CN102183673A - 在液体处理系统中交错设置的移液管或分配器尖端 - Google Patents

Abstract

一种液体处理系统(3)包括：机器人操作手(5)，用于相对于位于系统(3)中或上的样品容器(6)，来定向移液管或分配器尖端(2)；移液管或分配器尖端(2)；驱动器，用于移动机器人操作手(5)；以及处理器，用于控制机器人操作手(5)和/或移液管或分配器尖端(2)的移动和动作。在根据本发明的液体处理系统(3)中，它包括设置于机器人操作手(5)的两个臂(7)上的至少两个模块(8、9)，至少两个所述移液管或分配器尖端(2)设置在每个模块(8、9)上并且彼此隔开一轴向距离(10)。该轴向距离(10)基本对应于一微板(18)的诸井(19)的格栅间隙。为了沿一共用线(12)交替交错地定向至少两个模块(8、9)的移液管或分配器尖端(2)，这些模块(8、9)中的至少一个实施成可至少沿X方向独立移动。根据本发明的方法允许在不同的样品容器之间省时地对液体样品(4)进行移液，例如在诸样品管和具有24、96、384或1536个井的诸微板(18)之间。

Description

在液体处理系统中交错设置的移液管或分配器尖端

本申请是名称为“用于在处理液体样品的系统中设置移液管或分配器尖端的装置和方法”、申请日为2007年1月25日、申请号为200580025072.0、国际申请日为2005年5月30日、国际申请号为PCT/CH2005/000305的分案申请。

相关专利申请

本专利申请要求2004年6月24日提交的瑞士专利申请第CH01067/04号以及2005年5月30日提交的国际申请第PCT/CH2005/000305号的优先权。因此，这两个申请的全文结合入本申请作为清楚的参照

技术领域

本发明分别涉及在处理液体样品的系统中设置移液管或分配器尖端的一种液体处理系统和一种方法。这种系统包括一机器人操作手，用于相对于位于系统中或上的样品容器，沿基本垂直于其走向的X方向和Y方向定向移液管或分配器尖端。这种系统还包括移液管或分配器尖端，该移液管或分配器尖端基本竖直地延伸，并沿基本垂直于X和Y方向走向的Z方向被升高或降低。此外，这种系统包括用于移动机器人操作手的驱动器、以及用于控制机器人操作手和/或移液管或分配器尖端的移动和动作的处理器。

背景技术

已知相应的装置和系统用于分析基因(基因学)、蛋白质(蛋白质学)，用于发现新的活性成分(“药物发现”)、以及用于临床诊断(“临床诊断学”)，诸如申请者以“起源机器人样品处理器”命名公布的操作平台。这是一种用于在容器中和/或在载玻片上处理样品的装置，容器和/或载玻片位于基本水平的操作区域上，并且具有纵向维度X和横向维度Y，该装置包括用于处理样品的机器人操作手。这种处理可涉及液体例如在此X-Y区域内的抽吸和/或输送。此外，可提供用于样品的离心机和其它处理站或分析站，诸如荧光阅读器和类似物。使用诸如条码阅读器等的相应装置来识别诸如样品管、微板以及其它容纳样品的容器之类的物体，对于这种操作平台也是重要的。

为了处理液体，这种已知的操作平台较佳地包括：一机器人操作手，该机器人操作手具有一沿Y方向延伸的臂和至少一个沿X方向延伸的支架，该臂附连至该支架，从而该臂可沿X方向前后移动；移液管尖端，该移液管尖端基本竖直地延伸，并且可沿基本垂直于运作区域走向的此Z方向被升高和降低；以及用于移动机器人操作手的驱动器、及用于控制机器人操作手和/或移液管尖端的移动和动作的处理器。

要被处理和/或分析的液体样品通常位于管子中或微板的井中。这种管子放置在适当的固定器中，从而每个固定器可接纳一组管子，因此这些管子设置成在沿Y方向的一直线中彼此相邻，即沿操作平台的横向维度的方向。较佳地，这些固定器可在操作台上被移动地引导。液体样品还可位于微板的井中，以及/或者可从样品管移液入这些井中。三个微板通常位于一“载板”上，该载板较佳地也可在工作台上被移动地引导。

这种操作平台已经在很多方面得到检验。然而，常常需要将各个管子或微板的井中的内容物放入另外的容器中。这可以通过移液管移液来完成，它是麻烦并且费时的，尤其是当例如液体样品必须从四个96井的微板的所有井中移入一个384井的微板中的诸井中时。

发明内容

本发明的目的是提出替换的液体处理系统和方法，使用该系统和方法，在操作平台中的液体样品的移液会变得合理化。

根据本发明的第一个方面来实现此目的，其中，提出了一种用于用的设置移液管或分配器尖端以处理液体样品的液体处理系统。该液体处理系统包括：机器人操作手，用于相对于位于系统中或上的样品容器沿X方向和Y方向来定向移液管或分配器尖端，该机器人操作手走向为基本垂直于X和Y方向的Z方向；

-移液管或分配器尖端，基本竖直地延伸，并且可沿走向基本垂直于X和Y方向的Z方向升高或降低；

-驱动器，用于移动机器人操作手；以及

-处理器，用于控制机器人操作手和/或移液管或分配器尖端的移动和动作。

根据本发明的液体处理系统包括设置于机器人操作手的两个臂上的至少两个模块，在每个模块上，至少两个所述的移液管或分配器尖端设置在每个模块上并且彼此隔开一轴向距离，该轴向距离基本对应于一微板的诸井的格栅间隙，为了沿一共用线交替交错地定向至少两个模块的移液管或分配器尖端，这些模块中的至少一个实施成可至少沿X方向独立移动。

