(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出可能なアレイであって、
１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え、各表面が、独立して、
前記基質の前記表面に１つ以上の巨大分子を固定するための、前記表面上の１つ以上の基質コーティングと、
前記１つ以上の基質コーティングの少なくとも一部分に固着される１つ以上の巨大分子であって、あるパターンで前記基質コーティング上に配設され、複数の検体に結合するための複数の非偏向性結合部位を含む、前記１つ以上の巨大分子と、を含み、
ここで、前記１つ以上の基質コーティングが、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含み、そして
ここで、前記１つ以上の巨大分子が、前記シランまたはシロキサン上の官能基を前記巨大分子骨格に重合することにより、前記基質コーティングに固定されており、
前記複数の表面のそれぞれの前記１つ以上の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方が、前記複数の表面の任意の他のものの任意の他の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方と同一でなく、
前記複数の表面のそれぞれに結合する１つ以上の検体の存在または不在が、複数の検出方法によって検出可能であり、そして
ここで、前記１つ以上の巨大分子が、モノマーのポリマーを含み、ここで、前記モノマーのポリマー中に含まれる前記モノマーが、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート（ｈｉｓｔａｍｉｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、（メタ）アクリレート、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミド、ビス−アクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アクリレート、及び１−（アクリロイルオキシ）−３−（メタクリロイルオキシ）−２−プロパノール及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、
前記検出可能なアレイ。
【請求項２】
前記１つ以上の基質コーティングが、アクリロシロキサン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及び３−メタクリルオキシプロピルジメチルクロロシランから選択される１つ以上のシランまたはシロキサンを含む、請求項１に記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項３】
少なくとも２つの化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、請求項１〜２のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項４】
少なくとも１２個の化学的に異なる巨大分子を含み、そしてここで、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、請求項１〜３のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項５】
少なくとも７２個の化学的に異なる巨大分子を含み、そしてここで、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、請求項１〜４のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項６】
少なくとも９６個の化学的に異なる巨大分子を含み、そしてここで、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、請求項１〜５のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項７】
少なくとも２８８個の化学的に異なる巨大分子を含み、そしてここで、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、請求項１〜６のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項８】
前記非偏向性結合部位の１つ以上に結合した１つ以上の検体をさらに含み、ここで、前記非偏向性結合部位のそれぞれに結合した１つ以上の検体の存在または不在が、メイラード反応、カラメル化、１つ以上のアミン反応性色素との反応、１つ以上のチオール反応性色素との反応、１つ以上の細胞性色素との反応、１つ以上のソルバトクロミック色素との反応、１つ以上の酸性指示薬との反応、１つ以上の塩基性指示薬との反応、１つ以上の標識抗体との反応、発光、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明によるフォトスキャニング、反射または透過照明による写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上から選択される検出方法により検出可能である、
請求項１〜７のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項９】
前記基質が、ガラス、プラスチック、金属、複合材料、アクリル、または生物活性基質のうちの１つ以上を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項１０】
前記１つ以上の巨大分子に結合する前記検体が、前記１つ以上の巨大分子に結合する１つ以上の小分子、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、細菌、ウイルス、真菌細胞、動物細胞、または酵母細胞を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
【請求項１１】
疾患、障害、または状況を診断するためのシステムであって、
第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を受信するための入力要素であって、前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものは、請求項１０に記載の検出可能なアレイまたはそれを表すものである、入力要素と、
複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を含むデータベースであって、前記第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものは、請求項１０に記載の検出可能なアレイまたはそれを表すものである、データベースと、
前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像を、前記複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像と比較するための比較要素と、を備える、前記システム。
【請求項１２】
前記複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すもののそれぞれが、既知の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられる、請求項１１に記載の前記システム。
【請求項１３】
前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものが、未知の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられる、請求項１１または１２に記載の前記システム。
【請求項１４】
前記比較要素は、未知の疾患状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料の疾患状態を予測することができる、請求項１１〜１３のいずれかに記載の前記システム。
【請求項１５】
前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像が、擬似カラー画像である、請求項１１〜１４のいずれかに記載の前記システム。
【請求項１６】
請求項１〜１０のいずれかに記載の第１の検出可能なアレイを対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体と接触させた結果を、前記対象、インビトロ試料、または環境試料における疾患、障害、または状況状態を判定する指標とする方法であって、
前記第１の検出可能なアレイを、前記１つ以上の検体と接触させることを含む、前記方法。
【請求項１７】
（ａ）接触させるステップが、前記第１の検出可能なアレイを、前記対象の１つ以上の生体試料と接触させることを含み、
前記生体試料が、前記対象の血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳から選択される、
請求項１６に記載の前記方法。
【請求項１８】
前記検出可能なアレイを加熱すること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つのメイラード反応を引き起こすこと、または前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つをカラメル化することのうちの１つ以上をさらに含む、請求項１６または１７に記載の前記方法。
【請求項１９】
前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上のアミン反応性色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上のチオール反応性色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上のソルバトクロミック色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上の細胞性色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上の標識抗体と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上の酸性指示薬と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上の塩基性指示薬と反応させること、前記検出可能なアレイの発光またはその不在を検出すること、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明を用いたフォトスキャニング、反射または透過照明を用いた写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上をさらに含む、請求項１６または１７に記載の前記方法。
【請求項２０】
検出可能なアレイを作製する方法であって、
ここで、前記検出可能なアレイは、
１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え、各表面が、独立して、
前記基質の前記表面に１つ以上の巨大分子を固定するための、前記表面上の１つ以上の基質コーティングと、
前記１つ以上の基質コーティングの少なくとも一部分に固着される１つ以上の巨大分子であって、あるパターンで前記基質コーティング上に配設され、複数の検体に結合するための複数の非偏向性結合部位を含む、前記１つ以上の巨大分子と、を含み、
ここで、前記１つ以上の基質コーティングが、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含み、そして
