(57)【要約】自動コンピュータ制御装置は、電気泳動ゲルを捕捉してゲルを一連の処理ステージへ移送するためのロボットアセンブリを含む。ロボットアセンブリは、ゲルを捕捉し、ゲルを選択されたワークステーションに移動するための関節式アームアセンブリを有する。ゲルは、磁気的に偏倚される締付けジョーを有するキャリアによって支持される。ロボットアームアセンブリは、キャリアを捕捉してゲルを操作するように構成される。ゲルはキャリアによって、ゲルの引き裂きや延伸を防止するように懸架される。ゲル処理ステーションは、ゲルがタンクの壁に接着するのを阻止する表面を持つタンクを有する。一般的に、壁の表面は、ゲルと壁面との間の液体の流動を可能し、かつゲルを含む壁の表面積を低減するように、突起によって形成された複数の溝を有する。撹拌アセンブリはタンク内でゲルを往復運動させて処理液を撹拌する。一実施形態では、撹拌板がタンク内で往復運動し、かつゲルの像を選択された時間間隔で捕捉することができるように、選択された間隔でゲルをタンクの透明な壁に押しつけることができる。
2004524509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動ゲルスラブを保持し移送するためのクランプであって、
操作端及び把持端を有する第１ジョーと、
前記第１ジョーに連結され、前記第１ジョーに対して可動である第２ジョーとを備え、
前記第１ジョーが操作端及び把持端を有し、前記第１及び第２ジョーの前記把持端がゲルスラブを損傷することなく前記ゲルスラブを把持し懸架する長手方向寸法を有し、前記第２ジョーの前記把持端がゲルスラブを把持するために前記第１ジョーの前記把持端の方向に偏倚するように構成されている
クランプ。
【請求項２】
前記クランプが前記第１及び第２ジョーの前記把持端を一緒に偏倚させるために少なくとも１つの磁石を備える、請求項１に記載のクランプ。
【請求項３】
前記第１及び第２ジョーの把持端を一緒に偏倚させるために、前記第１ジョーの前記把持端が第１磁石を含み、前記第２ジョーの前記把持端が第２磁石を含む、請求項１に記載のクランプ。
【請求項４】
前記第１及び第２磁石が磁気プラスチックストリップである、請求項３に記載のクランプ。
【請求項５】
前記ジョーの前記把持端を開閉するために前記第２ジョーが前記第１ジョーに対して回動自在である、請求項１に記載のクランプ。
【請求項６】
前記第１ジョーが前記第２ジョーを前記第１ジョーに対して回動自在にするための支点を含む、請求項５に記載のクランプ。
【請求項７】
前記支点が前記第１ジョーの前記把持端と前記操作端との間に位置し、前記把持端に実質的に平行に伸長する、請求項６に記載のクランプ。
【請求項８】
前記第１及び第２ジョーの前記把持端が前記ゲルスラブを把持するための滑り止め面を有する、請求項１に記載のクランプ。
【請求項９】
前記第１ジョーが前記操作端と前記把持端との間の距離によって画定される高さを有し、前記第２ジョーが前記操作端と前記把持端との間の距離によって画定される高さを有し、前記第１ジョーの前記高さが前記第２ジョーの前記高さより大きい、請求項１に記載のクランプ。
【請求項１０】
前記第１ジョーの前記操作端が、前記クランプを操作するためにキャリアアセンブリを受容するような寸法を有する少なくとも１つの開口を含む、請求項１に記載のクランプ。
【請求項１１】
前記第１ジョーの前記操作端が前記第２ジョーの長手方向の長さより大きい長手方向の長さより大きい、請求項１に記載のクランプ。
【請求項１２】
前記第１ジョーの前記操作端が両端にショルダを有し、各々の前記ショルダが支持体を係合してゲルを実質的に垂直方向に懸架するような寸法を有する、請求項１１に記載のクランプ。
【請求項１３】
前記第１及び第２ジョーが実質的に平面状のシート材から形成される、請求項１に記載のクランプ。
【請求項１４】
前記シート材が金属、ガラス、及びプラスチックから成るグループから選択される、請求項１３に記載のクランプ。
【請求項１５】
前記クランプが前記第１及び第２ジョーに連結された蝶番をさらに備え、前記第２ジョーが前記第１ジョーに対して回動自在である、請求項１に記載のクランプ。
【請求項１６】
前記第１及び第２ジョーの前記把持端が弾性緩衝部材を含む、請求項１に記載のクランプ。
【請求項１７】
前記弾性緩衝部材が滑り止め面を有する、請求項１５に記載のクランプ。
【請求項１８】
前記緩衝部材が弾性ポリマーフォームである、請求項１７に記載のクランプ。
【請求項１９】
前記第１及び第２ジョーの前記把持端が凹凸付き把持面を形成する複数の粒子を含む、請求項１に記載のクランプ。
【請求項２０】
電気泳動ゲルスラブを操作する方法であって、
操作端及び把持端を持つ第１ジョーと、操作端及び把持端を持つ第２ジョーとを有し、前記把持端が相互に向かって偏倚されるクランプを設けるステップと、
長さ、幅、及び側縁を有するゲルスラブを設けるステップと、
前記側縁を前記ジョーの前記把持端の間に配置し、前記ゲルスラブを把持するのに充分な圧力で前記把持端を前記ゲルスラブに向かって偏倚させるステップと、
前記ゲルスラブを実質的に引き裂くことなく前記ゲルスラブの前記側縁を把持するのに充分な力で前記ジョーの前記把持端を一緒に偏倚させた状態で、前記クランプを上昇させ、前記ゲルスラブを垂直方向に懸架させるステップと
を含む方法。
【請求項２１】
染色液を含むゲル染色タンクの上の位置に前記キャリアを移動させ、前記ゲルを染色するのに充分な時間だけ前記ゲルスラブを前記染色液中に下降させるステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記クランプの前記第１及び第２ジョーが前記把持端を一緒に偏倚させるために磁石を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記磁石が前記第１及び第２ジョーの前記把持端に連結される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２ジョーが開口位置と把持位置との間で軸を中心に回動し、前記方法が、前記ゲルスラブの前記側縁を前記把持端の間に配置する間、前記第２ジョーを前記開口位置に維持し、その後、前記第２ジョーを解放して前記ゲルスラブを把持するステップを含むように構成されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
電気泳動ゲルスラブを操作するための自動装置であって、
複数のワークステーションの間で第１実質的水平方向、第２実質的水平方向及び垂直方向に可動であるロボットアームと、
前記ロボットアームに連結されたキャリアアセンブリであって、前記電気泳動ゲルスラブに取外し可能に連結するために少なくとも１つの連結アームを有し、連結位置と解放位置との間で可動であるキャリアアセンブリと、
ゲルスラブを前記ワークステーションの間で操作するために前記ロボットアーム及び前記キャリアアセンブリに動作的に連結されたマイクロプロセッサと
を含む装置。
【請求項２６】
前記ワークステーションの間に伸長する実質的に直線状の案内支持体と、
前記直線状案内支持体に連結され、前記直線状案内支持体の長手方向の長さに沿って前記第１方向に可動である垂直支持体と、
前記垂直支持体に連結される長手方向寸法を有するブームとをさらに備え、
前記キャリアアセンブリが前記ブームに連結され、前記ブームの前記長手方向寸法に沿って前記第２方向に移動可能である、
請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記ブームが前記垂直支持体に連結された第１端と、前記垂直支持体から外向きに間隔をおいて配置された第２端とを有し、前記ブームが前記垂直支持体に沿って前記実質的に垂直方向に可動である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
複数の前記電気泳動ゲルスラブを貯蔵するための寸法を有する貯蔵容器と、
前記ゲルスラブを処理するための少なくとも１つの処理タンクとをさらに備え、
前記ロボットアーム及びキャリアアセンブリが前記ゲルスラブを前記貯蔵容器と前記処理タンクとの間で移動させる、
請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
複数の前記処理タンクを備え、前記ロボットアーム及びキャリアアセンブリが前記ゲルスラブを前記処理タンクの各々に順次移動させることができる、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記処理タンクが第１及び第２側壁ならびに前記側壁の間に伸長する端壁を有して、処理液を包含するためのキャビティを画定する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記側壁の少なくとも一方が、前記電気泳動ゲルスラブが前記側壁に接着するのを阻止する内面を有する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも一方の側壁の前記内面が、前記ゲルスラブの前記側壁との接触を制限するために外向きに伸長する複数の突起を有する、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記突起が隣接する突起間に液体溝を画定する距離だけ間隔を置いて配置される、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記突起が実質的にピラミッド形である、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記突起が前記側壁から間隔を置いて配置される頂点を有し、前記頂点が前記ゲルスラブの前記側壁との接触を制限する表面積を有する、請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記突起が実質的に均等な配列に構成される、請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記処理液を撹拌するための撹拌器をさらに備えた、請求項３０に記載の装置。
