【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】ラベルフリーハイスループット生体分子スクリーニングシステム及び方法
【発明の詳細な説明】
【関連出願のクロスレファレンス】
【０００１】
本願は、２００５年７月２０日に出願された米国出願第６０／７０１，４４５号に基づく優先権を主張し、権利のある「ラベルフリーハイスループット生体分子スクリーニングシステム及び方法」は参照によってここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
発明の技術
本発明はハイスループット生体分子スクリーニングシステム及び方法に関するものであり、ラベル独立光学的検出技術を用いてマイクロプレート部のウェル内に結合したバイオセンサにインターロゲーション（interrogation）する。好適な実施例では、ハイスループット生体分子スクリーニングシステムは自動化された機器を備え、分配、混合、インキュベート、マイクロプレート部のハンドリング（取扱い）、測定プロトコルを実行してハイスループット検出及びマイクロプレート部内のバイオセンサ上で生ずる生体分子間相互作用の分析を提供する。
関連技術の説明
今日、生物学的調査の多くの領域がラベルフリー検出技術を利用し、高精度及び短時間でのアッセイを助けている。一般的なアッセイは、使い捨てマイクロプレート部内の各ウェル底部に設置されている個々の光学センサ（バイオセンサ）の表面部で、固定化された分子（治療ターゲット）に結合する化学的若しくは生物化学的合成物（候補薬）を伴う。そして、新薬発見プロセスにおいて、ハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）アッセイを実行するラベルフリー検出技術を用いる可能性は、近年、次の論文において議論されている。
【０００３】
・Ｊｏｈｎ Ｃｏｍｅｌｙ「ラベルフリー検出 新たなバイオセンサが幅広い新薬発見への応用を促進する」、Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｗｏｒｌｄ ２００４年５月 冬 ６３−７４ページ。
【０００４】
この論文において、システムの１つは表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）に基づくラベルフリー検出技術を利用していると述べられている。例えば、ファルマシアバイオセンサＡＢに付与された米国特許第５，３１３，２６４号は、ＳＰＲ及び微小流体制御工学を用いたアッセイシステムを開示しており、４つの感知部位におけるリアルタイムの生体分子間相互作用を検出した。さらに、プロリンクス社に付与された米国特許第２００３／０００３０１８Ａ１号は、小型化されたＳＰＲセンサを使用した装置及びシステムが生体分子間相互作用のリアルタイムのアッセイを可能にしたことを開示した。なぜなら、これら両システムは分子間相互作用におけるリアルタイムの動的なアッセイのために設計されており、ＨＴＳで使用することができないように、スループットを制限する多様な可能性を制限したからである。さらに、これらのシステムは、標準化されたＳＢＳ９６個、３８４個、１５３６個のマイクロプレート部を使用していない。第１の欠点はまた、非光学的検出原理に基づくスクリーニングシステムとって真実であることである（John Comelyによる論文を参照されたい）。その結果、化合物及びハイスループット第１スクリ−ン内にある生体分子間の生化学的相互作用のラベルフリー検出を可能にするラベルフリー技術を設ける必要性がある。この必要性及び他の必要性は、本発明におけるハイスループット生体分子スクリーニングシステム及び方法によって満足される。
【発明の開示】
【０００５】
本発明はスクリーニングシステム及び方法を備え、ラベルフリーハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）を可能にする独自で実用的な解決方法を有し、新薬の発見を助ける。１つの実施例において、本スクリーニングシステムは、直接結合アッセイを可能にし、製薬産業におけるＨＴＳの一般的な実施方法に適う、体積及び濃度をアッセイすることにより検出される生体分子（治療ターゲット）を有する化合物(候補薬)での生体分子間相互作用について実行される。スクリーニングシステムは又 、バイオセンサ及び表面化学反応を組み合わせ、バイオセンサの表面部で治療ターゲットを固定化したマイクロプレート部のウェル内で生じる生化学的相互作用の検出を可能にする。スクリーニングシステムは又、液体ハンドリングデバイスやプレートハンドリングデバイスを有し、自動化されたＨＴＳの実行を助ける。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１Ａから図１Ｃを参照すると、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃの３つのブロック図であり、各スクリーニングシステムは、ラベルフリー光学検出技術を用いている薬品合成ライブラリのハイスループットスクリーニングを実行する１つ以上の使い捨てのマイクロプレート部を備えている。基本的に、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃはアッセイデータを生成し、このアッセイデータは、使い捨てマイクロプレート部にある各ウェルの底部に設けられた個々の光学センサ（バイオセンサ）の表面部に固定化された分子に対する（治療ターゲット）化学的／生化学的合成物（候補薬）の結合と関連する。
【０００７】
スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは全て、わずかに異なる構成を有するが、以下に記すように全てに同じ能力があり、ラベルフリー光学検出技術を用いる使い捨てマイクロプレート部にある薬品合成ライブラリのハイスループットスクリーニングを実行することが可能である。図１Ａで示されるように、スクリーニングシステム１００ａはインキュベーションチャンバ１１０（温度無依存化バッファ１１０）、ロードロックチャンバ１２０、測定チャンバ１３０、インターフェースデバイス１３５、コンピュータ１４０を備えている。この実施例では、温度無依存化バッファ１１０は、１つ以上のマイクロプレート部周辺の予め定められた温度を受け、蓄積し、維持するよう機能する。ロードロックチャンバ１２０は、温度無依存化バッファ１１０から測定チャンバ１３０へマイクロプレート部が移動する間に動かされる領域を有する。測定チャンバ１３０は、マイクロプレート部周辺の予め定められた温度を維持し、また１組の測定部１３２を有しており、マイクロプレート部のウェルにあるバイオセンサが光学的にインターロゲーションされるのに先立ち、高い精度の正確性でマイクロプレート部の設置／再設置を行う。そして、インターフェースデバイス１３５は、ロードロックチャンバ１３０及び外部装置（例えば、図１３を参照されたい）の間でマイクロプレート部を移動するために用いられる。
【０００８】
図１Ｂで示されるように、スクリーニングシステム１００ｂは、インキュベーションチャンバ１１０（温度無依存化バッファ１１０）と、測定チャンバ１３０と、インターフェースデバイス１３５と、コンピュータ１４０を備えている。スクリーニングシステム部１００ｂは、マイクロプレート部を温度無依存化バッファ１１０から測定バッファ１３０へ移動するために用いられるロードロックチャンバ１２０及びインターフェースデバイス１３５がない点を除いては、スクリーニングシステム１００ａと同一の構成を有している。対照的に、図１Ｃで示されるスクリーニングシステム１００ｃは、測定チャンバ１３０、インターフェースデバイス１３５、コンピュータ１４０を備えている。このスクリーニングシステム１００ｃは、温度無依存化バッファ１１０が測定チャンバ１３０の内部に設けられている点を除いては、スクリーニングシステム１００ｂと同一の構成を有している。全ての異なるスクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおいて、コンピュータ１４０は非常に多くの異なるラベル―フリーアッセイを可能なものとし、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃの様々な構成要素及びサブシステムを制御することによって実行している。これら数個のサブシステムは次の通りである。
【０００９】
・ １ 光学的サブシステム１５０
・ ２ プレート調整サブシステム１６０
・ ３ 環境制御サブシステム１７０
・ ４ 液体ハンドリングサブシステム１８０ａ及びプレート移動サブシステム部１８０ｂ
・ ５ コンピュータ／ソフトウェアサブシステム１９０
・ スクリーニングシステム１００及び外部装置１３０４を調整するデバイス１３５（図１３を参照されたい）
【００１０】
１．１ 光学的サブシステム１５０
図２及び図３は、光学的サブシステム１５０の１つの実施例における異なる構成要素を図示している。基本的に、光学的サブシステム１５０は、ライトビーム２０２を光学センサ２０４（マイクロプレート部２０６内へ設けられているように図示されている）へ伝えるよう動作し、また、反射された光ビーム２０８を集めるために動作する。光学システム１５０は測定チャンバ１３０内に設けられている（図１Ａから図１Ｃを参照されたい）。
【００１１】
１つの実施例では、光学的サブシステム１５０は、ファイバ状に分解され、そして偏波スクランブラ部２１４に接続されている可変光減衰器（ＶＯＡ）２１２に接続される光源２１０（超発光ダイオード（ＳＬＤ）２１０）を有する。偏波スクランブラ２１４は、１×１６スプリッター部２１６により１６本の別々の光ファイバ２１８に分解される光ビームを出力する。１×２スプリッター２２０は、各光ファイバ２１６が接続されているマイクロレンズ部２２２（光学ヘッド部２２２）の１６本の光ファイバ内の１本へ接続する１６個のチャネルを有している（図３を参照されたい）。一般的に、反射された光ビーム２０８は、約１ｎｍから約２ｎｍ幅の波長の狭帯域を有している。反射された光ビームは、１×２スプリッターアレイ２２０を通過し、１６個のスペクトルメータ２２４により検出される。スペクトルメータ２２４は、反射された光ビーム２０８のピークの測定に用いられる。反射された光ビーム２０８のこのピークと関連するスペクトルデータは、その後、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２２６で処理される。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２２６（コンピュータ１４０を使用してもよい）は、反射したライトビーム２０８のピークの中心（セントロイド）（または２乗した中心）と一致する共鳴波長を測定する。あるいはまた、ＰＣ２２６は、例えば自己相関法または最大変化法を用いて中心波長を計算することができる。
