(57)【要約】キャピラリー充填システムは自動的にキャピラリーロールからキャピラリーを取り、そしてそれらを充填ステーションへ輸送するが、該ステーションでは該キャピラリーはコンパウンドで充填される。次いで該充填済みキャピラリーはテンプレート上に固定されるが、そこではそれらは実験用に使用されるべく準備完了している。又該キャピラリーの充填方法も論じられる。
2004508555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液充填済みキャピラリーのマトリックスを創るシステムに於いて、
複数の未充填キャピラリーを第１輸送器上にロードするよう構成されたキャピラリーローダーと、
該第１輸送器から該複数の未充填キャピラリーを収集し、該複数のキャピラリーを少なくとも１つの溶液で充填し、そして該複数の充填済みキャピラリーを第２輸送器上にアンロードするよう構成されたマニピュレーターと、
該第２輸送器から該複数の充填済みキャピラリーを収集しそして該複数の充填済みキャピラリーをマトリックステンプレート内に挿入するよう構成されたマトリックスパッカーとを具備することを特徴とする該システム。
【請求項２】
該第１輸送器が複数の等間隔のスペースを有しており、各スペースは１つのチューブを保持するよう構成されており、そして該第２輸送器が複数の等間隔のスペースを有しており、各スペースが１つのチューブを保持するよう構成されていることを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項３】
該第１輸送器上の該複数の等間隔のスペース間の該中心線から中心線の間隔が約２．２５ｍｍであることを特徴とする請求項２の該システム。
【請求項４】
該未充填キャピラリーがローリングテープで供給されそして該ローダーが該ローリングテープを解くアンワインダーと、該ローリングテープから該キャピラリーを開放する機構と、該キャピラリーが開放された後該ローリングテープを捲き直すワインダーとを有することを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項５】
該マニピュレーターが、該複数のキャピラリーを収集するために第１ステーションへ動き、該複数のキャピラリーを充填するために第２ステーションへ動き、そして該複数の充填済みキャピラリーをアンロードするために第３ステーションへ動くことが出来る把持ユニットを有することを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項６】
該把持ユニットがフインガーの配列を有する該第１輸送器から該複数のキャピラリーを収集し、そして該フインガー間の該中心線から中心線の間隔が該少なくとも１つの溶液を含むライブラリーウエルプレートのウエル間の該中心線から中心線の間隔に実質的に対応することを特徴とする請求項５のシステム。
【請求項７】
該フインガーが該キャピラリーを保持するために真空発生の空気流れを使用することを特徴とする請求項６の該システム。
【請求項８】
該マニピュレーターが該複数のキャピラリーを収集するためにフインガーの配列を有する把持ユニットを備えており、該フインガーは行に配列されており、そして行内の隣接するフインガー間の該中心線から中心線の間隔は該第１輸送器上の隣接するキャピラリー間の該中心線から中心線の間隔の整数倍であることを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項９】
隣接するフインガー間の該中心線から中心線の間隔が約９ｍｍであることを特徴とする請求項８の該システム。
【請求項１０】
該ローダーが９６の未充填キャピラリーを該第１輸送器上にロードし、該マニピュレーターが全ての９６のキャピラリーを実質的に同時に充填し、そして該マトリックステンプレートが充填済みキャピラリーの９６個又はその整数倍を受けるよう構成されていることを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項１１】
該マトリックステンプレートは充填済みキャピラリーの４８列×３２行の配列を受けるよう構成されていることを特徴とする請求項１０の該システム。
【請求項１２】
更に、該少なくとも１つの溶液を含むライブラリーウエルプレートを、該マニピュレーターが該複数のキャピラリーをそこから充填出来る場所へ、そしてその場所から、動かすよう構成されたライブラリーウエルプレートコンベアーを具備することを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項１３】
該マトリックステンプレートが該充填済みキャピラリーを該マトリックステンプレートへ保持するよう構成されたばね要素を有することを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項１４】
該マトリックスパッカーが、該第２輸送器から該複数の充填済みキャピラリーを収集し、該複数の充填済みキャピラリーを該マトリックステンプレート内の対応する複数の孔の前に位置付けるよう構成されたリフターを備えることを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項１５】
該複数のキャピラリーがプレート当たり第１密度のウエルを有する標準的多数ウエルプレート内に貯蔵された少なくとも１つの溶液で充填され、そして該マトリックステンプレートがプレート当たり第２密度のウエルを有する標準的多数ウエルプレートに対応する配列で該複数の充填済みキャピラリーを保持するよう構成されていることを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項１６】
該複数のキャピラリーが標準的多数ウエルプレート内に貯蔵された少なくとも１つの溶液で充填され、そして該マトリックステンプレートが非標準の多数ウエルプレートに対応する配列で該複数の充填済みキャピラリーを保持するよう構成されていることを特徴とする請求項１の該システム。
【請求項１７】
充填済みキャピラリーのホルダーを組み立てる方法に於いて、
複数の未充填キャピラリーを提供する過程と、
該複数のキャピラリーの少なくとも１部分を収集する過程と、
該収集されたキャピラリーをマニピュレーターで把持する過程と、
該把持されたキャピラリーを少なくとも１つの溶液で実質的に同時に充填する過程と、
該充填済みキャピラリーを該マニピュレーターから除去する過程と、そして
該充填済みキャピラリーをホルダー内へ挿入する過程とを具備することを特徴とする該方法。
【請求項１８】
更に、該複数の未充填キャピラリーを第１輸送器上へ１度に１つロードする過程と、そして該第１輸送器から該キャピラリーの少なくとも１部分を同時に収集する過程とを具備することを特徴とする請求項１７の方法。
【請求項１９】
更に、該マニピュレーターから第２輸送器上へ該充填済みキャピラリーをアンロードする過程と、そして該充填済みキャピラリーをホルダー内に挿入する過程とを具備することを特徴とする請求項１８の該方法。
【請求項２０】
該少なくとも１つの溶液はプレート当たり第１密度のウエルを有する標準的多数ウエルライブラリープレートで提供されることを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２１】
該ホルダーはプレート当たり第２密度のウエルを有する標準的多数ウエルプレートに対応する配置で該充填済みキャピラリーを保持するよう構成されることを特徴とする請求項２０の該方法。
【請求項２２】
該把持する過程は真空力を使用する過程を備えることを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２３】
更に、基盤上にキャピラリーのシーケンスを提供する過程と、そして該基盤からシーケンスでの該キャピラリーを除去する過程とを具備することを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２４】
該基盤はテープのロールであり、そして該除去する過程は該テープを解く過程と、該テープから該キャピラリーを開放する過程と、そして該テープを捲き直す過程と、を備えることを特徴とする請求項２３の該方法。
【請求項２５】
更に、該充填済みキャピラリーを該ホルダーに保持する過程を具備することを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２６】
更に、
該複数のキャピラリーの少なくとも１部分を収集するために該マニピュレーターを第１ステーションへ動かす過程と、
該収集されたキャピラリーを充填するために該マニピュレーターを第２ステーションへ動かす過程と、そして
該充填済みキャピラリーをアンロードするために該マニピュレーターを第３ステーションへ動かす過程とを具備することを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２７】
該マニピュレーターが該収集されたキャピラリーを保持するための複数のフインガーを有することを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２８】
未充填キャピラリーと、ウエルの配列内に１つ以上の溶液を含む標準的多数ウエルライブラリープレートと、から溶液充填済みキャピラリーの配列を創る方法に於いて、該方法が、
複数のキャピラリーを提供する過程と、
前記複数のキャピラリーの少なくとも幾つかをキャピラリーの第１配列に組織する過程とを具備しており、キャピラリーの前記第１配列は該標準的多数ウエルライブラリープレートのウエルの該配列に寸法的に対応するよう構成されており、該方法は又
キャピラリーの前記第１配列を、１つ以上の溶液を含む該標準的多数ウエルライブラリープレートのウエルの該対応する配列内に、浸積する過程と、
キャピラリーの前記第１配列と該標準的多数ウエルライブラリープレートからの該溶液で充填する過程と、
今や充填済みのキャピラリーの前記第１配列を少なくとも部分的にはキャピラリーの第２配列に再組織する過程とを具備することを特徴とする該方法。
【請求項２９】
キャピラリーの前記第２配列の該寸法がキャピラリーの前記第１配列の寸法と異なることを特徴とする請求項２８の該方法。
【請求項３０】
キャピラリーの前記第１配列は９６のキャピラリーの８×１２配列に配置されていることを特徴とする請求項２８の該方法。
【請求項３１】
キャピラリーの前記第２配列は１５３６のキャピラリーの４８×３２配列に配置されていることを特徴とする請求項３０の該方法。
【請求項３２】
前記第１配列内の前記キャピラリー間の中心線から中心線の間隔は約９ｍｍであることを特徴とする請求項２８の該方法。
【請求項３３】
前記第２配列内の前記キャピラリー間の中心線から中心線の間隔は約２．２５ｍｍであることを特徴とする請求項２８の該方法。
【請求項３４】
各充填済みキャピラリーの位置と該キャピラリー内の該溶液の素性が、キャピラリーの該第１配列が充填される時から該充填済みキャピラリーの該第２配列が創られる時まで追跡されることを特徴とする請求項２８の該方法。
【請求項３５】
複数の孔を有するテンプレートと、各孔に付随する少なくとも１つのばね要素とを具備する複数の充填済みキャピラリーを保持するためのキャピラリーホルダー。
【請求項３６】
該ばね要素が該テンプレートと一体であることを特徴とする請求項３５の該ホルダー。
【請求項３７】
該孔と該ばね要素とがフオトエッチングにより形成されることを特徴とする請求項３５の該ホルダー。
【請求項３８】
