(57)【要約】  本発明は、回折型アッセイシステムで使用される、一体化光学素子を有する使い捨ての半再使用可能または単回使用の反応容器を提供するものである。液体をアナライトについてアッセイするためのこの容器は、液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーまたはウェルを有しているハウジング、および該ウェルまたはチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該入射光ビームが液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に該チャンバーから離れる方へ光ビームを導くための前記ハウジングと一体に形成された光学素子を含んでいる。この容器は、光学素子が付いたまたは付いていない試験管例えば血液採取管であってもよいが、該管壁の内側表面に位置しているアナライト特異的受容体のパターンを有していて、該試験管の内側に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトがアナライト特異的受容体のパターンと結合することができる。【選択図】    図２
2007517200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを含むハウジング部分；および
該ハウジング部分と一体に形成された少なくとも１つの光学素子であって、該少なくとも１つのチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームが液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に該少なくとも１つのチャンバーから離れる方へ光ビームを導くための光学素子；
を備える容器。
【請求項２】
前記少なくとも１つのチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、且つ該アナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合しているアナライトと相互作用した光ビームが回折光ビームである、請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記少なくとも１つのチャンバーを有しているハウジング部分が、９６個のチャンバーを有している標準マイクロタイタープレートである請求項１または２に記載の容器。
【請求項４】
前記９６個のチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、請求項３に記載の容器。
【請求項５】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が三角形の形状をした光学素子である、請求項１〜４のいずれかに記載の容器。
【請求項６】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記少なくとも１つのチャンバーの下に位置する三角形の形状をした光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該少なくとも１つのチャンバーの底表面に位置している、請求項２に記載の容器。
【請求項７】
前記９６個のチャンバーが行と列の形で配置され、且つ前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子がチャンバーの各列または各行の下に位置する細長い三角形の形状をした光学素子であり、該細長い三角形の形状をした光学素子の総数が容器中の列または行の数に等しい、請求項３に記載の容器。
【請求項８】
前記９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、且つ試料および基体と相互作用した光ビームが回折光ビームである、請求項７記載の容器。
【請求項９】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記少なくとも１つのチャンバーの下に位置する半球形の形状をした光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該少なくとも１つのチャンバーの底表面に位置している、請求項２に記載の容器。
【請求項１０】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記少なくとも１つのチャンバーの下に位置する円錐形の形状をした光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該少なくとも１つのチャンバーの底表面に位置している、請求項２に記載の容器。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのチャンバーを有するハウジング部分が、複数の液体サンプルを互いに離して保持するためのチャンバーアレイを含む、請求項１または２に記載の容器。
【請求項１２】
前記ハウジングが細長いハウジングセクションを含み、前記少なくとも１つのチャンバーが該細長いハウジングセクションによって画定される細長いチャンバーであり、且つ該ハウジングが、液体入口部と液体出口部とを有するカバーセクションを含み、このカバーセクションが、前記細長いハウジングセクションと組み合わせられた場合にその液体入口部と液体出口部との間に該細長いハウジングセクションを通って毛細管流路を形成する、請求項１または２に記載の容器。
【請求項１３】
前記細長いチャンバーの底に沿って位置するアナライト特異的受容体の少なくとも１つの所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該少なくとも１つのアナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、且つ試料および基体と相互作用した光ビームが回折光ビームである、請求項１２に記載の容器。
