(57)【要約】 【課題】  均一かつ十分な光線照射量で照射でき、アクセス速度が速く、画像記憶領域が小さくなる微細アレイバイオチップ画像アクセス及び分析装置、並びにその方法を提供しようとする。【解決手段】  光機器と多孔プレートを支持すると共に一回のスキャニングステップでバイオチップの全ての深孔内における微細アレイ反射画像が読取されるように異なる方向において光機器と多孔プレートを相対的移動させる移動系を備える。また、プログラムを以って画像情報と予め定義されるパターンとを照合することにより分析を行う。【選択図】  図４ 
2004245824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）複数の微細アレイバイオチップを担持するホルダと、
（２）前記バイオチップを照射するための少なくとも一つの白光源と、前記反射光の経路を調節するための少なくとも一つの反射鏡と、前記バイオチップからの反射光を受けて微細アレイ画像を読取するための少なくとも一つのCCDと、前記反射光を前記CCDに絞るための絞りレンズとからなり、前記バイオチップをスキャニングするための光機器と、
（３）全てのバイオチップについてのスキャニングが行われるように、前記ホルダと前記光機器とを支持すると共に、第1の方向又は第２の方向において前記ホルダと前記光機器とを相対的に移動させる移動系とを備える側壁付微細アレイバイオチップ反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項２】
前記光機器が更に前記白光源と前記バイオチップとの間に位置する分光鏡を有することを特徴とする請求項１に記載の反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項３】
前記ホルダが、複数の側壁により囲まれてなる円形または方形の深孔を有する多孔プレートであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項４】
前記深孔の数が3、24又は96であることを特徴とする請求項3に記載の反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項５】
前記移動系が、夫々前記光機器と前記ホルダを支持するレールセットとトレー子モジュールを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項６】
前記レールセットは、少なくとも一つのレールと、該レールを固設するためのフレームと、歯付ベルトとからなることを特徴とする請求項5に記載の反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項７】
前記トレー子モジュールは、皿体と引き出しと引き出し箱とからなることを特徴とする請求項5又は請求項６に記載の画像アクセス装置。
【請求項８】
画像情報と予め定義される複数のパターンとを照合する機能を有するプログラムを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の反射型画像アクセス及び分析装置。  
【請求項９】
線性CCD及び白光源を有する光機器と複数のバイオチップを担持するホルダとを、第１の方向又は第２の方向において相対的に移動させ、前記ホルダにある全てのバイオチップの画像情報を読取するステップと、
前記画像情報をコンピューターに出力するステップと、
該当画像情報と予め定義される複数のパターンとを照合するステップとからなる側壁付微細アレイバイオチップ反射型画像アクセス及び分析方法。
【請求項１０】
前記光機器と前記ホルダの何れか一方を第1の方向において移動させ、他方を第２の方向において移動させることを特徴とする請求項9に記載の反射型画像アクセス及び分析方法。
【請求項１１】
読取時前記光機器と前記ホルダを相対的に移動させる方法は、
（a）前記光機器が第1の方向に沿って移動すると共に、前記CCDが前記ホルダの第１の領域におけるバイオチップ画像を読取するステップと、
（ｂ）前記ホルダが、第2の方向に沿って、前記ホルダの第2の領域におけるバイオチップ画像が読取される位置までに移動するステップと、
（ｃ）前記光機器がステップ（a）の第１の方向とは逆の方向に沿って移動すると共に、前記CCDが前記ホルダの第2の領域におけるバイオチップ画像を読取するステップと、
（ｄ）前記ホルダがステップ（ｂ）の第2の方向とは逆の方向に沿って移動し元の位置に戻るステップとからなることを特徴とする請求項１0に記載の反射型画像アクセス及び分析方法。
【請求項１２】
読取時前記機器と前記ホルダを相対的に移動させる方法は、
（a）前記ホルダが第1の方向に沿って移動すると共に、前記CCDが前記ホルダの第１の領域におけるバイオチップ画像を読取するステップと、