該ばね要素が弾性的に変形可能であることを特徴とする請求項３５の該ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はキャピラリー（ｃａｐｉｌｌａｒｙ）を充填（ｆｉｌｌｉｎｇ）するシステムと方法に関し、特に選別検査（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）用のシステムと方法で使用するための充填済みキャプラリーのマトリックス準備（ｐｅｒｐａｒｉｎｇ ａ ｍａｔｒｉｘ ｏｆ ｆｉｌｌｅｄ ｃａｐｉｌｌａｒｙ）用のこの様なシステムと方法に関する。特に本発明は更に標準的ライブラリープレート（ｓｔａｎｄａｒｄ ｌｉｂｒａｒｙ ｐｌａｔｅ）から充填されるキャピラリーマトリックスの準備を容易化するシステムと方法に関する。
【０００２】
最近は、選別検査プログラムが薬剤として使用する可能性のあるコンパウンドを識別する。特に、薬剤発見（ｄｒｕｇ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）は、液体分析物（ｌｉｑｕｉｄ ａｎａｌｙｔｅｓ）の様なコンパウンドを可能性ある薬剤候補として選別検査するために高スループット選別検査（ｈｉｇｈ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）｛エイチテーエス（ＨＴＳ）｝技術に依存することが多い。エイチテーエスでは、ライブラリーに最も屡々組織化される、益々多い数のコンパウンドが同時にテストされる。コンパウンドのライブラリーは、以後標準ライブラリープレートと称される、標準的な多数ウエルプレート（ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｕｌｔｉｗｅｌｌ ｐｌａｔｅ）で貯蔵されてもよい。
【０００３】
多数のコンパウンドの同時テストは、少なくとも部分的には、自動テスト（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｔｅｓｔｉｎｇ）、組合せ化学（ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、そしてポリメラーゼ連鎖反応（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）の様な、技術開発のためである。又種々の病気用に新しいそしてより良い薬剤の高まる需要は、多数のコンパウンドの同時テストを含む、エイチテーエス技術のニーヅを駆り立てる。
【０００４】
エイチテーエスでの使用のための選別検査事業で普通使用される多数ウエルプレートの様な、現在の標準的多数ウエルプレート又はマイクロチタープレート（ｍｉｃｒｏｔｉｔｏｒ ｐｌａｔｅ）は１２７．８ｍｍ×８５．５ｍｍの寸法を有する。該標準的多数ウエルプレート用では、プレート当たりウエル数（ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｗｅｌｌｓ ｐｅｒ ｐｌａｔｅ）、すなわち該密度（ｄｅｎｓｉｔｙ）は数年間で、プレート当たり１６ウエルの密度から、プレート当たり９６ウエルに、そして幾つかの場合には、プレート当たり３８４ウエルまで進展した。今日最も普通に使用される標準的多数ウエルプレートはプレート当たり９６ウエルの密度を有する。この標準的９６ウエルプレートでのウエル間の中心から中心の間隔（ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ−ｔｏ−ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）は典型的には９ｍｍの桁（ｏｒｄｅｒ ｏｆ ９ ｍｍ）である。エイチテーエスシステムは標準的多数ウエルプレートのフオーマットでの使用のために開発されて来た。しかしながら、高まるスループットの要求とより多くのコンパウンドの同時テストとのために、エイチテーエスでは、例えば、３８４，８６４，１５３６，そして９６００のウエルを有するより高密度のプレートを使用する傾向がある。
【０００５】
これらの増加した密度のプレートの使用は新しい問題を提起している。特に、コンパウンドを該プレート内へ移すことは該テスト過程を制限しており、それは該コンパウンドが種々の異なる形状を使用して高密度で持ち込まれなばならないからである。又テスト過程中、これら高密度プレート上への溶液の次のデイスペンス（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）も困難を提起する。加えて、薬剤発見でのロボット及び他の形式の自動化の導入は、例えば、速度、並列化（ｐａｒａｌｌｅｌｉｚａｔｉｏｎ）、容積、そしてロボットシステムの信頼性に関する心配の様な、新しい心配へ導く。
【０００６】
現在の移送及びデイスペンスシステム（ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）はプランジャー｛ロビン　サイエンテイフイック社（Ｒｏｂｉｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．）のハイドラシステムテーエム（Ｈｙｄｒａｓｙｓｔｅｍ ＴＭ）の様な｝、ニードル又はピンを有するガラスピペッター（ｇｌａｓｓ ｐｉｐｅｔｔｏｒｓ）か、又はピエゾ電気ピペッター（ｐｉｅｚｏ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｉｐｅｔｔｏｒｓ）に依存することが屡々である。各この様なシステムは欠点を有する。例えば、現在のピペット動作用システムは自動化テストで実質的となり得るピペットチップの比較的高いコストを含んでいる。液体放散用のニードル及びピンの使用は、より廉価であるが、デイスペンスされる容積の制御を欠き、多数レプリカの製作をもたらさない。最近のピエゾ電気ピペッターはデイスペンスされる容積に関して通常はより高い制御を提供するが、典型的に比較的大型で、小型化は難しく、それらは比較的高価なために大量の並列デイスペンス用に好適でない。最近のガラスピペッターは、同じように高価ではないが、最近のピエゾ電気ピペッターの欠点の多くを共有し、１００ナノリットル程の少ない容積で液体をデイスペンス出来ない。
【０００７】
従って、本発明は、当該技術の制限と欠点に依る問題の１つ以上を実質的に解消する、キャピラリーを充填し、充填されたキャピラリーのマトリックスを準備するためのシステムと過程に向けられている。本発明の原理に依れば、複数の未充填キャピラリー（ｕｎｆｉｌｌｅｄ ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ）を第１輸送器（ｆｉｒｓｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ）上にロード（ｌｏａｄ）するよう構成されたローダー（ｌｏａｄｅｒ）を含み、充填済みキャピラリーのマトリックスを準備するためのシステムが提供される。開示されたシステムの１実施例では、マニピュレーター（ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ）が含まれそして該マニピュレーターは、該第１輸送器から複数の未充填キャピラリーを収集し、該キャピラリーに溶液を充填し、そして該充填済みキャピラリーを第２輸送器（ｓｅｃｏｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ）上にロードするよう構成されている。又マトリックスパッカーサブシステム（ｍａｔｒｉｘ ｐａｃｋｅｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）が含まれそして該サブシステムは該第２輸送器から該充填済みキャピラリーを収集し、該充填済みキャピラリーをマトリックステンプレート（ｍａｔｒｉｘ ｔｅｍｐｌａｔｅ）上に供給するよう構成されている。
【０００８】
本発明の実施例に依れば、固定器（ｆｉｘｅｒ）が該充填済みキャピラリーを該テンプレート上に取り付けるよう構成されてもよい。
【０００９】
本発明の更に進んだ実施例に依れば、該第１及び第２輸送器はコンベアーである。なお更に進んだ実施例では、該未充填キャピラリーは該ローダー内のローリングテープ（ｒｏｌｌｉｎｇ ｔａｐｅ）内に含まれる。本発明のなおもう１つの実施例では、該ローダーは該ローリングテープを解く（ｕｎｗｉｎｄ）ためのアンワインダー（ｕｎｗｉｎｄｅｒ）、該ローリングテープから該キャピラリーを開放する機構、そして該キャピラリーが開放された後該ローリングテープを捲き直す（ｒｅｗｉｎｄｉｎｇ）ワインダーを含む。
【００１０】
本発明のもう１つの実施例では、該マニピュレーターは多自由度（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｆｒｅｅｄｏｍ）を有する。もう１つの実施例に依れば、該マニピュレーターは、該キャピラリーの収集、充填そしてローデイングの動作間で、垂直軸上で回転出来る。
【００１１】
もう１つの実施例では、該マニピュレーターはフインガー（ｆｉｎｇｅｒｓ）で該第１輸送器から該キャピラリーを収集する。本発明の更に進んだ実施例では、該フインガーは真空機構により駆動される。本発明のなお更に進んだ実施例では、該マニピュレーターは、真空又は低圧力で発生された空気流れを介して複数のキャピラリーを保持出来るフインガーの配列を有する。
【００１２】
本発明のなおもう１つの実施例に依れば、該第１輸送器は複数の等間隔のスペース（ｅｑｕｉｄｉｓｔａｎｔ ｓｐａｃｅｓ）を有する。該第１輸送器上のスペース間の間隔はローリングテープ上の未充填キャピラリー間の間隔と実質的に等しくてもよい。更に、該マニピュレーターは、キャピラリーを受けるよう構成された複数の等間隔の真空フインガーを含んでもよく、該第１輸送器上のスペース間の間隔は該真空フインガー間の間隔に実質的に等しくてもよい。本発明のなおもう１つの実施例では、該第２輸送器は複数の等間隔のスペースを含み、該第１輸送器上の該スペース間の間隔は該第２輸送器上のスペース間の間隔に実質的に等しくてもよい。
【００１３】
本発明の更に進んだ実施例に依れば、該第１輸送器を駆動するドライブ機構が含まれてもよい。更に進んだ実施例では、該第１輸送器は複数の等間隔のスペースを含んでもよく、そして該ドライブ機構は該第１輸送器を各スペースが１つの未充填キャピラリーを受けるよう駆動する。
【００１４】
本発明の原理に依れば、又充填済みキャピラリーのマトリックスを作る方法が提供される。該開示された方法では、基盤上のキャピラリーのシーケンスが提供される。該キャピラリーは該基盤からシーケンスで除去され、マニピュレーター上に収集される。複数のキャピラリーは実質的に同時に溶液を充填され、該充填済みキャピラリーはマトリックス上にロードされる。
【００１５】
本発明のもう１つの実施例では、該キャピラリーは予め決められた容積の溶液を充填されてもよい。該充填過程はコンパウンドを含む複数の溶液内に該キャピラリーを浸積（ｄｉｐｐｉｎｇ）する過程を含んでもよい。更に、該充填済みキャピラリーは該マトリックスに固定されてもよい。
【００１６】
本発明のなおもう１つの実施例では、該基盤はテープのロールであり、除去する過程は該テープを解く過程と、該テープから該キャピラリーを開放する過程と、そして該テープを捲き直す過程とを含む。
【００１７】
本発明のもう１つの実施例では、該マニピュレーターは、該キャピラリーの収集、充填、そしてローデイング動作間では、垂直軸上で回されてもよい。
【００１８】
本発明の実施例に依れば、該マニピュレーターはフインガーで該キャピラリーを収集してもよい。もう１つの実施例では、該フインガーは真空機構により駆動されてもよい。
【００１９】
本発明の１実施例では、充填済みキャピラリーのホルダーを組み立てる方法が提供される。該方法は、複数の未充填キャピラリーを供給する過程と、該複数のキャピラリーの少なくとも１部分を収集する過程と、該収集されたキャピラリーをマニピュレーターで把持（ｇｒｉｐｐｉｎｇ）する過程と、該把持されたキャピラリーを実質的に同時に少なくとも１つの溶液で充填する過程と、該充填済みキャピラリーを該マニピュレーターから除去する過程と、そして該充填済みキャピラリーをホルダー内に挿入する過程とを含む。
