JP2005214992A - ビーズ分散システム - Google Patents

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Abstract

【課題】
少量の物質を基板上に送達するためのビーズ分配システムが提供される。
【解決手段】
このシステムは、例えば、その下側から懸下した、間隔を空けた突出物のアレイを有する移動可能な支持構造を含み得る。引力源(例えば、減圧、磁力および/または静電力)は、各突出物端部領域で、1つのビーズを引きつけおよび保持するように作動可能である。突出物アレイは、基板のビーズ受容領域のアレイ(例えば、マイクロプレートまたはマイクロカードの間隔を空けられたウェルのアレイ)と配列され得る。1つの実施形態において、複数の試薬担持ビーズが摘み上げられ、それぞれの突起端部領域に保持され、そしてマルチウェルプレート上の位置に移動される。次いで、このビーズは、各ビーズがそれぞれのウェルに置くことを可能にする様式で放出される。本発明のシステムは、試薬のアレイの組立に特に有用である。
【選択図】 図1

Description

(発明の分野)
本発明は、試薬またはサンプルなどのような物質を担持し得る、小ビーズの操作に関する。より特定すると、本発明は、このようなビーズのアレイをマイクロカードまたはプレート上に作製するための方法および装置を提供する。
(発明の背景)
マルチウェルアレイは、多数の化学反応および/または生物学反応を、実質的に同時に別個に実施するために、長く人気があった。恐らく、近年最も人気のあるマルチウェルフォーマットは、96ウェルマイクロプレートである。代表的に、数マイクロリットルの試薬が、アッセイごとに、96個の反応ウェルの各々に入れられる。試薬費用を減少させるため、ならびに処理能力を増加させるための努力において、多くの研究室指導者は、現在、非常に小さなウェルを有するより高密度のプレート(例えば、約1ミリメートル以下の直径の、384ウェルおよび1536ウェルのフォーマット)を使用することに動いている。より高密度のウェルフォーマットの場合には、より小さな量の物質(例えば、1μL未満)を、極度に小さなアレイへと分配する必要性が生じる。
最も従来の自動化微小体積堆積システムは、ロボット送達アセンブリを使用して、流体の形態で物質を分配する。代表的なシステムにおいては、ロボットは、流体を1つ以上の放出装置に吸引し、装填された放出装置をマイクロカードまたはプレートのウェルへと移動させ、そして流体のアリコートを送達する。通常使用される放出装置は、インクジェットノズルのような「非接触」デバイス、およびペンまたはキル(quill)のような「接触」デバイスを備える。インクジェット、ペン、およびキルは、種々の応用において使用される周知のデバイスである。不運なことに、多数の物質をマイクロカードまたはプレートのウェルに配置する目的で、これらのデバイスの各々は、特定の欠点を有する。例えば、インクジェットは、一般に、目的の流体がノズルに対して注意深く最適化された場合に、良好に働く。しかし、多数の異なる流体を同一のノズルを通して配置する場合には、各別個の流体に関する最適化は、しばしば実用的ではない。その結果として、ノズルが詰まり得る。ペンおよびキルに関しては、これらのデバイスはウェル壁と衝突し得、そして一般に、費用効果的な作動のためには非常に遅い。
微小体積の流体物質を送達する作業は、各位置に配置される物質がそのアレイの1つまたはほんの数個の位置に対して独特である場合に、特に挑戦的である。複数の流体物質が連続的に各ウェル内に配置される場合に、さらなる複雑さが生じ得る。例えば、液体は滴下して跳ね得、隣のウェル内の試薬を汚染し得る。別の欠点として、流体試薬を含む全てのデバイスが、異なる流体試薬において使用される前に、洗浄されるか、または処分されなければならない。ある試薬が別の試薬と混合する(すなわち、汚染する)ことを防止することが必要である。洗浄および吸引の複数の繰り返しは、同様に、時間を浪費し、かつ高価であり得ることが、理解される。このことは、多数の異なる物質を必要とする応用に関して、特に真実である。さらなる欠点として、分配される流体の容量を高度の精度で制御することが、しばしば困難である。また、分配される少量の液体は、標準的な画像化システムを用いて検出することが困難であり得る。従って、分配誤差が検出されない、従って較正されない状態となり得る。
物質のアレイを、マイクロカードまたはプレート上に、比較的迅速な、効率的な、かつ正確な様式で作製し得る、装置およびプロセスに対する必要性が、明らかである。
(発明の要旨)
本発明の1つの局面は、複数の比較的小さなビーズを供給源から摘み上げ、そしてこれらのビーズを所望の位置に移すための、システムを提供する。
1つの実施形態によれば、このシステムは、アレイを規定する間隔を空けた配置で支持体から懸下する、複数の突出物(例えば、管またはロッドのようなもの)を備える。各突出物は、支持体から遠位に下端領域を有し、この中にキャビティが形成される。このようなキャビティの各々は、下部開口部、上部天井領域、およびこの下部開口部と上部天井領域との間に延びる側壁により、特徴付けられる。引力(例えば、減圧、静電力および/または磁力)が、各突出物の端部領域において、ビーズを供給源からこのキャビティへと引き込み、そしてその中にビーズを解放可能に保持するに効果的な様式で、作動可能である。
1つの実施形態において、各キャビティの周囲の側壁は、少なくとも部分的に、弾性の可撓性材料(例えば、テトラフルオロエチレン(TFE)管状物)など)から形成される。この弾性の可撓性側壁は、例えば、ほぼ円筒形または管状の形状を有し得、その内径および長手方向深さの両方は、約1.5mm未満である。ミリメートルより小さなビーズを用いて使用することが意図される、例示的な配置においては、内径および長手方向深さは、約100マイクロメートルと約1,250マイクロメートルとの間である。約275マイクロメートルと325マイクロメートルとの間の直径を有する、実質的に球状のマイクロビーズに関して特に有用である、特に好ましい構築においては、内径および長手方向深さは、約350マイクロメートルと425マイクロメートルとの間である。
例示的な配置においては、各キャビティの周囲の側壁は、その下部開口部とその上部天井領域との間に延びる領域に沿って、実質的に一定の内径を有し、その結果、各側壁の内部表面に一致して長手方向に沿って延びる線は、実質的に互いに平行である。
1つの実施形態によれば、各キャビティの下部開口部は、約100マイクロメートルと約1,250マイクロメートルとの間の直径を有する。側壁の長手方向長さは、下部開口部から上部天井部へと測定して、下部開口部の直径の実質的に約0.50倍と1.25倍との間である。
別の実施形態において、各キャビティの下部開口部は、約250マイクロメートルと750マイクロメートルとの間、好ましくは約350マイクロメートルと425マイクロメートルとの間の直径を有する。この実施形態においてさらに、側壁の長手方向長さは、下部開口部から上部天井部へと測定して、下部開口部の直径の約0.75倍と1.10倍との間である。1つの特に好ましい実施形態において、下部開口部の直径と側壁の長手方向長さとは、おおよそ等しい。
1つの実施形態において、各突出物の下端領域におけるキャビティは、約0.50と1.25との間のビーズ、好ましくは約0.75と1.10との間のビーズを受容するよう構成される。特に好ましい実施形態において、各キャビティは、1つのビーズ全体を受容し得る。キャビティは、この好ましい構成において、一旦第一のビーズが内部に配置されると、第二のビーズの実質的部分(例えば、20%より大)が入ることを阻止するようなサイズにされる。
本発明のシステムは、ビーズ供給源を収容するための、複数のアンプルをさらに備え得る。好ましい配置において、複数のプラスチックアンプルが、突出物アレイと整列可能なアレイとして配置される。各アンプルは、その上部開口部を覆って延びるよう構成される、カバー部材を備え得る。このカバーは、例えば、プラスチックのドームもしくはキャップ、および/または壊れやすいポリマー膜(フィルム)であり得る。
突出物が懸下する支持体は、ほぼ垂直な軸の周囲を旋回するよう適合された、フレームを備え得るか、またはこのフレームに取り付けられ得、突出物アレイをほぼ弓形または円形の経路に沿って移動可能にする。このフレームは、ほぼ垂直な経路に沿った往復直線運動にさらに適合され得る。この構成によって、突出物はアンプルアレイの上で整列され得、そして各突出物が、アンプルの1つに対して下げられ得る。
