(57)【要約】      （修正有）【課題】２進シーケンスでコード化されたマイクロフレークを提供する。【解決手段】デジタル的にコード化されたマイクロフレークは上面と、上面に実質的に平行な下面を有するポリマー層を含み、上面および下面の少なくとも１つは標的分析物と結合するために標的特定プローブに結合される。マイクロフレークは上面および下面に実質的に平行な平面上のエッジアウトラインによってコード化された2進シーケンスのビットによって識別される。2進シーケンス内のビットはエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの所定の位置でコード化される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２進シーケンスでコード化されたマイクロフレークであって、
上面および上面に実質的に平行な下面とを有し、上面および下面のうちの少なくとも１つが標的分析物と結合するための標的特定プローブに結合されるポリマー層であり、
マイクロフレークは上面および下面に実質的に平行な平面上のエッジアウトラインによってコード化された２進シーケンスのビットによって識別され、
２進シーケンス中のビットはエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの所定の位置でコード化されるポリマー層を含むマイクロフレーク。
【請求項２】
ポリマー層が実質的に透明である請求項１に記載のマイクロフレーク。
【請求項３】
ポリマー層が磁性ポリマー層である請求項１に記載のマイクロフレーク。
【請求項４】
ポリマー層内に埋め込まれ、ポリマー層内の幾何学的中心に位置する磁性金属ストリップをさらに含む請求項１に記載のマイクロフレーク。
【請求項５】
エッジアウトラインは開始点と、２進シーケンスが読み取られるべき方向とを示す第１のタイプのノッチを含む請求項１に記載のマイクロフレーク。
【請求項６】
第１のタイプのノッチが、第１のタイプのノッチに隣接する辺または角度と非対称の関係を形成する請求項５に記載のマイクロフレーク。
【請求項７】
マイクロフレークは第１のタイプのノッチに隣接する角度によってコード化されるグループ識別子によってさらに識別され、隣接する角度の異なる組み合わせは異なるグループ識別子をコード化する請求項５に記載のマイクロフレーク。
【請求項８】
エッジアウトラインは２進シーケンスをコード化する第２のタイプのノッチとエッジセグメントのシーケンスとを含む請求項１に記載のマイクロフレーク。
【請求項９】
エッジアウトラインの所定の位置における第２のタイプのノッチが、２進シーケンスにおける対応するビットの第１の２進値に対応する請求項８に記載のマイクロフレーク。
【請求項１０】
エッジアウトラインの所定の位置におけるエッジセグメントは、２進シーケンスにおける対応するビットの第２の２進値に対応する請求項８に記載のマイクロフレーク。
【請求項１１】
多重アッセイのための装置であって、
第１の標的分析物に標的特定結合を形成する第１のマイクロフレークと、
第１の標的分析物とは異なる標的分析物に標的特定結合を形成する第２のマイクロフレークと、
第１のマイクロフレークは第１の２進シーケンスによって識別され、第２のマイクロフレークは第１とは異なる第２の２進シーケンスによって識別され、
第１の２進シーケンスは第１のマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な第１の平面上の第１のエッジアウトラインによってコード化され、第１の２進シーケンス内のビットは第１のエッジアウトラインを囲むそれぞれの所定の位置でコード化され、
第２の２進シーケンスは第２のマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な第２の平面上の第２のエッジアウトラインによってコード化され、第２の２進シーケンス内のビットは第２のエッジアウトラインを囲むそれぞれの所定の位置でコード化されるマイクロフレークを含む多重アッセイのための装置。
【請求項１２】
第１のマイクロフレークおよび第２のマイクロフレークのそれぞれが、実質的に透明なポリマー層を含む請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
実質的に透明なポリマー層が磁性ポリマー層である請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
磁性金属ストリップが実質的に透明なポリマー層内に埋め込まれ、その幾何学的中心に位置する請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
第１のエッジアウトラインおよび第２のエッジアウトラインのそれぞれは配向インジケータとして第１のタイプノッチを含み、第１のエッジアウトラインおよび第２のエッジアウトラインのうちの少なくとも１つは第１の２進シーケンスまたは第２の２進シーケンスにおける２進値を表す第２のタイプのノッチを含む請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
第１のエッジアウトラインおよび第２のエッジアウトラインのそれぞれの所定の位置に第２のタイプのノッチの存在が第１の２進値に対応し、第１のエッジアウトラインおよび第２のエッジアウトラインのそれぞれの所定の位置に第２のタイプのノッチの不在が第２の２進値に対応する請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
半導体ウェーハであって、
基板は;
基板上の複数の第１のマイクロフレークであって、各第１のマイクロフレークは第１の２進シーケンスによって識別され、
基板上の複数の第２のマイクロフレークであって、各第２のマイクロフレークは第１の２進シーケンスとは異なる第２の２進シーケンスによって識別され、
各第１のマイクロフレークは基板に実質的に平行な平面上の第１のエッジアウトラインによってコード化された第1の２進シーケンスによって識別され、第１の２進シーケンス内のビットは第１のエッジアウトラインを囲むそれぞれの所定の位置でコード化され、
各第２のマイクロフレークは平面上の第２のエッジアウトラインによってコード化された第２の２進シーケンスによって識別され、第２の２進シーケンス内のビットは第２のエッジアウトラインを囲むそれぞれの所定の位置でコード化されることを含む半導体ウェーハ。
【請求項１８】
第１のマイクロフレークおよび第２のマイクロフレークの各マイクロフレークは実質的に透明なポリマー層を含む請求項１７に記載の半導体ウェーハ。
【請求項１９】
第１のマイクロフレークおよび第２のマイクロフレークの各マイクロフレークは磁性である請求項１７に記載の半導体ウェーハ。
【請求項２０】
第１のエッジアウトラインおよび２のエッジアウトラインの各々は配向インジケータとして第１のタイプのノッチを含み、第１のエッジアウトラインおよび第２のエッジアウトラインのうちの少なくとも１つは第１の２進シーケンスまたは第２の２進シーケンスの２進値を表す第２のタイプのノッチを含む請求項１７に記載の半導体ウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は2018年12月6日に出願された米国仮出願第62/776,224号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
