(57)【要約】  過剰流体を保持するためのオーバーフロー領域を特徴とした試料処理装置、並びに試料処理装置内のチャネルを塞ぐための可搬式密封装置を含む、試料の熱処理の方法及び装置が開示される。
2013533796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料処理装置であって、
第２の側面に取り付けられた第１の側面を備える本体と、前記第１の側面と第２の側面との間に形成される１つ以上の処理アレイとを備え、前記１つ以上の処理アレイの各処理アレイが、
装填構造体と、
長さを備える主導管と、
前記主導管に隣接して分布する複数の処理チャンバであって、前記装填構造体が前記主導管を通じて前記複数の処理チャンバと流体連通状態にある、複数の処理チャンバと、
変形可能なシールと、
少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、
を含む、試料処理装置。
【請求項２】
オーバーフロー領域が、前記装填構造体と前記複数の処理チャンバとの間に位置する、請求項１に記載の試料処理装置。
【請求項３】
前記オーバーフロー領域が、前記主導管に隣接し、前記主導管と流体連通状態にある、少なくとも１つのリザーバを備える、請求項２に記載の試料処理装置。
【請求項４】
前記リザーバが、前記主導管が塞がれたときに前記主導管及び前記処理チャンバから分離されるように構成される、請求項３に記載の試料処理装置。
【請求項５】
前記リザーバが、遠位縁部分であって、前記主導管とリザーバオフセット角を形成する遠位縁部分を備え、前記リザーバオフセット角が少なくとも９０度である、請求項３に記載の試料処理装置。
【請求項６】
前記リザーバオフセット角が少なくとも１２０度である、請求項５に記載の試料処理装置。
【請求項７】
前記オーバーフロー領域が前記主導管の一部分を構成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【請求項８】
前記主導管が中心軸を備え、前記オーバーフロー領域が、前記中心軸から変位した前記主導管の一部分を構成する、請求項７に記載の試料処理装置。
【請求項９】
前記主導管の前記変位した部分が、正弦波形状又は蛇行した経路を含む、請求項８に記載の試料処理装置。
【請求項１０】
前記変形可能なシールが前記本体の第２の側面の変形可能な部分を備え、前記変形可能なシールが前記主導管の実質的に全ての長さに沿って延在する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのリザーバが第１の高さを備え、前記主導管が第２の高さを備え、前記第１の高さが前記第２の高さを超える、請求項３〜６のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【請求項１２】
前記オーバーフロー領域が、前記装填構造体の少なくとも一部分を構成する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【請求項１３】
前記装填構造体が密封チャネル及びリザーバを備える、請求項１２に記載の試料処理装置。
【請求項１４】
前記主導管が前記試料処理装置の第１の側面を超える高さを備え、前記密封チャネルが前記主導管の高さと同一か実質的に類似した高さを備える、請求項１２又は１３に記載の試料処理装置。
【請求項１５】
前記処理アレイが注入ポートを備え、前記オーバーフロー領域が前記注入ポートと前記複数の処理チャンバとの間に位置する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【請求項１６】
試料材料を処理する方法であって、
試料処理装置であって、
第２の側面に取り付けられた第１の側面を備える本体と、
前記第１の側面と前記第２の側面との間に形成される処理アレイであって、装填構造体と、長さ及びオーバーフロー領域を備える主導管と、前記主導管に沿って分布する複数の処理チャンバとを備え、前記主導管が前記装填構造体及び前記複数の処理チャンバと流体連通状態にある処理アレイと、
前記装填構造体と前記複数の処理チャンバとの間に位置する変形可能なシールと、
少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、
を備える、試料処理装置を提供する工程と、
前記主導管を通じて前記処理チャンバのうちの少なくともいくつかへ試料材料を分配する工程と、
前記オーバーフロー領域と近接した前記主導管の第１の部分を塞ぐために、前記変形可能なシールの第１の部分を閉鎖し、前記オーバーフロー領域と前記装填構造体との間の前記主導管の第２の部分を塞ぐために、前記変形可能なシールの第２の部分を閉鎖する工程と、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記変形可能なシールの前記第１及び第２の部分を閉鎖する工程が、前記第１及び第２の部分を連続的に閉鎖する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記変形可能なシールの前記第１及び第２の部分を閉鎖する工程が、前記第１及び第２の部分を不連続的に閉鎖する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記変形可能なシールの前記第１及び第２の部分を閉鎖する工程が、前記オーバーフロー領域を塞がない、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料処理装置の分野に関する。より具体的には、本発明は、試料処理装置、並びに試料処理装置を製造及び使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料処理装置は、生体反応若しくは化学反応又は少量の試薬及び試料での分析の実施に使用され得る。いくつかのマイクロ流体デバイスが、米国特許第６，６２７，１５９  Ｂ１号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）、米国特許第６，８１４，９３５号（Ｈａｒｍｓら）、及び米国特許第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に記載されている。これらの文献に記載されているマイクロ流体デバイスは、処理チャンバ及びそこにエンボス加工された導管のような特徴を持つ第１の層の積層構造体と、典型的に平らで該デバイスの裏面を形成する第２の層とを含んでもよい。典型的に、導管は処理チャンバに流体試料を送達するのに使用される。反応は典型的に処理チャンバにおいて実施される。多くの場合、反応の進行は、蛍光、吸光度などのような光学的手法を用いてこれら同一の処理チャンバにおいて観察される。したがって、第１の層は典型的に透過性材料により作られるため、反応はこの層を通じて光学的に調べることが可能である。マイクロ流体デバイスは、上記に特定された文献中に記載されているように、キャリアの有無に関係なく提供され得る。
【０００３】
処理チャンバは、各装置につき９６又は３８４の群などのアレイ内に存在することが多い。そのようなアレイは、通常、従来のマイクロタイタープレートが利用できる標準フォーマットに一致する。あるいは、処理チャンバは、特殊な用途又はニーズのために選択されたグループ分け及び／又は間隔で存在することができる。熱処理中及びそれ自体は、デバイス内で使用される材料は、例えばＰＣＲのような熱サイクル処理の間、繰り返される温度サイクルに耐えるほど十分頑丈である必要があり得るという論点が存在する。そのようなサイクルは、デバイスの装填装置から漏れる過剰流体（例えば、処理チャンバ内に保持されない流体）の原因となる場合がある。漏れた流体は、実験室環境の汚染及びそれによってバイオ安全議定書に抵触する結果となり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、少なくとも過剰流体の体積である体積を有するオーバーフロー領域を含む試料処理装置を提供する。いくつかの実施形態においては、オーバーフロー領域は、装填構造体と少なくとも１つの処理チャンバとの間に位置するリザーバと、を含む。他の実施形態においては、オーバーフロー領域は、装置が処理をしている間は塞がれない主導管の一部分を含む。更に別の実施形態においては、オーバーフロー領域は、装填チャンバの一部分又は少なくとも過剰流体の体積である体積を収容する他の装填構造体を含む。
