(57)【要約】  分析物の検出及び分析のためのシステム及び方法が提供される。システムは、回転するように構成されている開放基板を含むことができる。開放基板は、固定化分析物のアレイを含むことができる。複数のプローブを含む溶液を、前記基板の回転時に、遠心力によって、アレイを横断して移動させることで、前記複数のプローブの少なくとも一つを前記分析物の少なくとも一つと結合させて結合プローブを形成することができる。検出器は、基板の連続回転域スキャンを介した結合プローブからのシグナルを検出するように構成されていることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体分析物の処理方法であって、
（ａ）該生体分析物を固定したアレイを含み、中心軸に対して回転可能である基板を提供する段階と、
（ｂ）前記基板の回転中に、複数のプローブを含む溶液を、前記基板の全体に前記生体分析物に接触するように導く段階であって、前記溶液が前記中心軸から離れる方向に沿って遠心力により導かれる段階と、
（ｃ）前記生体分析物を、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブと前記生体分析物との間の反応を行うのに十分な条件にさらして、前記少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させる段階と、
（ｄ）前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブから１又はそれ以上のシグナルを検出することにより、前記生体分析物を分析する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
前記生体分析物が核酸分子であり、前記生体分析物を分析する段階が、該核酸分子の配列を識別することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のプローブが複数のヌクレオチドである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
段階（ｃ）が、前記複数のヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを前記核酸分子に対して相補的である伸長鎖に組み込むのに十分な条件下で、前記核酸分子をプライマー伸長反応にさらすことを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
段階（ｄ）において、前記１又はそれ以上のシグナルが、前記少なくとも１つのヌクレオチドの組み込みを示す、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のヌクレオチドがヌクレオチド類縁体を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のヌクレオチドが第１の正準塩基型である、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
第２の正準塩基型のものであるさらなる複数のヌクレオチドを用いて段階（ｂ）及び段階（ｃ）を繰り返す段階をさらに含み、前記第２の正準塩基型が前記第１の正準塩基型とは異なる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のプローブが複数のオリゴヌクレオチド分子である、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記生体分析物が核酸分子であり、段階（ｃ）が、前記少なくとも１つのプローブと前記核酸分子との間の相補性結合反応を行って、段階（ｄ）において前記少なくとも１つのプローブと前記生体分析物との間の相同性の存在を識別することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
段階（ｄ）において前記検出することが、前記基板の回転中に非線形経路に沿って前記アレイを連続的にスキャンするセンサを用いて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
段階（ｂ）の前に、
（ｉ）前記基板が静止しているときに前記基板の上に前記溶液を与える段階と、
（ｉｉ）前記基板を回転させて、前記アレイ全体に前記溶液を導く段階と、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
（ｉ）段階（ｂ）の前に前記基板を回転させる段階と、
（ｉｉ）前記基板が回転している間、前記溶液を前記基板の上に与える段階と、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のプローブとは異なるさらなる複数のプローブを用いて、段階（ｂ）〜段階（ｄ）を繰り返す段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記溶液の液粘度又は前記基板の回転速度が、前記アレイに隣接する前記溶液の層の所定の厚さを生じるように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記生体分析物が、前記アレイに固定されたビーズに結合される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記溶液が、前記基板の前記中心軸に又は該中心軸の近くに向けられた１又はそれ以上のディスペンスノズルを用いて前記アレイに導かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記アレイが、複数の個々にアドレス可能な位置を含み、前記生体分析物が、該複数の個々にアドレス可能な位置のうちの所与の個々にアドレス可能な位置に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記アレイが、１又はそれ以上の付加的な生体分析物を該アレイに固定している、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板が、テクスチャ化されているか又はパターン化されている、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記１又はそれ以上のシグナルが１又はそれ以上の光学シグナルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
段階（ｄ）において前記１又はそれ以上のシグナルを検出する前に、前記基板の回転を終了させる段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）が、前記基板を第１の角速度で回転させながら実行され、段階（ｄ）が、前記基板を前記第１の角速度とは異なる第２の角速度で回転させながら実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記基板が、前記中心軸に対して移動可能であり、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）は、前記基板が前記中心軸の第１の位置にあるときに実行され、段階（ｄ）は、前記基板が、前記中心軸の前記第１の位置とは異なる第２の位置にあるときに実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の位置において前記基板が第１の角速度で回転し、前記第２の位置において、前記基板が、前記第１の角速度と異なる第２の角速度で回転する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記アレイが実質的に平らなアレイである、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
生体分析物の処理方法であって、
（ａ）該生体分析物を固定した実質的に平らなアレイを含み、中心軸に対して回転可能である基板を提供する段階と、
（ｂ）複数のプローブを含む溶液を、前記基板の回転中に、前記実質的に平らなアレイの全体に前記生体分析物に接触するように導く段階と、
（ｃ）前記生体分析物を、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブと前記生体分析物との間の反応を行うのに十分な条件にさらして、前記少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させる段階と、
（ｄ）前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブから１又はそれ以上のシグナルを検出することにより、前記生体分析物を分析する段階と、
を含む方法。
【請求項２８】
前記生体分析物が核酸分子であり、前記生体分析物を分析する段階が、前記核酸分子の配列を識別することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
段階（ｄ）において前記検出することが、前記基板の回転中に非線形経路に沿って前記実質的に平らなアレイを連続的にスキャンするセンサを用いて行われる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記実質的に平らなアレイが複数の個々にアドレス可能な位置を含み、前記生体分析物が、前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの所与の個々にアドレス可能な位置に配置される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
生体分析物を分析するシステムであって、
前記生体分析物を固定するように構成されたアレイを含み、中心軸に対して回転するように構成された基板と、
複数のプローブを含む溶液を前記アレイに与えるように構成された流体チャネルを含む液流ユニットであって、前記基板の回転中に、前記溶液が、前記中心軸から遠ざかる方向に沿って遠心力により導かれ、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させるのに十分な条件下で該生体分析物に接触するようになっている、液流ユニットと、
前記アレイに光学的に接続され、前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブから１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成された検出器と、
前記液流ユニット及び前記検出器に動作可能に結合された１又はそれ以上のコンピュータプロセッサであって、
（ｉ）前記溶液を流体チャネルを通って前記アレイに与えるように、前記液流ユニットに命令して、前記複数のプローブを含む前記溶液が、前記基板の回転中に、前記中心軸から遠ざかる方向に沿って遠心力により導かれ前記生体分析物に接触するようにし、
（ｉｉ）前記検出器を用いて前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブから前記１又はそれ以上のシグナルを検出する、
ように、個別に又は全体的にプログラムされている、１又はそれ以上のコンピュータプロセッサと、
を具備するシステム。
【請求項３２】
前記基板が前記中心軸に沿って移動可能である、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記流体チャネルは、前記基板が前記中心軸に沿った第１の位置にあるときに前記溶液を与えるように構成されており、前記検出器は、前記基板が前記中心軸に沿った前記第１の位置とは異なる第２の位置にあるときに前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第１の位置において、前記基板が第１の角速度で回転可能であり、前記第２の位置において、前記基板が、前記第１の角速度とは異なる第２の角速度で回転可能である、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
付加的な溶液を前記アレイに与えるように構成された付加的な流体チャネルをさらに具備し、前記流体チャネル及び前記付加的な流体チャネルが、前記流体チャネル及び前記付加的な流体チャネルの出口の上流において相互に流体的に分離されている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記基板に接触している流体に少なくとも部分的に浸漬されるよう構成され、前記検出器に光学的に接続された光学撮像対物レンズをさらに具備する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３７】
前記光学撮像対物レンズを囲み、前記流体の少なくとも一部を保持するように構成された容器をさらに具備する、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記流体チャネルが前記基板に接触しない、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３９】
前記アレイが実質的に平らなアレイである、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４０】
前記１又はそれ以上のコンピュータプロセッサは、前記基板の回転の前に、前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイに与えるよう前記液流ユニットに命令するように、個別に又は全体的にプログラムされている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４１】
前記１又はそれ以上のコンピュータプロセッサは、前記基板が回転させられているときに、前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイに与えるよう前記液流ユニットに命令するように、個別に又は全体的にプログラムされている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４２】
前記検出器は、前記基板の回転中に前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記検出器は、前記基板の回転中に非線形経路に沿って前記アレイを連続的にスキャンするように構成されている、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記検出器は、前記基板が回転していないときに、前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記検出器が光学検出器であり、前記１又はそれ以上のシグナルが１又はそれ以上の光学シグナルである、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４６】
前記アレイが複数の個々にアドレス可能な位置を含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記複数の個々にアドレス可能な位置が、個別に物理的にアクセス可能である、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記基板が、テクスチャ化されているか又はパターン化されている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項４９】
前記基板を含む容器をさらに具備する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項５０】
前記容器の環境の温度又は湿度を制御するように構成された環境ユニットをさらに具備する、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記検出器が、時間遅延積分（ＴＤＩ）センサ又は疑似ＴＤＩ急速フレームレートセンサを含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項５２】
前記アレイに光学的に接続される付加的な検出器をさらに具備し、前記検出器及び前記付加的な検出器が、異なる複数の経路に沿って前記アレイをスキャンするように構成されている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記異なる複数の経路が非線形である、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記アレイと前記検出器との間において該アレイ及び該検出器に光学的に接続され、前記アレイの全体に光学倍率勾配を提供するよう構成された、１又はそれ以上の光学器、をさらに具備する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項５５】
前記光学倍率勾配がアナモルフィックである、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
生体分析物分析システムであって、
前記生体分析物を固定するように構成された実質的に平らなアレイを含み、中心軸に対して回転するように構成された基板と、
前記実質的に平らなアレイに複数のプローブを含む溶液を与えるよう構成されている流体チャネルを含む液流ユニットであって、前記基板の回転中に、前記溶液は、前記実質的に平らなアレイの全体に導かれ前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させるのに十分な条件下において該生体分析物に接触するようになっている液流ユニットと、
前記実質的に平らなアレイに光学的に接続され、前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブから１又はそれ以上のシグナルを検出するよう構成されている検出器と、
前記液流ユニット及び前記検出器に動作可能に結合された１又はそれ以上のコンピュータプロセッサであって、
（ｉ）前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイに与えるように前記液流ユニットに命令して、前記複数のプローブを含む前記溶液が、前記基板の回転中に、前記実質的に平らなアレイの全体に導かれ、前記生体分析物に接触するようにし、
（ｉｉ）前記検出器を用いて前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブから前記１又はそれ以上のシグナルを検出する、
ように、個別に又は全体的にプログラムされている、１又はそれ以上のコンピュータプロセッサと、
を具備するシステム。
【請求項５７】
前記基板に接触する流体に少なくとも部分的に浸漬されるように構成され、前記検出器と光学的に接続される光学撮像対物レンズをさらに具備する、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記検出器が、時間遅延積分（ＴＤＩ）センサ又は疑似ＴＤＩ急速フレームレートセンサを含む、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５９】
前記検出器が、前記基板の回転中に前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている、請求項５６に記載のシステム。
【請求項６０】
前記検出器が、前記基板の回転中に非線形経路に沿って前記アレイを連続的にスキャンするように構成されている、請求項５９に記載のシステム。
【請求項６１】
分析物の検出又は分析のための方法であって、
（ａ）固定された分析物のアレイを有する開放基板を中心軸の周りに回転させる段階と、
（ｂ）複数のプローブを有する溶液を前記中心軸に近い領域に搬送して、前記溶液を前記開放基板に導入する段階と、
（ｃ）少なくとも遠心力によって、前記溶液を前記開放基板の全体に分散させて、前記複数のプローブの少なくとも１つが、前記固定された分析物の少なくとも１つに結合して、結合プローブを形成するようにする段階と、
（ｄ）検出器を用いて、前記開放基板の連続回転領域スキャンを介して前記結合プローブから少なくとも１つのシグナルを検出する段階と、
を含む方法。
【請求項６２】
前記連続回転領域スキャンが、スキャン領域の内部における前記中心軸に関する前記アレイの異なる複数の径方向位置における速度差を補償する、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記連続回転領域スキャンが、前記開放基板に沿ったスキャン方向に対して実質的に交差するアナモルフィック倍率勾配を有する光学撮像システムを用いることを含み、該アナモルフィック倍率勾配が、少なくとも部分的に、前記スキャン方向に対して実質的に垂直である接線速度差を補償する、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記連続回転領域スキャンが、前記開放基板の２又はそれ以上の領域をそれぞれ２又はそれ以上のスキャン速度で読み取って、前記２又はそれ以上の領域における接線速度差を少なくとも部分的に補償することを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
段階（ｄ）が、さらに、前記検出器及び前記開放基板に光学的に接続され、該開放基板に接触する流体に接触する液浸対物レンズを用いて、前記少なくとも１つのシグナルを検出することを含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６６】
前記流体が容器の中にあり、電場を用いて、該容器の１又はそれ以上の表面の疎水性を制御して、前記液浸対物レンズ及び前記開放基板に接触する前記流体の少なくとも一部を保持する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記連続回転領域スキャンが、第１の動作条件を有する第１の環境において実行され、前記溶液の搬送が、前記第１の動作条件と異なる第２の動作条件を有する第２の環境において実行される、請求項６１に記載の方法。
【請求項６８】
前記固定化分析物が核酸分子を含み、前記複数のプローブが蛍光標識ヌクレオチドを含み、前記蛍光標識ヌクレオチドのうちの少なくとも１つが、ヌクレオチド相補性結合を介して前記核酸分子の少なくとも１つに結合している、請求項６１に記載の方法。
【請求項６９】
前記開放基板が実質的に平らである、請求項６１に記載の方法。
【請求項７０】
分析物の検出又は分析のための装置であって、
固定された分析物のアレイを有する開放基板を受けるように構成されたハウジングと、  前記開放基板の中心軸に近くの領域に複数のプローブを有する溶液を搬送ように構成された１又はそれ以上のディスペンサーと、
前記開放基板を中心軸の周りに回転させることにより、少なくとも遠心力によって前記開放基板の全体に前記溶液を分散させて、前記複数のプローブの少なくとも１つが前記分析物の少なくとも１つに結合して結合プローブを形成するようになっている回転ユニットと、
前記開放基板の連続回転領域スキャンを介して前記結合プローブから少なくとも１つのシグナルを検出するように構成された検出器と、
を具備する装置。
【請求項７１】
前記検出器が、スキャン領域の内部における前記中心軸に関する前記アレイの異なる複数の径方向位置における速度差を補償するように構成されている、請求項７０に記載の装置。
【請求項７２】
前記１又はそれ以上の光学器が、前記開放基板に沿ったスキャン方向に実質的に交差するアナモルフィック倍率勾配を発生させるように構成されており、該アナモルフィック倍率勾配が、少なくとも部分的に、前記スキャン方向に対して実質的に垂直な接線速度差を補償する、請求項７１に記載の装置。
【請求項７３】
前記アナモルフィック倍率勾配を調節して前記中心軸に関して異なる複数の撮像径方向位置を補償するよう構成されたプロセッサをさらに具備する、請求項７２に記載の装置。
【請求項７４】
前記検出器が、それぞれ２又はそれ以上のスキャン速度で前記開放基板の２又はそれ以上の領域をスキャンして、少なくとも部分的に前記２又はそれ以上の領域における接線速度差を補償するように構成されている、請求項７１に記載の装置。
【請求項７５】
前記検出器が、センサと、前記開放基板に光学的に接続される１又はそれ以上の光学器と、を含む、請求項７０に記載の装置。
【請求項７６】
前記検出器及び前記開放基板に光学的に接続され、該開放基板に接触する流体に接触するように構成された、液浸対物レンズをさらに具備する、請求項７０に記載の装置。
【請求項７７】
前記流体を保持するよう構成された容器と、該容器の１又はそれ以上の表面の疎水性を制御して、前記液浸対物レンズ及び前記開放基板に接触する前記流体の少なくとも一部を保持するように構成された電場印加ユニットと、をさらに具備する、請求項７６に記載の装置。
【請求項７８】
前記液浸対物レンズが、第１の環境を第２の環境から分離するように構成されており、前記第１の環境及び前記第２の環境が異なる動作条件を有する、請求項７６に記載の装置。
【請求項７９】
前記液浸対物レンズが、前記第１の環境と前記第２の環境との間のシールを形成する、請求項７８に記載の装置。
【請求項８０】
前記検出器が、前記開放基板を横断する非線形スキャン経路における前記結合プローブから前記少なくとも１つのシグナルを検出するように構成されている、請求項７０に記載の装置。
【請求項８１】
前記非線形スキャン経路が、実質的に螺旋状のスキャン経路又は実質的に環状のスキャン経路である、請求項８０に記載の装置。
【請求項８２】
コンピュータにより読み取り可能な媒体であって、実行されたときに１又はそれ以上のコンピュータプロセッサに対して分析物の検出又は分析のための方法を実行させる当該媒体に記憶される非一時的な命令、を含む媒体において、
前記方法が、
固定された分析物のアレイを有する開放基板を中心軸の周りに回転させる段階と、
複数のプローブを有する溶液を前記中心軸に近い領域に搬送して、前記溶液を前記開放基板に導入する段階と、
前記溶液を少なくとも遠心力によって前記開放基板の全体に分散させることにより、前記複数のプローブの少なくとも１つが前記固定された分析物の少なくとも１つに結合して結合プローブを形成するようになっている段階と、
検出器を用いて、前記開放基板の連続回転領域スキャンを介して前記結合プローブから少なくとも１つのシグナルを検出する段階と、
を含む、コンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８３】
前記検出器及び前記開放基板に光学的に接続され、前記開放基板に接触する流体に接触する液浸対物レンズを用いて、前記少なくとも１つのシグナルを検出することをさらに含む、請求項８２に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８４】
前記固定された分析物が核酸分子を含み、前記複数のプローブが蛍光標識ヌクレオチドを含み、該蛍光標識ヌクレオチドの少なくとも１つが、プライマー伸長反応を介して前記核酸分子の少なくとも１つに結合する、請求項８２に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８５】
前記連続回転領域スキャンが、スキャン領域の内部における前記中心軸に関して前記アレイの異なる複数の半径方向位置での速度差を補償する、請求項８２に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８６】
前記連続回転領域スキャンが、前記開放基板に沿ったスキャン方向に対して実質的に交差するアナモルフィック倍率勾配を有する光学撮像システムを用いることを含み、該アナモルフィック倍率勾配が、少なくとも部分的に、前記スキャン方向に実質的に垂直な接線速度差を補償する、請求項８５に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８７】
前記アナモルフィック倍率勾配を調節して、前記中心軸に関して異なる複数の撮像径方向位置を補償することをさらに含む、請求項８６に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８８】
前記検出器が、それぞれ２又はそれ以上のスキャン速度で前記開放基板の２又はそれ以上の領域をスキャンして、前記２又はそれ以上の撮像領域における接線速度差を少なくとも部分的に補償するよう構成されている、請求項８５に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項８９】
前記連続回転領域スキャンが、前記開放基板に沿ったスキャン方向に実質的に垂直な速度差のアルゴリズム補償を用いることを含む、請求項８２に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項９０】
前記検出器が、前記開放基板を横断する非線形スキャン経路における前記結合プローブから前記少なくとも１つのシグナルを検出するよう構成されている、請求項８２に記載のコンピュータにより読み取り可能な媒体。
【請求項９１】
分析物の検出又は分析のための方法であって、
（ａ）固定された分析物のアレイを有する開放基板を中心軸の周りに回転させる段階と、
（ｂ）前記中心軸に近い領域に複数のプローブを有する溶液を搬送して、前記溶液を前記開放基板に導入する段階と、
（ｃ）少なくとも遠心力によって前記開放基板の全体に前記溶液を分散させて、前記複数のプローブの少なくとも１つが前記固定された分析物の少なくとも１つに結合して、結合プローブを形成するようになっている段階と、
（ｄ）前記開放基板の回転中に、同時に、第１の検出器を用いて第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路に沿って前記開放基板の第１のスキャンを実行し、第２の検出器を用いて第２のセットの１又はそれ以上のスキャン経路に沿って前記開放基板の第２のスキャンを実行する段階であって、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路及び前記第２のセットの１又はそれ以上のスキャン経路が異なっており、前記第１の検出器又は前記第２の検出器が前記結合プローブから少なくとも１つのシグナルを検出し、前記第１の検出器が前記中心軸に対して第１の径方向位置に配置されており、前記第２の検出器が前記中心軸に対して第２の径方向位置に配置されており、前記第１の検出器及び前記第２の検出器が、同一の線形ベクトルに沿って前記中心軸に対して相対運動して、それぞれ前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路及び前記第２のセットの１又はそれ以上のスキャン経路を発生させる、ようになっている段階と、
を含む方法。
【請求項９２】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器が異なるスキャン速度で動作する、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器の前記異なるスキャン速度が、それぞれ前記第１の径方向位置及び前記第２の径方向位置の関数である、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路が、異なる半径を有する複数の環状のスキャン経路を含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９５】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路が螺旋状のスキャン路を含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９６】
前記同一の線形ベクトルが前記中心軸を通る径方向にある、請求項９１に記載の方法。
【請求項９７】
前記同一の線形ベクトルが径方向にはない、請求項９１に記載の方法。
【請求項９８】
前記中心軸に対する異なる複数の径方向位置での異なる領域の速度方向差を補償することをさらに含み、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路のうちの所与のスキャン経路が前記異なる領域を含む、請求項９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記補償が、１若しくはそれ以上のプリズムを用いること、１若しくはそれ以上のミラーを用いること、又は、１若しくはそれ以上のセンサを回転させることを含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器が、前記相対運動中に実質的に静止している、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０１】
前記開放基板が前記相対運動中に回転運動及び並進運動の両方を行う、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０２】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器が、前記相対運動中に共通の運動を行う、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０３】
（ｉ）前記開放基板が、前記第１の検出器及び前記第２の検出器に対して回転運動をし、（ｉｉ）前記第１の検出器及び前記第２の検出器が前記中心軸に対して線形運動を行う、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
前記第１の検出器が、スキャン中に前記相対運動を行う、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０５】
前記第１の検出器が、スキャンしていないときに前記相対運動を行う、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０６】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路のうちの所与のスキャン経路が、前記同一の線形ベクトルに沿った前記相対運動中にスキャンされる領域を含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０７】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路が、前記同一の線形ベクトルに沿った前記相対運動中にスキャンされる領域を含まない、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０８】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器が、前記中心軸に対して同一の角位置を有する、請求項９１に記載の方法。
【請求項１０９】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器が、前記中心軸に対して異なる角位置を有する、請求項９１に記載の方法。
【請求項１１０】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器が、前記中心軸に対して反対の角位置を有する、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン経路のうちの所与のスキャン経路が第１の領域及び第２の領域を含み、該第１の領域及び該第２の領域が、前記中心軸に対して前記開放基板の異なる径方向位置にあり、前記第１の領域及び前記第２の領域が前記第１の検出器により空間上において分けられている、請求項９１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本願は、２０１７年１１月１７日出願の米国仮特許出願第６２／５８８，１３９号、２０１８年１月３０日出願の米国仮特許出願第６２／６２３，７４３号、２０１８年４月２７日出願の米国仮特許出願第６２／６６４，０４９号、２０１８年５月８日出願の米国特許出願第１５／９７４，３６４号、２０１８年５月８日出願の米国特許出願第１５／９７４，４４１号、及び、２０１８年５月８日出願の米国特許出願第１５／９７４，５４３号（これらの出願はそれぞれ参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。）の恩恵を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
生物試料処理は、分子生物学及び医学（例えば、診断）の分野に各種用途を有する。例えば、核酸配列決定によって、対象者におけるある種の状態を診断し、場合によっては、治療計画を作るのに用いることができる情報を得ることができる。配列決定は、分子生物学的用途で広く用いられ、例えばベクター設計、遺伝子療法、ワクチン設計、工業的菌株設計及びベリフィケーションがある。生物試料処理には、フルイディクスシステム及び／又は検出システムが関与し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
生物試料処理のシステム及び方法が普及しているにも拘わらず、そのようなシステム及び方法は効率が低い可能性があり、時間集約的であったり、試薬などの貴重なリソースを消耗するものであったりし得る。そこで、高効率でのサンプルの処理及び／又は分析方法及びシステムが必要とされていることがわかる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、サンプルの処理及び／又は分析方法及びシステムを提供する。
【０００５】
１態様において、（ａ）開放基板を中心軸を中心として回転させること（当該開放基板は、その上に固定化分析物のアレイを有する。）；（ｂ）複数のプローブを有する溶液を中心軸近くの領域に送って、当該溶液を当該開放基板に導入すること；（ｃ）少なくとも遠心力によって、当該溶液を当該開放基板を横断して分散させて、前記複数のプローブの少なくとも一つが、前記固定化分析物の少なくとも一つに結合して、結合プローブを形成するようにすること；及び（ｄ）検出器を用いて、前記開放基板の連続回転域スキャンを介して、前記結合プローブからの少なくとも１つのシグナルを検出することを含む、分析物の検出又は分析方法が提供される。
【０００６】
一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、スキャン域内の中心軸に関する前記アレイの異なる半径方向位置での速度差を補償する。一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、前記開放基板に沿ったスキャン方向に対して実質的に横断方向のアナモルフィック倍率勾配を有する光学撮像システムを用いることを含み、当該アナモルフィック倍率勾配は少なくとも部分的に、スキャン方向に対して実質的に垂直である接線速度差を補償する。一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、前記開放基板上の２又はそれ以上の領域をそれぞれ２又はそれ以上のスキャン速度で読み取ることで、前記２又はそれ以上の領域における接線速度差を少なくとも部分的に補償することを含む。
【０００７】
一部の実施形態において、（ｄ）はさらに、前記検出器及び前記開放基板と光学的に連絡している液浸対物レンズを用いて、少なくとも１つのシグナルを検出することを含み、その液浸対物レンズは前記開放基板に接触している流体に接触している。一部の実施形態において、前記流体は容器中にあり、電場を用いて、前記容器の１又はそれ以上の表面の疎水性を制御することで、前記液浸対物レンズ及び前記開放基板に接触している流体の少なくとも一部を保持する。
【０００８】
一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、第１の動作条件を有する第１の環境で行い、前記溶液の送達は、前記第１の動作条件と異なる第２の動作条件を有する第２の環境で行う。
【０００９】
一部の実施形態において、前記固定化分析物は核酸分子を含み、前記複数のプローブは蛍光標識ヌクレオチドを含み、前記蛍光標識ヌクレオチドの少なくとも一つが、ヌクレオチド相補性結合を介して前記核酸分子の少なくとも一つに結合している。
【００１０】
一部の実施形態において、前記開放基板は実質的に平面的である。
【００１１】
別の態様において、上に固定化分析物のアレイを有する開放基板を受けるように構成された筐体；前記開放基板の中心軸に近くの領域に複数のプローブを有する溶液を送るように構成された１又はそれ以上のディスペンサー；前記開放基板を中心軸を中心として回転させるように構成された回転ユニット［その回転により、少なくとも遠心力によって前記開放基板を横断して前記溶液が分散されて、前記複数のプローブの少なくとも一つが前記分析物の少なくとも一つに結合して、結合プローブを形成する。］；及び前記開放基板の連続回転域スキャンを介して前記結合プローブからの少なくとも１つのシグナルを検出するように構成された検出器を含む、分析物の検出又は分析用の装置が提供される。
【００１２】
一部の実施形態において、前記検出器は、スキャン域内の前記中心軸に関して前記アレイの異なる半径方向位置での速度差を補償するように構成されている。一部の実施形態において、前記１又はそれ以上の光学器は、前記開放基板に沿ったスキャン方向に対して実質的に横断的なアナモルフィック倍率勾配を発生させるように構成されており、前記アナモルフィック倍率勾配は少なくとも部分的に、前記スキャン方向に対して実質的に垂直な接線速度差を補償する。一部の実施形態において、前記装置はさらに、前記アナモルフィック倍率勾配を調節して、前記中心軸に関して異なる撮像半径方向位置を補償するよう構成された処理装置を含む。
【００１３】
一部の実施形態において、前記検出器は、それぞれ２又はそれ以上のスキャン速度で前記開放基板上の２又はそれ以上の領域をスキャンして、少なくとも部分的に前記２又はそれ以上の領域における接線速度差を補償するように構成されている。
【００１４】
一部の実施形態において、前記検出器は、センサ及び前記開放基板と光学的に連絡している１又はそれ以上の光学器を含む。
【００１５】
一部の実施形態において、前記装置はさらに、前記検出器及び前記開放基板と光学的に連絡している液浸対物レンズを含み、その液浸対物レンズは、前記開放基板に接触している流体に接触しているように構成されている。一部の実施形態において、前記装置はさらに、流体を保持するよう構成された容器及び前記容器の１又はそれ以上の表面の疎水性を制御して、前記液浸対物レンズ及び前記開放基板に接触する前記流体の少なくとも一部を保持するように構成された電場印加ユニットを含む。一部の実施形態において、前記液浸対物レンズは、第１の環境を第２の環境から分離するように構成されており、前記第１の環境及び第２の環境は異なる動作条件を有する。一部の実施形態において、前記液浸対物レンズは、前記第１の環境と前記第２の環境の間のシールを形成している。
【００１６】
一部の実施形態において、前記検出器は、前記開放基板を横断する非線形スキャン路における前記結合プローブからの前記少なくとも１つのシグナルを検出するように構成されている。一部の実施形態において、非線形スキャン路は、実質的に螺旋状スキャン路又は実質的に環状スキャン路である。
【００１７】
別の態様において、実行されると１又はそれ以上のコンピュータ処理装置に分析物の検出又は分析方法を実行させる保存された非一時的命令を含むコンピュータ可読媒体が提供され、その方法は、中心軸を中心として開放基板を回転させること［当該開放基板は、上に固定化分析物のアレイを有する］；複数のプローブを有する溶液を中心軸近くの領域に送って、当該溶液を当該開放基板に導入すること；当該溶液を、少なくとも遠心力によって前記開放基板を横断して分散させることで、前記複数のプローブの少なくとも一つが前記固定化分析物の少なくとも一つに結合して、結合プローブを形成させること；及び検出器を用いて、前記開放基板の連続回転域スキャンを介して前記結合プローブからの少なくとも１つのシグナルを検出することを含む。
【００１８】
一部の実施形態において、前記方法はさらに、前記検出器及び前記開放基板と光学的に連絡している液浸対物レンズを用いて、前記少なくとも１つのシグナルを検出することを含み、その液浸対物レンズは、前記開放基板に接触している流体に接触している。一部の実施形態において、前記方法はさらに、電場を用いて容器の１又はそれ以上の表面の疎水性を制御することで、前記液浸対物レンズ及び前記開放基板と接触している前記流体の少なくとも一部を保持することを含む。
【００１９】
一部の実施形態において、前記固定化分析物は、核酸分子を含み、前記複数のプローブは蛍光標識ヌクレオチドを含み、前記蛍光標識ヌクレオチドの少なくとも一つが、プライマー伸長反応を介して前記核酸分子の少なくとも一つに結合する。
【００２０】
一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、スキャン域内の前記中心軸に関して前記アレイの異なる半径方向位置での速度差を補償する。一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、前記開放基板に沿ったスキャン方向に対して実質的に横断的なアナモルフィック倍率勾配を有する光学撮像システムを用いることを含み、前記アナモルフィック倍率勾配は少なくとも部分的に、前記スキャン方向に対して実質的に垂直な接線速度差を補償する。一部の実施形態において、前記方法はさらに、前記アナモルフィック倍率勾配を調節して、前記中心軸に関して異なる撮像半径方向位置を補償することを含む。一部の実施形態において、前記検出器は、それぞれ２又はそれ以上のスキャン速度で前記開放基板上の２又はそれ以上の領域をスキャンして、前記２又はそれ以上の撮像領域における接線速度差を少なくとも部分的に補償するよう構成されている。
【００２１】
一部の実施形態において、前記連続回転域スキャンは、前記開放基板に沿ったスキャン方向に対して実質的に垂直な速度差のアルゴリズム的補償を用いることを含む。
【００２２】
一部の実施形態において、前記検出器は、前記開放基板を横断する非線形スキャン路における前記結合プローブからの前記少なくとも１つのシグナルを検出するよう構成されている。
【００２３】
