(57)【要約】  本明細書において、自動核酸試料調製、検出および分析システムが、そのようなシステムの操作方法とともに記載される。また、試料中の核酸分子の分析方法、および核酸試料の融解曲線の作成方法についての方法が記載される。自動システムは、水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；複数の連結した試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアーム；複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、磁気体がアクティブな状態のときに、ロボットピペッターによる液体の回収に対して試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；および、複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーと光源とを備え、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計、を備える。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；
複数の連結した試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアーム；
前記複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、前記磁気体がアクティブな状態のときに、前記ロボットピペッターによる液体の回収に対して前記試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；および、
前記複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計、
を備えた、自動核酸単離分析システム。
【請求項２】
前記蛍光光度計は、前記複数の連結した試料処理チューブを室温より高い所定の温度に加熱するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の連結した試料処理チューブは、３つ以上の直線的に配置された試料処理チューブを備える試料条片である、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数の連結した試料処理チューブは、マルチウェルプレートである、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項５】
ワックスを入れ、前記ワックスの溶融温度より高い温度に前記ワックスを加熱する加熱容器を備えた、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
複数の連結した試料処理チューブを加熱するように構成された１つ以上の加熱インキュベーターを備えた、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスするように構成された１つ以上の振とう器を備えた、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
複数の試料供給チューブを保持するように構成された試料供給チューブホルダーを備えた、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
１つ以上の試料供給チューブまたは複数の試料処理チューブに配置された試料バーコードを読み取るように構成されたバーコードスキャナーを備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
複数のピペットでアクセス可能なピペットチップホルダーを備えた、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックを備えた、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
ピペットチップと複数の試料処理チューブとを受け入れるように構成された固体廃棄物管理システムを備えた、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
試料処理チューブを保持するように構成された１つ以上の冷却ラックを備えた、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
液体廃棄物ポートと、前記液体廃棄物ポートから液体廃棄物を排出するように構成された導管とを備える液体廃棄物管理システムを備えた、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ロボットピペッターは、複数のピペットがシステムの目的外の構成要素上を動くのを防ぐ所定の経路で、前記複数のピペットを動かすように操作可能である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムを収納し、基部と開閉可能な蓋とを備える筐体を備えた、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記筐体は、エアフィルターを備える換気システムを備え、前記換気システムは、フィルタリングした気体を密閉システムに供給するとともに、前記密閉システムから気体を排出するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記密閉システムは、筐体の外部の圧力よりも高い圧力に操作される、請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記筐体は、筐体の外面に、システムの動作の正常または異常を示すように構成された、１つ以上のインジケーターライトを備える、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
筐体内に、作動したときにシステムを殺菌するように構成されたＵＶライトを備える、請求項１６〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
異常を示すためのインジケーターを備えた、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記インジケーターは、ライトまたは可聴アラームである、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
自動核酸単離分析システムを操作するためのコンピューターシステムを備えた、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記コンピューターシステムがディスプレイを備える、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記コンピューターシステムは、試料分析結果を保存または送信するように構成された実験室情報システムに接続されている、請求項２３または２４に記載のシステム。
【請求項２６】
試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；
核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；
室温より高い溶融温度で溶融したワックスを、試料が入った試料処理チューブに添加すること；
目的領域を増幅すること；
組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；
試料処理チューブ内でワックスを固化させること；および、
固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、
を含む、試料中の核酸分子の分析方法。
【請求項２７】
試料の増幅曲線を作成することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
蛍光体が核酸プローブに結合する、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
蛍光体が核酸プローブから離れている、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項３０】
試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；
核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；
室温より高い溶融温度で溶融したワックスを、試料が入った試料処理チューブに添加すること；
核酸分子からの目的領域を増幅すること；
組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を、複数の温度で測定すること；
試料処理チューブ内に入ったワックスを固化させること；および、
固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、
を含む、核酸試料の融解曲線の作成方法。
【請求項３１】
蛍光体が核酸プローブから離れている、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
自動システムによって行われる、請求項２６〜３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記試料処理チューブは受動的に冷却される、請求項２６〜３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
試料処理チューブを加熱して、目的領域および核酸検出プローブを変性させることを含む、請求項２６〜３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む、請求項２６〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む、請求項２６〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
蛍光が試料処理チューブの下から測定される、請求項２６〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
測定した蛍光を分析して、試料中の目的領域の量を求めることをさらに含む、請求項２６〜３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
ワックスの溶融温度が約３０℃〜約９０℃である、請求項２６〜３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
ワックスがパラフィンである、請求項２６〜４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
目的領域を含む核酸分子を含む試料を、複数の連結した試料処理チューブから選択される試料処理チューブに分注すること；
前記試料を、目的領域を含む核酸分子に結合するプローブで機能化された磁気応答性粒子に組み合わせること；
ロボットアームを用いて、前記試料処理チューブを、複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料ホルダーと、磁気体とを備えた磁気モジュールに、移送すること；
ロボットピペッターを用いて、洗浄バッファーを前記試料処理チューブに分注し回収することにより（ここで、洗浄バッファーを回収するときに前記磁気体はアクティブな状態であり、それによって磁気応答性粒子が試料処理チューブに保持される）、核酸分子を洗浄すること；
ロボットピペッターを用いて、室温より高い溶融温度を有する溶融したワックスを、前記試料処理チューブに添加すること；
ロボットピペッターを用いて、前記試料処理チューブに、増幅試薬、核酸分子に特異的に結合する核酸プローブ、および蛍光体を添加すること；
ロボットアームを用いて、前記試料処理チューブを、光源および光学検出器の上に配置された、蛍光光度計上の第２の試料ホルダーに移送すること；
試料処理チューブを加熱し、同時に、試料からの蛍光を検出すること；
試料処理チューブを冷却し、それによりワックスを固化させること；および、
固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、
を含む、核酸試料の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的試料の、自動試料調製、核酸検出および分析のためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的試料の調製のための自動システムは、手動の試料調製と比較して、効率を向上させ、品質管理に寄与する。例えば、ＱＩＡＧＥＮのＱＩＡｓｙｍｐｏｈａｎｙ（商標）ＳＰは、核酸試料を調製するための自動システムである。調製および精製された核酸試料は、試料の検出および分析のために試料調製システムから移送することができる。
【０００３】
限られたスペースで厳格な品質管理によって生物学的試料を効率的に調製および分析するための十分に統合されたシステムを設計することは、本質的に、より複雑である。システムの構成要素の移動は、交差汚染を避けるために慎重に設計しなければならない。さらに、液体および固体の廃棄物の管理によって、自動システムの継続的な運用が可能になる。当技術分野において必要となるのは、固体および液体の廃棄物の最適化した管理を用いて、核酸試料を効率よく調製および分析するコンパクトな自動システムである。
【０００４】
本明細書で参照される出版物、特許および特許出願の開示は、全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書において、統合的な自動核酸単離分析システム、システムの操作方法、試料中の核酸分子の分析方法、および核酸試料の融解曲線の作成方法が説明される。
【０００６】
一態様において、自動核酸単離分析システムは、水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；複数の連結した試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアーム；前記複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、前記磁気体がアクティブな状態のときに、前記ロボットピペッターによる液体の回収に対して前記試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；および、前記複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の前記試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計、を備える。
【０００７】
いくつかの実施形態では、前記蛍光光度計は、前記複数の連結した試料処理チューブを室温より高い所定の温度に加熱するように構成されている。
【０００８】
いくつかの実施形態では、前記複数の連結した試料処理チューブは、３つ以上の直線的に配置された試料処理チューブを備える試料条片である。いくつかの実施形態では、前記複数の連結した試料処理チューブは、マルチウェルプレートである。
【０００９】
いくつかの実施形態では、前記システムは、ワックスを入れ、前記ワックスの溶融温度より高い温度に前記ワックスを加熱する加熱容器を備えている。
【００１０】
いくつかの実施形態では、前記システムは、前記複数の連結した試料処理チューブを加熱するように構成された１つ以上の加熱インキュベーターを備えている。
【００１１】
いくつかの実施形態では、前記システムは、前記試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスするように構成された１つ以上の振とう器を備えている。
【００１２】
いくつかの実施形態では、前記システムは、複数の試料供給チューブを保持するように構成された試料供給チューブホルダーを備えている。
【００１３】
いくつかの実施形態では、前記システムは、１つ以上の試料供給チューブまたは複数の試料処理チューブに配置された試料バーコードを読み取るように構成されたバーコードスキャナーを備えている。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記システムは、複数のピペットでアクセス可能なピペットチップホルダーを備えている。
