(57)【要約】  チャンバー内に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する装置及び方法が提供される。チャンバーは生物学的液体サンプルを間に静止状態で存在させる第一パネルと第二パネルとを有する。少なくとも一方の第一及び第二パネルは可撓性を備える。チャンバーは横断面積で定義される一以上のフィールドを有する。装置はフィールド照明装置と、チャンバー・フラットナーと、位置決め装置と、解像機構とを備える。フィールド照明装置は対物レンズを有する。チャンバー・フラットナーは、窓及びカバー・プレートを有する被写体台を備える。チャンバー・フラットナーは、チャンバー内部の実質的に全てのフィールドのための実質的に均一なＺ軸位置を仮定するようにチャンバーを動作可能である。位置決め装置は、対物レンズ及びチャンバーを互いに相対的に位置させる。解像機構はチャンバー内のサンプルを撮像する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーが断面面積で定められる一以上のフィールドを有すると共に、チャンバーの第一のパネル及び第二のパネルの少なくとも一方が可撓性を有し、第一のパネルと第二のパネルとの間に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する装置であって、
対物レンズを有するフィールド照明装置と、
窓付きの被写体台を有すると共に、チャンバー内に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定するようにチャンバーを動作可能なチャンバー・フラットナーと、
対物レンズ及びチャンバーを互いに相対的に位置させるのに適用される位置決め装置と、
チャンバー内に存在するサンプルの撮像に適用される解像機構と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
位置決め装置が一以上の対物レンズ及びチャンバーを互いに対して移動軸に沿って移動させる制御と、フィールド照明装置及び解像機構の一以上のサンプル撮像の制御に適用されるプログラム可能な分析装置をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項３】
フィールド照明装置が、その内部に対物レンズが配置される対物レンズ・ハウジングをさらに備える請求項２記載の装置。
【請求項４】
チャンバー・フラットナーが、チャンバー孔及びチャンバー孔に隣接する少なくとも一つの変形可能なフラップを含むチャンバー接触パネルを備えたカバー・プレートを含む請求項３記載の装置。
【請求項５】
被写体台及びチャンバー接触パネルが、磁気力によって互いに選択的に引き付けられる請求項４記載の装置。
【請求項６】
被写体台が、一以上のマグネットと、マグネットに引き付けられる部材を含むチャンバー接触パネルとを有する請求項５記載の装置。
【請求項７】
少なくとも一つの被写体台及びチャンバー接触パネルが、磁気力によってチャンバーに選択的に引き付けられる請求項４記載の装置。
【請求項８】
カバー・プレートが、対物レンズにスライド可能に取り付けられた枠体にカバー・プレートを取り付ける複数のフランジを備える請求項４記載の装置。
【請求項９】
カバー・プレートが切欠きを有する複数のフランジを備え、チャンバー・フラットナーがフィールド照明装置のハウジングから外側に延びると共に切欠きに受容される複数のピンをさらに備える請求項４記載の装置。
【請求項１０】
各ピンは横断面形状を有すると共に、各切欠きは移行部分によって互いに接続された少なくとも三つの角部を有し、ピンの横断面形状が移行部分によって角部との接触を阻止される請求項９記載の装置。
【請求項１１】
ピン及びカバー・プレートが、Ｘ−Ｙ平面上のＺ軸に沿ったカバー・プレートと対物レンズとの間の相対移動を許容する請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
チャンバーにその内部に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定させるように、チャンバー・フラットナーがチャンバーの少なくとも一枚のパネルに作用する圧力を生じさせる圧縮空気供給源をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項１３】
圧縮空気供給源が、被写体台の窓に対してチャンバーを引き付ける吸引力を生じさせる請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
圧縮空気供給源が、被写体台の窓に対してチャンバーを押圧する正圧力を生じさせる請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一つのビードと、チャンバーに配置された皮膜とをさらに備え、ビード及び皮膜は磁気的に引き付けられる部材を含むと共に、ビード及び又はチャンバー・パネルの磁気性皮膜は被写体台に配置されたマグネットに引き付けられる請求項１記載の装置。
【請求項１６】
生物学的液体サンプルを対物レンズに対して配向するための装置であって、
窓及び磁気源を有する被写体台と、
少なくとも一つの変形可能なフラップが隣接するチャンバー孔及び、磁気的に引き付ける部材を有すると共に、被写体台との間にチャンバーを配置するように位置されるカバー・プレートと、を備え、
チャンバーの少なくとも一枚のパネルが実質的に平坦な位置を仮定する被写体台とカバー・プレートとの間に配置されるように、磁気源及びチャンバー接触パネルが互いに十分に引き付けられることを特徴とする装置。
【請求項１７】
カバー・プレートが、チャンバー接触パネルに取り付けられる複数のフランジと、フランジに取り付けられる枠体とを備えると共に、枠体が対物レンズのハウジングにスライド可能に取り付けられる請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
対物レンズのハウジングに取り付けられる複数のピンを備えると共に、カバー・プレートがピンを受容する大きさで形成された切欠きを有する複数のフランジを備える請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
