(57)【要約】  本発明は試料追跡システムおよびおよびその方法を提供する。試料追跡システムは、複数の試料ウェルを有するプレートおよび各試料ウェルそれぞれを照らすための装置を含み、試料ウェルを照らす方法は試料成分の試料ウェルへのロードを追跡することができる該試料追跡システム。
2009510441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動追跡アッセイシステムであって、
複数の試料ウェル；
表示灯配列であって、表示灯配列中の各表示灯が複数の試料ウェルの個々の試料ウェルに対応するもの；
試料成分が複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルに導入された時を判定するための検出システム；および
検出システムからの入力を受け、表示灯配列の制御信号を作り出す処理装置；
を含む、該アッセイシステム。
【請求項２】
処理装置がさらに音響信号の制御信号を作り出す、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項３】
検出システムは複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルが試料成分を受け取った時に入力信号を処理装置に送り、入力信号は一以上の試料ウェルの特定の位置を含み、処理装置は表示灯配列中の対応する表示灯の状態の変化を引き起こす第一の制御信号を表示灯配列に出力する、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項４】
検出システムは複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルが試料成分を受け取った時に入力信号を処理装置に送り、入力信号は一以上の試料ウェルの特定の位置を含み、処理装置は制御信号を出力して音響信号を駆動する、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項５】
処理装置は複数の試料ウェルの次の一以上の試料ウェルが試料成分を受け取ったことを判定し、処理装置は第二の制御信号を表示灯配列に出力し、第二の信号は次の一以上の試料ウェルに対応する表示灯の状態の変化を引き起こす、請求項３に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項６】
表示灯配列中の各表示灯は第一の色を出力するよう設定され、第一の色はロードされた一以上の試料ウェルに関連するものである、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項７】
表示灯配列中の各表示灯は第一の光源を含み、前記第一の光源は前記第一の色を出力するよう設定された、請求項６に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項８】
表示灯配列中の各表示灯は第二の色を出力するよう設定され、第二の色は第一の試料成分がロードされた試料ウェルに関連するものである、請求項６に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項９】
表示灯配列中の各表示灯は第三の色を出力するよう設定され、第三の色は第二の試料成分がロードされた試料ウェルに関連するものである、請求項８に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１０】
表示灯配列中の各表示灯が、前記第一の色および前記第二の色のどちらも表示することができる光ファイバー素子を含む、請求項８に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１１】
表示灯配列中の各表示灯が、第一の色、第二の色、および第三の色を表示することができる光ファイバー素子を含む、請求項９に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１２】
表示灯配列中の各表示灯が第一の光源および第二の光源を含み、前記第一の光源が前記第一の色を出力するよう設定され、第二の光源が前記第二の色を出力するよう設定された、請求項８に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１３】
表示灯配列中の各表示灯が第一の光源、第二の光源、および第三の光源を含み、前記第一の光源が前記第一の色を出力するよう設定され、前記第二の光源が前記第二の色を出力するよう設定され、前記第三の光源が前記第三の色を出力するよう設定された、請求項９に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１４】
第一の光源および第二の光源が、それぞれ第一の発光ダイオード（ＬＥＤ）および第二のＬＥＤを含む、請求項８に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１５】
第一の光源、第二の光源、および第三の光源が、それぞれ第一のＬＥＤ、第二のＬＥＤ、および第三のＬＥＤを含む、請求項９に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１６】