【請求項３８】
前記撹拌器が、前記処理液内に垂直方向に配置された平板と、前記平板を前記第２側壁の方向に往復運動させるための操作アセンブリとを備えた、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記撹拌器が前記平板の対向する側縁に回動可能に連結された１対の操作アームを備え、前記操作アームが前記操作アセンブリに作動的に連結される、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記操作アームの各々が、固定支持体に回動可能に連結された上端と、前記平板に連結された下端とを有する、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記処理タンクが、前記処理タンクに含まれる処理液中で前記電気泳動ゲルを撹拌するためのゲル撹拌器を備えた、請求項２８に記載の装置。
【請求項４２】
前記ゲル撹拌器が前記ゲルスラブを実質的に垂直方向に往復運動させる、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記ゲル撹拌器が前記ゲルスラブを前記処理液中に懸架させるための枠を備え、前記装置が前記枠及び懸架ゲルスラブを前記垂直方向に往復運動させるための駆動アセンブリをさらに備えた、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記駆動アセンブリが、前記枠に回動可能に連結された第１端と固定支持体に回動可能に連結された第２端とを有する少なくとも１つのアームを備えた、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記アームを、前記固定支持体を中心に回動させるために前記アームに作動的に連結された駆動アセンブリをさらに備えた、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記アームが前記第２端から伸長する脚を含み、前記駆動アセンブリが前記固定支持体を中心に前記アームを回動させるために前記脚に作動的に連結された、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記駆動アセンブリが、クランク部材と前記クランク部材を前記アームの前記脚に作動的に接続する接続部材とを有するモータを備えた、請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記駆動アセンブリがカム部材を有するモータを備え、前記カム部材が前記脚に作動的に接続される、請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
処理液で電気泳動ゲルを処理するためのタンクアセンブリであって、
側壁を有し、液浴を包含するような寸法を有する処理タンクと、
前記タンク内に配置された可動撹拌部材を含み、前記側壁の方向に可動である撹拌器と、
前記撹拌器を動かし、前記タンク内に含まれる液体を撹拌させるために、前記撹拌器に連結された駆動部材と
を備えたタンクアセンブリ。
【請求項５０】
前記撹拌部材が前記側壁に対して実質的に垂直な平面に沿って往復運動して前記液体を撹拌させる、請求項４９に記載のアセンブリ。
【請求項５１】
前記撹拌部材が電気泳動ゲルの寸法を補完する寸法を有する平面状部材である、請求項４９に記載のアセンブリ。
【請求項５２】
前記撹拌部材が前記側壁の寸法を補完する寸法を有する平板であり、前記平板が前記側壁に対して実質的に垂直に方向付けられる、請求項４９に記載のアセンブリ。
【請求項５３】
前記側壁が実質的に垂直である、請求項５２に記載のアセンブリ。
【請求項５４】
前記平板が前記側壁に対して実質的に水平方向に動く、請求項５２に記載のアセンブリ。
【請求項５５】
前記撹拌部材が頂縁、底縁、及び対向する側縁を有し、前記撹拌器が前記駆動部材及び各々の前記対向する側縁に連結された１対のアームを含む、請求項４９に記載のアセンブリ。
【請求項５６】
前記アームが前記撹拌部材の前記側縁に回動可能に連結される、請求項５５に記載のアセンブリ。
【請求項５７】
前記アームが前記撹拌部材の前記側縁の中間部分に回動可能に連結される、請求項５６に記載のアセンブリ。
【請求項５８】
前記アームが頂端及び底端を有し、前記アームの前記頂端が支持体に回動可能に連結され、前記底端が前記撹拌部材の前記側縁に回動可能に連結される、請求項５６に記載のアセンブリ。
【請求項５９】
前記支持体が固定支持体であり、前記アームが前記固定支持体に対して回動軸を中心に回動する、請求項５８に記載のアセンブリ。
【請求項６０】
前記アームの前記頂端から伸長する脚をさらに備え、前記アームを前記支持体に対して回動させるために前記駆動部材が前記脚に作動的に接続された、請求項５９に記載のアセンブリ。
【請求項６１】
電気泳動ゲルを予め定められた期間前記側壁に当てて配置させるために、前記撹拌器が前記側壁に向かって可動である、請求項５２に記載のアセンブリ。
【請求項６２】
前記側壁が透明であり、前記アセンブリが、前記ゲルが前記側壁に押しつけられたときに前記側壁を通して電気泳動ゲルの像を記録するための撮像装置を含む、請求項６１に記載のアセンブリ。
【請求項６３】
電気泳動ゲルを前記タンクに移送するためのコンピュータ制御自動ロボットアームをさらに備えた、請求項６２に記載のアセンブリ。
【請求項６４】
前記電気泳動ゲルを染色するための少なくとも１つの染色タンクと、前記電気泳動ゲルを洗浄するための洗浄タンクとをさらに備え、前記自動ロボットアームが前記染色タンクと前記洗浄タンクとの間、及び前記洗浄タンクと前記処理タンクとの間で前記電気泳動ゲルを移動させるようにプログラムされる、請求項６３に記載のアセンブリ。
【請求項６５】
前記ロボットアームが前記電気泳動ゲルを前記処理タンクから前記染色タンクに移動させるようにプログラムされる、請求項６４に記載のアセンブリ。
【請求項６６】
電気泳動ゲルを処理するための処理容器であって、前記処理容器が、
内面及び外面を有する側壁を備え、
前記内面が前記容器の内部領域の方向に内向きに伸長する複数の間隔配置された突起を有し、前記突起が隣接する突起の間に凹所を画定する距離だけ間隔を置いて配置され、前記突起が、ゲルスラブを支持しかつ前記容器が液体を含むときに前記ゲルスラブが前記側壁に接着するのを防止するのに充分な表面積を持つ外面を持つように構成された、
容器。
【請求項６７】
前記容器が前記容器の前記内部領域を画定する２つの対向する側壁を備え、前記側壁の各々が、前記容器に対して内向きに伸長し、前記ゲルスラブが前記側壁に接着するのを防止するような寸法を有する突起を持つ、請求項６６に記載の容器。
【請求項６８】
前記突起間の前記凹所が、前記ゲルスラブが前記側壁に接着するのを防止するのに充分な量の液体を前記突起の間に流すことを可能にする寸法を持つ、請求項６６に記載の容器。
【請求項６９】
前記突起が実質的に均等な配列に配置された、請求項６６に記載の容器。
【請求項７０】
前記突起が実質的にピラミッド形を有する、請求項６９に記載の容器。
【請求項７１】
染色アセンブリで電気泳動ゲルを染色する方法であって、
複数の電気泳動ゲルを保持するために保持タンクを設けるステップと、
前記電気泳動ゲルを染色するために少なくとも１つの染色タンクを設けるステップと、
前記電気泳動ゲルを操作するためにコンピュータ制御ロボットアセンブリを設けるステップと、
前記電気泳動ゲルを染色するのに充分な時間だけ前記電気泳動ゲルを前記少なくとも１つの染色タンクに順次移送するステップと、
前記電気泳動ゲルを前記少なくとも１つの染色タンクから前記保持タンクを移送するステップと
を含む方法。
【請求項７２】
前記染色アセンブリが試薬を含む複数の染色タンクを備え、前記方法が前記電気泳動ゲルを前記染色タンクに順次移送するステップを含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記染色アセンブリが撮像装置を有する撮像タンクを備え、前記方法が、前記電気泳動ゲルを前記染色タンクから前記撮像タンクへ移送し、前記電気泳動ゲルの像を捕捉するステップをさらに含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記染色アセンブリが少なくとも１つの洗浄タンクをさらに含み、前記方法が、前記電気泳動ゲルから試薬を洗浄するのに充分な時間だけ前記電気泳動ゲルを前記染色タンクから前記洗浄タンクへ移送し、その後前記電気泳動ゲルを前記撮像タンクへ移送するステップを含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記画像を捕捉した後、前記電気泳動ゲルを前記撮像タンクからそれぞれの染色タンクへ移送するステップを含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記撮像タンクが透明な側壁及び撹拌器を含み、前記方法が、前記撹拌器を動かして前記電気泳動ゲルを前記透明な側壁に押しつけ、その後前記像を捕捉するステップを含む、請求項７４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
（関連出願の相互参照）
