(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット（４）を備えた低温試料貯蔵装置（３）に試料容器（２）を貯蔵する貯蔵スタック（１）であって、
前記ロボット（４）は、試料容器（２）を個々の貯蔵スタック（１）内部のＸ／Ｙ平面に水平に位置決めするために、かつ前記低温試料貯蔵装置（３）内の底部貯蔵位置（５）と上昇したアクセス位置（６）との間においてＺ方向に個々の貯蔵スタック（１）を垂直に移動させるために、デカルトのＸ、Ｙ、およびＺ座標に従って作動し、前記試料貯蔵装置（３）は貯蔵スタック（１）のアレイ（８）を収容する共通の開口を備えた貯蔵領域（７）を画定する周囲リムを有し、前記貯蔵領域（７）は水平Ｘ方向に沿ったｍ個の第１の定数（９）および水平Ｙ方向に沿ったｎ個の第２の定数（１０）からなるｍ×ｎ個の直交格子状の領域を備え、前記貯蔵スタックアレイ（８）のｍ×ｎ個の前記貯蔵スタック（１）の各々は、前記貯蔵領域（７）内において互いに隣接し、かつ垂直Ｚ方向に平行に配向されるようになされ、
各個々の貯蔵スタック（１）は、
（ａ）Ｚ方向に延在し、かつ前記貯蔵スタック（１）の各々の中に挿入された試料容器（２）を支持するための多数の貯蔵ウェブ（１２）を備えた第１および第２の剛性側方支持フランジ（１１’、１１’’）と、
（ｂ）前記側方支持フランジ（１１’、１１’’）を互いにリジッドに連結する剛性背面パネル（１３）と、
（ｃ）少なくとも１つの側方支持フランジ（１１’、１１’’）および／または前記背面パネル（１３）の下端部に固定された剛性底部プレート（１４）と、
（ｄ）少なくとも１つの側方支持フランジ（１１’、１１’’）および／または前記背面パネル（１３）の上端部に固定された剛性断熱カバー（１５）と、を備え、
前記貯蔵ウェブ（１２）の各々は前記側方支持フランジ（１１’、１１’’）の各々から隆起し、同じＺレベルで隆起した複数の前記貯蔵ウェブ（１２）は対をなし、かつ前記対がＺ方向においてグループ化され、
前記剛性断熱カバー（１５）は、（ｉ）プレート外周面（１７）を伴うハンドリングプレート（１６）と、（ｉｉ）ブロック外周面（１９）を伴う断熱ブロック（１８）と、を備え、
前記貯蔵スタックアレイ（８）の全ての貯蔵スタック（１）の前記ｍ×ｎ個の断熱カバー（１５）は、連続する断熱層（２０）を、前記低温試料貯蔵装置（３）の前記貯蔵領域（７）の前記共通の開口に形成し、前記断熱層（２０）は前記貯蔵領域（７）の前記共通の開口において前記周囲リムとは無関係に設けられ、
前記貯蔵スタック（１）には担持要素（２１、２７）が設けられ、前記担持要素（２１、２７）は、各個々の貯蔵スタック（１）の前記底部プレート（１４）を前記低温試料貯蔵装置（３）の前記貯蔵領域（７）の底部構造体（２２）に静的に接続し、これらの担持要素（２１、２７）は、前記個々の貯蔵スタック（１）およびこの貯蔵スタック（１）に挿入される全ての試料容器（２）の全重量を担持し、かつこの全重量を前記低温試料貯蔵装置（３）の前記貯蔵領域（７）の前記底部構造体（２２）に与えるようになされていることを特徴とする貯蔵スタック（１）。
【請求項２】
前記個々の貯蔵スタック（１）の前記担持要素は１つ以上のトラニオン（２１）として構成され、前記トラニオン（２１）は、前記貯蔵スタック（１）の前記剛性底部プレート（１４）に取り付けられ、かつ前記個々の貯蔵スタック（１）がその底部貯蔵位置（５）にある時に、前記低温試料貯蔵装置（３）の前記貯蔵領域（７）の前記底部構造体（２２）に当接することを特徴とする請求項１に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項３】
前記個々の貯蔵スタック（１）の前記担持要素は１つ以上の担持ピン（２７）として構成され、前記担持ピン（２７）は、前記低温試料貯蔵装置（３）の前記貯蔵領域（７）の前記底部構造体（２２）に取り付けられ、かつ個々の貯蔵スタック（１）がその底部貯蔵位置（５）まで降ろされた時に、前記底部プレート（１４）によって当接されることを特徴とする請求項１または２に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項４】
前記断熱カバー（１５）の前記ハンドリングプレート（１６）および前記断熱ブロック（１８）は、前記直交格子の前記第１および第２の定数（９、１０）の９５％を超えるＸおよびＹ方向の寸法を有する水平全体延長部を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項５】
前記断熱カバー（１５）の前記ハンドリングプレート（１６）および前記断熱ブロック（１８）は、前記直交格子の前記第１および第２の定数（９、１０）の９９％以上のＸおよびＹ方向の寸法を有する水平全体延長部を有することを特徴とする請求項１乃至４のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項６】
前記断熱カバー（１５）の前記ハンドリングプレート（１６）および前記断熱ブロック（１８）は、前記直交格子の前記第１の定数（９）よりも２％未満であり、かつＹ方向の前記第２の定数（１０）よりも１．４％未満であるＸ方向の寸法を有する水平全体延長部を有することを特徴とする請求項１乃至５のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項７】
前記断熱カバー（１５）のハンドリングプレート（１６）および前記断熱ブロック（１８）は、前記直交格子の前記第１の定数（９）よりも１％小さく、かつＹ方向の前記第２の定数（１０）よりも０．７％小さいＸ方向の寸法を有する水平全体延長部を有することを特徴とする請求項１乃至６のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項８】
前記断熱カバー（１５）の前記ハンドリングプレート（１６）および前記断熱ブロック（１８）は、前記直交格子のＸ方向の前記第１の定数（９）の０．５％の寸法を有する第１の間隙部（２３’）と、Ｙ方向の前記第２の定数（１０）の０．３５％の寸法を有する第２の間隙部（２３’’）とを画定することを特徴とする請求項６または７に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項９】
前記間隙部（２３’、２３’’）は、前記直交格子と一致する間隙アレイ（２４）を形成することを特徴とする請求項８に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１０】
前記断熱カバー（１５）は、（ｉｉｉ）前記ハンドリングプレート（１６）と前記断熱ブロック（１８）との間に部分的に位置する弾性外周シール（２５）をさらに備え、
単一の貯蔵スタック（１）の前記弾性外周シール（２５）は、前記ハンドリングプレート（１６）および断熱ブロック（１８）の前記外周面（１７、１９）を超えて全ての側部上において部分的に隆起し、前記直交格子のＸ方向の前記第１の定数（９）を超え、かつＹ方向の前記第２の定数（１０）を超えて延在することを特徴とする請求項１乃至５のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１１】
単一の貯蔵スタック（１）の前記弾性外周シール（２５）は、前記直交格子のＸ方向およびＹ方向の前記第１および第２の定数（９、１０）の０．２％を超える寸法で隆起することを特徴とする請求項１０に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１２】
単一の貯蔵スタック（１）の前記弾性外周シール（２５）は、前記直交格子のＸ方向およびＹ方向の前記第１および第２の定数（９、１０）を、＋２５℃では０．７５％の寸法だけ、−８０℃では０．３５％の寸法だけ隆起することを特徴とする請求項１０または１１に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１３】
前記弾性外周シール（２５）は、少なくとも−８０℃の温度に下げた温度でクリープを呈する弾性ポリエチレン発泡体で作製されることを特徴とする請求項１０乃至１２のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１４】
前記断熱カバー（１５）の前記ハンドリングプレート（１６）、前記断熱ブロック（１８）、および前記底部プレート（１４）は、同じＸおよびＹ方向の寸法を有する水平全体延長部を有することを特徴とする請求項１乃至１３のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１５】
