(57)【要約】フローセル内の表面上でサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法であって、この方法は、以下：互いに対する検出可能な界面を伴って第一の誘導流体および第二の誘導流体が一緒に表面上を流れるように、第一の誘導流体とは異なる第二の誘導流体のラミナーフローに隣接する第一の誘導流体のラミナーフローを提供する工程、２つの異なる誘導流体の間の界面を検出し、必要に応じて２つの誘導流体の相対流速を調節することによって界面を所望の位置の側方に調節する工程、およびサンプル流体のフローが誘導流体の間にはさまれるように、第一の誘導流体のラミナーフローと第二の誘導流体のラミナーフローとの間にサンプル流体のラミナーフローを導入する工程を包含する。この方法を実行するため分析システム、この方法を実行するためのコンピュータープログラム、コンピュータープログラム製品、およびコンピューターシステムもまた、開示される。
2007514161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フローセル内の表面上でサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法であって、該方法は、以下の工程：
ａ）互いに対する検出可能な界面を伴って第一の誘導流体および第二の誘導流体が一緒に該表面上を流れるように、該第一の誘導流体とは異なる該第二の誘導流体のラミナーフローに隣接する第一の誘導流体のラミナーフローを提供する工程、
ｂ）該２つの異なる誘導流体の間の界面を検出する工程、
ｃ）必要に応じて、該２つの誘導流体の相対流速を側方に調節することによって該界面を所望の位置に調節する工程、および
ｄ）該サンプル流体のフローが該誘導流体の間にはさまれるように、該第一の誘導流体のラミナーフローと該第二の誘導流体のラミナーフローとの間に該サンプル流体のラミナーフローを導入する工程
を包含する、方法。
【請求項２】
サンプル流体のフローの幅が、それぞれの誘導流体との界面の位置を検出し、そして該サンプル流体の相対流速を調節することによって該界面を側方に置き換えることによって制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サンプル流体のフローが導入される場合に、前記フローセルを通る流速の合計が一定に保たれる、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記２つの誘導流体が異なる屈折率を有し、そして前記界面の位置が屈折率の変化によって検出される、請求項１、請求項２、または請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記界面の位置がエバネセント波ベースのセンシング、好ましくはＳＰＲベースのセンシングによって検出される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記フローセルが、Ψ型である、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１の工程ｃ）の後に、前記界面の位置に対応する流量関連設定が保存され、そして、工程ｂ）〜工程ｃ）が、該界面の少なくとも２つの異なる規定位置についての校正流量関連設定を得るために必要に応じて少なくとも１回は繰り返され、そしてここで、請求項１の工程ｄ）を行う前に、前記第一の誘導流体および前記第二の誘導流体についての校正設定が、該界面が所望の規定位置にある状態でそれらのラミナーフローを得るために適用され、そしてここで、工程ｄ）が、該界面が異なる規定位置にある状態で必要に応じて少なくとも１回は繰り返される、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
フローセル内の表面上のサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法であって、該方法は、以下
Ａ．校正手順であって、該手順は、以下の工程：
ａ）互いに対する検出可能な界面を伴って第一の誘導流体および第二の誘導流体が一緒に該表面上を流れるように、該第一の誘導流体とは異なる該第二の誘導流体のラミナーフローに隣接する第一の誘導流体のラミナーフローを提供する工程、
ｂ）該２つの異なる誘導流体の間の界面を検出する工程、
