(57)【要約】サンプルウェルトレイ（１４）中に配置された複数の生物学的サンプルについて核酸増幅を実施するためのサーマルサイクリングデバイス（１０）。このサーマルサイクリングデバイス（１０）は、サンプルブロックアセンブリ（５０）、光学的検出システム（１２）および上記サンプルウェルトレイ（１４）を保持するよう構成されたサンプルウェルトレイホルダー（３０）を備える。このサンプルブロックアセンブリ（５０）は、サンプルウェルトレイ（１４）をサンプルブロックアセンブリ（５０）との整列に移動することを可能にする第１の位置と、このサンプルブロックアセンブリ（５０）がサンプルウェルトレイ（１４）と接触する、第１の位置に対して上方にある第２の位置との間の運動のために適合されている。サーマルサイクリングデバイス中のサンプルウェルトレイ中に位置決めされる複数の生物学的サンプルに対して核酸増幅反応を実施する方法もまた提供される。
2005515793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルサイクリングデバイスであって：
サンプルブロックアセンブリ；
該サンプルブロックアセンブリの上に位置決めされた光学的検出システム；および
サンプルウェルトレイを保持するように構成されたトレイ受容領域を含むサンプルウェルトレイホルダーであって、該サンプルウェルトレイホルダーは、該サンプルウェルトレイを該サンプルブロックアセンブリとの整列に移動するよう構成される、サンプルウェルトレイを備え、
ここで、該サンプルブロックアセンブリは、該サンプルウェルトレイの該サンプルブロックアセンブリとの整列への移動を可能にする第１の位置と、該第１の位置に対して上方であって、該サンプルブロックアセンブリが該サンプルウェルトレイと接触する第２の位置との間の移動に適合されている、サーマルサイクリングデバイス。
【請求項２】
前記光学的検出システムが、前記サーマルサイクリングデバイスからの前記サンプルウェルトレイの挿入および除去の間、実質的に静止したままであるように適合されている、請求項１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３】
前記サンプルブロックアセンブリが、該サンプルブロックアセンブリが、前記第２の位置にあるとき、前記サンプルウェルトレイと接触するためのサンプルブロックを備える、請求項１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項４】
前記サンプルブロックを、前記第１の位置と第２の位置との間を移動するよう構成される位置決め機構をさらに備える、請求項３に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項５】
前記位置決め機構が複数のリンクを備える、請求項４に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項６】
前記位置決め機構が、前記複数のリンクの１つの運動が、前記複数のリンクの別の１つの運動を引き起こすように構成され、それによって、前記サンプルブロックアセンブリの前記第１の位置と第２の位置との間の移動を引き起こす、請求項５に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項７】
前記位置決め機構がモーターをさらに備え、そしてさらに、前記複数のリンクが、第１のリンク、第２のリンク、および第３のリンクを備え、そしてさらに、該第１のリンクの第１の端部が該モーターに回転可能に連結され、該第１のリンクの第２の端部が該第２のリンクおよび第３のリンク両方の第１の端部に回転可能に連結され、該第２のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第２の端部を有し、該第３のリンクが前記サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結された第２の端部を有し、そしてさらに、該モーターが該第１のリンクを移動させ、それによって該第３のリンクの第２の端部が、該サンプルブロックアセンブリの該第１の位置と第２の位置との間を移動するようにする、請求項５に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項８】
前記複数のリンクが、第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクを備え、該第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクが、前記サンプルブロックアセンブリの対向する側面に位置決めされる、請求項７に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項９】
前記複数のリンクが、第１のリンクおよび第２のリンクを備え、該第１のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第１の端部を有し、該第１のリンクが該第１のリンクの操作のためのハンドルを備える第２の端部を有し、該第２のリンクが該第１のリンク上のピボット点に回転可能に連結された第１の端部を有し、該第２のリンクが前記サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結された第２の端部を有し、ここで、該第１のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第２のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックが前記第１の位置と第２の位置との間を移動するようにする、請求項５に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１０】
前記第１のリンクのハンドルが、前記サーマルサイクリングデバイス中の開口部に対応するドアをさらに備え、ここで、該ドアが、前記サンプルブロックアセンブリが第２の位置にあるとき、該サーマルサイクリングデバイス中の開口部を覆う、請求項９に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１１】
前記複数のリンクが、第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクを備え、該第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクが、前記サンプルブロックアセンブリの対向する側面上に位置決めされる、請求項９に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１２】
前記複数のリンクが、第１のリンクおよび第２のリンクを備え、該第１のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結され、該第１のリンクが該第２のリンクに回転可能に連結された第１の端部を有し，該第１のリンクが該第１のリンクの手動操作のためのハンドルを備える第２の端部を有し、該第２のリンクが該第１のリンクの第１の端部に回転可能に連結された第１の端部を有し、該第２のリンクが前記サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結された第２の端部を有し、ここで、該第１のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第２のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックアセンブリを前記第１の位置と第２の位置との間を移動させる、請求項５に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１３】
前記複数のリンクが、第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクを備え、該第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクが、前記サンプルブロックアセンブリの対向する側面上に位置決めされる、請求項１２に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１４】
