多孔板及其使用方法

文档序号:10540210阅读:2110来源:国知局
多孔板及其使用方法
【专利摘要】提供了一种板,特别是多孔板,其配备有用于帮助确定加入孔中或者从孔中移除的流体的量的机构。特别地,预见到集成在板的框架中并且能够在对孔进行填充之前和之后的重量上的差别的平衡件。其他的实施例还预见到与所述板相关联的加热和冷却装置,并且所述板具有可移除的孔。还描述了其他实施例。
【专利说明】多孔板及其使用方法
[0001 ] 相关申请
[0002]本申请依据巴黎公约要求以下美国临时申请的优先权以及依据35U.S.C.§120要求以下美国临时申请的权益:2013年11月19日提交的第61/905865号、2014年I月19提交的第61/929086号以及2014年3月7日提交的第61/949272号美国临时申请。通过引用的方式将前述临时申请的内容并入本文中。
【背景技术】
[0003]本领域中已知含有多种孔的板,这种板用于装盛用于观察的化学样品、细胞或其他生物材料。通常,这样的板具有3:2的长宽比并且由此包括24(4乂6)、96(8乂12)、384(16X 24)或者1536(32 X 48)个孔;典型的96孔板为128mm长、86mm宽,并且在ANSI/SBS 1-2004和ANSI/SBS 3-2004中分别描述了针对96孔板的占用面积(footprint)和底部外凸缘的标准。
[0004]这样的多孔板(取决于孔的容量,有时也称为微孔板或微量滴定板)通常由塑料(例如聚苯乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯、或这些材料的组合)制成,在一些情况下也将玻璃结合在板的底部部分中。在许多应用中,孔的底部对于将用于观察样品的光的频率来说是透明的。孔在深度、高度、总体积方面的尺寸以及孔的形状和孔的底部的形状根据该板的特定用途而变化。
[0005]这样的板的供应商的示例为:
[0006]Perkin-Elmer(见http://www.perkineImer.com/CMSResources/Images/44-73879SPC_MicroplateDimens1nsSummaryChart.pdf);
[0007]Sigma-Aldrich(见http://www.sigmaaldrich.com/labware/labware-products.html?TablePage = 9576216);和
[0008]Thermo-Scientific(见http://www.thermoscientif ic.com/ecomm/servlet/productscatalog_lI152_81996__1_4)。
[0009]广泛使用这样的板的一个领域是用于在药物开发中对化合物的测试的高通量筛选、对抗原的结合实验等。
[0010]通常,在高通量筛选和其他应用中,使用自动化机器来将一定量的液体同时分配到一些孔或所有孔中,例如通过将流体同时分配到96孔板中的8孔行的孔中或者分配到384孔板的所有孔中。但是,如果加入特定孔中的液体的量不正确,则可能直到整个实验完成才会知晓这个事实;而且,如果未识别出被加入不正确量的流体的特定孔,则可能必须舍弃整个板的结果。

【发明内容】

[0011 ]根据本发明的一个实施例提供了一种板,其包括:第一基本平坦表面,其具有限定在其中的至少一个第一孔口;与第一基本平坦表面基本平行的第二基本平坦表面,第二基本平坦表面与第一基本平坦表面间隔开;在板内限定的至少一个孔,所述至少一个孔具有与至少一个第一孔口中的一个孔口对应且对齐的第二孔口,所述至少一个孔具有侧壁和底部,并且所述至少一个孔从第一基本平坦表面朝向第二基本平坦表面延伸,所述至少一个孔能够远离所述第一基本平坦表面移位;和功能上与所述至少一个孔相关联的至少一个信号提供器,所述信号提供器能够响应于所述至少一个孔远离第一表面的移位而产生信号。
[0012]在一些实施例中,在所述第一表面内具有限定在其中的有多个第一孔口,并且在所述板内限定有多个孔,每个孔都具有与在所述第一表面中限定的所述多个第一孔口的第一孔口对应且对齐的第二孔口,所述孔中的每个孔都具有侧壁和底部,并且每个孔从第一基本平坦表面朝向第二基本平坦表面延伸。在一些实施例中,所述多个孔中的每个孔都能够远离第一基本平坦表面移位。
[0013]根据本发明的一个实施例提供了一种多孔板,包括:第一基本平坦表面,在其中其具有限定有在其中的多个第一孔口;与所述第一基本平坦表面基本平行的第二基本平坦表面,所述第二基本平坦表面与所述第一基本平坦表面间隔开;在所述板内限定的多个孔,每个孔具有与在所述第一表面中限定的第一孔口中的一个孔口对应且对齐的第二孔口,所述孔中的每个孔都具有侧壁和底部,并且每个孔从第一基本平坦表面朝向第二基本平坦表面延伸,并且所述孔中的每个孔都能够远离第一基本平坦表面移位;和功能上与所述多个孔相关联的至少一个信号提供器,所述信号提供器能够响应于至少一个所述孔远离第一表面的移位而产生信号。
[0014]在一些实施例中,所述第一表面和所述第二表面通过在所述第一表面和所述第二表面之间延伸的多个侧壁而间隔开。
[0015]在一些实施例中,所有所述孔的移动都耦合,使得所述信号提供器能够响应于所述孔中的任何一个或更多个的移位而提供单个信号。在一些实施例中,所述孔中的一些的移动都耦合至两个或更多个组,并且所述至少一个信号提供器包括每个都能够响应于所述组中的一个的移位而提供信号的多个信号提供器。在一些实施例中,一些孔的移动耦合至两个或更多个组中,并且信号提供器能够响应于组的每个的移位而提供单独的信号。
[0016]在一些实施例中,所述至少一个信号提供器包括每个都与多个孔中的一个孔相关联的多个信号提供器,所述多个孔中的每个孔都能够独立地远离所述第一表面移位,并且所述多个信号提供器中的每个都能够响应于与其相关联的、所述孔中一个的移位而提供信号。
[0017]在一些实施例中,至少一个信号提供器能够响应于将以下材料放置在孔中而提供信号:300毫克的材料、250毫克的材料、200毫克的材料、150毫克的材料、100毫克的材料、75毫克的材料、50毫克的材料、45毫克的材料、40毫克的材料、35毫克的材料、30毫克的材料、25毫克的材料、20毫克的材料、15毫克的材料、10毫克的材料、5毫克的材料、4毫克的材料、3毫克的材料、2毫克的材料,或者I毫克的材料、500微克(yg)的材料、300yg的材料、200yg的材料、或者I OOyg的材料。
[0018]在一些实施例中,所述信号提供器能够响应于将以下流体放置到所述孔中而提供信号:300微升(μ?)的流体、250μ1的流体、200μ1的流体、150μ1的流体、ΙΟΟμΙ的流体、75μ1的流体、50μ1的流体、45μ1的流体、40μ1的流体、35μ1的流体、30μ1的流体、25μ1的流体、20μ1的流体、15μ1的流体、10μ1的流体、5μ1的流体、4μ1的流体、3μ1的流体、2μ1的流体、Ιμ?的流体、0.5μ I的流体、0.3μ I的流体、0.5μ I的流体或者0.1 μ I的流体。
[0019]在一些实施例中,所述信号提供器能够响应于至少一个所述孔朝向所述第一表面的移位而提供信号。
[0020]在一些实施例中,所述至少一个信号提供器能够响应于将以下材料从所述孔中移除而提供信号:300毫克的材料、250毫克的材料、200毫克的材料、150毫克的材料、100毫克的材料、75毫克的材料、50毫克的材料、45毫克的材料、40毫克的材料、35毫克的材料、30毫克的材料、25毫克的材料、20毫克的材料、15毫克的材料、10毫克的材料、5毫克的材料、4毫克的材料、3毫克的材料、2毫克的材料,或者I毫克的材料、500微克(yg)的材料、300yg的材料、200yg的材料、或者I OOyg的材料。
[0021]在一些实施例中,所述信号提供器能够响应于将以下流体从所述孔中移除而提供信号:300微升(μ?)的流体、250μ1的流体、200μ1的流体、150μ1的流体、ΙΟΟμΙ的流体、75μ1的流体、50μ1的流体、45μ1的流体、40μ1的流体、35μ1的流体、30μ1的流体、25μ1的流体、20μ1的流体、15μ1的流体、10μ1的流体、5μ1的流体、4μ1的流体、3μ1的流体、2μ1的流体、Ιμ?的流体、0.5μ I的流体、0.3μ I的流体、0.2μ I的流体或者0.1 μ I的流体。
[0022]在一些实施例中,所述板中的至少一个孔是能够从所述板中移除。
[0023]在一些实施例中,所述板包括与所述孔中的至少一个相关联的至少一个温度传感器。在一些实施例中,所述温度传感器位于所述孔中的一个孔之中或之上。在一些实施例中,至少一个温度传感器配置为提供表示至少一个孔中的或者至少一个孔附近的温度的信号。在一些这样的实施例中,至少一个温度传感器配置为持续地检测至少一个孔中的温度并且周期性提供表示温度的信号。
[0024]在一些实施例中,板还包括电子存储元件,所述电子存储元件用于存储由至少一个信号提供器和至少一个温度传感器中的至少一个提供的至少一个信号。
[0025]在一些实施例中,至少一个温度传感器配置为检测多个孔中的一组孔中的温度。
[0026]在一些实施例中,至少一个温度传感器包括被配置为检测所有孔中的温度的单个温度传感器。
[0027]在一些实施例中,至少一个温度传感器包括每个都与多个孔中的一个相关联的多个温度传感器,所述温度传感器用于检测多个孔中与其相关联的一个孔中的温度。
[0028]在一些实施例中,板还包括与至少一个孔相关联的至少一个加热部件,所述至少一个加热部件位于足够接近所述至少一个孔以对所述至少一个孔或者所述至少一个孔的内部进行加热。在一些实施例中,至少一个加热部件包括多个加热部件,每个加热部件都与多个孔中的一个孔相关联并且位于足够接近与其相关联的的所述一个孔以在基本不加热所述多个孔的其他孔的情况下对所述一个孔或者所述一个孔的内部进行加热。在一些实施例中,至少一个加热部件包括加热线圈。在一些实施例中,至少一个加热部件还能够冷却至少一个孔。在一些实施例中,加热部件包括珀耳帖装置。
[0029]在一些实施例中,板中的至少一个孔是能够在不将与至少一个可移除的孔相关联的加热部件从板移除的情况下从其移除的。在一些实施例中,板中的至少一个孔是能够从其移除的,并且与至少一个可移除的孔相关联的加热部件附接到所述至少一个孔或者与其整体地形成并且是能够与其一起移除的。
[0030]在一些实施例中,板还包括功能上与至少一个信号提供器和至少一个温度传感器中的至少一个相关联的电端口。在一些实施例中,板还包括功能上与至少一个信号提供器和至少一个温度传感器中的至少一个相关联并且配置为通过将其连接到电源来充电的可充电的供电装置。在一些实施例中,可充电装置配置为在电端口电连接到电源时充电。
[0031]根据本发明的一个实施例还提供一种数据读取器,其配置为将根据本发明的实施例的板容纳在其中,所述数据读取器包括:基座,用于供板放置在其上;与用于与其电接合的板的电端口对应的电端口;功能上与电端口相关联的处理器,用于处理通过电端口从信号提供器和温度传感器中的至少一个获得的信号。在一些实施例中,处理器配置为直接从信号提供器和温度传感器中的至少一个获得信号。在一些实施例中,处理器配置为从电子存储部件获得信号,所述电子存储部件用于存储由信号提供器和温度传感器中至少一个提供的至少一个信号。
[0032]在一些实施例中,数据读取器还包括功能上与处理器相关联的显示器,所述显示器配置为向用户提供从经处理的信号获得的信息。在一些实施例中,所述信息包括对以下各项中的至少一项的指示:(i)在特定时间板中的流体的量;(?)在特定时间至少一个孔中的流体的量;(i i i)板中的流体的量在一段时间上的变化;(i V)至少一个孔中的流体的量在一段时间上的变化;(V)至少一个孔的在特定时间的温度;和(vi)至少一个孔的温度在一段时间上的变化。在一些实施例中,处理器配置为实时处理信号,并且显示器配置为向用户实时提供所述信息。
[0033]根据本发明的一个实施例还提供了一种板,包括:第一基本平坦表面,其具有限定在其中的至少一个第一孔口;与第一基本平坦表面基本平行的第二基本平坦表面,第二基本平坦表面与第一基本平坦表面间隔开;在板内限定的至少一个孔,所述至少一个孔具有与在第一表面中限定的至少一个第一孔口中的一个孔口对应且对齐的第二孔口,所述至少一个孔具有侧壁和底部,并且所述至少一个孔从第一基本平坦表面朝向第二基本平坦表面延伸;和与所述至少一个孔相关联的至少一个加热部件,其位于足够靠近所述至少一个孔以加热所述至少一个孔或所述至少一个孔的内部。在一些实施例中,在第一表面内限定有多个第一孔口;所述至少一个孔包括在板内限定的多个孔,每个孔都具有与在第一表面内限定的多个第一孔口的一个第一孔口对应且对齐的第二孔口,所述孔中的每个孔都具有侧壁和底部,并且每个孔从第一基本平坦表面朝向第二基本平坦表面延伸;和至少一个加热部件包括多个加热部件,使得所述孔中的每个孔都具有所述多个加热部件中与其相关联的一个加热部件,加热部件中的每个加热部件位于足够接近与所述加热部件相关联的孔,以在基本不加热其他孔的情况下对所述孔或者所述孔的内部进行加热。在一些实施例中,加热部件包括加热线圈。在一些实施例中,加热部件还能够冷却孔。在一些实施例中,加热部件包括珀耳帖装置。在一些实施例中,板中的至少一个孔是能够从其移除的,而不将与所述至少一个可移除的孔相关联的加热部件从板移除。在一些实施例中,板中的至少一个孔是能够从其移除的,并且与所述至少一个可移除的孔相关联的加热部件附接到所述至少一个孔或者与其整体地形成,并且是能够与其一起移除的。
