專利名稱：高吞吐量微陣列定位系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陣列中少量液體的基質上的沉積物，特別地，本發(fā)明涉及用于在例如顯微鏡載玻片的基質上沉積生物材料的定位和排列裝置及方法。
背景技術：
定位陣列，例如那些由加州Santa Clara市的Affymetrix公司使用Affymetrix417TM排列裝置制造的定位陣列，被廣泛地用于產(chǎn)生關于生物系統(tǒng)的信息。這些數(shù)據(jù)的分析可以導致新藥品和新診斷工具的發(fā)展。隨著定位陣列的應用的擴展，增加了對于能夠在一個合理的時間內制作大量定位陣列的裝置和方法的需求。另外，由于定位操作可能持續(xù)發(fā)生數(shù)小時，因而增加了對于該過程更高的自動化程度的需求，以減少人的交互作用并增加可靠性和準確性。

發(fā)明內容
在此描述的裝置和方法針對于這些和其它的需求?，F(xiàn)在詳細參考示例性而非限定性的實施例。各種其它的可選例、修改例和等價例都是可能的。例如，在使用參考用Affymetrix417TM排列裝置制成的定位陣列的示例性實施例所描述的某些系統(tǒng)、方法及計算機軟件產(chǎn)品時，這些系統(tǒng)、方法及產(chǎn)品并不局限與此。例如，它們通?？梢詰糜谠S多其它探測陣列和平行生物測定。
根據(jù)在此描述的一個優(yōu)選實施例，描述了一種定位系統(tǒng)，其包括支持多個多個微量培養(yǎng)板的微量培養(yǎng)板夾持器。該系統(tǒng)的一種微量培養(yǎng)板操作裝置從該微量培養(yǎng)板夾持器取回具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板。一種或多種沉積元件從第一微量培養(yǎng)板中接收生物材料，并將該生物材料沉積在一個或多個基質上。在該系統(tǒng)中也包括有一種清潔裝置，該裝置在其沉積生物材料后對沉積元件進行清洗。該系統(tǒng)的計算機具有處理器和存儲單元?？蓤?zhí)行的計算機程序指令存儲于該存儲單元，在被處理器執(zhí)行時，該指令提供一種或多種圖形用戶接口，該接口為用戶提供以下選項選擇第一微量培養(yǎng)板的選項、將至少一種探測材料與第一微量培養(yǎng)板的一個或幾個孔相聯(lián)系的選項、以及將位于一個或多個基質上的一個或多個位置與一個或多個孔相聯(lián)系的選項。
根據(jù)一個具體的實施例，其中描述了一種用于從旋轉式傳送帶自動取回多個多個孔板的方法，其中每個孔板都具有底表面和可移除的塞。該方法包括從旋轉式傳送帶取回從多個孔板中選出的一塊孔板的步驟，以及從孔板保持器中的操縱臂接收所選定的孔板的步驟。
根據(jù)一些優(yōu)選實施例，其中描述了一種用于操縱夾持著生物材料的微量培養(yǎng)板的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括夾持多個微量培養(yǎng)板的旋轉式傳送帶；從旋轉式傳送帶取回選定微量培養(yǎng)板的操縱臂；從操縱臂接收所選定的微量培養(yǎng)板的微量培養(yǎng)板容器；以及將操縱臂導引到旋轉式傳送帶以便于取回所選微量培養(yǎng)板并將該操縱臂導引到微量培養(yǎng)板容器的控制器。所選定的微量培養(yǎng)板可以具有多個孔，這些孔能夠裝有探測材料，例如配合基體、受體、蛋白質、蛋白質片段、肽、核酸(RNA或DNA的寡核苷酸或多核苷酸)、抗體、小分子或其它生物分子中的任何一種或幾種。該旋轉式傳送帶可以繞垂直軸旋轉。該旋轉式傳送帶可以包括徑向設置的部分，每部分具有一個或多個用于夾持微量培養(yǎng)板的狹槽。該操縱臂可以包括一個縱向支撐部分，該部分終止于一個向上延伸的突起。該縱向支撐件可以具有一個長度，該長度足以使所選微量培養(yǎng)板設置在支撐件上而該突起伸出微量培養(yǎng)板的端部，從而在微量培養(yǎng)板從旋轉式傳送帶向微量培養(yǎng)板容器的傳送過程中將微量培養(yǎng)板緊固于支撐件。操縱臂可以包括一個或多個吸取裝置，該裝置被構造和設置得，至少在微量培養(yǎng)板從旋轉式傳送帶向微量培養(yǎng)板容器的傳送過程中，或者在從微量培養(yǎng)板容器向旋轉式傳送帶的傳送過程中，將所選微量培養(yǎng)板的底表面緊固到操縱臂。該操縱臂可以進一步地被構造和設置得，從微量培養(yǎng)板容器向旋轉式傳送帶送回所選微量培養(yǎng)板。微量培養(yǎng)板傳送臂可以與操縱臂相連接，并被構造和設置得，在控制器的控制下在旋轉式傳送帶和微量培養(yǎng)板容器之間樞軸轉動。微量培養(yǎng)板傳送臂還可以進一步地被構造和設置得垂直地移動操縱臂以接近旋轉式傳送帶中的多個位置。
在上述實施例的一些實施例中，微量培養(yǎng)板包括一個可移除的塞，而操縱臂被進一步的構造和設置，以在微量培養(yǎng)板被微量培養(yǎng)板容器接收時選擇性地移除該塞。在這些實施例的各個方面中，操縱臂包括一個或多個吸取裝置，這些吸取裝置被構造和設置得用于將該塞從所選微量培養(yǎng)板移開。上述實施例的所選微量培養(yǎng)板的底表面可以包括多個孔底部，每個具有一個半徑，而微量培養(yǎng)板容器可以包括一個或多個用于容納孔底部半徑的基準特性，以相對于微量培養(yǎng)板容器定位所選微量培養(yǎng)板。在這些方面中，該一個或多個基準特性可以包括至少一個錐體和槽基準特性。在這些或其它方面中，微量培養(yǎng)板容器可以包括一個或多個有角度的元件，所述元件被構造并設置得，在微量培養(yǎng)板容器從操縱臂接收所選微量培養(yǎng)板時將所選微量培養(yǎng)板導引到微量板保持器。
根據(jù)其它的實施例，其中描述了一種用于操縱夾持生物材料的微量培養(yǎng)板的方法。該方法包括下列步驟繞垂直軸旋轉多個微量培養(yǎng)板以接近所選的微量培養(yǎng)板；取回所選微量培養(yǎng)板；并向微量培養(yǎng)板容器提供所選微量培養(yǎng)板。所選微量培養(yǎng)板可以具有多個孔，它們適于并被構造為夾持探測材料，該材料從由配合基體、受體、蛋白質、蛋白質片段、肽、核酸(RNA或DNA的寡核苷酸或多核苷酸)、抗體、小分子、或其它生物分子中的一種或多種所構成的組中選出。根據(jù)一些實施例，描述了一種用于操縱夾持著生物材料的微量培養(yǎng)板的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于使多個微量培養(yǎng)板繞垂直軸旋轉以接近所選微量培養(yǎng)板的裝置；用于取回所選微量培養(yǎng)板的裝置；以及用于將所選微量培養(yǎng)板提供該微量培養(yǎng)板容器的裝置。
根據(jù)一些優(yōu)選實施例，也描述了一種用于清洗一個或多個沉積元件的系統(tǒng)，該沉積元件用于沉積生物試樣的沉積點。在一些實施例中，該系統(tǒng)包括能夠存儲不同溶劑的第一和第二貯液器；沉積元件可以被設置于其中的清洗室；連接到貯液器的至少一個泵；順次地或同時地選擇性地啟動第一和第二泵的控制器；以及將一個或多個清洗室的入口與泵相連接的導管，以使得清洗溶劑在控制器的控制下進入清洗室。因此，沉積元件可以在清洗室中用兩種或多種不同溶劑進行清洗，可以順次地、同時地，或者一起施加這些溶劑。通常，之后沉積元件從清洗室被移到一個單獨的干燥室。然而，在一些實施例中，一些其它的入口可以被提供給清洗室，以使得可以應用一種干燥劑，例如強力通風或吸取空氣。流體干燥劑也可以被使用并，在一些實施例中，兩種溶劑可以包括一種流體清洗溶劑和一種流體干燥劑。
根據(jù)一些優(yōu)選實施例，描述了一種用于清洗一個或多個沉積元件的系統(tǒng)，該沉積元件用于沉積生物材料。該系統(tǒng)包括第一貯液器，其被構造和設置為存儲第一溶劑；第二貯液器，其被構造和設置為存儲第二溶劑；清洗室，其被構造和設置為容納沉積元件并具有至少一個入水口和至少一個排水口；與第一貯液器流體連通的第一泵；與第二貯液器流體連通的第二泵；控制器，其與第一和第二泵相連接，并被構造和設置為順次或同時地選擇性地啟動第一和第二泵；第一導管，其與至少一個入水口及第一泵流體連通，其被構造和設置為在控制器啟動第一泵時將第一溶劑傳送到入水口；以及第二導管，其與至少一個入水口及第二泵流體連通，其被構造和設置為在控制器啟動第二泵時將第二溶劑傳送到入水口。第二溶劑可以與第一溶劑不同。沉積元件可以包括一種具有一個或多個針的組件，該針被構造和設置為用于沉積生物材料的點，該沉積元件也具有一個或多個環(huán)，該環(huán)以一對一的關系與針局部地相聯(lián)接，以提供生物材料的供應。在一些實施例中，第一和第二泵可以為選擇性的與第一或第二貯液器相連通的同一個泵。該至少一個入水口可以包括第一入水口，而第一和第二導管與第一入水口通過三通管接頭流體連通。
根據(jù)其他實施例，描述了一種用于清洗一個或多個沉積元件的系統(tǒng)，該沉積元件用于沉積生物材料。該系統(tǒng)包括用于存儲第一溶劑的裝置；用于存儲第二溶劑的裝置；用于接收沉積元件的裝置，其中該接收裝置包括至少一個入水口和至少一個排水口；以及用于抽吸第一和第二溶劑的第一和第二泵裝置。
根據(jù)又一個實施例，描述了一種用于清洗和干燥一個或多個沉積元件的系統(tǒng)，該沉積元件用于沉積生物材料。該系統(tǒng)包括一個或多個第一貯液器，其被構造和設置得用于分別地存儲一種或多種清洗溶劑；一個第二貯液器，其被構造和設置得用于存儲干燥劑；一個室，其被構造和設置得用于接收沉積元件，并具有至少一個入水口和至少一個排水口；第一泵，其與第一貯液器相連通；第二泵，其與第二貯液器相連通；一個控制器，其與第一和第二泵相連通，并被構造和設置得用于順次或同時地選擇性地啟動第一和第二泵；第一導管，其與至少一個入水口以及第一泵相連通，并被構造和設置得用于在控制器啟動第一泵時，將一種或多種清洗溶劑傳送到入水口；以及第二導管，其與至少一個入水口以及第二泵相連通，并被構造和設置得用于在控制器啟動第二泵時，將干燥劑傳送到入水口。該干燥劑可以包括一種氣體，其可以為空氣。該氣體可以受到壓力或為真空。
