(57)【要約】複数のプローブ（１２）を、質量分析計のような分析デバイス（１３）と、複数のプローブ（１２）が最初に拘束される１つ以上のカセット（１１）との間で、自動的に移動させるための装填デバイス。この装填デバイスは、分析機器（１３）に対してカセットを整列させ、そしてこれらの間でプローブ（１２）を並進させるように構築される。本発明のデバイスは、分析機器と一体的なプローブ受容チャンバの外部に配置されたフレーム；このフレームに取り付けられたカセット移送アセンブリ；およびこのフレームに取り付けられたプローブ挿入アセンブリを備える。
2005518530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプローブが最初に拘束されるカセットと、分析機器との間で、該複数のプローブの移動を自動化するためのデバイスであって、該デバイスは、以下：
該分析機器と一体的なプローブ受容チャンバの外部に配置されたフレーム；
該フレームに取り付けられたカセット移送アセンブリであって、該カセット移送アセンブリは、以下：
（ａ）該カセットを受容するためのカセット保持手段、および
（ｂ）該カセットを、第１の軸内で、規定された挿入／取り出し位置に線状に並進させる、カセット並進手段であって、該手段は、該カセットを、該プローブ受容チャンバに対して整列させ、その結果、該複数のプローブからの選択プローブが、該カセットと該プローブ受容チャンバとの間で並進され得る、カセット移送手段、
を備える、カセット移送アセンブリ；ならびに
該フレームに取り付けられたプローブ挿入アセンブリであって、該プローブ挿入アセンブリは、以下：
（ａ）該複数のプローブの１つと回転可能に係合する係合手段、
（ｂ）該係合手段を回転させるための回転手段、および
（ｃ）該係合手段を、該第１の軸に直交する第２の軸内で並進させるためのプローブ並進手段であって、ここで、該複数のプローブのうちの１つの、該第２の軸に沿った並進が、該カセットとプローブ受容チャンバとの間で該プローブを並進させる、プローブ並進手段、
を備える、プローブ挿入アセンブリ、
を備える、デバイス。
【請求項２】
前記回転手段および前記プローブ並進手段が、共通の構造体を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記共通の構造体が、レールおよびキャリッジを備え、該キャリッジが該レールに沿って並進され得、そして該レールと共に回転され得るように、該キャリッジが該レールに係合している、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記回転手段が、前記レールに結合されたモータをさらに備え、該モータの作動が、該レールを回転させ、引き続いて、前記キャリッジを回転させる、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記係合手段が、前記キャリッジとともに並進および回転し、そして該キャリッジの回転の際に、前記複数のプローブのうちの１つと係合または脱係合するように、該係合手段が該キャリッジ上に配置されている、請求項３に記載のデバイス。
【請求項６】
前記プローブ並進手段が、中心線を有する回転可能なねじをさらに備え、該ねじが、前記レールに対して平行に配置され、そして該キャリッジと回転可能に係合する、請求項３に記載のデバイス。
【請求項７】
前記キャリッジの線形並進が望ましい場合に、該キャリッジの、前記レールに対する係合が、該キャリッジが前記ねじに対して回転することを制限する、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記レールが、長手軸方向スロットを備え、前記キャリッジが、該スロットに係合するように配置される、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記プローブ並進手段が、前記ねじの回転を始動するための、該ねじに結合されたモータをさらに備える、請求項６に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記プローブ挿入アセンブリが、カバープレートをさらに供え、該カバープレートを通して、前記係合したプローブが、前記分析機器の内外へと並進され、該カバープレートが、該分析機器の前記チャンバを覆うように配置されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記カバープレートが、前記回転手段に結合されており、その結果、該回転手段の始動が、該カバープレートと前記係合手段との両方を同時に回転させる、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記カバープレートが、前記チャンバを密封して覆い、該チャンバ内の減圧を維持するように構成されている、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記プローブ挿入アセンブリが、前記係合手段の角位置を追跡するための、少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記プローブ挿入アセンブリが、前記係合手段の線形位置を追跡するための、回転エンコーダをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記プローブ挿入アセンブリが、前記係合手段の線形位置を追跡するための、少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記係合手段の線形位置が、開ループコントロールを介して追跡される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記係合手段の角位置が、開ループコントロールを介して追跡される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記係合手段が、前記複数のプローブのうちの１つを係合するための機械的係合手段を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記係合手段が、前記複数のプローブのうちの１つにおけるスロットを係合するための突起を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記係合手段が、前記第２の軸に直交する面内で回転する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記デバイスが、各々が複数のプローブを取り外し可能に拘束する複数のカセットを受容するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記デバイスが、前記複数のカセットの各々が独立して、分析の間、別個の複数のプローブを取り外し可能に拘束する別個のカセットと交換可能であることを可能にするように構成されている、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記カセットの存在を感知するための、少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記センサが、光検出器である、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
デジタル情報を受信するコントローラをさらに備え、該デジタル情報は、前記複数のプローブの各プローブが分析のために前記分析機器内に並進されるべき順序を特定するプロトコルを含み、該コントローラは、前記カセット移送アセンブリおよび前記プローブ挿入アセンブリを、該デジタル情報に応答して制御するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記カセット移送アセンブリと一体的な、予備プローブスロットをさらに備え、該予備プローブスロットは、少なくとも１つの予備プローブを受容し得る、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記コントローラが、前記予備プローブスロット内の単一の未分析プローブの受容に応答して、前記プロトコルを妨害するように構成されており、その結果、該単一の未分析プローブが、該プロトコルにおいて特定された次のプローブを移動させる前に、分析のために、前記分析機器へと移動され得る、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記コントローラが、前記複数のプローブのうちの１つの分析の完了前に、前記デバイスからの前記カセットの取り出しに応答して、該１つのプローブを、前記分析機器から前記予備プローブスロットへと移動させるように、前記デバイスを始動させるように構成されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記コントローラが、前記デバイスの、前記複数のプローブのうちの１つを前記分析機器に装填することの試みの失敗に応答して、該複数のプローブのうちの１つを、該分析機器から前記予備プローブスロットへと移動させるように、該デバイスを始動させるように構成されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記コントローラが、前記チャンバに対して前記予備プローブスロットを配置し、該予備プローブが、該予備プローブが該予備プローブスロットに挿入されるかまたは取り出されることを可能にするように、前記カセット移送アセンブリに指示するように構成されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３１】
印読取り器をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記印読取り器が、並進されるべきプローブの存在を検出するように構成されている、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記カセット並進手段が、前記カセットを前記第１の軸内で並進させるためのリニアアクチュエータを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記リニアアクチュエータの長手軸方向長さに沿って配置された、前記カセットの位置を追跡するための、１つ以上のセンサをさらに備える、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記１つ以上のセンサが、前記リニアアクチュエータの長手軸方向反対側の端部に配置された、移動の終了を示すための２つのセンサを備える、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記カセットの位置を追跡するための線形エンコーダをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記カセットの位置が、開ループコントロールを介して追跡される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記カセット保持手段が、前記カセットを受容するためのカセット支持プレート、および該支持プレートに該カセットを解放可能に係合するための、少なくとも１つのピンを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記カセット保持手段が、前記カセットとの係合のために構成された少なくとも１つの支持フレームを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの支持フレームが、前記カセット並進手段に結合されており、その結果、前記カセット保持手段が、前記カセットとともに並進される、請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記カセット保持手段が、前記カセットを解放可能に拘束する拘束力を、前記カセットに付与する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記カセット移送アセンブリが、前記拘束力を解放する、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記カセット保持手段が、前記カセットに対して前記拘束力を付与するように付勢された、１つ以上のばねを備える、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４４】
前記カセット保持手段が前記カセットを受容するように配置されていない場合に、該カセットが前記デバイスに装填されることをブロックするためのゲートをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記カセット保持手段が前記カセットを受容するように配置されている場合に、前記ゲートが開く、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの支持フレームが、第１の支持フレームおよび第２の支持フレームを備える、請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記第１の支持フレームおよび第２の支持フレームの各々が、複数のカセットを受容するように構成されている、請求項４６に記載のデバイス。
【請求項４８】
前記カセット並進手段が、前記第１の支持フレームと第２の支持フレームとの間でカセットを移送する、請求項４６に記載のデバイス。
【請求項４９】
前記カセット移送アセンブリが、少なくとも１つのエレベータをさらに備える、請求項３９に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記カセット移送アセンブリが、前記少なくとも１つのエレベータおよび前記少なくとも１つの支持フレームに結合された、カムをさらに備える、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５１】
前記カムの作動が、前記少なくとも１つのエレベータおよび前記少なくとも１つの支持フレームを始動させる、請求項５０に記載のデバイス。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの支持フレームが、複数の回転可能な支持体を備える、請求項３９に記載のデバイス。
【請求項５３】
前記デバイスが、手動で始動され得るように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記フレーム、カセット移送アセンブリ、およびプローブ挿入アセンブリを収容するための、取り外し可能なハウジングをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５５】
前記カセットの挿入および／または取り出しを容易にするための、前記ハウジング上に配置された少なくとも１つのドアをさらに備える、請求項５４に記載のデバイス。
【請求項５６】
前記デバイスの始動を可能にする前に、前記ハウジングの適切な配置、および前記少なくとも１つのドアの閉鎖を検出するための、少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項５５に記載のデバイス。
【請求項５７】
分析機器への複数のプローブの移動を自動化するためのシステムであって、該システムは、以下：
固定された空間的関係で、該複数のプローブを取り外し可能に拘束するためのカセット；
該カセットと該分析機器との間で、該複数のプローブを移動させるための装填器であって、該装填器は、以下：
該分析機器と一体的なプローブ受容チャンバの外側に配置された、フレーム；
該フレームに取り付けられたカセット移送アセンブリであって、該カセット移送アセンブリは、以下：
（ａ）該カセットを受容するためのカセット保持手段、および
（ｂ）該カセットを、第１の軸内で、規定された挿入／取り出し位置に線状に並進させる、カセット並進手段であって、該手段は、該カセットを、該プローブ受容チャンバに対して整列させ、その結果、該複数のプローブからの選択プローブが、該カセットと該プローブ受容チャンバとの間で並進され得る、カセット移送手段、
を備える、カセット移送アセンブリ；ならびに
該フレームに取り付けられたプローブ挿入アセンブリであって、該プローブ挿入アセンブリは、以下：
（ａ）該複数のプローブの１つと回転可能に係合する係合手段、
（ｂ）該係合手段を回転させるための回転手段、および
（ｃ）該係合手段を、該第１の軸に直交する第２の軸内で並進させるためのプローブ並進手段であって、ここで、該複数のプローブのうちの１つの、該第２の軸に沿った並進が、該カセットとプローブ受容チャンバとの間で該プローブを並進させる、プローブ並進手段、
を備える、プローブ挿入アセンブリ、
を備える、装填器、
を備える、システム。
【請求項５８】
分析機器への複数のプローブの移動を自動化するためのキットであって、該キットは、以下：
固定された空間的関係で、該複数のプローブを取り外し可能に拘束するためのカセット；
該カセットと該分析機器との間で、該複数のプローブを移動させるための装填器であって、該装填器は、以下：
該分析機器と一体的なプローブ受容チャンバの外側に配置された、フレーム；
該フレームに取り付けられたカセット移送アセンブリであって、該カセット移送アセンブリは、以下：
（ａ）該カセットを受容するためのカセット保持手段、および