根据本发明的第二个方面来实现此目的，其中，提出了一种用于在一处理液体样品的液体处理系统中设置移液管或分配器尖端的方法，该方法具有这种液体处理系统。该液体处理系统包括：

-机器人操作手，用于相对于位于系统中或上的样品容器沿X方向和Y方向来定向移液管或分配器尖端，该机器人操作手走向为基本垂直于X和Y方向的Z方向；

-移液管或分配器尖端，基本竖直地延伸，并且可沿走向基本垂直于X和Y方向的Z方向升高或降低；

-驱动器，用于移动机器人操作手；以及

-处理器，用于控制机器人操作手和/或移液管或分配器尖端的移动和动作。

根据本发明的液体处理系统包括设置于机器人操作手的两个臂上的至少两个模块，在每个所述的模块上，至少两个所述的移液管或分配器尖端被设置成彼此隔开一轴向距离，该轴向距离基本对应于一微板的诸井的格栅间隙。

该发明方法包括至少沿X方向移动这些模块中的至少一个的步骤，从而沿一共用线交替地定向至少两个模块的移液管或分配器尖端并呈现第一交错位置。

根据本发明，附加的特征、变化和改进源自诸从属权利要求。

附图说明

将基于示意图更详细地描述本发明的较佳实施例，而并不因此限制本发明的范围。

图1显示了根据具有两个模块的第一实施例的、根据本发明的一装置的第一示意总体图(俯视图)；

图2显示了根据具有两个模块的第一实施例的、根据本发明的一装置的另一示意总体图(俯视图)；

图3显示了根据具有四个模块的第二实施例的、根据本发明的一装置的一示意总体图(俯视图)；

图4显示了通过在第一交错位置(I)的根据本发明的一装置的两个模块的示意水平剖面；

图5显示了通过在第二线性位置(II)的根据本发明的一装置的两个模块的示意水平剖面；

图6显示了通过在第三方形位置(III)的根据本发明的一装置的两个模块的示意水平剖面；

图7显示了根据本发明的一装置的移液管或分配器尖端在第一交错位置(I)的部分侧视图；

图8显示了根据本发明的一装置的移液管或分配器尖端在第二线性位置或第三方形位置(II、III)的部分侧视图。

具体实施方式

图1显示了根据第一实施例的、根据本发明的一装置的示意总体图(俯视图)。该装置1实施成在一系统3中设置移液管或分配器尖端2(也参见图7和8)，用于处理液体样品4。该装置包括一机器人操作手5，该机器人操作手5用于相对于位于系统3中或上的样品容器6，沿走向基本垂直的X方向和Y方向来定向移液管或分配器尖端2。

关于本发明，在下文中所有用于储存液体的可能的容器或基片都称为样品容器6。这些包括样品管17(或“管子”)、微板或称为微量培养板(microplate)18和/或其井(或“井19”)、试剂瓶和槽(或“槽”)。具有用于接纳样品的升高或降低的表面或者甚至平坦表面的低浅容器，诸如载玻片(例如，具有设置于其上的样品排列)或具有沉积于其上的小滴的MALDI-TOF靶，也可看成这种样品容器6。这种容器可用作要抽吸的液体样品4的来源，还用作要输送的液体样品的目标。用于样品的载板，该载板在其中部分地或全部地容纳样品，诸如薄膜或过滤器，也可用作这种目标容器。

根据本发明的装置可用于的适当系统包括以“起源机器人样品处理器”命名公布的操作平台，例如，较佳地具有一矩形操作台11。在这些操作平台和/或系统3中已经尤其检验了载板16和/或支架21，在该载板16上可设置具有井19的微板18，尤其是具有96或384个井的；在该支架上可设置样品管17。较佳地，还可使用具有其它形式的微板18，诸如24或1536个井19。

假如这些操作台采用移液管或分配器尖端2，则装置1还可用于具有圆形或不同于矩形的操作台的系统3，这些移液管或分配器尖端基本竖直地延伸，并且可沿基本垂直于X和Y方向走向的Z方向升高和降低。根据本发明的装置还包括用于移动机器人操作手5的驱动器、以及用于控制机器人操作手5和/或移液管或分配器尖端2的移动和动作的处理器。根据本发明，装置1包括至少两个模块8、9，这两个模块设置于机器人操作手5的一臂7上，在这两个模块上，至少两个移液管或分配器尖端2每个都设置成彼此隔开一轴向距离10，该轴向距离10基本对应于微板18的诸井19的格栅间隙。较佳地，在装置中，每个模块8、9的移液管或分配器尖端2的数量由2的整数倍、尤其是数量4或8所限定。在模块8、9中的诸移液管或分配器尖端2之间的轴向距离10较佳地是9mm或18mm。

根据本发明的装置1的这些模块8、9中的至少一个实施成可独立地沿X方向(短箭头)和沿Y方向(长箭头)移动。这允许根据本发明来定向两个模块8、9的移液管或分配器尖端2，在这两个模块中，这些移液管或分配器尖端2在第一交错位置(I；参见图4)沿一共用线12交替和交错地设置。尤其较佳地，每个模块8、9都具有设置成隔开9mm的轴向距离10的8个移液管或分配器尖端2。使用这种装置1，用单个模块8、9的移液管或分配器尖端2，就可同时处理96井的微板18的一组井19。所有的移液管或分配器尖端2可同时降低和/或升高。例如，这允许所提供的移液管或分配器尖端2不可移动地固定在该支持模块8、9上。在机器人操作手5的臂7上的模块8、9实施成可沿Z方向升高和降低。