【００１５】
いくつかの実施形態では、前記システムは、１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックを備えている。
【００１６】
いくつかの実施形態では、前記システムは、ピペットチップと複数の試料処理チューブとを受け入れるように構成された固体廃棄物管理システムを備えている。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記システムは、前記試料処理チューブを保持するように構成された１つ以上の冷却ラックを備えている。
【００１８】
いくつかの実施形態では、前記システムは、液体廃棄物ポートと、液体廃棄物ポートから液体廃棄物を排出するように構成された導管とを備える液体廃棄物管理システムを備えている。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記ロボットピペッターは、複数のピペットがシステムの目的外の構成要素上を動くのを防ぐ所定の経路で、前記複数のピペットを動かすように操作可能である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、前記システムは、前記システムを収納し、基部と開閉可能な蓋とを備える筐体を備えている。いくつかの実施形態では、前記筐体は、エアフィルターを備える換気システムを備え、前記換気システムは、フィルタリングした気体を密閉システムに供給するとともに、前記密閉システムから前記気体を排出するように構成されている。いくつかの実施形態では、前記密閉システムは、筐体の外部の圧力よりも高い圧力に操作される。いくつかの実施形態では、前記筐体は、筐体の外面に、システムの動作の正常または異常を示すように構成された、１つ以上のインジケーターライトを備えている。いくつかの実施形態では、前記システムは、筐体内に、動作したときにシステムを殺菌するように構成されたＵＶライトを備えている。
【００２１】
いくつかの実施形態では、前記システムは、異常を示すためのインジケーターを備えている。いくつかの実施形態では、前記インジケーターは、ライトまたは可聴アラームである。
【００２２】
いくつかの実施形態では、前記システムは、自動核酸単離分析システムを操作するためのコンピューターシステムを備えている。いくつかの実施形態では、前記コンピューターシステムがディスプレイを備えている。いくつかの実施形態では、前記コンピューターシステムは、試料分析結果を保存または送信するように構成された実験室情報システムに接続されている。
【００２３】
別の態様は、試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；室温より高い溶融温度で溶融したワックスを、試料が入った試料処理チューブに添加すること；目的領域を増幅すること；組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；試料処理チューブ内でワックスを固化させること；および、固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含む、試料中の核酸分子の分析方法である。いくつかの実施形態では、前記方法は、試料の増幅曲線を作成することを含む。いくつかの実施形態では、蛍光体が核酸プローブに結合する。いくつかの実施形態では、蛍光体が核酸プローブから離れている。
【００２４】
別の態様は、試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；室温より高い溶融温度で溶融したワックスを、試料が入った試料処理チューブに添加すること；核酸分子からの目的領域を増幅すること；組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を、複数の温度で測定すること；試料処理チューブ内に入ったワックスを固化させること；および、固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含む、核酸試料の融解曲線の作成方法である。
【００２５】
上記の方法のいくつかの実施形態では、蛍光体は核酸プローブから離れている。
【００２６】
上記の方法のいくつかの実施形態では、前記方法は、自動システムによって行われる。
【００２７】
上記の方法のいくつかの実施形態では、前記試料処理チューブは受動的に冷却される。
【００２８】
上記の方法のいくつかの実施形態では、前記方法は、試料処理チューブを加熱して、目的領域および核酸検出プローブを変性させることを含む。
【００２９】
上記の方法のいくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。
【００３０】
上記の方法のいくつかの実施形態では、前記方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。
【００３１】
上記の方法のいくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【００３２】
上記の方法のいくつかの実施形態では、蛍光が試料処理チューブの下から測定される。
【００３３】
上記の方法のいくつかの実施形態では、前記方法は、測定した蛍光を分析して、試料中の目的領域の量を求めることをさらに含む。
【００３４】
上記の方法のいくつかの実施形態では、ワックスの溶融温度が約３０℃〜約９０℃である。いくつかの実施形態では、ワックスがパラフィンである。
【００３５】
別の態様は、目的領域を含む核酸分子を含む試料を、複数の連結した試料処理チューブから選択される試料処理チューブに分注すること；前記試料を、目的領域を含む核酸分子に結合するプローブで機能化された磁気応答性粒子に組み合わせること；ロボットアームを用いて、前記試料処理チューブを、複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料ホルダーと、磁気体とを備えた磁気モジュールに、移送すること；ロボットピペッターを用いて、洗浄バッファーを前記試料処理チューブに分注し回収することにより（ここで、洗浄バッファーを回収するときに前記磁気体はアクティブな状態であり、それによって磁気応答性粒子が試料処理チューブに保持される）、核酸分子を洗浄すること；ロボットピペッターを用いて、室温より高い溶融温度を有する溶融したワックスを、前記試料処理チューブに添加すること；ロボットピペッターを用いて、前記試料処理チューブに、増幅試薬、核酸分子に特異的に結合する核酸プローブ、および蛍光体を添加すること；ロボットアームを用いて、前記試料処理チューブを、光源および光学検出器の上に配置された、蛍光光度計上の第２の試料ホルダーに移送すること；試料処理チューブを加熱し、同時に、試料からの蛍光を検出すること；試料処理チューブを冷却し、それによりワックスを固化させること；および、固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含む、核酸試料の分析方法である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】生物学的細胞溶解、核酸捕捉および単離、核酸増幅、および核酸分析のための自動システムの一例の、上方から見た概略図である。見やすくするため、試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアームとロボットピペッターを本図から省いている。
【図２】筐体に収納された自動核酸単離分析システムの一例である。システムは、筐体の外部にある、コンピューターシステム用のディスプレイを備えている。
【図３】図３Ａ〜Ｃは、直線的に配置された連結した６つの試料処理チューブの条片である。図３Ａは正面図を示す。図３Ｂは側面図を示し、図３Ｃは、試料条片の上面図を示す。
【図４Ａ】試料供給チューブホルダーの側部にバーコードスキャナーが取り付けられた試料供給チューブホルダーの一例である。図４Ａに示される試料供給チューブホルダーは、２０行８列で構成された、試料供給チューブ用の複数のスロットを備えている。
【図４Ｂ】スロットの１つの列の側面図である。
【図５】試料処理チューブホルダーの一例である。
【図６】ピペットチップのカートリッジを受け入れ可能なピペットチップホルダーの一例である。
【図７】固体廃棄物管理システムの実施形態の一例の分解図である。
【図８Ａ】試薬ラックの一実施形態を示す。
【図８Ｂ】試薬ラックの別の実施形態を示す。ある実施形態では、自動システムは、図８Ａに示す試薬ラックおよび図８Ｂに示す試薬ラックのような、２つ以上の異なる種類の試薬ラックを備えている。
【図９Ａ】振とう器の振とう台に引っ掛かるように構成された試料処理チューブホルダーと一緒になる振とう器を示す。
【図９Ｂ】試料処理チューブホルダーのない振とう器を示す。
【図９Ｃ】振とう器で用いるように構成された試料処理チューブホルダーを示す。
【図１０Ａ】試料処理チューブホルダーを備えた加熱インキュベーターの一例の分解図である。
【図１０Ｂ】組み立てられた加熱インキュベーターの一例の垂直断面図である。
【図１１】試料処理チューブホルダーおよび複数の磁気体を有する核酸単離システムの一例の分解図である。
【図１２】液体廃棄物管理システムで使用可能な液体廃棄物ポートの一例である。
【図１３】自動システムで使用可能な蛍光光度計を備えた核酸増幅検出システムの一例の分解図である。
【図１４】自動システムを操作可能なコンピューターシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本明細書において、統合的な、核酸試料の自動試料調製分析システムが説明される。また、本明細書において、核酸試料の分析方法、ならびに核酸試料の融解曲線の作成方法が説明される。この方法は、例えば、自動核酸調製分析システムを用いて実施することができる。
【００３８】
本システムは、生物学的試料（例えば、血液、血漿、唾液、固体組織、精液、痰、または尿）を受け入れ、生物学的試料中の核酸を単離するように構成されている。いくつかの実施形態では、核酸の単離は、少なくとも一部において、核酸単離中に核酸分子に結合する磁気ビーズを保持することが可能な磁気モジュールを用いて行われる。システムは、単離された核酸分子を、核酸プローブおよび蛍光体（ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｒｅ）と組み合わせることができる。いくつかの実施形態では、核酸プローブは、標的となる目的領域にハイブリダイズし、蛍光体は、得られた二本鎖の核酸に挿入することができる。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された蛍光光度計を備えている。蛍光光度計は、例えば、等温増幅および／または融解曲線の作成のために、室温より高い温度に１つ以上の試料処理チューブを加熱するように構成することができる。
【００３９】
自動システムは、１つ以上のピペットを備えた１つ以上のロボットピペッターをさらに備えることができる。いくつかの実施形態では、以下でさらに説明するように、ロボットピペッターは、システム内の交差汚染を抑制するのに役立ち得る単一のピペットで構成される。ロボットピペッターは、システムの範囲の水平面において、１つ以上のピペットを動かすように構成され、これにより、システムは、システム内のある場所から、またはある場所に、１つ以上の液体を分注または回収することができる。また、ロボットピペッターは垂直軸に沿って移動することもでき、これにより、ピペッティングの精度を高めたり、かつ／あるいは、ピペットチップを交換したりすることができる。
【００４０】
自動システムはまた、システム内で１つ以上の試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアームを備えることができる。いくつかの実施形態では、複数の試料処理チューブは連結されており（直線状の条片またはプレートなどで）、ロボットアームは複数の試料処理チューブを移送することが可能である。
【００４１】
いくつかの実施形態では、システムは、溶融したワックスを入れる加熱容器を備えている。ワックス（パラフィンなど）は、室温より高い温度で溶融し、室温では固体である。システムは、溶融したワックスを試料処理チューブに添加するように構成することができ、ワックスは、試料処理チューブ内で試料の上に留まる。ワックスは、試料の処理および／または分析の段階の間、試料処理チューブ内の液体が蒸発するのを抑制するように働く。ワックスはまた、室温で固体であり、試料処理チューブ内の液体を閉じ込める。このように、ワックスにより、液体の流出または漏洩のリスクなく、試料処理チューブを固体廃棄物コンテナに廃棄できるようにすることによって、使用済みの試料処理チューブの廃棄が容易になる。これにより、バイオハザードとなる液体流出のリスクを抑制して安全性を高め、廃棄物の管理を容易にすることが可能になる。
【００４２】
いくつかの実施形態では、自動試料調製、核酸単離および核酸分析システムは、水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；複数の連結した試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアーム；前記複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備える、磁気モジュール（ここで、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子は、前記磁気体がアクティブな状態のときに、前記ロボットピペッターによる液体の回収に対して前記試料処理チューブ内に保持される）；および、前記複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の前記試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された蛍光光度計、を備える。
【００４３】
本明細書では、また、自動システムによって実施することが可能な、試料中の核酸分子の分析方法が説明される。この方法は、例えば、磁気モジュールを使用することによって、試料から目的領域を含む核酸分子を単離することを含む。単離された核酸分子は、目的領域にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体と組み合わせられる。次に、溶解したワックスを試料処理チューブ内の試料に添加し、試料の上に漂わす。試料中の核酸分子は、例えば、ポリメラーゼを試料に添加することによって（試料の上にワックスが既にあっても、なくてもよい）、増幅することができる。増幅は、例えば、等温条件下で発生させることができる。いくつかの実施形態では、試料の蛍光が、増幅中に同時にでもよく（すなわち、増幅曲線を得るための複数の時点で）、あるいは増幅後にでもよく（すなわち、終点の蛍光を得るために）、測定される。ワックスは固化し、その後、試料と固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄する。
【００４４】
別の態様は、自動システムによって実施することが可能な、核酸試料の融解曲線の作成方法である。この方法は、例えば、磁気モジュールを使用することによって、試料から目的領域を含む核酸分子を単離することを含む。単離された核酸分子は、目的領域にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体と組み合わせられる。次に、溶解したワックスを試料処理チューブ内の試料に添加し、試料の上に漂わす。試料中の核酸分子は、例えば、ポリメラーゼを試料に添加することによって（試料の上にワックスが既にあっても、なくてもよい）、増幅することができる。増幅は、例えば、等温条件下で発生させることができる。増幅に続いて、試料の蛍光を複数の温度で測定する。例えば、いくつかの実施形態では、試料を所定の温度に加熱および冷却しながら、同時に。試料の蛍光を測定する。試料処理チューブ内のワックスは固化し、その後、試料と固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄する。
【００４５】
本明細書において、文脈において明らかに他のことを示さない限り、単複の指示なく記載されたもの（単数形で記載されたもの）は、複数の意味を含む。
【００４６】