アンプルは、任意の所望の試薬を保持し得る。1つの実施形態において、例えば、各アンプルは、リアルタイムPCRにおいて使用するための、2つのプライマー、2つのプローブおよび緩衝液を担持する、ビーズを保持する。種々のアンプルの中の試薬は、同じかまたは異なり得ることが、理解されるべきである。1つの実施形態において、アンプルの1つは、第一セットの分析物特異的試薬を担持する、ミリメートルより小さな複数のビーズを保持し、そしてアンプルの別のものは、第二セットの分析物特異的試薬を担持する、ミリメートルより小さな複数のビーズを保持する。第一および第二の試薬のセットは、例えば、少なくとも1つの分析物特異的成分が、互いに異なり得る。
突出物の下端領域のキャビティは、例えば、弾性の可撓性の管状スリーブまたはシースを、これらの突出物の自由端を覆って、突き出した部分が各突出物の末端より下に延びたままとなるようにはめることによって、形成され得る。この構成において、この突き出した領域は、各キャビティに横方向に境界を定める側壁を規定し得、そして各突出物の末端は、このキャビティに面し、上部天井領域を規定し得る。
1つの実施形態によれば、突出物の各々は、キャピラリー管であり、これを通って軸方向管腔が延びる。この実施形態において、各管腔は、キャビティの対応する1つにその天井領域を通って開口する第一端部、および圧力制御アセンブリと流体連絡して配置される第二端部を備える。この圧力制御アセンブリは、例えば、各管腔内に減圧を確立するよう作動可能である真空ポンプ、および/または各管腔内に増加した圧力を確立するよう作動可能であるポンプを備え得る。後者の場合に関して、このような増加した圧力は、キャビティ内に保持される任意のビーズを押しのける(吹き出す)ために、利用され得る。
1つの好ましい構成において、各管腔は、その第一端部における内径が、それが開口する対応するキャビティの直径より小さくなるように、形成される。例えば、各キャビティは、その天井領域にすぐ隣接する位置において、275マイクロメートルより大きな内径(例えば、約300マイクロメートルと約400マイクロメートルとの間)を有し得、そして管腔の各々は、その第一端部において、約100マイクロメートルと275マイクロメートルとの間の内径を有し得る。
検出システムを使用して、種々のキャビティ内に保持されるビーズの存在または非存在を感知し得る。例えば、1つの実施形態は、突出物末端領域の各々に沿って延びる視野を有する検出システムを提供する。1つの特定の配置においては、この検出システムは、複数の細長光伝導性(光)ファイバーを備える。この配置において、各ファイバーの一端は、突出物の1つに沿って延び、そして各キャビティに面する。各ファイバーの他端は、CCDカメラのようなカメラデバイスと通信して配置され得る。
本発明のシステムは、種々のキャビティから基材上の所望の位置へと(例えば、マイクロプレートまたはカードのウェル内へと)放出された複数のビーズを、別個に案内または注入するための複数の導管を有する、導管アセンブリをさらに備え得る。1つの実施形態において、導管は、以下を有する:(i)これらの導管の上端にアレイとして配置される大きな開口部であって、これらの開口部の中心間ピッチが、突出物アレイの中心間ピッチと実質的に同じであり、その結果、これらの大きな開口部が、これらの突出物の下にほぼ整列可能である、大きな開口部;および(ii)これらの導管の下端の、小さな開口部。
これらの小さな開口部は、中心間ピッチが大きな開口部アレイの中心間ピッチと実質的に同じであるアレイとして配置され得るか、またはこれら2つのアレイはピッチが異なり得る。例えば、1つの実施形態においては、小さな開口部は、大きな開口部アレイの中心間ピッチより実質的に小さな中心間ピッチを有して配置される。1つの特定の配置においては、小さな開口部アレイの中心間ピッチは、大きな開口部アレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも約2倍、好ましくは少なくとも約3倍減少する。
1つの実施形態において、ビーズが上に配置される基材は、マイクロプレートまたはカードであり、導管アセンブリの小さな開口部アレイの下に整列可能であるアレイに配置される、複数のウェルを有する。例えば、この基材は、プラスチックの96ウェルプレートであり得る。このプレートは、標準的な寸法またはあつらえの寸法であり得る。例えば、このプレートは、各々のウェルがその上端において約1mmの直径を有する、ウェルの8×12の正方形のアレイを有し得る。
このシステムは、マイクロプレートまたはカードの各ウェル内のビーズの存在または非存在を感知するよう作動可能である、検出システムをさらに備え得る。例えば、1つの実施形態においては、導管の各々を通って基材まで延びる視野を有する検出システムが使用される。
本発明の別の局面は、複数のビーズを、基材(例えば、マイクロプレートまたはカード)上の所望の位置にチャネリングするためのシステムを提供し得る。
1つの実施形態によれば、このシステムは、ビーズ支持体(例えば、先に記載した突出物)のアレイを備え、支持体の各々が、1つのみのビーズを上部から解放可能に保持するよう適合されている。複数の導管が、マイクロビーズ支持体アレイの下に配置される。これらの導管は、以下を備える:(i)これらの導管の上端にアレイとして配置される大きな開口部であって、これらの開口部の中心間ピッチが、支持体アレイの中心間ピッチと実質的に同じであり、その結果、これらの大きな開口部が、これらの支持体の下にほぼ整列可能である、大きな開口部;および(ii)これらの導管の下端の、小さな開口部。
1つの実施形態において、導管アセンブリの大きな開口部の各々は、約1mmより大きな直径(例えば、1mmと6mmとの間)を有し、そして小さな開口部の各々は、約1mmより小さな直径(例えば、0.15mmと1mmとの間)を有する。
小さな開口部は、中心間ピッチが大きな開口部アレイの中心間ピッチと実質的に同じであるアレイとして配置され得るか、またはこれら2つのアレイは異なり得る。1つの実施形態においては、導管アセンブリの小さな開口部は、大きな開口部アレイの中心間ピッチより実質的に小さな中心間ピッチを有して配置される。1つの例示的な配置においては、小さな開口部アレイの中心間ピッチは、大きな開口部アレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも約2倍、好ましくは少なくとも約3倍減少する。別の例示的な配置においては、大きな開口部アレイの中心間ピッチは、約3mmより大きく(例えば、約3mmと9mmとの間)、そして小さな開口部アレイの中心間ピッチは、約3mmより小さい(例えば、約1〜3mm)。
平行四辺形の連結アセンブリを使用して、上昇位置(基材の上に垂直にずれている)と低下位置(基材のすぐ上に近接している)との間での急激な往復運動のために、導管アセンブリを支持し得る。1つのこのような実施形態において、平行四辺形の連結アセンブリは、回転ラックの回転軸の半径方向の旋回運動のための回転ラックの表面上に支持される。基材保持領域もまた、回転ラックの表面上に、平行四辺形の連結アセンブリから半径方向外向きにそれに隣接して、提供される。この実施形態においてさらに、静止レールが、回転ラックの内側領域に沿って延び、このレールは、平行四辺形の連結配置と機械連絡するベアリング表面を有する。この構成は、回転ラックの回転運動が平行四辺形の連結アセンブリを進めるにつれて、平行四辺形の連結アセンブリがこのレールに沿って載ることを可能にするように、配置される。好ましい配置において、このベアリング表面は、中心軸から第一の垂直高さにある第一距離に配置される、第一弓形領域、および中心軸から第二の垂直高さにある第二距離に配置される、第二弓形領域を備える。この配置において、この第二の距離は第一の距離より短く、そして第二の垂直高さは第一の垂直高さより高い。平行四辺形の連結配置が第一弓形領域に沿って載る場合に、導管アセンブリは、基材保持領域の上で、低下位置を呈する。他方で、平行四辺形の連結配置が第二の弓形領域に沿って載る場合には、導管アレイは上昇位置を呈する。ベアリング表面はまた、第一および第二の弓形領域を架橋する、移行領域を備え得る。