【００２０】
もう１つの実施例では、該方法は更に、該複数の未充填キャピラリーを第１輸送器上に１度に１つローデイングする過程と、そして該第１輸送器からの該キャピラリーの少なくとも１部分を同時に収集する過程とを含む。該方法はなお更に、該充填済みキャピラリーを該マニピュレーターから第２輸送器上へアンロード（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）する過程と、そして該充填済みキャピラリーをホルダー内に挿入する過程とを含む。該少なくとも１つの溶液はプレート当たり第１密度のウエルを有する標準的多数ウエルライブラリープレート（ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｕｌｔｉｗｅｌｌ ｌｉｂｒａｒｙ ｐｌａｔｅ）で提供されてもよい。該ホルダーはプレート当たり第２密度のウエルを有する標準的多数ウエルプレートに対応する配置で該充填済みキャピラリーを保持するよう構成されてもよい。
【００２１】
１実施例では、該方法は基盤上にキャピラリーのシーケンスを供給する過程と、そして該基盤からシーケンスで該キャピラリーを除去する過程を含んでもよい。該基盤はテープのロールであってもよく、そして該除去する過程は該テープを解く過程と、該テープから該キャピラリーを開放する過程と、そして該テープを捲き直す過程とを含んでもよい。該方法は更に該充填済みキャピラリーを該ホルダーに保持する過程を含む。
【００２２】
もう１つの実施例に依ると、該方法はなお更に、該複数のキャピラリーの少なくとも１部分を収集するために該マニピュレーターを第１ステーションへ動かし、該収集されたキャピラリーを充填するために該マニピュレーターを第２ステーションへ動かし、そして該充填済みキャピラリーをアンロードするために該マニピュレーターを第３ステーションへ動かす過程含んでもよい。
【００２３】
本発明のもう１つの実施例では、未充填キャピラリーと、ウエルの配列内に１つ以上の溶液を含む標準的多数ウエルライブラリープレートと、から溶液充填済みキャピラリー（ｓｏｌｕｔｉｏｎ−ｆｉｌｌｅｄ ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ）の配列を創る方法が提供される。該方法は複数のキャピラリーを供給する過程と、前記複数のキャピラリーの少なくとも幾つかをキャピラリーの第１配列に組織（ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ）する過程とを含む。キャピラリーの該第１配列は該標準的多数ウエルライブラリープレートのウエルの配列と寸法的に対応するよう構成される。又該方法はキャピラリーの該第１配列を、１つ以上の溶液を含む該標準的多数ウエルライブラリープレートのウエルの対応する配列内に浸積する過程と、キャピラリーの該第１配列を該標準的多数ウエルライブラリープレートからの溶液で充填する過程と、そして今や充填済みのキャピラリーの該第１配列を少なくとも部分的にキャピラリーの第２配列内に再組織する過程とを含む。
【００２４】
１実施例では、キャピラリーの該第２配列の寸法はキャピラリーの該第１配列の寸法と異なってもよい。もう１つの実施例では、キャピラリーの該第１配列は９６のキャピラリーの８×１２配列で配置されてもよい。キャピラリーの該第２配列は１５３６のキャピラリーの４８×３２配列で配置されてもよい。更に、該第１配列内の該キャピラリー間の中心線から中心線の間隔は約９ｍｍであってもよく、そして該第２配列内の該キャピラリー間の中心線から中心線の間隔は約２．２５ｍｍであってもよい。
【００２５】
もう１つの実施例では、各充填済みキャピラリーの位置と該キャピラリー内の溶液の素性（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）は該キャピラリーの第１配列が充填される時から該充填済みキャピラリーの第２配列が創られる時まで追跡されてもよい。
【００２６】
本発明のなおもう１つの実施例に依れば、複数の充填済みキャピラリーを保持するためのキャピラリーホルダーが提供される。該キャピラリーホルダーは複数の孔と各孔に付随する少なくとも１つのばね要素（ｓｐｒｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）とを有するテンプレートを備えてもよい。該ばね要素は該テンプレートと一体であってもよい。該孔と該ばね要素はフオトエッチング（ｐｈｏｔｏ−ｅｔｃｈｉｎｇ）により形成されてもよい。更に、該ばね要素は弾性的に変形可能（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ）であってもよい。
【００２７】
本発明の追加的特徴と側面は下記説明で表明され、そして部分的には、該説明から明らかであるか又は本発明の実施法により理解される。本発明の特徴と側面は記述された説明とその請求項のみならず付属する図面で特に指摘されたシステムと方法とにより実現され、取得（ａｔｔａｉｎｅｄ）される。前記の概要説明と下記詳細説明とは共に例示的で解説的であり、請求される本発明の更に進んだ説明を提供するよう意図されていることは理解されるべきである。
【００２８】
本明細書に組み入れられ、その１部を構成する付属図面は本発明の好ましい実施例を図解しそして、該説明と共に、本発明の特徴と原理とを説明するため役立つものである。
【００２９】
ここで本発明の現在の好ましい実施例を詳細に参照するが、その例は付属する図面で図解される。
【００３０】
本発明は充填済みキャピラリーのマトリックスを創るためのシステムと方法とに関する。１実施例では、未充填キャピラリーが第１輸送システム（ｆｉｒｓｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）上に自動的に供給されるよう自動化されたシステムと方法が提供されてもよい。該輸送システムは該未充填キャピラリーをマニピュレーターまで運んでもよく、該マニピュレーターは該マニピュレーターが完全にロードされる迄該未充填キャピラリーの行を次々に（ｒｏｗ ａｆｔｅｒ ｒｏｗ）収集してもよい。該マニピュレーターは該未充填キャピラリーを位置的に確実に保持するために真空力（ｖａｃｕｕｍ ｆｏｒｃｅｓ）を使用してもよい。次いで該マニピュレーターは位置的にシフトし、該キャピラリーがキャピラリー力（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｆｏｒｃｅｓ）により充填されるまで該未充填キャピラリーを１溶液又は複数溶液内に浸積してもよい。再び該マニピュレーターは第２輸送器システム上に該今や充填済みのキャピラリーを、１行づつ、アンロードするために位置的にシフトする。該第２輸送システムは、充填済みキャピラリーの行を受けるマトリックスブロックへ該充填済みキャピラリーを運ぶ。該マトリックスブロックはそれが完全にロードされるまで該キャピラリーを収集するが、その時に該充填済みキャピラリーのマトリックスブロックは次のユーザーにより使用される準備は完了している。
【００３１】
本発明の１実施例では、該キャピラリーを１溶液又は複数溶液で充填する時、該キャピラリーは標準多数ウエルプレートのウエル内に浸積されるように配置されてもよい。現在の標準的多数ウエルプレートは典型的に約１２７．８ｍｍ×８５．５ｍｍである。充填済みキャピラリーのマトリックスブロック内に収集された時、該キャピラリーも又標準的ウエルテストプレート、すなわち該標準的多数ウエルプレートと同じ寸法を有するプレート、で使用されるように配置されてもよい。更に、該浸積ステーション（ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ）での該標準的多数ウエルプレートは、充填済みキャピラリーのマトリックスブロックが構成される該標準的ウエルテストプレートと、同じか又は異なるウエル密度を有してもよい。例えば、該浸積ステーションでの該標準的多数ウエルプレートはプレート当たり９６のウエルの密度を有し、該充填済みキャピラリーのマトリックスブロックはプレート当たり９６ウエル、プレート当たり３８４ウエル，プレート当たり１５３６ウエル、プレート当たり９６００ウエルの密度、又は何等かの他の密度を有する標準的ウエルテストプレート用に構成されてもよい。更に、充填済みキャピラリーのマトリックスブロック内に収集された時、該キャピラリーは非標準ウエルテストプレートで使用されるよう配置されてもよい。この様な非標準ウエルテストプレートは該標準的多数ウエルプレートのそれらとは他の寸法を有する。加えて、この様な非標準ウエルテストプレートは該浸積ステーションでの該標準的多数ウエルプレートと同じ又は異なるプレート当たりウエル密度を有することが出来る。なお更に、充填済みキャピラリーのマトリックスブロックはウエルの非長方形配列を有する非標準ウエルテストプレートでの使用のために配置されることが出来る。例えば、該マトリックスブロック内の充填済みキャピラリーは、ウエルの対応する円形パターンを有する非標準ウエルテストプレートでのテスト用に円形パターンで配置されることも出来る。
【００３２】
本発明のキャピラリー充填システムの例示的実施例は図１で示され、引用数１０により総体的に呼称される。ここで実施例化される様に、図１を参照すると、キャピラリー充填システム１０は１つ以上のキャピラリーを自動的に充填し、そして好ましくは充填済みキャピラリーのマトリックスブロックを準備するよう調和して動作する幾つかの部品サブシステムを有する。キャピラリー充填システム１０はキャピラリーローダーサブシステム（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｌｏａｄｅｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）２０，キャピラリー充填器サブシステム（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｆｉｌｌｅｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）３０，そしてマトリックスパッキングサブシステム（ｍａｔｒｉｘ ｐａｃｋｉｎｇ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）４０を有する。各サブシステムは下記で詳細に説明される。
【００３３】
キャピラリーローダーサブシステム２０は、例えばテープロール２０２上の様な、基盤上のキャピラリーのシーケンスから個別キャピラリー２０１を取り外し、それらを充填用に準備する。キャピラリー２０１は約１ｍｍより小さく、或いはより好ましくは、約０．５ｍｍより小さい内径を有し、そして約１０ｍｍまでの長さを有する小さなガラスチューブであってもよい。該キャピラリーチューブ用の他の寸法は該チューブがキャピラリー作用を通して充填される限り好適である。
【００３４】
キャピラリー２０１はテープロール２０２上で供給されてもよい。テープロール２０２は個別キャピラリー２０１を基盤２０８に可逆的に結合する接着剤を有してもよい。保護対策として、これらのキャピラリーを保持する基盤２０８は該ロールの内側へ向かってキャピラリーと共に捲かれる。基盤２０８は一般的に該基盤に接着されたキャピラリー程幅広くはない。
【００３５】
