(57)【要約】記憶要素（４２０）を保管し、かつ検索するシステムおよび方法が開示される。ある実施形態では、完全自動化サンプルの記憶および検索システム（１００）が、非常に高い記憶密度と、例えば一日に１００サンプルより高いスループット率を支持する、非常に高いサンプル処理スループット率との両方をアーカイブするように動作し得る。ある実施形態では、システムおよび方法は、記憶レセプタクル（４０１〜４０ｎ）に二次元構成で支持された複数の記憶要素を保管し、かつ検索し得る。
2006501821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーカイブであって、
支持面を有するレセプタクルと、
該支持面上に二次元構成で配列された複数の記憶要素と
を備える、アーカイブ。
【請求項２】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、個別にアドレス可能である、請求項１に記載のアーカイブ。
【請求項３】
前記複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように選択的に動作する処理装置をさらに備える、請求項１に記載のアーカイブ。
【請求項４】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、直立に方向付けられる、請求項１に記載のアーカイブ。
【請求項５】
前記複数の記憶要素のうち１つ以上のものがスタックされる、請求項１に記載のアーカイブ。
【請求項６】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、スタックされるときの該１つ以上の記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する、連動する構造上の特徴を含む、請求項５に記載のアーカイブ。
【請求項７】
前記支持面から延びており、前記１つ以上の記憶要素がスタックされるとき、該１つ以上の記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する安定化構造体をさらに備える、請求項５に記載のアーカイブ。
【請求項８】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、該複数の記憶要素の他のものに対して均一な深さでない、請求項５に記載のアーカイブ。
【請求項９】
前記複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように、かつ、該複数の記憶要素のうち該ターゲットにされた１つと、そこにスタックされた該複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作する処理装置をさらに備える、請求項５に記載のアーカイブ。
【請求項１０】
前記複数の記憶要素のそれぞれを固有の記憶アドレスに関連付ける情報を維持するデータ構造をさらに備える、請求項２に記載のアーカイブ。
【請求項１１】
アーカイブであって、
二次元構成のスタックに配置された複数の記憶要素を支持するレセプタクルと、
該複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つに直接アクセスするように選択的に動作する処理装置と
を備える、アーカイブ。
【請求項１２】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、個別にアドレス可能である、請求項１１に記載のアーカイブ。
【請求項１３】
前記レセプタクルは、前記複数の記憶要素のうち１つ以上のものがスタックされるとき、記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する安定化構造体を備える、請求項１１に記載のアーカイブ。
【請求項１４】
前記処理装置は、前記複数の記憶要素のうち前記ターゲットにされた１つと、そこにスタックされた該複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作する、請求項１１に記載のアーカイブ。
【請求項１５】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、該複数の記憶要素のうち他のものに対して均一な深さでない、請求項１４に記載のアーカイブ。
【請求項１６】
前記複数の記憶要素のそれぞれを固有の記憶アドレスに関連付ける情報を維持するデータ構造をさらに備える、請求項１２に記載のアーカイブ
【請求項１７】
記憶要素をアーカイブする方法であって、
記憶要素を提供することと、
レセプタクルの二次元構成内の候補記憶位置を特定することと、
該候補記憶位置を表すアドレスを該記憶要素に割り当てることと、
該特定することと該割り当てることとに応答して、該記憶要素を該レセプタクル内の該アドレスに配置することと
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記提供することは、前記記憶要素にアーカイブされるべき見本材料をロードすることを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記提供することは、前記記憶要素をシールすることを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記特定することは、前記候補記憶位置と前記レセプタクルとに関連するデータレコードをデータ構造から検索することを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記特定することは、前記候補記憶位置が未使用であり、かつ、予約されていないことを確認することをさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記特定することは、前記候補記憶位置が前記記憶要素における見本材料の要求を満たすことを確認することをさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記割り当てることは、前記アドレスを前記記憶要素に関連付けることと、該関連に関する情報をデータ記憶媒体に書き込むこととを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
データ記憶媒体内の前記アドレスに関連するデータレコードフィールドを更新することをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記配置することは、前記記憶要素を前記アドレスにおいて選択された位置と方向とに操作するように動作する処理装置を利用することを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記レセプタクルは、スタックされた記憶要素の二次元構成を支持し、前記特定することは、該レセプタクルにおいて三次元空間で候補記憶位置を選択することを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記配置することは、前記記憶要素を前記アドレスにおいて選択された位置と方向とに操作するように動作する処理装置を利用することを包含する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
記憶要素を検索する方法であって、
選択されたサンプルを維持する記憶要素を特定することと、
レセプタクルの二次元構成内のアドレスに該記憶要素の位置を定めることと、
処理装置を該レセプタクルにおける該アドレスに移動することと、
該特定することと該位置を定めることとに従って該記憶要素を検索することと
を包含する、方法。
【請求項２９】
前記特定することは、前記記憶要素に関連するデータレコードをデータ構造から検索することを包含する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記位置を定めることは、データレコードをデータ構造から検索することを包含し、該データレコードは前記記憶要素、前記アドレスおよび前記レセプタクルのうち少なくとも１つに関連する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記移動することは、前記レセプタクルにおいて採用された記憶ストラテジに従って前記処理装置を選択することを包含する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記検索することに応答して、データ構造の前記アドレスに関連するデータレコードを更新することをさらに包含する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記レセプタクルは、スタックされた記憶要素の二次元構成を支持し、前記位置を定めることは、該レセプタクルの三次元空間において該記憶要素を選択することを包含する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記検索することは、前記記憶要素と、そこにスタックされるさらなる記憶要素とを一単位として操作するように動作する処理装置を利用することを包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
アーカイブであって、
支持面を有するレセプタクルと、
該支持面上の二次元構成内に配置された複数の記憶要素であって、該複数の記憶要素のそれぞれは、個別にアドレス可能であり、かつ直接アクセス可能である、複数の記憶要素と
を備える、アーカイブ。
【請求項３６】
前記複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように選択的に動作する処理装置をさらに備える、請求項３５に記載のアーカイブ。
【請求項３７】
前記複数の記憶要素のそれぞれは直立に方向付けられる、請求項３５に記載のアーカイブ。
【請求項３８】
前記複数の記憶要素のうち１つ以上のものはスタックされる、請求項３５に記載のアーカイブ。
【請求項３９】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、スタックされるときの該１つ以上の記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する、連動する構造上の特徴を含む、請求項３８に記載のアーカイブ。
【請求項４０】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、該複数の記憶要素の他のものに対して均一な深さでない、請求項３８に記載のアーカイブ。
【請求項４１】
前記複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように、かつ、該複数の記憶要素のうち該ターゲットにされた１つと、そこにスタックされた該複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作する処理装置をさらに備える、請求項３８に記載のアーカイブ。
【請求項４２】
アーカイブであって、
支持面を有するレセプタクルと、
該支持面上の二次元構成のスタックに配置された複数の記憶要素であって、該複数の記憶要素のそれぞれは個別にアドレス可能である、複数の記憶要素と、
該複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように、かつ、該複数の記憶要素のうち該ターゲットにされた１つと、そこにスタックされた該複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作する処理装置と
を備える、アーカイブ。
【請求項４３】
前記処理装置は、前記複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つに直接アクセスするように動作する、請求項４２に記載のアーカイブ。
【請求項４４】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、スタックされるときの前記１つ以上の記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する連動する構造上の特徴を含む、請求項４２に記載のアーカイブ。
【請求項４５】
前記支持面から延びており、前記１つ以上の記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する安定化構造体をさらに備える、請求項４２に記載のアーカイブ。
【請求項４６】
前記複数の記憶要素のそれぞれは、該複数の記憶要素の他のものに対して均一な深さでない、請求項４２に記載のアーカイブ
【請求項４７】
前記複数の記憶要素のそれぞれを固有の記憶アドレスに関連付ける情報を維持するデータ構造をさらに備える、請求項４２に記載のアーカイブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年１１月７日出願、「ＡＰＰＲＡＴＵＳ，ＳＹＳＴＥＭ，ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＡＲＣＨＩＶＡＬ  ＡＮＤ  ＲＥＴＲＩＥＶＡＬ  ＯＦ  ＳＡＭＰＬＥＳ」名称の非仮出願第１０／００５，５２９号の一部継続出願である。本出願はまた、２００１年１１月７日出願、「ＡＲＣＨＩＶＥ  ＡＮＤ  ＡＮＡＬＹＳＩＳ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」名称の非仮出願第１０／００５，４１５号、２００１年１１月７日出願、「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ」名称の非仮出願第１０／００７，３５５号、２００２年５月１７日出願、「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＲＥＣＥＩＶＥＲ」名称の非仮出願第１０／１５０，７７０号、および２００２年５月１７日出願、「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ」名称の非仮出願第１０／１５０，７７１号に関連する。前記出願の全ての開示がここで援用される。
【０００２】
（本発明の分野）
本発明の局面は概して、見本材料の保管および検索に関し、特に、高密度サンプル保管設備の記憶要素を格納し、かつ検索するシステムと方法とに関する。
【背景技術】
【０００３】
（関連技術の概要）
例えば、薬学および医療の研究、法の執行および軍事上の識別といった多くの用途において、多数の生体サンプルへのアクセスを有することがしばしば所望される。従来の生体レセプタクル（ｂｉｏｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）または他のサンプル記憶設備は、サンプル記憶のために液体または低温の低温システム（ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）を利用するが、これら液体かつ低温システムは生成することにも維持することにも費用がかかる。さらに、現在の技術は概して、システムオペレータに複雑で労働集約的維持と管理責任とを提示する。
【０００４】
