(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置筐体と、
前記装置筐体の中に配置され、サンプルを支持するために構成される、サンプルキャリアと、
試薬リザーバと、
前記試薬リザーバと通信するポンプと、
前記装置筐体の中に配置され、注入器筐体と、前記注入器筐体を通って延在し、前記ポンプを介して前記試薬リザーバと通信するために構成される注入器針とを備える、注入器アセンブリと、
前記サンプルから光信号を受信するように前記装置筐体の中に位置付けられる、ルミネセンス検出器と、
を備える、サンプル分析装置であって、
前記注入器アセンブリが、前記注入器筐体を通って延在し、前記ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドを備え、
前記注入器筐体が、遠位筐体端を備え、前記注入器針が、前記遠位筐体端に針出口を備え、前記注入器アセンブリが、前記筐体端において液体を検出するために構成される液体センサを備え、
前記液体センサが、前記光ガイドを囲繞する導電性管を備え、前記導電性管と前記注入器針との間、または前記導電性管と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、
サンプル分析装置。
【請求項２】
前記サンプルキャリアは、前記注入器アセンブリを前記サンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項３】
前記サンプル分析装置に取り外し可能に搭載される、ルミネセンスカートリッジを備え、前記ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備えるカートリッジ筐体と、前記カートリッジ筐体の中に配置されるドライバとを備え、リザーバ支持体および前記ポンプは、前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記注入器アセンブリは、少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記カートリッジ筐体開口部を通して、交互に前記サンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、前記ドライバによって移動可能である、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項４】
前記ルミネセンスカートリッジは、前記カートリッジ筐体に搭載され、前記ドライバおよび前記ポンプと信号通信する、電気コネクタを備え、前記電気コネクタは、前記サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、前記サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、請求項３に記載のサンプル分析装置。
【請求項５】
前記装置筐体の中に配置され、前記ルミネセンスカートリッジが前記サンプル分析装置に取り外し可能に搭載されるときに前記電気コネクタと通信する、特徴をさらに備え、前記特徴は、電源、前記ルミネセンス検出器から検出信号を受信するために構成される信号処理回路、制御信号を前記ドライバに伝送するために構成される駆動コントローラ、制御信号を前記ポンプに伝送するために構成されるポンプコントローラ、および前述のうちの２つまたはそれを上回るものの組み合わせから成る群から選択される、請求項４に記載のサンプル分析装置。
【請求項６】
前記ルミネセンス検出器は、前記カートリッジ筐体の中に配置される、請求項３に記載のサンプル分析装置。
【請求項７】
前記カートリッジ筐体は、光出力ポートを備え、前記光ガイドは、前記光出力ポートに結合される、またはそれを通って延在する、請求項３に記載のサンプル分析装置。
【請求項８】
前記リザーバ支持体は、前記リザーバ支持体が完全に前記カートリッジ筐体の中に位置付けられる、内側リザーバ支持体位置と、前記リザーバ支持体が少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の外側に位置付けられる、外側リザーバ支持体位置との間で移動可能である、請求項３に記載のサンプル分析装置。
【請求項９】
前記カートリッジ筐体の底区分の中に蓄積する液体を検出するために構成される、液体センサを備える、請求項３に記載のサンプル分析装置。
【請求項１０】
前記カートリッジ筐体は、それを通して前記カートリッジ筐体開口部が形成される、底壁を備え、前記液体センサは、前記底壁に位置付けられ、容量センサ上の液体の存在を示す、容量センサからの信号を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、容量センサを備える、請求項９に記載のサンプル分析装置。
【請求項１１】
前記ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、前記ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体を備え、前記カートリッジ支持体は、前記カートリッジ支持体が完全に前記装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、前記カートリッジ支持体が少なくとも部分的に前記装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、請求項３に記載のサンプル分析装置。
【請求項１２】
前記カートリッジ支持体は、前記注入器アセンブリを前記サンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、請求項１１に記載のサンプル分析装置。
【請求項１３】
前記カートリッジ支持体は、前記ルミネセンスカートリッジおよび１つまたはそれを上回る他の可撤性カートリッジを同時に受容するために構成される、複数のカートリッジ位置を備える、請求項１１に記載のサンプル分析装置。
【請求項１４】
前記装置筐体は、それを通して前記カートリッジ支持体が、前記内側カートリッジ支持体位置と前記外側カートリッジ支持体位置との間で第１の方向に沿って移動可能である、装置筐体開口部を有する、外壁を備える、請求項１１に記載のサンプル分析装置。
【請求項１５】
前記リザーバ支持体は、前記リザーバ支持体が完全に前記カートリッジ筐体の中に位置付けられる、内側リザーバ支持体位置と、前記リザーバ支持体が少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の外側に位置付けられる、外側リザーバ支持体位置との間で、前記第１の方向と垂直な第２の方向に沿って移動可能である、請求項１４に記載のサンプル分析装置。
【請求項１６】
前記リザーバ支持体は、前記カートリッジ支持体が前記外側カートリッジ支持体位置にあるときに、前記外側リザーバ支持体位置まで移動可能であり、前記外側リザーバ支持体位置では、前記リザーバ支持体が、前記カートリッジ支持体が前記内側カートリッジ支持体位置まで移動させられることを防止するように、前記リザーバ支持体は、前記外壁と重複関係にある、請求項１５に記載のサンプル分析装置。
【請求項１７】
前記カートリッジ支持体が前記外側カートリッジ支持体位置にある間に、前記ルミネセンスカートリッジおよび前記カートリッジ支持体のうちの少なくとも１つに取り外し可能に搭載可能である、外部液体コンテナを備え、前記外部液体コンテナは、前記注入器アセンブリを受容するために構成されるポートを備え、前記注入器アセンブリは、交互に前記ポートの中および外へ前記ドライバによって移動可能である、請求項１１に記載のサンプル分析装置。
【請求項１８】
前記装置筐体は、それを通して前記カートリッジ支持体が前記内側カートリッジ支持体位置と前記外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、装置筐体開口部を有する、外壁を備え、前記外部液体コンテナは、前記外部液体コンテナが、前記カートリッジ支持体が前記内側カートリッジ支持体位置まで移動させられることを防止するように、前記外部液体コンテナが前記ルミネセンスカートリッジまたは前記カートリッジ支持体に搭載されるときに、前記外壁と重複するために構成される、請求項１７に記載のサンプル分析装置。
【請求項１９】
ウェル位置の所定のセットに従って前記サンプルキャリア上に配置される、サンプル支持体の個々のウェルの存在を検出するために構成される、ウェルセンサを備え、前記サンプルキャリアは、前記ウェルセンサを各ウェル位置と整合させるように移動可能である、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２０】
前記ウェルセンサは、光源と、前記光源と整合させられるウェルセンサ検出器とを備え、前記光源および前記ウェルセンサのいずれか一方または両方は、前記サンプルキャリアの上方もしくは下方に位置付けられる、請求項１９に記載のサンプル分析装置。
【請求項２１】
前記注入器アセンブリの先端と前記サンプルキャリア上に配置されるサンプル支持体の上部との間の間隙を測定するために構成される、間隙センサを備える、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２２】
前記間隙センサは、光源と、前記光源と整合させられる間隙センサ検出器とを備え、前記光源は、前記間隙を通り、前記先端および前記サンプル支持体に入射する、光ビームを発するために構成される、請求項２１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２３】
前記注入器針は、第１の試薬リザーバと通信するために構成される、第１の注入器針であり、前記注入器アセンブリはさらに、前記注入器筐体を通って延在し、前記ポンプを介してリザーバ支持体によって支持される第２の試薬リザーバと通信するために構成される、第２の注入器針を備える、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２４】
前記注入器針は、
前記注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信すること、
前記注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信し、前記注入器針は、内面と、前記内面上の非金属コーティングとを備え、前記内面は、前記注入器針を通って流動する液体が未被覆領域に暴露されるように、前記非金属コーティングによって覆われていない未被覆領域を備えること、
前記注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信し、前記注入器針は、内面と、前記内面上の非金属導電性コーティングとを備えること、
前記注入器針の少なくとも一部は、帯電防止プラスチックから成り、またはそれでコーティングされ、電気接地と通信し、前記注入器針を通って流動する液体は、前記帯電防止プラスチックに暴露されること、および
前記サンプル分析装置は、前記ポンプと前記注入器針との間で流体的に結合されるプラスチック管を備え、前記プラスチック管は、帯電防止プラスチックから成り、またはそれでコーティングされ、電気接地と通信し、前記注入器針を通って流動する液体は、前記帯電防止プラスチックに暴露されること、
から成る群から選択される構成を有する、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２５】
前記ポンプと前記注入器針との間に流体的に結合される管と、前記管の中の気泡を検出するために構成される気泡センサとを備える、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２６】
前記気泡センサは、気泡を検出することに応答して、前記ポンプ、または前記ポンプを制御するポンプコントローラに出力信号を伝送するために構成される、請求項２５に記載のサンプル分析装置。
【請求項２７】
前記注入器筐体は、遠位筐体端を備え、前記注入器針は、前記遠位筐体端に針出口を備え、前記注入器アセンブリは、前記注入器筐体の中に配置され、前記筐体端において液体を検出するために構成される、液体センサを備える、請求項１に記載のサンプル分析装置。
【請求項２８】
前記液体センサは、
前記液体センサは、前記針出口にある、またはそれに近接する前記注入器針に電気的に結合される、第１のワイヤと、前記遠位筐体端にある、またはそれに近接する前記注入器筐体に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤは、前記注入器針と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成されること、
前記液体センサは、前記針出口と同一または実質的に同一の高度に位置付けられる、電気接点と、前記電気接点に電気的に結合される、第１のワイヤと、前記針出口にある、またはそれに近接する前記注入器針に、もしくは前記遠位筐体端にある、またはそれに近接する前記注入器筐体に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤは、前記電気接点と前記注入器針との間、または前記電気接点と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成されること、
前記注入器針は、第１の注入器針であり、前記針出口は、第１の針出口であり、前記注入器アセンブリはさらに、第２の針出口を備える前記注入器筐体を通って延在する、第２の注入器針を備え、前記液体センサは、前記第１の針出口にある、またはそれに近接する前記第１の注入器針に電気的に結合される、第１のワイヤと、前記第２の針出口にある、またはそれに近接する前記第２の注入器針に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤは、前記第１の注入器針と前記第２の注入器針との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成されること、および
前記液体センサは、導電性管と前記注入器針との間、または導電性管と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、導電性管を備えること、
から成る群から選択される構成を有する、請求項２７に記載のサンプル分析装置。
【請求項２９】
サンプル分析装置で使用するためのルミネセンスカートリッジであって、
カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体と、
前記カートリッジ筐体の中に配置され、試薬リザーバを支持するために構成される、リザーバ支持体と、
前記試薬リザーバと通信するポンプと、
前記カートリッジ筐体の中に配置されるドライバと、
少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の中に配置され、注入器／読取機筐体と、前記注入器／読取機筐体を通って延在し、前記ポンプを介して前記リザーバ支持体によって支持される試薬リザーバと通信するために構成される、注入器針と、前記注入器／読取機筐体を通って延在し、ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドとを備える、注入器／読取機アセンブリであって、前記注入器／読取機筐体が、遠位筐体端を備え、前記注入器針が、前記遠位筐体端に針出口を備え、前記注入器／読取機アセンブリが、前記筐体端において液体を検出するために構成される液体センサを備え、前記液体センサが、前記光ガイドを囲繞する導電性管を備え、前記導電性管と前記注入器針との間、または前記導電性管と前記注入器／読取機筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成され、前記注入器／読取機アセンブリは、前記カートリッジ筐体開口部を通って、交互に前記カートリッジ筐体に向かって、およびそこから離れるように、前記ドライバによって移動可能である、注入器／読取機アセンブリと、
前記カートリッジ筐体に搭載され、前記ドライバおよび前記ポンプと信号通信する、電気コネクタであって、前記サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、前記サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、電気コネクタと、
を備える、ルミネセンスカートリッジ。
【請求項３０】
請求項２９に記載のルミネセンスカートリッジと、
装置筐体と、
前記装置筐体の中に配置されるサンプルキャリアと、
前記ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、前記ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体であって、前記カートリッジ支持体は、前記カートリッジ支持体が完全に前記装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、前記カートリッジ支持体が少なくとも部分的に前記装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、カートリッジ支持体と、
を備え、
注入器／読取機アセンブリは、交互に前記サンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、前記ドライバによって移動可能であり、
前記サンプルキャリアおよび前記カートリッジ支持体のうちの少なくとも１つは、前記注入器／読取機アセンブリを前記サンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、サンプル分析装置。
【請求項３１】
前記カートリッジ支持体が前記外側カートリッジ支持体位置にある間に、前記ルミネセンスカートリッジおよび前記カートリッジ支持体のうちの少なくとも１つに取り外し可能に搭載可能である、外部液体コンテナを備え、前記外部液体コンテナは、前記注入器／読取機アセンブリを受容するために構成されるポートを備え、前記注入器／読取機アセンブリは、交互に前記ポートの中および外へ前記ドライバによって移動可能である、請求項３０に記載のサンプル分析装置。
【請求項３２】
サンプルを分析するための方法であって、
カートリッジ支持体上にルミネセンスカートリッジを装填するステップであって、前記ルミネセンスカートリッジが、カートリッジ筐体開口部を備えるカートリッジ筐体と、前記カートリッジ筐体の中に配置されるポンプおよび試薬リザーバと、少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記カートリッジ筐体開口部を通って延在する注入器アセンブリとを備える、ステップと、
前記カートリッジ支持体を操作することによって、サンプル分析装置の装置筐体の中へ前記ルミネセンスカートリッジを移動させるステップと、
前記サンプル分析装置内のサンプルと整合し、そこから所望の距離に前記注入器アセンブリを位置付けるステップであって、前記注入器アセンブリは、注入器筐体と、前記注入器筐体を通って延在する注入器針とを備える、ステップと、
前記試薬リザーバから前記注入器針への試薬の流量を確立するように前記ポンプを操作することによって、前記注入器針から前記サンプルに試薬を注入するステップと、
ルミネセンス検出器において前記サンプルから発せられるルミネセンス光を検出するステップと、
前記カートリッジ筐体の底区分の中に蓄積する液体の存在を検出するように液体センサを操作するステップと、
を含む、方法。
【請求項３３】
前記サンプル分析装置内のドライバを操作することによって、前記サンプルから前記所望の距離まで前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記注入器アセンブリを位置付けるステップは、前記サンプルが支持されるサンプルキャリアを移動させるステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記注入器針は、第１の試薬を注入するための第１の試薬リザーバと通信するために構成される、第１の注入器針であり、前記注入器アセンブリはさらに、前記注入器筐体を通って延在し、前記ポンプを介して前記リザーバ支持体によって支持される第２の試薬リザーバと通信する、第２の注入器針を備え、
前記第１の試薬を注入し、ルミネセンス光を受光した後、前記第２の注入器針から第２の試薬を注入するステップと、
前記第２の試薬を注入することに応答して、前記サンプルから発せられるルミネセンス光を前記ルミネセンス検出器に透過させるステップと、
をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の試薬は、蛍ルシフェラーゼを含み、前記第２の試薬は、ウミシイタケルシフェラーゼを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記注入器針を通って流動する液体の静電気を抑制するように、前記注入器針を電気的に接地するステップ、または前記ポンプと前記注入器針との間に流体的に結合される管を電気的に接地するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記サンプル分析装置から前記注入器アセンブリを除去するステップと、前記注入器アセンブリが前記サンプル分析装置の外側にある間に、前記注入器針を通して流体を流動させることによって、洗浄または下準備動作を行うステップとを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
外部液体源を前記ポンプと流体連通させるステップと、外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップと、前記ポンプを操作することによって、前記注入器針を通して前記外部液体コンテナに前記液体を流入させるステップとを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップは、前記外部液体コンテナの一部の中へ前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
管の中の気泡の存在について、前記ポンプと前記注入器針との間に流体的に結合される管を監視するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４２】
前記サンプルは、マルチウェルサンプル支持体上で支持され、前記マルチウェルサンプル支持体がウェル位置の所定のセットに従って構成されているかどうかを判定するように、ウェルセンサを操作するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４３】
前記注入器針の外側の前記注入器筐体内の液体の存在を検出するように、前記注入器筐体内の液体センサを操作するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４４】
前記注入器アセンブリの先端と、前記サンプルが支持されるサンプル支持体の上部との間の間隙を測定するように、間隙センサを操作するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４５】
前記カートリッジ筐体内のドライバを操作することによって、前記サンプルから前記所望の距離まで前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４６】
前記注入器アセンブリを位置付けるステップは、前記カートリッジ支持体を移動させるステップ、前記サンプルが支持されるサンプルキャリアを移動させるステップ、または前述の両方を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４７】
前記注入器アセンブリが前記カートリッジ筐体の中で組み立てられたままである間に、および前記カートリッジ筐体が前記サンプル分析装置の装置筐体の少なくとも部分的に外側にある間に、前記注入器針を通して液体を流動させることによって、洗浄または下準備動作を行うステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４８】
前記カートリッジ支持体を操作することによって、前記ルミネセンスカートリッジが前記サンプル分析装置の装置筐体の少なくとも部分的に外側にある、外側位置まで前記ルミネセンスカートリッジを移動させるステップと、外部液体源を前記ポンプと流体連通させるステップと、外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップと、前記ポンプを操作することによって、前記注入器針を通して前記外部液体コンテナに液体を流入させるステップとを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４９】
前記外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップは、前記外部液体コンテナのポートの中へ前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記ルミネセンスカートリッジが前記外側位置にある間に、前記ルミネセンスカートリッジが前記装置筐体の中へ移動させられることを防止するステップを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
防止するステップは、
前記試薬リザーバが前記カートリッジ筐体の中で支持されるリザーバ支持体を、前記リザーバ支持体が前記装置筐体の外壁と重複関係にある位置まで移動させるステップ、または
前記外部液体コンテナが前記装置筐体の外壁と重複関係にあるように、前記外部液体コンテナを前記ルミネセンスカートリッジもしくは前記カートリッジ支持体に搭載するステップ
