(57)【要約】生体試料を含むためのケースは、基部と、基板と、カバーとを含む。基板は、基板の表面に沿って配置され、１つまたは複数の生体試料を受け入れるように構成されている複数の反応領域を含む。カバーは下面を含み、基板を含む空洞をもたらすために基部に取り付けられるように構成されており、カバーの下面が基板表面に平行またはほぼ平行になるように構成されている。カバーは、内面に沿って配置されている注入口を備えてもよく、カバーが基部に取り付けられるときに空洞を少なくとも部分的に満たすように構成されている。基部は、その上面に位置する複数のタブを備えてもよく、基板は、タブの少なくともいくつかと基板との間の物理的接触によって基部に取り付けられる。【選択図】図２５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生体試料を含むためのケースであって、前記ケースは、
基部と、
前記基部に取り付け可能な基板であって、前記基板は、前記基板の第１の表面に沿って配置されている複数の反応領域を備え、前記反応領域は、１つまたは複数の生体試料を受け入れるように構成されている、基板と、
下面を備えるカバーであって、前記カバーは、前記基部およびカバーがともに前記基板を含む空洞をもたらすように、前記基部に取り付けられるように構成されており、前記カバーは、使用中、前記カバーの前記下面が前記基板の前記第１の表面に平行またはほぼ平行になるように構成されている、カバーと、
前記カバーの内面に沿って配置されている注入口であって、前記注入口は、前記カバーが前記基部に取り付けられるときに、前記空洞を少なくとも部分的に満たすように構成されている、注入口と
を備える、ケース。
【請求項２】
前記下面は、中心エリアと、前記中心エリアの周囲に配置されている陥凹エリアとを含み、前記中心エリアは、前記反応領域をカバーするように構成されており、前記陥凹エリアは、前記下面に垂直な方向において前記中心エリアからずれている、請求項１に記載のケース。
【請求項３】
前記中心エリアは、前記複数の反応領域に対する光アクセスを提供するために透明である、請求項２に記載のケース。
【請求項４】
前記基板は、前記第１の表面と反対の第２の表面を備え、前記複数の反応領域は、前記第１の表面と第２の表面との間に配置されている複数の貫通孔を含み、前記貫通孔は、１つまたは複数の生体試料を受け入れるように構成されている、請求項１に記載のケース。
【請求項５】
前記ケースは流体をさらに備え、前記カバーは前記基部に取り付けられており、前記流体は、前記第１の表面、前記第２の表面、および前記カバーの下面と接している、請求項１に記載のケース。
【請求項６】
前記陥凹エリアは、前記カバーが前記基部に取り付けられるときに前記空洞内の流体によって放出される前記中心エリアからの気体を受け入れるように構成されている、請求項２に記載のケース。
【請求項７】
前記基部は、前記基部の上面の周縁付近に配置されている複数の支持パッドを備え、支持パッドは、前記基板を前記基部の前記上面の上に維持する、請求項１に記載のケース。
【請求項８】
前記基板は、前記基板と、前記支持パッドの１つまたは複数との間の接触力によって維持される、請求項７に記載のケース。
【請求項９】
支持パッドは、第１のグループの支持パッドと、前記第１のグループの支持パッドとは別個の第２のグループの支持パッドとを含み、前記基板は、前記基板と前記第１のグループの前記支持パッドとの間の接触力によって保持され、前記基板と前記上面との間隔は、前記第２のグループの支持パッドによって維持される、請求項７に記載のケース。
【請求項１０】
前記受け入れられる気体は、複数の気泡を含む、請求項６に記載のケース。
【請求項１１】
ほぼ平行とは、前記カバーの下面が前記基板の前記第１の表面の３度以内に平行であることを意味する、請求項１に記載のケース。
【請求項１２】
前記ケースは、前記基部の上面に位置する複数のタブをさらに備え、前記基板は、前記タブの少なくともいくつかと前記基板との間の物理的接触によって前記基部に取り付けられる、請求項１に記載のケース。
【請求項１３】
前記複数のタブは、第１のセットのタブと、第２のセットのタブとを含み、前記基板の表面は、前記第１のセットのタブの各タブの上面上に配置され、前記基板は、前記第２のセットのタブの少なくとも２つのタブの間に配置される、請求項１２に記載のケース。
【請求項１４】
前記第１のセットのタブは、前記基部の前記上面から第１の距離だけ突出しており、前記第２のセットのタブは、前記基部の前記上面から第２の距離だけ突出しており、前記第２の距離は前記第１の距離よりも大きい、請求項１３に記載のケース。
【請求項１５】
複数の生体試料を含むためのケースであって、前記ケースは、
基部と、
前記基部に取り付け可能な基板であって、前記基板は、前記基板の第１の表面に沿って配置されている複数の反応領域を備え、前記反応領域は、１つまたは複数の生体試料を受け入れるように構成されている、基板と、
下面を備えるカバーであって、前記カバーは、前記基部およびカバーがともに前記基板を含む空洞をもたらすように、前記基部に取り付けられるように構成されており、前記カバーは、使用中、前記カバーの前記下面が前記基板の前記第１の表面に平行またはほぼ平行になるように構成されている、カバーと、
前記基部の上面に位置する複数のタブであって、前記基板は、前記タブの少なくともいくつかと前記基板との間の物理的接触によって前記基部に取り付けられる、複数のタブと
を備える、ケース。
【請求項１６】
前記複数のタブは、第１のセットのタブと、第２のセットのタブとを含み、前記基板の表面は、前記第１のセットのタブの各タブの上面上に配置され、前記基板は、前記第２のセットのタブの少なくとも２つのタブの間に配置される、請求項１５に記載のケース。
【請求項１７】
前記第１のセットのタブは、前記基部の前記上面から第１の距離だけ突出しており、前記第２のセットのタブは、前記基部の前記上面から第２の距離だけ突出しており、前記第２の距離は前記第１の距離よりも大きい、請求項１６に記載のケース。
【請求項１８】
複数の生体試料を含むためのケースの構成要素を提供するステップであって、前記ケースは、
基部と、
第１の表面に沿って配置されている複数の反応領域を備える基板と、
下面、および、内面に沿って配置されている注入口を備えるカバーと
を備える、提供するステップと、
前記反応領域の少なくともいくつかに１つまたは複数の生体試料を充填するステップと、
充填した後に、前記カバーの前記下面が前記基板の前記第１の表面に平行またはほぼ平行になるように、前記基板を含む空洞を形成するために前記カバーを前記基部に取り付けるステップと、
前記空洞に流体を少なくとも部分的に、前記流体が前記基板の前記第１の表面をカバーするように満たすステップと
を含む、方法。
【請求項１９】
前記基板の下面と前記基部の上面との間に間隙があるように、前記基板を前記基部に取り付けるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記基部の前記上面は、前記基部の上面に位置する複数のタブを備え、前記基板は、前記タブの少なくともいくつかと前記基板との間の物理的接触によって前記基部に取り付けられる、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、１つまたは複数の生体試料を観測、試験、および／または分析するためのシステム、デバイス、および方法に関し、より具体的には、多数の生体試料を観測、試験、および／または分析するためのシステム、デバイス、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体反応および生化学反応のためのシステムが、そのような反応をリアルタイムで、および、実行後またはエンドポイント解析の間に監視、測定、および／または分析するために使用されている。そのようなシステムは、シーケンシング、ジェノタイピング、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、および他の生化学反応において、その進行を監視し、定量的データを提供するために一般的に使用されている光学読み取り機を含み得る。たとえば、光学的励起ビームが、標的遺伝子または他のヌクレオチド配列の量を示す蛍光信号を提供するためにハイブリダイゼーションプローブまたは分子指標を照明するために、リアルタイムＰＣＲ（ｑＰＣＲ）反応に使用される場合がある。加えて、エンドポイント光学読み取り機が、反応が完了した後に、デジタルＰＣＲ（ｄＰＣＲ）分析などのためにデータを提供するために使用される場合がある。試験または実験あたりより多数の反応を可能にすることに対する需要がますます増えている結果として、さらにより多数の反応を同時に行うことが可能な機器がもたらされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アッセイ、試験、または実験における数試料部位が増大したことによって、試料容量をさらにより小さくすることを可能にするマイクロタイタープレートおよび他の試料フォーマットがもたらされている。加えて、ｄＰＣＲのような技法によって、多数の試験試料のすべてまたは大部分に０または１つのいずれかの標的ヌクレオチド配列を含むより小さい試料容量に対する需要が増大している。高密度試料フォーマットにおいて信頼可能なデータを提供するシステムおよび試料フォーマットが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、添付の図面とともに読まれるときに以下の詳細な説明からより良好に理解することができる。例示のみを目的とするそのような実施形態は、本発明の新規のおよび非自明の態様を示す。図面は、以下の図を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の実施形態による複数の生体試料を処理するためのシステムの図である。
【０００６】
【図２】複数の貫通孔を含む、本発明の一実施形態による試料ホルダの図である。
【０００７】
【図３】図２に示す試料ホルダを含む、本発明の一実施形態によるケースの斜視図である。
【０００８】
【図４】図２に示す試料ホルダを含む、本発明の一実施形態によるケースの基部の斜視図である。
【０００９】
【図５】基部とカバーとの間に配置されている試料ホルダを示す、本発明の一実施形態によるケースの断面図である。
【００１０】
【図６】試料ホルダのない、図４に示す斜視図基部である。
【００１１】
【図７】図６に示す基部の上面図である。
【００１２】
【図８】図６に示す基部の底面図である。
【００１３】
【図９】本発明の一実施形態によるカバーの底面の斜視図である。
【００１４】
【図１０】図９に示すカバーの上面の斜視図である。
【００１５】
【図１１Ａ】図９に示すカバーの底面図である。
【００１６】
【図１１Ｂ】図１１Ａに示すカバーの部分の断面図である。
【００１７】
【図１１Ｃ】図１１Ａに示すカバーの部分の断面図である。
【００１８】
【図１１Ｄ】図１１Ａに示すカバーの部分の断面図である。
【００１９】
【図１２Ａ】本発明の一実施形態によるプラグアセンブリの斜視図である。
【００２０】
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態によるプラグアセンブリの斜視図である。
【００２１】
【図１２Ｃ】本発明の一実施形態によるプラグアセンブリの斜視図である。
【００２２】