[0034]根据本发明的一个实施例提供了一种用于测量被加入根据本发明的任一实施例的板中的流体的量的方法,所述方法包括:记录由信号提供器提供的初始信号;并且在已经将流体加入板中的至少一个孔时,获得由信号提供器响应于流体的加入而产生的第二信号,其中,基于初始信号和第二信号之间的差异,能够计算被加入至少一个孔中的流体的量。在一些实施例中,在记录初始信号之后以及在获得第二信号之前,还包括将流体加入到板中。在一些实施例中,所述方法还包括基于初始信号和第二信号之间的差异,计算加入至少一个孔中的流体的量。在一些实施例中,计算所述量包括计算加入至少一个孔的流体的体积。在一些实施例中,计算所述量包括计算加入至少一个孔的流体的质量。在一些实施例中,计算所述量包括计算加入至少一个孔的流体的体积和质量。
[0035]根据本发明的一个实施例还提供了一种用于测量根据本发明的任一实施例的板中失去的流体的量,板具有设置在板的至少一个孔中的初始量的流体,所述方法包括:记录由信号提供器在第一时间提供的初始信号;在晚于第一时间的第二时间从信号提供器获得信号;和基于初始信号和第二信号之间的差异,计算板的至少一个孔失去的流体的量。在一些实施例中,计算所述量包括计算至少一个孔失去的流体的体积。在一些实施例中,计算所述量包括计算至少一个孔失去的流体的质量。在一些实施例中,计算所述量包括计算至少一个孔失去的流体的体积和质量。在一些实施例中,所述方法还包括:周期性重复获得信号的步骤;和基于所在两个不同的时间获得的信号之间的差异,计算在两个不同时间之间的持续时间中从至少一个孔失去的流体的量。
[0036]根据本发明的一个实施例还提供了一种方法,其包括:获得多孔板中的至少一个孔的位移基准测量结果,在所述孔中设置有位移测量组件,所述位移测量组件用于测量板中的至少一个孔的、响应于所述至少一个孔中的流体的量的变化而产生的位移,所述基准测量通过位移测量组件来获得;在获得基准测量结果之后的时间,获得所述至少一个孔的位移的第二测量结果;和基于第二位移测量结果,计算所述至少一个孔中的流体的量的变化。
[0037]根据本发明的一个实施例还提供了一种方法,其包括:在第一时间,获得多孔板中的至少一个孔的位移基准测量结果,在所述孔中设置有位移测量组件,位移测量组件用于测量板中的至少一个孔的、响应于所述至少一个孔中的流体的量的变化而产生的位移,所述基准测量通过位移测量组件来获得;在晚于第一时间的第二时间,测量所述至少一个孔的位移;和基于所述第一时间和第二时间之间的位移上的变化,计算所述至少一个孔中的流体的量的变化,其中在第一时间和第二时间中的至少一个时间,在所述孔中存在可检测量的流体。在一些实施例中,所述方法还包括:周期性重复在第二时间测量所述至少一个孔的位移的步骤;和基于两个位移测量结果之间的位移上的变化,计算所述至少一个孔中的流体的量在两个位移测量结果之间的时间段期间的变化。在一些实施例中,流体的量的变化是由于将流体加入所述至少一个孔而产生的。在一些实施例中,流体的量的变化是由于所述至少一个孔失去流体而产生的。
[0038]在前述方法的一些实施例中,板是根据本发明的任一实施例的板。
[0039]在前述方法的一些实施例中,信号提供器足够灵敏以检测到至少一个孔中的流体的如下体积变化:300微升(μ? )、250μ1、200μ1、150μ1、ΙΟΟμΙ、75μ1、50μ1、45μ1、40μ1、35μ1、3(^1、25“1、2(^1、1541、1(^1、541、441、341、241、]^1、0.541的流体、0.341的流体、0.241的流体或者0.Ιμ?的流体。
[0040]在前述方法的一些实施例中,信号提供器足够灵敏以检测至少一个孔中的流体的如下质量变化:300毫克(mg)、250mg、200mg、150mg、10mg、75mg、50mg、45mg、40mg、35mg、30mg、25mg、2Omg、15mg、1mg、5mg、4mg、3mg、2mg、Img、500微克(yg)、300yg、200yg、或者 100μ
[0041]在前述方法的一些实施例中,所述方法还包括检测至少一个孔中的温度。在一些实施例中,所述方法还包括在两个不同时间点检测所述至少一个孔中的所述温度。在一些实施例中,所述方法还包括响应于检测温度来调节单独的孔的温度。
[0042]在前述方法的一些实施例中,所述多孔板中的至少一个孔是能够从其移除的。
[0043]除非另外定义,否则本文中使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的意思相同的意思。在冲突的情况下,说明书(包括定义)将优先。
[0044]如本文中使用的,术语“包括”、“包含”、“具有”及其语法上的变型被视为规定所述特征、整数、步骤或者成分,但是不排除加入一个或更多个另外的特征、整数、步骤、成分或者其组合。这些术语包含术语“包括”、“基本包括”。
[0045]如本文中使用的,不定冠词“一个”、“一种”是指“至少一个”、“一个或更多个”,除非上下文中另有明确说明。
[0046]本发明的方法和/或装置的实施例可以包括以手动、自动或者其结合的方式执行或者完成所需任务。本发明的一些实施例在使用包括硬件、软件、固件或者其结合的部件的情况下实施。在一些实施例中,一些部件是通用部件,例如通用计算机或显示器。在一些实施例中,一些部件是专用或定制部件,例如电路、集成电路或者软件。
[0047]例如,在一些实施例中,实施例中的一些被实施为由数据处理器(例如是通用或定制计算机的一部分)执行的多个软件指令。在一些实施例中,数据处理器或者计算机包括用于储存指令和/或数据的易失性存储器和/或用于储存指令和/或数据的非易失性存储器(例如硬磁盘和/或可移动介质)。在一些实施例中,实施包括网络连接。在一些实施例中,实施包括用户界面,所述用户界面通常包括输入装置(例如允许输入命令和/或参数)和输出装置(例如允许报告操作参数和结果)中的一个或更多个。
【附图说明】
[0048]本文中参照附图描述本发明的一些实施例。说明书连同附图使本领域普通技术人员清楚可以如何实施本发明的一些实施例。附图用于示例性论述并且不旨在以比本发明的基本理解所必须的细节更详细地示出实施例的结构细节。为了清楚起见,附图中描绘的一些对象可以不是成比例的。
[0049]在这些附图中:
[0050]图1是现有技术的多孔板的立体图;
[0051 ]图2A是根据本发明的实施例构造和操作的多孔板的立体图;
[0052]图2B是图2A的多孔板的分解图;
[0053]图2C和2D分别是沿着图2A中的剖面线IIC-1IC和IID-1ID取得的、图2A和2B的多孔板的立体剖视图;
[0054]图3A和3B是根据本发明的另一实施例构造和操作的多孔板的立体图;
[0055]图3C是图3A和3B的多孔板的分解图;
[0056]图3D是构成图3A和3B的多孔板的一部分的支撑件、臂和块的放大立体图;
[0057]图3E、3F和3G是沿着图3A中的剖面线IIIE-1IIE、IIIF-1IIF和IIIG-1IIG取得的、图3A到3C的多孔板的剖视图;
[0058]图4A是根据本发明的另一实施例构造和操作的多孔板的立体图;
[0059]图4B是图4A的多孔板的分解图;
[0060]图4C是沿着图4A中的剖面线IVC-1VC取得的、图4A和4B的多孔板的剖视图;
[0061]图5A到5D是图示了图形用户界面的截图,该图形用户界面用于在线(实时)监测流体被加入到根据本文中的实施例的教导的多孔板;
[0062]图6A和6B是图示了图形用户界面的截图,该图形用户界面用于离线监测根据本文中的实施例的教导的多孔板中的流体的体积;
[0063]图7是图示了图形用户界面的截图,该图形用户界面用于离线监测根据本发明实施例的多孔板中的流体的温度;
[0064]图8是根据本文中的实施例的教导构造和操作的数据读取器和板基座的立体图,该数据读取器用于接收来自根据本文中的教导的多孔板的信号;和
[0065]图9A和9B是用于从多孔板移除孔容纳元件或孔限定元件和/或用于将这样的元件安放在多孔板中的装置的立体图,该装置根据本文中的实施例的教导而构造和操作。
【具体实施方式】
[0066]参照说明书和附图可以更好地理解本文中的原理、使用和实施的教导。在阅读本文中给出的说明书和附图后,本领域技术人员能够无需过多的努力或实验的情况下实施本发明。
[0067]在详细解释本发明的至少一个实施例之前,应理解的是,本发明不限于其应用于以下说明书中提出和/或附图和/或示例中示出的、构造的细节和部件和/或方法的布置。本发明能够以其他实施例来实施并且能够以各种方式实践或执行。还应理解的是,本文中使用的措辞和术语是用于描述的目的,而不应被视为限制性的。
[0068]现在参照图1,图1是现有技术的多孔板的立体图。图1示出了如本领域已知的典型的96孔板10。板10具有上表面12、下表面14以及上表面12和下表面14之间的多个侧面16。多个孔17在表面12和14之间延伸,一共96个这样的孔布置为8行,每行12个孔。每个孔具有形成于上表面12中的孔口 18,以有助于将样品流体注入孔中。板10可以由塑料(例如聚苯乙烯、聚碳酸酯或者这些材料的组合)制成;在一些情况下,板10可以具有玻璃底部。通常,下表面14在将以其对放置在孔中的样品进行观察的至少某一特定频率或频率范围下是透明的,但是对于一些用途,这样的透明可能不是必须的。孔17的侧面20可以是或者可以不是透明的,这取决于样品的性质和待进行的观察的类型。
[0069]这些孔通常在x-y平面上具有圆形横截面并且基本上为圆柱形,但是这些孔可以具有其他形状(例如矩形或者正方形)的横截面,并且这些孔沿着其长度可以具有不同的形状,例如孔的侧面可以沿其一部分或者沿着其整个长度从上开口到孔的底部逐渐变细。孔的底部通常是平的,但是根据板的期望用途可以形成为具有其他形状,例如锥形、锥台、或者球形底部(即,沿着Z轴观察时为V或U形的底部横截面)。
[0070]诸如板10之类的板通常具有85mm到86mm的宽度和127mm到128mm的长度,其整体高度在10到20mm范围内变化,并且孔的中心沿着X和y轴间隔9mm。在ANSI/SBS 1-2004和ANSI/SBS 3-2004中分别描述了针对96孔微板的占用面积和底部外凸缘的标准。即便如此,板可以具有不同的长度、宽度和高度尺寸,可以具有不同的孔间距,并且可以具有不同数量的孔,只要适合于板的特定应用或使用。例如,板可以为含有384个孔的384孔板,这些孔布置为16行,每行24个孔,使得孔的中心沿着X和y轴间隔4.5mm。在ANSI/SBS 1-2004和ANSI/SBS3-2004中分别描述了针对384孔微板的占用面积和底部外凸缘的标准。
[0071]现在参照图2A,图2A是根据本发明的一个实施例构造和操作的多孔板100,并且参照图2B,图2B是图2A的多孔板100的立体图,以及参照图2C和2D,图2C和2D是分别沿着图2A中的剖面线IIC-1IC和IID-1ID取得的、图2A和2B的多孔板100的立体剖视图。
[0072]如图2A所示,如ANSI SBS 1-2004和ANSI/SBS 3-2004中所定义的,板100被设计用于与现有装备一起使用,因此其大小根据当前使用的标准板大小来确定,其中,板的孔以相似的方式间隔开。这样,组装后,板100看起来像典型的96孔板,其具有上表面112、下表面114和在上表面112和下表面114之间的多个侧面116。多个孔117在板100中形成并且在表面112和114之间延伸。每个孔具有形成于上表面112中的孔口 118,以有助于将样品流体注入孔中。
[0073]转向图2B,图2B是板100的分解图,可以看出板100实际上由若干部分构成。侧面116构成框架122的一部分,在框架的每个纵向端处,在框架122的内部形成有一对支撑件124a和124b,将结合图2C和2D更详细地解释所述支撑件。支撑件124a和124b中的每个都附接到一对柔性臂126,柔性臂126包括上臂126a和下臂126b,其中每个臂在其近端附接到支撑件中的一个,并且在其远端附接到块128 ο如在图2B的放大部分中看出的,每个块128包括上部部分和下部部分,其中臂126a和126b分别附接到上部部分和下部部分的下表面128a和128b。如以下会更详细解释的,柔性臂126可以由适当柔性的材料(通常是金属或塑料)制成,该材料对于向孔加上几微克重量是敏感的。所述臂可以通过合适的方式(例如粘合剂或者在一些情况下通过熔融或者焊接)附接到块128。
[0074]孔117的圆柱形侧壁形成于孔容纳元件130中,孔容纳元件130可以由塑料、玻璃或其他合适的材料制成。孔容纳元件130包括上表面112并且在其纵向端处具有凸缘132。在板100被组装后,每个凸缘132靠在(可选地附接到)两个块128的上部部分128a的上表面上,在凸缘的每端处有一个块,并且在一些实施例中也靠在支撑件124a和124b上(参见图2D)。底部片134是厚度大约为170到1000微米的一片塑料或玻璃,其密封地附接到孔容纳元件130的底侧,以便以在该端密封每个孔的方式形成每个孔117的底部。
