用于转移液体样品的系统和方法与流程

技术领域

本发明大体而言涉及装载系统和方法，诸如用于在供应源到样品载体之间转移液体样品的装载系统和方法。

背景技术：

微流体控制涉及穿过一种系统或在两个或更多个位置之间转移少量流体。例如，在生物化学的领域中，需要精确控制少量被化验物、试剂和/或生物活性的流体向卡、板或类似保持器件内的转移以准备用于进行测试或测量。

近年来，在单个试验期间增加可被分析的样品数量的期望已导致了对于越来越小的样品体积的推动。在这样的情况下，被转移到样品板或卡内或样品板或卡上的流体量可在微升或纳升的范围。

例如，已开发了用于高通量筛选、测试和/或扩增核酸序列或其它生物样品的多通孔板，其保持至少3000个样品孔。在单个板或多个板上的各个样品孔之间的精确且一致的填充可有助于提供更准确的结果，更准确的结果也允许在针对样品中每一个的测量之间的更好的对比和相关性。

根据现有技术，希望的是用以提供准确、一致地转移少量液体来进行处理和测试的系统、装置和方法。

技术实现要素：

本发明的实施例大体而言针对于用于在源与被配置成用来接收流体的载体之间转移少量流体的改进的装置、系统和方法。本发明的实施例特别适用于下面这样的情况：其中需要的是针对每个实验或试验大约数千种样品的大量的接收容器或孔来用于执行基因测序、扩增程序(例如，聚合酶链反应(PCR)、实时PCR)等。

虽然本文中所公开的实施例和示例主要针对于生物化学应用，将意识到本发明的实施例也可运用于其它应用中。例如，本发明适用于想要少量和/或准确量的流体的情况、和/或需要或希望大量的样品体积的情况。

本文中所公开的每一个特征、以及这样的特征中的两个或更多特征的每一个组合，被包括于本发明的范围内，只要包括于这样的组合中的特征并不相互不一致。在下文的描述和权利要求中陈述了本发明的额外方面、特征和优点，而别是当结合附图考虑时，在附图中相似的零件具有相似的附图标记。

附图说明

当结合附图阅读时，从下文的详细描述，本发明的实施例可被更好地理解。这样的实施例仅是出于例解目的，描绘了本发明的新颖且不明显的方面。附图包括以下图：

图1为用于装载或转移液体样品的根据本发明的实施例的系统的透视图。

图2为根据本发明的实施例且适合用于图1中所示系统中的样品阵列的图。

图3为根据本发明的实施例且适合用于图1中所示系统中的流体分配器的透视图。

图4是图3中所示的流体分配器的截面视图。

图5为根据本发明的一实施例的输送子系统的顶部透视图。

图6为图5中所示的输送子系统的底部透视图。

图7为图5中所示的输送子系统的顶视图。

图8为图5中所示的输送子系统的截面透视图。

图9为图5中所示的输送子系统的内部的截面图。

图10为图3和图5中所示的流体分配器和流体分配器心轴远端的截面图。

图11为图10中所示的心轴近端的放大视图、且示出了根据本发明的一实施例的与非线性弹性元件的接合。

图12为图10中所示的流体分配器与心轴部之间的接合的放大视图。

图13和图14为根据本发明的一实施例的两个弹性元件的局部视图，示出了其操作。

图15示出了根据本发明的一实施例的方法的框图。

图16为根据本发明的一实施例的控制和处理系统的示意图。

图17为来自图1中所示系统的样品阵列平台的放大视图。

具体实施方式

参看图1，示出了根据本发明的实施例的装载系统100。装载系统100包括壳体102，在操作期间，壳体102维持着装载系统100处于清洁且受控的环境。壳体102包括门、窗或接近入口105。如图1中所示，门105可具有打开位置(如图1所示)和关闭位置(未图示)，打开位置用于提供通往装载系统100的通路，关闭位置用于提供受控的环境。

