(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料支持体であって，
・互いに逆向きの活性面及び外側面を有する，伸長した温度制御ブロックを備え，前記温度制御ブロックは第１及び第２のブロック端部を含み，これら両端部間が前記温度制御ブロックの長さに相当し，前記活性面は，前記温度制御ブロックの長手方向に分布させるとともに試料基板を装着する一連のマウントエリアを有し，
・前記一連のマウントエリアにおいて対応するマウントエリア上に配置されひいては前記試料基板上に配置されるように構成されたチャンバセルを備え，
・前記チャンバセルを挟んで前記温度制御ブロックに結合されるように構成された着脱カバー体を備え，前記温度制御ブロック及び前記チャンバセルが，対応する反応チャンバを両者間に形成するように形成され，前記カバー体及び前記温度制御ブロックが，相対的な固定位置に配置されて分析システム内に配置されるように構成される一体構造を形成し，前記反応チャンバが，前記試料支持体の外部に向けて共通の方向に開口する，対応する入口を有し，
前記チャンバセルが前記温度制御ブロック及び前記着脱カバー体から分離可能又は除去可能である，試料支持体。
【請求項２】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記入口は、少なくとも部分的に前記チャンバセルにより画定される，試料支持体。
【請求項３】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記反応チャンバは、対応する出口を有する，試料支持体。
【請求項４】
請求項３に記載の試料支持体であって，前記出口は，前記入口が開口する共通方向とは逆向きの共通方向に開口する，試料支持体。
【請求項５】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記一体構造が略ブロック形状であり，該ブロックの端部は分析システムのスロット内に装入可能に形成されている，試料支持体。
【請求項６】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記入口は共面的である，試料支持体。
【請求項７】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記入口はトラフ形状である，試料支持体。
【請求項８】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記反応チャンバは，少なくとも１つの断面寸法が最大でも150 μmである流路断面を含む，試料支持体。
【請求項９】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックは貫通チャネルを含み，該チャネルは前記マウントエリアに近接して配置されて，前記マウントエリアへの，及び／又は前記マウントエリアからの熱エネルギを伝達する，試料支持体。
【請求項１０】
請求項９に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックは複数の前記チャネルを含む，試料支持体。
【請求項１１】
請求項９に記載の試料支持体であって，前記チャネルはこれを通して作動流体を移送するように構成され，該作動流体は，前記マウントエリアへの，及び／又は前記マウントエリアからの熱エネルギを伝達する，試料支持体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の試料支持体であって，前記チャネル内における前記作動流体は，前記温度制御ブロックにおける作用面からの熱エネルギを吸収し，その熱エネルギを前記マウントエリアに伝達するように構成され，前記作用面は，前記外側面又は前記活性面に沿って配置され，かつ，前記マウントエリアから離れた軸線方向位置を有する，試料支持体
。
【請求項１３】
請求項９に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックに取付けられるサーモモジュールを更に備え，該サーモモジュールは，前記温度制御ブロックに熱的に接続されるヒータ及びファンを有する，試料支持体。
【請求項１４】
請求項９に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックは，前記チャネル内に配置されるヒートパイプを含み，該ヒートパイプは，前記温度制御ブロックの長手方向に沿う熱エネルギの伝達を加速する，試料支持体。
【請求項１５】
請求項１４に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックに取付けられるサーモモジュールを更に備え，該サーモモジュールは，前記温度制御ブロックに熱的に接続されるヒータ及びファンを有し，該ヒータ及びファンは，前記ヒートパイプに熱エネルギを供給し，及び／又は前記ヒートパイプから熱エネルギを吸収するように構成されている，試料支持体。
【請求項１６】
請求項９に記載の試料支持体であって，前記活性面又は前記外側面の一部を含む本体延長部を更に備え，ヒートパイプは前記本体延長部を通して延在する，試料支持体。
【請求項１７】
請求項９に記載の試料支持体であって，前記チャネルは，前記温度制御ブロックの外部に向けて開口する第１及び第２作動ポートの間に延在する，試料支持体。
【請求項１８】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックに取付けられるヒータを更に備え，該ヒータは，前記マウントエリアに対して少なくとも対向するように，前記温度制御ブロックの長手方向に亘って配置される，試料支持体。
【請求項１９】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロック及び発熱性導電フォイルに対して接続されるフィルムを含む平面ヒータを更に備える，試料支持体。
【請求項２０】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックの外部に対して露出する電気接点を更に備え，該電気接点はサーモモジュールに電力を供給する，試料支持体。
【請求項２１】
請求項１に記載の試料支持体であって，無線電力供給のために誘起されるように構成される誘導コイルを更に備える，試料支持体。
【請求項２２】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記温度制御ブロックに接続されると共に，ヒータ，冷却ファン及び処理ユニットを含むサーモモジュールを更に備え，前記処理ユニットは，前記ヒータ及び前記冷却ファンの作動を制御するように構成された回路を含む，試料支持体。
【請求項２３】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記チャンバセルの各々と，前記温度制御ブロックの活性面との間に配置されるように構成された共通のセルスペーサを更に備え，該セルスペーサは，前記チャンバセルと前記活性面との間，又は前記反応チャンバを形成する基板との間にギャップを生じさせる，試料支持体。
【請求項２４】
請求項２３に記載の試料支持体であって，前記セルスペーサは，複数のブリッジと，基板開口部とを有するウェブを形成し，前記基板開口部は，前記セルスペーサが熱ブロック上に配置されたときに，前記活性面に沿って前記マウントエリアと整列する，試料支持体。
【請求項２５】
請求項２３に記載の試料支持体であって，前記セルスペーサは複数の貫通孔を有し，前記温度制御ブロックは複数の整列突部を有し，前記貫通孔は，前記整列突部を受け入れて，前記セルスペーサを前記温度制御ブロックに対して位置決めするように構成されている，試料支持体。
【請求項２６】
請求項１に記載の試料支持体であって，ネストフレームと，複数の前記チャンバセルとを含むネストアセンブリを更に備え，前記ネストフレームは前記チャンバセルを保持するように構成され，前記ネストアセンブリは，前記温度制御ブロックに対して熱的に結合されて，チャンバセルを前記ネストフレーム及び前記温度制御ブロックの間に保持するように構成されている，試料支持体。
【請求項２７】
請求項２６に記載の試料支持体であって，前記ネストアセンブリは，前記チャンバセルの各々を，前記ネストフレームに対して限定されたスペース内で保持するように形成され，前記チャンバセルは，前記ネストアセンブリが前記温度制御ブロックに結合されたときに前記マウントエリアと整列するように，前記限定されたスペース内で移動可能である，試料支持体。
【請求項２８】
請求項２６に記載の試料支持体であって，前記ネストフレームは内側部及び外側部を有し，前記内側部は前記活性面と対向するように構成され，前記ネストフレームは前記内側部から離間するように突出する突部を有し，該突部は前記内側部と対向する支持面を有し，該支持面は，前記チャンバセルと係合して，前記ネストフレームからの前記チャンバセルの脱落を防止する，試料支持体。
【請求項２９】
請求項２６に記載の試料支持体であって，前記チャンバセルは内部の取付け面を有し，該取付け面は，前記ネストアセンブリが前記温度制御ブロックに結合されたときに前記温度制御ブロックと対向し，取付面は略共面的である，試料支持体。
【請求項３０】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記着脱カバー体は，前記温度制御ブロックの活性面と対向する下側部を有すると共に，該下側部に沿って配置される複数の押圧素子を含み，該押圧素子は，前記着脱カバー体が前記温度制御ブロックに結合されたときに前記チャンバセルと係合する，試料支持体。
【請求項３１】
請求項１に記載の試料支持体であって，前記着脱カバー体は，第１及び第２のカバー端部を有し，前記着脱カバー体は前記第１及び第２のカバー端部間がその長さに相当し，少なくとも１つの前記カバー端部はヒンジ体を有し，該ヒンジ体は，前記温度制御ブロックに対して回転可能に結合されるように構成され，これにより前記着脱カバー体を，開放位置及び閉鎖位置間で回転可能とする，試料支持体。
【請求項３２】
システムラックであって，
・ローディング部と，前記ローディング部に沿って開口する複数の伸長した支持体スロットとを有するラック体を備え，前記支持体スロットは，前記ローディング部を通して挿入された対応する試料支持体を受け入れるように構成され，
・前記ラック体に結合されたサーモモジュールを備え，前記サーモモジュールの各々は，前記複数の支持体スロットにおいて対応する支持体スロットに沿って露出する熱伝達面を有し，前記サーモモジュールの各々は，前記熱伝達面と熱的に接触するヒータを有し，更に，
・前記複数の支持体スロットにおいて対応する支持体スロットに向けて露出する検出面を有する温度センサを備え，前記温度センサの各々は，前記対応する支持体スロット内における前記試料支持体の温度に基づくデータを検出するように構成され，
前記試料支持体は請求項１に記載の試料支持体であり，
少なくとも１つの支持体スロットは請求項１に記載の試料支持体を含む，システムラック。
【請求項３３】
請求項３２に記載のシステムラックであって，前記ラック体が，前記支持体スロットの底部においてリザーバを含み，該リザーバは，前記試料支持体からの液体を受容するように構成されている，システムラック。
【請求項３４】
請求項３２に記載のシステムラックであって，前記温度センサの各々は，前記サーモモジュールの少なくとも１つと整列する，システムラック。
【請求項３５】
請求項３２に記載のシステムラックであって，前記サーモモジュールの各々は，前記温度センサの少なくとも１つと整列する，システムラック。
【請求項３６】
請求項３２に記載のシステムラックであって，対応する支持体スロットに向けて露出する前記温度センサが，前記対応する支持体スロットに沿って露出するサーモモジュールから所定の作動距離だけ離間し，該作動距離は，前記対応する試料支持体のための複数の反応チャンバが，前記サーモモジュール及び前記温度センサの間に形成され得るように寸法が定められている，システムラック。
【請求項３７】
請求項３２に記載のシステムラックであって，前記支持体スロットの各々が，前記対応する試料支持体における第１及び第２端部をそれぞれ受け入れるように構成された第１及び第２スロット領域を含み，前記温度センサは前記第１スロット領域に向けて露出し，前記サーモモジュールは，前記第１スロット領域に向けて露出する，システムラック。
【請求項３８】
請求項３７に記載のシステムラックであって，前記支持体スロットの各々における前記第１及び第２スロット領域がスロットギャップにより互いに離間し，前記支持体スロットが，前記第１及び第２スロット領域，並びに前記スロットギャップ内に配置されるように構成されている，システムラック。
【請求項３９】
請求項３２に記載のシステムラックであって，前記ローディング部がローディング面と一致し，前記支持体スロットは，前記ローディング面に対して傾斜し，該ローディング面との間で非直角をなす，システムラック。
【請求項４０】
請求項３２に記載のシステムラックであって，前記サーモモジュールの各々が冷却装置を含み，該冷却装置は，前記試料支持体から熱エネルギを吸収すると共に該試料支持体から熱エネルギを伝達する，システムラック。
【請求項４１】
請求項３７に記載のシステムラックであって，冷却装置がファンであり，前記ラック体は，前記ファンと流体接続する少なくとも１つのベントを含む，システムラック。
【請求項４２】
分析システムであって，
請求項３２に記載のシステムラックを備え，
・前記試料支持体に液体を配送するための複数のシリンジを有するロボットアームを含む流体制御システムを備え，更に，
・所定のプロトコルに従う前記サーモモジュール及び前記ロボットアームの作動を制御するように構成されたコントローラを備え，前記プロトコルが，前記ロボットアームを使用して，試料支持体の各々のチャンバセルに試薬を配送すること，並びに，前記サーモモ
ジュール及び温度センサを使用して，前記チャンバセルの温度を制御することを含む，分析システム。
【請求項４３】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記ラック体が，前記支持体スロットの底部においてリザーバを含み，該リザーバは，前記試料支持体からの液体を受容するように構成されている，分析システム。
【請求項４４】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記温度センサの各々は，前記サーモモジュールの少なくとも１つと整列する，分析システム。
【請求項４５】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記サーモモジュールの各々は，前記温度センサの少なくとも１つと整列する，分析システム。
【請求項４６】
請求項４２に記載の分析システムであって，対応する支持体スロットに向けて露出する前記温度センサが，前記対応する支持体スロットに沿って露出するサーモモジュールから所定の作動距離だけ離間し，該作動距離は，前記対応する試料支持体のための複数の反応チャンバが，前記サーモモジュール及び前記温度センサの間に形成されるように寸法が定められている，分析システム。
【請求項４７】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記支持体スロットの各々が，前記対応する試料支持体における第１及び第２端部をそれぞれ受け入れるように構成された第１及び第２スロット領域を含み，前記温度センサは前記第１スロット領域に向けて露出し，前記サーモモジュールは，前記第１スロット領域に向けて露出する，分析システム。
【請求項４８】
請求項４７に記載の分析システムであって，前記支持体スロットの各々における前記第１及び第２スロット領域がスロットギャップにより互いに離間し，前記試料支持体が，前記第１及び第２スロット領域，並びに前記スロットギャップ内に配置されるように構成されている，分析システム。
【請求項４９】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記ローディング部がローディング面と一致し，前記支持体スロットは，前記ローディング面に対して傾斜し，該ローディング面との間で非直角をなす，分析システム。
【請求項５０】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記サーモモジュールの各々が冷却装置を含み，該冷却装置は，前記試料支持体から熱エネルギを吸収すると共に該試料支持体から熱エネルギを伝達する，分析システム。
【請求項５１】
請求項５０に記載の分析システムであって，前記冷却装置がファンであり，前記ラック体は，前記ファンと流体接続する少なくとも１つのベントを含む，分析システム。
【請求項５２】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記プロトコルが，ｉｎ-ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ），蛍光ＩＳＨ（ＦＩＳＨ），及び免疫組織化学染色（ＩＨＣ）の少なくとも１つを含む，分析システム。
【請求項５３】
請求項４２に記載の分析システムであって，前記試料支持体を更に備え，該試料支持体の各々が，
・互いに逆向きの活性面及び外側面を有する，伸長した温度制御ブロックを含み，該温度制御ブロックは第１及び第２のブロック端部を含み，これら両端部間が前記温度制御ブロックの長さに相当し、前記活性面は、前記温度制御ブロックの長手方向に分布させた一連のマウントエリアを有し，
・前記一連のマウントエリアにおいて対応するマウントエリア上に配置されるように構成されたチャンバセルを含み，
・前記チャンバセルを挟んで前記温度制御ブロックに結合されるように構成された着脱カバー体を含み，前記温度制御ブロック及び前記チャンバセルが，対応する反応チャンバを両者間に形成するように形成され、前記着脱カバー体及び前記温度制御ブロックが，相対的な固定位置に配置されて一体構造を形成し、前記反応チャンバが，前記試料支持体の外部に向けて共通の方向に開口する，対応する入口を有する，分析システム。
【請求項５４】
請求項５３に記載の分析システムであって，前記入口は、少なくとも部分的に前記チャンバセルにより画定される，分析システム。
【請求項５５】
請求項５３に記載の分析システムであって，前記反応チャンバは、対応する出口を有する，分析システム。
【請求項５６】
請求項５５に記載の分析システムであって，前記出口は，前記入口が開口する共通方向とは逆向きの共通方向に開口し，液体が各反応チャンバの前記入口と前記出口との間を流れるように構成される，分析システム。
【請求項５７】
請求項５３に記載の分析システムであって，前記一体構造が略ブロック形状であり，該ブロックの端部が，対応する前記スロット内に装入できるように形成されている，分析システム。
【請求項５８】
請求項５３に記載の分析システムであって，前記入口は共面的である，分析システム。
【請求項５９】
請求項５３に記載の分析システムであって，前記反応チャンバは，少なくとも１つの断面寸法が最大でも150 μmである流路断面を含む，分析システム。
【請求項６０】
請求項５３に記載の分析システムであって，前記温度制御ブロックは貫通チャネルを含み，該チャネルは前記マウントエリアに近接して配置されて，前記マウントエリアへの，及び／又は前記マウントエリアからの熱エネルギを伝達する，分析システム。
【請求項６１】
請求項５３に記載の分析システムであって，ネストフレームと，前記複数のチャンバセルとを含むネストアセンブリを更に備え，前記ネストフレームは，前記チャンバセルを保持するように構成され，前記ネストアセンブリは，前記温度制御ブロックに対して熱的に結合されて，チャンバセルを前記ネストフレーム及び前記温度制御ブロックの間に保持するように構成されている，分析システム。
【請求項６２】
請求項１に記載される試料支持体の組み立て方法であって，該方法が，
・互いに逆向きの活性面及び外側面を有する，伸長した温度制御ブロックを準備するステップを含み，該温度制御ブロックは第１及び第２のブロック端部を含み，これら両端部間が前記温度制御ブロックの長さに相当し、前記活性面は、前記温度制御ブロックの長手方向に分布させた一連のマウントエリアを有するものとし，
・前記一連のマウントエリアにおいて対応するマウントエリア上に試料基板を位置決めするステップを含み，
・チャンバセルを対応する試料基板上に位置決めするステップを含み，更に，
・着脱カバー体を，前記チャンバセルを挟んで前記温度制御ブロックに結合するステップを含み，前記温度制御ブロック及び前記チャンバセルが，対応する反応チャンバを両者間に形成するように形成され、前記着脱カバー体及び前記温度制御ブロックは，相対的な固定位置に配置されて分析システム内に位置決めされるように構成される一体構造を形成し、前記反応チャンバは，前記試料支持体の外部に向けて共通の方向に開口する，対応する入口を有し，
前記チャンバセルが前記温度制御ブロック及び前記着脱カバー体から分離可能又は除去可能である，組み立て方法。
【請求項６３】
請求項６２に記載の方法であって，前記反応チャンバは、対応する出口を有する，組み立て方法。
【請求項６４】
請求項６３に記載の方法であって，前記出口は，前記入口が開口する共通方向とは逆向きの共通方向に開口し，液体が各反応チャンバの前記入口と前記出口との間を流れるように構成される，組み立て方法。
組み立て方法。
【請求項６５】
請求項６２に記載の方法であって，
前記温度制御ブロックにサーモモジュールを取付け，該サーモモジュールは，ヒータ及び冷却装置を有し，該ヒータ及び該冷却装置を，前記温度制御ブロックに対して熱的に接続する，組み立て方法。
【請求項６６】
請求項６２に記載の方法であって，前記温度制御ブロックは，前記温度制御ブロックを通って延在するチャネルと，チャネル内に配置されるヒートパイプとを含み，該ヒートパイプは，前記温度制御ブロックの長手方向に沿う熱エネルギの伝達を加速する，組み立て方法。
【請求項６７】
請求項６６に記載の方法であって，
前記温度制御ブロックにサーモモジュールを取付けるステップを更に含み，該サーモモジュールは，前記温度制御ブロックに熱的に接続されるヒータ及びファンを有し，該ヒータ及び該ファンは，前記ヒートパイプに熱エネルギを供給し，及び／又は前記ヒートパイプから熱エネルギを吸収するように構成される，組み立て方法。
【請求項６８】
請求項６２に記載の方法であって，
前記温度制御ブロックの活性面上に共通のセルスペーサを配置するステップを含み，該セルスペーサにより，前記チャンバセルと前記活性面との間，又は前記反応チャンバを形成する基板との間にギャップを生じさせる，組み立て方法。
【請求項６９】
請求項６８に記載の方法であって，前記セルスペーサは，複数のブリッジと，基板開口部とを有するウェブを形成するものとし，前記基板開口部を，前記セルスペーサが熱ブロック上に配置されたときに，前記活性面に沿って前記マウントエリアと整列させる，組み立て方法。
【請求項７０】
請求項６８に記載の方法であって，前記セルスペーサは複数の貫通孔を有し，前記温度制御ブロックは複数の整列突部を有するものとし，前記貫通孔に前記整列突部を受け入れて，前記セルスペーサを前記温度制御ブロックに対して位置決めする，組み立て方法。
【請求項７１】
請求項６２に記載の方法であって，前記チャンバセルを位置決めするステップが，前記温度制御ブロック上にネストアセンブリを位置決めするステップを含み，該ネストアセンブリは，ネストフレームと，複数の前記チャンバセルとを含むネストアセンブリを含むものとし，前記ネストフレームを，前記温度制御ブロックに対して熱的に結合して，チャンバセルを前記ネストフレーム及び前記温度制御ブロックの間に保持する，組み立て方法。
【請求項７２】
請求項７１に記載の方法であって，前記ネストアセンブリは，前記チャンバセルの各々を，前記ネストフレームに対して限定されたスペース内で保持するように形成されたものとし，前記チャンバセルを，前記ネストアセンブリが前記温度制御ブロックに結合されたときに，前記マウントエリアと整列するように，前記限定されたスペース内で移動可能と
する，組み立て方法。
【請求項７３】
請求項７１に記載の方法であって，前記ネストフレームは内側部及び外側部を有し，前記内側部は前記活性面と対向するように構成され，前記ネストフレームは前記内側部から離間するように突出する突部を有し，該突部は前記内側部と対向する支持面を有するものとし，該支持面を，前記チャンバセルと係合させて，前記ネストフレームからの前記チャンバセルの脱落を防止する，組み立て方法。
【請求項７４】
請求項６２に記載の方法であって，前記試料基板は基板体を含むものとし，該基板体の表面に生物学的又は化学的試料を固定し，該生物学的又は化学的試料は，ｉｎ-ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ），蛍光ＩＳＨ（ＦＩＳＨ），及び免疫組織化学染色（ＩＨＣ）の少なくとも１つに適合するものとする，組み立て方法。
【請求項７５】
請求項４２に記載の分析システムであって，
活性面の前記マウントエリアの各々は，その上に対応する試料基板が配置され前記対応する試料基板を前記マウントエリアと前記チャンバセルとの間に挟むように構成され，前記温度制御ブロック及び前記チャンバセルは，該チャンバセルと前記試料基板との間に対応する反応チャンバを形成するように構成され，更に，
・前記分析システムは，前記反応チャンバと流体接続されるように構成された少なくとも１つの入口ライン及び出口ラインを含む流体回路を備える，分析システム。
【請求項７６】
請求項７５に記載の分析システムであって，前記着脱カバー体を前記チャンバセルに向けて押圧して，該チャンバセルを前記温度制御ブロックに押圧し，これにより前記反応チャンバからの漏洩を妨げるクランプ機構を更に備える，分析システム。
【請求項７７】
請求項７５に記載の分析システムであって，前記システムサブアセンブリは，前記チャンバセルと前記着脱カバー体との間に配置されるマニホルドプレートを含み，前記着脱カバー体が，前記マニホルドプレートを前記チャンバセルに対して押圧する，分析システム。
【請求項７８】
請求項７７に記載の分析システムであって，前記少なくとも１つの入口ラインが，前記複数のチャンバセル又は前記マニホルドプレートの少なくとも１つと結合される，分析システム。
【請求項７９】
請求項７８に記載の分析システムであって，前記少なくとも１つの入口ラインが，前記マニホルドプレートと直結される，分析システム。
【請求項８０】
請求項７９に記載の分析システムであって，前記マニホルドプレートが，前記少なくとも１つの入口ラインと流体接続される複数のチャネルを含み，前記チャンバセルの各々が，少なくとも１つのチャネルを含み，前記マニホルドプレートのチャネルが前記チャンバセルのチャネルと整列して，前記反応チャンバへの流体的なアクセスを許容する，分析システム。
【請求項８１】
請求項７５に記載の分析システムであって，前記システムサブアセンブリが，マニホル
ドプレートと，着脱カバー体とを備え，前記マニホルドプレートは，前記温度制御ブロック上に，前記チャンバセルを挟み，かつ前記チャンバセルと係合して配置されるように構成され，前記着脱カバー体は，前記温度制御ブロック上に，前記マニホルドプレートを挟み，かつ該マニホルドプレートを前記チャンバセルに押圧しつつ配置されるように構成され，これにより，前記チャンバセルを前記温度制御ブロックに対して押圧する，分析システム。
【請求項８２】
請求項７５に記載の分析システムであって，前記マウントエリアの各々が，前記温度制御ブロックにおける少なくとも１つの整列手段により，又は前記温度制御ブロックに取付けられた少なくとも１つの整列素子により画定され，前記試料基板は，前記整列手段及び／又は前記整列素子と係合するように構成される，分析システム。
【請求項８３】
請求項７５に記載の分析システムであって，前記少なくとも１つの入口ラインと，マニホルドプレートとを含むマニホルドアセンブリを更に備え，前記マニホルドプレートは，前記少なくとも１つの入口ラインに接続されると共に，前記着脱カバー体と前記チャンバセルとの間に配置されるように構成される，分析システム。
【請求項８４】
請求項８３に記載の分析システムであって，前記マニホルドプレートが，前記少なくとも１つの入口ラインと流体接続される複数のチャネルを含み，前記チャンバセルの各々が，少なくとも１つのチャネルを含み，前記マニホルドプレートのチャネルが前記チャンバセルのチャネルと整列して，前記反応チャンバへの流体的なアクセスを許容する，分析システム。
【請求項８５】
請求項８４に記載の分析システムであって，前記着脱カバー体を前記チャンバセルに向けて押圧して，該チャンバセルを前記温度制御ブロックに押圧し，これにより前記反応チャンバからの漏洩を妨げるクランプ機構を更に備える，分析システム。