本願は、「Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｔａｉｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｇｅｌｓ」について２００１年１月９日に出願した暫定出願第６０／２６０，２１６号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく特典を主張し、これを参照によって全面的にここに組み込む。本願はまた、「Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  Ｇｅｌ  Ｃｌａｍｐ  ｆｏｒ  Ｈａｎｄｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ」について２０００年２月１５日に出願した米国出願第０９／５０４，４９４号、「Ａｇｉｔａｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔａｎｋ」について２０００年２月１５日に出願した第０９／５０４，４９２号、及び「Ｓｌａｂ  Ｇｅｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔａｎｋ」について２０００年２月１５日に出願した第０９／５０４，４９３号の一部継続出願でもあり、これらの出願を参照によって全面的にここに組み込む。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動ゲルを操作するための方法及び装置に関する。より詳しくは、本発明は、ゲルを処理するための様々なワークステーションの間で電気泳動ゲルを移送するための自動化されたコンピュータ制御ロボットアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
等電点電気泳動（ＩＥＦ）は、様々な生体物質及び特に蛋白質の分析、分離、及び精製に一般的に使用される電気泳動技術である。生物学的関心の高い複合分子の多くは本質的に両性であるので、それらは一般的にＩＥＦ分離になじみ易い。ゲル電気泳動は、蛋白質及びＤＮＡの分析に一般的に用いられるプロセスである。
【０００３】
巨大分子の分離、及び特に蛋白質の分離は、二次元電気泳動分離によって行われることが多い。二次元電気泳動分離は、一般的に、ゲル管内のサンプルの等電集束及びそれに続くスラブゲル電気泳動による逐次分離を含んでいる。ゲル管での等電集束プロセスはしばしば第１次元分離と呼ばれる。
第１次元分離では、アクリルアミドなどの等電集束ゲルが管内に配置されるか、あるいは管内で重合される。管の開口端は、管の各端に緩衝液を有する状態でタンク内に配置される。管の一端は、水酸化ナトリウム溶液などの緩衝液の浴中に配置される。管の他端は、リン酸溶液などの第２緩衝液の浴中に配置される。２つの緩衝液に電流が印加される。電流は、ゲル成分に取り入れられた両性電解質またはゲルに組み込まれた滴定可能なゲル単量体と共に、管の長さに沿ってゲル中にｐＨ勾配をもたらす。分析されるサンプルが管内のゲルの一端に加えられ、各々の緩衝液中の電極に電流が印加される。サンプル内の分子は、電位の影響下で、それらがそれぞれの等電点に到達するまでゲル内を泳動する。
【０００４】
しばしば第２次元分離と呼ばれるスラブゲル電気泳動は、２つのガラス板の間に成形された電気泳動ゲルを利用する。第１次元等電点電気泳動によって内部で蛋白質サンプルが分解されたゲルのストリップまたはシリンダが、スラブゲルの一縁に沿って配置される。ゲルスラブの端は緩衝液中に配置され、ゲルの各端に電流が印加される。次いで、印加電圧の下で蛋白質はゲルスラブ中を泳動することができる。
【０００５】
スラブゲルに含まれるドデシル硫酸ナトリウムなどの荷電された洗浄剤は、蛋白質分子に結合する。該洗浄剤は蛋白質分子を展開して、ポリペプチド鎖の長さに比例しかつしたがってポリペプチドの分子量に比例する長さを持つ桿状体にする傾向がある。荷電された洗浄剤と複合された蛋白質は高度に帯電され、そのため蛋白質−洗浄剤複合体は印加された電界内を移動する。ポリアクリルアミドゲルなどのスラブゲルが篩として機能する場合、より長くかつより高い分子量の分子の移動は、より短くかつより低い分子量の分子に比べて遅れる。
【０００６】
電気泳動分離は、多数のサンプルが同時に実行されるので、概して労働集約的である。一般的にゲル管は、適切な緩衝液のタンク内に準備され、配置される。次いで蛋白質サンプルがゲル管の端に手動で配置される。毎日何百もの蛋白質サンプルが等電点電気泳動のために作成される場合、手作業では、第１次元分離を行うための時間が大幅に増大する。
【０００７】
該分離方法の分離度は、混合物から少なくとも１５０の蛋白質を分離するのに充分である。第１次元等電集束分離及びそれに続く第２次元ＳＤＳ電気泳動分離により、結果的に、単一のサンプルから２２，０００もの蛋白質の分離度を達成することができる。分離度の高い二次元電気泳動を得る上での重要なステップは、第１次元分離と第２次元分離を調和させることである。
【０００８】
ゲルスラブはガラス板から取り外され、様々な染色剤を含む一連の浴に浸漬される。一般的に、ゲルスラブは染色浴から様々な定着液及び洗浄液へ手動で移送される。第２次元電気泳動分離の後、ゲルは展開されて、蛋白質が染色されゲル上にスポットとして現れる。その後、ゲルのスポットを識別し、スラブから取り出して分析することができる。
【０００９】
蛋白質及びＤＮＡの様々な分析プロセスを実行するための様々な自動装置が知られている。一例がビショップの米国特許第５，８６５，９７５号に開示されている。開示されたシステムは、蛋白質の一次元の電気泳動を引き起こすために電気泳動セルがロボットにより電気泳動ハウジング内に挿入される、自動化された蛋白質及びＤＮＡ遺伝子断片分析機を使用する。ロボットアセンブリはセルを９０°回転して、第２次元で断片を垂直方向に分離することを可能にする。
【００１０】
ゲルスラブは可撓性ゲルから作られており、ゲルの損傷または損耗を防止するために注意を払わなければならない。処理中及び操作中に、ゲルスラブはそれが接触する表面に接着する。ゲルがその表面から引き離されるときに、ゲルは引き裂かれたり延伸することがある。ゲルスラブを取扱いかつ操作するために様々な装置が提案されてきた。しかし、これらの装置は限定された成功を経験しただけであった。したがって、当業界では電気泳動ゲルを取り扱うための改良された方法及び装置が引き続き必要とされている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気泳動ゲルを操作するための方法及び装置に向けられる。より特定的には、本発明は、ゲルを処理するための様々なワークステーションの間で電気泳動ゲルを移送するための自動化されたコンピュータ制御ロボットアセンブリに向けられる。
【００１２】
したがって、本発明の主たる態様では、電気泳動ゲルを操作し、ゲルを貯蔵タンクからゲル処理タンクへ移送するための自動装置を提供する。
本発明の別の態様では、電気泳動ゲルをワークステーション間で選択的に移送するためにコンピュータによって制御されるロボットアームを有する自動装置を提供する。
【００１３】
本発明のさらなる態様では、ゲルを三次元で移動することができるように電気泳動ゲルを３つの座標に沿って操作するためのコンピュータ制御装置を提供する。
本発明の別の態様では、装置の寸法に対して長手方向、横方向、及び垂直方向に電気泳動ゲルを移送することができる、コンピュータ制御ロボット装置を提供する。
【００１４】
本発明のさらに別の態様では、水平方向及び垂直方向に移動することができるブーム上を移動可能なコンピュータ制御関節式アームを提供する。
本発明のさらなる態様では、選択された位置に移動し、キャリアに取り付けられた電気泳動ゲルを捕捉し、ゲルを選択された位置へ移送して、捕捉されたゲルを解放することができる関節式ロボットアームを有する、自動化されたコンピュータ制御装置を提供する。
【００１５】
本発明の別の態様では、ゲルを選択された位置へ移送する間、ゲルを損傷することなくゲルをキャリアから懸架することができる、電気泳動ゲルに取り付けることのできる運搬装置を提供する。
本発明のさらに別の態様では、電気泳動ゲルを捕捉し、ゲルを損傷することなくゲルを懸架することができるクランプ装置を提供する。
【００１６】
本発明の別の態様では、磁石によって一緒に偏倚される１対のジョーを有するクランプ装置を提供する。
本発明のさらなる態様では、タンク内のゲルを撹拌することができる撹拌アセンブリを有する、電気泳動ゲル用の染色タンクを提供する。
本発明の別の態様は、電気泳動ゲル染色タンク用の撹拌装置であって、ゲルを実質的に垂直方向の往復運動で移動させる撹拌装置を提供する。
【００１７】
本発明のさらに別の態様では、電気泳動ゲルを処理するためのタンクであって、ゲルが壁に接着することに抵抗または阻止する表面を有する少なくとも１つの壁を持つタンクを提供する。
本発明のさらなる態様では、電気泳動ゲルを処理するためのタンクであって、実質的に水平方向に運動して、ゲルを損傷することなく処理液を撹拌する撹拌器を含むタンクを提供する。
【００１８】
本発明のさらなる態様では、ゲルをタンクの側壁に押しつけて、選択された時間間隔でゲルの像を捕捉することができる電気泳動タンク用の自動撹拌装置を提供する。
本発明の装置は基本的に、装置の動きを制御するためにコンピュータまたは中央処理装置によって制御されるロボットアセンブリを備えている。該装置は、電気泳動ゲルを選択された処理ステーションの間で捕捉し、かつ操作することのできるロボットアームを含む。コンピュータは、予め定められた期間ゲルを選択されたステーションへ選択的に移送するようにプログラムされる。同時に、コンピュータはゲルの位置及び各ステージのプロセスの進捗を記録する。ロボットアセンブリは、装置内の無限数の位置に移動することのできる関節式アームを持つ。本発明の１実施形態では、ロボットアセンブリは、アセンブリの平面に対して水平方向及び垂直方向に移動することのできるブームを持つ。同時に、関節式アームはブームの長さに沿って選択された位置へ移動することができる。
【００１９】
当該装置は主として、電気泳動ゲルの染色プロセスの逐次染色ステップのために染色タンクと共に使用することを目的とする。該染色タンクは、ゲルを垂直方向に動かして染色液を連続的に撹拌させるための撹拌器を含む。ゲルはレール部材から懸架され、レールは垂直方向に往復運動して液体を撹拌する。
本発明のキャリアは、ゲルをクランプによって懸架することができるように、一縁に沿ってゲルを捕捉することができるクランプ部材である。クランプは、磁石によって一緒に保持される２つのジョーを持つ。好ましくは、各ジョーは互いに引き合うように置かれた磁石を持つ。磁石は一般的に、ジョーの把持縁に取り付けられた一片の磁性体である。