根據(jù)再一實施例，描述了一種排列系統(tǒng)，其包括微量培養(yǎng)板操縱裝置，該裝置具有一個夾持著多個微量培養(yǎng)板的微量培養(yǎng)板夾持器。該系統(tǒng)還包括一臺具有處理器和存儲單元的計算機。在該存儲單元中，存儲有可執(zhí)行計算機程序指令，在被處理器執(zhí)行時，執(zhí)行一種包括下列步驟的方法，該步驟為(a)選擇一塊具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板，(b)將至少一種探測材料與一個或多個孔相關聯(lián)，(c)將一個或多個基質上的一個或多個位置與該一個或多個孔相關聯(lián)。第一微量培養(yǎng)板可以被微量培養(yǎng)板操縱裝置夾持。微量培養(yǎng)板操縱裝置還可包括操縱裝置，其在計算機的控制下從微量培養(yǎng)板夾持器取回第一微量培養(yǎng)板。
在另一實施例中，也描述了一種陣列系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微量培養(yǎng)板操縱裝置和計算機。微量培養(yǎng)板操縱裝置具有夾持多個微量培養(yǎng)板的微量培養(yǎng)板夾持器。計算機包括處理器和存儲單元。在存儲單元中，存儲有可執(zhí)行計算機程序指令，當被處理器執(zhí)行時，提供一種或多種圖形用戶接口，其被構造和設置得用于(a)給用戶一個選項，以選擇具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板，(b)給用戶一個選項，以將至少一種探測材料與一個或多個孔相關聯(lián)，(c)給用戶一個選項，以將一個或多個基質上的一個或多個位置與該一個或多個孔相關聯(lián)。
上述實施例不必一定彼此包含或不包含，并可以以任何不沖突的其它可能方式組合，無論它們以相同或不同的方面或實施例的形式出現(xiàn)。一個實施例的描述并不限制其它的實施例。而且，在此說明書中的任何地方描述的任何一個或多個功能、步驟、操作或技術可以在可選實施例中與在摘要中所描述的任何一個或多個功能步驟、操縱或技術相組合。因此上述實施例為示意性的而非限定性的。


上述和其它特性將參考附圖從下面的詳細描述中獲得更好的理解。在附圖中，相似的附圖標號表示相似的結構和方法步驟，而附圖標號最左邊的數(shù)位表示該參考元件第一次出現(xiàn)的圖號(例如，元件150第一次出現(xiàn)于圖1)。在功能模塊圖中，矩形通常表示功能元件，平行四邊形通常表示數(shù)據(jù)，而具有一對雙邊的矩形通常表示預定義功能模塊。在方法流程圖中，矩形通常表示方法步驟，而鉆石形通常表示決策元件。然而，所有這些慣例都為典型的或示意性的，而非限定性的。
圖1為一個用于產(chǎn)生定位探測陣列的系統(tǒng)的一個實施例的功能模塊圖，該陣列包括陣列裝置的示意性實施例，和用于控制該陣列裝置、從該陣列裝置接收信息、提供用戶接口、并對定位陣列的生成進行分析和數(shù)據(jù)處理操作的計算機的示意性實施例；圖2A為一個示意性的圖形用戶接口的表示圖，該圖形用戶接口由圖1的計算機生成并維護，并且適于使用戶確定探點在一個或多個基質上的位置；圖2B-2D為示意表示圖，其示出根據(jù)用戶使用圖2A的接口所確定的位置使用打印針沉積探點的示意性技術；圖3到圖6為圖形用戶接口的附加示意性實施例，該接口由圖1的計算機生成和保持，以使用戶能夠控制圖1的陣列裝置的操作；圖7為圖1的系統(tǒng)的陣列裝置的一個實施例的簡化的示意透視圖；圖8A-8E為示意表示圖，其示出了圖7的陣列裝置的臺板的一個實施例的相關視圖，其包括用于將多個載玻片固定和定位到該臺板的夾持組件；圖9為圖8的一個細節(jié)的簡化示意表示圖；圖10A和10B為簡化示意表示圖，其示出了例如可以用于圖1的陣列裝置的定位裝置中的針環(huán)定位組件示意性實施例的相關視圖，圖10C和10D為簡化的示意表示圖，其示出了示意的環(huán)組件的相關視圖；圖10E是示意的針組件的簡化的示意表示圖；而圖10F和10G為簡化示意表示圖，其分別地示出了示意性的針組件在環(huán)組件中在套入和未套入位置時的相關視圖；圖11為圖7的陣列裝置的微量培養(yǎng)板自動控制裝置的一個實施例的透視圖，該裝置包括用于夾持微量培養(yǎng)板、移開其塞子、并通過條形碼掃描確定微量培養(yǎng)板的機構；圖12為圖11的微量培養(yǎng)板自動控制裝置方面的透視圖，該裝置包括用于夾持微量培養(yǎng)板和移開其塞子的機構；圖13為圖11和圖12的微量培養(yǎng)板自動控制裝置方面的又一透視圖；圖14為圖11到圖13的微量培養(yǎng)板自動控制裝置方面的又一透視圖，包括用于掃描微量培養(yǎng)板邊緣的條形碼的機構；圖15A-C為簡化的示意表示圖，示出了用于將微量培養(yǎng)板的底表面定位到孔板保持器的基準特性的一個實施例的三個視圖，例如其可以被包括在圖7的陣列裝置中；圖16A-C為簡化的示意表示圖，其示出了用于將微量培養(yǎng)板的底表面定位到孔板保持器的基準特性的又一實施例的三個視圖，例如其可以被包括在圖7的陣列裝置中；圖17為清洗系統(tǒng)的一個實施例簡化的示意表示圖，該系統(tǒng)用于清洗圖7中陣列裝置的定位機構；以及圖18為干燥系統(tǒng)的一個實施例簡化的示意表示圖，該系統(tǒng)可以與圖17中的清洗系統(tǒng)一起使用。
詳細描述如所注意到的，存在用于將預先合成或預先選出的探點沉積或定位在基質或支撐件上或其中的技術。為方便起見，根據(jù)這些技術、或者將來可研發(fā)出的沉積/定位技術所制作的陣列，在此處被稱為“定位陣列”。通常，在顯微鏡載玻片上制作定位陣列(例如由圖1的定位陣列198示意性地表示的)。這些陣列通常由包含具有潛在可變組分和濃度的生物材料的液體沉積點構成。例如，在該陣列中的一個點可以包括一些在水溶劑中的條狀寡核苷酸，或者其可以包括較高濃度的長鏈復雜蛋白質。因此，許多類型的材料可以通過此處描述的系統(tǒng)和方法設置。作為附加的非限定性示例，該點(也被表示為合成探測陣列的“探點“)可以包括細胞、蛋白質、表示基因或EST’s的核酸序列，或其它生物元件。更特別的是，該探點可以為美國專利No.5,445,934(在這里合并參考其全文)的5列、第66行到第7列、第51行所列舉的配合基體、受體、肽、核酸(RNA或DNA的寡核苷酸或多核苷酸)、蛋白質片段、小分子、或任何一種其它生物分子。因此，作為一個非限定性示例，探針可以指一種核酸，例如寡核苷酸，其能夠通過一種或多種類型的化學鍵結合到互補序列的核酸，通常通過互補堿基配對，通常通過氫鍵的形成。探針可以包括天然堿基(例如A、G、U、C或T)或修飾堿基(7-脫氮鳥苷、肌苷等)。另外，探針中的堿基可以用磷酸二酯鍵以外的一種鍵連接，只要該鍵不干擾雜化。因此，探點可以為肽核酸，其中，成分堿基通過肽鍵而不是通過磷酸二酯鍵相連接。探針其它的例子包括用于檢測肽或其它分子的抗體、或者任何用于檢測其鍵配對的配合基體。在將探針(或下文所述的靶)稱作核酸時，應當理解，這些無論如何都只是示例性的例子而不是用來限定本發(fā)明的。
Affymetrix417TM、427TM、437TM陣列裝置為根據(jù)這些技術的方面而在顯微鏡載玻片上密集地沉積生物材料的組合陣列的裝置。美國專利No.6,040,193和6,136,269，以及PCT申請No.PCT/US99/00730(國際申請?zhí)朩O 99/36760)和PCT/US 01/04285，以及美國專利申請No.09/501,099和09/122,216中描述了定位陣列裝置的這些以及其它的方面，這里合并參考所有所述專利申請的全文。還存在用于在基質上沉積或定位生物探針的其它技術。例如，授予Winkler等人的美國專利No.6,040,193被用于沉積生物材料的點滴的過程。美國專利No.6,040,193和授予Winkler的No.5,885,537，也描述了通過惰性部份而使基質的反應區(qū)彼此分開，并定位于反應區(qū)。在這里合并參考美國專利No.6,040,193和No.5,885,537的原文。其它的技術基于生物材料的噴射。該噴射技術的其它實施例可以使用例如注射器或壓電泵的裝置，以推動生物材料。
定位陣列通常用于與標記的生物試樣，例如細胞、蛋白質、基因或EST’s、其它的DNA序列、或其它的生物元件相連接。此處稱為“靶”的這些試樣，在一些實施例中可以根據(jù)它們與探針陣列中特定探針的空間位置關聯(lián)進行處理。例如，一個或多個化學地標記的生物試樣，即，靶，在一典型實施例中被分布于探針陣列中。一些靶至少部分地與互補探針雜化并保持在探針位置，同時未雜化靶被沖走。這些雜化靶，與它們的“標記”或“標簽”一起，因而被空間地與靶的互補探針相關聯(lián)。該雜化探針和靶有時可被被稱為“探針—靶對”。這些對的探測能夠用作各種目的，例如確定靶核酸是否具有與特定參考序列相同或不同的核酸序列。例如，見授予Chee等的美國專利No.5,837,832。其它用途包括基因表達監(jiān)控和評估(見，例如授予Fodor等的美國專利No.5,800,992；授予Lockhart等的美國專利No.6,040,138；授予Balaban等的公開為WO 99/05323的國際申請No.PCT/US98/15151)、基因型(授予Dale等的美國專利No.5,856,092)，或者核酸的其它探測。在這里合并參考該No.5,837,832、No.5,800,992、No.6,040,138和No.5,856,092專利，以及公開號WO99/05323的全文。
為確保適當?shù)亟忉尨颂幩玫男g語“探針”，注意到在相關文獻中存在矛盾的慣例。如上所述，“探針”一詞在用于上下文中時不是指沉積于基質上的生物材料，而是指“靶”。為避免混淆，用于此處的術語“探針”是指例如那些沉積的以形成定位陣列的探針。