【００１２】
共鳴波長は、化学的／生化学的合成物（候補薬）が使い捨てマイクロプレート部２０６内にある各ウェルの底部に設置されたバイオセンサ２０４のうちの１つの表面部上にある固定化された分子（治療ターゲット）と相互作用したか否かを示す。この元素結合や吸着等のような生化学的相互作用は、バイオセンサの光学的反応及びそれによる測定波長を変化させ、ラベルフリーアッセイにおける生物学的事象を直接にモニタすることを可能する。バイオセンサ２０４が反射光２０８の波長を増大させることにより感知される屈折率が増大することに注意すべきである。
【００１３】
バイオセンサ２０４が反射した光の波長の増大をもたらすことが明らかになっているので、屈折率の増加に留意する必要がある。
【００１４】
図３を参照すると、シングルモードファイバー３０２、レンズ３０４、線形偏光子３０６、λ／４プレート３０８を備える、各ファイバをより合わせたマイクロレンズ部２２２が示されている。あるいは、線形偏光子３０６及びλ／４プレート３０８の代わりに円形偏光子が用いられる。マイクロレンズ部２２２でより合わせられたこの特定のファイバは、角度約５ミリラジアンの受容部及びバイオセンサ２０４上にある約１００μｍのスポット径を有する。そして、マイクロレンズ部２２２でより合わせられたこの特定のファイバは、マイクロプレート部２０６からの問題を含むフレネル反射を防止するよう設定されている。しかしながら、基板７０６での多数の反射によって生じる問題をはらむ寄生反射は、円形偏光子（線形偏光子３０６及びλ／４プレート３０８）を通過するが、これら寄生反射は、各信号のデジタルフィルタリングまたはスペクトルメータ２２４のアラインメント調整によって除去される。１６本のファイバをより合わせたマイクロレンズ２２２は、５つの極（ピッチ、ロール、Ｘ、Ｙ、シータ）に沿って調整される。１つの実施例では、マイクロプレート部２０６は多数のバイオセンサ２０４の方向へ移動し（１−Ｄスキャン）、各バイオセンサ２０４の多数の領域がインターロゲーションされる。この種の光学的サブシステム１５０に関する詳細な議論において、参照は以下の文書でなされる。
【００１５】
・「空間的にスキャンされた光学的読み取りシステム及びこれを用いる方法」と題する米国特許出願第１１／０２７，５４７号。
【００１６】
・「バイオセンサ装置における単１ファイバの射出／受けシステム」と題する米国特許出願第１０／９７７，５２０号。
【００１７】
・「寄生反射の減少を備える光学的インターロゲーションシステム及び寄生信号をフィルタリングする方法」と題する米国特許出願第１０／８５６，５７２号
・「シングルモード（ＳＭ）ファイバ光学的読取システム及び共振導波路回折格子センサの方法」と題する米国特許出願第１１／０５８，１５５号。
【００１８】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００１９】
さらに、次の文書は、本発明において実行することのできる他の種類の光学的サブシステム１５０について説明している。
【００２０】
・「光学的インターロゲーションシステム及びこれを用いる方法」と題する米国特許出願第１０／６０２，３０４号。
【００２１】
・「配置センサ測定システム及び方法」と題する米国特許出願第１１／０１９，４３９号。
【００２２】
・「導波路グリッドアレイ及び光学的測定調整」と題する米国特許第６，７８５，４３３号。
【００２３】
・「２−Ｄセンサアレイでの光学的インターロゲーションシステム及び方法」と題する米国特許出願第１１／１００，１９９号（代理人事件番号第ＳＰ０３−０６２Ｂ号）。
【００２４】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００２５】
１．２ プレート調整サブシステム１６０
図４Ａ及び４Ｂは、プレート調整サブシステム１６０の１つの実施例における異なる構成を示している。基本的に、プレート調整サブシステム１６０は、Ｘ／Ｙ変換台部（図示しない）と、マイクロプレート部を調整し移動させ光学的サブシステム１５０で適切なスキャンを行うマイクロプレート部集積構造４００を有している。プレート調整システム１６０は測定チャンバ１３０内に設置される（図１を参照されたい）。
【００２６】
１つの実施例では、プレート調整サブシステム１６０は、２つの表面部である第１の表面部４１０及び第２の表面部４１２を備えたベース４０２を含むマイクロプレート部集積機構部４００を有している。第２の表面部４１２は、端の壁４１４及び側面の壁４１６上にはめ込まれ、ベース４０２に開始／検出開口部４０６を形成する。第２の表面部４１２は棚及び外部の検出開口部４０６を形成し、１組の受容器４２０を画定する。１組の受容器は、Ｚ方向平面におけるマイクロプレート部２０６の支持及び接続を可能にする３つの支持部４３０を有する第２の表面部４１２によってさらに画定される。しかしながら、集積機構部４００は８つの接続点を有し、図４Ｂの好適な集積機構部４００の平面図に見られるように、Ｘ、Ｙ、Ｚ平面方向におけるマイクロプレート部２０６の位置を定めることが好適である。この集積機構部４００の８つの接続点は、三角形状に設置され表面部４１２からの突起物内に設置された、１組の受容器４２０内にある３つの支持部を有し、５つの取り付け位置構造であり、順に、端部壁４１４上に位置するＸ方向４４０ｘに配置された２つの取り付け部、側壁４１６条に配置されたＹ方向４４０ｙの１つの取り付け部、反対側の端部壁４１４、側壁４１６に配置された２つのばね式取り付け部４５０ｘ及び４５０ｙと同様である。これらの位置取り付け部４４０ｘ／ｙの各々の調整部４１７は、取り付け機構４００の外部表面部４２１上に設置される。板ばね調整部４１９を利用して適切なばね力を調整する。このような調整部４１７または板ばね調整部４１９はらせん状であり、または、ばね力を調整するもう一つの方法をマイクロプレート部２０６へ適用する。追加調整を利用してマイクロプレート部の寸法を最適化する（例えば支持部４３０の高さの調整）。この独自な取り付け機構４００及び他の取り付け機構に関するより詳細な議論は、以下の文献によってなされる。
【００２７】
・「動的ウェルプレート集積方法」と題する米国特許出願第６０／７０１、４５２号（代理人事件番号第ＳＰ０５−０８６Ｐ号）。
【００２８】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００２９】
１．３ 環境制御サブシステム１７０
環境制御サブシステム１７０は、スクリーニングシステム１００（図１を参照されたい）のインキュベーションチャンバ１１０、ロードロックチャンバ１２０、測定チャンバ１３０での外部環境（例えば、温度の変動）を最小限にするために使用される。１つの実施例では、環境制御サブシステム１７０は、５０ミリ度（３シグマ、１２時間）の範囲内で温度制御が可能な熱電気モジュール及び空気循環デバイスを備えた囲いを有している。環境制御サブシステム１７０は、この例に示されるように、測定チャンバ１３０内に設置されている（図１を参照されたい）。
【００３０】
１．４ 液体ハンドリングサブシステム１８０ａとプレート移動サブシステムと環境制御サブシステム１８０ｂ
液体ハンドリングサブシステム１８０ａ及びプレート移動サブシステム１８０ｂを使用して測定チャンバシステム１１０内の１つ以上のマイクロプレート部２０６を移動する。１つの実施例では、液体ハンドリングサブシステム１８０ａは、アッセイマイクロプレート部２０６及びソースマイクロプレート部の間で液体を移動させることのできるピペッタ（図示しない）を有している。そして、プレート移動サブシステム１８０ｂは、１つのマイクロプレート部を測定位置へ移動させ、他のマイクロプレート部（ソースマイクロプレート部）を液体ハンドリング位置へ移動するために使用されるグリッタ（図示しない）を有している。好適な実施例では、プレート移動サブシステム１８０ｂが動作し、マイクロプレート部を測定位置の内部や外部に移動させる。そして、次の、回転アーム部、プレート運び台部、グリップ部、リフタ部、コンベヤシステム（例えば）などの１つ以上の構成要素を有している。基本的に、プレート移動サブシステム１８０ｂは、多重なマイクロプレート部を測定チャンバ１３０内に移動する方法を有する。例えば、１つのマイクロプレート部が測定（光学的にインターロゲーション）されている間、他のマイクロプレート部は、次に測定が行われる位置に移動させられ、そして、前のマイクロプレート部はスクリーニングシステム１００の外部に移動させられる。これらのサブシステム１８０ａ及び１８０ｂに関する詳細は、図１１−１５に関する以降の説明で行う。
【００３１】
１．５ コンピュータ１４０／ソフトウェア１９０サブシステム
コンピュータ１４０／ソフトウェア１９０サブシステムは、スクリーニングシステム１００内の機器デバイスを制御し、測定の調整を行い、マイクロプレート部２０６の応答信号から得られたデータの処理を行う。典型的なコンピュータ１４０／ソフトウェア１９０サブシステム及び光学的サブシステム１５０の電気的構成は、図５で示される。この例では、コンピュータ／ソフトウェア１９０サブシステムは、ＰＣ２２６（図２を参照されたい）及びデータ蓄積ユニット部５０２を備える。ＰＣ２２６は、次の構成要素を有している。（１）生スペクトル分類及び結合ユニット５０２、（２）ピーク検出アルゴリズムユニット５０６、（３）アッセイ結合信号ユニット５０８（データストレージユニット５０２に接続される）。そして、ＰＣ２２６は、スペクトルデータストリーム部５１６を経由して光学的サブシステム１５０と連結している。光学的サブシステム１５０（図２を参照されたい）は、スペクトルメータＩ／Ｏボード部５０５及びスペクトルメータ部２２４を備えている。スペクトルメータＩ／Ｏボード部５０５は次の構成要素を有している。（１）デジタルタイミング生成ユニット５１０、（２）光学ビーム蓄積ユニット５１２、（３）スペクトル・インタリービング・ユニット５１４。そして、スペクトルメータＩ／Ｏボード部５０５は、リボンケーブル部５１８を経由してスペクトルメータ２２４に接続されている。これらの各コンピュータは、次のように動作／機能している。
【００３２】