额外地参看图2，系统100包括用于将一种或多种流体准确地装载或转移到一个或多个样品阵列110的多个器皿108内的各种部件和子系统。例如，系统100可包括样品阵列平台或支承件112，用于将一种或多种样品阵列110维持或紧固在固定的和/或已知的位置以用于由装载系统100来处理。

额外地参看图3和图4，系统100还包括各种工位、平台等用于处理流体分配器115的组或集合，流体分配器115的组或集合可装载有用于转移到样品阵列110的一种或多种流体或溶液。例如，系统100可包括一个或多个流体分配器保持架118、和流体分配器对齐工位或设置板120，流体分配器保持架118被配置成用以在操作期间维持流体分配器115处于由系统100接合的条件。系统100还可包括可用来填充流体分配器115的流体分配器填充工位，例如微量滴定板、样品皿、或样品板122，以及用来在使用之后接收流体分配器115的弃置仓125。

进一步参考图5至图8，系统100可包括输送系统128，输送系统128包括头部组件130、多个心轴132、弹性元件134、剥离器或剥离机构136。系统100还可包括定位器138，定位器138在壳体102内移动和定位该输送系统128。头部组件130包括框架140和可被安装或附连到框架140上的头部、插件或块体142，头部组件130具有近端侧145和远端侧148。在图示实施例中，输送系统128一次保持多达48个流体分配器，且每个流体分配器115能服务位于样品阵列110上的一个子区的器皿108。

在某些实施例中，该系统100为用于执行生物/微生物测试或处理的较大系统的部分。例如，根据本发明的实施例的系统可包括：一个或多个样品阵列110，一个或多个生物样品或被化验物，该系统100用于将样品或被化验物转移、装载或沉积到一个或多个样品阵列内；和/或测试或处理系统，诸如基因测序系统或仪器、或扩增系统或仪器(例如，用于在传统聚合酶链反应(PCR)、实时PCR(qPCR)、数字PCR(dPCR)和/或类似反应中使用的系统或仪器)。

样品阵列110可包括本领域中已知的用于提供相对大量生物或其它类型的样品以进行测试的各种形式中的任何形式。样品阵列可被配置成或适合于各种类型的生物/微生物测试或处理，例如基因测序、和/或扩增过程等。在某些实施例中，该系统100可用于将样品安置于卡、衬底、微芯片等的表面上。在其它实施例中，系统100用于将一种或多种溶液样品沉积到卡或板的孔、通道、通孔等中。例如，再次参看图2，系统100可用于将一种或多种样品转移到样品阵列110中的各个打开的器皿108内。合适的样品阵列的示例被公开于USPN 6,306,578、7,682,565、7,687,280和美国专利申请公开2009/0081768、US 7,687,280中，所有这些以它们全文引用的方式而被合并到本文中，如同在本文中全面陈述的。

例如，美国专利No. 6,027,873公开了一种用于保持样品以进行分析的方法，且其设备包括具有一对相反表面和多个孔洞的测试板。孔洞中的每一个从相反表面之一延伸到相反表面中的另一个。孔洞被成组布置，其中每一组具有至少两行和两列孔洞。组被布置成集合，其中每一集合具有至少两行和两列组。为了分析样品，测试板的相反表面中的至少一个被浸没于待分析的溶液中。溶液的一部分进入到在被浸没的相反表面中的孔洞中的每一个孔洞的开口。一旦孔洞被填充了溶液，则移除了测试板且测试板被保持在支承表面上方。表面张力在孔洞中的每一个中保持溶液。然后分析在这些孔洞中的一个或多个孔洞中的溶液，且标识这些孔洞之一中的溶液以用于进一步研究。被标识的溶液的位置根据其在特定孔洞集合和孔洞组内的位置来标记。