圖1到圖17示出非限定性實施例，其一般地作為一個用于在顯微鏡載玻片上定位生物材料的系統(tǒng)而實施。然而，應當理解，所述實施例的多種變化都是可能的僅舉一例，該材料可以被定位于基質上而不是玻璃載玻片上。例如，見美國專利No.6,329,143；6,310,189；6,309,831；6,197,506和5,744,305，這里合并參考所有所述專利申請的全文。圖1為一種定位系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例的簡化功能模塊圖，該系統(tǒng)附圖標記為199，并包括排列裝置100和計算機150。在圖1所示實施例中，示出了與計算機150相通訊的排列裝置100，該計算機提供了這里所描述的各種控制和分析特性。計算機150可以局部地位于排列裝置100中，或者，其可以通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或包括內聯(lián)網(wǎng)和/或internet(未示出)的其它網(wǎng)絡，與排列裝置100相連接。在一些實施例中，計算機150或者其任何功能部件，也可以或另外被集成到排列裝置100以使得，例如，可將它們設置于同一機殼內。
計算機150計算機150可以為個人計算機、工作站、服務器、微型計算機、或者現(xiàn)在可用的任何其它類型或者可以在將來研發(fā)出的計算平臺。計算機150可以包括處理控制器，其用于執(zhí)行對排列裝置100的控制和分析功能，這可以在軟件、硬件或固件(例如數(shù)字信號處理板182)中實現(xiàn)，或者在它們的任何組合中實現(xiàn)。通常，計算機150也包括已知部件，例如處理器(CPU)155、操作系統(tǒng)160、系統(tǒng)存儲器170、記憶存儲設備180、GUI控制器157、以及輸入—輸出控制器175，所有這些通常都通過已知技術例如通過系統(tǒng)總線190相通訊。用戶101可以通過多種傳統(tǒng)輸入輸出設備171中的任何一種與計算機150相通訊，該輸入輸出設備171通常包括顯示屏，在其上可以顯示在GUI控制器157控制下所生成的GUI’s174。盡管這里采用的是單數(shù)的“用戶”，該術語在一些實施例中也廣泛地用于包括可以提供輸入或接收輸出的多個人和/或機器。在所示實施例中，計算機150還包括數(shù)字信號處理器(DSP)板182，其可以為各種PC用DSP控制器板中的任何一種，例如加州的Innovative Integration of Simi Valley所制造的M44 DSP板。
相關技術人員應當理解的是，存在許多種可能結構的計算機150的部件，而其中沒有示出可以通常包括在計算機150中的一些部件，例如緩存、數(shù)據(jù)備份單元、以及許多其它設備。處理器155可以為商業(yè)上可用的處理器例如Intel公司制造的Pentium處理器，SunMicrosystems公司制造的SPARC處理器，或者其可以為一種其它的將投入應用的處理器。處理器155執(zhí)行操作系統(tǒng)160，該操作系統(tǒng)160可以為，例如，來自微軟公司的Windows型操作系統(tǒng)；來自許多零售商的Unix或Linux 型操作系統(tǒng)；其他的或者未來的操作系統(tǒng)；或者一些它們的組合。操作系統(tǒng)160與固件和硬件以一種眾所周知的方式接口，并有助于處理器155協(xié)作和執(zhí)行各種計算機程序的功能，例如可執(zhí)行程序172，其可以以多種程序語言編寫。通常與處理器155協(xié)作的操作系統(tǒng)160協(xié)作并執(zhí)行計算機150其它部件的功能。操作系統(tǒng)160也提供調度、輸入—輸出控制，文檔和數(shù)據(jù)管理、存儲管理、以及通訊控制和相關服務，所有這些服務都與已知技術相關。
系統(tǒng)存儲器170可以為多種已知或未來的記憶存儲設備中的任何一種。其例子包括任何一般可用的隨機存取存儲器(RAM)、例如駐留硬盤或磁帶的磁性介質、例如讀寫光盤的光學介質，或者其它記憶存儲設備。記憶存儲設備180可以為多種一種或未來設備中的任何一種，包括光盤驅動器、磁帶驅動器、可移除或內部硬盤驅動器、或軟盤驅動器。這些類型的記憶存儲設備180通常分別從例如，光盤、磁帶、可移動或內部硬盤、或者軟盤中讀出和/或寫入程序存儲介質(未示出)。這些程序存儲介質中的任何一種，或其它現(xiàn)在應用和將要研發(fā)的程序存儲介質，可以被認為是計算機程序產(chǎn)品。如應當理解的，這些程序存儲介質通常存儲計算機軟件程序和/或數(shù)據(jù)。計算機軟件程序，也稱為計算機控制邏輯通常被存儲于系統(tǒng)存儲器170和/或與存儲設備180結合使用的程序存儲介質中。
在一些實施例中，計算機程序產(chǎn)品被描述為包括一種計算機可用的介質，其具有存儲于其中的控制邏輯(計算機軟件程序，包括計算機編碼)。該控制邏輯，當被處理器155執(zhí)行時，使得處理器155執(zhí)行可執(zhí)行程序172和這里所描述的其它軟件應用程序的功能。在其他實施例中，一些功能可以主要地在所使用的硬件中實施，例如，在硬件狀態(tài)機中實施。相關技術人員將明白此處所描述的用以執(zhí)行可執(zhí)行程序172的功能的硬件狀態(tài)機的實施例。
輸入—輸出控制器175能夠包括用于從用戶接收和處理信息的多種已知設備中的任何一種，無論該用戶為人或機器，無論該用戶為本地的還是遠程的。被稱為輸入/輸出設備171的這種設備，包括例如調制解調器卡、網(wǎng)絡接口卡、聲卡、或者用于多種已知輸入設備中的任何一種的其它類型的控制器。輸入—輸出控制器175的輸出控制器能夠包括用于多種已知顯示設備中的任何一種的控制器，該顯示設備用于為用戶提供信息，無論該用戶為人還是機器，無論該用戶是本地的還是遠程的。如果這些顯示設備中的一個提供視覺信息，該信息通?？梢员贿壿嫷睾?或物理地組織為圖形元素陣列，所述圖形元素陣列有時稱為象素。圖形用戶接口(GUI)控制器157可以包括多種已知的或未來的軟件程序中的任何一種，該軟件程序用于在計算機150和用戶(例如，希望使用陣列裝置100生成定位陣列的實驗者)之間提供圖形輸入和輸出接口，并用于處理來自用戶(此后有時指用戶輸入或用戶的選擇)的輸入。如所注意到的，在示意實施例中，計算機150的功能部件彼此通過系統(tǒng)總線204相通訊。在可選實施例中，這些通訊中的一些可以使用網(wǎng)絡或其它類型的遠程通訊方式實現(xiàn)，例如，當一個或多個可執(zhí)行程序172的功能分布在其它的用戶計算機和/或服務器計算機上或之中時。
可執(zhí)行程序172如現(xiàn)有技術人員所明白的，如果在軟件中實現(xiàn)的話，可執(zhí)行程序172可以通過輸入設備加載到系統(tǒng)存儲器170和/或記憶存儲設備180中。所有或部分的可執(zhí)行程序172也可以位于記憶存儲設備180的只讀存儲器或類似設備中，不需要可執(zhí)行程序172首先通過輸入設備被加載的設備。相關技術人員應當理解，可執(zhí)行程序172或者其任何一部分，可以通過處理器155以一種已知的方式在系統(tǒng)存儲器170、記憶存儲設備180、或緩存(未示出)中被傳輸，以利于執(zhí)行。因此，為方便起見，在所示實施例中，應用程序和數(shù)據(jù)結構可以被示為位于系統(tǒng)存儲器170中，但在一些實施例中，為數(shù)據(jù)存儲、檢索和/或執(zhí)行的方便，可以設置于其他記憶裝置中或在其它記憶裝置之間移動。
陣列裝置控制和分析可執(zhí)行程序172表示編譯的軟件程序和應用程序，其在與處理器155、操作系統(tǒng)160、和/或DSP板182的協(xié)作執(zhí)行中，執(zhí)行多種控制和分析功能?？蓤?zhí)行程序172還執(zhí)行用戶接口功能，通常與GUI控制器157協(xié)作地執(zhí)行，包括生成、修改、檢索、以及部分地通過圖形用戶接口174執(zhí)行的數(shù)據(jù)傳輸操作，這些方面示出于圖2A和圖3到圖6。
例如，參考示意性的實施例，在一個用戶可以在96孔、384孔或其它結構的孔板上布置探針。圖2A為許多圖形用戶接口中的一個(例如，GUI 174中的一個)的圖形表示圖，該圖形用戶接口可以被用于使用戶101能夠執(zhí)行該功能。如圖2A中所示的，用戶可以根據(jù)傳統(tǒng)技術選擇設計部件標簽210，以顯示GUI 200。微量培養(yǎng)板ID窗格290顯示微量培養(yǎng)板統(tǒng)一的名稱，探針從該微量培養(yǎng)板被定位到探針陣列上。用戶101可以通過從“File”菜單項211的下拉菜單項中指定一項，或者根據(jù)多種其它傳統(tǒng)技術中的任何一種而選擇一個特定的微量培養(yǎng)板。在所示實施例中，用戶101選定了具有標識“板1”的第一微量培養(yǎng)板，如窗格290所示。微量培養(yǎng)板標識窗口280用窗口280中的高亮顯示的矩形表示該微量培養(yǎng)板。用戶101所選擇的其它的微量培養(yǎng)板也可以表示在此窗口中，例如在窗口280中以非高亮顯示矩形表示的板2，而用戶101可以高亮顯示它們中的任何一個以選擇該板，并因此使其標識顯示于窗格290中。
包括布局窗口220，以使得用戶101可以指出從高亮顯示的微量培養(yǎng)板(即，在此例中的“板1”)的孔獲得的探針材料被設置為探針之處。窗口220示出一塊模擬基質222，該模擬基質可表示例如玻璃載玻片。被示為部分222A的該玻璃載玻片的一部分，可以在一些實施例中結霜，并因此并用于沉積探針。以探針部分230A-D表示的探針陣列的四部分(整體地被稱為部分230)，在窗口220中示出。在該例中，部分230中的每一個中的探針根據(jù)從板1獲得的探針材料而被沉積。在此例中，如果用戶101在窗口280中具有高亮顯示的板2，那么不同的陣列部分將相應于探針的位置在窗口220中示出，該探針來自從板2表示的微量培養(yǎng)板沉積的探針材料。例如，來自板2的探針可以位于探針部分，該部分以四個矩形表示，其每一個都以同樣的方式與部分230中的一個相鄰(見下述的圖2C)。更一般地，通過確定來自不同微量培養(yǎng)板的探針陣列部分的位置(或者來自于順序定位操作中的同一微量培養(yǎng)板)，用戶101可以使探針材料從一個微量培養(yǎng)板的孔中沉積到來自另一個、或同一微量培養(yǎng)板的另一孔的探針頂部。因此，一個或多個靶(或由于定位的同一位置而由靶的組合合成的化合物)可以被選擇性地添加到一個或多個探針(或者由于定位的同一位置而由探針材料的組合合成的化合物)。