ｃ）必要に応じて、該２つの誘導流体の相対流速を側方に調節することによって該界面を所望の位置に調節する工程、
ｄ）該界面の位置に対応する流速関連設定を保存する工程、および
ｅ）必要に応じて、該界面の少なくとも２つの異なる規定位置についての流速関連設定を得るために、工程ｃ）および工程ｄ）を繰り返す工程を包含する手順；ならびに
Ｂ．サンプル導入手順であって、該手順は以下の工程：
ｆ）該界面が規定位置にある状態で２つの誘導流体のラミナーフローを得るために、校正流速関連設定を該２つの誘導流体に適用する工程、
ｇ）該サンプル流体のフローが該誘導流体の間にはさまれるように、該２つの誘導流体のラミナーフローの間に該サンプル流体のラミナーフローを導入する工程；および
ｈ）必要に応じて、該界面が異なる規定位置にある状態で少なくとも一度は工程ｆ）および工程ｇ）を繰り返す工程を包含する、手順
を包含する、方法。
【請求項９】
前記手順Ｂの誘導流体が、手順Ａに使用された前記第一の誘導流体および前記第二の誘導流体である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記流速関連設定が、前記誘導流体についての各々のポンプ手段についての設定である、請求項８または請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
コンピューターで実行される、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
分析システムであって、以下：
（ｉ）少なくとも１つのフローセルを備えるセンサー装置であって、それぞれのフローセルは注入端および排出端を有し、該フローセル内の壁面上の少なくとも１つのセンシング表面（１１）は該注入端と排出端との間に位置され、ここで、各々の注入開口部を通して該フローセルに入る個々の流体のラミナーフローが該フローセルの通して該センシング表面上を並んで流れるように、該フローセルが、該注入端に少なくとも３つの注入開口部（２、３、４）、および該排出端に少なくとも１つの排出開口部（５）を有し；かつ、該センシング表面での変化を検出可能である検出手段（１７、１８、２０、２１）を備える、センサー装置；ならびに
（ｉｉ）請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の前記方法を実施するためのデータ処理手段
を備える、分析システム。
【請求項１３】
プログラムがコンピューター上で実行される場合に、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の前記方法を実施するためのプログラムコード手段を備えるコンピュータープログラム。
【請求項１４】
前記プログラムがコンピューター上で実行される際に、コンピューターで読み取り可能な媒体上に保存されるか、または請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の前記方法を実施するため電気信号もしくは光信号で伝えられるプログラムコード手段を備えるコンピュータープログラム製品。
【請求項１５】
前記プログラムがコンピューター上で実行される際に、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の前記方法を実施するためのプログラムを含むコンピューターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、シースフロー技術に関し、より具体的には、誘導流体の２つのラミナーフローの間にサンプル流体のフローを誘導することによって、フローセル内の表面上でこのサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法に関する。本発明はまた、この方法を実行するための分析システム、コンピュータープログラム製品、およびコンピューターシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
