DE20006549U1

DE20006549U1 - Device for carrying out chemical or biological processes

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Publication number: DE20006549U1
Application number: DE20006549U
Authority: DE
Original assignee: MWG Biotech AG
Current assignee: MWG Biotech AG
Priority date: 2000-04-08
Filing date: 2000-04-08
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2010-04-09

Description

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Reinhardt Söllner GanahlRein hardt Söllner Gan ahl

PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS

Patentanwälte Reinhardt Söllner Ganahl I RO. Box 1226 ■ D-85542 Kirchheim Z. München Patent Attorneys Reinhardt Söllner Ganahl I RO. Box 1226 ■ D-85542 Kirchheim Z. Munich

08/04/2000 Deutsches Gebrauchsmuster
MWG-BIOTECH AG
DE-2301/MWG-2208/04/2000 German utility model
MWG-BIOTECH AG
DE-2301/MWG-22

Device for carrying out chemical or biological processes

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren in Probengefäßen, insbesondere zum Seqenzieren und Amplifizieren von Nukleinsäuresequenzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for automatically carrying out chemical or biological processes in sample vessels, in particular for sequencing and amplifying nucleic acid sequences according to the preamble of claim 1.

Aus der US 5,443,791 geht bereits eine Vorrichtung zum Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren hervor, die mehrere Arbeitsstationen besitzt. Bei diesen Arbeitsstationen handelt es sich um einen Thermocycler, eine aktive gekühlte Enzym-Speicherstation, eine Waschstation, eine Reagenzienspeicherstation und eine DNA-Probenstation. Mit dem Thermocycler können Temperaturprofile abgefahren werden, so dass sich entsprechende Temperaturprofile in den im Thermocycler befindlichen Proben einstellen, so dass es sich beispielsweise beim Thermocycler um eine Einrichtung zur Durchführung eines biologischen Verfahrens handelt, wie beispielsweise dem PCR-Verfahren. Neben einer solchen Einrichtung zur Durchführung eines biologischen Verfahrens kann eine gattungsgemäße Vorrichtung auch eine Einrichtung zur Vorbereitung eines solchen Verfahrens aufweisen, wie beispielsweiseUS 5,443,791 already discloses a device for carrying out chemical or biological processes, which has several work stations. These work stations are a thermocycler, an active cooled enzyme storage station, a washing station, a reagent storage station and a DNA sample station. The thermocycler can be used to run temperature profiles so that corresponding temperature profiles are set in the samples in the thermocycler, so that the thermocycler is, for example, a device for carrying out a biological process, such as the PCR process. In addition to such a device for carrying out a biological process, a generic device can also have a device for preparing such a process, such as, for example,

European Patent and Hausen 5b RO. Box 12 26European Patent and Hausen 5b RO. Box 12 26 Trademark Attorneys D-85551 Kirchheim b. München D-85542 Kirchheim b. MünchenTrademark Attorneys D-85551 Kirchheim b. Munich D-85542 Kirchheim b. Munich Dipl.-Ing. Markus Reinhardt.._# .... .Patme«⁵ .. .. IaI +49 (89)£0430081Dipl.-Ing. Markus Reinhardt.. _# .... .Patme« ⁵ .. .. IaI +49 (89)£0430081

Dipl.-Ing. Udo Söllner · · ··« wniiL ijf9@petmin.cenj.. ^ &idigr;··_< »^ I Fa»+49 ^39)?3&thgr;4&dgr;&thgr;&Ogr;83 |G3)Dipl.-Ing. Udo Söllner · · ··« wniiL ijf9@petmin.cenj.. ^ &idigr;·· _< »^ I Fa»+49 ^39)?3&thgr;4&dgr;&thgr;&Ogr;83 |G3)

Dipl.-Phys. Bernhard GanaJ.,· ·... .;[nteinej:.w^v.patmen.eom _t* .,.· **·* £|* +49 (6.9J40 4$pO84 (G4)Dipl.-Phys. Bernhard GanaJ.,· ·... .;[nteinej:.w^v.patmen.eom _t * .,.· **·* £|* +49 (6.9J40 4$pO84 (G4)

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eine Vereinzelungseinrichtung, die eine Mikrotiterplatte mit zu untersuchenden Proben füllt. Eine solche Mikrotiterplatte wird dann mit einer an der Vorrichtung angeordneten automatischen Handhabungseinrichtung innerhalb des Verfahrbereichs der Handhabungseinrichtung bewegt.
5a separating device that fills a microtiter plate with samples to be examined. Such a microtiter plate is then moved within the travel range of the handling device using an automatic handling device arranged on the device.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der WO 99/26070 der Anmelderin bekannt geworden. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Pipettiereinrichtung und einen Thermocycler als Arbeitsstationen sowie eine Handhabungseinrichtung zum Bewegen von separat von den Arbeitsstationen ausgebildeten Probengefäßen auf und hat sich in der Praxis bereits bestens bewährt.A device of this type is known, for example, from WO 99/26070 of the applicant. This known device has a pipetting device and a thermocycler as work stations as well as a handling device for moving sample vessels designed separately from the work stations and has already proven itself in practice.

Um den Durchsatz dieser bekannten Vorrichtung beispielsweise bezüglich des Amplifizierens von Nukleinsäuresequenzen zu erhöhen, können an dieser Vorrichtung mehrere Thermocycler vorgesehen werden. Mit der automatischen Handhabungseinrichtung werden dann die zu untersuchenden Proben enthaltenden Probengefäße in der Form der Mikrotiterplatten in die Thermocycler eingesetzt. Damit können mehrere Mikrotiterplatten im wesentlichen gleichzeitig mit den darin enthaltenen Proben einem Temperaturprofil im Thermocycler unterzogen werden, so dass diese Mikrotiterplatten vorher mit den entsprechenden zu untersuchenden Proben befüllt werden müssen, um das biologische oder chemische Verfahren vorzubereiten.In order to increase the throughput of this known device, for example with regard to the amplification of nucleic acid sequences, several thermocyclers can be provided on this device. The sample vessels in the form of microtiter plates containing the samples to be examined are then inserted into the thermocyclers using the automatic handling device. This means that several microtiter plates can be subjected to a temperature profile in the thermocycler essentially at the same time as the samples they contain, so that these microtiter plates must first be filled with the corresponding samples to be examined in order to prepare the biological or chemical process.

Zur Erhöhung des Durchsatzes einer solchen Vorrichtung können solche Mikrotiterplatten in einem Stapel auf Vorrat gehalten werden. Bislang wurden solche Stapel auf der Vorrichtung selbst auf der Grundplatte der Vorrichtung abgestellt. Auch wurden bisher solche auf Vorrat gehaltenen Mikrotiterplatten der Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen oder biologischen Verfahren dann von einer Bedienperson zugeführt, so dass die an der Vorrichtung vorgesehene Handhabungseinrichtung dann diese Mikrotiterplatten aufnehmen und im Verfahrbereich der Vorrichtung dann zu den einzelnen Arbeitsstationen weiterbefördern konnte. Es machtTo increase the throughput of such a device, such microtiter plates can be kept in stock in a stack. Until now, such stacks were placed on the device itself on the base plate of the device. In the past, such microtiter plates kept in stock were also fed to the device for the automatic implementation of chemical or biological processes by an operator, so that the handling device provided on the device could then pick up these microtiter plates and then transport them to the individual work stations in the device's travel range.

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dies deutlich, dass es sich dabei um einen arbeitsintensiven Vorgang handelt, da dieser monotone Arbeitsschritt der Zuführung bereits vorbereiteter Probengefäße oder auch noch leerer Probengefäße zur automatischen Vorrichtung durch eine Bedienperson, damit diese noch leeren Probengefäße an einer an der automatischen Vorrichtung beispielsweise vorgesehenen Pipettierarbeitsstation befüllt werden, aufwendig und ermüdend ist.This clearly shows that this is a labour-intensive process, since this monotonous work step of feeding already prepared sample vessels or even still empty sample vessels to the automatic device by an operator so that these still empty sample vessels can be filled at a pipetting workstation provided on the automatic device, for example, is time-consuming and tiring.

Es wurde daher bereits versucht, dieses Problem dadurch zu umgehen, dass neben der automatischen Vorrichtung zur Durchführung von chemischen und biologischen Verfahren eine Robotereinheit aufgebaut wurde, die die einzelnen Probengefäße der automatischen Vorrichtung zuführt, damit diese dann dort von der automatischen Handhabungseinrichtung übernommen werden. Bei einer solchen Robotereinheit handelt es sich um eine mit einer eigenen Steuerung versehene und auf einer Plattform verfahrbaren und mit Freiheitsgraden zur Bewegung in alle Raumrichtungen ausgestattete multifunktionale Maschine, die die vorgenannte Aufgabe der Zuführung der Probengefäße zur automatischen Vorrichtung zwar möglicherweise erfüllen kann, dies aber nur unter Inkaufnahme eines ausgesprochen hohen Kapitalaufwands aufgrund dieser mechanisch und elektronisch äußerst aufwendig ausgebildeten Robotereinheit. Attempts have therefore already been made to circumvent this problem by setting up a robot unit alongside the automatic device for carrying out chemical and biological processes, which feeds the individual sample vessels to the automatic device so that they can then be taken over by the automatic handling device. Such a robot unit is a multifunctional machine with its own control system, which can be moved on a platform and has degrees of freedom for movement in all spatial directions. Although it may be able to fulfil the aforementioned task of feeding the sample vessels to the automatic device, this can only be done at the expense of extremely high capital expenditure due to the extremely complex mechanical and electronic design of the robot unit.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher nunmehr zur Beseitigung dieser Nachteile die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ihr Durchsatz betreffend die Handhabung von leeren oder bereits gefüllten Probengefäßen erhöht werden kann, ohne dass hierzu eine aufwändige und kostenintensive Robotereinheit erforderlich ist.In order to eliminate these disadvantages, the present invention is therefore based on the object of further developing the device of the type mentioned at the outset in such a way that its throughput with regard to the handling of empty or already filled sample vessels can be increased without the need for a complex and costly robot unit.

Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.To achieve this object, the invention has the features specified in claim 1. Advantageous embodiments thereof are described in the further claims.

