(57)【要約】【課題】複数の蛍光源からのシグナル放出を検出するための好適な装置を提供すること。【解決手段】インデックス式シグナル検出モジュール（１００）は、複数の検出可能シグナル放出源のそれぞれを越えて１つ以上のシグナル検出器（２００）をインデックス付けし、各源によって放出されるシグナルを検出または測定するように構成される。複数のシグナル伝送導管（１８０）が、前記源によって放出されるシグナルを各導管の第１の端部から各導管の第２の端部に伝送し、そこで、前記シグナルは、シグナル検出器によって検出され得る。導管リフォーマッタ（１５０）が、前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記シグナル放出源の空間配列に対応する第１の空間配列に固着し、前記個別のシグナル伝送導管の第２の端部を前記第１の空間配列と異なる第２の空間配列に固着するように構成される。【選択図】図１
2020187139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置、方法など。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、２０１３年３月１４日に出願された、仮特許出願第６１／７８２，３４０の出願日についての３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．  §  １１９（ｅ）のもとでの利益を主張するものであり、該仮特許出願の開示は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本開示は、１つ以上のシグナル検出器をシグナル放出源に対してインデックス付けし、連続して、各シグナル放出源からのシグナルを検出することによって、複数の潜在的シグナル放出源のそれぞれによって放出されるシグナルを検出するための装置に関する。本開示はさらに、複数の潜在的シグナル放出源のそれぞれからのシグナル放出をシグナル伝送導管の第１の端部と第２の端部との間で伝送するための装置に関し、シグナル伝送導管の第１の端部は、第１の空間配列に配置され、シグナル伝送導管の第２の端部は、第１の空間配列と異なる第２の空間配列に配置される。
【背景技術】
【０００３】
本明細書で説明される、またはそこで参照される参考文献は、請求される発明に対する先行技術であることを認めるものではないことに留意されたい。
【０００４】
診断アッセイは、有機体または生物学的サンプル中の生物学的抗原、細胞または遺伝異常、疾患状態、および疾患関連病原または遺伝子変異の存在または量を検出あるいは定量化するために、臨床診断および健康科学研究において広く使用されている。診断アッセイが定量化可能である場合、施術者は、感染症または疾患の範囲をより良好に計算し、疾患の状態を経時的に判定することを可能にし得る。診断アッセイは、多くの場合、着目化学物質、タンパク質または多糖類、抗原、抗体、核酸、アミノ酸、バイオポリマー、細胞、または組織の検出に焦点を当てる。種々のアッセイが、これらの診断インジケータを検出するために採用されてもよい。
【０００５】
核酸ベースのアッセイは、特に、概して、サンプル中の１つ以上の標的核酸配列の検出または定量化につながる複数のステップを含む。標的核酸配列は、多くの場合、タンパク質、細胞、組織、有機体、またはウイルスの同定可能群に特異的であって、群は、群の全要素に共通であって、アッセイされているサンプル中の群に特異的である、核酸の少なくとも１つの共有配列によって定義される。種々の核酸ベースの検出方法は、Ｋｏｈｎｅの米国特許第４，８５１，３３０号およびＨｏｇａｎの米国特許第５，５４１，３０８号によって完全に説明される。
【０００６】
標的核酸配列の検出は、多くの場合、実質的に、標的配列またはその補体の少なくとも一部に相補的であるヌクレオチド系配列を有する、核酸分子を含むプローブの使用を要求する。選択的アッセイ条件下では、プローブは、施術者がサンプル中の標的配列の存在を検出することを可能にする様式において、標的配列またはその補体にハイブリダイズするであろう。プローブ調製の技法は、当技術分野において公知である。しかしながら、一般に、効果的プローブは、標的配列の存在の検出に干渉するであろう、それ自体または任意の核酸分子との非特異的ハイブリダイゼーションを防止するように設計される。プローブは、例えば、検出可能な標識を含んでもよく、標識は、例えば、放射標識、蛍光体または蛍光色素、ビオチン、酵素、化学発光化合物、または当技術分野において公知の別のタイプの検出可能シグナルである。
【０００７】
単一アッセイ内で異なる着目核酸を検出するために、それぞれ、検出可能に異なるシグナルを提供し得る、異なる核酸にハイブリダイズするように構成される異なるプローブが、使用されることができる。例えば、異なる標的とハイブリダイズするように構成される異なるプローブは、規定の励起波長の励起光に暴露されると、所定の波長で蛍光を発する、蛍光体と調合されることができる。異なる標的核酸を検出するためのアッセイは、交互に、リアルタイム監視プロセスの間、標的核酸毎に、サンプル材料を異なる励起波長に暴露し、プローブに対応する着目波長における蛍光のレベルを検出することによって、並行して行われることができる。並列処理は、増幅プロセスの間、シグナル放出を周期的に測定するように構築および配列される異なるシグナル検出デバイスを使用して行われることができ、異なるシグナル検出デバイスは、異なる波長の励起シグナルを発生し、異なる波長の放出シグナルを測定するように構成される。
【０００８】
プローブは、サンプル中の標的配列の存在を示すシグナルの検出を可能にする様式において、標的配列またはその補体にハイブリダイズするため、シグナルの強度は、存在する標的配列またはその補体の量に比例する。故に、増幅プロセスの間、アンプリコンの存在を示すシグナルを周期的に測定することによって、経時的アンプリコンの成長が、検出されることができる。増幅プロセスの本「リアルタイム」監視の間に収集されるデータに基づいて、元々サンプル中にあった標的核酸の量が、確認されることができる。リアルタイム検出およびリアルタイムデータを処理し核酸レベルを確認するための例示的システムおよび方法は、例えば、Ｌａｉｒ，  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第７，９３２，０８１号「Ｓｉｇｎａｌ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｓｓａｙｓ」に説明されている。
【０００９】
しかしながら、増幅プロセスまたは他のプロセスの間、放出シグナルを測定するとき、課題が生じ得る。標的配列またはその補体あるいは他の放出シグナル源は、完全または部分的に、閉鎖され、シグナル検出器によるレセプタクルまたは放出シグナルを測定するための他の源へのアクセスが実用的ではない場合がある、インキュベータまたは他の処理モジュール内に保持されるレセプタクル内に含有され得る。さらに、空間利用効率および／または他の効率（熱効率等）のために、レセプタクルまたは他の放出シグナル源は、シグナル検出器を放出シグナルを測定するための動作可能位置に設置することが効率的または実用的ではない空間配列に位置付けられ得る。例えば、複数のレセプタクルまたは放出シグナル源は、長方形配列に配列され、それによって、レセプタクルは、それぞれ、２つ以上のレセプタクルの複数の行に近接して離間され得る。そのような空間配列では、各レセプタクル位置に対してシグナル検出器を提供する、またはシグナル検出器をレセプタクル位置に対して移動させ、連続して、レセプタクルのそれぞれからのシグナル放出を測定するために実用的または効率的ではない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，８５１，３３０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５４１，３０８号明細書
【特許文献３】米国特許第７，９３２，０８１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の側面は、複数の潜在的シグナル放出源のそれぞれからのシグナル放出を検出するための装置において具現化される。本装置は、複数のシグナル伝送導管と、導管リフォーマッタと、１つ以上のシグナル検出器と、シグナル検出器キャリアとを備える。シグナル伝送導管は、数に関してシグナル放出源の数と対応する。各シグナル伝送導管は、シグナル放出源のうちの少なくとも１つと関連付けられ、関連付けられたシグナル放出源によって放出されるシグナルをその第１の端部と第２の端部との間で伝送するように構成される。導管リフォーマッタは、各シグナル伝送導管の第１の端部が、関連付けられたシグナル放出源によって放出される放出シグナルを受信するよう位置付けられるように、個別のシグナル伝送導管の第１の端部をシグナル放出源の空間配列に対応する第１の空間配列に固着し、個別のシグナル伝送導管の第２の端部を第１の空間配列と異なる第２の空間配列に固着するように構築および配列される。シグナル検出器は、各シグナル放出源によって放出されるシグナルを検出するように構成される。シグナル検出器キャリアは、１つ以上のシグナル検出器の少なくとも一部を搬送し、各シグナル検出器の少なくとも一部を、シグナル検出器を第２の空間配列に配列されるシグナル伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置に連続して設置する経路内に移動させるように構成される。
【００１２】
本開示のさらなる側面によると、シグナル放出は、光学シグナルであって、シグナル伝送導管は、光ファイバを備える。
【００１３】
本開示のさらなる側面によると、第１の空間配列は、長方形であって、２つ以上の行を備え、各行は、シグナル伝送導管の第１の端部のうちの２つ以上のものを含む。
【００１４】
本開示のさらなる側面によると、第２の空間配列は、１つ以上の円形を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、円形の円周を中心として位置付けられる。
【００１５】
本開示のさらなる側面によると、第２の空間配列は、１つ以上の束を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、束に収集され、束内の伝送ファイバの第２の端部は、相互に近接近する。
【００１６】
本開示のさらなる側面によると、シグナル検出器キャリアは、１つ以上のシグナル検出器の少なくとも一部を第２の空間配列の１つ以上の円形に対応する経路内で移動させるように構成される、回転ラックを備える。
【００１７】
本開示のさらなる側面によると、導管リフォーマッタは、個別のシグナル伝送導管の第１の端部を第１の空間配列内に固着するように構成される、インターフェースプレートと、個別のシグナル伝送導管の第１の端部を第２の空間配列内に固着するように構成される、ベースと、相互に対して離間位置において、インターフェースプレートをベースに接続する、側面構造とを備える、リフォーマッタフレームを備える。
【００１８】
本開示のさらなる側面によると、本装置はさらに、インターフェースプレートから延在する放熱フィンを備える。
【００１９】
本開示のさらなる側面によると、本装置はさらに、各シグナル伝送導管の第１の端部に対して動作可能に配置されるシグナル結合要素を備える。
【００２０】
本開示のさらなる側面によると、シグナル検出器キャリアは、１つ以上のシグナル検出器のそれぞれを円形経路内で移動させるように、回転軸を中心として回転可能であるように構築および配列され、本装置はさらに、シグナル検出器キャリアと動作可能に関連付けられた検出器キャリア駆動部を備える。検出器キャリア駆動部は、モータと、駆動プーリの回転がシグナル検出器キャリアの対応する回転を生じさせるように、シグナル検出器キャリアに結合される、またはその一部である、駆動プーリと、モータを駆動プーリに動作可能に結合する、ベルトとを備える。
【００２１】
本開示のさらなる側面によると、検出器キャリア駆動部はさらに、検出器キャリアの回転位置を検出するように構成される、ホーム位置検出器を備える。
【００２２】
本開示のさらなる側面によると、シグナル検出器キャリアは、回転軸を中心として回転するように構成され、本装置はさらに、シグナル検出器キャリア上で搬送される１つ以上のシグナル検出器と非回転式データプロセッサおよび／または電源との間で電力および／またはデータを伝送する、回転式コネクタを備える。
【００２３】
本開示のさらなる側面によると、回転式コネクタは、スリップリングコネクタを備える。
【００２４】
本開示のさらなる側面によると、各シグナル放出源は、所定の励起波長の励起光に曝されると、所定の放出波長の光を放出する物質を備え、シグナル検出器は、所定の励起波長の励起光を発生し、所定の放出波長の光を検出するように構成される。
【００２５】
本開示のさらなる側面によると、本装置は、２つ以上のシグナル検出器を備え、それぞれ異なる所定の励起波長の励起光を発生し、異なる所定の放出波長の光を検出するように構成される。
【００２６】
本開示のさらなる側面によると、シグナル放出源はそれぞれ、単一シグナル伝送導管と光通信する。
【００２７】