チャンバーが断面面積で定められる一以上のフィールドを有すると共に、チャンバーの第一のパネル及び第二のパネルの少なくとも一方が可撓性を有し、第一のパネルと第二のパネルとの間に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する方法であって、
チャンバーを対物レンズに対してＺ軸位置に位置させるステップと、
チャンバー内部に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定するように、チャンバーを平坦にするステップと、
サンプルに焦点合わせするように、一方又は両方のチャンバー及び対物レンズを互いに相対的に移動させるステップと、
被写体台の窓を通して生物学的液体サンプルを撮像するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
チャンバーを平坦にするステップは、チャンバーの一方の側部に配置された窓を有する被写体台と、チャンバーの他方の側部に適用されたカバー・プレートとを備えたチャンバー・フラットナーをチャンバーに適用させることを含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
被写体台が、磁気源と、磁気的に引き付ける部材を有するチャンバー接触パネルを含むカバー・プレートとを備える請求項２０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国特許法（U.S.C.35）第１１９条に基づく２００９年１２月３１日出願の米国仮特許出願第６１／２９１，６８８号の優先権の利益を主張するものであり、これに開示された内容は参照により本願に援用される。
【０００２】
本発明は、分析チャンバー内に配置された生物検体を撮像する方法及び装置に関し、特に、平坦な配向方向に配置する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、例えば全血液（whole blood）や尿、脳髄（cerebrospinal）、体腔内（body cavity fluids）等の生物学的液体サンプルは、スライドガラス上に塗布して顕微鏡の下に塗りつけて検査される無希釈の微量な微粒子や細胞を有する。塗布標本の異なる領域は、スライドをＸ−Ｙ平面で操作することで検査されていた。フォーカスは、顕微鏡対物レンズに対してスライドの位置をＺ軸に沿って変化することで実現される。これらの技術を用いることで、妥当な結果を達成することは可能だが、これらは技術者の経験や技能に大きく依存する。様々な分野のサンプルを手動で検査することも労働集約的（labor intensive）であり、そのため市販の検査室用途に用いることは実際に不可能である。
【０００４】
チャンバー内に静止状態で存在する生物学的液体サンプル（biologic fluid samples）を分析する自動装置が知られている。一般的にこれらの装置は、サンプルをＸ−Ｙ平面上に維持する。画像フォーカスは、一方又は両方のサンプル、もしくは、光学装置をＺ軸に沿って相対的に移動させることで実現される。このような分析を効率的に行うために、異なる高さの焦点合わせを正確に迅速に行う必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、分析チャンバー内に配置された生物検体を撮像する方法及び装置に関し、平坦な配向方向に配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、チャンバー内に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する装置が提供される。チャンバーは、その間に生物学的液体サンプルを静止状態で存在させる第一のパネルと第二のパネルとを備えている。第一及び第二のパネルの少なくとも一方は可撓性を備えている。
【０００７】
チャンバーは、横断面積によって定義される一以上のフィールドを有する。装置は、フィールド照明装置（field illuminator）と、チャンバー・フラットナー（chamber flattener）と、位置決め装置（positioner）と、解像機構（image dissector）とを備えている。フィールド照明装置は対物レンズを有する。チャンバー・フラットナーは、窓及びカバー・プレートを有する被写体台（platen）を備えている。
【０００８】
チャンバー・フラットナーは、チャンバー内部の実質的に全てのフィールドのための実質的に均一なＺ軸位置を仮定するように、チャンバーを動作可能である。位置決め装置は、対物レンズ及びチャンバーを互いに相対的に位置させるのに適用される。解像機構は、チャンバー内のサンプルを撮像するのに適用される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、生物学的液体サンプルのチャンバーを対物レンズに対して配向させる装置が提供される。装置は、被写体台と、カバー・プレートとを有する。被写体台は、窓及び磁気源を有する。カバー・プレートは、チャンバー孔及び、チャンバー孔に隣接する変形可能な少なくとも一つのフラップを有するチャンバー接触パネル（chamber contact panel）を備えている。チャンバー接触パネルは、磁気的に引き付ける部材を有する。
【００１０】
カバー・プレートは、その間にチャンバーが配置されることを許容するように、被写体台に対して位置される。磁気源及びチャンバー接触パネルは、カバー・プレートと被写体台との間に配置されたチャンバーの少なくとも一方のパネルが実質的に平坦な位置を仮定するように、互いに十分に引き付けられる。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、チャンバーの第一のパネルと第二のパネルとの間に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する方法が提供される。第一及び第二のパネルの少なくとも一方は可撓性を備えると共に、チャンバーは横断面積によって定義される一以上のフィールドを有する。
