DE112014006967T5 - Fixierposition-Steuervorrichtung und Verfahren - Google Patents

Fixierposition-Steuervorrichtung und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE112014006967T5
DE112014006967T5 DE112014006967.1T DE112014006967T DE112014006967T5 DE 112014006967 T5 DE112014006967 T5 DE 112014006967T5 DE 112014006967 T DE112014006967 T DE 112014006967T DE 112014006967 T5 DE112014006967 T5 DE 112014006967T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
excitation light
reference object
signal
irradiation
position control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112014006967.1T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112014006967B4 (de
Inventor
Michiru Fujioka
Tsuyoshi Sonehara
Naoshi Itabashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Publication of DE112014006967T5 publication Critical patent/DE112014006967T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112014006967B4 publication Critical patent/DE112014006967B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/48707—Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
    • G01N33/48721—Investigating individual macromolecules, e.g. by translocation through nanopores
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/18—SNOM [Scanning Near-Field Optical Microscopy] or apparatus therefor, e.g. SNOM probes
    • G01Q60/22—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00—Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
    • G11B23/02—Containers; Storing means both adapted to cooperate with the recording or reproducing means
    • G11B23/03—Containers for flat record carriers
    • G11B23/0301—Details
    • G11B23/0318—Containers with incorporated transducing heads
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1387—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
    • G11B7/08576—Swinging-arm positioners
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/22—Apparatus or processes for the manufacture of optical heads, e.g. assembly

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einer einfachen Struktur und hoher Genauigkeit die Bestrahlung eines Multinanoporensubstrats mit Anregungslicht ohne Unterbrechung der Messung zu steuern. Die Bestrahlung mit Anregungslicht wird gleichzeitig an mindestens einer Nanopore und mindestens einem Referenzobjekt an einem Substrat, das in einem Betrachtungsbehälter 103 angebracht ist, durchgeführt. Eine Position, die in einer Messprobe mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, wird auf der Grundlage eines vom Referenzobjekt erzeugten und von einem Detektor 109 erfassten Signals berechnet, und die Messung und eine Fixierpositions-Steuerung werden gleichzeitig durch Durchführung der Messung des Messobjekts vorgenommen, während ein Antriebssteuerungsteil 115, der die Position der Bestrahlung der Messprobe mit dem Anregungslicht auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses steuert, wobei eine Analyse der Messprobe innerhalb von kurzer Zeit durchgeführt werden kann.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Festposition-Steuertechnik beim Nachweis von Biomolekülen, der unter Verwendung eines Raman-Mikroskops durchgeführt wird.
  • Stand der Technik
  • Zum Stand der Technik auf diesem Gebiet gehört PTL 1, die ein Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziergerät betrifft. Diese Druckschrift beschreibt eine Technik, bei der Biopolymere dazu veranlasst werden, sich einer Nanopore mit einem Innendurchmesser von etwa 10 nm zu nähern, so dass Anregungslicht, mit dem die Nanopore bestrahlt wird, und Raman-Streulicht der durch die Nanopore gehenden Biopolymeren, mit dem Streulicht verstärkt werden, das durch einen in der Nähe der Nanopore vorgesehenen leitfähigen Dünnfilm erzeugt wird. Anschließend werden das Anregungslicht und das Streulicht erfasst und die Biopolymeren werden gemessen. Dabei ist es erforderlich, ständig einen Bereich als Beobachtungsobjekt mit einer Genauigkeit von einigen zehn bis einigen einhundert Nanometern in einer fixierten Position zu halten, wobei der Durchmesser eines Bestrahlungsspots (Bestrahlungsflecks) des Anregungslichts einen wichtigen Faktor darstellt.
  • PTL 2 beschreibt eine weitere Technik, die sich mit einer derartigen Fixierposition-Steuerung befasst. Auch PTL 3 beschreibt eine weitere derartige Technik, bei der eine auf eine Temperaturveränderung zurückzuführende Positionsverschiebung erfasst und korrigiert wird.
  • Literaturverzeichnis
  • Patentliteratur
    • PTL 1: WO 2012/043028 A1
    • PTL 2: JP-A-62-43050
    • PTL 3: JP-A-2003-172684 .
  • Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der in PTL 1 beschriebenen Technik ist der Einfluss einer Drift im Anregungslicht oder einer Drift in der Nanopore als Messbereich um so geringer, je größer der Durchmesser des Bestrahlungsspots mit dem Anregungslicht ist. Jedoch bringt der große Durchmesser des Bestrahlungsspots mehrere Nachteile mit sich. Erstens nehmen Rauschsignale und Hintergrundeffekte zu, da auch Bereiche außerhalb des Messbereichs bestrahlt werden. Da zweitens der Bestrahlungsspot groß ist, ergibt sich eine starke Wärmeeinwirkung auf den leitfähigen Dünnfilm, wodurch die Lebensdauer des leitfähigen Dünnfilms verkürzt wird und es somit nicht möglich ist, Messungen über längere Zeiten hinweg durchzuführen. Wenn jedoch der Bestrahlungsspot klein ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass Wärme nach außen diffundiert. Drittens muss in Fällen, bei denen eine Mehrzahl von Nanoporen bestrahlt wird, die Ausgangsleistung der Anregungslichtquelle um so höher sein, je größer der Bestrahlungsspot ist, was zu einer Steigerung in Bezug auf die Abmessungen und die Kosten der Vorrichtung führt. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass die Größe des Bestrahlungsspots der Größe der Nanopore, der sich die Biopolymeren nähern, oder der Größe, mit der die Biopolymeren erfasst werden, möglichst nahe kommt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, das Anregungslicht und die Nanopore mit hoher Genauigkeit in einer fixierten Position zu halten. Als Hauptfaktor für die Drift kommt eine Veränderung der Umgebungstemperatur um eine installierte Vorrichtung herum in Betracht. Es ist anzunehmen, dass eine Drift von einigen Mikrometern oder einigen Nanometern als eine Drift innerhalb eines Bereichs einer normalen Umgebung (wobei die Drift in Abhängigkeit von der Konfiguration der Vorrichtung oder einer Temperaturänderung variiert) aufgrund eines linearen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, aus dem die Vorrichtung gebaut ist, auftritt. Daher ist es erstrebenswert, eine Funktion bereitzustellen, die zur Vermeidung der Drift dient.
  • Bei der in PTL 2 beschriebenen Technik werden die Erfassung und die Messung eines Musters in einem bestimmten Bereich, in dem ein bestimmtes Muster bereitgestellt wird, wiederholt, wobei des möglich ist, die erneute Messung in einer optimalen Position unter Anwendung einer Korrekturfunktion durchzuführen, selbst wenn es zu einer Drift kommt. Da jedoch die Messung nicht während der Erfassung des Musters im vorgegebenen Bereich durchgeführt wird, kommt es während der Erfassung des Musters zu einem Datenverlust bei der Messung der Probe. Wenn beispielsweise der Durchtritt von DNA während der Erfassung des Musters erfolgt, kommt es in einer Nanoporen-Raman-DNA-Sequenz zu einem Datenverlust in entsprechender Höhe. Da die Menge der pro Zeiteinheit gewonnenen Daten der DNA-Sequenz abnimmt, ist es infolgedessen erforderlich, die Messzeit in entsprechender Weise zu verlängern. In einem Fall, bei dem die Drift während des Durchtritts der DNA erfolgt und die Erfassung des Musters für Korrekturzwecke durchgeführt wird, ist es möglich, partiell Daten der DNA, die während des Durchgangs gewonnen werden, zu analysieren, wobei die Wahrscheinlichkeit besteht, dass Eigenschaften der Nanoporen-Raman-DNA-Sequenz, aus denen ein einzelnes Molekül analysiert werden kann, verloren gehen. Wenn beispielsweise ein Korrekturvorgang in einer Position durchgeführt wird, bei der 5000 Basen während der Messung einer DNA-Sequenz mit 10000 Basen gemessen werden, treten die restlichen 5000 Basen während der Korrektur durch die Nanopore hindurch, so dass es nicht möglich ist, deren Messung vorzunehmen. Selbst wenn eine Drift vor der Korrektur erfasst wird und die Bewegung der DNA gestoppt wird, liegt wahrscheinlich ein Bereich vor, in dem es nicht möglich ist, die Messung durchzuführen, da die Bewegung aus Trägheitsgründen nicht rasch gestoppt wird.
  • In den letzten Jahren wurden Studien über die Genomsequenzierung, die RNA-Analyse, die Epigenom-Analyse oder dergleichen auf dem Niveau einer einzelnen Zelle durchgeführt, wobei Unterschiede, die von der Art der Zellen oder von verschiedenen Veränderungen, die im Laufe der Zeit in der gleichen Zelle auftreten, analysiert werden. Es ist bekannt, dass sich in einigen Fällen Genomsequenzen von Individuen von Zelle zu Zelle unterscheiden. Insbesondere werden bei der Entnahme von Krebsgewebe und bei der Analyse von dessen Genomsequenz üblicherweise Daten für ein Gemisch aus normalen Zellen und Krebszellen gewonnen. Da sich Krebszellen im Laufe der Zeit verändern, wird in einigen Fällen eine Mehrzahl von Typen von Mischsequenzdaten gewonnen. Wenn es möglich wäre, die Genomsequenz von Krebszellen für jede Zelle zu bestimmen, könnte man genauere Erkenntnisse über Ursachen und Ausbreitung von Krebs gewinnen, wobei diese Untersuchungen täglich durchgeführt werden könnten. Für diese Zwecke ist ein Raman-Nanoporen-DNA-Sequenziergerät geeignet, um eine DNA-Analyse eines einzigen Moleküls in einer einzigen Zelle vorzunehmen.
  • In PTL 3 wird eine Technik beschrieben, bei der eine Vorrichtung mit verschiedenen Typen von Einrichtungen, zum Beispiel einer Einrichtung zur Erfassung von Verschiebungen, einer Vibrationseinrichtung und einer Heiz- und Kühleinrichtung, bereitgestellt wird. Da diese Einrichtungen für das ursprüngliche Ziel der Messung nicht benötigt werden, weist die Vorrichtung einen komplizierten Aufbau auf, wobei eine Vorschubsteuerung erforderlich ist und die Kosten für die Vorrichtung zunehmen. Um den Einfluss einer Erwärmung, die einen Hauptfaktor der Drift darstellt, zu verringern, besteht die Möglichkeit, Invar oder Diamant, die einen geringen linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, für die gesamte Vorrichtung zu verwenden. Dies ist jedoch in Bezug auf die Herstellungskosten und maschinelle Bearbeitbarkeit nicht zweckmäßig. Ferner wird ein alternatives Verfahren bereitgestellt, bei dem eine hohe Wärmekapazität die Einflüsse der Umgebungstemperatur verringert, woraus sich jedoch ein Nachteil dahingehend ergibt, dass die aufgrund der hohen Wärmekapazität resultierende Gewichtszunahme zu einem hohen Raumbedarf bei der Aufstellung der Vorrichtung führt, oder es notwendig macht, für die Aufstellung der Vorrichtung einen stabilen Tisch oder dergleichen bereitzustellen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu überwinden und eine Fixierposition-Steuervorrichtung bereitzustellen, mit der es möglich ist, gleichzeitig die Probe zu betrachten und eine Fixierposition-Steuerung an der Probe vorzunehmen. Ferner soll ein Fixierposition-Steuerungsverfahren bereitgestellt werden.
  • Lösung der Aufgabe
  • Um die vorstehend beschriebenen Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Fixierposition-Steuervorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein optisches Bestrahlungssystem, das zur gleichzeitigen Bestrahlung mit mindestens einem oder mehreren Strahlen von Anregungslicht befähigt ist; einen Detektor, der ein Signal erfasst, das von einer Bestrahlungsposition durch Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugt worden ist; ein Substrat, das mit mindestens einer Nanopore und mindestens einem Referenzobjekt versehen ist; und eine Positionssteuereinrichtung, die eine Position, in der eine Messprobe mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, in Reaktion auf das vom Referenzobjekt gewonnene Signal berechnet, wenn die in der Nanopore positionierte Messprobe und das Referenzobjekt gleichzeitig mit dem Anregungslicht bestrahlt werden, und die die Position der Bestrahlung der Messprobe mit dem Anregungslicht auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse steuert. Die Messprobe wird gemessen, während die Position der Bestrahlung mit dem Anregungslicht gesteuert wird.
  • Ferner wird zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe erfindungsgemäß ein Fixierposition-Steuerverfahren bereitgestellt, das Folgendes umfasst: gleichzeitiges Bestrahlen mindestens einer Nanopore und mindestens eines Referenzobjekts in einem Substrat mit Anregungslicht; Berechnen einer Position, in der eine Messprobe mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, auf der Grundlage eines Signals, das vom Referenzobjekt erzeugt worden ist; und Messen des Messobjekts, während die Position der Bestrahlung der Messprobe mit dem Anregungslicht auf der Grundlage der entsprechenden Berechnungsergebnisse gesteuert wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden die Messung und die Steuerung der fixierten Position gleichzeitig vorgenommen. Dadurch ist es möglich, eine Analyse innerhalb kurzer Zeit vorzunehmen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau einer Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung gemäß Beispiel 1.
  • 2 zeigt ein Beispiel des Querschnittaufbaus einer Erfassungseinrichtung und eines Betrachtungsbehälters der Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung gemäß Beispiel 1.
  • 3 zeigt ein Beispiel eines Multinanoporensubstrats einer Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung.
  • 4A zeigt ein Beispiel des Multinanoporensubstrats gemäß Beispiel 1.
  • 4B zeigt in schematischer Weise den Verlauf der Bestrahlung des Multinanoporensubstrats gemäß Beispiel 1 mit Anregungslicht.
  • 5 ist ein Diagramm, das das Ergebnis zeigt, das durch Abtasten mit Anregungslicht für eine Fixierposition-Steuerung gemäß Beispiel 1 erhalten worden ist.
  • 6 ist ein Diagramm, das die Signalintensität zeigt, die durch Wiederholung der Korrektur der Festposition-Steuerung gemäß Beispiel 1 erhalten worden ist.
  • 7 zeigt ein weiteres Beispiel für ein Multinanoporensubstrat gemäß Beispiel 2.
  • 8 ist ein Diagramm, das das Ergebnis zeigt, das durch Abtasten eines Silicium-Einkristalls als Referenzobjekt in Richtung der X-Achse gemäß Beispiel 2 erhalten worden ist.
  • 9 zeigt ein weiteres Beispiel eines Multinanoporensubstrats gemäß Beispiel 3.
  • 10 zeigt ein Beispiel, bei dem Referenzobjekte mit unterschiedlicher Höhe auf dem Multinanoporensubstrat gemäß Beispiel 3 angeordnet sind.
  • 11 zeigt ein weiteres Beispiel eines Multinanoporensubstrats gemäß Beispiel 4.
  • 12 zeigt ein Beispiel für ein Ablaufdiagramm der Fixierposition-Steuerung gemäß Beispiel 5.
  • 13 zeigt ein Beispiel für die Bildschirmanzeige zur vorherigen Einstellung der Fixierposition-Steuerung gemäß Beispiel 5.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachstehend werden verschiedene Beispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Gemäß Beispiel 1 umfassen Beispiele für eine Fixierposition-Steuervorrichtung Folgendes: ein optisches Bestrahlungssystem, das zur gleichzeitigen Bestrahlung mit mindestens einem oder mehreren Anregungslichtstrahlen befähigt ist; einen Detektor, der ein Signal erfasst, das von einer Bestrahlungsposition durch Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugt worden ist; ein Substrat, das mit mindestens einer Nanopore und mindestens einem Referenzobjekt versehen ist; und eine Positionssteuereinrichtung, die eine Position, in der eine Messprobe mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, in Reaktion auf das vom Referenzobjekt gewonnene Signal berechnet, wenn die in der Nanopore positionierte Messprobe und das Referenzobjekt gleichzeitig mit dem Anregungslicht bestrahlt werden, und die eine fixierte Position der Bestrahlung der Messprobe mit dem Anregungslicht auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse steuert. Ferner wird ein Fixierposition-Steuerverfahren beschrieben.
  • In diesem Beispiel wird nachstehend eine Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung als Modellbeispiel für die Fixierposition-Steuervorrichtung, die bewirkt, dass Biopolymere als Messproben sich der Nanopore nähern, und ein Raman-Spektrum erfasst wird, bereitgestellt. Mit anderen Worten, bei der Sequenziervorrichtung handelt es sich um ein Beispiel für eine Sequenziervorrichtung 100, die bewirkt, dass Biopolymere sich einer Nanoporen mit einem Innendurchmesser von etwa 10 nm nähern, so dass Anregungslicht, mit dem die Nanopore bestrahlt wird, und Raman-Streulicht der Biopolymeren, die durch die Nanopore hindurchtreten, mit dem Streulicht, das durch den in der Nähe der Nanopore bereitgestellten leitfähigen Dünnfilm erzeugt wird, verstärkt werden. Anschließend wird das Raman-Spektrum erfasst.