のうちの少なくとも１つを含む、請求項５０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２０１４年１２月１０日に出願された米国特許出願第１４／５６６，７０８号に対する利益を主張するものであり、その内容は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
（分野）
本発明は、概して、マルチモード分析機器と、そのような機器とともに利用されるカートリッジとを含む、分析機器、ならびにそのような機器およびカートリッジに関係付けられる方法に関する。具体的には、本発明は、そのような機器、カートリッジ、および方法を利用して、サンプルからルミナセンス発光を測定すること、ならびにルミネセンス測定と併せて試薬および他の液体の使用と関連付けられる問題に対処することに関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
種々の分析機器は、生命科学業界で有用な検定の一部として、光学部ベースの測定（例えば、蛍光、ルミネセンス、および吸光度）を行うために開発されている。多くの分析機器が、１つだけまたはいくつかの専用タイプの測定を実行するように設計される。一方で、マルチモード読取機とも称されるマルチモード分析機器は、単一の機器で複数の分析検定を行うように設計される。マルチモード分析機器は、ユーザが行われる異なるタイプの測定を選択することを可能にするために再構成可能であるように設計されてもよい。いくつかのマルチモード分析機器は、再構成を可能にするために特定用途向けカートリッジを利用する。マルチモード分析機器の実施例は、例えば、米国特許公開第２００５／００１２９２９号、第２００５／０１０５０８０号、および第２００３／００４８４４７号で説明される。付加的実施例は、上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号および米国特許出願公開第２０１２／００７７２８２号を含む。
【０００４】
フラッシュルミネセンスを行う場合、試薬が、ルミネセンス応答を誘発するようにサンプル上に注入されなければならない。カートリッジを利用するマルチモード読取機の場合、試薬注入機能およびルミネセンス読取機能を単一のカートリッジに組み込む必要性がある。また、ルミネセンス実験が、試薬液体を分注するために流体システムを必要とするため、そのようなシステムは、周期的に洗浄および下準備され、おそらく、清掃または汚染除去されなければならない。したがって、ルミネセンス実験は、サンプル分析装置の光学構成要素の望ましくない汚染および他の問題につながり得る、種々の異なるタイプの液体流を伴い得る。実施例として、汚染は、静電的に加速された液滴、制御されていない液滴サイズの生成、敏感な光学構成要素上への液体の不要な分注または流出、および流体システム内の漏出の発生に起因し得る。したがって、そのような問題に対処する、ルミネセンスカートリッジを利用するものを含む、サンプル分析装置の必要性もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００１２９２９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０１０５０８０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００３／００４８４４７号明細書
【特許文献４】米国特許第８，１１９，０６６号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／００７７２８２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（要約）
全体的もしくは部分的に前述の問題、および／または当業者によって観察され得る他の問題に対処するために、本開示は、以下に記載される実装で一例として説明されるような方法、プロセス、システム、装置、機器、ならびに／もしくはデバイスを提供する。
【０００７】
一実施形態によると、サンプル分析装置は、装置筐体と、装置筐体の中に配置され、サンプルを支持するために構成される、サンプルキャリアと、試薬リザーバと、試薬リザーバと通信するポンプと、装置筐体の中に配置され、注入器筐体と、注入器筐体を通って延在し、ポンプを介して試薬リザーバと通信するために構成される注入器針とを備える、注入器アセンブリと、サンプルから光信号を受信するように装置筐体の中に位置付けられる、ルミネセンス検出器とを含む。
【０００８】
別の実施形態によると、サンプル分析装置は、サンプル分析装置に取り外し可能に搭載される、ルミネセンスカートリッジを含み、ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備えるカートリッジ筐体と、カートリッジ筐体の中に配置されるドライバとを備え、リザーバ支持体およびポンプは、カートリッジ筐体の中に配置され、注入器アセンブリは、少なくとも部分的にカートリッジ筐体の中に配置され、カートリッジ筐体開口部を通して、交互にサンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、ドライバによって移動可能である。
【０００９】
別の実施形態によると、サンプル分析装置で使用するためのルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体と、カートリッジ筐体の中に配置され、試薬リザーバを支持するために構成される、リザーバ支持体と、試薬リザーバと通信するポンプと、カートリッジ筐体の中に配置されるドライバと、少なくとも部分的にカートリッジ筐体の中に配置され、注入器／読取機筐体と、注入器／読取機筐体を通って延在し、ポンプを介してリザーバ支持体によって支持される試薬リザーバと通信するために構成される、注入器針と、注入器／読取機筐体を通って延在し、ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドとを備える、注入器／読取機アセンブリであって、注入器／読取機アセンブリは、カートリッジ筐体開口部を通って、交互にカートリッジ筐体に向かって、およびそこから離れるように、ドライバによって移動可能である、注入器／読取機アセンブリと、カートリッジ筐体に搭載され、ドライバおよびポンプと信号通信する、電気コネクタであって、サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、電気コネクタとを含む。
【００１０】
別の実施形態によると、サンプル分析装置は、本明細書に開示される実施形態のうちのいずれかによる、ルミネセンスカートリッジと、装置筐体と、装置筐体の中に配置されるサンプルキャリアと、ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体であって、カートリッジ支持体が完全に装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、カートリッジ支持体が少なくとも部分的に装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、カートリッジ支持体とを含み、注入器／読取機アセンブリは、交互にサンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、ドライバによって移動可能であり、サンプルキャリアおよびカートリッジ支持体のうちの少なくとも１つは、注入器／読取機アセンブリをサンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である。
【００１１】
別の実施形態によると、サンプルを分析するための方法は、サンプル分析装置内のサンプルと整合し、そこから所望の距離に注入器アセンブリを位置付けるステップであって、注入器アセンブリは、注入器筐体と、注入器筐体を通って延在する注入器針とを備える、ステップと、試薬リザーバから注入器針への試薬の流量を確立するようにポンプを操作することによって、注入器針からサンプルに試薬を注入するステップと、ルミネセンス検出器においてサンプルから発せられるルミネセンス光を検出するステップとを含む。
【００１２】
別の実施形態によると、サンプル分析装置は、カートリッジ支持体を備え、本方法はさらに、カートリッジ支持体上にルミネセンスカートリッジを装填するステップであって、ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体を備え、ポンプおよび試薬リザーバは、カートリッジ筐体の中に配置され、注入器アセンブリは、少なくとも部分的にカートリッジ筐体の中に配置され、カートリッジ筐体開口部を通って延在する、ステップと、注入器アセンブリをサンプルと整合させる前に、カートリッジ支持体を操作することによって、装置の装置筐体の中へルミネセンスカートリッジを移動させるステップとを含む。
【００１３】
特定の実施形態では、例えば以下の項目が提供される：
（項目１）
装置筐体と、
前記装置筐体の中に配置され、サンプルを支持するために構成される、サンプルキャリアと、
試薬リザーバと、
前記試薬リザーバと通信するポンプと、
前記装置筐体の中に配置され、注入器筐体と、前記注入器筐体を通って延在し、前記ポンプを介して前記試薬リザーバと通信するために構成される注入器針とを備える、注入器アセンブリと、
前記サンプルから光信号を受信するように前記装置筐体の中に位置付けられる、ルミネセンス検出器と、
を備える、サンプル分析装置。
（項目２）
前記サンプルキャリアは、前記注入器アセンブリを前記サンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目３）
前記サンプル分析装置に取り外し可能に搭載される、ルミネセンスカートリッジを備え、前記ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備えるカートリッジ筐体と、前記カートリッジ筐体の中に配置されるドライバとを備え、リザーバ支持体および前記ポンプは、前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記注入器アセンブリは、少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記カートリッジ筐体開口部を通して、交互に前記サンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、前記ドライバによって移動可能である、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目４）
前記ルミネセンスカートリッジは、前記カートリッジ筐体に搭載され、前記ドライバおよび前記ポンプと信号通信する、電気コネクタを備え、前記電気コネクタは、前記サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、前記サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、項目３に記載のサンプル分析装置。
（項目５）
前記装置筐体の中に配置され、前記ルミネセンスカートリッジが前記サンプル分析装置に取り外し可能に搭載されるときに前記電気コネクタと通信する、特徴をさらに備え、前記特徴は、電源、前記ルミネセンス検出器から検出信号を受信するために構成される信号処理回路、制御信号を前記ドライバに伝送するために構成される駆動コントローラ、制御信号を前記ポンプに伝送するために構成されるポンプコントローラ、および前述のうちの２つまたはそれを上回るものの組み合わせから成る群から選択される、項目４に記載のサンプル分析装置。
（項目６）
前記注入器アセンブリは、前記注入器筐体を通って延在し、前記ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドを備える、項目３に記載のサンプル分析装置。
（項目７）
前記ルミネセンス検出器は、前記カートリッジ筐体の中に配置される、項目６に記載のサンプル分析装置。
（項目８）
前記カートリッジ筐体は、光出力ポートを備え、前記光ガイドは、前記光出力ポートに結合される、またはそれを通って延在する、項目６に記載のサンプル分析装置。
（項目９）
前記注入器筐体は、遠位筐体端を備え、前記注入器針は、前記遠位筐体端に針出口を備え、前記注入器アセンブリは、前記筐体端において液体を検出するために構成される液体センサを備え、前記液体センサは、前記光ガイドを囲繞する導電性管を備え、前記導電性管と前記注入器針との間、または前記導電性管と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、項目６に記載のサンプル分析装置。
（項目１０）
前記リザーバ支持体は、前記リザーバ支持体が完全に前記カートリッジ筐体の中に位置付けられる、内側リザーバ支持体位置と、前記リザーバ支持体が少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の外側に位置付けられる、外側リザーバ支持体位置との間で移動可能である、項目３に記載のサンプル分析装置。
（項目１１）
前記カートリッジ筐体の底区分の中に蓄積する液体を検出するために構成される、液体センサを備える、項目３に記載のサンプル分析装置。
（項目１２）
前記カートリッジ筐体は、それを通して前記カートリッジ筐体開口部が形成される、底壁を備え、前記液体センサは、前記底壁に位置付けられ、容量センサ上の液体の存在を示す、容量センサからの信号を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、容量センサを備える、項目１１に記載のサンプル分析装置。
（項目１３）
前記ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、前記ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体を備え、前記カートリッジ支持体は、前記カートリッジ支持体が完全に前記装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、前記カートリッジ支持体が少なくとも部分的に前記装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、項目３に記載のサンプル分析装置。
（項目１４）
前記カートリッジ支持体は、前記注入器アセンブリを前記サンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、項目１３に記載のサンプル分析装置。
（項目１５）
前記カートリッジ支持体は、前記ルミネセンスカートリッジおよび１つまたはそれを上回る他の可撤性カートリッジを同時に受容するために構成される、複数のカートリッジ位置を備える、項目１３に記載のサンプル分析装置。
（項目１６）
前記装置筐体は、それを通して前記カートリッジ支持体が、前記内側カートリッジ支持体位置と前記外側カートリッジ支持体位置との間で第１の方向に沿って移動可能である、装置筐体開口部を有する、外壁を備える、項目１３に記載のサンプル分析装置。
（項目１７）
前記リザーバ支持体は、前記リザーバ支持体が完全に前記カートリッジ筐体の中に位置付けられる、内側リザーバ支持体位置と、前記リザーバ支持体が少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の外側に位置付けられる、外側リザーバ支持体位置との間で、前記第１の方向と垂直な第２の方向に沿って移動可能である、項目１６に記載のサンプル分析装置。
（項目１８）
前記リザーバ支持体は、前記カートリッジ支持体が前記外側カートリッジ支持体位置にあるときに、前記外側リザーバ支持体位置まで移動可能であり、前記外側リザーバ支持体位置では、前記リザーバ支持体が、前記カートリッジ支持体が前記内側カートリッジ支持体位置まで移動させられることを防止するように、前記リザーバ支持体は、前記外壁と重複関係にある、項目１７に記載のサンプル分析装置。
（項目１９）
前記カートリッジ支持体が前記外側カートリッジ支持体位置にある間に、前記ルミネセンスカートリッジおよび前記カートリッジ支持体のうちの少なくとも１つに取り外し可能に搭載可能である、外部液体コンテナを備え、前記外部液体コンテナは、前記注入器アセンブリを受容するために構成されるポートを備え、前記注入器アセンブリは、交互に前記ポートの中および外へ前記ドライバによって移動可能である、項目１３に記載のサンプル分析装置。
（項目２０）
前記装置筐体は、それを通して前記カートリッジ支持体が前記内側カートリッジ支持体位置と前記外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、装置筐体開口部を有する、外壁を備え、前記外部液体コンテナは、前記外部液体コンテナが、前記カートリッジ支持体が前記内側カートリッジ支持体位置まで移動させられることを防止するように、前記外部液体コンテナが前記ルミネセンスカートリッジまたは前記カートリッジ支持体に搭載されるときに、前記外壁と重複するために構成される、項目１９に記載のサンプル分析装置。
（項目２１）
ウェル位置の所定のセットに従って前記サンプルキャリア上に配置される、サンプル支持体の個々のウェルの存在を検出するために構成される、ウェルセンサを備え、前記サンプルキャリアは、サンプル支持体センサを各ウェル位置と整合させるように移動可能である、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目２２）
前記ウェルセンサは、光源と、前記光源と整合させられるウェルセンサ検出器とを備え、前記光源および前記ウェルセンサのいずれか一方または両方は、前記サンプルキャリアの上方もしくは下方に位置付けられる、項目２１に記載のサンプル分析装置。
（項目２３）
前記注入器アセンブリの先端と前記サンプルキャリア上に配置されるサンプル支持体の上部との間の間隙を測定するために構成される、間隙センサを備える、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目２４）
前記間隙センサは、光源と、前記光源と整合させられる間隙センサ検出器とを備え、前記光源は、前記間隙を通り、前記先端および前記サンプル支持体に入射する、光ビームを発するために構成される、項目２３に記載のサンプル分析装置。
（項目２５）
前記注入器針は、第１の試薬リザーバと通信するために構成される、第１の注入器針であり、前記注入器アセンブリはさらに、前記注入器筐体を通って延在し、前記ポンプを介してリザーバ支持体によって支持される第２の試薬リザーバと通信するために構成される、第２の注入器針を備える、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目２６）
前記注入器針は、
前記注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信すること、
前記注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信し、前記注入器針は、内面と、前記内面上の非金属コーティングとを備え、前記内面は、前記注入器針を通って流動する液体が未被覆領域に暴露されるように、前記非金属コーティングによって覆われていない未被覆領域を備えること、
前記注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信し、前記注入器針は、内面と、前記内面上の非金属導電性コーティングとを備えること、
前記注入器針の少なくとも一部は、帯電防止プラスチックから成り、またはそれでコーティングされ、電気接地と通信し、前記注入器針を通って流動する液体は、前記帯電防止プラスチックに暴露されること、および
前記サンプル分析装置は、前記ポンプと前記注入器針との間で流体的に結合されるプラスチック管を備え、前記プラスチック管は、帯電防止プラスチックから成り、またはそれでコーティングされ、電気接地と通信し、前記注入器針を通って流動する液体は、前記帯電防止プラスチックに暴露されること、
から成る群から選択される構成を有する、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目２７）
前記ポンプと前記注入器針との間に流体的に結合される管と、前記管の中の気泡を検出するために構成される気泡センサとを備える、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目２８）
前記気泡センサは、気泡を検出することに応答して、前記ポンプ、または前記ポンプを制御するポンプコントローラに出力信号を伝送するために構成される、項目２７に記載のサンプル分析装置。
（項目２９）
前記注入器筐体は、遠位筐体端を備え、前記注入器針は、前記遠位筐体端に針出口を備え、前記注入器アセンブリは、前記注入器筐体の中に配置され、前記筐体端において液体を検出するために構成される、液体センサを備える、項目１に記載のサンプル分析装置。
（項目３０）
前記液体センサは、
前記液体センサは、前記針出口にある、またはそれに近接する前記注入器針に電気的に結合される、第１のワイヤと、前記遠位筐体端にある、またはそれに近接する前記注入器筐体に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤは、前記注入器針と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成されること、
前記液体センサは、前記針出口と同一または実質的に同一の高度に位置付けられる、電気接点と、前記電気接点に電気的に結合される、第１のワイヤと、前記針出口にある、またはそれに近接する前記注入器針に、もしくは前記遠位筐体端にある、またはそれに近接する前記注入器筐体に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤは、前記電気接点と前記注入器針との間、または前記電気接点と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成されること、
前記注入器針は、第１の注入器針であり、前記針出口は、第１の針出口であり、前記注入器アセンブリはさらに、第２の針出口を備える前記注入器筐体を通って延在する、第２の注入器針を備え、前記液体センサは、前記第１の針出口にある、またはそれに近接する前記第１の注入器針に電気的に結合される、第１のワイヤと、前記第２の針出口にある、またはそれに近接する前記第２の注入器針に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤは、前記第１の注入器針と前記第２の注入器針との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成されること、および
前記液体センサは、導電性管と前記注入器針との間、または導電性管と前記注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、導電性管を備えること、
から成る群から選択される構成を有する、項目２９に記載のサンプル分析装置。
（項目３１）
サンプル分析装置で使用するためのルミネセンスカートリッジであって、
カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体と、
前記カートリッジ筐体の中に配置され、試薬リザーバを支持するために構成される、リザーバ支持体と、
前記試薬リザーバと通信するポンプと、
前記カートリッジ筐体の中に配置されるドライバと、
少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の中に配置され、注入器／読取機筐体と、前記注入器／読取機筐体を通って延在し、前記ポンプを介して前記リザーバ支持体によって支持される試薬リザーバと通信するために構成される、注入器針と、前記注入器／読取機筐体を通って延在し、ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドとを備える、注入器／読取機アセンブリであって、前記注入器／読取機アセンブリは、前記カートリッジ筐体開口部を通って、交互に前記カートリッジ筐体に向かって、およびそこから離れるように、前記ドライバによって移動可能である、注入器／読取機アセンブリと、
前記カートリッジ筐体に搭載され、前記ドライバおよび前記ポンプと信号通信する、電気コネクタであって、前記サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、前記サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、電気コネクタと、
を備える、ルミネセンスカートリッジ。
（項目３２）
項目３１に記載のルミネセンスカートリッジと、
装置筐体と、
前記装置筐体の中に配置されるサンプルキャリアと、
前記ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、前記ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体であって、前記カートリッジ支持体は、前記カートリッジ支持体が完全に前記装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、前記カートリッジ支持体が少なくとも部分的に前記装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、カートリッジ支持体と、
を備え、
注入器／読取機アセンブリは、交互に前記サンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、前記ドライバによって移動可能であり、
前記サンプルキャリアおよび前記カートリッジ支持体のうちの少なくとも１つは、前記注入器／読取機アセンブリを前記サンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、サンプル分析装置。