前記サーマルサイクリングデバイスが、前記サンプルウェルトレイが前記サンプルブロックアセンブリと整列し、そして該サンプルブロックアセンブリが前記第２の位置にあるときサーマルサイクリングを実施するように構成される、請求項１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１５】
前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域が、前記サンプルウェルトレイを位置決めし得る窪みを備える、請求項１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１６】
前記サーマルサイクリングデバイスがリアルタイムＰＣＲ機械である、請求項１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項１７】
サーマルサイクリングデバイス中のサンプルウェルトレイ中に位置決めされた複数の生物学的サンプル上で核酸増幅を実施するための方法であって、該方法は、以下の工程：
該サンプルウェルトレイを、サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域上に配置する工程；
該サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、該サーマルサイクリングデバイス中に、該サンプルウェルトレイが該サンプルウェルトレイの下に位置決めされたサンプルブロックアセンブリと整列するまで移動させる工程；
該サンプルブロックアセンブリを、該サンプルブロックアセンブリが該サンプルウェルトレイを該サンブルブロックアセンブリとの整列に移動することを可能にする第１の位置から、該サンプルブロックアセンブリが該サンプルウェルトレイと接触するために該第１の位置に対して垂直に上方に位置決めされる第２の位置に移動させる工程；
該デバイスを、該サンプルを光学的に同時に検出しながら、サーマルサイクルする工程；
該サンプルブロックアセンブリを、該第２の位置から該第１の位置に移動させる工程；および
該サンプルウェルトレイを該サーマルサイクリングデバイスから取り外す工程を包含し、
ここで、該光学的検出システムが、上記工程を通じて実質的に静止したままである、方法。
【請求項１８】
前記サンプルブロックアセンブリを移動させる工程が、第１のリンク上に力を与えて、前記第１のリンクの運動を生成する工程を含む、請求項１７に記載の核酸増幅を実施する方法。
【請求項１９】
前記第１のリンクの運動が第２のリンク上に力を与え、該第２のリンクおよび前記ブロックアセンブリの運動を生成する、請求項１８に記載の核酸増幅を実施する方法。
【請求項２０】
サーマルサイクリングデバイスであって：
光学的検出システム；
該光学的検出システムに向かって、かつ離れる第１の経路に沿う運動のために適合されたサンプルブロック；および
トレイ受容領域を含むサンプルウェルトレイホルダーであって、該サンプルウェルトレイホルダーは、該トレイ受容領域が該光学的検出システムと該サンプルブロックとの間に配置される位置に向かって、かつ離れる第２の経路に沿う運動のために適合されている、サンプルウェルトレイホルダーを備え、
ここで、該光学的検出システムが、該第１の経路および第２の経路に沿う該サンプルブロックおよび該サンプルウェルトレイホルダーの運動の間に実質的に静止したままであるよう適合された、サーマルサイクリングデバイス。
【請求項２１】
前記サンプルブロックが、該サンプルブロックが前記光学的検出システムから離れた第１の位置中にあるとき、前記サンプルウェルトレイホルダーが前記第２の経路に沿って運動することを可能にするように構成されている、請求項２０に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２２】
前記サンプルブロックが、前記トレイ受容領域が前記光学的検出システムと該サンプルブロックとの間に配置され、そして該サンプルブロックが該光学検出システムに向かう第２の位置にあるとき、前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域中に受容されたサンプルウェルトレイと接触するように構成される、請求項２１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２３】
前記サンプルブロックを、前記第１の位置と第２の位置との間を移動するよう構成される位置決め機構をさらに備える、請求項２２に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２４】
前記位置決め機構が複数のリンクを備える、請求項２３に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２５】
前記位置決め機構が、前記複数のリンクの１つの運動が、前記複数のリンクの別の１つの運動を引き起こすように構成され、それによって、前記サンプルブロックアセンブリの前記第１の位置と第２の位置との間の移動を引き起こす、請求項２４に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２６】
前記位置決め機構がモーターをさらに備え、そしてさらに、前記複数のリンクが、第１のリンク、第２のリンク、および第３のリンクを備え、そしてさらに、該第１のリンクの第１の端部が該モーターに回転可能に連結され、該第１のリンクの第２の端部が該第２のリンクおよび第３のリンク両方の第１の端部に回転可能に連結され、該第２のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第２の端部を有し、該第３のリンクが前記サンプルブロックに回転可能に連結された第２の端部を有し、そしてさらに、該モーターが該第１のリンクを移動させ、それによって、該第３のリンクの第２の端部が、該サンプルブロックの該第１の位置と第２の位置との間の移動を引き起こす、請求項２４に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２７】
前記複数のリンクが、第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクを備え、該第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクが、前記サンプルブロックの対向する側面に位置決めされる、請求項２６に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２８】
前記複数のリンクが、第１のリンクおよび第２のリンクを備え、該第１のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第１の端部を有し、該第１のリンクが該第１のリンクの操作のためのハンドルを備える第２の端部を有し、該第２のリンクが該第１のリンク上のピボット点に回転可能に連結された第１の端部を有し、該第２のリンクが前記サンプルブロックに回転可能に連結された第２の端部を有し、ここで、該第１のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第２のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックが前記第１の位置と第２の位置との間を移動するようにする、請求項２４に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項２９】
前記第１のリンクのハンドルが、前記サーマルサイクリングデバイス中の開口部に対応するドアをさらに備え、ここで、該ドアが、前記サンプルブロックが第２の位置にあるとき、該サーマルサイクリングデバイス中の開口部を覆う、請求項２８に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３０】
前記複数のリンクが、第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクを備え、該第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクが、前記サンプルブロックの対向する側面上に位置決めされる、請求項２８に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３１】