本明細書において、値またはパラメータにおける「約」の記載は、その値またはパラメータ自体に関する変動を含む（および説明する）。例えば、「約Ｘ」という記載は、「Ｘ」の記載を含む。
【００４７】
本明細書に記載された本発明の態様および変形は、「からなる」および／または「本質的に〜からなる」の態様および変形を含むことが理解される。
【００４８】
値の範囲が与えられた場合、その範囲の上限と下限の間にある各値、およびその規定された範囲内の他の規定されまたは間にある値は、本発明の範囲内に含まれることと理解すべきである。規定された範囲が上限または下限を含む場合、それらが含まれる限定のいずれかを除外する範囲も、本開示に含まれる。
【００４９】
本明細書に記載の種々の実施形態の１つ、いくつか、またはすべての特徴を組み合わせて、本発明の他の実施形態を形成してもよいことを理解すべきである。本明細書で用いられるセクションの見出しは、整理を目的としたものであり、説明される主題を限定するものとして解釈すべきではない。
【００５０】
単離および／または分析される核酸は、ＤＮＡまたはＲＮＡであり得る。いくつかの実施形態では、ＤＮＡは、ゲノムＤＮＡ、生殖細胞系列ＤＮＡ、またはセルフリーＤＮＡ（例えば、セルフリーゲノムＤＮＡ、セルフリー胎児ＤＮＡ、またはセルフリー腫瘍ＤＮＡ）である。
【００５１】
いくつかの実施形態では、蛍光体は、ドナー−クエンチャーペアに含まれるものである。いくつかの実施形態では、蛍光体は、核酸プローブに結合する。例えば、ドナー蛍光体は、核酸プローブの第１の末端に結合することができ、クエンチャー蛍光体は、核酸プローブの第２の末端に結合することができる。いくつかの実施形態では、核酸プローブは、蛍光体に近接するハイブリダイゼーション領域と、ハイブリダイゼーション領域と分離する標的領域とを含む。核酸プローブが、試料の核酸分子の目的領域に結合しない場合、ハイブリダイゼーション領域は、等温増幅温度でハイブリダイズ可能であり、それにより、ドナー蛍光体とクエンチャー蛍光体が互いに隣接する。この構成では、蛍光光度計で検出される蛍光は制限される。しかしながら、核酸プローブの標的領域が、試料の核酸分子の目的領域に結合する場合（例えば、等温増幅条件下で目的領域にハイブリダイズすると）、ドナーとクエンチャーの蛍光体が分離し、蛍光を検出することができる。したがって、多くのプローブが目的領域に結合すると、目的領域の複製が多数となって蛍光が増強する。
【００５２】
蛍光体の例としては、これに限定されるものではないが、６−カルボキシフルオレセイン；５−カルボキシフルオレセイン（５−ＦＡＭ）；ボロンジピロメテンジフルオリド（ＢＯＤＩＰＹ）；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−６−カルボキシローダミン（ＴＡＭＲＡ）；アクリジン、スチルベン、６−カルボキシフルオレセイン（ＨＥＸ）、ＴＥＴ（テトラメチルフルオレセイン）、６−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（ＲＯＸ）、テキサスレッド（Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ）、２’，７’−ジメトキシ−４’，５’−ジクロロ−６−カルボキシフルオレセイン（ＪＯＥ）、サイバーグリーン（ＳＹＢＥＲ  Ｇｒｅｅｎ）、Ｃｙ３、Ｃｙ５、ＶＩＣ．ＲＴＭ．（アプライドバイオシステムズ）、ＬＣ  Ｒｅｄ  ６４０、ＬＣ  Ｒｅｄ  ７０５、ヤキマイエロー（Ｙａｋｉｍａ  ｙｅｌｌｏｗ）、およびそれらの誘導体が挙げられる。
【００５３】
自動システム
核酸試料を単離および分析するための自動システムは、ロボットピペッター、１つ以上の試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアーム、核酸単離システム、および、蛍光光度計を備えた核酸増幅検出システム、を備えている。いくつかの実施形態では、このシステムは、さらに、１つ以上の振とう器、１つ以上の加熱インキュベーター、溶融したワックスを入れる加熱容器、試料処理チューブホルダー、試薬ラック、液体廃棄物管理システム、固体廃棄物管理システム、１つ以上の冷却ラック、および／または、システムを包囲する筐体、を備えている。
【００５４】
図１は、自動システムの一例の上方から見た概略図を示す。見やすくするために、試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアームとロボットピペッターを本図から省いている。図示された自動システムは、複数の試料供給チューブを保持するように構成された試料供給チューブホルダー１０２を備えている。試料供給チューブは、試料供給チューブホルダー１０２内の個々のスロットに手動で（および任意にランダムに）挿入可能であるか、あるいは、複数の試料供給チューブを保持するように構成されたラックが、試料供給チューブホルダー１０２に挿入可能である。試料供給チューブホルダーには、対象からの生物学的試料（例えば、血液、血漿、唾液、固体組織、精液、痰、尿など）が入れられる。任意に、自動システムは、バーコードリーダーまたはＲＦＩＤ（電波・電磁波無線通信）リーダーなどの試料識別スキャナー１０４を備えてもよい。試料供給チューブは、特定の試料に関連付けられるバーコードやＲＦＩＤタグなどの試料識別子を備えることができる。試料のスキャンにより、コンピューターシステムは、位置、および／またはワークフローの状態（すなわち、どの処理および／または分析のステップが完了したか）を追跡することができる。自動システムはまた、複数の連結した試料処理チューブを受け入れるように構成された試料処理チューブホルダー１０６を備えている。いくつかの実施形態では、複数の連結した試料処理チューブは、バーコードまたはＲＦＩＤタグなどの試料処理チューブ識別子を備え、これらは、試料識別スキャナー１０４または異なる試料識別スキャナーによってスキャンすることができる。１つ以上のピペットを備えるロボットピペッターは、試料供給チューブから試料を回収し、その試料を試料処理チューブに分注することができる。試料供給チューブが、試料識別スキャナー１０４によってスキャンされる試料識別子を備える場合、コンピューターシステムは、試料供給チューブから試料処理チューブへの試料の移動を追跡することが可能である。図１に示される自動システムは、試薬ラック１０８を備えている。試薬ラック１０８は、１つ以上の試薬を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、試薬ラック１０８は、試薬を入れた１つ以上の容器を受け入れるように構成され、いくつかの実施形態では、試薬ラック１０８は、１つ以上の試薬を直接入れる。試薬ラック内の試薬は、ロボットピペッターでアクセス可能であり、ロボットピペッターは、水平方向に移動して１つ以上のピペットを目的の試薬の上に配置し、ピペットを垂直に下げてピペットチップを試薬に浸し、目的の量の試薬溶液を回収する。その後、ロボットピペッターは水平方向および／または垂直方向に移動して、試薬溶液を試料処理チューブに分注することができる。
【００５５】
図１の自動システムはさらに、核酸単離システム１１０をさらに示している。核酸単離システム１１０は、試料処理チューブホルダーおよび磁気体を備えている。自動システムのロボットアームは、複数の連結した試料処理チューブを核酸単離システム１１０の試料処理チューブホルダーに移送するように操作可能である。ロボットピペッターは、試料中の核酸に結合する磁気応答性粒子を、試料処理チューブに（例えば、試料処理チューブが、第１の試料処理チューブホルダー１０６または核酸システム１１０の試料処理チューブホルダーに配置されているときに）、分注することができる。磁気体は、ロボットピペッターが洗浄バッファーを分注して粒子を洗浄し、粒子に結合した核酸を精製する間、磁気応答性粒子を試料処理チューブの内壁面に移動させることができる。
【００５６】
図１に示される自動システムはさらに、振とう器１１２を備えている。振とう器１１２は、受け入れるように構成された試料処理チューブホルダーと、複数の連結した試料処理チューブとを備えることができる。試料処理チューブホルダーは、振とう器が試料処理チューブホルダー（つまり、ホルダーに保持された試料処理チューブおよびその中に入れられた試料）を振とうさせるときに、複数の連結した試料処理チューブを保持することが可能である。さらに、自動システムは、複数の連結した試料処理チューブを受け入れ、試料処理チューブ内に入れられた試料を加熱するように構成されたインキュベーター１１４を備えている。インキュベーター１１４は、固定した温度で操作可能であるか、あるいは、所定の温度まで上昇するように操作可能である。加熱容器１１６も自動システムに備えられており、ワックスの溶融温度より高い温度に加熱されたワックスを収容することが可能である。ロボットピペッターは、加熱した容器から溶融したワックスを回収し、その溶融したワックスを試料処理チューブに分注するように操作可能である。いくつかの実施形態では、自動システムは、１つ以上の試料処理チューブ冷却ラック１１８を備えている。試料処理チューブ冷却ラックは、好ましくは室温以下に保持される試料処理チューブホルダーである。複数の連結した試料処理チューブは、例えば、複数の連結した試料処理チューブが、加熱したインキュベーター内で加熱された後、ロボットアームによって冷却ラック１１８の１つに移送することが可能である。いくつかの実施形態では、溶融したワックスを入れた試料処理チューブは、試料処理チューブ冷却ラック１１８に移送されて、溶融したワックスが固化する。固化したワックスを用いると、チューブを密閉し、試料溶液がチューブから流出するのを防ぐことが可能である。図１に示すように、自動システムが複数の試料処理チューブ冷却ラック１１８を備える場合、１つ以上の試料処理冷却ラック１１８は、互いに隣接して配置されてもよいし、あるいは、試料処理システム全体の異なる場所に配置されてもよい。例えば、図１に示す実施形態では、３つの試料処理冷却ラック１１８が確認され、２つは互いに隣接して、試料処理チューブホルダー１０６（非加熱の場合、試料処理冷却ラックは、単に複数の連結した試料処理チューブを受け入れるように構成されたものと見なせる）と、インキュベーター１１４との間に配置されている。図１に示す実施形態における第３の試料処理冷却ラック１１８は、蛍光光度計１２０と、固体廃棄物管理システム１２２との間に配置されている。蛍光光度計１２０は、ヒーターと、光源と、試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器とを備えている。複数の連結した試料処理チューブは、ロボットアームによって蛍光光度計１２０の試料処理チューブホルダーに移送可能である。蛍光光度計１２０の試料処理チューブホルダーは、固定した温度または変化する温度（すなわち、温度は上昇または下降が可能である）のいずれかで、加熱され、または加熱されるように構成されている。蛍光光度計１２０の試料処理チューブホルダーは、底部が透明または開放しており、これにより、光源および光学検出器が、試料処理チューブ内の試料の蛍光を検出することができる。
【００５７】
図１に示す自動システムはまた、固体廃棄物管理システム１２２および液体廃棄物管理システム１２４を備えている。固体廃棄物管理システム１２２は、使用済みのピペットチップおよび／または使用済みの試料処理チューブなどの固体廃棄物を受け入れるように構成されている。いくつかの実施形態では、溶融したワックスは、試料処理チューブに分注され、室温で固化する。ワックスは、試料処理チューブに入れられた試料の上部に漂い、固化すると、漏れないように液体を試料処理チューブに閉じ込める。したがって、液体が試料処理チューブに入れられていても、試料処理チューブは、固体廃棄物管理システム１２２に廃棄することが可能である。液体廃棄物管理システム１２４は、１つ以上の液体廃棄物ポートと、液体廃棄物導管とを備えている。液体廃棄物ポートは、廃棄物収集容器または下水道に流体的に接続することが可能な液体廃棄物導管に、流体的に接続される。ロボットピペッターは、液体廃棄物ポートに使用済み試薬を流し、液体廃棄物を液体廃棄物導管を通して流して処分することが可能である。
【００５８】
自動システムはまた、１つ以上のピペットチップコンテナ１３０を備えることができる。ピペットチップコンテナは、ロボットピペッターに取り付け可能な複数のピペットチップを収容している。交差汚染を抑制するため、ロボットピペッターは、液体の分注後、新しい液体に触れる前に、新しいピペットチップを受け入れるように構成されている。例えば、ピペットチップを有して構成されたロボットピペッターは、試料供給チューブから試料を回収し、その試料を試料処理チューブに分注することが可能である。試料処理チューブに試薬を添加する前に、ロボットピペッターは、最初のピペットチップを固体廃棄物管理システムで処分し、１つ以上のピペットチップコンテナ１３０に収容されたピペットチップの上に移動し、ロボットピペッターをピペットチップまで下降させ、それにより、ピペットチップをロボットピペッターに固定する。新しいピペットチップがロボットピペッターに取り付けられると、ロボットピペッターは、試薬を（例えば、試薬ラック１０８から）回収し、その試薬を目的の試料処理チューブに分注することが可能である。
【００５９】
自動試料処理分析システムの構成要素は、表面１２６に取り付けることができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つ以上の試料供給チューブホルダー１０２、試料識別スキャナー１０４、試料処理チューブホルダー１０６、試薬ラック１０８、核酸単離システム１１０、振とう器１１２、インキュベーター１１４、溶融したワックスを収容するように構成された加熱容器１１６、１つ以上の試料処理チューブ冷却ラック１１８、および／または蛍光光度計１２０は、システムの表面１２６に取り付けられる。いくつかの実施形態では、固体廃棄物管理システム１２２または液体廃棄物管理システム１２４（液体廃棄物ポートなど）の１つ以上の構成要素は、システムの表面１２６に取り付けられる。システムの構成要素は、表面１２６に直接取り付けられてもよいし、モジュール取り付けプレート１２８が介在してもよい。モジュール取り付けプレート１２８は、表面に取り付けられ、システムの１つ以上の構成要素を受け入れるように構成される。例えば、図１に示す実施形態では、モジュール取り付けプレート１２８は、インキュベーター１１４、振とう器１１２、核酸単離モジュール１１０、および液体廃棄物管理システム１２４の２つの液体廃棄物ポートを受け入れるように構成されている。
【００６０】
図２に示すように、システムの構成要素は、筐体に収納可能である。筐体は、基部２０２と、側壁２０４と、ルーフ２０６と、背部（図示せず）とを有することができる。筐体はまた、例えば、試薬、試料処理チューブまたはピペットチップを補充するために、また、試料供給チューブを追加または除去したり、固体廃棄物管理システムを空にしたりするために、システムの構成要素を露出させるために開くことが可能な蓋部２０８を備えることができる。任意に、蓋部２０８の開閉を容易にするために、蓋部２０８にハンドル２１０が設けられてもよい。
【００６１】
いくつかの実施形態では、筐体は、換気システムを備えている。換気システムは、エアフィルター、およびエアポンプを備えることができ、筐体によって収納したシステムに、フィルタリングした空気を供給するように構成することができる。換気システムはまた、収納したシステムから空気を取り込んで、システムに継続的に負圧を与えることも可能である。システムに供給されるフィルタリングした気体は、試料の交差汚染を抑制するのに有用であり、一方、システム内の負圧は、蒸発した試薬がシステム外部に漏出するのを抑制する。
【００６２】
任意に、１つ以上の紫外線（ＵＶ）ライトがシステムに備わっていてもよい。ＵＶライトは、例えば、システムが試料を処理または分析していないときに、システムを滅菌することができる。ＵＶライトは、筐体の内側、例えば、筐体の側壁または蓋部に配置することができ、システムの構成要素にＵＶを放出するように構成することができる。いくつかの実施形態では、システムは、筐体に取り付けられていないＵＶライトを備えており、例えば、ＵＶライトを固体廃棄物管理システムに取り付け、廃棄物管理システム内に入れられた固体廃棄物にＵＶ光を放出して滅菌するように構成することができる。
【００６３】