（ｂ）前記光機器が、第2の方向に沿って、前記ホルダにおける第2の領域までに移動するステップと、
（ｃ）前記ホルダがステップ（a）の第１の方向とは逆の方向に沿って移動すると共に、前記CCDが前記ホルダの第2の領域におけるバイオチップ画像を読取するステップと、
（ｄ）前記光機器がステップ（ｂ）の第2の方向とは逆の方向に沿って移動し元の位置に戻るステップとからなることを特徴とする請求項１0に記載の反射型画像アクセス及び分析方法。
【請求項１３】
前記ホルダと前記光機器の何れか一方を所定位置に固定し、他方を第１及び第２の方向において移動可能に取り付けて、かつ、
その移動方法は、
（a）前記光機器と前記ホルダが第1の方向において相対的に移動すると共に、前記CCDが前記ホルダの第１の領域におけるバイオチップ画像を読取するステップと、
（ｂ）前記光機器と前記ホルダが、第2の方向において、前記光機器が前記ホルダの第2の領域に位置するように、相対的に移動するステップと、
（ｃ）前記光機器と前記ホルダがステップ（a）の第１の方向とは逆の方向において相対的に移動すると共に、前記CCDが前記ホルダの第2の領域におけるバイオチップ画像を読取するステップと、
（ｄ）前記光機器と前記ホルダがステップ（ｂ）の第2の方向とは逆の方向に沿って相対的に移動し元の位置に戻るステップとからなることを特徴とする請求項9乃至請求項１２のいずれかに記載の反射型画像アクセス及び分析方法。
【請求項１４】
プログラムにより前記画像情報と前記複数のパターンとを照合し、
該プログラムは、順に前記バイオチップにおける画像情報を読取するステップと、該画像情報から微細アレイを構成する複数のドットを検索するステップと、各ドット情報とデータベースに予め保存される所定名称の複数の微細アレイパターンとを照合するステップと、照合結果を出力するステップとからなることを特徴とする請求項9乃至請求項１３のいずれかに記載の反射型画像アクセス及び分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細アレイバイオチップ（microwell  biochip）における画像のアクセス（以下、場合によって読取と称することもある）及び分析に関し、特に、多孔プレート（microtitre  plate）における比色（colorimetric）の微細アレイ（microwell）画像のアクセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオチップ又は微細アレイの技術は、複数の分析物を同時に一括検査するための有効な技術であって、現在、研究領域において広く応用されている。また、該技術による微生物検査用設備や遺伝子検査用設備は既に商品化されている。
【０００３】
しかし、操作反応を以ってバイオチップから大量の情報が得られる一方、同時に大量データを読取できるバイオチップ信号検出及び分析装置を必要とする。このような装置がないと、バイオチップ技術で大量の情報を一括分析することが実現できない。
【０００４】
従来、微細アレイ又はバイオチップは、平面ホルダとしてガラス板を用い、その表面にアレイ状に配列される複数の核酸または蛋白質からなるポイントが固設されている。これらのポイントは、検出用プローブとして使用され、被検サンプルの生物学性質を検出するためのものである。
【０００５】
微細アレイ技術では、蛍光物を分析マークとし、ガラス板表面からの信号を検出する。従って、微細アレイ又はバイオチップ信号の分析機器、例えば、Axon社やGSI社の共焦点レーザスキャナー（confocal  laser  scanner）は、色々な構造があるが、何れガラス板蛍光信号検出に専用し、他の領域への応用ができない。
【０００６】
一方、ガラス板型バイオチップによる分析は、１個のチップ（一回）で単一のサンプル（複数の分析物を含む）しかテストできないため、科学研究の場合、そのスループットが十分であると言えるが、臨床や現場試験等大量サンプルを一括テストする必要がある場合、応用できない。
【０００７】
微細アレイによるテスト方法には、複数の分析物を一括検出できるという利点がある。このため、どの分野から見ても、該テスト方法が応用価値のある方法である。従って、現在、該テスト方法に関する応用開発の傾向は複数の微細アレイのバイオチップを一括読取することにある。
【０００８】
現在、テスト用バイオチップ又は微細アレイについての産業上のニーズに応じて、多孔プレートの深孔（ウェル）内の底部に微細アレイを植設してなるバイオチップが開発された。ここで、本来ガラス板をホルダとされる微細アレイが、新型微細アレイホルダ（多孔微量滴定プレートの各孔の底部）に植設された。
【０００９】
