(57)【要約】本発明の側面は、ネットワーク化された細胞培養インキュベータと、そのようなインキュベータを動作させるための方法とに関する。一側面では、細胞培養インキュベータは、他のインキュベータによって正常に利用されるパラメータデータのソースと通信するためのネットワークインターフェースを含む。インキュベータは、細胞培養成長のための改良された環境を提供するように、適切なパラメータデータを受信し、パラメータデータによって事前に規定されるように、インキュベーションプロセスを実施する。インキュベータは、他のインキュベータによる使用のために、その独自のパラメータデータをデータソースと共有してもよい。インキュベータおよびデータソースは、他の形態のデータも同様に共有してもよい。
2018533979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク化されたインキュベータ動作を促進する方法を行うための、その上に記憶される命令を有する、非一過性コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、１つまたはそれを上回るプロセッサ上で、
第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから、ネットワーク化されたインキュベータシステムを動作させるためのインキュベータ動作パラメータを含むデータを受信するステップと、
前記受信されたパラメータデータをデータベース内に記憶するステップと、
インキュベータ動作パラメータに関するクエリを第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信するステップと、
前記データベースから、前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリに応答して、前記第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたデータに対応し、前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムの動作を制御するように配列される、パラメータデータを伝送するステップと、
を含む動作を行うように動作可能である、非一過性コンピュータ可読媒体。
【請求項２】
前記受信されたパラメータデータおよび前記伝送されたパラメータデータはそれぞれ、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３】
前記パラメータデータの伝送に先立って、前記第２のインキュベータシステムからのクエリを承認するための、その上に記憶される命令をさらに有する、請求項１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４】
前記第１のネットワーク化されたインキュベータシステムが前記伝送されたパラメータデータから識別されることができないように、前記受信されたパラメータデータを匿名化するための命令をさらに有する、請求項１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５】
前記受信されたパラメータデータから導出される値を算出するための命令をさらに有する、請求項１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６】
前記導出される値は、コンパイル、統計、および深層学習ネットワークに対応する値から成る群から選択される、請求項５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項７】
前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項８】
前記第１のネットワーク化されたインキュベータシステムおよび前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムは、同一のネットワーク化されたインキュベータシステムである、請求項１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項９】
ネットワーク化されたインキュベータ動作を促進する方法であって、前記方法は、
第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから、ネットワーク化されたインキュベータシステムを動作させるためのインキュベータ動作パラメータを含むデータを受信するステップと、
非一過性メモリ内に、前記受信されたパラメータデータをデータベース内に記憶するステップと、
第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから、インキュベータ動作パラメータに関するクエリを受信するステップと、
前記データベースから、前記受信されたクエリに応答して、パラメータデータを伝送するステップであって、前記パラメータデータは、前記第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたデータに対応し、前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムの動作を制御するように配列される、ステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記受信されたパラメータデータおよび前記伝送されたパラメータデータはそれぞれ、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記パラメータデータの伝送に先立って、前記第２のインキュベータシステムからのクエリを承認するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のネットワーク化されたインキュベータシステムが前記伝送されたパラメータデータから識別されることができないように、前記受信されたパラメータデータを匿名化するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記受信されたパラメータデータから導出される値を算出するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記導出される値は、コンパイル、統計、および深層学習ネットワークに対応する値から成る群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のネットワーク化されたインキュベータシステムおよび前記第２のネットワーク化されたインキュベータシステムは、同一のネットワーク化されたインキュベータシステムである、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
細胞培養インキュベータシステムであって、前記システムは、
データベースと、
前記データベースと動作可能に通信する第１のネットワーク化されたインキュベータであって、前記第１のネットワーク化されたインキュベータは、前記第１のネットワーク化されたインキュベータの動作に関連する少なくとも１つの動作パラメータに関するデータを通信するように構成される、第１のネットワーク化されたインキュベータと、
前記データベースと動作可能に通信する第２のネットワーク化されたインキュベータであって、前記第２のネットワーク化されたインキュベータは、前記第１のネットワーク化されたインキュベータの少なくとも１つの動作パラメータに関するデータを受信するように構成され、さらに、前記少なくとも１つの動作パラメータに関するデータに基づいて、前記第２のネットワーク化されたインキュベータの動作を制御するように構成される、第２のネットワーク化されたインキュベータと、
を備える、システム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの動作パラメータに関するデータは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載のインキュベータ。
【請求項１９】
前記第２のネットワーク化されたインキュベータはさらに、パラメータデータに関するクエリを前記データベースに送信するための、その上に記憶される命令を有する、請求項１７に記載のインキュベータ。
【請求項２０】
前記第２のネットワーク化されたインキュベータはさらに、パラメータデータに関するクエリに関連する認証証明書をサーバに送信するための、その上に記憶される命令を有する、請求項１７に記載のインキュベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１５年１１月４日に出願された仮出願第６２／２５０，９８６号に対する優先権を主張するものであり、２０１５年３月３１日に出願された同時係属中の米国仮出願第６２／１４１，１８３号、２０１５年３月３１日に出願された第６２／１４１，１８７号、２０１５年３月３１日に出願された第６２／１４１，１９１号、２０１５年３月３１日に出願された第６２／１４１，１９６号に関連しており、これらの出願の各々の全体の開示は、全体が本明細書中に開示されているのと同然に参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本明細書に説明される実施形態は、概して、インキュベータに関し、特に、少なくとも部分的に、少なくとも１つの他のインキュベータによって集められ得る、ネットワークインターフェースを通して受信されたパラメータデータを利用して、動作するように構成されることができる、細胞培養インキュベータに関する。
【背景技術】
【０００３】
細胞培養インキュベータは、細胞が制御条件下で成長されるプロセスである、細胞培養から細胞を成長させ、維持するために使用される。細胞を含有する細胞培養容器は、細胞成長に好適な温度およびガス混合物等の条件を維持する、インキュベータ内に保管される。
【０００４】
長期細胞培養は、研究および臨床状況の両方において有用な技法である。しかしながら、現在利用可能な細胞インキュベータにおける長期細胞培養、例えば、長期培養物、組織調製物、インビトロ受精調製物等の維持は、高度に訓練された人員および厳格な無菌条件を要求する、労力を要するプロセスである。この高レベルの人的関与は、汚染物質を培養物の中に導入し、環境変化から衝撃を引き起こし、それによって、培養効率を低下させ得る。
【０００５】
故に、低減された人的関与を伴う培養システムを提供する、新しいタイプの細胞培養インキュベータが、必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに説明される、一連の概念を簡略化された形態で導入するために提供される。本概要は、請求される主題の重要な特徴または不可欠な特徴を識別することを意図するものではない、または請求される主題の範囲を判定する補助として使用されることを意図するものでもない。
【０００７】
従来の細胞培養インキュベータは、特に、敏感なアッセイを伴う臨床目的または研究目的のために細胞を維持する目的のための、例えば、薬物機能を評価するため、または細胞機能を照合するための生産的長期細胞培養にいくつかの障壁を課す。例えば、多くの現在利用可能な細胞インキュベータは、培養プレートを装填および装填解除する、細胞培養容器を移動させる、滅菌媒体を供給する等のために、広範なオペレータ相互作用を要求する。残念ながら、人的オペレータは、人的エラー、汚染等の可能性を導入する。したがって、本開示は、部分的には、他のインキュベータによって正常に使用されるパラメータデータから導出されるその動作を制御するパラメータデータを受信することによって、人的エラーを低減させる、細胞培養インキュベータに関する。
【０００８】