1つの実施形態によれば、この基板は、マイクロプレートまたはカードであり、導管アセンブリの小さな開口部アレイの下に整列可能であるアレイに配置される、複数のウェルを有する。例えば、この基材は、96個以上のウェルを有するプレートであり得る。マイクロプレートまたはカードは、間隔を空けた一対の割出しボアおよび/またはスロット(穴)を備え得、これらの各々は、導管アセンブリの下側から懸下する、それぞれの割出しピンと整列するように、構成されている。割出しピンを割出しボアまたはスロットに挿入する際に、導管アセンブリの小さな開口部アレイは、基材のウェルのアレイと実質的に整列するようになる。
1つの実施形態において、導管アセンブリの導管の各々へと延びる視野を有する検出システムが提供される。この実施形態において、この検出システムは、小さな開口部の各々の下のマイクロプレートまたはカード上のビーズの存在または非存在を感知するよう適合される。例示的な配置において、この検出システムは、マイクロプレートまたはカードを、小さな開口部の各々の下の位置(例えば、ウェル)で照射するよう適合される、放射線源(例えば、レーザー)を備える。このシステムは、複数の細長光伝導性(光)ファイバーをさらに備え得、これらのファイバーは、大きな開口部のそれぞれの1つに面するか、またはそこに延びて、それぞれの導管を通って移動する光を受容する、一端、およびCCDカメラのようなカメラデバイスと通信する第二端部を有する。
その別の局面において、本発明は、マイクロプレートまたはカードに作製されるウェルのアレイをカバーするためのシステムを提供する。
1つの実施形態によれば、このシステムは、供給リールから巻き取りリールへの移動のために取り付けられる、光学的に透明なカバー材料のウェブを備える。せん断ブレードが、このウェブに対して実質的に垂直な方向に沿った往復直線運動のために、取り付けられ、供給リールと巻き取りリールとの間の領域で、カバー材料の一部を切断する。弾性的にコンプライアントな、ほぼ平坦な表面が、これらのブレード間に提供されて、マイクロカードの上面に対して、ウェルにわたってウェブを押し付ける。
1つの実施形態において、一対の割出しピンが、このコンプライアント表面の下に延びる。この実施形態においてさらに、マイクロカードは、間隔を空けた一対の割出しボアまたはスロットを備え、これらの各々は、割出しピンの1つと整列する。このボアまたはスロットによる割出しピンの照合は、せん断ブレードをマイクロカードの上に配向して、ウェブの切断を実施するように働く。関連する実施形態において、せん断ブレードは、四辺形(例えば、正方形または長方形)を規定する、切断縁部を有する。割出しボアで割出しピンを照合する際に、ウェブの切断がなされ得、このとき(i)2つの辺はウェブの側縁に対して実質的に平行であり、そして(ii)2つの辺は、ウェブの側縁に対して実質的に垂直である。好ましくは、ウェブは、ウェブの側縁に対して垂直な方向に沿った切断より長い、辺間の幅を有し、その結果、このウェブは、切断がなされる際に、2つに分断されない。
本発明のさらなる局面は、物質(例えば、液体溶媒または試薬)を基材上に送達するための装置を提供する。
1つの実施形態によれば、この装置は複数の細長導管を備え、これらの導管は、固定され、間隔を空けた関係で、共通の支持構造体に配置される。この支持構造体は、例えば、ブロック、トレイ、プレート、フレームなどであり得る。1つの実施形態において、この支持体は、実質的にガラスから作製される。これらの導管の各々は、一端に大きな開口部を、そして他端に小さな開口部を備える。この2つの端部の間に、各導管は、テーパ状または漏斗状の領域を有し得る。大きな開口部は、支持構造体の一片に沿ってアレイとして配置され、そして小さな開口部は、支持構造体の対向する辺に沿ってアレイとして配置される。これらの大きな開口部および小さな開口部のアレイは、類似のピッチ(中心間間隔)で配置され得るか、またはこれらは異なり得る。1つの実施形態において、大きな開口部アレイは、小さな開口部アレイの中心間ピッチより実質的に大きな(例えば、約2:1より大、好ましくは約3:1より大)中心間ピッチで配置される。
1つの好ましい配置において、各導管がそれぞれの小さな開口部から延びる領域は、キャピラリーサイズの領域であり、その結果、小さな開口部アレイと接触して配置される液体は、少なくとも部分的に、各導管に引き込まれ得る。例えば、各導管のキャピラリーサイズの領域は、約1mmより小さな内径を有し得る。1つの実施形態においては、各導管のキャピラリーサイズの領域は、親水性である内部側壁を備える。
そのなお別の局面において、本発明は、複数のビーズを1つの位置から別の位置へと同時に移動させるための方法を提供する。
1つの実施形態によれば、この方法は、以下の工程を包含する:
(i)実質的に同時の様式で、複数のビーズを供給源から摘み上げ、そしてこれらのビーズを、アレイを規定する間隔を空けたそれぞれの位置に保持する工程;
(ii)これらのビーズを、実質的に同時の様式で、別個のビーズ保持領域のアレイを有する基材上に解放する工程;および
(iii)解放したビーズの各々を、実質的に同時の様式で、ビーズ保持領域のそれぞれの1つへと、個々にチャネリングまたは案内する工程。
ビーズを摘み上げる工程は、例えば、減圧(真空)をこれらの位置の各々の確立することによって実施され得、そしてビーズを解放する工程は、上昇した圧力(正の気体流)をこれらの位置の各々に確立することによって、実施され得る。
1つの実施形態において、ビーズ保持領域のアレイ(例えば、マイクロプレートまたはカードのウェル)は、保持されるビーズのアレイの中心間ピッチより実質的に小さな中心間ピッチを有する。例示的な配置においては、ビーズ保持領域のアレイの中心間ピッチは、保持されるビーズのアレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも約2倍、好ましくは少なくとも約3倍減少される。
1つの実施形態によれば、ビーズ供給源は、プラスチックのカプセルまたはアンプルのアレイとして提供される。カバーが、各アンプルの上部開口部の上に提供され得る。これらのカバーは、ビーズへのアクセスを提供するために、除去または穿孔され得る。適切なカバーとしては、例えば、ポリマーフィルム様膜、またはプラスチックキャップ/ドームが挙げられる。
1つの実施形態は、工程(i)と工程(ii)との間に、ビーズの存在に関して、保持されたビーズのアレイの各位置を検査する工程;およびビーズのない位置に対して、ビーズを摘み上げ、そして保持する工程を、提供する。工程(iii)の後に、ビーズ保持領域の各々は、その中に配置されるビーズに関して、検査され得る。
1つの実施形態において、ビーズ保持領域の各々は、光学的に透明なフィルムなどでカバーされ得る。このフィルムは、接着剤および/または熱シール技術を使用して、ビーズ保持領域の上にシールされ得る。
本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の説明から明らかとなる。
(発明の詳細な説明)
本発明の好適な実施の形態の以下の考察は、本質的に単に例示的なものである。従って、この考察は、決して本発明の範囲を限定することを意図されない。
本発明のひとつの局面は、試薬を担持する複数の小さなビーズを供給領域または原料領域から取り出し、基板(例えば、マイクロカードまたはプレート内のウェル)上にビーズを送達するシステムを提供する。概して、システムは、固定され、間隔を空けた位置で、移動可能な支持構造体から懸下する複数の突起を備える。キャビティは、各突起の下端の領域で提供され、(i)下部の開口部、(ii)上部の天井および(iii)下部の開口部と上部の天井との間に延びる側壁によって規程される。誘引源は、供給源からそれぞれのキャビティの中に個々のビーズを引き出し、そしてその穴の中に、個々のビーズを解放可能に保持するために効果的である様態において、各突起の端の領域で操作可能である。ビーズがキャビティに保持される間、ビーズは、支持構造体の移動によって、ある場所から他の場所へ移動され得る。一旦ビーズが所望の位置に配置されると、ビーズは、キャビティから放出され得る。一旦ビーズがキャビティから放出されると、複数の導管が、基板上の所望な位置へ分けて導くか、運ぶために使用され得る。
