(57)【要約】      （修正有）【課題】生体試料を含む容器を処理する自動化システムにおいて、可能な限り効率的に動作するシステムを提供する。【解決手段】容器ホルダ３と、システム部品間で容器ホルダを輸送する輸送手段４と、処理用ワークセル５と、輸送手段に接続される空容器ホルダ用保管モジュール６と、容器を空容器ホルダ７に係合および／または係脱させるロボットマニピュレータ９と、空容器ホルダを保管モジュール内へ導入するか、または空容器ホルダを保管モジュールから取り出す空容器ホルダ移送ユニット８と、充填済み容器ホルダと空容器ホルダとを区別する空容器ホルダ検出器１１、および輸送手段内または輸送手段上で検出された空容器ホルダの空容器ホルダ移送ユニットによる保管モジュール内への導入または再導入を開始するように構成される移送開始器１２を含む空容器ホルダ検出ユニットとを含む。【選択図】図１
2019078769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料を含む容器（２）を処理する自動化システム（１）であって、前記自動化システム（１）は、
−  生体試料を含んだ前記容器（２）の複数の容器ホルダ（３）と、
−  自動化システム（１）内で容器ホルダ（３）を輸送する輸送手段（４）と、
−  生体試料を含んだ前記容器（２）を処理するワークセル（５）と、
−  空容器ホルダ（７）を前記輸送手段（４）から取り出して保管モジュール（６）内に導入するか、または前記空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）から取り出し、前記輸送手段（４）内もしくは前記輸送手段（４）上に配置するために、前記保管モジュール（６）が空容器ホルダ移送ユニット（８）を介して前記輸送手段（４）に接続される、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空部材（７）用の前記保管モジュール（６）と、
−  生体試料を含んだ前記容器（２）を前記複数の容器ホルダ（３）の前記空部材（７）と係合および／または係脱させるロボットマニピュレータ（９）と
−  前記自動化システム（１）を制御する制御ユニット（１３）と、
−  充填済み容器ホルダ（７）と空容器ホルダ（７）とを区別する空容器ホルダ検出器（１１）、および前記輸送手段（４）内もしくは前記輸送手段（４）上で検出された前記空容器ホルダ（７）の前記空容器ホルダ移送ユニット（８）による前記保管モジュール（６）内への導入または再導入を開始するように構成された移送開始器（１２）を含む、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上の前記空容器ホルダ（７）を検出する空容器ホルダ検出ユニット（１０）と
を含む、自動化システム。
【請求項２】
前記空容器ホルダ検出ユニット（１０）の前記移送開始器（１２）は、前記輸送手段（４）内もしくは前記輸送手段（４）上で検出された空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）への最短経路に誘導するように構成されるプログラム可能論理制御装置を含む、請求項１に記載の自動化システム（１）。
【請求項３】
前記プログラム可能論理制御装置が、前記空容器ホルダ移送ユニット（８）が前記検出された空容器ホルダ（７）を前記輸送手段（４）から取り出して前記検出された空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）内に導入するように、前記検出された空容器ホルダ（７）をフラッギングする、請求項２に記載の自動化システム（１）。
【請求項４】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、機械検出システム、電子検出システム、電気機械検出システム、電磁検出システム、または光学検出システムを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項５】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上を回る容器ホルダ（３）に対して、第１位置に配置される第１インジケータおよび第２位置に配置される第２インジケータを含み、
前記第１位置は前記容器ホルダ（３）の進路と交わり、前記第２位置は、存在する場合前記容器ホルダ（３）内の容器（２）の進路と交わる、請求項４に記載の自動化システム（１）。
【請求項６】
前記インジケータは光電バリア（１７、１８）である、請求項５に記載の自動化システム（１）。
【請求項７】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、秤量システム（２４）を含む、請求項４に記載の自動化システム（１）。
【請求項８】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段上（４）を回る容器ホルダ（３）に対するある位置に配置される機械的バリア（１６）を含み、前記第１位置は、存在する場合前記容器ホルダ（３）内の前記容器（２）の進路と交わるため、前記容器ホルダ（３）内の前記容器（２）が前記機械的バリア（１６）によって、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段上（４）を回る前記空容器ホルダ（７）から逸らされる、請求項４に記載の自動化システム（１）。
【請求項９】
各容器ホルダ（３）は、前記空容器ホルダ検出ユニット（１０）による検出のための識別タグ（２３）を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１０】
前記輸送手段（４）はコンベヤ、レールシステムまたは磁気面である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１１】
前記保管モジュール（６）内の前記複数の容器ホルダ（３）の前記空部材（７）は既定幾何学的配置に配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１２】
前記保管モジュール（６）は、前記輸送手段（４）に対して、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空部材（７）を位置決めするために、回転可能であり、かつ／または回転可能な部品を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１３】
前記保管モジュール（６）は、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空部材（７）がこれに沿って並べられる、回転可能なねじコンベヤ（４４）を含む、請求項１２に記載の自動化システム（１）。
【請求項１４】
前記保管モジュール（６）は、回転ドラム（３３）を含み、前記回転ドラム（３３）は前記ドラム（３３）の回転軸（３４）の半径上に並べられる多数のチューブ（３５）を含み、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空部材（７）は前記チューブ（３５）内で上下に積み重ねられる、請求項１２に記載の自動化システム（１）。
【請求項１５】
自動化システム（１）において生体試料を含んだ容器（２）を処理する方法であって、前記方法は、
ａ）空容器ホルダ（７）を、複数の空容器ホルダ（３）を含む保管モジュール（６）から輸送手段（４）へ取り出す工程であって、前記空容器ホルダ（７）を前記輸送手段（４）から前記保管モジュール（６）内に導入するために、または前記空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）から前記輸送手段（４）へと取り出すために、前記保管モジュール（６）が前記空容器ホルダ移送ユニット（８）を介して前記輸送手段（４）に接続される、工程と、
ｂ）生体試料を含んだ容器（２）を前記取り出された空容器ホルダ（７）に係合する工程と、
ｃ）生体試料を含んだ前記係合された容器（２）を有する前記容器ホルダ（３）を、前記輸送手段（４）を介してワークセルへ（５）と輸送する工程と、
ｄ）前記ワークセル（５）内で生体試料を含んだ前記容器（２）を処理する工程と、
ｅ）生体試料を含んだ前記容器（２）を前記容器ホルダ（３）から係脱させる工程と、
ｆ）前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上の前記空容器ホルダ（７）を検出する空容器ホルダ検出ユニット（１０）によって、前記空容器ホルダ（７）を検出する工程であって、
前記空容器ホルダ検出ユニット（１０）は、充填済み容器ホルダ（７）と空容器ホルダ（７）とを区別する空容器ホルダ検出器（１１）と、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上で検出された空容器ホルダ（７）の前記空容器ホルダ移送ユニット（８）に
よる前記保管モジュール（６）内への導入または再導入を開始するように構成される移送開始器（１２）とを含む、工程と、
ｇ）前記空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）内に再導入する工程と
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分析目的の生体試料処理の分野に属する。この分野において、本発明は生体試料を含む容器を処理する自動化システムに関し、容器は容器ホルダに配置され、保持されたまま移動される。本発明は、さらに生体試料を含む容器を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体物質の処理は分析目的のために少なからず重要である。
アナライザーなどの自動化システムはこのような処理に一般に用いられる。各種デバイスが市販されており、これらは、典型的には生体試料および／または試薬液体用の試験管またはバイアルなどの容器を必要とする。
【０００３】
アナライザーが生体試料に試験を行うために、例えば、臨床検査室において、試料を含んだ容器は通常、容器ホルダによって支持される必要があり、容器ホルダは例えば複数容器用のラック、または単一容器用のホルダであってよい。
【０００４】
アナライザーにおいて、容器はコンベヤなどの好適な輸送手段によって、分析またはそれぞれの準備工程の場所まで輸送される必要がある。容器を開け、内部の試料をロボットマニピュレータで操作するには、容器は特定の配向にて維持される必要がある。容器ホルダは、例えば容器ホルダと輸送手段との接続を確立することによって、かつワークセル内において試料操作中に適切な位置に容器を維持することによって、このような条件の提供に寄与する。そのため、自動化システムは、生体試料を含んだ容器に関して適切なワークフローを確保するために十分な量の容器ホルダを利用する必要がある。
【０００５】
しかし、空容器ホルダとは、アイドルモードの、すなわち容器を保持していない容器ホルダであり、あまりに多くの空容器ホルダの存在はシステムの部品に有意な負担を課しかねず、システムの性能に悪影響を与える。
【０００６】
第一に、空容器ホルダは物理的に自動化システムの空間を占拠してしまう。輸送手段は、動作モードにある容器ホルダ、すなわち生体試料を含んだ容器を保持する容器ホルダの輸送のために利用可能になっており、それにより該容器ホルダが自動化システムの対応する部品へと送達され得るようになっているべきである。よって、いかなる空の、したがってアイドルな容器ホルダは不必要であるため、輸送手段内または輸送手段上の好ましくない要素である。
【０００７】
第二に、アナライザーのような自動化システムはほとんどの場合、コンピュータ上で実行されるソフトウエア（さまざまなタスクの中でもとりわけシステム内の試料の輸送を制御するソフトウエア）の制御を必要とする。この目的および他の目的のため、システム内で動く要素は多くの場合頻繁に輸送経路上にて確認される。例えば、生体試料を含んだ容器を保持する容器ホルダは、正確な方向へと移動し、システムのワークセルなどの適切なステーションへと輸送され得るように、交差点に到達した際に確認される必要がある。一例として、自動化システムは特定のタイプの試料ごとに１つの異なるワークセルを含んでよい。そのため、血液試料を有する容器を保持する容器ホルダは、血液試料用ワークセルへと正確に輸送されるために交差点に到達した際にそういうものであると確認される必要があり、これに対して、尿試料を有する容器を保持する容器ホルダは、別の専用ワークセルへと輸送されるものとして確認される必要がある。空容器ホルダがさらに対応する確認ポイントのそれぞれで確認されると、空容器ホルダは専用ワークセルへは輸送されず、輸送手段内または輸送手段上に留まることができ、繰り返し確認される。これらの不要な確