前記複数のリンクが、第１のリンクおよび第２のリンクを備え、該第１のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結され、該第１のリンクが該第２のリンクに回転可能に連結された第１の端部を有し、該第１のリンクが該第１のリンクの手動操作のためのハンドルを備える第２の端部を有し、該第２のリンクが該第１のリンクの第１の端部に回転可能に連結された第１の端部を有し、該第２のリンクが前記サンプルブロックに回転可能に連結された第２の端部を有し、ここで、該第１のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第２のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックを前記第１の位置と第２の位置との間を移動させる、請求項２４に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３２】
前記複数のリンクが、第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクを備え、該第１のセットのリンクおよび第２のセットのリンクが、前記サンプルブロックの対向する側面上に位置決めされる、請求項３１に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３３】
前記サーマルサイクリングデバイスが、前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域が前記光学的検出システムと前記サンプルブロックとの間に配置され、そして該サンプルブロックが、該光学的検出システムに向かう位置にあるときサーマルサイクリングを実施するように構成される、請求項２０に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３４】
前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域が、前記サンプルウェルトレイを位置決めし得る窪みを備える、請求項２０に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【請求項３５】
前記サーマルサイクリングデバイスがリアルタイムＰＣＲ機械である、請求項２０に記載のサーマルサイクリングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、サーマルサイクリングデバイスおよびサンプルウェルトレイ中に配置された複数の生物学的サンプルについて核酸増幅を実施する方法に関する。より詳細には、本発明は、１つの局面で、サーマルサイクリングデバイスおよびポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）のような核酸増幅プロセスのリアルタイム検出の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
生物学的試験は、疾患を検出およびモニターすることで重要なツールになった。この生物学試験の分野では、サーマルサイクリングを用い、例えば、ＰＣＲおよびその他の反応を実施することにより核酸を増幅する。ＰＣＲは、クローニング、遺伝子発現の分析、ＤＮＡ配列決定、および薬物発見のような適用で価値ある研究ツールとなった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
当該分野における最近の発展は、実施されている多くの試験で躍進する成長を有するようになった。このような生物学的試験のスループットを増加する１つの方法は、サーマルサイクリングの間のリアルタイム検出能力を提供することである。リアルタイム検出は、この生物学的試験の効率を増加する。なぜなら、サンプルの特徴が、サンプルウェルトレイがサーマルサイクリングデバイス中に配置されたままで検出され得、それ故、サンプルの試験前に、領域を分離するためのサンプルウェルトレイの除去を必要としないからである。代表的なリアルタイムサーマルサイクリングデバイスでは、サンプルウェルトレイは、検出が終了した後、除去される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（発明の要旨）
本発明の種々の局面は、一般に、サーマルサイクリングデバイスに関し、ここで、サンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイがサーマルサイクリングデバイスから挿入かつ除去され得るように、垂直に運動し得る。このサーマルサイクリングデバイスは、リアルタイムデバイスであり得る。サンプルブロックアセンブリおよびサンプルウェルトレイのそのような運動の間に、光学的検出システムは実質的に静止したままであり得る。
【０００５】
１つの局面によれば、本発明は、サーマルサイクリングデバイスを包含する。このサーマルサイクリングデバイスは、サンプルブロックアセンブリ、光学的検出システム、およびサンプルウェルトレイホルダーを含む。サンプルウェルトレイホルダーは、サンプルウェルトレイを保持するように構成されたトレイ受容領域を含む。光学的検出システムは、サンプルブロックアセンブリの上に位置決めされる。サンプルウェルトレイホルダーは、サンプルウェルトレイをサンプルブロックアセンブリとの整列に移動するように構成されている。サンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイのサンプルブロックアセンブリとの整列への移動を可能にする第１の位置と、サンプルブロックアセンブリがサンプルウェルトレイと接触する、第１の位置に対して上方にある第２の位置との間の運動のために適合されている。
【０００６】
別の局面では、光学的検出システムは、サーマルサイクリングデバイスからのサンプルウェルトレイの挿入および除去の間、実質的に静止したままであるように適合されている。さらなる局面では、サーマルサイクリングデバイスは、サンプルブロックを、第１の位置と第２の位置との間で移動するように構成された位置決め機構をさらに備える。
【０００７】
なお別の局面では、本発明は、サーマルサイクリングデバイス中のサンプルウェルトレイ中に位置決めされた複数の生物学的サンプル上で核酸増幅を実施するための方法を包含する。この方法は、上記サンプルウェルトレイを、サンプルウェルトレイホルダーに配置する工程を含む。この方法は、さらに、上記サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、サーマルサイクリングデバイス中に、このサンプルウェルトレイが、サンプルウェルトレイの下に位置決めされたサンプルブロックアセンブリと整列するまで移動する工程を包含する。この方法は、さらに、このサンプルブロックアセンブリを、第１の位置から第２の位置に移動する工程を含む。第１の位置では、サンプルブロックアセンブリが上記サンプルウェルトレイを、サンプルブロックアセンブリとの整列に移動することを可能にする。第２の位置では、上記サンプルブロックアセンブリは、上記サンプルウェルトレイと接触するために上記第１の位置に対して垂直に上方に位置決めされている。
【０００８】
この方法は、さらに、上記デバイスを、上記サンプルを光学的に同時に検出しながら、サーマルサイクルする工程を包含する。この方法は、さらに、上記サンプルブロックアセンブリを、上記第２の位置から第１の位置に移動する工程を包含し得る。最後に、この方法は、上記サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、上記サーマルサイクリングデバイスから取り除く工程を包含し得る。種々の実施形態において、上記光学的検出システムは、上記工程を通じて実質的に静止したままである。
【０００９】
別の局面において、本発明は、サーマルサイクリングデバイスを包含する。このサーマルサイクリングデバイスは、光学的検出システム、サンプルブロック、およびサンプルウェルトレイホルダーを含む。サンプルブロックは、第１の経路に沿って、上記光学的検出システムに向かって、かつ離れる運動のために適合されている。サンプルウェルトレイホルダーは、トレイ受容領域を含む。サンプルウェルトレイホルダーは、上記トレイ受容領域が上記光学的検出システムと上記サンプルブロックとの間に配置される位置に向かい、かつ離れる第２の経路に沿う運動のために適合されている。この光学的検出システムは、上記第１の経路および第２の経路に沿う上記サンプルブロックおよび上記サンプルウェルトレイホルダーの運動の間に実質的に静止したままであるように適合され得る。
