(57)【要約】【解決手段】化学的及び／又は生物学的試料を分析する分析装置は、受入装置（１０）に設けられた複数の基部（１２）、例えば物体支持台を備える。前記基部は頭部（２６，８０）により封止され、各基部（１２）及び頭部（２６，８０）が試料を受け入れるための試験室（３８）を形成すべく構成される。この分析装置は、基部（１２）を受け入れる足部（５８，８８）を更に備える。支持台（５８，８８）及び頭部（２６，８０）は、試験室（３８）を封止するために互いに相対移動可能である。頭部（２６，８０）及び／又は足部（５８，８８）は、試験室が封止されるときに基部が頭部（５６）に対して配向するよう配置される。その結果、試験室（３８）が閉じる際の基部（１２）の劣化を防ぐ。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部（１２）及び頭部（２６，８０）により形成される、試料を受け入れる試験室（３８）と、
該基部（１２）を受け入れる足部（５８，８８）であって、足部（５８，８８）及び頭部（２６，８０）は前記試験室（３８）を閉じるために互いに相対移動可能であり、且つ足部（５８，８８）及び／又は頭部（２６，８０）は、試験室（３８）を閉じると基部（１２）が頭部（２６，８０）に対して整列すべく支持されている足部（５８，８８）と
を備える、化学的及び／又は生物学的試料を分析する分析装置。
【請求項２】
前記軸受は、頭部（２６，８０）及び基部（１２）が互いに面平行に整列すべく構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記頭部及び／又は足部は、縦軸及び／又は横軸回りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記頭部（２６，８０）及び／又は足部（５８，８８）は浮動的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項５】
前記軸受は、少なくとも１つの弾性要素（８２）によりなされる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分析装置。
【請求項６】
少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つの弾性要素が、頭部（８０）及び／又は足部毎に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記足部（５８，８８）及び／又は頭部（２６，８０）はシングルポイント軸受（６６，６８）により支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項８】
前記シングルポイント軸受（６６，６８）は球面軸受であることを特徴とする請求項７に記載の分析装置。
【請求項９】
前記基部（１２）は浮動的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１０】
前記試験室（３８）は、頭部（２６）に設けられた円周フレーム状の突起（３２）により形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１１】
前記突起（３２）はシール（３６）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の分析装置。
【請求項１２】
前記試験室（３８）はフレーム状の中間部（１００）により形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１３】
前記頭部（８８）は、試験室（３８）を形成する中間部（１００）の凹部（１０２）内に部分的に突出する好ましくは立方形の突起（１０６）を備えることを特徴とする請求項１２に記載の分析装置。
【請求項１４】
前記突起（１０６）と中間部（１００）との間にシール（１０４）が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の分析装置。
【請求項１５】
前記基部は平坦な試料支持台（１２）であることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１６】
前記頭部（２６，８０）は、試料を試験室内に供給するための供給チャネル（５６）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１７】
底部（１４）と、
該底部（１４）に接続されたセンタリング要素（１６，１８，２０；９８）であって、いくつかの受入領域（２２）がそれぞれ１つの基部（１２）を受け入れるべく構成されるように配置されるセンタリング要素（１６，１８，２０；９８）と
を備える、いくつかの基部（１２）のための受入装置を特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１８】
前記センタリング要素（１６，１８，２０；９８）は一体化したフレーム部により形成されており、該フレーム部は、各受入領域（２２）が円周センタリングフレーム（１６，１８，２０；９８）により包囲されるべく形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の分析装置。
【請求項１９】
前記センタリング要素（１６，１８，２０；９８）は、受入領域（２２）の方向に面取りされていることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の分析装置。
【請求項２０】
前記底部（１４）は、少なくとも受入領域（２２）において、可撓性材料、特にジアテルミー性の可撓性ダイアフラムからなることを特徴とする請求項１７乃至請求項１９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２１】
前記中間部（１００）は、受入装置（９４）と頭部（８０）との間に配置されていることを特徴とする請求項１７乃至請求項２０のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２２】
複数の基部（１２）が共通の足部（８８）又は共通の頭部（２６）により受け入れられ、且つ基部（１２）毎に個別の頭部（８０）又は個別の足部（５８）が設けられていることを特徴とする請求項１７乃至請求項２１のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２３】
