(57)【要約】  サンプル処理装置内に置かれたサンプル物質を処理するための、サンプル処理システム及びそれらのシステムを使用する方法が開示される。サンプル処理システムには回転するベースプレートが含まれ、システムの操作の間、ベースプレートの上にサンプル処理装置が配置される。システムには又、サンプル処理装置をベースプレートに向けて押すように設計された、カバー及び圧縮構造体が含まれる。好ましい結果は、サンプル処理装置が押されてベースプレート上の熱構造体と接触することである。本発明のシステム及び方法は、熱構造体とサンプル処理装置の間の熱接続を強めるために、次の機構：形作られた伝達表面、磁気圧縮構造体、及び浮動して又は弾力的に取り付けられた熱構造体の内の１つ以上を包含してもよい。その方法は、好ましくは、サンプル処理装置の一部を変形して、形作られた伝達表面に順応させることを伴ってもよい。
2009500625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル処理装置を扱うシステムであって、
駆動システムに作動可能に連結されたベースプレートであって、前記駆動システムが前記ベースプレートを回転軸周りで回転させ、前記回転軸がｚ軸を画定するベースプレート；
前記ベースプレートに作動可能に取り付けられた熱構造体であって、前記熱構造体が前記ベースプレートの第一面に近接して露出された伝達表面を具備する熱構造体；
前記伝達表面に面するカバーであって、前記カバーが内側圧縮リング及び外側圧縮リングを具備するカバー；
前記カバーを前記伝達表面に向けてｚ軸に沿って第一方向に押すように前記カバーに作動可能に取り付けられた圧縮構造体であって、前記内側及び外側の圧縮リングが、前記カバーと前記伝達表面の間に配置されたサンプル処理装置に接触し、及びこれを付勢して伝達表面と接触させる圧縮構造体；および
前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、熱エネルギーを前記熱構造体に対して放出するように適合されたエネルギー源
を具備する前記システム。
【請求項２】
前記露出された伝達表面が、環状リングの形体の凸伝達表面を具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記露出された伝達表面が、前記ベースプレートの前記第一面に近接する内側縁部及び外側縁部を具備する環状リングの形体であり、前記伝達表面の前記外側縁部が、前記伝達表面の前記内側縁部に相対的にｚ軸に沿って前記第一方向へオフセットしている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記露出された伝達表面が凸伝達表面を具備する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記内側及び外側の圧縮リングが、サンプル処理装置に接触する追従性構造体を具備し、前記追従性構造体が、サンプル処理装置を前記伝達表面との接触に向けて付勢するとき、弾性変形を呈する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記カバー及び熱構造体の一方又は両方に作動可能に連結された１つ以上の弾力性部材を更に具備し、前記１つ以上の弾力性部材が、前記カバーを前記ベースプレートに向けて押している前記圧縮構造体の力に対向する偏倚力を提供する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つ以上の弾力性部材が、前記熱構造体を前記ベースプレートに連結する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記カバーと前記ベースプレートの間に配置されたたサンプル処理装置の一部が、前記熱構造体の前記伝達表面との接触に向けて付勢されるとき、前記熱構造体が、前記ベースプレートの前記第一面に相対的に移動可能である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記１つ以上の弾力性部材が平バネを具備する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ベースプレートが停止帯を具備し、これに、前記熱構造体が、前記カバーからの接触が無いときに押されて当たる、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記圧縮構造体が、前記カバー及びベースプレートに作動可能に取り付けられた１つ以上の磁気要素を具備し、前記カバー及び前記ベースプレートに取り付けられた前記１つ以上の磁気要素の間の磁力が、前記カバーを前記ベースプレートの前記第一面に向けて引き寄せる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記１つ以上の磁気要素が永久磁石を具備する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記１つ以上の磁気要素が、前記カバーに作動可能に取り付けられた第一組の永久磁石と、前記ベースプレートに作動可能に取り付けられた第二組の永久磁石とを具備する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記圧縮構造体が、前記カバー及び前記ベースプレートに作動可能に取り付けられた機械的クランプを具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記エネルギー源が、前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、電磁エネルギーを前記熱構造体の一部の上へ向けるように適合された電磁エネルギー源を具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
サンプル処理装置を扱うシステムであって、
駆動システムに作動可能に連結されたベースプレートであって、前記駆動システムが前記ベースプレートを回転軸周りで回転させ、前記回転軸がｚ軸を画定するベースプレート；
前記ベースプレートに作動可能に取り付けられた熱構造体であって、前記熱構造体が前記ベースプレートの第一面に近接して露出された伝達表面を具備する熱構造体；
前記伝達表面に面するカバー；
前記カバー及びベースプレートに作動可能に取り付けられた１つ以上の磁気要素であって、前記カバー及び前記ベースプレートに取り付けられた前記１つ以上の磁気要素の間の磁力が、前記カバーを前記ベースプレートの前記第一面に向けてｚ軸に沿って第一方向に引き寄せて、前記カバーと前記ベースプレートの間に配置されたサンプル処理装置が、前記ベースプレートの前記熱構造体との接触に向けて付勢されるようになっている、１つ以上の磁気要素；および
前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、熱エネルギーを前記熱構造体に対して放出するように適合されたエネルギー源
を具備する前記システム。
【請求項１７】
前記１つ以上の磁気要素が永久磁石を具備する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記１つ以上の磁気要素が、前記カバーに作動可能に取り付けられた第一組の永久磁石と、前記ベースプレートに作動可能に取り付けられた第二組の永久磁石とを具備する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記カバー及び熱構造体の一方又は両方に作動可能に連結された１つ以上の弾力性部材を更に具備し、前記１つ以上の弾力性部材が、前記カバーを前記ベースプレートの前記第一面に向けて引き寄せている磁力に対向する偏倚力を提供する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記１つ以上の弾力性部材が、前記熱構造体を前記ベースプレートに連結する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記カバーと前記ベースプレートの間に配置されたサンプル処理装置の一部が、前記熱構造体の前記伝達表面との接触に向けて付勢されるとき、前記熱構造体が、前記ベースプレートの前記第一面に相対的に移動可能である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記１つ以上の弾力性部材が平バネを具備する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ベースプレートが停止帯を具備し、これに、前記熱構造体が、前記カバーからの接触が無いときに押されて当たる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記露出された伝達表面が、環状リングの形体の凸伝達表面を具備する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
