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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Microarray, ein Verfahren zum
Herstellen desselben unter Verwendung von Auftragungsstiften ("pins") sowie ein Verfahren
zum Korrigieren eines zwischen den Auftragungsstiften bestehenden
Fehlers hinsichtlich der Auftragungsmenge („inter-pin spotting amount
errors").
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Auf
den Gebieten der Molekularbiologie und der Biochemie werden Biopolymere,
wie etwa Nukleinsäuren
und Proteine, aus Organismen identifiziert und/oder fraktioniert,
um nach nützlichen
Genen zu suchen oder um Krankheiten zu diagnostizieren. Eine Hybridisierungsreaktion
wird häufig
als eine Vorbehandlung für einen
solchen Prozeß verwendet,
bei dem ein Target-Molekül
in einer Probe mit einer Nukleinsäure oder einem Protein mit
einer bekannten Sequenz hybridisiert. Zu diesem Zweck werden Microarrays
oder sogenannte Biochips oder DNA-Chips verwendet, auf denen Sonden,
wie etwa DNAs, RNAs oder Proteine, mit bekannten Sequenzen an vorbestimmten
Positionen immobilisiert werden.
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Auf
einem Microarray werden eine Vielzahl von Regionen, Features genannt,
definiert, auf denen unterschiedliche Sonden immobilisiert sind.
Der Microarray wird in einen Reaktionsbehälter zusammen mit Proben-DNA
oder ähnlichem
eingebracht, um zu ermöglichen,
daß die
Fluoreszenz-markierte Proben-DNA mit den auf den jeweiligen Features
des Microarray immobilisierten Sonden hybridisiert. Danach wird
der Microarray mit Anregungslicht bestrahlt, um die Fluoreszenzintensität von jedem
Feature zu messen. Auf der Grundlage der gemessenen Fluoreszenzintensitäten werden
die Bindungskonzentrationen zwischen den jeweiligen Sonden und der
Proben-DNA erhalten und in erwünschte
Informationen umgewandelt.
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Gegenwärtig gibt
es im großen
und ganzen zwei Verfahren zum Herstellen von Microarrays. Eines
ist ein Verfahren, bei dem Oligonukleotide auf einem Microarray-Träger synthetisiert
werden, und das andere ist ein Verfahren, bei dem Proben, wie etwa
cDNAs, auf einem Microarray-Träger
aufgetragen werden. Das letztere Microarray-Herstellungsverfahren
verwen det im allgemeinen Auftragungsstifte ("pins")zum
Aufnehmen von Proben aus Näpfen
einer Napfplatte, in der die Proben aufbewahrt werden, und zum Immobilisieren
der Proben auf den Microarray-Träger.
Um die Geschwindigkeit zur Herstellung des Microarray zu verbessern, wird
eine Vielzahl von Auftragungsstiften zeitgleich verwendet. Da viele
Microarray-Experimente
es erfordern, quantitative Unterschiede zwischen den Auftragungsflecken
zu messen, sollte große
Sorgfalt verwendet werden, um einheitliche Auftragungsstifte herzustellen
und um die Auftragungsstifte in genauer Weise an einer Vorrichtung
anzubringen, um keinen Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge
innerhalb der Vielzahl von zeitgleich verwendeten Auftragungsstiften
zu verursachen.
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Jedoch
wird, während
die Anzahl der zeitgleich verwendeten Auftragungsstifte erhöht wird,
um eine schnellere Microarray-Herstellung durchzuführen, es
schwieriger, hinsichtlich der Auftragungsmengen der Auftragungsstifte
durch Herstellung von einheitlichen Auftragungsstiften und durch
genaues Anbringen der Auftragungsstifte an die Vorrichtung anzugleichen
(d.h. mittels Hardware).
