JP2003526797A - センサを組み込んだ改良されたマイクロアレイ・スポッティング機器とマイクロアレイ・スポッティング機器の性能を向上させるセンサの使用方法 - Google Patents
センサを組み込んだ改良されたマイクロアレイ・スポッティング機器とマイクロアレイ・スポッティング機器の性能を向上させるセンサの使用方法Info
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Abstract
(57)【要約】
開示されているスポッティング機器は、本機器のプリントヘッドに機械的に固定された1つまたは複数のセンサを含んでいる。センサは、本機器が、基板上へのスポットのプリントを試行する前に、基板が機器の基板ステーションにおける特定のホルダにマウントされているかどうかを検出できるようにする。同様にセンサは、本機器が、標的材料のサンプルのリザーバからの収集を試行する前に、当該リザーバが本機器のウェル・ステーションにおける特定のホルダにマウントされているかどうかを検出できるようにする。センサはまた本計器が、本計器にマウントされた基板またはリザーバに付着されたバーコード・ラベルを読み取れるようにする。
Description
【０００１】
本発明は、マイクロアレイのスポッティング機器に関する。より特定的には、
本発明は、センサを組み込んだ改良されたスポッティング機器及びスポッティン
グ機器の性能を向上させるこれらのセンサの使用方法に関する。
本発明は、センサを組み込んだ改良されたスポッティング機器及びスポッティン
グ機器の性能を向上させるこれらのセンサの使用方法に関する。
【０００２】
周知のように（かつ例えばＢｒｏｗｎ外に賦与された米国特許第５，８０７，
５２２号及びＭ．Ｓｃｈｅｎａ著「ＤＮＡマイクロアレイ：実際的方法」ニュー
ヨーク、オックスフォード大学出版部、１９９９年、ＩＳＢＮ ０−１９−９６
３７７６−８で説明されているように）、マイクロアレイは、中実基板上に何百
または何千もの小さなスポットによる格子として配置されている精製されたＤＮ
Ａまたは蛋白質である標的物質の極小サンプルのアレイである。マイクロアレイ
が選択された消息子物質に暴露されると、消息子物質は、交雑と呼ばれるプロセ
スを通じて相補結合が発生する場所でのみ選択的に標的物質と結合する。引き続
き蛍光マイクロアレイ・スキャナ（即ち走査機器）による定量的走査を使用すれ
ば、蛍光強度のピクセル・マップを生成することができる（ＤｅＷｅｅｒｄ外に
賦与された米国特許第５，８９５，９１５号等参照）。この蛍光強度マップは、
蛍光消息子の相対濃度を明らかにする、故に消息子サンプルが抽出された細胞に
存在する遺伝子発現、蛋白質濃度他をも明らかにする専用の定量化アルゴリズム
によって分析されることが可能である。
５２２号及びＭ．Ｓｃｈｅｎａ著「ＤＮＡマイクロアレイ：実際的方法」ニュー
ヨーク、オックスフォード大学出版部、１９９９年、ＩＳＢＮ ０−１９−９６
３７７６−８で説明されているように）、マイクロアレイは、中実基板上に何百
または何千もの小さなスポットによる格子として配置されている精製されたＤＮ
Ａまたは蛋白質である標的物質の極小サンプルのアレイである。マイクロアレイ
が選択された消息子物質に暴露されると、消息子物質は、交雑と呼ばれるプロセ
スを通じて相補結合が発生する場所でのみ選択的に標的物質と結合する。引き続
き蛍光マイクロアレイ・スキャナ（即ち走査機器）による定量的走査を使用すれ
ば、蛍光強度のピクセル・マップを生成することができる（ＤｅＷｅｅｒｄ外に
賦与された米国特許第５，８９５，９１５号等参照）。この蛍光強度マップは、
蛍光消息子の相対濃度を明らかにする、故に消息子サンプルが抽出された細胞に
存在する遺伝子発現、蛋白質濃度他をも明らかにする専用の定量化アルゴリズム
によって分析されることが可能である。
【０００３】
マイクロアレイ基板は、概して、マイクロアレイ標的物質のスポット・サンプ
ルによる分子付着に備えて化学処理が施されたガラスで製造されている。またマ
イクロアレイ基板は、概して約２５ｍｍ×７５ｍｍ×１ｍｍ厚さの規格顕微鏡用
スライドと同じサイズ及び形状である。アレイ領域は、基板の縁の約１．５ｍｍ
以内まで拡大される場合もあり、縮小される場合もある。標的物質（典型的には
ＤＮＡ）のスポットは、ほぼ円形である。スポットの直径は、概して使用される
計量分配またはスポッティング技術によって決定され、約７５ミクロン乃至５０
０ミクロンの範囲で変動するが、約２０ミクロンという小型の場合もある。一般
的には、スポットは小型化する傾向にあり、生成されるアレイはますます小型化
されている。スポット間の中心間隔は、通常、スポット径の１．５乃至２．５倍
の範囲である。
ルによる分子付着に備えて化学処理が施されたガラスで製造されている。またマ
イクロアレイ基板は、概して約２５ｍｍ×７５ｍｍ×１ｍｍ厚さの規格顕微鏡用
スライドと同じサイズ及び形状である。アレイ領域は、基板の縁の約１．５ｍｍ
以内まで拡大される場合もあり、縮小される場合もある。標的物質（典型的には
ＤＮＡ）のスポットは、ほぼ円形である。スポットの直径は、概して使用される
計量分配またはスポッティング技術によって決定され、約７５ミクロン乃至５０
０ミクロンの範囲で変動するが、約２０ミクロンという小型の場合もある。一般
的には、スポットは小型化する傾向にあり、生成されるアレイはますます小型化
されている。スポット間の中心間隔は、通常、スポット径の１．５乃至２．５倍
の範囲である。
【０００４】
図１Ａは、拡大比率は一定でないが、先行技術によるマイクロアレイ１００の
平面図を示している。図１Ａにおける各円は、長方形のガラス基板１０１上に沈
着されている標的物質の小さいスポットを表しているが、これらのスポットは基
板１０１よりも大きく拡大して示されている。スポット径の典型サイズを１００
μｍ、及びスポット間の中心間隔を２００μｍであると仮定すると、図示された
６×６のスポット・アレイは、基板１０１によって画定される２５ｍｍ×７５ｍ
ｍの面積のうちの１１００μｍ×１１００μｍの正方形面積しか占有していない
。典型的なマイクロアレイの場合、通常は何千ものスポットが沈着され、基板の
ほぼ全体がスポットで覆われる。マイクロアレイの標的物質のスポットで覆われ
た部分は、マイクロアレイの「アクティブ・エリア」とも称される。
平面図を示している。図１Ａにおける各円は、長方形のガラス基板１０１上に沈
着されている標的物質の小さいスポットを表しているが、これらのスポットは基
板１０１よりも大きく拡大して示されている。スポット径の典型サイズを１００
μｍ、及びスポット間の中心間隔を２００μｍであると仮定すると、図示された
６×６のスポット・アレイは、基板１０１によって画定される２５ｍｍ×７５ｍ
ｍの面積のうちの１１００μｍ×１１００μｍの正方形面積しか占有していない
。典型的なマイクロアレイの場合、通常は何千ものスポットが沈着され、基板の
ほぼ全体がスポットで覆われる。マイクロアレイの標的物質のスポットで覆われ
た部分は、マイクロアレイの「アクティブ・エリア」とも称される。
【０００５】
マイクロアレイの基板上にスポットを沈着する周知方法は幾つか存在し、スポ
ットを沈着する機器は、典型的には「スポッティング機器」と呼ばれている。一
般的な一方法は、１つまたは複数の「ピン」を使用して標的物質をリザーバから
マイクロアレイ基板へ移行させるものである。図１Ｂは、こうした先行技術によ
るピン１０２の一例を示したものであり、これはピンヘッド１０４と軸１０６と
を含んでいる。ピンヘッド１０４及び軸１０６は共に概して円筒形であり、ピン
ヘッド１０４及び軸１０６は概して両者が同軸となるように配置されている。ピ
ンヘッド１０４の直径は軸１０６の直径よりも大きく、軸は実質的にピンよりも
長い。軸１０６の一端１０７は先細であるか鋭くされていて、軸の他端はピンヘ
ッド１０４に付着または接着されている。こうしたピンの例は、例えば米国特許
第５，７７０，１５１号（Ｒｏａｃｈ外）及び米国特許第５，８０７，５２２号
（Ｂｒｏｗｎ外）において説明されている。
ットを沈着する機器は、典型的には「スポッティング機器」と呼ばれている。一
般的な一方法は、１つまたは複数の「ピン」を使用して標的物質をリザーバから
マイクロアレイ基板へ移行させるものである。図１Ｂは、こうした先行技術によ
るピン１０２の一例を示したものであり、これはピンヘッド１０４と軸１０６と
を含んでいる。ピンヘッド１０４及び軸１０６は共に概して円筒形であり、ピン
ヘッド１０４及び軸１０６は概して両者が同軸となるように配置されている。ピ
ンヘッド１０４の直径は軸１０６の直径よりも大きく、軸は実質的にピンよりも
長い。軸１０６の一端１０７は先細であるか鋭くされていて、軸の他端はピンヘ
ッド１０４に付着または接着されている。こうしたピンの例は、例えば米国特許
第５，７７０，１５１号（Ｒｏａｃｈ外）及び米国特許第５，８０７，５２２号
（Ｂｒｏｗｎ外）において説明されている。
【０００６】
作業においては、ピンの鋭端１０７は液状の標的物質のリザーバへと浸され、
幾分かの物質がピンによって「収集される」か、ピンに付着する。次に、ピンの
鋭端は基板に接触した状態に配置され、少量の物質が基板の選択されたロケーシ
ョンに沈着される。通常、ピンの移動は、スポットが基板上の所望のロケーショ
ンに正確に配置され得るように、機械装置またはロボット装置によって行われる
。
幾分かの物質がピンによって「収集される」か、ピンに付着する。次に、ピンの
鋭端は基板に接触した状態に配置され、少量の物質が基板の選択されたロケーシ
ョンに沈着される。通常、ピンの移動は、スポットが基板上の所望のロケーショ
ンに正確に配置され得るように、機械装置またはロボット装置によって行われる
。
【０００７】
ピンによっては、マイクロアレイ上に単一のスポットを形成できるだけの標的
物質しか収集する能力がなく、リザーバへの浸し直しをせざるを得ないタイプの
ものもあれば、リザーバへの浸し直しをせざるを得なくなるまでに数個または何
百ものスポットを形成するに足る標的物質をリザーバから収集できるものもある
。何れにしてもピンは、ピンによって形成される各スポットが確実に制御された
サイズになるように極めて精密な公差で製造されなければならない。仕様がこの
ように厳しいため、結果的にピンの価格は比較的高価である（例えば、ピンの単
価は典型的には数百ドルである）。またピンは、鋭端が極めて小さくかつ精密に
鋭化されているために脆い（例えば、先端の正方形の一辺は５０ミクロンである
）。従って、損傷を防止するためには、鋭端を基板または他の何らかの中実物体
に接触配置する際にピンの鋭端に加わる力がほんの僅かでなければならない。
物質しか収集する能力がなく、リザーバへの浸し直しをせざるを得ないタイプの
ものもあれば、リザーバへの浸し直しをせざるを得なくなるまでに数個または何
百ものスポットを形成するに足る標的物質をリザーバから収集できるものもある
。何れにしてもピンは、ピンによって形成される各スポットが確実に制御された
サイズになるように極めて精密な公差で製造されなければならない。仕様がこの
ように厳しいため、結果的にピンの価格は比較的高価である（例えば、ピンの単
価は典型的には数百ドルである）。またピンは、鋭端が極めて小さくかつ精密に
鋭化されているために脆い（例えば、先端の正方形の一辺は５０ミクロンである
）。従って、損傷を防止するためには、鋭端を基板または他の何らかの中実物体
に接触配置する際にピンの鋭端に加わる力がほんの僅かでなければならない。
【０００８】
スポッティング機器は、典型的にはマイクロアレイをバッチ単位で形成する。
例えば単一の「ラン」で、スポッティング機器は１００個までの同一のマイクロ
アレイを形成することができる。スポットされるマイクロアレイのバッチを完成
させるに足る特定の標的物質のスポットが形成されると、概してピンは、他の標
的物質のリザーバへと浸されるまでに（余分な液状の標的物質を取り除くために
）洗浄され、次いで乾燥されなければならない。従って、「ピンタイプ」のスポ
ッティング機器を使用してマイクロアレイを形成するプロセスは、（１）標的物
質のリザーバ上にピンを配置するステップと、（２）ピンの鋭端をリザーバの中
に浸すステップと、（３）ピンの鋭端をリザーバから引き上げるステップと、（
４）ピンをマイクロアレイのアクティブ・エリア内の選択されたロケーション上
に移動させるステップと、（５）ピンを降下させてピンの鋭端をマイクロアレイ
基板に接触させ、選択されたロケーションに制御されたサイズの単一のスポット
を形成するステップと、（６）ピンを上昇させてピンの鋭端を基板から分離させ
るステップと、（７）ピンによる供給によって標的物質がなくなるまで、もしく
は製造されるマイクロアレイのバッチ上に所望の数のスポットが配置されるまで
ステップ（４）（５）及び（６）を反復するステップと、（８）クリーニング溶
液の流れの中にピンを置くかクリーニング溶液のリザーバ内にピンを浸すことに
よりピンを洗浄するステップと、（９）ピンを乾燥させるステップとを含んでい
る。スポッティング機器は、これらの全ステップを何回も繰り返して単一のマイ
クロアレイを形成する。
例えば単一の「ラン」で、スポッティング機器は１００個までの同一のマイクロ
アレイを形成することができる。スポットされるマイクロアレイのバッチを完成
させるに足る特定の標的物質のスポットが形成されると、概してピンは、他の標
的物質のリザーバへと浸されるまでに（余分な液状の標的物質を取り除くために
）洗浄され、次いで乾燥されなければならない。従って、「ピンタイプ」のスポ
ッティング機器を使用してマイクロアレイを形成するプロセスは、（１）標的物
質のリザーバ上にピンを配置するステップと、（２）ピンの鋭端をリザーバの中
に浸すステップと、（３）ピンの鋭端をリザーバから引き上げるステップと、（
４）ピンをマイクロアレイのアクティブ・エリア内の選択されたロケーション上
に移動させるステップと、（５）ピンを降下させてピンの鋭端をマイクロアレイ
基板に接触させ、選択されたロケーションに制御されたサイズの単一のスポット
を形成するステップと、（６）ピンを上昇させてピンの鋭端を基板から分離させ
るステップと、（７）ピンによる供給によって標的物質がなくなるまで、もしく
は製造されるマイクロアレイのバッチ上に所望の数のスポットが配置されるまで
ステップ（４）（５）及び（６）を反復するステップと、（８）クリーニング溶
液の流れの中にピンを置くかクリーニング溶液のリザーバ内にピンを浸すことに