別の態様において、（ａ）固定化された前記生体分析物のアレイを含む基板を提供すること［前記基板は、中心軸に対して回転可能である。］；（ｂ）前記基板の回転中に、複数のプローブを含む溶液を、前記基板を横断して、前記生体分析物と接触するように移動させること［前記溶液は、前記中心軸から離れる方向に沿って遠心的に移動する。］；（ｃ）前記生体分析物を、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブと前記生体分析物との間の反応を行うのに十分な条件下として、前記少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させること；及び（ｄ）前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブからの１又はそれ以上のシグナルを検出することで、前記生体分析物を分析することを含む、生体分析物の処理方法が提供される。
【００２４】
一部の実施形態において、前記生体分析物は核酸分子であり、前記生体分析物の分析は、核酸分子の配列を確認することを含む。一部の実施形態において、前記複数のプローブは複数のヌクレオチドである。一部の実施形態において、（ｃ）は、前記複数のヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを前記核酸分子に対して相補的である伸長鎖に組み込むのに十分な条件下で、前記核酸分子についてプライマー伸長反応を行うことを含む。一部の実施形態において、（ｄ）で、前記１又はそれ以上のシグナルは、前記少なくとも１つのヌクレオチドの組み込みを示すものである。一部の実施形態において、前記複数のヌクレオチドは、ヌクレオチド類縁体を含む。一部の実施形態において、前記複数のヌクレオチドは、第１の正準塩基型のものである。一部の実施形態において、当該方法はさらに、第２の正準塩基型のものであるさらなる複数のヌクレオチドで（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すことを含み、前記第２の正準塩基型は、前記第１の正準塩基型とは異なる。一部の実施形態において、前記複数のプローブは複数のオリゴヌクレオチド分子である。
【００２５】
一部の実施形態において、前記生体分析物は核酸分子であり、（ｃ）は、少なくとも１つのプローブと前記核酸分子との間の相補性結合反応を行って、（ｄ）で、前記少なくとも１つのプローブと前記生体分析物の間の相同性の存在を確認することを含む。
【００２６】
一部の実施形態において、（ｄ）における前記検出は、前記基板の回転時に非線形路に沿って前記アレイを連続的にスキャンするセンサを用いて行う。
【００２７】
一部の実施形態において、前記方法はさらに、（ｂ）の前に、（ｉ）前記基板が静止している時に前記基板上に前記溶液をディスペンスすること、及び（ｉｉ）前記基板を回転させて、前記アレイを横断して前記溶液を移動させることを含む。
【００２８】
一部の実施形態において、前記方法はさらに、（ｉ）（ｂ）の前に前記基板を回転させること、及び（ｉｉ）前記基板が回転している間、前記溶液を前記基板上にディスペンスすることを含む。
【００２９】
一部の実施形態において、前記方法はさらに、前記複数のプローブとは異なるさらなる複数のプローブで（ｂ）〜（ｄ）を繰り返すことを含む。
【００３０】
一部の実施形態において、前記溶液の液粘度又は前記基板の回転速度は、前記アレイに隣接する前記溶液の層の所定の厚さを生じるように選択される。
【００３１】
一部の実施形態において、前記生体分析物は、リンカーを介して前記アレイに固定化されている。
【００３２】
一部の実施形態において、前記生体分析物がビーズに結合されており、そのビーズは前記アレイに固定化されている。
【００３３】
一部の実施形態において、前記溶液を、前記基板の中心軸に又はその近くに向かう１又はそれ以上のディスペンスノズルを用いて前記アレイに移動させる。
【００３４】
一部の実施形態において、前記アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含み、前記生体分析物は、前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの所与の個々にアドレス可能な位置に配置されている。
【００３５】
一部の実施形態において、前記アレイは、それに固定化された１又はそれ以上の別の生体分析物を有する。
【００３６】
一部の実施形態において、前記基板は、テクスチャ化されているか、パターン化されている。
【００３７】
一部の実施形態において、前記１又はそれ以上のシグナルには、１又はそれ以上の光学シグナルなどがある。
【００３８】
一部の実施形態において、前記方法はさらに、（ｄ）で前記１又はそれ以上のシグナルを検出する前に、前記基板の回転を終了させることを含む。
【００３９】
一部の実施形態において、（ｂ）及び／又は（ｃ）は、前記基板を第１の角速度で回転させながら行い、（ｄ）は、前記基板を前記第１の角速度とは異なる第２の角速度で回転させながら行う。
【００４０】
一部の実施形態において、前記基板は、前記中心軸に対して可動性であり、（ｂ）及び／又は（ｃ）は、前記基板が前記中心軸の第１の位置にある時に行い、（ｄ）は、前記基板が前記中心軸の第２の位置にある時に行い、その第２の位置は前記第１の位置とは異なる。一部の実施形態において、前記第１の位置で、前記基板は第１の角速度で回転し、前記第２の位置で、前記基板は、前記第１の角速度と異なる第２の角速度で回転する。
【００４１】
一部の実施形態において、前記アレイは実質的に平面アレイである。
【００４２】
別の態様において、生体分析物の処理方法であって、（ａ）固定化された前記生体分析物を有する実質的に平面アレイを含む基板を提供すること［前記基板は、中心軸に対して回転可能である。］；（ｂ）複数のプローブを含む溶液を、前記基板の回転時に、前記実質的に平面アレイを横断して、そして前記生体分析物と接触して移動させること；（ｃ）前記生体分析物を、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブと前記生体分析物の間の反応を行うのに十分な条件下として、前記少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させること；及び（ｄ）前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブからの１又はそれ以上のシグナルを検出することで、前記生体分析物を分析することを含む方法が提供される。
【００４３】
一部の実施形態において、前記生体分析物は核酸分子であり、前記生体分析物の分析は、前記核酸分子の配列を確認することを含む。
【００４４】
一部の実施形態において、（ｄ）での検出は、前記基板の回転時に非線形路に沿って前記実質的に平面アレイを連続的にスキャンするセンサを用いて行う。
【００４５】
一部の実施形態において、前記実質的に平面アレイは複数の個々にアドレス可能な位置を含み、前記生体分析物は、前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの所与の個々にアドレス可能な位置に配置される。
【００４６】
別の態様において、生体分析物を分析するシステムであって、前記生体分析物を固定化するように構成されたアレイを有する基板［前記基板は、中心軸に対して回転するように構成されている。］；複数のプローブを含む溶液を前記アレイにディスペンスするように構成された流体チャネルを含む液流ユニット［前記基板の回転時に、前記溶液は前記中心軸から遠ざかる方向に遠心的に移動し、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させるのに十分な条件下で前記生体分析物と接触するようになる。］；前記アレイと光学的に連絡している検出器［前記検出器は、前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブからの１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている。］；及び前記液流ユニット及び前記検出器に動作可能に連結された１又はそれ以上のコンピュータ処理装置［前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置は、（ｉ）前記液流ユニットを、前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイにディスペンスするよう命令するように（前記複数のプローブを含む前記溶液は、前記基板の回転時に、前記中心軸から遠ざかる方向に遠心的に移動し、前記生体分析物と接触するようになる。）、及び（ｉｉ）前記検出器を用いて前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブからの前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように、個別に又は全体的にプログラムされている。］を含むシステムが提供される。
【００４７】
一部の実施形態において、前記基板は、前記中心軸に沿って移動可能である。一部の実施形態において、前記流体チャネルは、前記基板が前記中心軸に沿った第１の位置にある時に前記溶液をディスペンスするように構成されており、前記検出器は、前記基板が前記中心軸に沿った第２の位置（前記第２の位置は前記第１の位置とは異なる。）にある時に前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている。一部の実施形態において、前記第１の位置では、前記基板は第１の角速度で回転可能であり、前記第２の位置では、前記基板は、前記第１の角速度とは異なる第２の角速度で回転可能である。
【００４８】
一部の実施形態において、前記システムはさらに、別の溶液を前記アレイにディスペンスするように構成された別の流体チャネルを含み、前記流体チャネル及び前記別の流体チャネルは、前記流体チャネル及び前記別の流体チャネルの出口の上流で互いに流体的に分離されている。
【００４９】
一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記基板と接触している流体に少なくとも部分的に浸漬されるよう構成されている光学撮像対物レンズを含み、その光学撮像対物レンズは前記検出器と光学的に連絡している。
【００５０】
一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記光学撮像対物レンズを取り囲む容器を含み、その容器は、前記流体の少なくとも一部を保持するように構成されている。一部の実施形態において、前記流体チャネルは、前記基板と接触しない。
【００５１】
一部の実施形態において、前記アレイは実質的に平面アレイである。
【００５２】
一部の実施形態において、前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置は、前記液流ユニットが、前記基板の回転の前に、前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイにディスペンスするよう命令するように個別に又は全体的にプログラムされている。
【００５３】
一部の実施形態において、前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置は、前記液流ユニットが、前記基板が回転させられている時に、前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイにディスペンスするよう命令するように個別に又は全体的にプログラムされている。
【００５４】
一部の実施形態において、前記検出器は、前記基板の回転時に前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている。一部の実施形態において、前記検出器は、前記基板の回転時に非線形路に沿って前記アレイを連続的にスキャンするように構成されている。
【００５５】
一部の実施形態において、前記検出器は、前記基板が回転していない時に、前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている。
【００５６】
一部の実施形態において、前記検出器は光学検出器であり、前記１又はそれ以上のシグナルは１又はそれ以上の光学シグナルである。
【００５７】
一部の実施形態において、前記アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含む。一部の実施形態において、前記複数の個々にアドレス可能な位置は、個別に物理的にアクセス可能である。
【００５８】
一部の実施形態において、前記基板は、テクスチャ化されているか、パターン化されている。
【００５９】
一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記基板を含む容器を含む。一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記容器の環境の温度若しくは湿度を制御するように構成された環境ユニットを含む。一部の実施形態において、前記検出器は、時間遅延積分（ＴＤＩ）センサ又は疑似ＴＤＩ急速フレームレートセンサを含む。一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記アレイと光学的に連絡している別の検出器を含み、前記検出器及び前記別の検出器は、異なる経路に沿って前記アレイをスキャンするように構成されている。一部の実施形態において、前記異なる経路は非線形である。
【００６０】
一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記アレイと前記検出器の間の、そしてそれらと光学的に連絡している１又はそれ以上の光学器を含み、前記１又はそれ以上の光学器は、前記アレイ横断的に光学倍率勾配を提供するよう構成されている。一部の実施形態において、前記光学倍率勾配はアナモルフィックである。
【００６１】
別の態様において、生体分析物を固定化するよう構成された実質的に平面アレイを含む基板［前記基板は、中心軸に対して回転するように構成されている。］；前記実質的に平面アレイに複数のプローブを含む溶液をディスペンスするよう構成されている流体チャネルを含む液流ユニット［前記基板の回転時に、前記溶液は、前記実質的に平面アレイを横断して移動し、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブを前記生体分析物に結合させるのに十分な条件下で前記生体分析物と接触するようになる。］；前記実質的に平面アレイと光学的に連絡している検出器［前記検出器は、前記生体分析物と結合した前記少なくとも１つのプローブからの１又はそれ以上のシグナルを検出するよう構成されている。］；及び前記液流ユニット及び前記検出器に動作可能に連結された１又はそれ以上のコンピュータ処理装置［前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置は、（ｉ）前記液流ユニットを、前記溶液を前記流体チャネルを通って前記アレイにディスペンスするよう命令するように（前記複数のプローブを含む前記溶液は、前記基板の回転時に、前記実質的に平面アレイを横断して移動し、前記生体分析物と接触するようになる。）、及び（ｉｉ）前記検出器を用いて前記生体分析物に結合した前記少なくとも１つのプローブからの前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように、個別に又は全体的にプログラムされている。］を含む核酸分子の配列決定システムが提供される。
【００６２】
一部の実施形態において、前記システムはさらに、前記基板と接触している流体に少なくとも部分的に浸漬されるように構成されている光学撮像対物レンズを含み、その光学撮像対物レンズは前記検出器と光学的に連絡している。前記流体は、例えば前記基板の領域の１以上及び流体筐体の疎水性を制御する電場を用いることによって、閉じ込め又は制御することができる。
【００６３】
一部の実施形態において、前記検出器は、時間遅延積分（ＴＤＩ）センサ又は疑似ＴＤＩ急速フレームレートセンサを含む。
【００６４】
一部の実施形態において、前記検出器は、前記基板の回転時に前記１又はそれ以上のシグナルを検出するように構成されている一部の実施形態において、前記検出器は、前記基板の回転時に非線形路に沿って前記アレイを連続的にスキャンするように構成されている。
【００６５】
別の態様において、（ａ）固定化されている前記核酸分子を有する平面アレイを含む基板を提供すること［前記基板は、軸に対して回転するように構成されている。］；（ｂ）前記基板の回転時に複数のヌクレオチドを含む溶液を、前記平面アレイを横断して移動させること；（ｃ）前記複数のヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを前記核酸分子に対して相補的である伸長鎖に組み込むのに十分な条件下で、前記核酸分子についてプライマー伸長反応を行うこと；及び（ｄ）前記少なくとも１つのヌクレオチドの組み込みを示すシグナルを検出することで、核酸分子の配列決定を行うことを含む、核酸分子の配列決定方法を提供する。
【００６６】
前記方法はさらに、（ｂ）の前に、（ｉ）前記基板が静止している時に前記基板上に前記溶液をディスペンスすること、及び（ｉｉ）前記基板を回転させて、前記溶液を前記平面アレイを横断して移動させることを含むことができる。前記方法はさらに、（ｉ）（ｂ）の前に前記基板を回転させ、及び（ｉｉ）前記基板が回転している間に、前記基板上に前記溶液をディスペンスすることを含むことができる。前記方法はさらに、（ｂ）〜（ｄ）を１又はそれ以上の回数繰り返して、１又はそれ以上の別のヌクレオチドの取り込みを示す１又はそれ以上の別のシグナルを確認することで、前記核酸分子の配列決定を行うことを含むことができる。
【００６７】
異なる溶液を、連続サイクルのために、前記基板の回転時に前記平面アレイに移動させることができる。前記回転は、遠心力を発生させることができ、それによって前記溶液が前記平面アレイを流れる。前記平面アレイの層厚を、液粘度の調節に基づいて操作することができる。第１の粘度を有する第１の流体を前記平面アレイ上の前記核酸分子を有する層を作るのに用いることができ、第２の粘度を有する第２の流体を前記平面アレイの洗浄に用いることができる。前記第１の粘度は、前記第２の粘度と異なっていることができる。前記第１の粘度は、前記第１の流体の温度を制御することによって制御することができる。前記第２の粘度は、前記第２の流体の温度を制御することによって制御することができる。
【００６８】
前記平面アレイは、前記核酸サンプルに結合したリンカーを含むことができる。前記核酸サンプルはビーズに結合していることができ、そのビーズは前記平面アレイに固定化されている。
【００６９】
前記平面アレイは、少なくとも１つのサンプル注入口及び少なくとも１つのサンプル排出口と流体で連絡していることができる。前記溶液は、１又はそれ以上のディスペンスノズルを用いて前記平面アレイに移動させることができる。前記１又はそれ以上のノズルは、前記基板の中心に又はその近くに向けることができる。
【００７０】
前記方法はさらに、前記基板と接触している前記溶液の一部分をリサイクルすることを含むことができる。リサイクルは、前記溶液の前記一部分を回収、濾過及び再利用することを含むことができる。前記濾過は、分子濾過であることができる。
【００７１】
前記平面アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。前記平面アレイは、テクスチャ化されていることができる。前記平面アレイは、パターン化アレイであることができる。
【００７２】
前記シグナルは、光学シグナルであることができる。前記シグナルは蛍光シグナルであることができる。
【００７３】
前記方法はさらに、（ｄ）で前記シグナルを検出する前に、前記基板の回転を終了させることを含むことができる。（ｄ）における前記シグナルは、前記基板を回転させながら検出することができる。
【００７４】
前記操作（ｂ）及び／又は（ｃ）は第１の位置で行うことができ、（ｄ）は前記第１の位置とは異なる第２の位置で行うことができる。前記第１の位置は第１の処理ベイを含むことができ、前記第２の位置は前記第２の位置と異なる第２の処理ベイを含むことができる。前記第１の位置は第２の回転スピンドルに対して内側の第１の回転スピンドルを含むことができ、前記第２の位置は前記第２の回転スピンドルを含むことができる。前記第１の位置は第２の回転スピンドルに対して外側の第１の回転スピンドルを含むことができ、前記第２の位置は前記第２の回転スピンドルを含むことができる。前記第１の回転スピンドル及び第２の回転スピンドルは、異なる角速度で回転するように構成されていることができる。前記操作（ｂ）は前記第１の位置で行うことができる。前記操作（ｃ）は前記第２の位置で行うことができる。前記操作（ｃ）は前記第１の位置で行うことができる。
【００７５】
前記方法はさらに、前記基板を前記第１の位置と前記第２の位置の間に移動させることを含むことができる。前記操作（ｂ）及び／又は（ｃ）は、前記基板が第１の角速度で回転している時に行うことができ、（ｄ）は前記基板が前記第１の角速度と異なる第２の角速度で回転している時に行うことができる。前記第１の角速度は、前記第２の角速度未満であることができる。前記第１の角速度は、０回転／分（ｒｐｍ）〜１００ｒｐｍであることができる。前記第２の角速度は、１００ｒｐｍ〜５，０００ｒｐｍであることができる。前記操作（ｂ）は、前記基板が前記第１の角速度で回転している時に行うことができる。前記操作（ｃ）は、前記基板が前記第２の角速度で回転している時に行うことができる。前記操作（ｃ）は、前記基板が前記第１の角速度で回転している時に行うことができる。
【００７６】
１態様において、核酸分子の配列決定方法は、（ａ）固定化されている前記核酸分子を有するアレイを含む基板を提供すること［前記基板は、軸に対して回転するように構成されている。］；（ｂ）前記基板の回転時に前記アレイを横断して、複数の天然ヌクレオチド及び／又は非天然ヌクレオチドを含む溶液を移動させること；（ｃ）前記複数の天然ヌクレオチド及び非天然ヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを前記核酸分子に対して相補的である伸長鎖に組み込むのに十分な条件下で前記核酸分子についてプライマー伸長反応を行うこと；及び（ｄ）前記少なくとも１つのヌクレオチドの取り込みを示すシグナルを検出することで、前記核酸分子を配列決定することを含むことができる。
【００７７】
前記方法はさらに、（ｂ）の前に、（ｉ）前記基板が静止している時に前記基板上に前記溶液をディスペンスすること、及び（ｉｉ）前記基板を回転させて、前記溶液を前記アレイに移動させることを含むことができる。前記方法はさらに、（ｉ）（ｂ）の前に、前記基板を回転させること、及び（ｉｉ）前記基板が回転している時に、前記基板上に前記溶液をディスペンスすることを含むことができる。前記方法はさらに、（ｃ）の後に、前記少なくとも１つのヌクレオチドを修飾することを含むことができる。前記修飾は、前記少なくとも１つのヌクレオチドを標識することを含むことができる。前記少なくとも１つのヌクレオチドは、開裂的に標識することができる。前記方法はさらに、（ｄ）の後に、前記少なくとも１つのヌクレオチドの標識を開裂又は修飾することを含むことができる。前記方法はさらに、（ｂ）〜（ｄ）を１又はそれ以上の回数繰り返して、１又はそれ以上の別のヌクレオチドの取り込みを示す１又はそれ以上の別のシグナルを確認することで、前記核酸分子を配列決定することを含むことができる。
【００７８】
連続サイクルのために、前記基板の回転時に、異なる溶液を前記アレイに移動させることができる。（ｄ）の後、及び（ｂ）の次の繰り返しの前に、前記少なくとも１つのヌクレオチドを修飾することができる。前記回転は、遠心力を発生させることができ、それによって前記溶液が前記アレイを流れる。前記アレイの層厚を、液粘度の調節に基づいて操作することができる。第１の粘度を有する第１の流体を前記アレイ上の前記核酸分子を有する層を作るのに用いることができ、第２の粘度を有する第２の流体を前記アレイの洗浄に用いることができる。前記第１の粘度は、前記第２の粘度と異なっていることができる。前記第１の粘度は、前記第１の流体の温度を制御することによって制御することができる。前記第２の粘度は、前記第２の流体の温度を制御することによって制御することができる。
【００７９】
前記アレイは、前記核酸サンプルに結合したリンカーを含むことができる。前記核酸サンプルはビーズに結合していることができ、そのビーズは前記アレイに固定化されている。
【００８０】
前記アレイは、少なくとも１つのサンプル注入口及び少なくとも１つのサンプル排出口と流体で連絡していることができる。前記溶液は、１又はそれ以上のディスペンスノズルを用いて前記アレイに移動させることができる。前記１又はそれ以上のノズルは、前記基板の中心に又はその近くに向けることができる。
【００８１】
前記方法はさらに、前記基板と接触している前記溶液の一部分をリサイクルすることを含むことができる。リサイクルは、前記溶液の前記一部分を回収、濾過及び再利用することを含むことができる。前記濾過は、分子濾過であることができる。
【００８２】
前記アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。前記アレイは平面的であることができる。前記アレイは、テクスチャ化されていることができる。前記アレイは、パターン化アレイであることができる。
【００８３】
前記シグナルは、光学シグナルであることができる。前記シグナルは蛍光シグナルであることができる。
【００８４】
前記方法はさらに、（ｂ）の前に、前記軸に対して前記基板を回転させることを含むことができる。前記方法はさらに、（ｄ）で前記シグナルを検出する前に、前記基板の回転を終了させることを含むことができる。（ｄ）における前記シグナルは、前記基板が回転している時に検出することができる。
【００８５】
前記操作（ｂ）及び／又は（ｃ）は第１の位置で行うことができ、（ｄ）は前記第１の位置と異なる第２の位置で行うことができる。前記第１の位置は、第１の処理ベイを含むことができ、前記第２の位置は、前記第１の処理ベイと異なる第２の処理ベイを含むことができる。前記第１の位置は、第２の回転スピンドルの内側の第１の回転スピンドルを含むことができ、前記第２の位置は前記第２の回転スピンドルを含むことができる。前記第１の位置は、第２の回転スピンドルの外側の第１の回転スピンドルを含むことができ、前記第２の位置は前記第２の回転スピンドルを含むことができる。前記第１の回転スピンドル及び第２の回転スピンドルは、異なる角速度で回転するように構成されていることができる。前記操作（ｂ）は、前記第１の位置で行うことができる。前記操作（ｃ）は、前記第２の位置で行うことができる。前記操作（ｃ）は、前記第１の位置で行うことができる。
【００８６】
前記方法はさらに、前記第１の位置と前記第２の位置の間に前記基板を移動させることを含むことができる。前記操作（ｂ）及び／又は（ｃ）は、前記基板が第１の角速度で回転している時に行うことができ、（ｄ）は前記基板が前記第１の角速度と異なる第２の角速度で回転している時に行うことができる。前記第１の角速度は、前記第２の角速度未満であることができる。前記第１の角速度は、０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍであることができる。前記第２の角速度は、１００ｒｐｍ〜５，０００ｒｐｍであることができる。前記操作（ｂ）は、前記基板が前記第１の角速度で回転している時に行うことができる。前記操作（ｃ）は、前記基板が前記第２の角速度で回転している時に行うことができる。前記操作（ｃ）は、前記基板が前記第１の角速度で回転している時に行うことができる。
【００８７】
１態様において、核酸分子の配列決定システムは、前記核酸分子を固定化するように構成されているアレイを含む基板［前記基板は、（ｉ）軸に対して回転するように及び（ｉｉ）長軸に対して相対位置が変わるように構成されている。］；第１の流体を前記アレイにディスペンスするように構成されている第１の流体出口を含む第１の流体チャネル；第２の流体を前記アレイにディスペンスするように構成されている第２の流体出口を含む第２の流体チャネル［前記第１の流体チャネル及び前記第２の流体チャネルは、前記第１の流体出口の上流で流体的に分離されている。］；及び前記アレイからシグナルを検出するように構成されている検出器を含むことができる。
【００８８】
前記第１の流体出口及び前記第２の流体出口は、前記基板に対して外側であることができる。前記第１の流体出口及び前記第２の流体出口は、前記基板と接触することができる。前記第１の流体出口及び前記第２の流体出口はノズルであることができる。
【００８９】
前記軸は、前記長軸と実質的に平行であることができる。前記長軸は、前記軸と一致していることができる。前記長軸は、前記基板の表面に対して実質的に垂直であることができる。前記基板の相対位置は、前記長軸に対して少なくとも第１の位置と及び第２の位置の間で交代するように構成されていることができる。
【００９０】
前記システムはさらに、（ｉ）前記長軸の第１の高さレベルにある第１の流体注入ポートを含む第３の流体チャネル［前記第１の流体注入ポートは、前記基板が前記第１の相対位置にある時に、前記基板の下流にあり、前記基板と流体で連絡している。］、及び（ｉｉ）前記長軸の第２の高さレベルにある第２の流体注入ポートを含む第４の流体チャネル［前記第２の流体注入ポートは、前記相対的第２の位置にある時に、前記基板の下流にあり、前記基板と流体で連絡している。］を含むことができる。前記第３の流体チャネルは前記第１の流体チャネルと流体で連絡していることができ、前記第４の流体チャネルは前記第２の流体チャネルと流体で連絡していることができる。前記基板は、（ｉ）前記第１の流体出口からの前記第１の流体を受け取る前、途中若しくは後に前記第１の相対位置を有する、そして（ｉｉ）前記第２の流体出口からの前記第２の流体を受け取る前、途中若しくは後に前記第２の相対位置を有するように構成されていることができる。前記第３の流体チャネル及び前記第１の流体チャネルは、第１の環状流体流路及び前記第４の流体チャネルの少なくとも一部を規定することができ、前記第２の流体チャネルは第２の環状流体流路の少なくとも一部を規定することができる。前記第１の環状流体流路及び前記第２の環状流体流路の少なくとも一つがフィルターを含むことができる。前記フィルターは分子フィルターであることができる。
【００９１】
前記システムはさらに、前記基板が前記第１の位置にある時に前記基板と（ｉ）前記第２の流体注入ポートの間の、そして前記基板が前記第２の位置にある時に前記基板と（ｉｉ）前記第１の流体注入ポートの間の流体連絡を防止するシールドを含むことができる。前記基板は、前記長軸に沿って移動可能であることができる。前記基板は、前記長軸に沿って静止していることができる。前記第１の流体出口の第１の軸及び前記第２の流体出口の第２の軸の少なくとも一つが、前記軸と実質的に一致していることができる。前記第１の流体出口の第１の軸及び前記第２の流体出口の第２の軸の少なくとも一つが、前記軸と実質的に平行であることができる。
【００９２】
前記第１の流体及び前記第２の流体は、異なる種類の試薬を含むことができる。前記第１の流体は第１の種類のヌクレオチド又はヌクレオチド混合物を含むことができ、前記第２の流体は第２の種類のヌクレオチド又はヌクレオチド混合物を含むことができる。前記第１の流体又は前記第２の流体は、洗浄試薬を含むことができる。
【００９３】
前記検出器は、前記基板の回転時に前記基板からの前記シグナルを検出するように構成されていることができる。前記検出器は、前記基板が回転していない時に、前記基板からの前記シグナルを検出するように構成されていることができる。
【００９４】
前記シグナルは光学シグナルであることができる。前記シグナルは蛍光シグナルであることができる。
【００９５】
前記第１の流体出口は、前記基板の回転時に前記第１の流体を前記アレイにディスペンスするように構成されていることができる。前記第２の流体出口は、前記基板の回転時に前記第２の流体を前記アレイにディスペンスするように構成されていることができる。前記第１の流体出口及び前記第２の流体出口は、時間が重ならないようにディスペンスするように構成されていることができる。前記基板は、前記第１の流体出口がディスペンスする時及び前記第２の流体出口がディスペンスする時に、（ｉ）異なる速度及び（ｉｉ）異なる回転数のうちの少なくとも一つで回転するように構成されていることができる。前記回転中、前記アレイは、前記軸から遠ざかる実質的に半径方向に前記第１の流体を向けるように構成されていることができる。前記第１の流体出口は、前記基板の複数の全回転時に前記第１の流体を前記アレイにディスペンスするように構成されていることができる。
【００９６】
前記アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。前記アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。前記アレイは、前記核酸サンプルに結合しているリンカーを含むことができる。前記核酸サンプルは、ビーズに結合していることができ、そのビーズは前記アレイに固定化されている。前記アレイはテクスチャ化されていることができる。前記アレイは、パターン化アレイであることができる。前記アレイは平面的であることができる。
【００９７】
１態様において、核酸分子の配列決定システムは、前記核酸分子を固定化するように構成されている平面アレイを含む基板［前記基板は、軸に対して回転するように構成されている。］；前記基板の回転時に複数のヌクレオチドを含む溶液を前記平面アレイに移動させるように構成されている液流ユニット；前記平面アレイとの連絡を感知する検出器；及び前記液流ユニット及び前記検出器に動作可能に連結された１又はそれ以上のコンピュータ処理装置を含むことができ、前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置は、（ｉ）前記基板の回転時に前記液流ユニットを、前記平面アレイを横断して前記複数のヌクレオチドを含む前記溶液を移動させるよう命令するように；（ｉｉ）前記複数のヌクレオチドからの１又はそれ以上のヌクレオチドを前記核酸分子に対して相補的である伸長鎖に取り込むのに十分な条件下で、前記核酸分子についてプライマー伸長反応を行うように；及び（ｉｉｉ）前記検出器を用いて、前記１又はそれ以上のヌクレオチドの取り込みを示す１又はそれ以上のシグナルを検出することで、前記核酸分子の配列決定を行うように個別に又は全体的にプログラムされている。
【００９８】
１態様において、核酸分子の配列決定システムは、前記核酸分子を固定化するように構成されているアレイを含む基板［前記基板は、軸に対して回転するように構成されている。］；前記基板の回転時に複数のヌクレオチドを含む溶液を前記アレイに移動させるように構成されている液流ユニット［前記複数のヌクレオチドは、天然ヌクレオチド及び／又は非天然ヌクレオチドを含む。］；前記平面アレイとの連絡を感知する検出器；及び前記液流ユニット及び前記検出器に動作可能に連結された１又はそれ以上のコンピュータ処理装置を含むことができ、前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置は、（ｉ）前記アレイの回転時に前記液流ユニットを、前記アレイを横断して前記複数のヌクレオチドを含む前記溶液を移動させるよう命令するように；（ｉｉ）前記複数のヌクレオチドの１又はそれ以上のヌクレオチドを、前記核酸分子に対して相補的である伸長鎖に取り込むのに十分な条件下で、前記核酸分子についてプライマー伸長反応を行うように；及び（ｉｉｉ）前記検出器を用いて、前記１又はそれ以上のヌクレオチドの取り込みを示す１又はそれ以上のシグナルを検出することで、前記核酸分子の配列決定を行うように個別に又は全体的にプログラムされている。
【００９９】
１態様において、前記基板の回転運動時に基板の連続域操作を行うための光学システム［前記回転運動は、前記基板の軸に対するものである。］は、複数の領域に分割された焦点面；前記複数の領域と光学的に連絡している１又はそれ以上のセンサ；及び前記１又はそれ以上のセンサに動作可能に連結された制御装置を含むことができ、前記制御装置は、前記回転運動時に独立クロッキングを有する前記複数の領域の各領域からの光学シグナルを処理するようにプログラムされており、前記独立クロッキングは、少なくとも部分的に、前記軸の投影からの各領域の距離及び前記回転運動の角速度に基づく。
【０１００】
前記焦点面は、前記回転運動の投影方向に対して実質的に垂直な軸に沿って前記複数の領域に分割されていることができる。前記焦点面は、前記回転運動の投影方向に対して平行な軸に沿って前記複数の領域に分割することができる。前記焦点面は、光学的に分割されていることができる。
【０１０１】
前記１又はそれ以上のセンサの所与のセンサが、前記回転運動時に独立クロッキングを有する前記複数の領域の各領域を処理するように構成されていることができる。前記１又はそれ以上のセンサは、複数のセンサであることができ、前記複数のセンサのそれぞれは前記複数の領域の異なる領域と光学的に連絡しており、前記制御装置は、前記回転運動時に独立クロッキングを有する前記複数の領域のそれぞれからの光学シグナルを処理するように構成されている。前記１又はそれ以上のセンサは、１又はそれ以上の時間遅延積分（ＴＤＩ）、疑似ＴＤＩ急速フレームレート、電荷結合素子（ＣＣＤ）、又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）検出器を含むことができる。前記独立クロッキングは、ＴＤＩラインレート又は疑似ＴＤＩフレームレートを含むことができる。
【０１０２】
前記センサの１以上が、前記焦点面中の前記複数の領域の少なくとも二つと光学的に連絡しているように構成されていることができる。前記センサの１以上が複数のセグメントを含むことができる。前記複数のセグメントの各セグメントが、前記複数の領域の１つの領域と光学的に連絡していることができる。前記複数のセグメントの各セグメントが、独立にクロックされることができる。セグメントの前記独立クロッキングは、前記焦点面の関連領域における画像の速度に相当するものであることができる。
【０１０３】
前記光学システムはさらに、流体中に浸漬されるように構成されている光学撮像対物レンズを含むことができる。前記光学システムはさらに、前記光学撮像対物レンズを取り囲む筐体を含むことができる。前記光学システムはさらに、前記筐体に連結された流体ラインを含むことができ、前記流体ラインは前記筐体に流体を提供するように構成されている。前記流体は、前記基板と接触していることができる。例えば前記基板及び／又は流体筐体上の領域の１又はそれ以上の前記疎水性を制御する電場を用いることで、前記流体を制限又は制御することができる。
【０１０４】
１態様において、前記基板の回転運動時に基板を撮像する光学システム（前記回転運動は前記支持体の軸に対するものである。）は、センサ；及び前記センサと光学的に連絡している光学素子を含むことができ、前記光学素子は、前記基板からの光学シグナルを前記センサに向けるように構成されており、前記センサ及び前記光学素子の少なくとも一つが、前記回転運動の投影方向に対して実質的に垂直な方向に沿って前記検出器全体に光学倍率勾配を発生させるように構成されている。前記システムはさらに、前記検出器及び前記光学素子に動作可能に連結された制御装置を含むことができ、前記制御装置は、前記センサ及び前記光学素子の少なくとも１つの調節を行って、前記回転運動の投影方向に対して実質的に垂直な方向に沿って前記センサ全体に光学倍率勾配を発生させるようにプログラムされている。
【０１０５】
前記光学素子はレンズであることができる。前記制御装置は、前記センサ及び前記光学素子の少なくとも一つを調節してアナモルフィックな光学倍率勾配を生じさせるようにプログラムすることができる。（ｉ）前記軸の投影からの前記フィールド寸法における最小距離を有するフィールド寸法の第１の半径方向位置での第１の光学倍率の（ｉｉ）前記軸の前記投影からの前記フィールド寸法における最大距離を有する前記フィールド寸法の第２の半径方向位置での第２の光学倍率に対する比が、前記最大距離の前記最小距離に対する比と実質的に等しいものであることができる。前記光学倍率勾配は、前記光学素子及び前記回転運動の前記投影方向に対して実質的に垂直な焦点面の回転によって生じ得る。前記制御装置は、前記光学素子の回転を行うようにプログラムされていることができる。前記制御装置は、前記軸の投影と比べたフィールド寸法の放射状範囲に少なくとも部分的に基づく前記倍率勾配を調節するようプログラムされている。前記制御装置は、前記基板に対して前記回転運動を行うようプログラムされていることができる。
【０１０６】
前記光学システムはさらに、流体中に浸漬されるように構成されている光学撮像対物レンズを含むことができる。前記光学システムはさらに、前記光学撮像対物レンズを取り囲む筐体を含むことができる。前記光学システムはさらに、前記筐体に連結された流体ラインを含むことができ、前記流体ラインは、前記筐体に流体を提供するように構成されている。前記流体は、前記基板と接触していることができる。
【０１０７】
１態様において、前記基板の回転運動時に基板を撮像する光学システム（前記回転運動は、前記支持体の軸に対するものである。）は、複数のセンサ［前記複数のセンサの各センサは前記基板と光学的に連絡している。］；及び前記複数のセンサの各センサに動作可能に連結された制御装置を含むことができ、前記制御装置は、前記複数のセンサの各センサを撮像路に沿うようにプログラムされており、前記複数のセンサの１又はそれ以上のセンサについての撮像路は、前記複数のセンサの別のセンサの撮像路とは異なる。前記制御装置は、前記複数のセンサの各センサを、螺旋形状又は環形状を有する撮像路に沿うようにプログラムされていることができる。前記複数のセンサの各センサは、所定の波長範囲内の波長を有する光を受光するように構成されていることができる。
【０１０８】
前記光学システムはさらに、流体に浸漬されるように構成されている光学撮像対物レンズを含むことができる。前記光学システムはさらに、前記光学撮像対物レンズを取り囲む筐体を含むことができる。前記光学システムはさらに、前記筐体に連結された流体ラインを含むことができ、前記流体ラインは、前記筐体に流体を提供するように構成されている。
【０１０９】
１態様において、分析物の処理方法は、（ａ）固定化された前記分析物を有する平面アレイを含む基板を提供すること［前記基板は、軸に対して回転するように構成されている。］；（ｂ）前記基板の回転時に前記平面アレイを横断して複数のアダプターを含む溶液を移動させること；（ｃ）前記分析物を、前記分析物と前記複数のアダプターの間の反応を生じさせるのに十分な条件下に置くこと；及び（ｄ）前記分析物と前記複数のアダプターの間の前記反応を示すシグナルを検出することで前記分析物を分析することを含むことができる。
【０１１０】
前記平面アレイは、２又はそれ以上の種類の分析物を含むことができる。前記２又はそれ以上の種類の分析物は、ランダムに配置されていることができる。前記２又はそれ以上の種類の分析物は、規則的パターンで配置されていることができる。前記分析物は、単細胞分析物であることができる。前記分析物は、核酸分子であることができる。前記分析物は、タンパク質分子であることができる。前記分析物は、単細胞であることができる。前記分析物は、粒子であることができる。前記分析物は、生物であることができる。前記分析物は、コロニーの一部であることができる。前記分析物は、前記平面アレイ上の個々にアドレス可能な位置に固定化されていることができる。
【０１１１】
前記複数のアダプターは、複数のプローブを含むことができる。前記複数のプローブの所与のプローブは、長さ１〜１０塩基のオリゴヌクレオチドであることができる。所与のプローブは、２塩基プローブであることができる。所与のプローブは、長さ１０〜２０塩基であることができる。前記複数のプローブは、標識されていることができる。
【０１１２】
前記基板は、前記分析物に結合しているリンカーを含むことができる。前記リンカーは、炭水化物分子を含むことができる。前記リンカーは、親和結合タンパク質を含むことができる。前記リンカーは親水性であることができる。前記リンカーは疎水性であることができる。前記リンカーは静電気的であることができる。前記リンカーは標識することができる。前記リンカーは、前記基板に統合されている（ｉｎｔｅｇｒａｌ）ことができる。前記リンカーは、前記基板上の独立の層であることができる。
【０１１３】
前記方法はさらに、（ａ）の前に、前記分析物を、前記リンカーを含む前記基板を横断して移動させることを含むことができる。前記分析物（ａｎａｌｙｔｉｃ）は、ビーズに結合されていることができ、そのビーズは前記平面アレイに固定化されている。前記平面アレイは、少なくとも１つのサンプル注入口及び少なくとも１つのサンプル排出口と流体で連絡していることができる。前記溶液を、１又はそれ以上のディスペンスノズルを用いて前記平面アレイに向かわせることができる。前記１又はそれ以上のノズルは、前記基板の中心に又は中心近傍に向けることができる。
【０１１４】
前記方法はさらに、前記基板と接触した前記溶液の一部分をリサイクルすることを含むことができる。前記リサイクルは、前記溶液の前記一部分を回収、濾過及び再使用することを含むことができる。前記濾過は分子濾過であることができる。
【０１１５】
前記平面アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。前記平面アレイはテクスチャ化されていることができる。前記平面アレイは、パターン化アレイであることができる。
【０１１６】
前記シグナルは、光学シグナルであることができる。前記シグナルは、蛍光シグナルであることができる。前記シグナルは、光吸収シグナルであることができる。前記シグナルは、光散乱シグナルであることができる。前記シグナルは、発光シグナルであることができる。前記シグナルは、リン光シグナルであることができる。前記シグナルは、電気シグナルであることができる。前記シグナルは、音シグナルであることができる。前記シグナルは、磁気シグナルであることができる。
【０１１７】
前記方法はさらに、（ｂ）の前に、前記基板を前記軸に対して回転させることを含むことができる。前記方法はさらに、（ｄ）で前記シグナルを検出する前に、前記基板の回転を終了させることを含むことができる。前記シグナルは、前記基板が回転している時に（ｄ）で検出することができる。
【０１１８】