【請求項１４】
前記基体と一体に形成された光学素子が、前記細長いチャンバーの長さ方向に沿って延びる、該細長いチャンバーの下に位置する細長い三角形の形状をした光学素子である、請求項１２または１３に記載の容器。
【請求項１５】
前記ハウジングが全体的に円形の基体を含み、前記液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーが該円形の基体の中心に配置された第１のチャンバーであり、該第１のチャンバーから半径方向に距離を置いて配置された複数のチャンバーを含み、該複数のチャンバーのそれぞれが、その複数のチャンバーのそれぞれと第１のチャンバーとをつなぐ結合流動通路を介して第１のチャンバーと流動連通状態になっており、且つ前記少なくとも１つの光学素子が該複数のチャンバーのそれぞれの下に位置する結合光学素子を含む、請求項１または２に記載の容器。
【請求項１６】
前記複数のチャンバーのそれぞれの底表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、且つ試料および基体と相互作用した光ビームが回折光ビームである、請求項１５に記載の容器。
【請求項１７】
前記ハウジングが、容器を回転させるための回転駆動機構に容器を取り付けるための取り付け部を含む、請求項１５または１６に記載の容器。
【請求項１８】
成型プラスチック製である、請求項１〜１７のいずれかに記載の容器。
【請求項１９】
前記ハウジングと一体に形成された少なくとも１つの光学素子は、該少なくとも１つの光学素子によって導かれる光が全反射を受けるように、前記所定パターンが存在している内側表面に位置している、請求項２に記載の容器。
【請求項２０】
前記細長い三角形の形状をした光学素子が、結合したチャンバー行のチャンバーの底表面に位置し、該細長い三角形の形状をした光学素子によって導かれる光が全反射を受ける、請求項８に記載の容器。
【請求項２１】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が半球形形状の光学素子である、請求項１または２に記載の容器。
【請求項２２】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が円錐形形状の光学素子である、請求項１または２に記載の容器。
【請求項２３】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記９６個のチャンバーのそれぞれの下に位置する半球形形状の光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置している、請求項３または４に記載の容器。
【請求項２４】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記９６個のチャンバーのそれぞれの下に位置する円錐形形状の光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置している、請求項３または４に記載の容器。
【請求項２５】
光回折を利用して液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを上表面に含むハウジング部分；および
該少なくとも１つのチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該少なくとも１つのチャンバーの内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、アナライトが該アナライト特異的受容体の所定パターンと結合した場合に該アナライト特異的受容体の所定パターンに入射する光ビームが回折される、アナライト特異的受容体の所定パターン；
を備える容器。
【請求項２６】
ウェルの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームが前記試料および基体と相互作用した後に該ウェルから離れる方へ回折光ビームを導くための、前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子を含む、請求項２５に記載の容器。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのチャンバーを有するハウジング部分が、９６個のチャンバーを有する標準マイクロタイタープレートである、請求項２５または２６に記載の容器。
【請求項２８】
前記９６個のチャンバーのそれぞれの下に位置し、該それぞれのチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームがアナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合したアナライトと相互作用した後に該チャンバーから離れる方へ回折光ビームを導くための、前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子を含む、請求項２７に記載の容器。
【請求項２９】
前記９６個のチャンバーのそれぞれが、該９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含む、請求項２８に記載の容器。
【請求項３０】
前記９６個のチャンバーが行と列の形で配置され、且つ前記基体と一体に形成された光学素子が、チャンバーの各列または各行の下に位置している細長い三角形の形状をした光学素子であり、該細長い三角形の形状をした光学素子の総数がその容器中の列または行の数に等しい、請求項２７、２８または２９に記載の容器。
【請求項３１】
試験管であって：
内部を囲む管壁と１つの閉鎖末端と１つの開放末端とを有し、その内部へ液体を受け入れるための円筒形の管；および