  • 1 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration der Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung gemäß dem vorliegenden Beispiel. Dabei werden die Konfiguration und der Betrieb der Sequenziervorrichtung auf der Grundlage eines Beispiels beschrieben, bei dem die Sequenziervorrichtung auf die Betrachtung von Raman-Licht mit einem senkrechten Mikroskop als grundlegender Konfiguration angewandt wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Konfiguration der Sequenziervorrichtung nicht auf diese Grundkonfiguration mit dem senkrechten Mikroskop beschränkt ist. Vielmehr kann eine Konfiguration, bei der ein inverses Mikroskop als Grundkonfiguration verwendet wird, eingesetzt werden, wobei es möglich ist, ein Signal einer Probe durch Bestrahlung mit Licht zu erfassen.
  • Gemäß 1 führt eine Lichtquelle 101 eine Bestrahlung, zum Beispiel, mit externem Licht als Anregungslicht mit einer Wellenlänge durch, bei der es möglich ist, Fluoreszenzlicht oder Raman-Streulicht zu erzeugen. Zu Beispielen für die aus dem einschlägigen technischen Gebiet bekannte Lichtquelle 101 gehören ein Halbleiter-Laser, ein Krypton(Kr)-Ionenlaser, ein Neodym(Nd)-Ionenlaser, ein Argon(Ar)-Ionenlaser, ein YAg-Laser, ein Stickstoff-Laser, ein Saphir-Laser oder dergleichen. Sofern eine Mehrzahl von Nanoporen mit dem externen Licht von der Lichtquelle 101 als Anregungslicht bestrahlt wird, wird ein Mehrfachbestrahlungsmechanismus 113 eingesetzt. Hinsichtlich des Mehrfachbestrahlungsmechanismus 113 bestehen keine Beschränkungen. Es ist möglich, eine Mikrolinsenanordnung, einen Strahlteiler vom Beugungsgittertyp oder einen Flüssigkristall auf einem Siliciumsubstrat (LCOS) zu verwenden. Wie nachstehend ausgeführt, werden mit der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels unter Anwendung derartiger Konfigurationen die Nanopore und das Referenzobjekt mit einer Mehrzahl von Strahlen des externen Lichts als Anregungslicht bestrahlt. Um ferner einen Mikroskop-Betrachtungsbehälter mit dem externen Licht einer Lichtquelle zu bestrahlen und das Licht am Behälter zur Konvergenz zu bringen, ist es bevorzugt, die Lichtquellen zu kombinieren und eine konfokale Linse und eine Objektivlinse 102 zu verwenden. Die vorstehend beschriebenen optischen Systeme von der Lichtquelle 101 bis zur Objektivlinse 102 werden zusammen als optisches Bestrahlungssystem bezeichnet.
  • Ein Mikroskop-Betrachtungsbehälter 103 ist auf einem XY-Tisch 104 vorgesehen. Der XY-Tisch 104 als Positioniereinrichtung ist dazu befähigt, eine Position des Mikroskop-Betrachtungsbehälters in einer horizontalen Ebene einzustellen. Was eine Position in der vertikalen Richtung betrifft, stellt ein Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 eine Probe als Messobjekt so ein, dass die Probe in einem Bereich positioniert wird, in dem Licht durch die Objektivlinse 102 fokussiert wird. Der XY-Tisch 104 kann mit dem Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 versehen sein. Zusätzlich zu diesem Tisch kann eine genaue Einstellung unter Verwendung eines θ-Achsentisches oder eines Goniometer-Tisches als Positioniereinrichtung vorgenommen werden. Ein Antriebsteuerteil 115 steuert die Positioniereinrichtung und der Anwender kann den Antriebsteuerteil 115 unter Verwendung eines Computers 116 bedienen.
  • Ferner kann gemäß der Darstellung in 1 in der Konfiguration der Sequenziervorrichtung ein Filter 106, zum Beispiel ein Kerbfilter, ein Kurzpassfilter oder ein Langpassfilter, ein Strahlteiler 107, ein Beugungsgitter 108 und dergleichen, vorgesehen sein, und zwar je nach dem Zweck der Messung eines Wellenlängenbereichs oder dergleichen. Ferner können ein Spiegel 112 oder ein Nadelloch (Pinhole), eine Linse 114 und ein Nahinfrarot-Spiegel (NIR-Spiegel) 117 je nach den Erfordernissen der Anordnung von optischen Bauelementen eingesetzt werden. Um die Fluoreszenz oder das Raman-Streulicht zu erfassen, ist es möglich, in entsprechender Weise geeignete Bauelemente auszuwählen.
  • Als Detektor, der das von einer bestrahlten Position durch Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugte Signal erfasst, ist es möglich, beliebige spektroskopische Detektoren zu verwenden, sofern es sich um einen Detektor handelt, der zum Erfassen von Fluoreszenz und Raman-Streulicht befähigt ist. Ferner ist es bevorzugt, dass ein Detektor 109 einen Fotomultiplayer-Mechanismus aufweist, zum Beispiel einen Bildverstärker, so dass eine Verringerung der Empfindlichkeit aufgrund einer hohen Erfassungsgeschwindigkeit verhindert wird. Ferner ist es bevorzugt, dass der Detektor 109 einen großen Speicher umfasst, mit dem eine direkte Aufzeichnung von Bildinformationen des Raman-Streulichts oder dergleichen möglich ist. Ferner ist vorzugsweise ein Analysator 118 in der Sequenziervorrichtung 100 dazu befähigt, eine Analyse mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen, ohne dass ein Kabel, eine Platine oder ein Computer benötigt werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Analysator 118 mit einem Frame-Pufferspeicher versehen sein kann, in dem Messwerte vom Detektor 109 aufgezeichnet werden. Ferner kann der Analysator 118 so aufgebaut sein, dass er mit dem Computer 116 verbunden ist, um eine Digitalisierung oder arithmetische Verarbeitung der Messwerte vom Detektor 109 oder dergleichen und eine Ausgabe der Ergebnisse vorzunehmen.
  • Ferner kann eine Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung 100 dieses Beispiels eine Funktion aufweisen, die dazu befähigt ist, eine Hellfeldbetrachtung durchzuführen. Zu diesem Zweck werden gemäß 1 eine LED 110 als eine Bestrahlungslichtquelle mit einem hellen Feld sowie ein zweidimensionaler Detektor 111 als Hellfeld-Abbildungselement verwendet. Es ist möglich, einen oder mehrere eindimensionale oder zweidimensionale Detektoren 111 entsprechend der Anzahl und der Anordnung der Proben im verwendeten Mikroskop-Betrachtungsbehälter zu verwenden. Zu Beispielen für derartige spektroskopische Detektoren gehören ein ladungsgekoppelter (CCD)-Bildsensor, ein komplementärer Metalloxid-Halbleiter(CMOS)-Bildsensor, ein Bildsensor mit einem anderen hochempfindlichen Bauelement (Lawinenfotodiode oder dergleichen) und dergleichen.
  • Beschreibung des Betrachtungsbehälters
  • Wie in der beispielhaften Querschnittdarstellung von 2 gezeigt, ist der in der Sequenziervorrichtung 100 verwendete Mikroskop-Betrachtungsbehälter 103 aus einem Betrachtungsbehälter 201 gebildet, in dem ein Substrat 203, das mit mindestens einer Nanopore 203 und einem später zu beschreibenden Referenzobjekt versehen ist, angeordnet ist. Der Betrachtungsbehälter 201 ist so aufgebaut, dass er zwei verschlossene Räume aufweist, d. h. ein Probenzufuhrabteil 204 und ein Probenauslassabteil 205, die durch das Substrat 203 mit der Nanopore 202 getrennt sind. Jedoch kommuniziert das Probenzufuhrabteil 204 mit dem Probenauslassabteil 205 über die Nanopore 202. Das Probenzufuhrabteil 204 und das Probenauslassabteil 205 sind mit Flüssigkeiten 210 und 211 gefüllt, die über Einlasswege 206 und 207, die mit den jeweiligen Abteilen verbunden sind, eingeführt werden. Die Flüssigkeiten 210 und 211 treten aus Auslasswegen 208 und 209, die mit dem Probenzufuhrabteil 204 bzw. mit dem Probenauslassabteil 205 verbunden sind, aus. Der Einlassweg 206 und der Einlassweg 207 können auch an Positionen vorgesehen sein, die einander gegenüberliegen, wobei sich das Substrat 203 dazwischen befindet. Jedoch ist der Aufbau nicht hierauf beschränkt. Der Auslassweg 208 und der Auslassweg 209 können ebenfalls an Positionen vorgesehen sein, die einander gegenüberliegen, wobei das Substrat 203 dazwischen angeordnet ist. Jedoch ist der Aufbau nicht hierauf beschränkt.
  • Das Substrat 203 ist mit einer Grundlage, einem leitfähigen Dünnfilm 216, der der Grundlage zugewandt ist, und der Nanopore 202 versehen, die im leitfähigen Dünnfilm 216 vorgesehen ist und mit dem Probenzufuhrabteil 204 und dem Probenauslassabteil 205 kommuniziert. Das Substrat ist zwischen dem Probenzufuhrabteil 204 und dem Probenauslassabteil 205 des Betrachtungsbehälters 201 angeordnet. In der Figur ist das Referenzobjekt dieses Beispiels am Substrat 203 weggelassen.
  • In 2 bedeutet das Bezugszeichen 213 eine Probe, die betrachtet wird. Die Bezugszeichen 214 und 215 zeigen eine erste und eine zweite Elektrode. Eine (nicht dargestellte) Einrichtung zum Anlegen einer Spannung legt zwischen der ersten Elektrode 214, die im Probenzufuhrabteil 204 vorgesehen ist, und der zweiten Elektrode 115, die im Probenauslassabteil 205 vorgesehen ist, eine Spannung an. Ferner kann zwischen den Elektroden ein Amperemeter angeordnet sein. Der Strom zwischen der ersten Elektrode 214 und der zweiten Elektrode 215 kann in geeigneter Weise zur Festlegung der Durchtrittsgeschwindigkeit der Probe durch die Nanopore festgelegt werden. Vorzugsweise werden etwa 100 mV bis 300 mV an DNA in einem Fall angelegt, in dem eine Ionenflüssigkeit, die keine Probe enthält, verwendet wird. Jedoch ist der Strom nicht hierauf beschränkt. Die Elektroden können aus Metall, zum Beispiel einem Metall der Platingruppe, wie Platin, Palladium, Rhodium oder Ruthenium, Gold, Silber, Kupfer, Aluminium oder Nickel, gefertigt sein. Ferner kommen Graphit, wie Graphen (mit einer Einzelschicht oder mehreren Schichten), Wolfram oder Tantal in Frage.
  • Biomolekulare Polymere als Messproben, die durch die Nanopore 202 aufgrund der zwischen den Elektroden angelegten Spannung hindurchtreten, erzeugen Raman-Licht als Anregungslicht. Es ist jedoch möglich, das Raman-Licht mit dem leitfähigen Dünnfilm 216, der in der Nähe der Nanopore 202 angeordnet ist und die Erzeugung eines Nahfelds verursacht, zu verstärken. Der leitfähige Dünnfilm 216, der in der Nähe der Nanopore vorgesehen ist, ist so ausgebildet, dass er eine planare Gestalt aufweist, wie aus der Definition eines Dünnfilms hervorgeht. Der leitfähige Dünnfilm 216 weist eine Dicke von 0,1 nm bis 10 nm und vorzugsweise von 0,1 nm bis 7 nm auf, und zwar je nach dem verwendeten Material. Je dünner der leitfähige Dünnfilm ist, desto leichter ist es möglich, das erzeugte Nahfeld zu begrenzen und somit die Analyse mit einer hohen Auflösung und einer hohen Empfindlichkeit durchzuführen. Ferner bestehen keine speziellen Beschränkungen hinsichtlich der Größe des leitfähigen Dünnfilms. Es ist möglich, die Größe in geeigneter Weise entsprechend der Größe des verwendeten Substrats und der Größe der Nanopore, der verwendeten Wellenlänge des Anregungslichts oder dergleichen zu wählen.
  • Beim Sequenziergerät dieses Beispiels ist es möglich, das Substrat 203 aus einem Material, das einen elektrischen Isolator darstellt, zu bilden, zum Beispiel aus einem anorganischen Material und einem organischen Material (einschließlich ein Polymermaterial). Zu Beispielen für Materialien des elektrischen Isolators, der das Substrat bildet, gehören Silicium, Siliciumverbindungen, Glas, Quarz, Polydimethylsiloxan (PDMS), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polystyrol, Polypropylen und dergleichen. Zu Beispielen für die Siliciumverbindung gehören Siliciumoxynitrid, Siliciumnitrid, Siliciumoxid und Siliciumcarbid. Insbesondere ist es möglich, die Grundlage, die einen Träger des Substrats bildet, unter Verwendung beliebiger Materialien herzustellen. Zu Beispielen für diese Materialien gehören Silicium oder Siliciumverbindungen.
  • Hinsichtlich der Größe und der Dicke des Substrats 203 bestehen keine speziellen Beschränkungen, sofern es möglich ist, das Substrat mit der Nanopore 202 zu versehen. Das Substrat kann nach auf dem einschlägigen Gebiet bekannten Verfahren hergestellt werden, oder es ist möglich, das Substrat als handelsübliches Produkt zu beziehen. Beispielsweise ist es möglich, das Substrat durch Photolithographie, Elektronenstrahllithographie, Ätzen, Laser-Ablation, Spritzgießen, Gießen, Molekülstrahlen-Epitaxie, chemische Dampfphasenabscheidung (CVD), dielektrischen Durchschlag, Elektronenstrahlen oder fokussierte Ionenstrahlen herzustellen. Das Substrat kann beschichtet werden, um eine nicht angestrebte Adsorption von Molekülen auf seiner Oberfläche zu vermeiden.
  • Beschreibung der Nanopore
  • Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei einer ”Nanopore” oder bei einer ”Pore” um Löcher (Öffnungen) mit einer Größe im Nanometerbereich (nm) (d. h. ein Durchmesser von 1 nm oder mehr und kleiner als 1 μm). Darunter sind Löcher zu verstehen, die durch das Substrat gehen und über die das Probenzufuhrabteil mit dem Probenauslassabteil kommuniziert. Die Löcher der Nanopore und der Pore stellen kreisförmige Öffnungen der Nanopore und der Pore in einem Bereich dar, in dem die Nanopore und die Pore in Kontakt mit einer Probenlösung stehen. Während der Analyse der Biopolymeren nähern sich die Biopolymeren oder Ionen in der Probenlösung der Nanopore von einer Öffnung her und fließen aus der gleichen Öffnung oder einer Öffnung auf der gegenüberliegenden Seite zur Außenseite der Nanopore hin. Das in der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels verwendete Substrat 203 ist üblicherweise mit mindestens einer Nanopore 202 versehen. Die Nanopore ist speziell im leitfähigen Dünnfilm 216 vorgesehen. Jedoch kann die Nanopore in einigen Fällen auch gleichzeitig im Isolator, der als Grundlage dient, vorgesehen sein.
  • Der leitfähige Dünnfilm 216, dessen Material, aus dem er gebildet ist, und dessen Dicke so beschaffen sind, dass er sich für die Bildung der Löcher im Nanogrößenbereich eignet, ist auf dem Substrat 203 ausgebildet. Somit ist es möglich, die Nanopore 202 im Substrat in vereinfachter und wirksamer Weise bereitzustellen. Was die Bildung der Nanopore betrifft, so gehören zu Beispielen für Materialien des leitfähigen Dünnfilms 216 vorzugsweise Siliciumoxid (SiO2, Siliciumnitrid (SiN), Siliciumoxynitrid (SiON), Metalloxide, Metallsilikate oder dergleichen. Ferner können der leitfähige Dünnfilm und das gesamte Substrat in einigen Fällen im Wesentlichen durchsichtig sein. Unter der Ausdrucksweise ”im Wesentlichen durchsichtig” ist zu verstehen, dass es möglich ist, 50% oder mehr des externen Lichts und vorzugsweise 80% oder mehr durchzulassen. Ferner kann es sich beim leitfähigen Dünnfilm 216 um eine einzige Schicht oder um mehrere Schichten handeln. Der leitfähige Dünnfilm 216 weist eine Dicke von 1 nm bis 200 nm, vorzugsweise von 1 nm bis 50 nm und insbesondere von 1 nm bis 20 nm auf. Es ist möglich, den leitfähigen Dünnfilm 216 auf dem Substrat 203 durch eine auf dem einschlägigen Gebiet bekannte Technik zu bilden, beispielsweise durch chemische Dampfphasenabscheidung bei geringem Druck (LPCVD).