美国专利No. 6,387,331公开了一种分析多种液体样品的系统和方法。该系统具有压板，该压板具有两个基本上平行的平面表面和多个通孔，通孔的尺寸确定为使得借助于表面张力将液体样品维持在每个通孔内。光学辐射源照射所述通孔，且光学布置分析了从通孔发射出的光。通孔可被个别地寻址(addressable)且可具有小于100纳升的体积。可通过毛细管作用从平面表面抽吸样品，且根据本发明的实施例，可准确地分配、稀释和混合样品。

美国专利No. 7,332,271公开了用于以一种阵列格式进行多个同时微体积化学和生物化学反应的设备和方法。在一个实施例中，该格式包括了在衬底中的微孔洞阵列。除了用作允许进行多个并行反应的样品室的有序阵列之外，阵列可用于试剂储存和转移、库展示(library display)、试剂合成、多个相同反应的组合、稀释和脱盐。使用阵列便利了对反应进行光学分析，且允许实时进行光学分析。套件可包括微孔洞设备和将要在该设备中执行的(多种)方法的反应部件。

样品阵列可通过各种已知方法制成。例如，样品阵列可根据在公布的美国申请No. 20060105453中公开的过程，该申请以其全文引用的方式合并到本文中。美国申请No. 20060105453公开了用于进行多个纳米体积的规定反应的不同地涂覆的装置，该装置包括压板，压板具有被修改为规定物理化学性质的至少一个外表面，多个纳米体积通道，每个纳米体积通道具有与至少一个外表面相连通的至少一个内表面，至少一个外表面被选择性地涂覆着任选地可溶解的涂布剂，涂布剂被物理吸附到至少一个内表面，其中，任选地可溶解的涂布剂包括涂布剂和用于多个规定反应的第一组分。还提供用于制备和使用这样的装置的方法，以及相对于微流体阵列来对齐分配器阵列位置的方法。分配器阵列和微流体阵列中的第一个可相对于框架移动，且分配器阵列和微流体阵列中该第一个的另外一个相对于框架是固定的。确定了从对准位置到分配器阵列和微流体阵列之一上的固定位置的与矢量位移有关的量。因而所确定的量用于引导所述分配器阵列相对于微流体阵列的定位。美国申请No. 20060105453的样品阵列可用于本发明的系统和方法中。

再次参看图2，所图示实施例的样品阵列110包括多个子区或子阵列109，其中每个子区109可包括小通孔108的4×4阵列。替代地，子区109可包括5×5、6×6、8×8或更高数量通孔108的阵列。在某些实施例中，在处理样品期间，样品阵列110可封闭在油中和/或两个载玻片之间。在图示实施例中，样品阵列110包括48 (4×12)个子区，且48个流体分配器115中的每一个被配置成用以填充至少一个子区109。

图3和图4中所示的流体分配器115用于将流体样品转移到样品阵列110的通孔108内和/或某些其它合适地配置的卡、板、芯片或类似平台内。可对流体分配器115的一个或多个表面进行处理以使得表面更加具有亲水性。例如，内表面可用等离子体进行处理以更加具有亲水性。流体分配器115包括远端，远端包括一种具有从100微米到2000微米的直径的开口。在某些实施例中，每个流体分配器115包括远端，远端包括一种具有从450微米到550微米的直径的开口。亲水性表面和远端开口直径的组合可用于控制从分配器115出来且进入到样品阵列110的通孔108内的流体的流动，例如提供毛细管效果。

在某实施例中，流体分配器115包括近端内孔116和远端内孔117，近端内孔116的特征在于第一轴向长度，且近端开口具有第一内径且被配置成用以接收心轴之一的远端。远端内孔117的特征可在于第二轴向长度、且远端开口具有第二内径且被配置成用以接收样品的至少一部分。第一直径可在大于第二直径5倍与大于第二直径10倍之间，例如，用以当流体分配器115在样品阵列110表面上方移动时提供流体分配器115的远端部的有利刚度特征。在某些实施例中，当远端内孔117的最大内径小于或等于近端内孔116的最小内径时可提供有利刚度特征。此外，当第一轴向长度与第二轴向长度的比为从0.8至1.2时，可提供有利刚度特征。