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Im
Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme hat die vorliegende
Erfindung die Aufgaben, einen Microarray, der keinen Einfluß auf die
Meßergebnisse
hat, sogar, wenn es einen Unterschied hinsichtlich der Auftragungsmenge
zwischen den Auftragungsstiften gibt, ein Verfahren zum Herstellen
eines solchen Microarray und ein Verfahren zum Korrigieren eines
zwischen den Auftragungsstiften bestehenden Fehlers hinsichtlich
der Auftragungsmenge in einem Microarray bereitzustellen.
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KURZER ABRIß DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung realisiert die oben erwähnten Probleme mit Software-Mitteln.
Genauer wird eine jeweilige Probe unter Verwendung aller Auftragungsstifte
aufgetragen, um Kontrollflecken (Kontrollflecken zum Korrigieren
eines zwischen den Auftragungsstiften bestehenden Fehlers) als ein
Teil der während
der Microarray-Herstellung zu immobilisierenden Proben zu erzeugen.
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Lumineszenzintensitäten der
Kontrollflecken zum Korrigieren eines zwischen den Auftragungsstiften bestehenden
Fehlers werden unter Verwendung eines Microarray-Lesegeräts gemessen,
wodurch man eine Information über
den Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge erhält. Korrekturparameter für die zwischen den
Auftragungsstiften bestehenden Fehler werden für die jeweiligen Auftragungsstifte
erhalten, basierend auf den erhaltenen Fehlern hinsichtlich der
Auftragungsmenge, um die Lumineszenzintensitäten der Flecken auf dem selben
Microarray, die mit dem Microarray-Lesegerät gemessen worden sind, zu
korrigieren, wodurch man korrigierte Werte für die gemessenen Werte der
jeweiligen Flecken erhält.
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Um
die Lumineszenzintensität
jeden Fleckens zu korrigieren, ist es notwendig, zu spezifizieren,
welcher Flecken mit welchem Auftragungsstift aufgetragen worden
ist. Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Datenbank zum Speichern
von Information darüber,
welche Probe aus welchem Napf (Koordinatenpositionen) einer Napfplatte
entnommen worden ist, die Proben aufbewahrt, die auf den jeweiligen
Flecken bei der Microarray-Herstellung immobilisiert werden sollen,
und ein Programm zum Nachverfolgen, welcher Auftragungsstift tatsächlich zum
Auftragen dieser Probe verwendet wird.
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Ein
Microarray gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt
einen Träger,
auf dem eine Vielzahl von Probenflecken in einer zweidimensionalen
Anordnung angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Probenflecken
eine Gruppe von Probenflecken von identischen Proben als Kontrollflecken
mit einer vorherbestimmten positionellen Beziehung umfassen, die
zum Korrigieren von Fehlern hinsichtlich der Auftragungsmenge bei
Probenflecken verwendet werden, die zu anderen Gruppen von Probenflecken
mit denselben relativen positionellen Beziehungen gehören wie
die der Gruppe von Kontrollflecken.
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Die
Probenflecken, die zu den Gruppen von Probenflecken gehören, müssen nicht
auf dem Microarray aneinander angrenzend bereitgestellt werden.
Wenn die Probenflecken auf dem Microarray um eine Stufe enger als
die Auftragungsstift-Intervalle der Auftragungsstifte der Auftragungsvorrichtung
immobilisiert werden sollen, werden die Kontrollflecken in übersprungenen
Positionen („skipped
positions") auf
dem Microarray bereitgestellt.
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Gemäß einem
Verfahren der Erfindung zum Herstellen eines Microarray mit einem
Träger,
auf dem eine Vielzahl von Probenflecken in einer zweidimensionalen
Anordnung angeordnet sind, wird ein Vorgang wiederholt, bei dem
eine Vielzahl von Proben auf dem Träger unter Verwendung einer
Auftragungsvorrichtung zeitgleich aufgetragen, die mit einer Vielzahl
von Auftragungsstiften ausgestattet ist, wobei das Verfahren einen
Schritt der zeitgleichen Auftragung der identischen Proben auf dem
Träger
mit allen Auftragungsstiften der Auftragungs vorrichtung umfaßt. Die
unter Verwendung aller Auftragungsstifte der Auftragungsvorrichtung
zeitgleich aufgetragenen identischen Proben dienen als Kontrollflecken
zum Messen von zwischen den Auftragungsstiften bestehenden Fehlern,
die durch Unterschiede zwischen den einzelnen Auftragungsstiften
der Auftragungsvorrichtung verursacht werden.