这种简单的实施例有优点，每个模块8、9允许将8个液体样品4从具有96个井的微板移入具有384个井的微板，或者从具有24个井的微板移入具有96个井的微板(参见图1)。在每种情况下，相反的路径也是可能的。然而，这种模块8、9每个都具有四个或八个隔开9mm或18mm的轴向距离而固定安装于其上的移液管或分配器尖端2，模块8、9不允许从未对应于微板18的诸井19的轴向距离而设置成彼此隔开轴向距离10的样品管17中抽吸液体样品4。实际上，常常使用支架14，在该支架14上，样品管通常设置成彼此隔开18.8mm的轴向距离。为了从样品管17中移出液体样品4，必须使样品管17和移液管或分配器尖端2的轴向距离彼此适应，或者必须补充移液管或分配器尖端2，从而它们可独立地升高和/或降低。另外，液体样品从具有24个井的微板24直接平行地运输入具有384个井的微板也是不可能的。

移液管或分配器尖端2可移动地固定在此支持模块8、9上，从而提供较大的灵活性，每个移液管或分配器尖端2实施成可沿Z方向独立地升高或降低。携带有这种可独立移动的移液管或分配器尖端2的模块8、9包括用于因此降低和升高移液管或分配器尖端2的适当装置(参见图4-6)。隐含地假设了下文中模块8、9总具有这种实施成可沿Z方向独立升高或降低的移液管或分配器尖端2。

根据本发明的一装置1较佳地包括两个模块8、9(参见图1)，这两个模块设置成彼此镜像相反。这些模块8、9较佳地实施成具有基本相同的结构，从而可减少生产成本。然而，根据本发明的一装置还可包括三个或四个模块(参见图3)。模块8、9可沿X方向(短箭头)和沿Y方向(长箭头)局部移动。

在图1的示意总体图中显示了用于处理液体样品的一系统3。该系统3包括一操作台11，该操作台11具有设置于其上的多个操作区域。样品管设置成彼此隔开18.8mm的轴向距离14。用于样品管17的对于一支架21的可选择的设计较佳地包括18mm的轴向距离，该轴向距离精确地对应于标准微板的诸井19的格栅间隙的两倍。这种可选择的设计将很好地结合在本发明的概念中，因为本发明较佳地建立于9mm的96井的标准微板的诸井格栅间隙、和/或其分数或整数倍之上：在载板16的顶上显示了两个具有96个井的微板18(具有9mm的格栅间隙)和一个具有384个井19的微板18(具有4.5mm的格栅间隙)。

这里，机器人操作手5包括一盒形的臂7，该臂7安装在一支架15上，从而该臂7可沿X方向移位(参见双箭头ΔX)，两个模块8、9安装在盒形臂7中，从而它们可沿Y方向移动。X方向对应于操作台11的纵向维度，而Y方向对应于其横向维度。

在上盒形臂7中(参见图1)，在右侧显示了两个模块8、9在第一交错位置(I；参见图4)。在此位置I，第一模块8的八个移液管或分配器尖端2设置在共用线12上并隔开9mm的轴向距离10。第二模块9的八个移液管或分配器尖端2也设置在共用线12上并隔开9mm的轴向距离10。两个模块8、9的移液管或分配器尖端2设置成在共用线12上交错，从而第一和第二模块的移液管或分配器尖端2总是交替地设置于共用线12上。在移液管或分配器尖端2的此交错位置I，它们仍然具有最终的4.5mm的轴向距离，该轴向距离精确地对应于设置于上方的具有384个井的微板18的诸井的格栅间隙。在移液管或分配器尖端2的此交错位置，因此使用移液管或分配器尖端2可一次动作就精确地和同时地到达这种384个井的微板的一行所有16个井。因此，可同时从一行井19中抽吸16个液体样品4，并且再次同时地将它们分配在同一个或另一个384个井的微板18(未显示)的一行井19中。在抽吸和分配之间的移动期间，模块8、9可保持在其交错位置I。

在左侧的上盒形臂7(参见图1)中显示了两个模块8、9在第二线性位置(II；参见图5)。在此位置II，第一模块8的八个移液管或分配器尖端2设置在共用线12上并隔开9mm的轴向距离10。第二模块9的八个移液管或分配器尖端2也设置在共用线12上并隔开9mm的轴向距离10。两个模块8、9的移液管或分配器尖端2设置成在共用线12上彼此邻近，从而它们彼此分开一中间间隔20。在移液管或分配器尖端2的此位置II，它们具有9mm的固有轴向距离，该轴向距离精确地对应于设置在上方的具有96个井的微板18的诸井19的栅格间隙。在移液管或分配器尖端2的此位置II，因此通过移液管或分配器尖端2可一次动作就精确地和同时地到达这种96个井的微板的一行的所有8个井。因此，可从两个相邻的96井的微板的每个的一行八个井中抽吸16个液体样品4，并且将它们再次同时分配入这两个或另外两个96井的微板18的一行井19中。在抽吸和分配之间的移动期间，模块8、9可保持在其位置II。

假如抽吸和分配之间，两个模块8、9完成从位置I(右)到位置II(左)的变化，则可从384井的微板的一行诸井19中一次动作同时抽吸16个液体样品4，并且同时分配入两个相邻96井的微板的每个的一行八个井19中。在此分配期间，两个模块8、9的移液管或分配器尖端2设置成在共用线12上彼此相邻，从而它们彼此分开一中间间隔20。此中间间隔20的尺寸有利地取决于在载板16上的两个相邻的微板18的最近两井列的距离。例如，此距离可以是25mm或30mm。