【００１２】
方法は、ａ）チャンバーを対物レンズに対してＺ軸位置に位置させるステップと、ｂ）チャンバー内部に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定するように、チャンバーを平坦にするステップと、ｃ）サンプルに焦点合わせするように、一方又は両方のチャンバー及び対物レンズを互いに相対的に移動させるステップと、ｄ）被写体台の窓を通して生物学的液体サンプルを撮像するステップとを備えている。
【００１３】
本発明の方法及び利点は、以下に記載する詳細な説明及び添付図面から明らかになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、分析チャンバー内に配置された生物検体を撮像する方法及び装置に関し、平坦な配向方向に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の分析装置を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の分析装置を示す模式的な概略図である。
【図３】図３は、本実施形態のサンプル分析カートリッジにおいて、カートリッジの液体モジュール部分が開位置にある状態を示す図解的な平面図である。
【図４】図４は、図３に示すカートリッジにおいて、液体モジュールがハウジング内に閉じられ、かつ、画像処理トレイがハウジングの外側に配置された状態を示す部分的な分解図である。
【図５】図５は、分析チャンバーを示す模式的な部分断面図である。
【図６】図６は、本実施形態の分析チャンバーとチャンバー・フラットナーとを示す模式的な図である。
【図７】図７は、本実施形態の分析チャンバーとチャンバー・フラットナーとを示す模式的な図である。
【図８】図８は、本実施形態の分析チャンバーとチャンバー・フラットナーとを示す模式的な図である。
【図９】図９は、本実施形態のチャンバー・フラットナー・被写体台のチャンバー側面を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す本実施形態のチャンバー・フラットナー・被写体台を反対側から視た平面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態のカバー・プレートを示している。
【図１２】図１２は、本実施形態のカバー・プレート及び枠体が対物レンズのハウジングに取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本実施形態のカバー・プレートが対物レンズのハウジングに取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、対物レンズのハウジングに取り付けられたカバー・プレートの実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１，２に示すように、分析装置１７は、分析対象である生物学的サンプル（例えば、抗凝固処置（anti-coagulated）、全血）の包含に適用される分析チャンバー２０（図４，５参照）を備えたサンプル分析カートリッジ１８を受容するように構成されている。装置１７は、フィールド照明装置２２と、解像機構２４と、位置決め装置２６と、分析チャンバー・フラットナー２７と、プログラム可能な分析装置２８とを備えている。
【００１７】
説明上の目的で、“分析”及び“解析”の用語は、任意の検査や液体サンプルの検査に限定されず、生物学的液体サンプル内の構成成分の検査（例えば、目視、列挙型等）を含むものとして定義される。
【００１８】
分析装置１７は、本願明細書にそのまま援用される２００９年１２月１８日に出願された同時係属の米国特許出願第６１／２８７，９５５号、米国特許出願第１２／０６１，３９４号及び、米国特許出願第１０／５９９，６９５号明細書に記載されている多種類のサンプル分析チャンバー２０に使用することが可能である。本発明の目的において、特に記されない限り、本発明は米国特許出願第６１／２８７，９５５号公報に開示された分析チャンバー及びカートリッジに使用されるものとして記載される。本発明はこれに限定されないが、上述のチャンバー２０及びカートリッジ１８を使用する。
【００１９】
図３〜５に示すように、サンプル分析カートリッジ１８は、液体モジュール（fluid module）３０と、画像処理トレイ（image tray）３２と、ハウジング３４とを備えている。液体モジュール３０は、例えば指やヒールスティック（heel stick）等の被検体収集サイト（subject collection site）から注射器で取り出した液体サンプルを受容するように構成されたサンプル・ポート（sample port）３６を備えている。液体サンプルは、画像処理トレイ３２内にロックされた分析チャンバー２０に選択的に移動可能なカートリッジ１８内に吸引される。
【００２０】
図５に示すように、分析チャンバー２０は、第一のパネル３８と、第二のパネル４０とを備えている。これらパネル３８，４０の少なくとも一方は、パネル３８，４０間に配置された生物学的液体サンプルが分析目的のために画像処理されるように、十分な透明性を備えている。好ましくは、第一及び第二のパネル３８，４０は、互いに平行に位置合わせされると共に、互いに表面３９，４１を対向させて間隔を隔てて配置されている。
【００２１】
パネル３８，４０間の位置合わせは、光が一方のパネル３８に垂直に伝達すると共に、他方のパネル４０も透明の場合は、一方のパネル３８、サンプル、他方のパネル４０を透過することができる領域を定めている。対向するパネル表面の離間距離（以下、チャンバー２０の“高さ”４２ともいう）は、二つの表面３９，４１間に配置された生物学的液体サンプルが両表面３９，４１と接触する距離で設定されている。
【００２２】
米国特許出願第１０／５９９，６９５号明細書に開示された実施形態を含む他の実施形態において、第一及び第二のパネル３８，４０は互いに少なくとも三つのセパレータ４４（一般的な球状ビーズ）により区分けされている。購入可能な球状のポリスチレンビーズを含むセパレータの例として、Thermo Scientific of Fremont社（米国カリフォルニア州）のカタログ番号４２０４Ａに直径４ミクロン（４μ）のものが開示されている。