前記シグナルは、標識の前記分析物の結合によって発生し得る。前記標識は、分子、粒子、細胞、又は生物に結合していることができる。前記標識は、（ａ）の前に、前記分子、粒子、細胞、又は生物に結合していることができる。前記標識は、（ａ）の後に、前記分子、粒子、細胞、又は生物に結合することができる。前記シグナルは、化学反応による検出可能生成物の形成によって発生し得る。前記反応は、酵素反応を含むことができる。前記シグナルは、物理的結合による検出可能生成物の形成によって発生し得る。前記シグナルは、近接会合による検出可能生成物の形成によって発生し得る。前記近接会合は、フェルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）を含むことができる。前記近接会合は、相補酵素との会合を含むことができる。前記シグナルは、単一反応によって発生し得る。前記シグナルは、複数の反応によって発生し得る。前記複数の反応は直列で起こり得る。前記複数の反応は並列で起こり得る。前記複数の反応は、反応１又はそれ以上の繰り返しを含むことができる。前記反応は、ハイブリダイゼーション反応又は連結反応を含むことができる。前記反応は、ハイブリダイゼーション反応及び連結反応を含むことができる。
【０１１９】
前記複数のアダプターは、複数の炭水化物分子を含むことができる。前記複数のアダプターは複数の脂質分子を含むことができる。前記複数のアダプターは複数の親和結合タンパク質を含むことができる。前記複数のアダプターは複数のアプタマーを含むことができる。前記複数のアダプターは複数の抗体を含むことができる。前記複数のアダプターは親水性であることができる。前記複数のアダプターは疎水性であることができる。前記複数のアダプターは静電気性であることができる。前記複数のアダプターは標識することができる。前記複数のアダプターは、複数のオリゴヌクレオチド分子を含むことができる。前記複数のアダプターは、ランダム配列を含むことができる。前記複数のアダプターは、標的配列を含むことができる。前記複数のアダプターは、繰り返し配列を含むことができる。前記繰り返し配列は、ホモポリマー配列であることができる。
【０１２０】
前記方法はさらに、（ｂ）〜（ｄ）を１回以上繰り返すことを含むことができる。異なる溶液を、連続サイクルのために、前記基板の回転時に前記平面アレイに向けることができる。
【０１２１】
１態様において、分析物の検出又は分析方法は、（ａ）中心軸を中心に開放基板を回転させること［前記開放基板は、その上に固定化分析物のアレイが固定化されている。］；（ｂ）中心軸近くの領域に複数のプローブを有する溶液を送ることで、前記溶液を前記開放基板に導入すること；（ｃ）少なくとも遠心力によって前記開放基板を横断して前記溶液をディスペンスして、前記複数のプローブの少なくとも一つが前記固定化分析物の少なくとも一つに結合して、結合プローブを形成すること；及び（ｄ）前記開放基板の回転時に、同時に、第１の検出器を用いて第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路に沿って前記開放基板の第１のスキャンを行い、第２の検出器を用いて第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路に沿って前記開放基板の第２のスキャンを行うこと［前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路及び前記第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路は異なっており、前記第１の検出器又は前記第２の検出器は前記結合プローブからの少なくとも１つのシグナルを検出し、前記第１の検出器は前記中心軸に対して第１の半径方向位置に配置されており、前記第２の検出器は前記中心軸に対して第２の半径方向位置に配置されており、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、同じ線形ベクトルに沿って前記中心軸に対して相対運動することで、それぞれ前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路及び前記第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路を発生させる。］を含むことができる。前記同じ線形ベクトルに沿った前記相対運動は、前記中心軸に対する共通の相対運動であることができる。
【０１２２】
一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、異なるスキャン速度で動作する。一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器の前記異なるスキャン速度は、それぞれ前記第１の半径方向位置及び前記第２の半径方向位置の関数である。
【０１２３】
一部の実施形態において、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、異なる半径を有する複数の環状スキャン路を含む。一部の実施形態において、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、螺旋形スキャン路を含む。
【０１２４】
一部の実施形態において、前記同じ線形ベクトルは、前記中心軸を通る半径方向である。一部の実施形態において、前記同じ線形ベクトルは、半径方向ではない。一部の実施形態において、前記方法はさらに、前記中心軸に対する異なる半径方向位置での異なる区域の速度方向差を補償することを含み、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は前記異なる区域を含む。一部の実施形態において、前記補償は、１又はそれ以上のプリズムを用いること、１又はそれ以上のミラーを用いること、及び／又は１又はそれ以上のセンサを回転させることを含む。
【０１２５】
一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、前記相対運動時に実質的に動かない。一部の実施形態において、前記開放基板は、前記相対運動時に回転運動と並進運動の両方を行う。一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、前記相対運動時に共通の運動をする。一部の実施形態において、（ｉ）前記開放基板は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器に対して回転運動をし、（ｉｉ）前記第１の検出器及び前記第２の検出器は前記中心軸に対して直線運動を行う。前記直線運動は、前記中心軸に対して垂直であることができる。一部の実施形態において、前記第１の検出器は、前記開放基板のスキャン（例えば、回転スキャン）時に前記相対運動を行う。一部の実施形態において、前記第１の検出器は、スキャン（例えば、回転スキャン）していない時に前記相対運動を行う。
【０１２６】
一部の実施形態において、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は、前記同じ線形ベクトルに沿った前記相対運動時にスキャンされる区域を含む。一部の実施形態において、前記第１のセットの１又はそれ以上の（ｏｎｅ  ｍｏｒｅ）スキャン路は、前記同じ線形ベクトルに沿った前記相対運動時にスキャンされる区域を含まない。
【０１２７】
一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、前記中心軸に対して同じ角位置を有する。一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、前記中心軸に対して異なる角位置を有する。一部の実施形態において、前記第１の検出器及び前記第２の検出器は、前記中心軸に対して反対の角位置を有する。
【０１２８】
一部の実施形態において、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は第１の区域及び第２の区域を含み、前記第１の区域及び前記第２の区域は、前記中心軸に対して前記開放基板の異なる半径方向位置にあり、前記第１の区域及び前記第２の区域は前記第１の検出器によって空間的に分けられている。
【０１２９】
本開示の別の態様は、１又はそれ以上のコンピュータ処理装置による実行時に、前記方法上記若しくは本明細書の他の箇所の前記方法のいずれかを実施する機械実行可能コードを含む非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。
【０１３０】
本開示の別の態様は、１又はそれ以上のコンピュータ処理装置及びそれに連結されたコンピュータメモリーを含むシステムを提供する。前記コンピュータメモリーは、前記１又はそれ以上のコンピュータ処理装置による実行すると、上記若しくは本明細書における別の箇所の前記方法のいずれかを実行する機械実行可能コードを含む。
【０１３１】
本開示の別の態様及び利点については、下記の詳細な説明から当業者には容易に明らかになろう。ここでは、本開示の例示的な実施形態のみを示し、説明する。以下の記載からわかる通り、本開示は、他の及び異なる実施形態であることができ、それのいくつかの詳細は、いずれも本開示から逸脱しない限りにおいて、各種明らかな点での変更が可能である。従って、図面及び説明は、性質上例示的なものと見なすべきであり、限定的なもの見なすべきではない。
【０１３２】
参照による組み込み
本明細書で言及されている全ての刊行物、特許及び特許出願は、あたかも各個々の刊行物、特許若しくは特許出願が具体的かつ個別に参照によって組み込まれたかと同程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。参照によって組み込まれた刊行物及び特許若しくは特許出願が本明細書に含まれる開示内容と矛盾する場合、本明細書が、そのような矛盾するものに優先するものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
本発明の新規な特徴については、添付の特許請求の範囲で詳細に説明される。本発明の原理を用いる説明的な実施形態並びに添付の図面（本明細書においては、「図」及び「ＦＩＧ．」とも記される）を記載した下記の詳細な説明を参照することで、本発明の特徴及び利点についての理解が深まるであろう。
【図１】図１は、本明細書で提供される方法を実行するようプログラム又は他の形で構成されているコンピュータ制御システムを示す図である。
【図２】図２は、核酸分子の配列決定方法の１例のフローチャートを示す図である。
【図３】図３は、核酸分子配列決定システムを示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の垂直レベルでの核酸分子配列決定システムを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２の垂直レベルでの核酸分子配列決定システムを示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、流体流チャネルのアレイを用いる核酸分子配列決定システムの第１の例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、流体流チャネルのアレイを用いる核酸分子配列決定システムの第２の例を示す図である。
【図６】図６は、コンピュータ化核酸分子配列決定システムを示す図である。
【図７】図７は、基板の回転運動時の基板の連続域スキャンのための光学システムを示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、調整光学歪みを用いる、基板の回転運動時の基板を撮像するための光学システムを示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、円筒レンズを用いる誘導調整光学歪みの１例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、インターリーブ螺旋形撮像スキャンの第１の例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、インターリーブ撮像スキャンの第２の例を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、ネスト化撮像スキャンの１例を示す図である。
【図１０】図１０は、ネスト化環状撮像スキャンの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、浸漬光学システムの断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、静止軸基板及び移動フルイディクス及び光学器を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、移動軸基板及び静止フルイディクス及び光学器を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、複数の静止基板及び移動フルイディクス及び光学器を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、回転ステージ上の複数の移動基板及び静止フルイディクス及び光学器を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、複数の静止基板及び移動光学器を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、複数の移動基板及び静止フルイディクス及び光学器を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、複数の処理ベイ間で移動される複数の基板を含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｈ】図１２Ｈは、共有移動軸及び回転軸でスキャンする複数の撮像ヘッド並びに独立に回転するフィールドを含むシステムの構造を示す図である。
【図１２Ｉ】図１２Ｉは、共有光学検出システムでスキャンする複数スピンドルを含むシステムの構造を示す図である。
【図１３】図１３は、複数の回転スピンドルを含むシステムの構造を示す図である。
【図１４】図１４は、分析物処理方法の１例のフローチャートである。
【図１５】図１５は、分析物を単離するシステムの第１の例を示す図である。
【図１６】図１６は、分析物を単離するシステムの第２の例を示す図である。
【図１７】図１７は、スキャン時の速度勾配を補償するための制御システムの例を示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、基板の回転の軸の同じ側にある２個の撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、基板の回転の軸の反対側にある２個の撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、３個の撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、４個の撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、基板の回転の軸の同じ側にある２個の撮像ヘッドの連続環状路を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、基板の回転の軸の反対側にある２個の撮像ヘッドの連続環状路を示す図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、基板の回転の軸の同じ側にある２個の撮像ヘッドの互い違い環状路を示す図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、基板の回転の軸の反対側にある２個の撮像ヘッドの互い違い環状路を示す図である。
【図２０】図２０は、基板の非半径方向運動による撮像ヘッドの回転スキャン方向を示す図である。
【図２１】図２１は、分析物の検出若しくは分析方法の１例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０１３４】
以上、本発明の各種実施形態を本明細書において示し、説明してきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは当業者には明らかであろう。本発明を逸脱しない限り、多くの変形形態、変更、及び置き換えが当業者には可能である。理解すべき点として、本発明の実施形態に対する各種代替形態を用いることが可能である。
【０１３５】
本明細書で使用される場合、「分析物の処理」という用語は、さらにもう１つのサンプル物質との相互作用の１又はそれ以上の段階を指す。分析物の処理は、分析物との、それの存在下での、又はその上での化学反応、生化学反応、酵素反応、ハイブリダイゼーション反応、重合反応、物理的反応、いずれか他の反応、又はそれらの組み合わせを行うことを含むことができる。分析物の処理は、前記分析物の物理的及び／又は化学的操作を含むことができる。例えば、分析物の処理は、化学変化又は物理変化の検出、材料、原子若しくは分子の付加若しくは減算、分子確認、蛍光標識の存在の検出、フェルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）相互作用の検出、又は蛍光がないことの推定を含み得る。「分析物」という用語は、分子、細胞、生物学的粒子、又は生物を指すことができる。場合により、分子は、核酸分子、抗体、抗原、ペプチド、タンパク質、又は生物試料から得られる若しくはそれ由来の他の生体分子であることができる。分析物は、細胞又は生物からのものなどの生物試料起源のもの、及び／又はそれ由来のものであることができる。分析物は合成のものであることができる。
【０１３６】
本明細書で使用される場合、「配列決定」という用語は、生体分子、例えば核分子の配列を発生若しくは確認するプロセスを指す。そのような配列は、核酸塩基の配列を含むことができる核酸配列であることができる。配列決定は、例えば、単一分子配列決定又は合成による配列決定であることができる。配列決定は、支持体、例えばフローセル若しくは１又はそれ以上のビーズ上に固定化されたテンプレート核酸分子を用いて行うことができる。
【０１３７】
本明細書で使用される場合、「生物試料」という用語は、被験者又は検体からのサンプルを指す。生物試料は、被験者又は検体からの流体又は組織であることができる。その流体は、血液（例えば、全血）、唾液、尿又は汗であることができる。組織は、臓器（例えば、肝臓、肺又は甲状腺）からのもの、又は細胞材料の塊、例えば腫瘍からのものであることができる。生物試料は、糞便サンプル、細胞の採取物（例えば、口腔粘膜検体採取）、又は毛髪サンプルであることができる。生物試料は、細胞を含まないサンプル又は細胞サンプルであることができる。生物試料の例には、核酸分子、アミノ酸、ポリペプチド、タンパク質、炭水化物、脂肪又はウィルスなどがある。１例において、生物試料は、１又はそれ以上の核酸分子、例えばデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）及び／又はリボ核酸（ＲＮＡ）などの核酸サンプルである。核酸分子は、細胞を含まない又は細胞を含まない核酸分子、例えば細胞を含まないＤＮＡ又は細胞を含まないＲＮＡであることができる。核酸分子は、各種入手源由来であることができ、例えばヒト、哺乳動物、非ヒト哺乳動物、類人猿、サル、チンパンジー、爬虫類、両生類、鳥、又は植物源である。さらに、サンプルは、細胞を含まない配列を含む各種動物流体、例えば、血液、血清、血漿、硝子体液、唾液、尿、涙、汗、唾、精液、粘膜排出物、粘液、髄液、羊水、リンパ液など（これらに限定されるものではない）から抽出することができる。細胞を含まないポリヌクレオチドは、胎仔起源であることができるか（妊娠被験者から採取した体液を介して）、被験者自身の組織由来のものであることができる。
【０１３８】
本明細書で使用される場合、「被験者」という用語は、生物試料が得られる個体を指す。被験者は、哺乳動物又は非哺乳動物であることができる。被験者は、動物、例えばサル、イヌ、ネコ、トリ又は齧歯類であることができる。被験者は、ヒトであることができる。被験者は、患者であることができる。被験者は、疾患の症状を示していることができる。被験者は、無症候であることができる。被験者は、処置を受けていることができる。被験者は、処置を受けていないことができる。被験者は、疾患、例えばがん（例えば、乳がん、結腸直腸がん、脳腫瘍、白血病、肺がん、皮膚がん、肝臓がん、膵臓がん、リンパ腫、食道がん又は子宮頸がん）又は感染性疾患を有することができるか、それを有する疑いがあることができる。被験者は、遺伝性疾患、例えば軟骨形成不全、α−１抗トリプシン欠乏症、抗リン脂質症候群、自閉症、常染色体優性多発性嚢胞腎、シャルコー・マリー・ツース病、猫鳴き症候群、クローン病、嚢胞性線維症、有痛脂肪症、ダウン症候群、デュアン症候群、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、第Ｖ因子ライデン血栓症、家族性高コレステロール血症、家族性地中海熱、脆弱性Ｘ症候群、ゴーシェ病、血色素症、血友病、全前脳症、ハンチントン病、クラインフェルター症候群、マルファン症候群、筋強直性ジストロフィー、神経線維腫症、ヌーナン症候群、骨形成不全症、パーキンソン病、フェニルケトン尿症、ポーランド症候群、ポルフィリン症、早期老化症、網膜色素変性症、重症複合型免疫不全症、鎌状赤血球病、脊髄性筋萎縮症、テイ・サックス病、サラセミア、トリメチルアミン尿症、ターナー症候群、口蓋心臓顔面症候群、ＷＡＧＲ症候群又はウィルソン病を有することができるか、それを有する疑いがあることができる。
【０１３９】
本明細書で使用される場合、「核酸」、「核酸分子」、「核酸配列」、「核酸断片」、「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」という用語は、各種長さを有することができるポリヌクレオチド、例えばデオキシリボヌクレオチド又はデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）又はリボヌクレオチド又はリボ核酸（ＲＮＡ）、又はそれらの類縁体を指す。核酸の例には、ＤＮＡ、ＲＮＡ、遺伝子若しくは遺伝子断片のゲノムＤＮＡ又は合成ＤＮＡ／ＲＮＡ又はコード若しくは非コード領域、連鎖分析から規定される遺伝子座、エクソン、イントロン、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、トランスファーＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、短ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、ミクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、リボザイム、ｃＤＮＡ、組換え核酸、分岐核酸、プラスミド、ベクター、あらゆる配列の単離ＤＮＡ、及びあらゆる配列の単離ＲＮＡなどがあるが、これらに限定されるものではない。核酸分子は、少なくとも約１０核酸塩基（「塩基」）、２０塩基、３０塩基、４０塩基、５０塩基、１００塩基、２００塩基、３００塩基、４００塩基、５００塩基、１キロ塩基（ｋｂ）、２ｋｂ、３、ｋｂ、４ｋｂ、５ｋｂ、１０ｋｂ、２０ｋｂ、３０ｋｂ、４０ｋｂ、５０ｋｂ、１００ｋｂ、２００ｋｂ、３００ｋｂ、４００ｋｂ、５００ｋｂ、１メガ塩基（Ｍｂ）又はそれ以上の長さを有することができる。核酸分子（例えば、ポリヌクレオチド）は、四つの天然ヌクレオチド塩基：アデニン（Ａ）；シトシン（Ｃ）；グアニン（Ｇ）；及びチミン（Ｔ）（ポリヌクレオチドがＲＮＡである場合は、チミン（Ｔ）に代えてウラシル（Ｕ））の配列を含むことができる。核酸分子は、１又はそれ以上の非標準ヌクレオチド、ヌクレオチド類縁体及び／又は修飾ヌクレオチドを含むことができる。
【０１４０】
非標準的ヌクレオチド、ヌクレオチド類縁体、及び／又は修飾類縁体には、ジアミノプリン、５−フルオロウラシル、５−ブロモウラシル、５−クロロウラシル、５−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、４−アセチルシトシン、５−（カルボキシヒドロキシルメチル）ウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオウリジン、５−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β−Ｄ−ガラクトシルクエオシン（ｑｕｅｏｓｉｎｅ）、イノシン、Ｎ６-イソペンテニルアデニン、１−メチルグアニン、１−メチルイノシン、２，２−ジメチルグアニン、２−メチルアデニン、２−メチルグアニン、３−メチルシトシン、５−メチルシトシン、Ｎ６−アデニン、７−メチルグアニン、５−メチルアミノメチルウラシル、５−メトキシアミノメチル−２−チオウラシル、ベータ−Ｄ−マンノシルクエオシン、５’−メトキシカルボキシメチルウラシル、５−メトキシウラシル、２−メチルチオ−Ｄ４６−イソペンテニルアデニン、ウラシル−５−オキシ酢酸（ｖ）、ワイブトキソシン（ｗｙｂｕｔｏｘｏｓｉｎｅ）、擬似ウラシル、クエオシン、２−チオシトシン、５−メチル−２−チオウラシル、２−チオウラシル、４−チオウラシル、５−メチルウラシル、ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸（ｖ）、５−メチル−２−チオウラシル、３−（３−アミノ−３−Ｎ−２−カルボキシプロピル）ウラシル、（ａｃｐ３）ｗ、２，６−ジアミノプリン、エチニルヌクレオチド塩基、１−プロピニルヌクレオチド塩基、アジドヌクレオチド塩基、ホスホロセレノエート核酸などがあり得るが、これらに限定されるものではない。場合により、ヌクレオチドは、それのリン酸部分に修飾を含むことができ、例えば三リン酸部分への修飾である。修飾のさらなる非限定的な例には、より長いリン酸鎖（例えば、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上のリン酸部分を有するリン酸鎖）、チオール部分による修飾（例えば、α−及びβ−チオ三リン酸）又はセレン部分による修飾（例えば、ホスホロセレノエート核酸）などがある。核酸分子は、塩基部分（例えば、代表的には相補ヌクレオチドとの水素結合を形成するのに使える１又はそれ以上の原子で、及び／又は代表的には相補ヌクレオチドと水素結合を形成することができない１又はそれ以上の原子で）、糖部分又はリン酸骨格で修飾されていても良い。核酸分子は、アミン修飾基、例えばアミン反応性部分の共有結合を可能とするアミノアリル−ｄＵＴＰ（ａａ−ｄＵＴＰ）及びアミノヘキシルアクリルアミド−ｄＣＴＰ（ａｈａ−ｄＣＴＰ）、例えばＮ−ヒドロキシコハク酸イミドエステル（ＮＨＳ）を含むこともできる。本開示のオリゴヌクレオチドにおける標準的なＤＮＡ塩基対又はＲＮＡ塩基対の代替物は、ビット／ｍｍ３でのより高い密度、より高い安全性（天然毒物の偶発的又は意図的な合成に対する抵抗性）、光プログラム（ｐｈｏｔｏ−ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ）ポリメラーゼにおけるより容易な識別、又はより低い二次構造を提供することができる。ヌクレオチド類縁体は、ヌクレオチド検出において検出可能な部分と反応又は結合可能であることができる。
【０１４１】
本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド」という用語は、あらゆるヌクレオチド又はヌクレオチド類縁体を指す。ヌクレオチドは、天然又は非天然であることができる。ヌクレオチド類縁体は、修飾、合成又は操作ヌクレオチドであることができる。ヌクレオチド類縁体は、天然でなくても良いか、非標準塩基を含むことができる。天然ヌクレオチドは、標準塩基を含むことができる。ヌクレオチド類縁体は、修飾ポリリン酸鎖（例えば、フルオロフォアに結合した三リン酸）を含むことができる。ヌクレオチド類縁体は標識を含むことができる。ヌクレオチド類縁体は終止していることができる（例えば、可逆的に終止）。ヌクレオチド類縁体は、代替の塩基を含むことができる。
【０１４２】
「増幅する」、「増幅」及び「核酸増幅」という用語は互換的に使用され、核酸若しくはテンプレートの１又はそれ以上のコピーを発生させることを指す。例えば、ＤＮＡの「増幅」は、ＤＮＡ分子の１又はそれ以上のコピーを発生させることを指す。さらに、核酸の増殖は、直線的、指数関数的又はそれらの組み合わせであることができる。増幅は、乳濁液に基づくものであることができるか、乳濁液に基づかないものであることができる。核酸増幅方法の非限定的な例には、逆転写、プライマー伸長、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、ヘリカーゼ依存性増幅、不斉増幅、ローリングサークル増幅、組換えポリメラーゼ反応（ＲＰＡ）、及び多置換増幅（ＭＤＡ）などがある。ＰＣＲを用いる場合、いかなる形のＰＣＲも使用可能であり、その非限定的な例としては、リアルタイムＰＣＲ、対立遺伝子特異的ＰＣＲ、アセンブリＰＣＲ、不斉ＰＣＲ、デジタルＰＣＲ、エマルジョンＰＣＲ、ダイヤルアウト（ｄｉａｌ−ｏｕｔ）ＰＣＲ、ヘリカーゼ依存ＰＣＲ、ネスト化ＰＣＲ、ホットスタートＰＣＲ、逆ＰＣＲ、メチル化特異的ＰＣＲ、ミニプライマーＰＣＲ、マルチプレックスＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、オーバーラップ伸長ＰＣＲ、熱非対称インターレースＰＣＲ及びタッチダウンＰＣＲなどがある。さらに、増幅は、増幅に関与又は増幅を促進する各種成分（例えば、プライマー、テンプレート、ヌクレオチド、ポリメラーゼ、緩衝剤成分、補因子など）を含む反応混合物中で行うことができる。場合により、反応混合物は、ヌクレオチドのコンテキスト非依存的取り込みを可能とする緩衝剤を含む。非限定的な例には、マグネシウムイオン、マンガンイオン及びイソクエン酸緩衝剤などがある。そのような緩衝剤の別の例は、Ｔａｂｏｒ，  Ｓ．  ｅｔ  ａｌ．  Ｃ．Ｃ．  ＰＮＡＳ，  １９８９，  ８６，  ４０７６−４０８０並びに米国特許第５，４０９，８１１号及び同５，６７４，７１６号（これらはそれぞれ、参照によってその全内容が本明細書に組み込まれる。）に記載されている。
【０１４３】
単一分子からの有用なクローン増幅方法には、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）（Ｌｉｚａｒｄｉ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｎａｔ．  Ｇｅｎｅｔ．  １９：２２５−２３２  （１９９８）、参照によって本明細書に組み込まれる）、ブリッジＰＣＲ（Ａｄａｍｓ  ａｎｄ  Ｋｒｏｎ，  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  ｗｉｔｈ  Ｔｗｏ  Ｐｒｉｍｅｒｓ  Ｂｏｕｎｄ  ｔｏ  ａ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｕｐｐｏｒｔ，  Ｍｏｓａｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．  （Ｗｉｎｔｅｒ  Ｈｉｌｌ，  Ｍａｓｓ．）；Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，  Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，  Ｍａｓｓ．，  （１９９７）；Ａｄｅｓｓｉ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｎｕｃｌ．  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．  ２８：Ｅ８７  （２０００）；Ｐｅｍｏｖ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｎｕｃｌ．  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．  ３３：ｅ１１（２００５）；又は米国特許第５，６４１，６５８号、これらはそれぞれ参照によって本明細書に組み込まれる）、ポロニー（ｐｏｌｏｎｙ）発生（Ｍｉｔｒａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  １００：５９２６−５９３１  （２００３）；  Ｍｉｔｒａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｎａｌ．  Ｂｉｏｃｈｅｍ．  ３２０：５５−６５（２００３）、これらはそれぞれ参照によって本明細書に組み込まれる）、並びに乳濁液を用いるビーズ上でのクローン増幅（Ｄｒｅｓｓｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  １００：８８１７−８８２２  （２００３）、参照によって本明細書に組み込まれる）又はビーズベースアダプターライブラリへの連結（Ｂｒｅｎｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｎａｔ．  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．  １８：６３０−６３４  （２０００）；Ｂｒｅｎｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９７：１６６５−１６７０  （２０００））；Ｒｅｉｎａｒｔｚ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｂｒｉｅｆ  Ｆｕｎｃｔ．  Ｇｅｎｏｍｉｃ  Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃ  １：９５−１０４  （２００２）、参照によって本明細書に組み込まれる）などがある。
【０１４４】
本明細書で使用される場合、「検出器」という用語は、１又はそれ以上の組み込まれたヌクレオチド又は蛍光標識の有無を示すシグナルなどのシグナルを検出する能力を有する装置を指す。検出器は、複数シグナルを検出することができる。シグナル又は複数シグナルは、実質的に生体反応、例えば配列決定反応（例えば、プライマー伸長反応時の配列決定）時にリアルタイムで、又は生体反応後に検出することができる。場合により、検出器は、シグナルを検出することができる光学部品及び／又は電子部品を含むことができる。「検出器」という用語は、検出方法で用いることができる。検出方法の非限定的な例には、光学的検出、顕微鏡検出、静電気検出、電気化学的検出、音検出、磁気検出などがある。光学的検出方法には、光吸収、紫外−可視（ＵＶ−ｖｉｓ）光吸収、赤外線光吸収、光散乱、レイリー散乱、ラマン散乱、表面増強ラマン散乱、ミー散乱、蛍光、発光、及びリン光などがあるが、これらに限定されるものではない。分光検出方法には、質量分析、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法、及び赤外線分光法などがあるが、これらに限定されるものではない。静電気検出方法には、ゲルに基づく技術、例えばゲル電気泳動などがあるが、これに限定されるものではない。電気化学的検出方法には、増幅生成物の高速液体クロマトグラフィー分離後に増幅生成物の電気化学的検出などがあるが、これに限定されるものではない。
【０１４５】
本明細書で使用される場合、「連続域スキャン」という用語は、光学撮像システム及び検出器を用いる回転基板上の環、螺旋若しくは弧での区域スキャンを指す。連続域スキャンは、非線形路に沿って基板又はアレイをスキャンすることができる。或いは若しくはさらに、連続域スキャンは、直線路又は実質的に直線路に沿って基板又はアレイをスキャンすることができる。検出器は、連続域スキャン検出器であることができる。スキャン方向は、対象物の回転運動がθ方向である（Ｒ，θ）座標システムで実質的にθであることができる。スキャンシステムによって撮像される対象物（基板）上の視界にわたり、見かけの速度は、
【数１】
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【０１４６】
としての対象物上のフィールドポイントの半径方向位置（Ｒ）によって変動し得る。連続域スキャン検出器は、全ての画像位置に全て同じ速度でスキャンするであろうことから、曲線（又はアーチ形若しくは非線形）スキャンでの全ての撮像ポイントについて正確なスキャン速度で操作することはできない。従って、スキャンは、スキャン速度と異なる速度で移動する撮像フィールドポイントについての速度ブレによってエラーを含み得る。連続回転域スキャンは、この接線速度ブレを実質的に補償することでこのスキャン異常を低減するためのアルゴリズム的、光学的及び／又は電子的補正を行う光学検出システム又は方法を含むことができる。例えば、その補償は、回転基板上の異なる半径に相当する各種画像位置での速度ブレ差を解く（ｄｅｃｏｎｖｏｌｖｅ）ことで速度ブレ差を補償する画像処理アルゴリズムを用いることによって、アルゴリズム的に行われる。
【０１４７】
別の例において、補償は、アナモルフィック倍率勾配を用いることで行われる。これは、スキャン方向に対して横断方向の２又はそれ以上の基板位置で異なる量だけ、１軸で基板を拡大する（アナモルフィック倍率）のに役立ち得る。アナモルフィック倍率勾配は、２又はそれ以上の位置の画像化速度を修正して、実質的に等しくすることで、基板上のその２つの位置の接線速度差を補償することができる。この補償を調節することで、基板上の異なる半径で視界を横断する異なる速度勾配を相殺することができる。
【０１４８】
撮像視界は、２又はそれ以上の領域に分割することができ、その各領域は異なる速度でスキャンするように制御されていることができる。これらの速度は、各領域内の平均投影対象物速度に調節することができる。その領域は、１又はそれ以上のビーム分割器又は１又はそれ以上のミラーを用いて光学的に定義することができる。前記２又はそれ以上の領域は、２又はそれ以上の検出器に向かっていることができる。その領域は、単一の検出器のセグメントと定義することができる。
【０１４９】
「本明細書で使用される場合、連続域スキャン検出器」という用語は、スキャン区域にわたる連続積分が可能である撮像アレイセンサを指し、そのスキャンは、相対運動における対象物の画像に電子的に同期される。連続域スキャン検出器は、時間遅延積分（ＴＤＩ）電荷結合素子（ＣＣＤ）、ハイブリッドＴＤＩ、又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）疑似ＴＤＩを含むことができる。
【０１５０】
本明細書で使用される場合、「開放基板」という用語は、単一活性表面が基板に対して垂直な方向からいずれかの箇所で物理的にアクセス可能である、実質的に平面的基板を指す。実質的に平面的とは、ミクロメートルレベル又はナノメートルレベルでの平面性を指し得る。或いは、実質的に平面的とは、ナノメートル未満レベル又はミクロメートル超レベル（例えば、ミリメートルレベル）での平面性を指し得る。
【０１５１】
本明細書で使用される場合、「アナモルフィック倍率」という用語は、画像の２つの軸間での倍率差を指す。アナモルフィック倍率勾配は、第２の軸での移動にわたる第１の軸でのアナモルフィック倍率差を含むことができる。第２の軸での倍率は、１又はそのフィールド全体で実質的に一定であるいずれか他の値であることができる。
【０１５２】
本明細書で使用される場合、「視界」という用語は、検出器の活動域に光学的にマッピングされるサンプル又は基板上の区域を指す。
【０１５３】
回転アレイを用いる分析物の処理
従来のマイクロ流体システムは、多くの長く狭いチャネルを含む基板を用いていた。そのような基板用の代表的なフローセル幾何形状は、１）体積を小さくして試薬使用を減らす；及び２）有効水力直径を最大化してフロー時間を短縮するという２つの矛盾する要件間で妥協する必要性を生じさせるものである。このトレードオフは、多量の洗浄液、従って完了するために長時間が必要であり得る洗浄操作には特に重要であり得る。そのトレードオフは、層流様式での流動を決めるポアズイユ式によって説明されることから、そのようなフローセル幾何形状を利用するマイクロ流体システムに内在するものである。そのようなフローセル幾何形状は、汚染の影響を受けやすい可能性もある。そのようなフローセル幾何形状によってマイクロ流体システムにおいて有限の限定数のチャネルが可能となることから、そのような有限数のチャネルを、異なる分析物、試薬、作用剤及び／又は緩衝剤を含む複数の異なる混合物間で共有することができる。同一チャネルを流れる流体の内容物は、汚染されている可能性がある。
【０１５４】
本明細書では、少なくとも上記の問題に対処することができる、開放基板又はフローセル幾何形状を用いる分析物を処理するための装置、システム及び方法について記載している。その装置、システム及び方法を用いて、分析物と流体（例えば、試薬、作用剤、緩衝剤、他の分析物などを含む流体）の間の反応若しくは相互作用が関与する使用又はプロセスを容易にすることができる。そのような反応又は相互作用は、化学的（例えば、ポリメラーゼ反応）又は物理的（例えば、置き換え）であることができる。本明細書に記載のシステム及び方法は、より高い効率から、例えばより迅速な試薬送り及び表面区域当たりの必要な試薬のより低量からの恩恵を受けることができる。本明細書に記載のシステム及び方法は、ある試薬から次の試薬へのキャリーオーバーの原因となり得る多ポートバルブから供給されるマイクロ流体チャネルフローセルに共通する汚染問題を回避することができる。その装置、システム、及び方法は、より短い完了時間、より少ない数のリソース（例えば、各種試薬）の使用、及び／又はシステム経費削減からの恩恵を受けることができる。その開放基板又はフローセル幾何形状を用いて、本明細書に記載されるあらゆる分析物、例えば核酸分子、タンパク質分子、抗体、抗原、細胞、及び／又は生物（これらに限定されるものではない）を処理することができる。その開放基板又はフローセル幾何形状は、本明細書に記載の合成による配列決定、連結による配列決定、増幅、プロテオミクス、単細胞処理、バーコード化、及びサンプル調製など（これらに限定されるものではない）のあらゆる用途又はプロセスに用いることができる。
【０１５５】
当該システム及び方法は、個々にアドレス可能な位置のアレイ（例えば、平面アレイ）を含む基板を用いることができる。各位置、又はそのような位置の一部分は、それに固定化された分析物（例えば、核酸分子、タンパク質分子、炭水化物分子など）を有することができる。例えば、分析物は、支持体、例えばビーズを介して個々にアドレス可能な位置に固定化することができる。基板に固定化された複数の分析物は、テンプレート分析物のコピーであることができる。例えば、前記複数の分析物は配列相同性を有することができる。他の場合では、基板に固定化された前記複数の分析物は異なっていることができる。前記複数の分析物は、同じ種類の分析物（例えば、核酸分子）であることができるか、異なる種類の分析物（例えば、核酸分子、タンパク質分子など）の組み合わせであることができる。前記基板は軸を中心に回転可能であり得る。分析物は、回転時に基板に固定化されていることができる。試薬（例えば、ヌクレオチド、抗体、洗浄試薬、酵素など）は、基板の回転の前又は回転中（例えば、高回転速度でスピン）に基板上にディスペンスすることで、アレイを試薬でコーティングし、分析物と試薬と相互作用させることができる。例えば、分析物が核酸分子である場合、そして試薬がヌクレオチドを含む場合、核酸分子は、１又はそれ以上のヌクレオチドを取り込むか、他の形でそのヌクレオチドと反応することができる（例えば、一時的に結合する）。別の例において、分析物がタンパク質分子である場合、そして試薬が抗体を含む場合、タンパク質分子は、１又はそれ以上の抗体に結合するか、他の形態でその抗体と反応することができる。別の例において、試薬が洗浄試薬を含む場合、基板（及び／又は基板上の分析物）は、未反応の（及び／又は未結合の）試薬、作用剤、緩衝剤及び／又は他の粒子を洗い落とすことができる。
【０１５６】
基板を横断する高速コーティングは、回転時の部分的に半径方向（即ち、回転の軸から離れる方向）に非拘束回転している試薬を移動させる接線方向慣性、即ち遠心力と一般的に言われる現象を介して達成することができる。高速回転には、少なくとも１回転／分（ｒｐｍ）、少なくとも２ｒｐｍ、少なくとも５ｒｐｍ、少なくとも１０ｒｐｍ、少なくとも２０ｒｐｍ、少なくとも５０ｒｐｍ、少なくとも１００ｒｐｍ、少なくとも２００ｒｐｍ、少なくとも５００ｒｐｍ、少なくとも１，０００ｒｐｍ、少なくとも２，０００ｒｐｍ、少なくとも５，０００ｒｐｍ、少なくとも１０，０００ｒｐｍ、又はそれより大きい回転速度が関与し得る。基板全体への試薬移動のこのモードは、本明細書において、遠心若しくは慣性ポンプ作用と称することができる。１又はそれ以上のシグナル（例えば、光学シグナル）を、試薬のディスペンスの前、最中又は後に基板上の検出区域から検出して、出力を発生させることができる。例えば、その出力は、分析物の処理から得られる中間若しくは最終結果であることができる。シグナルは複数の場合で検出することができる。ディスペンス、回転及び／又は検出操作は、いずれの順序でも（独立に又は同時に）、いずれかの回数繰り返して、分析物を処理することができる。一部の場合において、基板は、試薬の連続ディスペンス間で洗浄することができる（例えば、洗浄試薬のディスペンスによって）。
【０１５７】
本明細書においては、生体分析物の処理方法であって、固定化された前記生体分析物を有するアレイを含む基板を提供することを含み、前記基板が中心軸に対して回転可能である方法が提供される。場合により、前記アレイは平面アレイであることができる。場合により、前記アレイはウェルのアレイであることができる。場合により、前記基板は、テクスチャ化されているか、及び／又はパターン化されていることができる。当該方法は、溶液を前記基板を横断して移動させること、そして、その溶液を前記基板の回転時に前記生体分析物と接触させることを含むことができる。その溶液は、前記基板に対して半径方向（例えば、外方向）に移動させて、当該基板をコーティングし、前記アレイに固定化された前記生体分析物と接触させることができる。場合により、前記溶液は複数のプローブを含むことができる。場合により、前記溶液は、洗浄溶液であることができる。前記方法は、前記生体分析物を、前記複数のプローブのうちの少なくとも１つのプローブと前記生体分析物との間の反応を行うのに十分な条件下に置くことを含むことができる。当該反応は、前記生体分析物に結合した少なくとも１つのプローブからの１又はそれ以上のシグナルを発生させ得る。当該方法は、１又はそれ以上のシグナルを検出することで、前記生体分析物を分析することを含むことができる。