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Nach der Erfindung ist nunmehr eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen beziehungsweise biologischen Verfahren in Probengefäßen, insbesondere zum Sequenzieren und Amplifizieren von Nucleinsäuresequenzen vorgesehen, mit mindestens einer Einrichtung zum Vorbereiten und/oder Durchführen der Verfahren und mindestens einer Handhabungseinrichtung zum Handhaben der Probengefäße sowie einem Aufbau zur beweglichen Aufnahme der Handhabungseinrichtung, wobei am Aufbau eine Stapeleinrichtung zur Aufnahme von durch die Handhabungseinrichtung ablegbaren und aufnehmbaren Probengefäßen vorgesehen ist. Bei diesen Probengefäßen kann es sich beispielsweise um Mikrotiterplatten handeln oder um Filterplatten zur Aufreinigung von Plasmiden, d. h. also ganz allgemein um Gefäße, die zu untersuchende Proben und eventuelle Reagenzien und dergleichen enthalten.According to the invention, a device is now provided for automatically carrying out chemical or biological processes in sample vessels, in particular for sequencing and amplifying nucleic acid sequences, with at least one device for preparing and/or carrying out the processes and at least one handling device for handling the sample vessels and a structure for movably receiving the handling device, wherein a stacking device is provided on the structure for receiving sample vessels that can be placed down and picked up by the handling device. These sample vessels can be, for example, microtiter plates or filter plates for purifying plasmids, i.e., in general, vessels that contain samples to be examined and possible reagents and the like.

Die Anordnung der Stapeleinrichtung direkt am Aufbau der Vorrichtung zur automatischen Durchführung von chemischen bzw. biologischen Verfahren besitzt den Vorteil, dass damit ein von der Handhabungseinrichtung schnell erreichbarer Speicherplatz für die beispielsweise Zwischenlagerung von Probengefäßen geschaffen wurde. So können damit beispielsweise bei einer Vorrichtung, die einen oder mehrere Thermocycler aufweist und Pipettierarbeitsstationen besitzt, eine Zahl von Mikrotiterplatten mit zu untersuchenden Proben und eventuellen Reagenzien befüllt werden und in der am Aufbau der Vorrichtung vorgesehenen Stapeleinrichtung zwischengespeichert werden, bevor sie von der Handhabungseinrichtung in einen freien Thermocycler eingesetzt werden. Auch ist es möglich, dass eine solche Vorrichtung mehrere Pipettierstationen aufweist, so dass damit eine Vielzahl von Mikrotiterplatten befüllt werden, diese dann befüllten Mikrotiterplatten von der Handhabungseinrichtung in der Stapeleinrichtung abgelegt werden und von dieser dann zu einem späteren Zeitpunkt aus der Stapeleinrichtung wieder herausgenommen werden und beispielsweise einem mit der Vorrichtung mit den genannten Pipettierstationen verbundenen Bandför-The arrangement of the stacking device directly on the structure of the device for the automatic implementation of chemical or biological processes has the advantage that it creates a storage space that can be quickly reached by the handling device for, for example, the temporary storage of sample vessels. For example, in a device that has one or more thermal cyclers and pipetting work stations, a number of microtiter plates can be filled with samples to be examined and any reagents and temporarily stored in the stacking device provided on the structure of the device before they are inserted into a free thermal cycler by the handling device. It is also possible for such a device to have several pipetting stations, so that a large number of microtiter plates can be filled with them, these filled microtiter plates can then be placed in the stacking device by the handling device and then removed from the stacking device again at a later point in time and, for example, fed to a belt conveyor connected to the device with the pipetting stations mentioned.

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derer zugeführt werden, der diese Mikrotiterpiatten zu einer weiteren damit ebenfalls verbundenen Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren befördert und dort von einer an dieser Vorrichtung vorhandenen Handhabungseinrichtung aufgenommen werden und beispielsweise zu dort vorhandenen Thermocyclern verteilt werden.which transports these microtiter plates to another device which is also connected to it for automatically carrying out chemical or biological processes, where they are picked up by a handling device present on this device and, for example, distributed to thermal cyclers present there.

Diese Schilderung macht es deutlich, dass durch die Stapeleinrichtung der mögliche Durchsatz der Vorrichtung deutlich vergrößert wurde, da damit auch die von der Handhabungseinrichtung benötigte Verfahrzeit beträchtlich reduziert werden kann und auf Grund der vorbestimmten Anordnung der Stapeleinrichtung am Aufbau der Vorrichtung eine definierte Lage und ein definierter Standort der dort abgelegten Probengefäße erreicht wird, wobei der Standort der jeweiligen Probengefäße durch eine mit der Vorrichtung verbundene Steuervorrichtung in der Form beispielsweise eines Steuercomputers erfasst und abrufbar gespeichert werden kann.This description makes it clear that the possible throughput of the device has been significantly increased by the stacking device, since it also allows the travel time required by the handling device to be considerably reduced and, due to the predetermined arrangement of the stacking device on the structure of the device, a defined position and a defined location of the sample vessels deposited there is achieved, whereby the location of the respective sample vessels can be recorded and stored in a retrievable manner by a control device connected to the device in the form of, for example, a control computer.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Stapeleinrichtung von an dem Aufbau lösbar festgelegten Tragarmen gebildet wird. Diese können an dem Aufbau in einem mit vorbestimmten Abständen versehenen Raster festgelegt werden.According to the invention, the stacking device is formed by support arms that are detachably attached to the structure. These can be attached to the structure in a grid with predetermined spacing.

Der Aufbau der Vorrichtung kann dabei eine Tragwand oder Rückwand aufweisen, die zu einer den Arbeitsbereich der Handhabungseinrichtung horizontal weitgehend begrenzenden Grundplatte weitgehend rechtwinklig angeordnet ist und an der das Raster mit horizontal und vertikal vorbestimmten Abständen versehenen Aufnahmen für die lösbare Festlegung der Tragarme ausgebildet ist. Die dort festlegbaren Tragarme sind weitgehend im rechten Winkel zur Tragwand ausgerichtet.The structure of the device can have a supporting wall or rear wall which is arranged largely at a right angle to a base plate which largely delimits the working area of the handling device horizontally and on which the grid is formed with receptacles provided with predetermined horizontal and vertical spacings for the detachable attachment of the support arms. The support arms which can be attached there are largely aligned at a right angle to the supporting wall.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragarme an ihrer den Probengefäßen zugewandten Oberseite mit mindestens einer Zentrierfläche für die zentrierende Aufnahme der Probengefäße auf einem Tragarm oder mindestensAccording to a further development of the invention, it is provided that the support arms are provided on their upper side facing the sample vessels with at least one centering surface for the centering of the sample vessels on a support arm or at least

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zwei benachbarten Tragarmen ausgebildet sind. Es kann damit bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Probengefäße ein solches Probengefäß auf nur einem Tragarm von der Handhabungseinrichtung abgelegt und von dort wieder aufgenommen werden, oder auch über zwei oder mehrere Tragarme hinweg. 5two adjacent support arms. With a corresponding design of the sample vessels, such a sample vessel can be placed on only one support arm by the handling device and picked up again from there, or also across two or more support arms. 5

Auch ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass die Tragarme an ihrem zur Tragwand axial beabstandeten Endbereich einen Vorsprung und/oder Anschlag aufweisen. Dieser Vorsprung oder Anschlag sorgt dafür, dass an den Tragarmen abgelegte Probengefäße nicht von den Tragarmen herunter rutschen können.The invention also provides that the support arms have a projection and/or stop at their end region axially spaced from the support wall. This projection or stop ensures that sample containers placed on the support arms cannot slip off the support arms.

Die Erfindung sieht auch einen mit der Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren gekoppelten Bandförderer zum Zuführen und/oder Abtransportieren der Probengefäße zur Handhabungseinrichtung hin und/oder dieser weg vor. Auch können mehrere solcher Bandförderer an einer derartigen Vorrichtung vorgesehen sein.The invention also provides a belt conveyor coupled to the device for automatically carrying out chemical or biological processes for feeding and/or transporting the sample vessels to and/or away from the handling device. Several such belt conveyors can also be provided on such a device.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mit anderen Worten ein Bandförderer vorgesehen sein, mit dem leere oder bereits befüllte Probengefäße in den Arbeitsbereich der an der automatischen Vorrichtung vorgesehenen Handhabungseinrichtung hineinbefördert werden können und auch aus diesem Arbeitsbereich wieder herausbefördert werden können. So ist es beispielsweise möglich, mit dem Bandförderer leere Probengefäße aus einem Lagerbereich außerhalb der automatischen Vorrichtung in den Arbeitsbereich der dort angeordneten Handhabungseinrichtung zu befördern, so dass die Handhabungseinrichtung dann die leeren Probengefäße übernimmt und beispielsweise einer dort vorgesehenen Pipettiereinrichtung zur Befüllung mit zu untersuchenden Proben und damit zur Vorbereitung eines biologischen oder chemischen Verfahrens zuführt. Auch ist es möglich, dass der Bandförderer bereits mit Proben befüllte Probengefäße aus beispielsweise einem Lagerstapel außerhalb der automatischen Vorrichtung in den Handhabungsbereich der HandhabungseinrichtungIn other words, the device according to the invention can be provided with a belt conveyor with which empty or already filled sample containers can be transported into the working area of the handling device provided on the automatic device and can also be transported out of this working area again. For example, it is possible to use the belt conveyor to transport empty sample containers from a storage area outside the automatic device into the working area of the handling device arranged there, so that the handling device then takes over the empty sample containers and, for example, feeds them to a pipetting device provided there for filling with samples to be examined and thus for preparing a biological or chemical process. It is also possible for the belt conveyor to transport sample containers already filled with samples from, for example, a storage stack outside the automatic device into the handling area of the handling device.

