在非常低的温度下操纵和储存生物样本的装置制造方法及图纸

本发明专利技术主要包括相对于一个或更多个储存容纳件(4)和传送站点(5)有利地使用和布置至少一个机械手(8)，以将容器传送至单元，由此利用机械手(或多个机械手)的臂(或多个臂)及其/它们的夹持构件提供的移动和夹持灵活性，从而使在传统生物库中由操作人员手动执行的所有操作自动化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在非常低的温度下操纵和储存生物样本的装置
本专利技术涉及通常被称为“生物库”的装置的领域，其允许在非常低的温度下并且特别是在冷冻条件下(特别是基于使用液氮作为冷源)储存生物样本。更具体地，本专利技术涉及自动生物库，也就是说，在没有操作人员干预的情况下操纵所储存的样本的生物库。本专利技术更具体地旨在特别是通过允许使用已经商业上可获得的样本储存容纳件来改进这种类型的生物库。尽管参照使用商用冷冻储存容纳件的优选应用进行了描述，但是本专利技术可以应用于所有类型的储存容纳件。此外，尽管参考其中生物样本包含在保存管中的优选应用进行了描述，但本专利技术也可以应用于任何类型的生物样本容纳件，特别是血袋。
技术介绍
在常规的生物库中，生物样本容器储存在由液氮冷却的容纳件中(通常在-150℃至-200℃的温度范围内)，并且，操纵它们，即装载/卸载容纳件，是由操作人员手动完成的。这种生物库的优点是投资成本最低、使用灵活、几乎不需要维护。然而，它们有较多的缺点，包括：样本的管理通过手动定义实现，伴随着操纵错误的风险，样本的可跟踪性不是100％确定的，并且最后，对于操作人员而言面临着与冷冻环境(液氮的存在)有关的缺氧、差的人体工程学设计以及从储存容纳件(沉重、由冰冷引起的粘附现象)提升所储存的物品所需的力的风险。已经进行了各种尝试以使生物库自动化。可以引用专利申请WO2014001184A1、EP2232175A2、CN102269667A、US2012309297A1、JP2002205804A1和EP1012515A1，它们公开了自动化生物库解决方案。尽管自动化带来了显著的优点，诸如借助于数据库保证样本的跟踪、操纵操作和操作人员的安全性，但是已经提出的自动生物库具有较多缺点。首先，由于对于每种构造都有定制的设计，特别是无法重复使用现有的标准设备，诸如标准储存容纳件，因此他们需要在购买、操作和维护方面进行非常高的投资。其次，它们的设计意味着它们的温度范围受到限制，在许多情况下，不可能达到通常低于-150℃的冷冻温度。最后，如上所述，他们的定制设计意味着他们专注于唯一的构造，这不允许它们改进。因此，需要改进用于操纵和储存生物样本的装置或生物库，特别是通过避免手动操纵样本的常规生物库和已经提出的自动生物库两者的缺点的方式做出改进。本专利技术的目的是至少部分地响应这种需要。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及用于在非常低的温度下(特别是在冷冻条件下)操纵和储存生物样本的装置，该装置包括：-具有多个隔室的多个储存盒，每个隔室适于容纳各自适于容纳一个或更多个生物样本的容器；-多个储存立柱，每个储存立柱沿着纵向轴线延伸并且被分成多个被称为架的储存抽拉件，每个储存抽拉件适于通过横向于纵向轴线平移接收多个盒中的一个；-至少一个具有隔热性能的储存容纳件，其内部适于承受非常低的温度，在所述储存容纳件上部包括单元栅格，其中，每个单元适于竖向地接收所述多个立柱中的一个；-传送站点，其包括传送台，操作人员可在传送台上放置一个或更多个具有多个隔室的盒，所述盒被称为传送盒，所述盒的每个隔室还适于容纳多个容器中的一者，每个所述容器适于容纳一个或更多个生物样本；-用于逐个装载/卸载所述储存盒的站点，包括：被称为等待台的台；至少一个提取装置，其用于从所述站点中的立柱位置的架提取任一储存盒并将其移动到放置在等待台上的位置；以及至少一个推动装置，其用于将盒从其放置在等待台上的位置推动到位于所述站点中的立柱的空的架中；-用于逐个装载/卸载容器的站点，包括被称为操纵台的台，其适于支撑至少两个带隔室的盒，其中一个盒是传送盒，另一个盒是选定的一个储存盒；-至少一个机械臂，其包括适于夹持储存立柱或储存盒或容器的上端的夹持构件，所述机械臂(多个机械臂)适于使夹持构件或构件能够以六个自由度移动。