前記断熱ブロック（１８）は、高密度ポリウレタンシェル（２９）と、高密度ポリウレタン安定化部分（３０）とを備え、前記高密度ポリウレタンシェル（２９）には、低密度ポリウレタン充填材（３１）が充填されることを特徴とする請求項１乃至１４のうちの１項に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１６】
前記断熱ブロック（１８）の前記ハンドリングプレート（１６）は高密度ポリウレタンで作製され、かつ前記断熱ブロック（１８）の前記高密度ポリウレタン安定化部分（３０）に接続されることを特徴とする請求項１５に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１７】
前記断熱ブロック（１８）は、前記断熱ブロック（１８）の内部に埋め込まれかつ前記断熱カバー（１５）の平行ブロック外周面（１９）の領域内に位置する繊維強化膨張安定化部分（４４）を備えることを特徴とする請求項１５または１６に記載の貯蔵スタック（１）。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のうちの１項に従うｎ×ｍ個の貯蔵スタック（１）を備えた貯蔵スタックアレイ（８）であって、
Ｘ方向の前記第１の定数（９）は、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  １−２００４規格に従うマイクロプレートの幅の１１０％〜１２０％の間であり、
Ｙ方向の前記第２の定数（１０）は、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  １−２００４規格に従うマイクロプレートの長さの１０５％〜１１５％の間であることを特徴とする貯蔵スタックアレイ（８）。
【請求項１９】
Ｘ方向の前記第１の定数（９）は、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  １−２００４規格に従うマイクロプレートの幅の１１５．８％であり、
Ｙ方向の前記第２の定数（１０）は、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  １−２００４規格に従うマイクロプレートの長さの１１０．８％であることを特徴とする請求項１８に記載の貯蔵スタックアレイ（８）。
【請求項２０】
請求項１に記載の貯蔵スタック（１）を用いた低温試料貯蔵装置（３）における貯蔵領域（７）および移送領域（２６）の熱分離のための断熱方法であって、
（ａ）水平Ｘ方向に沿ったｍ個の第１の定数（９）と水平Ｙ方向に沿ったｎ個の第２の定数（１０）とからなるｍ×ｎ個の直交格子状の領域を備える貯蔵領域（７）を提供するステップと、（ｂ）前記貯蔵領域（７）にｍ×ｎ個の前記貯蔵スタック（１）を提供して配設するステップと、を含み、
前記試料貯蔵装置（３）は、共通の開口を備えた前記貯蔵領域（７）を画定する周囲リムを有し、前記貯蔵スタック（１）は前記共通の開口内に配設され、各貯蔵スタック（１）の弾性外周シール（２５）は、前記ハンドリングプレート（１６）の前記外周面（１７、１９）を超えて全ての側部上に部分的に隆起し、前記断熱カバー（１５）の断熱ブロック（１８）は、前記直交格子の前記第１の定数（９）に等しい寸法までＸ方向に圧縮され、かつ前記直交格子の前記第２の定数（１０）に等しい寸法までＹ方向に圧縮され、隣接する前記貯蔵スタック（１）は前記共通の開口を封止することを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の貯蔵スタック（１）を用いた低温試料貯蔵装置（３）の貯蔵領域（７）および移送領域（２６）の密閉熱分離のための弾性ポリマー発泡材料の使用方法であって、
（ａ）水平Ｘ方向に沿ったｍ個の第１の定数（９）と水平Ｙ方向に沿ったｎ個の第２の定数（１０）とからなるｍ×ｎ個の直交格子状の領域を備える貯蔵領域（７）を提供するステップと、
（ｂ）前記貯蔵領域（７）にｍ×ｎ個の前記貯蔵スタック（１）を提供して貯蔵スタックアレイ（８）を配設するステップと、を含み、
前記試料貯蔵装置（３）は、共通の開口を備えた前記貯蔵領域（７）を画定する周囲リムを有し、前記貯蔵スタック（１）は前記共通の開口内に配設され、弾性外周シール（２５）は、前記ハンドリングプレート（１６）の前記外周面（１７、１９）を超えて全ての側部上に部分的に隆起し、前記断熱カバー（１５）の断熱ブロック（１８）は、ポリエチレン発泡体から生成され、隣接する前記貯蔵スタック（１）は前記共通の開口を封止することを特徴とする方法。
【請求項２２】
低温試料貯蔵装置内における貯蔵領域および移送領域の密閉熱分離方法であって、
水平Ｘ方向に沿ったｍ個の第１の定数と水平Ｙ方向に沿ったｎ個の第２の定数とからなるｍ×ｎ個の直交格子状の領域を備える貯蔵領域を提供するステップと、
前記貯蔵領域の共通の開口内にｍ×ｎ個の貯蔵スタックを提供して貯蔵スタックアレイを配設するステップと、
前記貯蔵スタックの各々の断熱カバーにポリエチレン発泡体からなる弾性外周シールを提供するステップと、を含み、
前記弾性外周シールは、前記断熱カバーの断熱ブロックおよびハンドリングプレートの外周面を越えて全側部に隆起していることを特徴とする方法。
【請求項２３】
試料容器を貯蔵する貯蔵スタックであって、
貯蔵スタックアレイを収容するように構成された共通の開口を有する低温貯蔵装置と、
前記貯蔵スタックの上方に設けられ、前記共通の開口を介して前記貯蔵スタックアレイの前記貯蔵スタックの各々にアクセスし、前記貯蔵スタックアレイの前記貯蔵スタックの各々への前記試料容器の搬入及び搬出を行うように構成されたガントリーロボットと、を含み、
前記貯蔵スタックは、
フレームと、
前記フレーム内において垂直な方向に沿って配置され、各々が試料容器を貯蔵するように構成された複数のスタック化ウェブと、
前記フレームに設けられた断熱カバーと、
前記フレームの底部に設けられ、前記低温貯蔵装置の底部に係合し、前記貯蔵スタックが前記共通の開口内で自立し、前記断熱カバーが前記共通の開口内に配置されるように構成された底部プレートと、を含むことを特徴とする貯蔵スタック。
【発明の詳細な説明】
【関連する特許出願】
【０００１】
この特許出願は２００９年１０月１９日に出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６３６８４号の優先権を主張するものであり、いかなる目的に対してもその開示内容全体が本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
この特許出願は、生物学的、化学的、および／または生化学的試料を貯蔵するためのモジュール式試料貯蔵用の貯蔵スタックに関する。より具体的には、この出願は、制御された温度条件（好ましくは、−２５℃〜−９０℃の範囲）で試料を貯蔵するための温度制御されたモジュール式試料貯蔵装置で使用するための特定の断熱カバーを備えた貯蔵スタックに関する。好ましい実施形態では、この出願は、試料容器を低温試料貯蔵装置に貯蔵するための貯蔵スタックに関する。そのような低温試料貯蔵装置は、試料容器を個々の貯蔵スタック内部のＸ／Ｙ平面に水平に位置決めするためのデカルトのＸ、Ｙ、およびＺ座標に従って作動することが可能であるロボットを備える。このロボットはまた、底部貯蔵位置と上昇したアクセス位置との間で、低温試料貯蔵装置内の個々の貯蔵スタックをＺ方向に垂直に移動させることも可能である。試料貯蔵装置は、一般的に、一連のそのような貯蔵スタックを収容する貯蔵領域を画定する。この貯蔵領域は、好ましくは、水平Ｘ方向の直交格子の多数の第１の格子定数と、水平Ｙ方向の該直交格子の多数の第２の格子定数とを備える。貯蔵スタック配列の貯蔵スタックの総数は、互いに隣接し、かつ垂直Ｚ方向に平行に配向されるようになされる。
【背景技術】
【０００３】
体液（例えば、血液、尿、痰、または精子）、細胞（例えば、細菌細胞培養物）、または組織試料（例えば、人間、動物、または植物から採取される）等の生物学的試料は、極めて温度に敏感であり、それらの破壊を防止するために、試料の採取後直ちに冷却または冷凍しなければならない。したがって、生物学的試料および温度に敏感な試料の調査中の重要な側面は、一般に、冷凍された状態、すなわち低温でこれらの試料を貯蔵および提供することである。貯蔵および提供は、市販の冷凍庫（すなわち、低くても−１８℃の温度）で、ドライアイスによって−７８．５℃に冷却されるガス雰囲気（すなわち、固体ＣＯ２）で、または液体窒素（−１９６℃）で行うことができる。加えて、−３５℃（１段式）、−８５℃（２段式）、または−１３５℃（３段式）の貯蔵温度を提供する、圧縮器によって動作する冷凍庫が知られている。