テープロール２０２はローダーハウジング２１０内のロード用ペグ（ｌｏａｄｉｎｇ ｐｅｇ）２０３上にロードされる。その上にキャピラリー２０１を有するテープロール２０２の１端は収集器（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）２２０を通るよう導かれるが、該収集器は該キャピラリーを１つずつ取り外す。テープロール２０２は使い済みテープロール（ｓｐｅｎｔ ｔａｐｅ ｒｏｌｌ）２０４として捲き直し用ペグ（ｒｅｗｉｎｄｉｎｇ ｐｅｇ）２０５の周りに捲き直される（ｒｅｗｏｕｎｄ）。電気モーターの様なモーター２０９、又は他の同様な適当なドライブ機構が、ロール２０２，２０４がロードされたペグ２０３、２０５を回転させ、そしてテープ基盤２０８を引っ張り状態に保つよう役立つ。もう１つのモーター２０７は該テープをテープロール２０２から引く。収集器２２０は該テープが該収集器を通って横断する時接着されたキャピラリー２０１を基盤２０８から取り外す。例えば、キャピラリー２０１は、１つ以上の接触フインガーにより又は真空力を使用することにより、取り外されてもよい。真空は周囲より低い空気圧を称し、真空力は周囲圧の領域から周囲圧より低い領域への空気流れから起こる力を称する。
【００３６】
モーター２０９と連携したロード用及び捲き直し用ペグ２０３，２０５は、ロール２０２，２０４からの該テープが、例えば、ロータリーダッシュポット又はスリップカップリング、又は他の同様な適当な機構を介してペグ２０３、２０５を駆動することにより、ぴんと張られて保たれることを保証する。ロール２０２、２０４からの該テープを一定張力に保つことは、制御された、ロール２０２のアンローリング（ｕｎｒｏｌｌｉｎｇ）と、ロール２０４のローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）と、を提供する。
【００３７】
ローダーサブシステム２０の自動化はキャピラリー２０１のオペレータの扱いをを最小化する。該オペレータはテープロール２０２のロードと使い済みロール２０４の取り外しのみを要する。ローダー２０のキャピラリー取り外し機構の自動化は手動動作を減じそして付随する誤りを減じる。又、オペレータによるキャピラリー取扱の除去は手接触によるキャピラリー２０１の起こり得る何等かの汚損を最小化する。
【００３８】
収集器２２０はキャピラリー２０１をテープロール２０２の基盤２０８から除去し、該個別キャピラリーを摺動する歯付きコンベア又はラック２２５上の開いたスペース２０１内に堆積させる。ラック２２５は各隣接歯２２２間に個別スペース２２１を有し、各スペース２２１は１つのキャピラリー２０１を収容する。もし標準的なプレート当たり９６ウエルのライブラリープレートが該キャピラリー充填に使用される筈であるとすれば、ラック２２５は９６の個別スペース有してもよい。隣接スペース２２１間の間隔、そしてかくしてラック２２５上の隣接キャピラリー２０１間の間隔は、例えば、１５３６テンプレート用には約２．２５ｍｍの、一定に保たれるのが典型的である。
【００３９】
ラック２２５は第１輸送器２２７上に設置される。モーター（図示せず）又は他の適当な同様なドライブ機構が収集器２２０の下の輸送器２２７を駆動し、各スペース２２１は１つのキャピラリー２０１を受ける。該モーター速度はラック２２５上へのキャピラリーローデイングの速度を増加又は減少するように調整されてもよい。更に、テープ２０２を駆動するドライブ機構及び輸送器２２７を駆動するドライブ機構は、ラック２２５上の各スペース２２１が１つのキャピラリー２０１を受けると同じ速度で該キャピラリー２０１を該テープ基盤２０８から除去するよう同期化されてもよい。代わりに、例えば、単一モーターの様な、単一ドライブ機構が、テープ２０２の捲き解きと輸送器２２７の駆動の両方を行うよう使用されてもよく、或いは、代わりに、全てのそのサブシステム２０，３０，４０を含む全システム１０を駆動するよう使用されてもよい。
【００４０】
該キャピラリーローダーサブシステム２０は、説明される他の残りのサブシステムと同様に、完全に自動化されてもよく、そして好ましくは計算機制御されるのがよい。これはキャピラリーを望ましい寸法のマトリックスブロック内にロードし充填する速度を増加し、人間の動作と誤りを最小化する。
【００４１】
本発明の実施例に依れば、ラック２２５の第１スペース２２１を収集器２２０の下に位置付ける第１サーボモーター、例えば、ダイレクトドライブサーボモーター（ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｓｅｒｖｏ−ｍｏｔｏｒ）が提供される。第２サーボモーターはテープロール２０２をアンロール（ｕｎｒｏｌｌ）し、それは、図６の摘み取り機構（ｐｌｕｃｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）２２８の様な機構によりテープロール２０２の基盤から１度に１つのキャピラリー２０１取り外すことに帰着する。次いで該第１ドライブモーターは輸送器２２７を次の位置に動かすのでラック２２５上の第２スペース２２１が該収集器２２０の下で検出される。ローデイングの過程は全ての望まれるスペース２２１が空のキャピラリー２０１により充填されるまで繰り返される。
【００４２】
摘み取り機構２２８は基盤２０８からキャピラリー２０１を除去するための何等かの適当な手段であってもよい。例えば、真空力が該基盤から各キャピラリーを引くために使用されてもよく；取付られたキャピラリーを有する該基盤が楔型スクレーパー（ｗｅｄｇｅ−ｓｈａｐｅｄ ｓｃｒａｐｅｒ）を過ぎるよう引かれ該スクレーパーが該基盤から該キャピラリーを緩やかにスクレープ（ｓｃｒａｐｅｓ）してもよく；或いは取付られたキャピラリーを有する該基盤がスロットを通るよう引かれそこで該キャピラリーの端部が、該基盤がキャピラリーから上方へそして引き剥がし動作で該キャピラリーから離れるよう引かれた時該キャピラリーを保持するよう役立つチャンネルを通過してもよい。
【００４３】
１実施例に依れば、図６に示す様に、収集器２２０は可動ガイド（ｍｏｂｉｌｅ ｇｕｉｄｅ）２３０と固定ガイド（ｆｉｘｅｄ ｇｕｉｄｅ）２３１を有する。これらのガイドは、ラック２２５の形状と連携して、キャピラリー２０１がラック２２５のスペース２２１内に精密に堆積されることを保証する。テープロール２０２から来る取付られたキャピラリー２０１付き該テープはガイド２３０，２３１間の狭いスロット２３２内に導かれる。スロット２３２の幅は例えば、可動ガイド２３０を内方へ固定ガイド２３１に向かって動かすことにより変えられてもよい。スロット２３２は、ロール２０２からの該テープが収集器２２０に入る場所から、摘み取り機構２２８を過ぎて、収集器２２０がラック２２５に接触するか殆ど接触する場所まで、延びている。スロット２３２は、それらが基盤２０８から除去される前と後の両方の場合にキャピラリー２０１の端部を保持し、導くよう構成された２つのチャンネルを有する。該テープに取付られた該キャピラリーが摘み取り機構２２８に到着すると、該キャピラリーは該キャピラリーはテープ基盤から取り外される。この特定の実施例では、基盤２０８は該スロット内で該キャピラリーから上へ離れるよう剥がされ、該キャピラリーは該スロット内に残る。今や個別になったキャピラリーは、例えば重力により、該スロットを通って落下し、例えば２つ以上のキャピラリーの、キャピラリー列（ｑｕｅｕｅ ｏｆ ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ）となり、ラック２２５上にロードされるよう待つ。スロット２３２の該列部分は該キャピラリーがスムーズに通過するに充分な程幅広いが、２つ以上のキャピラリーをつかえさせ、該キャピラリーの下方運動を阻止させる程幅広くはない。収集器２２０の下、スロット２３２の底部にラック２２５がある。
【００４４】
もう１つの実施例に依れば、ラック２２５は、スペース２２１が該スロットの下に配置されないとキャピラリー２０１がスロット２３２を離れないように、収集器２２０のスロット２３２の下に精密に位置付けられる。換言すれば、収集器２２０の底部と歯２２２の頂部の間の間隙はキャピラリー２０１の直径より小さい。かくして、ラック２２５が収集器２２０の下を横に移動すると、歯２２２とスペース２２１のシリースはスロット２３２内に並ぶキャピラリーの下を通過する。歯２２２がスロット２３２の下を過ぎる時スロット内のキャピラリーは留まっているが、該スペースが該スロットの下を過ぎるとスペース内に落下する。唯１つのキャピラリーを収容するために、スペース２２１は完全に対称なプロフアイルを備えているが、該プロフアイルは望ましい公差（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）を達成するためにフオトエッチ（ｐｈｏｔｏ−ｅｔｃｈｅｄ）される。この仕方で、各スペース２２１は、該スペース内のキャピラリーが該スペースを完全に充たすように形成される。ラック２２５が収集器２２０の下を横に移動する時、スペース２２１内のキャピラリー２０１、すなわち充たされたスペースは、スロット２３２内の並ぶ何れのキャピラリーも該充たされたスペース内に落下することを禁じるであろう。該公差は、既に充たされたスペース内に部分的に落下するスロット２３２内に並ぶ何れかのキャピラリーのために、収集器２２０に対しつかえるラック２２５の可能性を最小化するよう設定されるのが好ましい。更に、スロット２３２の下部エッジに隣接し、該エッジを規定する収集器２２０の部分がキャピラリー２０１をスペース２２１に導くことを助けそして又つかえを防止することを助けるよう形作られるてもよい。
【００４５】
ラック２２５は輸送テーブル２２９の両側上に固定される２枚のプレート２４０から作られてもよい。プレート２４０はステンレス鋼、黄銅、プラスチック又は他の適当な材料で形成されてもよい。歯２２２と開いたスペース２２１はこれらのプレート内に形成されてもよい。プレート２４０は、もし黄銅で形成されれば、例えば、約０．１ｍｍの厚さを有し、輸送器テーブルと同じ長さであってもよい。プレート２４０の長さは、歯を規定するスペースを有しない第１端部領域、歯２２２とスペース２２１を有する中央領域（例えば、９６個のスペース）、そしてこれ又歯を規定するスペースを有しない第２端部領域を含むよう設定されてもよい。ラック２２５がその最も左の位置にある時は、プレート２４０の該第１端部領域は収集器２２０のスロット２３２の下に配置される。該第１端部領域はスペースを有しないので、スロット２３２内に並ぶキャピラリーの最下部からキャピラリーは落下脱落はしない。ラック２２５が、第１端部領域から第２端部領域へ、収集器２２０下で動くと、歯２２２とスペース２２１とを有する該中央領域はスロット２３２の下を過ぎ、そしてキャピラリー２０１はスペース内に落下する。該第２端部領域はプレート２４０内に規定される最後のスペースから、輸送テーブル２２９がその最も右の位置にある時に収集器２２０の下にある点を僅かに超えるまで、延びている。収集器２２０の下の該点を僅かに超えて延びるプレート２４０の部分は、輸送テーブル２２９の位置付けの誤差がキャピラリーの収集器２２０外へのそして床上への落下に帰着しないことを保証するために使用される小さな安全地帯である。該輸送テーブル２２９の該最も右の位置は、マニピュレーター３０５が第１ローデイング位置にあって、ラック２２５内の該最も右のスペース２２１がマニピュレーター３０５の最も右のフインガーと同じ高さである時に起こる。
【００４６】
１実施例に依れば、キャピラリー２０１は、該キャピラリーの長さの約４０％がプレート２４０の１つの側上に配置されるようにラック２２５内に置かれる。例えば、第１プレート２４０は該キャピラリーの長さの約１０％の位置で各キャピラリーを支え、そして第２プレート２４０は、その長さの約５５％の位置で該キャピラリーを支え、かくして該キャピラリーの長さの約４５％をプレート２４０の１つの側へ延びさせる。後で論じられる様に、該キャピラリーのこの延びさせられた部分は該キャピラリー充填器システム３０のマニピュレーター３０５により保持される。
【００４７】