在某些实施例中，已发现增加远端部117的刚度提供了更大的精确度、和因此到样品阵列110的通孔108内更好的流体转移可靠性。在这些实施例中，在远端部117的远端开口与样品阵列110表面之间的接触通常为起始毛细管作用和到进入到样品阵列110的通孔108内的流动的先决条件。

再次参看图1，将更详细地描述在分配器118与样品阵列110之间转移流体所用的系统100的各种元件的非限制性示例。在图示实施例中，系统100的机械元件主要位于外壳102内。当门105关闭时，壳体102帮助保护样品溶液避免碎屑和污染。门105可包括透明材料或窗口，透明材料或窗口提供对一个或多个样品阵列的自动处理的视觉通路。例如，门105可包括玻璃或塑料材料或窗口。在某些实施例中，可实施另外的控制以进一步改善在外壳102内的环境。例如，可控制温度和湿度以提供更有利的装载和测试结果。可使用湿度控制来减小被转移到样品阵列110的流体蒸发，因而在单个自动化试验期间能实现多于一个样品阵列110被装载流体。

流体分配器保持架118在处理期间对由输送系统128所用的流体分配器115进行供应。在图示实施例中，存在着两个流体分配器保持架118，且每一个能在一次试验期间保持足够的流体分配器115以多次装载输送系统128来向样品阵列110输送流体。

在图示实施例中，样品阵列平台或支承件112用来保持并对齐一个或多个样品阵列110。样品阵列平台112可保持一个到四个样品阵列110。参看图17，示出了支承件112的放大透视图，其中四个可用保持架之一包含了样品阵列110。

流体分配器对齐工位或设置板120可用于在从流体分配器保持架118最初获得流体分配器115之后改进所述流体分配器115关于所述输送系统128的相应心轴132的对准。特别地，设置板120可用于减小每个流体分配器115的远顶端的轴向位置的变化。由设置板120所提供的对准中的有所增加的精度能允许在远顶端与样品阵列110之间更均匀的接触，这种更均匀的接触继而导致了到样品阵列110内更均匀的样品装载。在某些实施例中，设置板120包括多个孔或孔洞以接收相对应的流体分配器115。孔或孔洞的间距和尺寸可被配置成当所述顶端插入或装配到孔或孔洞内时用以提供在各个流体分配器保持架118的顶端之间的预定间距和相对定位。以此方式，设置板120能够提供在顶端之间的预定对准公差。在一些实施例中，流体分配器115的顶端在分配器115的孔或孔洞内被多次轻敲或振动以提供在顶端之间的预定对准公差。

流体分配器填充工位或样品板122包含了待由流体分配器115接收且最终输送到(多个)样品阵列110的(多种)样品流体。

弃置仓125被配置成用以接收由剥离器136所排出的丢弃的流体分配器115。

定位器138在操作期间提供了输送系统128和流体分配器115到壳体105内各个位置或工位的三维移动。三维定位器138可用于在系统操作期间将头部组件130移动到各个位置。例如，且如在下文中更详细地讨论，定位器138可用于移动头部组件130到流体分配器保持架118以用于与流体分配器115的集合相接合，流体分配器115的集合被装载有共同样品、或者两种或更多种不同的样品。随后，定位器138可用来将头部组件130移动到样品阵列平台112以用于转移包含于流体分配器115中的一种或多种样品，且然后移动到弃置仓125以处置用过的流体分配器115。

根据本发明的实施例，输送系统128当结合系统100的其它元件使用时提供了多种功能。例如，输送系统128可用于向流体分配器115的集合填充一种或多种相关流体，将一种或多种流体输送到一个或多个样品阵列，且在一旦不再需要流体分配器115的集合的情况下丢弃流体分配器115的集合(例如，利用包含着与先前所用的相对应分配器中所包含的流体相同或不同的流体的不同流体分配器115来替换某些或全部所述流体分配器115的集合)。