本開示の一側面によると、本発明の実施形態は、ネットワーク化されたインキュベータ動作を促進する方法を行うための、その上に記憶される命令を有する、非一過性コンピュータ可読媒体に関する。いくつかの実施形態では、媒体は、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから、ネットワーク化されたインキュベータシステムを動作させるためのインキュベータ動作パラメータを含むデータを受信するステップと、受信されたパラメータデータをデータベース内に記憶するステップと、インキュベータ動作パラメータに関するクエリを第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信するステップと、データベースから、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリに応答して、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたデータに対応し、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムの動作を制御するように配列される、パラメータデータを伝送するステップとのために、１つまたはそれを上回るプロセッサ上で動作可能な命令を含む。
【０００９】
一実施形態では、受信されたパラメータデータおよび伝送されたパラメータデータはそれぞれ、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む。
【００１０】
一実施形態では、媒体はさらに、パラメータデータの伝送に先立って、第２のインキュベータシステムからのクエリを承認するための、その上に記憶される命令を含む。
【００１１】
一実施形態では、非一過性コンピュータ可読媒体はさらに、パラメータデータに関するクエリをサーバに送信するための、その上に記憶される命令を有する。いくつかの実施形態では、非一過性コンピュータ可読媒体は、パラメータデータに関するクエリに関連する認証証明書をサーバに送信するための、その上に記憶される命令を有する。
【００１２】
一実施形態では、媒体はさらに、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムが伝送されたパラメータデータから識別されることができないように、受信されたパラメータデータを匿名化するための命令を含む。
【００１３】
一実施形態では、媒体はさらに、受信されたパラメータデータから導出される値を算出するための命令を含む。一実施形態では、導出される値は、コンパイル、統計、および深層学習ネットワークに対応する値から成る群から選択される。
【００１４】
一実施形態では、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む。
【００１５】
一実施形態では、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムおよび第２のネットワーク化されたインキュベータシステムは、同一のネットワーク化されたインキュベータシステムである。
【００１６】
別の側面によると、実施形態は、ネットワーク化されたインキュベータ動作を促進する方法に関する。本方法は、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから、ネットワーク化されたインキュベータシステムを動作させるためのインキュベータ動作パラメータを含むデータを受信するステップと、非一過性メモリ内に、受信されたパラメータデータをデータベース内に記憶するステップと、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから、インキュベータ動作パラメータに関するクエリを受信するステップと、データベースから、受信されたクエリに応答して、パラメータデータを伝送するステップであって、パラメータデータは、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたデータに対応し、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムの動作を制御するように配列される、ステップとを含む。
【００１７】
一実施形態では、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む。
【００１８】
一実施形態では、受信されたパラメータデータおよび伝送されたパラメータデータはそれぞれ、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む。
【００１９】
一実施形態では、本方法はさらに、パラメータデータの伝送に先立って、第２のインキュベータシステムからのクエリを承認するステップを含む。
【００２０】
一実施形態では、本方法はさらに、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムが伝送されたパラメータデータから識別されることができないように、受信されたパラメータデータを匿名化するステップを含む。
【００２１】
一実施形態では、本方法はさらに、受信されたパラメータデータから導出される値を算出するステップを含む。一実施形態では、導出される値は、コンパイル、統計、深層学習ネットワークに対応する値等から成る群から選択される。
【００２２】
一実施形態では、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたクエリは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む。
【００２３】
一実施形態では、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムおよび第２のネットワーク化されたインキュベータシステムは、同一のネットワーク化されたインキュベータシステムである。
【００２４】
さらに別の側面によると、本発明の実施形態は、細胞培養インキュベータシステムに関する。本システムは、データベースと、データベースと動作可能に通信する第１のネットワーク化されたインキュベータであって、第１のネットワーク化されたインキュベータの動作に関連する少なくとも１つの動作パラメータに関するデータを通信するように構成される、第１のネットワーク化されたインキュベータと、データベースと動作可能に通信する第２のネットワーク化されたインキュベータであって、第１のネットワーク化されたインキュベータの少なくとも１つの動作パラメータに関するデータを受信するように構成され、さらに、少なくとも１つの動作パラメータに関するデータに基づいて、第２のネットワーク化されたインキュベータの動作を制御するように構成される、第２のネットワーク化されたインキュベータとを含む。
【００２５】
一実施形態では、少なくとも１つの動作パラメータに関するデータは、画像、画像から導出される情報、インキュベータ動作のためのプロセスにおけるステップ、温度データ、細胞タイプデータ、時間データ、細胞成長データ、および成長培地データのうちの少なくとも１つを含む。
【００２６】
一実施形態では、第２のネットワーク化されたインキュベータはさらに、パラメータデータに関するクエリをデータベースに送信するための、その上に記憶される命令を有する。
【００２７】
一実施形態では、第２のネットワーク化されたインキュベータはさらに、パラメータデータに関するクエリに関連する認証証明書をサーバに送信するための、その上に記憶される命令を有する。
【００２８】
さらに別の側面によると、本発明の実施形態は、ネットワーク化されたインキュベータ動作を促進する方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから、ネットワーク化されたインキュベータシステムを動作させるためのインキュベータ動作パラメータを含むデータを受信するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、非一過性メモリ内に、受信されたパラメータデータをデータベース内に記憶するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムから、インキュベータ動作パラメータに関するクエリを受信するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、データベースから、受信されたクエリに応答して、パラメータデータを伝送するステップであって、パラメータデータは、第１のネットワーク化されたインキュベータシステムから受信されたデータに対応し、第２のネットワーク化されたインキュベータシステムの動作を制御するように配列される、ステップを含む。
【００２９】
この非限定的実施形態を特徴付ける、これらおよび他の特徴ならびに利点は、以下の発明を実施するための形態の熟読および関連付けられた図面の精査から明白となるであろう。前述の発明の概要および以下の発明を実施するための形態は両方とも、説明のためだけのものであって、請求される非限定的実施形態の制限ではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
付随の図面は、正確な縮尺で描かれることを意図するものではない。図面では、種々の図に図示されるそれぞれ同じまたはほぼ同じ構成要素は、同様の番号によって表され得る。明確性の目的のために、全ての構成要素が、全ての図面において標識されない場合がある。本発明の種々の実施形態が、ここで、一例として、付随の図面を参照して説明されるであろう。
【００３１】
【図１】図１は、一実施形態による、ネットワーク化された器具のシステムアーキテクチャを図示する。
【図２】図２は、一実施形態による、分析モジュールと動作可能に通信する図１の複数の器具を図示する。
【図３】図３は、一実施形態による、ネットワーク対応細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略である。
【図４】図４は、一実施形態による、図１のネットワーク上に実装され得る、システムを図示する。
【図５】図５は、一実施形態による、図４の構成要素を図示する。
【図６】図６は、一実施形態による、種々のサービスを図示する。
【図７】図７は、一実施形態による、相互動作する複数のネットワーク対応細胞培養インキュベータを図示する。
【図８】図８は、一実施形態による、ネットワーク対応細胞培養インキュベータを動作させるための方法のフローチャートを描写する。
【図９】図９は、一実施形態による、ソフトウェアアーキテクチャ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本開示の側面は、生産的長期細胞培養を可能にする、自動化されたインキュベータに関する。従来の細胞培養インキュベータは、有意な量の人的介入を要求するため、従来のインキュベーションプロセスは、培養成長を妨害し得る、無数のエラー源を被ることが認識されている。例えば、インキュベーションプロセスの正しくない時間または正しくない段階における、外部環境からオペレータによるインキュベータの中へのアイテムの誤った導入は、サンプルの健全性または活性に悪影響を及ぼし得る。同様に、プロトコルによって規定されたステップのタイミングまたは順序のオペレータの不遵守は、培養物を完全に死滅させる、または培養プロセスの結果を無効にし得る。
【００３３】