複数のウェルは、少なくとも一部分は透明であるプレート上に二次元配列で配置され、表示灯配列は複数のウェルと同様の寸法を有し、複数のウェルの各試料ウェルが表示灯配列中の対応する表示灯の上に実質的に位置するように、一部分が透明なプレートが表示灯配列の上に位置することができる、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１７】
複数のウェルは少なくとも一部分は透明であるプレート上にあり、検出システムは赤外線レーザーおよび少なくとも一の赤外線検出器を含み、赤外線レーザーは光を複数のウェルの個々の試料ウェルを通して少なくとも一の赤外線検出器に向け、そして検出器が受けたロードしていない試料ウェルの赤外線光の強度変化を利用して試料成分が試料ウェルに導入されたかどうかを判定できる、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１８】
検出器が受けたロードされていない試料ウェルおよびロードされた試料ウェル間での赤外線光の強度変化が、赤外線スペクトルを通して測定される、請求項１７に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項１９】
検出システムが、複数のウェルの一以上の試料ウェルが試料成分を受け取ったことを示すために利用者が押すことができる機能的なボタンを含む、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項２０】
請求項１に記載の自動追跡アッセイシステムであって、
処理装置によりアクセス可能であり、試料ウェルに対応する関連のあるデータを蓄えるために使用することができるデータベース；
使用者が試料ウェルに対応する関連のあるデータをデータベースに入力することを可能にするデータ入力装置；および
試料ウェルに対応する関連のあるデータを表示するために使用することができるビデオディスプレイ；
をさらに含む該自動追跡アッセイシステム。
【請求項２１】
データ入力装置がバーコードリーダーを含む、請求項２０に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項２２】
データ入力装置がキーボードを含む、請求項２０に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項２３】
個々の試料ウェルに試料成分をロードするローディングシステムをさらに含む、請求項１に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項２４】
ローディングシステムは自動であり、ローディングシステムはローディング制御信号を処理装置から受け、ローディング制御信号はローディングシステムを充てんすべき次の一以上の試料ウェルに導く、請求項２３に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項２５】
複数の試料ウェル；
自走追跡システム上に取り付けられた光源であって、複数の試料ウェルの一以上のウェルが光源により照らされることができるもの；
試料成分が複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルに導入されたときを検出するための検出システム；および
検出システムから入力を受け、表示灯配列用の制御信号を作り出す処理装置；
を含む自動追跡アッセイシステム。
【請求項２６】
処理装置がさらに音響信号を制御する信号を作り出す、請求項２５に記載の自動追跡アッセイシステム。
【請求項２７】
自動的にアッセイ試料を追跡する方法であって、
アッセイプレート中の一以上の試料ウェルを第一の色で照らすこと；
第一の試料成分を第一の一以上の試料ウェルにロードすることを判定すること；および
第一の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されるとアッセイプレート中の第一の一以上の試料ウェルを第二の色で照らすこと；
を含む該方法。
【請求項２８】
前記方法がさらに、第一の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると音響信号を駆動することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記方法がさらに、第二の試料成分を最初の一以上の試料ウェルにロードすることを判定すること、および第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると第一の一以上の試料ウェルを第三の色で照らすことを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記方法がさらに、第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると音響信号を駆動することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記方法がさらに、第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると第二の一以上の試料ウェルを第一の色で照らすことを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
請求項２７に記載の方法であって、さらに
第一の一以上の試料ウェルを照らした後、第一の一以上の試料ウェルに入れた第一の試料成分に関連したデータを入力すること；
