DE102004036765A1

DE102004036765A1 - Maskieren von chemischen Arrays

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Publication number: DE102004036765A1
Application number: DE102004036765A
Authority: DE
Inventors: Laurakay Mountain View Bruhn; Douglas A. Los Altos Amorese; Michael P. Palo Alto Caren; Leslie A. Portola Valley Leonard; Richard J. San Carlos Pittaro; Carol T. San Mateo Schembri; Peter G. Menlo Park Webb; Paul K. Los Altos Wolber
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2005-03-03
Also published as: GB2404381B; GB2404381A; GB0416114D0; US20050026154A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verwenden einer Chemisches-Array-Einheit offenbart, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist. Eine Anfrage bezüglich eines Tests kann gelesen werden, wobei der Test ein Teilarray des Arrays verwendet. Ein Muster des Teilarrays kann unter Verwendung der Testanfrage von einem Speicher wiedergewonnen werden, wobei der Speicher ein Muster für das Teilarray trägt, das mit der anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist. Ferner ist ein Verfahren zum Lesen einer Chemisches-Array-Einheit, die einer Probe ausgesetzt wurde und deren Merkmalsstellen unfähig gemacht wurden, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, offenbart. Ferner sind Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogrammprodukte vorgesehen.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Arrays, z. B. Polynucleotidarrays wie z. B. DNA-Arrays, die bei diagnostischen, Rasterungs-, Genexpressionsanalyse- sowie anderen Anwendungen nützlich sind.
Chemische Arrays wie z. B. Biopolymerarrays (z. B. Polynucleotidarrays wie z. B. DNA- oder RNA-Arrays oder Proteinarrays) sind beispielsweise als diagnostische oder Rasterungshilfsmittel bekannt und werden als solche verwendet. Derartige Arrays umfassen Regionen von Polynucleotiden einer üblicherweise unterschiedlichen Sequenz, die in einer vorbestimmten Konfiguration auf einem Substrat angeordnet sind. Diese Regionen (manchmal als „Merkmale" bezeichnet) sind an jeweiligen Stellen („Adressen") auf dem Substrat positioniert. Wenn die Arrays einer Probe ausgesetzt bzw. einer Probe gegenüber freigelegt werden, weisen sie ein beobachtetes Bindungsmuster auf. Dieses Bindungsmuster kann auf ein Abfragen des Arrays hin erfasst werden. Beispielsweise können alle Polynucleotidziele (z. B. DNA) in der Probe mit einer geeigneten Markierung (z. B. einer Fluoreszenzverbindung) markiert werden, und das Fluoreszenzmuster auf dem Array kann auf ein Aussetzen bzw. eine Freilegung gegenüber der Probe hin genau beobachtet werden. Angenommen, dass die Polynucleotide mit verschiedenen Sequenzen gemäß der vorbestimmten Konfiguration korrekt aufgebracht wurden, gibt das beobachtete Bindungsmuster das Vorliegen und/oder die Konzentration einer oder mehrerer Polynucleotidkomponenten der Probe an.

Biopolymerarrays können hergestellt werden, indem zuvor erhaltene Biopolymere auf ein Substrat aufgebracht werden, oder sie können anhand von in situ-Syntheseverfahren hergestellt werden. Die in situ-Herstellungsverfahren umfassen diejenigen, die in der US 5,449,754 zum Synthetisieren von Peptidarrays und in der US 6,180,351 und der WO 98/41531 und in den in denselben erwähnten Referenzdokumenten zum Synthetisieren von Polynucleotidarrays beschrieben sind. Weitere Einzelheiten der Herstellung von Biopolymerarrays finden sich in den U.S.-Patentschriften 6,242,266, 6,232,072, 6,180,351 und 6,171,797. Weitere Techniken zum Herstellen von Biopolymerarrays umfassen durch Licht gelenkte Synthesetechniken.

Bei der Arrayherstellung sind die bei jedem Merkmal gebildeten Sonden üblicherweise kostspielig. Zusätzlich sind Probenmengen, die zum Testen zur Verfügung stehen, üblicherweise ebenfalls sehr klein, und somit ist es wünschenswert, dieselbe Probe bezüglich einer großen Anzahl unterschiedlicher Sonden auf einem Array gleichzeitig zu testen. Aufgrund dieser Umstände ist es wünschenswert, Arrays mit einer großen Anzahl sehr kleiner (beispielsweise im Bereich von einigen zehn oder ein- oder zweihundert Mikrometern), eng beabstandeter Merkmale (z. B. viele Tausende von Merkmalen) zu erzeugen. Nachdem ein Array einer Probe ausgesetzt wurde, wird das Array mit einer Lesevorrichtung (z. B. einer Array-„Abtastvorrichtung") gelesen, die die Signale (z. B. ein Fluoreszenzmuster) von den Arraymerkmalen erfasst. Eine derartige Lesevorrichtung sollte üblicherweise eine sehr feine Auflösung aufweisen (z. B. im Bereich von fünf bis zwanzig Mikrommetern). Das Signalbild, das sich aus dem Lesen des Arrays ergibt, kann anschließend digital verarbeitet werden, um auszuwerten, welche Regionen (Pixel) von gelesenen Daten zu einem gegebenen Merkmal gehören, sowie um die Gesamtsignalstärke aus jedem der Merkmale auszuwerten. Die vorstehenden Schritte werden separat oder kollektiv als „Merkmalsextraktion" bezeichnet. Angesichts der großen Anzahl von Merkmalen, die auf einem Array möglich sind, können Daten von einer Probe erhalten werden, die sich auf eine große Anzahl von Genen des Organismus bezieht, von dem die Probe stammt.

Die vorliegende Erfindung erkennt, dass, obwohl ein Großteil der erzeugten Daten von einem Lesen eines Arrays, das einer Probe ausgesetzt wurde, einen inhärenten Nutzen beim Interpretieren eines Zustands oder eines Ansprechverhaltens eines Organismus, von dem die Probe erhalten wurde, aufweist, er sich eventuell nicht auf eine bestimmte Anfrage des Arraybenutzers bezieht (beispielsweise ob der Organismus einen bestimmten interessierenden Zustand aufweist). Somit kann ein Versuch, alle Daten zu interpretieren, die von einem Array von vielen Tausenden von Merkmalen abgeleitet sind, zu einem großen Ausmaß an Datenverarbeitung führen, die für die jeweilige Anfrage des Arraybenutzers irrelevant ist. Ferner können dort, wo die Probe von einem Menschen erhalten wurde, Daten erzeugt werden, die für die Anfrage des Arraybenutzers irrelevant sind, die jedoch einen Zustand oder ein Ansprechverhalten dieses Patienten offenbaren, der bzw. das niemals angefordert wurde und dessen Offenbarung ernst zu nehmende Fragen bezüglich der Privatsphäre aufwerfen kann. Die vorliegende Erfindung erkennt somit, dass es wünschenswert wäre, diese Themen anzugehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Verfahren, Vorrichtungen sowie Computerprogrammprodukte mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 36, 37 oder 59, durch Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 49, 50 oder 51 sowie durch Computerprogrammprodukte gemäß den Ansprüchen 56, 57, 58 oder 63 gelöst.

Somit liefert die vorliegende Erfindung bei einem Aspekt ein Verfahren zum Verwenden einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist. Das Verfahren kann folgende Schritte umfassen: Wiedergewinnen eines Musters eines Teilarrays von einem Speicher unter Verwendung der Testanfrage, wobei der Speicher ein oder mehrere Teilarraymuster für das Array trägt, von denen jedes mit der anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist. Das Verfahren kann ferner ein Lesen der Anfrage bezüglich eines Tests, der ein Teilarray des Arrays verwendet, umfassen.

Eine Chemisches-Array-Einheit des bereits beschriebenen Typs kann verwendet werden, indem das Array einer Probe ausgesetzt wird, so dass Probenkomponenten sich an einer oder mehreren Merkmalsstellen an Sonden binden können, um an jeder Stelle ein erfassbares Signal, das für die Bindung repräsentativ ist, zu liefern. Bei einem Aspekt der Erfindung werden manche der Merkmalsstellen unfähig gemacht, das erfassbare Signal bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung kann auch ein Verfahren zum Lesen einer Chemisches-Array-Einheit eines bereits beschriebenen Typs umfassen, wobei das Array einer Probe ausgesetzt wurde, und wobei Merkmalsstellen unfähig gemacht wurden, Signaldaten bereitzustellen, die für eine Bindung einer Probenkomponente repräsentativ sind. Ferner wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verwenden einer Chemisches-Array-Einheit eines beschriebenen Typs bereitgestellt, wobei das Verfahren den Schritt umfasst, Merkmalsstellen gemäß einem vorbestimmten Muster unfähig zu machen, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.

Bei einem anderen Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Teilarraymuster unter Verwendung einer Testanfrage von einem Speicher wiedergewonnen, wobei der Speicher ein oder mehr Teilarraymuster für das Array trägt, von denen jedes mit einer anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist.

Ferner werden Vorrichtungen, Computerprogramme und Computerprogrammprodukte, die ein Verfahren der vorliegenden Erfindung ausführen können, bereitgestellt.

Unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können einen oder mehrere der folgenden oder andere nützliche Vorteile bieten. Beispielsweise kann eine einfache Art und Weise eines Identifizierens von Daten aus Arraymerkmalen erhalten werden, die für eine bestimmte Testanfrage eines Arraybenutzers relevant sind, und es kann eine Art und Weise eines Eliminierens oder Begrenzens des Zugriffs auf Daten erhalten werden, die für jeglichen angeforderten Test irrelevant sind. Bei einem weiteren Beispiel können Daten, die für die Anfrage des Arraybenutzers irrelevant sind, auf relativ einfache Weise identifiziert und vertraulich gehalten werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Substrat, das mehrere Arrays trägt, wie sie beispielsweise anhand eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung gelesen werden können;
2 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der 2, die mehrere Flecke oder Merkmale eines Arrays zeigt;
3 eine vergrößerte Veranschaulichung eines Abschnitts des Substrats der 1;
4 die Unterteilung eines einzelnen Arrays in mehrere Muster, von denen jedes weniger als alle Merkmale des Arrays aufweist und von denen jedes unter Verwendung eines Musterindikators, z. B. eines Testtypindikators, von einem Speicher wiedergewinnbar ist;
5 ein schematisches Diagramm, das eine Benutzerstation, eine Lesevorrichtungsstation und eine zentrale Datenstation, die alle Bestandteil der vor liegenden Erfindung sind, und deren Interaktion veranschaulicht;
6 eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die Merkmalsstellen eines Arrays unfähig machen kann, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Musterkomponente gemäß einem vorbestimmten Muster repräsentativ sind;
7 eine ähnliche Ansicht wie 6, veranschaulicht jedoch eine Betriebsart der Vorrichtung der 5;
8 ein Flussdiagramm, das Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wie sie bei einer Probensammelstation und einer Laborstation durchgeführt werden; und
9 ein Flussdiagramm, das Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wie sie bei einer Arraylesestation durchgeführt werden.
Zum besseren Verständnis wurden, wo es praktisch war, identische Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente zu bezeichnen, die in verschiedenen Figuren auftreten. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu. In der gesamten vorliegenden Anmeldung können jegliche unterschiedliche Angehörige einer generischen Klasse dasselbe Bezugszeichen aufweisen, auf das unterschiedliche Buchstaben folgen (beispielsweise können die Arrays 12a, 12b, 12c und 12d generisch als „Arrays 12" bezeichnet werden).
Wenn nicht eine gegenteilige Absicht erscheint, beziehen sich die folgenden Begriffe in der gesamten vorliegenden Anmeldung auf die angegebenen Charakteristika.
Ein „Biopolymer" ist ein Polymer eines oder mehrerer Typen von sich wiederholenden Einheiten. Biopolymere finden sich üblicherweise in biologischen Systemen und umfassen insbesondere Polysaccharide (z. B. Kohlenhydrate) und Peptide (wobei der Begriff verwendet wird, um Polypeptide und Proteine zu umfassen, ob sie an ein Polysaccharid angehängt sind oder nicht) und Polynucleotide sowie ihre analogen Verbindungen wie z. B. diejenigen Verbindungen, die aus Aminosäure-Analoga oder Nicht-Aminosäuregruppen oder Nucleotidanaloga oder Nicht-Nucleotidgruppen bestehen. Dies umfasst Polynucleotide, bei denen die herkömmliche Hauptkette durch eine in der Natur vorkommende oder synthetische Hauptkette ersetzt wurde, und Nucleinsäuren (oder synthetische oder in der Natur vorkommende Analoga), bei denen eine oder mehrere der herkömmlichen Basen durch eine (natürliche oder synthetische) Gruppe ersetzt wurde(n), die in der Lage ist, an Wasserstoffbrückenbindungsinteraktionen vom Watson-Crick-Typ teilzunehmen. Polynucleotide umfassen ein- oder mehrsträngige Konfigurationen, wobei einer oder mehrere der Stränge eventuell nicht vollständig miteinander ausgerichtet sind. Im einzelnen umfasst ein „Biopolymer" DNA (einschließlich cDNA), RNA und Oligonucleotide, ungeachtet der Quelle.
Ein „Biomonomer" bezieht sich auf eine einzelne Einheit, die mit denselben oder anderen Biomonomeren verbunden werden kann, um ein Biopolymer zu bilden (beispielsweise eine einzelne Aminosäure oder ein einzelnes Nucleotid mit zwei Verbindungsgruppen, von denen eine bzw. die beide entfernbare Schutzgruppen aufweisen können). Ein Biomonomerfluid oder Biopolymerfluid beziehen sich auf eine Flüssigkeit, die entweder ein Biomonomer oder ein Biopolymer (üblicherweise in Lösung) enthält.
Ein „Nucleotid" bezieht sich auf eine Teileinheit einer Nucleinsäure und weist eine Phosphatgruppe, einen Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen und eine stickstoffhaltige Base auf, sowie funktionelle Analoga (ob synthetisch oder in der Natur vorkommend) derartiger Teileinheiten, die sich in der Polymerform (als Polynucleotid) auf eine sequenzspezifische Weise, die analog zu der von zwei in der Natur vorkommenden Polynucleotiden ist, mit in der Natur vorkommenden Polynucleotiden hybridisieren können.
Ein „Oligonucleotid" bezieht sich allgemein auf ein Nucleotidmultimer einer Länge von etwa 10 bis 100 Nucleotiden, wohingegen ein „Polynucleotid" ein Nucleotidmultimer mit einer beliebigen Anzahl von Nucleotiden umfasst.