【０００５】
１つの実施においては、本発明の試料処理装置は、第２の側面に取り付けられた第１の側面を含む本体と、第１の側面と第２の側面との間に形成された１つ以上の処理アレイとを含む。１つ以上の処理アレイの各処理アレイは、装填構造体と、長さを備える主導管と、主導管に隣接して分布する複数の処理チャンバであって、装填構造体が主導管を通じて複数の処理チャンバと流体連通状態にある、複数の処理チャンバと、変形可能なシールと、少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、を含む。
【０００６】
ある実施形態においては、変形可能なシールは、本体の第２の側面の変形可能な部分を含み、変形可能なシールは、主導管の実質的に全てに沿って延在する。
【０００７】
いくつかの実施形態においては、処理アレイは注入ポートを含み、オーバーフロー領域は注入ポートと複数の処理チャンバとの間に位置する。ある実施形態においては、オーバーフロー領域は、装填構造体と複数の処理チャンバとの間に位置する。いくつかの実施形態においては、オーバーフロー領域は、主導管に隣接し、主導管と流体連通状態にある、少なくとも１つのリザーバを含む。リザーバは、主導管が塞がれたときに主導管と処理チャンバから分離され、縁部分が主導管とリザーバオフセット角を形成する遠位縁部分を含んでもよく、リザーバオフセット角は少なくとも９０度である。ある実施形態においては、リザーバオフセット角は少なくとも１２０度である。
【０００８】
いくつかの実施形態においては、オーバーフロー領域が主導管の一部分を含む。この部分は、主導管の変位部分であってもよく、正弦波形状又は蛇行した経路を含んでもよい。
【０００９】
ある実施形態においては、オーバーフロー領域は、装填構造体の少なくとも一部分を含む。
【００１０】
本開示は、試料材料を処理する方法も提供する。ある実施形態においては、本方法は、第２の側面に取り付けられた第１の側面を含む本体と、第１の側面と前記第２の側面との間に形成される処理アレイであって、装填構造体と、長さを備える主導管と、主導管に沿って分布する複数の処理チャンバと、を備え、主導管が装填構造体及び複数の処理チャンバと流体連通状態にある処理アレイと、装填構造体と複数の処理チャンバとの間に位置する変形可能なシールと、少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、を含む、試料処理装置を提供する工程を含む。本方法は、主導管を通じて処理チャンバのうちの少なくともいくつかへ試料材料を分配する工程と、オーバーフロー領域と近接した主導管の第１の部分を塞ぐために、変形可能なシールの第１の部分を閉鎖し、オーバーフロー領域と装填構造体との間の主導管の第２の部分を塞ぐために、変形可能なシールの第２の部分を閉鎖する工程と、を更に含んでもよい。
【００１１】
ある実施形態においては、変形可能なシールの第１及び第２の部分を閉鎖する工程は、連続的に行われる。他の実施形態においては、変形可能なシールの第１及び第２の部分を閉鎖する工程は、不連続的に行われる。更なる実施形態においては、オーバーフロー領域は塞がれない。
【００１２】
本発明は、試料処理装置において変形可能なシールを密封するための装置も提供する。ある実施形態においては、密封装置は、試料処理装置を保持するのに適合した基部と、動作可能なように基部に接続され、スライドハウジング表面を横切る横断動作のために搭載されたステーキングスライドを含む、スライドハウジングであって、基部及びスライドハウジングが、開口状態及び閉鎖状態を有する細長い本体を画定する、スライドハウジングと、ステーキングスライドに取り付けられた１つ以上の密封構造体であって、密封構造体が基部に面し、ステーキングスライドが閉鎖状態においてスライドハウジングを横断するときに１つ以上の密封構造体の各密封構造体が、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合された、１つ以上の密封構造体と、を含む。いくつかの実施形態においては、スライドハウジングは、基部にヒンジ接続されている。ステーキングスライドは、スライドハウジング内に封入されてもよいし、スライドハウジングの表面上のレール又はガイドを移動してもよい。
【００１３】
ある実施形態においては、密封装置は、試料処理装置及び第１表面を保持するための空洞を有する基部と、動作可能なように基部及び第２表面に接続されたスライドハウジングであって、ステーキングスライドがスライドハウジングの少なくとも一部分を横断するために第２表面上に移動できるように搭載された、スライドハウジングと、ステーキングスライドに取り付けられた１つ以上の密封構造体であって、密封構造体が基部に面し、１つ以上の密封構造体の各密封構造体が、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合された、１つ以上の密封構造体と、を含む。
【００１４】
本発明は、試料処理のためのシステムを更に提供する。ある実施形態においては、このシステムは、第１及び第２主表面を含む試料処理装置であって、試料処理装置が少なくとも１つの変形可能なシールを含む試料処理装置と、試料処理装置を保持するのに適合したフレームであって、フレームの表面の少なくとも一部分にわたって延在するレールを備えるフレームと、レールに沿って横断するよう搭載されたステーキングスライドと、ステーキングスライドに動作可能なように接続された密閉構造体であって、密封構造体は少なくとも１つの変形可能なシールの少なくとも一部分を変形させるのに適合しており、ステーキングスライドがレールを横断するときに第１及び第２の主表面と接触したままである密封構造体と、を含む。
【００１５】
ある実施形態においては、このシステムは、第２の側面に取り付けられた第１の側面を含む本体と、第１の側面と第２の側面との間に形成された１つ以上の処理アレイであって、１つ以上の処理アレイの各処理アレイが、装填構造体と、長さを備える主導管と、主導管に隣接して分布する複数の処理チャンバであって、装填構造体が主導管を通じて複数の処理チャンバと流体連通状態にある、複数の処理チャンバと、変形可能なシールと、少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、を含む、１つ以上の処理アレイと、を備える試料処理装置を含む。このシステムは、試料処理装置内の変形可能なシールを閉じるための密封装置を含んでもよく、密封装置は、試料処理装置を保持するのに適合した基部と、動作可能なように基部に接続され、スライドハウジングの表面に沿った横断動作のために搭載されるステーキングスライドを備えるスライドハウジングであって、基部及びスライドハウジングが、開口状態及び閉鎖状態を有する細長い本体を画定する、スライドハウジングと、ステーキングスライドに取り付けられた１つ以上の密封構造体であって、密封構造体が基部に面し、ステーキングスライドが閉鎖状態においてスライドハウジングを横断するときに１つ以上の密封構造体の各密封構造体が、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合された、１つ以上の密封構造体と、を更に含む。
【００１６】