いくつかの頭部（８０）及び／又は足部が、担持部（８４）において移動可能に保持されることを特徴とする、請求項１乃至請求項２２のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２４】
試験室内で試料を移動させる移動装置を特徴とする請求項１乃至請求項２３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２５】
前記移動装置は、試料の一部を試験室（３８）から吸引し、再び試験室（３８）内に供給する搬送手段（４６，５０）を備えることを特徴とする請求項２４に記載の分析装置。
【請求項２６】
前記搬送手段は、試料の一部を受け入れ、その後送出する受入室（５２，５４）と接続されていることを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の分析装置。
【請求項２７】
試料の一部の受入れ及び送出を交互に行う少なくとも２つの受入室（５２，５４）が設けられていることを特徴とする請求項２６に記載の分析装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの受入室（５２，５４）が頭部（２６）に設けられていることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の分析装置。
【請求項２９】
前記頭部（２６，８０）及び／又は足部（５８，８８）は焼戻し手段（６０，６２，６４；８６）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項２８のいずれかに記載の分析装置。
【請求項３０】
足部（５８）に対して受入装置（１０）の位置決めを行う位置決め手段（９２）を特徴とする請求項１７乃至請求項２９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項３１】
前記位置決め手段（９２）は、受入装置（１０）を保持する把持要素を備えることを特徴とする請求項３０に記載の分析装置。
【請求項３２】
前記受入装置（１０）は、ドロア状の位置決め手段（９２）により、分析装置（９０）の内外へ移動すべくなしてあることを特徴とする請求項３０又は請求項３１に記載の分析装置。
【請求項３３】
ファンを備える乾燥手段（９４）が、受入装置（１０）の移動経路に設けられていることを特徴とする請求項１７乃至請求項３２のいずれかに記載の分析装置。
【請求項３４】
前記乾燥手段（９４）は吸引手段を更に備えることを特徴とする請求項３３に記載の分析装置。
【請求項３５】
前記吸引手段の開口部の断面は前記ファンの開口部の断面よりも大きいことを特徴とする請求項３４に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学的及び／又は生物学的試料を分析する分析装置に関する。この分析装置は、物体支持台又は別の試料支持台等の基部を備える。更に蓋が設けられており、基部と蓋とによって試験室が形成されるようになしてある。
【背景技術】
【０００２】
このような分析装置を用いて、例えば、ハイブリッド形成プロセスによって組織試料を分析する。これに関連して、例えばＤＮＡ断片、即ち遺伝子フラグメントを物体支持台の表面上に添加する。ＤＮＡ断片の添加は、ロボットを用いて滴下することによって実施する。このようにして、物体支持台上の個々のＤＮＡ断片の位置を知る。このＤＮＡ断片は物体支持台の表面上に結合し、そこに付着する。その結果、その後の分析プロセスにおいてそれらの位置は変化しない。
【０００３】
例えば、被検査腫瘍からＲＮＡを次の工程において取り出す。酵素を用いてＲＮＡをＤＮＡに変換し、その後適宜のマーカー、好ましくは蛍光色マーカーで標識する。
【０００４】
更に、正常な組織から比較用の試料を作製する。この正常なＤＮＡも適宜のマーカーで標識する。このマーカーは別の色の蛍光マーカーであることが好ましい。これにより、正常な組織を緑色の蛍光マーカーで標識し、腫瘍から取り出される分析対象の組織を、例えば赤色マーカーで標識する。
【０００５】
その後、両試料を物体支持台全体に載せる。２つの試料中に含まれるＤＮＡストランドは、それらの対応物、即ち物体支持台の表面上に存在するＤＮＡ断片と強固に結合する。試料中に含まれるＤＮＡと物体支持台に付着しているＤＮＡ断片との結合は、ハイブリッド形成プロセスで行われる。その後、２つの試料から、強固に付着したＤＮＡ断片及び鎖でつながれたＤＮＡのみが物体支持台上に存在するように、この物体支持台を洗浄する。
【０００６】
物体支持台を乾燥させた後、検出プロセスに進む。その中で、ＤＮＡ断片が付着している物体支持台の個々の位置を適宜の顕微鏡によって分析する。その際、例えば蛍光マーカーが対応する色の蛍光を発するように、個々のＤＮＡ断片をレーザ光によって刺激する。１つのＤＮＡ断片が付着する１つの特定の位置が、例えば赤色のスポットとして現れる場合、この遺伝子は腫瘍組織内で活性状態であったのであって、正常組織内ではそうではなかったことを、そのことから結論づけることができる。１つのスポットが緑色の蛍光を発する場合、この遺伝子は正常組織でのみ活性状態であったことを、そのことから結論づけることができる。黄色の蛍光が現れた場合、対応する遺伝子は両方の組織内で活性状態であった。上述の方法によれば、例えば、どの遺伝子が腫瘍内で活性状態であるのかを診断することが可能である。このことから、組織の変化の種類等に関する結論を引き出すことが可能である。
【特許文献１】
米国特許第４８４７２０８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
２つの試料と物体支持台上のＤＮＡ断片との可能な限り良好な結合を実現するために、例えば蓋によって物体支持台を閉鎖することが知られており、これにより物体支持台と蓋との間に試験室が形成される。次いで、この試験室を振動手段によって振動させて、２つの試料を移動させる。この移動によって、対応する試料成分が次に結合する適宜の対応物を見つけることがより容易になる。振動手段を設けることには、定常波が発生し、これにより試料の限られた移動のみが生じるという欠点がある。