【００１０】
先行する一般的記載および以下の詳細な説明は例示および説明に過ぎず、そして請求項に記載のような本発明を制限するものではないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（特定の実施形態の説明）
ここで、本発明の特定の例示の実施形態への参照がなされ、その例は、添付の図面に示されている。可能な場合はいずれも、図面および説明における同じ参照番号が、同じまたは同様の部分に言及するために用いられている。
【００１２】
特定の実施形態によれば、サーマルサイクリングデバイスが提供される。１つの局面では、サーマルサイクリングデバイスは、サンプルウェルトレイ中に配置された複数の生物学的サンプルについて核酸増幅を実施し得る。特定の実施形態では、このサーマルサイクリングデバイスは、サンプルブロックアセンブリ、該サンプルブロックアセンブリの上に位置決めされた光学的検出システム、およびこのサンプルウェルトレイを保持するように構成されたトレイ受容領域をもつサンプルウェルトレイホルダーを備える。特定の実施形態では、このサンプルブロックアセンブリは、該サンプルウェルトレイの該サンプルブロックアセンブリとの整列への移動を可能にする第１の位置と、該第１の位置に対して上方であって、該サンプルブロックアセンブリが該サンプルウェルトレイと接触する第２の位置との間の移動に適合されている。サーマルサイクリングデバイスはまた、前記サンプルブロックを、前記第１の位置と第２の位置との間を移動するよう構成される位置決め機構をさらに備え得る。
【００１３】
用語「水平」、「垂直」、「上方」、および「下方」が本発明の種々の局面を説明するために用いられているが、このような用語は、本発明をより容易に説明するための目的であり、そして本発明の範囲を制限しないことが、理解されるべきである。
【００１４】
図１、２Ａ〜２Ｃ、および５〜６に示されるような種々の実施形態において、複数の生物学的サンプルについて核酸増幅を実施するためのサーマルサイクリングデバイス１０は、サンプルブロックアセンブリ５０；サンプルウェルトレイ１４中に配置されたサンプルの特徴を検出するための光学的検出システム１２；サンプルウェルトレイホルダー３０；および上記サンプルブロックアセンブリに接続された位置決め機構７０の１つ以上を含み、この位置決め機構は、上記サンプルブロックアセンブリ上で垂直の運動を与えるように構成されている。
【００１５】
サーマルサイクリングデバイスは、代表的には、核酸増幅を実施するように構成されている。生物学的サンプルの核酸増幅を実施する１つの一般的方法は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）である。種々のＰＣＲ方法は、任意の目的にその完全な開示が本明細書に参考として援用される、Ｗｏｕｄｅｎｂｅｒｇらによる、米国特許第５，９２８，９０７号および同第６，０１５，６７４号に記載のように当該分野で公知である。核酸増幅のその他の方法は、例えば、リガーゼ連鎖反応、オリゴヌクレオチド連結アッセイ、およびハイブリダイゼーションアッセイを含む。これらおよびその他の方法は、米国特許第５，９２８，９０７号および同第６，０１５，６７４号により詳細に記載されている。
【００１６】
１つの実施形態では、サーマルサイクリングデバイスは、サーマルサイクリングの間にサンプルの核酸増幅のリアルタイム検出を実施する。リアルタイム検出システムは、当該分野で公知であり、そしてまた、例えば、上記で本明細書に援用される、Ｗｏｕｄｅｎｂｅｒｇらによる米国特許第５，９２８，９０７号および同第６，０１５，６７４号により詳細に記載されている。リアルタイム検出の間に、サンプルの種々の特徴が、当該分野で公知の様式でサーマルサイクリングの間に検出される。リアルタイム検出は、核酸増幅の間に、サンプルのより正確かつ効率的な検出、およびモニタリングを許容する。
【００１７】
種々の実施形態によれば、サーマルサイクリングデバイスは、光学的システムを含む。本明細書で具現化され、そして図１および２Ａ〜２Ｃに示されるように、光学的検出システム１２は、サンプルブロックアセンブリ５０の上に配置される。この光学的検出システム１２は、サーマルサイクリングの間にリアルタイムでサンプルウェルトレイ１４中のサンプルの特徴を検出かつモニターするよう構成されている。この光学的検出システム１２のための適切な構造および方法は、当該分野で周知である。この光学的検出システムは、任意の公知の構造または方法を用い得る。１つの例では、この光学的検出システムは、当該分野で公知の様式で、ＣＣＤカメラでのクォーツバルブを含み得る。なお別の例では、この光学的検出システムは、上記で本明細書に援用されるＷｏｕｄｅｎｂｅｒｇらによる米国特許第５，９２８，９０７号および同第６，０１５，６７４号に記載のような、レンズおよび各ケーブルのための光ファイバーをもつ蛍光を基礎にするシステムを含み得る。あるいは、光学検出システムは、当該分野において公知の様式で、各サンプルウェルについて単一の光源を用いる任意の公知システムを備え得る、同様に、この光学的検出システムは、本発明のサーマルサイクリングデバイスとの使用に適切な任意のその他のタイプを含み得る。
【００１８】
種々の実施形態において、光学的検出システム１２は、サーマルサイクリングデバイスに、実質的に静止して取り付けられる。光学検出システムは、サーマルサイクリングデバイス中へのサンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイの挿入の間、サンプルウェルトレイのサーマルサイクリングの間、サーマルサイクリングデバイスからのサンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイの取り出しの間、および上記工程の間の任意のステージにおいて、実質的に静止したままであるように構成され得る。実質的に静止するよう維持することにより、この光学的システムは、光学的要素の誤整列の可能性を低減する。本発明の目的には、用語「実質的に静止」は、この光学的検出システムが完全に静止しているのではなく、むしろ、この用語は、サーマルサイクリングデバイスの通常操作によって引き起こされる任意の振動または運動を含む。
【００１９】
サーマルサイクリングデバイスは、例えば、９６ウェルサンプルウェルトレイ、３８４ウェルサンプルウェルトレイ、およびマイクロカードサンプルトレイを含む、任意のタイプのサンプルウェルトレイとの使用のために構成され得る。これらサンプルウェルトレイのサイズおよび形状は、当該分野で周知である。本発明における使用のために適切な９６ウェルサンプルウェルトレイの例は、任意の目的のためにその完全な開示が本明細書に参考として援用される、ＭｏｒｉｎｇらによるＷＯ００／２５９２２に記載されている。本発明における使用に適切なマイクロカードタイプのサンプルウェルトレイの例は、任意の目的のためにその完全な開示が本明細書に参考として援用される、ＦｒｙｅらによるＷＯ０１／２８６８４、任意の目的のためにその完全な開示が本明細書に参考として援用される、ＷｏｕｄｅｎｂｅｒｇらによるＷＯ９７／３６６８１、本発明の譲受人に譲渡され、任意の目的のためにその完全な開示が本明細書に参考として援用される、２００１年７月３日に出願された米国特許出願第０９／８９７，５００号、および本発明の譲受人に譲渡され、任意の目的のためにその完全な開示が本明細書に参考として援用される、２００１年１０月１６日に出願された米国特許出願第０９／９７７，２２５号に記載されている。任意の数のサンプルウェルおよび任意のサイプルウェルサイズをもつサンプルウェルトレイもまた、本発明のサーマルサイクリングデバイスとともに用いられ得る。図面中の示される例では、サンプルウェルの容量は、約０．０１μｌ〜数千マイクロリットル（μｌ）のいずれかで変動し得、１０〜５００μｌの容量が代表的である。
【００２０】
