JP2003512604A

JP2003512604A - 基板を液体サンプルで充填するためのシステムおよび方法

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Publication number: JP2003512604A
Application number: JP2001531508A
Authority: JP
Inventors: ワードケビンフライ，; ジャコブコペルフルデンサル，; テリクリスティーナラベル，; ユージーンヤング，
Original assignee: PE Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2003-04-02
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: EP1181559B1; CA2354278A1; JP3733328B2; DE60013815T2; AU776004B2; AU8016400A; US6272939B1; EP1181559B8; WO2001028684A2; WO2001028684A3; ATE276517T1; EP1181559A2; DE60013815D1; US20010029794A1; US6942837B2

Abstract

(57)【要約】少なくとも１つのチャンバを有する基板を、液体サンプルで充填するためのシステムを提供する。１実施形態において、このシステムは、液体サンプルのための少なくとも１つのチャンバ、およびアダプターを含む、通路のネットワークを規定する基板を含む。このアダプターは、液体サンプルのための充填リザーバー、真空ソースへの取付のための真空ポート、および少なくとも２つのチャネルを含む。１つのチャネルは、真空をネットワークに伝達することを可能にし、他方のチャネルは、液体サンプルをネットワークに導入することを可能にする。検出ユニット内に複数のサンプル検出チャンバを有する基板を位置決めするための装置もまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）（発明の分野）本発明は、１つの局面において、容器の液体装填に関する。特定の実施形態で
は、本発明は、少なくとも一つのチャンバを有する基板に、液体サンプルを充填
するためのシステム（例えば、複数のサンプル検出チャンバを有するカード様部
材に、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）プロセスのサーマルサイクリングの間に
サンプル検出チャンバ内に配置された試薬と反応するための液体サンプルを、充
填するためのシステム）に関する。別の局面では、本発明は、基板を検出ユニッ
ト内に位置付けるための装置に関する。

【０００２】（関連技術の説明）生物学的試験は、疾患を検出し、そしてモニターする際に重要なツールとなっ
た。この分野における最近の発展により、行なわれる試験の数における増加に拍
車がかかっている。膨大な数のこれらの試験を行うことは、経費および時間の浪
費になり得る。経費を最少にする１つの方法は、試験されるサンプルのサイズを
減らし、そしてサーマルサイクリングユニットまたは他の類似のデバイスの各ラ
ンの間に試験され得るサンプルの数を増加させることである。従って、小さいサ
ンプルサイズを有する多数のサンプルを試験することが、しばしば所望される。
小さいサンプルサイズおよび多数の検出チャンバを有する、多数の分析物を同時
に試験するための基板は、ＷＯ９７／３６６８１（本出願の出願人に譲渡された
）に記載され、その内容は、本明細書中に参考として本明細書により援用される
。

【０００３】多数の小さな検出チャンバを有する基板を、安全で、確実な、そして迅速な手
法で充填するためのシステムを提供することが、所望される。先行の方法は、面
倒な工程を必要とし、そしてこれらの工程を実行する操作者を試薬に曝し得る。
さらに、先行の方法は、検出チャンバの間の過度の汚染を容認し得、そして検出
チャンバ内に気泡が存在する傾向があり得る。前述の点を考慮して、先行の方法
の不都合を克服する、システムおよび方法の必要が存在する。

【０００４】（発明の要旨）本発明の利点および目的は、一部が以下の説明において示され、そして一部は
その説明から明らかであるか、または本発明の実施により理解され得る。本発明
の利点および目的は、添付の特許請求の範囲に特に示される、要素および組合せ
の手段により十分に理解され、達成される。

【０００５】１つの局面では、本発明は、少なくとも１つのチャンバを有する基板に液体サ
ンプルを充填するためのシステムを含む。１つの実施形態におけるシステムは、
液体サンプルのための少なくとも一つのチャンバを含む通路のネットワーク、お
よびアダプターを規定する基板を含む。このアダプターは、液体サンプルのため
の充填リザーバー、真空供給源への装着のための真空ポート、および少なくとも
２つのチャネルを含む。１つのチャネルにより真空がネットワークに伝達し得、
そして他のチャネルにより液体サンプルがネットワークに導入され得る。このシ
ステムはまた、少なくとも１つのチャネルを連続的に閉じて開ける機構を含み、
その結果、真空が、液体サンプルを充填リザーバーから基板内に流れるように推
進することを可能にするために、真空は最初に基板に導入され得、そしてその後
、液体サンプルが基板に導入され得る。この連続的閉開の機構は、少なくとも１
つのアダプターおよび基板を保持するフレームを備え、そしてまたアダプターの
チャネルを、連続的に密閉するように係合し、離脱するバルブ機構を備える。

【０００６】別の局面では、本発明は、液体サンプルのための少なくとも１つのチャンバを
有する基板への接続のために形成された基板充填部材を含む。１つの実施形態に
おけるこの基板充填部材は、基底部、液体サンプルを受容するように形成された
基底部上のリザーバー、真空供給源への装着のために形成された基底部上の真空
ポート、および基底部内の複数の流体チャネルを含む。この複数の流体チャネル
は、真空が、第一の設定で、基板および充填部材の少なくとも１つの流体チャネ
ルに伝達されることを可能にするための、第１の流体チャネルを含む。複数の流
体チャネルは、第二の設定で、充填リザーバーからの液体サンプルが、基板の少
なくとも１つのチャンバに流入することを可能にする。

【０００７】本発明のさらなる局面において、本発明は、少なくとも１つのチャンバを有す
る基板の液体サンプルでの充填を制御するための、充填ステーションを含む。１
つの実施形態では、充填ステーションは、基板およびアダプターを受容する基底
部分を含む。このアダプターは、充填リザーバー、真空ポート、および複数の流
路を含む。充填ステーションはまた、アクチュエータが予め決められた位置にあ
る場合に、液体サンプルを、基板の少なくとも一つのサンプルチャンバへ選択的
に導くアクチュエータを含む。このアクチュエータは、予め決められた手順に従
って、アダプター上の流路を選択的に開閉するための、複数のバルブ構造を含む
。

【０００８】本発明のさらなる局面において、本発明は基板の少なくとも１つのチャンバに
、液体サンプルを充填する方法を含む。この方法は、液体サンプルを内包するた
めの少なくとも１つのチャンバ、およびこのチャンバに出入りするための少なく
とも１つの経路を有する基板を提供する工程を包含する。この方法は、基板への
接続のためのアダプター（このアダプターは、液体サンプルのための充填リザー
バーを有する）、真空ポート、および複数のチャネルを提供する工程をさらに包
含する。次に、制御装置が閉じられ、その結果、基板およびアダプターがその中
に固定され、そして液体サンプルはアダプターの充填リザーバー内に挿入される
。次いで真空が、基板のチャンバおよび経路内に導入される。制御装置は、充填
リザーバー内の液体サンプルを真空に曝すために作動され、その結果、液体サン
プルは、基板のチャンバに向かって推進される。

【０００９】本発明の別の局面において、本発明は、複数のサンプル検出チャンバを有する
基板を、検出ユニット内に位置付けるための装置を含む。この装置は、フレーム
アセンブリおよびレンズアセンブリを含む。このフレームアセンブリは、基板が
このフレームアセンブリ中に位置付けられ得るように形成される。レンズアセン
ブリは、複数のプレートを含む。これらのプレートの１つは、レンズプレートを
含み、このレンズプレートにおいて、少なくとも１つのレンズが、そのレンズを
通る光の焦点を合わせるために配置される。

【００１０】さらなる局面において、本発明は、少なくとも１つのサンプル検出チャンバを
有する基板を、サンプル検出機器内に位置付ける方法である。この方法は、サン
プル検出機器を開く工程、支持フレームをサンプル検出機器上に配置する工程、
および少なくとも１つのサンプル検出チャンバを有する基板を支持フレーム内に
挿入する工程を包含する。この方法はまた、レンズプレートを、基板および支持
フレーム上に配置する工程、およびレンズプレート内の少なくとも１つの孔を基
板のサンプル検出チャンバに対して整列する工程を包含する。次いで、サンプル
検出機器は、閉じられる。

【００１１】上記の一般的な記述および以下の詳細な説明の両方は、例示的および説明的で
あるのみであり、特許請求されるものとして、本発明を限定するものではないこ
とが理解されるべきである。

【００１２】（好ましい実施形態の説明）ここで、本発明のこの好ましい実施形態に、詳細な言及がなされ、その例は、
添付の図面に例示される。可能である限り、同じ参照番号は、同じかまたは類似
の部分を言及するために、図面を通して使用される。

【００１３】本発明に従って、少なくとも１つのチャンバを有する基板（例えば、ミクロカ
ード）に、液体サンプルを充填するためのシステムが、提供される。各チャンバ
は、好ましくは分析物−特異的試薬を内包し、この試薬は、液体サンプル中に存
在し得る、選択された分析物と反応する。本発明の１つの実施形態では、このシ
ステムは、液体サンプルのための少なくとも１つのチャンバを含む通路のネット
ワークを規定する基板を含み、そして代表的なミクロカードでは、通路のネット
ワークによって接続される９６個のチャンバが、提供される。本明細書中に具体
化され、そして図１〜２５に示されるように、液体サンプルを基板に充填するた
めのシステム１０は、基板１２；アダプター１４；および充填ステーション１６
を備える。

【００１４】このシステム１０は、図２〜５に最も良く示されるように、通路のネットワー
ク１７を有する基板を備える。基板１２は、クレジットカードの一般的な形状で
、一般的に長方形であるように示され、従って、この基板は、しばしばミクロカ
ードといわれる。基板は、図面中に示される実施形態と比較して、種々の他の形
状およびサイズであり得る。単に例として、１つの実施形態では、基板は、およ
そ７ｃｍ×１１ｃｍ×０．２ｃｍである。基板１２は、複数のサンプル検出チャ
ンバ１８を含む通路のネットワーク１７を規定する。各サンプル検出チャンバは
、予め規定された体積の液体サンプルを保持し得る。本発明の１つの実施形態で
は、各サンプル検出チャンバは、約１μｌの体積を有する。この体積は、特定の
適用に従って変化し得る。より少ない体積のサンプルチャンバを利用することに
より、消費される試薬および分析物の量が減少し、経費節減を生じる。さらに、
所定の基板上でより多くのサンプルが試験され得、それによって、実行されるこ
とが必要な試験の全回数が減少する。図面は、９６個のサンプル検出チャンバ１
８を示す例示的な実施形態を例示するが、チャンバの数および配置は、変更され
得る。例えば、３８４個のサンプル検出チャンバ、および他の数のチャンバを有
する基板もまた、本発明に一致する。

【００１５】本明細書中に具体化され、そして例えば図２〜５に示されるように、基板１２
は、液体サンプルの通路のネットワーク１７への流入のための、サンプル入口ポ
ート２０を備える。サンプル入口ポート２０は、１つのプレート（例えば、基板
１２の頂部プレート３２）における、成形された装着用の特徴（例えば、装着／
ブラダー溝２２）の、例えば好ましくは中心に、適切に配置され、装着／ブラダ
ー溝２２を通って延びる。装着／ブラダー溝２２は、サンプル検出チャンバ１８
の外側の領域において、基板プレート３２の頂面の幅の一部を横切って延びる。
この装着／ブラダー溝２２は、頂部表面および側部表面により規定される。装着
／ブラダー溝２２の頂部表面は、装着／ブラダー溝に隣接する頂部プレート３２
の頂部表面から少し窪んでいる。

【００１６】装着／ブラダー溝２２は、いくつかの機能に役立つ。第一に、装着ピン２３が
、装着／ブラダー溝の各端に提供される。アダプター１４の基板１２への装着の
間、これらの円筒形の装着ピン２３は、アダプター１４を基板１２上に整列させ
る際に補助するために、アダプターの装着突出物１３２の内側に位置付けられる
。アダプターと基板との間の接続は、装着ピン２３および装着突出物１３２の供
給により、より確実にされる。第二に、装着／ブラダー溝２２は、通路のネット
ワークにおける液体サンプルのための空気ポケットを提供する。基板が液体サン
プルで充填され、そして密閉された後、以下で考察するように、通路のネットワ
ーク１７中の液体サンプルは、特に基板がサーマルサイクリング操作のために使
用される場合、温度変動を受け得る。サンプルの温度が上昇するにつれて、通路
のネットワーク１７中の液体サンプルは、膨張する。装着／ブラダー溝２２は、
サンプルが基板上で圧力を有意に上昇することなく膨張し得るように、通路のネ
ットワーク１７上に空気のポケットを提供する。シールの潜在的な破断に起因す
る基板における漏出から保護するために、このポケットは有用である。液体サン
プルは、サンプルポート２０を通って、装着／ブラダー溝２２に流入し得る。１
つの実施形態では、装着／ブラダー溝２２の空気ポケットは、通路のネットワー
ク１７の上でかつこのネットワーク１７から遠位に配置され、その結果、装着／
ブラダー溝２２中の空気が、液体サンプルと混合するのを実質的に防止する。

