集積試料処理装置
【課題】多数の試料の熱処理を同時に行う集積試料処理装置の提供。
【解決手段】第１主面と第２主面を含む本体と、第１主面と第２主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、第１主面に形成された複数処理チャンバ構造と、第１主面に形成された複数チャネル構造と、第２主面から突出した複数圧縮構造と、第１主面に取付られたベースシートとを含み、ベースシートと１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、ベースシートと複数処理チャンバ構造が装置中に複数処理チャンバを画定し、ベースシートと複数のチャネル構造が装置中の複数チャネルを画定し、複数チャネルの各チャネルが１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通し、複数処理チャンバの各処理チャンバが複数チャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通する試料処理装置。
【解決手段】第１主面と第２主面を含む本体と、第１主面と第２主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、第１主面に形成された複数処理チャンバ構造と、第１主面に形成された複数チャネル構造と、第２主面から突出した複数圧縮構造と、第１主面に取付られたベースシートとを含み、ベースシートと１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、ベースシートと複数処理チャンバ構造が装置中に複数処理チャンバを画定し、ベースシートと複数のチャネル構造が装置中の複数チャネルを画定し、複数チャネルの各チャネルが１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通し、複数処理チャンバの各処理チャンバが複数チャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通する試料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
現在の学術調査には数多くの化学反応が用いられることが多い。効率的な実施のために、これらの反応は、成果の品質を確保しつつ、セットアップ時間およびコストを最低に抑えるシステムを用いて行われるのが好ましい。
【０００２】
多くの場合、多数の反応が、小規模な組の反応物質をより大規模な組の反応物質と組み合わせるシステムで実施される。例えば、単一の生物試料に、それぞれ、単一遺伝子の発現レベルをアドレスする、多数のポリメラーゼ連鎖反応を行う。
【０００３】
多くの異なる化学、生化学およびその他反応も、小さな温度変化に対して感度がある。こうした反応は、含まれる材料の温度に基づいて、促進または阻害される。かかる多くの反応において、摂氏１度または２度の温度変化でさえも、反応に大きな悪影響を及ぼす恐れがある。試料を個別に処理して、試料毎に正確な結果を得ることも可能であるが、個別処理は時間も費用もかかる。
【０００４】
多数の試料を処理する時間およびコストを低減する１つの方法は、１つの試料または異なる試料の異なる部分を同時に処理可能な多数のチャンバを含む装置を用いることである。しかしながら、この方法には、いくつかの温度制御に関連する問題点がある。多数のチャンバを用いると、チャンバ間の温度を均一に制御するのが難しい。その他の問題としては、熱サイクル時など熱処理時に温度遷移が生じる速度またはレートがある。更に他の問題は、試料を熱サイクルするのに必要な全体の時間の長さである。
【０００５】
多数のチャンバ装置には分配システムが含まれる。しかしながら、分配システムには、相互汚染の可能性がある。試料は、処理中チャンバ間を誤って流れる可能性があり、チャンバ内で生じる反応に悪影響を及ぼす恐れがある。これは、多数の試料を処理しているときは特に重要である。更に、分配システムには、通常より小さな試料を使用するときに問題がある。というのは、分配システムは、処理チャンバの全てと流体連通しているからである。その結果、処理チャンバの全てへの試料材料の分配を防いで、ボリュームの小さな試料に適合させることができない。
【０００６】
熱処理中および熱処理自身に、装置に用いる材料が、繰り返しの温度サイクル、例えば、ＰＣＲのような熱サイクル処理に耐えるだけの十分な耐性を必要とするという点で問題がある。装置が封止または密閉されたシステムを用いるときは、装置の耐性はより重要である。また、処理チャンバが温度変化および付随の熱膨張にもかかわらず、光学計器と適切に位置合せされたままにすることも必要とされることも多い。
【０００７】
本発明の様々な試料処理装置が、２０００年６月２８日出願の米国特許仮出願第６０／２１４，５０８号明細書「熱処理装置および方法（ＴＨＥＲＭＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人事件整理番号５５２６５ＵＳＡ１９．００３）、２０００年６月２８日出願の米国特許仮出願第６０／２１４，６４２号明細書「試料処理装置、システムおよび方法（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人事件整理番号５５２６６ＵＳＡ９９．００３）、２０００年１０月２日出願の米国特許仮出願第６０／２３７，０７２号明細書「試料処理装置、システムおよび方法（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人事件整理番号５６０４７ＵＳＡ２９）、２０００年１１月１０日出願の米国特許出願第０９／７１０，１８４号明細書「試料処理装置の遠心分離充填（ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＦＩＬＬＩＮＧ ＯＦ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（代理人事件整理番号５５２６５ＵＳＡ９Ａ．００２）、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」に記載されている。
【０００８】
上述の書類は全て、本発明の原理に従って試料処理装置を製造するのに用いることのできる様々な異なる構造の試料処理装置を開示している。例えば、本明細書に記載した多くの試料処理装置は接着剤（例えば、感圧接着剤）を用いて取り付けられるが、本発明の装置は、ヒートシーリングまたはその他のボンディング技術を用いて製造することができる。
【０００９】
上に挙げた特許文献に記された装置およびキャリアは従来技術に勝る多くの利点を与えるものであるが、更なる改善が尚可能である。例えば、試料処理装置から分離されたキャリアを用いると、顧客に提供される際に試料処理装置にコストが追加される。というのは、互いに別個の異なるコンポーネントを製造して、それらのコンポーネントを正確に組み立てる必要があるためである。コストの追加に加えて、不正確な組立てだと、分析装置の光学トレインを備えた識別（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ）ゾーンのずれのために性能に問題が生じる。組立て処理における更なる変動によって、組立品を熱プラテンに合わせるやり方だと、部分間に望ましくない変動が生じて、処理チャンバ間に熱変動が生じる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記先行技術が有する諸問題を解決できる、多数の試料の熱処理を同時に行う集積試料処理装置を提供することを発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、多数の試料の熱処理を同時に行う集積試料処理装置を提供する。試料処理装置には、処理中試料処理装置が配置される、プラテンからサーマルブロックまで搬送力を与える圧縮構造が含まれている。圧縮構造を対応の試料処理装置に分配することによって、例えば、製作公差による試料処理装置の厚さが変化するにもかかわらず、試料処理装置の実質的に全ての処理チャンバとサーマルブロック間の密着がなされる。
【００１２】
かかる圧縮構造はまた、試料処理装置の反応チャンバが、熱またはその他処理中または後に実施される光学識別中に共通面に配置されるのを確実なものとするのにも有用である。例えば、試料処理装置は、熱処理してから、反応生成物の評価のための光学検出システムに配置してもよい。これは、処理のリアルタイムモニタリング、例えば、ＰＣＲにはないペルチェブロックでの熱サイクルの後「終点読取」を実施するときの状況である。
【００１３】
ある実施形態において、圧縮構造には、試料処理装置の処理チャンバがプラテンに対して押し付けられる力を平衡にするのを補助する永久変形可能な圧縮構造が含まれている。永久変形可能な構造としては、例えば、試料処理装置を用いたことを表示しながら永久変形させる易壊要素が挙げられる。易壊要素は、場合によっては、試料処理装置を使用していることの肉眼での判定を更に促進するために変形時に色の変化するクロミック表示装置を含んでいてもよい。
【００１４】
試料処理装置には、流体試料材料の、本発明による試料処理装置の主チャネルおよび処理チャンバへの分配も促進するための、弓形端部、放射状に位置合せされた出口チャネル、支持構造および選択的に変更可能な高さ（および対応のボリューム分配）のような様々な特徴を備えた充填貯蔵器構造が含まれていてもよい。
【００１５】
本発明の試料処理装置は、好ましくは、従来のマイクロタイタプレート処理装置およびシステムを用いて本発明の試料処理装置を処理できるよう、従来のマイクロタイタプレートと適合性のあるフォームファクタを有している。例えば、試料処理装置は５ミリメートル以上の高さを有しているのが好ましい。更に、本発明の試料処理装置は、生物分子スクリーニング規格協会（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄ）「マイクロプレート用ＳＢＳ−２−高さ寸法（ＳＢＳ−２ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ − Ｈｅｉｇｈｔ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）」（２００２年５月９日）により定義された最大高さを有しているのが好ましい。
【００１６】
本発明の更なる利点は、充填ポート位置のより正確な制御から生じる。試料処理装置に多数の充填ポートを用いると、充填ポートが液体分配のための標準的な研究ロボット装置に適合する場合には特に有利である。例えば、８つ以上のマイクロピペットが、標準マイクロプレートを効率的に充填するのに均一な間隔で線形アレイで配列されていることが多い。本発明の特定の実施形態を実施するのにかかるマイクロピペットアレイを用いると、既存の装置を用いた高自動化研究操作を必要とする使用者にとって多大な利点が得られる。
【００１７】
かかる自動化操作で本発明を用いると、特定の実施形態がマイクロプレートにとって標準化フォームファクターに適合している場合には更に促進される。かかる場合には、充填の後のマイクロプレートの取扱いを、一般的に利用できるロボット装置により行うことができる。
【００１８】
最終的に、本発明で用いる多くの反応物質は、高価で少量のみでしか入手できないことが多いため、満足いく結果を得るのに必要な試料の量を最小にする試料処理装置を利用するのが重要である。特に、試料をそれぞれの反応チャンバに効率的に分配して、充填および装置の取扱い中の流出の危険を減じる充填機構を必要とする。
【００１９】
ある実施形態において、試料処理装置は、流体経路を通して互いに流体連通する多数の平行充填貯蔵器を含んでいる。
【００２０】
かかる試料処理装置を用いる方法には、流体経路を封止して、試料処理装置の製造後、充填貯蔵器を分離することが含まれる。充填貯蔵器は試料処理装置の最外端部近傍に充填ポートを有していて、試料材料で充填された充填貯蔵器を含む試料処理装置が試料材料が充填貯蔵器から漏れることなく端部に停止しているのが好ましい。
【００２１】
本発明の試料処理装置はまた、試料材料を充填貯蔵器から処理チャンバへ試料を分配するのに用いるチャネルを封止するための変形可能なシールを含んでいてもよい。変形可能なシールはまた、チャネルに沿って配置された処理チャンバを分離して、特に、試料処理、例えば、熱サイクル中、化学相互汚染（例えば、試料材料導入後の処理チャンバ間の試薬または反応生成物の移動）を減じたり、排除する。変形可能なシールはまた、試料材料を分配する前にチャネルを閉じて、選択した処理チャンバへと導くことによって、特定の試験プロトコル向けに装置を適応する機会も与える。あるいは、いくつかの変形可能なシールを閉じて、ボリュームの小さな試料材料用に調整して、試料材料が分配される処理チャンバの数を減らしてもよい。
【００２２】
本発明の試料処理装置は、装置の比較的高い熱導電性および比較的低い熱質量のために誘導される即時の熱変化に対応する耐性を示すのが好ましい。この耐性は、装置を、ＰＣＲのような熱サイクル方法に用いるときに特に役に立つ。全ての熱処理方法において、好ましい装置は、温度変化に関連する圧力変化および装置で用いる様々な材料の熱膨張率間の差異にもかからわず、処理チャンバ完全性を維持する。
【００２３】
本発明に関して、以下の用語は次のような意味を有するものとする。
【００２４】
「変形可能シール」（およびその変形例）とは、変形可能なシールが配置された管を封止するために機械圧力（ツール有りまたはなしで）下で永久変形可能なシールのことである。
【００２５】
「熱処理」（およびその変形形態）とは、所望の反応を行うための試料材料温度の制御（すなわち、維持、上昇または降下）のことである。熱処理の１つの形態としての「熱サイクル」（およびその変形形態）とは、所望の反応を行うための、２つ以上の温度設定点間の試料材料の温度を連続変化させることである。熱サイクルには、例えば、上下温度間のサイクル、低、高および少なくとも１つの中間温度間のサイクル等が含まれる。
【００２６】
一態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面とを含む本体と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートと、本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、本体とベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を提供する工程を含む試料材料を処理する方法を提供する。本方法は更に、複数の処理チャンバの少なくともいくつかのチャンバに試料材料を分配する工程と、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと密着させる工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させながら本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程とを含む。試料処理装置をサーマルブロックと接触させながら、サーマルブロックの温度を制御する。
【００２７】
一態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面とを含む本体と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートと、本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、本体とベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、本体が、本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定しているフレームを含み、１つ以上の充填貯蔵器がフレームボリューム内に配置されている試料処理装置を提供する工程を含む試料材料を処理する方法を提供する。本方法は更に、複数の処理チャンバの少なくともいくつかのチャンバに試料材料を分配する工程と、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置の前記ベースシートを前記サーマルブロックと密着させる工程と、本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、試料処理装置をサーマルブロックと接触させながら、サーマルブロックの温度を制御する工程とを含む。複数の圧縮構造の各圧縮構造は、本体の第１の主面から第２の主面まで延在するポストを含み、本体の第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置のベースシートをプラテンからサーマルブロックまでのサーマルブロック搬送力と密着させる。本方法は、複数の圧縮構造の少なくともいくつかの易壊表示要素を永久変形させる工程を含む。
【００２８】
他の態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面とを含む本体と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートと、本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、本体とベースシートが複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに配置された試料材料を備えた複数の処理チャンバを画定する試料処理装置を提供する工程により試料処理装置に識別する方法を含む。本方法は、識別プラットフォームと接触させて試料処理装置のベースシートを配置する工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと密着させる工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させながら本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、試料処理装置を識別プラットフォームと接触させながら、処理チャンバの少なくともいくつかに識別する工程とを含む。
【００２９】
他の態様において、本発明は、第１の主面と、第２の主面と、本体の第１の主面と本体の第２の主面の間に配置された複数の分離された充填貯蔵器構造とを含む本体であって、本体の第１の主面に複数の処理チャンバ構造が形成されており、本体の前記第１の主面に複数のチャネル構造が形成されている本体を提供する工程を含む試料処理装置の製造方法を提供する。本方法は更に、近接する分離された充填貯蔵器構造の少なくとも一対間に流体経路を開いて分離された充填貯蔵器構造の数を減じる工程と、ベースシートを本体の第１の主面に取り付ける工程とを含み、本体とベースシートが１つ以上の充填貯蔵器、複数の処理チャンバ構造および複数のチャネルを画定し、複数のチャネルの各チャネルが１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。
【００３０】
他の態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面を含む本体と、本体の第１の主面と本体の第２の主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、本体の第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造と、本体の第１の主面に形成された複数のチャネル構造と、本体の第２の主面から突出していて、本体の第２の主面近傍に易壊表示要素を含む複数の圧縮構造と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートとを含み、ベースシートと１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、ベースシートと複数の処理チャンバ構造が装置中に複数のチャネル構造を画定し、ベースシートと複数のチャネル構造が装置中の複数のチャネルを画定し、複数のチャネルの各チャネルが１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を提供する。
【００３１】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。充填貯蔵器は、弓形端部を含み、複数のチャネルの各チャネルが充填貯蔵器の弓形端部から充填貯蔵器を出ており、複数のチャネルの各チャネルがチャネルの長さの第１の部分について弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、複数のチャネルがチャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされている。
【００３２】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。充填貯蔵器は、対称軸を含み、対称軸近傍に充填ポートと、対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートとを含む。
【００３３】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。充填貯蔵器は、充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、充填貯蔵器のボリュームの所望の分配がなされる。
【００３４】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。本装置は更に、充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を含み、支持構造は充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している。充填貯蔵器はまた、弓形端部を含み、複数のチャネルの各チャネルが充填貯蔵器の弓形端部から充填貯蔵器を出ており、チャネルの長さの第１の部分について弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、複数のチャネルがチャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされている。充填貯蔵器はまた、対称軸を含み、対称軸近傍に充填ポートと、対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートとを含む。２つ以上のベントポートは、チャネルが配置された側とは逆の充填貯蔵器の片側に配置されている。ベントポートは、ベントチャネルを通して充填貯蔵器と流体連通しており、ベントチャネルは対称軸と対称な点で充填貯蔵器に接続されている。充填貯蔵器はまた、対称軸から遠位の外側端部と、充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、外側端部近傍に充填貯蔵器の高さが対称軸近傍の充填貯蔵器の高さより大きく、充填貯蔵器のボリュームの所望の分配がなされる。
【００３５】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器に試料材料を充填する工程と、試料処理装置を充填貯蔵器の弓形端部およびチャネルの第１の部分（がある場合には）により画定される中央近傍に配置された回転軸周囲に回転させることによって、試料材料を複数の処理チャンバに分配する工程とを含む、本明細書に記載した試料処理装置を用いて試料材料を処理する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の試料処理装置の上側の上部平面図である。
【図２】図１に示した試料処理装置の本体の下側の下側平面図（ベースシートの一部が除去されて本体の下側の一部が露出している）である。
【図３】チャンバ、圧縮構造およびフレームの一部を示す図１の試料処理装置の一部の拡大断面図である。
【図４】レンズを組み込む変形処理チャンバの拡大断面図である。
【図５】充填貯蔵器と、充填貯蔵器から処理チャンバまで試料材料を分配するのに用いるチャネルの一部を含めた、図１の試料処理装置の一部の拡大断面図である。
【図６】本発明の原理に従った封止チャネルの拡大断面図である。
【図７】近接する充填貯蔵器から充填貯蔵器を分離する壁の一部が除去されて、充填貯蔵器を互いに流体連通させた図５の図である。
【図８】近接する充填貯蔵器に流体経路を備えた充填貯蔵器を含む変形試料処理装置の断面図である。
【図９】充填貯蔵器をシールする一技術を示す、変形試料処理装置の平面立面図である。
【図１０】本発明の試料処理装置に関連して用いてよい一熱処理システムのブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の圧縮構造の易壊要素の一例を示す。
【図１１Ｂ】本発明の圧縮構造の易壊要素の一例を示す。
【図１２Ａ】本発明の圧縮構造の易壊要素の他の例を示す。
【図１２Ｂ】本発明の圧縮構造の易壊要素の他の例を示す。
【図１３】本発明の圧縮構造の易壊クロミック表示要素の他の例を示す。
【図１４】本発明による試料処理装置の好ましいフォームファクタの透視図である。
【図１５】本発明による他の変形試料処理装置の平面図である。