特許文献１は、フローセル内の表面の規定レーンまたは細い領域を、これらのレーンまたは領域と相互作用可能である流体（例えば、感作性流体またはサンプル流体）に、流体力学的アドレス指定（ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）と通常呼ばれるラミナーフロー技術を使用して、選択的に接触させる方法を開示する。１つの実施形態において、この感作性（またはサンプル）流体のラミナーフローは、２つの緩衝フロー（ｂｕｆｆｅｒ  ｆｌｏｗ）の間に誘導され、そして、これらの緩衝フローの相対流速を調節することによって、上記表面上に望みどおりに位置決めされ得る。これは、３つの注入部および１つの排出部を有するタイプのフローセル（いわゆる、Ψセルまたはプサイセル（相互作用流体は、中央の注入部を通って導入され、そして、誘導緩衝流体は、他の２つの注入部を通って導入される））中で、達成され得る。
【０００３】
特許文献１のフローセル表面に対する流体の相互作用を検出する方法としては、その相互作用によって生じた上記表面上の屈折率の変化を測定する表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）分光法が挙げられる。このＳＰＲ検出の応答は、上記表面の近くの流体媒体の屈折率によって影響されるので、ＳＰＲ検出はまた、上記フローセルを界面の位置および流速に関して校正する場合に、上記表面上の感作性流体のフローまたはサンプル流体のフローの位置を検出するために使用され得る。これは、およそ同じ粘度を有するが、上記表面に対しては相互作用せず、かつ上記緩衝フローとは異なる屈折率を有する流体によって、上記相互作用流体を交換することによって行われ得る。その結果、上記サンプル流体と上記２つの緩衝フローとの間の各界面が検出され得る。上記フローセルが校正されている場合、上記相互作用する流体のフローの各側面位置は、上記緩衝フローの相対流速の規定設定に対応する。
【０００４】
特許文献２は、前述の特許文献１ようなΨセルについての類似する使用を開示する。１つの実施形態において、誘導ストリームで隔てられた、並行する複数のサンプルストリームは、フローチャネルを通して通過される。このサンプルストリームを位置決めするために、２つの主要な誘導ストリームが最初に導入され、そして、それらの流速が、所望の側方位置で界面を生成するために調節される。その後、このサンプルストリームフローおよびそれらの誘導ストリームは、上記２つの主要な誘導ストリームの間に導入される。
【特許文献１】国際公開第９９／３６７６６号パンフレット
【特許文献２】国際公開第００／５６４４４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記Ψセルタイプのフローセル中の上記中央の流体フローを位置決めする改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明に従って、前述の利点および他の利点が、表面相互作用流体（以下でサンプル流体または単にサンプルと呼ばれる）のフローを位置決めするための２つの異なる誘導流体を使用することによって提供される。上記２つの誘導流体が少なくとも１つの検出可能な特性（例えば、ＳＰＲ検出の場合、屈折率）において互いに十分に異なる場合、上記２つの流体の間の界面が、検出され、望みどおりに位置決めされ得る。その後、上記サンプルフローが上記２つの誘導流体の間に誘導された場合に、この界面の位置が上記サンプルフローの位置を決定する。このようにして、上記２つの誘導流体以外の流体は、上記サンプル流体の位置決めを設定または校正するために必要とされない。
【０００７】
従って、１つの局面において、本発明は、フローセル内の表面上のサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法を提供し、この方法は、以下の工程：
ａ）互いに対する検出可能な界面を伴って第一の誘導流体および第二の誘導流体が一緒に上記表面上を流れるように、上記第一の誘導流体とは異なる上記第二の誘導流体のラミナーフローに隣接する第一の誘導流体のラミナーフローを提供する工程、
ｂ）上記２つの異なる誘導流体の間の界面を検出する工程、
ｃ）必要に応じて、上記２つの誘導流体の相対流速を側方に調節することによって上記界面を所望の位置に調節する工程、および
ｄ）上記サンプル流体のフローが上記誘導流体の間にはさまれるように、上記第一の誘導流体のラミナーフローと上記第二の誘導流体のラミナーフローとの間に上記サンプル流体のラミナーフローを導入する工程
を包含する。
【０００８】
別の局面において、本発明は、フローセル内の表面上のサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法を提供し、この方法は、以下：
フローセル内の表面上のサンプル流体のラミナーフローを位置決めする方法であって、該方法は、以下