【００１７】図４に最も良く示されるように、基板の通路のネットワーク１７は、頂部プレ
ート３２の底部表面の縁上に少なくとも１つのサンプル入口送達通路２４；サン
プル入口送達通路２４から延びる４つの長手方向送達通路２６（図４に最も良く
示される）；終端通路２８；およびサンプル検出チャンバ１８を含む。本発明の
１つの実施形態では、長手方向送達通路２６は、サンプル入り口送達通路２４か
ら垂直方向に延びる。このサンプル入口送達通路２４は、装着／ブラダー溝２２
と平行な方向であるが、頂部プレート３２の底面３８の縁上へ延びる。平行な長
手方向送達通路２６は、示されるように、基板１２に沿って位置付けられる。終
端流体通路または接続部２８の複数の対は、各長手方向送達通路２６から分岐す
る。終端流体通路２８は、サンプル検出チャンバ１８を、長手方向送達通路２６
に接続する。サンプル検出チャンバ１８の各対は、長手方向送達通路２６の両側
に配置される。一つの実施形態では、各長手方向通路２６は、そこから延びる２
４個のサンプル検出チャンバを有し、これらは、１２個の対として整列される。
従って、１つの実施形態の基板は、９６個のサンプル検出チャンバを含む。この
数ならびに適切なミクロカードを構成する整列およびネットワーク接続のパター
ンは、明らかに変更され得る。

【００１８】図４に示されるように、各長手方向送達通路２６の末端は、終端３０である。
図に示される、長手方向送達通路、終端流体接続点、およびサンプル検出チャン
バの特定の整列は、例としてのみである。これらの通路、接続点、およびチャン
バは、任意の適切な様式で整列され得る。単に例として、全てのチャンバは、長
手方向送達通路の一方の側に配置され得る。あるいは、通路および溝の数、なら
びにそれらの相対的な位置は、大いに変更され得る。本発明の充填システムは、
任意の多種多様な異なる基板デザインを用いて利用され得、そして図に示される
特定のデザインに限定されない。

【００１９】本明細書中に具体化されそして図２〜５に示されるように、基板１２は、好ま
しくは頂部プレート３２および底部プレート３４から構成される。図２〜５に最
も良く示されるように、頂部プレート３２は、隆起した表面４０を含む上部表面
３６を有する。隆起した表面４０は、各サンプル検出チャンバ１８の頂部を規定
する。頂部プレート３２は、Ｖ−形状リッジ４２（エネルギーディレクターとも
呼ばれる）を含み、このリッジは、頂部プレートの下部表面３８から少し隆起し
ている。底部プレート３４が、実質的に平滑な頂部表面を有して平坦であるため
、頂部プレート３２および底部プレート３４は、図５に最も良く示されるように
、組立てられた場合にリッジ４２に沿ってのみ接触する。従ってリッジ４２は、
基板について通路のネットワーク１７を規定する。例えば、図５では、リッジ４
２、頂部プレート３２の底部表面、および底部プレート３４の頂部表面は、長手
方向送達通路２６を規定する。図５の断面はまた、リッジ４２、頂部プレート３
２の底部表面および底部プレート３４の頂部表面により規定される、終端流体通
路２８およびサンプル検出チャンバ１８を示す。図５はまた、頂部プレート３２
の底部表面と底部プレート３４の頂部表面との間の、サンプル送達通路２４を示
す。

【００２０】図は、頂部プレートから突出するリッジにより規定される通路のネットワーク
を示すが、通路のネットワークは、任意の数の他の様式で規定され得る。例えば
、１つの代替の実施形態では、リッジは底部プレートから突出し得、頂部プレー
トは実質的に平滑である。別の代替の実施形態では、頂部プレートおよび底部プ
レートのいずれかまたは両方が、通路のネットワークを規定する刻み目を備え得
る。この実施形態では、リッジは必要無い。十分な真空を維持し得、そして液体
サンプルで充填され得る通路のネットワークを規定するための、他の適切な方法
は、本発明において受容可能であり得る。

【００２１】頂部プレート３２および底部プレート３４は、種々の方法により互いに接合さ
れ得る。頂部プレートおよび底部プレートは、真空供給源が基板に適用された場
合に、通路のネットワークが真空下になり得るように、密閉するように接合され
るべきである。さらに、これらのプレート３２および３４は、液体サンプルが基
板から漏出しないように接合されるべきである。接合の方法はまた、サーマルサ
イクリングの間に起こり得る温度変動に耐え得るべきである。好ましい実施形態
では、頂部プレートおよび底部プレートは、超音波溶接を使用して互いに接合さ
れる。代表的な超音波溶接手順の間、大きな重量が２つのプレート上にかかり、
強制的に振動させられる。この振動は、プレートが互いに接触している部分で、
すなわち底部プレート３４の平滑な頂部表面と接触しているリッジ４２の部分に
沿って、プラスチックを溶融させる。超音波溶接技術は、リッジ（エネルギーデ
ィレクター）が、底部プレート３４の平滑な頂部表面に部分的に溶着される場合
に、完了する。例えば、本発明の１つの適用では、プレートは、所定のパーセン
ト（例えば８０％）のリッジが溶融されるまで、超音波溶接される。しかし、リ
ッジの溶融の所望の量がこの値より有意に低くともなお適切なシールを提供し得
る。この手順のこの時点において、リッジ４２は、通路のネットワークを形成し
、サンプル入口孔２０は開いたまま、システムの通路を密閉した。上記の実施形
態は超音波溶接を使用してプレート３２と３４とを接続するが、他の適切な方法
（例えば、接着剤の使用、加圧密封、または熱硬化）もまた使用され得る。さら
に別のアプローチでは、接合は、２つの基板プレートの間に配置される接着剤ガ
スケット層を使用して達成される。

【００２２】頂部プレート３２および底部プレート３４は、任意の適切な材料から作製され
得、この材料は、必要とされる仕様に従って製造され得、後に起こり得る（すな
わちサーマルサイクリングまたは基板上に行なわれる他の操作の間に）任意の温
度変動に耐え得、そして適切に接合され得る。さらに、基板が後に光学的検出の
ために使用される場合は、各サンプル検出チャンバ１８の頂部は、反応の検出の
ために光学的に透明でなければならない。この目的のために、例えば、シリカ−
ベースガラス、石英、ポリカーボネート、または任意の光学的に透明なプラスチ
ック層が、使用され得る。基板がＰＣＲ反応で使用される場合、材料はＰＣＲ適
合性であるべきであり、そして材料は好ましくは実質的に蛍光を示さないべきで
ある。１つの実施形態では、頂部プレートのための材料は、「ＢＡＹＥＲ」（登
録商標）により製造されるポリカーボネート（ＦＣＲ２４５８−１１１２と呼
ばれる）であり、そして底部プレートのための材料は、「ＢＡＹＥＲ」（登録商
標）により製造される厚さ０．０１５インチのポリカーボネート（Ｍａｋｒｏｆ
ｏｌＤＥ１−１Ｄと呼ばれる）である。基板プレートは、当該分野で公知の種
々の方法により形成され得る。例えば、頂部プレート３２は、射出成形され得、
一方底部プレート３４は、ダイ−カット（ｄｉｅ−ｃｕｔ）され得る。プレート
を製造する任意の他の適切な方法はまた、受容可能である。

【００２３】頂部プレート３２および底部プレート３４の組立ての前に、分析物特異的試薬
が、代表的には各検出チャンバ１８に配置される。１つ以上の検出チャンバは、
コントロールとして機能するために空のままにされ得る。検出チャンバ内のこれ
らの分析物特異的試薬は、液体サンプル中の多様な分析物クラス（単に例として
、ポリヌクレオチド、ポリぺプチド、多糖類、および小分子分析物が挙げられる
）を検出するように適合され得る。ポリヌクレオチド分析物は、任意の適切な方
法（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応、リガーゼ連鎖反応、オリゴヌクレオチド連
結アッセイ、またはハイブリダイゼーションアッセイ）により検出される。ポリ
ヌクレオチド検出の好ましい方法は、「ＴＡＱＭＡＮ」（登録商標）と呼ばれる
エキソヌクレアーゼアッセイである。非ポリゴヌクレオチド分析物はまた、抗体
／抗原結合のような任意の適切な方法により検出され得る。上記の検出方法は、
当該分野で周知である。これらは、以下の文献および特許に詳細に記載される：
Ｇｅｌｆａｎｄらの米国特許第５，２１０，０１５号；Ｌｉｖａｋらの米国特許
第５，５３８，８４８号；Ｂａｒａｎｙらの１９９１年１１月１４日に公開され
たＷＯ９１／１７２３９；ＬａｎｄｅｇｒｅｎらによるＳｃｉｅｎｃｅ２４１
：１０７７−９０（１９８８）に公開された「ＡＬｉｇａｓｅ−Ｍｅｄｉａｔ
ｅｄＧｅｎｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅ」；Ｇｒｏｓｓｍａ
ｎらによる「Ｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙｍｕｌｔｉｐｌｅｘｄｅｔｅｃｔｉ
ｏｎｏｆｎｕｃｌｅｉｃａｃｉｄｓｅｑｕｅｎｃｅｓ：ｏｌｉｇｏｎｕ
ｃｌｅｏｔｉｄｅｌｉｇａｔｉｏｎａｓｓａｙａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｅ
−ｃｏｄｅｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎ」（ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄＲｅｓｅ
ａｒｃｈ２２：４５２７−３４（１９９４）に公開される）；およびＮｉｃｋ
ｅｒｓｏｎらによる「ＡｕｔｏｍａｔｅｄＤＮＡｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ
ｕｓｉｎｇａｎＥＬＩＳＡ−ｂａｓｅｄｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ
ｌｉｇａｔｉｏｎａｓｓａｙ」（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．
ＵＳＡ８７：８９２３−２７（１９９０）に公開される）。

【００２４】さらに本発明に従って、システムはまた、基板に液体サンプルを充填する際に
補助するためのアダプターを充填ステーションに備える。本明細書中に具体化さ
れ、図６〜１２に示されるように、アダプター１４は、好ましくは頂部プレート
６２および底部プレート６４のような２つのプレートを含む。頂部プレート６２
は、ピペットまたは他の調剤装置からの液体サンプルを受容するための充填リザ
ーバー７０、および真空が、基板１２の通路のネットワーク１７に伝達されるこ
とを可能にするための真空ポート７２を含む。充填リザーバー７０および真空ポ
ート７２は、図６〜８に示されるように、頂部プレート６２の頂部表面６６上に
配置される。

【００２５】図に示される１つの実施形態では、充填リザーバー７０は、頂部の四角い開口
部および頂部プレート６２の頂部表面６６に延びるテーパ状側壁７１を有する、
四角い漏斗である。バットレスの形状の構造支持体７３は、テーパ状側壁を支持
する。充填リザーバーは、図に示されている形状の他にも、任意の種々の都合の
良い形状（例えば、円筒形、円錐形、長方形）であり得る。充填リザーバーは、
種々の自動または手動のプロセスにより充填され得る。代表的な実施形態では、
液体サンプルは、手で保持されるピペットにより、充填リザーバー内に導入され
る。充填リザーバー７０は、サンプル検出チャンバ１８を含む、通路のネットワ
ーク１７全体が、以下に記載するような充填ステーション１６の操作で充填され
得るように、十分な体積を有する。９６個のチャンバ基板を用いる本発明の１つ
の実施形態に従って、充填リザーバーは、代表的には少なくとも３００μｌの液
体サンプルを保持するように設計される。充填リザーバーのサイズは、サンプル
検出チャンバ１８ならびに通路２４、２６および２８のサイズと相関関係にあり
、従って、変化し得る。液体サンプルは、充填リザーバー７０から、頂部プレー
ト６２を通過する開口部７４を通って、底部表面６８まで流れる。以下に記載さ
れるように、液体サンプルは、頂部プレート６２と底部プレート６４との間に位
置する充填チャネルに流入する。この実施形態のフィリリザーバーは、単に例と
して示される。充填リザーバーは、頂部プレートと一体化している必要は無いが
、その代りにアダプターに装着される別々の部材であり得る。

