CN109781630A - 化验装置、方法和试剂 - Google Patents

Abstract

描述了进行化验的装置、系统、方法、试剂、和成套设备以及制备它们的工艺。它们特别适合以多井板化验格式进行自动分析。提供一种将光学传感器聚焦到隔开的平台的方法，包括如下步骤：提供至少一个图案化的上、中和下表面，其中图案化的中表面和平台彼此对齐，且图案化的上和中表面之间的第一距离以及中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本上相等；利用光学传感器获得图案化的上和中表面之间的对比度值的第一差值；(c)利用光学传感器获得图案化的中和下表面之间的对比度值的第二差值；和(d)比较对比度值的第一和第二差值。

Description

化验装置、方法和试剂

本申请是申请号为201480012891.0，申请日为2014年1月3日，发明名称为“化验装置、方法和试剂”的PCT发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求享有2013年1月4日提交的名称为“化验装置、方法和试剂”的美国临时申请No.61/749，097的优先权。该原申请的说明书通过引用被整体并入。还引用到公开号No.2011/0143947，2012/0195800，2007/0231217，2009/0263904，和2011/025663的美国申请。这些申请的说明书也都通过引用被整体并入此处。

技术领域

本发明涉及用于进行化验的装置、系统、方法、试剂、和成套设备。本发明的装置、系统、方法、试剂、和成套设备的某些实施方式可以用于在多井板化验形式中进行自动取样、样品制备、和/或样品分析。

背景技术

已经开发了多个用于进行化学、生化、和/或生物化验的方法和系统。这些方法和系统在包括医疗诊断、饮食检验、环境监测、制造质量控制、药物发现、和基本科学研究在内的各种应用中是必要的。

多井化验板(亦称微量滴定板或者微型板)已经变成多个样品的处理和分析的标准格式。多井化验板可以采取各种形式、尺寸、和形状。为方便起见，对于用于处理大批量化验的样品的仪器，已经出台了一些标准。多井化验板通常采用标准尺寸和形状来制造，并且具有标准的井位布置。井位布置包括在96井板(12x8的井阵)、384井板(24xl6的井阵)、和1536井板(48x32的井阵)上发现的井位布置。生物分子筛选学会已经公开了推荐的用于各种板形的微型板规范(见http：//www.sbsonline.org)。

可以利用各种板的读取装置在包含读取装置的多井板上进行化验测量，测量在光的吸收、光(例如，荧光，磷光，化学发光，和电化学发光)的发射、辐射上有改变，在光散射上有改变，并且在磁场上有改变。Wohlstadter等人的美国专利申请公开2004/0022677和美国专利No.7，842，246分别描述了用多井板格式进行单重和多重ECL化验的方案。它们包括一些板，这些板包括带有形成井壁的通孔的板顶部和封住板顶部以形成井底部的板底部。板底部具有图案化的导电层，该导电层为井提供电极表面，电极表面充当用于粘结反应的固相支撑和用于引起电化学发光(ECL)的电极。导电层也可包括向电极表面施加电能的电触点。

虽然有这些已知的用于进行化验的方法和系统，但是仍然需要采用多井板化验形式进行自动取样、样品制备、和/或样品分析的改进的装置、系统、方法、试剂、和成套设备。

发明内容

因此，本发明提供一种将光学传感器聚焦到隔开的平台上的方法，包括如下步骤：(a)提供至少一个图案化的上、中和下表面，其中图案化的中表面和平台彼此对齐，且图案化的上表面和图案化的中表面之间的第一距离以及中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本上相等；(b)利用光学传感器获得图案化的上表面和中表面之间的对比度值的第一差值；(c)利用光学传感器获得图案化的中表面和下表面之间的对比度值的第二差值；和(d)比较对比度值的第一差值和第二差值。

因此，本发明还提供一种用于光学传感器的聚焦机构，包括与光学传感器间隔开的至少一个图案化的上、中和下表面；其中图案化的中表面与有待光学传感器聚焦的目标表面和图案化的中表面对齐，其中图案化的上表面和中表面之间的第一距离与中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本上相等，其中光学传感器和图案化的表面相对于彼此移动，直到图案化的上表面和中表面之间与图案化的中表面和下表面之间的对比度值的第一和第二差值之间的差小于预定值；并且设置一个光源，以让光通过图案化的上、中和下表面射向光学传感器。

本发明仔细考虑了一种仪器，包括：(a)接触平台，其中该接触平台包括多个询问区域，每个询问区域包括至少一对向询问区域施加电势的电触点，(b)操作地连接到电压源的控制器，其中电压源能连接到一对或多对电触点，和(c)连接到控制器和电压源的多路转换器，以有选择地将电压源连接到单个询问区域的一对电触点，或者将电压源连接到一个以上询问区域的多对电触点。

本发明的仪器还包括：(a)接触平台，其中该平台包括多个询问区域，每个询问区域包括至少一对向询问区域传导电势的电触点，(b)操作地连接电压源的控制器，其中电压源能连接到一对或多对电触点，和(c)连接控制器和电压源的装置，以从电压源和单个询问区域的电触点之间的第一连接切换到电压源和一个或多个询问区域的电触点之间的第二连接。

该仪器优选适合询问包含在多井板中的样品，并且包括：(a)用于支撑多井板的滑架框架，并且该滑架框架可相对于一个接触平台移动，其中该多井板包括多个井，这些井布置成MxN矩阵，并且其中接触平台包括多个询问区域，其中每个询问区域包括至少一对向至少一个井传导电势的电触点；(b)控制器，该控制器操作地连接到马达以使滑架框架相对于接触平台移动，并且该控制器操作地连接到电压源，其中电压源能连接到一或多对电触点；和(c)连接到控制器和电压源的多路转换器，以有选择地将电压源连接到单个询问区域的一对电触点，或者将电压源连接到一个以上询问区域的至少一对电触点。

本发明的另一个实施方式是询问包含在具有MxN矩阵的井的多井板中的样品的方法，包括如下步骤：(a)提供具有多个询问区域的接触平台，(b)为每个询问区域提供至少一对电触点，其中每个询问区域适合于询问单个井，(c)有选择地施加电势于：(i)一个询问区域，以同时询问一个或多个井，或者(ii)多个询问区域，以询问多个井，和(d)使多井板相对于平台移动，以询问额外的井。

在一个具体实施方式中，本发明包括用于在多井板中进行发光化验的仪器。该仪器包括光探测子系统和板处理子系统，其中该板处理子系统包括：

(a)遮光外壳，包括壳体和能活动的的抽屉，其中

(x)壳体包括壳体顶部，壳体前部，一个或多个板引入孔，检测孔，用于密封板引入孔的滑动遮光门，和多个对齐特征，其中该壳体适合接收能活动的抽屉，和

(y)能活动的抽屉，包括：

(i)x-y副架，包括多个配对对齐特征，这些特征用于与众多对齐特征配合和啮合，以使壳体内的能活动的抽屉相对于光探测子系统对齐，其中能活动的抽屉的重量由壳体顶部支撑；

(ii)一个或多个带有可以被升起和降下的板升降平台的板升降机，其中该一个或多个板升降机的位置低于板引入孔；

(iii)使板沿一个或多个水平方向平移的板平移台架，其中该台架包括用于支撑板的板滑架，板滑架具有开口，允许位置低于板滑架的板升降机接近和提升板，并且板平移台架用于将板定位在检测孔下方，且将板定位在板升降机上方；和

(b)安装在壳体顶部上、板引入孔上方的一个或多个板堆垛机，其中板堆垛机配置为接收板或者将板输送到板升降机；和

其中光探测子系统包括安装在外壳顶部上并且结合到带有遮光密封的检测孔的光探测器。

该仪器可用于在多井板中进行发光化验，并且包括板处理子系统，该子系统包括用于支撑多井板的板滑架，其中板滑架包括框架和板锁紧机构。该板锁紧机构包括：

(a)板滑架凸缘；

(b)垂直于该凸缘的板夹臂，包括相对于凸缘的近端和远端，其中臂在其近端被附接到框架上，而臂在其远端可以在X-Y面中旋转，并且臂还包括上夹具，该上夹具包括配置成与板啮合的倾斜表面；

(c)板定位元件，包括杆、踏板和弹簧，其中杆基本垂直于臂、基本平行于凸缘、并且通过弹簧与臂的远端附接，而踏板以一角度附接到杆；和

(d)板壁，该板壁基本平行于臂，且基本垂直于定位元件和凸缘，并且布置在两者之间，板壁包括(i)配置为与多井板的裙部啮合的下板夹具，和(ii)用于将下板夹具推向裙部的下板夹具斜面。

本发明还涉及将多井板嵌入上面刚刚讨论的仪器中的方法。该方法包括以下步骤：

(a)将板放在框架上；

(b)压缩板定位元件的弹簧，从而顶着板将踏板推向凸缘，并且使臂在X-Y面内朝着板旋转；

(c)使上夹具与板接触，从而将板推向滑架壁；

(d)使下板夹具与裙部接触，从而将板锁在滑架内。

此外，本发明提供了一种在多井板中进行发光化验的仪器，并且包括板处理子系统，该子系统包括用于支撑多井板的板滑架和板锁紧机构。

其中多井板具有至少一个第一、第二、第三和第四侧面，并且第一和第三侧面基本上彼此平行，而第二和第四侧面基本上彼此平行，

其中板滑架限定了孔，其形状基本与多井板的形状相同，且其尺寸小于多井板，以支撑位于多井板周围的凸缘，其中板滑架还包括分别对应于多井板的第一和第二侧面的第一(501)和第二(513)限位件。

其中板锁紧机构可以从用于接收一个多井板的开口配置移动到用于将多井板锁到板滑架上的夹紧配置，

其中板锁紧机构包括被偏置到夹紧位置的第一锁紧元件(509)和被偏置到夹紧位置的板夹臂(502)，第一锁紧元件具有适合将多井板的第一侧面推向第一限位件的踏板(511)，板夹臂具有能枢转地连接到板夹臂(502)并且适合将第二侧面推向第二限位件(513)的托架(503)，其中第一锁紧机构(509)连接到板夹臂(502)，和

其中板锁紧机构包括至少一个偏置夹(515)，其位置临近第二限位件(513)，以将多井托盘的裙部夹到板滑架上。

此外，本发明提供了一种系统，包括

(i)多井化验板，选自于由单井可寻址的板或者多井可寻址的板组成的组；和

(ii)配置为测量来自于单井可寻址的板的单个井和多井可寻址的板的一组井的电化学发光(ECL)的装置。

本发明还包括用于测量来自多井板的发光的装置，该多井板的板类型选自于由单井可寻址的板或者多井可寻址的板组成的组，该装置包括：

(i)用于识别板类型的板类型识别接口；

(ii)用于在X-Y面内保持并平移多井板的板平移台架；

(iii)板接触机构，其包括多个接触探针并且定位为低于板平移台架并在台架的运动范围内，其中该机构被安装在可以升起和降下该机构的接触机构升降机上，以便当板位于平移台架上时，使探针与板的底部接触表面接触或者不接触；