【００２３】
少なくとも一方のパネル３８，４０又はセパレータ４４は、チャンバー高さ４２がセパレータ４４の平均高さと近似することを許容するために、十分な可撓性を備えている。相対柔軟度（relative flexibility）は、セパレータ４４内の小さな許容自由度にかかわらず、チャンバー２０を実質的に均一な高さにする。
【００２４】
パネルの一枚（例えば、第一のパネル３８）がセパレータ４４及び他のパネル（例えば、第二のパネル４０）よりも可撓性のある部材で形成されているこれらの実施形態において、可撓性がある第一のパネル３８は周囲のセパレータ４４よりも大きい特定のセパレータ４４にオーバーレイ（overlay）すると共に、大きなセパレータ４４の周囲にテントのように屈曲する。この方法において、小さなローカル領域は平均チャンバー高さ４２から逸脱するが、全てのチャンバーのサブ領域（テント領域を含む）における平均高さはセパレータの平均外径に非常に近似する。結果的に、実質的に均一なチャンバーのＺ軸位置を確立する目的において、柔軟なパネルの偏移は重要にならない。
【００２５】
他の実施形態において、接着材料（例えば、ＵＶ硬化性接着剤）のビード５１は、パネル３８，４０間に配置されると共に、パネル３８，４０を互いに付着させるように作動可能である。透明プラスティックフィルムを含むパネル材料は、例えばアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terphthalate：ＰＥＴ）、環式オレフィン共重合体（cyclic olefin copolymer：ＣＯＣ）である。他の実施形態において、一枚のパネル（例えば、下方に延伸されたパネル）は、材料帯で厚さ約５０ミクロン（５０μ）に形成され、他のパネル（例えば、上部パネルに延伸されたパネル）は同一の材料ではあるが、厚さ約２３ミクロン（２３μ）に形成されている。
【００２６】
チャンバー２０は、約０．２〜１．０マイクロリットル（μｌ）のサンプルを保持する一般的なサイズであるが、その大きさは特定の容量に限定されず、分析用途に応じて変更することができる。ここでいう“静止状態”の定義は、サンプルが分析のためにチャンバー２０内に配置されると共に、分析の間は意図的に動かされないことをいう。主に血液サンプルのブラウン運動（Brownian motion）によって生じる本発明の使用を不能にしない血液サンプル内の拡張運動は、構成成分（constituents）を形成する。
【００２７】
図２に示すように、フィールド照明装置２２は、光源と、対物光学素子（例えば、対物レンズ４８、フィルター等）とを備えている。光源は、複数の分析のために十分な長波長領域（例えば約３４０ｎｍ〜６７０ｎｍ）の光を発生する。光源は、例えばキセノンアークランプ、タングステンハロゲンランプ、ＬＥＤ、拍動性源など、選択的に所望波長の光を単一の発生源もしくは複数の発生源から発生させることが可能である。
【００２８】
フィールド照明装置２２から放射される光の通路は、サンプルが蛍光発光もしくは透過光の何れを用いて分析されるかに依存する。蛍光発光が用いられた場合、フィールド照明装置２２内の光源から放射される光がチャンバー２０内に静止状態で存在するサンプル上に直接照射されるように、対物レンズ４８は光線の焦点を合わせる。
【００２９】
光線は、解像機構２４上に入射するサンプル画像の断面領域によって定義される、サンプルの少なくとも一部のフィールドを照射する。光は、サンプル内に物質（例えば蛍光色素）を生じさせて蛍光を発させると共に、特定波長の光を放射する。放射された光は、対物レンズ４８を通過して戻ると共に、解像機構２４によって捕捉される。透過光が用いられた場合、フィールド照明装置２２は、液体サンプルが存在するチャンバーの第一のパネル３８及び第二のパネル４０（これらは光の透過を許容するように十分な透明性を備える）の間に、光を方向付けて透過させるように構成されている。伝達される光は、対物レンズ４８を透過した後、解像機構２４によって捕捉される。
【００３０】
位置決め装置２６は、対物レンズ４８及び分析チャンバー２０の相対位置を変化させるのに適用される。対物レンズ４８及び分析チャンバー２０の相対位置の変化は、例えば対物レンズ４８及び分析チャンバー２０の一方を他方に対して関連する全ての軸（例えば、Ｘ，Ｙ，Ｚ）に沿って移動させるか、又は、チャンバー２０を特定の軸（例えば、Ｘ，Ｙ軸）に沿って移動させると共に、レンズを他の軸（例えば、Ｚ軸）に沿って移動させる等、多くの異なった方法で実現することができる。
【００３１】
簡略化のために、位置決め装置２６は、分析チャンバー２０と結合して、固定された対物レンズ４８に対してカートリッジ１８を複数の移動軸（例えば、Ｘ，Ｙ，Ｚ）に沿って移動させるのに適用される。しかしながら、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
チャンバー２０は、チャンバー２０内に存在するサンプルの全フィールドを対物レンズ４８で捕捉すると共に、Ｚ軸に沿った移動を許容してサンプル高さに対する焦点位置を変化させるように、Ｘ−Ｙ平面を移動可能に構成されている。対物レンズ４８に対するチャンバー２０の動作は、これに限定されるものではないが、例えば対物レンズ４８に対するチャンバー２０の連続動作（continuous motion）やインクリメント動作（incremental movement）を選択的に制御可能なステッパ・モータ等、多くの異なる装置によって実現される。
【００３３】
適用可能な解像機構２４は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）タイプのデジタル画像解像機構であって、好ましくはピクセル当たりの解像度を少なくとも８ビット、最も好ましくは１２ビット備えている。解像機構２４は、データ・ファイル・バージョンを用いて、光画像をリアルタイムもしくは経時的に確認できる電子データフォーマットに変換する。あるいは、ＣＭＯＳ以外の解像機構２４が光画像の電子データフォーマットへの変換に用いられてもよい。