本発明の実施形態は、デジタルコードでコード化されたマイクロフレークおよびマイクロフレークの製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
精密医療、個別化医療および予防医療の開発に伴い、生体試験サンプル中の多数の標的に対するアッセイを実施するためのインビトロ診断(IVD)の分野における必要性が存在する。多重アッセイとして知られる多重アプローチは試験情報量を増加させコストを減少させるために、複数の異なる標的に対して複数の測定を同時に行うことを可能にする。多重アッセイは病理学的診断(例えば感染症または腫瘍学)、食品安全性、ヒトおよび動物の疾患制御、環境モニタリング、バイオメディカルサイエンス研究、薬物スクリーニングおよび発見などのような広範囲の適用を有する。
【０００４】
多重アッセイを行うために、プローブのような試薬をマイクロキャリアの固相表面に固定化する。所望の標的の型によってプローブは抗体、タンパク質、抗原、DNA、RNAまたは所望の標的に対する親和性を有する別のモジュールになり得る。異なるプローブを有するマイクロキャリアは試験サンプル中に添加され、その結果プローブおよび試験サンプル中の対応する標的は特定結合を形成する。プローブに結合していない過剰な物質を洗浄し除去することができる。検出抗体または他の適切な薬剤を標的に添加して特定結合を形成することができる。これらの検出抗体または適切な薬剤は光源による励起の際に発光するフルオロフォアを含み得る。発光された光はプローブに結合された標的を観察し定量化することを可能にする。
【０００５】
多重アッセイにおける試験サンプルは典型的には関心のある複数の標的を含む。どの標的がマイクロキャリア上のプローブに結合しているかを追跡するために、異なるプローブを有するマイクロキャリアが互いに区別され得るように、マイクロキャリアをコード化するための様々なアプローチが開発されてきた。
【０００６】
例えば1つのアプローチは異なる蛍光色素で異なるマイクロキャリアを標識することである;しかし利用可能な蛍光色素の数は典型的には高い情報量が所望される多重アッセイには不十分である。別のアプローチは不透明セグメントおよび透明ギャップのパターンを有するマイクロキャリアをコード化することであり、この場合パターンはマイクロキャリア内に含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような従来のアプローチは一般に製造コストが高く、反応表面が不十分で性能が悪い等のいくつかの欠点を有する。したがってコード化されたマイクロキャリアの設計および製造を改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態では、マイクロフレークが提供される。マイクロフレークは上面と上面に実質的に平行な下面とを有するポリマー層を含む。上面および下面の少なくとも1つは、標的分析物と結合するために標的特定プローブに結合される。マイクロフレークは上面および下面に実質的に平行な平面上のエッジアウトラインによってコード化された2進シーケンスのビットによって識別される。2進シーケンス内のビットはエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの所定の位置でコード化される。
【０００９】
別の実施形態では、多重アッセイのための装置が提供される。この装置は第1の標的検体への標的特定結合を形成するための第1のマイクロフレークと、第1の標的検体とは異なる第2の標的検体への標的特定結合を形成するための第2のマイクロフレークとを含む。第1のマイクロフレークは第1の2進シーケンスによって識別され、第2のマイクロフレークは第1の2進シーケンスとは異なる第2の2進シーケンスによって識別される。第1の2進シーケンスは第1のマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な第1の平面上の第1のエッジアウトラインによってコード化され、第1の2進シーケンス内のビットは第1のエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの事前定義された位置でコード化される。第2の2進シーケンスは第2のマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な第2の平面上の第2のエッジアウトラインによってコード化され、第2の2進シーケンス内のビットは第2のエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの事前定義された位置でコード化される。
【００１０】
さらに別の実施形態では半導体ウェーハが提供される。半導体ウェーハは基板と、基板上の複数の第1のマイクロフレークと、基板上の複数の第2のマイクロフレークとを含む。各第1のマイクロフレークは第1の2進シーケンスによって識別され、各第2のマイクロフレークは第1の2進シーケンスとは異なる第2の2進シーケンスによって識別される。各第1のマイクロフレークは基板に実質的に平行な平面上の第1のエッジアウトラインによってコード化された第1の2進シーケンスによって識別され、第1の2進シーケンス内のビットは第1のエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの所定の位置でコード化される。各第2のマイクロフレークは平面上の第2のエッジアウトラインによってコード化された第2の2進シーケンスによって識別され、第2の2進シーケンス内のビットは第2のエッジアウトラインを取り囲むそれぞれの所定の位置でコード化される。
【００１１】
他の態様および特徴は添付の図面と併せて以下の特定の実施形態の説明を検討することにより当業者には明らかになるであろう。
【００１２】
本発明は限定ではなく例として同様の参照コードが同様の要素を示す添付図面の図に示されている。本開示における、「an」または「one」という実施形態に対する異なる言及は必ずしも同じ実施形態に対するものではなく、そのような言及は少なくとも1つを意味することに留意されたい。また一実施形態に関連して特定の機能、構造または特徴が記載されている場合には、明示的に記載されているか否かにかかわらず、他の実施形態に関連して当該機能、構造または特徴を実施することが当業者の知る範囲内であることが提出される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】一実施形態によるマイクロフレークの2つの対向する表面を示す。
【図１Ｂ】一実施形態によるマイクロフレークの2つの対向する表面を示す。
【図２Ａ】別の実施形態によるマイクロフレークの2つの対向する表面を示す。
【図２Ｂ】別の実施形態によるマイクロフレークの2つの対向する表面を示す。
【図３Ａ】さらに別の実施形態によるマイクロフレークの2つの対向する表面を示す。
【図３Ｂ】さらに別の実施形態によるマイクロフレークの2つの対向する表面を示す。