該管壁の内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該試験管の内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、アナライト特異的受容体の所定パターン；
を備える試験管。
【請求項３２】
前記試験管が採血管である、請求項３１に記載の試験管。
【請求項３３】
前記試験管が、それと一体に形成され該試験管の内部へ入射光ビームを導き且つ該試験管の内部から離れる方へ光ビームを導くための光学素子を含む、請求項３１または３２に記載の試験管。
【請求項３４】
試験管であって：
内部を囲む管壁と１つの閉鎖末端と１つの開放末端とを有し、その内部へ液体を受け入れるための円筒形の管；
該管壁の内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該試験管の内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、アナライト特異的受容体の所定パターン；および
前記試験管壁と一体に形成され、前記少なくとも１つのチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームがその液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に該少なくとも１つのチャンバーから離れる方へ光ビームを導くための少なくとも１つの光学素子；
を備える試験管。
【請求項３５】
前記試験管が採血管である、請求項３４に記載の試験管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折型アッセイシステムで用いるための、一体化された光学素子を有する、使い捨ての、半再使用可能、または単回使用の反応容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
経済的で、携帯可能で、効率的な生体アッセイの急速な発展とともに、多数のサンプルを迅速にアッセイできることが必要となってきた。
【０００３】
回折法を用いて液体サンプルを光学的に検査するこの特定の領域では、そのシステムを用いるときに存在するひとつの難しさは、入射ビームおよび回折ビームを導くのに使用される光学素子（全反射を用いる場合は、典型的にはプリズム）と反応基体との間に高品質の光学的結合を確立する必要があることである。反応基体に隣接するプリズム表面かプリズムに隣接する基体面に隙間または表面欠陥があると、よくても、散乱光を生じ、これは、光学的ノイズとなり、その結果バックグラウンドノイズが大きくなる。分析システムでは普通のことだが、そのような大きくなったバックグラウンドノイズは、検出の感度を制限するか、またはバックグラウンドノイズを取り除くつまり所望シグナルの検出を高めるための付加的な物理的または数学的な手段を必要とすることになる。
【０００４】
これらの問題を避けるためのいくつかの方法が現在用いられている。非常に高い水準の平坦さおよび表面仕上げのために接合光学表面を製造することができる。これは、記載した悪影響を小さくするが、そのような表面をつくるコストが高くまた表面が日常の使用において損傷を受け易い。起こりうる最も一般的な問題は、境界表面、特にプリズム表面を引っ掻くことである。
【０００５】
固有の欠陥、結果として起こった欠陥のいずれも、接合表面に屈折率マッチング流体を用いることにより軽減することができる。そのような流体は小さな隙間や引っ掻き傷を満たし、これらの欠陥によって生じる散乱を小さくする。しかしながら、流体カップリングには問題がある。この流体（例えばシリコン流体やペルフルオロカーボン流体）はその性質から言って取り扱いにくく、また非常に溶剤耐性があり且つ表面にしつこくくっ付くので、除去するのが難しい。これらの特性は、光学表面とそれを取り囲んでいる部分をきれいにすることを難しくする。加えて、プリズム表面に残留流体があると、粉塵粒子を取り込み易くなる。この粒子もまた、光学シグナルに散乱を生じる、つまりノイズを大きくし、感度を小さくする。さらに、界面流体を使わなければならないということは、そのシステムを、ユーザーにとってより受け入れられないものとし、また分析工程の自動化をより遠いものにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、このような要求をなくする、サンプルアッセイ用の、経済的で、使い易いアッセイチャンバーを提供することは有益なことであると考える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記した問題に取り組むのに、プリズムのような光学素子（または他の光学素子）を反応チャンバーと一体化させ、それによってその二つの間の界面つまり関連する問題をなくするものである。プリズム一体化反応チャンバーのコストは、基本的には、単なる反応チャンバーに対してのコストと同じである。
【０００８】
本発明の一つの態様では、液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを含むハウジング部分；および
該ハウジング部分と一体に形成された少なくとも１つの光学素子であって、該少なくとも１つのチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームがその液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に該少なくとも１つのチャンバーから離れる方へ光ビームを導くための光学素子；
を備える容器が提供される。
【０００９】
本発明のもう一つの態様では、光回折を利用して液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを上表面に含むハウジング部分；および