【請求項８６】
請求項７５に記載の分析システムであって，前記少なくとも１つの入口ラインが，複数の入口チューブを備える，分析システム。
【請求項８７】
請求項７５に記載の分析システムであって，該分析システムは，前記反応チャンバを通して液体を，所定のプロトコルに基づいて吸引するように構成され，前記プロトコルが，ｉｎ-ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ），蛍光ＩＳＨ（ＦＩＳＨ），及び免疫組織化学染色（ＩＨＣ）の少なくとも１つを含む，分析システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は，2015年5月29日付の米国仮特許出願第62/168,531号と，同年9月3日付の米国仮特許出願第62/213,670号の優先権を主張するものであり，これら先行出願の全体は参照として本願に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明の実施形態は，生物学的又は化学的試料を固定した基板を調製し，及び／又は分析するためのシステム及び方法，特に，試料を調製及び／又は分析のために基板上に供給するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
生物学的又は化学的研究のために用いられる各種の分析プロトコルは，多数の制御された反応の実行に関するものである。ある場合に，制御された反応は，複数の離散的な基板，例えばチップやスライドの上で行われる。次に，指定された反応を観察・分析して，指定された反応に係関与する化学物質の特性又は特徴を特定する補助手段とする。例えば，あるプロトコルにおいては，サンプルを基板上に固定して，多種の溶液，例えば反応溶液，洗浄溶液及び染色溶液に曝す。試料を通じて溶液を流す幾つかのステップの後，試料は，特に，試料の化学的部分と選択的に結合する１種又は２種以上の蛍光ラベルを有することがある。次に，蛍光ラベルを放射線で励起し，蛍光ら別からの発光を検出することにより分析を行う。このプロトコルの例は，ｉｎ−ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ），蛍光ＩＳＨ（ＦＩＳＨ），及び免疫組織化学染色（ＩＨＣ）である。
【０００４】
このようなプロトコルは，自動化されたシステムにより数十回，素百回又は数千回も実行される場合がある。例えば，ある既知のシステムは，溶液を，試料が載せられた基板が含まれるフロースルーデバイスに供給するために，ロボットアームを使用する。しかしながら，フロースルーデバイスは，別々に組み立てる必要がある。特に，フロースルーデバイスは，各々がチャンバセル，スペーサ及びホルダを含んでいる。セルスペーサ及び基板をホルダ内に配置し，チャンバセルをセルスペーサ及び基板上に配置する。互いに結合されると，マイクロ流体ギャップがチャンバセル内面と基板表面との間に形成される。マイクロ流体ギャップは，フロースルーデバイスの一端に入口を，そしてフロースルーデバイスの他端に出口を有する。フロースルーデバイスは，別体の部品を互いに結合するためのクランプも有している。
【０００５】
各フロースルーデバイスを組み立てた後，フロースルーデバイスを加熱ブロックに沿って配置する。特に，各ホルダの外面は，加熱ブロックに接触させて配置する。加熱ブロックを水中に配置する。水温を制御し，これにより加熱ブロックの温度を制御する。このようにして，マイクロ流体ギャップを，所定のプロトコルに従って制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第5,324,633号明細書
【特許文献２】米国特許第5,451,683号明細書
【特許文献３】米国特許第5,482,867号明細書
【特許文献４】米国特許第5,491,074号明細書
【特許文献５】米国特許第5,624,711号明細書
【特許文献６】米国特許第5,641,658号明細書
【特許文献７】米国特許第5,744,305号明細書
【特許文献９】米国特許第5,795,716号明細書
【特許文献９】米国特許第5,831,070号明細書
【特許文献１０】米国特許第5,856,101号明細書
【特許文献１１】米国特許第5,858,659号明細書
【特許文献１２】米国特許第5,874,219号明細書
【特許文献１３】米国特許第5,968,740号明細書
【特許文献１４】米国特許第5,974,164号明細書
【特許文献１５】米国特許第5,981,185号明細書
【特許文献１６】米国特許第5,981,956号明細書
【特許文献１７】米国特許第6,022,963号明細書
【特許文献１８】米国特許第6,025,601号明細書
【特許文献１９】米国特許第6,033,860号明細書
【特許文献２０】米国特許第6,083,697号明細書
【特許文献２１】米国特許第6,090,555号明細書
【特許文献２２】米国特許第6,136,269号明細書
【特許文献２３】米国特許第6,266,459号明細書
【特許文献２４】米国特許第6,291,183号明細書
【特許文献２５】米国特許第6,309,831号明細書
【特許文献２６】米国特許第6,355,431号明細書
【特許文献２７】米国特許第6,416,949号明細書
【特許文献２８】米国特許第6,428,752号明細書
【特許文献２９】米国特許第6,482,591号明細書
【特許文献３０】米国特許第6,770,441号明細書
【特許文献３１】米国特許第6,859,570号明細書
【特許文献３２】米国特許第7,057,026号明細書
【特許文献３３】米国特許第7,115,400号明細書
【特許文献３４】米国特許第7,211,414号明細書
【特許文献３５】米国特許第7,315,019号明細書
【特許文献３６】米国特許第7,329,492号明細書
【特許文献３７】米国特許第7,405,281号明細書
【特許文献３８】米国特許第7,622,294号明細書
【特許文献３９】米国特許出願公開第2002/0055100号明細書
【特許文献４０】米国特許出願公開第2003/0108867号明細書
【特許文献４１】米国特許出願公開第2003/0108900号明細書
【特許文献４２】米国特許出願公開第2003/0170684号明細書
【特許文献４３】米国特許出願公開第2003/0207295号明細書
【特許文献４４】米国特許出願公開第2004/0002090号明細書
【特許文献４５】米国特許出願公開第2004/0096853号明細書
【特許文献４６】米国特許出願公開第2005/0181394号明細書
【特許文献４７】米国特許出願公開第2005/0227252号明細書
【特許文献４８】米国特許出願公開第2007/0099208号明細書
【特許文献４９】米国特許出願公開第2007/0128624号明細書
【特許文献５０】米国特許出願公開第2008/0009420号明細書
【特許文献５１】米国特許出願公開第2008/0108082号明細書
【特許文献５２】国際公開第91/06678号明細書
【特許文献５３】国際公開第00/63437号明細書
【特許文献５４】国際公開第04/018497号明細書
【特許文献５５】国際公開第04/024328号明細書
【特許文献５６】国際公開第05/033681号明細書
【特許文献５７】国際公開第07/123744号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Lizardi et al., Nat. Genet. 19:225-232 (1998)
【非特許文献２】Dressman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:8817-8822 (2003)
【非特許文献３】Bentley et al., Nature 456:53-59 (2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したシステムにおいて，フロースルーデバイスは個別的に組み立てる必要があり，そのために相当の時間が必要とされる。更に，個々の組み立てに当たっては，小さな部品を所定位置に配置する必要がある。例えば，ユーザは，手根管症候群又は関節炎に類似する症状を呈する場合があり得る。これに加えて，熱ブロックの制御は困難であり，時間を必要とする。例えば，熱ブロックの温度を上昇させるため，及び／又は熱ブロックの温度を降下させるためには，相当の時間が必要とされる。従って，既知のシステムと対比して，指定されたプロトコルを実行するための時間を短縮することができ，及び／又はユーザフレンドリーな構成とすることのできるシステムが待望されている。
【０００９】
既知の他のプロトコルでは，ゲノム試料を，基板上にマウントされたフロースルーデバイスに供給するために，ロボットアームを使用する。基板は複数の離散的なマイクロアレーを有し，各マイクロアレーは，基板表面上に固定された異なる試料成分の集団を含む。異なる試料成分は，相対位置に応じて互いに区別することができる。フロースルーデバイスは，マルチピペット型ローディングシステムからの対応するピペットチップを受け入れるためのポートを有する。各ポートは，基板を通して延在するチャネル，特に，対応するマイクロアレーを通して延在するチャネルと流体接続する。試料溶液が対応するポートに負荷されると，試料溶液は毛管力（例えば，吸い上げ）によりチャネルを流れ，その時点で核酸が試料成分と反応する場合がある。
【００１０】
上述したプロトコルは，基板に沿う指定反応サイト（例えばマイクロアレー）に流体を供給する上で有効であり得るが，特定の制約又は欠点を有する場合がある。例えば，プロトコルのスループットが，反応サイトの密度により制約されることがある。反応サイトの密度は，（ａ）ピペットチップ相互間の位置関係，（ｂ）ポート及びチャネルの寸法，又は（ｃ）相互コンタミネーションを阻止するためのポート及びチャネルの流路形態により決定することができる。反応サイトの密度を高めることができたとしても，流体を反応サイトに対して確実に，高い信頼性をもって供給するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態は，試料支持体を提供するものである。この試料支持体は，互いに逆向きの活性面及び外側面を有する，伸長した温度制御ブロックを備える。温度制御ブロックは第１及び第２のブロック端部を含み，これら両端部間が前記温度制御ブロックの長さに相当する。活性面は、温度制御ブロックの長手方向に分布させた一連のマウントエリアを有する。試料支持体は，前記一連のマウントエリアにおいて対応するマウントエリア上に配置されるように構成されたチャンバセルを備える。試料支持体は，前記チャンバセルを挟んで前記温度制御ブロックに結合されるように構成された着脱カバー体を更に備える。温度制御ブロック及びチャンバセルは，対応する反応チャンバを相互間に形成する形状とされている。着脱カバー体及び温度制御ブロックは，相対的な固定位置に配置されて一体構造を形成する。反応チャンバは，試料支持体の外部に向けて共通の方向に開口する，対応する入口を有する。
【００１２】
一実施形態は，システムラックを提供するものである。このシステムラックは，ローディング部と，該ローディング部に沿って開口する複数の伸長した支持体スロットとを有するラック体を備える。支持体スロットは，ローディング部を通して挿入された対応する試料支持体を受け入れるように構成される。システムラックは，ラック体に結合されたサーモモジュールを備える。サーモモジュールの各々は，前記複数の支持体スロットにおいて対応する支持体スロットに沿って露出する熱伝達面を有する。サーモモジュールの各々は，熱伝達面と熱的に接触するヒータを有する。システムラックは，前記複数の支持体スロットにおいて対応する支持体スロットに向けて露出する検出面を有する温度センサを更に備える。温度センサの各々は，前記対応する支持体スロット内における前記試料支持体の温度に基づくデータを検出するように構成されている
【００１３】
一実施形態は，分析システムを提供するものである。この分析システムは，ローディング部と，該ローディング部に沿って開口する複数の伸長した支持体スロットとを有するラック体を含むシステムラックを備える。支持体スロットは，対応する試料支持体を受け入れるように構成される。システムラックは，ラック体に結合されるサーモモジュールを更に含む。サーモモジュールの各々は，前記複数の支持体スロットにおいて対応する支持体スロットに沿って露出する熱伝達面を有し，サーモモジュールの各々は，該熱伝達面と熱的に接続するヒータを有する。分析システムは，試料支持体に液体を供給するための複数のシリンジを有するロボットアームを含む流体制御システムを更に備える。分析システムは，試料支持体のチャンバセル内で指定された反応を行わせるようにサーモモジュール及びロボットアームの作動を制御する構成とされたコントローラを備える。
【００１４】
一実施形態は，試料支持体の組み立て方法を提供するものである。この組み立て方法は，互いに逆向きの活性面及び外側面を有する，伸長した温度制御ブロックを準備するステップを備える。温度制御ブロックは第１及び第２のブロック端部を含み，これら両端部間が温度制御ブロックの長さに相当する。活性面は、温度制御ブロックの長手方向に分布させた一連のマウントエリアを有する。組み立て方法は，チャンバセルを対応する試料基板上に位置決めするステップを備える。組み立て方法は，着脱カバー体を，温度制御ブロックに対して，チャンバセルを挟んで結合するステップを備える。温度制御ブロック及びチャンバセルは，対応する反応チャンバを両者間に形成する形状とされている。着脱カバー体及び温度制御ブロックは，相対的な固定位置に配置されて一体構造を形成する。反応チャンバは，試料支持体の外部に向けて共通の方向に開口する，対応する入口を有する。
【００１５】
一実施形態は，分析システムを提供するものである。この分析システムは，活性面を含む温度制御ブロックを備える。活性面は，これに沿って分布させた一連のマウントエリアを有する。マウントエリアの各々は，その上に対応する試料基板が配置されるように構成される。分析システムは，複数のチャンバセルを含むシステムサブアセンブリを備える。チャンバセルの各々は，前記一連のマウントエリアにおいて対応するマウントエリア上に配置されて，対応する試料基板をマウントエリアとチャンバセルとの間に挟むように構成される。システムサブアセンブリは，チャンバセルを挟んで温度制御ブロックに結合されるように構成される。温度制御ブロック及びチャンバセルは，チャンバセルと試料基板との間に対応する反応チャンバを形成するように構成される。分析システムは，反応チャンバと流体接続されるように構成された少なくとも１つの入口ライン及び出口ラインを含む流体回路を備える。
【００１６】
一実施形態は，流体デバイスを提供するものである。この流体デバイスは，互いに逆向きの第１及び第２本体部を有するマニホルド体を備える。第１本体部は，ポートアレーを形成する受けポートを有する。ポートアレーは，第１本体部に沿って反応領域を画定する。第２本体部は，流体デバイスが試料基板上にマウントされたときに反応チャンバを形成する開放凹部を有する。反応チャンバは，流体供給領域を画定するチャンバアレーを形成する。反応領域は，流体供給領域よりも大きい。マニホルド体は，該マニホルド体の外部に向けて開放するベント開口を含む。流体デバイスは，マニホルド体を貫通する上流側チャネルを更に備える。上流側チャネルの各々は，ポートアレーにおいて対応する受けポートを，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバに流体接続する。流体デバイスは，マニホルド体を貫通するベントチャネルを更に備える。ベントチャネルの各々は，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバを対応するベント開口に流体接続する。
【００１７】
一実施形態は，試料基板の調製方法を提供するものである。この調製方法は，基板面と，反応サイトのサイトアレーとを有する基板を準備するステップを備える。調製方法は，基板上に流体デバイスをマウントするステップを更に含む。この流体デバイスは，互いに逆向きの第１及び第２本体部を有するマニホルド体を含む。第１本体部は，ポートアレーを形成する受けポートを有する。第２本体部は，該第２本体部が試料基板上にマウントされたときに反応チャンバを形成する開放凹部を有する。マニホルド体は，該マニホルド体の外部に向けて開放するベント開口を有する。マニホルド体は，これを貫通する上流側チャネル及びベントチャネルを備える。上流側チャネルの各々は，ポートアレーにおいて対応する受けポートを，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバに流体接続する。ベントチャネルの各々は，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバを対応するベント開口に流体接続する。調製方法は，流体を前記受けポート経由で前記対応する反応チャンバまで流通させるステップを更に備える。サイトアレーの周囲長さは，流体をサイトアレーに向けて収束させるように，ポートアレーの周囲長さよりも短いものとし，ベントチャネルは，反応チャンバから排出されたガス，又は前記反応チャンバからの流体の少なくとも一方を受け入れる。
【００１８】
一実施形態は，流体デバイスを提供するものである。この流体デバイスは，外側部と，反対側の内側部と，前記外側部に沿って配置される受けポートのポートアレーとを有する入口層を備える。入口層は，内側部に沿って延在するチャネルセグメントを含む。入口層は，外側部に沿って延在するベントポートを更に含む。流体デバイスは，貫通孔を有するユニオン層と，反応チャンバを有するチャンバ層とを更に備える。入口層，ユニオン層及びチャンバ層は，並行して積み重ねられる。ユニオン層は，入口層及びチャンバ層の間に配置される。マニホルド体は複数の流路チャネルを含み，該流路チャネルの各々は，互いに流体接続された受けポート，チャネルセグメント，開放凹部，貫通孔，及びベントポートを含む。任意的に，各流路チャネルは略共通の容積を有する。
【００１９】
一実施形態は，流体デバイスを提供するものである。この流体デバイスは，互いに逆向きの第１及び第２本体部を有するマニホルド体を備える。第１本体部は，ポートアレーを形成する受けポートを有する。ポートアレーは，第１本体部に沿う反応領域を画定する。第２本体部は，流体デバイスが試料基板上にマウントされたときに反応チャンバを形成する開放凹部を有する。反応チャンバは，流体供給領域を画定するチャンバアレーを形成する。反応領域は，流体供給領域よりも大きい。マニホルド体は，該マニホルド体の外部に向けて開放する出口開口を含む。流体デバイスは，マニホルド体を貫通する上流側チャネルを備える。上流側チャネルの各々は，ポートアレーにおいて対応する受けポートを，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバに流体接続する。流体デバイスは，マニホルド体を貫通する下流側チャネルを更に備える。下流側チャネルの各々は，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバを，対応する出口開口に流体接続する。
【００２０】
一実施形態は，流体デバイスを提供するものである。この流体デバイスは，互いに逆向きの第１及び第２本体部と，該第１及び第２本体部の間に延在してこれらを結合する本体縁部とを有するマニホルド体を備える。本体縁部は，ポートアレーを形成する受けポートを有する。第２本体部は，流体デバイスが試料基板上にマウントされたときに反応チャンバを形成する開放凹部を有する。チャンバアレーの面積は，ポートアレーの面積よりも小さい。マニホルド体は，該マニホルド体の外部に向けて開放するベント開口を含む。流体デバイスは，マニホルド体を貫通する上流側チャネルを更に備える。上流側チャネルの各々は，ポートアレーにおいて対応する受けポートを，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバに流体接続する。流体デバイスは，マニホルド体を貫通するベントチャネルを更に備える。ベントチャネルの各々は，チャンバアレーにおいて対応する反応チャンバを，対応するベント開口に流体接続する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る分析システムの略線図である。
【図２】図１の分析システムにおいて使用可能な本発明の一実施形態に係る試料支持体の分解図である。
【図３】図２の試料支持体の斜視図であって，温度制御ブロックに対して指定された位置におけるチャンバセルを示す。
【図４】図２の試料支持体により使用可能な着脱カバー体の内部を示す斜視図である。
【図５】図２の試料支持体の完全に組み立てられた状態における斜視図である。
【図６】反応チャンバを本発明の一実施形態に係る試料支持体に隣接させた状態で示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る試料支持体の分解図である。
【図８】図７の試料支持体と共に使用可能なネストアセンブリの下側面図である。
【図９】図７の試料支持体と共に使用可能な着脱カバー体の説明図である。
【図１０】図２の試料支持体の完全に組み立てられた状態における斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る試料支持体の斜視図であり，この試料支持体は，開放位置で示される着脱カバー体を有している。
【図１２】着脱カバー体の除去状態における，図１１の試料支持体の頂面斜視図である。
【図１３】図１１の試料支持体の底面斜視図である。
【図１４】図１１の試料支持体の底面斜視図であって，ベースプレートを除去して温度制御ブロック内におけるチャネルを示すものである。
【図１５】図１１の試料支持体の断面図であって，チャネル内のヒートパイプを示すものである。
【図１６】１つ又は複数の試料支持体と共に使用可能な温度制御ブロックの底面斜視図である。
【図１７】サーモモジュールを有する本発明の一実施形態に係る試料支持体の斜視図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る試料支持体の斜視図である。
【図１９】図１８の試料支持体の斜視図であって，着脱カバー体を試料支持体のサブアセンブリ上にマウントするように配置した状態を示す。
【図２０】図１８の試料支持体のおける温度制御ブロックの拡大図であって，マウントエリアを示す。
【図２１】温度制御ブロックの拡大図であって，試料支持体を対応するマウントエリア内に配置した状態を示す。
【図２２】１つ又は複数の試料支持体及び／又は分析システムと共に使用することのできる本発明の一実施形態に係る温度制御ブロックの分解図である。
【図２３】図１の分析システムと共に使用可能なシステムラックの，一部を仮想線で示す斜視図である。
【図２４】図２３のシステムラックの斜視図である。
【図２５】図２３のシステムラックの斜視図であって，試料支持体がシステムラックにおける対応する支持体スロット内に配置されている状態を示す。
【図２６】温度制御ブロックと，温度制御ブロックに結合されたサーモモジュールとを有する支持体サブアセンブリの説明図である。
【図２７】本発明の一実施形態に係る分析システムの分解図である。
【図２８】温度制御ブロックに結合されて密封反応チャンバを形成するシステムサブアセンブリの斜視図である。
【図２９】温度制御ブロックに対するシステムサブアセンブリの少なくとも一部を示す分解図である。
【図３０】本発明の一実施形態に係る分析システムの略線図である。
【図３１】本発明の一実施形態に係る支持体アセンブリの分解図であって，この実施形態は図３０の分析システムと共に使用可能である。
【図３２Ａ】本発明の一実施例に係る反応アレーを有する試料基板の平面図である。
【図３２Ｂ】図３２Ａの試料基板の拡大図である。
【図３３】本発明の一実施形態に係るマニホルド体の分解図である。
【図３４】図３３のマニホルド体の別方向からの分解図である。
【図３５】図３３のマニホルド体の入口層における出口側の平面図である。
【図３６】図３５の入口層における一部の断面図である。
【図３７】図３５の入口層における入口側の平面図である。
【図３８】図３５の入口層における入口側の一部の拡大図である。
【図３９】図３３のマニホルド体におけるチャンバ層の一部の拡大図である。
【図４０】図３３のマニホルド体の一部を含む，予備形成されたアセンブリの分解図である。
【図４１】図３２Ａの試料基板上にマウントされた図３３のマニホルド体の断面図である。
【図４２】図６の入口層及び図３２Ａの試料基板に対するチャネルの形態を示す説明図である。
【図４３】図４２の一部の拡大図である。
【図４４】図３３のマニホルド体を支持するために使用可能な支持体底部の斜視図である。
【図４５】図４４の支持体底部の斜視図であって，マニホルド体及び資料基板がマウントされた状態を示す。
【図４６】本発明の一実施形態に係る支持体アセンブリの斜視図である。
【図４７】図３３のマニホルド体上にマウントされたガイド層の断面図である。
【図４８】チップをマニホルド体に密封係合させた図３３のマニホルド体上にマウントされた図４７の介護層の断面図である。
【図４９】本発明の一実施形態に係る入口層の頂面斜視図である。
【図５０】図４９の入口層の底面斜視図である。
【図５１】流体デバイスの一部の平面図であって，流れチャネルを詳細に示す。
【図５２】本発明の一実施形態に係る支持体アセンブリの分解図である。
【図５３】本発明の一実施形態に係る入口層の頂面斜視図である。
【図５４】図５３の入口層の底面斜視図である。
【図５５】図５３の入口層の一部の断面図である。
【図５６】本発明の一実施形態に係る流体デバイスの分解図である。
【図５７】図５６の流体デバイスにおける入口層の平面図である。
【図５８】図５７の入口層における内側部の平面図である。
【図５９】本発明の一実施形態に係る流体デバイスの分解図である。
【図６０】本発明の一実施形態に係る流体デバイスの別方向からの分解図である。
【図６１】本発明の一実施形態に係る流体デバイスの平面図である。
【図６２】図６１の流体デバイスの側面図である。
【図６３】図６１の流体デバイスにおけるシール層の平面図である。
【図６４】図６１の流体デバイスにおけるチャネル層の平面図である。
【図６５】本発明の一実施形態に係る流体デバイスの側面側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態は，指定された反応を行わせるための試料支持体及び分析システムを含む。特定の実施形態において，試料支持体又は分析システムは，１種又は２種以上の生物学的又は化学的試料が配置される表面を有する試料基板を保持する。試料支持体及び分析システムは，１種又は２種以上の流体（例えば，液体や気体）が基板表面に沿って流れる際に基板を保持する。本発明の実施形態は，試料支持体と相互作用する装置，例えばシステムラックやその他の分析装置も含む。本発明の実施形態は，試料支持体を組み立て，使用する方法も含む。本発明の実施形態は，既知の装置，システム及び方法と対比して，指定されたプロトコルを実行するための時間を短縮することができ，及び／又はユーザフレンドリーな構成とし得るものである。
【００２３】
本明細書において，「試料支持体」という用語は，指定された分析プロトコルの間，１種又は２種以上の試料を１つ又は複数の反応チャンバ内に保持することのできるデバイスまたは装置を含む。特定の実施形態において，試料支持体は，複数の独立した反応チャンバを含むことができる。試料支持体は，反応チャンバ内における温度を制御可能な温度制御ブロックを備えることができる。例えば，温度制御ブロックは，反応チャンバの一部に近接し，又は該一部を画定する指定エリアを含むことができる。温度制御ブロックは，反応チャンバへの熱，及び／又は反応チャンバからの熱を，指定されたエリアを通して伝達し得る構成とすることができる。そのために，温度制御ブロックは，反応チャンバ内の温度を制御するのに適した熱伝達材料で構成される。一実施形態において，温度制御ブロックはチャネルを備えることができる。任意的に，チャネルは，熱エネルギを伝達するためのヒートパイプを備えることができる。
【００２４】