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zuführt, so dass diese dann befüllten Probengefäße von der Handhabungseinrichtung einer Einrichtung zur Durchführung eines chemischen bzw. biologischen Verfahrens beispielsweise einem Thermocycler zugeführt werden. Auch ist der Fall möglich, dass vom Bandförderer leere Probengefäße von außerhalb des Arbeitsbereichs der automatischen Handhabungseinrichtung zu dieser befördert werden, die diese dann übernimmt, einer Pipettiereinrichtung zuführt, dort die zu untersuchenden Proben und Reagenzien und dergleichen in die Probengefäße eingefüllt werden, die Handhabungseinrichtung diese dann befüllten Probengefäße in der Form von beispielsweise Mikrotiterplatten wieder dem Bandförderer zuführt, und dieser dann die vorbereiteten Probengefäße einem Lagerstapel außerhalb der automatischen Vorrichtung zur Zwischenspeicherung zuführt und diese dann dem Zwischenspeicher wieder entnimmt, und der Handhabungseinrichtung wieder zuführt, wenn eine an der automatischen Vorrichtung vorgesehene Einrichtung zur Durchführung eines chemischen bzw. biologischen Verfahrens also beispielsweise ein Thermocycler, für die Aufnahme des befüllten Probengefäßes bereit ist. Diese Schilderung macht es möglich, dass unter Zuhilfenahme des Bandförderers der Durchsatz der automatischen Vorrichtung zur Durchführung von chemischen und biologischen Verfahren deutlich erhöht werden kann. Der nach der Erfindung vorgesehene Bandförderer ist, verglichen mit der vorstehend beschriebenen Robotereinheit, eine wesentliche Vereinfachung in mechanischer und elektronischer Hinsicht und damit bezüglich des anfallenden Kostenaufwandes, da der Bandförderer eine Bewegung der Probengefäße in Richtung der Förderrichtung zulässt, nicht aber zur Bewegung der Probengefäße in alle Raumrichtungen ausgebildet ist, was bei der bekannten Robotereinheit der Fall ist, aber zur Handhabung der Probengefäße nicht benötigt wird.so that these then filled sample vessels are fed from the handling device to a device for carrying out a chemical or biological process, for example a thermocycler. It is also possible that empty sample vessels are transported by the belt conveyor from outside the working area of the automatic handling device to the latter, which then takes them over, feeds them to a pipetting device, where the samples and reagents to be examined and the like are filled into the sample vessels, the handling device then feeds these then filled sample vessels in the form of, for example, microtiter plates back to the belt conveyor, and the latter then feeds the prepared sample vessels to a storage stack outside the automatic device for intermediate storage and then removes them from the intermediate storage again and feeds them back to the handling device when a device provided on the automatic device for carrying out a chemical or biological process, for example a thermocycler, is ready to receive the filled sample vessel. This description makes it possible to significantly increase the throughput of the automatic device for carrying out chemical and biological processes with the aid of the belt conveyor. Compared to the robot unit described above, the belt conveyor provided according to the invention is a significant simplification in mechanical and electronic terms and thus in terms of the costs involved, since the belt conveyor allows the sample containers to move in the direction of conveyance, but is not designed to move the sample containers in all spatial directions, which is the case with the known robot unit, but is not required for handling the sample containers.

Neben der Erhöhung des Durchsatzes von zu handhabenden Probengefäßen ermöglicht der nach der Erfindung vorgesehene Bandförderer auch eine Erweiterung der automatischen Vorrichtung um eine weitere automatische Vorrichtung, so dass beispielsweise damit zwei solche automatischen Vorrichtungen miteinander verbundenIn addition to increasing the throughput of sample vessels to be handled, the belt conveyor provided according to the invention also enables the automatic device to be extended by another automatic device, so that, for example, two such automatic devices can be connected to one another.

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werden können und befüllte oder nicht befüllte Probengefäße austauschen können und damit eine Ergänzung einer bereits vorhandenen automatischen Vorrichtung um eine weitere automatische Vorrichtung möglich ist derart, dass die bereits vorhandene automatische Vorrichtung zur Durchführung chemischer und biologischer Verfahren ergänzt wird, indem beispielsweise dort neben einem bereits vorhandenen Thermocycler ein weiterer oder mehrere weitere Thermocycler eingebaut werden, die Probengefäße aufnehmen können, die von der neu angeschafften automatischen Vorrichtung vorbereitet wurden, an der eine Arbeitsstation in der Form einer oder mehrerer Pipettiereinrichtungen vorgesehen ist, die leere Probengefäße mit zu untersuchenden Proben und Reagenzien füllt und diese beispielsweise in einem Zwischenspeicher speichert, der wieder mit einem Bandförderer mit der automatischen Vorrichtung mit Pipettierstationen verbunden ist und diese Probengefäße dann der automatischen Vorrichtung mit Thermocyclem über den Bandförderer, der die automatische Vorrichtung mit Pipettierstationen mit der automatischen Vorrichtung mit Thermocyclem verbindet, zugeführt werden.can be used and filled or unfilled sample vessels can be exchanged, thus making it possible to supplement an existing automatic device with a further automatic device in such a way that the existing automatic device for carrying out chemical and biological processes is supplemented, for example by installing another thermocycler next to an existing thermocycler, which can accommodate sample vessels prepared by the newly acquired automatic device, at which a workstation in the form of one or more pipetting devices is provided, which fills empty sample vessels with samples and reagents to be examined and stores them, for example, in an intermediate storage device, which is in turn connected to the automatic device with pipetting stations by a belt conveyor, and these sample vessels are then fed to the automatic device with thermocyclers via the belt conveyor which connects the automatic device with pipetting stations to the automatic device with thermocyclers.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei zum Pipettieren und/oder zur Durchführung des PCR-Verfahrens ausgebildet sein, wobei auch eine Ausbildung zusätzlich zu dieser genannten Ausbildung oder alternativ hierzu zum Sequenzieren von Nukleinsäuresequenzen und/oder zur Vorbereitung von Proben für die Elektrophorese und/oder zur Durchführung der SNP-Analyse und/oder zur Aufreinigung von DNA möglich ist.The device according to the invention can be designed for pipetting and/or for carrying out the PCR method, wherein a design in addition to this mentioned design or as an alternative thereto for sequencing nucleic acid sequences and/or for preparing samples for electrophoresis and/or for carrying out SNP analysis and/or for purifying DNA is also possible.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Grundplatte aufweist, innerhalb deren Außenabmessungen die Handhabungseinrichtung vorzugsweise dreidimensional verfahrbar ist.According to the invention, the device has a base plate, within the external dimensions of which the handling device can preferably be moved three-dimensionally.

Der Förderbereich des Bandförderers kann sich dabei über die Außenabmessungen der Grundplatte hinaus erstrecken, so dass Probengefäße damit über die Außenab-The conveyor area of the belt conveyor can extend beyond the outer dimensions of the base plate, so that sample vessels can be transported beyond the outer dimensions.

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messungen der Grundplatte hinaus befördert werden können und somit beispielsweise zu einem außerhalb der Grundplatte vorgesehenen Zwischenspeicher oder einer weiteren automatischen Vorrichtung für die Durchführung von chemischen bzw. biologischen Verfahren, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde. 5measurements of the base plate and thus, for example, to an intermediate storage facility provided outside the base plate or to another automatic device for carrying out chemical or biological processes, as already explained above. 5

Der nach der Erfindung vorgesehene Bandförderer kann dabei Probengefäße zwischen einer Stapelvorrichtung für Probengefäße und der an der automatischen Vorrichtung vorgesehenen Handhabungseinrichtung befördern. Diese Stapelvorrichtung befindet sich vorzugsweise außerhalb der Grundplatte der Vorrichtung angeordnet, wobei der Bandförderer aber auch Probengefäße zwischen mindestens zwei nacheinander angeordneten Vorrichtungen zum automatischen Durchführen von biologischen bzw. chemischen Verfahren befördern kann.The belt conveyor provided according to the invention can transport sample containers between a stacking device for sample containers and the handling device provided on the automatic device. This stacking device is preferably arranged outside the base plate of the device, but the belt conveyor can also transport sample containers between at least two devices arranged one after the other for automatically carrying out biological or chemical processes.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt der Bandförderer einen Förderschlitten zur Aufnahme von Probengefäße mit unterschiedlichen Abmessungen und dem Förderschlitten zugewandten unterschiedlich ausgebildeten Kontaktflächen. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass die vom Förderschlitten des Bandförderers aufzunehmenden Probengefäße unterschiedliche dem Förderschlitten zugewandte Kontaktflächen aufweisen können, mit denen sie am Förderschlitten aufliegen und der Förderschlitten so ausgebildet ist, dass er alle die damit zu befördernden Probengefäße aufnehmen kann.According to an advantageous development of the invention, the belt conveyor has a conveyor carriage for receiving sample containers with different dimensions and differently designed contact surfaces facing the conveyor carriage. In other words, this means that the sample containers to be received by the conveyor carriage of the belt conveyor can have different contact surfaces facing the conveyor carriage, with which they rest on the conveyor carriage, and the conveyor carriage is designed in such a way that it can receive all the sample containers to be conveyed with it.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass der Bandförderer die Probengefäße motorgetrieben und programmgesteuert befördert, so dass eine an der automatischen Vorrichtung zur Durchführung von chemischen bzw. biologischen Verfahren vorgesehene Steuervorrichtung in der Form beispielsweise eines Steuercomputers mit einem darin gespeicherten Steuerprogramm auch den Bandförderer programmgesteuert ansteuern kann.According to a further development of the invention, it is provided that the belt conveyor transports the sample vessels in a motor-driven and program-controlled manner, so that a control device provided on the automatic device for carrying out chemical or biological processes in the form of, for example, a control computer with a control program stored therein can also control the belt conveyor in a program-controlled manner.

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Es ist dabei nach der Erfindung vorgesehen, dass die vom Bandförderer erreichbaren Endstellungen des Förderschlittens sensorisch überwacht einstellbar sind. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass die Endstellungen des Förderschlittens einerseits verstellt und damit eingestellt werden können und dass diese Endstellungen auch noch über Sensoren in der Form von beispielsweise Lichtschranken, induktiven oder kapazitiven Sensoren oder dergleichen überwacht werden und die vorstehend angesprochene Programmsteuerung das Erreichen dieser Einstellungen überwacht und die Versorgung des Antriebsmotors des Bandförderers mit Strom nach dem Erreichen der Endstellungen unterbricht.According to the invention, the end positions of the conveyor carriage that can be reached by the belt conveyor can be set using sensor monitoring. In other words, this means that the end positions of the conveyor carriage can be adjusted and thus set, and that these end positions are also monitored by sensors in the form of, for example, light barriers, inductive or capacitive sensors or the like, and the program control mentioned above monitors the achievement of these settings and interrupts the supply of power to the drive motor of the belt conveyor after the end positions have been reached.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Förderschlitten axial geführt auf einem Aufnahmerahmen läuft, wobei zum Antrieb des Förderschlittens ein Zahnriemen vorgesehen sein kann, der auf einer am Aufnahmerahmen angeordneten Lauffläche läuft.According to the invention, it is provided that the conveyor carriage runs axially guided on a receiving frame, wherein a toothed belt can be provided for driving the conveyor carriage, which runs on a running surface arranged on the receiving frame.