假如抽吸和分配之间，两个模块8、9完成从位置II(左)到位置I(右)的变化，则可从两个相邻96井的微板的每个的一行八个井19同时抽吸16个液体样品4，并且一次动作同时分配入384井的微板的一行16个井19中。

在右侧的下盒形臂7(参见图1)中再次显示了两个模块8、9在第一交错位置(I；参见图4)。在左侧，两个模块这里设置于第三方形位置(III；参见图6)中。在此位置III，第一模块8的八个移液管或分配器尖端2设置在共用线12上并隔开9mm的轴向距离10。第二模块9的八个移液管或分配器尖端2设置在平行的线12’上并隔开9mm的轴向距离10。第二模块9的移液管或分配器尖端2精确地与第一模块8的移液管或分配器尖端2相对。在移液管或分配器尖端2的此位置III，它们具有其9mm的固有轴向距离，该轴向距离精确地对应于设置于上方的具有96个井的微板18的诸井19的格栅间隙。此外，两条线12、12’精确地彼此分开9mm的格栅间隙。在移液管或分配器尖端2的此格栅位置III，因此通过移液管或分配器尖端2可一次动作精确地和同时地到达这种96井微板的两相邻行的所有16个井。因此，可从这两行的每行的八个井19中抽吸16个液体样品4，并且将它们同时分配入同一个或另一个96井的微板18的诸井19的两行中。在抽吸和分配之间的移动期间，模块8、9可保持在其位置III。

假如抽吸和分配之间，两个模块8、9现在完成从位置I(右)到位置III(左)的变化，则可从384井的微板的一行诸井19中一次动作同时抽吸16个液体样品4，并且同时分配入一个96井的微板的两相邻行的每行的八个井19中。在此分配期间，两个模块8、9的移液管或分配器尖端2设置成在共用线12或平行线12’上彼此相对，从而它们彼此分开距离13。此距离13的尺寸有利地取决于载板16上的微板18的诸井19的格栅间隙。此距离较佳是9mm，但还可以是18mm。

假如抽吸和分配之间，两个模块8、9现在完成从位置III(左)到位置I(右)的变化，则可从一个96井的微板18的两相邻行的每行的八个井19中同时抽吸16个液体样品4，并且一次动作同时分配入384井的微板的一行16个井19中。

尤其较佳的是，在一液体处理系统3中，具有移液管或分配器尖端2的装置1的模块8、9可沿X方向和Y方向在操作台11的整个区域中基本前后地移动。如图1的底部所示，支架21也可位于操作台11上，该支架21能够装载样品管17。如同已经注意到的，移液管或分配器尖端2可根据需要升高或降低，从而液体样品4可从样品管17中被提取或在其中传送。模块8、9在机器人操作手5的盒形臂7内的独立移动由实线箭头表示并由δx和/或δy表明。

图2显示了根据具有两个模块的第一实施例、根据本发明的一装置的另一示意总体图(俯视图)。具有三个96井微板的载板16和/或用于样品管17的16位置支架21设置在操作台11上。在它们之间显示了具有移液管或分配器尖端2的两个模块8、9的两种设置变化。模块8、9可沿X方向(短箭头)和Y方向(长箭头)局部移动。模块8、9在机器人操作手5的盒形臂7内的独立移动由实线箭头表示并由δx和/或δy表明。

在左侧，两个模块8、9在上盒形臂7中再次设置于第三方形位置III(参见图6)。这里在中间和右侧，两个模块8、9设置于第二线性位置(II)。假如抽吸和分配之间，两个模块8、9完成从位置III(左)到位置II(右)的变化，则可从一个96井微板18上的两相邻行的每行的八个井19中同时抽吸16个样品4，并且一次动作同时分配入两个相邻的96井微板18的每个的一行8个井19中。因此，可从一个微板的16个井中将样品同时分配至相同尺寸的两个微板中。沿反方向，可将两个微板的2×8个样品收集入相同尺寸的单个样品的16个井中。

在下盒形臂7中，两个模块8、9再次设置于第三方形位置III和第二线性位置II。假如抽吸和分配之间，两个模块8、9完成从位置II(左和右)到位置III(中)的变化，则可从彼此远离的两个96井的微板18每个相应行的八个井19中同时抽吸16个液体样品，并且一次动作同时分配入较佳地位于中间的一个微板18的两相邻行的诸井19中。因此，可从两个微板的16个井中同时收集至相同尺寸的一个微板的两个8井的行的诸井19上。沿反方向，单个微板16的2×8个液体样品可分配入相同尺寸的两个微板18的16个井中。与上面的示例性实施例相比较，这里显示的实施例具有优点：模块8、9的行进路径实际上是相等长度的，从而导致节省了时间。

此外，使用一支架21，在该支架21上，样品管17较佳地设置成彼此隔开18.8mm的轴向距离14。独立地降低移液管或分配器尖端2，以从样品管17中移出液体样品4。独立地降低移液管或分配器尖端2，以将液体样品4分配入样品管17。根据需要，附加地升高不与样品管相对准的移液管或分配器尖端2，从而防止碰撞。