該少なくとも１つのチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該少なくとも１つのチャンバーの内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、アナライトが該アナライト特異的受容体の所定パターンと結合した場合に該アナライト特異的受容体の所定パターンに入射する光ビームが回折される、アナライト特異的受容体の所定パターン；
を備える容器が提供される。
【００１０】
本発明はまた、試験管であって：
内部を囲む管壁と１つの閉鎖末端と１つの開放末端とを有し、その内部へ液体を受け入れるための円筒形の管；および
該管壁の内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該試験管の内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、アナライト特異的受容体の所定パターン；
を備える試験管を提供するものである。
【００１１】
本発明はまた、試験管であって：
内部を囲む管壁と１つの閉鎖末端と１つの開放末端とを有し、その内部へ液体を受け入れるための円筒形の管；
該管壁の内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該試験管の内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、アナライト特異的受容体の所定パターン；および
前記試験管壁と一体に形成され、前記少なくとも１つのチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームがその液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に該少なくとも１つのチャンバーから離れる方へ光ビームを導くための少なくとも１つの光学素子；
を備える試験管も提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付の図面を参照しながら、以下に、ほんの一例として、本発明に従って構成された、一体化光学素子を有する使い捨て反応容器について説明する。
【００１３】
本発明の実施形態は多数あり、異なる用途に対して望ましいものとなっている。一つの実施形態では、一体化プリズムをもつ単一の反応チャンバーであり、これは、１つか２つのアナライトをアッセイすることを必要とするコンパクトなデバイスとして有用である。図１は、一体化光学素子をもつ使い捨て反応容器１０の一実施形態を示すものである。反応容器１０は、構成要素として、ウェルまたはチャンバー１４を囲むハウジング１２を含んでいる。ハウジング１２は内側底表面１６を有しており、これに、アナライト受容体の所定パターン１８が形成されていて、任意の数のアナライトが検出される。ハウジング１２の外側底表面２０にはプリズム２２があり、これはハウジング１２の残りの部分と一体に形成されている。一体化プリズム２２を有するハウジング１２は任意の適当なプラスチックからつくることができ、一般には、プリズム２２を通してそのパターンを照射するのに用いられる波長において無色透明であるプラスチックからつくられる。
【００１４】
マルチなアナライト特異的パターンを用いるが１つの反応チャンバーを用いるマルチアッセイ方式に対しては、本発明は、図２に示す使い捨て反応容器４０によって具現化される。これは、ウェルまたはチャンバー４４を囲むハウジング部分４２を含んでおり、このハウジング部分は内側底表面４６を有しており、これに沿ってアナライト特異的パターン４８の線型アレイが形成されており、またハウジング４２の底外側表面に沿って一体に形成されている細長い単一のプリズム５０が付いている。つまり、細長いプリズムを有する単一の消耗型容器をつくっている。使い捨て反応容器４０は、流体入口部５６と流体出口部５８とを有しているハウジングカバー５４を含んでいる。ハウジング４２がカバー５４と組み合わされると、分析するアナライトを含有している流体を、入口部５６に流し入れて、出口部５８から流し出すことができる。一つの実施形態では、カバー５４がハウジング４２と組み合わされると、内側チャンバー４４の容積は、入口部５６と出口部５８との間にチャンバーを通って毛細管流路が形成されるようなものとなっている。一体化光学素子を有する使い捨て反応容器４０のこの実施形態は、コンパクトな消耗型容器が望まれていて、最大およそ３０の個別アッセイが必要とされている状況に対して適切なものである。
【００１５】
図３には、一体化光学素子を有する使い捨て反応容器のもう一つの実施形態が、全体的に７０に示されている。この使い捨て反応容器７０は、全体的に、標準マイクロタイタープレート７２の方式を反映しており、個別反応ウェル７４のアレイを有しており、各反応ウェルは異なる溶液を保持するためのものである。使い捨て反応容器７０では、プリズム７６が、各反応ウェル７４の底に、標準マイクロタイタープレートと同じようなアレイ方式で成型されている。アナライト特異的パターン７８は、各反応ウェルの底表面８０に形成されている。使い捨て反応容器７０は、標準的な実験室流体取り扱い装置（例えば、Tecan、Beckman、またはHamiltonの実験室自動機器）と適合性があるという利点、および膨大な数の個別アッセイを行うという利点もしくは多数のサンプルに同じアッセイを行うという利点またはこれらを組み合せた利点を有している。したがって、使い捨て反応容器７０は、96〜1536の反応を行うのに適切であると考えられる（当然、もっと高いまたはもっと低い密度に広げるあるいは狭めることは可能である）。
【００１６】