(iv)通过接触探针将电势施加到板的电压源；和

(v)定位为高于板平移台架并且与板接触机构垂直对齐的成像系统，其中

(a)成像系统配置为井的PxQ矩阵成像，板接触机构配置为接触与矩阵有关的底部接触表面，而板平移台架配置为使板平移以将矩阵定位为与成像系统和板接触机构对齐；

(b)该装置配置为顺序施加电压到单井可寻址的板的矩阵中的每个井，并且为矩阵成像；和

(c)该装置配置为同时施加电压到多井可寻址的板的矩阵中的每个井，并且为矩阵成像。

还提供了一种用于测量来自单井可寻址的板或者多井可寻址的板的发光的方法，其中该方法包括：

(a)将板装载到板平移台架上；

(b)识别板是单井还是多井可寻址的板；

(c)移动板平移台架，使井的第一PxQ矩阵与板接触机构和成像系统对齐；

(d)提升板接触机构，以便接触机构上的接触探针接触与井的PxQ矩阵有关的底部接触表面；

(e)如果板是单井可寻址的板，那么在该组被成像的同时，通过顺序施加电压到组中的每个井，在PxQ矩阵中产生发光并使之成像；

(f)如果板是多井可寻址的板，那么在为矩阵成像的同时，通过同时施加电压到矩阵中的每个井，在PxQ矩阵中产生发光并使之成像；和

(g)对于板中额外的PxQ矩阵，重复步骤(c)到(f)。

附图说明

图1(a)-(b)分别示出带有特定风格的盖子的装置100的前视图和后视图，图1(c)-(d)分别显示了不带盖子的装置的对应的前视图和后视图。

图2(a)-(c)示出板处理子系统和光探测子系统的详图。

图3示出装置100内的板处理子系统的能活动抽屉的图。

图4(a)-(f)示出能活动的抽屉240和位于抽屉内的子部件的各种详图。

图5(a)-(o)示出板滑架和板锁紧机构的详图。

图6(a)-(b)示出可以并入该装置的光聚焦机构的两个备选实施方式。

图7(a)-(l)示出板接触机构的详图。

图8(a)-(c)示出光探测子系统的各种部件。

图9示出可以用在光探测子系统中的透镜结构的一个非限定性的实施方式。

具体实施方式

详细说明部分对本发明的某些实施方式进行了描述，但这不应看做限制，而是用于展示发明的某些方面。除非此处有限定，否则与本发明一起使用的科学和技术术语应该具有本领域普通技术人员通常理解的意义。此外，除非上下文需要，否则单数术语应该包括多数，而复数术语应该包括单数。冠词"一"在此处用于指一个或者一个以上(即至少一个)冠词的语法目的。举例来说，一元件意指一个元件或一个以上元件。此外，使用"包括"的权利要求允许其他元件包含在权利要求的范围内；本发明还用使用过渡句"基本上由......构成(即，如果其他元件不显著改变本发明的操作，则允许其他元件包含在权利要求的范围内)或者"由......构成(即，只允许列在权利要求中的元件，除了通常与本发明有关的辅助元件或者无关紧要的活动)的此类权利要求代替术语“包括”来描述。这三种变化中的任何一种都可用于要求保护本发明。

此处描述的是用多井板格式进行化验的装置，该多井板格式具有一个或多个以下所需的属性：(i)灵敏度高，(ii)动态范围大，(iii)尺寸和重量小，(iv)基于阵列的倍增能力，(v)自动操作；和(vi)能处理多个板。我们还描述了用在这一装置中的部件和子系统以及使用该装置和子系统的方法。该装置和方法可以与各种化验检测技术一起使用，包括但不限于测量一个或多个可检测信号的技术。其中一些适合电化学发光测量，并且特别的是，适合与带有集成电极的多井板(以及使用这些板的化验方法)一起使用的实施方式，例如分别在Wohlstadter等人的美国公开2004/0022677和美国专利No.7，842，246以及Glezer等人的美国申请11/642，970中公开的。

在一优选实施方式中，提供了一种在多井板中进行发光化验的装置。一实施方式包括光探测子系统和板处理子系统，其中板处理子系统包括提供无光环境的遮光外壳，发光测量可以在该无光环境中进行。外壳包括壳体和被放在壳体内的可活动抽屉。壳体还包括具有一个或多个板引入孔的壳体顶部，板可以通过这些孔被下放到抽屉内的板平移台架上或者从板平移台架上取下(手动或者机械地)。在进行发光测量之前，壳体中的滑动遮光门用于密封板引入孔，隔离环境光。壳体还包括结合到安装在壳体顶部上的光探测器上的检测孔和一个或多个安装在壳体顶部上、板引入孔上方的板堆垛机，其中板堆垛机配置为接收板或者将板输送到可活动的抽屉内的板升降机。可活动的抽屉包括板平移台架，用于使板在抽屉内水平地平移到装置内的进行特殊化验程序和/或检测步骤的区域。可活动的抽屉还包括一个或多个带有可以在抽屉内被升起和降下的板升降平台的板升降机，其中板升降机位于一个或多个板引入孔下方。板平移台架配置为将板定位在检测孔下方，并且将板定位在板升降平台上的板升降机上方。

该装置还包括安装到壳体顶部上的检测孔上的光探测器(例如，通过遮光接头或者挡板)。在某些实施方式中，光探测器是成像光探测器，例如CCD摄像机，并且可能还包括透镜。光探测器可以是常规的光探测器，例如光电二极管，雪崩光电二极管，光电倍增管，等等。合适的光探测器还包括这种光探测器的阵列。可以使用的光探测器还包括成像系统，例如CCD和CMOS照相机。光探测器也可以包括透镜，光导向装置，等等，用于引导光、使光聚焦和/或成像在检测器上。在某些具体实施方式中，成像系统用于使来自化验板的一个或多个井中的结合区域的阵列的发光成像，并且化验装置报告由阵列的单个元件发射的发光的发光值。光探测器被安装在带遮光密封的壳体顶部上。装置的其他部件包括用于与板电接触并且为位置低于光探测器的井中的电极提供电能的板触点(例如，用于感应ECL)。

本发明的装置的具体实施方式如图所示。图1(a)-(b)分别示出带有特定风格的盖子的装置100的前视图和后视图，图1(c)-(d)分别示出不带盖子的装置的相应的前视图和后视图。如图所示，例如，在图1(c)中，装置包括光探测子系统110和板处理子系统120。更详细的图提供在图2(a)-(b)中。板处理子系统120包括遮光外壳130，外壳130包括具有壳体顶部232、底部233、前部234和后部235的壳体231。壳体还包括多个对齐特征，并且壳体适合接收可活动的抽屉240，可活动的抽屉包括可活动的抽屉前部，并且由整体浇铸元件组成。可活动的抽屉的壁限定了刚性的x-y副架，图4(d)中的415，包括多个配对对齐特征。当抽屉被适当放在壳体内时，对齐特征和配对对齐特征配合且啮合，从而使抽屉及其部件与光探测子系统的部件对齐。当对齐/配对对齐特征啮合时，可活动的抽屉的重量由壳体顶部支撑。图1(a)-(b)中描绘的装置100中的可活动的抽屉240在图3中被最佳展示，处于部分开启或关闭的位置。可活动的抽屉240还展示在图4(a)中，承载着下面详细描述的各个内部子系统，而在图4(b)中，被安装在壳体231内，其中为清楚起见，壳体后部235和壳体侧面被省略。图4(c)显示了带有开口和对齐特征405、406和407的壳体231，开口和对齐特征的位置和尺寸被设置成用于接收可活动的抽屉240。

在一实施方式中，板处理子系统还包括板传感器，用于检测子系统中的板。合适的板传感器包括，但不局限于，电容传感器、接触开关、超声传感器、重量传感器、或者光学传感器，或者其组合。

参照图2(a)，壳体顶部232还包括一个或多个板引入(和排出)孔，分别为236和237，通过这些孔，板被降到板平移台架上或者从板平移台架上移除(手动地或者机械地)。滑动遮光门(在图2(c)展示为239)被用于在进行发光测量之前密封板引入孔236，237以隔离环境光。此外，壳体顶部还包括标识符控制器，用于读取和处理板上的标识符储存的数据。在一个实施方式中，标识符控制器是借助遮光密封安装在壳体顶部的孔上方的条形码读取器(238)，其中条形码读取器配置为读取放在壳体内的板平移台架上的板上的条形码。在一优选实施方式中，只要板已经被降到抽屉里，板上的条形码就被读取。在可替换的或者其他实施方式中，板包括EEPROM或者RFID，并且壳体顶部和/或抽屉包括适合与这些标识符中的每一个通讯的标识符控制器。在其他实施方式中，标识符控制器可以独立于装置被提供。在该实施方式中，储存在标识符的信息借助计算机和/或与附接到装置的网络和/或借助计算机和/或网络的用户界面手动输入被传递到该装置，该标识符附接到板或者与一板或者一组板有关。关于这一点，可参见序列号为12/844，345和13/191，000的美国申请，其公开的内容通过引用被结合于此。

板处理子系统还包括，壳体还包括安装在壳体顶部232上、高于板引入孔236，237的板堆垛机，其中板堆垛机用于接收板或者将板输送到板升降机。板处理子系统可选地包括加热和/或冷却机构(例如，电阻加热器、风扇、热沉、或者热电加热器/冷却器)，以保持子系统的温度低于要求的条件。它还可以包括湿度控制机构(例如，增湿器和/或减湿器、或者干燥剂腔室)，以保持子系统的湿度低于要求的条件。

板处理子系统的可活动的抽屉的详图显示在图4中。参照图4(a)，抽屉包括(i)带有可以被升起和降下的板升降平台401和402的板升降机构400；和(ii)使板沿一个或多个水平方向平移的板平移台架403，其中台架包括用于支撑板的板滑架404。板滑架404优选具有开口420，以允许位置低于板滑架404的板升降机400接近和提升板，并且板平移台架403配置为使板的位置低于壳体顶部232上的检测孔且低于光探测系统110内的光探测器，并且使板的位置高于板升降机400。板升降机400的板升降平台401，402优选包括防滑表面，以防止在装置内的运动过程中板在板升降平台上移动。板平移台架403具有水平运动，例如，在基本水平的平面上或者沿X方向和Y方向运动，使板在抽屉内水平平移到装置内进行特殊化验程序和/或检测步骤的一个或多个区域。在一个非限制性的实施例中，如图4(e)所示，板平移台架403可以沿一个水平方向沿着轨道422移动，并且板滑架404可以在板平移台架403上的轨道424上沿正交的水平方向移动。在优选的实施方式中，板平移台架具有两个运动轴，x和y，并且结合到运动轴的马达允许板在台架上自动运动。

遮光外壳130内的可活动的抽屉240的内含物增强了装置的适用性和可制造性。为了确保壳体231内的抽屉240的适当对齐，以及由此的抽屉240内的子系统与光探测子系统110适当对齐，壳体包括多个对齐特征，而抽屉的x-y副架包括多个配置为与壳体的对齐特征配合和啮合的配对对齐特征。图4(b)示出放在具有壳体后部235和壳体侧面(为清楚起见而省略)的壳体231内并且与光探测子系统11适当对齐的抽屉240的剖视图。

在一优选实施方式中，抽屉240的对齐特征包括多个孔，而壳体231上的相应的对齐特征包括多个尺寸适合装配在孔内的销。如图4(c)所示，壳体231优选包括至少三个对齐销，位于壳体前部234上的销405和406以及位于壳体的相对端上的销407。根据需要，壳体和抽屉中可以包括额外对齐特征。优选，对齐特征相对于壳体顶部被定位或者校准，以便抽屉240的重量由壳体顶部232支撑。抽屉上的配置为与对齐销405、406和407配合和啮合的配对对齐特征在图4(d)中被显示为孔408、409、410(在图4(d)所示的实施方式中，对齐销405与孔408配合和啮合，销406与孔409配合和啮合，而销407与孔410配合和啮合)。另外，抽屉还包括对齐栓锁416和417(显示在图4(a)中)，其与配对的对齐锁扣418和419(图4(c))配合和啮合，以将抽屉锁在壳体内/解锁。

由于对齐特征405-407和408-410被定位或者与壳体顶部232校准，因此在可活动的抽屉240被插入由X-Y框架415引导的壳体231中时，在可活动的抽屉240被完全插入壳体231中之后，抽屉240和其上的部件的重量由壳体顶部232支撑。该特征的优点是由于光探测系统110也被安装在壳体顶部232上，抽屉240上的子系统与光探测系统110的任何校准或者对齐都可以相对于光探测系统110直接进行，无须顾及抽屉240和壳体顶部232之间的任何间隙或者间隔。

一个或多个其他啮合/锁定特征可以被包括在壳体和/或抽屉中，例如，如图4(e)所示，其中弹簧加压的销411被安装到抽屉240并配置为与定位在板滑架403中的孔412配合和啮合。在一实施方式中，螺线管被用来操纵弹簧加压的销，例如销411。在图4(f)显示的实施方式中，当板滑架和板平移台架对齐时，如图4(f)所示，板平移台架中的对齐特征，销411，与板滑架中相应的锁定特征，元件412，配合和啮合。这些对齐和/或啮合特征将板滑架锁定就位，以防止组件在例如装运和/或安装过程中损坏。

在另一优选实施方式中，如图4(c)-(d)所示，壳体顶部包括电连接接触机构413，而抽屉前部包括配对电连接，元件414，其中一旦抽屉适当地插入壳体内并对齐时，电连接及其配对配置为彼此配合和啮合。

参照图4(a)，在一优选实施方式中，板滑架包括滑架平台404和板锁紧机构，板锁紧机构用于接收放在滑架平台404上的以下标记为426的示例性的板并与之啮合，如图5(a)-(b)所示(图5(a)显示了具有锁定就位的板426的板滑架的图，而图5(b)示出相同的具有看得见的并且与处于锁定位置的板啮合的板锁紧机构的部件的图)。如图5(b)所示，板的外缘遵循多井板的标准设计惯例，并且包括环绕板壁且高度低于板壁的裙部522(放大图被显示在图5(o)中)。换句话说，裙部522的位置临近板426的底部。板锁紧机构被设计成能推动板的两个正交侧面上的裙部的外缘抵靠板滑架中的两个相应的物理限位件，从而将板明确地且可再现地定位在滑架中。板锁紧机构也被设计成将向下的物理力施加在板裙部的顶部上的限定位置，以将板可再现地且固定地保持在垂直维度。

板滑架404和板锁紧机构以及板420的图被显示在图5(a)-(b)中。展示板锁紧机构的操作的顺序被显示在图5(c)-5(f)中，并且描述如下。在一个特定实施方式中，板滑架404支撑多井板426(或者具有与设置成用在此处描述的装置中的多井/微量滴定板相同的基底面和外部物理几何结构的消耗品)，多井板至少具有第一，第二，第三和第四侧面，并且其中第一和第三侧面基本彼此平行，而第二和第四侧面基本彼此平行。板滑架404限定了形状与多井板426基本相同且尺寸小于多井板的孔420，以支撑位于多井板426周围的裙部或者凸缘522。板滑架还包括第一(501)和第二(513)限位表面，当板426被完全锁住时，两个限位表面分别限定多井板的第一和第二侧面上的裙部522的水平位置。板锁紧机构可以从接收板426的开放结构(如图5(i)和5(j)最佳地示出)移动到夹紧结构，该夹紧结构将板锁定到板滑架上(如图5(a)和5(b)最佳地示出)。

板锁紧机构包括(i)被偏置到夹紧位置的第一锁紧元件(509)，并且该锁紧元件由踏板511、致动杆510和弹簧512，弹簧提供偏置力，且优选具有高弹力。踏板(511)适合将多井板426的第一侧面推向第一限位件501和也被弹簧512偏置到夹紧位置的板夹臂(502)，其中第一锁紧机构(509)被连接到板夹臂(502)。板锁紧机构还包括(ii)托架(503)，该托架可枢转地连接到板夹臂(502)，且适合将板426的第二侧面推向第二限位件(513)。板锁紧机构还包括(iii)至少一个偏置夹(515)，其位置临近第二限位件(513)，以将多井板426的裙部522夹到板滑架404，从而防止垂直运动。夹子515与板的裙部啮合，并且将向下的力施加在板的裙部上。托架(503)优选包括至少两条腿(504，506)，且两者都与多井板的第四侧面接触。至少一条腿(504，506)包括斜面(507，508)，以将侧向力施加到第二限位件，并且将向下的力施加在多井板的裙部上(如图5(e)-(i)所示)。

第一锁紧元件509包括致动杆(510)，致动杆被弹簧(512)偏置到夹紧位置，并且在夹紧位置延伸过板滑架的一个边缘(如图5(c)所示)。在板的装卸过程中，当板滑架404移动到与板升降机对齐时，致动杆(510)的延伸部分510a被推动抵靠壳体内的物理限位件，例如，抽屉240的后壁或者壳体后部235，如杆510仍未啮合的图5(d)和杆510被推动的图5(e)清楚所示，物理限位件将杆(510)的延伸部分510a推到滑架里。需要指出的是，当板滑架404移动到抵靠物理限位件时，杆510和两个偏置夹515都被推动，为清楚起见，图5(d)和5(i)只显示杆510的缩回。杆(510)的运动推动踏板511朝杆510缩回，以为板426腾出空间。如图5(c)所示，踏板511是悬臂式的臂，该臂附接到杆510且具有能够像弹簧一样弯曲的能力。当杆510被向内推时，固定地附接到板滑架404的支点524推动踏板511缩回，或者沿如图5(d)所示的箭头方向移动。如图5(a)最佳地示出，支点526也可以被放置在覆盖第一锁紧元件509的鞘套526上。板夹臂502的一端528优选被可枢转地连接到杆510，而其相对端530优选被可枢转地连接到板滑架404。托架503在枢轴点531处被可枢转地连接到板夹臂502。如图5(d)最佳地示出，当杆510被向内推时，踏板511和板夹臂502以及托架503缩回或者从开口420离开。

将托架503可枢转地连接到板夹臂502的优点是托架503可以旋转，优选稍微相对于板夹臂502旋转，以便在锁定过程中托架503的两条腿504和506可以与板426接触。

如上所述，当板滑架404移动到抵靠物理限位件时，杆510和两个偏置夹515都被推动。当偏置夹515的延伸部分515a被向内推时，此举将克服弹簧532的力将偏置端515b向上提。当偏置端515b被提升到开启位置时，其规格和尺寸被做成接收板426的裙部522，并且当偏置夹515被释放时，弹簧532促使偏置端515b向下并且夹持到裙部522上，以防止托盘426向上运动。

该装置还包括从锁紧机构释放板426的排出器(516)。排出器516具有延伸的致动元件(521)，并且当板滑架与板升降机对齐时，类似的致动杆(510)也被推动抵靠仪器内的限位件，以便排出器使多井板426远离第二限位件513移动。排出器516优选被弹簧514弹簧加载，并且它可选择地包括过移防护器534。当排出器516启动时，排出器516推动托盘426远离限位件513，并且当排出器516启动时，杆510和偏置夹515也移动到开启位置时，以便托盘426可以从限位件513和偏置端部515b被推开。过移防护器534可以有弹性地变形，以吸收排出器的一些运动。滑架板404远离板装载/卸载位置(即与板升降机对齐)的运动，翻转杆(510)和排出器(516)的运动，并且将锁紧机构重置到锁定配置里。

图5(i)-(m)中展示了多井板426与板锁紧机构的啮合，以将板426锁在板滑架404里。图5(i)类似于图5(d)，显示了踏板511缩回且臂502/托架503处于开启位置的第一锁紧元件509。在图5(j)中，锁紧机构保持未啮合且处于开启位置，允许多井板426被放在板滑架404内开口420上方。在图5(j)描绘的开口结构中，踏板511、夹臂502、托架503和偏置夹515被偏置得远离开口420，以允许板426被装载在板滑架404内。如图5(j)所示，延伸部分510a和515a被板滑架404的运动全部向内推抵靠反向限位件，例如抽屉240的背面或者壳体后部235。

当板426如图5(k)所示被放在板滑架404内并且板滑架404离开反向限位件时，踏板511离开支点524并且向外移动，以推动托盘426并将其偏置到抵靠第一限位件501。板夹臂502也随杆510移动，允许托架503将托盘426推动到抵靠第二限位件513。如图5(k)所示，只有腿504接触托盘426；但是由于枢轴点531处的枢转连接，因此当托架503绕枢轴531旋转时，第二腿506会自动且快速接触托盘426。如图5(1)所示，优选被弹簧532弹簧加压的偏置夹515在板的第二侧面上啮合多井板426的板裙部522，托架503也与板裙部522啮合，并且向下按压在板裙部522上。如上所述，托架503的腿504和506具有斜面507，508并成所示角度。当腿504和506推动托盘426时，斜面507、508接触裙部522，并且沿两个方向推动托盘426：朝向第二限位件513和向下。如图5(m)所示，偏置夹515与板裙部522啮合。

在一优选实施方式中，板滑架404还包括被装置中的光学传感器(例如如上所述的光探测系统110内的光探测器)使用的光学聚焦机构，以测量对比度和焦点。光学聚焦机构包括至少两个，或者优选至少三个，图案化的表面，这些表面相对于板滑架从而相对于用于聚焦的目标表面(即，保持在板滑架404中的96井板426的井的底部)处于不同高度。本发明包括为众多表面成像并且根据图像计算需要将目标表面带到焦点的图像调节的幅度和方向的方法。在一实施方式中，为每个表面的图像计算对比度值，并且焦点高度被确定为一高度，在该高度处的改变与高度的改变相比最小或者降到低于预定阈值。

在一实施方式中，板滑架包括至少三个图案化的表面，每个都相对于板滑架处于不同的高度。光学聚焦机构的两个备选实施方式被显示在图6(a)-(b)中。在某些优选实施方式中，表面具有透明度不同的图案(例如，蚀刻或者切割成不透明衬底的图案，或者打印在透明表面上的图案化的不透明墨水或者薄膜)，以便图案可以用透过衬底的光来成像。在备选实施方式中，表面/图案不透明，并且用将光从表面反射开的光源来成像图案。

聚焦机构至少包括与光学传感器间隔开的图案化的上、中和下表面，其中图案化的中表面和目标表面基本上与相同的水平面对齐，其中图案化的上表面和中表面之间的第一距离与中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本相等，且光学传感器和图案化的表面相对彼此移动，直到上图案和中图案之间的第一对对比度值与中图案和下图案之间的第二对对比度值之间的差值小于预定值约±2.0的无量纲单位，解释如下。该差值可以是±3.0或者±4.0，或者低至±1.0。对比度差值的较高值允许较轻松但不太精确地聚焦，而对比度差值的较低值产生更困难但更精确的聚焦。

如图6(a)-(b)所示，该机构优选包括多个图案化的表面，例如，至少两个且可选择地三个图案化的表面(601-603)，并且图案化的表面包括基本相同的图案，例如，网格图案。图案化的表面优选彼此成群地靠近。在图6(a)所示的实施方式中，该机构还包括未图案化的表面604。优选，每个图案化的表面位于平行的平面上。在优选实施方式中，图案化的中表面所处的高度实际上相当于多井托盘426上的填充有预定量的流体的井的焦点位置。图案化的下表面所处的高度低于图案化的中表面约0.25mm，而图案化的上表面所处的高度高于图案化的中表面约0.25mm。在一实施方式中，图案化的下表面所处的高度高于板滑架(即高于放置板的滑架平台)约4-4.75mm。优选，图案化的下表面所处的高度高于板滑架约4.5-4.7mm，最优选，图案化的下表面所处的高度高于板滑架约4.6-4.7mm。图案化的中表面所处的高度高于板滑架约4.5-5.0mm，优选，高于板滑架约4.7-4.9mm，最优选，高于板滑架约4.7-4.8mm。并且图案化的上表面所处的高度高于板滑架约4.75-5.10mm，优选高于滑架平台约4.8-5.0mm，最优选，高于板滑架约4.85-4.95mm。需要指出的是，表面601、602和603中的任何一个都可以是中图案表面、上图案表面、或者下图案表面。在一个优选实施方式中，光学聚焦机构临近板滑架。

因此，本发明提供了一种将光学传感器聚焦到目标表面上的方法，包括如下步骤：(a)至少提供图案化的上、中和下表面601-603，其中中图案表面和目标表面处于相同的焦点高度，且其中图案化的上表面和中表面之间的第一距离以及中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本相等；(b)利用光学传感器获得图案化的上表面和中表面之间的第一对比度值之差；(c)利用光学传感器获得图案化的中表面和下表面之间的第二对比度值之差；和(d)比较第一对比度值之差和第二对比度值之差，并确定目标表面是否在焦点上和/或确定将目标表面放在焦点上所需的焦点调节的幅度和方向。

在操作过程中，板平移台架403平移板滑架404，以将光学聚焦机构如图7(a)-7(c)(1)所示定位在接触机构上方，它包括光源，例如在图7(c)(1)显示的光出口725-728。光出口725-728可以连接到单个发光二极管(LED)或者每个光出口可以具有其自身的LED或者其他光源。光源照射，并且一束光在光学聚焦机构的下侧上显示，更具体地说是表面601-603之下。优选，光出口725-728为表面601-603提供均匀的光照。光探测子系统110中的光学传感器或者照相机因此为光学聚焦机构成像，计算如上所述的对比度值中的差值，并确定目标是否在焦点中和/或确定将目标表面放在在焦点中所需的焦点调节的幅度和方向。根据计算，相应地手动或自动地调节光学传感器的焦点，例如，通过使用机械化的焦点调节机构。优选，该方法还包括调节光学传感器和目标表面之间的距离的步骤，以及重复获得第一和第二对比度值并比较这些对比度值直到第一和第二对比度值之间的差值小于预定值的步骤。确定对比度值的合适的计算是采用被焦点目标的网点图案覆盖的图像的感兴趣区(ROI)，例如，表面601、602或者603或者其一部分。测量的是该ROI内所有像素的平均和标准偏差确定。测量或者确定用于计算ROI的对比度值(％CV)的平均值(AVG)和标准偏差(StDEV)。

％CV＝(StDEV/AVG)x100

然后对每个ROI减去％CV(高和低)，生成差值，报告给操作员。如上所示的％CV是无单位或者无量纲的值。

通过比较与离焦有关的ECL值与标称，％CV对比度值的差值的优选的预定值通过实验被确定为±2.0。该差值的幅度可以根据对比功能改变。一定量离焦是可接受的，而不会改变ECL。优选值±2处于该范围内。较小的值，例如±1.5或者±1.0，会更精确，但在聚焦操作过程中也更难以实现。较大的值，例如±3.0或者±4.0，不太精确，但更易于实现。本领域普通技术人员可以根据本发明的教导平衡精度和操作困难。在±1.0和±4.0之间的对比度值之差在本发明的范围内。

也可以使用计算或者确定对比度值的其他方法，例如在Eli Peli的"复杂图像中的对比度"，公开于Journal of the Optical Society of America(美国光学学会学报)，第10期，1990年10月，2032-2040页)。该参考文献通过引用被整体并入此处。

另外，板滑架404包含多个基准元件。一个基准元件包括位于板滑架404的底面上的导电底面536，如图5(n)所示，在该装置的安装过程中，使用它来训练用于接触保持在板滑架404中的板426的底部的接触机构的定位。下面会更详细地描述的接触机构包括一系列弹簧加压的接触元件，并且可以被升起以接触板426的底表面，例如，以启动ECL测量。如图5(n)所示，导电底表面536处于板滑架404的下侧上，并且当板426被锁在板滑架404中时，它被设置在与板底部的高度相同的高度处。在装置的安装或者调节过程中，接触机构被提高，直到它到达接触元件接触表面536的高度，这通过电测量接触元件之间的电阻降来检测，在ECL测量过程中给出接触元件已经适当地接触导电表面536并且会适当地接触板底部的信号。这一测量高度被用于设置接触机构的高度，以接触保持在板滑架404中的板426。

更进一步，板滑架404包括另一个基准元件(在图5(c)中描绘为切入板滑架404中的半圆形孔，即元件517-520)。接触机构中的光源，例如光出口或者LED722通过每个孔517-522射出。在如上所述的水平平面上移动的板平移台架403将每个孔517-522定位在如图7(c)(1)所示的光出口722上方。通过每个孔射出的光被光探测系统110中的光探测器成像，以板滑架404相对于装置的其他部件在水平平面的x-y空间上的位置的基准。在一优选实施方式中，基准元件包括位于基准面/限位件(501)和(503)的两个端部处的一个或多个凹痕或者切口，例如在板平台的边缘上，例如如图5(c)所示。有利的是，这些元件还可能被成像，以确定板是否在正确方向上。

光出口722和光出口725-728优选被单个LED照明。合适的LED可以连接到光管或者波导管，再到光出口。根据施加的电压，合适的LED可以具有不同强度的输出。在一个实例中，如图7(h)所示，LED739被连接到多路转换器738。微处理器729可以指示多路转换器738将第一电压施加到LED739，以激活光出口722，并且将第二电压施加到LED739，以激活光出口725-728。另外，多个LED可以用于光出口。

板处理子组件还包括一个或多个装运锁，以如上所述和在图4(e)中最佳地展示那样，在装运过程中将板滑架锁定就位。在一优选实施方式中，装运锁包括可活动的抽屉240上的、被接收在板平移台架403上的孔412内的螺线管驱动销411。板滑架404行驶在轨道422，424上，并且优选包括一个夹具以将滑架锁定就位。进一步地，板滑架404包括板方向传感器，例如加速度计或者电子水准仪，以确保放在板滑架404上的多井板426处于正确方向。

板处理子组件120还包括板接触机构，该机构包括安装在板接触升降机上的电接触探针，如上所述，板接触升降机用于将探针提高到接触多井板426的底部上的电触点，电触点转而连接到板的井内的电极。接触探针用于把电势施加到多井板426的一个或多个井中的电极。板接触机构和成像装置对齐，以便使电触点与该井或者一组井直接处于成像装置下方，并且在其像域中。接触机构被显示在图7(a)-(b)中，并且包括接触机构平台701，该平台包括4个询问区域702-705，其中每个区域包括一对电接触探针，以将电势传导到询问区域。优选，询问区域702-705被布置成多个象限或者2x2矩阵。但是，询问区域可以按线性方式或者按任何PxQ矩阵布置，其中P和Q是整数，并且可以彼此不同。如在下面更详细地讨论的那样，可用在本发明的仪器100中的多井板426可以布置成MxN矩阵，其中MxN矩阵大于PxQ矩阵。如上所述，PxQ矩阵可以是12x8，24x16，48x32的井或者任意数目的井。

该装置还包括操作地连接到电压源的控制器，其中电压源可连接到一对或多对电接触探针和多路转换器，该多路转换器连接到控制器和电压源以用于有选择地将电压源连接到单个询问区域的该对电接触探针，或者将电压源连接到一个以上询问区域的多对电接触探针。显示控制器的部件的方块图如图7(h)所示，包括连接到电源730和数模转换器731的微处理器729，数模转换器731连接到低通滤波器732和733，电流监视器734，另一个可选的电源737，和模数转换器736，以及多路转换器738。控制器还被操作地连接到LED739，LED是上述接触机构的一部件。

由处理器729控制的多路转换器737根据仪器中使用的板的类型引导如上指出的电势的施加。如果多井板426配置为每次分析一个井，此处称为单井可寻址的板，其中板的井相当于接触机构平台的区域，多路转换器737会通过电绝缘每个区域并且只在第一区域内有选择地施加电势，引导电势有选择性地施加。另一方面，如果多井板配置为每次分析两个或多个井，此处称为多井可寻址的板，那么多路转换器737通过电连接两个或多个区域并且在这两个或多个区域内有选择地施加电势，引导电势有选择性的施加。在一个实施方式中，板包括条形码，条形码包括板结构信息，装置100包括条形码读取器238，条形码读取器读取板结构信息并且识别位于堆垛机中的板的类型。

在一优选实施方式中，装置包括安装在PxQ矩阵中的多个询问区域702-705。优选，PxQ矩阵是2x2矩阵。板接触机构平台701上的多对电接触探针优选包括直立的销，例如，弹簧加压的销。更进一步，该装置优选还包括光学传感器，例如光探测系统110中的光探测器，其位置高于平台701，平台701包括第一对齐机构，第一对齐机构包括光源，例如从平台射向光学传感器的光出口722以使平台701相对于光学传感器对齐。在一个实施方式中，光源(例如，LED或者其他类型的灯泡)定位在接触机构中的孔下面，并且通过接触机构中的孔发出光，例如，通过如图7(c)(1)所示的位于平台(701)中心的孔(722)。该装置优选还包括第二对齐机构，该第二对齐机构包括位于板滑架框架(例如，如图5(c)所示的元件517-520)上的多个孔，并且光源722可以从平台701通过这些孔被照射，并且由光学传感器检测，以使板滑架框架与平台701进一步对齐。多个孔可以设置在板滑架框架的至少两侧上(如上所述)。此外，该装置优选还包括第三对齐机构，第三对齐机构包括位于板滑架框架上的导电表面(例如，图5(n)中的表面536)，以便当平台上的电触点与该导电表面接触时，电流在平台上的各电触点之间流动，以指示电触点和板滑架之间的预定距离。该装置优选包括第四对齐/聚焦机构，该机构包括图案化的聚焦目标(例如，图6(a)和6(b)中的表面601-603)，而接触机构平台包括一个或多个光源，以便如上所述，让光通过图案，使图案成像。如上所述，光源可以是孔(722)下方的光源。可选择地，多个光源(例如，LED或者其他类型的灯泡)可用于产生更宽且更均匀的光场，例如，如图7(c)(1)所示的嵌入板接触机构平台中的4个LED(725-728)。

在一优选实施方式中，该装置适合询问包含在多井板中的样品，其中多井板包括设置在MxN矩阵中的多个井，并且该装置包括配置为支撑多井板的滑架框架，其中滑架框架可以相对于接触机构平台移动，该平台包括多个询问区域，其中每个询问区域包括至少一对电接触探针，把电势施加到至少一个井。该装置还包括控制器和多路转换器，该控制器操作地连接到马达以使滑架框架相对于平台移动的并且操作连接到电压源，其中电压源可连接到一对或多对电触点，以及该多路转换器连接到控制器和电压源，用于有选择地将电压源连接到单个询问区域的该对电接触探针，或者将电压源连接到一个以上询问区域的至少一对电接触探针。优选，询问区域被布置成PxQ矩阵，并且MxN矩阵大于PxQ矩阵，其可以是2x2矩阵。优选，每个询问区域的规格和尺寸设为询问多井板426上的一个井。

优选，接触机构平台上的电接触探针包括多个工作电极接触探针，它们被控制器有选择地连接到电压源，以确定要询问的井的数目。在一个实施方式中，工作电极探针连接到一个井中的工作电极，或者，一个工作电极探针连接到多个井中的工作电极。未连接的工作端电极探针可以在不使用时在多路转换器中被电绝缘，从而允许多个个工作电极探针(例如，4个探针)被用于施加电势到多个井中的多个工作电极，每次一个井(例如，施加电势到一组4井个，每次一个井)。平台上的电触点还可以包括电连接到至少一个点接地的多个对电极探针。在一个实施方式中，与用于多个井的平台上的对电极探针连接的多井板的底部电触点被电连接。另外，与用于所有井的平台上的对电极探针连接的多井板的底部电触点被电连接。更进一步，与用于至少一个井的平台上的对电极探针连接的多井板的底部电触点可以被电绝缘。控制器可以同时询问PxQ或者数目更少的井。

参照图7(c)(2)-(g)，接触机构平台701包括多个工作接触探针706-713和对接触探针714-721。如图7(c)(2)所示，如果控制器709被配置为电连接两个或多个询问区域，那么仪器100有选择地在两个或多个区域内施加电势，例如，区域703和704，从而将电势分别施加在工作电极接触探针706和710和709和713的两端，并且连接对电极接触探针714-717和718-721。平台701处的对电极和板426的连接讨论如下。并且如下所述，只有一个工作接触电极和一个对接触电极是必需的。两两连接以为系统提供冗余，以便即使当一个电极出故障时也会产生ECL信号。

另外，如果切换机构用于电绝缘每个区域，那么仪器会有选择地施加电势在第一区域中，例如，如在图7(d)中，其中区域703被绝缘，并且电势跨过工作电极接触探针706和710被施加。在一个实施方式中，接地的所有对电极接触探针714-717和718-721都被电连接在平台701上。如下面结合图7(k)所述，用于每个井的对电极接触探针被板426底部上的对电极绝缘。在图7(d)所示的实施例中，区域703正上方的井具有对电极，该对电极连接到对电极接触探针718和719，但与平台701上的另一个对电极接触探针绝缘。另外，每个询问区域的对电极在平台701处可以被绝缘。

类似地，图7(e)-(g)展示了接触机构如何配置以将电势施加在第一区域702(图7(e))，705(图7(f))，和704(图7g)，并且电势分别跨过工作接触探针707和712(在图7(e)中)，708和711(在图7(f))中，或者709和713(在图7(g)中)被施加，尽管对接触探针714-717和718-721被电连接在平台701处，但每个询问区域的对接触探针被每个询问区域正上方的板426上的井上的对电极绝缘。优选，每个接触探针都是独立的弹簧加压的接触元件，例如，接触销。

在一优选实施方式中，多井板426包括用于每个井的板的底表面上的底部电触点，其中底部电触点配置为接触平台701上的该对(多对)电接触探针。底部电触点包括连接到板的井中的对电极的对电极触点和连接到板的井中的工作电极的工作电极触点。每个井包括至少一个工作电极和一个对电极，根据板的形式，这些电极可以与板的其他井中的工作电极和对电极电连接(接合)或者电绝缘。

典型的底部电触点图案的非限定性设置如图7(i)-(l)所示，其中图7(i)显示了基本类似于图7(c)(2)的平台701的销接触配置。图7(k)显示了覆盖询问区域702-705的示例性四个井下方的底部电触点的重叠。每个井具有呈示例性的“Z”形的底部对电极740和两个工作电极742和744。底部对电极740未彼此电连接，因此用于每个井或者每个询问区域的对电极在板426处是独立的或者隔离的。

对于区域703，Z形的底部对电极740连接到对电极718和719。底部工作电极742和744分别连接到工作电极710和706。

对于区域705，Z形的底部对电极740连接到对电极720和721。底部工作电极742和744分别连接到工作电极711和708。区域702和704相似地连接。

下一个电连接是到井本身的内部。如图7(1)所示，该实例中的每个井都具有井工作电极750和井对电极752和754。这里，井工作电极750呈Z形，并且连接到两个底部工作电极742和744，并且井对电极752和754连接到底部对电极740。

对于区域705，平台701上的工作电极711和708连接到用于每个井的底电极742和744和井工作电极750。平台701上的对电极720和721连接到用于每个井的底部对电极740和井对电极752和754。底电极740和井电极750的Z形被设计成能承受足够的电触点。可以使用任何形状，并且本发明不局限于任何特定的形状。

如上所述，每个井和每个询问区域都具有两个工作电极，例如，对于区域705是708和711，和两个对电极，例如，对于区域705是720和721。两个工作电极和两个对电极电连接到如上所示的井。仅一对工作电极和对电极是将ECL电势传导到井所必须的。另一对是备用的，以备一个或多个电极故障之用。

还要指出的是，在上面结合图7(i)、7(k)和7(1)所述的实例中，其中每个井可以分别询问，用于每个询问区域和井的工作电极在平台701和多路转换器738处是绝缘的，而用于每个询问区域和井的对电极在板426和其底电极和井电极处是绝缘的。

图7(j)展示了一实例，其中可以使用来自同一平台701的接触销或者电极同时询问覆盖询问区域702-705的四个井。如图所示，该多井板426具有覆盖工作电极707、708和709的底部工作电极760。托盘426还具有底部对电极762，至少覆盖对电极719，720，715和716。底部工作电极760和底部对电极762向上电连接到所有四个井。激活一个或多个工作电极707、708和709和一个或多个对电极719、720、715和716会为所有4个井提供ECL电势。另由多个可用的工作电极和对电极提供冗余。

根据本发明的一实施方式，板底部包括连接到底部电触点的内部电接触导线，以将电势传导到井内。在一个实施方式中，至少一个井的底部电触点与相邻井的底部电触点电绝缘，并且可选择地，用于至少一个井的内部电接触导线可以与用于相邻井的底部电触点电绝缘。参考美国专利No.7842246和美国申请No.20040022677(两者都是2002年6月28日提交的，名称都为"发光试验测定的化验板、读取系统和方法"，因此通过引用并入)，它公开了可以由此处公开的触点机构询问的板底部的其他实施方式。

因此，本发明提供了一种询问包含在具有MxN矩阵的井的多井板中的样品的方法，包括如下步骤：(a)提供具有多个询问区域的板接触机构平台，(b)为每个询问区域提供至少一对电接触探针(例如，工作电极接触探针和对电极接触探针)，其中每个询问区域适合于询问单个井，(c)有选择地施加电势于：(i)一个询问区域，以同时询问一个或多个井，或者(ii)多个询问区域，以询问多个井，和(d)使多井板相对于平台移动，以询问其他井。可以询问单个井，也可以询问MxN个井(其中MxN大于PxQ矩阵)。该方法还可以包括步骤(e)通过选择平台上的多对电接触探针中的至少一个正极主动接触探针(例如工作接触探针)以连接到电势，控制在步骤(c)中施加的电势。步骤(e)还可以包括电绝缘至少一个正极主动接触探针而不连接到电势的步骤。该方法也可以包括步骤(f)，在多井板的底表面上提供底部电触点，以及可选择的步骤(g)，将至少一个接地探针(例如，对电极探针)与底部电触点电绝缘。可选择地，所有的接地探针都与底部电触点彼此绝缘。

如上所述，该装置可用于测量来自两种可替换的类型的多井板，单井可寻址的板(即，即每次由装置询问一个井的板)，和/或多井可寻址的板(即，即每次由装置询问一个部分的板，其中部分是一组相邻的井)。包括单井和多井可寻址的板在内的各种型式的多井板在美国专利No.7842246和美国申请No.20040022677(两者都是2002年6月28日提交的，名称都为"发光试验测定用的化验板、读取系统和方法"，因此通过引用并入)中作了描述。本发明的板包括多个元件，包括而不是局限于，板顶部，板底部，多个井，工作电极，对电极，参考电极，介电材料，电连接，导电通孔，和化验试剂。板的井由板顶部的孔/开口限定，而板底部可以直接地或者与其他部件一起附着到板顶部，并且板底部可以充当井的底部。一个或多个化验试剂可以被包含在板的井和/或化验区中。这些试剂可以被固定或者放在井的一个或多个表面上，优选电极的表面上，最优选工作电极的表面上。化验试剂可以由井内的特征包含或者定位，例如，图案化的介电材料可以限制或者集中流体。板顶部优选包括由刚性的热塑性材料例如聚苯乙烯、聚乙烯或者聚丙烯制造的整体的浇铸结构。板底部优选包括电极(例如，工作和/或对电极)，其包括碳，优选碳层，更优选碳素墨水的丝网印刷层。在另一优选实施方式中，板底部包括由沉淀在衬底上的丝网印刷导电墨水组成的电极。

单井可寻址的板包括具有板顶孔的板顶部和与板顶部配合以限定单井可寻址的板的井的板底部，板底部包括衬底，衬底具有顶表面和底表面，顶表面上具有图案化电极，底表面上具有图案化的电触点，其中电极和触点被图案化以限定单井可寻址的板的多个井底部，其中井底部内的图案包括：(a)衬底的顶表面上的工作电极，其中工作电极电连接到电触点；和(b)衬底的顶表面上的对电极，其中对电极与电触点电连接，而不是与单井可寻址的板的其他井中的其他对电极电连接。优选地，单井可寻址的板的电极和触电是可单独寻址的。

多井可寻址的板包括具有板顶孔的板顶部和与板顶部配合以限定多井可寻址的板的井的板底部，板底部包括衬底，衬底具有顶表面和底表面，该顶表面上具有图案化电极，该底表面上具有图案化的电触点，其中电极和触点被图案化，以限定两个或多个可联合寻址的化验井的两个或多个可独立寻址的部分，每个部分包括两个或多个井，以及：(a)衬底的顶表面上的可联合寻址的工作电极，其中每个工作电极互相电连接且电连接到电触点的至少第一个；和(b)衬底的顶表面上的可联合寻址的对电极，其中每个对电极互相电连接，而不是与工作电极电连接，并且连接到电触点的至少第二个。在一个实施方式中，可独立寻址的部分包括多井可寻址的板的少于50％的井，更优选多井可寻址的板的少于20％的井。可独立寻址的部分可以包括4x4的井阵列或者2x3的可独立寻址的部分的阵列。另外，可独立寻址的部分可以包括一排或多排或一列或多列的井。

单井或者多井可寻址的板可以是4井板、6井板、24井板、96井板、384井板、1536井板、6144井板或者9600井板。任一板形的电极包括碳粒子，它们还可以包括印刷导电材料，其中一个或多个电极包括形成在上面的多个化验区。多个化验区可以包括至少4个化验区，优选7个区，更优选至少10个化验区，并且多个化验区可以由支撑在工作电极上的一个或多个介质层中的开口限定。可以用在该装置中的板是可以从Meso Scale iscovery(马里兰州，Rockville：www.mesoscale.com)得到，包括但不局限于以下多井可寻址的板(MesoScale Discovery的目录编号)：L15XA-3，L15XB-3，L15AA-1，L15AB-1，L15SA-1，L15SB-1，L15GB-1，L45XA-3，L45XB-3，N45153A-2，N45153B-2，N45154A-2，和N45154B-2；和以下单井可寻址的板(Meso Scale Discovery的目录编号)：L55AB-1，L55SA-1，L55XA-1，和L55XB-1。

相应地，该装置通过如下步骤测量来自多井板的发光：首先检测装置中的板格式，例如，读取包括板的结构信息的多井板上的条形码，对齐接触机构和成像装置以便一个或多个询问区域直接位于成像装置的成像区下方或之中，然后通过(a)将接触机构的每个询问区域电绝缘，并且有选择地将电势只施加在第一区域内(对于单井可寻址的板)；或者(b)电连接两个或多个区域并且有选择地将电势施加在这两个或多个区域内(对于多井可寻址的板)，引导选择性的电势施加。如果多井可寻址的板被用在装置中，那么成像系统和接触机构与对应于成组的或者部分的相邻井的询问区域对齐，例如，一组4个相邻的井，并且装置有选择地施加电压到部分的所有井。然后装置借助板平移台架移动板，以利用其他询问区域使接触机构和成像系统复位，该其他询问区域对应于其他部分或者成组的井，并且有选择地施加电压到该其他部分的井。如果单井可寻址的板被用在装置中，那么成像系统和接触机构与对应于成组的或者部分的相邻井的询问区域对齐，例如，一组4个相邻的井，并且装置有选择地一次一个地施加电压到部分的每个井。同样，板借助板平移台架被移动，以利用对应于其他部分的井的其他询问区域复位接触机构和成像系统，以一次一个地询问其他部分的每个井。

在特定实施方式中，装置可以测量来自单井可寻址的板或者多井可寻址的板的发光，其中该装置包括：

(i)用于识别板格式的板格式识别接口；

(ii)用于保持多井板并使多井板在X-Y面内平移的板平移台架；

(iii)包括多个接触探针板接触机构，该板接触机构的位置低于板平移台架并且位于台架的运动范围内，其中该机构被安装在可以升起和降下该机构的接触机构升降机上，以便当板位于平移台架上时，使探针与板的底部接触表面接触或不接触；

(iv)通过接触探针将电势施加到板的电压源；和

(v)位置高于板平移台架并且与板接触机构垂直对齐的成像系统，其中

(a)成像系统被配置成为井的PxQ矩阵成像，板接触机构被配置用来接触与矩阵有关的底部接触表面，而板平移台架被配置为使板平移以定位矩阵与成像系统和板接触机构对齐；

(b)该装置被配置为顺序施加电压到单井可寻址的板的矩阵中的每个井，并且为矩阵成像；和

(c)该装置被配置为同时施加电压到多井可寻址的板的矩阵中的每个井，并且为矩阵成像。

优选，PxQ矩阵是2x2的井阵列。成像系统可以收集用于对单井可寻址的板的矩阵中的每个井的每个连续施加的电压的分开图像。板类型识别接口可以包括条形码读取器，EPROM读取器，EEPROM读取器，或者RFID读取器，或者，板类型识别接口包括配置为能让用户输入板类型识别信息的图形用户界面。

因此，使用这种装置测量来自单井可寻址的板或者多井可寻址的板的发光的方法包括：

(a)将板装载到板平移台架上；

(b)识别板是单井还是多井可寻址的板；

(c)移动板平移台架，使第一PxQ的井矩阵与板接触机构和成像系统对齐；

(d)提升板接触机构，以便接触机构上的接触探针接触与PxQ的井矩阵有关的底部接触表面；

(e)如果板是单井可寻址的板，那么在为组成像的同时，通过顺序地施加电压到组中的每个井，在PxQ矩阵中产生发光并为之成像；

(f)如果板是多井可寻址的板，那么在为矩阵成像的同时，通过同时施加电压到矩阵中的每个井，在PxQ矩阵中产生发光并为之成像；和

(g)对于板中其他的PxQ矩阵，重复步骤(c)到(f)。

可活动的抽屉可以包括位于检测孔下方且低于板平移台架的海拔的光源(例如，LED)。在一个实施方式中，该光源或者多个光源是板接触机构的部件。关于光学聚焦机构，如上所述，接触机构中的一个(或多个)光源与光学聚焦机构结合使用，以调节光探测器相对于板的对比度和焦点。

在其他实施方式中，一个或多个光源也可以与基准孔或者窗口结合使用，以校正板对齐的误差。来自光源的光通过该基准，并且成像在成像装置上，以便确定板对齐的正确性。有利地，由与板顶部配合的板底部形成的板(例如，如在共同未决的美国申请2004/0022677和2005/0052646中描述的具有与注射成型的板顶部配合的丝网印刷的板底部的板)包括在板底部上图案化(例如，丝网印刷)的或者切割出的基准，以校正板底部相对于板顶部的未对准。在一个特定实施方式中，这种板上的板顶部包括与板底部上的基准对齐的孔(例如，在板顶部的外框架中)，以允许基准成像。相应地，在板下方产生的光的成像可用于将板的精确位置传递到图像处理软件，还用于提供照相机焦点检验。然后板可以用两轴定位装置重新对准。因此，该装置可以借助板定位方法来处理板，该方法包括：(1)提供具有光路开口的板；(2)从底部照射板；(3)检测通过光路开口来的光；和(4)可选择地，重新对齐板。

在优选实施方式中，接触机构平台包括第一对齐特征722，而光探测子系统包括位置高于该平台的摄像机，该平台相对于第一对齐特征是可调节的。优选，第一对齐特征是光源，例如，LED。光探测子系统中的照相机相对于X-Y面中的对齐特征是可调节的。平台还可以包括多个其他对齐特征，例如，每个象限中至少一个其他对齐特征，而摄像机位置相对于每个其他对齐特征是可调节的。其他对齐特征可以包括光源，例如，LED。因此，如上所述，该装置可以使用光学聚焦机构通过如下手段确定接触机构和检测孔适当对齐：(1)照射接触机构对齐特征；(2)检测来自对齐特征的光；和(4)可选择地，重新对准板平移台架、光探测器、和/或接触机构。在一个优选实施方式中，该装置确定接触机构在与板接触之前适当对齐，然后通过检测来自板中的光路开口的光确认板的位置，并且在需要时重新对齐板。

如图图7(a)-(b)所示，接触机构平台的高度是可调节的，因为平台还包括由齿轮机构724驱动的轴723。在一个实施方式中，齿轮机构包括蜗轮。在优选实施方式中，平台包括尺寸适合容纳微量滴定板(例如多井板)的板表面区域，平台还包括环绕板表面区域的溢出收集区域，以防止抽屉的部件被可以包含在多井板内的流体偶然溅到。

该装置的光探测子系统包括可以借助遮光接头或者挡板安装到壳体顶部上的检测孔的光探测器。在某些实施方式中，光探测器是成像光探测器，例如CCD摄像机，并且它还包括透镜。光探测子系统如图8(a)所示。该子系统包括环绕光探测器(未显示)并且借助浇铸部件802附接到壳体顶部的光探测器壳体801，该浇铸部件通过螺栓固定到检测孔上方的壳体顶部。浇铸部件上方设置有卡子或者夹子803，它包括图8(b)所示的包括螺钉804和齿轮805的θ调整机构。照相机聚焦机构还被配置为在需要时手动地或者借助机械元件或者两者兼用地沿x，y，和z方向聚焦照相机。光探测子系统还包括一个或多个遮光元件，以防止光探测子系统内或者在光检测子系统和壳体顶部之间的接缝处的光泄漏。例如，浇铸的橡胶或者其他可压缩材料可以被夹在连接部件之间，以防止光泄漏。另外，光探测器壳体包括一个或多个通风和/或冷却元件，以冷却壳体内的光探测器。在一个实施方式中，壳体包括进气口和排气口，每一个都位于壳体的相对端上。其他通风口也可以定位在壳体中。在优选实施方式中，进气口的尺寸设为匹配位于壳体内的冷却风扇。

结合到照相机上的透镜用于在遮光外壳内提供由板产生的发光的聚焦图像。隔片被密封到透镜和外壳的顶部中的检测孔，并且允许成像系统为来自外壳的光成像，同时保持遮光环境中的外壳不受环境光的影响。用在成像系统中的合适的照相机包括，但不局限于，常规照相机，例如电影摄像机，CCD摄像机，CMOS照相机，等等。CCD摄像机可以被冷却到较低的电子噪声。优选，透镜是高数值孔径透镜，其可以由玻璃或者注射模制塑料制造。成像系统可用于每次为板的一个井或多个井成像。由于CCD芯片的尺寸和成像区域非常匹配，所以为来自单个井的光成像的光收集效率高于为一组井成像的光收集效率。成像区域的减小的尺寸和收集效率的增加允许使用小而便宜的CCD摄像机和透镜，同时能保持检测的高灵敏度。

如果不需要高分辨率，则通过在图像收集过程中在CCD上使用硬件重新分级可以提高测量灵敏度，其实际上减小了单位面积的电子读噪声。优选的重新分级取决于视域、缩倍、和CCD像素的尺寸。在优选实施方式中，光探测器包括具有512x512像素的CCD的照相机，每个像素的尺寸是24x24微米，总面积是12.3x12.3mm，透镜的图像缩倍因子为1.45x。对于这样的检测器和透镜的组合，优选4x4的重新分级，产生约100x100微米的超级像素尺寸，其在ECL电极处转换为约150微米的物面分辨能力。至于它们的低成本和尺寸，特别有利的是使用非冷却照相机或者具有极小冷却的照相机(优选冷却到约-20℃，约-10℃，约0℃，或者更高的温度)。在优选实施方式中，光探测子系统包括透镜组合，透镜组合由设计成能产生成像的井的焦阑图的一系列透镜元件(904和905)和带通滤光器(903)组成，带通滤光器(903)位于透镜组的光路内以便通过滤光器的光线相对于滤光器基本上是垂直入射的。在图9展示的实施方式中，照相机提供成像的井(901)的焦阑图。

板处理子系统的壳体顶部还包括安装在壳体顶部上、板引入孔上方的板堆垛机，其中板堆垛机被设置用来接收板或者将板输送到板升降机。板堆垛机可以包括可活动的堆垛巢，用于容纳多个板，并防止仪器上的板移动，从而配合堆垛巢中的每块板正确引入到板升降机上。在一个实施方式中，堆垛巢可以容纳至少5块板，优选至少10块板，并且堆垛巢可以容纳板巢延长元件，用于进一步扩大堆垛巢的容量。板升降机包括板检测传感器，例如，电容传感器，堆垛机也可以包括板检测传感器，例如，电容、重量、或者光学传感器。

提供一种使用该装置在多井板中进行测量的方法。板可以是常规的多井板。可以使用的测量技术包括，但不局限于，本领域已知的技术，例如基于细胞培养的化验，结合化验(包括凝集试验，免疫测定，核酸杂交化验，等等)，酶化验，颜色量度(colorometric)化验，等等。其他适用的技术对本领域普通技术人员来说是显而易见的。

用于测量分析物的量的方法还包括通过检测可以直接或者间接附接到分析物的标记物来测量分析物的技术(例如，通过使用分析物的标记的结合配偶体)。合适的标记物包括可以直接目测的标记物(例如，视觉上可以看见的颗粒和产生可测量的信号的标记物，可测量的信号例如有光散射，光学吸收，发光作用，化学发光，电化学发光，放射性，磁场，等等)。可以使用的标记物还包括酶或者具有产生可测量信号的化学活性的其他化学反应组分，可测量信号例如有光散射，吸收，发光作用，等等。产品的形成可以是可检测的，例如，因相对于衬底在可测特性例如吸收、发光作用、化学发光、光散射、等方面的差值。某些(但不是全部)可以与根据本发明的固相结合方法一起使用的测量方法可以受益于或者需要洗涤步骤，以从固相中除去未结合的组分(例如，标记物)。

在一个实施方式中，用本发明的装置进行的测量可以使用基于电化学发光的化验形式，例如基于电化学发光的免疫测定。高灵敏度、宽动态范围和ECL的选择性是医疗诊断的重要因素。市售的ECL仪器具有已经证明的异常性能，并且由于包括优良的灵敏度、动态范围、精度、和复杂试样矩阵的公差在内的原因，它们得到了越来越广泛的使用。可以被感应以发射ECL(ECL-活性品类)的品类已经用作ECL标记物，例如，(i)有机金属化合物，其中金属来自于，例如，第VIII族的贵金属，包括包含钌和包含锇的有机金属化合物，例如三-联吡啶-钌(RuBpy)半族，和(ii)鲁米诺及相关化合物。在ECL处理中参与ECL标记物的品类此处被称为ECL共反应物。常用的共反应物包括叔胺(例如，见美国专利No.5，846，485)，草酸酯，以及来自RuBpy用于ECL的过硫酸盐和来自鲁米诺用于ECL的过氧化氢(例如，见美国专利No.5，240，863)。由ECL标记物产生的光在诊断程序中可以被用作指示信号(Bard等，美国专利No.5，238，808，此处通过引用被加入)。例如，ECL标记物可以被共价结合到粘合剂，例如抗体，核酸探针，受体或者配位体；参与到相互结合作用中的结合试剂可以通过测量ECL标记物发出的ECL来监控。或者，来自ECL活性化合物的ECL信号可以指示化学环境(例如，见描述ECL化验的美国专利No.5，641，623，它监视ECL共反应物的形成或者破坏)。对于ECL、ECL标记物、ECL化验和进行ECL化验的仪器的更多背景技术见美国专利号5，093，268；5，147，806；5，324，457；5，591，581；5，597，910；5，641，623；5，643，713；5，679，519；5，705，402；5，846，485；5，866，434；5，786，141；5，731，147；6，066，448；6，136，268；5，776，672；5，308，754；5，240，863；6，207，369；6，214，552和5，589，136和公布的PCT号WO99/63347；WO00/03233；WO99/58962；WO99/32662；WO99/14599；WO98/12539；WO97/36931和WO98/57154，所有的文献都通过引用被入此处。

在某些实施方式中，适合用在电化学发光(ECL)化验中的板被公开在美国专利No.7842246中。本发明的装置可以使用被设置成每次从一个井或者每次从一个以上的井检测ECL的板。如上所述，配置为每次检测一个井或者一个以上的井的ECL的板包括形成特别图案的电极和电极接头，以允许每次只在一个井或者每次一个以上的井中施加电能到电极。该装置可以特别适合在包含干燥剂和/或密封井的板中进行化验，例如，如在Glezer等的美国申请11/642，970中描述的那样。

在一个实施方式中，该方法包括：(a)引导板到板堆垛机，(b)打开遮光门，(c)将板从板堆垛机降低到板平移台架上的升降平台，(d)密封遮光门，(e)平移板，使一个或多个井位于光探测器下方，(f)检测来自一个或多个井的发光，(g)打开遮光门，(h)将板平移到位于板堆垛机下方，和(i)将板提升到板堆垛机。在优选实施方式中，该方法还包括读取板上的板标识符并识别板结构，平移板到使一个或多个井位于光探测器下方，可选择地在接触机构上使一个或多个对齐特征成像，然后调整光探测器相对于接触机构的位置，然后根据板结构有选择地施加电势到一个或多个询问区域内。该方法还可以包括平移板滑架到使一个或多个其他井位于光探测器下方的位置，并检测来自一个或多个其他井的发光。该方法还可能有选择地包括施加电能到一个或多个井内的电极(例如，以引起电化学发光)。

基于ECL的多路复用试验被描述在美国申请10/185，274和10/185，363分别的美国公开2004/0022677和2004/0052646；美国申请10/238，960的美国公开2003/0207290；美国申请10/238，391的美国公开2003/0113713；美国申请10/744，726的美国公开2004/0189311；和美国申请10/980，198的美国公开2005/0142033。

还提供了一种使用此处描述的装置对生物制剂进行化验的方法。在一个实施方式中，该方法是结合化验。在另一个实施方式中，该方法是固相结合化验(在一个实施例中，固相免疫测定)，并且包括让化验成分与一个或多个结合面接触，该个或多个结合面结合存在于化验成分中的在有兴趣的分析物(或者它们的结合竞争剂)。该方法还可能包括让化验成分与能够与有兴趣的分析物特别结合的一个或多个检测试剂接触。根据优选实施方式的多路复用结合化验方法可以涉及在现有技术中可以使用的若干形式。合适的化验方法包括夹心或者竞争性结合化验形式。夹心免疫测定的实例描述在美国专利4，168，146和4，366，241中。竞争性免疫测定的实例包括公开在Buechler等的美国专利4，235，601；4，442，204；和5，208，535中的方法。在一个实例中，小分子毒素例如海生毒素和真菌毒素可以有利地用竞争性免疫测定形式测量。

可以用作探测试剂的结合试剂，结合面的结合组分和/或架桥试剂包括，但不局限于，抗体，受体，配位体，半抗原，抗原，表位，mimitopes，核酸适体(aptamers)，杂交配偶体，和插层(intercalaters)。合适的结合试剂成分包括，但不局限于，蛋白质，核酸，药物，类固醇，激素，类脂，多糖，和其组合。术语"抗体"包括完整的抗体分子(包括由抗体子单元在体外重新组合组装成的混合抗体)，抗体碎片，和重组蛋白质结构，包括抗体的抗原结合领域(例如，如在Porter和Weir，J.Cell Physiol.(细胞生理学杂志)67(附录I)：51-64，1966；Hochman等，Biochemistry(生物化学)12：1130-1135，1973中所描述的那样；通过引用被并入此处)。术语还包括完整的抗体分子，抗体碎片，和例如通过引入标记物已经化学改性的抗体结构。

此处使用的测量应理解为包括定量和定性测量，并且包括为各种目的进行的测量，包括但不限于，检测分析物的存在，测定分析物的量，识别已知的分析物，和/或确定样品中未知分析物的种类。根据一个实施方式，结合到一个或多个结合面上的第一结合试剂和第二结合试剂的量可以显示为样品中分析物的浓度值，即，每体积样品中每种分析物的量。

分析物可以使用基于电化学发光的化验形式来检测。电化学发光测量优选使用固定或者收集在电极表面上的结合试剂进行。特别优选的电极包括丝网印刷碳墨电极，它可以在特别设计的药筒和/或多井板(例如，24，96，384井板，等)的底部上形成图案。来自碳精电极表面上的ECL标记物的电化学发光被诱发，并用在共同未决的美国申请10/185，274和10/185，363(两者都于2002年6月28日提交，名称都为"发光试验测定用的化验板、读取系统和方法"，通过引用被并入此处)中描述的成像板读取器来测量。类似的板和板读取器现有市售(MULTI-和MULTI-板和仪器，Meso Scale Discovery，Meso Scale Diagnostics部门，LLC，Rockville，马里兰州)。

在一个实施方式中，被固定在板内的电极上的抗体可用于在夹心免疫测定形式中检测选择的生物制剂。在另一个实施方式中，在板内的集成电极上形成图案的抗体的微阵列会用于在夹心免疫测定形式中检测多个选择的生物制剂。相应地，每个井包含一个或多个俘获抗体，这些抗体固定在板的工作电极上，并且有选择地以干燥的形式，或者作为独立的部件，例如，在套件、标记检测抗体和分析样品所必需的所有其他试剂中，以进行正负控制。

本说明书中引用的专利、专利申请、公开、和试验方法通过整体引用被并入此处。本发明不打算被限制在由此处描述的特定实施方式限定的范围内。实际上，根据上述描述和附图除了此处描述的之外，本发明的各种改进对本领域熟练技术人员是显而易见的。这种改进意欲落在权利要求书的范围内。

零件单

参考编号 零件名称

100 装置

110 带有光探测器的光探测系统

120 板处理系统

130 遮光外壳

231 壳体

232 壳体顶部

233 壳体底部

234 壳体前部

235 壳体后部

236，237 板引入/排出

238 条形码读出器

240 可活动的抽屉

400 板升降机构

401，402 板升降平台

403 板平移台架

404 带有开口的板滑架

405，406，407 对齐销

408，409，410 对齐孔

411 弹簧加压的销

412 板滑架404中的孔

413 壳体尖端232上的电接触机构

414 抽屉上的配对电接触机构

415 X-Y机架

416，417 对齐栓锁

418，419 对齐锁扣

420 滑架中的开口

422，424 轨道

426 多井板

501 第一限位件

502 板夹臂

503 托架

504 腿

506 腿

507 斜面

508 斜面

509 第一锁紧元件

510 致动杆

510a 致动杆的延长部分

511 踏板

512 弹簧

513 第二限位件

514 弹簧

515 偏置夹

515a 偏置夹的延长部分

515a 偏置夹的偏置端

516 排出器

522 裙部

524 支点

526 鞘套

528，530 臂502的端部

531 枢轴点

532 用于偏置夹515的弹簧

534 过移防护器

536 导电底面

701 平台

702，703，704，705 平台701上的询问区域

706，707，708，709 平台701上的工作电极

710，711，712，713

714，715，716，717 平台701上的对电极

718，719，720，721，722 对齐光出口

723 轴

724 齿轮机构

725，726，727，728 光出口

729 微处理器

730 电源

731 DAC

732 低通滤波器

733 低通滤波器

734 电流监视器

736 ADC

737 电源

738 多路转换器

739 LED

740 底部对电极

742，744 底部工作电极

750 井工作电极

752，754 井对电极

760 底部工作电极

762 底部对电极

801 光探测器壳体

802 浇铸部件

803 卡子或者夹具

804 螺钉

805 齿轮

901 成像的井

902 照相机

903 光带通滤光器

904 透镜

905 透镜

Claims (10)

1.一种将光学传感器聚焦到间隔开的平台的方法，包括如下步骤：

a.提供至少一个图案化的上、中和下表面，其中图案化的中表面和平台彼此对齐，并且图案化的上和中表面之间的第一距离和中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本上相等；

b.利用光学传感器获得图案化的上表面和中表面之间的第一对比度值差；

c.利用光学传感器获得图案化的中表面和下表面之间的第二对比度值差；

d.比较第一和第二对比度值差。

2.根据权利要求1的方法，还包括步骤(e)调节光学传感器和平台之间的距离，并且重复步骤(b)到(d)，直到第一和第二对比度值差之间的差小于预定值。

3.根据权利要求1的方法，其中图案化的中表面与托盘的底面同一水平的平面基本上对齐，该托盘承载至少一个待由光学传感器询问的样品。

4.根据权利要求3的方法，其中该平台包括多个电极，所述电极接触托盘的底面，以将电流传导到至少一个样品。

5.一种在多井板中进行发光化验的仪器，该仪器包括光探测子系统和板处理子系统，其中板处理子系统包括：

(a)遮光外壳，包括壳体和能活动的抽屉，其中

(x)壳体包括壳体顶部、壳体前部、一个或多个板引入孔、检测孔、用于密封板引入孔的滑动遮光门和多个对齐特征，其中该壳体适合接收能活动的抽屉，和

(y)能活动的抽屉，包括：

(i)x-y副架，包括多个配对对齐特征，所述特征配置为与多个对齐特征配合和啮合，以使壳体内的能活动的抽屉相对于光探测子系统对齐，其中能活动的抽屉的重量由壳体顶部支撑；

(ii)带有能被升起和降下的板升降平台的一个或多个板升降机，其中该一个或多个板升降机的位置低于板引入孔；

(iii)使板沿一个或多个水平方向平移的板平移台架，其中该台架包括用于支撑板的板滑架，板滑架具有开口，允许位置低于板滑架的板升降机接近和提升板，并且板平移台架配置为将板定位在检测孔下方，且将板定位在板升降机上方；和

(b)安装在壳体顶部上、板引入孔上方的一个或多个板堆垛机，其中板堆垛机配置为接收板或者将板输送到板升降机；和

其中光探测子系统包括安装在外壳顶部上并且结合到带有遮光密封的检测孔的光探测器。

6.一种在多井板上进行发光化验的仪器，该仪器包括板处理子系统，该板处理子系统包括用于支撑多井板的板滑架，其中板滑架包括框架和板锁紧机构，板锁紧机构包括：

(a)板滑架凸缘；

(b)垂直于该凸缘的板夹臂，包括相对于凸缘的近端和远端，其中臂的近端被附接到框架，而臂的远端在X-Y板上能旋转，并且臂还包括上夹具，该上夹具包括配置为与板啮合的倾斜表面；

(c)板定位元件，包括杆、踏板和弹簧，其中该杆垂直于臂、平行于凸缘、并且借助弹簧附接到臂的远端，而踏板以一角度附接到杆；和

(d)平行于臂的板壁，其垂直于定位元件和凸缘，并且布置在两者之间，板壁包括(i)用于与多井板的裙部啮合的下板夹具，和(ii)配置为将下板夹具推向裙部的下板夹具斜面。

7.一种将多井板嵌入权利要求6的仪器中的方法，包括：

(a)将板放置在框架上；

(b)压缩板定位元件的弹簧，从而朝着凸缘推动踏板抵靠板，并且使臂在X-Y面内朝着板旋转；

(c)使上夹具与板接触，从而将板推向滑架壁；

(d)使下板夹具与裙部接触，从而将板锁在滑架内。

8.一种在多井板中进行发光化验的仪器，该仪器包括板处理子系统和板锁紧机构，板处理子系统包括支撑多井板的板滑架，

其中多井板至少具有第一、第二、第三和第四侧面，并且第一和第三侧面基本上彼此平行，而第二和第四侧面基本上彼此平行，

其中板滑架限定了孔，其形状与多井板基本相同，且其尺寸小于多井板以支撑位于多井板周围的凸缘，其中板滑架还包括分别对应于多井板的第一和第二侧面的第一(501)和第二(513)限位件，

其中板锁紧机构能够从用于接收一个多井板的开口配置移动到用于将多井板锁到板滑架的夹紧配置，

其中板锁紧机构包括被偏置到夹紧位置的第一锁紧元件(509)和被偏置到夹紧位置的板夹臂(502)，该第一锁紧元件具有适合将多井板的第一侧面推向第一限位件的踏板(511)，该板夹臂具有能枢转地连接到板夹臂(502)并且适合将第二侧面推向第二限位件(513)的托架(503)，其中第一锁紧机构(509)连接到板夹臂(502)，和

其中板锁紧机构包括至少一个偏置夹具(515)，其位置邻近第二限位件(513)，以将多井托盘的裙部夹到板滑架。

9.一种用于测量来自多井板的发光的装置，多井板的板类型选自于由单井可寻址的板或者多井可寻址的板构成的组，该装置包括：

(i)用于识别板类型的板类型识别接口；

(ii)用于保持并使多井板在x-y平面内平移的板平移台架；

(iii)包括多个接触探针的板接触机构，该板接触机构位置低于板平移台架并且位于台架的运动范围内，其中该机构被安装在能升起和降下该机构的接触机构升降机上，以便当板位于平移台架上时，使探针与板的底部接触表面接触或者不接触；

(iv)通过接触探针将电势施加到板的电压源；和

(v)位置高于板平移台架并且与板接触机构垂直对齐的成像系统，其中

(a)成像系统被配置用来为井的PxQ矩阵成像，板接触机构被配置用来接触与矩阵有关的底部接触表面，而板平移台架被配置用来使板平移到矩阵与成像系统和板接触机构对准的位置；

(b)该装置被配置用来顺序施加电压到单井能寻址的板的矩阵中的每个井，并且为矩阵成像；和

(c)该装置被配置用来同时施加电压到多井可寻址的板的矩阵中的每个井，并且为矩阵成像。

10.用于测量来自多井板的发光的方法，多井板的板类型选自于由单井可寻址的板或者多井可寻址的板构成的组，该装置包括：

(i)用于识别板类型的板类型识别接口；

(ii)用于保持并使多井板在x-y平面内平移的板平移台架；

(iii)包括多个接触探针的板接触机构，该板接触机构位置低于板平移台架并且位于台架的运动范围内，其中该机构被安装在能升起和降下该机构的接触机构升降机上，以便当板位于平移台架上时，使探针与板的底部接触表面接触或者不接触；

(iv)通过接触探针将电势施加到板的电压源；和

(iv)位置高于板平移台架并且与板接触机构垂直对齐的成像系统，

该方法包括，

(a)将板装载到板平移台架上；

(b)识别板是单井还是多井可寻址的板；

(c)移动板平移台架，使井的第一PxQ矩阵与板接触机构和成像系统对准；

(d)提升板接触机构，以便接触机构上的接触探针接触与井的PxQ矩阵有关的底部接触表面；

(e)如果板是单井可寻址的板，那么在该组被成像的同时，通过顺序施加电压到该组中的每个井，在PxQ矩阵中产生发光并为之成像；

(f)如果板是多井可寻址的板，那么在该矩阵被成像的同时，通过同时施加电压到矩阵中的每个井，在PxQ矩阵中产生发光并为之成像；和

(g)对于板中其他的PxQ矩阵，重复步骤(c)到(f)。