データベース中で第一の試料成分と関連するデータを蓄えること；および
第一の試料成分に関連するデータを入力することおよび蓄えることを検出すること；
を含む、該方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連する出願との相互参照
本出願は２００５年９月２８日に出願された米国特許出願番号１１／２３７０６６の継続出願であり、引用により全体としてここに組み込まれる。
【０００２】
背景
多くの科学的専門領域において、成功する研究は概して分析のための大量の実験データを作ること次第である。マイクロアレイ、オートサンプラー、およびマイクロフルイディクスの出現で、研究所は大部分は自動化し、小型化した。それにもかかわらず、試料の調製および測定における正確さおよび精度は、以前と同様、重大な意味を持ったままである。当該技術分野において残っている問題は、試料分析の純粋な大部分、またはかつてないほどに縮小している規模の分析実験室、またはその両方のせいであろうとなかろうと、研究者および技術者が不正確に試料反応物を調製する可能性があることである。しばしばこれはマルチウェル反応プレートの調整の間に起こり、そのプレートで試料成分は不正確なウェルにロードされる（例えばウェルがとばされる、試料成分が二度添加される等）。例えば、米国特許４７０１７５４号参照。試料成分の適切な調製および分析を保証するための構成および方法は、当該技術分野において必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の要約
本発明の一の実施態様は、自動追跡アッセイシステムを提供する。そのシステムは複数の試料ウェル；表示灯配列であって、表示灯配列中の各表示灯が複数の試料ウェルの個々の試料ウェルに対応するもの；試料成分が複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルに導入された時を判定するための検出システム；および、検出システムからの入力を受け、表示灯配列の制御信号を作り出す処理装置を含む。処理装置はさらに音響信号の制御信号を作り出すことができる。複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルが試料成分を受け取った時、検出システムは入力信号を制御装置に送ることが出来る。入力信号は一以上の試料ウェルの特定の場所を含むことができる。制御装置は、第一の制御信号を表示灯配列に出力することができ、表示灯配列中で対応する表示灯の状態の変化を引き起こす。複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルが試料成分を受け取ったとき、検出システムは入力信号を処理装置に送ることができ、入力信号は一以上の試料ウェルの特定の場所をふくみ、処理装置は音響信号を駆動する制御信号を出力する。処理装置は、複数の試料ウェルの次の一以上の試料ウェルが試料成分を受け取ったことを判定することができ、処理装置は第二の制御信号を表示灯配列に出力し、第二の信号は次の一以上の試料ウェルに対応する表示灯の状態の変化を引き起こす。
【０００４】
表示灯配列中の各表示灯は第一の色を出力するよう設定することができ、第一の色はロードされた一以上の試料ウェルに関連する。表示灯配列中の各表示灯は第一の光源を含むことができ、前記第一の光源は前記第一の色を出力するよう設定される。表示灯配列中の各表示灯は、第二の色を出力するよう設定することができ、第二の色は第一の試料成分がロードされた試料ウェルに関連する。表示灯配列中の各表示灯は第三の色を出力するよう設定することができ、第三の色は第二の試料成分がロードされた一以上の試料ウェルに関連する。表示灯配列中の各表示灯は、前記第一の色および前記第二の色の両方を表示することが出来る光ファイバー素子を含むことができる。表示灯配列中の各表示灯は、第一の色、第二の色、および第三の色を表示することが出来る光ファイバー素子を含むことができる。表示灯配列中の各表示灯は、第一の光源および第二の光源を含むことができ、前記第一の光源が前記第一の色を出力するよう設定され、前記第二の光源が前記第二の色を出力するよう設定される。表示灯配列の各表示灯は、第一の光源、第二の光源、および第三の光源を含むことができ、前記第一の光源が前記第一の色を出力するよう設定され、前記第二の光源が前記第二の色を出力するよう設定され、前記第三の光源が前記第三の色を出力するよう設定される。第一の光源および第二の光源は、それぞれ第一の発光ダイオード（ＬＥＤ）および第二のＬＥＤを含むことができる。第一の光源、第二の光源、および第三の光源は、それぞれ第一のＬＥＤ、第二のＬＥＤ、および第三のＬＥＤを含む。さらなるＬＥＤまたは代わりの表示も使用されうる。
【０００５】
複数のウェルは、少なくとも一部分は透明であるプレート上に二次元配列で配置することができ、表示灯配列は複数のウェルと同じ寸法を有する。一部分が透明であるプレートは、複数のウェルの各試料ウェルが実質的に表示灯配列中の対応する表示灯の上に位置するように、表示灯配列の上に位置することができる。
【０００６】