１．５．１ デジタルタイミング生成ユニット５１０
スペクトルメータＩＯボード部５０５は、全光学モジュール１５０からのリアルタイムデジタル信号のトラックを設け、保存する。これを助けるべく、デジタルタイミング生成ユニット５１０は、変換台部及びマイクロプレート部２０６を移動させ支持する集積機構部４００と関連するスキャン軸エンコーダから位相エンコーダ入力を受ける。変換台部の速度に基づき、デジタルタイミング生成ユニット５１０は、スペクトルメータ２２４により正確に時間を測定して得たスペクトルを調整する。好適な実施例では、１６個のスペクトルメータ２２４の全ては、各バイオセンサ２０４部位を同時に変換する。デジタルタイミング生成ユニット５１０は又、リボンケーブル５１８内の数多くの制御線を有し、この制御線は、各スペクトルメータ２２４にあるＣＣＤアレイ及びＡ／Ｄコンバータの双方を作動させる。ＣＣＤアレイは、光学信号を、各々に生じたピクセル（波長）における力を表すアナログ電気信号に変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータは、アナログ信号をデジタル信号に変換する。これらデジタル信号は、１１２ビットデータバス５１８ａを経由してスペクトルメータＩＯボード部５０５へ送信される。
【００３３】
１．５．２ １１２ビットデータバス５１８ａ
各スペクトロメータ２２４内の各Ａ／Ｄコンバータは、１４ビット信号をスペクトルメータＩＯボード部５０５へ送信する。計測された各々のピクセルでは、そのピクセルにおける信号レベルを表す１４ビットの番号がある。２つのバンク内の１つにおける８つの各スペクトルメータからの１４ビットバスは互いに連動して１１２ビットデータバス５１８ａを生成する。各スペクトルメータリボンケーブルは１４ビットのＡ／Ｄデータを有する。スペクトルメータＩＯボード部５０５において、１１２ビットデータバス５１８ａは、１１２ビットＦＰＧＡ入力ポート（図示しない）へ接続される。８つのスペクトルメータ２２４のバンクの両方は、同じ１１２ビットデータバス５１８ａを共有する。さらに、デジタルタイミング生成ユニット５１０がバンク制御線を使用してスペクトルメータ２２４のバンクを制御することは、１１２ビットデータバス５１８ａを使用することを可能にする。８つのスペクトルメータ２２４の１つのバンクのみが任意の時間で１１２データバス５１８に書き込むことができる。
【００３４】
１．５．３ 光ビーム蓄積ユニット５１２
生スペクトルがスペクトルメータ２２４から蓄積されるにつれて、スペクトルメータＩＯボード部５０５は、生スペクトルをＰＣ２２６まで生スペクトルを通過させることが可能になるか、もしくは、ピクセルデータのゲイン較正及びオフセット較正の実行が可能になり、その後、生スペクトルの連続を蓄積して、巨大な「事実上の」光ビーム２０８を効果的に作り出す。
【００３５】
１．５．４ スペクトルインタリーブユニット５１４
スペクトルが集められ任意に集積されることに基づき、ＰＣ２２６へデータを送る前に、各スペクトルメータ２２４から同時にピクセルデータをインタリーブすることが必要である。それゆえ、例えば、スペクトルメータ＃１のピクセル＃１と、その後のスペクトルメータ＃２のピクセル＃１をＰＣ２２６へ送信する前にインタリーブする必要がある。
【００３６】
１．５．５ スペクトルデータストリーム５１６
スペクトルメータＩＯボード部５０５により集められたスペクトルは、３２ＭＢ／ｓｅｃファイアワイヤチャネル５１６によってＰＣ２２６へ転送される。この場合、ホストＰＣ２２６は、内部メモリ（図示しない）のデータに直結するファイアワイヤカードを有する。
【００３７】
１．５．６ 生スペクトル分類及び結合ユニット５０４
データ収集方法に基づいて、光は、光チャネルごとの光の波形に分類される必要があるかもしれない。また、スペクトルメータＩＯボード５０５上起きたことに類似する多くの蓄積がこの時に生じ、より大きな「事実上の」光ビーム２０８を作り出す。
【００３８】
１．５．７ ピーク検出アルゴリズムユニット５０６
生スペクトルの各々、または同時に収集される生スペクトルの連続は、各スペクトルメータ２２４におけるＣＣＤアレイ上の共振位置を決定するピーク検出アルゴリズムにより処理される。
【００３９】
１．５．８ 結合信号アッセイユニット５０８
結合信号アッセイユニット５０８は、ピーク検出アルゴリズムユニット５０６からの出力を用いて、測定チャンバ１３０に挿入されたマイクロプレート部２０６の種類に基づく結合信号を計算する。例えば、自己参照を行うウェル６１０は、信号型波長から参照型波長を引いたものを結合波長として採用している。そして、参照しないウェル６１０は単純に、非参照結合信号としてウェル全体の平均波長を使用する。
【００４０】
ＰＣ２２６はまた、センサの反射された光ピーク位置がリアルタイムで観察される場合のアッセイ進行モードか、マイクロプレートが完全にスキャンされ個々のデータが別々に生成された場合のハイスループットスクリーニングモードのどちらかをオペレータが選択できるグラフィックユーザインターフェース（図示しない）を有している。これらのモード双方は、図１１から１５と共に以下に詳細に説明がなされている。
【００４１】
１．６ デバイス１３５
このデバイス１３５は、図１３で示されるハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）ライン１３０４のような外部装置とのインターフェースとして機能する。デバイス１３５は、回転アーム部、ドロア部、リフタ部、グリップ部、レール部上の運び台部、コンベヤベルトを含むが、これに限られるものではない。その主要な機能は、マイクロプレート部２０６をスクリーニングシステム１００の内部や外部に移動させることである。また、マイクロプレート部をインキュベータチャンバ１１０か測定チャンバ１３０のどちらかに送ることができる。
【００４２】
次に、スクリーニングシステム１００によってインターロゲーションされる典型的な使い捨てマイクロプレート部２０６について説明する。図６Ａ及び６Ｂは、集積機構部４００（図４Ａ及び４Ｂを参照されたい）に設置するために利用される典型的な使い捨てマイクロプレート部２０６（例えば、多重ウェルのプレート）を図示する２つの図である。マイクロプレート部２０６は、ウェル６１０のアレイと上部プレート部６０２と下部プレート部６０３の２つの部分から構造される部分を有している。上部プレート部６０２は、周囲のスカート／フレーム部６０４、端部表面部６０６、側部壁面部６０８を備え、ウェル６１０の輪郭を描く。各ウェル６１０は一定量のサンプルを受けることができ、アッセイを行う。下部プレート部６０３が、実質的に、そして好適には、バイオセンサ２０４が形成されまたは設置されている（図６Ｂを参照されたい）ウェル６１０の各々の平坦で透明な底部の壁若しくは表面部６１３を形成する。バイオセンサ２０４は、ウェル６１０の中で、あるいはまたは、ウェル６１０の底部表面で生じている生体分子活性を検出するために用いられる。マイクロプレート部２０６は９６個のウェルを有するよう示されているが、好適な実施例においては、３８４個のマイクロプレート部２０６が利用されていることを留意しておくべきである。次は、以下のマイクロプレート部２０６における数個の構成要素に関する詳細な説明である。
【００４３】
２．１ バイセンサ２０４
２．２ バイオセンサのベースプレート部６０３
２．３ 上部（穴の空いた）プレート部６０２／ベースプレート部６０３の集積
２．４ バイオセンサの表面部における結合化学反応
２．５ バイオセンサの信号／参照部位
【００４４】
２．１ バイオセンサ２０４
１つの実施例では、バイオセンサ２０４は、図７で示す構造を有する共振導波路回折格子（ＲＷＧ）バイオセンサ２０４である。バイオセンサ２０４は、ガラス基板７０６上の反射回折格子７０４の上に設置された高屈折率導波路部７０２を有する。例えば、回折格子部７０４は、５００ｎｍのピッチ、５０ｎｍの深さ、５０％のデューティサイクルを備えた反復した線形回折格子３ｍｍ×３ｍｍを有する正方形である。好適には、回折格子７０４の特徴（ピッチ、深さ、デューティサイクル）を備えた導波路部７０２の厚さ及び屈折率は、バイオセンサ２０４の端部にあるアッセイ物７０８及びターゲット部７１０の相互作用によって生ずる屈折率変化を高感度にするために最も効果的である。この感度は、屈折率変化（ｎｍ／屈折率ユニット）に関係する反射光７１２のシフトとして定義される。なぜなら、感知する原理は、バイオセンサ２０４からのエバネッセント波７１４の相互作用を有し、感知できる量は、通常、導波路部７０２の表面部より１５０−２００ｎｍに制限されているからである。
【００４５】
バイオセンサ２０４の構造及び機能に関する詳細な議論は、以下の参考文献でなされている。
【００４６】
・「基質の選択的検出における光学的センサ及び／又は気体、液体、固体、多孔性サンプルにおける屈折率変化の検出」と題する米国特許第４，８１５，８４３号。
【００４７】
・「光学的バイオセンサマトリックス」と題する米国特許第５，７３８，８２５号。
【００４８】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００４９】
図８Ａ及び図８Ｂは、形成された基準線８０２を有するバイオセンサ２０４のもう１つの図である。この例では、４ｍｍ×４ｍｍのバイオセンサ２０４は、１ｍｍ×１ｍｍの中心部を除き、対角線状の４つの０．２ｍｍの基準線８０２を有している。これらの基準線８０２は、光学的サブシステム１５０に対するマイクロプレート部２０６の位置をモニタすることを可能にしている。これは重要なことであり、マイクロプレート部が測定チャンバ１１０（図１を参照されたい）から除去され、その後、再び挿入されたりした場合、プレート調整サブシステム１６０がマイクロプレート部２０６を適切に設置する。図９Ａ及び図９Ｂは、図８Ａ及び図８Ｂで示される内部ウェルの基準線８０２は使用されていないが、その代わり、マイクロプレート部２０６上に翼状の基準線９０２が形成されたもう１つの図であることを示す。これら基準線や他の数種の型の基準線が、プレート部２０６を測定チャンバ１３０へマイクロ適切に設置するためにどのように用いられているかに関するより詳細な解説は、以下の参考文献でなされている。
【００５０】
・「立体的にスキャンされる光学的読み取り装置及びこれを用いる方法」と題する米国特許出願第１１／０２７，５４７号。
【００５１】
・「光学的読み取り装置システム及びラベル独立バイオセンサの横方向及び角
度の不良をモニタして修正する方法。」と題する米国特許出願第１１／２１