[0075]在图2A到2D所示的实施例中,孔容纳元件130的最上部部分(包括凸缘132)的周长略微小于框架122的内周长。因此,当孔容纳元件130的凸缘132靠在块128上时,在孔容纳元件130和框架122之间存在小的间隙138(见图2D)。如以下会对其进行解释的,间隙138的存在允许孔容纳元件130沿着纵轴移动并且允许臂126随之变形。为了在不妨碍这种移动的情况下密封间隙138,柔性材料(例如合适的塑料)的非常薄(大约7微米)的膜140附接到框架122的上边缘142,并且附接到孔容纳元件130的上表面112的外边缘。实现这种到孔容纳元件130的附接的一种方式是通过绕着元件130的上边缘的周长具有稍微提升的边沿143,使得膜140接合边沿143并且在也附接到上表面112的外边缘时被布置在间隙138之上。
[0076]如图2A和2B所示,膜140在中心是中空的,使得上表面112的大部分、特别是表面112包括孔117的区域被暴露,并且膜140仅覆盖孔容纳元件130的边缘、间隙138和框架122的上边缘142。然而,还应理解的是,在一些实施例中,膜140可以形成为覆盖框架122的上边缘142以及元件130的整个上表面112,在这种情况下,膜140将形成为具有多个圆形开口,这些圆形开口会与孔容纳元件130中的孔口 118对齐,以允许使用者接近孔117。在这样的实施例中,孔容纳元件130可以形成为在孔口 118周围具有稍微提升的部分或者边沿,以提供可以膜140可以附着到其上的另外的表面。
[0077]膜140、孔容纳元件130、底部片134和框架122利用任何合适的方式(诸如软焊、粘合、熔化、粘结或者任何其他合适的附接机构)附接到彼此。
[0078]如指出的,在板100被组装后,孔容纳元件130靠在一对块128上并且可选地在其每个纵向端处附接到所述一对块128。这限制了元件130在X和y方向上的运动,但是允许其在垂直(z)方向上运动。因此,在将流体置入元件130中的孔117中时,流体的重量会导致元件130的向下移位以及臂126的变形。应理解的是,通常不超过数百微升的流体,并且在一些应用中,仅数微升的流体被加入到给定的孔117。因此,柔性臂126应具有合适的柔性以响应于向孔加入微克级的流体而偏转。
[0079]另外参照图2C和2D,图2C和2D更详细地示出了支撑件124a和124b、臂126和块128以及臂126到支撑件的附接。图2C示出了图2A中的板100,但是以示出了板的一端的立体横截面视图的方式示出的,该横截面视图是沿着图2A中的剖面线IIC-1IC取得的。图2D以沿着图2A中的剖面线IID-1ID从与图2C相同的角度取得的放大的横截面视图示出了同一板,该横截面视图示出了板的另一端。图2C示出了最接近板的端部的一对臂126,而图2D示出了从板的端部稍微向内设置的一对臂126。
[0080]支撑件124a从位于框架122的一个纵向端处的内壁122a以及从与其相邻的纵向壁122b突出。支撑件124b从相对的纵向壁122c突出并且与内壁122a间隔支撑件124a的宽度。支撑件124a和124b以相反方向从纵向壁突出,支撑件124a和124b中的每个都突出纵向壁之间的通道的大约三分之一,其中每个支撑件具有一对舌部(图2D中针对支撑件124b示出为124b’和124b〃),舌部进一步突出直到到达两个纵向壁之间的大约中间位置。舌部的上表面之间的距离等于臂126a和126b之间的距离。一对臂在其近端附接到支撑件124a的支撑舌部124a’和124a 〃(未示出),并且另一对臂在其近端附接到支撑件124b的舌部124b’和124b〃。每对臂在其远端附接到块128。如指出的,元件130布置为靠在并且附接到块128上。如果该位置被认为是中性或者基础位置,则臂126被构造为在z轴上具有足够的柔性以在向孔117中一些中加入液体时从该中性位置变形。
[0081 ]在臂的自由区域中,但是在一些实施例中,在臂与框架122附接的点的附近,存在附接到每个臂126的下表面和下表面的平的薄应变计144。每个应变计电连接到(例如通过细电线,未示出)位于下臂126b之下的平的薄电子卡片146。优选地,电子卡片146定位为使应变计144和卡片146之间的连接件的长度最小化。卡片146电耦合到处理器(未示出)。应理解的是,应变计144和卡片146的使用使得能够将臂126的偏转与例如利用也位于卡片146上的惠斯通电桥(Wheatstone Bridge)测得的、电路中的电阻变化相关联,使得能够计算加入到孔的流体的重量。这样,臂126与应变计144 一起形成信号提供器,用于提供指示一个或更多个孔中的流体的量的变化的信号。如果流体密度是已知的,则这有助于计算加入的流体的体积。在一些实施例中,板100还包括例如连接到电子卡片146的供电装置(未示出),例如可充电电池,该供电装置向板100的电子部件供电,并且在板100通过合适的端口(未示出)连接到电源或者计算设备时可以充电。
[0082]例如,如果利用8头移液器相继地填充板100的行A到L,则可以迭代地计算加入每行的流体的量,从而可以实时逐行地确定何时向某行加入了不正确量的流体。这允许在实验结束时将那个特定行从计算结果中舍弃,而不是舍弃整个板的结果。优选地,用于将流体加入孔中的设备会配备有控制软件,以允许在剩余的实验期间仅将受影响的行排除在进一步操作(例如加入试剂和反应物)之外。还应理解,即使对所有孔同时进行填充,板100与合适软件的结合使用以实时确定不正确量的流体被加入板也使得使用者能够停止利用特定板进行实验,从而避免在下游实验中浪费试剂和反应物等。
[0083]根据本发明的一些实施例,板100包括用于加热以及可选地冷却单独的孔的单元。这样的加热单元可以采用例如以下形式:(a)设置在孔的至少一部分周围的加热线圈,或者(b)珀耳帖(Peltier)装置(有时也称为珀耳帖热栗或者热电冷却器)。如应理解的,珀耳帖装置能够用于冷却以及加热单独的孔,并且感测或监测孔中或者其附近的温度。这样,可以控制单独的孔中的温度,例如每个孔中的温度可以维持在37 °C ± 0.5 °C。
[0084]在一个实施例中,单个加热线圈或珀耳帖装置可以设置在孔容纳元件130上,用于整体地加热两个或更多个孔117。在另一实施例中,可以在一个或更多个单独的孔117上设置加热线圈或珀耳帖装置,用于对其进行加热。
[0085]如应理解的,如果周期性测量孔的温度,并且如果用于测量温度的装置耦接到控制用于每个单独的孔的加热装置的控制器,则与周期性测量单独的孔中的温度结合使用的单独的孔加热单元能够提供改进对给定孔中的状况进行控制的方法。因此,例如,具有这样的加热单元的板100可以储存在保温箱中,并且可以周期性监测孔的温度,并且必要时通过加热(或者冷却)单独的孔来调节单独的孔的温度。替代地,加热单元本身可以用于实现保温,例如可以频繁地(例如每隔15、10或5分钟)实现温度监测和调节,以将特定孔中的温度保持在例如37°C±0.5°C,以实现保温。因此,通过对板100、孔容纳元件130或者孔117配备用于每个孔的单独的加热元件,在发现温度不正确的情况下可以调节和控制温度。
[0086]应理解的是,由于可以将试剂和其他流体加入到孔容纳元件130的孔117中或者从孔117中移除,其中孔容纳元件130可以从板100移除并且可选地被处理掉,因此板100可以多次使用和/或用于多个实验,只要在板100每次使用间更换孔容纳元件130即可。
[0087]现在参照图3A到3G,图3A到3G示出了根据本发明的实施例构造和操作的多孔板300及其部件。具体地,图3A和图3B是多孔板300的立体图;图3(:是多孔板300的分解图;图30是构成多孔板300的一部分的支撑件、臂和块的放大立体图;图3E、3F和3G是沿着图3A中的剖面线IIIE-1IIE、IIIF-1IIF和IIIG-1IIG取得的、多孔板300的剖视图。
[0088]如图3A和3B所示,板300被设计用于与现有装备一起使用,因此其大小根据当前使用的标准板尺寸来确定,板300的孔以相似的方式间隔开。因此,组装后,板300看起来像典型的96孔板,其具有上表面312、下表面314、表面312和314之间的多个侧面316,并且在板300中形成有多个孔317。
[0089]如图3C所示,图3C是板300的分解图,板300实际上由若干部分构成。侧面316是框架322的一部分,在框架的纵向端处,在侧面316的内部部分上形成了一对支撑件324a和324b,每个支撑件都包括多个“台阶” 325,将结合图3D、3F和3G更详细地解释这些支撑件。框架322包括设置在框架的纵向端处的端壁322a和322d以及纵向壁322b和322c。
[0090]支撑件324a和324b中的每个都附接到多个柔性臂326,其中每个臂在其近端附接到支撑件中的一个,并且在其远端附接到块328。下文中会参照图3D、3F和3G更详细描述柔性臂326以及块328的结构和功能。如以下会更详细解释的,柔性臂326可以由合适的材料(通常是金属或塑料),制成,该材料是适当地柔性的以便对于向孔中加入或者从孔中移除较小体积的物质是敏感的。例如,柔性壁326会对于向孔加入以下量的物质是敏感的:小于300微升(μ?)、小于250μ1、小于200μ1、小于150μ1、小于ΙΟΟμΙ、小于75μ1、小于50μ1、小于45μ
1、小于40μ1、小于35μ1、小于30μ1、小于25μ1、小于20μ1、小于15μ1、小于10μ1、小于5μ1、小于4μ1、小于3μ1、小于2μ1或者小于Ιμ?。
[0091]臂326可以通过合适的方式(例如粘合剂或者在一些情况下通过熔融或者焊接)附接到块328。
[0092]板300还包括八个相同的孔支撑元件330,每个孔支撑元件都包括适合于将孔容纳元件348容纳在其中的纵向孔口 333。每个孔容纳元件348具有形成在其中的十二个圆筒320,这些圆筒形成管状孔317的侧壁。元件330中的每个还具有一对凸缘332,在元件330的每个纵向端处具有一个凸缘。孔支撑元件330可以由塑料或者另外的合适材料制成,并且可以含有诸如玻璃之类的其他材料。在组装后,每个凸缘332靠在并且优选地附接到两个块328上,每个凸缘一个块;以下会更详细地论述块328相对于框架322被保持在适当位置中的方式。
[0093]厚度为大约170到1000微米的、由塑料或玻璃片制成的多个底部片334密封地附接到孔容纳元件348的底侧,以便以在孔的底端密封每个孔的方式形成每个孔317的底部。在图示实施例中,三个片334(每个片密封四个孔317)附接到每个孔容纳元件348。即便如此,可以使用任何合适布置或任何数量的底部片,例如可以利用单个片334来密封单个孔容纳元件348中的所有孔,可以用单独的底部片334来密封每个孔317,或者可以使用6个底部片334来密封单个孔容纳元件348中的成对的孔317。在一些实施例中,框架322包括与其底部部分相邻的分隔件350,分隔件350将框架分成段352,每个段352被适当地确定尺寸以配合底部片334中的一个和附接到底部片的孔317。
[0094]应理解的是,在组装在一起后,孔支撑元件330的集合的最上部部分的周长(包括凸缘332)稍微小于框架322的内周长,使得在孔支撑元件330的凸缘332靠在块328上时,在孔支撑元件330和框架322之间(见图3Ε)以及在元件330本身之间存在小的间隙338(见图3Ε)。如将在下面解释的,间隙338的存在使得孔支撑元件330能够沿着纵轴移动并且使得臂326能够随之变形。为了在不妨碍这种移动的情况下密封间隙338,由柔性材料(例如合适的塑料)制成的非常薄(例如大约7微米)的膜340附接到框架322的上边缘342,并且附接到孔支撑元件330的上表面的至少一部分。膜340包括与组装好的孔支撑元件330中的孔口 333对齐的八个矩形开口 343。
[0095]膜340、孔支撑元件330、底部片334和框架322利用合适的方式(例如软焊、粘合、熔融、粘结或者任何其他合适的附接机构)附接到彼此。应理解的是,在示出的实施例中,可以在不损坏臂326的敏感结构和功能的情况下,将孔容纳元件348从孔支撑元件330容易地移除,下文中对其更详细地描述。
[0096]如指出的,在板300被组装后,孔支撑元件330靠在并且在其每个纵向端处附接到一对块328上。这限制了元件330在横向和纵向(X和y方向)上的运动,但是允许元件330在垂直(z)方向上运动。因此,在将流体置入位于任一个孔支撑元件330中的孔容纳元件348中的孔中(或者从孔中移除)时,流体重量的增大(或减小)会导致附接到该孔支撑元件330的臂326的变形。应理解的是,通常不超过数百微升并且在一些应用中仅数微升或者更少的流体被加入到给定的孔317。因此,柔性臂326应具有合适的柔性以响应于向孔加入(或者从孔中移除)这种量的流体(或等效质量)而偏转。例如,可以在任何给定的时间将以下量的流体加入孔317:小于300微升(μ?)、小于250μ1、小于200μ1、小于15μ1、小于ΙΟΟμΙ、小于75μ1、小于50μ1、小于45μ1、小于40μ1、小于35μ1、小于30μ1、小于25μ1、小于20μ1、小于15μ1、小于10μ1、小于5μ1、小于4μ1、小于3μ1、小于2μ1或者小于Ιμ?。