【図１３】図１２Ｃに示すプラグアセンブリの取り付けを示す、本発明の一実施形態によるケースの斜視図である。
【００２３】
【図１４】図５に示すケースを含む、本発明の一実施形態によるキャリアの上面の斜視図である。
【００２４】
【図１５】図４に示す基部および試料ホルダを４つ含む、図１４に示すキャリアの上面図である。
【００２５】
【図１６】本発明による方法の流れ図である。
【００２６】
【図１７】本発明の別の実施形態によるケースの分解斜視図である。
【００２７】
【図１８】図１７に示すケースの斜視図である。
【００２８】
【図１９】図１７に示すケースの正面図である。
【００２９】
【図２０】基部に取り付けられている試料プレートを示す、図１７に示す基部の正面図である。
【００３０】
【図２１】試料プレートのない、図２０に示す基部の正面図である。
【００３１】
【図２２】図２１に示す基部の断面図である。
【００３２】
【図２３】本発明の別の実施形態によるケースの斜視図である。
【００３３】
【図２４】図２３に示すケースの正面図である。
【００３４】
【図２５】図２３に示す基部の断面図である。
【００３５】
【図２６】試料プレートのない、図２３の事例において示す基部の斜視図である。
【００３６】
【図２７】試料プレートおよび追加のシールを有する、図２６の事例において示す基部の斜視図である。
【００３７】
【図２８】図２３の事例において示すカバーの正面斜視図である。
【００３８】
【図２３】カバーの内面を示す、図２３の事例において示すカバーの斜視図である。
【００３９】
【図３０】本発明の実施形態によるケースとともに使用される光学読み取り機の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態は、多数の小さい試料または溶液に関する生体反応を監視または測定するための概して指向性のデバイス、機器、システム、および方法に関する。実施形態は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）過程またはプロトコルの使用を含み、これは、限定ではなく、アレル特異的ＰＣＲ、非対称ＰＣＲ、ライゲーション媒介ＰＣＲ、マルチプレックスＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、リアルタイムＰＣＲ（ｑＰＣＲ）、ゲノムウォーキング、ブリッジＰＣＲ、デジタルＰＣＲ（ｄＰＣＲ）などを含んでもよい。
【００４１】
本発明の実施形態によるデバイス、機器、システム、および方法は、多数の試料または溶液が処理される任意のＰＣＲ過程またはプロトコルに適用可能であるが、本発明の実施形態は、ｄＰＣＲに特によく適している。ｄＰＣＲにおいて、相対的に少数の標的ポリヌクレオチドまたはヌクレオチド配列を含む溶液が、多数の非常に小さい試験試料または容量に、これらの試料または容量の大部分が、標的ヌクレオチド配列の１つの分子を含むか、または、標的ヌクレオチド配列をまったく含まないように、細分化される。試料がその後ＰＣＲプロトコル、手順、または実験において熱サイクル処理されると、標的ヌクレオチド配列を含む試料は大幅に増幅されて肯定的な検出信号を生成し、一方で、標的ヌクレオチド配列を含まない試料は増幅されず、検出信号または所定の閾値を下回る信号を生成しない。ポアソン統計を使用して、元の溶液中の標的ヌクレオチド配列の数が、肯定的な検出信号を生成する試料の数に相関付けられ得る。いくつかの実施形態において、ｑＰＣＲおよびｄＰＣＲ過程またはプロトコルの両方が、同じデバイス、機器、システム、および方法を使用して行われる。
【００４２】
様々な実施形態において、本明細書において説明されるデバイス、機器、システム、および方法は、対象の生物学的要素を含む試料または溶液に含まれる１つまたは複数のタイプの対象の生物学的要素を検出するのに使用されてもよい。これらの対象の生物学的要素は、限定ではなく、ＤＮＡ配列（無細胞ＤＮＡを含む）、ＲＮＡ配列、遺伝子、オリゴヌクレオチド、分子、タンパク質、バイオマーカ、細胞（たとえば、循環腫瘍細胞）、または任意の他の適切な標的生体分子を含む、任意の適切な生物学的標的であってもよい。様々な実施形態において、そのような生物学的要素は、胎児診断、マルチプレックスｄＰＣＲ、ウイルス検出および定量化規格、ジェノタイピング、シーケンシング検証、変異検出、遺伝子組み換え生物の検出、レアアレル検出、および／またはコピー数変更のような用途において１つまたは複数のＰＣＲ方法またはシステムとともに使用されてもよい。
【００４３】
本発明の実施形態によれば、１つまたは複数の生物学的標的を含む試料または溶液は、たとえば、各容量が１ピコリットル〜１マイクロリットルである複数の小さい試料容量または反応容量内に含まれてもよい。本明細書において開示される本発明の実施形態の試料または溶液は、一般的に、基板材料内に位置する貫通孔内に含まれるものとして示されるが、微小流体システムの試験部位もしくは容量内、または小さいビーズもしくはスフィアの中もしくは上に位置する試料または溶液のような、基板内に形成されるウェルもしくは圧痕、表面基板上に分散されている溶液のスポット、または、他のタイプの反応チャンバもしくはフォーマット内に位置する反応容量を含む、他の形態のサンプルまたは反応部位が使用されてもよい。
【００４４】
本発明の実施形態によるｄＰＣＲプロトコル、手順、過程、または実験を行うために、初期試料または溶液が、単純でコスト効率的な方法で、各々が数ナノリットル、約１ナノリットル、または１ナノリットル未満（たとえば、数十または数百ピコリットル以下）の容量を有する、数万、数十万、またはさらには数百万の反応部位に分割され得る。標的ヌクレオチド配列の数は非常に小さいものであり得るため、そのような状況において、初期溶液の内容全体が計上され、処理されている試料容量またはチャンバのうちの１つに含まれることも重要であり得る。たとえば、初期溶液に数個の標的ヌクレオチドしか存在しない（たとえば、１０００、１００、または１０未満の標的ヌクレオチド）場合、これらの標的ヌクレオチドの多くまたはすべては、反応部位のうちの１つへの充填に成功していない小量の残留流体容量に含まれる可能性があり得る。したがって、初期溶液を効率的に移送することは、レアアレルまたは標的ヌクレオチドの数カウントの計算ミス、または、さらに悪いことには、これらの標的が指定の反応部位のうちの１つに一切分散されなかったためにレアアレルまたは標的ヌクレオチドがまったく見逃されてしまうという可能性を低減する一助と成る。したがって、本発明の実施形態は、初期試料溶液を多数の反応部位または貫通孔内に、結果として試料または溶液のすべてまたは実質的にすべてが所定の反応部位のうちの１つに含まれるように、効率的に分散および充填するのに使用されてもよい。
【００４５】
図１を参照すると、生物学的分析のためのシステム１００は、複数の生体試料を保持するように構成されている試料ホルダ、基板、またはプレート１０２を備える。特定の実施形態において、システム１００は、試料ホルダ１０２を保持、配置、および／または支持するためのキャリアまたは支持フレーム１０４と、試料ホルダ１０２を受け入れるための基部またはマウント１０３と、生体試料の１つまたは複数の生物学的過程を監視および／または測定するための光学系１０６と、生体試料および／または試料ホルダ１０２の熱環境を維持および／またはサイクリングするための熱コントローラ１０８と、生体試料および／または試料ホルダ１０２の周囲または中の環境を制御するために試料ホルダの上に配置される加熱蓋１０９と、生体試料において生じる１つまたは複数の生物学的過程を制御、監視、および／または測定するための、関連する電子メモリおよびアルゴリズムを有する１つまたは複数の電子プロセッサ１１０とのいずれかまたはすべてをさらに含んでもよい。様々な実施形態において、システム１００は、キャリア１０４、基部１０３、光学系１０６、熱コントローラ１０８、加熱リッド１０９、および／または１つまたは複数の電子プロセッサ１１０のいくつかまたはすべての組み合わせを含む機器を含む。
【００４６】
特定の実施形態において、システム１００および試料ホルダ１０２は、複数の生体試料に対してリアルタイムＰＣＲ過程を実施するのに適している。他の実施形態において、システム１００および試料ホルダ１０２は、シーケンシングまたはジェノタイピング測定のような、他の生物学的または生化学的過程を実施するのに適している。例示されている実施形態において、光学系１０６は、試料ホルダ１０２および関連付けられる生体試料を照明するための励起システム１１２と、たとえば、生体試料内に存在する１つまたは複数の蛍光色素またはプローブ分子によって、励起ビームに応答して生成される蛍光信号に起因する、生体試料からの放射を受け取るための放射光学系１１４とを含む。励起光学系１１２は、励起源１１８と、レンズ１２０、１２２、１２４と、ビームスプリッタ１２８とを含む。励起光学系１１２はまた、生体試料によって受け取られる光の波長範囲を制限するための１つまたは複数の光学フィルタ１３０をも含んでもよい。放射光学系１１４は、光学センサ１３２と、レンズ１２４、１３４と、ビームスプリッタ１２８とを含む。放射光学系１１４はまた、光学センサ１３２によって受け取られる光の波長範囲を制限するための１つまたは複数の光学フィルタ１３８をも含んでもよい。加えて、光学系１０６は、たとえば、生体試料の処理の間に望ましくない熱的または光学的効果を低減するかまたはなくすために、システム１００の部分を隔離するように構成されている１つまたは複数の窓１４０を含んでもよい。
【００４７】
特定の実施形態において、試料ホルダ１０２は、たとえば、生体試料の蒸発を低減または防止するためにシールすることができる筐体、ハウジング、またはケース１５０内に配置される。特定の実施形態において、１つまたは複数の試料ホルダ１０２または試料ケース１５０は、試料ホルダ１０２をシステム１００内に整列および／または移送するように構成されているキャリア１０４によって保持、配置および／または支持される。
【００４８】
図２を参照すると、試料ホルダ１０２は、対向する表面、および、一方または両方の表面の上に配置される複数の反応領域、ウェル、またはバイアル１５４を備える基板を含んでもよい。図２に示す例示されている実施形態において、反応領域１５４は、試料ホルダ１０２の対向する表面の間に配置される複数の貫通孔を含む。特定の実施形態において、貫通孔１５４は、２次元アレイに沿って互いから均等に離間されている。代替的に、貫通孔１５４は、たとえば、試料の異なる貫通孔グループへの充填を容易にするために、複数のサブアレイ１５８にグループ化されてもよい。たとえば、図２に示す例示されている実施形態において、試料ホルダ１０２は４×１２サブアレイを含み、各サブアレイは８×８の個々の貫通孔１５４を含み、試料ホルダ１０２上には合計で３０７２の貫通孔１５４がある。貫通孔１５４は、生体試料および／またはリファレンス色素を含む液体が、図２の拡大図に示すように、表面張力または毛細管力によって貫通孔１５４内に保持されるような寸法にされてもよい。この効果は、貫通孔１５４の壁を親水性皮膜を用いて被覆することによって増強することができる。特定の実施形態において、試料ホルダ１０２の外面は、様々な貫通孔１５４内に位置する試料間の交差汚染または混合を低減するかまたはなくすように構成されている疎水性材料または皮膜を含む。生体試料を支持するための貫通孔構成の様々な態様および利点は、米国特許第６，３０６，５７８号明細書、米国特許第６，８９３，８７７号明細書、米国特許第７，６８２，５６５号明細書にさらに開示されており、それらの特許文献の各々の内容全体が、本明細書に完全に記載されているものとして、それらの全体を参照することによって本明細書に組み込まれている。
