(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサンプルウェルを備えているマイクロプレートの選択された特性を決定するための方法であって、各サンプルウェルは、前記マイクロプレートの最上部分において開放しており、ウェル表面およびウェル底部を含み、前記ウェル表面は、前記マイクロプレートの底部分の反対側の前記最上部分に配置され、前記方法は、
前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレート上の初期ｘ−ｙ位置をレーザによって生成される光路内に位置付けることと、
ｚ方向の前記光路内に実質的に中心を置かれた対物レンズを初期ｚ位置に位置付けることと、
集束機能を実行し、前記ウェル表面の最良焦点を示す強度に基づいて、現在のｘ−ｙ位置に対するウェル表面ｚ位置を決定することと、
前記集束機能を実行し、前記プレート底部の最良焦点を示す強度に基づいて、前記現在のｘ−ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置を決定することと、
前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレートの選択された領域内の複数のｘ−ｙ位置を前記光路内に位置付けることであって、前記選択された領域は、前記マイクロプレート上の前記ウェルのうちの１つの前記ウェル底部を含む、ことと、
前記複数のｘ−ｙ位置の各々において、前記対物レンズを位置付けるステップ、前記集束機能を実行し、前記ウェル表面ｚ位置を決定するステップ、および前記プレート底部ｚ位置に対して前記集束機能を実行するステップを繰り返すことによって、前記複数のｘ−ｙ位置の各々に対応する前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を決定することと、
前記ウェル底部およびプレート底部を描写する画像を３Ｄ形式で生成するために、および、表面マップまたはヒートマップを生成するために、前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用して、前記マイクロプレートの前記選択された特性を決定するためのデータを生成することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレート上の別のウェルを含む次の領域中の初期ｘ−ｙ位置を前記光路内に位置付けることと、
前記次の領域中の各ｘ−ｙ位置に対する前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を決定することと、
前記マイクロプレートの前記選択された特性を決定するためのデータが、前記マイクロプレート上の選択された複数のウェルに対して生成されるまで、別のウェルを含む領域に前記マイクロプレートを移動させるステップ、および領域中の各ｘ−ｙ位置に対する前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を決定するステップを繰り返すことと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェル底部およびプレート底部を描写する画像を３Ｄ形式で生成するために、前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、ディスプレイ上で前記画像を表示し、前記ウェル底部の平坦性を例証することを含み、前記ウェル底部の平坦性は、前記マイクロプレートの前記選択された特性のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記表面マップを生成するために、前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
ウェル画像を生成することであって、前記ウェル画像は、ウェル表面およびプレート底部集束が実行された特定の領域内の前記ウェルのウェル底部位置を表す、ことと、
ディスプレイ上で前記表面マップを表示し、前記表面マップ上でウェル底部位置を表示することと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ヒートマップを生成するために、前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
ウェル画像を生成することであって、前記ウェル画像は、ウェル表面およびプレート底部集束が実行された特定の領域内の前記ウェルのウェル底部位置を表す、ことと、
ディスプレイ上で前記ヒートマップを表示し、ウェル内のｚ軸変動、隣接ウェル間の変動、または底部厚さの変動を表示することと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記３Ｄ画像を生成するために、前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
ウェル画像を生成することであって、前記ウェル画像は、ウェル表面およびプレート底部集束が実行された特定の領域内の前記ウェルのウェル底部位置を表す、ことと、
ディスプレイ上で前記３Ｄ画像を表示することと、
軸を中心に前記３Ｄ画像をズームインすること、ズームアウトすること、または回転させることのいずれかを行うユーザインターフェースコマンドを受信することと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記集束機能を実行するステップの成功または失敗を示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記集束機能を実行し、現在のｘ−ｙ位置に対する前記ウェル表面ｚ位置を決定するステップは、
前記対物レンズが複数のｚ位置に移動させられるにつれて、前記光路内のセンサにおいて前記マイクロプレートから反射される光の強度を測定することと、
前記ウェル表面の最良焦点を示す前記強度に対応する最良焦点ｚ位置を決定することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記集束機能を実行し、現在のｘ−ｙ位置に対する前記プレート底部ｚ位置を決定するステップは、
前記対物レンズが複数のｚ位置に移動させられるにつれて、前記光路内のセンサにおいて前記マイクロプレートから反射される光の強度を測定することと、
前記プレート底部の最良焦点を示す前記強度に対応する最良焦点ｚ位置を決定することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数のサンプルウェルを備えているマイクロプレートの選択された特性を決定するためのシステムであって、各サンプルウェルは、前記マイクロプレートの最上部分において開放しており、ウェル表面およびウェル底部を含み、前記ウェル表面は、前記マイクロプレートの底部分の反対側の前記最上部分に配置され、前記システムは、
光路に沿って集束光を生成するための集束レーザと、
前記光路に実質的に中心を置かれている対物レンズであって、前記対物レンズは、ｚモータ構成要素を含む対物レンズ支持材上に載置され、前記ｚモータ構成要素は、ｚ軸に沿って前記対物レンズを移動させるように構成されている、対物レンズと、
前記マイクロプレートを支持するように構成されているｘ−ｙステージであって、前記ｘ−ｙステージは、ｘ−ｙ面上の選択された位置に前記ｘ−ｙステージを移動させるように構成されているｘ−ｙモータ構成要素を備えている、ｘ−ｙステージと、