[0097]在臂与“台阶”325(以下会对其进行更详细的描述)中的一个附接的点的附近,平的薄应变计344附接到每个臂326的上表面和下表面。应理解的是,替代地,不是将应变计放置在上表面上以及不是将一个应变计放置在臂的下表面上,可以将两个应变计放置在臂的上表面上,一个应变计在臂与框架322附接的位置附近,而另一个应变计在臂与块328附接的位置附近;或者可以将两个应变计仅放置在臂的下表面上,一个应变计在臂与框架322附接的位置附近,而另一个应变计在臂与块328附接的位置附近。
[0098]每个应变计344电耦接到(例如通过细电线,未示出)位于下臂326之下的平的薄电子卡片346。优选地,电子卡片346定位为使应变计344和卡片之间的连接件的长度最小化。如下文中参照图8到9Β描述的,卡片346通过多根电线356电耦接到位于框架322上的端口358,端口358配置为连接到数据读取器和合适配置的板基座的电端口。在一些实施例中,如下文中参照图5Α到7描述的,数据读取器可以运行图形用户界面。优选地,端口358不延伸到框架322的外表面之外并且优选地与所述外表面齐平,并且不影响板300的整体尺寸,从而允许使用标准装置。在一些实施例中,板300还包括例如连接到电子卡片346的供电装置(未示出),例如可充电电池,所述供电装置向板300的电子部件供电,并且在板300通过端口358或者USB端口连接到电源或者计算设备时可以充电。
[0099]电子卡片346可以具有位于其上的、用于测量电路中的电阻的元件,例如惠斯通电桥。由一个或更多个孔317中含有的容量或重量的改变引起的臂326的偏转导致相应应变计344中的电阻器的长度的变化。应变计344的这种变化与由电子卡片346上的元件利用例如惠斯通电桥测得的、电路中的电阻变化相关。电路中的电阻变化允许计算加入孔317 (或者从孔317中移除)的流体的质量。具体地,加入孔(从孔移除)的较大质量的流体导致臂326的偏转的较大变化,这继而导致电路中的电阻的较大变化。因此,电路中的电阻变化的测量结果指示并且允许计算孔中的流体的质量变化。如果流体密度是已知的,则这有助于计算加入(或者移除)的流体的体积。这样,臂326与应变计344—起形成信号提供器,用于提供指示一个或更多个孔中的流体的量的变化的信号。
[0100]例如,如果利用8头分配器相继对板300的列A到L进行填充,则可以迭代地计算加入每列中的每个孔的流体的量,从而可以实时逐孔地确定何时向特定孔加入了不正确量(或者过多或者过少)的流体。优选地,用于将流体加入孔中的设备会配备有控制软件,所述控制软件会允许所用设备校正误差。在已经加入过少流体情况下,可以将另外的流体分配到所涉及的孔,以使得该孔中的流体达到正确的量,和/或该软件能够通过在后来的操作中成比例地将较少的试剂或反应物液体加入所涉及的孔来调节误差。类似地,如果已经向特定孔加入过多的流体,则在后来的操作中加入的试剂或反应物可以适当地成比例增加。
[0101]替代地,可以在剩余的实验期间的另外的操作中包括所涉及的孔或者孔容纳元件,并且通过对计算进行调节以考虑在进行实验期间使用的不正确的量,在实验结束时,特定孔的结果可以用于计算。
[0102]作为另一替代方式,对已经被加入不正确量的流体的特定孔的识别使得能够在试验结束时从计算结果中舍弃特定孔,而不是舍弃该孔所处的整个行或列的结果或者整个板的结果。
[0103]还应理解的是,即使同时对所有孔进行填充,板300与合适软件的结合使用以实时识别不正确量的流体被加入到特定的孔支撑元件330使得使用者能够停止利用在那个特定元件330或者板300中的孔进行的实验,从而避免在下游实验中浪费试剂和反应物等。
[0104]此外,电子卡片346可以具有与其电耦接的、用于对由耦接到该卡片的各种传感器元件收集的数据进行处理的部件,例如用于将惠斯通电桥的模拟信号转换为数字信号的模拟数字转换部件,以及用于对所收集的信号进行归一化处理的归一化部件。
[0105]在一些实施例中,板300还包括一个或更多个温度传感器(未示出),该温度传感器电耦接到电子卡片346并且配置为提供对一个或更多个孔317附近的温度或者温度变化的指示。应理解的是,系统中的温度变化可能影响应变计344,因此对温度变化的了解和计算考虑能够允许更精确地识别孔中的重量,并且允许确保孔中的可能对温度变化敏感的样品的稳定温度。
[0106]根据本发明的一些实施例,板300包括用于加热以及可选地冷却单独的孔的单元。这样的加热单元可以采用例如以下形式:(a)设置在孔的至少一部分周围的加热线圈,或者(b)珀耳帖装置(有时也称为珀耳帖热栗或者热电冷却器)。如应理解的,珀耳帖装置能够用于冷却以及加热单独的孔,并且感测或监测孔中或者其附近的温度。这样,可以控制单独的孔中的温度,例如每个孔中的温度可以维持在37°C ±0.5°C。
[0107]在一些实施例中,加热线圈或珀耳帖装置可以设置在孔支撑元件330的一些或全部上,用于整体加热由该孔支撑元件330支撑的两个或更多个孔117。在其他实施例中,加热线圈或珀耳帖装置可以设置在单独的孔317的一些或全部上,例如设置在其柱面320上,使得每个加热线圈或珀耳帖装置对其所设置在其上或其中的特定孔317进行加热。
[0108]如应理解的,如果周期性测量孔的温度,并且如果用于测量温度的装置耦接到控制用于每个单独的孔的加热装置的控制器,则与周期性测量单独的孔中的温度结合使用的单独的孔加热单元能够提供改进对给定孔中的状况进行控制的方法。因此,例如,具有这样的加热单元的板300可以储存在保温箱中,并且可以周期性监测孔的温度,并且必要时通过加热(或者冷却)单独的孔来调节单独的孔的温度。替代地,加热单元本身可以用于实现保温,例如可以频繁地(例如每隔15、10或5分钟)实现温度监测和调节,以将特定孔中的温度保持在例如37°C±0.5°C,以实现保温。因此,通过对板300、孔支撑元件330或者孔317配备用于每个孔的单独的加热元件,在发现温度不正确的情况下可以调节和控制温度。
[0109]现在参照图3D,图3D是包括臂326和块328的支撑件324a和324b的放大立体图,并且参照图3F和3G,图3F和3G是分别沿着图3A中的剖面线IIIF-1IIF和IIIG-1IIG取得的剖视图。图3D、3F和3G更详细地示出了支撑件324a和324b、臂326、块328以及臂326到支撑件的附接。
[0110]如看出的,八个块328位于框架322的每个纵向端附近,使得每个孔支撑元件330靠在并且附接到两个块328上,在元件330的每个纵向端处有一个块328。如下文中描述的,为了在框架322的每端处容纳八个块,支撑件324a和324b以及块328以阶梯-台阶的方式设计。第一支撑件324a从框架322的一个纵向端的内壁322d以及从与其相邻的纵向壁322b突出。在框架322的另一纵向端,第二支撑件324a从纵向壁322b突出并且与内壁322a稍微间隔开。在这两种情况下,为了容纳四对臂326以及有助于块328的适当定位,支撑件324a以台阶-阶梯方式构造,其具有平行形成的两组“台阶”,上部组360a和下部组360b。支撑件324a的所有“台阶”从框架322的内壁322b突出,但是所有“台阶”沿着框架322的纵轴具有相同的宽度,每组的最上面“台阶” 325a和325a ’从内壁322b突出得最少,“台阶”325b和325b ’突出得稍微多点,“台阶” 325c和325c ’突出得更多,而“台阶” 325d和325d ’突出到壁322b和壁322c之间大约中间的位置。
[0111]每对相应“台阶”的上表面之间(即325a和325a ’之间、325b和325b ’之间、325c和325c’之间以及325d和325d’之间)的距离与每对臂的下表面之间的距离相同。因此,第一对臂326a和326a ’在其近端处附接到“台阶” 325a和325a ’,第二对臂326b和326b ’在其近端处附接到“台阶” 325b和325b ’,第三对臂326c和326c ’在其近端处附接到“台阶” 325c和325c ’,而第四对臂326d和326d’在其近端处附接到“台阶”325d和325d’。“台阶”彼此间隔开,使得每对臂中的臂彼此平行,并且使得在正常使用过程中,每对臂可以在不接触另一对臂的情况下移动。
[0112]如在图3D和3F中看出的,臂326在其远端附接到块328,使得每对臂平行地附接到单个块328。为了有助于臂的紧凑布置,每个块328包括用于附接到第一臂的上内表面、用于附接到第二臂的下内表面和允许另外的臂从其中穿过的凹部。因此,附接到台阶325a的臂326a附接到最接近框架中心的块328a的上内表面328a’,并且块328a被构造为具有凹部328a〃,以允许臂326b、326c和326d在不彼此接触并且不接触块328a的情况下在其中穿过。类似地,附接到台阶325a ’的臂326a ’在其远端附接到块328a的最底部表面328a",,其中臂32613’、3260’和326(1’在最底部表面328&〃/下彼此平行地穿过。块32813以类似方式构造,以允许臂326b和326b ’分别附接在表面328b ’和328b ’ 〃处,并且允许臂326c和326d从其中穿过以及臂326c ’和326d ’在其下穿过。块328c被构造为允许臂326c和326c ’附接在表面328c ’和328c’〃处,并且允许臂326d从其中穿过以及臂326d’在其下穿过。四个块328a、328b、328c和328d中最接近壁322c的块328d被构造为允许臂326d和326d’分别附接在表面328d’和328d〃’处。
[0113]应理解的是,由于该构造,块328a、328b、328c和328d的上部部分的大小彼此不同。还应理解的是,块328a、328b、328c和328d中的每一个均具有不同的整体高度,虽然优选的是每个块的最上表面的位置相对于框架322的顶部是相同的,但是每个块的最上表面的位置可以有略微的差异,这是由于用于计算位移以及由此计算加入孔的流体的质量的软件能够被编程为考虑到这样的差异。由于相同的原因,所有块328不一定具有相同的质量。
[0114]如图3G中清晰可见的,支撑件324b以与支撑件324a的布置方式相似的方式布置在相反的方向上。在框架322的一个纵向端处,第一支撑件324b从框架322的一个纵向端的内壁322a以及从与其相邻的纵向壁322c突出。在框架322的另一纵向端处,第二支撑件324b从纵向壁322c突出并且与内壁322d稍微间隔开。在壁322d附近,支撑件324b与其间隔开以容纳臂326&、326&’、32613、32613’、326(3、326(3’、326(1和326(1’。为了容纳四对臂326以及有助于块328的适当定位,支撑件324b以台阶-阶梯方式构造,其具有平行形成的两组“台阶”,上部组362a和下部组362b。支撑件324b的所有“台阶”从框架322的内壁322a(或者322d)和322c突出,但是所有“台阶”沿着框架322的纵轴具有相同的宽度,因此,从壁322a(或者322d)突出相同的距离,每组的最上面“台阶” 325e和325e ’从内壁322c突出得最少,“台阶” 325f和325f ’突出得稍微多点,“台阶,,325g和325g ’突出得更多,而“台阶” 325h和325h ’突出到壁322c和壁322b之间大约中间的位置。
[0115]每对相应“台阶”的上表面之间(即325e和325e ’之间、325f和325f ’之间,325g和325g’之间以及325h和325h’之间)的距离与每对壁的下表面之间的距离相同。因此,第一对臂326e和326e ’在其近端处附接到“台阶” 325e和325e ’,第二对臂326f和326f ’在其近端处附接到“台阶” 325f和325f ’,第三对臂326g和326g ’在其近端处附接到“台阶” 325g和325g ’,而第四对臂326h和326h’在其近端处附接到“台阶”325h和325h’。“台阶”彼此间隔开,使得每对臂中的臂彼此平行,并且使得在正常使用过程中,每对臂可以在不接触另一对臂的情况下移动。
[0116]如图3D和3G所示,臂326在其远端处附接到块328,使得每对臂平行地附接到单个块328。为了有助于臂的紧凑布置,每个块328包括用于附接到第一臂的上内表面、用于附接到第二臂的下内表面和允许另外的臂从其中穿过的凹部。因此,附接到台阶325e的臂326e附接到最接近框架中心的块328e的上内表面328e’,并且块328e被构造为具有凹部328e〃,以允许臂326f、326g和326h在不彼此接触并且不接触块328e的情况下在其中穿过。类似地,附接到台阶325e’的臂326e’在其远端附接到块328的最底部表面328^〃,其中臂326f’、326g ’和326h ’在最底部表面328e〃'下彼此平行地经过。块328f以类似方式构造,以允许臂326f和326f ’分别附接在表面328f ’和328f ’ 〃处,并且允许臂326g和326h从其中穿过以及臂326g ’和326h ’在其下穿过。块328g被构造为允许臂326g和326g ’附接在表面328g ’和328g ’ 〃处,并且允许臂326h从其中穿过以及臂326h’在其下穿过。四个块328e、328f、328g和328h中最接近壁322b的块328h被构造为允许臂326h和326h ’分别附接在表面328h ’和328h〃 ’处。