（ｂ）該カセットを、第１の軸内で、規定された挿入／取り出し位置に線状に並進させる、カセット並進手段であって、該手段は、該カセットを、該プローブ受容チャンバに対して整列させ、その結果、該複数のプローブからの選択プローブが、該カセットと該プローブ受容チャンバとの間で並進され得る、カセット移送手段、
を備える、カセット移送アセンブリ；ならびに
該フレームに取り付けられたプローブ挿入アセンブリであって、該プローブ挿入アセンブリは、以下：
（ａ）該複数のプローブの１つと回転可能に係合する係合手段、
（ｂ）該係合手段を回転させるための回転手段、および
（ｃ）該係合手段を、該第１の軸に直交する第２の軸内で並進させるためのプローブ並進手段であって、ここで、該複数のプローブのうちの１つの、該第２の軸に沿った並進が、該カセットとプローブ受容チャンバとの間で該プローブを並進させる、プローブ並進手段、
を備える、プローブ挿入アセンブリ、
を備える、装填器、
を備える、キット。
【請求項５９】
分析機器への複数のプローブの移動を自動化するためのキットであって、該キットは、以下：
不連続に問い合わせ可能な位置でサンプルを受容するための、複数のプローブ；
固定された空間的関係で、該複数のプローブを取り外し可能に拘束するためのカセット；
該カセットと該分析機器との間で、該複数のプローブを移動させるための装填器であって、該装填器は、以下：
該分析機器と一体的なプローブ受容チャンバの外側に配置された、フレーム；
該フレームに取り付けられたカセット移送アセンブリであって、該カセット移送アセンブリは、以下：
（ａ）該カセットを受容するためのカセット保持手段、および
（ｂ）該カセットを、第１の軸内で、規定された挿入／取り出し位置に線状に並進させる、カセット並進手段であって、該手段は、該カセットを、該プローブ受容チャンバに対して整列させ、その結果、該複数のプローブからの選択プローブが、該カセットと該プローブ受容チャンバとの間で並進され得る、カセット移送手段、
を備える、カセット移送アセンブリ；ならびに
該フレームに取り付けられたプローブ挿入アセンブリであって、該プローブ挿入アセンブリは、以下：
（ａ）該複数のプローブの１つと回転可能に係合する係合手段、
（ｂ）該係合手段を回転させるための回転手段、および
（ｃ）該係合手段を、該第１の軸に直交する第２の軸内で並進させるためのプローブ並進手段であって、ここで、該複数のプローブのうちの１つの、該第２の軸に沿った並進が、該カセットとプローブ受容チャンバとの間で該プローブを並進させる、プローブ並進手段、
を備える、プローブ挿入アセンブリ、
を備える、装填器、
を備える、キット。
【請求項６０】
複数のプローブが最初に拘束されるカセットと、分析機器との間での、該複数のプローブの移動を自動化するための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）前記カセットを、請求項１に記載のカセット保持手段に装填する工程；
（ｂ）前記カセット並進手段を作動させて、該カセットを、挿入／取り出し位置のうちの１つに並進させる工程；
（ｃ）前記回転手段を始動させて、前記係合手段を、該複数のプローブのうちの１つと回転可能に係合させる工程；
（ｄ）前記プローブ並進手段を始動させて、該係合手段を前記第２の軸内で並進させる工程であって、これによって、該複数のプローブのうちの１つを、分析のために、該分析器機内へと並進させる、工程；および
（ｅ）該プローブの分析の完了の際に、前記プローブ挿入手段を始動させて、該複数のプローブのうちの１つを回転可能に係合させ、そして該分析機器から並進させる工程、
を包含する、方法。
【請求項６１】
前記装填する工程が、各々が複数のプローブを拘束する複数のカセットを前記デバイスに装填する工程をさらに包含する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記カセットを、複数のプローブを含む別のカセットと交換する工程をさらに包含する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
前記交換が、前記複数のプローブのうちの１つの分析の間に起こる、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記カセット保持手段が、単一のプローブを受容し得る予備プローブスロットをさらに備え；そして前記方法が、前記デバイスを作動させて、前記単一のプローブを該予備プローブスロットに挿入する工程をさらに包含する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６５】
前記カセット内に拘束される全てのプローブを分析するために、工程（ｂ）〜（ｅ）を反復する工程をさらに包含する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６６】
前記カセット保持手段が、前記カセット並進手段に結合された一時的支持フレーム、および第１の非一時的支持フレームを備え；該装填する工程が、以下：
該カセットを、該第１の非一時的支持フレームに装填する工程；および
該カセット移送アセンブリを始動させて、該カセットを、該第１の非一時的支持フレームから該一時的支持フレームへと移動させる工程、
を包含する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６７】
前記カセット保持手段が、第２の非一時的支持フレームをさらに備え；前記方法が、さらに以下：
前記カセット並進手段を始動させて、前記カセットを、前記挿入／取り出し位置のうちの１つから前記第２の非一時的支持フレームへと並進させる工程；および
該カセット移送アセンブリを始動させて、該カセットを、前記一時的支持フレームから該第２の非一時的支持フレームへと移動させる工程、
を包含する、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
複数のプローブが最初に拘束されるカセットと、分析機器との間で、該複数のプローブの移動を自動化するためのデバイスであって、該デバイスは、以下：
該分析機器と一体的なプローブ受容チャンバの外部に配置されたフレーム；
該フレームに取り付けられたカセット移送アセンブリであって、該カセット移送アセンブリは、以下：
（ａ）該カセットを受容するように構成されたカセット支持フレーム、および
（ｂ）該カセットを、第１の軸内で、規定された挿入／取り出し位置に線状に並進させるように構成された、カセットリニアアクチュエータサブアセンブリであって、該サブアセンブリは、該カセットを、該プローブ受容チャンバに対して整列させ、その結果、該複数のプローブからの選択プローブが、該カセットと該プローブ受容チャンバとの間で並進され得る、カセットリニアアクチュエータサブアセンブリ、
を備える、カセット移送アセンブリ；ならびに
該フレームに取り付けられたプローブ挿入アセンブリであって、該プローブ挿入アセンブリは、以下：
（ａ）該複数のプローブの１つと回転可能に係合するように構成された、係合片、
（ｂ）該係合要素を回転させるように構成された、回転手段サブアセンブリ、および
（ｃ）該係合要素を、該第１の軸に直交する第２の軸内で並進させるように構成された、プローブリニアアクチュエータサブアセンブリであって、ここで、該複数のプローブのうちの１つの、該第２の軸に沿った並進が、該カセットとプローブ受容チャンバとの間で該プローブを並進させる、プローブリニアアクチュエータサブアセンブリ、
を備える、プローブ挿入アセンブリ、
を備える、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願６０／３５９，９４０号（２００２年２月２６日出願）および米国仮特許出願６０／３７４，８８９号（２００２年４月２３日出願）に対する優先権を主張し、これらの開示は、その全体が参考として援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、分析機器への複数のサンプルの移動を自動化するためのシステムおよび方法に関する。具体的には、本発明は、サンプルが堆積または配置される複数のサンプルプローブが、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間で移動される、システムおよび方法を具体化する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
過去数十年間にわたって、質量分析（ＭＳ）における改善により、生物学的に関連した高分子、すなわち、複雑な生物学的系から精製されたタンパク質の研究における標準的な分析道具のなかでＭＳが一定の地位を占めることが可能になった。例えば、マトリックス支援レーザー脱離／イオン化アプローチの開発は、ＭＳ分析が大きい分子量の分析物（数百キロダルトンほどの大きさのタンパク質を含む）に適用されることを可能にしたが、一方で、親和性捕捉（ａｆｆｉｎｉｔｙ  ｃａｐｔｕｒｅ）レーザー脱離／イオン化アプローチは、サンプルプローブの活性表面上での直接的な所望の分析物の不均一サンプルからの選択的濃縮を可能にしている。ハードウェア（制御エレクトロニクスおよび検出エレクトロニクスを含む）における改善は、感度、質量の精度および分解能の改善を導いたが、一方で、改善されたソフトウェアアルゴリズムは、得られたデータを使用して未知の分析物を同定する能力を改善した。
【０００４】
親和性捕捉レーザー脱離／イオン化において、レーザー脱離／イオン化プローブの活性表面は、親和性捕捉表面であり、これは、不均一なサンプルから分析物を選択的に吸着して、それらを、引き続くレーザー脱離／イオン化に適切な形態で、プローブ表面上で濃縮し得る。次いで、これらのプローブは、レーザー源による問い合わせのために、質量分析機へとサンプルを送達するために使用される。必要に応じて、エネルギー吸収（または「マトリックス」）分子が、分析前に適用される。
【０００５】
親和性捕捉レーザー脱離／イオン化プローブの親和性捕捉表面は、クロマトグラフィー親和性部分または生体分子親和性部分のいずれかを含み得る。クロマトグラフィー親和性表面は、分析物間のクロマトグラフィー識別または分析物の分離を行い得る、吸着剤を有する。従って、このような表面は、アニオン交換部分、カチオン交換部分、逆相部分、金属親和性捕捉部分、および混合型吸着剤（このような用語は、クロマトグラフィー分野で理解されるとおりである）を含み得る。生体分子親和性表面は、特異的に結合し得る生体分子を含む吸着剤を有する。従って、このような表面は、抗体、レセプター、核酸、レクチン、酵素、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、ＳｔａｐｈプロテインＡおよびＳｔａｐｈプロテインＧを含み得る。
【０００６】
レーザー脱離／イオン化プローブ（親和性捕捉レーザー脱離／イオン化プローブを含む）の活性表面に代表的に適用される液体サンプルは、代表的に、容積が数マイクロリットルであり；引き続く精製プロセス後、通常、質量分析機中に、分析のためのピコモル〜ナノモルの分析物しか残っていない。
【０００７】
このような少量の分析物を用い、そしてこのような高感度を有する分析機を用いると、活性表面の汚染が、プローブの使用における主要な問題である。具体的には、作業者がプローブを操作し、そして移動させる場合、１つ以上のその活性表面（例えば、親和性捕捉表面）の上または近傍でプローブを作業者が不適切に握る機会が多く、結果として、その上のサンプルが指のタンパク質（例えば、コラーゲン）で汚染され、汚れる。例えば、作業者は、現在、分析プロセスの間少なくとも３回各プローブを操作しなければならず、このことが、各プローブを汚染する機会を少なくとも３回提供している：１回はプローブを出荷容器からサンプル調製プラットホームに移すとき、１回はこのサンプル調製プラットホームからプローブを質量分析機に移すとき、そして一回は、このプローブを保存するために移すときである。各々の、プローブとの連続的な接触が、活性表面の不慮の汚染、そして引き続く分析の妨害の可能性を増大させる。多くの実験手順が、統計的に適切なデータを得るため、および／または比較のために複数の分析物を分析するために、多数のプローブを使用するので、汚染の機会はそれに伴って増大する。
【０００８】
さらに、個々のプローブの手動の操作は、複数の個々のプローブを分析することが所望される場合、実質的にスループットを低下させる。
【０００９】
さらに、いくつかの質量分析機は一度に１つのプローブだけしか受容できないので、作業者は、複数のプローブを分析することを所望する場合、個々のプローブを交換するためにそこに居なければならない。
【００１０】
いくつかの公知のＭＳシステムは、質量分析機へのサンプルキャリアの挿入および質量分析機からのサンプルキャリアの取り出しを自動化することによって、スループットを増大させ、そしてＭＳ分析の間の作業者の存在の必要性を減少させることを試みてきた。１つの例示的なシステムは、米国再発行特許第ＲＥ３７，４８５号に記載され、これは、複数のサンプルキャリアが、分析待機のために取り外し可能に運ばれ得る、単一のサンプルカセットまたはマガジンを示す。
【００１１】
単一のサンプルカセットまたはマガジンのみを備えるＭＳシステムのさらなる例は、米国特許第４，４０５，８６０号；同第４，８７９，４５８号および同第４，０７６，９８２号に記載される。これらのシステムは、作業者が、サンプルキャリアを、そのそれぞれのサンプルマガジンまたはカセットへと手動で装填することを必要とするようである。半自動化により、実際の分析中に作業者が常に存在する必要性は低減されるが、作業者が、分析前にサンプルキャリアをサンプルカセットへと手動で装填することをなお必要とする。従って、手動作業の数および汚染機会は、高いままである。
【００１２】
上で考察したこれらの問題は、ＭＳシステムだけではなく、作業者が分析機器にサンプルプローブを装填することを必要とする多くの適用について特徴的である。
【００１３】
従って、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、サンプルの偶発的な作業者汚染の機会を低減させる、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが所望される。
【００１４】
また、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、作業者によって実施される手動操作の数を低減させる、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが所望される。
【００１５】
さらに、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、複数のサンプルプローブの連続分析を可能にする、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが所望される。
【００１６】
なおさらに、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、複数のサンプルプローブの分析の間に、作業者が常に監督する必要性を、排除しないにしても低減する、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが所望される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
（発明の要旨）
上記を鑑みて、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、サンプルの偶発的な作業者汚染の機会を低減させる、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが、本発明の目的である。
【００１８】
複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、作業者によって実施される手動操作の数を低減させる、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することもまた、本発明の目的である。
【００１９】
複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、複数のサンプルプローブの連続分析を可能にする、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが、本発明のさらなる目的である。
【００２０】
複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器との間の、複数のサンプルプローブの分析の間に、作業者が常に監督する必要性を、排除しないにしても低減する、複数のサンプルプローブの移動を自動化するためのデバイスを提供することが、本発明のなおさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明のこれらおよび他の目的は、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと分析機器（例えば、質量分析機）との間で、複数のプローブ（例えば、レーザー脱離／イオン化プローブ）を自動的に移動させ得る装填デバイスを提供することによって達成される。本発明の装填デバイスは、各々が複数のプローブを取り外し可能に拘束する複数のカセット、または複数のプローブを取り外し可能に拘束する単一のカセットを受容するように、構成され得る。この装填デバイスはまた、分析の間に別個の複数のプローブを取り外し可能に拘束する別個のカセット、または分析の間にこのデバイスに装填される複数のさらなるプローブを取り外し可能に拘束するさらなるカセットで、複数のカセットが独立して交換されるように構成され得る。結果として、作業者は、ここで、分析機器の内外への手動での移動のために、各個々のプローブを直接操作する必要性よりも、プローブに直接接触する必要なしに１工程で複数のプローブを移動させ得るので、汚染の機会および手動作業の数は低減される。さらに、あるカセットが別個のカセットで交換され得るか、またはさらなるカセットが分析の間に装填され得るので、この分析機器は、中断なしにプローブを連続的に分析し得る。