【０００４】
全てのこれらの貯蔵手順および装置は、既知であるが、ある欠点も提供する。−１８℃で保存された試料は、氷晶の成長のため、短い貯蔵期間の後に早くも破壊的な作用を呈する可能性がある。そのような氷晶の成長は、ドライアイスの温度で大幅に低減され、液体窒素では本質的に起こらない。しかしながら、一方で、ドライアイスで冷却した容器は、全てのＣＯ２が昇華するとすぐ比較的に速く温まる。一方で、液体窒素の貯蔵は、煩雑であり、専用の安全対策および適正に教育された人員によってのみ可能である。特に、ロボットによるまたは自動化された多数の試料の貯蔵および引き出し／提供について、極少数の既知のシステムしか存在しない。常に提供を行い、かつアクセス可能であるというタスクを伴う大規模な研究所については、化学的試料（例えば、規定濃度の調製された試薬アリコート）および生化学的試料（例えば、濃縮および精製された酵素）は、ますます自動貯蔵システムで貯蔵されることが知られている。いわゆる「大規模貯蔵装置」または「バイオバンク」では、化学的試料には約−２０℃、また、生物学的および生物化学的試料には約−８０℃の貯蔵温度が適当であることが証明されている。
【０００５】
米国特許第ＵＳ６，３５７，９８３  Ｂ１号から、自動貯蔵システムが知られている。その温度が−２０℃〜＋２０℃の範囲で選択可能である、調整されたチャンバには、２つの環状で入れ子状の棚があり、この棚は、共通の中心軸の周囲を回転可能であり、多数の水平に配向させて、重ね合わせた棚板位置を備える。これらの棚板位置は、垂直および棚の外側に移動する、ロボットによってアクセスすることができる。このロボットは、外側棚板位置を貫通することによって内側棚板位置に届かせるために、多関節化されたグリッパ機構を備える。このシステムは、ロボットおよびそれによって試料が、試料を選択するプロセス全体を通じて、低温雰囲気内に位置するという利点を有する。しかしながら、このシステムは、棚板の数をかなり制限し、比較的に大容積を冷却するが、極めて少数の試料だけしか取り込めないという結果をもたらす。さらに、かなり複雑なロボット機構を利用しなければならない。
【０００６】
欧州特許出願第ＥＰ１  ９３９  ５６１  Ａ２号から、冷凍された試料を貯蔵および提供するための別の貯蔵システムが知られている。この文書は、小型貯蔵システム、および冷凍された試料をそのような小型貯蔵システムに貯蔵するための関連する方法を開示しており、このシステムは、貯蔵領域を少なくとも−１５℃に冷却するための冷却デバイスを備えた断熱筐体内の貯蔵領域を備える。この小型貯蔵システムは、冷却された貯蔵領域内に全体が配設される、昇降装置の形態の回転式貯蔵棚を備える。この小型貯蔵システムはまた、該貯蔵領域の上側に位置する移送領域を備え、ロボットは、この移送領域内を本質的に水平方向に移動可能である。ロボットは、回転式貯蔵棚の上半円の最高位置に貯蔵棚を装填するか、またはそこから貯蔵棚を取り出すようになされる。ロボットはまた、単一の物体を、昇降装置のこの頂点位置に位置する貯蔵棚から取り出す、または貯蔵棚に挿入することができる。このシステムの貯蔵領域は、非常に小さいと思われる。しかしながら、昇降装置の機構は、−８０℃に至る温度で移動しなければならない。結霜およびそれによる昇降装置の機構の妨害といった危険性のため、精巧かつ高価な方法が必須であると考えられる。
【０００７】
ＲＥＭＰ  ＡＧ社（Ｏｂｅｒｄｉｅｓｓｂａｃｈ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）の他の貯蔵システムが知られており、試料は、＋４℃または−２０℃で貯蔵される（ＲＥＭＰ  Ｓｍａｌｌ−Ｓｉｚｅ  Ｓｔｏｒｅ（商標））か、または試料は、−８０℃で貯蔵される（ＲＥＭＰ  Ｂｉｏ−Ｓａｍｐｌｅ  Ｓｔｏｒｅ）。後者では、ロボットは、−２０℃で完全に動作可能であるように実装される。
【０００８】
また、米国特許第ＵＳ６，６９４，７６７  Ｂ２号から、別の貯蔵システムが知られている。作業場を伴うロボットが配設される、制御された雰囲気を伴う作業領域より下側は、−８５℃〜−８０℃の貯蔵温度を達成する、完全に断熱された貯蔵空間に位置する。比較的に小さい水平寸法を伴う貯蔵棚、および互いに重ね合わせられる多数の棚は、断熱天井プレートの開口部の中に垂直に懸架される。貯蔵棚は、貯蔵棚を担持し、また、貯蔵棚が完全に挿入される断熱天井プレートの開口部に重ねてそれを閉鎖する、上部カバーを備える。貯蔵棚を挿入するためのアクセス開口部のそのような閉鎖は、常に重力の影響下で行われ、すなわち、それらの最も低い貯蔵位置では、実際には、貯蔵棚は、断熱天井プレートのそれらの上部カバーに吊るしてある。ロボットは、その棚板から試料容器を取り出して、試料容器をその棚板に置くための適切な用具によって、特定の棚板にアクセスすることを可能にするために、そのような貯蔵棚を貯蔵領域の中から持ち上げる。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、試料容器を低温試料貯蔵装置に貯蔵するための代替の貯蔵スタックを提供することである。
【００１０】
この目的は、独立請求項１の特徴による、試料容器を低温試料貯蔵装置に貯蔵するための貯蔵スタックによって達成される。低温試料貯蔵装置は、好ましくは、試料容器を個々の貯蔵スタック内部のＸ／Ｙ平面に水平に位置付けるために、また、底部貯蔵位置と上昇したアクセス位置との間で、低温試料貯蔵装置内で個々の貯蔵スタックをＺ方向に垂直に移動させるために、デカルトのＸ、Ｙ、およびＺ座標に従って作動する、ロボットを備える。試料貯蔵装置は、好ましくは、貯蔵スタックのアレイに適応させるための貯蔵領域を画定し、該貯蔵領域は、水平Ｘ方向の直交格子のｍ個の第１の格子定数と、水平Ｙ方向の該直交格子のｎ個の第２の格子定数とを備える。貯蔵スタックアレイのｍ×ｎ個の貯蔵スタックは、互いに隣接し、かつ垂直Ｚ方向に平行に配向されるように全て達成される。
【００１１】
本発明による各貯蔵スタックは、
（ａ）Ｚ方向に延在し、かつ貯蔵スタックの中に挿入された試料容器を支持するための多数の貯蔵ウェブを備えた第１および第２の剛性側方支持フランジと、
（ｂ）側方支持フランジを互いにリジッドに連結する、剛性背面パネルと、
（ｃ）少なくとも１つの側方支持フランジの、および／または背面パネルの下端部に固定される、剛性底部プレートと、
（ｄ）少なくとも１つの側方支持フランジの、および／または背面パネルの上端部に固定される、剛性断熱カバーであって、
（ｉ）プレート外周面を伴うハンドリングプレートと、
（ｉｉ）ブロック外周面を伴う断熱ブロックと、
を備えた剛性断熱カバーと、
を備え、貯蔵ウェブは、側方支持フランジの周囲で隆起し、かつ同じＺレベルでその上に位置する交互対でＺ方向にグループ化されることを特徴とする。
【００１２】
本発明による各貯蔵スタックは、貯蔵スタックアレイの全ての貯蔵スタックのｍ×ｎ個の断熱カバーが、本質的に連続する断熱層を、低温試料貯蔵装置の貯蔵領域に形成することをさらに特徴とする。
【００１３】
本発明による各貯蔵スタックはまた、担持要素が提供され、担持要素２１、２７は、各個々の貯蔵スタックの底部プレートを、低温試料貯蔵装置の貯蔵領域の底部構造体に静的に接続し、これらの担持要素は、個々の貯蔵スタックおよびこの貯蔵スタック（１）に挿入される全ての試料容器の全重量を担持し、かつこの全重量を低温試料貯蔵装置の貯蔵領域の底部構造体に与えるようになされることを特徴とする。
【００１４】
本発明による貯蔵スタックの第１の好ましい実施形態では、個々の貯蔵スタックの担持要素は、１つ以上のトラニオンとして構成され、該トラニオンは、貯蔵スタックの剛性底部プレートに取り付けられ、かつ個々の貯蔵スタックがその底部貯蔵位置にある時に、低温試料貯蔵装置の貯蔵領域の底部構造体に当接する。
【００１５】
本発明による貯蔵スタックの第２の好ましい実施形態では、個々の貯蔵スタックの担持要素は、１つ以上の担持ピンとして構成され、該担持ピンは、低温試料貯蔵装置の貯蔵領域の底部構造体に取り付けられ、かつ個々の貯蔵スタックがその底部貯蔵位置まで降ろされ時に、底部プレートによって当接される。