【００３４】
図６，７に示すように、分析チャンバー・フラットナー２７は、可撓性の分析チャンバー・パネル（例えば、一方又は両方の分析チャンバー・パネル３８，４０）を平坦に処理するのに適用されて、サンプル・チャンバー２０と対物レンズ４８（図２参照）との相対的位置決めを促進するために平面の基準点を定める。水平かつ平らなチャンバー配置は、サンプルの実質的に大部分（好ましくは全て）の分析フィールドを同一のＺ軸上に位置させる。その結果、サンプル内の焦点面を探すのに要求される時間が実質的に低減されて、サンプル内の全フィールドを撮像する性能は大幅に向上される。
【００３５】
図６，７に示す第一の実施形態において、チャンバー・フラットナー２７は、被写体台５４と、圧縮空気供給源５６（例えば、正圧や吸引）とを備えている。被写体台５４は、チャンバー側面５８と、対向側面６０と、これら二つの平面間に延びる実質的に固定された透明窓６２とを有する。窓６２は、チャンバー２０が窓６２に位置合わせされた時、すなわちチャンバー２０内に配置された全てのサンプルが窓６２を通して視認可能になる時に、光がチャンバー・パネル３８，４０の大部分を透過できる大きさで形成されている。
【００３６】
図６は、圧縮空気供給源５６が真空を引いているチャンバー・フラットナー２７の実施形態を示している。チャンバー側面５８に向けて開口する一以上のポート６４は、窓６２に隣接して配置されている。一以上のポート６４の外側に配置されたエアー・シール６６は、チャンバー・パネル４０と接触するように配置されている。
【００３７】
チャンバー・パネル４０がエアー・シール６６と接触する位置に配置されると、圧縮空気供給源５６によって引かれる真空は、チャンバー・パネル４０、被写体台５４及び、エアー・シール６６で形成されるポケット内の圧力を低下させる。圧力が十分に低下すると、チャンバー・パネル３８，４０は水平で平らな被写体台の窓６２に引き付けられる。その結果、Ｘ−Ｙ平面上に延びるサンプル・チャンバー２０は、実質的に全てのフィールドにサンプルが包含されるように、実質的に均一なＺ軸位置に維持される。サンプルが撮像された後、真空は解放される。
【００３８】
図７に示す実施形態において、チャンバー・フラットナー２７は、サンプル・チャンバー２０を被写体台の窓６２に向けて押圧する正圧を供給するのに適用される圧縮空気供給源５６を備えている。被写体台の窓６２と対向するチャンバー２０の側部に配置されたエアー・シール６８は、例えば高圧空気のためのポケットを形成するように構成されている。
【００３９】
チャンバー２０が被写体台の窓６２に位置合わせされると、圧縮空気供給源５６からの正圧はポケットに向けられ、結果的にチャンバー２０を水平で平らな被写体台の窓６２に向けて押圧する。その結果、Ｘ−Ｙ平面上に延びるサンプル・チャンバー２０は、実質的に全てのフィールドにサンプルが包含されるように、実質的に均一なＺ軸位置に維持される。サンプルが撮像された後、真空は解放される。
【００４０】
図８〜１２に示すように、第二実施形態のチャンバー・フラットナー２７は、被写体台７０と、カバー・プレート７２と、一以上のマグネット７３（図１０参照）とを備えている。被写体台７０は、チャンバー側面７４と、第二の側面７６と、これら二つの平面７４，７６の間に延びる実質的に固定された透明窓７８とを有する。窓７８は、チャンバー２０が窓７８に位置合わせされた時に、光がチャンバー・パネル３８，４０の大部分を透過できる大きさで形成されている。
【００４１】
図１０に示す実施形態において、チャンバー・フラットナー２７は、以下に詳述するカバー・プレート７２を十分に引き付ける複数（例えば４個）のマグネット７３を備えている。被写体台７０の第二の側面７６に、各マグネット７３に対する溝８０が配置されている。溝８０は、第一の端部８２と第二の端部８４との間に延在する。各溝８０の第一の端部８２は、チャンバー・フラットナー２７が結合された時にカバー・プレート７２と位置合わせされる窓７８の近傍に配置されている。各溝８０の第二の端部８４は、チャンバー・フラットナー２７が結合された時にカバー・プレート７２と位置合わせされない窓７８から離間して配置されている。被写体台７０は、許容可能な平坦公差内の平坦なチャンバー側面７４を構成する実質的に固定された非磁性材料で形成されている。
【００４２】
カバー・プレート７２は、チャンバー接触パネル７１と、第一の側部フランジ１０２と、第二の側部フランジ１０４とを有する。チャンバー接触パネル７１は、チャンバー孔８６（図１１参照）と、チャンバー孔８６に接触する少なくとも一つのフラップ８８とを有する薄い平坦形状で形成されている。図１１に示すチャンバー接触パネル７１の実施形態は、互いに隣接するフラップ８８から溝９０によって分離された４つのフラップ８８を有する。チャンバー接触パネル７１の特定の幾何学的形状は、異なるチャンバー２０構造に対応するように改変することができる複数のフラップ８８を備えている。
【００４３】
フラップ８８は、以下に述べるように、互いに変形することを許容させる片持ち支持構造で構成されている。チャンバー接触パネル７１は、マグネットに引き付けられる部材（例えば、４２０シリーズのマルテンサイト系ステンレス鋼）を備える（又は形成される）ことができる。
【００４４】
図８，１２に示す本実施形態において、カバー・プレート７２は、第一の側部フランジ１０２と、第二の側部フランジ１０４とを備えている。第一の側部フランジ１０２及び第二の側部フランジ１０４は、対物レンズ・ハウジング９４にスライド可能に設けられた枠体９２にチャンバー接触パネル７１を取り付けさせる。枠体９２（及び、取り付けられたカバー・プレート７２）は、Ｚ軸方向に移動可能である。
【００４５】
図８，１０に示すように、第二実施形態に係るチャンバー・フラットナー２７の動作において、被写体台７０はチャンバー２０の近傍に配置される。各マグネット７３は、溝８０の第二の端部８４内に配置されて被写体台の窓７８から離間する。対物レンズ４８（及び、取り付けられた枠体９２、カバー・プレート７２）は、チャンバー２０に向けて移動される。対物レンズ４８がＺ軸方向に所定距離を移動すると、カバー・プレート７２の一部を構成するチャンバー接触パネル７１は、チャンバー２０の一枚のパネル３８と接触する。