多孔プレートとは、側壁で二つ以上の深孔（ウェル）を形成してなるプレート状容器であり、例えば、当業者が周知の96孔ELISA microtitre  plate型の微量容器である。
【００１０】
現在、多孔プレート型バイオチップを利用するものとして、プレート全体についての読取が可能で、即ち96個サンプルからの微細アレイ信号を一括処理できるスキャナー機器が開発された。具体的に、このようなスキャナー機器としては、Apibio 社（例えば，非特許文献１参照）、Pierce社（例えば，非特許文献２参照）、Spendlove Research Foundation社（例えば，非特許文献３参照）、High Throughput Genomics Inc.社（例えば，非特許文献４参照）等により製造された多孔プレート微細アレイ型分析機器が挙げられる。
【００１１】
しかし、前記分析機器は何れ、比色によつて信号を読取できず、活性化の蛍光信号や化学冷光信号等の発光による微細アレイ信号のみしか読取することができない。
【００１２】
比色を用いる場合、材料のコストが蛍光マーク材料のそれより低いため、従来、比色を信号検出用平面型微細アレイに応用する方法があった。ここで、微細アレイのポイントであるプローブは柔らかいインク薄膜（blotting  membrane）の表面に形成される。現在、このような平面色素アレイによる信号をアクセスする際、先ず、信号を事務用スキャナーで読取、画像ファイルとして記憶した後、分析ソフトウエアーで該画像ファイルを分析する。
【００１３】
しかし、薄膜の面積が非常に大きい（例えば20*10ｃｍである）ため、その画像情報を保存するには記憶領域の大きいコンピューターを使用する必要がある。
【００１４】
また、一枚の薄膜は、１個のサンプルのみの分析に利用されるので、大量のサンプルをテストするというニーズには答えられない。
【００１５】
一方、テスト能力とコストとのバランスの視点から考えると、比色多孔微細アレイバイオチップについての市場のニーズがある。
【００１６】
図９はバイオチップホルダとして用いられる96孔の白色点灯計数用多孔プレートを示す図である。
【００１７】
図９において、孔毎に孔内底部に一つの完全な微細アレイが植設されているため、一つの孔で1個の被検サンプルをテストすることができる。従って、96孔の場合、96個のサンプルを一括テストすることができる。また、テストの結果は、色素性アレイにより示される。例えば、図１０に示すバイオチップを利用する場合、単一の微細アレイに植設される核酸プローブで同一の食品サンプルに３種の食中毒源となる細菌（例えば、黄色ブドウ球菌：Staphylococcus aureus、エシェリキア・コリ：Escherichia coli、サルモネラ：salmonella spp.）の全部または何れかがあることを検出することができる。
【００１８】
図１０の一番上部のパターン図に示すように、96孔プレートの何れの孔にアレイ状に配列される5*5ポイントの核酸プローブ群（15ポイント）が植設される。反応完了後、テスト結果を示す比色ドットパターンが8種類しかない（図10の下部を参照）。ここで、96孔において一回の反応によるポイントアレイ形態を目で判断する場合、大量検出用プレート状バイオチップの利用が効率の非常に低いものとなる。このため、プレート内大量の微細アレイデータについて画像アクセス装置で読取或いはアクセスを行う必要がある。
【００１９】
しかしながら、従来、96孔プレートにある全ての孔に関する画像を読取するのに孔毎に撮影する方法が用いられる。このため、96孔プレートにおける画像を全面的に読取するために、96回撮影する必要がある。従って、時間が掛かり、ビットデータ処理の量が膨大、記憶媒体に占めるスペースが大きくて、変換速度が低下するという問題が生じる。
【００２０】
また、微細アレイバイオチップが側壁による深さを有するホルダに固着される一方、比色による微細アレイ信号を読取するのに適するアクセス装置がない。
【００２１】
一般、比色微細アレイにおける信号が側壁のない平坦表面（例えば前記薄膜）から出力される。これにより、光源からの光線が均一的に分布、反射され、明度及び均一度により画像品質に与える悪影響がない。しかしながら、96孔プレートの場合、孔の深さとその直径の比が1.6以上であるため、光源の一部が孔の側壁により遮蔽され、光線が孔の底部にある微細アレイまでに照射することが難しい。このため、孔の底部の受光にばらつきがあり、品質の良い微細アレイ画像が得られない。
【００２２】
普通の事務用スキャナーで96孔プレート底部の微細アレイにおける色素性信号を読取する場合、（１）スキャニングの目標となるポイントについて焦点を絞ることが出来ないという問題と、（２）スキャナーに設ける単一光源で孔の底部を均一的照明することができないため、各孔の底部にある微細アレイの画像を正確にスキャニングすることができないという問題が生じられる。