Wenn nicht eine gegenteilige Absicht geäußert wird, umfasst ein chemisches „Array" eine beliebige ein-, zwei- oder dreidimensionale Anordnung von adressierbaren Regionen, die einen bestimmten chemischen Anteil oder bestimmte chemische Anteile (z. B. Biopolymere wie z. B. Polynucleotidsequenzen) tragen, die dieser Region zugeordnet sind. Beispielsweise kann sich jede Region in dem Fall, in dem das Substrat porös ist oder die Merkmale sich vertikal nach oben erstrecken, in eine dritte Dimension erstrecken, wohingegen sie in dem Fall, in dem das Substrat nicht-porös ist, keine beträchtliche Dritte-Dimension-Abmessung (Dicke) aufweist. Ein Array ist insofern „adressierbar", als es mehrere Regionen (die manchmal als „Merkmale" oder „Flecke" („spots") des Arrays bezeichnet werden) verschiedener Anteile (beispielsweise unterschiedlicher Polynucleotidsequenzen) aufweist, derart, dass eine Region an einer jeweiligen vorbestimmten Stelle (einer „Adresse") auf dem Array ein bestimmtes Ziel oder eine bestimmte Klasse von Zielen erfasst (obwohl ein Merkmal gelegentlich Nicht-Ziele dieses Merkmals erfassen kann). Ein Arraymerkmal ist in Bezug auf seine Zusammensetzung und Konzentration allgemein homogen, und die Merkmale können durch dazwischenliegende Räume getrennt sein (obwohl auch Arrays ohne eine derartige Trennung hergestellt werden können). Im Fall eines Arrays wird das „Ziel" als Anteil in einer mobilen Phase (üblicherweise fluidisch) bezeichnet, der durch Sonden („Zielsonden") erfasst werden soll, die an den verschiedenen Regionen an das Substrat verbunden sind. Jedoch kann bzw. können sowohl „Ziel" oder „Zielsonden" dasjenige bzw. diejenigen sein, das bzw. die durch das bzw. die andere(n) zu bewerten ist (somit könnten beide ein unbekanntes Gemisch von Polynucleotiden sein, das durch Eingehen einer Bindung mit dem anderen ausgewertet werden soll).
Ein „Arraylayout" oder „Arraycharakteristika" bezieht bzw. beziehen sich auf eine oder mehr physische, chemische oder biologische Charakteristika des Arrays, z. B. ein Positionieren mancher oder aller Merkmale in dem Array und auf einem Substrat, eine oder mehr Merkmalsabmessungen oder eine Angabe einer Identität oder Funktion (z. B. chemisch oder biologisch) eines Anteils an einer gegebenen Stelle, oder wie das Array gehandhabt werden sollte (z. B. Bedingungen, unter denen das Array einer Probe ausgesetzt wird, oder Arraylesespezifikationen oder Steuerungen, die auf eine Probenfreilegung folgen).
Die Begriffe „hybridisierend" und „bindend" in Bezug auf Polynucleotide werden austauschbar verwendet.
Ein „Kunststoff" ist jegliches synthetische organische Polymer einer hohen relativen Molekülmasse (z. B. zumindest 1.000 Gramm/Mol oder sogar zumindest 10.000 oder 100.000 Gramm/Mol).
Der Begriff „flexibel" in Bezug auf ein Substrat oder eine Substratbahn bedeutet, dass das Substrat um 180 Grad um eine Rolle, die einen Radius von weniger als 1,25 cm aufweist, gebogen werden kann. Das Substrat kann auf diese Weise zumindest 100 Mal ohne einen Defekt (beispielsweise Rissbildung) oder eine Kunststoffverformung in beide Richtungen gebogen und geradegerichtet werden. Diese Biegung muss innerhalb der elastischen Grenzen des Materials erfolgen. Der vorstehende Flexibilitätstest wird bei einer Temperatur von 20°C durchgeführt.
Eine „Bahn" bezieht sich auf ein langes, durchgehendes Stück eines Substratmaterials, das eine größere Länge als Breite aufweist. Beispielsweise kann das Verhältnis der Bahnlänge zur Breite zumindest 5/1, 10/1, 50/1, 100/1, 200/1 oder 500/1 oder sogar zumindest 1.000/1 aufweisen.
Wenn ein Posten als von einem anderen „entfernt" angegeben ist, bezieht sich dies darauf, dass sich die zwei Posten zumindest in unterschiedlichen Gebäuden befinden und zumindest eine Meile bzw. 1,6 Kilometer, zehn Meilen oder zumindest einhundert Meilen beabstandet sein können. Wenn angegeben ist, dass verschiedene Posten einander „nahe gelegen" sind, befinden sie sich zumindest in demselben Gehäuse und können sich in demselben Raum eines Gebäudes befinden. Die Begriffe „kommunizieren", „übertragen" und dergleichen beziehen sich auf ein Übermitteln von Daten, die Informationen darstellen, als elektrische oder optische Signale über einen geeigneten Kommunikationskanal (beispielsweise ein privates oder öffentliches Netzwerk, ein verdrahtetes, Faseroptik-, drahtloses Radio oder einen Satelliten oder Sonstiges). Jegliche Kommunikation oder Übertragung kann zwischen Vorrichtungen stattfinden, die einander nahe gelegen oder voneinander entfernt sind. Der Begriff „Weiterleiten" eines Postens bezieht sich auf jegliches Mittel, anhand dessen dieser Posten von einer Stelle zur nächsten gelangt, ob durch ein physisches Transportieren dieses Postens oder durch ein Verwenden anderer bekannter Verfahren (wo dies möglich ist), und umfasst zumindest im Fall von Daten ein physisches Transportieren eines Mediums, das die Daten trägt, oder ein Kommunizieren der Daten über einen Kommunikationskanal (einschließlich eines elektrischen, optischen oder drahtlosen Kommunikationskanals). Etwas zu „empfangen" bedeutet, dass dieses Etwas anhand jeglichen möglichen Mittels erhalten wird, z. B. anhand einer Lieferung eines physischen Postens (beispielsweise eines Arrays oder eines ein Array tragenden Pakets). Wenn Informationen empfangen werden, können sie als Daten infolge einer Übertragung erhalten werden (z. B. durch elektrische oder optische Signale über jeglichen Kommunikationskanal eines hierin erwähnten Typs), oder sie können als elektrische oder optische Signale von einem Lesen eines anderen Mediums (z. B. einer magnetischen, optischen oder Halbleiter-Speichervorrichtung), das die Informationen trägt, erhalten werden. Wenn Informationen von einer Kommunikation empfangen werden, werden sie infolge einer Übertragung dieser Informationen von einem anderen Ort (nahe gelegen oder entfernt) empfangen.
Wenn zwei Posten einander „zugeordnet" sind, sind sie derart vorgesehen, dass es offensichtlich ist, dass einer auf den anderen bezogen ist, z. B. dort, wo einer unzweideutig auf den anderen Bezug nimmt. Beispielsweise kann ein Arrayidentifizierer einem Array zugeordnet sein, indem er sich auf der Arrayeinheit (z. B. auf dem Substrat oder Gehäuse) befindet, die das Array trägt, oder indem er sich auf oder in einem Paket oder einer Anordnung befindet, das bzw. die die Arrayeinheit trägt. Desgleichen kann eine Testanfrage einem Array und einem Arrayidentifizierer zugeordnet sein, indem sie in demselben Paket mit denselben vorgesehen oder elektronisch verbunden ist. Ein weiteres Zuordnungsmittel erfolgt mittels eines gemeinsamen Mediums (z. B. Papier), das sowohl die Testanfrage als auch den Arrayidentifizierer trägt, wobei sich das Medium in einem selben Paket wie das Array befindet oder wobei der Arrayidentifizierer ebenfalls auf der Arrayeinheit getragen wird. Posten von Daten sind miteinander in einem Speicher „verbunden", wenn eine selbe Dateneingabe (z. B. Dateiname oder Verzeichnisname oder Suchbegriff) diese Posten (in einer selben Datei oder nicht) wiedergewinnt, oder eine Eingabe eines oder mehrerer der verbunden Posten einen oder mehrere der anderen wiedergewinnt. Wenn ein Arraylayout mit einem Identifizierer für dieses Array „verbunden" ist, so gewinnt insbesondere eine Eingabe des Identifizierers in einen Prozessor, der auf einen Speicher zugreift, der das verbundene Arraylayout trägt, das Arraylayout für dieses Array wieder. Desgleichen gewinnt ein Arrayidentifizierer, eine Testanfrage und das Teilarraymuster, die durch eine Eingabe von zwei derselben (z. B. des Arrayidentifizierers und der Testanfrage) in einem Speicher verbunden sein können, den bzw. die bzw. das andere(n) (z. B. das Teil-arraymuster) wieder.
Die Begriffe „Computer", „Prozessor" oder „Verarbeitungseinheit" werden austauschbar verwendet und beziehen sich jeweils auf eine beliebige Kombination von Hardware und Software, die Komponenten steuern kann, wie es erforderlich ist, um erwähnte Schritte auszuführen. Beispielsweise umfasst ein Computer, Prozessor oder eine Prozessoreinheit einen digitalen Mehrzweck-Mikroprozessor, der auf geeignete Weise programmiert ist, um alle der von ihm verlangten Schritte durchzuführen, oder jegliche Hardware- oder Softwarekombination, die diese oder äquivalente Schritte ausführt. Ein Programmieren kann beispielsweise ausgehend von einem computerlesbaren Medium bewerkstelligt werden, das einen notwendigen Programmcode trägt (z. B. von einem tragbaren Speichermedium), oder durch eine Kommunikation von einer entfernten Stelle (z. B. durch einen Kommunikationskanal).
„Speicher" oder „Speichereinheit" bezieht sich auf jegliche Vorrichtung, die Informationen zur Wiedergewinnung als Signale durch einen Prozessor speichern kann, und kann magnetische oder optische Vorrichtungen (z. B. eine Festplatte, Floppy-Disk, CD oder DVD) oder Halbleiter-Speichervorrichtungen (z. B. einen flüchtigen oder nichtflüchtigen RAM) umfassen. Ein Speicher oder eine Speichereinheit kann mehr als eine physische Speichervorrichtung desselben Typs oder unterschiedlicher Typen aufweisen (z. B. kann ein Speicher mehrere Speichervorrichtungen wie z. B. mehrere Festplatten oder mehrere Halbleiter-Speichervorrichtungen oder eine Kombination von Festplatten und Halbleiter-Speichervorrichtungen) aufweisen.
Eine Array-„Einheit" kann das Array plus lediglich ein Substrat, auf dem das Array angeordnet ist, sein, obwohl die Anordnung in Form eines Pakets vorliegen kann, das andere Merkmale (z. B. ein Gehäuse mit einer Kammer) umfasst. „Arrayeinheit" kann austauschbar mit „Arrayanordnung" verwendet werden.
„Signaldaten" für ein chemisches Array sind Daten, die durch Lesen eines oder mehrerer Merkmale des Arrays, z. B. in einer Chemisches-Array-Lesevorrichtung, erfasst werden. Diese Signaldaten für ein Array oder einen Teil des Arrays (das heißt für ein Muster von weniger als allen Merkmalsstellen, z. B. ein Teilarraymuster) können als „Signalbild" bezeichnet werden. Ein Signalbild existiert eventuell ausschließlich als Signaldaten in einem Speicher, kann jedoch auch auf einer Anzeige oder einer anderen Vorrichtung für eine Betrachtung durch einen Menschen präsentiert werden, falls erwünscht.
Ein „Paket" ist ein oder mehrere Posten (z. B. Arrayeinheiten, optional mit anderen Posten), die alle zusammengehalten werden (z. B. durch eine gemeinsame Umwicklung oder Schutzabdeckung oder ein gemeinsames Binden). Normalerweise ist die gemeinsame Umwicklung auch eine Schutzabdeckung (z. B. eine gemeinsame Umwicklung oder ein gemeinsamer Kasten), die Posten, die in dem Paket enthalten sind, einen zusätzlichen Schutz davor bieten, der Außenumgebung ausgesetzt zu sein. Im Fall lediglich einer einzigen Arrayeinheit kann ein Paket diese Arrayeinheit mit einer Schutzabdeckung über der Arrayeinheit sein (wobei die Schutzabdeckung ein zusätzlicher Bestandteil der Arrayeinheit selbst sein kann, aber nicht muss).
„Teilarray" bezieht sich auf eine Sammlung von Merkmalen des Arrays, die weniger sind als alle Merkmale des Arrays (z. B. weniger als 90 %, 80 %, 60 %, 50 %, 30 % oder 10 aller Arraymerkmale). Ein „Teilarraymuster" ist die Identifizierung derartiger Merkmale (d. h. das Muster, in dem sie angeordnet sind). Obwohl Merkmale eines Teilarrays oft ein zusammenhängender Satz von Arraymerkmalen sind (in dem Sinne, dass innerhalb der Grenzen des Teilarrays keine dazwischenliegenden Nicht-Teilarraymerkmale vorliegen), ist dies nicht unbedingt der Fall, und das Teilarraymuster kann eine beliebige Anordnung von weniger als allen gewünschten Arraymerkmalen sein. Ein Array kann mehr als ein Teilarraymuster aufweisen, das sich mit einem anderen überlappen kann, aber nicht muss. Ein „außerhalb" jeglichen Teilarraymusters gelegenes Merkmal ist eines, das nicht ein Merkmal eines Teilarraymusters ist.
Eine „Testanfrage" bezieht sich auf einen Testtyp, dessen Durchführung gewünscht wird. Der Testtyp kann zum Testen einer Probe gedacht sein, um festzustellen, ob sie quantitativ oder qualitativ bestimmte Komponenten enthält, z. B. Nucleinsäuren oder Peptide oder Klassen der Vorstehenden, oder ob die Probe oder ein Organismus, von dem sie stammt, einen bestimmten Zustand aufweist (z. B. die Aktivität eines Gens oder von Klassen von Genen, das Vorliegen bestimmter Polymorphien oder Klassen von Polymorphien, oder einen bestimmten Krankheitszustand). Eine Testanfrage kann in einer beliebigen Form vorliegen, kann z. B. für einen Menschen oder eine Maschine lesbar sein und kann ein oder mehr Details des Testtyps selbst enthalten oder in der Tat nicht enthalten (beispielsweise ist die Testanfrage eventuell lediglich ein Indikator, z. B. ein alphanumerischer Code oder eine andere Identifizierung eines Testtyps).