【００２２】
本発明の装填デバイスは、分析機器と一体型のプローブ受容チャンバに対して外部に配置されたフレーム、ならびにこのフレームに装着されたカセット移動アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリを備える。有用な実施形態において、このカセット移送アセンブリは、カセットを受容するためのカセット保持手段、およびチャンバに対してカセットを整列させる、規定された挿入／取り出し位置に対する第１の軸でカセットを直線的に移動させるためのカセット並進機構を備え得、その結果、複数のプローブからの選択プローブは、それらの間で並進され得る。有用な実施形態において、プローブ挿入アセンブリは、複数のプローブのうち１つを回転可能に係合するための係合手段、この係合手段を回転させる回転手段、および前記第１の軸に対して垂直な第２の軸でこの係合手段を並進させるためのプローブ並進手段を備え得、ここで、この第２の軸に沿って複数のプローブのうち１つを並進させることは、カセットとチャンバとの間でそのプローブを並進させる。特定の実施形態において、このカセット保持手段はカセット支持フレームを備え得、カセット並進手段は直線アクチェータサブアセンブリを備え得、係合手段は係合ピースを備え得、回転手段は回転アクチェータサブアセンブリを備え得、そしてプローブ並進手段は直線アクチェータサブアセンブリを備え得る。
【００２３】
本発明の装填デバイスはまた、複数のプローブの各プローブが、分析のために分析機器に移動されるべき順序を特定するプロトコルを含むデジタル情報を受信するコントローラを備え得、このコントローラは、カセット移送アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリを、このデジタル情報に応答して制御する様に構成されている。
【００２４】
本発明の別の局面において、装填デバイスはまた、カセット移送アセンブリと一体型の予備プローブスロットを備え得、ここで、この予備プローブスロットは、単一の予備プローブを受容し得る。このコントローラは、このカセット移送アセンブリを、チャンバに関してこの予備プローブスロットを位置付けるように方向付け得、この位置は、予備プローブが予備プローブスロットに挿入されるかまたは予備プローブスロットから取り出されることを可能にする。このことは、装填デバイスが、分析機器へプローブを装填する試みに失敗した場合、または置換されたプローブの分析終了前に、プローブが元々抽出されたカセットを作業者が取り外す場合、特に有益である。このことは、デバイスが、置換されたプローブが再挿入できないエラー状態の発生の際に、分析を中断するのではなく、残りのプローブの分析を継続することを可能にする。あるいは、この予備プローブスロットは、予備プローブスロット内の「優先度の高い」プローブ配置および確立されたプロトコルの中断によって、カセット内に拘束されていない「優先度の高い」プローブの即座の分析を作動させるために、使用され得る。
【００２５】
有用な実施形態において、この装填デバイスはさらに、１つ以上のカセットおよび／または予備プローブを配置または取り外しするために、作業者がカセット移送アセンブリにアクセスすることを可能にする、複数のドアを有するハウジングを備え得る。このハウジングは、ハウジングが適切に配置されているか否か、そして複数のドアが閉じているか否かを検出し得る複数のセンサをさらに備える。これらのセンサが不適切な配置または開いたドアを検出すると、コントローラが装填デバイスの作動を阻止して、作業者を移動部品から保護する。特定の実施形態において、この装填デバイスはまた、さらなる安全性特徴（例えば、カセットがその中を通過中に、装填デバイスへのアクセスを部分的にブロックする可撓性ベルト、またはカセットがデバイスに装填されることを防ぎ、そしてカセット保持手段がカセットを受容するように配置されていない場合、作業者を移動部分から保護するゲート）を有し得る。
【００２６】
有用な実施形態において、プローブ挿入サブアセンブリは、係合手段と同時に回転され得、そして／またはその中に減圧を維持するために分析機器を密封して覆うように構成された、カバープレートを備え得る。
【００２７】
本発明の装填デバイスを操作する方法もまた、提供される。
【００２８】
本発明の上記および他の目的および利点は、添付の図面とともに、以下の詳細な説明を考慮することによって明らかとなる。ここで、同じ参照番号は、全体を通して同じ部品をいい、ここで、電気部品からのワイヤおよびケーブルは、例示的目的のために取り外され得る。
【００２９】
（発明の詳細な説明）
以下の記載は、例示的な適用としてＭＳを使用し、複数のプローブが最初に拘束されるカセットと質量分光計との間での複数のプローブの移動を記載している。もちろん、当業者は、本発明の自動装填デバイスおよび方法が、特に、スループットの増加、サンプル汚染機会の減少、および操作者の存在が所望される場合、このデバイスへの複数のサンプルプローブの移動を必要とする任意の分析用機器とともに使用され得ることを認識している。
【００３０】
図１Ａを参照すると、本発明の装填デバイス２０を備えた質量分析システム１０が、概略的に示される。質量分析システム１０は、複数のサンプルプローブ１２が拘束される、少なくとも１個のカセット１１を備える。各プローブ１２は、代表的に、複数の活性表面（例えば、親和性捕捉表面）を備え、この表面に、分析物が吸着され得る。サンプルは、操作者によってか、または流体サンプルを、例えば、マイクロタイタープレートに自動的に送達するように設計された、当該分野で公知のサンプル調製ロボット１５のいずれかによって、この活性表面上に堆積され得る。一旦、サンプルがプローブ１２上に堆積され、そして必要に応じて、分析用にさらに処理されると、カセット１１が、本発明の装填デバイス２０内に挿入され得、次いで、このデバイスは、各プローブ１２を、分析用の質量分光計１３内に自動的に装填する。特定の実施形態において、質量分光計１３は、プローブ受容チャンバ２６および受容ポスト１６を備え得、このプローブ受容チャンバは、イオン供給源チャンバ５１から独立して真空を維持し得、そして受容ポストは、プローブ受容チャンバ２６とイオン供給源チャンバ５１との間で移動するプローブ１２を受容する。当業者に理解されるように、分析用機器１３は、チャンバ２６を備えることなく提供され得、プローブ１２は、イオン供給源チャンバ５１内に直接受容され得る。
【００３１】
本発明の装填デバイス２０は、複数のプローブ１２を各々拘束する、複数のカセット１１を受容し得、かつ質量分光分析の間に、各カセット１１を、別々の複数のプローブ１２を取り外し可能に拘束する別々のカセット１１と独立して交換することを可能にし得るか、または質量分光分析の間に、さらなるカセット１１を、デバイス２０に装填することを可能にし得る。有利には、汚染の機会および手動操作の回数が低減される。なぜなら、ここで、操作者は、各個々のプローブ１２を、質量分光計に手動で移動させ、質量分光計から手動で移動させるために操作する必要なく、実際に、いかなるプローブとも直接的に接触する必要なく、１工程で、複数のプローブを移動させることができるからである。さらに、カセットは、別個のカセットと交換され得るか、またはさらなるカセットが、ＭＳ分析の間に装填され得るので、質量分光計１３は、中断することなく、プローブを連続的に分析し得る。さらに、プローブ１２は、カセット１１内に保有され、そしてデバイス２０は、複数のカセット１１を受容するように配置され得るので、操作者は、プローブではなくカセットを操作することによって、プローブ１２上に堆積されたサンプルの汚染を回避することができる。
【００３２】
質量分光計１３上に取り付けられたデバイス２０は、操作者が監視する必要なく、カセット１１と質量分光計１３との間の各プローブ１２の個々の移動を自動化する。コントローラ１４（これは、マイクロプロセッサまたはＡＳＩＣを備え得るか、または、非一体型の計算手段によって制御され得る）は、デバイス２０と質量分光計１３との両方を制御して、特に、それらの間での移動を容易にし得る。システム１０がサンプル調製ロボット１５を利用する場合、コントローラ１１はまた、ロボット１５を制御して、コマンドを集中化し得る。
【００３３】
本発明の装填デバイス２０と適合可能な、カセット１１およびプローブ１２の代表図が、図１Ｂに示される。カセット１１は、プローブ１２の長手方向中央線が平行であるように、複数のプローブ１２を拘束する。各プローブ１２は、複数の活性表面１７、および本明細書中以下で詳述される装填デバイス２０の係合機構と機械的に係合し得る、少なくとも１個の溝１８を備える。各カセット１１は、そのカセットの上部表面に配置された１個以上の整列ピン１９を有し得る。複数のカセットが一緒に堆積された場合、これらの整列ピンは、隣接カセットの１個以上の下部表面上に配置された整列穴（図示せず）と嵌合するように配置される。これらの整列穴はまた、本明細書中以下でより詳細に記載される様式で、カセットを装填デバイス２０と整列させるのに用いられ得る。有利には、カセット１１を使用して、プローブをカセットから取り出す必要なく、サンプル調製、ＭＳ分析、およびサンプル貯蔵の全体を通して、複数のプローブ１２を保有し、必要とされる手動操作回数をさらに劇的に減少させ、結果的に汚染機会を減少させる。本発明の装置とともに使用するのに適切な、例示的なカセットおよびプローブは、共有に係る、同時係属中の米国特許出願番号＊＊＊＊＊＊＊＊＊号（代理人登録番号ＣｉｐｈＢｉｏ−３）（２００３年２月２５日出願）、および米国仮特許出願番号６０／３５９，９４０（２００２年２月２６日出願）（これら全体は、本明細書中で参考として援用される）において、より詳細に記載される。
【００３４】
図１Ｃは、特定の実施形態において使用するのに適切であり得る受容ポスト１６の代表的な断面図を示す。例示目的のために、図１Ｃは、いくつかの細部を省略し得る。受容ポスト１６は、特に、１個以上のプローブ１２を受容および拘束するための容器、ならびに固定構造体４９内部に配置されたシール４０（例えば、ｏ−リングまたは当業者で公知の他のエラストマーシール）を備え得る。シール４０は、受容ポスト１６によって活動的に係合され、プローブ受容チャンバ２６を、イオン供給源チャンバ５１中で真空を維持しながら、大気圧まで排気するのを可能にし得る。有用な実施形態において、受容ポスト１６は、チャンバ２６が大気圧まで排気する準備がなされた場合に、シール４０に対して圧迫するように配置されたフランジ４５を組み込み得、そして受容ポストは、装填デバイス２０が受容ポスト１６とカセット１１との間で移動するプローブ１２を係合することが可能であるように配置されている。ポスト１６のフランジ４５がシール４０に対して圧迫された場合、プローブ受容チャンバ２６は、イオン供給源チャンバ５１から密封される。フランジ４５とシール４０との間の密閉係合は、受容ポスト１６が、プローブ１２を固定構造体４９から離れて並進させ、プローブ受容チャンバ２６をイオン供給源チャンバ５１に移動させた場合、プローブ受容チャンバ２６が所定の圧力までポンプダウンされた後に、解除され得る。プローブ受容チャンバ２６はまた、さらなるシール（例えば、ｏ−リングまたは当該分野で公知の他のエラストマーシール）を備え、所望な場合、プローブ受容チャンバ２６内で真空を維持し得る。有利には、これは、プローブ受容チャンバ２６が、各装填サイクルについてイオン供給源チャンバ５１を排気する必要性を排除しつつ、各装填サイクルとともに大気圧まで排気するのを可能にする。当業者によって明らかなように、受容ポスト１６が、図１Ｃの実施形態において楕円形の円柱として示されているが、受容ポストは、プローブ１２を受容しそしてそれをその中に並進させるのに適切な任意の形状で配置され得る。
【００３５】
図２を参照すると、本発明の装填デバイスの第１の実施形態が示されている。装填デバイス２０ａは、下部支持プレート２４を有するフレーム２３を備え、このプレート上に、カセット移送アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリの部品が取り付けられ得る。カセット移送アセンブリは、Ｙ軸上で、１個以上のカセット１１を直線的に並進させ、その結果、このカセットに拘束されたプローブ１２のうちの１つは、プローブ挿入アセンブリと係合するように位置決めされ得るか、あるいは、プローブ１２のうちの１つは、分析完了後に、カセット１１に再挿入され得るように位置決めされ得る。このプローブ挿入アセンブリは、カセット１１と質量分析計１３のプローブ受容チャンバ２６との間で、Ｚ軸上で、それを、移動するプローブ１２に回転可能に係合する（図１を参照のこと）。これらのアセンブリは、本明細書中以下でより詳細に記載される。図２は、フレーム２３が、カセットとプローブ挿入アセンブリとの両方が取り付けられた単一構造体を備えることを示しているが、フレーム２３が、複数構造体（おそらく、各アセンブリについて別々の構造体）を備え得ることは、当業者には明らかである。
【００３６】
図３および図４Ａ〜Ｂにおいて、カセット移送アセンブリ５２が示されている。有用な実施形態において、カセット移送アセンブリ５２は、特に、運搬部品を備える。この運搬部品は、単一プローブ１２を受容する予備プローブスロット３７を有する予備プローブホルダ５３、左カセット位置にカセット１１を受容する左カセット支持プレート３８、および右カセット位置にカセット１１を受容する右カセット支持プレート３９を備える。各支持プレート３８および３９は、カセット１１を各支持プレートに係合するために、少なくとも１個のピン５４を備え得る。予備プローブスロット３７は、デバイス２０ａがカセット１１から引き出したがこのカセット内に再挿入することができないプローブ１２を受容するために使用され得る。これは、プローブがカセット１１から引き出された後に、デバイス２０ａが、プローブ１２を質量分光計１３に装填する試みに失敗した場合にか、またはカセット１１（ここから、プローブ１２が引き出される）が、分析の完了前にデバイス２０ａから取り外された場合に、生じ得る。このような条件の場合に、コントローラ１４は、デバイス２０ａに信号を送信し、プローブ１２を予備プローブスロット３７内に配置し、次いで、置き換えたプローブを取り除くために、操作者に警告を発する。有利には、これによって、操作者による絶え間ない監視も、そして／または置き換えたプローブの場合には分析の停止もなしに、質量分析システム１０を、自動的に操作することが可能になる。
【００３７】
予備プローブスロット３７はまた、即時分析のための「優先度の高い」プローブ１２を受容するために使用され得る。この機能を作動させるために、オペレータは、ユーザーインターフェース（図示せず）を介してコントローラ１４を、カセット移送アセンブリ５２を作動させて、オペレータから「優先度の高い」プローブ１２を受け取るための予備プローブスロット３７を位置決めするように指示する。現在、一旦、質量分析計１３でのプローブ１２の分析が完了し、その対応するカセット１１に再挿入されると、「優先度の高い」プローブ１２は、次いで、分析のために質量分析計１３に移送され得、そして完了すると、オペレータによる取り外しのために予備プローブスロット３７に戻される。
【００３８】
図２〜４Ｂは、予備プローブスロット３７ならびに支持プレート３８および３９の１つの配置を示し得るが、異なる順序および数のキャリア構成要素が、本発明から逸脱することなく具現化され得ることに注意のこと。例えば、本発明のデバイス２０ａは、２つより多くのカセット１１および１つの予備プローブ１２を受容し得る。
【００３９】
キャリア構成要素に加えて、カセット移送アセンブリ５２もまた、並進を作動しそして容易にする並進構成要素を備える。代表的な実施形態において、これらの並進構成要素は、キャリア構成要素をＹ軸で並進させるためのリニアアクチュエータ４１、リニアアクチュエータ４１の位置を追跡するための直線エンコーダ４２、直線並進をガイドする軌道４３、およびコントローラ１４までのアクチュエーターの移動の終わりを信号で伝えるための位置センサ４４を備える。リニアアクチュエータ４１は、モータ駆動式親ナット５６およびこの親ナット５６が移動するねじ５７を有する親ねじアセンブリを備える。作動中、ねじ５７は、静止したままであり、一方、親ナット５６に一体化されたモータは、ねじ５７の周りで回転する。親ナット５６は、カセット支持プレート３８および／または３９に取り付けられることによって回転的に制限され、その結果、この運動は、Ｙ軸に制限される。当業者は、他の制限手段が使用され得るだけでなく、他のリニアアクチュエータ４１が、本発明から逸脱することなく本明細書中に示される親ねじアセンブリの代わりに使用され得ることを認識する。例えば、モータ駆動式滑車アセンブリまたは入れ子アームアセンブリはまた、カセット移送アセンブリ５２を直線的に作動するように働き得る。
【００４０】