【００１６】
本発明による貯蔵スタック２つの好ましい代替の実施形態に加えて、単一の個々の貯蔵スタックを担持するためのトラニオンおよび担持ピンの組み合わせも同様に意図される。この場合、トラニオンおよび担持ピンは、同じ重量がより多くの担持部材に分配されるので、より小さい寸法で作製することができる。
【００１７】
本発明による付加的な、および好ましい特徴は、従属する装置から、および方法の請求項から生じる。
【００１８】
本発明による貯蔵スタックの利点は、以下を含む。
【００１９】
１．貯蔵スタックは、全体に亘って本質的に連続する断熱層を低温試料貯蔵装置の貯領域の頂部上に提供する。したがって、米国特許第６，６９４，７６７  Ｂ２号から知られるような別々の断熱天井プレートは不要である。
【００２０】
２．貯蔵スタックは、低温試料貯蔵装置の貯蔵領域の底部構造体の上に個々に立っている。同じく、米国特許第６，６９４，７６７  Ｂ２号から知られるような、スタックおよび試料容器の重量を担持するための別々の断熱天井プレートは不要である。
【００２１】
３．貯蔵スタックの断熱カバーは、好ましくはＡＮＳＩ／ＳＢＳ  １−２００４規格に従うマイクロプレートのサイズを有する試料容器よりも、それらの水平Ｘ／Ｙ延長部で、ごくわずかしか大きくないので、貯蔵スタックのパッキング密度が増大する。
【００２２】
４．貯蔵スタックは自動調心および自己案内式である。したがって、この出願に対する優先権書類にて開示されるような案内グリッドは不要である。
【００２３】
５．低温試料貯蔵装置の貯蔵領域は、好ましくは、貯蔵スタックのためのいかなる案内部材も持たず、また、貯蔵スタックの断熱カバーのためのいかなる支持部材も持たない。したがって、本発明の貯蔵スタックは、より単純な構造の貯蔵装置を提供する。
【００２４】
６．貯蔵スタックのための案内部材がないこと（本発明による好ましい特徴である）は、貯蔵スタック間のより簡単な空気の循環を可能にする。したがって、貯蔵領域全体を通して均一に分布した温度プロファイルが達成される。
【００２５】
７．上記に列挙した利点１、２、４、および５を組み合わせると、本発明による貯蔵スタックの使用は、第１および／または第２の格子定数の用途が、本開示で説明される第１および／または第２の格子定数と、好ましくは、および本質的に異なる適用で使用するために、貯蔵領域の設計変更の必要性を伴わずに、貯蔵システムに適応させる機会を提供する。したがって、先行技術から知られているものよりも大きい、低温貯蔵システムの設計の融通性が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
ここで、本発明の範囲を制限することなく好ましい例示的実施形態を提示する図面を用いて、本発明による貯蔵スタックを詳細に説明する。
【図１】本発明による貯蔵スタックのアレイを備えた低温試料貯蔵装置の通しての概略垂直断面図である。
【図２】本発明による貯蔵スタックのアレイを備えた図１の低温試料貯蔵装置の概略平面図である。
【図３】図２の拡大詳細図であり、    図３Ａは断熱カバーに対する弾性外周シールおよび間隙の相対サイズを示す図であり、  図３Ｂは貯蔵スタック、貯蔵スタックアレイ、およびマイクロプレートの好ましい実施形態の実際の水平寸法を示す図である。
【図４】弾性外周シールを備えた断熱カバーの第１の変形例による貯蔵スタックの詳細な垂直部分断面図であり、    図４Ａは貯蔵スタックの剛性断熱カバーを示す図であり、    図４Ｂは貯蔵スタックの剛性底部プレートおよび低温試料貯蔵装置の貯蔵領域の底部構造体に取り付けられた担持ピンを示す図である。
【図５】密閉間隙を画定する断熱カバーの第２の変形例による貯蔵スタックの詳細な垂直部分断面であり、  図５Ａは貯蔵スタックの剛性断熱カバーを示す図であり、    図５Ｂは貯蔵スタックの剛性底部プレートおよび貯蔵スタックの剛性底部プレートに取り付けられたトラニオンを示す図である。
【図６】弾性外周シールを備えた断熱カバーの第１の変形例による貯蔵スタック全体の３次元の図である。
【図７】密閉間隙を画定する断熱カバーの第２の変形例による貯蔵スタック全体の３次元の図である。
【図８】弾性外周シールを備えた断熱カバーの第１の変形例による貯蔵スタックアレイの３次元の図である。
【図９】密閉間隙を画定する断熱カバーの第２の変形例による貯蔵スタックアレイの３次元の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明による貯蔵スタック１のアレイ８を備えた低温試料貯蔵装置３を通しての概略垂直断面図である。本発明による貯蔵スタック１は試料容器２を低温試料貯蔵装置３に貯蔵するように構成される。
【００２８】
本発明に関する状況において、「試料容器」という用語は、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ規格１−２００４および２−２００４に従う標準マルチウェルマイクロプレート、または相当する寸法を伴うマルチウェルマイクロプレートとして理解されたい。「試料容器」という用語はまた、例えばＥＰ０  ９０４  ８４１  Ｂ１で公開されているような、微小管を挿入するためのラックとして理解されたい。そのようなラックは、好ましくは、標準マイクロプレートと類似した、または同一の寸法を有する。さらに、「試料容器」という用語は、好ましくは標準マイクロプレートと類似した寸法を有し、本質的に水平位置に貯蔵することができる、細胞培養フラスコとして理解されたい。血液バッグは、本発明に関する状況では、別の「試料容器」である。そのような血液バッグは、標準マイクロプレートとほぼ同じ設置面積を有するトレイによって支持することができる。
【００２９】
低温試料貯蔵装置３は、一般的に、ロボット４を備える。ロボット４は、好ましくは、試料容器２を個々の貯蔵スタック１の内部のＸ／Ｙ平面に水平に位置決めするために、デカルトのＸ、Ｙ、およびＺ座標に従って作動する（いずれの場合も、両方向矢印で示す）。後の垂直移動中に、試料容器２が貯蔵ラック１から自律的に滑り落ちないのであれば、貯蔵スタック１内部の試料容器２の正確な水平位置決めからのわずかなズレは無視することができる。
【００３０】
Ｚ方向における低温試料貯蔵装置３内の個々の貯蔵スタック１のそのような垂直移動は、ロボット４によって行われる。これらの垂直移動は、貯蔵スタック１の底部貯蔵位置５と上昇したアクセス位置６との間で行われる。１つの貯蔵ラック１を除いて、全ての貯蔵ラックは、それらの最低位置、すなわち低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７内の底部貯蔵位置５で描写されている。貯蔵スタック１のうちの１つは、ロボット４によって、特定の上昇したアクセス位置６まで持ち上げられ、そこでは、ロボット４の延長可能な腕２８（別々の両方向矢印で示す）が、試料容器２を貯蔵スタック１に装填するか、またはそこから取り出している。
【００３１】
試料貯蔵装置３は、貯蔵スタック１のアレイ８を収容する貯蔵領域７を画定する。貯蔵領域７は、水平Ｘ方向の直交格子のｍ個の第１の格子定数９と、水平Ｙ方向の該直交格子のｎ個の第２の格子定数１０とを備える（図２を参照されたい）。貯蔵スタックアレイ８のｍ×ｎ個の貯蔵スタック１は、互いに隣接し、かつ垂直Ｚ方向に平行に配向されるように達成される。低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域は、隣接する貯蔵スタック１に対して同じ材料および幾何学形状を呈する、周囲リム３２を備える。周囲リム３２は、好ましくは全ての貯蔵スタック１の間で間隙２３の幅と同一である、隣接する貯蔵スタックまでの距離を有する。この測度は、実際に貯蔵領域７の全ての貯蔵スタック１に同じ周囲を提供するために好ましい。
【００３２】
本発明によれば、試料容器２を低温試料貯蔵装置３に貯蔵するための各貯蔵スタック１は、Ｚ方向に延在し、かつ貯蔵スタック１の中に挿入された試料容器２を支持するための多数の貯蔵ウェブ１２を備える、第１および第２の剛性側方支持フランジ１１’、１１’’を備える。これらの貯蔵のウェブ１２は、その後に、側方支持フランジ１１’、１１’’の周囲で隆起し、かつ同じＺレベルでその上に位置する交互対でＺ方向にグループ化される（図６および７を比較されたい）。
【００３３】