試料支持体は，反応チャンバを形成するための１つ又は複数のチャンバセルを含むことができる。本明細書において，「チャンバセル」という用語は，チャンバセルを含む物体，又は他の構成要素と組み合わされたときにチャンバセルを形成する物体を含む。非限定的な例としては，スライド，チップ，フローセル，キュベット等が含まれる。一実施形態において，チャンバセルの主要な機能は，反応チャンバの全部または一部を画定することである。チャンバセルは，指定された反応を行わせるに適して１種又は２種以上の材料で構成することができる。例えば，チャンバセルは，反応チャンバの形成を容易とするように指定された形状を有するガラスセル又はプラスチックセルで構成することができる。その材料は，指定された反応に関して不活性とすることができる。ある場合には，チャンバセルは，実質的に単一の材料（例えば，ガラス又はプラスチック）から製造される。任意的に，チャンバセルは，化学的に改質された表面を有することができる。例えば，チャンバセルの表面は，試料のチャンバセルに対する固定化を容易とするように機能化された構成とすることができる。任意的に，チャンバセルは，光学的透明材料を含み，これを通して検出のために光学信号を発生可能とする。
【００２５】
チャンバセルは，温度制御ブロックに対して離散的な構成要素であり，温度制御ブロックから分離又は除去可能である。一実施形態においては，単一のチャンバセルが単一の反応チャンバを形成するように構成されている。他の実施形態においては，単一のチャンバセルが複数の反応チャンバを形成するように構成されている。温度制御ブロック及びチャンバセルは，複数回使用ができる構成とすることができる。他の実施形態において，温度制御ブロック及びチャンバセルは，一回使用部品（例えば，使い捨て部品）として構成することができる。一実施形態において，試料支持体は，一体構造として組み合わされる複数の離散的な部品を有する。特に，試料支持体は，ユニットとして搬送され，かつ，分析装置内に配置される構成とすることができる。
【００２６】
本明細書において，「反応チャンバ」という用語は，試料を配置することができ，流体を流すことにより指定された反応を行わせるスペース又はボイドを含む。反応チャンバは，典型的には少なくとも１つのポートを含む。特定の実施形態において，反応チャンバは，典型的には少なくとも１つの入口ポートと，少なくとも１つの出口ポートを含む。図示の実施形態において，各反応チャンバは，単一の入口ポートと，単一の出口ポートを含む。しかしながら，他の実施形態において，反応チャンバは，単一の入口ポートと，複数の出口ポートを含むことができる。代替的に，反応チャンバは，複数の入口ポートと，単一の出口ポートを含むことができる。更に他の実施形態において，反応チャンバは，流体が流入し，かつ流出する単一のポートを含むことができる。一実施形態において，反応チャンバは，一様な寸法を有する単純な流れチャネルである。例えば，反応チャンバは，互いに行に延在する２つの平面の間に画定することができる。他の実施形態において，反応チャンバの寸法は変化することができる。例えば，反応チャンバは，１つの平面と，ウェル，ピット又は溝を有する他の平面との間に画定することができる。
【００２７】
本明細書において，「分析プロトコル」という用語は，指定された反応を行わせ，指定された反応を検出し，及び／又は指定された反応を分析するための一連の操作を含む。分析プロトコルにおける操作は，流体操作，熱的制御操作，検出操作，及び／又は機械的操作を含む。流体操作は，試料支持体又は分析システムを通しての流体（例えば，液体や気体）の流れ制御を含む。例えば，流体操作は，生物学的試料又は反応成分の反応チャンバへの流れを誘発するためのポンプ制御を含むことができる。熱的制御操作は，試料支持体又は分析システムにおける指定された部分の温度制御を含むことができる。例えば，熱的制御操作は，特定の反応を容易とするために，反応チャンバの温度を上昇又は降下させることを含み得る。検出操作は，試料における特定の特性，特質又は特徴を検出するための検出器の作動制御，又は検出器の活動モニタリングを含むことができる。一例として，検出操作は，生物学的試料を含む指定エリアの撮像を行って，指定エリアからの蛍光発光を検出することを含み得る。検出操作は，生物学的試料を照射するための光源制御を含み得る。機械的操作は，指定された部品の移動または位置制御を含むことができる。例えば，機械的操作は，分析システムのおけるロボットアームを移動させるためのモータ制御を含むことができる。ある場合には，異なる操作の組み合わせを同時に生じさせることができる。
【００２８】
本発明の実施形態において実行可能なプロトコルには，マルチプレックスアレー分析が含まれる。ある種のマルチプレックスアレー分析プロトコルにおいては，異なるプローブ分子の集団が基板表面上に固定される。プローブは，支持体表面上における各プローブのアドレスに基づいて区別することができる。例えば，プローブ分子の各集団は，支持体表面上における既知の場所（例えば，格子上の座標）を有することがある。プローブ分子を制御された条件下で目標分析物にさらすと，目標分析物とプローブとの相互作用により，１つ又は複数のアドレスにおいて検出可能な変化が生じる。目標分析物は，目標分析物と選択的に結合する１種又は２種以上の蛍光ラベルを含むか，又は該蛍光ラベルに後続的にさらすことができる。次に，蛍光ラベルを励起し，これからの発光を検出することにより，目標分析物を分析することができる。特定のプローブと結合する目標分析物は，プローブのアドレスに対する蛍光ラベルの漸増により特定可能である。アレーのアドレスは，どの集団が分析物と反応したかを特定する分析システムにより決定することができる。分析物と反応したプローブ分子の化学構造を知ることにより，分析物の特性を決定することができる。
【００２９】
本明細書において，「試料」という用語は，例えば，制御された反応を通じて改質可能な物質，又は，ここに記載されるような反応チャンバ内で検出可能な物質を含む。特定の実施形態において，試料は，関心対象となる生物学的又は化学的物質を含むことができる。本明細書において，「生物学的物質」又は「化学的物質」という用語は，観察（例えば，撮像）を行い，又は検査するのに適した各種の生物学的又は化学的物質を含むことができる。例えば，生物学的又は化学的物質は，生体分子，ヌクレオシド，核酸，ポリヌクレオチド，オリゴヌクレオチド，タンパク質，酵素，ポリペプチド，抗体，抗原，リガンド，レセプター，多糖，炭水化物，ポリリン酸，ナノ細孔，細胞小器官，脂質層，細胞，細胞溶解物，組織，器官，生体，体液を含む。「生物学的又は化学的試料」という用語は，生物学的活性のある化学物質，例えば上述した種の類似又は擬態を含むことができる。「生物学的試料」という用語は，細胞溶解物，無傷の細胞，生体，器官，組織及び体液等の試料を含む。「体液」は，限定されるものではないが，血液，乾燥血液，凝固した血液，血清，血漿，唾液，脳脊髄液，胸水，涙，ラクタールダクトの流体，リンパ液，痰，尿，羊水及び精液を含む。試料は，「無細胞」の体液を含むことができる。「無細胞体液」は，約１％（w/w）未満の全体細胞物質を含む。血清及び血漿は，無細胞体液の例である。試料は，天然又は合成由来の検体を含むことができる。一実施形態において，生物学的試料はヒト由来の，又はヒト以外に由来するものとすることができる。一実施形態において，生物学的試料は，ヒト患者由来とすることができる。一実施形態において，生物学的試料は，新生児由来とすることができる。
【００３０】
特定の実施形態において，試料は基板又は支持構造における１つ又は複数の表面に固定することができる。例えば，オープンフェース基板（例えば，ある種のマイクロアレー及びチップ等）では，生物学的又は化学的試料がオープンフェース基板の外面に固定される。チャンバセルは，例えば生物学的又は化学的物質が固定される反応チャンバ又は流路を画定することができる。生物学的又は化学的物質は，チャンバセルの表面及び／又は反応チャンバ内における試料基板の表面に固定することができる。試料基板は，１つ又は複数のスライド，オープンフェース基板，プレーナチップ（例えば，マイクロアレーにおいて使用されるもの），又は微細粒子を含むことができる。光学基板が，生物学的又は化学的物質を支持する複数の微細粒子を含む場合，微細粒子は他の光学基板，例えばスライド，ピットアレー又は溝付きプレートにより保持することができる。
【００３１】
特定の実施形態において，試料基板はマイクロアレーを含む。マイクロアレーは，基板表面に固定される，異なるプローブ分子の集団を含むことができる。この場合，異なるプローブ分子はその相対位置によって互いに区別される。マイクロアレーは，基板上における異なるアクセル可能位置に固定された異なるプローブ分子，又はプローブ分子の集団を含むことができる。代替的に，マイクロアレーは，各々が異なるプローブ分子，又はプローブ分子の集団を支持する別個の光学基板，例えばビードを含むことができる。この場合に，異なるプローブ分子は，基板を固定した表面上における光学基板の位置に基づいて，又は液体中における基板の位置に基づいて互いに区別される。表面上に別個の基板が配置されるアレーには，非限定的な意味において，以下に例示するものが含まれる。即ち，Illumina Inc.（米国カリフォルニア州サンディエゴ所在）から入手可能なBeadChipアレー，並びに，ビードをウェル内に含むアレー，例えば米国特許第6,266,459号，同第6,355,431号，同第6,770,441号，同第6,859,570号，同第7,622,294号及び国際公開第00/63437号各明細書に開示されているアレーや，表面上に粒子を有するアレー，例えば米国特許出願公開第2005/0227252号，国際公開第05/033681号及び同第04/024328号各明細書に開示されているアレーである。これらの特許文献は，参照として本願に組み込まれる。
【００３２】
当業界において既知である任意の各種マイクロアレーを使用することができる。典型的なマイクロアレーは，各々がプローブ集団を有する反応サイト（「特徴」とも称される）を含む。各反応サイトにおけるプローブ集団は，典型的には１種のプローブを有する同種集団であるが，一実施形態においては異種集団とすることもできる。アレーにおける反応サイト又は特徴は，典型的には離散的であり，互いに間隔をおいて離間する。プローブサイトの寸法，及び／又は反応サイトの間隔は，アレーが高密度，中密度又は低密度となるように変化させることができる。高密度アレーは，約15 μmの間隔で離間する反応サイトを有するものとして特徴づけられる。中密度アレーは約15〜30 μmの間隔で離間する反応サイトを有し，低高密度アレーは，30 μmを超える間隔で離間する反応サイトを有する。本発明において有用なアレーは，100 μm，50 μm，10 μm，5 μm，1 μm又は0.5 μmの間隔で離間する反応サイトを有する。本発明の一実施形態に係る装置又は方法は，サイトを撮像するために使用することができ，その場合の解像度は，上記の密度又は密度範囲においてサイトを区別するに十分なものである。
【００３３】
本発明で使用可能であって，商業的に入手可能なマイクロアレーの更なる例には，Affymetrix（登録商標）GeneChip（登録商標）マイクロアレー，又はVLSIPS（Very Large Scale Immobilized Polymer Synthesis）とも称される技術に基づいて合成された他のマイクロアレーが含まれる。VLSIPS法については，例えば，米国特許第5,324,633号，同第5,744,305号，同第5,451,683号，同第5,482,867号，同第5,491,074号，同第5,624,711号，同第5,795,716号，同第5,831,070号，同第5,856,101号，同第5,858,659号，同第5,874,219号，同第5,968,740号，同第5,974,164号，同第5,981,185号，同第5,981,956号，同第6,025,601号，同第6,033,860号，同第6,090,555号，同第6,136,269号，同第6,022,963号，同第6,083,697号，同第6,291,183号，同第6,309,831号，同第6,416,949号，同第6,428,752号及び同第6,482,591号各明細書に記載されている。これらの特許文献は，参照として本願に組み込まれる。スポット型マイクロアレーは，例えば，Amersham（登録商標）Biosciences社から入手可能なCodeLink（商標）アレーである。他の有用なマイクロアレーは，SurePrint（登録商標）等のインクジェット印刷法を使用して再象されるマイクロアレーであり，Agilent（登録商標）Technologies社から入手可能である。既知の分析法の何れも，例えば，米国特許出願公開第2003/0108867号，同第2003/0108900号，同第2003/0170684号，同第2003/0207295号又は同第2005/0181394号各明細書に記載されているマイクロアレーを使用して，ターゲットを特定し，又は特徴づけるために使用することができる。これらの特許文献も，参照として本願に組み込まれる。
【００３４】
一実施形態において，ここに開示する実施形態は核酸のシーケンシングのために使用することができる。例えば，Sequencing by Synthesis（ＳＢＳ）プロトコルは，特に適用可能である。ＳＢＳ法では，蛍光ラベルされた複数の修正ヌクレオチドを使用して，光学基板の表面（例えばチャンバセル内の流路を少なく十部分的に画定する表面）に存在する増幅ＤＮＡの高密度クラスター（数百万のクラスターであり得る）のシーケンスを行う。チャンバセルは，チャンバセルが適切なチャンバセルホルダ内に配置された場所においてシーケンス用の核酸試料を収めることができる。シーケンシング用の試料は，互いに分離させて個別的に解像可能とした単一核酸分子形態，クラスター又は他の特徴としての核酸分子の増幅集団形態，又は１つ又は複数の核酸分子に固定したビード形態とすることができる。核酸は，未知のターゲットシーケンスに近接するオリゴヌクレチドプライマーが含まれるように調製することができる。最初のＳＢＳシーケンスサイクルを開始するため，１種又は２種以上の異なるラベルの施されたヌクレオチドと，ＤＮＡポリメラーゼ等を，流体流動サブシステム（図示せず）により，チャンバセル内に，又はチャンバセルを通じて流すことができる。単一種のヌクレオチドを一時に加えることができ，あるいは，シーケンス手順において使用されるヌクレオチドを，反転可能なターミネータ特性を有するように特別設計し，これにより，数種のラベルが施されたヌクレオチド（例えば，Ａ，Ｃ，Ｔ，Ｇ）の存在下において，シーケンス反応の各サイクルを同時に発生可能とすることができる。ヌクレオチドは，検出可能なラベル成分，例えば蛍光団を含むことができる。４種のヌクレオチドが混合される場合，ポリメラーゼは組み込むべき正しいベースを選択することができ，各シーケンスは単一ベースによって拡張される。組み込まれないヌクレオチドは，チャンバセルを通して洗浄液を流すことにより，洗い流すことができる。１つ又は複数のレーザによりヌクレオチドを励起して，蛍光を誘発させることができる。核酸から発せられる蛍光は，組み込まれたベースの蛍光に基づくものであり，異なる蛍光は異なる波長の発光を生じさせる。デブロッキング試薬をチャンバセルに加えて，反転可能なターミネータ集団を，延長され，かつ検出されたＤＮＡストランドから除去することができる。続いて，チャンバセルを通じて洗浄剤を流すことにより，デブロッキング試薬を洗い流すことができる。この状態で，チャンバセルは，上述した態様での，ラベルされたヌクレオチドの導入で始まる次のシーケンスサイクルの準備が整うこととなる。流動及び検出ステップを数回繰り返して，１回のシーケンスランを完了させることができる。シーケンス法は，例えば，Bentley et al., Nature 456:53-59 (2008)，国際公開第04/018497号，同第91/06678号及び同第07/123,744号，米国特許第7,057,026号，同第7,329,492号，同第7,211,414号，同第7,315,019号及び同第7,405,281号，並びに米国特許出願公開第2008/0108082号各明細書に記載されている。これらの非特許文献及び特許文献も，参照として本願に組み込まれる。
【００３５】
一実施形態において，シーケンシングの間又はこれに先立って，核酸を表面に固定して増幅することができる。例えば，増幅はブリッジ増幅により行うことができる。有用なブリッジ増幅は，例えば，米国特許第5,641,658号及び同第7,115,400号，並びに同国特許出願公開第2002/0055100号，同第2004/0096853号，同第2004/0002090号，同第2007/0128624号及び同第2008/0009420号各明細書に記載されている。表面上の核酸を増幅するための他の有用な方法は，ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）であり，例えばLizardi et al., Nat. Genet. 19:225-232 (1998)及び米国特許出願公開第2007/0099208号明細書に記載されている。ビード上でのエマルジョンＰＣＲ法も使用することができ，これについてはDressman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:8817-8822 (2003) に記載されている。これらの非特許文献及び特許文献も，参照として本願に組み込まれる。
【００３６】
異なる素子及び部品は，着脱可能に結合することができる。本明細書において，２つ以上の素子及び部品が「着脱可能に結合」（又は「着脱可能に係合」）している場合，当該素子は，結合された部品を破壊することなく，互いに容易に取り外すことができる。部品を互いに分離するために過大な労力又は相当の時間を必要とせずに素子を互いに取り外すことができれば，素子は容易に着脱可能である。例えば，一実施形態において，試料支持体は，その生涯の間，システムラックに対して多数回に亘って着脱可能に結合させることができる。着脱可能に結合させると，試料支持体及びシステムラックは，１つ又は複数のプロトコルを実行するに最適な態様で作動させることができる。特定の実施形態において，素子は，機械又はシステムにより自動的に，着脱可能に結合させることができる。更に，一実施形態において，着脱可能に結合された素子は，結合された素子間で何らかの接触がなされる態様で，互いに直結することができる。他の実施形態において，着脱可能に結合された素子は，着脱可能な結合を容易とするための介在素子を有することができる。部品の着脱可能な結合の例示的なモードは，限定されるものではないが，摩擦係合（例えば，しまり嵌め，スナップ嵌め），磁力，真空，電荷，弱い接着剤又は機械的クランプ等で媒介される相互作用である。
【００３７】
他の実施形態において，異なる素子及び部品が容易に分離できない場合があり得る。例えば，サーモモジュールは，サーモモジュールが取付けられた温度制御ブロックから容易には分離できない場合があり得る。一実施形態において，試料支持体の部品は，互いに取付けられて一体ユニットを形成する離散的な部品であり得る。他の実施形態において，１つ又は複数の部品が他の部品から容易に分離できない場合があり得る。このように，本明細書において「（素子Ａが素子Ｂ）に結合」という語句は，素子Ａ及びＢが，互いに着脱可能に結合された離散的な部品であること，又は，互いに結合されて容易には分離できない離散的な部品であること，又はその構造の一部であることを含むことがある。
【００３８】
本明細書において，「複数の（構成要素）」及び「（構成要素の）アレー」等の用語は，ある部品が有し得る全ての構成要素を必ずしも含むものではない。当該部品は，複数の構成要素と類似する他の構成要素を含むことができる。例えば，「（特定の特徴を構成し，又は特定の特徴を有する）複数のチャンバセル」という語句は，部品における全てのチャンバセルが特定の特徴を含むことを必ずしも意味しない。従って，（例えば「（特定の特徴を構成し，又は特定の特徴を有する）全てのチャンバセル」とでも特に明記しない限り，本発明の実施形態は，特定の特徴を有していない類似の構成要素を含む場合がある。
【００３９】
図１Ａは，本発明の一実施形態に係る分析システム100の概略図である，図１Ｂは，分析システム100により使用可能な試料支持体102の線図的な正面図又は平面図である。分析システム100はシステムラック104を含む。システムラック104は，分析プロトコルの間に複数の試料支持体102を保持するように構成されている。分析プロトコルの間，試料基板（図示せず）に沿って配置された生物学的又は化学的試料は，調製し，及び／又は分析することができる。そのためには１種又は複数種の流体（例えば，液体や気体）を，反応チャンバを通して，そして生物学的又は化学的試料に沿って流す。例示として，分析プロトコルは，ｉｎ−ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ），蛍光ＩＳＨ（ＦＩＳＨ），及び免疫組織化学染色（ＩＨＣ）を含むことができる。しかしながら，各種の分析プロトコルを分析システム100により実行し得ることは，言うまでもない。図示の実施形態において，液体は，重力のみにより反応チャンバを通して排出することができる。しかしながら，他の実施形態において，例えば分析システム700（図２７）において，空圧システムにより流体を，反応チャンバを通して強制排出することもできる。
【００４０】
図１Ｂを参照すれば，各試料支持体102は，温度制御ブロック106と，１つ又は複数のチャンバセル108とを含む。各チャンバセル108は，反応セル108内に，又はチャンバセル108と他の部品，例えば温度制御ブロック106，又は，チャンバセルがマウントされた試料基板（図示せず）との間に，反応チャンバ110を画定する。反応チャンバ110は，入口112と出口114との間に延在する。任意的に，試料支持体102は，サーモモジュール116，及び，温度制御ブロック106に取付けられた温度センサ118の少なくとも一方を含むことができる。サーモモジュール116は，反応チャンバ内における試料基板の温度を制御することができる。温度センサ118は，サーモモジュール116を制御するために使用可能な温度データを検出することができる。他の実施形態において，システムラック104は，温度センサ118及びサーモモジュール116の少なくとも一方を含むことができる。
【００４１】
分析システム100は，流体を試料支持体102に供給可能な流体制御システム120も含むことができる。流体制御システム120は，ストレージアセンブリ122と，供給サブシステム124と，廃液リザーバ126とを有することができる。ストレージアセンブリ122は，試薬，洗浄液，緩衝液等のための１つ又は複数の供給源128を含むことができ，これらの液体は，指定されたプロトコルを実行するために必要とされるものである。図示の実施形態において，供給サブシステム124は，１つ又は複数の，空圧制御される管路132（例えば，シリンジ）を有するロボットアーム130を含む。管路132は，液体を供給源128から吸引することができる。ロボットアーム130は，ストレージアセンブリ122から吸引された液体を試料支持体102に移送し，その液体を入口112に供給するように構成されている。例示的な実施形態において，入口112はトラフ形状とされている。液体を入口112に供給すると，液体を入口112内に貯めることができる。例示的な実施形態において，反応チャンバは，これを通して液体を，重力のみに基づいて流すことができる。他の実施形態において，反応チャンバを通じて１種又は複数種の液体を能動的にポンプで流すこともできる。
【００４２】
分析システム100における異なる部品の操作は，システムコントローラ142を有するコンピュータシステム140により制御することができる。システムコントローラ142は，マイクロプロセッサ型のシステムに基づく任意のプロセッサを含むことができ，これには，マイクロコントローラ，縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ），特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ），現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ），論理回路，及び，本明細書に記載される機能を実行するために必要とされる他の回路やプロセッサを用いるシステムが含まれる。機能は，商業的に妥当な時間内で実行させることができる。上述した例は単なる例示に過ぎず，システムコントローラの定義及び／又は意味の限定を意図するものではない。例示的な実施形態において，システムコントローラ142は，検出データの取得及び分析の少なくとも一方のために，１つ又は複数のストレージ素子，メモリー，又はモジュールに保存されている命令セットを実行する。ストレージ素子は，分析システム100内における情報源又は物理的メモリー素子で構成することができる。一実施形態は，本明細書に記載される１つ又は複数のプロセスを実行するための命令セットが保存された，非一時的コンピュータ可読媒体を含む。非一時的コンピュータ可読媒体は，一時的伝播信号それ自体を除き，全てのコンピュータ可読媒体を含むことができる。非一時的コンピュータ可読媒体は，一般的には，有形物である任意のコンピュータ可読媒体を含み，これには，例えば，磁気及び／又は光学ディスク，ＲＯＭ，ＰＲＯＭ等の不揮発性メモリーや，ＲＡＭ等の揮発性メモリーが含まれる。コンピュータ可読媒体は，１つ又は複数のプロセッサにより実行するための命令を保存することができる。
【００４３】
命令セットは，特定の操作，例えば分析プロトコルを実施するための方法及びプロセスの実行指令を分析システム100に与える命令を含むことができる。命令セットは，ソフトウェアプログラムで構成することができる。本明細書において，「ソフトウェア」及び「ファームウェア」という用語は互換性があり，コンピュータにより実行するためにメモリーに保存された任意のコンピュータプログラムをふくむ。そのメモリーには，ＲＡＭメモリー，ＲＯＭメモリー，ＥＰＲＯＭメモリー，不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）が含まれる。上記のメモリー形式は単なる例示に過ぎず，コンピュータプログラムを保存するために使用可能なメモリー形式を限定するものではない。
【００４４】
システムコントローラ142は，通信リンク（破線で示す）を介して分析システム100における他の部品又はシステムに接続することができる。システムコントローラ142は，オフサイトシステムやサーバに通信可能に接続することもできる。システムコントローラ142は，コンピュータシステム140のユーザインターフェースからのユーザ入力又は指令を受信することができる。このようなユーザ入力装置は，キーボード，マウス，タッチスクリーンパネル，及び／又は音声認識システム等を含むことができる。特定の実施形態において，システムコントローラ142は，サーモモジュール116（図１Ａ）及び温度センサ118（図１Ａ）に通信可能に接続される。
【００４５】
図２〜図２６は，試料支持体やシステムラック等の各種実施形態を示す。ある特徴のみが特定の実施形態との関連で記載される場合があるが，それらの特徴が他の実施形態においても適用可能であることは，言うまでもない。例えば，試料支持体310（図７）は着脱カバー体320を含む。試料支持体670（図２５）は，着脱カバー体を含むものとして図示されてはいないが，試料支持体670に着脱カバー体を含むように修正を加え得ることは，言うまでもない。他の例として，温度制御ブロック532（図１８）には，整形特徴（例えば，成形特徴）を有する活性面542（図２０）が設けられている。他の温度制御ブロックも類似又は同一の整形特徴を有し得ることは，言うまでもない。更に他の例として，温度制御ブロック402（図１４）は，熱エネルギを伝達するためのチャネル452（図１４）を含んでいる。他の温度制御ブロックが同様のチャネルを含み得ることは，言うまでもない。
【００４６】
図２は，本発明の一実施形態に係る試料支持体200の分解図である。試料支持体200は，試料支持体102（図１）を置換し得るものであり，分析システム100（図１）と共に作動するように構成されている。試料支持体200は複数の支持体部品を有し，これらには，伸長した温度制御ブロック202，光学セルスペーサ204，複数のチャンバセル206及び着脱カバー体208が含まれる。各支持体部品は，Ｚ軸に沿って互いに積み重ね得るように構成されている。例えば，セルスペーサ204は，温度制御ブロック202上に配置することができる。他の実施形態において，試料支持体200は，セルスペーサを含まない構成とすることができる。この実施形態においては，セルスペーサの特徴を，温度制御ブロック202及び／又はチャンバセル206に組み込むことができる。
【００４７】