图3显示了根据具有四个模块8、8’、9、9’的第二实施例、根据本发明的一装置的示意总体图(俯视图)。具有四个微板18的载板16设置于操作台11上。上载板16支持了两个具有24个井19的微板18以及一具有96或384个井的微板18。下载板16支持了两个具有24或96个井19的微板18。在它们之间表示了两个示例性实施例。如图1和2，这里并不意味着系统3必须包括具有两个臂7的机器人操作手。尽管这是非排它的，但是较佳地只设置一个具有两个或四个模块8、8’、9、9’的臂7，因为一个这样的臂7可供应整个操作台11，而不会与一第二臂7碰撞或至少担心被此臂妨碍。然而，如果具有两个臂的系统中每一个臂支持模块8或9的其中一个(对于两个模块的情况)或者支持模块8、8’或9、9’的其中一个(对于四个模块的情况)，并且如果这两个臂是同时地或者至少相互配合地移动，则包括一个或两个臂的液体处理系统可以用在同样的方法中。在左侧，两个模块8、9在上盒形臂7中再次设置于第三方形位置III(参见图6)。这里距离13是18mm，对应于24井微板的诸井19的格栅间隙。此尺寸对应于模块8、9上的移液管或分配器尖端2的轴向距离的两倍。因此，为在24井的微板之间移液，可总是同时只使用偶数或奇数号的移液管或分配器尖端2。然而，此示例性实施例还显示了，由于根据本发明的装置1，可实施将样品从24井微板直接集中至384井微板的诸井中(或者假如需要的话，可具有在96井微板中的一中间步骤)。假如使用四个模块8、8’、9、9’，可实施移液进入两个24井微板，并且同时从384井微板进入96井微板。此外，还可实施“到达拣选(hit-picking)”，其中，只在所有或选定形式中处理选定数量或选定位置的诸井的内容物。模块8、8’、9、9’在机器人操作手5的盒形臂7内的独立移动由实线箭头表示并由δx和/或δy表明。

一旦阅读了本描述，本领域普通技术人员将会立即清楚，本发明提供了大量移液的可能，这些都由本发明的想法所引起。样品的合并-从两个24井微板开始到一个96井微板-在这里被描述成代表性的而绝不是完全的可能。一系统3具有两个模块8、9，在每个模块中插入彼此隔开9mm距离的移液管尖端2，该系统3用作实施移液的仪器。在图3(底部)中显示了一个类似的构造，然而，显示了只装填两个96井微板中的一个。在下列步骤中实施移液：

抽吸1：

较佳地选定对应于位置II的一组模块，从而所有的模块尖端2设置于共用线12上。机器人操作手的臂7沿X方向移动足够远，从而假想的线12居中地走向通过诸井19的第一行。较佳地，如从移液管尖端2走向井19的细线所示(参见图3底部)，例如，在模块9中只选定了具有奇数号(1、3、5、7)的移液管尖端2，而在模块8中只选定了具有偶数号(2、4、6、8)的移液管尖端2，用于即将发生的抽吸。因此，限定了18mm的移液管尖端2之间的轴向距离10”，这精确地对应于所示的24井微板的诸井的格栅间隙。两个模块8、9仍然必须沿Y方向移动足够远，从而选定的移液管尖端2在对应的井19的中心上方。然后，将选定的移液管尖端2降低进入两个具有24个井19的微板的第一行的诸井19中。

将特定的第一数量的液体从24井微板的第一两行的每个井19中吸入在诸井19中降低在液平面之下的移液管尖端2中，然后升高具有已抽吸的液体样品的移液管尖端2。

抽吸2：

所有的移液管尖端2保持在共用线12上。根据位置II的这组模块8、9仅仅改变成：两模块8、9之间的中间距离20适应于现在要降低的移液管尖端2。因此，模块8、9沿Y方向移动。机器人操作手的臂7沿X方向移动足够远，从而此假想的线12居中地走向通过第二行井19。然后，在模块9中只选定了具有偶数号(2、4、6、8)的移液管尖端2，而在模块8中只选定了具有奇数号(1、3、5、7)的移液管尖端2，用于即将发生的抽吸。因此，再次限定了18mm的移液管尖端2之间的轴向距离10”，这精确地对应于预期的24井微板的诸井的格栅间隙。两个模块8、9的选定的移液管尖端2现在在对应的井19的中心上方。然后，将选定的移液管尖端2降低进入两个具有24个井19的微板的第二行的诸井19中。

将特定的第一数量的液体从24井微板的两个第二行的每个井19中吸入在诸井19中降低在液平面之下的移液管尖端2中，然后升高具有已抽吸的液体样品的移液管尖端2。

两个模块8、9的所有16个移液管尖端现在包含特定第一数量的抽吸液体样品。如下表1所示，这些样品来自两个微板。在此例中，左边微板的几行井使用阿拉伯数字编号，而右边微板的几行井使用罗马数字编号。在每种情况下，每行的诸井从左边开始用字母A-D表示(参见图3)。

表1：模块中抽吸样品的设置

转移：

对应于位置III，所有的移液管尖端2现在设置于两条线12、12’上。根据位置III的这组模块8、9改变，从而两个模块8、9的移液管尖端2精确地相对，并且两条线12、12’彼此隔开9mm的移液管尖端2的轴向距离10。因此，沿Y方向移动模块8、9。此外，模块8、9中的至少一个必须也沿X方向移动，以达到9mm的相对距离。机器人操作手5的臂7沿X方向移动足够远，从而此假想线12或12’分别居中地走向通过预期的96井微板18的第一或第二行井19。此外，两个模块8、9作为一个整体沿Y方向移动，直到所有的移液管在96井微板的相应诸井19的中心上方为止。然后，所有的移液管尖端2同时降低进入具有96个井19的微板18的第一或第二行井19中。

分配：

将特定第二数量的液体从每个移液管尖端2分配进入96井微板的第一和第二行的井19中，例如悬空地或者接触井19的表面或其中已有的液体。第一和第二数量的液体样品可以是相等的(单次合并入96井微板)，或者可以具有不同的体积(多次合并入多个96井微板18)。

然后，升高移液管尖端2，假如不再需要的话，它们被丢弃在废容器中或被清洁。此移液过程再重复两次(假如需要的话，在每种情况下使用新的一次性移液管尖端，或者使用冲刷和清洁过的钢尖端)，从而从两个24井微板的所有井19中取样，并转移至96井微板。假如需要的话，相应的样品可从还有两个24井微板18转移至96井微板(未显示)。