【０００８】
例えばある試料が物体支持台等の基部に強固に付着し、別の試料がそれと反応するような化学的及び／又は生物学的試料の別の分析においても、上述の例に記載された課題が存在する。特に、ガラス製の物体支持台を基部として用いる場合には、蓋を置く時か又は別の取り扱い作業中に、物体支持台が損傷する危険性が存在する。
【０００９】
本発明の目的は、基部、特に基部として機能する物体支持台が損傷する危険性が低減される、化学的及び／又は生物学的試料を分析する分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１に係る分析装置により解決される。
【００１１】
本発明に係る分析装置は、基部及び頭部又は蓋を備える。この基部及び頭部は試験室を形成する。基部は、例えば薄いガラス製の平坦な物体支持台であってもよい。同様に、試料支持台が試験室内に配置されるように、物体支持台又は別の試料支持台が基部上に位置していてもよい。
【００１２】
本発明によれば、分析装置は、基部を受け入れる足部を備える。この足部は、足部及び頭部が互いに相対移動可能となるように構成されている。これによって試験室を封止する。本発明によれば、頭部及び／又は足部は更に、試験室を封止する際に蓋に対して基部が整列することが可能となるように支持される。このようにして、好ましい程度に強固に封止された試験室を提供すべく基部を頭部又は蓋に対して押圧する前に、基部は、頭部を受け入れる点のすべてと、例えば円周シールと完全に接する。このようにして、この基部は少なくとも特定の範囲内では自由に移動可能であり、従って、試験室を封止する際の基部における張力の発生が防止される。その結果、基部、特に薄いガラス製の平坦な物体支持台である基部が損傷する危険性が相当低減する。
【００１３】
基部は平坦であることが好ましい。頭部の基部に対して配置された部分も同様に平坦とする。足部及び／又は頭部は、試験室を閉鎖する際に頭部及び基部が互いに面平行に整列するように支持されることが好ましい。
【００１４】
例えば、それが足部であり基部が水平に保持される場合、例えばその足部の支持によって、少なくとも水平軸回りの限定された範囲で基部を動作させることが可能となる。両方の水平軸回りの限定された範囲で動作が可能であることが好ましい。好ましくは円周シールを伴った頭部とすることにより、試験室を閉鎖する際、基部をシール上に確実に面接触させる。このようにして、シールは平面力を除くあらゆる集中的な力を基部に送らない。その結果、試験室を閉鎖する際の基部への損傷が回避される。
【００１５】
付加的に構成される頭部又は足部の代わりに支持されるべく構成される頭部も、１つの縦軸、好ましくは両方の縦軸回りを旋回することができるように構成することが好ましい。基部を水平に配置する場合、これらの縦軸は２つの水平軸となる。
【００１６】
特に好ましい実施の形態においては、頭部及び／又は足部は浮動的に支持される。これは例えば、弾性の容器、中間部等により実現することが可能である。例えば弾性ピン等の弾性要素を、頭部及び／又は足部を浮動的に支持するために設けることが好ましい。弾性要素としてバネを設けることは特に好ましい。頭部毎に及び／又は足部毎に、少なくとも３つの弾性要素を設けることが好ましく、少なくとも４つの弾性要素を設けることが特に好ましい。基部の損傷又は破壊を引き起こす可能性がある実質的に集中性のより高い力が生じないように、本発明に係る頭部及び／又は足部の浮動的な支持を介して、試験室を封止する際に生じる力のムラを取り除く。
【００１７】
特に好ましい別の実施の形態においては、シングルポイント軸受を用いて足部及び／又は頭部を支持する。例えば玉継手として構成し、好ましくは基部に対して中心の位置に配置する。このようにして、上述の足部及び／又は頭部の移動を簡単に行うことが可能になる。シングルポイント軸受としては、玉継手等の形態の球面軸受が好ましい。
【００１８】
更に、基部を浮動的に支持することが可能である。この目的を達成するために、例えば変形可能な物体、好ましくは弾性的に変形可能な物体を基部の下方に設ける。基部、例えば物体支持台をその上で支持する立方形の弾性体が好ましい。上述の足部の軸受に加えて、浮動的な支持台を設けることが可能である。
【００１９】
本発明に係る装置は、試験室内で試料を移動させる移動装置を備えることが好ましい。本発明によれば、分析装置は移動装置として搬送手段を備える。搬送手段を用いて、少なくとも試料の一部を試験室から吸引し、その後試験室に再び供給する。試料を循環させることも可能であり、次いでその試料は少なくとも部分的に「１つの輪」状に移動する。
【００２０】
本発明に従って試料の移動装置として搬送手段を設けることによって、定常波の発生が回避される。試料の一部を吸引し供給することによって、試験室内に存在する試料の全体量を確実に移動させる。
【００２１】
試験室の大きさに依存して、例えば十分な量の試料を吸引し、その後試験室に試料を再び供給することによって、このことを確実にすることができる。従って、試料の一部を受け入れその後に送り出す受入室を、例えばポンプ等の搬送手段と試験室との間に設けることが好ましい。受入室をそれ相応の大きさにすることによって、例えば、試験室内に位置する試料の大部分を吸引し、その後試験室に再び供給することが可能である。個別の受入室の代わりに、搬送手段と試験室との間に位置するチャネルをそれ相応の大きさにして、受入室として機能させることが可能である。
【００２２】
特に好ましい実施の形態においては、受入室が少なくとも２つ設けられている。これらの受入室は、試験室によって試料の一部の受け取りと送り出しを交互に行うように、１つ又は２つの搬送手段と接続される。例えば、一方の受入室から試料を送り出すのと同時に、他方の試験室に試料を受け入れることができる。この方法によって、試験室において試料の規則正しい移動が実現する。ある受入室からの試料の送り出しと、別の受入室への試料の受け入れとの間に間隔があってもよい。更に、この２つのプロセスが重複してもよい。
【００２３】
試験室内での試料の移動性を改善するために、そこを通して試料を試験室から異なる部位で抽出し、そこに再び供給するいくつかのチャネルを、好ましくは頭部に配置することが可能である。抽出部位を供給部位と異なったものとして、試料を「１つの輪」状に送り出すことも可能である。