特に、低温システムの複雑さのために、通常、技術者、研究者およびシステムオペレータは、全血から無数のデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）を検索し、かつ準備するために何週間も組織的な労働に従事することを強いられる。従って、液体または低温状態でＤＮＡをアーカイブするための従来アプローチは、高容量処理とサンプルスループットとに適応しない限り基本的に不十分である。現在の研究傾向は、一日に無数のサンプルを処理することが可能であり得る、生体サンプルと非生体サンプルとを保管かつ検索するシステムと方法とに関連する有益性を認識している。しかしながら、現在の低温技術は、このレベルでスループットに達するには不十分である。実際、液体または低温の記憶設備は、一日に１００以上のサンプルスループットを処理することに適応できない。
【０００５】
ある小容量の液体状態ＤＮＡと血液との保管技術はかつては有益であったが、現在の方法は、進行するゲノム科学技術が研究および診断ツールとしてより普及するにつれて要求される、ますます高くなる記憶率と検索率とを支持することができない。これまでの低温に基づく保管形式は、自動化することが困難で費用がかかるため、既存の技術に基づくシステムは概して、市場の高いスループット要求に対して修正可能ではない。
【０００６】
最近、ドライまたは乾燥した形式の血液サンプルの保管と検索とを取り込む生物学的研究室システムが提示された。従来技術を用いる典型的なシステムは概して、ＤＮＡまたは他の有機サンプルを、例えばろ紙といった適切な基板に格納するための周知の技術を修正または変更したものに基づく。生体サンプルと非生体サンプルとの自動化された保管と検索とを取り込む改良されたシステムと方法とは、前記の同時係属出願に開示されている。
【０００７】
特に、サンプル保管システムにおける記憶および検索処理の完全自動化は、高容量の貯蔵室または保管室内の個別の記憶要素を繰り返し識別し、検索し、かつ置き換えるように動作するロボット工学および他の機械類を採用し得る。
【０００８】
記憶および検索システムでは、通常、経済的理由から記憶密度（すなわち、単位容量、フットプリント領域または費用毎に格納された項目量）を最大化することが重要である。従来の市販の記憶および検索システムは通常、個別の記憶要素を検索して、それをロボットまたはオペレータがサンプルを選択できる位置に置くためのある機構を有して、規則的配列構造に取り付けられたビン、シェルフまたはトレイの配列から成る。共通の自動化された実施形態は、
回転ラック（ｃａｒｏｕｓｅｌ）であって、記憶要素の行または列が輪になって接続されており、窓の側を回転する回転ラックと、
垂直リフトであって、記憶要素がラックに配置された取り外し可能な単位で具体化され、エレベータ機構がラックから選択された単位を取り外し、それを使用するために固定された窓に移す、垂直リフトと、
ピジョンホールであって、一般的に平面配列のスロットを備え、このスロットのそれぞれは１つの項目または記憶要素を格納し得る、ピジョンホールとを含む。
【０００９】
ピジョンホールシステムは、格納される複数の項目のそれぞれが大きさと形との点で類似する状況において、最も広く用いられる。この場合、デカルトマニュプレータは、配列を越えて、ピジョンホールと固定アクセスポイントとの間で項目を動かす。通常、向き合っている本棚のペアと類似する、スロットの二面がある。
【００１０】
そのような記憶システムの市販バージョンは、固定最小ピッチで供給されるか、もしくは記憶要素間で間隔をあけて供給される。最小ピッチよりも薄い厚さを有する項目を格納するとき、記憶密度は、記憶要素間の無駄な空間が原因で下がる。一般的に、必要とされるものは、研究室の記憶要素と他の規則正しく成形された物体とを格納するために利用可能な容量を大いに利用することを可能にする、保管および検索のシステムと方法とである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（要旨）
本発明の実施形態は、従来技術の種々の欠点を克服し、高密度記憶設備における生体サンプル、非生体サンプルまたは化学サンプルの自動化された保管および検索のシステムと方法とを提供する。本発明の一局面に従って、例えば、完全に自動化されたサンプル記憶および検索システムは、非常に高い記憶密度と、例えば一日１００サンプルよりも高いスループット率を支持する、非常に高いサンプル処理スループット率との両方をアーカイブように動作し得る。
【００１２】
１つの例示的な実施形態に従って、アーカイブは一般的に支持面を有するレセプタクルと、支持面上に二次元構成で配列された複数の記憶要素とを備え、複数の記憶要素のそれぞれは個別にアドレス可能（三次元空間内で一意にアドレスをとる）であり得、直接アクセス可能（他の記憶要素に向けられた介在性または予備的な処理動作なしにアクセスされる）であり得る。
【００１３】
アーカイブは、複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事（ｅｎｇａｇｅ）させるように選択的に動作する処理装置をさらに備え得、この複数の記憶要素は、例えば、直立に方向付けられ得るか、もしくはスタックされ得、記憶要素の三次元配置を生成する。スタックされた配列では、複数の記憶要素のそれぞれが記憶要素がスタックされるとき、相対的移動を防ぐように動作する、連動する構造上の特徴を含み得る。さらに、またはあるいは、安定化構造体が支持面から延びて、スタックされるときに記憶要素の相対的移動を防ぎ得る。スタックされた実施形態では、処理装置は選択的に、複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させ、かつ、そのターゲットにされた１つと、そこにスタックされた複数の記憶要素のうちいくつかとを一単位として操作し得る。
【００１４】
本発明の他の局面に従って、所与の記憶要素の深さは、他の記憶要素のそれぞれの深さに対して変動し得る。さらに、アーカイブは、複数の記憶要素のそれぞれを固有の記憶アドレスに関連付ける情報を維持するデータ構造をさらに備え得る。
【００１５】
ある実施形態では、アーカイブは、スタックの二次元構成で配列された複数の記憶要素を支持するレセプタクルと、複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つに直接アクセスするように選択的に動作する処理装置とを備え得る。言い換えると、予備的なまたは介在性の処理動作が、特定スタックのターゲットにされた記憶要素にアクセスするのに必要とされない。そのようなアーカイブでは、複数の記憶要素のそれぞれは、個別にアドレス可能であることにより前述の動作を容易にし得る。
【００１６】
前記の実施形態と同様に、アーカイブレセプタクルは、スタックされた記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する安定化構造体を備え得る。さらに、処理装置は、ターゲットにされた記憶要素と、そこにスタックされた複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作し得る。
【００１７】
ある実施形態では、所与の記憶要素の深さは、複数の記憶要素のうち他のものに対して変動し得る。前述した複数の記憶要素のそれぞれを固有の記憶アドレスに関連付ける情報を維持するデータ構造もまた、この実施形態に援用され得る。
【００１８】
本発明の他の局面に従って、記憶要素をアーカイブする方法は概して、記憶要素を提供することと、候補記憶位置をレセプタクルの二次元構成に特定することと、候補記憶位置を表すアドレスを記憶要素に割り当てることと、特定することと割り当てることとに応答して、記憶要素をレセプタクルのアドレスにおいて配置することとを包含する。
【００１９】
これに関して、提供することは、数ある中で、記憶要素にアーカイブされる見本材料をロードすること、記憶要素をシールすること、およびその他を包含し得る。候補記憶位置を特定することは、数ある中で、候補記憶位置とレセプタクルとに関連するデータレコードをデータ構造から検索することと、候補記憶位置が未使用であり、かつ予約されていないことを確認することと、候補記憶位置が記憶要素における見本材料の要求を満たすことを確認することとを包含し得る。
【００２０】
アドレスを割り当てることは概して、アドレスを記憶要素に関連付けることと、関連に関する情報をデータ記憶媒体に書き込むこととを包含することに関する。さらに、本開示に従ったアーカイブする方法は、データ記憶媒体のアドレスに関連するデータレコードフィールドを更新することを包含し得る。
【００２１】
記憶要素をレセプタクルに配置することは、記憶要素をアドレスにおいて選択された位置と方向とに操作する、前述したような処理装置を利用することを包含し得る。ある実施形態では、レセプタクルは、スタックされた記憶要素の二次元構成を支持し、従って、特定することは、レセプタクルにおいて三次元空間で候補記憶位置を選択することを包含する。前述の配置する動作はまた、記憶要素をアドレスにおいて選択された位置と方向とに操作するように動作する処理装置を利用することを包含し得る。
【００２２】
本発明の別の局面に従って、記憶要素を検索する方法は、選択されたサンプルを維持する記憶要素を特定することと、記憶要素をレセプタクルの二次元構成にアドレスにおいて位置を定めることと、処理装置をレセプタクルにおけるアドレスに移動することと、特定することと位置を定めることとに従って記憶要素を検索することと包含する。
【００２３】
これに関連して、特定する動作は、記憶要素に関連するデータレコードをデータ構造から検索することを包含し得、位置を定める動作は、データレコードをデータ構造から検索することを包含し得、このデータレコードは少なくとも１つの記憶要素、アドレスおよびレセプタクルに関連する。さらに、記憶要素を検索する方法は、データ構造のアドレスに関連するデータレコードを更新することをさらに包含し得る。
【００２４】
以下でより詳細に述べるある実施形態では、移動する動作は、レセプタクルにおいて採用された記憶ストラテジに従って処理装置を選択することを包含する。
【００２５】
前述したある実施形態では、レセプタクルは、スタックされた記憶要素の二次元構成を支持し、従って、位置を定めることは概して、レセプタクルの三次元空間において記憶要素を選択することを包含し得る。検索する動作は、記憶要素と、そこにスタックされるさらなる記憶要素とを一単位として操作するように動作する処理装置を利用することを包含し得る。
【００２６】
他の例示的実施形態に従って、アーカイブは、支持面を有するレセプタクルと、支持面上の二次元構成内に配列された複数の記憶要素とを備え、複数の記憶要素のそれぞれは、個別にアドレス可能であり、かつ直接アクセス可能である。
【００２７】
前に簡単に説明したアーカイブと同様に、この実施形態は、複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように選択的に動作する処理装置をさらに備え得、この複数の記憶要素は直立に方向付けられ得るか、もしくはスタックされる。スタックされた実施形態では、複数の記憶要素のそれぞれは、スタックされるとき記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する、連動する構造上の特徴を含み得る。深さが変動する記憶要素は前述のように企図される。
【００２８】
アーカイブは、ターゲットにされた記憶要素を従事させるように、かつ、そのターゲットにされた記憶要素と、そこにスタックされた複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作する処理装置を備え得る。
【００２９】
従って、アーカイブの他の実施形態は概して、支持面を有するレセプタクルと、支持面上の二次元構成のスタックに配列された複数の記憶要素とを備え得、複数の記憶要素のそれぞれは個別にアドレス可能であり、処理装置は複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つを従事させるように、かつ、複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つと、そこにスタックされた複数の記憶要素のうちのいくつかとを一単位として操作するように選択的に動作する。
【００３０】
ある実施形態では、処理装置は、複数の記憶要素のうちターゲットにされた１つに直接アクセスするように（すなわち、第１のアクセスなしで、またはそうでない場合は複数の記憶要素の他のものを従事させることなく）動作する。スタックされた記憶要素を用いるそのような実施形態では、各記憶要素は、スタックされるとき記憶要素の相対的移動を防ぐように動作する連動する構造上の特徴を含み得る。さらに、またはあるいは、アーカイブは支持面から延びる安定化構造体を備えて、スタックされた記憶要素の相対的移動を防ぎ得る。
【００３１】
前述の実施形態と同様に、各記憶要素の深さは、他の記憶要素の深さに対して変動し得る。本開示に従って構成され動作するアーカイブは、複数の記憶要素のそれぞれを固有の記憶アドレスに関連付ける情報を維持するデータ構造をさらに備え得る。
【００３２】
本発明の種々の実施形態の前述した局面と他の局面とが、添付の図面と併せて以下に記したこの詳細な記述を検討することを通して明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
ここで図面を考えて、図１は自動化サンプル保管および検索システムの一実施形態を示す簡易化されたブロック図である。例示的な図１の実施形態では、システム１００は一般的に、通信ネットワーク１９９を介して１つ以上のサーバ（例えばサーバ１３０）に接続した１つ以上のリモートコンピュータまたは端末（例えばネットワーククライアント１１０）を備える。システム１００はまた、データ記憶媒体と周辺機器とを備え得、これらはそれぞれ参照番号１４１と１２０とで表される。
【００３４】
明確にするために、１つのサーバ１３０および１つのクライアント１１０のみが図１に描かれている。当業者は、図１に示された構造は単なる説明目的のために提示されるものであり、システム１００はいかなる数の追加的なサーバ、クライアントまたは他のコンポーネントを実装し得、ネットワーク１９９に接続される各装置の数および種類はシステム要求に従って変動し得ることを理解であろう。ある実施形態では、例えば周辺装置１２０といった１つの装置の機能は、サーバ１３０といった他の装置に常駐するか、もしくはそういった装置によって使用可能になり得る。
【００３５】
動作中、クライアント１１０は通信ネットワーク１９９を介して双方向データ通信が可能であり得る。その点において、クライアント１１０はサーバ１３０、周辺装置１２０およびデータ記憶媒体１４１と、ネットワーク１９９を介して、またはネットワーク１９９に接続され得る１つ以上のさらなるネットワーク（図示せず）を介して通信し得る。図１に描かれたクライアント１１０、サーバ１３０および他のコンポーネントは、発明的な技量なしにいかなる数の追加的なネットワークを介して接続され得ることが当業者にとって明白である。
【００３６】
ある実施形態では、クライアント１１０は、パーソナルコンピュータまたはワークステーション、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線電話、または他のネットワークの使用可能なコンピュータ装置、電子装置、またはコンピュータ化されたシステムであり得る。動作中、クライアント１１０は、ソフトウェア、またはコンピュータ可読の記憶媒体に符号化された他のプログラミング指示を実行し得、さらに、監視および制御アプリケーションのために、サーバ１３０、データ記憶媒体１４１および周辺装置１２０と通信し得る。例えば、クライアント１１０は、サーバ１３０に問い合わせ、サーバ１３０に接続した、もしくはサーバ１３０からアクセス可能であるデータ記憶媒体１４２に維持されるデータの伝送を要求し得る。さらに、またはあるいは、クライアント１１０は制御信号または要求を伝送し得、これにより装置１２０が動き出すか、もしくは特定の機能またはプログラムルーチンを実行することが引き起こされる。