認事象は各々データを生成し、つまり、このデータによってアナライザーを制御するコンピュータシステムの動作をかなり鈍くさせ得る。多くのシステムが、内部にこのような確認事象中に収集されたデータが入力されなければならず、かつ確認およびワークフロー指示のために保管されたデータと比較されなければならないデータベースの使用を伴うため、上記のことが特に当てはまる。
【０００８】
上述された問題は、中央検査部および血液バンクにおいて多く直面されるような、中スループットから高スループットの分析の場合に特に重要である。ますます多くの数の試料が特定の時間内で分析されるべきであるため、容器ホルダに対する需要がそれに伴い大きくなっており、システムは可能な限り効率的に動作する必要がある。
【０００９】
欧州特許第２４８５０５８号において、空のラック輸送ラインは下段に配設され、メイン輸送ライン、高速緊急用ラインおよび逆行ラインから独立する。ラックストッカーにおいては、傾斜された輸送ラインは空ラック輸送ラインをラックストッカーに接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許第２４８５０５８号
【発明の概要】
【００１１】
上記問題点は本明細書に記載される自動化システムによって解決される。本システムは、生体試料を含んだ容器を保持および操作するために用いられる複数の容器ホルダを含む。容器を有するまたは有しない容器ホルダは、システム内で輸送手段を介して、例えば、容器、そして多くの場合内部に含まれる生体試料を処理するワークセルまで移動される。また、システムは、複数の容器ホルダの空部材が保管される保管モジュールを含む。保管モジュールは、空容器ホルダの導入および取り出しを容易にする空容器ホルダ移送ユニットを介して輸送手段に接続される。容器は空容器ホルダと係合されなければならない、または処理された後に容器ホルダから容器が取り出されなければならないため、本システムはさらに、必要なときにこれらの工程を実行するロボットマニピュレータを有する。自動化システムであれば、本明細書に記載されるシステムは制御ユニットによって制御される。
【００１２】
上記のような、システム内を回る空の「アイドル」な容器ホルダの悪影響は、本明細書に記載されるシステムの空容器ホルダ検出ユニットにより軽減される。このユニットは、空容器ホルダと容器を保持する容器ホルダとを区別する空容器ホルダ検出器を含む。ユニットはまた、上記区別に基づいて検出された空容器ホルダの保管モジュールへの輸送の開始を担当する移送開始器を含む。そのため、空容器ホルダは、輸送手段から容易に取り除かれ、したがって空間および計算能力をとりあげることによりシステムに負担をかけることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本明細書に記載される自動化システム（１）の実施形態の概略図である。
【図２】スイッチ（１５）を含む空容器ホルダ検出ユニット（１０）の実施形態である。
【図３】空容器ホルダ検出ユニット（１０）の空容器ホルダ検出器（１１）に備えられる光電バリア（１７、１８）と生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）との相互作用を示す。
【図４】空容器ホルダ検出ユニット（１０）の空容器ホルダ検出器（１１）が秤量システム（２４）を含む実施形態を示す。
【図５】複数の容器ホルダ（３）の単一の空部材（７）を示す。
【図６Ａ】保管モジュール（６）がバルクコンテナ（２６）である実施形態を示す。
【図６Ｂ】保管モジュール（６）がバルクコンテナ（２６）である実施形態を示す。
【図６Ｃ】保管モジュール（６）がバルクコンテナ（２６）である実施形態を示す。
【図７Ａ】保管モジュール（６）が回転ドラム（３３）の形態のマルチチューブ型ディスペンサーである実施形態を示す。
【図７Ｂ】保管モジュール（６）が回転ドラム（３３）の形態のマルチチューブ型ディスペンサーである実施形態を示す。
【図７Ｃ】保管モジュール（６）が回転ドラム（３３）の形態のマルチチューブ型ディスペンサーである実施形態を示す。
【図８Ａ】保管モジュール（６）が回転サイロ（４３）である実施形態を示す。
【図８Ｂ】保管モジュール（６）が回転サイロ（４３）である実施形態を示す。
【図８Ｃ】保管モジュール（６）が回転サイロ（４３）である実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の態様では、生体試料を含んだ容器を処理する自動化システムが記述され、自動化システムは、
−  生体試料を含んだ容器の複数の容器ホルダと、
−  自動化システム内で容器ホルダを輸送する輸送手段と、
−  生体試料を含んだ容器を処理するワークセルと、
−  空容器ホルダを輸送手段から取り出して保管モジュール内に導入するか、または空容器ホルダを保管モジュールから取り出し、輸送手段内または輸送手段上に配置するために、保管モジュールが空容器ホルダ移送ユニットを介して輸送手段に接続される、複数の容器ホルダの空部材用の保管モジュールと、
−  生体試料を含んだ容器を複数の容器ホルダの空部材と係合および／または係脱させるロボットマニピュレータと、
−  自動化システムを制御する制御ユニットと、
−  充填済み容器ホルダと空容器ホルダを区別する空容器ホルダ検出器、および輸送手段内または輸送手段上で検出された空容器ホルダの空容器ホルダ移送ユニットによる保管モジュール内への導入または再導入を開始するように構成された移送開始器を含む、輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出する空容器ホルダ検出ユニットと
を含む。
【００１５】
本明細書に記載される自動化システムは当該技術分野の多数の問題を解決する。上述のように、生体試料を含んだ容器は通常、自動化分析システム、例えば臨床検査室内に導入されて処理されるためにホルダを必要とし、アイドルな容器ホルダは、システムで実行されるワークフローをかなり鈍らせるか、または阻害してしまい得る。
【００１６】
当該技術分野におけるその他のシステムと対照的に、本明細書に記載される自動化システムは輸送手段内または輸送手段上の空であり得る容器ホルダをすべて検出して取り除くように構成される。それにより、本願の自動化システムは、輸送手段に生体試料を含んだ容器を処理するために必要とされればいつでも空容器ホルダを提供する。
【００１７】
本明細書に記載される自動化システムは、ホルダが動作、例えば生体試料を含んだ特定の容器に係合されるために必要とされるときのみ、各保管モジュールから空容器ホルダを取り出す。このことによって、各容器の使用可能性を確認するために最大数の空容器ホルダが輸送手段内を回るシステムと比較して、輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダの数を低減する。さらに、動作モードからアイドルモードに切り替わったときにホルダが保管モジュール内に再導入される状況によって、自動化システム内の空容器ホルダの過剰な数の存在の必要性がなくなり、このことはさらにシステムが必要とする設置面積を低減する。
【００１８】
アイドルモードでシステム内を回る空容器ホルダを検出し、輸送手段から取り除いて保管モジュール内に保管することによって、本明細書に記載される自動化システムは関連するワークフローの複雑性を低減し、対応する手順を加速させより効率的なものとする。
用語
本発明で使用する場合、用語「容器」としては、チューブ、もしくはマイクロウェルプレート、ディープウェルプレート、または他の種類のマルチウェルプレートが挙げられるが、これらに限定されない。内部で起きる反応に干渉しない、または内部で保管される生体試料と反応しないように、かかる容器の内壁は通常化学的に不活性である。いくつかの実施形態では、「容器」はチューブである。
【００１９】
用語「生体試料」とは、対象となる検体を潜在的に含み得る物質を意味する。試料は、血液、唾液、接眼レンズ液（ｏｃｕｌａｒ  ｌｅｎｓ  ｆｌｕｉｄ）、髄液、汗、尿、精液、乳、腹水、粘液、滑液、腹膜液、羊水、組織、細胞などを含む生理学的流体などの任意の生物源から誘導することができる。試験用試料は、血液から血漿を調製する、粘性流体を希釈する、溶解など、使用前に予め処理され得る。処理方法には、濾過、蒸留、濃縮、干渉成分の不活性化、および試薬の添加を伴い得る。生体試料は、供給源から直接得られたものが使用されるか、または試料の特徴を変化させるための前処理後に使用されてよい。いくつかの実施形態では、生体試料はある種の抗原または核酸を含有すると考えられる。
【００２０】
本発明で使用する場合、用語「容器ホルダ」とは、生体試料を含んだ容器用ホルダを意味する。上で概説したように、容器ホルダは、輸送手段を使用して容器を輸送するため、またはワークセル内での試料操作中に容器を適切な位置に維持するために多くの自動化システムに使われる。いくつかの実施形態では、容器ホルダは、１つ以上の容器を略垂直同心配向に制約するように適合される。いくつかの実施形態では、容器ホルダはチューブなどの単一の容器用のホルダである。いくつかの実施形態では、容器ホルダは円筒形であり、いくつかの実施形態では、円板（ｐｕｃｋ）形である。容器ホルダは、２、３、４またはそれ以上の容器などの複数容器用ラックでもあり得る。例えば、容器ホルダは、圧力嵌め、スナップ嵌めまたはねじ込みなどによって内部にチューブ底部が可逆的に設置されるソケットであり得る。容器ホルダはまた、チューブの大部分または全体さえも取り囲むことができるが、いくつかの実施形態では、チューブの上端は、輸送手段内または輸送手段上の対応するワークセル（単数または複数）の操作、検出、またはラベルもしくは識別タグの読み取りのためにアクセス可能とされる。いくつかの実施形態では、容器ホルダそれ自体はバーコード、またはＲＦＩＤタグなどの識別タグを含む。
【００２１】
「輸送手段」は、自動化システム内で容器ホルダを移動させるシステム部品である。例えば、輸送手段としては、ベルトコンベヤ、ローラコンベヤ、空気コンベヤ、振動コンベヤ、リフトなどの垂直コンベヤ、ねじコンベヤなどのコンベヤが挙げられる、またはこれらであってよい。輸送手段はさらに、ホバークッションまたは磁気表面などの一体型輸送機構の表面を含む、または一体型輸送機構の表面であることができる。その他の実施形態では、輸送手段はレールシステムを含む、またはレールシステムであることができる。
【００２２】
「ワークセル」は、１つ以上の機能を実行する分析システム内のモジュールである。例えば、ワークセルは使用者が生体試料を含んだ容器、したがって最終的には試料自体を処理するのを支援する。試料を「処理する」とは、分析または分析前もしくは分析後の目的で試料を取り扱うことを意味する。したがって、用語「処理」には、診断目的の試料の定性的および／もしくは定量的評価等の検出、ならびに／または検出前の試料の分類および／もしくは調製、または検出後の試料の保管および／もしくは処分を含んでよい。特に、ワークセルは分析および／または分析前および／または分析後試料処理工程に関連し得る
。ワークセルは互いに結合され、少なくとも部分的に互いに依存する。ワークセルはそれぞれ試料処理ワークフローの１つ以上の専用タスクを実行していてもよく、これは別のワークセルに進む前の必要条件であってよい。あるいは、ワークセルは互いに独立して動作してもよく、例えばそれぞれが、同一のまたは異なる試料の異なる種類の分析のような１つ以上の別個のタスクを実行する。一般に、ワークセルは、試料チューブまたは試料チューブを保持するラックもしくはマルチウェルプレートを積載するおよび／または積み降ろすおよび／または輸送するおよび／または保管するユニット、試薬コンテナまたは試薬カセットを積載するおよび／または積み降ろすおよび／または輸送するおよび／または保管するユニット、試薬容器、例えばキュベットを積載するおよび／または積み降ろすおよび／または輸送するおよび／または保管するおよび／または洗浄するユニット、ピペットチップまたはチップラックを、積載するおよび／または積み降ろすおよび／または輸送するおよび／または保管するユニットを含んでよい。ワークセルはセンサ、例えばバーコードまたはＲＦＩＤリーダを有する識別ユニットを含んでよい。ワークセルは、ピペットチップまたは針または反応槽、例えばキュベット、混合パドルなどを洗浄する洗浄ステーションをさらに含んでよい。ワークセルは、反応中一定温度で試料／試薬混合物を維持する１つ以上のインキュベーションユニットをさらに含んでよい。ワークセルは、試料を繰り返し温度サイクルおよび／または変動温度条件下におくサーモサイクラーを含んでよい。かかるサーモサイクラーは、分析ワークセルの場合、例えばポリメラーゼ連鎖反応を行うのに特に有用であり得る。
