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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Handhabung von Speicherbehältern
für Verbindungen.
Insbesondere, obwohl nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Handhabung von Mikroröhrchen, und insbesondere ein
Verfahren zum Entfernen eines ausgewählten Mikroröhrchens aus
einem Gestell sowie zum Abdichten eines in einem Gestell gelagerten
Mikroröhrchens.
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Die
gegenwärtige
Entwicklung von Arzneimitteln umfasst die Herstellung und Lagerung
einer großen
Anzahl Verbindungen sowie anschließend das spätere Entnehmen ausgewählter Verbindungen. Üblicherweise
werden kleine Mengen von Verbindungen in Mikroröhrchen gelagert. Die Mikroröhrchen werden
in Gestellen für
Mikroröhrchen
gelagert, welche wiederum in Kühllagerungen
gelagert werden. Das Einbringen von Mikroröhrchen in eine Kühllagerung
sowie das anschließende
Entfernen ausgewählter
Mikroröhrchen
erfolgt für
gewöhnlich
automatisiert.
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Für die Handhabung
von Mikroröhrchen
ist eine Vielfalt vorhandener Technologien verfügbar. Beispiele zum Stand der
Technik bezüglich
Methoden und Geräten
zur Handhabung von Speicherbehältern
werden in
EP 1037050 ,
FR 2804510 oder
US 2003/0106 492 angegeben,
wobei alle diese Schriften die Verwendung von Stiften zum Übertragen
einzelner Gefäße aus Gestellen
betreffen. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues
alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zur automatisierten Handhabung
von Speicherbehältern
für Verbindungen
vorzusehen.
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Gemäß einem
ersten Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Handhabung von Speicherbehältern
für Verbindungen
vorgesehen, die in einem Hohlraum in einem Gestell angeordnet sind,
wobei der Hohlraum eine obere und eine untere Öffnung aufweist, wobei das
Verfahren den Schritt des Einführens
eines Hebestifts in den Hohlraum durch die untere Öffnung,
um den Speicherbehälter
für Verbindungen
in dem Hohlraum nach oben zu pressen, aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass der Speicherbehälter
für Verbindungen
in dem Hohlraum nach oben bewegt wird, um die Oberseite des Speicherbehälters für Verbindungen
mit einer Lage Abdichtmaterial in Kontakt zu bringen, wodurch der Speicherbehälter für Verbindungen
abgedichtet wird.
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Gemäß einem
zweiten Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Handhabung
eines Speicherbehälters
für Verbindungen
vorgesehen, der in einem Hohlraum in einem Gestell angeordnet ist, wobei
der Hohlraum eine obere und eine untere Öffnung aufweist, wobei die
Vorrichtung einen Hebestift und eine zugeordnete Betätigungsvorrichtung
aufweist und der Hebestift so angeordnet ist, dass er in den Hohlraum
durch die untere Öffnung
eingeführt wird
und mittels der Betätigungsvorrichtung
betätigt werden
kann, um den Speicherbehälter
für Verbindungen
in dem Hohlraum nach oben zu pressen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung weiter eine Lage aus Abdichtmaterial aufweist, die
so angeordnet ist, dass der Speicherbehälter für Verbindungen von dem Hebestift
in dem Hohlraum nach oben bewegt werden kann, um die Oberseite des Speicherbehälters für Verbindungen
in Kontakt mit der Lage aus Abdichtmaterial zu bringen, wodurch der
Speicherbehälter
für Verbindungen
abgedichtet wird.
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Durch
die Verwendung eines Hebestifts wird ermöglicht, dass einzelne Speicherbehälter für Verbindungen
ausgewählt
und in dem Gestell angehoben werden.
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In
einer Ausführungsform
dient das Verfahren zum Entfernen von einem oder mehreren ausgewählten Behältern und
weist des Weiteren den Schritt des Lokalisierens eines Hebekopfes
auf, der wenigstens einen Hohlraum über dem Gestell abgrenzt, derart,
dass der wenigstens eine Hohlraum mit dem Hohlraum in dem Gestell,
das den ausgewählten
Behälter
enthält,
ausgerichtet ist, Anheben des ausgewählten Behälters aus seinem Hohlraum in
dem Gestell mittels des Hebestiftes, derart, dass der Behälter in
den Hohlraum in den Hebekopf eingebracht wird, so dass der Behälter in
dem Hebekopf gehalten wird.