本発明は更に試料処理装置における変形可能なシールを閉じる方法を提供する。ある実施形態においては、本方法は、第２の側面に取り付けられた第１の側面を備える本体と、第１の側面と第２の側面との間に形成された１つ以上の処理アレイであって、１つ以上の処理アレイの各処理アレイは、装填構造体と、長さを備える主導管と、主導管に沿って分布する複数の処理チャンバであって、装填構造体が、主導管を通じて複数の処理チャンバと流体連通状態にある複数の処理チャンバと、装填構造体と複数の処理チャンバとの間で主導管に沿って位置する変形可能なシールと、を備える１つ以上の処理アレイと、を含む試料処理装置を提供することを含む。本方法は、密封装置における試料処理装置を位置決めすることであって、密封装置が、試料処理装置を保持するのに適した基部と、動作可能なように基部に取り付けられたスライドハウジングであって、ステーキングスライドが、スライドハウジングを横切る動作のために搭載された、スライドハウジングと、ステーキングスライドに付着された１つ以上の密封構造体であって、１つ以上の密封構造体が、基部に位置する試料処理装置と面している、１つ以上の密封構造体と、を含む位置決めと、試料処理装置が基部とブリッジとの間に位置する間ステーキングスライドを伴いスライドハウジングを横断することより基部上に位置する試料処理装置における変形可能なシールの少なくとも一部分を閉鎖することであって、１つ以上の密封構造体が、変形可能なシールを閉じるために本体の第２の側面の少なくとも一部分を変形する閉鎖と、を更に含んでもよい。
【００１７】
本発明に関連して使用されるとき、次の用語は以下の意味を有する。
【００１８】
「変形可能なシール」（及びその変形）は、変形可能なシールが沿って位置している導管を永久的に塞ぐために機械的な圧力下（道具の有無に関わらず）で変形可能であるシールを意味する。
【００１９】
「過剰体積」は、処理の前に装置の中へ充填されたないしは別の方法で取り入れられた流体の体積と、主導管及び／又は導管が変形可能に密封された後の処理チャンバ（及びフィーダ導管）内の流体の体積との差をなす体積を意味する。
【００２０】
「熱処理」（及びその変形）は、所望される反応を得るために、試料材料の温度を制御すること（例えば、維持、上昇、又は下降）を意味する。熱処理の一形態として、「熱サイクル」（及びその変形）は、所望される反応を得るために、２つ以上の設定温度間の試料材料の温度を逐次変えることを意味する。熱サイクルは、例えば、高温と低温との間のサイクル、低温、高温、及び中間温度間のサイクルなどを含み得る。
【００２１】
「含む」なる用語及びその変化形は、これらの用語が説明文及び特許請求の範囲において用いられている場合に限定的な意味を有するものではない。
【００２２】
「好ましい」及び「好ましくは」なる語は、特定の状況下で特定の効果をもたらし得る本発明の実施形態のことを指して言う。しかしながら、同じ、又は他の状況下において他の実施形態が好ましい場合もある。更に、１以上の好ましい実施形態の引用は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、他の実施形態を本発明の範囲から除外することを目的とするものではない。
【００２３】
本明細書で使用するところの「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１以上の」は、互換可能に使用される。したがって、例えば、「１つの」フィーダ導管を備える処理アレイは１つ以上のフィーダ導管を含む処理装置という意味での解釈が可能である。
【００２４】
また、本明細書における端点による数の範囲の記載には、その範囲に含まれる全ての数が含まれる（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５、などが含まれる）。
【００２５】
本発明の上記の「課題を解決するための手段」は、本発明が開示する各実施形態又はあらゆる実施例を説明することを意図したものではない。以下の説明は、実例となる実施形態をより詳細に例示するものである。本明細書にわたるいくつかの箇所で、実施例の一覧を通してガイダンスを提供するが、実施例は様々な組み合わせにおいて使用できる。それぞれの場合において記載される一覧はあくまで代表的な群として与えられるものであって、排他的な羅列として解釈されるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明は図面を参照して更に説明されるが、対応する参照記号は複数の図面を通して対応する部分を示す。
【図１】本発明の一実施形態による試料処理装置の斜視図。
【図２】図１の試料処理装置上の１つの処理アレイの一部分の拡大図。
【図３】本発明の一実施形態による試料処理装置の処理アレイの斜視図。
【図４】図３の処理アレイの断面図。
【図５ａ】本発明の一実施形態による１つの処理アレイの一部分の拡大図。
【図５ｂ】密封前のある時点における、図５ａの処理アレイ内に分配された試料の拡大図。
【図５ｃ】密封後のある時点における、図５ａの処理アレイ内に分配された流体試料の拡大図。
【図６】本発明の一実施形態による処理アレイの拡大図。
【図７】本発明の一実施形態による処理アレイの拡大図。
【図８】図７の試料処理装置の一部分の断面図。
【図９】図８の試料処理装置の一部分の断面図。
【図１０】図８の試料処理装置の主導管の断面図。処理チャンバを分離するために主導管の変形が行われた後。
【図１１】本発明の一実施形態による試料処理装置及びキャリアを含むアセンブリの分解斜視図。
【図１２】本発明による別の試料処理装置及びキャリアアセンブリの分解斜視図。
【図１３】本発明に関連して使用され得る１つの密封装置の概要図。
【図１４】図１３の装置の斜視図。
【図１５ａ】試料処理装置を収容する前の本発明の別の実施形態による密封装置の斜視図。
【図１５ｂ】図１５ａの密封装置の別の斜視図。
【図１６】図１５ａ及び図１５ｂの密封装置の別の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の代表的な実施形態に関する以下の説明において、本明細書の一部を形成する添付図面の図を参照してもよく、本発明が実施され得る特定の代表的な実施形態が実例として示されている。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が利用されてもよく、また構造的変更が行われてもよいことが理解されるであろう。
【００２８】
いくつかの実施形態において、本発明は例えば、ＰＣＲ増幅、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、自立型配列複製法、酵素反応速度法、均質リガンド結合アッセイ、並びにその他の化学的、生化学的又は正確な及び／若しくは急速な熱変動を必要とし得るその他の反応など、所望される反応を得るために、複数の処理チャンバ内で液体試料材料（又は液体に同伴する試料材料）の処理に用い得る試料処理装置を提供する。より詳しくは、本発明は、１つ以上の処理アレイであって、そのそれぞれが、装填チャンバと、複数の処理チャンバと、オーバーフロー領域と、処理チャンバを装填チャンバと流体連通状態にする主導管と、を含む、処理アレイを含む試料処理装置を提供する。
【００２９】
本開示の原理に従って製造された試料処理装置の一実施形態は、図１及び２に図示されており、図１は１つの試料処理装置１０の斜視図であり、図２は試料処理装置の一部分の拡大平面図である。試料処理装置１０は、少なくとも１つ、好ましくは複数の処理アレイ２０を含む。図示されている処理アレイ２０のそれぞれは、試料処理装置１０の隣接する第１末端部１２から第２末端部１４に向かって延在する。
【００３０】
処理アレイ２０は、試料処理装置１０上でその配列が実質的に平行であるように図示されている。本配列は好適であり得るが、装置１０の第１末端部１２と第２末端部１４との間のその実質的な整列をもたらす処理アレイ２０の任意の配列が代わりに利用され得ると理解される。例えば、試料処理装置は、実質的に連続している処理アレイの１つ以上の列を備えてもよい。そのような一実施形態において、第１列目は、実質的に平行な処理アレイの第２列目の装填構造体に隣接する地点へ延在する処理アレイを含んでもよい。したがって、第２列目は、処理アレイの第３列目の装填構造体などに隣接する地点へ延在する処理アレイを含んでもよい。
【００３１】
処理アレイ２０は、更に詳しく以下に述べるように、処理アレイの主導管４０が同時に閉まる場合、有利に整列し得る。処理アレイ２０は、試料材料が、装置１０の第１末端部１２に隣接する回転軸まわりの回転によって試料処理装置全体に分配される場合も、整列し得る。そのように回転されると、第１末端部１２に隣接して位置するいかなる試料材料も回転中に引き起こされる遠心力により第２末端部１４に向かって運ばれる。
【００３２】