Der erfindungsgemäße an der automatischen Vorrichtung vorgesehene Bandförderer kann Probengefäße zwischen einer Einrichtung zum Vorbereiten und einer Einrichtung zum Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren befördern, die an mindestens zwei und mit dem Bandförderer zum Transport von vorbereiteten Probengefäße verbundenen Vorrichtungen stattfinden.The belt conveyor according to the invention provided on the automatic device can transport sample vessels between a device for preparing and a device for carrying out chemical or biological processes which take place on at least two devices connected to the belt conveyor for transporting prepared sample vessels.

Auch ist es vorgesehen, dass der an der Vorrichtung vorgesehene Bandförderer vorbereitete Probengefäße zwischen einer Stapelvorrichtung für Probengefäße und einer Vorrichtung zur Durchführung von chemischen bzw. biologischen Verfahren befördert. It is also intended that the belt conveyor provided on the device transports prepared sample vessels between a stacking device for sample vessels and a device for carrying out chemical or biological processes.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass der Bandförderer unvorbereitete Probengefäße zwischen einer Stapelvorrichtung für Probengefäße und einer Vorrichtung zur Vorbereitung von chemischen bzw. biologischen VerfahrenAccording to a further development of the invention, it is also provided that the belt conveyor transports unprepared sample vessels between a stacking device for sample vessels and a device for preparing chemical or biological processes

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befördert, so dass vom Bandförderer leere Probengefäße zu beispielsweise einer Pipettierstation an einer automatischen Vorrichtung für die Durchführung von chemischen bzw. biologischen Verfahren befördert werden und diese dann dort mit zu untersuchenden Proben befüllt und damit vorbereitet werden. 5so that empty sample containers are transported from the belt conveyor to, for example, a pipetting station on an automatic device for carrying out chemical or biological processes, where they are then filled with samples to be examined and thus prepared. 5

Schließlich ist es nach der Erfindung auch vorgesehen, dass der Bandförderer die vorbereiteten Probengefäße zu einer Stapelvorrichtung für vorbereitete Probengefäße befördert, diese dort zwischengespeichert werden und vom Bandförderer zu einer Vorrichtung zum Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren befördert werden und der Bandförderer die Probengefäße nach der Durchführung der chemischen bzw. biologischen Verfahren wieder zu einer Stapelvorrichtung befördert. Es ist daher nach der Erfindung beispielsweise vorgesehen, dass eine Stapelvorrichtung für vorbereitete oder unvorbereitete Probengefäße mit einer Vorrichtung zur Vorbereitung der Probengefäße verbunden ist, diese dort im Falle unvorbereiteter Probengefäße befüllt werden, zur Stapelvorrichtung über den Bandförderer zur Zwischenspeicherung zurückbefördert werden oder auch über einen Bandförderer zu einer weiteren automatischen Vorrichtung mit Thermocyclem weitertransportiert werden, dort beispielsweise ein PCR-Verfahren durchgeführt wird und diese automatische Vorrichtung dann einen weiteren Bandförderer aufweist, der die Probengefäße nach der Durchführung des PCR-Verfahrens zu einer Stapelvorrichtung transportiert, die die bereits abgearbeiteten Probengefäße aufnimmt.Finally, the invention also provides that the belt conveyor transports the prepared sample vessels to a stacking device for prepared sample vessels, where they are temporarily stored and transported by the belt conveyor to a device for carrying out chemical or biological processes, and the belt conveyor transports the sample vessels back to a stacking device after the chemical or biological processes have been carried out. The invention therefore provides, for example, that a stacking device for prepared or unprepared sample vessels is connected to a device for preparing the sample vessels, where, in the case of unprepared sample vessels, they are filled, returned to the stacking device via the belt conveyor for temporary storage, or transported via a belt conveyor to another automatic device with thermocycles, where, for example, a PCR process is carried out, and this automatic device then has another belt conveyor which transports the sample vessels to a stacking device after the PCR process has been carried out, which receives the sample vessels that have already been processed.

Der nach der Erfindung vorgesehene Bandförderer lässt daher eine Verbindung der automatischen Vorrichtung mit einer oder mehreren Stapelvorrichtungen zu, er ermöglicht auch die Ergänzung einer bereits vorhandenen automatischen Vorrichtung mit einer weiteren automatischen Vorrichtung, die spezialisiert sein kann und hierzu beispielsweise mehrere Thermocycler aufweisen kann, während eine damit verbundene weitere automatische Vorrichtung wiederum anderweitig spezialisiert sein kann,The belt conveyor provided according to the invention therefore allows the automatic device to be connected to one or more stacking devices, it also allows an existing automatic device to be supplemented with another automatic device which can be specialised and can for example have several thermal cyclers, while a further automatic device connected to it can in turn be specialised in another way,

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nämlich beispielsweise zur Vorbereitung der chemischen bzw. biologischen Verfahren, also beispielsweise zum Befüllen von Mikrotiterplatten.namely, for example, for the preparation of chemical or biological processes, for example for filling microtiter plates.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows:

Fig. 1 eine automatische Vorrichtung mit zwei Thermocyclem und zwei Pipet-Fig. 1 an automatic device with two thermocycles and two pipet-

tierhaltern, sowie einem Bandförderer und einer externen Stapelvorrichtung zur Speicherung von Mikrotiterplatten sowie an der Tragwand angeordnete Tragarme zur Bildung der Stapeleinrichtung;animal holders, as well as a belt conveyor and an external stacking device for storing microtiter plates as well as support arms arranged on the support wall to form the stacking device;

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1 mit einer ausschnittsweise Vergrößerung der Stapeleinrichtung und einem Raster zur Anordnung der Tragarme;
15Fig. 2 is a view similar to that of Fig. 1 with a partial enlargement of the stacking device and a grid for the arrangement of the support arms;
15

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung von an der Tragwand angeordnetenFig. 3 is a perspective view of the supporting wall

Tragarmen;support arms;

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 3 mit auf einigen Tragar-Fig. 4 is a view similar to that of Fig. 3 with some support arms

men angeordneten verschiedenen Probengefäßen;various sample vessels arranged in rows;

Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Tragarms;Fig. 5 is an enlarged perspective view of a support arm;

Fig. 6 eine Ansicht von oben auf einen Ausschnitt einer Tragwand mit festge-Fig. 6 a view from above of a section of a load-bearing wall with fixed

legten Tragarmen;laid support arms;

Fig. 7 eine Ausführungsform mit zwei hintereinander angeordneten automatiFig. 7 an embodiment with two automatic

schen Vorrichtungen, die über einen Bandförderer miteinander verbun-devices that are connected to each other via a belt conveyor.

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den sind und noch zusätzlich eine externe Stapelvorrichtung als Zwischenspeicher besitzen;and additionally have an external stacking device as a buffer;

Fig. 8 eine Ansicht von der Seite auf einen Bandförderer;Fig. 8 is a side view of a belt conveyor;

Fig. 9 eine Ansicht von oben auf den Bandförderer nach Figur 8;Fig. 9 is a top view of the belt conveyor according to Figure 8;

Fig. 10 eine Ansicht auf den Aufnahmerahmen des Bandförderers;Fig. 10 is a view of the support frame of the belt conveyor;

Fig. 11 eine Ansicht auf die Lauffläche für einen Zahnriemen des Bandförderer;Fig. 11 is a view of the running surface for a toothed belt of the belt conveyor;

undand

Fig. 12A₁ B Ansichten auf den Förderschlitten des Bandförderers.Fig. 12A ₁ B Views of the conveyor carriage of the belt conveyor.

Figur 1 der Zeichnung zeigt anhand einer schematischen und perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung 1 zum Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren bzw. Reaktionen in Probengefäße. An der Vorrichtung 1 befindet sich auch ein Bandförderer 2 angeordnet, der mit einer außerhalb des Arbeitsbereichs der Vorrichtung 1 angeordneten Stapelvorrichtung 3 funktional gekoppelt ist. Die Stapelvorrichtung 3 dient dabei der Aufnahme von leeren oder bereits mit zu untersuchenden Proben befüllten Probengefäßen in der Form von beispielsweise Mikrotiterplatten. Bei der in Figur 1 dargestellten Stapelvorrichtung 3 kann es sich beispielsweise um einen Zwischenspeicher in der Form eines Magazins handeln, in dem die Mikrotiterplatten übereinandergestapelt angeordnet sind und von einer Vereinzelungsvorrichtung in der Form von beispielsweise eine Hubeinrichtung nach unten befördert werden können und dort auf den näher anhand von Figur 8 ersichtlichen Förderschlitten des Bandförderers 2 gelegt werden können. Obwohl in Figur 1 nur eine solche Stapelvorrichtung dargestellt ist, können auch beispielsweise zwei dieser Stapelvorrichtungen nebeneinander vorgesehen sein, die miteinander funktional gekoppelt sind und einenFigure 1 of the drawing shows a device 1 for carrying out chemical or biological processes or reactions in sample vessels using a schematic and perspective illustration. A belt conveyor 2 is also arranged on the device 1, which is functionally coupled to a stacking device 3 arranged outside the working area of the device 1. The stacking device 3 serves to accommodate empty sample vessels or sample vessels already filled with samples to be examined in the form of, for example, microtiter plates. The stacking device 3 shown in Figure 1 can, for example, be an intermediate storage device in the form of a magazine in which the microtiter plates are arranged stacked on top of one another and can be conveyed downwards by a separating device in the form of, for example, a lifting device and can be placed there on the conveyor carriage of the belt conveyor 2, which can be seen in more detail in Figure 8. Although only one such stacking device is shown in Figure 1, two of these stacking devices can also be provided next to one another, which are functionally coupled to one another and have a

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Transport von Mikrotiterplatten auf den Förderschlitten des Bandförderers 2 gestatten. Allow transport of microtiter plates on the conveyor carriage of belt conveyor 2.