【００２３】
「保管モジュール」は空容器ホルダを保管するデバイスである。保管モジュールは、異なる形状、サイズおよび設計を有することができる。保管モジュールは、空容器ホルダが空容器ホルダ移送ユニットを介して保管モジュール内に導入しかつ保管モジュールから取り出せるように、「空容器ホルダ移送ユニット」（以下参照）を介して輸送手段に接続する。いくつかの実施形態では、保管モジュール内部にはさらに、本明細書に記載される自動化システムの輸送手段と連続し得る輸送システムがある。例えば、輸送手段として役立つベルトコンベヤは保管モジュールを通って伸び、空容器ホルダを保管モジュール内に導入するか、または空容器ホルダを保管モジュールから取り出すように操作され得る。その他の実施形態では、保管モジュールはこのような輸送システムを含まなくてもよいが、空容器ホルダが非定形的に内部に保管されるバルクコンテナであってもよい。さらにいくつかの実施形態では、空容器ホルダは既定の幾何学的配置にて保管モジュール内に保管される。例えば、空容器ホルダは上下に積み重ねられて多層を形成してよく、保管モジュールはこのようなスタックの１つ以上を含めることができる。スタックは保管モジュール底部に位置するソケット上に形成されてよく、かつ／またはスタックはガラス、プラスチックもしくは金属から製造されるチューブなどのチューブ状構造体に保持されてもよい。その他の実施形態では、空容器ホルダは横および縦の両方に伸びる螺旋状に配置されてもよく、したがって保管モジュール内部の利用可能な空間を効率的に利用できる。その他の非限定的実施形態は本明細書における詳細な説明、実施例および図面を通して説明される。
【００２４】
「空容器ホルダ移送ユニット」は空容器ホルダの保管モジュール内への導入または空容器ホルダの保管モジュールからの取り出しを、保管モジュールと輸送手段との間の接続を確立することによって行う。この目的のために、「空容器ホルダ移送ユニット」は、空容器ホルダを輸送手段から保管モジュール内へガイドするかもしくは空容器ホルダを保管モジュール内部から輸送手段へと誘導するアクチュエータを含む、またはこのアクチュエータであってよい。いくつかの実施形態では、空容器ホルダ検出ユニットは、保管モジュールと輸送手段の間の接続部としてベルトコンベヤを含む。その他の実施形態では、移送ユニットは、例えば１つのベルトは空容器ホルダ導入のため、もう１つは空容器ホルダを取り出すためなどの、２つまたはそれ以上のコンベヤベルトを含むことができる、またはこれらのコンベヤベルトであり得る。その他の実施形態では、移送ユニットは１つ以上のレールを含む。単一のコンベヤベルト、レール、または横および／または上下方向に移動可能なその他の接続要素があってもよい。その他の実施形態では、２つまたはそれ以上のコンベヤベルト、レールまたはその他の好適な接続要素があってもよく、これらの接続要素の１つ以上は横および／または上下方向に移動可能である。例えば、これは上下方向にかなり伸びている保管モジュール、すなわち複数レベルに配置され得る空容器ホルダの１つ以上のスタックを含む実施形態において特に有用であり得る。したがって、ｘ、ｙおよびｚ方向に移動可能なロボットマニピュレータなどの上下に移動可能な接続要素が、異なるレベルから空容器ホルダを取り出すかまたは中に導入することができる。
【００２５】
その他の実施形態では、容器ホルダが上で動磁場によって移動する輸送手段としての磁気面があってもよい。このような実施形態において、上述の接続部は空容器ホルダの保管モジュール内への入口および出口を単に提供するか、または入口および出口の両方の役割を持つ単一のインタフェースを提供することによって確立することができる。空容器ホルダを適切な方向にガイドするために、いくつかの実施形態では空容器ホルダ移送ユニットはバリア、レール、デフレクタ、スイッチ点、またはその他の適切な構造を含む。輸送手段が、例えば、磁気面の場合にベルトまたはレールなどの既定の経路を含まない実施形態において、空容器ホルダ移送ユニットは基本的に、空容器ホルダにとっての保管モジュールの入口および／または出口であり得るが、これは磁場（単数または複数）が空容器ホルダをさらなる実質的な機械的介入なしに保管モジュールの方および中へ、または外におよび離れるように誘導することができるためである。
【００２６】
「ロボットマニピュレータ」は容器ホルダおよび／または容器を操作するように構成される自動化マニピュレータである。ロボットマニピュレータは、生体試料を含んだ容器を複数の容器ホルダの空部材と係合および／または係脱させることができる。いくつかの実施形態では、ロボットマニピュレータは、本明細書に記載される自動化システム内の特定の箇所で生体試料を含む容器を持ち上げる把持部であり、容器を容器ホルダへ係合させ、またはワークセル内の処理後容器を容器ホルダから係脱させる。いくつかの実施形態では、ロボットマニピュレータは横方向に（ｘおよび／またはｙ軸に沿って）および縦方向に（ｚ軸に沿って）移動できる。いくつかの実施形態では、ロボットマニピュレータは自動化システムの一部または全体の中で移動できる。移動可能であるために、ロボットマニピュレータは曲がるように懸架されてよい、かつ／または曲げ可能なロボットアームを含んでよい。例えば、移動は本明細書に記載される自動化システムの底部または天井に固定された回転可能なロボットアームによって容易にされ得る。代替的にまたは加えて、移動は伸縮アームによって達成され得る。また、ロボットマニピュレータは、自動化システム底部にて基部が回転可能な二部ロボットアームを含んでよく、アームの２つの部分はヒンジまたは別のタイプの接合部を介して互いに結合される。基部にてアームのヒンジおよび回転の動きを組み合わせることによって、ロボットマニピュレータは全方向に移動可能であり得る。容器および／または容器ホルダを扱うために、ロボットマニピュレータは例えば把持アームを含むことができる。このような実施形態では、ロボットマニピュレータは把持部である。代替的にまたは加えて、ロボットマニピュレータは真空または少なくとも負圧を適用する手段を含むことができる。このような構造は例えば、真空カップであるかまたは真空カップを含むことができる。さらなる実施形態では、ロボットマニピュレータは、容器ホルダを、容器ホルダが係合されている間は特定位置にて保持し、かつ／または容器が容器ホルダから係脱される間は容器ホルダを押さえるロボットアームまたは同等の機械的構造を含むことができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、２つ以上のロボットマニピュレータが使用される。例えば、２、３または４つのロボットマニピュレータが自動化システム内で同時にまたは異なるときに動作してよい。
【００２８】
本明細書で使用される「空容器ホルダ検出ユニット」は空容器ホルダと容器を保持する
容器ホルダとを区別し、空容器ホルダの保管モジュールへの移送を開始するユニットである。空容器ホルダ検出ユニットには「空容器ホルダ検出器」および「移送開始器」を含む。「空容器ホルダ検出器」は空容器ホルダと容器を保持する容器ホルダを区別するように構成される。空容器ホルダ検出器は、本明細書に記載される実施形態にて使用されるような好適な検出技術を含んでよい。また、空容器ホルダ検出器は、少なくとも１つの検出要素を含む。かかる検出要素は、空容器がこのような要素を通過するか、そうでなければ該要素によって検出されるように、輸送手段内部にあるか、または輸送手段と近い空間的関係にあってよい。いくつかの実施形態では、視覚的認識アルゴリズムに基づく光識別が使用されてよい。そのため、空容器ホルダ検出器は、いくつかの実施形態では輸送手段内または輸送手段上を回る任意の空容器ホルダの存在をモニタする。「移送開始器」は、空容器ホルダ検出器によって輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出すると、さらなる動作を開始するように構成される。より具体的には、移送開始器は、空容器ホルダ移送ユニットによる空容器ホルダの保管モジュール内への導入または再導入を開始させる。いくつかの実施形態では、検出および移送開始の両方を計算せずに機械的手段によって行ってよい。空容器ホルダは、例えば、容器を保持する容器ホルダを通過させないゲートを通り抜けるその形状に基づいて検出されてよい。このような実施形態では、移送開始はこのような機構、例えば、ゲートを通り抜ける空容器ホルダを直接保管モジュールへと送ることによって行ってもよい。
【００２９】
本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、空容器ホルダ検出ユニットは、空容器ホルダと充填済み容器ホルダとを区別し、かつ／または輸送手段内もしくは輸送手段上で検出された空容器ホルダを保管モジュールへ誘導するように構成されるプログラム可能論理制御装置を含む。通常はかかる誘導は、保管モジュールまで最短ルートを通るが、容器を含む容器ホルダの輸送にもっとも干渉しない経路を通り得る。
【００３０】
プログラム可能論理制御装置は、空容器ホルダ検出器により提供されたデータに基づいて、空容器ホルダと容器を保持する容器ホルダを区別するアルゴリズムを含んでよい。例えば、空容器ホルダは、移送ユニットに画像を提供するカメラなどの光学システムを含んでよい。移送ユニットはこれらの画像に基づいて、各容器ホルダが空であり、保管モジュールに送られるべきかどうかを判断する。このような実施形態では、移送ユニットは、容器を有する容器ホルダおよび容器を有しない容器ホルダに関するイメージングデータの比較ライブラリを含んでよい。加えてまたは代替的に、移送ユニットは、検出された空容器ホルダを輸送手段から取り出し、保管モジュールへ移送し、いくつかの実施形態ではさらに保管モジュール内に導入するために、例えば把持部アームまたは真空カップを有するロボット把持部などのロボットマニピュレータを含んでよい。後者の場合、ロボット把持部は空容器ホルダ移送ユニットとしてさらに機能するだろう。このようなロボットマニピュレータを、例えばカメラを含む光学システムと組み合わせるときは、輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダが撮像され、プログラム可能論理制御装置によって検出され、次いでロボット把持部によって輸送手段から取り出されて保管モジュールへと移送される。
【００３１】
いくつかの実施形態では、プログラム可能論理制御装置が、空容器ホルダ移送ユニットが検出された空容器ホルダを輸送手段から取り出して検出された空容器ホルダを保管モジュール内に導入するように、検出された空容器ホルダをフラッギングする。
【００３２】
このようなフラッギングは種々の方法で達成されてよいが、方法の一部が以下に示される。一般に、フラッギングは最終的にはフラッギングされた空容器ホルダの保管モジュール内への導入につながる。空容器ホルダは機械的にプログラム可能論理制御装置によってフラッギングされてよい。例えば、各容器ホルダは、２つの可能な位置を有するフラグなどの機械的インジケータを含んでよい。水平位置によって容器ホルダを空として標識付けでき、上下位置によって容器ホルダが容器を保持していることを示すことができる。この
ような実施形態では、プログラム可能論理制御装置は、フラグの位置を調整する機械的アームを含んでよい。代替的にまたは加えて、空容器ホルダは電子的にフラッギングされてよい。例えば、空容器ホルダ検出器がカメラを含む場合、空容器ホルダはいくつかの実施形態では検出されないのではなく、ロボット把持部が保管モジュールへと移送されるようにフラッギングされてよい。カメラがロボット把持部に含まれる場合、カメラはプログラム可能論理制御装置によってフラッギングされた空容器ホルダを追跡し、カメラによって提供される視覚的誘導によって空容器ホルダを輸送手段から取り出すことができる。あるいは、本明細書に記載されるように、移送ユニットは、各容器ホルダが空であり保管モジュールへ移送される必要があるという情報を容器ホルダのＲＦＩＤタグに加える、ＲＦＩＤライタを含んでもよい。