【００４９】
特定の実施形態において、試料ホルダ１０２のような試料ホルダの初期試料または溶液は、数百、数千、数万、数十万、またはさらには数百万の反応部位に分割されてよく、各々の反応部位が、たとえば、数ナノリットル、約１ナノリットル、または１ナノリットル未満（たとえば、数十または数百ピコリットル以下）の容量を有する。
【００５０】
図２に示す例示されている実施形態において、試料ホルダ１０２は、矩形形状を有するが、試料ホルダ１０２は、正方形または円形形状のような、他の形状を有してもよい。特定の実施形態において、試料ホルダ１０２は、正方形形状および１５ミリメートル×１５ミリメートルの全体的な寸法を有する。そのような実施形態において、試料ホルダ１０２は、１３ミリメートル×１３ミリメートルの寸法を有する活性エリア、領域、またはゾーンを有してもよい。本明細書において使用されるとき、「活性エリア（ａｃｔｉｖｅ  ａｒｅａ）」、「活性領域（ａｃｔｉｖｅ  ｒｅｇｉｏｎ）」、または「活性ゾーン（ａｃｔｉｖｅ  ｚｏｎｅ）」という用語は、試料ホルダ１０２のような試料ホルダの、その上に反応領域、貫通孔、または溶液容量が含まれているか、または分散されている表面エリア、領域、またはゾーンを意味する。特定の実施形態において、試料ホルダ１０２の活性エリアは、１４ミリメートル×１４ミリメートル以上、たとえば、１５ミリメートル×１５ミリメートルの基板寸法に増大されてもよい。
【００５１】
図２の例示されている実施形態において、貫通孔１５４は、３２０マイクロメートルの特性直径、および、隣接する貫通孔間の５００ミリメートルのピッチを有してもよい。他の実施形態において、貫通孔１５４は、７５マイクロメートルの特性直径、および、隣接する貫通孔間の１２５ミリメートルのピッチを有してもよい。また他の実施形態において、貫通孔１５４は、７５マイクロメートル以下である特性直径、たとえば、６０マイクロメートル以下または５０マイクロメートル以下である特性直径を有している。他の実施形態において、貫通孔１５４は、２０マイクロメートル以下、１０マイクロメートル以下、または１マイクロメートル以下である特性直径を有する。貫通孔間のピッチは、１２５マイクロメートル以下、たとえば、１００マイクロメートル以下、３０マイクロメートル以下、または１０マイクロメートル以下であってもよい。
【００５２】
特定の実施形態において、試料ホルダ１０２は、ちょうどまたは約３００マイクロメートルである、試料ホルダ１０２の対向する表面の間の厚さを有する基板を備え、各貫通孔１５４は、ちょうどまたは約１ナノリットル、３３ナノリットル、または１．３ナノリットル〜３３ナノリットルのどこかの容量を有してもよい。代替的に、各貫通孔１５４の容量は、たとえば、貫通孔１５４の直径および／または試料ホルダ１０２の基板の厚さを低減することによって、１ナノリットル以下であってもよい。たとえば、各貫通孔１５４は、１ナノリットル以下、１００ピコリットル以下、３０ピコリットル以下、または１０ピコリットル以下である容量を有してもよい。  他の実施形態において、貫通孔１５４の容量いくつかまたはすべては、１ナノリットル〜２０ナノリットルの範囲内にある。特定の実施形態において、試料ホルダ１０２は、同時係属中の米国特許出願第６１／６１２，０８７号明細書（代理人整理番号ＬＴ００６５５  ＰＲＯ）または２０１２年１１月７に提出された代理人整理番号ＬＴ００６５５  ＰＲＯ  ２を有する米国特許出願に記載されている基板と同様であるか、またはそれに等しい基板を含み、それらの特許出願の両方の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。たとえば、貫通孔１５４は、六角形形状を有してもよく、または、六角形パターンに配列されてもよい。加えて、貫通孔１５４のアレイは、ＬＴ００６５５  ＰＲＯ  ２特許出願において説明されているように、孔パターンの中の欠落を有するように配列することができる。
【００５３】
特定の実施形態において、貫通孔１５４の密度は、少なくとも平方ミリメートルあたり１００個の貫通孔である。より高い密度も見込まれている。たとえば、貫通孔１５４の密度は、平方ミリメートルあたり１５０個の貫通孔以上、平方ミリメートルあたり２００個の貫通孔以上、平方ミリメートルあたり５００個の貫通孔以上、平方ミリメートルあたり１，０００個の貫通孔以上、または平方ミリメートルあたり１０，０００個の貫通孔以上であってもよい。
【００５４】
有利には、活性エリアを有するすべての貫通孔１５４が、光学系によって同時にイメージングおよび分析され得る。特定の実施形態において、活性エリアは、１２，０００個を超える貫通孔１５４を含む。他の実施形態において、活性エリアは、少なくとも２５，０００個、少なくとも３０，０００個、少なくとも１００，０００個、少なくとも１，０００，０００個の貫通孔、または少なくとも１０，０００，０００個の貫通孔を含む。
【００５５】
特定の実施形態において、貫通孔１５４は、第１の特性直径、厚さ、または容量を特徴とする第１の複数の貫通孔、および、第１の特性直径、厚さ、または容量とは異なる第２の特性直径、厚さ、または容量を特徴とする第２の複数の貫通孔を含む。そのような貫通孔サイズまたは寸法の差異は、たとえば、異なる濃度を有し得る２つ以上の異なるヌクレオチド配列を同時に分析するのに使用することができる。付加的にまたは代替的に、単一の基板１０２上での貫通孔１０４のサイズの差異は、過程または実験のダイナミックレンジを増大させるために使用することができる。たとえば、試料ホルダ１０２は、貫通孔１５４の２つ以上のサブアレイを含んでもよく、各グループは、他のまたは残りのグループ（複数の場合もあり）の貫通孔１５４の直径または厚さとは異なる直径または厚さを特徴とする。各グループは、標的ポリヌクレオチドの数カウントの異なるダイナミックレンジを提供するようなサイズにすることができる。サブアレイは、基板１０２の異なる部分に配置されてもよく、または、２つ以上のサブアレイが試料ホルダ１０２の活性エリア全体にわたって、または、試料ホルダ１０２の活性エリアの共通部分にわたって延伸するように、散在してもよい。
【００５６】
特定の実施形態において、貫通孔１５４の少なくともいくつかは、それらの壁の全体または一部分にわたって先細りにされるか、または面取りされる。面取りおよび／または先細りにされた貫通孔を使用することによって、溶液部位または試験試料の間の最小間隔に対する光学的な制限を超えることなく、隣接する貫通孔１５４の間の平均距離または総面積が低減されることが分かっている。この結果として、充填過程の間に基板１０２の表面上に残される溶液の量が低減する。したがって、依然として、光学系のために隣接する溶液部位または試験試料間のより大きい実効間隔を維持しながら、より高い充填効率を得ることができる。
【００５７】
図２に示す例示されている実施形態において、試料ホルダ１０２はまた、そこから個々のホルダ１０２に関する情報を導き出すかまたは突き止めることができる、英数字１６０、バーコード１６２、または他の記号表現をも含んでもよい。そのような情報は、限定ではないが、貫通孔１５４のいくつかもしくはすべてによって含まれる試薬、および／または、試料ホルダ１０２を使用するときに従うべきプロトコルを含む。特定の実施形態において、放射光学系１１４は、光学センサ１３２を使用して文字１６０および／またはバーコード１６２を読み取ることができるように構成される。加えて、放射光学系１１４は、単一のフレーム内に、貫通孔１５４およびいずれかまたは両方の英数字１６０またはバーコード１６２を含む試料ホルダ１０２の部分を含む画像を提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、放射光学系１１４は、単一のフレーム内に、各試料ホルダ１０２の貫通孔１５４およびいずれかまたは両方の英数字１６０またはバーコード１６２同じ試料ホルダ１０２を含む２つ以上の試料ホルダ１０２の部分を含む画像を提供するように構成される。
【００５８】
図３を参照すると、特定の実施形態において、ケース１５０は、上面１６８を有する基部１６４と、基部１６４の上面１６８にシール可能に係合して、生体試料を外部環境から少なくとも部分的に隔離するかまたは分離されるように、試料プレート１０２を含むための筐体を形成するカバー１７０とを備える。ケース１５０はまた、任意選択的に、基部１６４とカバー１７０との間に位置するガスケットまたはシール１７１をも含んでもよい。さらに図４〜図８を参照すると、基部１６４は、図５に示すように、試料プレート１０２を完全に空洞１７６の中に、かつ全体が上面１６８およびカバー１７０の下になるように含むために十分な深さを有する空洞、チャンバ、または筐体１７６をカバー１７０とともに形成する、底面１７２および側壁１７４を備える。基部１６４は、カバー１７０が基部１６４に取り付けられた後に空洞１７６内に流体を注入するための１つまたは複数の注入口１７８をさらに備えてもよい。底面１７２は、完全にまたは全体的に平坦な表面を含んでもよい。代替的に、底面１７２は、１つまたは複数の圧痕１８０を含んでもよい。たとえば、図５に示す例示されている実施形態において、圧痕１８０は、注入口１７８に近接して位置しており、空洞１７６がピペットまたは同様のデバイスを使用して液体を満たされるときに、流体が入って空気が出ることを可能にするための、拡大された機能容量を提供するように構成される。
【００５９】
特定の実施形態において、シールされたケース１５０が、注入口１７８を通じて、本質的に疎水性であるシーリング流体または液体を注入され、これは好ましくはより親水性である生体試料をシールするが、生体試料と混合しない。そのようなシーリング流体または液体をケース１５０内に使用することは、生体試料を貫通孔１５４内にさらにシールし、高温（たとえば、９０〜１００℃の上部温度）における熱サイクル中の生体試料の蒸発を低減するかまたはなくすために使用することができる。適切なシーリング流体は、限定ではないが、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙによって市販されているＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（商標）、たとえば、ペルフルオロヘキサン（Ｃ６Ｆ１４）を含む。
【００６０】
基部１６４はまた、底面１７２の上に位置し、かつ／または底面と一体化されている複数のボス、タブ、結合部位、または支持パッド１８２をも備えてもよい。支持パッド１８２は、試料ホルダ１０２に係合し、試料ホルダを固定するように構成されてもよい。代替的に、支持パッド１８２のうちのいくつかが、たとえば、試料ホルダ１０２の反りまたは湾曲を低減または防止するために、その長さに沿って単純に試料ホルダ１０２に接するかまたは試料ホルダを支持するように構成されてもよい。支持パッド１８２は付加的に、試料ホルダ１０２の底面と基部１６４の底面１７２との間の所定の間隔を維持するように構成されてもよい。支持パッド１８２の数は、支持パッド１８２のいくつかまたはすべてによって係合されるときに試料ホルダ１０２の所定の平坦さを維持するように選択することができる。特定の実施形態において、支持パッド１８２のいくつかは、横方向において（たとえば、底面１７２に平行な面に沿って）試料プレート１０２に係合し、一方で、残りの支持パッド１８２は、プレート１０２の底面に沿ってのみ試料プレート１０２に接するように構成される。他の実施形態において、試料プレート１０２は、支持パッド１８２の材料のいくらかを横方向にずらすためのツールまたは治具を使用することを通じて、支持パッド１８２の少なくともいくつかによって係合される。他の実施形態において、プレート１０２と支持パッド１８２の少なくともいくつかとの間の係合は、試料プレート１０２と支持パッド１８２との間に配置される接着剤、エポキシ樹脂、または溶接材料の使用によってもたらされる。