【図１６】図１５の線１６−１６に沿った図１５の試料処理装置の充填貯蔵器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明のこれらおよびその他の特徴および利点を、本発明の装置および方法の様々な例証の実施形態により以下に説明する。
【００３８】
本発明は、所望の反応、例えば、ＰＣＲ増幅、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、自立シーケンス複製、酵素反応速度論研究、等質配位子結合アッセイ、および、正確かつ／または即時の熱変化を必要とするその他の化学、生化学またはその他反応を行うために、多数の処理チャンバにおける液体試料材料（または液体に含まれた試料材料）の処理に用いることのできる試料処理装置を提供する。本試料処理装置は、１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、処理チャンバを充填貯蔵器と流体連通させる少なくとも１つのチャネルとを含む。
【００３９】
本発明の原理に従って製造された例証の試料処理装置を図１および２に示す。図１は試料処理装置１０の一主面の平面図であり、図２は試料処理装置１０の対向主面の平面図である。
【００４０】
図１に示した側を上側とすると、図２に示した側は下側であるが、「上」および「下」のような相対的な位置を表す文言は、２つの側が試料処理装置１０の対向する側であることを示すためにのみ本明細書では用いている。これらの用語は、本発明を限定するものと解釈されないものとする。例えば、図１に示す上側は、実際、試料材料を処理するのに装置を実際に用いるとき、図２に示す下側の下に位置している。
【００４１】
図１に示す試料処理装置１０には、第１の端部１１と対向する第２の端部１３とが含まれている。フレーム１４は、試料処理装置１０の周囲に延在している。フレーム１４は、試料処理装置１０の全周囲に延在するように図示されているが、フレーム１４は全体として、試料処理装置１０の周囲を画定するのを補助する不連続セグメントの形態で提供されていてよいものと考えられる。
【００４２】
フレーム１４にはまた、バーコードまたはその他インディシアを試料処理装置１０および／または使用中にその中身を識別するのを補助するために配置することができる側部１２および１５がある。対向する側部１２および１５は、併せて、対向する平行な表面を与えて、使用者の指、ロボット操作等により、試料処理装置１０の担持や操作を促すことができる。
【００４３】
図１の図示した実施形態には、フレーム１４内に配置された、充填貯蔵器（後述してある）に試料材料を充填するのに用いる充填ポート６２も示されている。
【００４４】
処理チャンバ５０は、試料処理装置１０の周囲内、図示した実施形態の場合には、フレーム１４の境界内の試料処理装置１０の上側に分配される。処理チャンバ５０は、処理チャンバ５０の識別および／またはモニタリングを促すために、図示された直線格子アレイで配列されているのが好ましい。
【００４５】
同じく図１に図示されているのは、処理チャンバ５０のアレイ内に配置された圧縮構造７０である。本明細書で述べた通り、圧縮構造７０は、数多くの異なる機能のうち１つ以上を提供する。例えば、圧縮構造７０を用いて、試料処理装置１０の上側から試料処理装置１０の下側まで力を移動する、処理チャンバ５０のアレイにかかった力を平衡にする、試料処理装置１０を用いた表示を与える等してよい。
【００４６】
圧縮構造７０は、処理チャンバ５０のアレイ全体に分配されて、実質的に全ての処理チャンバ５０が少なくとも１つの圧縮構造７０近傍に配置されるのが好ましい。本発明では、「近傍」とは、当該の処理チャンバ５０と最も近い圧縮構造７０の間に１つ以下の処理チャンバ５０が配置されているものと定義される。処理チャンバ５０が直線アレイで配列された試料処理装置１０の場合には、圧縮構造７０および処理チャンバ５０は、処理チャンバ５０の全てが少なくとも１つの圧縮構造（圧縮構造７０「近傍」に配置されたアレイの最も隅に配置された４つの処理チャンバ５０を除いて）に近接配置されるように配置される。処理チャンバ５０は、少なくとも１つの圧縮構造７０からそれぞれ等距離であるのが好ましい。
【００４７】
圧縮構造７０を処理チャンバ５０のアレイに分配することによって、処理チャンバ内の試料材料の処理の均一性が向上する。
【００４８】
図２に、試料処理装置１０の本体の下側を示す。試料処理装置１０には、一般的に、本体３０の下側に取り付けられたベースシート２０が含まれており、ベースシート２０は本体３０の下側の実質的に全てを覆うように配置されている。ベースシート３０は、一般的に不透明であるため、本体３０の下側に形成された特徴部分が見えるよう図２では大部分が除去されている。
【００４９】
図２では、充填貯蔵器構造６０は、試料処理装置１０の端部１１近傍に配置されている。試料材料を充填貯蔵器構造６０に充填するのに用いる充填ポート６２は、充填貯蔵器構造６０内にあるのが分かる。図２に示した充填貯蔵器構造６０は、本発明の試料処理装置に関連して用いてよい充填貯蔵器構造の一実施形態に過ぎない。
【００５０】
図２に関連して説明した通り、様々な特徴部分は「構造」として定義され、ベースシート２０が本体３０の下側に取り付けられるまでは、様々な構造はそれぞれの特徴部分を完全に形成しないものと考えられる。例えば、ベースシート２０を取り付けるまで、図２に示す充填貯蔵器構造６０は完全な充填貯蔵器を形成しない。充填貯蔵器６０、処理チャンバ５０、主チャネル４０およびフィーダチャネル４２を形成する構造の全てが本体３０の下側に形成され、ベースシート２０が略平らなシートの形態で提供されているのが好ましい。
【００５１】
充填貯蔵構造６０はそれぞれ、対向する端部１３の方向に充填貯蔵器構造６０から離れて延在する主チャネル構造４０と流体連通している。主チャネル構造４０は、フィーダチャネル構造４２につながっていて、これは処理チャンバ構造５０につながっている。主チャネル構造４０はそれぞれ、多数の処理チャンバ構造５０につながっている。
【００５２】
充填貯蔵器構造６０、主チャネル構造４０、フィーダチャネル構造４２および処理チャンバ構造５０の各集合は、試料処理装置１０の処理アレイを形成するものと説明することができる。図２に示す通り、処理アレイはそれぞれ、１つのみの充填貯蔵器構造６０と１つのみの主チャネル構造４０とを含むのが好ましい。充填貯蔵器ボリューム、すなわち、充填貯蔵器により画定されるボリューム（がある場合には）は、主チャネル４０、処理チャンバ５０およびフィーダ管４２（がある場合には）を合わせたボリュームと等しい、またはこれより大きいのが好ましい。所望であれば、処理アレイのそれぞれが、充填貯蔵器６０の逆の主チャネル４０の端部に配置された任意のドレーンチャンバ（図示せず）を含んでいてもよい。
【００５３】
図示した実施形態において、充填貯蔵器６０は、フレーム１４により画定されたボリューム内に配置されている。充填貯蔵器をそのボリューム内に配置すると、数多くの利点が得られる。例えば、充填貯蔵器６０がより耐性を持つ、すなわち、取扱い中の損傷を受け難くなったり、試料処理装置１０がよりコンパクトになる等する。
【００５４】
フレーム１４のボリューム内に充填貯蔵器６０を配置する他の利点は、充填ポート６２（図１参照）もフレーム１４内に配置されることである。充填ポート６２をフレーム１４内に配置することによって、フレーム１４のような構造によって剛性が与えられるため、充填ポート６２の位置およびサイズをより正確に制御できるようになる。制御の増大は、試料処理装置１０を充填ポート６２の位置を正確に制御する必要のある自動充填装置で用いなければならない場合に特に有利である。
【００５５】
試料処理装置１０には、少なくとも１つ、好ましくは複数の処理アレイが含まれる。図示した処理アレイはそれぞれ、試料処理装置１０の第２の端部１３に向かって、第１の端部１１近傍から延在している。処理アレイは、試料処理装置１０に実質的に平行な配列で図示されている。この配列が好ましいが、この代わりに任意の処理アレイの配列も提供できるものと考えられる。
【００５６】
処理アレイの主チャネル４０を後述するように同時に閉じなければならない場合には、処理アレイの位置合せは重要である。試料処理装置１０の第１の端部近傍で回転軸周囲を回転させることにより試料材料を試料処理装置全体に分配しなければならない場合にも、処理アレイの位置合せは重要である。このように回転するときは、第１の端部１１近傍に配置された任意の試料材料を、回転中に発生した遠心力により第２の端部１３に向かって駆動する。
【００５７】
充填貯蔵器６０は、試料材料を受けるために、外部装置（例えば、ピペット、中空シリンジまたはその他流体分配装置）と接続できるように設計されている。充填貯蔵器６０自身がボリュームを画定する（図示した通り）。あるいは、充填貯蔵器は特定のボリュームを画定しないが、その代わりに、試料材料を導入する場所としてもよい。例えば、充填貯蔵器６０は、単に流体経路またはピペットまたはニードルが挿入されるポートであってもよい。
【００５８】
図示した充填貯蔵器６０には、充填ポート６２が含まれているが、充填ポート６２は任意と考えられる。予備形成充填ポートを含まない充填構造を提供するのが好ましい。かかる装置において、例えば、シリンジで充填貯蔵器に穴をあけることにより、試料材料を充填貯蔵器に導入してもよい。シリンジまたはその他装置を用いて、充填貯蔵器に充填する第２の位置に充填貯蔵器に穴をあける前に、第１の位置に充填貯蔵器に穴をあけるのが望ましい。第１の開口部は、ベントポートとして作用して、充填貯蔵器内の空気（またはその他のガス）を試料材料の充填中に放出させることができる。多数の充填ポートが各充填貯蔵器内にあるのも好ましく、少なくとも１つの充填ポートが充填処理中ベントとして機能する。
【００５９】
充填後、充填ポート６２は、試料材料の漏れを防ぐために、シールされるのが好ましい。好適なシール機構の一例としては、例えば、感圧接着テープがある。
【００６０】
本発明の試料処理装置１０の各処理アレイは通気されていないのが好ましい。本発明に関して用いる「通気されていない」処理アレイとは、処理アレイのボリュームにつながるポートのみを処理アレイの充填貯蔵器に配置する処理アレイのことである。すなわち、通気されていない処理アレイ内の処理チャンバに到達するためには、試料材料を充填貯蔵器を通して分配しなければならない。同様に、試料充填前に処理アレイ内にある空気またはその他流体も充填貯蔵器を通して放出させなければならない。これとは対照的に、通気された処理アレイは、充填貯蔵器外に少なくとも１つの開口部を含んでいる。その開口部は、試料材料を処理アレイ内で分配する間に処理アレイ内にある空気またはその他流体を放出させる。
【００６１】
充填構造近傍に位置する回転軸周囲に試料処理装置を回転させることによって試料材料を分配する方法は、２０００年１１月１０日出願の米国特許出願第０９／７１０，１８４号明細書「試料処理装置の遠心充填（ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＦＩＬＬＩＮＧ ＯＦ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８１Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））および２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８０Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））に記載されている。
【００６２】
試料材料を本発明の試料処理装置の主チャネルを通して処理チャンバに分配するのに用いるのが正確な方法であるかどうかにかかわらず、処理チャンバ、主チャネルおよびフィーダチャネル（がある場合には）の実質的に全てが試料材料で充填される結果となるのが好ましい。
【００６３】
図２示した処理アレイは、各主チャネル４０の両側に２つのグループで配置された処理チャンバ５０に配列されている。処理チャンバ５０、主チャネル４０およびフィーダチャネル４２の配列における多くの異なる形態は、２０００年１１月１０日出願の米国特許出願第０９／７１０，１８４号明細書「試料処理装置の遠心充填（ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＦＩＬＬＩＮＧ ＯＦ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８１Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））および２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８０Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））に記載されている。
【００６４】
適切な試料材料分配を行い、拡散を制限するために処理チャンバ５０間に十分な距離を保ちつつ、主チャネル４０およびフィーダチャネル４２のサイズをできる限り小さく保つのが好ましい。チャネル４０および４２のサイズを減じると、処理アレイ内の「チャネルボリューム」が制限される。チャネルボリュームは、主チャネル４０とフィーダチャネル４２（がある場合には）を合わせたボリュームであり、チャネルボリュームは、処理チャンバ５０のボリュームを含まない。チャネルボリューム対合計処理チャンバボリューム（対象処理アレイの全処理チャンバを合わせたボリューム）の比率を約２：１以下、あるいは約１：１以下、または１：２以下、更には１：３以下に限定するのが望ましい。
【００６５】
チャネルボリュームを限定する１つのやり方は、主チャネル４０および／またはフィーダチャネル４２（装置中にある場合には）の断面積を減じることである。主チャネル４０に比べて、フィーダチャネル４２の長さは短いため、主チャネル４０より断面積の小さなフィーダチャネル４２を提供することが可能である（フィーダチャネルにあまり関係のない流れが制限される）。
【００６６】
図３は、処理チャンバ５０、圧縮構造７０およびフレーム１４の一部を含む本体３０を示す図１の試料処理装置１０の一部の拡大断面図である。ベースシート２０が、本体３０の下部に取り付けられている。
【００６７】
圧縮構造７０はそれぞれ、本体３０の下側から遠位のピーク７２を含んでいる。図示した実施形態において、圧縮構造７２は、１つ以上のリブ７４を含んでおり、圧縮構造７０の大半が、圧縮構造のピークにかかった力を、本体３０の下側の広い領域にわたって分配する４つのリブ７４を含んでいる。図３において、紙から外へ延在しているリブ７４は部分断面で示されている。
【００６８】
フレーム１４を含む試料処理装置１０において、圧縮構造は、フレーム１４の最上表面により画定された面の上に延在またはその面から突出しているのが好ましい。図３において、圧縮構造７０のピーク７２は、フレーム１４（またはフレーム１４により画定された面）の上の距離（ｄ）に配置されている。フレーム１４または試料処理装置１０のその他の構造の上に延在することにより、圧縮構造７０は、ベースシート２０を、例えば、サーマルブロックへ押し付けるのに用いる、例えば、プラテンまたはその他装置と確実に接触する。
【００６９】
圧縮構造７０の１つのリブ７４により互いに分離されていない近接する処理チャンバ５０対は、壁８０により本体の上側で互いに分離されている。図示した実施形態において、一連の壁８０には、様々な機能を行う直線格子アレイ（図１参照）がある。
【００７０】
壁８０のいくつかは、本体３０の下側の主チャネル４０の逆に位置合せされて、詳細を後述してある通り、チャネルのステーキングまたは密閉中、本体に更に剛性を与えてもよい。壁８０の格子は、主チャネル４０の上に支持を与えると共に、全体として本体に更に剛性を与える。
【００７１】
壁８０は、任意でいくつかの分離手段を与えて、処理チャンバ５０の処理および／または識別中、処理チャンバ５０間の電磁エネルギー（例えば、光）の透過に対するバリアを与えることにより、処理チャンバ５０間の光学クロストークを減じてもよい。例えば、壁８０は、選択した波長の電子放射線に不透過であってもよい。あるいは、壁は単に、拡散および／または吸収により選択した波長の電磁放射線の透過を阻害するものであってもよい。例えば、壁８０には、散乱を向上するためのテクスチャード表面が含まれていたり、選択した波長の電磁エネルギーの吸収および／または拡散を向上させる、壁８０の本体に組み込まれた、かつ／またはコーティングに与えられた材料を含んでいてもよい。
【００７２】
各処理チャンバ５０は試薬５４を含んでいてもよい。本発明の装置１０の少なくともいくつか、好ましくは全ての処理チャンバ５０は、試料材料が分配される前、少なくとも１種類の試薬を含有しているのが好ましい。試薬５４は、図３に示すように、処理チャンバ５０内で固定されていてよい。試薬５４は任意であり、本発明の試料処理装置１０は、処理チャンバ５０に試薬５４を含んでいてもいなくてもよい。変形例においては、処理チャンバ５０のいくつかが試薬５４を含んでいて、他のチャンバは含んでいなくてもよい。更に他の変形例において、異なる処理チャンバ５０は異なる試薬を含有していてもよい。
【００７３】
処理チャンバ５０はまたボリュームを画定している。本発明の試料処理装置において、処理チャンバのボリュームは約５マイクロリットル以下、あるいは約２マイクロリットル以下、更に他の変形例においては約１マイクロリットル以下であるのが好ましい。マイクロボリュームの処理チャンバを試料処理装置に与えると、装置に充填するのに必要な試料材料の量を減じ、試料材料の熱質量を減じることによって熱サイクル時間を減じる等に有利である。
【００７４】
各処理チャンバ５０は、処理チャンバ５０の材料に識別および／またはモニタリングする窓５２を有している。図４に、本体１３０およびベースシート１２０により形成された変形の処理チャンバ１５０が図示されており、窓１５２を有していて、処理チャンバ１５０に入る電磁エネルギーに焦点を絞り、かつ／または窓１５２を通して処理チャンバ１５０から出る電磁エネルギーの軸を平行にする、または焦点を絞ぼられるような形状をしている。その結果、窓１５２はレンズとして作用する。場合によっては、分離したレンズを各処理チャンバの一部として試料処理装置へ射出成形してもよい。
【００７５】
試料処理装置にはまた、関連した計器プラットフォームにより処理チャンバの光学識別を促すための１つ以上の特徴がある。これらの特徴としては、例えば、計器の対応構造と位置合せされたピンまたはリセス、チャンバ内の計器と化学物質間の光学経路を修正する処理チャンバと一体化された光学要素、近接するチャンバ間の光学「クロストーク」を減じる処理チャンバ周囲領域のテクスチャリングまたは着色等が挙げられる。
【００７６】
試料処理装置１０の本体３０は、任意の好適な材料で製造してよい。好適な材料としては、成形可能な材料、例えば、ポリマー材料（ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン等）、セラミック材料、金属等が例示される。例えば、本体３０は、ポリマー材料の射出成形により製造されるのが好ましい。
【００７７】
ベースシート２０は、本体３０の下側に取り付けて、処理アレイ特徴部分を完全に形成する、例えば、金属ホイルシート、ポリマー材料、多層複合体等とすることができる。本体３０とベースシート２０の両方に選択した材料は良好な遮水特性を示すのが好ましい。ベースシート２０用に選択した材料は変形可能であるのが好ましい。
【００７８】
本体３０とベースシート２０のうち少なくとも一方が、選択した波長の電磁エネルギーを実質的に透過する材料で構築されているのが好ましい。例えば、本体３０およびベースシート２０の一方または両方が、蛍光および／または処理チャンバ５０内の色変化を目視または機械モニタリングできる材料で構築されているのが好ましい。
【００７９】
本体３０およびベースシート２０のうち少なくとも一方が金属層、例えば、金属ホイルを含むのも好ましい。金属ホイルを用いてベースシート２０を形成する場合には、パッシベーション層を、試料材料の金属による汚染を防ぐために、充填貯蔵器６０、主チャネル４０、フィーダチャネル４２および／または処理チャンバ５０の内部に面するベースシート２０の少なくとも表面に提供してよい。
【００８０】
別個のパッシベーション層の代替として、ベースシート２０を本体３０に取り付けるのに用いた任意の接着層２２もまた、試料材料とベースシート２０の金属間の接触を防ぐパッシベーション層として機能する。接着剤も、適合性があるという点で有利である。その場合、本体３０またはベースシート２０に存在する凹凸または表面粗さを充填および／またはシーリングすることにより、接着剤の封止性が向上する。
【００８１】
図３に示す試料処理装置の例証の実施形態において、本体３０は射出成形ポリプロピレンとし、ベースシート２０は金属ホイル、例えば、アルミニウムまたはその他金属ホイルとしてよい。金属ホイルは、本明細書に詳細を述べた通り、変形可能であるのが好ましい。
【００８２】
図示した実施形態において、ベースシート２０は接着剤２２層を用いて本体３０に取り付けられる。しかしながら、接着剤２２の代わりに、本体３０およびベースシート２０を、好適な技術、例えば、メルトボンディング、メルトボンディングと接着剤の組み合わせ等により互いに取り付けてもよい。本明細書で用いる「メルトボンド」とは、例えば、ヒートシーリング、熱溶接、超音波溶接、化学溶接、溶剤ボンディング等の間に生じる、材料の溶融および／または混合により形成されるボンドのことである。メルトボンドする場合には、本体３０とベースシート２０の両方が、メルトボンディングを促進するために、例えば、ポリプロピレンまたはその他のメルトボンド可能な材料を界面に含んでいるのが好ましい。
【００８３】
しかしながら、ベースシート２０は、接着剤を用いて、本体３０に取り付けられているのが好ましい。図３に示す通り、接着剤は、層２２の形態で提供されるのが好ましい。接着層２２は、連続した途切れのない層として、本体３０とベースシート２０の少なくとも一方の表面に提供されているのが好ましい。例えば、接着層２２が、ベースシートに提供されているのが好ましい。接着層２２は、本体３０に面するベースシート２０の実質的に全表面を覆うのがより好ましい。
【００８４】
様々な接着剤を用いてよい。ただし、選択した接着剤は、処理チャンバ５０に配置された試料材料の処理中に生じる力、例えば、試料材料の分配中に生じる力、試料材料の熱処理中に生じる力等に耐えることができなければならない。これらの力は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応や同様のプロセス等、処理に熱サイクルが含まれる場合に大きい。試料処理装置と組み合わせて用いる接着剤はまた、低蛍光を示し、試料処理装置、例えば、ＰＣＲ等と組み合わせて用いる処理や材料と適合性があるのが好ましい。
【００８５】
感圧接着特性を示す接着剤を用いるのが好ましい。かかる接着剤は、試料処理装置の大量生産用に修正しやすい。というのは、メルトボンディングに用いられる高温ボンディングプロセスが含まれず、液体接着剤、溶剤ボンディング、超音波ボンディング等を用いるときに生じる取扱いの問題がないからである。
【００８６】
感圧接着剤を識別する周知の技術はダールキスト（Ｄａｈｌｑｕｉｓｔ）基準である。この基準は、感圧接着剤技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ドナータス・サータス（Ｄｏｎａｔａｓ Ｓａｔａｓ）（編）、第２版、１７２頁、ヴァンノストランドラインホルド（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ）、ニューヨーク州ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ）、１９８９年に記載されている通り、１×１０-6ｃｍ2／ダインを超える１秒クリープコンプライアンスを有する接着剤として感圧接着剤を定義している。あるいは、モジュラスは、第一次近似で、クリープコンプライアンスの逆数であるため、感圧接着剤は、１×１０6ダイン／ｃｍ2未満のヤング率を有する接着剤と定義してもよい。感圧接着剤を識別する他の周知の手段は、感圧テープ協議会（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｔａｐｅ Ｃｏｕｎｃｉｌ）による「感圧接着テープの試験方法（Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔａｐｅｓ）」（１９９６年）に記載されているように、室温で攻撃的および永久に粘着性で、指や手による圧力以上を必要とすることなく単に接触させると様々な異なる表面にしっかりと接合し、残渣を残すことなく平滑な表面から除去できるものである。好適な感圧接着剤のその他の好適な定義は、好ましくは、２５℃での係数対周波数のグラフでプロットされる以下の点により定義される領域内に室温保管係数を有することである。約０．１ラジアン／秒（０．０１７Ｈｚ）の周波数で約２×１０5〜４×１０5ダイン／ｃｍ2からの係数範囲、および約１００ラジアン／秒（１７Ｈｚ）の周波数で約２×１０6〜８×１０6ダイン／ｃｍ2からの係数範囲（例えば、感圧接着剤技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ドナータス・サータス（Ｄｏｎａｔａｓ Ｓａｔａｓ）（編）、第２版、ヴァンノストランドラインホルド（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｈｅｉｎｈｏｌｄ）、ニューヨーク州ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、１９８９年の１７３頁の図８〜１６参照）。感圧接着剤を識別するこれらの方法のいずれかを用いて、本発明の方法に用いるのに潜在的に好適な感圧接着剤を識別する補助としてよい。