自動システムは、複数の連結した試料処理チューブをシステム全体の様々な構成要素に移送するように構成された１つ以上のロボットアームを備えている。ロボットアームは、複数の連結した試料処理チューブを移送可能なように、複数の連結した試料処理チューブと係合するように構成される係合領域を備えることができる。例えば、ロボットアームの係合領域は、下降して、複数の試料処理チューブと係合することが可能で、複数の試料処理チューブとの係合後に、上昇して、複数の試料処理チューブを持ち上げることが可能である。係合領域としては、例えば、複数の試料処理チューブをロボットアームの係合領域に一時的に固定するための、フック、クランプ、マグネット、吸引、またはその他の装置を挙げることができる。複数の連結した試料処理チューブは、ロボットアームとの係合を容易にするための、隆起、ノッチ、切り欠き、ハンドル、またはその他の特徴を備えることができる。ロボットアームは、複数の連結した試料処理チューブを上昇および／または下降させるために垂直方向に移動可能に構成されている。ロボットアームはまた、システム内で試料処理チューブを移送するために水平面内を移動するように構成されている。
【００６４】
いくつかの実施形態では、複数の連結した試料処理チューブはマルチウェルプレートである。マルチウェルプレートの各ウェルは、試料を受け入れることが可能な分離した試料処理チューブである。マルチウェルプレートは、底が半透明または透明であり、これにより、蛍光光度計は、下方から試料の蛍光を検出できる。いくつかの実施形態では、複数の連結した試料処理チューブは、複数の直線的に配列した試料処理チューブである。いくつかの実施形態では、複数の試料処理チューブは、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、または６つ以上の試料処理チューブで構成される。いくつかの実施形態では、複数の試料処理チューブは、２４以下、２０以下、１６以下、１２以下、８以下、または６以下の試料処理チューブで構成される。いくつかの実施形態では、試料処理チューブの容量は、約１００マイクロリットル（μＬ）以上（例えば、約２５０μＬ以上、約５００μＬ以上、約１ｍＬ以上、約１．５ｍＬ以上、または約２ｍＬ以上）、である。いくつかの実施形態では、試料処理チューブの容量は、約１０ｍＬ以下（例えば、約５ｍＬ以下、約４ｍＬ以下、約２ｍＬ以下、約１．５ｍＬ以下、約１ｍＬ以下、約５００μＬ以下、または約２５０μＬ以下）、である。漏出または交差汚染を抑制するために、試料処理チューブ内の液体の最大容量は、試料処理チューブの容量よりも実質的に少ないことが好ましい。例えば、いくつかの実施形態では、試料の調製または分析中の時点において、試料処理チューブ内の液体の最大容量は、試料処理チューブの最大容量の約５０％以下（例えば、約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、または約１０％以下）、である。図３Ａ〜Ｃは、直線的に配置された６つの連結した試料処理チューブを構成する条片（ｓｔｒｉｐ）を示す。図３Ａは、直線的に配置された連結した試料処理チューブの条片の正面図を示す。試料処理チューブ３０２は、コネクタ３０４によって連結されている。図示の例では、コネクタ３０４は、中間領域３０６と、側部領域３０８ａおよび３０８ｂとを備える。ロボットアームの係合領域は、側部領域３０８ａおよび３０８ｂに係合することが可能である。図３Ｂは、直線的に配置された複数の連結した試料処理チューブ３０２の条片の側面図を示す。図３Ｂに示される試料条片は一方の側部を示しているが、試料条片の反対側の側部も同様に設計されている。側部領域３０８ａは、側部領域３０８ａの垂直寸法に亘る丸みのある切り欠き３１０を備えている。ロボットアームの係合領域は、切り欠き３１０と係合して、試料条片をロボットアームに一時的に取り付けることが可能である。試料条片内の試料処理チューブ３０２は、平坦で透明な（または半透明な）底部３１２を有し、これにより、蛍光光度計によって測定される蛍光の誤差が抑制される。試料処理チューブ３０２の下部３１４は、テーパー状にして、チューブの底部に液体を集めることができる。図３Ｃは、直線的に配置された連結した試料処理チューブ３０２の条片の上面図を示す。試料処理チューブ３０２は、側部領域３０８ａおよび３０８ｂと、中間領域３０６とを備えたコネクタ３０４によって連結されている。中間領域３０６は、試料条片の安定性を高める複数の交差��る筋交いを備えている。上面図に示されるように、両方の側部領域３０８ａおよび３０８ｂは、切り欠き３１０を備えている。
【００６５】
試料供給チューブに入った試料は、試料供給チューブホルダーに配置される。試料供給チューブホルダー内の試料供給チューブの配置は、手動で（すなわち、技術者によって）、あるいは自動ロボットによって行うことができる。試料供給チューブホルダーは、単一の試料供給チューブを受け入れるように構成された複数のスロットを備えている。いくつかの実施形態では、試料供給チューブホルダーは、４以上、８以上、１２以上、１６以上、２０以上、４０以上、６０以上、８０以上、１００以上、１２０以上、１４０以上、または１６０以上の、試料供給チューブを受け入れるように構成されたスロットを備える。スロットは、複数の行および列などの適宜の配置で構成することができる。試料識別スキャナー（例えば、バーコードスキャナーまたはＲＦＩＤスキャナー）は、試料供給チューブホルダーに、隣接して配置され、または取り付けられる。いくつかの実施形態では、試料識別スキャナーおよび／または試料供給チューブホルダーのスロットは、移動可能であり、試料供給チューブ上の試料識別子を試料識別スキャナーによってスキャン可能なように、試料供給チューブを配置させる。ＲＦＩＤタグを試料識別子に用いる場合、試料供給チューブの誤認識を避けるために、スキャンする試料供給チューブを他の試料供給チューブから十分に離すことが好ましい。特定の試料供給チューブのスキャンにより、試料はシステム内の位置と関連付けられ、試料の位置をコンピューターシステムに伝送することができる。システム全体を通して試料を処理および分析する際、試料の位置を追跡することが可能である。したがって、分析結果（例えば、蛍光の測定値および／または作成した融解曲線）を、試料に関連付けることができる。図４Ａは、試料供給チューブホルダーの一例である試料供給チューブホルダー４００を示す。試料供給チューブホルダー４００は、２０行８列で構成された複数のスロット４０２を備えている。各スロット４０２は、試料供給チューブを受け入れるように構成されている。いくつかの実施形態では、試料供給チューブホルダー４０２は、試料供給チューブホルダー４００をシステムの表面に取り付けるために使用可能な、モジュール取り付けプレート４０４を備えている。試料供給チューブホルダー４０２には、バーコードスキャナー４０６が取り付けられている。バーコードスキャナー４０６は、スロット４０２に保持された試料供給チューブをスキャンするように構成されている。図４Ｂは、試料供給チューブホルダー４００のスロット４０２の１つの列の側面図を示す。任意に、各スロット４０２は、試料供給チューブをスロットにおいて固定するように構成されたチューブクランプ４０８を備えてもよい。チューブクランプ４０８は、例えば、スロット４０２の内壁に取り付けられた一対のばねで構成することができる。試料供給チューブがスロット４０２に配置されると、ばねは内壁に対して圧縮され、試料供給チューブを圧迫して、試料供給チューブを固定する。
【００６６】
ロボットピペッターは、試料供給チューブに入れられた試料の一部または全部を回収し、その試料を試料処理チューブに分注することが可能である。試料処理チューブは、試料処理チューブホルダーによって保持される。好ましくは、試料処理チューブホルダーは、試料供給チューブホルダーの近くに、または隣接して配置される。この配置により、試料供給チューブから試料処理チューブへの試料の移送中にロボットピペッターが移動する距離を最小限にし、システムの表面、システムの構成要素、または別の試料処理チューブに、ピペットから液が滴下するリスクを減少させることができる。試料処理チューブホルダーは、連結することが可能な複数の試料処理チューブを保持するように構成される。いくつかの実施形態では、試料処理チューブホルダーは、プラットフォームに複数の穴を備えている。試料処理チューブの底部は、試料処理チューブホルダーのプラットフォームの穴に嵌め込むことが可能である。いくつかの実施形態では、複数の試料処理チューブは、試料条片で直線的に連結され、試料処理チューブホルダーは、プラットフォームの縁部に切り欠きを備えており、試料条片の端部において試料処理チューブの底部を嵌め込むことが可能である。この構成では、ロボットアームは、試料条片の側部領域と係合して、複数の試料処理チューブを試料処理チューブホルダーから持ち上げることが可能である。いくつかの実施形態では、試料処理チューブホルダーのプラットフォームは、試料処理チューブを連結するコネクタの一部を受け入れることができる溝を備えている。図５は、試料処理チューブホルダーの一例を示しており、試料処理チューブホルダー５００は、各試料条片が、直線的に配置されて連結した６つの試料処理チューブを入れる、直線的に連結した試料処理チューブの試料条片が、７つ配置される。試料処理チューブホルダーは、支持部５０４によって持ち上げられたプラットフォーム５０２を備えている。図示の例では、プラットフォームは、直線的に４つが配置され、それが７列になった穴５０６を備えている。試料条片は、６つの試料処理チューブを備えており、内側の４つの試料処理チューブの底部は、４つの穴５０６に嵌め込まれる。プラットフォーム５０２の両端において、試料処理チューブホルダーは、切り欠き５０８と、切り欠き５１０とを備えている。切り欠き５０８および切り欠き５１０は、４つの穴５０６に対して直線的に配置されている。試料処理チューブホルダーに保持された試料条片の側部領域は、妨げるものがなくプラットフォームから突出することが可能であり、ロボットアームは、試料条片の側部領域に係合することができる。試料条片の端部における２つの試料処理チューブの底部は、切り欠き５０８および切り欠き５１０に嵌め込まれる。溝５１２は、穴５０６、切り欠き５０８および切り欠き５１０と繋がっている。溝５１２は、試料条片において複数の試料処理チューブを連結するコネクタを受け入れ可能であり、試料条片を安定させて、動きを最小限に抑えることができる。
【００６７】
ロボットピペッターは、試料および／または試薬の交差汚染を避けるために、新しいピペットチップを受け取ることが可能である。未使用のピペットチップは、１つ以上のピペットチップコンテナに保持することができる。ピペットチップコンテナは、複数のピペットチップを入れたカートリッジを受け入れるように構成されている。ピペットチップは、液体接触端とピペット接触端とを備えている。ピペットチップの液体接触端は、通常、テーパー状になっており、試薬または試料をピペットに流すための開口部を備えている。ピペット接触端もまた、ピペット接触端の内壁をピペットの下部の外壁に固定する摩擦嵌合によって、ピペットと係合することが可能な開口部を備えている。したがって、ピペットチップの直径はピペットの直径よりわずかに大きい。ピペットチップのカートリッジは、ピペットチップコンテナに配置可能である。図６は、ピペットチップホルダー６００の一例を示す。ピペットチップコンテナ６００は、基部６０２および側壁（６０４ａ、６０４ｂ、６０４ｃ、および６０４ｄ）を備えている。ピペットチップコンテナの上部は開放しており、これにより、ピペットチップを入れたカートリッジをピペットチップコンテナ６００に入れることができる。開口部により、また、ロボットピペッターのピペットがピペットチップに接近することが可能になる。ピペットチップコンテナ６００の側壁６０４ａ〜ｄ間の距離は、ピペットチップのカートリッジを受け入れるとともに、ピペットチップコンテナ６００に入れられたときにカートリッジが動くのを抑制するように構成されている。ピペットチップコンテナ６０２の基部６０２は、システムの表面に取り付け可能である。
【００６８】
試薬ラックによって保持される試薬には、試料を処理するため、または分析方法のための所望の試薬を含むことができる。いくつかの実施形態では、試薬には、例えば、洗浄バッファー、磁気応答性粒子（洗浄バッファー、生理食塩水などの液体に懸濁可能である）、溶解バッファー、脱イオン水、核酸プローブ（例えば、分子標識などの蛍光標識された核酸プローブ）、１つ以上の蛍光体、対照物質（例えば、ポジティブコントロールまたはネガティブコントロール）、および／または酵素（例えば、溶解酵素または増幅酵素）が含まれる。
【００６９】
使用済みのピペットチップは、固体廃棄物管理システムで処分される。固体廃棄物管理システムは、固体廃棄物ポートと廃棄物シュートを備えている。固体廃棄物ポートは、使用後の試料処理チューブおよびピペットチップを受け入れるように構成されている。いくつかの実施形態では、固体廃棄物ポートは、使用済みのピペットチップをロボットピペッターから分離するための１つ以上のスロットを備えている。１つ以上のスロットは、スロットの両端間の距離が、ピペットの直径よりも大きいが、ピペットチップの直径よりも小さくなるように、ピペットの直径に合わせたサイズとなっている。ロボットピペッターは、ピペットをスロットに水平にスライドさせて、ピペットチップをスロットの下に配置することができる。その後、ロボットピペッターがピペットを上昇させると、ピペットの上部がスロットの下側に受け取られる。ピペットチップがスロットの下側に引っ掛かり、ピペットが上昇し続けると、ピペットチップはピペットから分離し、シュートに落ちる。固体廃棄物管理システムのシュートは、固体廃棄物を受け入れ可能なコンテナに繋がっている。いくつかの実施形態では、コンテナは、コンピューターシステムに接続されたセンサーを備えて構成される。センサーは、固体廃棄物システムの廃棄物の量が所定の閾値を超え、またはいっぱいになっていることを検出すると、インジケーター（可聴アラームまたは光アラームなど）が反応し、ユーザーに警告したり、システムの動作を一時停止したりできる。いくつかの実施形態では、固体廃棄物管理システムは、ＵＶライトを備え、固体廃棄物を殺菌する。ＵＶライトは、例えば、コンテナに収集された廃棄物を照らすように配置することができる。
【００７０】
図７は、固体廃棄物管理システムの一例を分解図で示している。固体廃棄物管理システムが固体廃棄物をどのように受け取るかを示すために、チップ７０２および試料処理チューブの条片７０４を固体廃棄物ポート７０６に示している。固体廃棄物ポート７０６は、固体廃棄物管理システムの蓋７０８上に配置される。固体廃棄物ポート７０６は、開放側部７１０および縁側部７１２を備えている。固体廃棄物ポート７０６の開放側部７１０は、システムの他の構成要素の近くに配置される。固体廃棄物ポート７０６は、ポート７０６の開口部を形成するために、固体廃棄物ポート７０６のいずれかの側部にアーム７１４を備えることが可能である。分かりやすくするために、一つのアーム７１４のみを示しているが、同様のアームが固体廃棄物ポート７０６の反対側に配置されてもよい。試料処理チューブを廃棄するために、ロボットアームは、試料処理チューブを固体廃棄物ポート７０６に移動し、試料処理チューブを放して、試料処理チューブを固体廃棄物管理システムの下部領域に落下させることができる。いくつかの実施形態では、試料処理チューブは、試料処理チューブをロボットアームによる放出時に固体廃棄物ポート７０６の下に配置するように、水平移動で固体廃棄物ポート７０６に移動される。いくつかの実施形態では、試料処理チューブは、ロボットアームによる放出時に固体廃棄物ポート７０６を通って落下するように、固体廃棄物ポート７０６の上から放出される。１つ以上のスロット７１６は、固体廃棄物ポート７０６の縁側部７１２に沿って配置される。ロボットピペッターは、ピペットチップ７０２が取り付けられた１つ以上のピペットを、固体廃棄物ポートに（開放側部７１０を通って水平に、または上方から）移動し、そして、１つ以上のスロット７１６に水平に移動させることができる。１つ以上のピペットが１つ以上のスロット７１６に配置すると、ロボットピペッターはピペットを上方に移動させて、１つ以上のピペットチップ７０２を、１つ以上のスロット７１６の下側に引っ掛け、１つ以上のピペットから分離し、そして固体廃棄物管理システムの下部領域に落下させることができる。蓋７０８は、上部７２０および下部７２２を有するシュート７１８の上部に篏合する。シュート７１８の上部７２０は、下部７２２よりも大きな水平断面を有する。上部７２０の底部に沿った傾斜面７２４は、固体廃棄物ポート７０６に落とされた固体廃棄物をシュート７１８の下部７２２に流し入れる。固体廃棄物は、シュート７１０の下部７２２を通って廃棄物コンテナ（図示せず）に流れる。いくつかの実施形態では、廃棄物管理システムは、シュート７１８をコンテナに接続するアダプター７２６を備えている。アダプター７２６は、コンテナとシュート７１８との間を確実に堅固に接続するために設けられ、それにより、固体廃棄物の流出を抑制することができる。いくつかの実施形態では、固体廃棄物管理システムは、取り付けプレート７２８を備えている。取り付けプレート７２８は、シュート７１８および／またはアダプター７２６をシステムの側部に固定することができる。例えば、取り付けプレート７２８は、取り付け領域７３０を備えることができ、それにより、ボルトまたは他の適切な固定具で、取り付けプレート７２８をシステムの側部に取り付けることができる。シュート７１８の下部７２２は、シュート７１８の下部７２２の開口部が取り付けプレート７２８の開口部７３２の上方に配置されるように、取り付けプレート７２８の上部に取り付けることができる。アダプター７２６は、取り付けプレート７２８の下部に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、アダプター７２６は、取り付けプレート７２８から取り外し可能であり、例えば、シュート７１８またはアダプター７２６内の詰まりを取り除くために取り外すことができる。いくつかの実施形態では、取り付けプレート７２８は、取り付けプレート７２８の下側にスロット７３４を備え、アダプター７２６は、アダプター７２６の上部にリップ７３６を備える。アダプター７２６のリップ７３６は、スロット７３４にスライドして、アダプター７２６を取り付けプレート７２８に取り付けることが可能である。任意に、廃棄物管理システムはまた、シュート７１８の下部７２２をシステムの側部に固定することが可能な固定具７３８を備えてもよい。