Wenn ein Muster „wiedergewonnen" wird, bedeutet dies, dass das Muster ausdrücklich oder implizit wiedergewonnen werden kann. Beispielsweise kann ein Muster bestimmter Merkmalsstellen von einem Speicher wiedergewonnen werden, indem eine Identifizierung dieser Merkmalsstellen oder einer Grenze (oder Grenzen), die diese Merkmalsstellen umfasst (oder umfassen) ausdrücklich wiedergewonnen wird. Alternativ dazu kann das Muster bestimmter Merkmale implizit wiedergewonnen werden, indem eine Identifizierung aller außerhalb des Musters gelegener Merkmalsstellen und der Mustermerkmalsstellen, die unzweideutig von dieser Wiedergewinnung als alle anderen Merkmalsstellen des Arrays abgeleitet sind, wiedergewonnen wird. Eine ausdrückliche Wiedergewinnung von Teilarraymustern ist allgemein einfacher. Im Fall von Mustern von Merkmalsstellen, die unfähig gemacht werden sollen, Signaldaten bereitzustellen, die repräsentativ für ein Binden einer Probenkomponente sind, kann es oft einfacher sein, diese implizit wiederzugewinnen, indem alle gewünschten Teilarraymuster wiedergewonnen werden, als das Muster der Merkmale, die unfähig gemacht werden sollen, als alle anderen Arraymerkmalsstellen, die sich außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters befinden, abzuleiten.
Ferner wird man einsehen, dass Wörter wie z. B. „vordere", „hintere", „obere" und „untere" in der gesamten vorliegenden Anmeldung lediglich in einem relativen Sinn verwendet werden.
„Kann" bzw. „können" bezieht sich auf eine Option.
Jegliches erwähnte Verfahren kann in der erwähnten Reihenfolge von Ereignissen oder in einer beliebigen anderen Reihenfolge, die logisch möglich ist, durchgeführt werden. Eine Bezugnahme auf einen einzelnen Posten umfasst die Möglichkeit, dass mehrere desselben Postens vorliegen. Alle in dieser Anmeldung erwähnten Patentschriften und andere Referenzdokumente sind durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen, ausgenommen jedoch jegliches in jenen Patentschriften oder Referenzdokumenten Erwähnten, einschließlich Definitionen, das irgendeiner Sache in der vorliegenden Anmeldung entgegensteht (in diesem Fall soll die vorliegende Anmeldung vorherrschend sein).
Verfahren zum Verwenden von Arrays gemäß der vorliegenden Erfindung können ferner ein Lesen eines Arrayidentifizierers umfassen, der der Chemisches-Array-Einheit zugeordnet ist (z. B. auf derselben getragen ist). In diesem Fall kann das Teilarraymuster unter Verwendung sowohl des Arrayidentifizierers als auch der Testanfrage (die ebenfalls dem Array zugeordnet sein können) von dem Speicher wiedergewonnen werden. In dieser Situation kann der Speicher mehrere Teilarraymuster für ein oder mehr Arrays tragen, wobei jedes Muster mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer und Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Eine bestimmte Nutzung besteht darin, das Array dort zu lesen, wo das Array einer Probe ausgesetzt war. In diesem Fall kann das Verfahren ein Erfassen und Sichern von Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von Merkmalsstellen auf der Basis eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster, umfassen. Beispielsweise werden derartige Signaldaten eventuell lediglich von Merkmalsstellen des einen oder der mehreren wiedergewonnenen Teilarraymuster erfasst und wiedergewonnen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Verfahren ein Anwenden eines selben Signalverarbeitungsverfahren auf erfasste Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von Merkmalsstellen auf der Basis eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster umfassen. Beispielsweise kann das Verfahren ein Anwenden eines selben Signalverarbeitungsverfahrens lediglich auf erfasste Signaldaten von Merkmalsstellen eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster umfassen. Man beachte, dass diese alternative oder zusätzliche Vorgehensweise nicht verhindert, dass Signalverarbeitungsverfahren auf Signaldaten angewendet werden, die von allen Arraymerkmalsstellen erfasst werden, wenn ein Verarbeitungsverfahren vorliegt, das auf Signaldaten von Arraymerkmalsstellen auf der Basis des einen oder der mehreren wiedergewonnenen Teilarraymuster angewandt wird. Ferner sind bei jeglichem Ausführungsbeispiel hierin die erwähnten Signaldaten von Merkmalsstellen, die für ein Binden einer Probenkomponente an diese Stellen repräsentativ sind, oft Daten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, deren Vorhandensein oder Menge in der Probe vor einem Lesen des Arrays unbekannt ist (beispielsweise nicht einer Komponente, von der man weiß, dass sie sich an eine Arraysonde bindet, die als Referenzziel für diese Sonde absichtlich zu der Probe hinzugegeben wurde).
Ferner ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, dass mehrere Testtypanfragen verwendet werden. In diesen Situationen kann das Verfahren ein Lesen eines Arrayidentifizierers und der Testanfragen, die alle dem Array zugeordnet sind, umfassen. Unter Verwendung sowohl des Arrayidentifizierers als auch der Testanfragen können mehrere Teilarraymuster von einem Speicher wiedergewonnen werden. Ein derartiger Speicher kann mehrere Teilarraymuster für jedes von mehreren Arrays tragen, wobei jedes Teilarraymuster mit einer unterschiedlichen Kombination von Arrayidentifizierer und Musterindikator wiedergewinnbar ist.
Bei manchen Verfahren der vorliegenden Erfindung können Merkmalsstellen des Teilarraymusters infolge dessen ausgewählt werden, dass außerhalb jeglichen Teilarraymusters gelegene Merkmalsstellen physisch maskiert sind. Beispielsweise können Merkmalsstellen, die sich außerhalb jeglichen Teilarraymusters befinden, unfähig sein, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind. Diese Unfähigkeit kann auf verschiedene Weisen auftreten. Beispielsweise kann sie die Folge dessen sein, dass das Binden einer Probenkomponente mit derartigen außerhalb gelegenen Merkmalen verhindert wurde, oder sie kann die Folge dessen sein, dass eine überschüssige Markierung auf diesen Merkmalen vorliegt (z. B. eine Fluoreszenzmarkierung, die mit Probenkomponenten verbunden ist), oder dass derartige außerhalb gelegene Merkmale auf denselben ein Material aufweisen, das ein Lesen von Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, verhindert (beispielsweise getrocknete Salze, spezifische Bindemittel wie z. B. andere Oligonucleotide oder Antikörper, oder ein anderes Material, das ein Lesen eines Signals von einer Fluoreszenzmarkierung an einem Merkmal blockiert oder auf andere Weise verhindert). In diesem Kontext bezieht sich der Begriff „Überschuss" auf eine Markierung an einer Merkmalsstelle, die infolge einer Probe nicht da ist. In dieser Situation kann eine derartige Merkmalsstelle ein Signal erzeugen, das zumindest 80 %, 90 %, 100 %, 120 %, 200 % oder zumindest 300 % des Maximalsignals beträgt, das durch jegliche Merkmalsstelle des Arrays infolge dessen erzeugt wird, dass sich eine Sonde an dieser Stelle an eine Probenkomponente gebunden hat. Bei einem anderen Beispiel kann die Unfähigkeit die Folge dessen sein, dass Sonden an den unfähigen Merkmalstellen beschädigt wurden, um eine Bindung zu verhindern (z. B. durch Vernetzen oder Abspalten der Sonden an diesen Stellen). In einem Fall, in dem Signaldaten von Merkmalsstellen, die sich in einem Teilarraymuster befinden, von einer Markierung an diesen Merkmalsstellen erfasst werden, kann die Unfähigkeit von Nicht-Merkmalsstellen auch die Folge dessen sein, dass die Markierung an denselben beschädigt wurde, um zu verhindern, dass Signaldaten von der Markierung erhalten werden (z. B. durch Bleichen einer Fluoreszenz- oder Chemilumineszenz-Markierung).
Ein Maskieren kann auch das Ergebnis dessen sein, dass ein Signal von Merkmalsstellen, die sich außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarraymuster befinden, nicht erfasst wird (das heißt, dass Signaldaten eventuell lediglich von Merkmalen der wiedergewonnenen Teilarraymuster erfasst werden). Beispielsweise können Signaldaten von Merkmalsstellen jedes Teilarrays erfasst werden, indem diese Stellen mit einem Abfragelicht beleuchtet werden und indem jegliches Licht, das ansprechend auf das Abfragelicht emittiert wird, erfasst wird. Infolge dessen, dass derartige Merkmalsstellen nicht mit dem Abfragelicht beleuchtet werden, werden keine Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von Merkmalsstellen erfasst, die sich außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnenen Teilarraymuster befinden.
Bei anderen Verfahren der vorliegenden Erfindung können Merkmalsstellen eines oder mehrerer Teilarrays infolge dessen ausgewählt werden, dass außerhalb derartiger Teilarrays gelegene Merkmalsstellen während einer Datenverarbeitung maskiert werden. Beispielsweise können bei einer derartigen Maskierungstechnik Signaldaten sowohl von der einen oder den mehreren Teilarraymerkmalsstellen als auch von außerhalb des einen oder der mehreren Teilarrays gelegenen Merkmalsstellen erfasst werden. Jedoch werden erfasste Signaldaten von den Teilarraymerkmalsstellen in einem Speicher gesichert, während erfasste Signaldaten für außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarrays gelegene Merkmalsstellen nicht in dem Speicher gesichert werden. Man beachte, dass diese Technik ermöglicht, dass alle erfassten Signaldaten vorübergehend in einem Speicher (z. B. einem flüchtigen Speicher) gesichert werden, während lediglich die Signaldaten von wiedergewonnenen Teilarraymerkmalen in einem anderen Speicher (z. B. einem dauerhafteren, nicht-flüchtigen Speicher) gesichert werden. Optional könnte man die Daten, die gesichert werden, natürlich verschlüsseln (beispielsweise mit einem geeigneten Algorithmus und Verschlüsselungsschlüssel). Bei einer anderen derartigen Maskierungstechnik umfasst das Verfahren ein Anwenden eines selben Signalverarbeitungsverfahrens lediglich an erfasste Signaldaten von Merkmalen eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster (beispielsweise kann auf außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarraymuster gelegene Merkmalsstellen eine andere Signalverarbeitungstechnik oder keine Signalverarbeitungstechnik angewandt werden). Ein Beispiel des Vorstehenden ist ein Fall, bei dem dasselbe Signalverarbeitungsverfahren ein auf einem Schlüssel beruhendes Verschlüsselungsverfahren umfasst, wobei das Verfahren in diesem Fall zusätzlich ein Anwenden eines auf einem anderen Schlüssel beruhenden Verschlüsselungsverfahrens auf Signaldaten umfassen kann, die von außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarraymuster gelegenen Merkmalsstellen erfasst werden. Ein zweites Beispiel besteht darin, verschiedene Signalverarbeitungsverfahren auf erfasste Signaldaten von Merkmalen unterschiedlicher wiedergewonnener Teilarraymuster anzuwen den. Bei diesem zweiten Beispiel können Ergebnisse der Anwendung derartiger verschiedener Signalverarbeitungsverfahren unabhängig sein, so dass ein Ergebnis eines Teilarrays nicht von einem Ergebnis eines oder mehrerer anderer Teil-arrays abgeleitet werden kann. Ferner können derartige Ergebnisse eines Anwendens der verschiedenen Signalverarbeitungsverfahren an andere Stellen weitergeleitet werden.
Ferner können manche derartige Ergebnisse eines Anwendens verschiedener Signalverarbeitungsverfahren auf der Basis eines Vergleichs dieser Ergebnisse (wobei sie miteinander verglichen werden) oder auf der Basis eines Vergleichs einer Charakteristik der Merkmalsstellen in den verschiedenen Teilarrays zurückgewiesen oder akzeptiert werden (beispielsweise können Ergebnisse von Teilarrays, die einen höheren Anteil an Merkmalsstellen haben, die ein schwaches Signal erzeugen, zurückgewiesen werden). Ein weiterer Vergleich kann ein Wahlsystem sein, bei dem verschiedene Algorithmen (oder dieselben Algorithmen mit unterschiedlichen Parametern) auf unterschiedliche Teilarrays angewendet werden, und bei dem ein Zustand, den eine Mehrheit der Algorithmen diagnostiziert oder bestimmt, als das richtige Ergebnis erachtet würde. Bei Verfahren der vorliegenden Erfindung kann das Array einer Probe ausgesetzt worden sein, die von einer Einzelperson stammt, wobei das Teilarraymuster in diesem Fall auch unter Verwendung einer Identifizierung der Einzelperson wiedergewonnen werden kann. Beispielsweise dort, wo eine Testanfrage für einen Test gedacht ist, dessen Ergebnisse von bekannten genetischen Polymorphien abhängig sind, und wo das Array Merkmale für die verschiedenen polymorphen Varianten eines oder mehrerer Gene enthält, können verschiedene Teilarraymuster wiedergewonnen werden, jeweils mit Sonden für die verschiedenen Varianten, je nach der Identität der Einzelperson (beispielsweise Charakteristika in Bezug auf die Rasse oder ein eindeutiges Identifizierungsmerkmal für diese Einzelperson, die verwendet werden können, um Informationen, die in einer Datenbank gespeichert sind, auf der Varianten für diese Person relevant sind, wiederzugewinnen).
Bei Verfahren der vorliegenden Erfindung können Signaldaten von Merkmalsstellen erfasst werden, die nicht unfähig gemacht wurden, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind. Derartige Merkmalsstellen können weniger als alle Arraymerkmalsstellen sein (beispielsweise außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarraymuster gelegene Merkmalsstellen). Ein Signal kann von einer Markierung an Merkmalsstellen erfasst werden, wobei das Unfähigmachen in diesem Fall ein Beschädigen einer Markierung umfassen kann, um zu verhindern, dass Signaldaten von der Markierung erhalten werden (z. B. durch ein Bleichen einer Markierung, wie oben erwähnt). Andere Verfahren des Unfähigmachens umfassen ein selektives Verhindern, dass sich eine Probenkomponente an Sonden an Merkmalsstellen bindet, z. B. durch Aktivieren von Heizelementen an manchen der Merkmalsstellen, oder durch Bereitstellen eines Überschusses der Markierung an diesen Merkmalen. Bei einem Ausführungsbeispiel können sowohl das Unfähigmachen als auch das Erfassen in einer selben Vorrichtung ausgeführt werden, optional, während die Arrayeinheit weiterhin in einer selben Halterung sitzt (beispielsweise einer Halterung in einer Arraylesevorrichtung, die Abfragelicht verwendet, um das Array zu lesen und Merkmale zu bleichen). Man beachte, dass das Unfähigmachen durchgeführt werden kann, bevor, während oder nachdem das Array der Probe ausgesetzt wird.
Andere Verfahren der vorliegenden Erfindung können ein Wiedergewinnen eines Musters von weniger als allen Merkmalsstellen (z. B. eines Teilarraymusters) eines chemischen Arrays von einem Speicher unter Verwendung einer Testanfrage und optional auch eines Arrayidentifizierers umfassen. Der Speicher kann mehrere Teilarraymuster für jedes des einen oder der mehreren Arrays tragen, von denen jedes mit einer anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist (von denen jedes z. B. mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer und Testanfrage wiedergewinnbar ist). Der Arrayidentifizierer und die Testanfrage können beide von einer entfernten Stelle (z. B. einer Arraybenutzerstation oder Lesestation) empfangen werden, und das wiedergewonnene Muster von weniger als allen Arraymerkmalsstellen kann ansprechend auf die empfangene Testanfrage und jeglichen empfangenen Arrayidentifizierer an die entfernte Stelle kommuniziert werden.