チャンバセル206をセルスペーサ204上，及び／又は温度制御ブロック202上に配置して，対応する反応チャンバ212（図３及び図６）を画定することができる。着脱カバー体208は，チャンバセル206上，セルスペーサ204上，及び／又は温度制御ブロック202上に配置することができる。着脱カバー体208を温度制御ブロック202に取付けて，チャンバセル208を，着脱カバー体208と温度制御ブロック202との間の指定された位置で保持可能とすることができる。図５に示す完全に組み立てられた状態において，試料支持体200は，複数の試料基板210が対応する反応チャンバ212（図３及び図６）内に配置され，指定された１つ又は複数の反応が行われるためのデバイスを提供する。
【００４８】
各試料支持体210は，互いに対向する第１及び第２本体表面216, 281を有する基板本体214を含む。試料支持体200の完全に組み立てられた状態において，第１本体表面216は，反応チャンバ212の一部を画定し，その上に指定された試料220を有することができる。本明細書において，「試料」という用語は，単一種の生物学的又は化学的試料（例えば組織），又は複数種の生物学的又は化学的試料（例えば核酸）を含むことができる。例示的な実施形態において，試料支持体200は，Illumina（登録商標）Inc.から入手可能なBeadChipアレーを含む。しかしながら，他の多様な生物学的又は化学的試料を，他の実施形態において使用することができる。
【００４９】
温度制御ブロック202は，活性面（又は第１ブロック面）222及び外側面（又は第２ブロック面）224を有し，これらの表面はＺ軸に沿って互いに逆向きに配置されている。温度制御ブロック202の厚み234は，活性面222及び外側面224の間で規定される。一実施形態において，その厚みは4.0 cm未満である。特定の実施形態において，厚みは約3.0 cm以下，約2.0 cm以下，約1.5 cm以下，約1.0 cm以下，又は約0.75 cm以下である。温度制御ブロック202は，第１及び第２端縁226, 228を有し，これら両端縁間が温度制御ブロック202の長さ230に相当する。温度制御ブロック202は，第１側縁236及び第２側縁238を更に有し，これら両側縁間が温度制御ブロック202の幅240に相当する。
【００５０】
活性面222は，温度制御ブロック202の長さ230に沿って分布させた一連のマウントエリア242を含む。図示の実施形態において，マウントエリア242は，温度制御ブロック202の長さ230に沿って均等に分布している。しかしながら，他の実施形態において，マウントエリア242は適当な任意の位置を有することができる。マウントエリア242は，試料基板210の１つをその上に載せる活性面222のエリアである。マウントエリア242は，活性面222の物理的な特徴，及び／又は試料支持体200の他の部品により指定し，又は決定することができる。他の実施形態において，マウントエリア242は容易に特定できない場合がある。このような実施形態において，マウントエリア242は，チャンバセル206及び／又は試料基板220を活性面222に沿って位置決めした後にのみ特定される。図示のとおり，活性面222は８個のマウントエリア242を含む。しかしながら，他の実施形態が異なる個数のマウントエリア242を含み得ることは，言うまでもない。図示の実施形態において，各マウントエリア242は，各試料基板210の第２本体表面と接続するように構成された活性面222の一部を含むことができる。
【００５１】
任意的に，温度制御ブロック202は，第１側縁236に沿って分布させた複数の下流側凹部244を含むことができる。任意的に，温度制御ブロック202は，第２側縁238に沿って分布させた複数の上流側凹部246を含むことができる。一実施形態において，下流側及び上流側凹部244, 246は，少なくとも部分的に，反応チャンバ212を通じて液体を流すための対応するポートを形成することができる。一実施形態において，下流側及び上流側凹部244, 246は，活性面222に沿って指定されたマウントエリア242における試料基板210の位置決めを容易とする。
【００５２】
図示のとおり，温度制御ブロック202は，活性面222から突出する複数の整列突部250, 251を含むことができる。整列突部250, 251は，試料支持体200における他の部品と係合して当該部品を温度制御ブロック202に対して位置決めすることのできる任意の物理的特徴を有することができる。例えば，整列突部250, 251は，温度制御ブロック202におけるセットネジ又は成形部で構成することができる。
【００５３】
整列突部250は，セルスペーサ204，チャンバセル206及び／又は着脱カバー体208の少なくとも１つと係合して，それぞれの部品を温度制御ブロック202に対して位置決めするように構成することができる。図示のとおり，４つの整列突部250A, 250B, 250C, 250Dにより，関連するマウントエリア242を指定又は画定して，試料支持体210が整列突部250A, 250D間及び整列突部250B, 250C間に位置決めされる構成とすることができる。整列突部250は，試料支持体210の対応する縁部と係合させることができる。整列突部251は，着脱カバー体208と係合するように構成することができる。温度制御ブロック202は，整列突部253も含むことができる。整列突部253は，セルスペーサ204と，そして任意的には試料基板210と係合させることができる。整列突部250により，Ｘ軸に沿う両方向での試料基板210の移動を阻止することができ，整列突部253により，Ｙ軸に沿う一方向での試料基板210の移動を阻止することができる。このような実施形態において，整列突部250, 253は，チャンバセル206を温度制御ブロック202及び／又はセルスペーサ204上に位置決めするに先立って，対応する試料基板210を整列させるように協働させることができる。
【００５４】
図示の実施形態において，温度制御ブロック202は，本体部252及び本体延長部254を含む。本体部252は，複数のマウントエリア242を含む。一実施形態において，本体延長部254は，活性面222及び／又は外側面224に沿ってサーモモジュールと係合するように構成されている。一実施形態において，本体延長部254は，ハンドルを構成することができる。このハンドルは，例えば試料支持体200を分析システム内に位置決めする際に，技術者が把持するものである。図示の実施形態において，温度制御ブロック202は，単一の本体延長部254を含む。他の実施形態において，温度制御ブロック202は，本体部252の対向端に配置される本体延長部を含む。
【００５５】
図３は，試料支持体200（図２）における支持体サブアセンブリ260の斜視図である。支持体サブアセンブリ260は，温度制御ブロック202，セルスペーサ204及びチャンバセル206を含む。支持体サブアセンブリ260は，着脱カバー体208をサブアセンブリ260上にマウントするに先立って，試料支持体200の一部を構成する。
【００５６】
図示のとおり，セルスペーサ204は，温度制御ブロック202の活性面222に沿って位置決めされている。セルスペーサ204は，温度制御ブロック202からの整列突部250, 253を受け入れる開口262, 264を含む。整列突部250, 253は，活性面222に沿う指定された位置にセルスペーサ204を位置決めするように協働することができる。セルスペーサ204が温度制御ブロック202上に位置決めされた後，チャンバセル206を活性面222のマウントエリア242に沿って位置決めすることができる。図示のとおり，チャンバセル206はセルスペーサ２０４と直接係合し，マウントエリア242上で位置決めされる。セルスペーサ204は，チャンバセル206と試料基板210（図２）における第１本体表面216との間で，反応チャンバ212の流れ部を形成するように機能する。
【００５７】
チャンバセル206は，それぞれのマウントエリア242上で指定された位置に配置される。チャンバセル206は，指定された位置で温度制御ブロック202にマウントされたときに，Ｙ軸に沿う共通方向に対面するそれぞれの受け側又は受け端270を有する。反応チャンバ212は，共通方向268に開口するそれぞれの受け側270において，対応するポート272（以下，「入口」と称する。）を有する。各入口272は，対応するチャンバセル206及び／又は温度制御ブロック202により形成することができる。図示の実施形態において，各入口272は，対応するチャンバセル206と，温度制御ブロック202における上流側凹部246とにより形成される。入口272は，分析システム（図示せず）からの流体，例えば試薬や洗浄液等を受け入れるように構成されている。反応チャンバ212は，チャンバセル212におけるそれぞれの出口側又は出口端276において，対応するポート274（図５に示す。以下，「出口」と称する。）を有する。出口274は，対応する反応チャンバ212から流体を流出可能とするように構成されている。各出口274は，対応するチャンバセル206及び／又は温度制御ブロック202により形成することができる。図示の実施形態において，各出口274は，対応するチャンバセル206と，温度制御ブロック202における下流側凹部244とにより形成される。
【００５８】
図３に示す実施形態において，チャンバセル206は，限定領域又はスペース280内に個別的に位置決めされる。各限定領域280は，対応する整列突部250, 253により画定されるスペースである。任意的に，限定領域280は，対応するチャンバセル206に対して，対応する限定領域280を画定する整列突部250, 253に対してチャンバセル206を浮動可能とするように寸法が定められる。一実施形態において，チャンバセル206は，同時にそれぞれの限定領域280内に位置決めすることができる。このような実施形態の詳細は，後述するとおりである。
【００５９】
図４は，着脱カバー体208の分離状態における斜視図である。着脱カバー体208は，複数のチャンバ―セル206（図２）を指定された位置に保持すべく，チャンバ―セル206を挟んで温度制御ブロック202（図２）に取付けられるように構成されている。着脱カバー体208は，下側部282及び外側部284を含む。下側部282は，チャンバセル206と係合し，又は接続するように構成されている。着脱カバー体208は，下側部282から突出する複数の結合素子286を含む。結合素子286は，温度制御ブロック202と直接係合するように構成されている。結合素子286は，温度制御ブロック202と結合したときに，着脱カバー体208を開放位置及び閉鎖位置の間で回転可能とするヒンジ素子を形成することができる。
【００６０】
下側部282は，複数のチャンバ―セル206（図２）を受け入れる受け側スペースを形成する。着脱カバー体208は，複数の押圧素子288も含む。押圧素子288は，受け側スペース290内まで延在する。押圧素子288は，チャンバセル206と係合して，チャンバセル206をセルスペーサ204及び／又は温度制御ブロック202（図２）に対して押圧する押圧力を作用させるように構成されている。図示の実施形態において，押圧素子288は，シートメタルから打抜き形成されたバネフィンガーである。しかしながら，押圧素子288は他の構造を有することもできる。例えば，押圧素子288は，着脱カバー体208から形成されたフィンガーにより，又は下側部282から受け側スペース290内まで延在するコイルバネにより構成することができる。着脱カバー体208は，それぞれのチャンバセル206と整列するように構成されたウィンドウ292を含むことができる。ウィンドウ292は，押圧素子288をウィンドウ292内まで偏向可能とすることができる。一実施形態において，ウィンドウ292は，は，反応チャンバ212を視覚検査可能とすることができる。例えば，ウィンドウ292は，撮像検出器により，反応チャンバ212から発せられる光信号を検出可能とすることができる。
【００６１】
図５は，試料支持体200の完全に組み立てられた状態を示す斜視図である。図示のとおり，各チャンバセル206は，対応する試料基板210上で略固定された位置に保持されて，両者間に対応する反応チャンバ212を画定している。図５は，対応する出口側276（図３）に沿って配置された反応チャンバ212の出口274を示す。押圧素子288は，偏向位置で示す。偏向位置において，押圧素子288は，チャンバセル206を，セルスペーサ204及び／又は温度制御ブロック202に対して押圧する押圧力294を作用させるように構成されている。
【００６２】
温度制御ブロック202は，各種の方法により着脱カバー体208に結合させることができる。例えば，図示の実施形態において，試料支持体200は，結合素子286の貫通孔298を通して挿入されるロックピン296を含む。ロックピン296は，温度制御ブロック202の孔299（図２）内にも受け入れることができる。従って，ロックピン296は着脱カバー体208を温度制御ブロック202に対する固定位置に保持可能とするものである。
【００６３】
着脱カバー体208及び温度制御ブロック202は，分析システム内，例えば分析システム100内に位置決めされる構成とした一体構造295を形成する。試料支持体200が一体構造295内で完全に組み立てられると，チャンバセル206及び試料基板210は，互いに，そして試料支持体100における他の部品に対して略固定された位置を占める。その場合，一体構造295は，技術者による試料支持体100の保持及び搬送を許容するものであり，その際にチャンバセル206及び／又は試料基板210が移送中に意に反して移動する懸念はない。即ち，試料支持体200内における全てのチャンバセル206を同時に移動させて位置決めし，分析システムからの液体を受領可能とすることができる。
【００６４】
図６は，試料支持体200の断面図であり，特に，反応チャンバ212の１つを含む断面図である。反応チャンバ212は，チャンバセル206の内側マウント面302と，試料支持体210における第１本体表面216との間に形成される。反応チャンバ212は，対応する入口272と，対応する出口274との間で延在する。図示の実施形態において，入口272はトラフ形状とされており，分析システムからの液体の受領を容易としている。
【００６５】
反応チャンバ212の高さ304は，内側マウント面302と第１本体表面216との間で規定される。内側マウント面302は，図示の実施形態においては平坦である。このような実施形態において，反応チャンバ212の高さ304は，セルスペーサ204（図２）の厚みにより決定される。しかしながら，他の実施形態において，内側マウント面302は，チャンバセル206がマウントエリア上にマウントされたときに，少なくとも部分的に反応チャンバ212となる凹部を含むように形成することができる。更に他の実施形態において，温度制御ブロックは，その上にチャンバセル206がマウントされたときに，少なくとも部分的に反応チャンバ212となる凹部又はランウェイを含むように形成することができる。その場合，セルスペーサ204は任意的なものである。
【００６６】
分析プロトコルの間，液体は入口272に供給され，反応チャンバ212を通じて出口274まで流れることができる。一実施形態において，液体の流れは重力により駆動される。しかしながら，他の実施形態において，反応チャンバ212を通しての液体の流れを空圧システムにより駆動することができる。図示の実施形態において，反応チャンバ212における高さ304が一様な部分を，反応チャンバ212の流れ部分として定義することができる。この流れ部分は，入口272及び出口274の間を延在する。しかしながら，流れ部分は寸法が一様である必要はないことを理解されたい。
【００６７】
液体の流れは，少なくとも部分的に，流れ部分の寸法に基づくものである。一実施形態において，流れ部分に沿う高さ304は，最大でも500 μm，又は最大でも400 μmである。一実施形態において，流れ部分に沿う高さ304は，最大でも300 μm，又は最大でも200 μmである。一実施形態において，流れ部分に沿う高さ304は，最大でも150 μm，又は最大でも100 μmである。一実施形態において，流れ部分に沿う高さ304は，最大でも80 μm，又は最大でも70 μmである。特定の実施形態において，流れ部分に沿う高さ304は，最大でも60 μm，又は最大でも50 μmである。より特定的な実施形態において，流れ部分に沿う高さ304は，最大でも40 μmである。しかしながら，本発明の実施形態は上述した例に限定されるものでなく，高さは500 μmを超えるものでも良いことを理解されたい。
【００６８】
図６に示すとおり，試料基板210における第２本体表面218は，対応するマウントエリア242において温度制御ブロック202の活性面222と緊密に接触している。後述するように，温度制御ブロック202は，これを通して熱エネルギを伝達し，熱エネルギを反応チャンバ212に供給し，熱エネルギを反応チャンバ212から除去するように構成されている。
【００６９】
図７は，本発明の一実施形態に係る試料支持体310の分解図である。試料支持体310は，試料支持体102（図１）を置換し得るものであり，試料支持体200（図２）の部品と類似又は同一の部品を含むことができる。例えば，試料支持体310は，伸長した温度制御ブロック312，任意的なセルスペーサ314，複数のチャンバセル316，これらのチャンバセル316が含まれるネストアセンブリ318，及び着脱カバー体320を含む。各支持体部品は，試料支持体200について上述したと同様の態様で，Ｚ軸に沿って互いに積み重ね可能に構成されている。
【００７０】
温度制御ブロック312は，互いに逆向きの活性面322及び外側面324を有する。温度制御ブロック312は，第１及び第２ブロック端部326, 328を含み，これらの間が温度制御ブロック312の長さ330に相当する。活性面322は，温度制御ブロック312の長さ330に沿って分布させた一連のマウントエリア332を有する。チャンバセル316は，それぞれのマウントエリア332上に配置されるように構成されている。
【００７１】
着脱カバー体320は，チャンバセル316（又はネストアセンブリ318）を挟んで温度制御ブロック312に結合されるように構成されている。温度制御ブロック312及びチャンバセル316は，対応する反応チャンバ334（図１０）を両者間に画定する形状とされている。反応チャンバ334は，反応チャンバ212（図３）と類似又は同一の構成を有する。例えば，反応チャンバ334は，Ｙ軸に沿う共通方向338で試料支持体の外部に向けて開口する，対応する入口（図示せず）を有することができる。
【００７２】
試料支持体200（図２）とは異なり，試料支持体310はネストアセンブリ318を含んでいる。ネストアセンブリ318は，試料支持体310を組み立てる際にチャンバセル316をそれぞれのマウントエリア332に同時に位置決め可能とするものである。そのために，ネストアセンブリ318は，チャンバセル316を保持するように構成されたネストフレーム336を含む。ネストフレーム336によりチャンバセル316を浮動可能に保持することにより，チャンバセル316は，ネストアセンブリ318が温度制御ブロック312及び／又はセルスペーサ314にマウントされる際に，ネストフレーム336に対して移動（シフト）することが可能となる。例えば，チャンバセル316は，温度制御ブロック312の整列突部340と係合することができる。ネストアセンブリ318が温度制御ブロック312及び／又はセルスペーサ314上に位置決めされる際，チャンバセル316は，整列突部340によりネストアセンブリ318及び温度制御ブロック312に対して移動することができる。
【００７３】
着脱カバー体320は，着脱カバー体208（図２）と類似させることができる。例えば，着脱カバー体320は，ネストアセンブリ318上に位置決めしてチャンバセル316と係合させることにより，チャンバセル316をセルスペーサ314及び／又は温度制御ブロック312に対して押圧することができる。着脱カバー体320は，温度制御ブロック312に取付けてチャンバセル316を，着脱カバー体320と温度制御ブロック312の間の指定された位置で保持可能とすることができる。図示の実施形態において，着脱カバー体320は，ロックピン342を使用して温度制御ブロック312に取付けることができる。
【００７４】
図８は，ネストアセンブリ318の斜視図である。ネストフレーム336は，内側部344（図８に示す）及び外側部346を有する。内側部344及び外側部346は，Ｚ軸に沿って互いに逆向きとされている。内側部344は，ネストアセンブリ318が温度制御ブロック312（図７）上で位置決めされたときに，活性面322（図７）と対向するように構成されている。ネストフレーム336は，プレート形状又はブロック形状とされており，複数のセルウィンドウ348（図７に示す）を画定している。各セルウィンドウ348は，対応するチャンバセル316と整列する。セルウィンドウ348は，着脱カバー体320（図７）をチャンバセル316に係合可能とするものである。
【００７５】
内側部344は，チャンバセル316が配置される受けスペース352を含むことができる。ネストアセンブリ318は，各チャンバセル316をネストフレーム336に対して限定されたスペース350内に保持するように構成されている。各限定スペース350は三次元のスペース体積を有し，その内部にチャンバセルが配置可能とされている。限定スペース350は，チャンバセル316が占める体積よりも大きくすることができ，この場合に各チャンバセル316は，対応する限定スペース350内においてシフト可能とすることができる。このような実施形態において，チャンバセル316は，ネストアセンブリ318が温度制御ブロック312（図７）に結合されたときに，マウントエリア332（図７）と整列させることができる。
【００７６】
任意的に，ネストアセンブリ318は，それぞれの限定スペース350内におけるチャンバセル316を保持するように構成された保持突部354を含むことができる。図示の実施形態において，保持突部354は，チャンバセル316の内側マウント面356と係合するように構成された遠位端を有するセットネジである。チャンバセル316の内側マウント面356は，試料基板364及び／又は温度制御ブロック312と接触するように構成されている。より具体的には，保持突部354は，内側部344又は対応するチャンバセル316の内側面と対面する支持面355を含むことができる。支持面355は，対応するチャンバセル316と係合してチャンバセル316がネストフレーム336から落下するのを防止するように構成されている。例えば，内側部344が重力に沿う方向に対面するときに，支持面355は，チャンバセル316と係合して，チャンバセル316を限定スペース350内で保持することができる。各限定スペース350は，対向する保持突部354と，互いに対向する内側部360, 362との間のスペースとして定義することができる。
【００７７】
図９は，着脱カバー体320の分離状態と示す斜視図である。着脱カバー体320は，ネストアセンブリ230（図７）と共に温度制御ブロック312（図７）に取付けられるように構成されている。着脱カバー体320は，下側部370及び外側部372を含む。下側部370は，ネストアセンブリ230と係合又は接触するように構成されている。下側部370は，複数のチャンバセル316（図７）を概ね受け入れるための受けスペース376を形成する。受けスペース376は，温度制御ブロック312の長手方向に沿って延在すると共に，受けスペース376を挟んで互いに対向する側壁378, 380により画定することができる。図示の実施形態において，側壁378, 380は，温度制御ブロック312における本体部382に対して折曲げられた部分である。側壁378, 380は，本体部382から遠ざかる方向に延在する。しかしながら，側壁378, 380は別の態様で形成することもできる。例えば，側壁378, 380及び本体部382は，他の実施形態においては，互いに結合されて着脱カバー体320を形成する別体部品である。
【００７８】
着脱カバー体320は，下側部370から突出する複数の結合素子374を含む。一実施形態において，本体部382は，温度制御ブロック312における整列突部341（図７）を受け入れるように寸法及び形状が定められる１つ又は複数の整列孔388を含むことができる。結合素子374は，結合アーム又は結合脚部として特徴づけることもできる。結合素子374は，温度制御ブロック312に直接係合するように構成されている。結合素子374は，本体部382から高さ384だけ延在させることができる。受けスペース376は，温度制御ブロック312及びネストフレーム336を収めるように寸法及び形状が定められる。
【００７９】
図示のとおり，着脱カバー体320は，複数の押圧素子386も含む。押圧素子386は，本体部382に結合されており，本体部382から受けスペース376内まで延在する。押圧素子386は，チャンバセル316（図７）と係合するように構成され，チャンバセル316をセルスペーサ314及び／又は温度制御ブロック312（図７）に対して押圧する押圧力を作用させる。例示的な実施形態において，各チャンバセル316は，２つの押圧素子386が係合するように構成されている。図示の実施形態において，押圧素子386はシートメタルから打抜き形成されて他の構造に取付けられたバネフィンガーである。しかしながら，押圧素子386を他の構成とし得ることは，言うまでもない。例えば，代替的な実施形態において，バネフィンガーは，本体部382及び結合素子374を形成するシートメタルから打抜き形成することができる。
【００８０】
図１０は，完全に組み立てられた状態における試料支持体310の斜視図である。以下の記載は，図７及び図１０を参照するものである。組み立てプロセスの間，温度制御ブロック312を準備する。試料基板364（図７）を，対応するマウントエリア332（図７）において活性面322に沿って位置決めする。整列突部340（図７）は，指定されたマウントエリア332上での試料基板364の位置決めを容易とし得るものである。セルスペーサを使用する実施形態にあっては，セルスペーサ314を温度制御ブロック312の活性面322上に，そして一実施形態では試料基板364の部分上に位置決めする。セルスペーサ314が温度制御ブロック312上に位置決めされると，整列突部340（図７）は，セルスペーサ314における対応する貫通孔347, 349（図７）を通して受け入れることができる。整列突部340, 341は，温度制御ブロック312及び試料基板364に対する所望の位置におけるセルスペーサ314の位置決めを容易とし得るものである。
【００８１】
この状態において，ネストアセンブリ318をセルスペーサ314及び／又は温度制御ブロック312上で位置決めすることができる。チャンバセル316（図７）がネストフレーム336により保持されるため，チャンバセル316を，ネストアセンブリ318がセルスペーサ314及び／又は温度制御ブロック312上にマウントされる際に，それぞれの試料基板364上に同時にマウントすることができる。本明細書において記載するように，チャンバセル316は，限定されたスペース350（図８）内でネストフレーム336に対して移動可能である。ネストアセンブリ318がマウントされると，整列突部 341は，ネストフレーム336における対応する整列孔349（図７）により受け入れられて，ネストフレーム336と係合することにより，ネストアセンブリを所望の位置に位置決めすることができる。
【００８２】
この状態において，着脱カバー体320は，ネストアセンブリ318上に位置決めすることができる。着脱カバー体320がネストアセンブリ318上に位置決めされると，押圧素子386（図９）は，対応するチャンバセル316と係合してチャンバセル316をセルスペーサ314及び／又は温度制御ブロック312に対して押圧することができる。その状態で，着脱カバー体320は，ロックピン342により温度制御ブロック312に取付けることができる。例えば，結合素子374は，ロックピン342を受け入れる貫通孔390を有する。ロックピン342は，温度制御ブロック312における対応する孔345（図７）内に装入される。図１０に示すように完全に組み立てられると，着脱カバー体320及び温度制御ブロック312は互いに固定された位置を占めて一体構造390を形成し，この一体構造は，単一のユニットとして分析システム内まで搬送し，かつ位置決めすることができる。この状態で，試料支持体310は，複数の支持体部品が互いに積み重ねられたサンドイッチ構造を有することができる。
【００８３】