额外地参看图9至图11，现将给出输送系统128的构造和功能。在图示实施例中，输送系统128的头部组件130包括框架140，框架140特别地被配置成用以支承和/或定位头部142。头部142包括多个圆柱形通路或通孔150，通路或通孔150被配置成可移动地或可滑动地接收心轴132中的每一个。如在图7中看出，头部142包括4×12通孔的阵列，或者一共48个通孔以用来接收48个不同的心轴132。根据特定系统或功能要求，通孔150的数量可不同。例如，头部142可包含少至一个、二个、三个或四个通孔150且接收心轴132。替代地，头部142可包含多达96个、100个、200个或更多个通孔150且接收心轴132。

在某些实施例中，在头部142中的每个通孔150和所接收的心轴132是与其余通孔150和所接收的心轴132相同或基本上相同的。替代地，一个或多个通孔150和/或所接收的心轴132可与其它的通孔和/或心轴不同，例如用以适应不同样品阵列110的不同要求、或者在一个或多个样品阵列110的不同部分或区内。例如，心轴中的某些可被配置成用以保持住比流体分配器115中其它流体分配器更大或更小的流体分配器115。

可使用本领域中已知的各种技术或方法来制成头部142。例如，头部142可用模具浇注而成，且随后被机械加工出通孔150以提供其更准确的放置。替代地，通孔150也可与头部142的其余部分一起浇注而成。在浇注之后，通孔150和/或头部142的其它部分可被机械加工成(例如)用以提供更准确的参考，和/或用以增加通孔150的尺寸的、和/或它们相对于参考或相对于彼此的位置的精度。

心轴132被配置成用以可移动地或可滑动地接合着通孔150中的相应的一个。心轴132和通孔150的尺寸和/或公差可确定为当心轴132横穿过通孔150时减小每个心轴132的角或转移运动的量。润滑剂可任选地用来增加心轴132的运动自由度，例如，以允许将心轴132更紧密地装配到通孔150内、和/或允许在心轴132和/或通孔150的直径上保持更松的公差。在某些实施例中，可选择每个通孔150的长度与直径的纵横比来提供心轴132在通孔150内一定量的旋转或平移运动。例如，在一个实施例中，每个通孔150的长度与直径的纵横比是在6比1和7比1之间。替代地，每个通孔150的长度与直径的纵横比可为4比1和10比1、或者在4比1与10比1之间，或者可为10比1和20比1、或者在10比1与20比1之间。

如图11中所示，心轴132可包括沉孔152，沉孔152具有的直径被配置成用以接收弹性元件134的部分，和/或其具有的肩部155被配置成用以提供心轴132抵靠块体142近端面的闲置位置或中立位置。心轴132还可包括通孔158，通孔158可具有比沉孔152内径更小的内径，例如，被配置成用以在操作期间提供流体分配器115的通风。进一步参看图12，心轴132的远顶端160可包括的形状被配置成用来接合流体分配器115的近端部或内孔162。例如，远顶端160可具有锥形，该锥形被配置成用以匹配和/或接合流体分配器115的近端内孔162中的锥形。在某些实施例中，近端内孔可包括一个或多个部分165，一个或多个部分165被配置成用以提供介于(多个)部分165与远顶端160的(多个)相对应表面部分之间的间隙。在某些实施例中，一个或多个心轴132的远顶端160的表面被配置成用以在按照预定值分开的两个或更多个轴向位置168处接合或接触近端内孔162。通过使得介于两个轴向位置168之间的轴向距离相对于近端内孔162的内孔直径而言相对更大，已发现可提高在流体分配器115与心轴132之间的对准精确度。这样的对准精确度有利地提供将流体分配器115的远顶端定位于已知位置处的更高的精度，例如在流体分配器115与样品阵列110之间转移样品期间。