ここで、前記１つ以上の巨大分子が、前記シランまたはシロキサン上の官能基を前記巨大分子骨格に重合することにより、前記基質コーティングに固定されており、
前記複数の表面のそれぞれの前記１つ以上の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方が、前記複数の表面の任意の他のものの任意の他の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方と同一でなく、
前記複数の表面のそれぞれに結合する１つ以上の検体の存在または不在が、複数の検出方法によって検出可能であり、
ここで、前記方法は、
前記基質の前記複数の表面を、少なくとも１つのシランまたはシロキサン基質コーティングでコーティングして、複数のコーティングされた表面を形成することと、
少なくとも１つの巨大分子または１つ以上のその前駆体を、前記独立してコーティングされた表面のそれぞれに、独立して固着させることと、
前記独立してコーティングされる表面の少なくとも１つに、前記１つ以上の前駆体を重合させることとを含み、
ここで、前記前駆体が、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、（メタ）アクリレート、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミド、ビス−アクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アクリレート、及び１−（アクリロイルオキシ）−３−（メタクリロイルオキシ）−２−プロパノール及びそれらの組み合わせから選択される、
方法。
【請求項２１】
未標識検体を検出する、標識を用いない方法であって、
前記未標識検体を請求項１〜１０のいずれか１項に記載の検出可能なアレイと接触させて、前記検体の少なくとも一部分を前記検出可能なアレイに固着させることと、
未標識検体がそこに固着された前記検出可能なアレイを加熱して、前記検体及び前記検出可能なアレイのうちの少なくとも１つの変色をもたらすことと、を含む、前記方法。
【請求項２２】
（ａ）前記未標識検体は、血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳のうちの少なくとも１つの成分である、
請求項２１に記載の前記方法。
【請求項２３】
未標識検体を検出する、標識を用いない方法であって、
前記未標識検体を検出可能なアレイと接触させて、前記検体の少なくとも一部分を前記検出可能なアレイに固着させることと、
未標識検体がそこに固着された前記検出可能なアレイを加熱して、前記検体及び前記検出可能なアレイのうちの少なくとも１つの変色をもたらすことと、を含み、
ここで、前記検出可能なアレイは、
１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え、各表面が、独立して、
前記基質の前記表面に１つ以上の巨大分子を固定するための、前記表面上の１つ以上の基質コーティングと、
前記１つ以上の基質コーティングの少なくとも一部分に固着される１つ以上の巨大分子であって、あるパターンで前記基質コーティング上に配設され、複数の検体に結合するための複数の非偏向性結合部位を含む、前記１つ以上の巨大分子と、を含み、
ここで、前記１つ以上の基質コーティングが、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含み、そして
ここで、前記１つ以上の巨大分子が、前記シランまたはシロキサン上の官能基を前記巨大分子骨格に重合することにより、前記基質コーティングに固定されており、
前記複数の表面のそれぞれの前記１つ以上の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方が、前記複数の表面の任意の他のものの任意の他の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方と同一でなく、
前記複数の表面のそれぞれに結合する１つ以上の検体の存在または不在が、複数の検出方法によって検出可能であり、
ここで、前記加熱により、非酵素的褐変反応を誘起し、好ましくは、前記非酵素的褐変反応は、メイラード反応及びカラメル化のうちの少なくとも１つであり、
（ｂ）ここで、加熱は、カラメル化及びメイラード反応のうちの１つ以上を誘起するのに十分な温度で十分な時間加熱することを含む、
方法。
【請求項２４】
未標識検体を検出する、標識を用いない方法であって、
前記未標識検体を検出可能なアレイと接触させて、前記検体の少なくとも一部分を前記検出可能なアレイに固着させることと、
未標識検体がそこに固着された前記検出可能なアレイを加熱して、前記検体及び前記検出可能なアレイのうちの少なくとも１つの変色をもたらすことと、を含み、
ここで、前記検出可能なアレイは、
１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え、各表面が、独立して、
前記基質の前記表面に１つ以上の巨大分子を固定するための、前記表面上の１つ以上の基質コーティングと、
前記１つ以上の基質コーティングの少なくとも一部分に固着される１つ以上の巨大分子であって、あるパターンで前記基質コーティング上に配設され、複数の検体に結合するための複数の非偏向性結合部位を含む、前記１つ以上の巨大分子と、を含み、
ここで、前記１つ以上の基質コーティングが、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含み、そして
ここで、前記１つ以上の巨大分子が、前記シランまたはシロキサン上の官能基を前記巨大分子骨格に重合することにより、前記基質コーティングに固定されており、
前記複数の表面のそれぞれの前記１つ以上の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方が、前記複数の表面の任意の他のものの任意の他の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方と同一でなく、
前記複数の表面のそれぞれに結合する１つ以上の検体の存在または不在が、複数の検出方法によって検出可能であり、
ここで、加熱は、約１２０℃〜約３００℃の温度で、約１分間〜約５分間加熱することを含む、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下に、２０１３年９月２４日に出願された米国仮出願第６１／８８１，７５４号の利益を主張し、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
検出可能なアレイは、検体の存在、不在、または濃度を検出するために、検体に結合するか、またはそれを固体支持体上に固定化することができる。典型的に、検出可能なアレイは、単一の検体または単一種類の検体に選択的に結合することに制限される。例えば、ある検出可能なアレイは、複数のプローブの配列に相補的な配列を有するＤＮＡに結合するために、複数のＤＮＡ配列プローブを含有し得る。別の例では、アレイは、目的のリガンドへの選択的結合のために、複数の潜在的なリガンド受容体を含み得る。
【０００３】
そのような先行技術のアレイの用途は限られている。例えば、環境試料には目的の検体が複数含有されている可能性があるため、検体に結合し、その存在を検出するためには、１つを上回るアレイが必要とされ得る。さらに、既知のアレイは、１つの検体または一種類の検体に特異的であるが、対象の疾患状態は、１つを上回る検体の存在または不在によって特徴付けられる場合がある。したがって、複数の検体への結合及びその検出の両方が可能である検出可能なアレイ、ならびにそのような検出可能なアレイを用いた診断方法に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態において、検出可能なアレイは、１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え得、各表面が、独立して、基質の表面に１つ以上の巨大分子を固定するための１つ以上の基質コーティングと、１つ以上の基質コーティングの少なくとも一部分に固着される１つ以上の巨大分子であって、あるパターンで基質コーティング上に配設され、複数の検体に結合するための複数の非偏向性結合部位を含む、１つ以上の巨大分子と、を含み、複数の表面のそれぞれの１つ以上の基質コーティング上の１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方が、複数の表面の任意の他のものの任意の他の基質コーティング上の１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方と同一でなく、複数の表面のそれぞれに結合した１つ以上の検体の存在または不在が、複数の検出方法によって検出可能である。
【０００５】
別の実施形態において、１つ以上の基質コーティングは、少なくとも１つのシランまた
は少なくとも１つのシロキサン、例えば、アクリロシロキサン、特に、３−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル−３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、及び３−メタクリルオキシプロピルジメチルクロロシランのうちの１つ以上を含む
。さらに別の実施形態において、１つ以上の巨大分子は、ポリマー、界面活性剤、ナノス
フェア、ナノチューブ、デンドリマー、ミクロスフェア、及び重合ミクロスフェアのうち
の１つ以上、例えば、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリレート、グリセロール、
及びＮ，Ｎ’（アルキレン）ビスアクリルアミドのうちの１つ以上を含む。なおも別の実
施形態において、１つ以上の巨大分子は、少なくとも１つの共重合体を含む。別の実施形
態において、１つ以上の巨大分子は、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、
アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート（ｈｉｓｔａｍｉｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ）、
Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリ
レート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ
，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−
オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコール
フェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，
３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルア
クリルアミドからなる群から選択される、１つ以上のモノマー、または２つ以上のモノマ
ーを含む。さらなる実施形態において、１つ以上の巨大分子は、ビス−アクリルアミド、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡ−ビス（２−ヒドロキシプ
ロピル）アクリレート、及び１−（アクリロイルオキシ）−３−（メタクリロイルオキシ
）−２−プロパノールのうちの少なくとも１つ等、１つ以上の架橋剤を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の巨大分子は、複数の化学的に異なる巨大分子を含み、ここで、それぞれの化学的に異なる巨大分子は、アレイの複数の表面の異なる表面に固着される。追加の実施形態において、１つ以上の巨大分子は、少なくとも２つ、少なくとも１２個、少なくとも７２個、少なくとも９６個、または少なくとも２８８個の化学的に異なる巨大分子を含む。