（項目３３）
前記カートリッジ支持体が前記外側カートリッジ支持体位置にある間に、前記ルミネセンスカートリッジおよび前記カートリッジ支持体のうちの少なくとも１つに取り外し可能に搭載可能である、外部液体コンテナを備え、前記外部液体コンテナは、前記注入器／読取機アセンブリを受容するために構成されるポートを備え、前記注入器／読取機アセンブリは、交互に前記ポートの中および外へ前記ドライバによって移動可能である、項目３２に記載のサンプル分析装置。
（項目３４）
サンプルを分析するための方法であって、
サンプル分析装置内のサンプルと整合し、そこから所望の距離に注入器アセンブリを位置付けるステップであって、前記注入器アセンブリは、注入器筐体と、前記注入器筐体を通って延在する注入器針とを備える、ステップと、
試薬リザーバから前記注入器針への試薬の流量を確立するように前記ポンプを操作することによって、前記注入器針から前記サンプルに試薬を注入するステップと、
ルミネセンス検出器において前記サンプルから発せられるルミネセンス光を検出するステップと、
を含む、方法。
（項目３５）
前記サンプル分析装置内のドライバを操作することによって、前記サンプルから前記所望の距離まで前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
前記注入器アセンブリを位置付けるステップは、前記サンプルが支持されるサンプルキャリアを移動させるステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目３７）
前記注入器針は、第１の試薬を注入するための第１の試薬リザーバと通信するために構成される、第１の注入器針であり、前記注入器アセンブリはさらに、前記注入器筐体を通って延在し、前記ポンプを介して前記リザーバ支持体によって支持される第２の試薬リザーバと通信する、第２の注入器針を備え、
前記第１の試薬を注入し、ルミネセンス光を受光した後、前記第２の注入器針から第２の試薬を注入するステップと、
前記第２の試薬を注入することに応答して、前記サンプルから発せられるルミネセンス光を前記ルミネセンス検出器に透過させるステップと、
をさらに含む、項目３４に記載の方法。
（項目３８）
前記第１の試薬は、蛍ルシフェラーゼを含み、前記第２の試薬は、ウミシイタケルシフェラーゼを含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記注入器針を通って流動する液体の静電気を抑制するように、前記注入器針を電気的に接地するステップ、または前記ポンプと前記注入器針との間に流体的に結合される管を電気的に接地するステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目４０）
前記サンプル分析装置から前記注入器アセンブリを除去するステップと、前記注入器アセンブリが前記サンプル分析装置の外側にある間に、前記注入器針を通して流体を流動させることによって、洗浄または下準備動作を行うステップとを含む、項目３４に記載の方法。
（項目４１）
外部液体源を前記ポンプと流体連通させるステップと、外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップと、前記ポンプを操作することによって、前記注入器針を通して前記外部液体コンテナに前記液体を流入させるステップとを含む、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップは、前記外部液体コンテナの一部の中へ前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
管の中の気泡の存在について、前記ポンプと前記注入器針との間に流体的に結合される管を監視するステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目４４）
前記サンプルは、マルチウェルサンプル支持体上で支持され、前記マルチウェルサンプル支持体がウェル位置の所定のセットに従って構成されているかどうかを判定するように、ウェルセンサを操作するステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目４５）
前記注入器針の外側の前記注入器筐体内の液体の存在を検出するように、前記注入器筐体内の液体センサを操作するステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目４６）
前記注入器アセンブリの先端と、前記サンプルが支持されるサンプル支持体の上部との間の間隙を測定するように、間隙センサを操作するステップを含む、項目３４に記載の方法。
（項目４７）
前記サンプル分析装置は、カートリッジ支持体を備え、
前記カートリッジ支持体上にルミネセンスカートリッジを装填するステップであって、前記ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体を備え、前記ポンプおよび前記試薬リザーバは、前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記注入器アセンブリは、少なくとも部分的に前記カートリッジ筐体の中に配置され、前記カートリッジ筐体開口部を通って延在する、ステップと、
前記注入器アセンブリを前記サンプルと整合させる前に、前記カートリッジ支持体を操作することによって、前記装置の装置筐体の中へ前記ルミネセンスカートリッジを移動させるステップと、
をさらに含む、項目３４に記載の方法。
（項目４８）
前記カートリッジ筐体内のドライバを操作することによって、前記サンプルから前記所望の距離まで前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
前記注入器アセンブリを位置付けるステップは、前記カートリッジ支持体を移動させるステップ、前記サンプルが支持されるサンプルキャリアを移動させるステップ、または前述の両方を含む、項目４７に記載の方法。
（項目５０）
前記注入器アセンブリが前記カートリッジ筐体の中で組み立てられたままである間に、および前記カートリッジ筐体が前記サンプル分析装置の装置筐体の少なくとも部分的に外側にある間に、前記注入器針を通して液体を流動させることによって、洗浄または下準備動作を行うステップを含む、項目４７に記載の方法。
（項目５１）
前記カートリッジ支持体を操作することによって、前記ルミネセンスカートリッジが前記サンプル分析装置の装置筐体の少なくとも部分的に外側にある、外側位置まで前記ルミネセンスカートリッジを移動させるステップと、外部液体源を前記ポンプと流体連通させるステップと、外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップと、前記ポンプを操作することによって、前記注入器針を通して前記外部液体コンテナに液体を流入させるステップとを含む、項目４７に記載の方法。
（項目５２）
前記外部液体コンテナを前記注入器針と流体連通させるステップは、前記外部液体コンテナのポートの中へ前記注入器アセンブリを移動させるステップを含む、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
前記ルミネセンスカートリッジが前記外側位置にある間に、前記ルミネセンスカートリッジが前記装置筐体の中へ移動させられることを防止するステップを含む、項目５１に記載の方法。
（項目５４）
防止するステップは、
前記試薬リザーバが前記カートリッジ筐体の中で支持されるリザーバ支持体を、前記リザーバ支持体が前記装置筐体の外壁と重複関係にある位置まで移動させるステップ、または
前記外部液体コンテナが前記装置筐体の外壁と重複関係にあるように、前記外部液体コンテナを前記ルミネセンスカートリッジもしくは前記カートリッジ支持体に搭載するステップ
のうちの少なくとも１つを含む、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記カートリッジ筐体の底区分の中に蓄積する液体の存在を検出するように液体センサを操作するステップを含む、項目４７に記載の方法。
本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、および利点が、以下の図ならびに発明を実施するための形態の説明に応じて、当業者に明白であろう、または明白となろう。全てのそのような付加的システム、方法、特徴、および利点は、本説明に含まれ、本発明の範囲内であり、添付の請求項によって保護されることが意図される。
【００１４】
本発明は、以下の図を参照することによって、さらに理解されることができる。図中の構成要素は、必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例証することに重点が置かれている。図中、類似参照番号は、異なる図の全体を通して対応する部分を指定する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、いくつかの実施形態による、カートリッジの構成要素の実施例の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、いくつかの実施形態による、蛍光用途に使用されるカートリッジの構成要素の実施例の概略図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、いくつかの実施形態による、吸光度用途に使用されるカートリッジの構成要素の実施例の概略図である。
【図２】図２は、いくつかの実施形態による、統合読取ヘッドを有する、ルミネセンスカートリッジの実施例の概略図である。
【図３】図３は、いくつかの実施形態による、統合検出器を有する、ルミネセンスカートリッジの実施例の概略図である。
【図４】図４は、いくつかの実施形態による、カートリッジシステムの実施例の概略上面図である。
【図５】図５は、いくつかの実施形態による、上部および底部読取カートリッジシステムの実施例の概略図である。
【図６】図６は、図５に示されるカートリッジ構成の概略上面図である。
【図７】図７は、いくつかの実施形態による、フラッシュ蛍光カートリッジシステムの実施例の概略図である。
【図８】図８は、いくつかの実施形態による、フラッシュルミネセンスカートリッジシステムの実施例の概略上面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、いくつかの実施形態による、サンプル分析システムまたは装置の実施例の概略上面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに図示されるサンプル分析システムまたは装置の概略側面図である。
【図１０】図１０は、いくつかの実施形態による、サンプル分析システムまたは装置の実施例の概略図である。
【図１１】図１１は、いくつかの実施形態による、注入器または注入器／読取機アセンブリの実施例の概略図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、表面が清潔であり、気泡が生成されていないときの図１１に図示される注入器または注入器／読取機アセンブリの先端（遠位）区分の斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、液体／空気混合物を分注する結果として、気泡が関連注入器システム内で生成されたときの図１１および１２Ａに図示される注入器または注入器／読取機アセンブリの先端（遠位）区分の斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、カートリッジ支持体およびその上に装填されたルミネセンスカートリッジが、内側位置にある、すなわち、完全に装置筐体の内側にある、図１０に図示されるサンプル分析装置の上面概略図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、カートリッジ支持体およびその上に装填されたルミネセンスカートリッジが、外側位置まで移動させられている、すなわち、少なくとも部分的に装置筐体の内部の外側に延在する、図１０および１３Ａに図示されるサンプル分析装置の上面概略図である。
【図１４】図１４は、いくつかの実施形態による、外部洗浄／下準備ステーションの実施例の斜視図である。
【図１５】図１５は、カートリッジ支持体および／またはルミネセンスカートリッジに搭載されるような図１４に図示される外部洗浄／下準備ステーションの斜視図である。
【図１６】図１６は、いくつかの実施形態による、注入器針および関連流体ライン（断面図で示される）と動作連通する容量気泡センサの実施例の概略図である。
【図１７】図１７は、いくつかの実施形態による、ルミネセンスカートリッジの注入器または注入器／読取機アセンブリおよび電子機器の概略断面図である。
【図１８】図１８は、間隙センサがルミネセンスカートリッジの下方で装置筐体の中に提供される、図１０に図示されるサンプル分析装置の立面図である。
【図１９】図１９は、いくつかの実施形態による、液体センサがカートリッジ筐体の中に提供される、ルミネセンスカートリッジの立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（詳細な説明）
本明細書に開示される実施形態によると、注入器アセンブリがサンプル上に試薬を注入する、サンプル分析装置が提供される。サンプルは、試薬に応答して、検出器に透過させられるルミネセンス光を発する。いくつかの実施形態では、注入器アセンブリは、サンプルに向かって、かつそこから離れるように移動可能であり、これは、ドライバを使用して自動的に行われ得る。注入器アセンブリは、試薬もしくは他の液体を供給する１つまたはそれを上回るリザーバと通信する、１つまたはそれを上回る針を含んでもよい。いくつかの実施形態では、注入器アセンブリはさらに、検出器と通信するための光ガイドを含む。いくつかの実施形態では、注入器アセンブリ、１つまたはそれを上回るリザーバ、および１つまたはそれを上回るポンプが配置される、カートリッジが提供されてもよい。カートリッジおよび／またはサンプル分析装置は、洗浄もしくは下準備が装置の外側で行われることを可能にするために構成されてもよい。カートリッジおよび／または装置サンプル分析は、例えば、サンプル分析装置および／またはカートリッジの１つまたはそれを上回る場所における液体もしくは気泡の存在を検出するために構成される、１つまたはそれを上回るタイプのセンサを含んでもよい。
【００１７】
ここで、図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃを参照すると、サンプル１６中の標的１４を分析するための装置１２で使用するためのカートリッジ１０が示されている。サンプル１６は、マイクロプレート等のサンプル支持体１７上の装置１２内で保持されてもよい。図１に示されるように、カートリッジ１０は、別個に、または組み合わせて励起光２０を生成する、１つまたはそれを上回る光源１８を備える。カートリッジ１０は、装置１２と取り外し可能に係合するように設計される。カートリッジ１０は、励起光２０をサンプル１６に指向するための構成要素を有する、第１の光学システム２２を有する。発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザダイオード（ＬＤ）等の光源１８は、光の平行ビームを発するように、レンズおよび開口によって平行にされる。次いで、第１の光学システム２２は、帯域通過フィルタ等のフィルタ２４を通して励起光２０を透過させ、次いで、ダイクロイックビームスプリッタ等の反射体２６の助けを借りて、励起光２０をカートリッジ１０から読取ヘッド２８に反射する。読取ヘッド２８は、サンプル１６に向かって励起光２０を指向する。読取ヘッド２８は、上下に移動させられることができる、対物レンズ３０を含有する。対物レンズ３０は、サンプル１６上に励起光２０を集束させる。次いで、標的１４を含有するサンプル１６は、図１Ｂに示されるような光電子増倍管（ＰＭＴ）９６、または図１Ｃに示されるようなフォトダイオード３８を有する、光学出力検出器３６に指向される、発光３２（または放射光３２）を生成する。
【００１８】
また、図１Ｂおよび１Ｃに示されるように、装置１２は、サンプルを分析するためのシステムの一部である。本システムは、読取ヘッド２８、検出器３６、電源４４、および可動カートリッジ支持体５２に係合させられる（すなわち、取り付けられる）、筐体または装置筐体とも称される、構造５０を備える。可動カートリッジ支持体５２は、装置１２内にカートリッジ１０を位置付け、複数のカートリッジを支持し、各カートリッジを読取ヘッド２８および検出器３６と整合させることが可能である。カートリッジ１０は、電源４４から光源１８への電流供給を提供するための結合器４６を有する。いくつかの実施形態では、カートリッジ１０は、支持体５２上に搭載され、カートリッジ１０の内側の電子機器を終端させるプラグは、支持体５２内のソケットと接続される。ソケットでは、電源４４のいくつかの低電圧出力ラインが利用可能であり、インターフェースラインが主要装置コントローラとともに利用可能である。結合器４６は、カートリッジ光源１８および他の電子機器のための低いＤＣ電圧を受電するため等に、カートリッジ１０を装置１２内の他の構成要素と接続すること、ＬＥＤ電流調節のための制御ラインを確立すること、カートリッジ認識のための制御ライン、カートリッジ１０内の検出器（例えば、測定されたデータをコントローラに送信するためのフォトダイオード）のためのデータライン（例えば、電子バス）、および光源１８のパルスを検出器ならびに主要装置コントローラ内の光子計数回路等の装置１２内の他の回路からのデータ収集と同期化するための同期化ラインを確立することにおいて機能する。いくつかの実施形態では、結合器４６は、２つの部品、すなわち、１つまたはそれを上回るカートリッジ１０のためのソケットを提供する、カートリッジ支持体５２に沿って延在するプリント回路基板、および主要装置コントローラまで間隙に架橋する、端部における可撓性フラットケーブル（カートリッジ支持体５２が移動させられ得るため可撓性である）から作製される。電子バスまたはデータライン機能は、タイプＳＰＩ（シリアル周辺インターフェース）として設計される。
【００１９】
本システムはまた、装置筐体（例えば、構造５０）内で水平または垂直のいずれか一方にサンプル支持体１７を移動させるための構造に取り付けられる、マイクロプレート走査ステージ等のサンプル支持体キャリア（またはサンプルキャリア）５４を有してもよい。
【００２０】
ここで、図１Ｂを参照すると、蛍光用途に使用されるカートリッジ１０等のある実施形態では、発光３２が、読取ヘッド２８によって標的１４から収集され、カートリッジ１０の中へ戻るように平行にされる。カートリッジ１０は、読取ヘッド２８から放射光３２を受光し、サンプル１６から検出器３６に放射光３２を指向する、第２の光学システム３４を有する。読取ヘッド２８から受光される発光３２は、反射体２６を通して透過させられ、次いで、検出器ポート４９を介して検出器３６とインターフェースをとるカートリッジ出口４０に向かって、反射体４８を用いて指向される。カートリッジ１０から出射する前に、放射光３２は、読取ヘッド２８およびサンプル１６から後方散乱させられている励起光の寄与を拒否するように、帯域通過フィルタ等のフィルタ４２を通してフィルタ処理される。放射光３２が反射体２６を通過した後の経路全体は、励起光２０の散漫散乱を伴って浮動させられ得る、カートリッジ１０のこれらの領域から光学的に保護される。
【００２１】
ここで、図１Ｃを参照すると、ある実施形態では、吸光度用途に使用されるカートリッジ等のカートリッジ１０が、検出器３６の反対に装置１２の中で位置付けられる。本実施形態によると、励起光２０は、サンプル支持体キャリア５４内の開口５６（すなわち、窓または光透過部分）およびサンプル支持体１７内の開口５８（すなわち、窓または光透過部分）を介して、サンプル１６ならびにサンプル支持体キャリア５４を通して透過させられる。標的１４からの発光３２は、（例えば、フォトダイオード３８を含有する）検出器３６に指向される。図１Ｃに示されるような吸光度を測定するためのカートリッジ１０の構成は、一例として示され、他の構成も可能であり、例えば、カートリッジ１０は、代替として、検出器３６とほぼ同一の平面内等で（例えば、並んで）装置１２内に位置付けられてもよく、発光３２は、本開示を参照して当業者によって理解されるように、光ガイドを用いて等、検出器３６に伝えられてもよい。いくつかの実施形態では、吸光カートリッジ１０は、上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号でさらに説明されるように、二重波長吸光カートリッジまたは広帯域光源吸光カートリッジであってもよい。
【００２２】
カートリッジ１０に収納される１つまたはそれを上回る光源１８は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード、およびキセノンフラッシュランプモジュール等の当業者に公知の好適な光源から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、カートリッジ１０が、図１Ｂに示されるように、蛍光用途に使用されるとき、光源１８は、１つまたはそれを上回るＬＥＤ光源である。
【００２３】
ここで、図２を参照すると、サンプル１６中の標的１４を分析するための装置１２で使用するためのルミネセンスカートリッジ２００が示されている。図２に示されるように、カートリッジ２００は、統合読取ヘッド２０２と、サンプル１６から放射ルミネセンス光２０６を受光するときに、矢印２０５によって示される方向に、読取ヘッド２０２をサンプル１６の上方の検出位置に移動させるドライバ２０４とを備える。統合読取ヘッド２０２はまた、ルミネセンスカートリッジ２００が使用中ではない、または装置１２が新しいサンプル支持体１７を装填されているときに、ドライバ２０４によってサンプル１６から離れるように潜在的位置に移動させられることもできる。いくつかの実施形態では、読取ヘッド２０２は、カートリッジ２００の中へ完全に後退可能である。いくつかの実施形態では、測定時間を節約する目的で、読取ヘッド２０２は、１つのサンプル１６から次のサンプルまで移動するときに、上下に移動しないであろうが、１つのサンプル１６から次のサンプルまで移動するときに、サンプル支持体１７の上方に近接して留まるであろう。統合読取ヘッド２０２は、上サンプル支持体レベルを越えて延在するサンプル支持体キャリア（図示せず）の部分を回避するために、サンプル支持体１７が装置１２の中および外に移動させられるときに後退させられる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、統合読取ヘッド２０２は、サンプルホルダ１７およびサンプル１６の上方の位置から統合読取ヘッド２０２の遠位端２０８において放射ルミネセンス光２０６を受光する、剛性光ガイドである。次いで、放射ルミネセンス光２０６は、統合読取ヘッド２０２の近位端２１０において統合読取ヘッド２０２から出射し、平行光ビーム２１８を生成するように、レンズ２１２によって平行にされる。
【００２５】
図２に示されるルミネセンスカートリッジ２００の実施形態によると、装置１２およびルミネセンスカートリッジ２００は、ルミネセンス光が２つの波長帯から成り（例えば、二重発光カートリッジ構成）、二重チャネル検出器と同時に検出され得る、バイオルミネセンス共鳴エネルギー移動（ＢＲＥＴ）型測定のために構成されてもよい。二重発光カートリッジおよび二重チャネル検出器の実施例はさらに、上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号で説明される。図２に示されるように、平行放射ルミネセンス光ビーム２１８は、レンズ２１６を介してダイクロイックビームスプリッタ８８に向かって、反射体２１４を用いて再指向され、２つの波長帯２１８ａおよび２１８ｂに分離される。第１の波長帯２１８ａは、ビームスプリッタ８８によって、第１の発光フィルタ９０（例えば、帯域通過フィルタ）を介して検出器３６に向かって通過または透過させられる。第２の波長帯２１８ｂは、ビームスプリッタ８８によって反射され、第２の発光フィルタ９４（例えば、帯域通過フィルタ）を介して検出器３６に向かって、鏡９２において反射される。いくつかの実施形態では、検出器３６は、二重チャネル検出器を形成するように積み重ねられる２つの検出器９６および９８（例えば、光電子増倍管）を有する、二重チャネル検出器である。加えて、ルミネセンスカートリッジ２００は、検出器ポート１０４および１０６を介して検出器９６および９８と整合させられる、二重出口ポート１００および１０２を有する。
【００２６】
代替実施形態では、２つの波長帯の同時測定を必要としない、より広い部類のルミネセンス測定に関して、カートリッジ２００は、ビームスプリッタ８８、鏡９２、および第２の発光フィルタ９４を省略することによって単純化されてもよい。
【００２７】
図３は、別の実施形態による、ルミネセンスカートリッジ３００の実施例の概略図である。ルミネセンスカートリッジ３００は、サンプル１６中の標的１４を分析するためのシステムとして、装置１２と併せて利用されてもよい。上記で説明され、図１Ａ−２に図示されるカートリッジのように、ルミネセンスカートリッジ３００は、カートリッジ支持体５２上にルミネセンスカートリッジ３００を装填（搭載、設置）することによって、装置１２と取り外し可能に係合させられるように設計され、同一または異なるタイプの他のカートリッジと置換もしくは交換されてもよい。
【００２８】