根据本专利技术，装置被构造成使得机械臂的夹持构件可以同时地：i/将传送盒从传送台移动到操纵台上；ii/从储存容纳件的所述栅格的所述单元中的一者提取任一立柱，且接着将其移动到台中以将所述盒装载/卸载到位，使得提取装置能够提取等待台上的选定储存盒；iii/将所选定的储存盒从等待台移动到操纵台上；iv/从定位在所述操纵台上的所选定的储存盒的一个隔室中逐个提取任一容器，并且将其移动到所述传送盒的一个隔室中，反之亦然，其中，推进装置将选定的储存盒推动到定位在站点中的立柱的空的架中以装载/卸载盒。这里的表达“反之亦然”意味着由六轴机械臂及其夹持构件执行的步骤i/至iv在与传送相反的装载/卸载方向上被执行，仅推动装置代替提取装置(步骤ii)而操作。“非常低的温度”在这里和在本专利技术的上下文中是指温度低于-100℃，优选低于-150℃。根据一个有利实施例，该装置包括称为六轴机械臂的具有六个移动自由度的单个机械臂。因此，本专利技术主要地包括使用并仔细地布置至少一个机械臂，所述机械臂具有相对于一个或更多个储存容纳件以及用于逐个传送容器的站点的六个移动轴，由此开发由机械臂的臂及其(它们的)夹持构件提供的运动灵活性和夹持灵活性，以使在传统生物库中由操作人员手动进行的所有操作自动化。因此，(一个或更多个)机械臂的(一个或更多个)臂以及它的(它们的)夹持构件仅靠自己实现了在现有技术的生物库中通常手动执行的操作。这些操作可概括如下：-从传送站点提取储存盒和将储存盒置入传送站点；-从储存容纳件提取储存立柱和将储存立柱插入储存容纳件；-从立柱提取储存盒和将储存盒插入立柱；-从盒中提取生物样本容器以及将生物样本容器插入盒中。令人意外的是，尽管过去已经进行了许多尝试来使生物库自动化，但是没有设想利用由六轴机械臂的臂及其夹持构件提供的移动灵活性。根据本专利技术的装置的许多优点包括：-比现有技术的自动化生物库低的成本，现有技术的自动化生物库尽管具有其固有的优点，即样本的可追溯性(条形码读取、数据库等)、安全性和自动化、操作人员的安全性，但是必须进行定制；-可以将装置的所有部件安装在环境受控的外壳中，这保证了样本的完整性(温度、结霜等)；-可能重复使用常规生物库中已有的储存容纳件，特别是在冷冻条件下操作的容纳件；-模块化布局，特别是可以使用更多或更少的储存容纳件，在轨道上移动机械臂以获取非常大量的对准的储存容纳件。-能够手动继续装置操作的可能性，这使得可以确保连续操作，同时便于维护操作，并保持一定的灵活性。–可以对装置进行改进；-已经在使用中的传统生物库的自动化的容易性和速度。根据一个有利的实施例，所述装置包括环境受控的外壳，所述环境受控的外壳为外部的操作人员提供通向所述传送站点的安全入口，所述外壳被构造成容纳所述多个储存盒、所述多个储存立柱、所述储存容纳件(多个所述储存容纳件)、所述传送站点、所述装载/卸载站点以及所述六轴机械臂。通向传送站点的入口可以包括气密气锁或气密抽拉件。为了保证可跟踪性，每个储存立柱和/或每个储存盒和/或传送盒可以有利地包括由机械臂所承载的识别读取器识别的装置，优选为(一维或二维)条形码。由于机械臂的移动和夹持的灵活性，可以设想装置的布局的多个构造，特别是以下有利的构造：多个储存容纳件，其被布置成基本上形成圆的一部分，其中，所述机械臂被固定并布置在圆的所述部分内，用于逐个装载/卸载盒的站点布置在所述圆的内部，用于逐个装载/卸载容器的站点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在非常低的温度下、特别是在冷冻条件下操纵和储存生物样本的装置(1)，包括：‑具有多个隔室的多个储存盒(2)，每个隔室(20)适于容纳容器(10)，每个容器适于容纳一个或更多个生物样本；‑多个储存立柱(3)，每个储存立柱沿着纵向轴线延伸并且被分成被称为架的多个储存抽拉件(30)，每个储存抽拉件适于通过横向于纵向轴线平移来接纳所述多个盒中的一者；‑至少一个具有隔热性能的储存容纳件(4)，所述储存容纳件的内部适于承受非常低的温度，在所述储存容纳件的上部包括单元栅格(40)，其中，每个单元(41)适于竖向地接纳所述多个立柱中的一者；‑传送站点(5)，所述传送站点包括传送台(50)，操作人员能够在所述传送台(50)上放置一个或更多个具有多个隔室的被称为传送盒(2T)的盒，所述传送盒的每个隔室(20T)还适于容纳多个容器中的一者，每个所述容器适于容纳一个或更多个生物样本；‑用于逐个装载/卸载所述储存盒的站点(6)，包括：称为等待台的台(60)；至少一个提取装置(61)，所述提取装置(61)用于从所述站点中的立柱位置的架中提取任一储存盒并将所提取的储存盒移动到放置在所述等待台上的位置；以及至少一个推动装置(62)，所述推动装置(62)用于将所述盒从其放置在所述等待台上的位置