[0117]应理解的是,由于该构造,块328e、328f、328g和328h的上部部分的大小彼此不同。还应理解的是,块328e、328f、328g和328h中的每一个均具有不同的整体高度,虽然优选的是每个块的最上表面的位置相对于框架322的顶部是相同的,但是每个块的最上表面的位置可以具有略微的差异,这是由于用于计算位移以及由此计算加入孔的流体的质量的软件能够编程为考虑到这样的差异。由于相同的原因,所有块328不一定具有相同的质量。
[0118]应理解的是,由于将试剂和其他流体加入到可以从板300移除的孔容纳元件348的孔317中或者从孔317中移除,因此原则上板300可以多次使用和/或用于多个实验,只要在板300每次使用间更换孔容纳元件348即可。
[0119]现在参照图4A到4C,图4A到4C示出了根据本文中的实施例的教导构造和操作的多孔板及其部件。具体地,图4A为多孔板400的立体图,图4B是多孔板400的分解图,图4C是沿着图4A中的剖面线IVC-1VC取得的、多孔板400的剖视图。
[0120]如图4A所示,在组装后,板400看起来与图3A到3G的板300基本相似。然而,根据图4B和本文中的说明书将意识到的是,虽然板300和400的目的和用途是相似的,但是板400的构造与板300的构造有些不同。
[0121]板400被设计用于与现有装备一起使用,因此,其大小根据当前使用的标准板大小来确定,其中板的孔以相似的方式间隔开;因此在组装后,板400看起来像典型的96孔板,其具有上表面412、下表面414以及上表面412和下表面414之间的多个侧面416,并且在板400中形成有多个孔417。
[0122]如图4B所示,图4B是板400的分解图,板400实际上由若干部分构成。侧面416是框架422的一部分,框架422还包括限定框架422中的96个孔眼452的孔限定骨架450,每个孔眼沿着水平面具有基本圆形的横截面,并且沿着垂直平面具有基本矩形的横截面。
[0123]板400还包括96个单独的相同的圆柱形孔支撑元件430,其每个都包括孔口433,每个孔口的尺寸都被确定为配合一个孔眼452并且适于容纳单个孔限定元件419,孔限定元件419可以从其容纳在其中的孔支撑元件430容易地移除。每个单独的孔417由孔限定元件419限定,孔限定元件419由圆柱形部分466形成并且在其底部以基本圆形的底部片434来密封。
[0124]每个孔支撑元件430粘合到或者以另外的方式附接到分别位于板474和476中的两个臂426和426’。臂426和426’可以(但不是必须)整体地形成于板474和476中。为了易于引用,除非另有明确说明,否则在后文中臂426和426’会被称为426。如以下会更详细解释的,柔性臂426可以由合适材料(通常是金属或塑料)制成,该材料是适当柔性的,以便对于向孔中加入或者从孔中移除小体积的物质是敏感的。
[0125]臂426基本是平的,并且如图4B中的插图所示,每个臂426和426’具有基本矩形的部分426a,在矩形的部分426a的两个相邻的拐角处从该矩形的部分延伸出突出物,该突出物形成部分环形物426b,部分环形物426b延伸超过一半长度但是不完全包围圆柱形孔支撑元件430,并且其尺寸被确定为具有稍微大于圆柱形孔支撑元件430的外周长的内周长。在部分环形物426b内形成有环426c,环426c的尺寸被确定为具有与圆柱形孔支撑元件430相同的内周长。因此,圆柱形孔支撑元件430例如通过粘合剂粘贴到环426c(圆柱形孔支撑元件430的上表面附接到臂426的环426c的下表面,并且圆柱形孔支撑元件430的下表面附接到臂426’的环426c的上表面)。该构造使得一对臂426和426’能够将孔支撑元件430保持在X和y轴上的位置,但是允许元件和其中包含的孔沿着z轴移动,随之引起臂426的弯曲。
[0126]为了使臂在矩形部分426a和部分环形物426b处感应到的应变最大化和局部化,部分环形物426b和矩形部分426a由适当的薄且柔性的材料(例如金属或塑料)制成。在一些实施例中,为了促进弯曲,臂426和426’分别被制成得比板474和476的其余部分更薄。在一些实施例中,板474和476的在臂426和426’外部的部分粘合或以其他方式附接到框架422和/或电子卡片446(下文中更详细地描述),以对板474和476的不需要弯曲的部分进行加强,从而使由臂426感应的应变局部化。
[0127]应理解,通常不超过数百微升并且在一些应用中仅数微升或者更少的流体被加入到给定的孔。例如,可以将以下量的流体加入给定的孔:小于300微升(μ?)、小于250μ1、小于200μ1、小于150μ1、小于ΙΟΟμΙ、小于75μ1、小于50μ1、小于45μ1、小于40μ1、小于35μ1、小于30口1、小于2541、小于2(^1、小于1541、小于1(^1、小于541、小于441、小于341、小于241或者小于?μ?。因此,柔性臂426应具有合适的柔性以响应于向孔加入(或者从孔中移除)这种量的流体(或等效质量)而偏转。
[0128]在组装在一起后,圆柱形孔支撑元件430的外周长稍微小于孔眼452的内周长,从而在孔限定骨架450和圆柱形孔支撑元件430之间形成小的间隙438(见图4C)。这些间隙的存在允许每个孔支撑元件430沿着纵轴(ζ轴)独立移动并且使得臂426能够随之变形,以下会对其进行解释。
[0129]为了在不妨碍这种垂直移动的情况下密封间隙438,柔性材料(例如合适的塑料)制成的非常薄(例如大约7微米)的膜440附接到框架422的上边缘442,并且在一些实施例中还附接到上部卡片446(下文中更详细描述)。膜440包括96个圆形开口443,这些开口与(下文描述的)卡片446中的孔口 447、以下更详细论述的环426d以及在组装好的孔支撑元件430中的孔口 433对齐。
[0130]膜440利用任何合适的方式(例如软焊、粘合、熔融、粘结或者任何其他合适的附接机构)附接到框架422。应理解的是,在所示实施例中,每个孔限定元件419可以在不损坏臂426的敏感结构和功能的情况下从其所处的孔支撑元件430容易地移除。
[0131]每个臂426在矩形部分426a处具有彼此并排附接在该臂的上表面上的一对平的应变计444。替代地,应变计可以附接到矩形部分426a的上表面和下表面。每个应变计例如通过电线(未示出)电耦接到电子卡片446。在一些实施例,臂426可以形成为具有孔445,以有利于这样的电线从其中穿过。电子卡片446定位为使应变计444和卡片之间的连接件的长度最小化。
[0132]在一些实施例中,例如如图4B中的放大部分所示的实施例中,为了示出一些细节,所述放大部分绕着孔支撑元件的纵轴相对于图4B的其余部分转动90度,孔支撑元件430在其顶部和底部边沿处可以包括突出的突出物43 Ia,突出的突出物43 Ia被设计为保护应变计444。此外,在一些实施例中,孔支撑元件431可以包括转动地与突出物431a偏移180度的上部和下部突出物431b,突出物431b接合板474和476并且限制臂426的偏转范围。
[0133]在一些实施例中,卡片446(每个卡片实际上都可以是多个卡片)通过多根电线(未示出)电耦接到位于框架422上的端口 458,如下文中参照图8到9A会描述的,端口 458配置为连接到数据读取器和合适配置的板基座的电端口。在一些实施例中,卡片446(每个卡片实际上都可以是多个卡片)通过多根电线(未示出)电耦接到USB端口(未示出)或者电耦接到位于框架422上的类似的输入/输出端口(例如当前已知或者将来可能开发的输入/输出端口),该端口配置为将板400连接到电源和/或计算设备。可以与板400连接的数据读取器和/或计算设备可以运行下文参照图5A到7描述的图形用户界面。优选地,端口 458和/或USB端口(未示出)不延伸到框架422的外表面之外并且优选地与所述外表面齐平,并且不影响板400的整体尺寸,从而允许使用标准装置。
[0134]在一些实施例中,板400还包括例如连接到电子卡片446的供电装置(未示出),例如可充电电池,所述供电装置向板400的电子部件供电并且在板400通过端口 458或者USB端口连接到电源或者计算设备时可以充电。
[0135]每个电子卡片446包括96个具有圆形横截面的孔口447,使得在板400被组装后,孔口 447与环426d、段452和孔支撑元件430对齐。布置在孔口 447附近的是另外的96个较小的孔口 448 ο孔口 448允许将应变计444与卡片446连接的电线(未示出)穿过。
[0136]电子卡片446可以具有位于其上的用于测量电路中的电阻的元件,例如惠斯通电桥。臂426的偏转导致相应应变计444中的电阻器的长度变化,该变化与由电子卡片446上的元件利用例如惠斯通电桥测得的、电路中的电阻变化相关。电路中的电阻变化允许计算加入每个孔(或者从每个孔中孔中移除)的流体的质量。具体地,加入孔(从孔中移除)的较大质量的流体导致臂426的变形的较大变化,这继而导致电路中的电阻的较大变化。因此,电路中的电阻变化的测量结果指示孔中流体的质量变化,并且使得能够计算该变化。如果流体密度是已知的,则这有助于计算加入(或者移除)的流体的体积。这样,臂426与应变计444一起形成信号提供器,用于提供指示与其相关联的孔中的流体的量的变化的信号。在一些实施例中,电子卡片446包括存储部件,其用于例如在板400未连接到数据读取器(例如图8的数据读取器)时存储由信号提供器产生的信号。在板400连接到数据读取器时,则可以通过数据读取器从卡片446再次获得这样的存储信号。
[0137]例如,如果利用8头分配器相继地对板400的行A到L进行填充,或者如果相继地对单独的孔进行填充,或者甚至如果同时对所有孔进行填充,则可以计算加入每个孔中的流体的量,从而可以实时逐孔地确定何时向特定孔加入了不正确量(过多或者过少)的流体。
[0138]优选地,用于将流体加入孔中的设备会配备有控制软件,该控制软件会允许所用设备校正误差。在已经加入过少流体情况下,可以将另外的流体分配到所涉及的孔,以使得孔中的流体达到正确的量,和/或通过在后来的操作中将成比例减少的试剂或反应物液体加入所涉及的孔,该软件能够调节误差。类似地,如果已经向特定孔加入过多的流体,则在后来的操作中加入的试剂或反应物可以适当地成比例增加。
[0139]替代地,在剩余的实验期间的另外的操作中可以包括所涉及的孔或者孔容纳元件,并且通过对计算进行调节以考虑到在进行实验期间使用的不正确的量,在实验结束时,特定孔的结果可以用于计算。作为另一替代方式,对加入了不正确量的流体的特定孔的识别使得能够在试验结束时从计算结果中舍弃特定孔,而不是舍弃孔所处的整个行或列的结果或者整个板的结果。
[0140]还应理解的是,即使同时对所有孔进行填充,板400与合适软件结合使用以实时确定不正确量的流体被加入特定的孔支撑元件430使得使用者能够停止利用在那个特定元件或者板400中的孔进行的实验,从而避免在下游实验中浪费试剂和反应物等。
[0141]还应理解的是,板400还可以在不被持续监测的情况下进行操作。在这样的情况下,从信号提供器获得孔或板的基准测量。然后,可以将该板与电源和/或被提供数据的处理器或者数据读取器断开连接,并且可以将流体加入板或从板中移除。然后,可以再次将该板连接到电源和/或数据读取器或处理器,并且可以从信号提供器获得第二信号。初始信号和第二信号的比较使得能够识别存在不正确量的流体的特定孔,从而允许将那些孔从进一步的实验和计算中舍弃。
[0142]在一些实施例中,板400还包括一个或更多个温度传感器(未示出),所述温度传感器电耦接到电子卡片446并且配置为提供一个或更多个孔417附近的温度或者温度变化的指示。应理解的是,系统中的温度变化可能影响应变计444,因此对温度变化的了解和计算考虑能够允许更精确地识别孔中的重量,并且允许确保孔中的可能对温度变化敏感的样品的稳定温度。
[0143]此外,电子卡片446可以具有与其电耦接的、用于处理由耦接到该卡片的各种传感器元件收集的数据的部件,例如用于将惠斯顿电桥的模拟信号转换为数字信号的模拟数字转换部件以及用于对所收集到的信号进行归一化处理的归一化部件。
[0144]由于能够计算每个臂的偏转,因此能够实时计算加入每个单独孔的材料的量或液体的体积,板400的使用有助于校正要加入每个孔的材料的量或者在后续实验操作中忽略单独的孔,而不是忽略一行孔或者整个板。此外,如下文会参照图5A到7描述的,利用该配置能够观察材料随着时间的流逝从给定的孔的损失。
[0145]根据本发明的一些实施例,板400包括用于加热以及可选地冷却单独的孔的单元。这样的加热单元可以采用例如以下形式:(a)设置在孔的至少一部分周围的加热线圈,或者(b)珀耳帖装置(有时也称为珀耳帖热栗或者热电冷却器)。如应理解的,珀耳帖装置能够用于冷却以及加热单独的孔,并且感测或监测孔中或者其附近的温度。这样,可以控制单独的孔中的温度,例如每个孔中的温度可以维持在37°C ±0.5°C。