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Der
Hebekopf und das Gestell können
dann voneinander wegbewegt werden und der Hebekopf über einem
anderen Gestell platziert werden, so dass der Hohlraum oder die
Hohlräume
des Hebekopfs, die ausgewählte
Gefäße enthalten,
mit Hohlräumen in
dem anderen Gestell ausgerichtet sind. Das oder jedes in dem Hebekopf
zurückgehaltene
Gefäß kann dann
von dem Hebekopf in einen oder mehrere Hohlräume in dem Gestell versetzt
werden. Das oder jedes Gefäß ist vorzugsweise
so angeordnet, dass es in einem Hohlraum des aufnehmenden Kopfes
mittels eines Reibungssitzes gehalten wird. Um dies zu erleichtern,
können
Widerhaken oder andere Vorsprünge
an der Außenseite
jedes Gefäßes angeordnet
sein. Bei einer anderen Ausführungsform
sind ineinander eingreifende Ausformungen jeweils an der Außenseite
eines Gefäßes und
der Innenseite des oder jedes Hohlraums des Hebekopfes gebildet,
um das lösbare
Ineinandergreifen des oder jedes Gefäßes in den oder jeden Hohlraum
zu erleichtern.
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Um
das Umsetzen von Gefäßen zwischen dem
Hebekopf und dem Hohlraum zu erleichtern, kann die obere Öffnung jedes
Hohlraums des Gestells und/oder die untere Öffnung jedes Hohlraums des
Hebekopf konisch erweitert sein. Das heißt, dass die Öffnung einen
größeren Querschnitt
aufweist als der restliche Hohlraum. Gleichermaßen können ein oder beide Enden jedes
Speichergefäßes kegelförmig sein.
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Das
Abdichtmaterial kann eine Folie sein und mit einem wärmeaktivierbaren
Polymer beschichtet sein. Im letztgenannten Fall kann das Material
vorzugsweise unter einer Heizplatte angeordnet sein, so dass, wenn
das Gefäß gegen
das Lagenmaterial gepresst wird, das Material zwischen dem Gefäß und der
Platte eingeklemmt wird, das Material erwärmt und das Polymer geschmolzen
wird.
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Bevor
es mit dem Abdichtmaterial in Kontakt kommt, wird das Gefäß vorzugsweise
durch eine Öffnung
in einer Formplatte, die zwischen dem Gestell und der Lage des Materials
angeordnet ist, gepresst. Die Größe der Öffnung in
der Formplatte entspricht vorzugsweise nahezu der Größe des Gefäßes. Im Anschluss
an das Abdichten des Gefäßes kann
ein Stempel verwendet werden, um den Behälter durch die Formplatte zurück in seinen
Hohlraum in dem Gestell zu bringen, wodurch das Abdichtmaterial
um den Behälter
herum abgeschnitten wird. Somit wird sowohl das Abdichten als auch
das Abschneiden durch ein einziges Teil der Vorrichtung ausgeführt.
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Damit
die Erfindung besser verständlich wird,
werden nun als Beispiele Ausführungsbeispiele beschrieben
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren,
in welchen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Gestell für
Mikroröhrchen
ist;
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2 ein
Querschnitt des Gestells aus 1 entlang
einer Linie II-II ist;
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3 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung zum Abdichten von Mikroröhrchen,
die in dem Gestell aus 1 und 2 angeordnet
sind, mit einer Folie ist; und
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4 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung zum Entfernen ausgewählter Mikroröhrchen aus
einem Gestell und deren Umsetzen in ein anderes Gestell darstellt.
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Das
Gestell für
Mikroröhrchen
aus 1 und 2 weist eine im Wesentlichen
rechteckige umlaufende Außenwand 1 auf.
Innerhalb der Außenwand erstrecken
sich Innenwände 2 zwischen
den Außenwänden und
formen ein Gitter, das eine Mehrzahl von Hohlräumen 3 abgrenzt, um
jeweils ein Mikroröhrchen 4 aufzunehmen.
Der Querschnitt jedes Hohlraums 3 ist im Wesentlichen quadratisch.
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Die
Innenwände 2 des
dargestellten Gestells grenzen ein Gitter von sieben mal dreizehn
Hohlräumen 3 ab.
Es kann jedoch je nach Wunsch oder Eignung eine beliebige Anzahl
an Hohlräumen
abgegrenzt werden. Üblicherweise
sind in industriellen Standard-Gestellen 96, 384 oder 1356 Hohlräume abgegrenzt.
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In
drei der Hohlräume
des dargestellten Gestells sind Mikroröhrchen 4 abgebildet.
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Die
hier verwendeten Begriffe oberer, unterer, Ober-, Unter- und ähnliche
Begriffe werden unter Bezug auf das Gestell wie dargestellt verwendet,
das so ausgerichtet ist, wie es bei seiner normalen Verwendung ist.