【０００６】
別の実施形態において、複数の検出方法には、メイラード反応、カラメル化１つ以上のアミン反応性色素との反応、１つ以上のチオール反応性色素との反応、１つ以上の細胞性色素との反応、１つ以上のソルバトクロミック色素との反応、１つ以上の酸性指示薬との反応、１つ以上の塩基性指示薬との反応、１つ以上の標識抗体との反応、発光、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明を用いたフォトスキャニング、反射または透過照明を用いた写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上が含まれる。
【０００７】
追加の実施形態において、基質はガラスである。
【０００８】
追加の実施形態において、基質は、ガラス、プラスチック、金属、複合材料、アクリル、または生物活性基質、例えば、木材のうちの１つ以上を含む。
【０００９】
別の追加の実施形態において、１つ以上の検体が、１つ以上の巨大分子に結合する。さらなる追加の実施形態において、検出可能なアレイは、１つ以上の巨大分子に結合する１つ以上の小分子、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、細菌、ウイルス、真菌細胞、動物細胞、または酵母細胞をさらに含む。
【００１０】
さらなる実施形態において、疾患、障害、または状況を診断するためのシステムは、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を受信するための入力要素であって、第１の検出可能なアレイは前述の第１の検出可能なアレイのうちのいずれかである、入力要素と、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を含むデータベースであって、第２の検出可能なアレイは、前述の第１の検出可能なアレイのうちのいずれかである、データベースと、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と比較するための比較要素と、を備え得る。なおもさらなる実施形態において、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像のそれぞれは、既知の疾患、障害、または状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられる。なおもさらなる実施形態において、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものは、未知の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または状況と関連付けられる。なおもさらなる実施形態において、本システムの比較要素は、未知の疾患状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料の疾患状態を予測することができる。別のさらなる実施形態において、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像は、擬似カラー画像である。なおも別のさらなる実施形態において、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像は、基質の複数の表面の蛍光、リン光、性状、粗さ、色、紫外線吸収、赤外線吸収、または前述のものの１つ以上の欠如のうちの１つ以上を表す。
【００１１】
ある実施形態において、対象、インビトロ試料、または環境試料における疾患、障害、または状況を判定する方法は、本明細書に開示されるアレイのうちのいずれか等の第１の検出可能なアレイを、対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体と接触させることを含む。別の実施形態において、接触させるステップは、第１の検出可能なアレイを対象の１つ以上の生体試料と接触させることを含む。さらなる実施形態において、接触させるステップは、対象の血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳、インビトロ試料、または環境試料のうちの少なくとも１つと接触させることを含む。さらに別の実施形態において、接触させるステップは、第１の検出可能なアレイを、対象の血漿及び尿のうちの１つ以上と接触させることを含む。
【００１２】
なおもさらなる実施形態において、本方法は、対象と関連付けられた１つ以上の検体を得ることをさらに含む。別のさらなる実施形態において、本方法は、対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体を検出することをさらに含む。さらに別の実施形態において、本方法は、検出可能なアレイまたはそれを表す１つ以上のものの１つ以上の画像を作製することをさらに含む。
【００１３】
なおも別のさらなる実施形態において、本方法は、検出可能なアレイを加熱すること、１つ以上の検体のうちの少なくとも１つのメイラード反応を引き起こすこと、１つ以上の検体のうちの少なくとも１つをカラメル化すること、１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上のアミン反応性色素と反応させること、１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上のチオール反応性色素と反応させること、１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上のソルバトクロミック色素と反応させること、１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上の細胞性色素と反応させること、１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上の標識抗体と反応させること、１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上の酸性指示薬と反応させること、１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上の塩基性指示薬と反応させること、検出可能なアレイの発光またはその欠如を検出すること、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明を用いたフォトスキャニング、反射または透過照明を用いた写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上を含む。
【００１４】
ある実施形態において、本明細書に記載される検出可能なアレイのうちのいずれか等の検出可能なアレイを作製する方法は、複数の表面を少なくとも１つの基質コーティングと独立して接触させて、複数の独立してコーティングされた表面を形成することと、少なくとも１つの巨大分子または１つ以上のその前駆体を、独立してコーティングされた表面のそれぞれに独立して固着させることと、を含む。さらなる実施形態において、本方法は、独立してコーティングされた表面のうちの少なくとも１つに、１つ以上のその前駆体のうちの少なくとも１つを重合させることをさらに含む。別の実施形態において、本方法は、１つ以上の前駆体に、光、熱、または化学開始剤のうちの１つ以上を適用することによって、少なくとも１つの前駆体のうちの少なくとも１つの重合を開始することを含む。別の実施形態において、本方法は、１つ以上の前駆体に、電磁放射線（例えば、マイクロ波、紫外線光、可視光、熱）、音、または化学開始剤のうちの１つ以上を適用することによって、１つ以上の前駆体のうちの少なくとも１つの重合を開始することを含む。
【００１５】
別の実施形態において、未標識検体を検出する、標識を用いない方法は、未標識検体を
検出可能なアレイと接触させて、検体の少なくとも一部分を検出可能なアレイに固着させ
ることと、未標識検体がそこに固着した検出可能なアレイを加熱して、検体及び検出可能
なアレイのうちの少なくとも１つの変色を引き起こすことと、を含む。さらなる実施形態
において、検出可能なアレイには、分析的マイクロアレイ、逆相マイクロアレイ、機能性
マイクロアレイ、細胞含有マイクロアレイ、発現マイクロアレイ、及び高スループットア
レイからなる群から選択される、少なくとも１つのアレイが含まれる。なおもさらなる実
施形態において、検出可能なアレイには、抗体アレイ、及びＥＬＩＳＡアレイ、ペプチド
アレイ、タンパク質アレイ、ヌクレオチドアレイ、ヌクレオシドアレイ、ＲＮＡアレイ、
ＤＮＡアレイ、ＤＮＡ−タンパク質アレイ、及び小分子アレイからなる群から選択される
、少なくとも１つのアレイが含まれる。なおもさらなる実施形態において、未標識検体は
、対象の生体試料、インビトロ試料、環境試料、及び前述のもののうちの１つの少なくと
も１つの成分のうちの１つ以上である。別のさらなる実施形態において、未標識検体は、
血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳のう
ちの少なくとも１つの成分である。なおも別のさらなる実施形態において、加熱により、
非酵素的褐変反応を誘起する。なおも別のさらなる実施形態において、非酵素的褐変反応
は、メイラード反応及びカラメル化のうちの少なくとも１つである。別の実施形態におい
て、加熱は、カラメル化及びメイラード反応のうちの１つ以上を誘起するのに十分な温度
で十分な時間加熱することを含む。なおも別の実施形態において、加熱は、約１２０℃〜
約３００℃の温度で、約１分間〜約５分間加熱することを含む。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
検出可能なアレイであって、
１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え、各表面が、独立して、
前記基質の前記表面に１つ以上の巨大分子を固定するための、前記表面上の１つ以上の基質コーティングと、
前記１つ以上の基質コーティングの少なくとも一部分に固着される１つ以上の巨大分子であって、あるパターンで前記基質コーティング上に配設され、複数の検体に結合するための複数の非偏向性結合部位を含む、前記１つ以上の巨大分子と、を含み、
前記複数の表面のそれぞれの前記１つ以上の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方が、前記複数の表面の任意の他のものの任意の他の基質コーティング上の前記１つ以上の巨大分子の同一性、パターン、または同一性及びパターンの両方と同一でなく、
前記複数の表面のそれぞれに結合する１つ以上の検体の存在または不在が、複数の検出方法によって検出可能である、前記検出可能なアレイ。
（項目２）
前記１つ以上の基質コーティングが、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含む、項目１に記載の前記検出可能なアレイ。
（項目３）
前記１つ以上の基質コーティングが、１つ以上のアクリロシロキサンを含む、項目１または２のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目４）
前記１つ以上の基質コーティングが、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及び３−メタクリルオキシプロピルジメチルクロロシランのうちの１つ以上を含む、項目１〜３のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目５）