前記光路内に位置付けられている光センサであって、前記光センサは、前記マイクロプレートから反射される光を受け取り、前記マイクロプレートから反射される前記光の強度レベルを感知する、光センサと、
パーソナルコンピュータにおいて実装されるコントローラであって、前記コントローラは、前記集束レーザ、前記ｚモータ構成要素、および前記ｘ−ｙモータ構成要素を制御し、前記光センサによって測定される前記強度レベルを検出するように構成されている、コントローラと
を備え、
前記コントローラは、コンピュータ実装マイクロプレート評価システムをさらに備え、
前記コンピュータ実装マイクロプレート評価システムは、
集束機能を実行し、前記ウェル表面の最良焦点を示す強度に基づいて、前記ウェルのうちの１つを含む前記マイクロプレートの選択された領域中の複数のｘ−ｙ位置に対するウェル表面ｚ位置を決定することと、
前記集束機能を実行し、前記プレート底部の最良焦点を示す強度に基づいて、前記選択された領域中の前記複数のｘ−ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置を決定することと、
前記集束機能を実行するために、前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレートの前記選択された領域内の前記複数のｘ−ｙ位置を前記光路内に位置付けることと、
前記ウェル底部およびプレート底部を描写する画像を３Ｄ形式で生成するために、および、表面マップまたはヒートマップを生成するために、前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用して、前記マイクロプレートの前記選択された特性を決定するためのマイクロプレートデータを生成することと
を行うように構成され、
前記コントローラ、前記レーザ、前記光センサ、前記ｘ−ｙステージ、および前記対物レンズは、撮像システムに組み込まれており、
前記コンピュータ実装マイクロプレート評価システムは、前記撮像システムの製造後に追加されるように構成されている、
システム。
【請求項１１】
前記光センサは、感光性デバイスであり、前記感光性デバイスは、前記感光性デバイスによって受け取られる光の強度に応答して変化するパラメータを有する電気信号を生成する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コントローラを実装する前記パーソナルコンピュータは、通信インターフェースを介して、前記集束レーザ、前記ｚモータ構成要素、前記ｘ−ｙモータ構成要素、および前記光センサと通信する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記パーソナルコンピュータは、
ディスプレイと、
各々が特定のマイクロプレートに対応するマイクロプレートデータを含むマイクロプレートプロファイルを記憶するように構成されているデータベースと
を備えている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記マイクロプレートデータを使用して生成される画像を表示するディスプレイをさらに備え、前記画像は、前記マイクロプレートの選択された特性を描写するようにフォーマットされている、請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、仮出願第６１／５２２，０８９号（２０１１年８月１０日出願、名称「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｍａｇｅｓ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｔｉｔｅｒ  Ｐｌａｔｅ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ」）に基づく優先権を主張する。該出願は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、複数のウェルサンプルプレートの中のサンプルの物理的、化学的、または生物学的特性を調べる際に使用される撮像システムに関し、より具体的には、サンプルプレート特性の評価および提示のために画像を収集するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的には、撮像システムを使用して視覚的に分析される、材料および物体は、何らかのレベルの自動化を使用して複数のサンプルを取り扱うことが可能な画像収集システムを使用して、分析され得る。そのような画像収集システムは、典型的には、光源（例えば、白色光または蛍光光源等）、多重サンプルプレート、および実質的に拡大され得るサンプルの画像を捕捉するように画像記録媒体（または例えば、カメラ）に光学的に連結される対物レンズを含む。多重サンプルプレートは、光源および対物レンズの光路内でプレートを移動させる、サンプル位置付け機構上に静置または嵌まり得る。自動多重サンプル撮像システムの実施例は、例えば、検定を行う際に捕捉される画像の分析のために撮像を使用し得る分析器等の顕微鏡および分析器を含む。一種の自動撮像システムの一実施例は、サンプルの高解像度撮像および分析が自動化される、ハイコンテントスクリーニングシステムである。分析は、物体を認識して区分することを伴い得、ハイコンテント画像分析のための目的とする特徴を抽出することは、典型的には、ハイコンテント可視化ツールの使用を必要とする。ハイコンテントスクリーニングシステムの１つの特定の実施例は、Ｌｅｉｃａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ製のＬｅｉｃａ  ＨＣＳ  Ａである。
【０００４】
画像収集システムは、複数のウェルまたは空洞を有するマイクロウェルまたはマイクロプレートとして実装される、複数のサンプルプレートの中に配置されたサンプルの画像を収集し得る。例えば、「マイクロウェル」、「マイクロタイター」、および「マイクロプレート」等の代替的な用語が、プレートと関連して本明細書で使用されることに留意されたい。サンプルは、マイクロウェルプレート内で行列に配列されるウェルの中に配置される。
【０００５】
Ｌｅｉｃａ  ＨＣＳ  Ａは、Ｈｉｇｈ  Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ  ＬＡＳ  ＡＦ（“Ｌｅｉｃａ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｕｉｔｅ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ”）ＭＡＴＲＩＸ  Ｍ３自動化ソフトウェアと呼ばれるソフトウェア構成要素を使用する。Ｌｅｉｃａ  ＨＣＳ  Ａシステムはまた、共焦点顕微鏡システムも含む。ＬＡＳ  ＡＦ  ＭＡＴＲＩＸ  Ｍ３自動化ソフトウェアは、焦点マップを生成するために使用され得る、画像の収集を可能にする自動焦点機能を含む。焦点マップは、真のサンプル局所構造を示す、自動的に生成された３次元画像である。焦点マップは、スキャン中に目的とする物体のＺ位置付けのために使用される。サンプルのサイズおよび平面性にしたがって、自動焦点の最適な数および位置が定義される。
【０００６】