【００２４】
試験室は、頭部に設けられた円周フレーム状の突起等のように、頭部を対応する配置とすることによって形成することが好ましい。このことには、従来の物体支持台、例えば平坦なガラス板を基部として用いることが可能であるという利点がある。頭部に設けられたフレーム状の突起は、試験室を外側に対して封止し、試料の液体が頭部と基部との間から漏れないように、円周シールを備えることが好ましい。
【００２５】
別の好ましい実施の形態において、試験室はフレーム状の中間部により形成される。後者は頭部と強固には接続せず、頭部と足部との間に置かれるか、又は解離できるように頭部又は足部と接続することが好ましい。このことは、中間部を簡単に取り外し、清浄化できるという利点を有する。
【００２６】
極めて小さい試験室を形成するためには、頭部は、試験室を形成するための中間部の凹部内に部分的に突出する突起を有する。これに関連して、中間部の厚みは、頭部に結合している突起の高さよりもわずかに小さい。こうして形成される隙間は試験室に対応する。物体支持台は基部として設けられることが好ましいため、中間部内の凹部は矩形であることが好ましく、頭部の突起は立方形であることが好ましい。試験室の容積は１００μＬ未満であることが好ましく、８０μＬ未満であることがより好ましく、また６０μＬ未満であることが特に好ましい。
【００２７】
密封性の高い試験室を形成すべく、頭部に設けられた突起と中間部との間にシールを配置することが好ましい。シールを簡単に清浄化できるように、シールを中間部と接続することが好ましい。シールが損傷した場合、頭部の突起に設けられたシールを取り替えるよりも、中間部を交換する方がはるかに簡単である。
【００２８】
特に好ましい実施の形態においては、いくつかの物体支持台又は基部のための受入装置が設けられている。この受入装置は、底部及びこの底部と接続しているセンタリング要素を備える。センタリング要素を介して、それぞれ１つの物体支持台を支持するいくつかの受入領域を構成する。このようにして、受入領域毎に１つの物体支持台を底部上に置くことが可能である。次いで、物体支持台は基部として機能し、頭部と共に試験室を形成する。この目的を達成するために、受入領域毎に個別の頭部及び／又は足部を設けることが可能である。いくつかの受入領域に対応して形成される共通の頭部又は足部を設けることも可能である。
【００２９】
この実施の形態において、各基部のために少なくとも足部又は頭部を移動可能に支持することが本発明に不可欠である。従って、いくつかの基部のための共通の足部と、各基部のための個別の頭部とを設けることが可能である。更に、逆に共通の頭部と個別の足部を設けることも可能である。移動可能に支持された、個別に設けられた頭部又は足部を、担持部にて移動可能に保持することが好ましい。従って、試験室を開閉するために、移動可能に支持された部分を共通して、例えば鉛直方向に移動させることも可能である。しかしながら、共通の足部又は共通の頭部によって動作することが好ましい。
【００３０】
このように、例えばＤＮＡ断片が所定の位置に既に付着している１つの物体支持台を、受入装置のそれぞれの受入領域内に置くことが可能である。次いで、いくつかの物体支持台を担持している受入装置を、例えばロボットの把持アーム等を用いて容易に取り扱うことが可能である。例えばセンタリング要素又は底部で受入装置を容易につかむことができるため、物体支持台を容易に取り扱うことが可能である。本発明に係る装置によって、薄いガラス製の物体支持台を操作中に損傷しないことが特に保証される。同様に、物体支持台上に既に存在する試料への接触も回避される。
【００３１】
センタリング要素は、一体化したフレーム部のように構成することが好ましい。従って、各物体支持台をフレームで包囲する。このことには、受入領域内に保護された状態で物体支持台を配置するという利点がある。物体支持台をフレーム部内に完全に受け入れるように、フレーム部の高さが物体支持台の厚みよりも高いことが好ましい。その結果、物体支持台の表面への接触だけでなく、受入装置を扱う際の物体支持台の損傷も回避される。いくつかの受入領域を１つのフレーム部により形成することが好ましい。この場合、各受入領域はフレームで完全に包囲される。このようにして、隣接する２つの物体支持台の間に設けられるフレーム部の壁は、２つの受入領域のフレームの一部として機能する。
【００３２】
上述の各フレーム部が受入領域を包囲してもよく、円周センタリングフレームとして完全に包囲することが好ましい。しかしながら、これらは受入領域を包囲するための個別のフレーム部でなくてもよく、例えば後者を受入装置内の中心に配置させるべく物体支持台の隅を支持する機能を有するだけでもよい。この場合、物体支持台の受入装置への挿入をより簡単に行うことができる。物体支持台の受入装置内への挿入をより簡単にするために、センタリング要素を更に面取りしてもよい。この面取りは、物体支持台の挿入が簡単になるように、それぞれ１つの物体支持台を受け入れる受入領域が上向きに広がるように構成される。
【００３３】
特に好ましい実施の形態において、底部は少なくとも受入領域内に可撓性材料を備える。特に、底部全体が連続した可撓性材料からなる。従って、可撓性ダイアフラムは例えば物体支持台等の基部の浮動的な支持部として機能する。その結果、試験室を閉じる際に基部が損傷する危険性が相当低下する。
【００３４】
可撓性材料は、特にジアテルミー性ダイアフラムである。その結果、ペルチェ素子等の焼戻し手段を個々の受入領域の下側に設けて、個々の物体支持台を特に好適な方法で加熱することが可能となる。焼戻し手段を用いると、物体支持台を直接操作せずに、物体支持台の場合によっては個別の部分的な範囲のみを極めて限定して加熱することが可能となる。この場合にも、物体支持台の損傷が回避される。ダイアフラムは、４〜１００℃の温度を物体支持台に伝えることができるように構成することが好ましい。可撓性ダイアフラムの提供とは独立して、焼戻し手段を頭部に若しくは頭部上に、及び／又は足部に若しくは足部上に設けてもよい。
【００３５】
更に、冷却用リブだけでなく冷却要素を頭部及び／又は足部に設けてもよい。その結果、試験室内を支配する温度を精密に設定することが可能である。
【００３６】