【図４】いくつかの実施形態によるコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図５】いくつかの実施形態によるコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図６】いくつかの実施形態によるコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図７】いくつかの実施形態によるコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図８Ａ】一実施形態による、4つの異なるコードでコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図８Ｂ】一実施形態による、4つの異なるコードでコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図８Ｃ】一実施形態による、4つの異なるコードでコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図８Ｄ】一実施形態による、4つの異なるコードでコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。
【図９Ａ】マイクロフレークを示し、いくつかの実施形態によるグループ識別子をコード化するために隣接する角度を使用する。
【図９Ｂ】マイクロフレークを示し、いくつかの実施形態によるグループ識別子をコード化するために隣接する角度を使用する。
【図９Ｃ】マイクロフレークを示し、いくつかの実施形態によるグループ識別子をコード化するために隣接する角度を使用する。
【図１０Ａ】一実施形態による、デジタル的にコード化された磁気マイクロフレークの3次元図を示す。
【図１０Ｂ】一実施形態による、デジタル的にコード化された磁気マイクロフレークの断面図を示す。
【図１０Ｃ】別の実施形態によるデジタル的にコード化された磁気マイクロフレークの3次元図を示す。
【図１０Ｄ】別の実施形態によるデジタル的にコード化された磁気マイクロフレークの断面図を示す。
【図１０Ｅ】一実施形態によるマイクロフレークのエッジアウトラインを示す。
【図１１Ａ】第1の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１１Ｂ】第1の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１１Ｃ】第1の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１１Ｄ】第1の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ａ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｂ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｃ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｄ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｅ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｆ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｇ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｈ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１２Ｉ】第2の実施形態によるマイクロフレークの製造工程を示す。
【図１３】一実施形態による、異なるコードでコード化されたマイクロフレークを含む半導体ウェーハを示す概略図である。
【図１４】第1の実施形態による、デジタル的にコード化された磁気マイクロフレークの製造方法を示す流れ図である。
【図１５】第2の実施形態による、デジタル的にコード化された磁気マイクロフレークの製造方法を示す流れ図である。
【図１６】一実施形態による、デジタル的にコード化された磁気マイクロフレークを復号するための方法を示す流れ図である。
【図１７】一実施形態による、コード化されたマイクロフレークを復号するためのソフトウェア製品を実行するために動作可能な機械を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（詳細な説明）
以下の記載では数多くの特定の詳細を記載する。しかし本発明の実施例をこうした特定の詳細なしで実施し得るということが分かる。他の例ではこの説明の理解を不明瞭にしないために周知の回路、構造、および技法は詳細に示されていない。しかし当業者であれば本発明はそのような特定の詳細なしに実施できることを理解するであろう。当業者は含まれる説明を用いて過度の実験なしに適切な機能を実施することができるであろう。
【００１５】
本明細書中に記載されるのは多重アッセイにおける分析物検出および分析のためのキャリアとして使用され得るマイクロフレークである。いくつかの実施形態では、デジタル磁気フレークとも呼ばれるマイクロフレークは、それぞれのデジタル識別子(デジタルコードまたはコードとも呼ばれる)によって識別され得る。一実施形態では、マイクロフレークのデジタル識別子が連続したノッチおよびマイクロフレークの周辺部(すなわちエッジ)におけるエッジセグメントによってコード化される。マイクロフレークのエッジアウトラインを検出することによって検出器はマイクロフレークに関連するコードを識別することができる。より具体的にはマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な平面上でマイクロフレークの周囲の輪郭を描くエッジアウトラインにマイクロフレークを同定する2進シーケンスをコード化する。
【００１６】
多重アッセイにおいて使用される場合、同じコードを有するマイクロフレークは同じ標的分析物を捕捉するために同じタイプのプローブに結合され、異なるコードを有するマイクロフレークは異なる標的分析物を捕捉するために異なるタイプのプローブに結合される。
【００１７】
一実施形態では、マイクロフレークは取扱いおよび収集を容易にするために磁気応答性材料を含むことができる。磁気応答性材料はマイクロフレークの実質的にすべて、マイクロフレークの一部、またはマイクロフレークのただ1つの成分を構成してもよい。マイクロフレークの残りはとりわけポリマー材料、コーティング、およびプローブの付着を可能にする部分を含み得る。磁気応答性材料の例としては鉄、ニッケル、コバルト、希土類金属の合金などの磁性金属が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、磁性金属ストリップがマイクロフレークの非磁性ポリマー層内に埋め込まれてもよい。非磁性ポリマー層は実質的に透明であってもよい。あるいはマイクロフレークが磁性フォトレジスト材料、例えば磁性粒子とポリマーとの混合物から作製されてもよい。磁気フォトレジスト材料は実質的に透明であってもよい。しかしながらマイクロフレークは前述の材料とは異なる材料から作製されてもよいことに留意されたい。
【００１８】
マイクロフレークは任意の程度の透明性を有し得る。一実施形態では、マイクロフレークは実質的に透明である。別の実施形態では、マイクロフレークが少なくとも部分的に透明である。本明細書で使用されるように「実質的に透明」であるとは、高い割合の光(例えば光の50%超)が材料を通過することができることを意味する。「部分的に透明」である材料とは実質的に透明な材料よりも透明でなく、不透明な材料よりも透明である。