  • Ferner ist es bevorzugt, dass eine isolierende Schicht auf dem leitfähigen Dünnfilm 216 vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die isolierende Schicht eine Dicke von 5 nm bis 50 nm auf. Es ist möglich, beliebige isolierende Materialien in der isolierenden Schicht zu verwenden. Bevorzugt ist beispielsweise die Verwendung von Silicium oder einer Siliciumverbindung (Siliciumnitrid, Siliciumoxid oder dergleichen).
  • Wie vorstehend ausgeführt, ist es möglich, eine geeignete Größe für das Loch der Nanopore in Abhängigkeit von einem Typ eines zu analysierenden Biopolymers zu wählen. Die Nanoporen können einen einheitlichen Durchmesser aufweisen; die Nanoporen können aber auch in unterschiedlichen Bereichen verschiedene Durchmesser aufweisen. Die Nanopore kann mit einer Pore mit einem Durchmesser von 1 μm oder mehr verbunden sein. Die im leitfähigen Dünnfilm 216 des Substrats vorgesehenen Nanoporen stellen den kleinsten Durchmesserbereich dar, d. h. der kleinste Durchmesser der entsprechenden Nanoporen ist ein Durchmesser von 100 nm oder weniger, z. B. 1 bis 100 nm, vorzugsweise 1 nm bis 50 nm und beispielsweise 1 nm bis 10 nm, speziell 1 nm bis 5 nm und vorzugsweise 3 nm bis 5 nm.
  • Der Durchmesser von ss-DNA (einzelsträngiger DNA), die ein Beispiel für eine Messprobe 213 darstellt, beträgt etwa 1,5 nm. Ein entsprechender Bereich des Durchmessers der Nanopore, die für die Analyse von ss-DNA verwendet wird, beträgt etwa 1,5 nm bis 10 nm und vorzugsweise etwa 1,5 nm bis 2,5 nm. Der Durchmesser von ds-DNA (doppelsträngiger DNA), einem weiteren Beispiel, beträgt etwa 2,6 nm. Ein entsprechender Bereich des Durchmessers für die Nanopore, die zur Analyse von ds-DNA verwendet wird, beträgt etwa 3 nm bis 10 nm und vorzugsweise etwa 3 nm bis 5 nm. Gleichermaßen ist es in Fällen, bei denen andere Biopolymere, wie Proteine, Polypeptide oder Kohlenhydrate, die als Probe dienenden Analysenobjekte darstellen, möglich, den Durchmesser der Nanopore entsprechend der Abmessung des Außendurchmessers des Biopolymers auszuwählen.
  • Es ist möglich, die Tiefe (Länge) der Nanopore einzustellen, indem man die Dicke des Substrats 203 oder des leitfähigen Dünnfilms 216 einstellt. Vorzugsweise entspricht die Tiefe der Nanopore einem Mehrfachen einer Monomereinheit, aus der das die Analysenprobe darstellende Biopolymer gebildet ist. Beispielsweise ist es in einem Fall, bei dem Nucleinsäuren als Biopolymere gewählt werden, bevorzugt, dass die Nanopore eine Tiefe aufweist, die der Größe von drei oder mehr Basen entspricht, zum Beispiel etwa 1 nm oder mehr. Die Nanopore weist grundlegend eine kreisförmige Gestalt auf. Es ist jedoch auch möglich, dass die Nanopore eine elliptische oder eine polygonale Gestalt aufweist.
  • Es ist möglich, dass das Substrat mit mindestens einer Nanopore versehen ist. Im Fall einer Mehrzahl von Nanoporen können die Nanoporen regelmäßig angeordnet sein. Es ist möglich, die Nanopore unter Anwendung einer nanolithographischen Technik oder einer lithographischen Ionenstrahltechnik durch Anwendung eines auf dem einschlägigen Gebiet bekannten Verfahrens, zum Beispiel durch Bestrahlen mit Elektronenstrahlen aus einem Transmissionselektronenmikroskop herzustellen.
  • Beschreibung des leitfähigen Dünnfilms
  • Wenn der leitfähige Dünnfilm 216 keine planare Gestalt, sondern eine gebogene Gestalt aufweist, wird das Nahfeld im gebogenen Bereich induziert, so dass es zu einem Verlust an Lichtenergie kommt und das Raman-Streulicht in einem nicht dafür vorgesehenen Bereich erzeugt wird. Mit anderen Worten, das Hintergrundlicht nimmt zu und das S/N-Verhältnis nimmt ab. Daher ist es bevorzugt, dass der leitfähige Dünnfilm 216 eine planare Gestalt aufweist. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass die Querschnittgestalt nicht gebogen ist, sondern dass es sich um eine Gerade handelt. Es ist bevorzugt, dass der leitfähige Dünnfilm so ausgebildet ist, dass er eine planare Gestalt insofern aufweist, als nicht nur in wirksamer Weise das Auftreten von Hintergrundlicht verringert und das S/N-Verhältnis erhöht wird, sondern dass der Dünnfilm auch eine gleichmäßige Beschaffenheit aufweist und eine reproduzierbare Herstellung des Dünnfilms möglich ist.
  • Der leitfähige Dünnfilm kann eine beliebige Gestalt aufweisen, sofern es möglich ist, das Nahfeld durch die Bestrahlung mit dem externen Licht zu erzeugen und das Feld aufgrund der Gestalt zu verstärken. Auf dem einschlägigen technischen Gebiet ist eine Sonde bekannt, die ein derartiges Nahfeld erzeugt. Zu derartigen bekannten Beispielen gehören eine Sonde mit einer Spitze mit einem spitzen Winkel, eine Struktur in der Form einer Metallfliege oder dergleichen, mit denen es möglich ist, das Nahfeld durch spitzenverstärkte Raman-Streuung (TERS) zu erzeugen und zu verstärken und somit zu einem verstärkten Feld zu gelangen. Die Gestalt mit der Spitze mit dem spitzen Winkel wird als Beispiel einer bevorzugten planaren Gestalt des leitfähigen Dünnfilms beschrieben. Es ist besonders bevorzugt, dass die Spitze auf einer Oberfläche der Nanopore vorgesehen ist. In diesem Fall beträgt der Winkel der Spitze 10 bis 80°, vorzugsweise 20 bis 60° und ganz besonders 20 bis 40°. Beispielsweise wird bezüglich der bevorzugten Gestalt des leitfähigen Dünnfilms (lichtstreuendes Element), der Nahfeldlicht bildet, auf JP-A-2009-150899 verwiesen. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Scheitelbereich der Spitze des leitfähigen Dünnfilms nicht streng punktförmig sein muss, sondern er kann auch eine abgerundete Gestalt mit einem Kurvenradius, der einem vorgegebenen Kurvenradius entspricht oder kleiner als dieser ist, aufweisen, der vorzugsweise 10 nm oder weniger beträgt. Was eine von einer Spitze mit einem spitzen Winkel abweichende Gestalt des leitfähigen Dünnfilms betrifft, so ist es möglich, einen im Vergleich zum Gipfelpunkt der Spitze stumpferen Winkel anzuwenden. Da dabei das Nahfeld in einem Eckbereich induziert wird und es zum Verlust an Lichtenergie kommt, ist es bevorzugt, eine komplizierte Gestalt in Bereichen, bei denen es sich nicht um die Spitze des spitzen Winkels, die der Nanopore zugewandt ist, handelt, zu vermeiden, sondern eine kreisförmige Gestalt oder eine geradlinige Gestalt ohne Ecken anzuwenden. Ferner ist es möglich, dass die Gesamtgestalt des leitfähigen Dünnfilms beliebig beschaffen ist, sofern die Spitze mit dem spitzen Winkel in der Gestalt vorgesehen ist. Außerdem sind polygonale Gestalten möglich, zum Beispiel die Gestalt eines Dreiecks, eines Vierecks und eines Fünfecks, sowie eine fächerartige Gestalt und eine Kombination aus einem Kreis und einem Dreieck.
  • Andererseits ist es möglich, als Gestalt des leitfähigen Dünnfilms die Form einer Fliege aus Metall zu wählen. Mit anderen Worten, es werden zwei leitfähige Dünnfilme mit kreisförmiger Gestalt, elliptischer Gestalt oder polygonaler Gestalt so angeordnet, dass Projektionsbereiche der Gestalten einander zugewandt sind. Bezüglich der Fliegenstruktur aus Metall wird beispielsweise auf das US-Patent 6 649 894 verwiesen. Es ist möglich, die Fliegenstruktur aus Metall als eine Struktur anzusehen, bei der eine Lücke (Öffnung) in dem Bereich, in dem das Nahfeld gebildet wird, eingefügt ist. Das Einfügen der Lücke führt zur Anisotropie und zur Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit. Bezüglich der Beschreibung einer derartigen Technik wird beispielsweise auf die US-Patente 6 768 556 und 6 949 732 verwiesen.
  • Zumindest ein Teil des leitfähigen Dünnfilms oder insbesondere eine Struktur der Spitze oder eines ähnlichen Bestandteils davon, die das Nahfeld erzeugen, ist so vorgesehen, dass sie der Nanopore zugewandt ist. Sofern mindestens ein Teil des leitfähigen Dünnfilms oder insbesondere dessen Spitze der Nanopore zugewandt ist, kann der leitfähige Dünnfilm auf einer vorderen Oberfläche eines festen Substrats angeordnet werden oder er kann zwischen den festen Subtraten angeordnet werden. Beispielsweise ist es möglich, den leitfähigen Dünnfilm auf der vorderen Oberfläche des festen Substrats so anzuordnen, dass der leitfähige Dünnfilm der Öffnung der Nanopore zugewandt ist. Ansonsten ist es möglich, den leitfähigen Dünnfilm auf einer im Wesentlichen dazwischen liegenden Position (Tiefe) auf dem festen Substrat in Zentralachsenrichtung der Nanopore anzuordnen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der leitfähige Dünnfilm als Zwischenschichtstruktur zwischen den Dünnfilmbereichen des festen Substrats angeordnet ist. Da auf diese Weise das Nahfeld in der Nähe des Zwischenbereichs der Nanopore in Zentralachsenrichtung (Tiefenrichtung) gebildet wird, ist es möglich, das Raman-Streulicht der Biopolymeren in der Nanopore zu bilden, während die Gestalt und die Bewegungsgeschwindigkeit der Biopolymeren gesteuert werden. Ferner ist es möglich, die Analyse mit hoher Genauigkeit und hoher Empfindlichkeit durchzuführen. Es ist darauf hinzuweisen, dass es in einem Fall, bei dem der leitfähige Dünnfilm auf dem festen Substrat angeordnet ist, bevorzugt ist, dass der leitfähige Dünnfilm unter Berücksichtigung einer Polarisationsrichtung des externen Lichts, mit dem die Bestrahlung vorgenommen wird, angeordnet ist.
  • Ferner kann mindestens ein leitfähiger Dünnfilm für jede Nanopore angeordnet sein und es kann eine ungerade Anzahl der leitfähigen Dünnfilme oder eine gerade Anzahl der leitfähigen Dünnfilme vorgesehen sein. Beispielsweise ist es möglich, eins, zwei, drei, vier oder mehr leitfähige Dünnfilme für jede Nanopore vorzusehen. Wie aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich ist, wird bei Bereitstellung einer Mehrzahl von leitfähigen Dünnfilmen ein Feld von intensivem Licht gebildet. Daher ist es bevorzugt, zwei oder mehr leitfähige Dünnfilme für jede Nanopore vorzusehen. Ansonsten ist es möglich, die leitfähigen Dünnfilme als einen Dünnfilm mit einer Mehrzahl von Einheiten auszubilden, wobei eine Einheit davon der vorstehend beschriebenen Gestalt entspricht.
  • Es ist möglich, den leitfähigen Dünnfilm aus einem Material mit leitfähiger und lichtstreuender Beschaffenheit zu bilden. Zu Beispielen für derartige Materialien gehören Metalle, wie Metalle der Platingruppe, wie Platin, Palladium, Rhodium oder Ruthenium, Gold, Silber, Kupfer, Aluminium oder Nickel, sowie Graphit, zum Beispiel Graphene (mit einer Einzelschicht oder mehreren Schichten).
  • Sofern eine Mehrzahl von leitfähigen Dünnfilmen vorgesehen ist, die insbesondere miteinander zu verbinden sind, sind folgende wichtige Punkte zu beachten. Für den Fall, dass eine Mehrzahl von leitfähigen Dünnfilmen, die miteinander zu verbinden sind, angeordnet ist, muss mindestens ein Teil der Gestalt des gesamten leitfähigen Dünnfilms, der durch gegenseitige Verbindung der einzelnen Teile erhalten wird, oder insbesondere die Gestalt eines Teilbereichs davon, der der Nanopore zugewandt ist, eine Spitze mit einem spitzen Winkel aufweisen. Wenn die Mehrzahl der leitfähigen Dünnfilme in der Nähe der Nanopore miteinander verbunden ist, besteht die Gefahr, dass die Spitze mit dem spitzen Winkel verloren geht. Da jedoch die Spitze dazu nötig ist, in wirksamer Weise das Nahfeld zu erzeugen, muss ein derartiger Verlust vermieden werden. Diesbezüglich besteht im Fall der Verwendung eines einzigen leitfähigen Dünnfilms die Gefahr, dass das gleiche Problem auftritt, wenn der leitfähige Dünnfilm so angeordnet ist, dass er den gesamten Umfang der Nanopore umgibt. Mit anderen Worten, bei Ladungen, die im leitfähigen Dünnfilm durch das Anregungslicht induziert werden, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich um den leitfähigen Dünnfilm, der den gesamten Umfang der Nanopore umgibt, herum bewegen und somit ein Problem insofern besteht, dass sich im Nanoporenbereich keine Dipole bilden. Daher ist es bei einem Analysenchip zur Bestimmung der Eigenschaften der Biopolymeren bevorzugt, dass mindestens ein leitfähiger Dünnfilm nicht über den gesamten Umfang der Nanopore herum angeordnet ist, sondern dass er nur an einem Teil des festen Substrats, in dem die Nanopore gebildet ist, angeordnet ist.
  • Vorzugsweise wird der leitfähige Dünnfilm 216 so angeordnet, dass die Spitze der Öffnung der Nanopore zugewandt ist. Insbesondere ist der leitfähige Dünnfilm so angeordnet, dass die Spitze des Dünnfilms der Öffnung der Nanopore innerhalb einer Oberfläche, die senkrecht zur Zentralachse der Nanopore steht, zugewandt ist. Ferner ist es in einem Fall, bei dem mindestens zwei leitfähige Dünnfilme angeordnet sind, bevorzugt, dass die leitfähigen Dünnfilme so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, wobei die Öffnung der Nanopore zwischen ihnen liegt. In einem derartigen Fall werden die leitfähigen Dünnfilme mit externem Licht bestrahlt, was bewirkt, dass die leitfähigen Dünnfilme für die Erzeugung des Nahfelds an der der Nanopore zugewandten Spitze sorgen und Raman-Streulicht aus den Biopolymeren, die sich der Nanopore nähern, erzeugt wird.
  • Es ist möglich, den leitfähigen Dünnfilm nach einem auf dem einschlägigen technischen Gebiet bekannten Verfahren herzustellen und den leitfähigen Dünnfilm auf dem festen Substrat anzuordnen. Beispielsweise wird in einem Fall, bei dem der leitfähige Dünnfilm aus Silber gebildet ist, ein Silber-Dünnfilm mit gewünschter Dicke auf dem Substrat durch Zerstäubung gebildet. Anschließend ist es möglich, eine erwünschte Gestalt mit dem Elektronenstrahl auszubilden. Ferner ist es in einem Fall, bei dem der leitfähige Dünnfilm aus einer Graphen-Einzelschicht gebildet wird, möglich, auf ein Trägersubstrat das aus Graphit hergestellte Graphen aufzubringen, wonach eine Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl vorgenommen wird und das Graphen mit einer erwünschten Gestalt gebildet wird.
  • Der Analysenchip in der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels wird mit externem Licht bestrahlt, wobei die sich der Nanopore nähernden Biopolymeren angeregt werden, Raman-Streulicht erzeugt wird und es somit ermöglicht wird, die Eigenschaften der Biopolymeren auf der Grundlage des Raman-Streulichtspektrums zu analysieren. Da das gebildete Nahfeld im Wesentlichen die gleiche Dicke wie der leitfähige Dünnfilm aufweist, d. h. der leitfähige Dünnfilm steht senkrecht zur Mittelachse der Nanopore, ist die Dicke des gebildeten Nahfelds in Richtung der Mittelachse im Wesentlichen gleich wie die Dicke des leitfähigen Dünnfilms. Daher ermöglicht die Verwendung des Analysenchips dieses Beispiels eine Analyse der Biopolymeren mit hoher räumlicher Auflösung und hoher Empfindlichkeit.