前記露出された伝達表面が、前記ベースプレートの前記第一面に近接する内側縁部及び外側縁部を具備する環状リングの形体であり、前記伝達表面の前記外側縁部が、前記伝達表面の前記内側縁部に相対的にｚ軸に沿って前記第一方向へオフセットしている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２６】
前記露出された伝達表面が凸伝達表面を具備する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記エネルギー源が、前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、電磁エネルギーを前記熱構造体の一部の上へ向けるように適合された電磁エネルギー源を具備する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２８】
サンプル処理装置を扱うシステムであって、
駆動システムに作動可能に連結されたベースプレートであって、前記駆動システムが前記ベースプレートを回転軸周りで回転させるベースプレート；
前記ベースプレートの第一面に面するカバー；
前記カバーを前記ベースプレートに向けて押すように前記カバーに作動可能に取り付けられた圧縮構造体；
前記ベースプレートに作動可能に取り付けられた熱構造体；
前記カバー及び熱構造体の一方又は両方に作動可能に連結された１つ以上の弾力性部材であって、前記１つ以上の弾力性部材が、前記カバーを前記ベースプレートに向けて押している前記圧縮構造体の力に対向する偏倚力を提供して、前記カバーと前記ベースプレートの前記第一面との間に配置されたサンプル処理装置の一部が、前記熱構造体との接触に向けて付勢される、１つ以上の弾力性部材；および
前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、熱エネルギーを前記熱構造体に対して放出するように適合されたエネルギー源
を具備する前記システム。
【請求項２９】
前記１つ以上の弾力性部材が、前記熱構造体を前記ベースプレートに連結する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記カバーと前記ベースプレートの間に配置されたサンプル処理装置の一部が、前記熱構造体の前記伝達表面との接触に向けて付勢されるとき、前記熱構造体が、前記ベースプレートの前記第一面に相対的に移動可能である、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記１つ以上の弾力性部材が平バネを具備する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記ベースプレートが停止帯を具備し、これに、前記熱構造体が、前記カバーからの接触が無いときに押されて当たる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
前記エネルギー源が、前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、電磁エネルギーを前記熱構造体の一部の上へ向けるように適合された電磁エネルギー源を具備する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３４】
サンプル処理装置内に置かれたサンプル物質を処理する方法であって、
サンプル処理装置をベースプレートとカバーの間に配置する工程であって、前記サンプル処理装置が、環状処理リングの中に配置された１つ以上の処理チャンバを具備し、及び凸伝達表面が前記ベースプレートに取り付けられていて、前記凸伝達表面は、前記サンプル処理装置上の前記環状処理リングと接触する環状リングの形体である、サンプル処理装置をベースプレートとカバーの間に配置する工程；
前記カバーと前記ベースプレートを相互に向けて押すことによって、前記サンプル処理装置の前記環状処理リングを前記凸伝達表面上で変形させる工程；および
前記環状処理リングを前記凸伝達表面上で変形させている間に、前記ベースプレート、カバー、及びサンプル処理装置を回転軸周りで回転させる工程
を含む前記方法。
【請求項３５】
前記凸伝達表面が、前記ベースプレートに弾力的に取り付けられており、並びに前記カバーと前記ベースプレートを相互に向けて押すことによって、前記凸伝達表面が、前記ベースプレートに相対的に移動する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記伝達表面が、前記ベースプレートの前記第一面に近接する内側縁部及び外側縁部を備え、前記伝達表面の前記外側縁部が、前記伝達表面の前記内側縁部に相対的に前記回転軸に沿って第一方向へオフセットしている、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記カバーが、内側圧縮リング及び外側圧縮リングを具備し、並びに前記内側及び外側の圧縮リングが、前記凸伝達表面上で前記サンプル処理装置に接触し及びこれを変形させる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記カバーと前記ベースプレートを相互に向けて押す工程が、前記カバーを前記ベースプレートに向けて磁気的に引きつける工程を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記伝達表面が熱構造体の一部を構成し、前記方法が、前記ベースプレートが前記回転軸周りで回転している間に、電磁エネルギー源からの電磁エネルギーを前記熱構造体の一部の上へ向けることによって、前記伝達表面を加熱する工程を含む、請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するサンプル処理装置を使用して、例えば遺伝子物質などを増幅するための、システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の種々の化学的、生化学的、及びその他の反応は、温度の変化に敏感である。遺伝子増幅領域における熱処理の例には、ポリメラーゼ連鎖反応法（ＰＣＲ）、サンガー配列決定法（Sanger sequencing）などが挙げられるが、これらに限定されない。多数のサンプルを熱処理する時間及びコストを削減する１つの方法は、１つのサンプルの異なる部分又は異なるサンプルを同時に処理可能な複数チャンバが含まれる装置を使用することである。チャンバ対チャンバの正確な温度制御、比較可能な温度遷移速度、及び／又は温度間の急速遷移を必要とする可能性のある幾つかの反応の例には、例えば、核酸サンプルを操作して遺伝暗号の解読を助けることが含まれる。核酸操作技法には、ポリメラーゼ連鎖反応法（ＰＣＲ）などの増幅方法；自立複製法（self-sustained sequence replication：３ＳＲ）及び鎖置換型増幅法（strand-displacement amplification：ＳＤＡ）などの標的ポリヌクレオチド増幅方法；「分枝鎖」ＤＮＡ増幅法などの標的ポリヌクレオチドに挿入されたシグナルの増幅に基づく方法；リガーゼ連鎖反応法（ligase chain reaction：ＬＣＲ）及びＱＢレプリカーゼ増幅法（QB replicase amplification：ＱＢＲ）などのプローブＤＮＡの増幅に基づく方法；連結反応活性化転写法（ligation activated transcription：ＬＡＴ）及び核酸配列増幅法（nucleic acid sequence-based amplification：ＮＡＳＢＡ）などの転写に基づく方法；並びに修復連鎖反応法（repair chain reaction：ＲＣＲ）及びサイクリングプローブ反応法（cycling probe reaction：ＣＰＲ）などの様々な他の増幅方法が挙げられる。核酸操作技法のその他の例には、例えば、サンガー配列決定法（Sanger sequencing）、配位子結合分析（ligand-binding assays）などが挙げられる。