前記１つ以上の巨大分子が、ポリマー、界面活性剤、ナノスフェア、ナノチューブ、デンドリマー、ミクロスフェア、及び重合ミクロスフェアのうちの１つ以上を含む、項目１〜４のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目６）
前記１つ以上の巨大分子が、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリレート、グリセロール、及びＮ，Ｎ’（アルキレン）ビスアクリルアミドのうちの１つ以上を含む、項目１〜５のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目７）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも１つの共重合体を含む、項目１〜６のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目８）
前記１つ以上の巨大分子が、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート（ｈｉｓｔａｍｉｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドからなる群から選択される、１つ以上のモノマーを含む、項目１〜７のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目９）
前記１つ以上の巨大分子が、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドからなる群から選択される、２つ以上のモノマーを含む、項目１〜８のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１０）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも１つの架橋剤を含む、項目１〜９のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１１）
前記１つ以上の巨大分子が、ビス−アクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アクリレート、及び１−（アクリロイルオキシ）−３−（メタクリロイルオキシ）−３−メタクリロイルオキシ）−２−プロパノールのうちの少なくとも１つを含む、項目１〜１０のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１２）
前記１つ以上の巨大分子が、複数の化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、項目１〜１１のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１３）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも２つの化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、項目１〜１２のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１４）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも１２個の化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、項目１〜１３のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１５）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも７２個の化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、項目１〜１４のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１６）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも９６個の化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、項目１〜１５のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１７）
前記１つ以上の巨大分子が、少なくとも２８８個の化学的に異なる巨大分子を含み、それぞれの化学的に異なる巨大分子が、前記基質の前記複数の表面の異なる表面に固着される、項目１〜１６のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１８）
前記複数の検出方法には、メイラード反応、カラメル化、１つ以上のアミン反応性色素との反応、１つ以上のチオール反応性色素との反応、１つ以上の細胞性色素との反応、１つ以上のソルバトクロミック色素との反応、１つ以上の酸性指示薬との反応、１つ以上の塩基性指示薬との反応、１つ以上の標識抗体との反応、発光、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明によるフォトスキャニング、反射または透過照明による写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上が含まれる、項目１〜１７のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目１９）
前記基質が、ガラス、プラスチック、金属、複合材料、アクリル、または生物活性基質のうちの１つ以上を含む、項目１〜１８のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目２０）
前記１つ以上の巨大分子に結合する１つ以上の検体をさらに含む、項目１〜１９のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目２１）
前記１つ以上の巨大分子に結合する１つ以上の小分子、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、細菌、ウイルス、真菌細胞、動物細胞、または酵母細胞をさらに含む、項目１〜２０のいずれかに記載の前記検出可能なアレイ。
（項目２２）
疾患、障害、または状況を診断するためのシステムであって、
第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を受信するための入力要素であって、前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものは、項目２０〜２１のいずれかに記載の検出可能なアレイまたはそれを表すものである、入力要素と、
複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を含むデータベースであって、前記第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものは、項目２０〜２１のいずれかに記載の検出可能なアレイまたはそれを表すものである、データベースと、  前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像を、前記複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像と比較するための比較要素と、を備える、前記システム。
（項目２３）
前記複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すもののそれぞれが、既知の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられる、項目２２に記載の前記システム。
（項目２４）
前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものが、未知の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられる、項目２２〜２３のいずれかに記載の前記システム。
（項目２５）
前記比較要素は、未知の疾患状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料の疾患状態を予測することができる、項目２２〜２４のいずれかに記載の前記システム。
（項目２６）
前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像が、擬似カラー画像である、項目２２〜２５のいずれかに記載の前記システム。
（項目２７）
前記第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの前記１つ以上の画像が、前記基質の前記複数の表面の蛍光、リン光、性状、粗さ、色、紫外線吸収、赤外線吸収、色、または前述のものの１つ以上の欠如のうちの１つ以上を表す、項目２２〜２６のいずれかに記載の前記システム。
（項目２８）
対象、インビトロ試料、または環境試料における疾患、障害、または状況状態を判定する方法であって、
項目１〜２１のいずれかに記載の第１の検出可能なアレイを、前記対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体と接触させることを含む、前記方法。
（項目２９）
接触させるステップが、前記第１の検出可能なアレイを、前記対象の１つ以上の生体試料と接触させることを含む、項目２８に記載の前記方法。
（項目３０）
前記接触させるステップが、前記第１の検出可能なアレイを、前記対象の血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳、インビトロ試料、または環境試料のうちの少なくとも１つと接触させることを含む、項目２８〜２９のいずれかに記載の前記方法。
（項目３１）
前記接触させるステップが、前記第１の検出可能なアレイを、前記対象の血漿及び尿のうちの１つ以上と接触させることを含む、項目２８〜３０のいずれかに記載の前記方法。
（項目３２）
前記対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた前記１つ以上の検体を得ることをさらに含む、項目２８〜３１のいずれかに記載の前記方法。
（項目３３）
前記対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた前記１つ以上の検体を検出することをさらに含む、項目２８〜３２のいずれかに記載の前記方法。
（項目３４）
前記検出可能なアレイまたはそれを表す１つ以上のものの１つ以上の画像を作製することをさらに含む、項目２８〜３３のいずれかに記載の前記方法。
（項目３５）
前記検出可能なアレイを加熱すること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つのメイラード反応を引き起こすこと、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つをカラメル化すること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上のアミン反応性色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上のチオール反応性色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上のソルバトクロミック色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上の細胞性色素と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくとも１つを１つ以上の標識抗体と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上の酸性指示薬と反応させること、前記１つ以上の検体のうちの少なくともを１つ以上の塩基性指示薬と反応させること、前記検出可能なアレイの発光またはその不在を検出すること、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明を用いたフォトスキャニング、反射または透過照明を用いた写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上をさらに含む、項目２８〜３４のいずれかに記載の前記方法。