【００２０】
本発明の様々な態様は基本的に、電気泳動ゲルスラブを保持し運搬するためのクランプであって、操作端及び把持端を有する第１ジョーと、第１ジョーに連結されかつそれに対して可動である第２ジョーとを備えたクランプを設けることによって達成される。第２ジョーは、操作端及び把持端を有する。第１及び第２ジョーの把持端は、ゲルスラブを把持して支持する寸法を持つ。第２ジョーの把持端は、ゲルスラブを把持するために第１ジョーの把持端の方向に偏倚する。
【００２１】
本発明の態様は、電気泳動ゲルスラブを操作する方法であって、操作端及び把持端を持つ第１ジョーと操作端及び把持端を持つ第２ジョーとを有するクランプを設けるステップを含み、把持端が相互の方向に偏倚するように構成された方法を提供することによっても達成される。長さ、幅、及び側縁を有するゲルスラブは、ジョーの把持端間に側縁を配置し、ゲルスラブを把持するのに充分な圧力で把持端をゲルスラブの方向に偏倚させる。クランプは、ゲルスラブを実質的に破ることなくゲルスラブの側縁を把持するのに充分な力でジョーの把持端を一緒に偏倚させた状態で、ゲルスラブを垂直方向に懸架するように持ち上げられる。
【００２２】
本発明の態様はさらに、電気泳動ゲルスラブを操作するための自動装置であって、複数のワークステーションの間で第１実質的水平方向、第２実質的水平方向、及び垂直方向に可動であるロボットアームを備えた装置を提供することによって達成される。ゲルを把持するためにキャリアアセンブリがロボットアームに連結される。キャリアアセンブリは取外し可能に電気泳動ゲルスラブに連結するために少なくとも１つの連結アームを有し、かつ連結位置と解放位置との間で可動である。ワークステーション間でゲルスラブを操作するために、ロボットアーム及びキャリアアセンブリにマイクロプロセッサが作動的に連結される。
【００２３】
本発明の態様はまた、電気泳動ゲルを処理するための処理容器を提供することによっても達成される。該容器は、内面及び外面を有する側壁を備えている。内面は、容器の内部領域に向かって内向きに伸長する複数の間隔配置された突起を有する。該突起は、隣接する突起間に溝または凹所を画定する距離で間隔配置される。溝はゲルと容器の側壁との間に液体を流すことが可能な寸法を有する。突起は、ゲルスラブを支持するのに充分、かつ容器に液体が含まれるときにゲルスラブが側壁に接着するのを防止するのに充分な表面積の外面を有する。
【００２４】
本発明の目的、利点、及び顕著な特徴は、この独創的な開示の一部を形成する添付の図面と共に、本発明についての以下の詳細な説明を考慮すれば、当業者には明らかになるであろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、様々なワークステーションの間で工作物を移送しかつ操作するための自動装置に向けられる。特に、本発明は、様々なワークステーション間で電気泳動ゲルを操作するためのコンピュータ制御自動アセンブリに向けられる。
図面を参照すると、装置１０は、電気泳動ゲル１４を操作するために構成されたコンピュータ制御ロボットアセンブリ１２を含む。図示する実施形態では、装置１０は、以下でより詳細に述べる通り、電気泳動ゲル１４を処理し加工するための様々なワークステーションを画定する幾つかのタンク１６を含む。
【００２６】
図示した実施形態では、ロボットアセンブリ１２は、複数の電気泳動ゲルを逐次加工ステージへ、特に一連の染色及び展開ステップを介して選択的に移送するために構成される。自動アセンブリは、本書で述べる通りアセンブリ全体及びアセンブリの構成部品を監視するコンピュータまたはマイクロプロセッサによって制御される。ここで開示する様々な実施形態は概して単一電気泳動ゲルを示す。実際には、当該アセンブリは、処理タンク内を連続的に運搬される多数のゲルを受容するように構成される。処理されたゲルは最終的に、ゲル中の蛋白質及び他の巨大分子のその後の識別及び分析のために、貯蔵容器へ移送される。
【００２７】
図１〜１０を参照すると、ロボットアセンブリ１２は、ロボットアームアセンブリ２０を支持するための主支持枠１８を含む。枠１８は、実質的に装置１０の全長に伸長する長さを持つことが好ましい。枠１８はアセンブリ１０の各端に直立支持部材２２を含む。底部レール２４、中間レール２６、及び頂部レール２８が垂直支持体２２の間に伸長する。図示する実施形態では、レール２４、２６及び２８は実質的に垂直に方向付けられ、アセンブリ１０の長さだけ伸長する。直立支持体２２は実質的に垂直方向に向けられる。
【００２８】
ロボットアームアセンブリ２０は垂直レール３０及びブーム３２を含む。垂直レール３０は、底部レール２４に対して実質的に垂直方向に向けられ、底部レール２４と頂部レール２８との間に伸長する。垂直レール３０は、案内車３８を支持するブラケット３６のある底端３４を有する。ブラケット３６及び案内車３８は、底部レール２４の頂縁４０に沿って摺動するように配置される。垂直レール３０の頂端４２もまた案内車４６を有するブラケット４４を含む。案内車４６及びブラケット４４は、頂部レール２８の頂面４８に沿って摺動するように配置される。案内車３８及び４６をそれぞれ持つブラケット３６及び４４は、垂直レール３０を頂部レール２８及び底部レール２４に効果的に連結する。案内車３８及び４６は、枠１８の垂直支持体２２の間でレール２４及び２８の全長に沿って垂直レール３０を案内することができる。本発明の一実施形態では、頂部レール２８及び底部レール２４は、それぞれのレールに沿って案内車４６及び３８を受容し案内するトラックを有する。
【００２９】
垂直レール３０は、枠１８の長さに沿って垂直レール３０を動かすための適切な駆動アセンブリを含む。駆動アセンブリは、以下でより詳しく述べる通り、アセンブリ１０に対する垂直レール３０の動き及び位置を選択的に制御するために、コンピュータまたはマイクロプロセッサなどの制御装置に動作的に接続することが好ましい。図示する実施形態では、駆動アセンブリ５０は、モータ５２の主軸に連結された駆動歯車５４を有するモータ５２を含む。この実施形態では、モータ５２は中間レール２６上に取り付けられる。駆動ベルト５６は駆動歯車５４と遊び歯車５８との間に伸長する。図１及び図２に示す通り、モータ５２及び遊び歯車５８は、枠１８の両端で中間レール２６上に取り付けられる。駆動ベルト５６は、垂直レール３０に連結される連続ベルトであることが好ましい。モータ５２は起動すると、駆動ベルト５６を作動させて垂直レール３０を枠１８の長手方向の長さに沿って選択された位置まで動かす。モータ５２は、小さい増分で垂直レール３０を動かすように制御することができる可逆モータであることが好ましい。一般的に、駆動ベルト５４は、駆動ベルト５６が外れるのを防止するために、駆動歯車５４の歯と係合するために複数の歯を持つ。駆動ベルト５６は両端の間で枠１８に沿って垂直レール３０を効果的に動かすために、延伸が限定され充分な強度を持つ可撓性ベルトである。
【００３０】
ブーム３２は、垂直レール３０に連結された支持ハウジング６０を含む。垂直レール３０は、垂直レール３０の長さに沿ってブーム３２を上昇及び下降させるために、操作アセンブリ６２を含む。図２を参照すると、操作アセンブリ６２は、外部ねじを有するロッド６６に連結された駆動モータ６４を含む。ねじ切りロッド６６の各面に案内ロッド６８が設けられ、ねじ切りロッド６６に実質的に平行に伸長する。ブーム３２の支持ハウジング６０は、ねじ切りロッド６６に連結されたねじ切り部材と、案内ロッド６８を受容するための１対の軸方向通路とを含む。モータ６４は、ねじ切りロッド６６をその軸を中心に回転させて、ハウジング６０をねじ切りロッド６６の長さに沿って垂直方向に動かすように作動する。案内ロッド６８は垂直レール３０の頂端４２及び底端に連結され、ハウジングを安定させかつ垂直レール３０の長さに沿って案内する。モータ６４は、ハウジング６０及びブーム３２を所望の位置まで上昇及び下降させるように制御することのできる可逆モータであることが好ましい。一般的に、ねじ切りロッド６６及び案内ロッド６８は垂直軸３０の全長にわたって伸長する。
【００３１】
図示した実施形態では、ブーム３２は実質的に水平であり、ハウジング６０から外向きに伸長する。ブーム３２は枠１８に対して実質的に垂直であることが好ましい。代替実施形態では、ブーム３２は、ワークステーションの配置及びアセンブリ全体の構成によって、枠１８に対して斜めに方向付けることができる。ブーム３２は、ブーム３２の長さに沿って可動である関節式アーム７０を支持する。
【００３２】
関節式アーム７０は、ブーム３２の長さに沿って関節式アーム７０を選択的に動かすための適切な駆動アセンブリを含む。図３を参照すると、一実施形態ではブーム３２は、ハウジング６０に連結された案内レール７２を含む。関節式アーム７０は、案内レール７２を受容するための軸方向通路を有する支持ハウジング７４を含む。案内レール７２は支持体７４の軸方向通路内に伸長するので、支持体７４及び関節式アーム７０は、案内レール７２の長さに沿って摺動することができる。
【００３３】
図３に示す通り、モータ７６は案内レール７２に連結され、案内レール７２に平行に伸長するねじ切り駆動ロッド７８を含む。ねじ切りロッド７８は、ロッド７８の外端８０を支持するために軸受８２に受容される外端８０を含む。軸受８２は案内レール７２の遠端に連結される。支持ハウジング７４は、ねじ切り駆動ロッド７８の外ねじを補完する内ねじを有する軸方向通路８４を含む。図３に示す通り、ねじ切り駆動ロッド７８は支持ハウジング７４の軸方向通路８４内を伸長する。モータ７６は起動すると、支持ハウジング７４及び関節式アーム７０を案内レール７２の長さに沿って動かすために、ねじ切り駆動ロッド７８を回転させる。好適な実施形態では、モータ７６は、案内レール７２の長手方向の長さに沿った関節式アームの各方向の動きを選択的に制御するために、制御回路に作動的に接続される可逆電動機である。
【００３４】