【０００３】
回転するサンプル処理装置を扱うのに使用される幾つかのシステムが、米国特許出願公開２００３／０１２４５０６、名称「サンプル処理装置を使用するためのモジュール式システム及び方法（MODULAR SYSTEMS AND METHODS FOR USING SAMPLE PROCESSING DEVICES）」、及び米国特許第６，７３４，４０１号、名称「改良されたサンプル処理装置、システム、及び方法（ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS）」（ベディンガム（Bedingham）ら）に記載されている可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、サンプル処理装置内に置かれたサンプル物質を処理するための、サンプル処理システム及びそれらのシステムを使用する方法を提供しており、サンプル処理装置はシステムとは別個のものである。サンプル処理システムには回転するベースプレートが含まれ、システムの操作の間、ベースプレートの上にサンプル処理装置が配置される。システムには又、サンプル処理装置をベースプレートに向けて押すように設計された、カバー及び圧縮構造体が含まれる。好ましい結果は、サンプル処理装置が押されてベースプレート上の熱構造体と接触することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシステム及び方法は、熱構造体とサンプル処理装置の間の熱接続を強めるために、次の機構：形作られた伝達表面、磁気圧縮構造体、及び浮動して又は弾力的に取り付けられた熱構造体の１つ以上を包含してもよい。
【０００６】
形作られた熱構造体が含まれる実施形態では、熱構造体は、好ましくは、環状リングの形体の伝達表面が設けられてもよい。伝達表面は、例えば円環体の上側区分に類似の、凸曲面を有するのが好ましいことがある。カバー及び圧縮構造体と関連して形作られた伝達表面を設けることにより、熱構造体とサンプル処理装置の間の熱接続効率が改善される可能性がある。カバーに圧縮リングが含まれ、圧縮リングがサンプル処理装置を押して、熱構造体の形作られた伝達表面に順応させるのが好ましいことがある。
【０００７】
磁気圧縮構造体が含まれる実施形態では、カバー及びベースプレートには、好ましくは、磁力でカバーをベースプレートに向かって引き寄せる磁気要素が含まれてもよい。サンプル処理装置がカバーとベースプレートの間に配置されるとき、その圧縮によって、サンプル処理装置と熱構造体の間の熱接続が改善される可能性がある。磁石は、好ましくは永久磁石であってもよい。磁気圧縮システムの１つの潜在的利点は、圧縮力が比較的低い質量の装置で得られる可能性があることであり、これは回転するシステムにおいて有用なことがある。
【０００８】
浮動する又は偏倚された熱構造体が含まれる実施形態では、熱構造体は、好ましくは、カバーに向かって弾力的に偏倚されていてもよく、（例えばカバーから）熱構造体上に下向きに向けられた力が、熱構造体をベースプレートの残部（これは好ましくは静止のままでもよい）に相対的に移動させるような具合になっていてもよい。熱構造体をベースプレートに対して弾力的に偏倚させ且つ構造的に連結するために、熱構造体は、例えば１つ以上のバネを使用してベースプレートに取り付けられるのが好ましいことがある。
【０００９】
本発明は、一態様において、サンプル処理装置を扱うためのシステムを提供しており、システムには、駆動システムに作動可能に連結されたベースプレートであって、駆動システムがベースプレートを回転軸周りで回転させ、回転軸がｚ軸を画定するベースプレートと；ベースプレートに作動可能に取り付けられた熱構造体であって、ベースプレートの第一面に近接して露出された伝達表面が含まれる熱構造体と；伝達表面に面するカバーであって、内側圧縮リング及び外側圧縮リングが含まれるカバーと；カバーを伝達表面に向けてｚ軸に沿って第一方向へ押すようにカバーに作動可能に取り付けられた圧縮構造体であって、内側及び外側の圧縮リングが、カバーと伝達表面の間に配置されたサンプル処理装置に接触し、及び付勢して伝達表面と接触させる圧縮構造体と；ベースプレートが回転軸周りで回転している間に、熱エネルギーを熱構造体に対して放出するように適合されたエネルギー源とが含まれる。
【００１０】
本発明は、別の態様において、サンプル処理装置を扱うためのシステムを提供しており、システムには、駆動システムに作動可能に連結されたベースプレートであって、駆動システムがベースプレートを回転軸周りで回転させ、回転軸がｚ軸を画定するベースプレートと；ベースプレートに作動可能に取り付けられた熱構造体であって、ベースプレートの第一面に近接して露出された伝達表面が含まれる熱構造体と；伝達表面に面するカバーと；カバー及びベースプレートに作動可能に取り付けられた１つ以上の磁気要素であって、カバー及びベースプレートに取り付けられた１つ以上の磁気要素間の磁力が、カバーをベースプレートの第一面に向けてｚ軸に沿って第一方向に引き寄せて、カバーとベースプレートの間に配置されたサンプル処理装置が、付勢してベースプレートの熱構造体と接触させるようになっている、１つ以上の磁気要素と；ベースプレートが回転軸周りで回転している間に、熱エネルギーを熱構造体に対して放出するように適合されたエネルギー源とが含まれる。
【００１１】
本発明は、別の態様において、サンプル処理装置を扱うためのシステムを提供しており、システムには、駆動システムに作動可能に連結されたベースプレートであって、駆動システムがベースプレートを回転軸周りで回転させるベースプレートと；ベースプレートの第一面に面するカバーと；カバーをベースプレートに向けて押すようにカバーに作動可能に取り付けられた圧縮構造体と；ベースプレートに作動可能に取り付けられた熱構造体と；カバー及び熱構造体の一方又は両方に作動可能に連結された１つ以上の弾力性部材であって、１つ以上の弾力性部材が、カバーをベースプレートに向けて押している圧縮構造体の力に対向する偏倚力を提供して、カバーとベースプレートの第一面との間に配置されたサンプル処理装置の一部が、付勢して熱構造体と接触させる、１つ以上の弾力性部材と；ベースプレートが回転軸周りで回転している間に、熱エネルギーを熱構造体に対して放出するように適合されたエネルギー源とが含まれる。
【００１２】
本発明は、別の態様において、サンプル処理装置内に置かれたサンプル物質を処理する方法を提供しており、この方法は、サンプル処理装置をベースプレートとカバーの間に配置することであって、サンプル処理装置に環状処理リング内に配置された１つ以上の処理チャンバが含まれ、及び凸伝達表面がベースプレートに取り付けられていて、凸伝達表面はサンプル処理装置上の環状処理リングと接触する環状リングの形体である、サンプル処理装置をベースプレートとカバーの間に配置すること；カバーとベースプレートを相互に向けて押すことによって、サンプル処理装置の環状処理リングを凸伝達表面上で変形させること；並びに環状処理リングを凸伝達表面上で変形させている間に、ベースプレート、カバー、及びサンプル処理装置を回転軸周りで回転させることによって行われる。
【００１３】
本発明の装置、システム、及び方法のこれら及び他の特徴及び利点は、本発明を例証する実施形態に関連して以下で説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の代表的実施形態の次の詳細説明において、その一部を形成する添付図面を参照し、実例として、本発明が実施され得る特定の実施形態が例証として示される。その他の実施形態が利用されてもよいこと、及び本発明の範囲から逸脱することなく構造的変更がなされてもよいことを理解されたい。