検出システムは、ウェル中での事象を検出するために適した少なくとも一つの要素を含むことができる。その要素は、例えば赤外線レーザー、屈折率プローブ、または導電率プローブ、および関連する検出器を含むことができる。一の実施態様において、赤外線レーザーおよび少なくとも一の赤外線検出器がありうる。赤外線レーザーは、光を複数のウェルの個々の試料ウェルを通して少なくとも一の赤外線検出器に向けることができる。検出器により受け取られたロードされていない試料ウェルの赤外線光の強度変化は、試料成分が試料ウェルに導入されたかどうかを判定するために使用することができる。ロードされていない試料ウェルとロードされた試料ウェル間で検出器により受け取られた赤外線光の強度変化は、赤外線スペクトルから測定することができる。検出システムは、使用者が押して、複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルが試料成分を受け取ったことを示すことが出来る機能的なボタンを含むことができる。
【０００７】
システムはさらに、処理装置によりアクセス可能な、試料ウェルに対応する関連のあるデータを蓄えるために使用することができるデータベース；使用者が試料ウェルに対応する関連のあるデータをデータベースに入力することを可能にするデータ入力装置；および試料ウェルに対応する関連のあるデータ表示するために使用することができるビデオディスプレイをさらに含むことができる。データ入力装置はバーコードリーダーまたはキーボードを含むことができる。
【０００８】
システムはさらに個々の試料ウェルに試料成分をロードするローディングシステムを含むことができる。ローディングシステムは自動としうる。ローディングシステムは、処理装置からローディング制御信号を受け取ることができ、ローディング制御信号はローディングシステムを充てんすべき次の一以上の試料ウェルに導くことができる。
【０００９】
本発明のその他の実施態様は、複数の試料ウェルを含んでいる自動追跡アッセイシステム；自走追跡システム上に取り付けられた光源であって、複数の試料ウェルの一以上のウェルが光源により照らされることができるもの；試料成分が複数の試料ウェルの一以上の試料ウェルに導入されたときを検出するための検出システム；および検出システムから入力を受け、表示灯配列用の制御信号を作り出す処理装置を含む自動追跡アッセイシステムを提供する。処理装置はさらに音響信号の制御信号を作り出すことができる。
【００１０】
本発明のさらに他の実施態様は、自動的にアッセイ試料を追跡する方法を提供する。その方法は、アッセイプレート中の第一の一以上の試料ウェルを第一の色で照らすこと；第一の試料成分を第一の一以上の試料ウェルにロードすることを決定すること；および第一の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されるとアッセイプレート中の最初の一以上の試料ウェルを第二の色で照らすことを含む。その方法はさらに、第一の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると音響信号を駆動することを含むことができる。その方法はさらに、第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルにロードされたことを判定すること、および第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると第一の一以上の試料ウェルを第三の色で照らすことを含むことができる。その方法はさらに、第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると音響信号を駆動することを含むことができる。その方法はさらに、第二の試料成分が第一の一以上の試料ウェルに添加されると第二の一以上の試料ウェルを第一の色で照らすことを含むことができる。その方法はさらに、第一の一以上の試料ウェルを照らした後、第一の一以上の試料ウェルに入れた第一の試料成分に関連したデータを入力すること；データベース中で第一の試料成分と関連するデータを蓄えること；および第一の試料成分に関連するデータを入力することおよび蓄えることを検出することを含むことができる。
【００１１】
本発明はそれゆえ、各試料ウェルの状態を正確、精密に記録し続けることによって、不適切な試料調製による試料の不正確さを排除する装置および方法を提供する。したがって、この装置は、不正確な実験データ、データ解析の遅れ、および独立にデータを検証できないということにつながりうる不正確に調製された試料の問題を最小に、または無効にする。
【００１２】
例となる本発明の実施態様は、添付の図面とともに以下に記載され、多くの図面において同様の参照数字は同様の要素を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の詳細な説明
１．概要
本発明は、マイクロプレートアレイ、例えば９６ウェルＥＬＩＳＡアッセイや、複数の試料を使用するアッセイを利用する、任意の実験室応用に有用である。本発明がある応用に特に適している可能性はあるが、いかなる科学領域、専門領域、または産業に限定されない。特に、研究者は本発明を使用して容易に集団研究用の試料ＩＤリストを作ることができ、その試料ＩＤリストは、試料を正確に同定するため、データベース、スプレッドシート、または電子的な研究室ノートに自動的に出力される。
【００１４】