より詳細には、図1の例示的な実施形態を最初に参照すると、試薬供給源は、12に示され、間隔を空けた試薬供給の位置を有し、並べて配列される。各試薬供給の位置は、ウェル(例えば試薬プレート20の16a〜16f)によって定義される。直線状の形態で並んで配列される6つのみのそのような位置が図1の視点で見ることができる一方で、任意の適切な数の供給位置が、任意の所望な空間の構成に配置されて得ることが理解されるべきである。例えば、プレート20と同様の試薬プレートは、試薬を担持する複数のビーズを支えるために構成されている各ウェルを有する、24,48,96,384,1024,1536のウェルまたはそれ以上のウェルを含み得る。そのような構成において、典型的に、ウェルは、一定の配列(例えば、8×12,16×24,32×32または32×48の長方形の配列)で配置されるが、他の設計が可能である。上記に指示される様に、各試薬供給位置16a〜16fは、複数のビーズ(例えば、24a〜24f)をそれぞれ保持し得る。次に、各ビーズは所望な試薬を担持し得る。
幅広い種々の試薬担持ビーズは、本発明で使用され得る。概して、以下にもっと十分に議論されるように、適度に応力がかかる条件(例えば、真空または磁性場もしくは静電場のような誘引性の力によって引かれる)に比較的短い間、曝される場合、ビーズは、かなりの物理的な変形に抵抗しなければならない。例えば、特定の実施形態は、十分に強固な外殻またはやわらかいゼラチン状のコーティングを有するビーズを使用を意図する。ビーズのいくつかの例示的なタイプは、以下に記載される。
1つの実施形態において、ビーズは、コーティング材料(例えば、ゼラチン)を、試薬のコアに適用することにより形成される。コーティングは硬化して、試薬の周囲に、実質的に固体の殻を形成する。コーティングは、制御可能な条件下(例えば、特定の溶媒への曝露の際)で、試薬へのアクセスを許されるために溶解可能または、膨張可能であり得る。コーティングされたビーズまたは微粒子を調製する指針は、例えば[1]「Immobilation of living cells and enzymes by encapsulation」R.Pommersheim,H.Lowe,V.Hessel,W.Ehrfeld(1998)著、Institut fur Mikrotechnik Mainz GmbH,IBC Global Conferences Limited;[2]F.Lim A.Sun(1980)著,Science 210,908;[3]「Immobilization of enzymes and living cells by multilayer microcapsules」R.Pommersheim,J Schrezenmeir,W.Vogt(1994)著,Macromol Chem.Phys 195,1557−1567;および[4]「Microreactors for Chemical Synthesis and Biotechtechnology−Current Developments and Future Applications」W.Ehrfeld,V.Hessel,H.Lehr著,:Topics in Current Chemistry 194,A.Manz,H.Becker,Microsystem Technology in Chemistry and Life Science,Springer Verlag,Berlin Heidelberg(1998),233−252;において提供され、各文献を明白に本明細書中で参考として援用する。
他の実施形態において、複数のビーズ状の粒子は、試薬の固体支持体として動作する。例えば、試薬は、ビーズ上で合成され得るかまたは、それに対して吸収され得る。またさらなる実施形態において、試薬および結合材から構成されるスラリーまたは分散物を使用して、各個々のビーズが実質的に均一な一貫性を有する複数のビーズ状の粒子を形成する。そのようなビーズを調製する方法は、同業者に周知である。
複数の異なる試薬は、試薬ビーズの各コレクションまたは群に形成され得、「ロット(lot)」と本明細書で呼ばれる。例えば、10,000の異なる試薬は、各ロットが各試薬を担持する実質的に類似の複数のビーズを含む、10,000の異なるビーズのロットに形成され得る。異なるロットからのビーズを区別するのを補助するためおよび任意のひとつの特定のビーズによって担持される試薬のタイプを素早く判定するための手段を提供するために、各ロットからのビーズは、特定の事前に割り当てられた色を表示するように形成され得る。例えば、黄色のビーズは、試薬「A」を担持し得、青いビーズは、試薬「B」を担持し得、そして赤のビーズは、試薬「C」を担持し得る。各ロットからのビーズは、各試薬供給位置に配置され得る。
ひとつの実施形態において、複数のビーズロットが形成され、各ビーズは、コーティング材料(例えば、ゼラチン)で覆われた試薬のコアを含み、十分に定義された物理的および化学的特性を有する。好ましくは、この実施形態において、上記に議論されるように、各ロットについて色においてのみ異なるコーティングを用いて、全てのロットの中の全てのビーズは、実質的に同一の外側コーティング(つまり、「一般的な」コーティング)を有する。この構成が、試薬自身と接触するための装置汚染の危険性を減らすことが認識されるべきである。試薬物がシステム内を通して移動するにつれて、いくらかの残留物が後に残る場合、そのような残留物全ては、同じ既知のコーティング材料の残留物である。好ましくは、コーティング材料は、いかなる残留物もシステムに無害であるように選ばれる。従来の液状沈着システムと比較されるように、ビーズを送達するハードウェアは、頻繁にクリーニングを要求せず、液体を吸引する時間は消費されないので、そのようなビーズを用いて沈着する物質の速度をより速くすることが成し遂げられ得ることは、さらに認識されるべきである。
実質的に任意の形状のビーズが本発明で使用され得るが、本明細書において、ほぼ、球面の幾何学を有するビーズが、使用するのに特に十分適されている。
また、本発明のシステムは、種々のサイズのビーズを用いて使用され得る。例えば、1つの実施形態は、約1mmより小さい直径を有する球形のビーズの使用を意図する。ひとつのそのような構成において、各ビーズは、約275〜325マイクロメートルの間の直径で形成され、最も好ましくは約300マイクロメートルの直径で形成される。他の実施形態において、ビーズはより大きく、その結果、各ビーズは実質的に、試薬プレートの1つのウェルを満たす。例えば、各ビーズは約1.0〜4.0mmの間の直径を有し得、好ましくは約3.7mmの直径を有し得る。次に、試薬プレートの各ウェルは、ビーズの直径よりも内側の直径が一回り大きく構成され得る。この実施形態における各ウェルの下端は、ビーズの外側の表面の輪郭を補償するよう形作られ得る。
ビーズは任意の所望の試薬を担持し得る。本明細書において使用されるように、用語「試薬」は、単一の物質または物質の分類を意味し得る。ひとつの好適な実施形態によれば、各ビーズによって担持される試薬は、核酸増幅産物(例えばPCR)のリアルタイムの蛍光に基づいた測定のために役立つ成分を含む。例えば、PCT公開公報WO95/30139および米国特許出願第08/235,411号に記載され、上記文献のおのおのは明白に、本明細書中で参考として援用される。
例示的な構成において、各ビーズはサンプルの中に存在し得る選択された分析物と効果的に反応する分析物に特異的な試薬を担持する。例えば、ポリヌクレオチド分析物の場合、分析物に特異的な試薬は、選択されたポリヌクレオチド分析物のセグメントの相補鎖の両端の領域にハイブリダイズするために効果的な配列を有する第1および第2のオリゴヌクレオチドプライマーを含み得、プライマーにより開始されるポリメラーゼ連鎖反応によりセグメントを増幅する。分析物に特異的な検出試薬は、さらにプライマーの1つの下流領域において分析物のセグメントをハイブリダイズすることができる蛍光剤−クエンチャー(fluorescer−quencher)オリゴヌクレオチドを含み得、分析物がサンプルの中に存在する場合、検出可能な蛍光信号を生じる。
同じまたは実質的に同一のロットからの複数のビーズは、アンプルまたはカプセルにパックされ得る。複数の(例えば、数十、数百、数千またはそれ以上の)このようなアンプルは、様々なアンプルが所望されるように同じまたは異なる試薬を含んで、マルチウェルプレートにある指定された各ウェルに分配され得る。図1に示されるように、例えば、各々が異なる試薬を担持するビーズを保持する、複数のプラスチックアンプル26a〜26fは、試薬プレート20の各々のウェル(16a〜f)に取り外し可能なように付けられる。任意の所望のサイズおよび形のアンプルが使用され得る。例えば、1つの配置では、開口上部および円形の閉鎖下部を有するほぼビュレット型のアンプルの使用が考えられる。各アンプルの例示的な寸法は、(i)高さ約10mm、(ii)外径約3.7mm、および(iii)内径約3.0mmである。それぞれ約300マイクロメートルの直径を有する約1,000個のほぼ球形の試薬ビーズは、そのような各々のアンプルに入れられ得る。まさに記載したアンプルを保持するのに有用な例示的な試薬プレートは、ウェルのアレイ(例えば、8×12、16×24、または32×32アレイ)で構成される。そのウェルの各々は、内径約4.0mmおよび深さ約6〜9mmの間である。