【００６１】
特定の実施形態において、複数の支持パッド１８２に加えて、またはその代わりに、基部１６４は、試料ホルダ１０２の周縁部分を受け入れるように構成されている１つまたは複数のレールを備える。たとえば、一対のレールが対向する側壁１７４に沿って配置されてもよい。レールは、各側壁１７４の全長に沿って配置されてもよい。代替的に、レールは、各側壁１７４の一部分のみに沿って配置されてもよい。加えて、１つまたは複数の支持パッド１８２が、対向する側壁１７４に沿って、かつ／または基部１６４の他の壁１７４に沿って含まれてもよい。
【００６２】
基部１６４は、相対的に高い熱伝導率および／または高い熱拡散率を有する材料、たとえば、少なくとも５０〜２００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の熱伝導率および／または少なくとも約８×１０−５ｍ２・ｓ−１の熱拡散率を有する材料から作成されてもよい。適切な材料は、限定ではないが、アルミニウム、銅、銀、もしくは金のような金属材料、またはグラファイトのような半金属を含む。そのような材料を使用することは、基部１６４の底面１７２に均一な温度（熱不均一性すなわちＴＮＵが低い）または所定の温度プロファイルをもたらすことを補助し、これによって、試料ホルダ１０２にわたる均一なまたは所定の温度プロファイルがもたらされる。
【００６３】
特定の実施形態において、試料ホルダ１０２にわたって低いＴＮＵまたは所定の温度プロファイルをもたらすことは、試料ホルダ１０２の全範囲にわたって底面１７２と試料ホルダ１０２との間の接触を同時に妨げながら、試料ホルダ１０２の底面を、基部１６４の底面１７２の近くに配置することによって、さらに増強される。これらの条件を満たすために、特定の実施形態において、試料ホルダ１０２は、基部１６４の底面１７２から３００マイクロメートル未満の公称距離をおいて配置される。他の実施形態において、公称距離は、２５０マイクロメートル未満、２００マイクロメートル未満、または１００マイクロメートル未満である。
【００６４】
支持パッド１８２と試料ホルダ１０２との間の接触は、ケースまたはパッド材料の熱伝導率が、貫通孔１５４からの試験生体試料の蒸発を低減するのに使用される空洞１７６内部のシーリング流体の熱伝導率よりもはるかに高いときに、ホルダ上にホットスポットを生じる場合がある。たとえば、上記で引用されているＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（商標）ＦＣ−７０材料は、一般的な金属の２００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１を超える熱伝導率と比較して、０．０７Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の熱伝導率を有する。特定の実施形態において、ホットスポットの問題は、支持パッド１８２を、試料ホルダ１０２との総接触面積が小さくなるように構成することによって解決される。
【００６５】
低い総接触面積は、少数の支持パッドを提供すること、およびによって、および、個々のパッドを、試料ホルダ１０２との接触面積が小さくなるように構成することによって達成することができる。支持パッド１８２の数に対する下限は、試料ホルダ１０２の湾曲または屈曲の量を少ないままにするための設計制約によって影響を受ける。例示されている実施形態において、たとえば、図６および図７に見られるように、支持パッド１８２の少なくともいくつかは横方向において先細りになっており、支持パッド１８２は、側壁１７４付近では相対的に広く、支持パッド１８２の先端に向けて幅は先細りになっている。このようにして、試料ホルダ１０２との接触面積が、ホットスポットへの低いレベルの熱伝達をもたらす低いレベルに維持されながら、支持パッド１８２の剛性が維持される。
【００６６】
特定の実施形態において、試料ホルダ１０２は、たとえば、試料の充填および顧客またはエンドユーザによるシステム１００における使用の間に人間が試料ホルダ１０２と接するのを低減するかまたはなくすために、顧客に出荷される前に基部１６４に固定されまたは取り付けられる。そのような実施形態において、小量のパッド材料が横方向に（たとえば、底面１７２に平行な面に沿って）ずらされるようなツールまたは専用治具が利用されてもよく、ここで、材料の横方向のずれは、試料ホルダ１０２を固定、保持、またはロックするのに十分な量であるが、試料ホルダ１０２の湾曲または反りをなくすのに十分に小さい。代替的に、材料が横方向にずれる量は、試料ホルダ１０２を固定、保持、またはロックし、試料ホルダ１０２を所定のレベル以下に湾曲させるかまたは反らすのに十分な量である。
【００６７】
特定の実施形態において、基部１６４の外面は、ケース１５０、試料ホルダ１０２、および／または貫通孔１５４をシステム１００内で位置整合し、整列させるための複数の位置整合特徴部１８４を備える。たとえば、２つの位置整合特徴部１８４ａが、試料ホルダ１０２の長辺のうちの１つに垂直な軸に沿ってケース１５０を整列または位置整合するのに使用され、一方で、位置整合特徴部１８４ｂが、試料ホルダ１０２の長辺に平行な軸に沿ってケース１５０を整列または位置整合するのに使用される。
【００６８】
図９〜図１１を参照すると、カバー１７０は、外面１８８と、基部１６４の上面１６８とインターフェースする縁１９２を含む内面１９０とを備える。カバー１７０の少なくとも部分は、貫通孔１５４およびその中に含まれている生体または参考試料に対する光アクセスを提供するために、透明なまたは相対的に透明な材料を含む。カバー１７０は、生体適合性材料から作成されてもよく、または、カバー１７０が貫通孔１５４に含まれている生体試料から隔離されている場合には別の材料から作成されてもよい。カバー１７０に適切な材料は、限定ではないが、ガラス、アクリル、スチレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、およびポリプロプレンを含む。特定の実施形態において、材料は、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を含む。特定の実施形態において、カバー１７０は、貫通孔１５４へとまたは貫通孔から方向付けられる光を調整するように構成されている小型レンズアレイまたは回折光学素子（図示せず）を含んでもよい。カバー１７０は、それに取り付けられているシール１７１を有して作製されてもよい。代替的に、シール１７１はカバー１７０から分離して顧客またはユーザに提供され、これらはその後、使用および基部１６４との被着の前に、互いに取り付けられる。シール１７１は、基部１６４および／またはカバー１７０への接着のために、少なくとも１つの表面上に接着剤を含んでもよい。シール１７０は、任意選択的に、使用する前に取り外される接着剤の上に配置される着脱可能非粘着層１９４を含んでもよい。
【００６９】
特定の実施形態において、内面１９０は、たとえば、貫通孔１５４に含まれる生体試料の処理または実験の間にから場合がある、上述したシーリング流体内の気泡を制御または管理する表面プロファイル、形状、または輪郭２００を含む。そのような実施形態は、気泡が浮力に起因して自然に液体媒質の上に位置するかまたは上に向かって移動する性質を利用する。シーリング流体内への気泡の導入は、空洞１７６にシーリング流体を満たしている間に、または、たとえば、高温における熱サイクルの間の流体自体からの気体放出のために発生する場合がある。
【００７０】
特定の実施形態において、輪郭２００および内面１９０は、中心ゾーン２１０と、周縁ゾーン２１２と、側部ゾーン２１４と、第１の端部ゾーン２２０と、第２の端部ゾーン２２２とを備える。各ゾーンは、さらに分割され得る。たとえば、図１１に示す例示されている実施形態において、第１の端部ゾーン２２０は、第１のエリア２３０と、第２のエリア２３２と、第３のエリア２３４とを備える。ゾーン２１０、２１２、２１４、２２０、２２２およびエリア２３０、２３２、２３４の形状および位置の説明において、内面１９０上の位置が外面１８８上のより正のその位置である座標系が導入される。
【００７１】
ケース１５０および試料ホルダ１０２の他の構成要素とともに組み立てられるとき、中心ゾーン２１０は、好ましくは、複数の貫通孔１５４および視覚的監視または検査が望ましいまたは必要とされる試料ホルダ１０２の任意の他の特徴部の視覚的検査に適しており、その上に配置される。たとえば、中心ゾーン２１０はまた、英数字１６０および／またはバーコード１６２にわたって延伸してもよく、それによって、それらが視覚的検査に利用可能になる。中心ゾーン２１０内の外面１８８および内面１９０は光学的に平坦で互いに平行であり得る。代替的に、中心ゾーン２１０内の表面１８８、１９０は光学的に平坦で、たとえば、表面間の複数の反射を低減するかまたはなくすために互いに対して小さいオフセット角を有してもよく、この反射は光学センサ１３２によって受信されるデータ信号の画像品質を低減するおそれがある。表面間のオフセット角は、システム１００のイメージング仕様に応じて、０．１度以上かつ０．５度、１度、２度、または５度以下であってもよい。いくつかの実施形態において、いずれかまたは両方の表面１８８、１９０は、試料ホルダ１０２の上面に対するオフセット角、たとえば、システム１００のイメージング仕様に応じて、０．１度以上かつ０．５度、１度、２度、または５度以下のオフセット角を有してもよい。
【００７２】
図１１における例示されている実施形態において、溝２５０は、外面１８８に対する法線（ｚ軸）に沿った正方向が外面１８８から内面１９０への方向にある、図９および図１１Ｂ〜図１１Ｄに示す座標系について、全体が中心ゾーン２１０の下にある底面を有する。したがって、外面１８８が内面１９０の上になった状態でケース１５０がシステム１００に設置されるとき、空洞内の任意の気泡は、中心ゾーン２１０のエリア内ではなく、溝２５０の中に位置する傾向になる。特定の実施形態において、溝２５０は、下から見ると（たとえば、図１１Ａにおける視点から見られるように）中心ゾーン２１０を取り囲むかまたは包囲しているが、他の構成が可能である。
【００７３】