本開示のさらなる側面によると、複数のシグナル伝送導管はそれぞれ、励起および放出シグナルの両方を伝送する。
【００２８】
本開示のさらなる側面によると、各シグナル検出器は、シグナル検出器キャリア上で搬送され、励起シグナルを発生するように構成される、励起源と、シグナル検出器が伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置にあるとき、シグナル検出器キャリア上で搬送され、励起シグナルを励起源からシグナル伝送導管の第２の端部に指向するように構成される、励起光学構成要素と、シグナル検出器が伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置にあるとき、シグナル検出器キャリア上で搬送され、シグナル伝送導管によって伝送される放出シグナルを指向するように構成される放出光学構成要素と、シグナル検出器が伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置にあるとき、伝送導管の第２の端部から放出検出器に放出光学構成要素によって指向される放出シグナルを検出するように構成される、放出検出器とを備える。
【００２９】
本開示のさらなる側面によると、放出検出器は、シグナル検出器キャリア上で搬送される。
【００３０】
本開示のさらなる側面によると、放出検出器は、フォトダイオードを備える。
【００３１】
本開示のさらなる側面によると、放出検出器は、シグナル検出器キャリアに固定され、それに隣接して配置される。
【００３２】
本開示のさらなる側面によると、放出検出器は、カメラを備える。
【００３３】
本開示のさらなる側面によると、放出検出器は、少なくとも１つの励起源と関連付けられ、単一伝送導管によって伝送される放出シグナルを検出するように構成される。
【００３４】
本開示のさらなる側面によると、シグナル検出器キャリアは、選択的に、各一式の励起光学構成要素と放出検出器を動作可能に関連付けさせるように構成され、放出検出器は、全単一伝送導管によって伝送される放出シグナルを同時に検出するように構成される。
【００３５】
本開示のさらなる側面は、複数の潜在的シグナル放出源のそれぞれからのシグナル放出を伝送するための装置において具現化される。本装置は、複数のシグナル伝送導管および導管リフォーマッタを備える。各シグナル伝送導管は、シグナル放出源のうちの１つ以上のものによって放出されるシグナルをその第１の端部と第２の端部との間で伝送するように構成される。導管リフォーマッタは、各シグナル伝送導管の第１の端部が、シグナル放出源のうちの１つ以上のものによって放出される放出シグナルを受信するよう位置付けられるように、個別のシグナル伝送導管の第１の端部をシグナル放出源の空間配列に対応する第１の空間配列に固着し、個別のシグナル伝送導管の第２の端部を第１の空間配列と異なる第２の空間配列に固着するように構築および配列される。
【００３６】
本開示のさらなる側面によると、シグナル放出は、光学シグナルであって、シグナル伝送導管は、光ファイバを備える。
【００３７】
本開示のさらなる側面によると、第１の空間配列は、長方形であって、２つ以上の行を備え、各行は、シグナル伝送導管の第１の端部のうちの２つ以上のものを含む。
【００３８】
本開示のさらなる側面によると、第２の空間配列は、１つ以上の円形を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、円形の円周を中心として位置付けられる。
【００３９】
本開示のさらなる側面によると、第２の空間配列は、１つ以上の束を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、束に収集され、束内の伝送ファイバの第２の端部は、相互に近接近する。
【００４０】
本開示のさらなる側面によると、導管リフォーマッタは、個別のシグナル伝送導管の第１の端部を第１の空間配列内に固着するように構成される、インターフェースプレートと、個別のシグナル伝送導管の第１の端部を第２の空間配列内に固着するように構成される、ベースと、相互に対して離間位置において、インターフェースプレートをベースに接続する、側面構造とを備える、リフォーマッタフレームを備える。
【００４１】
本開示のさらなる側面によると、本装置はさらに、インターフェースプレートから延在する放熱フィンを備える。
【００４２】
本開示のさらなる側面によると、本装置はさらに、各シグナル伝送導管の第１の端部に対して動作可能に配置されるシグナル結合要素を備える。
【００４３】
本開示のさらなる側面は、内容物が温度変動の反復サイクルに曝される間、レセプタクルの内容物からの少なくとも１つの時変シグナル放出を測定する方法において具現化される。本方法は、反復時間間隔において、レセプタクルの内容物からのシグナル放出を測定し、シグナル放出測定およびタイムスタンプを各間隔において記録するステップと、反復時間間隔において、レセプタクルの内容物が曝される温度を記録し、タイムスタンプを各間隔において記録するステップと、シグナル放出測定のタイムスタンプと特異的温度に対応する記録された温度のタイムスタンプを比較することによって、シグナル放出と特異的温度を同期させるステップとを含む。
【００４４】
本開示のさらなる側面は、複数の放出シグナル源のそれぞれからの放出シグナルを検出するための装置において具現化され、各放出シグナルは、励起シグナルによって励起される。本装置は、放出シグナル源において指向される励起シグナルを発生するように構成される、１つ以上の励起源と、１つ以上の放出検出器であって、それぞれ、少なくとも１つの励起源と関連付けられ、励起源によって放出され、関連付けられた励起シグナル源によって発生される励起シグナルによって励起される、放出シグナルを検出するように構成される、放出検出器と、１つ以上の励起源および１つ以上の放出検出器を放出シグナル源に対して移動させ、それによって、各放出検出器および関連付けられた励起源を放出シグナル源のそれぞれを越えてインデックス付けするように構成される、キャリアとを備える。
【００４５】
本開示のさらなる側面によると、各放出シグナル源は、所定の励起波長の励起シグナルに曝されると、所定の放出波長の光を放出する物質を備え、各励起源は、所定の励起波長の励起光を発生するように構成され、各関連付けられた放出検出器は、所定の放出波長の光を検出するように構成される。
【００４６】
本開示のさらなる側面によると、本装置は、それぞれ、異なる所定の励起波長の励起光を発生するように構成される、２つ以上の励起源と、それぞれ、異なる所定の放出波長の光を検出するように構成される、２つ以上の関連付けられた放出検出器とを備える。
【００４７】
本開示のさらなる側面によると、キャリアは、回転軸を中心として回転し、各放出検出器および関連付けられた励起源を円形経路内で移動させるように構成される。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
複数の潜在的シグナル放出源のそれぞれからのシグナル放出を検出するための装置であって、
数に関してシグナル放出源の数と対応する複数のシグナル伝送導管であって、各シグナル伝送導管は、前記シグナル放出源のうちの少なくとも１つと関連付けられており、その第１の端部と第２の端部との間で、関連付けられたシグナル放出源によって放出されるシグナルを伝送するように構成されている、シグナル伝送導管と、
各シグナル伝送導管の第１の端部が、関連付けられたシグナル放出源によって放出される放出シグナルを受信するよう位置付けられるように、前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記シグナル放出源の空間配列に対応する第１の空間配列に固着し、前記個別のシグナル伝送導管の第２の端部を前記第１の空間配列と異なる第２の空間配列に固着するように構築および配列される、導管リフォーマッタと、
各シグナル放出源によって放出されるシグナルを検出するように構成されている、１つ以上のシグナル検出器と、
前記１つ以上のシグナル検出器の少なくとも一部を搬送し、各シグナル検出器の少なくとも一部を、前記シグナル検出器を前記第２の空間配列に配列される前記シグナル伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置に連続して設置する経路内に移動させるように構成されている、シグナル検出器キャリアと、
を備える、装置。
（項目２）
前記シグナル放出は、光学シグナルであって、前記シグナル伝送導管は、光ファイバを備える、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記第１の空間配列は、長方形であって、２つ以上の行を備え、各行は、前記シグナル伝送導管の第１の端部のうちの２つ以上のものを含む、項目１または２に記載の装置。
（項目４）
前記第２の空間配列は、１つ以上の円形を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、円形の円周を中心として位置付けられる、項目１から３のいずれかに記載の装置。
（項目５）
前記第２の空間配列は、１つ以上の束を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、束に収集され、前記束内の伝送ファイバの第２の端部は、相互に近接近する、項目１から３のいずれかに記載の装置。
（項目６）
前記シグナル検出器キャリアは、前記１つ以上のシグナル検出器の少なくとも一部を前記第２の空間配列の１つ以上の円形に対応する経路内で移動させるように構成されている、回転ラックを備える、項目４に記載の装置。
（項目７）
前記導管リフォーマッタは、
前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記第１の空間配列内に固着するように構成されている、インターフェースプレートと、
前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記第２の空間配列内に固着するように構成されている、ベースと、
相互に対して離間位置において、前記インターフェースプレートを前記ベースに接続する、側面構造と、
を備える、リフォーマッタフレームを備える、項目１から６のいずれかに記載の装置。
（項目８）
前記インターフェースプレートから延在する放熱フィンをさらに備える、項目７に記載の装置。
（項目９）
各シグナル伝送導管の第１の端部に対して動作可能に配置されるシグナル結合要素をさらに備える、項目１から８のいずれかに記載の装置。
（項目１０）
前記シグナル検出器キャリアは、前記１つ以上のシグナル検出器のそれぞれを円形経路内で移動させるように、回転軸を中心として回転可能であるように構築および配列され、前記装置はさらに、前記シグナル検出器キャリアと動作可能に関連付けられた検出器キャリア駆動部を備え、前記検出器キャリア駆動部は、
モータと、
前記駆動プーリの回転が前記シグナル検出器キャリアの対応する回転を生じさせるように、前記シグナル検出器キャリアに結合される、またはその一部である、駆動プーリと、
前記モータを前記駆動プーリに動作可能に結合する、ベルトと、
を備える、項目１から９のいずれかに記載の装置。
（項目１１）
前記検出器キャリア駆動部はさらに、前記検出器キャリアの回転位置を検出するように構成されている、ホーム位置検出器を備える、項目１０に記載の装置。
（項目１２）
前記シグナル検出器キャリアは、回転軸を中心として回転するように構成されており、前記装置はさらに、前記シグナル検出器キャリア上で搬送される前記１つ以上のシグナル検出器と非回転式データプロセッサおよび／または電源との間で電力および／またはデータを伝送する、回転式コネクタを備える、項目１から１１のいずれかに記載の装置。
（項目１３）
前記回転式コネクタは、スリップリングコネクタを備える、項目１２に記載の装置。
（項目１４）
各シグナル放出源は、所定の励起波長の励起光に曝されると、所定の放出波長の光を放出する物質を備え、前記シグナル検出器は、前記所定の励起波長の励起光を発生し、前記所定の放出波長の光を検出するように構成されている、項目１から１３のいずれかに記載の装置。
（項目１５）
２つ以上のシグナル検出器を備え、それぞれ、異なる所定の励起波長の励起光を発生し、異なる所定の放出波長の光を検出するように構成されている、項目１４に記載の装置。（項目１６）
前記シグナル放出源はそれぞれ、単一シグナル伝送導管と光通信する、項目１から１５のいずれかに記載の装置。
（項目１７）
前記複数のシグナル伝送導管はそれぞれ、励起および放出シグナルの両方を伝送する、項目１から１６のいずれかに記載の装置。
（項目１８）
各シグナル検出器は、
前記シグナル検出器キャリア上で搬送され、励起シグナルを発生するように構成されている、励起源と、
前記シグナル検出器が前記伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置にあるとき、前記シグナル検出器キャリア上で搬送され、励起シグナルを前記励起源からシグナル伝送導管の第２の端部に指向するように構成されている、励起光学構成要素と、
前記シグナル検出器が前記伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置にあるとき、前記シグナル検出器キャリア上で搬送され、シグナル伝送導管によって伝送される放出シグナルを指向するように構成されている放出光学構成要素と、