ルミネセンスカートリッジ３００は、カートリッジ支持体５２上に取り外し可能に装填または搭載されるように定寸および構成される、カートリッジ筐体３０４を含む。ルミネセンスカートリッジ３００はまた、カートリッジ筐体３０４の開口部２２０を通して移動可能である、統合ルミネセンス検出器３０８も含む。典型的実施形態では、ルミネセンス検出器３０８は、矢印２０５によって示されるように往復様式で、すなわち、交互に、選択された後退位置までカートリッジ筐体３０４に向かって（したがって、サンプルキャリア５４から離れるように）、および選択された拡張位置までカートリッジ筐体３０４から離れるように（したがって、サンプルキャリア５４に向かって）線形に移動可能である。カートリッジ支持体５２の設計および場所に応じて、カートリッジ支持体５２はまた、サンプルキャリア５４に向かったルミネセンス検出器３０８の拡張に適応するように、開口部を含んでもよい。ルミネセンス検出器３０８の移動を作動させて制御するために、ルミネセンスカートリッジ３００は、ルミネセンス検出器３０８に結合される検出器ドライバ（または駆動機構、もしくは駆動アセンブリ）２０４を含む。検出器ドライバ２０４は、任意の好適な様式でカートリッジ筐体３０４に搭載されてもよく、典型的実施形態では、カートリッジ筐体３０４の内部内に含有される。当業者によって理解されるように、検出器ドライバ２０４は、カートリッジ筐体３０４に対して（したがって、サンプルキャリア５４およびサンプルキャリア５４によって支持される任意の選択されたサンプル１６に対して）任意の選択された位置までルミネセンスカートリッジ３００を移動させる（すなわち、後退および拡張する）ために好適な任意の構成を有してもよい。典型的実施形態では、検出器ドライバ２０４は、ひいてはルミネセンス検出器３０８に結合される、連結または伝動装置に結合されるモータ（例えば、マイクロモータ）を含む。検出器ドライバ２０４は、ルミネセンス検出器３０８の確実かつ正確な作動を促進するために必要な軸受または他の適切な構成要素を含んでもよい。連結または伝動装置は、モータの回転移動をルミネセンス検出器３０８の線形移動に変換するために好適な任意の構成を有してもよい。例えば、連結または伝動装置は、ラックおよびピニオン、かさ歯車のセット、ウォームおよびウォーム歯車等の歯車のセットを含んでもよい。
【００２９】
カートリッジ支持体５２上のルミネセンスカートリッジ３００の装填、およびそこからの後続の除去を促進するため、ならびに装填および除去中にルミネセンス検出器３０８への損傷を防止するために、ルミネセンス検出器３０８は、ルミネセンス検出器３０８のいかなる部分もカートリッジ筐体３０４の外側に延在しないように、検出器ドライバ２０４によってカートリッジ筐体３０４内で完全に後退可能であり得る。ルミネセンス検出器３０８はまた、カートリッジ支持体５２が装置筐体５０内の異なる位置までルミネセンス検出器３０８（およびカートリッジ支持体５２上に装填される任意の他のカートリッジ）を移動させている間に、完全後退位置まで移動させられてもよい。しかしながら、ルミネセンス検出器３０８は、典型的には、複数のサンプル１６からルミネセンスデータを収集するときに移動させられない。すなわち、他の場所で記述されるように、複数のサンプル１６が、サンプルキャリア５４上で支持されるマルチウェルプレートの異なるウェルの中等のサンプル支持体１７の個々の部位において提供されてもよい。ルミネセンス検出器３０８は、図示される「上部読取」実施例では、第１のサンプル１６の上方の所望の高度である、第１のサンプル１６から所望の距離まで移動させられてもよい。本所望の距離は、典型的には、サンプル支持体１７上に含有される全てのサンプル１６にとって同一であろう。したがって、ルミネセンス検出器３０８の位置は、典型的には、次々にサンプル１６をルミネセンス検出器３０８と連続的に整合させて、連続ルミネセンス示度値を得るように、サンプルキャリア５４がサンプル支持体１７を移動させるにつれて、調節される必要がない。
【００３０】
図示される実施形態では、ルミネセンス検出器３０８は、近位端と遠位端との間で略伸長である。典型的実施形態では、ルミネセンス検出器３０８は、円形断面を伴う円筒形であるが、他の実施形態では、多角形（例えば、直線）断面を有してもよい。実施例として、ルミネセンス検出器３０８は、７５ｍｍの長さと、１１ｍｍの外径とを有してもよい。しかしながら、本実施例は、限定的ではなく、ルミネセンス検出器３０８は、ルミネセンスカートリッジ３００および関連装置１２とともに使用するために好適な任意のサイズを有し得ることが理解されるであろう。遠位端（または光学出力端）は、サンプル１６から発せられるルミネセンス光２０６が受光される、ルミネセンス検出器３０８の光学入力としての機能を果たす。典型的実施形態における近位端は、ルミネセンス検出器３０８の移動範囲の全体を通してカートリッジ筐体３０４の中に留まる。ルミネセンス検出器３０８は、光学入力を介してルミネセンス光２０６を受光する、能動検出器構成要素３１２を含む。
【００３１】
（例えば、図２のように）ルミネセンスカートリッジ３００の外部に位置する出力検出器３６を利用することと対照的に、ルミネセンス検出器３０８をカートリッジ筐体３０４と統合させることの利点としては、ルミネセンス検出器３０８が、ルミネセンス測定と併せて専用動作のために構成されることを可能にする。すなわち、外部に位置する出力検出器３６と異なり、統合ルミネセンス検出器３０８は、装置１２の中に装填され得る、任意の他の可撤性カートリッジの動作に適応する必要はない。ルミネセンス検出器３０８が、より多種多様なデータ収集（例えば、吸光度、蛍光）に利用されないため、ルミネセンス検出器３０８の構成は、具体的にはルミネセンス測定を伴う動作のために最適化されてもよい。したがって、例えば、ルミネセンス検出器３０８は、典型的には、ルミネセンス光２０６と関連付けられる波長範囲への最大感度を有するように選択されてもよい。実施例として、ルミネセンス光２０６の波長は、可視波長から約８００ｎｍに及んでもよい。
【００３２】
好適な検出器構成要素３１２の実施例は、光電子増倍管（ＰＭＴ）およびフォトダイオードを含むが、それらに限定されない。多くの用途に関して、ＰＭＴは、その比較的低い費用、高い利得、高い周波数応答、大きい開口数、および単一光子計数のための能力を考慮して、好ましいタイプの検出器構成要素３１２と見なされてもよい。当業者によって理解されるように、ＰＭＴは、典型的には、真空ガラス管に封入された一連の電極、例えば、管の光学入力端に位置する光電陰極を含み、その後に一連のダイノードが続き、その後にアノードが続く。１つまたはそれを上回る集束電極が、光電陰極と第１のダイノードとの間に位置してもよい。アノードは、典型的には、密閉電気貫通接続構造を介して、ガラス管の出力端に位置する電気コネクタと信号通信する。図示される実施形態では、ルミネセンス検出器３０８はまた、検出器構成要素３１２を封入し、したがって、それを保護する、外側検出器筐体３１６も含む。検出器筐体３１６は、検出器ドライバ２０４が直接結合され得る、ロバストな構造を提供する。
【００３３】
近位端では、ルミネセンス検出器３０８は、検出器筐体３１６の一部であり得る、またはそれに搭載され得る、電気コネクタ３２０（例えば、接点、端子、ピン、ワイヤ支持体等）を含んでもよい。検出器構成要素３１２は、ルミネセンス検出器３０８によって生成される測定信号が、ルミネセンスカートリッジ３００の外部に位置する信号処理回路（例えば、データ収集回路）に出力されることを可能にするように、電気コネクタ３２０と信号通信する。いくつかの実施形態では、検出器構成要素３１２は、検出器構成要素３１２の電気コネクタが図示される電気コネクタ３２０と直接接触する（またはそれと同一である）ように、検出器筐体３１６とほぼ同じくらいの長さであり得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ルミネセンス検出器３０８は、遠位（光学入力）端で検出器筐体３１６に搭載される調節可能な絞り（または絞りアセンブリ）３２４を含んでもよい。調節可能な絞り３２４は、ルミネセンス検出器３０８の開口数、したがって、ルミネセンス検出器３０８がサンプル１６から発せられるルミネセンス光２０６を受光することができる角度の範囲を調節するために好適な任意の構成を有してもよい。したがって、調節可能な絞り３２４は、標的サンプル１６から受光されるルミネセンス光２０６の量を最大限にするため、および隣接するサンプル１６（例えば、マルチウェルプレートの隣接するウェルの中のサンプル１６９）から受光される迷光を最小限にするために有用である。調節可能な絞り３２４はまた、異なるタイプおよび幾何学形状のサンプル支持体１７、例えば、異なるマルチウェルプレート形式（例えば、９６ウェル、３８４ウェル、１５３６ウェル等）に適応し、それによって、光入力が異なるサンプル支持体１７のために最適化されていることを確実にするためにも有用である。絞り３２４の調節はまた、光入力を最適化するように、サンプル１６からのルミネセンス検出器３０８の光学入力端の距離の調節と組み合わせて行われてもよい。種々のタイプの調節可能な絞り３２４が、当業者に公知である。実施例として、調節可能な絞り３２４は、それを通してルミネセンス光２０６がルミネセンス検出器３０８の中へ通過する可変直径の開口部を画定するように、相互に対して移動可能である重複シャッタのセット（図示せず）を含んでもよい。調節可能な絞り３２４はまた、シャッタを移動させる作動デバイス（図示せず）を含んでもよい。作動デバイスは、手動または自動であり得る。自動作動デバイスは、電源４４から電力を受電するように、検出器筐体３１６の電気コネクタ３２０と信号通信してもよい。
【００３５】
本開示で以前に示されたように、カートリッジ支持体５２において可撤性カートリッジを装填することは、可撤性カートリッジのある構成要素を、適宜、電源４４および／または電子コントローラ（またはシステムコントローラ、もしくは主要装置コントローラ）７４と信号通信させるような方法で、可撤性カートリッジをカートリッジ支持体５２と結合することを伴ってもよい。図３で概略的に図示される実施例として、ルミネセンスカートリッジ３００は、第１の電気コネクタ９４２を含み、カートリッジ支持体５２は、第２の電気コネクタ９４４を含む。ルミネセンスカートリッジ３００は、第１の電気コネクタ９４２を第２の電気コネクタ９４４と取り外し可能に係合または結合することによって、カートリッジ支持体５２と取り外し可能に係合させられてもよい。本目的で、第１の電気コネクタ９４２および第２の電気コネクタ９４４は、任意の好適な補完的構成（例えば、プラグおよびソケット、雄および雌コネクタ等）を有してもよい。検出器構成要素３１２、および提供された場合、かつ給電された場合、調節可能な絞り３２４は、１つまたはそれを上回るワイヤもしくはリボンケーブル９５２を介して、第１の電気コネクタ９４２と通信してもよい。ワイヤまたはリボンケーブル９５２は、カートリッジ筐体３０４内のルミネセンス検出器３０８の移動に適応するために十分な長さのはずである。検出器ドライバ２０４は、同様に、ワイヤ９５４を介して第１の電気コネクタ９４２と通信してもよい。第２の電気コネクタ９４４は、ひいては、カートリッジ支持体５２を電源４４およびシステムコントローラ７４と相互接続する、それぞれの鎖線によって概略的に示されるように、電源４４およびシステムコントローラ７４と通信する。鎖線は、任意の好適な通信リンク（有線または無線）を表してもよい。本構成によって、カートリッジ支持体５２にルミネセンスカートリッジ３００を設置することは、全て第１の電気コネクタ９４２と第２の電気コネクタ９４４との間で作製される結合部を介して、検出器ドライバ２０４および調節可能な絞り３２４を電源４４ならびにシステムコントローラ７４と信号通信させ、検出器構成要素３１２をシステムコントローラ７４と信号通信させてもよい。図３の付加的鎖線は、電源４４とカートリッジ支持体５２およびサンプルキャリア５４との間、ならびにシステムコントローラ７４とカートリッジ支持体５２およびサンプルキャリア５４との間の通信を描写する。
【００３６】
また、図３に概略的に図示されるように、システムコントローラ７４は、装置１２ならびにルミネセンスカートリッジ３００の種々の機能側面を制御、監視、および／または時間調整するため、ならびに／もしくは装置１２およびルミネセンスカートリッジ３００からデータまたは他の信号を受信するために構成される、１つまたはそれを上回るモジュールを表してもよい。典型的実施形態では、システムコントローラ７４、全体的制御を提供する主要電子プロセッサ３６２は、専用制御動作もしくは具体的信号処理タスクのために構成される１つまたはそれを上回る電子プロセッサを含んでもよい。システムコントローラ７４はまた、データおよび／またはソフトウェアを記憶するための１つまたはそれを上回るメモリならびに／もしくはデータベース３６４を含んでもよい。システムコントローラ７４はまた、本明細書に開示される方法のうちのいずれかを行うための命令を含む、コンピュータ可読媒体３６６を含んでもよい。システムコントローラ７４の機能モジュールは、回路または他のタイプのハードウェア（もしくはファームウェア）、ソフトウェア、または両方を含んでもよい。図示される実施例では、モジュールは、以下のうちの１つまたはそれを上回るもの、すなわち、ルミネセンス検出器３０８から測定信号を受信するための信号処理（またはデータ収集）回路３６８、ルミネセンスカートリッジ３００の移動を制御するための検出器駆動コントローラ３７０、絞り３２４の調節を制御するための絞りコントローラ３７２、カートリッジ支持体５２の移動を制御するためのカートリッジ支持体駆動コントローラ、およびサンプルキャリア５４の移動を制御するためのサンプルキャリア駆動コントローラを含んでもよい。システムコントローラ７４はまた、ユーザ入力デバイス（例えば、キーパッド、タッチスクリーン、マウス、および同等物）、ユーザ出力デバイス（例えば、表示画面、プリンタ、視覚インジケータまたはアラート、可聴インジケータまたはアラート、および同等物）、ソフトウェアによって制御されるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）、および電子プロセッサによって可読である媒体（例えば、ソフトウェア、データ、および同等物で具現化される論理命令）をロードするためのデバイス等の１つまたはそれを上回るタイプのユーザインターフェースデバイスを表してもよい。システムコントローラ７４は、システムコントローラ７４の種々の機能を制御および管理するためのオペレーティングシステム（例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ソフトウェア）を含んでもよい。
【００３７】
サンプル１６中の標的１４を分析するための方法の一実施形態では、ルミネセンスカートリッジ３００が、装置筐体５０（図１Ｂ）の中にルミネセンスカートリッジ３００を位置付けるように、カートリッジ支持体５２上に装填（または設置）される。装填することは、カートリッジ支持体５２にアクセスするように（装置筐体５０の側面上に位置し得るような）装置１２のパネルまたはドアを開放することを含んでもよい。カートリッジ支持体５２は、最初に、装置筐体５０の少なくとも部分的に外側の位置まで移動させられてもよく、ルミネセンスカートリッジ３００がカートリッジ支持体５２上に装填された後、次いで、カートリッジ支持体５２は、その上にルミネセンスカートリッジ３００が装填されている装置筐体５０の中へ戻されてもよい。装填することはまた、電力、データ、および制御信号を伝送するための経路を確立するように、上記で説明されるような第１および第２の電気コネクタ３４２ならびに３４４を結合することを伴ってもよい。ルミネセンスカートリッジ３００を装填する前または後に、サンプル１６は、典型的には、最初にサンプル支持体１７上にサンプル１６を装填し、ひいては、サンプルキャリア５４上にサンプル支持体１７を装填することによって、サンプルキャリア５４上に装填される。複数のサンプル１６が、マルチウェルプレート等の適切なサンプル支持体１７上にともに装填されてもよい。最終的に、カートリッジ支持体５２およびサンプル支持体１７は、サンプル１６が、構成に応じて、ルミネセンス検出器３０８の上方または下方のいずれかで、ルミネセンス検出器３０８と整合させられるように、相互に対して位置付けられるであろう。本文脈では、「整合させられる」は、光学的に整合させられる、すなわち、サンプル１６からのルミネセンスデータ収集のために十分な光学経路を確立するよう位置付けられることを意味する。
【００３８】
次いで、ルミネセンス検出器３０８は、その光学入力端がサンプル１６からの所望の距離（読取位置）に到達するまで、サンプル１６に向かって移動させられる。統合ルミネセンス検出器３０８の利点としては、それが調査されるサンプル１６に非常に近く移動させられてもよく、したがって、標的サンプル１６からの光収集を最大限にし、隣接するサンプルからの迷光収集を最小限にする。いくつかの実施形態では、ルミネセンス検出器３０８は、データ収集に備えて必要に応じて調節され得る、絞り３２４を具備される。読取位置では、ルミネセンス検出器３０８は、サンプル１６から発せられるルミネセンス光２０６を受光（収集）する。ルミネセンス検出器３０８は、これらの光信号を電気信号（検出器信号または測定信号）に変換し、電気信号をシステムコントローラ７４の信号処理回路３６８に伝送する。複数のサンプル１６の場合、サンプルキャリア５４は、各付加的サンプル１６をルミネセンス検出器３０８と連続的に整合させるように移動させられてもよく、それによって、ルミネセンス測定が、連続的に全てのサンプル１６から得られる。
【００３９】
ルミネセンス測定を行うことの完了時に、次いで、本開示の全体を通して説明されるようにモジュール式または可撤性カートリッジである、ルミネセンスカートリッジ３００が、カートリッジ支持体５２から除去され、その後、所望に応じて別のルミネセンスカートリッジ３００もしくは異なるタイプの可撤性カートリッジと交換されてもよい。ルミネセンスカートリッジ３００を除去するために、必要に応じて装置筐体５０を通してカートリッジ支持体５２を移動させる前に、ルミネセンス検出器３０８は、移動中にルミネセンス検出器３０８を保護するように、完全にカートリッジ筐体３０４の内側の位置まで後退させられてもよい。
【００４０】
上記で説明されるルミネセンスカートリッジ２００および３００は、グロールミネセンスならびにフラッシュルミネセンスを含む、種々のタイプのルミネセンス測定技法で利用されてもよい。これらのタイプの測定は、例えば、アポトーシス研究、ｃＡＭＰ（環状アデノシン一リン酸）定量、ＧＰＣＲ（Ｇタンパク質共役型受容体）リガンド結合、および免疫学的検定と併せて適用されてもよい。グロールミネセンス試薬（例えば、ルシフェラーゼ、ルシフェリン）が、サンプルキャリア５４上にサンプル支持体１７を装填し、装置筐体５０の中へサンプルキャリア５４を移動させる前または後に、サンプル１６に添加されてもよい。グロールミネセンス試薬をサンプル１６に制御可能に添加するために好適な分注デバイスは、概して、当業者によって理解され、手動操作型または自動デバイスであってもよい。分注デバイスは、装置１２の構成要素であってもよく、その場合、システムコントローラ７４によって制御されてもよい、または装置１２とは別個のデバイスであってもよい。フラッシュルミネセンス試薬（例えば、エクオリンまたは他の発光タンパク質）が、装置１２を提供された注入器によって、または可撤性カートリッジと統合された注入器によって、分注されてもよい。フラッシュルミネセンス用のルミネセンスカートリッジ２００および３００の使用の実施例が、図８と併せて以下で説明される。
【００４１】
ここで図４を参照すると、本発明の別の実施形態では、サンプル（図示せず）中の標的を分析するための装置１２で使用するためのカートリッジシステム２２０が提供される。図４に示されるように、装置１２は、多数の異なるカートリッジを同時に受容するように構成される、カートリッジ支持体２３２（すなわち、スライド機構またはカートリッジスライダ）を有する。本実施形態によると、蛍光、吸光度、またはルミネセンス等の所望の用途のためのカートリッジが、ユーザによって選択され、矢印２３４によって示される方向に沿って、選択されたカートリッジを分析位置Ａに移動させることによって、装置１２によって読取ヘッド２８および出力検出器３６と選択的に整合させられる。このようにして、単一の機器が、一度にいくつかの用途カートリッジを収納してもよく、ユーザが、所与の用途のためのフィルタ、ビームスプリッタ、開口、および光ガイド等の正しい組み合わせならびに調節を選択すること等の多数の特定用途向け調節を機器に行うことなく、用途がユーザによって選択されてもよい。
【００４２】
再度、図４を参照すると、カートリッジシステム２２０は、複数のカートリッジを備え、各カートリッジは、装置１２と取り外し可能に係合される。カートリッジシステム２２０で使用され得るカートリッジの実施例は、本明細書に説明されるカートリッジのうちの１つまたはそれを上回るものを含んでもよい。カートリッジシステム２２０で使用される例示的カートリッジは、カートリッジ２２２、カートリッジ２２４、カートリッジ２２６、カートリッジ２２８、およびカートリッジ２３０として図４に示されている。しかしながら、より多いまたは少ない数のカートリッジが、カートリッジシステム２２０で使用されてもよく、カートリッジは、より複雑なシステム（およびより大きい寸法）またはあまり複雑ではないシステム（およびより小さい寸法）を有するカートリッジが装置１２で使用され得るように、同一の寸法を有する必要がない。装置１２は、カートリッジ（例えば、カートリッジ２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０）を受容し、カートリッジのそれぞれを検出器３６および読取ヘッド２８と整合させるように構成される、カートリッジ支持体２３２（すなわち、スライド機構またはカートリッジスライダ）を有する。
【００４３】
いくつかの実施形態では、各カートリッジは、カートリッジが使用されることができる検出のタイプ、および特定のカートリッジの対応するパラメータを示す、電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ、ＥＥＰＲＯＭ等の印を有する。いくつかの実施形態では、カートリッジ支持体２３２は、機器制御ソフトウェア（図示せず）が、カートリッジのスロット位置（すなわち、カートリッジ支持体２３２上のカートリッジの位置）を識別し、カートリッジのＥＥＰＲＯＭに記憶された任意の特定用途向けパラメータを認識することを可能にする、データライン機能または電子バスシステム等のカートリッジ検出器を特徴とする。
【００４４】
いくつかの実施形態では、カートリッジ支持体２３２の寸法は、それが装置筐体のフロントドアまたはアクセスパネルを通して移動させられることができ、カートリッジ支持体２３２上の全カートリッジ位置または「スロット」が、カートリッジの設置もしくは除去のためにアクセスされることができるようなものである。いくつかの実施形態では、１つのカートリッジは、カートリッジ支持体２３２から除去され、第２のカートリッジと交換されることが可能である、または代替として、新しいカートリッジが、機械的ツールを使用することなく、もしくは締結機構（例えば、締結クリップ）を解放するため等の単純な機械的ツールを用いて、カートリッジ支持体２３２上の空のスロットの中に設置される。
【００４５】
いくつかの実施形態では、カートリッジシステム２２０の中のカートリッジのうちの少なくとも１つは、本明細書に説明されるあるカートリッジ等の励起光を生成する、１つまたはそれを上回る光源を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるあるカートリッジ等のカートリッジシステム２２０の中のカートリッジのうちの少なくとも１つは、統合読取ヘッドと、読取ヘッドを移動させるためのドライバ（図示せず）とを有する。いくつかの実施形態では、カートリッジシステム２２０の中のカートリッジのうちの少なくとも１つは、本明細書に説明されるようなルミネセンスカートリッジである。
【００４６】
ここで、図５を参照すると、別の実施形態では、サンプル１６中の標的１４を分析するための装置１２で使用するための上部および底部読取カートリッジシステム２４０が提供される。図５に示されるように、装置１２は、第１のカートリッジ２４２を支持する第１のカートリッジ支持体２３２と、第２のカートリッジ２４６を支持する第２のカートリッジ支持体２４４とを有する。第１および第２のカートリッジ２４２ならびに２４６は、本明細書に説明されるもののうちのいずれかであってもよい。図１Ｂおよび１Ｃに関する説明で上記のように、第１のカートリッジ支持体２３２および／または第２のカートリッジ支持体２４４は、複数のカートリッジを支持するため、ならびに特定のタイプの測定を実行するために、適宜、カートリッジのうちの１つまたはそれを上回るものを読取ヘッド２８もしくは２５０および／または検出器３６と選択的に整合させるために構成されてもよい。
【００４７】
図５に示される実施形態によると、第１のカートリッジ支持体２３２および第１のカートリッジ２４２は、サンプル支持体１７の上方に位置付けられる。第１のカートリッジ２４２からの励起光２０は、第１の読取ヘッド２８を通してサンプル１６に指向される。次いで、サンプル１６からの発光３２は、再度、第１のカートリッジ２４２を通して指向され、それによって、発光３２が、本明細書で以前に説明されたように、および／または上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号で説明されるように、検出器３６に指向される。発光３２は、以前に説明されたように、１つまたはそれを上回る波長帯３２ａおよび３２ｂに分割されてもよい。第２のカートリッジ支持体２４４および第２のカートリッジ２４６は、サンプル支持体１７の下方に位置付けられ、第２のカートリッジ２４６からの励起光２４８は、第２の読取ヘッド２５０を通してサンプル１６に指向される。次いで、発光２５２は、再度、第２のカートリッジ２４６を通して指向され、そこで発光２５２ａおよび２５２ｂに分割され、検出器３６に遠隔で伝えられる。いくつかの実施形態では、光ガイド２５４および２５６は、出口ポート（図示せず）を通して第２のカートリッジ２４６の底部から検出器３６に発光２５２ａおよび２５２ｂを伝える。
【００４８】