ある実施態様において、本発明は、９６ウェルマイクロプレート１０２を保持する台の下に、８ｘ１２配置の表示灯における一の１１２または複数の１１４表示灯が、９６ウェルマイクロプレートの単一のウェルに対応する（つまり実質的に下にある）ように、設置された８ｘ１２配置の表示灯１０４を含む、自動アッセイシステム１００を有する。例えば、図１参照。その他の実施態様において、本発明は、単一の対象、具体的にいうとマイクロプレートアレイ中の特定の試料ウェルを照らすため、光源が点の大型配列上に配置されうるように、可動の機械的なアーム上に取り付けられた光源を含む。その他の実施態様においておよび前述の実施態様に追加して、本発明は離れて監視および／または使用することができるように（例えば、ドラフト、研究室の実験台）、さらにバーコードリーダーや処理装置への無線通信を含む。
【００１５】
本発明の一の実施態様がどう稼動するかを示す単純な具体例として、９６ウェルマイクロプレートは表示灯配列の上に置かれる。表示灯配列中の一の表示灯（例えば、ウェルＡ５の下に配置されているもの）は、状態を変化させ（つまり、スイッチを入れるまたは切る、色を変える、等）、研究者が試料名を入力するのを待つ。この試料名はバーコードリーダーを使って読み取ることができ、または使用者が手動で入力することができる。試料名を入力するとすぐに、表示灯は再び状態を変化させ（例えば、色を赤から緑に変化させる）、試料成分が特定の試料ウェルに添加されたことを示す。試料成分がロードされるとすぐに、全ての所望の試料ウェルにロードされるまで、その次の試料ウェル（例えばＡ６）のために同じ工程が繰り返される。すべての試料成分を含んでいる、すべての試料ウェルの完全なリストは、スプレッドシートまたはデータベースプログラムに出力されることが可能であり、その結果データ分析および管理の助けとなる。本発明の全範囲は、以下に記載される。
【００１６】
２．光源配列
上記で簡潔に記載したように、本発明の一形態はアッセイプレートの下に格納することも可能な光源配列を含む。光源は、標準的な９６ウェルマイクロプレートの各試料ウェルに対応させるため、８ｘ１２配置に配列してもよい。あるいは、異なる配置のマイクロプレートに対応するため、光源をより大きなまたは小さな配置に配列してもよい。以下に見られるように、光源配列は、規格外の配列や８ｘ１２配置よりも小さな寸法を有するアッセイプレートに適合しうる。
【００１７】
配列中の所与の表示灯は、アッセイプレートの試料ウェルに近接してもよく、そして特定のウェルおよびその成分を同定する（または関連付ける）。アッセイに使用されたアッセイプレートの配列により決まるように、または、複数のアッセイプレートに設定可能で適合する点で用途の広い、より密集した光源配列を作るために、配列における表示灯の配置は、幾何パターンおよび間隔を変化させてもよい。自動または手動の方法によって表示灯の状態を変化させることにより（例えば、スイッチの入／切、点滅する順番、色の変化、等）、技術者はアッセイプレートにおける特定のウェルの状態を容易にそしてすぐに同定することができる。表示灯の状態は、表示灯配列の制御信号を作る処理装置により導かれうる。
【００１８】
多くのアッセイプレートは本発明の実施態様とともに使用するのに有用である。アッセイプレートは、ガラスやプラスチックを含め任意の通常の材料で作ることができるが、好ましくはプラスチックである。商業的に利用することができる任意のアッセイプレートは、十分な透明性を有し、本発明の表示灯配列を格納することができる、またはその上に置くことができる限り、本発明とともに使用することができる。その材料を通して表示灯の観察または検出ができる場合、アッセイプレートは十分な透明性を有する。通常、アッセイプレートは透明であり、不透明な特徴は皆無かそれに近い。
【００１９】
本発明において多様な表示灯配置を使用することができる。ある実施態様において、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）を各表示灯に利用してもよい。この構成において、単一のＬＥＤは興味ある試料ウェルを照らすために使用してもよい。あるいは一以上のＬＥＤは、一以上の試料ウェルにおけるエラーまたは状態の変化を示すために点滅してもよい。透明なまたは部分的に透明なアッセイプレートは、次に、追跡するための表示灯配列の上に設置してもよい。例えば、表示灯配列は、上に設置されたアッセイプレートの各試料ウェルに対応する単一のＬＥＤとともに、赤色ＬＥＤの配列を含んでもよい。さらに、試料がロードされると、その次の照らされている試料ウェルに先立って状態の変化を示すために、対応する照らされたＬＥＤは点滅または短くパッと光ってもよい。
【００２０】
別の実施態様において、各表示灯は、単一の透明なまたはほとんど不透明でない筐体中で、互いに近接する二つの異なる色のＬＥＤを含んでもよい。唯一の筐体の要求は、ＬＥＤの発する光が観察可能なように十分に透明である（不透明は容認できる）ことである。筐体におけるＬＥＤの位置および配置は、二つのＬＥＤが単一のＬＥＤであるかのように見せることもできる。同時に、筐体および両方のＬＥＤが表示灯を形成する。一のＬＥＤのスイッチを入れるとき、表示灯は第一のＬＥＤの色を出力する。第二のＬＥＤのスイッチを入れて第一のＬＥＤを消すとき、表示灯は第二のＬＥＤの色を示す。両方のＬＥＤのスイッチを入れるとき、表示灯は二つのＬＥＤを組み合わせた色を出力する。したがって、第一のＬＥＤが赤色で第二のＬＥＤが緑色の場合、二つのＬＥＤの組み合わせは、表示灯を第三の黄色に見せる。これにより、各試料ウェルの状態に対応する異なる色または色の組み合わせを用いて、複数の状態を示すことができる。例えば、試料ウェルは、その次のウェルにロードされ、現在空であることを示すために赤色のＬＥＤで照らされてもよく、表示灯において赤色および緑色のＬＥＤの両方により作られる黄色は、試料ウェルはロードされたが、対応する試料ウェルのデータベースに情報が入力されていないこと示してもよく、緑色のＬＥＤにより照らされた試料ウェルは、ウェルが試料を含んでいることおよび試料に対応する情報がデータベースに入力されていることを示してもよい。この方法において、全ての完了した試料ウェルは緑色のＬＥＤにより照らされたままでもよく、充てんされるべきその次の試料ウェルは赤色または黄色のどちらかによって照らされる。