アンプルは、任意の適切な様式で試薬プレートのウェルに配置され得る。1実施形態において、オペレータは、アンプルを手動でウェルに配置する。別の実施形態において、参考として本明細書中に明確に援用される、1999年2月16日に出願された米国出願第09/251,232号に教示されているように、アンプルは、試薬プレートの上に配置されるホールディングセルのアレイに支持されるそれぞれのコンテナから連続に分配される。
各アンプルは、その上部の開口部を覆うカバー部材を備え得る。カバー部材は、例えば、アンプル26aの上部リムまたはリップ28aにより規定される開口部の周囲に正確にあてはまるように構成される開口端32aを有する、図2の30aのような取り外し可能キャップまたはドームであり得る。または、図3(A)の34aのようなシート状のフィルムまたは膜は、アンプル26aの開口部の周囲の上部リム28aに適用され得る。例えば厚さ約0.05〜0.40ミリメートルの間の、ポリスチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリエンチレンフィルムのような、重合体フィルムは、各アンプルの上部開口部を覆い得る。1実施形態において、カバーは、Dow Chemical Co.,(Midland,Michigan)製の商品名SARAN WRAPで販売されるフィルムのような、薄いポリ塩化ビニリデン(PVDC)フィルムである。
以下でより十分に説明するように、ビーズへのアクセスは、例えば、突出物アレイを用いてカバーを置換することによって、得られることが可能となる。
1実施形態において、各アンプルを覆うカバー部材は、実質的に気密性のシールを形成し、外気からアンプルの内容物を隔離する。シールは、例えば、従来の接着剤エラストマーの使用および/または加熱シーリング技術により、作製され、強化され得る。1つの例示的な配置において、プラスチックドーム型キャップとプラスチックアンプルの上部領域との間の摩擦を伴う係合(frictional engagement)は、気密性のシールを提供するには十分である。シールされたアンプルは、ビーズの周囲に窒素などの不活性ガスをさらに含み得る。
別の実施形態において、各カバー部材は、主に各アンプルの内容物の流出、または他のロスを防ぐように設計される。この実施形態において、各カバー部材とその各々のアンプルとの間の界面は、気密性を必要としない。
配置されたアンプルが偶然に外れることを防ぐために、各試薬供給位置の適所にアンプルを保持する手段が提供され得る。例えば、図1は、ウェル16a〜16fの下でプレート20に形成される、一般に40で示される真空マニホルドを示す。マニホルド40は、それぞれのウェル16a〜16fの下部領域とマニホルドのセントラルチャンバとを連絡させる複数のほぼ垂直な通路を備える。それぞれのウェルに開口している各垂直通路の最上端は、配置されるアンプルの外径より小さい直径を有することが注目されるべきである。真空ポンプ44等の圧力制御源は、46に示される接続ラインによりマニホルド40の低領域と流体連絡するように配置される。圧力制御源44を動作させる際に、減圧が、各ウェル16a〜16fの下部領域で、確立され得る。減圧は、各配置されたアンプル26a〜26fの下部を引っ張るのに効果的である。それによって、ウェルからアンプルが外れることを防ぐ。圧力制御源44の動作を止めることにより、所望ならば、アンプルはウェルから容易に取り外され得る。
ビーズをアンプルまたはカプセルにロードする代わりに、これは試薬供給位置に配置され、1実施形態によりウェル、または試薬プレート等の他のホールディング領域へのビーズの直接配置が提案される。試薬プレートのウェルは、この実施形態において、完全に閉じられた下部を備え、形成され得る。
図1の実施形態を連続して参照することで、参照番号50aおよび50bで一般に示される一対のビーズエキストラクタ(extracors)は、試薬プレート20に関して高められる各位置への位置付けに対して適応される。各エキストラクタ50a、50bは間を開けて固定位置の、各支持構造体58aおよび58bから懸下する54a〜54fおよび54g〜54l、等の複数の突出物を含む。各突出物は、例えば、細長ナブ、チューブ、ロッド等として形成され得、支持体から延びている。好適には、突出物54a〜54f、54g〜54lの長軸は、互いにほぼ平行になるように配置される。
突出物54a〜54f、54g〜54lは、各々の支持構造58a、58bと一体的に形成され得るか、または個別に形成されて任意の適切な手段で接続され得る。1実施形態に従って、例えば、複数の個別に形成される突出物は、1端にねじ山を有し、各々の支持体の低い側の中に延びる各々のねじ山付きボアと嵌合して係合する。
突出物54a〜54f、54g〜54lの各群は、56aおよび56bに示されるようにそれぞれの突出物アレイを共に規定する。それぞれの突出物アレイ56a、56bは、試薬プレート20にある試薬供給位置(ウェル)16a〜16fのアレイと実質的に同一の中心間間隔があるように構成される。好適には、各突出物アレイ56a、56bは、試薬プレートが試薬供給のための位置、またはその中の実質的な部分を有する数と同じ数の突出物を含む。この構造によって、各突出物アレイ56a、56bでは、供給のための位置と整列することが可能となる。
実質的に、一般に60として示されるT型フレームは、エキストラクタ50a、50bの両方を支持する。さらに詳細には、フレーム60は、同一線上のアーム部分60a、60bを有する上部の水平なクロスバーを含む。各支持構造58a、58bの上部サイドは、それぞれのアーム60a、60bの外部端領域に強固に接着される。64で模式的に示される回転モーターは、制御コンピュータ(図示なし)の管理下で、フレーム60の中央垂直シャフト60cをその長手方向軸の周りで回転するように調整され、それによって弧状または円状の通路に沿って、突出物アレイ56a、56bを移動可能にする。さらに、エキストラクタ50a、50bは、それぞれの垂直通路に沿った往復直線運動のために適合される。そのような運動は、例えば、66に示されるようにリニアモーターによって実施され得る。リニアモーター66は、シャフトの長軸に沿ったシャフト60cを上下に動かすように機能的に配置される。回転モーター64によって、リニアモーター66は、好適に制御コンピュータの管理下で動作しやすいように調整される。
運動範囲は、これまで説明されたように、(i)アンプルアレイと突出物アレイを整列させる動作、(ii)突出物を下げてそれぞれのアンプルに挿入し、試薬ビーズを集め、保持する動作、(iii)アンプルアレイの上に保持されたビーズを上げる動作、および(iv)保持されたビーズを望みどおりの位置に移す動作等の多数の動作を可能にする。そのような動作は、以下でより詳しく説明される。
任意の合理的な数のエキストラクタが使用され得ることを理解すべきである。例えば、2個のエキストラクタの代わりに、上述したように、本発明の1実施形態は、単一のエキストラクタのみを含む。他方で、さらなる実施形態は、数個(例えば、3、4、5、6またはそれ以上)のエキストラクタの使用を意図する。支持フレームのためのクロスバーまたはアームアセンブリの数は、上記の実施形態において、システムに含まれるエキストラクタの数によって決定される。
図4(A)に示す突出物54aの拡大図を参照して、70として示すキャビティを、突出物の下位の端部領域において提供する。この実施形態において、(1)末端リムまたはリップ72により形成される下位の開口部、(2)上位天井領域74、ならびに(3)下位の開口部と上位天井の間に広がる側壁76が、キャビティ70を規定する。これらの要素の合成物は、概して反転したカップのような構造の合成物である。