【００１９】
マイクロフレークは広範囲の材料、例えば樹脂およびポリマーを用いて製造することができる。ポリマーの例にはポリスチレン、ポリジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレート、ポリラクチド、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトンおよびそれらのコポリマーが含まれる。別の材料を使用することもできる。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、マイクロフレークの本体が実質的に透明なポリマー材料から製造される。マイクロフレークは任意の色であり得る。
【００２０】
一実施形態では、本明細書に記載のマイクロフレークのデジタルコードが実質的に透明なポリマー材料によって形成される。多重アッセイにおいて使用される場合、フルオロフォア標識された標的分析物と結合するマイクロフレークは光源(例えば紫外線光源)による励起の際に蛍光を発する。光励起は一度実行されてもよく、得られたマイクロフレーク画像(蛍光によって照射される)はこれらのそれぞれのコードを確認するために、ならびに標的検体の分析(例えば定量化)のために使用され得る。これらの蛍光照射されたマイクロフレーク画像のエッジアウトラインは暗い背景に対して容易に検出することができる。励起時に蛍光を発しないマイクロフレークは標的検体と結合せず、したがって復号する必要がない。
【００２１】
対照的に、埋め込まれた不透明材料でコード化された従来のマイクロキャリアは、2段階の光励起を必要とすることがある。第1の工程では標的検体を分析(例えば定量)する目的で、試料中のマイクロキャリアの全てが第1の光源によって第1の光スペクトル(例えば紫外線)で照射される。第2の工程ではこれらのコードを識別する目的で、試料中のマイクロキャリアの全てが第2の光源によって第2の光スペクトル(例えば可視光)で再び照射される。第1の工程では標的検体と結合したマイクロキャリアが暗い背景に対して蛍光照射されるが、埋め込まれた不透明材料によって形成されたコードパターンは典型的には蛍光下で解読することができない。理由の一つとしては蛍光がマイクロキャリアの表面から放出され、これは埋め込まれた不透明コードパターンを区別するのに十分な照明を提供しないことである。したがって従来の設計では一般にマイクロキャリアを可視光で照明することが必要とされる。追加の工程(すなわち第2の工程)は、復号プロセスの複雑さを増大させる。
【００２２】
さらにマイクロフレークが上面および下面の両方にプローブを有する多重アッセイにおいて、これらのプローブのすべてはフルオロフォア標識された標的分析物を捕捉することができ、マイクロフレークは蛍光によって両面に照射され得る。マイクロフレークのより高い透明度は上部(前部)表面からの蛍光だけでなく、下部(後部)表面からの蛍光もマイクロフレーク本体を通過し検出を可能とする。したがって検出器は蛍光照射されたマイクロフレークの画像からマイクロフレークを識別するコードをより容易に読み取ることができる。しかしながら本明細書に記載されるマイクロフレークコード化スキームは任意の程度の透明度のマイクロフレークに適用可能であることが理解される。
【００２３】
マイクロフレークは実質的に平坦な上面および下面を有する実質的に平坦なマイクロキャリアである。マイクロフレークのサイズは最長寸法(例えば上面または下面における直径または対角線長さ)から測定した場合、典型的には数μm〜数百μmの範囲である。マイクロフレークの厚さは典型的には1μm〜10μmの範囲である。
【００２４】
一実施形態では、マイクロフレークがそのエッジにある1つまたは複数のタイプのノッチによってコード化される。第1のタイプのノッチはマイクロフレークの配向、例えば上面または下面を識別する配向インジケータである。第1のタイプのノッチはさらに2進シーケンスの開始点と、2進シーケンスが読み取られるべき方向とを示し、2進シーケンスはマイクロフレークを識別するコードである。マイクロフレークをコード化するために、第2のタイプのノッチが使用される。一実施形態では、マイクロフレークが一連のエッジセグメントおよび第2のタイプのノッチを含むそのエッジアウトラインによってコード化される。エッジセグメントおよび第2のタイプのノッチのシーケンスは0および1の2進シーケンスをコード化する。
【００２５】
第1のタイプのノッチおよび第2のタイプのノッチは、マイクロフレークのエッジにおいてV字形、U字形、正方形、長方形などを有することができる。いくつかの実施形態では、第1のタイプのノッチが多角形の角を除去することによって形成されてもよい。ノッチ(第1のタイプのノッチおよび第2のタイプのノッチを含む)のそれぞれはマイクロフレークの上面から下面まで延在する。
【００２６】
以下の説明において用語「実質的に平行」とは本明細書では2つの線、層、または平面が平行であるか、または平行からわずかに逸脱し得ることを意味するために使用される。わずかな偏差は製造プロセスから生じることがあり許容可能な範囲内である。したがって用語「平行」および「実質的に平行」は、本開示では2つ以上の線、層、および/または平面が許容可能な範囲内で平行であることを意味するように交換可能である。同様に用語「実質的に平面」、「実質的に垂直」および「実質的に直角」は、それぞれ許容可能な範囲内の「平面」、「垂直」および「直角」を示すために使用される。
【００２７】
図1A、1B、2A、2B、3Aおよび3Bは、いくつかの実施形態によるマイクロフレーク100、200および300を示す概略図である。マイクロフレーク100、200および300のそれぞれは、エッジに存在する第1のタイプのノッチ(それぞれ11、21および31)のみを有する。図1A、2A、および3Aはそれぞれのマイクロフレーク100、200および300の上面を示し、図1B、2Bおよび3Bは、それぞれのマイクロフレーク100、200、および300の下面を示す。
【００２８】
「上面」および「下面」という用語は、本明細書ではマイクロフレークの2つの対向する表面を指すために使用されることに留意されたい。使用中(例えば多重アッセイプロセス中)、下面は上部にあってもよく、一方、上面はマイクロフレークの下部にあってもよく、またはその逆であってもよい。
【００２９】
本明細書の実施例はマイクロフレークがその基本形状として任意の形状、例えば多角形、円形などであり得ることを示す。なおマイクロフレークのベース形状とはノッチのないマイクロフレークの形状をいう。
【００３０】
第1のタイプのノッチ11、21および31はそれぞれのマイクロフレーク100、200および300の向き(例えば前面または背面、上面または下面)を画定する。検出器は例えば第1のタイプのノッチの2つの隣接する辺の長さまたは2つの隣接する角度を識別することによって、マイクロフレークの観察された表面がマイクロフレークの上面であるか下面であるかを識別することができる。検出器がマイクロフレークのどの表面が観察されつつあるか、または観察されたかを識別した後、検出器または別のデバイスは次にマイクロフレークのエッジにおけるコードが読み取られるべき方向を決定することができる。
【００３１】