いくつかの実施形態では、上記で説明され、図２または３に図示されるようなルミネセンスカートリッジ２００もしくは３００は、第１のカートリッジ支持体２３２に、したがって、上部読取のためにサンプル支持体１７の上方に装填され、または第２のカートリッジ支持体２４４に、したがって、底部読取のためにサンプル支持体１７の下方に装填され、もしくは２つのルミネセンスカートリッジ２００または３００が、それぞれ、第１のカートリッジ支持体２３２および第２のカートリッジ支持体２４４に装填されてもよい。
【００４９】
第１および第２のカートリッジ２４２ならびに２４６の設計は、カートリッジがサンプル支持体１７の上方または下方のいずれか一方に位置付けられるかどうかと無関係である。しかしながら、図５に示されるカートリッジ構成が使用されるとき、第１のカートリッジ２４２または第１の読取ヘッド２８からのいずれか一方の発光３２ａおよび３２ｂを見ること、もしくは第２のカートリッジ２４６または第２の読取ヘッド２５０から発光２５２ａおよび２５２ｂを見ることから検出器３６を切り替える、可動検出器ポート支持体２５８（例えば、スライドまたはセレクタホイール機構）が使用される。光ガイド２５４および２５６から出射する発光２５２ａおよび２５２ｂは、鏡２６０ａおよび２６０ｂによって検出器３６の中へ反射させられる。第１および第２のカートリッジ２４２ならびに２４６の間の選択は、検出器３６と垂直な軸２６２に沿って可動検出器ポート支持体２５８を移動させることによって行われる。本実施形態はさらに、図６で詳述される。
【００５０】
図６に示される実施形態によると、可動検出器ポート支持体２５８は、第１のカートリッジ２４２の出口と検出器３６への入口との間の間隙の中に位置する。可動検出器ポート支持体２５８は、第１のカートリッジ２４２から発光３２ａおよび３２ｂを指向する開口２６４（例えば、ビームパス）と、保守のため、またはカートリッジを交換するため等に、機器フロントドアが開けられるときに検出器３６を保護するビームストップ／シャッタ２６６とを収納する。可動検出器ポート支持体２５８はまた、本システムが検出器３６にとって強すぎる信号を分析することを可能にする、光減衰フィルタ２６８および２７０を具備されてもよい。可動検出器ポート支持体２５８はまた、より長い動作の周期（図示せず）にわたって検出器３６の機能および性能を監視するために、一定の低出力光源を具備されてもよい。検出器ポート支持体２５８内に存在する光源は、上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号で説明されるように、ＬＥＤから構築され、フォトダイオードからのフィードバックによって安定させられてもよい。ＬＥＤ出力は、拡散ガラスの助けによって、検出器３６にとって容認可能なレベルまで減衰させられる。可動検出器ポート支持体２５８に沿った別の位置は、可動検出器ポート支持体２５８の上方ならびに下方から、光ガイド２５６および２５４から出射する発光２５２ａおよび２５２ｂを反射する、鏡２６０ａおよび２６０ｂを収納してもよい。光ガイド２５６および２５４から出射する発光２５２ａおよび２５２ｂは、検出器ポート支持体２５８上の光ガイド２５６および２５４の位置が検出器３６と整合させられるときに、検出器３６に入射することができる。
【００５１】
ここで、図７を参照すると、本発明の別の実施形態では、サンプル１６中の標的１４を分析するための装置１２で使用するためのフラッシュ蛍光カートリッジシステム２８０が提供される。フラッシュ蛍光カートリッジシステム２８０は、即時蛍光読取と組み合わせて開始試薬の注入を必要とする、フラッシュ蛍光用途で使用され得る、注入器カートリッジ（すなわち、第１のカートリッジ２８２）を有する。
【００５２】
典型的フラッシュ蛍光用途に関して、試薬の注入がウェルの上方から起こり、蛍光がサンプルホルダ１７の下方から同時に測定されるように、透明底部マイクロプレートが、サンプル支持体１７（すなわち、開口５８を有するサンプル支持体）として頻繁に使用される。したがって、図７は、図５を参照して説明されている上部および底部読取カートリッジ構成を使用する。図７に示される実施形態によると、注入器カートリッジ２８２は、第１のカートリッジ支持体２３２上の第１のカートリッジ（すなわち、上カートリッジ）として設置される。第２のカートリッジ２４６は、第２のカートリッジ支持体２４４上に位置付けられる。第２のカートリッジ２４６は、本明細書および／または上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号で説明されるが、蛍光用途のために構成される、あるカートリッジ等の本明細書に説明されるもののうちのいずれかであってもよい。再度記述されるように、第１のカートリッジ支持体２３２および／または第２のカートリッジ支持体２４４は、複数のカートリッジを支持するため、ならびに特定のタイプの測定を実行するために適宜、カートリッジのうちの１つもしくはそれを上回るものを読取ヘッド２５０および／または検出器３６と選択的に整合させるために構成されてもよい。
【００５３】
図７に示されるように、第１のカートリッジ２８２は、試薬リザーバ２８４、ポンプ２８６、および（剛性であり得る）ノズル２９０に接続される管類システム２８８を特徴とする。ノズル２９０は、矢印２９２によって示されるように、上方からサンプル支持体１７に接近するように第１のカートリッジ２８２内から下に駆動されることができる。ノズル２９０は、サンプルおよび読取ヘッド２５０と整合させられ、試薬２９４は、ノズル２９０を介してサンプル１６に送達される。励起光２４８および発光２５２は、図５に関して説明されるように、サンプル１６に、後に、検出器３６に指向される。サンプル測定は、試薬２９４の注入の前、間、および後に行われてもよい。
【００５４】
本明細書に説明される注入器カートリッジ等の日常動作条件下で容易に除去されることができる注入器モジュールを使用することは、いくつかの利点を提供する。注入器カートリッジおよび外部ドッキングステーションはまた、精密ディスペンサ装置として使用されてもよい。加えて、カートリッジの管類システムは、顧客によって容易に洗浄／清掃され、下準備される、すなわち、浮動させられることができ、それによって、機器エンクロージャの外側に試薬を伴って、気泡を除去する。これは、注入器カートリッジが依然としてカートリッジ支持体に差し込まれているが、カートリッジ支持体が機器ドアを通して移動された状態で、下に配置された廃棄物リザーバを有して、起こり得る。下準備はまた、注入器カートリッジがカートリッジ支持体から除去され、ドッキングステーションに差し込まれた状態でも起こり得る。両方の方略は、試薬を伴う装置の内部を偶発的に浮動させる危険性を低減させる。また、注入器カートリッジの出力は、計量スケールの上に搭載された外部ドッキングステーションを使用して、顧客の現場で顧客の溶剤について較正されることができる。
【００５５】
ここで、図８を参照すると、本発明の別の実施形態では、サンプル（図示せず）中の標的を分析するための装置１２で使用するためのフラッシュルミネセンスカートリッジシステム８００が提供される。フラッシュ型ルミネセンスの測定は、開始試薬（またはフラッシュルミネセンス試薬）の注入、およびほんの一瞬後のルミネセンス光の測定を必要とする。本用途のためのカートリッジシステム８００の構成は、図７に関して説明されるような注入器カートリッジ２８２と、図２に関して説明されるようなルミネセンスカートリッジ２００とを含んでもよい。注入器カートリッジ２８２およびルミネセンスカートリッジ２００は、図４に関して説明されるように、カートリッジ支持体２３２上の隣接するスロットの上に位置付けられる。カートリッジの任意の組み合わせが、可能であり得る（例えば、上記で参照される米国特許第８，１１９，０６６号で説明されるような多目的カートリッジを含む）。しかしながら、カートリッジは、典型的には、必要な性能が付加的用途を含むことによって損なわれない限り、単一の（またはわずかだけの）用途に専念する。いくつかの実施形態では、注入位置および読取位置の近接性に起因して、ルミネセンスカートリッジ２００および注入器カートリッジ２８２は、単一の二重スロットカートリッジに融合される。
【００５６】
図８に示されるように、ルミネセンスカートリッジ２００は、検出器３６と整合させられ、カートリッジ支持体２３２の下方に位置付けられる、サンプル支持体１７上の第１の標的１４ａ（図示せず）からの発光３２を検出する。最初に、図８に示される分析位置でルミネセンスカートリッジ２００を検出器３６と整合させることによって、フラッシュ型ルミネセンス測定が行われる。次いで、カートリッジ支持体２３２は、サンプル分析が完了するまで固定位置にある。次いで、サンプル支持体１７は、第１の位置、すなわち、「注入位置」位置Ａで第１のサンプル１６ａ（図示せず）を注入器カートリッジ２８２と整合させるように移動させられる。次いで、開始試薬が、第１のサンプル１６ａ上に注入される。開始試薬が注入された後、サンプル支持体１７は、サンプル支持体１７上の第１のサンプル１６ａが、第２の位置、すなわち、「読取位置」位置Ｂにあるように移動させられ、そこで、第１のサンプル１６ａは、ルミネセンスカートリッジ２００内のルミネセンス読取ヘッド（図示せず）と整合させられる。サンプル支持体１７を注入位置、すなわち、注入器カートリッジ２８２の下方の「注入位置」位置Ａに移動させ、第２のサンプル１６ｂ上に開始試薬を注入することによって、測定が第２のサンプル１６ｂ（図示せず）で行われてもよい。次いで、サンプル支持体１７は、サンプル支持体１７上の第２のサンプル１６ｂが、第２の位置、すなわち、「読取位置」位置Ｂにあるように移動させられ、そこで、第２のサンプル１６ｂは、ルミネセンスカートリッジ２００内のルミネセンス読取ヘッド（図示せず）と整合させられる。
【００５７】
別の実施形態によると、上記で説明され、図３に図示されるルミネセンスカートリッジ３００は、ルミネセンスカートリッジ２００の代わりにフラッシュルミネセンスカートリッジシステム８００で利用される。いくつかの実施形態では、ルミネセンスカートリッジ３００および注入器カートリッジ２８２は、単一の二重スロットカートリッジとしてともに統合されてもよい。フラッシュルミネセンスカートリッジシステム８００は、ルミネセンスカートリッジ２００に関して上記で説明され、図８に図示されるものと略同様に、ルミネセンスカートリッジ３００とともに操作されてもよい。しかしながら、ルミネセンスカートリッジ３００が、別個の読取ヘッド２０２および外部出力検出器３６（図２）の代わりに、統合ルミネセンス検出器３０８（図３）を含むため、ルミネセンスカートリッジ３００は、出力検出器３６と整合させられる必要はない。調査されている各サンプル１６に関して、サンプルキャリア５４は、単純に、サンプル１６を注入器カートリッジ２８２と整合させて開始試薬を注入するように、注入位置Ａまで移動させられ、次いで、サンプル１６をルミネセンス検出器３０８と整合させ、その特定のサンプル１６のルミネセンス測定を行うように、読取位置Ｂまで移動させられる。
【００５８】
図９Ａおよび９Ｂは、それぞれ、いくつかの実施形態による、サンプル分析システムまたは装置９００の別の実施例の概略上面および側面図である。図９Ｂは、図９Ａに図示されるサンプル分析システム９００の概略側面図である。サンプル分析装置９００は、１つまたはそれを上回るアプリケーションカートリッジ（および／またはインターフェースカートリッジ）９０４を支持するように構成される、カートリッジキャリア９０２を含む。カートリッジキャリア９０２およびアプリケーションカートリッジ９０４は、例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ（ＬＬＣ，  Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，  ＵＳＡ）から利用可能なＳｐｅｃｔｒｕｍＭａｘ（登録商標）ＰａｒａｄｉｇｍＴＭならびにＳｐｅｃｔｒｕｍＭａｘ（登録商標）ｉ３ＴＭシステムによって提供される、アプリケーションおよびカートリッジ等の既存のアプリケーションおよび技術のためのサポートを提供するように設計されてもよい。アプリケーションカートリッジ９０４はまた、以下で説明されるようにアプリケーションカートリッジとして動作し得る、インターフェースカートリッジによって決定付けられる共通形状因子とともに動作するように構成される、将来のカートリッジであってもよい。
【００５９】
サンプル分析装置９００はまた、サンプル分析装置９００の底板９０９の下かつインキュベーションチャンバ９３８の内側に位置付けられるものとして図９Ａおよび９Ｂに示される、サンプル支持体９０６も含む。サンプル支持体９０６は、ｘ−ｙ輸送機上に取り外し可能に搭載される複数のサンプルのためのキャリアとして実装されてもよい。サンプルは、平面的なトレイ構造上に配列されるサンプルホルダまたはウェルの中に配置されてもよい。本明細書に説明される例示的実装では、典型的には検出システムで使用されるサンプルホルダとして当技術分野で公知である、多重サンプルホルダが、マイクロプレートを使用して実装される。しかしながら、本明細書のマイクロプレートの言及は、限定的として意図されていない。当業者は、他の好適なサンプルホルダがウェルとして使用され得ることを理解するであろう。サンプル支持体９０６は、本説明ではユニットとしてマイクロプレートおよびｘ−ｙ輸送機を指すことを理解されたい。
【００６０】
サンプル分析装置９００は、フラッシュランプモジュール９１０を使用して実装される光源と、ＬＥＤホイール９２８とを含む。フラッシュランプモジュール９１０またはＬＥＤホイール９２８上のＬＥＤは、励起光路９４１に沿って、システム筐体の中に方略的に配置される指向光学デバイスを使用して、本システムを通して指向される励起光を生成する。励起光スプリッタ９１３等の光学部を指向して選択することは、フラッシュランプモジュール９１０またはＬＥＤホイール９２８のいずれか一方から選択された励起光を誘導するように制御されてもよい。フラッシュランプモジュール９１０は、キセノンフラッシュランプ、およびオン／オフ状態、デューティサイクル、ならびにシステム９００によって行われる用途のために有利なこととして制御され得る任意の他のパラメータを制御するためのインターフェース等の任意の好適なフラッシュランプであってもよい。ＬＥＤホイール９２８は、励起光路９４１に選択されたＬＥＤを挿入するようにモータを使用して回転させられ得る、ＬＥＤホイール９２８の周辺上に位置付けられる複数の高出力ＬＥＤを含む。
【００６１】
検出デバイスは、図９Ｂの吸光度読取機モジュール９１７、第１のＰＭＴ９１２、および第２のＰＭＴ９１４上に搭載された吸光度検出器（例えば、フォトダイオード等）を使用して、サンプル分析装置９００で実装される。吸光度読取ヘッド９１７、底部蛍光光学モジュール９１５、および機能拡張器モジュール９０８が、筐体の底板９０９の下に搭載されてもよい。加えて、図９Ｂに示されるように、吸光度読取機モジュール９１７、底部蛍光光学モジュール９１５、および機能拡張器モジュール９０８は、サンプル支持体９０６を保持するインキュベーションチャンバ９３８の下に搭載される。
【００６２】
底板９０９は、４つの開口部を含んでもよい。第１の開口部９１１ａは、吸光度測定を行うように、吸光度レンズアセンブリ９１３ａおよびサンプルキャリア上のサンプルと整合させられる励起光学経路に沿って、励起光のためのアクセスを提供する。底板９０９内の第２の開口部９１１ｂは、上面蛍光およびルミネセンス測定のために形成され、上部蛍光／ルミネセンスレンズアセンブリ９１３ｂと整合させられる、光学経路のためのアクセスを提供する。底板９０９内の第３の開口部９１１ｃは、具体的用途に従ってルミネセンス発光を受光するために使用され得る、サンプルキャリア内の選択されたサンプルに近接して、インキュベーションチャンバ９３８に光ガイドを挿入するために使用されてもよい。底板９０９内の第４の開口部９１１ｄが、機能拡張器モジュール９０８内の構成要素によるアクセスに使用されてもよい。例示的実装では、機能拡張器モジュール９０８は、マルチモード読取機９００の下のセル撮像システムが、以下で説明されるような照射機能または流体注入機能等のカートリッジ上で利用可能なリソースを使用することを可能にする、撮像システムインターフェースであってもよい。
【００６３】
第１のＰＭＴ９１２は、サンプル分析装置９００によって行われる殆どの用途で使用され得る、標準光電子増倍管であってもよい。第２のＰＭＴ９１４は、例えば、（紫外線ならびに可視光を測定するための）ＵＶ／ＶＩＳまたは（紫外線または近赤外線ならびに可視光を測定するための）ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ等の特殊化光電子増倍管であってもよい。第２のＰＭＴ９１４は、顧客仕様につき設置されるように、例示的実装では随意として指定されてもよい。
【００６４】
サンプル分析装置９００は、励起モノクロメータ９３０と、光を受光するように、かつ選択された波長における光を透過させるように構成される発光モノクロメータ９３２とを含む。サンプル分析装置９００はまた、光源と検出器との間の光学経路の方向および特性を構成するため、かつ励起モノクロメータ９３０ならびに発光モノクロメータ９３２の中および外への光透過を制御するために使用され得る、光学構成パネル９３６も含む。光学構成パネル９３６は、励起モノクロメータ９３０を往復する励起光路９４１を指向するための光学ポートの第１のセット９４０と、発光モノクロメータ９３２を往復する発光光路を指向するための光学ポートの第２のセット９４２とを含んでもよい。
【００６５】
励起モノクロメータ９３０は、受光した励起光をその成分波長に拡散するように、かつ励起光路９４１に沿って波長のうちの選択された１つを出力するように制御されてもよい。特定の用途は、特定の波長における励起光とともに動作してもよい。励起モノクロメータ９３０は、フラッシュランプモジュール９１０によって生成される略白色光を受光してもよく、用途のために選択される波長において励起光を出力する。
【００６６】
励起モノクロメータ９３０および発光モノクロメータ９３２は、減算二重モノクロメータとして構成される二重積層格子として実装されてもよい。励起モノクロメータ９３０および発光モノクロメータ９３２は、各モノクロメータの上部光子と底部格子との間に中間板１６８を含み得る、実質的に壁で囲まれたチャンバに封入されてもよい。
【００６７】
特定の用途はまた、選択された波長におけるサンプルからの放射光の測定も必要とし得る。サンプルからの放射光は、光学ポートの第２のセット９４２に指向されてもよい。入力発光９４６は、ポートの第２のセット９４２から発光モノクロメータ９３２に指向される。発光モノクロメータ９３２は、選択された検出器に向かって発光を指向する光学部に向かって、発光９４２の選択された波長成分をポートの第２のセット９４２に指向する。
【００６８】
図９Ａおよび９Ｂを参照してここで説明される例示的実装では、励起モノクロメータ９３０および発光モノクロメータ９３２は、最上位および最下位モノクロメータとして実装されてもよい。例えば、図９Ｂでは、発光モノクロメータ９３２は、光学構成パネル９３６上の発光モノクロメータ入口スリット９６０において発光９４６を受光する、最上位を含む。発光モノクロメータ９３２の最上位は、発光の成分波長において発光光路９４６上の発光をそれぞれ複数の光路に拡散する、上部格子を含む。光学構成パネル９３６上の鏡は、発光の選択された波長成分を受光するための角度に位置付けられる。発光の選択された波長成分は、発光を発光モノクロメータ９３２の下位格子に指向する、光学構成ペイン上の別の鏡に指向される。発光は、再度、発光モノクロメータ９３２の最上位のために選択される波長に実質的に限定され得る、その成分波長に拡散される。発光モノクロメータ９３２の下位は、発光モノクロメータ出口スリット９６２に発光の選択された波長成分を配置するように位置付けられる。
【００６９】
発光モノクロメータ入口スリット９６０および発光モノクロメータ出口スリット９６２は、発光モノクロメータ９３２の２段格子構造に適応する。発光モノクロメータ入口スリット９６０および発光モノクロメータ出口スリット９６２を使用して利用可能な２段光学経路オプションはまた、アプリケーションおよび／またはインターフェースカートリッジ９０４として使用されるカートリッジの二重チャネル光学経路形式に適応してもよい。
【００７０】
アプリケーションカートリッジは、サンプル分析装置９００の実装に先立って利用可能な既存の用途に従って測定を行うため、または後にサンプル分析装置９００に適合するために使用されてもよい。インターフェースカートリッジが、種々の検出モードを使用して測定を行うために使用されてもよい。したがって、「インターフェースカートリッジ９０４」という用語は、文脈が「アプリケーションおよび／またはインターフェースカートリッジ９０４」という用語の使用を保証する場合を除いて、「アプリケーションおよび／またはインターフェースカートリッジ９０４」という用語の代わりに使用される。
【００７１】
インターフェースカートリッジ９０４は、具体的用途、またはより具体的には、具体的検出モードに従って選択可能である、励起および発光光路のための複数の経路を提供するように配列される、光学構成要素を含む。例えば、インターフェースカートリッジ９０４は、吸光度測定のために、励起モノクロメータ９３０から出射する励起光路９４４をサンプル支持体９０６上のサンプルに誘導する位置まで移動させられてもよい。インターフェースカートリッジ９０４はまた、励起光をサンプルに指向し、サンプルによって生成される発光を検出器のうちの１つに指向する、蛍光測定光学部を通して励起光路９４４を誘導する、光学経路を含んでもよい。
【００７２】
インターフェースカートリッジ９０４は、モノクロメータ、フラッシュランプモジュール９１０、ＬＥＤホイール９２８、および検出器のうちのいずれか（フォトダイオードおよびＰＭＴ）を使用することを伴う用途のために、光源と検出器との間の光学経路を構成するように、スライドスイッチ機構９２０と併せて使用されてもよい。インターフェースカートリッジ９０４およびスライドスイッチ機構９２０は、所望の光路を提供するように定位置にインターフェースカートリッジ９０４およびスライドスイッチ機構９２０を位置付けることを可能にするように、移動可能である。インターフェースカートリッジ９０４は、カートリッジキャリア９０２を位置付けることによって移動させられてもよく、スライドスイッチ機構９２０は、スライドスイッチガイドレール９２２と併せてモータによって移動させられてもよい。
【００７３】
構成の一非限定的実施例として、図１Ａは、スライドスイッチ機構９２０が、５つの異なる位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥまで選択的に移動可能であることを図示する。位置Ａでは、スライドスイッチ機構９２０は、検出に利用されていないときに、ＰＭＴ９１２および／または９１４への光を遮断する。位置Ｂでは、好適な光学部（例えば、発光ファイバ）を介して底部蛍光測定から受光される発光は、第１のＰＭＴ９１２に指向される。位置Ｃでは、上カートリッジ光路が、発光モノクロメータ９３２を利用することなく第１のＰＭＴ９１２に指向される。位置Ｄでは、１つまたはそれを上回る光路が形成されてもよく、上部インターフェースカートリッジ光路は、第２のＰＭＴ９１４に指向されてもよく、下部アプリケーション（非インターフェース）カートリッジ光路は、第１のＰＭＴ９１２に指向されてもよく、上部および下部アプリケーション（非インターフェース）カートリッジ光路は、それぞれ、第２のＰＭＴ９１４および第１のＰＭＴ９１２に指向されてもよく、上部アプリケーション（非インターフェース）カートリッジ光路は、第２のＰＭＴ９１４に指向されてもよい。ルミネセンス測定の場合のさらなる実施例として、位置Ｃは、サンプルから第１のＰＭＴ９１２に発せられるルミネセンス光を指向するために利用されてもよく、位置Ｄは、サンプルから第２のＰＭＴ９１４に発せられるルミネセンス光を指向するために利用されてもよい。
【００７４】
図９Ｂを参照すると、底部蛍光光学モジュール９１５は、ひいては底板９０９の下方に位置付けられる、サンプル支持体９０６の下方に位置付けられる底部蛍光読取ヘッドを含む。本構成によって、底部蛍光読取ヘッドは、励起光をサンプル支持体９０６の下方からサンプルに指向し、および／またはサンプル支持体９０６の下方からサンプルから発せられる蛍光を受光するために利用されてもよい。光学構成パネル９３６から延在する励起ファイバおよび発光ファイバ等の好適な光学部は、適切な光源から底部蛍光読取ヘッドに励起光を送るように、かつ底部蛍光読取ヘッドから適切な検出器に発光を送るように、底部蛍光光学モジュール９１５に結合されてもよい。
【００７５】
図９Ａおよび９Ｂと併せて上記で説明されるサンプル分析装置９００と一致する種々の実施形態に関する付加的詳細は、上記で参照される米国特許出願公開第２０１４／０１９１１３８号で説明される。
【００７６】
図１０は、いくつかの実施形態による、サンプル分析システムまたは装置１６００の別の実施例の概略図である。サンプル分析装置１６００は、概して、サンプル分析装置１６００の種々の構成要素を封入する装置筐体を含んでもよい。図１０は、装置筐体の前壁１６０６（またはその一部）および底壁１６０８（またはその一部）を図示する。サンプル分析装置１６００はまた、概して、１つまたはそれを上回るカートリッジを支持するために構成される可動カートリッジ支持体１６１２と、調査中の１つまたはそれを上回るサンプル１６１６を支持するため、もしくはそのようなサンプル１６１６を保持または含有するサンプル支持体１６１を支持するための可動サンプルキャリア１６１４とを含んでもよい。例えば、サンプル支持体１６１８は、個々のサンプル１６１６を含有する複数のウェル１６２０を提供する、光学プレートであってもよい。カートリッジ支持体１６１２は、カートリッジ支持体１６１２が完全に装置筐体の中に位置付けられる、（図示されるような）内側カートリッジ支持体位置と、カートリッジ支持体１６１２が、その上の１つまたはそれを上回るカートリッジの装填を促進するように少なくとも部分的に装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能であり得る。同様に、サンプルキャリア１６１４は、サンプルキャリア１６１４が完全に装置筐体の中に位置付けられる、（図示されるような）内側サンプルキャリア位置と、サンプルキャリア１６１４が、その上の１つまたはそれを上回るサンプル１６１６（もしくは１つまたはそれを上回るサンプル１６１６を保持するサンプル支持体１６１８）の装填を促進するように少なくとも部分的に装置筐体の外側に位置付けられる、外側サンプルキャリア位置との間で移動可能であり得る。サンプル分析装置１６００はまた、概して、カートリッジ支持体１６１２上に動作可能に装填される１つまたはそれを上回る異なるタイプのカートリッジから光学検出信号を収集するために構成される、１つまたはそれを上回る光学検出器１６２４を含んでもよい。概して、サンプル分析装置１６００の前述の構成要素のうちのいずれかまたは全ての構造および動作は、本明細書に開示される他の実施形態と併せて上記で説明されるものと一致し得る。