直線エンコーダ４２は、目盛が配置される固定ルーラー、ならびに親ナット５６のほぼ下に取り付けられた光学センサ（これは、この親ナットと共に移動し、リニアアクチュエータ４１がキャリア構成要素を並進させる場合に、このルーラー上の目盛を計数する）を備え得る。有用な実施形態において、これらの目盛は、３６０ライン／インチの分解能を有し得る。あるいは、カセット移送アセンブリ５２は、親ナット５６の位置を追跡するための他の手段を使用し得る。１つの有用な実施形態は、開ループマシンコントロールを使用し得、ここでコントローラ１４は、親ナット５６が所定のホーム位置から移動するステップの数または間隔の数を計数する。これらの工程および間隔は、ホーム位置からの親ナット５６の直線変位に相関する。例えば、ステッパーモーターが使用される場合、このステッパーモーターのステップは、ホーム位置からの親ナット５６の直線変位に対応し得る。他の追跡手段は、位置センサ（例えば、抵抗電位差計、容量変位センサまたは回転エンコーダ）を含む。
【００４１】
カセット移送アセンブリ５２は、デバイス２０ａが受容するように構成される各カセット１１のカセット検出センサ４６をさらに備える。各カセット検出センサ４６は、カセット１１が分析のために存在するか、またはカセット１１が取り外されたことを、コントローラ１４に示すために使用され得る。後者の機能は、デバイス２０ａを方向付ける際に、コントローラ１４が、この対応するカセット１１が分析の完了前に取り外される場合、質量分析計１３によって現在分析されている任意のプローブ１２の予備プローブスロット３７への挿入を作動する。有用な実施形態において、カセット検出センサ４６は、光電子スイッチを備え得るか、またはこのカセット検出センサ４６はまた、他の接触センサおよび非接触センサ（例えば、力／ひずみセンサ、圧力センサまたは圧電センサ）を備え得る。
【００４２】
図５Ａ〜Ｈにおいて、プローブ挿入アセンブリ５５が例示され、このアセンブリは、プローブ１２の溝部１８を回転可能に係合するためのプローブフック２１、チャンバ２６とカセット１１との間で、プローブ１２をＺ軸に直線的に並進させるためのプローブ並進サブアセンブリ、およびプローブ１２との係合のために、Ｚ軸に対して直角の平面内にあるプローブフック２１を回転させるためのプローブ回転サブアセンブリを備える。このプローブ並進サブアセンブリおよびプローブ回転サブアセンブリは、プローブ挿入アセンブリ５５の異なる機能を果たしつつ、共通の要素（中空シャフトを備えるレール２２、およびこれにスライド可能に係合され、そしてプローブフック２１が固定して装着される親ナット６０）を共有する。図５Ｃ〜Ｅに示されるように、プローブ並進サブアセンブリは、レール２２に対して平行に配置された中心線を有するねじ６１をさらに備え、ここでこのねじと、レール２２および親ナット６０は、プローブ並進サブアセンブリのリニアアクチュエータとして機能する打ち込みねじを備える。親ナット６０は、その上にねじ山を有する係合部分６２を備え、このねじ山は、ねじ６１上に配置されるねじ山と係合する。図５Ｄ〜Ｅは、ねじ６１の外周および長さの一部のみと係合する係合部分６２を例示しているが、ねじのより多いかまたはより少ないねじ山を完全に囲むかまたは係合する係合部分６２が、本発明から逸脱しないことが当業者に明らかである。さらに、これらの図面は中空シャフトを示すが、レール２２が、本発明から逸脱することなく、多数の異なる配置を含み得ることが明らかなはずである。
【００４３】
ねじ６１は、タイミングベルト２７、モータ２８、このモータ２８に固定して連結された第１のタイミングベルトギアまたは滑車２９、およびねじ６１に固定して連結された第２のタイミングベルトギアまたは滑車３０の協働作用によって回転される。図５Ｆ〜Ｇに示されるように、タイミングベルト２７は、第１のギア２９を第２のギア３０に接続する。モータ２８が第１のギア２９を回転する場合、タイミングベルト２７は、第２のギア３０を回転させ、これは次いでねじ６１を回転させる。親ナット６０がねじ６１と共に回転することを回転式に制限し、それにより直線並進が所望される場合に、親ナット６０の運動をＺ軸に制限するために、レール２２の長手軸方向長にそって配置されるスロット６４（図５Ｃを参照のこと）は、親ナット６０と一体化されたフランジ６３と係合する。スロット６４の幅は、フランジ６３がそれに沿って並進するのを可能にするが、フランジ６３がこのフランジに対する任意の回転運動から制限されるような寸法にされる。従って、ねじ６１が回転される場合、スロット６４の壁部は、親ナット６０の運動をＺ軸で確立する軌道として働く。
【００４４】
プローブフック１２の移動の上限および下限を決定し、これをコントローラ１４に警告するために、２つのさらなるセンサ（上限センサ３１および下限センサ３２（図２および５Ｈを参照のこと））が、レール２２の長手軸方向反対側の端部に配置される。上限センサ３１による検出は、プローブ１２がカセット１１内に完全に制限されている場合、プローブ１２との係合またはプローブ１２からの取り外しのためのプローブフック２１の適切な位置決めを定める。下限センサ３２による検出は、プローブ１２が受容ポスト１６内に完全に制限されている場合、プローブ１２との係合またはプローブ１２からの取り外しのためのプローブフック２１の適切な位置決めを定める。２つのセンサ３１または３２のうちの１つからの信号を受信すると、コントローラ１４は、さらなる所定の距離の作動の直後に、プローブフック２１の連続線形作動を停止し得る。有用な実施形態において、センサ３１および３２は、光検出器であり得るが、当該分野で公知の他の接触センサおよび非接触センサを含み得る。回転エンコーダ５８もまた、親ナット６０の直線位置を追跡するためのセンサ３１および３２と共に使用され得る。
【００４５】
レール２２および親ナット６０に加えて、プローブ回転サブアセンブリは、モータ３３、モータ３３に固定して連結されたギア３４、およびギア３４に回転可能に係合され、レール２２に固定して連結されたセクターギア３５をさらに備える（図５Ｆ〜Ｇを参照のこと）。モータ３３がギア３４を回転させる場合、結果として、セクターギア３５は、反対方向に回転し、それによってこれに取り付けられたレール２２も回転させる。レール２２がねじ６１の中心線の周りで回転する場合、これに沿って配置されたスロット６４は、フランジ６３に対して力を提供し、それにより親ナット６０をこれと共に回転させる。プローブフック２１は親ナット６０に強固に接続されるので、これら２つは同時に回転する。有用な実施形態は、プローブフック２１の回転中に、親ナット６０のＺ方向の移動を使用して、プローブ１２の溝部１８との首尾良い係合を保証し得る。これは、プローブフック２１が、溝部１８の縁部上で「吊される」のを防止する。あるいは、親ナット６０がレール２２と共に回転する場合、ねじ６１は静止したままであり得る。この場合、ねじ６１のピッチは、親ナット６０のＺ軸における移動が無視出来るように設計され得る。しかし、当業者に明らかなように、溝部１８と回転可能に係合した際に、プローブフック２１が溝部１８と整列することを保証するための他の手段が使用され得る。さらに明らかになるように、プローブフックはまた、回転手段以外の手段によって、プローブと係合するように設計され得る。例えば、親ナット６０は、突起部に接続され得、この突起部は、直線的に溝部１８に向かって前進されて、プローブ１２と係合し、そして溝部１８から直線的に後退して、プローブ１２から外れるように作動する。
【００４６】
プローブフック２１の角位置を決定するために、デバイス２０ａは、複数の位置センサ３６を備え得、これらのセンサは、図５Ｆに最も明確に示される。有用な実施形態は、複数の光検出器を備え得、これらのセンサは、センサギア３５上に配置されたフラッグ５４によって作動され得る。センサ３６はまた、当該分野で公知の他の接触センサまたは非接触センサを備え得る。センサ３６からの信号は、コントローラ１４に伝えられ、これは次いで、この信号に応答して、モータ３３を制御する。有用な実施形態において、３つのセンサが、４５°の間隔で配置されて、移動の終了および中央回転位置を定め得る。あるいは、抵抗電位差計、容量変位センサまたは回転エンコーダもまた使用され得る。さらなる代替の実施形態は、開ループコントロールを使用し得、ここでモータ３３は、ステップの数またはホーム位置からの間隔を計数する。例えば、モータ３３がステッパーモーターを備える場合、このステッパーモーターのステップは、ホーム位置からの角変位に相関し得る。センサ３６は、開ループコントロールと共に使用されて、コントローラ１４に、移動位置の終点または中央回転位置を警告する。中央回転位置においてセンサ３６を提供することの１つの利点は、センサ３６が作動された場合、コントローラ１４が、このセンサが計数した間隔を再較正して、それにより任意の浮上または誤差を補正し得ることである。
【００４７】
プローブフック２１に加えて、レール２２はまた、カバープレート２５に接続され、このカバープレートは、プローブ交換ポート６７を覆うように配置されている（図５Ａ〜Ｂを参照のこと）。プローブ回転サブアセンブリが作動される場合、これはカバープレート２５およびプローブフック２１の両方を、Ｚ軸に対してそれぞれの直角の平面内で、同時に回転させる。プローブ交換ポート６７は、下側支持プレート２４を通して配置され、プローブ１２がプローブ収容チャンバ２６に入るかまたはプローブ収容チャンバ２６から出る開口部を提供し、そして収容ポスト１６と整列する。収容ポスト１６は、下側支持プレート２４の裏面に配置された複数のピン４７と整合することによって、プローブ交換ポート６７と整列する（図５Ｈを参照のこと）。丸い端部または鋭い端部を有する整列ピン４７は、円柱状または円錐状の形状にされ得る。本発明の装填デバイスが本明細書中に記載される質量分析計１３以外の分析機器と共に使用される場合、プローブ交換ポート６７は、この分析機器に対するプローブ収容口上に配置され得る。有用な実施形態において、カバープレート２５は、バルブとして働き、チャンバ２６内の真空を維持する。機械的手段（例えば、ばねまたは斜面）は、カバープレート２５に圧力を付与することにより密着係合を容易にし得、それによりクランプとして働く。カバープレート２５は、ステンレス鋼プレート上で硬化されたビトン（ｖｉｔｏｎ）ガスケット、または当業者に公知の真空系を密閉するための他の手段を備え得る。
【００４８】
有用な実施形態において、プローブ挿入アセンブリ５５はまた、プローブ検出センサ４６（図２および５Ｄを参照のこと）を備え得、これはカセット１１内に制限された場合、プローブ１２の存在を検出するために使用され得る。プローブ検出センサ４６は、光電子スイッチ、または印読み取り器５０を備え得、これは本明細書中以下でさらに詳細に考察される。
【００４９】
図６Ａ〜Ｂは、プローブフック２１の異なる実施形態の側面図を示す。図６Ａは、一体型フックを例示し、一方、図６Ｂは、２つの部品から作製されたフックを示す。後者の実施形態は、延長部品６５および係合部品６６を備える。当業者は、プローブフック２１が、プローブ１２の溝部１８と係合し得る任意の突起部であり得ることを認識する。
【００５０】
図７を参照すると、本発明のハウジング６８が記載され、このハウジングは、取り外し可能中心ユニット７０、左アクセスドア７２および右アクセスドア７４を備える。アクセスドア７２および７４は、中心ユニット７０に接続され、そしてそれぞれ、左カセット位置および右カセット位置にアクセスするように回転式に開けられ得る。プローブ１２の質量分析中、または他の場合ではデバイス２０ａが休止した場合に、オペレータが、１つ以上のカセット１１を交換することを望む場合、このオペレータは、ドア７２および７４を通してこれを行い得る。デバイス２０ａはまた、複数のセンサ７６（例えば、光電子スイッチまたは他の接触／非接触センサ）を備え、このセンサはコントローラ１４と連絡しており、中心ユニット７０が適所にあり、アクセスドア７２および７４が、デバイス２０ａの全てまたは一部の作動の前に閉じられていることを検出する。コントローラ１４が、ハウジング６８が適切に配置されていないこと、またはアクセスドア７２および７４が閉じられていないことを決定した場合、コントローラ１４は、ハウジング６８が適切に配置されるまで、そして／またはアクセスドア７２および７４が閉じられるまで、カセット移送アセンブリ５２のリニアアクチュエータ４１ならびにプローブ挿入アセンブリ５５のモータ２８および３３の作動を阻止し得る。有利には、このことは、オペレータを移動中の部品から保護する。
【００５１】
センサからの信号を受信することに加えて、そしてカセット移送アセンブリ５２およびプローブ挿入アセンブリ５５の直接作動のために、コントローラ１４は、移動プロセスを容易にするさらなる情報（とりわけ、カセット１１の各々の中に制限されたプローブ１２の数および位置を特定するキュー、および各プローブ１２が分析のために質量分析計１３に移動されるべき順序を規定するプロトコルを含む）を受け取り得る。プロトコル情報は、各カセット１１上に配置された印を同定することによって得られ得る。印の同定は、バーコード、磁気コード印、高周波印（ＲＦＩＤタグ）、または情報を記憶し得る当該分野で公知の他の印を含むが、これらに限定されない。従って、本発明の有用な実施形態は、１つ以上の印読み取り器５０を備え得る（図２を参照のこと）。あるいは、プロトコル情報は、ユーザーインターフェース（図示せず）を介してオペレータ入力から得られ得る。オペレータは、適切な情報をコントローラ１４に手動で直接入力し得るか、またはディスケットまたはイントラネットもしくはインターネットを介してその情報をダウン装填し得るかのいずれかである。オペレータはまた、ランダムな順序でキュープローブ１２を選択し得る。キューが特定されない場合、デバイス２０ａは、最も左の位置または最も右の位置に制限されたプローブから始めて、各プローブ１２を１つ以上のカセット１１から分析のための質量分析計１３まで連続して移動させ得る。
【００５２】
カセット１１に配置された印に加えて、印読取り器５０がまた、プローブ１２上に配置された印を同定することから情報を得うる。上に考察されるように、印読取り器５０は、並進される選択プローブ１２の存在を同定する能力において機能し得る。カセット１１およびプローブ１２に配置された同定印においてコードされる情報は、各々のプローブ１２の活性表面の型を同定するための手段、各々のプローブに関連する分析プロトコルおよび／またはデータ獲得プロトコル、ならびに追跡情報およびサンプル情報の型を同定するための手段を含み得る。印を同定することはさらに、分析結果を関連付ける独特の識別子を提供し得る。
【００５３】
代表的な操作において、オペレータはまず、彼または彼女がデバイス２０ａに１つのカセット１１を挿入することを望むか２つのカセット１１を挿入することを望むかを、コントローラ１４に示す。オペレータがただ１つのカセット１１を挿入するよう選ぶ場合、リニアアクチュエータ４１は、左側のアクセスドア７２または右側のアクセスドア７４のいずれかを介して、１つのカセット１１を受けるための、それぞれ左側のカセット支持プレート３８または右側のカセット支持プレート３９のいずれかを配置し得る。オペレータが２つのカセット１１を挿入するよう所望するならば、リニアアクチュエータ４１はまず、左側のアクセスドア７２を介して第１のカセット１１を受けるための左側のカセット支持プレート３８を配置し、続いて右側のアクセスドア７４を介して第２のカセット１１を受けるための右側のカセット支持プレート３９を配置し、または逆の場合も同じである。支持プレート３８または３９上にカセット１１を配置することで、対応するカセット検出センサ４６を作動させ、このセンサは、各々のカセット１１の存在を確認するためにコントローラ１４に信号を送る。
【００５４】
次に、リニアアクチュエータ４１は、挿入されたカセット１１を印読取り器５０に並進させ、存在する場合、各々のカセット１１上の同定印をスキャンする。オペレータが、まだプロトコルを特定していない場合、コントローラ１４は、この時に印を同定することからこれを得うる。任意の利用可能な情報が印読取り器５０により得られた後、リニアアクチュエータ４１は、カセット１１を並進させて、プローブフック２１との係合のための列中に特定される第１のプローブ１２を配置する。
【００５５】
一旦配置されると、プローブ検出センサ４６、またはあるいは印読取り器５０が、選択されたプローブ１２が存在するか否かを感知し得る。プローブ１２が存在している場合、印読取り器５０は、存在する場合、プローブ１２上の任意の同定印をスキャンする。プローブが存在していないならば、オペレータが規定した設定に依存して、コントローラ１４は、列を中止するか、または特定される次のプローブに列を指示し得る。後者が選択される場合、コントローラ１４は、リニアアクチュエータ４１に、プローブフック２１に係合させるための次のプローブ１２を配置させるよう命令し、この時点で、確認プロセスが、新たに始まる。
【００５６】
選択プローブ１２の存在が確認された場合、コントローラ１４は、サンプル受容ポスト１６に、チャンバ２６中に並進するよう指示し、続いてチャンバ２６を大気圧になるまで通風する。同時に、コントローラ１４は、上限センサ３１をチェックして、プローブフック２１がプローブ１２との係合のために適切に配置されているかを決定し得る。プローブフック２１が適切に配置されていない場合、モータ２８が作動され、レール２２に沿うプローブフック２１およびねじ６１を適切な係合位置に並進させる。
【００５７】