よりピンを洗浄するステップと、（９）ピンを乾燥させるステップとを含んでい
る。スポッティング機器は、これらの全ステップを何回も繰り返して単一のマイ
クロアレイを形成する。
【０００９】
マイクロアレイは、典型的には何千ものスポットを含んでいるため、単一のピ
ンのみを使用してマイクロアレイを形成することは極めて時間のかかる作業とな
る。従って、スポッティング機器は、数本のピンを同時に操作する能力のある場
合が多い。図１Ｃ、１Ｄ及び１Ｅは各々、ピン１０２を１６本同時に保持するこ
とのできるプリントヘッド１１０の側面図、平面図及び斜視図を示している。プ
リントヘッド１１０は、１６の開口１１２より成るアレイを画定する、典型的に
は金属を材料とする中実ブロックである。開口１１２は軸１０６の外径より僅か
に大きく、軸は開口１１２を通って伸長することができる。同時に開口１１２は
ピンヘッド１０４の外径より小さいため、ピンの軸が開口１１２の１つへ降下さ
れるとピンヘッド１０４はプリントヘッド１１０の上面で支持される。これによ
り、ピンはプリントヘッドの開口内に「滑り嵌め」される。図１Ｆ及び１Ｇは各
々、プリントヘッド１１０内へマウントされた１６のピンの側面図及び平面図で
ある。
ンのみを使用してマイクロアレイを形成することは極めて時間のかかる作業とな
る。従って、スポッティング機器は、数本のピンを同時に操作する能力のある場
合が多い。図１Ｃ、１Ｄ及び１Ｅは各々、ピン１０２を１６本同時に保持するこ
とのできるプリントヘッド１１０の側面図、平面図及び斜視図を示している。プ
リントヘッド１１０は、１６の開口１１２より成るアレイを画定する、典型的に
は金属を材料とする中実ブロックである。開口１１２は軸１０６の外径より僅か
に大きく、軸は開口１１２を通って伸長することができる。同時に開口１１２は
ピンヘッド１０４の外径より小さいため、ピンの軸が開口１１２の１つへ降下さ
れるとピンヘッド１０４はプリントヘッド１１０の上面で支持される。これによ
り、ピンはプリントヘッドの開口内に「滑り嵌め」される。図１Ｆ及び１Ｇは各
々、プリントヘッド１１０内へマウントされた１６のピンの側面図及び平面図で
ある。
【００１０】
図１Ｈは、プリントヘッド１１０が下降されてピン１０２の鋭端が基板１０１
に接触して配置され、これにより基板上に標的物質の１６のスポットが同時に形
成された状態を示している。図が示すように、プリントヘッドは概して、必要な
下降距離よりさらに約１ｍｍ余分に下降されてピンの鋭端を基板に接触して配置
させる。プリントヘッドの上面は、滑り嵌めにより、ピンの鋭端に多大な力を加
えることなくピンヘッドの底部より下へ下降される。プリントヘッドの下降速度
は、好適には十分に遅いものであるため、ピンの鋭端に加わる力は、（１）原則
的には、ピンの重量と滑り嵌めによる摩擦に起因する僅かな付加力とによって決
定され、かつ（２）慣性の力による影響も些少である。
に接触して配置され、これにより基板上に標的物質の１６のスポットが同時に形
成された状態を示している。図が示すように、プリントヘッドは概して、必要な
下降距離よりさらに約１ｍｍ余分に下降されてピンの鋭端を基板に接触して配置
させる。プリントヘッドの上面は、滑り嵌めにより、ピンの鋭端に多大な力を加
えることなくピンヘッドの底部より下へ下降される。プリントヘッドの下降速度
は、好適には十分に遅いものであるため、ピンの鋭端に加わる力は、（１）原則
的には、ピンの重量と滑り嵌めによる摩擦に起因する僅かな付加力とによって決
定され、かつ（２）慣性の力による影響も些少である。
【００１１】
市販されているプリントヘッドは４乃至７２個の開口を供給し、これにより４
乃至７２本のピンを収容する。市販のリザーバは複数のウェルまたは複数の個々
のリザーバを備えているため、プリントヘッドにマウントされた各ピンを別々の
ウェルに浸漬することができる。マイクロアレイの製造に有益であってよく普及
しているリザーバ２種は、「９６ウェル・プレート」と「３８４ウェル・プレー
ト」である。これらのプレートは各々長方形のウェル・アレイを供給するもので
あり、各ウェルに液状の標的物質の唯一のサンプルを保持する能力がある。図１
Ｉは、９６ウェル・プレートの平面図を示している。９６ウェル・プレートでは
、個々のリザーバの中心が９．０ｍｍで離隔され、３８４ウェル・プレートでは
個々のリザーバの中心が４．５ｍｍで離隔されている。市販のプリントヘッドの
隣接する開口の中心間は、これに合わせて９．０または４．５ｍｍの何れかで離
隔されている。
乃至７２本のピンを収容する。市販のリザーバは複数のウェルまたは複数の個々
のリザーバを備えているため、プリントヘッドにマウントされた各ピンを別々の
ウェルに浸漬することができる。マイクロアレイの製造に有益であってよく普及
しているリザーバ２種は、「９６ウェル・プレート」と「３８４ウェル・プレー
ト」である。これらのプレートは各々長方形のウェル・アレイを供給するもので
あり、各ウェルに液状の標的物質の唯一のサンプルを保持する能力がある。図１
Ｉは、９６ウェル・プレートの平面図を示している。９６ウェル・プレートでは
、個々のリザーバの中心が９．０ｍｍで離隔され、３８４ウェル・プレートでは
個々のリザーバの中心が４．５ｍｍで離隔されている。市販のプリントヘッドの
隣接する開口の中心間は、これに合わせて９．０または４．５ｍｍの何れかで離
隔されている。
【００１２】
その他、インクジェット式プリンタにおいて用紙にインクを置くために使用さ
れるものに似たジェットまたはノズルも、マイクロアレイ上にスポットを形成す
るために使用されるよく普及したデバイスである。ジェット式のスポッティング
機器は、ピンを使用する代わりに１つまたは複数のジェットを使用してマイクロ
アレイ基板上にスポットを形成する。各ジェットは概して中空の管または針を含
み、管の一端はノズルとして形成されている。まず、リザーバの上方にノズルが
配置され、真空を使用して数マイクロリットルの標的物質が個々の中空管へと吸
引または収集される。次にノズルはマイクロアレイ基板の上方へ配置され、管に
印加される圧力パルスによって各管が基板上へ少量の標的物質を分配し、これに
より１つのスポット・グループが形成される。ジェット式のスポッティング機器
は、ピン式の機器に類似している。原則的な相違点は、ジェット式の機器では、
プリントヘッドがピンのアレイではなくジェットのアレイを支持することにある
。但しほとんどの点で、この２種類の機器の作動は似通っている。
れるものに似たジェットまたはノズルも、マイクロアレイ上にスポットを形成す
るために使用されるよく普及したデバイスである。ジェット式のスポッティング
機器は、ピンを使用する代わりに１つまたは複数のジェットを使用してマイクロ
アレイ基板上にスポットを形成する。各ジェットは概して中空の管または針を含
み、管の一端はノズルとして形成されている。まず、リザーバの上方にノズルが
配置され、真空を使用して数マイクロリットルの標的物質が個々の中空管へと吸
引または収集される。次にノズルはマイクロアレイ基板の上方へ配置され、管に
印加される圧力パルスによって各管が基板上へ少量の標的物質を分配し、これに
より１つのスポット・グループが形成される。ジェット式のスポッティング機器
は、ピン式の機器に類似している。原則的な相違点は、ジェット式の機器では、
プリントヘッドがピンのアレイではなくジェットのアレイを支持することにある
。但しほとんどの点で、この２種類の機器の作動は似通っている。
【００１３】
概してスポッティング機器は、１つまたは複数のプレート（９６ウェルまたは
３８４ウェルの何れか等）を保持または操作するための機構と、プリントヘッド
（ピン式またはジェット式の何れか等）と、プリントヘッドの動作を制御するた
めのロボット・マニピュレータと、複数の基板を保持するための機構と、ピンま
たはジェットの洗浄器と、乾燥器とを含んでいる。スポッティング機器を使用し
てマイクロアレイ基板上にスポットを形成する行為は、「プリンティング」とも
呼ばれる。
３８４ウェルの何れか等）を保持または操作するための機構と、プリントヘッド
（ピン式またはジェット式の何れか等）と、プリントヘッドの動作を制御するた
めのロボット・マニピュレータと、複数の基板を保持するための機構と、ピンま
たはジェットの洗浄器と、乾燥器とを含んでいる。スポッティング機器を使用し
てマイクロアレイ基板上にスポットを形成する行為は、「プリンティング」とも
呼ばれる。
【００１４】
図２は、先行技術によるスポッティング機器２００を示すブロック図である。
機器２００は、プロセッサ２１０と、位置制御器２１２と、プリントヘッド２１
４と、基板ステーション２１６と、ウェル・ステーション２１８とを含んでいる
。図示されてはいないが、スポッティング機器２００が追加的にピンの洗浄器及
び乾燥器（またはジェットの洗浄器及び乾燥器）等のアイテムを包含する場合の
あることは理解されるであろう。プリントヘッド２１４は、ピン式（即ち１つま
たは複数のピンを保持するタイプ）またはジェット式（即ち１つまたは複数のジ
ェットを保持するタイプ）であることが可能である。基板ステーション２１６は
、概して幾つか（１００個等）のマイクロアレイ基板を保持するためのプラット
フォームまたはホルダを含み、かつさらに基板を自動的にロードしかつアンロー
ドするための基板運搬システムを含む場合もある。同様にウェル・ステーション
２１８も、概して幾つかの標的物質のリザーバ（９６ウェルまたは３８４ウェル
・プレート等）を保持するためのプラットフォームまたはホルダを含み、かつさ
らにリザーバを自動的にロードしかつアンロードするための運搬システムを含む
場合がある。
機器２００は、プロセッサ２１０と、位置制御器２１２と、プリントヘッド２１
４と、基板ステーション２１６と、ウェル・ステーション２１８とを含んでいる
。図示されてはいないが、スポッティング機器２００が追加的にピンの洗浄器及
び乾燥器（またはジェットの洗浄器及び乾燥器）等のアイテムを包含する場合の
あることは理解されるであろう。プリントヘッド２１４は、ピン式（即ち１つま
たは複数のピンを保持するタイプ）またはジェット式（即ち１つまたは複数のジ
ェットを保持するタイプ）であることが可能である。基板ステーション２１６は
、概して幾つか（１００個等）のマイクロアレイ基板を保持するためのプラット
フォームまたはホルダを含み、かつさらに基板を自動的にロードしかつアンロー
ドするための基板運搬システムを含む場合もある。同様にウェル・ステーション
２１８も、概して幾つかの標的物質のリザーバ（９６ウェルまたは３８４ウェル
・プレート等）を保持するためのプラットフォームまたはホルダを含み、かつさ
らにリザーバを自動的にロードしかつアンロードするための運搬システムを含む
場合がある。
【００１５】
作業においては、プロセッサ２１０は、（典型的にはロボット・マニピュレー
タとして実施される）位置制御器２１２に対して、プリントヘッド２１４が選択
された標的物質のサンプルを収集できるようにプリントヘッド２１４をウェル・
ステーション２１８内に保存されたリザーバのうちの１つの上に配置するように
指令する。プロセッサは次に、基板ステーション２１６に保持されている１つま
たは複数の基板上に標的物質のスポットをプリントするように位置制御器２１２
及びプリントヘッド２１４に指令する。その標的物質の所望のプリントが全て完
了すると、プリントヘッドは洗浄され、次いでウェル・ステーション２１８内の
異なるリザーバの上に配置されて幾つかの他の標的物質のサンプルを収集するこ
とができる。マイクロアレイのバッチ・プリントの間には、ウェル・ステーショ
ン２１８におけるリザーバを幾つか標的物質の異なるサンプルを包含するリザー
バと交換しなければならない場合もある。
タとして実施される）位置制御器２１２に対して、プリントヘッド２１４が選択
された標的物質のサンプルを収集できるようにプリントヘッド２１４をウェル・
ステーション２１８内に保存されたリザーバのうちの１つの上に配置するように
指令する。プロセッサは次に、基板ステーション２１６に保持されている１つま
たは複数の基板上に標的物質のスポットをプリントするように位置制御器２１２
及びプリントヘッド２１４に指令する。その標的物質の所望のプリントが全て完
了すると、プリントヘッドは洗浄され、次いでウェル・ステーション２１８内の
異なるリザーバの上に配置されて幾つかの他の標的物質のサンプルを収集するこ
とができる。マイクロアレイのバッチ・プリントの間には、ウェル・ステーショ
ン２１８におけるリザーバを幾つか標的物質の異なるサンプルを包含するリザー
バと交換しなければならない場合もある。
【００１６】
マイクロアレイを使用する実験が有効なものであるためには、マイクロアレイ
上のあらゆるスポットのプリントに使用された標的物質のタイプを知ることが重
要である。これは、幾つかの理由によって極めて困難なものとなる可能性がある
。例えば典型的に、単一のマイクロアレイ上には何千ものスポットが存在してい
て、これら全ては同じように見えがちである。このため、単一のマイクロアレイ
上で１つのスポットを他のスポットから区別することは困難になり、かつまた１
つのマイクロアレイを他のマイクロアレイから区別することも困難になる。また
、概して、マイクロアレイ上の特定の標的物質のロケーション（即ち特定の標的
物質を使用してプリントされたスポットのロケーション）と1つまたは複数のリ
ザーバにおけるその標的物質のロケーションとの間に識別が容易な関係性は存在
しない。これは例えば、異なる標的物質のスポットは典型的には互いに隣接して
プリントされるため、かつ単一のマイクロアレイは典型的には多数のプレートが
使用されて形成されるためである。
上のあらゆるスポットのプリントに使用された標的物質のタイプを知ることが重
要である。これは、幾つかの理由によって極めて困難なものとなる可能性がある
。例えば典型的に、単一のマイクロアレイ上には何千ものスポットが存在してい
て、これら全ては同じように見えがちである。このため、単一のマイクロアレイ
上で１つのスポットを他のスポットから区別することは困難になり、かつまた１
つのマイクロアレイを他のマイクロアレイから区別することも困難になる。また
、概して、マイクロアレイ上の特定の標的物質のロケーション（即ち特定の標的
物質を使用してプリントされたスポットのロケーション）と1つまたは複数のリ
ザーバにおけるその標的物質のロケーションとの間に識別が容易な関係性は存在