例えば、細長ロッドまたはチューブの一端に軸方向の穴を形成することで、キャビティ70を構成し得る。ロッドまたはチューブは任意の適切な材料(例えば、プラスチック、ガラス、アルミニウム、等)であり得る。ある実施形態において、穴はポリウレタンチューブに形成される。穴は任意の方法(例えば、チューブまたはロッドの外径より十分小さな直径を有するビットを用いた穿孔)で形成され得る。図4(A)の86aにおけるような、長軸方向に伸びるボアまたは管腔をすでに有するチューブを使用する場合には、チューブの端部でカウンタボアを穿孔することで、キャビティ70を形成し得る。このカウンタボアは、管腔86aの内径よりも大きいが、チューブの外径よりもさらに小さな直径を有する。
各突出物の端部領域におけるキャビティは、好適にはわずか約1個のビーズ全体を受け取るように構成される。例えば、図4(B)は、キャビティ70内に含まれる単一のビーズ24aを示す。特に、この実施形態において、キャビティ70は、ビーズ24aによって実質的に占められ、第2のビーズ全体か、または第2のビーズの実質的な一部分さえも収容するのに不十分な空間にする。システムで使用されるビーズの大きさが、概して特定の大きさのキャビティを規定することが理解されるべきである。従って、実質的に直径1mmよりもわずかに小さな球状ビーズ(例えば、0.75〜0.95mm)に関しては、1つの側壁領域から正対する側壁領域まで、適切な大きさにしたキャビティは、約1mmの内径を有する。天井領域から最低の開口部まで、長軸方向の深度は、概してキャビティの内径の大きさの約50%〜125%の間である。従って、この例においては、長軸方向の深度は、約0.50〜1.25mmの間である。好適には、長軸方向の深度は、キャビティの内径の約75%〜100%の間であり、最も好適には、長軸方向の深度および内径は、ほぼ等しい。特定の好適な実施形態において、約275〜375μmの間の直径を有する実質的に球状のビーズが利用され、各キャビティは、内径と、約330〜500μmの間の(最も好適には約375μmの)深度および内径の両方で構成される。この実施形態において、キャビティは、約0.5mmの外径を有するポリエチレンロッドまたはチューブの端部において形成される。
図5は、図1の56aおよび56bのような突出物アレイの使用に際して、概して54a’として示される突出物のある好適な構造を示す。この実施形態において、各キャビティ70’は、例えば、中空のシースまたはスリーブ80を、細長チューブまたはロッド82の端部に取り付け、チューブの終端82aの下に伸長している80aのようにシースの突出領域を残すことによって形成される。この配置において、シース80の突出領域80aは側壁76’を規定し、キャビティ70’と向かい合うチューブ82の終端82aは天井領域74’を規定する。チューブ82の端部についてのシース80の摩擦かみ合い(engagement)は、これらの要素の相対的な位置を維持し得る。随意に、従来の接着、摩耗、および/または焼ばめ技術は、シース80をチューブ82に対して定位置に保持するために使用され得る。チューブ82は、実質的に硬質な材料(例えば、ガラス、プラスチック、金属、等)から構成される。シース80は、弾力的に拡張可能でかつ柔軟性を有する材料(例えば、テトラフルオロエチレン(TFE)、等)から形成され得る。シース80を構成する際の使用について、適切なチュービングが、例えば、McMaster−Carr Supply Co.(Chicago,IL)から製品名「Thinwall Teflon TFE Spaghetti Tubing」で市販されている。
天井領域74は、任意の適切な形状または外形を有し得る。図4(A)の例示的配置において、天井領域74は、概して、内向きおよび上向きに傾斜した表面(チューブのより下位端部から離れる方向に沿って)を備える円錐型または漏斗型である。同様の配置(図示せず)において、天井領域は、概して角型である。なお、さらなる実施形態において、天井領域の表面は、例えば、図5の74’に示すように実質的に平面である。
先に示したように、引力源は、供給源から各キャビティへ個々のビーズを引き出し、各キャビティ中にビーズを放出可能なまま保持するに有効な様態で、各突出物端部領域において動作可能である。典型的な動作において、引力源は、56aまたは56bのような突出物のアレイ(図1)が、ウエル16a〜16fのような試薬供給位置の対応するアレイと位置合わせされ、突出物が、24a〜24fのような、突出物に保持される複数の試薬ビーズの直前の各位置に下げられる。例えば、引力源は減圧(真空)、静電気力、および/または磁力であり得る。ある好適な実施形態において、引力源は真空である。例えば、図1の実施形態において、各突出物54a〜54fおよび54g〜54lは、軸方向の管腔を有する毛管であって、それぞれ86a〜86fおよび86g〜86lとして示され、これらは突出物を通って伸びている。図4(A)〜4(B)の詳細図に最もよく示されるように、管腔86aは、真空路を提供し、突出物54aを通って長軸方向に伸びる。管腔86aは、天井74の中央領域を通って各キャビティ70中に開口する下位の端部を有する。下位の端部で、天井領域74に隣接する位置において、管腔86aの内径はキャビティ70の直径よりも小さい。例示的な配置では、各キャビティは少なくとも275μmの直径(例えば、約300〜350μmの間、好ましくは、約325μm)を有し、各管腔は自身の下位端部において、275μm(例えば、約230〜270μmの間、および好適には約250μm)よりも小さい内径を有する。
代替の実施形態において、複数のビーズは、静電気的な手段を用い、各突出物の端部領域に取り付けられ、そこで保持される。静電気力を用いてマイクロビーズを引き付けおよび保持するための技術は、例えば、米国特許第5,788,814号および5,846,595号で開示され、それらの各々は、本明細書中で、参考として特別に援用する。
再度図1を参照して、各管腔86a〜86f、86g〜86lの上位端部は、各マニホルド(例えば、支持構造物58a、58b中に形成される88aおよび88b)に通される。各マニホルド88a、88bは、各圧力制御ソースとの流体伝達(fluid communication)で、次々に配置される。例えば、マニホルド88aは、流線92aを介して真空ポンプ94と通じ得て、マニホルド88bは流線92bを介して真空ポンプ96と通じ得る。各真空ポンプ94、96は、例えば、制御コンピュータ(図示せず)の指揮の下で操作可能であり、各線92a、92b内で、および、結果的には、管腔86a〜86f、86g〜86lの各アレイの内部で、減圧を確立する。
マニホルドは、概して、モノリシックの構造物であり得るか(例えば、プラスチックまたは金属から成形され得るか)、またはサブコンポーネント部品から組み立てられ得る。後者に関して、ある実施形態(図示せず)では、複数個のサブコンポーネント層から形成され、一方のサブコンポーネント層を他方のコンポーネント層の頂部に積む、マニホルドを企図している。そのような多層配置の1つは、中央の開口部を有する矩形のフレーム部材を含み、中央の開口部は、上位矩形プレート部材と下位矩形プレート部材との間で挟まれる。まとめると、この層は中央開口領域を有する箱状の構造またはチャンバを形成する。特に、下位のプレート部材の上位表面はフロア領域を規定し、矩形フレーム部材の内部縁は、側方の側壁を提供し、ならびに、上位プレート部材の下位表面は天井領域を規定する。矩形ガスケットは、フレーム部材の直面している領域と各プレート部材の一致領域との間に差し込まれ、気密界面を助長する。下位プレートは、2つの広い表面の間で十分に伸長する穴のアレイとともに形成され得る。各穴は、各管状の突出物のねじ込み端部を下から受け取るために、およびこのような突出物を通って長軸方向に伸長する管腔にプレート上の領域(チャンバ)を通じさせるために適切に貫かれ得る。従来のワッシャおよび/またはガスケットは、各突出物と下位プレートの間の気密界面を助長するために使用され得る。回転可能なフレームに取り付けられる、60のような上位プレートは、メインチャンバを同数の遠隔に位置する圧力制御ソースと伝達するために、この上位プレートを通って形成される1つ以上の導管を有し得る。