在此例中有230A-D四部分，因為其示意性地假定此例的打印頭(如下所述)具有四根針，每個針在各部分同時沉積一個探針。四根針彼此之間的距離因此等于四個探針陣列部分230之間的距離。部分230在基質222上的位置可以由用戶101通過在窗格240中提供x和y坐標而進行選擇。這些坐標可以確定，例如，在最左上部分(部分230A)中的最左上探針與基質222左上角之間的關系，盡管用于在基質上確定位置的許多其它技術都可以被使用。而且，使用根據(jù)示意實施例的重復位置窗口250，用戶101可以確定探針可以在多個位置重復。因此，例如，用戶101可以確定部分230中的探針可以在圖2中部分230之下、在部分230的頂部上的位置重復，或者在基質222上的任何位置重復。用戶101可以確定使用重復數(shù)量窗格257，而任何數(shù)量的復制品都可以這樣生產(chǎn)。在一些實施例中，這些復制品可以被沉積在單獨的基質上(即、兩個或更多顯微鏡載玻片)，如由用戶101在載玻片數(shù)量窗格255中輸入的數(shù)字所表示的。
使用縮放按鈕223，用戶101可以放大部分230的任何一部分，以示出將從板1的孔定位到基質上一個或多個探針陣列的探針的特定位置，該基質由模擬基質222表示。該縮放特性通?？梢杂糜谂c頁240和/或250相關聯(lián)，以提供高選擇性的探針位置。在此實施例中對于探針的位置的唯一限制在于，如果使用了n個針，那么n個探針彼此的間隔由針的間距決定。然而，在一些實施例中可以使用單個針。因此，用戶101擁有對于基質222上(或在多個基質上)的各探針位置的完全的彈性，包括在同一位置的多重沉積。
圖2B和2C非常詳細地示出在探針部分230的探針的示意布局，以及獲得探針的孔。圖2B和2C未按比例繪出；圖2C所示的探針點遠比圖2B中的孔的大小要大，例如比通常的實際情況中的孔要大。其示意性地假定圖2C為基質222一部分的一個放大的表示圖，該基質包括圖2A的探針部分230以及相鄰的探針部分231A-D。部分231可以示意性的假定為使用探針從板2沉積，如由窗口280的矩形2所示的。也示意性地假定，打印頭具有分開設置的四個打印針，以使得它們(以及在下面描述的它們的環(huán)組件)與板1和2的任意四個相互臨近的孔相互中心對齊。例如，為表述方便起見，假定打印針及關聯(lián)環(huán)被設置在兩行(X和Y)和兩列(1和2)，以使得當針和環(huán)X1(其元件也可以被簡稱為針X1或環(huán)X1)與孔A1的中心對齊時，針和環(huán)X2也與孔A2對齊，針和環(huán)Y1也與孔B1對齊，并且針和環(huán)Y2也與孔B2對齊。圖2D為一個以所述結構設置的示意性的打印頭297的四個針和環(huán)組件的簡化頂視示意表示圖。
在第一定位操作中，打印頭297的環(huán)被浸入孔A1、A2、B1和B2中以從板1的那些孔中拾取探針材料。以一種在下面所描述的方式，打印頭297被移動到基質上方由用戶101相對于基質222確定的一個位置，而針降向基質。探針點a1因此由針X1使用孔A1中的探針材料形成。探針點a2(其與探針點a1的距離與孔A2與孔A1的距離和針X2與針X1的距離都相同)因此由針X2使用孔A2中的探針材料形成。類似地，探針點b1因此由針Y1使用孔B1中的探針材料形成，而探針點b2因此由針Y2使用孔B2中的探針材料形成。探針點a1和b1因而分開一個距離，該距離與分開孔A1和B1的中心的距離和分開針X1和針Y1的距離相同，盡管看起來不是這樣，這是因為為了使所述特性可以更清晰，圖2C沒有按比例繪制。
用戶101可以在重復數(shù)量窗格257中指示將要沉積在基質222上的探針點a1、a2、b1、b2復制物的任一數(shù)目。例如，用戶101可以通過這種技術和其它多種已知技術中的任何一種確定2個復制物，而復制點將使用存儲于本地的附加沉積材料被沉積到位于其關聯(lián)環(huán)中的各針，如下所述。而且，用戶101可以在載玻片數(shù)量窗格255中確定沉積在任意數(shù)量的載玻片(或其它基質)上的復制物。例如，用戶101可以在窗格255中指定“48”，以使得，在將點a1、a2、b1和b2沉積到一塊載玻片上后，打印頭移向另一載玻片，在該處，同一探針沉積于下一載玻片的同一相關位置，依此類推，直到探針a1、a2、b1和b2的圖案和探針材料內容重復到48載玻片。如果用戶101確定48載玻片和2各復制物都應被打印，那么96個諸如探針a1、a2、b1和b2這樣的圖案將被打印。通常，這些重復和多個載玻片的產(chǎn)生不需要為附加的探針材料而回到板1，因為該環(huán)保持了足夠多打印的材料，如下所述。
在使用來自孔A1、A2、B1和B2的探針完成探針點的印刷后，所示實施例的打印頭297移動到清洗和干燥臺，在該處剩余的探針材料被移除，如下所述。也如下所述，打印頭297然后可以返回到孔板區(qū)，以從同一個(例如，如果大量的復制物被印刷而使環(huán)中沒有足夠的材料)或不同的四個孔的組中獲得探針材料。該下一組孔可以來自板1，或者可以來自另一微量培養(yǎng)板。示意性地假定，下一組來自板1而打印頭297以兩個孔的增量移動穿過板1的水平行，如圖2B所示。因此，來自孔A3、A4、B3和B4的探針材料被拾取并沉積，以形成探針點a3、a4、b3、b4，如圖2C所示。在其它實施例中，在各定位操作中可以增加任何數(shù)量的孔，或如所述，孔可以重復。起始孔和結束孔窗格280和285使用戶101能夠確定定位操作應該起始和終止的孔。
現(xiàn)在假定，穿過板1的頭兩行重復兩行的增量步驟，以使得在頭兩行中來自所有孔的探針材料根據(jù)由用戶101確定的復制物和載玻片編號進行沉積，如圖2C中所示出的探針點a1-a6和b1-b6的位置所指示的。在所示實施例中，增量步驟而后分別地重復經(jīng)過第三和第四行，即，板1的C和D。如果用戶101在圖案窗格270中選擇“陣列”按鈕，打印頭297將把來自行C和D的孔中的探針點設置于前面所設置那些的下面以組成陣列，如圖2C的探針點c1到c6和d1到d6的布局所示的。為了執(zhí)行多個可行備選結構中的一種，用戶101可選擇窗格270的“線性”按鈕，以使得探針點被布置得穿過來自于行A和B的孔中的相同行，如圖2C中的探針點c’1到c’6和d’1到d’6所示的。
用戶101可以確定被用于附加定位操作的另一種微量培養(yǎng)板，例如板2。如上所述，用戶101可以確定來自板2操作的探針，其被布置得如圖2C中探針部分231所示?？蛇x地，如上所述，來自板2的探針可以沉積在來自板1的探針上，如果用戶1010確定探針部分231的位置與探針部分230的位置相同。而且，點距窗格245使得用戶101能夠確定在x和y方向上探針之間的距離。例如，如此處所述，用戶101確定各探針點在x和y方向上的中心距都為375微米。也能夠在任一或所有方向向確定其它的距離。如本領域普通技術人員應理解的，可以實施上述探針布局技術的多種組合和變化，以使得用戶101在使用GUI 200、或使用其它實施例中的其它接口或技術選擇探針圖案時具有較大的靈活性。
圖3示出可以由用戶101執(zhí)行的附加操作，該用戶使用GUI 300的微量培養(yǎng)板編輯選項卡310。在此示意性的實施例中，GUI 300包括四個窗口源探針列表窗口320，微量培養(yǎng)板探針列表窗口330，微量培養(yǎng)板孔顯示窗口340以及微量培養(yǎng)板孔列表窗口350。源探針列表窗口320顯示可以被包括在微量培養(yǎng)板的孔中并因此可用于定位到探針陣列中的可用探針材料(例如，在本例中的“鋅指蛋白133”克隆)。構造此列表所依據(jù)的探針數(shù)據(jù)可以被用戶101以多種傳統(tǒng)方式和/或從包括探針材料供應器列表的多個源中下載而進行輸入和/或升級。此實施例中，該探針數(shù)據(jù)存儲于系統(tǒng)存儲器170中。使用選項按鈕322，或以多種其它傳統(tǒng)方式中的任何一種，用戶101從窗口320中選擇探針并將它們添加或移出微量培養(yǎng)板探針列表窗口330。微量培養(yǎng)板孔顯示窗口340示出傳統(tǒng)96孔板中孔的示意性結構(類似于圖2B中所示)。如所示，在其它的實施例中，可以使用孔的任何一種其它的結構和/或數(shù)量。由用戶101從窗口340中選定的孔的內容，以及相關于該內容的染色體的或其它信息，在窗口350中列出。因此，窗口320、330、340和350響應用戶的101的選擇而交互作用。例如，用戶101可以從窗口320中的列表中選擇探針，并選擇其在孔(例如所示例中高亮顯示的孔A1)中的布局，如窗口330所示。在以此種方式將探針指定到該微量培養(yǎng)板上的不同孔后，用戶101可以點擊，或以另外的方式選擇，在窗口340中一個孔的表示形式，并在窗口350中看到關于所選孔中探針的染色體的和其它的信息。
圖4示出用戶101在使用GUI 400的微量培養(yǎng)板旋轉式傳送帶選項卡410時可以執(zhí)行的附加操作。微量培養(yǎng)板列示窗口420顯示微量培養(yǎng)板的列表，其中微量培養(yǎng)板具有它們的微量培養(yǎng)板標識，如上所述，見圖2A的窗格290。在許多可能實施例中的一個中，用戶101可以點擊如上所述的窗口280中的空白空間，以彈出命名微量培養(yǎng)板的對話框，其而后將在如上所述的、關于板1和板2的窗口280表示。用戶101可以選擇和移動任何所示的微量培養(yǎng)板標識，例如，在圖4的窗口420的左列，以使得其與任何旋狀式傳送帶的槽號相對齊。這種對齊表明，用戶101希望所選微量培養(yǎng)板會被加載在相應的旋轉式傳送帶的槽中。使用條形碼閱讀器或其它技術，定位系統(tǒng)199可以光學地確定用戶101，在將探針從微量培養(yǎng)板沉積到載玻片上之前，正確地將所指的微量培養(yǎng)板加載到了相應的旋轉式傳送帶的槽中。例如，在一些實施例中，用戶101可以使用條形碼閱讀器(例如輸入/輸出設備171中的一種)來掃描微量培養(yǎng)板表面的條形碼，或者用設備171中的鍵盤手動地輸入條形碼，以使得該微量培養(yǎng)板獨特地確定到可執(zhí)行程序172。可執(zhí)行程序172將用戶所選旋轉式傳送帶槽與微量培養(yǎng)板標識相關聯(lián)，以使得，如果用戶101被正確地設置在所選槽的微量培養(yǎng)板中時，與各所選旋轉式傳送帶相關聯(lián)的該微量培養(yǎng)板的確定，被存儲在適當?shù)臄?shù)據(jù)存儲結構中，例如系統(tǒng)存儲器170中的用戶輸入實驗數(shù)據(jù)178中。在下面涉及微量板自動控制裝置730的操作中，以及在2001年7月17日所申請的、申請?zhí)枮?9/907196的美國專利申請中，描述了關于閱讀條形碼的其他方面，這里合并參考所述申請的全文。陣列裝置100的操作或實驗設置的其它相關信息也可以在實驗數(shù)據(jù)178中存儲。例如，信息可以根據(jù)用戶使用GUI’s 157做出的選擇(如在非限定例中，涉及圖2A-D和圖3-6所述的)，在旋轉式傳送帶720中微量培養(yǎng)板的設置、所用微量培養(yǎng)板的類型，電極臺板740上載玻片的設置、控制室中溫度和/或濕度的設置、在清洗和干燥中所使用的試劑，以及下述的其它各種定位操作而進行存儲。