図４には、一体型光学素子を有する使い捨て反応容器のもう１つの実施形態が全体的に９０に示されている。この実施形態は高密度アレイを含んでおり、この高密度アレイは、単一のサンプルに膨大な数のアッセイを行うことを可能とする方式でつくられている。使い捨て反応容器９０は中心ウェル９２を含んでおり、ここにサンプルが導入される。導入されたサンプルは、毛細管作用によって、毛細管チャネル１００の中を、サンプルウェル９２から外の方に向かって個別ウェル９４に運ばれる。各ウェル９４の底には、アナライト特異的受容体分子９８が所定パターンでパターン化されている。各毛細管チャネル１００の末端部に位置している穴９６は、サンプルがサンプルウェル９２に導入される場合またサンプルが毛細管１００の中を進んでいく場合に、毛細管から空気が逃げていくことを可能にしている。使い捨て反応容器９０はプリズム１０２を含んでおり、このプリズムは、アナライト特異的受容体９８がパターン化されている各部位の下に位置している。使い捨て反応容器９０は、たった１個の光線源・検出システムが用いられる場合は、回転方式で使用することができる。つまり、各反応部位と関連している光学素子が検出機器の励起・検出光学系に呈示されるように反応容器９０を回転させる。操作方式や関連機器の詳細にもよるが、反応容器を停止させて読み取りを行うことができるし、あるいは読み取りを、容器が回転しているあいだの「飛行中に」行うこともできる。
【００１７】
図に示されている光学素子の構造は、便宜上、慣用の三角形の形状で示されているが、当業者なら、別のデザインを用いて光路や生産性を最適化できることを理解すると思われる。
【００１８】
図５(a)は微細流体チャネルをもつ高密度アレイの上面図を示すもので、この微細流体チャネルは液体サンプルを受容体スポットから受容体スポットへと運ぶ。図５(b)および５(c)は、入射光をパターンに導くためにまた回折光を検出器に導くために、三角形光学素子１４８、円錐形光学素子１４６、および半球形光学素子１４２が使用されているのを示すものである。図５(b)はこの高密度アレイ１２０の正面図を示すもので、三角形プリズム１４８、円錐形プリズム１４６、および半球形プリズム１４２の正面図がはっきりと示されている。サンプル入口ウェル１２４にサンプルが導入され、毛細管作用によって引っぱられてサンプルチャネル１２８の中を進む。サンプルは、サンプルチャネル１２８の中を、受容体分子１３０がパターン化されている多数の領域を横切って引かれ、サンプル出口ポート１２６から出ていく。図５(b)はまた、サンプルチャネル１２８の正面図を示すものである。図５(c)は高密度アレイ１２０の側面図を示すもので、三角形プリズム１３４、円錐形プリズム１４０、および半球形プリズム１３６の側面図を示している。この図で、サンプルチャネル１２８の深さを見ることができる。
【００１９】
図６はアナライト特異的受容体のパターン１５１を有している試験管１５０を示すもので、該パターンは試験管の内側表面１５２に形成されている。入射レーザービーム１５３がアナライト特異的受容体１５１に進入していくのが示されており、また回折レーザービーム１５４がアナライト特異的受容体１５１から離れていくのが示されている。サンプルは、試験管１５０に、アナライト特異的受容体１５１があるレベルまで導入され、そして読み取り装置の中に入れられて分析が行われる。この試験管は、典型的には、例えば患者の血液を採取するのに使用される採血管であってもよい。この試験管または採血管は、より容易に管と読み取り光学系とをつなぎ合わせるようつくられた一体化光学系を含んでいてもよい。
【００２０】
チャンバーの内側表面好ましくは底に位置しているアナライト特異的受容体の所定パターンは、本出願と並行して提出された同時係属の米国特許出願第10/744,949号、発明の名称「微細接触印刷方法および装置(METHOD AND APPARATUS FOR MICRO-CONTACT PRINTING)」（これらの内容は、その全体が、本明細書に組み込まれる）に記載されている微細スタンプ印刷装置を用いることでつくることができる。このパターンは、等間隔を置いて配置された規則正しい平行線であってもよいし、あるいは同時係属の米国特許出願第09/814,161号および第10/242,778号（いずれも、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているより複雑なパターンであってもよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合、用語「備える(comprises)」、「備えている(comprising)」、「含んでいる(including)」および「含む(includes)」は、包括的また開放端的であって、排他的でないと解釈されるべきである。具体的には、特許請求の範囲を含めて、本明細書で使用される場合、用語「備える」、「備えている」、「含んでいる」および「含む」ならびにこれらの変形態は、その特定された特徴、段階または構成要素が含まれることを意味する。これらの用語は、他の特徴、段階または構成要素の存在を除外していると解釈すべきでない。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態についての上記説明は、本発明の原理を説明するために呈示したものであって、本発明を、説明したその特定の実施形態に限定するために呈示したものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に包含される全ての実施形態およびその同等物によって定められるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は一体化光学素子を有する使い捨て反応容器の斜視図であり、この容器は、反応チャンバーの底と一体に形成されたプリズムをもつ単一の反応チャンバー中にアナライト特異的パターンを有している。
【図２】図２は使い捨て反応容器の別の実施形態の斜視図であり、この容器は、細長い反応チャンバーを有しており、該反応チャンバーの底にはアナライト特異的パターンの線型アレイが付いており、該反応チャンバーを収容しているハウジングの底には細長いプリズムが一体に形成されている。
【図３】図３(a)は使い捨て反応容器の別の実施形態の側面図であり、この容器は、マルチ(多数個)個別溶液ウェルをもつ標準マイクロタイタープレートを有しており、各ウェルの底には個々のプリズムが一体に形成されている。  図３(b)は、図３(a)の使い捨て反応容器の上面図である。