処理アレイ２０のそれぞれは、少なくとも１つの主導管４０と、各主導管４０に沿って位置する複数の処理チャンバ５０を含む。処理アレイ２０は、主導管４０を通じて処理チャンバ５０への試料材料の送達を容易にするために主導管４０と流体連通状態にある装填構造体３０も含む。図１に示されるように、処理アレイのそれぞれは、１つのみの装填構造体３０及び１つのみの主導管４０を含むが、他のマルチ装填構造体／導管の実施も考えられる。
【００３３】
装填構造体３０は、試料材料を受容するために外部装置（例えば、ピペット、中空のシリンジ、又はその他の流体送達装置）と嵌合するよう設計されてもよい。装填構造体３０自体が体積を画定してもよく、又は特定の体積を画定しなくてもよく、その代わりに、試料材料が導入される位置であってもよい。例えば、装填構造体は、ポートの形で提供される場合があり、そこを通じてピペット又は針が挿入される。一実施形態においては、装填構造体は、例えばピペット、シリンジ、針などを受容するように構成された主導管に沿った指定された位置などであり得る。
【００３４】
処理チャンバ５０は、フィーダ導管４２を通じて主導管４０と流体連通状態にある。結果として、処理アレイ２０それぞれの装填構造体３０は、装填構造体３０に通じる主導管４０に沿って位置する処理チャンバ５０それぞれと流体連通状態にある。
【００３５】
装填構造体３０が装填チャンバの形で提供される場合、装填構造体３０は、試料材料を装填構造体３０に受容するために注入ポート３２を含んでもよい。試料材料は、例えばピペットが挙げられるがこれに限定されない任意の適した技術及び／又は装置によって、注入ポート３２へ送達され得る。試料材料を試料処理装置１０の装填構造体３０へ充填するために、ピペットは、手で操作されてもよいし、又は自動化試料送達システムの一部であってもよい。
【００３６】
図１に図示される装填構造体３０それぞれは、装填構造体３０に伴う通気ポート３４も含む。注入ポート３２及び通気ポート３４は、図１及び図２に図示されるとおり、Ｕ字型装填チャンバの脚部の両端に好ましく位置することができる。Ｕ字型装填チャンバの脚部の両端に注入ポート３２及び通気ポート３４の位置決めすることは、装填構造体３０の充填中に空気を逃がすことを可能にすることによって装填構造体３０の充填を補助し得る。
【００３７】
しかし当然のことながら、装填構造体３０の注入ポート及び通気ポートは任意である。いくつかの実施形態において、装填構造体は、予め形成された注入ポート又は通気ポートなしで提供されてもよい。そのような装置では、試料材料は、例えば、シリンジなどでチャンバに穴を開けることによって装填構造体へ導入されることができる。チャンバを充填するために、シリンジ又は別のデバイスを使用して、装填構造体に１箇所穴を開けてから装填構造体に２箇所目の穴を開けることが望ましい場合がある。その結果、第１開口部は、試料材料を充填している間、装填構造体内の空気（又は任意のその他の気体）を逃がすことを可能にするための通気ポートとしての役割をすることができる。
【００３８】
本発明の処理装置１０の処理アレイ２０それぞれは、通気されなくてもよい。本発明に関連して使用されるとき、「通気孔のない」処理アレイは、処理アレイの体積に通じる唯一のポートが処理アレイの装填チャンバに位置する処理アレイである。換言すれば、通気孔のない処理アレイ内の処理チャンバに到達するために、試料材料は、装填構造体を通して送達されなければならない。同様に、試料材料で充填される前に処理アレイ内にあるいかなる空気又はその他の流体も、装填構造体を通して処理アレイから逃がさなければならない。対照的に、通気孔のある処理アレイは、装填構造体の外側に少なくとも１つの開口部又はチャネルを含む。その開口部は、処理アレイ内で試料材料が分配される間、充填前に処理アレイ内にあるいかなる空気又はその他の流体も逃がすことを可能にする。
【００３９】
装填構造体に隣接して位置する回転軸まわりに試料処理装置を回転させることによる試料材料分配方法は、米国特許第６，６２７，１５９号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に記載されている。１つの適した方法は、遠心分離による分配を含む。本発明の試料処理装置の主導管を通じて試料材料を処理チャンバへ送達するのに使用される正確な方法に関わらず、実質的に全ての処理チャンバ、主導管、及びフィーダ導管が試料材料で充填されることが望ましい場合がある。
【００４０】
図１に図示される処理アレイ２０は、主導管４０それぞれの両側に位置する処理チャンバ５０とともに配列される。処理チャンバ５０は、フィーダ導管４２を通じて主導管４０と流体連通状態にある。処理チャンバ５０はほぼ円形であり、フィーダ導管４２は接線に沿って処理チャンバ５０に入る。そのような配向は、処理チャンバ５０の充填を容易にし得るが、他の形状及び配向が考えられ、当業者には知られるであろう。
【００４１】
フィーダ導管４２は、好ましくは、フィーダ導管４２と主導管４０との間に形成される夾角であるフィーダ導管角度を形成するために主導管４０から離れる角度となる。フィーダ導管角度は、９０度未満、又は４５度以下であり得る。フィーダ導管４２によって形成されたフィーダ導管角度は、異なる処理チャンバ５０間で均一であってもよいし、異なっていてもよい。別の方法においては、フィーダ導管角度は、主導管４０それぞれの異なる側の間で異なっていてよい。例えば、主導管４０それぞれの片側のフィーダ導管角度は、ある値であり得、一方で、主導管の反対側のフィーダ導管角度は異なる値であり得る。装填構造体の構造と同様に、更なるフィーダ導管及び処理チャンバの配列は、例えば、米国特許第６，６２７，１５９号及び同第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に記載されている。
【００４２】
試料処理装置は、処理アレイそれぞれの内に位置するオーバーフロー領域を更に含む。オーバーフロー領域は、装填構造体の少なくとも一部分と処理チャンバとの間に保持領域（すなわち、リザーバ）を形成するいかなる形状及び／又は経路であってもよい。このリザーバ及び／又は保持領域は、試料処理装置の過剰体積（すなわち、主導管が塞がれた後に、導入された流体の体積から処理チャンバ及びフィーダ導管内に収容された体積を引いたもの）の少なくとも一部分を保持することができる。したがって、オーバーフロー領域は、処理チャンバ及びフィーダ導管の少なくとも一部分の容量を超える流体試料の一部分を保持する容量を有する。オーバーフロー領域は、例えば、装填構造体内、主導管に隣接して、又は装填構造体と処理チャンバとの間にあり得る。いくつかの実施形態においては、リザーバ又は保持領域の少なくとも一部分は、主導管の軸から変位されている。主導管が密封されると、過剰体積は処理チャンバから分離される。オーバーフロー領域の寸法及び位置は、とりわけ試料処理用途（例えば、使用される試料材料の量）、及び試料処理装置上の利用可能な実在面積により異なるであろう。
【００４３】
オーバーフロー領域を含む処理アレイの一実施形態が、図３及び図４に図示されている。そのような実施形態においては、オーバーフロー領域は、装填構造体６０の一部分を含む。装填構造体６０は、例えば、装填構造体６０の一部分が主導管４０の軸６２から変位されているという点において、腎臓のような形状を備える。装填構造体６０のこのオーバーフロー領域６４の体積は、少なくとも過剰体積（すなわち、処理の前に装置の中へ充填されたないしは別の方法で取り入れられた流体の体積と主導管及び／又は導管が変形可能に密封された後の処理チャンバ（及びフィーダ導管）内の流体の体積との間の差異を含む体積）であり、過剰体積を超える可能性がある。図示されていないが、他の形状及び配列も考えられる。
【００４４】
図３及び図４に図示されるように、装填構造体６０は、主導管４０と実質的に類似の高さ６８及び幅７０を有する密封チャネル６６を含む。このチャネル６６は、主導管４０の軸６２に沿って延在する。そのような構造は、オーバーフロー領域６４内の流体からの注入ポート３２の分離を補助することができ、以下に記載されるように、密封チャネル６６が密封装置によって塞がれることを確実にすることができる。図示される実施形態においては、装填構造体６０のオーバーフロー領域６４は、密封チャネル６６の高さ６８を超える高さ７２を含む。他の実施形態においては、そのような構造は、オーバーフロー領域６４がより大きな断面積を包含することを必要とする可能性があるが、オーバーフロー領域６４の高さ７２及び密封チャネル６６は実質的に等しくあり得るということが考えられる。