Die Vorrichtung 1 weist eine rechteckförmige Grundplatte 4 mit zwei Stirnkanten 5 und einer vorderen und hinteren Längskante 6 auf. Auf der Grundplatte 4 ist an der hinteren Längskante 6 eine Rückwand oder Tragwand 7 angeordnet. Am oberen Bereich ist in der Tragwand 7 eine horizontale, zur hinteren Längskante 6 der Grundplatte 4 parallele Schiene 8 vorgesehen, auf welcher zwei Roboterarme 9 in Längsrichtung der Schiene 8 (Doppelpfeil 10, X-Richtung) verfahrbar angeordnet sind. Die Roboterarme 9 sind jeweils geradlinige, steife Arme, die parallel zu den Stirnkanten 5 der Grundplatte 4 angeordnet sind. Sie stehen somit senkrecht auf der Ebene der Rückwand 7. An den Roboterarmen 9 ist jeweils ein Längsschlitz 11 vorgesehen, wobei sich durch die Längsschlitze 11 jeweils ein vertikal zur Grundplatte 4 angeordneter Betätigungsarm erstreckt. Die Betätigungsarme 12 sind jeweils entlang einer in Längsrichtung (Y-Richtung) der Roboterarme 9 verlaufende Schiene (nicht dargestellt) verfahrbar. Zusätzlich sind die Betätigungsarme 12 auch in vertikaler Richtung (Z-Richtung) verfahrbar. An einem der beiden Betätigungsarme 12 ist eine Pipettierspitze 13 und an dem anderen Betätigungsarm 12 ist eine gabelförmige Greifeinrichtung 14 befestigt. Mit der Greifeinrichtung 14 können Mikrotiterplatten aufgenommen und versetzt werden.The device 1 has a rectangular base plate 4 with two front edges 5 and a front and rear longitudinal edge 6. A rear wall or supporting wall 7 is arranged on the rear longitudinal edge 6 of the base plate 4. In the upper area, a horizontal rail 8 is provided in the supporting wall 7, parallel to the rear longitudinal edge 6 of the base plate 4, on which two robot arms 9 are arranged so as to be movable in the longitudinal direction of the rail 8 (double arrow 10, X direction). The robot arms 9 are each straight, rigid arms that are arranged parallel to the front edges 5 of the base plate 4. They are thus perpendicular to the plane of the rear wall 7. A longitudinal slot 11 is provided on each of the robot arms 9, with an actuating arm arranged vertically to the base plate 4 extending through the longitudinal slots 11. The actuating arms 12 can each be moved along a rail (not shown) running in the longitudinal direction (Y direction) of the robot arms 9. In addition, the actuating arms 12 can also be moved in the vertical direction (Z direction). A pipetting tip 13 is attached to one of the two actuating arms 12 and a fork-shaped gripping device 14 is attached to the other actuating arm 12. Microtiter plates can be picked up and moved using the gripping device 14.

Auf der Grundplatte 4 sind zwei Thermocyclervorrichtungen 15 angeordnet, die schematisch mit ihrem Aufnahmebereich 16 und ihren Deckeln 17 im aufgeklappten Zustand dargestellt sind.
25Two thermal cycler devices 15 are arranged on the base plate 4, which are schematically shown with their receiving area 16 and their lids 17 in the opened state.
25

Auf der Grundplatte 4 sind darüber hinaus zwei Pipettierhalter 18 ausgebildet, auf denen die Mikrotiterplatten aufgesetzt werden können. Die auf den Haltern 18 aufgesetzten Mikrotiterplatten sind bezüglich der Grundplatte 4 exakt ausgerichtet, so dass der Ort der einzelnen an den Mikrotiterplatten ausgebildeten Gefäße exakt festgelegtIn addition, two pipette holders 18 are formed on the base plate 4, onto which the microtiter plates can be placed. The microtiter plates placed on the holders 18 are precisely aligned with respect to the base plate 4, so that the location of the individual vessels formed on the microtiter plates can be precisely determined.

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ist und von den Roboterarmen genau angesteuert werden können. Die Pipettierhalter 18 legen Pipettierstationen fest, an welchen das Pipettieren mittels der Pipettierspitze 13 ausgeführt werden kann.and can be precisely controlled by the robot arms. The pipetting holders 18 define pipetting stations at which pipetting can be carried out using the pipetting tip 13.

Die Grundplatte 4 weist darüber hinaus ein Chemikalienreservoir 19 mit mehreren nach oben offenen Gefäßen mit diversen Chemikalien auf. Wie es ohne weiteres anhand von Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, ist an der Tragwand 7 eine Stapeleinrichtung 20 vorgesehen, die von einer Vielzahl von dort lösbar festgelegten Tragarmen 21 gebildet wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind solche Tragarme 21 zu beiden Seiten der in der Vorrichtung 1 vorgesehenen Thermocycler 15 angeordnet, so dass damit eine große Zahl von Probengefäßen innerhalb des Arbeitsbereichs der Roboterarme 9 und damit innerhalb des Arbeitsbereichs der Vorrichtung 1 abgelegt, zwischengespeichert und wieder entnommen werden können. Diese Anordnung der Stapeleinrichtung 20 innerhalb des Arbeitsbereichs der Roboterarme 9 führt zu kurzen Verfahrenwegen der Roboterarme 9 und damit zu einem höheren Durchsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.The base plate 4 also has a chemical reservoir 19 with several vessels open at the top containing various chemicals. As can be seen from Fig. 1 of the drawing, a stacking device 20 is provided on the support wall 7, which is formed by a large number of support arms 21 detachably secured there. In the embodiment shown in Fig. 1, such support arms 21 are arranged on both sides of the thermocyclers 15 provided in the device 1, so that a large number of sample vessels can be deposited, temporarily stored and removed again within the working area of the robot arms 9 and thus within the working area of the device 1. This arrangement of the stacking device 20 within the working area of the robot arms 9 leads to short travel paths for the robot arms 9 and thus to a higher throughput of the device 1 according to the invention.

Obwohl bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 unterhalb der Tragarme 21 auf der rechten Seite der Thermocycler 15 keine weiteren Einrichtungen dargestellt sind, können an dieser Stelle selbstverständlich Probenhalter, Pipettierhalter oder auch weitere Thermocycler oder dergleichen angeordnet werden.Although in the embodiment of the device according to Fig. 1 no further devices are shown below the support arms 21 on the right-hand side of the thermocycler 15, sample holders, pipette holders or even further thermocyclers or the like can of course be arranged at this point.

An der Grundplatte 4 befindet sich ein Ausschnitt 22 angeordnet, in den ein Bandförderer 2 eingesetzt werden kann. Der Bandförderer 2, der näher anhand von Figur 8 der Zeichnung ersichtlich ist, ist mit einer externen Stapelvorrichtung 3 in der Form eines Magazins verbunden und kann aus diesem Mikrotiterplatten in den Arbeitsbereich der Roboterarme 9 hineintransportieren, so dass diese dann beispielsweise von dem mit der Greifeinrichtung 14 versehenen Roboterarm 9 vom Bandförderer 2 ab-A cutout 22 is arranged on the base plate 4, into which a belt conveyor 2 can be inserted. The belt conveyor 2, which can be seen in more detail in Figure 8 of the drawing, is connected to an external stacking device 3 in the form of a magazine and can transport microtiter plates from this into the working area of the robot arms 9, so that they can then be picked up from the belt conveyor 2, for example, by the robot arm 9 provided with the gripping device 14.

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genommen und im Arbeitsbereich der Roboterarme 9 innerhalb der gesamten Grundplatte 4 weitertransportiert werden können.taken and transported further in the working area of the robot arms 9 within the entire base plate 4.

Eine aus der Stapelvorrichtung 3 stammende Mikrotiterplatte, die bereits mit den zu untersuchenden Proben befüilt ist, wird daher mit dem Bandförderer 2 in den Verfahrbereich der Roboterarme 9 gebracht und dort von der Greifeinrichtung 14 aufgenommen und auf den Pipettierhalter 18 aufgesetzt. Über den mit der Pipettierspitze 13 versehenen Roboterarm 9 werden dann aus dem Chemikalienreservoir 19 stammende Chemikalien in die Mikrotiterplatte pipettiert und diese nach Abschluss des Pipettiervorgangs dann von der Greifeinrichtung 14 auf den Aufnahmebereich 16 des Thermocyclers 15 aufgesetzt. Sind in einem Thermocycler 15 eine Mikrotiterplatte und eine diese verschließende und nicht näher dargestellte Abdeckmatte eingebracht, so werden die motorgetriebenen Deckel 17 der jeweiligen Thermocyclervorrichtung 15 automatisch geschlossen und das entsprechende Verfahren kann beginnen. Wenn dann das chemische bzw. biologische Verfahren beendet ist, so öffnen sich die Deckel 17 wiederum selbständig und die Abdeckmatte kann über die Greifeinrichtung 14 entnommen und an der Grundplatte 4 abgelegt werden.A microtiter plate from the stacking device 3, which is already filled with the samples to be examined, is therefore brought by the belt conveyor 2 into the travel area of the robot arms 9 and there picked up by the gripping device 14 and placed on the pipetting holder 18. Chemicals from the chemical reservoir 19 are then pipetted into the microtiter plate via the robot arm 9 provided with the pipetting tip 13 and, after the pipetting process has been completed, the microtiter plate is then placed by the gripping device 14 onto the receiving area 16 of the thermocycler 15. If a microtiter plate and a cover mat (not shown in detail) that closes it are inserted into a thermocycler 15, the motor-driven lids 17 of the respective thermocycler device 15 are closed automatically and the corresponding process can begin. When the chemical or biological process is finished, the lids 17 open automatically again and the cover mat can be removed via the gripping device 14 and placed on the base plate 4.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt nun eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1 mit einer ausschnittsweise Vergrößerung der auf der rechten Seite der Thermocycler 15 angeordneten Tragarme 21. Die Tragarme 21 können dabei anhand eines Rasters in die Tragwand 7 der Vorrichtung 1 eingesetzt werden. Das Raster 42 weist dabei sowohl in Richtung des Doppelpfeils 10 als auch senkrecht dazu jeweils gleich bleibende oder unterschiedliche Abstände der Aufnahmen 43 für die Tragarme 21 auf. Damit wird erreicht, dass zwischen den einzelnen Tragarmen 21 Abstände eingehalten werden können, die Probengefäßen mit unterschiedlichen Abmessungen gerecht werden.Fig. 2 of the drawing now shows a representation similar to that in Fig. 1 with a partial enlargement of the support arms 21 arranged on the right-hand side of the thermocycler 15. The support arms 21 can be inserted into the support wall 7 of the device 1 using a grid. The grid 42 has the same or different distances between the receptacles 43 for the support arms 21 both in the direction of the double arrow 10 and perpendicular to it. This ensures that distances can be maintained between the individual support arms 21 that are suitable for sample vessels with different dimensions.