【００２６】真空ポート７２は、頂部プレート６２の頂部表面６６から延びる円筒形の突出
物の形状で示される。この真空ポート７２は、（以下に記載される）充填ステー
ション上の真空接続のために適切な任意の形状を有し得る。図７〜９に最も良く
示されるように、真空ポート孔７６は、真空ポート７２の中央に提供される。真
空ポート孔７６は、頂部プレート６２を通って底部表面６８に達する。代替の設
計では、充填ステーションの設計を仮定すると、真空ポートは、底部プレート上
に設けられる。より詳細に考察されるように、真空ポートの供給は、真空が、基
板の通路のネットワークに適用されるのを可能にする。真空の範囲は典型的に真
空ポンプにより適用される。本発明では、理想的な実行のための真空の範囲は、
およそ０〜５００ミクロンである。本発明の１つの実施形態の代表的な操作では
、５０〜１５０ミクロンの範囲の真空が所望される。

【００２７】以下に記載されるように、アダプターの頂部プレート６２は、底部プレート６
４の頂部表面８２のリッジ８０と嵌合するための、その底部表面６８上に、窪み
または溝７８をさらに含む。アダプターの底部プレート６４の頂部表面８２は、
それぞれのリッジの間に、チャネル表面８４を有する。このチャネル表面８４は
、底部プレート６４の主要な頂部表面８２から少し低くなっている。頂部プレー
ト６２および底部プレート６４が装着される場合、底部プレート６４のリッジ８
０は、頂部プレート６２の窪みまたは溝７８と嵌合して、流体チャネル８６を形
成する。

【００２８】嵌合リッジ８０および溝７８は、真空、液体サンプル、および周囲の空気のた
めの、複数の流体チャネル８６を規定する。図１０〜１１に示されるように、真
空チャネル９４は、真空ポート孔７６のすぐ下の真空チャネルへの入口９２から
、垂直に延びる出口ポートチャネル９８を有する接合点９６へ延びる。出口ポー
トチャネル９８は、その中心に小さな円形の開口部９０を有する出口ポート８８
に至る。充填チャネル１００は、充填リザーバー７０のすぐ下の充填チャネルへ
の入口１０２から、出口ポートチャネル９８を有する接合点９６へ延びる。充填
チャネル１０２の垂直に折れる部分を、接合点１０４という。ブラダー接続チャ
ネル１０５は、充填チャネル接合点１０４とブラダーチャネル１０６との間に配
置される。ブラダー接続チャネル１０５は、真空チャネル９４および充填チャネ
ル１００と同じ幅を有する。主要なブラダーチャネル１０６は、充填チャネル接
合点１０４から周囲の空気まで延びる。主要なブラダーチャネル１０６は、以下
で考察するプライミング機能を実行するために、他のチャネルより大きな幅を有
する。頂部プレートおよび底部プレートにより形成されるこれらのチャネルは、
空気を基板から流出させ、そして液体サンプルを基板に流入させることを可能に
するために役立つ。

【００２９】アダプター１４の頂部プレート６２および底部プレート６４は、バルブ機構で
チャネルを押圧することによりチャネルが開閉され得るように、好ましくはエラ
ストマー材料から作製される。多くの他の材料も本発明に適切であるが、本発明
で使用されるために適切な材料の１つは、「ＤＵＰＯＮＴ」（登録商標）ＥＬＶ
ＡＸ１５０である。頂部プレート６２および底部プレート６４は、種々の方法
により互いに装着され得る。好ましい方法では、紫外線（ＵＶ）活性化接着剤が
、２つのプレートを接合するために使用される。頂部プレート６２をひっくり返
した後、頂部プレート６２の窪み７８は、連続的なビーズのＵＶ活性化接着剤で
充填され、そして底部プレート６４は、頂部プレート６２上に置かれ、その結果
、リッジ８０は、頂部プレートの窪み７８に適合する。次いで、これらのプレー
トは、接着剤を硬化させるためにＵＶ光の下に置かれ、そしてそれによって頂部
プレートおよび底部プレートが共に接合される。真空が真空チャネル内で形成さ
れ得、それによって液体サンプルが全く漏出しないように、プレートが、適切に
共に密封されることが、重要である。

【００３０】別の実施形態では、アダプターの頂部プレートおよび底部プレートは、頂部プ
レートがリッジ８０を含み、そして底部プレートが窪み７８を含むように改変さ
れ得る。この代替の構成では、接着剤が、底部プレート６４の頂部表面内の窪み
７８に注入され得、そして次いで頂部プレート６２は、底部プレートの頂部に適
合され得、その結果リッジが窪みに嵌合する。

【００３１】さらなる実施形態では、流体チャネル８６は、頂部プレートおよび底部プレー
ト内のリッジまたは窪みではなく、その中に形成されるチャネルを有する１つ以
上の薄い接着プレートにより形成される。これらの薄い接着プレートは、頂部プ
レートの実質的に平滑な底部表面と底部プレートの実質的に平滑な頂部表面との
間に配置され得る。この接着剤の中間層を設けることにより、頂部プレートおよ
び底部プレートのための注入式塑造が、単純化され得る。さらに、窪みに接着剤
を挿入する別の工程は、もはや必要でない。別の実施形態では、熱密閉が、流体
チャネル８６を規定する、局所的な範囲を加熱し、そして密閉するために使用さ
れ得る。この方法では、接着剤は必要とされない。

【００３２】別の実施形態では、可撓性管材料が流体「チャネル」を形成するために利用さ
れ得る。この管材料は、係合構造が管材料に対して移動し得るように、プレート
上に配置され得る。管は、プライミング機能（後述）が実行され得るように、ブ
ラダーチャネル部分でより大きな直径を有し得る。明らかに、上記の実施形態は
、例示のみであり、他の変形もまた、アダプタ中の流体チャネル８６を規定する
ために使用され得る。

【００３３】アダプタの頂部プレート６２および底部プレート６４は、個々の整列孔１２０
および１２２を含む。頂部プレート６２の２つの整列孔１２０は、底部プレート
の２つの整列孔１２２と嵌合するために配置される。アダプター１４および基板
１２の充填ステーション１６への挿入の間に、充填ステーションの底部から突出
する２つの整列ピン１５９は、整列孔１２０および１２２を通過し、充填ステー
ション内のアダプターの正しい整列を確実にする。充填ステーション内のアダプ
ターを整列する他の方法（例えば、充填ステーション内で孔に嵌合するために、
アダプター上にピンを有すること）もまた考慮され得る。

【００３４】図９に最も良く示されるように、アダプターの頂部プレート６２は、頂部プレ
ートの底部表面６８の周囲に沿って配置される周囲窪みまたは溝１２４をさらに
含む。この周囲溝１２４は、底部プレートの頂部表面８２の周囲に沿って配置さ
れる周囲リッジ１２６と嵌合する。以前に記載されたように、上記の頂部プレー
トおよび底部プレートの装着方法の間に、周囲窪み１２４は、他方の窪み７８と
同じ接着剤で充填され、頂部プレートと底部プレートとの間にさらなる接合を提
供する。

【００３５】液体サンプルは、アダプター１４から出口ポート８８内の小さな円形開口部９
０を通って流れ得る。図１２（上下逆の位置で基板を示す）に最も良く示される
ように、出口ポート８８は、底部プレート６４の底部表面１３０から突出する円
筒形突出物１２８を含む。この円筒形突出物１２８は、液体サンプルが流出する
小さな円形開口部９０を含む。円筒形突出物１２８は、サンプル入口孔２０と嵌
合するように設計され、その結果アダプター１４と基板１２との間に緊密な流体
連通が生じる。底部プレート６４の底部表面１３０はまた、装着突出物１３２を
含む。この装着突出物１３２は、基板の装着ピン２３と嵌合するために内部に開
口部を有する中空の円筒である。円筒内の開口部は、基板の装着ピン２３と厳密
に適合するように寸法決めされる。円筒形突出物１２８および装着突出物１３２
は、組立ての間に、基板の装着／ブラダー溝２２内に延びる。

【００３６】図１３に示されるように、基板の頂部表面の縁上にアダプターを配置すること
により、基板に装着され、それによって装着ピン２３を装着突出物１３２内に挿
入する。アダプターの基板への装着の間、アダプターの円筒形突出部２８は、サ
ンプル入口孔２０と整列する。円筒形突出物２８の末端は、装着／ブラダー溝２
２の頂部に接触し、それらとシールを形成する。接着剤の帯状小片（示されてい
ない）はまた、アダプター１４と基板１２との間の重なる範囲に設けられ得る。
この接着剤帯状片は、アダプターが基板にしっかりと接続され、シールを形成す
るのを確実にするために補助する。接着剤帯状片のために使用される材料は、基
板に対して行なわれる操作に依存する。液体サンプルがＰＣＲ操作に使用される
場合、アダプターおよび基板の材料に確実に接着し得ることに加えて、ＰＣＲ適
合性の接着剤を有することが望ましい。２重コーティングされたポリエステル接
着剤帯状片（例えば、０．００３４インチの厚さの「３Ｍ」Ｐａｒｔ１５１３
）は、１つの実施形態における本発明に適切である。円筒形突出物１２８が、サ
ンプル入口ポート２０の孔または出口ポート８８の孔９０を妨げる任意の接着剤
を用いることなく、サンプル入口ポート２０と嵌合し得るように、孔が接着剤の
帯状片に設けられる。一旦アダプターおよび基板が互いに適切に接続されると、
それらは充填ステーション内に配置される。

【００３７】本発明に従って、システムは、アダプターの少なくとも１つのチャネルを連続
的に閉開するためのバルブまたは機構をさらに含む。本明細書中に包含され、図
１、および図１４〜２４に示されるように、充填ステーション１６は、基板の充
填を制御するために設けられる。図に示される実施形態では、充填ステーション
は、基底プレート１５０、中間プレート１５２、およびカバープレート１５４を
含む。

【００３８】基底プレート１５０は、溝１５５を含み、この窪み内に、基板１２（その一部
に装着されるアダプターを有する）が配置される。溝１５５は、好ましくは基板
がその中にしっかりと位置決めされ得るように、成形される。図１７に最も良く
示されるように、２つの整列ピン１５９は、アダプターの頂部プレート６２およ
び底部プレート６４内の整列孔１２０、１２２を通って突出するために、溝１５
５に隣接して代表的に位置決めされる。基底プレートは、底部表面上に、充填ス
テーションをテーブルのような表面上に支持する脚部１５７を含む。

【００３９】充填ステーション１６は、カバープレート１５４をさらに含む。本明細書中に
包含され、図１、および図１４〜１５に示されるように、カバープレート１５４
は、基底プレート上のヒンジ１５６で、基底プレートに対して旋回される。カバ
ープレート１５４は、カバープレートが、オペレーターにより開閉され得るよう
に、ハンドル１５８を含む。カバープレート１５４は、アダプターの充填リザー
バー７０が、接近し得、そしてアクチュエータ（後述）および基板の部分が視覚
的に調べられ得るように、貫通孔１６０をさらに含む。真空ノズル１６２は、カ
バープレートの頂部表面１６４に装着される。真空ホース１６６は、真空ノズル
１６２に装着される。真空ホースの末端は代表的には、ホースが真空ノズルを覆
う場所内にロックされる場合にクリック止めされるクイック−リリース（ｑｕｉ
ｃｋ−ｒｅｌｅａｓｅ）バルブを含む。真空ノズルは、カバープレート１５４の
底部表面１７０から突出する真空接管１６８を含む。この接管１６８は、中間プ
レート１５２内の真空孔１７２内に、きちんと適合する（以下に説明する）。

【００４０】充填ステーション１６は、中間プレート１５２をさらに含む。図１７に最も良
く示されるように、中間プレート１５２は、基底プレートのヒンジ１５９で、基
底プレートに対して旋回する。中間プレートのためのヒンジ１５９は、好ましく
はカバープレートのためのヒンジ１５６の少し下に配置される。中間プレート１
５２は、オーバーセンター（ｏｖｅｒｃｅｎｔｅｒ）連動機構１８０によりカバ
ープレート１５４に接続される。このオーバーセンター連動機構１８０は、カバ
ープレート１５４および中間プレート１５２が、カバープレートがオペレーター
により閉じられた場合に、アダプターおよび基板に強く押圧されることを確実に
する。オペレーターが、ヒンジ１５６に対する旋回によりカバープレートを閉じ
るにつれて、カバープレートは、抵抗力がさらに旋回を増加させる角度に到達す
る。この点（「センター」点という）を克服する際に、オーバーセンター連動機
構は、オペレーターがカバープレートを閉じる際に補助し、中間プレートをアダ
プターに対して固く押圧する。オーバーセンター連動機構１８０はまた、オーバ
ーセンター連動機構の付勢力を克服するのに必要な力のために、充填ステーショ
ンが不注意で開かないことを確実にするために補助する。