推动到位于所述站点中的立柱的空的架中；‑用于逐个装载/卸载所述容器的站点(7)，所述站点(7)包括称为操纵台的台(70)，所述台适于支撑具有隔室的至少两个盒，其中一个盒是所述传送盒，另一个盒是所述储存盒中所选定的一个盒；‑至少一个机械臂(8)，所述机械臂(8)包括适于夹持储存立柱(3)或储存盒(2)或容器(10)的上端的夹持构件(80，81，82)，所述机械臂适于使所述夹持构件或构件能够以六个自由度移动；所述装置被构造成使得所述机械臂(8)的所述夹持构件(80，81，82)能够同时地：i/将所述传送盒(20T)从所述传送台(50)移动到所述操纵台(70)上；ii/从所述储存容纳件的一个单元栅格(40)中提取任一立柱(3)，然后将所提取的立柱移动到所述站点(6)中，用于将所述盒装载/卸载在适当位置，使得所述提取装置(61)能够在所述等待台(60)上提取选定的储存盒(20)，iii/将所选定的储存盒(20)从所述等待台移动到所述操纵台(70)上；iv/从定位在所述操纵台(70)上的所述选定的储存盒的一个隔室(20)中逐个提取任一容器(10)，并将所提取的容器(10)移动到所述传送盒(20T)的一个隔室(20)，反之亦然，其中，所述推动装置(62)将所选定的储存盒(20)推动到定位在所述站点(6)中的立柱的空的架中，用于装载/卸载盒。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.17 FR 16543731.一种用于在非常低的温度下、特别是在冷冻条件下操纵和储存生物样本的装置(1)，包括：-具有多个隔室的多个储存盒(2)，每个隔室(20)适于容纳容器(10)，每个容器适于容纳一个或更多个生物样本；-多个储存立柱(3)，每个储存立柱沿着纵向轴线延伸并且被分成被称为架的多个储存抽拉件(30)，每个储存抽拉件适于通过横向于纵向轴线平移来接纳所述多个盒中的一者；-至少一个具有隔热性能的储存容纳件(4)，所述储存容纳件的内部适于承受非常低的温度，在所述储存容纳件的上部包括单元栅格(40)，其中，每个单元(41)适于竖向地接纳所述多个立柱中的一者；-传送站点(5)，所述传送站点包括传送台(50)，操作人员能够在所述传送台(50)上放置一个或更多个具有多个隔室的被称为传送盒(2T)的盒，所述传送盒的每个隔室(20T)还适于容纳多个容器中的一者，每个所述容器适于容纳一个或更多个生物样本；-用于逐个装载/卸载所述储存盒的站点(6)，包括：称为等待台的台(60)；至少一个提取装置(61)，所述提取装置(61)用于从所述站点中的立柱位置的架中提取任一储存盒并将所提取的储存盒移动到放置在所述等待台上的位置；以及至少一个推动装置(62)，所述推动装置(62)用于将所述盒从其放置在所述等待台上的位置推动到位于所述站点中的立柱的空的架中；-用于逐个装载/卸载所述容器的站点(7)，所述站点(7)包括称为操纵台的台(70)，所述台适于支撑具有隔室的至少两个盒，其中一个盒是所述传送盒，另一个盒是所述储存盒中所选定的一个盒；-至少一个机械臂(8)，所述机械臂(8)包括适于夹持储存立柱(3)或储存盒(2)或容器(10)的上端的夹持构件(80，81，82)，所述机械臂适于使所述夹持构件或构件能够以六个自由度移动；所述装置被构造成使得所述机械臂(8)的所述夹持构件(80，81，82)能够同时地：i/将所述传送盒(20T)从所述传送台(50)移动到所述操纵台(70)上；ii/从所述储存容纳件的一个单元栅格(40)中提取任一立柱(3)，然后将所提取的立柱移动到所述站点(6)中，用于将所述盒装载/卸载在适当位置，使得所述提取装置(61)能够在所述等待台(60)上提取选定的储存盒(20)，iii/将所选定的储存盒(20)从所述等待台移动到所述操纵台(70)上；iv/从定位在所述操纵台(70)上的所述选定的储存盒的一个隔室(20)中逐个提取任一容器(10)，并将所提取的容器(10)移动到所述传送盒(20T)的一个隔室(20)，反之亦然，其中，所述推动装置(62)将所选定的储存盒(20)推动到定位在所述站点(6)中的立柱的空的架中，用于装载/卸载盒。2.根据权利要求1所述的装置(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂厄·普里瓦·德·福蒂纳，热拉尔·马罗，艾默里·康拉特，约翰·白里安，拉塔纳·唐，
申请(专利权)人：易锐莱科有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR