【手続補正書】
【提出日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図２は、反応機器６０４の分解立体図である。図１との関連で述べたように、反応機器６０４は、マイクロアレイ用スライド１５０に封止されているインターフェース機器６１６を含む。この例では、インターフェース機器６１６は、主インターフェース層６１７とガスケット４０４とから構成されている。反応チャンバーは、スライド１５０の上側表面と、主インターフェース層６１７の下側表面との間に形成され、反応チャンバーの境界は、ガスケット４０４中の開口部４０６で定義される。流体は、入口６１２を通って、反応チャンバーへ注入される。流体が注入されると、反応チャンバー内に既に存在している空気あるいは流体は、出口６１４を通って、流出する。反応チャンバーは、マイクロアレイ１５４中のスライドにスポットされた物質と流体の相互作用を許す。浮袋６２８と６２９とは、主インターフェース層６１７の内部に形成され、それぞれが、空気流路６３４と６３５を介してコネクタ６３１と６３２とに接続されている。コネクタ６３１と６３２とは、反応機器６０４が、装置６００の空気路コネクタ６０９と６１０と接続することを可能にする。浮袋６２８と６２９の下表面は、薄くて、柔軟性があるので、浮袋６２８と６２９の圧力が、増加するまたは減少するにしたがって、浮袋６２８と６２９は、下向きあるいは上向きにゆがむ。主インターフェース層６１７の下側の表面は、主インターフェース層６１７の大部分を形成するより堅い材料に付着している、薄くて、柔軟性がある材料の膜で形成され、あるいは主インターフェース層６１７の下側の表面は、薄さによって与えられた柔軟性を持つ主インターフェース層６１７の残りの材料と同一の材料で形成されてもよい。この場合に、主インターフェース層６１７の内部に隙間のある構造を形成するために、主インターフェース層６１７は、種々の標準的な製造方法により、お互いがくっついた１またはそれ以上の層で形成されることができる。インターフェース機器６１６と、スライド１５０とは、スライド１５０を基部４０２中の凹部４００に置き、（底面に取り付けられたガスケット４０４を含む）インターフェース機器６０６をスライド１５０上に置き、例えば、ピン４２２と、４２３上を内側に枢軸回転するＣ−溝クランプ４１８と、４２０のようなクランプ機構によって、全てをお互いに固定することによって、固定される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
マイクロアレイ用スライドの大部分に接近するためのインターフェース機器の他の例が、図３０に示される。本発明のこの形態では、マイクロアレイ用スライド１５０は、基部４０２の凹部４００にはめ込まれ、ガスケット４０４は、開口部４０６がマイクロアレイ１５４を含む反応チャンバーを形成するように、マイクロアレイ用スライド１５０上に好ましく置かれており、インターフェース機器４０８は、ガスケット４０４上に位置するので、入口流路４１０と出口流路４１２とは、インターフェース機器４０８とマイクロアレイ用スライド１５０との間に形成され、ガスケット４０４中の開口部によって仕切られた反応チャンバー４１３と通じている。ピン４２２と４２３とによって、基部４０２上に枢軸回転可能に搭載されている枢軸回転Ｃ−溝クランプ部材４１８と４２０とは、基部４０２と、マイクロアレイ用スライド１５０と、ガスケット４０４と、インターフェース機器４０８によって形成される“サンドイッチ”の端の上に滑り込むために内側に開閉する。クランプ部材４１８と４２０とは、Ｃ−溝の断面に線状であり、金属、プラスチック、その他の堅い材料で、形成されることができる。もし、適正に選択されたガスケット材料が用いられれば、マイクロアレイ用スライド１５０と、ガスケット４０４と、インターフェース機器４０８の良好な封止が、大きな圧力をかけることなしに、得られる。我々は、効果的な封止が、ガスケットを、ブタジエン、低分子量ポリエチレンとパラフィン蝋、およびアメリカン  キャン  カンパニーによって販売されているパラフィルムＭＴＭから構成される柔軟性のある熱可塑性フィルムで形成することで得られることを見出した。他の適した代替できるガスケット材料は、ＭＪリサーチ  インク、ウォルザム、ＭＡにより販売されているワックスシート材料のＭＪフィルムＴＭである。これらの材料は、圧縮される場合に、すなわち弾性というよりむしろ本質的に可塑性の変形を被る。ひとたび、ガスケットが、クランプ部材４１８と４２とによって、圧力が掛けられることによる変形（圧縮）されると、マイクロアレイ用スライド１５０と、ガスケット４０４と、インターフェース機器４０８とのシステムは、かなりの圧力下ではないが、封止され、一つにまとまる。ガスケット４０４は、シリコンゴムのような、弾性材料で形成されていてもよいし、分離した構成部材で、形成されていてもよいし、あるいはスクリーン印刷、プリント印刷などによって、インターフェース機器４０８の底面に直接適用されていてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図６は、マイクロアレイ用スライド１上のスポット５と、インターフェース流路３９と、入口流路３３と、出口流路３７と、インターフェース入口３１と、インターフェース出口３５とを含むインターフェース機器３の平面図を示す。この例では、流体サンプルは、インターフェース入口３１に入り、インターフェース流路３９を通り抜け、スポット５上を進み、インターフェース出口３５を通り、インターフェース機器を出る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
１つのマイクロアレイ中の、個々のスポットまたはスポット群に、選択的に接近するために用いられる、本発明の三次元的な実施形態が、図１０に示されている。複数の個々のスポット、あるいは（縦列の配列または他の配列の限定された数のスポットとは異なる）複数の別個のスポット群は、図１〜９に示すような実質的に平面、あるいは“二次元的な”インターフェース機器では、入口および出口流路と、ミクロ流体回路が重複するため、容易に接近できない。入口および出口流路をインターフェース機器構造の異なる面または段に移動することにより、異なるスポットへのより選択的な接近が可能となる。３Ｄインターフェース機器６０は、基板９上の単一のスポット７０、７２、７４、７６への接近を提供する反応チャンバー６２、６４、６６、６８、およびマイクロアレイ用スライド１上のスポット群８０、８１、８２、８３への接近を提供する反応チャンバー７８とを含む。インターフェース入口８５、８６、８７、８８は、流体が流路９０、９１、９２、９３を介して、反応チャンバー６２、６４、６６、６８にそれぞれ注入されることを可能にする。インターフェース入口９４は、流体が流路９５を介して、反応チャンバー７８に提供されることを可能にする。流路９６、９７、９８、９９は、流体を、反応チャンバー６２、６４、６６、６８から、インターフェース出口１００、１０１、１０２、１０３に、それぞれ運ぶ。それゆえ、個々のスポット７０、７２、７４、７６は、直接流水式で、単一の流体の流れにより、個々に接近されうる。逆に、反応チャンバー７８からの流路１０５は、流体の流れを、流路１０５から、リザーバ１１０、１１１、１１２に導く３個の分岐１０７、１０８、１０９に、進路を変える分岐点１０６と、インターフェース出口１００、１０１、１０２、１０３を介して、リザーバ１１０、１１１、１１２から空気あるいは他のガスを逃すことを考慮する空気排気流路１１３、１１４、１１５とから構成されるアレイ後ミクロ流体回路に導く。分岐点１０６のバルブ１１７は、分岐１０７、１０８、１０９への流体の流れを制御し、リザーバ１１０、１１１、１１２の出口のストップジャンクション１１９は、リザーバからの流体の流れを妨げるが、空気の流れを妨げない。このアレイ後ミクロ流体回路は、ＤＮＡ処理に用いられる回路の型を表す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
インターフェース機器を基板に恒久的に付けておくことも可能ではあるが、一部あるいは全ての処理ステップはインターフェース機器を用いて行われ、一旦処理されたスライドは、インターフェース機器から分離され、種々に存在するスライド読解技術を用いて、読解されるためには、現在のところ、インターフェース機器をマイクロアレイ用基板に一時的に封止することが好ましいと考えられている。機器を一緒にクランプする種々の方法が考案されており、本発明の範囲に入ると考えられる。例えば、図２と３０で用いられるようなｃ−溝クランプが用いられる。他の例は、図１１と１２に示されるものを含む。図１１では、インターフェース機器３は、マイクロアレイ用スライド１を考慮して、位置が定められ、クリップ１２１で固定されている。他の形のクリップまたはクランプ機器も、同様に用いられることができる。インターフェース機器３のインターフェース表面の流路あるいはウェルに相当する開口部を有するガスケット３は、良好な封止体を形成するために、インターフェース機器３とマイクロアレイ用スライド１との間に位置していてもよい。あるいはまた、図１２に示すように、代替可能なインターフェース機器１２５は、インターフェース機器１２５が、対向側壁１２９と１３１とに、マイクロアレイ用スライド１を滑り込ませて、そこで固定されるために、マイクロアレイ用スライド１の端部を支える大きさのスロット１２７を含んでいてもよい。図１１に示すように、インターフェース機器１２５をマイクロアレイ用スライド１との正しい配列を達成するために、レンズ１３３を通して、マイクロアレイ用スライド１上のアライメントマークを視覚化することにより、光学的な配列を可能にする１つまたはそれ以上のレンズ１３３がインターフェース機器３に含まれていてもよい。マイクロアレイ用スライドとインターフェース機器とで構成される反応機器が、装置に接続されている装置ベースのシステムでは、インターフェース機器とマイクロアレイ用スライドを装置に至るまで、固定し、同時にインターフェース機器を、マイクロアレイ用スライドと封止関係をもって支えるクランプが提供されてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
同様に、第３の流体が、入口１６０に注入され、インターフェース流路１８８に注入される場合には、第２の流体は、第１のリザーバ１９４に移動し、第１の流体は、第２のリザーバ２００に移動する。流体がシステム内を移動するにつれて、各々の第２のリザーバ２００から導く空気が、空気排気流路２０２を介して流出する。各々の空気排気流路は、出口経路２０６と、実質上出口１６２に接続する主空気排気流路２０４に接続する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１３〜１５に示すように、ミクロ流体回路層１４４の上側表面のアレイ前ミクロ流体回路１６６とアレイ後ミクロ流体回路１６８とは、バイアホール２０８と２１０をそれぞれ介して、ミクロ流体層１４４の下側表面１７２に接続されている。図２２の断面図に示すように、バイアホール２０８と２１０は、一列に並び、ガスケット１４６中のスロット１４８によって、形成されたインターフェース流路１８８の入口端１８６と出口端１９０に流体を供給する。バイアホール２０８と２１０、およびスロット１４８を簡単に配列するために、スロット１４８の端部は、バイアホール２０８と２１０とが位置する領域を増加するために、（各々のスロット１４８をダンベル形状にして）より大きく作られる。もしも、拡大された端に付加的な余地を提供することが、必要なら、スロット１４８の端部は、ずらされることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
図１３に戻ると、クランプ部材１５２は、ベースプレート２１２と、下方への圧力が角のある面２１８と２２０とのそれぞれにかかると、弾性的に外側に広がる上方に拡張された分岐２１４と２１６とを含む。入出力層１４２は、分岐２１４上の突起２２２と分岐２１６上の突起２２４とが入出力層１４２の両側の凹部２２６と２２８に適合するに足りるように、押下げられる。ベースプレート２１２とマイクロアレイ用スライドの間の弾力部材は、マイクロアレイ用スライド１５０に上向きのバイアスの力を与え、この力は、入出力層を分岐２１４と２１６の突起２２２と２２４とをそれぞれに下側に押し付けて、インターフェース機器１４０をマイクロアレイ用スライド１５０に固定するために、ガスケット１４６とミクロ流体回路層１４４に伝達される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図３１と３２とは、ガスケット４０４の開口部４０６が、非対称で、クランプ部材４４０と４４２とが、基部４０２に搭載されていないことを除けば、図３０に示す機器と同様な、本発明の機器の別の実施形態を示す。図３１は、機器の分解立体斜視図を示し、図３２は、組み立てられた機器の平面図を示す。この実施形態では、基部が提供されておらず、クランプ部材は、封止を行い、マイクロアレイ１５４を含むインターフェース流路を形成するための、インターフェース機器４０８とマイクロアレイ用スライド１５０との間に位置するガスケット４０４とともに、インターフェース機器４０８とマイクロアレイ用スライド１５０とを単純に、固定する。インターフェース機器４０８は、インターフェース流路４１３への接近を提供する入口４１０と出口４１２とを含む。インターフェース機器４０８は、インターフェース流路の視覚化を許すために、透明な材料で形成されると好ましい。クランプ部材４４０と４４２とは、各々が、インターフェース機器４０８とマイクロアレイ用スライド１５０の隣接する長端と短端とに沿ってクランプするように、Ｌ型を形成するために、切込みを入れて、折り曲げられたｃ−溝材料の単一の片から形成されると、好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
液体を混合するための別な方法は、アレイの全ての横列に通ずる単一の曲がりくねった流路を形成して、多重インターフェース流路を直列に接続することによって、マイクロアレイに渡って、流体を再循環することである。流体は、曲がりくねった流路を通って、再循環されることができる。ミクロ流体再循環器の一つの実施形態と、その使用方法とが図２９Ａ−１９Ｂに図示されている。図２９Ａは、入口３０１と、出口３０２と、順方向流体経路３０３と、戻り流体経路３０４とを含む流体回路３００が示されている。この流体回路は、空気ダクト３０５〜３０８を含む。ダクト３０５と３０７とは、常に開いている単純なダクトであり、一方、ダクト３０６と３０８とは、空気を流体回路に注入するために設計されたポンプ３０９と３１０とが接続されている。下流側バルブ３１１は、出口３０２に接続されたバルブであり、流体流路から流体や空気を置換することを制御するために用いられる。下流のバルブ３１１は、３０２の下流のどこかに接続されている。パッシブバルブ３１２と３１３とは、停止手段として働く、２個の疎水性の絞りである。親水性の絞りのような、他の形のパッシブバルブも、使用してもよい。３１４は、ある形のポンプ手段用いて流体回路に押し出されたサンプルまたは流体である。順方向流体経路３０３は、曲がりくねった流路であるが、どのような流路形状であってもよい。戻り流体経路３０４は、より真直であるが、曲がりくねっていてもよく、他の形の径路であってもよい。順方向流体経路３０３と、戻り流体経路３０４とは、流体が循環されるために、必要な閉回路流路を規定する。入口３０１と出口３０２との間の順方向流体経路３０３と、戻り流体経路３０４との容積は、ほぼ等しいであろう。ほとんどの再循環プロセスのために、下流バルブは、中に十字を有する円で示されるように、閉じられている。図２０Ｇに示される最後のステップでは、流体は、再循環径路から排出され、下流バルブ３１１は、中が開渠である円によって示されるように、開かれた構成を示される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
本発明のシステムにおける優位点の一つは、本発明のシステムは、単一のスライドの処理に用いるために構成されることも、あるいは複数のスライドの処理を扱うために多重化することもできることにある。図１の実施形態の装置を、多重化システムで用いるための機能性を、非常に詳しく述べる。図３５は、本発明の好ましい回路図を示す。ユーザインターフェース６１８は、ユーザが、加熱あるいは冷却期間に加えて望ましい温度などの加熱パラメータ、ポンプ圧力、混合回転数、負荷サイクル、および（図１〜３、３０実施形態で用いられる圧空混合のための）混合期間などの混合パラメータを含む、本発明によって与えられた反応条件の仕様を定めることを許す。ユーザインターフェース６１８で入力されたデータは、マイクロプロセッサや記憶機器などの構成要素を含み、ユーザインターフェース６で進められるパラメータを調整する温度制御装置６５０およびポンプ制御装置６５２に送信される。制御信号は、温度制御装置６５０から加熱ブロック６０６に送られる。温度フィードバック信号は、好ましく維持でき、調整できる望ましい温度を与えるために、温度制御装置６５０に送り返される。ユーザインターフェース６１８によって管理され、ポンプ制御装置６５２によって調整されたポンプ６５４（あるいは、他の圧力源）は、圧力多岐管６２２に入り、管６０６および６６１を通って、各々の反応機器６０４に分配される陽圧と陰圧との圧力差を生ずる。圧力差は、ここで述べるように気体（好ましくは、空気）、あるいは液体（好ましくは、水）の２個の媒体を通って、伝えられることができる。図３５に示したように、温度制御装置６５０とポンプ制御装置６５２とは、別個に実装されている。しかし、前記したように、ポンプ６５４、多岐管６４４、および加熱ブロック６０６と同様に、２個の制御装置を同じ装置の箱体に実装することもできる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
もし、電極、アクティブバルブ、圧電素子などのような他の能動素子が、インターフェース機器内、あるいは装置内に含められるのであれば、装置は、ユーザインターフェース６１８からの入力を受信する１またはそれ以上の付加的な構成要素を含み、望ましい方式で能動素子を作動させるために、電気的接続を介して、能動素子に制御信号を送る。能動素子が、検出電極、あるいは光学または温度センサーなどのようなセンサーである場合には、付加的な構成要素は、電気的接続を介して、能動素子からの電気信号を受信し、能動素子から受信した信号に関する情報を、ユーザインターフェース上に表示する。コンピュータをユーザインターフェースとして機能し、加熱ブロック、ポンプ、あるいは機器に用いられる他の能動素子を作動させるための制御信号を発生させるために、プログラムすることも可能である。