例示的な操作において、試薬プレート20のウェル16a〜16fは、それぞれのアンプル26a〜26fで充填される。この各アンプルは、特定の試薬を送達する複数のビーズ24a〜24fを収容する。次いで、突出アレイ(例えば、56a)は、プレート20のウェル16a〜16fのアレイに位置あわせされる。これは、例えば、試薬プレート20を弓形通路または環状通路の下の位置に配置することより達成され得、フレーム60の中心の垂直シャフト60cがその縦軸の周りで回転する場合、アレイ56aは、これらの通路に沿って移動する。次いで、回転モーター64は、アレイ56aが、プレート20のアンプル26a〜26fの真上で、かつこれらに整列した位置を確実にするまで、フレーム60を回転させ得る。次に、直線モーター66は、アンプル26a〜26fのそれぞれに向って突出体54a〜54fを低下させ得る。
カバー部材(例えば、ドーム30a(図2)またはフィルム34a(図3(A)))を有するアンプルが、提供される場合、カバー部材は、アンプルの中にビーズを接近させるために、各アンプルの開口領域から少なくとも部分的にずらされねばならない。フィルム型のカバー(例えば、薄いポリマー膜)に関して、突出体54a〜54fが低下されるにつれて、図3(B)中に例示されるように、各突出体は、このカバーを係合するかまたは破断し得る。このようにして、このアレイにおけるすべてのカバーは、実質的に同時にずらされ得る。
キャップ型カバーまたはドーム型カバーを取り除くための例示的プロセスが、図6に示される。このプロセスは、それぞれのアンプルの上部リム(rim)領域または上部リップ(lip)領域のまわりで摩擦により一致される複数のカバーを同時に取り除くために、特に有用であり、摩擦係合は、各カバーおよびアンプルが、ほんの中程度の力を用いて別々にされ得る程度である。突出体54a〜54fは、各々がそれぞれのドーム型カバー30a〜30fの頂部に係合するまで、低下される。圧力制御供給源44は、フローライン46(flow line)、従ってマニホルド40およびウェル16a〜16fの下部領域に減圧を生じるように作動される。圧力制御供給源94は、フローライン92a、従ってマニホルド88aおよび突出体54a〜54fの下部領域に減圧を生じるように作動される。減圧力に対して、各アンプルの底部は、それぞれのウェルの底部領域に対して下側に引き付けられ、そして各カバー部材の頂部は、それぞれの突出体の下部のリムまたはリップに対して引き付けられる。
ドーム上のバキュームホールド(vacuum hold)を維持することにより、突出体54a〜54fは、図6中に例示されるように、引き上られ、それにより、アンプル26a〜26fからかつこれらから離れてドーム30a〜30fを引き寄せ得、そしてビーズ24a〜24fを曝し得る。一旦このドームがこのアンプルを垂直方向に離すと、回転モーター64は、このドームが保管領域(示されない)の上に位置決めされるまで、フレーム60を回転させ得る。この時点で、減圧を中止し得、カバーが、例えば収集容器(示されない)に落ちることを可能にする。次いで、回転モーター64は、アンプルアレイの整列まで突出アレイを回転し戻し得る。
図1を再び参照すると、一旦カバーが取り除かれるかまたは、カバーが利用されない場合、突出体54a〜54fは、種々のアンプル26a〜26f中のビーズ24a〜24fに近位の部分のそれぞれに低下され得る。圧力制御供給源94は、管腔86a〜86fの各々からそれぞれのキャビティ(例えば、図4(A)〜4(B)のキャビティ70)まで及ぶ減圧を各突出体の下部末端領域に生じるように作動され得る。各突出体の下部末端領域で確立される減圧力は、それぞれのアンプル26a〜26fから試薬ビーズを引き付け、そしてこの突出体のキャビティにビーズを維持するために十分強い。例えば、1つの実施形態において、約15psiの圧力は、球状のビーズを引き付けかつ維持するように、各突出体末端領域にて確立され、この各ビーズは、直径約300μm、キャビティの測定においては、約325μmの直径および縦の深さである。
例えば、図4(B)は、管腔86aを通って延びる方向に引き寄せる減圧力により、キャビティ70の中に引き付けられる球状のビーズ24aを示す。管腔86aの直径と比較して、比較的大きな直径のビーズ24aおよび有意な物理的変形に対するビーズの抵抗性は、ビーズが腔86aの中に吸引されることを妨げる。図4(B)にも例示されるように、上限領域74の円錐型形状または漏斗形状に起因して、ビーズ24aは、キャビティ70の上部の中心領域に置かれる。
1つの実施形態(示されない)において、突出体をアンプルの中に低下する場合、減圧が各突出体の末端領域で確立され、気体の流れは、突出体に向ってビーズを吹き上げるための有効な様式で、各アンプルの底部領域から上方に向けられる。例えば、小さなホールが、各アンプルの底部を通って形成され得る。気体透過性の膜が、各ホールを覆い得る。この膜は、気体(例えば、空気)に透過性であるが、この膜は、ビーズがこのホールを通って外に落ちることを妨げるように構成される。フローラインは、種々のホールを用いて、制圧ポンプと連絡し得る。部分的なカバーは、各アンプルの上部領域にわたって伸長し得、この領域は、突出体の通過を可能にするが、ビーズが突出体を通りすぎて吹き飛ばされ、そしてこのアンプルの頂部を通って外にでることを妨げる。
前述のように、本発明の1つの実施形態は、突出体アレイの各突出体のための、弾性的で可撓性の下部部分を考慮する。例えば、図7の突出体54aを参照すると、側壁76は、弾性的で可撓性の材料で形成されるが一方で、側壁76の上方の突出体の残りは、実質的に剛性の材料(例えば、ガラス、プラスチックまたは金属)で作製される。この構築体は、それがアンプルの内部輪郭に遭遇する場合、突出体の下部末端領域(例えば、アンプル26aの、曲げられるかまた丸くされた底部領域)が屈曲することを可能にする。この特徴は、1つかまたは少しのビーズのみがアンプル中にある場合、特に有用である。何故なら、突出体の末端領域の開口が、アンプルの下部の中心領域に集中されるビーズに直面するように屈曲し得るためである。
再び図1を参照すると、一旦突出体54a〜54fが、それぞれのビーズ24a〜24fをサプライ12から引き付けかつ維持すると、直線モーター66は、維持されたビーズと共にプレート20から離れて、垂直方向にこの突出体を上昇させ得る。次いで、回転モーター64は、その中心軸の周りでフレーム60の垂直なシャフト60cを回転させ得、その結果、ビーズ(突出体アレイ上に維持される)は、保管場所に移動される。この時点で、減圧を維持する力は、中断され得る。幾らかの適用のために、重力のみの力は、各ビーズにそれぞれのキャビティから保管場所の基板に落下させるために十分である。他の適用において、キャビティからビーズをさらに推進させることが望ましくあり得る。この点で、1つの実施形態は、各突出体アレイ上のマニホルドにおける増大された圧力の確立を考慮する。圧力の増加は、ガスに各突出体の管腔を通って下に流れさせるために十分であり、それによってキャビティからビーズを吹き出す。各突出体アレイの上方のマニホルドに連絡する圧制御供給源は、圧の増加を実行し得る。例えば、図1に示されるように、ポンプ102は、フローライン98aを介してマニホルド88aに連絡し得;そしてポンプ104は、フローライン98bを介してマニホルド88bと連絡し得る。ポンプの1つを活性化し、そしてそれぞれのマニホルドにおいて増大された圧を生じる際に、気体は、突出末端領域から離れて任意の維持された対象を吹きつける傾向がある様式で、それぞれの突出アレイの管腔を通って下方に流れる。
本発明のシステムにおいて、種々の操作をモニターするための検出装置を、含み得る。例えば、1つの実施形態において、標的対象(例えば、カバー部材またはビーズ)が各突出体の下部末端領域に存在するか否かを決定する手段が、提供される。例示的な構成において、減圧フローラインにおける気体の流れの休止および/または期待した(予定の)低圧の値の達成を、各突出体が標的対象を適切に係合し、そして引き付け、その結果、実質的に気密な封鎖が、各突出体の下部開口を横切って形成されるという指標として、使用し得る。気体が減圧ラインを通って流れ続け、そして/または、期待した圧より高い圧が、減圧ライン中で測定される場合、少なくとも1つの突出体が標的対象を引き付けそして保持することに失敗することが、あり得る。従来の気体の流れおよび/または圧センサー(示されない)は、この目的のために、フローラインに沿って位置決めされ得る。このセンサー(単数または複数)は、オペレーターにより、読み出され、そして/または制御コンピューターと連絡し得る。後者の場合、このコンピューターは、潜在的なエラーをオペレーターに警告し得、そして/または自動的に訂正の措置を開始し得る。