０，９２０号（代理人整理番号第ＳＰ０４−１４９Ａ／ＷＪＴ００３−００
８２）。
【００５２】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００５３】
２．２ バイオセンサのベースプレート６０３
１つの実施例では、回折格子７０４による応答において、マイクロプレート部２０６は、ＵＶ硬化樹脂（例えば、アクリル酸塩での処理）のコーティングで覆われたガラス基板７０６で作成された光学的ベースプレート６０３を有する（図７、８Ｂ、９Ｂを参照されたい）。ＵＶ硬化樹脂層の端部で、導波路部７０２は、無機酸化物（例えば、Ｎｂ２Ｏ５またはＴａ２Ｏ２）のような高屈折率透明誘電体から作られている。光学的導波路部７０２は、標準的なスパッタリング技術を用いて設置することができる。そして、好適な実施例ではイオンガンアシストを備えるけれども、イオンガンアシストはあてもよいし、なくてもよい。ＳｉＯ２の付加薄膜はまた、導波路部７０２上端部表面部における生物学的結着力を高めるために導波路部７０２の端部上に設置される。どれだけ十分な平坦部や光学的に透明な基板７０６がプラスチックまたはガラスのどちらかから作られているとしても、好適な実施例では、ガラス基板７０６はコーニングのコード１７３７ＦまたはＧアルミノケイ酸塩ガラスである。好適なガラス基板７０６は、１１７．３ｍｍ×７６．１ｍｍ（Ｌ×Ｗ）であり、０．７ｍｍの厚さを有している。図８Ｂ及び図９Ｂは、３８４個のバイオセンサ２０４を有するベースプレート部６０３の平面図であり、図８Ｂ及び図９Ｂで示されるバイオセンサ２０４が組み込まれている。
【００５４】
２．３ 上部（穴の空いた）プレート６０２／ベースプレート６０３装置
図６Ａ−６Ｂで示されるように、好適なマイクロプレート部２０６は、光学的ベースプレート６０３の中で画定されるウェル６１０を有する上部（穴の空いた）プレート部６０２を取り付けることで作成される。好適な実施例では、上部（穴の空いた）プレート６０２はＣＯＣ-Ｔｉｃｏｎａ(R) Ｔｏｐａｓ ＴＫＸ−０００１の射出成形によって得られる。上部（穴の空いた）プレート６０２は３８４個の円筒形上のウェル６１０を有し、各々のウェル６１０は、次の寸法である。：端部直径 ３．４０ ｍｍ＋／−０．０５；底部直径 ２．８０ ｍｍ＋／−０．０５；高さ １０．９２ ｍｍ；体積 ８２．６ μｌ。さらに、好適な端部（穴の空いた）プレート６０２は、次の規格を満たす。
【００５５】
・ＡＮＳＩ／ＳＢＳ １−２００４ 設置面積寸法
・ＡＮＳＩ／ＳＢＳ ２−２００４ 高さ寸法（プレートの全体の高さは１４．２２ ｍｍ）
・ＡＮＳＩ／ＳＢＳ ３−２００４ 底面外側縁部寸法
・ＡＮＳＩ／ＳＢＳ ４−２００４ ウェル位置
また、好適な実施例では、光学ベースプレート６０３は、接着剤（例えば、ＵＶカチオンエポキシ―ＬＯＣＴＩＴＥ(R)３３４０）により、穴の空いたプレート６０２に取り付けられる。好適なマイクロプレート部２０６及び好適な取り付け組立方法に関する詳細な説明のために、参照は次の文書によりなされる。
【００５６】
・「変換ウェル底部を有する多重ウェルプレート及び多重ウェルプレートの作成方法」と題する米国特許出願第２００３／００３１８２９号。
【００５７】
・「変換ウェル底部を有する多重ウェルプレート」と題する米国特許第６、７６７，６０７ Ｂ２号。
【００５８】
・「多重ウェルプレート及び低細胞毒感光性接着剤を用いた多重ウェルプレート作成方法」と題する米国特許第１１／０４６，４２７号。
【００５９】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００６０】
２．４ バイオセンサの表面結合化学反応
図７に示されるように、好適なバイオセンサ２０４は、生体分子７１０（ターゲット７１０）の結合に用いられる結合表面部７１６を有する。例えば、結合表面部７１６は結合レイヤにより形成され、導波路部７０２の上部で反応性高分子と共有結合する。いったんターゲット７１０が固定化されると、ブロッカー分子が用いられ、反応しないグループを反応性高分子から除外する。ブロッカー分子はまた、バイオセンサ２０４の上部にある参照部位の作成に用いられる（図１０を参照されたい）。
【００６１】
好適な実施例では、結合レイヤはアミノプロピルシルセスキオキサン（ＡＰＳ）またはガンマ−アミノプロピルシラン（ＧＡＰＳ）から作成され、ＡＰＳは溶液中にあり、ＧＡＰＳは蒸散される。反応性ポリマーはポリマー（エチレン―オルト―マレイン酸アニドライド）（“ＥＭＡ”）またはポリマー（メチルビニルエーテル―オルト―マレイン酸アニドライド）（“ＭＡＭＶＥ”）から作成される。そして、反応しないグループを上部表面部から除外する他の化合物は、エタロアミン（ｅｔｈａｌｏａｍｉｎｅ）及びＯ、Ｏ‘−ビス（２−アミノプロピル）ポリエチレングリコール１９００のようなブロッカーとして用いられる。この種の表面化学反応は、ターゲット６１０の広範囲な結合を可能にするが、小さいペプチド、タンパク質のリガンド、抗体、酵素、細胞の受容体などに限定されるものではない。
【００６２】
表面結合化学反応に関する詳細な説明は、次の文書で参照される。
【００６３】
・「生体分子と結合するポリマーコーティングした基質及び、その作成と使用」と題する米国特許出願第１０／９９６，９５２号。
【００６４】
・「バイオセンサまたは応答バイオセンサ上の参照部位及びサンプル部位の作成方法」と題する米国特許第１１／０２７，５０９号。
【００６５】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００６６】
２．５ バイオセンサの信号／参照部位
好適なマイクロプレート部２０６では、各ウェル６１０／バイオセンサ２０４は、ブロッカー分子を備えた結合化学反応により局所的に作成される参照部位を有する。参照部位は、数個の理由から必要とされる。まず、参照部位は、温度、状態の変化のような環境による影響（例えば、バッファの屈折率の相違）、光学的読み取り装置１５０内へのマイクロプレート部２０６の除去及び再設置により生ずる再設置の位置変化を防ぐ。第２に、テスト化合物の非特異的結合を参照することができる。
【００６７】
好適な実施例では、参照部位は、ブロッカー材料を備えたウェル６１０の底部を配置して作成される。ウェル６１０の配置において数種類の可能な結合方法または非結合方法があり、例えば、ひとつの結合方法は、ウェル６１０内にブロッカー材料をピンプリントすることである。さらに、各ウェル６１０は、１)左若しくは右半分がブロックされたもの、２)回折格子の中心がブロックされたもの、３)ブロックされた部位が縞状若しくは正方形のもの、のような多数の異なる参照部位の任意の１つを有することができる。どの場合においても、ウェル６１０の配列は、図１０で示される回折格子７０４の軸に沿って配置され、参照部位１００２及び活性部位１００４の間の競合を防止する。
【００６８】
参照部位１００２の作成及び使用に関する詳細な議論に関し、前述の米国特許出願第１１／０２７，５０９号によりなされる。さらに、次の文書は、本発明における機器である自己参照バイオセンサ２０４の数個の他の種類について説明している。
【００６９】
・「自己参照導波路格子」と題する米国特許第１０／９４７，０２１号。
【００７０】
これら文書の内容を参照によってここに援用する。
【００７１】
説明は、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃによる異なる種類の測定アッセイの実行について説明している。しかし、前述の数種類の典型的なアッセイの簡単な議論が、スクリーニングシステム１００における主要な構成要素の機能についてなされている。再度、図１Ａから図１Ｃを参照すると、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃの異なる構成を図示したブロック図が示されている。これによると、周囲を内部から制御するインキュベーションチャンバ１１０（温度無依存化バッファ１１０）は、多くのマイクロプレート部２０６を備え、熱平衡に到達する。これは、マイクロプレート部２０６が、温度の制御されていないスクリーニングシステム１００の外部から来て、その後、熱平衡に到達することを可能する。インキュベーションチャンバ１１０は、多重のマイクロプレート部２０６がスクリーニングシステム１００のスループットを制限することなしに平衡に達することを可能にする。ロードロックチャンバ１２０（図１Ａのみが回転アーム部１３５（インターフェース部１３５）、多重レールシステム１２０ｂ、バーコード読み取り部１２０ｃを備える）は、インキュベーションチャンバ１１０及び測定チャンバ１３０の間にある移動領域である。ロードロックチャンバ１２０は基本的に、マイクロプレート部２０６が測定チャンバ１３０へ進む通路である。温度制御される測定チャンバ１３０は、マイクロプレート部２０６の光学的インターロゲーション行われる場所である。測定チャンバ１３０は、（１）測定モジュール１５０、（２）液体ハンドリングモジュール（ピペッタ）１８０ａ、(３）環境制御装置１７０、（４）マイクロプレート部ハンドリングモジュール（グリップ部またはレール部）１８０ｂを有する。
【００７２】
スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃが動作して、マイクロプレート部２０６内のウェル６１０の底部に設置されたバイオセンサ２０４に対し光学的信号を送る。好適な構成では、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは光ビームのカラムを用いて、動作しているマイクロプレート部２０６（図２を参照されたい）におけるウェル６１０若しくはバイオセンサ２０４の配列をスキャンする。１つの実施例では、光学的インターロゲーションビーム２０２は、ウェル６１０若しくはバイオセンサ２０４を横切ってスキャンされ、そして、ウェル６１０若しくはバイオセンサ２０４の活性部位及びブロック部位の双方からの読み取りは、検出されて記録される。この代わりになるものとして、光学ヘッド部２２２が移動し、光学的インターロゲーションビーム２０２が静的ウェル６１０若しくはバイオセンサ２０４を横切ってスキャンされる。結合反応を検出するため、ターゲット７１０がウェル６１０若しくはバイオセンサ２０４上に固定かされた後、第１のスキャンが行われることが必要となる。そして、生物学的材料７０８（アッセイ物７０８）をウェル６１０若しくはバイオセンサ２０４上に固定化されたターゲット７１０に適用した後、第２のスキャンが行われる。もし、必要であれば、マイクロプレート部は、第２のスキャンが行われる前に基準線８０２（図８及び図９を参照されたい）を用いることにより、測定チャンバ内に再設置される。以下で、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃが２つの異なる種類の測定アッセイを実行する方法について詳細な説明がなされている。