【図４】図４は、本発明に従って作製された使い捨て反応容器の別の実施形態の上面図である。
【図５】図５(a)は、サンプルを受容体スポットから受容体スポットに運ぶ微細流体流路を有している使い捨て反応容器の別の実施形態の上面図を示すものである。  図５(b)は、図５(a)の矢印ｂに沿って見た側面図を示すものである。  図５(c)は、図５(a)の矢印ｃに沿って見た、交互プリズム配置にある高密度アレイの側面図を示すものである。
【図６】図６はアナライト特異的受容体のパターンを有している試験管を示すものであり、該パターンは試験管の内側表面に形成されている。
【符号の説明】
【００２４】
１０    使い捨て反応容器
１２    ハウジング
１４    チャンバー
１６    内側底表面
１８    アナライト受容体の所定パターン
２０    外側底表面
２２    プリズム
【図１】
2007517200.tif 000003
【図２】
2007517200.tif 000004
【図３】
2007517200.tif 000005
【図４】
2007517200.tif 000006
【図５】
2007517200.tif 000007
【図６】
2007517200.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月22日(2006.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを含み、該少なくとも１つのチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、ハウジング部分；および
該ハウジング部分と一体に形成され、該ハウジング部分と同じ材料で形成された少なくとも１つの光学素子であって、前記内側表面の方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームが液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に前記内側表面から離れる方へ光ビームを導き、該アナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合しているアナライトと相互作用した光ビームが回折光ビームである、光学素子；
を備える容器。
【請求項２】
前記少なくとも１つのチャンバーを有しているハウジング部分が、９６個のチャンバーを有している標準マイクロタイタープレートである請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記アナライト特異的受容体の所定パターンが９６個のチャンバーのそれぞれの内側表面に位置し、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、請求項２に記載の容器。
【請求項４】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が三角形の形状をした光学素子である、請求項１〜３のいずれかに記載の容器。
【請求項５】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記少なくとも１つのチャンバーの下に位置する三角形の形状をした光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該少なくとも１つのチャンバーの底表面に位置している、請求項１に記載の容器。
【請求項６】
前記９６個のチャンバーが行と列の形で配置され、且つ前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子がチャンバーの各列または各行の下に位置する細長い三角形の形状をした光学素子であり、該細長い三角形の形状をした光学素子の総数が容器中の列または行の数に等しい、請求項２に記載の容器。
【請求項７】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記少なくとも１つのチャンバーの下に位置する半球形の形状をした光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該少なくとも１つのチャンバーの底表面に位置している、請求項１に記載の容器。
【請求項８】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が前記少なくとも１つのチャンバーの下に位置する円錐形の形状をした光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該少なくとも１つのチャンバーの底表面に位置している、請求項１に記載の容器。
【請求項９】
前記少なくとも１つのチャンバーを有するハウジング部分が、複数の液体サンプルを互いに離して保持するためのチャンバーアレイを含む、請求項１に記載の容器。
【請求項１０】
前記ハウジングが細長いハウジングセクションを含み、前記少なくとも１つのチャンバーが該細長いハウジングセクションによって画定される細長いチャンバーであり、且つ該ハウジングが、液体入口部と液体出口部とを有するカバーセクションを含み、このカバーセクションが、前記細長いハウジングセクションと組み合わせられた場合にその液体入口部と液体出口部との間に該細長いハウジングセクションを通って毛細管流路を形成する、請求項１に記載の容器。
【請求項１１】
前記アナライト特異的受容体の少なくとも１つの所定パターンが細長いチャンバーの底に沿って位置する、請求項１０に記載の容器。
【請求項１２】
前記基体と一体に形成された光学素子が、前記細長いチャンバーの長さ方向に沿って延びる、該細長いチャンバーの下に位置する細長い三角形の形状をした光学素子である、請求項１０または１１に記載の容器。
【請求項１３】