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Gemäß einem
Verfahren der Erfindung zum Korrigieren eines zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehlers eines Microarray hinsichtlich der Auftragungsmenge,
erzeugt durch Wiederholen eines Vorgangs des zeitgleichen Auftragens
einer Vielzahl von Proben auf einem Träger, wobei eine Auftragungsvorrichtung
verwendet wird, die mit einer Vielzahl von Auftragungsstiften ausgestattet
ist, umfaßt
das Verfahren die Schritte: zeitgleiches Auftragen derselben Proben
als Kontrollen auf dem Träger
mit allen Auftragungsstiften der Auftragungsvorrichtung, wobei eine
Vielzahl von Proben auf dem Träger
mit der Auftragungsvorrichtung aufgetragen werden; Messen der Auftragungsmengen
der Kontrollen, die mit den jeweiligen Auftragungsstiften der Auftragungsvorrichtung
aufgetragen worden sind, um Korrekturparameter für die zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge zu erhalten;
und Korrigieren eines gemessenen Werts für jeden Probenflecken auf dem
Träger
unter Verwendung der erhaltenen Korrekturparameter für die zwischen
den Auftragungsstiften bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge.
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Die
Auftragungsmengen der Kontrollen unter Verwendung der jeweiligen
Auftragungsstifte einer Auftragungsvorrichtung können nach einer Hybridisierungsreaktion
mit einer Probe oder vor der Hybridisierung gemessen werden. Wenn
die Auftragungsmengen der Kontrollen nach der Hybridisierungsreaktion
gemessen werden sollen, können
zum Beispiel Lumineszenzintensitäten
von an die Kontrollen hybridisierten Fluoreszenz-markierten Proben
als die Auftragungsmengen der Kontrollen gemessen werden. Andererseits
kann zum Beispiel, wenn die Auftragungsmengen der Kontrolle vor
der Hybridisierungsreaktion gemessen werden sollen, eine vorbestimmte
Konzentration einer fluoreszierenden Substanz in den Kontrollen
enthalten sein, so daß Lumineszenzintensitäten von
den fluoreszierenden Substanzen als die Auftragungsmengen der Kontrollen
gemessen werden können.
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Gemäß einem
Verfahren zum Korrigieren eines zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehlers hinsichtlich der Auftragungsmenge des Microarray
kann Information zum Identifizieren der zum Immobilisieren der Proben
an die jeweiligen Probenauftragungsorte verwendeten Auftragungsstifte
mittels einer positionellen Information von Näpfen auf einer Napfplatte erhalten
werden, die die auf eine Mikroplatte mit den Auftragungsstiften
zu übertragenden
Proben enthält.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, das eine Darstellung einer Messung unter Verwendung
eines Microarray der Erfindung zeigt.
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2 ist
eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Abgeben von Proben
in eine Napfplatte zeigt.
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3A und 3B sind
schematische Ansichten, die ein Verfahren zum Herstellen eines Microarray unter
Verwendung einer Auftragungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Auftragungsstiften
darstellt.
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4 ist
eine schematische Ansicht eines Microarray-Lesegeräts.
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5A und 5B sind
Tabellen, die eine beispielhafte Struktur und beispielhafte Daten
für eine
Microarray-Informationsdatenbank zeigen.
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6 ist
ein Flußdiagramm,
das eine Darstellung eines Betriebsvorgangs mit einem lumineszenzintensitätkorrigierenden
Programm zeigt.