【００２１】
その他の実施態様において、第二、第三、第四等の試料成分が同じ試料ウェルに添加されたときに、光は状態を変化させることができる。例えば、第一の試料成分、例えば生物学的試料がウェルに添加されたとき、表示灯は状態を変化させることができる。第二の試料成分、例えば希釈剤がウェルに添加されたとき、表示灯は再び状態を変化させることができる。第三の試料成分、例えば酵素がウェルに添加されたとき等に、表示灯は再び状態を変化させることができる。
【００２２】
その他の実施態様において、表示灯は一以上の光ファイバーを含む。光ファイバーを通過する光の色は、使用者により変化させ、制御することができるので、光ファイバーはウェルごとに単一の光源を可能とする。光ファイバーを表示灯を具体化するために使用することは、比較的小さな光ファイバー末端により表示灯配列を様々なマイクロプレートとともに使用することを可能としうる。マイクロプレートがより小さい試料ウェル、またはより緊密に配置された試料ウェル、またはその両方を有する場合、これは表示灯配列がより高密度の試料ウェルとともに使用されることを可能にする。さらに各表示灯を具体化させるために光ファイバー装置を使用することは、表示灯配列がより多くの試料アッセイとともに利用されることを可能とする。ある試料または反応は、光感受性であり、表示灯配列は試料を壊さず、アッセイ中で観察される任意の反応も妨害しない波長を用いるように設定してもよい。
【００２３】
他の実施態様において、本発明の表示灯は、表示灯の状態の任意の変化がアッセイアレイ中の試料の状態を判定するように設計される。かかる状態の変化は、既に概略を述べたように、スイッチの入り／切りおよび点滅する順番を含む。これらの順番は、入り／切りの状態の単純な循環にしてもよく、または例えば特定のエラーまたは状態コードを指定するために、持続した入りまたは切りの状態に引き続いた変化しやすい数のフラッシュのような、複雑な順番を含んでもよい。
【００２４】
アッセイシステムは、音響信号のための制御信号を作る処理装置を含んでもよい。音響信号、例えば、ピエゾブザーのようなブザーは、アッセイ中の任意の時点で作ることができる。例えば、次の試料ウェルがロードされるときまたは試料成分の添加前または後に、音響信号が鳴ってもよい。
【００２５】
前述のように、アッセイプレート中の試料ウェルの数は変化に富んでもよい。それにもかかわらず、本発明は一のウェルに対し一の表示灯の比を要求し、ウェルの数は表示灯を適切に配置する能力によって限定される。その結果、密な配置中に複数の表示灯を含んでいる試料は、多様なアッセイプレートとともに使用されてもよい。好ましい実施態様において、アッセイプレートは通常の９６ウェルアッセイプレート（８ｘ１２のウェル配置）である。
【００２６】
３．機械的追跡システム
その他の実施態様において、技術的に知られているように、表示灯は自走追跡システム２００のアーム上に設置される。例えば図２参照。この実施態様において、充てんされたウェル２１２がアーム２０８上の表示灯２１０により照らされ２１４、アームはアッセイプレート２０６の上に位置してもよい。アームは、個々のウェルそれぞれに対して試料成分の成功した添加の後に自動的に進んでもよく、または使用者が手動で進めてもよい。これにより、自動アッセイまたは使用者が変更可能なアッセイが可能となる。
【００２７】
自走追跡システムのアームにおいて使用される表示灯は、好ましくはレーザー光源としてもよく、そのレーザー光源が小さな水平展開により単一の試料ウェルを照らすようにしてもよい。あるいは、限られた水平展開をする他の光源を、表示灯の光源として利用してもよい。
【００２８】
表示灯がアッセイプレートの上に位置する場合、本システムは透明または一部分が透明なプレートに限定されない。好ましい実施態様において、使用者が容易に単一の試料ウェルの照明を観察することが出来るよう、アッセイプレートは実質的に反射性であってもよい。
【００２９】
その他の実施態様において、アームはさらに、当技術分野で知られているような、ウェル成分を添加する手段を含んでもよい。これにより使用者は、試料ウェルが表示灯によりどう照らされているかを視覚的に観察することによって、アッセイ中の試料ウェルの状態をすぐにそして容易に判断することができる。
【００３０】
さらなる実施態様において、アームは、赤外線ビーム、フローモニター、ドロップカウンターや、それらの組み合わせ等のような、試料ウェルに試料成分が添加されたことを検出する手段を含んでもよい。試料の添加を検出できることによって、アームは、使用者により最初に設定されてほとんどまたは完全に使用者の相互作用なしでアッセイを実行するよう設定された、完全に自動のシステムにすることができる。
【００３１】
４．システム設定