【００４５】
図５ａ〜ｃに図示される別の実施形態において、オーバーフロー領域８０は、装填構造体３０と複数の処理チャンバ５０との間に位置する。オーバーフロー領域８０は、密封前に主導管４０と流体連通状態にあるリザーバを含む。主導管４０は、リザーバが、主導管４０と実質的に類似の高さ及び幅を有する密封部分（すなわち、チャネル）を含むという点において、本質的にリザーバを通して延在し得る。この部分／チャネルは、主導管４０の軸６２に沿って延在する。
【００４６】
初期充填の間に流体が処理チャンバへ流れることを補助するために、リザーバ８０の遠位縁部分８２は、主導管４０からある角度にオフセットされてもよく、リザーバオフセット角８４は、縁部分８２と主導管４０との間に形成される。リザーバオフセット角８４は、少なくとも９０度、あるいは少なくとも１２０度であり得る。
【００４７】
図５ｂ及び５ｃは、試料処理の異なる段階におけるオーバーフローリザーバ８０を含む装置内の流体の過剰体積の潜在的位置を図示する。図５ｂは、試料材料が分配された後の過剰流体８６の液位を明示する。図示されるように、主導管４０、フィーダ導管４２、及び処理チャンバ５０は、流体試料材料を含む。以下に更に記載される方法に従って主導管４０が密封されると、流体はオーバーフロー領域８０に押し戻される。図５ｃにおける閉鎖された変形可能なシール８８によって図示されるように、ひとたび主導管が密封される（すなわち、塞がれる）と、過剰流体８６はオーバーフロー領域８０内に実質的に保持される。
【００４８】
オーバーフロー領域は、密封前に、主導管と流体連通状態にある１つ以上の離れたオーバーフロー部分を含み得る。図６に図示されるように、オーバーフロー領域は、主導管４０の両側に配置される２つのオフセット部分９０及び９２を含む。いくつかの実施形態においては、オーバーフロー領域が、主導管の同じ側に配置される１つ以上の部分も含むことも考えられる。
【００４９】
別の実施形態において、オーバーフロー領域は、主導管の少なくとも１つの変位経路９４（すなわち、変位部分）を含む。変位経路９４は、少なくとも一度、主導管４０の軸６２と交差する。図７に図示されるように、変位経路９４は、正弦波形状ないしは別の方法で蛇行した形状を含み、処理チャンバと装填構造体との間で二度、主導管４０の軸６２と交差する。オーバーフロー領域内の選択された位置で主導管４０を塞ぐと、軸６２に隣接する変位経路９４内の流体の分離が可能になる。したがって、軸６２に隣接する変位経路９４の容積容量は、少なくとも過剰体積であり得、また過剰体積を超える可能性がある。
【００５０】
ここでは図示されていないいくつかの実施形態においては、オーバーフロー領域は、装填構造体と装填構造体に一番近い処理チャンバ（他の方法で試料処理の間、直線状だが密封されて（すなわち、塞がれて）いない処理チャンバ）との間の主導管の一部分を含む。代わりに、この未封部分の近位及び遠位の主導管部分の密封が、未封部分内の過剰流体を分離及び保持するように作用する。主導管のこの未封部分内に保持される体積は、少なくとも過剰体積であり得、あるいは試料処理装置の過剰体積を超える可能性がある。
【００５１】
過剰流体が、装填構造体、主導管、及びリザーバの様々な組み合わせで分配されることが更に考えられる。換言すれば、オーバーフロー領域は、上記の２つ以上の実施形態を含み得る。例えば、オーバーフロー領域は、装填構造体の一部分及び主導管に隣接するリザーバの両方を備え得る。そのような実施形態においては、装填構造体の一部分内に含まれる体積及びリザーバの体積は、少なくとも過剰体積になる。
【００５２】
図８〜１０を参照すると、処理チャンバ５０は試薬５６を含み得る。本発明の装置１０における処理チャンバ５０の少なくともいくつか、好ましくは全てにおいて、任意の試料材料が分配される前に、少なくとも１つの試薬が含まれることが好ましい場合がある。試薬は、処理チャンバ５０内に固定され得る。試薬５６は任意であり、すなわち、本発明の試料処理装置１０は、処理チャンバ５０内に任意の試薬を含んでもよいし含まなくてもよい。別の変異においては、処理アレイ内の処理チャンバ５０のいくつかが試薬５６を含み、それ以外は含まなくてもよい。更に別の変異においては、異なる処理チャンバ５０は異なる試薬を含み得る。図示されていないが、オーバーフロー領域が試薬を含み得ることが更に考えられる。オーバーフロー領域が少なくとも２つのオーバーフロー部分を含む実施形態においては、各オーバーフロー部分が試薬を含んでもよく、又はいくつかのオーバーフロー部分が試薬を含み、それ以外は含まなくてもよい。
【００５３】
導管、オーバーフロー領域、及び処理チャンバを形成する全ての構造体が、第１の側面１６で提供され得る一方で、第２の側面１８はほぼ平らなシートの形態で提供される。そのような装置においては、導管、オーバーフロー領域、及び処理チャンバの高さは、ほぼ平らな第２の側面１８上で測定されることができる。
【００５４】
図８及び９に図示される試料処理装置１０の他の特徴は、第１の側面１６及び第２の側面１８であり、それらの間に処理チャンバ５０の体積５２が形成される。処理チャンバ５０に加えて、主導管４０及びフィーダ導管４２も第１の側面１６と第２の側面１８との間に形成される。図示されていないが、装填構造体、例えば装填チャンバも、試料処理装置１０の第１の側面１６と第２の側面１８との間に形成される。
【００５５】
処理チャンバ５０も体積５２を画定する。本発明における試料処理装置においては、処理チャンバの体積５２は約５マイクロリットル以下、あるいは約２マイクロリットル以下、更に別の方法では、約１マイクロリットル以下であり得る。試料処理装置に微容量処理チャンバを提供することは、装置を充填するために必要とされる試料材料の量の減少、また試料材料の熱質量の減少及びオーバーフロー領域の寸法の減少などによって熱サイクル時間を減少させるために有利であり得る。
【００５６】
装置１０の主要な側面である１６及び１８は、いかなる適した材料（複数可）で製造されてもよい。適した材料の例としては、高分子材料（例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンなど）、金属（例えば、金属箔）などが挙げられる。一実施形態においては、装置の一側面で装填構造体、主導管、フィーダ導管、及び処理チャンバなどの処理アレイの全ての特徴を提供し、反対側はほぼ平らなシート状の構成で提供されることが好ましい場合がある。例えば、全ての特徴が、かたどられ、真空成形され、ないしは別の方法で加工されたポリマーシートの第１の側面１６において提供されて、処理アレイの特徴を形成することができる。次いで、第２の側面１８が、第１の側面に取り付けられた、例えば金属箔のシート、高分子材料、多層複合物などとして提供されて、処理アレイの特徴の形成を完成させることができる。装置の側面のために選択された適した材料は、優れた遮水特性を示し得る。
【００５７】
試料処理装置１０の片側に全ての特徴を位置づけることによって、２つの側面を取り付ける前に２つの側面を整列させる必要性を排除することができる。更に、試料処理装置１０に平らな側面を提供することは、例えば熱ブロック（いくつかの熱サイクル機器で使用されるものなど）との緊密な接触を促進させ得る。加えて、試料処理装置の片側に全ての特徴を提供することよって、同じ処理チャンバ体積で減少された熱質量が達成され得る。更に、処理チャンバそれぞれに関して別個の領域を選択的に圧縮する能力は、構造体が片側にのみ見られる装置において強化され得る。しかしながら、別の方法として、特徴は、本発明に従って試料処理装置の両側１６及び１８において形成され得るということが理解されるであろう。
【００５８】
第１の側面１６及び第２の側面１８のうちの少なくとも１つは、選択された波長の電磁エネルギーを実質的に伝達する材料（複数可）で作られ得る。例えば、適した材料は、処理チャンバ５０内の蛍光又は色彩変化の視覚又は機械モニタリングを可能にする。