Wie oben erwähnt wurde, werden Verfahren zum Verwenden eines chemischen Arrays bereitgestellt, bei denen ein vorbestimmtes Muster von Merkmalsstellen unfähig gemacht wird, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind. Ein derartiges vorbestimmtes Muster ist in der Regel manche Merkmale, die weniger sind als alle Merkmale (beispielsweise weniger als 80 %, 60 % oder 30 % aller Merkmale), könnte jedoch alle Merkmale sein, falls das Array nach Bedarf vor dem Unfähigmachen gelesen wird.
Eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann einfach einen Prozessor umfassen, um ein beliebiges oder mehrere Verfahren, wie sie hierin beschrieben sind, auszuführen. Ein Vorrichtungstyp der vorliegenden Erfindung kann auch eine Abfragequelle umfassen (z. B. eine Lichtquelle, um Arraymerkmalsstellen mit einem Abfragelicht zu beleuchten, wobei die Lichtquelle dieselbe sein kann wie eine Lichtquelle eines Deaktivators, aber nicht dieselbe sein muss). Zusammen mit einem Prozessor, der die Vorrichtung veranlasst, ein Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen, kann ferner ein Detektor enthalten sein, um Licht zu erfassen, das ansprechend auf das Abfragelicht emittiert wird. Ein weiterer Vorrichtungstyp der vorliegenden Erfindung kann statt dessen einen Deaktivator aufweisen (z. B. eine Leistungsversorgung zum Erhitzen von Elementen für jede von mehreren Merkmalsstellen), der Merkmalsstellen unfähig macht, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, und kann statt dessen einen Prozessor aufweisen, der den Deaktivator steuert, um ein Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen (beispielsweise durch Steuern der Leistungsversorgung, um Leistung an ausgewählte Heizelemente an Arraymerkmalsstellen gemäß dem Muster zu liefern).
Computerprogrammprodukte der vorliegenden Erfindung können ein computerlesbares Medium (z. B. einen Speicher) umfassen, das ein Computerprogramm trägt, das, wenn es in einen Computer geladen wird, ein hierin beschriebenes Verfahren ausführt.
Unter Bezugnahme auf 1 – 3 umfasst eine Arrayanordnung 15 (die auch als „Arrayeinheit" bezeichnet werden kann), die bei Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung verwendet kann, Arrays 12, die gelesen werden können, um ein bei Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendetes Arraysignalbild zu erhalten. Das Substrat 10 kann auch in Form eines starren Substrats 10 (z. B. eines transparenten nicht-porösen Materials, z. B. Glas oder Siliziumdioxid) einer begrenzten Länge vorliegen, das ein oder mehr Arrays 12 trägt, die entlang einer vorderen Oberfläche 11a des Substrats 10 angeordnet und durch Zwischenarraybereiche 14 getrennt sind. Alternativ dazu kann das Substrat 10 flexibel sein (z. B. eine flexible Bahn). Das Substrat kann aus einem Material bestehen oder eine Mehrschichtkonstruktion sein. Das Substrat 10 ist üblicherweise nicht-porös und kann glatt und planar sein oder Unregelmäßigkeiten wie z. B. Vertiefungen oder Erhöhungen aufweisen (obwohl unregelmäßige Substratoberflächen ein Lesen des freigelegten Arrays schwieriger machen können). Jedoch kann sogar ein flaches planares Substrat 10 in seiner Form kleine Unregelmäßigkeiten aufweisen (beispielsweise kann die Vorderseite 11a leicht gebogen oder geneigt sein). Eine Rückseite 11b des Substrats 10 trägt keinerlei Arrays 12. Die Arrays auf dem Substrat 10 können für ein Testen bezüglich jeglicher Art von Probe entworfen sein, ob es sich dabei um eine Versuchsprobe; eine Referenzprobe; eine Kombination der Vorstehenden; oder um ein bekanntes Gemisch aus Polynucleotiden, Proteinen, Polysacchariden und dergleichen handelt (wobei die Arrays in diesem Fall aus Merkmalen gebildet sein können, die unbekannte Sequenzen, die ausgewertet werden sollen, tragen). Obwohl in 1 vier Arrays 12 gezeigt sind, versteht es sich, dass das Substrat 10 eine beliebige Anzahl von gewünschten Arrays 12 verwenden kann, z. B. mindestens eins, zwei, fünf, zehn, zwanzig, fünfzig oder einhundert (oder sogar zumindest fünfhundert, eintausend oder zumindest dreitausend). Wenn mehr als ein Array 12 vorliegt, können sie entlang der Längsrichtung des Substrats 10 Ende an Ende angeordnet sein. Je nach der beabsichtigten Verwendung können jegliche oder alle Arrays 12 identisch oder unterschiedlich sein, und jedes enthält mehrere Flecke oder Merkmale 16 von Biopolymeren in Form von Polynucleotiden.
Ein typisches Array 12 kann mehr als: zehn, einhundert, eintausend oder zehntausend Merkmale enthalten. Beispielsweise können Merkmale Breiten (bzw. für einen runden Fleck Durchmesser) im Bereich von 10 μm bis 1,0 cm aufweisen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann jedes Merkmal eine Breite im Bereich von 1,0 μm bis 1,0 mm, üblicherweise 5,0 μm bis 500 μm, und noch üblicher 10 μm bis 200 μm aufweisen. Nicht-runde Merkmale können Flächenbandbreiten aufweisen, die zu denen von kreisförmigen Merkmalen mit den vorstehenden Breitenbandbreiten (Durchmesserbandbreiten) äquivalent sind. Zumindest manche oder alle der Merkmale weisen unterschiedliche Zusammensetzungen auf (z. B. wenn jegliche Wiederholungen jedes Merkmals derselben Zusammensetzung ausgeschlossen werden, können die verbleibenden Merkmale zumindest 5 %, 10 % oder 20 % der Gesamtanzahl von Merkmalen betragen). Die Merkmale können eine maximale Abmessung von zwischen 20 (bzw. 50) bis 100 (bzw. 80) Mikrometern aufweisen und um weniger als 130 Mikrometer (bzw. um weniger als 100 bzw. 50 Mikrometer) voneinander beabstandet sein. Auf der Substratoberfläche sind verschie dene Merkmalsdichten möglich. Beispielsweise können Merkmale, die eine maximale Abmessung aufweisen, die die vorstehenden Zahlen übertrifft, auf der Oberfläche von zumindest 30 Merkmalen/mm², 40 Merkmalen/mm² bzw. 60 Merkmalen/mm² vorliegen. Obwohl runde Merkmale 16 gezeigt sind, sind diverse andere Merkmalsformen möglich (z. B. elliptisch). Statt des veranschaulichten geradlinigen Gitters können die Merkmale 16 auch in anderen Konfigurationen angeordnet sein (z. B. kreisförmig). Desgleichen müssen die Arrays 12 auf einem selben Substrat 10 nicht in einer linearen Konfiguration entworfen sein.
Jedes Array 12 kann eine Fläche von weniger als 100 cm² oder sogar weniger als 50 cm², 10 cm² oder 1 cm² bedecken. Bei vielen Ausführungsbeispielen, insbesondere dann, wenn das Substrat 10 starr ist, kann es allgemein als rechteckiger Festkörper gestaltet sein (obwohl auch andere Formen möglich sind), der eine Länge von mehr als 4 mm und weniger als 1 m, üblicherweise mehr als 4 mm und weniger als 600 mm, noch üblicher weniger als 400 mm; eine Breite von mehr als 4 mm und weniger als 1 m, üblicherweise weniger als 500 mm und noch üblicher weniger als 400 mm; und eine Dicke von mehr als 0,01 mm und weniger als 5,0 mm, üblicherweise mehr als 0,1 mm und weniger als 2 mm und noch üblicher mehr als 0,2 und weniger als 1 mm aufweist. Wenn das Substrat 10 flexibel ist, kann es verschiedene Längen aufweisen, einschließlich zumindest 1 m, zumindest 2 m oder zumindest 5 m (oder sogar zumindest 10 m). Bei Arrays, die gelesen werden, indem die Fluoreszenz erfasst wird, kann das Substrat 10 aus einem Material bestehen, das auf eine Beleuchtung mit dem Anregungslicht hin eine geringe Fluoreszenz emittiert. In dieser Situation kann das Substrat außerdem relativ transparent sein, um die Absorption des einfallenden beleuchtenden Laserlichts und ein anschließendes Erwärmen, wenn sich der fokussierte Laserstrahl zu langsam über eine Region bewegt, zu verringern. Beispielsweise kann das Substrat 10 zumindest 20 % oder 50 % (oder sogar zumindest 70 %, 90 % oder 95 %) des auf die Vorder seite einfallenden Beleuchtungslichts, wie es über das gesamte integrierte Spektrum eines derartigen Beleuchtungslichts, oder alternativ bei 532 nm oder 633 nm gemessen wird, transmittieren.
In dem Fall, in dem Arrays 12 durch die herkömmliche in situ-Aufbringung zuvor erhaltener Anteile, wie oben beschrieben, gebildet werden, indem in jedem Zyklus für jedes Merkmal ein Tröpfchen eines Reagens aufgebracht wird, indem z. B. ein Pulsstrahl, wie z. B. ein Kopf vom Tintenstrahltyp, verwendet wird, sind üblicherweise Zwischenmerkmalsbereiche 17 vorhanden, die keinerlei Polynucleotid tragen. Man wird jedoch erkennen, dass die Zwischenmerkmalsbereiche 17 verschiedene Größen und Konfigurationen aufweisen könnten. Ferner müssen derartige Zwischenmerkmalsbereiche 17 überhaupt nicht vorliegen (z. B. wenn Arrays unter Verwendung von durch Licht gelenkten Synthesetechniken hergestellt werden). Dort, wo Zwischenmerkmalsbereiche 17 vorliegen, können die Merkmale 16 um einen Abstand, der mehr als 0 und weniger als 70 %, 60 %, 50 %, 25 % oder 10 % einer maximalen Abmessung des Merkmals beträgt, beabstandet sein. Jedes Merkmal 16 trägt ein vorbestimmtes Polynucleotid (was die Möglichkeit von Polynucleotidgemischen umfasst). Wie üblich, stellen A, C, G, T die üblichen vier Nucleotide dar. „Verbindung" (siehe insbesondere 3) steht für ein Verbindungsmittel (Molekül), das auf kovalente Weise an die vordere Oberfläche und ein erstes Nucleotid gebunden ist, wie es durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird und nachfolgend näher beschrieben wird. Die Verbindung dient dazu, die Oberfläche in Bezug auf ein Binden durch das erste Nucleotid während des in situ-Prozesses zu funktionalisieren. „Abdeckung" steht für ein Abdeckmittel. Die Verbindung kann ein beliebiges der „zweiten Silane" sein, auf die in der U.S.-Patentschrift 6,444,268 verwiesen wird, während die Abdeckung eines der „ersten Silane" in jener Patentschrift sein kann. Es könnten jedoch andere Verbindungsschichtzusammensetzungen als diese Silane verwendet werden. Wie bereits erwähnt wurde, sind die vorstehenden Patentschriften durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen, einschließlich beispielsweise der Einzelheiten der dort verwendeten Verbindungsschichtzusammensetzungen.
Das Substrat 10 weist ferner einen oder mehrere Arrayidentifizierer 356 auf, von denen jeder in Form eines Strichcodes vorliegt. Die Identifizierer 356 können einem Array zugeordnet sein, indem sie: direkt auf das Substrat 10 oder ein Gehäuse (nicht gezeigt), das das Substrat 10 trägt, gedruckt werden; auf Markierungen gedruckt werden, die an einem Substrat 10 oder einem das Substrat 10 tragenden Gehäuse befestigt sind; in einem Speicher (z. B. einem Halbleiterspeicher) enthalten sind, der an dem Substrat 10 oder einem das Substrat 10 tragenden Gehäuse befestigt ist; oder auf einer gedruckten Markierung oder einem bedruckten Papier oder einem anderen Medium oder in einem Speicher, von denen jede bzw. jedes in oder auf einem selben Paket aufgenommen ist, das die Arrayeinheit 15 (und somit auch das Substrat 10) enthält, vorgesehen sind. Anstelle von Strichcodes können Identifizierer, z. B. andere optische oder magnetische Identifizierer, verwendet werden, die die nachstehend erläuterten Informationen tragen. Jeder Arrayidentifizierer 356 kann seinem entsprechenden Array zugeordnet sein, indem er neben diesem Array 12 auf demselben Substrat 10 positioniert ist. Dies muss jedoch nicht der Fall sein, und Arrayidentifizierer 356 können auch anderswo auf dem Substrat 10 positioniert sein, wenn ein anderes Mittel, jeden Identifizierer 356 seinem entsprechenden Array 12 zuzuordnen, vorgesehen ist (z. B. durch relative physische Stellen). Ferner könnte ein einziger Identifizierer vorgesehen sein, der mehr als einem Array 12 auf einem selben Substrat 10 zugeordnet ist, und dieser eine oder diese mehreren Identifizierer können an einem vorderen Ende oder einem hinteren Ende des Substrats 10 positioniert sein. Ferner kann jeder Identifizierer 356 einem Array zugeordnet sein, indem er sich in oder an einem selben Paket oder einer selben Anordnung befindet, das bzw. die durch das Array umschlossen und durch einen Benutzer empfangen wird. Ferner kann das Substrat zu Ausrichtungszwecken während der Herstellung oder des Lesens des Arrays eine oder mehr Justiermarken 18 aufweisen.
2 und 3 veranschaulichen ideale Merkmale 16 eines Arrays 12, bei dem die tatsächlichen gebildeten Merkmale dieselben sind wie die Zielmerkmale (bzw. „Anvisier"-) Merkmale, wobei jedes Merkmal 16 eine einheitliche Form, Größe und Zusammensetzung aufweist und wobei die Merkmale regelmäßige Abstände voneinander aufweisen. Es ist eventuell nicht immer möglich, derartige ideal geformte Merkmale zu erhalten, dies ist jedoch keinesfalls kritisch. Geeignete Tropfenaufbringverfahren zum Herstellen der Arrays 12 umfassen diejenigen, die in den U.S.-Patentschriften 6,180,351, 6,242,266, 6,306,599 und 6,420,180 beschrieben sind. Wie oben erwähnt wurde, sind die vorstehenden Referenzdokumente durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen, insbesondere was die dort offenbarten in situ-Herstellungsvorrichtungen und -verfahren betrifft. Alternativ dazu können Arrays 12 anhand von bekannten, durch Licht gelenkten Syntheseverfahren hergestellt werden.