図１０に示すように，反応チャンバ334は，共通の支持体側394に沿って開口する出口392を有する。これらの出口392は共面的である。反応チャンバ334は，更に，共通の支持体側396に沿って開口する入口（図示せず）も有する。これらの入口も共面的である。共通の各支持体側394, 396は，全体として，温度制御ブロック312，ネストフレーム336及び着脱カバー体320により形成することができる。特に，支持体側394は側壁380を含み，支持体側396は側壁378を含む。側壁378, 380は，反応チャンバ334における入口及び出口に対するアクセスを許容するように寸法及び形状が定められる。他の実施形態においては，液体を反応チャンバ334に供給するために，入口のみをアクセス可能とすることができる。
【００８４】
図１１は，本発明の一実施形態に係る試料支持体400の斜視図である。試料支持体400は，試料支持体102（図１）に置換し得るものであり，試料支持体200（図２）又は試料支持体310（図７）と類似又は同一の部品を含むことができる。例えば，試料支持体400は，伸長した温度制御ブロック402，任意的なセルスペーサ404，複数のチャンバセル406，これらのチャンバセル406が含まれるネストアセンブリ408，及び着脱カバー体410を含む。各支持体部品は，試料支持体200及び試料支持体310について上述したと同様の態様で，Ｚ軸に沿って互いに積み重ね可能に構成されている。
【００８５】
温度制御ブロック402は，互いに逆向きの活性面412及び外側面414を有する。温度制御ブロック402は，第１及び第２ブロック端部416, 418を含み，これらの間が温度制御ブロック402の長さ420に相当する。活性面412は，温度制御ブロック402の長さ420に沿って分布させた一連のマウントエリア422を有する。チャンバセル406は，それぞれのマウントエリア332上に配置されるように構成されている。
【００８６】
着脱カバー体410は，温度制御ブロック402に結合されるように構成されている。図１１において，着脱カバー体410は，試料支持体400の残部（又は温度制御ブロック402）に対する開放位置にあるものとして示されている。閉鎖位置において，チャンバセル406又はネストアセンブリ408は，着脱カバー体410及び温度制御ブロック402の間に保持することができる。温度制御ブロック402及びチャンバセル406は，対応する反応チャンバ424を両者間に画定する形状とされている。反応チャンバ424は，前述した反応チャンバと類似又は同一の構成を有する。例えば，反応チャンバ424は，Ｙ軸に沿う両方向で試料支持体400の外部に向けて開口する，対応する入口440及び出口（図示せず）を有することができる。
【００８７】
ネストアセンブリ408は，チャンバセル406を保持するように構成されたネストフレーム426を含む。ネストフレーム426によりチャンバセル406を浮動可能に保持することにより，チャンバセル406は，ネストアセンブリ408が温度制御ブロック402及び／又はセルスペーサ406にマウントされる際に，ネストフレーム426に対して移動（シフト）することが可能となる。そのために，ネストフレーム426は，フレーム体430と，フレーム体430に結合されたセルガイド432とを含むことができる。任意的に，フレーム体430はシートメタルから打抜き成形することができ，セルガイド432はプラスチック成形体とすることができる。フレーム体430は，チャンバセル406に対するアクセスを許容するウィンドウ434を形成する。例えば，着脱カバー体410における押圧素子（図示せず）は，ウィンドウ434を通してチャンバセル406と係合することができる。セルガイド432は，チャンバセル406を保持することにより，チャンバセル406をセルガイド432及びフレーム体430の間に位置決めするように構成されている。そのために，セルガイド432は，フレーム体430の下方に位置決めされるフレーム（図示せず）を含むことができる。より具体的に，フレーム体430は側壁と，支持面（図示せず）を有する突部とを含み，これらがフレーム体430と共にそれぞれのチャンバセル406のための限定スペースを形成する構成とすることができる。これらの限定スペースは，限定スペース350（図８）と類似の構成とすることができる。
【００８８】
着脱カバー体410をネストアセンブリ408上に位置決めしてチャンバセル406と係合させることにより，チャンバセル406をセルスペーサ及び／又は温度制御ブロック402に対して押圧することができる。着脱カバー体410は，着脱カバー体410が閉鎖位置にあるときに，ラッチアセンブリ436を使用して温度制御ブロック402に取付けることができる。着脱カバー体410は，閉鎖位置にあるときに，チャンバセル406を着脱カバー体410及び温度制御ブロック402の間の指定された位置に保持することができる。
【００８９】
図１２は，試料支持体400の頂面斜視図である。図示のとおり，温度制御ブロック402は，それぞれセグメント長さ443, 445を有する第１本体延長部442及び第２本体延長部444を含むことができる。温度制御ブロック402は，第１本体延長部442及び第２本体延長部444の間を延在する本体部446を有することができる。本体部446は，マウントエリア422（図１１）を含み，ネストアセンブリ408に接触することができる。
【００９０】
図示の実施形態において，セグメント長さ443はセグメント長さ445よりも大きい。第１本体延長部442は，サーモモジュール（図示せず），例えば図１７におけるサーモモジュール510と係合するように構成された温度制御ブロック402の部分に相当する。例えば，サーモモジュールは，分析システムの一部として構成され，試料支持体400が分析システムにローディングされたときに，第１本体延長部442に沿って活性面412と接触する構成とすることができる。代替的に，試料支持体400が，第１本体延長部442に結合されたサーモモジュールを含む構成とすることができる。そのような実施形態において，サーモモジュールは，試料支持体400の一体構造の一部として構成することができる。
【００９１】
第２本体延長部444は，温度センサ（図示せず），例えば図１７における温度センサ514のセンサ面と係合するように寸法及び形状を定めることができる。サーモモジュールと同様に，温度センサは，分析システムの一部として構成され，試料支持体400が分析システムにローディングされたときに，第２本体延長部444に沿って活性面412と接触する構成とすることができる。代替的に，試料支持体400が，第２本体延長部444に結合された温度センサを含む構成とすることができる。そのような実施形態において，温度センサは，試料支持体400の一体構造の一部として構成することができる。温度センサは，サーモモジュールにより制御される温度制御ブロック402の温度を決定する構成とされている。温度制御ブロック402の温度が既知であれば，反応チャンバ424の温度をよす櫛，又は外挿法的に推定することができる。
【００９２】
図１３は，温度制御ブロック402の底部に沿って位置決めされるベースプレート450を有する試料支持体400の底面斜視図であり，図１４は，ベースプレート450を除去した試料支持体400の底面斜視図である。ベースプレート450は，温度制御ブロック402のチャネル452（図１４）を試料支持体400の外部から遮蔽する保護カバーとして機能することができる。ベースプレート450は，外部への熱エネルギの伝達を阻害する遮蔽材料，例えば発泡材料を備えることができる。
【００９３】
図１４に示すように，チャネル452は，温度制御ブロック402の長さ420に沿って温度制御ブロック402を貫通する。チャネル452は，マウントエリア422（図１１），特に反応チャンバ424（図１１）への，又はマウントエリア422／反応チャンバ424からの熱エネルギの伝達を促進するように構成される。より具体的に，チャネル452は，連続的な材料ブロック（例えば熱ブロック）に対する熱エネルギの伝達を促進するように構成される。
【００９４】
図示の実施形態において，温度制御ブロック402は，温度制御ブロック402の幅454に沿って分布させた７本のチャネル452を含む。他の実施形態において，温度制御ブロック402は，少数のチャネル452（例えば，１本，２本，３本，４本，等々のチャネル）を含み，又はより多数のチャネル452を含むことができる。図示の実施形態において，チャネル452は，略全長420に亘って延在する。チャネル452は，第１及び第２本体延長部442, 444と，本体部446を通じて延在することができる。チャネル452は，他の実施形態において，略全長420よりも短い距離に亘って延在させることもできる。
【００９５】
図１５は，試料支持体400の断面図である。図示の実施形態において，温度制御ブロック402は，対応するチャネル452内に配置されたヒートパイプ460を含む。ヒートパイプ460は，熱伝導のために使用される材料を含むことができる。ベースプレート450が，ヒートパイプ460をチャネル452内に保持する。一実施形態において，伝熱性接着剤（図示せず）をチャネル452内に堆積させてチャネル452内へのヒートパイプ460の取付けを容易化することができる。ヒートパイプ460は，温度制御ブロック402の長さ420（図１１）に沿う熱エネルギの伝達を促進するように構成される。特定の実施形態において，ヒートパイプ460は，第１本体延長部442に沿うサーモモジュール（図示せず）により発生される熱エネルギ（例えば，熱）を吸収して，その熱エネルギを本体部446に伝達するように構成される。その熱エネルギは，マウントエリア422（図１１）に，ひいては反応チャンバ424（図１１）に伝達することができる。
【００９６】
同様に，チャネル452及びヒートパイプ460は，反応チャンバ424からの熱エネルギを伝達するために使用することができる。例えば，サーモモジュールは，ヒートシンク及び／又はファン等の冷却装置を含み，これにより第１本体延長部442からの熱エネルギを試料支持体400の外部に除去することができる。第１本体延長部442における熱エネルギを試料支持体400の外部に除去されるため，反応チャンバ424内の熱エネルギを吸収，チャネル452及び／又はヒートパイプ460を通して第１本体延長部442に伝達し，ここから熱エネルギを外部に除去することができる。
【００９７】
代替的な実施形態において，図１５に示すチャネル452（又はヒートパイプ460）への開口部により，チャネル452（又はヒートパイプ460）へのポートを構成することができる。チャネル452（又はヒートパイプ460）は，温度制御ブロック402に，又は温度制御ブロック402から作動流体を指向させるように構成することができる。例えば，温度制御ブロック402は，外部供給源からの，例えば分析システムからの作動流体を受け入れる入口ポートと，作動流体を温度制御ブロック402から排出するための出口ポートとを有することができる。分析システムは，チャネル452及び／又はヒートパイプ460を通して作動流体を循環させることにより，反応チャンバの温度を制御することができる。入口ポート及び出口ポートは，試料支持体の外部に向けて開口し，分析システムのノズルやチューブと流体接続されるように構成することができる。このような実施形態において，作動流体は，分析システムにより温度制御ブロック402を通して吸い上げることができる。作動流体の温度は，分析システムにより制御することができる。
【００９８】
図１６は，ベースプレートを除去した状態で温度制御ブロック470の底部を示す説明図である。図示のとおり，温度制御ブロック470は，温度制御ブロック470の全長474に亘って延在するチャネル472を含む。チャネル472は，その内部に配置されたヒートパイプ476を含む。ヒートパイプ476は，温度制御ブロック470の長さ474よりも短い距離に亘って延在する
【００９９】
図１７は，本発明の一実施形態に係る試料支持体500の斜視図である。試料支持体500は，試料支持体400（図１１）と概ね同一の構成とすることができる。例えば，試料支持体500は，伸長した温度制御ブロック502，セルスペーサ504，複数のチャンバセル506，及び，これらのチャンバセル506が含まれるネストアセンブリ508を含む。ネストアセンブリ508は，図１７においては，温度制御ブロック502上にマウントされている。試料支持体500は，図１７においては着脱カバー体を含んでいないが，着脱カバー体を含む構成とすることもできる。代替的に，ネストアセンブリ508を，チャンバセル506を指定された位置に保持するための着脱カバー体として機能させることもできる。
【０１００】
試料支持体500は，更に，第１本体延長部512において温度制御ブロック502に結合されるサーモモジュール510と，第２本体延長部516において温度制御ブロック502に結合される温度センサ514とを含む。サーモモジュール510及び温度センサ514は，試料支持体500の一体構造の一部として呼構成することができる。例えば，サーモモジュール510及び温度センサ514は，温度制御ブロック502に対して固定された位置で直結することができる。
【０１０１】
図示のとおり，サーモモジュール510は，ヒータ518及び冷却装置524を含む。図示の実施形態において，ヒータ518は，温度制御ブロック502に結合されるフィルム520と，フィルム520内に配置された伝熱フォイル522とを含む平面ヒータである。伝熱フォイル522は，熱エネルギ（すなわち，熱）を発生し，これは温度制御ブロック502により吸収されてマウントエリアに伝達される。図示の実施形態において，冷却装置524は，ファンを備える。図示の実施形態は，ヒータ518及び冷却装置を524としてそれぞれ平面ヒータ及びファンを示すものであるが，他の実施形態において，異なるヒータ及び冷却装置524を使用することも考えられる。
【０１０２】
図１８及び図１９は，本発明の一実施形態に係る試料支持体530の説明図である。試料支持体530は，本明細書に開示する他の試料支持体と類似している。例えば，試料支持体530は，伸長した温度制御ブロック532，セルスペーサ534，複数のチャンバセル536，及び，これらのチャンバセル536が含まれるネストアセンブリ538を含む。ネストアセンブリ538は，図１８においては温度制御ブロック532上にマウントされており，図１９においては温度制御ブロック532から分離するように位置決めされる。図１９に示すように，試料支持体530は，温度制御ブロック532の活性面542に沿うそれぞれのマウントエリア上に位置決めされる試料基板539を含む。
【０１０３】
図示の実施形態において，ネストアセンブリ538は，チャンバセル536を指定された位置に保持するための着脱カバー体として機能する。例えば，ネストアセンブリ538は，試料支持体530が完全に組み立てられたときに，温度制御ブロック532に取付けることができる。代替的な実施形態においては，別体の着脱カバー体を使用して，ネストアセンブリ538を温度制御ブロック532に取付けることができる。
【０１０４】
図示のとおり，試料支持体530は，温度制御ブロック及び／又は温度センサと係合する本体延長部を含んでいない。このような実施形態において，サーモモジュール及び温度センサは，試料支持体530が分析システム内にローディングされたときに温度制御ブロック532と係合する分析システムの部分として構成することができる。代替的に，試料支持体530は，温度制御ブロック及び／又は温度センサを含む構成とすることができる。
【０１０５】
図２０及び図２１は，セルスペーサ534（図１９）を除去した状態で，温度制御ブロック532の一部を示す拡大図である。図示のとおり，マウントエリア552は，活性面542により画定することができる。より具体的に，活性面542は，整列手段544を含むように形成（例えば成形，ダイカット等）することができる。図示の実施形態において，整列手段544は，特徴壁546を形成するリッジ又はプラトーである。特徴壁546は，試料基板539を受け入れるように寸法及び形状が定められたランウェイ（又は凹部）548を画定する。本明細書に開示する他の試料支持体と同様に，温度制御ブロック532は，温度制御ブロック532の縁部に沿って凹部550, 551を含むように形成することができる。凹部550, 551は，反応チャンバ（図示せず）の入口／出口を部分的に画定し，又はこれに近接して配置される構成とすることができる。
【０１０６】
図２２は，１つ又は複数の試料支持体及び／又は分析装置と共に使用することのできる，本発明の一実施形態に係るサーモモジュール560の分解図である。図示の実施形態において，サーモモジュール560は，ヒートスプレッダ562，平面ヒータ546，冷却ファン566及び冷却ダクト568を含む。ヒートスプレッダ562は，温度制御ブロックと類似しており，チャネルのない連続材料片を備え，又は代替的に，これを通して延在するチャネルを含む。ヒートスプレッダ562は，試料支持体における温度制御ブロック（図示せず）に接触又は係合するように寸法及び形状を定めることができる。サーモモジュールが試料支持体の一部である実施形態において，ヒートスプレッダ562は，例えば伝熱性接着剤を使用して，温度制御ブロックに取付けることができる。代替的な実施形態において，サーモモジュール560はヒートスプレッダを含まない。その代わりに，平面ヒータ546を温度制御ブロックに直結することができる。サーモモジュールが分析システムの一部である実施形態においては，ヒートスプレッダ562が，試料支持体に対する別の接触面を構成する伝熱面563を有する。伝熱面563は，試料支持体と密接に係合して両者間で熱エネルギを伝達することができる。
【０１０７】
平面ヒータ564は，ヒートスプレッダ562に結合されるように構成されたフィルム570と，フィルム570内に配置される導電性フォイル572とを含む。図示の実施形態において，導電性フォイル572は，フィルム570を通る屈曲経路に沿って延在する１つ又は複数の導電性トレース576を含む。導電性トレース576は，平面ヒータ546における電気接点580, 582（例えば，接触パッド）に電気的に接続される。電気接点580, 582は，外部に露出し，分析システムにおける対応する電気接点（図示せず）と係合するように構成することができる。導電性フォイル572は，熱エネルギ（すなわち，熱）を発生し，これはヒートスプレッダ562により吸収されて温度制御ブロック（図示せず）に伝達される。
【０１０８】
図示の実施形態において，冷却ファン566及び冷却ダクト568は，熱エネルギを吸収して試料支持体又は分析装置の外部に放出するように構成される冷却装置584を形成する。例えば，サーモモジュール560が試料支持体を冷却するように（又は試料支持体から熱エネルギを除去するように）指令されたとき，平面ヒータ564を不作動とし，冷却ファンを作動させて真空を形成すると共に，平面ヒータ564の表面565から遠ざかる方向に送気することができる。このような実施形態においては，試料支持体内の熱エネルギをヒートスプレッダ562及び不作動状態の平面ヒータ564を通して伝達して，試料支持体から熱エネルギを除去することができる。
【０１０９】
一実施形態において，サーモモジュール560は，サーモモジュール560を選択的に作動させるための回路595を含むことができる。回路595は，冷却ファン566及び平面ヒータ546に作動的に結合される。例えば，回路595は，コントローラ（例えば，プロセッサ）を含み，温度センサからの上方に基づいて熱エネルギ量を増減するように構成（例えば，プログラム）することができる。他の実施形態において，回路595は，サーモモジュール560のアンテナに接続され，反応チャンバ内の温度を選択的に昇降させるための遠隔源（例えば，分析システム）からの指令を受信する構成とする。更に他の実施形態においては，サーモモジュール560が，２種の別個の状態（例えば，作動状態及び不作動状態）の間で切り替えられる。作動状態は，サーモモジュール560に電力を供給したときに生じさせることができる。また，不作動状態は，サーモモジュール560への電力供給を遮断したときに生じさせることができる。代替的に，電力をワイヤレスで（例えば，誘導コイルを介して）供給することができる。
【０１１０】
図２３及び図２４は，システムラック600の斜視図である。システムラック600は，ラック体602，複数のサーモモジュール604（図２３）及び複数の温度センサ606（図２３）を含む。図２３において，ラック体602は，サーモモジュール604及び温度センサ606をより明確に示すため，仮想線で表されている。
【０１１１】
図２３を参照すれば，ラック体602は，長さ（又は第１寸法）610，幅（又は第２寸法）612及び高さ（又は第３寸法）614を有する。ラック体602は，第１ラック端616及びその反対側の第２ラック端又は端面618を含む。ラック体602は，第１及び第２ラック端616, 618の間に延在するローディング側部620を更に有する。図示の実施形態において，ローディング側部620はラック体602の頂部を形成する。ラック体602は，対向する本体側部622, 624も更に含む。第１及び第２ラック端616, 618は，本体側部622, 624の間に延在する。
【０１１２】
ラック体602は，試料支持体，例えば本明細書において開示する試料支持体を受け入れるように構成されている。例えば，ラック体602は，本体側部622, 624の間に延在する複数の伸長した支持体スロット630を含むことができる。支持体スロット630は，ローディング側部620に沿って開口し，試料支持体がローディング側部620を通して対応する試料スロット630内に受け入れられるように構成することができる。支持体スロット630は，試料支持体が分析プロトコルの間に略固定された位置に保持されるように，寸法及び形状を定めることができる。
【０１１３】
図示の実施形態において，各支持体スロット630は，第１スロット領域632及び第２スロット領域634を含む。図示のとおり，第１及び第２スロット領域632, 634は，スロットギャップ636により隔てられている。スロットギャップ636は，試料支持体の本体部（例えば，チャンバセルを含む部分）を受け入れるように構成され，第１及び第２スロット領域632, 634は，試料支持体のそれぞれの端部を受け入れるように構成されている。
【０１１４】
図２３に示すように，温度センサ606は，第１スロット領域632内で対応する試料支持体と作動的に接触する。より具体的に，温度センサ606は，試料支持体が第１スロット領域632内に配置されたときに，温度センサ606が試料支持体と接触するようにラック体602に取付けられ，かつ，位置決めされる。温度センサ606は，分析システムにおけるコントローラ（図示せず）とワイヤレスで，又は導電経路（図示せず）を経て交信することができる。
【０１１５】
図２３に更に示すように，サーモモジュール604は，第２スロット領域634内で対応する試料支持体と作動的に接触する。例えば，ラック体602は，サーモモジュール604を受け入れるように構成されたキャビティを形成することができる。サーモモジュール604は，試料支持体が対応する支持体スロット630内に配置されたときに，伝熱面が試料支持体と接触するように位置決めされる。サーモモジュール604は，分析システムにおけるコントローラ（図示せず）とワイヤレスで，又は導電経路（図示せず）を経て交信することができる。図２４に示すように，ラック体602は，サーモモジュール604における冷却ファン660と流体接続するベント662を含む。空気は，ベント方分析システム外部に排気することができる。
【０１１６】
図示の実施形態において，システムラック600は，複数の温度センサ606及び複数のサーモモジュール604を含む。温度センサ606及びサーモモジュール604は，一対一の対応関係をなし，各温度センサ606は，それぞれ単一のサーモモジュール604のみと整列し，又は関連付けられ，その逆も同様である。しかしながら，他の実施形態において，２個以上の温度センサ606を単一のサーモモジュール604のみと整列させ，又は関連付けることができる。他の実施形態において，２個以上のサーモモジュール604を単一の温度センサ606と整列させ，又は関連付けることができる。更に他の実施形態において，システムラック600は，温度センサ606及びサーモモジュール604の少なくとも一方を含まない構成とすることもできる。このような実施形態において，試料支持体は，温度センサ及び／又はサーモモジュールを含むことができる。代替的な実施形態において，分析システムは，試料支持体も含めて，温度センサ及び／又はサーモモジュールを使用しない構成とすることもできる。
【０１１７】
図示のとおり，各温度センサ606は，関連するサーモモジュールから作動距離658だけ離間している。作動距離658は，対応する試料支持体において複数の反応チャンバがサーモモジュール604と温度センサ606との間に形成されるように寸法が定められる。より具体的に，熱エネルギは，サーモモジュール604から関連する温度センサ606に試料支持体を通して伝達され，従って反応チャンバの近傍まで伝達される。
【０１１８】
一実施形態において，支持体スロット630は，試料支持体を指定された位置に保持するように，試料支持体に対して寸法及び形状を定めることができる。例えば，ローディング側部620はローディング面650と一致する。支持体スロット630は，試料支持体をローディング面650に対して非直角の角度652で保持するように構成される。角度652は，例えば，60°と85°の間の角度とすることができる。
【０１１９】
図示の実施形態において，ラック体602は，開放スペース638の下方に配置されるリザーバ654を含む。リザーバ654は，試料支持体から排出される液体，より具体的には，試料支持体の反応チャンバから排出される液体を受け入れるように構成されている。リザーバ654は出口（図示せず）と流体接続され出口は廃液リザーバ（図示せず）と流体接続される構成とすることができる。リザーバ654は，図２４にも示されている。
【０１２０】
図２５は，試料支持体670が対応する支持体スロット630内に位置決めされたシステムラック600の斜視図である。図示のとおり，各試料支持体670は複数の入口672を有し，これらは他の試料支持体670における入口672と共面的である。分析プロトコルの間，分析システム（図示せず）におけるロボットアーム（図示せず）により液体を各入口672に供給することができる。液体は，対応する反応チャンバを通して排出し，リザーバ654内に貯めることができる。温度センサ606及びサーモモジュール604は，分析システムにおけるコントローラ（図示せず）と交信することができる。コントローラは，サーモモジュール604又は分析システムにおける他の部品（例えば，ロボットアーム）に指令を送信して，これらを，温度センサにより検出された温度に基づく特定の指示に従って作動させることができる。温度センサにより検出された温度は，反応チャンバ内における温度の指標とすることができる。
【０１２１】
一実施形態において，システムラック600は，試料支持体670に電力を供給するように構成された電源680（図２４）を含むことができる。例えば，電源680は，対応する支持体スロット630に向けて露出し，試料支持体670における対応する接点と係合するように構成された電気接点を含むことができる。サーモモジュール604における電気接点は，システムラック600における電気接点680と係合することができる。電気接点を経て供給された電流は，サーモモジュール604を作動させて，反応チャンバに熱エネルギを与え得るものである。
【０１２２】
他の実施形態において，電源680は，誘導コイルで構成される。この誘導コイルは，サーモモジュール604における対応するコイルに電力を誘起するための磁界を発生させるように構成することができる。その場合，サーモモジュール604は，ワイヤレス電力伝送技術（ＷＰＴ）により電力供給することができる。このような実施形態において，システムラック600及び試料支持体670は，周囲環境に露出される電気的表面を有しない構成とすることができる。
【０１２３】
図２６は，温度制御ブロック682及びサーモモジュール684を含む支持体サブアセンブリ680の説明図である。図示のとおり，サーモモジュール684は，冷却ファン688及びヒートシンク690を有する冷却装置を含む。ヒートシンク690は，サーモモジュール684における平面ヒータ692に直結され，サーモモジュール684は，温度制御ブロック682に熱的に結合されている。平面ヒータ692は，ヒートスプレッダ694を介して温度制御ブロック682に熱的に結合することができる。代替的に，平面ヒータ692を，伝熱性接着剤を介して温度制御ブロック682に直結することもできる。
【０１２４】