撮像システムの別の実施例は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，  ＬＬＣ製のＣｅｌｌＲｅｐｏｒｔｅｒＴＭである。ＣｅｌｌＲｅｐｏｒｔｅｒＴＭは、個々の細胞を撮像し、分析し、およびそれらについて報告する、高品質定量的データ画像分析ソフトウェアを含む。分析のために画像を捕捉する際に、ＣｅｌｌＲｅｐｏｒｔｅｒＴＭは、プレート・細胞付着表面の３Ｄトポロジーマップまたは表面マップを作成する。サンプルを撮像する前に、各プレートがスキャンされる一方で、その後に取得された画像は、プレートの全体基部を表示している。表面マップは、プレート輪郭全体を表すために使用される。この特定の用途では、表面マップは、画像を撮影する前に各ウェルにおいて焦点を合わせる必要性を排除するように、撮像中に各プレートにわたって焦点を維持するために使用される。
【０００７】
従来のマイクロプレート構造は、ウェルまたは空洞を伴う試料プレート部分と、底プレート部分とを備えている。ウェル底部、または各ウェルの底部における表面は、各ウェルのプレート・細胞付着表面である。ウェル底部の反対側のマイクロプレートの表面が、プレート底部である。プレート底部とウェル底部との間の距離は、マイクロプレートの厚さを定義する。マイクロプレートの厚さは、製造業者に応じて、約１０μｍから約１５００μｍの間に及び得る。
【０００８】
マイクロプレートの構造および仕様は、高解像度（１００ｎｍまでのＸ、Ｙ解像度、３００ｎｍまでのＺ解像度）および高倍率（４ｘ倍率以上）で画像を記録するためにシステムで使用されるときに、重要な役割を果たす。その中にサンプルを伴うウェルの焦点画像を取得する上でのある問題が、焦点外光測定によって引き起こされる。具体的には、サンプルを伴うウェルの中で焦点が合っていない画像を取得することにおける問題が、焦点面の誤った決定によって引き起こされる。焦点面の誤った割り当ては、マイクロタイタープレートの特性、例えば、プレートの平坦性または厚さの変動によって引き起こされ得る。
【０００９】
マイクロプレートは、６から１５３６個のサンプルウェルまたは空洞を備え得る。そのようなプレートは、種々の材料を使用して、いくつかの会社によって製造されている。ウェル底部およびプレート底部の平坦性は、製造業者によって実質的に異なるだけでなく、異なる製造ロットによっても異なる。マイクロプレートの厚さは、典型的には、実質的にプレートの表面に沿って変化し、画像中の焦点面の誤った割り当てをもたらし得る。
【００１０】
高品質画像を取得する上でのマイクロプレートウェルの平坦性の重要性が、研究者および製造業者によって注目されている。例えば、ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ  Ｂｉｏ−Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの研究者は、試験中の異なるプレート上の生物学的評価を比較することができるように、いくつかのマイクロプレート上で同一の検定を行うことによって、９６および３８４ウェルＭａｒｔｉＰｌａｔｅＴＭを評価した。選択された画像の蛍光強度背景領域を測定することによって、全てのプレート上で撮像背景測定が行われ、各プレートの中の選択された数のウェル上で、平均背景グレーレベルが測定された。各画像の自動焦点位置についての情報を含む各画像スタックから．ｘｄｃｅファイルを取り出して、プレート平坦性データが取得された。各画像の自動焦点位置についての情報は、各種のプレートの表面プロットを生成するために使用された。各プレート種類の中の３つのウェルにわたっていくつかの視野から測定を行うことによって、プレートウェルの平坦性が評価された。各プレート種類について、位置が．ｘｄｃｅファイルから抽出され、棒グラフとして描画された。所与のウェル内の自動焦点位置の変動は、その平坦性偏差を明らかにする。
【００１１】
この方法は、平坦特性によってマイクロプレートを標識するために使用されてもよく、ユーザが所望の平坦特性を伴うマイクロプレートを選択することを可能にする。しかしながら、いくつかの製造業者は、自社のマイクロプレートを用いてこの種類の実験を行っていないか、または平坦性に関して自社のマイクロプレートを特徴付けていない。平坦性の特性化は、マイクロプレート評価のためのプロセスの一部にされておらず、したがって、平坦特性は、マイクロプレートの製造仕様の一部ではない。また、マイクロプレートの異なる製造プロセスが、プレート底部およびプレート内のウェルの底部の平坦特性を提供することを困難または不可能にする。
【００１２】
したがって、サンプルのハイコンテントスクリーニングにおいて高品質画像を取得するために、プレートの底部およびウェルの底部の平坦性についてのマイクロウェルプレート情報の自動測定および可視化の必要性がある。
【００１３】
また、自動測定を介して、特にマイクロプレート底部分に沿った厚さの変動に関する、マイクロプレートの向上した効率的な評価および提示の必要性、および「焦点が合った」顕微鏡画像を収集するためにこれらの特性を表示する必要性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
全体的または部分的に、前述の問題、および／または当業者によって観察されてきた可能性がある他の問題に対処するために、本開示は、以下に記載される実装において一例として説明されるような方法、プロセス、システム、装置、器具、および／またはデバイスを提供する。
【００１５】
１つの実装によれば、複数のサンプルウェルを備えているマイクロプレートの選択された特性を決定するための方法が提供される。各サンプルウェルは、マイクロプレートの最上部分において開放しており、ウェル底部までマイクロプレートの中へ後退するウェル表面を含む。ウェル表面は、マイクロプレートの底部分の反対側の最上部分に配置される。方法例は、レーザによって生成される光路内にマイクロプレート上の初期ｘ−ｙ位置を位置付けるように、マイクロプレートを移動させるステップを含む。対物レンズが、ｚ方向の光路内で実質的に中心を置かれるように初期ｚ位置に位置付けられる。集束機能が、ウェル表面の最良焦点を示す強度に基づいて、現在のｘ−ｙ位置に対するウェル表面ｚ位置を決定するように実行される。集束機能は、再度、プレート底部の最良焦点を示す強度に基づいて、現在のｘ−ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置を決定するように実行される。
【００１６】
次いで、マイクロプレートは、光路内にマイクロプレートの選択された領域内の複数のｘ−ｙ位置を位置付けるように、繰り返し移動させられる。選択された領域は、マイクロプレート上のウェルのうちの１つのウェル底部を含む。複数のｘ−ｙ位置の各々において、対物レンズを位置付けるステップ、ウェル表面ｚ位置を決定するように集束機能を実行するステップ、およびプレート底部ｚ位置に対する集束機能を実行するステップを繰り返すことによって、複数のｘ−ｙ位置の各々に対応するウェル表面ｚ位置およびプレート底部ｚ位置が決定される。次いで、複数のｘ−ｙ位置におけるウェル表面ｚ位置およびプレート底部ｚ位置は、マイクロプレートの選択された特性を決定するためのデータを生成するために使用される。
【００１７】
別の実装によれば、複数のサンプルウェルを備えているマイクロプレートの選択された特性を決定するためのシステムが提供される。システム例は、光路に沿って集束光を生成するための集束レーザを備えている。対物レンズが、光路で実質的に中心に置かれ、対物レンズ支持材上に載置される。対物レンズ支持材は、ｚ軸に沿って対物レンズを移動させるように構成されるｚモータ構成要素を含む。ｘ−ｙステージは、マイクロプレートを支持し、ｘ−ｙ面上の選択された位置にｘ−ｙステージを移動させるように構成されているｘ−ｙモータ構成要素を含む。光センサが、マイクロプレートから反射される光を受け取るように光路内に位置付けられる。光センサは、マイクロプレートから反射される光の強度レベルを感知する。