例示的動作では、テープロール２０２からの取り付けられたキャピラリー２０１を有する該テープはモーター２０７、例えば、サーボモーターにより収集器２２０を通して引かれる。プログラマブルロジックコントローラー（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）｛ピーエルシー（ＰＬＣ）｝はモーター２０７のみならずシステム１０内の他の部品も制御してもよい。基盤２０８、すなわち、取り付けられたキャピラリーを有しない該テープは捲き直し器又は使い済みテープロール（ｓｐｅｎｔ ｔａｐｅ ｒｏｌｌ）２０４によりリカバーされる。ダッシュポットモーター（ｄａｓｈｐｏｔ ｍｏｔｏｒ）２０９は使い済みテープロール２０４を駆動する。基盤２０８は張力を受けて保持される。
【００４８】
１つの検出器、例えば、第１レーザーセンサー２５１が、ペグ２０３と収集器２２０の間に延び取り付けられたキャピラリーを有するテープが取り付けられたキャピラリーを有するかどうか、或いは、代わりに、該テープがペグ２０３と収集器２２０の間になお延びているかどうかを検出するため使用されてもよい。もう１つの検出器、例えば、第２レーザーセンサー２５２が、基盤２０８が収集器２２０とペグ２０５の間に延びているかどうかを検出するため使用されてもよい。もしこれらの検出器の何れかがそれらの対応するテープを検出することに失敗すれば、エラー信号が該ピーエルシーユニットの様な、制御器に伝送され、そしてサーボモーター２０７は運転しない。
【００４９】
第３のレーザーセンサー２５３の様なもう１つの検出器が収集器２２０内の該キャピラリー列が充たされているかどうかをチェックしてもよい。もしこの第３センサーが該列内に何等キャピラリーを検出しないならば、それは取付られたキャピラリーを有するテープを、該キャピラリー２０１が該テープから外され該列びに追加される収集器２２０内に、引くことをモーター２０７にスタートさせるために信号を該ピーエルシーに送ってもよい。代わりに、第３センサー２５３は、該列内の特定キャピラリー、例えば、最下部（ｂｏｔｔｏｍ）から１０番目のキャピラリーを検出し、そしてその特定のキャピラリーが検出されない時信号を送るような高さに設定されることが出来る。第３センサー２５３がキャピラリー２０１を検出した時、停止するために信号がサーボモーター２０７に送られてもよい。第３センサー２５３は余りに多くのキャピラリーが堆積しコレクター２２０をつかえさせることに対して守る。
【００５０】
電気モーターは該輸送テーブル２２９が上に固定されているスピンドル（図示せず）を駆動してもよい。ローデイング過程中、該輸送テーブル２２９とラック２２５とが位置付けられる精度は０．１ｍｍの桁であるのが典型的である。今度は第１輸送器２２７に結合されたモーターは、１つのキャピラリー２０１をこの第１スペース内に落下させるために、ラック２２５の第１の最も左のスペース２２１を収集器２２０のスロット２３２の下に位置付ける。ラック２２５を有する輸送器２２７は左へ横に動かされるので、該第１スペースに続く、第２スペースが今度はスロット２３２の下に位置付けられそして第２の１つのキャピラリーが該第２スペース内に落下する。この過程は全てのスペース２２１が充たされるまで続く。
【００５１】
今やキャピラリー２０１で完全にロードされたラック２２５を有する、該輸送器２２７は、マニピュレーター３０５によりアンロードされるための準備で、右の端の位置へ動く。該最も右の位置へのこの移動中、ラック２２５は収集器２２０の下へ進む。もし何等かの理由で、該スペース２２１の１つが収集器２２０の下の初期通過中キャピラリーで充たされなかったならば、ラック２２５が収集器２２０の下を再び通るので該空のスペースは充たされる。更に、ラック２２５がその最も右の位置へ動く時ラック２２５内の該キャピラリーを検出し、数えるために、もう１つの検出器、例えば、第４のレーザーセンサー２５４が収集器２２０の右に配置される。もし、例えば、収集器２２０の下の２つの通過の後、ラック２２５内のキャピラリーの数が正しくないならば、第４のレーザーセンサー２５４は該ピーエルシーユニットへ信号を送り、該過程はオペレーター介入を予想したホールド（ｈｏｌｄ）に置かれてもよい。
【００５２】
キャピラリー２０１がラック２２５上の位置にあると、図７に示す様に、該第１輸送器２２７はキャピラリーをキャピラリーローダーサブシステム２０からキャピラリー充填器サブシステム３０へ持ってくる。個別キャピラリー２０１を自動的に充填するよう機能するキャピラリー充填器サブシステム３０は、把持ユニット（ｇｒｉｐｐｉｎｇ ｕｎｉｔ）３１１を有するマニピュレーター３０５を備える。把持ユニット３１１は、プレート３０１の前側上の複数の真空フインガー３０２と、プレート３０１の後側上の１連の別々に制御可能な真空マニフオールド３１２と、を収容する実質的に平坦な真空パームプレート（ｖａｃｕｕｍ ｐａｌｍ ｐｌａｔｅ）３０１を有する。把持ユニット３１１の真空フインガー３０２は該充填過程中キャピラリー２０１を保持する。図２はプレート３０１上にフインガー３０２により保持された典型的キャピラリー２０１を描く。
【００５３】
図７は第１輸送器２２７からプレート３０１上にキャピラリー２０１をロードするための第１ステーションの把持ユニット３１１を示す。該第１ステーションでは、把持ユニット３１１は矢印３０３により描く様に中央カラム３２０の上下に垂直に動く。図８は、標準的な９６の多数ウエルのプレートの様な、ライブラリープレート３１０からキャピラリー２０１を充填するための第２ステーションの把持ユニット３１１を示す。該第１ステーションから該第２ステーションへ動くために、把持ユニット３１１は矢印３０６により描かれる様に中央カラム３２０の周りに回転する。該第２ステーションで、把持ユニット３１１は矢印３０７により示す様にアーム３２１の周りに回転し、そして矢印３０３により前に描いた様に中央カラム３２０の上下に垂直に動く。図９はキャピラリー２０１を第２輸送器４２７上にアンロードするための第３ステーションの把持ユニット３１１を示す。該第３ステーションでは、把持ユニット３１１は、これ又矢印３０３で描いた様に、中央カラム３２０の上下に垂直に動く。
【００５４】
１実施例では、マニピュレーター３０５は、２つの回転自由度と１つの並進自由度との様な３つの自由度を有し、そして各自由度に付随するサーボモーターを有する、２軸マニピュレーター（ｔｗｏ ａｘｉｓ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ）である。プログラマブルロジックコントローラーユニットはこれらのサーボモータの各々を独立に制御する。当業者により決定されてもよい様な、マニピュレーター３０５に付随する代わりの自由度と把持ユニット３１１の運動とが把持ユニット３１１をその望ましい向き（ｄｅｓｉｒｅｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｓ）に位置付けるために役立ってもよい。例えば、把持ユニット３１１は該第１から該第２ステーションへ水平に摺動し、該キャピラリーを充填するために水平ヒンジラインの周りに回転しそしてその元の直立位置へ戻るよう回転し、次いで該第２から該第３ステーションへ摺動することも出来る。
【００５５】
図８に示す様に、把持ユニット３１１は１連の別々に制御可能な真空マニフオールド（ｖａｃｕｕｍ ｍａｎｉｆｏｌｄｓ）３１２を有してもよい。各マニフオールド３１２は複数のフインガー３０２に真空接続（ｖａｃｕｕｍ−ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）されてもよい。フインガー３０２は、標準的ライブラリープレートのウエルの軸線と合致する仕方でプレート３０１の前側上に配置される。かくして、例えば、把持ユニット３１１は、各々が１２個のフインガーの行に真空接続された、８つの真空マニフオールド３１２を有してもよい。
【００５６】
図１２（ａ）及び１２（ｂ）で示す様に、フインガー３０２は並べて置かれた（ｐｌａｃｅｄ ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）、３枚のプレート、例えば、ステンレス鋼から作られてもよい。中部プレート３１７の厚さは個別キャピラリー２０１の直径と同じか、又はそれよりほんの僅か大きい。外側プレート３１８の厚さはより薄く、例えば、キャピラリー２０１の直径の半分の桁であってもよい。中部プレート３１７の最上部表面（ｔｏｐ ｓｕｒｆａｃｅ）は外側プレート３１８の最上部表面のレベルの下に置かれ、かくして溝又は凹みを創り、その中にキャピラリー２０１が入る。更に、１実施例に依れば、該最上部表面から後部表面へ延びるスロット３１９が中部プレート３１７内に加工される。スロット３１９はプレート３０１の内部の真空チャンネル３１３に空気流れ的に接続される。フインガー３０２の該３枚のプレートはフインガー３０２の自由端で一緒に溶接されてもよい。
【００５７】
図１１で示された様に、フインガー３０２のもう１つの端部はプレート３０１の孔を通して固定されており、該孔はプレート３０１内を走っている真空チャンネル３１３に開いている。フインガー３０２の中心線間の間隔は約９ｍｍであり、それは標準的多数ウエルプレート内のウエル間のセンターピッチ（ｐｉｔｃｈ ｃｅｎｔｅｒ）と対応しそして又ラック２２５のキャピラリー２０１間の中心線から中心線の間隔、２．２５ｍｍの４倍に対応している。
【００５８】
かくして、各水平行内のフインガー３０２はプレート３０１内部の真空チャンネル３１３に真空接続され、各水平行のフインガーは別々の真空チャンネルを有する。これらのチャンネル３１３は各々（フインガーの各行用１つ）ベンチュリーバルブ（ｖｅｎｔｕｒｉ ｖａｌｖｅ）３１４に接続される。ベンチュリーバルブ３１４はプレート３０１の後部の上に固定されてもよい。プログラマブルロジックコントローラーユニットがこれらのバルブの各々を別々に制御するために使用されてもよい。
【００５９】
ベンチュリーバルブ３１４がオンにスイッチされると、それはその出力として真空又は負圧（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を創る。この真空はチャンネル３１３に接続され、それによりそのチャンネル内に真空を創ろうとする。しかしながら、フインガー３０２、自体が気密性（ａｉｒｔｉｇｈｔ）でないので、空気流れはこれらのフインガーを通して引かれる。この空気流れは、キャピラリー２０１がフインガーの溝内に挿入されると、キャピラリー２０１の側を溝に対して確実に保持する。該空気流れはキャピラリー２０１を通るようには意図されてない。上記説明の、スロット３１９は、該空気流れを、キャピラリー２０１の、該端部より寧ろ、該側部へ集中するか、又は向けることにより、キャピラリー２０１をフインガー３０２の溝内に確実に保持することに役立つ。
【００６０】
各フインガー３０２はキャピラリー２０１の長さの約３分の１である。その長さの約３分の１に沿って各キャピラリー２０１を把持することは、把持ユニット３１１が水平に回されそしてキャピラリー２０１がフインガー３０２から垂直に垂れ下がる時に、もし該空気流れが、該キャピラリーを保持するために、充分に強力ならば、適当な把持力を提供する。後から説明する様に、キャピラリー２０１の自由な、把持されない端部は、コンパウンドがキャピラリー作用を介して取り上げられるようにするために、ライブラリープレートのウエル内に挿入される。
【００６１】