【００７１】
自動システムはまた、１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックを備えることができる。試薬ラックは、１つ以上のトラフ（収容溝）および／または１つ以上の試薬ボトルホルダーを備えることができる。いくつかの実施形態では、試薬ラックは、異なるサイズの２つ以上のトラフ、および／または異なるサイズの２つ以上の試薬ボトルホルダーを備える。トラフは、洗浄バッファーなど、試料の処理または分析の間に比較的大量に使用される液体のための試薬を収容することが可能である。いくつかの実施形態では、トラフは、試薬の最大容量が、約１０ｍＬ以上（例えば、約２５ｍＬ以上、約５０ｍＬ以上、約１００ｍＬ以上、約２５０ｍＬ以上、または約５００ｍＬ以上）である。いくつかの実施形態では、トラフは、最大容量は、約１Ｌ以下（例えば、約５００ｍＬ以下、約２５０ｍＬ以下、約１００ｍＬ以下、約５０ｍＬ以下、または約２５ｍＬ以下）である。いくつかの実施形態では、試薬ラックは、１、２、３、４、５、６、７、８、またはそれ以上のトラフを備える。いくつかの実施形態では、トラフは液体を直接収容する。いくつかの実施形態では、トラフは、試薬が入った一次または二次容器を収容する。いくつかの実施形態では、試薬ボトルホルダーが、試薬が入ったボトルを受け入れる。いくつかの実施形態では、ボトルは、最大容量が、約０．５ｍＬ以上、約１ｍＬ以上、約２ｍＬ以上、約５ｍＬ以上、約１０ｍＬ以上、約１５ｍＬ以上、または約２５ｍＬ以上である。いくつかの実施形態では、ボトルは、最大容量が、約５０ｍＬ以下、例えば、約２５ｍＬ以下、約１０ｍＬ以下、約５ｍＬ以下、約２ｍＬ以下、または約１ｍＬ以下である。いくつかの実施形態では、試薬ラックは、１つ以上の試薬ボトルホルダー（例えば、２つ以上、４つ以上、８つ以上、１２以上、１６以上、２０以上、２４以上、または２８以上の試薬ボトルホルダー）を備える。いくつかの実施形態では、試薬ラックは、２つ以上、３つ以上、または４つ以上の異なるサイズなどの、異なるサイズの試薬ボトルホルダーを備える。試薬または試薬ボトルは、手動で試薬ラックに配置することができる。操作の際、ロボットピペッターを操作して、ピペットチップを試薬ラックに保持された試薬トラフまたは試薬ボトルに降下させ、所望の量の試薬をピペットチップに取り込むことが可能である。図８Ａおよび８Ｂは、試薬ラックの例を示している。図８Ａに示す試薬ラックは、４つのトラフが２列に配置された８つの試薬トラフ８０２を備えている。試薬トラフの縁に沿って、試薬ボトルを受け入れ可能な複数の開口部が設けられている。開口部は、異なるサイズの試薬ボトルを受け入れ可能な、小開口部８０４、中開口部８０６、および大開口部８０８の、３つの異なるサイズを有する。図８Ｂに示す試薬ラックは、直線的に配置された単一のサイズの複数の開口部８１０を備えている。
【００７２】
自動システムは、振とう器を備えることができる。振とう器を操作することで、試料処理チューブ内の試料を所望の速度で混合することが可能である。いくつかの実施形態では、振とう器を操作して、試料処理チューブ内の試料をボルテックスする。いくつかの実施形態では、振とう器を操作して、試料処理チューブ内の試料を振動させる。試料処理チューブホルダーは、振とう器の上部（すなわち、振とう器のプラットフォーム上）に、配置または取り付けることができ、振とう中に試料処理チューブを保持することが可能である。いくつかの実施形態では、プレートを試料処理チューブに用いるときなどにおいて、プレートは、振とう器のプラットフォームの上に直接配置することができる。振とう器のプラットフォームは、盛り上がった縁や角を備えることができ、それにより、試料処理チューブホルダーまたはプレートが、振とう器の動作中に振とう器のプラットフォームから滑り落ちることを防ぐことができる。図９Ａは、振とう器の一例である、試料処理チューブホルダー９０４（明瞭になるよう、振とう器の上でなく、上方に離して記載している）と一緒になった振とう器９０２を示している。図９Ｂに、振とう器９０２の斜視図を示し、図９Ｃに、試料処理チューブホルダー９０４の斜視図を示す。振とう器９０２は、基部９０８に取り付けられた振とう台９０６を備えている。基部９０８は、適切な速度で台９０６を操作および振とうするためのモーターおよび電子回路を備えている。基部はまた、振とう器に電力を供給する電源に接続可能な電力ポート９１０と、振とう器９０２を操作するためのコンピューターシステムに接続可能な通信ポート９１２とを備える。コンピューターシステムは、例えば、振とう器９０２をオフまたはオンする時間、または振とう器９０２の振動速度を制御することができる。台９０６は、盛り上がった角９１４ａ、９１４ｂ、９１４ｃ、および９１４ｄを備えることが可能である。いくつかの実施形態では、台は、台９０６の周囲に盛り上がった縁（図示せず）を備える。盛り上がった角または縁は、試料処理チューブホルダー９０４を受け入れるサイズであり、試料処理チューブホルダー９０４が、振とう器９０２の動作中に試料処理ホルダー９０４から滑り落ちないように、試料処理チューブホルダーを台９０６に固定することが可能である。試料処理チューブホルダー９０４は、底部９１６と、隆起部９１８とを備えている。底部は、振とう器９０２の台９０６に合ったサイズである。底部９１６の角９２０ａ、９２０ｂ、９２０ｃおよび９２０ｄは、台９０６の盛り上がった縁や角９１４ａ、９１４ｂ、９１４ｃおよび９１４ｄに引っ掛かる。試料処理チューブホルダー９０４の隆起部９１８は、直線的に連結する試料処理チューブの底部を受け入れるための切り欠きをそれぞれ備える、２つの対向する側壁９２２ａおよび９２２ｂを備えている。側壁９２２ａおよび９２２ｂは、１つ以上の内部切り欠き９２４ａおよび９２４ｂと、１つ以上の外部切り欠き９２６ａおよび９２６ｂとを備えることが可能である。複数の直線状に配置された連結した試料処理チューブの条片の端部にある試料処理チューブは、外部切り欠き９２６ａおよび９２６ｂに引っ掛けることができ、試料条片内の最初の内部の試料処理チューブは、内部切り欠き９２４ａおよび９２４ｂに引っ掛けることができる。側壁９２２ａはまた、内部切り欠き９２４ａと外部切り欠き９２６ａとを繋げる溝９２８ａを備えることができ、側壁９２２ｂはまた、内部切り欠き９２４ｂと外部切り欠き９２６ｂとを繋げる溝９２８ｂを備えることができる。溝９２８ａおよび９２８ｂは、複数の試料処理チューブのコネクタを受け入れることが可能である。
【００７３】
自動システムは、１つ以上の試料処理チューブを受け入れるように構成された１つ以上の加熱インキュベーターを備えることが可能である。加熱インキュベーターは、約３０℃以上、約３５℃以上、約４０℃以上、約５０℃以上、約６０℃以上、約６５℃以上、約７０℃以上、または８０℃以上などの、所定の温度に設定される。いくつかの実施形態では、加熱インキュベーターは、約１００℃以下、約９０℃以下、約８０℃以下、約７０℃以下、または約６５℃以下の温度に設定される。加熱インキュベーターは、ロボットアームが、試料処理チューブを入れて配置したり、加熱インキュベーターから取り出したりできるように構成された、試料処理チューブホルダーを備えている。試料処理チューブホルダーは、加熱インキュベーターに配置され、ロボットアームが試料処理条片の端部領域と係合できるように、片側に開口部を備えている。いくつかの実施形態では、加熱インキュベーターは、ワックス（パラフィンなど）を入れることが可能な加熱容器を備えている。加熱容器は、ワックスの溶融温度よりも高い温度に加熱される。いくつかの実施形態では、ワックスの溶融温度は室温より高い（例えば、約３０℃以上、約４０℃以上、約５０℃以上、または約６０℃以上）。いくつかの実施形態では、ワックスの溶融温度は、約７０℃以下（例えば、約６５℃以下、約６０℃以下、約５５℃以下、または約５０℃以下）である。加熱容器は、試料処理チューブホルダーを有する加熱インキュベーターと一体化されてももよし、分離されていてもよい。
【００７４】
図１０Ａは、試料処理チューブホルダーと、溶融したワックスを収容するように構成された一体型の加熱容器とを備えた加熱インキュベーターの一例の分解図を示す。加熱インキュベーターは、試料処理チューブホルダー１００４および容器１００６を備えた上層部１００２を備えている。容器１００６は、ワックスを入れることができ、上部が開放しており、底部が密閉されている。試料処理チューブホルダー１００４は、試料処理チューブを受け入れるように構成された複数の穴を備えている。試料処理チューブホルダーの端部１００８ａおよび１００８ｂは、ロボットアームが試料処理チューブを配置したりインキュベーターから取り出したりするためのスペースを設けるために、開放されている。伝熱性ブロック１０１２は、上層部１００２の下側に嵌め込まれ、加熱要素１０１４によって所望の温度に加熱される。加熱要素１０１４は加熱して、伝熱性ブロック１０１２を所望の温度まで温めることが可能である。伝熱性ブロック１０１２は、上層部１００２の穴と揃った複数の穴を備える。上層部１００２に配置された試料処理チューブの底部は、伝熱性ブロック１０１２の穴１０１６内に収まり、それによって、試料処理チューブの中身が加熱される。伝熱性ブロック１０１２はまた、上層部１００２の容器１００６を受け入れて温めることができる容器部１０１８を備える。上層部１００２、伝熱性ブロック１０１２、および加熱要素１０１４は、加熱要素１０１４が加熱筐体１０２０の床部を形成するように、加熱筐体１０２０の内部で組み立てられる。加熱筐体１０２０および加熱要素１０１４は、電力部および／またはデータポート１０２４に接続された制御ユニット１０２２によって操作される。電力部および／またはデータポートは、加熱インキュベーターに電力を供給できる電源、および／または加熱インキュベーターの温度を制御可能なコンピューターシステムに、接続することができる。加熱筐体１０２０内で組み立てられる上層部１００２、伝熱性ブロック１０１２および加熱要素１０１４は、断熱性であってもよい外部筐体１０２６内に配置することができる。筐体はまた、床１０２８を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側筐体１０２６は、複数のベント１０３０を備える。図１０Ｂは、加熱インキュベーターの垂直断面を示す。
【００７５】
自動試料処理分析システムの核酸単離システムは、試料処理チューブホルダーおよび１つ以上の磁気体を備える。磁気応答性粒子は、試料処理チューブに分注され、試料処理チューブに入れられた試料内の核酸分子に結合することが可能である。例えば、ロボットピペッターは、試薬ラックに保持された試薬ボトルに入れられた磁気応答性粒子を取り出すとともに、磁気応答性粒子を試料処理チューブに分注することができる。核酸単離システムの磁気体は、ロボットピペッターが試料処理チューブから液体を取り出すときに磁気応答性粒子（したがって、磁気応答性粒子に結合した核酸分子）が試料処理チューブに残るように、試料内の核酸に結合する磁気応答性粒子と相互作用を形成することができる。磁気体が試料処理チューブ内の磁気応答性粒子を引き付けるとき、磁気体はアクティブな状態であると考えられる。いくつかの実施形態では、磁気体は固定しており、したがって、磁気活性粒子が入った試料処理チューブを核酸単離システムの試料処理チューブホルダーに配置するときにはアクティブな状態である。いくつかの実施形態では、磁気体は、アクティブな状態とアクティブでない状態との間を操作されるように構成される。磁気体は、例えば、コンピューターシステムによって操作することができる。磁気体は、例えば、電磁石を流れる電気を制御することによって、または磁石をアクティブまたは非アクティブの位置に物理的に配置させることによって、アクティブな状態とアクティブでない状態の間を切り替えることができる。図１１は、核酸単離システム１１００の分解図を示す。核酸単離システム１１００は、試料処理チューブホルダー１１０２を備えている。試料処理チューブホルダー１１０２は、試料処理チューブの底部を受け入れるように構成された複数の穴１１０４を備えている。試料処理チューブホルダーはまた、直線的に連結した試料処理チューブの条片内の末端の試料処理チューブの底部を受け入れるための切り欠き１１０８ａおよび１１０８ｂをそれぞれ有する、反対側にある２つの端部１１０６ａおよび１１０６ｂを備えている。核酸単離システム１１００は、保持条片１１１２によって所定の配置に保持される複数の磁気体１１１０をさらに備える。保持条片１１１２は、磁気体１１１０を受け入れ、磁気体を所定の配置に（すなわち、アクティブな状態で）保持する、複数のノッチ１１１４を備えている。保持条片１１１２は、磁気体取り付けプレート１１１６と係合して、磁気体１１１０を固定位置に固定する。磁気体取り付けプレート１１１６、保持条片１１１２、および磁気体１１１０を含むアセンブリは、システムの表面（またはシステムの表面上のモジュール取り付けプレート）に取り付けられるボトムプレート１１１８に固定される。核酸単離システム１１００はまた、システムをさらに固定するために側壁１１２０および１１２２を備えることができる。
【００７６】
試料調製中に生成した液体廃棄物は、自動システムに備えることが可能な液体廃棄物管理システムを使用して処分することができる。液体廃棄物管理システムは、１つ以上の液体廃棄物ポートと、液体廃棄物ポートから液体廃棄物を排出するように構成された導管とを備える。液体廃棄物導管は、液体廃棄物の処理または廃棄のために、液体廃棄物コンテナまたは下水システムに流体的に接続されている。ロボットピペッターは、廃棄する液体（使用済みの試薬や試料など）を試料処理チューブから回収し、その液体廃棄物を液体廃棄物ポートに流し入れる。その後、液体は導管を通って自動システムから排出される。図１２は、液体廃棄物管理システムで使用する液体廃棄物ポートの一例を示す。液体廃棄物ポート１２００は、液体廃棄物を流すのが可能なように蓋１２０２に設けられた穴１２０４を有する蓋１２０２を備える。穴１２０４は、排出されるまで液体廃棄物を保持することが可能なチャンバー１２０６に通じている。チャンバー１２０６は、導管に取り付ける導管コネクタ１２０８に流体的に接続されている。導管コネクタ１２０８は、導管を導管コネクタに固定するための１つ以上の返し１２１０を備えることができる。
【００７７】