関節式アーム７０は、支持ハウジング７４に連結され案内レール７２及びねじ切り駆動ロッド７８の下に配置された本体８６を含む。本体８６は、図示した実施形態では案内レール７２に実質的に平行に方向付けられた長手方向の寸法を有する。可動連結アーム８８は本体８６の各端に枢着される。連結アーム８６は、枢軸ピン９０によって本体８６に連結された頂端を有する。連結アーム８８は頂端に対向する底端９２を有し、連結ピン９４を含む。図３に示す通り、連結アーム８８を作動させるために、アクチュエータ９６が本体８６に設けられる。アクチュエータ９６は、図４に示す後退位置から図５に示す延長位置まで連結アーム８８を本体８６に対して内向き及び外向きに回動させるために、各連結アーム８８に連結された接続ロッド９８を備える。本発明の一実施形態では、アクチュエータ９６は、連結アーム８８を動かすために接続ロッド９８を後退位置と延長位置との間で同時に移動させることができる、空気圧で作動するピストンアセンブリである。代替実施形態では、アクチュエータ９６は、ロッド９８を作動させることができる、電磁式装置、電動機、またはその他の装置とすることができる。
【００３５】
今、図４〜７を参照すると、ロボットアセンブリ１２は工作物を三次元または三座標で動かし操作することができる。垂直レール３０は、装置１０の長手方向の次元に方向付けられた枠１８に沿って動くように作動させることができる。ブーム３２は装置１０に対して実質的に垂直方向に動き、関節式アーム７０は装置１０に対して横方向に、ブーム３２の長さに沿って動く。この方法で、関節式アーム７０は基本的に装置１０のどの場所でも工作物を様々なワークステーションの間で操作することができる。
【００３６】
本発明の装置１０は特に、技術的に周知の二次元電気泳動分離プロセスから得られる電気泳動ゲルを操作するために適用される。図６及び７を参照すると、タンク１６は、蒸留水または緩衝液などの液体及び複数の電気泳動ゲルスラブを含むような大きさを有する。タンク１６には、複数の間隔配置された切欠き１０２を有する長手方向側縁１００が形成される。電気泳動ゲルスラブ１０４は、以下でさらに詳しく述べるように、キャリア１０６によって支持される。キャリア１０６はタンク１６の切欠き１０２内に嵌まる長さを持つので、ゲル１０４はタンク１６内に含まれる液体中に懸架される。ロボットアセンブリ１２は、図１に示すようにゲル１０４を染色ステーション１０８に順次移送するように作動する。図６を参照すると、キャリア１０６はタンク１６の切欠き１０２に懸架され、関節式アーム７０は図示する位置に下降される。この位置で連結アーム８８は後退位置にあるので、連結ピン９４をキャリア１０６の開口１１０内に挿入することができる。
【００３７】
図８〜１０を参照すると、連結ピン９４は主軸１１２及び保持ヘッド１１４を有する。ヘッド１１４は、図８〜１０に示すようにキャリア１０６の開口１１０を通過する寸法を有し、かつキャリア１０６を主軸１１２上に保持する寸法を有する。関節式アーム７０は連結ピン９４をキャリア１０６の開口１１０内に挿通させるように操縦され、連結アーム８８は、キャリア１０６に連結するために図７に示す連結位置まで外向きに回動される。次いでロボットアセンブリ１２が作動して、ゲル１０４及びキャリア１０６をタンク１６から取り出し、ゲル１０４を染色ステーション１０８に移送する。
【００３８】
アセンブリ１０は、ロボットアセンブリ１２の完全な自動化を達成するために適切なコンピュータを含む。コンピュータはモータ５２、６４、７６及びアクチュエータ９６に接続され、各構成要素の動作を制御し、アセンブリの動きを調整する。コンピュータは、各々のモータの動作を個別に制御することができるので、ゲルを選択された位置へ移動させることができる。コンピュータはロボットアセンブリの動き及び連結アームの作動を調整して、アセンブリがある位置からゲルを捕捉して、該ゲルを別の位置へ移送することを可能にする。
【００３９】
キャリア１０６は、ゲルを損傷することなく電気泳動ゲルスラブを支持することのできる任意の適切な装置とすることができる。電気泳動ゲル１０４は、技術的に周知の二次元電気泳動分離で使用される従来のゲルである。一般的に、電気泳動ゲルはアクリルアミド材から作られ、それは２枚の板ガラスの間に配置され、重合されてゲルを形成する。生物学的サンプルは、技術上周知の等電点電気泳動を受ける。第１次元分離からのゲルは、ガラス板の間のゲルの端部に沿って配置される。ゲルの両端に電位が印加され、蛋白質及び他の巨大分子をゲル内に泳動させる。次いでゲルは、分離された蛋白質を回収することができるように、ガラス板から切り離される。結果的に得られるゲルは薄く柔軟であり、取扱いが難しいことがある。一般的にゲルは約２ｍｍの厚さである。ゲルは引き裂かれたり、延伸したり、それが接触するほとんどの表面に固着することがある。ゲルの手動による取扱いは通常、ゲルの約１０％が損傷する結果となる。したがって、ゲルを様々なプロセスステップで操作するために、ゲルスラブはキャリア１０６によって支持される。
【００４０】
図１１〜１４を参照すると、本発明の好適な実施形態におけるキャリア１０６は、第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４を有するクランプ１２０の形を取る。第１ジョー１２２は、操作端１２６及び把持縁１２８を有する実質的に長手方向の寸法を有する。把持縁１２８は実質的に直線的な縁であり、ゲル１０４の長さに実質的に一致する長さを有する。第１ジョー１２２は実質的に平面状の形状を持ち、ゲルスラブを支持するのに充分な剛性のシート材から形成される。一般的にクランプ１２０は、ゲルまたはゲルの処理に使用される様々な溶液と反応しない硬質プラスチック材から作られる。代替実施形態では、クランプ１２０は金属またはその他の不活性材料から作ることができる。
【００４１】
図１１に示す通り、第１ジョー１２２の操作端１２６は把持縁１２８よりわずかに大きい長さを有する。第１ジョー１２２には、関節式アーム８８を連結するための開口１２９が含まれる。第１ジョー１２２は、把持縁１２８に収束し、クランプ１２０を支持しゲル１０４をタンク１６に含まれる液体中に懸架させるためにタンク１６の切欠き１０２と係合するように各側部に沿って段部分１３３を形成する側縁１３２を含む。図示した実施形態では、リブ１３４が第１ジョー１２２の頂面１３６に連結される。リブ１３４は把持縁１２８から間隔を置いて配置され、把持縁１２８に実質的に平行に伸長し、かつ実質的に第１ジョー１２２の長さだけ伸長する。
【００４２】
第２ジョー１２４は、把持縁１３８及び操作端１４０を持つ長手方向の寸法を有する。第２ジョー１２４の把持縁１３８は、第１ジョーの把持縁１２８を補完する実質的に直線的な縁であり、第１ジョー１２２の把持縁１２８の長さと一致する長さを有する。図示した実施形態では、第２ジョー１２４は、第１ジョー１２２の幅より短い幅を有する。代替実施形態では、第２ジョー１２４は、第１ジョー１２２の幅と実質的に同じか、またはそれより大きい幅を持つことができる。第２ジョー１２４は第１ジョー１２２に連結され、それぞれ第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４の把持縁１２８及び１３８を開閉させるためにリブ１３４を中心に回動自在である。図１２及び１３に示す通り、リブ１３４は、支点を形成し第１ジョー１２２に対する第２ジョー１２４の回動支点を画定するように寸法を決定され、位置付けられる。
【００４３】
第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４は、ゲル１０４を引き裂いたり延伸することなく、ゲル１０４を把持し懸架することができるような長手方向の長さを有する。ゲルスラブの縁の実質的に一部分に伸長するクランプの連続把持面は、ゆがみや引き裂きをほとんどまたは全く生じることなく、ゲルを懸架することができることが明らかになった。把持縁の長さに沿って均等な締付け圧力は、ゲルのゆがみ及び延伸を最小にする。
【００４４】
第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４は、把持端１２８と１３８の間に充分な把持圧を加えて、電気泳動ゲルスラブを支持するのに充分な力でゲル１０４を把持するために、適切な偏倚装置によって偏倚される。ジョーは、把持面の長さに沿って実質的に均等な圧力を加えるように偏倚することが好ましい。
本発明の好適な形態では、第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４は、把持縁１２８及び１３８が偏倚し合うように配置された磁石１４２及び１４４をそれぞれ含む。図１１〜１３の実施形態に示す通り、磁石１４２及び１４４は、把持縁がゲルスラブ１０４を係合することができるように、把持縁１２８及び１３８からわずかに離して配置される。好適な実施形態における磁石１４２及び１４４は、把持縁１２８及び１３８の実質的な長さに伸長する長さを有する長いストリップである。一般的に、磁石１４２及び１４４は、技術上周知の可撓性磁気プラスチックストリップである。磁石１４２及び１４４は、適切な接着剤によって第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４にそれぞれ連結される。
【００４５】
磁石１４２及び１４４は、相互に引き合って把持縁１２８及び１３８の間に充分な把持圧を加えるように方向付けられる。第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４に接着された磁気ストリップはジョーを効果的に連結させ、他の機械的連結装置無しでゲルを支持するのに充分な締付け力を提供することが明らかになった。磁石１４２及び１４４は、ジョーの把持縁に沿って実質的に均等な把持力をもたらすことが好ましい。本発明の代替実施形態では、ジョーの一方に単一の磁石を設け、他方のジョーに金属ストリップを設けて磁石を引きつけることができる。
【００４６】