第１位置で、キャピラリー２０１をラック２２５からプレート３０１上の複数の水平行のフインガー３０２へロードするために、把持ユニット３１１は垂直に上下運動する。前側から延びるフインガー３０２を有するプレート３０１の前側はラック２２５上に保持されたキャピラリー２０１の行に隣接して置かれる。フインガー３０２の最も上部の行からスタートして、そしてキャピラリー２０１の配列とフインガー３０２の行との間に近く位置付けると、ラック２２５のスペース２２１を離れてフインガー３０２内へキャピラリー２０１の行を持ち上げるために、ベンチュリーバルブ又はポンプの様な他の同様な手段により、僅かな真空圧力がフインガー３０２内に創られる。上記で論じた様に、キャピラリー２０１を確実に保持するためにどんな適当な部分もフインガー３０２により保持されてもよいが、典型的には、キャピラリー２０１の長さの約３分の１がフインガー３０２内に保持される。
【００６２】
把持ユニット３１１は典型的には、全部で９６のキャピラリー用に、８行、１２列のフインガー３０２を収容する。しかしながら、どんな望まれる数の行と列のキャピラリーが本発明と共に使用されてもよい。フインガー３０２の各行がキャピラリー２０１で充たされると、モーター（図示せず）又は他の適当なドライブ機構がマニピュレーター３０５上の把持ユニット３１１の垂直位置を変える。キャピラリー２０１は、各行がキャピラリーで充たされるように、最上部か又は最下部かの何れかから把持ユニット３１１のフインガーの行を充たしてもよい。把持ユニット３１１は、次のセットの行がラック２２５により利用可能にされたキャピラリーの次の配列へ接近出来るようにするために垂直に移動する。キャピラリー２０１をロードする把持ユニット３１１の垂直運動は把持ユニット３１１がキャピラリー２０１で完全に充たされるまで続けられる。この点に於いて、下記でより詳細に説明される様に、段階（ａ）が完了する。
【００６３】
１実施例に依れば、１２×８のフインガーが移植（ｉｍｐｌａｎｔ）される、把持ユニット３１１はラック２２５に隣接した垂直面内に位置付けられ、フインガー３０２の最上部の行（ｔｏｐｍｏｓｔ ｒｏｗ）はラック２２５上のキャピラリー２０１のレベルの丁度下にある。フインガーの最上部の行の第１フインガー３０２は該ラックの第１キャピラリー２０１の直接下に位置付けられる。１２のフインガーのこの最上部の行に付随するベンチュリーバルブ３１４が賦活される。把持ユニット３１１は、フインガー３０２の該第１行がラック２２５上のキャピラリーのレベルを約２ｍｍだけ送るまで、垂直に移動する。この行のフインガーを通しての空気の流入は該フインガーが該ラックからキャピラリーを確実に取り上げさせる。最初の１２のキャピラリーは今やフインガーの第１行により保持される。フインガー３０２は約９ｍｍ離れるよう隔てられ、キャピラリー２０１は約２．２５ｍｍ離れるよう隔てられているので、この行の該フインガーは、第１でスタートして、該ラック上の第１の４８のキャピラリーの４つ毎に１つのキャピラリーを取り上げる。次いで把持ユニットは、ラック２２５上に残るキャピラリーのレベルの丁度下の第２行の１２のフインガーを位置付けるために、約７ｍｍ（すなわち、該ラック上のキャピラリーのレベルの下のその元の位置から合計９ｍｍ）垂直に上へ動かされる。把持ユニット３１１のこの約７ｍｍの垂直運動の後、キャピラリー２０１を有するラック２２５は更に約２．２５ｍｍ横に再位置付けされる。又把持ユニット３１１の垂直運動は、個別の過程の代わりに、ラック２２５の該横の再位置付けと合致して起こってもよい。かくして、この第２行のフインガーの第１フインガーは残りのキャピラリーの第１キャピラリー（前に、該ラック上の第２キャピラリーであった）の直接下に位置付けられる。この第２行の１２のフインガーに付随するベンチュリーバルブ３１４が賦活されそしてこの行のフインガーを通しての空気の次の流入が該フインガーが該ラックから更に１２のキャピラリーを取り上げさせる（これ又、該ラック上の第１の残りのキャピラリーでスタートして４つ毎に１つのキャピラリーを取る）。このシーケンスは把持ユニット３１１上のフインガー３０１の第３、第４の行用に繰り返される。この回で、第１の４８個のキャピラリーが把持ユニット３１１上にロードされたことになる。
【００６４】
フインガーの第５行の上に第２グループの４８個のキャピラリーを位置付けるために、ラック２２５は、約９８ｍｍ（４４キャピラリースペース×２．２５ｍｍ）に、フインガーの第１及び第２グループ間に、もし何等かあれば、或るギャップ長さをプラスしただけ、横に動かされる。フインガーの最初の４つの行用に上記で詳述したシーケンスがフインガーの第２の４つの行用に繰り返される。再び約９ｍｍの４つの垂直ステップで、最後の４８個のキャピラリーが取り上げられる。この点で、全ての９６のキャピラリーは把持ユニット３１１上にロードされ、全ての８個のベンチュリーバルブが賦活されたことになる。
【００６５】
種々の段階を通してのプレート３０１の運動に関して図１で示したシステム１０の平面図及び背面図を図３及び４が描いている。段階（ａ）では、プレート３０１はキャピラリー２０１をロードされる。プレート３０１がキャピラリー２０１で完全にロードされると、マニピュレーター３０５は、マニピュレーター３０５の垂直軸に対する矢印３０６の方向でプレート３０１を９０度輸送する。又次いでプレート３０１の面は矢印３０７の方向で９０度回転されるのでキャピラリー２０１は、段階（ｂ）に描かれる様に、下方に面する。段階（ｂ）で、キャピラリー２０１をその上に有するプレート３０１の面は下方に向いており、プレート３０１は次いで、キャピラリー２０１の先端は、例えば、標準的な９６のウエルプレート３１０内に含まれたコンパウンド内に浸積されるまで矢印３０８の方向に下げられる。ウエルプレート３１０は分析物（ａｎａｌｙｔｅｓ）の様な溶液、又は他のこの様な可能性ある薬剤候補かコンパウンドを含んでもよい。更に、上記説明の様に、ウエルプレート３１０に関する用語”標準的（ｓｔａｎｄａｒｄ）”の使用は該ウエルプレートを９ｍｍのセンター上にウエルを有する（ｈａｖｉｎｇ ｗｅｌｌｓ ｏｎ ９ ｍｍ ｃｅｎｔｅｒｓ）９６のウエルプレートに限定するつもりはない。寧ろ、”標準的多数ウエルプレート（ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｕｌｔｉｗｅｌｌ ｐｌａｔｅ）”は選別試験工業で普通使用されるフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を有するウエルプレートを称する。最近は、この普通に使用されるフットプリントは１２７．８ｍｍ×８５．５ｍｍである。標準的多数ウエルプレートは、１６又は３８４の様な、他の密度も可能であるが、プレート当たり９６個のウエルの密度を有する。
【００６６】
１実施例に依れば、把持ユニット３１１は中央カラム３２０の周りで第１ステーションから第２ステーションへ回転し、次いでプレート３０１が垂直の向きから水平の向きへ動くようアーム３２１の周りに回転する。水平の向きでは、図８に示す様に、保持したキャピラリー２０１を有して、フインガー３０２は下方を指す。９６個の多数ウエルプレート３１０は、該９６個のキャピラリーの軸線が標準的な９６の多数ウエルプレート３１０の該９６個のウエルの中心線に概略一致するように、該キャピラリーの下の浸積位置（ｄｉｐ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ）内に位置付けされる。把持ユニット３１１を垂直に下方へ動かすことはキャピラリー２０１の自由端がプレート３０１の溶液に入ることに帰着する。
【００６７】
１実施例に依れば、複数の標準的多数ウエルライブラリープレート３１０はスタッカー（ｓｔａｃｋｅｒ）３３０内に１時的に貯蔵される。適当な時間間隔で、スタッカー３３０からの該最下部ウエルプレート３１０は該スタッカーからウエルプレートコンベアー３３１経由で第２ステーションへ動かされる。換言すれば、コンベアー３３１は１つのプレート３１０をスタッカー３３０から、下方に向く把持ユニット３１１の直接下の該浸積位置へ、動かす。第２ステーションでは、ウエルプレートリフター３３５は、ウエルプレート３１０内の溶液の頂部表面をコンベアー３３１の上の既知の高さへ位置付けるように、コンベア３３１からウエルプレート３１０を持ち上げる。基準ウエル内の溶液のレベルは、例えば、該持ち上げ中に、センサー３３２で測られてもよい。該ウエル内溶液がセンサー３３２で検出されると、信号が該ピーエルシーユニットへ送られ、ウエルプレートリフター３３５は停止し、そのレベルでプレート３１０を保持するよう命じられる。把持ユニット３１１はキャピラリー２０１の自由端を該溶液内に下げ、キャピラリー２０１は充填され、そして把持ユニット３１１は該溶液外へ該キャピラリーを上げる。ウエルプレートリフター３３５はウエルプレート３１０をコンベアー３３１上へ戻るよう下げるが、それは丁度使用したウエルプレートを第２ステーション外へそして新しいウエルプレートを位置内へ移動させる。典型的に、把持ユニット３１１が該ウエルプレートからキャピラリーを充填する度に異なるウエルプレートが供給される。
【００６８】
ウエルプレート３１０は、該ウエルプレートのウエル内に同じ溶液又は異なる溶液の何等かの組み合わせを置くことにより準備される。該キャピラリー内の各溶液の素性と位置（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）とを記憶（ｒｅｍｅｍｂｅｒｉｎｇ）し、追跡（ｔｒａｃｋｉｎｇ）する追跡システム（ｔｒａｃｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）が実施されてもよい。このシステムは最初に該ウエルプレート３１０のウエル内の各溶液の素性と位置とを識別する。キャピラリーが充填されると、該追跡システムは、行と列による様な、フインガーの配列内の位置と、把持ユニット３１１内の充填済みキャピラリーの各々内の付随溶液と、を識別する。該充填済みキャピラリーが把持ユニット３１１から第２輸送器４２７上へアンロードされると、該追跡システムは今度は、該充填済みキャピラリーの各々の該第２輸送器上の位置と付随溶液とを識別し、記憶する。同様に、該充填済みキャピラリーがマトリックスブロック４３０上に組み立てられると、それらの位置と付随溶液の素性が思い出され、記憶される。この情報は、分析を行う時、どのコンパウンドが該マトリックスブロック配置のキャピラリーのどの位置にあるかを識別するため使用される。
【００６９】
キャピラリー２０１はキャピラリー力によりウエルプレート３１０からの溶液で充填される。キャピラリー２０１を溶液で充填すると、把持ユニット３１１はマニピュレーター３０５によりその元の垂直高さまで戻るよう垂直に上げられる｛段階（ａ）と（ｃ）に於ける様に｝。又プレート３０１の面は矢印３０７の方向で９０度回転され、そしてマニピュレーター３０５は段階（ｃ）へ把持ユニット３１１を矢印３０６の方向で９０度動かすので、キャピラリー２０１は図１で描かれる様に該システムの前から視認可能である。
【００７０】
該キャピラリーを充填する溶液の容積は予め決定されてもよい。一般に、何れかの個別キャピラリーでの溶液の容積は該溶液の粘性、該キャピラリーの断面と容積、そして該キャピラリーが該溶液内に浸積される時間の量の関数である。キャピラリーを充填することは全キャピラリー容積が溶液を含むことを必ずしも意味せず、と言うよりも該キャピラリーは、それらが何等かの量の溶液を含む時、充たされてない、又は空である、ことに相対することとして”充填されている（ｆｉｌｌｅｄ）”ことを意味する。
【００７１】
１実施例では、把持ユニット３１１は特定の固定位置まで垂直に降下するので全てのキャピラリー２０１の自由端、すなわち、浸積用端部（ｄｉｐｐｉｎｇ ｅｎｄｓ）はウエルプレート３１０内の溶液又はコンパウンド内に沈められる（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ）。キャピラリー２０１の該浸積用端部は、該溶液の望ましい量がキャピラリー力（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｆｏｒｃｅｓ）を介して該キャピラリーに入るまで、典型的には１秒の１０分の２，３の桁で、該溶液内に、典型的には約１ｍｍの桁で、沈められる。該キャピラリーを充填する時間は、少なくとも部分的には、該溶液の粘度と該キャピラリーの形状とに左右される。次いで把持ユニット３１１は上方へ動くので、９６個の全部の充填済みキャピラリーは標準的多数ウエルライブラリープレートから引き上げられる。