【００４１】中間プレート１５２は、基板を見るための少なくとの１つの貫通孔１８４をさ
らに含む。中間プレートはアダプター上の真空ポート７２と緊密に嵌合するため
の真空孔１８６をさらに含む。中間プレートは、充填リザーバー７０が、図１４
に示すように中間プレートを突出し得るように、充填リザーバー貫通孔１８８を
さらに含む。

【００４２】中間プレート１５４、アダプターの流体チャネルを開閉するための弁機構をさ
らに含む。弁機構は、ホイール（チャネルを押したり「ピンチオフ」したりする
ために、流体チャネルの頂部を係合し得る）のセットを交換するための、アクチ
ュエータノブ２００およびアクチュエータシャフト２０２を含む。アクチュエー
タシャフト２０２は、中間プレート中の開孔２０４を通って延び、ホイールの軸
方向移動をもたらす。ノブおよびシャフトに加えて、他の構成がまた使用され得
る。例えば、弁機構は、アダプターの流体チャネルを開閉するための空気式およ
び／またはソレノイドのような自動化された機構を含み得る。流体チャネルを開
閉するための任意の適切な装置は、手動でか、または自動でかのいずれかで、利
用され得る。

【００４３】本明細書中で具体化され、そして図１８〜２４に詳細に示されるように、弁機
構はさらに、アクチュエータノブの交換による流体チャネルの開閉のための係合
構造を提供するための、ホイールアセンブリ２０６を含む。好ましい実施形態に
おいて、ホイールアセンブリ２０６は、図１８〜２４において最も良く示される
ように、次のように識別され得る３つのホイールを含む：真空ホイール２１０、
フィルホイール２１２およびブラダーホイール２１４。真空ホイール２１０およ
びフィルホイール２１２は、同一の幅を有するが、ブラダーホイール２１４は、
例えば図２０に示されるように、より大きな幅を有する。ブラダーホイール２１
４は、図面に示されるように、より広い主要ブラダーチャネル１０６を仕切るた
めに、この大きな幅を有する。ホイールの大きさおよび形状は、変更され得る。
さらに、ホイールは、任意の他種の係合構造（例えば、カムまたは他の適切な表
面）により置き換えられ得る。主要な必要条件は、ホイールまたは他の弁の表面
が、アダプター中の流体チャネル８６を仕切るために十分な力を伝動することが
できることである。アダプターの頂部プレートおよび底部プレート、ならびにそ
の上のリッジ１２６は、可撓性材料で作製され、その結果、ホイールまたは他の
弁の表面は、アダプターの頂部プレート６２を下に押し得、そして対応する流体
チャネルを仕切り得る。

【００４４】ホイールは、記載されるように、主要ホイールハウジング２１６上に取り付け
られる。各ホイールは、個々のホイールハウジング２１８において、回転可能に
取り付けられる。固定ネジ２２０は、主要ホイールハウジング２１６の頂部の長
手軸開孔２２２を貫通する。各固定ネジ２２０の末端は、個々のホイールハウジ
ング２１８の各々の頂部の上の、平面構造２２６上の孔２２４に通される。少な
くとも１つのバネ２２８は、固定ネジ２２０のヘッド２３０と主要ホイールハウ
ジング２１６の頂部との間に配置される。好ましい実施形態において、バネ２２
８はｂｅｌｌｅｖｉｌｅワッシャーであり、通された固定ネジ２２０は、ｂｅｌ
ｌｅｖｉｌｅワッシャー中の開孔を通過する。バネの第２のセットは、主要ホイ
ールハウジング２１６の底部表面と個々のホイールハウジング２１８の頂部表面
２２６との間に配置される。好ましい実施形態において、バネ２４０の第２のセ
ットは、ｂｅｌｌｅｖｉｌｅワッシャーである。図面において示されるように、
好ましい実施形態において、真空ホイール２１０に対応する固定ネジは、底部表
面の下に配置された２つのｂｅｌｌｅｖｉｌｅワッシャー２４０、および主要ホ
イールハウジング２１６の頂部に配置された１つのｂｅｌｌｅｖｉｌｅワッシャ
ー２２８を有する。フィルホイール２１２およびブラダーホイール２１４に、そ
れぞれ対応する固定ネジは、底部表面の下に配置される３つのｂｅｌｌｅｖｉｌ
ｅワッシャー２４０、および主要ホイールハウジング２１６の頂部に配置された
１つのｂｅｌｌｅｖｉｌｅワッシャー２２８を有する。ｂｅｌｌｅｖｉｌｅワッ
シャーは、ホイールおよび固定ネジが、主要ホイールハウジングに関してわずか
な役割を有することを可能にする。ホイールは、アダプターの頂部の表面におけ
る変化に適応するために、アダプター表面に垂直な方向に移動し得る。ネジの供
給は、ホイールが充填ステーションの性能を最適化するために適応されることを
可能にする。

【００４５】弁機構はさらに、充填ステーションを閉鎖する際にアクチュエータを第１の位
置に保持し、次いで（アクチュエータノブ２００が基材を充填するために引き寄
せられ、そしてオペレーターがカバープレートを開けた後）、アクチュエータを
第１の位置に戻すために、伸縮バネ機構２４２を含む。本明細書中で具体化され
、そして図２３〜２４において示されるように、伸縮バネ２４４は、伸縮バネシ
ャフト２４６の周りに設けられる。伸縮ネジ２４４は、アクチュエータを第１の
位置へ偏倚する。第１の位置はまた、「アクチュエータイン」位置といわれ、
アクチュエータノブが中間プレート中に、または中間プレート方向に押し出され
る位置に一致する。第２の位置はまた、「アクチュエータアウト」位置といわ
れ、アクチュエータノブが中間プレートから引き出される位置に一致する。

【００４６】充填ステーションは、充填リザーバー中の液体サンプルが、望ましい様式で基
材に全て移されることを可能にする。アクチュエータが第１の位置にある場合、
アダプターに関連したホイールの位置により、基材は排除され得る。すなわち、
アクチュエータハンドルが押し込まれている第１の位置において、真空ホイール
２１０は、（図１１に示されるように）真空チャネル９４の右側に配置される。
従って、第１の位置で、フィルホイール２１２は、出口ポートチャネル９８への
接合点９６とフィルチャネル１００の垂直部分への接合点１０４との間で、フィ
ルチャネル１００の部分の上に配置され、そしてフィルチャネルの部分を押す。
この第１の位置で、ブラダーホイール２１４は、図１１に示されるように、主要
ブラダーチャネル１０６の上に配置され、そして主要ブラダーチャネルを押す。
ブラダーホイール２１４は、図１１に示されるように、ブラダー接続チャネル１
０５にできる限り接近して位置するが、それでも主要ブラダーチャネル１０６の
上にとどまることが好ましい。従って、第１の位置においては、真空ポート７２
、真空チャネル９４への入口９２、真空チャネル９４、出口ポートチャネル９８
と出口ポートチャネル８８との間に自由な連絡がある。従って、アクチュエータ
がこの第１の位置にある場合、真空ソースにより基材に真空が適用され得る。こ
の第１の位置において、流体の流れはフィルホイール２１２およびブラダーホイ
ール２１４により阻害されるので、サンプル流体は充填リザーバー７０中にとど
まる。

【００４７】アクチュエータが第２の位置、または「アクチュエータアウト位置」に移動
される場合、真空チャネル９４は真空ホイール２１０によりブロックされ、それ
により真空ソースを仕切る。充填リザーバー７０とフィルホイール２１２との間
にトラップされたいくらかの空気は、ブラダーチャネル１０６およびブラダー接
続チャネル１０５に押し出される。このプライミング作用は、入口からのこのト
ラップされた空気が、基材中のサンプル検出チャンバに入るのを防ぐ。フィルホ
イール２１２は、図１１において左へ（図１１中で「２」と記された位置へ）移
動し、その結果、充填リザーバー７０は、アダプターの出口ポート８８と自由に
連絡し得る。従って、液体サンプルは、充填リザーバー７０からフィルチャネル
の入口１０２へ流れ得、フィルチャネル１００を通って、出口ポートチャネル９
８へ、そして出口ポート８８を通って、そして出口ポート開孔９０へ流れ得る。
それにより、アクチュエータがこの第２の位置にある場合、基材の通路のネット
ワークは充填され得る。

【００４８】言い換えると、弁機構のチャネルおよびホイール（または他の係合表面）の相
対的な配置および間隔は、系が、まずマイクロカードを排出するために真空を適
用し、次いで系から空気を除去し、次いで、液体サンプルがカードに装填される
のを可能にするために、充填リザーバーを排出されたマイクロカードに対して開
放するように計画されているようなものである。

【００４９】図面に示される充填ステーションは、例示の目的のみである。充填ステーショ
ンは、種々の他の設計からなる。例えば、プレートは、互いに関して旋回可能で
ある代わりに、一方が他方の上に重ねられ、そして互いに対して移動可能であり
、その空間を調節し得る。この代替の設計において、プレートは、充填ステーシ
ョンに基材およびアダプターを挿入するために互いに平行に間隔が空けられ、次
いでプレートが閉鎖された位置で互いに対して（そしてアダプターおよび基材に
対して）押され合うように移動される。閉鎖された位置にある場合、好ましい実
施形態について記載されたものと同様のアクチュエータは、流体チャネルを開閉
し、基材の通路のネットワークを充填するために使用され得る。

【００５０】さらに、アダプターおよび充填ステーションは、任意の型の適切な基材または
カードを充填するために改変され得る。本発明は、図面に示される特定の基材に
限定されず、事実上、液体サンプルを保持し得る任意の装置と共に使用可能であ
り得る。例えば、管が、基材と連絡するために出口ポート８８に接続され得る。

【００５１】ここで、系全体の操作が、より完全に以下に記載される。まず、基材およびア
ダプターからなる基材アセンブリが提供される。基材は、少なくとも１つのサン
プル検出チャンバを含む、通路のネットワークを有する。サンプル検出チャンバ
１８には、液体サンプル中に存在し得る選択された検体と反応するために有効な
、検体特異的試薬が各々に提供される。これらの試薬は代表的に、サンプル検出
チャンバにおいて乾燥形態で提供されるプライマー／プローブセットを含む。

【００５２】試薬は、種々の任意の方法により、サンプル検出チャンバに導入され得る。１
つの好ましい方法において、基材の頂部プレート３２および底部プレート３４の
組み立ての前に、プライマー／プローブセットが溶液中に溶解される。頂部プレ
ート３２は、逆さまに配置され、次いで等量の溶液が、任意の公知の自動プロセ
スまたは手動プロセスにより、頂部プレートのサンプル検出チャンバ１８のウェ
ルの各々に配置される。好ましい方法において、溶液をサンプル検出チャンバの
各々に自動的に（ｒｏｂｏｔｉｃａｌｌｙ）送達するために、９６ウェルレプリ
ケーターが使用される。溶液はまた、特定の化学物質を（代表的にはゲルの形態
で）含み得、その結果プライマー／プローブはウェルに接着する。次いで、逆さ
まの頂部プレート３２は、清潔なフードの中に配置され、そこで自然な空気流は
溶液を蒸発させ、試薬をサンプル検出チャンバ中に「乾燥（ｄｒｙｄｏｗｎ）
」させる。試薬の模範型は、ＷＯ９７／３６６８１（本明細書中で参考として援
用される）において、完全に詳細に記載される。後に、基材上で熱サイクルが行
われる場合、充填リザーバーからの試薬と液体サンプルとの間の反応は、選択さ
れた検体が存在することを示す検出可能なシグナルの生成を生じる。

【００５３】基材アセンブリは、充填ステーション１６の基底プレート１５０の、溝１５５
内に配置される。アダプター１４は、基底プレートのアラインメントピン１５９
が、頂部プレートおよび底部プレートのアラインメント孔１２０および１２２を
通って突き出るように整列される。従って、装着された基材１２は、基材の底部
プレート３４の底部表面が、溝１５５の頂部表面上に平らに位置するように配置
される。ここで、充填ステーション１６は、カバープレートハンドル１５８を握
り、そしてカバープレート１５４をヒンジ１５６に関して旋回することにより閉
鎖される。中間プレート１５２は、基底プレートのヒンジ１５９に関して旋回し
、オーバーセンター位置を通過し、その結果、中間プレートは基底プレート１５
０の頂部表面に対して静止し、一方カバープレート１５４は中間プレート１５２
の頂部表面に対して静止する。オーバーセンター連結機構１８０は、充填ステー
ションが不注意に開かれないことを保証する。

【００５４】閉鎖された位置において、真空ポート７２は、中間プレートの真空孔１８６内
に密閉されて配置される。真空ニップル１６８はまた、真空孔１８６内に配置さ
れ、その結果、系は真空ホース１６６の使用によって真空を維持し得る。真空ホ
ースは、真空ポンプ（示されない）への接続のための真空ノズル１６２に接続さ
れる。