側面によると、細胞培養インキュベータは、制御システムと、ネットワークインターフェースと、非一過性記憶装置と、１つまたはそれを上回る電気的に制御可能なリソースとを装備する。これらのインキュベータは、限定ではないが、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、または他のコンピューティングデバイスの指示でともに動作し得る、センサ、環境制御システム、流体移送システム、ロボットの等の種々の構成要素を含んでもよい。制御システムは、細胞培養インキュベータを制御し、細胞培養の最適成長のために、自動的に、細胞培養条件を監視および調節する。
【００３４】
制御システムは、ネットワークインターフェースを使用して、オペレータによって手動で入力される、または外部データソースから読み出される、非一過性記憶媒体内に記憶される種々のプロトコルを用いてプログラムされることができる。各プロトコルは、制御システムが、電気的に制御可能なリソースを動作させ、特定の細胞株または培養物をインキュベートすべき方法を記述する。各個々のプロトコルは、プロトコルの目的に応じて、実行の間、それ自体が変動し得る、その独自の持続時間を有するであろう。
【００３５】
プロトコルは、直接、ピアツーピア配列において、または間接的に、例えば、中央リポジトリまたはデータベースとハブアンドスポーク式配列を使用して、ネットワーク対応細胞培養インキュベータの中で共有されてもよい。プロトコルはまた、同一ネットワーク対応細胞培養インキュベータによる後の再使用のために記憶されてもよい。１つのインキュベータによって実行されるプロトコルは、手動で、または自動的に、限定ではないが、将来的保管、読出、インデックス化、および検索を促進するために、インキュベータタイプ、細胞タイプ、運転日、運転時間、運転が正常に完了したかどうか、その運転によって行われる条件付きステップ等を含む、プロトコルの種々の側面を記述する、種々のメタデータと関連付けられてもよい。プロトコルとメタデータの種々のアイテムの関連付け自体も、類似プロトコルと関連付けられたメタデータの一部または全部をコピーすることによって半自動化されてもよい。
【００３６】
プロトコルが実行するにつれて、種々のシステムは、プロトコルの実行に関する種々の形態のデータを収集してもよい。収集されるデータの実施例は、周囲環境データ（温度、ガスレベル、湿度等）、サンプリングされるセンサデータ（ｐＨ、種々の分解能における種々の撮像モードを使用した細胞、ウェル等の画像等）、画像データから導出される値（例えば、細胞寿命推定値、細胞形態、幹細胞コロニー成長等）、他の未加工および処理データ（例えば、流動サイトメトリ、種々の他のアッセイ）、ならびに付加的プロトコル関連データ（使用されるインキュベータの部分、使用される時間、使用される時間長、分注される液体量、分注される時間、インキュベータを通して移動するにつれた種々のプレートおよび消耗品のバーコード走査等）を含む。
【００３７】
本データは、以下により詳細に議論されるように、プロトコルおよびメタデータが共有される同一様式において、他のインキュベータと関連付けられ、直接または間接的に共有されてもよい。プロトコルと同様に、各データセットも、手動で、または自動的に、将来的保管、読出、インデックス化、および検索を促進するために、限定ではないが、インキュベータタイプ、細胞タイプ、運転日、運転時間、運転が正常に完了したかどうか、その運転によって行われる条件付きステップ、実行されるプロトコル、使用されるプロトコルパラメータ、使用される器具、使用される器具構成要素等を含む、データセットの種々の側面を記述する、種々のメタデータと関連付けられてもよい。データ収集プロセスは、例えば、プロトコルによって自動化される、手動で規定される、または両方であってもよい。データセットとメタデータの種々のアイテムの関連付け自体も、類似データセットと関連付けられたメタデータの一部または全部をコピーすることによって、半自動化されてもよい。
【００３８】
１つまたはそれを上回る制御システムが、企業ネットワークまたはインターネット等のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む、任意の好適な形態における１つまたはそれを上回るネットワークによって、相互接続されてもよい。そのようなネットワークは、任意の好適な技術に基づいてもよく、任意の好適なプロトコルに従って動作してもよく、無線ネットワーク、有線ネットワーク、または光ファイバネットワークを含んでもよい。
【００３９】
本明細書に概略された種々の方法またはプロセスは、種々のオペレーティングシステムまたはプラットフォームのうちの任意の１つを採用する、１つまたはそれを上回るプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとしてコード化されてもよい。そのようなソフトウェアは、いくつかの好適なプログラミング言語および／またはプログラミングもしくはスクリプティングツールのいずれかを使用して書き込まれてもよく、フレームワークまたは仮想機械上で実行される、実行可能機械言語コードまたは中間コードとしてコンパイルされてもよい。
【００４０】
本明細書に提供される方法またはプロセスを制御するための１つまたはそれを上回るアルゴリズムは、１つまたはそれを上回るコンピューティングユニットもしくは他のプロセッサ上で実行されると、本明細書に説明される種々の方法またはプロセスを実装する方法を行う、１つまたはそれを上回るプログラムでエンコードされた可読記憶媒体（または複数の可読媒体）（例えば、不揮発性コンピュータメモリ、１つまたはそれを上回るフロッピディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイもしくは他の半導体デバイス内の回路構成、または他の有形記憶媒体）として具現化されてもよい。
【００４１】
種々の実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令を非一過性形態で提供するために十分な時間にわたって情報を留保してもよい。そのようなコンピュータ可読記憶媒体または複数の媒体は、その上に記憶されるプログラムまたは複数のプログラムが、１つまたはそれを上回る異なるコンピューティングユニットまたは他のプロセッサ上にロードされ、本明細書に説明される方法またはプロセスの種々の側面を実装し得るように、トランスポート可能であることができる。本明細書で使用されるように、用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、製造物（例えば、製造品）または機械と見なされ得る、コンピュータ可読媒体のみを包含する。代替として、または加えて、本明細書に説明される方法またはプロセスは、伝搬信号等のコンピュータ可読記憶媒体以外のコンピュータ可読媒体として具現化されてもよい。
【００４２】
用語「プログラム」または「ソフトウェア」は、本明細書では、コンピューティングユニットまたは他のプロセッサをプログラムし、本明細書に説明される方法またはプロセスの種々の側面を実装ために採用され得る、任意のタイプのコードまたは実行可能命令のセットを指すために一般的意味で使用される。加えて、本実施形態の一側面によると、実行されると、本明細書に説明される方法またはプロセスを行う、１つまたはそれを上回るプログラムは、単一コンピューティングユニットまたはプロセッサ上に常駐する必要はなく、いくつかの異なるコンピューティングユニットまたはプロセッサ間にモジュール式方式で分散され、種々の手順または動作を実装してもよいことを理解されたい。
【００４３】
実行可能命令は、１つまたはそれを上回るコンピューティングユニットまたは他のデバイスによって実行される、プログラムモジュール等、多くの形態にあってもよい。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを行う、または特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造等を含む。典型的には、プログラムモジュールの機能性は、種々の実施形態では、所望に応じて編成されてもよい。
【００４４】
図に目を向けると、図１は、一実施形態による、ネットワーク化された器具のシステム１００を図示する。システム１００は、ローカルエリアネットワーク１０２（ＬＡＮ；例えば、イントラネット）および／または広域ネットワーク１０４（ＷＡＮ；例えば、インターネット）のうちの１つまたはそれを上回るものを含んでもよい。図から分かるように、ＬＡＮ１０２およびＷＡＮ１０４は、相互に動作可能に通信してもよい。
【００４５】
ＬＡＮ１０２は、データベース１０６および１０８を含んでもよい。ＬＡＮ１０２は、２つのデータベースを含むように図示されるが、ＬＡＮ１０２は、種々のタイプのデータを種々の異なるフォーマットにおいて記憶し得る、任意の数のデータベースを含んでもよい。
【００４６】
データベースは、ユーザインターフェースと通信してもよい、またはそうではなくてもよい。例えば、データベース１０８は、顧客ユーザインターフェース１１０と動作可能に通信してもよい。顧客ユーザインターフェース１１０は、ユーザが、１つまたはそれを上回る器具の動作に関連するデータ等の情報に関してデータベースにクエリすることを可能にしてもよい。顧客ユーザインターフェース１１０は、次いで、情報をユーザに提示してもよい。
【００４７】
データベース１０６および１０８はさらに、それぞれ、器具１１２および１１４と通信してもよい。これらの器具１１２および１１４は、細胞培養インキュベータデバイス、またはインキュベータデバイスとともに含まれる、もしくは別様にそれと併用される、任意のタイプの構成要素であってもよい。ＬＡＮ１０２は、２つの器具を含むように図示されるが、ＬＡＮ１０２は、任意の数の器具を含んでもよい。加えて、特定のデータベースが、任意の数の器具と動作可能に通信してもよい。
【００４８】
ＷＡＮ１０４はまた、１つまたはそれを上回るデータベース１１６を含んでもよい。データベース１１６は、データベース１０６および１０８と構成が類似してもよい。データベース１１６はまた、顧客ユーザインターフェース１１８と動作可能に通信してもよい。顧客ユーザインターフェースは、ＬＡＮ１０２の顧客ユーザインターフェース１１０と構成が類似してもよく、ユーザが、データベース１１６内に記憶されるデータを要求および受信することを可能にしてもよい。ＷＡＮ１０４はまた、１つまたはそれを上回る器具１２０を含む、または別様にそれと通信してもよい。器具１２０は、ＬＡＮ１０２の器具１１２および１１４と構成が類似してもよい。
【００４９】
顧客ユーザインターフェース１１０および１１８は、１人またはそれを上回るユーザが、１つまたはそれを上回る器具および動作に関し得る、コマンド、データ、クエリ、または他のタイプの情報を入力することを可能にする、任意の種類のインターフェースであってもよい。顧客ユーザインターフェース１１０および１１８は、例えば、限定ではないが、情報をユーザから受信し、情報をユーザに提示し得る、ＰＣ、ラップトップ、携帯電話、タブレット、スマートウォッチ、または任意の他のデバイスとして構成されてもよい。例えば、ユーザは、１つまたはそれを上回る器具のための命令を入力し、および／もしくは１つまたはそれを上回る器具の動作に関連するデータを受信してもよい。
【００５０】
ユーザインターフェースを提供するために使用され得る、出力デバイスの実施例は、出力の視覚的提示のためのプリンタまたはディスプレイ画面および出力の可聴提示のためのスピーカまたは他の音発生デバイスを含む。ユーザインターフェースのために使用され得る、入力デバイスの実施例は、マウス、タッチパッド、およびデジタイジングタブレット等のキーボードおよびポインティングデバイスを含む。他の実施例では、コンピュータは、発話認識を通して、もしくは別の可聴フォーマットにおいて、可視ジェスチャを通して、触知入力（例えば、振動、触知性、および／または他の力を含む）を通して、または任意のそれらの組み合わせにおいて、入力情報を受信してもよい。
【００５１】