しない。これは例えば、異なる標的物質のスポットは典型的には互いに隣接して
プリントされるため、かつ単一のマイクロアレイは典型的には多数のプレートが
使用されて形成されるためである。
【００１７】
先行技術では、マイクロアレイの使用を簡便なものにし、かつあらゆる所与の
スポットの形成に使用された標的物質のタイプの識別をより容易にする幾つかの
試みが行われている。例えば、マイクロアレイ基板の上面にはバーコード・ラベ
ルが含まれている。マイクロアレイのアクティブ・エリアはほぼ基板全体に及ぶ
場合が多いため、こうしたラベルは概して極めて小さく（０．９インチ×０．５
５インチ等）、ラベルの読取りには高分解能のバーコード・リーダが必要である
。但し、マイクロアレイの走査機器にはこのようなバーコード・リーダを組み込
んだものがあり、これがマイクロアレイの区別を容易にする。
スポットの形成に使用された標的物質のタイプの識別をより容易にする幾つかの
試みが行われている。例えば、マイクロアレイ基板の上面にはバーコード・ラベ
ルが含まれている。マイクロアレイのアクティブ・エリアはほぼ基板全体に及ぶ
場合が多いため、こうしたラベルは概して極めて小さく（０．９インチ×０．５
５インチ等）、ラベルの読取りには高分解能のバーコード・リーダが必要である
。但し、マイクロアレイの走査機器にはこのようなバーコード・リーダを組み込
んだものがあり、これがマイクロアレイの区別を容易にする。
【００１８】
その他、標的物質のリザーバ上にバーコード・ラベルを包含してマイクロアレ
イの使用を簡便にする試みも行われている。先行技術によるスポッティング機器
には、固定式のバーコード・リーダを包含してリザーバ上のラベルを読み取るも
のもある。例えば機器２００では、ウェル・ステーション２１８は、リザーバ上
のラベルをそれがウェル・ステーションの運搬システムによって移動される際に
読み取る固定式のバーコード・リーダを包含することが可能である。典型的なリ
ザーバまたはプレートの上面にはバーコード・ラベルを付すことのできるスペー
スがほんの僅かしかないため、バーコード・ラベルをプレートの側面に付す慣例
または規格が発現している。この慣例に従って、バーコード・リーダを包含する
スポッティング機器はリーダを、それが「側方を見通す」ように、またはリーダ
から放射される光が地面に平行かつプレートの垂直側面に垂直の方向へ進むよう
に方向づける。このような側方を見通す固定式バーコード・リーダは、先行技術
の慣例に従ってプレートの側面に付着されたバーコード・ラベルを読み取ること
ができる。
イの使用を簡便にする試みも行われている。先行技術によるスポッティング機器
には、固定式のバーコード・リーダを包含してリザーバ上のラベルを読み取るも
のもある。例えば機器２００では、ウェル・ステーション２１８は、リザーバ上
のラベルをそれがウェル・ステーションの運搬システムによって移動される際に
読み取る固定式のバーコード・リーダを包含することが可能である。典型的なリ
ザーバまたはプレートの上面にはバーコード・ラベルを付すことのできるスペー
スがほんの僅かしかないため、バーコード・ラベルをプレートの側面に付す慣例
または規格が発現している。この慣例に従って、バーコード・リーダを包含する
スポッティング機器はリーダを、それが「側方を見通す」ように、またはリーダ
から放射される光が地面に平行かつプレートの垂直側面に垂直の方向へ進むよう
に方向づける。このような側方を見通す固定式バーコード・リーダは、先行技術
の慣例に従ってプレートの側面に付着されたバーコード・ラベルを読み取ること
ができる。
【００１９】
さらにその他、所望のマイクロアレイを生成するためにオペレータに所望のマ
イクロアレイの一般特性を指定させ、かつこれらの一般仕様を使用してスポッテ
ィング機器を制御するための制御信号を発生させるソフトウェアを作るというマ
イクロアレイの使用を簡便にする試みも行われている。例えばオペレータは、こ
のようなソフトウェアにより、（１）マイクロアレイのスポットの所望の構成（
例えば、マイクロアレイのスポット数、各スポットのロケーション及び各スポッ
トに使用されるべき標的物質のタイプ）、（２）プリントヘッドに使用されるピ
ンまたはジェットの数、（３）標的物質の全サンプルを保持することになるプレ
ートの数及びロケーション、及び（４）各プレートの各ウェル内に位置づけられ
る標的物質の識別点、を指定することができる。次にソフトウェアは、これらの
一般仕様を使用して、スポッティング機器に所望のスポット構成を有するマイク
ロアレイまたはマイクロアレイ・バッチを形成するように指令する。
イクロアレイの一般特性を指定させ、かつこれらの一般仕様を使用してスポッテ
ィング機器を制御するための制御信号を発生させるソフトウェアを作るというマ
イクロアレイの使用を簡便にする試みも行われている。例えばオペレータは、こ
のようなソフトウェアにより、（１）マイクロアレイのスポットの所望の構成（
例えば、マイクロアレイのスポット数、各スポットのロケーション及び各スポッ
トに使用されるべき標的物質のタイプ）、（２）プリントヘッドに使用されるピ
ンまたはジェットの数、（３）標的物質の全サンプルを保持することになるプレ
ートの数及びロケーション、及び（４）各プレートの各ウェル内に位置づけられ
る標的物質の識別点、を指定することができる。次にソフトウェアは、これらの
一般仕様を使用して、スポッティング機器に所望のスポット構成を有するマイク
ロアレイまたはマイクロアレイ・バッチを形成するように指令する。
【００２０】
これらの試みにも関わらず、マイクロアレイの製造及び使用には今だ重大な問
題点が存在している。例えば、先行技術によるスポッティング機器は概して、機
器のウェル・ステーション内部に必要なリザーバまたはプレートが正確に配置さ
れていること、及び基板ステーションの全てのホルダ内に基板が適正にマウント
されていることの確認を人間であるオペレータに依存している。人間であるオペ
レータがこの点において何らかの誤りを犯せば、スポッティング機器は損傷され
るに至る可能性があり、もしくはマイクロアレイが不正確に製造される可能性が
ある（例えば、マイクロアレイ上のスポットの幾つかは間違った標的物質を使用
して形成される可能性がある）。人間のオペレータによるこの作業は、マイクロ
アレイをバッチ生産するためのスポッティング機器による単一の「ラン」は概し
て数時間もかかる（例えば、典型的には２０時間）ことからさらに複雑になる。
また、単一のランの間は、典型的にはプレートの幾つかを機器のウェル・ステー
ションから外し、他のプレートをウェル・ステーションに追加しなければならな
い。人間であるオペレータがこれらの入れ替えを適正な時期に行わない場合、も
しくは機器の状態の変化（例えば、基板ステーションにおけるホルダの１つから
基板がうっかりと外れてしまっていた、等）に気づかなかった場合、そのランは
遅れる可能性があり、スポッティング機器は損傷する可能性があり、もしくはマ
イクロアレイが不正確に製造された可能性があるという理由でそのランは無駄に
なる可能性がある。先行技術によるスポッティング機器に組み込まれた側方を見
通すバーコード・リーダは、人間のオペレータによるこの作業を少しは容易にす
る。しかしながら、これらのバーコード・リーダは、プレートの検査をプレート
が機器の運搬システムに存在する間しか実行しないため、プレートがウェル・ス
テーションのホルダへと正確にロードされているかどうかを確認する能力はなく
、また個々のマイクロアレイ基板が特定のスポッティング・プロトコルによって
スポットされたものであるという識別も行わない。こうした情報は、データ追跡
及び消息子の印加、交雑、走査、定量化、他等のマイクロアレイの下流側プロセ
スの自動化された作業にとってきわめて貴重なものであると思われる。
題点が存在している。例えば、先行技術によるスポッティング機器は概して、機
器のウェル・ステーション内部に必要なリザーバまたはプレートが正確に配置さ
れていること、及び基板ステーションの全てのホルダ内に基板が適正にマウント
されていることの確認を人間であるオペレータに依存している。人間であるオペ
レータがこの点において何らかの誤りを犯せば、スポッティング機器は損傷され
るに至る可能性があり、もしくはマイクロアレイが不正確に製造される可能性が
ある（例えば、マイクロアレイ上のスポットの幾つかは間違った標的物質を使用
して形成される可能性がある）。人間のオペレータによるこの作業は、マイクロ
アレイをバッチ生産するためのスポッティング機器による単一の「ラン」は概し
て数時間もかかる（例えば、典型的には２０時間）ことからさらに複雑になる。
また、単一のランの間は、典型的にはプレートの幾つかを機器のウェル・ステー
ションから外し、他のプレートをウェル・ステーションに追加しなければならな
い。人間であるオペレータがこれらの入れ替えを適正な時期に行わない場合、も
しくは機器の状態の変化（例えば、基板ステーションにおけるホルダの１つから
基板がうっかりと外れてしまっていた、等）に気づかなかった場合、そのランは
遅れる可能性があり、スポッティング機器は損傷する可能性があり、もしくはマ
イクロアレイが不正確に製造された可能性があるという理由でそのランは無駄に
なる可能性がある。先行技術によるスポッティング機器に組み込まれた側方を見
通すバーコード・リーダは、人間のオペレータによるこの作業を少しは容易にす
る。しかしながら、これらのバーコード・リーダは、プレートの検査をプレート
が機器の運搬システムに存在する間しか実行しないため、プレートがウェル・ス
テーションのホルダへと正確にロードされているかどうかを確認する能力はなく
、また個々のマイクロアレイ基板が特定のスポッティング・プロトコルによって
スポットされたものであるという識別も行わない。こうした情報は、データ追跡
及び消息子の印加、交雑、走査、定量化、他等のマイクロアレイの下流側プロセ
スの自動化された作業にとってきわめて貴重なものであると思われる。
【００２１】
従って、人間がスポッティング機器を監視する必要性を低減させる方法及び装
置を提供することが効果的であろう。
置を提供することが効果的であろう。
【００２２】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、スポッティング機器に１つまたは複数
のセンサを組み込むことによって対応される。センサは、好適にはプリントヘッ
ドに機械的に固定され、スポッティング機器がスポッティング機器における基板
及び／またはウェルの存在または不在を検出できるようにしている。
のセンサを組み込むことによって対応される。センサは、好適にはプリントヘッ
ドに機械的に固定され、スポッティング機器がスポッティング機器における基板
及び／またはウェルの存在または不在を検出できるようにしている。
【００２３】
当業者には、幾つかの実施形態が本発明の最善の態様の単なる例示として示さ
れかつ説明されている以下の詳細な説明により、本発明のさらに他の目的及び優
位点が容易に明白となるであろう。本発明は、全て本発明を逸脱することなく、
他の異なる実施形態が可能であること、及びその詳細事項の幾つかは様々な点に
おいて修正が可能であることが認識されるであろう。従って、図面及び説明は本
質的に例示として認識されるべきものであって拘束的または限定的意味合いのも
のではなく、適用の範囲は請求範囲において明示されている。
れかつ説明されている以下の詳細な説明により、本発明のさらに他の目的及び優
位点が容易に明白となるであろう。本発明は、全て本発明を逸脱することなく、
他の異なる実施形態が可能であること、及びその詳細事項の幾つかは様々な点に
おいて修正が可能であることが認識されるであろう。従って、図面及び説明は本
質的に例示として認識されるべきものであって拘束的または限定的意味合いのも
のではなく、適用の範囲は請求範囲において明示されている。
【００２４】
本発明の性質及び目的をより完全に理解するために、添付の図面に関連して行
われる以下の詳細な説明を参照していただきたい。図面では、同一の参照番号を
使用して同じ部分または類似部分が指示されている。
われる以下の詳細な説明を参照していただきたい。図面では、同一の参照番号を
使用して同じ部分または類似部分が指示されている。
【００２５】
図３は、本発明に従って構成されたスポッティング機器３００のブロック図で
ある。機器３００は、プロセッサ３１０と、位置制御器３１２と、プリントヘッ
ド−センサ３１４と、基板ステーション３１６と、ウェル・ステーション３１８
とを含んでいる。プリントヘッド−センサ３１４は、先行技術によるプリントヘ
ッド（ピン式またはジェット式等）２１４と、センサ３３０とを含んでいる。セ
ンサ３３０は、（１）ウェル・ステーション３１８におけるリザーバの存在また
は不在、（２）ウェル・ステーション３１８内に位置づけられたリザーバのタイ
プ、（３）基板ステーション２１６における基板の存在または不在、及び（４）
基板ステーション２１６内に位置づけられた基板のタイプ、を検出することがで
きる。センサ３３０は、好適にはプリントヘッド２１４に機械的に固定されてい
て、位置制御器３１２はセンサ３３０とプリントヘッド２１４とを同時に移動さ
せる。
ある。機器３００は、プロセッサ３１０と、位置制御器３１２と、プリントヘッ
ド−センサ３１４と、基板ステーション３１６と、ウェル・ステーション３１８
とを含んでいる。プリントヘッド−センサ３１４は、先行技術によるプリントヘ
ッド（ピン式またはジェット式等）２１４と、センサ３３０とを含んでいる。セ
ンサ３３０は、（１）ウェル・ステーション３１８におけるリザーバの存在また
は不在、（２）ウェル・ステーション３１８内に位置づけられたリザーバのタイ
プ、（３）基板ステーション２１６における基板の存在または不在、及び（４）
基板ステーション２１６内に位置づけられた基板のタイプ、を検出することがで
きる。センサ３３０は、好適にはプリントヘッド２１４に機械的に固定されてい
て、位置制御器３１２はセンサ３３０とプリントヘッド２１４とを同時に移動さ
せる。
【００２６】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明に従って構成されたプリントヘッド−センサ３１４
の一実施形態を示している。図４Ａ及び４Ｂ（並びに本出願における他の図面）
は比例縮尺では描かれておらず、センサ３３０は概してプリントヘッド２１４よ
りかなり小さいことは理解されるであろう。この実施形態では、センサ３３０は