【００１８】
本システムは、集束レーザ、ｚモータ構成要素、およびｘ−ｙモータ構成要素を制御するコントローラを含む。コントローラはまた、光センサによって測定される強度レベルも検出する。コントローラは、
ａ．ウェル表面の最良焦点を示す強度に基づいて、ウェルのうちの１つを含むマイクロプレートの選択された領域中の複数のｘ−ｙ位置に対するウェル表面ｚ位置を決定するように、集束機能を実行し、
ｂ．プレート底部の最良焦点を示す強度に基づいて、選択された領域中の複数のｘ−ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置を決定するように、集束機能を実行し、
ｃ．集束機能を実行するために、光路の中のマイクロプレートの選択された領域内の複数のｘ−ｙ位置を位置付けるようにマイクロプレートを移動させ、
ｄ．マイクロプレートの選択された特性を決定するマイクロプレートデータを生成するために、複数のｘ−ｙ位置におけるウェル表面ｚ位置およびプレート底部ｚ位置を使用するために構成されるコンピュータ実装マイクロプレート評価システムを備えている。
【００１９】
本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、および利点は、以下の図および発明を実施するための形態を検討すると、当業者にとって明白であるか、または明白になるであろう。全てのそのような付加的なシステム、方法、特徴、および利点が、本説明内に含まれ、本発明の範囲内であり、かつ添付図面によって保護されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明は、以下の図を参照することによって、より理解することができる。図中の構成要素は、必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例証することが強調されている。図中、類似参照数字が、異なる図の全体を通して対応する部品を指定する。
【図１】図１は、マイクロプレート特性を決定するためのシステムの実施例のブロック図である。
【図２】図２は、従来のマイクロプレートの構造を図示する概略図である。
【図３】図３は、マイクロプレート特性を決定するための方法例の動作を図示するフローチャートである。
【図４】図４は、マイクロプレートの中のウェル内の複数の点の３Ｄ可視化の実施例を図示する略図である。
【図５】図５は、ウェルの側面図を示すように回転させられた後の図４の３Ｄ可視化を図示する略図である。
【図６】図６は、３Ｄ画像の中でウェル底部位置を表すためにモデルデータを使用して生成された表面マップの実施例を図示する略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書では、マイクロプレートの特性を評価および決定するためのシステム、方法、および装置が開示される。本システム、方法、および装置の実施例は、ハイコンテントスクリーニングシステム等の任意の好適に装備された撮像システム、または結果を表示するために撮像を使用して診断目的で検定を行うシステムで使用され得る。以下の説明は、以下で説明される実施例の有利な利用が行われ得る、撮像システムを参照する。マイクロプレート、撮像システム、または任意の他の構造例という言及は、無制限であることを理解されたい。
【００２２】
以下で説明されるような「マイクロプレート」という用語は、複数のウェルまたは空洞を有する任意の多重サンプルプレートを指すことに留意されたい。分析されるサンプルは、マイクロプレート内で行列に配列されるウェルの中に配置される。例えば、「マイクロウェル」または「マイクロタイター」等の代替的な用語もまた、マイクロプレートを指すために使用され得ることに留意されたい。「マイクロウェル」、「マイクロタイター」、および「マイクロプレート」という用語は、以下の説明で同義的に使用され得ることを理解されたい。
【００２３】
「サンプル」という用語は、マイクロプレートのウェルの中に配置され得る、任意の材料、物体、または組成物を指すことを理解されたい。
【００２４】
図１は、マイクロプレート特性を決定するためのシステム１００の実施例のブロック図である。システム１００は、ｘ−ｙステージ１０２と、対物レンズ１０４と、対物レンズ支持材１０６と、集束レーザ１１０と、光センサ（またはレーザ焦点検出器）１１２と、コントローラ１１６とを含む。システム１００は、撮像カメラ１２０およびディスプレイ１２２をさらに含み得る、撮像システムにおいて実装され得る。システム１００は、個々のマイクロプレートを使用してサンプルについて収集されるデータを分析する際に使用するために、マイクロプレートを評価し、個々のマイクロプレートに対応するマイクロプレートデータを記憶するための独立型システムとして動作し得る。システム１００は、撮像システムの一部として内蔵される構成要素として撮像システムに統合され得る。システム１００はまた、例えば、撮像システムの製造後等の、撮像システムとの以降の統合のためにキットで提供される特徴として実装され得る。そのようなキットは、システム１００の機能を実装するコンピュータプログラムを含む記憶媒体と、まだ撮像システムの一部ではない場合がある構成要素とを含み得る。例えば、集束レーザ１１０および光センサ１１２は、そのようなキットの構成要素であり得る。
【００２５】
ｘ−ｙステージ１０２は、典型的には、サンプルを分析するために使用されるシステム上で実装される、ｘ−ｙステージであり得るか、またはそれに類似し得る。図１に示されるように、マイクロプレート１３０は、選択された特性の評価のためにｘ−ｙステージ１０２上に載置される。ｘ−ｙステージ１０２は、コントローラ１１６の制御下にあるｘ−ｙステージ１０２を、マイクロプレート１３０上の点に対応する選択された位置に移動させる、ｘ−ｙモータ構成要素（図１には示されていない）を含む。ｘ−ｙステージ１０２は、較正機能を使用して識別され得るｘ−ｙ位置まで、マイクロプレートの実質的に平面的な構成に対応する面に沿って移動する。（ｘ−ｙステージ１０２の運動面のｘ軸に沿った）数値ｘ位置および（ｙ軸に沿った）数値ｙ位置をマイクロプレート上の物理的な点に関連付ける、そのような較正機能は、当業者に周知であり、したがって、さらなる説明を必要としない。
【００２６】
対物レンズ１０４は、ｘ−ｙステージ１０２上の物体上の点に集束レーザ１１０からの光の焦点を合わせるために好適な任意のレンズであり得る。対物レンズ１０４は、集束レーザ１１０が光を発しているときに作成される光路１１５が実質的に対物レンズ１０４の中心を通過するように、位置付けられ得る。ｘ−ｙステージ１０２が移動する空間を画定するｘ−ｙ面と同一平面内にあるｘ−ｙ面に関して、対物レンズ１０４は、実質的に固定された場所を有する。対物レンズ１０４は、ｘ−ｙ面と垂直なｚ軸方向に移動するように、図１に示されるように構成される。対物レンズ１０４は、ｚ軸方向に対物レンズ１０４を移動させるようにｚ運動構成要素１０８を含み得る、対物レンズ支持材１０６に載置または固定され得る。対物レンズ支持材１０６およびｚ運動構成要素１０８は、ｚ軸に沿った対物レンズ１０４の運動の帰還および較正のためのｚ参照指標を含み得る。
【００２７】