4 zeigt eine Arrayeinheit 15, die ein einzelnes Array 12 trägt, und veranschaulicht mehrere Teilarraymuster 82a bis 82d, von denen jedes aus Merkmalen 16 in den Grenzen jedes gezeigten Musters 82 besteht. Jedes derartige Muster 82 umfasst Merkmale, die zumindest für einen Test nützlich sind, beispielsweise einen Test in Bezug auf ein Expressionsniveau bestimmter Gene oder einer Klasse von Genen, einen Test in Bezug auf Genpolymorphien, einen Test in Bezug auf eine Kopiennummer eines Gens oder einer Klasse von Genen, oder einen Test in Bezug auf das Vorliegen eines Pathogens.
Die tatsächlichen Muster 82 (in diesem Fall die Grenzen, die das Teilarray definieren) sind auf dem Array 12 in 4 nicht sichtbar, sondern sind statt dessen als Grenzstellendaten in einem Speicher 234a einer zentralen Datenstation 300 (siehe 5) gespeichert, die jeweils mit einer anderen Testanfrage verbunden sind und alle mit dem Arrayidentifizierer 356 der 4 verbunden sind. Der Speicher 234a speichert üblicherweise Teilarraymuster für jedes von mehreren verschiedenen Arrays, die verschiedene Arraylayouts aufweisen, die Teilarraymuster für jedes Array, von denen jedes mit einer anderen Testanfrage verbunden ist und die alle mit dem Identifizierer für dieses Array verbunden sind. Auf diese Weise kann jedes Teilarraymuster 82 (oder gesichertes Teilarraymuster für ein beliebiges anderes Array) mit einer unterschiedlichen Kombination des Arrayidentifizierers und der Testanfrage von dem Speicher 234a wiedergewonnen werden. Unter Bezugnahme auf 5 umfasst die zentrale Datenstation 300 ferner einen Prozessor 220a, der auf den Speicher 234a Zugriff hat, und ein Kommunikationsmodul 224a, durch das sie durch einen Kommunikationskanal 280 (z. B. ein Netzwerk, beispielsweise das Internet, ein Telefonnetzwerk, ein WAN oder LAN oder eine Satellitenverbindung) mit einem entfernten Ort kommunizieren kann. Der Prozessor 220a hat ferner Zugriff auf eine Medienlesevorrichtung/Schreibvorrichtung 222, die aus einem entfernbaren tragbaren Speicher 324 (z. B. einer magnetischen oder optischen Platte oder einem Halbleiterspeicher) lesen bzw. in denselben schreiben kann und eine Eingabe einer Bedienperson durch eine Eingabevorrichtung 230a (die eine Tastatur, eine Maus, ein Sprachbefehlsmodul oder andere Vorrichtungen sein kann) empfangen kann. Bei einer alternativen Anordnung können alle Teilarraymuster für ein gegebenes Array und ihre verbundenen Testanfragen und Arrayidentifizierer in dem tragbaren Speicher 324 gesichert und von demselben wiedergewonnen werden. In jedem Fall können derartige Informationen entweder zum Zeitpunkt der Herstellung eines Arrays 12 oder später in dem Speicher 234a oder in dem tragbaren Speicher 324 gespeichert werden (beispielsweise erfährt man vielleicht später, dass die neuen Teilarraymuster für zusätzliche, andere Tests nützlich sind). Die Datenstation 300 ist in dem Sinne „zentral", dass sie von vielen entfernten und/oder nahe gelegenen (d. h. nicht-entfernten) Stellen Anfragen bezüglich Teilarraymuster empfangen kann. Die Datenstation 300 kann sich an oder in der Nähe einer Arrayherstellungsstation befinden, muss aber nicht.
Immer noch unter Bezugnahme auf 5 ist eine Benutzerstation 400 gezeigt, die mit einer Probenfreilegungsvorrichtung in Form einer Probenfreilegungseinheit 370 versehen ist, die durch einen Prozessor 220b gesteuert wird. Der Prozessor 220b hat Zugriff auf verschiedene Komponenten eines selben Typs, wie sie in Verbindung mit einer zentralen Datenstation 300 beschrieben sind (diese selben Komponententypen sind für die Stationen 300, 400 mit denselben Bezugszeichen versehen, mit Ausnahme eines „a" oder eines „b"). Der Prozessor 220b hat auch Zugriff auf eine Anzeige 228b und eine Maschinenlesevorrichtung 226b, die einen Identifizierer 356 von einer Arrayeinheit 15 liest und den gelesenen Identifizierer dem Prozessor 220b bereitstellt. Wenn der Identifizierer 356 in Form eines Strichcodes vorliegt, kann diese Lesevorrichtung 226b eine geeignete Strichcodelesevorrichtung sein.
Die Probenfreilegungseinheit 370 liefert eine Stelle oder Station, bei der eine Probe einem Array ausgesetzt werden kann, um zu ermöglichen, dass sich eine oder mehr Komponenten in derselben an Arraymerkmale binden. Die Freilegungseinheit 370 kann einen Deaktivator in Form einer Leistungsversorgung 372 umfassen, der bzw. die mit einem bestimmten Typ von Arrayeinheit 15, in 6 gezeigt, verbindbar ist. Die Arrayeinheit 15 der 6 ähnelt vom Aufbau her den Arrayeinheiten 15 der 1 – 4, umfasst jedoch zusätzlich Heizelemente 374, die unmittelbar neben der vorderen Oberfläche 11a des Substrats 10 an jeder Stelle der Merkmale 16 vorliegen. Die Leistungsversorgung 372 kann durch den Prozessor 220b gesteuert werden, um gemäß einem durch den Prozessor 220b gelenkten Muster die ausgewählten Heizele mente 374 mit Leistung zu versorgen. Ein derartiges Muster kann ein Muster jeglicher oder aller Arraymerkmale 16 sein, die außerhalb jeglicher oder aller Teilarraymuster für ein Array 12 einer Arrayeinheit 15b, die bei der Station 400 empfangen wird, gelegen sind. Diese Teilarraymuster können unter Verwendung einer oder mehrerer Testanfragen auf einem Medium 364, das auch bei der Station 400 empfangen wird (und in der Lesevorrichtung/Schreibvorrichtung 222b gelesen wird), und des Arrayidentifizierers 356 des Arrays 12 der empfangenen Arrayeinheit 15b (durch die Lesevorrichtung 226b gelesen) durch den Kommunikationskanal 280 von dem entfernten Speicher 224a anhand des Prozessors 220b wiedergewonnen werden. Wie zuvor erwähnt wurde, kann die Wiedergewinnung auch eine Identifikation einer Quelle der Probe verwenden, z. B. eine Identifikation einer Einzelperson, von der die Probe erhalten wurde. Auf dem Medium 364 empfangene Testanfragen können entweder durch eine Lesevorrichtung 226c gelesen werden (falls die Testanfragen ein Typ sind, der sich für ein derartiges Lesen eignet, z. B. ein Strichcode), oder sie können an der Station 90 durch eine Bedienperson gelesen und durch diese anhand der Eingabevorrichtung 230c manuell eingegeben werden. Alternativ können Teilarraymuster von einem tragbaren Speicher 324, der an der Station 400 in Zuordnung mit der Arrayeinheit 15b empfangen wird, wiedergewonnen werden, wobei die eine oder die mehreren Testanfragen und der Arrayidentifizierer, die auf die vorstehende Weise empfangen wurden, verwendet werden. Der Prozessor 220b bewirkt, dass der Deaktivator 372 auf eine beliebige von mehreren Arten Merkmale unfähig macht, Signaldaten bereitzustellen, die repräsentativ für ein Binden einer Probenkomponente gemäß einem vorbestimmten Muster sind (z. B. diejenigen Merkmale, die außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarraymuster gelegen sind). Diese umfassen Arten, die verwendet werden können, bevor eine Probe 380 in 6 dem Array 12 ausgesetzt wird. Beispielsweise könnte genügend Leistung angelegt werden, um Sonden an Merkmalen 16 infolge einer Vernetzung oder einer Abspaltung von dem Substrat 10 oder anderer Mechanismen zu beschädigen. Andere Arten und Weisen können eingesetzt werden, während das Array 12 der Probe 380 ausgesetzt wird (insbesondere während der Bindung oder Hybridisierung von Probenkomponenten an bzw. mit Merkmalen). Beispielsweise kann Heizelementen 374 an Merkmalsstellen des vorbestimmten Musters genügend Leistung geliefert werden, um ein Binden einer Komponente der Probe 380 an Sonden an diesen Merkmalsstellen selektiv zu verhindern. Bei einem anderen Beispiel, bei dem ein erfassbares Signal durch eine Markierung bereitgestellt wird, die an Merkmalsstellen gebunden ist, an denen eine Probenkomponente an Sonden gebunden ist, kann das Unfähigmachen umfassen, dass ein Überschuss der Markierung an diesen Merkmalen bereitgestellt wird, indem die Heizelemente 374 an diesen Merkmalen aktiviert werden, um die Probe 380 an diesen Stellen zu verdampfen, wie in 7 veranschaulicht ist. Da die Probe 380 in diesem Fall eine große Menge an Markierung enthält, liefert dies einen Überschuss des markierten Materials an diesen Stellen. Jedoch sollte man vorsichtig sein, das Array nicht übermäßig zu waschen, nämlich bis zu dem Punkt, an dem der Überschuss weggewaschen wird.
Die Vorrichtung der 5 veranschaulicht ferner eine Arraylesestation 90. Die Lesestation 90 kann manchmal als Array-„Abtastvorrichtung" bezeichnet werden. Bei 4 liefert ein Lichtsystem kohärentes Licht von einem Laser 100, das durch einen elektrooptischen Modulator (EOM) 110 mit einem daran befestigten Polarisator 120 gelangt. Jeder Laser 100a, 100b kann eine andere Wellenlänge aufweisen (wobei der Laser 100a beispielsweise rotes Licht mit einer Spitzenemission bei 630 nm liefert und der Laser 100b grünes Licht mit einer Spitzenemission bei 530 nm liefert), und jeder weist seinen eigenen entsprechenden EOM 110a, 110b und Polarisierer 120a, 120b auf. Die resultierenden Lichtstrahlen sind kohärent und monochromatisch.
Der von dem Laser 100a stammende rote Abfragelichtstrahl wird an dem Pfad 130a entlanggelenkt, während der grüne Abfragestrahl, der von dem Laser 100b stammt, an jeweiligen Pfaden 130 entlanggelenkt wird. Mittels eines Vollspiegels 151, eines Kaltlichtspiegels 153 und eines Vollspiegels 156 wird Licht unter Verwendung optischer Komponenten in einer Strahleinstelllupe 160 an aller Pfade 130a, 130b auf zwei verschiedene Stellen eines Arrays, das gerade gelesen wird (nämlich eines Arrays 12 einer Arrayeinheit 15, die an der Halterung 200 angebracht ist), gelenkt. Man beachte, dass 5 die Pfade 130a, 130b der zwei Strahlen der Einfachheit halber so zeigt, dass sie bis zu der Position eines Spiegels 158 zusammenfallen. Der Trennwinkel der Strahlen kann derart sein, dass jeder Abfragelichtstrahl bei einem Winkel, der größer als oder gleich 0 Grad und bis zu 45 Grad zu einer Normalen zu der rückwärtigen Oberfläche ist (z. B. weniger als 1 Grad, z. B. 0,5 Grad), an einem entsprechenden Pfad 130a, 130b entlang auf die vordere Oberfläche 11a gelenkt wird. Eine derartige Anordnung ermöglicht, dass die zwei Abfragelichtstrahlen durch dasselbe optische System gelangen, während eine Sättigung von Fluoreszenzmarkierungen an den Merkmalen 16 sowie ein Kanalübersprechen verringert werden. Ein Steuersignal in Form einer variablen Spannung, die durch einen Prozessor 220c an jeden entsprechenden EOM 110a, 110b angelegt ist, verändert die Polarisierung des anregenden Lichts, das somit durch den entsprechenden Polarisierer 120a, 120b mehr oder weniger abgemildert wird. Der Prozessor 220c hat Zugriff auf Komponenten einen Typs, der bereits in Verbindung mit dem Prozessor 220b der Station 400 beschrieben wurde (und derartige Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen versehen, jedoch mit einem „c" statt einem „b"). Somit fungieren jeder EOM 110 und entsprechende Polarisierer 120 zusammen als variables optisches Dämpfungsglied, das die Leistungsdichte des aus dem Dämpfungsglied austretenden Lichts verändern kann. Somit verändert jeder EOM 110 die Leistungsdichte des von einem der Laser stammenden Abfragelichtflecks.
Jeder der zwei auf den Pfaden 130a, 130b bereitgestellten Strahlen liefert dann zwei räumlich getrennte Flecke auf einem Array 12 einer Arrayeinheit 15, die an der Halterung 200 angebracht ist. Diese können direkt auf die vordere Oberfläche 11a fokussiert sein, ohne durch das Substrat 10 zu gelangen, wenn das Array so gelesen wird, dass die vordere Oberfläche 11a der Strahleinstelllupe 160 zugewandt ist (das heißt bei 4 nach unten gewandt ist), oder sie können auf die vordere Oberfläche 11a fokussiert sein, nachdem sie zunächst durch das Substrat 10 gelangen, wenn das Array so gelesen wird, dass die vordere Oberfläche 11a von der Strahleinstelllupe 160 abgewandt ist (d. h. in 4 nach oben gewandt ist). Es können verschiedene Muster für die Flecktrennung verwendet werden, jedoch bleibt das Muster der Flecke in Bezug aufeinander allgemein fest, es sei denn, für die verschiedenen Strahlpfade 130 wurden unabhängige Optiken bereitgestellt. Man beachte ferner, dass bei der vorstehenden Konfiguration das rote Licht mit einer längeren Wellenlänge allgemein positioniert sein wird, um eine gegebene Region eines Merkmals vor einem Fleck des kürzeren grünen Lichts zu beleuchten, wobei ebenfalls die Tendenz besteht, eine Dreifachsättigung zu verringern, wie in der U.S.-Patentschrift 6,320,196 beschrieben ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist diese Patentschrift bezüglich der dort beschriebenen Leseverfahren durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen.