【００５９】
第１の側面１６及び第２の側面１８のうちの少なくとも１つは、例えば金属箔のような金属層を含んでもよい。金属箔として提供された場合、金属による試料材料の汚染を防ぐために、側面は、装填構造体３０、主導管４０、フィーダ導管４２及び／又は処理チャンバ５０の内側に面する表面上に不活性化層を含んでもよい。
【００６０】
別個の不活性化層の別の方法として、第１の側面１６を第２の側面１８に取り付けるために使用される接着層１９は、試料材料と第２の側面１８の任意の金属層との間の接触を防ぐために不活性化層としての役割を果たし得る。接着剤は、それが適合し得るという点でも有益であり得る。そうである場合、接着剤は、２つの側面のどちらかに存在するでこぼこした表面又は粗面の充填及び／又は密封により、閉塞を強化することができる。
【００６１】
図１及び８に図示される試料処理装置の実例となる実施形態においては、第１の側面１６は、装填構造体３０、主導管４０、フィーダ導管４２、及び処理チャンバ５０のような構造体を提供するために形成された高分子フィルム（例えば、ポリプロピレン）で製造され得る。第２の側面１８は、金属箔、例えばアルミニウム又はその他の金属箔で製造され得る。金属箔は、以下で更に詳しく述べるように、変形可能であってよい。
【００６２】
第１の側面１６及び第２の側面１８は、任意の適した技術、例えば、溶解接着、接着剤、溶解接着と接着剤との組み合わせなどによって互いに取り付けられ得る。選択されたいかなる技術も、例えば、試料材料分配中に引き起こされる力、試料材料の熱処理中に引き起こされる力など、処理チャンバ５０内にある任意の試料材料の処理中に生じる力に耐えることが可能であるべきである。これらの力は、例えば、処理が熱サイクルなどを伴う場合、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応及び類似の処理において大きい可能性がある。試料処理装置と関連して使用される任意の接着剤が低蛍光性を示し、試料処理装置と関連して使用される処理及び材料と適合することも好ましい可能性がある。
【００６３】
特に有用な接着剤は、感圧性を示す。そのような接着剤は、試料処理装置の大量生産により適し得る、というのは、それらが、溶解接着に使用される高温接着処理を通常伴わず、またそれらが、液体接着剤、溶剤結合、超音波結合などの使用に固有の取り扱い上の問題を呈しないためである。多種多様な感圧接着剤、並びにそれらの識別及び分類方法は、例えば、米国特許第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）及び米国特許第６，７３０，３９７号（Ｍｅｌａｎｃｏｎら）に見出すことができる。
【００６４】
本開示の試料処理装置の別の特徴は、主導管の閉鎖、処理チャンバ５０の分離、又は主導管の閉鎖及び処理チャンバの分離の両方を達成するために使用され得る変形可能なシールである。本発明に関連して使用される変形可能なシールは、様々な位置及び／又は試料処理装置内に組み込まれている構造体において提供され得る。
【００６５】
図１に関しては、例えば、変形可能なシールは、装填構造体３０と各処理アレイ２０の複数の処理チャンバ５０との間の主導管４０内に位置し得る。この構成では、変形可能なシールは、主導管４０の実質的に全体の長さ、主導管４０の全体の長さにわたって延在してもよく、あるいは選択された領域に限定されてもよい。図５ａ〜ｃに示される実施形態に関しては、別の例として、変形可能なシールは、オーバーフロー領域８０の終わりまでを含む、主導管４０の全体の長さにわたって延在してもよい。一実施形態においては（図示されていない）、変形可能なシールは、処理チャンバとオーバーフロー領域との間、並びにオーバーフロー領域と装填構造体との間に位置する。図３及び４に図示される実施形態のように、変形可能なシールは、装填構造体６０の密封チャネル６６を含む、主導管４０の少なくとも実質的に全体の長さに延在し得る。
【００６６】
図８を再度参照すると、変形可能なシールの閉鎖は、主導管４０及び／又はフィーダ導管４２を塞ぐために側面１６及び側面１８の一方又は両方の一部の塑性変形を伴ってもよい。例えば、感圧接着剤１９が、試料処理装置の第１の側面１６及び第２の側面１８を合わせて取り付けるために使用される場合、その同じ感圧接着剤は、図１０に示されるように、変形した第１の側面１６及び第２の側面１８を一緒に接着することによって主導管４０及び／又はフィーダ導管４２の閉塞の維持を助けることができる。加えて、接着剤１９におけるいかなる適合性も、主導管４０及び／又はフィーダ導管４２をより完全に充填及び塞ぐために適合及び／又は変形させることを可能にし得る。
【００６７】
その変形が、所望される分離を提供するのに十分なだけ、導管又は他の流体経路を通じた流動、移行、又は拡散を制限することのみが必要とされ得る。
【００６８】
更に、主導管４０の閉塞は、主導管の実質的に全ての長さにわたって連続的であってもよく、又は主導管の長さに沿って分離した部分若しくは位置にわたって達成されてもよい。また、変形可能なシールの閉鎖は、フィーダ導管単独の閉塞、及び／又はフィーダ導管／主導管接合点の閉塞（主導管の長さの一部分若しくは全ての閉塞の代わりに、又はそれに加えて）により達成されてもよい。
【００６９】
図８〜１０を再度参照すると、処理チャンバ５０を分離するための変形可能なシールの一実施形態が図示されている。変形可能なシールは、図１０に図示されるように、主導管４０内へ延在するように変形されることができる変形可能な第２の側面１８の形態で提供される。
【００７０】
第１の側面１６を第２の側面１８へ取り付けるための接着剤の使用は、主導管４０内で２つの側面を一緒に接着することによって、変形可能なシールの閉鎖又は閉塞を強化し得る。そのような実施形態においては、感圧接着剤が接着剤１９として特に有用であり得るが、ホットメルト接着剤を活性化させるのに十分な熱エネルギーの適用により主導管４０の変形が達成される場合、ホットメルト接着剤が代わりに使用されてもよい。
【００７１】
処理チャンバ５０に試料材料を分配した後に処理アレイ２０が閉じられる１つの方法においては、主導管４０の一部分のみ、あるいは、主導管４０の全体の長さに沿って変形可能なシールを閉じることが必要であり得る。主導管４０の一部分のみを変形する場合、装填構造体３０と処理チャンバ５０との間に位置する主導管４０の部分を変形することが好ましい可能性がある。
【００７２】
導管４０の実質的に全ての長さに沿って側面１６及び１８を合わせて押し付ける力による主導管４０の密封は、主導管４０内にあるいかなる流体もオーバーフロー領域へ戻し、効果的に過剰流体から注入ポートを分離するという利点を提供し得る。
【００７３】
例えば図１に図示されるように、試料処理装置は単独で処理されてもよい。試料処理装置は代わりにキャリアに搭載されてもよい。そのような組立品は、図１１の試料処理装置１１０及びキャリア１２０の分解斜視図に図示される。
【００７４】
キャリア１２０は、好ましくは２つの主表面１２２及び１２４を含む。主表面１２２は試料処理装置１１０に面しておらず、表面１２４は試料処理装置１１０に面している。キャリア１２０には、好ましくは、試料処理装置１３０の処理チャンバ１３６と整列し得る貫通孔１２６も形成されている。空隙１２６は、処理チャンバ１３６への及び／又は処理チャンバ１３６からの光（紫外線、可視光線、赤外線、及びそれらの組み合わせ）の透過を可能にし得る。図１２に見られるように、キャリア１２０は、本明細書で特定された多数の文献において述べられているように、圧縮力を試料処理装置１１０へ移動させるよう設計された構造体１３８を含んでもよい。キャリアの更なる構成要素及び構成もまた、前述の文献、特に米国特許第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に見出すことができる。
【００７５】
図１３及び１４は、本発明の試料処理装置における処理チャンバを分離するために使用され得る、１つの装置の様々な態様を図示しており、主導管及び／又は装填構造体を塞ぐことによって分離が達成される。
【００７６】