以此方式，在此例中转移至96井微板的所有的2×24个样品如表2所示设置。

表2：在96井微板中分配样品的设置

假如可选择地设置模块，从而在第一抽吸步骤中，在模块8中使用具有奇数号的移液管尖端2，而在模块9中使用具有偶数号的移液管尖端2，则因此相应地导致96井微板中样品的不同设置。还可交换位置II中模块8和9的相互设置。此外，抽吸可发生在位置III的模块8、9中，而不是位置II的。独立于选定的变型，每个样品从24井微板中的开始位置到96井微板中的最后位置的路径可以是合乎逻辑地和唯一地有轨的。这种表述也应用于相反的操作，当然，假如来自96井微板的样品要分配入两个或四个24井微板。

此例子可以基本转移至所有可能类型的移液，其中，可使用诸如样品管和微板之类的任意容器、以及在位置I、II、III中的模块8、9的任意构造。由于根据本发明的装置1，模块8、9的行进路径可以保持很小，并且在每种情况下，16个样品可同时分配入96井微板，或者从这种微板中抽吸出。因此，与现有技术中已知的系统相比，导致节省了用于移液动作的时间。

在下盒形臂7中，四个模块8、8’、9、9’在第二线性位置II设置成对。在此设置中-如24井和96井微板的例子所示-还可实施将液体样品4有效地分配进入不同的微板形式中。

图4显示了通过根据本发明的一装置1的两个模块8、9在第一交错位置(I)的示意水平截面。在此位置I，第一模块8的所有移液管或分配器尖端2设置在共用线12上并隔开轴向距离10，该轴向距离精确地对应于微板18的诸井的格栅间隙。轴向距离10较佳的是9mm(对应于96井微板的格栅间隙)，但它也可以是18mm(对应于24井微板的格栅间隙)或者另外的适当尺寸。第二模块9的移液管或分配器尖端2也设置于共用线12上，并隔开相等的轴向距离10。两个模块8、9的移液管或分配器尖端2设置成在共用线12上交错，从而第一和第二模块的移液管或分配器尖端2总是可选择地设置于共用线12上。在移液管或分配器尖端2的此交错位置I，它们仍然具有一最终的轴向距离10’，该轴向距离精确地对应于微板18的诸井19的格栅间隙的一半。为了简化，这里模块8、9每个都显示成只具有两个移液管或分配器尖端2。然而，每个这些模块8、9较佳地包括8个移液管或分配器尖端2。

每个模块8、9具有笼形结构22。每个这些笼形结构22都包括一小齿轮23，该小齿轮23与齿条24的齿相啮合。模块8、9的齿条24设置成以与移液管或分配器尖端2相同的轴向距离10相邻，并沿Z方向延伸。这些移液管或分配器尖端2中的一个附连至每个齿条24，并因此实施成可沿Z方向独立移动，该Z方向走向基本垂直于操作台11。用于小齿轮23的驱动器较佳地位于每个模块8、9上。

齿条24实施成可在一Z行进路径上移动，其中，它们每个都与一Z驱动器(未显示)的一小齿轮23相啮合，该Z驱动器由一电机独立驱动并且较佳地在特定的齿条24上施加一接触压力。齿条24包括两个沿Y方向横向突出并沿Z方向延伸的轨道25，这两个轨道25安装成在支持独立小齿轮23的指定笼形结构22的Z导向器26中滑动。在所示的位置I，齿条24与沿在Y方向延伸的共用线12彼此相邻的模块8、9的特定的指定笼形结构22交替地设置在一起，从而笼形结构22设置成交替地在共用线12之前或之后。

图5显示了通过根据本发明的一装置1的两个模块8、9在第二线性位置(II)的示意水平截面。在此位置II中，第一模块8的所有移液管或分配器尖端2设置在共用线12上并隔开轴向距离10，该轴向距离较佳地精确对应于微板18的诸井19的格栅间隙。轴向距离10较佳的是9mm(对应于96井微板的格栅间隙)，但是它还可以是18mm(对应于24井微板的格栅间隙)或者另外的适当尺寸。第二模块9的移液管或分配器尖端2还可设置于共用线12上并隔开相同的轴向距离10。两个模块8、9的移液管或分配器尖端2设置成在共用线12上相邻，从而它们彼此分开一中间间隔20(也参见图1)。

两个模块8、9较佳地镜像对称地构造，并且已参照图4关于笼形结构22、小齿轮23、齿条24、Z轨道25和Z导向器26而描述。在所示的位置II中，齿条24与沿在Y方向延伸的共用线12彼此相邻的模块8、9的特定的指定笼形结构22设置在一起，从而模块8的最后笼形结构22与模块9的第一笼形结构22隔开一中间间隔20(也参见图1)。

图6显示了通过如图4或5所示的根据本发明的一装置1的两个模块8、9在第三方形位置(III)的示意水平截面。在此位置III，第一模块8的所有移液管或分配器尖端2设置在共用线12上并隔开轴向距离10，该轴向距离较佳地精确对应于微板18的诸井19的格栅间隙。轴向距离10较佳的是9mm(对应于96井微板的格栅间隙)，但是它还可以是18mm(对应于24井微板的格栅间隙)或者另外的适当尺寸。第二模块9的移液管或分配器尖端2在平行线12’上设置成与第一模块8的移液管或分配器尖端2相对，并隔开相同的轴向距离10。