光路１１５は、鏡、レンズ、またはスプリッタ等の光学部を使用して方向付けられ得る。図１は、対物レンズ１０４に向かって集束光１１７の光路１１５を誘導するように、およびマイクロプレート１３０から光センサ１１２へ反射光１１９の光路１１５を誘導するように、鏡およびスプリッタを伴って実装され得る、光路ガイド１１４を示す。光路ガイド１１４は、集束光１１７および反射光１１９が特定の実装で必要に応じて適正に方向付けられることを確実にする従来の方法で、光路１１５を誘導するように、従来の光学構成要素を使用して実装され得る。
【００２８】
集束レーザ１１０は、ｘ−ｙステージ１０２付近の領域中で集束され得る光を生成するために好適な任意のレーザであり得る。集束レーザ１１０に使用される特定のレーザは、使用される光センサ１１２に依存し得る。集束レーザ１１０はまた、好適な電力定格を有するべきである。
【００２９】
光センサ１１２は、光強度レベルに対する好適に線形な電気的応答を有する、任意の好適な感光性デバイスであり得る。使用され得る感光性デバイスの実施例は、制限ではないが、フォトトランジスタ、フォトダイオード、光電子増倍管、およびフォトレジスタを含む。代替的な実装では、光センサ１１２は、カメラ、例えば、ＣＣＤ（「電荷結合素子」）またはＣＭＯＳカメラを使用して画像を捕捉する構成要素を含み得る、撮像デバイスを使用して実装され得る。光センサ１２は、サンプルを分析するために撮像システムによって使用される撮像デバイスを使用して、実装例において実装され得る。例えば、システム１００が撮像システムの構成要素を使用して動作するように実装され、システム１００が撮像システムの強化特徴機能であり得る場合、システム１００は、レーザ焦点を検出するために、撮像システムの撮像カメラを使用し得る。
【００３０】
図１に示されるシステム例１００は、システム１００が実装され得る、撮像システムの構成要素である撮像カメラ１２０を描写する。撮像カメラ１２０は、撮像カメラ１２０が、光センサ１１２に対する本明細書で説明される機能にも使用される場合に、マイクロプレート１３０の評価中に光路１１５の反射光１１９を受け取るよう載置され得る。代替として、撮像カメラ１２０は、マイクロプレート１３０のウェルの中のサンプルを分析すること等の撮像システムの主要な目的で使用される。システム１００がマイクロプレート１３０の評価中にレーザ焦点を検出するために光センサ１１２を含む場合、光路ガイド１１４は、評価機能のために光路１１５を方向付けるように切り替えられるか、または光路１１５に挿入され得る。
【００３１】
図１のシステム１００は、ｚ運動構成要素１０８、ｘ−ｙステージ１０２の運動、集束レーザ１１０、光センサ１１２、および撮像カメラ１２０を制御する、コントローラ１１６を含む。コントローラ１１６は、対応するモータを制御することによって、ｘ−ｙステージ１０２の運動、およびｚ運動構成要素１０８を制御し得る。コントローラ１１６は、レーザ１１０をオンまたはオフにすることによって、集束レーザ１１０を制御し得る。コントローラ１１６は、強度レベルを受信するように光センサ１１２と通信し得る。コントローラ１１６はまた、オペレータが表示された結果を視認することを可能にするように、およびユーザ入力を提供するように、ディスプレイ１２２ならびに他のユーザインターフェースデバイスと連動し得る。
【００３２】
コントローラ１１６は、メモリおよび他のコンピューティングリソースを含む、任意の好適な処理デバイスまたはシステムであり得る。実装例では、コントローラ１１６は、コンピュータ実装マイクロプレート評価システムにアクセスするためにメモリまたはメモリインターフェースを含む。マイクロプレート評価システムは、例えば、選択されたマイクロプレート特性が決定され得る、マイクロプレートデータを取得するための機能等の機能を有する、例えば、ソフトウェアとして実装され得る。実装例では、コンピュータ実装マイクロプレート評価システムは、図３のフローチャートによって図示されるマイクロプレート特性を決定するための方法等の方法を行い得る。
【００３３】
コンピュータ実装マイクロプレート評価システムは、マイクロプレート１３０の特定領域内にあるｘ−ｙ面上の点において、ｚ軸に沿って最良焦点の点からマイクロプレート１３０の画像を構築することによって、マイクロプレートを分析する。特定領域は、１３２で示されるように、マイクロプレートのウェルのうちのいくつかまたは全てを含むように画定され得る。特定領域はまた、図１の１３４で示されるように、単一のウェルを含むように画定され得る。目的とする領域は、主に、マイクロプレート上のウェルの底部である。マイクロプレート１３０の一般的構造が、主に目的とする点を含む領域を特定する際に考慮され得る。
【００３４】
図２は、従来のマイクロプレート２００の構造を図示する、マイクロプレートの一部分の断面図である。一般に、マイクロプレート２００は、頂面２０２と、底面２１０とを含む。頂面２０２（便宜上「最上」面であるものとして示される）は、第１のウェル２２０、第２のウェル２２２、および第３のウェル２２４への開口部を提供する。各ウェル２２０、２２２、２２４は、ウェル底部２０４と、ウェル側面２０６とを含む。マイクロプレート２００が使用されているとき、サンプル２１８が、例えば、第１のウェル２２０の中に配置され得る。サンプル２１８は、ウェル底部２０４上に位置する。
【００３５】
上述のように、ウェル底部２０４の平坦性の変動が、サンプル２１８の分析のためのサンプル２１８の撮像中に、焦点に影響を及ぼし得る。マイクロプレート特性を決定するための方法例では、マイクロプレート構造で構成される画像が、ウェル底部２０４の平坦性およびマイクロプレート２００の他の物理的特性を分析するために使用され得る、データを提供する。マイクロプレート２００の特性は、ウェル底部２０４の表面とマイクロプレート２００の底面２１０との間におけるウェル底部２０４によって形成される領域の厚さの変化を評価することによって、決定され得る。例えば、図２は、第１のウェル２２０のウェル底部２０４の表面の１つの点において第１の厚さｔ１、および同一のウェル２２０の別の点において第２の厚さｔ２を示す。第１のウェル２２０における選択されたマイクロプレート特性を決定するために、図２の第１のウェル２２０のウェル底部２０４の表面を含む、断面１３４’−１３４”を示す線によって識別される領域内のｘ−ｙ点において、ウェル底部２０４の表面および底面２１０の最良焦点が識別され得る。類似領域が、ウェル２２２、２２４を含むように特定され得る。
【００３６】
図３は、マイクロプレート特性を決定するための方法例３００の動作を図示するフローチャートである。図３で図示される方法３００は、単一のウェルを評価するため、または図２に示されるようなマイクロプレート２００の幾何学形状に基づいて複数のウェルの配置を識別するように処理され得るデータを取得するために、使用され得る。いったん方法３００が１つよりも多くのウェルを含む領域について行われると、各ウェルがマイクロプレート２００のｘ−ｙ面に関して位置する場所を決定するために、データが分析され得る。ウェルは、厚さ（ｔ１およびｔ２等）が劇的に変化する場所を決定し、ウェルの側壁２０６（図２参照）であるものとして劇的変化の場所を識別することによって、識別され得る。
【００３７】