図1Aは第1のタイプのノッチ11が角の三角形部分(点線で示される)を除去することによって形成され得ることをさらに示す。第1のタイプのノッチ11を画定するエッジアウトラインの部分は、直線(図1Aに示される)、曲線、または別の形状の線であってもよい。図1Aおよび図1Bに示されるように、第1のタイプのノッチ11はその2つの隣接する辺(例えば「a」および「d」)と非対称の関係を形成し、ここで、aおよびdは異なる長さ(例えばa < d)を有する。隣接する辺の長さのこの差は、検出器がマイクロフレークの観察された表面がマイクロフレークの上面であるか、または下面であるかを決定するのに役立つ。例えば識別子はマイクロフレークの第2のタイプのノッチおよび/またはエッジセグメントのシーケンスの形態でコード化されてもよい。マイクロフレークの上面から時計回りに読み取られるシーケンスは、マイクロフレークの下面から時計回りに読み取られるシーケンスとは異なることがある。検出されたシーケンスを正確に読み取り解釈するために、検出器は最初に第1のタイプのノッチを使用してマイクロフレークの表面を識別する。図1Aおよび図1Bの例では検出器が第1のタイプのノッチから時計回りに辺の長さを読み取ることによって、観察された表面が上面であるか下面であるかを識別することができる。すなわち長さをa →b →c →dと読むと観察面は上面となる。しかし長さをd →c →b →aと読むと観察される表面は下面である。一実施形態では、検出器がマイクロフレークのどちらの面が観察されつつあるか、または観察されているかを判定するために、所定の方向(例えば時計回り)に沿うことによって、第1のタイプのノッチの2つの隣接する辺の長さを比較することができる。時計回り方向に読み取る場合、第1の遭遇した隣接辺(例えばa)が第2の遭遇した隣接辺(例えばd)より短い場合、図1Aの例によれば観察された表面は上面である。同様に時計回り方向に読み取る場合、第1の遭遇した隣接辺(例えばd)が第2の遭遇した隣接辺（例えばa)よりも長い場合、図1Bの例によれば観察された表面は下面である。
【００３２】
代替的にまたは追加的に、第1のタイプのノッチ11はその2つの隣り合う角度(例えばθ1およびθ2)と非対称な関係を形成することができ、θ1およびθ2は異なった値(例えばθ1 > θ2)を有する。各隣接する角度は第1のタイプのノッチ11の辺面と、マイクロフレーク100の1つの隣接する辺面とによって画定される。隣接する角度のこの差は検出器がマイクロフレークの観察された表面がマイクロフレークの上面であるか、または下面であるかを決定するのに役立つ。例えば検出器は第1のタイプのノッチ11から時計回りに読み取られた第1の遭遇角度がθ1である場合、または第1のタイプのノッチ11から時計回りに読み取られた2つの隣接角度がθ1  → θ2 である場合、または第1のタイプのノッチ11から時計回りに読み取られた2つの隣接角度がより大きい角度(例えばθ1)であり、続いてより小さい角度(例えばθ2)である場合に、観察された表面を上面であると判定することができる。マイクロフレーク100の下面に関しても同様の測定を行うことができる。
【００３３】
図2Aはマイクロフレーク200の角から非二等辺三角形部分を除去することによって、第1のタイプのノッチ21を形成することができることを示す(点線で示す)。図2Aおよび図2Bに示されるように、第1のタイプのノッチ21はその2つの隣接する辺(例えば「a」および「d」)と非対称の関係を形成し、ここでaおよびdは異なる長さ(例えば「a>d」)を有する。代替的にまたは追加的に第1のタイプのノッチ21はその2つの隣り合う角度(例えばθ1およびθ2)と非対称な関係を形成することができ、ここでθ1およびθ2は異なった値(例えばθ1 < θ2)を有する。隣接する辺の長さおよび/または隣接する角度のこの差は検出器がマイクロフレークの観察された表面がマイクロフレーク200の上面であるか、または下面であるかを決定するのに役立つ。
【００３４】
図3Aは第1のタイプのノッチ31がマイクロフレーク300からくさび部分を除去することによって形成され得ることを示す(点線で示される)。図3Aおよび図3Bに示されるように、第1のタイプのノッチ31はその2つの隣り合う角度(例えばθ1およびθ2)と非対称の関係を形成し、θ1およびθ2は異なった値(例えばθ1 < θ2)を有する。第1のタイプのノッチ31は、第1のタイプのノッチ31を形成するウェッジ部分の2つの辺部と非対称の関係を形成することもできる。隣接する角度および/または辺面の長さのこの差は、検出器がマイクロフレークの観察された表面がマイクロフレーク300の上面であるか、または下面であるかを決定するのに役立つ。
【００３５】
図4〜7はいくつかの実施形態によるコード化されたマイクロフレークの上面図を示す。マイクロフレークのコードはマイクロフレークのエッジにおける第2のタイプのノッチの有無によって表される1と0の２進シーケンスである。説明を簡単にするために以下の例では第2のタイプのノッチの存在が2進値「1」を示し、第2のタイプのノッチの不在が2進値「0」を示すと仮定する。存在しない第2のタイプのノッチは同じ位置に存在するエッジセグメントと同等である。代替実施形態では「1」および「0」の表現を逆にすることができることを理解されたい。第2のタイプのノッチは第1のタイプのノッチの形状と異なる限り、任意の形状であり得る。
【００３６】
一実施形態では、検出器が以下のようにマイクロフレークのコードを読み取ることができる。第1のタイプのノッチから開始して検出器は第2のタイプのノッチが存在するか存在しないかを識別するために、固定された物理的距離の間隔(例えば単位長さX)でマイクロフレークのエッジアウトラインをチェックすることができる。検出器は観察された表面が上面であるか下面であるかに基づいて、第1のタイプのノッチの一端から所定の方向(例えば時計回りまたは反時計回り)に所定の距離でコードの読み取りを開始することができる。例えばコード(最下位ビット(LSB)から最上位ビット(MSB)まで)は、マイクロフレークの上面から時計回りに読み取られるビットシーケンスであると定義されてもよい。代替の定義を使用することもできる。
【００３７】
図4は一実施形態によるコード化マイクロフレーク400の上面図を示す。この例では最下位ビットから最上位ビットへのコードがこの平面図において、第1のタイプのノッチ41から点線矢印45の方向に時計回りに読み出される。この例における各第2のタイプのノッチの形状はその2つの実質的に平行な辺面(図示を簡単にするために、第2のタイプのノッチのうちの1つのみが42で示されている)と、2つの実質的に平行な辺面に隣接する下面とによって画定される。第1のタイプのノッチも第2のタイプのノッチも存在しないエッジアウトラインの部分はエッジセグメントと呼ばれる(図示を簡略化するためにエッジセグメントのうちの1つだけにコード43が付されている)。マイクロフレーク400の上面図は、エッジセグメント、第1のタイプのノッチの辺面、および第2のタイプのノッチの辺面の組み合わせであるエッジアウトラインを示す。この例では長さXの各エッジセグメントは「0」ビットとして解釈され、長さXの各第2のタイプのノッチは「1」ビットとして解釈される。第2のタイプのノッチの長さは「w」によって示されるその開口部の2つの辺を横切って測定される長さとして定義され得る(図を簡略化するために、1つのみがラベル付けされる)。2つの連続する第2のタイプのノッチは角、例えば上面図に示されるような左下の角を占めてもよい。読み出される順序(時計回り)で表されるマイクロフレーク400のエッジアウトラインは3X→(2X)→X→6X→(2X)→4X→(2X)→(2X)→X→(2X)→2X→(2X)→2X→4X→(2X)→2X→(2X)→Xであり、括弧内の値は対応する第2タイプのノッチの長さ(すなわち1つ以上の「1」を表す)を示す。したがって上記の長さのシーケンスはマイクロフレーク400を識別するデジタルコード(最下位ビットから最上位ビット)に、次のように解釈することができる：011001100000011001101111000011000000011000。