【００３７】
装置１２０といった周辺装置をいかなる数または種類でも、本開示の本質から逸脱せずにネットワーク１９９に追加的に接続され得ることは技術的に十分理解される。そのような周辺装置の例は、サーバ、コンピュータ、ワークステーション、端末、入力／出力装置、実験装置、プリンタ、プロッタ、ルータ、ブリッジ、カメラまたはビデオモニター、センサ、アクチュエータ、または技術的に知られた他のネットワーク使用可能装置が含まれるがこれに限定されない。周辺装置１２０は、図１に示されるように直接ネットワーク１９９に接続され得るか、もしくは例えばサーバ１３０を介して間接的に接続され得、その結果、装置１２０の機能または動作は、サーバ１３０に常駐するハードウェアまたはソフトウェアによって、下で説明されるように、影響を受けるかまたは制御され得る。
【００３８】
技術的に広く知られているように、サーバ１３０は例えば、単一の物理的機械または分散しているが協働している複数の物理的機械に具体化もしくは実装され得る。動作中、サーバ１３０は、ファイルサーバまたはアプリケーションサーバの機能の全てを取り込み得、さらにデータ記憶媒体１４２とサンプルアーカイブ設備１６０とに接続され得る。
【００３９】
その点において、データ記憶媒体１４２とサンプルアーカイブ設備１６０とにおいて維持される情報とデータレコードとは、ネットワーク１９９を介するサーバ１３０との双方向データ通信からクライアント１１０にアクセス可能であり得る。
【００４０】
ネットワーク１９９は、例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広帯域ネットワーク（ＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）、またはクライアント１１０、サーバ１３０、記憶媒体１４１および周辺装置１２０の間でのデータ通信能力を提供する任意のシステムを含む、技術的に周知である通信ネットワークであり得る。ある実施形態では、ネットワークアーキテクチャの技術分野で一般的に知られるように、ＶＰＮ実装によって提供される暗号化技術と他のセキュリティ対策とによって、リモート端末が機密情報への不正アクセスされることを防ぎ得る。さらに、ネットワーク１９９はスター、リング、バスまたはそれらの組み合わせたものを含む、技術的に知られたトポロジーに従って配置され得る。
【００４１】
例として、図１のコンポーネント間のデータ接続は、シリアルまたはパラレル回線として実装され得る。あるいは、データ接続は、コンピュータネットワークを越えてデータを通信または伝送する、技術的に広く知られた任意のタイプであり得、そのようなコンピュータネットワークの接続およびプロトコルの例は、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、イーサネット（登録商標）、光ファイバーケーブルを利用した分散型データインターフェース（ＦＤＤＩ）、ＡＲＣＮＥＴ、トークンバスまたはトークンリングネットワーク、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続および電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）標準１３９４（通常「ファイアワイヤ（ＦｉｒｅＷｉｒｅ）」と呼ばれる）接続が含まれるがこれに限定されない。
【００４２】
他タイプのデータネットワークのインターフェースとプロトコルとが、本開示の範囲および検討内である。特に、クライアント１１０は、例えば赤外線（ＩＲ）のまたは無線周波数（ＲＦ）信号といった無線データ通信技術、もしくは無線通信の他形式を用いて、他のネットワーク化されたコンポーネントにデータを伝送するように、またはそこからデータを受信するように構成され得る。従って、当業者は、ネットワーク１９９がＲＦパーソナルエリアネットワークとして実装され得る。
【００４３】
記憶媒体１４１、１４２は、磁気ディスクドライブ、光磁気ドライブ、光ディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）ドライブ、デジタル汎用ディスク読取専用メモリ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）、デジタル汎用ディスクランダムアクセスメモリ（ＤＶＤ−ＲＡＭ）、トランジスタに基づくメモリ、またはデータを格納および検索するコンピュータ可読のメモリ装置といった従来の読み取り／書き込みメモリであり得る。
【００４４】
サンプルアーカイブ設備１６０は、以下により詳細に述べられるように、複数の生体サンプルまたは非生体サンプルを維持するように配列および構成され得る。さらに、アーカイブ設備１６０は、サンプルを操作し、その洗浄、精製、検査、包装および輸送を容易にするように構成され、かつ動作する機械的でロボット利用のシステムを含み得る。種々の検査装置、実験装置および研究は、アーカイブ設備１６０に維持されるサンプルへのアクセス権を有し得る。アーカイブ設備１６０に常駐であるか、もしくはアーカイブ設備１６０において機械的な他のコンポーネントに動作可能なように接続されるコンピュータハードウェアとソフトウェアとは、図１に示されるようにサーバ１３０と通信し得る。例示的な図１の実施形態では、アーカイブ設備１６０は、前述のサンプル、道具、ロボット、装置およびコンピュータハードウェアとソフトウェア、ならびにアーカイブ設備１６０のコンピュータコンポーネントとサーバ１３０との間の双方向のデータ通信を可能にするネットワークインターフェースを表す。
【００４５】
図２は、自動化サンプル保管および検索システムの一実施形態の一般的な動作を示す簡易的なブロック図である。図２に示されるように、クライアント２１０は一般的に、図１を参照して前に描かれて説明されたクライアント１１０に対応し得る。同様に、サーバ２３０、記憶媒体２４２およびサンプルアーカイブ設備２６０は、それぞれサーバ１３０、記憶媒体１４２およびアーカイブ設備１６０に対応し得る。図２の構造のコンポーネントは、前に述べられたそれぞれの機能の全てを援用し得る。
【００４６】
例えば、クライアント２１０からの要求または指示に応答して、サーバ２３０は記憶媒体２４２とアーカイブ設備２６０とからデータまたは情報を検索するように動作し得る。記憶媒体２４２は、例えばデータベース、または次のうち（つまり、アーカイブ設備２６０に維持されたサンプルの数とタイプ、サンプル起源または源、検査または研究手順またはプロトコル、アーカイブ設備２６０に取り込まれた種々のコンポーネントの動作上パラメータ、およびアクセス承認、パスワード、請求情報などクライアント２１０に関連するもの）のいくつかに、もしくは全てに関連するデータレコードと他の情報とを維持するように構成された他のデータ構造を備え得る。前述のリストは例としてのみ提供されるものであり、包括的であることは意図されていない。
【００４７】
図２に示されるように、記憶媒体２４２とアーカイブ設備２６０とは、アーカイブ設備２６０におけるコンピュータハードウェアまたはシステムが記憶媒体２４２からデータレコードを読み取り、かつ、そこへデータを書き込み得るように、双方向データ通信に従事するように構成され得る。あるいは、図３を参照して以下で示して説明されるように、種々のデータ記憶媒体が、例えばアーカイブ設備２６０に援用され得る。
【００４８】
図３は、サンプルアーカイブ設備と自動化アーカイブ管理システムとの一実施形態のコンポーネントを示す簡易化されたブロック図である。例示的な図３のサンプルアーカイブ設備３６０は一般的に、それぞれ図１および図２を参照して前に説明したアーカイブ設備１６０および２６０に対応し得、前に述べられた機能と動作上の特徴との全てを援用し得る。アーカイブ設備３６０は一般的に、システム調整コンポーネント（コーディネーター）３１０、機械的なシステム制御コンポーネント（コントローラ）３２０およびアーカイブと研究室コンポーネント（アーカイブ）３３０を備え得る。
【００４９】
システムコーディネーター３１０は、以下で詳細に述べるように、他のシステム要素を操作するか、もしくは指示するように構成されたコンピュータハードウェアとソフトウェアとを含み得る。従って、コーディネーター３１０は、例えばコンピュータサーバまたは他の電子制御システムにおいて具体化され得、技術的に広く知られるように、マルチタスク処理オペレーションシステム（ＯＳ  ３１６）を動かすように構成され得る。コーディネーター３１０は一般的に、システムバス（図示せず）を介して以下で説明される他のコンポーネントに接続された少なくとも１つのプロセッサ３１１を備える。プロセッサ３１１は、技術的に周知のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラに基づくマイクロコンピュータであり得、または周知の原則に従って設計されて動作し得る。
【００５０】
プロセッサ３１１の機能を制御するソフトウェアコードまたはプログラミング指示は、メモリ３１２にコード化され得、さらに、またはあるいは、記憶媒体３１５に格納される。メモリ３１２と記憶媒体３１５とは、記憶媒体１４１、１４２を参照して前に述べたように、技術的に知られた任意のコンピュータ可読メモリであり得る。さらに、またはあるいは、プロセッサ３１１の動作に関連するあるソフトウェアまたは指示コードは、図２を参照して前に説明したように、リモート装置または記憶媒体２４２に常駐し得る。それぞれ通信インターフェース３１９Ａとネットワークソフトウェア３１７とで表されるような、ネットワークインターフェースハードウェアおよびソフトウェアは、前述のネットワーク通信を容易にし得、一般的に、前に詳細に述べたようにコンピュータネットワークを越えてファイルを通信または移動する、技術的に周知のインターフェースを可能にし得る。
【００５１】
プロセッサ３１１は、システムバスを介して、例えばネットワークインターフェース３１９Ａを含む、複数の周辺装置と通信し得、前述のとおり双方向ネットワークのデータ通信を可能にする。さらなる周辺装置がコーディネーター３１０に取り込まれるか、接続され得る。ある実施形態では、そのような周辺装置は、入力装置３１３と出力装置３１４とを備え得、システム管理者、研究者または他の技術者がモニタおよび制御目的でコーディネーター３１０とインターフェースをとることを可能にする。周辺の入力／出力装置の例は、以下のもの、つまり、従来のキーボード、キーパッド、トラックボールまたは他の入力装置、陰極線管（ＣＲＴ）モニタ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル、タッチセンサスクリーン、またはグラフィカルイメージとテキストとを表示する技術的に周知の他のモニタ装置といった画像ディスプレイ、マイクロフォンまたは他の音声または音響のセンサ装置、音声スピーカー等を含み得る。周辺装置は、必要に応じて、適切なデジタルアナログ変換回路構成とアナログデジタル変換回路構成（図示せず）を含み得る。
【００５２】
動作中、コーディネーター３１０は、例えばプロセッサ３１１とＯＳ  ３１６とからの制御下で、アーカイブ設備３６０に全体として所望の機能を提供するように構成され動作する指示コードまたはアプリケーションソフトウェア３１８を実行し得る。ある実施形態では、例えば、アーカイブ設備３６０は、選択された生体サンプルまたは非生体サンプルを位置決めして検索するように、かつ、実験またはさらなる記憶のために遠隔地に輸送するために同じものを準備するように構成され得る。さらに、またはあるいは、アーカイブ設備３６０の種々のコンポーネントが用いられて、検索されたサンプルで選択された実験を行うか、もしくは検索されたサンプルに関する選択された実験を行い得る。アーカイブ設備３６０の総括的機能は、プロセッサ３１１からの制御下で、データおよびコンピュータ実行可能な指示、ＯＳ  ３１６およびアプリケーションソフトウェア３１８に従って、選択的に変更または制御され得る。代わりの実施形態では、以下に説明されるアーカイブ設備３６０の自動化機能の大半は、手動であり得るか、もしくは例えば研究者または技術者から提供され得る。
【００５３】
コーディネーター３１０は、通信インターフェース３１９Ｂから伝送されたデータ信号を介してコントローラ３２０と通信し得る。その点において、コントローラ３２０は、コーディネーター３１０と双方向データ通信を可能にするように動作する通信インターフェース３２９を取り込み得る。一実施形態では、コーディネーター３１０とコントローラ３２０との間のデータインターフェースは、図３に双頭の矢印で表される、ワイヤライン（すなわち「ハードワイヤード」）接続の形式で実装され得る。例として、データ接続はシリアル、パラレルまたはイーサネット（登録商標）回線、もしくは、コンピュータネットワークを越えてデータを通信または伝送する、技術的に広く知られた、前に説明したような他タイプの通信連結のいずれかであり得る。
【００５４】
データインターフェースとプロトコルとの他タイプが、前に説明したように企図される。特に、図３に「稲妻」シンボルで表されるように、コーディネーター３１０は、例えば、無線ＩＲまたはＲＦ信号を用いて、もしくは無線通信の他形式を用いて、コントローラ３２０にデータを伝送し、そこからデータを受信するように構成され得る。無線の実施形態では、コーディネーター３１０とコントローラ３２０とは、例えばブルートゥース（ＴＭ）標準を介して通信することが可能であり得る。
【００５５】
コントローラ３２０はさらに、プロセッサ３２１、メモリ３２２およびメカニカルインターフェース３２３を含み得、これらのうち全てが、技術的に広く知られるように、バス（図示せず）を介して通信インターフェース３２９に連結され得る。図３の実施形態で説明していないが、コントローラ３２０はさらに、データ記憶媒体を取り込むか、もしくはそこに連結され得、このデータ記憶媒体は、コントローラ３２０の全体的な動作に関連するデータと構成指示とを格納し得る。
【００５６】
プロセッサ３２１の機能に関連する、またはプロセッサ３２１の機能に影響を与えるソフトウェアコード、構成情報またはプログラミング指示は、例えばメモリ３２２にコード化され得、さらに、またはあるいは、プロセッサ３２１は、通信インターフェース３２９を介してコーディネーター３１０からデータと指示とを受信し得るか、または前に説明したようにさらなるデータ源からデータと指示とを受信し得る。
【００５７】
動作中、コントローラ３２０は、制御信号または他のデータおよび指示を伝送して、装置、器具、機械、ロボット利用の道具、またはメカニカルインターフェース３２３を介する他の機械装置の動作に影響を与え得る。コントローラ３２０と制御される器具との間の双方向データ通信インターフェースは、一般的に、前に説明したデータインターフェースとプロトコルとに対応する。図３に示したように、コントローラ３２０と、モニタまたは制御される機械装置とは、ワイヤラインまたは無線通信接続を介して連結され得る。
【００５８】
コントローラ３２０は、例えば、制御される機械装置の数、プロセッサ３２１の全体的な能力、メモリ３２２の容量、メカニカルインターフェース３２３のデータ伝送帯域幅およびアーカイブ設備３６０の所望の機能といった種々の要因次第で、１つ以上の追加のメカニカルインターフェース３２３を含み得ることが理解される。さらに、またはあるいは、アーカイブ設備３６０はさらなる機械装置を操作するか、または制御するように動作する１つ以上の追加のコントローラを備え得る。一実施形態では、例えば、アーカイブ設備３６０において維持される各機械または装置は、コントローラ３２０といった、それぞれに専用の制御コンポーネントから制御され得る。
【００５９】