（項目３６）
項目１〜２１のいずれかに記載の検出可能なアレイを作製する方法であって、
前記基質の前記複数の表面を、少なくとも１つの基質コーティングで独立してコーティングして、複数の独立してコーティングされた表面を形成することと、
少なくとも１つの巨大分子または１つ以上のその前駆体を、前記独立してコーティングされた表面のそれぞれに、独立して固着させることと、を含む、方法。
（項目３７）
前記独立してコーティングされる表面のうちの少なくとも１つに、前記１つ以上の前駆体のうちの少なくとも１つを重合させることをさらに含む、項目３６に記載の前記方法。
（項目３８）
前記１つ以上の前駆体にマイクロ波、紫外線光（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｒｔ  ｌｉｇｈｔ）、可視光、及び熱からなる群から選択される電磁放射線、音、または化学開始剤のうちの１つ以上を適用することによって、前記１つ以上の前駆体のうちの少なくとも１つの重合を開始することをさらに含む、項目３６〜３７のいずれかに記載の前記方法。
（項目３９）
未標識検体を検出する、標識を用いない方法であって、
前記未標識検体を検出可能なアレイと接触させて、前記検体の少なくとも一部分を前記検出可能なアレイに固着させることと、
未標識検体がそこに固着された前記検出可能なアレイを加熱して、前記検体及び前記検出可能なアレイのうちの少なくとも１つの変色をもたらすことと、を含む、前記方法。
（項目４０）
前記検出可能なアレイには、分析的マイクロアレイ、逆相マイクロアレイ、機能性マイクロアレイ、細胞含有マイクロアレイ、発現マイクロアレイ、及び高スループットアレイからなる群から選択される、少なくとも１つのアレイが含まれる、項目３９に記載の前記方法。
（項目４１）
前記検出可能なアレイには、抗体アレイ、及びＥＬＩＳＡアレイ、ペプチドアレイ、タンパク質アレイ、ヌクレオチドアレイ、ヌクレオシドアレイ、ＲＮＡアレイ、ＤＮＡアレイ、ＤＮＡ−タンパク質アレイ、及び小分子アレイからなる群から選択される、少なくとも１つのアレイが含まれる、項目３９〜４０のいずれかに記載の前記方法。
（項目４２）
前記未標識検体は、対象の生体試料、インビトロ試料、環境試料、及び前述のもののうちの１つの少なくとも１つの成分のうちの１つ以上である、項目３９〜４１のいずれかに記載の前記方法。
（項目４３）
前記未標識検体は、血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳のうちの少なくとも１つの成分である、項目３９〜４２のいずれかに記載の前記方法。
（項目４４）
前記加熱により、非酵素的褐変反応を誘起する、項目３９〜４３のいずれかに記載の前記方法。
（項目４５）
前記非酵素的褐変反応は、メイラード反応及びカラメル化のうちの少なくとも１つである、項目４４に記載の前記方法。
（項目４６）
加熱は、カラメル化及びメイラード反応のうちの１つ以上を誘起するのに十分な温度で十分な時間加熱することを含む、項目３９〜４５のいずれかに記載の前記方法。
（項目４７）
加熱は、約１２０℃〜約３００℃の温度で、約１分間〜約５分間加熱することを含む、項目３９〜４６のいずれかに記載の前記方法。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】対象、インビトロ試料、または環境試料を診断するためのシステムのスキーム図である。
【図２】タンパク質が結合した検出可能なアレイである。
【図３】酵母細胞が結合した検出可能なアレイである。
【図４】小分子が結合した検出可能なアレイである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（定義）
本明細書に別途定義されない限り、本明細書において使用されるすべての用語は、本発明の時点で当業者により理解されるであろう当該技術分野における通常の意味が与えられる。本明細書全体を通じて、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」等の単数形が便宜上たびたび使用されるが、しかしながら、単数形は、明示的にか、または文脈によってのいずれかで具体的に単数形に限定されない限り、複数形を含むことが意図されることを理解されたい。
【００１８】
「検体」は、検出可能なアレイに（共有結合で、イオン的に、物理的に、または任意の他の手段のいずれかで）結合し、そこで検出することができる、目的とされる実体である。検体には、小分子、例えばビタミン類及びミネラル類、細胞、タンパク質、ペプチド等が含まれ得るが、これらに限定されない。
【００１９】
「対象」には、任意の植物または動物、具体的には動物、例えば哺乳動物、及び最も具体的にはヒトが含まれ得る。
【００２０】
「巨大分子」には、オリゴマー、ポリマー、デンドリマー、ナノスフェア、ナノチューブ等が含まれる。
【００２１】
「ポリマー」には、合成及び天然の両方のポリマー、例えば単独重合体、共重合体、例えばブロック共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体、及びランダム共重合体、ならびにさらにはポリペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ等が含まれる。
【００２２】
「小分子」には、巨大分子のものよりも低い分子量を有する生体または環境関連の分子が含まれる。
【００２３】
「結合部位」は、１つ以上の検体に結合するように設計される場所である。結合部位は、それらが単一の検体または単一種類の検体に選択的となるように設計されない場合は「非偏向性」であり、それらが、単一の検体または単一種類の検体に選択的となるように設計される場合は「偏向性」である。
【００２４】
「診断」は、対象、インビトロ試料、または環境試料が、特定の疾患、障害、または異常状態を有する、有さない、または今後有する傾向にある可能性の推定を指す。診断は、定量的、例えば、パーセンテージもしくは割合での可能性として表されてもよく、または定性的であってもよい。
【００２５】
「クラウドコンピューティング環境」とは、複数のリモートデバイスによってアクセスすることができる、データ、ソフトウェア、ファイル、または他のコンピュータ可読材料もしくはコンピュータ実行可能材料を格納する、１つ以上のコンピュータ、コンピュータサーバ、コンピュータ可読デバイス等を指す。リモートデバイスは、コンピュータ、ソフトウェアにアクセスする、それらを読み出す、もしくは実行するように特別に適合される携帯電話（例えば、スマートフォン）、タブレットコンピュータ等であり得る。
【００２６】
検出可能なアレイは、１つ以上の検体に結合するための複数の表面を有する基質を備え得る。基質は、プラスチック、ガラス、及びセラミックのうちの１つ以上といった任意の好適な基質材料から作製され得るが、典型的にはケイ酸ガラスまたはホウケイ酸ガラス等のガラスである。複数の表面は、基質の形状または寸法に応じて、任意の適切な形状または寸法を有し得る。例えば、基質が、ガラス、プレート等のプレートである場合、複数の表面は、プレート内のウェルであり得る。基質がスライドである場合、複数の表面のそれぞれは、スライド上の異なる場所であり得る。基質がセラミック粒子等の粒子である場合、複数の表面は、粒子内の細孔または開口部であり得る。一実施形態において、基質は、ガラス、プラスチック、金属、複合材料、アクリル、または生物活性基質のうちの少なくとも１つ、またはこれらのうちの１つ以上を含む。
【００２７】
複数の表面のそれぞれは、独立して、基質の表面に１つ以上の巨大分子を固定するための１つ以上の基質コーティングを含み得る。１つ以上の基質コーティングは、独立して、複数の表面のそれぞれのすべてまたは一部分をコーティングし得る。基質コーティングは、基質の表面に１つ以上の巨大分子を固定するのに適切な化学基を含有する任意のコーティングであり得る。したがって、基質コーティングの同一性は、基質に固着される１つ以上の巨大分子の同一性に依存するであろう。例えば、１つ以上の巨大分子がナノチューブである場合、基質コーティングは、ナノチューブに結合する化学部分を有し得る。別の例として、１つ以上の巨大分子がポリマーを含む場合、基質コーティングは、オレフィン等、ポリマー骨格に重合することができる１つ以上の官能基を有し得る。したがって、基質コーティングは、例えば、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含み得る。特定のシロキサンには、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及び３−メタクリルオキシプロピルジメチルクロロシランのうちの１つ以上等、１つ以上のアクリロシロキサンが含まれる。
【００２８】
１つ以上の巨大分子は、任意の巨大分子、及び具体的には１つ以上の非偏向性結合部位を提供することができる巨大分子を含み得る。そのような巨大分子は、カルボニル、アミン、アミド、カルボン酸、エステル、アルコール等といった、検体に結合するための１つ以上の遊離官能基を有し得るが、しかしながら、これは、別途示されない限り、必須ではない。例えば、ナノチューブは、いずれの遊離官能基も含有しない場合があるが、代わりに、それらの寸法及び形状に基づいて１つ以上の検体に結合することができる。同様に、遊離官能基を有する場合も有さない場合もあるポリマーは、官能基の性質（存在する場合）だけでなく、ポリマーの形状及びそれらの三次元での検体との相互作用にも基づいて、１つ以上の検体に結合し得る。
【００２９】
巨大分子は、例えば、ポリマー、界面活性剤、ナノスフェア、ナノチューブ、デンドリマー、ミクロスフェア、及び重合ミクロスフェアのうちの少なくとも１つであり得る。巨大分子がポリマーを含む場合、ポリマーは、単独重合体または共重合体であり得るが、典型的には共重合体である。巨大分子は、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリレート、及びＮ，Ｎ’−（アルキレン）ビスアクリルアミドのうちの１つ以上を含み得る。例えば、巨大分子は、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドのうちの１つ以上を含み得る。別の例として、巨大分子は、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドのうちの２つ以上を含み得る。
【００３０】
巨大分子はまた、少なくとも１つの架橋剤を含み得る。架橋剤は、当該技術分野で既知
の任意の架橋剤であり得る。架橋剤には、例えば、２つ、３つ、４つ以上のオレフィンま
たはアクリル官能基を含有する１つ以上の分子、例えば、ビス−アクリルアミド、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡ−ビス（２−ヒドロキシプロピル
）アクリレート、及び１−（アクリロイルオキシ）−３−（メタクリロイルオキシ）−２−プロパノールのうちの１つ以上を挙げることができる。
【００３１】