通風が完了すると、モータ３３は、作動されて、４５度ＣＣＷのような所定の角度でねじ６１の中心線の周りにレール２２を回転させる。レール２２の長さに沿って配置されるスロット６４は、親ナット６０、および従ってそこに付着したプローブフック２１の共同の回転を強制し、プローブフック２１をプローブ１２に配置した溝１８と係合させる。カバープレート２５がまた、レール２２に固定して装着されるため、カバープレート２５は、同じ所定の角度で同時に回転され、チャンバ２６を開き、受容ポスト１６を露出させる。次いで、受容ポスト１６は、前進して、下部支持プレート２４の下側と接触し、整列ピン４７と接合することより本発明のデバイス２０ａと整列する。
【００５８】
一旦プローブフック２１が、選択プローブ１２と係合されると、コントローラ１４は、モータ２８を作動して、プローブフック２１を受容ポスト１６に直線的に並進させ、これによりまた、プローブ１２を並進させる。プローブ１２が、受容ポスト１６に挿入されるとき、並進は止まる。この配置は、下限センサ３２の信号によりコントローラ１４に指示される。
【００５９】
プローブフック２１をプローブ１２から脱係合させるために、モータ３３は、４５度ＣＣＷのようなさらなる所定の角度でねじ６１の中心線の周りにレール２２を回転させる。次いで、モータ２８は作動され、受容ポスト１６から離してプローブフック２１を可逆的に並進させ、その結果プローブフック２１は、カバープレート２５を越える。一旦プローブフック２１がカバープレート２５を越えると、モータ３３は、例えば９０度ＣＷのような反対向きでレール２２を回転させ、それによりカバープレート２５を閉め、そして真空チャンバ２６を密封する。次いで、チャンバ２６は、所定の操作圧までポンプで引かれ得、そして受容ポスト１６は、プローブ１２を分析のための質量分析計１３のイオン源チャンバ５１に並進させる。
【００６０】
分析の間、リニアアクチュエータ４１は、オペレータが、左側のカセット位置または右側のカセット位置のいずれかに接近し得るように、カセット支持体３８および３９を配置し得る。代表的に、質量分析計１３が、左側のカセット位置で受けられるカセット１１から引き出されたプローブ１２を分析する場合、リニアアクチュエータ４１は、交換のため、または右側のアクセスドア７４を介して新しいカセット１１を受けるために右側の支持プレート３９を配置する。同様に、質量分析計１３が、右側のカセット位置で受けられるカセット１１から引き出されたプローブ１２を分析する場合、リニアアクチュエータ４１は、交換のため、または左側のアクセスドア７２を介して新しいカセット１１を受けるために左側の支持プレート３８を配置する。新しいカセット１１が挿入される場合、コントローラ１４が、左側のカセットおよび／または右側のカセットが、適切なように、変化されたことを示し、そしてオペレータに新しいカセット１１のための新しいプロトコルを特定し、または付随する同定印から新しいカセット１１を記録するよう促す。
【００６１】
質量分析計１３中での本発明のプローブ１２の分析が完了する場合、リニアアクチュエータ４１は、チャンバ２６に対してカセット１１（このカセットからこのプローブ１２が、独自に引き出された）を配置し、その結果、これは分析済みプローブ１２を受け得る。次いで、分析済みプローブ１２を収納する受容ポスト１６は、チャンバ２６内に動き、これは続いて大気圧に通風される。次に、モータ３３は、レール２２を９０度ＣＣＷのような所定の角度で回転させ、カバープレート２５を開く。次いで、プローブ並進サブアセンブリは、プローブフック２１を受容ポスト１６へ、下限センサ３２が作動するまで並進させる。次いで、コントローラ１４は、モータ２８に作動を止めるよう指示し、そしてモータ３３にレール２２を逆回転させる（例えば、４５度ＣＷ）よう指示し、プローブフック２１をプローブ１２に係合させる。係合において、プローブ並進サブアセンブリは、上限センサ３１へプローブフック２１およびプローブ１２の両方を直線的に並進させ、プローブ１２をもとのカセット１１に再挿入する。作動される場合、上限センサ３１は、コントローラ１４に、再挿入が完了したことを知らせ、そしてプローブ回転サブアセンブリが、４５度ＣＷのようなさらなる所定の角度だけ、プローブフック２１を再び逆回転させて、プローブ１２を脱係合させ、そしてプローブフック２１を元の位置に戻す。最後に、コントローラ１４は、列を増大させ、リニアアクチュエータ４１に信号を送り、カセット１１を列において同定される次のプローブ１２の係合のために配置する。
【００６２】
一旦、第１のカセット１１中に拘束される全てのプローブが分析されると、コントローラ１４は、オペレータに警告し、続いてデバイス２０ａは、プローブ１２を、存在するならば、第２のカセット１１から、分析のための質量分析計１３へ並進し得る。オペレータに警告するために、有用な実施形態は、１つ以上の指示光７８（図７を参照のこと）を含み得、これは、分析済みプローブ１２を拘束するカセット１１が、取り除かれ、または交換されるまで、点灯したままであり得る。有用な実施形態としては、装填デバイス２０ａが受容するために構成される、各々のカセット１１についての１つの指示光７８を備え得る。
【００６３】
デバイス２０ａが作動するのを止める場合、デバイス２０ａは、手動で作動し得る。
【００６４】
図８Ａ〜Ｂを参照して、プローブ挿入アセンブリ５５の代替の実施形態が、例示される。アセンブリ５５のように、プローブ挿入アセンブリ１５５はまた、プローブフック２１ならびにレール１２２およびそこにスライド可能に係合される親ナット１６０の一般的な要素を有するプローブ並進サブアセンブリおよびプローブ回転サブアセンブリを含む。上記の同軸性の実施形態のように、プローブ並進サブアセンブリはさらに、レール１２２に平行に配置された中心線を有するねじ１６１、モータ１２８、モータ１２８に固定されて接着した第１のギア１２９、およびねじ１６１に固定されて接着し、かつ第１のギア１２９に回転可能に係合した第２のギア１３０を含む。ねじ１６１は、内部でねじ切りされた貫通孔１６２を介して、親ナット１６０に回転可能に係合される。操作において、モータ１２８の作動は、第１のギア１２９を回転させ、これは第２のギア１３０およびそこに接着されたねじ１６１を回転させる。ねじ１６１と共に回転しないように親ナット１６０を拘束するために、そしてそれにより直線的な並進が所望される場合、Ｚ軸に対する親ナット１６０の動きを制限するために、親ナット１６０はさらに、レール１２２にスライド可能にかつ回転可能に係合するねじ切りされていない貫通孔１６４を含む。従って、モータ１２８が、ねじ１６１を回転させる場合、貫通孔１６４中のレール１２２の存在は、ねじ１６１と共に親ナット１６０を回転させることを妨げる。
【００６５】
プローブフック２１を回転させるために、プローブ回転サブアセンブリはさらに、モータ１３３、モータ１３３に固定して接着された第１のギア１３４、およびレール１２２に固定して接着され、ねじ１６１の周りに回転されることが可能である第２のギア１３５を含む。モータ１３３が作動される場合、第１のギア１３４および第２のギア１３５は、反対の方向に回転される。第２のギア１３５の回転は、そこに接着されたレール１２２を、ねじ１６１の中心線の周りに回転させる。レール１２２が、貫通孔１６４を介して親ナット１６０に回転可能に係合されるので、レール１２２の回転は、それと共に一致して親ナット１６０を強制的に回転させる。プローブ挿入アセンブリ５５の上記の同軸性の実施形態のように、レール１２２、親ナット１６０、および第２のギア１３５は、ねじ１６１の中心線の周りに回転する。別個のカバープレート２５を含むプローブ挿入アセンブリ５５と異なり、プローブ挿入アセンブリ１５５の第２のギア１３５は、カバープレートとして役立つことに留意のこと。本明細書中に記載されるカセット並進アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリと同様に、全ての回転の位置および直線の位置は、１つ以上の接触型センサもしくは非接触型センサ、開ループコントロール、回転エンコーダおよび／もしくは直線エンコーダ、抵抗電位差計、容量性置換センサ、または当該分野で知られる任意の他の適切な手段、あるいはその組み合わせを用いて追跡され得る。
【００６６】
ここで図９Ａ〜Ｂを参照すると、装填デバイス２０の第２の実施形態が、記載される。上記の実施形態と同様に、装填デバイス２０ｂは、カセット移送アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリの成分が取り付けられ得る支持プレート２０２を有するフレーム２００を含む。フレーム２００は、カセット移送アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリの両方が取り付けられる（示されるように）単一の構造体、または複数の構造（多分各々のアセンブリに対して別個の構造体）を含み得る。
【００６７】
カセット移送アセンブリは、直線的にＹ軸上で単一のカセット１１を並進させ、プローブ挿入アセンブリとの係合のためにカセット中に拘束されるプローブ１２を配置する。このプローブ挿入アセンブリは、このカセットと分析器具１３の受容ポスト１６との間で、カセット中に最初に拘束される個々のプローブを、係合させ、かつ並進させる。カセット移送アセンブリは、各々が複数のカセット１１を受容するように構成されるカセット保持サブアセンブリ２０４、および各々のカセットをカセット保持サブアセンブリ２０４ａからカセット保持サブアセンブリ２０４ｂに個々に並進させ、その間の中間位置で静止させて各々のカセット中に最初に拘束されるプローブ１２を、分析のための分析器具１３に並進させる、シャトル２０６を備える。複数の分析されないプローブ１２を拘束するカセットが、カセット保持サブアセンブリ２０４ａ中に装填され、各々のカセットの、プローブ挿入アセンブリ３２０への個々の並進を待ち受け得る。複数の分析済みプローブ１２を拘束するカセットは、プローブ挿入アセンブリ３２０からカセット保持サブアセンブリ２０４ｂへ並進し得、このカセットの装填デバイス２０ｂからの除去を待ち受け得る。
【００６８】
図１０Ａ〜Ｂを参照すると、カセット保持サブアセンブリ２０４ｂが記載される。カセット保持サブアセンブリ２０４ｂは、この実施形態において、カセット保持サブアセンブリ２０４ａの鏡像であるが、これらのサブアセンブリは、実質的に類似の様式で、構成され得る。サブアセンブリ２０４ａまたはサブアセンブリ２０４ｂのいずれかが用いられ、各々のサブアセンブリに結合したカム成分の回転に依存して、シャトル２０６に、またはシャトル２０６からカセットを並進し得る。従って、サブアセンブリ２０４ｂのみが、詳細に記載される。カセット保持サブアセンブリ２０４ｂは、正反対に配置されたリップ２１２、および平面の表面の１つの上で粉砕され、または成型された不規則に形作られた溝２１４を有する不規則に形作られた堅いディスクから作られるカム２１０に結合された基盤２０８を含む。カム２１０は、支持フレーム２１６およびエレベータ２１８に結合され、これらを作動する。支持フレーム２１６は、その間に１つ以上のカセットを含むカセットの積み重ねを受け得る一対の支持アーム２２０を有する。カセットを支持フレーム２１６中に保持し、カセットがシャトル２０６およびエレベータ２１８と整列されることを確実にするために、カセット１１の下部表面で整列スロットを係合するように構成される複数のカセット位置表示ピン２２２が、支持アーム２２０に提供される。さらなるカセットを、隣接するカセットの類似の整列ピンおよび穴に係合させることにより、最も下のカセットの上に積み重ね得る。カセットの存在が、支持アーム２２０の１つを介して配置される穴２２６を介して、最も下のカセット（存在する場合）を調べるカセット検出センサ２２４により検出され得る。有用な実施形態において、カセット検出センサ２２４は、光電子スイッチ、または力／緊張、圧力、もしくは圧電センサのような他の接触センサおよび非接触センサを含み得る。
【００６９】
各々の支持アーム２２０は、支持アーム２２０を、カム２１０の外部端２３０に結合するカム従動節２２８に結合される。図１０Ｃに例示されるように、カム従動節２２８は、実例として、例えば、玉軸受のような、環状軸受２３４を有するピン２３２から作られ得る。ねじりばね２３６は、支持アームに結合されて、ばね保持器２３８（例えば、金属のシート）を用いて、カム２１０に対してカム従動節２２８を偏向させ、抗力を提供する。各々の支持アーム２２０のカム従動節２２８が、カム２１０のリップ２１２に係合する場合、各々の支持アーム２２０は、各々それぞれの回転軸２２１の周りに対向する支持アームから離れて回転され、支持アームの間に幅を作り出し、これは、任意の保持されたカセットを解放させる。あるいは、カムの外部端に対して支持アームを偏向させるためにねじりばねを用いるのではなく、他の構造体を利用して、カムの回転の際に各々の支持アームの回転を作動させ得る。例えば、カム２１０は、溝２１４に類似のカムの平面の表面上で粉砕され、または成型される第２の追加の溝を含み得る。支持アーム２２０のカム従動節２２８が、第２の溝に係合されるように配置され得、これは、カムが回転される場合、支持アームの回転を引き起こすように構成され得る。これはカム２１０のねじりばね２３６およびリップ２１２に対する必要を排除する。
【００７０】
以下により詳細に記載される様式において、エレベータ２１８は、カセットが、シャトル２０６とカセット保持サブアセンブリ２０４ｂとの間で移動される場合、カセットに対して垂直の支持を提供する。エレベータ２１８は、プラットホーム２４２に結合されたエレベーターアーム２４０およびエレベーターバックボーン２４４を組込み、このエレベーターバックボーンは、次に、線形ベアリング２４６に結合される。有用な実施形態において、線形ベアリング２４６は、クロスローラースライドアセンブリ、線形玉軸受アセンブリまたは基部２０８に関するエレベータ２１８の直線の動きを容易にする任意の他のベアリングを備え得る。線形ベアリング２４６は、支持ポスト２４８に固定され、この支持ポストは、基部２０８に結合される。支持フレーム２１６のカム従動節２２８に類似するカム従動節２５０もまた、バックボーン２４４に結合され、溝２１４に作動可能に係合される。エレベータ２１８はまた、各カセット１１の下部表面上に配置されたアライメントホール（示さず）と係合するための、エレベーターアーム２４０上に配置された複数のピン２５２を有し、シャトルカム２５４は、以下により詳細に記載される様式で、シャトル２０６と係合するためのエレベーターアーム２４０上に配置される。
【００７１】
カム２１０は、モータ２５６（例えば、ステッパーモーター）、モータ２５６に結合される第１のタイミングベルト用ギアまたはタイミングベルト用滑車２５８、カム２１０に結合される第２のタイミングベルト用ギアまたはタイミングベルト用滑車２６０、ならびに第１および第２のギアを連結するタイミングベルト２６２の協調された作用によって回転される。モータ２５６が、第１のギア２５８を回転させる場合、タイミングベルト２６２は、第２のギア２６０の回転を強制し、それによって、回転カム２１０を回転させる。当業者に明らかなように、カム２１０および本明細書中に記載される任意の機構は、任意の種々の市販されるモータまたはアクチュエーター（ＤＣ、サーボ、または空気式のモータまたはアクチュエーターを含む）によって始動され得る。
【００７２】
カム２１０の角度方向を追跡するために、カセット保持サブアセンブリ２０４ｂは、カム２１０に固定されたフラッグ２６４および前もって規定されたホーム位置で基部２０８に取り付けられたホームセンサ２６６を使用する。カセット保持サブアセンブリ２０４に関して、ホーム位置は、例示的に、支持アーム２２０がカムのリップ２１２によって回転されず、エレベータ２１８が上昇位置にない、カム２１０の位置であり得る。ホーム位置にある場合、カム２１０は、フラッグ２６４を配置し、ホームセンサ２６６をトリガーし、それによって信号コントローラ１４をトリガーする角度方向を有する。一旦、カム２１０が回転し始めると、コントローラ１４は、開ループコントローラーを使用し、ホーム位置からのステップまたは間隔の数を計数する。例えば、モータ２５６がステッパーモーターである場合、ステッパーモーターのステップは、ホーム位置からの角度移動に相関し得る。ホームセンサ２６６が１つのフラッグ２６４によってトリガーされる場合、コントローラ１４は、それが、計数した間隔を再較正し、それによって、任意の浮上または誤差を補正する。カセット保持サブアセンブリはまた、カム２１０の角度方向を追跡するための開ループコントロールと同時にかまたはその代わりに、他の手段（例えば、カム２１０の円周の周りに配置されるさらなるセンサ、抵抗電位差計、容量性移動センサ、または回転エンコーダ）を使用し得る。
【００７３】
操作中に、支持フレーム２１６のカム従動節２２８は、カム２１０の外側縁部２３０に係合し、エレベータ２１８のカム従動節２５０は、カム２１０の溝２１４に係合する。カム２１０がホーム位置から回転される場合、カム従動節２５０の溝２１４との係合は、カム従動節２５０が係合されるエレベータ２１８を上昇させる。同時に、ねじりばね２３６は、支持フレーム２１６の各支持アーム２２０に連結されたカム従動節２２８を推進し、カム２１０の外側縁部２３０を係合する。カム従動節２２８がリップ２１２に出くわす場合、リップは、ねじりばね２３６の付勢に対して外側の方向にカム従動節２２８を偏向させる。これは、次に、カム従動節２２８がこれらのそれぞれの回転軸２２１に関して、互いに離れて連結される支持アーム２２０を回転させる。当業者は、カム機構が、エレベータおよび支持アームの動きを制御および協調するために、個々のモータを備える他の機構と交換され得ることを理解する。
【００７４】