圖5示出，可以由用戶101通過選擇GUI 500中的操作陣列選項卡450而執(zhí)行附加操作。如按鈕520所示，用戶101可以使陣列裝置100在其操作(例如，打印、清洗、從微量培養(yǎng)板中獲得克隆材料、從旋轉式傳送帶中取出或送回微量培養(yǎng)板，以及如下所述的等等)中啟動、停止或暫停。本領域普通技術人員應當理解，這些操作可以如何地由可執(zhí)行程序172與計算機150和如下所述的陣列100協(xié)作執(zhí)行。信息窗格240為用戶101提供關于將被打印的載玻片的數(shù)量、打印操作持續(xù)時間、以及預計完成時間等信息。圖6為由自動部件選項卡610的用戶選擇所激活的示意的GUI 600的圖形表示圖。用戶101可以選擇自動定位選項卡620中的一個，以在任何數(shù)量的基質上的任何探針陣列執(zhí)行探針的預編程圖案。因此，根據(jù)GUI 600示出并執(zhí)行的功能類似于上述關于GUI 200所述的功能，除了在設計探針的特定圖案時，用戶101選擇GUI 600比選擇GUI 200一般地具有較少的靈活性。一個優(yōu)點在于，在使用中易于使用戶101確定預編程圖案，例如探針的交叉、探針陣列的垂直取向，等等。
陣列裝置100圖7為陣列裝置100的一個優(yōu)選和非限定性實施例的簡化示意透視圖，該陣列裝置100示出其一些功能元件的示意性布局。在此示意性布局中，陣列裝置100包括位于環(huán)境控制室715中的微量培養(yǎng)板旋狀式傳送帶720。在一些實施例中，可以提供一個或多個環(huán)境控制室以覆蓋電極臺板740、臺架系統(tǒng)780、清洗站735、和/或在定位操作中的任何一點中可能出現(xiàn)探針材料的其它區(qū)域。在一個優(yōu)選實施例中，這些附加控制室可以受到獨立于控制室715的控制。因此，作為一個非限定例，控制室715可以保持一個適于相對長時間存儲并防止探針材料蒸發(fā)或降解的溫度和/或濕度，而其它的一個或多個控制室保持一個適于短時間定位操作的溫度和/或濕度。下述的旋轉式傳送帶720的傳感器和驅動器也示意地表示為圖1的傳感器106和電動機/驅動器108的方面。旋轉式傳送帶720和室715在結構上通過框架710與陣列裝置100的其它元件相連接。在可執(zhí)行程序172的控制下使用傳感器106和電動機/驅動器108的方面，微量培養(yǎng)板自動控制裝置730選擇性地將在旋轉式傳送帶720的槽中存儲的微量培養(yǎng)板移動到微量培養(yǎng)板容器760。當一塊微量培養(yǎng)板位于容器760中時，其被定位以使得所示針的環(huán)裝置和環(huán)狀打印頭組件可以正確地接近微量培養(yǎng)板的孔，如用戶101使用上述的GUI’s 300和GUI 400所確定的那樣。在一實施例中，示出了一種示意性的打印頭組件750，其中提供有12只針和環(huán)，而不是上述中的四只針和環(huán)。微量培養(yǎng)板端部受動器755有助于所選微量培養(yǎng)板從旋轉式傳感器720到容器760的可靠傳輸。在此例中被示意性地假定為顯微鏡載玻片的基質，在此實施例中被放置于可移除的基質電極臺板740上。因此，在打印操作完成后，載玻片可以與電極臺板740一起被移除。被移除的電極臺板和載玻片可以因此方便地受到進一步的處理或在進一步的處理之前放到臨時存儲器中，而另一個帶有載玻片的電極臺板被插入，以被陣列裝置100打印?，F(xiàn)在根據(jù)示意性的和非限定性的實施例在下面詳細地描述陣列裝置100的這些和其它的部件。
圖8A-8E為電極臺板740的一個實施例的相關視圖的示意表示圖，該電極臺板740包括用于將多個載玻片固定和定位到電極臺板上的夾持組件。(圖8A和8C為側視圖，圖8E為端側視圖，圖8B為頂視圖，圖8D為底視圖)圖9為圖8的細節(jié)899的簡化示意表示圖。在下列關于電極臺板740及其夾持顯微鏡載玻片的特性的描述中，載玻片通常可以被假定為具有平坦表面、其表面上沒有凹痕或孔的標準玻璃顯微鏡載玻片。然而，可以使用各種類型的載玻片。在所示的實施例中，顯微鏡載玻片被夾持在電極臺板740平坦的上表面上。圖8B為電極臺板740的頂視圖，其示出用于以一種允許平行的載玻片快速定位的方式將載玻片緊固地夾持在位的機構。電極臺板740將載玻片相對打印頭750定位，該打印頭被降低和升高以將一種試樣定位到顯微鏡載玻片上。在所示例中，電極臺板750能夠容納108個成行成列的標準顯微鏡載玻片。如圖9的細節(jié)899所示，電極臺板740包括接觸和查詢各載玻片的參考標簽910，以及具有用于接觸各載玻片的兩邊的夾子920的彈簧加載裝置，以將多個載玻片在并行操作中二維地固定并對齊。在這些如細節(jié)899所示的實施例中，載玻片剩余的兩邊不需要與任何保持裝置相接觸，因為該夾子足以將載玻片固定到電極臺板的表面。并行接合裝置930可以沿接合運動方向930被牽引，以使彈簧夾子920平行地與多個載玻片相結合。特別的是，這種運動使彈簧加載裝置920相對于相應參考標簽910推斥顯微鏡載玻片，并因而固定載玻片。裝置930可以在相對的脫離運動方向932上被推動，以平行地脫離多個載玻片。而在所示實施例中，電極臺板740可以從框架710上移開，在此種情況下，其通常不是可移動的，這樣，電極臺板和載玻片在定位操作其間不會相對打印頭移動。
在此示意性實施例中，打印頭750包括用于單個軸的單激勵器，該激勵器強制打印頭的向下運動在向微量培養(yǎng)板載玻片上沉積探針時同軸。在一個優(yōu)選實施例中，打印頭能夠容納1、4、8、12、32或48對針和環(huán)元件，以在玻璃載玻片上沉積液體探針的點。(為方便起見，無論針還是環(huán)，或者兩者，在此處有時可以被稱為“沉積元件”)在美國專利No.6269846中描述了，在特定的實施例中的針和環(huán)的組件的方面和沉積裝置及其操作，在這里合并參考所述申請的全文。一般地，在一個實施例中，該針和環(huán)裝置的環(huán)包括由環(huán)狀金屬形成的環(huán)狀環(huán)部分。該環(huán)的寬度或外徑大于其長度。該環(huán)被附在從圓柱體延伸出的臂部分的端部。該環(huán)具有統(tǒng)一的表面區(qū)域，并且在一些實施例中，不包括開放端部分或任何其壁內的凹痕。換句話說，除了在頂邊與臂相連接的點，該環(huán)的頂邊和底邊為統(tǒng)一的。該環(huán)和圓柱部分通過臂相互連接，以使得環(huán)的開口與圓柱的開口對齊。該臂通常與該圓柱和該環(huán)一致。然而，該臂可以為具有足夠完整性以使得該圓柱和該環(huán)相互連接的任何結構。
在一個優(yōu)選的實施例中，該針為單獨的、棒狀裝置，其在一端具有非常窄的尖端。該針并不中空，但是，在一優(yōu)選的實施例中，替代的是，其由一塊實體金屬成型。在操作中，該針用尖端插入并穿過該圓柱體，該尖端能夠穿過環(huán)開口自由地移動。在一些實施例中，當該圓柱體和環(huán)插入該針時，該針和環(huán)裝置可以測量大約1.5英寸。該針尖端的最底部是平坦的，并統(tǒng)一地垂直于該針的側面，而與側面成九十度角。在一些實施例中，這一特性有助于將液體試樣釋放到下述基質。
在一些實施例中，該針和環(huán)包括陽埋頭孔和陰埋頭孔部分，該部分用于在定位過程中針穿過環(huán)開口的適當對齊。示意性的針環(huán)實施例的埋頭孔和其它的特性如圖10A到圖10G所示。特別地，圖10A和圖10B為包括針環(huán)組件1010的示意的打印頭組件1020的相關視圖的簡化示意表示圖。圖10C和圖10D為示意性的環(huán)組件1030的相關視圖的簡化示意表示圖。圖10C包括其中保持有探針材料的環(huán)狀部分1032的側視圖。這種材料因此用作探針材料的局部貯液器，該材料在其穿過形成于環(huán)狀部分1032中的新月面時，被傳輸?shù)结樀募舛?。圖10E為示意性的針組件的簡化示意表示圖。在圖10E中示出了示意性的針組件1050，其包括定位錐狀部分1040，該部分能夠與環(huán)組件1030的定位槽部分1025設置在一起。圖10F和10G為針環(huán)組件1010的相關視圖的簡化示意表示圖。在圖10F中，針組件1050在環(huán)組件1030中下降(以方向1092示出)，以使得定位元件1025和1040相接合。在此種結構中，針組件1050的尖端1060裸露，以用于將探針沉積于顯微鏡載玻片上。在圖10G中，針組件1050縮回(以方向1090示出)環(huán)組件1030中，以使得尖端1060在環(huán)部分1032上方，并且準備好下降穿過新月面，以用于探針的后續(xù)沉積。
圖11到圖14為圖7中所示意性地示出的優(yōu)選實施例的微量培養(yǎng)板自動控制裝置730的示意性實施例的各種方面的更詳細的透視視圖。如圖7所述，自動控制裝置730確定(在計算機150和可執(zhí)行程序172的控制下)用戶101將所希望的微量培養(yǎng)板加載到了旋轉式傳送帶，選擇性地通過環(huán)境控制室715中的一個開口從槽中取出一個微量培養(yǎng)板721，將所選微量培養(yǎng)板傳輸?shù)轿⒘颗囵B(yǎng)板容器760，并從微量培養(yǎng)板上移開頂塞，以使得打印頭750的環(huán)組件可以下降到孔中以獲得探針材料。在圖7所示的示意性的實施例中，旋轉式傳送帶720被分成五段槽，每段從中心垂直軸徑向地伸出，而每段都能夠提供用于八塊微量培養(yǎng)板的槽。在一些實施例中，微量培養(yǎng)板可以彼此堆積，而不是設置于槽中。應當理解，圖7中所示的旋轉式傳送帶720的特殊結構僅是示意性的，而在其它實施例中可以使用許多設計。而且，“旋轉式傳送帶”一詞僅是為方便而使用，應當被更為廣泛地理解為包括對于微量培養(yǎng)板固定器的各種設計，無論其是否為環(huán)形或者其是否繞縱軸旋轉。在此實施例中，旋轉式傳送帶720在可執(zhí)行程序172的控制下，通過室715的使用而受到環(huán)境控制，以便于格外限制微量培養(yǎng)板中探針材料的蒸發(fā)。存取門(未示出)使用戶101可以將微量培養(yǎng)板在希望的位置插入到旋轉式傳送帶720中。在所示實施例中，通過從該段的該側伸出的標簽，微量培養(yǎng)板被支撐于旋轉式傳送帶720之中。