前記ハウジングが全体的に円形の基体を含み、前記液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーが該円形の基体の中心に配置された第１のチャンバーであり、該第１のチャンバーから半径方向に距離を置いて配置された複数のチャンバーを含み、該複数のチャンバーのそれぞれが、その複数のチャンバーのそれぞれと第１のチャンバーとをつなぐ結合流動通路を介して第１のチャンバーと流動連通状態になっており、且つ前記少なくとも１つの光学素子が該複数のチャンバーのそれぞれの下に位置する結合光学素子を含む、請求項１に記載の容器。
【請求項１４】
前記アナライト特異的受容体の所定パターンが複数のチャンバーのそれぞれの底表面に位置する受容体のパターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、且つ該アナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合しているアナライトと相互作用した光ビームが回折光ビームである、請求項１３に記載の容器。
【請求項１５】
前記ハウジングが、容器を回転させるための回転駆動機構に容器を取り付けるための取り付け部を含む、請求項１３または１４に記載の容器。
【請求項１６】
成型プラスチック製である、請求項１〜１５のいずれかに記載の容器。
【請求項１７】
前記ハウジングと一体に形成された少なくとも１つの光学素子は、該少なくとも１つの光学素子によって導かれる光が全反射を受けるように、前記所定パターンが存在している内側表面に位置している、請求項１に記載の容器。
【請求項１８】
前記細長い三角形の形状をした光学素子が、結合したチャンバー行のチャンバーの底表面に位置し、該細長い三角形の形状をした光学素子によって導かれる光が全反射を受ける、請求項６に記載の容器。
【請求項１９】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が、前記９６個のチャンバーのそれぞれの下に位置する半球形形状の光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置している、請求項２または３に記載の容器。
【請求項２０】
前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子が、前記９６個のチャンバーのそれぞれの下に位置する円錐形形状の光学素子であり、且つ前記アナライト特異的受容体の所定パターンが該９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置している、請求項２または３に記載の容器。
【請求項２１】
光回折を利用して液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを上表面に含むハウジング部分；
該少なくとも１つのチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該少なくとも１つのチャンバーへ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能であり、アナライトが該アナライト特異的受容体の所定パターンと結合した場合に該アナライト特異的受容体の所定パターンに入射する光ビームが回折される、アナライト特異的受容体の所定パターン；および
該少なくとも１つのチャンバーの内側表面の方へ入射光ビームを導き、且つ該光ビームが該アナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合しているアナライトと相互作用した後に該内側表面から離れる方へ回折光ビームを導くための、前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子；
を備える容器。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのチャンバーを有するハウジング部分が、９６個のチャンバーを有する標準マイクロタイタープレートである、請求項２１に記載の容器。
【請求項２３】
前記９６個のチャンバーのそれぞれの下に位置し、該それぞれのチャンバーの方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームがアナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合したアナライトと相互作用した後に該チャンバーから離れる方へ回折光ビームを導くための、前記ハウジング部分と一体に形成された光学素子を含む、請求項２２に記載の容器。
【請求項２４】
前記９６個のチャンバーのそれぞれが、該９６個のチャンバーのそれぞれの底表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含む、請求項２３に記載の容器。
【請求項２５】
前記９６個のチャンバーが行と列の形で配置され、且つ前記基体と一体に形成された光学素子が、チャンバーの各列または各行の下に位置している細長い三角形の形状をした光学素子であり、該細長い三角形の形状をした光学素子の総数がその容器中の列または行の数に等しい、請求項２３または２４に記載の容器。
【請求項２６】
試験管であって：
内部を囲む管壁と１つの閉鎖末端と１つの開放末端とを有し、その内部へ液体を受け入れるための円筒形の管；
該管壁の内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンであって、該試験管の内部へ液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、アナライト特異的受容体の所定パターン；および
前記管壁と一体に形成され、該管壁の内側表面の方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームが該アナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合しているアナライトとの相互作用によって回折された後に該管壁の内側表面から離れる方へ光ビームを導くための少なくとも１つの光学素子；