図３の実施形態では、コントローラ３２０からモニタまたは制御されるロボット利用の道具または他の機械装置（ロボット利用（ｒｏｂｏｔｉｃｓ）３３１）は、アーカイブ３３０内に維持されたもの、または内蔵されたものとして表される。ロボット利用３３１と、その動作に必要とされる関連のコンピュータハードウェアおよびソフトウェアに加えて、アーカイブ３３０は一般的に、生体または非生体サンプルアーカイブ（サンプル記憶コンポーネント３３２）、計測器および道具３３３、およびデータ記憶媒体３３４を備え得る。
【００６０】
高度な図３のブロック図に描かれたように、道具３３３は一般的に、多様な実験装置および計測器、実験用備品および機能的道具一式等を表しており、アーカイブ３３０に維持される道具３３３のタイプ、構造および全体的な構成は、アーカイブ設備３６０、サンプル記憶３３２に維持されたサンプルの状態および体制、および他の要因の意図された動作上特徴の機能であり得る。道具３３３の例は、試験管、マイクロタイターまたは他のマルチウェルのプレート、実験用ピペット、記憶容器、輸送用ボックスおよび他の梱包材、スケールまたは天秤などを含み得る。当業者は、本開示の範囲は道具３３３の性質または特徴から制限されないこと、および異なるタイプの装置がアーカイブ設備３６０の所望の機能性に従って必要とされ得ることを理解する。
【００６１】
ある実施形態では、例えば、アーカイブ設備３６０は、生体サンプルまたは非生体サンプルのための大規模な貯蔵所および源としての機能を果たし得、従って、そのような実施形態の道具３３３は、輸送中のサンプル、梱包材および輸送用ボックスまたは封筒、サンプルまたは輸送用材料を測るスケールまたは天秤等を収容する適切な容器またはレセプタクルを含み得る。さらに、またはあるいは、アーカイブ設備３６０は、中央研究室または実験のサービスプロバイダとしての機能を果たすように構成され動作し得る。この後者の実施形態では、ロボット利用３３１は、例えば生体サンプルおよび非生体サンプルを用いた特定の実験を行うことを専門にする独自のまたは標準化された実験用モジュールを含み得、道具３３３は、ピペットおよび他の液体容器、多数のサンプルを受け取るように構成されたマイクロタイタープレート、抗原、試薬および他の化学薬品等を含み得る。
【００６２】
アーカイブ設備３６０の図３実施形態におけるロボット利用３３１は、例えば、コンピュータハードウェアまたはソフトウェアに実装された制御モジュール、コンピュータによるまたは電子制御式の機械、サーボおよび油圧装置等、電子回路、オートクレーブ、サーモサイクラー（ｔｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅｒ）または遠心分離機といった周辺装置、およびメカニカルインターフェース３２３を介してコントローラ３２０から制御される他の装置といった広範囲の道具および装置を表し得る。ある生体または非生体サンプルアーカイブでは、例えば、ロボット利用３３１はマシンビジョン装置、光学式センサまたはスキャナ、バーコード読み取り器等を含み得、またはこれらに具体化され得、これらはサンプル記憶３３２における複数のサンプルから特定のサンプルを識別し得る。この識別は、例えば自動であり得、またはコーディネーター３１０における入力／出力装置３１３、３１４を介するオペレータまたは管理者からの制御下であり得る。
【００６３】
種々のロボット利用装置または自動装置は、サンプルキャリアまたはサンプルキャリアレシーバを配置し、検索し、移動させ、回転させ、および別な方法で輸送するものとして、技術的に周知である。これに関連して、「サンプルキャリア」は一般的に、例えば２００１年１１月７日に出願された「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ」という名称の非仮出願第１０／００７，３５５号と、２００２年５月１７日に出願された「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ」という名称の非仮出願第１０／１５０，７７１号とに記載されたものに対応し得る。特に、サンプルキャリアは一般的に、生体サンプル、非生体サンプルまたは化学サンプルを支持するように動作する構造または媒体を備える。同様に、「サンプルキャリアレシーバ」は一般的に、標準のまたは独自のマルチウェルプレートまたは、２００２年５月１７日に出願された「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＲＥＣＥＩＶＥＲ」という名称の非仮出願第１０／１５０，７７０号に記載されたものといった、その同等物に対応し得る。特に、サンプルキャリアレシーバは一般的に、１つ以上のサンプルキャリアを受信し、かつ維持するように構成され動作する構造を備える。明確性および議論の簡易性のために、用語「記憶要素」（例えば、図４Ａ〜図４Ｃの参照番号４２０で示される）は下に使用されるように、概して、前に説明したもの、および関連の同時係属出願で詳細に述べられたようなものといったサンプルキャリアとサンプルキャリアレシーバとの両方を包含する。
【００６４】
特に、図８は、同時係属出願で開示されたサンプルキャリアとサンプルキャリアレシーバとの一実施形態を示す簡易図である。例示的な図８の実施形態では、サンプルキャリア８１０は一般的に、点線８９９によって表された縦軸を有するフレーム構造を備える。キャリア８１０は、参照番号８１２によって示されるような１つ以上の（縦軸８９９に対して）横の部材と、複数のサンプルサイト位置決め部材８１３とを含み得、このサンプルサイト位置決め部材のそれぞれは、所定の空間的関係で１つ以上のサンプルサイト部材８１４、８１５を収容し得る。たった３つの横部材８１２のみが図８に示されるが、サンプルキャリア８１０は、所望の通りにさらなる横部材８１２をいくらでも含むようにスケールされ得、あるいは、３つの横部材８１２よりも少ない数がある状況では適切であり得る。
【００６５】
１つ以上のサンプルを維持するように構成され動作する、参照番号８２０Ａ〜８２０Ｃによって示されたような構造上配列は、各サンプルサイト部材８１４、８１５において支持され得る。構造上配列８２０Ａ〜８２０Ｃの描画は単なる代表的なものであり、構造上配列８２０Ａ〜８２０Ｃのある物理的コンポーネントが明確性のために図８から省かれており、特定の特徴は制限する意味に解釈されることを意図されないことを注記する。
【００６６】
説明された実施形態におけるように、サンプルキャリア８１０は、各構造上配列８２０Ａ〜８２０Ｃが他の構造上配列に対する、および各見本の（ｓｐｅｃｉｍｅｎ）またはサンプル容器に対する所定の空間的関係に支持されるように構成され得る。例として、構造上配列８２０Ａは、サンプルキャリアレシーバ８３０の各ウェル８３１Ａ（図８にマルチウェルプレートに具体化される）を従事させるための位置に支持され得、一方、構造上配列８２０Ｂは、サンプルキャリアレシーバ８３０の異なるそれぞれのウェル８３１Ｂを従事させるように支持され得る。
【００６７】
図８に描かれた例示的な実施形態では、サンプルキャリア８１０上の所与のサンプルサイトの列における各構造上配列（例えば、列８１６）は、サンプルキャリアレシーバ８３０における対応するウェルの列（すなわち、この例では列８３６）の、それぞれのサンプルのまたはサンプル容器に対する所定の空間的関係に支持され得る。同様に、行８１７における各構造上配列（例えば、構造上配列８２０Ｃ）は、サンプルキャリアレシーバ８３０の列８３７におけるそれぞれのウェルを従事させるように支持され得る。
【００６８】
サンプルキャリア８１０は、横部材８１２を支持し得る縦方向のフレーム要素８１８Ａ、８１８Ｂをさらに含み得る。ある実施形態では、縦方向要素８１８Ａ、８１８Ｂは、サンプルキャリア８１０に固有であり得る、ラベル、タグ、ディーキャルまたは他の識別印（ｉｎｄｉｃｉａｌ）８１９を支持するように構成され動作し得る。技術的に広く知られるように、識別印８１９は、例えば二次元または三次元のバーコード、シリアル番号または他の英数字のまたは記号の表示を取り込み得、サンプルキャリア８１０を、前に説明したようなアーカイブ３３０に維持される他のサンプルキャリアから区別し得る。サンプルキャリアレシーバ８３０もまた、類似の印を含み得ることが理解される。
【００６９】
サンプルキャリア８１０の構造要素は、所望される所定の空間的関係における構造上配列８２０Ａ〜８２０Ｃを支持するのに十分強固に任意の材料から構成され得、これは、例えばサンプルキャリアレシーバ８３０の試験管またはウェルの配列といった、それぞれのサンプル容器の構成または構造によって影響され得る。さらに、縦方向の要素８１８Ａ、８１８Ｂは、サンプルキャリア８１０の操作と輸送とを、以下に詳細に述べられるようにロボット利用のまたは他の自動機械装置によって可能にするように構成され寸法され得る。その結果、縦方向要素８１８Ａ、８１８Ｂは、機械装置を操作するか、もしくは握ることによって及ぼされる力に耐える適切な材料から構成され得る。従って、サンプルキャリア８１０の構造要素は、例えばポリスチレンまたは種々のプラスティックまたはセラミックから製造され得、サンプルキャリア８１０を不必要に重くまたは扱いにくいものにせずに、適切な剛度を提供し得る。
【００７０】
同様に、サンプルキャリアレシーバ８３０は、マルチウェルプレートの製造で通常採用される方法と材料とを用いて構成され得る。サンプルキャリア８１０とサンプルキャリアレシーバ８３０とは、図８に図示されていない種々の構造上の細部を含み得ることが理解される。本開示の目的のために、サンプルキャリア８１０は一般的に、おそらく図８に示されたように二次元配列内で１つ以上のサンプルを支持または運ぶように動作し、サンプルキャリアレシーバ８３０の実施形態は一般的に、１つ以上のサンプルキャリア８１０またはその一部を支持または含むように動作する。動作中、サンプルキャリア８１０は、単独で、もしくはサンプルキャリアレシーバ８３０と協働で、実質的に二次元で、所定の空間的関係において複数のサンプルを維持し得る。
【００７１】
前述したように、用語「記憶要素」は、本開示で使用されるときに、一般的にサンプルキャリア８１０を全体または部分的に、サンプルキャリアレシーバ８３０または特定の空間的関係における複数のサンプルを維持、支持または別な方法で運ぶように動作する、その組み合わせたものまたは同等物について触れる。従って、ここで企図したように、記憶要素はサンプルキャリア８１０に、または参照番号８３０で示されたもののような標準のまたは独自のマルチウェルプレートに具体化され得、または前述の機能性を容易にする構造要素のある組み合わせであり得る。
【００７２】
図９Ａおよび図９Ｂは、サンプルキャリアの一実施形態とサンプルキャリアレシーバの一実施形態とをそれぞれ示す簡易図である。図９Ａに示されるように、サンプルキャリア９９０は一般的に、個別のサンプルを運ぶように動作するサンプルノード９９１と、ノード９９１において運ばれた個別のサンプルと関連する情報を提供するように動作するサンプル識別子９９９とを備え得る。
【００７３】
図９Ａに示されるように、キャリア９９０は、識別子９９９が取り付けられ得る識別および操作構造９９３を支持するように構成され動作する、ステム９９２といった１つ以上の物理的構造を含み得る。キャリア９９０の描画は単なる代表的なものであり、特にステム９９２と識別構造９９３との特徴は制限する意味で解釈されることを意図されないことを注記する。特に、サンプルキャリア９９０のコンポーネントの構造上配列は、数ある中で、コンポーネントを製造する材料、キャリア９９０が一緒に使用されるよう意図される自動操作機械装置の機能性、およびキャリア９９０が以下でより詳細に述べられるように、一緒に従事されるよう意図されるサンプルキャリアレシーバの構造上特徴次第では、種々の修正と変更とが生じることが多い。
【００７４】
その点に関して、ステム９９２と識別構造９９３との相対的な比率、大きさ、長さ、直径および他の物理的特徴は、キャリア９９０を意図して使用することに従って選択され得る。ある実施形態では、たとえば、キャリア９９０は、ロボット利用の保持する機械装置、真空チャックまたは電磁チャック、または他の自動装置によって、握られ輸送されるか、その他の方法で操作され得る。従って、識別構造９９３とステム９９２とは、適切な材料で構成され得、識別構造９９３上の自動操作装置または自動保持装置から及ぼされる外部の力に耐えるように十分な剛性と構造上の整合性とを提供するように寸法され得る。同様に、ここで述べられるように、キャリア９９０は、使用中サンプルキャリアレシーバ（例えば、図９Ｂの参照番号９１０によって表されたもの）を従事させるように構成され動作し得る。従って、ステム９９２の長さと、識別構造９９３の直径および厚さとは、キャリア９９０をそのようなレシーバと相互動作することを容易にするように適切に寸法され得る。
【００７５】
キャリア９９０の構造要素は、ロボット利用のまたは他の自動機械装置によってキャリア９９０を操作および輸送を可能にするように十分強固に任意の材料から構成され得る。サンプルノード９９１を含む、キャリア９９０の構造要素は、例えば統合したユニットとして形成または成形され得、ある実施形態では、キャリア９９０は例えば技術的に広く知られる射出成形技術を用いて製造され得ることが理解される。あるいは、コンポーネントのいくつか、または全てが、個別に製造され、後で付着、接着、融解、結合または他の方法で統合されることによりキャリア９９０のために統一された構造を形成し得る。サンプルノード９９１、ステム９９２および識別構造９９３は、例えばポリスチレンまたは種々のプラスティックから製造され得、その結果、キャリア９９０の全体構造は、キャリア９９０を不必要に重くまたは扱いにくくせずに適切な剛性を与えられる。技術的に広く知られた種々の製造技術は、図９Ａに示されたキャリア９９０と種々のコンポーネントとを構成するのに使用され得ることが理解される。本開示は、キャリア９９０の製造に関して採用された特定の材料または構成方法に限られるものとする意向はない。
【００７６】
概して前に述べたように、キャリア９９０の例示的な実施形態は一般的に、個別のサンプルを運ぶように動作するサンプルノード９９１と、ノード９９１において運ばれた個別のサンプルに関連する情報を提供するように動作する識別子９９９とを備える。説明された構造では、識別子９９９は、それが識別するサンプルと同じ位置に配置される。
【００７７】
この関係において用語「同じ位置に配置される」は概して、サンプルと、サンプルに関連する識別または他の情報との両方の位置を指す。例えば、識別子９９９は、ステム９９２および識別構造９９３といった適切なコンポーネントを介して、例えば、前述したようにノード９９１に付着、接着、融解、連結または他の方法で接続され得る。あるいは、識別子９９９は、支持または付着する構造が省かれるように、ノード９９１自体の構造と一体で、もしくはノード９９１自体の構造に取り込まれ得る。
【００７８】
その点に関して、識別子９９９とノード９９１とは、物理的付着から、または識別子９９９とノード９９１との統合から「永久に」同じ位置に配置され得る。従って、固有の識別情報と他のデータは、サンプルキャリア９９０の耐用年数を通して（すなわち、見本材料が実験または他に使用するためにノード９９１から取り除かれるか、抽出されまで）ノード９９１に運ばれたサンプルと同じ位置に配置され得る。
【００７９】
永久に同じ位置に配置されるノード９９１と識別子９９９とは、実質的にここで述べたように、特定の個別のサンプルに関連する情報が常にそのサンプルの位置において利用可能であることを保証し得る。従って、操作エラー（例えば、ノード９９１の置き違えによって生じる）は、最小化または除去され得、それはノード９９１におけるサンプルが識別子９９９を参照することによって識別され得、また、識別子９９１がノード９９１と一体化しているか、もしくはノード９９１に接続されているためである。