[0146]在一个实施例中,用于每个孔的珀耳帖装置可以被建造在图4B所述的一个或两个电子卡片446中,例如与每个孔口447相邻,以对特定的孔支撑元件430或者设置在孔口的孔限定元件419进行加热。替代地,可以在孔支撑元件430或孔限定元件419的一些或每个上设置加热线圈或珀耳帖装置,以对与其相关联的孔或者孔的内部进行加热。作为另一替代方案,加热线圈或珀耳帖装置可以设置为与成组的孔支撑元件430或孔限定元件419相邻,例如设置在电子卡片446上,以对组中的孔或者孔的内部进行加热。虽然参照了图4B,但是应理解的是,这样的孔加热单元的设置不限于孔在其中能够沿着ζ轴移位的板中,并且这样的加热单元可以设置在孔在其中不能移位的板中。
[0147]如应理解的,如果周期性测量孔的温度,并且如果用于测量温度的装置耦接到控制用于每个单独的孔的加热装置的控制器,则与周期性测量单独的孔中的温度结合使用的单独的孔加热单元能够提供改进对给定孔中的状况进行控制的方法。因此,例如,具有这样的加热单元的板400可以储存在保温箱中,并且可以周期性监测孔的温度,并且必要时通过加热(或者冷却)单独的孔来调节单独的孔的温度。替代地,加热单元本身可以用于实现保温,例如可以频繁地(例如每隔15、10或5分钟)实现温度监测和调节,以将特定孔中的温度保持在例如37°C±0.5°C,以实现保温。因此,通过对板400、孔支撑元件430或者孔限定元件419配备用于每个孔的单独的加热元件,在发现温度不正确的情况下可以调节和控制温度。
[0148]应理解的是,由于可以将试剂和其他流体加入到孔限定元件419中或者从其移除,其中孔限定元件419可以从板400移除并且可选地被处理掉,因此板400可以多次使用和/或用于多个实验,只要在板400每次使用间更换孔限定元件419即可。
[0149]现在参照图5A到5D,图5A到50是图示了图形用户界面的截图,该图形用户界面用于在线(实时)监测流体加入到根据本文中的实施例的教导的多孔板。
[0150]如上文中描述的,根据本发明的实施例的多孔板(例如图3A到3G的多孔板300和图4A到4C的多孔板400)可以例如通过如参照图8到9B描述的适当配备的板数据读取器或者通过USB或者连接到计算设备(例如计算机)的其他电缆电耦接到处理器。图5A到5D的图形用户界面在耦接到板的该处理器上运行,利用从板的电子卡片(例如电子卡片546和646)提供给处理器的数据。该处理器可以配置为仅提供图形用户信息,或者其还可以配置为控制分配到孔中的流体的量。
[0151]应理解的是,用于提供在线监测的数据取决于由板上的应变计(例如应变计344和444)测得的基准电阻的测量结果,该基准测量结果在监测对孔的填充时基本对应于空孔。一旦流体被分配到孔中,电子卡片就将对加入每个孔中的流体的体积的指示提供给处理器,从而促进图形用户界面的如下文描述的的功能。在一些实施例中,通过位于板的电子卡片上的合适的元件,将表示基准电阻的模拟数据归一化并且转换为数字数据,使得处理器接收适合于在图形用户界面中使用的数据。
[0152]如看出的,图形用户界面500与实验规划软件(未示出)相关联,使得在图形用户界面的信息框502中显示正进行的实验的具体细节,例如实验名称、所使用材料、待分配液体的体积、体积的上限和下限、所需精度(即实验灵敏度)和任何其他合适的实验参数。如下文描述的,信息框502中包含的细节向用户提供了用于提醒用户材料被不正确地加入任何一个或更多个孔中的标准的指示。应理解的是,在一些实施例中,在分配流体的设备上运行的软件能够基于这些实验参数校正待分配的量以及待使用的灵敏度。
[0153]基于从板的电子卡片提供的信息,图形用户界面500还包括在其中正进行实验的多孔板的图示504。板的图示504包括多个圆506,每个圆对应于板中的孔(在此示出为96个孔板)以及分别由附图标记508和510表示的板的行和列的指示。
[0154]在线监测流体被加入板中的目的在于促进对加入板中的流体的体积的实时控制。图形用户界面500允许用户实时监测情况,并且在参数的初始输入后对过程的控制不完全自动化的情况下,允许按照需要来命令系统校正流体体积或者采取其他步骤以补偿给定孔中的不正确的体积。通常,该图形用户界面还提供是否已经达到目标流体体积或者是否应该将另外的流体加入板中的图形指示。在一些实施例中,例如图5A到f5D所示,图形指示包括填充图案或颜色指示,使得第一填充图案或颜色表示空孔,第二填充图案或颜色表示其中流体体积小于目标流体体积的孔,第三填充图案或颜色表示其中流体体积正确并且在规定容差内等于目标流体体积的孔。在一些实施例中,使用第四填充图案或颜色来表示其中已经超过目标流体体积的孔。
[0155]图5A图示了在实验开始之前的图形用户界面500。这样,所有的圆506具有无填充图案(或处于第一颜色),这指示空孔。
[0156]图5B图示了在流体已经开始被分配到板的列I时的图形用户界面500。如看出的,在图示504中,对应于列I的孔(孔六131、(:1、0141、?1、61和!11)具有第二填充图案(或处于第二颜色),在此以从右向左倾斜的对角线示出,其指示在孔中的流体体积小于目标体积,而对应于列2到12的其余的圆506保持处于指示空孔的图案或颜色中。
[0157]在一些实施例中(未示出),图示504指示为了达到孔中的流体目标体积而必须加入该孔的流体体积。例如,这可以通过在一个圆506上滚动指针来实现,例如通过计算机鼠标来控制,从而产生指示应该加入到相应孔中的体积的弹出框。
[0158]在图5C中看出,随着流体被分配到列I的孔中的进行,以第三填充图案(或处于第三颜色)表示对应于其中已经达到目标流体体积的大多数圆512,在此示出为指示达到目标体积的从左向右倾斜的致密对角线。通过将对应于孔CI的圆514保持在从右向左倾斜的对角线的第二填充图案中(或者以相同的颜色),图示504还指示在孔Cl中还没有达到目标流体体积。
[0159]替代地,在仅在完成将流体分配到孔中之后确定孔中的流体的量(而不是在孔被填充时进行持续或者多次的确定,例如如果液体持续但是缓慢地分配或者以滴状分配)的实施例中,图示504不提供例如图5B所示的信息。相反,一旦液体已经被分配,图示504以与图5C所示的相似的方式,指示在其中流体的体积少于(或者超过)所需体积的孔。
[0160]图5D与图5C相同,但是图示了在为了校正初始时的不足而将另外体积的流体分配到孔Cl中以使得孔Cl中的流体的体积等于用于实验的目标体积之后的图形用户界面。如列I的所有孔现在正确地填充有目标体积的流体,以从左到右倾斜的致密对角线的第三填充图案(或者第三颜色)来表示相应圆512,指示已经达到目标体积。
[0161]随着流体被分配到板的另外列中的孔中,图示504改变,使得每个圆506的颜色指示对应孔中的流体的体积,从而提供对每个孔中的流体的体积的实时指示,并且有助于防止被加入孔中的流体的体积的误差。
[0162]在一些实施例中,将流体递增地、持续缓慢地或者持续快速地同时分配到板的所有孔506中。在这样的实施例中,图示504—次对于所有孔提供与图5B、5C和所示的指示相似的指示,而不是如上文中描述的逐行指示。
[0163]现在参照图6A和6B,图6A和6B是图示了图形用户界面的截图,该图形用户界面用于离线监测根据本文中的实施例的教导的多孔板中的流体的量。
[0164]图6A和6B的图形用户界面600与图5A到5D的图形用户界面500的相似之处在于图形用户界面在与板耦接的处理器上运行,利用通过板数据读取器或USB或当前已知或者将来可能开发的其他连接件从板的电子卡片(例如电子卡片346和446)提供给处理器的数据。相似地,基于从板的电子卡片提供的信息,图形用户界面600包括正在其中进行实验的多孔板的图示604。板的图示604包括多个圆606,每个圆对应于板中的孔(在此示出为96个孔板)以及由附图标记608和610指示的板的行和列的指示。
[0165]但是,在离线监测期间,目的不是向用户指示是否已经向孔中分配适当体积的流体,而是在孔中的流体的体积由于某原因而低于目标体积或者低于预定阈值时提供警报。这样,图形用户界面600不是与实验规划软件关联,而是已经向其输入值,在该值时,用户应该接收到孔中的体积不合适的指示,例如采取校正行动的警报或语音或文字通知。在一些实施例中,所述值是预定体积绝对值,使得在孔中的流体的体积下降低于预定体积时,图形用户界面600提供体积低的特定孔的指示。在一些实施例中,例如图示实施例中,所述值是体积的变化值,使得图形用户界面600在孔中的流体的体积改变多于预定值时提供指示。在其变型(未示出)中,可以在体积以多于某百分比下降低于预定基准值时给出指示。用于向用户提供指示的值可以是缺省值,或者可以由用户基于实验的灵敏度或者基于其他考虑适当地设定。
[0166]如图6A和6B中看出的,由不同填充图案或颜色来指示不同大小的体积变化,并且提供了图例612,使得用户能够基于圆606的填充图案或颜色来识别对应孔中失去了多少流体。在图示的实施例中,对角线的填充图案指示对应孔中的流体的体积是不变的并且等于初始体积,点划线填充图案指示对应孔中的流体的体积的小于I微升的变化,并且方格填充图案指示对应孔中的流体的体积的至少I微升但是小于3微升的变化。
[0167]图形用户界面600还包括一个或更多个图表614,其中可以绘制出随着时间而变化的、一个或更多个特定孔中的流体的体积。在一些实施例中,信息被显示在图表614中的特定孔可以由用户例如通过使鼠标光标指向特定孔或者通过在合适的文本框中键入孔的标识(未示出)来选择。在一些实施例中,对应于每个孔的信息可以依次和/或重复地显示在图表614中。
[0168]通常,数据读取器或USB或与板的电子卡片关联的其他连接件以固定的速率(例如每天一次、每小时一次、每分钟一次、每半分钟一次、或者甚至每秒一次)向处理器报告每个孔中测得的体积。确切的速率可以被工厂编码在电子卡片中,或者可以由用户根据正进行的实验的要求来设定。
[0169]转向图6A,可以看出,在第一时间点Tl,任一孔中的流体体积没有变化,因此所有圆606被对应于公称体积的填充图案(对角线)填充。由于任一孔中的流体的体积没有变化,因此没有线图被呈现在图表614中。
[0170]在图示了在晚于Tl的第二时间点T2的图形用户界面的图6B中,可以看出,对应于孔C1、D1和El的圆616被指示孔中的流体体积的小于I微升的变化的填充图案(点)填充,对应于孔A4、B1、F I和Gl的圆618被指示孔中的流体体积的至少I微升但是小于3微升的变化的填充图案(方格)填充。在图示示例中,基于对孔A4中的流体的体积的多次读取,图表614描绘了孔A4中的体积随时间变化的线图620。
[0171]现在参照图7,图7是图示了图形用户界面的截图,该图形用户界面用于离线监测根据本文中的实施例的教导的多孔板中的流体的温度。
[0172]图7的图形用户界面700与图6A和6B的图形用户界面600相似,但是图形用户界面700不同之处在于圆706的填充图案或(或者颜色)表示由构成板的一部分的一个或更多个温度传感器测得的、板中的对应孔的温度,并且在于一个或更多个图表714可以包括一个或更多个特定孔随着时间变化的温度线图。
[0173]在一些实施例中(例如图7所示),存在与每个孔关联的温度传感器,而在其他实施例中,可以存在比孔少的温度传感器,但是仍然具有多个温度传感器。
[0174]如图7中看出的,不同温度由不同填充图案(或颜色)来指示,并且提供了图例712,使得用户能够基于圆706的填充图案(或颜色)来识别孔中或者附近的温度为多少。
[0175]在图7中看出,在时间点TI,每个孔具有由对应圆706的填充图案指示的特定温度。例如,对应于孔El的圆706的填充图案指示孔El的温度为39°C。
[0176]在图示示例中,图表714包括线图720,示出了孔A5处的温度随时间的变化。
[0177]通常,数据读取器或USB或与板的温度传感器关联的其他连接件以固定的速率(例如每天一次、每小时一次、每分钟一次、每半分钟一次、或者甚至每秒一次)向处理器报告每个孔中或者每个传感器附近的温度。确切的速率可以被工厂编码在电子卡片中,或者可以由用户根据正进行的实验的要求来设定。这样,在数据读取器指示由温度传感器测得的、对应孔的温度的变化时,图形用户界面700中的圆706的填充图案(或颜色)改变。
[0178]应理解的是,由于孔容纳元件348和孔限定元件419能够从其各自的板300和400移除,因此如上所述可以利用元件348或元件419获得测量结果,然后可以移除元件348或元件419并将它们插入不具有以上详述的检测单元的另外的、更简单的板(未示出)中用于存储,例如存储在制冷器或保温箱中。在稍后的时刻,如果期望另外的测量,则元件348或元件419可以分别再次插入板300或400。
[0179]现在参照图8,图8示出了根据本文中的实施例的教导构造和操作的板基座和数据读取器800的立体图,其用于接收来自根据本文中的教导的多孔板的信号。