前記シグナル検出器が前記伝送導管の第２の端部に対するシグナル検出位置にあるとき、前記伝送導管の第２の端部から前記放出検出器に前記放出光学構成要素によって指向される放出シグナルを検出するように構成されている、放出検出器と、
を備える、項目１から１７のいずれかに記載の装置。
（項目１９）
前記放出検出器は、前記シグナル検出器キャリア上で搬送される、項目１８に記載の装置。
（項目２０）
前記放出検出器は、フォトダイオードを備える、項目１９に記載の装置。
（項目２１）
前記放出検出器は、前記シグナル検出器キャリアに固定され、それに隣接して配置される、項目１８に記載の装置。
（項目２２）
前記放出検出器は、カメラを備える、項目２１に記載の装置。
（項目２３）
各放出検出器は、少なくとも１つの励起源と関連付けられており、単一伝送導管によって伝送される放出シグナルを検出するように構成されている、項目１９に記載の装置。
（項目２４）
前記シグナル検出器キャリアは、選択的に、各一式の励起光学構成要素と前記放出検出器を動作可能に関連付けさせるように構成されており、前記放出検出器は、全単一伝送導管によって伝送される放出シグナルを同時に検出するように構成されている、項目２１に記載の装置。
（項目２５）
複数の潜在的シグナル放出源のそれぞれからのシグナル放出を伝送するための装置であって、
複数のシグナル伝送導管であって、各シグナル伝送導管は、前記シグナル放出源のうちの１つ以上のものによって放出されるシグナルをその第１の端部と第２の端部との間で伝送するように構成されている、シグナル伝送導管と、
各シグナル伝送導管の第１の端部が、前記シグナル放出源のうちの１つ以上のものによって放出される放出シグナルを受信するよう位置付けられるように、前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記シグナル放出源の空間配列に対応する第１の空間配列に固着し、前記個別のシグナル伝送導管の第２の端部を前記第１の空間配列と異なる第２の空間配列に固着するように構築および配列される、導管リフォーマッタと、
を備える、装置。
（項目２６）
前記シグナル放出は、光学シグナルであって、前記シグナル伝送導管は、光ファイバを備える、項目２５に記載の装置。
（項目２７）
前記第１の空間配列は、長方形であって、２つ以上の行を備え、各行は、前記シグナル伝送導管の第１の端部のうちの２つ以上のものを含む、項目２５または２６に記載の装置。
（項目２８）
前記第２の空間配列は、１つ以上の円形を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、円形の円周を中心として位置付けられる、項目２５から２７のいずれかに記載の装置。
（項目２９）
前記第２の空間配列は、１つ以上の束を備え、それによって、複数のシグナル伝送導管の第２の端部は、束に収集され、前記束内の伝送ファイバの第２の端部は、相互に近接近する、項目２５から２７のいずれかに記載の装置。
（項目３０）
前記導管リフォーマッタは、
前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記第１の空間配列内に固着するように構成されている、インターフェースプレートと、
前記個別のシグナル伝送導管の第１の端部を前記第２の空間配列内に固着するように構成されている、ベースと、
相互に対して離間位置において、前記インターフェースプレートを前記ベースに接続する、側面構造と、
を備える、リフォーマッタフレームを備える、項目２５から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３１）
前記インターフェースプレートから延在する放熱フィンをさらに備える、項目３０に記載の装置。
（項目３２）
各シグナル伝送導管の第１の端部に対して動作可能に配置されるシグナル結合要素をさらに備える、項目１から３１のいずれかに記載の装置。
（項目３３）
内容物が温度変動の反復サイクルに曝される間、レセプタクルの内容物からの少なくとも１つの時変シグナル放出を測定する方法であって、
反復時間間隔において、前記レセプタクルの内容物からのシグナル放出を測定し、前記シグナル放出測定およびタイムスタンプを各間隔において記録するステップと、
反復時間間隔において、前記レセプタクルの内容物が曝される温度を記録し、前記タイムスタンプを各間隔において記録するステップと、
前記シグナル放出測定のタイムスタンプと特異的温度に対応する記録された温度のタイムスタンプを比較することによって、前記シグナル放出と特異的温度を同期させるステップと、
を含む、方法。
（項目３４）
複数の放出シグナル源のそれぞれからの放出シグナルを検出するための装置であって、各放出シグナルは、励起シグナルによって励起され、
放出シグナル源において指向される励起シグナルを発生するように構成されている、１つ以上の励起源と、
１つ以上の放出検出器であって、それぞれ、少なくとも１つの励起源と関連付けられており、励起源によって放出され、前記関連付けられた励起シグナル源によって発生される前記励起シグナルによって励起される、放出シグナルを検出するように構成されている、放出検出器と、
前記１つ以上の励起源および前記１つ以上の放出検出器を前記放出シグナル源に対して移動させ、それによって、各放出検出器および関連付けられた励起源を前記放出シグナル源のそれぞれを越えてインデックス付けするように構成されている、キャリアと、
を備える、装置。
（項目３５）
各放出シグナル源は、所定の励起波長の励起シグナルに曝されると、所定の放出波長の光を放出する物質を備え、各励起源は、前記所定の励起波長の励起光を発生するように構成されており、各関連付けられた放出検出器は、前記所定の放出波長の光を検出するように構成されている、項目３４に記載の装置。
（項目３６）
２つ以上の励起源であって、それぞれ、異なる所定の励起波長の励起光を発生するように構成されている、２つ以上の励起源と、２つ以上の関連付けられた放出検出器であって、それぞれ、異なる所定の放出波長の光を検出するように構成されている、２つ以上の関連付けられた放出検出器と
を備える、項目３５に記載の装置。
（項目３７）
前記キャリアは、回転軸を中心として回転し、各放出検出器および関連付けられた励起源を円形経路内で移動させるように構成されている、項目３４から３６のいずれかに記載の装置。
【００４８】
本開示の他の特徴および特性、ならびに動作方法、構造の関連要素および部品の組み合わせの機能、および製造の経済性は、その全てが本明細書の一部を形成する付随の図面（類似参照番号は、種々の図中の対応する部品を指定する）を参照して、以下の説明および添付の請求項を検討することによって、より明白となるであろう。
【００４９】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する、付随の図面は、本開示の種々の非限定的実施形態を図示する。図面中、共通参照番号は、同じまたは機能的類似要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本開示の側面を具現化する、シグナル検出モジュールの斜視図である。
【図２】図２は、本開示の側面を具現化する、代替実施形態による、シグナル検出モジュールの正面斜視図である。
【図３】図３は、図２に示されるシグナル検出モジュールの背面斜視図である。
【図４】図４は、図２における線ＩＶ−ＩＶに沿ったシグナル検出モジュールの横方向断面である。
【図５】図５は、図２−４に示されるシグナル検出モジュールのファイバリフォーマッタおよびインターフェースプレートの正面斜視図である。
【図６】図６は、図５に示されるファイバリフォーマッタおよびインターフェースプレートの背面斜視図である。
【図７】図７は、ファイバリフォーマッタの代替実施形態の上部斜視図である。
【図８】図８は、図７に示されるファイバリフォーマッタのインターフェースプレート内のファイバ位置マッピングを示す。
【図９】図９は、図７に示されるファイバリフォーマッタのベースプレート内のファイバ位置マッピングを示す。
【図１０】図１０は、図８および９に示されるインターフェースファイバ位置とベースプレートファイバ位置との間のマッピングを示す表である。
【図１１】図１１は、ファイバリフォーマッタの代替実施形態の上部斜視図である。
【図１２】図１２は、シグナル検出器ヘッドの斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２における線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿ったシグナル検出器ヘッドの横方向断面である。
【図１４】図１４は、シグナル検出器内の例示的光学経路の実施形態の概略図である。
【図１５】図１５は、本開示の側面を具現化する、シグナル検出モジュールと、それとともに組み込まれる電力およびデータ制御システムの概略図である。
【図１６】図１６は、シグナル検出器ヘッドのための制御システムの概略図である。
【図１７】図１７は、シグナル検出器ヘッドの代替実施形態の斜視図である。
【図１８】図１８は、図１７のシグナル検出器ヘッドの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
別様に定義されない限り、本明細書で使用される技術用語、表記、および他の科学用語または専門用語は全て、一般に、本開示が属する当業者によって理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に説明または参照される技法および手技の多くは、周知であって、一般に、当業者によって従来の方法論を使用して採用される。必要に応じて、市販のキットおよび試薬の使用を伴う手技は、概して、別様に注記されない限り、製造業者定義のプロトコルおよび／またはパラメータに従って実施される。本明細書に参照される特許、用途、出願公開、および他の刊行物は全て、参照することによってその全体として組み込まれる。本項に記載の定義が、本明細書に参照することによって組み込まれる、特許、用途、出願公開、および他の刊行物に記載の定義に反する、または別様に矛盾する場合、本項に記載の定義が、参照することによって本明細書に組み込まれる定義より優先する。
【００５２】
本明細書で使用されるように、「ａ」または「ａｎ」は、「少なくとも１つ」または「１つ以上の」を意味する。
【００５３】
本説明は、構成要素、装置、場所、特徴、またはその一部の位置および／または配向を説明する際、相対的空間および／または配向用語を使用し得る。別様に記載されない限り、または別様に説明の文脈によって示されない限り、限定ではないが、上部、底部、上方、下方、下、上、上側、下側、左、右、正面、背面、隣、隣接、間、水平、垂直、対角線、縦方向、横方向等を含む、そのような用語は、図面中のそのような構成要素、装置、場所、特徴、またはその一部を参照する際に便宜上使用されるものであって、限定であることを意図するものではない。
【００５４】
核酸診断アッセイ
【００５５】
本開示の側面は、潜在的放出シグナル源によって放出されるシグナルを伝送および／または測定するための装置および手技を伴う、「リアルタイム」増幅アッセイおよび「終点」増幅アッセイを含む、核酸診断アッセイと併用され得る。
【００５６】
ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）（例えば、Ｍｕｌｌｉｓ「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ，  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ，  ａｎｄ／ｏｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」米国特許第４，６８３，１９５号参照）、転写媒介増幅（ＴＭＡ）（例えば、Ｋａｃｉａｎ  ｅｔ  ａｌ．「Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」米国特許第５，３９９，４９１号参照）、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）（例えば、Ｂｉｒｋｅｎｍｅｙｅｒ「Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｇａｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ  Ｌｉｇａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ」米国特許第５，４２７，９３０号参照）、鎖変位増幅（ＳＤＡ）（例えば、Ｗａｌｋｅｒ「Ｓｔｒａｎｄ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ」米国特許第５，４５５，１６６参照）、およびループ介在等温増幅（例えば、Ｎｏｔｏｍｉ  ｅｔ  ａｌ．「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ」米国特許第６，４１０，２７８号参照）を含む、核酸を増幅させるために使用する際の多くの確立された手技が存在する。ＰＣＲおよびＴＭＡを含む、現在使用されているいくつかの増幅手技の精査は、ＨＥＬＥＮ  Ｈ．  ＬＥＥ  ＥＴ  ＡＬ．のＮＵＣＬＥＩＣ  ＡＣＩＤ  ＡＭＰＬＩＦＩＣＡＴＩＯＮ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ（１９９７年）に提供されている。