図２７は，本発明の一実施形態に係る分析システム700の分解図である。分析システム700は，前述した分析装置100及び／又は試料支持体における部品と類似する部品を含むことができる。例えば，分析システム700は，活性面704を有する温度制御ブロック702を含む。活性面704は，これに沿う一連のマウントエリア706を含む。各マウントエリア706は，その上に対応する試料支持体708がマウントされるように構成される。一実施形態において，マウントエリア706は，活性面704の物理的特徴により，及び／又は温度制御ブロック702における物理的素子により画定される。他の実施形態において，マウントエリア706は，マウントエリア706を画定する物理的素子が設けられていない平坦面である。温度制御ブロック702は，分析システム700をステージ又はプラットフォーム703上に位置決めし得るものである。図示の実施形態において，ステージ又703は，分析システム700における複数の部品（例えば，熱的，電気的，流体的な部品）を包囲するためのシステムハウジング705の一部を構成する。
【０１２５】
分析システム700は，活性面704上に積み重ねられて，試料支持体708に沿う反応チャンバ（図示せず）を形成する構成とされたシステムサブアセンブリ710を含む。例えば，図示の実施形態において，システムサブアセンブリ710は，セルスペーサ712，複数のチャンバセル714，マニホルドプレート716及び着脱カバー体718を含む。しかしながら，代替的な実施形態では，マニホルドプレート716及び着脱カバー体718は，本明細書に開示するマニホルドプレート716及び着脱カバー体718の作動的特徴を有する単一部品に組み合わせることができる。他の例として，別の実施形態ではセルスペーサ712を使用しないこともできる。
【０１２６】
各チャンバセル714は，それぞれのマウントエリア706上に配置されて，対応する試料支持体708を，それぞれのマウントエリア706と，それぞれのチャンバセル714との間に配置するように構成されている。マニホルドプレート716及び／又は着脱カバー体は，温度制御ブロック702に結合されて，チャンバセル714を両者間に形成するように構成されている。温度制御ブロック702及びチャンバセル714は，多能する反応チャンバをチャンバセル714と試料支持体708との間に配置するように構成されている。図示の実施形態において，セルスペーサ712は，チャンバセル704と，それぞれの試料支持体708との間にギャップを生成するように構成されている。このギャップは，反応チャンバの一部を構成し得るものである。
【０１２７】
分析システム700は，反応チャンバと流体接続される少なくとも１つの入口ライン726（例えば，可撓性チューブ）と，少なくとも１つの出口ライン728と有する流体回路724を含む。各入口ライン726は，流体源729から流体（例えば，液体や気体）を受け入れ，その流体を対応する反応チャンバに供給するように構成されている。各出口ライン728は，対応する反応チャンバからの流体を受け入れ，その流体を例えば排液リザーバに供給するように構成されている。図示の実施形態において，流体回路724は，複数の入口ライン726と，複数の出口ライン728と有する。各入口ライン726は単一の反応チャンバのみと流体接続し，各出口ライン728は単一の反応チャンバのみと流体接続する構成とされている。しかしながら，２つ以上の入口ライン726を単一の反応チャンバのみと流体接続し，２つ以上の出口ライン728を単一の反応チャンバのみと流体接続することもできる。他の実施形態において，単一の入口ライン726を複数の反応チャンバのみと流体接続し，及び／又は単一の出口ライン728を複数の反応チャンバのみと流体接続することもできる。
【０１２８】
分析システム700は，コンピュータシステム（全体を参照数字730で表す）を含み，これはコンピュータシステム140（図１Ａ）と同一であるか，又は類似することができる。例えば，コンピュータシステム730は，システムコントローラ142（図１Ａ）と同一又は類似のシステムコントローラ（図示せず）を含み，分析システム700における各種部品の作動を制御することができる。とくに，このシステムコントローラは，温度制御ブロック702と熱的に結合される１つ又は複数のヒータ（図示せず）の作動を制御して，反応チャンバ内における温度を制御することができる。システムコントローラは，流体を反応チャンバに供給するための１台又は複数台のポンプ（図示せず）も制御することができる。分析システム700により実行可能な例示的プロトコルには，ＩＳＨ，ＦＩＳＨ及びＩＨＣが含まれる。
【０１２９】
図２８は，分析システム700（図２７）が佐生状態にあるときの温度制御ブロック702及びシステムサブアセンブリ710の斜視図である。図示のとおり，分析システム700は，システムサブアセンブリを温度制御ブロック702に取付けるためのクランプ機構720も含むことができる。図示の実施形態において，クランプ機構720は，着脱カバー体718の両端部に結合される一対のラッチ722を含む。ラッチ722は，温度制御ブロック702に取付けられたフック719と係合する構成とされている。ラッチ722は，フック719を掴んで，システムサブアセンブリ又は着脱カバー体718を，反応セル714（図２７）を挟んで，温度制御ブロック702に対して押圧する構成とすることができる。図示のとおり，着脱カバー体718は，流体回路724の入口ライン726を受け入れる流路732を含む。
【０１３０】
図示の実施形態において，クランプ機構720は，着脱カバー体718を移動させてマニホルドプレート716（図２７）に係合させることにより，マニホルドプレート716を温度制御ブロック702に向けて押圧する。マニホルドプレート716は，チャンバセル714と係合して，チャンバセル714を温度制御ブロック702及び／又は節スペーサ712に対して押圧する。これにより，システムサブアセンブリ710は，反応チャンバを効果的にシールして反応チャンバからの漏洩を防止することができる。しかしながら、図２８に示す例示的なシステムサブアセンブリ710は，一実施形態にすぎない。代替的な実施形態において，着脱カバー体718は，マニホルドプレート716自体であるか，又はマニホルドプレート716を含み，これによりクランプ機構720はマニホルドプレート716に直接的に係合する。
【０１３１】
図２９は，温度制御ブロック702に対するシステムサブアセンブリ710の少なくとも一部の分解図である。図示のとおり，温度制御ブロック702の活性面704は整列手段740を含むように形状を定めることができる。整列手段は，対応する試料支持体708が受け入れられるランウェイ又は凹部742を形成するリッジで構成することができる。各ランウェイ742は，活性面704における対応するマウントエリア706を含むことができる。ランウェイ742は，試料支持体708に対して，試料支持体708と緩く嵌合する形状を定めることができる。整列手段740に加えて，複数の整列突部744（例えば，ポスト）を活性面704に取付けて活性面704から突出させることができる。整列突部744は，マウントエリア706における試料支持体708の位置決めを容易とし得るものである。また，整列突部744は，セルスペーサ712及びチャンバセル714の，そして任意的にはマニホルドプレート716の，他の部材に対する位置決めも容易とし得るものである。
【０１３２】
図２９に示すように，各チャンバセル714は，第１及び第２セル端部746, 748と，両側の側縁部750, 752とを有する。側縁部750, 752は，整列突部744と係合するように構成された整列手段754（例えば，凹部）を形成することができる。各チャンバセル714は，チャンバセル714の両幅広側部間に延在するチャネル756を含むことができる。図示の実施形態においては，複数のチャネル756が第１セル端部746に近接して配置され，複数のチャネル756が第２セル端部748に近接して配置されている，これらのチャネル756は，対応する入口ライン726又は対応する出口ライン728に流体接続するマニホルドプレート716のチャネル758と整列するように構成されている。チャネル756がチャネル758と整列すると，入口ライン726及び出口ライン728は反応チャンバに対して流体的にアクセス可能となる。図２９において，チャネル758がマニホルドプレート716の頂部側に示されているが，チャネル758はチャンバセル714と接触する底部側に沿って配置される。
【０１３３】
試料支持体708を調製し，及び／又は分析するため，試料支持体708を指定されたマウントエリア706上に位置決めすることができる。次に，セルスペーサ712を，試料支持体708がセルスペーサ712のウィンドウ760と整列するように，活性面704及び試料支持体708上に位置決めすることができる。更に，チャンバセル714をマウントエリア706及びチャンバセル714上に位置決めすることができる。各反応チャンバは，対応する試料支持体708，セルスペーサ712及び対応するチャンバセル714により画定することができる。チャネル756は，反応チャンバに対する流体的なアクセスを可能とし得るものである。
【０１３４】
一実施形態において，分析システム700におけるアック主部品を組み合わせて，上述した試料支持体を形成することができる。例えば，温度制御ブロック702は，システムハウジング705から分離可能とし，システムサブアセンブリ710と共に，一体構造を有する試料支持体を形成するように構成することができる。この実施形態において，試料支持体をシステムハウジング706上にマウントし，入口ライン及び出口ラインをそれぞれ液体吸排用の適切なポートに流体接続することができる。他の実施形態において，入口ライン及び出口ラインを試料支持体とは別体とすることができる。試料支持体をシステムハウジング706上にマウントした後，入口ライン及び出口ラインを試料支持体におけるポートに流体接続することができる。
【０１３５】
本発明の実施形態は，指定された反応を行わせるための流体デバイス，支持体アセンブリ，分析システム及びその部品を含む。更に，本発明の実施形態は，流体デバイス，支持体アセンブリ及び分析システムを製造し，又は使用する方法も含む。特定の実施形態において，支持体アセンブリ，１種又は２種以上の生物学的又は化学的試料が配置される表面を有する試料基板を保持する。支持体アセンブリは，１種又は２種以上の流体（例えば，液体や気体）が基板表面に沿って流れる際に基板を保持する。本発明の実施形態は，既知の装置，システム及び方法と対比して，試料基板を調製する際のスループットを向上し，試料基板を調製するための時間を短縮することができ，及び／又はユーザフレンドリーな構成とし得るものである。
【０１３６】
本明細書において，「反応チャンバ」という用語は，試料を配置することができ，流体を流すことにより指定された反応を行わせるスペース又はボイドを含む。反応チャンバは，典型的には少なくとも１つのポートを含む。特定の実施形態において，反応チャンバは，典型的には少なくとも１つの入口ポートと，少なくとも１つの出口ポートを含む。図示の実施形態において，各反応チャンバは，単一の入口ポートと，単一の出口ポートを含む。しかしながら，他の実施形態において，反応チャンバは，単一の入口ポートと，複数の出口ポートを含むことができる。代替的に，反応チャンバは，複数の入口ポートと，単一の出口ポートを含むことができる。更に他の実施形態において，反応チャンバは，流体が流入し，かつ流出する単一のポートを含むことができる。一実施形態において，反応チャンバは，一様な寸法を有する単純な流れチャネルである。例えば，反応チャンバは，互いに行に延在する２つの平面の間に画定することができる。他の実施形態において，反応チャンバの寸法は変化することができる。例えば，反応チャンバは，１つの平面と，ウェル，ピット又は溝を有する他の平面との間に画定することができる。
【０１３７】
本明細書において，「分析プロトコル」という用語は，指定された反応を行わせ，指定された反応を検出し，及び／又は指定された反応を分析するための一連の操作を含む。分析プロトコルにおける操作は，流体操作，熱的制御操作，検出操作，及び／又は機械的操作を含む。流体操作は，試料支持体又は分析システムを通しての流体（例えば，液体や気体）の流れ制御を含む。例えば，流体操作は，生物学的試料又は反応成分の反応チャンバへの流れを誘発するためのポンプ制御を含むことができる。熱的制御操作は，試料支持体又は分析システムにおける指定された部分の温度制御を含むことができる。例えば，熱的制御操作は，特定の反応を容易とするために，反応チャンバの温度を上昇又は降下させることを含み得る。検出操作は，試料における特定の特性，特質又は特徴を検出するための検出器の作動制御，又は検出器の活動モニタリングを含むことができる。一例として，検出操作は，生物学的試料を含む指定エリアの撮像を行って，指定エリアからの蛍光発光を検出することを含み得る。検出操作は，生物学的試料を照射するための光源制御を含み得る。機械的操作は，指定された部品の移動または位置制御を含むことができる。例えば，機械的操作は，分析システムのおけるロボットアームを移動させるためのモータ制御を含むことができる。ある場合には，異なる操作の組み合わせを同時に生じさせることができる。
【０１３８】
本発明の実施形態において実行可能なプロトコルには，マルチプレックスアレー分析が含まれる。ある種のマルチプレックスアレー分析プロトコルにおいては，異なるプローブ分子の集団が基板表面上に固定される。プローブは，支持体表面上における各プローブのアドレスに基づいて区別することができる。例えば，プローブ分子の各集団は，支持体表面上における既知の場所（例えば，格子上の座標）を有することがある。プローブ分子を制御された条件下で目標分析物にさらすと，目標分析物とプローブとの相互作用により，１つ又は複数のアドレスにおいて検出可能な変化が生じる。目標分析物は，目標分析物と選択的に結合する１種又は２種以上の蛍光ラベルを含むか，又は該蛍光ラベルに後続的にさらすことができる。次に，蛍光ラベルを励起し，これからの発光を検出することにより，目標分析物を分析することができる。特定のプローブと結合する目標分析物は，プローブのアドレスに対する蛍光ラベルの漸増により特定可能である。アレーのアドレスは，どの集団が分析物と反応したかを特定する分析システムにより決定することができる。分析物と反応したプローブ分子の化学構造を知ることにより，分析物の特性を決定することができる。
【０１３９】
本明細書において，「試料」という用語は，例えば，制御された反応を通じて改質可能な物質，又は，ここに記載されるような反応チャンバ内で検出可能な物質を含む。特定の実施形態において，試料は，関心対象となる生物学的又は化学的物質を含むことができる。本明細書において，「生物学的物質」又は「化学的物質」という用語は，観察（例えば，撮像）を行い，又は検査するのに適した各種の生物学的又は化学的物質を含むことができる。例えば，生物学的又は化学的物質は，生体分子，ヌクレオシド，核酸，ポリヌクレオチド，オリゴヌクレオチド，タンパク質，酵素，ポリペプチド，抗体，抗原，リガンド，レセプター，多糖，炭水化物，ポリリン酸，ナノ細孔，細胞小器官，脂質層，細胞，細胞溶解物，組織，器官，生体，体液を含む。「生物学的又は化学的試料」という用語は，生物学的活性のある化学物質，例えば上述した種の類似又は擬態を含むことができる。「生物学的試料」という用語は，細胞溶解物，無傷の細胞，生体，器官，組織及び体液等の試料を含む。「体液」は，限定されるものではないが，血液，乾燥血液，凝固した血液，血清，血漿，唾液，脳脊髄液，胸水，涙，ラクタールダクトの流体，リンパ液，痰，尿，羊水及び精液を含む。試料は，「無細胞」の体液を含むことができる。「無細胞体液」は，約１％（w/w）未満の全体細胞物質を含む。血清及び血漿は，無細胞体液の例である。試料は，天然又は合成由来の検体を含むことができる。一実施形態において，生物学的試料はヒト由来の，又はヒト以外に由来するものとすることができる。一実施形態において，生物学的試料は，ヒト患者由来とすることができる。一実施形態において，生物学的試料は，新生児由来とすることができる。
【０１４０】
特定の実施形態において，試料は基板又は支持構造における１つ又は複数の表面に固定することができる。例えば，オープンフェース基板（例えば，ある種のマイクロアレー及びチップ等）では，生物学的又は化学的試料がオープンフェース基板の外面に固定される。生物学的又は化学的物質は，反応チャンバ内における試料基板の表面に固定することができる。試料基板は，１つ又は複数のスライド，オープンフェース基板，プレーナチップ（例えば，マイクロアレーにおいて使用されるもの），又は微細粒子を含むことができる。光学基板が，生物学的又は化学的物質を支持する複数の微細粒子を含む場合，微細粒子は他の光学基板，例えばスライド，ピットアレー又は溝付きプレートにより保持することができる。
【０１４１】
特定の実施形態において，試料基板はマイクロアレーを含む。マイクロアレーは，基板表面に固定される，異なるプローブ分子の集団を含むことができる。この場合，異なるプローブ分子はその相対位置によって互いに区別される。マイクロアレーは，基板上における異なるアクセル可能位置に固定された異なるプローブ分子，又はプローブ分子の集団を含むことができる。代替的に，マイクロアレーは，各々が異なるプローブ分子，又はプローブ分子の集団を支持する別個の光学基板，例えばビードを含むことができる。この場合に，異なるプローブ分子は，基板を固定した表面上における光学基板の位置に基づいて，又は液体中における基板の位置に基づいて互いに区別される。表面上に別個の基板が配置されるアレーには，非限定的な意味において，以下に例示するものが含まれる。即ち，Illumina Inc.（米国カリフォルニア州サンディエゴ所在）から入手可能なBeadChipアレー，並びに，ビードをウェル内に含むアレー，例えば米国特許第6,266,459号，同第6,355,431号，同第6,770,441号，同第6,859,570号，同第7,622,294号及び国際公開第00/63437号各明細書に開示されているアレーや，表面上に粒子を有するアレー，例えば米国特許出願公開第2005/0227252号，国際公開第05/033681号及び同第04/024328号各明細書に開示されているアレーである。これらの特許文献は，参照として本願に組み込まれる。
【０１４２】
当業界において既知である任意の各種マイクロアレーを使用することができる。典型的なマイクロアレーは，各々がプローブ集団を有する反応サイト（「特徴」とも称される）を含む。各反応サイトにおけるプローブ集団は，典型的には１種のプローブを有する同種集団であるが，一実施形態においては異種集団とすることもできる。アレーにおける反応サイト又は特徴は，典型的には離散的であり，互いに間隔をおいて離間する。プローブサイトの寸法，及び／又は反応サイトの間隔は，アレーが高密度，中密度又は低密度となるように変化させることができる。高密度アレーは，約15 μmの間隔で離間する反応サイトを有するものとして特徴づけられる。中密度アレーは約15〜30 μmの間隔で離間する反応サイトを有し，低高密度アレーは，30 μmを超える間隔で離間する反応サイトを有する。本発明において有用なアレーは，100 μm，50 μm，10 μm，5 μm，1 μm又は0.5 μmの間隔で離間する反応サイトを有する。本発明の一実施形態に係る装置又は方法は，サイトを撮像するために使用することができ，その場合の解像度は，上記の密度又は密度範囲においてサイトを区別するに十分なものである。
【０１４３】
本発明で使用可能であって，商業的に入手可能なマイクロアレーの更なる例には，Affymetrix（登録商標）GeneChip（登録商標）マイクロアレー，又はVLSIPS（Very Large Scale Immobilized Polymer Synthesis）とも称される技術に基づいて合成された他のマイクロアレーが含まれる。VLSIPS法については，例えば，米国特許第5,324,633号，同第5,744,305号，同第5,451,683号，同第5,482,867号，同第5,491,074号，同第5,624,711号，同第5,795,716号，同第5,831,070号，同第5,856,101号，同第5,858,659号，同第5,874,219号，同第5,968,740号，同第5,974,164号，同第5,981,185号，同第5,981,956号，同第6,025,601号，同第6,033,860号，同第6,090,555号，同第6,136,269号，同第6,022,963号，同第6,083,697号，同第6,291,183号，同第6,309,831号，同第6,416,949号，同第6,428,752号及び同第6,482,591号各明細書に記載されている。これらの特許文献は，参照として本願に組み込まれる。スポット型マイクロアレーは，例えば，Amersham Biosciences社から入手可能なCodeLink（商標）アレーである。他の有用なマイクロアレーは，SurePrint（登録商標）等のインクジェット印刷法を使用して再象されるマイクロアレーであり，Agilent Technologies社から入手可能である。既知の分析法の何れも，例えば，米国特許出願公開第2003/0108867号，同第2003/0108900号，同第2003/0170684号，同第2003/0207295号又は同第2005/0181394号各明細書に記載されているマイクロアレーを使用して，ターゲットを特定し，又は特徴づけるために使用することができる。これらの特許文献も，参照として本願に組み込まれる。
【０１４４】
一実施形態において，ここに開示する実施形態は核酸のシーケンシングのために使用することができる。例えば，Sequencing by Synthesis（ＳＢＳ）プロトコルは，特に適用可能である。ＳＢＳ法では，蛍光ラベルされた複数の修正ヌクレオチドを使用して，光学基板の表面（例えばチャンバセル内の流路を少なく十部分的に画定する表面）に存在する増幅ＤＮＡの高密度クラスター（数百万のクラスターであり得る）のシーケンスを行う。チャンバセルは，チャンバセルが適切なチャンバセルホルダ内に配置された場所においてシーケンス用の核酸試料を収めることができる。シーケンシング用の試料は，互いに分離させて個別的に解像可能とした単一核酸分子形態，クラスター又は他の特徴としての核酸分子の増幅集団形態，又は１つ又は複数の核酸分子に固定したビード形態とすることができる。核酸は，未知のターゲットシーケンスに近接するオリゴヌクレチドプライマーが含まれるように調製することができる。最初のＳＢＳシーケンスサイクルを開始するため，１種又は２種以上の異なるラベルの施されたヌクレオチドと，ＤＮＡポリメラーゼ等を，流体流動サブシステム（図示せず）により，チャンバセル内に，又はチャンバセルを通じて流すことができる。単一種のヌクレオチドを一時に加えることができ，あるいは，シーケンス手順において使用されるヌクレオチドを，反転可能なターミネータ特性を有するように特別設計し，これにより，数種のラベルが施されたヌクレオチド（例えば，Ａ，Ｃ，Ｔ，Ｇ）の存在下において，シーケンス反応の各サイクルを同時に発生可能とすることができる。ヌクレオチドは，検出可能なラベル成分，例えば蛍光団を含むことができる。４種のヌクレオチドが混合される場合，ポリメラーゼは組み込むべき正しいベースを選択することができ，各シーケンスは単一ベースによって拡張される。組み込まれないヌクレオチドは，チャンバセルを通して洗浄液を流すことにより，洗い流すことができる。１つ又は複数のレーザによりヌクレオチドを励起して，蛍光を誘発させることができる。核酸から発せられる蛍光は，組み込まれたベースの蛍光に基づくものであり，異なる蛍光は異なる波長の発光を生じさせる。デブロッキング試薬をチャンバセルに加えて，反転可能なターミネータ集団を，延長され，かつ検出されたＤＮＡストランドから除去することができる。続いて，チャンバセルを通じて洗浄剤を流すことにより，デブロッキング試薬を洗い流すことができる。この状態で，チャンバセルは，上述した態様での，ラベルされたヌクレオチドの導入で始まる次のシーケンスサイクルの準備が整うこととなる。流動及び検出ステップを数回繰り返して，１回のシーケンスランを完了させることができる。シーケンス法は，例えば，Bentley et al., Nature 456:53-59 (2008)，国際公開第04/018497号，同第91/06678号及び同第07/123,744号，米国特許第7,057,026号，同第7,329,492号，同第7,211,414号，同第7,315,019号及び同第7,405,281号，並びに米国特許出願公開第2008/0108082号各明細書に記載されている。これらの非特許文献及び特許文献も，参照として本願に組み込まれる。
【０１４５】
一実施形態において，シーケンシングの間又はこれに先立って，核酸を表面に固定して増幅することができる。例えば，増幅はブリッジ増幅により行うことができる。有用なブリッジ増幅は，例えば，米国特許第5,641,658号及び同第7,115,400号，並びに同国特許出願公開第2002/0055100号，同第2004/0096853号，同第2004/0002090号，同第2007/0128624号及び同第2008/0009420号各明細書に記載されている。表面上の核酸を増幅するための他の有用な方法は，ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）であり，例えばLizardi et al., Nat. Genet. 19:225-232 (1998)及び米国特許出願公開第2007/0099208号明細書に記載されている。ビード上でのエマルジョンＰＣＲ法も使用することができ，これについてはDressman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:8817-8822 (2003) に記載されている。これらの非特許文献及び特許文献も，参照として本願に組み込まれる。
【０１４６】
本明細書において，「複数の（構成要素）」及び「（構成要素の）アレー」等の用語は，ある部品が有し得る全ての構成要素を必ずしも含むものではない。当該部品は，複数の構成要素と類似する他の構成要素を含むことができる。例えば，「（特定の特徴を構成し，又は特定の特徴を有する）複数の反応チャンバ」という語句は，部品における全ての反応チャンバが特定の特徴を含むことを必ずしも意味しない。従って，（例えば「（特定の特徴を構成し，又は特定の特徴を有する）全ての反応チャンバ」とでも特に明記しない限り，本発明の実施形態は，特定の特徴を有しない類似の構成要素を含む場合がある。
【０１４７】
図３０は，本発明の一実施形態に係る分析システム1100の略線図である。分析システム1100は，分析プロトコルの間に複数の支持体アセンブリ1102を保持するように構成されたシステムステージ1104を含む。分析プロトコルの間，試料基板（図示せず）に沿って配置された生物学的又は化学的試料は，１種又は複数種の流体（例えば，液体や気体）を，反応チャンバを通して，そして生物学的又は化学的試料に沿って流すことにより，調製し，及び／又は分析することができる。例示として，分析プロトコルは，ｉｎ−ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ），蛍光ＩＳＨ（ＦＩＳＨ），又は免疫組織化学染色（ＩＨＣ）の１種以上を含むことができる。しかしながら，各種の分析プロトコルを分析システム1100により実行し得ることは，言うまでもない。一実施形態において，液体は，流れチャネルを通して試料基板まで圧送（例えば，ポンプ圧送）される。しかしながら，他の実施形態において，液体は，毛管作用により試料基板まで流すこともできる。
【０１４８】
分析システム1100は，流体を支持体アセンブリ1102に供給可能とする流体制御システム1120も含む。流体制御システム1120は，貯蔵アセンブリ1122と供給サブシステム1124，そして任意的な排液リザーバ1126を含むことができる。貯蔵アセンブリ1122は，指定された分析プロトコルを実行するために必要とされる反応剤，洗浄剤，緩衝液等の，１つ又は複数の貯蔵源1128を含むことができる。図示の実施形態において，供給サブシステム1124は，１つ又は複数の空圧制御可能な導管1132（例えば，シリンジ）を有するロボットアーム1130を含む。導管1132は，貯蔵源1128から液体を引き出すことができる。ロボットアーム1130は，貯蔵源1128から引き出された液体を支持体アセンブリ1102まで供給し，支持体アセンブリ1102のポートまたは流路に供給するように構成されている。
【０１４９】