【００４６】
焦点合わせのために、対物レンズ４８をチャンバー２０に向けてさらに移動させる必要がある場合、枠体９２は対物レンズ・ハウジング９４を摺動上昇させて、チャンバー２０に対する対物レンズ４８の移動を妨げない。カバー・プレート７２がチャンバー２０に接触するよりも前又は後に、溝８０内に配置された各マグネット７３は、各溝８０の第二の端部８４から第一の端部８２へと移動される。溝８０内におけるマグネット７３の移動は多数の方法で達成されると共に、本発明は特定の実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
各マグネット７３が溝８０の第一の端部８２に位置される時に、チャンバー接触パネル７１の各フラップ８８が第一の端部８２と位置合わせされるので、マグネット７３はその内部に配置される。各マグネット７３は、位置合わせされたフラップ８８を被写体台７０に向けて引き付ける。その結果、各フラップ８８は、チャンバー２０を被写体台７０の水平で平らなチャンバー側面７４に向けて押圧して、チャンバー２０内に存在する実質的に全てのサンプルのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定させる。撮像が完了すると、各マグネット７３は各溝８０の第二の端部８４に移動してチャンバー接触パネル７１の位置合わせから外れ、その結果、カバー・プレート７２の引き付け力は解放される。
【００４８】
チャンバー・フラットナーの代替実施形態において、各マグネット７３は電磁石とされる。これらの実施形態において、マグネット７３は被写体台７０内の固定位置に配置されて、チャンバー接触パネル７１のフラップ８８と位置合わせされる。電磁石の動作は、上述したように引き付け力を与えるように調整される。
【００４９】
第二のチャンバー・フラットナー２７の代替実施形態において、各カートリッジ１８は、チャンバー接触パネル７１を有する分析装置ではなく、チャンバー接触パネル７１を含むことができる。さらにチャンバー・フラットナー２７は、分析チャンバーに向けて移動可能な対物レンズに関連して上述されている。代替実施形態において、一方又は両方の対物レンズ４８及びチャンバー２０は、互いに対して移動可能に構成されている。チャンバー・フラットナー２７は、マグネットに取り付けられたチャンバー接触パネル７１及び、被写体台内に配置されたマグネットに関連して上述されている。代替実施形態において、チャンバー接触パネル７１は磁性材料で形成することができ、被写体台はマグネットに引き付けられる部材から形成することができる。これらの実施形態は、本発明に有用性を示すと共に、本発明がこれに限定されないことを示している。
【００５０】
図１３，１４に示すように、第三実施形態に係るチャンバー・フラットナー２７は、被写体台１７０と、カバー・プレート１７２と、一以上のマグネット７３（図１０参照）とを備えている。カバー・プレート１７２は、第一の側部フランジ１７４と、第二の側部フランジ１７６と、後部フランジ１７８と、チャンバー接触パネル１７１とを備えている。
【００５１】
フランジ１７４，１７６，１７８は、それぞれ切欠き（cut-out）１０８を有する。切欠き１０８は、それぞれ三つ以上の平坦部１１０（図１４中に１１０ａ〜ｃで示す）と、三つ以上の角部１１２（図１４中に１１２ａ〜ｃで示す）とを有する。切欠き１０８の角部１１２は、それぞれ半径ｒ1を有する。
【００５２】
三つのピン１１４は対物レンズ・ハウジング９４に固定され、対物レンズ・ハウジング９４からその軸心に対して直角な方向に外側へ突出する。各フランジの切欠き１０８は、ピン１１４が挿入貫通される大きさで形成されている。一つのピン１１４が第一の側部フランジ１０２の切欠き１０８に挿入貫通され、他のピン１１４が第二の側部フランジ１０４の切欠き１０８に挿入貫通され、他のピン１１４が後部フランジ１０６の切欠き１０８に挿入貫通されるように、ピン１１４は対物レンズ・ハウジング９４に向けて配向される。ピン１１４は半径ｒ2を有する。ピン１１４の半径ｒ2は、フランジ切欠き１０８の角部１１２における半径ｒ1よりも大きい。
【００５３】
代替実施形態において、角部１１２の幾何学形状は均一ではなく、かつ、円弧以外で形成される。これらの実施形態において、ピン１１４の断面幾何学形状は、全てのピン１１４が一つの角部１１２内に完全に収容されないように形成されている。
【００５４】
第三実施形態に係るチャンバー・フラットナー２７の動作において、カートリッジ１８及び協働する分析チャンバー２０は、カバー・プレート１７２と接触しないように、最初にＺ軸位置に位置される（図２に模式的に示される位置決め装置２６によって）。カバー・プレート１７２はピン１１４によってＺ軸位置に維持され、カバー・プレート１７２のフランジ１７４，１７６，１７８はピン１１４にぶら下がる。この初期位置において、各ピン１１４は対応するフランジ切欠き１０８に正確に二点（例えば、第一平坦部１１０ａ及び第二平坦部１１０ｂ）で接触する。
【００５５】
図１４は、カバー・プレート１７２がチャンバー２０の上部パネル３８に接触してピン１１４によって支持されている状態を示している。ピン１１４の半径ｒ2が切欠き１０８における角部１１２の半径ｒ1よりも大きいので、ピン１１４は切欠き１０８の角部１１２ａ〜ｃに接触することができない。この構成は、カバー・プレート１７２がピン１１４にぶら下がる時のロックを阻止し、位置決め装置２６が対物レンズ４８（図１５参照）と分析チャンバー２０との相対位置を変更する時に、カバー・プレート１７２の位置決め及び配向が補助されるため、有利である。
【００５６】
位置決め装置２６が分析チャンバー２０及び対物レンズ４８の相対的なＺ軸位置を変更すると共に、チャンバー２０がカバー・プレート１７２と接触すると、カバー・プレート１７２の一以上のフランジ１７４，１７６，１７８はピン１１４から上昇（すなわち、これらは既にぶら下がっていない）される。被写体台１７０内に配置されたマグネットは、チャンバー接触パネル１７１を分析チャンバー２０に向けて引き付ける上述した方法で動作する。その結果、チャンバー接触パネル１７１の各フラップ８８（図１１参照）は、チャンバー２０を被写体台１７０の水平かつ平らなチャンバー側面７４（図９参照）に向けて押圧して、チャンバー２０内に存在する実質的に全てのサンプルのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定させる。