【００７３】
３．１ アッセイモード
３．２ ＨＴＳモード
【００７４】
３．１ アッセイモード
アッセイモードで機能している間、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃはリアルタイムでの生化学的相互作用に関するデータを得る。図１１Ａ及び図１１Ｂは２つのフローチャートであり、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおいて実行可能な２つの異なる種類のアッセイモードに関する説明を助ける。以下の説明では、ソースマイクロプレート部は、テストマイクロプレート部２０６へ移動可能な材料を蓄積する。そして、テストマイクロプレート部２０６は、ウェル６１０の底部に埋め込まれたバイオセンサ２０４を有している。
【００７５】
図１１Ａはフローチャートであり、アッセイ進行モードの間にスクリーニングシステム１００ａ（例えば）により実行可能な１つの逐次法のステップを示している。ステップ１１０２ａの始めに、スクリーニングシステム１００の外側に置かれている間、治療ターゲット７１０はテストマイクロプレート部２０６のウェル６１０の内側に固定化される。ターゲット７１０が固定化された後、バッファがマイクロプレート部２０６のウェル６１０に添加される。ステップ１１０４ａにおいて、テストマイクロプレート部２０６はインキュベーションチャンバ１１０に挿入され、温度無依存化される。テストマイクロプレート部２０６は３０分間かけて、テストマイクロプレート部２０６の周囲の温度に依存する平衡状態に達する。ステップ１１０６ａにおいて、テストマイクロプレート部２０６は、インキュベーションチャンバ１１０からロードロクチャンバ１２０を経由して測定チャンバ１３０の測定位置に移動される。測定チャンバ１３０の中にある間、マイクロプレート部２０６内のバイオセンサ２０４がインターロゲーションされ、測定ベースラインが得られる。ステップ１１０８ａにおいて、ソ−スマイクロプレートが同時にインキュベーションチャンバ１１０に挿入され、テストマイクロプレート部２０６がインキュベーションチャンバ１１０に挿入されることに注意されたい。一定時間経過後、ソースマイクロプレートは、インキュベーションチャンバ１１０からロードロックチャンバ１２０を経由して測定チャンバ１３０に移動される。ステップ１１１０ａにおいて、測定チャンバ１３０内の液体ハンドリングモジュール（ピペッタ）は、アッセイ物７０８（テスト化合物７０８）をソースマイクロプレートからテストマイクロプレート部２０６内のウェル６１０へ移動させる。そして、その後、テストマイクロプレート部２０６のインキュベーションの間、テストマイクロプレート部２０６内のバイオセンサ２０４は、インターロゲーションされ、多くの異なった測定値を得る。一度、テストマイクロプレート部２０６がインターロゲーションれると、ステップ１１１２ａのテストマイクロプレート部２０６及びソースマイクロプレートは、双方ともシステム１００から除去される。これらのステップは、何度も繰り返されて、多数のテストマイクロプレート２０６が連続的にインターロゲーションされる。これに見られるように、このモードにおいてスループットは要求されず、それ故、ＨＴＳモードのようなスクリーニングシステム１００の内部及び外部における多重のテストマイクロプレート２０６は必要とされない。再度、スクリーニングシステム１００ｂ及び１００ｃはロードロックチャンバ１２０を有しておらず、スクリーニングシステム１００ｃは温度無依存化バッファを有する測定チャンバ１３０を有しているということを認識しておくべきである。しかしながら、これらのスクリーニングシステム１００ｂ及び１００ｃは、上述のようなアッセイと同じ種類のアッセイを実行することができる。
【００７６】
図１１Ｂはフローチャートであり、アッセイ進行モードの間、スクリーニングシステム１００ａ（例えば）により実行される連続した方法１１００ｂの他の種類のステップを示している。ステップ１１０２ｂに先立ち、テストマイクロプレート部２０６（テストマイクロプレート部２０６上で固定化されたターゲット７１０を有していない）及び第１のソースマイクロプレート（ターゲット７１０を有する）は、インキュベーションチャンバ１１０に挿入され、温度無依存化される。マイクロプレート部２０６の温度無依存化は、３０分でマイクロプレート部２０６の周囲の温度に依存する熱平衡に達する。ステップ１１０４ｂにおいて、テストマイクロプレート部２０６及び第１のソースマイクロプレート部は、インキュベーションチャンバ１１０からロードロックチャンバ１２０を経由して測定チャンバ１３０へ移動される。ステップ１１０６ｂにおいて、液体ハンドリングモジュール（ピペッタ）１８０ａは、治療ターゲット７１０を、第１のソースマイクロプレート部のウェルからテストマイクロプレート部２０６のウェル６１０へ移動する。ステップ１１０８ｂにおいて、第１のソースマイクロプレート部はスクリーニングシステム１００から除去され、第２のソースマイクロプレート部はインキュベーションチャンバ１１０に挿入され、温度無依存化される。ステップ１１１０ｂにおいて、テストマイクロプレート部２０６は測定チャンバ１３０からロードロックチャンバ１２０を経由してインキュベーションチャンバ１１０へ移動され、治療ターゲット７１０はインキュベートされテストマイクロプレート部２０６のウェル６１０の内部に固定化される。その後、ステップ１１１２ｂにおいて、テストマイクロプレート部２０６は、インキュベーションチャンバ１１０からロードロックチャンバ１２０を経由して測定チャンバの測定位置に移動される。この点において、結合していないターゲット７１０はマイクロプレート部２０４のウェル６１０から除去され、そこにバッファが加えられる。そして、テストマイクロプレート部２０６内部のバイオセンサ２０４インターロゲーションされ、測定ベースラインが得られる。ステップ１１１４ｂにおいて、第２のソースマイクロプレート部は、インキュベーションチャンバ１１０からロードロックチャンバ１２０を経由して測定チャンバ１３０に移動される。ステップ１１１６ｂにおいて、液体ハンドリングモジュール（ピペッタ）１８０ａは、テスト化合物７０８を、第２のソースマイクロプレート部のウェルからテストマイクロプレート部２０６のウェル６１０へ移動する。そして、その後、テストマイクロプレート部２０６内のバイオセンサ２０４はインターロゲーションされて、テストマイクロプレート部のインキュベーションの間に多くの異なる測定値が得られる。一度でもテストマイクロプレート部２０６がインターロゲーションされると、ステップ１１１８ａおけるテストマイクロプレート部２０６及び第２のソースマイクロプレート部の双方は、スクリーニングシステム１００から除去される。これらのステップは何度も繰り返され、多数のテストマイクロプレート部２０６が連続的にインターロゲーションされる。これに見られるように、このモードにおいて、スループットは要求されず、それ故、ＨＴＳモードのようなスクリーニングシステム１００の内部及び外部における多重のテストマイクロプレート部２０６は必要とされない（図１２から図１５を参照されたい）。再度、スクリーニングシステム１００ｂ及び１００ｃはロードロックチャンバ１２０を有しておらず、スクリーニングシステム１００ｃは温度無依存化バッファを有する測定チャンバ１３０を有しているということを認識すべきである。しかしながら、これらのスクリーニングシステム１００ｂ及び１００ｃは、上述のようなアッセイと同じ種類のアッセイを実行することができる。
【００７７】
ターゲット７１０をテストマイクロプレート部２０６に添加する方法及び結合アッセイを実行する方法に関するより詳細な説明は次で行う。
【００７８】
３．１ａ ターゲット７１０の添加
ソースマイクロプレート部はまず、自動化された内部プレートハンドリングモジュール１８０ａ及び１８０ｂを経由して測定チャンバ１３０内のソースプレート位置に移動される。テストマイクロプレート部２０６は、また、測定チャンバ１３０内のソースプレート部位置に移動される（ステップ１１０４ｂを参照されたい）。テストマイクロプレート部２０６はまた、測定チャンバ１３０内の測定位置にロードされる。ソースプレート部は、その後、移動させられてピペッタの下に設置され、ピペッタはソースマイクロプレート部まで下方へ移動し、そして、液体はピペッタ先端部に吸い上げられる。次に、テストマイクロプレート部２０６は移動させられ、ピペッタの下に設置され、ピペッタはソースマイクロプレートまで下方へ移動し、そして、流体はピペッタ先端部からテストマイクロプレート部２０６に移動させられる。測定システム１３０内の液体ハンドリングデバイス１８０ａ及び１８０ｂは又、ピペッタの先端部へいくらかの液体量を吸い込み、その後、マイクロプレート部のウェル６１０へ再度入れることで、添加された液体を既にテストマイクロプレート部のウェル６１０に入っている液体に混合する。混合の時間は、必要とされるだけ行われる。テストマイクロプレート部２０６は、インキュベーションチャンバ１１０に戻され、インキュベートされる（通常は、３０分から９０分）。ターゲット７１０がバイオセンサ２０４の表面部に結合した後、テストマイクロプレート部２０６はピペッタの下まで移動し、ピペッタはテストマイクロプレート部２０６まで下に移動し、そして、結合しなかったターゲット７１０を含んでいる残った液体を除去する。その後、屈折率整合バッファがウェル６１０に添加され、ウェル６１０に内に残っている液体を希釈する。これは、その後に除去される。前述の工程は、遊離ターゲット７１０がなくなり、結合したターゲット７１０のみがテストマイクロプレート部２０６のウェル６１０内に残るまで繰り返される。
【００７９】
３．１ｂ 結合アッセイの実行