【００１５】
本発明は、熱処理を伴う方法において使用可能な、例えば、ＰＣＲ増幅法、リガーゼ連鎖反応法（ligase chain reaction：ＬＣＲ）、自立複製法（self-sustaining sequence replication）、酵素の動力学的研究、均質配位子結合分析などの敏感な化学プロセス、並びに正確な熱制御及び／又は急激な熱変化を必要とするより複雑な生化学上の又は他のプロセスで使用可能な、サンプル処理装置のための方法及びシステムを提供するものである。そのサンプル処理システムは、装置上の処理チャンバ内のサンプル物質の温度を制御することに加えて、サンプル処理装置の同時回転が可能である。
【００１６】
本発明の方法及びシステムと関連して使用されてもよい好適なサンプル処理装置の幾つかの例が、例えば、本発明の譲受人に共に譲渡された米国特許第６，７３４，４０１号、名称「改良されたサンプル処理装置、システム、及び方法（ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS）」（ベディンガム（Bedingham）ら）、及び米国特許出願公開２００２／００６４８８５、名称「サンプル処理装置（SAMPLE PROCESSING DEVICES）」に記載されている可能性がある。他の使用可能な装置構造が、例えば、米国特許仮出願６０／２１４，５０８、名称「熱処理装置及び方法（THERMAL PROCESSING DEVICES AND METHODS）」（２０００年６月２８日出願）；米国特許仮出願６０／２１４，６４２、名称「サンプル処理装置、システム、及び方法（SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS）（２０００年６月２８日出願）；米国特許仮出願６０／２３７，０７２、名称「サンプル処理装置、システム、及び方法（SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS）（２０００年１０月２日出願）；米国特許仮出願６０／２６０，０６３、名称「サンプル処理装置、システム、及び方法（SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS）（２００１年１月６日出願）；米国特許仮出願６０／２８４，６３７、名称「改良されたサンプル処理装置、システム、及び方法（ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS）（２００１年４月１８日出願）；及び米国出願特許公開２００２／００４８５３３、名称「サンプル処理装置及びキャリア（SAMPLE PROCESSING DEVICES AND CARRIERS）」にて見出される可能性がある。他の使用可能性のある装置構造が、例えば米国特許第６，６２７，１５９号、名称「サンプル処理装置の遠心充填材（CENTRIFUGAL FILLING OF SAMPLE PROCESSING DEVICES）」(（ベディンガム（Bedingham）ら）にて見出される可能性がある。
【００１７】
本発明のサンプル処理システムには、好ましくは、ベースプレートが含まれ、回転軸周りでベースプレートが回転可能になるような方法で駆動システムに取り付けられている。サンプル処理装置がベースプレートに固定されるとき、サンプル処理装置は、ベースプレートと共に回転される。ベースプレートには、サンプル処理装置の部分を加熱するのに使用可能な少なくとも１つの熱構造体が含まれており、なおその上、様々な他の構成要素が、例えば、温度センサー、抵抗加熱器、熱電気モジュール、光源、光検知機、送信機、受信機などが、含まれてもよい。
【００１８】
本発明と関連して、「上側」、「下側」、「上」、「下」などの相対位置用語が使用されることがあるが、それらの用語は、その相対的な意味でのみ使用されていると理解されるべきである。例えば、「上側」及び「下側」は、本発明の装置と関連して使用されるとき、ベースプレートの反対側を意味するのに使用されていることがあり、上側表面は通常、サンプル処理中にベースプレートに取り付けられたサンプル処理装置の最も近くに位置する。
【００１９】
実際の使用では、「上側」及び「下側」と記述された要素は、いかなる向き又は位置に見出されてもよく、並びに方法、システム、及び装置をいずれか特定の向き又は位置に限定するとして解釈されるべきではない。例えば、サンプル処理装置の上側表面が、実際は、処理中のサンプル処理装置の下側表面の下に位置してもよい（それでも、上側表面は、サンプル処理装置の下側表面から反対側に見出されるのであるが）。
【００２０】
１つの説明用のサンプル処理システムが、図１の分解斜視図にて概略的に示される。そのシステムには、回転軸１１周りで回転するベースプレート１０が含まれる。ベースプレート１０は、好ましくは、シャフト２２を通じて駆動システム２０に取り付けられてもよい。しかしながら、ベースプレート１０は、いずれか好適な代替構成を通じて、例えばベースプレート１０に直接的に作動するベルト又は駆動ホイールなどを通じて、駆動システム２０に連結されてもよいことを理解されるであろう。
【００２１】
やはり図１に示されているのは、本明細書で説明されるようなベースプレート１０に関連して好ましくは使用されてもよい、サンプル処理装置５０及びカバー６０である。多くの場合、サンプル処理装置は、様々な試験などを実施するために使用されて次に廃棄される消耗性装置であるので、本発明のシステムには、サンプル処理装置が実際に含まれなくてもよい。結果として、本発明のシステムは、様々な異なるサンプル処理装置と共に使用されてもよい。
【００２２】
図示されるベースプレート１０には、熱構造体３０が含まれており、好ましくは、これにベースプレート１０の上側表面１２上に露出された伝達表面３２が含まれる。「露出された」により、熱構造体３０の伝達表面３２は、熱構造体３０とサンプル処理装置が熱的に接続して、伝導を通じて熱エネルギーの伝達が行われるように、サンプル処理装置５０の一部と物理的に接触して置かれ得ることを意味する。熱構造体３０の伝達表面３２は、サンプル処理中に、サンプル処理装置５０の選択された部分の真下に位置するのが好ましいことがある。サンプル処理装置５０の選択された部分には、好ましくは、例えば米国特許第６，７３４，４０１号、名称「改良されたサンプル処理装置、システム、及び方法（ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS）」（ベディンガム（Bedingham）ら）にて説明されているような、処理チャンバ５２が含まれてもよい。
【００２３】
本明細書で説明されるように、本発明のシステムには、好ましくは、カバー６０が含まれてもよく、これがベースプレート１０と共に、これらの間に配置されたサンプル処理装置を圧縮して、好ましくはベースプレート上の熱構造体３０とサンプル処理装置５０の間の熱接続を強める。サンプル処理装置５０及びカバー６０の両方は、ベースプレート１０が駆動システム２０により軸線１１周りで回転されるとき、これと共に回転するのが好ましいことがある。
【００２４】
ベースプレート１０とカバー６０の間で発達した圧縮力は、様々な異なる構造体の使用で達成されてもよい。図１の実施形態で示される１つの代表的な圧縮構造体は、カバー６０上に配置された磁気要素７０とベースプレート１０上に配置された対応する磁気要素７２である。磁気要素７０と７２の間の磁力が、カバー６０及びベースプレート１０を相互に向かって引き寄せるのに使用されて、これにより、これらの間に配置されたサンプル処理装置５０を圧縮又は変形してもよい。
【００２５】
本明細書で使用するとき、「磁気要素」は、磁界を呈する構造体又は物品である。磁界は、好ましくは、所望の圧縮力を発達するために十分に強く、これにより、本明細書で説明されるようにサンプル処理装置５０とベースプレート１０の熱構造体３０との間に熱接続という結果が得られる。磁気要素には、好ましくは、磁性材料が、すなわち永久的な磁界を呈する材料か又は一時的な磁界を呈することができる材料のいずれかが含まれてもよい。