図１１Ａ〜Ｂにおいて、装填デバイス２０ｂのシャトル２０６が示される。シャトル２０６は、単一のカセットを保持するカセット保持構成要素を備え、その並進を容易にするカセット並進構成要素に連結される。有用な実施形態において、カセット保持構成要素は、シャトル基部２７２を備え、このシャトル基部は、シャトル支持アーム２９４を有する支持フレームとして働き、このシャトル支持アームは、その間に単一のカセットを保持するように構成される。カセット１１に対して解放可能な拘束力を課し得るラッチ３００は、各シャトル支持アーム２９４に回転可能に連結される。ラッチ軸３０２は、各ラッチ３００を、１つ以上のねじりばね３０６およびレバー３０４に連結し、この１つ以上のねじりばねは、ラッチ３００に付勢して閉鎖するように構成され、このレバーは、カセット保持サブアセンブリ２０４のシャトルカム２５４によって始動される（図１０Ａ〜Ｂを参照のこと）。レバー３０４がシャトルカム２５４と係合する場合、シャトルカムは、偏心力をレバー３０４に付与し、このレバーは、それに連結されたラッチ軸３０２を回転させる。これは、次いで、ねじりばね３０６の付勢力に対して回転してラッチ３００を開放させる。カセットがシャトル２０６中に拘束される場合、シャトルカム２５４のレバー３０４との係合は、ラッチ３００によって課される拘束力を解放する。シャトル２０６に最初に拘束された任意のカセットは、ここで、そこから取り外され得るか、または新規のカセットが、シャトルに装填され得る。各ラッチ軸３０２は、１つ以上の軸保持装置３０８によってシャトル基部２７２に保持される。シャトル基部２７２はまた、複数のカセットロケーターフィーチャー３１０を組込み得る。カセットロケーターフィーチャー３１０は、複数のアライメントホール（示さず）と一致するように配置されるピンまたはシャトル基部（ｂａｓｅｄ）２７２内のカセット１１のアライメントを容易にする他の構造を備え得、この複数のアライメントホールは、カセット１１の下部表面に配置される。例えば、シャトル基部２７２は、カセット１１がその中に拘束され得る入れ子として働き得る。シャトル２０６内の適切な位置にカセットを動かすさらなるガイディングタブまたはガイディング壁がまた、使用され得る。
【００７５】
カセット保持構成要素に加えて、シャトル２０６はまた、カセット並進構成要素に連結され、この構成要素は、シャトル基部２７２に連結され、ねじ２７４に係合するように構成される駆動ナット２７０を備える。図９Ａ〜Ｂに示される、ねじ２７４は、カセット保持サブアセンブリ２０４ａと２０４ｂとの間の長手方向の長さにわたり、駆動ナット２７０のねじ山を切られた貫通ボア２７６の内部に係合するように構成されるねじを組込む。ねじ２７４は、第２のタイミングベルト用ギアまたはタイミングベルト用滑車２７８に堅く結合され、この第２のタイミングベルト用ギア（または滑車２８０）は、タイミングベルト２８２によって、第１のタイミングベルト用ギアに連結される。第１のギア２８０は、モータ２８４（例えば、ステッパーモーター）によって回転される。モータ２８４の始動の際に、第１のギア２８０が回転し、タイミングベルト２８２が、第２のギア２７８の回転を強制するようにする。第２のギア２７８がねじ２７４に結合されるので、このねじもまた、回転し始める。ねじ２７４が回転される方向に依存して、シャトル２０６は、カセット保持サブアセンブリ２０４ａと２０４ｂとの間を直線的に並進する。さらなる直線始動アセンブリ（例えば、リニアアクチュエータ４１、モータ駆動滑車アセンブリ、入れ子式アームアセンブリまたは任意の他のリニアアクチュエータ）および当該分野で公知のガイドシステムがまた、使用され得ることが、当業者に理解されるべきである。
【００７６】
有用な実施形態において、シャトル２０６のねじ２７４に沿った並進をガイドするために、シャトル基部２７２が、ねじ山を有さない貫通ボア２８８を有するガイドナット２８６に連結され得、１つ以上のガイドベアリング２９０は、本装填デバイスの支持プレート２０２の側方表面に接触され、そして搭載されるように配置される。ガイドベアリング２９０が、各シャトル支持アーム２９４のカンチレバーされた端部２９２に結合されるので、ガイドベアリング２９０と支持プレート２０２との間の接触は、シャトル２０６に対して垂直な支持体を提供する。ガイドベアリング２９０はさらに、シャトル２０６が、シャトルとエレベータ２１８との間でのカセット１１の移動の間、持ち上がらないように機能する。より具体的には、シャトル２０６がカセット保持サブアセンブリ２０４ａまたは２０４ｂのいずれか１つに並進される場合、ガイドベアリング２９０は、支持基部２０２とブラケット２６９との間に挿入され、これらブラケットは、支持基部に取り付けられる（図９Ｂを参照）。シャトル支持アーム２９４は、この実施形態において片もちになるが、当業者は、クロスバーがまた、シャトル支持アームを超えて配置され得ることを理解する。さらに、特定の実施形態において、ガイドナット２８６はまた、内部にねじ山を切られ得、そしてねじ山のない外部を有し、この外部によって、ガイドナット２８６およびねじ２７４を導く親ナット２７０のねじ山の係合を協調する様式でシャトル基部２７２に連結されるのを可能にする。例えば、ガイドナットは、親ねじに対するガイドナットおよび駆動ナットの係合を協調する位置で、基部２７２に滑動可能に結合され、そして固定され得る。
【００７７】
直線並進の間、シャトル２０６の位置の追跡を補助し、それによってカセット１１の追跡を補助するために、フラッグ２９６が、シャトル２０６の縁から突出するように配置される。フラッグ２９６は、ねじ２７４の長手方向の長さに沿う１つ以上の位置で配置される１つ以上のホームセンサ２９８をトリガーするように位置決めされる。有用な実施形態において、装填デバイス２０ｂは、開ループコントロールを使用し、シャトル２０６の位置を追跡し、ここで、コントローラ１４は、所定のホーム位置からのステップまたは間隔の数を計数する。コントローラは、ホームセンサ２９８の始動によってホーム位置まで変更され得、このホームセンサは、カセット保持サブアセンブリ２０４ａまたは２０４ｂのいずれか１つに例示的に配置され得る。ステッパーモーターが使用される場合、ステッパーモーターのステップは、ホーム位置からのシャトル２０６の直線移動に相関し得る。他の追跡手段としては、ねじ２７４の長さに沿って配置されるさらなるセンサ、抵抗電位差計、容量性移動センサ、または回転エンコーダを使用する手段が挙げられる。
【００７８】
ここで、図１２Ａ〜Ｄを参照すると、プローブ挿入アセンブリ３２０が示される。装填デバイス２０ａのプローブ挿入アセンブリ５５のように、プローブ挿入アセンブリ３２０もまた、プローブ１２の溝１８に回転可能に係合するためのプローブフック３２２、チャンバ２６とカセット１１との間のＸ軸において、プローブ１２を直線並進するためのプローブ並進サブアセンブリ、およびプローブ１２と係合するためまたはプローブ１２から解放するための、Ｘ軸に対して垂直な面においてプローブフック３２２を回転するためのプローブ回転サブアセンブリを備える。プローブ並進サブアセンブリおよびプローブ回転サブアセンブリは、共通の要素（中空シャフトを備えるレール３２４、プローブフック３２２が堅く結合される、このレールに滑動可能に連結される親ナット３２６）を共有する。プローブ並進サブアセンブリは、レール３２４に平行に配置される中央線を有するねじ３２８および親ナット３２６の係合位置３３０（例えば、貫通ボア）に配置されるねじに係合するねじをさらに備える。ねじ３２８、レール３２４および親ナット３２６は一緒になって、プローブフック３２２を直線的に始動するねじレールを構成する。図１２Ａ〜Ｄはねじ３２８を完全に取り囲む係合部分を示すが、ねじの円周の一部のみを係合する係合部分（例えば、装填デバイス２０ａの係合部分６２）が、本発明から逸脱しないことは、当業者に明らかである。
【００７９】
ねじ３２８は、モータ３３２、モータ３３２に結合される第１のタイミングベルト用ギアまたはタイミングベルト用滑車３３４、ねじ３２８に結合される第２のタイミングベルト用ギアまたはタイミングベルト用滑車３３６、および第１のギア３３４を第２のギア３３６に連結するタイミングベルト３３８の協調作用によって回転される。モータ３３２が、第１のギア３３４を回転させる場合、タイミングベルト３３８は、第２のギア３３６を回転させ、これが、次いで、ねじ３２８を回転させる。ねじ３２８での回転から親ナット３２６を回転拘束し、それによって直線並進が所望される場合、Ｘ軸に対する親ナット３２６の動きを制限するために、スロット３４０は、レール３２４の長手方向の長さに沿って配置され、親ナット３２６に係合し得る。スロット３４０の幅は、親ナット３２６がそれに沿って並進することを可能にするが、それに関する回転の動きのいずれからも、親ナットが制限されるように大きさを決められる。従って、ねじ３２８が回転される場合、スロット３４０の壁は、Ｘ軸での親ナット３２６の動きを確立するトラックとして働く。さらなる直線起動アセンブリ（例えば、リニアアクチュエータ４１、モータ駆動滑車アセンブリ、入れ子式アームアセンブリまたは当該分野で公知の任意の他のリニアアクチュエータ）もまた使用され得るということは、当業者に明らかであるべきである。
【００８０】
プローブフック３２２の直線位置を追跡するために、プローブ挿入サブアセンブリは、レール３２４の長さに沿った所定のホーム位置で配置されるホームセンサ３４２と共に、開ループコントロールを使用する。ホームセンサ３４２がトリガーされる場合、信号は、プローブフック３２２がホーム位置に配置されるコントローラに通知するためにコントローラ１４に送信される。モータ３３２がねじ３２８を回転させるように起動され、それによってプローブフック３２２を並進する場合、コントローラ１４は、ホーム位置からのステップまたは間隔を数え、このステップまたは間隔は、ホーム位置からの親ナット３２６の直線移動に対応する。ホーム位置が境界を確定する場合、例えば、プローブ１２と係合するかまたはプローブ１２から解放するためのプローブフックの適切な位置決めは、カセット１１内に完全に制限され、コントローラ１４は、ホームセンサがトリガーされる場合、親ナット３２６の始動を終結する。ホーム位置が境界を確定する場合、例えば、プローブフックが、プローブ１２と係合するかまたはプローブ１２から解放するために配置される位置から所定の距離離れた位置は、カセット１１内に完全に位置決めされ、コントローラ１４は、ホームセンサがトリガーされ、親ナットがさらに所定の距離を始動された後、親ナット３２６の始動を終結する。有用な実施形態において、ホームセンサ３４２は、当該分野で公知の光電センサまたは他の接触センサおよび非接触センサを備え得る。プローブ挿入アセンブリはまた、レール３２４の長さに沿って配置された複数のセンサを使用し得、特に、レールの長手方向に対向する端部で、プローブフックの位置を追跡する。回転エンコーダがまた、開ループコントロールに加えてまたはその代わりに使用され得る。
【００８１】
レール３２４および親ナット３２６に加えて、プローブ回転サブアセンブリは、モータ３４４、モータ３４４に結合された第１のギア３４６、レール３２４に結合された第２のギア３４８、ならびに第１のギア３４６および第２のギア３４８の両方に回転可能に係合されるあそび歯車３５０をさらに備える。モータ３４４が始動される場合、第１のギア３４６は、あそび歯車３５０を回転させ、次いで、第２のギア３４８を回転させる。レール３２４が第２のギア３４８に結合されるので、レール３２４は、それの回りを回転される。レールがねじ３２８の中央線の回りに回転される場合、ねじに沿って配置されるスロット３４０は、親ナット３２６に対して力を提供し、この力は、親ナットを回転させ、それによってそれに結合されるプローブフック３２２を回転させる。有用な実施形態は、プローブフック３２２の回転の間に、Ｘ軸での親ナット３２６の進行を使用して、プローブ１２の溝１８との首尾良い係合を保証し、プローブフックが、溝１８の縁部に「引っ掛かる」のを防止する。あるいは、ねじ３２８上のねじ山のピッチは、レール３２４が回転される場合、Ｘ軸における親ナット３２６の進行が無視できるように設計され得る。本明細書中に記載される他のプローブ回転サブアセンブリと同様に、回転はまた、他の機械的アセンブリ（例えば、モータ駆動滑車アセンブリまたは当該分野で公知の任意の他の回転アクチュエーター）によって始動され得ることが当業者に理解されるべきである。
【００８２】
プローブフック３２２の角位値を決定するために、装填デバイス２０ｂは、（上記の実施形態のように）レール３２４に結合したフラッグ３５４によって作動される複数の位置センサを備え得るか、または、フラッグ３５４によって作動される単一のホームセンサ３５２と共に開ループコントロールを採用し得る。上記の開ループコントロール追跡法と同様に、フラッグ３５４がホームセンサ３５２を誘発する場合、信号がコントローラ１４に送られ、このコントローラにレール３２４、従ってプローブフック３２２が所定のホーム位置にあることを通知する。レール３２４およびプローブフック３２２を回転するためのモータ３４４の作動は、工程またはホーム位置からの間隔をカウントすることによって追跡され得、これは、ホーム位置からのプローブフックの角変位に相関する。
【００８３】
プローブフック３２２に加え、レール３２４はまた、カバープレート３５６に結合され、このカバープレート３５６は、プローブ交換ポート３５８（図９Ｂを参照のこと）（実質的に図５Ａ〜Ｂのプローブ交換ポート６７と同じ）を覆うために配置される。プローブ回転サブアセンブリが作動する場合、これは、それぞれＸ軸に対して直交性の平面において、カバープレート３５６およびプローブフック３２２の両方を同時に回転させる。プローブ交換ポート３５８が、支持体プレート２０２を介して配置され、そして、ゲートを提供し、このゲートを通って、プローブ１２がプローブ受容チャンバ２６から出入りし得る。分析機器１３の受容ポート１６は、支持体プレート２０２の下側に配置される複数の整列ピン（示さず）と干渉することにより、プローブ交換ポート３５８と整列され得る。１つの有用な実施形態において、カバープレート３５６は、分析機器１３のチャンバ２６内の減圧を保持するためのバルブとして役立つ。例えば、カバープレート３５６は、複数の層３５７を組み込み得、これらの層の間で複数の玉軸受け３６２は、それぞれ、複数の斜面３６４と結合する。未分析のプローブ１２がそこに装填された後に、カバープレート３５６がシールチャンバ２６に回転される場合、突出２５９はプローブ交換ポート３５８（図９Ｂを参照のこと）を取り囲む支持体プレート２０２の縁に接触し、それによってシール３６０（図９Ｂを参照のこと）に関して、層３５７ｃの回転を拘束する。プローブ回転サブアセンブリのさらなる回転は、そのそれぞれの斜面３６４上で玉軸受け３６２を回転させ、そして、カバープレートの差次的な回転をもたらし、その上に配置される層３５７ｃおよび斜面３６４に関して、層３５７ａ〜ｂおよび玉軸受け３６２を回転させる。この玉軸受けがそれぞれの斜面上で回転するにつれて、この玉軸受けは、シール３６０に対してカバープレート３５６を直線的に押圧する（図９Ｂを参照のこと）。斜面３６４上の玉軸受け３６２の進行は、カバープレート内に配置されたセクタースロット３６７と止め具３６６との係合により制限される。有利なことには、この設計は、カバープレート３５６とシール３６０との間の望ましくないスライド接触を妨げる。なぜならば、カバープレートが、実際のシール操作の間にのみ、Ｘ方向に進行し、そして、これらが接触している場合、最下層３５７ｃがシールに関する回転から拘束されるためである。
【００８４】
１つの有用な実施形態において、プローブ挿入アセンブリ３２０はまた、プローブ検出センサまたは印読取り器３６８（図９Ｂを参照のこと）を備え、カセット１１内で拘束される場合にプローブ１２の存在を検出し得、そして／または、上記のプローブ１２および／もしくはカセット１１に配置される印を識別することから、さらなる情報を回収し得る。
【００８５】
ここで図１３Ａを参照して、１つの有用な実施形態において、本発明の装填デバイス２０ｂを伴う使用に適するハウジング３７０が記載される。ハウジング３７０は、本体３７２、左アクセスドア３７４および右アクセスドア３７６を備える。アクセスドア３７４および３７６は、本体３７２に結合され、そして、カセット保持サブアセンブリ２０４ａおよび２０４ｂにアクセスするために開き得る。作業者が、プローブ１２の質量分析の間に、カセット保持サブアセンブリ２０４ａ内にさらなるカセットを装填する、および／または、カセット保持サブアセンブリ２０４ｂからカセットを取り外すことを望む場合、あるいは、さもなくば、装填デバイス２０ｂおよび／または、質量分析計１３が空運転している場合、作業者は、アクセスドア３７４および３７６を介してそうし得る。デバイス２０ｂはまた、図７に関して考察したセンサ７６と同様の複数のセンサを備え得る。センサ７６は、コントローラ１４と協調して、本体３７２が所定の場所にあり、そして、アクセスドア３７４および３７６が、デバイス２０ｂの全体もしくは一部の作動の前に閉じることを検出する。コントローラ１４が、ハウジング３７０が適切に配置されていないことかまたは、アクセスドア３７４および３７６が閉じていないことを決定すると、コントローラ１４は、ハウジング３７０が適切に配置されるまで、そして／または、アクセスドア３７４および３７６が閉じられるまで、デバイス２０ｂの作動を阻害し得る。有利なことには、このことは、作業者を移動するパーツから防御する。あるいは、アクセスドア３７４および３７６は、除去され得、その結果、カセット保持サブアセンブリは、それぞれカセット保持サブアセンブリ２０４ａおよび２０４ｂと整列される開口部３７４および３７６を通って、あらゆる時点で、デバイスにカセットを装填するかまたはデバイスからカセットを取り外すために、アクセスされ得る。