テスト化合物７０８で満たされたソースマイクロプレート部は、インキュベーションチャンバ１１０から測定チャンバ１３０内のソースプレート位置へ移動させられる（ステップ１１１４ｂを参照されたい）。表面部に結合したターゲット７１０を備えたテストマイクロプレート部２０６は、測定チャンバ１３０内のテストマイクロプレート部位置へ移動させられる（ステップ１１１２ｂを参照されたい）。ソースマイクロプレート部は、ピペッタ先端部の下に移動させられ、ピペッタ先端部はソースマイクロプレートまで下に移動し、ピペッタ先端部はテスト化合物７０８で満たされる。その後、テストマイクロプレート部２０６は測定位置へ移動する。表面部に結合したターゲット７１０を備えたウェル６１０のベースラインスキャンが行われる（ステップ１１１２ｂを参照されたい）。この後、ピペッタはテストマイクロプレート部２０６の上部に移動し、テスト化合物７０８がテストマイクロプレート部２０６に添加される。内容物は、ユーザが設定した時間の間、混合される。測定位置に設置させられたテストマイクロプレート部２０６は、それから、スキャンされる（ステップ１１１６ｂを参照されたい）。スキャンが行われた後、ウェル６１０の内容物は再度、混合され、制限なしに拡散する。その混合物は、ピペッタ先端部に吸い上げられた液体及びウェル６１０に戻された液体とを含む。一般的な混合時間は、アッセイの開始から約６分である。時間と相関関係にある結合信号は、アッセイが完了するまで得られる。この時間は２０分から６０分までの幅があり、アッセイの特性に依存する。これは、３８４個のウェルテストマイクロプレート部２０６のスループット率を、８時間で約３０００個から１００００個のウェルに制限する。しかし、アッセイ進行モードではスループット条件を設定する必要がないので問題はない。
【００８０】
この種のアッセイ進行操作から得られたデータの例は図１１ｃに示されている。グラフは、同時に得られた時間との相関関係として、数個のウェル６１０（ウェルＡ、Ｂ、・・・Ｐ）からの反応を示している。結合全体は、反応の飽和領域における終点を選択することで得られ、その後、アッセイ物７０８を有するウェル６１０及びウェルＧ、Ｈ、Ｌ、Ｏ、Ｐであるネガティブコントロール６１０の間で差異が生じる。
【００８１】
３．１ ＨＴＳモード
スクリーニングシステム１００は、数個の構成要素及び特徴を備え、それぞれが組み合わさることで直接結合、ラベルフリーアッセイを可能にしており、ハイスループット能力を実行する。ＨＴＳモードにおいて、ラベルフリーにおけるマイクロプレート部２０６を認識することは重要であり、実行される直接結合アッセイは、アッセイの間中、スクリーニングシステム１００から出すことはできない。なぜならば、もし、典型的なラベルフリー、直接結合アッセイの継続時間（化合物の添加を含むが、ターゲットの固定化は含まない）が約２０分だとして、その後、たとえ３８４個のウェルマイクロプレート部２０６がスクリーニングシステム１００の内部に残っていたとしても、最大予想率は、９、２００ウェル／８時間にすぎないからである。これは、ハイスループットとして確定された４０、０００ウェル／８時間のターゲット率以下である。スクリーニングシステム１００は、３８４個のウェルマイクロプレート部のスクリーニングシステム１００の内部及び外部への移動を備えた終点アッセイを組み合わせることにより、４０、０００ウェル／８時間のＨＴＳ目標に到達することができる。
【００８２】
図１２は、ＨＴＳ法１０００のステップを説明しているフローチャートであり、本発明のスクリーニングシステム１００ａ（例えば）を使用することにより実行される。最初に、３８４個のマイクロプレート部２０６はバイオセンサ２０４の表面部に結合したターゲット７１０を有し、ウェル６１０はアッセイ物が含まれているバッファの屈折率に調和した屈折率を有するバッファで満たされている（ステップ１２０２及び１２０４）。好適な実施例において、ステップ１２０２及び１２０４は、スクリーニングシステム１００ａの外部で実施される。マイクロプレート部２０６は、その後、インキュベーションチャンバ１１０の中に設置され、通常は約３０分で熱平衡に到達するが、その時間は周囲の外因的な温度に依存する（ステップ１２０６）。その後、マイクロプレート部２０６はインキュベーションチャンバ１１０からロードロックチャンバ１２０を経由して測定チャンバ１３０へ移動させられる（ステップ１２０８）。好適な実施例では、マイクロプレート部２０６は、ロードロックチャンバ１２０と連携した回転アーム部によってインキュベーションチャンバ１１０から除去され、グリップ部を経由し、ロードロックチャンバ１２０のプレート運び台部のうちの１つに移動させられる。それから、プレート運び台部は、マイクロプレート部２０６を、インキュベーションチャンバ１３０により０．１度以内に保たれた測定チャンバ１３０へ移動させる。測定チャンバ１３０には又、いくつかの温度無依存化位置があり、そこにマイクロプレート部２０６が設置され、さらに温度無依存化される。仮に、インキュベーションチャンバ１１０が測定チャンバ１３０として同じ温度機能を有していなければ、これが必要となる。全ての後、他のグリップ部は、その後、マイクロプレート部２０６を１組の測定部４００に挿入し、マイクロプレート部２０６のベースライン測定は、マイクロプレート部２０６を光学的読み取り装置１４０を横切って移動させ、約２４０秒で得ることができる。マイクロプレート部２０６のベースラインスキャンが得られた後、マイクロプレート部２０６は測定位置から除去され、第２の運び台部の上に設置される。回転アーム部はその後、マイクロプレート部２０６を外部装置へ移動させ（例えば、図１３を参照されたい）、アッセイ物７０８をマイクロプレート部２０６のウェル６１０に添加する（ステップ１２１０）。この点において、マイクロプレート部２０６は、インキュベーションチャンバ１１０に戻されてインキュベーションされるか、もしくは、外部装置によってインキュベーションされるかされる（ステップ１２１０）。通常、インキュベーションして直接結合アッセイするのに約３０分かかる。この後、マイクロプレート部２０６は、インキュベーションチャンバ１１０に戻され、１度だけ再度、熱平衡に達する（ステップ１２１２）。その後、マイクロプレート部２０６は、ロードロックチャンバ１２０を経由して測定チャンバ１３０に戻され、１度だけ再度、問い合わせがなされる（ステップ１２１４）。再度、マイクロプレート部２０６をスキャンするのに約２４０秒かかる。その後、マイクロプレート部２０６はスクリーニングシステム１００から除去される（ステップ１２１６）。コンピュータ１４０は、その後、２つの値の差異から結合信号を計算する（ステップ１２１８）。コンピュータ１４０は又、必要的にウェル内部の参照を利用し、ターゲット７１０へのアッセイ物７０８の結合と関係ないシステム波長の移動を除去する。図１２に示されるように、このプロセスは目的のＨＴＳ条件を満たすためにスクリーニングシステム１００の内部及び外部にマイクロプレートを多重させることで複数回、繰り返される。再度、スクリーニングシステム１００ｂ、１００ｃはロードロックチャンバ１２０を有さず、スクリーニングシステム１００ｃは温度無依存化バッファ１１０を含む測定チャンバ１３０を有することを認識すべきである。しかしながら、これらのスクリーニングシステム１００ｂ、１００ｃは、前述した同じ種類のＨＴＳアッセイを実行することができる。
【００８３】
目的とするＨＴＳ条件を満たすため、スクリーニングシステム１００には、インキュベーションチャンバ１１０から測定チャンバ１３０に移動にかかる時間を必要とせず、次のステップ又は測定のためにマイクロプレート部２０６を設置するいくつかの位置（パーク・ポジション）がある。例えば、ロードロックチャンバ１２０内の回転アーム部の近傍に設置位置があり、スクリーニングシステム１００の内部に到来し外部へ出て行くマイクロプレート部２０６をハンドリングする。そして、測定チャンバ１３０の内部及び外部へ移動する付加運び台部の形成における他の設置位置が存在する。
【００８４】
これに見られるように、このＨＴＳプロトコルを実行するため、特異的な機能は、スクリーニングシステム１００に一体化される。これらの機能は、
・スクリーニングシステム１００の内部及び外部へマイクロプレート部２０６を移動するプレート部ハンドリングシステム。
【００８５】
・プレート部若しくはデータポイントは、最小の条件若しくは可能なアッセイの継続時間よりも短い継続時間を有するサイクルを読み取る。
【００８６】
・終点アッセイデータを検知し計算することを可能にするプレート部ＩＤ及びデータ処理ソリューション。ＨＴＳのターゲット率を実現する多重のプレート部を可能にする上記３つのシステム機器。
【００８７】
・上記３つのシステム機器は、多重のプレート部がＨＴＳのターゲット率を達成することを可能にしている。
【００８８】
さらに、スクリーニングシステム１００は付加化合物を有し、上述のＨＴＳプロトコルの実行を助ける。
【００８９】
・残りの光学的若しくは機械的配置エラー、センサ材料の変化、環境的若しくは熱力学的変化を参照する内部ウェル参照を備えたマイクロプレート部２０６若しくはセンサ２０４。
【００９０】
・プレート部の出し入れに関する若干の誤差に反応しない光学的若しくは機械的プラットホーム４００。
【００９１】
・バイオセンサ２０４の参照部位及び信号部位の双方がインターロゲーションされることを可能にする光学的読み取り部１５０及びマイクロプレート部サブシステムの設計。
【００９２】
上記で説明したスクリーニングシステム１００は、これらの機能を実行し前述のＨＴＳプロトコルを可能にするほんの１つの独自の実施例であるであることに注意すべきである。このＨＴＳプロトコルは、ラベルフリーアッセイに基づいたマイクロプレート部に制限されるものではないが、ウェル（微小アッセイ、等）としてのプラットホームに基づく他のマイクロプレート部がない場合にも適用されうる。
【００９３】
上記で言及したように、スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、ハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）系のような外部装置の相互作用を必要とし、このＨＴＳプロトコルの実行を助ける。ブロック図は、ＨＴＳ系１３０４の実行及び相互作用が可能な回転アーム部１３０２の補助を備えたスクリーニングシステム１００の方法の１例を図示する図１を提供する。ＨＴＳ系１３０４の実行はロボットアーム部１３０６ａ、蛍光読み取り部１３０６ｂ、蓄積若しくはホテル部１３０６ｃ、ピペッタ１３０６ｄ、インキュベータ部１３０６ｅ（２つ示されている）、グリップピペッタ１３０６ｆ（例えば）を有する。
【００９４】