特定の実施形態において、中心ゾーン２１０の少なくとも部分は、最小値、座標、または深さ２４０に配置され、溝２５０の少なくとも一部分は、最大値、座標、または深さ２４２に配置される。例示されている実施形態において、ゾーン２１２、２１４、２２２が、チャネル、燭炭、または溝２５０を形成する。溝２５０は、溝全体に沿って一定の深さを有してもよい。代替的に、たとえば図１１に示すように、溝２５０は、深さが変化する底面プロファイルを有してもよい。たとえば、ゾーン２２０のエリア２３０および２３４は、最小深さ２４０に等しい深さを有し、一方で、溝２５０の残りのゾーンおよびエリアは、最小深さ未満である深さを有する。そのような実施形態において、空洞１７６内の任意の気体または気泡は、内面１９０の他のゾーンよりも、エリア２３０、２３４内に位置する傾向になる。図１１Ａに見られるように、たとえば、その後内面１９０の望ましくない部分の中に溢れ出るおそれがある気体または気泡に第１の端部ゾーン２２０が満たされることを防止するために、空洞１７６を満たすシーリング流体内の気泡または気体を集めるための拡大された面積をさらに提供するために、端部ゾーン２２０はまた、溝２５０の他の部分よりも全体的に広くなっていてもよい。加えて、第１の端部ゾーン２２０の拡大は、有利には、予期される体積の気泡または混入気体を集めるのに十分に大きい容量も提供しながら、ケース１５０全体のサイズを相対的に小さく維持するように構成され得る。ケース１５０のサイズを相対的に小さいままにするのを補助するために、中心ゾーン２１０は、英数字１６０に対する上質の光アクセスを提供するタブ付き部分２５２を含み、これは試料ホルダ１０２の幅全体にわたっては延伸しない。したがって、第１の端部ゾーン２２０のエリア２３０、２３４は、溝２５０の他の部分と比較して拡大した幅または体積を有し、一方で、エリア２３２の幅はより小さく、溝２５０の他の部分の幅に等しいかまたはほぼ等しくてもよい。
【００７４】
特定の実施形態において、第１の端部ゾーン２２０は、その全長にわたって一定の深さまたは実質的に一定の深さを有してもよい。代替的に、図１１Ａおよび図１１Ｂに示す例示されている実施形態におけるように、第１の端部ゾーン２２０のエリア２３０、２３４は、エリア２３２によって分離されてもよく、エリア２３２は、未満そのいずれかのエリア２３０、２３４である深さを有する。エリア２３０、２３４は同じ深さを有してもよく、または、エリア２３０、２３４のうちの一方は、他方よりも小さい深さを有してもよいが、そのような実施形態において、エリア２３２は、エリア２３０、２３４の深さよりも小さい深さを有してもよい。エリア２３２の深さは一定であってもよく、または可変であってもよい。たとえば、エリア２３２は、図１１Ｂに示すように、エリア２３０、２３４のうちの一方に向かって傾斜している、または両方のエリア２３０、２３４に向かって傾斜しているプロファイルを有してもよい。第２の端部ゾーン２２２は、一定の深さを有してもよく、または、変化している、もしくは、側部ゾーン２１４のうちの１つに向かって傾斜している深さを有してもよい。代替的に、第２の端部ゾーンは、図１１Ｄに示すように、両方の側部ゾーン２３４に向かって傾斜している輪郭を描いてもよい。両方の側部ゾーン２１４は、互いに比較して同じまたは異なる深さプロファイルを有してもよい。例示されている実施形態において、側部ゾーン２１４の深さは、両方とも第１の端部ゾーン２２０の最大深さよりも小さい。各側部ゾーン２１４の全体または一部分は、変化する深さまたはそれによって形成されるチャネルに沿った傾斜を有してもよい。たとえば、一方または両方の側部ゾーンは、第２の端部ゾーン２２２におけるまたはその付近の最小深さ値から増大して第１の端部ゾーン２２０におけるまたはその付近の最大深さへと傾斜してもよい。
【００７５】
図１２および図１３を参照すると、特定の実施形態において、ケース１５０は、プラグ３０２と、プラグ３０２に取り外し可能に結合または接合されるプラグドライバ３０４とを備えるプラグアセンブリ３００を含む。プラグドライバ３０４は、ケース１５０の注入口１７８をシールするかまたは塞ぐための手段としてのプラグ３０２に駆動力またはトルクを与えるのに使用される。よりコンパクトなユニットを提供する手段として、特定の実施形態において、プラグドライバ３０４を、注入口１７８内に挿入された後にプラグ３０２から分離することが望ましい。駆動力またはトルクを加えるのを促進するために、プラグドライバ３０４は、たとえば、駆動力またはトルクを直接手で加えることを可能にするための凹凸のある近位端部３０６を備えてもよい。付加的にまたは代替的に、プラグドライバ３０４の近位端部は、所望の駆動力またはトルクを提供するためのツールまたは治具があてられることを可能にする構成を備えてもよい。
【００７６】
プラグドライバ３０４は、図１２Ｃに示すように、エポキシ樹脂３０８を使用してプラグ３０２に結合または取り付けられてもよい。代替的に、プラグ３０２へのプラグドライバ３０４の結合または取り付けは、膠状接着剤または他のタイプの接着剤、はんだ接合、溶接などの使用を提供していてもよい。プラグ３０２は、第１のパターン３２２を有する近位端部３１２を備え、一方で、プラグドライバ３０４は、第２のパターンまたは形態３２４を有する遠位端部３１４を備える。第１のパターン３２２および第２のパターン３２４は、ケース１５０の注入口１７８を塞ぐかまたはシールするために、プラグ３０２を駆動するためにプラグドライバ３０４に力またはトルクが加えられることを可能にするように、それらのパターンが接合されることを可能にするように、互いに相補的である。例示されている実施形態において、第１のパターン３２２は十字ネジの形態を有し、一方で、第２のパターン３２４は、十字ネジドライバの先端部分の形態を有する。代替的に、第１のパターン３２２が十字ネジドライバの先端部分の形態を有してもよく、一方で、第２のパターン３２４が十字ネジの形態を有してもよい。限定ではないが、スロット、ソケット、六角ソケット、六角頭、ワンウェイネジ頭、スパナヘッド、トルクス（登録商標）などを含む、他のタイプの標準的なボルトまたはネジ頭パターンが代替的に使用されてもよい。代替的に、パターン３２２、３２４は、カスタムパターンおよびその相補形であってもよい。
【００７７】
特定の実施形態において、プラグドライバ３０４とプラグ３０２との間の接合は、ケース１５０の注入口１７８を塞ぐかまたはシールするのに十分である駆動力またはトルクをプラグドライバ３０４に加えることができるように十分に強固である。一般的に、プラグドライバ３０４とプラグ３０２との間の接合は、駆動力またはトルクが接合および／またはパターン３２２、３２４を破断せず、または損傷を与えないように十分に強固である。これらの特性に加えて、ドライバ３０４とプラグ３０２との間の接合は、駆動力またはトルクを使用して注入口１７８に生成されるシールを阻害せず、損傷を与えないように、プラグドライバ３０４とプラグ３０２との間の接合を破断、分離、または分断する分離または破断力またはトルクを加えることができるように、十分に弱い。特定の実施形態において、分離力またはトルクは駆動力またはトルクよりもわずかだけ大きい。たとえば、分離力またはトルクは、駆動力もしくはトルクの１２０％以下、駆動力もしくはトルクの１５０％以下、駆動力もしくはトルクの２００％以下、または駆動力もしくはトルクの４００％以下であってもよい。特定の実施形態において、分離力またはトルクは、駆動力またはトルクとは異なるタイプ、または異なる方向のものである。たとえば、例示されている実施形態において、プラグ３０２は、プラグ３０２およびプラグドライバ３０４の両方を通る長軸を中心とした駆動トルクを使用して注入口１７８にネジ止めされるネジ付き遠位端部を含む。プラグ３０２が注入口１７８にネジ止めされると、異なる軸、たとえば、長軸に垂直である軸を中心として分離トルクが加えられ得る。代替的にまたは付加的に、長軸に垂直な横力が、分離力としてプラグドライバ３０４に加えられてもよい。
【００７８】
図１４〜図１５を参照すると、キャリア１０４は、複数の試料ホルダ１０２、たとえば、図１５に示す４つの試料ホルダ１０２を支持または保持するように構成されてもよい。キャリア１０４は、４つの別個の試料ホルダ１０２の各々を収容するように構成されている近位または上部４００と、熱コントローラ１０８とインターフェースもしくは係合するように構成されており、かつ／または試料ホルダ１０２の各々を係合熱コントローラ１０８とインターフェースもしくは係合させるように構成されている遠位または下部４０２とを備える。システム１００は、各事例において同じキャリアを使用して、１つ、２つ、３つ、または４つの試料ホルダを収容するように構成されてもよい。たとえば、システム１００は、キャリア１０４の上または中に存在する試料ホルダ１０２の数を検知し、その後、生体試料を処理するための試験プロトコル、光学系構成または性能、画像処理アルゴリズム、データ提示アルゴリズム、および／または、システム１００の他の機械的、電気的、熱的、もしくは光学的要素もしくはサブシステムに対する適切な調整を行うように構成されている１つまたは複数のセンサを含んでもよい。
【００７９】
特定の実施形態において、システム１００は、４つよりも多いまたは少ない試料ホルダ１０２を保持するように構成されている１つまたは複数のキャリアを含む。他の実施形態において、システム１００は、他のタイプの試料ホルダを保持するように構成されている１つまたは複数の追加のキャリアを含む。たとえば、システム１００は、４８個、９６個、および／または３８４個の個々の試料を保持するためのフォーマットを収容するように構成されている追加の試料ホルダを含んでもよい。そのような実施形態において、各試料ホルダフォーマットのための異なるキャリアが提供されてもよく、各キャリアは、キャリア１０４のものと同じまたはほぼ同じである第１の部分（たとえば、下部）を備えるが、各キャリアはまた、複数の異なるタイプの試料ホルダの各々を収容するための異なる構成を有する第２の部分（たとえば、上部）をも備える。
【００８０】
図１６を参照すると、特定の実施形態において、方法５００は、試料ホルダ１０２を提供することを含む要素５０５を含む。方法５００はまた、試料ホルダ１０２を基部１６４の上または中に位置決め、配置、または載置することを含む要素５１０をも含む。方法５００は、貫通孔１５４のうちの少なくともいくつかの中に１つまたは複数の生体試料を充填することを含む要素５１５をさらに含む。方法５００は、カバー１７０を基部１６４の上にまたは基部にわたって取り付けることによって、試料ホルダ１０２を空洞１７６内に包囲することを含む要素５２０をさらに含む。方法５００はまた、注入口１７８を介して空洞１７６に流体を満たすことを含む要素５２５をも含む。方法５００は、第１の力またはトルクを加えることによって、プラグアセンブリ３００を注入口１７８に取り付けることを含む要素５３０をさらに含む。方法５００は、プラグアセンブリ３００を破壊、分割、または破断し、その後、プラグドライバ３０４をプラグアセンブリ３００から取り外すための第２の力またはトルクを加えることを含む要素５３５をさらに含む。方法５００はまた、基部１６４、試料ホルダ１０２、およびカバー１７０を含むケース１５０を機器１００内に載置することを含む要素５４０をも含む。方法５００は、貫通孔１５４の１つまたは複数において生体反応を誘発および監視するように機器を操作することを含む要素５４５をさらに含む。
【００８１】