Ａ．校正手順であって、上記手順は、以下の工程：
ａ）互いに対する検出可能な界面を伴って第一の誘導流体および第二の誘導流体が一緒に上記表面上を流れるように、上記第一の誘導流体とは異なる上記第二の誘導流体のラミナーフローに隣接する第一の誘導流体のラミナーフローを提供する工程、
ｂ）上記２つの異なる誘導流体の間の界面を検出する工程、
ｃ）必要に応じて、上記２つの誘導流体の相対流速を側方に調節することによって上記界面を所望の位置に調節する工程、
ｄ）上記界面の位置に対応する流速関連設定を保存する工程、および
ｅ）必要に応じて、上記界面の少なくとも２つの異なる規定位置についての流速関連設定を得るために、工程ｃ）および工程ｄ）を繰り返す工程を包含する手順；ならびに
Ｂ．サンプル導入手順であって、上記手順は以下の工程：
ｆ）上記界面が規定位置にある状態で２つの誘導流体（好ましくは、手順Ａにおいて使用される第一の誘導流体および第二の誘導流体）のラミナーフローを得るために、校正流速関連設定を上記２つの誘導流体に適用する工程、
ｇ）上記サンプル流体のフローが上記誘導流体の間にはさまれるように、上記２つの誘導流体のラミナーフローの間に上記サンプル流体のラミナーフローを導入する工程；および
ｈ）必要に応じて、上記界面が異なる規定位置にある状態で少なくとも一度は工程ｆ）および工程ｇ）を繰り返す工程を包含する、手順
を包含する。
【０００９】
なお別の局面において、本発明は、少なくとも１つの上述の方法を実施するためのデータ処理手段を備える分析システムを提供する。
【００１０】
なお別の局面において、本発明は、少なくとも１つの上述の方法を実施するためのプログラムコード手段を備えるコンピュータープログラムを提供する。
【００１１】
さらに別の局面において、本発明は、コンピューターで読み取り可能な媒体上に記録されるか、または、上述の方法のうちの少なくとも１つを実施するために電子信号もしくは光信号で伝えられるプログラムコード手段を備えるコンピュータープログラム製品を提供する。
【００１２】
なお別の局面において、本発明は、上述の方法のうちの少なくとも１つを実施するためのプログラムコード手段を包含するコンピュータープログラムを含むコンピューターシステムを提供する。
【００１３】
本発明の他の利点、新たな特徴、および目的は、添付の図面と合わせて考慮される場合に、以下の発明の説明により明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（発明の詳細な説明）
上に述べたように、本発明は、一般に、Ψタイプ(すなわち、サンプル流体のラミナーフローが誘導流体の２つのラミナーフローの間に誘導される）のフローセル内の表面上のサンプル流体のラミナーフローの位置決めに関する。上記表面は、通常、センシング表面である。本明細書中で使用されるこの用語は、一般に、結合事象または吸着事象が（例えば、光学的手段によって）検出され得る固体支持体表面に関する。例示的なセンシング表面は、バイオセンサー表面である。（バイオセンサーは、通常、固体状態の物理化学的トランスデューサーとの直接結合、または、このトランスデューサーと結合している移動性キャリアビーズ／分子を用いてのいずれかにおいて、分子認識のための構成要素（例えば、固定化された抗体を有する層またはパターン）を使用する装置として定義される。）他の例は、ＤＮＡチップまたはタンパク質チップである。
【００１５】
Ψタイプのフローセルの例が、図１に概略的に示される。このフローセルは、フローチャンバー、またはフローチャネル１を有する（３つの注入ポート（２、３、および４）を有する注入端、および１つの排出ポート５を有する排出端を有する）。サンプル流体のラミナーフロー６（例えば、上記センシング表面上で固定化されるリガンドを含む）が、ポンプ（図示せず）を使用して中央の注入ポート３を通って導入される。誘導流体のラミナーフロー７およびラミナーフロー８（例えば、緩衝フロー）は、それぞれのポンプ（図示せず）によって、個々に注入ポート２および注入ポート４を通って導入される。上記３つのラミナーフローは、サンプルフロー６が上記誘導流体の２つのフローの間にはさまれた状態で、フローチャンネル１を通って一緒に流れ、排出ポート５を通って排出する。上記サンプル流体の流路６ａ（実線）の幅は、上記２つの誘導流体フローの流速に関する上記サンプル流体フローの相対流速によって（そしてまた、上記サンプル流体の粘度によって）決定されるが、上記フローセル中の上記サンプル流体の流路の側方位置は、上記誘導流体の２つのフローの相対流速によって決定される。