【００８７】
本発明の試料処理装置に関連して用いる感圧接着剤は、接着剤の特性に水による悪影響が確実に及ばない材料を含むのが好ましい。例えば、感圧接着剤は、試料充填および処理中に水に晒されたことに応答して、接着力を失わない、凝集力を失わない、軟化せず、膨潤せず、不透明化しないのが好ましい。また、感圧接着剤は、試料処理中に水に抽出されて、装置性能を損なう可能性のある成分を含んでいてはならない。
【００８８】
これらの問題点を鑑みると、感圧接着剤は、疎水性材料で構成されているのが好ましい。よって、感圧接着剤は、シリコーン材料で構成されているのが好ましい。すなわち、感圧接着剤は、例えば、「シリコーン感圧接着剤（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）」、感圧接着剤技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第３版、５０８〜５１７頁に記載されている通り、シリコーンポリマーと粘着付与樹脂の組み合わせに基づいてシリコーン感圧接着剤材料の部類から選択される。シリコーン感圧接着剤は、疎水性であり、高温に耐える能力があること、そして、様々な異なる表面にボンドする能力があることが知られている。
【００８９】
感圧接着剤の組成は、本発明の厳しい要件に適合するように選ぶのが好ましい。好適な組成のいくつかについては、国際公開第００／６８３３６号パンフレット、シリコーン接着剤、物品および方法（ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＡＤＨＥＳＩＶＥＳ，ＡＲＴＩＣＬＥＳ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）（コーら（Ｋｏ ｅｔ ａｌ．））に記載されている。
【００９０】
その他の好適な組成は、シリコーン−ポリウレア系感圧接着剤系列に基づくものである。かかる組成は、米国特許第５，４６１，１３４（レイら（Ｌｅｉｒ ｅｔ ａｌ．））、米国特許第６，００７，９１４号明細書（ジョセフら（Ｊｏｓｅｐｈ ｅｔ ａｌ．））、国際公開第９６／３５４５８号パンフレット（およびその関連米国特許出願第０８／４２７，７８８号明細書（１９９５年４月２５日出願）、同第０８／４２８，９３４号明細書（１９９５年４月２５日出願）、同第０８／５８８，１５７号明細書（１９９６年１月１７日出願）および同第０８／５８８，１５９号明細書（１９９６年１月１７日出願）、国際公開第９６／３４０２８号パンフレット（およびその関連米国特許出願第０８／４２８，２９９号明細書（１９９５年４月２５日）、同第０８／４２８，９３６号明細書（１９９５年４月２５日）、同第０８／５６９，９０９号明細書（１９９５年１２月８日出願）および同第０８／５６９，８７７号明細書（１９９５年１２月８日出願））および国際公開第９６／３４０２９号パンフレット（およびその関連米国特許出願第０８／４２８，７３５号明細書（１９９５年４月２５日出願）および同第０８／５９１，２０５号明細書（１９９６年１月１７日出願））に記載されている。
【００９１】
かかる感圧接着剤は、シリコーン−ポリウレアポリマーおよび粘着付与剤の組み合わせに基づくものである。粘着付与剤は、所望により、機能性（反応性）および非機能性粘着付与剤の部類内から選択することができる。粘着付与剤のレベルは、所望の粘着性を接着剤組成物に与えるために、所望により変えることができる。例えば、感圧接着剤組成物は、（ａ）軟性ポリジオルガノシロキサン単位、硬性ポリイソシアネート残基単位（ポリイソシアネート残基がポリイソシアネートから−ＮＣＯ基を除いたもの）、任意で軟性および／または硬性有機ポリアミン単位（イソシアネート単位およびアミン単位の残基がウレア結合により接続）と、（ｂ）１種類以上の粘着付与剤（例えば、シリケート樹脂等）とを含む粘着付与されたポリジオルガノシロキサンオリグウレアセグメント化コポリマー（ｐｏｌｙｄｉｏｒｇａｎｏｓｉｌｏｘａｎｅ ｏｌｉｇｕｒｅａ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）であるのが好ましい。
【００９２】
更に、本発明の試料処理装置の感圧接着層は、単一感圧接着剤、または２種類以上の感圧接着剤の組み合わせまたはブレンドとすることができる。感圧接着剤層は、例えば、溶剤コーティング、スクリーン印刷、ローラ印刷、溶融押出しコーティング、溶融スプレー、ストライプコーティングまたはラミネーティングプロセスにより得られる。接着剤層は、上記の特徴および特性を示す限りは、様々な厚さを有することができる。最大のボンド信頼性を達成し、所望によりパッシベーション層として作用させるためには、接着層は連続していて、ピンホールや多孔性がないものでなければならない。
【００９３】
試料処理装置が、様々なコンポーネント、例えば、側部を接続するために、感圧接着剤を用いて製造されていても、高熱および／または高圧でラミネートして、コンポーネントの取り付けおよび処理アレイのシーリングを確実にするため、コンポーネント間の接着力を増大するのが好ましい。
【００９４】
図５に、本体３０とベースシート２０（接着剤２２を用いて本体３０に取り付けられた）の間に形成された充填貯蔵器６０を含む試料処理装置１０の一部の断面図を示す。同様に、図５には、本体３０の熱質量を減じるために、本体３０に充填貯蔵器とキャビティ１５を導入するための充填ポート６２が図示されている。
【００９５】
圧縮構造７０が示されており、ピーク７２と単一リブ７４（アレイ内に配置された多数リブのあるコンプライアンスの構造とは対照的である）が含まれている。図３に関して説明したように、圧縮構造７０は、フレーム１４の最上表面により画定された面の上に延在またはその面から突出しているのが好ましい。圧縮構造７０のピーク７２は、フレーム１４（またはフレーム１４により画定された面）の上の距離（ｄ）に配置されている。フレーム１４または試料処理装置１０のその他の構造の上に延在することにより、圧縮構造７０は、ベースシート２０を、例えば、サーマルブロックまたは光学識別装置へ押し付けるのに用いる、例えば、プラテンまたはその他装置と確実に接触する。
【００９６】
図５にはまた、充填貯蔵器６０と流体連通する主チャネル４０も図示されている。図示した実施形態において、主チャネル４０は、本体３０内に主に形成されており、主チャネル構造を覆うように配置されたベースシート２０は、チャネル４０のボリュームを画定している。図５にはまた、主チャネル４０から延在しているフィーダチャネル４２が示されている。
【００９７】
図６に、本発明の試料処理装置の他の可能な特徴部分、すなわち、主チャネル４０を閉じる、処理チャンバ５０を分離する、または主チャネル４０の閉鎖と処理チャンバ５０の分離の両方を行う変形可能なシールを例証するために、主チャネル４０の断面が描かれている。
【００９８】
主チャネル４０は、ベースシート２０をチャネル４０へ押し付けることによりシールまたは封止される。場合によっては、ベースシート２０の材料は塑性変形を受ける。他の場合には、チャネル４０を封止するのに十分なほど、ベースシート２０のチャネル４０の表面との接触を保持するのに接着剤２２だけで十分である（ベースシート２０は塑性変形のみを受ける）。接着剤２２の適合性によって、適合および／または変形して、封止しているチャネルをより完全に充填し、封止する。接着剤２２は感圧接着剤であるのが好ましい。ただし、ホットメルト接着剤を活性化させるのに十分な熱エネルギーの適用によりベースシート２０の変形を伴う場合には、ホットメルト接着剤を代わりに用いてもよい。
【００９９】
試料処理装置１０の変形部分の完全なシーリングまたは封止は必要ないものと考えられる。例えば、所望の分離を十分に行うために、変形によって、管またはその他流体経路を通したフロー、移動または拡散を制限する必要があるだけである。本発明で用いる「封止」には、（特に断りのない限り）部分封止と完全封止の両方が含まれる。
【０１００】
本発明に関して用いる変形可能なシートは、試料処理装置に組み込まれる様々な位置および／または構造に提供される。しかしながら、実質的に、処理アレイ中の変形可能なシールは、充填チャンバと複数の処理チャンバの間の流体経路のどこかに配置される。主チャネルの封止は、主チャネルの実質的に全ての長さにわたって連続していてもよいし、主チャネルの長さに沿った不連続な部分または位置になされてもよい。また、変形可能なシールの封止は、フィーダチャネルのみの封止によって、および／またはフィーダチャネル／主チャネル接続の封止によって行ってもよい（主チャネルの長さの一部または全ての封止の代わりに、またはこれに加えて）。
【０１０１】
図１に関して、例えば、変形可能なシールは、充填貯蔵器６０と各処理アレイの処理チャンバ５０の間の主チャネル４０に配置してよい。この構成において、変形可能なシールは、主チャネル４０の実質的に全長にわたって延在していてもよいし、選択した領域に限定してもよい。例えば、変形可能なシールは、処理チャンバ５０につながるフィーダチャネル４２の占める領域においてのみ主チャネル４０に沿って延在していてもよい。他の実施例において、変形可能なシールは、主チャネル４０に沿って、または各フィーダチャネル４２内に配置された不連続なシーリング点の複合体構造であってもよい。他の構成において、変形可能なシールは、充填貯蔵器６０と、各処理アレイにおける処理チャンバ５０の間の領域に限定してもよい。
【０１０２】
ある実施形態において、実質的に全長にわたって主チャネルを封止すると有利であり、このようにすると、主チャネル内の試料材料が充填貯蔵器６０へ押し戻される。充填貯蔵器へと押し戻された試料材料が充填貯蔵器へ戻るのが好ましい。その結果、本発明の処理アレイ中の充填貯蔵器はまた、変形可能なシールの封止中に、主チャネルおよび／またはフィーダチャネルから押された試料材料の廃棄またはパージチャンバとしても作用する。
【０１０３】
図７および８に、充填貯蔵器の変形構造を示す。まず、図７には、充填貯蔵器が近接する充填貯蔵器と共有する共通壁（図２参照）に与えられた流体通路６４のある図５の充填貯蔵器６０が図示されている。流体経路６４は、壁の一部を除去して、２つの充填貯蔵器が互いに分離しないようにすることにより形成することができ、これによって試料処理装置１０の２つの処理アレイに共通の充填貯蔵器が与えられる。壁の一部の除去は、例えば、鉗子、プライヤまたはその他装置または技術を用いて行うことができる。この方法は、一般的に、ベースシート２０を本体３０に取り付ける前に、その部分を除去することにより行われる。
【０１０４】
図８の充填貯蔵器１６０には、２つの分離された充填貯蔵器間の壁に形成された流体経路１６４が含まれる。本実施形態において、開口部は、チャネルに関して上述した通り、変形可能なシールで封止してもよい。すなわち、充填貯蔵器構造は、ベースシート１２０を流体経路１６４に押し付けて、流体経路１６４を封止することにより、互いに分離してもよい。このようにして、充填貯蔵器構造が互いに流体連通する試料処理装置を、充填貯蔵器構造間の流体経路を選択的に封止することによりカスタマイズしてもよい。例えば、図１の試料処理装置１０の端部１１に沿って配置された充填貯蔵器６０は、流体経路１６４と同様に流体経路を通して流体連通していてよい。充填貯蔵器６０を選択的に分離して、本発明によるカスタマイズ化された試料処理装置を提供してもよい。
【０１０５】
図９は、本発明による他の試料処理装置の一部の側面図である。試料処理装置２１０には、本体２３０と、図示した実施形態においては、接着層２２２により本体２３０に取り付けられたベースシート２２０が含まれている。本体には、フレーム２１４と、フレーム２１４から上に延在している圧縮構造２７０が含まれている。
【０１０６】
試料処理装置２１０と上述した試料処理装置１０の１つの違いは、ベースシート２２０が本体２３０の境界または占有面積を超えて延在していることである。その結果、ベースシート２２０は、本体２３０のフレーム２１４周囲に包まれて、充填貯蔵器（図９には図示せず）へつながる任意の充填ポート（図９には図示せず）をシールする。このシーリング技術は、上述した別個の接着テープの代わりに用いてもよい。
【０１０７】
ベースシート２２０は、接着剤の連続層２２２を含むものとして図示されているが、ベースシート２２０は、好適な手段（接着剤他）により本体２３０の下部に取り付けてもよい。また、ベースシート延在部（本体２３０を超えて延在するベースシート２２０の部分）を本体２３０の上側に取り付けるのに用いる接着剤は、同じ接着剤（図示）または異なる接着剤であってもよいものと考えられる。図示していないが、剥離ライナを与えて、充填ポートをシールするのに用いる前に接着剤２２２を保護してもよい。
【０１０８】
図１０は、本発明の試料処理装置に関連して用いてよい熱処理システムのブロック図である。このシステムには、例えば、サーマルブロックであってよいプラットフォーム１０８に配置された試料処理装置１１０が含まれている。プラットフォーム１０８がサーマルブロックの場合には、プラットフォーム１０８の温度は、熱制御器１０６により制御されるのが好ましい。試料処理装置１１０の逆側には、プラテン１０４があって、試料処理装置１１０をプラットフォーム１０８に押し付けて密着させている。プラテン１０４の温度は、熱制御器１０２により（所望であれば）熱制御してよい（場合によっては、サーマルブロック１０８の温度を制御する制御器１０６と同じであってもよい）。試料処理装置１１０は、試料処理装置１０の熱処理中、矢印１０１および１０２に示されるように、プラテン１０４とプラットフォーム１０８の間で圧縮される。
【０１０９】
変形のシステムにおいては、ブロック１０８を光学識別プラットフォーム１０８として、試料処理装置１１０を押し付けて、識別プラットフォーム１０８中に光学コンポーネントを備えた試料処理装置１１０の処理チャンバの光学結合を改善してもよい。かかるシステムにおいて、試料処理装置１１０は、識別に用いる電磁エネルギーを伝達するベースシートを含んでいるのが好ましい。識別プラットフォーム１０８は、識別システム制御器１０６と光学またはその他連通していてもよい。かかる識別システムは、試料処理装置１０が、例えば、流体浴のような熱シンクや、サーマルブロックを含まず、かつ／または試料処理装置１１０の集積識別を行わないその他システムを用いて処理される場合の「終点読取」に用いてよい。
【０１１０】
上述した通り、本発明の試料処理装置の圧縮構造は様々な異なる機能を与える。図１１Ａおよび１１Ｂに、リッジ２７２を含む圧縮構造２７０の一実施形態の分離した図を示す。図１１Ｂは、永久変形後のリッジ２７２を示している。
【０１１１】
リッジ２７２は、本発明による圧縮構造に配置された易壊要素の一形態である。リッジ２７２は、例えば、プラテンにより十分な圧力を加えると永久変形させるように構築されているのが好ましい。その変形によって数多くの機能を与えることができる。例えば、圧縮構造２７０が配置される試料処理装置を用いた表示を与えることができる。変形はまた、加わった力にあるレベルの平衡も与えることができる。例えば、製作公差の結果、異なる圧縮構造間の高さが異なる恐れがある。しかしながら、こうした変化は、異なる圧縮構造２７０におけるリッジ２７２の変形を変えることにより調整することができる。
【０１１２】
すなわち、高い圧縮構造は変形を受けやすく、低い圧縮構造は変形し難い。圧縮構造の寸法は、全ての圧縮構造が少なくともある程度変形して、全ての圧縮構造を用いて、試料処理装置のベースシートに力を伝達するのに用いるのが好ましい。すなわち、圧縮構造は、試料処理装置のコンプライアンスを改善して、加熱プラテンとの熱的接触を良好にすることができる。
【０１１３】
図１２Ａおよび１２Ｂに、圧縮構造の易壊要素３７２の他の例を示す。図１２Ａは、変形前の易壊要素３７２を図示しており、図１２Ｂは変形後の易壊要素３７２を図示している。
【０１１４】
図１３に、圧縮構造４７０の他の易壊要素４７２を示す。易壊要素４７２は、クロミック表示器、例えば、ビーズ等を含んでおり、圧力をかけると破裂したり、圧縮構造４７０に圧力をかけた後色が変化するように修正してもよい。
【０１１５】
図１４に、本発明による試料処理装置に好ましい形状係数を示す。本発明の試料処理装置の高さ（ｈ）は、生物分子スクリーニング規格協会「マイクロプレート用ＳＢＳ−２−高さ寸法（ＳＢＳ−２ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ − Ｈｅｉｇｈｔ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）」（２００２年５月９日）による高さ要件に準ずるのが好ましい。その規格には、最大高さ１４．３５ミリメートル（±０．２５ミリメートル）が規定されている。この範囲の下端では、本発明による試料処理装置の高さは５ミリメートル以上であるのが好ましい。最低高さは、例えば、ロボット取扱いシステムにより試料処理装置の取扱いを補助するのに有用である。
【０１１６】
また、長さ（ｌ）と幅（ｗ）である占有面積寸法が、生物分子スクリーニング規格協会「マイクロプレート用ＳＢＳ−１−占有面積寸法（ＳＢＳ−１ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ − Ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）」（２００２年１月１７日）による占有面積要件に準ずるのが好ましい。その規格には、長さは１２７．７６ミリメートル（±０．２５ミリメートル）および幅は８５．４８ミリメートル（±０．２５ミリメートル）と規定されている。高さ寸法とは異なり、大幅に異なる占有面積を有する試料処理装置は望ましくない。というのは、全てではないが、たいていの従来のマイクロプレート処理システムは上述した占有面積の処理装置向けに設計されているからである。従来のシステムは、規格に指定された最大高さに達しない試料処理装置であれば容易に用いることができるが、異なる占有面積を有する装置では容易に適合できない。
【０１１７】
図１５は、本発明の他の変形試料処理装置５１０の一部の平面図であり、図１６は図１５の線１６−１６に沿った断面図である。図面では試料処理装置５１０の一部のみが示されており、ベースシート５２０は、本体５３０の一端に沿って本体５３０の占有面積を超えて延在している（同様のベースシート延在部の側面図である図９参照のこと）。カバーシート５３０ａは、本体５３０を超えて延在しているベースシート２０に取り付けられている。
【０１１８】
本実施形態において、ベースシート５２０およびカバー５３０ａは、例えば、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８１Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））および２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８０Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））に記載されているのと同様のラミネート構造であってもよい。その結果、ラミネート層の１枚または両方が形成されて、その間にボリュームを与える。図示した実施形態において、カバー５３０ａが形成され、上述した通り、本体５３０の境界内に形成された主チャネル（図示せず）につながる充填貯蔵器５６０、漏斗５４１、およびチャネル５４０ａおよび５４０ｂが与えられている。この代わりに、ベースシート５２０、またはカバー５３０ａとベースシート５２０の両方に特徴部分が形成されていてもよい。
【０１１９】
単一の充填貯蔵器５６０を用いて、試料処理装置５１０に多数の主チャネルを充填する。試料処理装置５１０は１つのみの充填貯蔵器５６０を含むのが好ましい。ただし、２つ以上のチャネルを供給する２つ以上の充填貯蔵器を本発明において用いてもよい。
【０１２０】
充填貯蔵器５６０および関連のチャネルは、試料材料が遠心力を用いて試料処理装置の処理チャンバに充填される場合、いくつかの利点を与えるように設計されている。例えば、充填貯蔵器５６０の弓形端部５６６は、試料処理装置５１０が回転して、充填貯蔵器５６０からチャネルへ試料材料を分配する回転軸５０１の位置により画定される半径を有する円弧に従うように設計されているのが好ましい。真の円弧からの僅かな変化には、特に断りのない限り、本発明の範囲内で耐えられる。その弓形端部設計により、充填貯蔵器５６０の湾曲端部５６６に沿ったバランスの取れた流体静力学平衡のために、チャネル５４０ａを供給する漏斗５４１に入って、本質的に均一なフローを全チャネルに与える際に、例えば、液体フローの前部の放射状ベクトル位置合せがなされる。これとは対照的に、平らな前端部（すなわち、回転軸５０１から離れて面した端部）の充填貯蔵器は、遠心力による充填中に１つ以上のチャネルで流体が足りなくなる。
【０１２１】
図１５に示した設計のその他の特徴は、充填貯蔵器５６０と直接流体連通している漏斗５４１とチャネル５４０ａの配向である。上述した通り、充填貯蔵器５６０の端部５６６は、回転軸５０１により画定される曲率を有しているのが好ましい。充填貯蔵器５６０から試料材料のフローを更に促進するために各チャネル５４０ａ（および関連の任意の漏斗５４１）は弓形端部５６６から充填貯蔵器５６０を出て、回転軸５０１に関して放射状に位置合せされているのが好ましい。その結果、チャネル５４０ａは充填貯蔵器５６０の弓形端部５６６の正接に法線である。この配列の１つの利点は、軸５０１周囲の遠心分離中に発生する流体力ベクトルがチャネル５４０ａと位置合せされていて、充填貯蔵器５６０からのフローが更に向上することである。
【０１２２】
しかしながら、放射状に位置合せされたチャネル５４０ａは、長手方向軸５１１と略位置合せされたチャネル５４０ｂに移動して、試料処理装置５１０の本体５３０内の主チャネル（図示せず）の配列に対応させるのが好ましい。これらの主チャネルは、上述した通り、主チャネルのステーキングまたは封止を促すべく互いに平行で、処理中、処理チャンバ間の流体の移動を減じるのが好ましい。
【０１２３】
大きな充填貯蔵器５６０は、取扱いおよび処理中の破裂を防ぐために、境界内に支持構造５８０を含んでいる。支持構造５８０は、図示した通り細長くても（幅より長さが長い）、その他の所望の形状を採ってもよい。細長い支持構造５８０は、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１と位置合せされていても、あるいは、チャネル５４０ａのように放射状に位置合せされていてもよい（すなわち、弓形端部５６６の正接に法線）。図１６に図示した通り（線１６−１６に沿った図１５の断面図）、上述したラミネート構造である場合には、支持構造５８０はカバー５３０ａに形成されて充填貯蔵器５６０を形成する。しかしながら、いずれの設計においても、支持構造は、充填貯蔵器５６０の境界内に中間支持体として提供されて、例えば、取扱い、または試料材料の充填貯蔵器から装置５１０中の処理チャンバまでの分配中に生じる吸引力のために、充填貯蔵器５６０の破裂の可能性を減じる。
【０１２４】
図１５に示された他の特徴は、試料材料を充填貯蔵器５６０に充填するのに用いる充填ポート５６２である。同じく図１５に示されているのは、ベントチャネル５６３により充填貯蔵器５６０の主部に接続されたベントポート５６１である。充填貯蔵器５６０は、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１の周りで対称の形状および構造を有しているのが好ましい。対称の充填貯蔵器５６０は、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１に沿って配置された充填ポート５６２も含むのが好ましい。
【０１２５】
多数のベントポート５６１は、充填ポート５６２および充填貯蔵器５６０の全体形状に対して対称の配列で充填貯蔵器５６０に提供されているのが好ましい。ベントポート５６１は、長手方向軸５１１（充填貯蔵器５６０に対しても対称軸でもある）に対して対称に配置された点で充填貯蔵器５６０の主本体へ開いたベントチャネル５６３に沿って、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１に近接配置されている。ベントポート５６１のその他の特徴は、例えば、遠心充填中に、ベントポート５６１からの漏れの可能性を減じるために、チャネル５４０ａに対して充填ポート５６２の逆側に配置されているのが好ましいことである。
【０１２６】
充填貯蔵器５６０の主部からベントポート５６３を分離すると、試料処理装置５１０の取扱い中にベントポート５６１からの試料材料の漏れを減少または排除できる。また、ベントポート５６１とベントチャネル５６３の対称性によって、充填貯蔵器５６０への試料材料の充填、そして試料処理装置５１０の遠心分離中に充填貯蔵器５６０からの流体の流れも促す。
【０１２７】
充填貯蔵器５６０の弓形端部設計の変形として、またはこれに加えて、充填貯蔵器の２つの側の間の充填貯蔵器の高さもまた選択的に変更して、充填貯蔵器のボリュームを所望により分布させてもよい。ボリュームの分布を用いて、充填貯蔵器内の流体試料材料の対応の分布を行って、試料材料を装置の外側端部に向かって優先的に貯留することができる。