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7A bis 7B sind
Ansichten, die beispielhafte Bildschirme zum Darstellen von korrigierten
Werten von Lumineszenzintensitäten
zeigen.
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DETAILIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Hiernach
werden Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die angehängten
Zeichnungen beschrieben werden. Hierin wird aus Bequemlichkeitsgründen eine
Auftragungsvorrichtung mit vier Auftragungsstiften beispielhaft
dargestellt. Es ist jedoch offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung
in äquivalenter
Weise auf die Microarray-Herstellung
unter Verwendung einer Auftragungsvorrichtung mit mehr als vier
Auftragungsstiften anwendbar ist.
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1 ist
ein Diagramm, das eine Darstellung einer Messung unter Verwendung
eines Microarray der Erfindung zeigt. Für Experimente unter Verwendung
des Microarray speichert eine Microarray-Datenbank 104 Probendaten,
Microarray-Herstellungsdaten und Microarray-Daten, die während des Verlaufs der Herstellung von
verschiedenen Proben 101, des Microarray-herstellenden
Apparats 102 und des Microarray-Lesegeräts 103 erhalten worden
sind. Die Daten in der Datenbank 104 werden zum Identifizieren
der verschiedenen Proben, zum Speichern von Informationen darüber, welche
Probe aus welcher Position einer Napfplatte, die die Proben aufbewahrt,
entnommen worden ist, und zum Nachverfolgen, welcher Auftragungsstift
tatsächlich
zum Auftragen dieser Probe benutzt wird, verwendet. Wenn ein Befehl 107 zum
Berechnen von korrigierten Werten von Lumineszenzintensitäten der
jeweiligen Flecken gegeben worden ist, beginnt ein Lumineszenzintensitätskorrekturprogramm 105,
den korrigierten Wert der Lumineszenzintensität von jedem Flecken, basierend
auf der Information zu berechnen, die aus der Microarray-Informationsdatenbank 104 erhalten
worden ist, und zeigt die Resultate auf einer Anzeigevorrichtung 106 an.
Details der Microarray-Informationsdatenbank 104, des
Lumineszenzintensitäts-Korrekturprogramms 105 und
der Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 106 werden später beschrieben
werden.
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2 ist
eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Abgeben von Proben 201 bis 205,
hergestellt für
ein Microarray-Experiment, in eine Napfplatte 214 zeigt.
Die Proben 201 bis 205 sind auf einem Microarray
zu immobilisierende Proben und werden in individuellen Eppendorf-Röhrchen gespeichert.
Die Probe 201 wird als eine Kontrolle zum Korrigieren von
zwischen den Auftragungsstiften bestehenden Fehlern hinsichtlich
der Auftragungsmenge hergestellt. Die Proben 202 bis 205 sind
Proben 1 bis Probe 4 als Kandidaten für einen
Test unter Verwendung des Microarray. Die Probe 201 als
eine Kontrolle zum Korrigieren der zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge ist notwendig,
um korrigierte Lumineszenzintensitäten der jeweiligen Probenflecken
zu erhalten, und wird wie andere Proben hergestellt.
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Dargestellt
mit gestrichelten Pfeilen in 2, werden
die Proben 201, 202, 203, 204 und 205 in
die Eppendorf-Röhrchen
in Näpfe 206 bis 209,
einen Napf 210, einen Napf 211, einen Napf 212 bzw.
einen Napf 213 einer Napfplatte 214 abgegeben.
Die Probe 201 (als die Kontrolle zum Korrigieren der zwischen
den Auftragungsstiften bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge)
muß in
Näpfe abgegeben
werden, die sich in Positionen befinden, an denen alle der Vielzahl
von Auftragungsstiften der Auftragungsvorrichtung, die zur Immobilisierung
auf den Microarray verwendet wird, zeitgleich für die Proben zugänglich sind.
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An
diesem Punkt kann Information über
die Proben 202 bis 205, Information darüber, welche
Probe in welchen Napf auf der Napfplatte 214 und Ähnliches
erhalten werden. Die erhaltene Information wird in der Microarray-Informationsdatenbank 104 als
Probenfleckeninformation gespeichert.
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3A und 3B sind
schematische Ansichten, die ein Verfahren zum Immobilisieren von
Proben aus den jeweiligen Näpfen
der Napfplatte auf den Microarray unter Verwendung der Auftragungsvorrichtung mit
vier Auftragungsstiften zeigt. Die Auftragungsvorrichtung 301 hat
vier Auftragungsstifte, die in der Lage sind, zeitgleich vier Arten
von Proben aus den Napfplatten 302a, 302b ...
aufzunehmen. Entsprechend können vier
Flecken auf dem Microarray-Träger 303 zur
selben Zeit mit einem einzelnen Auftragungsvorgang aufgetragen werden.
Wie in 3A gezeigt, werden die Spitzen
der vier Auftragungsstifte der Auftragungsvorrichtung 301 in
Näpfe der
Napfplatte 302a, enthaltend die Proben, eingetaucht. Dann,
wie in 3B gezeigt, machen die Spitzen
der Auftragungsstifte der Auftragungsvorrichtung 301, die
die Proben aufnehmen, Kontakt mit dem Microarray 303 an
designierten Koordinatenpositionen, wodurch die Proben an den Spitzen
der Auftragungsstifte auf die Microtiterplatten übertragen werden, um darauf
immobilisiert zu werden und Probenflecken zu bilden.
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An
diesem Punkt wird Information über
die Auftragungsstifte oder Ähnliches,
die zur Microarray-Herstellung verwendet werden, in der Microarray-Informationsdatenbank 104 als
Microarray-Information gespeichert. Hierin wird die Ausrichtung
("alignment") zwischen den Positionen
der Proben auf den Napfplatten 302a, 302b ...
und die Positionen auf dem Microarray 303 nicht spezifisch
erwähnt
werden, da die Betriebsvorgänge mit
den Auftragungsstiften zum Immobilisieren von Proben variieren können, abhängig von
einem Microarrayherstellenden Apparat. Jedoch wird die Ausrichtung
("alignment")in geeigneter Form
durchgeführt.
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4 ist
eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Ablesen von Lumineszenzintensitäten der jeweiligen
Flecken auf einem erzeugten Microarray 401 und von einer
Hintergrundslumineszenzintensität
des Microarrray 401 selbst unter Verwendung eines Microarray-Lesegeräts 402 zeigt.
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Zuerst
wird eine Fluoreszenz-markierte Probe mit Proben hybridisiert, die
auf dem Microarray gemäß einem
bekannten Verfahren immobilisiert sind. Danach wird der Microarray 401 unter
das Lesegerät 402 gebracht,
um mit Anregungslicht aus einer Anregungslichtquelle 403 bestrahlt
zu werden. Die Lumineszenz aus Fluoreszenz-Markierungen wird mit
einem zwei dimensionalen optischen Sensor 404 abgelesen.
Ein optischer Filter 405, der keinen Durchtritt des Anregungslicht
aus der Lampe 403 erlaubt, aber einen Durchtritt der Lumineszenz
von den Fluoreszenz-Markierungen erlaubt, wird in einem Strahlengang
des zweidimensionalen optischen Sensors 404 angeordnet.
Die Daten der abgelesenen Lumineszenzintensitäten von Flecken und die Information über den
Hintergrundswert zwischen den Flecken werden an einen Computer 407 über ein
Kontrollgerät 406 gesendet.
Die Information über
die Lumineszenzintensität
von jedem Fleck, erhalten durch Ablesen der Microarray-Information
mit dem Microarray-Lesegerät 402,
und die Information über
den Hintergrundwert des Microarray wird in der Microarray-Informationsdatenbank 104 als
Probenfleckeninformation bzw. Microarray-Information gespeichert.