更に、足部に対して受入手段の位置決めを行う位置決め手段を設けることが好ましい。受入装置に設けられた各基部のために、例えば個別の足部を設けてもよい。位置決め手段を用いて、受入装置内に配置された、例えば物体支持台のような基部に対して足部を整列させることが可能である。各足部が基部に関して個別に整列すべく適合するように位置決め手段を構成してもよい。位置決め手段によって、基部のために設けられた個々の足部が共通して整列することが好ましい。
【００３７】
この目的を達成するために、位置決め手段は、受入装置を保持する把持要素を備えることが好ましい。位置決め手段は特に、受入手段をその中に挿入するようになしたドロア状の位置決め手段であってもよい。ドロア状の位置決め手段は、分析装置の内外に移動させることが可能である。同時に位置決め手段として機能するようにドロアを構成し、従って、１つ以上の足部と個々の基部との間の位置を確定する。
【００３８】
特に現行の配置にて本発明に係る受入装置を使用できるように、受入装置の外側寸法をマイクロタイタープレートの標準的な大きさに対応させる。特に、受入装置の幅は９６±４ｍｍであり、長さは１２８±４ｍｍである。
【００３９】
上述の分析装置を用いて、例えばＤＮＡフラグメントのハイブリッド形成分析を実施することが可能である。更に、互いに対して検出可能な親和性を有する化学的及び／又は生物学的試料の分析が可能であり、特に抗原−抗体の親和性分析でもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に、添付の図を参照して好ましい実施の形態により本発明を詳細に説明する。
【００４１】
いくつかの物体支持台１２のための受入装置１０は、底部１４（図２）を備える。底部１４は、センタリング要素１６、１８、２０と接続されている。図示した実施の形態において、センタリング要素１６、１８、２０は、それぞれに物体支持台１２を配置することができる４つの矩形受入領域２２が形成されるように配置する。センタリング要素１６、１８、２０は、対向する２つのより短い方の側壁１６と、この側壁１６の間に配置された、これも対向する２つのより長い方の側壁１８とを有する。図示した実施の形態では、より短い方の側壁１８に対して平行に配置されている３つの隔壁２０が、側壁１８の間に設けられている。
【００４２】
センタリング要素１６、１８、２０の下面２４には、ダイアフラムとして構成された底部１４が取り付けられている。従って、受入領域２２は、物体支持台１２がそれぞれその上に支持される底としての可撓性ダイアフラムを有する。例えば物体支持台を水平に整列させるために、このように、図２のダイアフラムを下から押圧することが可能である。更に、加熱要素を物体支持台１２の下側に設けることも可能である。ダイアフラムの可撓性が原因で、物体支持台１２は、平坦な加熱要素の表面に接した状態で水平に置かれる。その結果、加熱要素と物体支持台との間の均一且つ良好な熱伝達が確実なものになる。
【００４３】
これらの内部２３において、即ち受入領域２２に向いている側において、センタリング要素１６、１８、２０は面取りされている。その結果、図２で上に向いている個々の受入領域の開口部は上方に向けて拡張される。このことによって、物体支持台１２の受入領域２２への挿入がより簡単になる。
【００４４】
頭部２６は、センタリング要素１６、１８、２０の間に形成された個々の受入領域２２内に突出すべくなしてある。この目的を達するために、頭部２６は、実質的に矩形断面を有する図示の実施の形態における４つの突起２８を備える。突起２８の側壁３０は、網状のセンタリング要素１６、２０の内壁に接している。同様に、図２に示されていない突起２８の側壁は、網状のセンタリング要素１８に接している。基部又は試料支持台に面している頭部２６の下面には、各受入領域２２のためにフレーム状の突起３２が設けられている。フレーム状の突起は円周形である。フレーム状の突起３２の下面３４には、同様に円周形であるシール３６が設けられている。このシール３６は、試料支持台１２の外側の縁上で支持されており、頭部２６に対して試料支持台を封止する。フレーム状の突起３２によって、試験室３８は、フレーム状突起３２の内部において、頭部の内側３６と試料支持台１２との間に形成される。
【００４５】
試験室３８に供給された試料を移動させるために、その試験室３８と接続された２つのチャネル４０、４２を頭部２６に設ける。チャネル４０は、例えばホース４４を介してポンプ４６に接続されている。これに対応して、チャネル４２はホース４８を介してポンプ５０に接続されている。この２つのポンプ４６、５０は共通の制御装置により制御されることが好ましい。このポンプ４６、５０は、試験室の中にある試料の一部を、チャネル４０及び４２のそれぞれの中に交互に吸引し、その後試験室３８内に再び送り出す。その結果、例えばこの装置をＤＮＡ親和性の分析に用いる場合、適合する試料部分がより簡単に結合するように試験室３８内の試料の移動が実現される。
【００４６】
更に、２つの受入室５２、５４が頭部２６の内部に設けられている。受入室５２はチャネル４０と接続されており、受入室５４はチャネル４２と接続されている。受入室５２、５４のサイズに起因して、試験室３８から受け入れた試料の量を集めることが可能である。２つのポンプ４６、５０は、受入室５２、５４に直接接続することも可能であり、また頭部２６内部か又はその上側に配置することも可能である。
【００４７】
試料を試験室３８内に供給するために、試験室３８に連結したチャネル５６を更に頭部２６に設ける。受入装置１０上に前もって頭部２６を設置しておいた後に、このチャネル５６を経由して、予め密封しておいた試験室３８内に試料を供給することが可能である。同様に、２つのチャネル４０、４２のうちの１つを経由して試料を供給することが可能であり、チャネルはこの目的のために分岐していることもあり得る。
【００４８】
試験室３８における移動性を改善するために、いくつかのチャネル４０、４２が試験室３８と連結するようにチャネル４０、４２が分岐していてもよい。更に、頭部２６内の試験室３８毎に複数のチャネル４０、４２を設けることが可能である。チャネルの半数は同一のポンプと接続されていることが好ましい。
【００４９】
受入装置１０の頭部２６に対向する側には、足部５８が設けられている。この足部５８は、加熱されるべくなしてある平坦な板６０を備える。この加熱可能な板６０は矩形であることが好ましい。加熱可能な板の外側寸法は、基部１２の外側寸法よりも若干大きいことが好ましい。この加熱可能な板６０は、金属板又は別の熱伝導性の板であることが好ましい。