Licht, insbesondere Fluoreszenz, das bzw. die ansprechend auf das Abfragelicht bei zwei verschiedenen Wellenlängen (z. B. grünes und rotes Licht) von Regionen emittiert wird, die durch die grünen und roten Abfragelichtflecke beleuchtet wird, wird unter Verwendung derselben Optiken der Einstelllupe/der Abtastvorrichtung 160 abgebildet und wird von dem Spiegel 156 und dem Kaltlichtspiegel 154 abreflektiert. Die zwei verschiedenen Wellenlängen sind durch einen weiteren Kaltlichtspiegel 158 getrennt. Es liegen zwei Erfassungspfade vor, die sich aus den zwei beabstandeten Abfragelichtflecken ergeben. Wie bereits erwähnt wurde, sind diese der Übersichtlichkeit halber bei 5 bis zu dem Spiegel 158 jedoch lediglich als ein Pfad gezeigt. Der Kaltlichtspiegel 158 lenkt rotes Fluoreszenzlicht, das aus einem Abfragelichtfleck resultiert, auf einen Detektor 150a, während grünes Fluoreszenzlicht, das von einem anderen Abfragelichtfleck resultiert, auf den Detektor 150b gelenkt wird. Zwischen dem Kaltlichtspiegel und jedem der zwei Detektoren 150 können mehr optische Komponenten (nicht gezeigt) verwendet werden (z. B. Linsen, Pinholes, Filtern, Fasern usw.), und jeder Detektor 150 kann von einem unterschiedlichen Typ sein (z. B. ein Photoelektronenvervielfacher (PMT – photo-multiplier tube) oder eine CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung) oder eine Lawinenphotodiode (APD)). Alle optischen Komponenten, durch die ansprechend auf das beleuchtende Laserlicht Licht von einem Array 12 emittiert wird, gelangt zu den zwei Detektoren 150 und bilden zusammen mit diesen Detektoren ein Erfassungssystem. Dieses Erfassungssystem weist für eine gegebene Position des Autofokussystems (d. h. in der Richtung 196) eine feststehende Brennebene auf dem Array 12, das gerade gelesen wird, auf.
Statt den Kaltlichtspiegel 158 zu verwenden, kann man auch einen Entwurf verwenden, der die verschiedenen Abtastflecke auf verschiedene Licht leitende Fasern abbildet, die das Signal dann von jeder einzelnen von diesen zu einem anderen Detektor führen. Eine derartige Anordnung für zwei Abtastflecke ist in der U.S.-Patentschrift 6,320,196 beschrieben.
Um rote und grüne Abfragelichtflecke rasterabzutasten, ist die Abtastvorrichtung mit einem Abtastsystem ausgestattet. Auf diese Weise wird jedes der mehreren Merkmale 16 des Arrays gelesen, wobei jedes gelesene Merkmal mehrere Pixel enthält (z. B. mehr als fünf, zehn oder zwanzig). Dies kann bewerkstelligt werden, indem ein Gehäuse 164 bereitgestellt wird, das den Spiegel 158 und die Einstelllinse 160 enthält, wobei das Gehäuse 164 durch eine Transportvorrichtung 162 entlang einer Linie in eine erste Richtung bewegt werden kann (das heißt von links nach rechts oder umgekehrt, wie in 5 gezeigt ist). Die zweite Abtastrichtung 192 (Linienübergang) kann durch eine zweite Transportvorrichtung bereitgestellt werden, die einen Motor und eine Führungsschraube oder einen Führungsriemen (nicht gezeigt) umfassen kann, um die Halterung 200 an einer oder mehreren Spuren entlang zu bewegen. Die zweite Transportvorrichtung kann selbe oder andere Betätigungsgliedkomponenten verwenden, um eine grobe Bewegung (eine große Anzahl von Linien) und eine feinere Bewegung (eine geringere Anzahl von Linien) zu bewirken. Selbstverständlich könnten auch andere Abtastmuster verwendet werden.
Ein Autofokusdetektor 170 ist ebenfalls vorgesehen, um jeglichen Versatz zwischen verschiedenen Stellen auf dem Array 12, wenn sich dasselbe in der Leseposition befindet, und eine bestimmte Position der Brennebene des Erfassungssystems zu erfassen. Ein Autofokussystem umfasst den Detektor 170, den Prozessor 220 und eine motorisierte Einstellvorrichtung, um die Halterung in der Richtung des Pfeils 196 (die als eine „z-Achsen"-Richtung bezeichnet werden kann) zu bewegen. Ein geeignetes Chemisches-Array-Autofokussystem ist in der U.S.-Patentschrift Nr. 6,486,457 beschrieben.
Der Prozessor 220c der Vorrichtung ist verbunden, um Signale von den Detektoren 150a, 150b zu empfangen. Jeder Detektor ist Bestandteil eines weiteren Erfassungs-„Kanals". Die Signale in jedem Kanal werden bei jeder der zwei erfassten Wellenlängen von emittiertem Licht für jedes abgetastete Pixel an dem Array 12 erhalten, wenn es sich in der Leseposition befindet, die in der Halterung 200 angebracht ist. Der Prozessor 220c empfängt ferner das Signal von dem Autofokusversatzdetektor 170 und liefert das Steuersignal an den EOM 110 und steuert das Abtastsystem. Der Prozessor 220c kann Daten, die sich auf von den Detektoren 150a, 150b empfangene, emittierte Signale beziehen, auch auf bekannte Weise analysieren, speichern und/oder ausgeben, sowie die Empfindlichkeiten eines oder mehrerer der vier Detektoren steuern.
Zusätzlich kann der Prozessor 220c ein oder mehr Teilarraymuster für ein Array 12 einer Arrayeinheit 15b, die an der Lesestation 90 empfangen wird, wiedergewinnen. Diese Teilarraymuster können unter Verwendung einer oder mehrerer Testanfragen an einem Medium 364, das auch an der Station 90 empfangen wird (und in der Lesevorrichtung/Schreibvorrichtung 222c gelesen wird), und des Arrayidentifizierers 356 des Arrays 12 der empfangenen Arrayeinheit 15b (durch die Lesevorrichtung 226c gelesen) durch den Kommunikationskanal 280 seitens des Prozessors 220c von dem entfernten Speicher 224a wiedergewonnen werden. An dem Medium 364 empfangene Testanfragen können entweder durch die Lesevorrichtung 226c gelesen werden (falls die Testanfragen von einem für ein derartiges Lesen geeigneten Typ sind, z. B. ein Strichcode sind), oder sie können durch eine Bedienperson an der Station 90 gelesen und durch die Bedienperson mittels der Eingabevorrichtung 230c manuell eingegeben werden. An dem Medium 364 empfangene Testanfragen können entweder durch die Lesevorrichtung 226c gelesen werden (falls die Testvorrichtungen eines Typs sind, der sich für ein derartiges Lesen eignet, z. B. ein Strichcode), oder sie können an der Station 90 durch eine Bedienperson gelesen und durch diese anhand der Eingabevorrichtung 230c manuell eingegeben werden. Alternativ können Teilarraymuster von einem tragbaren Speicher 324, der an der Station 90 in Zuordnung zu der Arrayeinheit 15b empfangen wird, wiedergewonnen werden, wobei die eine oder die mehreren Testanfragen und der Arrayidentifizierer, die auf die vorstehende Weise empfangen wurden, verwendet werden.
Durch den Prozessor 220c wiedergewonnene Teilarraymuster können verwendet werden, so dass Signaldaten von einem Array, das an der Lesestation 90 gelesen wird, von Merkmalsstellen auf der Basis eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster erfasst und gesichert werden. Dies kann bewerkstelligt werden, indem die EOMs 110 so gesteuert werden, dass sie lediglich Merkmalsstationen eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster beleuchten. Alternativ dazu können alle Merkmale des gelesenen Arrays beleuchtet werden, der Prozessor 220c verwirft jedoch alle außerhalb des einen oder der mehreren (oder aller) wiedergewonnenen Teilarraymuster gelegenen Merkmalsstellen und sichert in dem Speicher 234c lediglich die Daten von in einem oder mehreren (oder allen) der wiedergewonnenen Teilarrays gelegenen Merkmalsstellen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können Signaldaten von allen Merkmalsstellen eines Arrays, das an der Lesestation 90 gelesen wird, erfasst und gesichert werden. Jedoch wird ein selbes Signalverarbeitungsverfahren eventuell lediglich auf erfasste Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von Merkmalsstellen eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster, die durch den Prozessor 220c wiedergewonnen werden, angewendet, wie nachstehend näher beschrieben wird. Selbstverständlich können auch andere Verfahren verwendet werden, um Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von lediglich Merkmalsstellen eines oder mehrerer wiedergewonnener Teilarraymuster, zu erfassen und zu sichern. Derartige andere Verfahren umfassen, für außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnenen Teilarraymuster gelegenen Merkmalsstellen, ein Blockieren von Licht, das von diesen außerhalb gelegenen Merkmalen emittiert wird, ein Modulieren eines Gewinns eines Detektors oder einer Detektorschaltung (beispielsweise Verringern eines derartigen Gewinns auf etwa Null für erfasstes Licht von derartigen außerhalb gelegenen Merkmalsstellen), Abschalten einer Digitalisiereinrichtung, die Bestandteil der Detektorschaltungsanordnung sein kann, oder Hinzufügen von Nullen zu einem digitalisierten erfassten Signal von derartigen außerhalb gelegenen Merkmalen.
Die Lesestation kann auch die Fähigkeit aufweisen, außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnenen Teilarraymuster gelegene Merkmalsstellen unfähig zu machen, Signaldaten zu erzeugen, die für ein Binden von Probenkomponenten repräsentativ sind. Dies kann erfolgen, indem der Prozessor 220c ein Muster aller derartiger Merkmalsstellen vorbestimmt, wobei er die wiedergewonnenen Teilarraymuster verwendet und alle Merkmalsstellen des vorbestimmten Musters selektiv bleicht, indem er den EOM 110b und/oder den Laser 100b steuert, an derartige Merkmalsstellen ausreichende Leistung zu liefern, um jegliche Fluoreszenzmarkierung dort zu bleichen.
Die Komponenten der Lesestation 90 können alle in demselben Gehäuse einer einzigen selben Vorrichtung enthalten sein, oder der Prozessor 220c und die Vorrichtungen 222c bis 230c können eine separate Einheit sein, z. B. ein alleinstehender Computer mit den entsprechenden Peripheriegeräten. Eine bestimmte Lesestation ist in der U.S.-Patentschrift Nr. 6,406,849 offenbart. Eine andere bestimmte Lesestation, die verwendet werden kann, ist der von Agilent Technologies, Palo Alto, CA, hergestellte AGILENT MICROARRAY SCANNER.
Eine Funktionsweise von Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nun unter besonderer Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 8 und 9 beschrieben. Bezugszeichen in Klammern beziehen sich auf in 8 und 9 gezeigte Ereignisse. Es wird davon ausgegangen, dass verschiedene Arrays bereits hergestellt wurden, dass verschiedene Tests für Teilarrays unterschiedlicher Arrays identifiziert wurden und dass diese Informationen zusammen mit verbundenen Arrayidentifizierern und Testanfragen für diese Tests in dem Speicher 234a gesichert wurden, so dass jedes Teilarray mit einer anderen Kombination aus Arrayidentifizierer und Testanfrage aus dem Speicher 234a wiedergewonnen werden kann. Wie zuvor erwähnt wurde, können derartige Informationen für jede Arrayeinheit 15 alternativ dazu auf einem tragbaren Speichermedium 324 gespeichert werden. Es wird ebenfalls angenommen, dass diese Testanfragen Einzelpersonen, die einen oder mehrere derartige Tests wünschen, bekannt sind, z. B. ein Ergebnis der Testtypen, die gemeinsame Deskriptoren aufweisen, in einem Forschungslabor, einem Kliniklabor, einer Arztpraxis oder andernorts, oder derartige Informationen, die ansonsten diesen Stellen zur Verfügung gestellt werden (durch Veröffentlichungen, Werbungen, das Internet und dergleichen). Der Benutzerstation 400 wurden vielleicht bereits mehrere Pakete 340 bereitgestellt, die hergestellte Arrayeinheiten 15b und ein beliebiges zugeordnetes tragbares Speichermedium 324 (das infolge der Tatsache zugeordnet ist, dass es sich in demselben Paket befindet) enthalten, und diese mehreren Pakete 340 wurden vielleicht bereits als Teil eines Bestands dort gespeichert (wobei jedes empfangene Array und jegliches zugeordnete Speichermedium dadurch in Zuordnung gehalten werden, dass sie zusammen gespeichert sind, z. B. in dem Paket 340). Alternativ dazu könnte ein Paket 340 mit einer bestimmten Arrayeinheit 15 ansprechend auf einen Empfang einer bestimmten Testanfrage durch eine Benutzerstation 400 bestellt werden.
Als erstes nimmt eine Einzelperson in einem Forschungslabor, einem Kliniklabor, einer Arztpraxis oder andernorts eine Probe (500) von einer Einzelperson oder einer anderen Quelle in einen Probenbehälter 368. Der Test oder die Tests, den bzw. die diese Einzelperson an der Probe durchgeführt haben möchte, wird bzw. werden als eine oder mehrere Testanfragen auf dem Testanfragemedium 364, das ein Blatt Papier oder ein Bestellformular oder ein tragbarer Speicher sein kann, aufgezeichnet (500). Die Testanfragen können je nach Art des gewünschten Tests einfach geschrieben werden oder können eine Bezugnahme auf einen Testidentifizierer (z. B. eindeutiger Code) sein. Die Einzelperson kann auf dem Medium 364 zusätzlich eine Identifizierung einer Quelle der Probe (z. B. eine Identifikation des einzelnen Patienten, z. B. Sozialversicherungsnummer, Patientenname und dergleichen) aufnehmen. Der Probenbehälter 368 wird dann dem Medium 364 zugeordnet (510), indem er in ein selbes Paket 360 gepackt wird, das an die Benutzerstation 400 weitergeleitet (520) wird.
An der Benutzerstation 400 wird das Paket 360 empfangen (530), und die eine oder die mehreren Testanfragen werden durch die Lesevorrichtung 226b oder durch eine Bedienperson gelesen (540) und zum Zweck eines Zugriffs durch den Prozessor 220b durch die Eingabevorrichtung 230b manuell eingegeben. Aus dem Bestand auf der Basis der gelesenen Testanfragen werden dann durch den Prozessor 220b ein oder mehr Arrays, die erforderlich sind, um die angeforderten Tests durchzuführen, ausgewählt (550) (oder derartige Arrays können auf Bedarfsbasis automatisch durch den Prozessor 220b bestellt werden). Die erforderlichen Arrays können durch eine Bezugnahme auf eine Liste von Testtypindikatoren und Arrayidentifizierer von Arrays, die für diese zuvor in dem Speicher 234b gespeicherten Tests verwendet werden sollen, ausgewählt werden. Die Muster eines oder mehrerer Teilarrays des bzw. der ausgewählten Arrays werden dann auf der Basis des Arrayidentifizierers 356 eines ausgewählten Arrays (das durch die Lesevorrichtung 226b gelesen oder aus der zuvor erwähnten Liste gelesen werden kann) durch den Prozessor 220b über den Kommunikationskanal 280 von dem Speicher 234a wiedergewonnen (560). Für jedes ausgewählte Array wird dann bestimmt (564), ob das Array ein Typ ist, der ermöglicht, dass Merkmale an der Benutzerstation 400 unfähig gemacht werden, Signaldaten, die für eine Probenkomponentenbindung repräsentativ sind, bereitzustellen (beispielsweise eines Typs, wie er in 6 und 7 gezeigt ist). Diese Bestimmung kann durch eine Bedienperson durchgeführt werden, indem sie die Arrayeinheit 15b eines wiedergewonnenen Arrays visuell prüft, oder durch den Prozessor von der zuvor erwähnten Liste, falls diese Liste derartige Informationen umfasst.