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5A und 5B sind
Tabellen, die eine beispielhafte Struktur der Microarray-Informationsdatenbank 104 zeigen.
Die in 5A gezeigte Tabelle zeigt beispielhafte
Aufzeichnungen für
Information in Bezug auf die Microarrays und schließt Felder,
wie etwa Microarray-IDs 501, Hintergrundwerte 502 der
Microarrays, Definitionen 503 der Microarrays und Typen
von Auftragungsstiften 504 ein, die zur Microarray-Herstellung verwendet
werden. Die in 5B gezeigte Tabelle zeigt beispielhafte
Aufzeichnungen für
Information in Bezug auf Flecken, die auf dem Microarray immobilisiert
sind, und schließt
Felder ein, wie etwa Flecken-IDs 505, Hinweise auf die
Microarray-Information (Microarray-IDs) 506, Probennamen 507,
Definitionsinformation 508, Lumineszenzintensitäten 509 und
positionelle Information 600 und 601 von Näpfen auf
der Napfplatte.
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Auf
der Grundlage dieser Daten wird ein Auftragungsstift, der zum Immobilisieren
einer Probe auf jedem Auftragungsort verwendet wird, aus einer Vielzahl
von Auftragungsstiften (hierin vier Auftragungsstifte) einer einzelnen
Auftragungsvorrichtung 301 spezifiziert, um einen Korrekturparameter
für einen
zwischen den Auftragungsstiften bestehenden Fehler hinsichtlich
der Auftragungsmenge für
den Auftragungsstift zu erhalten. Die erhaltenen Korrekturparameter
für die
zwischen den Stiften bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge
werden verwendet, um einen korrigierten Wert für die Lumineszenzintensität von jedem
Auftragungsflecken zu berechnen, was unten beschrieben werden wird.
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6 ist
ein Flußdiagramm,
das eine Darstellung eines Betriebs mit dem Lumineszenzintensitäts-Korrekturprogramm 105 zeigt,
das zum Berechnen eines korrigierten Werts der Lumineszenzintensität von jedem Auftragungsflecken
verwendet wird. Wenn das Programm beginnt, werden als erstes Proben
spezifiziert, die als Kontrollen zum Korrigieren des zwischen den
Auftragungsstiften bestehenden Fehlers hinsichtlich der Auftragungsmenge
verwendet werden. Die Information über diese Proben, wie etwa
Lumineszenzintensitäten
davon, Napfkoordinateninformation davon und dem Typ Auftragungsstifte,
die zum Immobilisieren der Proben auf den Microarray verwendet werden,
wird aus der Microarray-Informationsdatenbank 104 erhalten
(S601). In diesem Beispiel kann anhand der in 5B gezeigten
Probenflecken-Information gefunden werden, daß vier Flecken, die als Flecken-IDs
SS1 bis SS4 bezeichnet werden, von den Kontrollproben stammen, daß die Lumineszenzintensitäten dieser
Kontrollproben 4500, 4600, 4400 bzw. 4700 sind, und daß die X-Y
Koordinaten der Näpfe,
enthaltend die jeweiligen Kontrollproben, (1, 1), (1, 2), (2, 1)
bzw. (2, 2) sind. Weitere Information kann aus der in 5A gezeigten
Microarray-Information erhalten werden, daß der Auftragungsstifttyp des
Microarray, bezeichnet als Microarray-ID MA1, 2 × 2 ist und daß der Hintergrundwert 100 ist.
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Als
nächstes
werden anhand der Koordinateninformation über die Näpfe und der Auftragungsstift-Typus-Information
Auftragungsstifte, die zum Immobilisieren der jeweiligen Proben
als die Kontrollen zum Korrigieren der zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge verwendet werden,
als ein Satz von Auftragungsstift-spezifizierenden Variabeln (A,
B) spezifiziert, berechnet anhand der folgenden [Gleichung 1] und
[Gleichung 2] (5602).