データベースは、構造化または非構造化データベースとして構成されてもよく、インキュベータの非一過性記憶装置内に位置してもよい、または、ネットワークアクセス可能記憶装置（例えば、ＮＡＳ、ＳＡＮ等）内に遠隔で位置してもよい。データベースは、データセット全体、部分的データセット、データセット内の個々のエントリ、または同等物が、規定されたインデックス値または値の範囲を使用して読み出されることを可能にしてもよい。データセットはまた、例えば、ウェブアクセス可能サーバによって提供されるホストサービスを用いて記憶され、それによって、ネットワーク化されたインキュベータ間でのデータセット共有を可能にしてもよい。
【００５２】
図２は、１つまたはそれを上回る器具１１４が分析サービスモジュール１２４と動作可能に通信する、例示的実施形態を図示する。サービスモジュール１２４は、図１のデータベース１０６、１０８、または１１６等のデータベース１２６を含む、または別様にそれと通信してもよい。分析サービスモジュール１２４はさらに、ユーザインターフェースおよびダッシュボード構成要素１２８と、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）１３０と、分析エンジン１３２とを含んでもよい。
【００５３】
動作時、分析サービスモジュール１２４は、行われるべきタスクに関するコマンドを１つまたはそれを上回る器具１１４に発行してもよい。例えば、実験室作業者等のユーザは、ユーザインターフェースおよびダッシュボード１２８を介して、命令を入力してもよく、これは、ＡＰＩ１３０を介して適切な器具１１４に通信される。分析エンジン１３２は、種々の割り当てられたタスクを行う際の器具の動作に関するデータを集め、分析し、提示してもよい。本データは、他の器具間で共有され、および／またはデータベース１２６内に記憶されてもよい。故に、複数の器具は、相互に通信してもよく、分析エンジン１３２は、器具動作に関するデータを分析し、処理し、通信してもよい。器具は、図３に図示されるもの等の細胞培養インキュベータとして構成されてもよい。細胞培養インキュベータ２００は、移載チャンバ２２０および内部チャンバ２３０を有する、インキュベータキャビネット２０２を含んでもよい。電気的に制御可能な外部ドア２１２は、開閉し、移載チャンバ２２０と外部環境（例えば、インキュベータキャビネット２０２の外部環境）との間の連通を可能にする。電気的に制御可能な移載チャンバドア２１４は、開閉し、移載チャンバ２２０と内部チャンバ２３０との間の連通を可能にする。
【００５４】
移載チャンバ２２０および／または内部チャンバ２３０は、限定ではないが、温度、湿度、ガス含有量、圧力、および光レベル等の種々の内部条件を判定するための１つまたはそれを上回る電気的に制御可能なセンサを含んでもよい。移載チャンバ２２０および／または内部チャンバ２３０は、加熱器、加湿器、ガス発生器、空気ポンプ等のそのような内部条件を調節するための電気的に制御可能な構成要素を含んでもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態では、電気的に制御可能な移載デバイスは、内部チャンバ２３０内に位置付けられる。他の実施形態では、電気的に制御可能な移載デバイスは、移載チャンバ２２０内に位置付けられてもよい。さらに他の実施形態では、移載デバイスは、移載チャンバおよび内部チャンバの両方内に位置付けられる。他の実施形態では、移載デバイスは、チャンバ間を自由に移動することができる（チャンバ間を移動することができるロボットを用いて等）。
【００５６】
図３に示される例証的実施形態では、電気的に制御可能な移載デバイス２５０は、１つまたはそれを上回るアイテムを移載チャンバ２２０と内部チャンバ２３０との間で移動させる。移載デバイス２５０は、移載チャンバ２２０の中に到達し、１つまたはそれを上回るアイテムを移載チャンバ２２０から取り上げ、アイテムを内部チャンバ２３０の中に移動させてもよい。移載デバイス２５０は、ロボットアームまたは本明細書に説明される任意の他の好適な移載デバイスであってもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、１つを上回る移載デバイスが、細胞培養インキュベータキャビネット２１０内に含まれてもよい。図３に示される例証的実施形態では、内部チャンバ２３０の移載デバイス２５０に加え、電気的に制御可能な移載デバイス２４０が、移載チャンバ２２０内に含まれる。移載デバイス２４０は、本実施形態では、アイテムを移載チャンバ２２０の一端から移載チャンバ２２０の他端に運搬する、ベルトコンベヤシステムであってもよい。１つの例証的実施例として、コンピューティングユニット２１０が、外部ドア２１２を開放し、アイテムを移載デバイス２４０上に設置する。コンピューティングユニット２１０は、移載デバイス２４０に、コンピューティングユニット２１０が、開放し、アイテムを受容する、移載チャンバドア２１４に向かって、アイテムを運搬するように指示する。コンピューティングユニット２１０は、内部チャンバ２３０のロボットアーム２５０に、アイテムを移載デバイス２４０から内部チャンバ２３０内の適切な場所に移動させるように指示する。代替として、アイテムは、コンベヤの端部に接近すると、コンベヤ２４０から落下し、内部チャンバ２３０内に着地する。コンピューティングユニット２１０は、ロボットアーム２５０または他の移載デバイスによって、アイテムを内部チャンバ２２０内で移動させてもよい。
【００５８】
いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネット内および／または移載デバイス上の１つもしくはそれを上回るリソースが、コンピューティングユニット２１０によって、移載デバイスを位置特定および／または整合させるために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、場所または整合構成要素は、物理的特徴（例えば、１つまたはそれを上回る突出部、くぼみ、ガイド等、もしくは任意のそれらの組み合わせ）であってもよい。いくつかの実施形態では、場所または整合構成要素は、信号および／またはセンサ（例えば、レーザ、カメラ、超音波距離計等、または任意のそれらの組み合わせ）等、コンピューティングユニット２１０によって電気的に制御可能であってもよい。
【００５９】
他のタイプの移載デバイスが、細胞培養インキュベータ２００の一部として使用されてもよいことを理解されたい。例えば、一実施形態では（図示せず）、細胞培養インキュベータ２００は、電気的に制御可能な線形に作動されるレセプタクルを含む、移載デバイスを含む。本実施形態では、移載デバイスは、筐体と、コンピューティングユニット２００によって電気的に制御可能なアクチュエータを使用して筐体を通して平行移動される、レセプタクルとを含む。アクチュエータを使用して、コンピューティングユニット２１０は、レセプタクルをデバイスの一端からデバイスの他端に移動させる。レセプタクルは、少なくとも部分的に、移載デバイスの第１の端部における第１の開口部を通して、およびデバイスの第２の端部における第２の孔を通して延在することができる。
【００６０】
さらに別の実施形態（図示せず）では、移載チャンバ２２０は、付加的な電気的に制御可能なロボットアームタイプ移載デバイスを含む。任意の数および任意のタイプの移載デバイスが、インキュベータ内（例えば、インキュベータキャビネットの１つまたはそれを上回るチャンバ内）に含まれてもよいことを理解されたい。これらの移載デバイスは、サイズおよび構成も同様に変動してもよい。
【００６１】
本明細書に説明されるように、コンピューティングユニット２１０は、移載チャンバ２２０内の滅菌プロセスを制御し、外部環境から移載チャンバ２２０の中に追加される任意のアイテムを滅菌してもよい。一実施形態では、滅菌媒体が、滅菌プロセスの一部として使用される。再び図３を参照すると、電気的に制御可能な滅菌媒体源２６０が、移載チャンバ２２０と流体連通する。ポンプ２６２が、コンピューティングユニット２１０によって使用され、滅菌媒体を滅菌媒体源２６０から移載チャンバ２２０に運搬する。代替として、または加えて、コンピューティングユニット２１０は、電気的に制御可能なポンプ２６２を使用して、滅菌媒体を移載チャンバ２２０から滅菌媒体源２６０に移動させてもよい。ポンプ２６２は、源２６０自体と統合されてもよいことを理解されたい。いくつかの実施形態では、ポンプは、全く含まれない。
【００６２】
一実施形態では、使用される滅菌媒体は、オゾンである。しかしながら、オゾン以外の他のタイプの滅菌媒体および対応する源が、使用されてもよいことを理解されたい。したがって、滅菌媒体源２６０は、任意の好適な滅菌媒体の源であってもよい。
【００６３】
コンピューティングユニット２１０は、移載チャンバに提供される滅菌媒体を使用して、清掃サイクルの一部として、インキュベータキャビネットまたはインキュベータの他の部品を滅菌してもよい。一実施形態では、清掃サイクルの間、源２６０によって提供される滅菌媒体は、コンピューティングユニット２１０によって、移載チャンバ２２０の中に導入され、チャンバ自体を滅菌する。コンピューティングユニット２１０は、内部ドア２１４を閉鎖状態に維持し、滅菌媒体が内部チャンバ２３０に進入することを阻止してもよい。
【００６４】
別の実施形態では、コンピューティングユニット２１０は、種々の電気的に制御可能なリソースを利用して、移載チャンバ２２０および内部チャンバ２３０の両方を滅菌する。清掃サイクルの間、コンピューティングユニット２１０は、オゾンガスまたは他の滅菌媒体が源２６０から発生または提供される間、内部ドア２１４を開放してもよい。内部ドア２１４が開放した状態で、滅菌媒体は、移載チャンバ２２０および内部チャンバ２３０の両方の中に進入してもよい。
【００６５】
図３を継続して参照すると、コンピューティングユニット２１０は、直接、滅菌媒体を内部チャンバ２３０に経由させてもよい。滅菌媒体流路は、コンピューティングユニット２１０によって使用され、滅菌媒体流路を制御する、１つまたはそれを上回る流動コントローラ２２３、２３３（弁等）を含む。流動コントローラ２２３は、移載チャンバ経路２２２を通る流動を制御し、流動コントローラ２３３は、内部チャンバ経路２３２を通る流動を制御する。１つのモードでは、滅菌媒体が移載チャンバ２２０内のみに所望される場合、コンピューティングユニット２１０は、流動コントローラ２３３を閉鎖する一方、コンピューティングユニット２１０は、流動コントローラ２２３を開放し、コンピューティングユニット２１０は、外部ドア２１２および内部ドア２１４を閉鎖されたまま保つ。別のモードでは、滅菌媒体が内部チャンバ内でのみ所望される場合、コンピューティングユニット２１０は、流動コントローラ２２３を閉鎖し、流動コントローラ２３３を開放し、内部ドア２１４を閉鎖する。さらに別のモードでは、滅菌媒体が両チャンバ内で所望される場合、コンピューティングユニット２１０は、流動コントローラ２２３、２３３の両方を開放し、外部ドア２１２を閉鎖する。コンピューティングユニット２１０は、本モードでは、内部ドア２１４を開閉してもよい。
【００６６】
図３に描写されるように、コンピューティングユニット２１０は、細胞培養インキュベータ２００の１つまたはそれを上回る構成要素を制御するために使用されてもよい。例えば、コンピューティングユニット２１０は、滅菌媒体源２６０、ポンプ２６２および／または２６４、外部ドア２１２、内部ドア２１４、移載デバイス２４０、２５０、および／または２７０、センサ、ならびにインキュベータ（例えば、加熱器、加湿器、ガス発生器等）の内部条件に影響を及ぼす、任意の構成要素を制御してもよい。コンピューティングユニット２１０は、図３に見られるように、インキュベータキャビネット２０２の外部にあってもよい。コンピューティングユニット２１０は、情報をインキュベータキャビネット２１０の内側に位置する１つまたはそれを上回るセンサから受信してもよい（センサは、移載チャンバ２２０および／または内部チャンバ２３０内にあってもよい）。コンピューティングユニット２１０は、無線信号および／または有線信号を介して、細胞培養インキュベータ２１０の１つまたはそれを上回る構成要素および／またはセンサと通信してもよい。