本明細書中で具現化され、そして図１、２Ａ〜２Ｃ、および５中に示されるように、サンプルウェルトレイ１４は、上面１８および底面２４を有する矩形の上部部分１６を含み得る。この上面１８は、任意の公知のサイズおよび形状の複数のサンプルウェル２０のための開口を規定する。図１〜６中に示される例では、サンプルウェルトレイは、周知の８×１２のアレイで配置された９６のサンプルウェルを含む。示される実施形態では、サンプルウェルトレイの上部部分１６は矩形である。図面中に示される実施形態では、サンプルウェルは、上面１８から公知の様式で下方に延びる円錐形窪みである。各サンプルウェルは、サンプルブロックアセンブリ５０中の対応する窪みと係合するためにサンプルウェル底面２２を含む。例えば、３８４ウェルサンプルウェルトレイおよびマイクロカードサンプルトレイを含む、任意のタイプのサンプルウェル形態が、本発明とともに使用され得ることが良好に理解される。
【００２１】
種々の実施形態によれば、サーマルサイクリングデバイスは、サンプルウェルトレイを保持するように構成されたトレイ受容領域を有するサンプルウェルトレイホルダーを含み得る。このサンプルウェルトレイホルダーは、サンプルウェルトレイをサンプルブロックアセンブリとの整列に移動するよう構成され得る。本明細書に記載され、そして図１、２Ａ〜２Ｃ、および５に示されるように、サンプルウェルトレイホルダーは、一般に、参照番号３０によって示される。このサンプルウェルトレイホルダーは、特にサンプルウェルトレイのサーマルサイクリングデバイス中への挿入の間、およびサーマルサイクリングデバイスからのサンプルウェルトレイの除去の間に、サンプルウェルトレイがその上に支持されるように構成される。種々の実施形態において、サンプルウェルトレイホルダー３０は、一般に、形状は矩形である。
【００２２】
図５を特に参照して、このサンプルウェルトレイホルダー３０は、上面３２、およびサンプルウェルトレイホルダーの周縁の周りに延びる側面３４を含む。このデバイスの前面中の側面は、参照番号３６によって示される。サンプルウェルトレイホルダーは、サンプルウェルトレイを保持するよう構成されたトレイ受容領域をさらに含む。図５に示される実施形態では、このトレイ受容領域は、上面３２中の下方に突出するホルダー構造３８によって規定される。この下方に突出する保持構造３８は、上面３２の第１の窪んだ部分４０上に配置される。この下方に突出する保持構造３８は、上面３２の第１の窪んだ部分４０の上面を係合するための水平方向に突出する環状突出部４２を含む。この下方に突出する保持構造３８はさらに、内側に傾く突出部４４を備える。この突出部４４の内側は、サンプルウェルトレイ１６よりはわずかに小さい矩形開口部または窪みを規定する。この矩形開口部または窪みは、サンプルウェルトレイを受容するような寸法である。特に、突出部４４は、図５中に示されるように、サンプルウェルトレイの底面２４が、突出部４４の上面上に休止し得るような寸法である。この突出するホルダー構造は、サンプルウェルトレイホルダーからサンプルウェルトレイの除去を容易にするために、内側に角度をもつような形状であり得る。
【００２３】
サンプルウェルトレイホルダー３０およびサンプルウェルトレイ１４は、それらが、光学的検出システム１２とサンプルブロックアセンブリ５０との間を、サーマルサイクリングデバイス中への挿入、およびそれからの除去の間に妨害なくして通過し得るような寸法である。サンプルウェルトレイは、それが、サンプルウェルトレイホルダー上を、サーマルサイクリングデバイス中に、およびそれから水平に移動し得るように構成される。このサンプルウェルトレイホルダーの挿入または除去を容易にするために、支持面（図示せず）が、サンプルウェルトレイホルダーおよび／またはサーマルサイクリングデバイス上に提供され得る。サンプルウェルトレイホルダーは、手動または自動のいずれかで水平方向に移動され得る。
【００２４】
種々の実施形態によれば、サーマルサイクリングデバイスは、その上にサンプルウェルトレイを受容するように構成されたサンプルブロックアセンブリを含み得る。本明細書に記載され、そして図１、２Ａ〜２Ｃ、５、および６に示されるように、サンプルブロックアセンブリは、一般に、参照番号５０によって示される。図６に示されるサンプルブロックアセンブリは、例示に過ぎず、そして本発明は、図６に示されるサンプルブロックアセンブリに制限されないことが理解されるべきである。図６に示されるサンプルブロックアセンブリは、サンプルブロック５８およびヒートシンク５６を含む。サンプルブロックは、当該分野で周知である。サンプルブロックは、アルミニウムのような任意の適切な材料から作製され得る。代表的には、このサンプルブロックアセンブリは、少なくとも１つの加熱要素を含む。１つの実施形態では、この少なくとも１つの加熱要素は、ペルチェ（ｐｅｌｔｉｅｒ）ヒーターを含む。サーマルサイクリングの間およびその後のサンプルブロックを加熱および冷却する方法は、当該分野で公知である。図６に示されるサンプルブロック５８は、複数の窪み５２を備える上面５４を含む。これら窪みは、サンプルウェルトレイのサンプルウェルに対応して整列されている。例えば、図６に示される実施形態では、サンプルブロックアセンブリは、９６ウェルサンプルウェルトレイと係合するために９６の窪みを含む。あるいは、サンプルブロックアセンブリは、任意の数の窪みを有し得る。例えば、窪みの数は、サンプルウェルの数と同じであり得る。３８４ウェルサンプルトレイをもつ実施形態では、サンプルブロックアセンブリは、代表的には、少なくとも３８４の窪みを有し得る。マイクロカードタイプサンプルトレイを用いる実施形態では、サンプルブロックは、窪みを有する必要はない。
【００２５】
ヒートシンク５６は、任意の公知のタイプのヒートシンクであり得る。さらに、ファンのような対流ユニットが、サンプルブロックアセンブリに隣接して位置決めされ得る。図１、２Ａ〜２Ｃ、および５〜６に示される実施形態では、対流ユニットは、サンプルブロックアセンブリ５０の下に位置決めされたファン６６を備える。１つの実施形態では、このファン６６は、サンプルブロックを冷却するために、ヒートシンク５６に対して冷却空気の流れを生成する。あるいは、このファンは、サンプルブロックを加熱するためのヒートシンクに対して熱い空気の流れを生成するためにヒーターとともに用いられ得る。特定の実施形態では、このファンは、それがサンプルブロックアセンブリとともに垂直に動くように取り付けられる。その他の実施形態では、このファンは、サーマルサイクリングデバイス中に静止して取り付けられ得る。
【００２６】
種々の実施形態によれば、サーマルサイクリングデバイスは、サンプルブロックアセンブリに連結される位置決め機構を含み得、この位置決め機構は、第１または「下方」位置と、第２または「上方」位置との間をサンプルブロックアセンブリが垂直に移動するように構成されている。この位置決め機構は、サンプルブロックアセンブリがサンプルウェルトレイをサンプルブロックアセンブリとの整列に移動することを可能にする第１の位置と、この第１の位置に対して上方の、サンプルブロックアセンブリがサンプルウェルトレイと接触する第２の位置との間を、サンプルブロックアセンブリが移動するよう構成され得る。
【００２７】
位置決め機構の１つの実施形態を、図１および２Ａ〜２Ｃに示す。図１および２Ａ〜２Ｃに示される実施形態では、位置決め機構は、参照番号７０によって一般に示される。この位置決め機構は、サンプルブロックアセンブリ５０に連結されている。この位置決め機構は、サンプルブロックアセンブリを垂直方向に動かすことにより、サンプルウェルトレイの挿入および除去を可能にする。図２Ａおよび２Ｂは、サンプルブロックアセンブリの下方または「第１」の位置を示す。この下方位置では、ギャップが、サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイが、それらの間に挿入され得るような十分なサイズである、サンプルブロックアセンブリ５０の頂部と光学的検出システムの底部分９４との間に生成される。この第１の位置では、サンプルブロックは、光学的検出システムから「離れ」ている。
【００２８】
図２Ｃに示される第２または「上方」位置では、サンプルブロックアセンブリ５０は、上記下方または「第１」位置に対し垂直方向の上方にある。この上方位置では、サンプルブロック５８の上面５４は、サンプルウェルトレイ１４の底に対して押され、その結果、窪み５２は、サンプルウェル底面２２と対合する。マイクロカードを用いる種々の実施形態では、サンプルブロックの上面は、マイクロカードの底面に対して押され得る。この第２の位置では、サンプルブロックは、光学的検出システムに「向かって」いる。サンプルブロックアセンブリは、所定の垂直経路に沿って光学的検出システムに向かい、かつそれから離れる運動のために適合されている。