【０１２８】
この特徴は図１６の断面図に示してある。充填貯蔵器５６０の高さは、充填貯蔵器５６０（すなわち、充填貯蔵器５６０の中心から離れている）の外側端部に近い方が、中心に近い充填貯蔵器５６０の高さより高い。その特徴は、充填貯蔵器が軸周囲で対称な場合に（例えば、図１５の軸５１１）特に有利である。外側端部に近い充填貯蔵器５６０のボリュームが増大すると、本発明の同じ処理装置の分布チャネルの全てに充填するのを妨げる恐れのある、流体の枯渇を減じたり、これを防ぐことができる。
【０１２９】
この同じ概念、すなわち、異なるボリュームの充填貯蔵器を、本発明による試料処理装置と組み合わせて用いてもよい。例えば、図１および２の試料処理装置１０の充填貯蔵器６０が互いに流体連通している場合には（例えば、図７および８に関して上述した通り）、充填貯蔵器６０は、最外貯蔵器６０の流体の枯渇を減じるために、異なるボリュームとするのが好ましい。例えば、最外充填貯蔵器６０（側部１２および１５に最も近い）は、充填貯蔵器構造の中心近くの充填貯蔵器６０よりもボリュームが大きくてもよい。更に、充填貯蔵器６０は、充填貯蔵器６０内の流体が、最外充填貯蔵器６０に優先的に分配されるように設計されていてもよい。
【０１３０】
本明細書に開示した特許、特許出願および文献は、それぞれ参考文献として組み込まれる。上記の説明は例証のためであり、限定のためではないものと考えられる。本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および目的から逸脱することなしに上述の説明から当業者には明白であり、本発明はここに規定した説明のための実施形態に不当に限定されないものと理解されるものとする。
本願発明に関連する発明についての実施形態を以下に列挙する。
「実施形態１」
第１の主面と第２の主面とを含む本体と、前記本体の前記第１の主面に取り付けられたベースシートと、前記本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、前記本体と前記ベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を提供する工程と、
前記複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに試料材料を分配する工程と、
前記試料処理装置の前記ベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、
前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記サーマルブロックと密着させる工程と、
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、
前記試料処理装置を前記サーマルブロックと接触させながら、前記サーマルブロックの温度を制御する工程と
を含む試料材料を処理する方法。
「実施形態２」
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら、前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造を永久変形させる工程が、前記本体の前記複数の圧縮構造の全てを永久変形させる工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態３」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記サーマルブロック搬送力と密着させる実施形態１記載の方法。
「実施形態４」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造の易壊表示要素を永久変形させる工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態５」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造のクロミック表示装置の色を変化させる工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態６」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態１記載の方法。
「実施形態７」
前記装置が複数の充填貯蔵器を含み、近接する充填貯蔵器の少なくとも一対が互いに流体連通しており、前記方法が、前記近接する充填貯蔵器の少なくとも一対を隔離して互いに流体連通しないようにする工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態８」
前記近接する充填貯蔵器の少なくとも一対を隔離する工程が、前記ベースシートを永久変形して流体通路を閉鎖する工程を含む実施形態７記載の方法。
「実施形態９」
前記流体経路が前記本体の前記第１の主面に形成される実施形態８記載の方法。
「実施形態１０」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定するフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている実施形態１記載の方法。
「実施形態１１」
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している実施形態１記載の方法。
「実施形態１２」
第１の主面と第２の主面とを含む本体と、前記本体の前記第１の主面に取り付けられたベースシートと、前記本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、前記本体と前記ベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、前記本体が前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定しているフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている試料処理装置を提供する工程と、
前記複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに試料材料を分配する工程と、
前記試料処理装置の前記ベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、
前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記サーマルブロックと密着させる工程と、
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造の全てを永久変形させる工程と、
前記試料処理装置を前記サーマルブロックと接触させながら、前記サーマルブロックの温度を制御する工程とを含み、
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記サーマルブロック搬送力と密着させ、
前記複数の圧縮構造の永久変形が、前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかにある易壊表示要素を永久変形させる工程を含む試料材料を処理する方法。
「実施形態１３」
第１の主面と第２の主面とを含む本体と、前記本体の前記第１の主面に取り付けられたベースシートと、前記本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、前記本体と前記ベースシートが複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに配置された試料材料を備えた複数の処理チャンバを画定する試料処理装置を提供する工程と、
識別プラットフォームと接触させて前記試料処理装置の前記ベースシートを配置する工程と、
前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記識別プラットフォームと密着させる工程と、
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、
前記試料処理装置を前記識別プラットフォームと接触させながら、前記処理チャンバの少なくともいくつかに識別する工程と
を含む試料材料を識別する方法。
「実施形態１４」
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら、前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造を永久変形させる工程が、前記本体の前記複数の圧縮構造の全てを永久変形させる工程を含む実施形態１３記載の方法。
「実施形態１５」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記識別プラットフォーム搬送力と密着させる実施形態１３記載の方法。
「実施形態１６」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造の易壊表示要素を永久変形させる工程を含む実施形態１３記載の方法。
「実施形態１７」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造のクロミック表示装置の色を変化させる工程を含む実施形態１３記載の方法。
「実施形態１８」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態１３記載の方法。
「実施形態１９」
第１の主面および第２の主面を含む本体と、前記本体の前記第１の主面と前記本体の前記第２の主面との間に配置された複数の分離された充填貯蔵器構造と、前記本体の前記第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造、前記本体の前記第１の主面に形成された複数のチャネル構造とを提供する工程と、
近接する分離された充填貯蔵器構造の少なくとも一対間に流体経路を開いて前記分離された充填貯蔵器構造の数を減じる工程と、
ベースシートを前記本体の前記第１の主面に取り付ける工程とを含み、前記本体と前記ベースシートが１つ以上の充填貯蔵器、複数の処理チャンバ構造および複数のチャネルを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが前記１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を製造する方法。
「実施形態２０」
前記近接する分離された充填貯蔵器構造の少なくとも一対が、前記少なくとも一対の近接する分離された充填貯蔵器構造を分離する共通壁を含み、前記流体経路を開く工程が、前記共通壁の少なくとも一部を除去する工程を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２１」
前記本体が、前記本体の前記第２の主面から突出する複数の圧縮構造を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２２」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記プラットフォームまでの前記プラットフォーム搬送力と密着させる実施形態２１記載の方法。
「実施形態２３」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、易壊表示要素を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２４」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、クロミック表示装置を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２５」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態１９記載の方法。
「実施形態２６」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定するフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている実施形態１９記載の方法。
「実施形態２７」
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している実施形態１９記載の方法。
「実施形態２８」
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが、前記本体に形成されたレンズを含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２９」
第１の主面と第２の主面を含む本体と、
前記本体の前記第１の主面と前記本体の前記第２の主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数のチャネル構造と、
前記本体の第２の主面から突出していて、前記本体の第２の主面近傍に易壊表示要素を含む複数の圧縮構造と、
前記本体の第１の主面に取り付けられたベースシートとを含み、
前記ベースシートと前記１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、前記ベースシートと前記複数の処理チャンバ構造が前記装置中に複数の処理チャンバを画定し、前記ベースシートと前記複数のチャネル構造が前記装置中の複数のチャネルを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが前記１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置。
「実施形態３０」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記サーマルブロック搬送力と密着させる実施形態２９記載の装置。
「実施形態３１」
前記易壊表示要素が、永久変形されると色を変化させるクロミック表示装置を含む実施形態２９記載の装置。
「実施形態３２」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態２９記載の装置。
「実施形態３３」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定するフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている実施形態２９記載の装置。
「実施形態３４」
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している実施形態２９記載の装置。
「実施形態３５」
前記装置が複数の充填貯蔵器を含み、少なくとも一対の近接する充填貯蔵器が前記本体の第１の主面近傍の流体経路を通して互いに流体連通している実施形態２９記載の装置。
「実施形態３６」
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが、前記本体に形成されたレンズを含む実施形態２９記載の装置。
「実施形態３７」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルとを含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通しており、
前記充填貯蔵器が弓形端部を含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器の前記弓形端部から前記充填貯蔵器を出ており、前記複数のチャネルの各チャネルが前記チャネルの長さの第１の部分について前記弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、前記複数のチャネルが前記チャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされている試料処理装置。
「実施形態３８」
前記充填貯蔵器が、対称軸を含み、前記充填貯蔵器が、
前記対称軸近傍に充填ポートと、
前記対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートと
を含む実施形態３７記載の装置。
「実施形態３９」
前記ベントポートが、ベントチャネルを通して前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記ベントチャネルが前記対称軸と対称な点で前記充填貯蔵器に接続されている実施形態３８記載の装置。
「実施形態４０」
前記充填貯蔵器が、充填ポートと１つ以上のベントポートを含み、更に、前記１つ以上のベントポートが、前記チャネルが配置された側とは逆の前記充填貯蔵器の片側に配置されている実施形態３７記載の装置。
「実施形態４１」
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を更に含み、前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している実施形態３７記載の装置。
「実施形態４２」
前記支持構造が細長く、前記弓形端部の正接に法線の方向に沿って配置されている実施形態４１記載の装置。
「実施形態４３」
前記充填貯蔵器が、前記充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる実施形態３７記載の装置。
「実施形態４４」
前記充填貯蔵器が、中央端部と前記中央端部から遠位の外側端部とを含み、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記中央近傍の前記充填貯蔵器の高さより高い実施形態４３記載の装置。
「実施形態４５」
前記複数のチャネルの各チャネルが、ファンネルを通した前記充填貯蔵器の前記弓形端部と流体連通している実施形態３７記載の装置。
「実施形態４６」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルとを含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通していて、
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、
前記充填貯蔵器が対称軸を含み、前記充填貯蔵器が前記対称軸近傍に充填ポートと、前記対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートと
を含む試料処理装置。
「実施形態４７」
前記ベントポートが、ベントチャネルを通して前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記ベントチャネルが前記対称軸と対称な点で前記充填貯蔵器に接続されている実施形態４６記載の装置。
「実施形態４８」
前記充填貯蔵器が、充填ポートと１つ以上のベントポートを含み、更に、前記１つ以上のベントポートが、前記チャネルが配置された側とは逆の前記ベントポートの側に配置されている実施形態４６記載の装置。
「実施形態４９」
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を更に含み、前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している実施形態４６記載の装置。
「実施形態５０」
前記充填貯蔵器が、前記充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる実施形態４６記載の装置。
「実施形態５１」
前記充填貯蔵器が、前記対称軸から遠位の外側端部を含み、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記対称軸近傍の前記充填貯蔵器の高さより高い実施形態４６記載の装置。
「実施形態５２」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルとを含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、
前記充填貯蔵器が、前記充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる試料処理装置。
「実施形態５３」
前記充填貯蔵器が、中央部と前記中央部から遠位の外側端部とを含み、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記中央近傍の前記充填貯蔵器の高さより高い実施形態５２記載の装置。
「実施形態５４」
前記充填貯蔵器が、充填ポートと１つ以上のベントポートを含み、更に、前記１つ以上のベントポートが、前記チャネルが配置された側とは逆の前記ベントポートの側に配置されている実施形態５２記載の装置。
「実施形態５５」
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を更に含み、前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している実施形態５２記載の装置。
「実施形態５６」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルと、
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造と
を含み、
前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通しており、
前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持しており、
前記充填貯蔵器が弓形端部を含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器の前記弓形端部から前記充填貯蔵器を出ており、前記チャネルの長さの第１の部分について前記弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、前記複数のチャネルが前記チャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされており、
前記充填貯蔵器が、対称軸を含み、前記充填貯蔵器が、前記対称軸近傍に充填ポートと、前記対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートとを含み、前記２つ以上のベントポートがチャネルが配置された側とは逆のベントポートの側に配置されており、
更に前記ベントポートが、チャネルを通して前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記ベントチャネルが前記対称軸と対称な点で前記充填貯蔵器に接続されており、
更に、前記充填貯蔵器が、前記対称端軸から遠位の外側端部を含み、前記充填貯蔵器の２つの側の間に選択的に変化した高さを有しており、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記対称軸近傍の前記充填貯蔵器の高さより高く、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる試料処理装置。
「実施形態５７」
実施形態３７記載の試料処理装置を提供する工程と、
前記充填貯蔵器に試料材料を充填する工程と、
前記試料処理装置を前記充填貯蔵器の弓形端部および前記チャネルの前記第１の部分により画定される中央近傍に配置された回転軸周囲に回転させることによって、前記試料材料を前記複数の処理チャンバに分配する工程と
を含む試料材料を処理する方法。
「実施形態５８」
実施形態５６記載の試料処理装置を提供する工程と、
前記充填貯蔵器に試料材料を充填する工程と、
前記試料処理装置を前記充填貯蔵器の弓形端部および前記チャネルの前記第１の部分により画定される中央近傍に配置された回転軸周囲に回転させることによって、前記試料材料を前記複数の処理チャンバに分配する工程と
を含む試料材料を処理する方法。
【技術分野】
【０００１】
現在の学術調査には数多くの化学反応が用いられることが多い。効率的な実施のために、これらの反応は、成果の品質を確保しつつ、セットアップ時間およびコストを最低に抑えるシステムを用いて行われるのが好ましい。
【０００２】
多くの場合、多数の反応が、小規模な組の反応物質をより大規模な組の反応物質と組み合わせるシステムで実施される。例えば、単一の生物試料に、それぞれ、単一遺伝子の発現レベルをアドレスする、多数のポリメラーゼ連鎖反応を行う。
【０００３】
多くの異なる化学、生化学およびその他反応も、小さな温度変化に対して感度がある。こうした反応は、含まれる材料の温度に基づいて、促進または阻害される。かかる多くの反応において、摂氏１度または２度の温度変化でさえも、反応に大きな悪影響を及ぼす恐れがある。試料を個別に処理して、試料毎に正確な結果を得ることも可能であるが、個別処理は時間も費用もかかる。
【０００４】
多数の試料を処理する時間およびコストを低減する１つの方法は、１つの試料または異なる試料の異なる部分を同時に処理可能な多数のチャンバを含む装置を用いることである。しかしながら、この方法には、いくつかの温度制御に関連する問題点がある。多数のチャンバを用いると、チャンバ間の温度を均一に制御するのが難しい。その他の問題としては、熱サイクル時など熱処理時に温度遷移が生じる速度またはレートがある。更に他の問題は、試料を熱サイクルするのに必要な全体の時間の長さである。