反射センサとして実施されている。図が示すように、センサ３３０は、感光性の
検出器４１２から一定の距離を置いて配置された発光エレメント４１０を含んで
いる。発光エレメント４１０は、発光エレメント４１０によって放射される光が
全て、（１）センサ３３０から垂直距離ｆで離間され、かつ（２）エレメント４
１０からオフセットされているスポットに集束されるように構成されている。図
４Ａは、反射物体４０１から距離ｆを置いて配置されたプリントヘッド−センサ
３１４を示している。図が示すように、エレメント４１０によって放射された光
は、物体４０１の上面によって反射され、この反射された光は検出器４１２によ
って受信される。図４Ｂは、物体４０１から距離ｆ＋ｄを置いて配置されたプリ
ントヘッド−センサ３１４を示している。図が示すように、物体４０１及びプリ
ントヘッド−センサ３１４間の分離の追加距離ｄにより、検出器４１２ではエレ
メント４１０によって放射される光が全く受信されない。
の一実施形態を示している。図４Ａ及び４Ｂ（並びに本出願における他の図面）
は比例縮尺では描かれておらず、センサ３３０は概してプリントヘッド２１４よ
りかなり小さいことは理解されるであろう。この実施形態では、センサ３３０は
反射センサとして実施されている。図が示すように、センサ３３０は、感光性の
検出器４１２から一定の距離を置いて配置された発光エレメント４１０を含んで
いる。発光エレメント４１０は、発光エレメント４１０によって放射される光が
全て、（１）センサ３３０から垂直距離ｆで離間され、かつ（２）エレメント４
１０からオフセットされているスポットに集束されるように構成されている。図
４Ａは、反射物体４０１から距離ｆを置いて配置されたプリントヘッド−センサ
３１４を示している。図が示すように、エレメント４１０によって放射された光
は、物体４０１の上面によって反射され、この反射された光は検出器４１２によ
って受信される。図４Ｂは、物体４０１から距離ｆ＋ｄを置いて配置されたプリ
ントヘッド−センサ３１４を示している。図が示すように、物体４０１及びプリ
ントヘッド−センサ３１４間の分離の追加距離ｄにより、検出器４１２ではエレ
メント４１０によって放射される光が全く受信されない。
【００２７】
センサ３３０は、近接検出器として使用されることが可能である。検出器４１
２は、センサ３３０が反射面から距離ｆプラスまたはマイナス何らかのｄを置い
て配置されている場合にのみ、エレメント４１０からの光を受信する。センサが
物体からこれ以外の何らかの距離で離隔されていれば、検出器４１２はエレメン
ト４１０からの光を一切受信しない。従って、検出器４１２がエレメント４１０
からの光を受信する場合には、プリントヘッド−センサ３１４は物体から特定の
距離を置いて配置されていると結論づけることができる。このタイプの反射セン
サは周知であり、時に「反射型光断続器」と呼ばれる。ワシントン州カーナス所
在のシャープ・マイクロエレクトロニクス・グループから販売されているＧＰ２
Ａ２０は、このタイプのセンサの市販バージョンの一例である。この種のセンサ
の他の例としては、イリノイ州ショームバーグ所在のオムロン・エレクトロニク
ス社から販売されているオムロンＥＥ−ＳＢ５シリーズ、及びニュージャージー
州ウッドブリッジ所在のアメリカ・キーエンス社から販売されているキーエンス
ＰＺシリーズがある。このようなセンサは、典型的には、センサから３乃至７ミ
リメートルで離間されている物体の存在を検出し、これより遠くにある物体は検
出しないように構成されている。
２は、センサ３３０が反射面から距離ｆプラスまたはマイナス何らかのｄを置い
て配置されている場合にのみ、エレメント４１０からの光を受信する。センサが
物体からこれ以外の何らかの距離で離隔されていれば、検出器４１２はエレメン
ト４１０からの光を一切受信しない。従って、検出器４１２がエレメント４１０
からの光を受信する場合には、プリントヘッド−センサ３１４は物体から特定の
距離を置いて配置されていると結論づけることができる。このタイプの反射セン
サは周知であり、時に「反射型光断続器」と呼ばれる。ワシントン州カーナス所
在のシャープ・マイクロエレクトロニクス・グループから販売されているＧＰ２
Ａ２０は、このタイプのセンサの市販バージョンの一例である。この種のセンサ
の他の例としては、イリノイ州ショームバーグ所在のオムロン・エレクトロニク
ス社から販売されているオムロンＥＥ−ＳＢ５シリーズ、及びニュージャージー
州ウッドブリッジ所在のアメリカ・キーエンス社から販売されているキーエンス
ＰＺシリーズがある。このようなセンサは、典型的には、センサから３乃至７ミ
リメートルで離間されている物体の存在を検出し、これより遠くにある物体は検
出しないように構成されている。
【００２８】
図５Ａは、図４Ａ及び４Ｂに示されているタイプの反射センサ３３０を含むプ
リントヘッド−センサ３１４の一実施形態が、本発明によって如何に使用され、
基板ステーション３１６における基板の存在または不在を検出するかを示してい
る。図示されている基板ステーション３１６は、基板を保持するための５つのプ
ラットフォームまたはホルダ３１６Ｈ１、３１６Ｈ２、３１６Ｈ３、３１６Ｈ４
、３１６Ｈ５を含んでいる。マイクロアレイ基板１０１は、５つのホルダのうち
の３つ、３１６Ｈ１、３１６Ｈ４、３１６Ｈ５にマウントされ、残りのホルダ３
１６Ｈ２、３１６Ｈ３は空である、もしくは基板によって占有されていない。本
発明に従って構成されたスポッティング機器に使用される基板ステーションは、
追加の基板を保持するためにさらに多くのホルダを包含することが可能であるが
、ここでは説明を簡便にするために５つのホルダのみが示されていることは理解
されるであろう。基板ステーション３１６における各ホルダは、基板を保持する
ための受容エリアと、ホルダ内に基板がマウントされていれば受容エリアにおけ
る基板が配置される場所より下に配置されるウェル５１０とを画定している。例
えば、図が示すように、ホルダ３１６Ｈ１内の基板１０１はウェル５１０を被覆
し、基板がマウントされていないホルダ３１６Ｈ２では、ウェル５１０は露出さ
れている、もしくは被覆されていない。ウェル５１０は、図５Ａに示された場所
以外の場所にも位置づけられ得ることは理解されるであろう。例えば図５Ａは、
ウェル５１０を、ホルダ内にマウントされる基板の外周の下側に位置づけられる
ように受容エリア内に配置されたものとして示しているが、ウェルは、代替とし
てマウントされる基板の中心の下側に位置づけられることも可能である。
リントヘッド−センサ３１４の一実施形態が、本発明によって如何に使用され、
基板ステーション３１６における基板の存在または不在を検出するかを示してい
る。図示されている基板ステーション３１６は、基板を保持するための５つのプ
ラットフォームまたはホルダ３１６Ｈ１、３１６Ｈ２、３１６Ｈ３、３１６Ｈ４
、３１６Ｈ５を含んでいる。マイクロアレイ基板１０１は、５つのホルダのうち
の３つ、３１６Ｈ１、３１６Ｈ４、３１６Ｈ５にマウントされ、残りのホルダ３
１６Ｈ２、３１６Ｈ３は空である、もしくは基板によって占有されていない。本
発明に従って構成されたスポッティング機器に使用される基板ステーションは、
追加の基板を保持するためにさらに多くのホルダを包含することが可能であるが
、ここでは説明を簡便にするために５つのホルダのみが示されていることは理解
されるであろう。基板ステーション３１６における各ホルダは、基板を保持する
ための受容エリアと、ホルダ内に基板がマウントされていれば受容エリアにおけ
る基板が配置される場所より下に配置されるウェル５１０とを画定している。例
えば、図が示すように、ホルダ３１６Ｈ１内の基板１０１はウェル５１０を被覆
し、基板がマウントされていないホルダ３１６Ｈ２では、ウェル５１０は露出さ
れている、もしくは被覆されていない。ウェル５１０は、図５Ａに示された場所
以外の場所にも位置づけられ得ることは理解されるであろう。例えば図５Ａは、
ウェル５１０を、ホルダ内にマウントされる基板の外周の下側に位置づけられる
ように受容エリア内に配置されたものとして示しているが、ウェルは、代替とし
てマウントされる基板の中心の下側に位置づけられることも可能である。
【００２９】
作業においては、機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４のセンサ３３
０をウェル５１０の上方にホルダから選定された距離を置いて配置することによ
り、ホルダの１つに基板がマウントされているかどうかを検出する。この距離は
、特定のホルダ内に基板がマウントされていれば、センサ３３０が基板からセン
サの検出範囲内の距離を置いて配置されるように選定される。ホルダ内に基板１
０１が存在していれば、センサの発光エレメント４１０から放射される光は基板
によって反射され、検出器４１２によって検出される。代替として、基板が存在
していなければ、発光エレメント４１０によって放射される光はウェル５１０へ
と進入し、検出器４１２の方向へは反射されない。ウェル５１０は、好適には、
ウェルへと進入する光が検出器の方向へ反射されないことを保証するように寸法
取りされる。ウェルの寸法として優れた選択肢の一つは、深さ約７ミリメートル
、かつ幅約１９ミリメートルである。このようなウェルは、センサから３乃至７
ミリメートルの距離に配置された物体を検出するように最適化された、上述のＧ
Ｐ２Ａ２０センサのようなセンサ３３０と共用されて良好に作動する。従って、
機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４を使用して基板ステーション３１
６の何れかのホルダ内に基板がマウントされているかどうかを検出することがで
きる。
０をウェル５１０の上方にホルダから選定された距離を置いて配置することによ
り、ホルダの１つに基板がマウントされているかどうかを検出する。この距離は
、特定のホルダ内に基板がマウントされていれば、センサ３３０が基板からセン
サの検出範囲内の距離を置いて配置されるように選定される。ホルダ内に基板１
０１が存在していれば、センサの発光エレメント４１０から放射される光は基板
によって反射され、検出器４１２によって検出される。代替として、基板が存在
していなければ、発光エレメント４１０によって放射される光はウェル５１０へ
と進入し、検出器４１２の方向へは反射されない。ウェル５１０は、好適には、
ウェルへと進入する光が検出器の方向へ反射されないことを保証するように寸法
取りされる。ウェルの寸法として優れた選択肢の一つは、深さ約７ミリメートル
、かつ幅約１９ミリメートルである。このようなウェルは、センサから３乃至７
ミリメートルの距離に配置された物体を検出するように最適化された、上述のＧ
Ｐ２Ａ２０センサのようなセンサ３３０と共用されて良好に作動する。従って、
機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４を使用して基板ステーション３１
６の何れかのホルダ内に基板がマウントされているかどうかを検出することがで
きる。
【００３０】
センサ３３０は、センサ３３０がプリントヘッド内にマウントされたピン等の
スポッティング機器の他の構造体を基板に接触させることなく基板の存在または
不在を検出するに足る距離まで基板に近づけて（４ミリメートル以内等）配置さ
れ得ることが重要である。図５Ａ、及び本出願における他の図面も、センサ３３
０をプリントヘッド２１４の底部に隣接配置されたものとして示しているが、ブ
ラケットまたは他のタイプのマウント・デバイスを使用してセンサ３３０をプリ
ントヘッド２１４に付着させることも可能であり、かつブラケットはセンサ３３
０をプリントヘッドの上、下または選定されたロケーションに位置づけることが
できる点は理解されるであろう。例えば、図５Ａには、プリントヘッド２１４に
マウントされているようなピンは全く示されていない。プリントヘッド２１４が
ピン式のものであれば、ピンはプリントヘッド内にマウントされ、ピンの軸は、
例えば図１Ｆが示すようにプリントヘッドの下まで伸長していく。このような場
合には、センサ３３０がプリントヘッド２１４の底の下に配置されるように、ブ
ラケットを使用してセンサ３３０をプリントヘッド２１４にマウントすることが
効果的であるとも言える。これにより、プリントヘッド−センサ３１４は、ピン
を基板に接触させることなく基板を検出するに足る近距離までセンサ３３０を基
板に近づけて配置するように移動されることが可能になる。本明細書で論議され
るセンサは全て、センサとプリントヘッドの底との垂直距離を選択的に制御する
ようにプリントヘッドにマウントされ得る、もしくは接続され得ることは理解さ
れるであろう。
スポッティング機器の他の構造体を基板に接触させることなく基板の存在または
不在を検出するに足る距離まで基板に近づけて（４ミリメートル以内等）配置さ
れ得ることが重要である。図５Ａ、及び本出願における他の図面も、センサ３３
０をプリントヘッド２１４の底部に隣接配置されたものとして示しているが、ブ
ラケットまたは他のタイプのマウント・デバイスを使用してセンサ３３０をプリ
ントヘッド２１４に付着させることも可能であり、かつブラケットはセンサ３３
０をプリントヘッドの上、下または選定されたロケーションに位置づけることが
できる点は理解されるであろう。例えば、図５Ａには、プリントヘッド２１４に
マウントされているようなピンは全く示されていない。プリントヘッド２１４が
ピン式のものであれば、ピンはプリントヘッド内にマウントされ、ピンの軸は、
例えば図１Ｆが示すようにプリントヘッドの下まで伸長していく。このような場
合には、センサ３３０がプリントヘッド２１４の底の下に配置されるように、ブ
ラケットを使用してセンサ３３０をプリントヘッド２１４にマウントすることが
効果的であるとも言える。これにより、プリントヘッド−センサ３１４は、ピン
を基板に接触させることなく基板を検出するに足る近距離までセンサ３３０を基
板に近づけて配置するように移動されることが可能になる。本明細書で論議され
るセンサは全て、センサとプリントヘッドの底との垂直距離を選択的に制御する
ようにプリントヘッドにマウントされ得る、もしくは接続され得ることは理解さ
れるであろう。
【００３１】
先行技術によるスポッティング機器は、概して、マイクロアレイ基板が基板ス
テーションの全てのホルダにマウントされていることを想定していた。代替とし
て、何れかのホルダが空であることが周知であれば、人間であるオペレータがそ