【０１５８】
基板は、固体基板であることができる。基板は、ガラス、ケイ素、金属、例えばアルミニウム、銅、チタン、クロム若しくはスチール、セラミック、例えば二酸化チタン又は窒化ケイ素、プラスチック、例えばポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、アクロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリアセチレン、ポリアミド類、ポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリウレタン類、ポリエポキシド、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノールホルムアルデヒド（ＰＦ）、メラミンホルムアルデヒド（ＭＦ）、尿素−ホルムアルデヒド（ＵＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド類、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、フラン類、シリコーン類、ポリスルホン類、前述の材料のいずれかの混合物、又はいずれか他の適切な材料の１以上を全体に又は部分的に含むことができる。基板は、金属、例えばアルミニウム、銅、銀若しくは金、酸化物、例えば酸化ケイ素（ＳｉｘＯｙ；ｘ、ｙはいずれか可能な値を取り得る）、フォトレジスト、例えばＳＵ８、表面コーティング、例えばアミノシラン若しくはヒドロゲル、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドデキストラン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、又は前述の材料のいずれかの組み合わせ、又はいずれか他の適切なコーティングの１又はそれ以上の層で全体に又は部分的にコーティングされていることができる。前記１又はそれ以上の層は、少なくとも１ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも２ｎｍ、少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも２０ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも１ミクロメートル（μｍ）、少なくとも２μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも５０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも５００μｍ、又は少なくとも１ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有することができる。前記１又はそれ以上の層は、前述の値のいずれか二つによって規定される範囲内の厚さを有することができる。
【０１５９】
基板は、円筒、円筒シェル若しくはディスク、直角プリズム、又はいずれか他の幾何形状の概形を有することができる。基板は、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも５００μｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、又は少なくとも１０ｍｍの厚さ（例えば、最小寸法）を有することができる。基板は、前述の値のいずれか二つによって規定される範囲内の厚さを有することができる。基板は、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも５００ｍｍ、又は少なくとも１，０００ｍｍの第１の横寸法（例えば、直角プリズムの概形を有する基板の幅、又は円筒の概形を有する基板の半径）を有することができる。基板は、前述の値のいずれか二つによって規定される範囲内の第１の横寸法を有することができる。基板は、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも５００ｍｍ、又は少なくとも１，０００ｍｍの第２の横寸法（例えば、直角プリズムの概形を有する基板の長さ）を有することができる。基板は、前述の値のいずれか二つによって規定される範囲内の第２の横寸法を有することができる。基板の表面は、平面であることができる。或いは又はさらに、基板の表面は、テクスチャ化されているかパターン化されていることができる。例えば、基板は、溝、トラフ、ヒル及び／又はピラーを含むことができる。基板は、１又はそれ以上の空洞を規定することができる（例えば、ミクロレベルの空洞又はナノレベルの空洞）。基板は、基板表面全体に規則的なテクスチャ及び／又はパターンを有することができる。例えば、基板は、表面の基準レベルの上又は下の規則的幾何構造（例えば、楔形、立方体、円筒形、回転楕円体、半球など）を有することができる。或いは、基板は、基板表面全体に不規則なテクスチャ及び／又はパターンを有することができる。例えば、基板は、基板の基準レベルの上又は下の任意の構造を有することができる。場合により、基板のテクスチャは、基板又は基板の層の合計厚さの最大で約１００％、９０％、８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．１％、０．０１％、０．００１％、０．０００１％、０．００００１％の最大寸法を有する構造を含むことができる。場合により、基板のテクスチャ及び／又はパターンが、基板上の個々にアドレス可能な位置の少なくとも一部を規定することができる。テクスチャ化及び／又はパターン化基板は実質的に平面的であることができる。
【０１６０】
基板はアレイを含むことができる。例えば、アレイは、基板の側面にあることができる。アレイは、平面アレイであることができる。アレイは、円形、環、矩形又はいずれか他の形状の概形を有することができる。アレイは、直線及び／又は非直線列を含むことができる。アレイは、均等に間隔を設けたり、分布されていることができる。アレイは任意に間隔を設けたり、分布されていることができる。アレイは規則的間隔を有することができる。アレイは不規則な間隔を有することができる。アレイは、テクスチャ化アレイであることができる。アレイは、パターン化アレイであることができる。アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。処理される分析物は、アレイに固定化することができる。アレイは、本明細書に記載の１又はそれ以上の結合剤、例えば生体分析物に結合している１又はそれ以上の物理的若しくは化学的リンカー若しくはアダプターを含むことができる。例えば、アレイは、核酸分子に結合しているリンカー又はアダプターを含むことができる。或いは又はさらに、前記生体分析物は、ビーズに結合していることができ；そのビーズはアレイに固定化されていることができる。
【０１６１】
個々にアドレス可能な位置は、操作のためにアクセス可能な分析物又は分析物群の位置を含むことができる。その操作は、配置、抽出、試薬ディスペンス、シード添加、加熱、冷却又は攪拌を含むことができる。抽出は、個々の分析物又は分析物群を抽出することを含むことができる。例えば、抽出は、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、又は少なくとも１，０００個の分析物又は分析物群を抽出することを含むことができる。或いは又はさらに、抽出は、最大１，０００、最大５００、最大２００、最大１００、最大５０、最大２０、最大１０、最大５、又は最大２個の分析物又は分析物群を抽出することを含むことができる。その操作は、例えば、分析物又はそれの周囲との局所微小流体、ピペット、光学的、レーザー、音、磁気、及び／又は電磁気的相互作用によって行うことができる。
【０１６２】
アレイは、結合剤でコーティングすることができる。例えば、アレイは、結合剤でランダムにコーティングすることができる。或いは、アレイは、規則的パターン（例えば、直線アレイ、放射状アレイ、六角形アレイなどで）で配列された結合剤でコーティングすることができる。アレイは、個々にアドレス可能な位置又は基板の表面区域の数の少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％上で結合剤でコーティングすることができる。アレイは、前述の値のいずれか二つによって規定される範囲内である、個々にアドレス可能な位置又は基板の表面区域の一部上で結合剤によってコーティングされていることができる。結合剤は、アレイに統合されていることができる。結合剤は、アレイに加えることができる。例えば、結合剤は、アレイ上の１又はそれ以上のコーティング層としてアレイに加えることができる。
【０１６３】
結合剤は、非特異的相互作用、例えば親水性相互作用、疎水性相互作用、静電気的相互作用、物理的相互作用（例えば、ピラーへの接着又はウェル内の沈殿）などの１以上によって生体分析物を固定化することができる。結合剤は、特異的相互作用によって生体分析物を固定化することができる。例えば、前記生体分析物が核酸分子である場合、結合剤は、核酸分子に結合するように構成されているオリゴヌクレオチドアダプターを含むことができる。或いは若しくはさらに、例えば他の種類の分析物に結合するため、結合剤は、抗体、オリゴヌクレオチド、アプタマー、親和結合タンパク質、脂質、炭水化物などの１以上を含むことができる。結合剤は、相互作用のいずれか可能な組み合わせを介して生体分析物を固定化することができる。例えば、結合剤は、物理的及び化学的相互作用の組み合わせを介して、タンパク質及び核酸相互作用の組み合わせなどを介して核酸分子を固定化することができる。アレイは、少なくとも約１０、１００、１０００、１０，０００、１００，０００、１，０００，０００、１０，０００，０００、１００，０００，０００又はそれより多い結合剤を含むことができる。或いは若しくはさらに、アレイは、最大約１００，０００，０００、１０，０００，０００、１，０００，０００、１００，０００、１０，０００、１０００、１００、１０又はそれより少ない結合剤を含むことができる。アレイは、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の結合剤を有することができる。場合により、単一の結合剤が単一の生体分析物（例えば、核酸分子）に結合していることができる。場合により、単一の結合剤は、複数の生体分析物（例えば、複数の核酸分子）に結合していることができる。場合により、複数の結合剤は、単一の生体分析物に結合していることができる。本明細書の例には結合剤の核酸分子との相互作用が記載されているが、結合剤は、他の分子（例えば、タンパク質）、他の粒子、細胞、ウィルス、他の生物などを固定化することができる。
【０１６４】
場合により、各位置、又はそのような位置の一部分は、固定化された分析物（例えば、核酸分子、タンパク質分子、炭水化物分子など）を有することができる。他の場合、前記複数の個々にアドレス可能な位置の一部が、固定化された分析物を有することができる。基板に固定化された複数の分析物は、テンプレート分析物のコピーであることができる。例えば、前記複数の分析物（例えば、核酸分子）は、配列相同性を有することができる。他の場合、基板に固定化された前記複数の分析物はコピーでないことができる。前記複数の分析物は、同種類の分析物（例えば、核酸分子）であることができるか、異なる種類の分析物（例えば、核酸分子、タンパク質分子など）の組み合わせであることができる。
【０１６５】
場合により、前記アレイは、例えば異なる種類の分析物に結合するために複数種類の結合剤を含むことができる。例えば、アレイは、第１の種類の分析物（例えば、核酸分子）に結合するように構成されている第１の種類の結合剤（例えば、オリゴヌクレオチド）及び第２の種類の分析物（例えば、タンパク質）に結合するように構成されている第２の種類の結合剤（例えば、抗体）などを含むことができる。別の例では、アレイは、第１の種類の核酸分子に結合するための第１の種類の結合剤（例えば、第１の種類のオリゴヌクレオチド分子）及び第２の種類の核酸分子に結合するための第２の種類の結合剤（例えば、第２の種類のオリゴヌクレオチド分子）などを含むことができる。例えば、基板は、基板上の一定の部分又は特定の位置に異なる種類の結合剤を有することで、基板上の一定の部分又は特定の位置に異なる種類の分析物に結合するように構成されていることができる。
【０１６６】
生体分析物は、前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの所与の個々にアドレス可能な位置でアレイに固定化されていることができる。アレイは、あらゆる数の個々にアドレス可能な位置を有することができる。例えば、アレイは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、少なくとも１，０００，０００，０００、少なくとも２，０００，０００，０００、少なくとも５，０００，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００，０００、又は少なくとも１００，０００，０００，０００個の個々にアドレス可能な位置を有することができる。アレイは、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である多くの個々にアドレス可能な位置を有することができる。各個々にアドレス可能な位置は、個別に（前記複数の個々にアドレス可能な位置から）デジタル的に及び／又は物理的にアクセス可能であることができる。例えば、各個々にアドレス可能な位置は、機器（例えば、検出器、処理装置、ディスペンサーなど）、又は他の処理によってマッピング、感知、関連付けするために電子的又はデジタル的に位置づけ、識別及び／又はアクセスすることができる。或いは又はさらに、各個々にアドレス可能な位置は、例えば個々にアドレス可能な位置にある分析物、試薬、粒子その他の成分の物理的操作若しくは抽出のために、物理的に位置づけ、識別及び／又はアクセスすることができる。
【０１６７】
各個々にアドレス可能な位置は、円、ピット、バンプ、矩形又はいずれか他の形状若しくは形態の概形若しくは形態を有することができる。各個々にアドレス可能な位置は、第１の横寸法（例えば、円の概形を有する個々にアドレス可能な位置の場合には半径、又は矩形の概形を有する個々にアドレス可能な位置の場合には幅）を有することができる。第１の横寸法は、少なくとも１ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも２ｎｍ、少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも２０ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも１，０００ｎｍ、少なくとも２，０００ｎｍ、少なくとも５，０００ｎｍ、又は少なくとも１０，０００ｎｍであることができる。第１の横寸法は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内であることができる。各個々にアドレス可能な位置は、第２の横寸法（例えば、矩形の概形を有する個々にアドレス可能な位置については長さ）を有することができる。第２の横寸法は、少なくとも１ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも２ｎｍ、少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも２０ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも１，０００ｎｍ、少なくとも２，０００ｎｍ、少なくとも５，０００ｎｍ、又は少なくとも１０，０００ｎｍであることができる。第２の横寸法は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内であることができる。場合により、各個々にアドレス可能な位置は、本明細書に記載のように、結合剤を有するか、結合剤に結合していることで、分析物をそれに固定化することができる。場合により、個々にアドレス可能な位置の一部のみが、結合剤を有することができるか、結合剤に結合していることができる。場合により、個々にアドレス可能な位置は、複数の結合剤を有するか、それに結合していることで、分析物をそれに固定化していることができる。
【０１６８】
個々にアドレス可能な位置に結合した分析物には、分子、細胞、生物、核酸分子、核酸コロニー、ビーズ、クラスター、ポロニー又はＤＮＡナノボールなどがあり得るが、これらに限定されるものではない。結合分析物は、規則的、パターン化、周期的、ランダム又は疑似ランダムな構成、又は何らかの他の配置でアレイに固定化されていることができる。
【０１６９】
基板は、軸に対して回転するように構成されていることができる。場合により、本明細書に記載の前記システム、機器及び装置はさらに、基板を回転させるように構成されている回転ユニットを含むことができる。その回転ユニットは、基板を回転させるためのモーター及び／又はローターを含むことができる。そのようなモーター及び／又はローターは、直接又は中間部品（例えば、ギア、ステージ、アクチュエータ、ディスク、プーリーなど）を介して間接的に基板に機械的に連結されていることができる。回転ユニットは自動化されていることができる。或いは若しくはさらに、回転ユニットは手動入力を受けることができる。回転の軸は、基板の中心を通る軸であることができる。その軸は、偏心軸であることができる。例えば、基板は、スピンコーティング装置のチャック（例えば、真空チャック）に固定されていることができる。基板は、少なくとも１回転／分（ｒｐｍ）、少なくとも２ｒｐｍ、少なくとも５ｒｐｍ、少なくとも１０ｒｐｍ、少なくとも２０ｒｐｍ、少なくとも５０ｒｐｍ、少なくとも１００ｒｐｍ、少なくとも２００ｒｐｍ、少なくとも５００ｒｐｍ、少なくとも１，０００ｒｐｍ、少なくとも２，０００ｒｐｍ、少なくとも５，０００ｒｐｍ、又は少なくとも１０，０００ｒｐｍの回転速度で回転するように構成されていることができる。基板は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である回転速度で回転するように構成されていることができる。基板は、本明細書に記載の異なる操作時に異なる回転速度で回転するように構成されていることができる。基板は、時間依存性関数、例えばランプ関数、シヌソイド関数、パルス関数その他の関数又は関数の組み合わせに従って変動する回転速度で回転するように構成されていることができる。その時間依存性関数は、周期性又は非周期性であることができる。
【０１７０】
溶液は、前記基板の回転前に又は回転時に基板に提供されて、アレイを横断して当該溶液を遠心的に移動させるようにすることができる。場合により、溶液は、前記基板の回転時にパルスで平面アレイに提供することで、半径方向で外向きに移動する溶液の環状波を作ることができる。そのパルスは、周期的又は非周期的（例えば、任意の）間隔を有することができる。一連のパルスは、表面−試薬交換を生じさせる一連の波を含むことができる。その表面−試薬交換は、各次パルスが低濃度の表面試薬を含む洗浄を含むことができる。その溶液は、基板の温度と異なる温度を有することで、基板又は基板上にある分析物に熱エネルギーのソース又はヒケを提供することができる。その熱エネルギーは、基板又は分析物への温度変化を提供することができる。その温度変化は一時的であることができる。その温度変化は、化学反応、例えば分析物に行われる化学反応を実行、停止、促進又は阻害することができる。例えば、化学反応は、核酸分子の変性、ハイブリダイゼーション、又はアニーリングを含むことができる。その化学反応は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、ブリッジ増幅その他の核酸増幅反応での１段階を含むことができる。その温度変化は、分析物から検出されるシグナルを調節、増加又は減少させ得る。
【０１７１】
アレイは、少なくとも１つのサンプル注入口（流体チャネルの）と流体で連絡していることができる。アレイは、空隙を介してサンプル注入口と流体で連絡していることができる。場合により、アレイはさらに、少なくとも１つのサンプル排出口と流体で連絡していることができる。アレイは、空隙を介してサンプル排出口と流体で連絡していることができる。サンプル注入口は、溶液をアレイに移動させるように構成されていることができる。サンプル排出口は、アレイから溶液を受けるように構成されていることができる。その溶液は、１又はそれ以上のディスペンスノズルを用いてアレイに送ることができる。例えば、その溶液は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、又は少なくとも２０個のディスペンスノズルを用いてアレイに送ることができる。前記溶液は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である多くのノズルを用いてアレイに送ることができる。場合により、異なる試薬（例えば、異なる種類のヌクレオチド溶液、異なるプローブ、洗浄溶液など）は、例えば汚染を防止するために異なるノズルを介してディスペンスすることができる。各ノズルは、汚染をさらに防止することができる専用の流体ライン又は流体バルブに連結されていることができる。１種類の試薬を、１又はそれ以上のノズルを介してディスペンスすることができる。前記１又はそれ以上のノズルは、基板の中心に又はその中心付近を向いていることができる。或いは、前記１又はそれ以上のノズルは、基板の中心とは異なる基板上の位置に又はその位置付近に向いていることができる。或いは又は組み合わせて、１又はそれ以上のノズルが、他のノズルの１以上より、基板の中心近くに向いていることができる。例えば、洗浄試薬をディスペンスするのに用いられる１又はそれ以上のノズルが、活性試薬をディスペンスするのに用いられる１又はそれ以上のノズルより基板の中心に近く向けることができる。前記１又はそれ以上のノズルは、基板の中心から異なる半径で配置することができる。２又はそれ以上のノズルを組み合わせて操作して、基板により効率的に流体を送ることができる。１又はそれ以上のノズルは、ジェット、スプレー（又は他の分散流体）、及び／又は液滴として基板に流体を送るように構成されていることができる。１又はそれ以上のノズルを操作して、基板への送りの前に流体を霧化することができる。
【０１７２】
その溶液は、基板が静止している時に基板上にディスペンスすることができ、次に、その基板を、溶液のディスペンス後に回転させることができる。或いは、溶液のディスペンス前に、基板を回転させることができ、次に、その溶液を、基板が回転している時に基板上にディスペンスすることができる。
【０１７３】
基板の回転は、溶液上に遠心力（又は軸から遠ざかる方向の慣性力）を生じさせて、溶液を、半径方向で外向きにアレイ上を流れさせることができる。このようにして、基板の回転によって、アレイを横断して溶液を移動させることができる。期間にわたり基板を連続回転させることで、アレイを横断してほぼ一定の厚さの流体フィルムをディスペンスすることができる。基板の回転速度を選択して、基板上の溶液の所望の厚さのフィルムを得ることができる。そのフィルム厚は、下記方程式（１）によって回転速度に関連付けることができる。
【数２】
2021503299.tif 000004
【０１７４】
ここで、ｈ（ｔ）は時間ｔでの流体フィルムの厚さであり、μは流体の粘度であり、ωは回転速度であり、Ｃは定数である。
【０１７５】
或いは又は組み合わせて、溶液の粘度を選択して、基板の溶液のフィルムの所望の厚さを得ることができる。例えば、基板の回転速度又は溶液の粘度を選択して、少なくとも１０ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも２０ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも１ミクロメートル（μｍ）、少なくとも２μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも５０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも５００μｍ、又は少なくとも１ｍｍのフィルム厚を得ることができる。基板の回転速度及び／又は溶液の粘度を選択して、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内であるフィルム厚を得ることができる。溶液の粘度は、溶液の温度を制御することによって制御することができる。フィルムの厚さを測定又はモニタリングすることができる。フィルムの厚さの測定又はモニタリングを、フィードバックシステムに組み込むことで、フィルム厚をより良く制御することができる。フィルムの厚さは、各種技術によって測定又はモニタリングすることができる。例えば、フィルムの厚さは、薄膜スペクトル装置、例えばファイバースペクトル装置を用いる薄膜スペクトル測定によって測定又はモニタリングすることができる。
【０１７６】
当該溶液は、各種成分を含む反応混合物であることができる。例えば、当該溶液は、分析物と相互作用するように構成されている複数のプローブを含むことができる。例えば、プローブは、分析物に対する結合特異性を有することができる。別の例において、プローブは、分析物への結合特異性を有しない可能性がある。プローブは、分析物に永久的に結合するように構成されていることができる。プローブは、分析物に一時的に結合するように構成されていることができる。例えば、ヌクレオチドプローブは、核酸分子分析物にハイブリダイズされた伸長鎖に永久的に組み込むことができる。或いは、ヌクレオチドプローブは、核酸分子分析物に一時的に結合することができる。次に、一時的に結合したプローブを分析物から除去することができる。次に、分析物から一時的に結合したプローブを除去することで、分析物上の残留物（例えば、化学的残留物）が残るか、残らない可能性がある。溶液中のプローブの種類は、分析物の種類によって決まり得る。プローブは、特異的機能を行うように構成されている官能基若しくは官能部分を含むことができる。例えば、プローブは標識（例えば、色素）を含むことができる。プローブは、分析物との結合その他の相互作用で、例えば標識を介して検出可能なシグナル（例えば、光学シグナル）が発生するように構成されていることができる。場合により、プローブは、活性化（例えば、刺激）すると検出可能なシグナルを発生するように構成されていることができる。別に例において、ヌクレオチドプローブは、ポリメラーゼ反応を停止（ブロック化されなくなるまで）するように構成されている可逆的ターミネータ（例えば、ブロッキング基）を含むことができる。その溶液は、プローブと分析物（例えば、酵素、触媒、緩衝液、生理食塩水溶液、キレート剤、還元剤、他の作用剤など）との間の反応を支援、促進又は減速するために他の成分を含むことができる。場合により、その溶液は、洗浄溶液であることができる。場合により、アレイ上に固定化された分析物を含む反応混合物溶液中での試薬（例えば、プローブ）間の反応又は相互作用後に、洗浄溶液をアレイと接触させるために、洗浄溶液を基板に移動させることができる。洗浄溶液は、以前の反応混合物溶液から遊離試薬を洗い流すことができる。
【０１７７】
溶液中のプローブと分析物の間の反応時に、検出可能なシグナル、例えば光学シグナル（例えば、蛍光シグナル）が発生し得る。例えば、そのシグナルは、プローブ及び／又は分析物由来のものであることができる。その検出可能シグナルは、プローブと分析物の間の反応又は相互作用を示すものであることができる。その検出可能シグナルは、非光学シグナルであることができる。例えば、その検出可能シグナルは、電子シグナルであることができる。その検出可能シグナルは、１又はそれ以上のセンサによって検出することができる。例えば、光学シグナルは、本明細書の他の箇所で記載の光学検出スキームにおける１又はそれ以上の光学検出器を介して検出することができる。そのシグナルは、前記基板の回転時に検出することができる。そのシグナルは、回転終了後に検出することができる。そのシグナルは、分析物が溶液と流体接触している時に検出することができる。そのシグナルは、溶液の洗浄後に検出することができる。場合により、検出後、例えばプローブ及び／又は分析物からの標識を開裂させ、プローブ及び／又は分析物を修飾することによって、シグナルを弱めることができる。そのような開裂及び／又は修飾は、１又はそれ以上の刺激、例えば化学剤、酵素、光（例えば、紫外光）、又は温度変化（例えば、加熱）への曝露によって行うことができる。場合により、前記シグナルは、或いは、１又はそれ以上のセンサの動作停止若しくはモード変換（例えば、検出波長）、又はシグナル励起の終了又は逆転によって検出不能となり得る。場合により、シグナルの検出は、画像のキャプチャー又はデジタル出力（例えば、異なる画像間）の発生を含み得る。
【０１７８】
基板への溶液の移動及び溶液中のプローブとアレイ中の分析物の間の反応を示す１又はそれ以上のシグナルの検出という操作は、１回以上繰り返すことができる。そのような操作は、反復的に繰り返すことができる。例えば、アレイ中の所与の位置に固定化された同じ分析物は、複数の繰り返しサイクルで複数の溶液と相互作用することができる。各反復において、検出される追加のシグナルは、処理時の分析物についての漸増するデータ又は最終データを提供することができる。例えば、分析物が核酸分子であり、処理が配列決定である場合、各反復で検出された追加のシグナルは、核酸分子の核酸配列中の塩基を示すものであることができる。その操作は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、又は少なくとも１，０００，０００，０００サイクル繰り返して、分析物を処理することができる。場合により、各サイクルにおいて、異なる溶液を基板に移動させることができる。例えば、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、又は少なくとも１，０００，０００，０００種類の溶液を基板に移動させることができる。
【０１７９】
場合により、各サイクル間（又は各サイクル時に少なくとも１回）に洗浄溶液を基板に移動させることができる。例えば、各種類の反応混合物溶液を基板に移動させた後に、洗浄溶液を基板に移動させることができる。洗浄溶液は、互いに異なるものであることができる。洗浄溶液は同一であることができる。洗浄溶液は、回転時にパルスでディスペンスされて、本明細書で記載のように環状波を作ることができる。例えば、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、又は少なくとも１，０００，０００，０００種類の洗浄溶液を基板に移動させることができる。
【０１８０】
場合により、溶液が基板と接触した後に、溶液の一部分又は全体をリサイクルすることができる。リサイクルは、その溶液の一部分又は全体の回収、濾過、及び再使用を含むことができる。濾過は、分子濾過であることができる。
【０１８１】
回転アレイを用いる核酸配列決定
場合により、配列決定方法は、プライマー伸長反応を用いて核酸分子を塩基１個ずつ配列する合成手法による配列決定を用いることができる。例えば、核酸分子の配列決定方法は、固定化されている前記核酸分子を有するアレイを含む基板を提供することを含むことができる。アレイは、平面アレイであることができる。基板は、軸に対して回転するように構成されていることができる。当該方法は、前記基板の回転前に若しくは回転時にアレイを横断して複数のヌクレオチドを含む溶液を移動させることを含むことができる。基板の回転は、基板表面の溶液によるコーティングを促進し得るものである。前記複数のヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを核酸分子に対して相補的である伸長鎖に取り込むか特異的に結合させるのに十分な条件下で、核酸分子についてプライマー伸長反応を行うことができる。少なくとも１つのヌクレオチドの取り込み若しくは結合を示すシグナルを検出することで、核酸分子を配列決定することができる。
【０１８２】
場合により、当該方法は、固定化されている核酸分子を有する基板を提供する前に、基板に核酸分子を固定化することを含むことができる。例えば、その核酸分子を含む複数の核酸分子を含む溶液を、基板の回転前、回転中若しくは回転後に基板に移動させることができ、その基板を、前記複数の核酸分子の少なくとも一部分を基板上のアレイとして固定化するのに十分な条件下に置くことができる。
【０１８３】
図２は、核酸分子を配列決定する方法２００の１例のフローチャートを示す。第１の操作２１０において、当該方法は、本明細書の別の箇所に記載の方法に従って、基板を提供することを含むことができる。当該基板は、複数の個々にアドレス可能な位置のアレイを含むことができる。そのアレイは、平面アレイであることができる。そのアレイは、テクスチャ化アレイであることができる。そのアレイは、パターン化アレイであることができる。例えば、アレイは、ウェル及び／又はピラーで個々にアドレス可能な位置を規定することができる。同じ核酸分子のコピーであることができるかそれができない複数の核酸分子が、アレイに固定化されていることができる。前記複数の核酸分子からの各核酸分子を、前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの所与の個々にアドレス可能な位置でアレイに固定化することができる。
【０１８４】
基板は、軸に対して回転するように構成されていることができる。軸は、基板の中心又は実質的に中心を通る軸であることができる。その軸は、偏心軸であることができる。例えば、基板は、スピンコーティング装置のチャック（例えば、真空チャック）に固定されていることができる。基板は、少なくとも１回転／分（ｒｐｍ）、少なくとも２ｒｐｍ、少なくとも５ｒｐｍ、少なくとも１０ｒｐｍ、少なくとも２０ｒｐｍ、少なくとも５０ｒｐｍ、少なくとも１００ｒｐｍ、少なくとも２００ｒｐｍ、少なくとも５００ｒｐｍ、少なくとも１，０００ｒｐｍ、少なくとも２，０００ｒｐｍ、少なくとも５，０００ｒｐｍ、又は少なくとも１０，０００ｒｐｍの回転速度で回転するように構成されていることができる。基板は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である回転速度で回転するように構成されていることができる。基板は、本明細書に記載の異なる操作時に異なる回転速度で回転するように構成されていることができる。基板は、時間依存性関数、例えばランプ関数、シヌソイド関数、パルス関数その他の関数又は関数の組み合わせに従って変動する回転速度で回転するように構成されていることができる。その時間依存性関数は、周期性又は非周期性であることができる。
【０１８５】
第２の操作２２０において、当該方法は、前記基板の回転前に若しくは回転時にアレイを横断して溶液を移動させることを含むことができる。その溶液は、アレイを横断して遠心的に移動させることができる。場合により、溶液は、前記基板の回転時にパルスでアレイに移動させることで、半径方向で外向きに移動する溶液の環状波を作ることができる。その溶液は、基板の温度と異なる温度を有することで、基板又は基板上にある核酸分子に熱エネルギーのソース又はヒケを提供することができる。その熱エネルギーは、基板又は核酸分子への温度変化を提供することができる。その温度変化は一時的であることができる。その温度変化は、化学反応、例えば核酸分子に行われる化学反応を実行、停止、促進又は阻害することができる。化学反応は、前記複数の核酸分子の変性、ハイブリダイゼーション、又はアニーリングを含むことができる。その化学反応は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、ブリッジ増幅その他の核酸増幅反応での１段階を含むことができる。その温度変化は、核酸分子から（又は溶液中のプローブから）検出されるシグナルを調節、増加又は減少させ得る。
【０１８６】
場合により、当該溶液は、核酸分子と相互作用するように構成されているプローブを含むことができる。例えば、場合により、例えば合成による配列決定を行う場合、当該溶液は、複数のヌクレオチド（単一塩基で）を含むことができる。前記複数のヌクレオチドは、ヌクレオチド類縁体、天然ヌクレオチド及び／又は非天然ヌクレオチドを含むことができ、これらは本明細書において総称して「ヌクレオチド」と称される。前記複数のヌクレオチドは、同じ種類の塩基であることができるかそうでないこともできる（例えば、Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃなど）。例えば、当該溶液は、１種類のみの塩基を含むこともそうでないこともできる。当該溶液は、少なくとも１種類の塩基又は少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、若しくは少なくとも１０種類の塩基を含むことができる。例えば、前記溶液は、Ａ、Ｔ、Ｃ、及びＧのいずれかの可能な混合物を含むことができる。場合により、当該溶液は、複数の天然ヌクレオチド及び非天然ヌクレオチドを含むことができる。前記複数の天然ヌクレオチド及び非天然ヌクレオチドは、同じ種類の塩基であることができるかそうでないこともできる（例えば、Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ）。
【０１８７】
前記複数のヌクレオチドの１又はそれ以上のヌクレオチドが停止され得る（例えば、可逆的に停止）。例えば、１つのヌクレオチドは、可逆的ターミネータ、又はプライマー伸長を可逆的に停止させることができる部分を含むことができる。可逆的ターミネータを含むヌクレオチドは、ポリメラーゼによって受容され、非可逆的に停止したヌクレオチドと同様に成長する核酸配列に取り込まれ得る。可逆的ターミネータを含むヌクレオチド類縁体の核酸鎖への取り込み後、可逆的ターミネータを除去して、前記核酸鎖のさらなる伸長を可能とすることができる。可逆的ターミネータは、ヌクレオチド又はヌクレオチド類縁体の糖部分（例えば、ペントース）の３′−酸素原子に結合しているブロッキング基又はキャッピング基を含むことができる。そのような部分は、３′−Ｏ−ブロック化可逆的ターミネータと称される。３′−Ｏ−ブロック化可逆的ターミネータの例には、例えば、３′−ＯＮＨ２可逆的ターミネータ、３′−Ｏ−アリル可逆的ターミネータ、及び３′−Ｏ−アジオ（ａｚｉｏ）メチル可逆的ターミネータなどがある。或いは、可逆的ターミネータは、ヌクレオチド類縁体のリンカー（例えば、開裂性リンカー）及び／又は色素部分にブロッキング基を含むことができる。３′−非ブロック化可逆的ターミネータは、ヌクレオチド類縁体の塩基並びに蛍光基（例えば、本明細書に記載の標識）の両方に結合していることができる。３′−非ブロック化可逆的ターミネータの例には、Ｈｅｌｉｃｏｓ  ＢｉｏＳｃｉｅｎｃｅｓ  Ｃｏｒｐによって開発された「バーチャルターミネータ」及びＭｉｃｈａｅｌ  Ｌ．  Ｍｅｔｚｋｅｒ  ｅｔ  ａｌによって開発された「ライトニングターミネータ」などがある。可逆的ターミネータの開裂は、例えば、可逆的ターミネータを含む核酸分子の放射線照射によって行うことができる。
【０１８８】
前記複数のヌクレオチドの１又はそれ以上のヌクレオチドは、色素、フルオロフォア、又は量子ドットによって標識することができる。例えば、前記溶液は、標識ヌクレオチドを含むことができる。別の例において、前記溶液は、非標識ヌクレオチドを含むことができる。別の例において、前記溶液は標識ヌクレオチド及び非標識ヌクレオチドの混合物を含むことができる。色素の非限定的な例には、ＳＹＢＲグリーン、ＳＹＢＲブルー、ＤＡＰＩ、プロピジウムヨウ素、Ｈｏｅｃｈｓｔ、ＳＹＢＲゴールド、臭化エチジウム、アクリジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリフラビン、フルオルクマリン（ｆｌｕｏｒｃｏｕｍａｎｉｎ）、エリプチシン、ダウノマイシン、クロロキン、ジスタマイシンＤ、クロモマイシン、ホミジウム、ミトラマイシン、ルテニウムポリピリジル類、アントラマイシン、フェナントリジン類及びアクリジン類、臭化エチジウム、ヨウ化プロピジウム、ヨウ化ヘキシジウム、ジヒドロエチジウム、エチジウムホモダイマー−１及び−２、エチジウムモノアジド、及びＡＣＭＡ、Ｈｏｅｃｈｓｔ３３２５８、Ｈｏｅｃｈｓｔ３３３４２、Ｈｏｅｃｈｓｔ３４５８０、ＤＡＰＩ、アクリジンオレンジ、７−ＡＡＤ、アクチノマイシンＤ、ＬＤＳ７５１、ヒドロキシスチルバミジン、ＳＹＴＯＸブルー、ＳＹＴＯＸグリーン、ＳＹＴＯＸオレンジ、ＰＯＰＯ−１、ＰＯＰＯ−３、ＹＯＹＯ−１、ＹＯＹＯ−３、ＴＯＴＯ−１、ＴＯＴＯ−３、ＪＯＪＯ−１、ＬＯＬＯ−１、ＢＯＢＯ−１、ＢＯＢＯ−３、ＰＯ−ＰＲＯ−１、ＰＯ−ＰＲＯ−３、ＢＯ−ＰＲＯ−１、ＢＯ−ＰＲＯ−３、ＴＯ−ＰＲＯ−１、ＴＯ−ＰＲＯ−３、ＴＯ−ＰＲＯ−５、ＪＯ−ＰＲＯ−１、ＬＯ−ＰＲＯ−１、ＹＯ−ＰＲＯ−１、ＹＯ−ＰＲＯ−３、ＰｉｃｏＧｒｅｅｎ、ＯｌｉＧｒｅｅｎ、ＲｉｂｏＧｒｅｅｎ、ＳＹＢＲゴールド、ＳＹＢＲグリーンＩ、ＳＹＢＲグリーンＩＩ、ＳＹＢＲＤＸ、ＳＹＴＯ−４０、−４１、−４２、−４３、−４４、−４５（ブルー）、ＳＹＴＯ−１３、−１６、−２４、−２１、−２３、−１２、−１１、−２０、−２２、−１５、−１４、−２５（グリーン）、ＳＹＴＯ−８１、−８０、−８２、−８３、−８４、−８５（オレンジ）、ＳＹＴＯ−６４、−１７、−５９、−６１、−６２、−６０、−６３（レッド）、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、テトラメチルローダミンイソチオシアネート（ＴＲＩＴＣ）、ローダミン、テトラメチルローダミン、Ｒ−フィコエリトリン、Ｃｙ−２、Ｃｙ−３、Ｃｙ−３．５、Ｃｙ−５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ−７、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ、Ｐｈａｒ−Ｒｅｄ、アロフィコシアニン（ＡＰＣ）、Ｓｙｂｒ  Ｇｒｅｅｎ  Ｉ、Ｓｙｂｒ  Ｇｒｅｅｎ  ＩＩ、Ｓｙｂｒ  Ｇｏｌｄ、ＣｅｌｌＴｒａｃｋｅｒ  Ｇｒｅｅｎ、７−ＡＡＤ、エチジウムホモダイマーＩ、エチジウムホモダイマーＩＩ、エチジウムホモダイマーＩＩＩ、臭化エチジウム、ウンベリフェロン、エオシン、緑色蛍光タンパク質、エリトロシン、クマリン、メチルクマリン、ピレン、マラカイトグリーン、スチルベン、ルシファーイエロー、カスケードブルー（ｃａｓｃａｄｅ  ｂｌｕｅ）、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、塩化ダンシル、蛍光��ンタニド錯体（例えば、ユウロピウム及びテルビウムを含むもの）、カルボキシテトラクロロフルオレセイン、５及び／又は６−カルボキシフルオレセイン（ＦＡＭ）、ＶＩＣ、５−（又は６−）ヨードアセトアミドフルオレセイン、５−｛［２（及び３）−５−（アセチルメルカプト）−スクシニル］アミノ｝フルオレセイン（ＳＡＭＳＡ−フルオレセイン）、リサミンローダミンＢスルホニルクロライド、５及び／又は６カルボキシローダミン（ＲＯＸ）、７−アミノ−メチル−クマリン、７−アミノ−４−メチルクマリン−３−酢酸（ＡＭＣＡ）、ＢＯＤＩＰＹフルオロフォア類、８−メトキシピレン−１，３，６−トリスルホン酸三ナトリウム塩、３，６−ジスルホネート−４−アミノ−ナフタルイミド、フィコビリタンパク質類、Ａｔｔｏ３９０、４２５、４６５、４８８、４９５、５３２、５６５、５９４、６３３、６４７、６４７Ｎ、６６５、６８０及び７００色素、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ３５０、４０５、４３０、４８８、５３２、５４６、５５５、５６８、５９４、６１０、６３３、６３５、６４７、６６０、６８０、７００、７５０、及び７９０色素、ＤｙＬｉｇｈｔ３５０、４０５、４８８、５５０、５９４、６３３、６５０、６８０、７５５、及び８００色素、又は他のフルオロフォア類、Ｂｌａｃｋ  Ｈｏｌｅ  Ｑｕｅｎｃｈｅｒ  Ｄｙｅｓ（Ｂｉｏｓｅａｒｃｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、例えばＢＨ１−０、ＢＨＱ−１、ＢＨＱ−３、ＢＨＱ−１０）；ＱＳＹ  Ｄｙｅ蛍光クエンチャー類（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ／Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎから）、例えばＱＳＹ７、ＱＳＹ９、ＱＳＹ２１、ＱＳＹ３５、及び他のクエンチャー、例えばＤａｂｃｙｌ及びＤａｂｓｙｌ；Ｃｙ５Ｑ及びＣ７７Ｑ及びＤａｒｋ  Ｃｙａｎｉｎｅ色素（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）；Ｄｙ−Ｑｕｅｎｃｈｅｒ類（Ｄｙｏｍｉｃｓ）、例えばＤＹＱ−６６０及びＤＹＱ−６６１；及びＡＴＴＯ蛍光クエンチャー類（ＡＴＴＯ−ＴＥＣ  ＧｍｂＨ）、例えばＡＴＴＯ５４０Ｑ、５８０Ｑ、６１２Ｑなどがある。場合により、前記標識は、リンカーを有するものであることができる。例えば、標識は、標識に結合したジスルフィドリンカーを有することができる。そのような標識の非限定的な例には、Ｃｙ５−アジド、Ｃｙ−２−アジド、Ｃｙ−３−アジド、Ｃｙ−３．５−アジド、Ｃｙ５．５−アジド及びＣｙ−７−アジドなどがある。場合により、リンカーは、開裂性リンカーであることができる。場合により、前記標識は、自己クエンチングせず、近接クエンチングを示さない種類であることができる。自己クエンチングせず、近接クエンチングを示さない標識種類の非限定的な例には、ビマン誘導体、例えばモノブロモビマンなどがある。或いは、当該標識は、自己クエンチングし、近接クエンチングを示す種類であることができる。そのような標識の非限定的な例には、Ｃｙ５−アジド、Ｃｙ−２−アジド、Ｃｙ−３−アジド、Ｃｙ−３．５−アジド、Ｃｙ５．５−アジド及びＣｙ−７−アジドなどがある。場合により、可逆的ターミネータのブロッキング基は、色素を含むことができる。
【０１８９】