【００７２】
次いで把持ユニットはアーム３２１の周りに更に９０度回転するのでプレート３０１はもう１度垂直向きとなりキャピラリー２０１は水平に延び、そして次いで中央カラム３２０の周りで第２ステーションから第３ステーションへ回転する。該第３ステーションでは、把持ユニット３１１はフインガー３０２からラック４２５上へキャピラリー２０１を放出又はアンロードする準備完了する。
【００７３】
図１に示す様に、マトリックスパッキングサブシステム４０は段階（ｃ）で充填されたキャピラリー２０１を受け、歯付きコンベアー又はラック４２５を有する第２輸送器４２７を備える。ラック４２５は、段階（ａ）で把持ユニット３１１上へのキャピラリー２０１のローデイングと実質的に反対の仕方でスペース４２１内に該充填済みキャピラリー２０１を受ける。該充填済みキャピラリーはフインガー３０２からスペース４２１上へ、１行ずつ堆積され（ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ， ｒｏｗ ｂｙ ｒｏｗ）、そして結果としてのキャピラリー２０１の配列は次いで輸送器４２７によりキャピラリーマトリックスブロック４３０の近くに（ｔｏ ｃｌｏｓｅ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｔｏ ａ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｍａｔｒｉｘ ｂｌｏｃｋ）移される。
【００７４】
第２輸送器４２７は第１輸送器２２７が有した様な、水平のサーボ駆動されたスライドと、ラック４２５とを有する。プログラマブルロジックコントローラーユニットにより制御された、サーボモーターがスピンドルを駆動してもよい。輸送器２２７と同様に、該充填済みキャピラリーのアンローデイング過程中に、ラック４２５が把持ユニット３１１に対し位置付けられる精度は、典型的に約０．１ｍｍの桁である。
【００７５】
図９と１０で示す様に、ラック４２５は輸送テーブル４２９の両側上に固定された２枚のプレート４４０で作られる。輸送テーブル４２９とラック４２５はリフター４５０がプレート４４０の間そしてラック４２５内に保持されたキャピラリーの行の下を通過させるよう構成される。プレート４４０は歯４２２の間に機械加工されたスペース４２１を有することが出来るステンレス鋼、黄銅、プラスチック、又は何等かの他の材料で作られてもよい。プレート４４０は、例えば、約０．１ｍｍの厚さを有し、それらの長さは、該プレートの長さに沿って２つのグループのキャピラリー間で１又は２ｃｍの桁の間隙を有する４８個の２つのグループ｛図１６（ｂ）で示す様な｝で９６のスペース４２１及び歯４２２を収容するようなものであるのがよい。スペース４２１間の中心線から中心線の間隔はマトリックスブロック４３０の充填済みキャピラリー間の間隔と一致して、例えば、１５３６キャピラリーテンプレート用で約２．２５ｍｍであるのがよい。代わりに、プレート４４０の長さは２４の２つのグループ｛図１６（ｂ）で示す様な｝で４８のスペースを収容するようなものがよい。このグループ分けは、例えば、３８４キャピラリーテンプレート用のマトリックスブロックと一致する。歯４２２はラック２２５上の歯２２２より深く、又ははっきりしており、キャピラリー２０１がラック４２５の頂部表面の下にあることを可能にする。これは、キャピラリー２１１の重さのみで該ラックの歯間のスペース内に該キャピラリー２０１を保持する場合特に有利である。
【００７６】
該９６の充填済みキャピラリーのアンローデイングは本質的に、ローデイング部分での該９６の空のキャピラリーのローデイングと逆の順序で行われる。従って、把持ユニット３１１上のフインガー３０２の最下行からスタートしそして把持ユニットを垂直に下方へそして輸送器２２７を横にシーケンシャルに動かし、そして同時に該８つのベンチュリーバルブをシーケンシャルに賦活を止める（ｄｅ−ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ）ことにより、該９６の充填済みキャピラリー２０１は把持ユニット３１１から精確に開放され、ラック４２５のスペース４２１内に堆積される。
【００７７】
把持ユニット３１１と輸送テーブル４２９が該アンロード位置にある時、アンローデイングはスタート出来る。ラック４２５のスペース４２１は把持ユニット３１１により保持された充填済みキャピラリー２０１の最下行と整合される。把持ユニット３１１は、この最下行内のキャピラリー２０１がラック４２５の歯間のスペース４２１内に位置付けられるまで、垂直に下方へ動く。フインガーの最下行に付随するベンチュリーバルブ、又は他の真空ユニットがオフにスイッチされ、該フインガーを通る空気流れは停止し、それにより該充填済みキャピラリーを開放する。把持ユニット３１１は、フインガーの最下行の最上部が該ラック内に丁度置かれたキャピラリーの行の下になるまで垂直に下方へ動き続ける。輸送器テーブルが横に１つのスペース一杯動く（ｍｏｖｅｓ ｌａｔｅｒａｌｌｙ ｏｎｅ ｓｐａｃｅ ｏｖｅｒ）ので、再び、ラック４２５の空のスペース４２１が、把持ユニット３１１により保持された充填済みキャピラリーの次の行と整合される。フインガーの該最下行用の上記で論じたアンローデイングシーケンスを繰り返し、把持ユニット３１１は、該最下行からこの２番目内の該充填済みキャピラリーがスペース４２１内に位置付けられるまで、垂直に下方へ動く。フインガーの該最下行から該２番目に付随する該ベンチュリーバルブはオフにスイッチされ、該フインガーを通る空気流れは停止し、それにより該充填済みキャピラリーを開放する。把持ユニット３１１は、フインガーの該最下行から該２番目の最上部が該ラック内のキャピラリーの行の下になるまで垂直に下方へ動き続ける。輸送器テーブルは横に１つのスペース一杯動くので、再び、ラック４２５の空のスペース４２１は把持ユニット３１１により保持された充填済みキャピラリーの次の行と整合される。そして、全ての充填済みキャピラリー２０１が把持ユニット３１１からラック４２５上へアンロードされるまで、続ける。
【００７８】
充填済みキャピラリー２０１で完全にロードされた第２輸送器４２７はキャピラリーマトリックスブロック４３０の前のラック４２５上に該充填済みキャピラリー２０１を位置付けるために横に移動する。輸送器４２７がマトリックスブロック４３０の前に該充填済みキャピラリーを位置付けるために移動すると、第４レーザーセンサー４３１の様な、検出器がラック４２５の全てのスペース４２１が充填済みキャピラリーを有するかどうかをチェックする。もしこの第４センサー４３１がラック４２５内の欠けているキャピラリー又は未充填キャピラリーを検出するならば、それは該プログラマブルロジックコントローラーユニットの様な、制御器回路へ信号を送る。このエラー信号に応答して、例えば、輸送器４２７の運動は停止させられ、オペレーターは該誤りを手動的に修理する（ｆｉｘ）ことが出来る。
【００７９】
キャピラリーマトリックスブロック４３０は充填済みキャピラリー２０１用のハウジングとして役立つ。マトリックスブロック４３０用の１実施例は、その全開示が引用によりここに明示的に組み入れられる”液体の小容積をデイスペンスするためのデバイス及び関連の方法（Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ｓｍａｌｌ Ｖｏｌｕｍｅｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ）”の名称で、１９９９年１０月２６日出願の米国特許出願番号第０９／４２６，７０８号に説明されている。マトリックスブロック４３０は１５３６の充填済みキャピラリー２０１を収容するために、例えば、４８列、３２行を有する。大切なこととして、充填済みキャピラリーのどんな望ましい数の列と行もマトリックスブロック４３０を形成するために使用されてもよい。充填済みキャピラリー２０１は適当な接着剤又は何等かの他の固定機構を使用してマトリックスブロック４３０へ取付られてもよい。
【００８０】
図１０及び１３で示す様に、輸送器４２７用の水平なサーボ駆動されたスライドが９６の充填済みキャピラリーを有するラック４２５をマトリックスブロック４３０に相対して位置付ける。（例えば、１５３６個テンプレート用の４８列×３２行を含む）マトリックス配列が固定した垂直位置にある。ラック４２５上の９６の充顛済みキャピラリーは、各グループがマトリックスブロック４３０内へ行として挿入されるべき、４８のキャピラリーの２つのグループを形成している。かくして、該９６の充顛済みピラリーはリフター４５０と押しプレート（ｐｕｓｈｉｎｇ ｐｌａｔｅ）４６０を使用して２段階で挿入される。
【００８１】
リフター４５０はマトリックスブロック４３０の前に位置付けられ、プレート４４０の間そしてラック４２５内に保持されたキャピラリーの行の下を通るよう構成される。又押しプレート４６０はマトリックスブロック４３０の前に位置付けられる。リフター４５０はラック４２５から４８のキャピラリーを取り、それらを、それらが該キャピラリーマトリックスブロック４３０内に置かれるレベルまで垂直に上げる。水平にそして２つの押しのシリースで動く、押しプレート４６０は、該４８の上げられたキャピラリーを、全て１度に、マトリックスブロック４３０の行内に押し入れる。押しプレート４６０による該第１の水平な押しは該４８の充顛済みキャピラリーの行をマトリックスブロック４３０内に部分的に挿入されさせるが、押しプレート４６０がリフター４５０に接触する前に停止する。リフター４５０は次いで垂直に降ろされ、該４８の部分的に挿入されたキャピラリーはマトリックスブロック４３０外に落下することはない。リフター４５０は、それが最早押しプレート４６０の水平運動を妨げなくなるまで降ろされ、そしてプレート４６０は該部分的に挿入されたキャピラリーの第２の水平押しを行い、それにより該キャピラリーをマトリックスブロック４３０内に充分に挿入されさせる。
【００８２】
図１４はノッチ（ｎｏｔｃｈｅｓ）４５１を有する例示的リフター４５０を図解する。１実施例に依れば、リフター４５０は、マトリックスブロック４３０の配列内に列があると同じ数のノッチ、例えば４８×３２配列、すなわち１５３６の配列、用の４８ノッチ、を有するラック構造として構成されてもよい。ノッチ４５１はＶ型ノッチ（Ｖ−ｓｈａｐｅｄ ｎｏｔｃｈｅｓ）であってもよい。ノッチ４５１間の中心から中心の間隔は１５３６の配列用で約２．２５ｍｍであってもよい。もう１つの実施例では、各ノッチ４５１は該ノッチの基礎に孔４５２を有する。孔４５２は、リフター４５０のボデイ内に機械加工されたチャンネルである真空マニフオールド室４５３に流体的に接続されてもよい。室４５３は、該プログラマブルロジックコントローラーユニットにより制御される真空発生器（ｖｕｃｃｕｍ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）（図示せず）に接続される。
【００８３】