【００２９】
図１および２Ａ〜２Ｃに示される実施形態では、位置決め機構７０は、複数のリンクを含む。図１および２Ａ〜２Ｃに示されるリンクの配列は、例示に過ぎない。複数のリンクは、図２Ａ〜２Ｃに示されるように、第１のリンク７８を含む。この第１のリンク７８は、連結ロッドの形状で示されているが、この第１のリンクは、任意の数の異なる形状を有し得る。第１のリンク７８は、ピボット点７４でモーター７２に回転可能に連結される第１の端部８０を含む。モーター７２は、この第１のリンク７８上に移動力または回転力を与え得る任意の公知のタイプのモーターであり得る。図２Ａ〜２Ｃに示されるように、このモーターは、第１の端部８０のピボット点７４をモーターの中央軸７６の周りに回転させる。この第１の端部８０のモーターの中央軸の周りの回転は、第１のリンクを移動させる。
【００３０】
図２Ａ〜２Ｃに示されるように、第１のリンクの第２の端部８２は、ピボット点８８において第２のリンク８４の第１の端部に回転可能に連結されている。第２のリンクは、静止ピボット点８６に回転可能に連結された第２の端部を有している。第２のリンク８４は、モーターが第１のリンク７８の運動を引き起こすとき、静止ピボット点８６の周りを回動する。
【００３１】
第１のリンクの第２の端部８２は、ピボット点８８において第３のリンク９０の第１の端部に回転可能に連結されている。この第３のリンク９０の第２の端部は、ピボット点９２においてサンプルブロックアセンブリに回転可能に連結されている。第１のリンクの第１の端部のモーターの中央軸７６の周りの回転により、この第１のリンクは、第２のリンク８４の第１の端部を、静止ピボット点８６の周りを部分的に回転させ、それ故、第３のリンクをピボット点９２でサンプルブロックアセンブリに対して上方に押し付ける。この位置決め機構は、サンプルブロックアセンブリに、例えば、ピボット点９２におけるピンにより連結される。この連結配列の結果として、この位置決め機構は、サンプルブロックアセンブリを図２Ａおよび２Ｂに示される下方または「第１」の位置から、図２Ｃに示される上方または「第２」の位置まで垂直に運動させる。図２Ａ〜２Ｃの位置決め機構は、例示に過ぎないことを理解すべきである。
【００３２】
図１に示されるように、この位置決め機構７０は、２セットのリンクを含み得、サンプルブロックアセンブリの各側面上のリンクである。リンクの第２のセットは、第１のセットのリンクの鏡像である。図１において、第２のセットのリンクは、第１のリンク（図示せず）、第２のリンク８４’、および第３のリンク９０’を含む。２つのセットのリンクを有する形態で、個々のモーターが各セットのリンクについて利用され得るか、あるいは、単一のモーターが両方のセットのリンクのために利用され得る。別の改変例では、単一のセットのリンクが、２つのセットのリンクの代わりに用いられ得る。さらなる改変例では、２つ以上のセットのリンクが用いられ得る。
【００３３】
この位置決め機構はまた、サンプルブロックアセンブリを垂直方向にガイドするための少なくとも１つのガイド部材を含み得る。このガイド部材は、サンプルブロックアセンブリが水平方向に運動することを防ぐよう構成され得る。任意の公知のタイプのガイド部材が利用され得る。図１および２Ａ〜２Ｃに示される実施形態では、このガイド部材は、サンプルブロックアセンブリ５０の側面に固定して取り付けられた複数の垂直シャフト９６を含む。図１に示されるように、これらの垂直シャフトは、サンプルウェルトレイホルダー３０とサンプルウェルトレイ１４の各側面上に位置決めされている。各垂直シャフト９６は、支持部材９８内に受容されている。支持部材は、光学的検出システムに隣接して静止して取り付けられる。各垂直シャフト９６は、支持部材９８中の対応する円筒型開口内をスライドする。この支持部材９８および垂直シャフト９６は、任意のタイプの公知の支持配列を含み得る。
【００３４】
あるいは、別の改変例では、この垂直シャフトは、サーマルサイクリングデバイスに、サンプルブロックアセンブリがこの垂直シャフトに対して垂直に移動するように静止して固定され得る。このような配列で、この支持構造は、垂直シャフトを受容するためにサンプルブロックアセンブリ中の円筒型開口内に取り付けられ得る。
【００３５】
ガイド部材は、サンプルブロックアセンブリが垂直方向に運動するとき、サンプルブロックアセンブリの水平方向の運動を制限し得る任意のその他のタイプの公知のガイド部材であり得る。例えば、このガイド部材は、サンプルブロックアセンブリに隣接する任意のタイプの垂直ガイド構造を含み得る。図２Ａ〜２Ｃに示されるガイド部材は例示に過ぎないことを理解すべきである。
【００３６】
図１および２Ａ〜２Ｃの実施形態のためのサーマルサイクリングデバイスの作動を以下にさらに説明する。第１に、サンプルウェルトレイホルダー３０は、図２Ａ中に示されるような外側位置にあり、サンプルウェルトレイ１４が、このサンプルウェルトレイホルター中に配置される。このサンプルウェルトレイは、図５中に示される下方に突出するホルダー構造３８によって規定される窪み中に落下され得る。サンプルウェルトレイ１４は、手動によるか、またはロボットによるかのいずれかにより、サンプルウェルホルダー３０中に配置され得る。
【００３７】
図２Ａにおいて、サンプルブロックアセンブリ５０は、下方または「第１」の位置にあり、その結果、ギャップが光学的検出システム１２とサンプルブロック５８の最上面との間に生成される。この生成されるギャップは、サンプルウェルトレイホルダー３０およびサンプルウェルトレイ１４の垂直寸法より大きい．
サンプルウェルトレイ１４がサンプルウェルトレイホルダー３０中に配置された後、サンプルウェルトレイホルダーは、サーマルサイクリング１０中に、サンプルウェルトレイがサンプルウェルトレイ中のサンプルウェルがサンプルブロック５８の窪み５２と整列するまで水平方向に移動される。この水平移動は、サンプルウェルトレイを押すオペレーターまたはロボットにより引き起こされる。図１および２Ａ〜２Ｃに示される実施形態では、サンプルウェルトレイホルダー３０は、９６のサンプルウェルの各々がサンプルブロック５８中の対応する窪み５２と整列するまで、水平に移動され得る。図２Ｂは、サンプルウェル２０がサンプルブロック５８中の対応する窪みと整列している位置にあるサンプルウェルトレイホルダー３０とサンプルウェルトレイ１４を示す。図２Ｂに示されるように、サンプルブロックアンセブリ５０は、サンプルウェルトレイがサーマルサイクリングデバイス中に完全に挿入され、そして整列されるまで、下方位置中に維持され得る。
【００３８】
サンプルウェルトレイ１４が、サーマルサイクリングデバイス１０中に完全に挿入され、そしてサンプルウェル２０とサンプルブロックの窪み５２との間の適正な配列が達成された後（図２Ｂに示されるように）、モーター７２が作動され得、第１のリンク７８の第１の端部８０の回転が開始される。第１のリンク７８の第１の端部８０が、モーターの中央軸７６の周りを回転し始めるにつれ、ピボット点８８は、図２Ｃ中に示されるように左方向に動き、そして第３のリンクの第２の端部のピボット点９２が、サンプルブロックアセンブリ５０に対し上方の力を与える。結果として、サンプルブロックアセンブリ５０が上方に動き、サンプルブロックの上面５４がサンプルウェルトレイ１４の底面と固く接触する。図２Ｃに示される上方位置（「第２」の位置とも呼ばれる）では、サンプルブロックアセンブリ５０は、サンプルウェルトレイ１４に対して固く位置決めされ、その結果、サンプルウェル２２は、サンプルブロックに対して着座する。サーマルサイクリングデバイス１０は、ここで、サーマルサイクリングプロセスのための準備が整う。
【００３９】
任意の所望の時間において、例えば、サーマルサイクリングプロセスが終了した後、サンプルウェルトレイ１４は、モーターを、サーマルサイクリングアセンブリ５０が下方位置（図２Ｂに示されるような）まで移動し、そして次にサンプルウェルトレイホルダー３０およびサンプルウェルトレイ１４を図２Ａに示される位置に水平に移動するように作動することにより取り出され得る。次いで、サンプルウェルトレイ１４は、サンプルウェルトレイホルダー３０から除去され得る。
【００４０】