図１４は、ガントチャートであり、ＨＴＳ系１３０４及び相互作用が可能なスクリーニングシステム１００ａ（例えば）の１つの方法を図示しており、ＨＴＳプロトコルを実行する（図１２及び図１３を参照されたい）。チャートは、アッセイにおける異なる時間での、スクリーニングシステム１００ａ及びＨＴＳ系１３０４における１つのマイクロプレート部２０６の位置を示している。再度、回転アーム部１３０２は、スクリーニングシステム１００及びＨＴＳ系１３０４の間のインターフェースとなる。
【００９５】
図１５はチャートであり、スクリーニングシステム１００ａ（例えば）が安定状態で操作され４０、０００ウェル／８時間のスキャン率を得る方法を示している。チャートは、数個のいくつかの３８４個のマイクロプレート部２０６が異なる位置に設置され、それらを効果的にインタリーブして装置の各部分をスクリーニングシステム１００ａ及びＨＴＳ系１３０４において、最大限に利用する方法を示している。スクリーニングシステム１００ａと相互作用する多くのＨＴＳ系の異なる形態や種類が存在することに注意すべきである。
【００９６】
スクリーニングシステム１００により行われる実行プロトコルに関する説明は次になされ、蛍光ビオチン（８３１Ｄａ）を、３８４個のマイクロプレート部２０６内の選択されたウェル６１０底部に固定化されているストレプトアビジン（６０ｋＤａ）に結合する構成をとるアッセイを実行する。このプロトコルはフルプレートアッセイであるが、多くのカラムを用いて個々の条件を満足する。このアッセイは、結合反応から応答を返す波長のシフトの計算を参照する内部ウェルを使用する。ステップが実行するアッセイは以下の通りである。
【００９７】
Ａ．テストプレートの準備（図１６を参照されたい）
１）マイクロプレート部の、ウェルＡからＦ、Ｉ、Ｊ、Ｍ、Ｎ内の２０ｍＭ アセテートバッファ、ｐＨ５．５に５０μｇ／ｍＬ ストレプトアビジン１５μｌを加える。
【００９８】
２）１００ ｍＭホウ酸塩バッファｐＨ９．０中で１５μｌの２０ｍｇ／ｍＬ ＰＥＧ−アミン５０μｇ／ｍＬをウェルＧ、Ｈ、Ｋ、Ｌ、Ｏ、Ｐへ加える。 これらのウェルはネガティブコントロールとして用いられる。
【００９９】
３）吸引及び吐き出しを繰り返し行うことにより溶液を混合し、室温で２０分間インキュベート後、再び混合する。
【０１００】
４）全てのウェルから溶液を除去し、バッファで繰り返しリンスする。
【０１０１】
５）１５０ｍＭ ホウ酸塩バッファｐＨ９、２中の２００ｍＭエタノールアミン２０μｌを全てのウェルに添加し混合する。全てのウェルから溶液を除去し捨てる。
【０１０２】
６）１５０ｍＭ ホウ酸塩バッファｐＨ９、２中の２００ｍＭエタノールアミン２０μｌを全てのウェルに添加し混合する。５分間インキュベートし、バッファで混合及びリンスを繰り返す。
【０１０３】
７）結合アッセイを行う前に、４時間、ＰＢＳバッファにプレート部を浸す。
【０１０４】
Ｂ．ソースプレートの準備
１）１ＸＰＢＳ中の２００ｎＭ蛍光ビオチン２５０μｌをＶ底部の９６個のウェルマイクロプレート部の各ウェルへ添加する。
【０１０５】
２）アルミニウムシール又はプラスチックリッドでマイクロプレート部を覆い、蒸発を防ぐ。この覆いは結合アッセイを行う前に３０分除去される（次の注１を参照されたい）。
【０１０６】
Ｃ．機器アッセイ方法
注１：光学的アッセイの実行のため、ソースプレート部及びテストプレート部をスクリーニングシステム１００内に置き、３０分間、設置して覆いをとり、アッセイの実行前に熱平衡の状態にする。
注２：スクリーニングシステム１００内にプレートを設置する前に、１ＸＰＢＳの１５μｌでテストプレート部を予め満たしておく。
【０１０７】
１）マイクロプレート部２０６のベースライン測定を行う。
【０１０８】
２）２００ｍＭ蛍光ビオチン１５μｌを添加する。
【０１０９】
３）吸引及び吐き出しによりウェル６１０内で溶液を混合する。
【０１１０】
４）光学的信号を測定する。
【０１１１】
Ｄ．機器アッセイ方法
各ウェル６１０における波長の変化は開始読み取り（２００秒における）及び最終読み取り（１２００秒における）の間の応答の相違を採ることにより計算される。データは、その後、各カラムのコントロールウェルの波長移動の平均をカラムの各ウェルから引くことにより参照される（変化や屈折率効果の大きさを正すこと等）。図７はアッセイ結果を示すグラフである。
【０１１２】
Ｅ．結論
上述の１３個のプレート部に対するプロトコルを実行するアッセイ進行モードにおいて動作するスクリーニングシステム１００は、３０９１個の活性ウェル及び１８７２個の参照ウェルについて７．９％程度の差異を有する。一時的な応答から３シグマを超える程度の値を持つ分離すべきものとして、５９個のウェルを除く。
【０１１３】
次は、本発明における数個の利点、特徴、使用法である。
【０１１４】
１．スクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃはＨＴＳスクリーニングと同時に、多くの種類のアッセイで使用される。生物学的結合の検出が必要とされる場合に実用的に使用される。これら他の実用性は、診断、食品安全性、国土安全保障に限られるものではない。
【０１１５】
２．ラベルフリー検出と放射性検出及び蛍光検出を比較する。：従来技術のＨＴＳ検出技術は、ＥＬＩＳＡ（酵素結合免疫吸着アッセイ）で使用されているような生化学的酵素反応中の化合物を示すラベルまたは色のどちらかを使用する。ラベリング戦略と同様に、蛍光ラベルが開発され、蛍光強度、蛍光分極、時間分割法を有する蛍光共鳴エネルギー移動のいづれかを用いるＨＴＳにおける治療ターゲットを備えた薬品化合物の相互作用の検出を可能にする。これらの技術に関する概説が出版されている（Ａ．Ｊ．Ｐｏｐｅなど「小型化ＨＴＳによる同種蛍光情報：方法及び実践」Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｔｏｄａｙ、１９９４年 ４月 ３５０ページ）。ラベルは、スクリーニング結果の信頼性に影響する機器の原点となりうることはよく知られている。そして、ＨＴＳにおいて用いられているラベリング及び検出戦略の比較は、確認された「活性」化合物の数及び性質における重大な相違を示す（例えば、Ｍ．Ａ. Ｓｉｌｌｓ等「ＨＴＳにおけるチロシンキナーゼアッセイによる相違点に関するアッセイ技術の比較」Ｊ．Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ、２００２年７月 １９１ページ）。本発明のラベルフリー検出方法は、放射性アッセイよりも利点を有している。それは、放射性物質の処理及び廃棄に関して困難な点が何もないからである。
【０１１６】
３．直接結合アッセイでは次のことが可能である。：ラベルの使用は、通常、注目している治療ターゲットと化合する物質の結合相互作用の検出を妨げる。なぜなら、ターゲットのラベリングが生化学的活性に影響を及ぼすからである。ＨＴＳアッセイは、それゆえ、天然リガンド又は基質（酵素の場合）が少なくとも１回はラベリングされ、ターゲットとの相互作用を可能にし、これによりネガティブまたはベースライン信号を生成する場合の「機能性」アッセイとして設計される。ターゲットまたはそのリガンドと化合する物質の相互作用は、このベースラインの変化によって検出される。これに見られるように、ＨＴＳのこれらの機能性アッセイは困難であり、明確ではっきりとしたスクリーニングを開発すべきである。しかし、ラベルフリーＨＴＳスクリーニングシステム１００は、生体分子治療ターゲット単独で検出される化合物の相互作用での扱いやすいアッセイが可能である。
【０１１７】
４．低変化による感度：ＨＴＳスクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは各ウェルでのバイオセンサの表面部上で固定化された巨大な生体分子ターゲットを備えた化合物の直接相互作用を検出するのに十分な感度を備える。
【０１１８】
５．終点アッセイを可能にするプレート部の出し入れを備えた内部ウェルの参照と、ハイスループットを実現するプレート部の多重化：ＨＴＳ検出技術及びアッセイ設計は、通常、検出ステップの間の終点読み取りに基づく。ＨＴＳスクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、スループット全体を低下させることなく時間の総計を選択して化合物７０８がターゲット７１０と相互作用することができるようにインキュベーションするステップに先立ち、ベースラインの読み取りが行われる９６個及び３８４個のウェルマイクロプレート部２０６の終点読み取りを可能にする。
【０１１９】
６．標準的ＳＢＳ型マイクロプレート部及びセンサチップの比較：ＨＴＳスクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、特殊検知チップの代わりにＳＢＳ標準（ＡＮＳＩ／ＳＢＳ １から４−２００４）を持つマイクロプレート部を使用している。これは、特殊検知チップは、自動液体ハンドリング及びプレート部ハンドリング機器と殆んどもしくは全く互換性がないため、重要である。
【０１２０】
７．標準液体及びプレートハンドリングユニットの一体化：ＨＴＳスクリーニングシステム１００のマイクロプレート部及び読み取り部分は、多様な液体ハンドリング機器及びプレートハンドリング機器、それにより増加するモジュールに統合される。
【０１２１】
８．単一のシステムの可能なアッセイ進行（リアルタイム）モード及びＨＴＳ（終点測定）モード：ＨＴＳスクリーニングシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、リアルタイムの取得済みデータ（図１１Ａから図１１ｃを参照のこと）及び２つの測定での取得済みデータ（図１２から図１５を参照のこと）の間で一体となった動作を可能にする。
【０１２２】
本発明における数個の実施例は同じ図で示され、そして、前述の詳細な説明において説明されるが、本発明は開示されたものに限られるものではない。次の請求の範囲で述べられたものや画定したものの発明の趣旨から外れていない、非常に多くの再構成したもの、改良したもの、置き換えたもので利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
本発明のより完全な理解は、添付の図面とともに次の詳細な説明を参照することでなされる。
【図１Ａ】図１Ａはブロック図であり、本発明と一致する、数個の異なったスクリーニングシステムの基本的構成要素を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂはブロック図であり、本発明と一致する、数個の異なったスクリーニングシステムの基本的構成要素を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃはブロック図であり、本発明と一致する、数個の異なったスクリーニングシステムの基本的構成要素を示す。