【００５５】閉鎖された位置において、ホイールアセンブリ２０６のホイールは、アダプタ
ーに対して強く押し付けられる。アクチュエータは、始めは第１の位置、または
「アクチュエータイン」位置に保持されるべきである。伸縮バネ機構２４２は
、アクチュエータが自動的にこの第１の位置を認識（ａｓｓｕｍｅ）することを
保証する。この第１の位置において、真空ホイール２１０は（図１１に示される
ように）真空チャネル９４の右側に配置され、一方、充填ホイール２１２は、接
合点１０４の右側でフィルチャネル１００を仕切る。フィルホイール２１２は、
頂部プレート６２に押し付け、そしてフィルチャネルを閉鎖するように頂部プレ
ートを変形することにより、フィルチャネル１００を遮断する。従って、第１の
位置において、出口ポート８８と真空ポート７２との間に自由な連絡はない。

【００５６】真空ホース１６６は、真空ノズル１６２に接続される。真空ホース１６６は、
代表的に、真空ポンプに装着される。真空ポンプは、真空ホース中の空気の排気
を開始するために、真空ホース１６６が真空ノズル１６２に装着される前に作動
され得る。ホースのノズルへの接続の際、基材１２の通路ネットワーク、および
アダプター１４の真空チャネル９４の中の空気は排気される。好ましくは、ホー
ス上の真空計（示されない）は、ホース内の圧力を示す。真空計が所定の真空圧
（例えば、５０ミクロン）に達した場合、検体を含む液体サンプルが充填リザー
バー７２（図１４に示されるように、中間プレート１５２の孔１８８を通って充
填リザーバーを突出する）に導入され得る。液体サンプルは、任意の従来的な（
例えば、ハンドヘルドピペットの使用による）方法により、充填リザーバーに導
入され得る。他の手動的または自動的方法もまた使用され得る。ここで、基材１
２は、液体サンプルを充填される状態にある。

【００５７】オペレーターは、このアクチュエータを第２の位置または「アクチュエータの
アウト（ａｃｔｕａｔｏｒｏｕｔ）」位置へ動かすようにアクチュエータノブ
を引っ張ることにより、基板を充填し得る。アクチュエータノブ２００が引き出
される場合、ホイール２１０、２１２および２１４は、アダプター１４のメイン
長手チャネルに沿って第２の位置へ動く。第２の位置で、このホイールは、充填
リザーバ７０中の液体サンプルが基板１２へ流れることを可能にする。真空ホイ
ール２１０は、図１１において最良に示されるように、出口ポートチャネル９８
と真空チャネル９４との間の第２の位置に動いた。この真空ホイール２１０は、
それによって、真空ポート７２と出口ポート８８との間の連絡を遮断する。充填
ホイール２１２は、充填チャネル接合点１０４を横切り、それによって、充填リ
ザーバを基板中で真空に曝す。通路ネットワークおよび出口ポートチャネルにお
ける圧力が低下したために、周辺気と異なるこの圧力が、液体サンプルを充填チ
ャネル１００を通して出口ポートチャネル９８および基板中の通路ネットワーク
へ押しやる。次いで、この液体サンプルは、通路ネットワーク（サンプル検出チ
ャンバ１８を含む）におけるすべての空きスペースを充填する。この基板を充填
するプロセスは、典型的な操作で約１〜２秒で達成され得、この操作は、真空の
レベル、デバイスの寸法およびサンプル溶液の粘度のような多くの因子に依存す
る。

【００５８】本発明の充填プロセスは、システムに入る空気の存在を最小にするように役立
つ「プライミング」配置を備える。このアクチュエータが第１の位置から第２の
位置まで動かされる場合、ブラダーホイール２１４および充填ホイール２１２は
、図１１中の左へ動かされる。充填ホイール２１２が充填チャネル１００の垂直
な位置に到達するにつれて、このブラダーホイール２１４は、メインブラダーチ
ャネル１０６に沿って、充填ホイール２１２と同じ距離を動く。ブラダーチャネ
ル１０６が充填チャネルよりも広いために、ブラダーホイールと充填ホイールと
の間の領域中の空気の体積は、増加する。このことは、空気圧の減少を生じる。
従って、充填リザーバ７０より下の空気は、減圧を有する。このシステムは、こ
の充填リザーバより下の圧力が、液体サンプルの周辺気圧より小さくなるように
設計される。従って、このプロセスにおいて、液体サンプルの一部が充填チャネ
ル１００およびブラダー接続チャネル１０５へ流れ、液体サンプルから空気を取
り除く。それ故に、充填ホイール２１２が、接合点１０４に隣接した垂直な充填
チャネルを横切る場合、充填チャネルの入口１０２と出口ポート８８との間の充
填チャネル１００中には、空気がほとんどまたは全く存在しなくなる。ここで、
充填リザーバ７０が、基板中で真空に曝され、そして結果的に基板の通路ネット
ワークを充填する。

【００５９】基板が充填された後、アクチュエータがなお「アウト」の位置のままで、真空
ポンプが止められ得る。ここで、充填ステーションが、即座に開けられる。カバ
ープレート１５４および中間プレート１５２を開く工程の間、アクチュエータは
、伸縮バネ２４４の力によって、第１の位置へ自動的に戻る。ここで、基板アセ
ンブリ（アダプターおよび基板）は、ベースプレート１５０中の溝１５５から取
り外され得る。次いで、アダプター１４が、アダプターと基板との間に位置する
接着剤のストリップ（示されない）に沿って、基板１２から剥がされ得る。

【００６０】ここで、通路ネットワーク１７における液体サンプルの混入を避けるため、か
つ液体サンプルの漏出を防止するために、装着／ブラダー溝２２およびサンプル
注入口ポート２０をできるだけ早く封鎖することが望ましい。図２５中に示され
る１つの実施形態において、封鎖テープ２６０は、装着／ブラダー溝２２および
サンプル注入口ポート２０を覆いそして封鎖するために提供される。装着／ブラ
ダー溝２２を覆う封鎖テープ２６０の配置は、以前に議論したように装着／ブラ
ダー溝の空気ポケットを定着させる。

【００６１】１つの実施形態において、封鎖テープは、複数の孔２６２を備える。各々の孔
２６２は、サンプル検出チャンバ１８の高くされた部分４０と同じサイズである
ように作製され、その結果、封鎖テープは、サンプル検出チャンバと干渉しない
。例示の実施形態において、封鎖テープ２６０は、１８個の孔を備えるが、任意
の適切な数の孔が、提供され得る。この封鎖テープ２６０は、基板の頂部表面に
十分に接着するように、その下部表面上に接着剤を有する。

【００６２】封鎖テープ２６０は、基板の意図された使用に適合し得る任意の適切な材料か
ら作製される。例えば、熱サイクリングおよび／またはＰＣＲを含む適用のため
には、この封鎖テープは、温度変化に耐え得、そしてＰＣＲ反応に干渉しない。
ＰＣＲ熱サイクリングにおいて使用される基板に特に適した接着テープの例は、
０．００２インチ厚の「ＤＵＰＯＮＴ」^TM「Ｄ」ポリエステル積層接着剤（３Ｍ
ＰａｒｔＮｏ．８１４２）である。封鎖テープ２６０はまた、好ましくは透
明であり、その結果、基板が、より容易に、より視覚的に視察され得る。

【００６３】本発明によるシステムおよび方法は、当該分野で公知の、より大きいサンプル
ウェル設計と比較して、使用される試薬の量を減少する。充填ステーション配置
は、オペレーターが、ミクロカードまたは充填リザーバにほとんど接触しないで
、基板を充填するのを可能にする。この手順は、速くそして妥当な値段である。
この手順はまた、気泡がサンプル検出チャンバで生じることを妨げる、液体から
の空気のゆっくりとしたプライミングを可能にする。気泡が、ＰＣＲ熱サイクル
の間ウェル中に残存する場合、気泡は、広がり得、そして試薬をサンプル検出チ
ャンバから排出させ得る。本発明のシステムおよび方法は、これらの問題の多く
を実質的に除去する。

【００６４】種々の改変および変形が、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、液
体サンプルで基板を充填するための装置および方法、本発明の装置の用途、なら
びにこの装置の構築においてなされ得ることが、当業者に明らかである。例えば
、このシステムは、同時に多重の基板を充填するように設計され得る。種々の他
の型の液体サンプルが、試薬を含むサンプルに加えて使用され得る。

【００６５】別の局面において、本発明は、複数の光線を複数のサンプルチャンバ（例えば
、上で議論された基板１２中のチャンバ１８）へ集束させるための装置および方
法を含む。１つの適用において、この装置は、各々の問い合わせ（ｉｎｔｅｒｒ
ｏｇａｔｉｎｇ）光線の焦点が、各々の複数のサンプルチャンバ中で蛍光シグナ
ルを検出するために最適化されるように、蛍光検出器の光学を適合させるように
使用され得る。本発明の１つの利点によれば、この装置は、多重サンプル蛍光検
出機器から容易に取り外し可能であり、それによって、種々の多重サンプルチャ
ンバの配置を有する機器の使用を可能にする。本発明が使用され得る適切な機器
の例としては、ＰＥＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ７７００Ｒｅ
ａｌＴｉｍｅＰＣＲＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、および米国特許第５，９２
８，９０７号に記載された装置（これは、本明細書中で参考として援用される）
が挙げられる。ここで、図２６Ａ〜図２９Ｄが参照される。これは、本発明に従
って模範的な集束装置の種々の特徴および構成要素を図示する。

【００６６】図２６Ａは、集束アセンブリ３００の分解組立て斜視図を示し、これは、支持
プレート３２０、上で議論された多重チャンバ基板１２および多重レンズ集束プ
レート４００を含む。支持プレート３２０は、上部表面３２２を含み、これは、
この表面上で基板１２を位置決めするための、表面３２２のすべてまたは選択さ
れた部分の少なくとも一部を囲むガイドバー３２４によって縁づけされる。支持
プレート３２０は、さらに、角ガイドバー３２６（これは基板１２の斜角の端２
５に幾何学的に相補的である）を含み得、この基板が、この支持プレートに対し
て、かつアセンブリが分析のために配置される機器の光学的構成要素に対して、
一貫した配向を有することを確実にする。代表的に、このガイドバーは、この基
板とぴったりとした一致を提供するように、この支持プレート上に配置される。
図２６Ａは、この基板の厚さにほとんど等しい高さを有するガイドバー３２４を
示すが、このガイドバーは、このアセンブリの使用と適合し得る任意の他の高さ
を有し得る。この支持プレートは、良好な熱伝導性を有する任意の適切な材料で
形成され得る。このような材料はまた、シグナル測定のために測定される波長に
対して低い固有の蛍光性を有する。この支持プレートを形成するための模範的な
材料としては、ステンレス鋼、チタン、銅、銀、およびアルミニウムが挙げられ
る。

【００６７】多重レンズ集束プレート４００は、一般的に、基板１２におけるサンプルチャ
ンバ１８と、そしてまた検出機器における１以上の検出エレメント（示されてい
ない）と位置合わせ可能である、複数のレンズ４０２を備える。都合の良いこと
に、レンズ４０２は、直交性のＸ−Ｙアレイパターン（このパターンは、サンプ
ルの参照およびデータの収集について容易に指標され得る）で提供されるが、任
意の他の適切なパターンもまた、使用され得る。

【００６８】このレンズは、１以上の層を含むプレートによって保持され得、またはこのプ
レートの中に埋め込まれ得る。図２７および２８Ａ〜２８Ｃは、集束プレート４
００が、下部サンドイッチプレート４１０、レンズ保持ガスケット４５０および
上部サンドイッチプレート４７０を備える実施形態を図示する。下部サンドイッ
チプレート４１０は、複数の環状レンズウェル４１２を備え、このレンズウェル
４１２の各々は、（ｉ）各々のレンズ４０２の外側の直径にほとんど等しい直径
を有しそしてプレート４１０の上部表面４１６からほぼプレート４１０の下部表
面４１８まで伸長するカウンターボーア（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｂｏｒｅ）、および
（ｉｉ）各々のレンズウェルの底部から、そして下部表面４１８を抜けて通る、
カウンターボーアより小さい直径を有する同心のスルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ
−ｈｏｌｅｓ）によって定義される底部リム４１４を有する。このスルーホール
およびカウンタボーアは、光が下部サンドイッチプレートを通過しそしてサンプ
ルチャンバの中へおよびその外へ向うことを可能にし、一方、各々のレンズの底
部を支持するのに十分な環状の寸法を有するリム４１４を提供する。