従って、上記誘導流体のフローの流速比を調節することによって、上記サンプルフローは、上記フローセル中で側方に望みどおりに（図中の破線のサンプル流路（６ｂ〜６ｅ）によって示されるように）位置決めされ得る。このようにして、上記サンプル流体のフローが、上記フローセルの所望の領域に選択的に接触するようにされ得る（通常、流体力学的アドレス指定と呼ばれる技術）。これは、例えば、上述のＷＯ  ９９／３６７６６およびＷＯ  ００／５６４４４（これらの全体の開示は、本明細書中で参考として援用される）に記載されるように、例えば、センシング表面上の規定レーンまたは規定領域にリガンドを固定化するためか、あるいは、上記センシング表面上の規定レーンまたは規定領域をリガンドと結合する分析物を含むサンプル流体と選択的に接触させるために、使用され得る。
【００１６】
種々の検出技術（標識無しの技術および標識またはタグを必要とする技術）が、上記センシング表面で、リガンドまたは分析物の結合相互作用を検出するために、それぞれ使用され得る。市販の検出システムが存在する代表的な標識無しの技術は、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）分光法である。
【００１７】
ＳＰＲの現象は、周知であり、ある条件下で、異なる屈折率の２つの媒体間の界面で光が反射される場合は、ＳＰＲが生じるといえば十分であり、そして、この界面は、金属フィルム（代表的には、銀または金）でコーティングされる。ＳＰＲは、特定の反射角の反射光強度の低下をもたらす。この最小反射光強度の角度は、上記反射光と逆側の表面に近接する屈折率に伴って変化する。
【００１８】
例示的なＳＰＲセンサーシステムの概略図が、図２に示される。センサーチップ１１は、フローチャネル１５を通る、分析物１４（例えば、抗原）を含むサンプルフローに触れさせる、捕捉分子１３（例えば、抗体）を支持する金フィルム１２を有する。光源１７からの単色のｐ偏向光１６は、プリズム１８によってガラス／金属界面１９に結合され、この界面で、この光が完全に反射される。反射光ビーム２０の強度は、光学的検出ユニット２１（代表的には、光検出器アレイ）によって検出される。
【００１９】
サンプル中の分子がセンサーチップ表面上の捕捉分子と結合する場合、濃度が変化し、そしてそれ故にこの表面上の屈折率が変化し、そして、ＳＰＲ応答が検出される。相互作用過程の間の応答を時間に対してプロットすることは、この相互作用の進行の定量的な基準を提供する。図１のフローセルに関して、このフローセル中の側方位置は、検出器アレイ中の異なる列に対応する（これらの例に、各々の表面位置または領域が描かれる）。
【００２０】
上記センシング表面上での正確なサンプルフローの誘導が重要であることが、容易に理解される。従って、通常、相対流速の異なる設定に対して、サンプル流路が側方に位置される位置を前もって決定し得るように何らかの校正を行うことが必要である。代表的には、このような校正は、誘導流体とは異なりかつセンシング表面と反応しない試験流体を（サンプル流体の代わりに）使用して、行われ得る。この試験流体の側方位置の検出は、試験流体と誘導流体との間の検出可能な差異（例えば、ＳＰＲベースの検出システムについては、屈折率）に基づき得る。
【００２１】
本発明によると、サンプルフロー位置の正確な位置決めが試験流体を使用せずに便利に行われ得ることが、現在、発見された。従って、（１つの流体を両方の誘導流体フローに使用するよりも）２つの異なる誘導流体（これらの誘導流体は、少なくとも１つの検出可能な特性が異なる）を誘導流体フローに使用することによって、上記位置決めは、誘導流体フロー（通常、緩衝流体）単独で（すなわち、試験流体またはサンプル流体の非存在下で）、２つの異なる誘導流体の間の界面をモニターしかつ位置決めすることによって、行われ得る。
【００２２】
１つの実施形態において、界面が一旦正確に位置決めされていると、サンプル流体フローは、２つの誘導流体のフローの間に導入され、中央のサンプル流体にこの位置を得させる。次いで、サンプル流体フローの幅は、以下により詳細に記載されるように、サンプル流体と誘導流体との間のそれぞれの界面に従うことによって調節され得る。
【００２３】