【００６７】
本明細書に説明されるように、コンピューティングユニット２１０は、インキュベータの電気的に制御可能なリソースを使用して、細胞成長のための適切な温度およびガス混合物を提供および維持する。細胞成長条件は、異なる細胞タイプに対して異なり、本明細書に説明されるインキュベータは、細胞タイプ毎に適切な異なる条件を維持するようにプログラムされることができることを理解されたい。
【００６８】
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるコンピューティングユニット２１０および電気的に制御可能なリソースは、栄養素枯渇、ｐＨの変化、温度の変化、アポトーシスもしくはネクローシス細胞の蓄積、および／または細胞密度に関して、培養培地を監視またはアッセイする。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるコンピューティングユニット２１０および電気的に制御可能なリソースは、適切であるとき、培養培地もしくは条件および／または細胞培養物への通路を修正もしくは変更するために使用される。いくつかの実施形態では、これらの手順は、自動化される。
【００６９】
他の電気的に制御可能なリソースは、種々の実施形態では、例えば、液体取扱デバイス（例えば、ポンプ、ピペット等）、培養容器または他の構成要素をインキュベータへもしくはそこから送達するための送達システム、インキュベータの温度、湿度、ＣＯ２濃度、気圧、および他の環境側面を制御するための環境制御システム、ドア動作システム、撮像または検出システム、および細胞培養アッセイシステムを含んでもよい。いくつかの実施形態では、培地中の条件を検出するための手段が、インキュベータに接続される、またはその中に含まれる。いくつかの実施形態では、プロセッサが、インキュベータに接続される、またはその中に含まれる。いくつかの実施形態では、非一過性コンピュータ可読媒体が、インキュベータに接続される、またはその中に含まれる。媒体は、１つまたはそれを上回るプロセッサ上で、受信されたパラメータデータを利用して、インキュベータシステムの動作を調節するように動作可能である、その上に記憶される命令を有する。
【００７０】
種々の実施形態では、インキュベータ２００の電気的に制御可能なリソースは、限定ではないが、１つまたはそれを上回るエアロック、ドア、ロック、インターロック、滅菌手段（例えば、Ｏ３発生器、ＨＯ発生器、熱、放射等）、光源、環境制御システム（温度、湿度、雰囲気ガス組成物等を制御する）、撮像システム（カメラ、顕微鏡、ホログラフィック撮像機等）、センサ（温度、空気純度、汚染物質レベル、ｐＨ、湿度、Ｎ２、ＣＯ２、Ｏ２、Ｏ３、ＨＯ、ＣＯ、光、メータ等）、監視システム（酸素モニタ、二酸化炭素モニタ、オゾンガス検出器、過酸化水素モニタ、マルチガスモニタ等）、濾過システム（流体、ガス等）、補助システム（窓ワイパ、制御、ポンプ、弁、開口等）、位置決めシステム（レーザ光、無線等）、および移載デバイス（コンベヤベルト、ロボットアーム等）を含んでもよい。例えば、エアロックおよびドアは全て、直接、ユニットによって、または間接的に、リソースを動作させるために要求される電圧、電流、持続時間、プロトコル等に対してコンピューティングユニット２１０によって発行される信号を調節する、インターフェースによってのいずれかにおいて、コンピューティングユニット２１０によって発行される種々の電気信号を使用して開閉されてもよい。
【００７１】
種々の実施形態では、これらのリソースはそれぞれ、インキュベータと関連付けられる（例えば、インキュベータキャビネット内に嵌合される）、インキュベータの一部として組み込まれる（例えば、インキュベータの内壁もしくはドアに取り付けられる、それと一体型である、または別様にそこに接続される）、またはインキュベータキャビネットの外側または内側の好適な場所に位置付けられることができる（例えば、移載チャンバおよび／または内部チャンバ内、例えば、内壁および／または上側もしくは下側内部表面に取り付けられる）。
【００７２】
インキュベータ２００に関する前述の議論は、図１に示され、本願全体を通して参照される、器具の単なる例示的実施形態に関する。他のタイプのデバイスも同様に、本発明の種々の特徴に従って使用されてもよい。
【００７３】
図４は、例えば、図１のネットワーク１０２または１０４上に実装され得る、システム３００を図示する。システム３００は、実験室情報管理システム（ＬＩＭＳ）または電子ラボノートブック（ＥＬＮ）等の１つまたはそれを上回るサーバ３０２上で、もしくは別様にそれと連動して動作してもよい。システム３００は、科学者３１０および／または管理者３１２のうちの１人もしくはそれを上回る者によってアクセス可能な顧客ユーザインターフェース３０６ならびに細胞および試薬装填ユーザインターフェース３０８等のユーザインターフェース３０４を含んでもよい。
【００７４】
ユーザインターフェース３０４は、図１および２のユーザインターフェースと構成が類似してもよい。ユーザインターフェース３０４は、ソフトウェアエンジニア３１６によって管理されるアプリケーションプログラミングインターフェース３１４と通信し、少なくとも命令を器具制御システム（ＩＣＳ）３１８に通信してもよい。ＩＣＳ３１８は、１つまたはそれを上回るデータベース３２０と通信してもよく、コマンド／命令を１つまたはそれを上回るデバイスサービス３２２（例えば、インキュベータ、冷蔵庫等に関連する）および画像処理サービス３２４に発行してもよい。システム３００はまた、現場サービスエンジニア３２８によってアクセス可能な制御診断ユーザインターフェース３２６を含んでもよい。制御診断ユーザインターフェース３２６は、現場サービスエンジニア３２８が、種々のハードウェアデバイスに任意の保守、調節、または構成を行うことを可能にしてもよい。
【００７５】
種々の実施形態では、器具制御システム３１８による細胞培養インキュベータの動作の制御は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装されてもよい。ソフトウェア内に実装されるとき、ソフトウェアコードは、単一コンピューティングユニット内に提供されるか、または複数のコンピューティングユニット間に分散されるかどうかにかかわらず、任意の好適なプロセッサまたはプロセッサの集合上で実行されることができる。そのようなプロセッサは、集積回路構成要素内に１つまたはそれを上回るプロセッサを伴う、集積回路として実装されてもよい。プロセッサは、任意の好適なフォーマットにおける回路を使用して実装されてもよい。典型的プロセッサは、ｘ８６、ｘ８６−６４、ＡＲＭｖ７プロセッサ、および同等物である。種々の実施形態では、ＩＴＣ３１８は、インキュベータの内側で行われる種々のプロセスを制御する。例えば、コンピューティングユニットは、種々の信号を発行し、インキュベータ内に含有される、またはそれと通信する、種々の電気的に制御可能なリソース（例えば、マニピュレータ、撮像機、流体取扱システム等）の動作または状態を制御してもよい。いくつかの実施形態では、ＩＴＣ３１８は、細胞培養の撮像、細胞の取り上げ、細胞の間引き（例えば、細胞集塊の除去）、細胞培養条件の監視、細胞培養条件の調節、インキュベータ内の細胞培養容器移動の追跡、および／または前述のプロセスのいずれかのスケジューリングを制御する。
【００７６】
種々の実施形態では、ＩＴＣ３１８は、「開ループ」方式で、すなわち、リソースの動作に関するフィードバックを伴わずに、電気的に制御可能なリソースのそれぞれを動作させる。例えば、コンピューティングユニットは、動作の効果を考慮せずに、事前にプログラムされたスケジューリングに従って、各リソースを動作させてもよい（すなわち、イネーブルにする、ディスエーブルにする、作動させる等）。
【００７７】
種々の実施形態では、ＩＴＣ３１８はまた、センサまたは他の監視システムからの適切な入力（例えば、値、信号等）を利用して、「閉ループ」方式でリソースを動作させてもよい。例えば、インキュベータの環境は、１つまたはそれを上回るセンサによって提供される情報に基づいて、変調または制御されてもよい。ＩＴＣ３１８が、ＣＯ２センサを介して、インキュベータ内のＣＯ２のレベルが実行プロトコルによって要求されるものより低いことを検出する場合、コンピューティングユニットは、信号をＣＯ２源に発行し、センサがＣＯ２の所望の濃度が達成されたことを示すまで、インキュベータ内のＣＯ２のレベルを増加させてもよい。同じことは、例えば、酸素、湿度等、および電気的に制御可能なリソースのうちの１つを利用して調節を受ける、インキュベータ内の任意の他のパラメータにも当てはまる。
【００７８】
ＩＴＣ３１８は、インキュベータの中またはインキュベータの外部に統合され、有線または無線インターフェース（例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）、８０２．１１ｘ等）を介して通信する、ラック搭載型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、内蔵コンピュータ、ネクスト・ユニット・オブ・コンピューティング（ＮＵＣ）等、いくつかの形態のいずれかをとってもよい。加えて、ＩＴＣ３１８は、概して、コンピュータと見なされるが、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、またはインキュベータ自体を含む、任意の他の好適なポータブル、モバイル、もしくは固定電子デバイス等、適切な機能性を提供するソフトウェアを実行可能な構成要素であってもよい。
【００７９】
図５は、図３のシステム３００等のネットワーク化されたシステム４００をより詳細に図示する。システム４００は、アプリケーションサーバ４０６と通信する、少なくとも１つの顧客ユーザインターフェース４０２と、少なくとも１つの細胞および試薬装填ユーザインターフェース４０４とを含んでもよい。顧客ユーザインターフェース４０２は、ユーザによってアクセス可能であって、図１の顧客ユーザインターフェースと構成が類似してもよい。顧客ユーザインターフェース４０２は、限定ではないが、プロトコル計画モジュール４０８、データ管理モジュール４１０、およびシステム管理モジュール４１２等、インキュベータの動作に関連する種々のモジュールを含んでもよい。
【００８０】
プロトコル計画モジュール４０８は、ユーザが、顧客ユーザインターフェース４０２を介して、器具によって実装されるべき種々のプロトコルを計画することを可能にしてもよい。顧客ユーザインターフェース４０２も同様に、器具動作に関するデータまたは他のタイプの情報を提示してもよい。
【００８１】
データ管理モジュール４１０は、システム４００のデータを適切に管理するために要求される種々のポリシおよび手順の開発、実行、ならびに管理に関連するタスクを行ってもよい。
【００８２】
システム管理モジュール４１２は、システム４００の種々の構成要素の動作を構成および維持することに関連するタスクを行う、または別様に管理者がそれを行うことを可能にしてもよい。
【００８３】
顧客ユーザインターフェース４０２は、器具ステータスに関してアプリケーションサーバ４０６にクエリし、および／またはコマンドを送信してもよい。これらのクエリおよび命令は、ウェブソケット通信プロトコルを介して、通信されてもよい。
【００８４】