１つ以上の巨大分子は、複数の表面のそれぞれの１つ以上の基質コーティングのうちのいずれかにおける１つ以上の巨大分子の同一性またはパターンが、複数の表面のうちの任意の他のものの任意の他の基質コーティングにおける１つ以上の巨大分子の同一性またはパターンと同一でないように、配設され得る。したがって、複数の表面のそれぞれの各基質コーティングは、基質の他の表面に対して、化学的同一性、物理的配置のパターンのいずれか、またはこれらの両方が固有である、巨大分子を含有し得る。これは、いくつかの手段で達成することができる。例えば、当該技術分野で周知であるリソグラフィー技法を使用して、異なる表面上に異なる巨大分子パターンを作成することができる。別の例として、基質がプレートである場合、プレートの各ウェルに固定される巨大分子は、異なる化学的同一性を有し得る。さらなる例として、基質がスライドである場合、それぞれの化学的に異なる巨大分子は、スライド上の異なる場所に固着されてもよく、この場合、スライド上の異なる場所のそれぞれは異なる表面であり、結果として、スライドは、化学的に異なる巨大分子がそこに固着された複数の表面を含むことになる。これらまたは他の手法において、１つ以上の巨大分子は、複数の化学的に異なる巨大分子を含み得、それぞれの化学的に異なる巨大分子は、基質の複数の表面の異なる表面に固着され得る。例えば、１つ以上の巨大分子は、少なくとも２つ、少なくとも１２個、少なくとも７２個、少なくとも９６個、または少なくとも２８８個の化学的に異なる巨大分子を含み得、これらのそれぞれは、基質の複数の表面の異なる表面に固着され得る。
【００３２】
検出可能なアレイは、１つ以上の巨大分子に結合する１つ以上の検体をさらに含み得る。１つ以上の検体は、１つ以上の巨大分子のうちの少なくとも１つに結合する、小分子、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、細菌、ウイルス、真菌細胞、酵母細胞、及び動物細胞のうちの１つ以上を含み得る。具体的には、複数の異なる検体が、１つ以上の巨大分子に結合し得る。例えば、検出可能なアレイに対象の血液が接触すると、１つ以上の巨大分子は、赤血球、白血球、ｔ細胞等といった細胞に結合し得、さらには血液中に存在するタンパク質及び小分子にも結合し得る。具体的には、複数の表面のそれぞれが異なる固着した巨大分子を有する場合、異なる種類及び量の検体が、複数の表面のそれぞれに結合し、それによって、結合した検体の検出可能なパターンを作成し得る。
【００３３】
１つ以上の巨大分子に結合した１つ以上の検体の存在または不在は、複数の検出方法によって検出可能であり得る。検出方法はまた、１つ以上の検体の絶対量及び相対量、ならびに１つ以上の検体の同一性のうちの１つ以上も検出することができるが、これは、別途示されない限り、必須ではない。当該技術分野で既知の任意の検出方法を使用することができる。例示的な検出方法には、メイラード反応、カラメル化、１つ以上のアミン反応性色素との反応、１つ以上のチオール反応性色素との反応、１つ以上の細胞性色素との反応、１つ以上のソルバトクロミック色素との反応、１つ以上の酸性指示薬との反応、１つ以上の塩基性指示薬との反応、１つ以上の標識抗体との反応、発光、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明によるフォトスキャニング、反射または透過照明による写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上が含まれる。
【００３４】
メイラード反応は、例えば、アミノ酸等の食物成分が関与する反応により、加熱したときに食物を褐変させる反応として周知である。メイラード反応は、結合した検体を、約１分間〜約１５分間、または約５分間等、メイラード反応を誘起するのに十分な時間、例えば、約２００℃〜約４００℃、例えば約２７５℃〜約３２５℃または約３００℃の温度に加熱することによって、検体を検出するために使用され得る。次いで、基質の複数の表面のそれぞれの色を、当該技術分野で既知の比色分析技法によって評価することができる。例えば、基質を、デジタルスキャナによってスキャンして、プレートの色の画像をコンピュータ上に作り出すことができ、これを、次いで、市販入手可能なコンピュータソフトウェアによって分析することができる。
【００３５】
カラメル化は、例えば、加熱時に食物の褐変をもたらし得る、別の周知の反応である。カラメル化は、炭水化物の熱分解等、メイラード反応とは異なる化学的プロセスを伴う。カラメル化は、結合した抗体を、カラメル化を引き起こすのに十分な時間、例えば、約１００℃〜約２１０℃、例えば約１３０℃〜約２１０℃、または約１６０℃〜約２００℃の温度に加熱することによって、検体を検出するために使用され得る。次いで、基質の複数の表面のそれぞれの色を、当該技術分野で既知の比色分析技法によって評価することができる。例えば、基質を、デジタルスキャナによってスキャンして、プレートの色の画像をコンピュータ上に作り出すことができ、これを、次いで、市販のコンピュータソフトウェアによって分析することができる。
【００３６】
例えば、当該技術分野で既知の表面性状分析器を使用して、表面性状分析を行うことができる。表面の性状は、検体が表面に結合しているかどうか、表面に結合した検体の性質もしくは同一性、及び表面に結合した検体の絶対量もしくは相対量のうちの１つ以上に応じて異なり得る。
【００３７】
アミンまたはチオール反応性色素、細胞性色素、ソルバトクロミック色素、酸性指示薬、または塩基性指示薬といった、色素または指示薬との反応により、基質の複数の表面のうちの１つ以上に変色を引き起こすことができる。変色の性質及び程度は、検体が表面に結合しているかどうか、表面に結合した検体の性質もしくは同一性、及び表面に結合した検体の絶対量もしくは相対量のうちの１つ以上に依存し得る。変色は、当該技術分野で既知の比色分析方法によって分析することができる。例えば、プレートを、デジタルスキャナによってスキャンして、プレートの色の画像をコンピュータ上に作り出すことができ、これを、次いで、市販のコンピュータソフトウェアによって分析することができる。
【００３８】
標識抗体との反応は、検体に結合すると検出可能となるように標識される、任意の抗体との反応を含み得る。そのような標識抗体は、当該技術分野で既知であり、蛍光標識抗体、ビオチン／ストレプトアビジン標識抗体等が含まれる。
【００３９】
発光測定は、例えば、基質の複数の表面の蛍光またはリン光スペクトルを測定することを伴い得る。スペクトルの強度、波長、及び光収率は、検体が表面に結合しているかどうか、表面に結合した検体の性質もしくは同一性、及び表面に結合した検体の絶対量もしくは相対量のうちの１つ以上に依存し得る。
【００４０】
顕微鏡法は、光学、紫外線、赤外線、または発光による顕微鏡検査といった、光学顕微鏡法を含み得る。顕微鏡法にはまた、走査電子顕微鏡検査及び原子間力顕微鏡検査といった、走査技法が含まれ得る。
【００４１】
具体的には、メイラード反応及びカラメル化が、他の検出方法よりも優れたいくつかの利点を有し得る。例えば、それらは、標識化（例えば、色素、染料、リガンド等の付加による）を全く必要としない、標識を用いない方法であり得る。したがって、メイラード反応またはカラメル化による染色は、高価な標識色素、染料等の使用を回避し、それによって、アレイの費用を抑えることができる。これらのアプローチは、複雑な化学反応または生物学的プロセスではなく、簡単な熱の適用のみを必要とするため、それらは、迅速で、実行が容易で、市販の検出方法よりもユーザエラーが発生しにくい。
【００４２】
複数の検出方法のうちの１つ以上による検出により、基質の画像またはそれを表すものを提供することができる。画像は、写真またはデジタル画像であり得る。それを表すものとしては、性状、深さ、表面粗さ、蛍光強度等といった特徴が、色または他の標示によって表される、擬似カラー画像が含まれ得る。
【００４３】
対象の疾患、環境試料の状況といった、疾患、障害、または状況を診断するためのシステムは、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を受信するための入力要素を含み得る。入力要素は、画像もしくはその表示の作成及び受信の両方を行うために使用される、写真スキャナ等の任意の要素、または画像のデジタル表示を受信するためだけに使用される、コンピュータ、ウェブブラウザ、クラウドコンピューティング環境等といった要素であり得る。
【００４４】
本システムはまた、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を含む、データベースを含み得る。このデータベースは、画像を格納する写真アルバム等、物理的に記憶されてもよいが、より一般的にはデジタルで記憶される。例えば、データベースは、１つ以上のコンピュータ、コンピュータサーバ、コンピュータ可読記憶デバイス、例えば、ハードドライブ、ＵＳＢドライブ等に、またはクラウドコンピューティング環境で、記憶され得る。
【００４５】
複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像のそれぞれが、既知の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられ得る。例えば、第２の検出可能なアレイの画像は、細菌感染または癌といった既知の疾患状態を有する対象と関連付けられ得るが、この対象はまた、疾患を有さないことが既知であってもよい。同様に、画像またはそれを表すものは、既知のインビトロ疾患モデル、既知の成分を有するペトリ皿等といった、インビトロ試料と関連付けられてもよい。画像またはそれを表すものはまた、既知の組成の排水試料、既知の混入物質を有する土壌試料等といった、既知の状態を有する環境試料と関連付けられてもよい。
【００４６】
本システムは、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と比較するための比較要素をさらに含み得る。比較要素は、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像と、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものとの視覚的比較を促進するための、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を含む１つ以上の写真アルバム等、単純な物理的要素であり得る。より一般的には、比較要素は、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像の色、寸法、場所等の特徴、及びそのような特徴のパターンを認識する一連のステップを行い、それらの特徴を、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と比較する、ソフトウェアを含む。ソフトウェアは、コンピュータ、モバイルコンピュータ、ソフトウェア実行能力が備わった携帯または固定電話（例えば、「スマートフォン」）、タブレットコンピュータ、着用可能コンピュータ等を含む、任意の好適なデバイス上で実行され得る。ソフトウェアはまた、全体としてまたは部分的に、コンピュータサーバまたはクラウドコンピューティング環境から実行されてもよく、これらは、必ずしも入力要素と同じ場所にある必要はない。したがって、比較要素は、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像との比較を、例えば、ローカルソフトウェアを実行してこの比較を行うこと、または別の場所に位置するソフトウェアを実行するか、もしくはそれが実行されるようにして、この比較を行うことによって、行うことができる。いくつかの場合には、比較要素とデータベースは、同じデバイスであり得るが、これは、別途指定されない限り、必須ではない。さらに、比較要素は、必ずしもソフトウェアを含む必要はなく、比較要素は、例えば、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像との比較を促進する、写真のアルバムまたは物理的表示物であってもよい。
【００４７】