図１３は、本発明の試料処理装置に関連して使用され得る１つの密封装置２２０の概要図である。密封装置２２０は、土台２２４内に装填された試料処理装置２１０とともに図示される。図示される密封装置２２０は、土台２２４に装填された試料処理装置２１０の処理アレイを密封又は塞ぐために使用できる。密封装置２２０のようなデバイスは、様々な実施形態において上述のように試料処理装置の一部分を変形させることにより密封される又は塞がれることが可能である平行な主導管一式を含む試料処理装置で特に有用であり得る。
【００７７】
密封装置２２０は、基部２２１と、矢印２２５の方向へ基部２２１の一部分を横断するブリッジ２２２とを含む。図示される実施形態においては、ブリッジ２２２は、土台２２４内の試料処理装置を圧縮することにより処理アレイの一部分を密封又は塞ぐように設計された一連のローラー２２３を含む。
【００７８】
土台２２４は、様々な金属を材料として作られてもよいが、土台２２４が、試料処理装置にいくらかの支持を提供し、かつブリッジ２２２が試料処理装置２２０を横切って横断するときに引き起こされる力に反応していくらかの圧縮性も提供できる、弾力的又はエラストマー材の層（複数可）を含むことが好ましい可能性がある。
【００７９】
試料処理装置２１０の上面が土台２２４の残部とほぼ同一平面上にあるように、土台２２４は、試料処理装置２１０が中に設置される空洞２２６を含む。上述のように、試料処理装置２１０がキャリアを含む場合、空洞２２６は比較的単純な形状であってよい。そのような状況においては、キャリアは、好ましくは、主導管それぞれの下に位置し、かつローラー２２３が試料処理装置２１０を横断するときに主導管を支持する、主導管支持レールを含んでもよい。キャリアが存在しない場合、又は使用されるキャリアが主導管のための支持レールを含まない場合、成形された土台２２４は、ローラー２２３により圧縮される試料処理装置の一部分に支持レールを含むことができる。
【００８０】
別の実施においては、土台２２４は、剛体面及び複数の開口部を含んでもよい。開口部は、試料処理装置２１０上の処理チャンバの位置に対応し得る。剛体面は、フィーダ導管の少なくとも一部分に対応する開口部を更に含んでもよい。複数の対応する開口部の上に処理チャンバ（及び任意にフィーダ導管）を配置するために、別の土台は、一連の整列構造体を更に含んでもよい。試料処理装置２１０は、変形可能な側面が露出し処理アレイを形成する構造体が剛体面に面するように土台に設置されることができる。
【００８１】
試料処理装置２１０における主導管の密封は、ブリッジ２２２が試料処理装置２１０を矢印２２５の方向に横切って横断することにより達成される。ブリッジ２２２が移動すると、ローラー２２３は、試料処理装置２１０の表面全体にわたって回転して、試料処理装置２１０の主導管を密封させる。密封装置２２０は一連のローラー２２３を含んでいるように図示されているが、ローラーが、ピン、ワイヤー、スタイラス、ブレードなどのその他の構造部材により置き換えられるということ、また試料処理装置２１０を回転して横切るよりもむしろ、滑り運動で試料処理装置２１０が横切るように引かれるということが理解されるであろう。ブリッジが試料処理装置の表面を横切って動くとき、ブリッジは、少なくとも１つの主導管の位置に酷似する少なくとも１つのスタイラスを含んでもよい。
【００８２】
複数の開口部を有する土台２２４を含む密封装置の実施形態においては、試料処理装置２１０の主導管の密封は、試料処理装置への効果は著しく異なるが、同じような方法で達成され得る。密封構造体（好ましくはローラー）が試料処理装置を横切って引かれると、処理アレイは圧縮、ないしは別の方法で土台２２４の剛体面に対して押し付けられる。この圧縮力は、主導管、及び土台２２４に面している試料処理装置の側面から突出しているその他の任意の構造体を、破砕ないしは別の方法で完全に変形させるのに十分であり得る。しかしながら、複数の処理チャンバ（及び任意にフィーダ導管部分）は、複数の開口部に押し込まれ、それ故に密封構造体の圧縮力により作用されない場合がある。
【００８３】
ローラー２２３（又は他の密封構造体）が、様々な方法によってブリッジ２２２内に搭載されてもよい。例えば、ローラー２２３は、基部２１０に対してその高さが固定されるように、ブリッジ内に固定して搭載されてもよい。あるいは、ローラー２２３の高さが、密封中に引き起こされる力に対応して変化可能なように、ローラー２２３の１つ以上が停止装置に搭載されてもよい。停止されると、試料処理装置２１０における主導管それぞれの密封に関与するローラーの一部は、個々に停止することができ、その結果、ローラーの各部分はローラーの他の部分から独立して動くことができる。ローラー２２３の個々に停止される部分の代わりとして、図１３に図示される各ローラー２２３が、所望される密封能力を提供する表面上に形成される構造体を伴う一片の円筒形ユニットとして提供されることが好まれる場合がある。
【００８４】
例えば、ピン、ブレードなど、ローラー又はその他の密封構造体は、密封される試料処理装置の構造により様々な材料で製造されてもよい。例えば、密封構造体は、エラストマーコーティングされたローラー又はその他の構造体で作られてよく、それらは摩擦を減少させるために低い表面エネルギー材料でコーティングされてよく、それらは全体的に剛性材料（例えば、金属、剛性ポリマーなど）で作られてよい。更に、（複数のスタイラスなど）複数の密封構造体が使われる場合は、異なる密封構造体は、剛性材料、弾力性材料、剛性及び弾力性部分を含むものなど、様々な材料で作られてよい。密封装置２２０の更なる構成要素及び構造もまた、前述の文献、特に米国特許第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に見出すことができる。
【００８５】
図１５ａ、図１５ｂ、及び図１６は、変形可能なシールを閉じるために用いる更なる装置を図示する。密封装置３００は、基部３１０と、動作可能なように第１末端部３１２に隣接する基部３１０に接続されるスライドハウジング３２０と、を含む。図１５ａ及び１５ｂに図示されるような１つの態様においては、スライドハウジングは基部３１０にヒンジ接続されており、密封装置が試料処理装置３４０の簡易化された利用のために即座に開閉されることが可能である。図１５ａ及び１５ｂでは、開放位置における密封装置３００が図示される。所望により、密封装置３００は、試料処理の間、スライドハウジング３２０を基部３１０に対して固定するために、第２末端部３１４に隣接するロック機構３１８を含んでもよい。そのようなロック機構は、スライドハウジング３２０及び基部３１０に噛合機構を含んでもよく、又は装置の開放を防ぐために密封装置の周辺部の周りに配置され得るリングを備えてもよい。図１６では、閉鎖及びロックされた位置における密封装置が図示される。
【００８６】
基部３１０は、試料処理装置３４０を収容するための土台３１６を含む。土台３１６は、好ましくは弾力性があり、キャリアの有無に関わらず、試料処理装置を固定するための整列構造体（支持レールなど）を含んでもよい。整列構造体（図示されていない）は、ステーキングスライド上の１つ以上の密封構造体を挿入された試料処理装置３４０の主導管の一部分と整列させるように動作する。試料処理装置３４０は、スライドハウジング３２０及び１つ以上の密封構造体３２４に面する変形可能な表面を有する土台３１６に配置される。
【００８７】
スライドハウジング３２０は、ステーキングスロット３２６の第１の位置３３４から最終ステーキング位置まで、スライドハウジング３２０を横切る又はその内側での横断動作に適合したステーキングスライド３２２を含む。ステーキングスライド３２２は、１つ以上の密封構造体３２４（例えば、スタイラス、ブレードなど）を含む。ステーキングスライド３２２は細長くてもよく、ステーキング固定具３２８のブリッジ３２０を超えて終了してもよい。ステーキング固定具３２８は、このように第２末端部３１４を過ぎて延在し、３３２の方向へのステーキングスライド３２２の動きをもたらすために手又はロボット的な手段によって握ることができる。ステーキングスライド３２２の動きは、このように試料処理装置の変形可能な表面を横切って密封構造体３２４を移動させる。
【００８８】