様々なアッセイプレートを適応させるため、標準的なまたは特別注文のアッセイプレート中の試料ウェルの数および配置に手動でまたは自動的に適応するように、表示灯配列を設定してもよい。これは外部の制御処理装置およびデータベースを通して達成されてもよく、データベースは様々な標準的なアッセイプレートの位置、間隔、および寸法を含む。さらに、このデータベースは特別注文されたアッセイプレートを記述する入力を受けてもよい。
【００３２】
アッセイを実行する場合、使用者はまず使用するアッセイプレートの型を指定する。図３および図４を参照。標準的なアッセイプレートである場合、使用者はデータベース中で利用できるものからプレートを選択してもよい；プレートが特別注文されたものまたはデータベース中で利用できない他のものである場合、試料ウェルの大きさ、試料ウェルの配置、試料ウェルの間隔、試料ウェル配列の配置、および試料ウェル配列の大きさ等のパラメーターを設計することによって、使用者は新しいアッセイプレートの入力を作ることができる。試料追跡システムの能力次第で、データベースの入力は受け入れられ、拒絶されてもよい。例えば、マイクロプレート試料追跡システムが４ｘ６のＬＥＤ配列を含み、８ｘ１２配列に対応しているアッセイプレート入力が入力された場合、その入力は拒絶されうる。その他の例において、ＬＥＤまたは光ファイバー配列よりも大きい、または自走システムの機械的アームの物理的な能力の外にあるなどの、プレートの物理的な配置がマイクロプレート試料追跡システムにより支持された配置よりも大きい場合には、システムは拒絶されうる。
【００３３】
アッセイプレートが指定された後、使用者は試料の数およびアッセイに使用する試料ウェルを選択することができる。アッセイは全ての試料ウェルを使用せずともよいので、または特別な配置（例えば一つおきの試料ウェル、試料ウェルのたった一行、試料ウェルのたった一列等）がアッセイに必要とされるので、使用者は使用する試料ウェルやこれらの試料ウェルが従うべき充てん工程をはっきり提示したいと望むかもしれない。
【００３４】
また、使用者は試料ウェルそれぞれに起因する中間の状態、および新しい試料ウェルが照らされる前にそれぞれの試料ウェルに必要な要求を選択してもよい。例えば、使用者は、試料が充てんされ、対応するデータがアッセイデータベースに入力された時にのみ、試料ウェルが完成したと指示してもよい。可能な場合は、使用者はもしあれば各試料ウェルの各中間状態にどの色を使用するか選択してもよい。
【００３５】
アッセイプレートが選択され、アッセイプレート中の試料ウェルを充てんする方法が決定された後、使用者は次に続く同様のアッセイのためにアッセイ特有のパラメーターを記憶させてもよい。その後に、使用者は初期の段階から完全な実験を再び設定することなく所望のアッセイを単に選択することができる。
【００３６】
選択された適切なアッセイパラメーターを用いて、使用者は表示灯配列の上またはステージング台の上で自走アームの下に、対応するアッセイプレートをロードしてもよい。システムはその後アッセイ中の第一の試料ウェルを照らし、使用者の入力またはロードされた試料ウェルの検出を待ってもよい。
【００３７】
処理装置は検出システムからの入力を受け、表示灯配列の制御信号を作ることができる。例えば、第一の試料ウェル（または一組の試料ウェル、例えば一行のウェル）がロードされた後、処理装置はアッセイパラメーターを確認し、照らされる次の試料ウェルおよび対応する状態を判定してもよい。システムはその後アッセイパラメーターにより指定された全ての試料ウェルが充てんされるまで、アッセイの残りを進行してもよい。複数の試料ウェルのうちの試料ウェルが試料成分を受け取ったときに、検出システムは入力信号を処理装置に送ることができる。入力信号は試料ウェルの特定の位置を含むことができる。処理装置はその後、第一の制御信号を表示灯配列に出力することができ、その制御信号は表示灯配列中の対応する表示灯の状態を変化させる。処理装置は別の制御信号を出力して音響信号を駆動することができる。処理装置は、複数の試料ウェルのうちの次の試料ウェルが試料成分を受け取ったことを判定することができる。処理装置は第二の制御信号を表示灯配列に出力することができる。第二の制御信号は、次の試料ウェルに対応する表示灯の状態を変化させることができる。
【００３８】
システムは、処理装置によりアクセス可能なデータベースも含むことができ、試料ウェルに対応する関連するデータを蓄えるために使用することができる。システムは、使用者が試料ウェルに対応する関連するデータをデータベースに入力することを可能とする、バーコードリーダーやキーボード等のデータ入力装置を含むこともできる。システムはさらに、試料ウェルに対応する関連するデータを表示するために使用することができるビデオディスプレイを含むことができる。
【００３９】
本発明にかかるシステムは、試料成分を個々の試料ウェルにロードするためのローディングシステムを含むこともできる。ローディングシステムは、例えばピペッティングロボットアームのような自動、または手動にすることができる。自動ローディングシステムは、処理装置からローディング制御信号を受けることができ、ローディング制御信号はローディングシステムを充てんすべき次の試料ウェルに導くことができる。
【００４０】
５．検出システム