【００５７】
リアルタイム増幅アッセイは、一例として、病原有機体またはウイルスから導出される、サンプル中の標的核酸の存在および量を判定するために使用されることができる。サンプル中の標的核酸の量を判定することによって、施術者は、サンプル中の有機体またはウイルスの量または数を概算することができる。ある用途では、リアルタイム増幅アッセイは、肝炎Ｃウイルス（ＨＣＶ）およびヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）等の血液媒介病原に関して、輸血のために意図される血液または血液生成物をスクリーニングするために使用されてもよい。別の用途では、リアルタイムアッセイは、病原有機体またはウイルスに感染している、または異常または変異遺伝子発現を特徴とする疾患に罹患する患者における治療計画の有効性を監視するために使用されてもよい。リアルタイム増幅アッセイはまた、診断目的のために、ならびに遺伝子発現判定において使用されてもよい。リアルタイム増幅アッセイを行うための例示的システムおよび方法は、米国特許第７，８９７，３３７号「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉ−Ｆｏｒｍａｔｔｅｄ  Ａｓｓａｙｓ」および米国特許第８，００８，０６６号「Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  ｍｕｌｔｉ−ｆｏｒｍａｔｔｅｄ  ａｓｓａｙｓ」に説明されている。
【００５８】
リアルタイム増幅アッセイと併せた本開示の実施形態の実装に加え、本開示の実施形態はまた、終点増幅アッセイと併せて実装されてもよい。終点増幅アッセイでは、標的配列またはその補体を含有する増幅生成物の存在が、増幅手技の完了時に判定される。終点検出のための例示的システムおよび方法は、米国特許第６，３３５，１６６号「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｆｏｒ  Ｉｓｏｌａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ  ａ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」に説明されている。対照的に、「リアルタイム」増幅アッセイでは、標的配列またはその補体を含有する増幅生成物の量は、増幅手技の間に判定される。リアルタイム増幅アッセイでは、標的核酸の濃度は、標的配列またはその補体を含有するサンプル中の増幅生成物の量の関数であるシグナルの周期的測定を行うことによって取得されたデータを使用して、標的配列が取得されたデータから増幅されている率を計算して判定されることができる。
【００５９】
リアルタイム増幅アッセイのために、プローブは、ある実施形態では、相互作用し、それによって、プローブが、自己ハイブリダイズされた状態であるか、または標的配列またはその補体にハイブリダイズされているかどうかに応じて、異なるシグナルを放出する、一対の相互作用標識を有する単分子自己ハイブリダイジングプローブである。例えば、Ｄｉａｍｏｎｄ  ｅｔ  ａｌ．「Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  Ａｓｓａｙ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｔｈｅｒｅｆｏｒ」米国特許第４，７６６，０６２号、Ｔｙａｇｉ  ｅｔ  ａｌ．「Ｄｅｔｅｃｔａｂｌｙ  Ｌａｂｅｌｅｄ  Ｄｕａｌ  Ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  Ｐｒｏｂｅｓ，  Ａｓｓａｙｓ  ａｎｄ  Ｋｉｔｓ」米国特許第５，９２５，５１７号、Ｔｙａｇｉ  ｅｔ  ａｌ．「Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｐｒｏｂｅｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｎｏｎ−ＦＲＥＴ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ  ａｎｄ  Ｋｉｔｓ  ａｎｄ  Ａｓｓａｙｓ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｓｕｃｈ  Ｐｒｏｂｅｓ」米国特許第６，１５０，０９７号、およびＢｅｃｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｔｏｒｃｈｅｓ」米国特許第６，３６１，９４５号を参照されたい。補体的二分子プローブ、挿入色素で標識されたプローブ、および一本鎖核酸と二本鎖核酸を区別するための挿入色素の使用を含む、他のプローブも、公知である。例えば、Ｍｏｒｒｉｓｏｎ「Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ  Ｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓ  Ａｓｓａｙ」米国特許第５，９２８，８６２号、Ｈｉｇｕｃｈｉ「Ｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」米国特許第５，９９４，０５６号、およびＹｏｋｏｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｓｓａｙｉｎｇ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ」米国特許第６，５４１，２０５号を参照されたい。挿入標識の実施例として、酵素／基質、酵素／補因子、発光物質／消光物質、発光物質／付加物、色素二量体、およびＦｏｒｒｅｓｔｅｒエネルギー転移対が挙げられる。最適シグナル分化のために、挿入標識をプローブに結合するための方法および材料は、前述で引用した参考文献に説明されている。プローブが標的配列にハイブリダイズしないものを含む、種々の異なる標識プローブおよびプローブ機構は、当技術分野において公知である。例えば、米国特許第５，８４６，７１７号およびＰＣＴ公開第２０１２０９６５２３号を参照されたい。本開示の実施形態は、検出されるべき部分が、光の特定の波長によって励起されることができ、区別可能放出スペクトルを放出することを前提として、利用される特定の標識方式にかかわらず動作する。
【００６０】
例示的リアルタイム増幅アッセイでは、相互作用標識として、蛍光部分、または他の放出部分、および、例えば、４−（４−ジメチルアミノフェニルアゾ）安息香酸（ＤＡＢＣＹＬ）等の消光体部分が挙げられる。蛍光部分は、光エネルギーによって適切な励起波長で励起されると、特異的放出波長で光エネルギー（すなわち、蛍光）を放出する。蛍光部分および消光体部分は、近接近して保持されると、蛍光部分によって放出された光エネルギーは、消光体部分によって吸収される。しかし、プローブが、サンプル中に存在する核酸とハイブリダイズすると、蛍光および消光体部分は、相互に分離され、蛍光部分によって放出される光エネルギーは、検出されることができる。異なり、かつ区別可能な励起および放出波長を有する蛍光部分は、多くの場合、異なるプローブと組み合わせられる。異なるプローブが、サンプルに添加されることができ、各プローブと関連付けられた標的核酸の存在および量が、交互に、サンプルを異なる励起波長における光エネルギーに暴露し、異なる蛍光部分に対応する異なる波長におけるサンプルからの光放出を測定することによって判定されることができる。別の実施形態では、同一の励起波長であるが、異なり、かつ区別可能な放出波長を有する、異なる蛍光部分は、異なるプローブと組み合わせられる。各プローブと関連付けられた標的核酸の存在および量が、サンプルを特異的波長光エネルギーに暴露させることによって判定されることができ、異なる蛍光部分に対応する異なる波長におけるサンプルからの光放出が、測定される。
【００６１】
多重リアルタイム増幅アッセイの一実施例では、以下が、増幅反応の開始に先立って、サンプルに添加されてもよい。その５’および３’末端に結合される消光物質部分および第１の蛍光色素（励起波長λｅｘ１および放出波長λｅｍ１を有する）を有し、ＨＣＶから導出された核酸配列の特異性を有する、第１のプローブ、その５’および３’末端に結合される消光物質部分および第２の蛍光色素（励起波長λｅｘ２および放出波長λｅｍ２を有する）を有し、ＨＩＶタイプ１（ＨＩＶ−１）から導出される核酸配列の特異性を有する、第２のプローブ、およびその５’および３’末端に結合される、消光物質部分および第３の蛍光色素（励起波長λｅｘ３および放出波長λｅｍ３を有する）を有し、Ｗｅｓｔ  Ｎｉｌｅウイルス（ＷＮＶ）から導出された核酸配列の特異性を有する、第３のプローブ。サンプル中のプローブと増幅試薬を組み合わせた後、サンプルは、周期的に、交互に、波長λｅｘ１、λｅｘ２、およびλｅｘ３において励起光に暴露され、次いで、波長λｅｍ１、λｅｍ２、およびλｅｍ３における放出光に対して測定され、単一サンプル中の全３つのウイルスの存在（または、不在）および量を検出することができる。増幅試薬の成分は、行われるべきアッセイに依存するであろうが、概して、好適なバッファ中にプライマー、プロモーター−プライマー、および／またはプロモーターオリゴヌクレオチド等の少なくとも１つの増幅オリゴヌクレオチド、ヌクレオシドトリホスファターゼ、ならびにマグネシウムイオン等の補因子を含有するであろう。
【００６２】
増幅手技が、検出が生じ得る前に、サンプル中に存在する標的配列またはその補体の量を増加させるために使用される場合、増幅が生じることを確実にするための「対照」を含むことが望ましい。そのような対照は、着目配列に関係ない公知の核酸配列であることができる。対照配列に対する特異性を有し、かつ一意の蛍光色素（すなわち、対照色素）および消光体の組み合わせを有する、プローブ（すなわち、対照プローブ）が、対照配列を増幅させるために必要とされる１つ以上の増幅試薬ならびに標的配列とともに、サンプルに添加される。サンプルを適切な増幅条件に暴露後、サンプルは、交互に、異なる励起波長（対照色素のための励起波長を含む）における光エネルギーに暴露され、放出光が、検出される。対照色素に対応する波長の放出光の検出は、増幅が成功した（すなわち、対照配列が実際に増幅された）ことを確認し、したがって、標的配列のプローブに対応する放出光のいかなる検出失敗も、増幅失敗による可能性が低い。逆に言えば、対照色素からの放出光の検出失敗は、増幅の失敗を示し、したがって、そのアッセイからの結果に疑問を呈し得る。代替として、放出光の検出失敗は、放出光を検出するための器具（以下に説明される）の故障あるいはその機械的および／または電気性能の低下により得る。
【００６３】
本開示の側面を具現化する装置および手技は、変性（約９５℃）、アニーリング（約５５℃）、および合成（約７２℃）温度間の正確な／迅速な熱サイクルを要求する、リアルタイムＰＣＲとの併用を含む、種々の核酸増幅手技において使用されてもよい。本目的のために、ＰＣＲに曝されるべき反応混合物を含有するレセプタクルが、変性、アニーリング、および合成位相間に温度サイクルをもたらすように構成される、サーモサイクラ内に保持される。サーモサイクラ内に保持されるレセプタクルの内容物の（例えば、蛍光の）放出シグナル監視は、９５℃、５５℃、および合成７２℃間の各温度サイクルの間、１つまたは多くの色波長で生じる。ＰＣＲ成分として、例えば、順方向および逆方向増幅オリゴヌクレオチドならびに標識ポリまたはオリゴヌクレオチドプローブが挙げられる。一例示的ＰＣＲ手技の間、核酸増幅オリゴヌクレオチドは、標的核酸の逆鎖とハイブリダイズし、ポリメラーゼ等の重合酵素による合成が、それらの間の核酸の区画を横断して延在するように、その３’末端が相互に対向するように配向される。プローブは、無傷であるが、消光物質色素の近接は、レポータ色素の蛍光を消光させる。増幅の間、標的配列が存在する場合、蛍光発生プローブは、増幅オリゴヌクレオチド位置のうちの１つの下流でアニールし、増幅オリゴヌクレオチド伸長の間、重合酵素の５’ヌクレアーゼ活性によって劈開される。プローブの劈開は、レポータ色素を消光体色素から分離し、したがって、レポータ色素シグナルを検出可能にし、最終的に、プローブを標的鎖から除去し、増幅オリゴヌクレオチド伸長が、鋳型鎖の終了まで継続することを可能にする。
【００６４】
１回のＰＣＲ合成は、親鎖のように、変性およびアニーリングに応じて、増幅オリゴヌクレオチドとハイブリダイズすることができる、非決定的長さの新しい鎖をもたらすであろう。これらの生成物は、変性、増幅オリゴヌクレオチドとのアニーリング、および合成の各サブ配列サイクルを用いて、算術的に累積する。変性、アニーリング、および合成の２回目のサイクルは、増幅オリゴヌクレオチド末端間の長さである離散二本鎖生成物をともに備える、２つの単鎖生成物を産生する。本離散生成物の各鎖は、２つの増幅オリゴヌクレオチドのうちの一方と相補的であって、したがって、後続サイクルにおいて、鋳型として関与することができる。本生成物の量は、合成、変性、およびアニーリングの後続サイクル毎に倍増する。これは、３０サイクルが、離散生成物の２２８倍（２７０，０００，０００倍）の増幅をもたらすはずであるように、指数関数的に累積する。