【００５０】
図２において、加熱可能な板の下に、加熱要素としての熱電冷却装置６２が設けられている。この冷却装置は、対応する制御装置を介して板６０を加熱又は冷却するために用いることが可能である。
【００５１】
受入板６４は冷却装置６２と接続されている。この受入板６４も同じく矩形断面を有することが好ましい。板６４の外側寸法は、基部１２の外側寸法よりも少しだけ小さい。板６４の中央には、球面軸受として機能するボール状の突起６６が設けられている。このボール状の突起６６はボールの受け皿６８内に支持されている。その結果、図２において水平な２本の軸回りに足部５８全体が動くことが可能となる。
【００５２】
また、冷却用リブ７０が板６４と接続されている。この冷却用リブ７０は、例えば加熱プロセスの後に、試験室３８内の試料の液体をより速やかに冷却するという機能を有する。
【００５３】
ボールの受け皿６８は、中心に配置された棒状の足部７２により支持されている。この足部７２の周囲にはコイルバネ７４が配置されている。このコイルバネの一方はボールの受け皿６８の下面にて支持されており、他方は、同じく棒状の迫台７６で支持されている。図２において、バネ７４を用いることにより鉛直方向の衝撃を和らげることができる。
【００５４】
試験室３８を開閉するために、足部５８を矢印７８の方向に移動させることが可能である。矢印７８の方向への足部５８の可動性に加えて、又はそれに代えて、図２における頭部２６を鉛直方向に、即ち矢印７８と同様の方向に移動可能になしてもよい。
【００５５】
頭部２６は、例えば不図示の保持装置に保持されてもよい。図２において、保持装置は鉛直方向に移動してもよい。頭部２６と共にこの保持装置が鉛直方向に移動することによって、頭部２６を受入装置１０の受入領域２２内に自動的に降ろすことが可能となる。この場合、フレーム状の突起３２に設けられたシール３６は試料支持台１２の境界部分上で押圧され、試験室３８が形成される。これは足部５８の矢印７８の方向への動作により支持され得る。試料支持台１２は、底部１４として機能する弾性のダイアフラム上で支持されているため、頭部２６の下降及び／又は足部５８の上昇による試料支持台の損傷が回避される。更に、弾性のダイアフラム１４は、頭部２６と試料支持台１２との間の密封を確実なものにするという機能を有する。
【００５６】
本発明に係る装置の更に好ましい実施の形態について、図３乃至図５を参照しつつ以下に詳述する。同様の装置構成要素は、図１及び図２で用いたと同じ参照符号を用いて示す。
【００５７】
図２に示した本発明に係る装置に対する、図３に示した本発明に係る装置の本質的な相違点は、各基部１２毎に個別の頭部８０が設けられていることにある。頭部８０毎に好ましくは４つのバネである弾性要素８２を介して、各頭部８０が担持部８４と接続されている。弾性要素８２として頭部８０毎に４つのバネを設ける代わりに、各頭部８０のためにディスクスプリングを設けることも可能である。その結果、頭部８０は、水平面上に配置された２本の縦軸回りに特定の範囲内で移動することが可能となる。
【００５８】
図２に示す実施の形態に対応して、チャネル４０、４２、５６、受入室５２、５４、及びチャネル４０、４２に接続したポンプ４６、５０を頭部の内部に設ける。更に、図３に示す実施の形態において、焼戻し手段８６が頭部８０の内部に配置されている。焼戻し手段８６により、試験室３８に位置する試料を加熱又は冷却することが可能である。
【００５９】
頭部８０に対向して共通の足部８８が設けられている。図示した実施の形態において、ダイス状の足部８８は、受入装置９４の矩形凹部９２（図４）内に突出した立方形の突起９０を備える。
【００６０】
受入装置９４は、基部又は物体支持台１２を受け入れるという機能を有する。この目的を達するために、４つの物体支持台１２を受け入れる機能を有するこの受入装置９４は、ステップ９６を有する。物体支持台１２はステップ９６上に支持されている。受入装置９４にある、ステップ９６を包囲しているフレーム状の部分９８を用いて、物体支持台１２は凹部９２の中心に位置する。当然のことながら、受入装置９４にあるこのフレーム状の部分９８を遮ることも可能である。このことには、物体支持台１２の挿入及び取外しがより簡単になるという利点がある。
【００６１】
更に、受入装置９４とは別に、頭部８０と足部８８との間に中間部１００（図５）が配置されている。この中間部１００は、凹部９２に対応した矩形である４つの凹部１０２も備える。これに関連して、中間部１００の凹部１０２は、受入装置９４の凹部９２よりも小さい。凹部１０２は円周シール１０４を有する。
【００６２】
試験室３８を形成するためには、頭部８０の立方形の突起１０６が凹部１０２内に係合することが好ましい。突起１０６の高さは中間部１００の厚みよりも小さいため、試験室３８は突起１０６の下面と物体支持台１２の上部との間に形成される。これに関連して、シール１０４は一方では物体支持台１２の上部に接しており、他方では頭部８０の突起１０６についても封止する。密封性の高い試験室３８を形成するために、矢印１０８の方向に頭部８８を移動させる。その結果、足部８０の突起９０が物体支持台１２の下面を押圧し、シール１０４に対して後者を押圧する。
【００６３】
個々の物体支持台１２は、例えばＤＮＡ試料の分析に役立つ。この目的を達成するため、図６に示すように、各物体支持台を異なる領域に分割する。内部領域８０では、例えば試料の滴を添加する。次いでこれは、試料支持台１２と強固に結合する。このように、領域８０はアレイを配置するための表面としての機能を有する。この領域８０は２．５ｍｍの幅のマージン８２に包囲されていることが好ましい。このマージン８２は、例えば領域８０内に供給される試料のすべてが物体支持台１２の外縁８４に対して十分な距離を持つようにするという機能を有する。頭部２６が下がるにつれて、シール３６はマージン領域８２内に支持される。図６に示す線８８によりマージン８２と分けられている領域８６は、試料支持台１２と接触する機能を有する。領域８６内で物体支持台１２を操作することができるように、この領域においては試料を処理しない。接触領域８６は、例えば物体支持台１２を本発明に係る受入装置１０内に挿入することを可能にするために必須である。