本発明にかかるシステムは、例えばウェルへの試料の添加を検出できるセンサーのような、試料成分が試料ウェルまたは一組の試料ウェル（例えば、一行のウェル）に導入されたときを判定するための検出システムを含むことができる。かかるセンサーは、屈折率、ウェル中の液面の高さ、または試料成分に添加された不活性の色素分子の検出に基づくことができる。検出はウェルに添加された液滴の感知、またはピペット分注の検出に基づくこともできる。検出システムは、使用者が押して試料ウェルが試料成分を受け取ったことを示すことができる、機能的なボタンを含むこともできる。
【００４１】
本発明の一の実施態様において、検出システムは赤外線レーザーおよび少なくとも一の赤外線検出器を含む。赤外線レーザーは、光を個々の試料ウェルを通して少なくとも一の赤外線検出器に向ける。検出器により受容された、ロードされていない試料ウェルとロードされた試料ウェル間の赤外線光の強度変化は、試料成分が試料ウェルに導入されたかどうかを判定するために使用することができる。検出器により受容された、ロードされていない試料ウェルとロードされた試料ウェル間の赤外線光の強度変化は、赤外線スペクトルをにより測定することができる。
【００４２】
６．バーコードリーダー
一形態において、本発明はバーコードリーダーを含む試料追跡システムに関連する。バーコードリーダーは当技術分野で知られているような任意のバーコードリーダーとすることができるが、好ましくは本発明にかかる試料追跡システムにとって実行するのに都合のよいものである。大きさ、動きやすさ、およびオペレーターによるアクセスしやすさを考慮することで、特定のバーコードリーダーが特定の応用により適しているかどうか判定することができる。
【００４３】
表示灯配列または自走システムとともに使用される時、バーコードリーダーを使用して、すぐにそして容易に試料に対応する情報をアッセイデータベースに入力してもよい。使用者は、各入力が各試料ウェル入力の特定のパラメーターを含んでいる、バーコード入力のリストを持つことも可能である。試料がアッセイプレートの試料ウェルにロードされる時、試料ウェルを照らしている表示灯は状態を変化させて、試料ウェル中の試料に対応するデータ入力が要求されていることを示してもよい。使用者がその後試料ウェルに適したバーコード入力を読み取ってもよく、これをシステムが検出し、その後追跡システムが試料ウェルを照らしている表示灯の状態を変化させ、アッセイ中の次の試料ウェルに選択的に進んでもよい。
【００４４】
さらなる実施態様において、本発明はコンピューターとの無線通信とともに使用することができる。これにより、任意の離れた場所、例えばドラフト、低温室、無菌室、様々な実験台上等において本発明を使用することが可能となる。コンピューターは、反応成分の添加および／または一連の表示灯を制御することができる。本実施態様は、アッセイをほぼ全て自動化するため、試料追跡システムおよび自走機構と組み合わせることができるが、アッセイの手動の観察または操作は可能である。
【００４５】
ここで引用された全ての特許、特許出願、および他の科学的または技術的文書は、引用によりその全てが組み込まれる。好ましい実施態様の現在の典型としてここに記載された方法および組成物は、例であり、発明の範囲の制限として意図されるものではない。その点での変化および他の使用は、当業者に明白であり、本発明の精神に含まれる。ここに図解して適切に記載された本発明は、任意の要素またはここに特に開示されていない要素、制限またはここに特に開示されていない制限なしで、実施することができる。したがって、例えば、ここのそれぞれの例において、任意の“含んでいる”、“本質的に含んでいる”、および“含む”の語は、その他の２つの語で置き換えることができる。採用された語および表現は、記述の語として使用され、限定の語として使用されているのではなく、かかる語および表現の使用において、示され、記載された特徴に相当する物またはそれらの一部を除外する意図はないが、本発明の請求の範囲内で様々な変更が可能であると認識される。したがって、本発明は実施態様および任意の特徴により特に開示されたが、ここに開示された概念の変更および変形は、明細書および添付の特許請求の範囲により定義されるように本発明の範囲内であると考えられる、と理解されるべきである。
【００４６】
なお、本発明の特徴または形態が、マーカッシュグループまたは代替物の他の配合で記載されている場合、当業者は、本発明はそれによりマーカッシュグループまたは他のグループの任意の個々の要素または要素のサブグループの語でも記載されていると認識する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】例となる実施態様に従う、マイクロアレイの下の透明な筐体中に含まれた光源配列を有する、一連のマイクロプレートアレイ試料ウェルにロードされた試料を追跡するためのシステムの説明図。
【図２】例となる実施態様に従う、個々の試料ウェルを照らすための光源をもつ機械的ロボットアームを有する、一連のマイクロプレートアレイ試料ウェルにロードされた試料を追跡するためのシステムの説明図。
【図３】例となる実施態様に従う、個々の試料ウェルを照らすことにより、一連のマイクロプレートアレイ試料ウェルにロードされた試料を追跡する方法を示すプロセス図。
【図４】例となる実施態様に従う、個々の試料ウェルを照らすことにより、一連のマイクロプレートアレイ試料ウェルにロードされた試料を追跡する方法を示すプロセス図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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