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Fig. 3 der Zeichnung zeigt zur besseren Erläuterung der Erfindung anhand einer perspektivischen Ansicht eine Tragwand 7 mit einer Vielzahl von dort angebracht Tragarmen 21. Die Tragwand 7 ist an ihrer Unterseite mit einer Platte 44 lösbar verbunden, die der Grundplatte 4 der Vorrichtung 1 entsprechen kann oder auch eine eigenständige Platte sein kann, mittels derer die Tragwand 7 mit den dort angeordneten Tragarmen 21 mit der Grundplatte 4 verbunden werden kann, so dass eine schnelle Montage einer bereits mit Tragarmen 21 an den benötigten Stellen vorbereiteten Tragwand 7 an der Vorrichtung 1 möglich ist.To better explain the invention, Fig. 3 of the drawing shows a perspective view of a support wall 7 with a plurality of support arms 21 attached thereto. The support wall 7 is detachably connected on its underside to a plate 44, which can correspond to the base plate 4 of the device 1 or can also be an independent plate, by means of which the support wall 7 with the support arms 21 arranged there can be connected to the base plate 4, so that a quick assembly of a support wall 7 already prepared with support arms 21 at the required locations on the device 1 is possible.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt nun eine perspektivische Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 3 mit verschiedenen an den Tragarmen angeordneten Probengefäßen. Wie es daher ohne weiteres anhand von Fig. 4 der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Tragarme 21 nicht auf die Aufnahme von Mikrotiterplatten beschränkt, sondern können beispielsweise auch Filterplatten und dergleichen aufnehmen. Wenn die aufzunehmenden Probengefäße unterschiedlichen Abmessungen aufweisen, so ist es auch möglich, zwischen den einzelnen Tragarmen 21 einen größeren Zwischenraum dadurch zu schaffen, dass ein mittlerer Tragarm zwischen zwei weiteren Tragarmen 21 weggelassen wird. Auch ist es möglich, wobei hierzu auch auf Fig. 2 der Zeichnung mit der dort dargestellten Vergrößerung Bezug genommen wird, den in Richtung der Hochachse der Tragwand 7 gemessenen Abstand zwischen einzelnen übereinander angeordneten Tragarmen 21 durch die gemäß dem Raster 42 mögliche Veränderung der Festlegung der Tragarme durch die dort angeordneten Aufnahmen 43 leicht zu verändern.Fig. 4 of the drawing now shows a perspective view similar to that of Fig. 3 with various sample vessels arranged on the support arms. As can therefore be seen from Fig. 4 of the drawing, the support arms 21 are not limited to holding microtiter plates, but can also hold filter plates and the like, for example. If the sample vessels to be held have different dimensions, it is also possible to create a larger gap between the individual support arms 21 by omitting a middle support arm between two further support arms 21. It is also possible, with reference to Fig. 2 of the drawing with the enlargement shown there, to slightly change the distance measured in the direction of the vertical axis of the support wall 7 between individual support arms 21 arranged one above the other by changing the fixing of the support arms by the receptacles 43 arranged there, which is possible according to the grid 42.

Fig. 5 der Zeichnung zeigt nun eine vergrößerte Darstellung eines Tragarms 21. Bei der gewählten Ausführungsform des Tragarms 21 nach Fig. 5 sind zwei Zentrierflächen 45, 46 in der Form von der schrägen Flächen vorgesehen, sodass durch die Anordnung von zwei Tragarmen 21 gemäß beispielsweise Fig. 4 zwischen diesen beiden Tragarmen 21 ein Aufnahmeraum 47 für ein dort abzulegendes ProbengefäßFig. 5 of the drawing now shows an enlarged view of a support arm 21. In the selected embodiment of the support arm 21 according to Fig. 5, two centering surfaces 45, 46 are provided in the form of the inclined surfaces, so that by arranging two support arms 21 according to, for example, Fig. 4 between these two support arms 21, a receiving space 47 for a sample vessel to be placed there

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geschaffen wurde. Die schrägen Flächen 45, 46 sorgen dabei dafür, dass ein von der Greifeinrichtung 14 zwischen zwei Tragarmen 21 abgelegtes Probengefäß eine genau definierte Lage einnimmt. Ein unbeabsichtigtes Herunterfallen des so abgelegten Probengefäßes von den Tragarmen 28 wird über den Vorsprung 48 am Tragarm 21 verhindert, wobei sich der Vorsprung 48 an einem Endbereich des Tragarms 21 befindet, der dem Ende 49 des Tragarms 21 gegenüberliegt, mit dem der Tragarm 21 an der Tragwand 7 festgelegt wird.was created. The inclined surfaces 45, 46 ensure that a sample vessel placed between two support arms 21 by the gripping device 14 assumes a precisely defined position. An unintentional falling of the sample vessel placed in this way from the support arms 28 is prevented by the projection 48 on the support arm 21, wherein the projection 48 is located at an end region of the support arm 21 which is opposite the end 49 of the support arm 21 with which the support arm 21 is fixed to the support wall 7.

Fig. 6 der Zeichnung zeigt nun eine Ansicht von oben auf einen Ausschnitt der Tragwand 7 mit dort angeordneten Tragarmen 21 sowie einem zwischen den Tragarmen 21 gebildeten Aufnahmeraum 47 für nicht dargestellte Probengefäße. Fig. 6 der Zeichnung kann darüber hinaus auch entnommen werden, dass die Tragarme 21 an der Rückwand oder Tragwand 7 so festgelegt werden, dass das Befestigungsmittel in der Form von beispielsweise einer Schraube nicht über die rückwärtige Fläche der Tragwand 7 hinaus steht, so dass es damit beispielsweise auch möglich ist, eine mit mehreren Tragarmen 21 vormontierte Tragwand 7 an einer rückseitigen Stützwand der Vorrichtung 1 gleichsam als Einschubelement festzulegen, ohne dass die einzelnen Befestigungsmittel der Tragarme 21 an der Stützwand aufliegen würden.Fig. 6 of the drawing now shows a view from above of a section of the support wall 7 with support arms 21 arranged there and a receiving space 47 formed between the support arms 21 for sample vessels (not shown). Fig. 6 of the drawing also shows that the support arms 21 are fixed to the rear wall or support wall 7 in such a way that the fastening means in the form of a screw, for example, does not protrude beyond the rear surface of the support wall 7, so that it is also possible, for example, to fix a support wall 7 pre-assembled with several support arms 21 to a rear support wall of the device 1 as a kind of insert element, without the individual fastening means of the support arms 21 resting on the support wall.

Figur 7 der Zeichnung zeigt nun zwei nacheinander angeordnete Vorrichtungen 1 zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, besitzt die in der Zeichnung links dargestellte Vorrichtung 1 vier Pipettierhalter 18, auf die über den mit der Greifeinrichtung 14 ausgestatteten Roboterarm 9 Mikrotiterplatten aufgelegt werden können, so dass über die Pipettierspitze 13 Chemikalien aus dem Chemikalienreservoir 19 in die Mikrotiterplatten eingebracht werden können. Bei dieser Vorrichtung ist es beispielsweise auch möglich, einen nicht näher dargestellten weiteren Roboterarm 9 mit einer weiteren Pipettierspitze 13 vorzusehen, so dass über den Greifer 14 Mikrotiterplatten auf die Pipettierhalter 18 aufgelegt werden, und dann über die beiden PipettierspitzenFigure 7 of the drawing now shows two devices 1 arranged one after the other for automatically carrying out chemical or biological processes. As is readily apparent, the device 1 shown on the left in the drawing has four pipette holders 18, onto which microtiter plates can be placed via the robot arm 9 equipped with the gripping device 14, so that chemicals can be introduced from the chemical reservoir 19 into the microtiter plates via the pipette tip 13. With this device, it is also possible, for example, to provide another robot arm 9 (not shown in more detail) with another pipette tip 13, so that microtiter plates can be placed onto the pipette holders 18 via the gripper 14, and then via the two pipette tips

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gleichzeitig zwei Mikrotiterplatten mit Reagenzien aus dem Chemikalienreservoir 19 befüllt werden.Two microtiter plates can be filled simultaneously with reagents from the chemical reservoir 19.

Die dann mit den zu untersuchenden Proben und mit den Reagenzien befüllten Mikrotiterplatten können mittels des Greifers 14 in der in der Rückwand 7 vorgesehenen Stapeleinrichtung 20 zwischengespeichert werden. Auch ist es möglich, die so befüllten Mikrotiterplatten über den Bandförderer 2 in die Stapelvorrichtung 3 zurückzutransportieren, wo sie zwischengespeichert werden, bis sie über den Bandförderer 2, den Greifer 14 und den weiteren Bandförderer 23 zu der in der Zeichnung in der rechten Hälfte dargestellten weiteren Vorrichtung 1 transportiert werden. Die in der Zeichnung in der rechten Hälfte dargestellte Vorrichtung 1 weist bei der dargestellten Ausführungsform nur einen Roboterarm 9 mit einem Greifer 14 auf, der die mit Probensubstanzen und mit Reagenzien befüllten Mikrotiterplatten von dem Bandförderer 23 abnehmen und in die dargestellten vier Thermocycler einsetzen kann. In diesen läuft dann, wie es vorstehend bereits erläutert wurde, ein chemisches oder biologisches Verfahren ab.The microtiter plates then filled with the samples to be examined and with the reagents can be temporarily stored in the stacking device 20 provided in the rear wall 7 by means of the gripper 14. It is also possible to transport the microtiter plates filled in this way back via the belt conveyor 2 to the stacking device 3, where they are temporarily stored until they are transported via the belt conveyor 2, the gripper 14 and the further belt conveyor 23 to the further device 1 shown in the right half of the drawing. In the embodiment shown, the device 1 shown in the right half of the drawing has only one robot arm 9 with a gripper 14, which can remove the microtiter plates filled with sample substances and reagents from the belt conveyor 23 and insert them into the four thermocyclers shown. A chemical or biological process then takes place in these, as already explained above.

Figur 7 der Zeichnung macht ersichtlich, dass die in der linken Hälfte dargestellte Vorrichtung 1 so ausgebildet wurde, dass mit ihr an einer möglichst großen Zahl von Mikrotiterplatten ein Pipettiervorgang weitgehend gleichzeitig ausgeführt werden kann, während die in der rechten Hälfte der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 1 zur ' Durchführung einer möglichst großen Zahl von chemischen bzw. biologischen Verfahren oder Reaktionen ausgebildet wurde. Der Bandförderer 23 dient dabei dem Transport von vorbereiteten Mikrotiterplatten zu der Vorrichtung 1, die der Durchführung der chemischen bzw. biologischen Reaktionen dient, während der Bandförderer 2 für den Transport von vorzubereitenden Probengefäßen dient. Auch die Vorrichtung 1 auf der rechten Seite der Fig. 7 kann zusätzlich mit einer Stapeleinrichtung 20 versehen werden.Figure 7 of the drawing shows that the device 1 shown in the left half was designed in such a way that it can be used to carry out a pipetting process on as large a number of microtiter plates as possible, largely simultaneously, while the device 1 shown in the right half of the drawing was designed to carry out as large a number of chemical or biological processes or reactions as possible. The belt conveyor 23 is used to transport prepared microtiter plates to the device 1, which is used to carry out the chemical or biological reactions, while the belt conveyor 2 is used to transport sample vessels to be prepared. The device 1 on the right-hand side of Fig. 7 can also be additionally provided with a stacking device 20.