【００６９】図に示される模範的な構成において、各々のレンズ４０２は、リム４１４上に
置かれる平らな下部表面、円柱状の側面、およびレンズを通過する光の焦点の望
ましい変化を提供するように選択された半径を有する凸状上部表面を有する。例
えば、ＰＥＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ７７００ＲｅａｌＴ
ｉｍｅＰＣＲＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔを用いた使用に関して、各々のレンズは
、２．５ｍｍの高さ（底部〜凸状上部表面の最高点）、約４．７ｍｍの幅、およ
び約４．７ｍｍの半径を有する凸状表面湾曲を有し得る。このようなレンズは、
７７００機器によって生成される光線を集中させることおよび基板の平面部より
約０．５インチ下から０まで焦点の長さを短くすることの両方のために有用であ
り、それによってシグナルの感度を有意に改善する。このレンズは、好ましくは
、例えば、４８８ｎｍのアルゴンレーザーによる励起について５００〜７００ｎ
ｍの範囲にある、最小量の固有蛍光を有する材料で形成される。模範的な材料は
、５８７．５ｎｍで約１．７８の指数および８０〜５０の表面品質を有するガラ
スである。ポリカーボネートのような他の材料もまた、このレンズに適切である
。さらに、任意の他の適切なレンズ構成が、所望の集束を達成するために使用さ
れ得ることが理解される。

【００７０】下部サンドイッチプレート４１０の下部表面４１８は、基板１２を横切る均一
な圧力を提供するように構成される。また、基板上の温度制御を改善するために
、プレート４１０と基板１２との間の接触は、その間の熱移動を減少するように
最小にされる。図２８Ａおよび２８Ｂにおいて、ウェル４１２のスルーホールの
直径は、基板１２上の高くされた表面４０の直径よりも小さいように選択され、
その結果、各々のスルーホールは、各々の高くされた表面４０の半球形の部分に
接して置かれ、その結果、プレート４１０と基板１２との間の接触は、各々の高
くされた表面４０の頂部付近での複数の環状の接触に限定される。従って、この
限定された接触は、支持プレート３２０の底部から加熱および冷却するためのよ
り注意深い制御を可能とする。下部サンドイッチプレート４１０は、この下部サ
ンドイッチプレート４１０をガスケット４５０および上部サンドイッチプレート
４７０に接合するピンまたはネジを受け入れるためのスルーホール４２０をさら
に備える。プレート４１０について模範的な寸法は、以下の通りである：４．５
インチ×３．０インチ（長さ×幅）、０．１２インチ（厚さ）、カウンターボー
ア直径０．１９インチ、スルーホール直径０．１４インチ、およびカウンターボ
ーア深さ０．０７０インチ。これらの寸法は、例示のみの目的であり、このプレ
ートは、特定の適用に依存して、より小さくまたはより大きく作製され得る。こ
のプレートは、任意の適切な材料（例えば、ポリカーボネート、アルミニウムな
ど）から作製され得る。

【００７１】図２８Ａおよび２８Ｂに関して、下部サンドイッチプレート４１０は、所望さ
れる場合、温度サイクリングの間、基板１２の装着／ブラダー溝２２を覆いそし
て封鎖するために、下部表面４１８に装着された封鎖エレメント４３０をさらに
備える。模範的封鎖エレメントのさらなる詳細は、図２９Ａ〜２９Ｄ中に見出さ
れ得る。図中に示されるように、封鎖エレメント４３０は、平らな裏面４３２を
有する細長い形状、封鎖エレメントの外周全体に沿って配置された外部リッジ４
３４、およびリッジ４３４の内側の内部キャビティ４３６を有する。キャビティ
４３６は、剛性および外部リッジ４３４の反対側の分離を維持するための複数の
リブ４３８をさらに備える。下部サンドイッチプレートの下部表面が、基板１２
の上部表面に対して配置される場合、封鎖エレメント４３０は、溝２２および上
で議論されたように溝２２を覆う封鎖テープ２６０を覆うぴったりとした封鎖を
形成する。従って、封鎖エレメント４３０は、基板１２の上部表面に対して密接
にテープ２６０を保持し、そして温度操作の間、液体サンプルが溝２２から漏れ
ないことをさらに確実にする。好ましくは、エレメント４３０は、高温（例えば
、１００℃）に対して安定であり、そして高圧（例えば、１００ｌｂｓ）でその
形状を保持するシリコーン材料の圧縮成形によって形成されるが、任意のほかの
適切な材料が使用され得る。この封鎖エレメントは、多くの因子（たとえば、装
着／ブラダー溝２２のサイズおよび基板の全体サイズ）に依存して、種々のサイ
ズおよび形状を有し得る。例えば、この封鎖エレメントは、約１．８インチ×０
．２０インチの寸法を有し得る。

【００７２】図２７に戻って、多重レンズ集束プレート４００は、レンズ保持ガスケット４
５０をさらに含み、このガスケット４５０は、各々のレンズウェル４１２の底部
に対してレンズ４０２を保持するための各々のレンズの上の複数のアームを提供
することについて有用である。従って、ガスケット４５０は、基板１２の高くさ
れた表面４０の外側の直径よりわずかに大きい直径を有する環状ホール４５２の
アレイを含む。各々のホール４５２は、各々のホールの外周に関してお互い約９
０℃で配置され、そして半径方向に内向きに伸長する４つのアーム４５４をさら
に含む。ガスケット４５０と下部サンドイッチプレート４１０との接触は、レン
ズの上部凸表面をホール４５２の平面部を通してわずかに突出させ、アームを上
方へ押し上げ、それによって、このレンズに対してわずかな圧力を誘導し、そし
てしかるべき位置にきちんとレンズを保持する。このガスケットは、任意の適切
な曲げやすい材料（例えば、ダイカット鋼）で作製され得る。ガスケット４５０
の模範的な寸法は、１１２×７６ｍｍ（長さ×幅）、０．１３ｍｍ厚さ、ホール
直径６．４ｍｍ、アーム長さ１．７ｍｍ、アーム幅１ｍｍである。ガスケット４
５０はまた、このガスケットの上部サンドイッチプレートおよび下部サンドイッ
チプレートへの装着を容易にするためのスルーホール４５６を含み得る。

【００７３】上部サンドイッチプレート４７０は、上部表面４７２および下部表面４７４の
それぞれを備え、そしてガスケット４５０におけるホール４５２および下部サン
ドイッチプレート４１０におけるホール４１２のそれぞれと位置合わせされるホ
ール４７６のアレイを備える。プレート４７０は、プレートアセンブリの取り扱
いを容易にするように、タブ４７８ａおよび４７８ｂによって境を成された湾入
をさらに含み得る。示される実施形態において、タブ４７８ａは、プレートアセ
ンブリの動きをさらに制限するために、検出機器（示されていない）に位置する
対応するネジ釘との位置合わせのための環状位置決めホール４８０、および検出
機器における第２のネジ釘との位置合わせのための位置合わせスロット４８２を
備える。上部表面４７２は、高くされた内部表面領域４９０をさらに備える。基
板１２がわずかに湾曲した形状（基板の中央が、このプレートの１対の対向する
端部に対してわずかに上昇している）を有するように調製される場合、領域４９
０は、多重レンズ集束プレート４００の頂部から基板１２の中央まで圧力を移転
するために有用であり、それによって基板１２の下部表面全体および支持プレー
ト３２０の上部表面に沿った良好な接触を確実にする。これは、支持プレート３
２０を介する均一な温度制御を容易にすることを補助する。スルーホール４８４
がまた、上部サンドイッチプレート４７０において提供され得、プレート４７０
、ガスケット４５０およびプレート４１０が一緒に固定されることを可能にする
。プレート４７０は、任意の適切な材料（例えば、ポリカーボネート、アルミニ
ウムなど）で作製される。模範的な寸法は、４．５×３．６インチ（プレートの
長さ×幅）、２．８３×１．４２インチ（高くされた内部表面領域４９０の長さ
×幅）、０．１０５インチ（領域４９０を囲むプレートの厚さ）、０．０１５イ
ンチ（領域４９０の厚さ）および０．２５インチ（ホール４７６の半径）である
。

【００７４】実際には、図２６Ａおよび２６Ｂのプレートアセンブリは以下のように利用さ
れ得る。サンプルが基板１２へロードされた後、アダプター１４は取り外され、
そして溝２２は上で議論されたように封鎖テープ２６０で覆われる。次いで、こ
の封鎖された基板は、支持体３２０（既に、検出機器中に配置されていてもよい
）の平らな表面上に配置される。次いで、多重レンズ集束プレート４００は、環
状位置決めホール４８０が、検出機器（示されていない）中に位置した対応する
ネジ釘と位置合わせされて、そして位置合わせスロット４８２が、検出機器（示
されていない）における第２のネジ釘と位置合わせされて、この基板を覆って配
置される。次いで、検出機器（例えば、ＰＥＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔ
ｅｍｓ７７００ＲｅａｌＴｉｍｅＰＣＲＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）の覆
いが、アセンブリ全体を一緒に押し付けるようにプレート４００の上部表面と接
触させられる。図２６Ｂは、生じた操作的な構成の集束アセンブリ３００を示す
。次いで、この機器は、基板を選択した数の加熱および冷却のサイクルにかける
ようにプログラムされ得、標的核酸の増幅または他のプロセスを達成し、この時
間の間、サンプルチャンバは、例えば、増幅の過程を評価するためにモニターさ
れ得る。経時的に測定されたシグナルの時間プロットが、選択された分析物の存
在または非存在を確認するために使用され得る。次いで、この基板は、捨てられ
得るが、このアセンブリの他のエレメントは、所望される場合、再利用され得る
。本発明のさらなる特徴は、以下の実施例によってさらに例示される。

【００７５】（実施例）次の「ＴＡＱＭＡＮ」^TMＰＣＲプロトコルを、実質的に上記のように、基板１
２およびアセンブリ３００を用いて実行した。「ＴＡＱＭＡＮ」^TMＰＣＲの原理
は、ＡＢＩＰｒｉｓｍ７７００Ｕｓｅｒ’ｓＭａｎｕａｌ、改訂Ａ、１
９８８年１月（ＰＥＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（ＦｏｓｔｅｒＣｉｔｙ，ＣＡ，
ｐａｒｔ＃９０４９８９）から入手可能）（これは本明細書中で参考として援用
される）中に説明される。各々のサンプル検出チャンバにおいて２つの異なる標
的配列の増幅を導くのに有効なプローブセットを含む基板を、調製した。言いか
えると、各々のサンプル検出チャンバは、コントロール標的配列を増幅するため
の第１プローブセット（全てのサンプル検出チャンバについて同じ）および各々
のチャンバにおいて異なる標的配列を増幅するための第２プローブセットを含ん
だ。各々のプローブセットを、約１００塩基対の平均の長さを有する特定のｃＤ
ＮＡ領域を増幅するように選択した。この共通プローブセットは、それぞれ０．
２フェムトモルの順方向プライマー、逆方向プライマーおよび「ＴＡＱＭＡＮ」 ^TM プローブからなった。各々の異なる配列のプローブセットは、１．８フェムト
モルの順方向プライマー、１．８フェムトモルの逆方向プライマー、および０．
２フェムトモルの標的特異的「ＴＡＱＭＡＮ」^TMプローブからなった。

【００７６】基板１２へロードされたサンプルは、２００ナノグラムのｃＤＮＡおよび１５
０μＬの「ＴＡＱＭＡＮ」^TMＵｎｉｖｅｒｓａｌＭａｓｔｅｒＭｉｘ（ＰＥ
Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍ，ｐａｒｔ＃４３０４４３７）を含む混合物（１５０μＬ
）であった。このｃＤＮＡを「ＴＡＱＭＡＮ」^TMＧｏｌｄＲＴ−ＰＣＲキット
（ＰＥＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，ｐａｒｔ＃Ｎ８０８−０２３３）を用いて生成
した。このキットは、必要な試薬およびプロトコルを含み、この後者は、本明細
書中で参考として援用される。生じた３００μＬのサンプル溶液は、プライマー
およびプローブを除き、「ＴＡＱＭＡＮ」^TMＰＣＲに必要なすべての材料を含ん
だ。

【００７７】このサンプル溶液を、上記のように充填ステーション１６を用いて基板１２へ
ロードした。この基板を、充填ステーションの基底プレート１５０の溝１５５中
に配置し、そして装着された充填アダプター１４を、溝の右の方にある位置合わ
せピン１５９の上に位置合わせホール１２０および１２２を配置することによっ
て、位置合わせした。オーバーセンターヒンジ１８０がぱちっと音を立てて閉ま
り、基板アセンブリ上に中央プレート１５２を押し下げるように、カバープレー
ト１５４を閉じた。真空ポンプをオンにした。真空を、真空ホースを通って充填
アダプター／基板アセンブリへ移動させた。ホースおよび通路ネットワーク１７
中の圧力が、約５００ミクロン未満に下がった後（インラインの真空ゲージを用
いて測定される）、サンプル溶液（２５０μＬ）を充填リザーバー７０へピペッ
トで移した。次いで、アクチュエータノブ２００を第２の位置へ引き、サンプル
を基板の流体チャネルおよびサンプル検出チャンバ１８へ流動させた。次いで、
この真空ポンプをオフにし、そしてカバープレート１５４を引き開けた。アダプ
ター１４を位置合わせピン１５９から取り外し、そして基板／アダプターアセン
ブリを充填ステーションから取り外した。