【０００５】
多数のチャンバ装置には分配システムが含まれる。しかしながら、分配システムには、相互汚染の可能性がある。試料は、処理中チャンバ間を誤って流れる可能性があり、チャンバ内で生じる反応に悪影響を及ぼす恐れがある。これは、多数の試料を処理しているときは特に重要である。更に、分配システムには、通常より小さな試料を使用するときに問題がある。というのは、分配システムは、処理チャンバの全てと流体連通しているからである。その結果、処理チャンバの全てへの試料材料の分配を防いで、ボリュームの小さな試料に適合させることができない。
【０００６】
熱処理中および熱処理自身に、装置に用いる材料が、繰り返しの温度サイクル、例えば、ＰＣＲのような熱サイクル処理に耐えるだけの十分な耐性を必要とするという点で問題がある。装置が封止または密閉されたシステムを用いるときは、装置の耐性はより重要である。また、処理チャンバが温度変化および付随の熱膨張にもかかわらず、光学計器と適切に位置合せされたままにすることも必要とされることも多い。
【０００７】
本発明の様々な試料処理装置が、２０００年６月２８日出願の米国特許仮出願第６０／２１４，５０８号明細書「熱処理装置および方法（ＴＨＥＲＭＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人事件整理番号５５２６５ＵＳＡ１９．００３）、２０００年６月２８日出願の米国特許仮出願第６０／２１４，６４２号明細書「試料処理装置、システムおよび方法（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人事件整理番号５５２６６ＵＳＡ９９．００３）、２０００年１０月２日出願の米国特許仮出願第６０／２３７，０７２号明細書「試料処理装置、システムおよび方法（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人事件整理番号５６０４７ＵＳＡ２９）、２０００年１１月１０日出願の米国特許出願第０９／７１０，１８４号明細書「試料処理装置の遠心分離充填（ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＦＩＬＬＩＮＧ ＯＦ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（代理人事件整理番号５５２６５ＵＳＡ９Ａ．００２）、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」に記載されている。
【０００８】
上述の書類は全て、本発明の原理に従って試料処理装置を製造するのに用いることのできる様々な異なる構造の試料処理装置を開示している。例えば、本明細書に記載した多くの試料処理装置は接着剤（例えば、感圧接着剤）を用いて取り付けられるが、本発明の装置は、ヒートシーリングまたはその他のボンディング技術を用いて製造することができる。
【０００９】
上に挙げた特許文献に記された装置およびキャリアは従来技術に勝る多くの利点を与えるものであるが、更なる改善が尚可能である。例えば、試料処理装置から分離されたキャリアを用いると、顧客に提供される際に試料処理装置にコストが追加される。というのは、互いに別個の異なるコンポーネントを製造して、それらのコンポーネントを正確に組み立てる必要があるためである。コストの追加に加えて、不正確な組立てだと、分析装置の光学トレインを備えた識別（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ）ゾーンのずれのために性能に問題が生じる。組立て処理における更なる変動によって、組立品を熱プラテンに合わせるやり方だと、部分間に望ましくない変動が生じて、処理チャンバ間に熱変動が生じる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記先行技術が有する諸問題を解決できる、多数の試料の熱処理を同時に行う集積試料処理装置を提供することを発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、多数の試料の熱処理を同時に行う集積試料処理装置を提供する。試料処理装置には、処理中試料処理装置が配置される、プラテンからサーマルブロックまで搬送力を与える圧縮構造が含まれている。圧縮構造を対応の試料処理装置に分配することによって、例えば、製作公差による試料処理装置の厚さが変化するにもかかわらず、試料処理装置の実質的に全ての処理チャンバとサーマルブロック間の密着がなされる。
【００１２】
かかる圧縮構造はまた、試料処理装置の反応チャンバが、熱またはその他処理中または後に実施される光学識別中に共通面に配置されるのを確実なものとするのにも有用である。例えば、試料処理装置は、熱処理してから、反応生成物の評価のための光学検出システムに配置してもよい。これは、処理のリアルタイムモニタリング、例えば、ＰＣＲにはないペルチェブロックでの熱サイクルの後「終点読取」を実施するときの状況である。
【００１３】
ある実施形態において、圧縮構造には、試料処理装置の処理チャンバがプラテンに対して押し付けられる力を平衡にするのを補助する永久変形可能な圧縮構造が含まれている。永久変形可能な構造としては、例えば、試料処理装置を用いたことを表示しながら永久変形させる易壊要素が挙げられる。易壊要素は、場合によっては、試料処理装置を使用していることの肉眼での判定を更に促進するために変形時に色の変化するクロミック表示装置を含んでいてもよい。
【００１４】
試料処理装置には、流体試料材料の、本発明による試料処理装置の主チャネルおよび処理チャンバへの分配も促進するための、弓形端部、放射状に位置合せされた出口チャネル、支持構造および選択的に変更可能な高さ（および対応のボリューム分配）のような様々な特徴を備えた充填貯蔵器構造が含まれていてもよい。
【００１５】
本発明の試料処理装置は、好ましくは、従来のマイクロタイタプレート処理装置およびシステムを用いて本発明の試料処理装置を処理できるよう、従来のマイクロタイタプレートと適合性のあるフォームファクタを有している。例えば、試料処理装置は５ミリメートル以上の高さを有しているのが好ましい。更に、本発明の試料処理装置は、生物分子スクリーニング規格協会（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄ）「マイクロプレート用ＳＢＳ−２−高さ寸法（ＳＢＳ−２ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ − Ｈｅｉｇｈｔ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）」（２００２年５月９日）により定義された最大高さを有しているのが好ましい。
【００１６】
本発明の更なる利点は、充填ポート位置のより正確な制御から生じる。試料処理装置に多数の充填ポートを用いると、充填ポートが液体分配のための標準的な研究ロボット装置に適合する場合には特に有利である。例えば、８つ以上のマイクロピペットが、標準マイクロプレートを効率的に充填するのに均一な間隔で線形アレイで配列されていることが多い。本発明の特定の実施形態を実施するのにかかるマイクロピペットアレイを用いると、既存の装置を用いた高自動化研究操作を必要とする使用者にとって多大な利点が得られる。
【００１７】
かかる自動化操作で本発明を用いると、特定の実施形態がマイクロプレートにとって標準化フォームファクターに適合している場合には更に促進される。かかる場合には、充填の後のマイクロプレートの取扱いを、一般的に利用できるロボット装置により行うことができる。
【００１８】
最終的に、本発明で用いる多くの反応物質は、高価で少量のみでしか入手できないことが多いため、満足いく結果を得るのに必要な試料の量を最小にする試料処理装置を利用するのが重要である。特に、試料をそれぞれの反応チャンバに効率的に分配して、充填および装置の取扱い中の流出の危険を減じる充填機構を必要とする。
【００１９】
ある実施形態において、試料処理装置は、流体経路を通して互いに流体連通する多数の平行充填貯蔵器を含んでいる。
【００２０】
かかる試料処理装置を用いる方法には、流体経路を封止して、試料処理装置の製造後、充填貯蔵器を分離することが含まれる。充填貯蔵器は試料処理装置の最外端部近傍に充填ポートを有していて、試料材料で充填された充填貯蔵器を含む試料処理装置が試料材料が充填貯蔵器から漏れることなく端部に停止しているのが好ましい。
【００２１】
本発明の試料処理装置はまた、試料材料を充填貯蔵器から処理チャンバへ試料を分配するのに用いるチャネルを封止するための変形可能なシールを含んでいてもよい。変形可能なシールはまた、チャネルに沿って配置された処理チャンバを分離して、特に、試料処理、例えば、熱サイクル中、化学相互汚染（例えば、試料材料導入後の処理チャンバ間の試薬または反応生成物の移動）を減じたり、排除する。変形可能なシールはまた、試料材料を分配する前にチャネルを閉じて、選択した処理チャンバへと導くことによって、特定の試験プロトコル向けに装置を適応する機会も与える。あるいは、いくつかの変形可能なシールを閉じて、ボリュームの小さな試料材料用に調整して、試料材料が分配される処理チャンバの数を減らしてもよい。
【００２２】
本発明の試料処理装置は、装置の比較的高い熱導電性および比較的低い熱質量のために誘導される即時の熱変化に対応する耐性を示すのが好ましい。この耐性は、装置を、ＰＣＲのような熱サイクル方法に用いるときに特に役に立つ。全ての熱処理方法において、好ましい装置は、温度変化に関連する圧力変化および装置で用いる様々な材料の熱膨張率間の差異にもかからわず、処理チャンバ完全性を維持する。
【００２３】
本発明に関して、以下の用語は次のような意味を有するものとする。
【００２４】
「変形可能シール」（およびその変形例）とは、変形可能なシールが配置された管を封止するために機械圧力（ツール有りまたはなしで）下で永久変形可能なシールのことである。
【００２５】
「熱処理」（およびその変形形態）とは、所望の反応を行うための試料材料温度の制御（すなわち、維持、上昇または降下）のことである。熱処理の１つの形態としての「熱サイクル」（およびその変形形態）とは、所望の反応を行うための、２つ以上の温度設定点間の試料材料の温度を連続変化させることである。熱サイクルには、例えば、上下温度間のサイクル、低、高および少なくとも１つの中間温度間のサイクル等が含まれる。
【００２６】
一態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面とを含む本体と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートと、本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、本体とベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を提供する工程を含む試料材料を処理する方法を提供する。本方法は更に、複数の処理チャンバの少なくともいくつかのチャンバに試料材料を分配する工程と、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと密着させる工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させながら本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程とを含む。試料処理装置をサーマルブロックと接触させながら、サーマルブロックの温度を制御する。
【００２７】
一態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面とを含む本体と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートと、本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、本体とベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、本体が、本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定しているフレームを含み、１つ以上の充填貯蔵器がフレームボリューム内に配置されている試料処理装置を提供する工程を含む試料材料を処理する方法を提供する。本方法は更に、複数の処理チャンバの少なくともいくつかのチャンバに試料材料を分配する工程と、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置の前記ベースシートを前記サーマルブロックと密着させる工程と、本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、試料処理装置をサーマルブロックと接触させながら、サーマルブロックの温度を制御する工程とを含む。複数の圧縮構造の各圧縮構造は、本体の第１の主面から第２の主面まで延在するポストを含み、本体の第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置のベースシートをプラテンからサーマルブロックまでのサーマルブロック搬送力と密着させる。本方法は、複数の圧縮構造の少なくともいくつかの易壊表示要素を永久変形させる工程を含む。
【００２８】
他の態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面とを含む本体と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートと、本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、本体とベースシートが複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに配置された試料材料を備えた複数の処理チャンバを画定する試料処理装置を提供する工程により試料処理装置に識別する方法を含む。本方法は、識別プラットフォームと接触させて試料処理装置のベースシートを配置する工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させて、試料処理装置のベースシートをサーマルブロックと密着させる工程と、本体の第２の主面をプラテンと接触させながら本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、試料処理装置を識別プラットフォームと接触させながら、処理チャンバの少なくともいくつかに識別する工程とを含む。
【００２９】
他の態様において、本発明は、第１の主面と、第２の主面と、本体の第１の主面と本体の第２の主面の間に配置された複数の分離された充填貯蔵器構造とを含む本体であって、本体の第１の主面に複数の処理チャンバ構造が形成されており、本体の前記第１の主面に複数のチャネル構造が形成されている本体を提供する工程を含む試料処理装置の製造方法を提供する。本方法は更に、近接する分離された充填貯蔵器構造の少なくとも一対間に流体経路を開いて分離された充填貯蔵器構造の数を減じる工程と、ベースシートを本体の第１の主面に取り付ける工程とを含み、本体とベースシートが１つ以上の充填貯蔵器、複数の処理チャンバ構造および複数のチャネルを画定し、複数のチャネルの各チャネルが１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。
【００３０】
他の態様において、本発明は、第１の主面と第２の主面を含む本体と、本体の第１の主面と本体の第２の主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、本体の第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造と、本体の第１の主面に形成された複数のチャネル構造と、本体の第２の主面から突出していて、本体の第２の主面近傍に易壊表示要素を含む複数の圧縮構造と、本体の第１の主面に取り付けられたベースシートとを含み、ベースシートと１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、ベースシートと複数の処理チャンバ構造が装置中に複数のチャネル構造を画定し、ベースシートと複数のチャネル構造が装置中の複数のチャネルを画定し、複数のチャネルの各チャネルが１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、複数の処理チャンバの各処理チャンバが複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を提供する。
【００３１】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。充填貯蔵器は、弓形端部を含み、複数のチャネルの各チャネルが充填貯蔵器の弓形端部から充填貯蔵器を出ており、複数のチャネルの各チャネルがチャネルの長さの第１の部分について弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、複数のチャネルがチャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされている。
【００３２】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。充填貯蔵器は、対称軸を含み、対称軸近傍に充填ポートと、対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートとを含む。
【００３３】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。充填貯蔵器は、充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、充填貯蔵器のボリュームの所望の分配がなされる。
【００３４】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを含む試料処理装置を提供する。複数のチャネルの各チャネルは充填貯蔵器と流体連通しており、複数の処理チャンバの各処理チャンバは、複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している。本装置は更に、充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を含み、支持構造は充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している。充填貯蔵器はまた、弓形端部を含み、複数のチャネルの各チャネルが充填貯蔵器の弓形端部から充填貯蔵器を出ており、チャネルの長さの第１の部分について弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、複数のチャネルがチャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされている。充填貯蔵器はまた、対称軸を含み、対称軸近傍に充填ポートと、対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートとを含む。２つ以上のベントポートは、チャネルが配置された側とは逆の充填貯蔵器の片側に配置されている。ベントポートは、ベントチャネルを通して充填貯蔵器と流体連通しており、ベントチャネルは対称軸と対称な点で充填貯蔵器に接続されている。充填貯蔵器はまた、対称軸から遠位の外側端部と、充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、外側端部近傍に充填貯蔵器の高さが対称軸近傍の充填貯蔵器の高さより大きく、充填貯蔵器のボリュームの所望の分配がなされる。
【００３５】
他の態様において、本発明は、充填貯蔵器に試料材料を充填する工程と、試料処理装置を充填貯蔵器の弓形端部およびチャネルの第１の部分（がある場合には）により画定される中央近傍に配置された回転軸周囲に回転させることによって、試料材料を複数の処理チャンバに分配する工程とを含む、本明細書に記載した試料処理装置を用いて試料材料を処理する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の試料処理装置の上側の上部平面図である。
【図２】図１に示した試料処理装置の本体の下側の下側平面図（ベースシートの一部が除去されて本体の下側の一部が露出している）である。
【図３】チャンバ、圧縮構造およびフレームの一部を示す図１の試料処理装置の一部の拡大断面図である。
【図４】レンズを組み込む変形処理チャンバの拡大断面図である。
【図５】充填貯蔵器と、充填貯蔵器から処理チャンバまで試料材料を分配するのに用いるチャネルの一部を含めた、図１の試料処理装置の一部の拡大断面図である。
【図６】本発明の原理に従った封止チャネルの拡大断面図である。
【図７】近接する充填貯蔵器から充填貯蔵器を分離する壁の一部が除去されて、充填貯蔵器を互いに流体連通させた図５の図である。
【図８】近接する充填貯蔵器に流体経路を備えた充填貯蔵器を含む変形試料処理装置の断面図である。
【図９】充填貯蔵器をシールする一技術を示す、変形試料処理装置の平面立面図である。
【図１０】本発明の試料処理装置に関連して用いてよい一熱処理システムのブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の圧縮構造の易壊要素の一例を示す。
【図１１Ｂ】本発明の圧縮構造の易壊要素の一例を示す。
【図１２Ａ】本発明の圧縮構造の易壊要素の他の例を示す。
【図１２Ｂ】本発明の圧縮構造の易壊要素の他の例を示す。
【図１３】本発明の圧縮構造の易壊クロミック表示要素の他の例を示す。
【図１４】本発明による試料処理装置の好ましいフォームファクタの透視図である。
【図１５】本発明による他の変形試料処理装置の平面図である。
【図１６】図１５の線１６−１６に沿った図１５の試料処理装置の充填貯蔵器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明のこれらおよびその他の特徴および利点を、本発明の装置および方法の様々な例証の実施形態により以下に説明する。
【００３８】
本発明は、所望の反応、例えば、ＰＣＲ増幅、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、自立シーケンス複製、酵素反応速度論研究、等質配位子結合アッセイ、および、正確かつ／または即時の熱変化を必要とするその他の化学、生化学またはその他反応を行うために、多数の処理チャンバにおける液体試料材料（または液体に含まれた試料材料）の処理に用いることのできる試料処理装置を提供する。本試料処理装置は、１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、処理チャンバを充填貯蔵器と流体連通させる少なくとも１つのチャネルとを含む。
【００３９】
本発明の原理に従って製造された例証の試料処理装置を図１および２に示す。図１は試料処理装置１０の一主面の平面図であり、図２は試料処理装置１０の対向主面の平面図である。
【００４０】
図１に示した側を上側とすると、図２に示した側は下側であるが、「上」および「下」のような相対的な位置を表す文言は、２つの側が試料処理装置１０の対向する側であることを示すためにのみ本明細書では用いている。これらの用語は、本発明を限定するものと解釈されないものとする。例えば、図１に示す上側は、実際、試料材料を処理するのに装置を実際に用いるとき、図２に示す下側の下に位置している。
【００４１】
図１に示す試料処理装置１０には、第１の端部１１と対向する第２の端部１３とが含まれている。フレーム１４は、試料処理装置１０の周囲に延在している。フレーム１４は、試料処理装置１０の全周囲に延在するように図示されているが、フレーム１４は全体として、試料処理装置１０の周囲を画定するのを補助する不連続セグメントの形態で提供されていてよいものと考えられる。
【００４２】
フレーム１４にはまた、バーコードまたはその他インディシアを試料処理装置１０および／または使用中にその中身を識別するのを補助するために配置することができる側部１２および１５がある。対向する側部１２および１５は、併せて、対向する平行な表面を与えて、使用者の指、ロボット操作等により、試料処理装置１０の担持や操作を促すことができる。
【００４３】
図１の図示した実施形態には、フレーム１４内に配置された、充填貯蔵器（後述してある）に試料材料を充填するのに用いる充填ポート６２も示されている。
【００４４】
処理チャンバ５０は、試料処理装置１０の周囲内、図示した実施形態の場合には、フレーム１４の境界内の試料処理装置１０の上側に分配される。処理チャンバ５０は、処理チャンバ５０の識別および／またはモニタリングを促すために、図示された直線格子アレイで配列されているのが好ましい。
【００４５】
同じく図１に図示されているのは、処理チャンバ５０のアレイ内に配置された圧縮構造７０である。本明細書で述べた通り、圧縮構造７０は、数多くの異なる機能のうち１つ以上を提供する。例えば、圧縮構造７０を用いて、試料処理装置１０の上側から試料処理装置１０の下側まで力を移動する、処理チャンバ５０のアレイにかかった力を平衡にする、試料処理装置１０を用いた表示を与える等してよい。