本発明によれば、試料容器２を低温試料貯蔵装置３に貯蔵するための各貯蔵スタック１は、側方支持フランジ１１’、１１’’を互いにリジッドに連結する、剛性背面パネル１３を備える（図４および５を比較されたい）。
【００３４】
本発明によれば、試料容器２を低温試料貯蔵装置３に貯蔵するための各貯蔵スタック１は、少なくとも１つの側方支持フランジ１１’、１１’’の、および／または背面パネル１３の下端部に固定される、剛性底部プレート１４を備える（図４Ａおよび５Ｂを比較されたい）。
【００３５】
本発明によれば、試料容器２を低温試料貯蔵装置３に貯蔵するための各貯蔵スタック１は、少なくとも１つの側方支持フランジ１１’、１１’’の、および／または背面パネル１３の上端部に固定される、剛性断熱カバー１５を備える。この断熱カバー１５は、プレート外周面１７を伴うハンドリングプレート１６と、ブロック外周面１９を伴う断熱ブロック１８とを備える（図４Ａおよび５Ａを比較されたい）。貯蔵スタックアレイ８の全ての貯蔵スタック１のｍ×ｎ個の断熱カバー１５は、本質的に連続する断熱層２０を、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７上に形成する（図１および２を参照されたい）。
【００３６】
本発明の貯蔵スタック１は、特に、担持要素２１、２７が提供されることを特徴とする。これらの担持要素２１、２７は、各個々の貯蔵スタック１の底部プレート１４を、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２と静的に接続する。これらの担持要素２１、２７は、個々の貯蔵スタック１およびこの貯蔵スタック１に挿入される全ての試料容器２の全重量を担持し、かつこの全重量を低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２に与えるようになされる。
【００３７】
図１では、低温試料貯蔵装置３の移送領域２６が、好ましくは貯蔵領域７よりも広いことが示される。これは、特に、試料容器２を貯蔵スタックの最左端の列に挿入することを可能にするために有用である。貯蔵スタック１が、それらの底部プレート１４、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２と当接することがさらに示される。しかしながら、これは、底部プレート１４が貯蔵領域７の底部構造体２２に凍結するという危険性が存在するので、好ましくない。そのような凍結は、不都合に貯蔵スタック１を動けなくするか、または少なくとも貯蔵スタック１の自由垂直移動を妨げる可能性がある。したがって、貯蔵スタック１と底部構造体２２との間の接触面を最小限に抑えることが好ましい。
【００３８】
−第１の好ましい実施形態によれば、個々の貯蔵スタック１の担持要素は、１つ以上のトラニオン２１として構成される（図５Ｂと比較されたい）。これらのトラニオン２１は、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４に取り付けられ、かつ個々の貯蔵スタック１がその底部貯蔵位置５にある時に、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２に当接する。
【００３９】
−第２の好ましい実施形態によれば、個々の貯蔵スタック１の担持要素は、１つ以上の担持ピン２７として構成され、担持ピン２７は、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２に取り付けられ、かつ個々の貯蔵スタック１がその底部貯蔵位置５まで降ろされた時に、底部プレート１４によって当接される。
【００４０】
図２は、本発明による貯蔵スタック１のアレイ８を備えた図１の低温試料貯蔵装置３の概略平面図を示す。より小さい第１の格子定数９はＸ方向を指し、そして、より大きい第２の格子定数１０はＹ方向を指す。この図２は、１０×３個の貯蔵スタック１の例示的なアレイを示し、そのうちの１つは、上昇したアクセス位置にある。好ましい貯蔵スタックアレイ８は、表１に示されるような貯蔵スタック１の以下の好ましい仕様を伴う、１２×１０個の貯蔵スタックを考慮している。
【００４１】
【表１】
0005926186.tif 000002
【００４２】
表中、ｈｄは、高密度、ｌｄは、低密度、ＰＵは、ポリウレタンを意味し、Ａｌは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を意味する。
【００４３】
貯蔵ウェブ１２の対の数は、貯蔵スタック１に挿入される試料容器の高さに非常に依存する。表１に示されるような貯蔵スタック１の仕様を考慮すると、側方支持フランジ１１’、１１’’上の貯蔵ウェブ１２の対は、例えば、１２個のプレート（ＳＴＢＲ  ９６−９００）、２１個のプレート（ＳＴＢＲ  ９６−３００）、または２６個のプレート（ＳＴＢＲ  ３８４）を取り込むための距離を有する。本質的に標準マイクロプレートの設置面積である設置面積を呈するのであれば、ナノチューブまたはクライオチューブを伴う他の形式およびプレートも可能である。
【００４４】
図３Ａは、図２の拡大詳細を示す。具体的には、図３Ａは、貯蔵スタック１の断熱カバー１５に対する弾性外周シール２５および間隙２３の相対サイズを示す。この図３Ａから、貯蔵スタックアレイ８の格子軸が、貯蔵スタック１の断熱カバー１５間の間隙２３の中央に延びていることは明らかである。第１および第２の間隙部２３’、２３’’は、貯蔵スタックアレイ８のブロック外周面１９から格子軸までの距離、および間隙２３を合計したものに対応する。また、図３Ａから、弾性外周シール２５が、貯蔵スタックアレイ８の格子の軸を超えて延在することも明らかである。間隙部２３’、２３’’は、該直交格子と一致する、間隙アレイ２４を形成する。
【００４５】
本発明の貯蔵スタック１の断熱カバー１５の第１の変形例に基づけば、断熱カバー１５間の間隙２３は、常に存在する。これは、全ての貯蔵ラック１が、低温試料貯蔵装置３の内部のそれらの底部貯蔵位置５にある場合に当てはまる。また、低温試料貯蔵装置３の内部の貯蔵スタック１のうちの少なくとも１つが、上昇したアクセス位置６まで持ち上げられた場合にも当てはまる。しかしながら、一方で、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の中の空気（一般的に、−６０℃〜−９０℃の温度）は、間隙２３または全体の間隙アレイ２４に侵入する傾向があるので、間隙のサイズまたは幅が極めて重要であることが分かる。一方で、低温試料貯蔵装置３の移送領域２６の中の空気（一般的に、−１０℃〜−４０℃の温度）は、間隙２３または間隙アレイ２４全体に侵入する傾向もある。そのような空気の交換および混合は、好ましくは、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の内部を低温に保つために、相応な程度まで妨げられる。さらに、そのような空気の交換および混合は、好ましくは、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の中への水蒸気の挿入を最小限に抑えるために、相応な程度まで妨げられる。
【００４６】
この発見のため、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、該直交格子の第１および第２の格子定数９、１０の９５％を超える、好ましくは９７％を超える、ＸおよびＹ方向の水平全体延長部を有する。しかしながら、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、該直交格子の第１および第２の格子定数９、１０の９９％以上である、ＸおよびＹ方向の水平全体延長部を有することが最も好ましい。
【００４７】
好ましくは、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、該直交格子の第１の格子定数９よりも２％未満小さく、Ｙ方向の第２の格子定数１０よりも１．４％未満小さい、Ｘ方向の水平全体延長部を有する。断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、該直交格子の第１の格子定数９よりも１％小さく、Ｙ方向の第２の格子定数１０よりも０．７％小さい、Ｘ方向の水平全体延長部を有することがさらに好ましい。
【００４８】