也可特别地使用弹性元件134来有利地提供将流体分配器115的远顶端定位于已知位置处的更高的精度。再次参看图11，弹性元件134被配置成用以接合心轴132，以便在远端方向上对于心轴132施加力F。心轴132被示出处于闲置或中立位置，其中肩部155压靠在头部142上。在图11中所图示的实施例中，弹性元件134包括基部或基板170、第一弹簧172和第二弹簧174。在图示实施例中，基板170被联接或附连到头部组件130的框架140，且因此相对于头部组件130和头部142是固定的。在图示实施例中，参考平面178位于基板170的近端表面上；但是，参考平面可替代地被选择为是这样一种平面：其经过头部组件130的某些其它部分、或头部组件130上方或下方的方便位置。

第一弹簧172在基板170与心轴132的沉孔152的底部之间延伸以提供力F。第二弹簧174比第一弹簧172更短，且承座于沉孔152的底部中。现将在下文中更详细地讨论第二弹簧174的使用，应意识到第一弹簧172与第二弹簧174一起的组合使用提供了在力值F与介于基板170和心轴132之间距离之间的非线性关系。

参看图13和图14，现将公开弹性元件134的操作和各种优点。图13示出了系统100的构造A，其中，两个心轴132A、132B在一端处被联接到相应弹性元件134A、134B，且在另一端处被联接到相应流体分配器115A、115B。当多个流体分配器115的远顶端都不与表面相接触时可实现构造A。替代地，当多个流体分配器的远顶端中的仅一个(在本示例中，流体分配器115A)仅略微与样品阵列110的近端表面相接触时可实现构造A。

如从图13可看出，从单个参考平面178到流体分配器115A的远端或顶端的总长度等于值Ζ_B。相对比而言，从单个平面178到流体分配器115B远端或顶端的总长度等于值Ζ_B-Δ_Z。到115A和115B的远端的长度差异可被归因于在每种情况下累积/堆叠公差的略微不同的值，其中对于心轴/流体分配器组合115A、132A和115B、132B的集合而言，Z_B为相对较大或最大长度，且Ζ_B -Δ_Z为相对较小或最小长度。

在某些实施例中，有利地，两个流体分配器115A、115B的远顶端都包含在共同平面中，该共同平面平行于在图13中在z=0处经过参考平面的平面。例如，当流体分配器115A、115B用于向样品阵列110的不同区域转移流体时，可需要所有的分配器顶端同时接触着样品阵列110的顶表面以便确保从所有分配器转移流体。

额外地参看图14，装载系统100可用来通过将系统100放置为呈构造B而有利地实现这种结果。如在该图中可看出，通过降低头部组件130，以大于(但替代地等于)公差累积差Δ_Z的量z₁降低了参考平面178。以此方式，相对于头部142的近端表面提升了两个心轴132A、132B，从而使得由用于每个弹性元件134A、134B的第一弹簧172所产生的力被传输到流体分配器115A、115B的远顶端。因此，根据需要，流体分配器115A、115B的远顶端都与样品阵列110的表面相接触。将会意识到，在构造B中，由于心轴132从头部142的近端表面更远地移位，则在流体分配器115上的平均力增加。因此，已将流体分配器115A、115B的远顶端之间的距离变化从值Δ_Z减小到等于零或基本上等于零的值。将会意识到，以类似方式，可使流体分配器115A、115B的远顶端都接触着样品阵列110的近端表面，即使在样品阵列110表面并不完全平坦时。

将会意识到，上文关于流体分配器115A、115B所给出的方法可扩展到更大数量的流体分配器115，例如，图5中所示的输送系统128的48个流体分配器115。在某些实施例中，选择了第一弹簧172的长度和弹簧常数，从而使得在图5中所示的流体分配器115的所有48个远顶端与样品阵列110之间产生相对恒定的力。作为补充或作为替代，可选择第一弹簧172的长度和弹簧常数，使得在样品阵列110与流体分配器115的所有或大部分远顶端之间的力充分低从而在样品阵列110表面与远顶端之间的摩擦力低于预定值。已发现这样的低摩擦力有利地防止或减小了顶端的弯曲。由于过度摩擦所造成的顶端弯曲可减小能确定顶端位置的精确度，这继而可不利地减弱转移流体到器皿108的效果。