【００３３】
本明細書に記載される自動化システムは、自動化システムを制御する制御ユニットをさらに含む。
このような「制御ユニット」は自動化システムをアッセイプロトコールに必要な工程が自動化システムによって行われるように制御する。これは、制御ユニットが例えば、自動化システムに試料と試薬を混合するためにあるピペット操作工程を行うように命令する、または制御ユニットが、自動化システムが試料混合物を一定時間インキュベートするように制御するなどを意味する。制御ユニットはデータ管理ユニットからある試料にどの試験を行わなければならないかについての情報を受信し、その情報に基づいて自動化システムが実行しなければならない工程を決定できる。ある種の実施形態にて、制御ユニットはデータ管理ユニットと一体であってもよく、または共通ハードウェアによって実施されてもよい。制御ユニットは例えば、プロセス操作プランにしたがって操作を実行するための命令を備えたコンピュータ可読プログラムを実行するプログラム可能論理制御装置として実施されてもよい。制御ユニットは、例えば、次の任意の操作の１つ以上、すなわち、キュベットおよび／またはピペットチップの積載および／または廃棄および／または洗浄、試料チューブおよび試薬カセットの移動および／または開封、試料および／または試薬のピペット操作、試料および／または試薬の混合、ピペット針またはピペットチップの洗浄、混合パドルの洗浄、光源の制御、例えば、波長の選択、検出器の制御、測定データの収集／比較／評価、光路に新たなキュベットを持ってくるためのキュベットホルダの移動、または各測定後の新たなキュベットのキュベットホルダへの移動などを制御するように設定されてもよい。特に、制御ユニットは、一連の工程を既定サイクル時間内で実行するスケジューラを含んでよい。制御ユニットはさらに、アッセイタイプ、緊急度などにしたがって測定されるべき試料の順番を決定してよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自動化システムは、データ管理ユニットをさらに含む。
「データ管理ユニット」はデータを保管および管理する演算器である。これには自動化システムによって処理される生体試料に関連するデータ、または保管モジュール内の利用可能な空容器ホルダの数についてのデータ、またはワークセル内で実施される工程に関連するデータを含み得る。データ管理ユニットは、ＬＩＳ（実験室用情報システム）および／またはＨＩＳ（病院用情報システム）へと接続されてよい。データ管理ユニット（ＤＭＵ）は、自動化システム内の、または自動化システムと同じ場所に配置されるユニットであることができる。データ管理ユニットは制御ユニットの一部であってよい。あるいは、ＤＭＵは分析器から遠く離れて配置されるユニットであってもよい。例えば、ＤＭＵはネットワークを介して自動化システムに接続されるコンピュータ内で実施されてもよい。
【実施例】
【００３５】
容器を処理する自動化システム
図１は、本明細書に記載される自動化システム（１）の例示的実施形態の概略図を示す。輸送手段（４）は線状の二次元構造として図示され、本実施形態では、複数の容器ホルダ（３）が回っているベルトコンベヤであってよい。この図における本実施形態では、容器ホルダ（３）は単一容器ホルダである。これらの容器ホルダ（３）の一部は、生体試料を含んだ容器（２）を保持する。他の容器ホルダ（３）は容器（２）を保持しないため、空容器ホルダ（７）である。図示されたこの実施形態におけるロボット把持部である、生体試料を含んだ前記容器（２）を複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）と係合および／または係脱させるロボットマニピュレータ（９）は輸送手段（４）によって構成されるサーキットの中心に配置される。複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）は保管モジュール（６）内に保管され、必要なとき取り出されて空容器ホルダ移送ユニット（８）を介して輸送手段（４）に配置される。把持部（９）が生体試料を含んだ容器（２）を空容器ホルダ（７）に係合すると、得られた生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）がさらに輸送手段（４）を介してワークセル（５）へ輸送されて生体試料を含んだ容器（２）、そして通常最終的に試料自体を処理する。処理後、生体試料（２）を含んだ容器は保持する容器ホルダ（３）は輸送手段（４）を介してワークセル（５）の外へ、かつワークセル（５）から離すように移動される。次いで、容器（２）はロボットマニピュレータ（９）によって容器ホルダ（３）から係脱される。コンベヤ（４）上をいまだ回っている得られた空容器ホルダ（７）は次いで空容器ホルダ検出ユニット（１０）の一部である空容器ホルダ検出器（１１）の要素によって検出され、これもまた空容器ホルダ検出ユニット（１０）の一部である移送開始器（１２）が、空容器ホルダ移送ユニット（８）による対応する空容器ホルダ（７）の保管モジュール（６）内への導入を開始させる。図示された実施形態において、空容器ホルダ移送ユニット（８）は輸送手段（４）および空容器ホルダ移送ユニット（８）を接続する連結部にてスイッチ（１５）を含む。これらのスイッチ（１５）は、対応する容器ホルダ（７）が輸送手段（４）上をさらに回るのではなく保管モジュール（６）内に誘導されるように適切なタイミングで、空容器ホルダ検出器（１１）によって輸送手段（４）上の空容器ホルダ（７）を検出した後に移送開始器（１２）によって作動される。
空容器ホルダ検出ユニット
輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出する目的で、空容器ホルダ検出器は、１つまたは複数の異なる実施形態における種々の技術を利用することができる。
【００３６】
したがって、本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、空容器ホルダ検出器は機械センサ、電気センサ、電気機械センサ、電磁センサ、または光学センサを含む。
【００３７】
機械センサは、検出される容器ホルダの機械的特性に基づく検出システムである。例えば、空容器ホルダは、容器を保持する容器ホルダと比較して小さい寸法であることにより検出され得る。例えば、空容器ホルダの一部であるゲートは空容器ホルダのみを通過させ得る。このような実施形態では、ゲートを通過する容器ホルダは空容器ホルダとして検出される。例えば、空容器ホルダはゲートに含まれるレバーを動かしてよく、レバーは物理的に接続され得るカウンタを機械的にトリガしてよい。
【００３８】
機械的検出手法の別の実施形態には、空容器ホルダと容器を保持する容器ホルダの自動分離を伴い、機械的スイッチを含む。
より具体的には、本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、空容器ホルダ検出器は、輸送手段内または輸送手段上を回る容器ホルダの位置に対して配置される機械的バリアを含み、第１位置は、存在する場合容器ホルダ内の容器の進路と交わるため、容器とその容器ホルダが、輸送手段内または輸送手段上を回る空容器ホルダの位置から機械的バリアによって逸らされる。
【００３９】
すなわち、空容器ホルダは逸らされることなく、元の進路を進み続けることができる一方、生体試料を含んだ容器を保持する容器ホルダは異なる方向へ誘導される。したがって
、空容器ホルダは保管モジュール内へ誘導され得、方向転換された容器を保持する容器ホルダは輸送手段内または輸送手段上を回り続け得る。このような実施形態は図２に図示される。本実施形態では、複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）は自動的に生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）から分離される。空容器ホルダ移送ユニット（８）および輸送手段（４）は、容器（２）を保持する容器ホルダ（３）が、ここではベルトコンベヤとして図示される輸送手段（４）上に留まるように容器ホルダ（３）を誘導するスイッチ（１５）を介して互いに接続される。ベルトに沿った矢印は移動方向を示す。生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）はスイッチ（１５）の一部である機械的バリア（１６）に衝突するが、これは図示された容器（２）の上部が、輸送手段（４）の進路上でこの目的のために適切な高さで配置される機械的バリア（１６）と交わるのに十分な長さで容器ホルダ（３）から突出するからである。対応する容器ホルダ（３）は次いで、機械的バリア（１６）に沿ってガイドされて、輸送手段（４）の連続部分へと方向転換する。そのため、本実施形態では、機械的バリア（１６）は容器（２）が上下方向に延びるよりも高く位置してはならず、また容器ホルダ（３）自体の進路に交わるような低い高さに位置してもならない。前者の場合、容器ホルダ（３）はまったく逸らされることがないため分離されないが、後者の場合、生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）および複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）の両方が機械的バリア（１６）と衝突するため輸送手段（４）を回り続けるように誘導されてしまう。対照的に、図示された実施形態により、機械的バリア（１６）の下を通過させることによって、スイッチ（１５）を通る、または通り過ぎる複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）の通過が妨げられず、空部材（７）は、本実施形態では本質的に保管モジュール（６）（図２には示さず）に通じるベルトコンベヤの連続部分である、空容器ホルダ移送ユニット（８）上を進み続けることができる。図示された実施形態において、複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）の検出は、この場合空容器ホルダ検出ユニット（１０）として機能するスイッチ（１５）の特定の構成によって達成される。このように、機械的バリア（１６）は充填済み容器ホルダ（３）と空（７）の容器ホルダ（３）を、もしあれば突出する容器（３）の衝突によって区別し、それによって空容器ホルダ検出器（１１）として機能する。容器（２）を含む容器ホルダ（３）が機械的バリア（１６）との衝突時に倒れるのを防ぐため、種々の解決策がこの実施形態において可能である。例えば、たとえ容器（２）がバリア（１６）と衝突して、組み合わせられた容器（２）およびホルダ（３）にてこの作用が働いても、容器ホルダ（３）が容器ホルダ（３）の安定した位置を確保するような十分な重量であってよい。代替的にまたは加えて、機械的バリア（１６）は輸送手段（４）の一部に向かってより広い角度で配置されてよい。容器ホルダ（３）は輸送手段（４）からバリア（１６）に到達する。このような実施形態では、組み合わせられた容器（２）／容器ホルダ（３）の大部分の運動力がバリア（１６）に作用し、逆もまた同様であるため、上述のてこの作用が小さい。むしろ、ホルダ（３）を有する容器（２）はよりスムーズに輸送手段（４）の対応する分岐路に向けてバリア（１６）に沿ってガイドされる。また、容器ホルダ（３）は、輸送手段のレールと相互作用する容器ホルダ（３）に含まれる、例えば、磁気またはフックのような機械的接続部であり得る適切な手段によって輸送手段（４）に取り付けられてよい。
【００４０】
電気センサは、空容器ホルダまたは充填済み容器ホルダを示す電気信号に基づく。
電気機械センサは、機械的変位の電気信号への変換またはその逆などの機械的原理および電気的原理の両方を包含する。
【００４１】
電磁センサは電磁的原理、例えば磁場を変えることによる電流の誘導に基づく。
光学センサは空容器ホルダを認識するための光学的原理に基づく。例えば、光学センサはカメラを含んでよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自動化システムは、容器ホルダおよび