  • Beschreibung des Messvorgangs
  • Bei der in 2 dargestellten Flüssigkeit 210 handelt es sich um die Probenlösung, die die Probe 213 als Analysenobjekt enthält. Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit 210 nur eine ionische Flüssigkeit, die vorzugsweise eine große Menge an Ionen als Ladungsträger zusätzlich zu den Proben 213 enthält. Vorzugsweise handelt es sich bei der ionischen Flüssigkeit um eine wässrige Lösung, in der Elektrolyte mit einem hohen Ionisationsgrad gelöst sind. Es ist möglich, beispielsweise eine wässrige Kaliumchloridlösung zu verwenden. Vorzugsweise weist die Probe 213 in der ionischen Flüssigkeit Ladungen auf. Bei den Proben 213 handelt es sich typischerweise um Biopolymere.
  • Das Anlegen einer Spannung an die Elektroden 214 und 215 bewirkt, dass die Ladungen und die Proben 213 aus dem Probenzufuhrabteil 204 durch die Nanopore 202 hindurchtreten und sich zum Probenauslassabteil 205 bewegen. Wenn die Proben 213 die mit dem Anregungslicht bestrahlte Nanopore 202 durchlaufen, wird ein Raman-Streuspektrum, das durch den leitfähigen Dünnfilm 216 verstärkt ist, in wirksamer Weise als Raman-Licht mit einem flüssigen Immersionsmedium 217 gewonnen. Das Raman-Licht gelangt durch eine Objektivlinse 218, die der Objektivlinse 102 in 1 entspricht, zum Detektor 109, und die Analyse wird durchgeführt.
  • 3 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Multinanoporensubstrats, das im Allgemeinen verwendet wird. Wie in der Figur dargestellt, sind eine Mehrzahl von Nanoporen 302 und von leitfähigen Dünnfilmen 303 auf einem Substrat 301 vorgesehen. Diese Elemente entsprechen den Nanoporen 202 und den leitfähigen Dünnfilmen 216 von 2. Zwanzig Nanoporen 302 und leitfähige Dünnfilme 302 sind in einer Gittergestalt vorgesehen. Jedoch ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt. Der Mehrfachbestrahlungsmechanismus 113 bestrahlt die Nanoporen 302 mit dem Anregungslicht auch im Multinanoporensubstrat 301. Der in 2 beschriebene Detektor 109 führt die Erfassung durch.
  • Beschreibung der Messung unter Verwendung eines Referenzobjekts
  • Eine Drift im vorstehend beschriebenen Anregungslicht und eine Drift im Betrachtungsbehälter erfolgen aufgrund einer Temperaturveränderung der allgemeinen Umgebung um die installierte Sequenziervorrichtung, aufgrund einer Temperaturveränderung durch die vom Antriebsmotor des Tisches erzeugte Wärme oder aufgrund ähnlicher Sachverhalte. In einigen Fällen wird dann ein erwünschtes Signal nicht erhalten, wenn die Nanopore nicht korrekt mit dem Bestrahlungslicht bestrahlt wird. Die Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung 100 dieses Beispiels verwendet ein Substrat, das mit in 4A gezeigten Referenzobjekten versehen ist. Das Multinanoporensubstrat 401 in 4A ist mit Referenzmaterialien 404, 405 und 406 als Referenzobjekt zusätzlich zu der Mehrzahl von Nanoporen 402 und leitfähigen Dünnfilmen 403 versehen. Die Verwendung des Multinanoporensubstrats 401 ermöglicht die Gewinnung eines erwünschten Signals ohne Einfluss durch Umweltveränderungen während der Betrachtung. Die Nanoporen 402 und die leitfähigen Dünnfilme 403 entsprechen den Nanoporen 202 bzw. den leitfähigen Dünnfilmen 216 von 2. Beim Referenzobjekt auf dem Multinanoporensubstrat handelt es sich um ein zu Referenzzwecken verwendetes Objekt, um einen Einfluss der Drift aufgrund der Temperaturveränderung oder ähnlicher Einflüsse, die vorstehend beschrieben wurden, zu beseitigen.
  • In der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels wird zunächst der Betrachtungsbehälter 201, der das Multinanoporensubstrat 401 umfasst, in der Sequenziervorrichtung 100 installiert. Wie schematisch in 4B dargestellt ist, werden nach der Installation das optische Bestrahlungssystem des Mehrfachbestrahlungsmechanismus 113, die Objektivlinse 218 und dergleichen verwendet, um die Positionen auf dem Multinanoporensubstrat 401, das mit einer Mehrzahl von Strahlen von Anregungslicht bestrahlt wird, auf die Positionen der Nanoporen 402 auszurichten. Als Maßnahmen zum Anpassen der Positionen in einem Anfangsstadium werden verschiedene Tische, wie der XY-Tisch 104, betätigt, während die Bestrahlung mit dem Anregungslicht durchgeführt wird. Das Raman-Streulicht, das von den Referenzmaterialien 405 und 406 als Modellbeispielen der Referenzobjekte oder der Nanoporen 402 erzeugt wird, wird erfasst. Daher ist es erforderlich, den Aufbau und die Positionsanordnung vorher so vorzunehmen, dass die Anordnung der Nanoporen 402 und der Referenzmaterialien 404 bis 406 auf dem Multinanoporensubstrat 401 der Anordnung bei der Bestrahlung mit der Mehrzahl von Anregungslichtstrahlen übereinstimmt. Der Detektionsvorgang ist nicht auf die Erfassung von Raman-Streulicht beschränkt; Fluoreszenz lässt sich mit einem fluoreszierenden Material als Referenzmaterial 404 bis 406 erfassen. Es ist bevorzugt, beim Detektionsvorgang ausreichende Signale zu gewinnen. Beispielsweise ist es möglich, als Referenzmaterial ein handelsübliches Produkt zu verwenden, wobei es möglich ist, den Detektionsvorgang durch Fixieren von Kügelchen, die Fluoreszenz erzeugen, auf dem Multinanoporensubstrat 401 durchzuführen.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die bei der Positionsanpassung im Anfangsstadium angewandte Signalerfassung nicht nur mit den Referenzmaterialien 404 bis 406 als Referenzobjekt durchgeführt werden kann, sondern auch mit dem Signal, das von den mehreren Nanoporen und leitfähigen Dünnfilmen gewonnen worden ist. In diesem Anfangsstadium sind die Proben der Betrachtungsobjekte noch nicht in die Lösung eingemischt. Die Lösung, mit der der Betrachtungsbehälter 201 gefüllt ist, erzeugt Raman-Streulicht, so dass es möglich ist, das durch den leitfähigen Dünnfilm verstärkte Signal ähnlich wie bei den Proben zu gewinnen. Daher ist es möglich, die Positionsanpassung im Anfangsstadium unter Verwendung dieses Signals mit hoher Genauigkeit vorzunehmen.
  • Ferner können unter Anwendung einer photolithographischen Technik und einer Mikrobearbeitung Strukturen aus Silicium-Einkristallen als Referenzobjekte auf dem Substrat ausgebildet werden. Das Raman-Streulicht der Silicium-Einkristalle kann dann erfasst werden. Ein Substrat, auf dem ein ebener Einkristall-Dünnfilm gebunden ist, ist im Allgemeinen auch ein handelsübliches Produkt. Ferner ist es möglich, Substrate von festgelegter Dicke (d. h. Höhe der Struktur) herzustellen. Sofern (ohne Beschränkung auf Silicium) ein Material, zum Beispiel ein Einkristall mit einer festgelegten Kristallorientierungsebene oder (ohne Beschränkung auf einen Einkristall) ein ebenes und homogenes Material, dessen absoluter Wert der Raman-Streuintensität mit guter Reproduzierbarkeit erhalten wird, einen Film bildet oder gebunden wird, wonach eine Musterbildung unter Anwendung der photolithographischen Technik von der Oberseite aus durchgeführt wird und die Materialien zur Bildung der Struktur des Referenzobjekts durch die Mikrobearbeitung vorgenommen wird, ist es möglich, die Struktur nicht nur bei der Positionsanpassung zu verwenden, sondern auch als Intensitätsreferenz des Raman-Streulichts. Durch Anwendung relativer Positionierungsmittel, bei denen es sich um die gleichen Mittel wie bei der Bildung der Nanoporen handelt, beispielsweise um Anordnungsmarkierungen zur Bildung der Struktur, oder um ein gemeinsames Bildungsverfahren, bei dem es nicht erforderlich ist, eine Mehrzahl von Layouts anzuordnen, ist es möglich, ein Layoutmuster zur Anordnung (als Referenzobjekt) der Struktur mit den festgelegten Positionen und der Raman-Streuintensität zu bilden. Daher ist es möglich, die Nanoporen und die Referenzobjekte auf dem Multinanoporensubstrat mit hoher Genauigkeit anzuordnen.
  • Auch in einem Fall, bei dem das Material an den Positionen, an denen die Nanoporen 402 ausgebildet sind, und die Materialien der Referenzmaterialien 404 bis 406 als Referenzobjekte unterschiedlich sind und das Multinanoporensubstrat 401 mit einem Bereich versehen ist, an dem die unterschiedlichen Materialien einander zugewandt sind, ist es möglich, ein Substrat herzustellen, auf dem die Anordnung der Strukturen mit Bezug auf die Funktion der Nanoporen und der Referenzobjekte als die Strukturen aus unterschiedlichen Materialien so erfolgt, dass die vorgegebenen Positionen und die Raman-Streuintensität gewährleistet sind, sofern man eine Maske für die Mikroverarbeitung durch eine lithographische Technik herstellt und die Verarbeitung durchführt. Hier wird ein Silicium-Einkristall als ein Beispiel beschrieben, wobei das Material aber nicht hierauf beschränkt ist. Es können beliebige Materialien verwendet werden, sofern ein Spektrum mit einem Peak innerhalb eines Wellenzahlenbereichs, in dem der Detektionsvorgang durchzuführen ist, bei dem Material gewährleistet ist. Beispielsweise können Materialien, mit denen die Bildung eines Films oder die Durchführung der Verarbeitung auf dem Substrat möglich ist, wie Molybdänoxid, Wolframoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid oder Siliciumcarbid, ausgewählt werden.
  • Vorstehend wurden Maßnahmen zur Herstellung der Referenzobjekte durch Anwendung einer photolithographischen Technik und einer Mikroverarbeitung beschrieben. Jedoch sind die Maßnahmen nicht hierauf beschränkt. Es wird ein Fall angenommen, bei dem es schwierig ist, die Verarbeitung an den Materialien vorzunehmen. Beispielsweise kann ein Film aus einem Material des Referenzmaterials auf einer Oberfläche des Substrats gebildet werden, wonach das Referenzmaterial mit einem Material bedeckt werden kann, mit dem die Durchführung der Verarbeitung einfach ist. Der abgedeckte Bereich kann durch Ätzen oder dergleichen freigelegt werden, so dass man nur über eine Größe und einen Bereich verfügt, durch den ein Signal gewonnen wird. Die Fluoreszenz oder das Raman-Licht können im freigelegten Bereich erfasst werden.
  • Entsprechend der Konfiguration dieses Beispiels zeigt 5 ein Ergebnis, das bei Verwendung des Silicium-Einkristalls als ein Beispiel des Referenzobjekts für die Anpassung der Positionen und durch Scannen des Referenzobjekts in Richtung der XY-Achsen unter Verwendung des Antriebsteuerteils 115, das als Teil einer Positionssteuereinheit fungiert, erhalten worden ist. Dabei ist die Achse, entlang der der Abtastvorgang durchgeführt wird, nicht auf die XY-Richtungen unter Verwendung des XY-Tisches 104 beschränkt, vielmehr kann der Abtastvorgang auch in einer Z-Achsenrichtung unter Verwendung des Z-Achsen-Anpassungsmechanismus 105 durchgeführt werden. Ferner kann der Abtastvorgang in einer geneigten Richtung unter Verwendung eines Goniometer-Tisches oder in einer θ-Achsenrichtung durchgeführt werden. Eine Oberfläche wird nicht nur entlang der XY-Achsen abgetastet, da das Abtastverfahren nicht beschränkt ist. Eine Bewegung zu einer Koordinatenposition, an der das stärkste Signal erhalten wird, wird in Reaktion auf die Ergebnisse der Bewegung der Achsen und der Signalerfassungsvorgänge aufgrund der Bestrahlung durchgeführt, so dass es möglich ist, die Messung von der Koordinatenachse, an der das stärkste Signal gewonnen wird, zu starten.
  • Vorzugsweise wird die Messung an der Position nach dem Abtastvorgang gestartet und ein erwünschtes Signal wird an der gleichen Koordinatenachse gewonnen, bis die Messung beendet ist. Wie jedoch vorstehend ausgeführt, erfolgt eine Drift in einem Mikrometer- oder Nanometerbereich aufgrund der Wärmeabgabe aus dem Detektor oder dem Antriebsmotor des XY-Tisches 104 oder dergleichen, die Bestandteile der Sequenziervorrichtung sind, sowie aufgrund einer Temperaturveränderung in der Umgebung. Bei der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels werden Signale von den Nanoporen 402 beim Start der Messung der Flüssigkeit 210, in die die Proben einzumischen sind, erfasst. Das Antriebssteuerteil 115, das auch als Bestandteil der Positionssteuereinheit dient, führt den Abtastvorgang an den als Referenzobjekte dienenden Referenzmaterialien 404 bis 406 durch. Der Computer 116, der einen Bestandteil der Positionssteuereinheit darstellt, oder der Analysator 118 berechnen eine Koordinatenachse, aus der nach dem Abtastvorgang das stärkste Signal freigesetzt wird, wobei die Detektionssignale des Detektors 109 verwendet werden. Ein erneuter Abtastvorgang wird um die Koordinatenachse herum, aus der die stärkste Signalintensität freigesetzt worden ist, unter Steuerung durch das Antriebssteuerteil 115, das einen Bestandteil der Positionssteuereinheit darstellt, durchgeführt. Dabei wird in Reaktion auf das Ergebnis der Koordinatenachse und des Signals gemäß Darstellung in 5, wobei der Bereich, in dem der Abtastvorgang durchgeführt wird, zum Zeitpunkt der anfänglichen Positionierung erhalten wird, eine Steuerung so durchgeführt, dass der Abtastvorgang in einem Bereich vorgenommen wird, in dem das erforderliche Mindestsignal erhalten wird. Dieser Vorgang ermöglicht es, die Fixierposition-Steuerung so durchzuführen, dass das erforderliche Mindesterfassungssignal im Normalfall erhalten wird.
  • Anders ausgedrückt, die Positionssteuereinheit, die das Antriebssteuerteil 115, den Computer 116 oder dergleichen umfasst, tastet die Spotpositionen mit dem Anregungslicht in Bezug auf die Messproben und die Referenzobjekte ab, berechnet die Position, an der die Messprobe stark mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, und zwar auf der Basis der vom Referenzobjekt erhaltenen Signale, und steuert die Spotposition der Messprobe aufgrund des Berechnungsergebnisses in eine erwünschte Position.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass dann, wenn das Signal von der Nanopore als Signal für die Positionssteuerung während der Messung der Probe unter Verwendung der Flüssigkeit, in die die Probe eingemischt ist, verwendet wird, wahrscheinlich eine Erfassung einer Kombination aus einem Signal der als Lösungsmittel verwendeten Flüssigkeit selbst und einem Signal der Proben als Betrachtungsobjekte, die die Nanopore gelegentlich passieren, d. h. der Biopolymeren, durchgeführt wird. Da der Detektionsvorgang eine Fehlerursache darstellt, führt in der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels die Positionssteuereinheit den Abtastvorgang der Fixierposition-Steuerung nur unter Verwendung eines Detektionssignals vom Referenzmaterial als Referenzobjekt während der Messung der Probe durch.
  • Der Abtastbereich für die Fixierpositionssteuerung während der Messung der Probe kann unter Verwendung der Ergebnisse der Koordinatenachse und des durch Abtasten der Nanopore oder des Referenzmaterials, die vorher geprüft worden sind, zum Beispiel vor dem Verschicken des Produkts, erhaltenen Signals festgelegt werden. Vorzugsweise werden Informationen, die vom verwendeten Referenzmaterial während der Positionsanpassung des Substrats im Anfangsstadium unmittelbar vor Messbeginn erhalten worden sind, verwendet, und insbesondere werden Informationen verwendet, die aus der Position der Nanopore während der Positionsanpassung im Anfangsstadium erhalten worden sind. Es ist erstrebenswert, den Bereich zu bestimmen, in dem das erforderliche Mindestsignal erhalten wird.