分析システム1100における異なる部品の操作は，システムコントローラ1142を有するコンピュータシステム1140により制御することができる。システムコントローラ1142は，１つ又は複数のプロセッサユニットを有するプロセッサ型システムで構成することができる。本明細書において，「プロセッサユニット」という用語は，本明細書に開示するような課題，機能又はステップを実行するように構成された処理回路を含む。例えば，処理回路は，有形で非一時的なコンピュータ可読媒体，例えばメモリーに保存された命令セットに基づいて操作を実行する論理回路で構成することができる。本明細書において，「プロセッサユニット」という用語は，単独プロセッサや単独論理装置に限定されるものではない。例えば，プロセッサユニットは，単独プロセッサ（例えば，１つ又は複数のコアを有するもの），複数の離散的なプロセッサ，１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ），及び／又は１つ又は複数の，現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むことができる。一実施形態において，プロセッサユニットは，必要な操作，例えば本明細書に記載するアルゴリズムを実行するように適切にプログラムされ，又は指令が与えられる既製デバイスである。
【０１５０】
プロセッサユニットは，本明細書に記載するアルゴリズムを実行可能としたハードワイヤロジックに基づいて操作を実行するハードワイヤデバイス（例えば，電子回路）で構成することもできる。この場合，プロセッサユニットは，１つ又は複数のＡＳＩＣ及び／又はＦＰＧＡを含むことができる。代替的又は付加的に，プロセッサユニットは，本明細書に記載するアルゴリズムを実行するようプロセッサユニットに指令する命令を保存する，有形で非一時的なメモリーを含み，又は当該メモリーに関連付けることもできる。命令又はアルゴリズムは，商業的に妥当な時間で実行可能とすることができる。この例示的な実施形態において，システムコントローラ1142は，１つ又は複数の保存素子，メモリー又はモジュールに保存された命令セットを実行して検出データの取得及び／又は分析を行う。保存素子は，情報源により，又は分析システム内における物理的なメモリー素子により構成することができる。一実施形態は，本明細書に記載するプロセスの１つ又は複数を実行するための命令セットを保存する非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は，過渡的な伝播信号自体を除く全てのコンピュータ可読媒体を含むことができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は，一般的に，任意の有形で非一時的なコンピュータ可読媒体を含むことができ，これには，例えば，磁気及び／又は光学ディスク，ＲＯＭ及びＰＲＯＭ等の永続性メモリーや，ＲＡＭ等の揮発性メモリーが含まれる。コンピュータ可読媒体は，１つ又は複数のプロセッサで実行される命令を保存することができる。
【０１５１】
システムコントローラ1142は，分析システム1100における他の部品やサブシステムに，通信リンク（破線で示す）を介して接続される。システムコントローラ1142は，オフサイトシステム又はサーバとも通信可能に接続される。通信リンクは，有線接続式又はワイヤレスとすることができる。システムコントローラ1142は，コンピュータシステム1140におけるユーザインターフェースからユーザ入力又は指令を受け取る。このようなユーザインターフェースは，キーボード，マウス，タッチスクリーンパネル，及び／又は音声認識システム等を含む。
【０１５２】
図３１は，本発明の一実施形態に係る支持体アセンブリ1150の分解図である。支持体アセンブリ1150は，複数の離散的なセクション又は層を含む。例えば，支持体アセンブリ1150は，分析プロトコルの間に試料基板1154を保持する構成とした支持体ベース1152を含む。この分析プロトコルは，図１〜図２９について上述した実施形態において実行し得るものである。試料基板1154上には，１種又は複数種の生物学的試料を基板表面1155に沿って配置することができる。
【０１５３】
支持体アセンブリ1150は，流体デバイス1156を含む。流体デバイス1156は複数のチャネルを含み，これらのチャネルは，基板表面1155に沿って流体を，流体入口領域1170（破線で示す）から，より高濃度の反応領域1172（破線で示す）に向けて収束させるように構成されている。そのために，流体デバイス1156は，入口層1158及びチャンバ層1160を含むことができる。入口層1158は，例えば，シリコーン製とすることができる。任意的に，流体デバイス1156は，カバー層1162及び／又はユニオン層1164を含むことができる。ユニオン層1164は，チャンバ層1160及び入口層1158の間に配置されるように構成される。カバー層1162は，入口層1158の頂部側に配置されるように構成される。一実施形態において，カバー層1162及びユニオン層1164は，流体デバイス1156の開放チャネルを包囲すると共に，流体が流れる貫通孔又はアクセスポイントを形成するように構成される。しかしながら，カバー層1162及びユニオン層1164は，任意的なものである。例えば，他の実施形態において，入口層1158は，チャネルを包囲すると共に，カバー層1162及び／又はユニオン層1164を必要としない構成とされる。
【０１５４】
任意的に，流体デバイス1156は，入口層1158上に，又は任意的なカバー層1162上に配置されるガイド層1166を含む。ガイド層1166は，シリンジ先端を入口層における受けポート（図示せず）内に向けるための複数のガイド通路（図示せず）を含むことができる。しかしながら，他の実施形態において，流体デバイス1156は，ガイド層1166を含まない。そのような実施形態において，入口層1158は，ガイド通路を含む形状とすることができる。代替的に，ローディング操作の間，シリンジ先端をガイドする必要がない構成も考えられる。
【０１５５】
流体デバイス1156の部品は，Ｚ軸に沿って積み重ねられる。部品の相互取付けを容易とするために，隣接するセクション又は層に沿って接着剤を配置することができる。完全に組み立てられた状態において，流体デバイス1156は，流体を基板表面1155に沿って収束させる三次元的な流路を有する流れチャネルを形成する。より具体的に，流れチャネルは，Ｚ軸に沿う深さと，Ｘ軸及び／又はＹ軸に沿う横寸法をもって延在させることができる。
【０１５６】
一実施形態において，流れチャネルは，下流側（又はベント側）セグメントを含む。流体が反応チャンバに向けて反応チャンバ内まで基板表面1155に沿って流れると，下流側チャネルとも称される出口側セグメントを通して気体が押しのけられる。一実施形態において，流体は，下流側チャネル内まで流入することにより，反応チャンバを液体で完全に充満させる構成とされる。一実施形態において，流体は，下流側チャネルを通して積極的に抜き出されて，反応チャンバから流体が除去される構成とすることができる。
【０１５７】
図３１は，別体の層又はセクションを有する流体デバイス1156を示す。しかしながら，他の実施形態において，単一の層又はセクションが，入口層1158，チャンバ層1160，カバー層1162，ユニオン層1164及び／又はガイド層1166の特徴を含むことができる。例えば，単一の層又はセクションは，本明細書に開示するチャネル及び開放凹部を含むように射出成形し，又は３Ｄ印刷することができる。
【０１５８】
チャネルは，比較的小さい断面寸法を有することができる。即ちチャネル（例えば，上流側チャネル）は，チャネルの全長の少なくとも大部分に亘って1 mm2未満の断面積，又はチャネルの全長の少なくとも大部分に亘って0.5 mm2 未満の断面積を有することができる。チャネルの幅は約1000 μm未満，チャネルの高さは約1000 μm未満とすることができる。一実施形態において，幅及び／又は高さは750 μm以下，より具体的には500 μm以下とすることができる。特定の実施形態において，幅及び／又は高さは350 μm以下，より具体的には250 μm以下とすることができる。一実施形態において，チャネルの総容積は50 μL以下，40 μL以下，又は30 μL以下である。特定の実施形態において，チャネルの総容積は25 μL以下，20 μL以下，又は15 μL以下とすることができる。しかしながら，一実施形態において，チャネル寸法を上記数値よりも大きく設定することもできる。
【０１５９】
図３２Ａは，本発明の１つ又は複数の実施形態と共に使用することのできる試料基板1200を示す平面図である。また，図３２Ｂは，試料基板1200の部分的な拡大図である。生物学的又は化学的試料は，試料基板の表面上に固定することができる。試料は，１種の生物学的又は化学的試料（例えば，組織），又は複数種の生物学的又は化学的試料（例えば，核酸）を含むことができる。一実施形態において，試料基板は，マイクロアレーを含むことができ，例えば，Illumina Inc.から入手可能なBeadChip Arrayにおけるマイクロアレーがこれに該当する。
【０１６０】
以下の記載は，特定の試料基板の詳細を記述するものであるが，本発明の実施形態は，各種試料基板の調製及び／又は分析に使用することができるものである。例えば，試料基板は，１つ又は複数のスライド，開放基板，平面チップ（例えば，マイクロアレーにおいて使用されるチップ），又は微細粒子を含むことができる。試料基板1200は開放基板として特徴づけられる。その表面において，１種又は複数種の生物学的又は化学的試料が露出して，試料に沿う流体の流れを許容するからである。しかしながら，他の形式の基板を使用することも考えられる。例えば，試料基板が，生物学的又は化学的試料を支持する複数の微細粒子を含む場合，微細粒子は他の光学基板，例えばスライド，ピットアレー又は溝付きプレートで保持することができる。
【０１６１】
図３２Ａに示すように，試料基板1200は，基板表面1204を有する活性側部1202を含む。図示の実施形態において，試料基板1200は，基板表面1204に沿って位置決めされる反応サイト1208のサイトアレー1206を含む。各反応サイト1208は，例えば，ビード等の特徴が規則的に配置された１つ又は複数のマイクロアレーを含むことができる。各特徴は，（マイクロアレーの他の特徴の中でも）指定されたアドレスと，指定された化学物質（例えば核酸）を有する。各アドレスは，対応する化学物質に対してテーブル又はデータベースにより相関させることができる。図示のとおり，反応サイト1208は，行1209及び列1211に配置される。特に，アレーは４行1209及び２４列1211を含む。しかしながら，サイトアレー1206は，予め定められた任意の配列を有することができる。破線で示すように，サイトアレー1206は，サイトアレー1206の外縁部周りに延在するマウントエリア1205を画定する。
【０１６２】
試料支持体1200は，幅1210及び長さ1212を有する。図示の実施形態において，試料支持体1200は矩形である。しかしながら，試料支持体1200は他の形状を有することもできる。例えば，試料支持体1200（又はその一部）は，円形，半円形，正方形，五角形，六角形等とすることができる。その形状は凸状又は凹状とすることができ，直線状又は曲線状の縁部を含むことができる。形状は，用途に応じて決定することができる。一実施形態において，試料支持体1200は平坦な本体部を有し，これにより試料支持体1200は略均一な肉厚を有する。しかしながら，他の実施形態において，試料支持体1200は１つ又は複数の突部又はプラットフォームを有することもできる。
【０１６３】
図３２Ｂは，例示的な反応サイト1208の詳細図である。反応サイト1208は，第１及び第２マイクロアレー1214, 1216を含む。図示の実施形態において，第１及び第２マイクロアレー1214, 1216の各々は，長さ1218及び幅1220を有する。図示のとおり，長さ1218は約4.25 mm，幅1220は約1.0 mmである。しかしながら，各反応サイト1208及び／又はマイクロアレー1214, 1216は，より小型又はより大型でもよい。第１及び第２マイクロアレー1214, 1216は並行に位置決めされ，従って第１及び第２マイクロアレー1214, 1216は共通縁部又は境界部1222を共有する。一実施形態において，境界部1222は，第１及び第２マイクロアレー1214, 1216を互いに隔てる小さい，又は僅かなスペースである。例えば，第１及び第２マイクロアレー1214, 1216を互いに隔てる距離は，約0.03 mmとすることができる。一実施形態において，第１及び第２マイクロアレー1214, 1216は液体（例えば，試薬又は試料を含む溶液）に同時に曝されるように構成される。
【０１６４】
図示のとおり，各反応サイト1208は，他の反応サイト1208と隣接して位置決めされる。例えば，反応サイト1208Ａは，反応サイト1208Ｂから間隔1224をおいて配置され，反応サイト1208Ｃからは距離1226を隔てて配置される。反応サイト1208の間に延在する基板表面1204の部分は，マニホルド体と接触するように構成することができる。一実施形態において，間隔1224, 1226は等長である。例えば，間隔は約1.0 mmとすることができる。しかしながら，他の実施形態において，間隔1224, 1226は不等長であり，及び／又は1.0 mmを超え，又は1.0 mmに満たない構成とすることができる。更に他の実施形態において，離散的な反応サイト1208は相互間にいかなる間隔も有しない。
【０１６５】
図３３は，試料支持体1200に対する流体デバイス1250の頂部分解図であり，図３４は，試料支持体1200に対する流体デバイス1250の底部分解図である。一実施形態において，流体デバイス1250は，「マニホルド体」又は「マニホルドアセンブリ」と称されることもある。参考までに，流体デバイス1250は互いに垂直なＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸に関して配向されるものである。一実施形態において，Ｚ軸は重力と略平行に延在する。しかしながら，他の実施形態において，流体デバイス1250は，重力に対して任意の方向に延在させることができる。
【０１６６】
図示の実施形態において，流体デバイス1250は，離散的な本体層1252, 1253, 1254の積み重ねを含み，これには入口層1252，ユニオン層又は介在層1253，及びチャンバ層1254が含まれる。各本体層1252-1254は，外側部及び内側部を含む。外側部は試料支持体1200又は支持体ベース1372（図４４）から離反する向きに配置され，内側部は試料支持体1200又は支持体ベース1372（図４４）と対向する向きに配置される。より具体的に，入口層1252は外側部及び内側部1256, 1258を含み，ユニオン層1253は外側部及び内側部1260, 1262を含み，チャンバ層1254は内側部及び外側部1264, 1266を含む。外側部1256は，流体デバイスにおける「第１本体部」又は「外側本体部」とも称され，内側部1258は，流体デバイスにおける「第２本体部」又は「内側本体部」とも称される。
【０１６７】
各本体層1252-1254は，流体を流すための開口部又は流路を含む。上述したように，以下の記載は，特定の層が指定された機能を有する場合について記述するものであるが，他の実施形態において，これらの機能を他の層により達成し，及び／又は２つ以上の層を組み合わせて対応する機能を単一層により達成することもできる。
【０１６８】
図３３に示すとおり，入口層1252は，外側部1256に沿って配置される受け側ポート1270のポートアレー1268を含む。受け側ポート1270は，外側部1256に向けて開口する開口部である。一実施形態において，受け側ポート1270は，突部又はプラットフォーム1272が設けられている。突部1272は，ガイド層1400（図４６）に接触又は係合するように寸法及び形状を定めることができる。例えば，突部1272は，ガイド層1400の表面と摩擦係合させることができる。他の実施形態において，入口層1252は，突部を含まない構成とすることもできる。例えば，受け側ポート1270は，外側部1256の周囲エリアと同一面内に配置し，又は外側部1256の凹部内に形成することができる。
【０１６９】
図３３に更に示すとおり，入口層1252は，ベント開口1274を含む。流体デバイス1250が完全に組み立てられたとき，各ベント開口1274は，受け側ポート1270と流体接続する。図示のとおり，ベント開口1274は外側部1256と同一面内に配置されるが，ベント開口1274は，入口層1252内における対応する突部（突部1272と同様），又は対応する凹部に向けて開口させることもできる。一実施形態において，ベント開口1274及び受け側ポート1270は，各ベント開口1274が単一の受け側ポート1270に流体接続し，各受け側ポート1270が単一のベント開口1274に流体接続する，一対一の対応関係を有する。しかしながら，他の実施形態において，受け側ポート1270及びベント開口1274は，２つ以上の対応する開口部又はポートと流体接続することも考えられる。
【０１７０】
図３４を参照すれば，入口層1252は，内側部1258に沿って配置される複数のチャネルセグメント1276を含む。チャネルセグメント1276は，それぞれの受け側ポート1270（図３３）と流体接続する。図示の実施形態において，チャネルセグメント1276は開放チャネルであり，内側部1258に沿うチャネルの全長に亘って開放する。チャネルセグメント1276は，流体デバイス1250が組み立てられたときに，外側部1260によりカバーされるように構成される。しかしながら，他の実施形態において，チャネルセグメント1276は，開放チャネルである必要はない。この場合，チャネルセグメント1276は，一部又は全部が入口層1252の肉厚内に延在する構成とすることができる。
【０１７１】
各チャネルセグメント1276は，対応する長さ1278を有する。長さ1278は，そのチャネルセグメント1276が流体接続する，対応する受け側ポート1270の位置に基づいて定めることができる。図３４にも示すように，入口層1252は，内側部に沿って配置されるベントポート1280を含む。ベントポート1280 は，対応するベント開口1274（図３３）と流体接続する。図示の実施形態において，ベントポート1280及び対応するベント開口1274は，入口層1252における貫通孔1282を形成する。各貫通孔1282は，Ｚ軸に対して略平行に延在して，入口層1252の肉厚を直接貫通する。図示のとおり，ベントポート1280は，概ね，Ｙ軸に対して平行に延在する中央領域1284に沿って配置される。
【０１７２】
図３３及び図３４に示すとおり，ユニオン層1253は，外側部及び内側部1260, 1262の間でユニオン層1253を貫通する貫通孔1286を含む。各貫通孔1286は，対応するチャネルセグメント1276又はベントポート1280と整列するように構成されている。貫通孔1286がベントポート1280と整列すると，貫通孔1282, 1286は共にベントチャネル（又は下流側チャネル）を形成する。チャンバ層1254は，その肉厚を通して延在する反応流路1290を含む。上述したように，反応流路1290は，チャンバ層1254がユニオン層1253及び試料基板1200の間に挟まれたときに，反応チャンバ1360（図４１）を形成する。反応流路1290は，互いに結合された複数のリンケージ1294, 1295を有するウェブ1292により形成される。各反応流路1290は，流体デバイスが完全に組み立てられたときに貫通孔1286の２つと整列するように構成されている。組み立てられたとき，各反応流路1290は，対応するリンケージ1294, 1295，ユニオン層1263の内側部1262及び基板表面1204（図３３）により画定される反応チャンバ1360を形成する。各反応流路1290は，試料基板1200における指定された反応サイト1208（図３３）と整列するように構成されている。
【０１７３】
図３５は，入口層1252における外側部1256の平面図であって，ポートアレー1268の詳細を示すものである。図示のとおり，ポートアレー1268は，反応チャンバ1302を画定する。反応チャンバ1302は，最外側の受けポート1270により表される。図３５において，反応チャンバ1302は，ポートアレー1268の外縁を画定する各受けポート1270を通って延在する破線により表されている。図示のとおり，外縁は，Ｙ軸に沿って直線状であるが，Ｘ軸に沿って曲線状である。しかしながら，他の実施形態において，ポートアレー1268は異なる外縁を有することができる。例えば，外縁は，矩形又は他の任意の多角形とすることができる。外縁は，円形とし，または曲線部を有することができる。
【０１７４】
図示の実施形態において，ポートアレー1268は１２列のポート列1304を含む。各ポート列1304は，Ｙ軸に沿って分布させた８個の受けポート1270を含む。受けポート1270は，各列において，対応するピペットチップ（図示せず），例えばピペットチップ1426（図４８）を受け入れるように位置決めされる。より具体的に，各種のマルチピペットシステムは，指定されたピペットチップ配列を有する。ある場合には，協定により，あるいは１つ又は複数の業界により基準が確立されることがある。典型的に，ピペットチップは，ある線に沿って均等に分布させる。例えば，図示の実施形態において，各列1304部おいて隣接する受けポート1270の間隔1306は，約9.0 mmである。しかしながら，他の実施形態において，その間隔1306は異なるものとすることができる。一実施形態においては，受けポート1270を不均等に分布させ，1つ又は複数の受けポート1270を，同一列における他の受けポートに対してより近接させる。
【０１７５】
図示の実施形態において，各列1304は同一の列長さ1308を有し，従って同一のマルチピペットシステムにより，各列に対する流体のローディングを行うことができる。しかしながら，図示のとおり，列1304はＹ軸に沿って異なる位置を占める。例えば，列1304Aは，列1304B, 1304Cの何れよりも入口層1352の縁部1310に近接する。しかしながら，列1304Cの後，列1304はその位置関係を繰り返し，従って各列1304は，Ｙ軸に沿って３つの異なる位置のうちの１つを占める。
【０１７６】
図３２Ａについて上述したように，試料基板1200はサイトアレー1206を有し，そのサイトアレーは，合計９６個の反応サイト1208のために２４行1209及び４列1211を含む。ポートアレー1268も，96個の受けポート1270を含む。しかしながら，ポートアレー1268は，複数の列1304が単一の列1211に対応するように，サイトアレー1206とは異なる形態を有する。例えば，図示の実施形態において，列1304A, 1304B, 1304Cは，サイトアレー1206における単一の列1211に対応する。ポートアレー1268及びサイトアレー1206の形態を異ならせたことにより，流体デバイスは，ピペットチップから反応サイト（図３２Ａ）に対して液体を供給するための複数のチャネルを形成する。特定の実施形態においては，複数のチャネルがベント用の気体（例えば，空気）及び／又は流体をピペットチップから供給可能とするものである。
【０１７７】
図３６は，入口層1252の断面図であって，単一の受けポート1270及び対応する突部1272を示すものである。受けポート1270は，第１及び第２開口部1318, 1320の間に画定される。突部1272は，円筒形状を有する。それ故，図３６は突部1272の外径1312を示している。外径1312は，例えば約2.5 mm〜約3.0 mmとすることができる。しかしながら，突部1272は，異なる形状を有することもできる。突部1272は，内径1314も有する。内径1314は，第１及び第２開口部1318, 1320の間における入口層1252により画定される。一実施形態において，第１開口部1318における内径1314は，異なる受けポート1270に対して異なっている。例えば，内径1314は，列1304A（図３５）を形成する受けポート1270のための第１開口部1318において0.80 mm，列1304B（図３５）を形成する受けポート1270のための第１開口部1318において0.70 mm，列1304C（図３５）を形成する受けポート1270のための第１開口部1318において0.60 mmとすることができる。しかしながら，他の実施形態において，第１開口部1318における内径1314は，実質的に等しい。図示のとおり，突部1272は，外側部1256におけるベース部からの高さ1316を有する。高さ1316は，例えば約0.75 mm〜約1.25 mmとすることができる。
【０１７８】
図３７は，入口層1252における内側部1258の平面図である。図示のとおり，各チャネルセグメント1276は，一方のチャネル端部1322から反対側のチャネル端部1324まで延在する流路長を有する。チャネル端部1322は，入口端部とも称され，それぞれの受けポート1270（図３３）における第２開口部1320（図３６）に対応する。チャネル端部1324は，出口端部とも称され，ユニオン層1253における貫通孔1286（図３４）上に位置決めされるように構成されている。
【０１７９】
図３８は，図３７における破線領域に含まれるチャネルセグメント1276A-1276Fのセット1330を示す。セット1330（又は，対称セット）は，内側部1248に沿って反復することができる。各チャネル端部1322, 1324を，図３８に示す。図示のとおり，セット1330における各チャネルセグメント1276B-1276Fは，対応するチャネル端部1322が，中央領域1284の外側に位置すると共に中央領域1284に向けて延在する。中央領域1284は，ベントポート1280における２列の外側列の間に延在する。図３８は，ベントポート1280における外側列の１列のみを示す。チャネルセグメント1276Bは中央領域1284内まで延在し，チャネルセグメント1276Aは完全に中央領域1284内に延在する。
【０１８０】
チャネルセグメント1276は，それぞれのチャネル端部1324を指定された個所に位置決めすることにより，チャネルセグメント1276が対応する貫通孔1286（図３３）と整列して流体接続されるように構成されている。図示のとおり，チャネルセグメント1276A-1276Fの各流路長は，大部分がＸ軸に沿って横方向に延在する。しかしながら，チャネルセグメント1276A-1276Fは，部分的にＹ軸に沿って延在する。チャネルセグメント1276Dは，実質的に直線状であり，チャネルセグメント1276A, 1276B及び1276D-1276Fは，その流路長に沿って非直線状である。図３７及び図３８は特定の形態を有するチャネルセグメントを示すものであるが，他の形態も使用することができる。一実施形態において，チャネルセグメント1276は，反復セットを有しておらず，入口層1252の用途に応じて予め定められた形態を有する。
【０１８１】
図示のとおり，チャネルセグメント1276A-1276Cの各チャネル端部1324は，関連するベントポート1280に対して相対位置を有する。例えば，チャネル端部1324'は，関連するベントポート1280'に対する指定位置（破線1326で示す）を有する。各ベントポート1280は，関連する他のチャネル端部1324に対する同一の指定位置1326を有する。後述するように，関連するチャネル端部1324及びベントポート1280は，関連するチャネル端部1324及びベントポート1280を流体接続する，対応する反応チャンバ1360（図４１）を通して所望の流れを供給するように構成される。
【０１８２】
図３９は，チャンバ層1254の一部拡大図である。一実施形態において，チャンバ層1254の内側部1266は，接着剤1254が施されている。例えば，チャンバ層1254は，ポリエステルフィルム（例えば，二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（boPET）フィルム）等のフィルムから成形することができる。フィルムは，所要の反応流路1290を構成するように打抜き下降することができる。フィルムは，打抜きに先立ち，片面又は両面に接着剤を施しておくことができる。この場合，ウェブ1292におけるリンケージ1294, 1295は，接着剤を有することができる。
【０１８３】
図示の実施形態において，反応流路1290は，第１寸法1332及び第２寸法1334を有する。第１寸法1332は，例えば2.50 mm〜3.00 mmとし，第２寸法1334は，例えば4.25 mm〜5.25 mmとすることができる。隣接する反応流路1290は，対応するリンケージ1294, 1295により隔てられている。図示の実施形態において，各リンケージ1294, 1295は同一幅を有し，従って，隣接する反応流路1290は共通の距離を隔てて分離している。一実施形態において，反応流路1290は同一寸法を有する。しかしながら，他の実施形態において，反応流路1290は，用途に応じた任意の寸法を有することができる。
【０１８４】