【非特許文献１】Apibio 社のカタログ
【非特許文献２】Pierce社のカタログ
【非特許文献３】Spendlove Research Foundation社のカタログ
【非特許文献４】High Throughput Genomics Inc.社のカタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
前記のように、大量テスト用微細アレイの産業において、反射型画像（一般は比色信号である）を読取するものであって、深孔微細アレイバイオチップ専用の画像アクセス設備を開発することが一番重要な課題となる。
【００２４】
具体的に、本発明が解決しようとする課題は下記の通りである。
（１）反射型画像をアクセスする前に、多孔プレートの孔内において明度にばらつきがありかつ光線の量が十分でない。
（２）深孔微細アレイ画像のアクセス速度が遅すぎる。
（３）深孔微細アレイ画像をアクセスする際、画像記憶領域が大きすぎるため、画像が歪むことがある。
【００２５】
本発明の上記課題は、前述した従来の問題点を解消できる側壁付微細アレイバイオチップの反射型画像アクセス及び分析装置、並びにその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記の課題を達成するために、本発明の微細アレイバイオチップ画像アクセス装置は、（１）複数の微細アレイバイオチップを担持するホルダと、（２）前記バイオチップを照射するための少なくとも一つの白光源と、前記バイオチップからの反射光の経路を調節するための少なくとも一つの反射鏡と、前記反射光を受けて微細アレイ画像を読取するための少なくとも一つのCCDと、前記反射光を前記CCDに絞るための絞りレンズとからなる光機器と、（３）全てのバイオチップについてのスキャニングが行われるように、前記ホルダと前記光機器とを支持すると共に第1の方向又は第２の方向において前記ホルダと前記光機器とを相対的に移動させる移動系とを備える。
【００２７】
また、本発明では、読取される画像と予め保存されるパターンとを照合するためのコンピュータープログラムを用いることができる。該プログラムは、順にバイオチップにおける画像情報を読取するステップと、該画像情報から微細アレイを構成する複数のドットを検索するステップと、各ドット情報とデータベースに予め保存される所定名称の複数の微細アレイパターンとを照合するステップと、照合結果を出力するステップとから構成される。
【００２８】
更に、本発明の微細アレイバイオチップの反射型画像アクセス及び分析方法は、（１）画像アクセス装置と複数のバイオチップを担持するホルダとを、第１の方向又は第２の方向において相対的に移動させ、前記ホルダにある全てのバイオチップの画像情報を読取するステップと、（２）前記画像情報をコンピューターに出力するステップと、（３）該当画像情報と予め定義されるパターンとを照合するステップとからなる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は以下の効果を奏する。
（１）本発明の如何なる光源を用いても、側壁を有する深孔の内部は均一的に受光することができる。このため、反射後の比色微細アレイ画像の明暗比がより正確に出来て、信号の品質が向上する。
【００３０】
（２）本発明の如何なる光源を用いても、多孔プレート（例えば96孔EFISAプレート）全体を照射することができる。このため、プレートにある全てのサンプルにおける微細アレイ情報を同時にアクセスすることができる。
【００３１】
（３）本発明の往復読取（スキャニング）プログラムを用いると、画像歪みの問題が解消される。
【００３２】
（４）本発明の往復スキャニング方式によれば、画像ファイルのサイズを大幅に縮小することができるばかりか、画像アクセス時間を短縮することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３４】
図１乃至図6は、本発明の実施例を示す図である。
【００３５】
図１は本発明の画像アクセス装置の第１の解体状態を示す斜視図である。図１において、上蓋１を上から底皿２に覆い被せるて、本発明の画像アクセス装置のケースを形成する。
【００３６】
該ケースの正面に、引出し式トレー３が出し入れするための開口が設けられる。トレー３は出入れ口から挿入または取出することができる。図１ではトレー３を取り出された状態が示されている。（トレー３の解体状態分解状態が図５に示される。）
トレー３の進出口の周りに、トレー出入れ口の表示や美化用の飾り板4が貼着されている。
【００３７】
本装置の利用者（end  user）が実験反応完了後の被検対象となる多孔プレート５を取り出されたトレー３にそのまま置いた後、コンピューターソフトウエアを作動させることにより、トレー３が出入れ口内に挿入され、画像の読取が行われる。