為提供進一步的細節(jié)，圖11為自動控制裝置730的一個示意性實施例的透視圖，其示出了用于夾持微量培養(yǎng)板、移開其塞子、以及通過閱讀一個一維或兩維的條形碼或使用為一般的相關技術人員所知的多種其它可以機讀的指示(例如，信號發(fā)射器或轉換器，或其他裝置，其中的任何一種或多種在此為方便起見僅稱為“條形碼”)中的任何一種確定微量培養(yǎng)板的機構。在此實施例中，自動控制裝置730也在微量培養(yǎng)板被用于供給探針材料后將微量培養(yǎng)板送回旋轉式傳送帶720，盡管在其它實施例中，處理后的微量培養(yǎng)板可以被存儲在其它地方(例如鄰近微量培養(yǎng)板容器760的地方)。
如圖12所更清楚地示出的，自動控制裝置730包括操縱臂1200，該臂在移動和送回微量培養(yǎng)板期間從下方支撐微量培養(yǎng)板。操縱臂1200以下面圖1中示意性地示出的電動機和驅動器108的方面所描述的方式移動。在此實施例中，操縱臂1200包括縱向支撐部分1220，該部分終止于一個向上延伸的突起1210?？v向支撐部分1220的長度足以使微量培養(yǎng)板置于其上，其中突起1210伸出微量培養(yǎng)板的端部。在將微量培養(yǎng)板從旋轉式傳送帶720傳輸?shù)轿⒘颗囵B(yǎng)板容器760并再返回期間，突起1210防止該微量培養(yǎng)板滑出支撐部分的端部。操縱臂也包括橫向支撐部分1225，該部分具有一個壁凹，微量培養(yǎng)板被接收于其中。橫向支撐部分1225防止孔板滑出縱向支撐部分的側面。另外，如圖13中所更清楚地示出的，所示實施例的操縱臂1200包括一個或多個吸取裝置(例如，包括密封圈)，其用于在向旋轉式傳送帶720和離開其的傳輸期間將微量培養(yǎng)板的下面固定到操縱臂。提供了真空歧管1320和真空接口1330，以在真空密封接口1310處提供吸力。通過吸力將微量培養(yǎng)板下方固定在接口1310處。
在所示實施例中，操縱臂1200也包括吸取裝置(例如，密封圈吸取裝置)，其用于在微量培養(yǎng)板被送到微量培養(yǎng)板容器760后從微量培養(yǎng)板1140移開塞1130。該塞有助于防止探針材料容納物從微量培養(yǎng)板孔的蒸發(fā)，也有助于防止這些容納物在存儲于旋轉式傳送帶720或其它地方時被污染。如圖12中所更清楚地示出的，在可執(zhí)行程序172的控制下，開塞驅動器1120將真空吸杯1150降到塞1130的頂部，提供真空，而后驅動器1120將塞1130拔離微量培養(yǎng)板1140。
如圖11中所示，操縱臂1200與微量培養(yǎng)板傳輸臂1160相連接，該傳輸臂在旋轉式傳送帶720和微量培養(yǎng)板容器760之間繞基底1110進行旋轉。操縱臂1200相對于微量培養(yǎng)板傳輸臂1160垂直移動，以接近位于旋轉式傳送帶720的所選片段中的所選微量培養(yǎng)板槽。在所示實施例中，一個或多個傳感器(在圖1中示意性地表示為傳感器106)被設置于操縱臂1200上，以感知操縱臂向旋轉式傳送帶中的最大伸展發(fā)生的時刻。在所示實施例中，條形碼掃描儀1420也包括在操縱臂1200上，如在圖14中最清楚地示出的(也如圖1的操縱臂條形碼閱讀器112所示意性地示出的)。掃描儀1420發(fā)射激光束1430，該激光束掃描附于微量培養(yǎng)板1140的微量培養(yǎng)板條形碼面1410的條形碼。在一些實施例中，掃描發(fā)生于當操縱臂1200接近旋轉式傳送帶720中的所選槽時，并在微量培養(yǎng)板1140被傳輸?shù)轿⒘颗囵B(yǎng)板容器760之前。如果可執(zhí)行程序172確定表示微量培養(yǎng)板1140的可機讀碼(例如，此例中的條形碼)不包括與用戶所選的在所選旋轉式傳送帶槽中的布局的標識相匹配的微量培養(yǎng)板標識，那么可執(zhí)行程序172可以中斷陣列裝置100的操縱，并警告用戶101。在此方式下，探針材料沒有因為錯誤地將探針材料施加到載玻片而浪費，而實驗也沒有受到損害。在其他實施例中，可執(zhí)行程序172可以確定，定位操縱的哪些方面，如果有的話，可以進行，而不需要錯誤地存儲微量培養(yǎng)板，警告用戶101和進行那些其它的方面。
圖15A-C和圖16A-C為微量培養(yǎng)板760方面的兩個可選實施例的多個視圖的簡化示意表示圖，其示出了用于將微量培養(yǎng)板底面定位到容器760的基準特性。(見如美國專利No.6121048中所述參考標記的使用方面，以及其它特性和技術，這里合并參考所述申請的全文。)圖15A-C示出了一種錐和V形槽設置的實施例，其適用于將96孔微量培養(yǎng)板的底部定位到容器760。如從圖15C的底視圖所最清楚地見到的，在所示實施例中，一些孔底部1550(例如一個或多個角孔底部)設置在錐特性1510和V形槽特性1520中。也示出了容器760的平坦表面1540的截去視圖。圖15A和圖15B提供進一步地描述這些基準特性的側視圖。在一些實例中，孔的底部可能不適于定位微量培養(yǎng)板，例如其中孔底部相當小的高密度微量培養(yǎng)板，其中孔底部不裸露的微量培養(yǎng)板，其中孔底部由一種過于有彈性而不能提供可靠定位的材料制成的微量培養(yǎng)板的例子。在這些情形下，定位可以通過例如使用傾斜件將一個或多個微量培養(yǎng)板的邊放置到容器760中而完成。圖16A和圖16C示出容器760的表面，該容器具有導入角1610和1620，以使得微量培養(yǎng)板1600(在此實施例中，為以384孔微量培養(yǎng)板)可以在被自動控制裝置730降入容器760時相對于容器760定位。在此實施例中，容器760被固定在一個相對于構臺系統(tǒng)780的固定位置，如下所述。在一些實施例中，圖15A-C中的錐和槽基準特性或類似基準特性，可以與圖16A-C中所示的傾斜面基準特性或類似基準特性相組合。在這些情形中的任一個，夾子或其它固定裝置(未示出)可以被用于將微量培養(yǎng)板容納在容器760內。
在將微量培養(yǎng)板固定在容器760內后，打印頭750的環(huán)可以被降入所選的或預定的微量培養(yǎng)板孔中，如上所述。在一些實施例中，環(huán)被完全地浸沒在微量培養(yǎng)板孔內的液體探針材料中。在各種實施例中，針可以在環(huán)下降時保持靜止，也可以將針的尖端設置于環(huán)的上方，而使針和環(huán)都降下。如所述的，在該環(huán)的設計中，一定數(shù)量的液體樣本通過液體的表面張力和環(huán)內壁的表面作用被保持在環(huán)中。在該環(huán)升出探針材料溶劑后，環(huán)中所保持的液體形成凸起的新月面，該面從環(huán)的底部開口突出。具有試樣的環(huán)而后能被設置于一個基質(例如，固定在電極臺板740上的顯微鏡載玻片)上方的位置，在該基質上，環(huán)中一部分的試樣沉積下來。在環(huán)中的液體容積足以沉積或定位超過一部分。事實上，在一個典型的應用中，100、200、300、400上至1000、2000或以上的部分能夠從保持在環(huán)中的單一液體試樣中被沉積下來。一般地，該部分的數(shù)量取決于每部分所需的體積、針的尺寸、以及液體試樣的粘度。一旦所示優(yōu)選實施例的針環(huán)裝置位于基質上所希望的位置上方，針的尖端就降入、穿過、并離開保持在環(huán)中的液體試樣。在針穿透、移動過、并離開液體試樣時，液體試樣的表面張力將液體試樣保持在環(huán)中。如上所述，液體試樣的一部分保持在針的尖端。針穿過環(huán)的部分具有一個通常比環(huán)的直徑小的直徑，以使針能穿透液體試樣，而不破壞新月面，并不使液體試樣離開環(huán)。尖端具有試樣的針可以降向基質的表面，直到針端部的試樣的新月面與基質表面開始接觸。在所示優(yōu)選實施例的典型操作中，針與基質相接觸，而不具有破壞力。液體探針材料而后通過表面張力粘附到基質表面，在針抬起時，液體探針材料通過表面張力和重力被傳輸?shù)交|表面。針后移通過環(huán)中的液體探針材料并位于液體探針材料的上方。通過在基質表面上方的另一期望位置處重新定位針環(huán)機構，可以重復探針沉積的過程?？蛇x地，針和環(huán)可以設置于另一不同表面上方，例如移動到如上所述的另一顯微鏡載玻片。
在所示實施例中，使用構臺系統(tǒng)實現(xiàn)打印頭750的移動，該系統(tǒng)能夠沿電極臺板740部分的長度和寬度移動打印頭，在該電極臺板740上，微量培養(yǎng)板載玻片可以附著，并也在微量培養(yǎng)板容器760的上方。如圖7所示，打印組件790設置于x-y構臺上，該構臺包括設置于電極臺板740上方的橫梁部分，打印頭固定于該橫梁部分上，并且可以沿這里所指的y方向移動。橫梁部分被固定于框架710，并可以沿x方向移動，x方向與y方向正交。在這些方向上的運動受到由圖1中的電動機/驅動器104示意地表示的構臺電動機/驅動器的操縱。在操作中，打印頭可以以一種曲折的方式沿電極臺板上的一列從一塊顯微鏡載玻片移動到另一塊顯微鏡載玻片并沿鄰近的列返回到電極臺板上。然而，可以實施多種方式，包括，如所述的，那些其中電極臺板上的位置被訪問不止一次的。打印頭沿電極臺板長度，即這里所指的x方向，的移動，在所示實施例中被一系列位置分開的指示器(在圖1中以構臺傳感系統(tǒng)102示意性地表示)導引，該指示器沿鄰近于電極臺板的裝置框架嵌入。打印頭沿橫梁部分的運動，即沿y方向，被一系列位置分開的指示器(也為系統(tǒng)102的一方面)導引，在此實施例中，該指示器沿橫梁部分本身嵌入。打印頭相應于來自可執(zhí)行程序172的命令移動，該可執(zhí)行程序172指揮傳感器計算指示器，并到達預編程的目的位置。然而，這種用于在x或y方向上以一種精確和受控的方式移動的技術僅僅是示意性的，相關技術人員可以在其它實施例中使用已知的各種其它技術。例如，用于在x和y方向上控制運動的裝置為本領域普通技術人員所知，并在上面所參考的美國專利No.6121048中示出。生成探針陣列的各個方面和相關操作也描述于上面所參考的美國專利No.6269846中，以及美國專利No.6329143；6309831；6271957；6261776；6239273；6238862；6156501；6150147；6136269；6121048；6040193；5885837；5837832；5831070；5770722；5744305；5677195；5599695；5583211；5554501；5491074；5482867；5429807；以及5384261，在這里合并參考所有所述專利申請的全文。