好適な実施形態では、ジョー１２２及び１２４の把持縁１２８及び１３８はそれぞれ、ゲル１０４の把持を助けるために弾性部材１４６を含む。一般的に、弾性部材１４６は把持縁１２８及び１３８の長さに伸長する弾性ストリップである。好適な実施形態では、弾性部材１４６は、ゲル１０４の寸法に一致する長さ、及びゲルを損傷することなくゲル１０４を把持するのに充分な幅を有する。弾性部材１４６は一般的に、把持圧が加えられたときに、ゲル１０４の表面に応従することができる可撓性の弾性材料である。本発明の一実施形態では、弾性部材１４６は、第１ジョー１２２及び第２ジョー１２４の把持縁１２８及び１３８にそれぞれ接着されるポリマー材から作られた圧縮可能な発泡体である。接着剤は、ゲルを処理するために使用される様々な試薬と反応しない耐水性接着剤であることが好ましい。
【００４７】
弾性部材１４６は、ゲル１０４を把持できる把持面のある外面を有する。弾性部材１４６は滑り止め面を持つことが好ましい。図示した実施形態では、把持面１４８は研磨剤によって形成される。研磨剤は一般的に微細粒子状材料から生産され、把持面１４８に接着される。代替実施形態では、片面に研磨材を持つテープなどの適切な基質を弾性部材１４６に接着する。別の実施形態では、弾性部材１４６は、ゲル１０４の把持を促進するために弾性部材１４６の表面に成形された複数の隆起または突起により形成することができる。別の実施形態では、耐水性サンドペーパ材を使用することができる。
【００４８】
クランプ１２０は、図１１及び１２に示すように、磁石の磁力によって第２ジョー１２４を第１ジョー１２２に連結することによって使用される。磁石１４２及び１４４は、第２ジョー１２４を第１ジョー１２２に連結し、電気泳動ゲルを締め付けるのに充分な締付け力で把持縁１２８及び１３８を締め付けるのに充分な引力を有する。第２ジョー１２４の操作縁１４０は第１ジョー１２２の方向に手動で圧迫されると、第２ジョー１２４はリブ１３４を中心に回動して把持縁１２８及び１３８が開く。ゲル１０４は弾性部材１４６の把持面１４８の間に配置され、磁石１４２及び１４４は、図１３に示すようにゲル１０４に対して締付け圧力を加えることができる。
【００４９】
磁石１４２及び１４４は可撓性プラスチック磁気ストリップから作られ、それをジョーの対向する内面に取り付けることが好ましい。代替実施形態では、磁石はジョーの外面に取り付けることができる。磁石の磁力は、磁石の配置及び所望の把持力によって選択することができる。
図１４〜１７は、クランプ１５０の代替実施形態を示す。クランプ１５０は、第１ジョー１５２及び第２ジョー１５４から形成される。第１ジョー１５２は、操作端１５６及び把持端１５８を持つ実質的に矩形の形状である。前の実施形態と同様に、把持端１５８は、ゲルスラブの寸法に一致する長さ及びゲルを把持し支持するのに充分な長さを持つ、実質的に直線的な縁である。操作端１５６は、ロボットアセンブリ１２の関節式アームアセンブリ７０を係合するために１対の開口１６０を含む。リブ１６２は把持縁１５８と平行に伸長し、把持端１５８と操作端１５６との間に離して配置される。リブ１６２は、第２ジョー１５４を第１ジョー１５２に対して回動させるための支点を形成するような高さ及び幅を有する。
【００５０】
第２ジョー１５４は、第１ジョー１５２の長手方向の長さと実質的に同一長さの実質的に矩形の形状を有する。図示した実施形態では、第２ジョー１５４は第１ジョー１５２の幅より短い幅を有するが、代替実施形態では、第２ジョー１５４は第１ジョー１５２と実質的に同一サイズ及び形状を持つことができる。第２ジョー１５４は操作端１６４及び把持端１６６を有する。把持端１６６は、第１ジョー１５２の把持端１５８の縁を補完する実質的に直線的な縁を形成する。
【００５１】
図１４及び１５の実施形態では、磁気ストリップ１６８は第１ジョー１５２及び第２ジョー１５４の各把持端１５８及び１６６にそれぞれ連結される。この実施形態では、磁気ストリップ１６８は、図１７に示すようにゲルスラブを把持するために第１ジョー１５２及び第２ジョー１５４の縁に沿って方向付けられる。磁気ストリップ１６８は、ジョー１５２及び１５４に接着剤で結合される可撓性磁気プラスチックストリップから形成することが好ましい。磁気ストリップ１６８は、電気泳動ゲルを係合する把持面を形成する外面１７０を有する。本発明の実施形態では、外面１７０には、磁気ストリップ１６８が電気泳動ゲルを把持し保持する能力を高めるために、研磨材などの滑り止め材を設けることができる。研磨材は、接着剤によって外面１７０に直接塗布することができる微細粒子状材料とすることができる。代替的に、サンドペーパ様材料など、研磨粒子を接着した基質を磁気ストリップ１６８の外面に連結することができる。
【００５２】
図１８及び１９に示すさらなる実施形態では、クランプ１７２は、ジョー１７８の把持縁１７６から間隔を置いて配置された磁気ストリップ１７４を含む。ジョー１７８の把持縁１７６は、研磨材などの滑り止め面または図１９に示すように電気泳動ゲルの把持を促進する表面を持つことができる。
図２０及び２１は、クランプ１８０の代替実施形態を示す。クランプ１８０は第１ジョー１８２及び第２ジョー１８４を含む。前の実施形態と同様に、第１ジョー１８２は操作端１８６及び把持端１８８を有する。第２ジョー１８４は操作端１９０及び把持端１９２を有する。把持端１８８及び１９２は各々それぞれのジョー中を横方向に伸長する間隔配置された複数のアパーチャを有する。円筒形磁石１９４が把持端の各々のアパーチャ内に配置される。磁石１９４は任意の適切な磁性体から作成することができる。磁石１９４は、把持端１８８及び１９２を相互の方向に偏倚させて、電気泳動ゲルスラブを支持するのに必要な把持力を提供するために、引き合う磁極が相互に向き合うように方向付けることが好ましい。図示した実施形態では、保護膜材料１９６がジョーの把持端に巻き付けられ、適切な接着剤によってそこに結合される。膜１９６は、磁石１９４の腐食を防止するために耐水性材料であることが好ましい。膜１９６は、ポリエステルまたはポリエチレンなど適切なポリマー膜とすることができる。電気泳動ゲルの把持を向上するために、各把持端１８８及び１９２に弾性ストリップ１９８が設けられる。ゲルの把持をさらに促進するために、研磨ストリップ２００が弾性ストリップ１９８の外面に施される。
【００５３】
本発明の好適な実施形態では、締付けジョーは、電気泳動ゲルを把持するための締付け力を与えるために適切な磁石を含む。図示した実施形態では、磁石はジョーの把持端に隣接して磁力を提供し、ジョーの把持端が偏倚し合うように方向付けられる。代替実施形態では、締付けジョーは、適切な蝶番によって固定枢支点を中心に蝶着することができる。ジョーは、板ばねまたはコイルばねによってばね偏倚して、ゲルに必要な締付け力を与えることができる。代替的に、把持端の締付け力を提供するために相互に反発するように方向付けられた磁極を持つ磁石を、ジョーの操作端に含めることができる。
【００５４】
クランプの寸法は、ゲル及びロボットアセンブリの寸法によって変化することができる。クランプは、ゲルがクランプによって懸架されたときに引裂きまたは歪みを防止するために、ゲルの長さに沿って締付け力を分配するのに充分な長さの把持縁を持つことが好ましい。さらなる実施形態では、クランプは、必要な締付け力を提供するためにゲルの長さに沿って間隔をおいて配置された間隔配置把持面を持つことができる。クランプの把持面は、ゲルの長さに沿って連続把持面を形成するような大きさにすることが好ましい。
【００５５】
染色ステーション１０８は、図２３に示すように複数の隣接染色タンク２０２を含むことが好ましい。各々の染色タンク２０２は、適切な染色試薬及び電気泳動ゲルを包含するような大きさにする。染色タンク２０２は、装置１０の長手方向の寸法に対して直角な方向に向けられる。様々な試薬は、着色剤、展開試薬、固定試薬、及び洗浄液など、技術的に周知の標準染色試薬である。一般的に、染色タンク２０２は、使用順に配列された様々な試薬を包含する。ゲル１０４を各タンク２０２にゲルを処理するのに充分な時間順次移送するために、ロボットアセンブリ１２が設けられる。予め定められた処理時間後、ロボットアセンブリ１２はゲル１０４を各タンク２０２から取り出し、次の処理ステップのためにゲル１０４を次のタンク２０２に移送する。
【００５６】
図２３を参照すると、染色ステップ１０８は、染色タンク２０２の上に配置された撹拌アセンブリ２０４を含む。図２３に示す通り、染色タンク２０２は一体的ユニットとして組み立てられ、長手方向側壁２０６及び端壁２０８を形成する。染色タンク２０２は、様々な試薬をそれらの使用順に包含するように順次配列される。例えばこの実施形態では、染色タンク２０２はステーション１０８の上流端２０３から下流端２０５まで配列される。上流タンク２０２は染色液を包含することが好ましい。展開試薬、固定試薬、及び他の試薬は下流タンク２０２に提供される。ロボットアセンブリ１２は、染色プロセスのプロトコルに従ってゲル１０４を１つのタンク２０２から別のタンクへ移送するようにプログラムされる。好適な実施形態では、下流端２０５には洗浄タンクが設けられる。ロボットアセンブリ１２は、染色プロセスの最後に染色タンク２０２から洗浄タンク２０７へ、ゲルから試薬を洗浄するのに充分な時間、ゲル１０４を移送するようにプログラムされる。本発明の実施形態では、ゲルにおける先行試薬の残留物による後続試薬の汚染を最小限にするために、ロボットアセンブリ１２は、各処理ステップの間にゲル１０４を洗浄タンク２０７へ移送して、次の試薬へ移送する前にゲル１０４から試薬を洗浄するようにプログラムされる。
【００５７】
撹拌アセンブリ２０４は、側壁２０６の上縁の上に配置され、ステーション１０８の長手方向に伸長する支持レール２１０を含む。支持レール２１０は、染色タンク２０２の両端で側壁２０６に沿って方向付けられる。支持レール２１０は頂面２１２、内面２１４、及び外面２１６を有する。複数の間隔配置された切欠き２１８が内面２１４に形成され、頂面２１２まで伸長する。切欠き２１８は、切欠き２０８の底端に向かって収束する斜切頂面２２０を有する。図２３に示す通り、支持レール２１０は染色タンク２０２及び洗浄タンク２０７の両側に配置され、切欠き２１８はそれぞれ染色タンク２０２及び洗浄タンク２０７の中心に整列される。切欠き２１８は、図６に示すのと同様の方法でそれぞれの染色タンク２０２中にゲル１０４を懸架するためにゲル１０４を支持するキャリア１０６を受容しかつ支持する大きさである。