図３のフローチャートによって図示される方法３００は、図１に示されるシステム１００との関連で以下のように説明される。方法３００のステップにおける構成要素動作部は、特に明記しない限り、図１の構成要素を指す。集束レーザ１１０が「オン」である状態で、図３の方法３００は、ステップ３０２で示されるように、ｘ−ｙステージ１０２上にマイクロプレート１３０を配置することによって開始される。次いで、ステップ３０４で、ｘ−ｙステージ１３０は、ｘ、ｙ位置によって識別されるマイクロプレート１３０上の選択された点が光路１１５の中にあるように、移動させられる。ｘ−ｙステージ１０２が選択されたｘ、ｙ位置にある状態で、ステップ３０６に示されるように、検索が、プレート底面２１０のｚ位置を識別するようにｚ軸に沿って行われる。検索は、ステップ３１４で、最初にｚ軸に沿って対物レンズ１０６を移動させることによって行われる。各ｚ位置において、ステップ３１６で、強度レベルが光センサ１１２から読み出される。強度レベルが収集されると、ステップ３１８で、焦点スコアが、プレート底部２１０の最良焦点を提供するｚ位置を識別するために決定される。プレート底部２１０の最良焦点のｚ位置は、ステップ３０８で、現在のｘ、ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置として識別される。
【００３８】
ステップ３１０では、（図２の）ウェル底部２０４の表面のｚ位置を決定するために、検索が開始される。検索は、ステップ３２０で、最初にｚ軸に沿って対物レンズ１０６を移動させることによって行われる。各ｚ位置において、ステップ３２２で、強度レベルが光センサ１１２から読み出される。強度レベルが収集されると、ステップ３２４で、焦点スコアが、ウェル底部の表面の最良焦点を提供するｚ位置を識別するために決定される。ウェル底部２０４の表面の最良焦点のｚ位置は、ステップ３１２で、ウェル底部ｚ位置として識別される。
【００３９】
ステップ３２６では、収集されているウェルの任意のレポートまたは画像のデータが、所与のｘ、ｙ位置におけるマイクロプレートに対してプレート底部のｚ位置およびウェル底面のｚ位置を示すように更新される。ステップ３２８では、プレート底部およびウェル底部のｚ位置の決定を必要とする、特定領域中の任意の他のｘ、ｙ位置があるかどうかを決定するために、チェックが行われる。存在する場合、次のｘ、ｙ位置が決定され、ステップ３０４で、ｘ−ｙステージ１０２が次のｘ、ｙ位置まで移動させられる。特定領域がおおい尽くされた場合、ステップ３３０で、特定領域のレポートが更新および記憶される。ステップ３３０は、識別されたウェルの特定領域中のｘ−ｙ位置においてｚ位置のデータベース記録を作成することを伴い得る。領域（単一のウェル、または複数のウェルを含む）に応じて、データベース記録は、複数のウェルのデータを含み得る。本方法は、単一のウェルについてはステップ３３２で完了し、次いで、マイクロプレートの中の次のウェルについて繰り返され得る。または、マイクロプレートの一般的幾何学形状に基づいて個々のウェルを識別するように、データが処理され得る。
【００４０】
例えば、共焦点撮像システム等のいくつかの撮像システムでは、自動焦点機能が撮像システムの動作に組み込まれ得ることに留意されたい。自動焦点機能、または自動焦点機能の構成要素は、例えば、図３のステップ３０６、３１４、３１６、３１８、３０８、３１０、３２０、３２２、３２４、および３１２のうちの１つ以上を行うために使用され得る。
【００４１】
図３のフローチャートによって図示される方法３００は、センサ情報を記録するステップ（例えば、ステップ３１６および３２２）を行い、ステップは、強度レベルを決定することとして表される。本明細書で説明される実施例では、強度レベルは、対物レンズがプレートからの適切な距離にあるときの、ウェル底面またはプレート底部のいずれかにおけるプレートの表面から反射される光の量を示す。最良焦点位置はまた、測定される強度レベルが測定群からの最大値にある点とも見なされる。図３で図示される方法３００で行われるステップとの関連で「強度レベル」という用語は、センサから読み取られる値であるか、または測定値を実際の強度値に変換するために、または処理を単純化するために値を拡大縮小あるいは正規化するために処理された値であり得ることが、当業者によって理解されるものとする。「強度レベル」という用語は、この説明の目的で、プレートから反射される光の量を示す任意のパラメータを指し得る。
【００４２】
図３の方法３００を使用して記録されるマイクロプレートデータは、マイクロウェルプレート特性を自動的に測定して表示するために使用される。マイクロプレートデータは、３Ｄ形式で提示および表示され得る。マイクロプレートデータの３Ｄ表現は、ウェルおよびプレート底部の厚さの変動を評価することに特に有用であり得る。３Ｄ表現は、個々のウェル底部の輪郭に加えて、全体としてマイクロプレートの輪郭の視覚表示を提供し得る。
【００４３】
マイクロプレート特性は、個々のウェル内の複数の場所について自動的に測定され、表示され得る。測定された情報は、リアルタイム形式で、データ収集中に現在撮像されているマイクロプレートについてのフィードバックをユーザに提供し得る。例えば、撮像システムは、サンプルの分析を行っていてもよい。マイクロプレート特性を決定するためのシステムは、マイクロプレートデータを読み出し、画像データ収集中にリアルタイムでマイクロプレート特性についての情報をユーザに提供するためにリアルタイムで使用され得る。代替として、画像データ収集中に使用されているマイクロプレートのマイクロプレートデータは、以前に検査されたマイクロプレートのマイクロプレートデータを記憶するメモリから読み出され得る。システムは、表示されたプレート底部およびウェル底部画像の操作を可能にする、ユーザインターフェースツールおよび機能を含み得る。例えば、そのような操作は、ユーザが回転させる、またはズームインおよびズームアウトすること、あるいは他の動作を行うことを可能にし得る。プレート底部およびウェル底部のデータを表示する画像は、３Ｄまたは２Ｄの色分けされた図として提示され得る。
【００４４】
プレート底部およびウェル底部を特徴付けるマイクロプレートデータは、自動分析を行うために、およびユーザによって要求されるレポートを生成するために収集および記憶され得る。レポートは、例えば、マイクロプレートモデルがデバイスと適合性があることを収集デバイスの製造業者が認定するとき、または既知のマイクロプレートを使用するときの収集デバイスの精度を立証するために認証が必要とされるときに、認証システムで使用され得る。同一の製造業者からの同一のモデルの複数のマイクロプレートが、製造ロット内または異なる製造ロット間のマイクロプレートの特性の変動の程度を決定するために分析され得る。複数のマイクロプレートからの測定データはまた、サンプルの分析中に収集設定を自動的に調整するために使用され得る。
【００４５】
複数のマイクロプレートの特性を比較することから得られる結果は、特定のマイクロプレートが何らかの所望の認証標準に「不合格」であったか、または「合格」であったかに関する情報を提供し得る。結果はまた、マイクロプレートの全体品質に関する情報を提供し得る。複数のマイクロプレートのマイクロプレート特性はまた、サンプルの撮像を行うための収集設定を調整するために使用され得る、履歴記録を提供し得る。履歴記録は、種々のマイクロプレートから収集される画像として記憶され得る。数値データの分析は、例えば、各ウェルの最小、最大、および平均厚さを選択することを含み得る。マイクロプレート特性の数値データの分析によって得られる数値に関する情報は、サンプルを分析するために使用される画像収集システムの焦点速度を最適化するように位置および範囲を設定するために使用され得る。
【００４６】
収集設定の最適化に関する情報は、例えば、収集設定の最適化が、焦点を得ようとする次の試行を可能にしないことをさらに示し得る、設定範囲が狭すぎるという指示を含み得る。加えて、情報は、各焦点を得る時間を延長させ得る、設定範囲が広すぎる場合を示し得る。提供された情報はまた、プレートが損傷されているか否か、あるいは何らかの他の理由により必要基準に合致しないかどうかを示し得る。プレート底部およびウェル底部の特性、より具体的には、厚さの３Ｄ視覚表示は、点検、および要求されたマイクロプレートの特性とのそのような点検の結果の比較を可能にする。