【００６５】
シグナル検出モジュール／ファイバリフォーマッタ
【００６６】
前述のような増幅を受ける反応材料を含有するレセプタクル等の放出シグナル源からの放出シグナルの検出および随意の測定は、シグナル検出モジュールを用いて、本開示の側面に従って行われることができる。本開示の側面を具現化するシグナル検出モジュールは、図１における参照番号１００によって示される。シグナル検出モジュールは、直立リフォーマッタフレーム１５０を含む。２つのシグナル検出器ヘッド２００は、リフォーマッタフレーム１５０の下側端に取り付けられ、インターフェースプレート１６０は、リフォーマッタフレーム１５０の上側端に取り付けられる。一般に、リフォーマッタフレームは、図示される実施形態では、概して、垂直列を備える、側面１５２、１５４と、その中に複数のファイバ位置決め孔１５８が形成される、ベース１５６とを含む。直立であるようなリフォーマッタフレーム１５０または垂直であるような側面１５２、１５４の指定は、単に、図１に示されるようなシグナル検出モジュール１００の配向に対する便宜的参照を提供するものであって、そのような配向の用語は、限定であることを意図するものではないことに留意されたい。故に、シグナル検出モジュール１００は、垂直または水平を含む任意の角度あるいはその間の任意の角度に配向され得る。リフォーマッタフレームは、励起／放出面積と検出面積との間の複数の光学伝送ファイバ１８０を最適光学経路配向に変性および配列することを含む、種々の目的を有する。特定の実施形態では、リフォーマッタはまた、検出面積に対して放熱板のフィン間の複数の光学伝送ファイバ１８０の制御された配向を提供する。
【００６７】
光学伝送ファイバ１８０等のシグナル伝送導管は、インターフェースプレート１６０とリフォーマッタフレーム１５０のベース１５６との間に延在する。本文脈では、光学伝送ファイバまたは光ファイバは、導波管または光パイプとして機能し、ファイバの２つの端部間で光を伝送する、ガラス（シリカ）またはプラスチックから作製される、可撓性の透明ロッドを備える。光ファイバは、典型的には、コア材料より低い屈折率を有する、不透明または透明クラッディング材料によって囲繞される透明コアを含む。光伝送は、全内部反射によって、コア内に維持される。各光ファイバは、単一ファイバコアを有する単一ファイバを備えてもよく、または各ファイバは、２つ以上のファイバのファイバ束を備えてもよい。ファイバ束は、緊密な曲げ半径が伝送ファイバ１８０のために要求される場合、好ましくあり得る。ある実施形態では、ファイバの光学伝送特性が室温を優に上回る熱指数の存在下で維持されるという点において、高熱指数の影響に抵抗する、光ファイバクラッディングを提供することが好ましくあり得る。
【００６８】
本開示の一側面では、リフォーマッタフレームは、伝送ファイバ１８０を、それを通して伝送されるシグナルを測定するためのシグナル測定デバイスによってより効率的に照会され得る空間配列に再配列するよう、その第１の端部からその第２の端部までのファイバ１８０の相対的空間配列を再構成するように構築および配列される。本説明の文脈では、ファイバ１８０の第１の端部は、測定されているシグナル放出源に最も近いファイバの端部に対応し、ファイバの第２の端部は、シグナル検出器に最も近いファイバの端部に対応する。これは、単に、伝送ファイバ１８０の一端を伝送ファイバ１８０の別の端部から区別するための便宜的専門用語である。そうでなければ、第１の端部または第２の端部としてのファイバの端部の指定は、任意である。
【００６９】
伝送ファイバ１８０の第１の端部は、インターフェースプレート１６０に取り付けられる、例えば、インターフェースプレート１６０を通して形成される開口部の中に、またはそれを通して延在する。シグナル結合要素１６２、例えば、フェルールが、各光学伝送ファイバ１８０をインターフェースプレート１６０にしっかりと取り付けるために、インターフェースプレート１６０内に形成される開口部のそれぞれ内に提供されてもよい。図１に図示されないが、インターフェースプレート１６０内に形成される各開口部は、放出シグナル源とシグナル伝送通信してもよい。一実施形態では、シグナル放出源は、化学または生物学的アッセイの内容物を含有するレセプタクルを備えてもよい。光学放出シグナルの場合、レセプタクルは、各レセプタクルを周囲レセプタクルから光学的に隔離するように位置付けられ、保持されてもよい。加えて、前述のように、レセプタクルは、レセプタクルの温度を改変する、またはレセプタクルを規定温度に維持するように構成される、インターフェースプレート１６０と光通信するように位置する、インキュベータデバイス内に保持されてもよい。そのような用途では、インターフェースプレート１６０は、アルミニウムまたは銅等の好適な熱伝導性材料から形成され、インターフェースプレート１６０はさらに、インターフェースプレート１６０から対流によって放熱するために、インターフェースプレート１６０の片側に形成される放熱フィン１６４を含むことが望ましくあり得る。また、結合要素（フェルール）１６２は、伝送ファイバ１８０をインキュベータ内に保持されたレセプタクルの熱から断熱するために、断熱性であってもよい。好適な断熱材料として、Ｕｌｔｅｍ（ポリエチレンケトン（ＰＥＥＫ））が挙げられる。
【００７０】
図１に図示される実施形態では、伝送ファイバ１８０は、複数の行を備える長方形構成において、インターフェースプレート１６０に取り付けられ、各行は、１つ以上の伝送ファイバ１８０を有する。図示される実施形態に示されるように、インターフェースプレート１６０が放熱フィン１６４を含む用途では、伝送ファイバ１８０は、インターフェースプレート１６０内に形成される関連付けられた開口部の中へと隣接するフィン１６４間に延在してもよい。図示される実施形態は、その中に反応材料を含有する反応レセプタクル等の最大６０個の個々の放出源に照会するために採用され得る、合計６０本の伝送ファイバのために、それぞれ、５本の伝送ファイバ１８０の１２個の行を含む。伝送ファイバ１８０の各行は、一対の隣接する放熱フィン１６４間に配置されてもよい。
【００７１】
伝送ファイバ１８０の第２の端部は、例えば、ファイバ位置決め孔１５８と整合される、あるいはその中にまたはそれを通して挿入されることによって、リフォーマッタフレーム１５０のベース１５６に接続される。ファイバ位置決め孔１５８は、インターフェースプレート１６０内に形成される空間配列ファイバ受容孔と異なる、空間配列にあって、１つ以上のシグナル検出器によってより効率的に照会され得る位置にある。図示される実施形態では、ファイバ位置孔１５８はそれぞれ、円形に配列され、図１は、各円形がインターフェースプレート１６０から延在する複数の伝送ファイバ１８０を収容する、２つのそのような配列を例示する。２つ以上の同心円形、１つ以上の開放長方形、１つ以上の卵形等を含む、他の空間配列も、検討される。
【００７２】
ファイバリフォーマッタ１５０の長さは、ベース１５６とインターフェースプレート１６０との間の距離によって画定され、２つの、時として、競合する考慮点の平衡を保つことによって選択される。一方では、シグナル検出モジュール１００を可能な限りコンパクトにするために、ファイバリフォーマッタ１５０の最小可能長が、所望される。他方では、伝送ファイバ１８０の可撓性が、制限され得るため、より長いファイバリフォーマッタ１５０は、ファイバをインターフェースプレート１６０におけるファイバ配列内のその位置からファイバリフォーマッタ１５０のベース１５６におけるファイバ配列内のその位置まで再編するとき、各伝送ファイバ１８０をより容易に屈曲させるであろう。一実施形態では、直径１．５ｍｍを有する３０本のファイバを使用する場合、長さ２００−３００ｍｍを有するファイバリフォーマッタが、好適であることが見出された。他の実施形態では、直径１．５ｍｍおよび長さ１６５ｍｍ＋／−１０ｍｍを有するプラスチックファイバが、使用された。
【００７３】
本開示の側面を具現化するシグナル検出モジュールの若干修正された実施形態が、図２、３、および４における参照番号６００によって表される。シグナル検出モジュール６００は、側面６５２、６５４およびベース６５６を含む、リフォーマッタフレーム６５０を含む。インターフェースプレート６６０は、リフォーマッタフレーム６５０の一端に取り付けられ、２つのシグナル検出器ヘッド２００は、リフォーマッタフレーム６５０の反対端において、ベース６５６に取り付けられる。リフォーマッタフレーム１５０のベース１５６が、リフォーマッタフレーム１５０の側面１５２、１５４に対して略直交角度を形成し、その結果、ベース１５６が、インターフェースプレート１６０に略平行になる、図１に示される実施形態とは対照的に、シグナル検出モジュール６００のリフォーマッタフレーム６５０は、ベース６５６が、側面６５２、６５４に対して鋭角にあり、その結果、ベース６５６が、インターフェースプレート６６０に平行にならないように構成される。
【００７４】
伝送ファイバ１８０は、第１の空間配列においてインターフェースプレート６６０に接続される、その第１の端部から、第２の空間配列においてベース６５６に接続されるその第２の端部まで延在する。図１に示される実施形態と同様に、伝送ファイバ１８０は、インターフェースプレート６６０に取り付けられる略長方形構成から、それぞれ、ベース６５６に取り付けられる伝送ファイバ１８０の半分を収容する、２つの円形配列に再編される。
【００７５】
また、図２から４に示されるように、それぞれ、１つ以上のレセプタクル５０４を保持するように構成される、複数のレセプタクルホルダ５０２を含む、インキュベータ等の処理モジュール５００が、インターフェースプレート６６０の上方に位置付けられる。図示される実施形態では、レセプタクルホルダ５０２は、それぞれ、５個のレセプタクル５０４の１２行に配列される、６０個のレセプタクル５０４を保持するように構築および配列される。一実施形態では、処理モジュール５００は、インキュベータであってもよく、各レセプタクルホルダ５０２は、熱エネルギーをそれによって保持されるレセプタクル５０４に付与し、各レセプタクル５０４の内容物の温度を変化および／または維持するように構築および配列されてもよい。一実施形態では、処理モジュール５００は、そこから優先権を主張する、米国特許出願公開第２０１４−００３８１９２号に公開される範囲において、２０１２年７月３１日出願の特許出願第６１／６７７，９７６号に開示されるようなインキュベータを備える。
【００７６】
インターフェースプレート６６０からの放熱が、インターフェースプレート６６０上に配置される処理モジュール５００がインキュベータまたは他の発熱デバイスを備えるとき等、必要または望ましい用途のために、放熱フィン６６４は、インターフェースプレート６６０上に提供されてもよい。放熱フィン６６４を介した放熱を増強させるために、シグナル検出モジュール６００は、リフォーマッタフレーム６５０に搭載されるファン筐体６７２内に配置される、ファン６７０を含んでもよい。ファン６７０は、放熱フィン６６４にわたって気流を発生させ、フィン６６４からの対流放熱を向上させるように構築および配列される。
【００７７】
図５および６は、それぞれ、図２−４に示されるシグナル検出モジュール６００のファイバリフォーマッタフレーム６５０の正面および背面斜視図を示す。シグナル検出器ヘッド２００、処理モジュール５００、ファン６７０、およびファン筐体６７２は、図５および６に示されない。リフォーマッタフレーム６５０は、側面６５２、６５４、側面６５２、６５４の一端に取り付けられるベース６５６、および側面６５２、６５４の反対端に取り付けられるインターフェースプレート６６０を含む。シグナル結合要素６６２は、インターフェースプレート６６０内に形成されるファイバ受容開口部のそれぞれに取り付けられる。前述のように、フェルールを備え得る、結合要素６６２は、シグナル、例えば、光学シグナルを、対応する伝送ファイバ１８０からレセプタクルの内容物等の照会されるべき物体に結合する、および／または物体からの光学放出を伝送ファイバ１８０の中に結合するように構築および配列される。
【００７８】
ベース６５６は、２つの開口部６５５、６５７を含み、それぞれ、シグナル検出器ヘッド２００のうちの１つを収容するように構成される。複数のファイバ位置決め孔６５８が、開口部６５５、６５７のそれぞれの周囲に提供される。図５および６は、インターフェースプレート６６０から延在する伝送ファイバ１８０のそれぞれの一部のみを示す。図示される実施形態では、伝送ファイバ１８０は、長方形構成において、インターフェースプレート６６０に接続され、ベース６５６内に形成されるファイバ位置決め孔６５８は、伝送ファイバ１８０をその第１の端部における長方形構成からその第２の端部における円形構成に再編するように、円形構成にある。
【００７９】