【００６４】
ハイブリッド形成ヘッド及び頭部２６のそれぞれを備える分析装置９０（図７）内に、受入装置１０又は受入装置９４を中間部１００と共に挿入することが可能である。この目的を達成するために、分析装置９０は、受入装置１０を受け入れるドロア状の受入手段９２を備える。このドロアは、ＣＤプレーヤー等のドロアに対応して構成してもよい。ドロア９２が開いた時、物体支持台１２又は受入装置９４を支持する受入装置１０を中間部１００と共に、上方からこのドロア内に挿入し、次いで分析装置９０内に移動させる。
【００６５】
分析装置９０の内部において、頭部２６は、受入装置１０が分析装置９０内に移動した後に物体支持台１２上で降下するように配置されている。
【００６６】
更に、ドロア９２の上方には乾燥ヘッド９４が設けられている。この乾燥ヘッド９４にはファンが設けられている。ハイブリッド形成プロセスが完了した後、ドロアは分析装置９０から外にドロアを再び移動する。そうすることにより、乾燥ヘッド９４を用いて物体支持台１２上に残存する試料又は洗浄液を除去する。乾燥ヘッドは、いくつかの排出開口部及び注入開口部を有することが好ましい。注入開口部によって、乾燥ヘッド又は別の乾燥手段から送り出される空気が再び吸引される。その結果、試料の液体成分が周囲に広がることが回避される。これに関連して、乾燥ヘッド９４が吸引する空気の量が送り出す空気の量よりも常に多くなるように、吸引用の注入口の断面積は排出口の断面積よりも大きい。その結果、試料の成分が周囲に広がる危険性が更に低下する。これらの注入口及び／又は排出口は、乾燥ヘッドの幅を覆うスロット形状の開口部であってもよい。
【００６７】
試料支持台１２の完全な乾燥を確実にするために、ドロア９２を前後に数回移動させてもよい。
【００６８】
その後、受入装置１０又は９４を、場合によっては中間部１００と共にドロアから再び移動させる。
【００６９】
更に、これらの乾燥の前に試料支持台を洗浄することが可能である。これは、頭部２６によって、即ち試験室３８がまだ封止されている時に、行われることが好ましい。このように、洗浄処理は分析装置内で実施される。この目的を達成するために、頭部２６に設けた個別のチャネルを介して、又は試験室のチャネル４０、４２を介して洗浄液を供給し、再びそこから排出することが可能である。分析装置内で頭部を上方に移動させ、そのために試験室の密封性がなくなる前に、試験室内の液体の大部分を吸引しておくことが好ましい。既に存在するチャネル４０、４２を介して吸引を順番に行うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】いくつかの基部が挿入されている受入装置の第１の好ましい実施の形態の略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った略部分断面図であり、図１には示されていない頭部と本発明に係る足部とを追加して示している。
【図３】本発明に係る装置の第２の好ましい実施の形態の、図２に対応する略部分断面図である。
【図４】図３に示す装置において利用される基部のための受入装置の第２の好ましい実施の形態の略平面図である。
【図５】図３に示す実施の形態において利用される中間部の略平面図である。
【図６】図１に示す受入装置内に挿入されるべくなしてある単一の基部を示す。
【図７】受入装置をその中に挿入するようになしてある分析装置の略斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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2004526961.tif 000004
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【手続補正書】
【提出日】平成15年2月18日(2003.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部（１２）及び頭部（２６，８０）により形成される、試料を受け入れる試験室（３８）と、
該基部（１２）を受け入れる足部（５８，８８）であって、足部（５８，８８）及び頭部（２６，８０）は前記試験室（３８）を閉じるために互いに相対移動可能である足部（５８，８８）と
を備える、化学的及び／又は生物学的試料を分析する分析装置において、
足部（５８，８８）及び／又は頭部（２６，８０）は、試験室（３８）を閉じると基部（１２）が頭部（２６，８０）に対して整列すべく支持されていることを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記軸受は、頭部（２６，８０）及び基部（１２）が互いに面平行に整列すべく構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記頭部及び／又は足部は、縦軸及び／又は横軸回りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記頭部（２６，８０）及び／又は足部（５８，８８）は浮動的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項５】
前記軸受は、少なくとも１つの弾性要素（８２）によりなされる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分析装置。
【請求項６】
少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つの弾性要素が、頭部（８０）及び／又は足部毎に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記足部（５８，８８）及び／又は頭部（２６，８０）はシングルポイント軸受（６６，６８）により支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項８】
前記シングルポイント軸受（６６，６８）は球面軸受であることを特徴とする請求項７に記載の分析装置。
【請求項９】
前記基部（１２）は浮動的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１０】