图7显示了根据本发明的一装置1的移液管或分配器尖端2在第一交错位置(I)的局部侧视图。第一模块8的移液管或分配器尖端2的固定器27由一叉标记。第一和第二模块8、9的移液管或分配器尖端2设置于彼此隔开轴向距离10。这里，该轴向距离10是9mm。因此，由移液管或分配器尖端2的交错位置I所产生的半轴向距离是4.5mm。两个模块8、9的所有移液管或分配器尖端2降低并插入具有384个井的微板18的诸井19中。图7显示了在将液体样品4分配入诸井19中的每一个之后的一示例性状态。在该状态下方显示了1536井微板的细节。所示的移液管或分配器尖端2的轴线28与384井微板(由标号384表示)中一行的每个井19相关。相反地，只到达具有高密度的1536个井的微板(由标号1536表示)的每第二个井19。

图8显示了根据本发明的一装置1的移液管或分配器尖端2在第二线性位置或第三方形位置(II、III)的局部侧视图。第一模块8的移液管或分配器尖端2的固定器27由一叉标记。第二模块9的移液管或分配器尖端2远离位置I(虚线所示、未降低)，并且根据第二线性位置II或第三方形位置III(未显示)而设置成紧邻移液管或分配器尖端2或在其之后。这里轴向距离10也是9mm。假如只降低第一模块8的每隔一个移液管或分配器尖端2，则降低的尖端(以实线显示)插入具有24个井的微板18的诸井19中。每个相邻的尖端(由虚线所示)不能被降低，或者甚至必须被升高，从而它们不与微板18(由标号24表示)的表面碰撞。图8显示了在从24井微板的每个井19中抽吸液体样品4期间的一示例性状态。在其下方显示了来自96井微板的细节。所示的移液管或分配器尖端2的轴线28在此96井微板(由标号96表示)中的一行的每个井19中都有，从而可降低模块8、9所有的移液管或分配器尖端2以处理这种微板。当然，这是在轴向距离10为9mm的情况下。

如同以上已经描述的，可任意地和独立地降低各个移液管或分配器尖端2，从而液体样品4可从样品管17中、从微板18的特定的各个井19中、或者从具有与根据本发明的装置1的移液管或分配器尖端2的轴向距离10不对应的井构造的栅格常数的微板18中抽吸出。

根据本发明的、用于在一处理液体样品4的系统3中设置移液管或分配器尖端2的方法包括使用刚刚描述的至少一种装置1。根据本发明的方法中，装置1包括设置于机器人操作手5的臂7上的至少两个模块8、9，在这两个模块8、9上，至少两个移液管或分配器尖端2设置成彼此隔开轴向距离10，此轴向距离10基本对应于微板18的诸井19的格栅间隙。这些模块8、9中的至少一个沿X方向和沿Y方向独立移动，从而两个模块8、9的移液管或分配器尖端2交替和交错地沿着共用线12定向，并呈现第一交错位置(I)。此外，根据本发明的方法，两个模块8、9设置成彼此相邻并且具有彼此的一中间间隔20，从而移液管或分配器尖端2沿着共用线12设置，并呈现第二线性位置(II)。而且，根据本发明的方法，模块设置成实际上镜像对称地以一距离13彼此相对，从而移液管或分配器尖端2在两条共用线12、12’上相对，并呈现第三方形位置(III)。

通过重组具有移液管或分配器尖端2的模块8、9-从第一交错位置I开始到第二线性位置II或第三方形位置III-可实施将液体样品4从384井微板移液和分配至96井微板。

通过重组具有移液管或分配器尖端2的模块8、9-从第二线性位置II或第三方形位置III开始到第一交错位置I-可实施将液体样品4从96井微板移液和合并至384井微板。

未重组具有移液管或分配器尖端2的模块8、9-当保持第一交错位置I、第二线性位置II或第三方形位置III时-可实施将液体样品4从任意微板18移液进入具有相同尺寸和/或具有相同形式的的微板。因此，微板18的内容物可以一种省时的方式、通过较佳地同时使用的16个移液管或分配器尖端2来复制或重复。

通过独立地降低移液管或分配器尖端2-从第一交错位置、第二线性位置或第三方形位置开始到第一交错位置I-可实施将液体样品4从样品管17或从24井微板移液进入96井或384井微板18。

通过独立地降低移液管或分配器尖端2-从第一交错位置I开始到第一交错位置、第二线性位置或第三方形位置-可实施将液体样品4从96井或384井微板18移液进入样品管17或进24井微板。

为了特定的操作，即在具有样品管17的支架21或24井微板上的移液和/或分配，与其降低不会被分配的未选定的移液管或分配器尖端2，不如在模块8、9中不预期工作的空间并不全装备移液管或分配器尖端2，这是有利的。

因此，在液体样品4的抽吸和分配(移液)上所作出的所有例子和陈述还用于这种样品的简单分配(分配)。图中的参考标号每个都指向装置的相应零件，即使在描述中未作出更详细的参照。所示和/或所述的诸示例性实施例的有利组合包括在本发明的范围之内。

附图标记列表

1装置                17样品管

2移液管或分配器尖端  18微板

3液体处理系统        19井

4液体样品            20中间间隔

5机器人操作手        21支架

6样品容器            22笼形结构

7机器人操作手的臂    23小齿轮

8，8’第一模块       24齿条

9，9’第二模块       25Z轨道

10轴向距离           26Z导向器

11操作台             27尖端固定器

12共用线             28尖端轴线

12’平行线

13距离

14轴向距离    I  第一交错位置

15支架        II 第二线性位置

16载板        III第三方形位置

Claims (18)