一実施形態においては、ステーキングスライド３２２は、スライドハウジング３２０の表面上のガイドレールに沿ってスライドハウジング３２０を横断する。あるいは、スライドハウジング３２０は、ステーキングスライド３２２と実質的に同じ寸法を有するチャネル又は凹所を含んでもよい。ガイドレール又はその他の整列構造体が、このチャネル内に提供されてもよい。そのような実施形態においては、ステーキングスライド３２２の一部分は、スライドハウジングに囲まれ、所望によりスロット又はスライドハウジング３２０内のガイドレールに沿った移動を可能にする他の噛合機構を有してもよい。密封構造体（複数可）３２４はステーキングスロット３２６と整列し、ステーキングスロット３２６から突出する。ステーキングスライド３２２は、このようにこのチャネル内で動かされることができ、それによって、ステーキングスロット３２６の長さに沿って密封構造体３２４が引かれる。別の方法においては、ステーキングスライド３２２は、基部３１０上のガイドレールに沿って移動してもよい。
【００８９】
密封装置３００は、密封装置が閉鎖位置にあるときに５０ｍＬ遠心管と同じ全体的寸法で設計されてよい。試料処理装置３４０の装填構造体３４２は、所望により基部３１０又はスライドハウジング３２０のうちの１つを超えて突出してもよい。この露出は、試料処理装置３４０が閉じられた密封装置３００内部に配置されている間、試料材料が装填構造体３４２の中へ装填されることを可能にし得る。
【００９０】
密封装置３００を使用する試料処理の１つの例示の方法においては、試料処理装置は、装填構造体３４２の中へ充填された流体試料を伴い基部３１０の中へ挿入される。流体試料が、装填構造体３４２の中へ充填される、ないしは別の方法で基部３１０の中へ挿入した後に試料処理装置の処理アレイの中へ挿入されるということも考えられる。次いで、密封装置３００は、所望により作動されたロック機構を伴い、閉鎖位置に至らせられる。密封装置３００及び試料処理装置は、遠心管に配置され、回転されて、分配チャネルを通じて複数の処理チャンバへ流体試料を移行させる。遠心管から除去されると、ステーキングスライド３２２は、ステーキングスロット３２６の第１末端部３３４から離れる方向に固定具３２８を動かすことにより、試料処理装置の変形可能な表面を横切って引かれる。次いで、試料処理装置は除去され、上述のように、更なる分析及び処理（例えば、熱サイクリングなど）にさらされることができる。
【００９１】
実施形態
例示の試料処理装置及び試料材料の処理方法は、以下の実施形態を含む。
【００９２】
１．試料処理装置であって、
第２の側面に取り付けられた第１の側面を備える本体と、第１の側面と第２の側面との間に形成される１つ以上の処理アレイとを備え、１つ以上の処理アレイの各処理アレイが、
装填構造体と、
長さを備える主導管と、
主導管に隣接して分布する複数の処理チャンバであって、装填構造体が主導管を通じて複数の処理チャンバと流体連通状態にある、複数の処理チャンバと、
変形可能なシールと、
少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、を含む、試料処理装置。
【００９３】
２．オーバーフロー領域が、装填構造体と複数の処理チャンバとの間に位置する、実施形態１に記載の試料処理装置。
【００９４】
３．オーバーフロー領域が、主導管に隣接し、主導管と流体連通状態にある、少なくとも１つのリザーバを備える、実施形態２に記載の試料処理装置。
【００９５】
４．リザーバが、主導管が塞がれたときに主導管及び処理チャンバから分離されるように構成される、実施形態３に記載の試料処理装置。
【００９６】
５．リザーバが、遠位縁部分であって、主導管とリザーバオフセット角を形成する遠位縁部分を備え、リザーバオフセット角が少なくとも９０度である、実施形態３に記載の試料処理装置。
【００９７】
６．リザーバオフセット角が少なくとも１２０度である、実施形態５に記載の試料処理装置。
【００９８】
７．オーバーフロー領域が主導管の一部分を構成する、実施形態１〜６のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【００９９】
８．主導管が中心軸を備え、オーバーフロー領域が、中心軸から変位した主導管の一部分を構成する、実施形態７に記載の試料処理装置。
【０１００】
９．主導管の変位した部分が、正弦波形状又は蛇行した経路を含む、実施形態８に記載の試料処理装置。
【０１０１】
１０．変形可能なシールが本体の第２の側面の変形可能な部分を備え、変形可能なシールが主導管の実質的に全ての長さに沿って延在する、実施形態１〜９のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【０１０２】
１１．少なくとも１つのリザーバが第１の高さを備え、主導管が第２の高さを備え、第１の高さが第２の高さを超える、実施形態３〜６のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【０１０３】
１２．オーバーフロー領域が、装填構造体の少なくとも一部分を構成する、実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【０１０４】
１３．装填構造体が密封チャネル及びリザーバを備える、実施形態１２に記載の試料処理装置。
【０１０５】
１４．主導管が試料処理装置の第１の側面を超える高さを備え、密封チャネルが主導管の高さと同一か実質的に類似した高さを備える、実施形態１２又は１３に記載の試料処理装置。
【０１０６】
１５．処理アレイが注入ポートを備え、オーバーフロー領域が注入ポートと複数の処理チャンバとの間に位置する、実施形態１〜１４のいずれか一項に記載の試料処理装置。
【０１０７】
１６．試料材料を処理する方法であって、
試料処理装置であって、
第２の側面に取り付けられた第１の側面を備える本体と、
第１の側面と第２の側面との間に形成される処理アレイであって、装填構造体と、長さ及びオーバーフロー領域を備える主導管と、主導管に沿って分布する複数の処理チャンバとを備え、主導管が装填構造体及び複数の処理チャンバと流体連通状態にある処理アレイと、
装填構造体と複数の処理チャンバとの間に位置する変形可能なシールと、
少なくとも過剰体積である体積を保持するための容量を有するオーバーフロー領域と、を含む、試料処理装置を提供する工程と、
主導管を通じて処理チャンバのうちの少なくともいくつかへ試料材料を分配する工程と、
オーバーフロー領域と近接した主導管の第１の部分を塞ぐために、変形可能なシールの第１の部分を閉鎖し、オーバーフロー領域と装填構造体との間の主導管の第２の部分を塞ぐために、変形可能なシールの第２の部分を閉鎖する工程と、を含む、方法。
【０１０８】
１７．変形可能なシールの第１及び第２の部分を閉鎖する工程が、第１及び第２の部分を連続的に閉鎖する工程を含む、実施形態１６に記載の方法。
【０１０９】
１８．変形可能なシールの第１及び第２の部分を閉鎖する工程が、第１及び第２の部分を不連続的に閉鎖する工程を含む、実施形態１６に記載の方法。
【０１１０】
１９．前記変形可能なシールの第１及び第２の部分を閉鎖する工程が、オーバーフロー領域を塞がない、実施形態１６に記載の方法。
【０１１１】
本明細書中に引用される特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示は、それぞれが個々に組み込まれたかのように、その全体が参照により組み込まれる。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく本発明に様々な変更及び改変を行い得る点は、当業者には明らかであろう。本発明が、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不要に限定されない点、また、こうした実施例及び実施形態はあくまで例として与えられるものであり、本発明の範囲は、本明細書において以下に記載される特許請求の範囲によってのみ限定されるものである点を理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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