  • Der Abtastvorgang kann ständig in Zeitabständen, in denen der Abtastvorgang während der Messung der Probe unter Verwendung der Positionssteuereinheit durchgeführt wird, wiederholt werden. Der Abtastvorgang kann auch in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. 6 zeigt ein unter Verwendung der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels erhaltenes Beispiel der Signalintensität der Probe, die durch gleichzeitige Durchführung des Abtastvorgangs an einem zylindrischen Silicium-Einkristall als Referenzobjekt mit einem Durchmesser von 700 nm und einer Höhe von 220 nm in einem Abstand von zwei Minuten erhalten worden ist, wobei das Raman-Licht gemessen wird und der Korrekturvorgang auf der Grundlage des Abtastergebnisses wiederholt wird. Die Messung wurde unter Bedingungen durchgeführt, bei denen im Motor oder dergleichen unmittelbar nach Start der Sequenziervorrichtung Wärme erzeugt wird und die Wahrscheinlichkeit einer Temperaturverschiebung besteht. Die Temperatur in der Sequenziervorrichtung wurde gleichzeitig gemessen. Wenn jedoch die Temperaturänderung gemäß Darstellung in der Figur erfolgte, wurde ständig die Aufrechterhaltung einer Signalintensität von 80% oder mehr bestätigt, wobei die Intensität des Signals zu Messbeginn als 100% definiert wurde. Wenn andererseits die Messung des Raman-Lichts unmittelbar nach Start der Sequenziervorrichtung ohne Durchführung des Korrekturvorgangs der Fixierposition-Steuervorrichtung dieses Beispiels durchgeführt wurde, sank die Signalintensität nach etwa 5 Minuten auf 80% oder darunter und eine Verringerung des Signals wurde im zeitlichen Verlauf nach dem Start beobachtet, wie in 6 dargestellt ist.
  • Der zeitliche Abstand, in dem der Abtastvorgang für die Fixierposition-Steuerung durch die Positionssteuereinheit des Antriebssteuerteils 115 oder dergleichen durchgeführt wird, ist nicht auf einen festgelegten Zeitabstand begrenzt. Beispielsweise kann ein Temperatursensor innen oder außen an der Sequenziervorrichtung 100 oder an einem Wärmeabfuhrbereich angeordnet sein, wobei der Abtastvorgang für die Fixierposition-Steuerung durch die Positionssteuereinheit gemäß den vorstehenden Ausführungen durchgeführt werden kann, wenn eine Temperaturänderung im Laufe der Zeit eintritt oder wenn der Temperatursensor eine Temperatur außerhalb eines vorgegebenen Bereichs erfasst. Mit anderen Worten, die Temperatursteuereinheit erfasst eine vorgegebene Temperaturänderung, beginnt dann mit dem Abtasten der Spotposition des Anregungslichts für die Fixierposition-Steuerung und steuert die Spotposition auf die gewünschte Position.
  • Ferner kann als Verfahren zum Antrieb des Tisches, der den Abtastvorgang durch die Positionssteuereinheit gemäß den vorstehenden Ausführungen vornimmt, eine Oberfläche vollständig entlang der XY-Achsen abgetastet werden, wobei jedoch der Abtastvorgang nur entlang der X-Achse des Startpunkts der Messung in einem erforderlichen Bereich gemäß den vorstehenden Ausführungen vorgenommen wird, wobei die Bewegung entlang der X-Koordinatenachse, auf der die stärkste Signalintensität erhalten wird, durchgeführt wird und anschließend der Vorgang zur Durchführung des Abtastvorgangs nur entlang der Y-Achse im erforderlichen Bereich gemäß den vorstehenden Ausführungen wiederholt wird, wodurch die Abtastzeit verkürzt werden kann. Dabei ist ähnlich wie bei der Positionsanpassung die Antriebsachse des Tisches, entlang der der Abtastvorgang durchgeführt wird, nicht auf XY beschränkt, vielmehr kann der Abtastvorgang auch in Richtung der Z-Achse, in einer θ-Achsenrichtung oder in einer geneigten Richtung unter Verwendung des Goniometer-Tisches durchgeführt werden.
  • Durch den Vorgang der Fixierposition-Steuerung des vorstehend beschriebenen Beispiels werden die Positionen auf dem Substrat, die mit der Mehrzahl von Anregungslichtstrahlen bestrahlt werden, und die Positionen der mehreren Nanoporen gesteuert. Somit ist es möglich, ständig das erforderliche Mindestsignal aus den mehreren Nanoporen zu erhalten.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass das erhaltene Signal das spezielle Spektrum der Substanz aufweist, da es sich beim Signal um das Raman-Licht oder die Fluoreszenz handelt. Beispielsweise wird ein Spektrum mit einem Peak bei 520 cm–1 vom Silicium-Einkristall erhalten. Eine Drift (Positionsverschiebung) des Detektors selbst kann unter Heranziehung des speziellen Spektrums der Substanz korrigiert werden. Mit anderen Worten, es ist möglich, eine Position des Detektors oder Informationen eines Bildelements des Detektors zu korrigieren, indem man das Spektrum des Referenzmaterials als Referenzobjekt heranzieht. Wenn beispielsweise der Detektor 109 eine Drift aufweist, wird der Detektionsvorgang nicht durch ein vorgegebenes Bildelement an einer Position durchgeführt, bei der die Wellenlänge 520 cm–1 des Raman-Lichts des Silicium-Einkristalls als Referenzobjekt erfasst wird, zum Beispiel auf einer zweidimensionalen Detektionsoberfläche, sondern wird durch ein Bildelement an der verschobenen Position durchgeführt, zum Beispiel an einer Position, bei der die Wellenzahl 540 cm–1 des Raman-Lichts erfasst wird. Mit anderen Worten, die Probe ergibt nicht den Peak in einer Position bei einer Wellenzahl, bei der die Probe vorher den Peak ergab. Der Peak wird in einer Position bei einer Wellenzahl erfasst, die sich von der vorstehenden Wellenzahl unterscheidet, oder es wird ein schwacher Peak erfasst.
  • Da der Silicium-Einkristall als Referenzmaterial verwendet wird, ist es möglich, die vorstehend beschriebene Drift auf der Grundlage des Peaks des Referenzmaterials zu korrigieren, wobei die Drift unter Verwendung der Detektionssignale der Bildelemente des Detektors erhalten wird. Zum Zeitpunkt des Messbeginns kann der Detektor die Positionen, bei denen das Signal des Referenzmaterials erhalten wird, als Informationen eines vorbestimmten Bildelements speichern, wobei ein Driftbetrag aus einer Position, an der das Signal des Referenzmaterials aus einem Bildelement an der verschobenen Position erhalten wird, berechnet werden kann. Die Korrektur der Drift kann durch eine Abstandsverschiebung unter Verwendung eines Antriebsmechanismus (nicht dargestellt), der im Detektor 109 vorgesehen ist, vorgenommen werden. Die Korrekturmittel sind nicht auf den Antriebsmechanismus beschränkt, vielmehr können auch andere Mittel verwendet werden.
  • Wie in 4 dargestellt, werden in der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels eine Mehrzahl von Referenzmaterialien 404 bis 406 am Ende der angeordneten Nanoporen 402 hergestellt. Im Ergebnis werden die Peaks von Signalen der Referenzmaterialien, die als eine Mehrzahl von Punkten durch den Detektor 109 erhalten werden, verwendet, und Informationen über die Positionen der Bildelemente, in denen die Peaks enthalten sind, sowie Wellenzahlinformationen werden neu berechnet und korrigiert. Da es somit möglich ist, die Korrektur mit hoher Genauigkeit unter Verwendung von Materialien, bei denen die Mehrzahl von Peaks erhalten wird, durchzuführen, können derartige Materialien als Referenzmaterial verwendet werden. Hier wird ein Beispiel der Anwendung von Raman-Licht des Silicium-Einkristalls beschrieben, wobei aber die Konfiguration nicht hierauf beschränkt ist und andere Materialien, die Raman-Licht oder die Fluoreszenz eines fluoreszierenden Materials erzeugen, verwendet werden können.
  • Gemäß der Konfiguration des vorstehend beschriebenen Beispiels ist es möglich, die Bestrahlungsposition des Anregungslichts auf die fixierte Position zu steuern, ohne dass ein neuer Antriebsmechanismus hergestellt wird, der die Umgebungstemperatur oder die Temperatur in der Sequenziervorrichtung mit hoher Genauigkeit steuert. Ferner ist es möglich, die Bestrahlungsposition auf die fixierte Position zu steuern, ohne dass ein neuer Mechanismus hergestellt wird, der eine Positionsverschiebung erfasst. Außerdem ist es möglich, den Detektor selbst auf die fixierte Position zu steuern, ohne dass ein neuer Mechanismus im Detektor hergestellt wird, wobei man ein oder mehr Referenzmaterialien verwendet. Mit anderen Worten, gemäß dem vorliegenden Beispiel werden die Referenzmaterialien als Referenzobjekte auf dem Substrat, in dem die Nanoporen gebildet sind, angeordnet, wodurch es möglich ist, die Bestrahlungsposition mit dem Anregungslicht in der Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung auf die fixierte Position zu steuern und die Signalerfassung mit hoher Genauigkeit durchzuführen.
  • Beispiel 2
  • Das Beispiel 2 betrifft eine Sequenziervorrichtung, die die Signalabschwächung verringert und befähigt ist, einen Abtastvorgang zur Fixierposition-Steuerung durchzuführen. 7 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Multinanoporensubstrats 701, das mit den Referenzmaterialien 704, 705 und 706 versehen ist, wobei die Abschwächung der Signale weiter verringert wird. Das Multinanoporensubstrat 701 dieses Beispiels bewirkt auch, dass die als Proben verwendeten Biopolymeren die Nanoporen passieren, und erfasst die Biopolymeren unter Verwendung des in 1 dargestellten Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziergeräts auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1. Wenn dabei in diesem Beispiel das Anregungslicht, mit dem die Nanoporen 702 und ein leitfähiger Dünnfilm 703 unter Verwendung des in 4B dargestellten optischen Bestrahlungssystems bestrahlt werden, einen Spotdurchmesser aufweist, der gleich ist mit dem Spotdurchmesser des Anregungslichts, mit dem gleichzeitig das Referenzobjekt bestrahlt wird, sind die Referenzmaterialien 704 bis 706 mit einem Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser der Probe an der Nanoporenposition ist, angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, in wirksamer Weise die Abschwächung des Signals zu verringern und den Abtastvorgang mit dem Anregungslicht für die Fixierposition-Steuerung durchzuführen. Wenn ferner der Spotdurchmesser des Anregungslichts kleiner als die Durchmesser der Probe und des Referenzmaterials sind, ist der Spotdurchmesser des Anregungslichts auf das Referenzmaterial größer als der Spotdurchmesser des Anregungslichts auf die Messprobe.
  • 8 zeigt ein Beispiel eines Detektionsergebnisses für ein Signal, das beim Abtasten in der X-Achsenrichtung unter Einschluss einer Mittelposition von zwei Typen von zylindrischen Silicium-Einkristallen mit Durchmessern von 700 nm und 150 nm und einer Höhe von 220 nm erhalten wird. Wie in der Figur dargestellt, weist dann, wenn der Silicium-Einkristall aus der Mittelposition verschoben wird, der zylindrische Silicium-Einkristall mit dem geringeren Durchmesser eine bemerkenswert große Schwächung des Signals auf. Wenn beispielsweise der Durchmesser der Probe, die mit dem Anregungslicht an der Nanoporenposition bestrahlt wird, d. h. der Durchmesser eines verstärkten Felds, 700 nm beträgt, ist die Abschwächung des Signals vom Referenzmaterial erheblich, wenn der Silicium-Einkristall mit dem Durchmesser von 150 nm als Referenzmaterial verwendet wird. Daher ist es möglich, die Abschwächung des Signals der Probe zu verringern und den Abtastvorgang vorzunehmen. Da die Abschwächung des Signals von der Seite des Referenzmaterials mit dem kleinen Durchmesser erheblich ist, verglichen mit einem Fall, bei dem das Auftreten eines Signalverlusts der Probe mit einem zu breiten Bereich des Abtastvorgangs wahrscheinlich ist, ist es möglich, eine erstrebenswerte Position zu erfassen, selbst wenn der Bereich des Abtastvorgangs des Anregungslichts eng ist. Daher ist es möglich, die Abschwächung des Signals des Referenzmaterials ohne einen Verlust des Signals der Probe zu erfassen und die erwünschte Position mit Genauigkeit zu erfassen. Hier wird als Beispiel ein Silicium-Einkristall beschrieben, wobei das Material aber nicht hierauf beschränkt ist, sondern beliebige Materialien verwendet werden können, sofern ein Spektrum mit einem Peak innerhalb eines Wellenzahlbereichs, der erfasst werden muss, für das Material gegeben ist. Beispielsweise können Materialien, mit denen es möglich ist, einen Film zu bilden oder die Bearbeitung auf dem Substrat durchzuführen, wie Molybdänoxid, Wolframoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid oder Siliciumcarbid, verwendet werden. Entsprechendes gilt für die Verwendung des fluoreszierenden Materials.
  • Hier wird das Verfahren, bei dem die Abschwächung des Signals durch Verringerung des Durchmessers des Referenzmaterials in Bezug zur Messprobe verringert wird, beschrieben. Das Verfahren ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Es ist bevorzugt, dass der Spotdurchmesser der Bestrahlung auf das Referenzmaterial geringer als der Spotdurchmesser der Bestrahlung mit dem Anregungslicht, mit dem die Probe bestrahlt wird, ist. Mit anderen Worten, es ist auch möglich, das Referenzmaterial mit dem Anregungslicht mit einem Spotdurchmesser zu bestrahlen, der kleiner ist als der Spotdurchmesser des Anregungslichts, mit dem die Messprobe bestrahlt wird. Im Allgemeinen wird der Spot der Bestrahlung mit dem Anregungslicht auf eine enge Beschaffenheit unter Verwendung einer Linse oder dergleichen verringert. Um jedoch den Anregungsspot nicht kleiner oder gleich groß wie die Wellenlänge zu machen, wird im Prinzip ein Teil des optischen Bestrahlungssystems, das in 4B dargestellt ist, modifiziert. Der Bestrahlungsspot wird durch Bestrahlung des Referenzmaterials mit dem Anregungslicht mit einer Wellenlänge, die kürzer als die Wellenlänge ist, mit der die Probe bestrahlt wird, verringert, und es ist möglich, in signifikanter Weise das Signal vom Referenzmaterial signifikant zu verstärken und abzuschwächen, wenn die Drift erfolgt. Man kann über eine Konfiguration verfügen, bei der die Drift mit hoher Empfindlichkeit erfasst wird. Mit anderen Worten, es ist auch möglich, Anregungslicht mit einer Wellenlänge zu verwenden, die kürzer als die Wellenlänge der Messprobe ist, und das Referenzmaterial mit Anregungslicht zu bestrahlen, dessen Spotdurchmesser kleiner als der Spotdurchmesser der Probe ist.
  • Ferner nimmt im Allgemeinen die Größe eines Nadellochs oder einer Apertur, die auf der optischen Achse vorgesehen sind, zu und die Tiefe des Felds steigt an. Wenn angesichts dieser Erscheinung das auf der optischen Achse des Referenzmaterials vorgesehene Nadelloch in Bezug zum Nadelloch, das auf der optischen Achse der Probe vorgesehen ist, verringert wird, ist es möglich, die Drift mit hoher Empfindlichkeit zu erfassen, da die Verstärkung und Schwächung des Signals in Bezug zu der Drift in einer Richtung (Z-Achsenrichtung in den 1 und 4), die senkrecht zur optischen Achse des Referenzmaterials steht, erheblich ist.
  • Bei der Konfiguration, bei der der Durchmesser des Referenzobjekts dieses Beispiels kleiner als der Durchmesser der Probe an der Nanoporenposition ist, ist es möglich, die Drift mit höherer Empfindlichkeit zu erfassen und die Fixierposition-Steuerung mit hoher Genauigkeit vorzunehmen.
  • Beispiel 3
  • Beispiel 3 betrifft ein Sequenziergerät, das die Abschwächung des Signals verringert und zur Durchführung der Fixierposition-Steuerung mit hoher Genauigkeit befähigt ist. In den Beispielen 1 und 2 wird eine Konfiguration beschrieben, bei der die Richtung der Drift durch Abtasten des Anregungslichts für die Fixierposition-Steuerung erfasst wird, selbst wenn die Drift aufgrund der Temperaturänderung oder dergleichen in der Sequenziervorrichtung erfolgt und die Korrektur in der Driftrichtung die Abschwächung des Signals verringert. Im vorliegenden Beispiel werden ohne Erfassen der Richtung der Drift durch den Abtastvorgang die Driftrichtung und der Driftbetrag berechnet und korrigiert, wobei man die Signaläderung heranzieht, die erhalten wird, wenn die Bestrahlungspositionen mit der Mehrzahl von Strahlen von Anregungslicht und die Positionen der Nanoporen und die Referenzobjekte verschoben sind.