【００３８】
図２は、図１を更に解体した第２の分解図である。図１及び図２に示すように、底皿２内に、芯モジュール６とハードディスク７及び回路基板８が列設されている。また、図２から更に分かるように、トレー３が芯モジュール６内に配置される。
【００３９】
図３は芯モジュール６の分解図である。図３に示すように、芯モジュール６は、上蓋９と下蓋１０からなる芯モジュールのケースと、該ケース内にある画像スキャニングモジュール11とで構成される。画像スキャニングモジュール11の詳細は図４を参照する。
【００４０】
図４は画像スキャニングモジュール11の解体状態を示す図である。該当部分は、光機器14の線型CCD（linear  CCD）と多孔プレート5がX-Y軸において相対的移動し、順に（部分的に）スキャニングすることにより、多孔プレート5（図１参商）の全体をスキャニングすることができるように構成されている。
【００４１】
画像スキャニングモジュール11は、上部子モジュールと下部子モジュールからなり、即ち、上部に位置する光機器子モジュール12と下部に位置するトレー子モジュール13からなる。
【００４２】
光機器子モジュール12は、レール16,17に架設される光機器14と、光機器14を支持するレールセット15とからなる。レールセット15は、レール16,17と、これらのレールを固設するためのフレーム18とで構成される。
【００４３】
光機器子モジュール12は、光機器14がY軸方向において往復移動し、多孔プレート５（図１参照）の各深孔の底部における画像を読取することができるように構成されている。その移動方式は下記の通りである。
【００４４】
即ち、光機器14の両端がレール16,17に架設され、フレーム18の裏側に歯付ベルト（図示省略）が設けられる。そして、該歯付ベルトで光機器14を牽引することにより光機器14をクレーム18の前後端の間でレールセット15に関し往復移動させ、即ち、光機器14をY軸方向において往復移動させることができる。
【００４５】
図5はトレー子モジュール13の解体状態を示す図である。トレー子モジュール13は、利用者が多孔プレートを取り付けたり取り外したりする際用いられるものとして機能すると共に、スキャニング領域に応じて多孔プレートを光機器14の線型CCDに対し左右移動（X方向移動）させる機能も有する。
【００４６】
トレー子モジュール13は、皿体19と引き出し20と引き出し箱21からなる。ここで、皿体19が引き出し20の上に設けられる。皿体19と引き出し20を組み合わせるとトレー3が構成される。そして、トレー3がY軸方向に沿って引き出し箱21に挿入される。
【００４７】
読取分析に際して、被検対象となる多孔プレート5をそのまま皿体19上に載せて、そして、引き出し箱21内に挿入する。移動可能なトレー3は、移動できない引き出し箱21に対し前後移動できる。即ち、トレー3は、引出しのように、引き出し箱21の前端から引き出したり引き出し箱21内に挿入したりすることができる。
【００４８】
トレー3が引き出し箱21に挿入された後、多孔プレート5を搭載された皿体19が引き出し20の下方に位置するモータ（図示省略）により駆動され、X軸方向において左右移動することができる。ここで、皿体19に対し、引き出し20と引き出し箱21が移動しない。また、皿体19が引き出し箱21中を左右移動する範囲は引き出し箱21内部の幅に等しい。
【００４９】
図6は光機器14の構成を示す拡大図である。図６において、光機器ケース22の後部に、光機器14がレールセット15のY軸において移動することを制御する制御回路基板23が固設され、光機器ケース22の下方には、所定波長の光源で照射し蛍光反射画像を取得するために、二つの平行し合う投射灯セット24が設けられている（これは従来の技術と異なる）。投射灯セット24により一対の均質な白光源が形成される。そして、これらの光源で多孔プレート5を照射する。このように、バイオチップによる比色技術が適用される。
【００５０】
前記投射灯セット24の照射により反射される可視光となる多孔プレート画像が、光機器ケース22内に所定配置方式で配置されるミラー251,252,253により順に反射され（詳細は図７A及び後続の説明を参照）、最後に絞りレンズ254（ミラー253と線型CCD26の間に位置する）を通して、光機器ケース22内にある線型CCD26に到達する。
【００５１】
前述した各図に示すように、本発明の微細アレイバイオチップの画像アクセス装置では、所定方式で配列され少なくとも一つの白光源及び選択性応用支持手段により、深孔についても光線を均一的に照射させることができる。
【００５２】