【００４６】
圧縮構造７０は、処理チャンバ５０のアレイ全体に分配されて、実質的に全ての処理チャンバ５０が少なくとも１つの圧縮構造７０近傍に配置されるのが好ましい。本発明では、「近傍」とは、当該の処理チャンバ５０と最も近い圧縮構造７０の間に１つ以下の処理チャンバ５０が配置されているものと定義される。処理チャンバ５０が直線アレイで配列された試料処理装置１０の場合には、圧縮構造７０および処理チャンバ５０は、処理チャンバ５０の全てが少なくとも１つの圧縮構造（圧縮構造７０「近傍」に配置されたアレイの最も隅に配置された４つの処理チャンバ５０を除いて）に近接配置されるように配置される。処理チャンバ５０は、少なくとも１つの圧縮構造７０からそれぞれ等距離であるのが好ましい。
【００４７】
圧縮構造７０を処理チャンバ５０のアレイに分配することによって、処理チャンバ内の試料材料の処理の均一性が向上する。
【００４８】
図２に、試料処理装置１０の本体の下側を示す。試料処理装置１０には、一般的に、本体３０の下側に取り付けられたベースシート２０が含まれており、ベースシート２０は本体３０の下側の実質的に全てを覆うように配置されている。ベースシート３０は、一般的に不透明であるため、本体３０の下側に形成された特徴部分が見えるよう図２では大部分が除去されている。
【００４９】
図２では、充填貯蔵器構造６０は、試料処理装置１０の端部１１近傍に配置されている。試料材料を充填貯蔵器構造６０に充填するのに用いる充填ポート６２は、充填貯蔵器構造６０内にあるのが分かる。図２に示した充填貯蔵器構造６０は、本発明の試料処理装置に関連して用いてよい充填貯蔵器構造の一実施形態に過ぎない。
【００５０】
図２に関連して説明した通り、様々な特徴部分は「構造」として定義され、ベースシート２０が本体３０の下側に取り付けられるまでは、様々な構造はそれぞれの特徴部分を完全に形成しないものと考えられる。例えば、ベースシート２０を取り付けるまで、図２に示す充填貯蔵器構造６０は完全な充填貯蔵器を形成しない。充填貯蔵器６０、処理チャンバ５０、主チャネル４０およびフィーダチャネル４２を形成する構造の全てが本体３０の下側に形成され、ベースシート２０が略平らなシートの形態で提供されているのが好ましい。
【００５１】
充填貯蔵構造６０はそれぞれ、対向する端部１３の方向に充填貯蔵器構造６０から離れて延在する主チャネル構造４０と流体連通している。主チャネル構造４０は、フィーダチャネル構造４２につながっていて、これは処理チャンバ構造５０につながっている。主チャネル構造４０はそれぞれ、多数の処理チャンバ構造５０につながっている。
【００５２】
充填貯蔵器構造６０、主チャネル構造４０、フィーダチャネル構造４２および処理チャンバ構造５０の各集合は、試料処理装置１０の処理アレイを形成するものと説明することができる。図２に示す通り、処理アレイはそれぞれ、１つのみの充填貯蔵器構造６０と１つのみの主チャネル構造４０とを含むのが好ましい。充填貯蔵器ボリューム、すなわち、充填貯蔵器により画定されるボリューム（がある場合には）は、主チャネル４０、処理チャンバ５０およびフィーダ管４２（がある場合には）を合わせたボリュームと等しい、またはこれより大きいのが好ましい。所望であれば、処理アレイのそれぞれが、充填貯蔵器６０の逆の主チャネル４０の端部に配置された任意のドレーンチャンバ（図示せず）を含んでいてもよい。
【００５３】
図示した実施形態において、充填貯蔵器６０は、フレーム１４により画定されたボリューム内に配置されている。充填貯蔵器をそのボリューム内に配置すると、数多くの利点が得られる。例えば、充填貯蔵器６０がより耐性を持つ、すなわち、取扱い中の損傷を受け難くなったり、試料処理装置１０がよりコンパクトになる等する。
【００５４】
フレーム１４のボリューム内に充填貯蔵器６０を配置する他の利点は、充填ポート６２（図１参照）もフレーム１４内に配置されることである。充填ポート６２をフレーム１４内に配置することによって、フレーム１４のような構造によって剛性が与えられるため、充填ポート６２の位置およびサイズをより正確に制御できるようになる。制御の増大は、試料処理装置１０を充填ポート６２の位置を正確に制御する必要のある自動充填装置で用いなければならない場合に特に有利である。
【００５５】
試料処理装置１０には、少なくとも１つ、好ましくは複数の処理アレイが含まれる。図示した処理アレイはそれぞれ、試料処理装置１０の第２の端部１３に向かって、第１の端部１１近傍から延在している。処理アレイは、試料処理装置１０に実質的に平行な配列で図示されている。この配列が好ましいが、この代わりに任意の処理アレイの配列も提供できるものと考えられる。
【００５６】
処理アレイの主チャネル４０を後述するように同時に閉じなければならない場合には、処理アレイの位置合せは重要である。試料処理装置１０の第１の端部近傍で回転軸周囲を回転させることにより試料材料を試料処理装置全体に分配しなければならない場合にも、処理アレイの位置合せは重要である。このように回転するときは、第１の端部１１近傍に配置された任意の試料材料を、回転中に発生した遠心力により第２の端部１３に向かって駆動する。
【００５７】
充填貯蔵器６０は、試料材料を受けるために、外部装置（例えば、ピペット、中空シリンジまたはその他流体分配装置）と接続できるように設計されている。充填貯蔵器６０自身がボリュームを画定する（図示した通り）。あるいは、充填貯蔵器は特定のボリュームを画定しないが、その代わりに、試料材料を導入する場所としてもよい。例えば、充填貯蔵器６０は、単に流体経路またはピペットまたはニードルが挿入されるポートであってもよい。
【００５８】
図示した充填貯蔵器６０には、充填ポート６２が含まれているが、充填ポート６２は任意と考えられる。予備形成充填ポートを含まない充填構造を提供するのが好ましい。かかる装置において、例えば、シリンジで充填貯蔵器に穴をあけることにより、試料材料を充填貯蔵器に導入してもよい。シリンジまたはその他装置を用いて、充填貯蔵器に充填する第２の位置に充填貯蔵器に穴をあける前に、第１の位置に充填貯蔵器に穴をあけるのが望ましい。第１の開口部は、ベントポートとして作用して、充填貯蔵器内の空気（またはその他のガス）を試料材料の充填中に放出させることができる。多数の充填ポートが各充填貯蔵器内にあるのも好ましく、少なくとも１つの充填ポートが充填処理中ベントとして機能する。
【００５９】
充填後、充填ポート６２は、試料材料の漏れを防ぐために、シールされるのが好ましい。好適なシール機構の一例としては、例えば、感圧接着テープがある。
【００６０】
本発明の試料処理装置１０の各処理アレイは通気されていないのが好ましい。本発明に関して用いる「通気されていない」処理アレイとは、処理アレイのボリュームにつながるポートのみを処理アレイの充填貯蔵器に配置する処理アレイのことである。すなわち、通気されていない処理アレイ内の処理チャンバに到達するためには、試料材料を充填貯蔵器を通して分配しなければならない。同様に、試料充填前に処理アレイ内にある空気またはその他流体も充填貯蔵器を通して放出させなければならない。これとは対照的に、通気された処理アレイは、充填貯蔵器外に少なくとも１つの開口部を含んでいる。その開口部は、試料材料を処理アレイ内で分配する間に処理アレイ内にある空気またはその他流体を放出させる。
【００６１】
充填構造近傍に位置する回転軸周囲に試料処理装置を回転させることによって試料材料を分配する方法は、２０００年１１月１０日出願の米国特許出願第０９／７１０，１８４号明細書「試料処理装置の遠心充填（ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＦＩＬＬＩＮＧ ＯＦ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８１Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））および２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８０Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））に記載されている。
【００６２】
試料材料を本発明の試料処理装置の主チャネルを通して処理チャンバに分配するのに用いるのが正確な方法であるかどうかにかかわらず、処理チャンバ、主チャネルおよびフィーダチャネル（がある場合には）の実質的に全てが試料材料で充填される結果となるのが好ましい。
【００６３】
図２示した処理アレイは、各主チャネル４０の両側に２つのグループで配置された処理チャンバ５０に配列されている。処理チャンバ５０、主チャネル４０およびフィーダチャネル４２の配列における多くの異なる形態は、２０００年１１月１０日出願の米国特許出願第０９／７１０，１８４号明細書「試料処理装置の遠心充填（ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＦＩＬＬＩＮＧ ＯＦ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８１Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））および２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８０Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））に記載されている。
【００６４】
適切な試料材料分配を行い、拡散を制限するために処理チャンバ５０間に十分な距離を保ちつつ、主チャネル４０およびフィーダチャネル４２のサイズをできる限り小さく保つのが好ましい。チャネル４０および４２のサイズを減じると、処理アレイ内の「チャネルボリューム」が制限される。チャネルボリュームは、主チャネル４０とフィーダチャネル４２（がある場合には）を合わせたボリュームであり、チャネルボリュームは、処理チャンバ５０のボリュームを含まない。チャネルボリューム対合計処理チャンバボリューム（対象処理アレイの全処理チャンバを合わせたボリューム）の比率を約２：１以下、あるいは約１：１以下、または１：２以下、更には１：３以下に限定するのが望ましい。
【００６５】
チャネルボリュームを限定する１つのやり方は、主チャネル４０および／またはフィーダチャネル４２（装置中にある場合には）の断面積を減じることである。主チャネル４０に比べて、フィーダチャネル４２の長さは短いため、主チャネル４０より断面積の小さなフィーダチャネル４２を提供することが可能である（フィーダチャネルにあまり関係のない流れが制限される）。
【００６６】
図３は、処理チャンバ５０、圧縮構造７０およびフレーム１４の一部を含む本体３０を示す図１の試料処理装置１０の一部の拡大断面図である。ベースシート２０が、本体３０の下部に取り付けられている。
【００６７】
圧縮構造７０はそれぞれ、本体３０の下側から遠位のピーク７２を含んでいる。図示した実施形態において、圧縮構造７２は、１つ以上のリブ７４を含んでおり、圧縮構造７０の大半が、圧縮構造のピークにかかった力を、本体３０の下側の広い領域にわたって分配する４つのリブ７４を含んでいる。図３において、紙から外へ延在しているリブ７４は部分断面で示されている。
【００６８】
フレーム１４を含む試料処理装置１０において、圧縮構造は、フレーム１４の最上表面により画定された面の上に延在またはその面から突出しているのが好ましい。図３において、圧縮構造７０のピーク７２は、フレーム１４（またはフレーム１４により画定された面）の上の距離（ｄ）に配置されている。フレーム１４または試料処理装置１０のその他の構造の上に延在することにより、圧縮構造７０は、ベースシート２０を、例えば、サーマルブロックへ押し付けるのに用いる、例えば、プラテンまたはその他装置と確実に接触する。
【００６９】
圧縮構造７０の１つのリブ７４により互いに分離されていない近接する処理チャンバ５０対は、壁８０により本体の上側で互いに分離されている。図示した実施形態において、一連の壁８０には、様々な機能を行う直線格子アレイ（図１参照）がある。
【００７０】
壁８０のいくつかは、本体３０の下側の主チャネル４０の逆に位置合せされて、詳細を後述してある通り、チャネルのステーキングまたは密閉中、本体に更に剛性を与えてもよい。壁８０の格子は、主チャネル４０の上に支持を与えると共に、全体として本体に更に剛性を与える。
【００７１】
壁８０は、任意でいくつかの分離手段を与えて、処理チャンバ５０の処理および／または識別中、処理チャンバ５０間の電磁エネルギー（例えば、光）の透過に対するバリアを与えることにより、処理チャンバ５０間の光学クロストークを減じてもよい。例えば、壁８０は、選択した波長の電子放射線に不透過であってもよい。あるいは、壁は単に、拡散および／または吸収により選択した波長の電磁放射線の透過を阻害するものであってもよい。例えば、壁８０には、散乱を向上するためのテクスチャード表面が含まれていたり、選択した波長の電磁エネルギーの吸収および／または拡散を向上させる、壁８０の本体に組み込まれた、かつ／またはコーティングに与えられた材料を含んでいてもよい。
【００７２】
各処理チャンバ５０は試薬５４を含んでいてもよい。本発明の装置１０の少なくともいくつか、好ましくは全ての処理チャンバ５０は、試料材料が分配される前、少なくとも１種類の試薬を含有しているのが好ましい。試薬５４は、図３に示すように、処理チャンバ５０内で固定されていてよい。試薬５４は任意であり、本発明の試料処理装置１０は、処理チャンバ５０に試薬５４を含んでいてもいなくてもよい。変形例においては、処理チャンバ５０のいくつかが試薬５４を含んでいて、他のチャンバは含んでいなくてもよい。更に他の変形例において、異なる処理チャンバ５０は異なる試薬を含有していてもよい。
【００７３】
処理チャンバ５０はまたボリュームを画定している。本発明の試料処理装置において、処理チャンバのボリュームは約５マイクロリットル以下、あるいは約２マイクロリットル以下、更に他の変形例においては約１マイクロリットル以下であるのが好ましい。マイクロボリュームの処理チャンバを試料処理装置に与えると、装置に充填するのに必要な試料材料の量を減じ、試料材料の熱質量を減じることによって熱サイクル時間を減じる等に有利である。
【００７４】
各処理チャンバ５０は、処理チャンバ５０の材料に識別および／またはモニタリングする窓５２を有している。図４に、本体１３０およびベースシート１２０により形成された変形の処理チャンバ１５０が図示されており、窓１５２を有していて、処理チャンバ１５０に入る電磁エネルギーに焦点を絞り、かつ／または窓１５２を通して処理チャンバ１５０から出る電磁エネルギーの軸を平行にする、または焦点を絞ぼられるような形状をしている。その結果、窓１５２はレンズとして作用する。場合によっては、分離したレンズを各処理チャンバの一部として試料処理装置へ射出成形してもよい。
【００７５】
試料処理装置にはまた、関連した計器プラットフォームにより処理チャンバの光学識別を促すための１つ以上の特徴がある。これらの特徴としては、例えば、計器の対応構造と位置合せされたピンまたはリセス、チャンバ内の計器と化学物質間の光学経路を修正する処理チャンバと一体化された光学要素、近接するチャンバ間の光学「クロストーク」を減じる処理チャンバ周囲領域のテクスチャリングまたは着色等が挙げられる。
【００７６】
試料処理装置１０の本体３０は、任意の好適な材料で製造してよい。好適な材料としては、成形可能な材料、例えば、ポリマー材料（ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン等）、セラミック材料、金属等が例示される。例えば、本体３０は、ポリマー材料の射出成形により製造されるのが好ましい。
【００７７】
ベースシート２０は、本体３０の下側に取り付けて、処理アレイ特徴部分を完全に形成する、例えば、金属ホイルシート、ポリマー材料、多層複合体等とすることができる。本体３０とベースシート２０の両方に選択した材料は良好な遮水特性を示すのが好ましい。ベースシート２０用に選択した材料は変形可能であるのが好ましい。
【００７８】
本体３０とベースシート２０のうち少なくとも一方が、選択した波長の電磁エネルギーを実質的に透過する材料で構築されているのが好ましい。例えば、本体３０およびベースシート２０の一方または両方が、蛍光および／または処理チャンバ５０内の色変化を目視または機械モニタリングできる材料で構築されているのが好ましい。
【００７９】
本体３０およびベースシート２０のうち少なくとも一方が金属層、例えば、金属ホイルを含むのも好ましい。金属ホイルを用いてベースシート２０を形成する場合には、パッシベーション層を、試料材料の金属による汚染を防ぐために、充填貯蔵器６０、主チャネル４０、フィーダチャネル４２および／または処理チャンバ５０の内部に面するベースシート２０の少なくとも表面に提供してよい。
【００８０】
別個のパッシベーション層の代替として、ベースシート２０を本体３０に取り付けるのに用いた任意の接着層２２もまた、試料材料とベースシート２０の金属間の接触を防ぐパッシベーション層として機能する。接着剤も、適合性があるという点で有利である。その場合、本体３０またはベースシート２０に存在する凹凸または表面粗さを充填および／またはシーリングすることにより、接着剤の封止性が向上する。
【００８１】
図３に示す試料処理装置の例証の実施形態において、本体３０は射出成形ポリプロピレンとし、ベースシート２０は金属ホイル、例えば、アルミニウムまたはその他金属ホイルとしてよい。金属ホイルは、本明細書に詳細を述べた通り、変形可能であるのが好ましい。
【００８２】
図示した実施形態において、ベースシート２０は接着剤２２層を用いて本体３０に取り付けられる。しかしながら、接着剤２２の代わりに、本体３０およびベースシート２０を、好適な技術、例えば、メルトボンディング、メルトボンディングと接着剤の組み合わせ等により互いに取り付けてもよい。本明細書で用いる「メルトボンド」とは、例えば、ヒートシーリング、熱溶接、超音波溶接、化学溶接、溶剤ボンディング等の間に生じる、材料の溶融および／または混合により形成されるボンドのことである。メルトボンドする場合には、本体３０とベースシート２０の両方が、メルトボンディングを促進するために、例えば、ポリプロピレンまたはその他のメルトボンド可能な材料を界面に含んでいるのが好ましい。
【００８３】
しかしながら、ベースシート２０は、接着剤を用いて、本体３０に取り付けられているのが好ましい。図３に示す通り、接着剤は、層２２の形態で提供されるのが好ましい。接着層２２は、連続した途切れのない層として、本体３０とベースシート２０の少なくとも一方の表面に提供されているのが好ましい。例えば、接着層２２が、ベースシートに提供されているのが好ましい。接着層２２は、本体３０に面するベースシート２０の実質的に全表面を覆うのがより好ましい。
【００８４】
様々な接着剤を用いてよい。ただし、選択した接着剤は、処理チャンバ５０に配置された試料材料の処理中に生じる力、例えば、試料材料の分配中に生じる力、試料材料の熱処理中に生じる力等に耐えることができなければならない。これらの力は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応や同様のプロセス等、処理に熱サイクルが含まれる場合に大きい。試料処理装置と組み合わせて用いる接着剤はまた、低蛍光を示し、試料処理装置、例えば、ＰＣＲ等と組み合わせて用いる処理や材料と適合性があるのが好ましい。
【００８５】
感圧接着特性を示す接着剤を用いるのが好ましい。かかる接着剤は、試料処理装置の大量生産用に修正しやすい。というのは、メルトボンディングに用いられる高温ボンディングプロセスが含まれず、液体接着剤、溶剤ボンディング、超音波ボンディング等を用いるときに生じる取扱いの問題がないからである。
【００８６】
感圧接着剤を識別する周知の技術はダールキスト（Ｄａｈｌｑｕｉｓｔ）基準である。この基準は、感圧接着剤技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ドナータス・サータス（Ｄｏｎａｔａｓ Ｓａｔａｓ）（編）、第２版、１７２頁、ヴァンノストランドラインホルド（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ）、ニューヨーク州ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ）、１９８９年に記載されている通り、１×１０-6ｃｍ2／ダインを超える１秒クリープコンプライアンスを有する接着剤として感圧接着剤を定義している。あるいは、モジュラスは、第一次近似で、クリープコンプライアンスの逆数であるため、感圧接着剤は、１×１０6ダイン／ｃｍ2未満のヤング率を有する接着剤と定義してもよい。感圧接着剤を識別する他の周知の手段は、感圧テープ協議会（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｔａｐｅ Ｃｏｕｎｃｉｌ）による「感圧接着テープの試験方法（Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔａｐｅｓ）」（１９９６年）に記載されているように、室温で攻撃的および永久に粘着性で、指や手による圧力以上を必要とすることなく単に接触させると様々な異なる表面にしっかりと接合し、残渣を残すことなく平滑な表面から除去できるものである。好適な感圧接着剤のその他の好適な定義は、好ましくは、２５℃での係数対周波数のグラフでプロットされる以下の点により定義される領域内に室温保管係数を有することである。約０．１ラジアン／秒（０．０１７Ｈｚ）の周波数で約２×１０5〜４×１０5ダイン／ｃｍ2からの係数範囲、および約１００ラジアン／秒（１７Ｈｚ）の周波数で約２×１０6〜８×１０6ダイン／ｃｍ2からの係数範囲（例えば、感圧接着剤技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ドナータス・サータス（Ｄｏｎａｔａｓ Ｓａｔａｓ）（編）、第２版、ヴァンノストランドラインホルド（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｈｅｉｎｈｏｌｄ）、ニューヨーク州ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、１９８９年の１７３頁の図８〜１６参照）。感圧接着剤を識別するこれらの方法のいずれかを用いて、本発明の方法に用いるのに潜在的に好適な感圧接着剤を識別する補助としてよい。
【００８７】
本発明の試料処理装置に関連して用いる感圧接着剤は、接着剤の特性に水による悪影響が確実に及ばない材料を含むのが好ましい。例えば、感圧接着剤は、試料充填および処理中に水に晒されたことに応答して、接着力を失わない、凝集力を失わない、軟化せず、膨潤せず、不透明化しないのが好ましい。また、感圧接着剤は、試料処理中に水に抽出されて、装置性能を損なう可能性のある成分を含んでいてはならない。
【００８８】
これらの問題点を鑑みると、感圧接着剤は、疎水性材料で構成されているのが好ましい。よって、感圧接着剤は、シリコーン材料で構成されているのが好ましい。すなわち、感圧接着剤は、例えば、「シリコーン感圧接着剤（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）」、感圧接着剤技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第３版、５０８〜５１７頁に記載されている通り、シリコーンポリマーと粘着付与樹脂の組み合わせに基づいてシリコーン感圧接着剤材料の部類から選択される。シリコーン感圧接着剤は、疎水性であり、高温に耐える能力があること、そして、様々な異なる表面にボンドする能力があることが知られている。
【００８９】
感圧接着剤の組成は、本発明の厳しい要件に適合するように選ぶのが好ましい。好適な組成のいくつかについては、国際公開第００／６８３３６号パンフレット、シリコーン接着剤、物品および方法（ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＡＤＨＥＳＩＶＥＳ，ＡＲＴＩＣＬＥＳ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）（コーら（Ｋｏ ｅｔ ａｌ．））に記載されている。
【００９０】
その他の好適な組成は、シリコーン−ポリウレア系感圧接着剤系列に基づくものである。かかる組成は、米国特許第５，４６１，１３４（レイら（Ｌｅｉｒ ｅｔ ａｌ．））、米国特許第６，００７，９１４号明細書（ジョセフら（Ｊｏｓｅｐｈ ｅｔ ａｌ．））、国際公開第９６／３５４５８号パンフレット（およびその関連米国特許出願第０８／４２７，７８８号明細書（１９９５年４月２５日出願）、同第０８／４２８，９３４号明細書（１９９５年４月２５日出願）、同第０８／５８８，１５７号明細書（１９９６年１月１７日出願）および同第０８／５８８，１５９号明細書（１９９６年１月１７日出願）、国際公開第９６／３４０２８号パンフレット（およびその関連米国特許出願第０８／４２８，２９９号明細書（１９９５年４月２５日）、同第０８／４２８，９３６号明細書（１９９５年４月２５日）、同第０８／５６９，９０９号明細書（１９９５年１２月８日出願）および同第０８／５６９，８７７号明細書（１９９５年１２月８日出願））および国際公開第９６／３４０２９号パンフレット（およびその関連米国特許出願第０８／４２８，７３５号明細書（１９９５年４月２５日出願）および同第０８／５９１，２０５号明細書（１９９６年１月１７日出願））に記載されている。