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Zur
Oberseite des Gestells für
Mikroröhrchen
ist jeder Hohlraum 3 offen, wodurch ermöglicht wird, dass Mikroröhrchen von
der Oberseite des Gestells in jeden Hohlraum 3 eingebracht
und aus diesem entfernt werden können.
Die Innenwände 2 werden
zur Oberseite jedes Hohlraums 3 hin dünner, um das Einbringen der
Mikroröhrchen
in den Hohlraum zu erleichtern. Das gegenüberliegende Ende jedes Hohlraums,
zur Unterseite des Gestells hin, ist teilweise durch eine perforierte
Grundplatte 5 verschlossen. Die Grundplatte 5 bildet
die Unterseite des Gestells und grenzt eine jeweilige Öffnung 6 ab,
die jedem Hohlraum 3 entspricht. Jede Öffnung 6 weist einen
kleineren Querschnitt auf als der ihr zugeordnete Hohlraum 3,
klein genug um zu verhindern, dass ein Mikroröhrchen 4 durch die Öffnung 6 durchgeht,
während
ein Zugang zur Unterseite eines Mikroröhrchens 4, das in
dem Hohlraum 3 angeordnet ist, von der Unterseite des Gestells
ermöglicht
wird.
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Andere
Ausführungsformen
des Gestells sind möglich,
unter der Voraussetzung, dass das Mikroröhrchen 4 von oberhalb
des Gestells in den Hohlraum 3 eingebracht und aus diesem
entnommen werden kann, es in dem Hohlraum zurückgehalten wird und von der
Unterseite des Gestells her zugänglich ist.
In einer Ausführungsform
ist die Grundplatte 5 weggelassen, und jedes Mikroröhrchen wird
mit einer umlaufenden und zum oberen Ende des Röhrchens vorstehenden Lippe
versehen, wobei die Lippe ausreichend weit vorsteht, um zu verhindern,
dass es in einen Hohlraum in dem Gestell eintritt und um somit zu
verhindern, dass das Mikroröhrchen
direkt durch den Hohlraum hindurchgeht. Bei einer anderen Ausführungsform
ist jedes Mikroröhrchen
so angeordnet, dass es in die Innenseite eines Hohlraums eingreift. Bei
einer Ausführungsform
ist jedes Mikroröhrchen ausreichend
groß,
so dass es mit einem Übermaß-Reibungssitz
mit jedem Hohlraum zusammenwirkt, bei einer anderen Anordnung ist
eine Ausformung an der Außenseite
jedes Mikroröhrchens und/oder
an der Innenseite des Hohlraums vorgesehen, so dass die Mikroröhrchen in
die Hohlräume
eingreifen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sehen ein Abdichten der Mikroröhrchen 4 vor, die
in einem Gestell der oben beschriebenen Arten angeordnet sind, und
andere Ausführungsformen
sehen das Entfernen von Mikroröhrchen 4 aus
einem derartigen Gestell und das Umsetzen in ein anderes Gestell
vor.
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In
der Praxis wird ein Gestell für
Mikroröhrchen
mit leeren Mikroröhrchen
gefüllt
geliefert. Ein Nutzer füllt
die Mikroröhrchen
mit Proben, die gelagert werden sollen, unter Verwendung eines Pipettiergeräts. Die
Mikroröhrchen
werden dann mit einer Folie abgedichtet und das Gestell in einer
Kühllagerung
zusammen mit anderen derartigen Röhrchen gestellt.
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Später wird
oftmals gewünscht,
ausgewählte Mikroröhrchen aus
der Lagerung zurückzuholen.
Das bedeutet üblicherweise,
dass einige, aber nicht alle, Mikroröhrchen aus einer Anzahl verschiedener
Gestelle entfernt werden. Aus Gründen
der Einfachheit werden alle in Frage kommenden Mikroröhrchen in einem
anderen Gestell angeordnet, welches dann aus der Kühllagerung
entfernt werden kann.
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In 3 ist
eine automatisierte Vorrichtung zum Abdichten von Mikroröhrchen,
die in einem Gestell der in 1 und 2 dargestellten
Art angeordnet sind, mit einer Folie dargestellt.
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Bei
der Benutzung wird ein Gestell mit einer Formplatte 7 ausgerichtet.
Die Formplatte 7 grenzt eine Mehrzahl von im Wesentlichen
kreisförmigen Öffnungen 8 ab,
wobei diese jeweils den Hohlräumen 3 des
Gestells entsprechen. Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
ist nur eine Öffnung 8 dargestellt,
und das Gestell ist weggelassen, um einen einzelnen Hohlraum 3 in
einer der Öffnung 8 entsprechenden Position
zu zeigen. Ein Mikroröhrchen 4 ist
in dem gezeigten Hohlraum angeordnet.