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Figur 8 der Zeichnung zeigt in einer Ansicht von der Seite eine Ausführungsform des Bandförderers 3, 23 nach der Erfindung.Figure 8 of the drawing shows a side view of an embodiment of the belt conveyor 3, 23 according to the invention.

Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, weist der Bandförderer einen Aufnahmerahmen 24 auf, der in die Grundplatte 4 der Vorrichtung 1 eingesetzt werden kann, so dass auch eine nachträgliche Ergänzung einer Vorrichtung 3 um den Bandförderer 3, 23 möglich ist.As is readily apparent, the belt conveyor has a receiving frame 24 which can be inserted into the base plate 4 of the device 1, so that a subsequent addition of the belt conveyor 3, 23 to a device 3 is also possible.

Der Aufnahmerahmen 24 zeichnet sich durch eine insgesamt langgestreckte Konfiguration aus, so dass der Verfahrweg in X-Richtung (Doppelpfeil 25) durch eine Veränderung der Längserstreckung des Aufnahmerahmens 24 angepasst werden kann.The support frame 24 is characterized by an overall elongated configuration, so that the travel path in the X direction (double arrow 25) can be adjusted by changing the longitudinal extension of the support frame 24.

Innerhalb des Aufnahmerahmens 24 sind gestrichelt dargestellt eine dort drehbar gelagerte Umlenkrolle 26 sowie eine an dem gegenüberliegenden Endbereich des Aufnahmerahmens 24 dort ebenfalls drehbar gelagerte Antriebsrolle 27 angeordnet, wobei die beiden Rollen in der dargestellten Ausführungsform mit einem verzahnten Außenprofil versehen sind, da der am Aufnahmerahmen 24 in Axiallängsrichtung geführt verschiebbare Förderschlitten 28 über einen Zahnriemen 29 betätigt wird.Arranged within the receiving frame 24 are a deflection roller 26 rotatably mounted there and a drive roller 27 also rotatably mounted at the opposite end region of the receiving frame 24 (shown in dashed lines), the two rollers in the embodiment shown being provided with a toothed outer profile, since the conveyor carriage 28, which is guided on the receiving frame 24 in the axial longitudinal direction and can be moved, is actuated by a toothed belt 29.

Wie es ohne weiteres anhand von Fig. 8 der Zeichnung ersichtlich ist, wird die Antriebsrolle 27 von einem unterhalb des Aufnahmerahmens 24 lösbar angeflanschten Antriebsmotor 30, dem ein Getriebe nachgeschaltet sein kann, angetrieben und zwar über einen schematisch dargestellten Antriebsriemen 31. Zwischen dem Aufnahmerahmen 24 und dem Aufnahmerahmen 32 für den Antriebsmotor 30 ist ein Vibrationsabsorber 33 in der Form beispielsweise eines Elastomers zur Schwingungsentkopplung des Aufnahmerahmens 24 vom Aufnahmerahmen 32 angeordnet. Obwohl in der dargestellten Ausführungsform ein Zahnriemen 29 und ein Riemenantrieb 31 für die Betätigung des Förderschlittens 28 dargestellt worden ist, ist es für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, dass statt des Riemenantriebs 31 beispielsweiseAs can be seen from Fig. 8 of the drawing, the drive roller 27 is driven by a drive motor 30 which is detachably flanged below the receiving frame 24 and which can be followed by a gear, via a schematically shown drive belt 31. Between the receiving frame 24 and the receiving frame 32 for the drive motor 30 there is a vibration absorber 33 in the form of, for example, an elastomer for the vibration decoupling of the receiving frame 24 from the receiving frame 32. Although in the embodiment shown a toothed belt 29 and a belt drive 31 have been shown for the actuation of the conveyor carriage 28, it is readily apparent to the person skilled in the art that instead of the belt drive 31, for example

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auch ein direkt mit der Antriebsrolle 27 angeflanschter Motor 30 oder ein anderes Antriebskonzept verwendet werden könnte.a motor 30 directly flanged to the drive roller 27 or another drive concept could also be used.

Der Aufnahmerahmen 24 weist Langlöcher 34 auf, in denen einstellbar Sensoren angeordnet werden können, mittels deren das Erreichen der Endstellung des Förderschlittens 28 festgestellt werden kann, deren Signale von einer Steuereinrichtung für die Vorrichtungen 1 ausgewertet werden können, und die dann nach Erreichen der voreingestellten Endstellung die Stromzufuhr zum Antriebsmotor 30 unterbricht.The receiving frame 24 has elongated holes 34 in which adjustable sensors can be arranged, by means of which the reaching of the end position of the conveyor carriage 28 can be determined, the signals of which can be evaluated by a control device for the devices 1, and which then interrupts the power supply to the drive motor 30 after the preset end position is reached.

Figur 9 der Zeichnung zeigt nun eine Draufsichtansicht auf den Bandförderer 3 mit dem dort entlang der Richtung des Doppelpfeils 25 axial geführt bewegbaren Förderschlitten 28 und dem Antriebszahnriemen 29 sowie einem weiteren Riemen 35, die über die Antriebsrolle 27 vom Motor 30 angetrieben werden können.Figure 9 of the drawing now shows a plan view of the belt conveyor 3 with the conveyor carriage 28 which can be moved axially in the direction of the double arrow 25 and the drive toothed belt 29 as well as a further belt 35 which can be driven by the motor 30 via the drive roller 27.

Die beiden Riemen 29, 35 laufen dabei auf einer in Figur 11 dargestellten Lauffläche 36, die am Aufnahmerahmen 24 an der Oberseite lösbar befestigt ist und beispielsweise eine den Gleitwiderstand zwischen den Riemen 29, 35 und der Lauffläche 36 verringernde Beschichtung aufweisen kann.The two belts 29, 35 run on a running surface 36 shown in Figure 11, which is detachably attached to the upper side of the receiving frame 24 and can, for example, have a coating that reduces the sliding resistance between the belts 29, 35 and the running surface 36.

Die Anordnung der Lauffläche 36 an der Oberseite des Aufnahmerahmens 24, der in Figur 10 dargestellt ist, wird dabei so gewählt, dass für die Anordnung und Einstellung von Sensoren für die Feststellung der Einstellung des Verfahrwegs des Förderschlittens 28 vorgesehene Langlöcher 34 sowohl an der Seitenwand des Aufnahmerahmens 24 als auch im Bereich der Oberseite und der Lauffläche 36 frei bleiben.The arrangement of the running surface 36 on the upper side of the receiving frame 24, which is shown in Figure 10, is selected such that elongated holes 34 provided for the arrangement and adjustment of sensors for determining the setting of the travel path of the conveyor carriage 28 remain free both on the side wall of the receiving frame 24 and in the area of the upper side and the running surface 36.

Figur 12 der Zeichnung zeigt in Figur 12A in einer Ansicht von oben den Förderschlitten 28 des Bandförderers 3 nach der Erfindung. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, weist der Förderschlitten 28 eine insgesamt rechteckförmige Konfiguration auf und ist für die Aufnahme von Fördergut in der Form von beispielsweise Mikroti-Figure 12 of the drawing shows in Figure 12A in a view from above the conveyor carriage 28 of the belt conveyor 3 according to the invention. As is readily apparent, the conveyor carriage 28 has an overall rectangular configuration and is designed to accommodate conveyed material in the form of, for example, microtitres.

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terplatten mit unterschiedlichen dem Förderschlitten 28 zugewandten Kontaktflächen ausgebildet. Zu diesem Zweck weist der Förderschlitten 28 an seiner dem Fördergut zugewandten Oberseite 37 verschiedene Profile in der Form von Rasterungen und dergleichen auf, die mit flächen- und formkomplementären Rasterungen an der Kontaktfläche des Förderguts übereinstimmen, so dass ein sicherer Transport des Förderguts an dem Förderschlitten 28 möglich ist, ohne dass das Fördergut in der Form beispielsweise der Mikrotiterplatten von dem Förderschlitten 28 bei der Bewegung entlang der Lauffläche 36 herunterfallen kann. Ein Beispiel einer solchen Rasterung ist in Figur 12B in der Form der schrägen Flächen 38 dargestellt, die in eine Ausnehmung 39 übergehen, in die ein Vorsprung an der dem Förderschlitten 28 zugewandten Kontaktfläche einer Mikrotiterplatte eingreifen kann. Die schrägen Fläche 38 wirken dabei gleichzeitig als Zentrierflächen, so dass eine von der Greifeinrichtung 14 eines Roboterarms 9 zum Förderschlitten 28 transportierte Mikrotiterplatte von dem Roboterarm zentriert auf dem Förderschlitten 28 abgelegt werden kann. Der Förderschlitten 28 weist darüber hinaus an seiner Oberseite ein Langloch 40 auf, durch das ein Lichtstrahl einer im Aufnahmerahmen 24 angeordneten Lichtschranke hindurch treten kann. Wenn am Förderschlitten 28 ein Probengefäß aufliegt, so wird der Lichtstrahl daran reflektiert und fällt auf eine Empfängerzelle der Lichtschranke zurück, wodurch festgestellt werden kann, ob auf dem Förderschlitten 28 Fördergut aufliegt oder nicht, was zur Ansteuerung der Bewegung des Förderschlittens 28 ausgewertet werden kann.terplatten with different contact surfaces facing the conveyor carriage 28. For this purpose, the conveyor carriage 28 has on its upper side 37 facing the conveyed material different profiles in the form of grids and the like, which correspond to grids with complementary areas and shapes on the contact surface of the conveyed material, so that a safe transport of the conveyed material on the conveyor carriage 28 is possible without the conveyed material in the form of, for example, microtiter plates falling off the conveyor carriage 28 during movement along the running surface 36. An example of such a grid is shown in Figure 12B in the form of the inclined surfaces 38, which merge into a recess 39, into which a projection on the contact surface of a microtiter plate facing the conveyor carriage 28 can engage. The inclined surfaces 38 simultaneously act as centering surfaces, so that a microtiter plate transported by the gripping device 14 of a robot arm 9 to the conveyor carriage 28 can be placed by the robot arm in a centered manner on the conveyor carriage 28. The conveyor carriage 28 also has an elongated hole 40 on its upper side through which a light beam from a light barrier arranged in the receiving frame 24 can pass. If a sample container rests on the conveyor carriage 28, the light beam is reflected by it and falls back on a receiver cell of the light barrier, whereby it can be determined whether or not there is material being conveyed on the conveyor carriage 28, which can be evaluated to control the movement of the conveyor carriage 28.