【００８０】
サンプルノード９９１は、図９Ａに表されるように実質的に球状であり得、あるいは、ノード９９１は多数の形および大きさで形成され得ることが理解される。当業者は、いくつかの多角形、多面体、ピラミッド形または三角形の形、ディスクまたは長方形の実施形態が企図されており、所望のノードの大きさおよび密度、サンプルノード９９１に使用される材料の飽和限界、サンプルキャリア９９０を操作するのに用いられる装置の正確さおよび精度等といった種々の要因に基づいて選択され得ることを理解する。本開示は、サンプルノード９９１の形、大きさまたは寸法の特徴によって限定されることを意味しない。
【００８１】
サンプルノード９９１は、見本材料を直接または間接的に結びつき得る。その点に関して、例示的なノード９９１は一般的に、サンプル支持体を備え得、またはサンプル支持体から全体的に構成され得る。ある実施形態では、例えば、ノード９９１は、ノード９９１が間接的にサンプルを結合するように、選択されたサンプル支持体で単に覆われ得る。あるいは、ノード９９１の全体構造が、サンプルを直接結合するためにサンプル支持体から製造され得る（すなわち、サンプル支持体がノード９９１の構造を構成し得る）。本発明の一局面に従って、サンプルノード９９１で使用するためのサンプル支持体は、紙またはセルロース、ポリスチレンまたはキトサンといったポリマー、プラスティック、セラミック、または生体または他の見本材料の長期的な記憶機械装置としての役割を果たすように構成され動作する他に適切な支持材料に具体化され得る。固体、液体または気体の形式のサンプルの材料は、サンプル支持体との接触に至らされ得、個別のサンプルノード９９１におけるサンプルとして格納され得る。
【００８２】
ある実施形態では、例えば、そのようなサンプル支持体は、リボ核酸（ＲＮＡ）およびデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、ならびにプロテインのようなポリヌクレオチドを含むバイオポリマーのサンプル、あるいはフルオロカーボンまたはクロロフルオロカーボン（ＣＦＣｓ）、環境汚染物質および合成化学物質を含む非生体のサンプルを維持し得る。前記の関連出願に述べられるように、種々のろ紙基板の実施形態は、現在技術的に知られており、例えば、米国特許第６，２９４，２０３号は、サンプルキャリア９９０に取り込むのに適切であり得る見本材料の記憶用に乾燥固体媒体を開示する。この米国特許の開示は、ここで全体として援用される。
【００８３】
本開示は、ノード９９１に採用された特定のサンプル支持体に関して限定されること意味しない。従って、サンプルノード９９１での実装に適切な支持体は一般的に、技術的に既知であり、または周知の原則に従って発展し動作する、適切な材料を備え得、運ばれて維持されるサンプルのタイプの機能として結合性質に従って選択され得る。
【００８４】
適切なサンプル支持体は、例えば固体または多孔性であり得、これは部分的には、サンプルとしてノード９９１に格納されるサンプルのタイプに依る。さらに、またはあるいは、サンプル支持体は、例えば１つ以上の化学物質で処理されるか、誘導化されることにより、サンプルと接触する前に種々の結合性質を操作し得る。正電荷または負電荷、化学組成、結合特徴、抗体、レクチン、多孔率、およびサンプルノード９９１の他の動作要因は、実装されたサンプル支持体のタイプおよびサンプル支持体上で実行されるプロセスのタイプまたは性質に従って選択され得る。
【００８５】
生体サンプル、非生体サンプルおよび化学サンプルは、制御された環境内に格納され得る。その点において、湿度、温度および他の環境要因は、防火装置のある地下室またはアーカイブとして用いられる他の構造内で制御され得る。ある実施形態では、環境条件は、例えばサンプルの性質、サンプルノード９９１に採用されるサンプル支持体の構成またはその両方によって選択的に変更されることにより、数十年間サンプルの寿命を保存し得る。生体高分子（例えば、ポリヌクレオチド）アーカイブの実施形態では、例えば、サンプル支持体は、化学的に処理された表面または構造を含み得、これは特定のサンプルセルを溶解し、個別のサンプルノード９９１におけるサンプル支持体または基板にポリヌクレオチド構造を固体化する機能を果たす。さらに、またはあるいは、防腐剤がサンプル支持体上に、または中に適用、包埋、浸透され、または他の方法で取り込まれ得る。そのような防腐剤は、ポリヌクレオチド構造の安定度および忠実度を何十年もの間保証し得る。サンプルノード９９１は、図９Ａに表されるように個別のペレットまたは球体を特徴とし得、図９Ｂに表されるようにマルチウェルプレート内に配置される特定のウェルに選択的に堆積され得る。特定のウェルに堆積されるサンプルは、順に、後に続く処理（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）測定法等のようなもの）のために選択され得る。
【００８６】
相互汚染は、サンプルをノード９９１上に格納することによって実質的に除去され得る。ある例では、機械的サンプル除去装置を伴う機械的接触は、検索、抽出、精製、包装および輸送の間に完全に除去され得る。さらに、キャリア９９０または処理および識別構造９９３が、標準ロボット利用による操作するのに修正可能であり得るので、全体のアーカイブ設備は高いスループット率（例えば、一日に１００サンプルより高い）を達成するために、容易に自動化され得る。
【００８７】
前述したようにサンプルキャリア９９０を用いてアーカイブおよび検索されるＤＮＡまたはＲＮＡといったポリヌクレオチドは、大規模な遺伝分析によく適し得、薬理遺伝学または、遺伝発見分析の他タイプにとって、（従来の液相または低温技術に比べて）優越するサンプルを産出し得る。とくに、サンプルノード９９１の実装は、自動的に、ポリヌクレオチド記憶の質と量とを標準化し得、これは、サンプル支持体およびＰＣＲインヒビターを減少させる機能を果たす包埋された化学物質の本来備わっているローディング性質のためである。従って、従来のポリヌクレオチド抽出の精製の次の定量化手順の要求および複雑性は、簡易化、削減、または完全に除去され得る。さらに、固体状態の形式で格納されたアーカイブサンプルは、低温貯蔵システムにおいて多く発生するように、繰り返される凍結および融解サイクルの間、凍結したサンプルであるように、継続的に低下し得ない。
【００８８】
動作中、識別子９９９は一般的に、ノード９９１に運ばれた個別のサンプルに関連する情報を維持または提供し得る。ある実施形態では、識別子９９９はそのような情報へのアクセスを可能にし得、固有のコード、シリアル番号またはサンプルに関する他の識別印を維持または提供する。ある実施形態では、データベースまたは他のレコード貯蔵所に、識別子９９９から表示または提供されたコードまたは信号を用いて、サンプルに関する情報への問い合わせまたは照会をし得る。
【００８９】
この点に関して、従って、およびさらなる議論を簡易化するために、サンプルに関する情報を「提供する」と呼ばれる識別子９９９の機能は一般的に、制限なく、そのような情報を全体または一部を識別子９９９に維持または格納すること、そのような情報を全体または一部を識別子９９９から通信、伝送または他の方法で運ぶこと、および固有のコード、信号、データストレームまたはサンプルを識別し、そのような情報へのアクセスを可能にするように動作する他のインジケータを反射、伝達、伝送または他の方法で通信することを包含する。
【００９０】
図９Ａの実施形態では、例えば、識別子９９９は一般的に識別印を備えており、それによってノード９９１に運ばれるサンプルが一意に識別され得る。その点において、識別子９９９は図９Ａに記されたもののように、明と暗との領域を有する二次元のバーコードを備え得、同様に、識別子９９９は変動する幅と分離との平行線を有する一次元のバーコードを含み得る。さらに、またはあるいは、識別子９９９はシリアル番号、ロット番号、英数字コード、またはノード９９１に運ばれる見本材料を識別または区別するのに適した他の記号表現を備え得る。そのようなバーコードまたは他の識別印は、技術的に広く知られた、種々のマシンビジョンまたは他の光学式センサまたは読み取り装置のいずれかによってスキャンされ得る。これら実施形態では、識別子９９９は、バーコードまたは識別印にコード化された固有のサンプル識別を維持または提供し得る。従って、ノード９９１におけるサンプルに関する情報は、印にコード化された固有の識別を用いて取得またはアクセスされ得る。
【００９１】
ある実施形態では、例えば、光学式読取装置は一般的に、マシンビジョン技術、ビデオカメラまたは他の光学式サンサを備え得、これらは、識別子９９９のバーコードまたは他の印に表される要素を、電磁スペクトルの様々な部分に敏感である器具または受容器を用いて識別または配置することが可能である。この実施形態では、（スペクトルの可視部分からの）光学式情報または他の電磁情報（例えば、マイクロ波または赤外線の周波数といったもの）は、ノード９９１に運ばれた同じ位置に配置されたサンプルのアイデンティティ、性質および一般的な構成を確認するのに用いられる。
【００９２】
識別子９９９から維持および提供されるサンプル識別と他の情報とは一般的に、サンプルを正確に識別および追跡することを可能にする明確な識別子コードまたは他の印と、サンプルの性質またはタイプ（例えば、血液、ＤＮＡ、ＲＮＡ、プロテイン、環境粒子または汚染物質）と、サンプルの源または起源（例えば、年齢、性別およびヒトの病歴、または環境的なサンプルが収集されたときの位置および状況）と、サンプルが収集またはアーカイブされた時間と日付と、その他同種類のものとが含まれ得るがこれに限定されない。データレコードまたはこの情報を表す他の構造は、例えば、識別子９９９にコード化され得るか、もしくはデータベースまたは他のデータ記憶構造または設備に維持され得る。
【００９３】
ある実装において、サンプルキャリア９９０は、標準または改質されたマルチウェルプレートのウェルといったサンプル容器を従事させるように設計または構成され得る。キャリア９９０がそのような容器またはサンプルキャリアレシーバと従事される場合、ノード９９１は、ウェル内の見本材料と接触させられ得る。あるいは、キャリア９９０は、ノード９９１における見本材料が格納され得、個々のサンプルノードに運ばれたサンプル間の交差汚染が避けられ得るように、きれいな、または未使用のウェル（すなわち、見本材料または汚染物質の痕跡を有さないウェル）を従事し得る。
【００９４】
前述したように、図９Ｂは、サンプルキャリアレシーバの一実施形態を示す簡易図である。示された実施形態では、サンプルキャリアレシーバ９１０は一般的に、縦軸９１９に対して所定の方向に配置された複数のサンプル容器またはウェル９１１を備える。各ウェル９１１は、サンプルキャリア９９０を、そして特に前述したように実質的にサンプルノード９９１を受け取るように構成され動作し得る。
【００９５】
レシーバ９１０の図９Ｂの実施形態は、例のためのみに示されたものであり、制限するためではないということが当業者から理解される。様々な形のレシーバ９１０とウェル９１１の構成とが、本開示の範囲内であり、意図内である。例えば、長方形の構成が図示され、ここで説明されているが、レシーバ９１０は代替的に、平面図として、一般的に円形、一般的に正方形または多角形であり得、例えばレシーバ９１０が利用される研究室またはアーカイブ設備の使用条件または構成に依る。
【００９６】
例示的な長方形の実施形態では、レシーバ９１０は一般的に、縦方向の側面９１３Ａ、９１３Ｂと、横方向の側面９１２Ａ、９１２Ｂとを備える。当業者は、科学的サンプル記憶と実験システムとは、研究室またはサンプルアーカイブ設備のマルチウェルプレートを握り、移動させ、または他の方法で処理するロボット利用の機械装置を採用し得る。従って、側面９１２Ａ−Ｂ、９１３Ａ−Ｂは、適切な保持機械装置またはサンプル処理機械装置が図５Ａ〜図５Ｄを参照して以下により詳細に述べられるように、適切または所望の操作にレシーバ９１０を従事させ得るように、成形、採寸され得る。
【００９７】
その点において、レシーバ９１０は一般的に、そのような自動化システムまたはロボット利用システムから及ぼされる力に耐える十分な剛度および強度を提供する適切な材料から製造され得る。また、ウェル９１１に含まれるサンプルまたは見本材料を汚染しない材料からレシーバ９１０を構成することが所望され得る。マルチウェルプレートを構成する様々なプラスティック、ポリスチレン、高分子材料または技術的に広く知られる他の材料が、レシーバ９１０、ウェル９１１および以下で説明されるレシーバ９１０の他のコンポーネントに適し得る。
【００９８】
レシーバ９１０は、例えば単体として製造され得、または一般的に、個別に製造されて後に結合、接着または他の方法で接続される２つ以上の部分品を備え得る。
【００９９】
さらに、レシーバ９１０はレシーバ９１０に固有であり得るラベル、タグ、ディーキャルまたは他の識別印９１５を支持するように構成されて動作し得る。技術的に広く知られるように、識別印９１５は、例えば、バーコード（例えば、図９Ｂに示されるように一次元または図９Ａに示されるように二次元のどちらか）、シリアル番号または他の英数字もしくは記号の表現を取り込み得、レシーバ９１０をアーカイブまたは研究室設備に維持される他のサンプルキャリアレシーバから区別し得る。そのような実施形態では、印９１５は、印９１５がレシーバ９１０を操作するのに設計されたロボット利用機械装置または他の機械装置によって覆われたり、損なわれたりされないように選択された側面９１２Ａ−Ｂ、９１３Ａ−Ｂ上に配置されるか、または方向付けられ得る。
【０１００】
ここで図９Ａおよび図９Ｂの両方を参照すると、キャリア９９０およびレシーバ９１０は、サンプルノード９９１がウェル９１１といったそれぞれの容易に含まれる見本材料に対して所定の空間的関係に支持されるように構成および採寸され得ることが直ちに明らかとなる。例として、サンプルノード９９１は、ウェル９１１の見本材料に接触する位置に配置され得る。従来のマルチウェルプレート実装に従うと、サンプル容器（すなわち、ウェル９１１）自体を規定する開口部から見本材料をウェル９１１に挿入または堆積することが必要である。言い換えると、ウェル９１１の底部または下肢部から見本材料をウェル９１１に導入すること（すなわち、ウェル９１１にサンプルを「ロード」する）が可能ではない。
【０１０１】
関連の同時係属の非仮出願第１０／１５０，７７０号、２００２年５月１７日出願、名称「ＳＡＭＰＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＲＥＣＥＩＶＥＲ」により詳細に述べられるように、レシーバ９１０は、見本材料、洗浄剤または他の溶液を受け取るように構成され動作する管または多岐管９１４を追加的に備え得、ある実施形態に従って、見本材料または他の溶液は、多岐管９１４から１つ以上の導管（図９Ｂに図示せず）を介して、レシーバ９１０の全てのウェル９１１（または選択された複数のウェル）に配布され得る。
【０１０２】
従って、レシーバ９１０の各ウェル９１１または見本容器は一般的に、サンプルノード（例えば、図９Ａのノード９９１）を受け取るように構成され動作する第１の開口部と、例えば導管とのやりとりで、見本材料、洗浄溶液または多岐管９１４に導入され、かつ多岐管９１４から分配される他の液体を受け取るように構成され動作する第２の開口部とを備え得る。そのような構造では、高機能のロボット利用および配列機械装置が、ウェルのローディング処理から省かれ得、これは、多岐管９１４にちゅうにゅうされた、または他の方法で導入された見本材料の単一源が、多岐管９１４とのやりとりで、それぞれの第２の開口部からレシーバ９１０の各ウェル９１１にロードする十分な材料を提供し得るからである。
【０１０３】