存在する場合、生体試料を含む容器の両方を検出する構造を含んでよい。このような実施形態では、容器または容器ホルダの存在によって、空容器ホルダ検出ユニットの空容器ホルダ検出器において検出可能な信号を呼び出す。前記信号は機械信号、電気信号、電気機械信号、電磁信号または光信号であってよい。測定において空容器ホルダ検出器が容器ホルダ用の信号および容器用の信号を検出すると、対応する容器ホルダは容器を保持すると判断される。他方では、空容器ホルダ検出器が、容器用ではなく容器ホルダ用の信号を検出すると、空容器ホルダの存在を示す。このような場合、空容器ホルダ検出ユニットの移送開始器が、空容器ホルダ移送ユニットによる空容器ホルダの保管モジュール内への導入を開始する。
【００４３】
このような実施形態では、空容器ホルダ検出器は、輸送手段内または輸送手段上を回る容器ホルダに対する第１位置に配置される第１インジケータおよび第２位置に配置される第２インジケータを含み、第１位置は容器ホルダの進路と交わり、第２位置は、存在する場合容器ホルダ内の容器の進路と交わる。
【００４４】
例えば、容器ホルダは単一の容器を保持する円板であってよく、容器の少なくとも一部が円板の最大寸法を超えるように、容器は上方から円板上または内に配置されてよい。このような場合、第１インジケータは、第１インジケータが円板と接触するように第２インジケータの下に配置され、第２インジケータは円板の最大寸法を超える容器の一部に接触することになる。容器がない状態では、第１インジケータのみが接触されるため、信号は円板に対してのみ生成され、空の円板であることを示す。
【００４５】
本明細書において参照される場合、「インジケータ」は、検出のために容器または容器ホルダと相互作用する任意の好適な構造であることができる。インジケータは、容器と物理的に接触すると容器または容器ホルダの存在を検出するゲートまたはバリアなどの有形の物体を含んでよい。
【００４６】
したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自動化システムのインジケータは機械的フラップである。
このような実施形態の非限定的実施例を以下に記述する。一般に、機械的フラップは２つの対向する端部を有し、その内の１つは固定され、もう１つは可撓性である。固定端部はホルダに設置されることによってある位置に保持されてよく、可撓性端部は容器または容器ホルダに接触すると動くことができるため、空容器ホルダ検出器によって検出可能な信号であるかまたは信号を生成する。いくつかの実施形態では、フラップは自動化システムの底部から上下方向に伸長する支柱に直交して取り付けられてよい。機械的フラップはその可撓性端部に関して復元力の影響下にあってよい。例えば、フラップは薄い可撓性のあるプラスチックから形成されてよく、このプラスチックは、容器または容器ホルダが輸送手段内もしくは輸送手段上を通りすぎて前進できるように、容器または容器ホルダが物理的に接触すると離反することができる。容器または容器ホルダが通過した後、可撓性端部は上述した復元力によりもとの位置に戻るため、次の容器または容器ホルダに接触されるように適切な位置にいることができる。あるいは、フラップは硬質材料でできていてもよいが、可撓性取付具によって容器または容器ホルダと物理的に接触したときにその可撓性端部とともに離反することができる。例えば、フラップは、ヒンジによって上記のような支柱などのホルダの固定端部に取り付けられてよい。ヒンジは復元力、例えばバネ機構の影響下にあってよく、またはアクチュエータによってそのもとの位置に戻ることができる。機械的フラップはさらに、例えばフラップの可撓性端部が、もしあれば容器ホルダ内の容器と接触するように、容器および容器ホルダの進路上に取り付けられてよい。かかる機械的フラップを有するその他の実施形態は、当業者によって既知のように可能である。
【００４７】
例えば、電気機械的原理を利用してよい。機械的フラップとの関連で記載される実施形
態では、これらのフラップは電流もしくは電圧に基づく電気信号、または別のタイプの電気信号をトリガし得る。
【００４８】
代替的にまたは加えてインジケータは、光学素子、磁気素子、または電磁素子を含んでよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自動化システムのインジケータは光電バリアである。
【００４９】
当技術分野において既知の通り、「光電バリア」は光などの放射線によって形成されるバリアである。本明細書に記載される方法またはシステムにおいてかかるバリアを破壊することによって、特定の停止信号が引き起こされ、バリアを破壊させた容器または容器ホルダの通過を示す。したがって、前述したように、空容器ホルダは容器を保持する容器ホルダと区別され得る。光電バリアは通常トランスミッタおよびレシーバの対として提供される。トランスミッタは、赤外光線などの平行な光線のアレイを、光電セルを含み得るレシーバに投射し得る。レシーバは専用のトランスミッタによって放出された特定の光のみを受信するように設計され得る。
【００５０】
容器または容器ホルダが光電バリアを破壊すると、対応する停止信号が容器または容器ホルダの存在を示し、ひいては空容器ホルダ検出器による検出が行われる。このような実施形態では、２つの光電バリアがあってよく、１つは存在する場合容器ホルダ内の容器によって破壊され、もう１つは対応する容器ホルダによって破壊される。容器ホルダ用バリアのみが破壊されると、空容器ホルダの存在を示す。両方のバリアが破壊されると、容器を含む容器ホルダの存在を示す。
【００５１】
対応する実施形態は図３に図示される。本実施形態では、空容器ホルダ検出器（１１）は、２つの光電バリア（１７、１８）、すなわち上部光電バリア（１７）および下部光電バリア（１８）を含み、各々異なる専用の光源（１９、２０）によって生成され、光源はピン型ホルダ（２１）上に取り付けられる。光源（１９、２０）は、光電バリア（１７、１８）として、例えば赤外光の光バリアを生成してよい。光源（１９、２０）はまたレーザであってよい。バリア（１７、１８）の１つを破壊することによって、空容器ホルダ検出器（１１）を介して空容器ホルダ検出ユニット（１０）によって検出される上部または下部バリア（１７または１８）に特有の信号が生じる。図示された実施形態において、生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）は輸送手段（４）、本実施形態ではベルトコンベヤの上を移動される。移動方向は矢印によって示される。上に示した実施形態のように、容器（２）の上部は容器ホルダ（３）から突出し、容器ホルダ（３）自体に干渉しないように適切な高さで配置される上部の光電バリア（１７）を不可避的に破壊する。したがって、空容器ホルダ（７）がさらに上部のバリア（１７）を破壊することが回避される。その代わりに、容器ホルダ（３）が通過する際に下部バリア（１８）を破壊し、容器ホルダ（３）に特有の信号を生成する。上部バリア（１７）および下部バリア（１８）が同時に破壊された場合、空容器ホルダ検出器（１１）は生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）を検出する。下部バリア（１８）を破壊することによって生成される信号のみが検出されると、空容器ホルダ検出器（１１）は空容器ホルダ（７）を検出する。この原理に基づいて、空容器ホルダ検出ユニット（１０）の空容器ホルダ検出器（１１）は、生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）と複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）との区別を行う。その他の実施形態では、本明細書に記載されるように、同一原理が光電バリア（１７、１８）の代わりに機械的フラップで実現できる。
【００５２】
インジケータのその他の実施形態では、重量測定などの異なる物理的性質を活用する。かかる場合、本明細書に記載される自動化システムの空容器ホルダ検出器は秤量システム
を含む。
【００５３】
このような秤量システムは輸送手段内に統合されてよい。例えば、輸送手段がベルトコンベヤである実施形態では、秤量システムはベルトコンベヤの一部であり、ベルトの下に配置されてよい。生体試料を含んだ容器を保持する容器ホルダの方が大きい重量を示すため、測定値は例えば、データ管理ユニットに保存されたデータと比較することによって、空容器ホルダ、または生体試料を含んだ容器を保持する容器ホルダのいずれかに帰されてよい。かかる区別は上記のような空容器ホルダ検出ユニットに含まれるプログラム可能論理制御装置によって実施されてよい。
【００５４】
図４は、空容器ホルダ検出器（１１）が秤量システム（２４）を含む実施形態における、空容器ホルダ検出ユニット（１０）の空容器ホルダ検出器（１１）の一部を図示する。秤量システム（２４）は、輸送手段（４）に統合され得る秤であってよい。あるいは、秤量システム（２４）は輸送手段（４）に近接して、例えば輸送手段（４）を構成するベルトコンベヤに隣接して配置されてよい。後者の場合、容器ホルダ（３）は輸送手段（４）から取り出されて、素早く単純な機構によって秤量システム（２４）に配置されてよい。例えば、輸送手段（４）を構成するベルトコンベヤに隣接して配置される、秤量システム（２４）を含む秤量ステーションを通過する容器ホルダ（３）は、通常回転円板によってコンベヤから取り出される。取り出しは容器ホルダ（３）を受容するように配設された円板の切り抜き部によって達成され得る。円板の回転によって、容器ホルダ（３）はコンベヤに隣接する秤量システム（２４）に配置され、秤量後にコンベヤに戻され、容器ホルダ（３）が容器（２）を保持しているか、または複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）であるかどうかを判断してよい。あるいは、その低重量と判定されることにより秤量システム（２４）によって検出される空容器ホルダ（７）は、さらなる遅延なく導入され得るように第２コンベヤ、または保管モジュール（６）への近道に配置される。この目的のために、回転円板は空容器ホルダ（７）を直接秤量システム（２４）から、回転によって秤量システム（２４）および輸送手段（４）とは異なる第３の位置への近道に配置し得る。
【００５５】
別の実施形態では、秤量システム（２４）は、スイッチ点にて輸送手段（４）として機能するコンベヤベルトの下に配置されてよい。測定された重力測定値により、空容器ホルダ検出ユニット（１０）の空容器ホルダ検出器（１１）は、生体試料を含んだ容器（２）を保持する容器ホルダ（３）と複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）との区別を行う。次いで、この場合はプログラム可能論理制御装置であるかまたはこれを含む、空容器ホルダ検出ユニット（１０）の移送開始器（１２）は、対応する容器ホルダ（３）を、容器ホルダ（３）が空（７）であれば保管モジュール（６）に誘導するか、または容器ホルダ（３）が生体試料を含んだ容器（２）を保持していれば輸送手段（４）に残したままにするためにスイッチを調整してよい。いくつかの実施形態では、それぞれの容器ホルダの所望の誘導はこの図に示すように、識別タグ（２３）によって達成され得る。
【００５６】
本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、各容器ホルダは、空容器ホルダ検出ユニットによる検出のための識別タグを含む。いくつかの実施形態では、識別タグはバーコードまたはＲＦＩＤタグである。
【００５７】
当業者には既知であるように、「バーコード」は、バーコードが付けられる容器ホルダなどの対象に関連するデータの光学機械可読表示である。バーコードは平行線の幅および間隔を変えることによって体系的にデータを表示し得、この場合、線形または一次元（１Ｄ）と呼んでよい。あるいは、バーコードとしては長方形、点、六角形およびその他の二次元（２Ｄ）幾何学的パターンを挙げてもよい。２Ｄシステムは種々の記号を用いるが、同様にこれらも概してバーコードと称される。バーコードはバーコードリーダと呼ばれる特別な光学スキャナによってスキャンされてよい。
【００５８】