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Eine
Lage aus einer polymerbeschichteten Folie 9 zum Abdichten
der Mikroröhrchen 4 erstreckt sich
im Allgemeinen parallel zur und beabstandet oberhalb der Oberfläche der
Formplatte 7. Die Folie 9 erstreckt sich von einer
Abwickelwalze 10 zu einer Aufwickelwalze 11. Leicht
beabstandet oberhalb und im Allgemeinen parallel zur Lage der Folie 9 ist
eine beheizte Abstreifplatte 12 angeordnet. Die Abstreifplatte 12 ist
um eine Achse 13 schwenkbar angeordnet, so dass sie von
dem Gestell für
Mikroröhrchen weggeschwenkt
werden kann. Alternative Arten und Weisen, die Abstreifplatte anzubringen,
sind möglich, derart,
dass sie von dem Gestell für
Mikroröhrchen wegbewegt
werden kann, zum Beispiel ein gleitendes Anbringen. Oberhalb der
Abstreifplatte 12 ist eine Mehrzahl von mechanisch betätigten Stempeln angebracht,
die jeweils einer der Öffnungen 8 in
der Formplatte 7 zugeordnet und zu dieser ausgerichtet sind.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
ist nur ein einziger Stempel 14 dargestellt. Unterhalb
des Gestells ist eine Mehrzahl Hebestifte 15 angeordnet, wobei
jeweils einer einem Hohlraum 3 des Gestells zugeordnet
und mit diesem ausgerichtet ist. Auch hier ist aus Gründen der Übersichtlichkeit
nur einer dargestellt. Die Größe der Hebestifte 15 ist
derart, dass sie in einem Hohlraum 3 des Gestells durch
die entsprechende Öffnung 6 in
der Grundplatte des Gestells eingebracht werden können. Die
Hebestifte 15 sind jeweils auf einzeln bedienbaren Betätigungsvorrichtungen
(nicht dargestellt) angebracht, um sie in das Gestell einzubringen
oder aus diesem zurückzuziehen.
Bei einer alternativen Ausführungsform
ist eine einzige Betätigungsvorrichtung
angeordnet, um alle Stifte gleichzeitig zu bedienen.
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Um
ein bestimmtes Mikroröhrchen 4 abzudichten,
wird ein Hebestift 15 in den Hohlraum 3, welcher
das Mikroröhrchen
enthält,
von unten eingebracht, um das Mikroröhrchen aus seinem Hohlraum durch
die entsprechende Öffnung 8 in
der Formplatte 7 nach oben zu bewegen und mit der Folienlage 9 derart
in Kontakt zu bringen, dass die Folienlage leicht zwischen der Oberfläche des
Mikroröhrchens 4 und
der geheizten Abstreifplatte 12 eingeklemmt ist. Die geheizte
Abstreifplatte 12 erwärmt
die Folie 9 dort, wo sie mit der Platte in Kontakt ist,
wodurch eine Lage Klebstoff, die auf der Unterseite der Folie angeordnet
ist, aktiviert wird und die Folie an der Oberseite des Mikroröhrchens 4 anhaftet,
wodurch somit das Mikroröhrchen 4 abgedichtet
wird. Sobald alle Mikroröhrchen
in einem gegebenen Gestell, das abgedichtet werden soll, mit der
Folie in Kontakt gebracht wurden und an dieser anhaften, werden
die Hebestifte 15 gesenkt. Die Röhrchen haften weiter an der
Folie und hängen
somit von der Folie herunter und erstrecken sich durch die Formplatte 7.
Die beheizte Abstreifplatte 12 wird dann von dem Gestell
weggeschwenkt, um die Folienlage 9 über der Formplatte 7 zugänglich zu
machen, und entsprechende Stempel 14 werden dann zu den
und in die Öffnungen 8 in
der Formplatte gebracht, wodurch die Folie um jedes Mikroröhrchen 4 abgeschnitten
wird und jedes Mikroröhrchen 4 zurück in seinen
jeweiligen Hohlraum 3 in dem Gestell für Mikroröhrchen geschoben wird. Die
Stempel werden dann zurückgezogen
und die Folie weitergerollt, wobei die nun löchrige Folie 9 von
der Aufwickelwalze 11 aufgenommen und eine neue Lage Folie
von der Abwickelwalze 10 abgerollt wird und für einen weiteren
Abdichtvorgang bereit ist.