【００２６】
潜在的に好適な磁性材料の幾つかの例には、例えば磁性フェライト又は「フェライト」、それは鉄及び１つ以上の他の金属の混合酸化物、例えばナノ結晶性コバルトフェライトが含まれる物質である、が含まれる。しかしながら、他のフェライト材料が使用されてもよい。装置５０の構造に使用される可能性がある他の磁性材料には、高分子物質（例えば、プラスチック、ゴムなど）と組み合わされてもよい、酸化ストロンチウム第一鉄から作成されるセラミック及び可撓性の磁性材料；ＮｄＦｅＢ（この磁性材料にはジスプロシウムも含まれてもよい）；ホウ化ネオジム；ＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）；及びアルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、鉄、チタン、などの組合わせ；並びに他の材料が挙げられてもよいが、これらに限定されない。磁性材料には又、例えばステンレス鋼又は他の磁化可能な材料が含まれてもよく、これらは、その磁化可能な材料を十分な電界及び／又は磁界にさらすことによって、十分に磁性にすることができる。
【００２７】
磁気要素７０及び７２は、図１の実施形態にて示されるように（図１では、磁気要素７０及び７２は円板形の物品である）、カバー６０及びベースプレート１０に作動可能に取り付けられた分離性の物品であるのが好ましいことがある。しかしながら、１つの代替形態では、ベースプレート１０、熱構造体３０、及び／又はカバー６０が、（成型又は他の方法で構成要素の構造中に設けられた）十分な磁性材料を含んで、別個の分離性磁気要素を必要としなくてもよい。
【００２８】
図２は、好ましくは軸線１１１周りで回転してもよい代替ベースプレート１１０上の、磁気要素１７２の１つの代替配置図である。図２に示されるように、磁気要素１７２は、図１に示されるシステムのものより小さくてもよい。そのような配置の潜在的な利点は、ベースプレート１１０周囲の磁力のより均一な分布に見出されてもよい（特に、磁気要素の補充配置がカバーに含まれる場合）。
【００２９】
別の代替形態では、カバー６０及び／又はベースプレート１０に、受動的磁気要素の代わりに、必要に応じて活性化されて圧縮力を提供可能な、電磁石の形体の１つ以上の磁気要素が含まれてもよい。そのような実施形態では、サンプル処理装置５０の回転中に、電磁石に対して電力が供給される必要性がある。
【００３０】
図１には明示的に示されていないが、ベースプレート１０は、好ましくは、熱構造体３０がベースプレート１０の上側表面１２及び下側表面１４の両側で露出するように構成されてもよい。熱構造体３０をベースプレート１０の上側表面１２で露出することにより、熱構造体３０の伝達表面３２と、カバー６０とベースプレート１０の間に配置されたサンプル処理装置５０との間に、より直接的な熱経路が提供可能である。
【００３１】
熱構造体３０は、好ましくは、ベースプレート１０の下側表面１４でも露出される。熱構造体３０をベースプレート１０の下側表面１４で露出すると、電磁エネルギーをベースプレート１０の下側表面１４上に向けている供給源により放射される電磁エネルギーによって熱構造体３０が加熱されることになっているとき、利点がもたらされる可能性がある。
【００３２】
図１のシステムには熱エネルギーを熱構造体に対して放出する電磁エネルギー源が含まれているが、熱構造体の温度は、熱エネルギーを熱構造体に対して放出可能ないかなる好適なエネルギー源によって制御されてもよい。電磁エネルギー源以外の、本発明と関連して使用するのに潜在的に好適なエネルギー源の例として、例えば、ペルチエ素子、電気抵抗加熱器などが挙げられてもよい。
【００３３】
本発明に関連して使用されるとき、用語「電磁エネルギー」（及びその変化型）は、供給源から所望の場所又は材料へ物理的な接触無しで放出可能な（波長／周波数に関係のない）電磁エネルギーを意味する。電磁エネルギーの非限定的な例には、レーザーエネルギー、高周波（ＲＦ）、マイクロ波放射、光エネルギー（紫外線から赤外線スペクトルまで含まれる）などが挙げられる。電磁エネルギーは、紫外線から赤外線放射のスペクトルの範囲に入る（可視スペクトルが含まれる）エネルギーに限定されるのが好ましいことがある。
【００３４】
電磁エネルギー源９０の一例が図１に示されており、エネルギー源９０により放射される電磁エネルギーが、ベースプレート１０の下側表面１４上及びベースプレート１０の下側表面１４で露出された熱構造体３０の部分に向けられている。幾つかの好適な電磁エネルギー源の例には、レーザー、広帯域電磁エネルギー源（例えば白色光）などが挙げられてもよいが、これらに限定されない。
【００３５】
熱構造体３０が遠隔エネルギー源により加熱されることになっている場合、すなわち、エネルギー源が直接接触により熱構造体に対して熱エネルギーを放出するのでない場合、熱構造体３０は、好ましくは、電磁エネルギーを吸収して、吸収した電磁エネルギーを熱エネルギーに変換するように構成されてもよい。熱構造体３０に使用される材料は、好ましくは、十分な熱伝導率を有しており、及び電磁源９０により生成された電磁エネルギーを十分な率で吸収する。加えて、熱構造体３０に使用される材料（単数又は複数）が、十分な熱容量を有して、熱キャパシタンス効果を提供するのも望ましいことがある。幾つかの好適な材料の例には、アルミニウム、銅、金などが挙げられるが、これらに限定されない。熱構造体３０がそれ自体では電磁エネルギーを十分な率で吸収しない材料で構成される場合、熱構造体３０にエネルギー吸収を改善する材料が含まれるのが好ましいことがある。例えば、熱構造体３０は、カーボンブラック、ポリピロール、インクなどの電磁エネルギー吸収材料をコーティングされてもよい。
【００３６】
熱構造体３０に好適な材料を選択することに加えて、電磁エネルギー源９０に面する溝又は他の表面構造を包含し、エネルギー源９０により放射される電磁エネルギーに対して露出される表面積を増加するのも、好ましいことがある。エネルギー源９０からの電磁エネルギーに対して露出される熱構造体３０の表面積を増加すると、熱構造体３０によるエネルギーの吸収率が増大する可能性がある。熱構造体３０に使用される増加された表面積は又、電磁エネルギーの吸収効率を上昇させる可能性がある。
【００３７】
熱構造体３０内の熱エネルギーの（幾らか有るとしても）限定量だけがベースプレート１０の残部に対して伝達されるように、熱構造体３０が、ベースプレート１０の残部から比較的に熱分離されているのも更に望ましいことがある。その熱分離は、例えば、限られた量の熱エネルギーだけを吸収する材料で、例えばポリマーなどで、ベースプレート１０の支持構造を製造することによって、達成されてもよい。ベースプレート１０の支持構造に好適な幾つかの材料には、例えば、ガラス充填プラスチック類（例、ポリエーテルエステルケトン）、シリコーン類、セラミックスなどが挙げられる。
【００３８】
ベースプレート１０には実質的に連続の円形リングの形体の熱構造体３０が含まれているが、本発明によるシステムのベースプレートで使用される熱構造体は、その代わりに、一連の不連続熱要素として、例えば円形、正方形として設けられて、サンプル処理装置５０の処理チャンバの下に位置してもよい。しかし、連続リングの熱構造体３０の１つの潜在的な利点は、加熱中に熱構造体３０の温度が平衡化する可能性があることである。サンプル処理装置の処理チャンバの群が、熱構造体３０の伝達表面３２と直接接触するように配置されている場合、連続熱構造体３０上に置かれた全ての処理チャンバについて、チャンバ対チャンバの温度均一性が改善される可能性がある。
【００３９】
図示されたベースプレート１０には１つの熱構造体３０だけが含まれるが、本発明のシステムのベースプレートは、その上に配置されたサンプル処理装置の選定された処理チャンバへ又はこれから熱エネルギーを伝達するのに必要な、いかなる数の熱構造体をも包含し得ることを理解されるであろう。更に、２つ以上の熱構造体が設けられる場合、異なる熱構造体は互いに独立して、異なる独立熱構造体の間で著しい量の熱エネルギーが伝達されないようになっているのが好ましいことがある。独立熱構造体が提供される代替形態の一例は、同心環状リングの形体であってもよい。