【００７８】このアダプターを、この２つを一緒に連結した接着剤と共に、基板から取り外
し、そしてアダプターおよび接着剤を捨てた。次いで、封鎖テープ２６０を溝２
２の上に配置し、基板内の液体サンプル溶液を封鎖した。

【００７９】次いで、このカードを、以下のように集束アセンブリ３００を用いてＡＢＩ
Ｐｒｉｓｍ７７００Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔの中に配置した。第１に、支持プ
レート３２０を７７００Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔの熱サイクラーブロック上へ配
置した。次いで、この基板１２を支持プレート上にロードし、続いて、この基板
の頂部上へ多重レンズ集束プレート４００を配置した。多重レンズアセンブリの
２つの位置合わせホールを、７７００Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔの一致する位置合
わせピンの上に配置した。最後に、７７００Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔのカバーを
閉め、そしてアセンブリ３００を覆って固く締めた。このことは、基板および支
持プレート上に圧力を印加した。

【００８０】このシステムを以下のプログラム化された熱サイクリングプロトコルにかけた
：（１）サンプル溶液中の酵素を活性化するために５０℃で２分、次いで９９℃で
１０分。（２）サンプル溶液中のｃＤＮＡが指数関数的に増幅するように、９９℃で１５
秒間、次いで６０℃で１分を３５サイクル。

【００８１】７７００から収集されたリアルタイムのデータは、４つの独自の標的配列につ
いて予測された増幅を示し、そしてサンプル中に存在しないと予測された標的物
についてのプローブセットを含む反応チャンバに対して増幅を示さなかった。ま
た、各々のウェルに共通のコントロールアッセイは、約１０サイクルの平均の検
出可能な闘値を示した。この４つの好結果の増幅反応は、約２５〜３０サイクル
の検出可能な闘値を示した。

【００８２】種々の改変および変形が、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、検
出ユニットにおいて複数のサンプル検出チャンバを有する基板を位置決めするた
めの装置および方法において、本発明の装置の使用において、ならびにこの装置
の構築において、なされ得ることは、当業者に明らかである。

【００８３】本発明の他の実施形態は、明細書の考慮および本明細書中で開示された発明の
実施から当業者に明らかである。明細書および実施例は模範としてのみ考慮され
ることが意図され、本発明の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によっ
て示される。

【図面の簡単な説明】

本明細書中に組み込まれ、そして本明細書の一部を構成する、添付の図面は、
本発明のいくつかの実施形態を例示し、そして明細書とともに本発明の本質を説
明するために役立つ。

【図１】図１は、開いた位置で、充填ステーションを有する、本発明に従う、基板に液
体サンプルを充填するためのシステムの斜視図を示す。

【図２】図２は、図１のシステムのミクロカードの斜視図を示す。

【図３】図３は、図２のミクロカードの詳細斜視図を示す。

【図４】図４は、図２のミクロカードの底面図を示す。

【図５】図５は、図４の線Ｖ−Ｖに沿ったミクロカードの断面図を示す。

【図６】図６は、図１のシステムのアダプターアセンブリの斜視図である。

【図７】図７は、図６のアダプターアセンブリの頂部プレートの上面図を示す。

【図８】図８は、図７の頂部プレートの頂部表面の斜視図を示す。

【図９】図９は、図８の頂部プレートの底部表面の斜視図を示す。

【図１０】図１０は、図６のアダプターアセンブリの底部プレートの上面図を示す。

【図１１】図１１は、図１０の底部プレートの上面図を示すが、第１および第２の位置に
おけるホイールアセンブリの相対的な位置を示す。

【図１２】図１２は、図６のアダプターアセンブリの底部斜視図を示す。

【図１３】図１３は、ミクロカードに接続されたアダプターアセンブリの斜視図を示す。

【図１４】図１４は、閉じた位置で、充填ステーションを有する、図１のシステムの斜視
図を示す。

【図１５】図１５は、図１のシステムの上面図を示す。

【図１６】図１６は、図１の充填ステーションの底部斜視図を示す。

【図１７】図１７は、図１の充填ステーションの、組み立てられていない中間プレートお
よび基底プレートの斜視図を示す。

【図１８】図１８は、図１の充填ステーションの組立てられていないホイールアセンブリ
の斜視図を示す。

【図１９】図１９は、図１８の組立てられていないホイールアセンブリの測面図を示す。

【図２０】図２０は、図１８のホイールアセンブリの底面図を示す。

【図２１】図２１は、図１８のホイールアセンブリの底部斜視図を示す。

【図２２】図２２は、図１８の組み立てられたホイールアセンブリの頂部斜視図を示す。

【図２３】図２３は、第１の位置での、図１のシステムのアクチュエータの側断面図を示
す。

【図２４】図２４は、第２の位置での、図２２のアクチュエータの側断面図を示す。

【図２５】図２５は、接着シールテープを有する、図２のミクロカードの斜視図を示す。

【図２６Ａ】図２６Ａは、支持プレート、多重−チャンバ基板、および多重−レンズ焦点調
節プレートを含むアセンブリの分解斜視図を示す。

【図２６Ｂ】図２６Ｂは、支持プレート、多重−チャンバ基板、および多重−レンズ焦点調
節プレートを含むアセンブリの使用中の図を示す。

【図２７】図２７は、図２６Ａおよび２６Ｂの多重−レンズ焦点調節プレートの分解斜視
図を示し、これは、下部挟着プレート、レンズ−保持ガスケット、および上部挟
着プレートを含む。

【図２８Ａ】図２８Ａは、図２６Ａおよび２６Ｂの多重−レンズ焦点調節プレートの下部表
面の頭上図を示す。

【図２８Ｂ】図２８Ｂは、図２６Ａおよび２６Ｂの多重−レンズ焦点調節プレートの下部表
面の斜視図を示す。

【図２８Ｃ】図２８Ｃは、多重−レンズ焦点調節プレートの上部表面の斜視図を示す。

【図２９Ａ】図２９Ａは、多重−レンズ焦点調節プレートの下部表面上に含まれ得るシール
ガスケットの頭上図を示す。

【図２９Ｂ】図２９Ｂは、多重−レンズ焦点調節プレートの下部表面上に含まれ得るシール
ガスケットの、図２９Ａの線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。