サンプルブロックアセンブリ５０の下方（「第１」）位置と上方（「第２」）位置との間の垂直転位の量は、特定の適用、利用されるサンプルウェルトレイのタイプおよびサイズ、およびその他の実施事項に依存する。例えば、９６ウェルサンプルウェルトレイとの使用の適用では、垂直転位の量は、代表的には、約０．５〜１．５インチであるが、それは、かなりより多いかまたはより少なくあり得る。より小さいサンプルウェルを有する３８４ウェルサンプルトレイ、またはマイクロカードとの適用では、サンプルブロックアセンブリの垂直転位の量は、より少なくあり得る。しかし、実際の目的には、それはまた、検査またはメインテナンスのためにデバイスの内側へのより良好な接近を提供するために、サンプルブロックアセンブリをかなりより大きな距離に垂直に置き換えることもまた望まれ得る。
【００４１】
種々の実施形態によれば、光学的検出システム１２は、サンプルウェルトレイのサーマルサイクリングへの挿入およびそれからの除去の間、サーマルサイクリングの間、およびそれらの間のすべてのステップの間、サーマルサイクリングデバイス中で実質的に静止した様式で取り付けられ得る。
【００４２】
位置決め機構のさらなる種々の実施形態によれば、複数のリンクは、第１のリンクおよび第２のリンクを備える。第１のリンクは、静止ピボット点に回転可能に連結される第１の端部を有する。第１のリンクはまた、第１のリンクの手動操作のためのハンドルを備える第２の端部を有する。第２のリンクは、第１のリンク上のピボット点に回転可能に連結される第１の端部を有する。第２のリンクはまた、サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結される第２の端部を有する。
【００４３】
サンプルブロックアセンブリ位置決め機構のさらなる種々の実施形態は、図３Ａ〜３Ｃに示されるような構造を企図する。この位置決め機構は、図３Ａ〜３Ｃに中、一般に、参照番号１００によって示される。この位置決め機構は、第１のリンク１０２および第２のリンク１０４のような複数のリンクを含む。図３Ａに示されるように、第１のリンク１０２は、静止ピボット点１０６に回転可能に連結される第１の端部、およびこの第１のリンクの手動操作のためのハンドル１０８を規定する第２の端部を有する。図３Ａ〜３Ｃでは、この第１のリンク１０２は、図３Ａ中に示されるような湾曲をもつ連結ロッドの形状にある。第１のリンク１０２のハンドル１０８は、サーマルサイクリングデバイス中の開口１１４に対応するドア１１２を規定する。このドア１１２は、このハンドルが以下に記載の様式で作動されるとき、サーマルサイクリングデバイス中の開口１１４を覆うように構成される。このドアは、内面上に弧形状を有して示されているが、任意のその他の適切な形状もまた受容可能である。
【００４４】
図３Ａに示されるように、第２のリンク１０４は、第１のリンク１０２上に位置決めされたピボット点１１８に回転可能に連結される第１の端部を有する。この第２のリンク１０４は、ピボット点１２０でサンプルブロックアセンブリ５０に回転可能に連結される第２の端部を有する。上記の連結配置により、ハンドル１０８の作動は、サンプルブロックアセンブリ５０を垂直方向に移動させる。
【００４５】
図３Ａ〜３Ｃの実施形態のサーマルサイクリングデバイスの作動を、以下に簡単に説明する。以下の操作は、図１および２Ａ〜２Ｃに示される実施形態について上記に記載された操作に類似している程度まで、操作の詳細な説明は繰り返さない。さらに、同じ参照番号が、図１および２Ａ〜２Ｃの実施形態で示されるのと同じまたは同様の部分をいうために用いられる。図３Ａは、外側位置にあるサンプルウェルトレイホルダー３０およびサンプルウェルトレイ１４を示す。図３Ａでは、このサンプルブロックアセンブリ５０は、下方または「第１」位置にある。このサンプルウェルトレイホルダー３０は、次いで、サーマルサイクリングデバイス１０中に、サンプルウェルトレイ１４が光学的検出システムとサンプルブロックアセンブリとの間のその適正に整列された位置（図３Ｂ中）に到達するまで水平方向に移動することにより挿入される。
【００４６】
サンプルウェルトレイ１４が、その適正な整列位置に到達した後、オペレーターは、ハンドル１０８に対して手動で押し、静止ピボット点１０６の周りに第１のリンク１０２を回転させる。別の実施形態では、このハンドルはロボットにより回転され得る。いずれの場合においても、第１のリンク１０２の時計方向の回転（図３Ａ〜３Ｃを参照して）は、ピボット点１１８を上方に動かし、それによって第２のリンク１０４上のピボット点１２０を上方に動かす。第２のリンクの上方への運動は、上方または「第２」の位置（図３Ｃに示される）まで上方の垂直方向にサンプルブロックアセンブリ５０の移動を生じる。この位置決め機構は、サンプルブロックの上面がサンプルウェルトレイに固く接触するとき、ドア１１２が図３Ｃに示されるように完全に閉鎖されるように構成される。図３Ｃに示されるように、サンプルブロックアセンブリが上方位置にあるとき、サーマルサイクリングデバイスは、サーマルサイクリングプロセスの準備が整う。
【００４７】
任意の所望の時間に、例えば、サーマルサイクリングプロセスの終了に際し、ハンドル１０８は反時計回り方向に回転され得、それによってサンプルブロックアセンブリ５０を、図３Ｂに示される下方位置まで移動させて戻す。サンプルウェルトレイホルダーは、次に、サーマルサイクリングデバイスからスライドされ得、そして図３Ａに示される位置に戻り、そしてサンプルウェルトレイ１４は、サンプルウェルトレイホルダーから除去され得る。
【００４８】
この位置決め機構のなおさらなる実施形態によれば、複数のリンクは、第１のリンクおよび第２のリンクを備え得る。第１のリンクは静止ピボット点に回転可能に連結される。第１のリンクは、第２のリンクに回転可能に連結される第１の端部、および第１のリンクの手動操作のためのハンドルを備える第２の端部を有する。第２のリンクは、第１のリンクの第１の端部に回転可能に連結される第１の端部、およびサンプルブロックアセンブリに回転可能に連結される第２の端部を有する。
【００４９】
位置決め機構のこのような実施形態は、図４Ａ〜４Ｃに示されるものを含む。図４Ａ〜４Ｃに示されるように、位置決め機構は、一般に、参照番号１３０によって示される。この位置決め機構１３０は、第１のリンク１３２および第２のリンク１３４のような複数のリンクを含む。図４Ａ〜４Ｃに示されるように、第１のリンク１３２は、静止ピボット点１３６に回転可能に連結される。第１のリンク１３２は、ピボット点１３８において第２のリンク１３４に回転可能に連結される第１の端部を有する。第１のリンクは、第１のリンク１３２の手動または自動操作のためのハンドル１４０を備える第２の端部を含む。第２のリンク１３４は、ピボット点１３８で第１のリンクの第１の端部に回転可能に連結される第１の端部を含む。第２のリンク１３４は、ピボット点１４２でサンプルブロックアセンブリ５０に回転可能に連結される第２の端部をさらに含む。
【００５０】
図４Ａ〜４Ｃに示されるように、第１のリンク１３２は、第１のセグメント１４４および第２のセグメント１４６を含む。図４Ａ〜４Ｃにおいて、第１のリンクの第１のセグメント１４４および第２のセグメント１４６は、互いに実質的に垂直である。この角度は例示に過ぎず、この連結は種々の形態を有し得る。上記の連結配列により、ハンドル１４０の作動は、サンプルブロックアセンブリを垂直方向に移動させる。
【００５１】
図４Ａ〜４Ｃの位置決め機構のためのサーマルサイクリングデバイスの操作を、以下に簡単に説明する。以下の操作は、上記のその他の実施形態についての操作と類似している程度まで、操作の詳細な説明は繰り返さない。図４Ａは、外側位置にあるサンプルウェルトレイホルダー３０およびサンプルウェルトレイ１４を示す。図４Ａでは、このサンプルブロックアセンブリ５０は、下方または「第１」位置にある。このサンプルウェルトレイホルダー３０は、次いで、サーマルサイクリングデバイス１０中に、サンプルウェルトレイがその適正に整列された位置（図４Ｂに示される）に到達するまで水平方向に移動することにより挿入される。
【００５２】
サンプルウェルトレイがその整列された位置に到達した後、オペレーターは、ハンドル１４０を下方に手動または自動により押し付け得、第１のリンク１３２を静止ピボット点１３６の回りに反時計回り方向に回転する（図４Ａ〜４Ｃを参照して）。第１のリンク１３２のこの反時計方向の回転は、ピボット点１３８を上方に運動させ、それによって第２のリンク１３４を上方に動かす。この第２のリンクの上方運動は、サンプルブロックアセンブリ５０の上方または「第２」の位置中への上方垂直方向の移動を生じる。図４Ｃは、上方または「第２」の位置にあるサンプルブロックアセンブリを示す。サンプルブロックアセンブリが、図４Ｃ中に示されるような上方位置にあるとき、サーマルサイクリングデバイスは、サーマルサイクリングプロセスについて準備が整う。