【００７７】
図１０はまた、いくつかの実施形態による、ルミネセンスカートリッジ１６２８の実施例も図示する。上記で説明される他のカートリッジのように、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、カートリッジ支持体１６１２上に取り外し可能に装填（すなわち、搭載または設置）されるように定寸および構成され、所望に応じて同一または異なるタイプの他のカートリッジと置換もしくは交換されてもよい。ルミネセンスカートリッジ１６２８は、カートリッジ筐体１６３２と、カートリッジ筐体１６３２の中に少なくとも部分的に配置され、カートリッジ筐体１６３２の開口部１６３８を通して移動可能である、注入器アセンブリ１６３６とを含む。典型的実施形態では、注入器アセンブリ１６３６は、往復様式で直線的に移動可能であり、注入器アセンブリ１６３６は、交互に拡張および後退させられてもよい。したがって、注入器アセンブリ１６３６は、交互にカートリッジ筐体１６３２に向かって、およびそこから離れるように、したがって、交互に、注入器アセンブリ１６３６が動作可能に整合させられる、サンプルキャリア１６１４ならびに任意のサンプル１６１６に向かって、およびそこから離れるように、移動可能である。カートリッジ支持体１６１２の設計および場所に応じて、カートリッジ支持体１６１２はまた、注入器アセンブリ１６３６の移動に適応するように開口部を含んでもよい。
【００７８】
注入器アセンブリ１６３６の移動を作動させて制御するために、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、注入器アセンブリ１６３６に結合されるドライバ１６４２（または駆動機構もしくは駆動アセンブリ）を含む。ドライバ１６４２は、任意の好適な様式でカートリッジ筐体１６３２に搭載されてもよく、典型的実施形態では、カートリッジ筐体１６３２の内部内に含有される。当業者によって理解されるように、ドライバ１６４２は、カートリッジ筐体１６３２に対して（したがって、サンプルキャリア１６１４およびその上で支持される任意の選択されたサンプル１６１６に対して）任意の選択された位置まで注入器アセンブリ１６３６を移動させる（すなわち、後退および拡張する）ために好適な任意の構成を有してもよい。典型的実施形態では、ドライバ１６４２は、ひいては注入器アセンブリ１６３６に結合される、連結または伝動装置に結合されるモータ（例えば、マイクロモータ）を含む。ドライバ１６４２は、注入器アセンブリ１６３６の確実かつ正確な作動を促進するために必要な軸受または他の適切な構成要素を含んでもよい。連結または伝動装置は、モータの回転移動を注入器アセンブリ１６３６の線形移動に変換するために好適な任意の構成を有してもよい。例えば、連結または伝動装置は、ラックおよびピニオン、かさ歯車のセット、ウォームおよびウォーム歯車等の歯車のセットを含んでもよい。
【００７９】
カートリッジ支持体１６１２上のルミネセンスカートリッジ１６２８の装填、およびそこからの後続の除去を促進するため、ならびに装填および除去中に注入器アセンブリ１６３６への損傷を防止するために、注入器アセンブリ１６３６は、注入器アセンブリ１６３６のいかなる部分もカートリッジ筐体１６３２の外側に延在しないように、ドライバ１６４２によってカートリッジ筐体１６３２内で完全に後退可能であり得る。注入器アセンブリ１６３６はまた、カートリッジ支持体１６１２が装置筐体内の異なる位置まで注入器アセンブリ１６３６（およびカートリッジ支持体１６１２上に装填される任意の他のカートリッジ）を移動させている間に、完全後退位置まで移動させられてもよい。しかしながら、注入器アセンブリ１６３６は、典型的には、複数のサンプルからルミネセンスデータを収集するときに移動させられない。すなわち、他の場所で記述されるように、複数のサンプルが、サンプルキャリア１６１４上で支持されるマルチウェルプレートの異なるウェル１６２０の中等のサンプル支持体１６１８の個々の部位において提供されてもよい。注入器アセンブリ１６３６は、図示される「上部読取」実施例では、第１のサンプル１６１６の上方の所望の高度である、第１のサンプル１６１６から所望の距離まで移動させられてもよい。本所望の距離は、典型的には、サンプル支持体１６１８上に含有される全てのサンプルにとって同一であろう。したがって、注入器アセンブリ１６３６の位置は、典型的には、次々にサンプルを注入器アセンブリ１６３６と連続的に整合させて、連続ルミネセンス示度値を得るように、サンプルキャリア１６１４がサンプル支持体１６１８を移動させるにつれて、調節される必要がない。
【００８０】
いくつかの実施形態では、サンプル分析装置１６００はまた、光学部に適切に連結され、概して、本開示の他の場所で説明されるように動作し得る、底部読取ヘッド１６１５を含んでもよい。底部読取ヘッド１６１５は、注入器アセンブリ１６３６と光学的に整合させられてもよい。本構成は、同時に上部および底部蛍光読取からの注入を可能にする。
【００８１】
図１１は、いくつかの実施形態による、注入器アセンブリ１６３６の実施例の斜視図である。注入器アセンブリ１６３６は、筐体１６４６の近位端１７４８と遠位端１７５０との間で略伸長である注入器筐体１６４６を含む。典型的実施形態では、注入器筐体１６４６は、円形断面を伴う円筒形であるが、他の実施形態では、多角形断面を有してもよい。注入器アセンブリ１６３６は、光ガイド１７５４と、概して、相互と平行に注入器筐体１６４６を通って延在する、１つまたはそれを上回る注入器針１７５６および１７５８（図示される実施形態では２つ）とを含む。いくつかの実施形態では、注入器アセンブリ１６３６は、概して、注入器針１７５６および１７５８と平行に注入器筐体１６４６を通って延在する、光ガイド１７５４を含む。そのような実施形態では、注入器アセンブリ１６３６はまた、注入器／読取機アセンブリと称されてもよい。光ガイド１７５４ならびに注入器針１７５６および１７５８は、遠位端１７５０まで下に延在してもよい、または遠位端１７５０に達していない短い距離で終端してもよい。光ガイド１７５４は、サンプル１６１６から発せられるルミネセンス光をルミネセンス検出器に透過させるために構成される。本目的で、光ガイド１７５４は、光ファイバ、光パイプ等であってもよい。注入器針１７５６および１７５８は、当業者によって理解されるように、グロールミネセンスまたはフラッシュルミネセンスに利用され得るような試薬等の流体をサンプル１６１６上に（例えば、サンプル支持体１６１８の選択されたウェル１６２０の中へ）分注するために構成される。単一の注入器アセンブリ１６３６への光ガイド１７５４ならびに注入器針１７５６および１７５８の統合は、特に、フラッシュルミネセンスを促進する。また、２つまたはそれを上回る注入器針１７５６および１７５８の提供は、異なるタイプの試薬の使用を促進する。例えば、第１の注入器針１７５６は、第１の試薬を分注してもよく、第２の注入器針１７５８は、第２の試薬を分注してもよい。１つの具体的であるが非限定的な実施例では、第１の試薬は、蛍ルシフェラーゼであってもよく、第２の試薬は、ウミシイタケルシフェラーゼであってもよい。したがって、注入器アセンブリ１６３６の遠位端１７５０は、注入器アセンブリ１６３６の光学入力および流体出力の両方としての機能を果たしてもよい。
【００８２】
図１０に戻って参照すると、サンプル１６１６から注入器アセンブリ１６３６の中へ指向されるルミネセンス光は、鎖線矢印１６６２によって描写され、第１の注入器針１７５６および第２の注入器針１７５８から、注入器アセンブリ１６３６から外へ指向される流体流は、それぞれ、実線矢印１６６４および１６６６によって描写される。また、図１０に示されるように、カートリッジ筐体１６３２は、ルミネセンス光がルミネセンス検出器１６２４に透過させることを可能にするために、ルミネセンス検出器１６２４と整合させられる光学ポート１６６８を含んでもよい。注入器アセンブリ１６３６からルミネセンス検出器１６２４に至る鎖線は、注入器アセンブリ１６３６の近位端から外へ、かつ光学ポート１６６８まで、またはそれを通って延在する、光ガイド１７５４（図１１）を表してもよい。代替として、光ガイド１７５４は、カートリッジ筐体１６３２の中のある点で終端してもよく、その場合、注入器アセンブリ１６３６とルミネセンス検出器１６２４との間の鎖線は、ルミネセンス光をルミネセンス検出器１６２４に指向するために構成される、１つまたはそれを上回る他のタイプの光学構成要素（鏡等）を少なくとも部分的に表してもよい。外部ルミネセンス検出器１６２４を利用することの代替として、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、ルミネセンスカートリッジ１６２８の外側のサンプル分析装置１６００の電子機器と通信する内部検出器（図示せず）をカートリッジ筐体１６３２に含んでもよい。
【００８３】
図１０に示されるように、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、試薬リザーバ１６７２および１６７４等の１つまたはそれを上回る液体リザーバ（例えば、瓶）を含む。試薬リザーバ１６７２および１６７４は、以下で説明されるように、交互にカートリッジ筐体１６３２の中および外へ移動可能であり得る、リザーバ支持体１６７６上に配置されてもよい。１つまたはそれを上回る試薬リザーバ１６７２および１６７４は、ポンプ１６７８（例えば、ポンプアセンブリまたはポンプシステム）を介して、注入器アセンブリ１６３６と流体的に連通してもよい。ポンプ１６７８は、１つまたはそれを上回るポンプ（もしくはポンプユニット）を表してもよい。例えば、第１の試薬リザーバ１６７２は、第１の試薬を供給するように、第１の流体ライン１６８２（例えば、管）を介して第１の注入器針１７５６（図１１）と通信してもよく、第２の試薬リザーバ１６７４は、第２の試薬を供給するように、第２の流体ライン１６８４を介して第２の注入器針１７５８（図１１）と通信してもよい。流体ライン１６８２および１６８４、ならびに光ガイド１７５４は、注入器アセンブリ１６３６の交互の拡張および後退に適応するために十分な長さならびに可撓性を有するはずである。
【００８４】
図１１を参照すると、いくつかの実施形態では、注入器アセンブリ１６３６は、光ガイド１７５４を含まない。そのような実施形態では、サンプル１６１６から発せられるルミネセンス光は、例えば、サンプル１６１６の下方に（すなわち、図１０に示されるサンプルキャリア１６１４およびサンプル支持体の下方に）位置付けられる底部読取ヘッド１６１５に透過させられ、適切な光学部（例えば、光ファイバ等の光ガイド）を介してルミネセンス検出器１６２４に送られてもよい。代替として、ルミネセンス光は、底部読取ヘッド１６１５または他の透過光学部を利用することなく、サンプル１６１６の下方に位置付けられるルミネセンス検出器（図示せず）に直接透過させられてもよい。
【００８５】
ルミネセンスカートリッジ１６２８はまた、ルミネセンスカートリッジ１６２８の種々の構成要素と通信する、および／またはそれを制御するために構成される、電子機器１６８８を含んでもよい。電子機器１６８８は、１つまたはそれを上回る回路と、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）等の１つまたはそれを上回る支持基板上に搭載される他の電気ハードウェアとを含んでもよい。電子機器１６８８に加えて、またはその一部として、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、図３に図示されるもの等の他の実施形態と併せて上記で説明されるように、サンプル分析装置１６００から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、サンプル分析装置１６００（例えば、サンプル分析装置１６００の補完的電気コネクタ）への可撤性結合のために構成される、電気コネクタであってもよい。したがって、上記で説明されるように、電気結合は、プラグおよびソケット、雄および雌コネクタ等によって達成されてもよく、それによって、ルミネセンスカートリッジ１６２８のある構成要素は、適宜、サンプル分析装置１６００の電源またはシステムコントローラ（例えば、上記で説明され、図３に図示される電源４４およびシステムコントローラ７４）と信号通信させられる。
【００８６】
ここで、図１０および１１を参照して、サンプル１６１６を分析するための方法の実施例を説明する。ルミネセンスカートリッジ１６２８は、サンプル分析装置１６００の装置筐体の中にルミネセンスカートリッジ１６２８を位置付けるように、カートリッジ支持体１６１２上に装填（または設置）される。装填することは、カートリッジ支持体１６１２にアクセスするように、装置筐体の前壁１６０６に位置し得るようなパネルまたはドアを開くことを含んでもよい。カートリッジ支持体１６１２は、最初に、少なくとも部分的に装置筐体の外側の位置まで移動させられてもよく、ルミネセンスカートリッジ１６２８がカートリッジ支持体１６１２上に装填された後、次いで、カートリッジ支持体１６１２は、その上に装填されたルミネセンスカートリッジ１６２８を伴う装置筐体の中へ戻されてもよい。装填することはまた、電力、データ、および制御信号を伝送するための経路を確立するように、上記で説明されるような電気コネクタを介してルミネセンスカートリッジ１６２８をサンプル分析装置１６００と連結することを伴ってもよい。ルミネセンスカートリッジ１６２８を装填する前または後に、典型的には、最初に、サンプル支持体１６１８上にサンプル１６１６を装填し、ひいては、サンプルキャリア１６１４上にサンプル支持体１６１８を装填することによって、サンプル１６１６が、サンプルキャリア１６１４上に装填される。複数のサンプル１６１６は、マルチウェルプレート等の適切なサンプル支持体１６１８上にともに装填されてもよい。最終的に、カートリッジ支持体１６１２およびサンプル支持体１６１８は、サンプル１６１６が注入器アセンブリ１６３６と整合させられるように、相互に対して位置付けられるであろう。本文脈では、「整合させられる」は、光学的に整合させられる、すなわち、サンプル１６１６からのルミネセンスデータ収集のために十分な光学経路を確立するよう位置付けられることを意味する。「整合させられる」という用語はまた、流体的に整合させられる、すなわち、サンプル１６１６上に流体を分注することができるよう位置付けられることを意味してもよい。
【００８７】
次いで、注入器アセンブリ１６３６は、その光学入力端がサンプル１６１６から所望の位置（読取位置）に到達するまで、サンプル１６１６に向かって移動させられる。注入器アセンブリ１６３６は、調査されるサンプル１６１６に非常に近く移動させられてもよく、したがって、標的サンプル１６１６からの光収集を最大限にし、隣接するサンプルからの迷光収集を最小限にする。読取位置では、ポンプ１６７８は、試薬リザーバ１６７２または１６７４のうちの１つから対応する注入器針１７５６または１７５８への選択された試薬の流量を確立するように操作され、それによって、選択された試薬は、サンプル１６１６においてルミネセンスを誘発するように、注入器針１７５６または１７５８によってサンプル１６１６に注入される。注入器アセンブリ１６３６の光ガイド１７５４は、サンプル１６１６から発せられる、結果として生じるルミネセンス光１６６２を受光（収集）し、ルミネセンス光１６６２をルミネセンス検出器１６２４（または示されていない、カートリッジ筐体１６３２の中で提供される内部検出器）に透過させる。ルミネセンス検出器１６２４は、これらの光信号を電気信号（検出器信号または測定信号）に変換し、他の実施形態と併せて上記で説明されるように、サンプル分析装置１６００のシステムコントローラによって提供され得るような信号処理回路に電気信号を伝送する。複数のサンプル１６１６の場合、サンプルキャリア１６１４は、各付加的サンプル１６１６を光ガイド１７５４と連続的に整合させるように移動させられてもよく、それによって、ルミネセンス測定が、連続的に全てのサンプル１６１６から得られる。
【００８８】
いくつかの実施形態では、１つより多くの試薬が、各サンプル１６１６に利用されてもよい。例えば、ポンプ１６７８は、第１の試薬リザーバ１６７２から第１の注入器針１７５６への第１の試薬の流量を確立してもよく、その後、光ガイド１７５４は、第１の試薬を注入することに応答して、サンプル１６１６から発せられるルミネセンス光１６６２を受光する。後に、ポンプ１６７８は、第２の試薬リザーバ１６７４から第２の注入器針１７５８への第２の試薬の流量を確立してもよく、その後、光ガイド１７５４は、第２の試薬を注入することに応答して、サンプル１６１６から発せられるルミネセンス光１６６２を受光する。いくつかの実施形態では、第２の試薬は、第１の試薬に起因する信号を消失させる、消失剤を含んでもよい。
【００８９】
ルミネセンス測定を行うことの完了時に、次いで、本開示の全体を通して説明されるようにモジュール式または可撤性カートリッジである、ルミネセンスカートリッジ１６３２が、カートリッジ支持体１６１２から除去され、その後、所望に応じて別のルミネセンスカートリッジ１６３２もしくは異なるタイプの可撤性カートリッジと交換されてもよい。ルミネセンスカートリッジ１６３２を除去するために、必要に応じて装置筐体を通してカートリッジ支持体１６１２を移動させる前に、注入器アセンブリ１６３６は、移動中に注入器アセンブリ１６３６を保護するように、完全にカートリッジ筐体１６３２の内側の位置まで後退させられてもよい。
【００９０】
サンプル分析装置１６００の注入器システム（すなわち、リザーバ１６７２および１６７４、ポンプ１６７８、注入器針１７５６および１７５８、ならびに関連流体ライン）は、実験の間に本システムを清掃するため、ならびにポンプ１６７８および流体ライン等の流体構成要素の詰まりを防止するために、使用された後に洗浄され、おそらく消毒される必要がある。加えて、使用のために注入器システムを準備することの一部として、ユーザは、本システムを下準備する必要がある。本システムの洗浄および下準備は、気泡を生成し得、また、通常の分注手順に期待される液滴よりもはるかに大きい液滴も生成し得る、限定された時間量にわたる液体および空気の混合物の分注を伴ってもよい。これを例証するために、図１２Ａは、表面が清潔であり、気泡が生成されていないときの注入器アセンブリ１６３６の先端（遠位）区分の斜視図である。この場合、液体流１６６４および１６６６は、期待される方法で注入器針１７５６および１７５８の先端から分注される。比較すると、図１２Ｂは、液体／空気混合物を分注する結果として、気泡が注入器システムの中で生成されたときの注入器アセンブリ１６３６の先端（遠位）区分の斜視図である。この場合、液体は、（おそらく、液体流を引き止める表面張力の結果として）蓄積し、制御されていないサイズの液滴１８０２の形成をもたらし得る。そのような液滴１８０２は、最終的に、注入器アセンブリ１６３６から分離し、次いで、落下し、および／またはサンプル支持体１６１８（図１１）の望ましくない部分の上に、もしくは装置筐体内の１つまたはそれを上回る光学構成要素等の上に飛び散るであろう。液滴１８０２はまた、光ガイド１７５４の入力端を汚染し得る。全てのそのような場合において、液滴１８０２は、サンプル分析装置１６００を汚染し、および／または汚染に起因して実験を中止させ得る。
【００９１】
本問題に対処するために、いくつかの実施形態では、サンプル分析装置１６００およびルミネセンスカートリッジ１６２８は、洗浄ならびに下準備がサンプル分析装置１６００の外側で行われることを可能にするように構成される。このようにして、液体／空気混合物の任意の不可避の分注が、サンプル分析装置１６００の内部光学構成要素から遠隔で起こり、全ての気泡は、サンプル分析装置１６００の装置筐体の中にルミネセンスカートリッジ１６２８を装填することに先立って、注入器システムから一掃され得る。ここで、図１３Ａ−１５を参照して、外部洗浄および下準備アプローチを説明する。
【００９２】
図１３Ａは、カートリッジ支持体１６１２およびその上に装填されたルミネセンスカートリッジ１６２８が、内側位置にある、すなわち、完全に装置筐体の内側にある、サンプル分析装置１６００の上面概略図である。図１３Ａは、図１０および１１と併せて上記で説明されるように、ルミネセンス測定が行われ得る、ルミネセンスカートリッジ１６２８の動作位置に対応する。図１３Ｂは、カートリッジ支持体１６１２およびその上に装填されたルミネセンスカートリッジ１６２８が、外側位置まで移動させられている、すなわち、少なくとも部分的に装置筐体の内部の外側に延在する、サンプル分析装置１６００の上面概略図である。図１０と比較して、ルミネセンスカートリッジ１６２８のある構成要素は、例証目的で再配列されている。図示される実施形態では、ポンプは、第１のリザーバ１６７２と第１の注入器針１７５６との間に流体的に結合される第１のポンプ１９０２と、第２のリザーバ１６７４と第２の注入器針１７５８との間に流体的に結合される第２のポンプ１９０４とを含む。
【００９３】
いくつかの実施形態では、洗浄および／または下準備動作を開始するために、カートリッジ支持体１６１２は、水平矢印によって描写されるように、図１３Ｂに図示される外側位置まで移動させられる。ルミネセンスカートリッジ１６２８がカートリッジ支持体１６１２上にすでに装填されていた場合、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、カートリッジ支持体１６１２とともに外側位置まで移動させられる。一方で、ルミネセンスカートリッジ１６２８がカートリッジ支持体１６１２上にすでに装填されていなかった場合、ルミネセンスカートリッジ１６２８は、カートリッジ支持体１６１２が外側位置まで移動させられた後にカートリッジ支持体１６１２上に装填される。いったんカートリッジ支持体１６１２およびルミネセンスカートリッジ１６２８が外側位置になると、リザーバ支持体１６７６およびその上で支持された試薬リザーバ１６７２ならびに１６７４は、垂直矢印によって描写されるようにリザーバ支持体１６７６を摺動させることによって、図１３Ｂにも図示されるような外側位置まで移動させられてもよい。本目的で、リザーバ支持体１６７６は、当業者によって理解されるように、線形ガイドまたはトラック等によってカートリッジ筐体１６３２に移動可能に搭載されてもよい。外側位置では、試薬リザーバ１６７２および１６７４は、必要に応じて交換されてもよい。
【００９４】
加えて、カートリッジ支持体１６１２およびルミネセンスカートリッジ１６２８が外側位置まで移動させられた後、外部洗浄／下準備ステーション１９１０は、カートリッジ支持体１６１２および／またはルミネセンスカートリッジ１６２８に搭載されてもよい。洗浄／下準備ステーション１９１０は、外部液体コンテナ（またはタンク）１９１４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、洗浄／下準備ステーション１９１０はまた、１つまたはそれを上回る洗浄／下準備リザーバ１９２２および１９２４（例えば、瓶）を保持するための外部リザーバ支持体１９１６を含んでもよい。
【００９５】
図１４は、いくつかの実施形態による、外部洗浄／下準備ステーションの実施例の斜視図である。図１５は、カートリッジ支持体１６１２および／またはルミネセンスカートリッジ１６２８に搭載されるような外部洗浄／下準備ステーション１９１０の斜視図である。洗浄／下準備ステーション１９１０は、洗浄／下準備ステーション１９１０をカートリッジ支持体１６１２および／またはルミネセンスカートリッジ１６２８に搭載するために、必要に応じて１つもしくはそれを上回る搭載特徴を含んでもよい。例えば、洗浄／下準備ステーション１９１０は、カートリッジ筐体１６３２に係合するために構成される搭載特徴２０２８を含んでもよい。図示される実施形態では、洗浄／下準備ステーション１９１０は、搭載位置にあるときに、外部液体コンテナ１９１４がカートリッジ支持体１６１２の下方に延在するように構成される。外部液体コンテナ１９１４は、搭載位置にあるときに、注入器アセンブリ１６３６と整合させられるポート２０３２を含む。したがって、洗浄／下準備ステーション１９１０を搭載した後、注入器アセンブリ１６３６は、注入器アセンブリ１６３６が外部液体コンテナ１９１４の内部と流体的に連通するように、ポート２０３２の中へ、またはそれを通して下げられてもよい。
【００９６】
洗浄動作は、ルミネセンスカートリッジ１６２８が搭載位置にあり、注入器アセンブリ１６３６がポート２０３２に挿入されている間に実装されてもよい。最初に、試薬リザーバ１６７２および１６７４は、適切な洗浄溶液で充填されてもよい。代替として、ポンプ１９０２および１９０４からの流体ラインは、試薬リザーバ１６７２および１６７４から断絶され、外部リザーバ支持体１９１６において提供される１つまたはそれを上回る洗浄リザーバ１９２２および１９２４に再接続されてもよい。代替として、洗浄リザーバ１９２２および１９２４は、外部リザーバ支持体１９１６を利用（または提供）する代わりに、洗浄に備えて試薬リザーバ１６７２および１６７４の位置に配置されてもよい。全てのそのような場合において、次いで、ポンプ１９０２および１９０４は、ポンプ１９０２および１９０４、注入器針１７５６および１７５８、ならびに関連流体ラインを通して、ポート２０３２を介して外部液体コンテナ１９１４に洗浄溶液を流入させるように操作されてもよい。