断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、該直交格子のＸ方向の第１の格子定数９の０．５％の第１の間隙部２３’と、Ｙ方向の第２の格子定数１０の０．３５％の第２の間隙部２３’’とを画定することがさらに好ましい。
【００４９】
実際には、最も好ましい間隙２３の幅は、１ｍｍである。これは、間隙２３の経路長、すなわちＺ方向の間隙２３の寸法も非常に重要であることに留意すべきであると言える。断熱カバー１５の全高が１００ｍｍであるとすると（表１を参照されたい）、間隙の経路長は、好ましくは、７５ｍｍである（図９を参照されたい）。この間隙２３の全体の高さを超えて、垂直ブロック外周面１９’は、垂直軸Ｚに平行に延びる。しかしながら、傾斜したブロック外周面１９’’が、剛性断熱カバー１５の高密度ポリウレタンシェル２９に存在することが常に好まれる。この傾斜したブロック外周面１９’’は、したがって、貯蔵スタックをその底部貯蔵位置５まで降ろした時に自動調心および案内機能を提供する、円錐形の外面を有する。
【００５０】
本発明の貯蔵スタック１の断熱カバー１５の第２の変形例に基づけば、断熱カバー１５が外周弾性シール２５を備えるので、断熱カバー１５間の間隙２３は存在しない。この外周弾性シール２５は、図３Ａに描写され、第１および第２の間隙部２３’、２３’’を超える程度まで、断熱ブロック１８のブロック外周面１９の周囲で隆起する。換言すれば、第１および第２の間隙部２３’、２３’’に等しく、かつ隣接する貯蔵スタック１の外周弾性シール２５とともに間隙２３を閉鎖するのに十分である、隆起寸法を取るために、外周弾性シール２５は、部分的に圧縮する必要がある。
【００５１】
これらの発見のため、貯蔵スタック１の断熱カバー１５は、好ましくは、ハンドリングプレート１６と断熱ブロック１８との間に部分的に位置し、かつハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８の外周面１７、１９を超えて全ての側部において部分的に隆起する弾性外周シール２５を備える。隆起は、好ましくは、外周シール２５が、該直交格子のＸ方向の第１の格子定数９を超え、かつＹ方向の第２の格子定数１０を超えて延在する程度である。好ましくは、単一の貯蔵スタック１の弾性外周シール２５は、該直交格子のＸ方向およびＹ方向の格子定数９、１０を超えて約０．２％を超えて隆起する。
【００５２】
実際には、および表１に示される寸法に基づけば、単一の貯蔵スタック１の弾性外周シール２５は、該直交格子のＸ方向およびＹ方向の格子定数９、１０を超えて＋２５℃で約０．７５％および−８０℃で約０．３５％隆起する。この弾性外周シール２５は、少なくとも−８０℃の温度に下げた温度でクリープを呈する、弾性ポリエチレン発泡体で作製される。各単一貯蔵スタック１のためのこの弾性外周シール２５は、１５ｍｍの高さを有するが、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６と断熱ブロック１８との間に配置されることによって、１２ｍｍの高さに圧縮される。
【００５３】
図３Ｂは、貯蔵スタック１、貯蔵スタックアレイ８、および標準マイクロプレート（試料容器２）の特に好ましい実施形態の実際の水平寸法を示す。貯蔵スタックアレイ８の第１の格子定数９（デカルトの座標系のＸ方向を指す）は、９９．０ｍｍである。貯蔵スタックアレイ８の第２の格子定数１０（デカルトの座標系のＹ方向を指す）は、１４１．５ｍｍである。ＸおよびＹ方向の断熱カバー１５の最外寸法（弾性外周シール２５を伴わない）は、９８．０ｍｍ×１４０．５ｍｍである。標準マイクロプレートのＸおよびＹ方向の寸法は８５．４８ｍｍ×１２７．７６ｍｍである。驚くべきことに、本発明による剛性側方支持フランジ１１´、１１´´および貯蔵スタック１の剛性背面パネル１３には、ほとんど空間を必要とせず、残されていない。結論的に、先行技術から知られる全ての貯蔵システムと比較した時に、貯蔵スタック１のパッキング密度が大幅に増大される。
【００５４】
好ましくは、貯蔵スタックアレイ８は、ｎ×ｍ（例えば、１０×１２）個の貯蔵スタック１を備える。Ｘ方向の第１の格子定数９は、ＳＢＳ規格に従うマイクロプレートの幅の１１０％〜１２０％の間であり、Ｙ方向の第２の格子定数１０は、ＳＢＳ規格に従うマイクロプレートの長さの１０５％〜１１５％の間であることが特に好ましい。Ｘ方向の第１の格子定数９は、ＳＢＳ規格に従うマイクロプレートの幅の１１５．８％であり、Ｙ方向の第２の格子定数１０は、ＳＢＳ規格に従うマイクロプレートの長さの１１０．８％であることがさらに好ましい。
【００５５】
図４は、弾性外周シール２５を備える断熱カバー１５の第１の変形例による、本発明の貯蔵スタック１の詳細な垂直部分断面を示す。図４Ａは、貯蔵スタック１の剛性断熱カバー１５を示し、プレート外周面１７を伴うハンドリングプレート１６と、ブロック外周面１９を伴う断熱ブロック１８とを備える。
【００５６】
また、貯蔵スタック１の弾性外周シール２５も示され、これは、好ましくは、弾性ポリエチレン発泡体（Ａｎｇｓｔ＆Ｐｆｉｓｔｅｒ  ＡＧ（ＣＨ−８０５２  Ｚｕｒｉｃｈ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のタイプ「Ｊ」のポリエチレン発泡体が好ましい）で作製され、行われた実験によれば、少なくとも−８０℃の温度に下げた温度でクリープを呈する。それぞれのデータシートによれば、好ましいポリエチレン発泡体タイプＪは、独立気泡の中に配設される微細な細孔を呈する。また、化学的に中性である（３０％の硫酸、１０％の塩酸、水酸化ナトリウム溶液、燃料油、生理食塩水に耐性があり、また、塩素化溶剤に限定的な耐性がある）。平面の状態では柔らかく、経年劣化に耐性がある（主に紫外線照射に耐性がある）。さらに、好ましいポリエチレン発泡体タイプＪは、非常に柔軟であり、特に防腐性があり、湿度の影響を受けない（水吸収率は、１容量パーセント未満である）。粗密度（ＤＩＮ５３４２０に従う）は、約３３ｋｇ／ｍ３である。軟化剤を完全に含まない。圧縮剛性は、約１９ｋＰａ／ｃｍ２（１０％変形）、約３８ｋＰａ／ｃｍ２（２５％変形）、および約１０５ｋＰａ／ｃｍ２（４０％変形）であると報告されている。
【００５７】
この実施例において、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６、断熱ブロック１８は、同じＸおよびＹ方向の水平全体延長部を有する。断熱ブロック１８は、高密度ポリウレタンシェル２９と、高密度ポリウレタン安定化部分３０とを備える。高密度ポリウレタンシェル２９には、低密度ポリウレタン充填材３１が充填される。断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、好ましくは、２つのねじ３６（ここでは図示せず。図６〜９を参照）によって互いに取り付けられる。好ましくは、断熱ブロック１８のハンドリングプレート１６は、高密度ポリウレタンで作製され、断熱ブロック１８の高密度ポリウレタン安定化部分３０に接続される。
【００５８】
Ｒｕｈｌ  ＰＵＲＯＭＥＲ  ＧｍｂＨ（ＤＥ−６１３８１  Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｄｏｒｆ、Ｇｅｒｍａｎｙ）の、タイプＰＵＲ５５０およびＰＵＲ９００（ハンドリングプレート１６およびｈｄ  ＰＵシェル２９）といった高密度ポリウレタンが好ましい。これらの２つのＰＵＲタイプの好ましい１００ｇ：１００ｇの混合物は、３７４ｋｇ／ｍ３の容量重量（ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ８４５に従う）、４０ショアＤのショア硬度（ＤＩＮ５３５０５−Ｄに従う）、および７．３Ｎ／ｍｍ２（ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ５２７に従う）の引張強度を呈する。
【００５９】
Ｒｕｈｌ  ＰＵＲＯＭＥＲ  ＧｍｂＨ（ＤＥ−６１３８１  Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｄｏｒｆ、Ｇｅｒｍａｎｙ）の、タイプＰＵＲ４６３、ＲＧ４８、およびＰＵＲ９００−１（ｌｄ  ＰＵ充填材３１）といった低密度ポリウレタンが好ましい。これらの２つのＰＵＲタイプの好ましい１００ｇ：１３０ｇの混合物は、５６ｋｇ／ｍ３（ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ８４５に従う）の容積重量、２２Ｎ／ｃｍ２（ＤＩＮ５３４２１に従う）の圧縮強度（ｄ＝１０％）を呈する。