図７は、リフォーマッタフレーム７５０の代替実施形態の斜視図である。リフォーマッタフレーム７５０は、側面７５２、７５４と、略円形構成に開口部７５５の周囲に位置付けられる複数のファイバ位置決め孔７５８とともに、その中に形成される開口部７５５を有する、ベース７５６とを含む。インターフェースプレート７６０は、ベース７５６と反対のその端部において、フレーム７５０の側面７５２、７５４に取り付けられる。インターフェースプレート７６０は、複数の結合要素７６２、例えば、フェルールを含み、結合要素７６２と反対のインターフェースプレート７６０の側面に配置される、放熱フィン７６４を含んでもよい。各結合要素７６２は、インターフェースプレート７６０を通して形成されるファイバ受容開口部（図示せず）に対応する。図７から分かるように、結合要素７６２は、それぞれ、５個の結合要素７６２の６行の長方形構成に配列される。ベース７５６内に形成される開口部７５８の数は、好ましくは、インターフェースプレート７６０内に形成される結合要素７６２の数に対応する。したがって、図７に示されるリフォーマッタフレーム７５０は、図１に示されるリフォーマッタフレーム１５０の容量の半分を有し、リフォーマッタフレーム１５０は、本質的に、第２の開口部７５５および開口部を囲繞する対応するファイバ位置決め孔７５８ならびにインターフェースプレート７６０に取り付けられる５個の結合要素７６２の６つの付加的行を伴う、リフォーマッタフレーム７５０の２倍に対応することを理解されたい。しかしながら、当業者は、リフォーマッタフレーム７５０が、図１に示されるリフォーマッタフレーム１５０のものと同一の容量あるいはそれより多いまたは少ない容量を有するように構成され得ることを理解するであろう。
【００８０】
図８は、リフォーマッタフレーム７５０のインターフェースプレート７６０内のファイバ位置の空間配列の例示的マッピングを示す。図８に示されるように、インターフェースプレート７６０は、それぞれ、Ｔ１−Ｔ５、Ｔ６−Ｔ１０、Ｔ１１−Ｔ１５、Ｔ１６−Ｔ２０、Ｔ２１−Ｔ２５、およびＴ２６−Ｔ３０として指定される、５つのファイバ位置の６つの行または集合を含む。
【００８１】
図９は、リフォーマッタフレーム７５０のベース７５６内に形成されるファイバ位置決め孔７５８のファイバ位置の空間配列のマッピングを示す。図示される実施形態では、３５個のファイバ位置決め孔７５８が、ベース７５６内に形成され、開口部７５５に対して下位（６時）位置から開始する、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、…Ｆ３５として指定される。
【００８２】
図１０は、インターフェースプレート７６０内の長方形に配列されたインターフェース位置Ｔ１−Ｔ３０のベース７５６内の３０個の円形に配列されたファイバ位置決め孔位置Ｆ１−Ｆ３５に対する例示的マッピングを示す、表である。これは、例示にすぎない。インターフェースプレート７６０内のファイバ位置とベース７５６内のファイバ位置との間の他のマッピングも、検討される。本実施形態では、インターフェースプレート７６０内のインターフェース位置の数を、ベース７５６内のファイバ位置決め孔の数が超える（例えば、３０対３５）。蛍光較正標的が、シグナル検出器ヘッド２００のシグナル検出器を試験および／または較正するために、ベース内の付加的ファイバ位置決め孔内に設置されことができる。
【００８３】
代替実施形態では、インターフェースプレート７６０内のインターフェース位置の数は、ベース７５６内のファイバ位置決め孔の数と等しい（例えば、３０）。シグナル伝送ファイバの自己蛍光はまた、蛍光較正標的としても使用されることができることが分かっている。例えば、シグナル伝送ファイバの自己蛍光は、シグナル測定が行われるべき検出器キャリア２５０の回転位置を判定するために使用されることができる。例示的プロセスは、以下の通りである。
【００８４】
例えば、検出器キャリア２５０と関連付けられたホームフラグによって判定されるような既知の回転位置から開始し、検出器キャリア２５０は、回転され、各シグナル検出器３００（それぞれ、異なる波長のシグナルを検出するように構成されてもよい）によって検出される自己蛍光シグナルがピークに到達するまで、モータ３５２のステップをカウントすることができる。製造および組立公差のため、各シグナル検出器がピークシグナルを検出する、モータステップの数は、若干異なり得る。例えば、５個のシグナル検出器３００を含むシステムでは、１つのシグナル検出器３００は、ホームフラグ位置から１３０ステップにおいて、別のものは１３１ステップにおいて、別のものは１３２ステップにおいて、別のものは１２９ステップにおいて、別のものは１３０ステップにおいてピークに達し得る。測定が行われる較正位置は、５回の測定の平均に最も近いステップの全数である、すなわち、ホーム位置から１３０ステップ（１３０．４ステップの平均から）であると判定されてもよい。ファイバ間のモータステップの数が既知であって、再現可能であるように、ファイバ位置決め孔７５８の場所の公差が、十分に小さい場合、さらなる較正は、必要ない。後続測定は、第１の測定の較正位置後、ステップの既知のステップ数毎に行われることができる。公差が、十分に小さい場合、全ファイバに対する測定位置は、同様に、すなわち、ファイバ位置毎にモータをステップオフし、シグナル検出器がピークシグナルを検出するステップの数の平均をとることによって、較正されることができる。装置の最終組立時、装置の実験室据付時、任意のサービスが装置上で行われた後、または装置が動作される度にその前に、本較正手技を行うことが望ましくあり得る。図１１は、側面８５２、８５４、開口部８５５と開口部８５５を囲繞するファイバ位置決め開口部８５８とを伴うベース８５６、ならびにベース８５６の反対のフレーム８５２の端部に接続される結合要素８６２および放熱フィン８６４を有するインターフェースプレート８６０を含む、３０本ファイバ用リフォーマッタフレーム８５０の代替実施形態を示す。ファイバリフォーマッタフレーム８５０は、図７に示されるフレーム７５０に相当し、３０本の伝送ファイバ（図１１には図示せず）を収容し、該伝送ファイバは、インターフェースプレート８６０において、その第１の端部で、それぞれ、５本のファイバの６行の長方形構成に構成され、ベース８５６において、その第２の端部で、開口部８５５を囲繞するファイバ位置決め孔８５８内に配置される円形構成に構成される。図１１に示されるリフォーマッタフレーム８５０は、ベース８５６、開口部８５５、およびファイバ位置決め開口部８５８が、実質的に、インターフェースプレート８６０に対して中心付けられるという点において、図７に示されるリフォーマッタフレーム７５０と異なる。一方、図７に示されるリフォーマッタフレーム７５０では、ベース７５６、開口部７５５、およびファイバ位置決め開口部７５８は、インターフェースプレート７６０の中心に対して側方にオフセットされる。
【００８５】
シグナル検出器ヘッド
【００８６】
シグナル検出器ヘッド２００は、図１２に示される。シグナル検出器ヘッド２００は、リフォーマッタフレーム（１５０、６５０、７５０、８５０）に取り付けられてもよく、１つ以上のシグナル検出器をリフォーマッタフレームのベースのファイバ位置決め孔内に配置される各伝送ファイバに対する動作可能位置にインデックス付けするように構築および配列される。シグナル検出器ヘッド２００は、説明の便宜上、本明細書に説明されるリフォーマッタフレーム１５０、６５０、７５０、および８５０を含む、任意のリフォーマッタフレームに結合されるように構成されるが、シグナル検出器ヘッド２００は、図１に示されるリフォーマッタフレーム１５０上へのその実装の文脈において説明されるであろう。
【００８７】
図１２に示される実施形態では、シグナル検出器ヘッド２００は、リフォーマッタフレーム１５０のベース１５６に取り付けられるように構成され、各ファイバトンネル２２６がファイバ位置決め孔１５８の対応する１つと整合するであろうように、リフォーマッタフレーム１５０のベース１５６内に形成されるファイバ位置決め孔１５８の空間配列に対応する構成に配列される複数のファイバトンネル２２６を含む、ベースプレート２２０を含む。
【００８８】
一般に、シグナル検出器ヘッドは、１つ以上のシグナル検出器を移動し、各シグナル検出器を伝送ファイバによって伝送されるシグナルを検出するための各伝送ファイバ１８０に対する動作可能位置に連続して設置するように構成される。シグナル検出器ヘッド２００はさらに、図示される実施形態では、円形パターンにおいて、複数のシグナル検出器３００を搬送する、回転ラックを備える、検出器キャリア２５０を含む。図示される実施形態では、シグナル検出器ヘッド２００は、それぞれ、印刷回路基板２１０上に搭載され、それぞれ、異なる放出シグナルまたは異なる特性を有する放出シグナルを励起および検出するように構成される、６個の個々のシグナル検出器３００を含む。
【００８９】
以下にさらに詳細に説明されるように、検出器キャリア２５０は、ベースプレート２２０に対して回転可能であるように構成される。検出器キャリア２５０の電動移動、例えば、回転をもたらすように構築および配列される、検出器駆動システム３５０は、ベースプレート２２０のモータマウント部分２２４上に支持される、駆動モータ３５０を含む。駆動ベルト３５８は、モータ３５２の出力シャフトホイール３５４上、かつ検出器キャリア２５０に取り付けられる、またはその一部である、プーリホイール３５６の周囲に配置される。理解され得るように、モータ３５２の出力シャフトホイール３５４の回転は、ベルト３５８を介して、プーリホイール３５６および検出器キャリア２５０の対応する回転を生じさせる。
【００９０】
当業者によってさらに理解されるであろうように、検出器駆動システム３５０の構成は、例示であって、他の機構および配列も、検出器キャリア２５０の電動移動をもたらすために使用されてもよい。例えば、出力シャフトホイール３５４は、直接、プーリホイール３５６の外周縁を中心として形成されるギヤ歯に係合する、出力ギヤを備えてもよく、またはプーリホイール３５６は、間接的に、出力シャフトホイール（ギヤ）３５４とプーリホイール３５６との間に１つ以上の中間ギヤを備える、ギヤトレインによって、出力シャフトホイール３５４に結合され得る。代替として、駆動モータは、モータによる出力シャフトの回転が検出器キャリア２５０の直接対応する回転を生じさせるように、検出器キャリア２５０およびその回転軸と同心となるように取り付けられたその回転式出力シャフトとともに構成され得る。検出器キャリア２５０の電動移動をもたらすための他の配列および構成も、当業者によって理解されるであろう。特に好ましい実施形態では、検出器キャリア２５０および検出器駆動システム３５０は、単一方向における検出器キャリア２５０の回転を提供するように構成される。
【００９１】
モータ３５２は、好ましくは、ステッパモータであって、回転式エンコーダを含んでもよい。検出器キャリア２５０は、１つ以上の位置またはステータスフィードバックセンサを含んでもよい。例えば、検出器キャリア２５０は、キャリア２５０の回転「ホーム」位置を示すために、光学検出器３６２によって検出されるホームフラグ３６０を含んでもよい。光学センサ３６０は、送信機と受信機との間の経路がホームフラグ３６０の通過によって中断される、光学送信機および受信機を備える、スロット付き光学センサを備えてもよい。しかしながら、当業者は、ホーム位置を示すための他のセンサが使用されてもよいことを認識するであろう。そのようなセンサとして、近接センサ、磁気センサ、容量センサ等が挙げられ得る。
【００９２】
回転式コネクタは、以下により詳細に説明されるように、回転式検出器キャリア２５０およびその上で搬送されるシグナル検出器３００と、コントローラおよび電源等の非回転式参照環境との間でデータおよび／または電力シグナルを伝送する。図示される実施形態では、シグナル検出器ヘッド２００のベース２２０は、ベース２２０の平面部分から上向きに突出する円筒形筐体２２２を含み、スリップリングコネクタ３７０が、円筒形筐体２２２の端部に位置付けられる。スリップリングコネクタ３７０は、円筒形筐体２２２の内側に配置される、回転式要素と、データ／電力ケーブル３７４が取り付けられる中間リング３７６によって、非回転式円筒形筐体２２２に取り付けられる、または別様に結合される、非回転式要素３７２とを含む。スリップリングコネクタ３７０は、以下により詳細に説明されるように、回転式検出器キャリア２５０およびその上で搬送されるシグナル検出器３００と、コントローラおよび電源等の非回転式参照環境との間でデータおよび／または電力シグナルを伝送する。
【００９３】
シグナル検出器ヘッド２００のさらなる詳細は、図１２における線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った検出器ヘッド２００の横方向断面図である、図１３に示される。各シグナル検出器３００は、その中に、図示される実施形態では、相互に略平行である、励起チャネル３０４および放出チャネル３０６が形成される、検出器筐体３０２を含む。ＬＥＤ等の励起源３０８が、励起チャネル３０４のベースにおいて、印刷回路基板２１０に搭載される。フォトダイオード等の放出検出器３１４は、印刷回路基板２１０に結合され、放出チャネル３０６内に配置される。
【００９４】