1.一种液体处理系统(3)，包括：

-机器人操作手(5)，用于相对于位于所述系统(3)中或上的样品容器(6)沿X方向和Y方向来定向移液管或分配器尖端(2)，所述机器人操作手(5)走向为基本垂直于X和Y方向的Z方向；

-移液管或分配器尖端(2)，基本竖直地延伸，并且可沿走向基本垂直于所述X和Y方向的所述Z方向升高或降低；

-驱动器，用于移动所述机器人操作手(5)；以及

-处理器，用于控制所述机器人操作手(5)和/或所述移液管或分配器尖端(2)的移动和动作；

其中，所述系统(3)包括设置于所述机器人操作手(5)的两个臂(7)上的至少两个模块(8、9)，在每个模块(8、9)上，至少两个所述的移液管或分配器尖端(2)设置在每个模块(8、9)上并且彼此隔开一轴向距离(10)，该轴向距离(10)基本对应于一微板(18)的诸井(19)的格栅间隙，为了沿一共用线(12)交替交错地定向至少所述两个模块(8、9)的所述移液管或分配器尖端(2)，这些模块(8、9)中的至少一个实施成可至少沿所述X方向独立移动。

2.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述移液管或分配器尖端(2)不可移动地固定至支持其的所述模块(8、9)上，所述模块(8、9)实施成可沿所述Z方向升高或降低。

3.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述移液管或分配器尖端(2)可移动地固定至支持其的所述模块(8、9)上，每个所述移液管或分配器尖端(2)实施成可沿所述Z方向单独升高或降低。

4.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，每两个所述模块(8、9)实施成具有基本相同的构造并且设置成彼此镜像相反。

5.如权利要求4所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述模块(8、9)可设置成彼此相邻并且具有彼此的一中间间隔(20)，从而所述移液管或分配器尖端(2)沿所述共用线(12)设置。

6.如权利要求4所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述模块(8、9)可设置成隔开一距离(13)彼此镜像对称地相对，从而所述移液管或分配器尖端(2)沿两条隔开的线(12、12’)彼此相对。

7.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，每个模块(8、9)的所述移液管或分配器尖端(2)的数量由数字2的整数倍来限定，或者由数字4或8来限定。

8.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，在一模块(8、9)中的所述移液管或分配器尖端(2)之间的所述轴向距离(10)是4.5mm、9mm或18mm。

9.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述机器人操作手(5)的所述两个臂(7)中每一个具有一个模块(8、9)并且可移动地附连至沿所述液体处理系统(3)的操作区域的X方向延伸的至少一个支架(15)。

10.如权利要求9所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述两个模块(8、9)支撑所述移液管或分配器尖端(2)，并且在所述操作区域的基本整个区域中沿所述X方向和沿所述Y方向前后移动。

11.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述机器人操作手(5)的所述两个臂(7)中每一个具有两个模块(8，8’、9，9’)并且可移动地附连至沿所述液体处理系统(3)的操作区域的X方向延伸的至少一个支架(15)。

12.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，所述两个模块(8，8’、9，9’)支撑所述移液管或分配器尖端(2)，并且在所述操作区域的一部分中沿所述X方向和沿所述Y方向前后移动。

13.如权利要求1所述的液体处理系统(3)，其特征在于，包括至少一个载板(16)或一个支架(21)，在该载板(16)或支架(21)上设置具有井(19)的微板(18)、或样品管(17)。

14.一种用于在液体处理系统(3)中设置移液管或分配器尖端(2)的方法，该液体处理系统(3)包括：

-机器人操作手(5)，用于相对于位于所述系统(3)中或上的样品容器(6)沿X方向和Y方向来定向移液管或分配器尖端(2)，所述机器人操作手(5)走向为基本垂直于X和Y方向的Z方向；

-移液管或分配器尖端(2)，基本竖直地延伸，并且可沿走向基本垂直于所述X和Y方向的所述Z方向升高或降低；

-驱动器，用于移动所述机器人操作手(5)；以及

-处理器，用于控制所述机器人操作手(5)和/或所述移液管或分配器尖端(2)的移动和动作；

其中，所述液体处理系统(3)包括设置于所述机器人操作手(5)的两个臂(7)上的至少两个模块(8、9)，在每个模块(8、9)上，至少两个所述移液管或分配器尖端(2)被设置在每个模块(8、9)上并且彼此隔开一轴向距离(10)，该轴向距离(10)基本对应于一微板(18)的诸井(19)的格栅间隙；以及其中所述方法包括至少沿所述X方向移动这些模块(8、9)中的至少一个，从而沿一共用线(12)交替地定向至少两个模块(8、9)的所述移液管或分配器尖端(2)并呈现第一交错位置(I)。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述两个模块(8、9)设置成彼此相邻，并具有彼此的一中间间隔(20)，从而所述移液管或分配器尖端(2)沿所述共用线(12)设置并呈现第二线性位置(II)。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述两个模块(8、9)设置成隔开一距离(13)彼此镜像对称地相对，从而所述移液管或分配器尖端(2)沿两条间隔的线(12、12’)相对并呈现第三方形位置(III)。

17.如权利要求1至13中任一项所述的液体处理系统(3)的用途，其特征在于，使用移液管或分配器尖端(2)从至少一样品容器(6)或者从至少一载板(16)抽吸液体样品(4)，其中所述移液管或分配器尖端(2)设置于至少一个交错、线性及方形位置(I、II、III)。

18.如权利要求1至13中任一项所述的液体处理系统(3)的用途，其特征在于，使用移液管或分配器尖端(2)进入至少一样品容器(6)或者在至少一载板(16)上分配液体样品(4)，其中所述移液管或分配器尖端(2)设置于至少一个交错、线性及方形位置(I、II、III)。

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