比較要素は、したがって、対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と比較することによって、例えば対象、インビトロ試料、または環境試料の疾患、障害、または状況を診断するために使用され得る。診断は、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像と、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像との間の類似性または相違を比較することによって、達成され得る。
【００４８】
診断は、定量的または定性的観点で表され得る。例えば、特定の疾患、障害、または状況状態の診断は、特定の疾患、障害、または状況状態を有する対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像に対するパーセント類似性として表され得る。あるいは、診断は、対象、インビトロ試料、または環境試料が、特定の疾患、障害、または状況状態を有するか、または有さない、定性的可能性として表されてもよい。
【００４９】
対象、インビトロ試料、または環境試料における疾患、障害、または状況状態を診断する方法は、本明細書に記載される検出可能なアレイのうちのいずれか等の第１の検出可能なアレイを、対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体と接触させることを含み得る。第１の検出可能なアレイは、例えば、対象の１つ以上の生体試料と接触され得る。第１の検出可能なアレイは、例えば、対象の血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳、インビトロ試料、または環境試料、例えば、対象の血漿、血清、または尿のうちの少なくとも１つと接触され得る。
【００５０】
診断の方法は、対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体を得ることを含み得るが、これは、別途指定されない限り、必須ではない。例えば、検体は、他の診断するステップを行わない、静脈切開従事者、試験研究所、または環境試料の収集業者等の第三者によって入手されてもよい。あるいは、検体は、残りの診断するステップを行う同じ実体によって入手されてもよい。
【００５１】
診断の方法はまた、対象、インビトロ試料、または環境試料と関連付けられた１つ以上の検体を検出することを含み得るが、これは、別途指定されない限り、必須ではない。例えば、検出は、他の診断ステップを行う同じ実体、または異なる実体によって行われてもよい。後者の場合では、検出可能なアレイは、１つ以上の検体と接触させた後、検出のために第三者に送られ得る。１つ以上の検体を検出することは、本明細書に記載される検出方法のいずれか、例えば、メイラード反応、カラメル化、１つ以上のアミン反応性色素との反応、１つ以上のチオール反応性色素との反応、１つ以上の細胞性色素との反応、１つ以上のソルバトクロミック色素との反応、１つ以上の酸性指示薬との反応、１つ以上の塩基性指示薬との反応、１つ以上の標識抗体との反応、発光、表面性状分析、フォトスキャニング、顕微鏡法、反射または透過照明を用いたフォトスキャニング、反射または透過照明を用いた写真撮影、質量分析法、及び分光法のうちの１つ以上を含み得る。
【００５２】
特定の対象、インビトロ試料、または環境試料が、疾患、障害、または状況を有する可能性は、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像を、データベース内の複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像の対応する特徴と比較することによって、決定され得る。複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像が複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものと関連付けられた対象、インビトロ試料、または環境試料の既知の疾患、障害、または状況と関連付けられる場合、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの画像と、複数の第２の検出可能なアレイまたはそれを表すものとの間の類似性または相違を使用して、第１の検出可能なアレイと関連付けられた対象、インビトロ試料、または環境試料を診断することができる。
【００５３】
検出方法はまた、検出可能なアレイの１つ以上の画像、またはそれを表す１つ以上のものを作製することを含み得る。画像は、写真またはデジタル画像であり得る。それを表すものとしては、性状、深さ、表面粗さ、蛍光強度等といった特徴が、色または他の標示によって表される、擬似カラー画像が含まれ得る。
【００５４】
本明細書に記載される検出可能なアレイ等の検出可能なアレイを作製する方法は、基質の複数の表面を少なくとも１つの基質コーティングで独立してコーティングして、複数の独立してコーティングされた表面を形成することと、少なくとも１つの巨大分子または１つ以上のその前駆体を、独立してコーティングされた表面のそれぞれに、独立して固着させることと、を含み得る。
【００５５】
１つ以上の基質コーティングは、独立して、複数の表面のそれぞれのすべてまたは一部分をコーティングし得る。基質コーティングは、基質の表面に１つ以上の巨大分子を固定するのに適切な化学基を含有する任意のコーティングであり得る。したがって、基質コーティングの同一性は、基質に固着される１つ以上の巨大分子の同一性に依存するであろう。例えば、１つ以上の巨大分子がナノチューブを含む場合、基質コーティングは、ナノチューブに結合する化学部分を有し得る。別の例として、１つ以上の巨大分子がポリマーを含む場合、基質コーティングは、ポリマー骨格に重合することができる官能基を有し得る。したがって、基質コーティングは、例えば、少なくとも１つのシランまたは少なくとも１つのシロキサンを含み得る。特定のシロキサンには、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及び３−メタクリルオキシプロピルジメチルクロロシランのうちの１つ以上等、１つ以上のアクリロシロキサンが含まれる。
【００５６】
巨大分子は、例えば、ポリマー、界面活性剤、ナノスフェア、ナノチューブ、デンドリマー、ミクロスフェア、及び重合ミクロスフェアのうちの少なくとも１つであり得る。巨大分子がポリマーを含む場合、ポリマーは、単独重合体または共重合体であり得るが、典型的には共重合体である。巨大分子は、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリレート、及びＮ，Ｎ’−（アルキレン）ビスアクリルアミドのうちの１つ以上を含み得る。例えば、巨大分子は、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドのうちの１つ以上を含み得る。別の例として、巨大分子は、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドのうちの２つ以上を含み得る。
【００５７】
巨大分子はまた、少なくとも１つの架橋剤を含み得る。架橋剤は、当該技術分野で既知
の任意の架橋剤であり得る。架橋剤には、例えば、２つ、３つ、４つ以上のオレフィンま
たはアクリル官能基を含有する１つ以上の分子、例えば、ビス−アクリルアミド、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡ−ビス（２−ヒドロキシプロピル
）アクリレート、及び１−（アクリロイルオキシ）−３−（メタクリロイルオキシ）−２−プロパノールのうちの１つ以上を挙げることができる。
【００５８】
巨大分子前駆体は、例えば、１つ以上のモノマーであり得る。１つ以上のモノマーは、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドのうちの１つ以上を含み得る。別の例として、巨大分子は、２−カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミド、ヒスタミンアクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル（ｄｉｅｍｔｈｙｌ）−３−オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、及びＮ−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミドのうちの２つ以上を含み得る。
【００５９】
本方法は、モノマー及び特にオレフィン含有モノマー等、巨大分子の１つ以上の前駆体を、独立してコーティングされた基質表面のうちの少なくとも１つに重合させることをさらに含み得る。重合は、重合を開始する任意の既知の方法によって開始され得る。例えば、重合は、１つ以上の前駆体に光、熱、または化学開始剤のうちの１つ以上を適用することによって、開始され得る。光は、可視光、紫外線光、イオン化放射線等といった、重合を開始することができる任意の光であり得る。熱は、重合を開始することができる任意の温度であり得、そのような温度は、当業者に既知であるか、当業者により容易に決定することができるであろう。化学開始剤は、当該技術分野で既知であり、必要であれば光または熱と併せて使用することができる。典型的な化学開始剤は、アゾ及びペルオキシ化合物、例えば、過酸化ジクミル及びＡＩＢＮ、過硫酸塩等を含む。別の実施形態において、本方法は、１つ以上の前駆体に、電磁放射線（例えば、マイクロ波、紫外線光、可視光、熱）、音、または化学開始剤のうちの１つ以上を適用することによって、１つ以上の前駆体のうちの少なくとも１つの重合を開始することを含む。
【００６０】
重要なことに、特定の種類のアレイが本明細書に記載されているが、別途示されない限り、他のアレイもまた使用可能である。これは、特に、未標識検体を使用する場合に当てはまる。したがって、未標識検体を検出する方法には、未標識検体を、本明細書に記載されるもの及びその他のものを含む任意の検出可能なアレイと接触させることと、未標識検体がそこに固着した検出可能なアレイを加熱して、未標識検体及び検出可能なアレイのうちの少なくとも１つの変色を引き起こすことと、が含まれ得る。
【００６１】
接触させるステップは、検体の少なくとも一部分を検出可能なアレイに固着させるのに十分であり得る。検体は、対象の体液、インビトロ試料、環境試料、及び前述のもののうちの１つ以上の成分のうちの１つ以上等、任意の検体であり得る。例えば、検体は、血液、血清、血漿、尿、糞便、唾液、胆汁、脊髄液、腸液、胃液、涙、溶媒、及び乳のうちの少なくとも１つの成分であり得る。
【００６２】
変色は、検体の非酵素的褐変と関連し得る。非酵素的褐変は、非酵素的褐変の任意の形態、例えば、メイラード反応及びカラメル化のうちの１つ以上であり得る。加熱するステップは、メイラード反応、カラメル化、またはこれらの両方を誘起するのに十分な時間、かつ十分な温度であり得る。そのような温度及び時間は、本明細書に記載されており、例えば、約１２０℃〜約３００℃の温度で約１分間〜約５分間であり得る。変色が生じた後、検出可能なアレイは、本明細書に記載される方法を含むがこれらに限定されない任意の既知の方法によって分析され得る。
【００６３】
本方法は、本明細書により詳細に説明される検出可能なアレイだけでなく、任意の種類の検出可能なアレイで用いることができる。例えば、本方法は、分析的マイクロアレイ、逆相マイクロアレイ、機能性マイクロアレイ、細胞含有マイクロアレイ、発現マイクロアレイ、及び高スループットアレイのうちの１つ以上で用いることができる。別の例として、本方法は、抗体アレイ、及びＥＬＩＳＡアレイ、ペプチドアレイ、タンパク質アレイ、ヌクレオチドアレイ、ヌクレオシドアレイ、ＲＮＡアレイ、ＤＮＡアレイ、ＤＮＡ−タンパク質アレイ、及び小分子アレイからなる群から選択される、１つ以上のアレイで用いることができる。
【実施例】
【００６４】
実施例１−基質コーティング
【００６５】