試料を処理すると、蛍光光度計で分析することができる。いくつかの実施形態では、試料は、例えば等温増幅によって、蛍光光度計内で増幅される。蛍光光度計は、蛍光光度計内の試料処理チューブラックを加熱するように操作される加熱ユニットを備えており、それにより、試料処理チューブラックにより保持される試料処理チューブに入れられた試料を所望の温度に加熱する。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、約３０℃〜約８０℃（例えば、約３０℃〜約６０℃、約３７℃〜約４７℃、または約４２℃）などの、室温より高い所定の等温増幅温度に設定され、あるいは加温される。例えば、いくつかの実施形態では、蛍光は、１０分ごと又はそれ以上の頻度で、５分ごと又はそれ以上の頻度で、３分ごと又はそれ以上の頻度で、２分ごと又はそれ以上の頻度で、１分ごと又はそれ以上の頻度で、あるいは３０秒ごと又はそれ以上の頻度で測定される。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、等温増幅中に試料の蛍光を測定する。いくつかの実施形態では、等温増幅は、約２０分以上（例えば、約３０分以上、または約４０分以上）、進行する。いくつかの実施形態では、融解曲線が、複数の異なる温度で試料の蛍光を測定することによって作成される。例えば、いくつかの実施形態では、蛍光光度計内の試料の温度は、目的の温度まで加熱される。いくつかの実施形態では、目的の温度は、約６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上、または約９０℃以上である。いくつかの実施形態では、目的の温度は、約１００℃以下、例えば、約９０℃以下、約８０℃以下、または約７０℃以下である。試料の蛍光は、試料温度が上昇しているとき、および／または試料温度が低下しているとき（例えば、試料が目的の温度に達した後に冷却されるとき）に、測定することができる。いくつかの実施形態では、融解曲線は、等温増幅の後に作成される。
【００７８】
いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、試料処理チューブの下から試料処理チューブ内の試料の蛍光を検出するように構成される。蛍光光度計の試料処理チューブホルダーは、透明または開放した底部を備えることができ、それにより、試料処理チューブホルダーの下に配置された光源および光学検出器は、試料から放出される蛍光を検出することが可能である。光源および／または光学検出器は、試料処理チューブを動かすことなく試料処理チューブからの蛍光を検出するために、移動可能であってよい。例えば、蛍光光度計は、試料処理チューブからの蛍光を収集する前に光源および／または検出器を試料処理チューブの下に配置させるために、ステッピングモーター、ガイドシャフト、トウライン、および／またはタイミングベルトを備えることができる。いくつかの実施形態では、光フィルターが光源または光検出器に備えられ、狭帯域の光の波長が、検出器によって検出され、あるいは光源から放出される。光源によって放出され、検出器によって検出される光の波長は、試料中の蛍光体に基づいて定まり、当業者によって決定可能である。いくつかの実施形態では、光源によって放出され、あるいは光学検出器によって検出される光の波長は、約２００ｎｍ〜約８００ｎｍである。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、１つ以上（２つ以上、または３つ以上など）の異なる波長で、光を放出または検出することができる。例えば、いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、第１の蛍光体からの第１の波長の発光と、第２の蛍光体からの第２の波長の発光とを検出することができる。蛍光光度計は、データポートを介してコンピューターシステムに接続することができ、検出した試料の蛍光をコンピューターシステムに送信することが可能である。
【００７９】
蛍光光度計は、検出器、光源の上方に配置され、試料処理チューブを受け入れるように構成された試料処理チューブホルダーを備えている。いくつかの実施形態では、試料処理チューブは、直線的に配置された連結する試料処理チューブの条片として構成される。いくつかの実施形態では、試料処理チューブホルダーは、試料処理チューブの下端部を受け入れるための複数の穴を備える。試料処理チューブホルダーは、穴に隣接してギャップまたはスロットを備えることができ、それにより、ロボットアームが試料条片を配置したり、取り出したりすることが可能である。
【００８０】
図１３は、自動試料処理分析システムで用いることができる蛍光光度計の一例の分解図を示す。蛍光光度計１３００は、複数の試料処理チューブを受け入れるように構成された試料処理チューブホルダー１３０２を備えている。図の例では、試料処理チューブホルダー１３０２は、直線的に配置される連結した６つの試料処理チューブが入れられる試料条片を、５つ受け入れるように構成されている。試料処理チューブホルダー１３０２は、複数のスロット１３０４を備え、各スロットは、試料処理チューブの条片を受け入れることが可能である。スロットは複数の穴１３０６を備え、試料処理チューブはそれぞれの穴に嵌め込むことができる。スロット１３０４の端部１３０８は延伸し、それにより、ロボットアームの係合領域がスロット１３０４に入り、スロット１３０４内の試料条片を取り出すことができる。試料処理チューブホルダー１３０２は、試料処理チューブホルダー１３０２を受け入れる開口部１３１２を備えた蛍光光度計の蓋１３１０に嵌め込まれる。任意に、蛍光光度計の蓋１３１０は、１つ以上の試料処理チューブを受け入れることが可能な試料処理チューブ冷却ラック１３１４を備えてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ロボットアームは、蛍光を高温で測定した後、１つ以上の試料処理チューブ（例えば、試料条片）を冷却ラック１３１４に移送する。冷却ラックに入ると、試料処理チューブを冷却し、試料処理チューブ内のワックス（パラフィンなど）を固化させることができる。ワックスが固化すると、ロボットアームは、使用済みの試料処理チューブを固体廃棄物管理システムに移送することができる。蛍光光度計は、試料処理チューブホルダー１３０２の下に配置された読み取りモジュール１３１６を備えている。読み取りモジュール１３１６は、光源１３１８と、光学検出器１３２０とを備えている。読み取りモジュール１３１６は、ｘ方向およびｙ方向の移動を行わせる第１のステッピングモーター１３２２および第２のステッピングモーター１３２４の使用により、蛍光光度計内で移動可能に構成されている。読み取りモジュール１３１６ならびにステッピングモーター１３２２および１３２４は、データポート１３２６を介して蛍光光度計１３００に接続されたコンピューターシステムを使用して操作することができる。コンピューターシステムは、（ステッピングモーター１３２２および１３２４により制御される）読み取りモジュール１３１６の位置を、（自動システムを通してコンピューターシステムにより追跡可能である）特定の試料に関連づけることができ、それにより、検出した蛍光が与えられた試料のものであることが分かる。
【００８１】
本明細書に記載された自動試料処理システムは、生物学的試料（例えば、血液、血漿、唾液、固体組織、精液、痰、または尿）の高スループットの処理および分析を可能にする。動作中、システムの構成要素は、試料が下流のモジュールのために前の試料の処理を完了するのを待つことがないように、待ち時間を最小限にするように時間設定されている。いくつかの実施形態では、自動システムは、１時間あたり約１０試料以上、１時間あたり約２０試料以上、または１時間あたり約３０試料以上の速度で、試料を処理および分析する。いくつかの実施形態において４〜８つ（例えば６つ）の試料処理チューブを含んだ、連結した試料処理チューブの条片を使用することにより、試料のスループットも向上する。複数の試料処理チューブを試料条片に入れることにより、複数の試料を同時に同じ試料処理ステップにかけることができる。しかしながら、大型のマルチウォールプレート（例えば、４８ウェルプレート、９６ウェルプレート、またはより大型のもの）に対応する高スループットのシステムとは異なり、試料処理ステップが始まる前に多数の試料を調製するのを待つ必要はない。さらに、いくつかの実施形態では、システムは、新しく追加する試料をすでにシステムにある試料よりも優先させる緊急設定で操作することができる。
【００８２】
生物学的試料を処理および分析する自動システムは、システムの構成要素を操作するように構成されたコンピューターシステムを備えることができる。例えば、コンピューターシステムは、ロボットピペッター、ロボットアーム、蛍光光度計、インキュベーター、振とう器、試料識別スキャナー、核酸単離モジュール、および／または他の処理または分析モジュールを操作するための、命令を発する。いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、システム内に存在する消耗品（例えば、試料処理チューブ、ピペットチップ、および／または試薬）の量を監視するように構成されている。例えば、消耗品の量が所定のレベルを下回った場合、またはシステムの１つ以上の構成要素が誤動作した場合、コンピューターシステムは、システムの異常を示すインジケーター（例えば、ライトなどの視覚アラーム、または可聴アラーム）をアクティブにすることができる。いくつかの実施形態では、インジケーターは、潜在的な次の異常（所定の閾値を下回る消耗品、または所定のレベルを超える液体または固体廃棄物管理システム内の廃棄物など）を示す警告インジケーターである。いくつかの実施形態では、インジケーターは、システムに１つ以上の消耗品がないこと、または液体または廃棄物管理システムが満杯であることを示す停止インジケーターである。いくつかの実施形態では、停止インジケーターが作動した場合、コンピューターシステムは、自動試料処理分析システムの動作を自動的に停止する。
【００８３】
いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、自動システム内にある１つ以上の試料の位置を追跡する。システムに挿入される試料供給チューブは、その中に入れられた試料に関連する試料識別子を備えることができる。試料識別子スキャナーは、既定の位置（例えば、試料供給チューブホルダー内）において試料識別子をスキャンすることができ、試料位置は、試料識別スキャナーによってコンピューターシステムに送信することができる。そして、コンピューターシステムは、ロボットピペッターを操作して、既定の場所にある試料処理チューブに、試料を移すことができる。例えば、試料処理条片は、システム内の既定の容器の位置に置くことができ、試料は、試料条片内の、番号付けされた試料処理チューブ（例えば、試料条片ｘのチューブｎ）に移動される。試料のチューブ番号と試料条片番号は、コンピューターシステムで記録できる。目標とする試料の位置（すなわち、どの試料条片のどのチューブか）は、未使用の試料処理チューブや未使用の試料条片の利用可能性、および先に移送された試料の目標の位置に基づいて、逐次に決定することができる。コンピューターシステムはまた、システム全体を通して試料処理チューブを移送するのに使用するロボットアームを操作することができる。したがって、コンピューターシステムは、試料処理チューブおよびその中に入れられた試料の移動を追跡することができる。試料処理チューブが分析のために蛍光光度計に移動すると、蛍光光度計内の試料の位置がコンピューターシステムによって認識され、測定した蛍光と試料とが関連付けられる。
【００８４】
いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、蛍光光度計で生じた蛍光データを受け取る。いくつかの実施形態では、蛍光光度計で生じたデータは、増幅曲線または融解曲線などの定量的な（または「リアルタイム」）核酸増幅に有用である。いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、ディスプレイを備え、蛍光データをディスプレイに表示することができる。蛍光データには、時間、温度、および／または試料の蛍光が含まれる。いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、（例えば、融解曲線を作成するために）温度に対する検出した蛍光のプロットを表示し、あるいは、（例えば、増幅曲線を作成するために）時間に対する検出した蛍光のプロットを表示する。いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、データを分析し、融解温度（Ｔｍ）、目的領域の複製数、Ｃｔ値（増幅曲線と閾値の交差サイクル数）、またはその他の適切な分析結果を、報告または表示することができる。
【００８５】
コンピューターシステムは、データネットワークに接続することができ、データネットワークを介して蛍光データや分析結果を送信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、コンピューターシステムは、病院、臨床医、薬局、またはその他の者によって操作され得る実験室情報システム（ＬＩＳ）に統合される。データは、試料識別子と同じであっても異なっていてもよい、試料に関連付けられた患者ＩＤ（例えば、名前、記録番号、患者番号など）とともに送信することができる。患者ＩＤが試料識別子と異なる場合は、患者ＩＤと試料識別子とがリンクされる。
【００８６】
コンピューターシステムは、ロボットピペッターを操作して、所定のワークフローに従って、液体を回収および分注する。液体は、第１のシステム構成要素（例えば、試薬ラック、または試料供給チューブホルダー）においてピペットによって回収し、別のシステム構成要素（例えば、１つ以上の試料処理チューブホルダー、核酸単離システム、または蛍光光度計）において分注することができる。従前のシステムでは、第１のシステム構成要素から第２のシステム構成要素への液体の移送中のピペットチップからの滴下がときどき生じ、汚染源となっていた。汚染のリスクを最小限にするために、いくつかの実施形態では、ロボットピペットの移動経路が予め決定されている。ピペットは、システム表面の上を移動するが、液体を回収するシステム構成要素と液体を分注するシステム構成要素とを、他のシステム構成要素の上を通過することなく、移動する。例えば、試薬ラックから、核酸単離システムで保持された試料処理チューブに、試薬を移動する場合、ロボットピペッターは、試薬ラックから試薬を回収し、振とう器、インキュベーター、または蛍光光度計の上を通過せずに、核酸単離システムに移動し、核酸単離システムに設けられた試料処理チューブに試薬を分注する。別の例では、ロボットピペッターは、試薬ラックから液体を回収し、振とう器、加熱インキュベーター、または核酸単離システムの上を移動することなく、蛍光光度計に設けられた試料処理チューブに液体を分注することができる。
【００８７】
コンピューターシステムは、ディスプレイにより表示可能なユーザーインターフェース（グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）でもよい）を備えることができる。ユーザーインターフェイスを使用して、試料の挿入またはデータの出力を管理または確認すること、アラートまたはアラームを確認すること、自動システムを一時停止または開始すること、または、温度またはインキュベート時間を制御することなど、自動システムを操作および／または監視することができる。
【００８８】
図１４は、コンピューターシステムの一例を示し、コンピューターシステム１４００は、自動システムの操作、融解曲線の作成、増幅曲線の作成、または融解曲線または増幅曲線の分析のための様々なプロセス例を包含する、本明細書に記載のプロセスのいずれか１つを実施するように構成されている。本状況では、コンピューターシステム１４００は、例えば、プロセッサ、非一時的コンピューター可読媒体（例えば、メモリ）、ストレージ、および入力／出力デバイス（例えば、モニター、キーボード、ディスクドライブ、インターネット接続器など）を備えることができる。しかしながら、コンピューターシステム１４００は、プロセスのいくつかまたはすべての態様を実施するための、回路または他の特別なハードウェアを備えることができる。いくつかの操作設定では、コンピューターシステム１４００は、１つ以上のユニットを含み、そのそれぞれが、ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせのいずれかにおいて、プロセスのいくつかの態様を実施するように構成されたシステムとして、構成することができる。
【００８９】