在某些实施例中，在参考平面178与多于两个流体分配器中的多个的远顶端之间的长度变化当系统处于构造B时比系统100处于构造A时的长度变化减小至少50%。在一些实施例中，当多个流体分配器115处于构造A时，发生的距离变化为从5微米至5000微米，而当多个流体分配器115处于构造B时该距离变化小于5微米。

如在图11、图13和图14中看出，弹性元件134中的每一个还可包括第二弹簧174。第二弹簧174的至少一个有利用途是对于头部组件130从诸如图13中所示的构造A的中立位置的较大轴向位移而言，增加弹性元件134的有效弹簧常数。在某些实施例中，可使用弹簧常数的增加来在流体分配器115上产生更大的力，例如，以有助于精确地将流体分配器115中的每一个与参考坐标对准和/或使之相互对准。

在某些实施例中，弹性元件134额外地或替代地包括第一可弹性变形的元件和第二弹性元件。这样的元件可例如包括弹性泡沫和/或聚合物材料，具有适合于根据位移特征提供预定力的弹性模量。这样的元件可替换或补充弹簧（诸如第一弹簧172和第二弹簧174）的使用。在其它实施例中，弹性元件134包括开环或闭合(closed close )电子系统，例如用以提供根据心轴位移特征的非线性力。

系统100还包括剥离器或剥离机构136，剥离器或剥离机构136被配置成用以移除或分离流体分配器115与相对应的心轴132，例如在已转移了流体分配器中所有流体之后、或者在不需要特定分配器中的任何其余流体之后。再次参看图6、图8和图9，剥离器136包括上主体或板180、下主体或板182、和安置于上板180与下板182之间的多个中间构件184。

此外，剥离器136包括偏压机构，偏压机构包括例如一个或多个偏压弹簧186，偏压弹簧186将剥离器136偏压为呈近端构造，在近端构造中，下板182位于头部组件130处或附近，以便暴露心轴132的相对较大的范围来用于联接到流体分配器115。剥离器136还具有远端构造，在远端构造中，下板182和上板180的位置比在近端构造中时更靠近远端。

剥离器136还包括电磁体188，电磁体188可位于头部组件130的框架140中、且相对于头部组件130的框架140固定。在操作期间，电磁体188具有其中形成了电磁场的受激励或启动的条件、和其中关掉了电磁体188和/或电磁体188具有减小的磁场的去激励或停用条件/未启动条件。

在某些实施例中，当电磁体处于停用条件时，剥离器136处于近端构造，其中，剥离器136可以将一个或多个流体分配器115接合、附连或联接到一个或多个相对应的心轴132。在这些实施例中，偏压弹簧186维持着下板182处于近端位置。当启动电磁体188时，由偏压弹簧186所产生的力克服在上板180和/或下板182上的磁力，由此维持下板182呈远端构造，且从那里移除或剥离了由相对应的心轴132所接合着的任何流体分配器118。

将会意识到，剥离器136可替代地被配置成使得当电磁体处于启动条件时将剥离器136维持呈近端构造，且每当电磁体188处于停用条件时处于远端构造。此外，电磁体188和/或上板180和/或下板182可由某些其它的力产生构造来替换。例如，电磁体188可由螺线管机构和/或液压启动的装置来替换。

剥离器136还可包括从下板182突伸的多个指状物190或类似的机械结构，指状物190或类似机械结构被配置成用以约束、阻碍或防止不希望的附属流体分配器115附连或联接到心轴132，例如由于在计划由心轴132接合的那些流体分配器周围的流体分配器上的静电荷。