【００４７】
収集設定が最適化された後、サンプルの分析中に品質の設定についてフィードバックを取得するために、手順が使用され得る。フィードバック手順が呼び出され、ユーザインターフェースを使用してデータが分析され得る。
【００４８】
マイクロプレート特性データは、品質および機器適合性制御を監視するように、複数のマイクロプレートについて記憶され得る。例えば、マイクロプレートの厚さ特性が正確に定義されて表示される場合、計器で試験するためのマイクロプレートを選択するプロセスは、ユーザにとって、よりトランスペアレントで効率的になる。
【００４９】
図４は、マイクロプレートの断面の３Ｄ可視化４００の実施例を図示するブロック図である。図４の３Ｄ可視化４００は、プレート頂面を示す複数の最上領域４０２、およびプレート底面を示す対応する底領域４０４を描写する。３Ｄ可視化４００は、ウェルおよびプレートの輪郭をより良く可視化するために、ｘおよびｙ軸とは異なる尺度でｚ軸を用いて表示されることに留意されたい。最上および底領域４０２および４０４は、対応する測定の特定領域４０６の上に位置付けられて示される。測定の特定領域４０６は、プレート底部ｚ位置およびウェル表面ｚ位置が決定されているｘ−ｙ位置を示す、ドット４０８を含む。ｘおよびｙ軸位置に対する定規が、プレート上の場所の指示をユーザに提供するように表示され得る。図４の３Ｄ可視化４００のデータは、３Ｄ可視化４００が表示されるにつれてリアルタイムで収集され得る。リアルタイムで生成される場合、３Ｄ可視化４００は、ドット４０８によって特定領域４０６の充填を描写することによって、撮像の進行を示し得る。３Ｄ可視化４００は、マイクロプレートを評価するために行われるマイクロプレートの検査中にデータが収集されるにつれて、表示され得る。３Ｄ可視化４００はまた、サンプルを分析するために画像収集中に表示され得る。
【００５０】
図５は、マイクロプレートの側面図５００を示すように回転させられた後の図４の３Ｄ可視化を図示する略図である。
【００５１】
図４の３Ｄ可視化４００および図５の側面図５００等の３Ｄ可視化は、３Ｄ可視化を作成するために使用される各集束試行の状態を示す、状態情報を含み得る。状態情報は、各集束試行ならびに行われた集束の種類の成功または失敗を示すように構成され得る、色、形状、または他の独特な視覚特性の組み合わせを使用して、伝えられ得る。
【００５２】
マイクロプレートデータは、他の形態でデータの可視化を生成するために使用され得る。例えば、マイクロプレートデータは、以下を表示するために使用され得る、マイクロプレートベースの画像分析データを表示するヒートマップを描画するために使用され得る。
１．ウェル内のＺ軸変動
２．地点から地点への移動
３．ウェルからウェルへ移動する隣接ウェル間の変動、または
４．底部厚さの変動。
【００５３】
図６は、３Ｄ画像のウェル底部位置を表すためにモデルデータを使用して生成された表面マップ６００の実施例を図示する略図である。モデルデータは、モデルマイクロプレートのウェル底面位置およびプレート底部位置の仮定値を表す。図６の表面マップ６００は、マイクロプレートの底部に沿った厚さ変動を図示する、マイクロプレートにわたるウェル底部位置を示す。図６の表面マップ６００は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＥｘｃｅｌＴＭアプリケーションを使用して作成されたが、表面上の位置を表すデータから画像を構築する、任意の好適なスプレッドシートまたは画像アプリケーションもまた、使用され得る。
【００５４】
本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の種々の側面または詳細が変更され得ることが理解されるであろう。さらに、先述の説明は、限定の目的ではなく、例証の目的のためにすぎず、本発明は、請求項によって定義される。
【００５５】
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
複数のサンプルウェルを備えているマイクロプレートの選択された特性を決定するための方法であって、各サンプルウェルは、前記マイクロプレートの最上部分において開放しており、ウェル表面およびウェル底部を含み、前記ウェル表面は、前記マイクロプレートの底部分の反対側の前記最上部分に配置され、前記方法は、
前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレート上の初期ｘ−ｙ位置をレーザによって生成される光路内に位置付けることと、
ｚ方向の前記光路内に実質的に中心を置かれた対物レンズを初期ｚ位置に位置付けることと、
集束機能を実行し、前記ウェル表面の最良焦点を示す強度に基づいて、現在のｘ−ｙ位置に対するウェル表面ｚ位置を決定することと、
前記集束機能を実行し、前記プレート底部の最良焦点を示す強度に基づいて、前記現在のｘ−ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置を決定することと、
前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレートの選択された領域内の複数のｘ−ｙ位置を前記光路内に位置付けることであって、前記選択された領域は、前記マイクロプレート上の前記ウェルのうちの１つの前記ウェル底部を含む、ことと、
前記複数のｘ−ｙ位置の各々において、前記対物レンズを位置付けるステップ、前記集束機能を実行し、前記ウェル表面ｚ位置を決定するステップ、および前記プレート底部ｚ位置に対して前記集束機能を実行するステップを繰り返すことによって、前記複数のｘ−ｙ位置の各々に対応する前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を決定することと、
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用して、前記マイクロプレートの前記選択された特性を決定するためのデータを生成することと
を含む、方法。
（項目２）
前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレート上の別のウェルを含む次の領域中の初期ｘ−ｙ位置を前記光路内に位置付けることと、
前記次の領域中の各ｘ−ｙ位置に対する前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を決定することと、
前記マイクロプレートの前記選択された特性を決定するためのデータが、前記マイクロプレート上の選択された複数のウェルに対して生成されるまで、別のウェルを含む領域に前記マイクロプレートを移動させるステップ、および領域中の各ｘ−ｙ位置に対する前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を決定するステップを繰り返すことと
をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
３Ｄ形式で画像を生成し、前記ウェル底部およびプレート底部を描写することと、