ホウケイ酸スライドを、無水エタノールで清浄し、乾燥させる。表１の成分を有する、２００μＬのシラン処理溶液をスライドの一方の側面に適用し、全面に広がるようにする。この側面を、滅菌拭き取り紙で拭き取って過剰な溶液を除去した後、コーティングされた表面が約３０分間１５０℃で熱源に面する状態でスライドホルダーに設置する。次いで、スライドを室温に冷ました後、新しい無水エタノールで洗浄する。濾過空気（０．０２μｍのフィルタ）をスライドに吹き付けることによって乾燥させる。
【表１】
0006587621.tif 000002
【００６６】
実施例２−巨大分子前駆体
【００６７】
モノマーのストック溶液を、表２に従って調製した。ヒスタミンアクリレートを除き、モノマーのすべては市販入手し、ヒスタミンアクリレートは、等モル量のヒスタミンとアクリル酸をリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）の溶液中で混合することによって調製した。
【表２−１】
0006587621.tif 000003
【表２−２】
0006587621.tif 000004
【００６８】
実施例３−モノマー混合物
【００６９】
実施例２の表２からの１２個のモノマー溶液のそれぞれを冷却した。１２個の容器に、それぞれ、３つの体積の表３の重合混合物を充填して、冷却したモノマー溶液に添加する。表２からの溶液１〜１２のうちの１つの１つの体積を１２個の容器のそれぞれに添加して、それぞれが表２の対応する溶液１〜１２のモノマー及び表３の材料の両方を含有するモノマー混合物１〜１２を作製した。
【表３】
0006587621.tif 000005
【００７０】
実施例４−マスタープレート
【００７１】
等体積のモノマー混合物１〜１２のそれぞれを、表４に従って９６ウェルプレートのウェルに添加し、種々のモノマーの混合物を作製した。表中の数は、各ウェル中に存在するモノマーストック溶液（表２から）の同一性に対応する。
【表４】
0006587621.tif 000006
【００７２】
表４のものである混合物を、次いで、表５の形式で第２の９６ウェルプレートに移した。ここでも、表中の数は、各ウェル中に存在するモノマーストック溶液（表２から）の同一性に対応する。
【表５】
0006587621.tif 000007
【００７３】
表５の充填したウェルからそれぞれ３０μＬを、表６の形式で３８４ウェルプレートに移す。３８４ウェルプレートは、蒸発を最小限に抑えるため、冷表面上で冷却したままにする。
【表６】
0006587621.tif 000008
【００７４】
表６の３８４ウェルプレートは、それぞれが７２個のモノマー混合物を有する、４つの象限を有する。４つの象限Ｉ〜ＩＶは、（行列形式で）１−１から６−１２、１−１３から６−２４、１−７から１２−１２、及び１３−７から１２−２４である。モノマー混合物１〜４（実施例３のモノマー混合物１〜２から）のうちの１つを１０μＬ、それぞれ、象限Ｉ〜ＩＶの各ウェルに添加し、これによって、化学的に固有な組成物を有する２８８個のウェルを得る。プレートは、蒸発を最小限に抑えるため、使用するまで冷却し、プレートカバーまたはパラフィルムで被覆した。
【００７５】
２つの追加の３８４ウェルプレートを調製し、これらのそれぞれは、１０μＬのモノマー混合物の同一性を追加したことを除き、上述のものと同一である。第２のプレートは、１０μＬのモノマー混合物５〜８が、それぞれ、象限Ｉ〜ＩＶに添加されており、第３のプレートは、１０μＬのモノマー混合物９〜１２が、それぞれ、象限Ｉ〜ＩＶに添加されている。結果として得られる３つのプレートは、それぞれ、２８８個の異なる組み合わせのポリマー前駆体を有する。
【００７６】
実施例６−検出可能なアレイ
【００７７】
実施例５に従って調製した３つのプレートにおけるポリマー前駆体の組み合わせを、異なる組み合わせのポリマー前駆体のそれぞれを基質の別個の領域に適用することによって、実施例１に従って調製した基質にコーティングする。ポリマー前駆体を、次いで、紫外線光の適用によって重合させる。基質コーティング上の官能化されたシランを、ポリマー骨格に組み込み、それによってポリマーを基質に固着させる。
【００７８】
実施例７−システム
【００７９】
図を参照して、例示的なシステムのスキーム図を図１に示す。このシステムは、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を受信するためのフォトスキャナ１を含む。フォトスキャナ１はまた、第１の検出可能なアレイまたはそれを表すものの１つ以上の画像を１つ以上のデジタルファイル、例えば、ｊｐｅｇファイル、ｐｄｆファイル、ｔｉｆｆファイル、ｇｉｆファイル、または１つ以上の画像からの情報を格納する他の種類のファイルに変換することもできる。重要なことに、図１での入力要素は、１つ以上の画像またはそれらの表示の作成及び受信の両方を行うことができるフォトスキャナ１であるが、１つ以上の画像またはそれらの表示の受信だけを行うことができる他の入力要素もまた、使用することができる。
【００８０】
本システムは、クラウドコンピューティング環境内の１つ以上のコンピュータサーバ上に記憶されるクラウドコンピューティングデータベース２もまた含む。重要なことに、他の種類のデータベースもまた使用可能である。クラウドコンピューティングデータベース２は、複数の第２の検出可能なアレイのデジタル画像ファイルを含み、これらのそれぞれは、ヒト血漿に曝露され、表面に結合した１つ以上の検体の存在が検出されたものである。各デジタル画像ファイルは、少なくとも１つの既知の疾患、障害、または状況（良好な健康状態または疾患の欠如が既知の状況であってもよいという前提で）を有するヒト患者と関連付けられ、デジタル画像に加えて、少なくとも１つの既知の疾患、障害、または状況に関する情報を格納する。この実施例では、クラウドコンピューティングデータベース２はまた、第１の検出可能なアレイまたはそれらを表すものの１つ以上の画像のデジタルファイルをフォトスキャナ１から受信するため、ならびに第１の検出可能なアレイまたはそれらを表すものの１つ以上の画像、例えば、１つ以上のデジタルファイルを、複数の第２の検出可能なアレイのデジタル画像ファイルと比較するための、ソフトウェアを含む。重要なことに、データベース要素の一部であることに加えて、またはその代わりとして、そのようなソフトウェアは、比較要素内に位置してもよい。
【００８１】
スマートフォン３もまた、本システムに含まれる。この実施例では、スマートフォン３は、クラウドコンピューティングデータベース２と接続するように適合される比較要素であり、第１の検出可能なアレイまたはそれらを表すものの１つ以上の画像を複数の第２の検出可能なアレイのデジタル画像ファイルと比較するための、クラウドコンピューティングデータベース２内に位置するソフトウェアを実行するか、またはそれが実行されるようにすることによって、第１のアレイの１つ以上のデジタル画像ファイルを、複数の第２のアレイの複数の画像ファイルと比較する。この実施例では、スマートフォン３はまた、疾患または障害の一覧、及び対象が一覧にある疾患または障害のそれぞれを有するか、またはそれを罹患しやすい可能性の推定という形式で、比較の結果を受信するように適合される。
【００８２】
実施例８−タンパク質の検出
【００８３】
実施例６の検出可能なアレイを、蒸留水で１５分間洗浄し、空気乾燥させた。検出可能なアレイの表面のすべてが血清試料と接触するように、血清試料を検出可能なアレイと接触させた。血清試料を、１５分間周囲温度で検出可能なアレイ上に残したままにし、次いで、アレイを振動させることにより除去した。アレイを、約５秒間蒸留水中に浸漬させることにより洗浄した後、アレイを振動させることにより過剰な水を除去した。次いで、アレイを３００℃で５分間加熱して、アレイに結合した血清タンパク質と他の分子との間のメイラード反応を誘起した。室温に冷却した後、アレイを、１，０００ｄｐｉの解像度で市販のフォトスキャナを使用してスキャンした。スキャンしたアレイの画像を図２に示す。この実施例は、血清タンパク質が、検出可能なアレイに結合し、そこで検出され得ることを示す。
【００８４】
実施例９−細胞の検出
【００８５】
酵母細胞を、ｐＨ７．４においてリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で希釈することによって培養物から取り出し、遠心分離によってペレット化した。細胞をＰＢＳ中に懸濁させ、１００，０００細胞ごとに１０μＬの３−（４，５−ジメチルチアゾール−２−イル）−２，５−ジフェニルテトラゾリウムブロミド（ＭＴＴ）を添加した。細胞をＭＴＴ中において３７℃で約１時間インキュベートした。細胞を遠心分離によってペレット化し、ＰＢＳ中に再懸濁させた。
【００８６】
実施例６の検出可能なアレイを、蒸留水中で１５分間周囲温度において洗浄し、空気乾燥させた。検出可能なアレイの表面のすべてが懸濁液と接触するように、細胞懸濁液をアレイと接触させた。アレイを、３０分間周囲温度で軽くかき混ぜながら懸濁液とともにインキュベートした。過剰な懸濁液を振り落とすことによりアレイを乾燥させた。次いで、アレイを、約５秒間蒸留水中に浸漬させることにより洗浄した後、アレイを振動させることにより過剰な水を除去した。次いで、アレイを、１，０００ｄｐｉの解像度で市販のフォトスキャナを使用してスキャンした。スキャンしたアレイの画像を図３に示す。この実施例は、細胞が、検出可能なアレイに結合し、そこで検出され得ることを示す。
【００８７】
実施例１０−小分子の検出
【００８８】
実施例６の検出可能なアレイを、蒸留水中で１５分間周囲温度において洗浄し、空気乾燥させた。ＳＰＬＥＮＤＡ（登録商標）という名称で販売されている、スクラロース、デキストロース、及びモルトデキストリンの試料を、蒸留水中に溶解させ、この溶液を、検出可能なアレイの表面のすべてを溶液と接触させるようにアレイと接触させた。溶液を、１５分間周囲温度で検出可能なアレイ上に残したままにし、その後で、アレイを振動させることにより過剰な溶液を除去した。アレイを、約５秒間蒸留水中に浸漬させることにより洗浄した後、アレイを振動させることにより過剰な水を除去した。次いで、アレイを３００℃で５分間加熱して、アレイに結合した血清タンパク質と他の分子との間のメイラード反応を誘起した。室温に冷却した後、アレイと、１，０００ｄｐｉの解像度で市販のフォトスキャナを使用してスキャンした。スキャンしたアレイの画像を図４に示す。この実施例は、小分子が、検出可能なアレイに結合し、そこで検出され得ることを示す。
【００８９】
実施例１１−市販のアレイの検出
【００９０】
タンパク質リガンドを有する市販のアレイを、市販の供給業者から入手する。血清タンパク質のうちの１つ以上がリガンドに結合するように、血清試料を市販のアレイと接触させる。次いで、アレイを洗浄して、未結合の材料を除去する。
【００９１】
タンパク質は、アレイを市販の炉内で約５分間３００℃に加熱して、メイラード反応を誘起することによって検出される。結合した血清タンパク質を有するリガンドがある場所では、アレイが褐色となり、この変色により、血清タンパク質がどのリガンドに結合したかを特定することが可能となる。
【００９２】
本開示の実施形態は、当業者が本発明を作製、使用、及び実施することを可能にするために、具体的な実施例及び記述的な表現を用いている。しかしながら、本開示は、制限することを意味するものではないことを理解されたい。具体的には、当業者であれば、本発明の範囲または精神から逸脱することなく実施され得る、本開示の実施形態の変化形を理解するであろう。したがって、本発明は、本明細書に記載される実施形態に制限されるものではない。例えば、特定の検体及びそれらの検体を検出する方法が、例示の目的で記載されるが、他の検体及び検出方法もまた、使用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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