参看图15，在某些实施例中，将一种或多种样品装载到样品阵列110内的方法300包括提供头部组件130、心轴132和弹性元件134的要素310。方法300额外地包括使用定位器将头部组件130移动到流体分配器保持架的要素320。方法300还包括接合着弹性元件以产生第一力的要素330。方法300还包括向多个心轴施加第一力以可移动地接合着安置于流体分配器保持架内的多个流体分配器115的要素340。方法300还包括接合着弹性元件以产生比第一力更小的第二力的要素350。方法300还包括向多个心轴施加第二力的要素360。方法300额外地包括要素370，其中第二力足以使所有多个流体分配器115接触着样品阵列110。

在要素310中，方法300可合并上文所公开的系统100的各种实施例。在非限制性示例中，方法300可结合如图1、图8和图11中所示的系统来使用。

再次参看图1，要素320可包括使用定位器138来移动头部组件130到流体分配器保持架118以便接合从一个流体分配器到48个流体分配器115的任意处。在方法300的要素330和340，使用弹性元件134来提供使心轴132接合并对准流体分配器115所需的相对较高的力。在方法300的要素350和360，再次使用弹性元件134来产生足够高的力以将每一个流体保持架118的远顶端定位成与样品阵列110的前表面接触。同时，流体分配器115的顶端所产生的力足够低，从而使得远顶端存在很少弯曲或无弯曲。

至少部分地由于弹性元件134的非线性的性质，为了完成提供精确的自动化装载所必需的各种任务的这种力平衡或范围是可能的。因而，在将流体转移到样品阵列110期间，相对较低的弹簧常数或弹性模量提供了为了使流体分配器115的远顶端的微小不均变平坦所需的大量轴线移动，但在由每个流体分配器115的远顶端所经历的力方面存在着相对较小的变化。同时，当心轴行进经过预定距离时，由非线性特征所提供的增加的弹簧常数或弹性模量足够高以当附连或对准流体分配器118时在要素330和340期间避免降到最低点。

在方法300的要素370，每个流体分配器115的远顶端跨过样品阵列110的各个表面部分或子区109移动。由于使用较低的力量使流体分配器115的所有远顶端与样品阵列110接触，提供所必需的毛细管作用以引起流体从所有流体分配器115的流动。

进一步参看图16，控制系统400的示意图包括图1中所示的系统100、和用于在操作和校准期间控制系统100的计算机410。

其中可对所装载的样品阵列加以分析的系统的示例包括(但不限于)箱和热循环仪/温度循环器（thermocycler）。示例性箱和热循环仪被公开于美国专利No. 7,682,565和美国公布的申请No. 20060094108中，这些文献以它们全文引用的方式而被合并到本文中。

例如，美国专利No. 7,682,565公开了一种用于保持样品和试剂中的至少一个以进行分析的系统。该系统包括一对平行的覆盖物，其中的至少一个为透光的，在这对中，透光的覆盖物形成顶部，且这对中的另一个形成底部。框架安置于覆盖物之间以相对于覆盖物而限定内部体积。框架和覆盖物彼此相关联以形成箱，箱基本上不透液体。微流体阵列安置于内部体积中。该阵列包括材料薄片，材料薄片具有一对相反表面、一定厚度和穿过介于表面之间厚度延伸的多个通孔，通孔包含样品和试剂中的至少一个。

作为另一示例，美国公布的申请No. 20060094108公开了用于使多个样品热循环的系统。该系统包括箱，箱具有限定着内部体积的不透流体的腔。微流体阵列安置于内部体积中，该阵列包括材料薄片，材料薄片具有一对相反的表面、一定厚度和穿过表面之间厚度而延伸的多个通孔。具有至少一个热受控表面的热循环仪适于与该箱热接触。

上面以全面、清楚、简洁和确切的术语提供了所设想到的执行本发明的最佳模式的描述，以及制造和使用它的过程和方式，以便使本领域有关的任何技术人员能够制造和使用本发明。但是，本发明易于实现修改和完全等同于上文所讨论的替代构造。因此，本发明预期并不限于所公开的特定实施例。相反，本发明预期涵盖通常由下列权利要求所表达的属于本发明的精神和范围内的修改和替代构造，权利要求特别地指出并清楚地主张本发明的主题。