【００４０】
図３は、図１に示されるシステムのベースプレート１０及び熱構造体３０の一部の、図１の線３−３に沿って見る断面斜視図である。ベースプレート１０には、熱構造体３０が取り付けられた本体１６が含まれる。図３には示されていないが、本体１６は、好ましくは、ベースプレート１０を回転させるのに使用されるスピンドルに固定的に取り付けられてもよい。「固定的に取り付けられる」により、システムの操作中に、サンプル処理装置がカバー６０とベースプレート１０の間で圧縮されるとき、本体１６は、好ましくは、スピンドルに相対的に移動しないことを意味する。
【００４１】
図３に示されるように、熱構造体３０は、好ましくは伝達表面３２の下が概ねＵ形状であってもよい。そのように形作ることによって、好ましくは、幾つかの機能が達成されてもよい。例えば、Ｕ形状の熱構造体３０は、電磁エネルギーが入射する表面積を増加することがあり、したがって、エネルギーが熱構造体３０に伝達される量及び率を増加させる可能性がある。加えて、Ｕ形状熱構造体は、熱構造体３０に対してより低い熱質量を与える可能性がある。
【００４２】
本明細書で説明されるように、本発明のシステムの１つの任意の機構は、熱構造体３０とカバー６０が相互に向かって弾力的に偏倚するように、熱構造体３０の浮動又は懸垂取付けである。熱構造体３０が、１つ以上の弾力性部材によってベースプレート１０に連結され、１つ以上の弾力性部材が、圧縮構造体（例えば、磁石）により付加される力に対向する偏倚力を提供するのが好ましいことがある。そのようなシステムでは、熱構造体３０は、ベースプレート１０とカバー６０の間の圧縮力に応じて、ベースプレート１０の本体１６に相対的に移動可能であるのが好ましいことがある。熱構造体３０の移動は、好ましくは、回転軸と好ましくは整列する（好ましくは平行な）ｚ軸方向に限定されてもよい。
【００４３】
熱構造体３０の弾力的連結は、サンプル処理装置５０の表面との追従性の改善をもたらすことにより有利な可能性がある。熱構造体３０の浮動取付けは、例えば平らでない表面、厚さの変動などに対する補償の助けをする可能性がある。熱構造体３０の弾力的連結は又、サンプル処理装置５０がカバー６０と熱構造体３０の間で圧縮されるとき、２つの構成要素間に発達する圧縮力の均一性を改善する可能性がある。
【００４４】
多数の種々の機構が、熱構造体３０を弾力的に連結するのに使用されてもよい。１つの代表的な機構が、本体１６及び熱構造体３０に取り付けられた平バネ４０の形体で、図３及び４に示される。図示される平バネ４０には、内側リング４２と、外側リング４６まで延びるバネアーム４４とが含まれる。内側リング４２が本体１６に取り付けられ、外側リング４６が熱構造体３０のフランジ３６に取り付けられる。バネ４０の取り付けは、いかなる好適な技法（単数又は複数）によっても、例えば、機械的締結具、接着剤、はんだ、ろう付け、溶接などにより達成されてもよい。
【００４５】
平バネ４０により生成される力は、バネアーム４４を画定する切り込み４５の長さを変化させることにより、バネアーム４４の半径幅を変化させることにより、バネアーム４４の（ｚ軸方向）厚さを変化させることにより、バネ４０用の材料の選択などにより、調節されてもよい。
【００４６】
ベースプレート１０及びカバー６０を相互に向かって付勢する力が、熱構造体３０の伝達表面３２の内側縁部により境界を定められる円内で、ベースプレート１０の本体１６とカバー６０との間の物理的接触という結果になるのが好ましいことがある。換言すれば、図示される実施形態の磁力は、好ましくは、カバー６０をベースプレート１０の本体１６に対して引き寄せる。結果として、カバー６０と伝達表面３２の間にクランプされたサンプル処理装置５０の部分に及ぼされる力は、平バネ４０（又は、使用される場合は他の弾力性部材）によって及ぼされる。換言すれば、クランプ力の制御は、好ましくは、弾力性部材／平バネ４０により制御されてもよい。
【００４７】
前段落に記述された結果を達成するために、カバー６０とベースプレート１０の本体１６との間に生成されるクランプ力が、熱構造体３０の伝達表面３２をカバー６０に向けて押す作用をする偏倚力より大きいのが好ましいことがある。結果として、カバー６０が引き寄せられて本体１６と接触し、弾力性部材（例えば、図示する実施形態では平バネ４０）が、カバー６０と伝達表面の間でサンプル処理装置５０に付加される力を制御する。
【００４８】
図示される実施形態では、断熱要素３８が、外側リング４６とフランジ３６の間に配置されている。断熱要素３８は、幾つかの機能の働きをしてもよい。例えば、断熱要素３８は、バネ４０の外側リング４６と熱構造体３０のフランジ３６との間の熱エネルギーの伝達を低減してもよい。断熱要素３８の別の可能性のある機能は、熱構造体３０がベースプレート１０の上側表面１２に向けて偏倚される力が選択された力以上であるように、バネ４０に予荷重を提供することであってもよい。より厚い断熱要素３８は通常、予荷重を増加させると考えられ、一方、より薄い断熱要素３８は通常、予荷重を減少させると考えられている。断熱要素用に潜在的に好適な材料の幾つかの例には、金属より熱伝導率が低い材料が、例えば、ポリマー、セラミックス、エラストマーなどが挙げられてもよい。
【００４９】
平バネ４０は熱構造体３０を弾力的に連結するのに使用可能な弾力性部材の一例ではあるが、多数の他の弾力性部材が、図示された平バネ４０の代わりに又はそれに加えて使用可能である。他の潜在的に好適な弾力性部材の幾つかの例には、例えば、板バネ、エラストマー要素、空気圧構造体（例、ピストン、空気袋他）などが挙げられてもよい。
【００５０】
図１及び３の代表的な実施形態では、平バネ４０とベースプレート１０の本体１６とが別個の構成要素として示されているが、本体１６及びバネ４０の機能が単一の一体型構成要素で達成される代替形態が、可能なことがある。
【００５１】
本発明のサンプル処理システムの他の任意の機構の１つの例が、図５に関連して示されており、この図は、熱構造体２３０とカバー２６０の間で圧縮保持された、サンプル処理装置２５０の拡大断面図である。
【００５２】
図５に見られる実施形態では、熱構造体２３０の伝達表面２３２は、好ましくは、内側縁部２３１と外側縁部２３３の間に位置する隆起部分を有する、形作られた表面であってもよい（内側縁部２３１は、本明細書で説明されるように熱構造体が周りを回転する回転軸に最も近い）。サンプル処理装置２５０がカバー２６０と接触する前に、伝達表面２３２の隆起部分は、好ましくは、熱構造体の内側縁部２３１及び外側縁部２３３における部分よりも、カバー２６０に近くてもよい。図５に示されるような放射断面で見るとき、伝達表面２３２は、好ましくは、凸湾曲を有してもよい。凸伝達表面２３２は、円形曲線により、又はいずれか他の曲線輪郭、例えば楕円形などにより、画定されてもよい。
【００５３】
図６及び７は、代わりの形作られた伝達表面を示しており、これらが、例えば環状リングとして設けられる熱構造体に関連して使用されてもよい。図６に示される１つのそのような変化型は、熱構造体３３０が含まれる（その輪郭を表すために断面で示す）。熱構造体３３０には、内側縁部３３１及び外側縁部３３３を有する、形作られた伝達表面３３２が含まれる。内側縁部３３１は、本明細書で説明されるように熱構造体３３０が周りを回転する回転軸に近接して位置する。やはり描かれているのは、回転軸に横断方向の平面３０１である（図６の縁部に見られる）。
【００５４】
図示される実施形態では、平面３０１は、形作られた伝達表面３３２の外側縁部３３３を貫いて延びている。内側縁部２３１及び外側縁部２３３が同一平面上に位置する図５の伝達表面２３２とは異なって、伝達表面３３２の内側縁部３３１は、好ましくは、図６に示されるように、基準面３０１からオフセット距離（Ｏ）に位置してもよい。伝達表面３３２の内側縁部３３１は、外側縁部３３３よりカバー（図示せず）の近くに位置するのが好ましいことがある。
【００５５】
本明細書で説明されるように、形作られた伝達表面３３２には、好ましくは、内側縁部３３１と外側縁部３３３の間に隆起部分が含まれてもよい。平面３０１に相対的な隆起部分の高さ（ｈ）が、図６にて示されており、高さ（ｈ）は、好ましくは、伝達表面３３２の隆起部分の最大高さを表す。