  • 9 zeigt einen Grundriss eines Beispiels eines Multinanoporensubstrats 900, das mit Referenzmaterialien 902 und 905 als Referenzobjekte gemäß dem vorliegenden Beispiel versehen ist. Ähnlich wie in den Beispielen 1 und 2 werden die Biopolymeren der Proben dazu veranlasst, durch eine Mehrzahl von Nanoporen 904 hindurchzutreten, und die Erfassung der Biopolymeren in den Nanoporen 904 wird unter Verwendung der in 1 dargestellten Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung durchgeführt. Ähnlich wie in Beispiel 1 wird im vorliegenden Beispiel der Betrachtungsbehälter 201, der das Multinanoporensubstrat 900 umfasst, in die Sequenziervorrichtung eingebaut. Durch Verwendung des optischen Bestrahlungssystems oder dergleichen gemäß Darstellung in 4B werden nach der Installation die Positionen 901 auf dem Multinanoporensubstrat 900, das gleichzeitig mit der Mehrzahl von Strahlen von Anregungslicht bestrahlt wird, an die Positionen der mehreren Nanoporen 904 angepasst. Als Mittel zur Anpassung der Positionen werden verschiedene Achsen von verschiedenen Typen von Tischen 104 angetrieben, während das Multinanoporensubstrat 900 mit dem Anregungslicht bestrahlt wird. Das vom Referenzmaterial 902 erzeugte Raman-Streulicht wird erfasst und die Signalintensität des Raman-Streulichts und die Informationen über die Tischpositionen werden in einem Speichermedium des Computers 116, des Analysators 118 oder dergleichen gespeichert. Aus diesem Grund ist es auch in diesem Beispiel erforderlich, die Konstruktion und die Positionsanpassung vorher so durchzuführen, dass die Anordnung der Nanoporen auf dem Multinanoporensubstrat 900 mit der Anordnung der Bestrahlung der Mehrzahl von Strahlen von Anregungslicht übereinstimmt. Die Erfassung ist nicht auf Raman-Streulicht beschränkt. Es kann auch Fluoreszenz mit fluoreszierendem Material als Referenzmaterial erfasst werden.
  • Im vorliegenden Beispiel stimmen die Bestrahlungsspots 901 mit den Positionen überein, an denen die maximalen Signale von den Nanoporen 904 im Multinanoporensubstrat 900 erhalten werden, und das Referenzmaterial 902 ist an der Position angeordnet, die von Positionen, an denen die maximalen Signale erzeugt werden, verschoben ist. Das Referenzmaterial 902 kann vorher an der vom Bestrahlungsspot verschobenen Position angeordnet werden. Ferner kann eine Position des Bestrahlungsspots zum Referenzmaterial 902 verschoben werden. Die Driftrichtung, in der die Verschiebung erfolgt, wird auf der Grundlage der Zunahme des Signals in einem Fall erkannt, bei dem das Referenzmaterial 902 von vier in der gleichen Figur dargestellten Referenzmaterialien an der in der Y-Achsenrichtung verschobenen Position angeordnet ist, und wird in der Y-Achsenrichtung verschoben, wobei die Positionsinformationen des Bildelements des Detektors 109, der die Signale erfasst, berücksichtigt werden. Ferner wird der Driftbetrag berechnet, basierend auf der Beziehung zwischen den Informationen bezüglich der Tischposition und der Signalintensität des Ergebnisses des Abtastvorgangs, der während der anfänglichen Positionsanpassung durchgeführt wird. Eine Zunahme der Intensität des erzeugten Signals erfolgt, wenn das Referenzmaterial 902 der Drift unterliegt. Es ist möglich, Korrekturvorgänge durch den Tischantrieb zu einer Position vorzunehmen, an der das stärkste Signal von der Nanopore erhalten wird, und zwar auf der Grundlage der berechneten Werte für die Driftrichtung und den Driftbetrag. Dabei werden drei weitere Referenzmaterialien an Positionen (Vektoren) angeordnet, die sich von der Position des Referenzmaterials 902 unterscheiden. Dadurch ist es möglich, die Richtungsdrifte mit hoher Genauigkeit zu korrigieren.
  • Bei der Konfiguration der Anordnung von 9 wird die Breite, mit der die Position des Referenzmaterials verschoben ist, durch den erfassten Driftbetrag, der zu ermitteln ist, bestimmt. Wenn die Durchführung des Detektionsvorgangs mit hoher Genauigkeit, zum Beispiel unter Verwendung des Silicium-Einkristalls als Referenzmaterial unter Bezugnahme auf das in 8 dargestellte Abtastergebnis verwendet wird, ist es möglich, den Driftbetrag zu bestimmen, und zwar auf der Grundlage der Verstärkung und Abschwächung des Signals, das dann erfasst wird, wenn der Silicium-Einkristall mit dem Durchmesser von 150 nm in einer Position angeordnet ist, die von der Mittelposition beispielsweise um 200 nm verschoben ist.
  • 10 zeigt ein Beispiel, bei dem Referenzmaterialien 1001 und 1002 als Referenzobjekt auf dem Multinanoporensubstrat 1000 so angeordnet sind, dass eine Drift in Z-Achsenrichtung in der Sequenziervorrichtung des Beispiels erfasst wird. Die Referenzmaterialien 1001 und 1002 entsprechen den zwei Referenzmaterialien 905, die im Grundriss von 9 dargestellt sind. Wenn beispielsweise die mehreren Nanoporen 904 die Höhe des Referenzmaterials 1001, dessen Höhe der Position, an der das stärkste Signal erfasst wird, entspricht, aufweisen, ist das Referenzmaterial 1002 an einer Position angeordnet, die höher als das Referenzmaterial 1001 ist, d. h. sie weisen die entsprechende Höhe auf. Wenn die Probe in Z-Achsenrichtung in Richtung nach oben verschoben ist, nimmt das Signal vom Referenzmaterial 1001 ab und das Signal vom Referenzmaterial 1002 steigt an. Andererseits nehmen die Signale von den Referenzmaterialien 1001 und 1002 dann ab, wenn die Probe in einer Richtung nach unten verschoben ist. Dabei ist es bevorzugt, dass die Referenzmaterialien 1001 und 1002 einen großen Durchmesser in einem solchen Ausmaß aufweisen, dass kein Einfluss auf die Signalintensität gegeben ist, selbst wenn die Drift in Richtung der XY-Achsen erfolgt. Auf diese Weise ist es möglich, die Driftrichtung der Z-Achse aufgrund der Erhöhung und der Abschwächung des Signals der Referenzmaterialien zu erkennen und zu korrigieren.
  • Die Positionen, in denen sich die Referenzmaterialien befinden, sind nicht auf die vorstehend beschriebene Anordnung beschränkt. Beispielsweise kann das Referenzmaterial 1002 an einer Position angeordnet sein, die unter dem Referenzmaterial 1001 liegt. Ferner können die Höhen der beiden Referenzmaterialien und der mehreren Nanoporen 904 sich von der Höhe, an der das Signal am meisten ansteigt, unterscheiden, wobei ein Referenzmaterial an einer Position angeordnet ist, die niedriger als die Position der Nanopore 904 ist, an der das Signal am meisten ansteigt, und das andere Referenzmaterial kann an einer Position angeordnet sein, die höher liegt als die Position der mehreren Nanoporen 904, an der das Signal am meisten ansteigt. Mit anderen Worten, die Referenzmaterialien 1001 und 1002, die zur Verschiebung in den axialen Richtungen angeordnet sind, sind an Positionen angeordnet, an denen mindestens der Driftbetrag in der Z-Achse, der zu ermitteln ist, erfasst werden kann.
  • Der Silicium-Einkristall wird als Referenzobjekt und als ein Beispiel beschrieben. Jedoch ist das Material nicht hierauf beschränkt, vielmehr können beliebige Materialien verwendet werden, sofern ein Spektrum mit einem Peak innerhalb eines Wellenzahlbereichs, der zu erfassen ist, auf das Material angewandt wird. Beispielsweise können Materialien ausgewählt werden, mit denen es möglich ist, einen Film zu bilden oder die Verarbeitung auf dem Substrat durchzuführen, wie Molybdänoxid, Wolframoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid oder Siliciumcarbid. Entsprechendes gilt für die Verwendung des fluoreszierenden Materials.
  • Beispiel 4
  • Beispiel 4 betrifft eine weitere Konfiguration, bei der die Driftrichtung und der Driftbetrag berechnet und korrigiert werden, wobei die Signaländerung herangezogen wird, die bei Verschiebung der Bestrahlungspositionen des Anregungslichts und der Positionen der Nanoporen erhalten wird. Als eine weitere Konfiguration, bei der die Driftrichtung und der Driftbetrag berechnet und korrigiert werden, wird in diesem Beispiel im Gegensatz zur Konfiguration des in 9 dargestellten Multinanoporensubstrats 900 das Referenzmaterial an einer Position angeordnet, die in Driftrichtung, die zu ermitteln ist, in Bezug zur Position des Bestrahlungsspots verschoben ist, wobei sich das Signal in Reaktion auf die Drift verändert, wie in 11 dargestellt ist.
  • Im vorliegenden Beispiel wird eine Konfiguration eines in 11 dargestellten Multinanoporensubstrats 1100 verwendet. Ähnlich wie in den Beispielen 1 bis 3 werden die Biopolymeren als Proben zum Durchgang durch eine Mehrzahl von angeordneten Nanoporen 1102 veranlasst und die Erfassung der Biopolymeren in den Nanoporen 1102 wird unter Verwendung der Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung durchgeführt. Gemäß diesem Beispiel wird zunächst der Beobachtungsbehälter 201, der das Multinanoporensubstrat 1100 umfasst, in der Sequenziervorrichtung 100 installiert. Nach der Installation wird dafür gesorgt, dass die Positionen 1101 auf dem Substrat 1100, das mit der Mehrzahl von Anregungslichtstrahlen bestrahlt wird, an die Positionen der Multinanoporen 1102 angepasst sind. Als Mittel zur Anpassung der Positionen werden verschiedene Achsen und verschiedene Typen von Tischen angetrieben, während das Multinanoporensubstrat 1100 mit dem Anregungslicht bestrahlt wird. Raman-Streulicht, das vom Referenzmaterial erzeugt wird, wird erfasst, und die Signalintensität des Raman-Streulichts und die Informationen über die Tischpositionen werden im Computer 116, im Analysator 118 oder dergleichen gespeichert. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Anordnung und die Positionsanpassung vorher so vorzunehmen, dass die Anordnung der Nanoporen 1102 auf dem Multinanoporensubstrat 1100 mit der Anordnung der Bestrahlung mit der Mehrzahl von Strahlen von Anregungslicht übereinstimmt. Der Detektionsvorgang ist nicht auf Raman-Streulicht begrenzt, vielmehr kann auch Fluoreszenz mit dem Fluoreszenzmaterial als Referenzmaterial erfasst werden.
  • Die Bestrahlungsspot 1101 stimmen mit den Positionen überein, an denen maximale Signale von den Nanoporen 1102 im Multinanoporensubstrat 1100 von 11 erhalten werden. Die Referenzmaterialien 1104 und 1105 sind an Positionen angeordnet, an denen das maximale Signal erzeugt wird, sowie an Positionen, die vom Mittelpunkt des Bestrahlungsspots verschoben sind. Beispielsweise wird der Mittelpunkt des rechteckigen Parallelepiped-Referenzmaterials 1104 in der X-Achsenrichtung in Bezug zum Mittelpunkt des Bestrahlungsspots verschoben, und das Referenzmaterial weist eine längere Seite in der Y-Achsenrichtung auf. Der Mittelpunkt des rechteckigen Parallelepiped-Referenzmaterials 1105 wird in der Y-Achsenrichtung in Bezug zum Bestrahlungsspot verschoben, und das Referenzmaterial stellt ein rechteckiges Parallelepiped mit der längeren Seite in der X-Achsenrichtung dar. Die Richtung, in der die Drift erfolgt, wird erkannt, und zwar auf der Grundlage der Verstärkung und der Abschwächung des Signals für einen Fall, bei dem das Referenzmaterial 1104 an der in der Y-Achsenrichtung verschobenen Position angeordnet ist und in der X-Richtung verschoben ist, bzw. aufgrund der Erhöhung und Abschwächung des Signals in einem Fall, bei dem das Referenzmaterial 1105 an der in der X-Achsenrichtung verschobenen Position angeordnet ist und in der Y-Achsenrichtung verschoben ist. Die Positionsinformationen werden auf dem Bildelement des Detektors 109, der die Signale erfasst, dargestellt. Ferner ist es bevorzugt, dass mindestens zwei oder mehr rechteckige Parallelepiped-Referenzmaterialien 1104 und 1105, deren längere Seiten in der Y-Achsenrichtung bzw. der X-Achsenrichtung verlaufen, installiert werden. Insbesondere wenn die Drift in einer rotierenden Richtung erfolgt, wird dann, wenn die Referenzmaterialien an der Außenseite der Nanoporen 1103 als Erfassungspositionen angeordnet sind, das Referenzmaterial an der Außenseite von den Nanoporen stark zur Innenseite verschoben. Daher ist es möglich, genau die Bestrahlung der Nanopore 1102, die an der Innenseite positioniert ist, zu korrigieren, indem man die Korrektur an den Referenzmaterialien 1104 und 1105 an der Außenseite vornimmt.
  • Die Referenzmaterialien 1106 weisen eine ähnliche Höhe und Dicke wie das in Beispiel 3 dargestellte Referenzmaterial 905 auf, bei dem die Referenzmaterialien in Z-Achsenrichtung unterschiedliche Höhen aufweisen. Das Referenzmaterial wird an einer Position angeordnet, die vom Bestrahlungsspot vorher in senkrechter Richtung verschoben worden ist. Die Drift in der Z-Achsenrichtung wird aufgrund der Verstärkung und Abschwächung des Signals erfasst. Ferner kann mit der Mehrzahl der Referenzmaterialien 1106 eine Neigung des gemessenen Substrats 1100 erfasst werden. Beispielsweise sind die Referenzmaterialien 1106 an vier Ecken gemäß Darstellung in 11 angeordnet. Eine Orientierung der Neigung kann durch die Erhöhung und Abschwächung in den vier Signalen erfasst werden. Die Korrektur zur Aufrechterhaltung der ebenen Oberfläche kann mit einem Tisch zur Einstellung der Neigung oder des Antriebsmechanismus durchgeführt werden.
  • Gemäß diesem Beispiel ist es möglich, die Rotationsrichtung sowie die Drifts in den XYZ-Achsenrichtungen zu erfassen. Beispielsweise ist gemäß Darstellung in 11 das rechteckige Parallelepiped-Referenzmaterial 1105 an beiden Enden des Substrats angeordnet. Der Mittelpunkt des Referenzmaterials 1105 ist in Y-Achsenrichtung in Bezug zum Mittelpunkt des Bestrahlungsspots verschoben. Es ist möglich, die Drift in der Rotationsrichtung zu erfassen, wobei die längere Seite in X-Achsenrichtung angeordnet ist. In einem Fall, bei dem das Substrat in Uhrzeigerrichtung verschoben ist, werden die Signale, die von den beiden Referenzmaterialien 1105 erhalten werden, gleichzeitig geschwächt. Bei dieser Erscheinung wird die im Uhrzeigersinn erfolgende Drift des Substrats erfasst, und eine Korrektur wird durchgeführt, indem man den Tisch gegen die Uhrzeigerrichtung dreht. In einem Fall, bei dem das Substrat gegen die Uhrzeigerrichtung verschoben ist, werden die Signale, die von den beiden Referenzmaterialien 1105 erhalten werden, gleichzeitig verstärkt. Bei dieser Erscheinung wird die Verschiebung des Substrats gegen den Uhrzeigersinn erfasst, und die Korrektur wird durch Drehen des Tisches in Uhrzeigerrichtung durchgeführt.
  • In diesem Beispiel ist es, ähnlich wie bei der Konfiguration von Beispiel 3, nicht nur möglich, die Driftrichtung und den Driftbetrag zu berechnen und zu korrigieren, sondern es ist auch möglich, die Drift in der Rotationsrichtung zu erfassen und zu korrigieren.
  • Beispiel 5
  • In den vorstehenden Beispielen 1 bis 4 werden die Korrekturvorgänge der Driften entlang der Achsen beschrieben. Jedoch unterscheidet sich eine Rotationsachse eines θ-Tisches, der bei der Korrektur verwendet wird, von einem Rotationszentrum der rotierenden Achse, wenn die Drift erfolgt. In einem Fall, bei dem die Drift in der Rotationsrichtung und die Drift in den XYZ-Achsenrichtungen des Referenzmaterials kombiniert werden, ist es erforderlich, den Computer 116 oder den Analysator 118 zu verwenden und verschiedene Typen von Driftkorrekturen der Reihe nach durchzuführen, und zwar auf der Grundlage der Informationen der vom Referenzobjekt erhaltenen Signale. Im Beispiel 5 wird eine Sequenziervorrichtung beschrieben, die zur Durchführung der entsprechenden Driftkorrektur in einem derartigen Fall befähigt ist.