【００５８】
支持レール２１０は、ゲル１０４を試薬内で動かすために垂直方向に連続往復運動を行い、それによって染色タンク２０２内の試薬を連続的に撹拌するために取り付けられる。この実施形態では、支持レール２１０は垂直方向に連続的に往復運動するが、代替実施形態では、支持レール２１０は試薬を連続的に撹拌するために水平方向に振動することができる。染色タンク２０２内の試薬の連続撹拌は、染色ステップ中のゲル１０４の表面全体における試薬の均等な配分及び実質的に均等な温度を提供する。ロボットアセンブリ１２は、処理タンク２０２のレール２１０の選択された位置にゲル１０４を移送するようにプログラムされる。
【００５９】
図２４及び２５を参照すると、各支持レール２１０は、前方ブラケット２２２及び随行ブラケット２２４に連結される。ブラケット２２２は、本体２２６に対して実質的に垂直に伸長する頂脚２２８を有する本体部２２６を含む。脚２２８は外端２３０を有する。脚２２８の外端２３０は、枢支ピン２３２によって支持レール２１０の前方端に回動自在に連結される。本体２２６の頂端２３４は固定支持体２３６に回動自在に連結される。図２３に示す通り、固定支持体２３６はそれぞれの側壁２０６に連結される。図示した実施形態では、底脚２３８は本体２２６の底端２４０から頂脚２２８と実質的に平行な方向に伸長する。
【００６０】
ブラケット２２４はブラケット２２２と同様であり、それぞれの支持レール２１０の反対側の端を支持するために配置される。ブラケット２２４は、枢支ピン２４８によって固定支持体２４６に回動自在に連結された頂端２４４を有する本体部２４２を含む。頂脚２５０は本体２４２の頂端２４４から外端２５２まで伸長する。脚２５０の外端２５２は、枢支ピン２５４によってそれぞれの支持レール２１０の後方端に回動自在に連結される。ブラケット２２４はまた、本体２４２から頂脚２５０と実質的に平行な方向に伸長する底脚２５６をも含む。接続ロッド２５８は、枢支ピン２６０及び２６２によってそれぞれ底脚２３８及び２５６に回動自在に連結される。図２４及び２５に示す通り、接続ロッド２５８は、ブラケット２２２及び２２４が同時に回動して支持レール２１０の実質的に垂直方向の往復運動を生じることを可能にする。
【００６１】
それぞれの支持レール２１０に連結されたブラケット２２４は、ブラケット２２４間に伸長するブレース２６６によって接続される。この方法で、回動ブラケットは一つに接続され、同調して運動するので、各支持レール２１０は同時に往復運動する。ブラケット２２２の少なくとも一方が駆動モータ２６８に接続される。駆動モータ２６８は固定支持体２７０に取り付けられ、偏心的に装架されたクランク２７２を含む。クランク２７２は枢支ピン２７６によって接続アーム２７４に連結される。接続アーム２７４は前方ブラケット２２２の底脚２３８まで伸長し、枢支ピン２７８によってそこに連結される。図２４及び２５に示す通り、モータ２６８はクランク２７２を回転するように作動し、枢支ピン２３２及び２４８をそれぞれ中心とするブラケット２２２及び２２４の回動を生み出す。ブラケット２２２及び２２４の回動は結果的に、支持レール２１０の実質的に垂直方向の往復運動を生じる。モータ２６８は適切な動力源に接続され、タイミング、モータ２６８の速度、及びそれぞれのゲル及び試薬の撹拌の所望のシーケンシングを制御するためにマイクロプロセッサによって制御される。
【００６２】
図２６〜２９は、撹拌アセンブリの代替実施形態を示す。この実施形態では、２つの実質的に同一タンク２８０が、図２６に示すように並行関係に配置される。タンク２８０は、電気泳動ゲルスラブを処理するための液体試薬または緩衝液を包含する大きさである。支持枠２８２はタンク２８０の上に配置される。枠２８２は側部レール２８４及び中央レール２８６を含む。端レール２８８は側レール２８４と中央レール２８６との間に伸長して、実質的に剛性の枠を画定する。側部レール２８４は、前実施形態と同様にキャリア及びゲルスラブを支持するために複数の間隔配置された切欠き２９０が形成された内面を有する。中央レール２８６は、側レール２８４のそれぞれの切欠き２９０と整列した切欠き２９０を両面に含む。
【００６３】
固定支持体２９２がタンク２８０の端壁２９４に連結される。実質的にＬ形のブラケット２９６が、枢支ピン２９８によって各支持体２９２に回動自在に連結される。ブラケット２９６は、枠２８２に接続された第１脚３００を含む。ブラケット２９６は、第１脚３００に対して実質的に垂直に伸長する第２脚２０４を含む。図２８に示す通り、枠２８２の各端のブラケット２９６の第２脚２０４は、接続ロッド３０６によって一つに接続される。接続ロッド３０６は枢支連結器３０８によって各脚３０４に連結される。
【００６４】
駆動モータ３１０は、接続ロッド３０６を作動させて枢支ピン２９８を中心に枢支ブラケット２９６を回動させるように配置される。１実施形態では、駆動モータ３１０は、接続ロッド３０６の端と係合する偏心的に架設されたカム３１４を有する駆動軸３１２に接続される。駆動軸３１２及びカム３１４の回転は接続ロッド３０６の連続往復運動を生じ、それはブラケット２９６を回動させ、実質的に垂直方向の枠２８２の連続往復運動を生じる。
【００６５】
代替実施形態では、接続ロッド３０６は、枠２８２の反対端でブラケット２９６を一つに接続するために共通バーの接続される。バーを係合し、バー及び接続ロッド３０６に連続往復運動を生じるカムまたは他の駆動システムを有する駆動モータを含めることができる。
染色タンク２０２は、試薬中にゲルスラブを懸架することによって、試薬及び電気泳動ゲルスラブを包含する大きさである。図３０〜３６に示す通り、染色タンク２０２は側壁３１８、端壁３２０、及び底壁３２２を有する。図示した実施形態の側壁３１８は、実質的に垂直に、かつ相互に平行に方向付けられる。側壁３１８は、染色タンク２０２の中心から外側に傾斜して傾斜面３２６を形成する頂端３２４を含む。傾斜面３２６は外側に開き、ゲルがロボットアセンブリ１２によって下降されるときに、ゲルをそれぞれの染色タンク２０２内に向き付ける案内面を形成する。
【００６６】
図３０に示す通り、ゲル１０４はキャリア１０６に連結され、レール２１０によってそれぞれの染色タンク２０２内に懸架される。ゲル１０４は実質的に上下の往復運動で動かされて、液体試薬３２８中で撹拌を行う。ゲル１０４は可撓性であり、側壁３１８に膠着または接着し得る。ゲル１０４が側壁３１８に接着するのを防止するために、側壁３１８は凹凸付き表面を備えて、ゲル１０６と接触する側壁３１８の表面積を制限する。本発明の好適な実施形態では、側壁３１８には、側壁３１８から外向きに伸長する複数の突起３３０が形成される。一般的に突起３３０は、図３１に示す通り、行と列の実質的に均等な配列に配置される。
【００６７】
本発明の一実施形態の突起３３０は実質的にピラミッド形を持ち、面３３２が頂点３３４に向かって収束する。頂点３３４は、隣接頂点間で溝３３６を形成する。溝３３６は、ゲル１０６が側壁３１８と接触したときに溝３３６内に液体を流すことができる深さ及び幅を有する。好ましくは、溝３３６は、充分な量の液体をゲル１０６と側壁３１８との間に流すことができ、ゲル１０６が側壁３８１から引き離されるときに生じる吸引効果を解放し、それによってゲル１０６を解放し、ゲル１０６が延伸したり損傷する危険性を軽減する。
【００６８】
図３２に示す通り、突起３３０は実質的に均等な形状及び寸法を有する。代替実施形態では、突起は行及び列が千鳥配列され、異なる長さまたは幅を持つことができる。さらなる実施形態では、突起は、図３３及び図３４に示すように、概してドームまたは泡形を有する円形凸状表面を持つことができる。図３５に示す別の実施形態では、突起は、凹所３４２によって分離される平坦な頂面３４０を持つことができる。図３５に示す凹所３４２は概して、直線的な辺を持つＶ字形である。代替的に、凹所は湾曲した面を持つことができる。さらに別の実施形態では、突起は、図３６に示すように隣接する突条との間に溝３４６を有する実質的に平行な突条３４４とすることができる。図３６の実施形態では、突条３４４は、先端３４８に収束する面を持つ実質的に三角形の断面を有する。さらなる実施形態では、突条３４４は丸みを付けた凸面を持つことができる。突条３４４は、側壁３１８上に垂直または水平に方向付けることができる。
【００６９】
突起及び凹所は、ゲルが表面に接着するのをゲルと側壁３１８の表面との間の液体に阻止させる溝を形成する。突起及び溝の実際の形状、寸法、及び数は、ゲルを解放する非固着表面が得られるように変化させることができることは理解されるであろう。
電気泳動ゲルの染色プロセス中に、蛋白質及び巨大分子は染色されて、分子が目に見えるようになる。本発明の実施形態では、染色プロセスの記録を提供するために、展開プロセス中にゲルの幾つかの像が得られる。特定の蛋白質及び巨大分子は染色プロセス中の異なる時点に現れるので、一連の写真を使用して、蛋白質及び巨大分子を識別し区別することができる。
【００７０】
図３７〜４０を参照すると、展開及び撮像タンク３６２に撹拌アセンブリ３６０が装備される。展開タンク３６２は側壁３６４、端壁３６６、及び底壁３６８を含む。側壁３６４は実質的に平行かつ垂直であることが好ましい。図３７に示すように、タンク３６２は、展開試薬３７０及びゲルスラブ３７２を包含する大きさである。ロボットアセンブリは、選択されたゲル及びそのそれぞれのキャリアを染色タンク２０２と展開タンク３６２との間で移送するようにプログラムされる。本発明の一実施形態では、ロボットアセンブリ１２は、選択されたゲルを染色タンク２０２から洗浄タンク２０７へ移動し、次いで展開タンク３６２へ移動するようにプログラムされる。
【００７１】