【００５６】
図５及び６に示される形作られた伝達表面２３２及び３３２には、伝達表面の内側縁部と外側縁部の間に位置する最大高さを有する隆起部分が含まれているが、隆起部分の最大高さは、或いは、伝達表面の内側縁部に位置してもよい。１つのそのような実施形態が、熱構造体４３０の部分の断面図を表す図７に示される。熱構造体４３０には、上で説明されたような、内側縁部４３１及び外側縁部４３３を有する形作られた伝達表面４３２が含まれる。伝達表面４３２には、好ましくは、伝達表面４３２の外側縁部４３３を貫いて延びる基準面４０１より上の高さ（ｈ）を有する隆起部分が含まれる。
【００５７】
しかしながら、図５及び６の伝達表面とは異なって、伝達表面４３２の隆起部分は、内側縁部４３１に位置するその最大高さ（ｈ）を有する。伝達表面は、最大高さ（ｈ）から外側縁部４３３へ向かって下向きに凸曲面を描く。そのような実施形態では、内側縁部４３１は、基準面４０１からオフセット距離（Ｏ）に位置し、これは高さ（ｈ）に等しい。
【００５８】
図５〜７において、伝達表面２３２、３３２、４３２が平面状表面から逸れる量は、誇張されている可能性がある。高さ（ｈ）は、ある意味では、伝達表面の内側縁部から外側縁部までの半径距離の関数であってもよい。半径幅が例えば４ｃｍ以下、好ましくは２ｃｍ以下、更には１ｃｍ以下の伝達表面の場合、高さ（ｈ）は、下限値がゼロ超過、好ましくは０．０２ｍｍ以上、より好ましくは０．０５ｍｍ以上の範囲内であるのが好ましいことがある。範囲の上限において、高さ（ｈ）は、１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、更には０．２５ｍｍ以下であるのが好ましいことがある。
【００５９】
図５に戻って、形作られた伝達表面を本発明のカバー２６０及び圧縮構造体に関連して設けることによって、熱構造体２３０とサンプル処理装置２５０の間の熱接続効率が、改善される可能性がある。形作られた伝達表面２３２がカバー２６０により付加される力と組み合わされると、好ましくは、サンプル処理装置２５０が変形されて、伝達表面２３２の形状に順応するようになる可能性がある。サンプル処理装置２５０のそのような変形は、伝達表面２３２に面するサンプル処理装置２５０の表面又は伝達表面２３２そのものに変形無しでは均一接触を妨げるおそれがある不規則性がたとえ含まれる場合でも、接触を増進するのに有用な可能性がある。
【００６０】
サンプル処理装置２５０に処理チャンバ（例えば、図１のサンプル処理装置５０上のチャンバ５２を参照）が含まれる場合、カバー２６０を通る電磁エネルギーの透過が可能になる光学窓２６８を、カバー２６０に設けるのが好ましいことがある。そのような電磁エネルギーは、例えば、処理チャンバを監視する、処理チャンバから情報を得る、処理チャンバを加熱する、処理チャンバ内の物質を刺激することなどに使用されてもよい。「光学窓」により、カバー２６０の選択された部分が、選択された波長の電磁を透過させることを意味する。その透過は、透過性材料を貫いても、又はカバー２６０に形成された空隙を貫いてもよい。
【００６１】
サンプル処理装置２５０を伝達表面２３２の形状に順応させる変形を更に増進するために、圧縮リング２６２及び２６４がカバー２６０に含まれて、リング２６２及び２６４が、サンプル処理装置２５０に接触するようになっている、本質的には、サンプル処理装置２５０の伝達表面２３２に面する部分をまたがるようになっているのが好ましいことがある。カバー２６０と熱構造体２３０の間の圧縮力の伝達の実質的に全てが、カバー２６０の内側及び外側の圧縮リング２６２及び２６４を通じて生じるのが更に好ましいことがある。
【００６２】
サンプル処理装置２５０の伝達表面２３２への順応を潜在的に更に強めるために、内側及び外側の圧縮リング２６２及び２６４に縁処理部２６６が含まれて、種々の構成要素（カバー、サンプル処理装置、熱構造体など）の寸法のわずかな変動は、縁処理部２６６によって少なくとも部分的に補償できるようになっているのが、好ましいことがある。好適な縁処理部の一例は、サンプル処理装置２５０と圧縮リング２６２及び２６４との間の点接触を増進する丸み付き構造部であってもよい。潜在的に好適な縁処理部の他の可能性のある例には、例えば、図８Ａに示される弾力的ガスケット３６６ａ、図８Ｂに示される片持ち部材３６６ｂ、及び図８Ｃに示される三角形構造部３６６ｃが挙げられてもよい。
【００６３】
図示されたシステムには熱構造体をベースプレートに連結する弾力性部材が含まれていたが、別の種類には、内側及び外側の圧縮リング２６２及び２６４が１つ以上の弾力性部材によってカバー２６０に弾力的に連結されるという代替構成が使用可能であることを、理解されるべきである。圧縮リング２６２及び２６４をカバー２６０に弾力的に取り付けることは、例えば、平らでない表面、厚さの変動などに対して、システムに幾分の補償をもたらす働きをする可能性もある。圧縮リングの弾力的連結は又、サンプル処理装置２５０がカバー２６０と熱構造体２３０の間で圧縮されるとき、２つの構成要素間で発達した圧縮力の均一性を改善する可能性がある。
【００６４】
本明細書で説明されるように、伝達表面２３２（又は他の形作られた伝達表面）と接触するサンプル処理装置２５０の部分は、圧縮下で、サンプル処理装置２５０が伝達表面２３２の形状に順応することを可能にする、幾分の追従性を呈するのが好ましいことがある。その追従性は、伝達表面２３２と接触する位置のサンプル処理装置の部分に限定されてもよい。形作られた熱伝達表面に順応するように適合された追従性部分が含まれる可能性のある、潜在的に好適な幾つかのサンプル処理装置が、例えば、米国特許出願１１／１７４，６８０、名称「追従性のあるマイクロフルイディク・サンプル処理ディスク（COMPLIANT MICROFLUIDIC SAMPLE PROCESSING DISKS）」（２００５年７月５日出願）、及び米国特許出願１１／１７４，７５６、名称「モジュール式サンプル処理装置及び方法（MODULAR SAMPLE PROCESSING APPARATUS AND METHODS）」（２００５年７月５日出願）に記載されている。
【００６５】
前段落で明らかにされた文献にて説明されているように、サンプル処理装置の追従性は、コアと感圧性接着剤を使用してこれに付着されたカバーとが含まれる複合構造体として形成された環状処理リングが装置に含まれる場合に、強められる可能性がある。１つのそのような複合構造体の一部が図９に示されており、それに含まれる装置４５０が本体４８０を有して、これに、カバー４８２及び４８６が接着剤（好ましくは感圧性接着剤）４８４及び４８８（それぞれ）の使用で付着されている。図９に見られるもののような複合構造体により形成された処理チャンバが（図１及び３に示されるように）円配列に設けられている場合、処理チャンバとカバーは、好ましくは、サンプル処理ディスクが形作られた熱伝達表面に対して押し付けられるとき、下に存在する熱伝達表面の形状に順応するように適合された、追従性の環状処理リングを画定してもよい。追従性は、好ましくは、処理チャンバの流体的一体性を維持しながら（すなわち、漏れを引き起こすことなく）、環状処理リングの若干の変形で達成される。
【００６６】
本体４８０とサンプル処理装置のいずれかの流体構造体（処理チャンバなど）を封止するのに使用される種々のカバー４８２及び４８６とは、いかなる好適な材料（単数又は複数）で製造されてもよい。好適な材料の例には、例えば、ポリマー材料（例、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン他）、金属（例、金属箔）などが挙げられてもよい。カバーは、好ましくは、しかし必然ではないが、例えば、金属箔、ポリマー材料、多層複合材などの概ね平らなシート状の片で設けられてもよい。ディスクの本体及びカバー用に選択された材料は、良好な水遮断特性を呈するのが好ましいことがある。
【００６７】