当業者は、レシーバ９１０は、マルチウェルプレートと併せて一般的に使用される蓋またはカバー（図示せず）を含み、もしくは収容するように構成され得ることを理解する。ある実施形態では、印９１５は、カバーが、レシーバ９１０に動作可能なように従事されるとき、印９１５を覆わないように配置されるか、もしくは方向付けられ得、あるいは、レシーバ９１０と使用するためのカバーは、改質または特異的に構成されることにより、印９１５を覆わないようにし得る。
【０１０４】
前述したように、本開示で使用されるように用語「記憶要素」は一般的に、特定の空間的関係で複数のサンプルを維持、支持、または他の方法で運ぶように動作する、全体または一部としてのサンプルキャリア９９０、サンプルキャリアレシーバ９１０、またはそれらを組み合わせたものまたは同等物を参照する。従って、ここで企図されるように、記憶要素は、サンプルキャリアレシーバ９１０、またはそれぞれのウェル９１１に配置されたそれぞれのサンプルキャリア９９０をロードされた他の標準または独自のマルチウェルプレートに具体化され得る。
【０１０５】
ここで図３に戻って、動作中、ロボット利用３３１は、三次元で移動され、または他の方法で操作され得る制御されたアーム、保持装置または処理装置を備え得る。ある実施形態では、ロボット利用３３１は、図５Ａ〜図５Ｄを参照して以下に説明されるような１つ以上の保持装置を含み得る。そのようなロボット利用３３１は一般的に、選択された記憶要素をサンプル記憶３３２から検索するように、かつ、コントローラ３２０におけるプロセッサ３２１から受け取られるデータおよび指示に従って検索された項目を操作するように構成されて動作し得る。当業者は、ロボット利用３３１は、図３に示された双方向のデータ通信を可能にするのに十分なコンピュータハードウェアおよびソフトウェア（図示せず）を備え得ることを理解する。さらに、ロボット利用３３１のある実施形態は、例えば、マシンビジョン、または前述したようにバーコード読取器または光学式センサといった他の識別装置に結合される強力なプロセッサを含み得る。
【０１０６】
サンプル記憶３３２に格納またはアーカイブされた記憶要素を配置し、位置決め、識別、検索および操作することに加えて、ロボット利用３３１はさらに、サンプルに、またはサンプルに関して所望される動作を行うのに必要とされる道具３３３を利用するように動作し得る。前述したように、これらの動作には、洗浄、精製、変更、試験または実験的分析、置換、包装、郵送等が含まれ得る。
【０１０７】
その点において、ロボット利用３３１は、例えば、記憶要素をサンプル記憶３３２におけるレセプタクル内または上に配置するように動作するサンプル記憶装置または手段と、前述したように光学式センサまたはマシンビジョン技術を採用し得、サンプル記憶３３２にアーカイブされた複数の中から特定のサンプルまたは記憶要素を位置付けるサンプル位置装置と、選択された記憶要素をサンプル記憶３３２から検索するサンプル検索装置または手段と、光学式センサもまた採用し得るサンプルノード除去装置（例えば、関連の同時係属出願に記載された装置）とに具体化され得る。さらに、またはあるいは、アーカイブ設備３６０に採用された技術者は、記憶要素をレセプタクルに配置し、選択されたサンプルを識別、位置決めおよび検索し、そしてサンプルを手動で操作し得る。
【０１０８】
データ記憶媒体３３４は、前述のハードウェアのタイプに具体化され得、サンプル記憶３３２に堆積されたサンプルに関するデータレコード、ロボット利用３３１と他の機械化または自動化された装置との動作上パラメータ、および道具３３３の利用可能性と種類とを維持し得る。例えば、記憶媒体３３４は、サンプル記憶３３２の各サンプルに関するデータレコードを維持し得、これには、サンプルの性質またはタイプ（例えば、血液、ＤＮＡ、プロテイン、環境粒子または汚染物質）と、サンプルの源または起源と、サンプルがアーカイブされたデータと、サンプルを含む１つ以上の記憶要素のサンプル記憶３３２内の特定位置と、サンプルが検索された回数と、行われた試験または実権とが含まれるがこれに限定されない。同様に、記憶媒体３３４は、マルチウェルプレートまたはアーカイブ３３０における他のサンプル容器の供給可能量に関するデータレコードと、種々のロボット利用装置の保守計画等とに関するデータレコードを含み得る。記憶媒体３３４に維持されるデータレコードと他の情報とは、コーディネーター３１０における記憶媒体３１５に伝送され得、そのような伝送は、例えば、所定の時間間隔で、またはプロセッサ３１１からの特定要求または問い合わせに応答して、周期的に生じ得ることが理解される。
【０１０９】
アーカイブ３３０に採用されたロボット利用３３１と道具３３３との性質および種類は一般的に、サンプルがサンプル記憶３３２に維持または格納される方法と形式とから影響を及ぼされ得る。例えば、サンプルまたは記憶要素が識別バーコードラベルと併せて格納される場合、ロボット利用３３１はバーコード読取器を備え得る。前に簡単に述べたように、ある自動システムまたは他のロボット利用システムが、異なるタイプの実験容器および記憶要素を検索、処理および置換することで知られているので、サンプル記憶３３２は、既存の機械で用いるように構成および構成され得る。図４Ａ〜図５Ｄを参照して以下で詳細に述べられるように、独自のロボット利用システムと保持装置とは、高密度サンプル記憶構造（すなわち、記憶ストラテジ）と効率的な配置および検索技術と併せて用いられ得る。
【０１１０】
その点において、サンプル記憶３３２は一般的に、１つ以上のレセプタクルを備え得、これらレセプタクルのそれぞれは、以下により詳細に述べるように複数の記憶要素を受け取るように、または支持するように構成され得る。そのようなレセプタクルは、例えば引き出し、受け皿、棚、ビンまたはラックとして実装され得る。ある実施形態では、サンプル記憶３３２は、環境的に制御された保管室、または一定もしくは最適な湿度および温度でサンプルを維持するように設計された他の構造であり得、環境上のパラメータはサンプルのタイプと状態とに従って選択され得る。あるいは、全体のアーカイブ３３０が、単一の環境的に制御された保管室内に収容され得る。
【０１１１】
図４Ａは、アーカイブ設備で使用するために構成され動作するサンプル記憶コンポーネントの一実施形態の簡易化された透視図であり、図４Ｂは、サンプル記憶コンポーネントと併せて使用するために構成され動作するレセプタクルの一実施形態を示す簡易化された透視図である。図４Ａに表されるように、サンプル記憶コンポーネント３３２は、図３を参照して前述したものと一致し、一般的に、所望の三次元相対位置または三次元構成に配置された複数のレセプタクル４０１〜４０ｎを備える。本開示は図４Ａに図示された特定の構造に限られることを意味しないことを注記し、当業者はサンプル記憶３３２がさらに、発明的技量なしにｘ、ｙまたはｚ方向のいずれかに、さらなるレセプタクル４０１〜４０ｎをいくらでも備え得ることを理解する。
【０１１２】
前述したように、各レセプタクル４０１〜４０ｎは、１つ以上の記憶要素（参照番号４２０）を支持または含有するのに適した、可動性の引き出し、受け皿、棚、ラックまたは同等の構造に具体化され得る。図４Ａに示されるように、レセプタクル４０１〜４０ｎは、互いについて可動であり得、それぞれのレセプタクル４０１〜４０ｎに含まれる、または配置される記憶要素４２０へのアクセスを可能にする。そのようなアクセスは、手動またはロボット利用の処理機械装置（図示せず）からであり得るが、これは、数ある中でも、サンプル記憶３３２が実装されるアーカイブ設備の種々のハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントの精巧さに依る。
【０１１３】
例えば、レセプタクル４０１〜４０ｎは、技術的に広く知られるように、ローラー、ベアリング、レール、トラック等と動作可能なように従事され得る。そのような実施形態では、レセプタクル４０２は、図４Ａに示されるようにｘ方向に移動され得、以下でより詳細に述べられるように、１つ以上の記憶要素４２０の置換、検索または他の操作を可能にする。
【０１１４】
図４Ｂの実施形態に従って、レセプタクル４０２は一般的に支持面４１０を備え、この支持面は、記憶要素４２０の１つ以上のスタック（例えば、参照番号４２１によって示された）を備える二次元構成で複数の記憶要素４２０を運び、支持しまたは他の方法で従事させるように動作する。従って、記憶要素４２０は、実質的に図示されるように三次元構成に配置され得、レセプタクル４０１〜４０ｎに関して前述したように、スタック４２１または記憶要素４２０の特定の構造、構成、数または空間的相互関係は、システム使用条件、ロボット利用の処理装置またはシステムの能力および限界、記憶要素４２０またはレセプタクル４０２の大きさおよび形等に従って変動し得る。図４Ｂの長方形の実施形態は、簡易にするために図示され説明されており、例としてのみのものであって、制限するためのものではない。
【０１１５】
ある実施形態では、所望の数ｋの記憶要素４２０が、ｙ方向にスタックされ得る。所与のレセプタクル４０２の各スタック４２１は異なる数の記憶要素４２０を維持し得ることが理解される。所与のスタック４２１の各記憶要素４２０は、例えば、各記憶要素４２０と関連する一連の定位ポストまたは一体化インターロック機能（ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ  ｆｅａｔｕｒｅ）と、適当な位置に確保または維持され得る。例えば、各記憶要素４２０は、１つ以上の記憶要素４２０が図４Ａ〜図５Ｄに示されるようにスタックされる場合、隣接する記憶要素４２０の１つ以上の対応するスロット、溝またはノッチを従事させるように設計され運動可能である１つ以上の配列用突起または隆起を設け得る。スタックされるときに、項目を安定化させるように動作可能である連動構造上機能を提供する種々の方法は、技術的に広く知られており、ある実施形態では、例えば、各記憶要素４２０は、下に重なる記憶要素４２０の上面を従事させるように動作可能である「スカート」またはフランジを備え得る。特に、そのような連動構造上機能は、所与のスタック４２１の１つの記憶要素４２０が、同じスタック４２１のその他のものに対して動くことを防ぐ。ｙ方向に動くことにより、連動構造上機能が離れることを可能にし、記憶要素４２０のｘまたはｚ方向にその後動くことを可能にする。
【０１１６】
さらに、またはあるいは、ｙ方向に支持面４１０から延びる１つ以上のガイドポスト、レールまたは類似の安定化構造体は、は、各スタック４２１の安定化を容易にし、記憶要素４２０が互いについて、または支持面４１０について動くことを防ぎ得る。ある実施形態では、各記憶要素４２０は、そのような安定化構造体を従事させるように構成され動作可能になり得る。図４Ｂの実施形態では、例えば、安定化構造体４１１は支持面４１０から延びるポストとして図示される。動作中、記憶要素４２０は、スタック４２１における記憶要素４２０の相対的移動（ｘまたはｚ方向に）が防がれるように、安定化構造体４１１を従事させるように、または隣接するように寸法を入れられたノッチまたは窪みを含み得る。
【０１１７】
前記のまたは同等の方法で、所与のスタック４２１のｋ記憶要素４２０は、スリップすることを防ぎ得、つまり、ｘまたはｚのどちらか一方の方向への相対的移動が防止され得る。さらに、そのような実施形態では、スタックされた記憶要素４２０の１つ以上のエッヂ（ｘまたはｚ軸に沿って方向付けられた）は、適切な処理機械装置からアクセスすることが可能であり得る。
【０１１８】
複数のスタック４２１は、図４Ａおよび図４Ｂに描かれるように、レセプタクル４０２に格納または維持され得、一般的に、（ｚ方向の）ｎスタック、（ｘ方向の）ｍスタックの最大の大きさを有して、支持面４１０上に二次元構成で配置され得る。支持面４１０上の様々なスタック間の間隔は、一般的に、支持面４１０からｙ方向に延びる任意の安定化構造体４１１（例えば、ポストまたはガイドレールとして具体化される）の大きさおよびパターンの関数であり得、レセプタクル４０２の単一のスタック４２１を選択し従事させる道具または処理装置に必要とされる間隔であり得る。例示的な実施形態では、従って、スタックされた記憶要素４２０の三次元構成を収容するレセプタクル４０２は、ｎ×ｍ×ｋの記憶要素４２０の最大容量を有する。
【０１１９】
動作中、レセプタクル４０２は、支持面４１０上に配置された構成の各記憶要素４２０へのアクセスを可能にするような方法で、（例えば、図４Ａに示されるように）操作され得る。特に、各スタック４２１の各記憶要素４２０は、例えば、ｘ座標、ｙ座標およびｚ座標によって個別にアドレス可能であり得、容易な識別と、全てのアドレス可能な記憶要素４２０への直接アクセスとを可能にする。ある実施形態では、記憶要素４２０は、実質的に以下に述べられるように、配置、検索または操作のためのロボット利用アームまたは他の自動処理装置からアクセスされ得る。
【０１２０】
１つ以上の処理装置、ロボット利用アームまたは他の機械的装置は、レセプタクル４０２の所与のスタック４２１から任意の記憶要素４２０を検索し得る。図４Ｂでは、例えば、ターゲット記憶要素４９９が、所望のｙ座標（ｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ）において、スタック４９８（ｘ＝ｘｍ、ｚ＝ｚｎの位置において）に置かれるように図示される。例示的な実施形態では、処理装置またはロボットアームは、図５Ａ〜図５Ｄに実質的に詳細に説明されるように、スタック４９８からターゲット記憶要素４９９を抽出し得る。はじめに、処理装置は、ｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄにおけるターゲット記憶要素４９９を含む、これに至るまでのスタック４９８の上層部（すなわち、ｙ＝ｙｋ）から全ての記憶要素を握って引き上げ得る。スタック４９８の記憶要素４９９と上層部４９７（すなわち、ｙｋを貫くｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ＋１において）との双方は一単位として操作され得る。そのような実施形態に従って、ターゲット記憶要素４９９とスタック４９８の上層部４９７の記憶要素とは、アーカイブ設備の所望の位置に集団で移動され得、記憶要素４９９はその後適切な位置に位置付けられ得る。特定の位置、所定の位置または動的に選択された位置において、例えば、処理装置はターゲット記憶要素４９９を開放し、その一方でスタック４９８の上層部４９７の残りの記憶要素は保持し得る。
【０１２１】
ｙｋを貫くｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ＋１に対応する残りの上層の記憶要素は、元のスタック位置（ｘ＝ｘｍ、ｚ＝ｚｎ）、またはレセプタクル４０２の利用可能なｎ×ｍ×ｋの容量内で他により便利な位置のどちらか一方において、レセプタクル４０２における構成に戻り得る。前者の場合、例えば、ｘ＝ｘｍ、ｚ＝ｚｎに結果として生じるスタックは、このシーケンスの後のｋ−１記憶要素４２０のみを含み得る。あるいは、残りの上層記憶要素は例えば、別のレセプタクル（図４Ａの４０１または４０３−４０ｎ）の位置に変えられ得る。
【０１２２】
前述の記憶構造および検索技術は、一般的に、空間の効率的な高密度の記憶を提供し、ここでは、個別にアドレス可能で直接アクセス可能な記憶要素４２０が、記憶設備３３０のサンプル記憶コンポーネント３３２に利用可能な容量の大部分を占め得る。サンプル記憶３３２の各記憶要素４２０のそれぞれの位置（すなわち、三次元空間における個別のアドレス）を表す適切なデータモデルは、しかしながら、従来のシステムと併せて用いられる典型的なデータモデルよりも複雑であり得る。例えば、所与のスタック４９８内で、除去および挿入動作は、ターゲット記憶要素４９９の位置だけなく、それより上にあるそれら記憶要素の全て（つまり、ｙｋを貫くｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ＋１の位置にあるもの）にも影響を及ぼす。