【００３８】
図5は別の実施形態によるコード化マイクロフレーク500の上面図を示す。この例では最下位ビットから最上位ビットへのコードがこの平面図において第1のタイプのノッチ51から点線矢印55の方向に時計回りに読み出される。この例の各第2のタイプのノッチは1つの端で結合する2つの辺面によって定義されている(図を単純化するために、第2のタイプのノッチの1つだけが52とラベル付けされている)。上面図から各第2のタイプのノッチは三角形の形状を有する。マイクロフレーク500のエッジアウトラインは図4のマイクロフレーク400のエッジアウトラインと同様に読み取られ、デジタルコードに解釈され得る。
【００３９】
図6および図7はいくつかの他の実施形態によるコード化されたマイクロフレーク600およびコード化されたマイクロフレーク700の上面図をそれぞれ示す。マイクロフレーク600および700はそれぞれ第1のタイプのノッチ61および71を有する。マイクロフレーク600および700に関連するコードはマイクロフレーク400および500に関連する前述の説明に従って読み取られ、それぞれのデジタルコードに解釈され得る。
【００４０】
図4〜7に示される第2のタイプのノッチは対称的な形状を有する。代替の実施形態では、第2のタイプのノッチが非対称形状を有してもよく、例えば一方の辺が他方の辺よりも長い。第2のタイプのノッチは第1のタイプのノッチの形状と区別可能である限り、任意の形状を有することができる。
【００４１】
一実施形態では、第2のタイプのノッチの開口部は任意の長さ(その開口部の2つの辺を横切って測定される)であり、所定の単位長さの整数倍(例えば図4〜7においてXで示される)であり得る。いくつかの実施形態では、第2のタイプのノッチの開口の長さは2進シーケンスにおいて第1の2進値を有する連続ビットの数(すなわちデジタルコード)を定義し、各エッジセグメントの長さは2進シーケンスにおいて第2の2進値を有する連続ビットの数を定義する。いくつかの実施形態では、第2のタイプのノッチの長さは所定の長さ、例えば1または2の単位長さに制限される。例えばマイクロフレークは1の長いシーケンスを表すために、連続した単位長さの第2のタイプのノッチのシーケンスを含むことができる。
【００４２】
図8Aおよび8Bはいくつかの実施形態による2つのコード化されたマイクロフレーク810および820の各々の上面図を示す。マイクロフレーク810および820の各々は、上面図において上部右角に第1のタイプのノッチを有する。マイクロフレーク810は連続した単位長さの第2のタイプのノッチのシーケンスを使用したシーケンスでコード化される。図8Aの例では第2のタイプのノッチが角領域の近傍を避けて、エッジアウトラインの所定の部分(例えばP1、P2、P3およびP4)内に形成される。第2のタイプのノッチの一方の辺(コードの最上位ビットまたは最下位ビットを表す)は第1のタイプのノッチの辺に隣接することができる。マイクロフレーク820はいかなる第2のタイプのノッチも有さず、シーケンス0でコード化される。
【００４３】
図8Cおよび8Dはいくつかの実施形態による、2つのコード化されたマイクロフレーク830および840の各々の上面図を示す。マイクロフレーク830および840の各々は上面図の上部右角に第1のタイプのノッチを有する。マイクロフレーク830および840の各々は第2のタイプのノッチおよびエッジセグメントのシーケンスを用いて1と0の交互のシーケンスでコード化される。これらの例では図8Cおよび8Dに示すように、マイクロフレーク830および840に関連するコード(最下位ビットから最上位ビットへ)はそれぞれの第1のタイプのノッチから時計回りに読み取られ、解釈される。
【００４４】
図8Cおよび8Dはさらにマイクロフレーク830および840のエッジアウトラインを取り囲む所定の位置を示す。コードのビット0〜29の所定の位置は点線でマークされている。これらの実施形態では、ビットがその所定の位置が第2のタイプのノッチを有さない場合には第1の値を有し、その所定の位置が第2のタイプのノッチの存在を有する場合には第2の値を有する。検出器はコードのビット値を決定する際に間隔を測定しないので、隣接する所定の位置間の間隔は任意の値であってもよい。コードを読み取るとき検出器にはこれらの所定の位置のマーキングを有する検出テンプレートを設けることができる。検出テンプレートは第2のタイプのノッチがこれらの位置に存在するかどうかを決定するために、検出器のためのマイクロフレークのエッジアウトラインの画像上に描かれてもよい。検出テンプレートはマイクロフレークの基本形状と同じ形状を有することができ、ビットのための位置マーキングを有する。検出テンプレートの例は、図8Cおよび8Dの位置マーキングを有する点線の長方形880および890であってもよい。検出テンプレートはその位置マーキングがビット位置を示す限り、マイクロフレークの基本形状よりも大きくても、小さくてもまたは同じサイズであってもよい。
【００４５】
一実施形態では、マイクロフレークがそのエッジセグメントおよび第2のタイプのノッチによって形成される2進シーケンスに加えてグループ識別子によって識別されてもよい。グループ識別子は図8A〜8Dに示されるθ1およびθ2のような第1のタイプのノッチの隣接する角度の組合せによってコード化することができる。説明を容易にするために図9A、図9Bおよび図9Cは第2のタイプのノッチのない3つのグループの例を示す。グループ識別子はマイクロフレークのデジタルコードを形成するために、本明細書に記載される2進シーケンスのいずれかと組み合わせることができることが理解される。
【００４６】
図9Aは2つの隣り合う角度が同じ値(例えばθ1=θ2=135°)を有するグループ識別子の第1の例を示す。これは非対称な辺(例えば長方形)を有するマイクロフレークに適用可能である。図9Bは例えばθ1=150°, θ2=120°であるグループ識別子の第2の例を示す。図9Cは例えばθ1=120°, θ2=150°のようなグループ識別子の第3の例を示す。一実施形態では、角度差 =(θ1-θ2)の異なる値が異なるグループ識別子に対応する。一実施形態では角度差の値がビット数によって表すことができ、この数はグループの数に従って決定される。
【００４７】
図10Aおよび10Bは一実施形態による、マイクロフレーク1000の3次元(3D)図および断面図の各々を示す。図10Bのマイクロフレーク1000の断面図は上面1010と、上面1010に実質的に平行な下面1020と、上面1010および下面1020を取り囲むエッジ1030(すなわち周辺部)とを示す。上面1010および下面1020は実質的に平坦であり、例えば図示のようにX―Y軸(すなわちX―Y平面)によって張られる水平面に実質的に平行である。エッジ1030は2つの表面1010および1020に対して実質的に垂直であり、例えば図示のようにZ軸に対して実質的に平行である。図10Bに示すようにエッジ1030は上面1010と下面1020との間に垂直に延びる。一実施形態では、上面1010および下面1020がX―Y平面に対して対称であってもよい。多重アッセイにおいて使用される場合、表面1010および1020の一方または両方は標的分析物と結合するための試料(例えばプローブ)に結合され得る。