「ＲＦＩＤ」とは無線自動識別を意味し、自動で対象物に付けられたタグを識別し追跡する目的でデータを転送するための無線周波数電磁界の無線の非接触式使用を意味する。タグは電子的に保存された情報を含む。タグによっては磁場（電磁誘導）によって作動される。また他のタグによっては電池などのローカル電源を使用する。バーコードとは異なり、タグは必ずしもリーダの視線内にある必要はなく、追跡される対象に埋め込まれてもよい。そのため、ＲＦＩＤタグによって空容器ホルダ検出器は、容器ホルダと一定距離があっても容器ホルダからの信号を受信できる。したがって、ＲＦＩＤに基づく空容器ホルダ検出器およびその素子は必ずしも輸送手段と同じ場所に配置されず、自動化システム内のどこかに配置されてよい。ＲＦＩＤに基づく検出の別の利点はそのフレキシビリティである。ＲＦＩＤタグのマイクロチップは、読み書き両用、読み取り専用または「ライトワンス」（ＷＯＲＭ）であることができる。読み書き両用チップでは、情報がタグに追加され得る、またはタグがリーダの範囲内であるとき情報が既存の情報に上書きされ得る。
【００５９】
読み書き両用チップの場合、ＲＦＩＤタグに保存される情報は本明細書に記載される自動化システムの構成要素によって修正されてよい。例えば容器がロボットマニピュレータによって容器ホルダから係脱される場合、ＲＦＩＤライタは対応する容器ホルダが空であるという情報をＲＦＩＤタグに書き込み得る。その後、空容器ホルダ検出ユニットの移送開始器が、空容器ホルダ移送ユニットによる空容器ホルダの保管モジュール内への導入または再導入を開始し得るように、空容器ホルダ検出ユニットの空容器ホルダ検出器の一部であるＲＦＩＤリーダは、この対応する容器ホルダの情報を検出し得る。
【００６０】
図４における識別タグは、秤量結果に基づいて容器ホルダが空であるか、または生体試料を含んだ容器（２）を保持しているかという情報を空容器ホルダ検出器（１１）が書き込み得るＲＦＩＤタグであってよい。この情報は次いで移送開始器（１２）の一部である好適なＲＦＩＤリーダによって読み込まれてよく、それから空容器ホルダ（７）は保管モジュール（６）へ誘導されてよい。
【００６１】
容器ホルダの動力学的性質は、容器ホルダが生体試料を含んだ容器を保持しているか、または容器ホルダが空であるかに依存するため、本明細書に記載される自動化システムはさらに容器ホルダの動力学的性質が分析される実施形態と関連する。当業者に公知であるように、これらの動力学的性質の１つが速度である。特に、輸送手段が磁気面であり、容器ホルダが一定の速度で輸送されるのではなく、動的電磁場による加速に依存する実施形態においては、生体試料を含んだ容器を保持する容器ホルダの速度は、さらなる質量故に空容器ホルダと比較すると低減されるため、輸送手段によって加速されなければならない。
【００６２】
そのため、本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、空容器ホルダ検出器は、容器ホルダの相対速度または絶対速度を測定する速度センサを含む。
対象物の平均速度を測定するもっとも簡単な形態は、対象物がある所定の場所から別の場所まで動くのに必要となる時間を測定すること、および移動した距離をその時間によって除することである。したがって、この原理を利用する速度センサには、容器ホルダなどの対象物を各所定箇所で検出することで、第１所定箇所での検出と第２所定箇所での検出との間の経過時間を測定する手段を含む。
【００６３】
図５は、ＲＦＩＤリーダを有する移送開始器（１２）が空容器ホルダ（７）を認識して保管モジュール（６）内への導入を開始できるように、容器ホルダが空であるか容器（２）を保持しているかについての書換え可能な情報を含み得る、ＲＦＩＤタグの形態の識別タグ（２３）を備えた単一の空容器ホルダ（７）を示す。本実施形態における容器ホルダ（３）の形状により、容器ホルダ（３）は円板と呼ばれてもよい。圧入することにより生体試料を含んだ容器（２）を保持するために、本実施形態の空容器ホルダ（７）は、自由空間（２５）周りに環状に配設された３つのクランプ（２２）を有して、生体試料を含んだ容器（２）を受容するように指定されたソケットを形成する。
保管モジュール
本明細書に記載される自動化システムの保管モジュールはさまざまな形状およびサイズを有することができる。保管モジュールは、本明細書において記載されている自動化システムおよび方法との関連において使用されるだけでなく、容器ホルダを含むその他のシステムおよび方法にも使用されてよいと理解すべきである。
【００６４】
もっとも単純な実施形態の１つにおいて、保管モジュールは複数の容器ホルダの空部材が非定形的に保管されるバルクコンテナである。
図６Ａ〜Ｃは、保管モジュール（６）がバルクコンテナ（２６）である実施形態を示す。
【００６５】
図６Ａはバルクコンテナ（２６）の斜視図を示す。本質的に非定形の内部空間（２７）は複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）を受容し、保管するように指定される。突出部（３１）は、平面にあるときにバルクコンテナ（２６）を安定させるのに役立つ。図示された実施形態において、空容器ホルダ移送ユニット（８）はベルトコンベヤの形態の２本の接続ライン（２８、２９）を有する。接続ラインのそれぞれの移動方向が矢印で示される。第１接続ライン（２８）は複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）をバルクコンテナ（２６）内に導入するように配設される。その一端は、第１接続ライン（２８）に沿って輸送される複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）がバルクコンテナ（２６）内に入るように、バルクコンテナ（２６）の上縁に若干かかるように伸長する。バルクコンテナ（２６）の内壁はある角度で傾斜され、内部で空容器ホルダ（７）が蓄積され、最終的に積み重なることができる内部空間（２７）の底部に凹み（３２）を形成する。第２接続ライン（２９）は必要なときに空容器ホルダ（７）を輸送手段（４、非図示）へ輸送する。バルクコンテナ（２６）の内部空間（２７）の底部の凹み（３２）から伸長する運搬スクリュー（３０）を介して上縁まで空容器ホルダ（７）が供給される。運搬スクリュー（３０）は第２接続ライン（２９）内で終端する。換言すれば、空容器（７）を必要なときに輸送手段（４）へ提供するために、運搬スクリュー（３０）は複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）を、バルクコンテナ（２６）の内部空間（２７）から空容器ホルダ移送ユニット（８）まで輸送する。運搬スクリュー（３０）は空容器ホルダ（７）を正確な配向で送達するために調整機構を含んでよい。正確な配向とは、各容器（２）を容器ホルダ（３）に配置することが可能でなければならないことを意味する。図２〜５の空容器ホルダ（７）の場合、このことは、空容器ホルダ（７）が、各容器（２）がアクセス可能なままであるべきその開口（２５）ではなくその底面で立っている表面と接触することを示唆する。いくつかの実施形態では、正確な配向は機械的手段によって確保されてもよい。例えば、ねじコンベヤ（３０）の下端は、その形状により正確な配向において空容器ホルダ（７）のみが通過し得るゲートを含んでよい。より複雑な解決策には、空容器ホルダ（７）の現在の配向を検出するセンサ、および現在正確な配向にない空容器ホルダ（７）を調整するロボット把持部などの機構を伴ってよい。
【００６６】
図６Ｂは異なる視点からの斜視図におけるバルクコンテナ（２６）を示す。この図では第２接続ライン（２９）内で終端する運搬スクリュー（３０）の巻き線が見える。
図６Ｃはバルクコンテナ（２６）を側面図で示す。バルクコンテナ（２６）の形状により、運搬スクリュー（３０）によって供給される第２接続ライン（２９）は第１接続ライン（２８）よりも長く伸長し、したがって第１接続ライン（２８）の背後に見える。突出部（３１）は、表面とコンテナ（２６）との接触面をコンテナの均衡点まで延ばすため、平面上に立っているときにバルクコンテナ（２６）を安定させるのに寄与する。
【００６７】
あるいは、保管モジュールは、既定の幾何学的配置において複数の容器ホルダの空部材を含むことができる。例えば、既定の幾何学的配置はいくつかの実施形態では、一次元的であり、すなわち、複数の容器ホルダの空部材は１つの特定の方向に並ぶ。このような実施形態では、ベルトコンベヤは保管モジュールを通って伸長する。ベルトの幅が一度に１つの空容器ホルダに十分であれば、空容器ホルダはベルトコンベヤの長さに沿って直線を形成し、前記一次元的配置がもたらされる。保管モジュールはその他の実施形態では、二次元的な既定の幾何学的配置において複数の容器ホルダの空部材を含む。このような場合、空容器ホルダは平面に、例えば８×１２、または任意の他の適切なマトリックスにて配置され、空容器ホルダはｘ軸に沿って行を、またｙ軸に沿って列を形成する。いくつかの実施形態では、保管モジュールは、三次元的な既定の幾何学的配置において複数の容器ホルダの空部材を含むことができる。そのため、空容器ホルダはｘ軸およびｙ軸に加えてｚ軸に沿って配置される。例えば、空容器ホルダはｚ軸において複数面にて積み重ねられてよい。
【００６８】
空容器ホルダの保管モジュール内への導入または空容器ホルダの保管モジュールからの取り出しに関するワークフローを容易にするために、いくつかの実施形態において、本明細書に記載される自動化システムの保管モジュールは、空容器ホルダ移送ユニットに対して複数の容器ホルダの空部材を位置決めするために回転可能であり、かつ／または回転可能な部品を含む。
【００６９】
したがって、生体試料を含んだ容器を処理する自動化システムの保管モジュールが本明細書に記載されるが、保管モジュールは、自動化システムにて使用するための複数の空容器ホルダを含み、保管モジュールは回転可能でありかつ／または回転可能な部品を含む。
【００７０】
例えば、空容器ホルダが、保管モジュールに含まれる円板形状の底部に配置され、空容器ホルダ移送ユニットのコンベヤベルトが前記円板形状の底部に関して特定の場所に配置される場合、空容器ホルダが円板形状の底部の回転によってコンベヤベルトのある位置へ移動され得るように、円板形状の底部は回転可能であることが有利であり得る。
【００７１】
本明細書に記載される自動化システムのその他の実施形態では、保管モジュールは、回転ドラムを含み、回転ドラムは、ドラムの回転軸線の半径上に並べられる複数のチューブを含み、複数の容器ホルダの空部材はチューブ内で上下に積み重ねられる。
【００７２】
このような実施形態では、各チューブは近位端および遠位端を有し、それらの１つまたは両方は空容器ホルダ移送ユニットが空容器ホルダをチューブ内へ導入し、または空容器ホルダをチューブから取り出せるように開口していてよい。チューブは、空容器ホルダをチューブ内で上下に動かす、かつ／またはチューブから空容器ホルダ移送ユニットへもしくはその逆に空容器ホルダを動かすための１つ以上のアクチュエータを含んでよい。
【００７３】
図７Ａ〜Ｃは、保管モジュール（６）が回転ドラムの形態のマルチチューブ型ディスペンサー（３３）である実施形態を示す。
図７Ａは、上面斜視図におけるディスペンサー（３３）を図示する。ドラム（３３）はその回転軸（３４）周りに回転可能である。回転方向は環状の矢印によって示される。ドラム（３３）は、複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）を保管し、供給する複数のチューブ（３５）を有する。チューブ（３５）はドラム（３３）の回転軸（３４）の半径上に並べられ、上部リング（３９）および下部リング（４０）によって保持され、各リングは中央足場としての枠（４１）を有して車輪状構造を形成する。枠（４１）は、ドラム（３３）の回転軸（３４）に沿った回転アクチュエータ（非図示）と相互作用するためにその中心に空隙（４２）を有する。図から分かるように、チューブ（３５）の一部は完全にまたは部分的に充填されているが、他のチューブは空である。ドラム（３３）を回転させる