  • 12 zeigt ein Ablaufdiagramm für die Driftkorrektur gemäß diesem Beispiel. Zunächst wird der Betrachtungsbehälter 201, der das in 11 dargestellte Substrat 1100 umfasst, in der Sequenziervorrichtung 100 installiert. Nach der Installation wird der Betrachtungsbehälter 201 mit dem Anregungslicht bestrahlt, und die Messposition, an der ein Abtastvorgang durchgeführt wird, um eine Position zu suchen, bei der die stärkste Signalintensität der Nanoporen 1102 erfasst wird, wird bestimmt (1200). Gleichzeitig werden die Signalintensität und die Positionsinformationen von den Referenzmaterialien 1104, 1105 und 1106 erhalten und im Speichermedium des Computers 116, des Analysators 118 oder dergleichen gespeichert (1201).
  • Nach dem Abtastvorgang bewegt sich die Nanopore in die Position, an der die stärkste Signalintensität erfasst wird, und zwar des Signals der Biomoleküle, die durch die Nanopore hindurchtreten. Gleichzeitig wird die Signalmessung des Referenzmaterials gestartet. Die Signale des Referenzmaterials während des Messbeginns werden der Reihe nach gespeichert und anschließend bei der Driftkorrektur verwendet.
  • Sofern die Drift aufgrund einer Temperaturänderung nach dem Messbeginn erfolgt, wird die Drift mit der Veränderung der Referenzwerte erfasst, da eine Veränderung im Signal der Referenzwerte festgestellt wird. Der Detektionsvorgang und die Berechnung können ständig durchgeführt werden oder im Hinblick auf eine Verringerung der Rechenvorgänge können beispielsweise, wie vorstehend beschrieben, Referenzwerte von Signalen regelmäßig gewonnen werden, zum Beispiel eine Datengewinnung im Abstand von 10 Minuten, wobei die Drift erfasst werden kann. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Signalintensität zum Erfassen der Drift vorher festgelegt werden kann.
  • 13 zeigt ein Beispiel für die Festlegung der Bedingungen beim Nachweis und bei der Korrektur der Drift in der Sequenziervorrichtung dieses Beispiels. Beim Anzeigebildschirm 1300 handelt es sich um einen Bildschirm, der auf der Anzeige oder dergleichen des Computers 116 oder des Analysators 118 dargestellt wird. Bei dem Posten ”Drifterfassungspunkt” im Driftkorrekturfenster 1301 auf dem Anzeigebildschirm 1300 handelt es sich um einen Posten, der einen Wert festsetzt, durch den die Drift erkannt wird, wenn der Wert kleiner als beispielsweise 90% des aus dem Referenzmaterial während des Starts gewonnenen Signalwerts ist. Wenn die Drift festgestellt wird, wird zunächst das Signal des Referenzmaterials 1106 zur Erfassung des Drifts auf der Z-Achse erfasst und eine Korrektur wird so durchgeführt, dass das Referenzmaterial die Höhe und die Neigung sowie die gleiche Signalintensität wie während des Starts aufweist, und zwar auf der Grundlage der vorher gewonnenen Abtastinformationen (1202). Hierbei handelt es sich um einen Vorgang, bei dem geprüft wird, ob sich ein Signalwert von einem anderen Referenzwert unterscheidet, und zwar einfach aufgrund der Verschiebung auf der Z-Achse und der Fokus-Verschiebung, wobei die Drift nicht erkannt wird. Daher kann ein Wert, durch den die Signalintensität von einem Z-Achsen-Referenzmaterial als Drift erkannt wird, beispielsweise auf 95% als ”Z-Drifterfassungspunkt” gemäß Darstellung in 13 festgelegt werden, und zwar als eine Bedingung, die strenger als bei den übrigen Posten ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Knöpfe 1302, wie ”Speichern”, auf dem Anzeigebildschirm 1300 verwendet werden, wenn eine Bedienungsperson verschiedene Vorgänge durchführt.
  • Wenn das Signal des Referenzmaterials 1106, das zur Überwachung der Z-Achse verwendet wird, auf ”Start” zurückkehrt, wird ein weiterer Korrekturvorgang in einem Fall durchgeführt, bei dem die Signalwerte der Referenzmaterialien 1104 und 1105 außerhalb eines Bereichs der Werte des ”Drift-Erfassungspunkts” liegen. Wenn dabei die Signalintensität aller Referenzmaterialien 1104 und 1105 erhöht oder geschwächt wird (1203), bewegt sich mindestens ein diagonales Paar von Referenzmaterialien nach und nach um den kleinsten Bewegungsbetrag, so dass der Betrag θ erreicht wird, und zwar auf der Grundlage der Informationen, die beim Abtastvorgang gewonnen worden sind, bevor die Position mit der Signalintensität zum Startzeitpunkt gemessen wird. Wenn jedoch die Position mit der Signalintensität zum Startzeitpunkt nicht gefunden wird, bewegt sich mindestens ein diagonales Paar der Referenzmaterialien um den kleinsten Bewegungsbetrag bis zum Erreichen des Betrags θ und bewegt sich in eine Position, bei der die Referenzmaterialien die gleichen Signale aufweisen. Dabei kann der Bewegungsbetrag, der durch einen Korrekturvorgang erhalten wird, als ”θ-Achsenkorrekturbereich” in 13 festgelegt werden. Dies wird durchgeführt, um Schwierigkeiten bei der Korrektur der übrigen Achse, bei der sich nur eine Achse zu stark bewegt, zu vermeiden.
  • Nach Beendigung des Korrekturvorgangs auf der θ-Achse wird die Driftkorrektur in der X-Achse oder der Y-Achse in der Reihenfolge von Beispiel 4 durchgeführt, wobei ein Paar von Signalen des diagonalen Paars von Referenzmaterialien verwendet wird, das eine Signalintensität mit der größten Differenz zu der zum Startzeitpunkt erhaltenen Signalintensität aufweist. Ähnlich wie bei der θ-Achse kann der Bewegungsbetrag durch einen Korrekturvorgang für die XY-Achsen festgelegt werden. Wenn der Driftbetrag gering ist, kehrt dabei die Signalintensität sämtlicher Referenzmaterialien zu der Intensität zum Startzeitpunkt zurück. Infolgedessen ist es möglich, ein Signal mit hoher Intensität in einem Bereich zu gewinnen, in dem Signale von den biologischen Proben, die die Nanopore passieren, ständig begrenzt sind. Wenn dabei der Peak des vom Referenzmaterial erhaltenen Raman-Spektrums nicht im gleichen Element des Detektors wie zum Startzeitpunkt vorliegt, führt der Detektor eine solche Bewegung durch, dass die Bestrahlung auf dem gleichen Element vorgenommen wird und eine Wellenzahlkorrektur durchgeführt wird. Ansonsten wird die Berechnung durchgeführt, und zwar auf der Grundlage der Informationen des Elements im Detektor, das den Peak des vom Referenzmaterial zum Startzeitpunkt erhaltenen Raman-Spektrums aufweist, und auf der Grundlage der Positionsinformationen nach der Korrektur. Anschließend kann die Wellenzahlkorrektur durchgeführt werden. Die Informationen des Spektrums für die Wellenzahlkorrektur können zur Auswahl des Materials des Referenzmaterials als Einstellbedingungen vor der Messung festgelegt werden. Zu Beispielen für die Materialien gehören ein Silicium-Einkristall oder Molybdänoxid, Wolframoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid oder Siliciumcarbid.
  • Sofern der Driftbetrag groß ist und die Signalintensität von sämtlichen Referenzmaterialien nicht auf die Intensität zum Startzeitpunkt zurückkehrt, werden die Korrektur der θ-Achse und die Korrektur der XY-Achsen wiederholt. Dabei kann die Anzahl der Wiederholungsvorgänge angegeben werden. Wenn die Signalintensität zum Startzeitpunkt oder die Drifterfassung und die erkannte Signalintensität innerhalb der angegebenen Anzahl von Wiederholungsvorgängen nicht den Anforderungen genügen, kann eine Warnung ausgegeben werden und eine erneute Messung verlangt werden. Wenn ansonsten das Signal vom Referenzmaterial kleiner als ein bestimmter Wert ist, kann eine Warnung ausgegeben werden und eine erneute Messung verlangt werden. Die Warnung erweist sich beim Detektionsvorgang in einem Fall als wirksam, bei dem eine signifikante Drift aufgrund eines starken Einflusses erfolgt, wenn eine unerwartete Kollision am Sequenziergerät oder ein ähnliches Ereignis eingetreten ist.
  • Wenn andererseits der Abtastvorgang nach Installation der Sequenziervorrichtung beendet ist, die Messung begonnen hat und das Signal des Referenzmaterials 1106, das zur Durchführung der Z-Achsenkorrektur verwendet wird, auf den Start zurückgekehrt ist, wird ein weiterer Korrekturvorgang in einem Fall durchgeführt, bei dem die Signalwerte der Referenzmaterialien 1104 und 1105 außerhalb des Bereichs der Werte des ”Drift-Erfassungspunkts” liegen (1202). Wenn dabei die Referenzmaterialien 1104 und 1105 eine Signalintensität aufweisen, deren Verstärkung oder Abschwächung sich zwischen dem diagonalen Paar von zwei Referenzmaterialien 1104 oder dem diagonalen Paar von zwei Referenzmaterialien 1105 unterscheidet (1204), wird eine Bestimmung so durchgeführt, dass die Driftbeträge in den XY-Achsenrichtungen den Signalintensitäten zum Zeitpunkt des Starts auf der Grundlage des Abtastergebnisses vor der Messung entsprechen, und die Messung wird durchgeführt. Sofern die ermittelten Werte unterschiedliche Driftbeträge zwischen dem diagonalen Paar von Referenzmaterialien aufweisen, wird eine Drift in einer θ-Achsenrichtung angenommen. Daher wird die XY-Achsenkorrektur an einer Position durchgeführt, an der das diagonale Paar von Referenzmaterialien den gleichen Signalbetrag aufweist. Nach der XY-Achsenkorrektur wird mindestens ein diagonales Paar von Referenzmaterialien mit dem kleinsten Bewegungsbetrag durch θ in eine Position bewegt, bei der die Signalintensität zum Startzeitpunkt erfasst wird.
  • Wenn dabei der Driftbetrag klein ist, kehrt die Signalintensität sämtlicher Referenzmaterialien zur Intensität zum Startzeitpunkt zurück (1205). Im Ergebnis ist es möglich, ein Signal mit hoher Intensität in einem Bereich zu erhalten, in dem Signale von den biologischen Proben, die durch die Nanopore hindurchtreten, ständig begrenzt werden, und es ist möglich, zum Startzeitpunkt zurückzukehren. Wenn dabei der Peak des vom Referenzmaterial erhaltenen Raman-Spektrums nicht im gleichen Element des Detektors wie zum Startzeitpunkt vorhanden ist, bewegt sich der Detektor so, dass die Bestrahlung auf dem gleichen Element durchgeführt wird und die Wellenzahlkorrektur vorgenommen wird. Ansonsten wird die Berechnung auf der Grundlage der Informationen des Elements im Detektor durchgeführt, der den Peak des vom Referenzmaterial zum Startzeitpunkt erhaltenen Raman-Spektrums aufweist, sowie auf der Grundlage der Positionsinformationen nach der Korrektur. Anschließend kann die Wellenzahlkorrektur durchgeführt werden (1206). Somit ist die Driftkorrektur beendet (1207).
  • Wenn der Driftbetrag groß ist und die Signalintensität sämtlicher Referenzmaterialien zur Intensität zum Startzeitpunkt zurückkehrt, werden die Korrektur der θ-Achse und die Korrektur der XY-Achsen wiederholt. Dabei kann die Anzahl der Wiederholungsvorgänge angegeben werden. Sofern die Signalintensität zum Startzeitpunkt oder die Drifterfassung und die erkannte Signalintensität innerhalb der angegebenen Anzahl von Wiederholungsvorgängen nicht den Anforderungen entsprechen, kann ein Alarm ausgelöst werden (1208 und 1209) und ein erneuter Abtastvorgang oder eine erneute Messung können verlangt werden. Wenn ansonsten das Signal vom Referenzmaterial kleiner als ein festgelegter Wert ist, kann eine Warnung ausgegeben und die erneute Messung verlangt werden. Die Warnung erweist sich in einem Fall als wirksam, bei dem eine signifikante Verschiebung aufgrund eines großen Einflusses erfolgt, wenn eine unerwartete Kollision mit der Sequenziervorrichtung erfolgt oder dergleichen.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist und die Erfindung verschiedene Modifikationen umfassen kann. Beispielsweise findet sich in den vorliegenden Beispielen eine ausführliche Beschreibung, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Die Erfindung ist aber nicht notwendigerweise auf Beispiele beschränkt, die deren gesamte Konfigurationen umfassen. Ferner ist es möglich, einige Konfigurationen in bestimmten Beispielen durch Konfigurationen eines anderen Beispiels zu ersetzen. Außerdem ist es möglich, eine Konfiguration in einem Beispiel einer Konfiguration eines anderen Beispiels hinzuzufügen. Schließlich ist es möglich, Konfigurationen hinzuzufügen, zu entfernen und zu ersetzen.
  • Vorstehend wird ein Fall beschrieben, bei dem die Konfigurationen, Funktionen, Analysatoren oder dergleichen mit einer Software realisiert werden, die ein Programm erzeugt, das einen Teil oder die Gesamtheit der in den Beispielen beschriebenen Vorgänge ausführt. Jedoch kann ein Teil oder die Gesamtheit davon durch Hardware realisiert werden, indem man beispielsweise einen integrierten Schaltkreis bereitstellt.
  • Auf der Grundlage verschiedener Beispiele wurden vorstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Beschreibung umfasst zahlreiche erfindungsgemäße Merkmale zusätzlich zu der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung. Einige dieser Merkmale sind nachstehend zusammengestellt.
  • Modellbeispiel 1
  • Ein Positionssteuerverfahren und eine Steuervorrichtung umfassen Folgendes: ein optisches System, das zur Durchführung einer Bestrahlung mit mindestens einem Strahl von Anregungslicht befähigt ist; Mittel, die zum Erfassen eines Signals, das durch die Bestrahlung mit mindestens einem Strahl des Anregungslichts erzeugt worden ist, geeignet sind; und Positionsberechnungsmittel, die gleichzeitig die Erfassung einer Messprobe und die Erfassung eines Referenzmaterials durchführen und eine Position berechnen, an der die Messprobe intensiv mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, und zwar in Reaktion auf das vom Referenzmaterial gewonnene Signal, wobei die Position der Messprobe oder die Position des optischen Systems auf eine angestrebte Position korrigiert werden, und zwar auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses.
  • Modellbeispiel 2
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 ist unter dem durch Bestrahlung mit Anregungslicht erzeugten Signal Raman-Streulicht oder Fluoreszenz zu verstehen.
  • Modellbeispiel 3
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird die Erfassung des Signals von einem oder mehreren Referenzmaterialien durchgeführt.
  • Modellbeispiel 4
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 werden eine Position des Detektors oder Informationen eines Bildelements unter Verwendung eines Spektrums einer oder mehrerer Referenzmaterialien, das durch die Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugt worden ist, korrigiert.
  • Modellbeispiel 5
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Kontrollvorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird ein Signal vom Referenzmaterial erfasst, das kleiner als das Signal der Probe ist.
  • Modellbeispiel 6
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird das Referenzmaterial mit Anregungslicht bestrahlt, dessen Spotdurchmesser kleiner als die Probe ist, und das Signal vom Referenzmaterial wird erfasst.
  • Modellbeispiel 7
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird das Referenzmaterial mit Anregungslicht bestrahlt, dessen Spotdurchmesser kleiner als die Probe ist, wobei das Anregungslicht eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als die der Probe ist, und das Signal vom Referenzmaterial wird erfasst.
  • Modellbeispiel 8
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 ist dann, wenn der Spotdurchmesser des Anregungslichts kleiner als die Probe und das Referenzmaterial ist, der Spotdurchmesser des Anregungslichts auf das Referenzmaterial größer als der Spotdurchmesser des Anregungslichts auf die Probe, und das Signal vom Referenzmaterial wird erfasst.
  • Modellbeispiel 9
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird das Signal vom Referenzmaterial erfasst, das aus einem Silicium-Einkristall, Molybdänoxid, Wolframoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid oder Siliciumcarbid gebildet ist.
  • Modellbeispiel 10
  • Beim Positionssteuerverfahren und bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 werden Biomoleküle als Probe analysiert.