検出器キャリア３５０はさらに、シグナル検出器筐体３０２に隣接して位置付けられ、その中に形成され、環状部を画定する、中心開口部２７６を有する、フィルタプレート２６４を含む。環状部内には、放出フィルタ開口部２８２および励起フィルタ開口部２８０が、それぞれ、各シグナル検出器筐体３０２の放出チャネル３０６および励起チャネル３０４と整合するように形成される。励起レンズ３１０および励起フィルタ３１２は、励起開口部２８０内に配置される。単一励起レンズ３１０および単一励起フィルタ３１２が、図１３に示されるが、シグナル検出器３００は、複数の励起フィルタおよび／または複数の励起レンズを含んでもよい。同様に、放出フィルタ３１６および放出レンズ３１８は、放出開口部２８２内に配置される。単一放出フィルタ３１６および単一放出レンズ３１８が、図１３に示されるが、シグナル検出器３００は、複数の放出レンズおよび／または複数の放出フィルタを含んでもよい。
【００９５】
検出器キャリア２５０はさらに、フィルタプレート２６４に隣接する、中心開口部２６２を有し、環状部を画定する、ミラープレート２６０を含む。ミラープレート２６０の環状部は、シグナル検出器３００毎にフィルタプレート２６４内に形成される、放出開口部２８２および励起開口部２８０と整合される、その中に形成された開口部を有する。ミラー３２０は、励起チャネル３０４と略整合してミラープレート２６０内に配置され、ダイクロイックフィルタ３２２は、放出チャネル３０６と略整合してミラープレート２６０内に配置される。ミラー３２０は、光ビームを再指向するよう構成されるように、励起チャネル３０４に対してある角度（例えば、４５°）で配向される。
【００９６】
検出器キャリア２５０はさらに、その中に形成され、環状部を画定する、中心開口部２５６を有する、対物レンズプレート２５２を含む。レンズ開口部２５４は、各シグナル検出器３００の放出チャネル３０６と略整合する対物レンズプレート２５２の環状部を通して形成される。対物レンズ３２４は、レンズ開口部２５４内に配置される。
【００９７】
ベースプレート２２０は、対物レンズプレート２５２に隣接して配置され、その周縁を中心として形成されるファイバトンネル２２６を含む。ベースプレート２２０および対物レンズプレート２５２は、図１３では、相互に当接して描写されるが、ベースプレート２２０と対物レンズプレート２５２との間に空隙を形成する、指定される距離が存在し得ることも検討される。また、対物レンズプレート２５２およびミラープレート２６０も、図１３では、相互に当接して描写されるが、対物レンズプレート２５２とミラープレート２６０との間に空隙を形成する、指定された距離が存在し得ることも検討される。
【００９８】
対物レンズプレート２５２、ミラープレート２６０、およびフィルタプレート２６４、ならびにその上で搬送されるシグナル検出器３００を備える、検出器キャリア２５０は、シグナル検出器３００のそれぞれと関連付けられた各対物レンズ３２４が、選択的に、ベースプレート２２０内に配置されるファイバトンネル２２６のうちの１つと動作整合され得るように、ベースプレート２２０に対して回転可能である。したがって、６個のシグナル検出器３００を有する図示される実施形態では、任意の所与の時間において、ファイバトンネル２２６の６つが、対物レンズ３２４のうちの１つおよびその対応するシグナル検出器３００と動作可能に光学整合する。
【００９９】
例示的実施形態におけるシグナル検出器３００の動作は、図１４に図式的に図示される。示される検出器３００は、既知の波長の対応する放出シグナルを有するプローブまたはマーカーが存在するかどうかを判定するために、レセプタクルの内容物に指向される、特定の所定の波長の励起シグナルを発生するように構築および配列される、蛍光計である。シグナル検出器ヘッド２００は、複数の例えば、６個の蛍光計を含み、各蛍光計は、異なる波長を有する放出シグナルを励起および検出し、異なる標的検体にハイブリダイズされた異なるプローブと関連付けられた異なる標識を検出するように構成される。サンプルのより頻繁な照会が、特定の放出シグナルに対して所望されるとき、シグナル検出器ヘッド２００上で単一放出シグナルを励起および検出するように構成される、２つ以上の蛍光計を組み込むことが望ましくあり得る。
【０１００】
励起シグナルが、励起源３０８によって放出される。励起源は、前述のように、ＬＥＤであってもよく、所定の波長における光、例えば、赤色、緑色、または青色光を発生してもよい。源３０８からの光は、励起レンズ３１０を通して通過し、それによって集束され、次いで、励起フィルタ３１２を通して通過する。記載のように、図１５は、シグナル検出器３００の略図であって、励起レンズ３１０によって提供される集束機能性は、フィルタ要素３１２の前および／または後に配置される１つ以上の別個のレンズによってもたらされてもよい。同様に、フィルタ要素３１２によって提供されるフィルタ機能性は、集束機能性を提供する１つ以上のレンズの前および／または後に配置される１つ以上の個々のフィルタによってもたらされてもよい。フィルタ要素３１２は、それを通して狭波長帯域の光を伝送させるように、低域通過フィルタおよび高域通過フィルタを備えてもよい。励起レンズ３１０および励起フィルタ要素３１２を通して通過する光は、ミラー３２０によって、ダイクロイック３２２に向かって側方に反射される。ダイクロイック３２２は、実質的に、所望の励起波長範囲内の光を全て、対物レンズ３２４に向かって反射させるように構築および配列される。対物レンズ３２４から、光は、伝送ファイバ１８０の中へと、その反対端におけるレセプタクルに向かって通過する。励起シグナルは、レセプタクルの内容物を励起シグナルに暴露するように、伝送ファイバ１８０によって、レセプタクルに伝送される。
【０１０１】
レセプタクル内に存在し、励起シグナルに応答する、標識は、放出シグナルを放出するであろう。レセプタクルの内容物からの任意の放出の少なくとも一部は、伝送ファイバ１８０に進入し、対物レンズ３２４を通して後方に通過し、そこから、放出光は、ダイクロイック３２２に向かって集束される。ダイクロイック３２２は、特定の標的放出波長範囲内の光を放出フィルタ３１６および放出レンズ３１８に向かって伝送するように構成される。再び、放出フィルタ３１６によって提供されるフィルタ機能性は、１つ以上のフィルタ要素によってもたらされてもよく、標的放出波長を包含する放出波長の規定の範囲をともに伝送する、高域通過および低域通過フィルタを備えてもよい。放出光は、放出フィルタ３１６によって図１４に表されるフィルタ要素の前および／または後に配置される１つ以上のレンズを備え得る、放出レンズ３１８によって集束される。放出レンズ３１８は、その後、標的波長の放出光を検出器３１４に集束する。一実施形態では、フォトダイオードを備え得る、検出器３１４は、検出器に衝突する規定の標的波長における放出光の強度に対応する、電圧シグナルを発生するであろう。
【０１０２】
再び、図１３に戻ると、フランジ付き管２６６が、対物レンズプレート２５２の中心開口部２５６を通して、かつベースプレート２２０の円筒形筐体２２２を通して延在する。フランジ付き管２６６は、中心開口部２５６および円筒形筐体２２２を通して延在する、円筒形管２６８と、ミラープレート２６０の中心開口部２６２内に配置され、ねじまたはボルト等の好適な締結具によって、対物レンズプレート２５２に固着される、半径方向フランジ２７０とを含む。縦方向に離間された軸受レース２７２、２７４が、円筒形筐体２２２の内部とフランジ付き管２６６の円筒形管２６８の外部との間に配置される。したがって、理解され得るように、フランジ付き管２６６は、ベースプレート２２０および円筒形筐体２２２に対して、検出器キャリア２５０とともに回転するであろう。
【０１０３】
スリップリング３７０の例示的表現のさらなる詳細もまた、図１３に示される。スリップリングコネクタ３７０は、半径方向フランジ２７０と反対の円筒形管２６８の端部に配置される。前述のように、円筒形管２６８は、検出器キャリア２５０とともに回転する一方、円筒形筐体２２２は、ベースプレート２２０とともに定常のままである。公知のようなスリップリングおよびブラシを備え得る、スリップリングコネクタ３７０は、円筒形筐体２２２に取り付けられる、または別様にそれに結合される、定常構成要素と、回転式円筒形管２６８に取り付けられる、または別様にそれに結合される、回転式構成要素とを含む。一般に、構成要素３７２、３７６は、ブラシ等の固定接触構成要素が位置する、スリップリング３７０の非回転式部分を表し、管２６８の内側に位置する構成要素３７８は、管２６８とともに回転し、リング等の回転式接触要素が位置する、スリップリング３７０の回転式部分を表し、ケーブル３７９は、構成要素３７８と印刷回路基板２１０を接続し、印刷回路基板２１０およびシグナル検出器キャリア２５０とともに回転する、電力および／またはデータ導体を表す。
【０１０４】
検出器キャリア２５０が回転するにつれて、シグナル検出器３００はそれぞれ、伝送ファイバ１８０の第１の端部に位置する放出シグナル源に照会する（すなわち、そこからのシグナルを測定する）ために、異なる伝送ファイバ１８０の第２の端部に対する動作可能位置に連続して設置される。検出器キャリア７５０は、各伝送ファイバ１８０において一時的に一時停止し、シグナル検出器３００が伝送ファイバ１８０を通して伝送される放出シグナルを検出することを可能にする。シグナル検出器３００が蛍光計である場合、検出器キャリアは、一時的に一時停止し、シグナル検出器が、伝送ファイバ１８０によって放出シグナル源（レセプタクル）に伝送される、規定の波長の励起シグナルを発生し、レセプタクルの内容物によって放出され、伝送ファイバ１８０によって蛍光計に伝送される、励起シグナルによって励起される規定の波長の蛍光を検出することを可能にする。したがって、ある実施形態では、各伝送ファイバ１８０は、励起シグナルおよび対応する放出シグナルの両方を伝送するために採用されることができ、各シグナル検出器は、複数の伝送ファイバおよび関連付けられた放出シグナル源を走査するために使用されることができる。
【０１０５】
各伝送ファイバ１８０と関連付けられた放出シグナル源は、検出器キャリア２５０の旋回毎に１回、各シグナル検出器３００によって照会される。シグナル検出器ヘッド２００が、異なるシグナルを検出するように構成される、複数のシグナル検出器２５０を含む場合、各放出シグナル源は、検出器キャリアの旋回毎に１回、異なるシグナル毎に照会される。したがって、ＰＣＲ増幅を含み得る、核酸診断アッセイの場合、各レセプタクルの内容物は、検出器キャリア２５０の旋回毎に１回、採用される異なるプローブに対応する標的検体毎に（異なる着色標識によって示されるように）照会される。
【０１０６】
シグナル検出器ヘッド２００のベースプレート２２０が、３０本の伝送ファイバ１８０のための３０個のファイバトンネルを含む、一実施形態では、シグナル検出器キャリアは、４秒毎に１回転、回転し、ファイバトンネル毎に少なくとも１０ミリ秒間、停止し、関連付けられた伝送ファイバによって伝送される放出シグナルを測定する。再び、シグナル検出器ヘッドが、複数のシグナル検出器（例えば、６個の蛍光計）を含む場合、シグナル検出器ヘッドは、４秒毎に１回、６つの異なる着目波長毎に放出を測定するであろう。故に、時間対放出シグナル強度データが、波長毎のレセプタクル毎に生成されることができる。
【０１０７】
ＰＣＲを行うとき、シグナルデータ取得とＰＣＲプロセスの熱サイクルを同期させる必要はない。すなわち、各レセプタクルの放出シグナルは、ＰＣＲサイクルにおいて同一の温度点（例えば、９５℃）で測定される必要はない。ＰＣＲプロセス全体の間、４秒毎にデータを記録することによって、十分な数のデータ点が、ＰＣＲ熱サイクルの温度毎に収集されるであろう。シグナル放出データは、放出シグナル測定毎のタイムスタンプおよび熱サイクル範囲の温度毎のタイムスタンプを記録することによって、特異的温度と同期される。したがって、例えば、９５℃の温度で生じる全シグナル測定を同定するために、シグナル測定のタイムスタンプが、９５℃の温度に対応する温度タイムスタンプと比較される。
【０１０８】
熱サイクルの持続時間は、行われるアッセイに応じて可変である。最小時間間隔は、サーモサイクラが温度上昇および降下し得る速度によって決定付けられる。流体で充填されたバイアルを約１５秒以内に５５℃から９５℃まで上昇させることができるサイクラの場合、例示的サイクルは、２５秒間、５５℃でアニールし、１５秒以内に５５℃から９５℃まで上昇し、５秒間、９５℃で変性し、１５秒以内に９５℃から５５°に戻り、次いで、別のサイクルを２５秒アニールから開始し、したがって、本例示的アニール−変性サイクルは、６０秒サイクルとなるであろう。
【０１０９】