如圖17和18中所示的，所示實施例的陣列裝置被設計為清洗和干燥針和環(huán)以防止探針材料在孔板中和顯微鏡載玻片上的污染。在此處所示的優(yōu)選實施例中，打印頭具有使用單獨的清洗臺(例如，圖7所示的清洗臺735)和單獨的干燥臺以在定位應用之間清潔針和環(huán)的選項。如圖17中示意性地所示的，清洗臺736中的清洗室1710被清洗泵1740和1750通過清洗入口1770充滿清洗溶劑。在此實施例中，管道系統(tǒng)連接有兩個入口1770，以使得來自分開的清洗保持室1780和1782的液體可以通過止回閥1700被泵入清洗室1710。在此實施例中，清洗臺也包括兩個排水貯液器1790和1792。通常與例如排水泵1720和1730的多個泵相連接的多個排水口，可以被用于通過清洗排水口1760和止回閥1700將被排出的不同溶劑提供到不同的排水貯液器1790和1792中。多個排水通道和排水貯液器的使用提供了優(yōu)點，其在于該溶劑可以被再次使用，并有利于避免各溶劑的危險混和。在一些實施例中，一個清洗泵可以開動而另一個關閉，以便于可使用兩種不同的液體進行順序的清洗。在其它實施例中，兩清洗泵可以同時開動，以使得兩種液體一起被注射到清洗室中。而且，在其它的實施例中，可以提供一種星形連接或類似設置或集流腔，以使得來自分開的保持室中的多于兩種的液體可以順序地或同時地以任意組合被泵入或以其它方式提供給清洗臺。
在一種示意性的清洗操作中，針和環(huán)降入清洗室，然后升出清洗室。根據(jù)本實施例，針和環(huán)而后降入單獨的干燥室，該室使用壓縮空氣或真空而產(chǎn)生吸力，從而將液體從針和環(huán)處移開。干燥臺可以位于清洗室的附近，或者在其它構臺系統(tǒng)780可以達到的位置。圖18為一種適于干燥針和環(huán)的干燥系統(tǒng)1800的簡化表示圖。如圖18的示意性實施例中所示的，為每個針和環(huán)提供有一個真空接口1810，而該接口被設置于干燥板1815中的一個圖案中，以與用于打印頭750的針和環(huán)的圖案相匹配。在此實施例中，板1815可以從干燥框架1830移開，在該框架中，設置有真空接口集流腔1820，以使得可以使用真空接口的交替圖案，其適用于與針和環(huán)的其它圖案一起使用?？梢詾槔缈諝夥糯笃餍驼婵瞻l(fā)生器的真空發(fā)生器1850提供真空。空氣如由排氣箭頭1852所示的被從發(fā)生器1850中排出。相關技術人員應當理解，各種清洗和干燥泵和閥驅動器和電動機可以在許多結構中使用，而這些各種實施例由圖1的驅動器/電動機118示意性地表示?？梢愿鶕?jù)相關技術人員所掌握的技術而應用的相關傳感器在圖1中以傳感器120表示。
PCT申請PCT/US01/04285(公開號WO 01/58593)中描述了一種可選的清洗和干燥系統(tǒng)，其通過上述參考資料結合于此。
在描述了各種實施例之后，相關技術人員應當理解，上述只是示意性的而非限定性的，僅僅是以例子的方式表示。在所示實施例的多種功能元件中分配功能的許多其它方案都是可能的。任何元件的功能可以在可選實施例中以不同的方式實施。
而且，在可選實施例中，幾個元件的功能可以通過更少的，或單個的元件實現(xiàn)。類似地，在一些實施例中，任何功能元件可以執(zhí)行比根據(jù)所示實施例所描述的更少的或不同的操作。而且，為示意的目的，示出為分別的功能元件可以在特定的實施例中與其它功能元件相結合。而且，功能或功能的部分的順序一般地可以改變。一些功能元件、文件、數(shù)據(jù)結構，等等，可以在所示實施例中被描述為位于特定計算機的系統(tǒng)存儲器中。然而，在其它的實施例中，它們可以位于或分布在彼此位置在一起的和/或遠程的計算機系統(tǒng)或其它平臺。例如，被描述為位置在一起的或“本地的”服務器或其它計算機的任何一種或多種數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)結構可以位于一種計算機系統(tǒng)或服務器的遠程計算機中。另外，相關技術人員應當理解，在功能元件和各種數(shù)據(jù)結構之間的控制和數(shù)據(jù)流可以以許多方式不同于上述或參考文獻中所述的控制和數(shù)據(jù)流。更特別地，中間功能元件可以指導控制和數(shù)據(jù)流，而各種元件的功能可以組合、分割和以其它方式重新設置，以實現(xiàn)并行處理或用于其它目的。而且，可以使用中間數(shù)據(jù)結構或文件，各種所述的數(shù)據(jù)結構或文件可以組合或以其它方式重新設置。許多其它的實施例及其修改，被視為落入由所附權利要求及其等價物定義的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種定位系統(tǒng)，其包括微量培養(yǎng)板夾持器，其被構造和設置為用于夾持多個微量培養(yǎng)板；微量培養(yǎng)板處理裝置，其被構造和設置為用于從微量培養(yǎng)板夾持器中取回具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板；至少一個沉積元件，其被構造和設置為用于從第一微量培養(yǎng)板取回生物材料，并將該生物材料沉積到一個或多個基質上；清潔裝置，其被構造和設置為用于在沉積元件沉積生物材料后對其進行清洗；以及計算機，其包括處理器和存儲單元，該存儲單元中存有可執(zhí)行的計算機程序指令，在該指令被處理器執(zhí)行時，提供一個或多個圖形用戶接口，該圖形用戶接口被構造和設置為，(a)為用戶提供選擇第一微量培養(yǎng)板的選項，(b)為用戶提供將至少一種探針材料與第一微量培養(yǎng)板的多個孔中的一個或多個相關聯(lián)的選項，以及(c)為用戶提供將一個或多個基質上的一個或多個位置與該一個或多個孔相關聯(lián)的選項。
2.一種用于處理裝有生物材料的微量培養(yǎng)板的系統(tǒng)，其包括旋轉式傳送帶，其被構造和設置為用于持有多個微量培養(yǎng)板；操縱臂，其被構造和設置為用于從旋轉式傳送帶取回多個微量培養(yǎng)板中選定的微量培養(yǎng)板；微量培養(yǎng)板容器，其被構造和設置為用于從操縱臂取回所選微量培養(yǎng)板；以及控制器，其被構造得適用于將操縱臂導引到旋轉式傳送帶，以取出所選微量培養(yǎng)板，并將操縱臂導引到微粒培養(yǎng)板容器。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所選微量培養(yǎng)板具有多個孔，該孔適于并被構造為用于保持從由配合基體、受體、蛋白質、蛋白質片段、肽、核酸(RNA或DNA的寡核苷酸或多核苷酸)、抗體、小分子或其它生物分子中的一個或多個所構成的組中選出的探針材料。
4.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于旋轉式傳送帶可以繞垂直軸線旋轉。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于旋轉式傳送帶包括徑向的設置的部分，每部分都具有一個或多個用于夾持微量培養(yǎng)板的槽。
6.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于操縱臂包括縱向支撐部分，該部分終止于向上延伸的突起。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于縱向支撐部分具有一個長度，該長度足以使所選微量培養(yǎng)板設置于該支撐部分上，其中突起伸出微量培養(yǎng)板的端部，從而在微量培養(yǎng)板從旋轉式傳送帶向微量培養(yǎng)板容器的傳輸過程中，將微量培養(yǎng)板固定到支撐部分。
8.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于操縱臂包括一個或多個吸取裝置，所述吸取裝置被構造和設置為用于至少在微量培養(yǎng)板從旋轉式傳送帶向微量培養(yǎng)板容器或從微量培養(yǎng)板容器向旋轉式傳送帶的傳輸過程中，將所選微量培養(yǎng)板的底部表面固定于所述操縱臂。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述一個或多個吸取裝置包括至少一個密封圈。
10.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于操縱臂還被構造和設置得用于將所選微量培養(yǎng)板從微量培養(yǎng)板容器送回到旋轉式傳送帶。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所選微量培養(yǎng)板從旋轉式傳送帶中的第一位置被取回，并從微量培養(yǎng)板容器被送回到第一位置。
12.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述操縱臂還包括橫向支撐部分，其具有用于接收微量培養(yǎng)板的壁凹。
13.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，還包括微量培養(yǎng)板傳輸臂，在控制器的控制下，所述微量培養(yǎng)板傳輸臂與操縱臂相連接，并被構造和設置得用于在旋轉式傳送帶和微量培養(yǎng)板容器之間轉動。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于微量培養(yǎng)板傳輸臂還被構造和設置為，垂直移動操縱臂以接近旋轉式傳送帶中的多個位置。
15.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于操縱臂包括臂展傳感器，其被構造和設置得用于感知進入旋轉式傳送帶的操縱臂的最大延伸。
16.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于旋轉式傳送帶設置于環(huán)境控制室內。
17.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于微量培養(yǎng)板包括可移除的塞，而操縱臂被構造和設置為用于在微量培養(yǎng)板被微量培養(yǎng)板容器接收時選擇性地移開塞。
18.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于操縱臂包括一個或多個吸取裝置，其被構造和設置為用于從所選微量培養(yǎng)板上移開塞。
19.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所選微量培養(yǎng)板的底表面包括多個孔底面，每個具有一個半徑；微量培養(yǎng)板容器包括一個或多個用于接收孔底面半徑的基準特性，以將所選微量培養(yǎng)板相對于微量培養(yǎng)板容器定位。
20.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于該一個或多個基準特性包括至少一個圓錐和槽基準特性。
21.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于微量培養(yǎng)板容器包括一個和多個傾斜件，其被構造和設置為用于在其從操縱臂處接收所選微量培養(yǎng)板時，將所選微量培養(yǎng)板導引到微量培養(yǎng)板容器內。
22.一種用于處理裝有生物材料的微量培養(yǎng)板的方法，其包括繞垂直軸線旋轉多個微量培養(yǎng)板，以提供接近所選微量培養(yǎng)板的步驟；取出所選微量培養(yǎng)板的步驟；以及將所選微量培養(yǎng)板提供給微量培養(yǎng)板容器的步驟。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其特征在于所選微量培養(yǎng)板具有多個孔，該孔適于并被構造為用于保持從由配合基體、受體、蛋白質、蛋白質片段、肽、核酸(RNA或DNA的寡核苷酸或多核苷酸)、抗體、小分子或其它生物分子中的一個或多個所構成的組中選出的探針材料。
24.一種用于處理裝有生物材料的微量培養(yǎng)板，其包括繞垂直軸線使多個微量培養(yǎng)板旋轉以提供接近所選微量培養(yǎng)板的裝置；取出所選微量培養(yǎng)板的裝置；以及將所選微量培養(yǎng)板提供給微量培養(yǎng)板容器的裝置。
25.一種用于清洗一個或多個用于沉積生物材料的沉積元件的系統(tǒng)，其包括第一貯液器，其被構造和設置為用于容納第一溶劑；第二貯液器，其被構造和設置為用于容納第二溶劑；清洗室，其被構造和設置為用于接收沉積元件，并具有至少一個入水口和至少一個排水口；第一泵，其與第一貯液器流體連通；第二泵，其與第二貯液器流體連通；控制器，其與第一和第二泵相連接，并被構造和設置為用于順序地或同時地選擇性地啟動第一和第二泵；第一導管，其與至少一個入水口和第一泵流體連通，并被構造和設置為用于在控制器啟動第一泵時，將第一溶劑傳輸?shù)饺胨?；以及第二導管，其與至少一個入水口和第二泵流體連通，并被構造和設置為用于在控制器啟動第二泵時，將第二溶劑傳輸?shù)饺胨凇?br> 26.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于第二溶劑與第一溶劑不同。
27.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于沉積元件包括一個組件，其具有一個或多個被構造和設置為用于沉積生物材料點的針，也具有一個或多個局部地與該針以一一對應的關系相關聯(lián)以提供生物材料供給的環(huán)。
28.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于第一和第二泵為同一泵，其選擇性地連接到第一或第二貯液器。
29.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于該至少一個入水口包括第一入水口，而第一和第二導管與第一入水口通過三通管接頭流體連通。
30.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于該至少一個入水口包括連通到第一導管的第一入水口和連通到第二導管的第二入水口。
31.一種用于清洗和干燥一個或多個用于沉積生物材料的沉積元件的系統(tǒng)，其包括一個或多個第一貯液器，其被構造和設置為用于分別地容納一種或多種清洗劑；第二貯液器，其被構造和設置為用于容納干燥劑；被構造和設置為用于接收沉積元件的室，其具有至少一個入水口和至少一個排水口；第一泵，其連通到第一貯液器；第二泵，其連通到第二貯液器；控制器，其連通到第一和第二泵，并被構造和設置為用于順次地或同時地選擇性地啟動第一和第二泵；連通到該至少一個入水口和第一泵的第一導管，其被構造和設置為用于，在控制器啟動第一泵時，將一種或多種清洗劑傳輸?shù)饺胨?；連通到該至少一個入水口和第二泵的第二導管，其被構造和設置為用于，在控制器啟動第二泵時，將干燥劑傳輸?shù)饺胨凇?br> 32.根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于干燥劑包括氣體。
33.根據(jù)權利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于該氣體受壓或為真空。
34.一種用于清洗一個或多個用于沉積生物材料的沉積元件的系統(tǒng)，其包括用于容納第一溶劑的裝置；用于容納第二溶劑的裝置；用于接收沉積元件的裝置，其中該接收裝置包括至少一個入水口和至少一個排水口；第一和第二泵裝置，其用于泵給第一和第二溶劑；用于順次地或同時地選擇性地啟動第一和第二泵裝置的裝置；以及用于將第一和第二溶劑傳輸?shù)浇邮昭b置的裝置。
35.一種陣列系統(tǒng)，其包括微量培養(yǎng)板處理裝置，其包括被構造和設置為用于夾持多個微量培養(yǎng)板的微量培養(yǎng)板夾持器；以及計算機，其包括處理器和存儲單元，該存儲單元中存有可執(zhí)行的計算機程序指令，在該指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)包括下述步驟的方法(a)選擇具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板，(b)將至少一個探針材料與一個或多個孔相關聯(lián)，以及(c)將一個或多個基質上的一個或多個位置與該一個或多個孔相關聯(lián)。
36.根據(jù)權利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于第一微量培養(yǎng)板由第一微量培養(yǎng)板處理裝置所保持。
37.根據(jù)權利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于微量培養(yǎng)板處理裝置還包括操縱臂，其在計算機的控制下，從微量培養(yǎng)板夾持器取回第一微量培養(yǎng)板。
38.一種陣列裝置系統(tǒng)，其包括微量培養(yǎng)板處理裝置，其包括被構造和設置為用于夾持多個微量培養(yǎng)板的微量培養(yǎng)板夾持器；以及計算機，其包括處理器和存儲單元，該存儲單元中存有可執(zhí)行的計算機程序指令，該指令在被處理器執(zhí)行時，提供一個或多個圖形用戶接口，該圖形用戶接口被構造和設置為，(a)為用戶提供選擇具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板的選項，(b)為用戶提供將至少一種探針材料與一個或多個孔相關聯(lián)的選項，以及(c)為用戶提供將一個或多個基質上的一個或多個位置與該一個或多個孔相關聯(lián)的選項。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于從旋轉式傳送帶(720)中自動地取出微量培養(yǎng)板的系統(tǒng)(199)。該系統(tǒng)包括一個操縱臂(1200，755)，其從旋轉式傳送帶(720)中取出微量培養(yǎng)板；一個微量培養(yǎng)板容器(760)，其接收來自操縱臂的所選微量培養(yǎng)板，以及控制器(150)，其將操縱臂導引到用于取出所選微量培養(yǎng)板的旋轉式傳送帶，并將操縱臂導引到微量培養(yǎng)板容器，以使得該容器可以接收所選微量培養(yǎng)板。旋轉式傳送帶可以繞垂直軸旋轉。也描述了系統(tǒng)(735，1800)，其用于清洗用于將生物材料定位在基質上的沉積元件。也描述了圖形用戶接口(200、300、400、500、600)，其用于使用戶能確定哪塊微量培養(yǎng)板將被用來提供生物探針材料，以及哪些探針材料以何種圖案被沉積于基質上。該接口使用戶在基質上的同一位置上設置多個部分的生物材料。也描述了圖形用戶接口，其為用戶提供了選擇具有多個孔的第一微量培養(yǎng)板的選項，而至少一種探針材料對應一個或多個孔，一個或多個基質上的一個或多個位置對應一個或多個孔。
文檔編號B01L3/02GK1524017SQ02809262
公開日2004年8月25日 申請日期2002年5月2日 優(yōu)先權日2001年5月3日
發(fā)明者彼得·D·洪卡寧, 彼得 D 洪卡寧, J 伍拉韋爾, 蒂莫西·J·伍拉韋爾, E 麥肯齊, 埃里克·E·麥肯齊, P 布拉德伯里, 戴維·P·布拉德伯里, R 瓊斯, 馬克·R·瓊斯 申請人:阿菲梅特里克斯公司