[0180]如图8所示,板基座和数据读取器800包括基座802,在基座802上形成有适当地成形和确定尺寸以用于将多孔板(例如上文中描述的板200、300或者400)容纳在其中的框架810。在一些实施例中,基板和数据读取器800可以形成光学仪器或成像装置的一部分,例如能够从以色列雷霍沃特的Idea B1-Medical公司获得的Hermes系统(http://www.1dea-b1.com/page-87-Hermes.aspx)。在一些这样的实施例中,基座802对于至少一些照明波长来说可以是透明的,以允许在板设置在数据读取器800中时通过光学仪器或成像装置对多孔板中的样品进行成像。
[0181]在一些实施例中,框架810包括用于使板保持稳定并且在数据读取器800内不可移动的保持机构。在一些实施例中,保持机构包括与板的框架接合的突出物812,突出物812可以能够例如在弹簧力的作用下缩回到框架810中。这样,在用户将板插入数据读取器800中时,用户将板推动靠着突出物812,导致突出物812缩回到框架810中。一旦用户停止推动板,例如在板处于适当的位置时,弹簧向外推动突出物812,使得突出物812接合板并且将该板保持在数据读取器800内。在一些实施例中,保持机构可以包括用于将板卡合在数据读取器800的位置中、可以使板靠在其上的边沿等的机构。
[0182]在一些实施例中,框架810包括凹部814,用以在用户希望移除板时帮助用户抓握设置在框架810内的板。也可以使用用于帮助将板从框架810移除的其他机构,例如弹出按钮。
[0183]框架810还包括电端口 820,电端口 820定位和配置为电接合设置在数据读取器内的板上的对应端口,例如图3B的端口 358或图4B的端口 458。电端口 820还电连接到处理器(未示出),用于将来自板的信息提供给处理器,例如为了供专用软件(例如如下文参照图5A至IJ7描述的实验规划软件或者图形用户界面软件)使用。
[0184]现在参照图9A和9B,图9A和9B是用于将孔容纳元件或孔限定元件从多孔板移除和/或用于将这样的元件安放在多孔板中的装置,该装置根据本文中的实施例的教导而构造和操作。
[0? 85]如图9A和9B中看出的,用于操作孔容纳元件(例如元件330)或者操作孔限定元件(例如元件419)的装置900功能上与板承载基座902相关联,板承载基座902布置为具有设置在其中的多孔板904。板承载基座902可以是数据读取器和基座(例如下文中描述的数据读取器和基座800),或者如图9A和9B所示可以是支撑多孔板的简单的基座。
[0186]在板支承基座902之上布置有孔接合部分906,孔接合部分906可移动地安装到垂直移位机构908上。垂直移位机构908配置为允许孔接合部分906朝向和远离设置在板承载基座902上的板904垂直地移位。在一些实施例中,垂直移位机构908包括垂直安装件910和能够沿着安装件910垂直移位的可移位部分912,使得孔接合部分906安装在可移位部分912上并且能够与其一起移位。
[0187]设置在孔接合部分906的下表面914上的是多个孔接合突出物916,每个孔接合突出物配置为装在待放置在板904中的孔限定元件或者孔容纳元件的孔中的一个中或者从用于与其附接的板904移除。在一些实施例中,孔接合突出物916通过卡合机构接合对应孔,但是也可以考虑其他接合方法,例如通过真空。
[0188]为了将孔限定元件或孔容纳元件放置在板904中,孔接合突出物916接合孔限定元件或孔容纳元件,并且然后孔接合部分906朝向板904垂直地移位直到孔限定元件或孔容纳元件配合在其在板904内(例如在板300的段352内或者在板400的孔支撑元件430内)的合适位置。然后,孔接合突出物916与孔限定元件或孔容纳元件解除接合,并且孔接合部分906远离板904垂直地移位,使得所述元件被适当地放置在板904内并且能够用于将试剂插入到其中。
[0189]为了将孔限定元件或孔容纳元件从板904移除,孔接合部分906朝向板904垂直地移位直到位于板904内的孔限定元件或孔容纳元件接合到孔接合突出物916。孔接合部分906与孔接合突出物916—起以及与其接合的孔远离板904垂直移位,导致将孔限定元件或孔容纳元件从其在板904内的位置中移除。当孔接合部分从板904充分移位时,孔接合突出物916然后与孔限定元件或孔容纳元件解除接合。
[0190]应理解的是,可以使用相似的装置来接合吸头等以及用于将流体(例如试剂)分配到板904中的孔中。
[0191]下文中描述的是可以与多孔板(如本文中参照图2A到4C描述的那些板)一起使用、并且在一些情况下与其它多孔板一起使用的构造的变型以及使用这些板的方法的变型。
[0192]上述板采用孔沿着Z轴的物理移位以确定被分配到一个或更多个孔中的流体的体积。在上述实施例中,这样的物理移位耦合于应变计,以产生与移位量以及由此分配到在观察下的孔中的流体的体积相关的信号(假定已知密度和质量的流体占据能确定的体积)。然而,应理解的是,代替应变计的使用或者除其之外,可以采用其他方法来确定体积。
[0193]因此,例如,如果具有能够在z轴上移位的孔的多孔板与具有自动对焦机构的读取装置结合使用,则这可以用于确定孔的位移量。在名称为“Auto-focusing method anddevice for use with optical microscopy” 的美国专利第7,109,459号中描述了该自动对焦机构的示例,通过引用的方式将其内容并入本文。
[0194]为了说明,可以将具有可移位孔的多孔板引入到具有自动对焦机构的读取装置(例如可以从以色列雷霍沃特的Idea B1-Medical公司获得的Wiscan?扫描仪)中。通过将自动对焦机构与合适的反馈控制装置结合,在分配流体之前可以将目标孔的底部设置至相同的高度。然后可以将流体分配到孔中;应理解在一些情况下,这可以在不将板移动到另一位置的情况下在线完成,而在其他情况下,板可能需要被移动到分配站。在分配流体之后,可以再次采用自动对焦机构(必要时在板返回自动对焦位置之后),这次确定孔在z轴上的运动;如上所述,该信息能够继而用于确定被分配到一个或更多个孔中的流体的量。此外,可以获得周期性测量结果来确定一个或更多个孔中是否例如由于蒸发而失去流体。如上所述,该方法可以用于与单独的孔或具有成组的孔。如指出的,该方法可以与应变计结合使用或者代替应变计来使用,以确定一个或更多个孔的位移。
[0195]由于利用上面已经描述的方法,孔中或者成组的孔中的不正确量的流体的检测有助于校正孔中的流体的量,有助于将孔从进一步的操作和/或计算中排除,并且在一些实施例中有助于校正计算。
[0196]用于确定孔中失去的流体的量的另一方法涉及周期性监测单独孔的温度。通常,包含活细胞的多孔板的温度保持在37°C。然而,保温箱中的热分布可能是不均匀的,或者其他因素可能导致板中的不均匀的温度分布,这可能导致不同孔中的不同流体损失并且可能不利地影响其中的细胞。通过周期性(例如一个小时一次)跟踪测量单独的孔的温度并且通过考虑到孔中的流体的性质,可以确定孔中随着时间的流逝而失去的流体的量,并且可以例如利用上文中描述的加热或冷却单元来校正孔中的温度。通过将单独的温度传感器放置在每个孔处(例如在其底部或侧部上)可以促进这种监测。这样的传感器可以电耦接到卡片(例如上述346或446),以促进数据读取器中的读取。可替代地,可以采用一个或更多个热成像仪来周期性检测单独孔的温度。
[0197]由于利用上面已经描述的方法,孔中或者成组的孔中的不正确量的流体的检测有助于校正孔中的流体的量,有助于将孔从进一步的操作和/或计算中排除,并且在一些实施例中有助于校正计算。在板的孔能够沿着z轴移位的情况下,该方法可以与应变计结合使用或者代替应变计来使用,以及与利用如上所述的自动对焦机构的方法结合使用或者代替其使用。然而,应理解,与利用应变计或自动对焦装置的方法不同,该方法可以用于其中孔不能移位的板。
[0198]应理解,附图中示出的实施例仅用于说明目的,在本发明的范围内可设想这些的变型。例如,每个板的孔的数量、孔的形状以及所用材料可能与本文中示出的或者具体描述的那些不同,用于检测流体被加入板或者从板中移除的单元可能也是如此。此外,每个孔可以包括另外的层或嵌件,例如孔嵌件,细胞在其中生长使得能够将试剂加入用于在不直接接合嵌件中生长的细胞的情况下使试剂渗透到孔中的孔的环境。
[0199]应理解,为了清楚而在分开的实施例的上下文中描述的本发明的一些特征也可以结合地提供在单个实施例中。相反,为了简要而在单个实施例的上下文中描述的本发明的不同特征也可以单独地或者以任何合适的子组合来提供或者适当时提供在本发明的任何其他描述的实施例中。不同实施例的上下文中描述的一些特征不应被认为是那些实施例的必要特征,除非在每个那些元件的情况下实施例不能实施。
[0200]虽然已经结合本发明的具体实施例描述了本发明,但是显然对于本领域技术人员来说,许多改变、修改和变型会是显而易见的。相应地,其旨在包含落入所附权利要求的范围内的所有这些改变、修改和变型。
[0201]本申请中的任何参考内容的引用或标注不应被解释为承认这种参考内容对于本发明来说是现有技术。
[0202]章节标题在本文中用于使得容易理解说明书,而不应被解释为必要的限定。
【主权项】
1.一种板,包括: 第一基本平坦表面,其具有限定在其中的至少一个第一孔口 ; 第二基本平坦表面,其与所述第一基本平坦表面基本平行,所述第二基本平坦表面与所述第一基本平坦表面间隔开; 在所述板内限定的至少一个孔,所述至少一个孔具有与所述至少一个第一孔口中的一个孔口对应且对齐的第二孔口,所述至少一个孔具有侧壁和底部,并且所述至少一个孔从所述第一基本平坦表面朝向所述第二基本平坦表面延伸,所述至少一个孔可远离所述第一基本平坦表面地移位;和 至少一个信号提供器,其功能上与所述至少一个孔相关联,能够响应于所述至少一个孔远离所述第一表面的移位而产生信号。2.如权利要求1所述的板,其中: 所述第一表面具有限定在其中的多个第一孔口;和 在所述板内限定有多个孔,每个孔都具有与在所述第一表面中限定的所述多个第一孔口中的第一孔口对应且对齐的第二孔口,所述孔中的每个孔都具有侧壁和底部,并且每个孔从所述第一基本平坦表面朝向所述第二基本平坦表面延伸。3.如权利要求2所述的板,其中,所述多个孔中的每个孔都可远离所述第一基本平坦表面地移位。4.一种多孔板,包括: 第一基本平坦表面,其具有限定在其中的多个第一孔口 ; 第二基本平坦表面,其与所述第一基本平坦表面基本平行,所述第二基本平坦表面与所述第一基本平坦表面间隔开; 在所述板内限定的多个孔,每个孔具有与在所述第一表面中限定的所述第一孔口中的一个孔口对应且对齐的第二孔口,所述孔中的每个孔都具有侧壁和底部,并且每个孔从所述第一基本平坦表面朝向所述第二基本平坦表面延伸,并且所述孔中的每个孔都可远离所述第一基本平坦表面地移位;和 至少一个信号提供器,其功能上与所述多个孔相关联,所述信号提供器能够响应于至少一个所述孔远离所述第一表面的移位而产生信号。5.如权利要求1到4中任一项所述的板,其中,所述第一表面和所述第二表面通过在所述第一表面和所述第二表面之间延伸的多个侧壁而间隔开。6.如权利要求2到5中任一项所述的板,其中,所有所述孔的移动都耦合,使得所述信号提供器能够响应于所述孔中的任何一个或更多个孔的移位而提供单个信号。7.如权利要求2到5中任一项所述的板,其中,所述孔中的一些孔的移动耦合到两个或更多个组中,并且所述至少一个信号提供器包括多个信号提供器,每个信号提供器能够响应于所述组中的一个组的移位而提供信号。8.如权利要求2到5中任一项所述的板,其中: 所述至少一个信号提供器包括多个信号提供器,每个信号提供器与所述多个孔中的一个孔相关联; 所述多个孔中的每个孔可独立地远离所述第一表面地移位;和 所述多个信号提供器中的每个信号提供器能够响应于所述多个孔中与其相关联的一个孔的移位而提供信号。9.如权利要求1到8中任一项所述的板,其中,所述至少一个信号提供器能够响应于将以下量的材料置入所述孔中而提供信号:300晕克的材料、250晕克的材料、200晕克的材料、150毫克的材料、100毫克的材料、75毫克的材料、50毫克的材料、45毫克的材料、40毫克的材料、35毫克的材料、30毫克的材料、25毫克的材料、20毫克的材料、15毫克的材料、10毫克的材料、5毫克的材料、4毫克的材料、3毫克的材料、2毫克的材料,或者I毫克的材料、500微克(yg)的材料、300yg的材料、200yg的材料、或者I OOyg的材料。10.如权利要求1到9中任一项所述的板,其中,所述至少一个信号提供器能够响应于将以下量的流体置入所述孔中而提供信号:300微升(μ?)的流体、250μ1的流体、200μ1的流体、150μI的流体、100μI的流体、75μI的流体、50μI的流体、45μI的流体、40μI的流体、35μI的流体、30μI的流体、25μI的流体、20μI的流体、15μI的流体、10μI的流体、5μI的流体、4μI的流体、3μ1的流体、2μ1的流体、Ιμ?的流体、0.5μ1的流体、0.3μ1的流体、0.5μ1的流体或者0.Ιμ?的流体。11.如权利要求1到10中任一项所述的板,其中,所述信号提供器能够响应于至少一个所述孔朝向所述第一表面的移位而提供信号。12.