  • Modellbeispiel 11
  • Das Steuerverfahren und die Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 umfassen ferner Folgendes: Antriebseinrichtungen zum Antreiben der Positionen der Probe und des Referenzmaterials und einer Anregungsspotposition, wobei ein Abtastvorgang unter Verwendung der Antriebseinrichtungen durchgeführt wird und die Position der Messprobe oder die Position des optischen Systems in eine angestrebte Position korrigiert werden, und zwar auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses der Positionsrecheneinrichtungen.
  • Modellbeispiel 12
  • Beim Steuerverfahren und der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 11 werden die Erfassung der Temperaturveränderung und das Abtasten der Positionen der Probe und des Referenzmaterials sowie der Position des Anregungsspots durch Antriebsmittel gleichzeitig durchgeführt, und die Position der Probe oder die Position des optischen Systems werden mit der Erfassung der Temperaturveränderung auf eine angestrebte Position korrigiert.
  • Modellbeispiel 13
  • Beim Steuerverfahren und der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 werden ein Driftbetrag und eine Driftrichtung berechnet, und zwar auf der Grundlage der Verstärkung und Abschwächung des Signals vom Referenzmaterial, und die Position der Messprobe oder die Position des optischen Systems werden auf die angestrebte Position korrigiert.
  • Modellbeispiel 14
  • Beim Kontrollverfahren und der Kontrollvorrichtung gemäß Modellbeispiel 13 werden der Driftbetrag und die Driftrichtung berechnet, und zwar auf der Grundlage der Position des Referenzmaterials und der Informationen der Signalintensität, die vorher gewonnen worden sind, und auf der Grundlage der Verstärkung und Abschwächung des Signals vom Referenzmaterial, und die Position der Messprobe oder die Position des optischen Systems wird auf die angestrebte Position korrigiert.
  • Modellbeispiel 15
  • Beim Steuerverfahren und der Kontrollvorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird die Korrektur zur Erzielung einer angestrebten Position durchgeführt, indem man die Position des Anregungsspots, der mit der Position der Probe übereinstimmt, und das an der verschobenen Position angeordnete Referenzmaterial verwendet.
  • Modellbeispiel 16
  • Beim Steuerverfahren und der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 wird die Korrektur zur Erzielung einer angestrebten Position durchgeführt, indem man das Referenzmaterial mit einer fokalen Position, die sich von der Position der Probe unterscheidet, verwendet.
  • Modellbeispiel 17
  • Bei der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 ist ein an der optischen Achse des Messlichts des Referenzmaterials vorgesehenes Nadelloch kleiner als ein Nadelloch, das auf einer optischen Achse des Messlichts der Probe vorgesehen ist.
  • Modellbeispiel 18
  • Beim Steuerverfahren und der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 weist das Referenzmaterial die Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds auf, und die Korrektur auf eine angestrebte Position wird durchgeführt.
  • Modellbeispiel 19
  • Beim Steuerverfahren und der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 sind längere Seiten von mindestens zwei rechteckigen Parallelepiped-Referenzmaterialien zur Bildung einer Gestalt von senkrechten Geraden vorhanden, und eine Korrektur auf eine angestrebte Position wird durchgeführt.
  • Modellbeispiel 20
  • Beim Verfahren und der Steuervorrichtung gemäß Modellbeispiel 1 weist das Referenzmaterial eine Plasmonenresonanz auf.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Nanoporen-Raman-DNA-Sequenziervorrichtung
    101
    Lichtquelle
    102, 218
    Objektivlinse
    103
    Mikroskop-Betrachtungsbehälter
    104
    XY-Tisch
    105
    Z-Achsen-Anpassungsmechanismus
    106
    Filter
    107
    Strahlteiler
    108
    Beugungsgitter
    109
    Detektor
    110
    LED
    111
    Zweidimensionaler Detektor
    112
    Spiegel
    113
    Multibestrahlungsmechanismus
    114
    Linse
    115
    Antriebssteuerteil
    116
    Computer
    117
    Nahinfrarot(NIR-)Spiegel
    118
    Analysator
    201
    Betrachtungsbehälter
    202, 302, 402, 702, 904, 1102
    Nanoporen
    203, 301
    Substrat
    204
    Probenzufuhrabteil
    205
    Probenauslassabteil
    206, 207
    Einlassweg
    208, 209
    Auslassweg
    210, 211
    Flüssigkeit
    213
    Probe
    214, 215
    Elektrode
    216
    Leitfähiger Dünnfilm
    217
    Flüssiges Tauchmedium
    302
    Nanopore
    303, 403, 703, 903, 1103
    Leitfähiger Dünnfilm
    401, 701, 901, 1000, 1100
    Multinanoporensubstrat
    404, 405, 406, 704, 705, 706, 902, 903, 1001, 1002, 1004–1106
    Referenzmaterial
    901
    Position auf dem Substrat, die mit Anregungslicht bestrahlt wird
    1003, 1101
    Position auf dem Substrat, die mit Anregungslicht bestrahlt wird
    1300
    Anzeigebildschirm
    1300
    Driftkorrekturfenster

Claims (15)

  1. Fixierposition-Steuervorrichtung, umfassend: ein optisches Bestrahlungssystem, das zur gleichzeitigen Bestrahlung mit einer Mehrzahl von Anregungslichtstrahlen befähigt ist; einen Detektor, der ein Signal erfasst, das von einer Bestrahlungsposition durch Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugt worden ist; ein Substrat, das mit mindestens einer Nanopore und mit mindestens einem Referenzobjekt versehen ist; und eine Positionssteuereinrichtung, die eine Position, in der eine Messprobe mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, in Reaktion auf das vom Referenzobjekt gewonnene Signal berechnet, wenn die in der Nanopore positionierte Messprobe und das Referenzobjekt gleichzeitig mit dem Anregungslicht bestrahlt werden, und die die Position der Bestrahlung der Messprobe mit dem Anregungslicht auf der Grundlage der entsprechenden Berechnungsergebnisse steuert, wobei die Messprobe gemessen wird, während die Position der Bestrahlung mit dem Anregungslicht gesteuert wird.
  2. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei unter dem durch Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugte Signal Raman-Streulicht oder Fluoreszenz zu verstehen ist.
  3. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Position des Detektors oder Informationen eines Bildelements des Detektors unter Verwendung eines Spektrums des Referenzobjekts, das durch die Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugt wird, korrigiert wird.
  4. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Referenzobjekt einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Messprobe ist.
  5. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Referenzobjekt mit Anregungslicht mit einem Spotdurchmesser bestrahlt wird, der kleiner ist als ein Spotdurchmesser des Anregungslichts, mit dem die Messprobe bestrahlt wird.
  6. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spotdurchmesser des Anregungslichts kleiner als die Durchmesser der Messprobe und des Referenzobjekts sind und wobei der Spotdurchmesser des Anregungslichts auf das Referenzobjekt größer als der Spotdurchmesser des Anregungslichts auf die Messprobe ist.
  7. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Messprobe um ein Biomolekül handelt und wobei das Referenzobjekt aus einem Silicium-Einkristall, Molybdänoxid, Wolframoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid oder Siliciumcarbid gebildet ist.
  8. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positionssteuereinrichtung die Spotposition des Anregungslichts in Bezug auf die beiden Positionen der Messprobe und des Referenzobjekts abtastet und eine Position der Messprobe berechnet, die intensiv mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, und zwar in Reaktion auf das vom Referenzobjekt gewonnene Signal, und die Spotposition auf der Messprobe in eine angestrebte Position auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse steuert.
  9. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Positionssteuereinrichtung eine vorgegebene Temperaturveränderung erfasst, anschließend den Abtastvorgang der Spotposition des Anregungslichts startet und die Spotposition in eine angestrebte Position steuert.
  10. Fixierposition-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positionssteuereinrichtung einen Driftbetrag und eine Driftrichtung in Reaktion auf Informationen bezüglich der Position und der Signalintensität des Referenzobjekts, die vorher erhalten worden sind, und bezüglich der Zunahme und der Abnahme des vom Referenzobjekt gewonnenen Signals berechnet und die Spotposition in eine angestrebte Position steuert.
  11. Fixierposition-Steuerverfahren, umfassend: das gleichzeitige Bestrahlen mindestens einer Nanopore und mindestens eines Referenzobjekts auf einem Substrat mit Anregungslicht; das Berechnen einer Position, an der die Messprobe mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, auf der Grundlage eines Signals, das vom Referenzobjekt erzeugt wird und durch einen Detektor erfasst wird; und das Messen des Messobjekts, während eine Position der Bestrahlung der Messprobe mit dem Anregungslicht auf der Grundlage der entsprechenden Berechnungsergebnisse gesteuert wird.
  12. Fixierposition-Steuerverfahren nach Anspruch 11, wobei unter dem durch Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugten Signal Raman-Streulicht oder Fluoreszenz zu verstehen ist.
  13. Fixierposition-Steuerverfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: das Abtasten der Spotposition des Anregungslichts in Bezug auf die beiden Positionen der Messprobe und des Referenzobjekts; und das Berechnen einer Position, an der die Messprobe intensiv mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, in Reaktion auf das vom Referenzobjekt gewonnene Signal, und das Steuern der Spotposition an der Messprobe in eine angestrebte Position auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse.
  14. Fixierposition-Steuerverfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: das Erfassen einer vorbestimmten Temperaturveränderung, anschließend das Starten des Abtastvorgangs der Spotposition des Anregungslichts und das Steuern der Spotposition in die angestrebte Position.
  15. Fixierposition-Steuerverfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: das Berechnen eines Driftbetrags und einer Driftrichtung in Reaktion auf Informationen der Position und der Signalintensität des Referenzobjekts, die vorher gewonnen worden sind, und in Reaktion auf eine Zunahme und Abnahme des vom Referenzobjekt erhaltenen Signals, und das Steuern der Spotposition in eine angestrebte Position.
DE112014006967.1T 2014-10-16 2014-10-16 Fixierposition-Steuervorrichtung und Verfahren Active DE112014006967B4 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/077550 WO2016059703A1 (ja) 2014-10-16 2014-10-16 定位置制御装置、及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112014006967T5 true DE112014006967T5 (de) 2017-07-13
DE112014006967B4 DE112014006967B4 (de) 2023-03-02

Family

ID=55746273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014006967.1T Active DE112014006967B4 (de) 2014-10-16 2014-10-16 Fixierposition-Steuervorrichtung und Verfahren

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10031083B2 (de)
JP (1) JP6379212B2 (de)
CN (1) CN107076673B (de)
DE (1) DE112014006967B4 (de)
GB (1) GB2545843B (de)
WO (1) WO2016059703A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017004567A1 (de) * 2017-05-11 2018-11-15 Innome Gmbh Gerät zur Analyse von biologischen Proben
DE102022107746A1 (de) 2022-03-31 2023-10-05 Lytegate GmbH Verfahren und Messanordnung zur Untersuchung organischen Materials

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111398239B (zh) * 2020-05-19 2022-11-25 威海精讯畅通电子科技有限公司 一种基于荧光淬灭法的溶解氧测量装置
CN114577771B (zh) * 2022-03-11 2023-07-04 广州超视计生物科技有限公司 一种多路片层光全自动对准装置及方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646550B2 (ja) 1985-08-19 1994-06-15 株式会社東芝 電子ビ−ム定位置照射制御方法および電子ビ−ム定位置照射制御装置
JPH06243050A (ja) 1993-02-16 1994-09-02 Hitachi Ltd 情報処理装置
US5455673A (en) * 1994-05-27 1995-10-03 Eastman Chemical Company Apparatus and method for measuring and applying a convolution function to produce a standard Raman spectrum
JP3882456B2 (ja) 2000-03-13 2007-02-14 株式会社日立製作所 近接場光プローブおよびそれを用いた近接場光学顕微鏡および光記録／再生装置
DE10100246A1 (de) 2001-01-05 2002-07-11 Leica Microsystems Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops
JP3793430B2 (ja) 2001-07-18 2006-07-05 株式会社日立製作所 近接場光を用いた光学装置
JP4032689B2 (ja) 2001-10-04 2008-01-16 株式会社日立製作所 近接場光を用いた測定装置／記録再生装置
JP3857581B2 (ja) 2001-12-07 2006-12-13 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 走査型プローブ顕微鏡
JP2006510872A (ja) * 2002-05-28 2006-03-30 オウトジエノミクス・インコーポレーテツド 統合された試料処理プラットフォーム
US7354389B2 (en) * 2002-05-28 2008-04-08 Autogenomics, Inc. Microarray detector and methods
JP2009150899A (ja) 2009-01-30 2009-07-09 Hitachi Ltd 近接場光発生装置
US8481903B2 (en) 2010-03-06 2013-07-09 Alexander Triener Systems, methods, and apparatuses including a moveable optical component for detecting optical signals from a sample
DE102010036709A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Leica Microsystems Cms Gmbh Einrichtung und Verfahren zur mikroskopischen Bildaufnahme einer Probenstruktur
CN103069267B (zh) * 2010-09-29 2016-05-11 株式会社日立高新技术 生物聚合物的光学的解析装置以及方法
CN102121902B (zh) * 2011-03-15 2012-10-24 南京工业大学 一种在线拉曼光谱仪校正装置及其校正方法
CA2881823C (en) 2012-08-20 2019-06-11 Illumina, Inc. Method and system for fluorescence lifetime based sequencing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017004567A1 (de) * 2017-05-11 2018-11-15 Innome Gmbh Gerät zur Analyse von biologischen Proben
DE102022107746A1 (de) 2022-03-31 2023-10-05 Lytegate GmbH Verfahren und Messanordnung zur Untersuchung organischen Materials

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016059703A1 (ja) 2017-06-29
US10031083B2 (en) 2018-07-24
GB201705657D0 (en) 2017-05-24
JP6379212B2 (ja) 2018-08-22
CN107076673B (zh) 2020-07-03
WO2016059703A1 (ja) 2016-04-21
GB2545843B (en) 2020-10-07
DE112014006967B4 (de) 2023-03-02
US20170307532A1 (en) 2017-10-26
CN107076673A (zh) 2017-08-18
GB2545843A (en) 2017-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1259796B1 (de) Spr-sensorsystem
DE60133383T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenplasmonenmikroskopie
DE10145701A1 (de) Fluoreszenz-Biosensorchip und Fluoreszenz-Biosensorchip-Anordnung
DE112015001072B4 (de) Fluoreszenzspektrometer
DE112014006967B4 (de) Fixierposition-Steuervorrichtung und Verfahren
DE102010052975A1 (de) Verfahren und Probenträger für die Unterstützung der händischen Präparation von Proben für eine Ionisierung mit matrix-unterstützter Laserdesorption
WO2002097405A2 (de) Ortsaufgelöstes ellipsometrie-verfahren zur quantitativen und/oder qualitativen bestimmung von probenänderungen, biochip und messanordnung
EP1987367B1 (de) Sensorelement, vorrichtung und verfahren zur inspektion einer leiterbahnstruktur, herstellungsverfahren für sensorelement
DE102013101665A1 (de) Proben-Vorbereitungsverfahren und Einrichtung
EP3371577A1 (de) Anordnung zur bestimmung der oberflächenbeschaffenheit von bauteiloberflächen
DE102020134495B4 (de) Verfahren und Mikroskop zur Aufnahme von Trajektorien einzelner Partikel in einer Probe
DE112013000852T5 (de) Ladungsteilchenstrahlvorrichtung
EP2976627B1 (de) Verfahren zur erzeugung von bilddaten eines objekts
EP3510389A1 (de) Vorrichtung basierend auf einem nanodrahtkreuz zur messung kleiner potentiale einer probe, verfahren zur herstellung der vorrichtung und verwendung der vorrichtung
DE60130452T2 (de) Referenzvorrichtung zur Evaluierung der Funktion eines konfokalen Laserscanmikroskops, sowie Verfahren und System zur Durchführung der Evaluierung
DE10346850B4 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Eigenschaft einer strukturierten Schicht
EP2247942B1 (de) Markerfreies chromosomenscreening
DE102014205660B4 (de) Prüfkörper zur Kalibrierung eines Raman-Mikroskops
DE112015001901T5 (de) Volumetrischer Substratscanner
DE102020201806A1 (de) Referenzprobe für ein Mikroskop und Verwendungen
DE102015212703B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Eigenschaften mindestens einer Struktur im Submikrometerbereich
DE102012025046B4 (de) Verfahren zum Nachweis einer Fehlbelegung auf einem MALDI-Probenträger
DE10052165A1 (de) SPR-Sensorsystem
AT407801B (de) Kraftmikroskop
DE102014118898B4 (de) Infrarot- und Raman-Spektroskopie

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HITACHI HIGH-TECH CORPORATION, JP

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI HIGH-TECHNOLOGIES CORPORATION, TOKYO, JP

R082 Change of representative

Representative=s name: STREHL SCHUEBEL-HOPF & PARTNER MBB PATENTANWAE, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final