ことによって、適切なチューブ（３５）が、空容器ホルダ移送ユニット（８）を構成する接続ライン（３６、３７）として機能する２本のコンベヤベルトの上方に配置され得る。例えば、空のまたは部分的に充填されたチューブ（３５）は、空容器ホルダ（７）をドラム（３３）内に導入するために配設される第１接続ライン（３６、矢印はコンベヤベルトの移動方向を示す）の上方に配置され得る。チューブ（３５）の下端は、空容器ホルダ（７）をチューブ（３５）に入れられる、またはチューブ（３５）から出せる、ゲート（３８）を含む。そのため、輸送手段（４、非図示）から空容器ホルダ移送ユニット（８）の第１接続ライン（３６）を介してドラム（３３）に提供される空容器ホルダ（７）は、第１接続ライン（３６）上方に位置する対応するチューブ（３５）内にゲート（３８）を介して導入され、さらに使用されるまでチューブ（３５）内で保管され得る。他方で、輸送手段（４、非図示）への移送のために複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）が第２接続ライン（３７）へ落とされるか、またはチューブ（３５）から能動的に第２接続ライン（３７）へ取り出され得るために、充填済みまたは部分的に充填済みのチューブ（３５）は、空容器部材（７）をドラム（３３）から輸送手段（４、非図示）に取り出すように配設される第２接続ライン（３７、矢印は移動方向を示す）の上方に配置されてよい。チューブ（３５）は複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）を上下に動かすアクチュエータを含んでよい。あるいは、チューブ（３５）内の空容器ホルダ（７）はアクチュエータの代わりに重力のみにさらされてもよい。代替実施形態では、１本以上の接続ラインがチューブ（３５）の上端内で終端する。その他の実施形態では、空容器ホルダ（７）を輸送手段（４、非図示）から重力によってチューブ（３５）へ落とす等するように、第１接続ライン（３６）はチューブ（３５）の上端内で終端し、第２接続ライン（３７）は、空容器ホルダ（７）が重力によって第２接続ライン（３７）に落とされ得るように、この図に示されるようにチューブ（３５）の下端に配置されてよい。
【００７４】
図７Ｂはドラム（３３）の下方部分の拡大図を示す。チューブ（３５）と第２接続ライン（３７）との相互作用が見られるが、複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）は、ゲート（３８）を介して第２接続ライン（３７）を構成するコンベヤベルトに重力によって落とされるか、または能動的にコンベヤベルトに移動された。空容器ホルダ（７）の能動的な移送のために、例えばロボット把持部を使用してもよい。この図に図示されたゲート（３８）は、把持部が切り欠きを通して把持部アームを動かすことによって空容器ホルダ（７）を把持させられる複数の切り欠きを示す。このようなロボット把持部は、上述のようにゲート（３８）の切り欠きを利用して、チューブ（３５）下方に位置する前記空容器ホルダ（７）を第１接続ライン（３６）に導入するために用いてもよい。あるいは、ゲート（３８）はその直径を調節する機構を含んでもよい。このような機構は、上下方向に移動可能なチューブ（３５）と組み合わされて良い。このような実施形態では、第１接続ライン（３６）の空容器ホルダ（７）の上方に位置するチューブ（３５）は、接触が確立されるまで空容器ホルダ（７）へと下方へ移動されてよい。その後、ゲート（３８）が空容器ホルダ（７）を取り囲むまで、チューブ（３５）がさらに下方に移動され、チューブ内の他の空容器ホルダ（７）が上にずらせるように、対応するゲート（３８）の直径が大きくされてよい。もとの寸法へとゲート（３８）を戻すことによって、空容器ホルダ（７）はチューブ（３５）内へ取り込まれ、その中で保管され得る。空容器ホルダ（７）のチューブ（３５）からの取り出しについては、チューブは動かされる必要がないが、対応する空容器ホルダ（７）が重力によって第２接続ライン（３７）に落とされ得るように対応するゲート（３８）が広げられてよい。別の実施形態では、チューブ（３５）は取り出しのためにさらに下方へ動かされてよく、この場合、ゲート（３８）、したがって一番下の空容器ホルダ（７）と第２接続ライン（３７）との接触が確立されるまでチューブ（３５）が下方へ動いてよい。次いで、ゲート（３８）が広げられてよく、チューブ（３５）が一段階上の位置へ戻され、それから再度下から二番目の空容器ホルダ（７）の周りを抑え、このことによって一番下の空容器ホルダ（７）を第２接続ライン（３７）へと解放する。その後、チューブ（３５）はもとの位置へと上に戻されてよい。その他の実施形態では、チューブ（３５）はその内壁に沿ってねじを含んでよい。複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）はかかるねじによって保持されてよい。また、かかるねじは、ねじの回転動作、そして空容器ホルダ（７）のチューブ（３５）内での上下運動を引き起こせるようにアクチュエータによって駆動されてよい。
【００７５】
図７Ｃは、上方から見た第１接続ライン（３６）および第２接続ライン（３７）を有する回転ドラム（３３）を図示する。一部のチューブ（３５）は空容器ホルダ（７）を含む。上部リング（３９）およびその中央枠（４１）からなり空隙（４２）を含む車輪状構造が上から見られる。
【００７６】
また、本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、保管モジュールは、複数の容器ホルダの空部材がこれに沿って並べられる回転可能なねじコンベヤを含む。保管モジュール内、したがって本明細書に記載される自動化システムの利用可能な空間の有用な使用のために、いくつかの実施形態では、複数のねじコンベヤが上下に積み重ねられて複数層を形成する。いくつかの実施形態では、コンベヤは互いに接続されて、空容器ホルダは異なる層を横切って輸送され得る。さらに、いくつかの実施形態では、１つ以上のねじコンベヤが螺旋のように上下方向に伸長して、空容器ホルダは螺旋（１つまたは複数）に沿って上下に輸送される。
【００７７】
図８Ａ〜Ｃは、保管モジュール（６）が円筒形のサイロ（４３）である実施形態を示す。
図８Ａから明らかなように、サイロ（４３）は上下に積み重ねられた複数のねじコンベヤ（４４）を含む。単一のコンベヤ（４４）は個々に回転可能であってよく、かつ／またはサイロ（４３）全体が回転軸（４５）周りに回転可能であってよい。ねじコンベヤ（４４）により形成される複数層において、複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）は前記ねじコンベヤ（４４）に沿って保管される。必要なときに空容器ホルダ（７）がねじコンベヤ（４４）の１つから取り出されて、空容器ホルダ移送ユニット（８）に配置される。本実施形態における空容器ホルダ移送ユニット（８）は２本のコンベヤベルトを有し、ベルトの１本は輸送手段（４）内もしくは輸送手段（４）上にて検出される複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）をサイロ（４３）内に導入する第１接続ライン（４６）を形成し、もう１本は必要なときに輸送手段（４）に空容器ホルダ（７）を配置するために空容器ホルダ（７）をサイロ（４３）から取り出す第２接続ライン（４７）を形成する。接続ラインのそれぞれの移動方向が矢印で示される。本実施形態の空容器ホルダ移送ユニット（８）はさらに、ボルト（５０）を有するハンドラ（４９）がアーム（５１）を介してカラー（５２）に固定される、上下および横に移動可能なシャトルシステム（４８）を含む。カラー（５２）は縦ガイドバー（５３）を取り囲み、複数のねじコンベヤ（４４）を保持する円板形区切り（５４）のすべてにおいて、ハンドラ（４９）が空容器ホルダ（７）に到達できるように、カラー（５２）は縦ガイドバー（５３）に沿って上下に滑動するように配設される。カラー（５２）はさらに、縦ガイドバー（５３）によって構成される軸周りに回転させることによってシャトルシステム（４８）を横方向に動かせる。この図において、ハンドラ（４９）のボルト（５０）は複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）の上方に位置することが明らかである。より正確には、クランプ（２２）によって形成される容器ソケット（２５）内に導入されるようにボルト（５０）が適切な位置に持って来られた。今度は空容器ホルダ（７）が空容器ホルダ移送ユニット（８）の空容器ホルダシャトルシステム（４８）を介してサイロ（４３）内に導入され得るように、ボルト（５０）を前記ソケット（２５）に圧入することにより空容器（７）はハンドラ（４９）によって拾い上げられる。ハンドラ（４９）のボルト（５０）から空容器ホルダ（７）を解放するために、ハンドラ（４９）は、空容器ホルダ（７）をボルト（５０）から離反するように押す機構をさらに含んでよい。かかる機構は、伸長可能なペンが空容器ホルダ（７）のクランプ（２２）に圧力をかけられるように、ボルト（５０）周りに配設されるペンを含んでよ
い。図示された実施形態において、ハンドラ（４９）はアーム（５１）に沿って摺動するように配設されて、さらなる横方向の移動性を提供してよい。この場合、ハンドラ（４９）は、ボルト（５０）を有するホルダ（４９）を適切な位置へと摺動させることにより、サイロ（４３）から取り出された複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）を第２接続ライン（４７）に配置する。しかしながら、本実施形態では、この位置決めは、第２接続ライン（４７）上方にボルト（５０）を有するホルダ（４９）を配置するアーム（５１）を回転させることによって達成され得る。いくつかの実施形態では、複数のねじコンベヤ（４４）のより遠位部分にもハンドラ（４９）が到達できるように、アーム（５１）は伸縮可能なアームであってよい。いくつかの実施形態では、接続ラインは異なる上下位置に、例えば１本はサイロ（４３）の底部に、もう１本は上部に配置されてよく、２つ以上のシャトルがあってよい。空容器ホルダ（７）の導入および取り出しの両方のために、１本のみの接続ラインを用いることもまた可能である。さらなる実施形態では、サイロ（４３）は、複数のねじコンベヤ（４４）のスタックとは対照的に、螺旋状構造にて複数レベルにわたって上下に伸長する１つの大きなねじコンベヤを有してよい。
【００７８】
図８Ｂは、ボルト（５０）が容器ソケット（２５）内に導入される、空容器ホルダ（７）を保持するハンドラ（４９）を示す。ハンドラ（４９）は、カラー（５２）を縦ガイドバー（５３）に沿って摺動させることによって、図８Ａと比較して下方の位置へ上下に動かされた。また、ハンドラ（４９）は縦ガイドバー（５３）により構成された回転軸周りに、図８Ａから時計回りに約９０°回転された。図示された位置において、ハンドラ（４９）は空容器ホルダ（７）をサイロ（４３）のねじコンベヤ（４４）内の自由な保管空間まで送達するか、またはハンドラ（４９）は、輸送手段（４、非図示）へ移送するために、空容器ホルダ（７）を空容器ホルダ移送ユニット（８）の第２接続ライン（４７）に配置してよい。空容器ホルダ（７）を落とすために、ボルト（５０）は上記のようなホルダ（４９）に含まれる適切な機構によって容器ソケット（２５）から取り出される。
【００７９】
図８Ｃは、複数の容器ホルダ（３）の空部材（７）を含むサイロ（４３）の１つのねじコンベヤ（４４）の平面図を示す。保管空間の効率的使用をもたらしつつハンドラ（４９、非図示）に対する良好なアクセス性を保証する螺旋状配置をこの図で見ることができる。ねじコンベヤ（４４）はアクチュエータによって駆動されてよい。いくつかの実施形態では、ねじコンベヤ（４４）は螺旋状ベルトコンベヤである。例えば、螺旋の一番外側の列から取り出された空容器ホルダ（７）は螺旋の外端へと動くコンベヤによって置換され、空容器ホルダ（７）が各ねじコンベヤ（４４）からなくなってしまうまで、螺旋の一番外側の列には空容器ホルダ（７）が一定して供給される。部分的にしか充填されていないねじコンベヤ（４４）の場合、外側の部分の空間が、サイロ（４３）内に導入されるさらなる空容器ホルダ（７）のために再度利用可能になるように、空容器ホルダ（７）を螺旋の外側の部分に配置することによって、シャトルシステム（４８）を介してサイロ（４３）内に導入される空容器ホルダ（７）は、ねじコンベヤ（４４）の内側の部分へ輸送されてよい。別の実施形態では、ねじコンベヤ（４４）は上述のようなベルトコンベヤであっても、またはそうでなくてもよいが、円板形仕切り（５４）は、図８Ａおよび図８Ｂに示されるように回転軸４５の周りを回転され得る。ハンドラ（４９）が軸４５よりも伸長しない場合、仕切り（５４）の回転は、空容器ホルダ（７）が仕切り（５４）内に存在する限り、空容器ホルダ（７）の一定した取り出し中でも、仕切り（５４）のガイドバー（５３）に対向する側における空容器ホルダ（７）の利用可能にすることに役立ち得る。