前記溶液は、１又はそれ以上のノズルを用いてアレイに移動させることができる。場合により、異なる試薬（例えば、異なる種類のヌクレオチド溶液、洗浄溶液など）を、異なるノズルを介してディスペンスして、例えば汚染を防止することができる。各ノズルは、専用の流体ライン又は流体バルブに連結されていることができ、それはさらに汚染を防ぐことができる。１種類の試薬を、１又はそれ以上のノズルを介してディスペンスすることができる。前記１又はそれ以上のノズルは、基板の中心に又はその中心近傍に向けることができる。或いは、前記１又はそれ以上のノズルは、基板の中心以外の基板上の位置に又はその位置近傍に向けることができる。２又はそれ以上のノズルを組み合わせて操作して、流体を基板により効率的に送ることができる。
【０１９０】
当該溶液は、基板が静止している時に基板上にディスペンスすることができ、次に、溶液のディスペンス後に、その基板を回転させることができる。或いは、前記基板は、溶液のディスペンス前に回転させることができ；次に、基板が回転している時に、溶液を基板上のディスペンスすることができる。基板の回転は、溶液上に遠心力（又は軸から遠ざかる方向の慣性力）を生じさせて、溶液を、半径方向で外向きにアレイ上を流れさせることができる。
【０１９１】
第３の操作２３０において、当該方法は、核酸分子をプライマー伸長反応させることを含むことができる。当該プライマー伸長反応は、前記複数のヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを核酸分子に対して相補的である伸長鎖に取り込むのに十分な条件下で行うことができる。取り込まれるヌクレオチドは標識されていても標識されていなくても良い。
【０１９２】
場合により、操作２３０はさらに、少なくとも１つのヌクレオチドを修飾することを含むことができる。ヌクレオチドの修飾は、ヌクレオチドの標識付与を含むことができる。例えば、当該ヌクレオチドは、例えば色素、フルオロフォア又は量子ドットで標識することができる。ヌクレオチドは開裂的に標識することができる。場合により、ヌクレオチドの修飾は、ヌクレオチドの標識を活性化（例えば、刺激）することを含むことができる。
【０１９３】
第４の操作２４０において、当該方法は、前記少なくとも１つのヌクレオチドの取り込みを示すシグナルを検出することを含むことができる。そのシグナルは、光学シグナルであることができる。そのシグナルは、蛍光シグナルであることができる。そのシグナルは、前記基板の回転時に検出することができる。そのシグナルは、回転終了後に検出することができる。そのシグナルは、核酸分子が溶液と流体接触した状態で配列されている時に検出することができる。そのシグナルは、核酸分子が溶液と流体接触した後に検出することができる。操作２４０はさらに、前記少なくとも１つのヌクレオチドの標識を修飾することを含むことができる。例えば、操作２４０はさらに、ヌクレオチドの標識を開裂させること（例えば、検出後）を含むことができる。前記ヌクレオチドは、化学剤、酵素、光（例えば、紫外線）又は熱への曝露などの１又はそれ以上の刺激によって開裂させることができる。その標識が開裂すると、取り込まれたヌクレオチドを示すシグナルは、１又はそれ以上の検出器によって検出できない。
【０１９４】
方法２００はさらに、操作２２０、２３０、及び／又は２４０を１回以上繰り返して、１又はそれ以上の追加のヌクレオチドの取り込みを示す１又はそれ以上の追加シグナルを確認することで、核酸分子を配列決定することを含むことができる。方法２００は、操作２２０、２３０、及び／又は２４０を反復的に繰り返すことを含むことができる。各反復について、追加のシグナルは、追加のヌクレオチドの取り込みを示すことができる。その追加のヌクレオチドは、以前の反復で検出されたものと同じヌクレオチドであることができる。その追加のヌクレオチドは、以前の反復で検出されたヌクレオチドとは異なるヌクレオチドであることができる。場合により、少なくとも１つのヌクレオチドは、操作２２０、２３０又は２４０の各反復間で修飾されていることができる（例えば、標識及び／又は開裂）。例えば、当該方法は、操作２２０、２３０、及び／又は２４０を、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、又は少なくとも１，０００，０００，０００回繰り返すことを含むことができる。当該方法は、操作２２０、２３０、及び／又は２４０を、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である回数繰り返すことを含むことができる。従って、方法２００によって、あらゆる大きさの核酸分子の配列決定を行うことができる。
【０１９５】
当該方法は、前記基板の回転時に、異なる溶液を環状にアレイに移動させることを含むことができる。例えば、当該方法は、第１の種類のヌクレオチドを含む第１の溶液（例えば、前記第１の種類の複数のヌクレオチド中）をアレイに移動させ、次に第２の種類のヌクレオチドを含む第２の溶液を移動させ、次に、第３の種類のヌクレオチド、次に第４の種類のヌクレオチドを移動するなどを含むことができる。別の例において、異なる溶液は、ヌクレオチドの種類の異なる組み合わせを含むことができる。例えば、第１の溶液は、第１の標準型のヌクレオチド（例えば、Ａ）及び第２の標準型のヌクレオチド（例えば、Ｃ）を含むことができ、第２の溶液は、前記第１の標準型のヌクレオチド（例えば、Ａ）及び第３の標準型のヌクレオチド（例えば、Ｔ）を含むことができ、第３の溶液は、前記第１の標準型、第２の標準型、第３の標準型、及び第４の標準型（例えば、Ｇ）のヌクレオチドを含むことができる。別の例において、第１の溶液は標識ヌクレオチドを含むことができ、第２の溶液は非標識ヌクレオチドを含むことができ、第３の溶液は標識標識ヌクレオチド及び非標識ヌクレオチドの混合物を含むことができる。当該方法は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、又は少なくとも１，０００，０００，０００の溶液をアレイに移動させることを含むことができる。当該方法は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の溶液をアレイに移動させることを含むことができる。当該溶液は異なるものであることができる。当該溶液は同一であることができる。
【０１９６】
当該方法は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、又は少なくとも１，０００，０００，０００の洗浄溶液を基板に移動させることを含むことができる。例えば、洗浄溶液は、各種類のヌクレオチドを基板に移動させた後に、基板に移動させることができる。洗浄溶液は異なるものであることができる。洗浄溶液は、同一であることができる。洗浄溶液は、回転時にパルスでディスペンスして、本明細書に記載のような環状波を作ることができる。
【０１９７】
当該方法はさらに、溶液を基板と接触させた後に、その溶液の一部分又は全体をリサイクルすることを含むことができる。リサイクルは、溶液の一部分又は全体を回収、濾過及び再使用することを含むことができる。濾過は、分子濾過であることができる。
【０１９８】
操作２２０及び２３０は第１の位置で行うことができ、操作２４０は第２の位置で行うことができる。前記第１の位置及び第２の位置は、それぞれ、本明細書に記載の第１の及び第２の処理ベイを含むことができる（例えば、図１２Ｇに関して）。前記第１及び第２の位置は、それぞれ、本明細書に記載の第１の及び第２の回転スピンドルを含むことができる（例えば、図１３に関して）。前記第１の回転スピンドルは、第２の回転スピンドルの外側又は内側であることができる。前記第１及び第２の回転スピンドルは、異なる角速度で回転するように構成されていることができる。或いは、操作２２０は第１の位置で行うことができ、操作２３０及び２４０は第２の位置で行うことができる。
【０１９９】
当該方法はさらに、基板を第１の位置と第２の位置の間で移送させることを含むことができる。操作２２０及び２３０は第１の角速度で回転している時に行うことができ、操作２４０は基板が第２の角速度で回転している時に行うことができる。第１の角速度は第２の角速度未満であることができる。第１の角速度は約０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍであることができる。第２の角速度は約１００ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍであることができる。或いは、操作２２０は、基板が第１の角速度で回転している時に行うことができ、操作２３０及び２４０は、基板が第２の角速度で回転している時に行うことができる。
【０２００】
本明細書で提供の方法２００に基づく多くの変動、変更及び調整が可能である。例えば、方法２００の操作の順序は変えることができ、操作の一部を削除することができ、操作の一部を繰り返すことができ、適宜に追加の操作を加えることができる。操作の一部を順次で行うことができる。操作の一部を並行して行うことができる。操作の一部を１回行うことができる。操作の一部を複数回行うことができる。操作の一部が、下位操作を含むことができる。操作の一部は自動化することができる。操作の一部は手動であることができる。
【０２０１】
例えば、場合により、第３の操作２３０で、プライマー伸長反応を促進する代わりに、前記複数のヌクレオチドからのヌクレオチドの核酸分子への一時的結合を可能とする条件下に核酸分子を置くことができる。一時的に結合したヌクレオチドは標識することができる。一時的に結合したヌクレオチドは、例えば検出後に、除去することができる（例えば、操作２４０参照）。次に、第２の溶液を、今回は、プライマー伸長反応を促進する条件下で基板に移動させて、第２の溶液のヌクレオチドを取り込む（例えば、核酸分子にハイブリダイズされた伸長鎖へ）ようにすることができる。取り込まれたヌクレオチドは標識されていないことができる。洗浄後、及び検出せずに、標識ヌクレオチドの別の溶液を、例えば一時的結合の別のサイクルのために基板に移動させることができる。
【０２０２】
場合により、例えば、連結反応によって配列決定を行うために、溶液は異なるプローブを含むことができる。例えば、溶液は、複数のオリゴヌクレオチド分子を含むことができる。例えば、オリゴヌクレオチド分子は、約２塩基、３塩基、４塩基、５塩基、６塩基、７塩基、８塩基、９塩基、１０塩基又はそれ以上の長さを有することができる。そのオリゴヌクレオチド分子は、本明細書の他の場所で記載のように、色素（例えば、蛍光色素）で標識することができる。場合により、例えば、核酸分子における反復配列、例えばホモポリマー反復配列、ジヌクレオチド反復配列、及びトリヌクレオチド反復配列を検出するために、前記溶液は、反復配列に結合するように構成されている標的プローブ（例えば、ホモポリマープローブ）を含むことができる。前記溶液は、１種類のプローブ（例えば、ヌクレオチド）を含むことができる。前記溶液は、異なる種類のプローブ（例えば、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド分子など）を含むことができる。前記溶液は、異なる種類の分析物（例えば、核酸分子、タンパク質など）と相互作用するために異なる種類のプローブ（例えば、オリゴヌクレオチド分子、抗体など）を含むことができる。異なる種類のプローブを含む異なる溶液を、いずれかの回数で基板に移動させて、連続サイクル間に検出を行うか行わず（例えば、検出は、いくつかの連続サイクル間で行うが、一部の他のものの間では行わないようにすることができる。）、処理の種類に応じて、核酸分子を配列決定又は他の形で処理することができる。
【０２０３】
図３は、核酸分子を配列決定又は分析物を処理するためのシステム３００を示す。当該システムは、方法２００又は１４００を実施するように構成されていることができる。当該システム（例えば、３００、４００、５００ａ、５００ｂなど）は核酸分子の処理に関して記載されているがされているが、当システムを用いて、本明細書に記載のように、いずれか他の種類の生体分析物を処理することができる。
【０２０４】
前記システムは、基板３１０を含むことができる。当該基板は、本明細書に記載の基板、例えば図２に関して本明細書に記載されている基板を含むことができる。その基板は、アレイを含むことができる。その基板は開放されていることができる。そのアレイは、１又はそれ以上の核酸分子又は分析物を固定化するように構成されている１又はそれ以上の位置３２０を含むことができる。当該アレイは、本明細書に記載のいずれかのアレイ、例えば方法２００に関して本明細書に記載のいずれかのアレイを含むことができる。例えば、当該アレイは、複数の個々にアドレス可能な位置を含むことができる。当該アレイは、配列決定される核酸分子に結合しているリンカー（例えば、本明細書に記載のいずれかの結合剤）を含むことができる。或いは又は組み合わせて、配列決定される核酸分子は、ビーズに結合していることができ；当該ビーズはアレイに固定化されていることができる。当該アレイはテクスチャ化されていることができる。当該アレイは、パターン化アレイであることができる。当該アレイは平面的であることができる。
【０２０５】
前記基板は、軸３０５に対して回転するように構成されていることができる。その軸は、基板の中心を通る軸であることができる。前記軸は、偏心軸であることができる。当該基板は、本明細書に記載のいずれかの回転速度、例えば方法２００又は１４００に関して本明細書に記載のいずれかの回転速度で回転するように構成されていることができる。
【０２０６】
当該基板は、第１又は第２の長軸３１５及び３２５に対して相対位置で変化するように構成されていることができる。例えば、基板は、前記第１及び／又は第２の長軸に沿って移動可能であることができる（図３に示したように）。或いは、前記基板は、前記第１及び／又は第２の長軸に沿って静止していることができる。或いは又は組み合わせて、前記基板は、その軸に沿って移動可能であることができる（図４に示したように）。或いは又は組み合わせて、前記基板は、その軸によって静止していることができる。基板の相対位置は、位置間で交代するように構成されていることができる。基板の相対位置は、長軸の１以上又はその軸に対する位置間で交代するように構成されていることができる。基板の相対位置は、本明細書に記載の流体チャネルのいずれかに対する位置間で交代するように構成されていることができる。例えば、基板の相対位置は、第１の位置と第２の位置の間で交代するように構成されていることができる。基板の相対位置は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、又は少なくとも２０個の位置の間で交代するように構成されていることができる。基板の相対位置は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の位置間で交代するように構成されていることができる。前記第１又は第２の長軸は、前記軸と実質的に垂直であることができる。前記第１又は第２の長軸は、前記軸と実質的に平行であることができる。前記第１又は第２の長軸は、前記軸と一致することができる。
【０２０７】
当該システムは、第１の流体チャネル３３０を含むことができる。第１の流体チャネルは第１の流体出口３３５を含むことができる。第１の流体出口は、第１の流体をアレイにディスペンスするように構成されていることができる。第１の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの流体、例えば本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第１の流体出口は、基板に対して外側にあることができる。第１の流体出口は基板と接触しないものであることができる。第１の流体出口は、ノズルであることができる。第１の流体出口は、前記軸と実質的に一致する軸を有することができる。第１の流体出口は、前記軸と実質的に平行な軸を有することができる。
【０２０８】
当該システムは、第２の流体チャネル３４０を含むことができる。第２の流体チャネルは、第２の流体出口３４５を含むことができる。第２の流体出口は、第２の流体をアレイにディスペンスするように構成されていることができる。第２の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの流体、例えば本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第２の流体出口は、基板に対して外側にあることができる。第２の流体出口は基板と接触しないものであることができる。第２の流体出口は、ノズルであることができる。第２の流体出口は、前記軸と実質的に一致する軸を有することができる。第２の流体出口は、前記軸と実質的に平行な軸を有することができる。
【０２０９】
第１及び第２の流体は、異なる種類の試薬を含むことができる。例えば、前記第１の流体は、第１の種類のヌクレオチド、例えば本明細書に記載のいずれかのヌクレオチド、又はヌクレオチド混合物を含むことができる。第２の流体は、第２の種類のヌクレオチド、例えば本明細書に記載のいずれかのヌクレオチド、又はヌクレオチド混合物を含むことができる。或いは、第１及び第２の流体は、同じ種類の試薬を含むことができる（例えば、同じ種類の流体を、複数の流体出口（例えば、ノズル）からディスペンスして、コーティング速度を高める。）。或いは又は組み合わせて、第１又は第２の流体は洗浄試薬を含むことができる。第１の流体チャネル３３０及び第２の流体チャネル３４０は、流体的に分離されていても良い。有利には、第１及び第２の流体が異なる種類の試薬を含む場合、それらの異なる試薬のそれぞれは、ディスペンス時に他の試薬からの汚染を受けない状態に維持され得る。
【０２１０】
第１の流体出口は、前記基板の回転時に前記第１の流体をディスペンスするように構成されていることができる。第２の流体出口は、前記基板の回転時に第２の流体をディスペンスするように構成されていることができる。第１及び第２の流体出口は、時間が重ならないようにディスペンスするように構成されていることができる。或いは、第１及び第２の流体出口は、例えば第１の流体及び第２の流体が同じ種類の試薬を含む場合など、時間を重ねてディスペンスするように構成されていることができる。基板は、第１及び第２の出口がディスペンスする時に異なる速度若しくは異なる回転数で回転するように構成されていることができる。或いは、基板は、第１のび第２の出口がディスペンスする時に同じ速度及び回転数で回転するように構成されていることができる。回転時に、アレイは、実質的に半径方向で軸から離れるように前記第１の流体を移動させるように構成されていることができる。第１の流体出口は、基板の少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、又は少なくとも１，０００，０００全回転時に、前記第１の流体をアレイに移動させるように構成されていることができる。第１の流体出口は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の全回転時に、第１の流体をアレイに移動させるように構成されていることができる。
【０２１１】
当該システムは、第３の流体をディスペンスするように構成されている第３の流体出口３５５を含む第３の流体チャネル３５０を含むことができる。当該システムは、第４の流体をディスペンスするように構成されている第４の流体出口３６５を含む第４の流体チャネル３６０を含むことができる。第３及び第４の流体チャネルは、本明細書に記載の第１及び第２の流体チャネルと同様であることができる。第３及び第４の流体は、第１及び／又は第２の流体と同一又は異なる流体であることができる。場合により、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０又はそれ以上の流体（又は試薬）を用いることができる。例えば、５〜１０の流体（又は試薬）を用いることができる。
【０２１２】
図３は基板の位置変化を示しているが、代わりとして又はさらに、第１、第２、第３及び第４の流体チャネルのうちの１以上が、位置変化を受けるように構成されていることができる。例えば、第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかが、前記第１及び／又は第２の縦軸に沿って移動可能であることができる。或いは、第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかが、前記第１及び／又は第２の縦軸に沿って静止していることができる。或いは又はさらに、第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかが、前記軸に沿って移動可能であることができる。或いは又はさらに、第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかが、前記軸に沿って静止していることができる。
【０２１３】
第１、第２、第３及び第４の流体チャネルのうちの１又はそれ以上の相対位置は、縦軸又は前記軸のうちの１以上に対する位置間で交代するように構成されていることができる。例えば、第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかの相対位置は、第１の位置と第２の位置の間で交代するように構成されていることができる（例えば、そのようなチャネルを動かすことで、基板を動かすことで、又はチャネル及び基板を動かすことで）。第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかの相対位置は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０又はそれ以上の位置の間で交代するように構成されていることができる。第１、第２、第３若しくは第４の流体チャネルのいずれかの相対位置は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の位置間で交代するように構成されていることができる。第１又は第２の縦軸は、前記軸に対して実質的に垂直であることができる。第１又は第２の縦軸は、前記軸と実質的に平行であることができる。第１又は第２の縦軸は前記軸と一致していても良い。
【０２１４】
場合により、当該システムは、基板から流体を受けるための１又はそれ以上の流体チャネルを含むことができる（図３には不図示）。図４Ａ〜４Ｂを参照すると、第５の流体チャネル４３０は第１の流体注入ポート４３５を含むことができる。第１の流体注入ポートは、軸の第１のレベルに位置することができる（図４に示した通り）。場合により、第１の流体注入ポートが、基板３１０の周囲を囲んでいることができる（例えば、環状）。基板が例えば軸に対して第１の位置にある時、第１の流体注入ポートは、基板３１０の下流にあって、それと流体で連絡していることができる。第５の流体チャネルは、前記第１の流体チャネル３３０と流体で連絡していることができる。例えば、前記第１の流体注入ポートは、前記第１の流体出口を通過して基板に至るそしてその後に基板から離れる（例えば、前記基板の回転時の慣性力による）溶液を受け取るように構成されていることができる。例えば、前記第１の流体注入ポートは、方法２００又は１４００に関して本明細書に記載のリサイクルプロセスなどのリサイクルプロセスで溶液を受け取るように構成されていることができる。場合により、前記第１の流体注入ポートを介して第５の流体チャネルが受け取った溶液は、前記第１の流体チャネルに戻されて（例えば、濾過後に）、前記第１の流体出口を介して基板にディスペンスされることができる。第５の流体チャネル及び前記第１の流体チャネルが、第１の環状流体流路の少なくとも一部を規定していることができる。第１の環状流体流路は、フィルター、例えば方法２００又は１４００に関して本明細書に記載のフィルターを含むことができる。そのフィルターは、分子フィルターであることができる。他の場合、第５の流体チャネルが受け取る溶液は、異なる流体チャネル（前記第１の流体チャネル以外のもの）に戻されて（例えば、濾過後に）、異なる流体出口を介してディスペンスされることができる。
【０２１５】
当該システムは、第６の流体チャネル４４０を含むことができる。第６の流体チャネルは、第２の流体注入ポート４４５を含むことができる。第２の流体注入ポートは、軸の第２のレベルに位置することができる（図４に示した通り）。場合により、第２の流体注入ポートが、基板３１０の周囲を囲んでいることができる。基板が例えば軸に対して第２の位置にある時、第２の流体注入ポートは、基板３１０の下流にあって、それと流体で連絡していることができる。第６の流体チャネルは、前記第２の流体チャネル３４０と流体で連絡していることができる。例えば、前記第２の流体注入ポートは、前記第２の流体出口を通過して基板に至るそしてその後に基板から離れる溶液を受け取るように構成されていることができる。例えば、前記第２の流体注入ポートは、方法２００又は１４００に関して本明細書に記載のリサイクルプロセスなどのリサイクルプロセスで溶液を受け取るように構成されていることができる。場合により、前記第２の流体注入ポートを介して第６の流体チャネルが受け取った溶液は、前記第２の流体チャネルに戻されて（例えば、濾過後に）、前記第２の流体出口を介して基板にディスペンスされることができる。第６の流体チャネル及び前記第２の流体チャネルが、第２の環状流体流路の少なくとも一部を規定していることができる。第２の環状流体流路は、フィルター、例えば方法２００又は１４００に関して本明細書に記載のフィルターを含むことができる。そのフィルターは、分子フィルターであることができる。
【０２１６】
当該システムは、基板が前記第１の位置にある時に基板と第２の流体注入ポートの間の流体連絡を防止し、基板が第２の位置にある時に基板と前記第１の流体注入ポートの間の流体連絡を防止するシールド（不図示）を含むことができる。
【０２１７】
当該システムはさらに、１又はそれ以上の検出器３７０を含むことができる。その検出器は、光学検出器、例えば１又はそれ以上の光検出器、１又はそれ以上の光ダイオード、１又はそれ以上のアバランシェ光ダイオード、１又はそれ以上の光電子増倍管、１又はそれ以上の光ダイオードアレイ、１又はそれ以上のアバランシェ光ダイオードアレイ、１又はそれ以上のカメラ、１又はそれ以上の電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、又は１又はそれ以上の相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）カメラであることができる。それらのカメラは、ＴＤＩ又は本明細書に記載の他の連続域スキャン検出器であることができる。その検出器は蛍光検出器であることができる。検出器は、アレイと検知的に連絡していることができる。例えば、検出器は、アレイからのシグナルを検出するように構成されていることができる。シグナルは、光学シグナルであることができる。シグナルは、蛍光シグナルであることができる。検出器は、前記基板の回転時に基板からのシグナルを検出するように構成されていることができる。検出器は、基板が回転していない時に基板からのシグナルを検出するように構成されていることができる。検出器は、基板の回転終了後に基板からのシグナルを検出するように構成されていることができる。図３は、検出器に光学的にマッピングされた基板上の例示的領域３７５を示している。
【０２１８】
当該システムは、電磁放射を基板に移動させるように構成されている１又はそれ以上の線源（図３では不図示）を含むことができる。その線源は、１又はそれ以上の１又はそれ以上の光源を含むことができる。その線源は、１又はそれ以上のインコヒーレント又はコヒーレント光源を含むことができる。その線源は、１又はそれ以上の狭帯域又は広帯域の光源を含むことができる。その線源は、最大１ヘルツ（Ｈｚ）、最大２Ｈｚ、最大５Ｈｚ、最大１０Ｈｚ、最大２０Ｈｚ、最大５０Ｈｚ、最大１００Ｈｚ、最大２００Ｈｚ、最大５００Ｈｚ、最大１キロヘルツ（ｋＨｚ）、最大２ｋＨｚ、最大５ｋＨｚ、最大１０ｋＨｚ、最大２０ｋＨｚ、最大５０ｋＨｚ、最大１００ｋＨｚ、最大２００ｋＨｚ、最大５００ｋＨｚ、最大１メガヘルツ（ＭＨｚ）、最大２ＭＨｚ、最大５ＭＨｚ、最大１０ＭＨｚ、最大２０ＭＨｚ、最大５０ＭＨｚ、最大１００ＭＨｚ、最大２００ＭＨｚ、最大５００ＭＨｚ、最大１ギガヘルツ（ＧＨｚ）、最大２ＧＨｚ、最大５ＧＨｚ、最大１０ＧＨｚ、最大２０ＧＨｚ、最大５０ＧＨｚ、最大１００ＧＨｚの帯域又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である帯域を有する光学的放射を放出するように構成されていることができる。その線源は、１又はそれ以上のレーザーを含むことができる。その線源は、１又はそれ以上の単一モードレーザー光源を含むことができる。その線源は、１又はそれ以上の多モードレーザー光源を含むことができる。その線源は、１又はそれ以上のレーザーダイオードを含むことができる。その線源は、１又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。その線源は、電磁スペクトラムの紫外（約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ）、可視（約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）、又は赤外（約７００ｎｍ〜約１０，０００ｎｍ）領域、又はそれらのいずれかの組み合わせにおける１又はそれ以上の波長を含む光を発するように構成されていることができる。例えば、その線源は、６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の１又はそれ以上の波長を含む光を発することができる。その線源は、個別に又は組み合わせて、少なくとも０．０５ワット（Ｗ）、少なくとも０．１Ｗ、少なくとも０．２Ｗ、少なくとも０．５Ｗ、少なくとも１Ｗ、少なくとも２Ｗ、少なくとも５Ｗ、少なくとも１０Ｗの光強度、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である光強度を有する光を発することができる。その線源は、基板上の分子と相互作用して、光学検出器によって検出され得る検出可能な光学シグナルを発生させるように構成されていることができる。例えば、その線源は、光吸収、光反射、散乱、リン光、蛍光、又は本明細書に記載のいずれか他の光学シグナルを発生させるように構成されていることができる。
【０２１９】
当該システムは、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２、第１３、第１４、第１５、第１６、第１７、第１８、第１９若しくは第２０の流体チャネルを含むことができる。各流体チャネルは、基板と流体で連絡している流体出口又は流体注入ポートを含むことができる。例えば、第９、第１０、第１３、第１４、第１７若しくは第１８の流体チャネルは、流体出口を含むことができる。第７、第８、第１１、第１２、第１５、第１６、第１９若しくは第２０の流体チャネルは、流体注入ポートを含むことができる。或いは、当該システムは、流体出口又は流体注入ポートを含む２０を超える流体チャネルを含むことができる。
【０２２０】
従って、当該システムは、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口を含むことができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、アレイに第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体をディスペンスするように構成されていることができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの流体、例えば本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、本明細書に記載の第１、第２、第３若しくは第４の流体出口と同様であることができる。或いは、当該システムは、１０を超える流体出口を含むことができる。
【０２２１】
当該流体チャネルは、互いに流体的に分離されていることができる。例えば、流体チャネルは、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口の上流で流体的に分離されていることができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、基板の外側であることができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、基板に接触しないことができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、ノズルであることができる。
【０２２２】
当該システムは、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体注入ポートを含むことができる。第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体注入ポートは、基板がそれぞれ第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の位置（例えば、軸に対して）にある時に、基板と流体で連絡していることができる。或いは、当該システムは、１０を超える流体注入ポートを含むことができる。
【０２２３】
第９、第１０、第１３、第１４、第１７の、又は第１８の流体チャネルは、それぞれ第７、第８、第１１、第１２、第１５若しくは第１６の流体チャネルと流体で連絡していることができ；流体チャネルの各ペアが、それぞれ第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の環状流体流路の少なくとも一部を規定することができる。各環状流体流路は、本明細書に記載の第１若しくは第２の環状流体流路と同様に構成することができ、環状流体流路の流体注入ポートは、環状流体流路の流体出口を通過して基板に行く溶液を受けるように構成されている。各環状流体流路は、本明細書に記載のようにリサイクルプロセスで溶液を受けるように構成されていることができる。各環状流体流路は、本明細書に記載のフィルターを含むことができる。
【０２２４】
第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体は、異なる種類の試薬を含むことができる。例えば、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体は、それぞれ第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の種類のヌクレオチド、例えば本明細書に記載のいずれかのヌクレオチドを含むことができる。或いは又は組み合わせて、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体は、洗浄試薬を含むことができる。
【０２２５】
第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、前記基板の回転時に、それぞれ第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体をディスペンスするように構成されていることができる。第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、時間重複又は時間重複せずにディスペンスするように構成されていることができる。
【０２２６】
図４Ａは、第１の垂直レベルで核酸分子を配列決定するシステム４００を示す。当該システムは、本明細書に記載のシステム３００と実質的に同様であることができるか、それの要素の１又はそれ以上の配置においてシステム３００と異なっていることができる。システム４００は、本明細書に記載の基板３１０を含むことができる。システム４００は、軸３０５に平行な垂直運動を利用して、基板３１０を異なる流体チャネルに曝露することができる（例えば、使用可能な流体連絡を作る）。当該システムは、本明細書に記載の第１の流体チャネル３３０及び第１の流体出口３３５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第２の流体チャネル３４０及び第２の流体出口３４５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第３の流体チャネル３５０及び第３の流体出口３５５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第４の流体チャネル３６０及び第４の流体出口３６５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の検出器３７０を含むことができる。当該検出器は、示した領域と光学的に連絡していることができる。当該システムは、本明細書に記載のいずれかの光源を含むことができる（図４Ａでは不図示）。
【０２２７】
第５の流体チャネル４３０及び第１の流体注入ポート４３５は、図４Ａ及び４Ｂに示したように、垂直軸に沿った第１の高さレベルで配置することができる。第６の流体チャネル４４０及び第２の流体注入ポート４４５は、垂直軸に沿った第２の高さレベルに配置することができる。このようにして、当該システムは、第１及び第２の流体流路を含むものと見なすことができ、各流体流路は異なる垂直レベルに位置している。基板３１０は、第１の高さレベルと第２の高さレベルとの間で、第１の高さレベルから第２の高さレベルへ、及び第２の高さレベルから第１の高さレベルへ垂直に動くことができる。別の形態として、基板は垂直方向では固定されていることができるが、高さレベルは基板３１０に対して垂直方向に移動可能であることができる。別の形態として、基板及び高さレベルは垂直方向に動くことができる。
【０２２８】
システム４００は複数の高さレベルを含むことができる。その高さレベルは、互いに対して垂直に配向していることができる。当該システムは、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、１００又はそれより多い高さレベルを含むことができる。各高さレベルは、１又はそれ以上の下位高さレベル（例えば、いずれか２つの高さレベルの間の徐々に上がるレベル）を含むことができる。各高さレベルは、異なる流体（又は試薬）のディスペンス及び／又は回収のためのものであることができる。一部の高さレベルは、同じ流体（又は試薬）をディスペンスするためのものであることができる。
【０２２９】
第１の垂直レベルにある間、基板は第５の流体チャネル及び前記第１の流体注入ポートと流体で連絡していることができるが、第６の流体チャネル及び第２の流体注入ポートとは連絡していない。基板は、本明細書に記載のように、シールド（不図示）によって第６の流体チャネル及び第２の流体注入ポートから分離されていることができる。基板がこの第１の垂直レベルにある間、本明細書に記載の第１の流体又は第１の溶液が基板にディスペンスされ得る。例えば、基板から振り出された過剰の第１の溶液は、基板が第１の垂直レベルにある間は、第１の流体注入ポートによって受けられ得る。別の例において、第１の流体の一部とともに基板から振り出される洗浄溶液（例えば、第１の流体より異なる流体出口からディスペンスされる）は、基板が前記第１の垂直レベルにある間は、第１の流体注入ポートによって受けられ得る。次に、基板を垂直に動かすことによって、基板を第２の垂直レベルに動かすことができる。或いは、第５又は第６の流体チャネルを垂直に動かすことができる。或いは若しくはさらに、基板及び流体チャネルの１以上を、他のものに対して動かすことができる（例えば、軸に沿って）。
【０２３０】
図４Ｂは、第２の垂直レベルでの核酸分子の配列決定システム４００を示している。第２の垂直レベルにある間、基板は第６の流体チャネル及び前記第２の流体注入ポートと流体で連絡していることができるが、第５の流体チャネル及び第１の流体注入ポートとは連絡していない。基板は、本明細書に記載のように、シールド（不図示）によって第５の流体チャネル及び第１の流体注入ポートから分離されていることができる。基板がこの第２の垂直レベルにある間、本明細書に記載の第２の流体又は第２の溶液が基板にディスペンスされ得る。或いは、基板が第２の垂直位置にある間は、第１の溶液は除去され得る。場合により、基板が第２の垂直位置にある間は、第１の溶液はリサイクルされ得る。次に、基板を垂直に動かすことによって、基板を第１の垂直レベルに移動し戻すか、本明細書に記載の別の垂直レベルに移動し戻すことができる。或いは、第５又は第６の流体チャネルを垂直に動かすことができる。或いは若しくはさらに、基板及び流体チャネルの１以上を、他のものに対して動かすことができる（例えば、軸に沿って）。
【０２３１】
第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体注入ポートは、それぞれ第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の垂直レベルに位置することができる。基板を垂直に動かすことにより、又は第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２、第１３、第１４、第１５、第１６、第１７、第１８、第１９若しくは第２０の流体流チャネルを垂直に動かすことにより、基板を第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の垂直レベルに動かすことができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０又はそれより上の垂直レベルのいずれかで、本明細書に記載のいずれかの流体溶液を基板にディスペンスすることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０又はそれより上の垂直レベルのいずれかで、本明細書に記載のいずれかの流体溶液を基板から除去することができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０又はそれより上の垂直レベルのいずれかで、本明細書に記載のいずれかの流体溶液を基板からリサイクルすることができる。
【０２３２】
図５Ａは、流体流チャネルのアレイを用いる核酸分子の配列決定システム５００ａの第１の例を示すものである。当該システムは、本明細書に記載のシステム３００若しくは４００と実質的に同様であることができるか、それの要素の１又はそれ以上の配置においてシステム３００若しくは４００と異なっていることができる。システム５００ａは、複数の流体流チャネルの幾何配置を利用して、基板を異なる流体に曝露することができる。システム５００ａは、本明細書に記載の基板３１０を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第１の流体チャネル３３０及び第１の流体出口３３５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第２の流体チャネル３４０及び第２の流体出口３４５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第５の流体チャネル４３０及び第１の流体注入ポート４３５（図５Ａでは不図示）を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第６の流体チャネル４４０及び第２の流体注入ポート４４５を含むことができる（図５Ａでは不図示）。当該システムは、本明細書に記載の検出器３７０を含むことができる（図５Ａでは不図示）。当該システムは、本明細書に記載のいずれかの光源を含むことができる（図５Ａでは不図示）。
【０２３３】
第１の流体チャネル及び第１の流体出口は、図５Ａに示したように、第１の位置に配置することができる。第２の流体チャネル及び第２の流体出口は、第２の位置に配置することができる。当該システムは、前記第１の流体出口から第１の流体及び第２の流体出口から第２の流体をディスペンスするように構成されていることができる。
【０２３４】
当該システムは、本明細書に記載の第３、第４、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２、第１３、第１４、第１５、第１６、第１７、第１８、第１９若しくは第２０の流体チャネルのいずれかを含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口のいずれかを含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体注入ポートのいずれかを含むことができる。
【０２３５】
第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口は、それぞれ第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の位置に位置していることができる。当該システムは、それぞれ第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口からの第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体をディスペンスするように構成されていることができる。
【０２３６】
第１、第２、第３、第４、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２、第１３、第１４、第１５、第１６、第１７、第１８、第１９、第２０又はそれより上の流体チャネルのいずれか２以上が、流体流チャネルのアレイを形成していることができる。流体流チャネルの当該アレイは、移動可能である。或いは、流体流チャネルの当該アレイは、基板に対して固定位置にあることができる。流体流チャネルの当該アレイの各流体流チャネルは、流体流チャネルの縦軸が基板の回転軸と角度を形成するような位置にあることができる。その角度は、少なくとも０°、少なくとも５°、少なくとも１０°、少なくとも１５°、少なくとも２０°、少なくとも２５°、少なくとも３０°、少なくとも３５°、少なくとも４０°、少なくとも４５°、少なくとも５０°、少なくとも５５°、少なくとも６０°、少なくとも６５°、少なくとも７０°、少なくとも７５°、少なくとも８０°、少なくとも８５°、又は少なくとも９０°の値を有することができる。その角度は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である値を有することができる。流体チャネルのアレイの各流体チャネルは、基板と同様の角度を形成していることができる。或いは、１又はそれ以上の流体チャネルは、基板と異なる角度を形成していることができる。