別の代替的な実施形態において、上述のように２つの異なる誘導流体の間の界面に従うことおよび位置決めは、サンプル流体フローの種々の位置に対応する、誘導流体の流速関連データ（通常、ポンプ設定）に関してフローセルを事前に校正するために使用され得る。フローセル中の所望の側方位置にサンプルフローを導入するために、誘導流体の必須の流速が次いで設定され、その後すぐ、サンプルフローが導入される。サンプルフローを導入する場合にもまた、校正に使用される流体と同じ誘導流体を使用することが好ましいが、他の誘導流体または同じ流体をサンプルフローの両側で使用すること（例えば、校正に使用される誘導流体のうちの１つ）は、（少なくとも理論的には）可能である。
【００２４】
上述のように、屈折率は、誘導流体の検出可能な特性として使用され得るが、本発明の目的のための他の検出可能な特性としては、少し記述するだけでも、吸光度および光の放射が挙げられる。２つの誘導流体間の検出可能な特性の必須の差異は、その検出可能な特性および使用される検出システムに依存し、かつ、当業者によって容易に決定され得る。
【００２５】
通常は（必ずしもそうではないが）、センシング表面で分子相互作用の変化を検出するために使用される技術と同様の検出技術はまた、誘導流体間の界面の位置を検出するためにも使用される。代表的なこのような検出技術は、センサーベースであり、そして、このような検出技術としては、例えば、光学的方法、熱光学的方法、圧電方法、または音波法のような質量検出法（例えば、表面音波（ＳＡＷ）法、および水晶振動子微量天秤（ＱＣＭ）法を含む）、ならびに電気化学的方法（例えば、電位差測定法、電気伝導度法、電流測定法、および電気容量法／電気抵抗法）が挙げられるが、これらに限定はされない。光学的検出方法に関して、代表的な方法としては、質量表面濃度を検出する方法（例えば、反射光学的方法（外部反射法および内部反射法の両方を含む）、角度、波長、分極、または位相分解）が挙げられる。この質量表面濃度の検出方法としては、例えば、エバネセント波偏向解析法およびエバネセント波分光法（ＥＷＳ、または内部反射分光法）が挙げられ、、これら方法の両方は、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）、ブルースター角屈折計法、臨界角屈折計法、漏れ全反射（ＦＴＲ）、散乱全内部反射（ＳＴＩＲ）（これは、散乱を促進する標識を含み得る）、光導波路センサー、外部反射イメージング、エバネセント波ベースのイメージング（例えば、臨界角分解イメージング、ブルースター角分解イメージング、ＳＰＲ角分解イメージングなど）を介するエバネセント場の増感を含み得る。さらに、例えば、表面増感ラマン分光法（ＳＥＲＳ）、表面増感共鳴ラマン分光法（ＳＥＲＲＳ）エバネセント波蛍光（ＴＩＲＦ）、およびリン光に基づいた、測光的方法およびイメージング法／顕微鏡法が（「それ自体で」または反射方法と組み合わせて）、言及され得る。同様に、導波路干渉計、導波路漏えいモード分光法、反射干渉分光法（ＲＩｆＳ）、トランスミッション干渉分光法、ホログラフィック分光法、および原子間力顕微鏡（ＡＦＲ）も言及され得る。
【００２６】
ＳＰＲに基づいたバイオセンサーシステムは、現在、市販されている。例示的なこのようなＳＰＲバイオセンサーとしては、Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）より販売されるＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）機器が挙げられる。ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）機器の技術面およびＳＰＲの現象の詳細な議論は、米国特許第５，３１３，２６４号（この特許文献の全ての開示は、本明細書中において参考として援用される）において見出され得る。ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）システムにおいて、ＳＰＲ応答値は、共鳴単位（ＲＵ）で表される。１つのＲＵは、最小反射光強度の角度の０．０００１°の変化を表す。
【００２７】
ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）システムのようなＳＰＲに基づいたセンサーシステムに関して、２つの誘導流体の間の、例えば約１００ＲＵの屈折率の差異が、好都合あり得、そして、流体の相互作用の位置は、それ自体が従来のものであるセンサーグラムによって、決定され得る。再度、図１を参照に関して、上記検出システムの検出器が、光検出器アレイであり、そして、サンプル流路がこの光学検出器アレイ中に描かれる場合に、（図中の流路（６ａ〜６ｅ）によって表されるような）各サンプル流路の幅が、上記アレイ中の検出器の列を覆うように選択されることを想定する。上記界面を検出器の列の中央に位置決めすることで、２つの誘導流体からの屈折率の平均化をもたらし、（誘導流体間の１００ＲＵの屈折率の差異に対して）５０ＲＵの応答を与える。