ディスプレイ上で前記画像を表示し、前記ウェル底部の平坦性を例証することであって、前記ウェル底部の平坦性は、前記マイクロプレートの前記選択された特性のうちの１つである、ことと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、選択されたウェルを含む領域における前記ウェル底部と前記プレート底部との間のプレート厚さを決定することを含み、前記プレート厚さは、前記マイクロプレートの前記選択された特性のうちの１つである、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
ウェル画像を含む表面マップを生成することであって、前記ウェル画像は、ウェル表面およびプレート底部集束が実行された特定の領域内の前記ウェルのウェル底部位置を表す、ことと、
ディスプレイ上で前記表面マップを表示し、前記表面マップ上でウェル底部位置を表示することと
を含む、項目２に記載の方法。
（項目６）
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
ウェル画像を含むヒートマップを生成することであって、前記ウェル画像は、ウェル表面およびプレート底部集束が実行された特定の領域内の前記ウェルのウェル底部位置を表す、ことと、
ディスプレイ上で前記ヒートマップを表示し、ウェル内のｚ軸変動、隣接ウェル間の変動、または底部厚さの変動を表示することと
を含む、項目２に記載の方法。
（項目７）
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用するステップは、
ウェル画像を含む３Ｄ画像を生成することであって、前記ウェル画像は、ウェル表面およびプレート底部集束が実行された特定の領域内の前記ウェルのウェル底部位置を表す、ことと、
ディスプレイ上で前記３Ｄ画像を表示することと、
軸を中心に前記３Ｄ画像をズームインすること、ズームアウトすること、または回転させることのいずれかを行うユーザインターフェースコマンドを受信することと
を含む、項目２に記載の方法。
（項目８）
前記集束機能を実行するステップの成功または失敗を示すことをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記集束機能を実行し、現在のｘ−ｙ位置に対する前記ウェル表面ｚ位置を決定するステップは、
前記対物レンズが複数のｚ位置に移動させられるにつれて、前記光路内のセンサにおいて前記マイクロプレートから反射される光の強度を測定することと、
前記ウェル表面の最良焦点を示す前記強度に対応する最良焦点ｚ位置を決定することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記集束機能を実行し、現在のｘ−ｙ位置に対する前記プレート底部ｚ位置を決定するステップは、
前記対物レンズが複数のｚ位置に移動させられるにつれて、前記光路内のセンサにおいて前記マイクロプレートから反射される光の強度を測定することと、
前記プレート底部の最良焦点を示す前記強度に対応する最良焦点ｚ位置を決定することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１１）
複数のサンプルウェルを備えているマイクロプレートの選択された特性を決定するためのシステムであって、各サンプルウェルは、前記マイクロプレートの最上部分において開放しており、ウェル表面およびウェル底部を含み、前記ウェル表面は、前記マイクロプレートの底部分の反対側の前記最上部分に配置され、前記システムは、
光路に沿って集束光を生成するための集束レーザと、
前記光路に実質的に中心を置かれている対物レンズであって、前記対物レンズは、ｚモータ構成要素を含む対物レンズ支持材上に載置され、前記ｚモータ構成要素は、ｚ軸に沿って前記対物レンズを移動させるように構成されている、対物レンズと、
前記マイクロプレートを支持するように構成されているｘ−ｙステージであって、前記ｘ−ｙステージは、ｘ−ｙ面上の選択された位置に前記ｘ−ｙステージを移動させるように構成されているｘ−ｙモータ構成要素を備えている、ｘ−ｙステージと、
前記光路内に位置付けられている光センサであって、前記光センサは、前記マイクロプレートから反射される光を受け取り、前記マイクロプレートから反射される前記光の強度レベルを感知する、光センサと、
前記集束レーザ、前記ｚモータ構成要素、および前記ｘ−ｙモータ構成要素を制御し、前記光センサによって測定される前記強度レベルを検出するように構成されているコントローラと
を備え、
前記コントローラは、コンピュータ実装マイクロプレート評価システムをさらに備え、
前記コンピュータ実装マイクロプレート評価システムは、
集束機能を実行し、前記ウェル表面の最良焦点を示す強度に基づいて、前記ウェルのうちの１つを含む前記マイクロプレートの選択された領域中の複数のｘ−ｙ位置に対するウェル表面ｚ位置を決定することと、
前記集束機能を実行し、前記プレート底部の最良焦点を示す強度に基づいて、前記選択された領域中の前記複数のｘ−ｙ位置に対するプレート底部ｚ位置を決定することと、
前記集束機能を実行するために、前記マイクロプレートを移動させ、前記マイクロプレートの前記選択された領域内の前記複数のｘ−ｙ位置を前記光路内に位置付けることと、
前記複数のｘ−ｙ位置における前記ウェル表面ｚ位置および前記プレート底部ｚ位置を使用して、前記マイクロプレートの前記選択された特性を決定するためのマイクロプレートデータを生成することと
を行うように構成されている、システム。
（項目１２）
前記光センサは、感光性デバイスであり、前記感光性デバイスは、前記感光性デバイスによって受け取られる光の強度に応答して変化するパラメータを有する電気信号を生成する、項目１１に記載のシステム。
（項目１３）
前記感光性デバイスは、フォトトランジスタ、フォトダイオード、光電子増倍管、およびフォトレジスタのうちのいずれかである、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記光センサは、撮像デバイスである、項目１１に記載のシステム。
（項目１５）
前記レーザ、前記光センサ、前記ｘ−ｙステージ、前記対物レンズ、および前記コントローラは、撮像システムに組み込まれている構成要素である、項目１１に記載のシステム。
（項目１６）
前記コントローラ、前記ｘ−ｙステージ、および前記対物レンズは、撮像システムの構成要素であり、
前記コンピュータ実装マイクロプレート評価システムは、前記撮像システムの製造後に追加されるように構成されている、項目１１に記載のシステム。
（項目１７）
前記コントローラは、通信インターフェースを介して、前記集束レーザ、前記ｚモータ構成要素、前記ｘ−ｙモータ構成要素、および前記光センサと通信するパーソナルコンピュータにおいて実装される、項目１１に記載のシステム。
（項目１８）
前記パーソナルコンピュータは、
ディスプレイと、
各々が特定のマイクロプレートに対応するマイクロプレートデータを含むマイクロプレートプロファイルを記憶するように構成されているデータベースと
を備えている、項目１７に記載のシステム。
（項目１９）
前記コントローラを、前記マイクロプレートデータを処理するように構成されているコンピュータ環境と動作可能に通信させるように構成されている通信インターフェースをさらに備えている、項目１１に記載のシステム。
（項目２０）
前記マイクロプレートデータを使用して生成される画像を表示するディスプレイをさらに備え、前記画像は、前記マイクロプレートの選択された特性を描写するようにフォーマットされている、項目１１に記載のシステム。
【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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