細胞および試薬装填ユーザインターフェース４０４はまた、アプリケーションサーバ４０６と通信してもよい。細胞および試薬装填ユーザインターフェース４０４は、ウェブソケット通信プロトコルを介して、アプリケーションサーバ４０６と通信してもよく、異なる目的のために意図されるため、顧客ユーザインターフェース４０２から分離されてもよい。細胞および試薬装填ユーザインターフェース４０４は、細胞培養実験室の一部として、または別様にその内部のタブレットとして構成されてもよい。故に、細胞および試薬装填ユーザインターフェース４０４は、したがって、実験室内の細胞を伴うプレートの作成および標識を促進し得る。
【００８５】
アプリケーションサーバ４０６は、続いて、コマンドまたは命令をインターネット制御システム（ＩＣＳ）４１４にパブリッシュしてもよい。ＩＣＳ４１４は、図４のＩＣＳ３１８に類似してもよい。アプリケーションサーバ４０６は、ウェブソケット通信プロトコルを介して、および／または高度メッセージキューイングプロトコル（ＡＭＱＰ）を介して、これらのコマンドまたは命令をＩＣＳ４１４に通信してもよい。
【００８６】
命令は、ＩＣＳ４１４に通信されてもよい。ＩＣＳ４１４は、器具の動作に関する種々の命令を器具（例えば、インキュベータ）に伝える責任があってもよい。ＩＣＳ４１４は、とりわけ、スケジューリングモジュール４１６と、プロトコル実行モジュール４１８と、在庫管理モジュール４２０とを含んでもよい。
【００８７】
スケジューリングモジュール４１６は、１つまたはそれを上回るプロトコルを実行するように、種々の電気的に制御可能なリソースをスケジューリングしてもよい。種々の実施形態では、スケジューリングモジュール４１６は、限定供給数の消耗品（在庫管理モジュール４２０によって通信されるように）、前の動作の正常完了への後の動作の依存、並行してある動作を行うためのインキュベータの能力、別のプロトコルによるインキュベータリソース（例えば、移送リソース）のスケジューリングされた使用、実行に先立ったある条件の充足、プロトコルのあるステップまたは動作の完了のために予測される時間等を含む、インキュベータの能力を考慮する。
【００８８】
プロトコル実行モジュール４１８は、スケジューリングモジュール４１６によって出力された命令に従って、コマンドを種々の電気的に制御可能なリソースに発行するように構成されてもよい。プロトコル実行モジュール４１８は同様に、種々のプロトコルの実行を監視し、その実行に関するデータを受信してもよい。
【００８９】
在庫管理モジュール４２０は、インキュベータおよび実験室環境の在庫を監視するように構成されてもよい。在庫管理モジュール４０２は、例えば、所与の時間周期全体を通して、種々の実験室機器またはサンプルの量を追跡するように構成されてもよい。リソースの量に関するデータは、スケジューリングモジュール４１６が、特定の時間で利用可能なリソースに基づいて、あるプロトコルをスケジューリングし得るように、スケジューリングモジュール４１６に通信されてもよい。
【００９０】
アプリケーションサーバ４０６およびＩＣＳ４１４はまた、１つまたはそれを上回るデータベース４２２と通信してもよい。データベース４２２は、システムおよび器具動作に関するデータを記憶してもよく、例えば、ＮｏＳＱＬデータベースとして構成されてもよい。また、データ構造は、任意の好適な形態でコンピュータ可読媒体内に記憶されてもよい。データ記憶装置の非限定的実施例は、構造化、非構造化、局所、分散、短期、および／または長期記憶装置を含む。データを通信するために使用され得る、プロトコルの非限定的実施例は、専用および／または産業標準的プロトコル（例えば、ＨＴＴＰ、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ、ＪＳＯＮ、ＳＱＬ、ウェブサービス、テキスト、スプレッドシート等、または任意のそれらの組み合わせ）を含む。例証の便宜上、データ構造は、データ構造内の場所を通して関連するフィールドを有するように示され得る。そのような関係は同様に、フィールド間の関係を伝達するコンピュータ可読媒体内の場所とともにフィールドのための記憶を割り当てることによって達成されてもよい。しかしながら、データ要素間の関係を確立する、ポインタ、タグ、または他の機構の使用を通してを含む、任意の好適な機構が、データ構造のフィールド内の情報間の関係を確立するために使用されてもよい。
【００９１】
ＩＣＳ４１４は、例えば、ＡＭＱＰを使用して、コマンドをパブリッシュし、イベントに関するデータを受信してもよい。メッセージキューブローカ４２４は、本質的に、器具デバイス４２４の種々のサービス（以下に議論される）が相互通信することを可能にする。メッセージキューブローカ４２４はまた、制御診断ユーザインターフェース４２６と通信してもよい。ＩＣＳ４１４と同様に、制御診断ユーザインターフェース４２６は、ＡＭＱＰを使用して、コマンドをパブリッシュし、イベントに関するデータを受信してもよい。制御診断ユーザインターフェース４２６は、例えば、１人またはそれを上回るフィールドサービスエンジニアによってアクセス可能であって、彼らが、任意の要求される保守を器具または器具構成要素上で行うことを可能にしてもよい。
【００９２】
器具デバイス４２８は、システムサービス層４３２を含み、器具動作に関連する種々のモジュール４３４−４４４を制御してもよい。これらのモジュールは、限定ではないが、１つまたはそれを上回るセンサにフォーカスするためのフォーカスサービスモジュール４３４と、１つまたはそれを上回るセンサデバイスを動作させるためのセンササービスモジュール４３６と、プレートロボットを動作させるためのプレートロボットサービスモジュール４３８と、１つまたはそれを上回るモータを動作させるためのモータサービスモジュール４４０と、１つまたはそれを上回るカメラを動作させるためのカメラサービスモジュール４４２と、１つまたはそれを上回るピペットを動作させるためのピペットサービスモジュール４４４とを含んでもよい。
【００９３】
言い換えると、器具デバイス４２８は、種々のハードウェア構成要素を駆動可能な種々のサービスをホストしてもよい。これらのサービスは、種々のレベルの複雑性において実行するように構成されることができる。例えば、単純サービスは、カメラを集束させることを伴ってもよい。より複雑なサービスは、いくつかのモータによる移動等、複数の構成要素を伴ってもよい。種々の構成要素は、当然ながら、命令を異なるサービスから受信してもよい。例えば、ピペットは、モータサービス４４０およびピペットサービス４４４からのコマンドをリッスンすることができる。故に、単一ハードウェアデバイスは、複数のサービスに属する、または別様にそれをリッスンすることができる。
【００９４】
器具デバイス４２８は、したがって、２つの側面を備える。第１に、インキュベータの種々のデバイスを含む、ハードウェア側面である。第２に、ハードウェアが動作し、種々のタスクを行うことを可能にする種々のサービスを備える、論理側面である。
【００９５】
画像処理モジュール４３０は、画像処理統合層４６を含み、画像処理に関連する種々のモジュール４５０−４５４を制御してもよい。あるタスクは、複数の時間フレームにわたって収集される複数の画像の分析を要求してもよい。故に、これは、種々のモジュール間の協調を要求してもよい。これらは、画像（例えば、サンプルの画像）をともにスティッチするために使用され得る、スティッチルーチンモジュール４４４を含んでもよい。
【００９６】
事前差分モジュール４５２は、細胞発生の間、幹細胞間の相違を検出するために使用されてもよい。例えば、幹細胞は、概して、あるタイプの細胞の中に発生するようにプログラムされる。しかしながら、多くの場合、細胞は、予期されるものと異なるように発生する。細胞内のこれらの相違は、近隣細胞まで拡散し得る。故に、事前差分モジュール４５２は、それらが拡散し、近隣細胞に影響を及ぼす前に、そのような相違を検出するための種々の新規アルゴリズムを実行してもよい。
【００９７】
これらのタイプの撮像関連モジュールは、単に、例示である。故に、画像処理および分析に関連するアルゴリズムを実行するように構成される他のモジュールが、含まれてもよく、特定のタスクに依存してもよいことが検討される。例えば、図６は、異なる構成要素と併せて、異なるタスクのために使用され得る、いくつかの異なるタイプのサービス６００の概要を与える。これらのサービスは、ユーザインターフェース、アプリケーションサーバ、ＩＣＳ、画像処理サービスモジュール、および１つまたはそれを上回るデータベース等の構成要素を含み得る、マスタ制御６０２と通信してもよい。
【００９８】
作用モジュール６０４は、インキュベータの種々のデバイスの移動および動作に関連するサービスを含んでもよい。例えば、１つまたはそれを上回るピペットサービスは、Ｚ、Ｘ、およびＹ軸におけるピペットの移動を制御するために使用されることができる。ピペット動作に関する付加的サービスは、種々の方向におけるピペットの移動を制御するための１つまたはそれを上回るモータサービスおよびアクチュエータサービスと、ピペットを囲繞する環境に関する情報を集めるための１つまたはそれを上回るセンササービスと、液体流動を制御するための１つまたはそれを上回るポンプサービスと、サンプルと相互作用するための１つまたはそれを上回るスクレーパサービスとを含んでもよい。
【００９９】
作用モジュール６０４はまた、画像調達および分析に関連するサービスを含んでもよい。これらは、カメラの動作を制御する（例えば、１つまたはそれを上回るカメラにフォーカスする）ためのカメラサービスと、スキャナを制御するためのスキャナサービスと、プレートの運動を制御するためのプレート移送サービス（すなわち、１つまたはそれを上回るモータを種々の軸において動作させることによって）と、プレート移送のグリッパを制御するためのグリッパサービスと、１つまたはそれを上回る冷蔵庫を制御するための冷蔵庫サービス（および冷蔵庫の移動を制御するためのモータサービス）と、メッセージを受信および管理するためのメッセージキューサービスとを含んでもよい。作用モジュール６０４はまた、サンプルならびにサービスの授受過程を管理し、着信メッセージのデジタル署名を検証することに関連する１つまたはそれを上回るサービスを含んでもよい。
【０１００】
環境モジュール６０６は、インキュベータの環境に関するデータを集めてもよい。例えば、環境情報を集めるために、インキュベータデバイスは、ユーザインターフェースと、温度、ＣＯ２、Ｏ２、圧力等に関するデータを捕捉するために複数のセンササービスによって制御される、複数のセンサデバイスとを含んでもよい。
【０１０１】
廃棄物モジュール６０８は、廃棄物管理に関連するサービスを含んでもよい。例えば、廃棄物モジュール６０８は、ロードセルサービスと、アクチュエータサービスと、センササービスとを含み、廃棄物の検出および移動を支援してもよい。
【０１０２】
図３に戻って参照すると、ネットワークインターフェース２０４は、インキュベータ、コンピュータ、ネットワーク対応データソース等のインキュベータ２００が、他のネットワーク接続デバイスと通信することを可能にする。通信は、メッセージの送受信を含んでもよく、メッセージは、限定ではないが、プロトコル、プロトコル運転、プロトコルパラメータ等に関する共有データを含む。ネットワークインターフェース２０４はまた、１つまたはそれを上回るデジタル署名を通信し、器具間で転送されるファイルまたはメッセージの信頼性を検証するように構成されてもよい。
【０１０３】
各器具のネットワークインターフェース２０４はまた、分析されたサンプルに関するデータを集めてもよい。例えば、本発明の種々の実施形態の特徴は、特定のインキュベータから退出する／特定のインキュベータに進入する細胞に関するデータを記憶するためのチップカードを含んでもよい。例えば、スマートカードが、プレート上に構成されてもよく、システムまたはそのプレートを受容するインキュベータによって読み取られ得る。故に、これは、特定のプレートを監視し、プレートの分析過程の保存に役立つ、「チェックイン」および「チェックアウト」システムとして作用してもよい。