【００２８】
図３は、誘導流体の２つのフロー（図示せず）間に誘導されたサンプルフローの線条（ｓｔｒｅａｋ）３０と共にΨフローセルの表面部分を示す概略図である。番号付けされた四角３１は、ＳＰＲ検出器アレイの個々の光検出器の例を示す（このアレイに、それぞれの表面領域が描かれる）。参照数字３２および参照数字３３は、Ψフローセルの壁を示す。この図において、サンプルフロー３０は、検出器の列２１ならびに検出器の列２０および検出器の列２２の約半分を、それぞれ覆う。例えば、フローセル中で可能な限り多くのリガンドの線条を固定化し得るようにするために、このサンプルフローは、当然、１つの検出器の列上に配置されているべきである。誘導流体を提供するためのフローセルの設計およびポンプシステムの設計は、界面を設定する際に約１０μｍ以上の精度を可能にすることが好ましい。
【００２９】
２つの異なる誘導流体間の界面が所望の位置（すなわち、図３の検出器の列）に設定された後に、サンプル流体のフローは、フローセル中へ導入され、このフローセル中で、このフローは、誘導流体の間へ押しやられ、そして、誘導流体の間の上記界面にまたがって中央に位置される）。サンプル流体フローの幅は、サンプル流体フローの相対流速およびサンプル流体の粘度によって決定される。サンプル流体の粘度は常に既知であるわけではないので、所望の幅が得られるまで、サンプル流体フローの流速が、調節されなければならないかもしれない。図３に示される実施形態のように、検出器アレイが検出に使用される場合、サンプル流体の幅は、隣接する検出器のノイズの測定によって追跡され得る。このようなノイズは、サンプル／誘導流体の界面の安定度に依存して、より高度またはより低度で存在する可能性がある。従って、サンプル流体フローと誘導流体との間の界面が、検出器の列に少しだけ触れるや否や、ノイズは増加する。
【００３０】
サンプルフローを導入するときに流速の合計が一定に保たれることが好ましくあり得る。このような場合において、２つの誘導流体の間の流速比を維持しながら、２つの誘導流体の流速が減少される。例えば、１つの誘導流体の流速が７０μｌ／分であり、他の誘導流体の流速が３０μｌ／分であり、流速の合計が１００μｌ／分であること、および、２０μｌ／分のサンプル流体フローが、これらの誘導流体の間に誘導されるとする。流速の合計を１００μｌ／分に維持するために、誘導流体の流速は、それぞれ、６０μｌ／分および２０μｌ／分に減少されなければならない。
【００３１】
表面上のサンプル流体フローの位置は、種々の方法において示され得る。例が図４に示される。この図は、サンプルフローが、Ψセルを備えるＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）Ｓ５１システム（ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）Ｓ５１は、ＳＰＲベースのバイオセンサー機器であり、標準的に２つのＹタイプのフローセルを備え、それぞれが、流体力学的アドレス指定のためにセンサー表面上の二重のフローを可能にする；Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）中で、フローセルのセンシング表面を横切って２つの誘導緩衝フローによって側方に誘導されるときに、異なる検出器の列で得られた相対的な応答を示すピボット表（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｅｘｃｅｌ）である。緩衝フローの合計は、１００μｌ／分であり、２つの緩衝フローの流速は、２μｌ／分ずつ変更され、１つの緩衝フローについて２μｌ／分、他の緩衝フローについては９８μｌ／分で始められた。サンプル流体フローは、その間ずっと２０μｌ／分であった。相対応答＞０．１（すなわち、検出器の列の１０％の被覆度）が、この表中の暗い領域で表され、一方、０．１５〜０．９７の間の相対応答は、灰色の領域で表される。従って、このアプローチは、サンプル流体フローの便利な視覚的モニタリングを可能にする。
【００３２】