【００８６】
１つの有用な実施形態において、本発明のデバイスはまた、他の安全性機能を備え、作業者を移動するパーツから防御し得る。例えば、図１３Ｂに例示するように、装填デバイス２０ｂはまた、可撓性材料から作られ、シャトル２０６に結合し、そして、周囲のデバイスフレーム２００にスライド可能に配置されたベルト３７１を備え得る。シャトル２０６がカセット保持サブアセンブリ２０４ａまたは２０４ｂのいずれか１つと整列される場合、ベルト３７１は、エレベータ２１８と他のカセット保持サブアセンブリの支持フレーム２１６との間に配置され、それによって、エレベータへのアクセスを妨げるが、カセットが、そのサブアセンブリの支持フレームに、装填されるかまたは支持フレームから取り外されることを可能にする。シャトル２０６がカセット保持サブアセンブリのいずれか１つから並進され始めると、このシャトルは、エレベータ２１８と両方のカセット保持サブアセンブリの支持フレーム２１６との間のベルトをひっぱり、それによって、両方の支持フレーム２１６へのアクセスを可能にするが、両方のエレベータ２１８へのアクセスを妨げる。操作者がベルト３７１とカセット保持サブアセンブリ２０４ａまたは２０４ｂのいずれかの支持アーム２２０との間に、何か（例えば、指）を偶発的に挟んだ場合、装填デバイス２０ｂはまた、警告コントローラ１４に取りつけられ得るか、または装填デバイス２０ｂをシャットダウンし得る。例えば、操作者がドアまたは開口部３７４または３７６に触れて、シャトル２０６の並進の間に、支持アーム２２０の１つとベルト３７１との間に、例えば指を不注意に挟んだ場合、所定の偏向または回転位置を超えた支持アームの偏向または回転は、センサを誘発する（示さず）。次いで、このセンサはコントローラ１４を警告して、シャトル２０６の並進および／またはシャトル２０６とカセット保持サブアセンブリ（このシャトル２０６と最初に整列していた）との再配列を中断させ得、そして／またはこのセンサ信号は、即時型の緊急電源シャットダウンを開始し得、それによって、操作者が、例えば、彼または彼女の指をデバイスから引き抜くことを可能にする。当業者に明らかであるように、デバイス２０ｂは、デバイスフレーム２００の周囲のベルト３７１の非制限的な動きを合わせるために、わずかに改変され得る。例えば、ホームセンサ２９８は、フレーム２００の異なる位置に再配置され得、このことは、特定の実施形態において、シャトル２０６上のフラッグ２９６の再配置を必要とし得る。さらなる歯車がまた、モータ２８４をリード、スクリュー２７４に結合して、シャトル２０６を作動させるために備えられ得る。
【００８７】
代表的な操作において、操作者は、まず、左アクセスドア３７４を通してカセット保持サブアセンブリ２０４ａに、１つ以上のカセット１１を含むカセットのスタックを配置する。カセット保持サブアセンブリ２０４ａの支持フレーム２１６内へのカセット１１の配置は、カセット検出センサ２２４を誘発し、これは、最下カセットの存在の検証について、コントローラ１４に信号を送る。次に、コントローラ１４は、モータ２８４を作動させて、カセット保持サブアセンブリ２０４ａのエレベータ２１８上の位置にシャトル２０６を移動させる。シャトルの線状の作動は、ホームセンサがカセット保持サブアセンブリ２０４ａに配置される場合にフラッグ２９６がホームセンサ２９８を誘発するときか、ホームセンサが別のどこかに配置される場合にコントローラ１４が適切な数の工程またはホームセンサ２９８からの間隔をカウントするときのいずれかで中断する。この後、モータ２５６がカム２１０の回転を作動して、エレベータ２１８を上昇させる。エレベータが上昇するにつれ、シャトル２０６のレバー３０４とエレベータのシャトルカム２５４との係合は、未分析のカセット１１の受入れについて上で記載された様式でカセット保持ラッチ３００を開ける。エレベータ支持アーム２４０上に配置されたカセットロケーターピン２５２が、支持フレーム２１６内に拘束される最下カセットの下側表面に配置された整列穴に係合するまで、エレベータ２１８は上昇し続け、カセットスタックの垂直的な支持を、エレベータ支持アームまで移動させる。
【００８８】
カム２１０が回転し続ける場合、エレベータ２１８は、およそ一定の高さを維持する。各支持アーム２２０のカム従動節２２８がカム２１０の縁２１２と係合する場合、この支持アームがエレベータ２１８によって支持されるカセット１１をクリアするまで、各支持アームは、対向する支持アームから離れて、回転軸２２１の周りを回転する。カム２１０が回転し続ける場合、カム２１０の溝２１４は、エレベータ２１８を１つのカセット１１の高さだけ降下させ、次いで、およそ一定の高さでエレベータを維持する。縁２１２はまた、支持アーム２２０のカム従動節２２８から解放され、ねじりばね２３６に元のカセットスタック内に残るカセットを支持する、元の位置に戻る支持アームを偏らせる。エレベータ２１８は、降下して進み、カセットスタックの最下カセットのみを支持する。
【００８９】
エレベータ２１８がシャトル２０６の高さまで最下カセットを降下させるとき、そのカセット１１の下側表面に配置される整列穴は、シャトル上に配置されるカセットロケーター機能３１０と係合する。カム２１０が回転し続ける場合、エレベータ２１８は降下し続け、最下カセットの支持をシャトル支持アーム２９４まで移動させる。エレベータ２１８が、シャトル２０６の高さより下に降下する場合、エレベータ２１８に結合したシャトルカム２５４はレバー３０４から解放され、ラッチ３００が結合されるねじりばね３０６に、閉じたラッチを偏らせるのを可能にし、それによって、シャトルへカセットを固定する最下のカセット１１へ拘束力を与える。カム２１０の回転、従って、エレベータ２１８の降下は、カム２１０に結合された１つのフラッグ２６４がホームセンサ２６６を誘発するときに中断する。
【００９０】
その後、コントローラ１４は、モータ２８４を作動させてスクリュー２７４を回転させ、そして、シャトル２０６を並進して、最下のカセット１１をプローブ挿入アセンブリ３２０へと拘束する。次いで、印読取り器３６８は、存在する場合、カセット上の識別印を走査し得る。操作者が、まだプロトコルを特定していない場合、コントローラ１４は、この時点で識別印からプロトコルを獲得し得る。任意の入手可能な情報が印読取り器３６８によって得られた後、カセット１１が並進されて、プローブフック３２２との係合のためのキュー内に特定された第１のプローブ１２を配置する。
【００９１】
一旦配置されると、プローブ検出センサまたは印読取り器３６８は、選択されたプローブ１２が存在するか否かを感作し得る。プローブ１２が存在する場合、印読取り器３６８は、存在する場合、プローブ１２上の任意の識別印を走査する。プローブが存在しない場合、かつ操作者が定義した設定に依存して、コントローラ１４は、このキューを中断し得るか、またはキューを特定された次のプローブに進め（ｉｎｄｅｘ）得るかのいずれかであり得る。後者が選択される場合、コントローラ１４は、次のプローブに命令してプローブフック３２２との係合のために配置され、この時点で、検証プロセスが新たに始まる。
【００９２】
選択されたプローブ１２の存在が確認された場合、コントローラ１４は、サンプル受容ポート１６に指示してチャンバ２６内に移動させ、次いで、大気圧下でチャンバ２６を排気する。同時に、プローブフック３２２がプローブ１２との係合のために適切に配置されるかどうかを、例えば、ホームセンサ３４２と連携することによって、コントローラ１４がチェックし得る。プローブフック３２２が適切に配置されない場合、モータ３３２が作動されて、適切な係合位置にプローブフック３２２を並進する。
【００９３】
排出の完了後、モータ３４４が作動されて、レール３２４に、所定の角度（例えば、４５°ＣＣＷ）だけスクリュー３２８の中心線の周囲を回転させる。レール３２４の長さに沿って配置されたスロット３４０は、リードナット３２６、従って、それに取り付けられたプローブフック３２２の協調した回転を強い、プローブ１２上に配置される溝１８とプローブフック３２２とを係合させる。カバープレート３５６がまたレール３２４に取り付けられるので、カバープレート３５６は、同じ所定の角度で同時に回転し、チャンバ２６を開け、そして、受容ポート１６を曝露する。次いで、受容ポート１６が進行して支持体プレート２０２の下部に接触し、支持体プレートの下部に配置される整列ピンと干渉することによって存在するデバイス２０ｂと整列される。
【００９４】
一旦、プローブフック３２２が選択されたプローブ１２と係合されると、コントローラ１４がモータ３３２を作動させて、プローブフック３２２を受容ポート１６に向って直線的に並進させ、それによってまた、プローブ１２を並進させる。コントローラ１４が、プローブ１２を受容ポート１６に挿入する所定の数の工程または間隔をカウントする場合、並進が中断する。
【００９５】
プローブ１２からプローブフック３２２を解放するために、モータ３４４は、さらなる所定の角度（例えば、４５°ＣＣＷ）でスクリュー３２８の中心線の周りのレール３２４を回転させる。次いで、モータ３３２を作動させて、受容ポート１６からプローブフック３２２を可逆的に並進し、その結果、プローブフック３２２がカバープレート３５６をクリアする。一旦プローブフック３２２がクリアすると、モータ３４４は反対方向にレール３２４を回転させ（例えば、９０°ＣＷ）、それによってカバープレート３５６を閉じ、減圧チャンバ２６をシールする。次いでチャンバ２６は、所定の作業圧力まで減圧し、そして受容ポート１６が、分析のためにプローブ１２を質量分析計１３のイオン源チャンバ５１まで並進させる。
【００９６】
分析の間、操作者は、さらなるカセット１１をカセット保持サブアセンブリ２０４ａによって保持されるカセットのスタックに装填し得るか、またはカセット保持サブアセンブリ２０４ｂから分析済みのカセットを取り外す。新しいカセット１１が挿入されると、コントローラ１４が操作者に、新しいカセット１１のための新しいプロトコルを特定させるか、または、添付の識別印から新しいカセット１１を登録させる。
【００９７】
記載された実施形態において、質量分析計１３内に存在するプローブ１２の分析が完了すると、分析済みのプローブ１２を拘束する受容ポート１６がプローブ受容チャンバ２６に移動されて、シールに作用して、イオン供給源チャンバ５１が減圧下を維持する一方で、プローブ受容チャンバ２６が大気圧まで排気されることを許容する。次に、モータ３４４がレール３２４を所定の角度（例えば、９０°ＣＣＷ）で回転させ、カバープレート３５６を開ける。次いで、このプローブ並進サブアセンブリは、中に拘束されるプローブ１２を係合するように配置されるまで、プローブフック３２２を受容ポート１６に向って並進させる。次いで、コントローラ１４がモータ３３２に指示を与えて作動を中断し、かつ、モータ３４４に指示を与えてレール３２４をたとえば４５°ＣＷだけ逆回転させ、プローブフック３２２をプローブ１２に係合させる。係合に際し、プローブ並進サブアセンブリは、プローブフック３２２およびプローブ１２の両方を、例えば、ホームセンサ３４２に向って直線的に並進させて、プローブ１２をその元のカセット１１に再び挿入し、プローブ１２が完全にカセット１１内に拘束される直線状の位置をはっきり分けるようにホームセンサが配置されることを確認する。誘発されると、ホームセンサ３４２は、再挿入が完了したことをコントローラ１４に知らせ、そして、プローブ回転サブアセンブリが、再び、プローブフック３２２をさらなる所定の角度（例えば、４５°ＣＷ）だけ逆回転させて、プローブ１２を解放し、そして、プローブフック３２２を元の位置に戻す。最後に、コントローラ１４が、キューを増加させ、そしてスクリュー２７４を作動させて、キューにおいて識別される次のプローブ１２の係合のために、カセット１１を配置する。
【００９８】
一旦、第１のカセット１１に拘束された全てのプローブが分析されると、コントローラ１４は、ねじ２７４を始動して、分析済みカセットを拘束するシャトル２０６を、カセット保持サブアセンブリ２０４ｂに並進させる。このカセットは、そのカセット保持サブアセンブリのエレベータ２１８の補助によって、カセットの、カセット保持サブアセンブリ２０４ａからシャトル２０６への移動と類似であるが機能的に逆の形態で、すなわち、逆の順序で、シャトル２０６からカセット保持サブアセンブリ２０４ｂへと並進される。
【００９９】
一旦、分析済みカセットがカセット保持サブアセンブリ２０４ｂに移動されると、空のシャトルは、カセット保持サブアセンブリ２０４ａに戻して並進され、分析のために別のカセットを受容し得る。カセット支持フレーム２１６は、１つより多いカセット１１を受容し得るので、装填デバイス２０ｂは、操作者の補助も監督もなしで、複数のカセットを分析することを要求されないままであり得る。さらに、操作者は、プローブ１２の分析を中断することなく、１つ以上のさらなるカセット１１を装填デバイス２０ｂに装填すること、および／または１つ以上の分析済みカセットを、装填デバイス２０ｂから取り出すことを選択し得る。デバイス２０ｂに装填されたカセットは、カセットがデバイス２０ｂに装填される順序での分析のために、並べられる。同様に、分析済みプローブを拘束するカセットは、これらのカセットが最初にデバイス２０ｂに装填された順序で、デバイス２０ｂから取り出され得る。従って、装填デバイス２０ｂに装填される最初の未分析カセットは、このデバイスから取り出され得る最初の分析済みカセットである。さらに、「優先度の高い」カセットが分析される必要がある場合、カセット保持サブアセンブリ２０４ａ内に拘束される未分析カセットが取り出され、そして「優先度の高い」カセットが、シャトル２０６への移動のために、サブアセンブリ２０４ａに装填され得る。
【０１００】
さらに、カセット保持サブアセンブリ２０４ａは、構造的に、カセット保持サブアセンブリ２０４ｂに実質的に類似であるので、未分析のカセットは、分析を待つためにカセット保持サブアセンブリ２０４ｂに装填され得、そして分析済みカセットは、デバイスからの取り出しを待つためにカセット保持サブアセンブリ２０４ａに移動され得る。あるいは、カセット保持サブアセンブリの１つは、分析を待っている、他のカセット保持サブアセンブリに拘束された未分析のカセットを妨害することなく、即時の分析のために、「優先度の高い」カセットを受容することに充てられ得る。さらに代替的に、単一のカセットが装填され得、そして同じカセット保持サブアセンブリから単一のカセットが回収され得、そしてシャトル２０６が、カセット保持サブアセンブリ２０４ａおよび２０４ｂからプローブ挿入アセンブリへとカセットを移動させるために、交互のパターンで始動され得る。当業者に明らかであるように、両方のカセット保持サブアセンブリが、シャトル２０６へ、またはシャトル２０６からカセットを移動させ、これによって、未分析のカセットまたは分析済みカセットのいずれかの受容を可能にし得るので、さらなるアルゴリズムが使用され得る。実際に、コントローラ１４は、各分析セッションのための、使用者が選択可能な複数のアルゴリズムを実行するようにプログラムされ得る。
【０１０１】
デバイス２０ｂが作動を停止する場合に、デバイス２０ｂは、手動で始動され得る。
【０１０２】
ここで図１４Ａ〜Ｂを参照すると、本発明の装填デバイスの第３の実施形態が記載されている。上記実施形態と同様に、装填デバイス２０ｃは、支持プレート３８２を備えるフレーム３８０を備え、この支持プレートの上に、カセット移送アセンブリおよびプローブ挿入アセンブリの構成要素が取り付けられ得る。上記実施形態のフレームと同様に、フレーム３８０は、１つ以上の構造体を備え得、そして支持プレート３８２は、プローブ交換ポート３８３を備え、このプローブ交換ポートを通して、プローブ１２が、プローブ受容チャンバ２６に出入りし得る。
【０１０３】
本発明の装填デバイス２０ｃは、複数のプローブ１２を拘束する単一のカセット１１を受容し、そしてこのカセットをプローブ挿入アセンブリ３８４に移送するように構成される。カセット移送アセンブリは、とりわけ、単一のカセットを拘束および並進するように構成されたシャトル３８６を備える。図１５Ａ〜Ｂにより詳細に示されるシャトル３８６は、カセット保持構成要素を備え、この構成要素は、シャトル支持アーム３９０を有する支持フレームとして働く、シャトル基部３８８を備える。各支持アーム３９０の内側の側面には、第１の溝３９２が配置されており、この溝の中に、カセット１１が、Ｘ軸においてスライド可能に拘束され、そしてＹ軸およびＺ軸において完全に拘束され得、そして第２の溝４１０が、第１の溝に平行に配置される。カセット１１をＸ方向に解放可能に拘束するために、シャトル基部３８８は、シャフト３９６に結合され、そして１つ以上のねじりばね３９８に結合された、１つ以上のグリップ３９４を有する。このねじりばねは、シャトル基部３８８を使用して逆向きの力を供給して、グリップ３９４を閉じるように付勢するように構成されている。従って、カセット１１がシャトル３８６に完全に密着する場合、グリップ３９４は、カセットに対して解放可能な拘束力を付与し、この力は、このカセットをシャトルに固定する。グリップ３９４は、ハンドル３９７を介してシャフト３９６に偏心力を付与することによって、ねじりばね３９８におけるばねのねじれに抵抗して開き得る。このことは、フレーム３８０に旋回可能に結合された始動カム４００とのハンドルの係合によって達成され得る。
【０１０４】