【００６０】
金属安定化プレート３４は、高密度ポリウレタンシェル２９の中に成形され、金属頂部プレート３５によって金属安定化プレート３４に連結される側方支持フランジ１１’、１１’’の取り付けに好ましい、機械的安定化に役立つ。この連結は、金属安定化プレート３４のねじ穴にねじ止めされる、ねじ３７によって固定される。金属安定化プレート３４は、好ましくは、ステンレス鋼または不変鋼で作製される。
【００６１】
第１および第２の剛性側方支持フランジ１１’、１１’’は、Ｚ方向に延在し、多数の貯蔵ウェブ１２を備える。これらの貯蔵ウェブ１２は、貯蔵スタック１の中に挿入される試料容器２を支持するのに役に立つ。１つのそのような試料容器２（標準マイクロプレートによって表される）は、左側の貯蔵スタック１に挿入され、一対のこれらの貯蔵ウェブ１２上の本質的に水平な位置に静置される。他の貯蔵ウェブ１２は、その後に、側方支持フランジの周囲で隆起し、かつ同じＺレベルでその上に位置する交互対でＺ方向にグループ化される。本質的に水平方向に延在するように曲げられる貯蔵ウェブ１２は、好ましくは、剛性側方支持フランジ１１’、１１’’から部分的に切り取られる（または打ち抜かれる）が、それでも側方支持フランジ１１’、１１’’の一部である。
【００６２】
好ましくは、貯蔵スタック１の外側上以外の、曲げられた貯蔵ウェブ１２の両側上で、剛性側方支持フランジ１１’、１１’’は、実際には側方支持フランジ１１’、１１’’の上に延在する、外側垂直コルゲーション３８を備える。これらの外側垂直コルゲーション３８は、貯蔵スタック１をＺ方向に移動させた時の、２つの隣接する貯蔵スタック１間の、または貯蔵スタックと低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の壁構造体３３との間の接触面を低減する。加えて、これらの外側垂直コルゲーション３８は、貯蔵スタック１をＺ方向に移動させた時の、隣接する貯蔵スタック１のプレート外周面１７との、または低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の壁構造体３３上の周囲リム３２の接触面を低減する。代替として、これらの外側垂直コルゲーション３８は、貯蔵スタック１をＺ方向に移動させた時の、隣接する貯蔵スタック１の弾性外周シール２５との、または低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の壁構造体３３上の周囲リム３２の接触面を低減する。外側垂直コルゲーション３８は、好ましくは、垂直な平行ブロック外周１９’から約２．２ｍｍの移行距離４５だけ内方に移行される。
【００６３】
また、図４Ａには、側方支持フランジ１１’、１１’’を互いにリジッドに連結する、剛性背面パネル１３が示される。低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の内部の、特に、貯蔵スタック１内に貯蔵される試料容器２の近傍における冷気のより良好な循環のために、剛性背面パネル１３は、削除部分３９を備える。これらの削除部分３９はまた、貯蔵スタック１の全重量を低減することに寄与する。
【００６４】
図４Ｂは、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４、および低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２に取り付けられた、担持ピン２７を示す。ここで、担持ピン２７は、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４に属する、金属底部プレート４１によって当接される。担持ピン２７は、実際には、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４の高密度ポリウレタン材料の穴を通して到達する。代替として、好ましくは低温試料貯蔵装置３の底部構造体に（例えば、溶接によって）接続される担持ピン２７は、剛性底部プレート１４の高密度ポリウレタン材料の穴に挿入されて、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４に属する金属底部プレート４１に取り付けられる、硬質プラスチック材料のプレート（図示せず）によって当接される。剛性底部プレート１４の高密度ポリウレタン材料のそのような穴の利用は、より長い担持ピン２７の使用を可能にし、したがって、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の底部構造体２２の面との感温性の接触を最小限に抑えることを可能にする。この剛性底部プレート１４は、好ましくは、貯蔵スタックをその底部貯蔵位置５まで降ろした時に自動調心および案内機能を提供する、少なくとも部分的に円錐形の外面を有する。
【００６５】
好ましくは、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６、断熱ブロック１８、および底部プレート１４は、同じＸおよびＹ方向の水平全体延長部を有する。
【００６６】
図５はまた、本発明の貯蔵スタック１の詳細な垂直部分断面を示す。しかしながら、密閉間隙２３を画定する断熱カバー１５の第２の変形例を示すという点で、図４とは異なる。また、貯蔵スタック１に提供される、トラニオン２１の形態で代替の担持要素を示す。図５Ａは、貯蔵スタック１の剛性断熱カバー１５を示す。この剛性断熱カバー１５の断熱ブロック１８は、断熱ブロックの高さの半分を超えて延在するブロック外周面１９の平行断面をその上端部に有する。これは、図９に描写されるものほど好ましいものではない、間隙２３の経路長さを生じさせる。同じく、断熱カバー１５のハンドリングプレート１６および断熱ブロック１８は、同じＸおよびＹ方向の水平全体延長部を有し、断熱ブロック１８は、高密度ポリウレタンシェル２９と、高密度ポリウレタン安定化部分３０とを備え、高密度ポリウレタンシェル２９には、低密度ポリウレタン充填材３１が充填される。図４のように、断熱ブロック１８のハンドリングプレート１６は、高密度ポリウレタンで作製され、断熱ブロック１８の高密度ポリウレタン安定化部分３０に接続される。
【００６７】
左側の断熱ブロック１８は、２つの繊維強化膨張安定化部分４４を備える。これらの強化膨張安定化部分４４は、断熱ブロック１８の内部に埋め込まれ、かつ断熱カバー１５のブロック外周面１９の平行領域内に位置する。これらの強化膨張安定化部分４４のための繊維は、好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、およびその任意の組み合わせを含む、一群の繊維から選択される。右側の断熱ブロック１８（一部分だけ示す）は、３つの繊維強化膨張安定化部分４４を備える。これらの強化膨張安定化部分４４は、断熱ブロック１８の内部に埋め込まれ、かつ断熱カバー１５のブロック外周面１９の平行領域内に位置する。したがって、２つの隣接する断熱カバー１５間の、または断熱カバー１５と低温試料貯蔵装置３の周囲リム３２との間の間隙２３の意図される経路長に従って、異なる数の強化膨張安定化部分４４を利用することを意図している。また、（Ｚ方向に）延長した厚さを有するが、１つの単一強化膨張安定化部分４４が可能である。
【００６８】
図５Ｂは、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４、および貯蔵スタック１の金属底部プレート４１に取り付けられたトラニオン２１を示す。トラニオン２１は、実際には、貯蔵スタック１の剛性底部プレート１４の高密度ポリウレタン材料の穴を通して到達する。代替として、ここでは好ましくは金属底部プレート４１にねじ止めされる、トラニオン２１は、剛性底部プレート１４の高密度ポリウレタン材料の穴の中に挿入され、かつ金属底部プレート４１に取り付けられる、硬質プラスチック材料のプレート（図示せず）に（例えば、接着によって）取り付けられる。
【００６９】
それでも本発明の趣旨の範囲内であるが、図４および５の提示から逸脱して、トラニオン２１および担持ピン２７の組み合わせがあってもよく、トラニオン２１および担持ピン２７の数は、１つ以上である。
【００７０】