撹拌アセンブリ３６０は、展開試薬３７０中に懸架される撹拌板３７４を含む。好適な実施形態の板３７４は、タンク３６２の内部寸法を補完する大きさを持ち、ゲル３７２の大きさに少なくとも等しい寸法を持つ。図示した実施形態の撹拌板３７４は、透明なガラスまたはプラスチックで作ることができる、実質的に平面形状を持つ固体平板である。一般的に板３７４は金属で作られる。代替実施形態では、撹拌板３７４は、撹拌中に液体が穴を通って流れることを可能にするために穴を持つことができる。さらなる実施形態では、撹拌板３７４は、試薬３７０を撹拌する充分な強度を有する剛性メッシュ材とすることができる。
【００７２】
撹拌板３７４は、撹拌アーム３７８に接続される側縁３７６を有する。アーム３７８は底端３８０を有し、枢支ピン３８２によって撹拌板３７４の側縁３７６に接続される。枢支ピン３８２は、図３８に示すように側縁３７６の中間部に接続することが好ましい。
撹拌アーム３７８は、枢支ピン３８８によって固定支持体３８６に回動自在に連結される上端３８４を有する。図示した実施形態では、支持体３８６はタンク３６２の端壁３６６に連結される。
【００７３】
駆動アセンブリ３９０は作動的に撹拌アーム３７８に接続されて、枢支ピン３８８を中心にするアーム３７８の連続往復運動を生じる。図示した実施形態では、撹拌アーム３７８は、上端３８４から撹拌アーム３７８の長手軸に対して実質的に垂直方向に伸長する脚２９２を含む。脚３９２は、図３９に示すように接続バー３９４によって一つに接続される。この実施形態の駆動アセンブリ３９０は、カム部材３９８を有するモータ３９６を包含する。モータ３９６はカム３９８を回転させて脚３９２を係合させ、枢支ピン３８８を中心にして撹拌アーム３７８を回動させるように作動する。図３７及び３８に示すように、カム３９８は、側壁３６４に対して垂直な実質的に直線方向の撹拌板３７４の連続往復運動を生じる。撹拌板３７４は、撹拌運動中に撹拌板３７４が側壁３６４に平行に維持することができるように、撹拌アーム３７８に回動自在に連結される。
【００７４】
ゲルの展開ステージ中に、モータ３９６は連続的に作動して、板３７４の連続撹拌運動を生じる。本発明の好適な実施形態では、側壁３６４は透明であり、適切な撮像装置４００が透明な側壁３６４に隣接して配置される。撮像装置４００は、タンク３６２内でゲル３７２の像を捕獲し記録することのできるカメラ、ビデオ装置、またはＣＣＤ撮像装置とすることができる。図４０に示すように、駆動アセンブリ３９０は制御装置４０２に接続される。展開ステージ中に、選択された時間間隔で、制御装置４０２は駆動アセンブリ３９０を作動させて、撹拌板３７４がゲル３７２を透明な側壁３６４に押しつけるように撹拌アーム３７８を図４０に示す位置まで回動させる。そのときに、制御装置４０２は撮像装置４００を作動させて、ゲル３７２の像を捕獲する。この方法で、逐次像を捕獲して、展開プロセス中の様々なステージを記録することができる。
【００７５】
本発明の実施形態では、ロボットアセンブリ１２は、染色タンク２０２からゲルを選択し、ゲルを予め定められた時間だけ洗浄タンク２０７に移送し、次いでゲルを展開タンク３６２に移送するようにプログラムされる。ゲルの１つまたはそれ以上の像が捕獲された後、ロボットアセンブリ１２は、さらなる処理のためにゲルを染色タンク２０２に戻す。ゲルは、さらなる処理の後に再び展開タンク３６２に移送されて、染色プロセス中のゲルの一連の像を得る。ロボットアセンブリ１２は、幾つかのゲルの逐次像を捕獲するために様々なタンクの間で幾つかのゲルを逐次移送することができる。ロボットアセンブリ１２のコンピュータ制御システムは、処理される各ゲルの位置、各ゲルのプロセスの段階の記録を維持し、捕獲された像を特定のゲルと調和させる。
【００７６】
図４１は、展開タンク４０６における撹拌アセンブリ４０４の代替実施形態を示す。撹拌アセンブリ４０４は、撹拌アーム４１０に接続された撹拌板４０８を含む。撹拌アーム４１０は、枢支ピン４１４によって支持体４１２に枢着される。この実施形態ではアーム４１０は支持体４１２の中間点で枢着される。アーム４１０は枢支ピン４１４から間隔を置いて配置された頂端４１６を有する。駆動アセンブリ４１８は、回転クランク４２２を有するモータ４２０を含む。接続ロッド４２４はクランク４２２から撹拌アーム４１０の頂端４１６まで伸長する。モータ４２０はクランク４２２を回転させて、ピン４１４を中心とするアーム４１０の回動を生じ、それが撹拌板４０８をタンク４０６の側壁に向かって往復運動させる。
【００７７】
本発明の自動装置は、コンピュータまたは中央処理装置によって制御され操作される。図４２は、ブロック４３０によって示される中央処理装置を含む装置用の制御システムを表す。中央処理装置は、ブロック４３２によって示される枠１８に沿ったロボットアセンブリの運動を制御するための駆動モータ５２、ブロック４３４によって示されるブーム３２を上昇及び下降させるためのモータ６４、及びブロック４３６によって示されるブーム３２の長さに沿って関節式アームを動かすためのモータ、ならびにブロック４３８によって示される関節式アームを操作するための作動装置に動作的に接続される。中央処理装置はまた、ブロック４４０によって示されるアセンブリ３６０を撹拌するための駆動アセンブリ、及びブロック４４２によって示される撹拌アセンブリ４０４、ならびにブロック４４４によって示される撮像装置４００にも動作的に接続される。
【００７８】
本発明のコンピュータ制御による操作システムは、複数の電気泳動ゲルを処理するための様々な処理ステップを調整する。本発明の好適な実施形態では、コンピュータ操作システムは、装置中で複数のゲルを連続的に操作し、各ゲルがそれぞれのステージを通過するときにゲルの進捗の記録を維持する。貯蔵タンクからゲルを捕捉し、ゲルを様々な処理タンクに移送するためのロボットアセンブリ１２の動作及び運動、ならびにゲルが様々なタンク内に維持される時間の長さは、メインコンピュータによって制御され記録される。コンピュータはまた、選択されたゲルの識別コードを記録し、処理ステップ全体を通してゲルの位置を監視することもできる。コンピュータシステムはまた、撹拌をゲルの移動及び移送と調和させるように、撹拌装置の動作及びシーケンシングをも制御する。
【００７９】
本発明の様々な実施形態を選択して本発明を説明したが、請求の範囲で定義する本発明の範囲から逸脱することなく、追加及び変形を施すことができることを当業者は理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態における電気泳動ゲルを操作し処理するための装置の斜視図である。
【図２】
図１の装置の正面図である。
【図３】
上昇位置のブームを示す、本発明の一実施形態におけるロボットアセンブリの部分端面図である。
【図４】
下降位置のブームを示すロボットアセンブリの部分端面図である。
【図５】
延長位置の関節式アームを示す部分端面図である。
【図６】
後退位置の関節式アームの部分端面図である。
【図７】
連結位置の関節式アームを示す部分端面図である。
【図８】
電気泳動ゲル用のキャリアと整列した関節式アームを示す部分側面図である。
【図９】
図８のキャリアの開口内を伸長する関節式アームの部分側面図である。
【図１０】
図８のキャリアに連結された関節式アームの部分側面図である。
【図１１】
本発明の好適な実施形態における電気泳動ゲル用のキャリアの正面図である。
【図１２】
図１１のキャリアの端面図である。
【図１３】
キャリアに連結されたゲルを示す図１１のキャリアの端面図である。
【図１４】
弾性連結端及び滑り止め面を示すキャリアのジョーの部分斜視図である。
【図１５】
本発明の第２実施形態におけるキャリアの斜視図である。
【図１６】
図１５のキャリアの組立分解斜視図である。
【図１７】
図１５のキャリアの端面図である。
【図１８】
ゲルに連結された把持端を示す図１５のキャリアの端面図である。
【図１９】
本発明のさらなる実施形態におけるキャリアの端面図である。
【図２０】
ゲルに連結された把持端を示す図１９のキャリアの端面図である。
【図２１】
本発明の別の実施形態におけるキャリアの斜視図である。
【図２２】
図２１のキャリアの端面図である。
【図２３】
本発明の一実施形態における撹拌アセンブリの斜視図である。
【図２４】
下降位置のゲル支持体を示す、図２３の撹拌アセンブリの部分側面図である。
【図２５】
上昇位置のゲル支持体を示す、図２３の撹拌アセンブリの部分側面図である。
【図２６】
本発明の別の実施形態における撹拌アセンブリの斜視図である。
【図２７】
上昇位置のゲル支持枠を示す図２６の撹拌アセンブリの斜視図である。
【図２８】
図２７の撹拌アセンブリの部分端面断面図である。
【図２９】
図２７の撹拌アセンブリの部分端面断面図である。
【図３０】
タンクの表面を示す電気泳動ゲル用処理タンクの部分側面断面図である。
【図３１】
図３０の処理タンクの表面の拡大部分正面図である。
【図３２】
図３０の処理タンクの表面の部分断面端面図である。
【図３３】
本発明の第２実施形態における処理タンクの表面の部分断面図である。
【図３４】
本発明の第３実施形態における処理タンクの側壁の表面の断面図である。
【図３５】
本発明の第４実施形態における処理タンクの側壁の断面端面図である。
【図３６】
本発明の第５実施形態における処理タンクの端壁の部分斜視図である。
【図３７】
撹拌器が後退位置にある、撹拌アセンブリを持つゲル用処理タンクの部分端面断面図である。
【図３８】
延長位置の撹拌器を示す、図３７の処理タンクの部分断面端面図である。
【図３９】
図３７の処理タンクの部分断面正面図である。
【図４０】
タンクの側壁にゲルを押しつける撹拌器を示す、図３７のタンクの部分端面断面図である。
【図４１】
本発明の別の実施形態における撹拌アセンブリを持つ処理タンクの部分端面断面図である。
【図４２】
本発明の装置のコンピュータ制御システムの略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
2004524509.tif 000076
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