方法５００の要素５１０に関連して、試料ホルダ１０２は、試料ホルダ１０２の底面１７２が基部１６４の底面１７２に平行または実質的に並行になるように、支持パッド１８２上に配置されてもよい。支持パッド１８２の少なくともいくつかは、上面を有し、側壁１７４のうちの１つに取り付けられ、かつ／または一体化される近位部分と、近位部分の上面よりも底面１７２に近く配置されている上面によって段差を形成する遠位部分とを備えてもよい。遠位部分の幅は、たとえば、試料ホルダ１０２と支持パッド１８２とが物理的に接する量を低減するために、近位部分の幅よりも小さくてもよい。そのような支持パッド上で、試料ホルダ１０２は支持パッド１８２の遠位段差部分に載置され、パッド近位部分の側壁に接触するか、または試料ホルダとパッド近位部分との間に間隙を有するかのいずれかであり得る。後者の場合、パッド近位部分と試料ホルダ１０２との間に保持力をもたらすために、パッド近位部分の材料のいくらかを横にずらすためのツールが使用されてもよい。付加的にまたは代替的に、試料ホルダ１０２は、たとえば、試料ホルダ１０２の正面および裏面（たとえば、貫通孔１５４が位置する面）の湾曲またはかさばりを低減または防止する一助となるために、試料ホルダ１０２の下部のみと接するように構成されている支持パッド１８２上に配置されてもよい。特定の実施形態において、試料ホルダ１０２を基部１６４に固定するために、支持パッド１８２のいくつかまたはすべてに対して接着剤が使用されてもよい。また他の実施形態において、たとえば、支持パッド１８２の少なくともいくつかの周辺における試料ホルダ１０２に対する下向きの力を受けて試料ホルダ１０２を基部１６４に固定するために、試料ホルダ１０２の上面に対する下向きの力が使用される。たとえば、下向きの力は、方法５００の要素５２０において取り付けられると、カバー１７０によって試料ホルダ１０２の周縁部分に加えられてもよい。下向きの力は、試料ホルダ１０２に直接加えられてもよく、または、試料ホルダ１０２の上に配置される、たとえば、試料ホルダ１０２の周縁部分の上に配置される中間スペーサ、シール、またはガスケットを通じて加えられてもよい。いくつかの実施形態において、試料は、試料ホルダ１０２が基部１６４の上または中に配置される前に、貫通孔１５４の少なくともいくつかの中に充填される。
【００８２】
方法５００の要素５１５に関連して、生体試料は、１つまたは複数の従来のピペットを使用して貫通孔１５４の１つまたは複数の中に充填されてもよい。代替的に、カスタムローダ、たとえば、貫通孔１５４の２つ以上が同時に充填されることを可能にする複数のピペットチップを備えるローダが使用されてもよい。特定の実施形態において、ローダは、本明細書に完全に記載されているものとして、それらの全体を参照することによって本明細書に組み込まれている米国特許出願第１３／１７０，５６３号明細書において開示されているローダを含んでもよい。生体試料は、１つまたは複数のヌクレオチド配列、アミノ酸配列、または、限定ではないが、オリゴヌクレオチド、遺伝子、ＤＮＡ配列、ＲＮＡ配列、ポリペプチド、タンパク質、酵素などを含む他の生体高分子を含んでもよい。加えて、生体試料は、限定ではないが、プライマ、ハイブリダイゼーションプローブ、レポータープローブ、消光分子、分子指標、蛍光色素、化学緩衝液、酵素、浄化剤などを含む、生体反応を制御または監視するための他の分子を含んでもよい。付加的にまたは代替的に、生体試料は、１つまたは複数のゲノム、細胞、細胞核などを含んでもよい。
【００８３】
方法５００の要素５２０に関連して、カバー１７０は、基部１６４の周縁領域の周りで、たとえば、基部１６４の上面１６８に沿って、基部１６４に取り付けられてもよい。カバー１７０を基部１６４に直接取り付けるために接着剤が使用されてもよい。代替的に、カバー１７０を取り付けるためにガスケット１７１が使用されてもよく、ガスケット１７１の上面および底面ならびに／または基部１６４および／もしくはカバー１７０上の合わせ面の部分に接着剤が塗布されている。接着剤は、カバー１７０を取り付ける直前にユーザによって塗布されてもよく、または、カバー１７０、基部１６４、および／またはガスケット１７１の作製中に塗布されてもよい。特定の実施形態において、着脱可能非粘着層が、シール１７１にわたって、カバー１７０を取り付ける前に取り外される接着層、たとえば、図３、図９、および図１０に示す着脱可能非粘着層１９４の上に被着される。
【００８４】
方法５００の要素５２５、５３０、および５３５に関連して、ピペット、ニードル、または同様の注入デバイスが、注入口１７８内に挿入されてもよい。たとえば、圧痕１８０から中へと液体が入ることができ、注入デバイス先端の後ろの挿入口１７８を通じて空気が出ることができるように、注入デバイスの先端が、基部１６４の底面１７２内の圧痕１８０の周辺に挿入される。代替的に、ケース１５０の空洞１７６内の空気が注入口１７８とは異なるまたは追加の箇所から出ることを可能にするために、別個の排出口が基部１６４またはカバー１７０内に設けられてもよい。そのような実施形態において、注入デバイスは、挿入口１７８とのシールを形成するように構成されてもよい。空洞１７６にシーリング流体または液体が満たされるか、またはほぼ満たされると、注入デバイスは注入口１７８から取り外されるかまたは抜き出されてもよく、その後、充填された空洞１７６を外部環境から隔離し、および／または、空気が空洞１７６に入り、もしくは液体が空洞１７６を出るのを防止もしくは阻害するために、注入口１７８および／または任意の既存の排出口が、塞がれまたはシールされてもよい。注入口は、本明細書において上述したようなプラグアセンブリ３００を使用してシールされてもよい。代替的に、当該技術分野において既知の任意のタイプのプラグまたはシールが使用されてもよい。特定の実施形態において、注入口１７８は、充填中に注入デバイスが挿入されることを可能にし、その後、注入デバイスが抜き出されると注入口１７８をシールするときに自動的に閉じる弁を含む。加えて、任意の別個の排出口が組み込まれる場合、これらはまた、充填後に空洞１７６を閉じたままにするための、逆止弁のような弁をも有してもよい。いくつかの実施形態において、注入口１７８は、注入デバイス（たとえば、注射針）によって穿孔することができ、その後、注入デバイスが取り外されるとシールされたままになる自己復元ダイヤフラムを備える。
【００８５】
方法５００の要素５４０および５４５に関連して、機器１００は、試料ホルダ１０２およびその生体試料を含むケース１５０を受け入れるように構成されている。特定の実施形態において、１つまたは複数のケース１５０はキャリア１０４の上または中に載置され、その後、キャリア１０４は、１つまたは複数のケース１５０とともに機器１００によって受け入れられる。機器１００はその後、貫通孔１５４内に含まれる生体試料に対する１つまたは複数の生物学的過程または実験を実施するのに使用される。機器１００は、ｑＰＣＲ、ｄＰＣＲ、エンドポイントＰＣＲ、シーケンシング、ジェノタイピング、または、試料ホルダ１０２の貫通孔１５４に含まれる試料の１つまたは複数に対する他のそのような手順に対して構成されてもよい。特定の実施形態において、１つまたは複数の試料ホルダ１０２および／またはケース１５０は、機器１００または関連する光学系１０６によって同時に処理されてもよい。本明細書において上述したように、１つまたは複数のケース１５０はキャリア１０４に載置または取り付けられてもよく、その後、機器１００によって受け入れられる。加えて、機器１００は、限定ではないが、４８個の試料ウェル、９６個の試料ウェル、および３８４個の試料ウェルを含むマイクロタイタープレートを含む他のタイプの試料フォーマットも受け入れるように構成されてもよい。
【００８６】
図１７〜図２１を参照すると、特定の実施形態において、筐体、ハウジング、またはケース６００は、基部６０２と、基部６０２にシール可能に係合するように構成されているカバーまたは蓋６０４とを備える。基部６０２およびカバー６０４は、空洞またはチャンバ６０８を形成するためにともに接合されてもよく、これは、試料ホルダ、基板、平面部材、またはプレート６１０を受け入れまたは含むことができる。試料ホルダ６１０は基部６０２の一部分であってもよく、または、基部６０２とは別個かつ／または明白に異なるものであり、基部６０２によって載置または保持されるように構成されてもよい。ケース６００は、たとえば、空洞６０８および試料ホルダ６１０を外部環境からシールまたは隔離するために、基部６０２とカバー６０４との間に配置される接着剤、シール、またはガスケット６１２をさらに備えてもよい。
【００８７】
特定の実施形態において、試料ホルダ６１０は基部６０２に取り付けられまたは接合される。試料ホルダ６１０は、製造者による基部６０２の作製または組み立ての間に取り付けられまたは接合されてもよい。他の実施形態において、試料ホルダ６１０は、たとえば、試料ホルダ６１０に生物学的物質を含む試料または溶液が充填された後に、ユーザによって基部６０２に取り付けられまたは接合されてもよい。代替的に、試料ホルダ６１０は、生物学的物質を含む試料または溶液を充填する前に基部に取り付けられる。これらの実施形態のいずれかにおいて、試料は、試料ホルダ６１０および／または基部６０２を受け入れるように構成されている充填機構またはシステムを使用して試料ホルダ６１０内に導入されてもよい。たとえば、米国特許出願第６１／６１２，００８号明細書または米国特許出願第６１／７２３，６５８号明細書に開示されているもののような充填機構が、試料ホルダ６１０に１つまたは複数の生体試料を充填するのに使用されてもよい。
【００８８】
図１７および図２０を参照すると、基部６０２は、試料ホルダ６１０を基部６０２および空洞６０８の中に保持および／または配置するように構成されている複数のボス、タブ、結合部位、および／または支持パッド６２０（たとえば、例示されている実施形態においてはタブ６２０ａおよび６２０ｂ）を含む内面６２２を備えてもよい。タブ６２０は、タブ１８２に関連して上述した特徴の１つまたは複数を有して構成されてもよい。たとえば、１つまたは複数のタブ１８２は、タブからの材料が、試料ホルダ６１０を基部６０２内に堅固に保持するために変形または移動されるように結合されてもよい。付加的にまたは代替的に、試料ホルダ６１０は、接着剤、エポキシ樹脂、または膠状接着剤を使用して１つまたは複数のタブ１８２に接着されてもよい。特定の実施形態において、接着は、タブ６２０によって生じる圧接または保持力を使用することによって引き起こされるおそれがある、そのようなホルダ材料に対する可能性のある亀裂または損傷を回避するために、ガラスまたはシリコン試料ホルダ６１０とともに使用される。
【００８９】
図２０〜図２２を参照すると、基部６０２は、２セットのタブ６０２ａおよび６０２ｂを備え、各タブセットは、他方のセットとは異なる幾何形状を有する。例示されている実施形態において、タブ６２０ｂはタブ６２０ａよりも長く、面６２２からさらに突出しており、たとえば、試料ホルダ６１０がタブ６２０ａの上に載るかまたは載置されると、試料ホルダ６１０の辺のいくつかまたはすべてがタブ６２０ｂの辺によって係合または保持されるように構成されている。タブ６２０ａの高さは、試料ホルダ６１０を基部６０２の内側底面６２２の上の所定の高さに保持または維持するように選択されてもよい。加えて、タブ６２０ａの高さおよび試料プレート２１０の厚さは、試料ホルダ６１０を、カバー６０４の内側上面よりも下の所定の距離に保持または維持するように選択されてもよい。そのようにして試料ホルダ６１０と基部６０２との間、および試料ホルダ６１０とカバー６０４との間に生じる間隙は、試料ホルダ６１０および／またはその中に保持されている溶液もしくは試料の所定の熱的分離および／または均一性を提供するように選択されてもよい。
【００９０】
タブ６２０ａの各々は、試料ホルダ６１０の端部のいくつかまたはすべてのちょうど中心またはその付近に位置してもよい。タブ６２０ｂの各々は、試料ホルダ６１０の角のいくつかまたはすべてのちょうど中心またはその付近に位置してもよい。代替的に、２つ以上のタブ６２０ａが、たとえば、試料ホルダ６１０のさらなる支持、試料ホルダ６１０に沿った熱的不均一性の低減、および／または試料ホルダ６１０の変形の低減をもたらすために、試料ホルダ６１０の１つまたは複数の端部に沿って配置されてもよい。