【００４８】
一実施形態では、マイクロフレーク1000が実質的に透明な磁性ポリマー材料から作製される。磁性ポリマー材料は磁性金属粒子をポリマーに混合することによって製造することができる。磁気応答性であるマイクロフレーク1000は多重アッセイのプロセスの間の磁場で容易に操作され得、そして取り扱われ得る。
【００４９】
図10Cは一実施形態によるマイクロフレーク1000のエッジアウトライン1080を示す。エッジアウトライン1080は前述のエッジコード化スキームのいずれか1つに従ってマイクロフレーク1000をコード化する。図10Cはエッジアウトライン1080が平面(例えばこの例ではX―Y平面)上の上面1010および下面1020の両方の周辺の輪郭を描くことを示す。この平面は上面1010および下面1020に実質的に平行である。したがって検出器は表面1010および1020の両方からマイクロフレーク1000の同じコードを検出することができる。コードの同一の2進シーケンスは表面1010および1020の一方から時計回りに、表面1010および1020の他方から反時計回りに読み取ることができる。
【００５０】
図10Cおよび図10Dは別の実施形態によるマイクロフレーク1060の3D図および断面図の各々を示す。図10Aおよび10Bのマイクロフレーク1000と同様にマイクロフレーク1060はまた上面1016と、上面1016に実質的に平行な下面1026と、上面1016および下面1026を取り囲むエッジ1036とを含む。またマイクロフレーク1060には例えばニッケル、コバルト、鉄などの磁性金属ストリップ1050が埋め込まれている。磁性金属ストリップ1050はマイクロフレーク1060内に埋め込まれた非透過(すなわち不透明)層である。磁性金属ストリップ1050はマイクロフレーク1060の上部透明ポリマー層と下部透明ポリマー層との間に挟まれてもよい。一実施形態では、磁性金属ストリップ1050がマイクロフレーク1060の幾何学的中心に配置される。幾何学的中心位置はマイクロフレーク1060が多重アッセイプロセス中に磁場で拾い上げられるか、または収集されるときにマイクロフレーク1060上のトルクを低減するのに役立つ。図10Aのマイクロフレーク1000と同様に、マイクロフレーク1060は上面1016および下面1026に実質的に平行な平面上で、上面1016および下面1026の両方の周囲の輪郭を描くエッジアウトラインによってコード化される。
【００５１】
図10Eは一実施形態によるマイクロフレーク1000または1060のエッジアウトライン1080を示す。エッジアウトライン1080は前述のエッジコード化スキームのいずれか1つに従ってマイクロフレーク1000をコード化する。一例としてマイクロフレーク1000を使用すると、図10Eはエッジアウトライン1080が平面(例えばこの例ではX―Y平面)上の上面1010および下面1020の両方の周辺部(すなわちエッジ)の輪郭を描くことを示す。この平面は上面1010および下面1020に実質的に平行である。従って検出器は表面1010および1020のいずれか1つから、マイクロフレーク1000の同一コードを検出することができる。コードの同一の2進シーケンスは表面1010および1020の一方の面から時計回りに、表面1010および1020の他方の面から反時計回りに読み取ることができる。
【００５２】
前述のマイクロフレークは半導体製造および/または微小電気機械システム(MEMS)製造のために開発された技術に基づいて製造することができる。例えば以下に記載されるマイクロフレーク製造では、半導体および/または微小電気機械システム製造の当業者の技術分野で知られている基板材料、犠牲材料、およびフォトレジスト材料を使用する。半導体および/または微小電気機械システム製造分野の当業者に知られている多くの工程は図示を簡略化するために以下では省略される。例えば省略された工程は後続の処理のために表面を準備するための表面洗浄、溶媒を除去するためのソフトベーキングなどを含むことができる。以下に記載される製造プロセスは従来のマイクロキャリアを製造するためのプロセスと比較してより単純であり、低コストで、より多くの反応領域を確保する。
【００５３】
図11A、図11B、図11Cおよび図11Dは第1の実施形態によるマイクロフレークを製造する工程を示す。図14は第1の実施形態によるマイクロフレークを製造するための方法1400を示す流れ図である。第1の実施形態に従って製造されたマイクロフレークの例としては図10Aおよび10Bのマイクロフレーク1000が挙げられるが、これらに限定されない。図11A〜図11Dおよび図14を参照すると方法1400はウェーハ上の実質的に平坦な基板1110の上に犠牲層1120を堆積させる工程1410から開始する。続いて工程1420において磁気フォトレジスト層1130(例えば磁気ポリマー層)が犠牲層1120の上に堆積される。いくつかの実施形態では、磁気フォトレジスト層1130は実質的に透明であってもよく、または少なくとも部分的に透明であってもよい。工程1430において、マイクロフレークパターンを含むマスク層1140を使用して、磁気フォトレジスト層1130をマイクロフレークにパターン化する。マスク層1140は磁気フォトレジスト層1130の領域を紫外線(UV)光に選択的に露光し、それによって個々のマイクロフレーク1100を画定する。各マイクロフレーク1100は上面および下面に実質的に平行な平面上でマイクロフレーク1100の上面および下面の両方の2D周辺部の輪郭を描くエッジアウトラインによってコード化される。一実施形態では、マスク層1140がウェーハ上に異なるコードでコード化されたマイクロフレークを画定することができる。したがって異なるコードを有するマイクロフレークを同じウェーハ上に同時に製造することができる。工程1440において犠牲層1120は基板1110からマイクロフレーク1100を剥離するためにエッチングされるか、さもなければ除去される。
【００５４】
図12A〜12Iは第2の実施形態によるマイクロフレークを製造する工程を示す。図15は第2の実施形態によるマイクロフレークを製造するための方法1500を示す流れ図である。第2の実施形態に従って製造されたマイクロフレークの例としては図10Cおよび10Dのマイクロフレーク1060が挙げられるが、これらに限定されない。図12A、図12Bおよび図15を参照すると、方法1500はウェーハ上の実質的に平坦な基板1210の上に犠牲層1220を堆積させる工程1510から開始する。続いて工程1520において、フォトレジスト層1230a(例えばポリマー層)が犠牲層1220の上に堆積される。フォトレジスト層1230aはいくつかの実施形態では実質的に透明であってもよく、または少なくとも部分的に透明であってもよい。工程1530でマイクロフレークパターンを含むマスク層1240を使用してフォトレジスト層1230aを複数のブロック1230にパターン形成し各ブロック1230は対応するマイクロフレークの一部となる。マスク層1240はフォトレジスト層1230aの領域をUV光に選択的に露光し、それによって個々のブロック1230を画定する。