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Mit
der Vorrichtung wird ermöglicht,
dass einzelne Mikroröhrchen
in einem Gestell abgedichtet werden, und es hat sich herausgestellt,
dass, wenn einzelne Mikroröhrchen
mit der Folie in Kontakt gebracht werden, eine bessere Abdichtung
erhalten wird als mit Verfahren gemäß dem Stand der Technik.
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In 4 ist
eine Vorrichtung zum Entnehmen eines oder mehrerer Mikroröhrchen aus
einem Gestell und deren Umsetzen in ein anderes Gestell dargestellt.
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Der
Vorgang des Entnehmens ist mit "a" bezeichnet. Ein
Entnahmekopf 16 wird auf einem Gestell angeordnet. Der
Entnahmekopf grenzt eine Anzahl Hohlräume 17 ab, die an
ihrer Unterseite offen sind. Diese Hohlräume sind so beabstandet wie
jene des Gestells, sind aber im Gegensatz zu jenen des Gestells
enger, so dass die in die Hohlräume
eingesetzten Mikroröhrchen
mit einem Reibungssitz zurückgehalten
werden. Der Entnahmekopf 16 ist mit dem Gestell so ausgerichtet,
dass jeder Hohlraum des Entnahmekopfes mit einem entsprechenden Hohlraum
des Gestells ausgerichtet ist. Um das miteinander Ausrichten zu
erleichtern, sind jeweils an dem Gestell und dem Entnahmekopf ineinander
eingreifende Ausformungen vorgesehen, zum Beispiel sind an dem Gestell
Vorsprünge 18 (wie beispielsweise
ein Passstift angeordnet, die in entsprechenden Öffnungen 18a an dem
Entnahmekopf 16 aufgenommen werden.
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Sobald
der Entnahmekopf mit dem Gestell ausgerichtet wurde, werden die
Mikroröhrchen 4,
die entfernt werden sollen, aus ihren Hohlräumen in dem Gestell und in
die entsprechenden Hohlräume
des Entnahmekopfes mittels eines oder mehrerer durch die Betätigungsvorrichtungen
bedienten Hebestifte 15, die unter dem Gestell angeordnet
sind, nach oben gepresst. Die Hebestifte 15 werden dann
zurückgezogen.
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Wenn
die ausgewählten
Mikroröhrchen 4 in den
Entnahmekopf 16 umgesetzt wurden, wird der Entnahmekopf
von dem Gestell angehoben und zu einem aufnehmenden Gestell bewegt,
wobei die ausgewählten
Mikroröhrchen
mitgenommen werden. Dies ist bei "b" dargestellt.
Der Entnahmekopf 16 ist mit dem aufnehmenden Gestell ausgerichtet,
derart, dass die Hohlräume
in dem Entnahmekopf jeweils mit einem Hohlraum des aufnehmenden
Gestells ausgerichtet sind. Die in den Hohlräumen des Entnahmekopfes angeordneten
Mikroröhrchen 4 werden nun
unter Verwendung von Stiften 19 (von denen nur einer dargestellt
ist), die von oben in den Entnahmekopf eingebracht werden und dazu
dienen, die Mikroröhrchen 4 aus
den Hohlräumen 17 des
Entnahmekopfes 16 zu pressen, in das aufnehmende Gestell umgesetzt.
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Der
Entnahmekopf kann an einem Roboterarm (nicht dargestellt) angebracht
sein, ebenso wie jeder Hebestift 15 und der/die Stift/e 19.
Es ist nicht erforderlich, dass der Entnahmekopf 16 genauso
viele Hohlräume 17 abgrenzt
wie ein Gestell für
Mikroröhrchen,
und es ist nicht erforderlich, dass für jeden Hohlraum ein Hebestift 15 vorhanden
ist. Bei einer Ausführungsform
ist vielmehr ein Hebestift vorgesehen, welcher weniger Hohlräume abgrenzt
als ein Gestell für
Mikroröhrchen,
und er ist mit einem Index an ein Gestell für Mikroröhrchen gekoppelt, um zu ermöglichen,
dass ausgewählte
Mikroröhrchen
aus dem Gestell entfernt werden. Der oder die Hebestifte können ebenfalls
an einem Roboterarm angebracht sein, vorzugsweise an dem gleichen
Arm wie der Hebekopf. Die gleichen Stifte können verwendet werden, um Mikroröhrchen aus
dem Gestell für Mikroröhrchen und
dem Entnahmekopf zu versetzen, indem, wenn geeignet, die Stifte
von unterhalb des Gestells nach oberhalb des Hebekopfes bewegt werden.
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Die
oben genannten Ausführungsformen wurden
nur als Beispiele beschrieben. Viele andere Abwandlungen sind möglich, ohne
von der Erfindung abzuweichen.