【００９１】
例示されている実施形態において、タブ６２０ａの形状は、試料ホルダ６１０とタブ６２０ａとの間の接触面積を相対的に小さいままにし、したがって、それらの間の物理的接触に起因する試料ホルダ６１０と基部６０２との間の熱伝達を低減しながら、上面上に膠状接着剤または接着剤の液滴を配置するのに十分な面積を許容するように構成される。加えて、タブ６２０ａの形状は、そうでなければ、試料ホルダ６１０の活性エリアのサイズおよび／または試料を保持するのに利用可能な試料ホルダ６１０上の反応部位の数を不都合に低減するおそれがある、タブ６２０ａによって接触されている試料ホルダ６１０上のエリアまたは活性エリアの量を低減するように構成されてもよい。
【００９２】
接着剤または膠状接着剤は、タブ６２０ａもしくはタブ６２０ｂのいくつかもしくはすべて、または、タブ６２０ａおよび６２０ｂのいくつかもしくはすべての組み合わせに塗布されてもよい。付加的にまたは代替的に、タブ６２０ｂの１つまたは複数は、試料ホルダ６１０の１つまたは複数の端部に保持力を加えるために、圧縮、変形、湾曲、または移動されてもよい。
【００９３】
再び図１７および図２０を参照すると、基部６０２は、たとえば、空洞６０８をシールするように構成されているガスケットまたは接着剤の形態のシール６１２を受け入れるように構成されてもよい。特定の実施形態において、シール６１２は、空洞６０８の流体密シール（たとえば、気密または液密シール）をもたらす。たとえば、シール６１２は、空洞６０８内部のＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔのような液体が使用中に（たとえば、ＰＣＲ実験または過程における試料ホルダ６１０内の試料の熱サイクル中に）漏れ出ないように、流体密シールをもたらすように構成されてもよい。例示されている実施形態において、基部６０２は、シール６１２を受け入れるように構成されている面６２４を備える。図２２に示すように、面６２４は、シール６１２を含むように構成されている流入溝またはチャネル６２４ａを含んでもよい。
【００９４】
図１７〜図１９を参照すると、カバー６０４は、基部６０２の面６２４と係合またはインターフェースするように構成されている内面（図面では見えない）を備える。基部６０２とカバー６０４との間にシールをもたらすのを補助するために、ケース６００は、クランプ機構６２５をさらに備える。例示されている実施形態において、ラッチまたはクランプ機構６２５は、カバー６０４上に配置されている複数のクランプまたはクリップ６２６と、嵌合する部分の間にシールを生成するようにクリップ６２６を受け入れるように構成されている、複数の対応するインデントまたは溝６２８とを備える。複数のクリップ６２６およびインデント６２８は、基部６０２およびカバー６０４の２つ以上の辺に沿って配置されてもよい。例示されている実施形態において、複数のクリップ６２６およびインデント６２８は、基部６０２およびカバー６０４の４つすべての辺に沿って配置されてもよい。特定の実施形態において、カバー６０４は、１つまたは複数のクリップ６２６を備え、基部６０２は、もう１つの対応するインデント６２８を備える。特定の実施形態において、ケース６００および／またはクランプ機構６２５は、たとえば、高コピーＤＮＡ単位複製配列が、ＰＣＲまたは同様の増幅過程によって生じる周囲の実験室環境に放出されるのを低減するかまたはなくし、したがって、増幅された標的または汚染物質に対する環境暴露を低減するかまたは最小限に抑えるために、試料ホルダ６１０に含まれている試料を周囲環境から隔離するように、カバー６０４の基部６０２に対する永続的なまたはセキュアな接続をもたらすように構成される。
【００９５】
図１９を参照すると、カバー６０４は、周縁部分６３０と、中心部分６３２と、周縁部分６３０の辺の周囲に配置される複数のクリップ６２６とを備える。カバー６０４は、英数字、バーコード、ＱＲコード（登録商標）（クイックレスポンスコード）、または他のタイプのマークもしくは印を含む別個のラベルを受け入れるように構成されているラベルエリア６３４をさらに備えてもよい。代替的に、ラベルエリア６３４が、英数字、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、または他のタイプのマークもしくは印を直接受け入れるように構成される。付加的にまたは代替的に、ラベルエリア６３４は、ＲＦＩＤタグ、ホログラフィタグ、回折格子、または、表面、体積、またはタグの上または中に情報を記録するための他の手段を備えてもよい。ラベルエリア６３４に含まれる情報は、限定ではないが、ケース６００（たとえば、機器互換性、幾何学的サイズまたは構成、材料特性など）、試料ホルダ６１０（たとえば、反応部位サイズ、密度、幾何学的構成、材料特性など）、試料ホルダ６１０に含まれている試料および／または試薬などに関連する情報を含んでもよい。
【００９６】
中心部分６３２は、試料ホルダ６１０に対する光アクセスをもたらすために透明または透過性であってもよい。中心部分６３２の内面および外面は、試料ホルダ６１０および／またはその中に含まれている試料の低収差画像を提供するために、光学的に高品質の仕上げ（平坦さおよび表面の粗さ）のものであってもよい。周縁部分６３０も透明または半透明であってもよいが、周縁部分６３０の内面および／または外面の光学的品質は、中心部分６３２のものよりも低くてもよい。透明である代わりに、周縁部分６３０は、その面積の全体または一部分にわたってつや消し、半透明、または不透明である材料または表面を含んでもよい。
【００９７】
特定の実施形態において、中心部分６３２は、任意選択的に周縁部分６３０とは異なる材料から作成されてもよい別個の窓または部分である。そのような実施形態において、周縁部分は、窓６３２を受け入れるように構成されている嵌合開口を有して構成される。周縁部分は、１つまたは複数の辺の周囲に配置され、窓６３２を受け入れるためのはめ込みをもたらすように構成されている棚または段差を含んでもよい。たとえば、空洞６０８および試料ホルダ６１０を外部環境からシールまたは隔離するために、カバー６０４の窓６３２と周縁部分６３０との間の嵌合面に、膠状接着剤、接着剤、および／または封止材が塗布されてもよい。
【００９８】
他の実施形態において、中心部分６３２および周縁部分６３０は、単一の構成を有してもよく、かつ／または、単一の材料を含んでもよい。そのような実施形態において、中心部分６３２は、周縁部分６３０とは異なる様式または方法で成形、機械加工、研磨、または他の様態で処理されてもよい。たとえば、周縁部分６３０および中心部分６３２は、共通のモードから成型されてもよく、型表面は、カバー６０４の中心部分６３２に対応する成形領域においては、カバー６０４の周縁部分６３０に対応する成形領域とは異なる質感、構造、または粗さを有する。代替的に、部分６３０、６３２は、成形後は共通の表面構造を有してもよいが、その後、中心部分６３２と周縁部分６３０との間で異なる表面特性を有するように機械加工または処理（たとえば、研磨または化学処理）される。たとえば、中心部分６３２は、相対的に光学収差が低い、光学的に高品質の窓を提供するために、成形および／または機械加工後に研磨されてもよく、一方で周縁部分６３０はまったく処理されない。他の実施形態において、周縁部分６３０もまた、成形または機械加工後に研磨されるが、これは、中心部分６３２よりも低品質または粗い表面をもたらすようにである。代替的に、周縁部分６３０は、中心部分６３２とは異なる特性をもたらすために使用され得る、半透明、不透明、または粗い表面をもたらすように、成形または機械加工後に処理される。たとえば、周縁部分６３０は、光を散乱し、かつ／または、接着剤、シール、もしくはガスケット６１２と接するときにより良好に接着またはシールするための表面をもたらすために粗くされてもよい。他の実施形態において、周縁部分６３０は、たとえば、周縁部分６３０の１つまたは複数の表面をコーティングもしくは塗装することによって、または、周縁部分６３０の全体または部分にわたって、交差重合のような化学反応を誘発することによって、不透明になるように、かつ／または他の好ましい特性をもたらすように処理される。
【００９９】
特定の実施形態において、試料ホルダ６１０は、試料ホルダ１０２と同様または均等である複数の貫通孔を含むプレートを含む。試料ホルダ６１０は、ちょうどまたは約３００マイクロメートルである、試料ホルダ６１０の対向する表面の間の厚さを有する基板を備えてもよく、各貫通孔は、ちょうどまたは約１ナノリットル、３３ナノリットル、または１．３ナノリットル〜３３ナノリットルのどこかの容量を有してもよい。代替的に、各貫通孔の容量は、たとえば、貫通孔の直径および／または試料ホルダ６１０の基板の厚さを低減することによって、１ナノリットル以下であってもよい。たとえば、各貫通孔は、１ナノリットル以下、１００ピコリットル以下、３０ピコリットル以下、または１０ピコリットル以下である容量を有してもよい。  他の実施形態において、貫通孔の容量いくつかまたはすべては、１ナノリットル〜２０ナノリットルの範囲内にある。特定の実施形態において、試料ホルダ６１０は、同時係属中の米国特許出願第６１／６１２，０８７号明細書（代理人整理番号ＬＴ００６５５  ＰＲＯ）または２０１２年１１月７に提出された代理人整理番号ＬＴ００６５５  ＰＲＯ  ２を有する米国特許出願に記載されている基板と同様であるか、またはそれに等しい基板を含み、それらの特許出願の両方の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。たとえば、貫通孔１５４は、六角形形状を有してもよく、または、六角形パターンに配列されてもよい。
【０１００】
試料ホルダ６１０は、基部６０２に取り付けられる前に生体試料を含む試料流体を満たされるかまたは充填されてもよい。代替的に、試料ホルダ６１０は、基部６０２にすでに取り付けられており、かつ／または一体化されている試料ホルダ６１０を用いて、生体試料を含む試料流体を満たされるかまたは充填されてもよい。そのような実施形態において、両方とも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第６１／６１２，００８号明細書または米国特許出願第６１／７２３，６５８号明細書に開示されているものと同様または均等であるローダが使用されてもよい。
【０１０１】
カバー６０４を基部６０２に取り付ける前に、空洞６０８は、Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（商標）または他の適切な液体のような流体を充填または部分的に充填されてもよい。カバー６０４の内面（図面では見えない）は、使用中に空洞６０８に含まれている液体によって形成される気泡の分布を処理または管理するのに適切な表面構造を含んでもよい。たとえば、カバー６０４の内面は、図１１Ａ〜図１１Ｄを参照して上述したカバー１７０のものと同様または均等な表面構造を含んでもよい。
【０１０２】
図２３〜図２５を参照すると、特定の実施形態において、筐体、ハウジング、またはケース７００は、基部７０２と、基部７０２にシール可能に係合するように構成されているカバーまたは蓋７０４とを備える。必要に応じて、ケース７００およびその要素は、ケース６００に関連して上述した特徴、実施形態、寸法、および／または機能を組み込んでもよく、逆も同様である。