【図２９Ｃ】図２９Ｃは、多重−レンズ焦点調節プレートの下部表面上に含まれ得るシール
ガスケットの、図２９Ａの線Ｃ−Ｃに沿った断面図を示す。

【図２９Ｄ】図２９Ｄは、多重−レンズ焦点調節プレートの下部表面上に含まれ得るシール
ガスケットの下側の、斜視図を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者フルデンサル，ジャコブコペルアメリカ合衆国カリフォルニア 94010，バーリンガム，ナンバー２，ラグナアベニュー 1225 (72)発明者ラベル，テリクリスティーナアメリカ合衆国カリフォルニア 95330，ラスロップ，マニラロード 979 (72)発明者ヤング，ユージーンアメリカ合衆国カリフォルニア 94404，フォスターシティ，バルボアレーン 802 Ｆターム(参考） 2G042 AA03 CB03 DA10 FB02 HA02 HA07 2G058 CC02 EA14 EA19 4G068 AA01 AB11 AD36 AF01 AF31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つのチャンバを有する基板を液体サンプルで充
填するためのシステムであって：該液体サンプルのための少なくとも１つのチャンバを含む通路のネットワーク
を規定する基板；アダプターであって、該アダプターは該液体サンプルのための充填リザーバー
、真空源への取付のための真空ポート、および少なくとも２つのチャネルを含み
、１つのチャネルは、真空を該ネットワークに伝達することを可能にし、他方の
チャネルは、該液体サンプルを該ネットワーク内に導入することを可能にする、
アダプター；および該チャネルの少なくとも１つが連続的に閉鎖および開放する機構であって、そ
の結果、真空がまず該基板に導入され得、その後、該液体サンプルが、該充填リ
ザーバーから該基板へ該液体サンプルが流れるように推進する該真空を許容する
ために該基板に導入され得、該機構は：少なくとも１つのアダプターおよび基板を支持するフレーム、および該アダプターの該チャネルを連続的かつ密封的に係合および離脱する弁機構
、を含む、機構、を含むシステム。
【請求項２】請求項１に記載のシステムであって、ここで、前記アダプタ
ーの少なくとも１つのチャネルが前記真空ポートと前記通路のネットワークとの
間の第一の流路、および前記充填リザーバーと該通路のネットワークとの間の第
二の流路を規定する、システム。
【請求項３】請求項２に記載のシステムであって、ここで、第一のセッテ
ィングにおいて、前記通路のネットワークに真空を適用されることを可能にする
ために、弁機構が前記第二の流路を閉鎖する一方、前記第一の流路を開放して、
該真空ポートと該通路のネットワークとの間を連絡する、システム。
【請求項４】請求項３に記載のシステムであって、ここで、第二のセッテ
ィングにおいて、前記基板の少なくとも１つのチャンバに前記充填リザーバーか
ら、前記液体サンプルが流出し得るように、前記弁機構が前記第一の流路を閉鎖
する一方、前記第二の流路を開放して、前記充填リザーバーと前記通路のネット
ワークとの間を連絡する、システム。
【請求項５】請求項４に記載のシステムであって、ここで、前記アダプタ
ーの少なくとも１つのチャネルが、前記充填リザーバーと端部リザーバーとの間
にさらに第三の流路を規定し、前記弁機構が、充填の際の前記基板中の空気の量
を減少するための第二のセッティングである場合に、該第三の流路を閉鎖する、
システム。
【請求項６】請求項２に記載のシステムであって、ここで、前記弁機構は
、前記流路を閉鎖および開放するための前記チャネルを、密封的に係合および離脱
するための除去可能なアクチュエータホイールをさらに含む、システム。
【請求項７】請求項６に記載のシステムであって、ここで、前記除去可能
なアクチュエータホイールがアクチュエータの筐体中に位置付けられ、その結果
、アクチュエータの移動が第一の位置から第二の位置へのホイールの移動を生じ
る、システム。
【請求項８】請求項１に記載のシステムであって、ここで、前記アダプタ
ーが、充填の間、前記基板上に除去可能に装着され、そして前記サンプル液体で
該基板を充填する際、該基板から除去可能である、少なくとも１つのプレートを
含む、システム。
【請求項９】請求項８に記載のシステムであって、該システムは、前記サ
ンプル液体で前記基板を充填し、そして該基板から少なくとも１つのプレートを
除去した後に、大気から通路のネットワークを密封するための密封手段をさらに
含む、システム。
【請求項１０】請求項９に記載のシステムであって、ここで、前記基板が
、前記液体サンプルのための複数の前記チャンバを有するプレートを含む、シス
テム。
【請求項１１】請求項１に記載のシステムであって、ここで、前記基板の
前記サンプル検出チャンバが、前記液体サンプル中に存在し得る特定の検体と反
応するために有効な検体特異的試薬を含む、システム。
【請求項１２】液体サンプルのための少なくとも１つのチャンバを有する
基板との結合のために構成された基板充填部材であって、該充填部材は：基部；該基部上のリザーバーであって、該リザーバーは液体サンプルを受容するため
に構成された、リザーバー；該基部上の真空ポートであって、該真空ポートは真空源へ付着するために組み
込んだ、真空ポート；および該基部内の複数の液体チャネルであって、該複数の液体チャネルは、第一のセ
ッティングにおいて、真空を前記基板および前記充填部材の少なくとも一つの液
体チャネルに伝達することを可能にするための第一の液体チャネルを含み、該複
数の液体チャネルは、第二のセッティングにおいて、前記液体サンプルが該充填
リザーバーから該基板の少なくとも１つのチャンバ内へ流出することを可能にす
る、複数の液体チャネルを含む、充填部材。
【請求項１３】請求項１２に記載の基板充填部材であって、ここで、前記
基部は、一緒に連結された第一および第二のプレートを含み、該プレートの１つ
は、前記充填リザーバーを含み、そして他方のプレートは、少なくとも１つの液
体チャネルを形成する、基板充填部材。
【請求項１４】請求項１３に記載の基板充填部材であって、該基板充填部
材は、前記基板に連結するための充填ポートをさらに含み、該充填ポートは、該
充填部材から該基板への前記液体サンプルのための流路として働く、基板充填部
材。
【請求項１５】請求項１４に記載の基板充填部材であって、ここで、前記
基部の前記プレートの１つが真空ポートを含み、前記充填部材の前記複数の液体
チャネルが、該真空ポートと前記充填ポートとの間の第一のフローチャネル、お
よび前記充填リザーバーと該充填ポートとの間の第二のフローチャネルを含む、
基板充填部材。
【請求項１６】請求項１５に記載の基板充填部材であって、該基板充填部
材が空気リザーバーをさらに含み、該充填部材の複数の液体チャネルが、前記充
填リザーバーと該空気リザーバーとの間の第三のフローチャネルをさらに含む、
基板充填部材。
【請求項１７】請求項１５に記載の基板充填部材であって、該基板充填部
材が、前記基板の頂部表面上の対応する整列部材と接合するための、少なくとも
１つの整列部材をさらに含む、基板充填部材。
【請求項１８】請求項１２に記載の基板充填部材であって、ここで、前記
複数の液体チャネルが弾性特性を有する材料によって規定され、その結果、該チ
ャネルの各々が、該チャネル上の圧力を伝達することによって選択的に開放およ
び閉鎖され得る、基板充填部材。
【請求項１９】請求項１２に記載の基板充填部材であって、該基板充填部
材が前記基板の充填の間に配置される表面上に、ピンとの整列のための整列ホー
ルをさらに含む、基板充填部材。
【請求項２０】少なくとも１つのチャンバを有する基板を液体サンプルで
充填することを制御するための充填ステーションであって、該充填ステーション
は：該基板ならびに充填リザーバー、真空ポート、および複数の流路を含むアダプ
ターを受容する基底部分；および該アクチュエータが所定の部位にある場合、該基板の少なくとも１つのサンプ
ルチャンバに、該液体サンプルを選択的に指向させるアクチュエータであって、
該アクチュエータは、所定の手順に従って、該アダプター上の流路を選択的に開
放および閉鎖するための複数のバルブ構造を備える、アクチュエータ、を備える、充填ステーション。
【請求項２１】請求項２０に記載の充填ステーションであって、該充填ス
テーションは、前記アクチュエータが装着されるアクチュエータハウジングをさ
らに含み、該アクチュエータハウジングが、前記アダプターおよび基板が該充填
ステーションの基底部分にロードされ得るような開放位置、および、該アクチュ
エータハウジングが該アダプターの頂部表面に接触する閉鎖位置を有する、充填ステーション。
【請求項２２】請求項２１に記載の充填ステーションであって、ここで、
前記バルブ構造が、前記流路の選択的開放のための複数の位置と選択的閉鎖のた
めの複数の位置との間の前記アクチュエータハウジング内を移動可能である、充
填ステーション。
【請求項２３】請求項２２に記載の充填ステーションであって、ここで、
前記バルブ構造が、前記アダプターの所定の部位に対して加圧することによって
、該アダプターの第一、第二、または第三の流路を閉鎖するための複数の表面を
備える、充填ステーション。
【請求項２４】請求項２２に記載の充填ステーションであって、該充填ス
テーションは、上部プレートをさらに包含し、該上部プレートおよび前記アクチ
ュエータハウジングが、前記基底部分に旋回的に装着される、充填ステーション
。
【請求項２５】請求項２４に記載の充填ステーションであって、前記上部
プレートが、前記アダプターの前記真空ポートへ装着されるための真空装着構造
を備える、充填ステーション。
【請求項２６】請求項２２に記載の充填ステーションであって、ここで、
前記バルブ構造が、ホイールアセンブリを含み、該ホイールアセンブリが、前記
アダプターの前記上部表面に沿ってスライドし得る３つのホイールを含む、充填
ステーション。
【請求項２７】請求項２６に記載の充填ステーションであって、ここで、
前記アクチュエータが、前記ホイールアセンブリと連結されかつ前記アクチュエ
ータハウジングに関して軸方向に移動可能なアクチュエータシャフトを含み、該
アクチュエータシャフトが、前記流路の選択的開放のための複数の位置と選択的
閉鎖のための複数の位置との間の移動のために構成される、充填ステーション。
【請求項２８】基板の少なくとも１つのチャンバを液体サンプルで充填す
る方法であって、以下の工程：液体サンプルを含むための少なくとも１つのチャンバ、および該チャンバにア
クセスするために少なくとも１つの経路を有する基板を提供する工程；該基板に連結するためのアダプターを提供する工程であって、該アダプターは
、該液体サンプルのための充填リザーバ、真空ポート、および複数のチャネルを
有する、工程；該基板およびアダプターがそこに固定されるように制御装置を閉鎖する工程；液体サンプルを該アダプターの該充填リザーバに挿入する工程；真空を該基板の該チャンバおよび経路に導入する工程；該基板の該チャンバに向かって該液体サンプルが推進されるように、該充填リ
ザーバ中の該液体サンプルを真空に暴露するために該制御装置を作動させる工程
、を包含する、方法。
【請求項２９】請求項２８に記載の方法であって、ここで、前記リザーバ
中に液体サンプルを挿入する工程の前に、該方法は、前記基板の該充填リザーバ
と該チャンバとの間のチャネルを閉鎖する工程、および前記アダプターの前記真
空ポートと該基板の該チャンバとの間の連絡を可能にする工程をさらに包含する
、方法。
【請求項３０】請求項２９に記載の方法であって、ここで、前記制御装置
を作動させる工程が、前記真空ポートと前記基板の前記チャンバとの間のチャネ
ルを閉鎖し、それによって、前記充填リザーバ中の前記液体サンプルが、該チャ
ンバ内の真空に暴露され、そして結果として該基板の該チャンバ内へ流れること
を可能にする工程を包含する、方法。
【請求項３１】請求項３０に記載の方法であって、ここで、前記制御装置
を作動させる工程が、前記充填リザーバと前記アダプターの空気リザーバとの間
のチャネルを閉鎖する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３２】請求項２８に記載の方法であって、ここで、前記少なくと
も１つのチャンバを有する基板を提供する工程が、前記液体サンプル中に存在し
得る特定の検体と、効果的に反応する検体特異的試薬をチャンバ内に提供する工
程を包含する、方法。
【請求項３３】サンプルプレートのチャンバを液体サンプルで充填する方
法であって、該方法は、以下の工程：ホルダー中に該サンプルプレートを置く工程；該サンプルプレートの該チャンバに真空を適用する工程；液体サンプルを充填リザーバ内へ挿入する工程；該チャンバ内の該真空に、該液体サンプルを暴露するために該フォルダのアク
チュエータを移動する工程であって、それによって、該サンプルプレートの該チ
ャンバ内に該液体サンプルが流れ込む、工程、を包含する、方法。
【請求項３４】請求項３３に記載の方法であって、ここで、真空を適用す
る工程の前に、該方法は、前記充填リザーバと前記チャンバとの間の通路を閉鎖
する工程を包含する、方法。
【請求項３５】請求項３４に記載の方法であって、ここで、前記フォルダ
のアクチュエータを移動する工程が、前記充填リザーバと前記チャンバとの間の
通路を開放し、該充填リザーバと該チャンバとの間の連絡を可能にする一方、前
記真空源と前記サンプルプレートのチャンバとの間の通路を同時に閉鎖する、方
法。
【請求項３６】少なくとも１つのサンプルチャンバを有する基板のための
アダプターの流路を開放および閉鎖するためのアクチュエータであって、該アダ
プターは、該基板上に除去可能に装着され、基板のための充填リザーバおよび真
空ポートを提供し、該アクチュエータは、以下：初期の第一位置と第二位置との間を、長軸方向に移動可能な複数の係合表面；
および該複数の係合表面を、該第一位置から該第二位置まで長軸方向に移動するため
の力を適用するための係合部材を含み、ここで、該複数の係合表面が、該アダプター上の液体チャネルを選択的に開放
および閉鎖し、該第一位置において、該係合表面は、前記充填リザーバと前記サ
ンプルチャンバとの間の流体チャネルを閉鎖し、該第二位置において、該係合表
面は、前記真空ポートと前記サンプルチャンバとの間の該液体チャネルを閉鎖す
る、アクチュエータ。
【請求項３７】請求項３６に記載のアクチュエータであって、ここで、前
記複数の係合表面は、該係合表面と該係合表面が位置するハウジングとの間の相
対的移動を可能にするためのばね要素を提供される、アクチュエータ。
【請求項３８】基板を液体サンプルで充填するためのシステムであって、
該基板は、液体サンプルを有する少なくとも１つのチャンバを含む通路のネット
ワークを含み、該システムは、以下：該基板と連結のための手段であって、該連結のための手段は、液体サンプルの
受容のための手段、真空の適用のための手段、および該液体サンプルの受容のた
めの手段と該真空の適用のための手段とネットワークとの間の連絡を選択的に可
能にする複数のチャネルを含む、手段；前記チャネルの少なくとも１つを連続的に閉鎖および開放するための制御手段
；該基板および連結するための手段がそこに固定されるように、該制御手段を閉
鎖するための手段；液体サンプルを受容のための手段に挿入するための手段；該チャンバおよび該基板のネットワークに真空を導入するための手段；および該液体サンプルが該基板の該チャンバに向かって推進されるように、該受容手
段内の該液体サンプルを該真空に暴露するための制御手段を作動するための手段
、を含む、システム。
【請求項３９】検出ユニットにおける、複数のサンプル検出チャンバを有
する基板を位置決めするための装置であって、該装置は、以下：フレームアセンブリであって、該フレームアセンブリは、基板が該フレームア
センブリ中に位置決めされ得るように構成される、フレームアセンブリ；およびレンズアセンブリであって、該レンズアセンブリは、複数のプレートを含み、
該プレートの１つは、少なくとも１つのレンズが該レンズを通って通過する光を
集光するために位置付けされるレンズプレートを含む、レンズアセンブリ、を含む、装置。
【請求項４０】請求項３９に記載の装置であって、ここで、前記レンズア
センブリが、前記レンズプレートの各々のレンズに対応する少なくとも１つの孔
を有する頂部プレートを含む、装置。
【請求項４１】請求項４０に記載の装置であって、ここで、前記レンズア
センブリが中間プレートをさらに含み、該中間プレートが、前記レンズプレート
の各々のレンズのための支持を提供し、該中間プレートが、前記頂部プレートお
よび該レンズプレートの底部表面に対して加圧される、装置。
【請求項４２】請求項４１に記載の装置であって、ここで、前記中間プレ
ートが、前記レンズプレートに向かって各々のレンズを付勢することによって、
該レンズプレートの各々のレンズのための支持を提供するための複数の可撓性バ
イアス部材を含む、装置。
【請求項４３】請求項４２に記載の装置であって、ここで、各々の可撓性
バイアス部材が、前記レンズプレートの各々のレンズと整列される、前記中間プ
レート内の孔の周りに位置付けられる半径方向に伸長するアームを備える、装置
。
【請求項４４】請求項３９に記載の装置であって、ここで、前記レンズプ
レートが、該レンズプレートの前記底部表面上に、前記基板を係合するための密
封要素を備える、装置。
【請求項４５】請求項４４に記載の装置であって、ここで、前記密封要素
が、内部空洞を有する伸長部材を含む、装置。
【請求項４６】請求項３９に記載の装置であって、ここで、前記フレーム
アセンブリが、前記基板が置かれ得る上部表面、および該基板の側方の移動を限
定するために該基板を係合するための、該上部表面の辺縁の周囲の少なくとも１
つの隆起した表面、を有する支持プレートを含む、装置。
【請求項４７】請求項４６に記載の装置であって、ここで、前記基板が前
記フレームアセンブリ中に位置付けられる場合、前記少なくとも１つの隆起した
表面が、該基板の外側端を係合するように構成される、装置。
【請求項４８】サンプル検出器械中に少なくとも１つのサンプル検出チャ
ンバを有する基板を位置付けする方法であって、該方法は、以下の工程：該サンプル検出器械を開放する工程；該サンプル検出器械上に支持フレームを置く工程；少なくとも１つのサンプル検出チャンバを有する基板を、該支持フレーム中に
挿入する工程；該基板および支持フレームにわたってレンズプレートを置く工程、および、該
基板の該サンプル検出チャンバに対して、該レンズプレート中の少なくとも１つ
の孔を整列する工程；および該サンプル検出器械を閉鎖する工程、を包含する、方法。
【請求項４９】請求項４８に記載の方法であって、ここで、該基板にわた
ってレンズプレートを置く前記工程が、前記少なくとも１つのサンプル検出チャ
ンバの頂部表面に対して該レンズプレートの一部を係合する工程を包含する、方
法。