【００５３】
任意の所望の時間に、例えば、サーマルサイクリングプロセスの終了に際し、ハンドル１０４は時計回りに回転され得、それによってサンプルブロックアセンブリ５０を、図４Ｂに示される下方位置まで移動させて戻す。サンプルウェルトレイホルダー３０は、次に、サーマルサイクリングデバイスからスライドされ得、そして図４Ａに示される位置に戻り、そしてサンプルウェルトレイ１４は、サンプルウェルトレイホルダーから除去され得る。
【００５４】
図面に示されるサンプルブロックアセンブリ位置決め機構は例示目的で提供されるに過ぎない。その-他の位置決め機構は、例えば、水圧、スプリング、レバー、カム、ソレノイド、または任意のその他の適切な運動生成デバイスであり得る。
【００５５】
上記の記載から明瞭であるように、本発明は、サーマルサイクリングデバイス中のサンプルウェルトレイ中に配置される複数の生物学的サンプルに対し核酸増幅を実施する方法を含む。この方法は、サンプルウェルトレイを、サンプルウェルトレイホルダー中に配置する工程を含む。図中に示されるサンプルウェルトレイ１４は、サンプルウェルトレイホルダー３０中の対応する窪み中への配置のために構成される。
【００５６】
この方法は、さらに、サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、サーマルサイクリングデバイス中に、このサンプルウェルトレイがサンプルウェルトレイの下に位置決めされたサンプルブロックアセンブリと整列するまで移動する工程を含む。１つの局面では、サンプルウェルトレイホルダーの移動は、水平方向である。整列された位置は、例えば図２Ｂ中に示されている。この方法は、さらに、サンプルブロックアセンブリを、第１の位置から第２の位置まで移動する工程を含む。１つの局面では、サンプルブロックアセンブリのこの移動は、垂直方向である。第１の位置では、サンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイをサンブルブロックアセンブリとの整列するように移動することを可能にする。サンプルブロックアセンブリ５０の第１の位置は、例えば、図２Ｂに示されている。第２の位置では、サンプルブロックアセンブリは、サンプルブロックアセンブリをサンプルウェルトレイと接触するために、上記第１の位置に対して垂直に上方に位置決めされる。サンプルブロックアセンブリ５０の第２の位置は、例えば、図２Ｃ中に示される。
【００５７】
この方法は、さらに、サンプルを光学的に同時に検出しながら、上記デバイスをサーマルサイクルする工程を包含する。光学的検出システム１２は、サンプルの特徴を検出するためにサーマルサイクリングデバイス１０内に位置決めされる。この方法は、さらに、サンプルブロックアセンブリを、該第２の位置から第１の位置に移動する工程を包含する。最後に、この方法は、サンプルウェルトレイをサーマルサイクリングデバイスから取り除く工程を包含する。この光学的検出システムは、上記工程を通じて実質的に静止したままである。
【００５８】
本発明は、示された例に制限されないことは明瞭である。例えば、サーマルサイクリングデバイスは、いくつかのサンプルウェルトレイ（例えば、並んで配置された）を取り扱うように構成され得る。このような配列は、対応する光学的システムおよびサンプルブロックを含み得る。
【００５９】
種々の改変および変形が上記構造になされ得ることは当業者に明らかである。従って、本発明は本明細書中に論議される例に制限されないことが理解されるべきであって、むしろ、本発明は、改変および変形を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
本明細書に援用され、そして本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示す。
【図１】図１は、本発明によるサーマルサイクリングデバイスの例示の実施形態の正面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１のデバイスの実施形態の側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスの外側に配置されている。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のデバイスの側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスに挿入されている。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１のデバイスの側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスに挿入されており、そしてサンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイに係合するために上方位置にある。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明のサーマルサイクリングデバイスの別の実施形態の側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスの外側に配置されている。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａのデバイスの側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスに挿入されている。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａのデバイスの側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスに挿入されており、そしてサンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイに係合するために上方位置にある。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のサーマルサイクリングデバイスのなお別の実施形態の側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスの外側に配置されている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａのデバイスの側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスに挿入されている。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａのデバイスの側面図であり、サンプルウェルトレイはデバイスに挿入されており、そしてサンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイに係合するために上方位置にある。
【図５】図５は、本発明とともに用いられる、サンプルウェルトレイホルダーの横断面図であり、サンプルウェルトレイは、その上に配置されている。
【図６】図６は、本発明のデバイス中で用いられるサンプルブロックアセンブリの１つの実施形態の斜視図である。
【図１】
2005515793.tif 000003
【図２Ａ】
2005515793.tif 000004
【図２Ｂ】
2005515793.tif 000005
【図２Ｃ】
2005515793.tif 000006
【図３Ａ】
2005515793.tif 000007
【図３Ｂ】
2005515793.tif 000008
【図３Ｃ】
2005515793.tif 000009
【図４Ａ】
2005515793.tif 000010
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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