Zum Durchtritt des Lichtstrahls weist auch die in Fig. 11 dargestellte Lauffläche 36 zwei Länglöcher 41 auf, die sich im Bereich der endseitigen Endstellungen des Förderschlittens 28 oberhalb der Lauffläche 36 ausgebildet befinden.For the passage of the light beam, the running surface 36 shown in Fig. 11 also has two elongated holes 41 which are located in the region of the end positions of the conveyor carriage 28 above the running surface 36.

Die mit dem Bandförderer und der Stapeleinrichtung ausgestattete Vorrichtung zeichnet sich daher durch einen ausgesprochen hohen Grad an Variabilität aus, da mit dem Bandförderer beispielsweise zwei Vorrichtungen zum automatischen Durch-The device equipped with the belt conveyor and the stacking device is therefore characterized by an extremely high degree of variability, since the belt conveyor can, for example, be used to operate two devices for automatic throughput.

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führen eines chemischen bzw. biologischen Verfahren gekoppelt werden können. Auch ist es möglich, mehrere derartige Vorrichtungen über mehrere Bandförderer miteinander zu verbinden, wobei jede einzelne Vorrichtung eine hochgradig spezialisierte Aufgabe erfüllt und über die Kopplung der mehreren Vorrichtungen erreicht wird, dass der Durchsatz der damit zu verarbeitenden Probengefäße erheblich gesteigert werden kann. Bei einer solchen Anordnung ist es beispielsweise auch möglich, zwischen den einzelnen Vorrichtungen jeweils Zwischenlager in der Form von Stapelvorrichtungen vorzusehen, die mit Bandförderern verbunden sind und die für die Zwischenspeicherung von beispielsweise Mikrotiterplatten ausgebildet sind, so dass ein kontinuierlicher Transport der zu verarbeitenden Mikrotiterplatten durch diese so geschaffene Linie von mehreren hintereinander angeordneten Vorrichtungen zum automatischen Vorbereiten und Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren geschaffen wurde. Die Stapeleinrichtung erlaubt eine effiziente Nutzung des Handhabungsbereichs der Handhabungseinrichtung mit kurzen Verfahrwegen und damit kurzen Verfahrzeiten.carrying out a chemical or biological process. It is also possible to connect several such devices to one another via several belt conveyors, each individual device fulfilling a highly specialized task and the coupling of the several devices means that the throughput of the sample vessels to be processed can be significantly increased. With such an arrangement it is also possible, for example, to provide intermediate storage between the individual devices in the form of stacking devices which are connected to belt conveyors and which are designed for the intermediate storage of, for example, microtiter plates, so that continuous transport of the microtiter plates to be processed is created through this line of several devices arranged one behind the other for the automatic preparation and carrying out of chemical or biological processes. The stacking device allows efficient use of the handling area of the handling device with short travel paths and thus short travel times.

Obwohl vorstehend Ausführungsformen der Vorrichtung mit Pipettierstationen und Thermocyclem beschrieben wurden, können auch Vorrichtungen zur Vorbereitung von Proben für die Elektrophorese und/oder zur Durchführung der SNP-Analyse und/oder zur Aufreinigung von DNA oder dergleichen an der Vorrichtung ausgebildet sein.Although embodiments of the device with pipetting stations and thermocycles have been described above, devices for preparing samples for electrophoresis and/or for carrying out SNP analysis and/or for purifying DNA or the like can also be formed on the device.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird in übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.With regard to features of the invention not explained in detail above, express reference is made to the claims and the drawings.

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BezugszeichenlisteList of reference symbols

1.1. Vorrichtungcontraption 2.2. BandfördererBelt conveyor 55 3.3. StapelvorrichtungStacking device 4.4. GrundplatteBase plate 5.5. StirnkantenFront edges 6.6. LängskanteLongitudinal edge 7.7. RückwandBack wall 1010 8.8th. Schienerail 9.9. RoboterarmeRobotic arms 10.10. DoppelpfeilDouble arrow 11.11. LängsschlitzLongitudinal slot 12.12. BetätigungsarmeActuating arms 1515 13.13. PipettenspitzePipette tip 14.14. GreifereinrichtungGripper device 15.15. ThermocyclervorrichtungThermocycler device 16.16. AufnahmebereichRecording area 17.17. DeckelLid 2020 18.18. PipettierhalterPipette holder 19.19. ChemikalienreservoirChemical reservoir 20.20. StapeleinrichtungStacking device 21.21. StegeBridges 22.22. AusschnittExcerpt 2525 23.23. BandfördererBelt conveyor 24.24. AufnahmerahmenMounting frame 25.25. DoppelpfeilDouble arrow 26.26. UmlenkrollePulley 27.27. AntriebsrolleDrive roller 3030 28.28. FörderschlittenConveyor carriage 29.29. ZahnriemenTiming belt 30.30. AntriebsmotorDrive motor 31.31. AntriebsriemenDrive belt

32.32. AufnahmerahmenMounting frame 3535 33.33. VibrationsabsorberVibration absorber 34.34. LanglochLong hole 35.35. Riemenbelt 36.36. LaufflächeTread 37.37. OberseiteTop 4040 38.38. Schräge FlächeSloping surface 39.39. AusnehmungRecess 40.40. LanglochLong hole 41.41. LanglochLong hole 42.42. RasterGrid 4545 43.43. AufnahmenRecordings 44.44. Platteplate 45.45. ZentrierflächeCentering surface 46.46. ZentrierflächeCentering surface 47.47. AufnahmeraumRecording room 5050 48.48. Vorsprunghead Start 49.49. EndeEnd

Claims

1. Device for automatically carrying out chemical or biological processes in sample vessels, in particular for sequencing and amplifying nucleic acid sequences, with at least one device for preparing and/or carrying out the processes and at least one handling device ( 9 ) for handling the sample vessels and a structure for movably receiving the handling device ( 9 ), characterized in that a stacking device ( 20 ) is provided on the structure for receiving sample vessels that can be deposited and picked up by the handling device ( 9 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the stacking device ( 20 ) is formed by support arms ( 21 ) detachably attached to the structure.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the support arms ( 21 ) can be fixed to the structure in a grid ( 42 ) provided with predetermined intervals.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the structure has a support wall ( 7 ) which is arranged largely at right angles to a base plate ( 4 ) which largely delimits the working area of the handling device ( 9 ) horizontally and on which the grid ( 42 ) is formed with receptacles ( 43 ) provided with horizontally and vertically predetermined distances for the detachable fixing of the support arms ( 21 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support arms ( 21 ) are aligned largely at right angles to the support wall ( 7 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support arms ( 21 ) are formed on their upper side facing the sample vessels with at least one centering surface ( 45 , 46 ) for the centering reception of the sample vessels on a support arm ( 21 ) or at least two adjacent support arms ( 21 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the support arms ( 21 ) have a projection ( 48 ) and/or stop at their end region axially spaced from the support wall ( 7 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by a belt conveyor ( 2 ; 23 ) for feeding and/or transporting the sample vessels to and/or away from the handling device ( 9 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the device is designed for pipetting and/or for carrying out the PCR method, and/or for sequencing nucleic acid sequences and/or for preparing samples for electrophoresis and/or for carrying out SNP analysis and/or for purifying DNA.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the handling device ( 9 ) is preferably movable three-dimensionally.

11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the conveying area of the belt conveyor ( 2 ; 23 ) extends beyond the outer dimensions of the base plate ( 4 ).

12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the belt conveyor ( 2 ) transports sample vessels between a stacking device ( 3 ) for sample vessels and the handling device ( 9 ).

13. Device according to claim 12, characterized in that the stacking device ( 3 ) is arranged outside the base plate ( 4 ) of the device.

14. Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that the belt conveyor ( 23 ) transports sample vessels between at least two successively arranged devices.

15. Device according to one of claims 8 to 14, characterized in that the belt conveyor ( 2 ) has a conveyor carriage ( 28 ) for receiving sample vessels with different dimensions and contact surfaces facing the conveyor carriage ( 28 ).

16. Device according to one of claims 8 to 15, characterized in that the belt conveyor ( 2 ; 23 ) transports the sample vessels in a motor-driven, program-controlled manner.

17. Device according to one of claims 8 to 16, characterized in that the end positions of the conveyor carriage ( 28 ) reachable by the belt conveyor ( 2 ; 23 ) can be set by sensor monitoring.

18. Device according to one of claims 8 to 17, characterized in that the conveyor carriage ( 28 ) runs axially guided on a receiving frame ( 24 ).

19. Device according to one of claims 8 to 18, characterized in that the belt conveyor ( 2 ; 23 ) has at least one toothed belt ( 29 ) for driving the conveyor carriage ( 28 ).

20. Device according to one of claims 8 to 19, characterized in that the toothed belt ( 29 ) runs on a running surface ( 36 ) arranged on the receiving frame ( 24 ).

21. Device according to one of claims 8 to 20, characterized in that the belt conveyor ( 2 ; 23 ) transports sample vessels between a device for preparing and a device for carrying out chemical or biological processes which take place on at least two devices connected to the belt conveyor ( 2 ; 23 ) for transporting prepared sample vessels.

22. Device according to one of claims 8 to 21, characterized in that the belt conveyor ( 2 ; 23 ) transports prepared sample vessels between a stacking device ( 3 ) for sample vessels and a device for carrying out chemical or biological processes.

23. Device according to one of claims 8 to 22, characterized in that the belt conveyor ( 2 ; 23 ) transports unprepared sample vessels between a stacking device ( 3 ) for sample vessels and a device for preparing chemical or biological processes.

24. Device according to claim 22, characterized in that the belt conveyor ( 2 ; 23 ) transports the prepared sample vessels to a stacking device ( 3 ) for prepared sample vessels, these are temporarily stored there and are transported by the belt conveyor ( 2 ; 23 ) to a device for carrying out chemical or biological processes, and the belt conveyor ( 2 ; 23 ) transports the sample vessels to a stacking device ( 3 ) after the chemical or biological processes have been carried out.