容器を処理する方法
本明細書に記載される別の態様は、自動化システムにおいて生体試料を含んだ容器を処理する方法であって、この方法は、
ａ）空容器ホルダを、複数の空容器ホルダを含む保管モジュールから輸送手段へ取り出す工程であって、空容器ホルダを輸送手段から保管モジュール内に導入するために、または空容器ホルダを保管モジュールから輸送手段へと取り出すために、保管モジュールが空容
器ホルダ移送ユニットを介して輸送手段に接続される、工程と、
ｂ）生体試料を含んだ容器を取り出された空容器ホルダに係合する工程と、
ｃ）生体試料を含んだ係合された容器を有する容器ホルダを、輸送手段を介してワークセルへと輸送する工程と、
ｄ）ワークセル内で生体試料を含んだ容器を処理する工程と、
ｅ）生体試料を含んだ容器を容器ホルダから係脱させる工程と、
ｆ）輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出する空容器ホルダ検出ユニットによって、空容器ホルダを検出する工程であって、空容器ホルダ検出ユニットは、充填済み容器ホルダと空容器ホルダとを区別する空容器ホルダ検出器と、輸送手段内または輸送手段上で検出された空容器ホルダの空容器ホルダ移送ユニットによる保管モジュール内への導入または再導入を開始するように構成される移送開始器とを含む、工程と、
ｇ）空容器ホルダを保管モジュール内に再導入する工程
とを含む。
【００８０】
本明細書に記載される自動化システムとの関連で上に述べられるように、能動的検出およびその後の、生体試料を含んだ容器が容器ホルダから取り除かれて、専用の保管モジュールへ配置された容器ホルダの取り出しにより、効率的なワークフローが容易となり、輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダの確認および輸送によって空間的収容力および計算関連能力がとりあげられるのを防ぐ。
【００８１】
本明細書に記載される方法のいくつかの実施形態では、輸送手段内または輸送手段上のいかなる空容器ホルダも空容器ホルダ検出ユニットによって検出され、後に保管モジュールへ導入または再導入される。
【００８２】
本実施形態では、生体試料を含んだ容器を係合／係脱させるためにロボットマニピュレータと相互作用している以外の理由で空である容器ホルダは、同様に空容器ホルダ検出ユニットの空容器ホルダ検出器によって検出され、次に、空容器ホルダ検出ユニットの移送ユニットが、空容器ホルダの空容器ホルダ移送ユニットを介した保管ユニットへの導入を開始させる。
【００８３】
本明細書に記載される方法のいくつかの実施形態では、各容器ホルダは、空容器ホルダ検出ユニットによる検出のための識別タグを含む。
自動化システムとの関連で開示される実施形態はまた本明細書において記載される方法に適用可能である。
【図１】
2019078769.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019078769.tif 000007
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2019078769.tif 000009
【図６Ｃ】
2019078769.tif 000010
【図７Ａ】
2019078769.tif 000011
【図７Ｂ】
2019078769.tif 000012
【図７Ｃ】
2019078769.tif 000013
【図８Ａ】
2019078769.tif 000014
【図８Ｂ】
2019078769.tif 000015
【図８Ｃ】
2019078769.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月31日(2019.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料を含む容器（２）を処理する自動化システム（１）であって、前記自動化システム（１）は、
−  生体試料を含んだ前記容器（２）の複数の容器ホルダ（３）と、
−  自動化システム（１）内で容器ホルダ（３）を輸送する輸送手段（４）と、
−  生体試料を含んだ前記容器（２）を処理するワークセル（５）と、
−  空容器ホルダ（７）を前記輸送手段（４）から取り出して保管モジュール（６）内に導入するか、または前記空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）から取り出し、前記輸送手段（４）内もしくは前記輸送手段（４）上に配置するために、前記保管モジュール（６）が空容器ホルダ移送ユニット（８）を介して前記輸送手段（４）に接続される、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空容器ホルダ（７）用の前記保管モジュール（６）と、
−  生体試料を含んだ前記容器（２）を前記複数の容器ホルダ（３）の前記空容器ホルダ（７）と係合および／または係脱させるロボットマニピュレータ（９）と
−  前記自動化システム（１）を制御する制御ユニットと、
−  前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上の空容器ホルダ（７）を検出する空容器ホルダ検出ユニット（１０）であって、充填済み容器ホルダ（７）と空容器ホルダ（７）とを区別する空容器ホルダ検出器（１１）、および、空容器ホルダ（７）の前記空容器ホルダ移送ユニット（８）による前記保管モジュール（６）内への導入または再導入を、前記空容器ホルダ検出器（１１）によって前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上の空容器ホルダを検出すると開始するように構成された移送開始器（１２）を含む、空容器ホルダ検出ユニット（１０）と
を含む、自動化システム。
【請求項２】
前記空容器ホルダ検出ユニット（１０）の前記移送開始器（１２）は、前記輸送手段（４）内もしくは前記輸送手段（４）上で検出された空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）への最短経路に誘導するように構成されるプログラム可能論理制御装置を含む、請求項１に記載の自動化システム（１）。
【請求項３】
前記プログラム可能論理制御装置が、前記空容器ホルダ移送ユニット（８）が前記検出された空容器ホルダ（７）を前記輸送手段（４）から取り出して前記検出された空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）内に導入するように、前記検出された空容器ホルダ（７）をフラッギングする、請求項２に記載の自動化システム（１）。
【請求項４】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、機械検出システム、電子検出システム、電気機械検出システム、電磁検出システム、または光学検出システムを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項５】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上を回る容器ホルダ（３）に対して、第１位置に配置される第１インジケータおよび第２位置に配置される第２インジケータを含み、
前記第１位置は前記容器ホルダ（３）の進路と交わり、前記第２位置は、存在する場合前記容器ホルダ（３）内の容器（２）の進路と交わる、請求項４に記載の自動化システム（１）。
【請求項６】
前記第１インジケータおよび前記第２インジケータは光電バリア（１７、１８）である、請求項５に記載の自動化システム（１）。
【請求項７】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、秤量システム（２４）を含む、請求項４に記載の自動化システム（１）。
【請求項８】
前記空容器ホルダ検出器（１１）は、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段上（４）を回る容器ホルダ（３）に対するある位置に配置される機械的バリア（１６）を含み、前記第１位置は、存在する場合前記容器ホルダ（３）内の前記容器（２）の進路と交わるため、前記容器ホルダ（３）内の前記容器（２）が前記機械的バリア（１６）によって、前記輸送手段（４）内または前記輸送手段上（４）を回る前記空容器ホルダ（７）から逸らされる、請求項５に記載の自動化システム（１）。
【請求項９】
各容器ホルダ（３）は、前記空容器ホルダ検出ユニット（１０）による検出のための識別タグ（２３）を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１０】
前記輸送手段（４）はコンベヤ、レールシステムまたは磁気面である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１１】
前記保管モジュール（６）内の前記複数の容器ホルダ（３）の前記空容器ホルダ（７）は既定幾何学的配置に配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１２】
前記保管モジュール（６）は、前記輸送手段（４）に対して、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空容器ホルダ（７）を位置決めするために、回転可能であり、かつ／または回転可能な部品を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自動化システム（１）。
【請求項１３】
前記保管モジュール（６）は、回転可能なねじコンベヤ（４４）を含み、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空容器ホルダ（７）が前記回転可能なねじコンベヤ（４４）に沿って並べられる、請求項１２に記載の自動化システム（１）。
【請求項１４】
前記保管モジュール（６）は、回転ドラム（３３）を含み、前記回転ドラム（３３）は前記ドラム（３３）の回転軸（３４）に対して同心的に並べられる複数のチューブ（３５）を含み、前記複数の容器ホルダ（３）の前記空容器ホルダ（７）は前記チューブ（３５）内で上下に積み重ねられる、請求項１２に記載の自動化システム（１）。
【請求項１５】
自動化システム（１）において生体試料を含んだ容器（２）を処理する方法であって、前記方法は、
ａ）空容器ホルダ（７）を、複数の空容器ホルダ（７）を含む保管モジュール（６）から輸送手段（４）へ取り出す工程であって、前記保管モジュール（６）は、前記空容器ホルダ（７）を前記輸送手段（４）から前記保管モジュール（６）内に導入するために、または前記空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）から前記輸送手段（４）へと取り出すために、空容器ホルダ移送ユニット（８）を介して前記輸送手段（４）に接続されている、工程と、
ｂ）生体試料を含んだ容器（２）を前記取り出された空容器ホルダ（７）に係合する工程と、
ｃ）生体試料を含んだ前記係合された容器（２）を有する前記容器ホルダ（３）を、前記輸送手段（４）を介してワークセルへ（５）と輸送する工程と、
ｄ）前記ワークセル（５）内で生体試料を含んだ前記容器（２）を処理する工程と、
ｅ）生体試料を含んだ前記容器（２）を前記容器ホルダ（３）から係脱させる工程と、
ｆ）前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上の前記空容器ホルダ（７）を検出する空容器ホルダ検出ユニット（１０）によって、前記空容器ホルダ（７）を検出する工程であって、
前記空容器ホルダ検出ユニット（１０）は、充填済み容器ホルダ（７）と空容器ホルダ（７）とを区別する空容器ホルダ検出器（１１）と、空容器ホルダ（７）の前記空容器ホルダ移送ユニット（８）による前記保管モジュール（６）内への導入または再導入を、前記空容器ホルダ検出器（１１）によって前記輸送手段（４）内または前記輸送手段（４）上の空容器ホルダを検出すると開始するように構成される移送開始器（１２）とを含む、工程と、
ｇ）前記空容器ホルダ（７）を前記保管モジュール（６）内に再導入する工程と
を含む、方法。
【外国語明細書】
2019078769000001.pdf