Falls die Antwort auf die Bestimmung (564) JA oder NEIN lautet, wird die Probe in dem Behälter 368 dem einen oder den mehreren ausgewählten Arrays ausgesetzt (570), um ein Binden von Probenkomponenten an dieselbe zu ermöglichen. Falls die Probe eine Flüssigprobe ist, kann sie so verwendet werden, wie sie ist (mit oder ohne weitere Aufbereitung, je nach der Zusammensetzung der empfangenen Probe), oder sie kann zur Freilegung gegenüber dem Array als geeignete Flüssigprobe (z. B. eine flüssige wässrige Probe) aufbereitet werden. Proben können für eine Freilegung gegenüber einem Array 15 unter Verwendung von Verfahren, wie sie z. B. in den U.S.-Patentschriften 6,235,483 oder 6,132,997 beschrieben sind, aufbereitet werden. Bevor Proben einem Array ausgesetzt werden, können sie auch auf ihre Qualität geprüft werden (z. B. unmittelbar vor dem Ereignis 570 oder andernorts) und dem Array nur dann ausgesetzt werden, wenn die Qualitätsprüfung bestanden wird (dies könnte auch als JA/NEIN-Bestimmung betrachtet werden). Qualitätsprüfungen können eine Probenverschlechterung (physisch oder chemisch) oder Verunreinigung (beispielsweise in Bezug auf jegliche Fremdorganismen oder ungeeigneten Zellen) umfassen. Eine Probenaufbereitung kann beispielsweise Fluoreszenzmarkierungen liefern, die an Probenkomponenten anhaften, so dass Merkmale eines Arrays, an das sich Probenkomponenten binden, ansprechend auf ein Abfragelicht ein Fluoreszenzsignal erzeugen. Nach einer geeigneten Freilegungszeit kann das Array mit einem Puffer und dann Wasser gewaschen werden, nach dem Waschen getrocknet werden und anschließend zum Lesen auf eine bereits beschriebene Weise in eine Abtastvorrichtung eingeführt werden. Geeignete Bedingungen für ein derartiges Binden, z. B. Proteinbindung oder Nucleinsäure-Hybridisierungen sowie ein Waschen von Arrays, sind hinreichend bekannt. Ein Trocknen kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Trocknungsverfahrens und unter Verwendung von Bedingungen, in denen sich die Sonden und ihre gebundenen Ziele nicht zersetzen, bewerkstelligt werden, z. B. jegliches geeignete oder jegliche geeigneten folgenden Verfahren: Lufttrocknen bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur; verminderter Druck; Zentrifugation; oder Freilegen gegenüber einem trockenen, reaktionsunfähigen Gasstrom (z. B. trockenem Stickstoff).
Im Fall einer NEIN-Bestimmung wird das der Probe ausgesetzte Array dann der bzw. den Testanfrage(n) zugeordnet (580), z. B. dadurch, dass die Arrayeinheit 15b und das Medium 364 beide in das Paket 340 platziert werden (optional zusammen mit dem tragbaren Speichermedium 324, falls vorhanden), wobei das Paket 340 dann an eine Lesestation 90 weitergeleitet wird.
Falls die Antwort auf die Bestimmung (564) JA lautet, werden anschließend an die Freilegung (570) der Probe gegenüber dem Array außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegener Merkmale unter Verwendung eines Deaktivators (Leistungsversorgung 372 unter der Steuerung des Prozessors 220b) anhand jeglicher der zuvor beschriebenen Verfahren unfähig gemacht, Signaldaten bereitzustellen, die für eine Probenkomponentenbindung repräsentativ sind. In diesem Fall kann das Probenarray optional der bzw. den Testanfrage(n) zugeordnet (590) werden, wie zuvor beschrieben wurde (optional zusammen mit dem tragbaren Speichermedium 324, falls vorhanden), und das Paket 340 kann an die Lesestation 90 weitergeleitet werden. Man beachte, dass in diesem Fall, falls lediglich eine Testanfrage vorliegt, die Testanfrage durch die Lesestation 90 eventuell nicht benötigt wird, da sie in der Tat lediglich Merkmalsstellen empfängt, die in der Lage sind, ein Probenkomponentenbindungssignal zu erzeugen (wobei andere Merkmalsstellen unfähig gemacht wurden, ein derartiges Signal zu erzeugen).
Unter besonderer Bezugnahme auf 9 wird an der Arraylesestation 90 das der Probe ausgesetzte Array optional mit der bzw. den Testanfrage(n) und optional mit dem tragbaren Speichermedium 324 in dem Paket 340 empfangen (610). Der Arrayidentifizierer wird unter Verwendung der Lesevorrichtung 226c gelesen (620), und eine Bestimmung (630) wird durchgeführt, ob das empfangene Array Merkmale aufweist, die bereits unfähig gemacht wurden, ein Signal zu erzeugen, das für eine Probenkomponentenbindung repräsentativ ist. Diese Bestimmung kann auf einer Annahme beruhen (das heißt, dass die Arrayeinheit ein Typ ist, der ein derartiges Unfähigmachen bei typischen Benutzerstationen wie z. B. der Station 400 unterstützt, so dass dies als geschehen angenommen wird). Alternativ kann sie auf einer ausdrücklichen Angabe dessen auf dem zugeordneten Medium 364, das von der Benutzerstation 400 empfangen wird, beruhen. Bei einer weiteren Alternative kann die Bestimmung auf der Grundlage der Beschaffenheit von Signaldaten erfolgen, die von Arraymerkmalsstellen an der Station 90 selbst erfasst werden (beispielsweise kann, wenn eine große Anzahl von Merkmalen vorliegt, die keinerlei Signal aufweisen, angenommen werden, dass das Unfähigmachen dieser Merkmale zuvor an der Benutzerstation 400 erfolgte, man müsste jedoch die Möglichkeit ausschließen, dass dies nicht durch andere Faktoren bewirkt wird, z. B. ein defektes Array oder eine geringe Probenqualität). In jedem Fall wird, wenn die Antwort auf die Bestimmung (630) JA lautet, anschließend eine Bestimmung (634) durchgeführt, ob eine zugeordnete Testanfrage empfangen wurde, und, falls dies der Fall ist, welche verwendet wird. Obwohl die Testanfrage in dieser Situation eventuell nicht benötig wird, kann es beispielsweise als wünschenswert erachtet werden, sie dennoch zu verwenden, um weiter zu gewährleisten, dass keine Arraymerkmale, die außerhalb aller an der Benutzerstation 400 wiedergewonnenen Teilarraymuster gelegen sind, versehentlich gelesen werden.
Falls keine empfangene zugeordnete Testanfrage vorliegt und/oder falls entschieden wird, dass sie nicht benötigt wird (eine NEIN-Antwort auf die Bestimmung 634), können Signaldaten von allen Arraymerkmalen erfasst und gesichert (640) werden, und ein selbes Signalverarbeitungsverfahren kann auf alle Arraymerkmale angewandt (650) werden. In dieser Situation kann man sich beim Eliminieren von Signaldaten aus Merkmalen, die zuvor unfähig gemacht wurden (beispielsweise weisen sie kein bedeutendes Signal auf oder sind gesättigt, wo das Verarbeitungsverfahren derartige Merkmale aus jeglicher weiteren Überlegung eliminiert), auf das Signalverarbeitungsverfahren stützen. Somit wurden Signaldaten einer Probenkomponentenbindung von Merkmalsstellen, die für jeglichen angeforderten Test irrelevant sind, an der Benutzerstation 400 eliminiert und können durch niemanden wiederhergestellt werden.
Falls eine empfangene zugeordnete Testanfrage vorliegt (ein JA auf die Bestimmung 634), so fährt das Verfahren wie im Fall einer NEIN-Antwort auf die Bestimmung (630) fort. Das heißt, dass die zugeordnete(n) Testanfrage(n) gelesen (670) wird bzw. werden und ein oder mehr Teilarraymuster für die Testanfrage(n) durch den Prozessor 220c wiedergewonnen (680) werden. Das vorstehende Lesen und Wiedergewinnen kann anhand beliebiger jener Verfahren erfolgen, die bereits in Verbindung mit der Benutzerstation 400 beschrieben wurden. An diesem Punkt wird bestimmt (690), ob das Array außerhalb jeglicher oder aller wiedergewonnener Teilarraymuster gelegene Merkmalsstellen aufweist, die in der Arraylesevorrichtung 90, z. B. durch eine Markierungsbleichung, wie sie bereits oben beschrieben wurde, unfähig gemacht werden können und unfähig gemacht werden, Signaldaten zu erzeugen, die für eine Probenkomponentenbindung repräsentativ sind.
Falls die Antwort auf die Bestimmung (690) NEIN lautet, werden Signaldaten lediglich von den an der Lesestation 90 wiedergewonnenen Teilarraymustern erfasst und gesichert (700), entweder indem sie nicht wie oben beschrieben erfasst oder nicht wie oben gesichert werden. Da Daten von irrelevanten Merkmalen nun durch das vorstehende Ereignis ausgeschlossen wurden, kann ein selbes Signalverarbeitungsverfahren dann auf alle gesicherten Daten für ein gegebenes wiedergewonnenes Teilarraymuster angewandt (710) werden. Auf diese Weise werden Signaldaten von für jeglichen angeforderten Test irrelevanten Merkmalen nicht gesichert (obwohl sie durch ein erneutes Lesen des Arrays in Zukunft erhalten werden könnten). Jedoch können verschiedene Sig nalverarbeitungsverfahren auf gesicherte Daten für verschiedene wiedergewonnene Teilarraymuster angewandt werden. Beispielsweise kann, wie oben erwähnt wurde, dasselbe Signalverarbeitungsverfahren ein auf einem Schlüssel beruhendes Verschlüsselungsverfahren sein, und ein auf einem anderen Schlüssel beruhendes Verschlüsselungsverfahren wird auf Signaldaten angewendet, die von Merkmalsstellen eines anderen wiedergewonnenen Teilarraymusters oder auch von außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegenen Merkmalsstellen erfasst werden. Auf diese Weise kann ein Zugriff auf verschiedene Ergebnisse ohne weiteres gesteuert werden, indem einer Einzelperson lediglich der bzw. die Schlüssel zu Ergebnissen von einem oder mehreren Teilarrays, je nach Wunsch, bereitgestellt wird bzw. werden. Die Einzelperson kann dann einen Entschlüsselungsprozess verwenden, der ermöglicht, dass Signaldaten von Teilarraymustern auf der Basis gesonderter Schlüssel für gesonderte Teilarraymuster entschlüsselt werden (somit ermöglicht eine Kenntnis eines Schlüssels zu einem Teilarraymuster nicht die Wiederherstellung von Signaldaten von einem anderen Teilarraymuster).
Falls die Antwort auf die Bestimmung (690) JA lautet, werden derartige irrelevante Signaldaten eliminiert, indem das vorbestimmte Muster von Merkmalsstellen unfähig gemacht wird, Signaldaten zu erzeugen, die für eine Probenkomponentenbindung repräsentativ sind, z. B. durch eine zuvor beschriebene Markierungsbleichung. In dieser Situation können wiederum Signaldaten, die für eine Probenkomponentenbindung repräsentativ sind und sich an für jeglichen angeforderten Test irrelevanten Merkmalsstellen befinden, später durch niemanden wiederhergestellt werden. In dieser Situation können Signaldaten von allen Merkmalsstellen des Lesearrays erfasst und gesichert (730) werden. Ein selbes Signalverarbeitungsverfahren kann dann auf erfasste und gesicherte Signaldaten von allen Arraymerkmalsstellen angewandt werden, da wiederum Daten von irrelevanten Merkmalsstellen eliminiert wurden.
Signalverarbeitungsverfahren, die wie oben beschrieben angewendet werden können, umfassen eine Merkmalsextraktion, die unter Verwendung bekannter Verfahren oder unter Verwendung derjenigen Verfahren durchgeführt werden kann, wie sie in den U.S.-Patentanmeldungen Seriennummer 10/077446 mit dem Titel „Method And System For A Range Of Automatic, Semi-Automatic, And Manual Grid Finding During Feature Extraction From Molecular Array Date" und Seriennummer 09/589046, „Method And System For Extracting Data From Surface Array Deposited Features", die durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen sind, beschrieben sind. Nach oder vor einer Merkmalsextraktion können Einzelheiten des Arraylayouts unter Verwendung des Lesearrayidentifizierers 356 auf ähnliche Weise wiedergewonnen werden, wie sie in der U.S.-Patentschrift Nr. 6,180,351 beschrieben ist. Jegliche Ergebnisse von Verfahren der vorliegenden Erfindung können dann genutzt werden, um eine Beurteilung zu treffen, ob ein oder mehr Ziele in einer Probe, dem das Array ausgesetzt war, vorliegt, oder ob ein Organismus, von dem die Probe stammt, einen bestimmten Zustand (z. B. Krebs) aufweist. Die verarbeiteten Ergebnisse können ferner an eine entfernte Stelle, an der sie empfangen werden, weitergeleitet oder übermittelt werden und können nach Wunsch von dieser Stelle nach Wunsch wieder an einen anderen Ort übermittelt werden.