【０２３７】
図５Ｂは、流体流チャネルのアレイを用いる核酸分子を配列決定するシステム５００ｂの第２の例を示すものである。
【０２３８】
当該システムは、本明細書に記載のシステム３００又は４００と実質的に同様であることができ、要素の１又はそれ以上の配置においてシステム３００又は４００と異なることができる。当該システム５００ｂは、基板に対して動くことで基板を異なる流体に曝露させるように構成されている複数の流体流チャネルを用いることができる。当該システム５００ｂは、本明細書に記載の基板３１０を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第１の流体チャネル３３０及び第１の流体出口３３５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第２の流体チャネル３４０及び第２の流体出口３４５を含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第５の流体チャネル４３０及び第１の流体注入ポート４３５を含むことができる（図５Ｂでは不図示）。当該システムは、本明細書に記載の第６の流体チャネル４４０及び第２の流体注入ポート４４５を含むことができる（図５Ｂでは不図示）。当該システムは、本明細書に記載の検出器３７０を含むことができる（図５Ｂでは不図示）。当該システムは、本明細書に記載の光源を含むことができる（図５Ｂでは不図示）。
【０２３９】
第１の流体チャネル及び第１の流体出口は、流体ディスペンサー５１０に取り付けられていることができる。流体ディスペンサーは、例えば図５Ｂに示したように可動ガントリーアームを含む、可動流体ディスペンサーであることができる。別の形態として、流体ディスペンサーは固定されているか静止していることができる。流体ディスペンサーは、第１の位置に移動して、前記第１の流体出口からの第１の流体ディスペンスするように構成されていることができる。第２の流体チャネル及び第２の流体出口が、流体ディスペンサーに取り付けられていることもできる。流体ディスペンサーは、第２の位置に移動して第２の流体出口からの第２の流体をディスペンスするように構成されていることができる。
【０２４０】
当該システムは、本明細書に記載の第３、第４、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２、第１３、第１４、第１５、第１６、第１７、第１８、第１９若しくは第２０の流体チャネルのいずれかを含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口のいずれかを含むことができる。当該システムは、本明細書に記載の第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体注入ポートのいずれかを含むことができる。
【０２４１】
第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口が流体ディスペンサーに取り付けられていることができる。流体ディスペンサーは、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の位置に移動して、それぞれ第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体出口からの第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の流体をディスペンスするように構成されていることができる。或いは、流体ディスペンサーは静止状態に維持されていることができ、基板３１０を異なる位置に移動させて異なる流体を受けるようにすることができる。
【０２４２】
図６は、核酸分子を配列決定するためのコンピュータ化システム６００を示している。当該システムは、方法２００若しくは１４００又はシステム３００に関して基板３１０、例えば本明細書に記載の基板を含むことができる。当該システムはさらに、液流ユニット６１０を含むことができる。液流ユニットは、本明細書に記載の流体流関連の要素、例えばシステム３００、４００、５００ａ若しくは５００ｂに関して本明細書に記載の要素３３０、３３５、３４０、３４５、３５０、３５５、３６０、３６５、４３０、４３５、４４０、４４５及び３７０のいずれか又は全てを含むことができる。液流ユニットは、基板の回転前に若しくは回転時に、本明細書に記載の複数のヌクレオチドを含む溶液を、基板のアレイに移動させるように構成されていることができる。液流ユニットは、基板の回転前に若しくは回転時に、本明細書に記載の洗浄溶液を基板のアレイに移動させるように構成されていることができる。場合により、液流ユニットは、第１の位置からの流体流を第２の位置に移動させるポンプ、コンプレッサ及び／又はアクチュエータを含むことができる。方法１４００に関して、流体流システムは、溶液を基板３１０に移動させるように構成されていることができる。方法１４００に関して、流体流システムは、基板３１０からの溶液を回収するように構成されていることができる。当該システムはさらに、検出器３７０、例えばシステム３００又は４００に関して本明細書に記載の検出器を含むことができる。その検出器は、基板のアレイと検知的に連絡していることができる。
【０２４３】
当該システムはさらに、１又はそれ以上のコンピュータ処理装置６２０を含むことができる。当該１又はそれ以上の処理装置は、本明細書に記載の方法のいずれかを実行するように個別に又は全体的にプログラムされていることができる。例えば、当該１又はそれ以上の処理装置は、本開示の方法、例えば方法２００又は１４００のいずれか又は全ての操作を実行するよう個別に又は全体的にプログラムされていることができる。特に、前記１又はそれ以上の処理装置は、（ｉ）基板の回転時又は回転の前に、前記複数のヌクレオチドを含む溶液をアレイを横断して移動させるよう、液流ユニットに指令を出し；（ｉｉ）前記複数のヌクレオチドからの少なくとも１つのヌクレオチドを、核酸分子に対して相補的である伸長鎖に取り込むのに十分な条件下で、核酸分子についてプライマー伸長反応を行わせるように；及び（ｉｉｉ）検出器を用いて前記少なくとも１つのヌクレオチドの取り込みを示すシグナルを検出することで、核酸分子の配列決定を行うように、個別に又は全体的にプログラムされていることができる。
【０２４４】
以上、回転システムについて、配列決定用途に関して説明したが、そのような回転法を、他の用途（例えば、前配列決定用途、サンプル準備など）、例えばテンプレートシーディング及び表面増幅プロセスに用いることができる。例えば、基板の回転時又は回転前にディスペンスされる試薬を、他の用途に合わせることができる。以上において、当該回転システムで基板にディスペンスされる試薬について、ヌクレオチドに関して説明したが、基板に固定化された核酸分子（又は他のいずれかの分子若しくは細胞）と反応し得る試薬、例えばプローブ、アダプター、酵素及び標識試薬を、回転前、回転時若しくは回転後に基板にディスペンスして、ディスペンスされる試薬による基板の高速コーティングを行うことができる。
【０２４５】
本明細書に記載の核酸分子の配列決定システム（例えば、システム３００、４００、５００ａ若しくは５００ｂのいずれか、又は本明細書に記載の他のいずれかのシステム）、又はそれのいずれかの要素を、環境的に制御することができる。例えば、当該システムは、特定の温度又は湿度下に維持することができる。当該システム（又はそれのいずれかの要素）は、少なくとも摂氏２０度（℃）、少なくとも２５℃、少なくとも３０℃、少なくとも３５℃、少なくとも４０℃、少なくとも４５℃、少なくとも５０℃、少なくとも５５℃、少なくとも６０℃、少なくとも６５℃、少なくとも７０℃、少なくとも７５℃、少なくとも８０℃、少なくとも８５℃、少なくとも９０℃、少なくとも９５℃、少なくとも１００℃、最高１００℃、最高９５℃、最高９０℃、最高８５℃、最高８０℃、最高７５℃、最高７０℃、最高６５℃、最高６０℃、最高５５℃、最高５０℃、最高４５℃、最高４０℃、最高３５℃、最高３０℃、最高２５℃、最高２０℃の温度、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である温度に維持することができる。当該システムの異なる要素を、異なる温度に又は異なる温度範囲内に、例えば本明細書に記載の温度若しくは温度範囲に維持することができる。当該システムの要素は、凝縮を防止するために露点より高い温度に設定することができる。当該システムの要素は、凝縮物を回収するために露点より低い温度に設定することができる。
【０２４６】
当該システム（又はそれのいずれかの要素）は、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも１００％、最大１００％、最大９５％、最大９０％、最大８５％、最大８０％、最大７５％、最大７０％、最大６５％、最大６０％、最大５５％、最大５０％、最大４５％、最大４０％、最大３５％、最大３０％、最大２５％、最大２０％、最大１５％、最大１０％、最大５％の相対湿度、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である相対湿度に維持されていることができる。当該システム（又はそれのいずれかの要素）は、そのシステム（又はそれのいずれかの要素）を外部環境から絶縁する密封容器、筐体、又はチャンバ内に収容することで、温度若しくは室温の制御ができるようにすることができる。環境ユニット（例えば、加湿器、ヒーター、熱交換器、コンプレッサなど）は、各環境での１又はそれ以上の動作条件を制御するように構成されていることができる。場合により、各環境は、独立の環境ユニットによって制御することができる。場合により、単一の環境ユニットが複数の環境を制御することができる。場合により、複数の環境ユニットは、個別に又は全体的に、異なる環境を制御することができる。環境ユニットは、能動的方法又は受動的方法を用いて、動作条件を制御することができる。例えば、温度は、加熱要素若しくは冷却要素を用いて制御することができる。湿度は、加湿器又は除湿器を用いて制御することができる。場合により、容器又はチャンバ内の内部環境の一部を、その内部環境の他の部分からさらに制御することができる。異なる部分は、異なる局部温度、圧力及び／又は湿度を有することができる。例えば、内部環境は、シールによって分離された第１の内部環境及び第２の内部環境を含むことができる。場合により、当該シールは、液浸対物レンズを含むことができる。例えば、液浸対物レンズは、容器中の内部環境を、１００％（又は実質的に１００％）湿度を有する第１の内部環境及び環境温度、圧力若しくは湿度のうちの１以上を有する第２の環境に分離するシールの一部であることができる。液浸対物レンズは、検出器及び結像レンズのうちの１以上と接触していることができる。
【０２４７】
回転基板を撮像するための光学システム
円滑で安定した回転運動を示す基板の場合、直線運動システムに代えて回転運動システムを用いて基板を撮像することが、より簡単又はより経費効果の高いものであり得る。本明細書に記載の回転運動は、主として角度方向である極座標システムでの運動を指すことができる。従来の光学撮像システムは、時間遅延積分（ＴＤＩ）カメラを用いて、高デューティサイクル及びフィールドポイント当たり最大積分時間を達成していた。ＴＤＩカメラは、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラと同様の検出原理を用いることができる。ＣＣＤカメラと比較して、ＴＤＩカメラは、画像がカメラの焦点面を横断するのと同じ速度でセンサを横断して列ごとに電荷をシフトさせることができる。このようにして、ＴＤＩカメラは、それを用いなければ長い画像露光時間に伴い得るぼやけなどのアーチファクトを低減しながら、より長い画像積分時間を可能とすることができる。ＴＤＩカメラは、同時に読み出しをしながら積分を行うことができることから、これらの機能を連続的に行うカメラより高いデューティサイクルを有することができる。積分時間延長のためのＴＤＩカメラの使用は、蛍光寿命によってシグナル発生において制限され得る高スループット蛍光サンプルには重要であり得る。例えば、別の撮像技術、例えば点スキャンは、色素分子の蛍光寿命によって強いられる制限のゆえに高速とするのに必要な限られた積分時間量内で、ある点から十分な数の光子を獲得することができない可能性があることから、その技術は高スループットシステムでの使用からは除外され得る。
【０２４８】
従来のＴＤＩ検出法は、回転システム、例えば本明細書に記載の回転核酸配列決定システムの撮像への利用性に制限がかかり得る。湾曲路、例えば本明細書に記載の回転システムによって生じる湾曲路をスキャンする際、ＴＤＩセンサは、単一速度のために正確な速度で電荷をシフトさせることしかできないと考えられる（一般に、クロッキング又はライントリガリングと称される）。例えば、ＴＤＩセンサは、回転の中心から特定の距離に位置する弧に沿って正しい速度でクロックすることしかできないと考えられる。回転の中心からの距離がそれより短い位置は計測が早すぎる可能性があり、回転の中心からの距離がそれより短い位置は計測が遅すぎる可能性がある。いずれの場合も、回転システムの回転速度とＴＤＩセンサのクロック速度の間のミスマッチが、回転システムの中心からの位置の距離に応じて変動するぼやけを引き起こし得る。この効果は、接線速度ブレと称することができる。接線速度ブレは、下記方程式（２）によって定義される大きさσの画像歪みを生じさせ得る。
【数３】
2021503299.tif 000005
【０２４９】
ここで、ｈ、ｗ及びＡは、それぞれ、対物平面（ｏｂｊｅｃｔ  ｐｌａｎ）に投影されたＴＤＩセンサの有効高さ、幅及び面積である。Ｒは、回転システムの中心からのフィールドの中央の距離である。センサの有効高さ、幅及び面積は、シグナルを生じる高さ、幅及び面積である。蛍光撮像の場合、センサの有効高さ、幅及び面積は、それぞれ、サンプル上の照明された面積に相当する高さ、幅及び区域であることができる。接線速度ブレ効果に加えて、方程式（２）は、多くの撮像システムのゴールであることができるセンサ面積増加によって、回転システムのＴＤＩ撮像で撮像が複雑になり得ることを示唆している。結果的に、従来のＴＤＩシステムは、回転システムを撮像するのに小型画像センサを必要とし得ることから、そのようなシステムの同時高感度及び高スループット撮像に適さない可能性がある。
【０２５０】
本明細書では、少なくとも上記問題を扱うことができる回転システムを撮像するためのシステム及び方法について説明する。本明細書に記載のシステム及び方法は、より高い効率から、例えばより早い撮像時間からの恩恵を受けることができる。
【０２５１】
図７は、基板の回転運動時の基板の連続域スキャンのための光学システム７００を示すものである。本明細書で使用される場合、「連続域スキャン（ＣＡＳ）」という用語は、検出面（焦点面）における対象運動を補償する速度でアレイセンサを繰り返し、電子的に又はコンピュータ的に進める（クロッキング又はトリガリング）ことによって、相対運動している対象を撮像する方法を指す。ＣＡＳは、光学システムのフィールドより大きいスキャン寸法を有する画像を作ることができる。ＴＤＩスキャンは、クロッキングがシグナル積分時のエリアセンサへの光電電荷シフトを伴うＣＡＳの１例であることができる。ＴＤＩセンサの場合、各クロッキング段階で、電荷を１列ずつシフトさせて、最後の列を読み取り、デジタル化することができる。他の手段によって、高速エリア撮像及びデジタルデータの加算によって同様の機能を行って、連続スキャン若しくは段階的連続スキャンを合成することができる。
【０２５２】
当該光学システムは、１又はそれ以上のセンサ７１０を含むことができる。図７に示したように、そのセンサは、サンプルに光学的に投影されることができる。当該光学システムは、１又はそれ以上の光学素子、例えば図８の文脈で記載されている光学素子８１０を含むことができる。当該システムは、複数のセンサ、例えば少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、又は少なくとも１，０００個のセンサを含むことができる。当該システムは、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも８、少なくとも１６、少なくとも３２、少なくとも６４、少なくとも１２８、少なくとも２５６、少なくとも５１２、又は少なくとも１，０２４個のセンサを含むことができる。当該複数のセンサは、同じ種類のセンサ又は異なる種類のセンサであることができる。或いは、当該システムは、最大約１０００、５００、２００、１００、５０、２０、１０、５、２個又はそれ以下のセンサを含むことができる。或いは、当該システムは、最大約１０２４、５１２、２５６、１２８、６４、３２、１６、８、４、２個又はそれ以下のセンサを含むことができる。当該システムは、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数のセンサを含むことができる。当該センサは、画像センサを含むことができる。当該センサは、ＣＣＤカメラを含むことができる。当該センサは、ＣＭＯＳカメラを含むことができる。当該センサは、ＴＤＩカメラを含むことができる。当該センサは、疑似ＴＤＩ急速フレームレートセンサを含むことができる。当該センサは、ＣＭＯＳ  ＴＤＩ又はハイブリッドカメラを含むことができる。当該センサは、単一パッケージに集積されていることができる。当該センサは、単一の半導体基板に集積されていることができる。当該システムはさらに、本明細書に記載のいずれかの光源を含むことができる（図７では不図示）。
【０２５３】
当該センサは、基板の回転運動時に、基板、例えば本明細書に記載の基板３１０からの画像を検出するように構成されていることができる。その回転運動は、基板の軸に対するものであることができる。その軸は、基板の中心を通る軸であることができる。その軸は、偏心軸であることができる。当該基板は、本明細書に記載のいずれかの回転速度で回転するように構成されていることができる。その回転運動は、複合運動を含むことができる。当該複合運動は、径方向運動の追加成分を含むことができる。当該複合運動は、螺旋形（又は実質的に螺旋形）であることができる。当該複合運動は、円形（又は実質的に円形状）であることができる。
【０２５４】
各センサは、基板と光学的に連絡している焦点面に位置していることができる。焦点面は、基板のある領域の画像が形成する撮像システム（例えば、ＣＡＳセンサ）における近似平面であることができる。焦点面は、複数の領域、例えば少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、又は少なくとも１０００の領域に区分され得る。焦点面は、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも８、少なくとも１６、少なくとも３２、少なくとも６４、少なくとも１２８、少なくとも２５６、少なくとも５１２、又は少なくとも１，０２４の領域に区分され得る。焦点面は、前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の領域に区分され得る。焦点面は、回転運動の投影方向に実質的に垂直な軸に沿って複数の領域に区分され得る。回転運動の軸と投影方向の間の角度は、法線から１゜以下、２°以下、３°以下、４°以下、５°以下、６°以下、７°以下、８°以下、９°以下、１０°以下、１１°以下、１２°以下、１３°以下、１４°以下若しくは１５°以下、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である角度であることができる。焦点面は、回転運動の投影方向に平行な軸に沿って複数の領域に区分されていることができる。焦点面は空間的に区分されていることができる。例えば、焦点面は、単一焦点面中で複数のセンサを隣接させたり他の形で配置し、各センサを独立にクロックすることで区分されていることができる。
【０２５５】
或いは又は組み合わせて、焦点面は、複数の別個の経路（それぞれが前記複数のセンサの独立のセンサ上に部分画像を形成することができ、独立にクロックされ得る。）に光学的に分けることによって区分することができる。焦点路は、１又はそれ以上の光学素子、例えばレンズアレイ、ミラー又はプリズムを用いて光学的に分けることができる。前記複数のセンサの各センサは、回転する基板の異なる領域と光学的に連絡していることができる。例えば、各センサは、回転する基板の異なる領域を撮像することができる。前記複数のセンサの各センサは、センサによって撮像される回転する基板の領域に適した速度（それは、回転する基板の中心からの領域の距離又は領域の接線速度に基づくものであることができる。）でクロックすることができる。
【０２５６】
それらセンサの１以上が、焦点面中の前記複数の領域のうちの少なくとも２領域と光学的に連絡しているように構成されていることができる。前記センサの１以上が、複数のセグメントを含むことができる。前記複数のセグメントの各セグメントが、前記複数の領域の１領域と光学的に連絡していることができる。前記複数のセグメントの各セグメントが、独立にクロックされることができる。セグメントのその独立クロッキングは、焦点面の関連領域における画像の速度に関連付けられていることができる。その独立クロッキングは、ＴＤＩラインレート又は疑似ＴＤＩフレームレートを含むことができる。
【０２５７】
当該システムはさらに、制御装置（不図示）を含むことができる。制御装置は、１又はそれ以上のセンサに動作可能に連結されていることができる。制御装置は、回転する基板の各領域からの光学シグナルを処理するようプログラムされていることができる。例えば、制御装置は、回転運動時に独立クロッキングで各領域からの光学シグナルを処理するようプログラムされていることができる。独立クロッキングは、少なくとも部分的に、軸の投影からの各領域の距離及び／又は回転運動の接線速度に基づくものであることができる。独立クロッキングは、少なくとも部分的に、回転運動の角速度に基づくものであることができる。以上、単一の制御装置について説明したが、複数の制御装置を、個別に又は全体的に、本明細書に記載の操作を行うように構成することができる。
【０２５８】
図８Ａは、調整光学歪みを用いて基板の回転運動時に基板を撮像するための光学システム８００を示す図である。当該光学システムは、１又はそれ以上のセンサ７１０を含むことができる。当該１又はそれ以上のセンサは、本明細書に記載のいずれかのセンサを含むことができる。当該光学システムは、本明細書に記載のいずれかの光源を含むことができる（図８Ａでは不図示）。
【０２５９】
当該センサは、基板の回転運動時に基板、例えば本明細書に記載の基板３１０からの画像を検出するように構成されていることができる。その回転運動は、基板の軸に対するものであることができる。その軸は、基板の中心を通る軸であることができる。その軸は、偏心軸であることができる。基板は、本明細書に記載のいずれかの回転速度で回転するように構成されていることができる。
【０２６０】
前記システム８００はさらに、光学素子８１０を含むことができる。光学素子は、センサと光学的に連絡していることができる。光学素子は、基板からの光学シグナルをセンサに移動させるように構成されていることができる。光学素子は、センサを横断する光学倍率勾配を作ることができる。光学素子及びセンサの少なくとも一つが調節可能である。例えば、光学素子及びセンサのうちの少なくとも一つが、センサを横断する光学倍率勾配を発生させるように調節することができる。光学倍率勾配は、基板の回転運動の投影方向に対して実質的に垂直な方向に沿ったものであることができる。光学素子は、回転、傾斜又は他の形で配置されて、光学倍率勾配を操作するように構成されていることができる。光学素子は、ほぼ基板の軸までの距離の逆数として上がる倍率を生じさせることができる。倍率勾配は、基板、光学素子、及びセンサの相対的配向を選択することで生じさせることができる。例えば、倍率勾配は、図８Ａに示したように、対物面及び画像面を傾斜させることで生じさせることができる。倍率勾配は、幾何学的特性を示し得る。例えば、基板の中心からの最短距離にある第１の領域の第１の光学倍率の、基板の中心から最長距離にある第２の領域の第２の光学倍率に対する比は、最長距離の最短距離に対する比と実質的に等しいものであり得る。このようにして、第１及び第２の光学倍率は、それらの個々のサンプル領域の半径と同じ比率であることができる。示されているシステム８００は単一の光学素子８１０を含むが、システム８００は、複数の光学素子、例えば少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、１００又はそれより多い光学素子を含むことができる。光学素子の多様な配置又は構成を用いることができる。例えば、システム８００は光を方向付けするためのレンズ及びミラーを含むことができる。
【０２６１】
光学素子は、レンズであることができる。レンズは、視野レンズであることができる。レンズは、円筒レンズ（例えば、図８Ｂに示したもの）であることができる。円筒レンズは、平面−円筒形であることができる。レンズは、平凹又は平凸であることができる。円筒レンズは、正曲率又は負曲率を有することができる。円筒レンズの曲率は変動し得る。円筒レンズの曲率は、回転運動の投影方向に対して垂直な方向で変動し得る。レンズの表面の形状は円錐形であることができる。レンズは、センサに対して傾斜していることで、アナモルフィック倍率勾配を生じることができる。レンズの傾斜は調節可能であることで、調節可能なアナモルフィック倍率勾配を生じさせることができる。
【０２６２】
図８Ｂは、円筒レンズを用いる誘導調整光学歪みの１例を示す図である。図８Ｂに示したように、円筒レンズは第１のサイドＡ及び第２のサイドＢを有することができる。第１のサイドＡは、第２のサイドＢより画像センサ（例えば、本明細書に記載のＴＤＩカメラセンサ）に近くに位置していることができる。そのような構成は、画像センサに対して円筒レンズを傾斜させることによって得ることができる。このようにして、円筒レンズは、画像センサ上の異なる位置に光を向けることができ、サイドＢを通過した光の方が、サイドＡを通過した光より発散的に進む。このようにして、円筒レンズは、図８Ｂに描いたように、画像センサを横断するアナモルフィック倍率勾配を提供することができる。
【０２６３】
レンズの傾斜によって、センサを横断するアナモルフィック倍率勾配が提供され得る。その傾斜、従ってアナモルフィック勾配は、センサ上の画像の動きに対して実質的に垂直な方向であることができる。レンズの傾斜は、調節可能であることができる。その調節は、制御装置を用いることによって自動であることができる。その調節は、回転の基板軸に対するスキャンされる基板領域の半径に組み合わされ得る。最小：最大アナモルフィック倍率の比は、正確に若しくは大体、回転の基板軸に対する最小：最大投影半径の比でのものであり得る。
【０２６４】
或いは又は組み合わせて、レンズの曲率半径における勾配は、センサを横断するアナモルフィック倍率勾配を提供し得る。曲率勾配は、センサの画像の動きに対して実質的に垂直な方向でのものであることができる。
【０２６５】
当該システムはさらに、制御装置（不図示）を含むことができる。制御装置は、センサ及び光学素子に動作可能に連結されていることができる。制御装置は、センサ及び光学素子のうちの少なくとも１つの調節を指示して、センサを横断する光学倍率勾配を発生させるようにプログラムされていることができる。倍率勾配は、回転運動の投影方向に対して実質的に垂直な方向に沿って発生させることができる。制御装置は、センサ及び／又は光学素子の調節を指示して、アナモルフィックな光学倍率勾配を生じさせるようにプログラムされていることができる。光学倍率勾配は、センサを横断して、回転運動の投影方向に対して実質的に垂直な方向であることができる。制御装置は、光学素子の回転又は傾斜を指示するようプログラムされていることができる。制御装置は、倍率勾配の調節を指示するようにプログラムされていることができる。例えば、制御装置は、少なくとも部分的に、基板の軸についての投影に対するフィールド寸法の放射状範囲に関して、倍率勾配の調節を指示するようにプログラムされていることができる。制御装置は、基板を回転運動させるようにプログラムされていることができる。以上、単一の制御装置について説明したが、複数の制御装置を、個別に又は全体的に、本明細書に記載の操作を行うように構成することができる。
【０２６６】
本明細書に記載の光学システムは、複数のスキャンヘッドを用いることができる。その複数のスキャンヘッドは、異なる撮像路に沿って平行に操作することができる。例えば、それらのスキャンヘッドは、インターリーブ螺旋形スキャン、ネスト化螺旋形スキャン、インターリーブリングスキャン、ネスト化リングスキャン、又はこれらの組み合わせを行うよう操作することができる。
【０２６７】
図９Ａは、インターリーブ螺旋形撮像スキャンの第１の例を示す図である。スキャンヘッドの第１の領域は、第１の螺旋路９１０ａに沿って操作することができる。スキャンヘッドの第２の領域は、第２の螺旋路９２０ａに沿って操作することができる。スキャンヘッドの第３の領域は、第３の螺旋路９３０ａに沿って操作することができる。第１、第２及び第３の領域のそれぞれは、独立にクロックすることができる。そのスキャンヘッドは、本明細書に記載のいずれかの光学システムを含むことができる。複数の撮像スキャン路の使用によって、撮像速度を高めることで、撮像スループットを高めることができる。
【０２６８】
図９Ｂは、インターリーブ螺旋形撮像スキャンの第２の例を示す図である。第１のスキャンヘッドは、第１の螺旋路９１０ｂに沿って操作することができる。第２のスキャンヘッドは、第２の螺旋路９２０ｂに沿って操作することができる。第３のスキャンヘッドは、第３の螺旋路９３０ｂに沿って操作することができる。第１、第２及び第３のスキャンヘッドのそれぞれは、独立にクロックされるか、一致してクロックされることができる。第１、第２及び第３のスキャンヘッドのそれぞれは、本明細書に記載の光学システムを含むことができる。複数の撮像スキャン路の使用によって、正味の撮像速度を高めることで撮像スループットを高くすることができる。光学システムのスループットは、フィールド幅の多くのスキャンヘッドを平行に操作することで増加させることができる。例えば、各スキャンヘッドは、基板回転の中心に対して異なる角度で固定されていることができる。
【０２６９】
図９Ｃは、ネスト化螺旋形撮像スキャンの１例を示す図である。第１のスキャンヘッドは、第１の螺旋路９１０ｃに沿って操作することができる。第２のスキャンヘッドは、第２の螺旋路９２０ｃに沿って操作することができる。第３のスキャンヘッドは、第３の螺旋路９３０ｃに沿って操作することができる。第１、第２及び第３のスキャンヘッドのそれぞれを、独立にクロックすることができる。第１、第２及び第３のスキャンヘッドのそれぞれは、本明細書に記載のいずれかの光学システムを含むことができる。複数撮像スキャン路を用いることで、撮像速度を高めることによって撮像スループットを高めることができる。スキャンヘッドは、半径方向で一緒に動くことができる。光学システムのスループットは、フィールド幅の多くのスキャンヘッドを平行に操作することで増加させることができる。例えば、各スキャンヘッドを、異なる角度で固定することができる。スキャンは、分離したリングで、又はむしろ螺旋で行うことができる。
【０２７０】
図９Ａ〜９Ｃは三つの撮像路を示しているが、あらゆる数の撮像路及びあらゆる数のスキャンヘッドがあっても良い。例えば、少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれより多い撮像路又はスキャンヘッドがあっても良い。或いは、最大約１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又はそれよい少ない撮像路又はスキャンヘッドがあっても良い。各スキャンヘッドは、所与の波長範囲内の波長を有する光を受光するように構成されていることができる。例えば、前記第１のスキャンヘッドは、第１の波長範囲内の波長を有する第１の光を受光するように構成されていることができる。第２のスキャンヘッドは、第２の波長範囲内の波長を有する第２の光を受光するように構成されていることができる。第３のスキャンヘッドは、第２の波長範囲内の波長を有する第３の光を受光するように構成されていることができる。同様に、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０のスキャンヘッドは、それぞれ第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の光を受光するように構成されていることができ、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の光のそれぞれは、それぞれ第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲内の波長を有する。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲は同一であることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲は部分的に重複していることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲のうちのいずれか２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の範囲が異なっていることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲は、電磁スペクトルの紫外、可視又は近赤外領域であることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲のそれぞれは、本明細書に記載のフルオロフォア、色素又は量子ドットによって放出される波長を含むことができる。このようにして、当該システムは、複数のフルオロフォア、色素又は量子ドットからの光学シグナルを検出するように構成されていることができる。
【０２７１】
図１０は、ネスト化環状撮像スキャンを示す図である。第１のスキャンヘッド１００５は、第１のほぼ環状路１０１０に沿って操作することができる。第２のスキャンヘッド１０１５は、第２のほぼ環状路１０２０に沿って操作することができる。第３のスキャンヘッド１０２５は、第３のほぼ環状路１０３０に沿って操作することができる。第４のスキャンヘッド１０３５は、第４のほぼ環状路１０４０に沿って操作することができる。第５のスキャンヘッド１０４５は、第５のほぼ環状路１０５０に沿って操作することができる。第６のスキャンヘッド１０５５は、第６のほぼ環状路１０６０に沿って操作することができる。第１、第２、第３、第４、第５及び第６のスキャンヘッドのそれぞれが、独立にクロックされ得る。第１、第２、第３、第４、第５及び第６のスキャンヘッドのそれぞれが、本明細書に記載のいずれかの光学システムを含むことができる。第１、第２、第３、第４、第５及び第６のスキャンヘッドのそれぞれが、基板のスキャン時に固定位置に留まるように構成されていることができる。或いは、第１、第２、第３、第４、第５及び第６のスキャンヘッドのうちの１以上が、基板のスキャン時に動くように構成されていることができる。ほぼ環状撮像路に沿って撮像を行う複数のスキャンヘッドの使用によって、撮像スループットが大きく増加し得る。例えば、図１０に描かれたスキャンヘッドの構成により、基板上の全てのアドレス可能な位置を、基板１回転中に撮像することが可能となり得る。そのような構成は、１回のスキャン動作しか必要としないことで（例えば、基板の回転）、撮像システムの機械的複雑さが単純化されるというさらなる利点を有し得る。
【０２７２】
図１０には６個の撮像路及び６個のスキャンヘッドが示されているが、あらゆる数の撮像路及びあらゆる数のスキャンヘッドがあっても良い。例えば、少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれ以上の撮像路又はスキャンヘッドがあっても良い。或いは、最大約１０、９、８、７、６、５、４、３、２又はそれより少ない撮像路又はスキャンヘッドがあっても良い。各スキャンヘッドは、所与の波長範囲内の波長を有する光を受光するように構成されていることができる。例えば、前記第１のスキャンヘッドは、第１の波長範囲内の波長を有する第１の光を受光するように構成されていることができる。第２のスキャンヘッドは、第２の波長範囲内の波長を有する第２の光を受光するように構成されていることができる。第３のスキャンヘッドは、第３の波長範囲内の波長を有する第３の光を受光するように構成されていることができる。第４のスキャンヘッドは、第４の波長範囲内の波長を有する第４の光を受光するように構成されていることができる。第５のスキャンヘッドは、第５の波長範囲内の波長を有する第５の光を受光するように構成されていることができる。第６のスキャンヘッドは、第６の波長範囲内の波長を有する第６の光を受光するように構成されていることができる。同様に、第７、第８、第９若しくは第１０のスキャンヘッドは、それぞれ第７、第８、第９若しくは第１０の光を受光するように構成されていることができ、第７、第８、第９若しくは第１０の光のそれぞれは、それぞれ第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲内の波長を有する。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲は同一であることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲は、部分的に重複していることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲のうちのいずれか２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の範囲が異なっていることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲は、電磁スペクトルの紫外、可視又は近赤外領域であることができる。第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の波長範囲のそれぞれは、本明細書に記載のフルオロフォア、色素又は量子ドットによって放出される波長を含むことができる。このようにして、当該システムは、複数のフルオロフォア、色素又は量子ドットからの光学シグナルを検出するように構成されていることができる。
【０２７３】
図１１は、浸漬光学システム１１００の断面図である。システム１１００を用いて、本明細書に記載の基板を光学的に撮像することができる。システム１１００は、いずれか他の光学システム又は本明細書に記載の核酸配列決定のためのシステム（例えば、システム３００、４００、５００ａ、５００ｂ、７００、又は８００のいずれか）、又はそれらのいずれかの要素と統合されていることができる。当該システムは、光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。光学撮像対物レンズは、浸漬光学撮像対物レンズであることができる。光学撮像対物レンズは、基板、例えば本明細書に記載の基板３１０と光学的に連絡しているように構成されていることができる。光学撮像対物レンズは、本明細書に記載のいずれか他の光学素子と光学的に連絡しているように構成されていることができる。光学撮像対物レンズは、筐体１１２０によって一部又は完全に囲まれていることができる。筐体は、光学撮像対物レンズのサンプル対面端を一部又は完全に取り囲むことができる。筐体及び流体は、基板と接触している雰囲気と環境雰囲気の間のインターフェースを有することができる。基板と接触している雰囲気及び環境雰囲気は、相対湿度、温度及び／又は圧力において異なっていることができる。筐体は、ほぼカップ状の形状又は形態を有することができる。筐体は、何らかの容器であることができる。筐体は、光学撮像対物レンズが浸漬されるべき流体１１４０（例えば、水又は水系若しくは有機溶液）を含むように構成されていることができる。筐体は、基板と筐体の間の最短距離１１５０を維持して、前記基板の回転時に筐体と基板の間の接触を回避するように構成されていることができる。その最短距離は、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも１μｍ、少なくとも２μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも５０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも５００μｍ、少なくとも１ｍｍ、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である距離であることができる。最短距離があっても、筐体は、表面張力効果によって流体を収容することができる。当該システムは、筐体の内側に流体を送るように構成されている流体流管１１３０を含むことができる。流体流管は、アダプター１１３５を介して筐体に連結されていることができる。そのアダプターは、ネジ式アダプター、圧縮アダプター、又はいずれか他のアダプターを含むことができる。電場印加ユニット（不図示）は、容器の１又はそれ以上の表面の疎水性を調整して、例えば電場を印加することで流体の少なくとも一部が液浸対物レンズ及び開放基板と接触した状態に保持されるように構成されていることができる。
【０２７４】
流体は基板と接触していることができる。光学撮像対物レンズ及び筐体は、化学的処理操作を行う第１の位置と検出操作を行う第２の位置との間の物理的障壁を提供するように構成されていることができる。このようにして、化学的処理操作及び検出操作を、独立の操作条件で行うことができ、検出器の汚染を回避することができる。第１及び第２の位置は、異なる湿度、温度、圧力又は大気混合物を有することができる。
【０２７５】
本開示のシステムは、容器又は他の密閉環境に収容されていることができる。例えば、容器は、内部環境１１６０を外部環境１１７０から隔てることができる。内部環境１１６０は、例えば、本明細書の他の箇所に記載のように、温度、圧力及び／又は湿度を限定するように制御されていることができる。場合により、外部環境１１７０は制御されていることができる。場合により、内部環境１１６０は、例えば筐体１１２０を介して、又はそれを用いてさらに区画して、内部環境の部分を別個に制御することができる（例えば、化学的処理操作のための第１の内部環境、検出操作のための第２の内部環境など）。内部環境の異なる部分は、シールによって隔てられていることができる。例えば、そのシールは、本明細書に記載の浸漬対象を含むことができる。
【０２７６】
高スループット処理のためのシステム構造
本明細書に記載の核酸配列決定システム及び光学システム（又はそれの要素）を、多様な構造で組み合わせることができる。
【０２７７】
図１２Ａは、固定基板及び移動フルイディクス及び光学器を含むシステム１２００ａの構造を示す図である。システム１２００ａは、本明細書に記載の基板３１０を含むことができる。基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。基板は、本明細書に記載のように、チャック（図１２Ａでは不図示）に固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムはさらに、本明細書に記載の流体チャネル３３０及び流体出口３３５、及び／又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネル及び流体出口を含むことができる。流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載の溶液をディスペンスするように構成されていることができる。流体チャネル及び流体出口は、基板に対して動く（１２１５ａ）ように構成されていることができる。例えば、流体チャネル及び流体出口は、流体チャネル及び流体出口が溶液をディスペンスしている期間中、基板の上（例えば、基板の中心近く）に動くように構成されていることができる。流体チャネル及び流体出口は、流体チャネル及び流体出口が溶液をディスペンスしていない期間中、基板から離れる位置に動くように構成されていることができる。或いは、逆も当てはまり得る。当該システムはさらに、本明細書に記載の光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。光学撮像対物レンズは、基板に対して動く（１２１０ａ）ように構成されていることができる。例えば、光学撮像対物レンズは、基板が撮像されている期間中、基板の上（例えば、基板の中心近く）の位置に動くように構成されていることができる。光学撮像対物レンズは、基板が撮像されていない期間中、基板から離れた位置に動くように構成されていることができる。当該システムは、溶液のディスペンスと撮像の間で交代して、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて基板に付着した核酸の迅速な配列決定を可能とし得るものである。
【０２７８】
図１２Ｂは、移動する基板及び固定フルイディクス及び光学器を含むシステム１２００ｂについての構造を示す図である。システム１２００ｂは、本明細書に記載の基板３１０を含むことができる。基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。基板は、本明細書に記載のように、チャック（図１２Ｂでは不図示）に固着又は他の形態で固定することができる。当該システムはさらに、本明細書に記載の流体チャネル３３０及び流体出口３３５、及び／又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネル及び流体出口を含むことができる。流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載の溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムはさらに、本明細書に記載の光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。流体チャネル、流体出口、及び光学撮像対物レンズは静止していることができる。基板は、流体チャネル、流体出口、及び光学撮像対物レンズに対して動く（１２１０ｂ）ように構成されていることができる。例えば、基板は、流体チャネル及び流体出口が溶液をディスペンスしている期間中、流体チャネル及び流体出口が基板の上（例えば、それの中心付近）となるような位置に動くように構成されていることができる。基板は、流体チャネル及び流体出口が溶液をディスペンスしていない期間中、流体チャネル及び流体出口から離れる位置に動くように構成されていることができる。基板は、基板が撮像されている期間中、基板上の対象（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）を放射状にスキャンするように構成されていることができる。基板は、基板が撮像されていない期間中、光学撮像対物レンズから離れた位置に動くように構成されていることができる。当該システムは、溶液のディスペンスと撮像の間で交互に行って、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて基板に付着した核酸の迅速な配列決定を可能とし得るものである。