の情報を当該機器に供給しなければならなかった。概して、空のホルダの基板上
にスポットをプリントしようとすれば、結果的にスポッティング機器が損傷する
（ピン式機器のピンと空のホルダとの望ましくない接触をもたらす、等）か、標
的物質を無駄にする（ジェット式機器のジェットが空のホルダの上に標的物質を
放つ可能性があることに起因して、等）、の何れかに至る。また、スポッティン
グ機器による一回のランは概して何時間もかかるため、先行技術によるスポッテ
ィング機器は、典型的には当該ランの間の何時間も前の情報に依存しなければな
らなかった。例えば、人間のオペレータは、ランの開始時には基板ステーション
の全てのホルダにマイクロアレイ基板がマウントされていることを機器に正確に
指示するかもしれない。但し、基板の１つがそのランの間に偶然に外れたとして
も、典型的には、人間のオペレータが当該ランの間にその状況を好運によってた
またま発見しない限り、そうした情報が機器に報告されることはない。
テーションの全てのホルダにマウントされていることを想定していた。代替とし
て、何れかのホルダが空であることが周知であれば、人間であるオペレータがそ
の情報を当該機器に供給しなければならなかった。概して、空のホルダの基板上
にスポットをプリントしようとすれば、結果的にスポッティング機器が損傷する
（ピン式機器のピンと空のホルダとの望ましくない接触をもたらす、等）か、標
的物質を無駄にする（ジェット式機器のジェットが空のホルダの上に標的物質を
放つ可能性があることに起因して、等）、の何れかに至る。また、スポッティン
グ機器による一回のランは概して何時間もかかるため、先行技術によるスポッテ
ィング機器は、典型的には当該ランの間の何時間も前の情報に依存しなければな
らなかった。例えば、人間のオペレータは、ランの開始時には基板ステーション
の全てのホルダにマイクロアレイ基板がマウントされていることを機器に正確に
指示するかもしれない。但し、基板の１つがそのランの間に偶然に外れたとして
も、典型的には、人間のオペレータが当該ランの間にその状況を好運によってた
またま発見しない限り、そうした情報が機器に報告されることはない。
【００３２】
人間のオペレータに依存して基板ステーションの状態に関する情報をもたらす
代わりに、スポッティング機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４を効果
的に使用してマイクロアレイ基板が基板ステーション３１６の任意のホルダ内に
マウントされているかどうかをいつでも正確に決定することができる。これによ
りスポッティング機器３００は、ランの間に機器を損傷させるリスクを効果的に
最小化し、かつまた無駄になる標的物質を効果的に最小化する。
代わりに、スポッティング機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４を効果
的に使用してマイクロアレイ基板が基板ステーション３１６の任意のホルダ内に
マウントされているかどうかをいつでも正確に決定することができる。これによ
りスポッティング機器３００は、ランの間に機器を損傷させるリスクを効果的に
最小化し、かつまた無駄になる標的物質を効果的に最小化する。
【００３３】
スポッティング機器３００の作動のある好適な態様においては、プロセッサ３
１０は、プリントヘッド−センサ３１４を使用して基板上にスポットをプリント
する直前に、プリントヘッド−センサ３１４を使用してマイクロアレイ基板が基
板ステーション３１６のホルダ内にマウントされているかどうかを決定する。機
器３００が、特定のホルダ内に基板が存在する、もしくはマウントされているこ
とを検出すれば、機器はその基板上にスポット・パターンをプリントする。代替
として、機器３００が基板の不在を検出すれば、機器は、その空のホルダの基板
上へのスポットのプリントを試行することなく、基板ステーション３１６の次の
ホルダへと移行する。機器３００は、一旦特定のホルダが空であることを決定す
ると、そのランの持続する間はプリントヘッド−センサをそのホルダへ戻すこと
を回避することができる。代替として、空のホルダを検出すると、機器３００は
エラー状態を表示することができる。後に、例えば人間のオペレータによって、
もしくは基板ステーションによる自動作用の何れかによってこのエラー状態がリ
セットされれば、機器はそのホルダ内にマウントされた基板上へのスポットのプ
リントを継続することができる。
１０は、プリントヘッド−センサ３１４を使用して基板上にスポットをプリント
する直前に、プリントヘッド−センサ３１４を使用してマイクロアレイ基板が基
板ステーション３１６のホルダ内にマウントされているかどうかを決定する。機
器３００が、特定のホルダ内に基板が存在する、もしくはマウントされているこ
とを検出すれば、機器はその基板上にスポット・パターンをプリントする。代替
として、機器３００が基板の不在を検出すれば、機器は、その空のホルダの基板
上へのスポットのプリントを試行することなく、基板ステーション３１６の次の
ホルダへと移行する。機器３００は、一旦特定のホルダが空であることを決定す
ると、そのランの持続する間はプリントヘッド−センサをそのホルダへ戻すこと
を回避することができる。代替として、空のホルダを検出すると、機器３００は
エラー状態を表示することができる。後に、例えば人間のオペレータによって、
もしくは基板ステーションによる自動作用の何れかによってこのエラー状態がリ
セットされれば、機器はそのホルダ内にマウントされた基板上へのスポットのプ
リントを継続することができる。
【００３４】
機器３００には、基板が存在するかどうかをその基板上へスポットをプリント
する直前に検出する能力があるため、機器３００は、ホルダが空であるかどうか
の検出とそのホルダの基板上へのスポットのプリントとの間で状況が変化するリ
スクを最小化する。この点に関しては、センサ３３０が好適にはプリントヘッド
２１４に物理的に結合されるため、機器３００は、プリントヘッドを使用してホ
ルダ内の基板上にスポットをプリントする直前にセンサ３３０を使用してそのホ
ルダが空であるかどうかを検出することができる。また、センサとプリントヘッ
ドとの物理的結合は、単一の位置制御器がセンサ及びプリントヘッド双方の動作
を制御することを可能にする。但し、他の実施形態では、プリントヘッドとセン
サとは機械的に分離可能であって独立動作が可能である場合のあることは理解さ
れるであろう。
する直前に検出する能力があるため、機器３００は、ホルダが空であるかどうか
の検出とそのホルダの基板上へのスポットのプリントとの間で状況が変化するリ
スクを最小化する。この点に関しては、センサ３３０が好適にはプリントヘッド
２１４に物理的に結合されるため、機器３００は、プリントヘッドを使用してホ
ルダ内の基板上にスポットをプリントする直前にセンサ３３０を使用してそのホ
ルダが空であるかどうかを検出することができる。また、センサとプリントヘッ
ドとの物理的結合は、単一の位置制御器がセンサ及びプリントヘッド双方の動作
を制御することを可能にする。但し、他の実施形態では、プリントヘッドとセン
サとは機械的に分離可能であって独立動作が可能である場合のあることは理解さ
れるであろう。
【００３５】
図５Ｂは、図４Ａ及び４Ｂに示されているタイプの反射センサ３３０を含むプ
リントヘッド−センサ３１４の一実施形態が、本発明によって如何に使用され、
ウェル・ステーション３１８におけるリザーバの存在または不在を検出するかを
示している。図示されているウェル・ステーション３１８は、標的物質のリザー
バを保持するための４つのプラットフォームまたはホルダ３１８Ｈ１、３１８Ｈ
２、３１８Ｈ３、３１８Ｈ４を含んでいる。プレートは、４つのホルダのうちの
３つ、３１８Ｈ１、３１８Ｈ２、３１８Ｈ４にマウントされ、残りのホルダ３１
８Ｈ３は空である、もしくはプレートによって占有されていない。本発明に従っ
て構成されたスポッティング機器に使用されるウェル・ステーションは、ウェル
を保持するためにさらに多くのホルダを包含することが可能であるが、ここでは
説明を簡便にするために４つのホルダのみが示されていることは理解されるであ
ろう。
リントヘッド−センサ３１４の一実施形態が、本発明によって如何に使用され、
ウェル・ステーション３１８におけるリザーバの存在または不在を検出するかを
示している。図示されているウェル・ステーション３１８は、標的物質のリザー
バを保持するための４つのプラットフォームまたはホルダ３１８Ｈ１、３１８Ｈ
２、３１８Ｈ３、３１８Ｈ４を含んでいる。プレートは、４つのホルダのうちの
３つ、３１８Ｈ１、３１８Ｈ２、３１８Ｈ４にマウントされ、残りのホルダ３１
８Ｈ３は空である、もしくはプレートによって占有されていない。本発明に従っ
て構成されたスポッティング機器に使用されるウェル・ステーションは、ウェル
を保持するためにさらに多くのホルダを包含することが可能であるが、ここでは
説明を簡便にするために４つのホルダのみが示されていることは理解されるであ
ろう。
【００３６】
作業においては、機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４のセンサ３３
０をホルダの上方に配置することにより、ホルダの１つにリザーバがマウントさ
れているかどうかを検出し、ホルダ内にリザーバが存在していれば、センサ３３
０はリザーバの上面からセンサ３３０の検出範囲内の距離（例えば、センサ３３
０が上述のＧＰ２Ａ２０を使用して実施されていれば４乃至７ミリメートル）を
置いて配置される。ホルダ内にリザーバが存在していれば、センサの発光エレメ
ント４１０から放射される光はリザーバによって反射され、検出器４１２によっ
て検出される。代替として、リザーバが存在していなければ、発光エレメント４
１０によって放射される光はホルダに向かって進み、検出器４１２では受信され
ない。従って、機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４を使用してウェル
・ステーション３１８の何れかのホルダ内にリザーバがマウントされているかど
うかを検出することができる。
０をホルダの上方に配置することにより、ホルダの１つにリザーバがマウントさ
れているかどうかを検出し、ホルダ内にリザーバが存在していれば、センサ３３
０はリザーバの上面からセンサ３３０の検出範囲内の距離（例えば、センサ３３
０が上述のＧＰ２Ａ２０を使用して実施されていれば４乃至７ミリメートル）を
置いて配置される。ホルダ内にリザーバが存在していれば、センサの発光エレメ
ント４１０から放射される光はリザーバによって反射され、検出器４１２によっ
て検出される。代替として、リザーバが存在していなければ、発光エレメント４
１０によって放射される光はホルダに向かって進み、検出器４１２では受信され
ない。従って、機器３００は、プリントヘッド−センサ３１４を使用してウェル
・ステーション３１８の何れかのホルダ内にリザーバがマウントされているかど
うかを検出することができる。
【００３７】
ウェル・ステーション３１８のホルダ内にリザーバがマウントされているかど
うかを検出することに加えて、機器３００はまた、センサ３３０を使用してホル
ダ内にマウントされているリザーバのタイプを検出することができる。例えば機
器３００は、ウェル・ステーション３１８の特定のホルダ内にリザーバがマウン
トされていることを検出すると、センサ３３０を使用してそのリザーバが９６ウ
ェル・プレートであるか、３８４ウェル・プレートであるか、もしくは他のタイ
プのプレート（１５３６ウェル・プレート等）であるかを検出することができる
。
うかを検出することに加えて、機器３００はまた、センサ３３０を使用してホル
ダ内にマウントされているリザーバのタイプを検出することができる。例えば機
器３００は、ウェル・ステーション３１８の特定のホルダ内にリザーバがマウン
トされていることを検出すると、センサ３３０を使用してそのリザーバが９６ウ
ェル・プレートであるか、３８４ウェル・プレートであるか、もしくは他のタイ
プのプレート（１５３６ウェル・プレート等）であるかを検出することができる
。
【００３８】
図６は、機器３００が、センサ３３０を使用してウェル・ステーション３１８
のホルダ内にマウントされたプレートのタイプを如何にして検出し得るかの一例
を示している。図６は９６ウェル・プレート６１０を示し、プレートを横切って
引かれている矢印６１２はセンサ３３０の軌道を表している。まず機器３００の
プロセッサ３１０は、位置制御器３１２に、プリントヘッド−センサ３１４のセ
ンサ３３０を図６の矢印の最左における６１４で示された円上に配置するように
指令する。この位置において、プロセッサ３１０は、センサ３３０を使用してホ
ルダ内にリザーバが存在しているかどうかを検出することができる。何らかのタ
イプのリザーバが存在していることを確認すると、プロセッサ３１０は位置制御
器３１２に、センサ３３０が矢印６１２が示す軌道に沿って移動すべくプリント
ヘッド−センサ３１４を移動させるように指令することができる。９６ウェル・
プレート６１０の下に描かれたグラフ６１６は、センサが矢印６１２の示す軌道
に沿って移動される間のセンサ３３０の応答を示している。ウェルの底はセンサ
の検出範囲外であるため、グラフ６１６が示すように、センサ３３０が９６ウェ
ル・プレートのウェルの上に置かれたときは、センサ３３０は物体の存在を検出
しない（図６のグラフでは、物体の不在が下位レベルで示されている）。センサ
３３０が９６ウェル・プレートの上面上に置かれたとき（ウェルとウェルの間等
）は、センサ３３０は物体の存在を検出する。従って、センサ３３０は、矢印６
１２が表示する軌道に沿って進みながら、物体の存在を周期的に検出する。図６
のグラフ６１６では、各検出がスパイクの１つで表示されている。プロセッサ３
１０は、検出またはスパイクの周波数（または数）を測定することにより、ホル
ダ内のリザーバのタイプを決定することができる。プリントヘッド−センサ３１
４の移動速度が所与の任意速度である場合、検出の周波数は３８４ウェル・プレ
ートであれば９６ウェル・プレートの４倍になる。他の周波数は、他のタイプの
プレートを指示することになる。他の軌道を辿らせて他のタイプのプレートを検
出する、もしくは他のタイプのプレート間を区別することも可能である点は理解
されるであろう。
のホルダ内にマウントされたプレートのタイプを如何にして検出し得るかの一例