図１４は、上記のプロセスを実施するのに使用可能な多数の構成要素を有するコンピューターシステム１４００を示す。メインシステム１４０２は、入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）部１４０６と、１つ以上の中央処理装置（「ＣＰＵ」）１４０８と、関連するフラッシュメモリカード１４１２を有してもよいメモリ部１４１０とを有する、マザーボード１４０４を備えている。Ｉ／Ｏ部１４０６は、ディスプレイ１４２４、キーボード１４１４、ディスクストレージユニット１４１６、およびメディアドライブユニット１４１８に接続されている。メディアドライブユニット１４１８は、プログラム１４２２および／またはデータを入れることが可能なコンピュータ可読メディア１４２０を読み書きすることができる。
【００９０】
上記のプロセスの結果に基づく少なくともいくつかの値は、後で使用するために保存することができる。さらに、非一時的コンピューター可読媒体を使用して、コンピュータによって上記のプロセスのいずれか１つを実行するための１つ以上のコンピュータプログラムを保存（例えば、明確に具現化）することができる。コンピュータプログラムは、例えば、汎用のプログラミング言語（例えば、Ｐａｓｃａｌ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ｐｙｔｈｏｎ、ＪＳＯＮなど）で、またはいくつかのアプリケーション固有の特別な言語で書かれてもよい。
【００９１】
いくつかの実施形態では、自動核酸単離増幅分析システムは、（ｉ）水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；（ｉｉ）複数の連結した試料処理チューブを移送するように構成されたロボットアーム；（ｉｉｉ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、磁気体がアクティブな状態のときに、ロボットピペッターによる液体の回収に対して試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；および、（ｉｖ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計、を備えている。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、核酸増幅のために、複数の連結した試料処理チューブを室温より高い所定の温度に加熱するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、複数の試料供給チューブを保持するように構成された１つ以上の試料供給チューブホルダー、複数の連結した試料処理チューブを加熱するように構成された１つ以上の加熱インキュベーター、および／または、試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスするように構成された１つ以上の振とう器を、さらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試料供給チューブまたは複数の試料処理チューブに配置された試料バーコードを読み取るように構成されたバーコードスキャナーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、複数のピペットによりアクセス可能なピペットチップホルダーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックをさらに備える。
【００９２】
いくつかの実施形態では、自動核酸単離分析システムは、（ｉ）水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；（ｉｉ）直線状に配置された複数の連結した試料処理チューブが入った試料条片を移送するように構成されたロボットアーム；（ｉｉｉ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、磁気体がアクティブな状態のときに、ロボットピペッターによる液体の回収に対して試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；および、（ｉｖ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計、を備えている。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、核酸増幅のために、試料条片を室温より高い所定の温度に加熱するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、試料条片を保持するように構成された１つ以上の試料供給チューブホルダー、試料条片を加熱するように構成された１つ以上の加熱インキュベーター、および／または、試料条片の試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスするように構成された１つ以上の振とう器を、さらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試料供給チューブまたは試料条片に配置された試料バーコードを読み取るように構成されたバーコードスキャナーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、複数のピペットによりアクセス可能なピペットチップホルダーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックをさらに備える。
【００９３】
いくつかの実施形態では、自動核酸単離分析システムは、（ｉ）水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；（ｉｉ）直線状に配置された複数の連結した試料処理チューブが入った試料条片を移送するように構成されたロボットアーム；（ｉｉｉ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、磁気体がアクティブな状態のときに、ロボットピペッターによる液体の回収に対して試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；（ｉｖ）ワックス（ここで、ワックスは、容器によってワックスの溶融温度よりも高い温度に加熱される）が入った加熱容器；および、（ｖ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計、を備えている。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、核酸増幅のために、試料条片を室温より高い所定の温度に加熱するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、試料条片を保持するように構成された１つ以上の試料供給チューブホルダー、試料条片を加熱するように構成された１つ以上の加熱インキュベーター、および／または、試料条片の試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスするように構成された１つ以上の振とう器を、さらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試料供給チューブまたは試料条片上に配置された試料バーコードを読み取るように構成されたバーコードスキャナーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、複数のピペットによりアクセス可能なピペットチップホルダーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックをさらに備える。
【００９４】
いくつかの実施形態では、自動核酸単離分析システムは、（ｉ）水平面において移動可能で、１つ以上の液体を分注または回収するように構成された１つ以上のピペットを備えるロボットピペッター；（ｉｉ）直線状に配置された複数の連結した試料処理チューブが入った試料条片を移送するように構成されたロボットアーム；（ｉｉｉ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料処理チューブホルダーと、磁気体とを備え、各試料処理チューブに入れられた磁気応答性粒子が、磁気体がアクティブな状態のときに、ロボットピペッターによる液体の回収に対して試料処理チューブ内に保持される、核酸単離システム；（ｉｖ）ワックス（ここで、ワックスは、容器によってワックスの溶融温度よりも高い温度に加熱される）が入った加熱容器；（ｖ）複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成されるとともに底部が透明または開放した第２の試料処理チューブホルダーの下に配置された光学検出器と光源とを備え、１つ以上の試料処理チューブ内の試料から放出される蛍光を検出するように構成された、蛍光光度計；（ｖｉ）液体廃棄物管理システム；および、（ｖｉｉ）固体廃棄物管理システム、を備える。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、核酸増幅のために、試料条片を室温より高い所定の温度に加熱するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、試料条片を保持するように構成された１つ以上の試料供給チューブホルダー、試料条片を加熱するように構成された１つ以上の加熱インキュベーター、および／または、試料条片の試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスするように構成された１つ以上の振とう器を、さらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試料供給チューブまたは試料条片に配置された試料バーコードを読み取るように構成されたバーコードスキャナーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、複数のピペットによりアクセス可能なピペットチップホルダーをさらに備える。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の試薬を保持するように構成された試薬ラックをさらに備える。
【００９５】
自動システムの操作方法
自動システムに送り込まれた試料は、自動的に処理および分析され、核酸増幅の定量的データ（例えば、増幅曲線）または融解曲線などの、蛍光データが収集される。システムは、試薬または消耗品（例えば、ワックスまたは試料処理チューブ）を定期的に補充したり、試料供給チューブを挿入または除去したり、および／または、固体廃棄物管理システムまたは液体廃棄物管理システムを空にしたりする以外には、ユーザーの介入の必要なしに、完全に自動化されたシステムとして作動する。システムが稼働すると、新しい試料、消耗品、または試薬の不足によって一時停止が発生しつつ、システムは継続的に作動して、試料を処理および分析することができる。
【００９６】
いくつかの態様において、試料中の核酸分子を分析するための自動的な方法は、核酸分子を単離すること、核酸分子を試料処理チューブ内で核酸プローブおよび蛍光体と組み合わせること、試料の蛍光を測定すること、および、試料処理チューブを廃棄すること、を含む。核酸分子は目的領域を含み、核酸プローブは目的領域の少なくとも一部に結合する。この方法は、複数の異なる核酸プローブが核酸分子の異なる目的領域に結合するマルチプレックス法であってよい。試料中の核酸分子が単離されると、核酸分子は増幅され、試料が蛍光によって分析される。いくつかの実施形態では、例えば増幅曲線を作成するために、試料が増幅されると同時に、蛍光測定が行われる。いくつかの実施形態では、試料が増幅され、その後、複数の温度で蛍光測定が行われて、融解曲線が作成される。いくつかの実施形態では、この方法は、増幅曲線を作成した後に融解曲線を作成することを含む。
【００９７】
核酸分子は、例えば、本明細書に記載されている核酸単離システムを使用することにより単離することができる。試料は、ロボットピペッターによって、試料供給チューブから試料処理チューブの条片の一部であり得る試料処理チューブに移すことができる。ロボットピペッターは、磁気応答性粒子を試料処理チューブに添加する。磁気応答性粒子は、核酸分子と結合するように機能化されている。磁気応答性粒子は、試薬ラックに保持された懸濁液に入っている。ロボットピペッターは、所定量の磁気応答性粒子を試薬ラックから回収し、その粒子を試料処理チューブに分注する。いくつかの実施形態では、生理食塩水、あるいはインターナル、ネガティブまたはポジティブコントロールなど、１つ以上の追加の試薬を試料処理チューブに加えることができる。磁気応答性粒子、試料、および／または追加の試薬を試料処理チューブに分注する際、試料処理チューブは、試料処理チューブホルダーで保持することができる。試料および磁気応答性粒子が試料処理チューブに入ると、ロボットアームは、試料処理チューブを振とう器に移送することができる。コンピューターシステムは、振とう器を操作して、試料処理チューブに入れられた試料をボルテックスすることができる。試料をボルテックスした後、ロボットアームは、試料処理チューブを加熱インキュベーターに移送することができる。加熱インキュベーターは、試料中の細胞を溶解し、および／または試料中の核酸分子を溶解させることができる。インキュベーション後、ロボットアームは、試料処理チューブを冷却ラックに移送する。試料が冷却ラックに置かれている間に、試料中の核酸分子が磁気応答性粒子上でオリゴヌクレオチドまたは他の結合剤とアニーリングして、核酸分子は磁気応答性粒子に結合することができる。冷却後、ロボットアームは試料処理チューブを核酸単離システムに移送する。核酸単離システムは、磁気応答性粒子と相互作用する磁気体を備えている。ロボットピペッターは、試料処理チューブ内の液体を除去するが、しかしながら、磁気応答性粒子は磁気体と相互作用し、核酸分子は磁気応答性粒子に結合しているので、核酸分子は試料処理チューブ内に留まる。試料処理チューブから回収された液体は、液体廃棄物管理システムの液体廃棄物ポートに流し入れることができる。いくつかの実施形態では、核酸分子は、洗浄バッファーで、１回、２回またはそれ以上、洗浄される。核酸分子を洗浄するために、ロボットピペッターは、試薬ラックから洗浄バッファーを回収し、洗浄バッファーを試料処理チューブに分注する。その後、ロボットピペッターは、核酸単離システムに保持された試料処理チューブから、使用済みの洗浄バッファーを回収し、その使用済みの洗浄バッファーを液体廃棄物管理システムの液体廃棄物ポートに流し入れる。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーを試料処理チューブに加えたときに、ロボットアームは、試料処理チューブを試料処理チューブホルダーに移送する（すなわち、核酸単離システムから取り出す）。いくつかの実施形態では、試料処理チューブは、洗浄バッファーが試料処理チューブに添加された後、試料処理チューブが核酸単離システムに戻されて使用済みの洗浄バッファーが回収される前に、ロボットアームによって振とう器に移送され、ボルテックスされる。
【００９８】
核酸分子の単離の後（任意に１つ以上の洗浄ステップを含んでもよい）、試料処理チューブは、ロボットアームによって試料処理チューブホルダーに移送される。ロボットピペッターは、増幅試薬（例えば、ヌクレオチド、バッファー、核酸プローブ、酵素、蛍光体など）を回収し、増幅試薬を試料処理チューブホルダーに分注する。増幅試薬が入った試料処理チューブは、ロボットアームによって加熱インキュベーターに移送され、核酸分子が溶解する。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、ロボットアームが試料処理チューブを加熱インキュベーターに移送する前に、試料処理チューブを振とう器に移送し、試料をボルテックスする。いくつかの実施形態では、ロボットピペッターは、加熱容器から溶融したワックス（例えば、溶融したパラフィン）を回収し、その溶融したワックスを試料処理チューブに分注する。
【００９９】