該画像アクセス装置は、微細アレイバイオチップを有するホルダ（例えば多孔プレート5）を支持かつ移動する移動系（例えば、光機器14及びトレー子モジュール13）と、少なくとも一つの白光源（例えば投射灯セット24）と、光経路を調節する反射鏡セット（例えば、ミラー251,252,253）と、少なくとも一つの絞りレンズ（例えば絞りレンズ254）と、線型CCD（例えばCCD26）とから構成される。
【００５３】
本発明に用いられる光源装置では、少なくとも下記の２種の配置方法が考えられる。
【００５４】
（１）図7Aにおいて、ミラー251（反射鏡）の下方であって多孔プレート5の深孔51の上方に、交差的に深孔51に光線を投射するように、二つの線型白光源241,242を設ける。これにより、一方の白光源241または242からの部分光線が深孔51の孔壁により遮蔽され、深孔51内の該当部位が照射されない場合、他方の白光源242または241からの光線により該当部位が照射されるようになる。従って、深孔51内部は均一的に受光することができる。反射された可視光となる多孔プレート画像は、ミラー251によりミラー252（反射鏡）へガイドされ、そして、ミラー252によりミラー253（反射鏡）へガイドされ、ミラー253によりレンズ254にガイドされる。最後、該当画像はレンズ254により線型CCD26に絞られる。このように、スキャニングが行われる。
【００５５】
（2）図7Bにおいて、白光源28がミラー271（Dichroic  mirror：分光鏡）の後部に設けられる。該白光源28の直径がミラー271のそれより大きくて良い。この場合、白光源28の中心部がミラー271により遮蔽されるため、白光源28は環状の白光源となり、多孔プレート29の各深孔291に均一的投射することができる。反射された可視光となる多孔プレート画像は、ミラー271によりミラー272（反射鏡）へ反射され、そして、ミラー272によりミラー273（反射鏡）へガイドされ、ミラー273によりレンズ274にガイドされる。最後、該当画像はレンズ274により線型CCD30に絞られる。
【００５６】
なお、前記深孔51は円形であるが、円形以外のもの、例えば、方形であっても良い。この場合でも、本発明の白光源配置により均一的受光することができる。
【００５７】
前記のように、本発明では、微細アレイの反射型画像を読取するのに線型CCDを用いる。これは、普段顕微鏡画像の読取に用いられるブロック型CCDと比べると線型CCDにより読取される画像の記憶量がより少ないためである。また、ブロック型CCDを用いる場合、読取された画像を連続的積分することが難しくて、大面積の画像を解析することに差し支える恐れがある。
【００５８】
線型CCDを移動可能部材（例えば、96孔プレートに対し移動可能な光機器14）に浮設し、画像を読取させながら単一方向における水平移動をさせる。このように読取された画像を積分することにより、多孔プレートにおける全ての画像信号が収集される。
【００５９】
CCDによる画像アクセスのステップが妥当でないと、全画像の周辺が歪んで、後続の解読ステップに悪影響を与える恐れがある。このため、本発明では、線型CCDによる画像アクセスのステップを更に最適化する必要がある。
【００６０】
図９を参照すると、先ず、線型CCDで例えば96孔プレートの孔A1−D1の画像を同時に読取し、次に、単一方向において移動し孔A2−D2の画像を同時に読取する。このように、順に孔A12―D12までに移動し該当画像をスキャニングする。そして、E12−H12から順にE11−H11・・・E1−H1の方向へ移動し該当画像をスキャニングする。
【００６１】
このように、毎回4行ずつ、トータル２回のスキャニングにより、多孔プレート全体についてのスキャニングが行われる。即ち、CCDを一回往復移動させることにより、96孔プレート全体（第１の領域と第２の領域）についてのスキャニングが達成れる。
【００６２】
前記画像アクセスのステップを実行するために、線性CCDと多孔プレートを相対的に二次元移動させる必要がある。
【００６３】
即ち、画像アクセス系において、レンズセットとCCDが同一の少なくとも一次元（または二次元）移動可能な部材（例えば光機器14）に配置されることが好ましい。この場合、該移動可能部材が一次元移動（例えばY軸方向に移動）すると、一次元の方式で、第１の領域にて最初の深孔群（例えば孔A1−D1）から最後の深孔群（例えばA12−D12）まで順に該当画像を読取することができる。
【００６４】
このように、第１の領域における画像アクセスが完了した後に、線性CCDと多孔プレートを相対的に二次元移動させる。次に、被検対象における画像を全て読取するために、第２の領域において逆方向読取（第１の領域における読取の方向とは逆）が行われる。
【００６５】