【図２】図２は、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムの任意の１つで使用される、好適な光学的サブシステムの基本的構成要素を例示する図である。
【図３】図３は、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムの任意の１つで使用される、好適な光学的サブシステムの基本的構成要素を例示する図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムの任意の１つで使用される、好適なマイクロプレート部調整サブシステムの基本的構成要素を例示する図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムの任意の１つで使用される、好適なマイクロプレート部調整サブシステムの基本的構成要素を例示する図である。
【図５】図５は、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムの任意の１つで使用される、好適なコンピュータ／ソフトウェアサブシステムの基本的構成要素を例示する図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示された任意のスクリーニングシステムによりインターロゲーションされる典型的なマイクロプレート部の２つの図である（例えば、複数ウェルのプレート）。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明と一致する図１Ａから図１Ｃにおいて示された任意のスクリーニングシステムによりインターロゲーションされる典型的なマイクロプレート部の２つの図である（例えば、複数ウェルのプレート）。
【図７】図７は、図６Ａから図６Ｂにおいて示されたマイクロプレート部のウェル内部のバイオセンサ（例えば、共振導波路回折格子（ＲＷＧ））の基本的構成要素を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図６Ａから図６Ｂにおいて示されたマイクロプレート部のウェルに含まれうる基線を有するバイオセンサのもう１つの形態を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、３８４個のバイオセンサを有するマイクロプレート部内のベースプレートの平面図であり、図８Ａにおいて示されるバイオセンサから構成される。
【図９Ａ】図９Ａは、バイオセンサの中ではなくマイクロプレート部に基線が形成された場合のマイクロプレート部の別な形態を例示する図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、バイオセンサの中ではなくマイクロプレート部に基線が形成された場合のマイクロプレート部の別な形態を例示する図である。
【図１０】図１０は、２つの参照部位及び、本発明の１つの実施例と一致する表面活性化学反応により形成された１つの活性部位を有するバイオセンサの平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａはフローチャートであり、本発明の１つの実施例と一致するアッセイ進行モードである一方、図１で示されるスクリーニングシステムのうちの１つにより実行される異なったアッセイの説明を助ける。
【図１１Ｂ】図１１Ｂはフローチャートであり、本発明の１つの実施例と一致するアッセイ進行モードである一方、図１で示されるスクリーニングシステムのうちの１つにより実行される異なったアッセイの説明を助ける。
【図１１Ｃ】図１１Ｃはグラフであり、本発明の１つの実施例と一致するアッセイ進行モードである一方、図１で示されるスクリーニングシステムの任意の１つによって実行される異なったアッセイの説明を助ける。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施例と一致するＨＴＳモードであり、図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムのどれか１つによって実行されうるＨＴＳアッセイの説明を助ける図である。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施例と一致するＨＴＳモードであり、図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムのどれか１つによって実行されうるＨＴＳアッセイの説明を助ける図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施例と一致するＨＴＳモードであり、図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムのどれか１つによって実行されうるＨＴＳアッセイの説明を助ける図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施例と一致するＨＴＳモードであり、図１Ａから図１Ｃにおいて示されたスクリーニングシステムのどれか１つによって実行されうるＨＴＳアッセイの説明を助ける図である。
【図１６】図１６は、独自のアッセイプロトコル及び本発明のスクリーニングシステムを使用した結果の説明を助ける図である。
【図１７】図１７は、独自のアッセイプロトコル及び本発明のスクリーニングシステムを使用した結果の説明を助ける図である。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロプレートの周囲の所定の温度を維持し、前記マイクロプレートのウェルと組み合わせられているバイオセンサが光学的にインタロゲーションされる前に前記マイクロプレートを位置決めするために使用される測定部を有する測定チャンバと、
１または複数のマイクロプレートの周囲の温度情報を受信して保存し、当該温度を維持する温度無依存化バッファである自動化された機器と、
前記マイクロプレートをハンドリングする自動化された機器であって、前記温度無依存化バッファから前記測定チャンバまで前記マイクロプレートを移動させかつ外部装置とのインターフェースとして機能するインターフェースデバイスである自動化された機器と、
マイクロプレートを位置決めする自動化された機器と、
前記マイクロプレートを用いてベースライン測定及び終点測定を実行する自動化された機器と、
前記複数の自動化された機器を制御するコンピュータと、含むスクリーニングシステムであって、
前記システムは、最低限必要なアッセイ期間よりも短い期間のプレートハンドリング／データ点読み出しサイクルを有し、
前記システムは、終点アッセイデータを追跡して計算するためにプレートのＩＤ及びプレートのデータを処理するように構成され、
前記システムは、少なくとも１つのマイクロプレートのウェル内に配されたバイオセンサ上で生ずる生体分子間相互作用のラベルフリー検出を、少なくとも４０，０００ウェル／８時間でのスループットレートで可能にする測定プロトコルを、プレート多重化によって実行することが可能であることを特徴とするスクリーニングシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのマイクロプレート部の前記ウェル内に液体を注入すること及び前記液体を混合することの両方に適した複数の自動化された機器をさらに有することを特徴とする請求項１記載のスクリーニングシステム。
【請求項３】
前記コンピュータは、ラベルフリーハイスループットスクリーニングプロトコルを実行し、ベースラインアッセイと、前記測定チャンバ内の１組の測定装置の内部及び外部への前記少なくとも１つのマイクロプレート部の前記移動を備えた終点アッセイとを組み合わせることにより前記少なくとも１つのマイクロプレートをインターロゲーションすることを特徴とする請求項２記載のスクリーニングシステム。
【請求項４】
前記コンピュータは、前記少なくとも１つのマイクロプレートをスクリーニングすることによってリアルタイム生化学反応データを取得するアッセイ進行プロトコルを実行することを特徴とする請求項２記載のスクリーニングシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのマイクロプレートの各々は、前記測定チャンバ内で前記少なくとも１つのマイクロプレートを位置決めするための基準線を有することを特徴とする請求項１記載のスクリーニングシステム。
【請求項６】
前記インターフェースデバイスは、
前記デバイスは回転アーム部、
ドロア部、
リフタ部、
グリップ部、
運び台部、
レール部、または
コンベヤ部を含むことを特徴とする請求項１記載のスクリーニングシステム。
【請求項７】
前記マイクロプレートを位置決めする自動化された機器は、
マイクロプレートをハンドリングするためのマイクロプレートハンドリングモジュール及び、
ＸＹ支持台部の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載のスクリーニングシステム。
【請求項８】
前記ベースライン測定及び終点測定を実行する自動化された機器は光学インターロゲーションシステムであることを特徴とする請求項１記載のスクリーニングシステム。
【請求項９】
ラベルフリーアッセイを実行する方法であって、
前記方法は、
温度無依存化バッファ内のマイクロプレートの周囲の所定の温度情報を受信し、保存しかつ当該温度を維持することによって複数のマイクロプレートを温度無依存化するステップと、
前記マイクロプレートの少なくとも１つを測定チャンバの内部及び外部へ移動するステップと、
測定チャンバの内部で前記マイクロプレートの少なくとも１つを位置決めするステップと、
ベースライン測定及び終点測定を前記マイクロプレートの少なくとも１つにおいて行い、前記マイクロプレートの前記少なくとも１つの前記ウェル内にあるバイオセンサにおいて生ずる生体分子間相互作用のラベルフリー検出を可能とするステップとを含み、
前記方法は、プレートのＩＤ及びプレートのデータを処理して終点アッセイデータを追跡して計算するステップを含み、プレートハンドリング／データ点読み出しサイクルが必要な最低限のアッセイ期間よりも短い期間であり、プレート多重化によって前記方法が少なくとも４００００ウェル／８時間のスループットレートをもたらすことを特徴とする方法。