【０１０４】
共有データを他のネットワーク接続デバイスに伝送することは、それらのデバイスが、データを他のインキュベータと再共有する、または共有データ、特に、画像データを分析することを可能にする。共有データの受信は、インキュベータ２００が、そのプロトコルを動作させる方法を改良し、動作に関する推奨をインキュベータ２００のオペレータに行うこと等を可能にする。
【０１０５】
図７は、限定ではないが、プロトコル、プロトコル結果、関連付けられたメタデータ等を含む、種々のデータセットを共有するように相互作用する、図３のインキュベータ等の複数のネットワーク接続インキュベータ７０８−７２４を描写する。データセットの共有は、個々のインキュベータが、プロトコルを共有し、プロトコル動作を改良し、プロトコル実行に関する推奨を個々の人間オペレータに行う、前の運転を再分析すること等を可能にする。各インキュベータはまた、その同一インキュベータ（図示せず）による後の再使用のために、その独自のプロトコルおよびデータセットを記憶してもよい。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、インキュベータ７０８−７２４は、ＬＡＮまたはＷＡＮを介して、他のインキュベータおよび／またはネットワークアクセス可能データ記憶と相互接続されてもよい。インキュベータは、種々の共有データセット（プロトコル、パラメータ、結果、他のメタデータ等）を他のインキュベータまたはこれらのデータ記憶に伝送し、これらのデータセットの研究および再使用を促進してもよい。データ記憶自体は、データセットを共有し、データセットの研究および再使用をさらに促進してもよい。
【０１０７】
データセットが、直接、インキュベータ間で、または間接的に、データ記憶を使用してのいずれかにおいて、より広く共有されるようになるにつれて、個々のインキュベータは、本共有データを使用して、プロトコル実行および転帰を改良することができる。個々のインキュベータは、本共有データに排他的に依拠する、またはインキュベータにローカルのデータと組み合わせて、共有データを利用することができ、いくつかの実施形態では、単一共有データソースであるかのように、複数の共有データソースと相互作用する。
【０１０８】
リポジトリ７００は、データが、種々のネットワーク通信を使用して、１つまたはそれを上回るデバイスによって記憶され、読み出されることを可能にする、ＮＡＳ、ＳＡＮ、ネットワーク対応ＲＡＩＤアレイ、ウェブホスト記憶サービス（例えば、ＡＷＳ）、関係またはオブジェクト指向もしくは他のデータベース等のネットワーク対応データ記憶であってもよい。リポジトリ７００は、ローカルエリアネットワーク接続（例えば、イーサネット（登録商標）、トークンリング等）を介して、１つまたはそれを上回るインキュベータ（例えば、インキュベータ７０８）と、広域ネットワーク接続（例えば、インターネットまたはＷＡＮ７０４）を介して、１つまたはそれを上回るインキュベータ（例えば、インキュベータ７２４）とに接続される。インキュベータは、図３に図示されるインキュベータの形態であってもよい、またはそれらは、図３のインキュベータとのデータ共有および要求確立互換性のための共通プロトコルを実装する、異なる形態のインキュベータであってもよい。例えば、プロトコルは、データセットを判定する種々のパラメータの仕様が、リポジトリ７００から読み出されることを可能にしてもよい。
【０１０９】
インキュベータ７０８は、直接、リポジトリ７００に接続され、インキュベータ７０８が、種々の共有データセットをリポジトリ７００に伝送し、着目データセットを規定する種々のパラメータとともにクエリを提供することによって、種々のデータセットをリポジトリ７００から読み出すことを可能にする。
【０１１０】
インキュベータ７１２は、インキュベータ７０８のように、直接、リポジトリ７００に接続され、間接的に、リポジトリ７００を経由してインキュベータ５０８に接続される。インキュベータ７１２は、種々のデータセットをリポジトリ７００に伝送し、着目データセットを規定する種々のパラメータとともにクエリを提供することによって、種々のデータセットをリポジトリ７００から読み出すことができる。インキュベータ７１２はまた、種々のデータセットをインキュベータ７０８に伝送し、リポジトリ７００によって中継されるべき着目データセットを規定する種々のパラメータとともにクエリを提供することによって、種々のデータセットをインキュベータ７０８から読み出すことができる。
【０１１１】
インキュベータ７１２、７１６、および７２０は、ピアツーピア構成で相互接続される。本配列は、インキュベータのそれぞれが、接続されるインキュベータのうちの１つがリポジトリであるかのように、データセットを相互に共有し、データセットを伝送し、データセットを接続されるインキュベータから読み出すことを可能にする。インキュベータ７１２はまた、リポジトリ７００に接続されるため、インキュベータ７１６および７２０は、リポジトリ７００ならびにリポジトリ接続インキュベータ７０８と通信することができる。
【０１１２】
インキュベータ７２４は、ＷＡＮ７０４を介して、リポジトリ７００に接続され、インキュベータ７２４が、種々の共有データセットをリポジトリ７００に伝送し、ＷＡＮ７０４を介して、着目データセットを規定する種々のパラメータとともにクエリを提供することによって、種々のデータセットをリポジトリ７００から読み出すことを可能にする。
【０１１３】
個々のインキュベータは、インキュベータ上で現在実行している（または実行されることになる）プロトコルに関連し得る、種々の選択パラメータを規定することによって、それらが受信する共有データまたはそれらが使用する受信された共有データを選択的に選定することができる。共有データセットは、関連選択パラメータを満たさない、それらのデータエントリを除外するようにフィルタ処理されてもよい。
【０１１４】
インキュベータ７０８−７２４は、それが実行するプロトコル内において、受信されたままで共有データを利用してもよい、またはその種々の導出される値を使用してもよい（例えば、統計的導関数、コンパイル、深層学習ネットワーク等）。例えば、共有データセットは、その現在の状態から継代培養を要求するまでのある種類の細胞がある条件下で成長するためにかかる典型的時間を詳述し、プロトコルが、それらの細胞の現在の培養が、例えば、１０時間以内に継代培養を要求するであろうことを予測することを可能にし、その時間フレームにわたる適切な撮像および画像分析をスケジューリングしてもよい。現在の培養が、その時間までに継代培養の準備ができていない場合、オペレータは、アラートされてもよい。撮像システムが、細胞が異例の時間量で完全に分離することを示す場合、撮像システムは、培養物を再撮像する、ウェルの異なる面積を撮像する、アラートをユーザまたは別のシステムに発行すること等を行ってもよい。
【０１１５】
インキュベータおよび／または共有データソースは、１つのインキュベータからの共有データセットを使用して、同一または別のインキュベータからの前の運転、特に、画像を再分析および再解釈してもよい。共有データセットはまた、選択肢およびオプション、例えば、特定の細胞株のために使用すべき培地をオペレータに推奨するために分析および使用されてもよい。
【０１１６】
プロトコルおよびデータセットは、共有に先立って、匿名化され、第三者がプロトコルまたはデータセットのオリジナルソース（すなわち、作成者またはインキュベータ）を判定することを困難または不可能にしてもよい。匿名化プロセスは、共有等のためにプロトコルまたはデータセットをホストするリポジトリ７００によるプロトコルまたはデータセットの伝送に先立って、オリジナルインキュベータによって行われてもよい。
【０１１７】
各プロトコルは、種々の条件付き作用、すなわち、特定の条件の充足に応じてトリガされる作用を含んでもよい。そのような条件の実施例として、限定ではないが、特定の値を満たすまたは特定の範囲内にある値、自動化または半自動化された分析技法（例えば、画像分析、ｐＨ測定等）の結果、ユーザインターフェースを介してオペレータから受信されたコマンドの結果等が挙げられる。種々の実施形態では、特定の着目値は、絶対時間、相対時間、経過時間等を含む。着目閾値または範囲は、事前にプログラムされる、または自動化された様式で、現在実行されているプロトコルもしくは特定の着目細胞タイプに関連して実行される他のプロトコルの前の運転等の種々のデータセットから導出されてもよい。そのような作用の実施例は、電気的に制御可能な機器の特定の部品の動作、サブプロトコルまたは置換プロトコル等の別のプロトコルの実行、オペレータまたはコンピューティングユニットへの種々の情報の通信を含んでもよい。種々の実施形態では、人間オペレータまたはコンピューティングユニットは、記憶されたプロトコルを改変し、種々の動作条件または制約に対処してもよい。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、インキュベータの動作に関連する情報（例えば、温度、湿度、ガス組成物、画像、細胞培養条件等、または任意のそれらの組み合わせ）は、インキュベータと関連付けられた（例えば、インキュベータキャビネット内に位置する、インキュベータ内であるが、インキュベータキャビネットの外側に位置する、インキュベータに近接して、かつインキュベータまたは関連付けられたコンピューティングユニットと電気通信して位置する等）１つまたはそれを上回るセンサから得られることができ、コンピュータ可読媒体内に記憶され、細胞培養インキュベーションの間、条件についての情報を提供することができる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、データベースを備える。いくつかの実施形態では、該データベースは、単一インキュベータからのデータを含有する。いくつかの実施形態では、該データベースは、複数のインキュベータからのデータを含有する。いくつかの実施形態では、データは、不正アクセスおよび操作に強い種々のセキュリティ機構ならびにプロトコルに従って記憶される。いくつかの実施形態では、インキュベータおよび関連設備によって発生された全てのデータが、記憶される。いくつかの実施形態では、そのデータのサブセットが、記憶される。
【０１１９】
図８は、本明細書に説明されるように共有データリポジトリを動作させるための方法８００の例示的実施形態を説明する、フローチャートを描写する。本実施形態では、コンピューティングユニットは、実行されると、種々のインキュベーション関連データセット、すなわち、プロトコル、プロトコル転帰、プロトコルパラメータ等を記憶するためのデータベースを提供する（ステップ８００）、非一過性記憶媒体上に記憶される命令を実行する。データベース自体は、構造化（例えば、ＳＱＬ、またはオブジェクト指向）または非構造化（例えば、Ｈａｄｏｏｐ）されてもよい。コンピューティングユニットは、単一コンピューティングデバイスまたは複数の相互接続コンピューティングデバイスであってもよい。
【０１２０】
リポジトリは、インキュベータからネットワークインターフェースを通してデータを受信する（ステップ８０４）。データは、種々のインキュベータ関連データセット、すなわち、プロトコル、プロトコル動作のためのパラメータ、プロトコル結果、画像等を含んでもよい。
【０１２１】
インキュベータデータが受信されると、リポジトリは、受信されたデータをデータベース内に記憶する（ステップ８０８）。いくつかの実施形態では、データは、記憶に先立って、匿名化される。
【０１２２】