加熱インキュベーターでのインキュベーション後、ロボットアームは、試料処理チューブを分析のために蛍光光度計に移送する。いくつかの実施形態では、蛍光光度計は、等温増幅のために予め加熱される。等温増幅温度は、約３０℃〜約８０℃（例えば、約３０℃〜約６０℃、約３７℃〜約４７℃、または約４２℃）などのように、室温より高い。ロボットピペッターは、増幅酵素を試薬ラックから回収し、その酵素を試料処理チューブに分注することができる。その後、試料処理チューブ内の核酸分子は、等温増幅によって増幅する。同時に、蛍光光度計によって蛍光が測定され、試料の蛍光データがコンピューターシステムに送信される。いくつかの実施形態では、増幅は、例えば、国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０９１３９３Ａ２に記載されているような、等温核酸増幅によって行われ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。試料処理チューブ内のアンプリコンの数が増加するにしたがい、検出される蛍光が増加する。蛍光は、増幅曲線を得るために、等温増幅の間、時間の関数として測定することができる。いくつかの実施形態では、蛍光は、１０分ごとまたはそれ以上の頻度で、５分ごとまたはそれ以上の頻度で、３分ごとまたはそれ以上の頻度で、２分ごとまたはそれ以上の頻度で、１分ごとまたはそれ以上の頻度で、または３０秒ごとまたはそれ以上の頻度で、測定される。いくつかの実施形態では、等温増幅は、約２０分以上（例えば、約３０分以上、または約４０分以上）、進行させる。測定した試料の蛍光は、コンピューターシステムに送信することができる。
【０１００】
いくつかの実施形態では、核酸試料の増幅後、融解曲線を作成する。蛍光光度計の試料の温度は、目的の温度まで上昇される。いくつかの実施形態では、目的の温度は、約６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上、または約９０℃以上である。いくつかの実施形態では、目的の温度は、約１００℃以下、例えば、約９０℃以下、約８０℃以下、または約７０℃以下である。試料の蛍光は、試料の温度が上昇しているとき、および／または試料の温度が低下しているとき（例えば、試料が目的の温度に達した後に冷却されるとき）に、測定される。測定した試料の蛍光、および蛍光測定の温度は、コンピューターシステムに送信することができる。
【０１０１】
蛍光光度計により試料の蛍光データを測定した後、ロボットアームは、試料処理チューブを蛍光光度計から取り出すことができる。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、廃棄のために試料処理チューブを固体廃棄物管理システムに移動させる。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、蛍光光度計から試料処理チューブホルダーに試料処理チューブを移動させて冷却する。冷却プロセスにおいて、試料処理チューブ内のワックス（添加された場合）は固化し、それにより、試料処理チューブ内の液体は密閉される。ワックスが固化すると、ロボットアームは、廃棄のために試料処理チューブを固体廃棄物管理システムに移動させる。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、試料中の核酸分子の分析方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｖ）目的領域を（等温増幅などによって）増幅すること；（ｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；（ｖｉ）試料処理チューブ内でワックスを固化させること；および、（ｖｉｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、試料中の核酸分子の分析方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｖ）目的領域を（等温増幅などによって）増幅すること；（ｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；（ｖｉ）試料処理チューブ内でワックスを固化させること；（ｖｉｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること；および、（ｖｉｉｉ）増幅曲線を作成すること、を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、試料中の核酸分子の分析方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｖ）目的領域を（等温増幅などによって）増幅すること；（ｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；（ｖｉ）試料処理チューブ内でワックスを固化させること；（ｖｉｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること；（ｖｉｉｉ）増幅曲線を作成すること；および、（ｉｘ）融解曲線を作成すること、を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、試料中の核酸分子の分析方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｖ）目的領域を（等温増幅などによって）増幅すること；（ｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；（ｖｉ）試料処理チューブ内でワックスを固化させること；（ｖｉｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること；および、（ｖｉｉｉ）増幅曲線を作成すること、を含み；この方法は、自動システムにより実施される。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、試料中の核酸分子の分析方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｖ）目的領域を（等温増幅などによって）増幅すること；（ｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を測定すること；（ｖｉ）試料処理チューブ内でワックスを固化させること；（ｖｉｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること；（ｖｉｉｉ）増幅曲線を作成すること；および、（ｉｘ）融解曲線を作成すること、を含み；この方法は、自動システムによって実施される。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、核酸試料の融解曲線の作成方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｉｉ）核酸分子からの目的領域を増幅すること；（ｉｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を、複数の温度で測定すること；（ｖ）試料処理チューブに入ったワックスを固化させること；および、（ｖｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、核酸試料の融解曲線の作成方法は、（ｉ）試料から目的領域を含む核酸分子を単離すること；（ｉｉ）核酸分子、目的領域の少なくとも一部にハイブリダイズする核酸プローブ、および蛍光体を組み合わせること；（ｉｉｉ）室温より高い溶融温度の溶融ワックス（パラフィンなど）を、試料が入った試料処理チューブに添加すること；（ｉｉｉ）核酸分子からの目的領域を増幅すること；（ｉｖ）組み合わせられた目的領域、核酸検出プローブ、および蛍光体の蛍光を、複数の温度で測定すること；（ｖ）試料処理チューブに入ったワックスを固化させること；および、（ｖｉ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含み；この方法は、自動システムによって実施される。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、核酸試料の分析方法は、（ｉ）目的領域を含む核酸分子を含む試料を、試料供給コンテナから、複数の連結した試料処理チューブから選択される試料処理チューブに分注すること；（ｉｉ）試料を、目的領域を含む核酸分子に結合するプローブで機能化された磁気応答性粒子に組み合わせること；（ｉｉｉ）ロボットアームを用いて、試料処理チューブを、複数の連結した試料処理チューブを保持するように構成された第１の試料ホルダーと、磁気体とを備えた磁気モジュールに、移送すること；（ｉｖ）ロボットピペッターを用いて、洗浄バッファーを試料処理チューブに分注し回収することにより（ここで、洗浄バッファーを回収するときに磁気体がアクティブな状態であり、それによって磁気応答性粒子が試料処理チューブに保持される）、核酸分子を洗浄すること；（ｖ）ロボットピペッターを用いて、室温より高い溶融温度を有する溶融したワックス（パラフィンなど）を、試料処理チューブに添加すること；（ｖｉ）ロボットピペッターを用いて、試料処理チューブに、増幅試薬、核酸分子に特異的に結合する核酸プローブ、および蛍光体を添加すること；（ｖｉｉ）ロボットアームを用いて、試料処理チューブを、光源および光学検出器の上に配置された、蛍光光度計上の第２の試料ホルダーに移送すること；（ｖｉｉｉ）試料処理チューブを加熱し、同時に、試料からの蛍光を検出すること；（ｉｘ）試料処理チューブを冷却し、それによりワックスを固化させること；および、（ｘ）固化したワックスが入った試料処理チューブを廃棄すること、を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体は核プローブに結合する。いくつかの実施形態では、増幅および蛍光測定は、同時に進行する。いくつかの実施形態では、蛍光は、試料処理チューブの下から測定する。いくつかの実施形態では、核酸を単離することは、核酸捕捉プローブで機能化された磁気応答性粒子を、目的領域を含む核酸分子に結合させることを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、目的領域を含む核酸分子に結合した磁気応答性粒子を洗浄することを含む。いくつかの実施形態では、核酸分子を単離することは、核酸分子を含む細胞を溶解することを含む。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の自動システムは、ＷＯ２０１１／００９１３９３に記載されている１つ以上の方法を実施するように操作される。例えば、一の態様では、（ａ）水平面において移動可能な１つ以上のピペットを備えるロボットピペッターを用い、試料処理チューブ内で、標的ポリヌクレオチド配列を第１の複合プライマーに組み合わせて、標的ポリヌクレオチド配列を第１の複合プライマーとハイブリダイズさせること（ここで、第１の複合プライマーは、５’プロモーター部分（Ｐ）、および標的ポリヌクレオチド配列の３’末端に相補的な３’標的認識部分を含む）；（ｂ）ロボットピペッターを用いて、試料処理チューブに蛍光体を添加すること；（ｃ）試料処理チューブをインキュベートし、それにより、（１）第１の複合プライマーの３’末端を拡張し、プロモーター部分（Ｐ）および標的ポリヌクレオチド配列（Ｔｃ）の相補的配列を含む第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートを生成すること（ここで、第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートは、それぞれに相補的である第１のペアの自己折りたたみセグメントを含み、ここで、プロモーター部分（Ｐ）は第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートの５’末端にあり、自己折りたたみセグメントの１つは第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートの３’末端にある）、（２）第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートが自己折りたたみを行い、プロモーター部分（Ｐ）と、互いにハイブリダイズする第１のペアの自己折りたたみセグメントを含む二本鎖ステムとを含む５’一本鎖ハンドルを含む、第１のハンドル−ステップ−ループ構造を形成すること、（３）第１のハンドル−ステム−ループ構造の３’末端を拡張して、プロモーター部分（Ｐ）と、互いにハイブリダイズするその相補的配列（Ｐｃ）とを含む、二本鎖プロモーターを生成すること、および、（４）二本鎖プロモーターから転写して、標的ポリヌクレオチド配列を含む一本鎖ＲＮＡ生成物の複数のコピーを生成すること、を含む、標的ポリヌクレオチド配列の選択的増幅方法がある。いくつかの実施形態では、第１の複合プライマーは、プロモーター部分と３’標的認識部分との間に第１の自己折りたたみセグメントを含む。
【０１１１】
別の態様では、（ａ）水平面において移動可能な１つ以上のピペットを備えるロボットピペッターを用い、試料処理チューブ内で、標的ポリヌクレオチド配列を第１の複合プライマーと組み合わせて、標的ポリヌクレオチド配列を第１の複合プライマーとハイブリダイズさせること（ここで、第１の複合プライマーは、５’プロモーター部分（Ｐ）、および標的ポリヌクレオチド配列の３’末端に相補的な３’標的認識部分を含む）；（ｂ）ロボットピペッターを用いて、試料処理チューブに蛍光体を添加すること；（ｃ）室温より高い溶融温度の溶融したワックスを試料処理チューブに添加すること；および、（ｄ）試料処理チューブをインキュベートし、それにより、（１）第１の複合プライマーの３’末端を拡張し、プロモーター部分（Ｐ）および標的ポリヌクレオチド配列（Ｔｃ）の相補的配列を含む第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートを生成すること（ここで、第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートは、それぞれに相補的である第１のペアの自己折りたたみセグメントを含み、ここで、プロモーター部分（Ｐ）は第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートの５’末端にあり、自己折りたたみセグメントの１つは第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートの３’末端にある）、（２）第１の一本鎖核酸（例えば、ＤＮＡ）テンプレートが自己折りたたみを行い、プロモーター部分（Ｐ）と、互いにハイブリダイズする第１のペアの自己折りたたみセグメントを含む二本鎖ステムとを含む５’一本鎖ハンドルを含む、第１のハンドル−ステップ−ループ構造を形成すること、（３）第１のハンドル−ステム−ループ構造の３’末端を拡張して、プロモーター部分（Ｐ）と、互いにハイブリダイズするその相補的配列（Ｐｃ）とを含む、二本鎖プロモーターを生成すること、および、（４）二本鎖プロモーターから転写して、標的ポリヌクレオチド配列を含む一本鎖ＲＮＡ生成物の複数のコピーを生成すること、を含む、標的ポリヌクレオチド配列の選択的増幅方法がある。いくつかの実施形態では、第１の複合プライマーは、プロモーター部分と３’標的認識部分との間に第１の自己折りたたみセグメントを含む。
【０１１２】
本明細書において、実施形態の様々な例が説明される。これらの例は、限定する意図なく、参照がなされる。それらは、開示される技術のより広く適用可能な態様を示すために提供される。種々の実施形態の意図および範囲に反しなければ、様々な変形を行ってもよく、均等物で置き換えてもよい。さらに、特定の状況、材料、物質の組成、プロセス、プロセス動作、またはステップを、種々の実施形態の目的、意図または範囲に適合させるために、多くの修正を行ってもよい。さらに、当業者によって理解されるように、本明細書に記載および説明される個々の変形例のそれぞれは、種々の実施形態の範囲または意図に反しなければ、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴に容易に分離または組み合わせることができる個々の構成要素および特徴を有する。このような修正はすべて、本開示に係る特許請求の範囲の範囲内であることを意図する。
【図１】
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【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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