【００９７】
同様に、下準備動作は、ルミネセンスカートリッジ１６２８が搭載位置にあり、注入器アセンブリ１６３６がポート２０３２に挿入されている間に実装されてもよい。最初に、試薬リザーバ１６７２および１６７４は、それぞれの第１の試薬および第２の試薬で充填されてもよい。次いで、ポンプ１９０２および１９０４は、ポンプ１９０２および１９０４、注入器針１７５６および１７５８、ならびに関連流体ラインを通して、それぞれの第１の試薬および第２の試薬を流動させるように操作されてもよく、過剰な試薬溶液が、ポート２０３２を介して外部液体コンテナ１９１４の中で捕捉される。
【００９８】
図１０に戻って参照すると、本システムの洗浄および下準備とは別に、液体／空気混合物が、ルミネセンスカートリッジ１６２８の通常の分注動作中に、例えば、注入器針１７５６および１７５８のうちの１つからサンプル１６１６上への試薬または他の流体の分注中に、分注されてもよい。注入器システムが液体を使い果たしている場合、液体／空気混合物を分注し、その結果として、気泡を生成し得る。いくつかの実施形態では、本問題は、それぞれ、ポンプ１６７８と注入器針１７５６および１７５８との間で、流体ライン１６８２および１６８４と動作可能に通信する容量気泡センサ１６９２および１６９４を提供することによって、対処され得る。鎖線によって描写されるように、容量気泡センサ１６９２および１６９４は、ルミネセンスカートリッジ１６２８の電子機器１６８８と通信してもよい。
【００９９】
図１６は、いくつかの実施形態による、注入器針１７５６および関連流体ライン１６８２（断面図で示される）と動作連通する容量気泡センサ２２００の実施例の概略図である。容量気泡センサ２２００は、信号発生器２２０４から、流体流に暴露される注入器針１７５６の導電性部分まで導線をタップすることによって等、注入器針１７５６と電気的に通信する信号発生器２２０４を含んでもよい。容量気泡センサ２２００はまた、流体ライン１６８２の一部を少なくとも部分的に囲繞する検出器２２０８（例えば、金属スリーブ、２本の管を接続する金属管類コネクタ等）を含んでもよい。本構成によって、（注入器針１７５６を通って流動する電解流体に接触する）注入器針１７５６の導電性部分は、コンデンサを一方の側面を形成し、検出器２２０８は、コンデンサの他方の側面を形成し、流体ライン１６８２の壁は、コンデンサの２つの側面の間の誘電体としての機能を果たす。導線は、信号発生器２２０４および検出器２２０８をルミネセンスカートリッジ１６２８の電子機器１６８８（図１０）に接続する。電子機器１６８８からの付加的導線は、電圧源を信号発生器２２０４に提供してもよい。動作時に、信号発生器２２０４は、接地と低電圧値（例えば、２Ｖ）との間等でパルスを注入器針１７５６に伝送してもよい。電子機器１６８８は、当業者によって理解されるように、前述の配列によって形成されるコンデンサの２つの側面の間の静電容量を連続的に測定するように、かつ静電容量の変化が気泡の存在に相関するときを検出するように構成される。電子機器１６８８は、気泡が検出されるときに液体分注動作を中断するように構成されてもよく、それによって、サンプル分析装置１６００（図１０）の内部光学部の汚染を防止する。例えば、電子機器１６８８は、ポンプ１６７８の動作を停止する出力（制御）信号をポンプ１６７８（図１０）に、またはポンプ１６７８を制御するポンプコントローラに伝送してもよい。
【０１００】
注入器システムを操作する経過中に生じ得る別の問題は、サンプル分析装置１６００の光学部も汚染し得る、不要な微液滴の生成である。そのような微液滴は、サンプル分析装置１６００で利用される誘電材料で発生させられる静電気力によって加速されてもよい。そのような誘電材料は、例えば、サンプル支持体１６１８、液体に接触するあるポンプ構成要素、ならびに注入器針１７５６および１７５８の１つまたはそれを上回る部分（例えば、裏地、コーティングされた先端等）を含んでもよい。本問題は、静電気力を最小限にする、または排除するために実行可能である場合、誘電体構成要素を接地することによって対処され得る。
【０１０１】
例えば、図１６に図示される実施形態では、注入器針１７５６は、導電性（例えば、金属）壁２２３２を含んでもよく、その内面は、内面を液体に対して不活性にするように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の非金属（および誘電体）コーティング（または層）２２３４で裏打ちされる。導電性壁２２３２は、電気接地と通信させられてもよい。容量気泡センサ２２００を提供する実施形態では、導電性壁２２３２と（接地される）信号発生器２２０４との間の電気接続が、本目的で利用されてもよい。本電気接続において、非金属コーティング２２３４の一部が、本場所で液体を導電性壁２２３２に暴露するように除去されてもよい（欠けていてもよい）。すなわち、非金属コーティング２２３４は、本場所で非金属コーティングによって覆われていない未被覆領域２２３６を含んでもよい。
【０１０２】
代替として、別の実施形態では、コーティング２２３４は、誘電的挙動を呈する代わりに、コーティング２２３４を導電性にする非金属成分を有してもよい。例えば、コーティング２２３４の組成は、伝導性ポリマー等の導電性であるために十分な炭素を有する有機ポリマー、またはより高い炭素含有量を有するように修飾されるＰＴＦＥ等の通常は誘電性の調合物であってもよい。そのような実施形態では、壁２２３２またはコーティング２２３４のいずれか一方が、接地されてもよい。
【０１０３】
別の代替物として、注入器針１７５６の少なくとも一部またはその上のコーティング２２３４は、電気接地と通信させられ得る、帯電防止プラスチックから成ってもよい。
【０１０４】
前述の実施形態のうちの１つまたはそれを上回るものに加えて、もしくはそれの代替物として、流体ライン１６８２は、図示されるように電気接地に接続されてもよい。加えて、流体ライン１６８２は、帯電防止プラスチックから成ってもよい、またはそれでコーティングされてもよい。
【０１０５】
図１０に戻って参照すると、他の場所で記述されるように、サンプル支持体１６１８は、多くの場合、個々のウェル１６２０の２次元アレイを提供する、マルチウェルプレートである。そのようなマルチウェルプレートは、全体的寸法、行および列の数等に関して、種々の標準化形式で入手可能である。したがって、任意の所与の形式が、ウェル位置の所定のセットと関連付けられる。サンプル分析装置１６００の動作時に、ユーザは、データをサンプル分析装置１６００に入力すること、またはサンプル分析装置１６００をプログラムすることによって等、利用されている形式をサンプル分析装置１６００に正確に識別する情報を提供してもよい。これは、注入器アセンブリ１６３６とサンプル支持体１６１８との間等の相互に対する可動部品の協調および整合を確実にする。しかしながら、サンプル分析装置１６００は、特定のタイプの形式のサンプル支持体１６１８を取り扱うように設定され得るが、ユーザは、実際に、異なる形式をサンプルキャリア１６１４上に装填する可能性がある。例えば、ユーザは、異なるサイズのサンプル支持体、またはウェルの不完全なアレイを提供するサンプル支持体を装填してもよく、すなわち、ユーザは、当業者によって理解されるように、不完全な「ストリッププレート」を利用してもよい。そのような場合において、注入器アセンブリ１６３６が、サンプルキャリア１６１４の下方にある、またはそれに近接する光学構成要素等の光学構成要素上に直接、液体を分注し得る危険性がある。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、本問題は、装置筐体の中でウェルセンサ１６９８を提供することによって対処され得る。ウェルセンサ１６９８は、サンプル分析装置１６００にプログラムされるウェル位置の所定のセットに従って、サンプル支持体１６１８の個々のウェル１６２０の存在を検出するために構成されてもよい。本目的で、ウェルセンサ１６９８は、光学センサであってもよく、したがって、鎖線矢印によって概略的に描写されるように、サンプル支持体１６１８に向かって光ビームを発するための光源と、サンプル支持体１６１８から光ビームを受光するためのウェルセンサ検出器（すなわち、光検出器）とを含んでもよい。光源およびウェルセンサ検出器は両方とも、サンプル支持体１６１８（およびサンプルキャリア１６１４）の同一側面上に位置してもよく、したがって、（図示されるように）同一筐体の中に含有されてもよい。代替として、光源およびウェルセンサ検出器は、サンプル支持体１６１８（およびサンプルキャリア１６１４）の反対側（例えば、上部および底部）に位置してもよい。したがって、設計に応じて、サンプル支持体１６１８を調査するために利用される光信号は、ウェル１６２０を通して伝送されてもよい、またはウェル１６２０の表面から反射されてもよい。いずれの場合も、ウェルセンサ検出器は、サンプル支持体１６１８に入射する光源からの光に応答して、サンプル支持体１６１８から発せられる光を受光するよう、光源と光学的に整合させられる。概して、当業者によって理解されるように、ウェルセンサ１６９８は、例えば、ウェルセンサ検出器によって受光される光の減衰を測定すること、サンプル支持体１６１８の表面の屈折率の変化を感知すること等の種々の測定原理に従って、ウェル１６２０の存在または非存在を区別するために構成されてもよい。動作の実施例として、サンプル支持体１６１８がサンプルキャリア１６１４上に搭載された後、サンプルキャリア１６１４は、ウェル１６２０の完全なアレイの存在をチェックし、ウェル１６２０の数および位置がウェル位置の所定のセットと合致することを検証するように、ウェルセンサ１６９８に対してインデックス化された様式で移動させられる。ウェルセンサ１６９８が、１つまたはそれを上回るウェルが所望の形式から欠落していることを判定する場合、ウェルセンサ１６９８は、制御信号を電子機器１６８８に伝送することによって等、分析装置１６００に動作を停止させてもよい。
【０１０７】
また、サンプル分析装置１６００の動作時に、ユーザは、サンプル支持体１６１８の各ウェル１６２０の中へ注入器針１７５６および１７５８によって分注される試薬または他の流体の量を正確に示す情報をサンプル分析装置１６００に提供してもよい。精密なアリコートの分注は、所与のタイプの実験のために重要であり得、また、漏出またはサンプル分析装置１６００の光学構成要素の汚染を引き起こし得る、ウェル１６２０の過剰充填も防止する。ユーザが、どれだけの流体を分注するかに関して、または後続の分注ステップに先立って、どれだけの液体がウェル１６２０の中にすでに含有されているかに関して、誤った情報を入力し得、いずれの場合も過剰充填につながる可能性がある。いくつかの実施形態では、本問題は、過剰充填事象を感知するように位置付けられる液体センサを提供することによって、対処され得る。いくつかの実施形態では、液体センサは、注入器アセンブリ１６３６の遠位先端がサンプル支持体１６１８の上面に近接近して操作され得るという事実を活用して、注入器アセンブリ１６３６と統合されてもよい。
【０１０８】
実施例として、図１７は、ルミネセンスカートリッジ１６２８の注入器アセンブリ１６３６および電子機器１６８８の概略断面図である。明確にするために、光ガイド１７５４（図１１）は、示されていない。種々の実施形態では、注入器針１７５６および１７５８のうちの１つもしくはそれを上回るものが提供され、および／または注入器筐体１６４６は、鎖線によって概略的に描写されるようなワイヤを使用して、これらの構成要素の導電性部分を電子機器１６８８と通信させることによって、液体センサの一部として利用されてもよい。このようにして、サンプル支持体１６１８の上部の上の過剰な液体は、注入器筐体１６４６の遠位先端に進入し、これらの構成要素のうちの２つの間に電気回路を完成させてもよく、それによって、そのような液体の存在は、２つの構成要素の間の電流を検出することによって、電子機器１６８８によって検出されてもよい。それに応答して、電子機器１６８８は、サンプル分析システム１６００に動作を停止させてもよい。
【０１０９】
一実施形態では、液体センサは、針出口にある、またはそれに近接する注入器針１７５６および１７５８のうちの１つに電気的に結合される、第１のワイヤと、遠位筐体端にある、またはそれに近接する注入器筐体１６４６に電気的に結合される、第２のワイヤとを含んでもよい。本実施形態では、注入器針１７５６または１７５８と注入器筐体１６４６との間の電流が、液体の存在を示す。
【０１１０】
別の実施形態では、液体センサは、針出口にある、またはそれに近接する第１の注入器針１７５６に電気的に結合される、第１のワイヤと、針出口にある、またはそれに近接する第２の注入器針１７５８に電気的に結合される、第２のワイヤとを含んでもよい。本実施形態では、注入器針１７５６と１７５８との間の電流が、液体の存在を示す。
【０１１１】
別の実施形態では、液体センサは、針出口にある、またはそれに近接する注入器針１７５６および１７５８のうちの１つに（もしくは注入器筐体１６４６に）電気的に結合される、第１のワイヤと、それに電気的に結合される第２のワイヤを伴って針出口に、またはそれに近接して位置付けられる電気接点２３０４とを含んでもよい。本実施形態では、注入器針１７５６または１７５８（もしくは注入器筐体１６４６）と電気接点２３０４との間の電流が、液体の存在を示す。
【０１１２】
別の実施形態では、液体センサの構成要素のうちの１つは、光ガイド１７５４（図１１）を囲繞し、したがって、光ガイド１７５４と注入器針１７５６および１７５８との間に存在し、ワイヤを介して電子機器１６８８に電気的に結合される、導電性管またはリング（図示せず）であってもよい。管またはリングは、液体センサを形成するように、上記で説明されるように、注入器針１７５６および１７５８のうちの１つ、注入器筐体１６４６、または電気接点２３０４と併せて動作してもよい。
【０１１３】
サンプル分析装置１６００が、特定のタイプの形式のサンプル支持体１６１８を取り扱うように設定されるが、ユーザが、実際に、サンプル分析装置１６００にプログラムされているものとは異なるプレート高さを有するサンプル支持体をサンプルキャリア１６１４上に装填するときに、別の問題が起こる。プレート高さが、期待される高さより低い場合には、注入器針１７５６および１７５８の先端とサンプル支持体１６１８のウェル１６２０（すなわち、サンプル支持体１６１８の上面または上部）との間の距離または間隙は、注入器アセンブリ１６３６の通常分注位置では大きすぎるであろう。これは、注入器アセンブリ１６３６から分注される液体が、標的ウェルに隣接するウェルを汚染する、および／またはサンプル支持体１６１８に近接する、もしくはそれの下方にある光学部を汚染する危険性を生じる。いくつかの実施形態では、本問題は、注入器アセンブリ１６３６の先端とサンプル支持体１６１８の上部との間の間隙を測定するために位置付けられて構成される、間隙センサを提供することによって、対処され得る。
【０１１４】
実施例として、図１８は、間隙センサ２４０４がルミネセンスカートリッジ１６２８の下方で装置筐体の中に提供される、サンプル分析装置１６００の立面図である。間隙センサ２４０４は、光源２４０６と、光源２４０６と光学的に整合させられる間隙センサ検出器２４０８（すなわち、光検出器）とを含む。光源２４０６および間隙センサ検出器２４０８は、横断（水平）面内に配向される光源２４０６と間隙センサ検出器２４０８との間の光学軸を伴って、サンプル支持体１６１８の反対側に位置付けられてもよい。本構成によって、図示されるように、光源２４０６は、間隙を通り、先端およびサンプル支持体に入射する光ビームを発するために構成される。このようにして、間隙は、注入器アセンブリ１６３６の先端とサンプル支持体１６１８の先端との間の高度の差を測定することによって、または既知の参照データに対してサンプル支持体１６１８の上部の高度を測定することによって等、測定されてもよい。測定された間隙が、ある閾値を超える場合、間隙センサ２４０４は、サンプル分析システム１６００に動作を停止させる制御信号を出力するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、間隙センサ２４０４はまた、注入器アセンブリ１６３６がサンプル支持体１６１８に近接近する所望の動作位置まで拡張されていることを検証する目的で、既知の参照データに対して注入器アセンブリ１６３６の先端の高度を測定するために利用されてもよい。
【０１１５】
予想外に、または注入器システムの通常経過動作中に起こり得る、別の問題は、流体ライン（例えば、管類）もしくは流体継手が誤動作し、液体をカートリッジ筐体１６３２の内部の中へ漏出させ得ることである。そのような事象は、ルミネセンスカートリッジ１６２８の１つまたはそれを上回る構成要素を潜在的に汚染し得る。いくつかの実施形態では、本問題は、カートリッジ筐体１６３２の底区分内に蓄積する液体を検出するために構成される液体センサ（または漏出センサ）を提供することによって、対処され得る。
【０１１６】
実施例として、図１９は、液体センサ２５０４がカートリッジ筐体１６３２の中に提供される、ルミネセンスカートリッジ１６２８の立面図である。カートリッジ筐体１６３２は、液密様式で構築され、少なくとも１つの試薬リザーバ１６７２または１６７４（図１０）の均等物を潜在的に保持するように定寸されてもよい。液体センサ２５０４は、カートリッジ筐体１６３２の底壁に、またはその近傍に位置付けられてもよい。いくつかの実施形態では、液体センサ２５０４は、底壁に位置付けられ、ワイヤを介して電子機器１６８８と通信する、容量センサであってもよい。液体センサ２５０４の伝導性構成要素は、液体への暴露から伝導性構成要素を保護するように、ＰＣＢ等の基板と薄い絶縁層との間にカプセル化されてもよい。液体センサ２５０４は、静電容量の変化によって発現されるように、液体センサ２５０４に接触する液体に敏感であり得る。電子機器１６８８は、容量センサ上の漏出液体の存在に起因する、静電容量の変化を検出するために構成され、それに応答して、サンプル分析システム１６００に動作を停止させてもよい。
【０１１７】
本発明の別の実施形態によると、サンプル中の標的を分析するための方法が提供される。本実施形態によると、カートリッジ支持体と、カートリッジ支持体と取り外し可能に係合される、１つまたはそれを上回るカートリッジとを有する、カートリッジシステムが選択される。カートリッジは、本明細書に説明されるカートリッジのうちの１つまたはそれを上回るものであってもよい。次いで、カートリッジシステム内に含有される第１のカートリッジが、選択される。次いで、第２のカートリッジ、すなわち、カートリッジシステム内に含有されていない、新しいまたは交換用カートリッジが、選択される。次いで、第１のカートリッジは、第２のカートリッジと交換され、サンプル中の標的は、第２のカートリッジを用いて分析される。いくつかの実施形態では、第１のカートリッジは、機械的ツールを使用することなく、本装置から除去され、第２のカートリッジと交換されてもよく、第１のカートリッジが第２のカートリッジと交換された後、本システムは、サンプル中の標的を分析するための情報とともに、装置可読命令を用いて命令される。
【０１１８】
他の実施形態によると、サンプル分析装置は、カートリッジを利用しない光学読取機システムであり、すなわち、サンプル分析装置は、非カートリッジベースのサンプル分析装置である。サンプル分析装置の構成は、ルミネセンスベースの測定技法の専用であり得る。代替として、サンプル分析装置は、異なるタイプの測定技法（例えば、ルミネセンス、吸光度、蛍光等）を実装するために再構成可能であり得る。液体注入器システムの使用を伴うルミネセンス測定に関して、液体注入器システムの１つまたはそれを上回る構成要素は、サンプル分析装置の装置筐体の中に取り外し可能に搭載されてもよい。本目的で、ユーザは、装置筐体の上部パネル（蓋）または他のパネルもしくはドアを介して、装置筐体の内部にアクセスしてもよい。そのような実施形態では、カートリッジ支持体を提供する代わりに、サンプル分析装置は、（一体光ガイドを伴って、または伴わずに、上記で説明されるように構成され得る）注入器アセンブリ、１つまたはそれを上回るポンプ、液体ライン、および試薬リザーバを含む、注入器システムの構成要素を搭載するための搭載特徴を装置筐体に含んでもよい。サンプル分析装置はまた、上記で説明されるように、１つまたはそれを上回るサンプルを支持するため（またはマルチウェルプレート等のそのようなサンプルを保持もしくは含有するサンプル支持体を支持するため）の可動サンプルキャリアを含んでもよい。サンプル分析装置はまた、１つまたはそれを上回る光学検出器、ならびに上記で説明されるように種々の気泡および液体センサと通信する電子機器を含んでもよい。概して、サンプル分析装置の前述構成要素のうちのいずれかまたは全ての構造および動作は、本明細書で開示される他の実施形態と併せて上記で説明されるものと一致し得る。例えば、種々の構成要素が、カートリッジの中の代わりに装置筐体の中に直接位置付けられるであろうことを理解して、図１０−１８は、概して、そのようなサンプル分析装置を表すと見なされてもよい。そのような実施形態では、注入器アセンブリは、固定位置に搭載されてもよく、サンプルキャリアは、注入器アセンブリに対してサンプルを適切に位置付けるように移動させられてもよい。したがって、上記で説明されるように注入器アセンブリを移動させるためのドライバは、提供される必要がない。注入器アセンブリが光ガイドを含まない実施形態では、上記で説明されるような底部読取ヘッドが利用されてもよい。
【０１１９】
非カートリッジベースのサンプル分析装置の実施形態では、洗浄および下準備は、再度、装置筐体の内部の中の敏感な構成要素上に液体または液体／空気混合物を分注することを回避するように、必要に応じて注入器アセンブリおよび注入器システムの他の構成要素を除去することによって、装置筐体の外側で行われてもよい。注入器アセンブリが外側位置まで移動させられた後、外部液体コンテナを含む、外部洗浄／下準備ステーションが、上記で説明されるカートリッジベースの実施形態に類似する様式で利用されてもよい。非カートリッジベースのサンプル分析装置はまた、容量気泡センサ１６９２、１６９４、および２２００等の図１０−１８と併せて上記で説明されるセンサおよび液体分注制御特徴のうちの１つまたはそれを上回るものと、図１６と併せて上記で説明される電気接地特徴と、ウェルセンサ１６９８と、サンプルウェルの過剰充填を防止するための液体センサとしての注入器アセンブリの使用と、間隙センサ２４０４とを含んでもよい。
【０１２０】
例示的実施形態
【０１２１】
本開示される主題に従って提供される例示的実施形態は、以下を含むが、それらに限定されない。
【０１２２】
１．装置筐体と、装置筐体の中に配置され、サンプルを支持するために構成される、サンプルキャリアと、試薬リザーバと、試薬リザーバと通信するポンプと、装置筐体の中に配置され、注入器筐体と、注入器筐体を通って延在し、ポンプを介して試薬リザーバと通信するために構成される注入器針とを備える、注入器アセンブリと、サンプルから光信号を受信するように装置筐体の中に位置付けられる、ルミネセンス検出器とを備える、サンプル分析装置。
【０１２３】
２．サンプルキャリアは、注入器アセンブリをサンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１２４】
３．サンプル分析装置に取り外し可能に搭載される、ルミネセンスカートリッジを備え、ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備えるカートリッジ筐体と、カートリッジ筐体の中に配置されるドライバとを備え、リザーバ支持体およびポンプは、カートリッジ筐体の中に配置され、注入器アセンブリは、少なくとも部分的にカートリッジ筐体の中に配置され、カートリッジ筐体開口部を通して、交互にサンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、ドライバによって移動可能である、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１２５】
４．ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体に搭載され、ドライバおよびポンプと信号通信する、電気コネクタを備え、電気コネクタは、サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、実施形態３に記載のサンプル分析装置。
【０１２６】
５．装置筐体の中に配置され、ルミネセンスカートリッジがサンプル分析装置に取り外し可能に搭載されるときに電気コネクタと通信する、特徴をさらに備え、特徴は、電源、ルミネセンス検出器から検出信号を受信するために構成される信号処理回路、制御信号をドライバに伝送するために構成される駆動コントローラ、制御信号をポンプに伝送するために構成されるポンプコントローラ、および前述のうちの２つまたはそれを上回るものの組み合わせから成る群から選択される、実施形態４に記載のサンプル分析装置。
【０１２７】
６．注入器アセンブリは、注入器筐体を通って延在し、ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドを備える、実施形態３に記載のサンプル分析装置。
【０１２８】
７．ルミネセンス検出器は、カートリッジ筐体の中に配置される、実施形態６に記載のサンプル分析装置。
【０１２９】
８．カートリッジ筐体は、光出力ポートを備え、光ガイドは、光出力ポートに結合される、またはそれを通って延在する、実施形態６に記載のサンプル分析装置。
【０１３０】
９．注入器筐体は、遠位筐体端を備え、注入器針は、遠位筐体端に針出口を備え、注入器アセンブリは、筐体端において液体を検出するために構成される液体センサを備え、液体センサは、光ガイドを囲繞する導電性管を備え、導電性管と注入器針との間、または導電性管と注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、実施形態６に記載のサンプル分析装置。