如权利要求1到11中任一项所述的板,其中,所述至少一个信号提供器能够响应于将以下量的材料从所述孔中移除而提供信号:300毫克的材料、250毫克的材料、200毫克的材料、150毫克的材料、100毫克的材料、75毫克的材料、50毫克的材料、45毫克的材料、40毫克的材料、35毫克的材料、30毫克的材料、25毫克的材料、20毫克的材料、15毫克的材料、10毫克的材料、5毫克的材料、4毫克的材料、3毫克的材料、2毫克的材料,或者I毫克的材料、500微克(yg)的材料、300yg的材料、200yg的材料、或者I OOyg的材料。13.如权利要求1到12中任一项所述的板,其中,所述信号提供器能够响应于将以下量的流体从所述孔中移除而提供信号:300微升(μ?)的流体、250μ I的流体、200μ I的流体、150μI的流体、ΙΟΟμΙ的流体、75μ1的流体、50μ1的流体、45μ1的流体、40μ1的流体、35μ1的流体、30μ I的流体、2 5μ I的流体、20μ I的流体、15μ I的流体、10μ I的流体、5μ I的流体、4μ I的流体、3μ I的流体、2μ I的流体、I μ I的流体、0.5μ I的流体、0.3μ I的流体、0.2μ I的流体或者0.1 μ I的流体。14.如权利要求1到13中任一项所述的板,其中,所述板中的至少一个孔可从所述板移除。15.如权利要求1到14中任一项所述的板,其中,所述板包括与所述孔中的至少一个孔相关联的至少一个温度传感器。16.如权利要求15所述的板,其中,所述温度传感器位于所述孔中的一个孔之中或之上。17.如权利要求15或16所述的板,其中,所述至少一个温度传感器配置为提供表示所述至少一个孔中或者所述至少一个孔附近的温度的信号。18.如权利要求17所述的板,其中,所述至少一个温度传感器配置为持续地检测所述至少一个孔中的温度,并且周期性提供表示所述温度的所述信号。19.如权利要求1到18中任一项所述的板,还包括电子存储元件,所述电子存储元件用于存储由所述至少一个信号提供器和所述至少一个温度传感器中的至少一个提供的至少一个信号。20.如权利要求15到19中任一项所述的板,其中,所述至少一个温度传感器配置为检测所述多个所述孔中的一组孔中的温度。21.如权利要求15到19中任一项所述的板,其中,所述至少一个温度传感器包括被配置为检测所有孔中的温度的单个温度传感器。22.如权利要求15到19中任一项所述的板,其中,所述至少一个温度传感器包括多个温度传感器,每个温度传感器与所述多个孔中的一个孔相关联,以用于检测所述多个孔中与其相关联的所述一个孔中的温度。23.如权利要求1到22中任一项所述的板,还包括与所述至少一个孔相关联的至少一个加热部件,所述至少一个加热部件位于足够接近所述至少一个孔以对所述至少一个孔或者所述至少一个孔的内部进行加热。24.如权利要求23所述的板,其中,所述至少一个加热部件包括多个加热部件,每个加热部件都与所述多个孔中的一个孔相关联并且位于足够接近与其相关联的所述一个孔,以在基本不加热所述多个孔中的其他孔的情况下对所述一个孔或者所述一个孔的内部进行加热。25.如权利要求23或24所述的板,其中,所述至少一个加热部件包括加热线圈。26.如权利要求23或24所述的板,其中,所述至少一个加热部件还能够冷却所述至少一个孔。27.如权利要求26所述的板,其中,所述加热部件包括珀耳帖装置。28.如权利要求23到27中任一项所述的板,其中,所述板中的至少一个孔在不将与所述至少一个可移除的孔相关联的所述加热部件从所述板移除的情况下可从所述板移除。29.如权利要求23到27中任一项所述的板,其中,所述板中的至少一个孔可从所述板移除,并且与所述至少一个可移除的孔相关联的所述加热部件附接到所述至少一个孔或者与其整体地形成并且可与其一起移除。30.如权利要求1到29中任一项所述的板,还包括电端口,其功能上与所述至少一个信号提供器和所述至少一个温度传感器中的至少一个相关联。31.如权利要求1到30中任一项所述的板,还包括可充电的供电装置,其功能上与所述至少一个信号提供器和所述至少一个温度传感器中的至少一个相关联,并且配置为通过将其连接到电源来充电。32.如权利要求31所述的板,其中,所述可充电的供电装置配置为在所述电端口电连接到所述电源时充电。33.—种数据读取器,其配置为将根据权利要求30到32中任一项所述的板容纳在其中,所述数据读取器包括: 基座,用于将所述板放置在其上; 与所述板的所述电端口对应的、用于与其电接合的电端口 ;和 功能上与所述电端口相关联的处理器,用于处理通过所述电端口从所述信号提供器和所述温度传感器中的至少一个获得的信号。34.如权利要求33所述的数据读取器,其中,所述处理器配置为通过所述电端口直接从所述信号提供器和所述温度传感器中的至少一个获得所述信号。35.如权利要求33所述的数据读取器,其中,所述处理器配置为从电子存储部件获得所述信号,所述电子存储部件存储由所述信号提供器和所述温度传感器中的至少一个提供的至少一个信号。36.如权利要求33到35中任一项所述的数据读取器,还包括功能上与所述处理器相关联的显示器,所述显示器配置为向用户提供从经处理的信号获得的信息。37.如权利要求36所述的数据读取器,其中,所述信息包括对以下各项中的至少一项的指示: 在特定时间所述板中的流体的量; 在特定时间至少一个所述孔中的流体的量; 所述板中的流体的量在一段时间上的变化; 至少一个所述孔中的流体的量在一段时间上的变化; 在特定时间至少一个所述孔的温度;和 至少一个所述孔的温度在一段时间上的变化。38.如权利要求37所述的数据读取器,其中,所述处理器配置为实时处理所述信号,并且所述显示器配置为向用户实时提供所述信息。39.如权利要求22到38中任一项所述的数据读取器,在其中设置有根据权利要求1到21以及40到48中任一项所述的板。40.—种板,包括: 第一基本平坦表面,其具有限定在其中的至少一个第一孔口 ; 第二基本平坦表面,其与所述第一基本平坦表面基本平行,所述第二基本平坦表面与所述第一基本平坦表面间隔开; 在所述板内限定的至少一个孔,所述至少一个孔具有与在所述第一表面中限定的所述至少一个第一孔口中的一个孔口对应且对齐的第二孔口,所述至少一个孔具有侧壁和底部,并且所述至少一个孔从所述第一基本平坦表面朝向所述第二基本平坦表面延伸;和与所述至少一个孔相关联的至少一个加热部件,其位于足够靠近所述至少一个孔以加热所述至少一个孔或所述至少一个孔的内部。41.如权利要求40所述的板,其中: 所述第一表面具有限定在其中的多个第一孔口 ; 所述至少一个孔包括在所述板内限定的多个孔,每个孔具有与在所述第一表面中限定的所述多个第一孔口中的一个第一孔口对应且对齐的第二孔口,所述孔中的每个孔具有侧壁和底部,并且每个孔从所述第一基本平坦表面朝向所述第二基本平坦表面延伸;和 所述至少一个加热部件包括多个加热部件,使得所述孔中的每个孔具有所述多个加热部件中与其相关联的一个加热部件,所述加热部件中的每个加热部件位于足够接近与所述加热部件相关联的所述孔,以在基本不加热其他孔的情况下对所述孔或者所述孔的内部进行加热。42.如权利要求40或41所述的板,其中,所述加热部件包括加热线圈。43.如权利要求40或41所述的板,其中,所述加热部件还能够冷却所述孔。44.如权利要求43所述的板,其中,所述加热部件包括珀耳帖装置。45.如权利要求40到44中任一项所述的板,其中,所述板中的至少一个孔在不将与所述至少一个可移除的孔相关联的所述加热部件从所述板移除的情况下可从所述板移除。46.如权利要求40到44中任一项所述的板,其中,所述板中的至少一个孔可从所述板移除,并且与所述至少一个可移除的孔相关联的所述加热部件附接到所述至少一个孔或者与其整体地形成并且可与其一起移除。47.如权利要求40到46中任一项所述的板,所述板也是根据权利要求1到32中任一项所述的板。48.如权利要求40到46中任一项所述的板,所述板不是根据权利要求1到32中任一项所述的板。49.一种用于测量加入到根据权利要求1到32以及47中任一项所述的板中的流体的量的方法,包括: 记录由信号提供器提供的初始信号;和 在已经将流体加入所述板中的至少一个孔之后,获得由所述信号提供器响应于所述流体的加入而产生的第二信号, 其中,加入到所述至少一个孔中的所述流体的量能够基于所述初始信号和所述第二信号之间的差异来计算。50.如权利要求49所述的方法,还包括在所述记录初始信号之后并且在所述获得第二信号之前,将流体加入到所述板中。51.如权利要求49或50所述的方法,还包括基于所述初始信号和所述第二信号之间的差异,计算加入到所述至少一个孔中的所述流体的量。52.如权利要求51所述的方法,其中,计算所述量包括计算以下各项中的至少一项:(a)加入到所述至少一个孔的所述流体的体积,(b)加入到所述至少一个孔的所述流体的质量;(c)加入到所述至少一个孔的所述流体的体积和质量。53.—种用于测量从根据权利要求1到22以及47中任一项所述的含孔板失去的流体的量,所述板具有放置在所述板的至少一个孔中的初始量的流体,所述方法包括: 记录由信号提供器在第一时间提供的初始信号; 在晚于所述第一时间的第二时间从所述信号提供器获得所述信号;和基于所述初始信号和所述第二信号之间的差异,计算从所述板的所述至少一个孔失去的所述流体的量。54.如权利要求53所述的方法,其中,计算所述量包括计算以下各项中的至少一项:(a)从所述至少一个孔失去的所述流体的体积,(b)从所述至少一个孔失去的所述流体的质量;(c)从所述至少一个孔失去的所述流体的体积和质量。55.如权利要求53到54中任一项所述的方法,还包括: 周期性重复所述获得信号的步骤;和 基于在两个不同的时间获得的信号之间的差异,计算在所述两个不同时间之间的持续时间中从所述至少一个孔失去的流体的量。56.一种方法,包括: 获得多孔板中的至少一个孔的位移的基准测量结果,在所述板中设置有位移测量组件,所述位移测量组件用于测量所述板中的至少一个孔的、响应于所述至少一个孔中的流体的量的变化而产生的位移,所述基准测量结果通过所述位移测量组件来获得; 在获得所述基准测量结果之后的一个时间,获得所述至少一个孔的位移的第二测量结果;和 基于所述第二位移测量结果,计算所述至少一个孔中的流体的量的变化。57.—种方法,其包括:在第一时间,获得多孔板中的至少一个孔的位移基准测量结果,在所述板中设置有位移测量组件,所述位移测量组件用于测量所述板中的至少一个孔的、响应于所述至少一个孔中的流体的量的变化而产生的位移,所述基准测量结果通过所述位移测量组件来获得;在晚于第一时间的第二时间,测量所述至少一个孔的所述位移;和基于所述第一时间和第二时间之间的位移上的变化,计算所述至少一个孔中的流体的量的变化,其中,在所述第一时间和第二时间中的至少一个时间,在所述孔中存在可检测量的流体。58.如权利要求57所述的方法,还包括: 周期性重复在第二时间测量所述至少一个孔的所述位移的所述步骤;和基于两个所述位移测量结果之间的位移上的变化,计算所述至少一个孔中的流体的量在所述两个位移测量结果之间的时间段期间的变化。59.如权利要求56到58中任一项所述的方法,其中,所述流体的量的所述变化是由于向所述至少一个孔中加入流体而产生的。60.如权利要求56到58中任一项所述的方法,其中,所述流体的量的所述变化是由于从所述至少一个孔失去流体而产生的。61.如权利要求56到60中任一项所述的方法,其中,所述板是根据权利要求1到32以及47中任一项所述的板。62.如权利要求51到61中任一项所述的方法,其中,所述信号提供器足够灵敏以检测到所述至少一个孔中的流体的体积的以下量的变化:300微升(μ?)、250μ1、200μ1、150μ1、100μ1、75μ1、50μ1、45μ1、40μ1、35μ1、30μ1、25μ1、20μ1、15μ1、10μ1、5μ1、4μ1、3μ1、2μ1、1μ1、0.5μ1的流体、0.3μ I的流体、0.2μ I的流体或者0.1 μ I的流体。63.如权利要求51到62中任一项所述的方法,其中,所述信号提供器足够灵敏以检测所述至少一个孔中的流体的质量的以下量的变化:300毫克(mg)、250mg、200mg、150mg、100mg、7 5mg、5 Omg、45mg、40mg、35mg、30mg、25mg、2 Omg、15mg、1mg、5mg、4mg、3mg、2mg、Img、500 微克(yg)、300yg、200yg、或者 lOOyg。64.如权利要求51到63中任一项所述的方法,还包括检测至少一个孔中的温度。65.如权利要求64所述的方法,还包括在至少两个不同时间点检测所述至少一个孔中的所述温度。66.如权利要求64或65所述的方法,还包括响应于检测所述温度来调节单独的孔的温度。67.如权利要求51到66中任一项所述的方法,其中,所述多孔板中的至少一个孔可从所述多孔板移除。
【文档编号】B01L9/00GK105899294SQ201480063117
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月19日
【发明人】什洛莫·图尔格曼, 本·锡安·拉维, 埃坦·谢费尔
【申请人】Idea机器显影设计及生产有限公司
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