前記逆方向読取の場合、例えば、先ず、移動可能部材がX軸において移動、即ち、元の位置であるA12−D12から新位置であるE12−H12に移動する。そして、第１の領域における読取の方向とは逆の方向に沿ってY軸にて移動する。即ち、「戻る」という動作が行われる。これにより、第2の領域における画像アクセスが完成される。
【００６６】
この後、前回とは逆の方向に沿って移動可能部材を更にX軸にて移動させることにより、移動可能部材が画像アクセス前の位置即ち原点に戻る。そして、新しい多孔プレートにを取り付けて新画像の読取が可能となる。
【００６７】
前述したステップは、図８におけるステップ１−ステップ３に相当し、本発明の画像スキャニングに際しての往復読取ステップである。
【００６８】
前述したステップではCCD系を可動部（即ち光機器14又は移動可能部材）としているが、本発明は、これに限られず、多孔プレートの支持系を移動可能にする一方CCDを固定化することにより、CCDと多孔プレートを相対的に移動させても良い。また、CCD系と多孔プレートの支持系両方を移動可能にしても良い。要するに、被検対象と画像アクセス装置を相対的に移動させることにより画像アクセスが行われるものであれば、本発明の範囲に属する。
【００６９】
また、多孔プレートは、96孔のものに限られず、側壁により囲まれてなる深孔を有するもの、例えば3孔や24孔又はその他の数量の孔を有するものであっても良い。
【００７０】
本発明は、前記画像アクセス装置の他に、画像分析ツールとしてコンピュータープログラムを用いても良い。該プログラムは、読取可能記録媒体に保存され、主に、スキャニングされた画像と予め定義されるパターンとを照合する機能を有するプログラムから構成される。
【００７１】
従来、この種プログラム（ソフトウエア）は、異なる遺伝子プロフィールを監視するためのものであって、所定ドットを検索し異なる色の光において該ドットによるスペクトルの強さを比較する機能を有する。しかし、本発明では、該当ソフトウエアが被検サンプルの特徴（参照病源体に対する特徴）を認識するのに用いられるものである。
【００７２】
本発明のソフトウエアは主に微細アレイにおけるパターンを認識する機能を有する。ここで、照合用基準パターンは予め定義されるかまたは使用の際利用者により定義される。このようなソフトウエアによれば、アレイ位置及び所定閾値を超えられたドットが認識され、パターン認識の後に内蔵の分析ツールによる結果分析が行われ、その結果が表として出力される。
【００７３】
具体的に、前記プログラムにより下記のステップが行われる。
【００７４】
先ず、順にバイオチップにおける画像情報を読取する。
【００７５】
次に、該画像情報から微細アレイを構成する全てのドットを検索する。
【００７６】
次に、各ドット情報とデータベースに予め保存される所定名称（特徴）の微細アレイパターンとを照合する。
【００７７】
最後、照合結果を出力する。
【００７８】
前記データベースに予め保存される情報としては、例えば、下記のものが挙げられる。
【００７９】
1  基本条件
・  マトリックス大きさの設定
・  ドットサイズの設定
・  ドットの相対的明度の設定（dot  signal  and  background）
2  微細アレイ条件
・  ドットパターンの設定
・  所定位置におけるドットの名称を定義
・  全ての所定アレイの名称（特徴）を定義
前記のように、本発明の多孔プレートバイオチップの反射型画像アクセス装置は、（１）微細アレイチップを担持するホルダと、（２）前記ホルダにあるバイオチップを照射する白光源と、前記バイオチップからの反射光の経路を調節する反射鏡と、前記バイオチップからの反射光を受けて微細アレイ画像を読取するCCDと、前記バイオチップからの反射光を前記CCDに絞る絞りレンズとからなる光機器と、（３）前記ホルダと前記光機器を支持すると共に、全てのバイオチップについてのスキャニングが行われるように前記ホルダと前記光機器を第1の方向又は第２の方向において相対的移動させる移動系とを備える。
【００８０】
また、本発明の多孔プレートバイオチップの反射型画像アクセス装置及び分析装置は、前記画像アクセス装置の各構成要件の他に、更に、スキャニングされた画像と予め定義されるパターンとを照合する機能を有するプログラムを有する。
【００８１】
前記画像アクセス及び分析装置を利用し、その画像アクセス及び分析ステップを実施すると、図８に示す本発明実施例の反射型画像アクセス及び分析方法が具現される。
【００８２】
図８において、先ず、光機器がY方向に沿って移動し多孔プレートにおける第１の領域（第１の領域+第２の領域＝多孔プレートにおけるスキャニング領域）の画像をスキャニングする。次に、X方向に沿って皿体を第2の領域の光機器に対向する位置までに移動させる。次に、光機器がY方向に沿って移動し多孔プレートにおける第2の領域の画像をスキャニングする。そして、該当画像情報をコンピューターに出力する。最後、該当画像情報と予め定義されるパターンとを照合する。