【０２７９】
溶液のディスペンス及び基板の撮像のタイミングは同期させることができる。例えば、第２の基板を撮像している間に、溶液を第１の基板にディスペンスすることができる。溶液を第１の基板にディスペンスし、第２の基板を撮像したら、光学撮像対物レンズは、第２の基板から第１の基板に動かすことができる。次に、前記第１の基板を撮像している期間中、溶液を第２の基板にディスペンスすることができる。ディスペンス及び撮像のこの交互パターンを繰り返して、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて第１及び第２の基板に付着した核酸の迅速な配列決定を可能とすることができる。ディスペンス及び撮像の交互パターンは、撮像プロセス又は溶液ディスペンスプロセスのデューティサイクルを増加させることによって配列決定をスピードアップさせることができる。
【０２８０】
図１２Ｃでは２つの基板、２つの流体チャネル、２つの流体出口、及び１つの光学撮像対物レンズを含むように描かれているが、システム１２００ｃは、あらゆる数の基板、流体チャネル、流体出口及び光学撮像対物レンズのそれぞれを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の基板を含むことができる。各基板は、本明細書に記載のようにチャックに固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体チャネル及び／又は少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体出口を含むことができる。各流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のように溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の光学撮像対物レンズを含むことができる。各光学撮像対物レンズは、本明細書に記載のように基板間で動かすことができる。
【０２８１】
図１２Ｄは、回転ステージ上の複数の移動基板並びに固定フルイディクス及び光学器を含むシステム１２００ｄについての構造を示す図である。システム１２００ｄは、第１及び第２の基板３１０ａ及び３１０ｂを含むことができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載の基板３１０と同様であることができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載のように第１及び第２のチャック（図１２Ｄでは不図示）に固着又は他の形態で固定されていることができる。第１及び第２の基板は、回転ステージ１２２０ｄに固定されていることができる（例えば、回転ステージの対向する端部近く）。回転ステージは、軸を中心に回転するように構成されていることができる。その軸は、基板の中心を通る軸であることができる。その軸は、偏心軸であることができる。回転ステージは、基板３１０ｂの半径をほぼスキャンすることができる。当該システムはさらに、流体チャネル３３０及び流体出口３３５を含むことができる。流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムはさらに、光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。撮像対物レンズ１１１０の縦軸は、第２の基板３１０ｂの中心軸と一致していなくても良い（ただし、それは図１２Ｄでは識別が困難である。）。撮像対物レンズ１１１０は、第２の基板３１０ｂの中心から少し離れた位置にあることができる。
【０２８２】
回転ステージは、第１及び第２の基板の相対位置を変えて、異なる配列決定操作を行うように構成されていることができる。例えば、回転ステージは、光学撮像対物レンズが、流体チャネル及び流体出口が第１の基板に溶液をディスペンスしていない期間中（及び第１の基板が撮像される間）、第１の基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）に位置するように回転するように構成されていることができる。回転ステージは、光学撮像対物レンズが、流体チャネル及び流体出口が溶液を第１の基板にディスペンスしている期間中、第１の基板から離れているように回転するように構成されていることができる。回転ステージは、光学撮像対物レンズが、流体チャネル及び流体出口が第２の基板に溶液をディスペンスしていない期間中（及び第２の基板が撮像される間）、第２の基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）にあるように回転するように構成されていることができる。回転ステージは、光学撮像対物レンズが、流体チャネル及び流体出口が溶液を第２の基板にディスペンスしている期間中、第２の基板から離れているように回転するように構成されていることができる。
【０２８３】
溶液のディスペンス及び基板の撮像のタイミングは同期させることができる。例えば、第２の基板を撮像している間に、溶液を第１の基板にディスペンスすることができる。溶液を第１の基板にディスペンスし、第２の基板を撮像したら、前記第１の基板を撮像している期間中に溶液を第２の基板にディスペンスできるように、回転ステージを回転させることができる。ディスペンス及び撮像の交互パターンを繰り返すことで、本明細書に記載のシステム及び方法を用いる第１及び第２の基板に付着した核酸の迅速な配列決定が可能となり得る。ディスペンス及び撮像の交互パターンによって、撮像プロセス又は溶液ディスペンスプロセスのデューティサイクルを増加させることによって配列決定をスピードアップさせることができる。
【０２８４】
図１２Ｄでは２つの基板、１つの流体チャネル、１つの流体出口、及び１つの光学撮像対物レンズを含むように描かれているが、システム１２００ｄは、あらゆる数の基板、流体チャネル、流体出口及び光学撮像対物レンズのそれぞれを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の基板を含むことができる。各基板は、本明細書に記載のようにチャックに固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体チャネル及び少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体出口を含むことができる。各流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のように溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の光学撮像対物レンズを含むことができる。回転ステージを回転させて、いつでも、いずれかの流体チャネル、流体出口又は光学撮像対物レンズの下にいずれかの基板を配置することができる。
【０２８５】
図１２Ｅは、複数の固定基板及び移動光学器を含むシステム１２００ｅについての構造を示す図である。システム１２００ｄは、第１及び第２の基板３１０ａ及び３１０ｂを含むことができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載の基板３１０と同様であることができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載のように第１及び第２のチャック（図１２Ｅでは不図示）に固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムはさらに、第１の流体チャネル３３０ａ及び第１の流体出口３３５ａを含むことができる。第１の流体チャネル３３０ａは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第１の流体出口３３５ａは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第１の流体チャネル及び第１の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムはさらに、第２の流体チャネル３３０ｂ及び第２の流体出口３３５ｂを含むことができる。第２の流体チャネル３３０ｂは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第２の流体出口３３５ｂは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第２の流体チャネル及び第２の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。
【０２８６】
当該システムはさらに、光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。光学撮像対物レンズは、撮像アーム１２３０ｅに取り付けられていることができる。光学撮像対物レンズは、光学撮像アームに沿って１２２０ｅを動かして、第１又は第２の基板の全区域を撮像するように構成されていることができる。光学撮像アームは、１２１０ｅを回転させるように構成されていることができる。光学撮像アームは、光学撮像対物レンズが、第１の流体チャネル及び第１の流体出口が第１の基板に溶液をディスペンスしていない期間中（及び第１の基板が撮像される間）、第１の基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）に位置するように回転するように構成されていることができる。光学撮像アームは、光学撮像対物レンズが、第１の流体チャネル及び第１の流体出口が溶液を第１の基板にディスペンスしている期間中、第１の基板から離れているように回転するように構成されていることができる。光学撮像アームは、光学撮像対物レンズが、第２の流体チャネル及び第２の流体出口が第２の基板に溶液をディスペンスしていない期間中（及び第２の基板が撮像される間）、第２の基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）にあるように回転するように構成されていることができる。光学撮像アームは、光学撮像対物レンズが、第２の流体チャネル及び第２の流体出口が溶液を第２の基板にディスペンスしている期間中、第２の基板から離れているように回転するように構成されていることができる。
【０２８７】
溶液のディスペンス及び基板の撮像のタイミングは同期させることができる。例えば、第２の基板を撮像している間に、溶液を第１の基板にディスペンスすることができる。溶液を第１の基板にディスペンスし、第２の基板を撮像したら、光学撮像アームを回転させて、前記第１の基板を撮像している期間中に、溶液を第２の基板にディスペンスできるようにすることができる。ディスペンス及び撮像のこの交互パターンを繰り返して、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて第１及び第２の基板に付着した核酸の迅速な配列決定を可能とすることができる。ディスペンス及び撮像の交互パターンは、撮像プロセス又は溶液ディスペンスプロセスのデューティサイクルを増加させることによって配列決定をスピードアップさせることができる。
【０２８８】
図１２Ｅでは２つの基板、２つの流体チャネル、２つの流体出口、及び１つの光学撮像対物レンズを含むように描かれているが、システム１２００ｅは、あらゆる数の基板、流体チャネル、流体出口及び光学撮像対物レンズのそれぞれを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の基板を含むことができる。各基板は、本明細書に記載のようにチャックに固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体チャネル及び少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体出口を含むことができる。各流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のように溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の光学撮像対物レンズを含むことができる。光学撮像アームを回転させて、あらゆる時点で基板を流体チャネル、流体出口、又は光学撮像対物レンズの下に配置することができる。
【０２８９】
図１２Ｆは、複数の移動基板及び固定フルイディクス及び光学器を含むシステム１２００ｆに関する構造を示す図である。システム１２００ｆは、第１及び第２の基板３１０ａ及び３１０ｂを含むことができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載の基板３１０と同様であることができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載のように第１及び第２のチャック（図１２Ｆでは不図示）に固着又は他の形態で固定されていることができる。第１及び第２の基板は、移動ステージ１２２０ｆの対向する端部に固定されていることができる。移動ステージは、動くように構成されていることができる（１２１０ｆ）。当該システムはさらに、第１の流体チャネル３３０ａ及び第１の流体出口３３５ａを含むことができる。第１の流体チャネル３３０ａは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第１の流体出口３３５ａは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第１の流体チャネル及び第１の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムはさらに、第２の流体チャネル３３０ｂ及び第２の流体出口３３５ｂを含むことができる。第２の流体チャネル３３０ｂは、流体本明細書に記載のチャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第２の流体出口３３５ｂは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第２の流体チャネル及び第２の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムはさらに、光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。
【０２９０】
移動ステージは、第１の流体チャネル及び第１の流体出口が溶液を第１の基板にディスペンスしていない期間中（及び第１の基板が撮像される間）、光学撮像対物レンズが第１の基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）にあるように動くように構成されていることができる。移動ステージは、光学撮像対物レンズが第１の流体チャネル及び第１の流体出口が溶液を第１の基板にディスペンスしている期間中、第１の基板から離れているように、動くように構成されていることができる。移動ステージは、光学撮像対物レンズが、第２の流体チャネル及び第２の流体出口が第２の基板に溶液をディスペンスしていない期間中（及び第２の基板が撮像される間）、第２の基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）にあるように、動くように構成されていることができる。移動ステージは、光学撮像対物レンズが、第２の流体チャネル及び第２の流体出口が溶液を第２の基板にディスペンスしている期間中、第２の基板から離れているように、動くように構成されていることができる。
【０２９１】
溶液のディスペンス及び基板の撮像のタイミングは同期させることができる。例えば、第２の基板を撮像している間に、溶液を第１の基板にディスペンスすることができる。溶液を第１の基板にディスペンスし、第２の基板を撮像したら、移動ステージを動かして、前記第１の基板を撮像している期間中に、溶液を第２の基板にディスペンスできるようにすることができる。ディスペンス及び撮像のこの交互パターンを繰り返して、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて第１及び第２の基板に付着した核酸の迅速な配列決定を可能とすることができる。ディスペンス及び撮像の交互パターンは、撮像プロセス又は溶液ディスペンスプロセスのデューティサイクルを増加させることによって配列決定をスピードアップさせることができる。
【０２９２】
図１２Ｆでは２つの基板、２つの流体チャネル、２つの流体出口、及び１つの光学撮像対物レンズを含むように描かれているが、システム１２００ｆは、あらゆる数の基板、流体チャネル、流体出口及び光学撮像対物レンズのそれぞれを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の基板を含むことができる。各基板は、本明細書に記載のようにチャックに固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体チャネル及び少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体出口を含むことができる。各流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のように溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の光学撮像対物レンズを含むことができる。移動ステージを動かして、あらゆる時点で基板を流体チャネル、流体出口、又は光学撮像対物レンズの下に配置することができる。
【０２９３】
図１２Ｇは、複数の処理ベイ間で動かされる複数の基板を含むシステム１２００ｇについての構造を示す図である。システム１２００ｇは、それぞれ第１、第２、第３及び第４の基板３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、及び３１０ｅを含むことができる。第１、第２、第３、第４及び第５の基板は、本明細書に記載の基板３１０と同様であることができる。第１、第２、第３、第４及び第５の基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。第１、第２、第３、第４及び第５の基板は、本明細書に記載のように、それぞれ第１、第２、第３、第４及び第５のチャック（図１２Ｇでは不図示）に固着又は他の形態で固定されていることができる。
【０２９４】
当該システムはさらに、第１の流体チャネル３３０ａ及び第１の流体出口３３５ａを含むことができる。第１の流体チャネル３３０ａは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第１の流体出口３３５ａは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第１の流体チャネル及び第１の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第１の流体チャネル及び第１の流体出口は、第１の処理ベイと見なすことができる。第１の処理ベイは、第１の処理操作、例えば第１、第２、第３、第４若しくは第５の基板のいずれかへの第１の溶液のディスペンスを行うように構成されていることができる。
【０２９５】
当該システムはさらに、第２の流体チャネル３３０ｂ及び第２の流体出口３３５ｂを含むことができる。第２の流体チャネル３３０ｂは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第２の流体出口３３５ｂは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第２の流体チャネル及び第２の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第２の流体チャネル及び第２の流体出口は、第２の処理ベイ又は処理ステーションと見なすことができる。第２の処理ベイは、第２の処理操作、例えば第１、第２、第３、第４又は第５の基板のいずれかへの第２の溶液のディスペンスを行うように構成されていることができる。
【０２９６】
当該システムはさらに、第３の流体チャネル３３０ｃ及び第３の流体出口３３５ｃを含むことができる。第３の流体チャネル３３０ｃは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第３の流体出口３３５ｃは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第３の流体チャネル及び第３の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第３の流体チャネル及び第３の流体出口は、第３の処理ベイ又は処理ステーションと見なすことができる。第３の処理ベイは、第３の処理操作、例えば第１、第２、第３、第４若しくは第５の基板のいずれかへの第３の溶液のディスペンスを行うように構成されていることができる。
【０２９７】
当該システムはさらに、第４の流体チャネル３３０ｄ及び第４の流体出口３３５ｄを含むことができる。第４の流体チャネル３３０ｄは、本明細書に記載の流体チャネル３３０又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネルと同様であることができる。第４の流体出口３３５ｄは、本明細書に記載の流体出口３３５又は本明細書に記載のいずれか他の流体出口と同様であることができる。第４の流体チャネル及び第４の流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。第４の流体チャネル及び第４の流体出口は、第４の処理ベイ又は処理ステーションと見なすことができる。第４の処理ベイは、第４の処理操作、例えば第１、第２、第３、第４若しくは第５の基板のいずれかに第４の溶液をディスペンスするように構成されていることができる。
【０２９８】
当該システムはさらに、スキャニング光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。その光学撮像対物レンズは、第５の処理ベイ又は処理ステーションと見なすことができる。
【０２９９】
当該システムはさらに、可動アーム１２２０ｇを含むことができる。可動アームは、横方向に動く（１２１０ｇ）か、回転する（１２１５ｇ）ように構成されていることができる。可動アームは、異なる処理ステーション間で第１、第２、第３、第４又は第５の基板のいずれかを動かすように構成されていることができる（例えば、基板をピックアップし、それらを新たな位置に動かす）。例えば、第１の時間点で、第１の基板について第１の処理ベイで第１の操作（例えば、第１の溶液のディスペンス）を行うことができ、第２の基板について第２の処理ベイで第２の操作（例えば、第２の溶液のディスペンス）を行うことができ、第３の基板について第１の処理ベイで第３の操作（例えば、第３の溶液のディスペンス）を行うことができ、第４の基板について第４の処理ベイで第４の操作（例えば、第４の溶液のディスペンス）を行うことができ、第５の基板を第５の処理ベイで撮像することができる。第１、第２、第３若しくは第４の操作の１以上、又は撮像が完了したら、可動アームが、第１、第２、第３、第４又は第５の基板のうちの１以上を第１、第２、第３、第４又は第５の処理ベイのうちの１以上に動かすことができ、そこで別の操作を完了させることができる。１又はそれ以上の操作の完了及び１又はそれ以上の基板の別の処理ベイへの移動による別の操作の完了のパターンを繰り返して、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて第１、第２、第３、第４及び第５の基板に付着した核酸の迅速な配列決定を行うことが可能となる。ディスペンス及び撮像の交互パターンは、撮像プロセス又は溶液ディスペンスプロセスのデューティサイクルを増加させることによって配列決定をスピードアップさせることができる。
【０３００】
図１２Ｇでは五つの基板、四つの流体チャネル、四つの流体出口、及び１つの光学撮像対物レンズを含むように描かれているが、システム１２００ｇは、あらゆる数の基板、流体チャネル、流体出口及び光学撮像対物レンズのそれぞれを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の基板を含むことができる。各基板は、本明細書に記載のようにチャックに固着又は他の形態で固定されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体チャネル及び少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の流体出口を含むことができる。各流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のように溶液をディスペンスするように構成されていることができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の光学撮像対物レンズを含むことができる。可動アームを動かして、あらゆる時点で基板を流体チャネル、流体出口、又は光学撮像対物レンズの下に配置することができる。
【０３０１】
図１２Ｈは、共有移動軸及び回転軸及び独立に回転するフィールドでスキャンを行う複数の撮像ヘッドを含むシステム１２００についての構造を示す図である。当該システムは、基板３１０を撮像するように構成されている、それぞれ第１及び第２の読取ヘッド１００５及び１０１５を含むことができる。第１及び第２の読取ヘッドは、本明細書に記載のいずれかの読取ヘッドと同様であることができる（例えば、図１０に関して）。特定の時間点で、第１及び第２の読取ヘッドは、それぞれ第１及び第２の経路１０１０及び１０２０を撮像するように構成されていることができる。第１及び第２の経路は、本明細書に記載のいずれかの経路（例えば、図１０に関して）と同様であることができる。第１及び第２の読取ヘッドは、回転する基板上を実質的に半径方向に動く（１２１０ｈ）ことで、基板をスキャンするように構成されていることができる。第１の又は第２の読取ヘッドのいずれかが正確に半径方向に動かない場合、読取ヘッドの画像フィールド又はセンサを回転させて、実質的に接線スキャン方向を維持することができる。フィールド回転は、回転プリズムを用いて行うことができる。或いは若しくはさらに、ミラーその他の光学素子を用いることができる。
【０３０２】
図１２Ｈでは２つの読取ヘッド及び２つの撮像路を含むように描かれているが、システム１２００ｈは、あらゆる数の読取ヘッド又は撮像路を含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の読取ヘッドを含むことができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の撮像路を含むことができる。
【０３０３】
図１２Ｉは、共有光学検出システムでスキャンを行う複数のスピンドルを含むシステム１２００ｉについての構造を示す図である。当該システムは、それぞれ第１及び第２の基板３１０ａ及び３１０ｂを含むことができる。第１及び第２の基板は、本明細書に記載の基板３１０と同様であることができる。第１及び第２の基板は、それぞれ第１及び第２のスピンドルに固定されていることができる。第１及び第２のスピンドルは、それぞれ第１及び第２の基板に回転運動を与えることができる。当該システムは、それぞれ第１及び第２の光学撮像対物レンズ１１１０ａ及び１１１０ｂを含むことができる。第１及び第２の光学撮像対物レンズは、本明細書に記載の光学撮像対物レンズ１１１０と同様であることができる。第１及び第２の光学撮像対物レンズは、それぞれ第１及び第２の基板から光を集めるように構成されていることができる。第１及び第２の光学撮像対物レンズは、それぞれ第１及び第２の基板から集めた光を、それぞれ第１及び第２のミラー１２８０ａ及び１２８０ｂに送ることができる。場合により、第１及び第２の光学撮像対物レンズのうちの一方のみが、特定の時点で光を集めるであろう。
【０３０４】
第１及び第２のミラーは、共有可動ミラーに光を送ることができる。第１の構成１２８５ａでの場合、共有可動ミラーは、第１の基板からの光をビームスプリッタ１２９５に向けることができる。ビームスプリッタは、ダイクロイックミラーを含むことができる。ビームスプリッタは、検出器３７０に光を送って、前記第１の基板を撮像できるようにすることができる。第１の基板は、移動されて（１２１０ｉ）、前記第１の基板上の異なる位置を撮像できるように構成されていることができる。
【０３０５】
第２の構成１２８５ｂでの場合、共有可動ミラーは、第２の基板からの光をビームスプリッタ１２９５に向けることができる。ビームスプリッタは、検出器３７０に光を送って、前記第２の基板を撮像できるようにすることができる。第２の基板は、移動されて（１２１０ｉ）、前記第２の基板上の異なる位置を撮像できるように構成されていることができる。従って、可動ミラーを動かすことで、共有光学システムによって第１及び第２の基板を撮像することができる。
【０３０６】
当該システムはさらに、励起光源１２９０を含むことができる。その光源は、第１の又は第２の基板に励起光（例えば、蛍光撮像のため）を提供するように構成されていることができる。励起光は、本明細書に記載の検出についてと同様の方法で、可動ミラーを用いて第１の又は第２の基板に選択的に送ることができる。
【０３０７】
図１２Ｉでは２つの基板、２つの撮像光学対物レンズ及び２つのミラーを含むように描かれているが、システム１２００ｉは、あらゆる数の基板、撮像光学対物レンズ又はミラーを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の基板を含むことができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個の撮像光学対物レンズを含むことができる。当該システムは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０個のミラーを含むことができる。
【０３０８】
図１２Ｈは、共有移動軸及び回転軸及び独立に回転するフィールドでスキャンを行う複数の撮像ヘッドを含むシステムについての構造を示す図である。
【０３０９】
図１２Ｉは、共有光学検出システムでスキャンを行う複数のスピンドルを含むシステムについての構造を示す図である。
【０３１０】
図１３は、複数の回転スピンドルを含むシステム１３００についての構造を示す図である。システム１３００は、本明細書に記載の基板３１０を含むことができる。基板は、本明細書に記載のように回転するように構成されていることができる。当該システムはさらに、本明細書に記載の流体チャネル３３０及び流体出口３３５、又は本明細書に記載のいずれか他の流体チャネル及び流体出口を含むことができる。流体チャネル及び流体出口は、本明細書に記載のいずれかの溶液をディスペンスするように構成されていることができる。流体チャネル及び流体出口は、基板に対して動く（１３１５ａ）ように構成されていることができる。例えば、流体チャネル及び流体出口は、流体チャネル及び流体出口が溶液をディスペンスしている期間中、基板の上の位置（例えば、基板の中心付近）に動くように構成されていることができる。流体チャネル及び流体出口は、流体チャネル及び流体出口が溶液をディスペンスしていない期間中、基板から離れた位置に動くように構成されていることができる。当該システムはさらに、本明細書に記載の光学撮像対物レンズ１１１０を含むことができる。光学撮像対物レンズは、基板に対して動く（１３１０ａ）ように構成されていることができる。例えば、光学撮像対物レンズは、基板が撮像されている期間中、基板の上の位置（例えば、基板の中心付近、又は基板を放射方向にスキャン）に動くように構成されていることができる。光学撮像対物レンズは、基板が撮像されていない期間中、基板から離れた位置に動くように構成されていることができる。
【０３１１】
当該システムはさらに、第１のスピンドル１３０５ａ及び第２のスピンドル１３０５ｂを含むことができる。第１のスピンドルは、第２のスピンドルの内側にあることができる。第１のスピンドルは、第２のスピンドルの外側にあることができる。第２のスピンドルは、第１のスピンドルの内側にあることができる。第２のスピンドルは、第１のスピンドルの外側にあることができる。第１及び第２のスピンドルはそれぞれ、互いに対して独立に回転するように構成されていることができる。第１及び第２のスピンドルは、異なる角速度で回転するように構成されていることができる。例えば、前記第１のスピンドルは第１の角速度で回転するように構成されていることができ。第２のスピンドルは、第２の角速度で回転するように構成されていることができる。第１の角速度は、第２の角速度未満であることができる。第１のスピンドルは、溶液が基板にディスペンスされている期間中、相対的に低い角速度（例えば、約０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍの角速度）で回転するように構成されていることができる。第２のスピンドルは、基板が撮像されている期間中、相対的に高い角速度（例えば、約１００ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの角速度）で回転するように構成されていることができる。或いは、その逆もあり得る。基板を第１のスピンドルと第２のスピンドルの間で移動させて、ディスペンス操作及び撮像操作のそれぞれを行うことができる。
【０３１２】
当該システムは、あらゆる数のスピンドルを含むことができる。例えば、当該システムは、少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０個又はそれより多いスピンドルを含むことができる。或いは若しくはさらに、当該システムは、最大約２０、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１個のスピンドルを含むことができる。所与のスピンドルは、当該システムにおける１又はそれ以上の他のスピンドルに対して内側又は外側にあることができる。場合により、それらのスピンドルのそれぞれは、互いに独立に回転することができる。場合により、スピンドルの少なくとも一部が、互いに独立に回転することができる。場合により、スピンドルの少なくとも一部が、互いに依存的に回転することができる（例えば、同じ角速度で同時に）。スピンドルは、同じ軸又は異なる軸に関して回転することができる。場合により、各スピンドルは、異なる角速度で回転することができる。場合により、スピンドルの少なくとも一部が、異なる角速度で回転することができる。
【０３１３】
図１３では可動流体チャネル及び光学撮像対物レンズを用いて描いているが、システム１３００は、本明細書に記載のように他の形態で構成することができる。例えば、当該システムは、流体チャネル及び光学撮像対物レンズが静止しており、基板が動くように構成されているように構成することができる。当該システムは、本明細書に記載のいずれか他の形態で構成されていることができる。
【０３１４】
他の分析物への応用
核酸の配列決定に有用であると本明細書において記載しているが、本明細書に記載のシステム及び方法は、他の分析物及び／又はそのような分析物を処理する他の用途に利用することができる。図１４は、分析物処理方法１４００の１例のフローチャートを示している。
【０３１５】
第１の操作１４１０において、当該方法は、固定化された分析物を有する平面アレイを含む基板を提供することを含むことができ、前記基板は軸に対して回転するように構成されている。その軸は、基板の中心を通る軸であることができる。その軸は、偏心軸であることができる。その基板は、本明細書に記載のいずれかの基板であることができる。場合により、当該平面アレイは、１種類の分析物を含むことができる。他の場合、当該平面アレイは、２又はそれ以上の種類の分析物を含むことができる。その２又はそれ以上の種類の分析物はランダムに配列することができる。その２又はそれ以上の種類の分析物は、規則的パターンで配列することができる。分析物は、本明細書に記載のいずれかの生物試料又はそれの誘導体であることができる。例えば、分析物は、単細胞分析物であることができる。分析物は、核酸分子であることができる。分析物は、タンパク質分子であることができる。分析物は、単細胞であることができる。分析物は、粒子であることができる。分析物は、生物であることができる。分析物は、コロニーの一部であることができる。場合により、分析物は非生物試料であるか、非生物試料由来であることができる。分析物は、平面アレイ上の個々にアドレス可能な位置に固定化することができる。分析物は、分析物に結合するように構成されているリンカーを介して基板に固定化されていることができる。例えば、リンカーは、炭水化物分子を含むことができる。そのリンカー（ｌｉｎｋ）は、親和結合タンパク質を含むことができる。リンカーは親水性であることができる。リンカーは疎水性であることができる。リンカーは帯電していることができる。リンカーは標識されていることができる。リンカーは基板と一体であることができる。リンカーは、基板上の独立の層であることができる。
【０３１６】
第２の操作１４２０において、当該方法は、前記基板の回転時に平面アレイを横切って、複数のアダプターを含む溶液を移動させることを含むことができる。当該溶液は、本明細書に記載のいずれかの溶液又は試薬を含むことができる。前記複数のアダプターは、平面アレイに固定化された分析物と相互作用するように構成されていることができる。例えば、分析物が核酸分子である場合、前記複数のアダプターは、複数のプローブを含むことができる。前記複数のプローブの所与のプローブは、ランダム配列又は標的配列、例えばホモポリマー配列又は二塩基若しくは三塩基繰り返し配列を含むことができる。場合により、プローブは、二塩基プローブであることができる。場合により、プローブは、長さ約１〜１０塩基であることができる。場合により、プローブは、長さ約１０〜２０塩基であることができる。場合により、プローブは、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、又はそれより多い塩基であることができる。或いは又は組み合わせて、プローブは、最大約５０、４０、３０、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１塩基であることができる。別の例において、分析物がタンパク質分子である場合、前記複数のアダプターは、複数の抗体を含むことができる。前記複数の抗体のうちの所与の抗体は、１又はそれ以上の種類のタンパク質に対する結合特異性を有することができる。他の場合、前記複数のアダプターは、複数のオリゴヌクレオチド分子、炭水化物分子、脂質分子、親和結合タンパク質、アプタマー、抗体、酵素、又は他の試薬のいずれかの組み合わせを含むことができる。前記複数のアダプターは親水性であることができる。前記複数のアダプターは疎水性であることができる。前記複数のアダプターは帯電していることができる。前記複数のアダプターは、標識されていることができる。前記複数のアダプターは、標識成分及び非標識成分の混合物を含むことができる。場合により、前記複数のアダプターは標識されていなくても良い。
【０３１７】
操作１４３０では、当該方法は、分析物と前記複数のアダプターの間の反応を引き起こすのに十分な条件下に分析物を置くことを含むことができる。操作１４４０では、当該方法は、分析物と前記複数のアダプターの間の反応を示すシグナルを検出することで分析物を分析することを含むことができる。
【０３１８】
当該方法はさらに、操作１４１０の前に、リンカーを含む基板を横断して分析物を移動させることを含むことができる。例えば、分析物のディスペンス前又はディスペンス中、基板を回転させて、基板表面及び／又は平面アレイを分析物でコーティングすることができる。場合により、分析物をビーズに結合させることができ、そのビーズは平面アレイに固定化されている。
【０３１９】
当該方法はさらに、本明細書の他の箇所で記載のように、基板に接触した溶液の一部をリサイクルすることを含むことができる。そのリサイクルは、溶液のその一部の回収、濾過及び再使用を含むことができる。濾過は、分子濾過を含むことができる。分子濾過は、特異的核酸濾過（即ち、特異的核酸についての濾過）を含むことができる。核酸濾過は、汚染物質のヌクレオチド又は核酸に特異的に結合し得るオリゴヌクレオチド伸長化合物のアレイへの溶液の曝露を含むことができる。
【０３２０】
シグナルは、光学シグナルであることができる。シグナルは、蛍光シグナルであることができる。シグナルは、光吸収シグナルであることができる。シグナルは、光散乱シグナルであることができる。シグナルは、発光シグナルであることができる。シグナルは、リン光シグナルであることができる。シグナルは、電気シグナルであることができる。シグナルは、音シグナルであることができる。シグナルは、磁気シグナルであることができる。シグナルは、いずれかの検出可能なシグナルであることができる。或いは又は本明細書に記載の光学センサに加えて、当該システムは、検出可能なシグナルを検出するように構成されている１又はそれ以上の他の検出器（例えば、音検出器など）を含むことができる。
【０３２１】
場合により、当該方法はさらに、操作１４２０の前に、基板を中心に対して回転させることを含むことができる。
【０３２２】
場合により、当該方法はさらに、操作１４４０でシグナルを検出する前に、基板の回転を停止することを含むことができる。他の場合、シグナルは、基板瓦解点中に操作１４４０で検出することができる。
【０３２３】
シグナルは、標識を分析物に結合させることで発生させることができる。標識は、分子、粒子、細胞又は生物に結合していることができる。標識は、操作１４１０の前に、分子、粒子、細胞又は生物に結合していることができる。標識は、操作１４１０の後に、分子、粒子、細胞又は生物に結合させることができる。シグナルは、化学反応による検出可能生成物の形成によって発生し得る。その反応は、酵素反応を含むことができる。シグナルは、物理的会合による検出可能生成物の形成によって発生し得る。シグナルは、近接会合による検出可能生成物の形成によって発生し得る。近接会合は、フェルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）を含むことができる。近接会合は、相補酵素との会合を含むことができる。シグナルは、単一反応によって発生し得る。シグナルは、複数の反応によって発生し得る。その複数の反応は順次で起こり得る。その複数の反応は並行して起こり得る。その複数の反応は、ある反応の１又はそれ以上の繰り返しを含むことができる。例えば、その反応は、ハイブリダイゼーション反応又は連結反応を含むことができる。その反応は、ハイブリダイゼーション反応及び連結反応を含むことができる。
【０３２４】
当該方法はさらに、操作１４２０、１４３０、及び１４４０を１回以上繰り返すことを含むことができる。連続サイクルのために、前記基板の回転時に、異なる溶液を平面アレイに移動させることができる。
【０３２５】
本明細書で提供される方法１４００に基づく多くの変更、改変及び調整が可能である。例えば、方法１４００の操作の順序を変えることができ、操作の一部を削除することができ、操作の一部を繰り返すことができ、適宜に追加の操作を加えることができる。操作の一部を順次で行うことができる。操作の一部を並行して行うことができる。操作の一部を１回行うことができる。操作の一部を複数回行うことができる。操作の一部が、下位操作を含むことができる。操作の一部は自動化することができる。操作の一部は手動であることができる。
【０３２６】
図１５は、分析物の単離のためのシステム１５００の第１の例を示す図である。当該システムは、複数のリンカー１５１０ａ、１５１０ｂ、１５１０ｃ、及び１５１０ｄを含むことができる。前記複数のリンカーは、本明細書に記載の基板３１０に固着又は他の形態で固定されていることができる。例えば、各リンカーは、本明細書に記載の前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの特定の個々にアドレス可能な位置に結合していることができる。リンカー１５１０ａ、１５１０ｂ、１５１０ｃ、及び１５１０ｄは、本明細書に記載のいずれかのリンカーを含むことができる。リンカー１５１０ａ、１５１０ｂ、１５１０ｃ、及び１５１０ｄの一部又は全てが同一であることができる。リンカー１５１０ａ、１５１０ｂ、１５１０ｃ、及び１５１０ｄの一部又は全てが異なっていることができる。リンカーは、分析物１５２０ａ及び１５２０ｂと相互作用するように構成されていることができる。例えば、リンカーは、本明細書に記載のいずれかの相互作用によって分析物１５２０ａ及び１５２０ｂに結合するように構成されていることができる。分析物１５２０ａ及び１５２０ｂは、本明細書に記載の分析物を含むことができる。分析物１５２０ａ及び１５２０ｂは同一であることができる。分析物１５２０ａ及び１５２０ｂは異なっていることができる。リンカーは、特定の分析物及び／又はそれの種類と特異的に相互作用するように構成されていることができる。例えば、リンカー１５１０ｂは、分析物１５２０ａと特異的に相互作用するように構成されていることができる。リンカー１５１０ｄは、分析物１５２０ｂと特異的に相互作用するように構成されていることができる。いずれのリンカーも、いずれの分析物とも相互作用するように構成されていることができる。このようにして、特定の分析物を、基板上の特定の位置に結合させることができる。図１５では四個のリンカー及び二個の分析物を含むように示されているが、システム１５００は、あらゆる数のリンカー及び分析物を含むことができる。例えば、システム１５００は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、少なくとも１，０００，０００，０００個のリンカー、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数のリンカーを含むことができる。システム１５００は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００、少なくとも１，０００、少なくとも２，０００、少なくとも５，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも２０，０００、少なくとも５０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも２００，０００、少なくとも５００，０００、少なくとも１，０００，０００、少なくとも２，０００，０００、少なくとも５，０００，０００、少なくとも１０，０００，０００、少なくとも２０，０００，０００、少なくとも５０，０００，０００、少なくとも１００，０００，０００、少なくとも２００，０００，０００、少なくとも５００，０００，０００、少なくとも１，０００，０００，０００個の分析物、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の分析物を含むことができる。