図４０は，ユニオン層1253，チャンバ層1254及び裏当て層1342を含む予備成形アセンブリ1340の分解図である。一実施形態において，裏当て層1342は，流体デバイス1250（図３３）と共に使用されるものではない。むしろ，裏当て層1342は，ユニオン層1253及びチャンバ層1254の製造及び輸送のために使用することができる。例えば，ユニオン層1253は，入口層1252を係合するために外側部1260に沿って接着剤を含むことができる。裏当て層1342は，外側部1260に沿う接着剤の品質及び有効性を維持するために使用することができる。ユニオン層1253を打抜いて貫通孔1286（図３４）を形成する際に，裏当て層1342を外側部1260に取付けて貫通孔を形成することができる。図示のとおり，ユニオン層1253及び裏当て層1342は，それぞれのタブ1344, 1346を有することができる。タブ1344, 1346は，ユニオン層1253及び裏当て層1342を掴んでこれら二層を互いに分離する作業を容易とし得るものである。
【０１８５】
図４１は，試料基板1200に対して本体層1252-1254を積み重ねてなる流体デバイス1250の断面図である。互いに積み重ねると，本体層1252-1254は，互いに逆向きの第１及び第２本体部1352, 1354を有するマニホルド体1350を形成する。第１本体部1352は入口層1252の外側部1256に対応し，第２本体部1354はチャンバ層1254の内側部1266に対応する。第２本体部1354は，ユニオン層1253における内側部1262の一部も含むことができる。
【０１８６】
第１本体部1352は，受けポート1270のポートアレー1268を含む。第２本体部1354は，開放凹部1385のチャンバアレー1356を含む。開放凹部1385は，対応するリンケージ1294, 1295と，ユニオン層1253における内側部1262により画定される。開放凹部1385は，図４１に示すように，流体デバイス1250が完全に組み立てられて試料基板1360上にマウントされたときに包囲されて反応チャンバ1360を形成する。各開放凹部1385（又は反応チャンバ1360）は，対応する反応サイト1208と整列するように位置決めされ，従って反応サイト1208は反応チャンバ1360に向けて露出する。
【０１８７】
チャネルセグメント1276は，マニホルド体1350を貫通し，より具体的には入口層1252を貫通する。図４１における断面の位置関係から，１つのチャネルセグメント1276のみが示されている。各チャネルセグメント1276は，対応する受けポート1270を，対応する開放凹部1385（又は反応チャンバ1360）に流体接続する。
【０１８８】
図示のとおり，ユニオン層1253の貫通孔1286を，入口層1252を通して延在する，対応するベントポート1252に整列させて，対応するベントチャネル1362を形成することができる。ベントチャネル1362は，マニホルド体1350を通して延在する。各ベントチャネル1362は，対応する開放凹部1385（又は反応チャンバ1360）を，対応するベント開口1274に，又は，より具体的にはマニホルド体1350の外部に流体接続する。
【０１８９】
従って，マニホルド体1350は，対応する反応チャンバ1360及びベントチャネル1362に対する流体のローディングを可能とするチャネルセグメント1276を含み，これにより反応チャンバ1360から期待を押し出し可能とするものである。一実施形態において，反応チャンバ1360を完全に満たす流体は，ベントチャネルを部分的に満たすことができる。
【０１９０】
図４２は，マニホルド体1350（又は流体デバイス1250）における受けポート1270，チャネルセグメント1276，反応チャンバ1360及びベントチャネル1362を示す。上述したように，ポートアレー1268は，第１本体部1352に沿って反応領域1302を形成する。反応チャンバ1360は，流体供給領域1364を形成する。流体供給領域1364は，外側の反応チャンバ1360の外周に沿って延在する破線により画定される。流体供給領域1364は，長さ1366及び幅1368を有し，マウントエリア1215（図３２Ａ）と実質的に等しい構成とすることができる。図４２に示すように，反応領域1302は流体供給領域1364よりも大きい。一実施形態において，流体供給領域1364は反応領域1302の75%以下である。他の実施形態において，流体供給領域1364は反応領域1302の60%以下である。更に他の実施形態において，流体供給領域1364は反応領域1302の50%以下，又は反応領域1302の45%以下である。特定の実施形態において，流体供給領域1364は反応領域1302の40%以下，又は反応領域1302の35%以下である。
【０１９１】
図４３は，マニホルド体1350（又は流体デバイス1250）の一部拡大図である。図示のとおり，各反応チャンバ1360は，対応するチャネル端部1324（又は，ユニオン層1253（図３４）における対応する貫通孔1286（図３４））及びベント開口1274（又は，ユニオン層1253における対応する貫通孔1286）と整列する。各反応チャンバ1360に関連するチャネル端部1324及びベント開口1274は，流体が反応サイト1208を斜めに横切るように位置決めされる。より具体的に，流体は，矢印で示すように，反応チャンバ1360の１つのコーナー部において流入し，反応サイト1208を斜めに横切って反対側のコーナー部まで流れ，ここで反応チャンバ1360から排出されるように構成される。このような実施形態は，反応サイト1208を横切る流体を，より均一に露出させ得るものである。しかしながら，チャネル端部1324及びベント開口1274の位置は，反応チャンバ1360の形状に基づくものとすることができる。即ち，他の実施形態において，チャネル端部1324及びベント開口1274は，異なる位置を有することができる。
【０１９２】
図４４〜図４６は，支持体アセンブリ1370（図４６）を組み立てるための異なる段階を示す。図４４は，支持体アセンブリ1370における支持体ベース1372の斜視図である。支持体ベース1372は，分析プロトコルの間にマニホルド体1350（図４５）を支持するように構成されている。例えば，支持体ベース1372は分析システム，例えば分析システム1100（図３０）に対して位置決めされる。支持体ベース1372は，ネスト領域1376を画定する支持面1374を含む。ネスト領域1376は，試料基板1200（図３２Ａ）を受けるように構成されている。ネスト領域1376は，試料支持体1200と整列するように構成された，対向するベース縁部1378, 1379により画定される。
【０１９３】
図４５は，支持面1376上にマウントされたマニホルド体1350を示す。試料基板1200はネスト領域1376内に位置決めされ，入口層1252及びユニオン層1253（図３３）の一部はネスト領域1376を超えて支持面1374の外側エリアまで延在する。図４５は，更に，マニホルド体1350が流体を，比較的小さい肉厚内又は高さ内において，大きい反応領域1302から，より小さい流体供給領域に至るまでに収束させる態様を明示する。
【０１９４】
図４６は，完全に組み立てられた支持体アセンブリ1370の斜視図である。図示のとおり，支持体ベース1372は，ガイド層1400を支持するように構成される。ガイド層1400は，複数のガイド流路1412を含み，これらのガイド流路は，マニホルド体1350における対応する受けポート1270（図４５）と整列させるものである。ガイド流路1412は，ポートアレー1268（図４５）と類似するパターン又は配列を有する流路アレー1413を形成する。
【０１９５】
図４７は，マニホルド体1350上にマウントされたガイド層1400の拡大断面図である。ガイド層1400は，流体デバイス（図示せず）のチップを対応する受けポート1270内まで誘導するように構成されている。このチップは，例えば，ピペットシステムの一部であり得る。ガイド層1400は，外側部1404，これとは反対側の内側部1406，及び複数のガイド流路1412を有するガイド体1402を含み，これらのガイド流路は，外側部1404及び内側部1406の間でガイド体1402を通して延在する。図示のとおり，内側部1406は，複数の整列凹部1408を含むように形成されている。各整列凹部1408は，内側部1406に沿うボス1410の内面により画定される。整列凹部1408は，内側層1252における対応する突部を受けるように寸法及び形状が定められる。整列凹部1408は，対応するガイド流路1412とも整列する。
【０１９６】
ガイド流路1412は，対応する流路面1414により画定され，この流路面1414は，ガイド流路1412が円錐状又は漏斗状となる形状とされている。例えば，図４７に示すガイド流路1412は，第１直径1418を有する外側開口部1415と，第２直径1422を有する内側開口部1420とを含む。第２直径1422は，第１直径1418よりも実質的に小さい。ガイド流路1412は，深さ1424に亘って第２直径1422を維持する。ガイド流路1412は，受けポート1270と整列する。
【０１９７】
チップが受けポート1270に接近する際に不整列であれば，流路面1414は，チップを内側開口部1420に向けて偏向させるように構成される。チップが開口部1420に入ると，チップは受けポート1270と略整列する。従って，受けポート1270はチップを受け入れることができる。
【０１９８】
図４８は，マニホルド体1350上にマウントされたガイド層1400の断面図である。図４８に示す各ガイド流路1412は，対応するシリンジ1427のチップ1426を受け入れており，シリンジ1427は，開口部1420を通して，対応する受けポート1270内まで延在する。受けポート1270は，対応する内側面1428により画定される。図示のとおり，各チップ1426は，対応する内側面1428に対してシール係合する。従って，チップ及び内側面1428の間からの流体の漏洩流出は，防止される。このようにして，シリンジ1427は，受けポート1270及び対応する流れチャネル内までの流体の流れを能動的に制御することができる。より具体的に，シリンジ1427は，流体を，流れチャネル内まで吸引し，及び／又は流れチャネルから排出することができる。
【０１９９】
図４９は，本発明の一実施形態に係る入口層1500の頂部斜視図であり，図５０は，入口層1500の底部斜視図である。入口層1500は，入口層1252（図３３）と類似の構成とすることができ，流体デバイス1556（図５２）の一部として形成することができる。例えば，図４９に示すように，入口層1500は，受けポート1504のポートアレー1502を含み，これらの受けポートは入口層1500の外側部1506に沿って配置される。受けポート1504は，外側部1506に向けて開口する開口部である。受けポート1504は，突出部又はプラットフォーム1508内に形成されている。しかしながら，他の実施形態において，受けポート1504を，外側部1506の周縁エリアと同一面内に配置することも考えられる。
【０２００】
入口層1500は，ベント開口1510も含んでいる。流体デバイス1556（図５２）の完全に組み立てられた状態において，各ベント開口1510は，受けポート1504と流体接続される。図示のとおり，ベント開口1510は，外側部1506と同一面内に配置される，しかしながら，ベント開口1510は，入口層1500内における対応する突部又は対応する凹部に向けて開口させることもできる。ベント開口1247（図３３）と対比すれば，ベント開口1510は，外側部1506に沿ってより分散している。
【０２０１】
図５０を参照すれば，入口層1500は，内側部1507に沿って配置された複数のチャネルセグメント1512を含んでいる。図示の実施形態において，チャネルセグメント1512は，開放チャネルであって，チャネルが内側部1507に沿う所定の長さに亘って開放する構成とされている。一実施形態において，チャネルセグメント1512は，ユニオン層（図示せず）の外側部（図示せず）によりカバーされる構成とする。
【０２０２】
チャネルセグメント1512は，入口セグメントとも称される上流側セグメント1514と，出口セグメントとも称されるベントセグメント1516とを含む。上流側セグメント1514は，受けポート1504（図４９）を反応チャンバ1520（図５１）と流体接続するように構成される。ベントセグメント1516は，反応チャンバ1520をベント開口1510（図４９）と流体接続するように構成される。各上流側セグメント1514は，対向するチャネル端部間に延在する，対応する長さ1515を有し，各ベントセグメント1516も，対向するチャネル端部間に延在する，対応する長さ1517を有する。図示のとおり，長さ1515は上流側セグメント1514の位置に応じて変化し得るものであり，長さ1517もベントセグメント1516の位置に応じて変化し得るものである。
【０２０３】
図５１は，マニホルド体1530の平面図であって，入口層1500及びチャンバ層1528を含むマニホルド体1526における流れチャネル1524を示すものである。マニホルド体1526におけるユニオン層は，図示されていないが，ユニオン層1253（図３３）と類似させることができる。各流れチャネル1524は，それぞれの受けポート1504，それぞれの上流側セグメント1514，それぞれの反応チャンバ1520，それぞれのベントセグメント1516，及びそれぞれのベントポート1510を含み，これらは互いに流体接続するものである。例えば，流れチャネル1524Aは，受けポート1504A，上流側セグメント1514A，反応チャンバ1520A，ベントセグメント1516A，及びベントポート1510Aを含み，これらは互いに流体接続している。他の例として，流れチャネル1524Bは，受けポート1504B，上流側セグメント1514B，反応チャンバ1520B，ベントセグメント1516B，及びベントポート1510Bを含み，これらは互いに流体接続している。
【０２０４】
図５１に示すとおり，上流側セグメント1514A, 1514Bは異なる長さを有し，ベントセグメント1516A, 1516Bも異なる長さを有する。一実施形態において，流れチャネル1524は，各流れチャネル1524が総容積（例えば，流体を受け入れ可能なスペース）を有し，その総容積が他の総容積と略共通となるように構成される。本明細書において，「略共通の容積」という用語は，指定容積との偏差が20%以内である流れチャネル1524の容積を含む。例えば，流れチャネルは，20 μL（+/- 20%）の総容積を有することができる。その場合，１つ又は複数の流れチャネル1524は16 μLの総容積を有することができ，１つ又は複数の流れチャネル1524は24 μLの総容積を有することができ，他の流れチャネル1524は16 μL と24 μLとの間の総容積を有することができる。このような実施形態において，流れチャネル1524は略共通の容積を有する。特定の実施形態において，流れチャネル1524は，指定容積との偏差が15%以内の総容積，又は指定容積との偏差が15%以内の総容積を有することができる。一実施形態において，総容積は，100 μL以下，80 μL以下，60 μL以下，又は50 μL以下とすることができる。他の実施形態において，総容積は，40 μL以下，30 μL以下，20 μL以下，15 μL以下，又は10 μL以下とすることができる。
【０２０５】
総容積は，上流側セグメント及び／又はベントセグメント1514, 1516を所定の経路に沿って配置することにより，略同一とすることができる。例えば，多くの上流側セグメント及び／又はベントセグメント1514, 1516は，非直線的な経路を有する。多くの上流側セグメント及び／又はベントセグメント1514, 1516は，それ自身の周りで旋回する経路を有する。例えば，上流側セグメント1514Cは，それ自身の周りで旋回している。
【０２０６】
図５２は，支持体ベース1552及びガイド層1554を含む支持体アセンブリ1550の分解図である。支持体ベース1552は，支持体ベース1372（図４４）と類似させることができ，ガイド層1554は，ガイド層1400（図４６）と類似させることができる。しかしながら，支持体ベース1552及びガイド層1554は，２つの流体デバイス1556と接触する構成とされている。各流体デバイス1556は，入口層1500を有するマニホルド体1558を含む。図示のとおり，ガイド層1554は，入口層1500における受けポート1504と整列させるガイド流路1560の２列のアレーを含む。
【０２０７】
略同一の容積を有する配置の代替的又は付加的な構成として，流れチャネル1524は，ベント開口1510を分散させるように構成することができる。分散させたベント開口1510を有する実施形態は，ボーラスを外側部1506に沿って形成する液体のクロスコンタミネーションの可能性を低減し得るものである。図５１に示すように，隣接するベント開口1510は，間隔1532だけ分離させることができる。その間隔1532は，対応するベント開口1510にボーラスを形成する液体のクロスコンタミネーションの可能性を低減するように設定することができる。間隔1532を，図４１においてベント開口1274を分離する間隔1390と比較されたい。隣接するベント開口1510の間の間隔1532は，例えば，少なくとも3.0 mm，少なくとも4.0 mm。又は少なくとも4.5 mmであり得る。他方，間隔1390は，約1.0 mmであり得る。
【０２０８】
図５３〜図５５は，本発明の一実施形態に係る入口層1600の説明図である。図５３は入口層1600の頂部斜視図，図５４は入口層1600の底部斜視図，図５５は入口層1600の一部の断面図である。入口層1600は，本明細書に開示する他の入口層と類似させることができ，流体デバイス（図示せず）の一部として構成することができる。例えば，図５３に示すように，入口層1600は，入口層1600における外側部1606に沿って配置される受けポート1604のポートアレー1602を含む。しかしながら，他の入口層とは異なり，外側部1606は，複数の開放ベントセグメント1610も含んでいる。各ベントセグメント1610は，両チャネル端部間で延在する。
【０２０９】
図５４に示すとおり，入口層1600の内側部1607は，上流側セグメント1612及びベントポート1614を含むことができる。各上流側セグメント1612は，両チャネル端部間で延在する。本明細書に開示するように，上流側セグメント1612をユニオン層（図示せず）によりカバーして，チャネルセグメントを包囲することができる。ユニオン層は，上流側セグメント1612のチャネル端部と整列し，ベントポート1614とも整列する貫通孔を含むことができる。
【０２１０】
図５５は，それぞれ内側部及び外側部1607, 1606に沿って配置される上流側セグメント1612及びベントポート1614を示す。入口層1600の外側部1606は，カバー層，例えばカバー層1162（図３０）によりカバーすることができる。カバー層1162は，ベントセグメント1610のチャネル端部と整列する貫通孔を含むことができる。カバー層1162の貫通孔は，流体デバイス（図示せず）のベントポートを構成することができる。
【０２１１】
図５６は，本発明の一実施形態に係る流体デバイス1650の分解図である。流体デバイス1650は，カバー層1652，入口層1654，ユニオン層1656，及びチャンバ層1658を含む。カバー層1652は，入口層1654における突部1662を受け入れるように構成された突部開口1660を含む。カバー層1652は，流体デバイスが完全に組み立てられたときにベントポートとして機能する貫通孔1664を更に含む。図示のとおり，入口層1654は，突部1662内に配置される受けポート1652を含む。入口層1654は，入口層1654の外側部1674に沿う開放ベント開口1672を更に含む。カバー層1652は，カバー層1652が上側部1674上にマウントされたときにベントセグメント1672を包囲するように構成される。図５７及び図５８は，それぞれ入口層1654における外側部1674及び内側部1675の平面図である。図示のとおり，入口層1654は，内側部1675に沿う上流側セグメント1680を含み，これは入口層1654における中央領域1682に向けて収束する。
【０２１２】
図５９及び図６０は，本発明の一実施形態に係る流体デバイス1700の頂部分解図及び底部分解図である。流体デバイス1700は，本明細書に開示する他の流体デバイスと類似させることができる。流体デバイス1700は，ガイド層1702，入口層1704，ユニオン層1706，及びチャンバ層1708を含む。図示の実施形態において，ガイド層1702は，ガイド流路1710，ガイド流路1710内に配置される受けポート1712，及びベントポート1714を含む。入口層1704は，受けポート1712と整列する受け流路1716と，ベントポート1714と整列する貫通孔1718とを含む。入口層1704は，入口層1704の内側部1722に沿って延在する上流側セグメント1720を更に含む。ユニオン層1706は，チャンバ層1708における対応する反応流路1726と整列する貫通孔1724を含む。他の流体デバイスと同様に，流体デバイス1700は，試料基板（図示せず）に向けて収束するように構成される。
【０２１３】
図６１〜図６４は，本発明の一実施形態に係る流体デバイス1800の説明図である。流体デバイス1800は，ガイド層1802，シール層1804（図６３），及びチャネル層1806（図６４）を含み，これらは互いに積み重ねられて流体デバイスを形成するものである。図６１は，流体デバイスの，特にガイド層1802の平面図である。図６２は，ガイド層1802の側面図である。ガイド層1802は，外側部1820と，これとは反対側の内側部1822とを含む。
【０２１４】
図示のとおり，ガイド層1802は，外側部1820及び内側部1822の間を延在するガイド流路1810を含む。ガイド流路1810は，ガイド流路1412（図４６）と類似させることができる。例えば，ガイド流路1810は，チップを内側開口1814に向けて偏向させるように構成された流路面1812により画定される。しかしながら，流路面1812は，ガイド流路1810が格子又はアレーを形成し，その格子又はアレーにおいて，少なくとも幾つかのガイド流路1810が略六角形の開口部1816を有するように形成されている。
【０２１５】
図示のとおり，ガイド流路1810は，６列の流路列1820を形成する。各流路列1820は，１６個のガイド流路1810を含む。一実施形態において，マルチピペットシステムは，チップを他の全てのガイド流路1810（Ａで示す）内まで前進させ，流体をガイド流路1810（又は対応する流れチャネル）内に供給し，引き続いてチップを流路列1820における残りのガイド流路1810（Ｂで示す）内まで前進させるように構成される。
【０２１６】
図６３は，シール層1804における外側部1830の平面図である。シール層1804は，ガイド層1802（図６１）をチャネル層1806（図６４）に接着するように構成される。シール層1804は，受けポート1834のポートアレー1832を含む。受けポート1834は，ガイド層1802における開口1814（図６１）と整列するように構成される。シール層1804は，スロット1836を更に含む。スロット1836は，後述するように，気体を反応チャンバから排出可能とするものである。
【０２１７】
図６４は，流体デバイス1800の平面図であって，特にチャネル層1806における内側部1840を示す。内側部1840は，試料基板（図示せず）と接触するように構成される。チャネル層1806は，受けポート1834と整列する反応チャネル1842を含む。反応チャネル1842は，受けポート1834を通して流体を受け入れ，流体を試料基板に沿う指定反応サイト（図示せず）に閉じ込めるように構成される。その場合，チャネル層1806は，反応チャンバ（図示せず）を反応サイトに沿う反応チャネル内に画定する。
【０２１８】
図６５は，本発明の一実施例に係る流体デバイス1900の一部の側面側断面図である。流体デバイス1900は，前述した流体デバイスと類似又は同一の特徴／素子を含むことができる。例えば，流体デバイス1900は，互いに逆向きの第１及び第２本体部1904, 1906を有するマニホルド体1902を含む。第２本体部1906は，試料支持体1905上にマウントされ，その試料支持体1905は，前述した試料支持体と類似又は同一の構成とすることができる。マニホルド体1902は，第１及び第２本体部1904, 1906の間を延在してこれらを結合する本体縁部1907を更に含む。本体縁部1907は，「垂直本体部」とも称することができ，第１及び第２本体部1904, 1906は，「水平本体部」とも称することができる。図示しないが，マニホルド体1902は，第１及び第２本体部1904, 1906を結合するための他の本体縁部を含むことができる。
【０２１９】
本体縁部1907は，受けポート1908を有する。図６５は３つの受けポートのみを示すものであるが，流体デバイス1900はより多数の受けポートを含むことができる。受けポート1908は，ポートアレーを形成することができる。一実施形態において，ポートアレーは，本体縁部1907のみに沿って延在させることができる。しかしながら，他の実施形態において，ポートアレーは，他の本体縁部（図示せず），第１本体部1904及び／又は第２本体部1906に沿って延在させることができる。第２本体部1906に受けポート1908を含ませるため，第２本体部1906の少なくとも一部は試料支持体を超えるように配置して，受け入れ流体に露出させることができる。
【０２２０】
第２本体部1906は，流体デバイス1900が試料支持体1905上にマウントされたときに反応チャンバ1912を形成する開放凹部1910を有することができる。他の実施形態と同様に，流体デバイス1900は，複数の反応チャンバ1912を形成する複数の開放凹部1910を有することができる。反応チャンバ1912は，チャンバアレーを形成することができる。チャンバアレーの面積又は周長は，ポートアレーの面積又は周長以下とすることができる。図示のとおり，マニホルド体1902は，マニホルド体1902の「外部に向けて開口するベント開口1914を含むことができる。ベント開口1914は，第１本体部1904に沿って配置し，及び／又は第２本体部1906に沿って配置することができる。
【０２２１】
マニホルド体1902は，上流側チャネル1920及びベントチャネル1922を更に含み，これらは何れもマニホルド体1902を通して延在する。各上流側チャネル1920は，対応する受けポート1908を対応する反応チャンバ1912と流体接続する。図６５において，２つの上流側チャネル1920は紙面と交差する。各ベントチャネル1922は，対応する反応チャンバ1912を対応するベント開口1914と流体接続する。
【０２２２】
以上の記載は，もっぱら説明目的に供するものであり，限定的なものではない。更に，上述した実施形態（及び／又は態様）は，互いに組み合わせて使用することができる。これに加えて，各種実施形態の教示に基づき，特定の状況又は材料に応じて，本発明の範囲を逸脱することなく多くの修正を施すことが可能である。各種の構成要素について上述した寸法，材料の種類，方向性，個数及び位置は，特定の実施形態におけるパラメータの特定を意図しており，非限定的な単なる例示に過ぎない。本明細書に照らせば，本発明の精神及び範囲に属する他の多くの実施形態は，当業者において自明な事項である。即ち，本発明の範囲は，添付した特許請求の範囲及びその均等範囲に基づいて確定すべきものである。
【０２２３】
本明細書中，「一実施形態において」等の語句は，記載した実施形態が一例に過ぎないことを意味する。この語句は，本発明を当該実施形態に限定することを意図するものではない。一実施形態において含まれる特徴又は構造が，他の実施形態においては含まれない場合もあり得る。特許請求の範囲において，「含む」及び「ここに」等の語句は，それぞれ「備える」及び「この場合」等の語句と同義である。特許請求の範囲において，「第１」，「第２」，「第３」等の用語は，単にラベル符号として使用するに過ぎず，その客体の数値限定を意図するものではない。更に，特許請求の範囲における限定は，構造的な特徴を記載することなく，機能的な記載に続いて「〜するための手段」と明記するものでない限り，米国特許法第１１２条（ｆ）項に基づく「ミーンズ・プラス・ファンクション」形式で記載したものではない。
【０２２４】
以下の特許請求の範囲は，本発明の特定の実施形態における特徴を記載するものであり，本願の開示の一部を構成する。これらの特徴は，互いに組み合わせ得るものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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