【００８３】
なお、本発明では、多孔プレートバイオチップのサイズに応じて、スキャニング方法を調製することができる。即ち、（１）スキャニング方向は、垂直し合うX軸とY軸との二方向に限られず、異なる第1の方向と第2の方向との二方向にしても良い。（２）二方向におけるスキャニングの順序は、特に限定されることがなく、多孔プレートの仕様に応じて決定して良い。
【００８４】
そして、このような選択性のある移動系に応じて、スキャニングのステップが変更することが有り得る。例えば、下記のように、図８のステップと異なるものがあり得る。
【００８５】
先ず、ホルダが第１の方向に沿って移動すると共にCCDがホルダの第１の領域におけるバイオチップ画像を読取する。次に、光機器が第２の方向に沿ってホルダにおける第2の領域までに移動する。次に、ホルダが第１の方向とは逆の方向に沿って移動すると共にCCDがホルダの第2の領域におけるバイオチップ画像を読取する。最後、光機器が第2の方向とは逆の方向に沿って移動し元の位置に戻る。
【００８６】
また、前記移動方式の他に、ホルダと光機器の何れか一方を所定位置に固定し、他方を第１及び第２の方向において移動させるように構成しても良い。
【００８７】
総じて、本発明の多孔プレートバイオチップの反射型画像アクセス及び分析方法は、第１の方向又は第２の方向において画像アクセス装置と複数のバイオチップを担持するホルダとを相対的に移動させ、該ホルダにある全てのバイオチップの画像情報を読取するステップと、該画像情報をコンピューターに出力するステップと、該当画像情報と予め定義されるパターンとを照合するステップとからなる。
【００８８】
本発明は前記実施例の如く提示されているが、これは本発明を限定するものではなく、当業者は本発明の要旨と範囲内において変形と修正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施例に係る画像アクセス装置の解体状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像アクセス装置の一部の詳細な解体状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る芯モジュールの解体状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る画像スキャニングモジュールの解体状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係るトレー子モジュールの解体状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係る光機器の拡大図である。
【図７】図７Ａは、本発明の実施例に係る画像アクセス装置の一例を示す図であり、図７Ｂは、  本発明の実施例に係る画像アクセス装置の他の例を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る画像アクセスステップを示すフローチャートーである。
【図９】従来の96孔ELISA多孔プレートの平面図である。
【図１０】従来の微細アレイバイオチップの画像パターンの説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  上蓋
２  底皿
３  引出し式トレー
４  飾り板
５  多孔プレート
６  芯モジュール
７  ハードディスク
８  回路基板
９  上蓋
１０  下蓋
１１  画像スキャニングモジュール
１２  光機器子モジュール
１３  トレー子モジュール
１４  光機器
１５  レールセット
１６，１７  レール
１８  フレーム
１９  皿体
２０  引き出し
２１  引き出し箱
２２  光機器ケース
２３  制御回路基板
２４  投射灯セット
２６，３０  CCD素子
２８，２４１，２４２  白光源
２９  多孔プレート
５１，２５１  深孔
２５１，２５２，２５３，２７１，２７２，２７３  ミラー
２５４，２７４  絞りレンズ
【図１】
2004245824.tif 000003
【図２】
2004245824.tif 000004
【図３】
2004245824.tif 000005
【図４】
2004245824.tif 000006
【図５】
2004245824.tif 000007
【図６】
2004245824.tif 000008
【図７】
2004245824.tif 000009
【図８】
2004245824.tif 000010
【図９】
2004245824.tif 000011
【図１０】
2004245824.tif 000012