Andere Verfahren zum Handhaben von Arraydaten können gemäß der Offenbarung in der U.S.-Patentanmeldung mit dem Titel „METHOD AND SYSTEM FOR GENERATING VIRTUAL-MICROARRAYS", die von Paul Wolber am selben Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde und Agilent Technologies, Inc. zugewiesen ist (Anwaltsaktenzeichen 10020348-1), verwendet werden. Die vorstehende Anmeldung ist durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
Selbstverständlich sind an den bestimmten oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verschiedene Modifikationen möglich. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung nicht auf die jeweiligen oben ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Verfahren zum Verwenden einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Lesen einer Anfrage bezüglich eines Tests, der ein Teilarray des Arrays verwendet; Wiedergewinnen eines Musters des Teilarrays von einem Speicher (234a) unter Verwendung der Testanfrage, wobei der Speicher ein Muster für das Teilarray trägt, das mit der anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Speicher (234a) mehrere Teilarraymuster (82a – 82d) für das Array trägt, von denen jedes mit einer anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das zusätzlich ein Lesen eines Arrayidentifizierers (356) umfasst, der der Chemisches-Array-Einheit zugeordnet ist, und bei dem das Teilarraymuster (82a – 82d) unter Verwendung sowohl des Arrayidentifizierers (356) als auch der Testanfrage von dem Speicher (234a) wiedergewonnen wird, wobei der Speicher (234a) mehrere Teilarraymuster für jedes von mehreren Arrays trägt, wobei jedes Teilarraymuster mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer und Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem die Arrayeinheit (15) den Arrayidentifizierer (356) trägt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Array einer Probe ausgesetzt wurde, wobei das Verfahren zusätzlich ein Lesen des chemischen Arrays umfasst, und bei dem Signaldaten, die repräsentativ für ein Binden einer Probenkomponente sind, nicht von außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegenen Merkmalsstellen erfasst und gesichert werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Array einer Probe ausgesetzt wurde, wobei das Verfahren zusätzlich ein Lesen des chemischen Arrays umfasst und bei dem einer oder mehrere der folgenden Schritte zutreffen: (a) Signaldaten, die repräsentativ für ein Binden einer Probenkomponente sind, werden von Merkmalsstellen, die auf einem oder mehreren wiedergewonnenen Teilarraymustern (82a – 82d) beruhen, erfasst und gesichert; oder (b) ein selbes Signalverarbeitungsverfahren wird auf erfasste Signaldaten angewendet, die repräsentativ für ein Binden einer Probenkomponente von Merkmalsstellen sind, die auf einem oder mehreren wiedergewonnenen Teilarraymustern beruhen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die Testanfrage dem Array zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die Arrayeinheit (15) einen Arrayidentifizierer (356) trägt und die Testanfrage dem Arrayidentifizierer zugeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, das zusätzlich folgenden Schritt umfasst: Lesen eines Arrayidentifizierers (356), der der Chemisches-Array-Einheit zugeordnet ist, und wobei das Teilarraymuster (82a – 82d) unter Verwendung sowohl des Arrayidentifizierers (356) als auch der Testanfrage von dem Speicher (234a) wiedergewonnen wird, wobei der der Speicher mehrere Teilarraymuster für das Array trägt, von denen jedes mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer (356) und Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem der Arrayidentifizierer (356) und die Testanfrage dem Array zugeordnet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem: mehrere Anfragen bezüglich Tests, die dem Array zugeordnet sind, gelesen werden, von denen jeder ein anderes Teilarray des Arrays verwendet; Muster der Teilarrays unter Verwendung sowohl des Arrayidentifizierers (356) als auch der Testanfragen von dem Speicher (234a) wiedergewonnen werden, wobei der Speicher (234a) mehrere Teilarraymuster (82a – 82d) trägt, von denen jedes mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer und Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11, bei dem das Verfahren das Erfassen und Sichern von Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von Merkmalsstellen, die auf einem oder mehreren wiedergewonnenen Teilarraymustern (82a – 82d) beruhen, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem die außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) gelegenen Merkmalsstellen unfähig sind, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) gelegenen Merkmalsstellen infolge dessen, dass ein Binden einer Probenkomponente an dieselben verhindert wurde, unfähig sind, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.
Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, bei dem: Signaldaten von Merkmalsstellen in einem Teilarray von einem Lesen eines Signals von einer Markierung an diesen Merkmalsstellen erfasst werden; und die außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegenen Merkmalsstellen infolge dessen, dass sie einen Überschuss der Markierung auf denselben aufweisen oder ein Material auf denselben aufweisen, das ein Lesen von Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, verhindert, unfähig sind, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die Markierung eine Fluoreszenzmarkierung ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) gelegenen Merkmalsstellen infolge dessen, dass Sonden an diesen Merkmalsstellen beschädigt wurden, um ein Binden zu verhindern, unfähig sind, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.
Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem die Sonden an den außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarrays gelegenen Merkmalsstellen durch Vernetzen beschädigt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, bei dem die Sonden an den außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarrays gelegenen Merkmalsstellen beschädigt werden, indem sie von diesen Merkmalsstellen abgespalten wurden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, bei dem: Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente an in einem Teilarray gelegenen Merkmalsstellen repräsentativ sind, von einer Markierung an diesen Merkmalsstellen erfasst werden; und die außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarrays gelegenen Merkmalsstellen infolge dessen, dass die Markierung an denselben beschädigt wurde, um zu verhindern, dass Signaldaten von der Markierung erhalten werden, unfähig sind, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.
Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem die Markierung eine Fluoreszenz- oder Chemilumineszenzmarkierung ist, wobei das Verfahren zusätzlich ein Beschädigen der Markierung durch Bleichen der Markierung an den außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarrays gelegenen Merkmalsstellen umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 21, bei dem die gesamten Merkmalsstellen aller wiedergewonnenen Teilarraymuster (82a – 82d) weniger sind als alle Merkmalsstellen des Arrays.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem: Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von Arraymerkmalsstellen jedes wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) erfasst werden, indem diese Stellen mit einem Abfragelicht beleuchtet werden und indem jegliches Licht, das ansprechend auf das Abfragelicht emittiert wird, erfasst wird; und außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegene Merkmalsstellen nicht mit dem Abfragelicht beleuchtet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 23, bei dem: Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, sowohl von innerhalb eines wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) gelegenen Merkmalsstellen als auch von außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegenen Merkmalsstellen erfasst werden; und Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, welche von den innerhalb eines wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegenen Merkmalsstellen erfasst werden, in einem Speicher (234a) gesichert werden, während Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, welche von den außerhalb jeglichen Teilarraymusters gelegenen Merkmalsstellen erfasst werden, nicht in dem Speicher (234a) gesichert werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 24, bei dem das Verfahren ein Anwenden eines selben Signalverarbeitungsverfahrens auf Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, welche von auf einem oder mehreren wiedergewonnenen Teilarraymustern (82a – 82d) beruhenden Merkmalsstellen erfasst werden, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem dasselbe Signalverarbeitungsverfahren ein auf einem Schlüssel beruhendes Verschlüsselungsverfahren umfasst, wobei das Verfahren zusätzlich ein Anwenden eines auf einem anderen Schlüssel beruhenden Verschlüsselungsverfahrens auf für ein Binden einer Probenkomponente repräsentative Signaldaten umfasst, die von außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) gelegenen Merkmalsstellen erfasst wurden.
Verfahren gemäß Anspruch 25 oder 26, bei dem das Signalverarbeitungsverfahren ein Merkmalsextraktionsverfahren umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 27, bei dem kein Merkmalsextraktionsverfahren auf außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters (82a – 82d) gelegene Merkmalsstellen angewandt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, bei dem: mehrere Anfragen bezüglich Tests, die dem Array zugeordnet sind, gelesen werden, von denen jede ein anderes Teilarray des Arrays verwendet; Muster der Teilarrays unter Verwendung sowohl des Arrayidentifizierers (356) als auch der Testanfragen von dem Speicher (234a) wiedergewonnen werden, wobei der Speicher (234a) mehrere Teilarraymuster (82a – 82d) trägt, von denen jedes mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer und Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 29, bei dem: verschiedene Signalverarbeitungsverfahren auf die von Merkmalen von verschiedenen wiedergewonnenen Teil arraymustern (82a – 82d) erfassten Signaldaten angewendet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 30, bei dem die Testanfragen dem Array zugeordnet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 30 oder 31, bei dem Ergebnisse eines Anwendens der verschiedenen Signalverarbeitungsverfahren auf erfasste Signaldaten, die repräsentativ für ein Binden einer Probenkomponente sind, von mehreren Teilarrays, unabhängig sind, so dass ein Ergebnis eines Teilarrays nicht von einem Ergebnis eines oder mehrerer anderer Teilarrays abgeleitet werden kann.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 30 bis 32, bei dem Ergebnisse des Anwendens der verschiedenen Signalverarbeitungsverfahren auf erfasste Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, von den verschiedenen Mustern an andere Stellen weitergeleitet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 33, bei dem das Array einer Probe ausgesetzt wurde, die von einer Einzelperson erhalten wurde, und bei dem das Teilarraymuster (82a – 82d) ebenfalls unter Verwendung einer Identifikation der Einzelperson wiedergewonnen wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 30 bis 34, bei dem Ergebnisse des Anwendens mancher der verschiedenen Signalverarbeitungsverfahren auf erfasste Datensignale von den verschiedenen Teilarrays auf der Grundlage eines Vergleichs der Ergebnisse oder eines Vergleichs einer Charakteristik der Merkmalsstellen in den verschiedenen Teilarrays zurückgewiesen werden.
Verfahren zum Lesen einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist, das einer Probe ausgesetzt wurde, wobei das Verfahren ein Lesen des Arrays, in dem Merkmalsstellen unfähig gemacht wurden, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, umfasst.
Verfahren zum Verwenden einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist, wobei das Verfahren ein Unfähigmachen eines vorbestimmten Musters von Merkmalsstellen, Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, bereitzustellen, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 37, bei dem das Array einer Probe ausgesetzt wurde, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst: Erfassen von Signaldaten von Merkmalsstellen, die nicht unfähig gemacht wurden, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind.
Verfahren gemäß Anspruch 38, bei dem: Signaldaten von Merkmalsstellen von einer Markierung an diesen Merkmalsstellen erfasst werden; und das Unfähigmachen von Merkmalsstellen, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, ein Beschädigen einer Markierung an diesen Merkmalsstellen, um zu verhindern, dass von der Markierung Signaldaten erhalten werden, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 38 oder 39, bei dem das vorbestimmte Muster von Merkmalsstellen, das unfähig gemacht wurde, Signaldaten, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, bereitzustellen, aus weniger als allen Merkmalsstellen besteht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 38 bis 40, bei dem das Unfähigmachen und das Erfassen in einer selben Vorrichtung ausgeführt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 41, bei dem das Unfähigmachen und das Erfassen ausgeführt werden, während die Arrayeinheit (15) weiterhin in einer selben Halterung (200) sitzt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 37 bis 42, das ferner folgenden Schritt umfasst: Freilegen des Arrays gegenüber einer Probe.
Verfahren gemäß Anspruch 43, bei dem das Unfähigmachen eines vorbestimmten Musters von Merkmalsstellen, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, durchgeführt wird, bevor oder während das Array der Probe ausgesetzt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 37 bis 44, das ferner folgende Schritte umfasst: Lesen einer Anfrage bezüglich eines Tests, der ein Teilarray des Arrays verwendet; und Wiedergewinnen eines Musters des Teilarrays von einem Speicher (234a) unter Verwendung der Testanfrage, wobei der Speicher (234a) mehrere Teilarraymuster (82a – 82d) für das Array trägt, von denen jedes mit einer anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist; wobei: das vorbestimmte Muster von Merkmalsstellen, das unfähig gemacht wurde, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, außerhalb jeglichen wiedergewonnenen Teilarraymusters gelegene Merkmalsstellen umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 37 bis 45, bei dem das Unfähigmachen ein selektives Verhindern des Bindens einer Probenkomponente an Sonden an diesen Merkmalsstellen umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 46, bei dem das selektive Verhindern ein Aktivieren von Heizelementen an manchen der Merkmalsstellen umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 37 bis 47, bei dem: ein erfassbares Signal durch eine Markierung bereitgestellt wird, die an Merkmalsstellen gebunden ist, an denen eine Probenkomponente an Sonden gebunden ist; und das Unfähigmachen ein Bereitstellen eines Überschusses der Markierung an diesen Merkmalen umfasst.
Vorrichtung zur Verwendung bei einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Abfragequelle; einen Detektor, um ein ansprechend auf die Abfragequelle erzeugtes Signal zu erfassen; und einen Prozessor, der die Vorrichtung veranlasst, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 48 auszuführen.
Vorrichtung zur Verwendung bei einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Lichtquelle, um Arraymerkmalsstellen mit einem Abfragelicht zu beleuchten, wobei die Lichtquelle dieselbe wie die Lichtquelle eines Deaktivators sein kann, aber nicht muss; einen Detektor, um Licht zu erfassen, das ansprechend auf das Abfragelicht emittiert wird; und einen Prozessor, der die Vorrichtung veranlasst, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 48 auszuführen.
Vorrichtung zur Verwendung bei einer Chemisches-Array-Einheit, die ein chemisches Array mit Sonden an mehreren Merkmalsstellen aufweist, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen Deaktivator, der Merkmalsstellen unfähig macht, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind; und einen Prozessor, der den Deaktivator so steuert, dass er ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 35 bis 48 ausführt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 51, bei der der Prozessor zusätzlich das Muster von Merkmalsstellen, das unfähig gemacht werden soll, Signaldaten bereitzustellen, die für ein Binden einer Probenkomponente repräsentativ sind, unter Verwendung der Testanfrage von dem Speicher (234a) wiedergewinnt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 52, bei der der Deaktivator eine Leistungsversorgung aufweist, die durch den Prozessor so gesteuert wird, dass sie Leistung an ausgewählte Heizelemente an Arraymerkmalsstellen gemäß dem Muster liefert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 52 oder 53, bei der der Deaktivator eine Lichtquelle aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 54, wobei die Vorrichtung ferner folgende Merkmale aufweist: eine Lichtquelle, um Arraymerkmalsstellen mit einem Abfragelicht zu beleuchten, wobei die Lichtquelle dieselbe sein kann wie die Lichtquelle des Deaktivators, aber nicht muss; und einen Detektor, um Licht, das ansprechend auf das Abfragelicht emittiert wird, zu erfassen.
Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium umfasst, das ein Computerprogramm trägt, das, wenn es in einen Computer geladen wird, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 48 ausführt.
Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium umfasst, das ein Computerprogramm trägt, das, wenn es in einen Computer geladen wird, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 48 ausführt.
Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium umfasst, das ein Computerprogramm trägt, das, wenn es in einen Computer geladen wird, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 37 bis 48 ausführt.
Verfahren, das ein Wiedergewinnen eines Teilarraymusters (82a – 82d) eines chemischen Arrays von einem Speicher (234a) unter Verwendung einer Testanfrage umfasst, wobei der Speicher ein Teilarraymuster für das Array trägt, das mit einer Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 59, bei dem der Speicher (234a) mehrere Teilarraymuster (82a – 82d) für das Array trägt, von denen jedes mit einer anderen Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 59 oder 60, bei dem das Teilarraymuster (82a – 82d) unter Verwendung sowohl eines Arrayidentifizierers (356) als auch der Testanfrage von dem Speicher (234a) wiedergewonnen wird, wobei der Speicher mehrere Teilarraymuster für jedes von mehreren Arrays trägt, wobei jedes Muster mit einer anderen Kombination von Arrayidentifizierer (356) und Testanfrage wiedergewinnbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 61, bei dem der Arrayidentifizierer (356) und die Testanfrage von einer entfernten Stelle empfangen werden und das wiedergewonnene Muster von weniger als allen Arraymerkmalsstellen an die entfernte Stelle kommuniziert wird.
Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium umfasst, das ein Computerprogramm trägt, das, wenn es in einen Computer geladen wird, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 59 bis 62 ausführt.