を示している。図６は９６ウェル・プレート６１０を示し、プレートを横切って
引かれている矢印６１２はセンサ３３０の軌道を表している。まず機器３００の
プロセッサ３１０は、位置制御器３１２に、プリントヘッド−センサ３１４のセ
ンサ３３０を図６の矢印の最左における６１４で示された円上に配置するように
指令する。この位置において、プロセッサ３１０は、センサ３３０を使用してホ
ルダ内にリザーバが存在しているかどうかを検出することができる。何らかのタ
イプのリザーバが存在していることを確認すると、プロセッサ３１０は位置制御
器３１２に、センサ３３０が矢印６１２が示す軌道に沿って移動すべくプリント
ヘッド−センサ３１４を移動させるように指令することができる。９６ウェル・
プレート６１０の下に描かれたグラフ６１６は、センサが矢印６１２の示す軌道
に沿って移動される間のセンサ３３０の応答を示している。ウェルの底はセンサ
の検出範囲外であるため、グラフ６１６が示すように、センサ３３０が９６ウェ
ル・プレートのウェルの上に置かれたときは、センサ３３０は物体の存在を検出
しない（図６のグラフでは、物体の不在が下位レベルで示されている）。センサ
３３０が９６ウェル・プレートの上面上に置かれたとき（ウェルとウェルの間等
）は、センサ３３０は物体の存在を検出する。従って、センサ３３０は、矢印６
１２が表示する軌道に沿って進みながら、物体の存在を周期的に検出する。図６
のグラフ６１６では、各検出がスパイクの１つで表示されている。プロセッサ３
１０は、検出またはスパイクの周波数（または数）を測定することにより、ホル
ダ内のリザーバのタイプを決定することができる。プリントヘッド−センサ３１
４の移動速度が所与の任意速度である場合、検出の周波数は３８４ウェル・プレ
ートであれば９６ウェル・プレートの４倍になる。他の周波数は、他のタイプの
プレートを指示することになる。他の軌道を辿らせて他のタイプのプレートを検
出する、もしくは他のタイプのプレート間を区別することも可能である点は理解
されるであろう。
【００３９】
基板の場合と同様に、先行技術によるスポッティング機器は、ウェル・ステー
ション内部に必要な標的物質のリザーバが全て配置されていることの保証を人間
であるオペレータに依存しなければならなかった。この点でミスが発生すれば、
スポッティング機器が損傷するに至る場合もあった。例えば、ピン式の機器の場
合、３８４ウェル・プレートへと浸されることが意図されている複数のピンは、
４．５ｍｍ間隔で互いに離隔されている。スポッティング機器が誤ってこれらの
ピンを９６ウェル・プレート（ウェルの中心間距離は９．０ｍｍ）へ浸そうとす
れば、ピンが損傷される可能性がある。ウェル・ステーションにおけるウェルの
ロケーションに関して人間が犯すエラーも、マイクロアレイ製造における加工エ
ラーに繋がった（間違った標的物質を使用して基板上にスポットが形成されるこ
ともある、等）。
ション内部に必要な標的物質のリザーバが全て配置されていることの保証を人間
であるオペレータに依存しなければならなかった。この点でミスが発生すれば、
スポッティング機器が損傷するに至る場合もあった。例えば、ピン式の機器の場
合、３８４ウェル・プレートへと浸されることが意図されている複数のピンは、
４．５ｍｍ間隔で互いに離隔されている。スポッティング機器が誤ってこれらの
ピンを９６ウェル・プレート（ウェルの中心間距離は９．０ｍｍ）へ浸そうとす
れば、ピンが損傷される可能性がある。ウェル・ステーションにおけるウェルの
ロケーションに関して人間が犯すエラーも、マイクロアレイ製造における加工エ
ラーに繋がった（間違った標的物質を使用して基板上にスポットが形成されるこ
ともある、等）。
【００４０】
スポッティング機器３００は、人間による入力に依存することなく、効果的に
は、プリントヘッド２１４にプレートから標的物質のサンプルを収集するように
指令する直前に、そのプレートがウェル・ステーション３１８の特定のホルダ内
にマウントされているかどうかを自動的に決定することができる。また、プレー
トの存在が検出されれば、スポッティング機器３００は、効果的には、プリント
ヘッド２１４にそのプレートから標的物質のサンプルを収集するように指令する
前に、そのようにマウントされたプレートのタイプを自動的に決定することがで
きる。
は、プリントヘッド２１４にプレートから標的物質のサンプルを収集するように
指令する直前に、そのプレートがウェル・ステーション３１８の特定のホルダ内
にマウントされているかどうかを自動的に決定することができる。また、プレー
トの存在が検出されれば、スポッティング機器３００は、効果的には、プリント
ヘッド２１４にそのプレートから標的物質のサンプルを収集するように指令する
前に、そのようにマウントされたプレートのタイプを自動的に決定することがで
きる。
【００４１】
機器３００の作業においては、プロセッサ３１０は、好適には、リザーバから
標的物質のサンプルを収集しようとする直前に、プリントヘッド−センサ３１４
を使用してウェル・ステーション３１８のホルダ内にリザーバがマウントされて
いるかどうかを検出する。機器３００が不意にウェル・ステーションの特定のホ
ルダが空であることを検出すれば、機器３００はプリント作業を停止して、エラ
ー状態を表示することができる。代替として本機器は、ホルダが空であることを
表示するエラー・フラグを設定し、他のリザーバを使用してプリント作業を継続
することもできる。この場合は、人間のオペレータによる手作業またはウェル・
ステーション３１８による自動作業により、本機器が他のリザーバに関連するス
ポットのプリントを完了する前に、空のホルダへ必要なリザーバをロードするこ
とが可能である。これにより、ウェル・ステーション３１８における空のホルダ
等の問題は、マイクロアレイの製造プロセスを遅らせることなく解決することが
できる。
標的物質のサンプルを収集しようとする直前に、プリントヘッド−センサ３１４
を使用してウェル・ステーション３１８のホルダ内にリザーバがマウントされて
いるかどうかを検出する。機器３００が不意にウェル・ステーションの特定のホ
ルダが空であることを検出すれば、機器３００はプリント作業を停止して、エラ
ー状態を表示することができる。代替として本機器は、ホルダが空であることを
表示するエラー・フラグを設定し、他のリザーバを使用してプリント作業を継続
することもできる。この場合は、人間のオペレータによる手作業またはウェル・
ステーション３１８による自動作業により、本機器が他のリザーバに関連するス
ポットのプリントを完了する前に、空のホルダへ必要なリザーバをロードするこ
とが可能である。これにより、ウェル・ステーション３１８における空のホルダ
等の問題は、マイクロアレイの製造プロセスを遅らせることなく解決することが
できる。
【００４２】
機器３００がウェル・ステーション３１８のホルダ内にプレートがマウントさ
れていることを検出すれば、機器３００はまた、効果的には、プリントヘッド−
センサ３１４を使用して存在するプレートのタイプが予想されたプレート・タイ
プに一致することについて確認することができる。例えば、プロセッサ３１０は
３８４ウェル・プレートが特定のホルダにマウントされているものと予想してい
る場合、プロセッサ３１０はプリントヘッド−センサ３１４を使用してホルダ内
にマウントされているプレートが実際に３８４ウェル・プレートであることを確
認することができる。検出されたプレートのタイプがプロセッサの予想したプレ
ートのタイプに一致すれば、プリント作業を継続することができる。但し、検出
されたプレートのタイプが予想されたプレート・タイプに一致しなければ、エラ
ー・フラグが設定され、マイクロアレイの製造は他のウェル・ステーションにマ
ウントされたプレートを使用して継続することができる。このエラーは、上述の
通り、人間のオペレータによる手作業またはウェル・ステーションによる自動作
業の何れかによって矯正されることが可能である。
れていることを検出すれば、機器３００はまた、効果的には、プリントヘッド−
センサ３１４を使用して存在するプレートのタイプが予想されたプレート・タイ
プに一致することについて確認することができる。例えば、プロセッサ３１０は
３８４ウェル・プレートが特定のホルダにマウントされているものと予想してい
る場合、プロセッサ３１０はプリントヘッド−センサ３１４を使用してホルダ内
にマウントされているプレートが実際に３８４ウェル・プレートであることを確
認することができる。検出されたプレートのタイプがプロセッサの予想したプレ
ートのタイプに一致すれば、プリント作業を継続することができる。但し、検出
されたプレートのタイプが予想されたプレート・タイプに一致しなければ、エラ
ー・フラグが設定され、マイクロアレイの製造は他のウェル・ステーションにマ
ウントされたプレートを使用して継続することができる。このエラーは、上述の
通り、人間のオペレータによる手作業またはウェル・ステーションによる自動作
業の何れかによって矯正されることが可能である。
【００４３】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明に従って構成されたプリントヘッド−センサ３１４
の他の実施形態、及びこのプリントヘッド−センサがスポッティング機器３００
内にマウントされた基板及びプレートに関する情報の識別に際して如何に使用さ
れ得るかを示している。この実施形態では、プリントヘッド−センサ３１４は２
つのセンサ３３０ａ、３３０ｂを含んでいる。センサ３３０ａは、先に論じた図
４Ａ及び４Ｂが示すタイプの反射センサである。センサ３３０ｂは、バーコード
・リーダである。反射センサ３３０ａ及びバーコード・リーダ３３０ｂは、プリ
ントヘッド２１４の反対側の両端に付着されている。バーコード・リーダ３３０
ｂは、好適には、その光学エレメントが下向きになるように、かつリーダ３３０
ｂによって放射される光が図７Ａ及び７Ｂにおける矢印が示す通り下側へ進むよ
うに配置されている。スポッティング機器３００における基板またはプレートの
存在または不在の検出に加えて、バーコード・リーダ３３０ｂは、効果的には、
スポッティング機器３００内にマウントされた各基板及びプレートの固有一致を
決定することができる。バーコード・リーダ３３０ｂは、例えばニュージャージ
ー州ウッドブリッジ所在のアメリカ・キーエンス社から販売されているキーエン
スＢＬ−５００ＨまたはキーエンスＢＬ−６００Ｈバーコード・リーダを使用し
て、またはイリノイ州ショームバーグ所在のオムロン・エレクトロニクス社から
販売されているオムロンＶ５５０−Ａ２０ＨＤバーコード・リーダを使用して実
施されることが可能である。
の他の実施形態、及びこのプリントヘッド−センサがスポッティング機器３００
内にマウントされた基板及びプレートに関する情報の識別に際して如何に使用さ
れ得るかを示している。この実施形態では、プリントヘッド−センサ３１４は２
つのセンサ３３０ａ、３３０ｂを含んでいる。センサ３３０ａは、先に論じた図
４Ａ及び４Ｂが示すタイプの反射センサである。センサ３３０ｂは、バーコード
・リーダである。反射センサ３３０ａ及びバーコード・リーダ３３０ｂは、プリ
ントヘッド２１４の反対側の両端に付着されている。バーコード・リーダ３３０
ｂは、好適には、その光学エレメントが下向きになるように、かつリーダ３３０
ｂによって放射される光が図７Ａ及び７Ｂにおける矢印が示す通り下側へ進むよ
うに配置されている。スポッティング機器３００における基板またはプレートの
存在または不在の検出に加えて、バーコード・リーダ３３０ｂは、効果的には、
スポッティング機器３００内にマウントされた各基板及びプレートの固有一致を
決定することができる。バーコード・リーダ３３０ｂは、例えばニュージャージ
ー州ウッドブリッジ所在のアメリカ・キーエンス社から販売されているキーエン
スＢＬ−５００ＨまたはキーエンスＢＬ−６００Ｈバーコード・リーダを使用し
て、またはイリノイ州ショームバーグ所在のオムロン・エレクトロニクス社から
販売されているオムロンＶ５５０−Ａ２０ＨＤバーコード・リーダを使用して実
施されることが可能である。
【００４４】
図７Ａは、機器３００の基板ステーション３１６の上方に配置されたプリント
ヘッド−センサ３１４を示している。好適には、高分解能のバーコード・ラベル
７１０が機器３００へとロードされた各基板の上面に付着されている。これらの
バーコード・ラベル７１０は、マイクロアレイの走査機器用のマイクロアレイ基
板のラベル付けに使用されたものと同じ種類にすることが可能である。例えば、
これらのバーコード・ラベルは比較的小さく、普通は長方形であり、寸法は約０
．９インチ×０．５５インチである。機器３００は、プリントヘッド−センサ３
１４のバーコード・リーダ３３０ｂを１つの基板のバーコード・ラベル７１０の
上方に配置することによってバーコード・ラベル７１０を読取り、これにより、
基板を特定的かつ一意的に同定することができる。
ヘッド−センサ３１４を示している。好適には、高分解能のバーコード・ラベル
７１０が機器３００へとロードされた各基板の上面に付着されている。これらの
バーコード・ラベル７１０は、マイクロアレイの走査機器用のマイクロアレイ基
板のラベル付けに使用されたものと同じ種類にすることが可能である。例えば、
これらのバーコード・ラベルは比較的小さく、普通は長方形であり、寸法は約０
．９インチ×０．５５インチである。機器３００は、プリントヘッド−センサ３
１４のバーコード・リーダ３３０ｂを１つの基板のバーコード・ラベル７１０の
上方に配置することによってバーコード・ラベル７１０を読取り、これにより、
基板を特定的かつ一意的に同定することができる。
【００４５】
バーコード・ラベル７１０がウェル・ステーション３１８へとロードされたプ
レートの上面に包含されている場合でも、機器３００は同様に、プリントヘッド
−センサ３１４のバーコード・リーダ３３０ｂを使用してバーコード・ラベルを
読取り、これにより、プレートを特定的に同定することができる。但し先に論じ
た通り、バーコード・ラベルは図７Ｂが示すようにプレートの側面に配置すると
いう慣例が既に普及している。図７Ｂは、プリントヘッド−センサ３１４による
先行技術の慣例に従ってプレートの側面に付着されたバーコード・ラベルの読取
りを可能にする、本発明に従って構成されたウェル・ステーション３１８の一実
施形態を示している。ウェル・ステーション３１８は、複数のミラーまたは反射