図４と同様に、図５では、内側垂直コルゲーション４０は、背面パネル１３上に示される。これらの内側垂直コルゲーション４０は、背面パネル１３の削除部分３９の両側上に延び、低温試料貯蔵装置３のロボット４の腕２８によって貯蔵スタック１の中に挿入される試料容器２に、小さい後部当接面を提供する。
【００７１】
ここでは、断熱カバー１５、周囲リム３２、および低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の壁構造体３３に使用される材料の膨張係数は、外周弾性シール２５を伴わないが、貯蔵スタック１の断熱カバー１５間に、および貯蔵スタック１と低温試料貯蔵装置３の周囲リム３２との間に間隙２３を伴う、断熱カバー１５の実施形態による変形例を利用する時には、非常に重要であることに特に留意されたい。強化膨張安定化部分４４の使用は、断熱カバー１５の膨張係数の低減に対して行われる。
【００７２】
本発明者らは、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の壁構造体３３および周囲リム３２が、２０〜２３μｍ／ｍＫ（１メートルおよび１ケルビンあたりのマイクロメートル）の膨張係数を呈することを見出した。さらなる調査で、断熱カバー１５に使用されるポリウレタン材料の膨張係数が、約６０〜７０μｍ／ｍＫであることが分かった。強化膨張安定化部分４４の補助により、断熱カバー１５に使用されるポリウレタン材料の膨張係数を、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の壁構造体３３および周囲リム３２の膨張係数を半分程度に、すなわち４０〜４６μｍ／ｍＫ未満まで下げることが提案される。断熱カバー１５に使用されるポリウレタン材料の膨張係数を制限することは、貯蔵領域７と、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の上側の移送領域２６との間の空気の漏れの増加を回避する。加えて、断熱カバー１５には材料および構造の組み合わせが使用され、この組み合わせは、少なくとも貯蔵領域７の壁構造体３３の膨張係数よりも高い膨張係数を示す。結論的に、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７の内部に保持された貯蔵アレイ８の貯蔵スタック１の妨害状態は、回避される。
【００７３】
図６は、本発明の貯蔵スタック１の断熱カバー１５の第１の変形例による、貯蔵スタック１全体の３次元の図を示す。この断熱カバー１５は、弾性外周シール２５を備える。貯蔵スタック１の頂部には、ハンドリングプレート１６がある。このハンドリングプレート１６は、低温試料貯蔵装置３の移送領域２６のロボット４の把持部（図示せず）によって貯蔵スタック１を安全に把持するための、ハンドリング開口部４２と、ハンドリング陥凹４３とを備える。また、図６には、ハンドリングプレート１６を貯蔵スタック１の剛性断熱カバー１５に固定する、２つのねじ３６が示される。他の示された特徴の説明については図４の説明を参照されたい。
【００７４】
図７は、本発明の貯蔵スタック１の断熱カバー１５の第２の変形例による、貯蔵スタック１全体の３次元の図を示す。この断熱カバー１５は、その側部の全ての、すなわちブロック外周面１９の全てのその垂直で平行な領域の、密閉間隙２３を画定する。ブロック外周面１９の垂直で平行な部分は、ブロック外周面１９の傾斜した部分に対してわずか１／４でしかないので、ここで、結果として生じる間隙２３の経路長は、（図５Ａと比較して）図９に示される好ましいものではない。
【００７５】
図８は、本発明の貯蔵スタック１の断熱カバー１５の第１の変形例による、３×３個の貯蔵スタックアレイ８の３次元の図を示す。この断熱カバー１５は、弾性外周シール２５を備える。図４および６に関連して説明してきたことが全てここにも適用される。
【００７６】
図９は、本発明の貯蔵スタック１の断熱カバー１５の第２の変形例による、３×３個の貯蔵スタックアレイ８の３次元の図を示す。この断熱カバー１５は、密閉間隙２３を画定する。図５および７に関連して説明したことは全てここにも適用される。しかしながら、この図９は、断熱カバー１５の第２の変形例の特に好ましい実施形態を示す。この断熱カバー１５は、その側部の全ての、すなわちブロック外周面１９の全てのその垂直で平行な領域の、密閉間隙２３を画定する。ここでは、ロック外周面１９の垂直で平行な部分は、約７５％であり、ブロック外周面１９の傾斜した部分は、断熱ブロック１８の高さの約２５％であるので、結果として生じる間隙２３の経路長は、最も好ましい。
【００７７】
低温試料貯蔵装置３における貯蔵領域７および移送領域２６の熱分離のための断熱方法では、該方法は、
（ａ）水平Ｘ方向の直交格子のｍ個の第１の格子定数９と、水平Ｙ方向の該直交格子のｎ個の第２の格子定数（１０）とを備える、貯蔵領域７を提供するステップと、
（ｂ）本発明による多数のｍ×ｎ個の貯蔵スタック１を提供し、配設するステップと、を提供する。
【００７８】
本発明による断熱方法は、各貯蔵スタック１の弾性外周シール２５が、ハンドリングプレート１６の外周面１７、１９を超えて全ての側部上に部分的に隆起し、断熱カバー１５の断熱ブロック１８が、該直交格子の第１の格子定数９に等しい寸法までＸ方向に圧縮され、かつ該直交格子の第２の格子定数１０に等しい寸法までＹ方向に圧縮されることを特徴とする。
【００７９】
弾性ポリマー発泡材料の発明的使用が提案される。この弾性ポリマー発泡体材料の使用は、低温試料貯蔵装置３の貯蔵領域７および移送領域２６の密閉熱分離に適用される。以下は、使用を行うために提供される。
（ａ）水平Ｘ方向の直交格子のｍ個の第１の格子定数９と、水平Ｙ方向の該直交格子のｎ個の第２の格子定数１０とを備える、貯蔵領域７。
（ｂ）本発明に従い、かつ貯蔵スタックアレイ８の中に配設される、多数のｍ×ｎ個の貯蔵スタック１。
【００８０】
発明的使用は、各貯蔵スタック１の弾性外周シール２５が、ハンドリングプレート１６の外周面１７、１９を超えて全ての側部上に部分的に隆起し、断熱カバー１５の断熱ブロック１８が、ポリエチレン発泡体から生成されることを特徴とする。
【００８１】
弾性外周シール２５は、好ましくは、少なくとも−８０℃の温度に下げた温度でクリープを呈する、弾性ポリエチレン発泡体で作製される。
【００８２】
あらゆる場合において明細書の中で各参照番号が慎重に割り当てられていない時であっても、図中の同じ参照番号は同じ特徴に関連する。説明されたおよび／または示された実施形態および変形例の相応な組み合わせは、本発明に帰属する。
【符号の説明】
【００８３】
１       貯蔵スタック
２       試料容器
３       低温試料貯蔵装置
４       ロボット
５       底部貯蔵位置
６       上昇したアクセス位置
７       貯蔵領域
８       貯蔵スタックアレイ
９       第１の格子定数
１０     第２の格子定数
１１’   第１の剛性側方支持フランジ
１１’’ 第２の剛性側方支持フランジ
１２     貯蔵ウェブ
１３     剛性背面パネル
１４     剛性底部プレート
１５     剛性断熱カバー
１６     １５のハンドリングプレート
１７     プレート外周面
１８     １５の断熱ブロック
１９’   垂直で平行なブロック外周表面
１９’’ 傾斜したブロック外周表面
２０     本質的に連続する断熱層
２１     トラニオン
２２     ７の底部構造体
２３     密閉間隙
２３’   第１の間隙部
２３’’ 第２の間隙部
２４     間隙アレイ
２５     外周弾性シール
２６     移送領域
２７     担持ピン
２８     ロボットの腕
２９     ｈｄ  ＰＵシェル
３０     ｈｄ  ＰＵ安定化部分
３１     ｌｄ  ＰＵ充填材
３２     周囲リム
３３     貯蔵領域の壁構造体
３４     金属安定化プレート
３５     金属頂部プレート
３６     ねじ
３７     ねじ
３８     外側垂直コルゲーション
３９     １３の削除部分
４０     内側垂直コルゲーション
４１     金属底部プレート
４２     ハンドリング開口部
４３     ハンドリング陥凹
４４     強化された膨張安定化部分
４５     移行距離
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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