【０３２７】
図１６は、分析物の単離のためのシステム１６００の第２の例を示す図である。当該システムは、粒子を物理的に捕捉するように構成されているウェルを含むことができる。そのウェルは、明細書に記載の前記複数の個々にアドレス可能な位置のうちの個々にアドレス可能な位置を含むことができる。そのウェルは、分析物を捕捉するように構成されていることができる。例えば、そのウェルは、１滴の血液１６３０を捕捉するように構成されていることができる。例えば、その１滴の血液は、白血球１６４０、赤血球１６５０及び循環腫瘍細胞１６６０を含むことができる。そのウェルは、本明細書に記載のいずれか他の分析物を捕捉するように構成されていることができる。そのウェルは、マイクロ加工材料及び技術を用いて層状に構築されていることができる。例えば、そのウェルは、基底層１６０５を含むことができる。基底層は、ケイ素を含むことができる。そのウェルは、酸化物層１６１０を含むことができる。酸化物層は、酸化ケイ素を含むことができる。そのウェルは、金属層１６１５を含むことができる。その金属は、ニッケル又はアルミニウムを含むことができる。そのウェルは、ナノチューブ層１６２０を含むことができる。ナノチューブ層は、１又はそれ以上のカーボンナノチューブを含むことができる。そのウェルは、閉じ込め層１６２５を含むことができる。閉じ込め層は、フォトレジストを含むことができる。フォトレジストは、ＳＵ−８を含むことができる。ナノチューブ層及び閉じ込め層は、一緒に細胞を捕捉するように構成されていることができる。
【０３２８】
図１７は、スキャン時の速度勾配を補償する制御システムの例を示す図である。そのような制御システムは、アルゴリズム的に速度勾配を補償することができる。制御システムは、予測的又は適応的に接線速度勾配を補償することができる。図１７の左側に示した第１の制御システムでは、制御システムは、回転基板のスキャンに基づいて、スキャン時の残留（未補正）速度誤差を測定し、補償補正率を計算し、補償補正率を用いて補償係数を設定（又は調節）してスキャン結果における速度誤差を減らすことができる。第１の制御システムは、速度誤差を除去（又は他の形で低下）する閉鎖ループ制御システムであることができる。図１７の右側に示した第２の制御システムでは、制御システムは、基板に対するスキャンの幾何学及び相対位置についての知識に基づいて、予想速度勾配を直接計算（又は予測）し、その予想勾配をシステムが除去するように設定（又は調節）することができる。
【０３２９】
共通直線運動を用いる多ヘッド撮像
本明細書に記載のシステム及び方法は、複数の撮像ヘッドを用いることができ、各撮像ヘッドは本明細書に記載の基板上の異なる位置の撮像を担当する。例えば、本明細書に記載のように、第１の撮像ヘッドが、第１の撮像路に沿って基板を撮像することができる。第１の撮像路は、第１のシリーズの（１又はそれ以上の）環、第１のシリーズの（１又はそれ以上の）螺旋、又は異なる第１の撮像路を含むことができる。第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の撮像ヘッドは、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の撮像路に沿って基板を撮像することができる。第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の撮像路は、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０のシリーズの環、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の螺旋、又は異なる第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９若しくは第１０の撮像路を含むことができる。撮像路又はスキャン路は、基板上又はサンプル上の撮像路又はスキャン路であることができる。
【０３３０】
そのような多ヘッド撮像システム及び方法は、基板の撮像速度を高め、及び／又は基板を撮像するのに必要となり得る時間量を低下させることができる。場合により、例えば撮像ヘッドのそれぞれの動きを独立に制御することで、多撮像ヘッドは基板に対して独立に動くことができる。
【０３３１】
撮像ヘッドのそれぞれが基板に関して単一の直線運動を共有するように、撮像ヘッドのそれぞれに対して基板を動かすことによって、撮像ヘッドの必要な動きを減らすことができる。そのような改善は、基板の中心からの異なる初期距離（例えば、半径方向距離）に各スキャンヘッドを配置し、基板の中心からのスキャンヘッドの初期距離によって決まる異なるスキャン速度で各スキャンヘッドを操作することによって達成することができる。その単一共有直線運動は、線形ベクトルに沿ったものであることができる。例えば、その単一共有直線運動によって、１又はそれ以上のスキャンヘッドの径方向運動（例えば、回転の軸を通って進む運動）又は非半径方向運動（例えば、回転の軸を通って進まない運動）となり得る。撮像ヘッドは、基板の回転の軸の同じ側で、又は基板の回転の軸の反対側で動作し得る。１又はそれ以上のヘッドの非放射方向直線運動の場合、回転の軸に対する角度変化のために、各撮像ヘッドのスキャン方向は回転し得る。そのような回転は、逆方向回転（例えば、プリズムを用いて）によって補償されて、各撮像ヘッドについて固定スキャン方向が可能となり得る。
【０３３２】
図１８Ａは、基板の回転の軸の同じ側にある２つの撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。基板３１０は、本明細書に記載のいずれかの基板であることができる。第１の撮像ヘッド１００５は、本明細書に記載のいずれかの第１の撮像ヘッドと同様であることができる。第２の撮像ヘッド１０１５は、本明細書に記載のいずれかの第２の撮像ヘッドと同様であることができる。最初の時点で、第１の撮像ヘッド１００５及び第２の撮像ヘッド１０１５は、基板の回転（３０５）の軸の同じ側にあることで、第１の撮像ヘッド１００５が基板の回転時に第１の撮像路１０１０をトレースし、第２の撮像ヘッド１０１５が前記基板の回転時に第２の撮像路１０２０をトレースすることができる。基板は、第１及び第２の撮像ヘッドに対する直線の半径方向１８１０に動くように構成されていることができる。従って、第１及び第２の撮像路は、経時的に基板に対する位置を変えることができる。
【０３３３】
図１８Ｂは、基板の回転の軸の反対側にある２つの撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。図１８Ａと比較すると、最初の時点で、第１の撮像ヘッド１００５及び第２の撮像ヘッド１０１５は、基板の回転（３０５）の軸の反対側にあることで、基板の回転時に第１の撮像ヘッド１００５が第１の撮像路１０１０をトレースし、及び基板の回転時に第２の撮像ヘッド１０１５が第２の撮像路１０２０をトレースするようになることができる。基板は、第１及び第２の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０で動くように構成されていることができる。従って、第１及び第２の撮像路は、経時的に基板に対する位置を変えることができる。
【０３３４】
図１８Ｃは、三つの撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。第３の撮像ヘッド１０２５は、本明細書に記載のいずれかの第３の撮像ヘッドと同様であることができる。最初の時点で、第１の撮像ヘッド１００５は、基板の回転（３０５）の軸の一方の側にあることができ、第２の撮像ヘッド１０１５及び第３の撮像ヘッド１０２５は、基板の回転の軸の反対側にあることができ、それによって、基板の回転時に第１の撮像ヘッド１００５が第１の撮像路１０１０をトレースし、基板の回転時に第２の撮像ヘッド１０１５が第２の撮像路１０２０をトレースし、基板の回転時に第３の撮像ヘッド１０２５が第３の撮像路１０３０をトレースする。基板は、第１、第２及び第３の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０で動くように構成されていることができる。従って、第１、第２及び第３の撮像路は、経時的に基板に対する位置を変えることができる。
【０３３５】
図１８Ｄは、四つの撮像ヘッドに対する基板の動きを示す図である。第４の撮像ヘッド１０３５は、本明細書に記載のいずれかの第４の撮像ヘッドと同様であることができる。最初の時点で、第１の撮像ヘッド１００５及び第４の撮像ヘッド１０３５は、基板の回転（３０５）の軸の一方の側にあることができ、第２の撮像ヘッド１０１５及び第３の撮像ヘッド１０２５は基板の回転の軸の反対側にあることができて、それにより基板の回転時に第１の撮像ヘッド１００５が第１の撮像路１０１０をトレースし、基板の回転時に第２の撮像ヘッド１０１５が第２の撮像路１０２０をトレースし、第３の撮像ヘッド１０２５が第３の撮像路１０３０をトレースし、基板の回転時に第４の撮像ヘッド１０２５が第４の撮像路１０３０をトレースする。基板は、第１、第２、第３及び第４の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０で動くように構成されていることができる。従って、第１、第２、第３及び第４の撮像路は、経時的に基板に対する位置を変えることができる。
【０３３６】
図１９Ａは、基板の回転の軸の同じ側にある２つの撮像ヘッドの連続環状路を示す図である。最初の時点で、前記第１の撮像ヘッド（図１９Ａでは描いていない）及び第２の撮像ヘッド（図１９Ａでは描いていない）は、基板３１０の回転（３０５）の軸の同じ側にあることができ、それによって前記基板の回転時に第１の時間点で前記第１の撮像ヘッドが第１の撮像路１０１０ａをトレースし、前記基板の回転時に前記第１の時間点で第２の撮像ヘッドが第２の撮像路１０２０ａをトレースする。例えば、前記２つの撮像ヘッドが、図１８Ａでのように位置し、構成することができる。第１及び第２の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０に動きながら、前記基板の回転時に第１及び第２の撮像ヘッドが一連の撮像路をトレースすることができる。例えば、第１及び第２の撮像ヘッドが基板の回転の軸の同じ側にある場合、前記第１の撮像ヘッドが第２の時間点で撮像路１０１０ｂを、第３の時間点で撮像路１０１０ｃを、及び第４の時間点で撮像路１０１０ｄをトレースすることができ、第２の撮像路が第２の時間点で撮像路１０２０ｂを、第３の時間点で撮像路１０２０ｃを、第４の時間点で撮像路１０２０ｄをトレースすることができる。第１及び第２の撮像ヘッドが回転の軸の同じ側にある場合、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は、基板に関して同じ方向に進み得る。例えば、図１９Ａに描いたように、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は両方とも、基板の中心に向かう方向に進み得る。
【０３３７】
図１９Ｂは、基板の回転の軸の反対側にある２つの撮像ヘッドの連続環状路を示す図である。図１９Ａと比較すると、最初の時点で、前記第１の撮像ヘッド（図１９Ｂでは描いていない）及び第２の撮像ヘッド（図１９Ｂでは描いていない）は、基板の回転（３０５）の軸の反対側にあることができ、それによって前記基板の回転時に第１の時間点で前記第１の撮像ヘッドが第１の撮像路１０１０ａをトレースし、前記基板の回転時に前記第１の時間点で第２の撮像ヘッドが第２の撮像路１０２０ａをトレースする。例えば、前記２つの撮像ヘッドが、図１８Ｂでのように位置し、構成することができる。第１及び第２の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０に動きながら、それらヘッドのうちの一方が中心軸に向かって動き、他方のヘッドが中心軸から離れて動き、前記基板の回転時に第１及び第２の撮像ヘッドそれぞれが一連の撮像路をトレースする。例えば、第１及び第２の撮像ヘッドが基板の回転の軸の反対側にある場合、前記第１の撮像ヘッドが第２の時間点で撮像路１０１０ｂを、第３の時間点で撮像路１０１０ｃを、及び第４の時間点で撮像路１０１０ｄをトレースすることができ、第２の撮像路が第２の時間点で撮像路１０２０ｂを、第３の時間点で撮像路１０２０ｃを、第４の時間点で撮像路１０２０ｄをトレースすることができる。第１及び第２の撮像ヘッドが回転の軸の反対側にある場合、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は、基板に関して反対方向に進み得る。例えば、図１９Ｂに描いたように、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝は基板の中心に向かう方向に進み得るが、｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は、基板の中心から離れる方向に進み得る。
【０３３８】
図１９Ｃは、基板の回転の軸の同じ側にある２つの撮像ヘッドの互い違い環状路を示す図である。最初の時点で、前記第１の撮像ヘッド（図１９Ｃでは描いていない）及び第２の撮像ヘッド（図１９Ｃでは描いていない）は、基板３１０の回転（３０５）の軸の同じ側にあることができ、それによって前記基板の回転時に第１の時間点で前記第１の撮像ヘッドが第１の撮像路１０１０ａをトレースし、前記基板の回転時に前記第１の時間点で第２の撮像ヘッドが第２の撮像路１０２０ａをトレースする。第１及び第２の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０に動きながら、前記基板の回転時に第１及び第２の撮像ヘッドが一連の撮像路をトレースすることができる。例えば、第１及び第２の撮像ヘッドが基板の回転の軸の同じ側にある場合、前記第１の撮像ヘッドが第２の時間点で撮像路１０１０ｂを、第３の時間点で撮像路１０１０ｃを、及び第４の時間点で撮像路１０１０ｄをトレースすることができ、第２の撮像路が第２の時間点で撮像路１０２０ｂを、第３の時間点で撮像路１０２０ｃを、第４の時間点で撮像路１０２０ｄをトレースすることができる。前記一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝が互い違いになっていることができ、それによって、基板の中心に向かう又はそれから離れる連続撮像路が、交互の撮像ヘッドによってトレースされる。第１及び第２の撮像ヘッドが回転の軸の同じ側にある場合、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は、基板に関して同じ方向に進み得る。例えば、図１９Ｃに描いたように、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は両方とも、基板の中心に向かう方向に進み得る。
【０３３９】
図１９Ｄは、基板の回転の軸の反対側にある２つの撮像ヘッドの互い違い環状路を示す図である。最初の時点で、前記第１の撮像ヘッド（図１９Ｄでは描いていない）及び第２の撮像ヘッド（図１９Ｄでは描いていない）は、基板３１０の回転（３０５）の軸の反対側にあることができ、それによって前記基板の回転時に第１の時間点で前記第１の撮像ヘッドが第１の撮像路１０１０ａをトレースし、前記基板の回転時に前記第１の時間点で第２の撮像ヘッドが第２の撮像路１０２０ａをトレースする。第１及び第２の撮像ヘッドに対して直線の半径方向１８１０に動きながら、それらヘッドのうちの一方が中心軸に向かって動き、他方のヘッドが中心軸から離れて動き、前記基板の回転時に第１及び第２の撮像ヘッドがそれぞれ、一連の撮像路をトレースする。例えば、第１及び第２の撮像ヘッドが基板の回転の軸の反対側にある場合、前記第１の撮像ヘッドが第２の時間点で撮像路１０１０ｂを、第３の時間点で撮像路１０１０ｃを、及び第４の時間点で撮像路１０１０ｄをトレースすることができ、第２の撮像路が第２の時間点で撮像路１０２０ｂを、第３の時間点で撮像路１０２０ｃを、第４の時間点で撮像路１０２０ｄをトレースすることができる。前記一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝が互い違いになっていることができ、それによって、基板の中心に向かう又はそれから離れる連続撮像路が、交互の撮像ヘッドによってトレースされる。第１及び第２の撮像ヘッドが回転の軸の反対側にある場合、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝及び｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は、基板に関して反対方向に進み得る。例えば、図１９Ｄに描いたように、一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝は基板の中心に向かう方向に進み得るが、一連の撮像路｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝は、基板の中心から離れる方向に進み得る。
【０３４０】
図２０は、基板に対するヘッドの非半径方向運動による撮像ヘッドの回転スキャン方向を示す図である。例えば、ヘッドは、基板に対して方向３１６（中心軸を通らない）に沿って動いていることができる。最初の時点で、前記第１の撮像ヘッド（図２０では描いていない）又は第２の撮像ヘッド（図２０では描いていない）は、基板３１０の縦軸３１５から軸外に位置し得る。そのような場合、第１又は第２の撮像ヘッドは、基板が第１の又は第２の撮像ヘッドに対して動くにつれて方向を変える基板に対する接線速度を有し得る。例えば、図２０で描いたように、第２の撮像ヘッドは、撮像路１０２０ａをトレースしながら基板に対する接線速度ベクトル２０２０ａ及び撮像路１０２０ｃをトレースしながら基板に対する接線速度ベクトル２０２０ｂを有し得る。図２０に示したように、接線速度ベクトル２０２０ａ及び２０２０ｂは、実質的に異なる方向に向かい得る。そのような効果は、前記第１の撮像ヘッドが一連の撮像路｛１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ｝をトレースする時、又は第２の撮像ヘッドが一連の撮像路｛１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ、１０２０ｄ｝をトレースする時に、撮像フィールドの回転として現れ得る。
【０３４１】
撮像フィールドのそのような回転は、その撮像フィールドを逆回転させることによって補償され得る。例えば、撮像フィールドを、プリズムシステム、例えばデルタローテータープリズム（ｄｅｌｔａ  ｒｏｔａｔｏｒ  ｐｒｉｓｍ）、シュミットローテーター、又はダブプリズムを用いて逆回転させることができる。或いは若しくはさらに、前記補償は、本明細書に記載のような１又はそれ以上のミラー又は他の光学素子（例えば、ビームスプリッタ（例えば、ダイクロイックミラー））を用いることで行うことができる。或いは若しくはさらに、前記補償は、光学ヘッドにある１又はそれ以上のセンサを回転させることで行うことができる。
【０３４２】
図２１は、分析物検出又は分析方法２１００の１例についてのフローチャートを示す図である。第１の操作２１１０で、方法２１００は、中心軸を中心にして開放基板を回転させることを含むことができ、当該開放基板はその上に固定化された分析物のアレイを有する。
【０３４３】
第２の操作２１２０では、方法２１００は、複数のプローブを有する溶液を中心軸近くの領域に送って、その溶液を開放基板に送ることを含むことができる。
【０３４４】
第３の操作２１３０では、方法２１００は、開放基板を横切って溶液をディスペンスすることで（例えば、少なくとも遠心力によって）、複数のプローブの少なくとも一つが固定化分析物のうちの少なくとも一つに結合して、結合プローブを形成することを含むことができる。
【０３４５】
第４の操作２１４０では、方法２１００は、開放基板の回転時に、同時に、第１の検出器を用いて、第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路に沿った開放基板の第１のスキャンを行い、第２の検出器を用いて、第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路に沿った開放基板の第２のスキャンを行うことを含むことができる。第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路及び第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路は異なっていても良い。第１の検出器又は第２の検出器は、結合プローブからの少なくとも１つのシグナルを検出し得る。第１の検出器は、中心軸に対して第１の半径方向位置に配置されていても良い。第２の検出器は、中心軸に対して第２の半径方向位置に配置されていても良い。第１の検出器及び第２の検出器は、同じ線形ベクトルに沿って中心軸に関して相対運動を行うことで、それぞれ、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路及び第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路を生じさせることができる。
【０３４６】
第１の検出器及び第２の検出器は、異なるスキャン速度で動作することができる。例えば、前記第１の検出器及び第２の検出器の異なるスキャン速度は、それぞれ、前記第１の半径方向位置及び第２の半径方向位置の関数であることができる。或いは、検出器は、固定ラインレートで動作することができる。例えば、アルゴリズム的処理が、内側半径方向位置にある光学ヘッドのオーバーサンプリングをなくすことができる。
【０３４７】
第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、異なる半径を有する１又はそれ以上の環状スキャン路を含むことができる。例えば、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、少なくとも約１００個又はそれより多い環状スキャン路、最大約１００、最大約９０、最大約８０、最大約７０、最大約６０、最大約５０、最大約４０、最大約３０、最大約２０、最大約１０、最大約９、最大約８、最大約７、最大約６、最大約５、最大約４、最大約３、最大約２又は最大約１個の環状スキャン路、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の環状スキャン路を含むことができる。
【０３４８】
第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、異なる半径を有する１又はそれ以上の環状スキャン路を含むことができる。例えば、第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、少なくとも約１００個又はそれより多い環状スキャン路、最大約１００、最大約９０、最大約８０、最大約７０、最大約６０、最大約５０、最大約４０、最大約３０、最大約２０、最大約１０、最大約９、最大約８、最大約７、最大約６、最大約５、最大約４、最大約３、最大約２、又は最大約１個の環状スキャン路、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の環状スキャン路を含むことができる。
【０３４９】
第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、１又はそれ以上の螺旋形スキャン路を含むことができる。例えば、前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、少なくとも約１００個又はそれより多い螺旋形スキャン路、最大約１００、最大約９０、最大約８０、最大約７０、最大約６０、最大約５０、最大約４０、最大約３０、最大約２０、最大約１０、最大約９、最大約８、最大約７、最大約６、最大約５、最大約４、最大約３、最大約２、又は最大約１個の螺旋形スキャン路、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の螺旋形スキャン路を含むことができる。
【０３５０】
第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、１又はそれ以上の螺旋形スキャン路を含むことができる。例えば、第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路は、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、少なくとも約１００個又はそれより多い螺旋形スキャン路、最大約１００、最大約９０、最大約８０、最大約７０、最大約６０、最大約５０、最大約４０、最大約３０、最大約２０、最大約１０、最大約９、最大約８、最大約７、最大約６、最大約５、最大約４、最大約３、最大約２、又は最大約１個の螺旋形スキャン路、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である数の螺旋形スキャン路を含むことができる。
【０３５１】
同一の線形ベクトルは、中心軸を通って半径方向であることができる。同一の線形ベクトルは、半径方向でなくても良い（例えば、中心軸を通らない）。当該方法はさらに、中心軸に対して異なる半径方向位置で異なる区域の速度差（例えば、図２０に関して本明細書に記載のように接線速度差）を補償することを含むことができる。前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は、異なる区域を含むことができる。第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は、異なる区域を含むことができる。その補償は、１又はそれ以上のプリズム、例えば１又はそれ以上のデルタローテータープリズム（ｄｅｌｔａ  ｒｏｔａｔｏｒ  ｐｒｉｓｍ）、シュミットローテーター又はダブプリズムを用いることを含むことができる。
【０３５２】
第１の検出器及び第２の検出器は、相対運動中、実質的に静止していることができる。開放基板は、相対運動中、回転運動及び移動運動の両方を行い得る。第１の検出器及び第２の検出器は、相対運動中、動くことができる。開放基板は前記第１の検出器及び第２の検出器に対して回転運動することができ、前記第１の検出器及び第２の検出器は中心軸に対して直線運動することができる。第１の検出器は開放基板の回転時に相対運動することができる。第２の検出器は開放基板の回転時に相対運動することができる。第１の検出器は、開放基板が実質的に静止している時には相対運動することができる。第２の検出器は、開放基板が実質的に静止している特には相対運動することができる。
【０３５３】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路が、相対運動時にスキャンされる区域を含むことができる。第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路が、相対運動時にスキャンされる区域を含むことができる。前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路が、相対運動時にスキャンされる区域を含まないことができる。第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路が、相対運動時にスキャンされる区域を含まないことができる。
【０３５４】
第１の検出器及び第２の検出器は、中心軸に対して同じ角度位置を有することができる。第１の検出器及び第２の検出器は、中心軸に対して異なる角度位置を有することができる。第１の検出器及び第２の検出器は、中心軸に対して反対の角度位置（例えば、１８０°分離を有する）を有することができる。
【０３５５】
第１の検出器は、中心軸に対して少なくとも約１゜、少なくとも約２°、少なくとも約３°、少なくとも約４°、少なくとも約５°、少なくとも約６°、少なくとも約７°、少なくとも約８°、少なくとも約９°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約６５°、少なくとも約７０°、少なくとも約７５°、少なくとも約８０°、少なくとも約８１°、少なくとも約８２°、少なくとも約８３°、少なくとも約８４°、少なくとも約８５°、少なくとも約８６°、少なくとも約８７°、少なくとも約８８°、少なくとも約８９°、又はそれより大きい、中心軸に対して最大約８９°、最大約８８°、最大約８７°、最大約８６°、最大約８５°、最大約８４°、最大約８３°、最大約８２°、最大約８１°、最大約８０°、最大約７５°、最大約７０°、最大約６５°、最大約６０°、最大約５５°、最大約５０°、最大約４５°、最大約４０°、最大約３５°、最大約３０°、最大約２５°、最大約２０°、最大約１５°、最大約１０°、最大約９°、最大約８°、最大約７°、最大約６°、最大約５°、最大約４°、最大約３°、最大約２°、最大約１゜又はそれより小さい角度位置、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である中心軸に対する角度位置を有することができる。
【０３５６】
第２の検出器は、中心軸に対して少なくとも約１゜、少なくとも約２°、少なくとも約３°、少なくとも約４°、少なくとも約５°、少なくとも約６°、少なくとも約７°、少なくとも約８°、少なくとも約９°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約６５°、少なくとも約７０°、少なくとも約７５°、少なくとも約８０°、少なくとも約８１°、少なくとも約８２°、少なくとも約８３°、少なくとも約８４°、少なくとも約８５°、少なくとも約８６°、少なくとも約８７°、少なくとも約８８°、少なくとも約８９°又はそれより大きい、中心軸に対して最大約８９°、最大約８８°、最大約８７°、最大約８６°、最大約８５°、最大約８４°、最大約８３°、最大約８２°、最大約８１°、最大約８０°、最大約７５°、最大約７０°、最大約６５°、最大約６０°、最大約５５°、最大約５０°、最大約４５°、最大約４０°、最大約３５°、最大約３０°、最大約２５°、最大約２０°、最大約１５°、最大約１０°、最大約９°、最大約８°、最大約７°、最大約６°、最大約５°、最大約４°、最大約３°、最大約２°、最大約１゜若しくはそれより小さい角度位置、又は前出の値のいずれか二つによって規定される範囲内である中心軸に対する角度位置を有することができる。
【０３５７】
前記第１のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は、第１の区域及び第２の区域を含むことができる。第１の区域及び第２の区域は、中心軸に対して開放基板の異なる半径方向位置にあることができる。第１の区域及び第２の区域は、第１の検出器によって空間的に分けられていることができる。前記第２のセットの１又はそれ以上のスキャン路のうちの所与のスキャン路は、第１の区域及び第２の区域を含むことができる。第１の区域及び第２の区域は、中心軸に対して開放基板の異なる半径方向位置にあることができる。第１の区域及び第２の区域は、第２の検出器によって空間的に分けられていることができる。
【０３５８】
コンピュータ制御システム
本開示は、本開示の方法を実行するようプログラムされたコンピュータ制御システムを提供する。図１は、核酸サンプルの配列を行うようにプログラムその他の形で構成されているコンピュータシステム１０１を示す図である。コンピュータシステム１０１は、本開示の方法及びシステムの各種態様を制御することができる。
【０３５９】
コンピュータシステム１０１は、中央処理装置（ＣＰＵ、本明細書では「処理装置」及び「コンピュータ処理装置」とも称される）１０５を含み、それはシングルコア若しくはマルチコア処理装置、又は並列処理のための複数の処理装置であることができる。コンピュータシステム１０１は、メモリー又はメモリー場所１１０（例えば、ランダムアクセスメモリー、リードオンリーメモリー、フラッシュメモリー）、電子記憶装置１１５（例えば、ハードディスク）、１又はそれ以上の他のシステムと通信するための通信インターフェース１２０（例えば、ネットワークアダプター）、及び周辺機器１２５、例えばキャッシュ、他のメモリー、データストレージ及び／又は電子ディスプレイアダプター類も含む。メモリー１１０、記憶装置１１５、インターフェース１２０及び周辺機器１２５は、コミュニケーション・バス（実線）、例えばマザーボードを介してＣＰＵ  １０５と通信している。記憶装置１１５は、データを記憶するためのデータ記憶装置（又はデータリポジトリ）であることができる。コンピュータシステム１０１は、通信インターフェース１２０の支援によりコンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１３０に動作可能に連結されていることができる。ネットワーク１３０は、インターネット、インターネット及び／又はエクストラネット、又はインターネットと通信しているイントラネット及び／又はエクストラネットであることができる。ネットワーク１３０は、場合により、電気通信及び／又はデータネットワークである。ネットワーク１３０は、１又はそれ以上のコンピュータサーバーを含むことができ、それによって、分散コンピューティング、例えばクラウドコンピューティングが可能となり得る。ネットワーク１３０は、場合により、コンピュータシステム１０１によって支援されて、ピアツーピアネットワークを実行することができ、それによって、コンピュータシステム１０１に接続された機器がクライアント又はサーバーとして動作することが可能となり得る。
【０３６０】
ＣＰＵ１０５は、プログラム又はソフトウェアで具現化することができる一連の機械可読命令を実行することができる。命令は、メモリー場所、例えばメモリー１１０に記憶させることができる。命令はＣＰＵ１０５に出されることができ、それは次に、本開示の方法を実行するようにＣＰＵ１０５をプログラム又は他の形で構成することができる。ＣＰＵ１０５によって行われる操作の例には、フェッチ、デコード、実行、及びライトバックなどがあり得る。
【０３６１】
ＣＰＵ１０５は、回路、例えば集積回路の一部であることができる。システム１０１の１又はそれ以上の他のコンポーネントが回路に含まれていることができる。場合により、その回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。
【０３６２】
記憶装置１１５は、ファイル、例えばドライバー、ライブラリ及び保存プログラムを記憶することができる。記憶装置１１５は、ユーザーデータ、例えば、ユーザー選択及びユーザープログラムを記憶することができる。コンピュータシステム１０１は場合により、コンピュータシステム１０１に対して外部である、例えばイントラネット又はインターネットを介してコンピュータシステム１０１と連絡しているリモート・サーバー上にある１又はそれ以上の追加のデータ記憶装置を含むことができる。
【０３６３】
コンピュータシステム１０１は、ネットワーク１３０を介して１又はそれ以上のリモートコンピュータシステムと連絡していることができる。例えば、コンピュータシステム１０１は、ユーザーのリモートコンピュータシステムと連絡していることができる。リモートコンピュータシステムの例には、パーソナルコンピュータ（例えば、ポータブルＰＣ）、スレート若しくはタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ  Ｔａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、アンドロイド対応機器、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標））、又は携帯情報端末などがある。ユーザーは、ネットワーク１３０を介してコンピュータシステム１０１にアクセスすることができる。
【０３６４】
本明細書に記載の方法は、コンピュータシステム１０１の電子記憶場所に、例えばメモリー１１０又は電子記憶装置１１５に記憶された機械（例えば、コンピュータ処理装置）実行可能コードによって実行することができる。機械実行可能コード若しくは機械可読コードは、ソフトウェアの形で提供することができる。使用時に、そのコードは処理装置１０５によって実行することができる。場合により、そのコードは、記憶装置１１５から読み出し、処理装置１０５によって即時にアクセスできるようにメモリー１１０に記憶させることができる。状況によっては、電子記憶装置１１５を除外することができ、機械実行可能命令をメモリー１１０に記憶させる。
【０３６５】
そのコードは、コードを実行するように調整されたプロセッサを有する機械によって使用するために、プリコンパイル及び構成することができるか、実行時間中にコンパイルすることができる。当該コードは、そのコードがプレコンパイル方式又はアズコンパイルド（ａｓ-ｃｏｍｐｉｌｅｄ）方式で実行することを可能にするように選択可能なプログラミング言語で供給され得る。
【０３６６】
コンピュータシステム１０１など、本明細書で提供されるシステム及び方法の態様は、プログラミングに具体化することができる。本技術の各種態様は、代表的には機械（若しくはプロセッサ）実行可能コード及び／又はある種の機械可読媒体に保持された若しくはその中に具体化された関連データの形態をとる、「製品」又は「製造品」と考えられてもよい。機械実行可能コードは、メモリ（例えば、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）又はハードディスクなどの電子記憶装置に記憶され得る。「記憶」タイプの媒体は、コンピュータ、プロセッサなどの有形メモリ、又は様々な半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブなどのその関連モジュールのいずれか又は全てを含むことができ、これらは、ソフトウェアプログラミングのためにいつでも非一時的記憶を提供し得る。ソフトウェアの全部又は一部は、ときに、インターネット又は他の様々な電気通信ネットワークを通じて通信される場合がある。例えば、そのような通信は、あるコンピュータ又はプロセッサから別のコンピュータ又はプロセッサへの、例えば、管理サーバ又はホストコンピュータからアプリケーションサーバのコンピュータプラットフォームへの、ソフトウェアのロードを可能にする場合がある。従って、ソフトウェア要素を保持し得る別の種類の媒体は、ローカルデバイス間の物理的インタフェースに亘って、有線及び光地上ネットワークを通じて、並びに、各種エアリンクに亘って使用されているような光波、電波及び電磁波を含む。このような波を保持する物理的要素、例えば有線又は無線リンク、光リンクなどもまた、ソフトウェアを保持する媒体と見なされる場合がある。本明細書で使用される場合、非一時的で有形の「記憶」媒体に限定されていない限り、コンピュータ又は機械「可読媒体」などの用語は、実行のためにプロセッサに命令を与えることに関与するあらゆる媒体を指す。
【０３６７】
従って、コンピュータ実行可能コードなどの機械可読媒体は、有形記憶媒体、搬送波媒体、又は物理的伝送媒体を含むがこれらに限定されない、多くの形態を取り得る。不揮発性の記憶媒体としては、例えば、図面に示されるデータベースなどを実装するために使用され得るものなど、コンピュータなどの記憶装置のいずれかなどの光ディスク又は磁気ディスクが挙げられる。揮発性の記憶媒体としては、そのようなコンピュータプラットフォームのメインメモリなどのダイナミックメモリが挙げられる。有形の伝送媒体としては、同軸ケーブル；コンピュータシステム内のバスを構成するワイヤを含む、銅線及び光ファイバーが挙げられる。搬送波伝送媒体は、電気信号若しくは電磁信号の形態、又は、無線（ＲＦ）データ通信及び赤外線（ＩＲ）データ通信時に発生するものなどの、音波若しくは光波の形態を取り得る。従って、コンピュータ可読媒体の一般的な形態としては、例えばフロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、あらゆる他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ若しくはＤＶＤ−ＲＯＭ、あらゆる他の光媒体、パンチカード紙テープ、孔パターンを有するあらゆる他の物理的記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、あらゆる他のメモリチップ若しくはカートリッジ、データ若しくは命令を搬送する搬送波、そのような搬送波を搬送するケーブル若しくはリンク、又は、コンピュータがプログラミングコード及び／若しくはデータを読み取ることができるあらゆる他の媒体などがある。これらの形態のコンピュータ可読媒体の多くが、実行のために、１又はそれ以上の命令の１又はそれ以上のシーケンスをプロセッサに搬送することに関与し得る。
【０３６８】
コンピュータシステム１０１は、例えば、ユーザーに核酸配列決定情報を提供するためのユーザーインターフェース（ＵＩ）１４０を含む、電子ディスプレイ１３５を含むか又はそれと通信していることが可能である。ＵＩの例としては、グラフィカルユーザーインタフェース（ＧＵＩ）及びウェブベースのユーザーインターフェースが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０３６９】
本開示の方法及びシステムは、１又はそれ以上のアルゴリズムによって実現することができる。アルゴリズムは、中央処理装置１０５による実行時にソフトウェアによって実行され得る。
【０３７０】
以上、本明細書において、本発明の好ましい実施形態を示し、説明してきたが、そのような実施形態が例示のみを目的として提供されていることは、当業者には明らかであろう。本明細書内で提供される具体例によって本発明が制限されるものではない。上記の明細書を参照しながら本発明を説明したが、本明細書における実施形態についての記載及び説明は、限定する意味のものであると解釈されるものではない。本発明から逸脱しない限りにおいて、当業者には多くの変形形態、変更及び置き換えが可能であろう。さらに、理解すべき点として、本発明の全ての態様が、多様な条件及び可変要素によって決まる本明細書に記載の具体的な描写、構成又は相対的割合に限定されるものではない。理解すべき点として、本明細書に記載の発明の実施形態に対する各種代替形態を、本発明を実施する上で用いることができる。従って、本発明がまた、そのような代替形態、修正、変形形態又は均等物を網羅するものであることが想到される。添付の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義するものであり、これらの特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内の方法及び構造がそれによって網羅されるものとする。
【図１】
2021503299.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2021503299.tif 000011
【図５Ｂ】
2021503299.tif 000012
【図６】
2021503299.tif 000013
【図７】
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【図８Ａ】
2021503299.tif 000015
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2021503299.tif 000017
【図９Ｂ】
2021503299.tif 000018
【図９Ｃ】
2021503299.tif 000019
【図１０】
2021503299.tif 000020
【図１１】
2021503299.tif 000021
【図１２Ａ】
2021503299.tif 000022
【図１２Ｂ】
2021503299.tif 000023
【図１２Ｃ】
2021503299.tif 000024
【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
2021503299.tif 000029
【図１２Ｉ】
2021503299.tif 000030
【図１３】
2021503299.tif 000031
【図１４】
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【図１５】
2021503299.tif 000033
【図１６】
2021503299.tif 000034
【図１７】
2021503299.tif 000035
【図１８Ａ】
2021503299.tif 000036
【図１８Ｂ】
2021503299.tif 000037
【図１８Ｃ】
2021503299.tif 000038
【図１８Ｄ】
2021503299.tif 000039
【図１９Ａ】
2021503299.tif 000040
【図１９Ｂ】
2021503299.tif 000041
【図１９Ｃ】
2021503299.tif 000042
【図１９Ｄ】
2021503299.tif 000043
【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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2021503299.tif 000047
2021503299.tif 000048