【００５７】
焦点合わせのために、チャンバー２０を対物レンズ４８（すなわち、Ｚ軸平面）に向けてさらに移動させる必要がある場合、カバー・プレート１７２（フランジ１７４，１７６，１７８を含む）は、チャンバー２０の対物レンズ４８からピン１１４もしくはフランジ１７４，１７６，１７８と接触しない対物レンズ・ハウジング９４までの相対的な移動を妨げない。同様に、チャンバー２０の異なる領域を検査するためにチャンバー２０をＸ−Ｙ平面上でさらに移動させる必要がある場合、カバー・プレート１７２（フランジ１７４，１７６，１７８を含む）は、チャンバー２０の対物レンズ４８からピン１１４もしくはフランジ１７４，１７６，１７８と接触しない対物レンズ・ハウジング９４までの相対的な移動を妨げない。撮像が完了すると、各マグネット７３は各溝８０の第二の端部８４に移動してカバー・プレート１７２の位置合わせから外れ、その結果、カバー・プレート１７２の引き付け力が解放される。
【００５８】
図５，８〜１２に示す第四実施形態に係るチャンバー・フラットナー２７において、チャンバーは、１）一方又は両方のチャンバー・パネル３８，４０（図５参照）間に配置された磁気粒子を含む接着剤ビード５１と、２）一方又は両方のパネル３８，４０に適用される磁性材料を含む被膜とを備えている。この実施形態は、上述した第二実施形態に類似する被写体台７２を利用する。
【００５９】
動作の間、チャンバー２０は近傍に配置された被写体台７２を撮像するために位置される。各マグネット７３は、それぞれの溝８０の第二の端部８４から被写体台の窓７８に隣接する第一の端部８２まで移動する。接着剤ビード５１内に配置された磁性部材及び、又は被膜は、マグネット７３に引き付けられ、チャンバー４０を被写体台７０の水平かつ平らなチャンバー側面７４に向けて押圧して、チャンバー２０内に存在する実質的に全てのサンプルのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定させる。撮像が完了すると、各マグネット７３は各溝８０の第二の端部８４に移動してチャンバー２０の位置合わせから外れ、その結果、チャンバー２０の引き付け力が解放される。
【００６０】
プログラム可能な分析装置２８は、本実施形態の方法を実行するのに必要な機能を選択的に作動させるようにプログラムされた中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えている。プログラム可能な分析装置２８の機能性は、ハードウェア，ソフトウェア、もしくは、これらの組み合わせによって実施されることに留意すべきである。当業者であれば、過度の実験を要することなく、ここに記載された機能を作動させるように中央演算処理装置をプログラム可能である。
【００６１】
プログラム可能な分析装置２８は、チャンバー２０内に静止状態で存在する液体サンプルを撮像するように、フィールド照明装置２２、解像機構２４、位置決め装置２６及び、チャンバー・フラットナー２７と電気的に接続されており、これらの作動を調整するようにプログラムされている。
【００６２】
例えば、空気圧（正圧又は吸引）の供給源５６を利用するこれらチャンバー・フラットナー２７の実施形態において、プログラム可能な分析装置は、空気圧供給源を最適な時間と方法（例えば、圧力、期間等）で作動するようにプログラムすることが可能である。たいていの場合、分析装置１７は、サンプルの複数のフィールド（例えば、５０〜１００）を撮像する処理を含む、チャンバー２０内にある全サンプルの撮像を行うように作動する。
【００６３】
以上、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明を逸脱しない範囲で種々の変更や同等の部材に代替されることは当業者に理解されるであろう。さらに、特定の状況や部材を本質的範囲から逸脱しない本発明の教示に適用するために多くの修正がおこなわれるであろう。すなわち、本発明の実行のために最良の形態として説明した特定の実施形態に限定されないことを意図している。
【符号の説明】
【００６４】
１７  分析装置
２０  分析チャンバー
２２  フィールド照明装置
２４  解像機構
２６  位置決め装置
２７  チャンバー・フラットナー
３８，４０  チャンバー・パネル
４８  対物レンズ
５４  被写体台
６２  透明窓
【図１】
2013516647.tif 000003
【図２】
2013516647.tif 000004
【図３】
2013516647.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013516647.tif 000008
【図７】
2013516647.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013516647.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2013516647.tif 000015
【図１４】
2013516647.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月12日(2012.9.12)
【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】
チャンバーが断面面積で定められる一以上のフィールドを有すると共に、チャンバーの第一のパネル及び第二のパネルの少なくとも一方が可撓性を有し、第一のパネルと第二のパネルとの間に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する装置であって、
対物レンズを有するフィールド照明装置と、
窓付きの被写体台を有すると共に、チャンバー内に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定するようにチャンバーを動作可能なチャンバー・フラットナーと、