さらなる動作では、リポジトリは、ネットワークインターフェースを介して、インキュベータ内に以前に記憶されたデータに関する１つまたはそれを上回る要求を受信する（ステップ８１２）。要求は、典型的には、着目データを規定し、リポジトリからのデータの読出を促進する、種々のパラメータを含むであろう。要求はまた、リポジトリが要求側が要求されるデータにアクセスすることが許可されているかどうかを判定するために使用し得る、種々のセキュリティ関連パラメータを含んでもよい。
【０１２３】
いったん要求が、リポジトリによって処理されると、リポジトリは、ネットワークインターフェースを介して、要求されたインキュベータデータを要求側に伝送する（ステップ８１６）。受信に応じて、要求側は、典型的には、データを使用して、例えば、インキュベータに関する１つまたはそれを上回るプロトコルを構成、調節、または実行する。
【０１２４】
図９は、本発明の種々の実施形態において使用されるソフトウェアアーキテクチャを表す、略図を提示する。インキュベータソフトウェアアーキテクチャは、典型的には、例えば、オペレータへの情報の提示、オペレータによって規定されたコマンドおよびパラメータの受信、データ処理および分析のためのアプリケーションの実行、データロギング、診断等、種々の動作９０２に好適なウェブサーバ９００を含む。図９では、ウェブサーバ９００は、管理者による使用のためのＵＩ、科学者による使用のためのＵＩ、インキュベータオペレータによる使用のためのＵＩ等、種々のユーザインターフェース（ＵＩ）を提示するように示される。それらのユーザインターフェースは、ユーザによって、インキュベータの中に組み込まれるグラフィカルディスプレイ、ローカルネットワーク接続、ＷＡＮ接続を経由して、インキュベータと通信するデバイス上のグラフィカルディスプレイ等上で視認されてもよい。
【０１２５】
アーキテクチャはまた、例えば、構造化、非構造化、オブジェクト指向等、データ記憶のための１つまたはそれを上回る機構を含む。これらの機構は、データベース９０４によって表される。これらの機構は、インキュベータを用いてローカルで発生するデータ、インキュベータの動作に影響を及ぼすネットワークを経由して送達されるデータ等を受信してもよい。これらの機構はまた、インキュベータまたは他のインキュベータの後の占有に影響を及ぼすためにネットワークを経由して伝送されるべきデータのソースとして使用されてもよい。データ記憶のための機構は、完全または部分的に、インキュベータ自体に記憶されてもよく、また、他のコンピューティングリソース上に記憶され、ローカルまたは広域ネットワーク接続を介してアクセス可能なデータ記憶機構を組み込んでもよい。
【０１２６】
インキュベータ９０８上のソフトウェアは、上記に説明される機能性を提供するように動作する、種々のソフトウェア構成要素を含む。これらの構成要素は、種々のレベルで編成されるように図９に描写され、各レベルは、その上方の構成要素のためのその下方の構成要素とのインターフェース９１２として動作する。
【０１２７】
インキュベータソフトウェア構成要素９０８の最低レベルは、インキュベータの種々のハードウェア構成要素とのインターフェース、インキュベータのロボット部分の制御、カメラとのインターフェース、インキュベータセンサとのインターフェース等を提供する。
【０１２８】
モジュール９０８の次のレベルは、ハードウェアインターフェース構成要素と相互作用し、種々のより高次の機能性を実装する。例えば、センサロギングモジュールは、センサモジュールとインターフェースをとり、センサデータを収集する。撮像支援モジュールは、カメラモジュールとインターフェースをとり、カメラ画像を収集し、他のソフトウェアモジュールに提供する。ロボットシミュレーション、ロボット制御、およびフェールセーフモジュールは、ロボット制御モジュールと相互作用し、他のソフトウェアモジュールによって呼び出され得る、明確に定義された動作のセットを提供する。
【０１２９】
より高次のモジュール９０８は、順に、プロトコルを種々の動作に分解し、それらの動作の実行をスケジューリングおよび計画し、ユーザがインキュベータの種々の動作を手動で制御することを可能にする、インターフェースへのエクスポーズ等、これらのモジュールと相互作用し、前述のように、プロトコルの実行を実装する。
【０１３０】
本発明のいくつかの実施形態を本明細書で説明および図示したが、当業者であれば、本明細書で説明される機能を果たし、および／または、結果ならびに／もしくは利点のうちの１つまたはそれを上回るものを得るための種々の他の手段および／または構造を容易に想定し、そのような変形例およびならびに／もしくは修正のそれぞれは、本発明の範囲内であると見なされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書で説明される全パラメータ、寸法、材料、および構成は、例示的となるように意図されており、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は、本発明の教示が使用される、１つまたは複数の具体的用途に依存することを、容易に理解するであろう。当業者であれば、日常的にすぎない実験を使用して、本明細書で説明される本発明の具体的実施形態の多くの同等物を認識するか、または確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は、一例のみとして提示され、添付の請求項およびその同等物の範囲内で、具体的に説明およびならびに請求される以外の方法で本発明が実践されてもよいことを理解されたい。本発明は、本明細書で説明される、各個別特徴、システム、部品、材料、および／または方法を対象とする。加えて、そのような特徴、システム、部品、材料、および／または方法が相互に矛盾していなければ、２つまたはそれを上回るそのような特徴、システム、部品、材料、および／または方法の任意の組み合わせが、本発明の範囲内に含まれる。
【０１３１】
本明細書および本請求項で使用されるような、「１つの」という不定冠詞は、明確にそれとは反対に示されない限り、「少なくとも１つの」を意味すると理解されたい。
【０１３２】
本明細書および本請求項で使用されるような、「および／または」という語句は、そのように結合される要素、すなわち、ある場合では接合的に存在し、他の場合では離接的に存在する要素の「いずれか一方または両方」を意味すると理解されたい。明確にそれとは反対に示されない限り、「および／または」という節によって具体的に識別される要素と関係するか、無関係であるかにかかわらず、それらの具体的に識別される要素以外に、他の要素が随意で存在してもよい。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」の参照は、「〜を備える」等の非制約的な用語と併せて使用されると、一実施形態では、ＢのないＡ（随意でＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、ＡのないＢ（随意でＡ以外の要素を含む）を指し、さらに別の実施形態では、ＡおよびＢの両方（随意で他の要素を含む）等を指す。
【０１３３】
本明細書および本請求項で使用されるような、「または」は、上記で定義されるような「および／または」と同じ意味を有すると理解されたい。例えば、一覧中のアイテムを分離するときに、「または」あるいは「および／または」は、包括的であるとして解釈されるものであり、例えば、少なくとも１つを含むが、多数の要素または要素の一覧のうちの１つまたはそれを上回るものと、随意で、付加的な非記載アイテムも含む。「〜のうちの１つのみ」または「〜のうちの正確に１つ」等、明確にそれとは反対に示される用語のみ、または、請求項で使用されるときに、「〜から成る」が、多数の要素または要素の一覧のうちの正確に１つの包含を指す。一般に、本明細書で使用されるような「または」という用語は、「いずれか一方」、「〜のうちの１つ」、「〜のうちの１つのみ」、または「〜のうちの正確に１つ」等、排他性の用語が先行すると、排他的代替物（すなわち、「一方または他方であるが、両方ではない」）としてのみ解釈されるものである。「本質的に〜から成る」は、請求項で使用されると、特許法の分野で使用されるような、その通常の意味を有するものである。
【０１３４】
本明細書および本請求項で使用されるような、１つまたはそれを上回る要素の一覧を参照した「少なくとも１つ」という語句は、要素の一覧中の要素のうちのいずれか１つまたはそれを上回るものから選択される、少なくとも１つの要素を意味するが、要素の一覧内で具体的に記載される、あらゆる要素のうちの少なくとも１つを必ずしも含むとは限らず、要素の一覧中の要素の任意の組み合わせを除外しないことを理解されたい。この定義はまた、「少なくとも１つ」という語句が指す要素の一覧内で具体的に識別される要素と関係するか、無関係であるかにかかわらず、それらの具体的に識別される要素以外の要素が随意で存在してもよいことも許容する。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または同等に、「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」、または同等に、「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、Ｂが存在しない、随意で１つまたはそれを上回るものを含む、少なくとも１つのＡ（随意でＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、Ａが存在しない、随意で１つまたはそれを上回るものを含む、少なくとも１つのＢ（随意でＡ以外の要素を含む）を指し、さらに別の実施形態では、随意で１つまたはそれを上回るものを含む、少なくとも１つのＡ、および、随意で１つまたはそれを上回るものを含む、少なくとも１つのＢ（随意で他の要素を含む）等を指すことができる。
【０１３５】
請求項ならびに上記の明細書では、「〜を備える」、「〜を含む」、「〜を担持する」、「〜を有する」、「〜を含有する」、「〜を伴う」、「〜を保持する」および同等物等の全移行句は非制約的である、すなわち、「〜を含むが、それらに限定されない」を意味すると理解されたい。
【０１３６】
「〜から成る」および「本質的に〜から成る」という移行句のみが、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｏｆｆｉｃｅ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆＰａｔｅｎｔ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ，  Ｓｅｃｔｉｏｎ２１１１．０３に規定されているように、それぞれ、制約的または半制約的な移行句となるものである。
【０１３７】
請求項要素を修飾するための請求項における「第１」、「第２」、「第３」等の序数用語の使用自体は、任意の優先順位、先行、または別のものに先行する１つの請求項要素の順序、または方法の作用が行われる時間的順序を示すものではなく、単に、ある名称を有する１つの請求項要素を（序数用語の使用がない場合）同一名称を有する別の要素から区別し、請求項要素を区別するための標識として使用される。
【０１３８】
また、そうではないことが明確に示されない限り、１つを上回るステップまたは作用を含む、本明細書に請求される任意の方法では、方法のステップまたは作用の順序は、必ずしも、方法のステップまたは作用の順序が列挙される順序に限定されないことを理解されたい。
【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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【国際調査報告】
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