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- X': Eine
ganze Zahl von X, wobei die erste Dezimalstelle als eine ganze Zahl
gezählt
wird, wenn sie nicht 0 ist.
- Y': Eine ganze
Zahl von Y, wobei die erste Dezimalstelle als eine ganze Zahl gezählt wird,
wenn sie nicht 0 ist.
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Die
oben erwähnten
[Gleichung 1] und [Gleichung 2] werden zum Bestimmen der Auftragungsstift-spezifizierenden
Variablen verwendet, die auf einen der Vielzahl von Auftragungsstiften
der Auftragungsvorrichtung 301 hinweisen, die zum Immobilisieren
einer individuellen Probe auf dem Microarray verwendet wird. Eine
Gruppe von Näpfen,
die Proben speichern, die mit der Vielzahl von Auftragungstiften
in einem Durchgang aufgenommen werden, wird als ein einzelner Block
betrachtet. [Gleichung 1] bestimmt einen Block, der an den X- und Y- Koordinaten
aufeinander trifft, zu denen ein individueller Napf gehört. [Gleichung
2] ergibt X- Y-Koordinaten des individuellen Napfs innerhalb des
Blocks, zu dem er gehört,
durch Subtrahieren der Blöcke
auf der linken von und oberhalb des durch [Gleichung 1 ] bestimmten
Blocks. Da ein einzelner Block eine Gruppe von Näpfen von Proben ist, die mit
den Auftragungsstiften in einem Durchgang aufgenommen werden, entsprechen
die erhaltenen Koordinaten den X- Y-Koordinaten des für den individuellen
Napf verwendetet Auftragungsstifts. Unter Verwendung der erhaltenen
X- und Y-Koordinaten als Auftragungsstiftspezifizierende Variablen
kann der zum Immobilisieren der Probe in dem jeweiligen Napf auf
dem Microarray verwendete Auftragungsstift spezifiziert werden.
Im Falle der in 3 gezeigten Anordnung werden
die Auftragungsstiftvariablen (A, B), bestimmt anhand obiger [Gleichung
1] und [Gleichung 2], zu 4 Koordinatensätzen führen {(1, 1), (2, 1), (1, 2),
(2, 2)}.
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Als
nächstes
werden die Korrekturparameter C. P. (A, B) für die zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge der Vielzahl
von Auftragungsstiften (A, B) der Auftragungsvorrichtung 301 bestimmt.
Zu diesem Zweck werden die oben erwähnten Auftragungsstift-spezifizierenden
Variablen der jeweiligen Auftragungsstifte, Lu mineszenzintensitäten der
Proben, die als Kontrollen zur Korrektur des zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehlers hinsichtlich der Auftragungsmenge verwendet
werden, und der Hintergrundwert BG des Microarray verwendet (S603).
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Ein
Korrekturparamenter C. P. (A, B) für den zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge eines jeweiligen
Auftragungsstiftes, spezifiziert anhand der Auftragungsstift-spezifizierenden
Variablen (A, B), wird anhand der folgenden [Gleichung 3] bestimmt.
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Der
durchschnittliche Wert der Lumineszenzintensitäten der Kontrollen als der
Zähler
aus der [Gleichung 3] wird erhalten durch Dividieren der Summe der
Lumineszenzintensitäten
aller Kontrollen durch die Anzahl der Kontrollen und Subtrahieren
des Hintergrundwerts BG des Microarray von dem erhaltenen Wert.
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Daher
werden die Korrekturparameter C. P. (1, 1), C. P. (2, 1), C. P.
(1, 2) und C. P. (2, 2) für
die zwischen den Auftragungsstiften bestehenden Fehler hinsichtlich
der Auftragungsmenge der vier Auftragungsstifte erhalten.