カバー４８２及び４８６の少なくとも１つは、選択された波長の電磁エネルギーを実質的に透過させる材料（単数又は複数）で構成されるのが好ましいことがある。例えば、カバー４８２及び４８６の１つが、処理チャンバ内の蛍光又は色の変化を視覚又は機械監視することを可能にする材料で構成されるのが好ましいことがある。
【００６８】
カバー４８２及び４８６の少なくとも１つに、金属層が、例えば金属箔が含まれるのも、好ましいことがある。カバーは、金属箔として設けられる場合、好ましくは、サンプル物質と金属の間の接触を防止するために、流体構造体の内部に面する表面上に不動態化層が含まれてもよい。そのような不動態化層は又、例えばポリマーのホットメルト接着に使用可能な場合に、接着構造として機能してもよい。別個の不動態化層の代わりとして、カバーを本体４８０に付着させるのに使用されるいずれかの接着剤層が、サンプル物質とカバー内のいずれかの金属との間の接触を防止する不動態化層としての働きもしてもよい。
【００６９】
幾つかの実施形態では、１つのカバー４８２が、好ましくは、ポリマー（例えば、ポリプロピレン）のフィルムで製造されてもよく、一方、装置４５０の反対側のカバー４８６に、好ましくは、金属層（例えば、アルミニウムの金属箔層など）が含まれてもよい。そのような実施形態では、カバー４８２が、好ましくは、選択された波長の、例えば可視スペクトル、紫外線スペクトルなどの電磁放射線を処理チャンバの中へ及び／又は外へ透過させ、一方、カバー４８６の金属層は、本明細書の説明のように熱構造体／表面を使用して処理チャンバの中へ及び／又は外へ熱エネルギーを伝達することを促進する。
【００７０】
カバー４８２及び４８６は、いずれかの好適な技法（単数又は複数）によって、例えば、溶融接着、接着剤、溶融接着と接着剤の組合わせなどによって、本体４８０に取付けられてもよい。溶融接着される場合、カバー及びカバーが取り付けられる表面の両方に、例えばポリプロピレン又は何か他の溶融接着性の材料が含まれて溶融接着を促進するのが、好ましいことがある。しかしながら、カバー４８２及び４８６は、感圧性接着剤の使用で取り付けられるのが好ましいことがある。感圧性接着剤は、感圧性接着剤の層の形体で設けられてもよく、好ましくは、連続する切れ目の無い層としてカバーと本体４８０の対向する表面との間に設けられてもよい。潜在的に好適な取付け技法や接着剤などの幾つかの例が、例えば、米国特許第６，７３４，４０１号、名称「改良されたサンプル処理装置、システム、及び方法（ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS）」（ベディンガム（Bedingham）ら）、及び米国特許出願公開２００２／００６４８８５、名称「サンプル処理装置（SAMPLE PROCESSING DEVICES）」に記載されている可能性がある。
【００７１】
感圧性接着剤は通常、粘弾性特性を呈するものであり、粘弾性特性が、好ましくは、カバーが付着された下に存在する本体に相対的な、カバーの若干の移動を許容する可能性がある。その移動は、例えば、本明細書の説明のように形作られた伝達表面に順応する環状処理リングの変形の結果である可能性がある。その相対移動は又、カバーと本体の間の異なる熱膨張率の結果である可能性がある。本発明のディスクのカバーと本体の間の相対移動の原因には関係無く、感圧性接着剤の粘弾性特性によって、処理チャンバ及び流体構造体の他の流体機構が、好ましくは、変形にもかかわらず、その流体的一体性（すなわち漏れの無さ）を維持できるのが好ましいことがある。
【００７２】
粘弾性の感圧性接着剤で本体に付着されたカバーを使用する複合構造体として形成された環状処理リングが含まれるサンプル処理装置は、本明細書で説明されるように、環状処理リングを形作られた伝達表面に順応させるために付加される力に応じて、追従性を呈する可能性がある。本発明に関連して使用されるサンプル処理装置の環状処理リングの追従性は、或いは、例えば、処理チャンバをある（例えば円）配列に環状処理リング内で配置して、本体４８０中の空隙が面積の大部分を占めることによってもたらされてもよい。処理チャンバそのものが、好ましくは、本体４８０に付着されたカバー４８２及び４８６により閉止された、本体４８０中の空隙により形成されてもよい。
【００７３】
図１０は、本発明のサンプル処理装置のある主表面の部分平面図である。図１０に示される装置４５０の部分には、外側縁部４８５及び内側縁部４８７を有する環状処理リングの一部が含まれる。処理チャンバ４５２が、環状処理リング内に配置され、及び好ましくは、本明細書で説明されるように、本体４８０を貫いて延びる空隙として形成されて、カバー４８２及び４８６が、空隙に関連して処理チャンバ４５２の容積を画定してもよい。処理チャンバ４５２により占拠された環状処理リングの追従性又は可撓性を向上させるために、処理チャンバ４５２の空隙が、環状処理リング内の位置にある本体４８０の容積の５０％以上を占めるのが好ましいことがある。
【００７４】
内側圧縮リング（図６の参照番号２６２を参照）が、環状処理リングの内側縁部４８７に沿って、又は内側縁部４８７と処理チャンバ４５２の最内側部分との間で、装置４５０に接触するのが好ましいことがある。また、外側圧縮リング（図６の参照番号２６４を参照）が、環状処理リングの外側縁部４８５に沿って、又は外側縁部４８５と処理チャンバ４５２の最外側部分との間で、装置４５０に接触するのが好ましいことがある。
【００７５】
本発明に関連して使用されるサンプル処理装置の環状処理リングの追従性は、好ましくは、粘弾性の感圧性接着剤を使用する複合構造体として形成された環状処理リングと、環状処理リング内に位置する空隙との組合わせにより、もたらされてもよい。そのような組合わせが、いずれかだけでなされる方法よりも大きな追従性をもたらす可能性がある。
【００７６】
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形の「ａ」、「及び」、および「ｔｈｅ」には、その文脈が明確に異なって指定しない限り、複数の指示物が含まれる。したがって、例えば、「ａ」又は「ｔｈｅ」が付いた構成要素への言及には、１つ以上の構成要素及び当業者に既知のその等価物が含まれる可能性がある。
【００７７】
本明細書で引用された全ての参考文献及び公報は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。本発明の代表的な実施形態が説明されており、及び本発明の範囲内の幾つかの可能な変形形態について言及してきた。本発明におけるこれらおよび他の変形および変更は、本発明の範囲から逸脱することなく当業者にとって明らかであり、本発明が、本明細書で説明された代表的な実施形態に限定されないことを理解されるべきである。従って、本発明は、特許請求の範囲およびその等価物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明による１つの代表的なシステムの分解斜視図であり、ベースプレート及びカバーをそれらの間に配置されたサンプル処理装置と共に示す図。
【図２】本発明によるベースプレート上の磁気要素の代替配置の平面図。
【図３】本発明による弾力的に偏倚する熱構造体を有する、１つのベースプレートの一部の断面斜視図。
【図４】本発明に関連して使用されることがある、１つの代表的な偏倚部材の斜視図。
【図５】本発明による形作られた伝達表面に順応させるようにサンプル処理装置を熱構造体上で押しているカバーの拡大断面図。
【図６】本発明に関連して使用されることがある、１つの代表的な形作られた熱伝達表面の放射断面輪郭を示す線図。
【図７】本発明に関連して使用されることがある、別の代表的な形作られた熱伝達表面の放射断面輪郭を示す線図。
【図８Ａ】本発明によるカバー上の圧縮リングの代替縁構造部を示す図。
【図８Ｂ】本発明によるカバー上の圧縮リングの代替縁構造部を示す図。
【図８Ｃ】本発明によるカバー上の圧縮リングの代替縁構造部を示す図。
【図９】本発明に関連して使用されることがある、サンプル処理装置の一部分の断面図。
【図１０】図９のサンプル処理装置の一部分の拡大平面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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