シグナル検出器ヘッド２００の制御およびデータ取得システムは、図１５に図式的に示される。図１５に示されるように、検出器キャリア２５０は、１つ以上のシグナル検出器３００を搬送し、それぞれ、一実施形態では、前述のように、励起源３０８、励起レンズ３１０、ミラー３２０、ダイクロイック３２２、対物レンズ３２４、放出レンズ３１８、および放出検出器３１４を含んでもよい。例えば、処理モジュール５００（図２−４参照）内で搬送される各レセプタクル５０４は、シグナル検出器ヘッド２００のベースプレート２２０で終端する、伝送ファイバ１８０に結合される。モータ３５２は、モータ結合器３８０によって、検出器キャリア２５０に機械的に結合され、検出器キャリア２５０の電動移動（例えば、回転）をもたらす。コントローラ８１０は、モータ制御シグナルを提供し、モータ位置フィードバックシグナルを、例えば、回転式エンコーダから受信するために、制御可能電源８００およびモータ３５２に結合されてもよい。コントローラ８１０はまた、検出器キャリア２５０の回転位置を検出するために、ホームセンサ３６０等の他のフィードバックセンサに結合されてもよい。コントローラ８１０はまた、検出器キャリア２５０上で回転可能に搬送され、印刷回路基板２１０に結合される、励起源３０８に、スリップリングコネクタ３７０を介して、制御された電力シグナルを提供する。コントローラ８１０の機能性は、相互に機能的に通信する、１つのコントローラまたは複数のコントローラによって提供されてもよい。さらに、１つ以上のコントローラまたはその１つ以上の構成要素は、印刷回路基板２１０上等、検出器ヘッド２００の回転式部分上で搬送されてもよい。印刷回路基板２１０に結合される放出検出器３１４からの電圧シグナルおよび他のデータは、データを記憶および／または分析するために、検出器キャリア２５０から、スリップリングコネクタ３７０を介して、プロセッサ８２０に搬送されてもよい。代替として、プロセッサ８２０またはその１つ以上の構成要素は、印刷回路基板２１０上等、検出器ヘッド２００の回転式部分上で搬送されてもよい。
【０１１０】
シグナル検出器ヘッド２００の例示的制御構成は、図１６における参照番号９００によって表される。光学コントローラ９０２が、検出器キャリアまたは回転子毎に提供され、励起源（ＬＥＤ）３０８および放出検出器（ＰＤ（フォトダイオード））３１４が取り付けられる、印刷回路基板２１０に結合されてもよい。各光学コントローラ９０２は、マイクロコントローラ９１２、例えば、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ．から利用可能なＰＩＣ１８Ｆ系マイクロコントローラ、アナログ／デジタルコンバータ９０６、および統合された増幅器９０８（例えば、放出検出器（ＰＤ）３１４毎に１つ）を含んでもよい。一定電流ドライバ９１０（例えば、励起源３０８毎に１つ）が、マイクロコントローラ９２８によって制御され、制御シグナル（例えば、制御された電力）を励起源３０８に発生する。コントローラ９０２は、スリップリングコネクタ３７０からの電力を９１６で受信し（例えば、２４Ｖ）、コントローラ９０２とスリップリングコネクタ３７０との間の通信のためのシリアルデータリンクＲＳ−４８５  ９１４を含む。
【０１１１】
例示的制御構成９００は、検出器駆動部３５０毎にモーションコントローラ９２０を含んでもよい（図１２参照）。９３２では、モーションコントローラ９２０は、電力、例えば、２４ＶＤＣ、４０ワットを制御可能電源８００（図１５参照）から受信し、これは、スリップリング３７０を介して光学コントローラ９０２に伝送される。モーションコントローラ９２０は、シリアルデータリンク９３０を介して、外部コントローラと通信してもよい。一実施形態では、コントローラ９２０は、サーモサイクラのコントローラと通信し、シグナル検出器ヘッド２００の動作とサーモサイクラの動作を同期させる。コントローラ９２０は、コントローラ９２０とスリップリング３７０との間の通信のために、シリアルデータリンクＲＳ−４８５  ９２６を含んでもよい。コントローラ９２０はさらに、マイクロコントローラ９２８、例えば、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ．から利用可能なＰＩＣ１８Ｆ系マイクロコントローラと、ステッパモータを制御するためのモータコントローラである、ＰＭＤチップセット９２４とを含んでもよい。ステッパモータドライバ９３６は、マイクロコントローラ９２８によって制御され、光学回転子（すなわち、検出器駆動部）のモータ３５２のためのモータ制御シグナルを発生する。スロット付き光学センサ入力９２２は、ホームフラグセンサ３６２からのシグナルを受信し、そのようなシグナルをマイクロコントローラ９２８に通信する。
【０１１２】
本開示の側面を具現化するシグナル検出器ヘッドの代替実施形態は、図１７および１８における参照番号４２０によって示される。シグナル検出器ヘッド４２０は、フィルタホイール４２２と、フィルタホイール４２２に対して半径方向焦点方向に配向される、カメラ４５０とを含む。一般に、シグナル検出器ヘッド４２０は、カメラ４５０を採用して、複数の束ファイバを撮像し、各ファイバによって伝送されるシグナルを検出する。フィルタホイール４２２は、選択的に、１つ以上の励起源および放出フィルタのそれぞれとファイバ束およびカメラ４５０を結合し、規定の特性、例えば、波長の励起シグナルをファイバ束のファイバに指向し、規定の特性、例えば、波長の放出シグナルをファイバ束のファイバからカメラ４５０に指向するようにインデックス付けされることができる。
【０１１３】
より具体的には、シグナル検出器ヘッド４２０は、本体４２４を備える、フィルタホイール４２２を含む。本体４２４は、中心軸を中心として回転可能であるように構成される、旋回体またはアセンブリであってもよい。モータ４６０は、伝送要素４６２によって、フィルタホイール４２２に結合され、フィルタホイール４２２の電動回転をもたらす。伝送要素４６２は、モータ４６０の回転をフィルタホイール４２２に伝達するための任意の好適な伝送手段を備えてもよい。例示的伝送として、相互係合されたギヤ、ベルトおよびプーリ、ならびに本体４２４に直接取り付けられるモータ４６０の出力シャフト等が挙げられる。モータ４６０は、精密なモーション制御を提供するためのステッパモータであってもよく、さらに、回転式エンコーダを含んでもよい。フィルタホイール４２２はさらに、フィルタホイール４２２の１つ以上の規定の回転位置を示すためのホームフラグを含んでもよい。好適なホームフラグとして、スロット付き光学センサ、磁気センサ、容量センサ等が挙げられる。ファイバ束４５２は、その第１の端部において、フィルタホイール４２２に対して、例えば、ファイバ搭載ブロック４５６によって、フィルタホイール４２４に隣接して位置する固定プレート４４２に固定される複数のファイバを含む。個別のファイバの第２の端部は、第１の規定の配列に位置付けられる複数のシグナル源のそれぞれに結合され、長方形配列に位置付けられるレセプタクル（レセプタクル５０４等）を含んでもよい。
【０１１４】
フィルタホイール４２２は、１つ以上の光学チャネル４２５を含み、選択的に、各光学チャネル４２５をファイバ束４５２およびカメラ４５０と動作可能に光通信するようにインデックス付けするように移動可能である。各光学チャネル４２５は、励起シグナルをファイバ束４５２と、励起チャネル４２６からフィルタホイール４２２の外周縁上の半径方向開口部に半径方向に延在する放出チャネル４３６とに伝送するために、インデックスホイール４２２の本体４２４内に軸方向形成される、励起チャネル４２６を含む。
【０１１５】
励起源４２８、例えば、明光ＬＥＤが、励起チャネル４２６内に配置される。全放出チャネル４３６の励起源４２８は、印刷回路基板４４８に接続されてもよい。１つ以上のレンズ４３０および１つ以上の励起フィルタ４３２が、励起チャネル４２６内に位置付けられ、源４２８によって放出される光を調整する。各光学チャネル４２５は、規定の波長の励起シグナルを発生および伝送するように構成されてもよい。そのような実施形態では、フィルタ４３２は、所望の波長で光を伝送するように構成される。
【０１１６】
各チャネル４２５は、規定の励起波長またはその近傍の励起シグナルのその部分を伝送するように構成される、ダイクロイック４３４を含む。
【０１１７】
光学チャネル４２５が、ファイバ束４５２と光通信するとき（光学チャネル４２５が、その中にまたはそれに隣接してファイバ束４５２が固着される、ファイバトンネル４４４と整合されるまで、フィルタホイール４２４を回転させること等によって）、対物レンズ４４６は、励起シグナルを励起チャネル４２６からファイバ束４５２の各ファイバの中に伝送する。ファイバの反対端における放出源からの放出は、ファイバ束４５２の各ファイバによって、対物レンズ４４６を通して、光学チャネル４２５の中に逆伝送される。ダイクロイック４３４は、規定の放出波長の光を反射させるように構成されてもよい。したがって、規定の放出波長である、ファイバ束４５２によって光学チャネル４２５の中に伝送される放出光のその部分は、ダイクロイック４３４によって、放出チャネル４３６の中に反射される。
【０１１８】
放出フィルタ４３８は、放出チャネル４３６内に配置され、所望の放出波長を有する光を伝送するように構成される。放出チャネル４３６は、本体４２４の外周縁を中心として形成される半径方向開口部で終端する。ある実施形態では、光学チャネル４２５は、ファイバ束４５２と光通信する光学チャネル４２５がまた、カメラ４５０とも光通信するように、カメラ４５０に対して配向される。
【０１１９】
光学チャネル４２５が、カメラ４５０に対する動作可能位置にあるとき、放出チャネル４３６の半径方向開口部は、放出光を放出チャネル４３６からカメラ４５０の中に伝送する、画像中継光学４４０と整合される。カメラ４５０は、次いで、ファイバ束４５２内の全ファイバによって伝送される放出シグナルを１度に撮像する。各ファイバによって伝送されるシグナル、したがって、ファイバと関連付けられたシグナル放出源によって放出されるシグナルを判定するために、カメラの画素行列の画素が、ファイバ束内のファイバ場所にマップされ、各ファイバに対応する画素アレイの１つ以上の画素を識別する。ファイバと関連付けられた各画素または画素群において撮像されたシグナルを照会することによって、そのファイバによって伝送された放出シグナルのシグナル（例えば、色（波長）および／または強度）が、判定されることができる。
【０１２０】
好適なカメラとして、ＩＤＳ  ＵＩ−５４９０ＨＥカメラ等のＣＭＯＳカメラあるいはＬｕｍｅｎｅｒａ  ＬＷ１１０５９またはＡｌｌｉｅｄ  ＧＥ４９００等のＣＣＤカメラが挙げられる。好ましくは、カメラは、少なくとも１０メガ画素を有し、高フレームレートを有する。
【０１２１】
ある実施形態では、フィルタホイール４２２は、それぞれ、異なる波長の放出または他の特異的顕著な特性を励起および検出するように構成される、複数（例えば、３〜６）の光学チャネル４２５を含む。したがって、フィルタホイールを回転させ、各光学チャネル４２５をファイバ束４５２およびカメラ４５０に対してインデックス付けすることによって、各顕著な特性のシグナルが、全ファイバおよび関連付けられたシグナル放出源から測定されることができる。
【０１２２】
シグナル検出器ヘッドは、複数のファイバ束の同時撮像を可能にするように位置付けられ、１つ以上の付加的ファイバ束に結合される、１つ以上の付加的カメラを含んでもよいことを理解されるであろう。
【０１２３】
ハードウェアおよびソフトウェア
【０１２４】
本開示の側面は、制御およびコンピューティングハードウェア構成要素、ユーザ作成ソフトウェア、データ入力構成要素、およびデータ出力構成要素を介して実装される。ハードウェア構成要素として、入力値を操作する、または別様にそれに作用する命令を提供する非一過性機械可読媒体（例えば、ソフトウェア）上に記憶された１つ以上のアルゴリズムを実行する、１つ以上の入力値を受信することによって、計算および／または制御ステップをもたらし、１つ以上の出力値を出力するように構成される、マイクロプロセッサおよびコンピュータ等のコンピューティングおよび制御モジュール（例えば、システムコントローラ）が挙げられる。そのような出力は、情報、例えば、器具のステータスまたはそれによって行われているプロセスに関する情報をユーザに提供するために、ユーザに表示または別様に示されてもよく、またはそのような出力は、他のプロセスおよび／または制御アルゴリズムへの入力を備えてもよい。データ入力構成要素は、データが制御およびコンピューティングハードウェア構成要素によって使用するために入力される、要素を備える。そのようなデータ入力として、位置センサ、モータエンコーダ、ならびにキーボード、タッチスクリーン、マイクロホン、スイッチ、手動操作式スキャナ等の手動入力要素が挙げられ得る。データ出力構成要素として、ハードドライブまたは他の記憶媒体、モニタ、プリンタ、インジケータ光、または可聴シグナル要素（例えば、ブザー、ホーン、ベル等）が挙げられ得る。
【０１２５】
ソフトウェアは、制御およびコンピューティングハードウェアによって実行されると、制御およびコンピューティングハードウェアに、１つ以上の自動または半自動プロセスを行わせる、非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶された命令を備える。
【０１２６】
本開示は、ある例証的実施形態を参照して、特徴の種々の組み合わせおよび部分的組み合わせを含め、かなり詳細に説明および図示されたが、当業者は、本発明の範囲内に包含される、他の実施形態ならびにその変形例および修正を容易に理解するであろう。さらに、そのような実施形態、組み合わせ、および部分的組み合わせの説明は、本開示が、請求項に明示的に列挙されるもの以外の特徴または特徴の組み合わせを要求することを伝えることを意図するものではない。故に、本発明は、以下の添付の請求項の精神および範囲内に包含される全修正および変形例を含むものと見なされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【外国語明細書】
2020187139000001.pdf