動作では、リフター４５０は、これ又該プログラマブルロジックコントローラーユニットにより制御される高精度リニアモーターに取付られ、それはリフター４５０を上下に移動させる。元はその垂直移動の最下部に位置付けられて、輸送器４２７の横運動はリフター４５０を、プレート４４０の間、そしてラック４２５内の充顛済みキャピラリーの行の水平レベルの下、に置く。リフター４５０の幅はプレート４４０間の間隔より小さい。ノッチ４５１はラック４２５内に静止する第１の４８のキャピラリーと垂直に整合されている。リフター４５０は、ラック４２５の第１の４８のキャピラリーがノッチ４５１により接触されるように垂直に上方へ動き、そしてリフター４５０の更に進む上方運動は該キャピラリーがラック４２５を離れて上がるようにする。ノッチ４５１の基礎で孔４５２と流体的接続された、室４５３内の真空圧力はリフター４５０による該キャピラリーの保持に役立つ。更に、この真空圧力は、該キャピラリーの全ての中心線が１平面内にあり、約２．２５ｍｍの中心から中心の間隔を有する仕方で、該キャピラリーを該Ｖ型ノッチの側に対し引くことにより該キャピラリーの精密整合に役立つ。リフター４５０は該４８のキャピラリーを、該キャピラリーの中心線がマトリックスブロック４３０の第１の最上行の４８の孔と一致するように、該グリッド構造テンプレートの３２の位置に従って垂直に位置付ける。ノッチ４５１と、キャピラリーマトリックスブロック４３０内の該充顛済みキャピラリー用の孔と、の間のこの垂直整合は該リフト動作の前にリフター４５０を機械的に整合することにより実現される。
【００８４】
一旦リフター４５０上の４８のキャピラリーの行がマトリックスブロック４３０内の孔と整合されると、該キャピラリーは押しプレート４６０によりマトリックスブロック４３０の方向に押される。押しプレート４６０は該プログラマブルロジックコントローラーユニットにより制御されたリニアサーボユニットに結合されている。真空圧力は室４５３内にそしてノッチ４５１へ供給されるが、該キャピラリーは該ノッチ内で軸方向に摺動可能である。該４８のキャピラリーはマトリックスブロック４３０のパーフオレーション（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｓ）内へ軸方向に実質的に同時に部分挿入される。室４５３へ真空圧力を供給する真空発生器はオフにスイッチされ、それによりリフター４５０から該キャピラリーは開放される。リフター４５０は、押しプレート４６０とマトリックスブロック４３０との間の範囲を空けるように、プレート４４０間のその元の位置へ垂直に下方へ動かされる。次いで押しプレート４６０は４８の部分的に挿入されたキャピラリーの行に再係合し、それらが充分に挿入されるまで該キャピラリーの行を実質的に同時に押す。
【００８５】
次いで輸送器４２７は、ラック４２５上の次の４８の充顛済みキャピラリーをリフター４５０のノッチ４５１との垂直の整合状態に位置付けるために横に動く。上記説明のリフター４５０と押しプレート４６０の運動は繰り返され、充顛済みキャピラリーの第２行がマトリックスブロック４３０内に挿入される。輸送器４２７は第３ステーション、充顛済みキャピラリーで完全にロードされた把持ユニット３１１の前の位置、へ戻るよう横に動く。把持ユニット３１１は前に説明した様に該充顛済みキャピラリーをラック４２５上へアンロードし、輸送器４２７はそれ自身をマトリックスブロック４３０の前に再位置付けするために横に動き、そして該過程は４８のキャピラリーの全ての３２の行がキャピラリーマトリックスブロック４３０内へ挿入されるまで繰り返される。マトリックスブロック４３０内への充顛済みキャピラリーの該挿入は最上行から最下行まで行われる。
【００８６】
１実施例では、キャピラリーマトリックスブロック４３０は３つの部分；第１キャピラリーホルダー４３２，第２キャピラリーホルダー４３３，そしてフレーム４３４を有する。実施例に依ると、キャピラリーマトリックスブロック４３０は、接着剤固定器（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｆｉｘｅｒ）又は他の固定機構の使用無しに該配列内に該充顛済みキャピラリーを機械的に保持する。マトリックスブロック４３０により規定される該配列のフオーマットは標準的ウエルプレートと同じフーマット、高密度ウエルプレート、又は他の非標準フオーマットであってもよい。未充顛キャピラリーの収集からスタートして、本発明は、これらの未充顛キャピラリーをウエルプレートから該キャピラリーを充顛するための配列内へ組み立て、そして次いで該今や充顛済みのキャピラリーを該キャピラリーの何等かの標準的又は非標準配置を有するキャピラリーマトリックスブロック内へ再組立することが出来る。マトリックスブロック４３０と対応するテストプレートとが一緒に置かれると、全ての充顛済みキャピラリー２０１の自由端は該テストプレート内のウエルの中央内へ延びる。
【００８７】
フレーム４３４は第１及び第２キャピラリーホルダー４３２，４３３を保持する。フレーム４３４はマトリックスパッキングサブシステム４０内への挿入用の一貫した搭載性（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｍｏｕｎｔｉｎｇ）を提供する。フレーム４３４の該一貫した搭載性はサブシステム４０内のキャピラリーマトリックスブロック４３０のセットアップと除去を容易化する。例えば、フレーム４３４とサブシステム４０はフレーム４３４をサブシステム４０内に挿入するためには１つの方法しかないように構成されてもよく、それによりより一貫した嵌合を保証しそして全べての組立後リフター４５０の整合設定を手動的に調整せねばならないニーヅを減じる。
【００８８】
図１５に示す様に、第１のキャピラリーホルダー４３２は、マトリックスブロック４３０のキャピラリー孔４３５の配列を規定する、薄いシートを含むマトリックステンプレートとして構成される。第１キャピラリーホルダー４３２は、例えば、約０．１ｍｍの厚さの、ステンレス鋼シート製であってもよい。各キャピラリー孔４３５の中心は、キャピラリーマトリックスブロック４３０と共に使用されるテストプレート内のウエルの中心と実質的に整合するよう設計される。孔４３５は該シート内に機械加工（ｍａｃｈｉｎｅｄ）されてもよい。
【００８９】
１実施例に依れば、図１５で示す様に、ばね要素４３６を有する孔４３５はホルダー４３２内へフオトエッチ（ｐｈｏｔｏ−ｅｔｃｈｅｄ）されてもよい。フオトエッチングは、孔４３５内に、保持力を提供するために、例えば、３つのループ（ｌｏｏｐｓ）４３７、又は何等かの他の形状を形成するためにホルダー４３２から材料を除去するよう使用される。更に、各ループ４３７は、該ループそれ自身がホルダー４３２を形成するシート材料の厚さより小さいように部分的にエッチングされてもよい。ばね要素４３６は該充顛済みキャピラリーを該テンプレートに機械的に保持するよう構成されてもよい。ばね要素４３６は、マトリックスブロック４３０が使用される時、該キャピラリーが孔４３５を通ってスライドすることが出来るが、なおキャピラリー２０１を孔４３５内に保持するに充分な力を提供するよう、弾性的に及び／又は塑性的に何れかで撓む。ばね要素４３６は、該キャピラリーの配列がテストプレート内のウエルの底部のプロフアイルに整合するよう、個別キャピラリー２０１を比較的容易に軸方向にスライド可能にする。接着剤の様な他の機械的又は非機械的方法が該充顛済みキャピラリーを該テンプレートに保持するために使用されてもよい。
【００９０】
第２のキャピラリーホルダー４３３は金属又はプラスチック又は何等かの他の適当な材料の２枚のシートで形成されるが、それは第１キャピラリーホルダー４３２の何れかの側に置かれる。該シートは、例えば、約７ｍｍの桁の厚さであってもよい。これらのシートの各々は第１キャピラリーホルダー４３２内の孔パターンと実質的に同一の孔の配列を有する。第２ホルダー４３３の該孔はキャピラリー２０１の直径より約０．１ｍｍ広い。各シートの１つの側上で該孔は面取りしたエッジ（ｃｈａｍｆｅｒｅｄ ｅｄｇｅ）を有するが、それは、例えば、キャピラリー２０１の直径の約３倍であってもよい。該最上部プレート（ｔｏｐ ｐｌａｔｅ）内の面取りは第１のキャピラリーホルダー４３２から離れる様に面しており、キャピラリー２０１を該第１及び第２キャピラリーホルダーの層を通るよう導くべきものであってもよい。該最下部プレート（ｂｏｔｔｏｍ ｐｌａｔｅ）内の面取りは第１キャピラリーホルダー４３２の方へ面してもよく、ばね要素４３５の撓み用の逃げ範囲（ｒｅｌｉｅｆ ａｒｅａ）として役立ってもよい。
【００９１】
該開示実施例に対し本発明の精神と範囲とから離れることなく種々の変型と変更とが行われ得ることは当業者には明らかであろう。例えば、未充顛キャピラリーはテープロール上で供給される必要はない。或いは、上記説明の２つの輸送器の代わりに１つの輸送器が使用されることも出来る。代わりに、当業者により設計出来る様に、該マニピュレーターはより少ない又はより多い自由度と異なる運動軸とを有することが出来る。更に、該マトリックスブロックは長方形マトリックス内に充顛済みキャピラリーを配置する必要はない。例えば、もしラックとリフターにそして／又は該マトリックスブロックの該リフターに対する運動に適当な変型が行われるならば、該マトリックスブロックは円形又は放射状のパターンで配置されたキャピラリーを有することが出来る。更に、例えば、該キャピラリーホルダー内の孔、そして、もし望むなら、ばね要素は他の精密な機械加工技術により形成されることも出来る。
【００９２】
かくして、本発明は付属する請求項とそれらの法的均等物の範囲の中に入る開示した実施例のこの様な修正と変型をカバーするよう意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例に依る例示的キャピラリー充填器システムのサイト図である。
【図２】
図１のキャピラリー充填器システムの真空フインガーにより保持されつつあるキャピラリーの斜視図である。
【図３】
その種々の段階を通過する時の図１のキャピラリー充填器システムの把持ユニットの平面図である。
【図４】
その種々の段階を通過する時の図１のキャピラリー充填器システムの把持ユニットの背面図（ｂａｃｋ ｖｉｅｗ）である。
【図５】
本発明のもう１つの実施例に依り、第１ステーションでの把持ユニットとキャピラリーローデイングシステムの前に位置付けられた第１輸送器とを有する、もう１つの例示的キャピラリー充填器システムの正面図を示す。
【図６】
図５のキャピラリーローダーサブシステムを示す。
【図７】
該把持ユニットの前に位置付けられた図５のシステムの第１輸送器を示す。
【図８】
第２ステーションにある図５の該把持ユニットの斜視図を示す。
【図９】
第３ステーションにある把持ユニットと該把持ユニットの前に位置付けられた第２輸送器とを有する図５のキャピラリー充填器システムの正面図を示す。
【図１０】
マトリックスブロックの前に位置付けられた図９の第２輸送器を示す。
【図１１】
図５の把持ユニットのフインガーを有するプレートの正面図を示す。
【図１２（ａ）及び１２（ｂ）】
図１１のフインガーの詳細を示す。
【図１３】
低下及び上昇の双方の位置のリフターを有する図５のマトリックスパッカーサブシステムの側面図を示す。
【図１４】
図５のリフターの平面、前面及び側面図と詳細図とを示す。
【図１５】
例示的なキャピラリーホルダーの正面図及び詳細図を示す。
【図１６（ａ）及び１６（ｂ）】
図５の第２輸送器用ラックの代替え実施例を示す。
【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５】
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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１５】
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【図１６】
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【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】
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