対物レンズ及びチャンバーを互いに相対的に位置させるのに適用される位置決め装置と、
チャンバー内に存在するサンプルの撮像に適用される解像機構と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
位置決め装置が一以上の対物レンズ及びチャンバーを互いに対して移動軸に沿って移動させる制御と、フィールド照明装置及び解像機構の一以上のサンプル撮像の制御に適用されるプログラム可能な分析装置をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項３】
フィールド照明装置が、その内部に対物レンズが配置される対物レンズ・ハウジングをさらに備える請求項２記載の装置。
【請求項４】
チャンバー・フラットナーが、チャンバー孔及びチャンバー孔に隣接する少なくとも一つの変形可能なフラップを含むチャンバー接触パネルを備えたカバー・プレートを含む請求項３記載の装置。
【請求項５】
被写体台及びチャンバー接触パネルが、磁気力によって互いに選択的に引き付けられる請求項４記載の装置。
【請求項６】
被写体台が、一以上のマグネットと、マグネットに引き付けられる部材を含むチャンバー接触パネルとを有する請求項５記載の装置。
【請求項７】
少なくとも一つの被写体台及びチャンバー接触パネルが、磁気力によってチャンバーに選択的に引き付けられる請求項４記載の装置。
【請求項８】
カバー・プレートが、対物レンズにスライド可能に取り付けられた枠体にカバー・プレートを取り付ける複数のフランジを備える請求項４記載の装置。
【請求項９】
カバー・プレートが切欠きを有する複数のフランジを備え、チャンバー・フラットナーがフィールド照明装置のハウジングから外側に延びると共に切欠きに受容される複数のピンをさらに備える請求項４記載の装置。
【請求項１０】
各ピンは横断面形状を有すると共に、各切欠きは移行部分によって互いに接続された少なくとも三つの角部を有し、ピンの横断面形状が移行部分によって角部との接触を阻止される請求項９記載の装置。
【請求項１１】
ピン及びカバー・プレートが、Ｘ−Ｙ平面上のＺ軸に沿ったカバー・プレートと対物レンズとの間の相対移動を許容する請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
チャンバーにその内部に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定させるように、チャンバー・フラットナーがチャンバーの少なくとも一枚のパネルに作用する圧力を生じさせる圧縮空気供給源をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項１３】
圧縮空気供給源が、被写体台の窓に対してチャンバーを引き付ける吸引力を生じさせる請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
圧縮空気供給源が、被写体台の窓に対してチャンバーを押圧する正圧力を生じさせる請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一つのビードと、チャンバーに配置された皮膜とをさらに備え、ビード及び皮膜は磁気的に引き付けられる部材を含むと共に、ビード及び又はチャンバー・パネルの磁気性皮膜は被写体台に配置されたマグネットに引き付けられる請求項１記載の装置。
【請求項１６】
被写体台は、磁気源を有すると共に、
チャンバー・フラットナーは、チャンバー孔と隣接する少なくとも一つの変形可能なフラップ及び、磁気的に引き付ける部材を含むチャンバー接触パネルを有すると共に、被写体台との間にチャンバーを配置するように位置されるカバー・プレートを含み、
チャンバーの少なくとも一枚のパネルが実質的に平坦な位置を仮定する被写体台とカバー・プレートとの間に配置されるように、磁気源及びチャンバー接触パネルが互いに十分に引き付けられる請求項１記載の装置。
【請求項１７】
カバー・プレートが、チャンバー接触パネルに取り付けられる複数のフランジと、フランジに取り付けられる枠体とを備えると共に、枠体が対物レンズのハウジングにスライド可能に取り付けられる請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
対物レンズのハウジングに取り付けられる複数のピンを備えると共に、カバー・プレートがピンを受容する大きさで形成された切欠きを有する複数のフランジを備える請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
チャンバーが断面面積で定められる一以上のフィールドを有すると共に、チャンバーの第一のパネル及び第二のパネルの少なくとも一方が可撓性を有し、第一のパネルと第二のパネルとの間に静止状態で存在する生物学的液体サンプルを撮像する方法であって、
チャンバーを対物レンズに対してＺ軸位置に位置させるステップと、
チャンバー内部に存在する実質的に全てのフィールドのために実質的に均一なＺ軸位置を仮定するように、チャンバーを平坦にするステップと、
サンプルに焦点合わせするように、一方又は両方のチャンバー及び対物レンズを互いに相対的に移動させるステップと、
被写体台の窓を通して生物学的液体サンプルを撮像するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
チャンバーを平坦にするステップは、チャンバーの一方の側部に配置された窓を有する被写体台と、チャンバーの他方の側部に適用されたカバー・プレートとを備えたチャンバー・フラットナーをチャンバーに適用させることを含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
被写体台が、磁気源と、磁気的に引き付ける部材を有するチャンバー接触パネルを含むカバー・プレートとを備える請求項２０記載の方法。
【国際調査報告】
2013516647.tif 000017
2013516647.tif 000018
2013516647.tif 000019
2013516647.tif 000020
2013516647.tif 000021