【００５５】
リフトオフプロセスを実行して各下部上に磁性金属層を堆積させることができる。図12C〜12Fは一実施形態によるリフトオフプロセスを示す。第2の犠牲材料1250は残りの構造の上にブランケット堆積される。第2の犠牲材料1250はブロック1230の各々の上面の少なくとも一部を露出するようにパターン化される。物理気相成長法(PVD)、化学気相成長法(CVD)などによって、磁性金属1260の薄層をパターン化された犠牲材料1250および露出したブロック1230の上部全体を覆うように堆積させる。次いで第2の犠牲材料1250は、例えば化学溶液または代替手段を使用することによって剥離される。したがって工程1540において磁性金属層1260のストリップがブロック1230の各々の上面の少なくとも一部の上に形成される。
【００５６】
図12G〜12Iおよび図15を参照すると、工程1550において残りの構造の上、すなわちブロック1230の上および各ブロック1230の上の磁性金属層1260の上に、別のフォトレジスト層1270a(例えばポリマー層)がブランケット堆積される。一実施形態では、フォトレジスト層1270aがフォトレジスト層1230aと同じ材料であることができる。フォトレジスト層1270aはいくつかの実施形態では実質的に透明であってもよく、または少なくとも部分的に透明であってもよい。工程1560ではマイクロフレークパターンを含むマスク層1280を使用して、フォトレジスト層1270aをマイクロフレーク1200にパターン化する。各マイクロフレーク1200は上面および下面に実質的に平行な平面上でマイクロフレーク1200の上面および下面の両方の2D周辺部の輪郭を描くエッジアウトラインによってコード化される。一実施形態では、マスク層1280がウェーハ上に異なるコードでコード化されたマイクロフレークを画定することができる。したがって異なるコードを有するマイクロフレークを、同じウェーハ上に同時に製造することができる。工程1570において犠牲層1220は基板1210からマイクロフレーク1200を剥離するためにエッチングされるか、さもなければ除去される。
【００５７】
図13は一実施形態による、基板1350上に複数のマイクロフレークを有する半導体ウェーハ1300を示す概略図である。図13の例は、例えば異なるコードに対応する異なるエッジアウトラインを画定するマスク層でマイクロフレークをパターン化することによって、同一のウェーハ上に異なるコードを有するマイクロフレークが製造され得ることを示す。パターン化工程の非限定的な例は図14の工程1430および図15の工程1560で提供されている。例えばウェーハ1300はマイクロフレーク810、820、830および840(図8A〜図8D)を含むように製造されてもよい。一実施形態ではウェーハ1300が複数の仕切りを含むことができ、各仕切りは同じコードのマイクロフレークのグループを含む。代替の実施形態では、ウェーハが図13に示すものよりも多くの異なるコード、または少ない異なるコードを有するマイクロフレークを含むことができることを理解されたい。
【００５８】
前述のマイクロフレークは多重アッセイキットを含むがこれに限定されない多くの用途を有することができる。多重アッセイキットは少なくとも第1の標的分析物への標的特定結合を形成するための上記実施形態のいずれかによる第1のマイクロフレークと、第1の標的分析物とは異なる第2の標的分析物への標的特定結合を形成するための上記実施形態のいずれかによる第2のマイクロフレークとを含む。第1のマイクロフレークは第1の2進シーケンスによって識別され、第2のマイクロフレークは第2の2進シーケンスによって識別される。第1の2進シーケンスは第1のマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な第1の平面上の第1のマイクロフレークの周囲の輪郭を描く第1のエッジアウトラインによってコード化される。第2の2進シーケンスは第2のマイクロフレークの上面および下面に実質的に平行な第2の平面上の第2のマイクロフレークの周囲の輪郭を描く第2のエッジアウトラインによってコード化される。
【００５９】
図16は一実施形態による、デジタル的にコード化された磁気マイクロフレークを復号するための方法1600を示す流れ図である。方法1600は図17に関連して説明される機械などの検出器によって実行されてもよい。方法1600は検出器が複数の照射されたマイクロフレークを含む画像を取得する工程1610から開始する。工程1620において検出器は照射された各マイクロフレークのエッジアウトラインを検出する。工程1630において、検出器はエッジアウトラインから対応するマイクロフレークの配向を決定するために第1のタイプのノッチを識別する。工程1640において検出器は第2のタイプのノッチの存在(または不在)を検出して、エッジアウトラインを2進シーケンスに復号する。2進シーケンスは対応するマイクロフレークを識別するデジタルコードである。
【００６０】
図17は一実施形態による、コード化されたマイクロフレークを復号するためのソフトウェア製品1780を実行するように動作可能な機械1700を示す図である。ソフトウェア製品1780は機械可読媒体(コンピュータ可読媒体とも呼ばれる非一時的機械可読記憶媒体1720、プロセッサ可読媒体、またはコンピュータ可読プログラムコードが組み込まれたコンピュータ使用可能媒体など)に格納され得る。非一時的機械可読媒体1720は磁気、光学、またはディスケット、コンパクトディスク読取り専用メモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク読取り専用メモリ(DVD-ROM)を含む電気記憶媒体、ハードドライブまたはソリッドステートドライブなどのメモリデバイス(揮発性または不揮発性)または別の記憶機構を含む任意の適切な有形的表現媒体とすることができる。機械可読媒体1720は命令、コードシーケンス、構成情報、または他のデータの様々なセットを含むことができ、これらは実行されるとプロセッサ1710に、例えば図16の方法1600に従って画像1750内のコード化されたマイクロフレークを復号させる。画像1750は機械1700のＩ/Oデバイス1730によって取得され得る。画像1750から機械1700はマイクロフレークに関連する少なくとも識別されたコードを含む出力を生じることができる。当業者は説明された実施形態を実施するために必要な他の命令および動作もまた、機械可読媒体1720上に格納され得ることを理解するであろう。機械可読媒体から実行されるソフトウェアは説明されたタスクを実行するために回路とインターフェースで接続することができる。
【００６１】
本発明をいくつかの実施形態に関して説明してきたが、当業者は本発明が説明した実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で修正および変更を加えて実施できることを理解するであろう。本願の記載はよって限定するものでなく例証するものとしてみなすこととする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020118674.tif 000040
【図１７】
2020118674.tif 000041
【外国語明細書】
2020118674000001.pdf