【００９１】
かかる感圧接着剤は、シリコーン−ポリウレアポリマーおよび粘着付与剤の組み合わせに基づくものである。粘着付与剤は、所望により、機能性（反応性）および非機能性粘着付与剤の部類内から選択することができる。粘着付与剤のレベルは、所望の粘着性を接着剤組成物に与えるために、所望により変えることができる。例えば、感圧接着剤組成物は、（ａ）軟性ポリジオルガノシロキサン単位、硬性ポリイソシアネート残基単位（ポリイソシアネート残基がポリイソシアネートから−ＮＣＯ基を除いたもの）、任意で軟性および／または硬性有機ポリアミン単位（イソシアネート単位およびアミン単位の残基がウレア結合により接続）と、（ｂ）１種類以上の粘着付与剤（例えば、シリケート樹脂等）とを含む粘着付与されたポリジオルガノシロキサンオリグウレアセグメント化コポリマー（ｐｏｌｙｄｉｏｒｇａｎｏｓｉｌｏｘａｎｅ ｏｌｉｇｕｒｅａ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）であるのが好ましい。
【００９２】
更に、本発明の試料処理装置の感圧接着層は、単一感圧接着剤、または２種類以上の感圧接着剤の組み合わせまたはブレンドとすることができる。感圧接着剤層は、例えば、溶剤コーティング、スクリーン印刷、ローラ印刷、溶融押出しコーティング、溶融スプレー、ストライプコーティングまたはラミネーティングプロセスにより得られる。接着剤層は、上記の特徴および特性を示す限りは、様々な厚さを有することができる。最大のボンド信頼性を達成し、所望によりパッシベーション層として作用させるためには、接着層は連続していて、ピンホールや多孔性がないものでなければならない。
【００９３】
試料処理装置が、様々なコンポーネント、例えば、側部を接続するために、感圧接着剤を用いて製造されていても、高熱および／または高圧でラミネートして、コンポーネントの取り付けおよび処理アレイのシーリングを確実にするため、コンポーネント間の接着力を増大するのが好ましい。
【００９４】
図５に、本体３０とベースシート２０（接着剤２２を用いて本体３０に取り付けられた）の間に形成された充填貯蔵器６０を含む試料処理装置１０の一部の断面図を示す。同様に、図５には、本体３０の熱質量を減じるために、本体３０に充填貯蔵器とキャビティ１５を導入するための充填ポート６２が図示されている。
【００９５】
圧縮構造７０が示されており、ピーク７２と単一リブ７４（アレイ内に配置された多数リブのあるコンプライアンスの構造とは対照的である）が含まれている。図３に関して説明したように、圧縮構造７０は、フレーム１４の最上表面により画定された面の上に延在またはその面から突出しているのが好ましい。圧縮構造７０のピーク７２は、フレーム１４（またはフレーム１４により画定された面）の上の距離（ｄ）に配置されている。フレーム１４または試料処理装置１０のその他の構造の上に延在することにより、圧縮構造７０は、ベースシート２０を、例えば、サーマルブロックまたは光学識別装置へ押し付けるのに用いる、例えば、プラテンまたはその他装置と確実に接触する。
【００９６】
図５にはまた、充填貯蔵器６０と流体連通する主チャネル４０も図示されている。図示した実施形態において、主チャネル４０は、本体３０内に主に形成されており、主チャネル構造を覆うように配置されたベースシート２０は、チャネル４０のボリュームを画定している。図５にはまた、主チャネル４０から延在しているフィーダチャネル４２が示されている。
【００９７】
図６に、本発明の試料処理装置の他の可能な特徴部分、すなわち、主チャネル４０を閉じる、処理チャンバ５０を分離する、または主チャネル４０の閉鎖と処理チャンバ５０の分離の両方を行う変形可能なシールを例証するために、主チャネル４０の断面が描かれている。
【００９８】
主チャネル４０は、ベースシート２０をチャネル４０へ押し付けることによりシールまたは封止される。場合によっては、ベースシート２０の材料は塑性変形を受ける。他の場合には、チャネル４０を封止するのに十分なほど、ベースシート２０のチャネル４０の表面との接触を保持するのに接着剤２２だけで十分である（ベースシート２０は塑性変形のみを受ける）。接着剤２２の適合性によって、適合および／または変形して、封止しているチャネルをより完全に充填し、封止する。接着剤２２は感圧接着剤であるのが好ましい。ただし、ホットメルト接着剤を活性化させるのに十分な熱エネルギーの適用によりベースシート２０の変形を伴う場合には、ホットメルト接着剤を代わりに用いてもよい。
【００９９】
試料処理装置１０の変形部分の完全なシーリングまたは封止は必要ないものと考えられる。例えば、所望の分離を十分に行うために、変形によって、管またはその他流体経路を通したフロー、移動または拡散を制限する必要があるだけである。本発明で用いる「封止」には、（特に断りのない限り）部分封止と完全封止の両方が含まれる。
【０１００】
本発明に関して用いる変形可能なシートは、試料処理装置に組み込まれる様々な位置および／または構造に提供される。しかしながら、実質的に、処理アレイ中の変形可能なシールは、充填チャンバと複数の処理チャンバの間の流体経路のどこかに配置される。主チャネルの封止は、主チャネルの実質的に全ての長さにわたって連続していてもよいし、主チャネルの長さに沿った不連続な部分または位置になされてもよい。また、変形可能なシールの封止は、フィーダチャネルのみの封止によって、および／またはフィーダチャネル／主チャネル接続の封止によって行ってもよい（主チャネルの長さの一部または全ての封止の代わりに、またはこれに加えて）。
【０１０１】
図１に関して、例えば、変形可能なシールは、充填貯蔵器６０と各処理アレイの処理チャンバ５０の間の主チャネル４０に配置してよい。この構成において、変形可能なシールは、主チャネル４０の実質的に全長にわたって延在していてもよいし、選択した領域に限定してもよい。例えば、変形可能なシールは、処理チャンバ５０につながるフィーダチャネル４２の占める領域においてのみ主チャネル４０に沿って延在していてもよい。他の実施例において、変形可能なシールは、主チャネル４０に沿って、または各フィーダチャネル４２内に配置された不連続なシーリング点の複合体構造であってもよい。他の構成において、変形可能なシールは、充填貯蔵器６０と、各処理アレイにおける処理チャンバ５０の間の領域に限定してもよい。
【０１０２】
ある実施形態において、実質的に全長にわたって主チャネルを封止すると有利であり、このようにすると、主チャネル内の試料材料が充填貯蔵器６０へ押し戻される。充填貯蔵器へと押し戻された試料材料が充填貯蔵器へ戻るのが好ましい。その結果、本発明の処理アレイ中の充填貯蔵器はまた、変形可能なシールの封止中に、主チャネルおよび／またはフィーダチャネルから押された試料材料の廃棄またはパージチャンバとしても作用する。
【０１０３】
図７および８に、充填貯蔵器の変形構造を示す。まず、図７には、充填貯蔵器が近接する充填貯蔵器と共有する共通壁（図２参照）に与えられた流体通路６４のある図５の充填貯蔵器６０が図示されている。流体経路６４は、壁の一部を除去して、２つの充填貯蔵器が互いに分離しないようにすることにより形成することができ、これによって試料処理装置１０の２つの処理アレイに共通の充填貯蔵器が与えられる。壁の一部の除去は、例えば、鉗子、プライヤまたはその他装置または技術を用いて行うことができる。この方法は、一般的に、ベースシート２０を本体３０に取り付ける前に、その部分を除去することにより行われる。
【０１０４】
図８の充填貯蔵器１６０には、２つの分離された充填貯蔵器間の壁に形成された流体経路１６４が含まれる。本実施形態において、開口部は、チャネルに関して上述した通り、変形可能なシールで封止してもよい。すなわち、充填貯蔵器構造は、ベースシート１２０を流体経路１６４に押し付けて、流体経路１６４を封止することにより、互いに分離してもよい。このようにして、充填貯蔵器構造が互いに流体連通する試料処理装置を、充填貯蔵器構造間の流体経路を選択的に封止することによりカスタマイズしてもよい。例えば、図１の試料処理装置１０の端部１１に沿って配置された充填貯蔵器６０は、流体経路１６４と同様に流体経路を通して流体連通していてよい。充填貯蔵器６０を選択的に分離して、本発明によるカスタマイズ化された試料処理装置を提供してもよい。
【０１０５】
図９は、本発明による他の試料処理装置の一部の側面図である。試料処理装置２１０には、本体２３０と、図示した実施形態においては、接着層２２２により本体２３０に取り付けられたベースシート２２０が含まれている。本体には、フレーム２１４と、フレーム２１４から上に延在している圧縮構造２７０が含まれている。
【０１０６】
試料処理装置２１０と上述した試料処理装置１０の１つの違いは、ベースシート２２０が本体２３０の境界または占有面積を超えて延在していることである。その結果、ベースシート２２０は、本体２３０のフレーム２１４周囲に包まれて、充填貯蔵器（図９には図示せず）へつながる任意の充填ポート（図９には図示せず）をシールする。このシーリング技術は、上述した別個の接着テープの代わりに用いてもよい。
【０１０７】
ベースシート２２０は、接着剤の連続層２２２を含むものとして図示されているが、ベースシート２２０は、好適な手段（接着剤他）により本体２３０の下部に取り付けてもよい。また、ベースシート延在部（本体２３０を超えて延在するベースシート２２０の部分）を本体２３０の上側に取り付けるのに用いる接着剤は、同じ接着剤（図示）または異なる接着剤であってもよいものと考えられる。図示していないが、剥離ライナを与えて、充填ポートをシールするのに用いる前に接着剤２２２を保護してもよい。
【０１０８】
図１０は、本発明の試料処理装置に関連して用いてよい熱処理システムのブロック図である。このシステムには、例えば、サーマルブロックであってよいプラットフォーム１０８に配置された試料処理装置１１０が含まれている。プラットフォーム１０８がサーマルブロックの場合には、プラットフォーム１０８の温度は、熱制御器１０６により制御されるのが好ましい。試料処理装置１１０の逆側には、プラテン１０４があって、試料処理装置１１０をプラットフォーム１０８に押し付けて密着させている。プラテン１０４の温度は、熱制御器１０２により（所望であれば）熱制御してよい（場合によっては、サーマルブロック１０８の温度を制御する制御器１０６と同じであってもよい）。試料処理装置１１０は、試料処理装置１０の熱処理中、矢印１０１および１０２に示されるように、プラテン１０４とプラットフォーム１０８の間で圧縮される。
【０１０９】
変形のシステムにおいては、ブロック１０８を光学識別プラットフォーム１０８として、試料処理装置１１０を押し付けて、識別プラットフォーム１０８中に光学コンポーネントを備えた試料処理装置１１０の処理チャンバの光学結合を改善してもよい。かかるシステムにおいて、試料処理装置１１０は、識別に用いる電磁エネルギーを伝達するベースシートを含んでいるのが好ましい。識別プラットフォーム１０８は、識別システム制御器１０６と光学またはその他連通していてもよい。かかる識別システムは、試料処理装置１０が、例えば、流体浴のような熱シンクや、サーマルブロックを含まず、かつ／または試料処理装置１１０の集積識別を行わないその他システムを用いて処理される場合の「終点読取」に用いてよい。
【０１１０】
上述した通り、本発明の試料処理装置の圧縮構造は様々な異なる機能を与える。図１１Ａおよび１１Ｂに、リッジ２７２を含む圧縮構造２７０の一実施形態の分離した図を示す。図１１Ｂは、永久変形後のリッジ２７２を示している。
【０１１１】
リッジ２７２は、本発明による圧縮構造に配置された易壊要素の一形態である。リッジ２７２は、例えば、プラテンにより十分な圧力を加えると永久変形させるように構築されているのが好ましい。その変形によって数多くの機能を与えることができる。例えば、圧縮構造２７０が配置される試料処理装置を用いた表示を与えることができる。変形はまた、加わった力にあるレベルの平衡も与えることができる。例えば、製作公差の結果、異なる圧縮構造間の高さが異なる恐れがある。しかしながら、こうした変化は、異なる圧縮構造２７０におけるリッジ２７２の変形を変えることにより調整することができる。
【０１１２】
すなわち、高い圧縮構造は変形を受けやすく、低い圧縮構造は変形し難い。圧縮構造の寸法は、全ての圧縮構造が少なくともある程度変形して、全ての圧縮構造を用いて、試料処理装置のベースシートに力を伝達するのに用いるのが好ましい。すなわち、圧縮構造は、試料処理装置のコンプライアンスを改善して、加熱プラテンとの熱的接触を良好にすることができる。
【０１１３】
図１２Ａおよび１２Ｂに、圧縮構造の易壊要素３７２の他の例を示す。図１２Ａは、変形前の易壊要素３７２を図示しており、図１２Ｂは変形後の易壊要素３７２を図示している。
【０１１４】
図１３に、圧縮構造４７０の他の易壊要素４７２を示す。易壊要素４７２は、クロミック表示器、例えば、ビーズ等を含んでおり、圧力をかけると破裂したり、圧縮構造４７０に圧力をかけた後色が変化するように修正してもよい。
【０１１５】
図１４に、本発明による試料処理装置に好ましい形状係数を示す。本発明の試料処理装置の高さ（ｈ）は、生物分子スクリーニング規格協会「マイクロプレート用ＳＢＳ−２−高さ寸法（ＳＢＳ−２ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ − Ｈｅｉｇｈｔ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）」（２００２年５月９日）による高さ要件に準ずるのが好ましい。その規格には、最大高さ１４．３５ミリメートル（±０．２５ミリメートル）が規定されている。この範囲の下端では、本発明による試料処理装置の高さは５ミリメートル以上であるのが好ましい。最低高さは、例えば、ロボット取扱いシステムにより試料処理装置の取扱いを補助するのに有用である。
【０１１６】
また、長さ（ｌ）と幅（ｗ）である占有面積寸法が、生物分子スクリーニング規格協会「マイクロプレート用ＳＢＳ−１−占有面積寸法（ＳＢＳ−１ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ − Ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）」（２００２年１月１７日）による占有面積要件に準ずるのが好ましい。その規格には、長さは１２７．７６ミリメートル（±０．２５ミリメートル）および幅は８５．４８ミリメートル（±０．２５ミリメートル）と規定されている。高さ寸法とは異なり、大幅に異なる占有面積を有する試料処理装置は望ましくない。というのは、全てではないが、たいていの従来のマイクロプレート処理システムは上述した占有面積の処理装置向けに設計されているからである。従来のシステムは、規格に指定された最大高さに達しない試料処理装置であれば容易に用いることができるが、異なる占有面積を有する装置では容易に適合できない。
【０１１７】
図１５は、本発明の他の変形試料処理装置５１０の一部の平面図であり、図１６は図１５の線１６−１６に沿った断面図である。図面では試料処理装置５１０の一部のみが示されており、ベースシート５２０は、本体５３０の一端に沿って本体５３０の占有面積を超えて延在している（同様のベースシート延在部の側面図である図９参照のこと）。カバーシート５３０ａは、本体５３０を超えて延在しているベースシート２０に取り付けられている。
【０１１８】
本実施形態において、ベースシート５２０およびカバー５３０ａは、例えば、２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，００１号明細書「試料処理装置およびキャリア（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＣＡＲＲＩＥＲＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８１Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））および２００１年６月２８日出願の米国特許出願第０９／８９５，０１０号明細書「試料処理装置（ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ）」（対応国際出願公開国際公開第０２／０１１８０Ａ２号パンフレット（ベディンガムら（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．）））に記載されているのと同様のラミネート構造であってもよい。その結果、ラミネート層の１枚または両方が形成されて、その間にボリュームを与える。図示した実施形態において、カバー５３０ａが形成され、上述した通り、本体５３０の境界内に形成された主チャネル（図示せず）につながる充填貯蔵器５６０、漏斗５４１、およびチャネル５４０ａおよび５４０ｂが与えられている。この代わりに、ベースシート５２０、またはカバー５３０ａとベースシート５２０の両方に特徴部分が形成されていてもよい。
【０１１９】
単一の充填貯蔵器５６０を用いて、試料処理装置５１０に多数の主チャネルを充填する。試料処理装置５１０は１つのみの充填貯蔵器５６０を含むのが好ましい。ただし、２つ以上のチャネルを供給する２つ以上の充填貯蔵器を本発明において用いてもよい。
【０１２０】
充填貯蔵器５６０および関連のチャネルは、試料材料が遠心力を用いて試料処理装置の処理チャンバに充填される場合、いくつかの利点を与えるように設計されている。例えば、充填貯蔵器５６０の弓形端部５６６は、試料処理装置５１０が回転して、充填貯蔵器５６０からチャネルへ試料材料を分配する回転軸５０１の位置により画定される半径を有する円弧に従うように設計されているのが好ましい。真の円弧からの僅かな変化には、特に断りのない限り、本発明の範囲内で耐えられる。その弓形端部設計により、充填貯蔵器５６０の湾曲端部５６６に沿ったバランスの取れた流体静力学平衡のために、チャネル５４０ａを供給する漏斗５４１に入って、本質的に均一なフローを全チャネルに与える際に、例えば、液体フローの前部の放射状ベクトル位置合せがなされる。これとは対照的に、平らな前端部（すなわち、回転軸５０１から離れて面した端部）の充填貯蔵器は、遠心力による充填中に１つ以上のチャネルで流体が足りなくなる。
【０１２１】
図１５に示した設計のその他の特徴は、充填貯蔵器５６０と直接流体連通している漏斗５４１とチャネル５４０ａの配向である。上述した通り、充填貯蔵器５６０の端部５６６は、回転軸５０１により画定される曲率を有しているのが好ましい。充填貯蔵器５６０から試料材料のフローを更に促進するために各チャネル５４０ａ（および関連の任意の漏斗５４１）は弓形端部５６６から充填貯蔵器５６０を出て、回転軸５０１に関して放射状に位置合せされているのが好ましい。その結果、チャネル５４０ａは充填貯蔵器５６０の弓形端部５６６の正接に法線である。この配列の１つの利点は、軸５０１周囲の遠心分離中に発生する流体力ベクトルがチャネル５４０ａと位置合せされていて、充填貯蔵器５６０からのフローが更に向上することである。
【０１２２】
しかしながら、放射状に位置合せされたチャネル５４０ａは、長手方向軸５１１と略位置合せされたチャネル５４０ｂに移動して、試料処理装置５１０の本体５３０内の主チャネル（図示せず）の配列に対応させるのが好ましい。これらの主チャネルは、上述した通り、主チャネルのステーキングまたは封止を促すべく互いに平行で、処理中、処理チャンバ間の流体の移動を減じるのが好ましい。
【０１２３】
大きな充填貯蔵器５６０は、取扱いおよび処理中の破裂を防ぐために、境界内に支持構造５８０を含んでいる。支持構造５８０は、図示した通り細長くても（幅より長さが長い）、その他の所望の形状を採ってもよい。細長い支持構造５８０は、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１と位置合せされていても、あるいは、チャネル５４０ａのように放射状に位置合せされていてもよい（すなわち、弓形端部５６６の正接に法線）。図１６に図示した通り（線１６−１６に沿った図１５の断面図）、上述したラミネート構造である場合には、支持構造５８０はカバー５３０ａに形成されて充填貯蔵器５６０を形成する。しかしながら、いずれの設計においても、支持構造は、充填貯蔵器５６０の境界内に中間支持体として提供されて、例えば、取扱い、または試料材料の充填貯蔵器から装置５１０中の処理チャンバまでの分配中に生じる吸引力のために、充填貯蔵器５６０の破裂の可能性を減じる。
【０１２４】
図１５に示された他の特徴は、試料材料を充填貯蔵器５６０に充填するのに用いる充填ポート５６２である。同じく図１５に示されているのは、ベントチャネル５６３により充填貯蔵器５６０の主部に接続されたベントポート５６１である。充填貯蔵器５６０は、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１の周りで対称の形状および構造を有しているのが好ましい。対称の充填貯蔵器５６０は、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１に沿って配置された充填ポート５６２も含むのが好ましい。
【０１２５】
多数のベントポート５６１は、充填ポート５６２および充填貯蔵器５６０の全体形状に対して対称の配列で充填貯蔵器５６０に提供されているのが好ましい。ベントポート５６１は、長手方向軸５１１（充填貯蔵器５６０に対しても対称軸でもある）に対して対称に配置された点で充填貯蔵器５６０の主本体へ開いたベントチャネル５６３に沿って、試料処理装置５１０の長手方向軸５１１に近接配置されている。ベントポート５６１のその他の特徴は、例えば、遠心充填中に、ベントポート５６１からの漏れの可能性を減じるために、チャネル５４０ａに対して充填ポート５６２の逆側に配置されているのが好ましいことである。
【０１２６】
充填貯蔵器５６０の主部からベントポート５６３を分離すると、試料処理装置５１０の取扱い中にベントポート５６１からの試料材料の漏れを減少または排除できる。また、ベントポート５６１とベントチャネル５６３の対称性によって、充填貯蔵器５６０への試料材料の充填、そして試料処理装置５１０の遠心分離中に充填貯蔵器５６０からの流体の流れも促す。
【０１２７】
充填貯蔵器５６０の弓形端部設計の変形として、またはこれに加えて、充填貯蔵器の２つの側の間の充填貯蔵器の高さもまた選択的に変更して、充填貯蔵器のボリュームを所望により分布させてもよい。ボリュームの分布を用いて、充填貯蔵器内の流体試料材料の対応の分布を行って、試料材料を装置の外側端部に向かって優先的に貯留することができる。
【０１２８】
この特徴は図１６の断面図に示してある。充填貯蔵器５６０の高さは、充填貯蔵器５６０（すなわち、充填貯蔵器５６０の中心から離れている）の外側端部に近い方が、中心に近い充填貯蔵器５６０の高さより高い。その特徴は、充填貯蔵器が軸周囲で対称な場合に（例えば、図１５の軸５１１）特に有利である。外側端部に近い充填貯蔵器５６０のボリュームが増大すると、本発明の同じ処理装置の分布チャネルの全てに充填するのを妨げる恐れのある、流体の枯渇を減じたり、これを防ぐことができる。
【０１２９】
この同じ概念、すなわち、異なるボリュームの充填貯蔵器を、本発明による試料処理装置と組み合わせて用いてもよい。例えば、図１および２の試料処理装置１０の充填貯蔵器６０が互いに流体連通している場合には（例えば、図７および８に関して上述した通り）、充填貯蔵器６０は、最外貯蔵器６０の流体の枯渇を減じるために、異なるボリュームとするのが好ましい。例えば、最外充填貯蔵器６０（側部１２および１５に最も近い）は、充填貯蔵器構造の中心近くの充填貯蔵器６０よりもボリュームが大きくてもよい。更に、充填貯蔵器６０は、充填貯蔵器６０内の流体が、最外充填貯蔵器６０に優先的に分配されるように設計されていてもよい。
【０１３０】
本明細書に開示した特許、特許出願および文献は、それぞれ参考文献として組み込まれる。上記の説明は例証のためであり、限定のためではないものと考えられる。本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および目的から逸脱することなしに上述の説明から当業者には明白であり、本発明はここに規定した説明のための実施形態に不当に限定されないものと理解されるものとする。
本願発明に関連する発明についての実施形態を以下に列挙する。
「実施形態１」
第１の主面と第２の主面とを含む本体と、前記本体の前記第１の主面に取り付けられたベースシートと、前記本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、前記本体と前記ベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を提供する工程と、
前記複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに試料材料を分配する工程と、
前記試料処理装置の前記ベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、
前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記サーマルブロックと密着させる工程と、
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、