上述と同様のデータに基づいた、サンプル流体フローの位置の表す別の方法が、図５に示される。この図は、誘導流体フローの異なる設定に対する、サンプルフローと各々の誘導流体のフローとの間の２つの界面の位置を示す図である。縦軸は、緩衝フローの合計のフラクションを表し、そして、横軸は、モニターされたフローセル領域に対応する検出器の列の番号を表す。この図から示されるように、サンプルフローの位置決めおよび幅の両方が、便利に読み取られ得る。従って、現位置を測定しフローを調節することによって、位置とサンプルフロー幅の両方が、調節され得る。
【００３３】
２つの誘導流体フローの間の界面を介するサンプル流体フローの位置決めは、手動で実行され得るが、通常、位置決めが少なくとも半自動であることが好ましい。コンピュータープログラム実行ソフトウェアによって実行され得る自動位置決め手順のアルゴリズムの例は、図６のフローチャートに概略的に例示される。
【００３４】
第一の工程（３０）において、界面についての参照位置が定義され、そして、ポンプの初期設定（誘導流体のためのポンプ）が基本校正曲線に基づいて算出される。
【００３５】
その後、２つの誘導流体が、算出された初期設定においてポンプにより導入される（３１）。
【００３６】
誘導流体の間の界面を安定化させるのに十分な時間の後、その界面の位置が検出され、そして算出される（３２）。
【００３７】
その後、得られた界面位置は、参照位置と比較される（３３）。
【００３８】
位置が正確である場合は、サンプル流体は、導入されるか（３４）、または、校正の場合は、ポンプ設定および位置データが保存される。
【００３９】
位置が不正確である場合は、新たなポンプ設定が算出され（３５ａ）、そしてこのポンプが調節される（３５ｂ）。その後、工程３２、工程３３、および工程３５は、正確な位置が得られるまで繰り返される。
【００４０】
界面が正確に位置決めされた状態で、サンプル流体は導入され、そして、サンプル流速は、所望のサンプルフロー幅が得られるまで増加する。上に記載されたように、このことは、サンプル／誘導流体の少なくとも１つの界面の少なくとも１つの位置をモニタリングすることによって実施され得る。
【００４１】
サンプルフローの幅の調節はまた、当然、（例えば、上に概説したような対応するアルゴリズムによって）半自動化または自動化され得る。
【００４２】
従って、本発明はまた、本発明のサンプルフロー位置決め手順を実用化するために適合されたコンピュータープログラム（特に、キャリア上またはキャリア中のコンピュータープログラム）にまで及ぶ。このキャリアは、プログラムを伝えることが可能な任意の実体または装置であり得る。例えば、上記キャリアは、記憶媒体（例えば、ＲＯＭ、ＣＤ  ＲＯＭ、もしくは半導体ＲＯＭ）、磁気記録媒体（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクもしくはハードディスク）を含み得る。上記キャリアはまた、伝導性キャリア（例えば、電気ケーブルもしくは光ケーブルを介してかまたはラジオもしくは他の手段によって伝達され得る、電気信号もしくは光信号）でもあり得る。あるいは、上記キャリアは、プログラムが組み込まれた集積回路であり得る。
【００４３】
本発明は、上で説明された本発明の特定の実施形態に限定されず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって確立されることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、Ψフローセルの概略図である。
【図２】図２は、ＳＰＲに基づいたバイオセンサーシステムの概略側面図である。
【図３】図３は、フローセルの部分の概略図であり、ここで、アレイ検出器に描かれた領域およびサンプルフローが示される。
【図４】図４は、ラミナーサンプルフローが２つの緩衝ラミナーフロー間で誘導される状態でのフローセル表面にわたる各々の検出器の応答を示すピボット表である。
【図５】図５は、サンプルフローとそれらいずれかの面上の２つの誘導緩衝フローとの間の、その２つの界面の位置を示す図である。
【図６】図６は、サンプルフローの位置決めについてのコンピューターで実施されるアルゴリズムを示すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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