【０１２３】
図４Ａのサンプル記憶コンポーネント３３２のための適切なデータモデルは、例えば、図３を参照して前に説明したようにデータ記憶媒体３３４に維持され得る表、データベースまたは他の適切なデータ構造における１つ以上のレコードとして、占有されていない潜在的な位置を含む、可能性のある記憶位置をそれぞれ表し得る。ある実施形態では、そのような表またはデータベースは、各位置に１つのレコードを含み得、各レコードは特に以下のフィールドを含み得る。
【０１２４】
つまり、
レセプタクル識別（例えば、４０２）、
行識別（すなわち、ｘ座標）、
列識別（すなわち、ｚ座標）、
スタック位置識別（すなわち、ｙ座標）、
記憶要素識別（例えば、４９９）および
状態（例えば、占有、空、予約済）である。
【０１２５】
レセプタクル、行および列フィールドは、組み合わせて、サンプル記憶３３２の容量の全体内の特定のスタック（例えば、図４Ｂの４９８）を特定または一意に識別し得る。スタック位置フィールドは、ターゲットにされたスタック内で選択された記憶要素の所望の高さ、つまりｙ座標の識別を可能にし得る。さらに、またはあるいは、記憶要素識別フィールドがある場合、所与の記憶位置に特定の記憶要素を示し、または一意に識別し得る。さらに、状態フィールドは、特定の位置が空なのか満ちているのかを示し得る。
【０１２６】
従って、各記憶要素４２０は、レセプタクル識別と座標軸とへ適切に参照することによって、三次元空間で個別にアドレス可能であり得る。図４Ｃを参照して詳細に以下に説明されるようなある記憶ストラテジでは、例えば、各記憶要素４２０は、所与のレセプタクル内の二次元座標の点から個別にアドレス可能であり得る。図４Ｂの記憶ストラテジの実施形態では、３つの座標（適当なレセプタクル識別に加えて）が、各個別の記憶要素４２０を正確にアドレス指定するために必要とされ得る。
【０１２７】
当業者は、ある実施形態は記憶要素識別フィールドを、レセプタクル識別とｘ、ｙおよびｚの座標情報で動的に相互参照し得ることを理解するであろう。したがって、記憶要素識別フィールドは、ロボット利用装置が三次元空間における所与の記憶要素のアドレスを確認し、その特定の記憶要素を検索することを可能にするのに十分であり得る。記憶要素識別フィールドは、例えば、関連出願に記載されたバーコード識別タグに対応するか、もしくはベーコード識別タグと併せて働き得、各記憶要素とそこに含まれるサンプルとを一意に識別し得る。
【０１２８】
図５Ａから図５Ｄは、動作中の記憶要素処理装置の一実施形態の正面図を示す簡易化されたブロック図である。例示的な実施形態では、処理装置５００は、ターゲット記憶要素４９９（すなわち、図４Ｂで示したｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ）を従事させるように動作する記憶要素グリッパー５１０と、前に詳細に述べたように支持面４１０上のアドレス可能な位置に配置されたスタック４９８の上層部４９７（すなわち、ｙｋを貫くｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ＋１）を従事させるように動作するスタックグリッパー５２０とを備え得る。
【０１２９】
図示した実施形態では、記憶要素グリッパー５１０は、グリップ５１２に連結された垂直方向の構造体５１１を備え得、記憶要素グリッパー５１０は、垂直方向の構造体５１１が図示されるように、スタックグリッパー５２０の上にグリップ５１２を支持するように適切に寸法され得る。図５Ａの矢印が示すように、記憶要素グリッパー５１０とスタックグリッパー５２０とは、例えば選択的にｚ方向に移動され得、これによりグリップ５１２およびスタックグリッパー５２０の近接面５２１がターゲット記憶要素４９９とスタック４９８の上位層部４９７とをそれぞれ従事させることが可能になる。
【０１３０】
処理装置５００と、特に記憶要素グリッパー５１０およびスタックグリッパー５２０は、単なる代表的な形式で描かれており、ある構造上コンポーネント、相互接続および機能上の構造が明確さのために図５Ａ〜図５Ｄから省かれているということを注記する。当業者は、処理装置５００の一般的な構造と物理的な構成とは、様々な形式をとることが可能であり、多数の代替的な実装が実用的であり得ることを理解する。例えば、記憶要素グリッパー５１０とスタックグリッパー５２０との間の相対的移動は、ラックおよびピニオンシステム、ギア式の構造、ウォームギア、ヒンジ等を介して提供され得る。あるいは、記憶要素４２０は一般的に、前に述べたようにｘ方向またはｚ方向に相対的にスリップすることを防ぐような方法で（例えば、連動する構造上の特徴を用いて）スタックおよび支持されるので、スタックグリッパー５２０はある簡易化された実施形態に省かれ得る。さらに、適切なヒンジ、ジンバル（ｇｉｍｂａｌ）または選択された軸の周りの展開（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または回転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を可能にする他の構造もまた、図示はされていないが、意図されている。本開示は、特定の構造、構造上配置または処理装置５００と併せて実装された構造上コンポーネントの組み合わせのいずれかに限定される意図はない。
【０１３１】
図５Ｂに示されるように、グリップ５１２がターゲット記憶要素４９９を従事させ、近接面５２１がスタック４９８の上層部４９７を従事させるとき、処理装置５００は隣接するスタック４２１、安定化構造体４１１またはレセプタクル４０２と関連のある他の構造上コンポーネントをクリアするのに十分な距離をｙ方向に移動され得る。後に続くｘ方向またはｚ方向のどちらか一方への移動は、例えば、前述したようにメカニカルインターフェース３２３から、またはメカニカルインターフェース３２３を介して伝送された信号の制御の元で必要に応じて生じ得る。
【０１３２】
図５Ｃに描かれるように、処理装置５００は例えばサンプル記憶３３２またはアーカイブ３３０内の選択された位置に移動され得、後に続いてターゲット記憶要素４９９を選択された面５９９上の所望の位置に配置し得る。その点において、処理装置５００は、ターゲット記憶要素４９９を面５９９上の所望の位置だけでなく所望の向きに配置するために、ｙ方向といった１つ以上の座標軸の周りを自転し得ることを注記する。図５Ｃで矢印が示すように、記憶要素グリッパー５１０は、スタックグリッパー５２０に対して独立して運動可能であり得、その結果、ターゲット記憶要素４９９はスタック４９８の上層部４９７から独立して開放され得る。従って、図５Ｄに図示されるように、スタック４９８の上層部４９７は、例えばレセプタクル４０２に戻され得、またはそうでない場合、記憶要素グリッパー５１０とスタックグリッパー５２０との再配向を必要とせずに、ターゲット記憶要素４９９について再配置され得る。
【０１３３】
前述したように、処理装置５００は、ある実施形態では簡易化され得、例えばスタックグリッパー５２０を省いている。図５Ａ〜図５Ｄに描かれたイベントのシーケンスは、スタック４９８の上層部４９７をグリップせずに実行され得、これは、グリップ５１２でターゲット記憶要素４９９を従事させることにより、スタック４９８のターゲット記憶要素４９９のｙ座標よりも大きいｙ座標を有する全てのコンポーネントを同時に操作することが可能になるからである。そのような簡易化された単一の要素装置が採用される場合、グリップ５１２はある機能のために位置を変えられ得る。例えば、図５Ｃのように、ターゲット記憶要素４９９を適切に配置させた後、グリップ５１２はターゲット記憶要素４９９を解放し、続いて隣接の記憶要素４２０（すなわち、ｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ＋１の位置にある）を従事させ得る。従って、スタック４９８の上層部４９７は、例えば、図５Ｄに図示されるようにスタックグリッパー５２０の近接面５２１でというよりはむしろ、単一の記憶要素グリッパー５１０で操作され得る。
【０１３４】
別の実施形態では、記憶要素４２０またはスタックはレセプタクル４０１〜４０ｎに「直立に」格納またはアーカイブされ得る。例えば図４Ａおよび図４Ｂに図示された実施形態では、「直立に」は概して、記憶要素４２０は支持４１０にスタックされないように、ｘ軸、ｚ軸または両方の軸のいずれかに完全に９０度回転することである。この別の記憶ストラテジは同時に、高い記憶密度と、記憶要素への急速で効率的なアクセスとを提供し得ることが理解される。
【０１３５】
図４Ｃはサンプル記憶コンポーネントと併せて使用するために構成され動作するレセプタクルのそのような別の実施形態を示す簡易化された透視図である。前述したように、記憶要素４２０はレセプタクル４０２に直立に格納され得、図４Ｃの実施形態では、記憶要素４２０は、図４Ａおよび図４Ｂにおけるそれらの方向に対してｚ軸上で９０度回転している。さらに、またはあるいは、記憶要素４２０は、例えば、レセプタクル４０２の大きさおよび形、処理構造の大きさ、一般的な動作性およびクリアランス要求等に応じて、ｘ軸上で回転し得る。
【０１３６】
図４Ｃに図示されるように直立に記憶要素４２０を方向付けることは、見本材料の損失を防ぐことに関するさらなる要求を持ち込み得ることが理解される。従って、図４Ｃの実施形態の各記憶要素４２０は、例えばシールされ得、または見本材料のそれぞれの記憶要素４２０が回転するとき適当な位置にある見本材料のみを含み得る。
【０１３７】
図４Ｃの保管および検索の方法は、特定のレセプタクルの所与の記憶要素ピッチによりよい記憶密度を提供し得る。さらに、記憶要素４２０はスタックに配置されないので、全ての記憶要素４２０は、直接検索され得（すなわち、所与の記憶アドレスまたは位置が他のアドレスにある記憶要素４２０に支障を来たさずにアクセスされ得）、単純なデータモデルを可能にする。例えば、ターゲット記憶要素４９９は、ｘおよびｚ座標のみを用いて簡単にアドレスを指定され得、図４Ｃに描かれるように、ターゲット記憶要素４９９はｘ＝ｘｄｅｓｉｒｅｄとｚ＝ｚｎとに配置される。これら２つの座標は、レセプタクル識別フィールドと合わさって、サンプル記憶コンポーネント３３２によって包囲される全体の三次元空間内の所与の記憶要素４２０を配置するのに十分であり得る。
【０１３８】
図４Ａおよび図４Ｂに図示された実施形態と同様に、全ての記憶要素４２０の少なくとも１つの端（図４Ｃでｘまたはｚ軸に沿って方向付けられたもの）は、図４Ｃに描かれたような構造に曝される。従って、（例えば、図９Ｂの参照番号９１５によって表されるような）識別ラベルまたは他の印は、手動またはロボット利用の処理機械装置によってスキャンされ得る。処理装置５００は、適切なヒンジ、ジンバルまたは、前述したように選択された軸の周りの展開または回転を可能にする他の構造を含み得ることが理解される。この実施形態では、単一の処理装置５００が、異なるレセプタクルにて用いられた（例えば、図４Ｂおよび図４Ｃに例示された）異なる記憶ストラテジに適切であり得る。
【０１３９】
図４Ａおよび図４Ｂに図示された記憶ストラテジの実施形態に戻って、当業者は、前述のデータモデルは、修正されることにより変動する深さ（ｙ方向に）の記憶要素４２０を収容する利益を享受し得る。特定のスタック４９８の全ての記憶要素４２０が、例えば均一な深さではない場合、ターゲット記憶要素４９９のｙ座標の絶対値（すなわち、例えば支持面４１０上の高さ）は、各記憶要素４２０の深さが知られており、参考のために記録されていない限り正確に計算され得ない。従って、システムの各記憶要素４２０に関するデータベースレコードは、記憶要素の深さを表すさらなるフィールドを含み得る。
【０１４０】
そのような実施形態では、記憶および検索のシステムと方法とは、適切なデータレコードにアクセスし、スタック４９８のターゲット記憶要素４９９を下回る全ての記憶要素（すなわち、ｙｄｅｓｉｒｅｄ−１中のｙ＝ｙ１）への記憶要素の深さフィールド内の値を合計することによってターゲット記憶要素４９９のｙ座標を計算し得る。この場合、ターゲット記憶要素４９９の支持面４１０上の高さを表すｙ座標が正確に計算され得るが、一方で、スタック４９８の上層部４９７に関する情報は不十分であり得、記憶要素を処理する動作を複雑にする。あるいは、記憶要素の深さフィールドは、ターゲット記憶要素４９９より上の全ての記憶要素（すなわち、ｙｋ中のｙ＝ｙｄｅｓｉｒｅｄ＋１）に対して合計され得る。この場合、スタック４９８の頂上（ｙ＝ｙｋ）からターゲット記憶要素４９９に至るまでのところから得られるｙ座標情報は、処理装置５００の動きの正確な管理を容易にし得、特に、図５Ａ〜図５Ｄに図示されたような実施形態で、処理装置５００が頂上からターゲット記憶要素４９９に至るまでのスタック４９８を従事させる場合に容易にし得る。
【０１４１】
図４Ａ〜図５Ｄの図は、例を挙げるために提供されたものであり、制限するために提供されたものではないことを注記する。特に、図４Ａ〜図４Ｃに描かれたレセプタクル４０１〜４０ｎは、均一な大きさと形である必要はなく、サンプル記憶コンポーネント３３２（例えば、図４Ａに描かれたもの）の実施形態では、それぞれのレセプタクル４０１〜４０ｎはｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に不均一な大きさを有するように選択的に構成されることが企図される。ある実施形態に従って、例えばレセプタクル４０１は、レセプタクル４０２よりも（ｙ方向に）より深くあり得、そのような構造では、類似する大きさの記憶要素４２０がレセプタクル４０１と４０２との双方に維持されることを仮定すると、レセプタクル４０１はレセプタクル４０２よりも高い記憶要素４２０のスタックを収容し得る。同様に、前述し、かつ図４Ｂに描かれたように、記憶要素４２０の種々のスタックは、レセプタクル４０２の使用中、所与の時間において、異なる高さ（すなわち、例えば、記憶要素４２０を異なる数で維持し得るか、またはｙ方向に異なる大きさを有する記憶要素４２０を同数維持し得る）であり得る。
【０１４２】
前に述べられたように、サンプル記憶コンポーネント３３２は、複数のレセプタクル４０１〜４０ｎを維持し得、各レセプタクルは、支持面４１０上に二次元構成で複数の記憶要素４２０を指示するように構成され動作する。図４Ｂの実施形態では、レセプタクル４０２は、スタックされた記憶要素４２０の二次元構成を支持し、各記憶要素が個別にアドレス可能であり、直接アクセス可能である三次元構造を生成する。その点において、本開示に従ってアーカイブし検索する記憶要素のシステムと方法とは、単一の動作で所与の記憶要素４２０へのアクセスを容易にし、つまり、ターゲット記憶要素４９９にアクセスする前に、複数の記憶要素４２０にアクセスし、従事させ、除去し、または別の方法で操作することが必要ではないことを注記する。二次元および三次元のレセプタクル構成（それぞれ図４Ｃおよび図４Ｂによって表された）は、適切な処理装置（図５Ａ〜図５Ｄを参照して図示および説明される）と併せて、任意のターゲット記憶要素４９９が直接アクセスされ操作されること、すなわち、他の記憶要素４２０に関する予備的または介在性の処理作業をなしにアクセスされ操作されることを可能にする。
【０１４３】