面３１８Ｍを含んでいる。これらのミラーのうちの１つは、ウェル・ステーショ
ン３１８における各ホルダ３１８Ｈに隣接して配置されている。ミラー３１８Ｍ
により、下向きのバーコード・リーダ３３０ｂは、プリントヘッド−センサ３１
４がウェル・ステーション３１８の上に配置されている間に、ウェル・ステーシ
ョン３１８における任意のプレートの側面にあるバーコード・ラベル７１０を検
査することができる。例えば、図７Ｂが示すように、下向きのバーコード・リー
ダ３３０ｂは、ミラー３１８Ｍ１により、ホルダ３１８Ｈ１内にマウントされた
プレート上のバーコード・ラベル７１０を検査することができる。バーコード・
ラベル７１０が付着されているプレートの側面は、バーコード・リーダ３３０ｂ
の焦点方向に平行であるため、バーコード・リーダ３３０ｂは、普通ではそのバ
ーコード・ラベルを検査することができない。但し、ミラー３１８Ｍが配置され
ているために、バーコード・リーダ３３０ｂによって放射された光はバーコード
・ラベルの方向へ向け変えられ、かつバーコード・ラベル７１０によって反射さ
れた光はバーコード・リーダ３３０ｂの方向へ向け変えられる。ミラー３１８Ｍ
は、好適には、図７Ｂが示すようにホルダに対して４５度に配置されるが、他の
角度でも機能することは理解されるであろう。また、プレートの側面は比較的大
きいため、プレートの側面に付着されるバーコード・ラベルは基板に使用される
高分解能タイプである必要のないことは理解されるであろう。従って、バーコー
ド・リーダ３３０ｂは好適には、高分解能ラベル及び低分解能ラベルの双方を読
み取る能力を備えている。
レートの上面に包含されている場合でも、機器３００は同様に、プリントヘッド
−センサ３１４のバーコード・リーダ３３０ｂを使用してバーコード・ラベルを
読取り、これにより、プレートを特定的に同定することができる。但し先に論じ
た通り、バーコード・ラベルは図７Ｂが示すようにプレートの側面に配置すると
いう慣例が既に普及している。図７Ｂは、プリントヘッド−センサ３１４による
先行技術の慣例に従ってプレートの側面に付着されたバーコード・ラベルの読取
りを可能にする、本発明に従って構成されたウェル・ステーション３１８の一実
施形態を示している。ウェル・ステーション３１８は、複数のミラーまたは反射
面３１８Ｍを含んでいる。これらのミラーのうちの１つは、ウェル・ステーショ
ン３１８における各ホルダ３１８Ｈに隣接して配置されている。ミラー３１８Ｍ
により、下向きのバーコード・リーダ３３０ｂは、プリントヘッド−センサ３１
４がウェル・ステーション３１８の上に配置されている間に、ウェル・ステーシ
ョン３１８における任意のプレートの側面にあるバーコード・ラベル７１０を検
査することができる。例えば、図７Ｂが示すように、下向きのバーコード・リー
ダ３３０ｂは、ミラー３１８Ｍ１により、ホルダ３１８Ｈ１内にマウントされた
プレート上のバーコード・ラベル７１０を検査することができる。バーコード・
ラベル７１０が付着されているプレートの側面は、バーコード・リーダ３３０ｂ
の焦点方向に平行であるため、バーコード・リーダ３３０ｂは、普通ではそのバ
ーコード・ラベルを検査することができない。但し、ミラー３１８Ｍが配置され
ているために、バーコード・リーダ３３０ｂによって放射された光はバーコード
・ラベルの方向へ向け変えられ、かつバーコード・ラベル７１０によって反射さ
れた光はバーコード・リーダ３３０ｂの方向へ向け変えられる。ミラー３１８Ｍ
は、好適には、図７Ｂが示すようにホルダに対して４５度に配置されるが、他の
角度でも機能することは理解されるであろう。また、プレートの側面は比較的大
きいため、プレートの側面に付着されるバーコード・ラベルは基板に使用される
高分解能タイプである必要のないことは理解されるであろう。従って、バーコー
ド・リーダ３３０ｂは好適には、高分解能ラベル及び低分解能ラベルの双方を読
み取る能力を備えている。
【００４６】
プリントヘッド−センサ３１４にバーコード・リーダ３３０ｂが包含されるこ
とにより、スポッティング機器３００には多大な能力が加わる。例えば機器３０
０は、バーコード・リーダ３３０ｂにより、機器３００によって製造されるあら
ゆるマイクロアレイのあらゆるスポットの識別点を特定する記録（またはデータ
ベース）を生成することができる。機器３００の作動においては、プロセッサ３
１０は、プレートから標的物質のサンプルを収集する前に、バーコード・リーダ
３３０ｂを使用してウェル・ステーション３１８におけるそのプレート上のバー
コード・ラベルを読み取ることができる。同様に、プロセッサ３１０は、基板上
にスポットをプリントする前に、バーコード・リーダ３３０ｂを使用して基板ス
テーション３１６におけるその基板上のバーコード・ラベルを読み取ることがで
きる。標的物質のサンプルが収集されるあらゆるプレートの識別点を知ること、
及びスポットがプリントされるあらゆる基板の識別点を知ることにより、機器３
００は、機器３００によって製造されるあらゆるマイクロアレイの構成を正確に
記録することができる。
とにより、スポッティング機器３００には多大な能力が加わる。例えば機器３０
０は、バーコード・リーダ３３０ｂにより、機器３００によって製造されるあら
ゆるマイクロアレイのあらゆるスポットの識別点を特定する記録（またはデータ
ベース）を生成することができる。機器３００の作動においては、プロセッサ３
１０は、プレートから標的物質のサンプルを収集する前に、バーコード・リーダ
３３０ｂを使用してウェル・ステーション３１８におけるそのプレート上のバー
コード・ラベルを読み取ることができる。同様に、プロセッサ３１０は、基板上
にスポットをプリントする前に、バーコード・リーダ３３０ｂを使用して基板ス
テーション３１６におけるその基板上のバーコード・ラベルを読み取ることがで
きる。標的物質のサンプルが収集されるあらゆるプレートの識別点を知ること、
及びスポットがプリントされるあらゆる基板の識別点を知ることにより、機器３
００は、機器３００によって製造されるあらゆるマイクロアレイの構成を正確に
記録することができる。
【００４７】
ある好適な作動モードにおいては、マイクロアレイのバッチ製造に使用される
全てのプレートの識別点がスポッティング機器３００に入力されている。バーコ
ード・リーダ３３０ｂを使用して特定のプレートのラベルを読み取ると、プロセ
ッサ３１０は、マイクロアレイの現行バッチの製造にそのプレートが使用される
べきかどうかを決定し、使用されるべきであるとなれば、そのプレートからのサ
ンプルを使用してどのスポットがプリントされるべきであるかを決定することが
できる。プロセッサ３１０が、ウェル・ステーションにマウントされた特定のプ
レートが現行ランには使用されるべきでないと決定すれば、本機器は、他のプレ
ートからのサンプルを使用してプリント作業を継続することができる。本機器は
また、エラー状態を表示することができる。
全てのプレートの識別点がスポッティング機器３００に入力されている。バーコ
ード・リーダ３３０ｂを使用して特定のプレートのラベルを読み取ると、プロセ
ッサ３１０は、マイクロアレイの現行バッチの製造にそのプレートが使用される
べきかどうかを決定し、使用されるべきであるとなれば、そのプレートからのサ
ンプルを使用してどのスポットがプリントされるべきであるかを決定することが
できる。プロセッサ３１０が、ウェル・ステーションにマウントされた特定のプ
レートが現行ランには使用されるべきでないと決定すれば、本機器は、他のプレ
ートからのサンプルを使用してプリント作業を継続することができる。本機器は
また、エラー状態を表示することができる。
【００４８】
機器３００の他の作業モードとしては、特定のプレートのバーコード・ラベル
を参照することなく、ウェル・ステーション３１８のホルダに関連してプロセッ
サ３１０をプログラムするというものがある。このモードでは、機器３００は、
あるスポットは第１のホルダにおけるプレートを使用してプリントされなければ
ならない、あるスポットは第２のホルダにおけるプレートを使用してプリントさ
れなければならない、等々、と指示される。このモードは、先行技術によるスポ
ッティング機器の作動モードに類似している。先行技術の場合のように、このモ
ードでは、プレートがウェル・ステーションを通じて適正に分配されていなけれ
ば所望のマイクロアレイは製造されない。但し、このモードが先行技術と異なる
点は、本モードでは、本機器がプレートからサンプルを捕捉する前に各プレート
のバーコード・ラベルを読取り、このプレートのバーコード・ラベルを当該プレ
ートからのサンプルを使用してプリントされるスポットに関連づける記録を生成
することにある。先行技術では、ウェル・ステーションにおけるプレートの順序
が不適正であったり、ウェル・ステーションに位置づけられるプレートが間違っ
ていた場合でも、完成されたマイクロアレイを後で分析することは極めて困難で
あった。しかしながら本モードでは、マイクロアレイの製造と同時に、マイクロ
アレイ上のあらゆるスポットを特定のプレートのバーコード・ラベルに関連づけ
る記録が生成される。この記録を後で分析すれば、マイクロアレイの構成を決定
することができる。機器３００の作動モードは、この他にも多くが可能であり、
本発明の範囲に包含されることは理解されるであろう。
を参照することなく、ウェル・ステーション３１８のホルダに関連してプロセッ
サ３１０をプログラムするというものがある。このモードでは、機器３００は、
あるスポットは第１のホルダにおけるプレートを使用してプリントされなければ
ならない、あるスポットは第２のホルダにおけるプレートを使用してプリントさ
れなければならない、等々、と指示される。このモードは、先行技術によるスポ
ッティング機器の作動モードに類似している。先行技術の場合のように、このモ
ードでは、プレートがウェル・ステーションを通じて適正に分配されていなけれ
ば所望のマイクロアレイは製造されない。但し、このモードが先行技術と異なる
点は、本モードでは、本機器がプレートからサンプルを捕捉する前に各プレート
のバーコード・ラベルを読取り、このプレートのバーコード・ラベルを当該プレ
ートからのサンプルを使用してプリントされるスポットに関連づける記録を生成
することにある。先行技術では、ウェル・ステーションにおけるプレートの順序
が不適正であったり、ウェル・ステーションに位置づけられるプレートが間違っ
ていた場合でも、完成されたマイクロアレイを後で分析することは極めて困難で
あった。しかしながら本モードでは、マイクロアレイの製造と同時に、マイクロ
アレイ上のあらゆるスポットを特定のプレートのバーコード・ラベルに関連づけ
る記録が生成される。この記録を後で分析すれば、マイクロアレイの構成を決定
することができる。機器３００の作動モードは、この他にも多くが可能であり、
本発明の範囲に包含されることは理解されるであろう。
【００４９】
多くの場合、バーコード・リーダ３３０ｂがあれば反射センサ３３０ａの必要
はなくなると思われる。例えば、バーコード・リーダ３３０ｂがウェル・ステー
ション３１８のホルダにおけるプレートからバーコード・ラベルを首尾よく読み
取れば、反射センサ３３０ａを使用してプレートがそのホルダ内にマウントされ
ていることを確認する必要はない可能性はある。この点は、基板に関しても同様
である。しかしながら、プリントヘッド−センサ３１４の本好適な実施形態は、
バーコード・リーダ３３０ｂと反射センサ３３０ａの双方を含んでいる。両タイ
プのセンサを包含すれば、最大のフレキシブルさがもたらされ、機器３００は、
プレート及び基板がバーコード・ラベルを包含しているかどうかに関わらずこれ
らを使用して作動することができる。また、バーコード・リーダ３３０ｂがプレ
ートまたは基板からバーコード・ラベルを読み取るとしても、センサ３３０ａを
使用してプレートまたは基板がそのホルダ内に適正にマウントされている点を確
認することは、やはり効果的であると言える。センサ３３０ａは、概して物体の
物理的位置に関してより正確な情報を供給するため、プレートまたは基板が適正
にマウントされているかどうかの決定に関しては、センサ３３０ａはバーコード
・リーダ３３０ｂよりも信頼性が高い可能性がある。さらに、センサ３３０ａは
、基板またはプレート上にバーコード・ラベルが包含されていない場合でも機能
する。但し、プリントヘッド−センサは、この２つのセンサのうちの一方だけ（
即ちバーコード・リーダまたは反射センサの何れか）を使用して本発明により構
成され得ることは理解されるであろう。さらに、反射センサ３３０ａを他のタイ
プの近接検出器（超音波トランスデューサ等）に代え、かつバーコード・リーダ
３３０ｂを機械による読取りが可能な表示、マークまたはラベルを読み取る他の
タイプのセンサに代えることもできる。
はなくなると思われる。例えば、バーコード・リーダ３３０ｂがウェル・ステー
ション３１８のホルダにおけるプレートからバーコード・ラベルを首尾よく読み
取れば、反射センサ３３０ａを使用してプレートがそのホルダ内にマウントされ
ていることを確認する必要はない可能性はある。この点は、基板に関しても同様
である。しかしながら、プリントヘッド−センサ３１４の本好適な実施形態は、
バーコード・リーダ３３０ｂと反射センサ３３０ａの双方を含んでいる。両タイ
プのセンサを包含すれば、最大のフレキシブルさがもたらされ、機器３００は、
プレート及び基板がバーコード・ラベルを包含しているかどうかに関わらずこれ
らを使用して作動することができる。また、バーコード・リーダ３３０ｂがプレ
ートまたは基板からバーコード・ラベルを読み取るとしても、センサ３３０ａを
使用してプレートまたは基板がそのホルダ内に適正にマウントされている点を確
認することは、やはり効果的であると言える。センサ３３０ａは、概して物体の
物理的位置に関してより正確な情報を供給するため、プレートまたは基板が適正
にマウントされているかどうかの決定に関しては、センサ３３０ａはバーコード
・リーダ３３０ｂよりも信頼性が高い可能性がある。さらに、センサ３３０ａは
、基板またはプレート上にバーコード・ラベルが包含されていない場合でも機能
する。但し、プリントヘッド−センサは、この２つのセンサのうちの一方だけ（
即ちバーコード・リーダまたは反射センサの何れか）を使用して本発明により構
成され得ることは理解されるであろう。さらに、反射センサ３３０ａを他のタイ
プの近接検出器（超音波トランスデューサ等）に代え、かつバーコード・リーダ