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Dann
wird eine Lumineszenzintensität
einer jeweiligen Probe, deren korrigierter Wert erwünscht ist, sowie
Koordinatinformation ihres Napfes auf der Napfplatte aus der Microarray-Informationsdatenbank 104 erhalten
(S604).
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Auf
der Grundlage der Koordinateninformation des Napfs der individuellen
Probe und der Information hinsichtlich des Auftragungsstifttyps,
werden Auftragungsstift-spezifizierende Variablen (A, B) durch obige [Gleichung
1] und [Gleichung 2] für
den Auftragungsstift bestimmt, der zum Auftragen dieser individuellen
Probe verwendet wird. Probenflecken mit identischen Auftragungsstift-spezifizierenden
Werten sind Proben, die mit demselben Auftragungsstift aufgetragen
worden sind. Daher kann der Auftragungsstift, der zum Auftragen der
individuellen Probe auf dem Microarray verwendet wird, spezifiziert
werden. (S605).
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Unter
Verwendung der Parameter zur Korrektur der zwischen den Stiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge C. P. (A, B)
des zum Immobilisieren der Probe verwendeten Auftragungsstiftes
wird die korrigierte Lumineszenzintensität (korrigierter Wert) anhand
der folgenden [Gleichung 4] berechnet (S606).
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Wenn
korrigierte Intensitätswerte
von mehr als einer Probe berechnet werden müssen, werden die Schritte 604 bis 607 wiederholt,
bis die Berechnung der korrigierten Werte für alle der erwünschten
Proben in Schritt 607 als abgeschlossen beurteilt worden
sind. Schließlich
werden die bestimmten korrigierten Werte der Lumineszenzintensitäten der
jeweiligen Proben auf einem Bildschirm (S608) abgebildet.
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7A bis 7C sind
Ansichten, die beispielhafte Bildschirme zeigen. Wie in 7A gezeigt, schließt ein Bildschirm 701 zum
Abbilden von korrigierten Lumineszenzintensitäten Information ein, wie etwa Probennamen,
Auftragungsstifte, die zum Immobilisieren der jeweiligen Proben
verwendet werden, gemessene Lumineszenzintensitäten und korrigierte Lumineszenzintensitäten der
jeweiligen Proben und Korrekturparameter für die zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge für die jeweiligen
Auftragungsstifte. Wie in 7B gezeigt,
kann ein Befehl „selective
display" oder „sort" ausgewählt werden
aus dem [Edit]-Menü auf
einem Menü-Balken 702 des
Bildschirms 701 zur Anzeige des korrigierten Werts, um
einen Dialogkasten 703 für eine selektive Anzeige oder
einen Dialogkasten 704 zum Sortieren zu öffnen, wie
in 7C gezeigt. Durch Betrieb dieser Dialog-Kästen können Daten,
die auf dem Bildschirm 701 zum Anzeigen des korrigierten
Werts abgebildet sind, verarbeitet werden.
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Gemäß der obigen
Beschreibung werden Korrekturparameter C. P. (A, B) für die zwischen
den Auftragungsstiften bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge
eines Microarray nach einer Hybridisierungsreaktion des Mikroarray
bestimmt. Jedoch können
Korrekturparameter C. P. (A, B) für die zwischen den Auftragungsstiften
bestehenden Fehler hinsichtlich der Auftragungsmenge eines Mikroarray
durch Messen von Kontrollflecken, die bereits eine fluoreszierende
Substanz enthalten, nach dem Probenauftragen und vor einer Hybridisierungsreaktion
bestimmt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
Lumineszenzintensitätsfehler,
die durch Auftragungsfehler hinsichtlich der Auftragungsmenge zwischen
den einzelnen Auftragungsstiften bei der Microarray-Herstellung verursacht
worden sind, korrigiert werden, wodurch Meßresultate erhalten werden,
die nicht durch die Qualität der
Hardware beeinflußt
sind.