前記試料処理装置を前記サーマルブロックと接触させながら、前記サーマルブロックの温度を制御する工程と
を含む試料材料を処理する方法。
「実施形態２」
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら、前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造を永久変形させる工程が、前記本体の前記複数の圧縮構造の全てを永久変形させる工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態３」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記サーマルブロック搬送力と密着させる実施形態１記載の方法。
「実施形態４」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造の易壊表示要素を永久変形させる工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態５」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造のクロミック表示装置の色を変化させる工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態６」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態１記載の方法。
「実施形態７」
前記装置が複数の充填貯蔵器を含み、近接する充填貯蔵器の少なくとも一対が互いに流体連通しており、前記方法が、前記近接する充填貯蔵器の少なくとも一対を隔離して互いに流体連通しないようにする工程を含む実施形態１記載の方法。
「実施形態８」
前記近接する充填貯蔵器の少なくとも一対を隔離する工程が、前記ベースシートを永久変形して流体通路を閉鎖する工程を含む実施形態７記載の方法。
「実施形態９」
前記流体経路が前記本体の前記第１の主面に形成される実施形態８記載の方法。
「実施形態１０」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定するフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている実施形態１記載の方法。
「実施形態１１」
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している実施形態１記載の方法。
「実施形態１２」
第１の主面と第２の主面とを含む本体と、前記本体の前記第１の主面に取り付けられたベースシートと、前記本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、前記本体と前記ベースシートが１つ以上の充填貯蔵器と、複数の処理チャンバと、複数のチャネルとを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが、１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、前記本体が前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定しているフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている試料処理装置を提供する工程と、
前記複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに試料材料を分配する工程と、
前記試料処理装置の前記ベースシートをサーマルブロックと接触配置する工程と、
前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記サーマルブロックと密着させる工程と、
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造の全てを永久変形させる工程と、
前記試料処理装置を前記サーマルブロックと接触させながら、前記サーマルブロックの温度を制御する工程とを含み、
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記サーマルブロック搬送力と密着させ、
前記複数の圧縮構造の永久変形が、前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかにある易壊表示要素を永久変形させる工程を含む試料材料を処理する方法。
「実施形態１３」
第１の主面と第２の主面とを含む本体と、前記本体の前記第１の主面に取り付けられたベースシートと、前記本体の前記第２の主面から突出している複数の圧縮構造とを含む試料処理装置であって、前記本体と前記ベースシートが複数の処理チャンバの少なくともいくつかの処理チャンバに配置された試料材料を備えた複数の処理チャンバを画定する試料処理装置を提供する工程と、
識別プラットフォームと接触させて前記試料処理装置の前記ベースシートを配置する工程と、
前記本体の前記第２の主面をプラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記識別プラットフォームと密着させる工程と、
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程と、
前記試料処理装置を前記識別プラットフォームと接触させながら、前記処理チャンバの少なくともいくつかに識別する工程と
を含む試料材料を識別する方法。
「実施形態１４」
前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させながら、前記本体の前記第２の主面から突出している前記複数の圧縮構造を永久変形させる工程が、前記本体の前記複数の圧縮構造の全てを永久変形させる工程を含む実施形態１３記載の方法。
「実施形態１５」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記識別プラットフォーム搬送力と密着させる実施形態１３記載の方法。
「実施形態１６」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造の易壊表示要素を永久変形させる工程を含む実施形態１３記載の方法。
「実施形態１７」
前記複数の圧縮構造の少なくともいくつかを永久変形させる工程が、前記永久変形圧縮構造のクロミック表示装置の色を変化させる工程を含む実施形態１３記載の方法。
「実施形態１８」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態１３記載の方法。
「実施形態１９」
第１の主面および第２の主面を含む本体と、前記本体の前記第１の主面と前記本体の前記第２の主面との間に配置された複数の分離された充填貯蔵器構造と、前記本体の前記第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造、前記本体の前記第１の主面に形成された複数のチャネル構造とを提供する工程と、
近接する分離された充填貯蔵器構造の少なくとも一対間に流体経路を開いて前記分離された充填貯蔵器構造の数を減じる工程と、
ベースシートを前記本体の前記第１の主面に取り付ける工程とを含み、前記本体と前記ベースシートが１つ以上の充填貯蔵器、複数の処理チャンバ構造および複数のチャネルを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが前記１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置を製造する方法。
「実施形態２０」
前記近接する分離された充填貯蔵器構造の少なくとも一対が、前記少なくとも一対の近接する分離された充填貯蔵器構造を分離する共通壁を含み、前記流体経路を開く工程が、前記共通壁の少なくとも一部を除去する工程を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２１」
前記本体が、前記本体の前記第２の主面から突出する複数の圧縮構造を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２２」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記プラットフォームまでの前記プラットフォーム搬送力と密着させる実施形態２１記載の方法。
「実施形態２３」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、易壊表示要素を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２４」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、クロミック表示装置を含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２５」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態１９記載の方法。
「実施形態２６」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定するフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている実施形態１９記載の方法。
「実施形態２７」
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している実施形態１９記載の方法。
「実施形態２８」
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが、前記本体に形成されたレンズを含む実施形態１９記載の方法。
「実施形態２９」
第１の主面と第２の主面を含む本体と、
前記本体の前記第１の主面と前記本体の前記第２の主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数のチャネル構造と、
前記本体の第２の主面から突出していて、前記本体の第２の主面近傍に易壊表示要素を含む複数の圧縮構造と、
前記本体の第１の主面に取り付けられたベースシートとを含み、
前記ベースシートと前記１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、前記ベースシートと前記複数の処理チャンバ構造が前記装置中に複数の処理チャンバを画定し、前記ベースシートと前記複数のチャネル構造が前記装置中の複数のチャネルを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが前記１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置。
「実施形態３０」
前記複数の圧縮構造の各圧縮構造が、前記本体の前記第１の主面から前記第２の主面まで延在するポストを含み、前記本体の前記第２の主面を前記プラテンと接触させて、前記試料処理装置の前記ベースシートを前記プラテンから前記サーマルブロックまでの前記サーマルブロック搬送力と密着させる実施形態２９記載の装置。
「実施形態３１」
前記易壊表示要素が、永久変形されると色を変化させるクロミック表示装置を含む実施形態２９記載の装置。
「実施形態３２」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している実施形態２９記載の装置。
「実施形態３３」
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームボリュームを画定するフレームを含み、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている実施形態２９記載の装置。
「実施形態３４」
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している実施形態２９記載の装置。
「実施形態３５」
前記装置が複数の充填貯蔵器を含み、少なくとも一対の近接する充填貯蔵器が前記本体の第１の主面近傍の流体経路を通して互いに流体連通している実施形態２９記載の装置。
「実施形態３６」
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが、前記本体に形成されたレンズを含む実施形態２９記載の装置。
「実施形態３７」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルとを含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通しており、
前記充填貯蔵器が弓形端部を含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器の前記弓形端部から前記充填貯蔵器を出ており、前記複数のチャネルの各チャネルが前記チャネルの長さの第１の部分について前記弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、前記複数のチャネルが前記チャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされている試料処理装置。
「実施形態３８」
前記充填貯蔵器が、対称軸を含み、前記充填貯蔵器が、
前記対称軸近傍に充填ポートと、
前記対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートと
を含む実施形態３７記載の装置。
「実施形態３９」
前記ベントポートが、ベントチャネルを通して前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記ベントチャネルが前記対称軸と対称な点で前記充填貯蔵器に接続されている実施形態３８記載の装置。
「実施形態４０」
前記充填貯蔵器が、充填ポートと１つ以上のベントポートを含み、更に、前記１つ以上のベントポートが、前記チャネルが配置された側とは逆の前記充填貯蔵器の片側に配置されている実施形態３７記載の装置。
「実施形態４１」
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を更に含み、前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している実施形態３７記載の装置。
「実施形態４２」
前記支持構造が細長く、前記弓形端部の正接に法線の方向に沿って配置されている実施形態４１記載の装置。
「実施形態４３」
前記充填貯蔵器が、前記充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる実施形態３７記載の装置。
「実施形態４４」
前記充填貯蔵器が、中央端部と前記中央端部から遠位の外側端部とを含み、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記中央近傍の前記充填貯蔵器の高さより高い実施形態４３記載の装置。
「実施形態４５」
前記複数のチャネルの各チャネルが、ファンネルを通した前記充填貯蔵器の前記弓形端部と流体連通している実施形態３７記載の装置。
「実施形態４６」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルとを含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通していて、
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、
前記充填貯蔵器が対称軸を含み、前記充填貯蔵器が前記対称軸近傍に充填ポートと、前記対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートと
を含む試料処理装置。
「実施形態４７」
前記ベントポートが、ベントチャネルを通して前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記ベントチャネルが前記対称軸と対称な点で前記充填貯蔵器に接続されている実施形態４６記載の装置。
「実施形態４８」
前記充填貯蔵器が、充填ポートと１つ以上のベントポートを含み、更に、前記１つ以上のベントポートが、前記チャネルが配置された側とは逆の前記ベントポートの側に配置されている実施形態４６記載の装置。
「実施形態４９」
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を更に含み、前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している実施形態４６記載の装置。
「実施形態５０」
前記充填貯蔵器が、前記充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる実施形態４６記載の装置。
「実施形態５１」
前記充填貯蔵器が、前記対称軸から遠位の外側端部を含み、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記対称軸近傍の前記充填貯蔵器の高さより高い実施形態４６記載の装置。
「実施形態５２」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルとを含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通していて、
前記充填貯蔵器が、前記充填貯蔵器の２つの側間に選択的に変化した高さを有していて、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる試料処理装置。
「実施形態５３」
前記充填貯蔵器が、中央部と前記中央部から遠位の外側端部とを含み、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記中央近傍の前記充填貯蔵器の高さより高い実施形態５２記載の装置。
「実施形態５４」
前記充填貯蔵器が、充填ポートと１つ以上のベントポートを含み、更に、前記１つ以上のベントポートが、前記チャネルが配置された側とは逆の前記ベントポートの側に配置されている実施形態５２記載の装置。
「実施形態５５」
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造を更に含み、前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持している実施形態５２記載の装置。
「実施形態５６」
充填貯蔵器と、
複数の処理チャンバと、
複数のチャネルと、
前記充填貯蔵器内に配置された１つ以上の支持構造と
を含み、
前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通しており、
前記支持構造が前記充填貯蔵器の２つの対向する側間に空間を維持しており、
前記充填貯蔵器が弓形端部を含み、前記複数のチャネルの各チャネルが前記充填貯蔵器の前記弓形端部から前記充填貯蔵器を出ており、前記チャネルの長さの第１の部分について前記弓形端部の正接に法線の方向に延在しており、前記複数のチャネルが前記チャネルの長さの第２の部分について長手方向軸と位置合せされており、
前記充填貯蔵器が、対称軸を含み、前記充填貯蔵器が、前記対称軸近傍に充填ポートと、前記対称軸周囲に対称に配置された２つ以上のベントポートとを含み、前記２つ以上のベントポートがチャネルが配置された側とは逆のベントポートの側に配置されており、
更に前記ベントポートが、チャネルを通して前記充填貯蔵器と流体連通しており、前記ベントチャネルが前記対称軸と対称な点で前記充填貯蔵器に接続されており、
更に、前記充填貯蔵器が、前記対称端軸から遠位の外側端部を含み、前記充填貯蔵器の２つの側の間に選択的に変化した高さを有しており、前記外側端部近傍の前記充填貯蔵器の高さが、前記対称軸近傍の前記充填貯蔵器の高さより高く、前記充填貯蔵器の前記ボリュームの所望の分配がなされる試料処理装置。
「実施形態５７」
実施形態３７記載の試料処理装置を提供する工程と、
前記充填貯蔵器に試料材料を充填する工程と、
前記試料処理装置を前記充填貯蔵器の弓形端部および前記チャネルの前記第１の部分により画定される中央近傍に配置された回転軸周囲に回転させることによって、前記試料材料を前記複数の処理チャンバに分配する工程と
を含む試料材料を処理する方法。
「実施形態５８」
実施形態５６記載の試料処理装置を提供する工程と、
前記充填貯蔵器に試料材料を充填する工程と、
前記試料処理装置を前記充填貯蔵器の弓形端部および前記チャネルの前記第１の部分により画定される中央近傍に配置された回転軸周囲に回転させることによって、前記試料材料を前記複数の処理チャンバに分配する工程と
を含む試料材料を処理する方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面と第２の主面を含む本体と、
前記本体の前記第１の主面と前記本体の前記第２の主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数のチャネル構造と、
前記本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造と、
前記本体の第１の主面に取り付けられたベースシートとを含み、
前記ベースシートと前記１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、前記ベースシートと前記複数の処理チャンバ構造が前記装置中に複数の処理チャンバを画定し、前記ベースシートと前記複数のチャネル構造が前記装置中の複数のチャネルを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが前記１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置。
【請求項２】
前記本体が前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームがフレームボリュームを規定し、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが、前記本体に形成されたレンズを含む請求項１記載の装置。
【請求項１】
第１の主面と第２の主面を含む本体と、
前記本体の前記第１の主面と前記本体の前記第２の主面の間に配置された１つ以上の充填貯蔵器構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数の処理チャンバ構造と、
前記本体の第１の主面に形成された複数のチャネル構造と、
前記本体の第２の主面から突出している複数の圧縮構造と、
前記本体の第１の主面に取り付けられたベースシートとを含み、
前記ベースシートと前記１つ以上の充填貯蔵器構造が装置中の１つ以上の充填貯蔵器を画定し、前記ベースシートと前記複数の処理チャンバ構造が前記装置中に複数の処理チャンバを画定し、前記ベースシートと前記複数のチャネル構造が前記装置中の複数のチャネルを画定し、前記複数のチャネルの各チャネルが前記１つ以上の充填貯蔵器の少なくとも１つの充填貯蔵器と流体連通していて、前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが前記複数のチャネルの少なくとも１つのチャネルと流体連通している試料処理装置。
【請求項２】
前記本体が前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームがフレームボリュームを規定し、前記１つ以上の充填貯蔵器が前記フレームボリューム内に配置されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記本体が、前記本体の周囲近傍にフレームを含み、前記フレームが前記本体の前記第２の主面近傍のフレーム面を画定し、前記複数の圧縮構造が、前記本体の前記第２の主面近傍の前記フレーム面から突出している請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記１つ以上の充填貯蔵器が、互いに流体連通している２つ以上の充填貯蔵器を含み、前記充填貯蔵器の少なくとも２つが異なるボリュームを有している請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記複数の処理チャンバの各処理チャンバが、前記本体に形成されたレンズを含む請求項１記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−６６２７７（Ｐ２０１０−６６２７７Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９２２９（Ｐ２００９−２８９２２９）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【分割の表示】特願２００４−５６５０８４（Ｐ２００４−５６５０８４）の分割
【原出願日】平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【分割の表示】特願２００４−５６５０８４（Ｐ２００４−５６５０８４）の分割
【原出願日】平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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