本発明の１つの局面に従って、シャトル３８６は、一旦シャトル３８６がカセットを移動のために受容するように配置される（すなわち、装填デバイス２０ｃへのカセットの挿入を整列するカセットガイド４０２（図１４Ａ〜Ｂを参照のこと）と整列する）と、カセット１１を、グリップ３９４によって付与される拘束力から解放し、そしてこのカセットを排出するように構成された、カセット保持構成要素を備え得る。この位置は、本明細書中以下で、カセット装填位置と称される。シャトル３８６は、カセット排出スライド４０４をさらに備え、このスライドは、第２の溝４１０によって形成される軌道内にスライド可能に配置され、そして１つ以上の伸長ばね４０６に結合される。アンカー４０８は、各伸長ばね４０６の一端を、カセット排出スライド４０４に固定し、そして各伸長ばね４０６の他端を、シャトル基部３８８に固定する。カセット排出スライド４０４の下側に沿って、チャネル４１２が配置されており、このチャネルは、カセット排出スライドの深さに部分的に延びる。
【０１０５】
操作の際に、操作者がカセット１１をシャトル３８６に挿入する場合に、カセットは、グリップ３９４の表面３９５に接触し、そしてこの表面に沿ってスライドする。表面３９５が傾斜しているので、カセット１１とグリップ３９４との間の接触力は、ねじりばね３９８の付勢に抵抗して、グリップを押し上げて開く。カセットが、第１の溝３９２によって形成された軌道内にさらにスライドするにつれて、カセットの上部表面に配置された整列ピン１９（図１Ｂを参照のこと）が、チャネル４１２内にスライドする。整列ピンがチャネル４１２の端部に達すると、カセットにＸ方向で付与されるさらなる力が、カセットとカセット排出スライド４０４との両方を、伸長ばね４０６によって付与されるばねの力に反対して、カセット排出スライドがシャトル基部３８８の遠位壁４１６に当接するまで、Ｘ方向に押す。次いで、ねじりばね３９８がグリップ３９４を閉じ、拘束力をカセットに付与し、この拘束力は、カセットをシャトル内に完全に固定する。シャトル３８６がカセット装填位置（すなわち、カセットガイド４０２と整列している）の方へと戻して並進される場合、シャフト３９６のハンドル３９７が始動カム４００と係合し、グリップ３９４を回転させて開き、これによって、伸長ばね４０６によって付与されるばねのねじれが、カセット１１をシャトルから押し出すことを可能にする。
【０１０６】
シャトル３８６内に拘束されたカセット１１の並進を容易にするために、装填デバイス２０ｂの駆動ナット２７０と類似の駆動ナット４１８が、シャトル基部３８８に結合される。駆動ナット４１８は、内側に穿孔された貫通ボア４２０を有し、このボアは、ねじ上に配置されたねじ山と作動可能に係合するように構築されている。図１４Ａ〜Ｂに示されるように、ねじ４２２は、第２のタイミングベルトギアまたは滑車４２４に取り付けられ、このギアまたは滑車は、タイミングベルト４２８を介して、第１のタイミングベルトギアまたは滑車４２６に結合されている。第１のギア４２６は、次に、コントローラ１４の制御下のモータ４３０（例えば、ステッパモータ）に取り付けられる。コントローラ１４がモータ４３０を始動する場合、第１のギア４２６の回転は、第２のギア４２４を回転させるように、タイミングベルト４２８を始動する。第２のギアは、ねじ４２２に取り付けられているので、このねじもまた回転し、ねじの回転方向に依存して、シャトル３８６を、このねじに沿って線形の方向に並進させる。さらなる線形始動アセンブリ（例えば、リニアアクチュエータ４１、モータ駆動式滑車アセンブリ、入れ子状アームアセンブリまたは当該分野において公知の他の任意のリニアアクチュエータ）もまた使用され得ることが、当業者に明らかであるはずである。
【０１０７】
シャトル３８６の位置、および従って、このシャトルに拘束されるカセットの位置を追跡するために、コントローラ１４は、本明細書中上記と類似の様式で、開ループコントロールを使用し得、そしてねじ４２２の長手軸方向長さに沿って配置されたホームセンサ４３２を使用し得る。装填デバイス２０ｃの代表的な実施形態において、ホームセンサ４３２は、シャトルがカセット装填位置に配置される場合に、シャトル３８６に設置されるフラッグ４３４によって誘発されるように、配置される。このホーム位置において、フラッグ４３４は、ホームセンサ４３２を誘発し、このセンサは、コントローラ１４に信号を送る。コントローラ１４がモータ４３０を始動してねじ４２２を回転させる場合、このコントローラは、シャトル３８６がホーム位置から移動する行程または間隔の数を計数して、シャトル内に拘束されたカセット１１の線形位置を追跡する。シャトル３８６の過剰な並進を防止するために、装填デバイス２０ｃは、支持プレート３８２上に取り付けられた止め４３６を備え得る。
【０１０８】
図１５Ａ〜Ｂに戻って参照すると、シャトル３８２はまた、シャトルの線形並進を案内するための構成要素を備え得る。シャトル３８２は、装填デバイス２０ｂのガイドナット２８６と類似のガイドナット４３７を組み込み得、このガイドナット４３７は、これを通してねじ４２２の並進を可能にするように構成された、ねじ切りされていない貫通ボア４３９を備える。シャトル３８２はまた、ベアリング４３８（例えば、環状玉軸受）を備え、これは、キャリッジ支持レール４４０上を移動するように配置される（図１４Ａに示されるように）。キャリッジ支持レール４４０とベアリング４３８との間の係合は、並進ガイダンスを提供するのみでなく、これはまた、シャトル支持アーム３９０に対するさらなる構造的支持を提供する。当業者に明らかであるように、ガイドナット２８６はまた、内側をねじ切りされ得、そして外側はねじ切りされておらず、このナットが、ガイドナット２８６および親ナット２７０のねじ山の、親ねじ２７４への係合を調整する様式で、シャトル基部２７２に結合されることを可能にする。例えば、このガイドナットは、ガイドナットおよび駆動ナットの、親ねじへの係合を調整する位置で、基部２７２にスライド可能に結合され、そして固定され得る。
【０１０９】
本発明の別の局面に従って、装填デバイス２０ｃは、シャトル３８６がカセットを受容するように配置されていない場合（すなわち、カセットが装填位置にない場合）に、デバイス２０ｃへのカセット１１の挿入を防止するように構成され得る。具体的には、装填デバイス２０ｃは、フレーム３８０に旋回可能に結合されたゲート４４８（図１４Ｂ〜Ｃを参照のこと）を備える。代表的な実施形態において、ねじりばね４５０は、シャトル３８６がカセットガイド４０２と整列していない場合に、装填デバイス２０ｃへのカセットの挿入を妨害するように、このゲートを付勢する。シャトル３８６が装填位置においてカセットガイドと整列している場合、ゲート始動ローラ４５２は、シャトル３８６に結合し、ねじりばね４５０のばね力に抵抗してゲート４４８を下方に偏向させ、これによって、カセットがシャトル３８６から排出されるかまたはシャトルに装填されることを可能にする。シャトル３８６が装填位置から離れて並進し始める場合、カセット挿入は、最初に、シャトル基部３８８によってブロックされ、次いでゲート４４８によってブロックされ、このゲートは、ゲート始動ローラ４５２によってもはや偏向されなくなると、適所に跳ね上がる。有利には、ゲート４４８は、シャトル３８６がホーム位置にない場合にカセットがデバイス２０ｃに装填されることを防止するのみでなく、安全特徴としてもまた働き、移動する部品から操作者を保護する。
【０１１０】
上記実施形態と同様に、装填デバイス２０ｃは、シャトルが装填位置に配置された場合に、シャトル３８６に拘束されたカセットの存在を検出するための、カセット検出センサ４４２をさらに備え得る。このカセット検出センサは、フレーム３８０上に取り付けられ、そしてコントローラ１４に電気通信して結合される。有用な実施形態において、カセット検出センサ４４２は、光検出器、または当該分野において公知の他の接触センサもしくは非接触センサを備え得る。また、上記実施形態と同様に、装填デバイス２０ｃは、カセット整列ストリップ４４４をさらに備え、このストリップは、この整列ストリップの長手軸方向長さにわたるスロットを有する。シャトル３８６がカセット１１をねじ４２２に沿って並進させるにつれて、カセット１１上の相補的な突出部（図示せず）がこのスロットに入り、そしてこのスロットに載り、Ｚ軸内でのカセットの垂直方向整列を容易にする。装填デバイス２０ｃはまた、図１３Ａ〜Ｂに関して記載されたものと類似の、ハウジングおよび安全特徴を組み込み得る。
【０１１１】
装填デバイス２０ｃのプローブ挿入アセンブリは、図５Ａ〜Ｈ、６Ａ〜Ｂ、８Ａ〜Ｂ、および１２Ａ〜Ｄを参照して本明細書中で上記されたプローブ挿入アセンブリのいずれかを備え得、カセット１１内に拘束されたプローブ１２の存在を検出するため、および／またはプローブ１２もしくはカセット１１上に配置された印から情報を収集するためのプローブ検出センサまたは印読取り器４４６を備える。
【０１１２】
本発明の有用な例示的な実施形態が上に記載されたが、種々の変化および改変が、本発明から逸脱することなくなされ得ることが、当業者に明らかである。本発明の装填デバイスおよび方法は、質量分析計（これは、本明細書中で説明の目的で使用された）以外の用途においての使用に適用可能であることもまた、明らかである。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に入るような変化および改変の全てを網羅することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の装填デバイスを備えた質量分析システムの概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の装填デバイスと適合可能な質量分析システムのカセットおよびプローブの代表図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の装填デバイスと適合可能な受容ポストの代表的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の装填デバイスの第１の実施形態の正面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の装填デバイスの第１の実施形態の背面斜視図である。
【図４】図４Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のカセット移送アセンブリの正面斜視図および背面斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のプローブ挿入アセンブリの正面上面斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの点線によって示した選択領域の拡大図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のプローブ挿入アセンブリの選択部品のクローズアップ斜視図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のプローブ挿入アセンブリの選択部品のクローズアップ斜視図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、図５Ｃの断面ＡＡ−ＡＡとして示した断面図である、
【図５Ｆ】図５Ｆ〜Ｇは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のプローブ挿入アセンブリの要素の背面部分斜視図および正面部分斜視図である。
【図５Ｇ】図５Ｆ〜Ｇは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のプローブ挿入アセンブリの要素の背面部分斜視図および正面部分斜視図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは、本発明の装填デバイスの第１の実施形態のプローブ挿入アセンブリの背面底面斜視図である。
【図６】図６Ａ〜Ｂは、本発明のプローブフックの種々の実施形態の側面図である。
【図７】図７は、本発明の装填デバイスに適切なハウジングの斜視図である。
【図８】図８Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明のプローブ挿入アセンブリの第２の実施形態の斜視図である。
【図９】図９Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第２の実施形態の組み立て図および拡大斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第２の実施形態のカセット移送アセンブリのカセット保持サブアセンブリの組み立て図および拡大斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第２の実施形態のカセット移送アセンブリのカセット保持サブアセンブリの組み立て図および拡大斜視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の装填デバイスの第２の実施形態のカセット保持サブアセンブリのカム従動節の斜視図である。
【図１１】図１１Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第２の実施形態のカセット移送アセンブリのシャトルの組み立て図および拡大斜視図である。
【図１２Ａ】図１２Ａ〜Ｂは、本発明のプローブ挿入アセンブリの第３の実施形態の拡大斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａ〜Ｂは、本発明のプローブ挿入アセンブリの第３の実施形態の拡大斜視図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃ〜Ｄは、それぞれ、図１２Ａのプローブ挿入アセンブリの要素の組み立て図および拡大斜視図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｃ〜Ｄは、それぞれ、図１２Ａのプローブ挿入アセンブリの要素の組み立て図および拡大斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明の装填デバイスの第２の実施形態に適切なハウジングの斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、移動部品から操作者を保護する安全特性を有する、本発明の装填デバイスの斜視図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の装填デバイスの第３の実施形態の組み立て斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂ〜Ｃは、図１３Ａの装填デバイスの拡大斜視図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｂ〜Ｃは、図１３Ａの装填デバイスの拡大斜視図である。
【図１５】図１５Ａ〜Ｂは、それぞれ、本発明の装填デバイスの第３の実施形態のカセット移送アセンブリのシャトルの組み立て図および拡大斜視図である。
【図１Ａ】
2005518530.tif 000003
【図１Ｂ】
2005518530.tif 000004
【図１Ｃ】
2005518530.tif 000005
【図２】
2005518530.tif 000006
【図３】
2005518530.tif 000007
【図４Ａ】
2005518530.tif 000008
【図４Ｂ】
2005518530.tif 000009
【図５Ａ】
2005518530.tif 000010
【図５Ｂ】
2005518530.tif 000011
【図５Ｃ】
2005518530.tif 000012
【図５Ｄ】
2005518530.tif 000013
【図５Ｅ】
2005518530.tif 000014
【図５Ｆ】
2005518530.tif 000015
【図５Ｇ】
2005518530.tif 000016
【図５Ｈ】
2005518530.tif 000017
【図６Ａ】
2005518530.tif 000018
【図６Ｂ】
2005518530.tif 000019
【図７】
2005518530.tif 000020
【図８Ａ】
2005518530.tif 000021
【図８Ｂ】
2005518530.tif 000022
【図９Ａ】
2005518530.tif 000023
【図９Ｂ】
2005518530.tif 000024
【図１０Ａ】
2005518530.tif 000025
【図１０Ｂ】
2005518530.tif 000026
【図１０Ｃ】
2005518530.tif 000027
【図１１Ａ】
2005518530.tif 000028
【図１１Ｂ】
2005518530.tif 000029
【図１２Ａ】
2005518530.tif 000030
【図１２Ｂ】
2005518530.tif 000031
【図１２Ｃ】
2005518530.tif 000032
【図１２Ｄ】
2005518530.tif 000033
【図１３Ａ】
2005518530.tif 000034
【図１３Ｂ】
2005518530.tif 000035
【図１４Ａ】
2005518530.tif 000036
【図１４Ｂ】
2005518530.tif 000037
【図１４Ｃ】
2005518530.tif 000038
【図１５Ａ】
2005518530.tif 000039
【図１５Ｂ】
2005518530.tif 000040
【国際調査報告】
2005518530.tif 000041