図６は、記憶要素をアーカイブする手順の一実施形態の一般的な動作を示す簡易化されたフロー図である。サンプル記憶のシステムと方法とは、概して、前に詳細に述べたようにサンプル記憶要素４２０をサンプル記憶レセプタクルに配置し、またはアーカイブするように動作可能であり得る。この場合の用語「記憶要素」は、関連出願で説明され請求されているように、サンプルキャリアと、サンプルキャリアレシーバ（例えば、マイクロウェルプレートまたは他の構造）とを包含する。始めに、図６のブロック６０１に示されるように、そのような記憶要素を提供することは、数ある中でも、見本材料を記憶要素における様々なウェルまたは容器にロードすることと、記憶要素をアーカイブするために（例えば、１つ以上の容器または記憶要素全体をシールすることによって）準備することと、記憶要素をロボット利用の処理機械装置に利用可能にすることと、その他等を含み得る。
【０１４４】
ブロック６０２に示されるように、適切な記憶位置を識別することは、記憶設備の詳細なレコードを維持するデータベースまたは他のデータ構造に問い合わせすることを含み得る。図３の実施形態では、例えば、アーカイブ設備３６０は概して、ロボット利用３３１と関連のコンピュータハードウェアおよびソフトウェアとを含むアーカイブ３３０と、サンプル記憶コンポーネント３３２と、データ記憶媒体３３４とを備える。ブロック６０２で示される動作は、概して、記憶要素を収容するのに適切であるサンプル記憶３３２における特定のアドレスまたは記憶位置を識別することを表し、そのような識別することは、サンプル記憶３３２の１つ以上のレセプタクルで利用される記憶ストラテジの性質と複雑性とに依存し得る。サンプル記憶３３２の記憶ストラテジと環境条件に関する詳細は大抵、各レセプタクルは特に、データ記憶媒体３３４に保持される。そのような詳細は、（例えば、コントローラ３２０におけるプロセッサ３２１とメモリ３２２とによって）アクセスされ分析されることにより、特定の記憶要素への適切な記憶アドレスを識別し得る。
【０１４５】
例えば、図４Ａおよび図４Ｂに図示された記憶ストラテジを考えると、アーカイブされる記憶要素に適切な記憶位置を識別することは、前述の様々なデータレコードフィールド（レセプタクル（例えば、４０２）と、行（すなわち、ｘ軸）、列（すなわち、ｚ軸）およびスタック位置（すなわち、ｙ座標）と、ある場合は、アーカイブされる記憶要素に関する記憶要素識別（例えば、４９９）と、状態（例えば、占有、空、予約済））のいくつかまたは全てに問い合わせすることを包含し得る。例えば、図４Ｃに図示された記憶ストラテジを考えると、簡易化されたデータモデルは、より少ないデータフィールドを使用して（例えば、スタック位置座標は不必要であり得る）適切な記憶アドレスの正確な識別を可能にし得る。
【０１４６】
未使用および予約されていない記憶位置は、例えば、アーカイブされる記憶要素を収容するのに良い候補地であり得、さらなる要因によってもまた、記憶位置が適切であるかについて影響を及ぼされ得る。例えば、単一のサンプル記憶コンポーネント３３２の異なるレセプタクルは、異なる環境条件のもとで維持され得、単一のサンプル記憶コンポーネント３３２の異なるレセプタクルはまた、異なる記憶ストラテジを利用し得、スタックされた構成の記憶要素のアーカイブ（図４Ａおよび図４Ｂ）と直立の記憶要素のアーカイブ（図４Ｃ）とをそれぞれ可能にする。図４Ｂの実施形態でスタックされたある記憶要素がシールされることにより、図４Ｃにおけるように直立で記憶するための回転を耐え得るが、他のものは直立記憶ストラテジにそのように適応し得ない。従って、所与の記憶要素をアーカイブする特定位置を識別することは、三次元空間で未使用で予約されていないアドレスを識別することだけでなく、識別された候補の記憶アドレスがサンプルと記憶要素との両方の要求を満たすことを確認することもまた含み得る。
【０１４７】
アーカイブする記憶要素は、ブロック６０３に示されるように特定の記憶位置に割り当てられ得る。記憶位置を割り当てることは、後に続く参照と検索とのために記憶アドレスと関連するデータレコードフィールドを書き込むか、もしくは更新することを包含し得る。例えば、記憶要素を特定の記憶アドレスに割り当てると、記憶位置の状態フィールドが空から占有または予約された状態に変更し得る（ブロック６０６）。識別データのさらなる記録は、ブロック６０４および６０５にて示される。レセプタクル、行、列および高さフィールドのためのデータを記録すること（ブロック６０４）は、サンプル記憶３３２の三次元空間内に記憶アドレスを正確に確定し得る。記憶要素識別フィールドのためのデータを記録すること（ブロック６０５）は、特定の記憶要素が常に識別されることを可能にし得、このデータフィールドは、例えば図４Ｂおよび図５Ａ〜図５Ｄを参照して前に詳細に述べたように、記憶要素が、他のものが検索されるにつれて再配置されるダイナミック記憶の実施形態で特に有用性のあるものであり得る。
【０１４８】
ブロック６０７で示されるように、アーカイブされる記憶要素を識別された位置に配置することは、前述したように１つ以上のロボット利用処理装置または他の自動機械装置を用いることを含み得る。記憶要素処理装置は、技術的に広く知られるように、コンピュータまたはマイクロコントローラから伝送された制御信号に従って動作し得る。図３の実施形態を参照して前述したように、例えば、メカニカルコントローラ３２０（プロセッサ３２１の制御下で）適切な制御信号または他のデータおよび指示を伝送することにより、メカニカルインターフェース３２３を介して記憶要素処理装置の動作に影響を及ぼし得る。図６の実施形態に従った動作中、そのような制御信号は、データ記憶媒体３３４にて維持され更新されるデータレコードフィールドの機能であり得る。
【０１４９】
記憶要素をアーカイブする開示されたシステムと方法とは、システム機能性の多くの局面に関するデータ取得と分析とから利益を享受し得ることが理解される。従って、ブロック６０８に示されたように、さらなるレコードを更新することは、以下のもの、すなわち、保管の日付および時間と、適切な記憶アドレスを識別するのに要求されるプロセッシングオーバーヘッドと、ロボット利用または自動化された道具の正確性、処理特徴、応答性および他のモニタされたパラメータと、システム診断に関する他の情報と、サンプル記憶３３２の現在の容量と、サンプルまたは記憶要素スループット率の推定と、その他同種類のもののうちいくつかまたは全てを記録することを含み得る。
【０１５０】
図７は、記憶要素をサンプル記憶レセプタクルから取り除く手順の一実施形態の一般的な動作を示す簡易化されたフロー図である。はじめに、検索されるサンプルを識別すること（ブロック７０１）は、データベースに問い合わせることにより、実験または試験が行われるのに適切な特定のサンプルを配置することを含み得る。特に、アーカイブ３３０に含まれる１つ以上のサンプルは、特に、実験の性質、所望されるサンプルのタイプおよび量、サンプルが格納されるサンプル記憶媒体およびその他同種類のものに依存する無数の実験目的に受け入れられまたは好まれ得る。これら要因に関するより詳細な説明は、関連出願にあり得る。本開示は、特定の実験的調査に適切なサンプルを選択するのに利用されたパラメータから制限されることを決して意図しない。
【０１５１】
１つ以上の適切なサンプルを含む記憶要素を識別すること（ブロック７０２）は、データベースに問い合わせをし、サンプル記憶３３２の三次元空間における選択されたサンプルの位置またはアドレスを確かめることを含み得る。前および関連出願において詳細に述べられるように、各記憶要素とそのそれぞれの情報であって、記憶要素に含まれる１つ以上のサンプルを識別する情報を含む情報とは、例えば、データ記憶媒体３３４において個別にアドレス指定され、カタログされ得、このデータ記憶媒体３３４はコーディネーター３１０とコントローラ３２０にてそれぞれプロセッサ３１１と３２１とからアクセス可能である。前記の要素またはその要素の組み合わせまたは同等物は、選択された見本材料を維持する１つ以上のターゲット記憶要素を識別し得る。
【０１５２】
記憶要素を識別する様々な方法は、例えば、記憶要素識別フィールドを比較することを包含し得ることが理解される。ある実施形態では、詳細なデータベースレコードが、関連出願で詳細に述べられるように、記憶要素に含まれる全てのサンプルを識別し得、そのようなレコードは、前記の記憶要素識別フィールドに関連し得、特定の見本材料が所与の記憶要素内に配置されることを可能にし得る。従って、ブロック７０２に示される記憶要素を識別することは、記憶要素識別フィールドを検索することを含み得、これは、その記憶要素識別に特定基準を満たすサンプルを結びつける他のデータレコードを一致させる。
【０１５３】
ブロック７０３に示されるように、記憶要素を検索することと方法とは、前に述べたようにアドレッシングデータを用いて、サンプル記憶３３２の三次元空間内で選択されたサンプルを含むターゲット記憶要素を配置し得る。前述したもののような詳細なデータモデルを用いるある実施形態では、ターゲット記憶要素を配置することは、ブロック７０２における記憶要素を識別することと同時に、または併せて生じ得る。例えば、記憶要素識別フィールドがレセプタクル、行、列および高さ（必要な場合）フィールドと断続的に関連付けられ、これら後者のフィールドがダイナミックに更新される場合、ブロック７０２におけるターゲット記憶要素を識別することはさらに、その他のデータフィールドに十分にアクセスすることにより、その記憶要素を三次元空間に配置することを含み得る。ある実施形態では、ターゲット記憶要素がアーカイブされるレセプタクルは、手動または自動で、開けられ、図４Ａに示されるように移動し、回転し、または他の方法で操作されて、図５Ａ〜図５Ｄを参照して前述したように適切なロボット利用からのアクセルを可能にし得る。
【０１５４】
さらに、ブロック７０２および７０３を参照して前に述べられた手順は、ブロック７０４における動作に影響を及ぼし得ることを注記する。ブロック７０４にて示されるように、処理装置または記憶要素操作機械装置は、サンプル記憶３３２の適切なアドレスに移動され得る。ブロック７０４で用いられる処理装置のタイプ、方向および動きは、少なくとも部分的には、ターゲット記憶要素を収容するレセプタクルのタイプ、大きさおよび構造の機能として、ならびに、レセプタクルにおいて利用される特定の記憶ストラテジの機能として選択され得る。記憶要素がターゲットレセプタクルにスタックされる（図４Ａおよび図４Ｂのように）場合、例えば、処理装置は特定の方向に移動され得るが、同じ処理装置は回転または別の方法で適切に操作されて、直立でアーカイブされた記憶要素（図４Ｃのように）を従事させ得る。あるいは、異なる処理機械装置が異なる記憶ストラテジの実施形態に採用され得る。位置およびレセプタクル記憶ストラテジが、ブロック７０２および７０３を参照して前に述べられた手順に基づいて知られているので、適切な処理装置は、ブロック７０４においてディスパッチされて、ターゲット記憶要素を検索し得る。
【０１５５】
ブロック７０５で示されるようにターゲット記憶要素を握るまたは従事させることは、概して、図５Ａ〜図５Ｄを参照して詳細に前で述べられたように構造と動作性とを備え得る。ある記憶ストラテジでは、処理装置は記憶要素の１つのスタックの上層部を従事さえ得、あるいは、処理装置は簡単に選択された記憶要素を従事させ得る。
【０１５６】
ターゲット記憶要素は、実質的に前述されたように、目的地に移動され得（ブロック７０６）、かつ特定の方向に配置され得る（ブロック７０７）。スタックされた記憶要素方法では、ターゲット記憶要素が検索されるスタックの上層部がブロック７０８に示されるように戻されるか、もしくは再配置され得る。後に続く記憶要素の操作と、サンプルの除去および処理と、他の自動機械装置または器具の利用とは、行われる実験の性質および特徴と他の要因との関数であり得る。
【０１５７】
記憶要素アドレスまたは位置情報は、図３を参照して前述したようにデータ記憶媒体３３４に格納され得、レーザまたは光学装置（図示せず）がアーカイブ３３０のサンプル記憶３３２における所与の記憶要素の位置、検索、操作および置換を容易にすることを可能にし得ることが理解される。同様に、システムは、更新されたデータレコードを通して、全体のアーカイブ設備またはサンプル記憶コンポーネントの詳細な検索が、後のサンプル識別動作、アドレッシング動作、および検索動作に要求されないように除去されている記憶要素を知らされていることがある。
【０１５８】
様々な代案が図６および図７に図示された実施形態に関して存在することと、個々のブロックの提示された順番は、動作の特定シーケンスが他の可能性を排除することを暗示する意味はない。特定の用途および全体のシステムの必要条件は、図６および図７で述べられた動作の最も効率的または所望のシーケンスを決定づけ得る。
【０１５９】
本発明は、単なる例としてであって、制限する手段としてはなく、特定の実施形態を参照して詳細に図示および説明されてきた。当業者は、開示された実施形態への種々の修正が本発明の範囲および企図の内であることを理解する。従って、本発明は添付の請求項の範囲によってのみ制限されるものとみなされることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】図１は、自動化サンプル保管および検索システムの一実施形態を示す簡易化されたブロック図である。
【図２】図２は、自動化サンプル保管および検索システムの一実施形態の一般的な動作を示す簡易化されたブロック図である。
【図３】図３は、サンプルアーカイブ設備と自動化アーカイブ管理システムとの一実施形態のコンポーネントを示す簡易化されたブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、アーカイブ設備で使用するために構成され動作するサンプル記憶コンポーネントの一実施形態の簡易化された透視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、サンプル記憶コンポーネントと併せて使用するために構成され動作するレセプタクルの一実施形態を示す簡易化された透視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、サンプル記憶コンポーネントと併せて使用するために構成され動作するレセプタクルの他の実施形態を示す簡易化された透視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、動作中の記憶要素処理装置の一実施形態の正面図を示す簡易化されたブロック図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、動作中の記憶要素処理装置の一実施形態の正面図を示す簡易化されたブロック図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、動作中の記憶要素処理装置の一実施形態の正面図を示す簡易化されたブロック図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、動作中の記憶要素処理装置の一実施形態の正面図を示す簡易化されたブロック図である。
【図６】図６は、記憶要素をアーカイブする手順の一実施形態の一般的な動作を示す簡易化されたフロー図である。
【図７】図７は、記憶要素をサンプル記憶レセプタクルから取り除く手順の一実施形態の一般的な動作を示す簡易化されたフロー図である。
【図８】図８は、サンプルキャリアとサンプルキャリアレシーバとの一実施形態を示す簡易図である。
【図９Ａ】図９Ａは、サンプルキャリアの一実施形態を示す簡易図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、サンプルキャリアレシーバの一実施形態を示す簡易図である。
【図１】
2006501821.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2006501821.tif 000017
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