３３０ｂを機械による読取りが可能な表示、マークまたはラベルを読み取る他の
タイプのセンサに代えることもできる。
【００５０】
本発明により構成されたスポッティング機器の他の実施形態では、プリントヘ
ッドに１つまたは２つのセンサを取り付ける代わりに、基板及びウェル・ステー
ションに複数のセンサを包含することも可能である。例えば、ウェル及び基板ス
テーションにおける各ホルダに１つのバーコード・リーダを包含することが可能
である。しかしながら、幾つかの理由によって、センサは、上述のようにプリン
トヘッドに機械的に固定することが好適である。例えば、センサをプリントヘッ
ドに固定すれば、ウェル及び基板ステーションを通じて多数のセンサを使用する
必要がなくなる。また、センサをプリントヘッドに固定すれば、単一の位置制御
器でプリントヘッドとセンサの双方を操作または移動させることが可能であり、
これにより、余分な位置制御器の必要がなくなる。さらに、プリントヘッド−セ
ンサがプレートまたは基板の存在を検出するため、またはバーコード・ラベルを
読み取るために必要な動作範囲は、先行技術によるスポッティング機器において
プリントヘッドに与えられる動作範囲に酷似している。従って、先行技術による
機器をほんの少し変更するだけで、本発明による恩恵を受けることができる。
ッドに１つまたは２つのセンサを取り付ける代わりに、基板及びウェル・ステー
ションに複数のセンサを包含することも可能である。例えば、ウェル及び基板ス
テーションにおける各ホルダに１つのバーコード・リーダを包含することが可能
である。しかしながら、幾つかの理由によって、センサは、上述のようにプリン
トヘッドに機械的に固定することが好適である。例えば、センサをプリントヘッ
ドに固定すれば、ウェル及び基板ステーションを通じて多数のセンサを使用する
必要がなくなる。また、センサをプリントヘッドに固定すれば、単一の位置制御
器でプリントヘッドとセンサの双方を操作または移動させることが可能であり、
これにより、余分な位置制御器の必要がなくなる。さらに、プリントヘッド−セ
ンサがプレートまたは基板の存在を検出するため、またはバーコード・ラベルを
読み取るために必要な動作範囲は、先行技術によるスポッティング機器において
プリントヘッドに与えられる動作範囲に酷似している。従って、先行技術による
機器をほんの少し変更するだけで、本発明による恩恵を受けることができる。
【００５１】
上述の装置においては、本明細書における関連発明の範囲から逸脱することな
く所定の変更を行うことが可能であり、上述の明細書本文に包含されかつ添付の
図面に示された全ての事項は、例示的なものであって限定的意味に解釈されるべ
きではないことが意図されている。
く所定の変更を行うことが可能であり、上述の明細書本文に包含されかつ添付の
図面に示された全ての事項は、例示的なものであって限定的意味に解釈されるべ
きではないことが意図されている。
【図１Ａ】 先行技術によるマイクロアレイの平面図である。
【図１Ｂ】 先行技術によるピンの側面図である。
【図１Ｃ、１Ｄ、及び１Ｅ】 各々、先行技術によるプリントヘッドの側面図
、平面図及び斜視図である。
、平面図及び斜視図である。
【図１Ｆ及び１Ｇ】 各々、図１Ｃ、１Ｄ及び１Ｅに示されたプリントヘッド
にマウントされた１６のピンの側面図及び平面図である。
にマウントされた１６のピンの側面図及び平面図である。
【図１Ｈ】 図１Ｆに示されたプリントヘッドが図１Ｆに示された１６のピン
を基板に接触させるまで基板方向に下降され、これにより１６スポットのマイク
ロアレイが形成されるプリンティングを示している。
を基板に接触させるまで基板方向に下降され、これにより１６スポットのマイク
ロアレイが形成されるプリンティングを示している。
【図１Ｉ】 先行技術による９６ウェル・プレートの平面図である。
【図２】 先行技術によるスポッティング機器のブロック図である。
【図３】 本発明に従って構成されたスポッティング機器のブロック図である
。
。
【図４Ａ及び４Ｂ】 各々、近接センサの検出範囲の内側及び外側にある距離
で反射面から離隔された、本発明に従って構成されたプリントヘッド−センサの
一実施形態を示している。
で反射面から離隔された、本発明に従って構成されたプリントヘッド−センサの
一実施形態を示している。
【図５Ａ】 本発明に従って構成されたスポッティング機器の基板ステーショ
ンの上方に配置された、図４Ａ及び４Ｂが示すプリントヘッド−センサを示して
いる。
ンの上方に配置された、図４Ａ及び４Ｂが示すプリントヘッド−センサを示して
いる。
【図５Ｂ】 本発明に従って構成されたスポッティング機器のウェル・ステー
ションの上方に配置された、図４Ａ及び４Ｂが示すプリントヘッド−センサを示
している。
ションの上方に配置された、図４Ａ及び４Ｂが示すプリントヘッド−センサを示
している。
【図６】 ９６ウェル・プレート上を図４Ａ及び４Ｂが示すプリントヘッド−
センサによって辿られる可能性のある軌道と、この軌道に沿って進行する間のセ
ンサの応答を描いたグラフを示している。
センサによって辿られる可能性のある軌道と、この軌道に沿って進行する間のセ
ンサの応答を描いたグラフを示している。
【図７Ａ】 本発明に従って構成されたスポッティング機器の基板ステーショ
ンの上方に配置された、本発明に従って構成されたプリントヘッド−センサの他
の実施形態を示している。
ンの上方に配置された、本発明に従って構成されたプリントヘッド−センサの他
の実施形態を示している。
【図７Ｂ】 本発明に従って構成されたスポッティング機器のウェル・ステー
ションの上方に配置された、図７Ａのプリントヘッド−センサを示している。
ションの上方に配置された、図７Ａのプリントヘッド−センサを示している。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ１２Ｎ 15/09 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ
Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ 3/10 １０１Ｚ
Ｆターム(参考） 2C056 EB36 EB44 EB45 EC35 FB01
HA58
2C062 RA01 RA03 RA06
4B024 AA11 AA19 AA20 CA01 CA09
CA11 HA14
4B029 AA07 AA21 AA23 BB20 CC03
CC08
Claims (27)
- 【請求項１】マイクロアレイを製造するための装置であって、 （Ａ）基板を保持するための第１のホルダと、 （Ｂ）標的物質のリザーバを保持するための第２のホルダと、 （Ｃ）幾分かの標的物質を上記第２のホルダ内に位置づけられたリザーバから
上記第１のホルダ内に位置づけられた基板上の選定されたロケーションへ移行さ
せるためのデバイスと、 （Ｄ）上記第１のホルダ内に基板が位置づけられているかどうかを検出するた
めと、上記第２のホルダ内にリザーバが位置づけられているかどうかを検出する
ための検出器とを含む装置。 - 【請求項２】上記検出器は光学検出器を備える請求項１に記載の装置。
- 【請求項３】上記検出器は反射センサを備える請求項１に記載の装置。
- 【請求項４】上記検出器は近接検出器を備える請求項１に記載の装置。
- 【請求項５】上記検出器は上記デバイスに結合されている請求項１に記載の
装置。 - 【請求項６】上記デバイスと検出器とは移動可能である請求項１に記載の装
置。 - 【請求項７】上記検出器はバーコード・リーダを備える請求項１に記載の装
置。 - 【請求項８】上記バーコード・リーダから上記第２のホルダへ光を反射させ
るためのミラーをさらに含む請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】上記デバイスはプリントヘッドを備える請求項１に記載の装置
。 - 【請求項１０】上記デバイスはピン式のプリントヘッドを備える請求項１に記
載の装置。 - 【請求項１１】上記デバイスはジェット式のプリントヘッドを備える請求項１
に記載の装置。 - 【請求項１２】上記検出器は、上記デバイスが上記第１のホルダに近接して配
置されると上記第１のホルダ内に基板が位置づけられているかどうかを検出し、
かつ上記検出器は、上記デバイスが上記第２のホルダに近接して配置されると上
記第２のホルダ内にリザーバが位置づけられているかどうかを検出する請求項１
に記載の装置。 - 【請求項１３】マイクロアレイを製造するための装置であって、 （Ａ）基板を保持するための第１のホルダと、 （Ｂ）標的物質のリザーバを保持するための第２のホルダと、 （Ｃ）幾分かの標的物質を上記第２のホルダ内に位置づけられたリザーバから
上記第１のホルダ内に位置づけられた基板上の選定されたロケーションへ移行さ
せるためのデバイスと、 （Ｄ）上記第１のホルダ内に基板が位置づけられているかどうかを検出するた
めの検出器とを含む装置。 - 【請求項１４】マイクロアレイを製造するための装置であって、 （Ａ）基板を保持するための第１のホルダと、 （Ｂ）標的物質のリザーバを保持するための第２のホルダと、 （Ｃ）幾分かの標的物質を上記第２のホルダ内に位置づけられたリザーバから
上記第１のホルダ内に位置づけられた基板上の選定されたロケーションへ移行さ
せるためのデバイスと、 （Ｄ）上記第２のホルダ内にリザーバが位置づけられているかどうかを検出す
るための検出器とを含む装置。 - 【請求項１５】マイクロアレイを製造するための装置であって、 （Ａ）リザーバから液状の標的物質のサンプルを収集するためと、1つまたは
複数の液状の標的物質のサンプルを基板上へ沈着させるためのデバイスと、 （Ｂ）上記デバイスに結合された第１の検出器とを含み、上記検出器は、物体
が上記検出器から一定の距離を置いて配置されているかどうかを表示する信号を
発生させ、 （Ｃ）上記デバイスと検出器とを選択的に移動させるためのマニピュレータを
含む装置。 - 【請求項１６】プロセッサをさらに含み、上記プロセッサは上記信号を解釈し
て上記デバイスがリザーバに近接しているかどうかを決定する請求項１５に記載
の装置。 - 【請求項１７】プロセッサをさらに含み、上記プロセッサは上記信号を解釈し
て上記デバイスが基板に近接しているかどうかを決定する請求項１５に記載の装
置。 - 【請求項１８】上記デバイスに結合された第２の検出器をさらに含み、上記第
２の検出器はバーコード・リーダを備える請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１９】マイクロアレイを製造する方法であって、 （Ａ）基板を保持するための第１のホルダを供給することと、 （Ｂ）標的物質のリザーバを保持するための第２のホルダを供給することと、 （Ｃ）幾分かの標的物質を上記第２のホルダ内に位置づけられたリザーバから
収集するためと、少なくとも幾分かの上記収集された標的物質を上記第１のホル
ダ内に位置づけられた基板上の選定されたロケーションに置くためのデバイスを
供給することと、 （Ｄ）リザーバから標的物質を収集しようとする前に、上記第２のホルダ内に
リザーバが位置づけられているかどうかを検出することを含む方法。 - 【請求項２０】標的物質を基板上に置こうとする前に上記第１のホルダ内に基
板が位置づけられているかどうかを検出することをさらに含む請求項１９に記載
の方法。 - 【請求項２１】マイクロアレイを製造する方法であって、 （Ａ）基板を保持するための第１のホルダを供給することと、 （Ｂ）標的物質のリザーバを保持するための第２のホルダを供給することと、 （Ｃ）幾分かの標的物質を上記第２のホルダ内に位置づけられたリザーバから
収集するためと、少なくとも幾分かの上記収集された標的物質を上記第１のホル
ダ内に位置づけられた基板上の選定されたロケーションに置くためのデバイスを
供給することと、 （Ｄ）標的物質を基板上に置こうとする前に上記第１のホルダ内に基板が位置
づけられているかどうかを検出することを含む方法。 - 【請求項２２】リザーバから標的物質を収集しようとする前に、上記第２のホ
ルダ内にリザーバが位置づけられているかどうかを検出することをさらに含む請
求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】マイクロアレイを製造する方法であって、 （Ａ）所定のロケーションに配置されることが予想された基板上に置くための
標的物質を収集することと、 （Ｂ）上記基板が上記所定のロケーションに配置されているかどうかを自動的
に検出することと、 （Ｃ）上記基板が上記所定のロケーションに存在していることが決定されれば
、上記標的物質を上記基板上に置くことを含む方法。 - 【請求項２４】基板上に標的物質のスポットをプリントしようとする前に、基
板が特定のロケーションに位置づけられているかどうかを自動的に検出すること
を含むマイクロアレイを製造する方法。 - 【請求項２５】リザーバから標的物質のサンプルを収集しようとする前に、標
的物質のリザーバが特定のロケーションに位置づけられているかどうかを自動的
に検出することをさらに含む請求項２４に記載の方法。 - 【請求項２６】リザーバから標的物質のサンプルを収集しようとする前に、標
的物質のリザーバが特定のロケーションに位置づけられているかどうかを自動的
に検出することを含むマイクロアレイを製造する方法。 - 【請求項２７】基板上に標的物質のスポットをプリントしようとする前に、基
板が特定のロケーションに位置づけられているかどうかを自動的に検出すること
をさらに含む請求項２６に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/524,657 | 2000-03-13 | ||
| US09/524,657 US6447723B1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | Microarray spotting instruments incorporating sensors and methods of using sensors for improving performance of microarray spotting instruments |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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