前記試験室（３８）は、頭部（２６）に設けられた円周フレーム状の突起（３２）により形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１１】
前記突起（３２）はシール（３６）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の分析装置。
【請求項１２】
前記試験室（３８）はフレーム状の中間部（１００）により形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１３】
前記頭部（８８）は、試験室（３８）を形成する中間部（１００）の凹部（１０２）内に部分的に突出する好ましくは立方形の突起（１０６）を備えることを特徴とする請求項１２に記載の分析装置。
【請求項１４】
前記突起（１０６）と中間部（１００）との間にシール（１０４）が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の分析装置。
【請求項１５】
前記基部は平坦な試料支持台（１２）であることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１６】
前記頭部（２６，８０）は、試料を試験室内に供給するための供給チャネル（５６）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１７】
底部（１４）と、
該底部（１４）に接続されたセンタリング要素（１６，１８，２０；９８）であって、いくつかの受入領域（２２）がそれぞれ１つの基部（１２）を受け入れるべく構成されるように配置されるセンタリング要素（１６，１８，２０；９８）と
を備える、いくつかの基部（１２）のための受入装置を特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１８】
前記センタリング要素（１６，１８，２０；９８）は一体化したフレーム部により形成されており、該フレーム部は、各受入領域（２２）が円周センタリングフレーム（１６，１８，２０；９８）により包囲されるべく形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の分析装置。
【請求項１９】
前記センタリング要素（１６，１８，２０；９８）は、受入領域（２２）の方向に面取りされていることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の分析装置。
【請求項２０】
前記底部（１４）は、少なくとも受入領域（２２）において、可撓性材料、特にジアテルミー性の可撓性ダイアフラムからなることを特徴とする請求項１７乃至請求項１９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２１】
前記中間部（１００）は、受入装置（９４）と頭部（８０）との間に配置されていることを特徴とする請求項１７乃至請求項２０のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２２】
複数の基部（１２）が共通の足部（８８）又は共通の頭部（２６）により受け入れられ、且つ基部（１２）毎に個別の頭部（８０）又は個別の足部（５８）が設けられていることを特徴とする請求項１７乃至請求項２１のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２３】
いくつかの頭部（８０）及び／又は足部が、担持部（８４）において移動可能に保持されることを特徴とする、請求項１乃至請求項２２のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２４】
試験室内で試料を移動させる移動装置を特徴とする請求項１乃至請求項２３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項２５】
前記移動装置は、試料の一部を試験室（３８）から吸引し、再び試験室（３８）内に供給する搬送手段（４６，５０）を備えることを特徴とする請求項２４に記載の分析装置。
【請求項２６】
前記搬送手段は、試料の一部を受け入れ、その後送出する受入室（５２，５４）と接続されていることを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の分析装置。
【請求項２７】
試料の一部の受入れ及び送出を交互に行う少なくとも２つの受入室（５２，５４）が設けられていることを特徴とする請求項２６に記載の分析装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの受入室（５２，５４）が頭部（２６）に設けられていることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の分析装置。
【請求項２９】
前記頭部（２６，８０）及び／又は足部（５８，８８）は焼戻し手段（６０，６２，６４；８６）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項２８のいずれかに記載の分析装置。
【請求項３０】
足部（５８）に対して受入装置（１０）の位置決めを行う位置決め手段（９２）を特徴とする請求項１７乃至請求項２９のいずれかに記載の分析装置。
【請求項３１】
前記位置決め手段（９２）は、受入装置（１０）を保持する把持要素を備えることを特徴とする請求項３０に記載の分析装置。
【請求項３２】
前記受入装置（１０）は、ドロア状の位置決め手段（９２）により、分析装置（９０）の内外へ移動すべくなしてあることを特徴とする請求項３０又は請求項３１に記載の分析装置。
【請求項３３】
ファンを備える乾燥手段（９４）が、受入装置（１０）の移動経路に設けられていることを特徴とする請求項１７乃至請求項３２のいずれかに記載の分析装置。
【請求項３４】
前記乾燥手段（９４）は吸引手段を更に備えることを特徴とする請求項３３に記載の分析装置。
【請求項３５】
前記吸引手段の開口部の断面は前記ファンの開口部の断面よりも大きいことを特徴とする請求項３４に記載の分析装置。
【国際調査報告】
2004526961.tif 000037
2004526961.tif 000038
2004526961.tif 000039
2004526961.tif 000040