【０１３１】
１０．リザーバ支持体は、リザーバ支持体が完全にカートリッジ筐体の中に位置付けられる、内側リザーバ支持体位置と、リザーバ支持体が少なくとも部分的にカートリッジ筐体の外側に位置付けられる、外側リザーバ支持体位置との間で移動可能である、実施形態３に記載のサンプル分析装置。
【０１３２】
１１．カートリッジ筐体の底区分の中に蓄積する液体を検出するために構成される、液体センサを備える、実施形態３に記載のサンプル分析装置。
【０１３３】
１２．カートリッジ筐体は、それを通してカートリッジ筐体開口部が形成される、底壁を備え、液体センサは、底壁に位置付けられ、容量センサ上の液体の存在を示す、容量センサからの信号を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、容量センサを備える、請実施形態１１に記載のサンプル分析装置。
【０１３４】
１３．ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体を備え、カートリッジ支持体は、カートリッジ支持体が完全に装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、カートリッジ支持体が少なくとも部分的に装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、実施形態３に記載のサンプル分析装置。
【０１３５】
１４．カートリッジ支持体は、注入器アセンブリをサンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、実施形態１３に記載のサンプル分析装置。
【０１３６】
１５．カートリッジ支持体は、ルミネセンスカートリッジおよび１つまたはそれを上回る他の可撤性カートリッジを同時に受容するために構成される、複数のカートリッジ位置を備える、実施形態１３に記載のサンプル分析装置。
【０１３７】
１６．装置筐体は、それを通してカートリッジ支持体が、内側カートリッジ支持体位置と外側カートリッジ支持体位置との間で第１の方向に沿って移動可能である、装置筐体開口部を有する、外壁を備える、実施形態１３に記載のサンプル分析装置。
【０１３８】
１７．リザーバ支持体は、リザーバ支持体が完全にカートリッジ筐体の中に位置付けられる、内側リザーバ支持体位置と、リザーバ支持体が少なくとも部分的にカートリッジ筐体の外側に位置付けられる、外側リザーバ支持体位置との間で、第１の方向と垂直な第２の方向に沿って移動可能である、実施形態１６に記載のサンプル分析装置。
【０１３９】
１８．リザーバ支持体は、カートリッジ支持体が外側カートリッジ支持体位置にあるときに、外側リザーバ支持体位置まで移動可能であり、外側リザーバ支持体位置では、リザーバ支持体が、カートリッジ支持体が内側カートリッジ支持体位置まで移動させられることを防止するように、リザーバ支持体は、外壁と重複関係にある、実施形態１７に記載のサンプル分析装置。
【０１４０】
１９．カートリッジ支持体が外側カートリッジ支持体位置にある間に、ルミネセンスカートリッジおよびカートリッジ支持体のうちの少なくとも１つに取り外し可能に搭載可能である、外部液体コンテナを備え、外部液体コンテナは、注入器アセンブリを受容するために構成されるポートを備え、注入器アセンブリは、交互にポートの中および外へドライバによって移動可能である、実施形態１３に記載のサンプル分析装置。
【０１４１】
２０．装置筐体は、それを通してカートリッジ支持体が内側カートリッジ支持体位置と外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、装置筐体開口部を有する、外壁を備え、外部液体コンテナは、外部液体コンテナが、カートリッジ支持体が内側カートリッジ支持体位置まで移動させられることを防止するように、外部液体コンテナがルミネセンスカートリッジまたはカートリッジ支持体に搭載されるときに、外壁と重複するために構成される、実施形態１９に記載のサンプル分析装置。
【０１４２】
２１．ウェル位置の所定のセットに従ってサンプルキャリア上に配置される、サンプル支持体の個々のウェルの存在を検出するために構成される、ウェルセンサを備え、サンプルキャリアは、サンプル支持体センサを各ウェル位置と整合させるように移動可能である、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１４３】
２２．ウェルセンサは、光源と、光源と整合させられるウェルセンサ検出器とを備え、光源およびウェルセンサのいずれか一方または両方は、サンプルキャリアの上方もしくは下方に位置付けられる、実施形態２１に記載のサンプル分析装置。
【０１４４】
２３．注入器アセンブリの先端とサンプルキャリア上に配置されるサンプル支持体の上部との間の間隙を測定するために構成される、間隙センサを備える、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１４５】
２４．間隙センサは、光源と、光源と整合させられる間隙センサ検出器とを備え、光源は、間隙を通り、先端およびサンプル支持体に入射する、光ビームを発するために構成される、実施形態２３に記載のサンプル分析装置。
【０１４６】
２５．注入器針は、第１の試薬リザーバと通信するために構成される、第１の注入器針であり、注入器アセンブリはさらに、注入器筐体を通って延在し、ポンプを介してリザーバ支持体によって支持される第２の試薬リザーバと通信するために構成される、第２の注入器針を備える、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１４７】
２６．注入器針は、以下から成る群から選択される構成を有する、すなわち、注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信する、注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信し、注入器針は、内面と、内面上の非金属コーティングとを備え、内面は、注入器針を通って流動する液体が未被覆領域に暴露されるように、非金属コーティングによって覆われていない未被覆領域を備える、注入器針は、導電性材料から成り、電気接地と通信し、注入器針は、内面と、内面上の非金属導電性コーティングとを備える、注入器針の少なくとも一部は、帯電防止プラスチックから成り、またはそれでコーティングされ、電気接地と通信し、注入器針を通って流動する液体は、帯電防止プラスチックに暴露される、サンプル分析装置は、ポンプと注入器針との間で流体的に結合されるプラスチック管を備え、プラスチック管は、帯電防止プラスチックから成り、またはそれでコーティングされ、電気接地と通信し、注入器針を通って流動する液体は、帯電防止プラスチックに暴露される、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１４８】
２７．ポンプと注入器針との間に流体的に結合される管と、管の中の気泡を検出するために構成される気泡センサとを備える、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１４９】
２８．注入器筐体は、遠位筐体端を備え、注入器針は、遠位筐体端に針出口を備え、注入器アセンブリは、注入器筐体の中に配置され、筐体端において液体を検出するために構成される、液体センサを備える、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１５０】
２９．注入器筐体は、遠位筐体端を備え、注入器針は、遠位筐体端に針出口を備え、注入器アセンブリは、注入器筐体の中に配置され、筐体端において液体を検出するために構成される、液体センサを備える、実施形態１に記載のサンプル分析装置。
【０１５１】
３０．液体センサは、以下から成る群から選択される構成を有する、すなわち、液体センサは、針出口にある、またはそれに近接する注入器針に電気的に結合される、第１のワイヤと、遠位筐体端にある、またはそれに近接する注入器筐体に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、第１のワイヤおよび第２のワイヤは、注入器針と注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、液体センサは、針出口と同一または実質的に同一の高度に位置付けられる、電気接点と、電気接点に電気的に結合される、第１のワイヤと、針出口にある、またはそれに近接する注入器針に、もしくは遠位筐体端にある、またはそれに近接する注入器筐体に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、第１のワイヤおよび第２のワイヤは、電気接点と注入器針との間、または電気接点と注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、注入器針は、第１の注入器針であり、針出口は、第１の針出口であり、注入器アセンブリはさらに、第２の針出口を備える注入器筐体を通って延在する、第２の注入器針を備え、液体センサは、第１の針出口にある、またはそれに近接する第１の注入器針に電気的に結合される、第１のワイヤと、第２の針出口にある、またはそれに近接する第２の注入器針に電気的に結合される、第２のワイヤとを備え、第１のワイヤおよび第２のワイヤは、第１の注入器針と第２の注入器針との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、液体センサは、導電性管と注入器針との間、または導電性管と注入器筐体との間の電流を検出するために構成される電子機器と通信するために構成される、導電性管を備える、実施形態２９に記載のサンプル分析装置。
【０１５２】
３１．サンプル分析装置で使用するためのルミネセンスカートリッジであって、カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体と、カートリッジ筐体の中に配置され、試薬リザーバを支持するために構成される、リザーバ支持体と、試薬リザーバと通信するポンプと、カートリッジ筐体の中に配置されるドライバと、少なくとも部分的にカートリッジ筐体の中に配置され、注入器／読取機筐体と、注入器／読取機筐体を通って延在し、ポンプを介してリザーバ支持体によって支持される試薬リザーバと通信するために構成される、注入器針と、注入器／読取機筐体を通って延在し、ルミネセンス検出器と通信するために構成される、光ガイドとを備える、注入器／読取機アセンブリであって、注入器／読取機アセンブリは、カートリッジ筐体開口部を通って、交互にカートリッジ筐体に向かって、およびそこから離れるように、ドライバによって移動可能である、注入器／読取機アセンブリと、カートリッジ筐体に搭載され、ドライバおよびポンプと信号通信する、電気コネクタであって、サンプル分析装置から電力を受電し、そこに、またはそこから信号を伝送するように、サンプル分析装置への可撤性結合のために構成される、電気コネクタとを備える、ルミネセンスカートリッジ。
【０１５３】
３２．実施形態３１に記載のルミネセンスカートリッジと、装置筐体と、装置筐体の中に配置されるサンプルキャリアと、ルミネセンスカートリッジがそこに取り外し可能に搭載されるように、ルミネセンスカートリッジを受容するために構成される、カートリッジ支持体であって、カートリッジ支持体が完全に装置筐体の中に位置付けられる、内側カートリッジ支持体位置と、カートリッジ支持体が少なくとも部分的に装置筐体の外側に位置付けられる、外側カートリッジ支持体位置との間で移動可能である、カートリッジ支持体とを備え、注入器／読取機アセンブリは、交互にサンプルキャリアに向かって、およびそこから離れるように、ドライバによって移動可能であり、サンプルキャリアおよびカートリッジ支持体のうちの少なくとも１つは、注入器／読取機アセンブリをサンプルキャリア上に含有されるサンプルと整合させるように移動可能である、サンプル分析装置。
【０１５４】
３３．カートリッジ支持体が外側カートリッジ支持体位置にある間に、ルミネセンスカートリッジおよびカートリッジ支持体のうちの少なくとも１つに取り外し可能に搭載可能である、外部液体コンテナを備え、外部液体コンテナは、注入器／読取機アセンブリを受容するために構成されるポートを備え、注入器／読取機アセンブリは、交互にポートの中および外へドライバによって移動可能である、実施形態３２に記載のサンプル分析装置。
【０１５５】
３４．サンプルを分析するための方法であって、サンプル分析装置内のサンプルと整合し、そこから所望の距離に注入器アセンブリを位置付けるステップであって、注入器アセンブリは、注入器筐体と、注入器筐体を通って延在する注入器針とを備える、ステップと、試薬リザーバから注入器針への試薬の流量を確立するようにポンプを操作することによって、注入器針からサンプルに試薬を注入するステップと、ルミネセンス検出器においてサンプルから発せられるルミネセンス光を検出するステップとを含む、方法。
【０１５６】
３５．サンプル分析装置内のドライバを操作することによって、サンプルから所望の距離まで注入器アセンブリを移動させるステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１５７】
３６．注入器アセンブリを位置付けるステップは、サンプルが支持されるサンプルキャリアを移動させるステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１５８】
３７．注入器針は、第１の試薬を注入するための第１の試薬リザーバと通信するために構成される、第１の注入器針であり、注入器アセンブリはさらに、注入器筐体を通って延在し、ポンプを介してリザーバ支持体によって支持される第２の試薬リザーバと通信する、第２の注入器針を備え、第１の試薬を注入し、ルミネセンス光を受光した後、第２の注入器針から第２の試薬を注入するステップと、第２の試薬を注入することに応答して、サンプルから発せられるルミネセンス光をルミネセンス検出器に透過させるステップとをさらに含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１５９】
３８．第１の試薬は、蛍ルシフェラーゼを含み、第２の試薬は、ウミシイタケルシフェラーゼを含む、実施形態３７に記載の方法。
【０１６０】
３９．注入器針を通って流動する液体の静電気を抑制するように、注入器針を電気的に接地するステップ、またはポンプと注入器針との間に流体的に結合される管を電気的に接地するステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６１】
４０．サンプル分析装置から注入器アセンブリを除去するステップと、注入器アセンブリがサンプル分析装置の外側にある間に、注入器針を通して流体を流動させることによって、洗浄または下準備動作を行うステップとを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６２】
４１．外部液体源をポンプと流体連通させるステップと、外部液体コンテナを注入器針と流体連通させるステップと、ポンプを操作することによって、注入器針を通して外部液体コンテナに液体を流入させるステップとを含む、実施形態４０に記載の方法。
【０１６３】
４２．外部液体コンテナを注入器針と流体連通させるステップは、外部液体コンテナの一部の中へ注入器アセンブリを移動させるステップを含む、実施形態４１に記載の方法。
【０１６４】
４３．管の中の気泡の存在について、ポンプと注入器針との間に流体的に結合される管を監視するステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６５】
４４．サンプルは、マルチウェルサンプル支持体上で支持され、マルチウェルサンプル支持体がウェル位置の所定のセットに従って構成されているかどうかを判定するように、ウェルセンサを操作するステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６６】
４５．注入器針の外側の注入器筐体内の液体の存在を検出するように、注入器筐体内の液体センサを操作するステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６７】
４６．注入器アセンブリの先端と、サンプルが支持されるサンプル支持体の上部との間の間隙を測定するように、間隙センサを操作するステップを含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６８】
４７．サンプル分析装置は、カートリッジ支持体を備え、カートリッジ支持体上にルミネセンスカートリッジを装填するステップであって、ルミネセンスカートリッジは、カートリッジ筐体開口部を備える、カートリッジ筐体を備え、ポンプおよび試薬リザーバは、カートリッジ筐体の中に配置され、注入器アセンブリは、少なくとも部分的にカートリッジ筐体の中に配置され、カートリッジ筐体開口部を通って延在する、ステップと、注入器アセンブリをサンプルと整合させる前に、カートリッジ支持体を操作することによって、装置の装置筐体の中へルミネセンスカートリッジを移動させるステップとをさらに含む、実施形態３４に記載の方法。
【０１６９】
４８．カートリッジ筐体内のドライバを操作することによって、サンプルから所望の距離まで注入器アセンブリを移動させるステップを含む、実施形態４７に記載の方法。
【０１７０】
４９．注入器アセンブリを位置付けるステップは、カートリッジ支持体を移動させるステップ、サンプルが支持されるサンプルキャリアを移動させるステップ、または前述の両方を含む、実施形態４７に記載の方法。
【０１７１】
５０．注入器アセンブリがカートリッジ筐体の中で組み立てられたままである間に、およびカートリッジ筐体がサンプル分析装置の装置筐体の少なくとも部分的に外側にある間に、注入器針を通して液体を流動させることによって、洗浄または下準備動作を行うステップを含む、実施形態４７に記載の方法。
【０１７２】
５１．カートリッジ支持体を操作することによって、ルミネセンスカートリッジがサンプル分析装置の装置筐体の少なくとも部分的に外側にある、外側位置までルミネセンスカートリッジを移動させるステップと、外部液体源をポンプと流体連通させるステップと、外部液体コンテナを注入器針と流体連通させるステップと、ポンプを操作することによって、注入器針を通して外部液体コンテナに液体を流入させるステップとを含む、実施形態４７に記載の方法。
【０１７３】
５２．外部液体コンテナを注入器針と流体連通させるステップは、外部液体コンテナのポートの中へ注入器アセンブリを移動させるステップを含む、実施形態５１に記載の方法。
【０１７４】
５３．ルミネセンスカートリッジが外側位置にある間に、ルミネセンスカートリッジが装置筐体の中へ移動させられることを防止するステップを含む、実施形態５１に記載の方法。
【０１７５】
５４．防止するステップは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、試薬リザーバがカートリッジ筐体の中で支持されるリザーバ支持体を、リザーバ支持体が装置筐体の外壁と重複関係にある位置まで移動させるステップ、または外部液体コンテナが装置筐体の外壁と重複関係にあるように、外部液体コンテナをルミネセンスカートリッジもしくはカートリッジ支持体に搭載するステップを含む、実施形態５３に記載の方法。
【０１７６】
５５．カートリッジ筐体の底区分の中に蓄積する液体の存在を検出するように液体センサを操作するステップを含む、実施形態４７に記載の方法。
【０１７７】
本明細書に説明されるプロセス、サブプロセス、およびプロセスステップのうちの１つまたはそれを上回るものが、１つまたはそれを上回る電子もしくはデジタル制御型デバイス上で、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、もしくは前述のうちの２つまたはそれを上回るものの組み合わせによって、行われ得ることが理解されるであろう。ソフトウェアは、例えば、図３で概略的に描写されるシステムコントローラ７４等の好適な電子処理構成要素またはシステム内のソフトウェアメモリ（図示せず）の中に常駐してもよい。ソフトウェアメモリは、論理機能（すなわち、デジタル回路またはソースコード等のデジタル形態で、もしくはアナログ電気、音声、またはビデオ信号等のアナログソース等のアナログ形態で実装され得る「論理」）を実装するための実行可能命令の順序付けられたリストを含んでもよい。命令は、例えば、１つまたはそれを上回るマイクロプロセッサ、汎用プロセッサ、プロセッサの組み合わせ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、もしくは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む、処理モジュール内で実行されてもよい。さらに、概略図は、アーキテクチャまたは機能の物理的レイアウトによって限定されない物理的（ハードウェアおよび／またはソフトウェア）実装を有する、機能の論理的分割を説明する。本明細書に説明されるシステムの実施例は、種々の構成で実装され、単一のハードウェア／ソフトウェアユニット内または別個のハードウェア／ソフトウェアユニット内のハードウェア／ソフトウェア構成要素として動作してもよい。
【０１７８】
実行可能命令は、電子システムの処理モジュール（例えば、図３のシステムコントローラ７４）によって実行されると、命令を実行するように電子システムに指図する、その中に記憶された命令を有する、コンピュータプログラム製品として実装されてもよい。コンピュータプログラム製品は、命令実行システム、装置、またはデバイスから命令を選択的にフェッチし、命令を実行し得る、電子コンピュータベースのシステム、プロセッサ含有システム、または他のシステム等の命令実行システム、装置、またはデバイスによって使用するための、もしくはそれらと関連する、任意の非一過性のコンピュータ可読記憶媒体で選択的に具現化されてもよい。本開示との関連で、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって使用するための、もしくはそれらと関連する、プログラムを記憶し得る、任意の非一過性の手段である。非一過性のコンピュータ可読記憶媒体は、選択的に、例えば、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、または半導体システム、装置、もしくはデバイスであってもよい。非一過性のコンピュータ可読媒体のより具体的な実施例の非包括的リストは、１つまたはそれを上回るワイヤ（電子）を有する電気接続、携帯用コンピュータディスケット（磁気）、ランダムアクセスメモリ（電子）、読取専用メモリ（電子）、例えば、フラッシュメモリ（電子）等の消去可能プログラマブル読取専用メモリ、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ（光学）等のコンパクトディスクメモリ、およびデジタル多用途ディスクメモリ、すなわち、ＤＶＤ（光学）を含む。プログラムが、例えば、紙または他の媒体の光学走査を介して電子的に捕捉され、次いで、必要であれば好適な様式でコンパイル、解釈、もしくは別様に処理され、次いで、コンピュータメモリまたはマシンメモリに記憶されることができるため、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体は、プログラムが印刷される紙または別の好適な媒体でさえあり得ることに留意されたい。
【０１７９】
また、本明細書で使用されるような「信号通信する」という用語は、２つまたはそれを上回るシステム、デバイス、構成要素、モジュール、もしくはサブモジュールが、あるタイプの信号経路を経由して進行する信号を介して相互と通信することが可能であることを理解されるであろう。信号は、第１および第２のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールの間の信号経路に沿って、第１のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールから、第２のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールに情報、電力、もしくはエネルギーを伝達し得る、通信、電力、データ、またはエネルギー信号であってもよい。信号経路は、物理、電気、磁気、電磁、電気化学、光学、有線、または無線接続を含んでもよい。信号経路はまた、第１および第２のシステム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールの間に、付加的システム、デバイス、構成要素、モジュール、またはサブモジュールを含んでもよい。
【０１８０】
より一般的に、「通信する」および「と．．．連通する」という用語（例えば、第１の構成要素が、第２の構成要素と「通信する」または「連通する」）は、２つまたはそれを上回る構成要素もしくは要素の間の構造、機能、機械、電気、信号、光学、磁気、電磁、イオン、または流体関係を示すために、本明細書で使用される。したがって、１つの構成要素が第２の構成要素と通信すると言われる事実は、付加的構成要素が、第１および第２の構成要素の間に存在し得る、ならびに／またはそれらと動作可能に関連付けられ得る、もしくは係合され得る可能性を除外することを意図していない。
【０１８１】
本発明の種々の側面または詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるであろう。さらに、前述の説明は、限定の目的ではなく、例証の目的のためにすぎず、本発明は、請求項によって定義される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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