を備える試験管。
【請求項２７】
前記試験管が採血管である、請求項２６に記載の試験管。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一つの態様では、液体をアナライトについてアッセイするための容器であって：
液体を受け入れるための少なくとも１つのチャンバーを含み、該少なくとも１つのチャンバーの内側表面に位置するアナライト特異的受容体の所定パターンを含み、該チャンバーの中に液体が導入された場合にその液体中に存在しているアナライトが該アナライト特異的受容体のパターンと結合可能である、ハウジング部分；および
該ハウジング部分と一体に形成され、該ハウジング部分と同じ材料で形成された少なくとも１つの光学素子であって、前記内側表面の方へ入射光ビームを導き且つ該光ビームがその液体中に存在しているアナライトと相互作用した後に前記内側表面から離れる方へ光ビームを導き、該アナライト特異的受容体の所定パターンおよびそれに結合しているアナライトと相互作用した光ビームが回折光ビームである、光学素子；
を備える容器が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図３(a)および図３(b)には、一体化光学素子を有する使い捨て反応容器のもう一つの実施形態が、全体的に７０に示されている。この使い捨て反応容器７０は、全体的に、標準マイクロタイタープレート７２の方式を反映しており、個別反応ウェル７４のアレイを有しており、各反応ウェルは異なる溶液を保持するためのものである。使い捨て反応容器７０では、プリズム７６（図３(a)に示されている）が、各反応ウェル７４の底に、標準マイクロタイタープレートと同じようなアレイ方式で成型されている。アナライト特異的パターン７８は、各反応ウェルの底表面８０に形成されている。使い捨て反応容器７０は、標準的な実験室流体取り扱い装置（例えば、Tecan、Beckman、またはHamiltonの実験室自動機器）と適合性があるという利点、および膨大な数の個別アッセイを行うという利点もしくは多数のサンプルに同じアッセイを行うという利点またはこれらを組み合せた利点を有している。したがって、使い捨て反応容器７０は、96〜1536の反応を行うのに適切であると考えられる（当然、もっと高いまたはもっと低い密度に広げるあるいは狭めることは可能である）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図４には、一体型光学素子を有する使い捨て反応容器のもう１つの実施形態が全体的に９０に示されている。この実施形態は高密度アレイを含んでおり、この高密度アレイは、単一のサンプルに膨大な数のアッセイを行うことを可能とする方式でつくられている。使い捨て反応容器９０は中心ウェル９２を含んでおり、ここにサンプルが導入される。導入されたサンプルは、毛細管作用によって、毛細管チャネル１００の中を、サンプルウェル９２から外の方に向かって個別ウェル９４に運ばれる。各ウェル９４の底には、アナライト特異的受容体分子９８が所定パターンでパターン化されている。各毛細管チャネル１００の末端部に位置している穴９６は、サンプルがサンプルウェル９２に導入される場合またサンプルが毛細管１００の中を進んでいく場合に、毛細管から空気が逃げていくことを可能にしている。使い捨て反応容器９０はプリズム（図示されていない）を含んでおり、このプリズムは、アナライト特異的受容体９８がパターン化されている各部位の下に位置している。使い捨て反応容器９０は、たった１個の光線源・検出システムが用いられる場合は、回転方式で使用することができる。つまり、各反応部位と関連している光学素子が検出機器の励起・検出光学系に呈示されるように反応容器９０を回転させる。操作方式や関連機器の詳細にもよるが、反応容器を停止させて読み取りを行うことができるし、あるいは読み取りを、容器が回転しているあいだの「飛行中に」行うこともできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
チャンバーの内側表面好ましくは底に位置しているアナライト特異的受容体の所定パターンは、本出願と並行して提出された米国特許出願公開第2005-0139103 A1号、発明の名称「微細接触印刷方法および装置(METHOD AND APPARATUS FOR MICRO-CONTACT PRINTING)」に記載されている微細スタンプ印刷装置を用いることでつくることができる。このパターンは、等間隔を置いて配置された規則正しい平行線であってもよいし、あるいは同時係属の米国特許出願公開第2002-0025534 A1号および第2003-0049693 A1号に開示されているより複雑なパターンであってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007517200.tif 000009
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007517200.tif 000010
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007517200.tif 000011
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007517200.tif 000012
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007517200.tif 000013
【国際調査報告】
2007517200.tif 000014
2007517200.tif 000015
2007517200.tif 000016
2007517200.tif 000017
2007517200.tif 000018