【０１０３】
基部７０２およびカバー７０４は、空洞またはチャンバ７０８を形成するためにともに接合されてもよく、これは、試料ホルダ、基板、平面部材、またはプレート７１０を受け入れまたは含むことができる。試料ホルダ７１０は基部７０２の一部分であってもよく、または、基部７０２とは別個かつ／または明白に異なるものであり、基部７０２によって載置または保持されるように構成されてもよい。ケース７００は、たとえば、空洞７０８および試料ホルダ７１０を外部環境からシールまたは隔離するために、基部７０２とカバー７０４との間に配置される接着剤、シール、またはガスケット７１２をさらに備えてもよい。
【０１０４】
試料ホルダ７１０は、試料ホルダ６１０に関連して上述したように、構築、充填され、基部７０２に取り付けまたは接合されてもよい。特定の実施形態において、試料ホルダ７１０は、複数の貫通孔を備え、上述した試料ホルダ１０２、６１０の１つまたは複数の特徴または実施形態を含むプレートを備える。試料ホルダ７１０は、基部７０２に取り付けられる前に生体試料を含む試料流体を満たされるかまたは充填されてもよい。代替的に、試料ホルダ７１０は、基部７０２にすでに取り付けられており、かつ／または一体化されている試料ホルダ７１０を用いて、生体試料を含む試料流体を満たされるかまたは充填されてもよい。そのような実施形態において、両方とも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第６１／６１２，００８号明細書または米国特許出願第６１／７２３，７５８号明細書に開示されているものと同様または均等であるローダが使用されてもよい。
【０１０５】
図２６および図２７を参照すると、基部７０２は、試料ホルダ７１０を基部７０２および空洞７０８の中に保持および／または配置するように構成されている複数のボス、タブ、結合部位、および／または支持パッド７２０を備えてもよい。タブ７２０は、タブ６２０として、またはタブ６２０と同様に構成されてもよい。基部７０２は、たとえば、空洞７０８をシールするように構成されているガスケットまたは接着剤の形態のシール７１２を受け入れるように構成されてもよい。シール７１２は、カバー７０４を基部７０２に接合、シール、および／または固定するように構成されている１つまたは複数の接着剤を含んでもよい。特定の実施形態において、１つまたは複数の接着剤は、たとえば、高コピーＤＮＡ単位複製配列が、ＰＣＲまたは同様の増幅過程によって生じる周囲の実験室環境に放出されるのを低減するかまたはなくし、したがって、汚染物質に対する環境暴露を低減するかまたは最小限に抑えるために、試料ホルダ７１０に含まれている試料を周囲環境から隔離するように、カバー７０４の基部７０２に対する永続的なまたはセキュアな接続をもたらすように構成される。
【０１０６】
特定の実施形態において、シール７１２は、空洞７０８の流体密シール（たとえば、気密または液密シール）をもたらす。たとえば、シール７１２は、空洞７０８内部の液体（たとえば、Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（商標））が使用中に（たとえば、ＰＣＲ実験またはアッセイにおける試料ホルダ７１０内の試料の熱サイクル中に）漏れ出ないように、流体密シールをもたらすように構成されてもよい。例示されている実施形態において、基部７０２は、シール７１２を受け入れるように構成されている表面または面７２４を備える。表面７２４は、図２６に示すように、平坦であってもよい。代替的に、表面７２４は、たとえば、基部６０２について図２２に示している、図示されている溝６２４ａのような、シール７１２を含むように構成されている流入溝またはチャネルを含んでもよい。
【０１０７】
再び図２３および図２４を参照すると、カバー７０４は、周縁部分７３０と、中心部分７３２と、英数字、バーコード、ＱＲコード（登録商標）（クイックレスポンスコード）、または他のタイプのマークもしくは印を含む別個のラベルを受け入れるように構成されているラベルエリア７３４とを備える。部分７３０、７３２およびラベル７３４は、カバー６０４に関連して上述した部分６３０、６３２およびラベル６３４に関連して上述した様々な態様および実施形態を含んでもよい。さらに図２８〜図２９参照すると、カバー７０４はまた、内側表面または面７４２および外側表面または面７４３をも備える。内面７４２は、基部７０２の表面７２４および／またはシール７１２と係合またはインターフェースするように構成されてもよい。内面７４２は、底部または床エリア７４４と、底部エリア７４４からずれており、カバー７０４が基部７０２に取り付けられるときに試料ホルダ７１０の付近に位置する隆起または突出部７４８とを備えてもよい。隆起部７４８と試料ホルダ７１０との間の間隙は、試料ホルダ７１０にわたる対流を低減し、かつ／または試料ホルダ７１０にわたる熱的不均一性を低減するように選択されてもよい。外面７４３は、平坦または名目上平坦であってもよいプラトーまたは基準エリア７４３ａを含む。外面７４３はまた、カバー７０４が基部７０２に取り付けられるときに試料ホルダ７１０の上に位置する中心エリア７４３ｂをも含んでもよい。基準エリア７４３ａに対して、中心エリア７４３ｂは、内面７４２に向かってくぼみを付けられるかまたはずれていてもよい。代替的にエリア７４３ａおよび７４３ｂは、たとえば、より大きい剛性をもたらすために、連続したかつ／または平坦な表面を形成してもよい。
【０１０８】
内面７４２の底部エリア７４４および／または外面７４３の基準エリア７４３ａは、カバー７０４を基部７０２に取り付けた後に形成される空洞７０８内に液体を導入するように構成されている注入口７４０を含んでもよい。導入される流体は、たとえば、ＰＣＲアッセイまたは実験における熱サイクル中に試料が試料ホルダ７１０から蒸発するのを低減または防止するように構成されている液体で空洞７０８全体を満たすか、または部分的に満たし得る。注入口７４０は、空洞７０８を満たしている間に形成される空気または気泡が、たとえば、浮力効果に起因して隆起部７４８から外方に底部エリア７４４に向かって、注入口７４０から出るように移動する傾向があるように構成されてもよい。空洞７０８内に流体を加えた後、注入口７４０は、たとえば、プラグを使用してシールされてもよい。特定の実施形態において、プラグは、エポキシ樹脂、または、たとえば、被着された後、紫外線放射を使用して硬化することができる他の適切な材料を含む。したがって、ケース７００が水平に、かつ実験またはアッセイ中に有するものと同じ方向に向けられている間に、注入口７４０は有利には、空洞７０８内の閉じ込められている気体または気泡の除去を促進するために、カバー７０４上に位置してもよい。
【０１０９】
図３０を参照すると、ケース６００、７００は、光学読み取り機８００とともに使用されてもよく、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第６１／６５９，０２９号明細書に開示されているものと均等または同様であってもよい。光学読み取り機８００は、光源８１０と、試料ホルダ６１０または７１０を有するケース６００または７００と、結像レンズ８１２と、センサ８１４と、光源８１０からの光を試料ホルダ６１０、７１０に対して方向付け、試料ホルダ６１０、７１０に含まれる試料によって放出される光をセンサ８１４に対して方向付けるための光学素子とを備えてもよい。光学読み取り機はまた、熱コントローラと、読み取り機および／または熱コントローラを操作するための１つまたは複数のプロセッサとをも含んでもよい。
【０１１０】
上記は、本発明を実行するように企図されている最良の形態ならびにこれを作成および使用する様式および過程の説明を、当業者が本発明を作成および使用することを可能にするのに十分に明瞭、簡潔、かつ正確な用語で提示している。しかしながら、本発明は、完全に均等である、上述されているものからの変更および代替の構成を受け入れる余地がある。したがって、本発明を、開示されている特定の実施形態に限定することは意図されていない。逆に、本発明は、本発明の主題を特に指摘し明瞭に特許請求する添付の特許請求の範囲によって全体的に表されているような本発明の精神および範囲内に入る変更および代替の構成をカバーするように意図されている。
【０１１１】
以下の同時係属中の米国特許出願のリストは、本明細書に完全に記載されているものとして、それらの全体を参照することによって本明細書に組み込まれている。
【０１１２】
本明細書に記載されている様々な実施形態に関連する方法のための例示的なシステムは、以下の米国仮特許出願に記載されているものを含む。
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６５５  ＰＲＯ、米国仮特許出願第６１／６１２，０８７号、２０１２年３月１６日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６５５  ＰＲＯ  ２、米国仮特許出願第６１／７２３，７５９号、２０１２年１１月７日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６５６  ＰＲＯ、米国仮特許出願第６１／６１２，００５号、２０１２年３月１６日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６５７  ＰＲＯ、米国仮特許出願第６１／６１２，００８号、２０１２年３月１６日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６５７  ＰＲＯ  ２、米国仮特許出願第６１／７２３，６５８号、２０１２年１１月７日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６６８  ＰＲＯ、米国仮特許出願第６１／７２３，７３８号、２０１２年１１月７日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００６９９  ＰＲＯ、米国仮特許出願第６１／６５９，０２９号、２０１２年６月１３日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００７４９  ＰＲＯ、米国仮特許出願第６１／７２３，７１０号、２０１２年１１月７日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００７４９  ＰＲＯ  ２、米国仮特許出願第６１／７７４，４９９号、２０１３年３月７日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００７４６  ＤＥＳ、米国意匠出願第２９／４３６，６３６号、２０１２年１１月７日提出
Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  整理番号ＬＴ００７４６  ＤＥＳ、米国意匠出願第２９／４４８，１００号、２０１３年３月８日提出
【０１１３】
これらの出願のすべても、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図１６】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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