別の例示的な構成において、各突出体の下部末端領域の標的対象の存在を決定する手段は、視覚的検出アセンブリを含む。明らかなように、この構成は、実質的に透明であるかまたはただわずかに半透明である標的対象との連絡において、特に有用である。例えば、ここで、図8Aを参照すると、光伝導性ファイバーの束(一般的に112として示される)は、突出アレイ56aに導くフローライン92aを通って伸長し得る。突出アレイの上方のマニホルド88aにおいて、個々のファイバー112a〜112fの束112は、それぞれの突出体54a〜54fに向って分岐または伸長する。個々の各ファイバーは、第1の末端、すなわち「受容」末端(それぞれの突出体の管腔に少なくとも部分的に伸長する)およびこの末端での終端面(その下部末端領域のそれぞれのキャビティに一般的に向けられる)に、配置される。照射供給源(示されない)は、直接的または反射的に光を提供し得、この光は、突出末端領域が、空でありそして障害がない場合、この受容末端に向って各突出体の中へ通過し得る。1つの好ましい実施形態において、散在性の光源(例えば、光ファイバー束)は、試薬プレートの上部表面全体を実質的に照射する。次いで、分散して反射された光は、下から各突出体末端領域を照射する。各ファイバーの第2の末端、すなわち、「伝播」末端は、カメラデバイス(示されない)と連絡して配置される。この点において、このファイバーを第2の末端で束ね、そして支持し、その結果、それらの終端面は、一般的に、カメラデバイスの光検出器の平面アレイに近位でかつほぼ平行な平面を規定する。1つまたは少しの光検出器は、伝播末端束中の各ファイバーに分配され得る。例示的な構成において、この検出アレイは、ファイバーの終端−末端面のそれぞれの群に一般的に限定される視界の範囲を有するCCDの一部である。
適切に引き付けられそして維持された対象物は、検出体の下部末端領域の区画を横切って伸長し、それにより、光がそれぞれのファイバーの受容末端に到達することをブロックする。結果的に、このようなファイバーに分配された光検出器(単数または複数)は、光(バックグラウンド以上)を受容する。他方では、突出体の終端末端領域に沿う区画をブロックする対象物がない場合、光は、それぞれのファイバーの受容末端に到達し、そしてその伝播末端に伝播する。この光は、伝播末端から、1以上の分配された光検出器上に衝突する。次いで、光検出器(単数または複数)は、オペレータによる点検のために、CRTスクリーンなど上に表示され得る出力シグナルを生じ得る。
出力シグナルは、別の暗CRTスクリーンの、予め割り当てられた位置にブライトスポットを生じ得る。従って、このスクリーン上のブライトスポットは、特定の突出体の末端領域に標的対象が存在しないことについて、オペレータに警告するために使用され得る。あるいは、またはさらに、出力シグナルは、適切なインターフェースを通して制御コンピューターに伝送され得る。次いで、このコンピューターは、標的対象を拾うことを明らかに失敗した任意の突出体について、オペレーターに警告し得、そして/または、自動的に修正の作動を開始し得る。
1つの実施形態において、約30〜70μm(好ましくは約50μm)の間の直径を有する標準の光ファイバーは、各突出体の長軸方向の管腔に伸長する。適切な光ファイバーは、市販されており、例えば、Edmund Scientific Co.(Barrington,NJ)から入手できる。本実施形態において、各管腔は、約230〜270μm(好ましくは、約250μm)の間の直径を有し得る。次いで、各ファイバーの伝播末端は、CCDカメラの1つまたはいくつかの光検出器と連絡するために、配置され得る。市販の多数のCCDカメラのいずれもが、本発明において使用され得、そして適切なカメラは、当業者によって容易に選択され得る。1つの特定のCCDカメラ(本明細書中で使用するために意図される)は、商標名PANASONIC GP−KR222として市販されている。
図8A中に示されるように、各突出体の管腔に単一のファイバーのみを作動させるよりもむしろ、任意の合理的な数(例えば、2、3、4、5またはこれらより多く)のファイバーを、使用し得ることが理解されるはずである。使用する、適切な数のファイバーを決定する際に考慮され得る種々の要因としては、(i)各ファイバーの外径、(ii)それぞれの管腔の内径、(iii)支持フレームを通過するフローラインの内径、ならびに(iv)カメラデバイスの数、寸法および光検出器の空間配置が挙げられる。重要なことは、ビーズを引き付けかつ維持するために、各突出体を通って広がる減圧に依存するこれらの実施形態について、このファイバーは、種々のフローライン、マニホルドおよび突出体の管腔を通って流れる気体を実質的に妨げるべきではない。好ましくは、このファイバーの存在に起因する、流速の任意の減少は、約50%未満である。
さらに光ファイバーに関して、フレーム構造を通ってそして種々の突出体の管腔に通過するフローラインを通して各ファイバーを作動させる代わりに、図8Aに示されるように、1つの実施形態(示されない)は、ファイバーの末端領域が通過され得る、各突出体の上部領域を通して形成される小さな穿孔を提供する。例示的な構成において、各突出体は、それから伸長する金属チューブを有するプラスチック頂部部分を備える。小さな穿孔は、各突出体の金属部を通して穴をあけられ、光ファイバーの1つの末端を受容するように寸法決めされる。この実施形態において、このシステム中に所望の圧(例えば、減圧)を確立することを妨げないように、各ファイバーは、そのそれぞれの穿孔を備える、実質的に気密な封鎖を形成する。
光を各突出体を通して上方に向けるよりむしろ、検出システムは、上記の様式から「可逆的な」様式で操作するように配置され得る。つまり、この突出体から遠位にあるファイバー末端は、光源と連絡する「受容」末端として作用し得る。他方では、突出体中のファイバー末端は、各突出末端領域の下方でかつ外へ光を向けるように適用される「伝播」末端として作用し得る。操作の際に、突出体に接触する対象物を受信するより前に、カメラは、下方から突出末端領域を投影し得る。例えば、中心フレームは、直線状の光検出アレイにわたって各突出体を通過させるために十分な角度をなして回転され得る。光を突出体の下部末端領域から通過させるこれらの突出体は、空でかつ邪魔のない(すなわち、対象物を撮像することが、利用可能である)ことを決定される。撮像操作の後、カメラは再び、突出末端領域を投影し得る。適切に受信されかつ維持される対象物は、光がカメラの光検出アレイに到達することをブロックする。撮像の失敗は、光に突出体の下部末端領域から通過させる任意の突出体について、示される。修正作用が、撮像の失敗の場合に、行われる(例えば、再びロードする試みが行われる)。
図8Bおよび8Cに図示される、別の例示的な実施形態において、各突出体の下部末端領域で、標的対象(例えば、ビーズ)の存在または非存在を決定するための手段は、下に位置決めされたが、エキストラクタ50aおよび50bならびに対応する突出体アレイ56aおよび56bが「受信」工程および「放出」工程の間に伝播する弓形の通路または環状の通路に実質的に垂直方向に位置あわせされた、1以上のカメラまたは他の適切な画像捕獲デバイスを含む。
2つのエキストラクタが使用される例示的な実施形態において、2つのカメラ500aおよび500bが、使用され得る。この実施形態において、エキストラクタ50aおよびその突出体アレイ56aが、文字Aで示される位置でビーズの「受信」操作を実行した後、そしてエキストラクタ50bおよびその突出体アレイ56bが、位置Cでビーズの「放出」操作を実行した後、回転モータ64は、エキストラクタ50aおよび50bをそれぞれ位置BおよびDに回転させるように制御され、ここで、このエキストラクタは、一次的に維持され、その間、対応する突出体アレイ56aおよび56bの個々の突出体は、ビーズの存在または非存在について点検される。位置Bにおいて、突出体アレイ56aが、カメラ500a(下部末端の画像506を捕獲する)のレンズ502aの上方にかつこの視野の中に、位置決めされる場合、好ましくは突出体の軸に沿って見られるように、個々の突出体のすべての末端を描写する。図8Cに示されるように、この画像は、適切なディスプレイデバイス504(例えば、CRTまたはLCDディスプレイ)に伝播され、ここで、オペレータが、任意の突出体がビーズを拾い上げることに失敗するか、または任意の突出体がより多くのビーズを拾い上げるか否かを視覚的に決定することを可能にするように表示される。位置Dにおいて、突出体アレイ56bの下部末端が、カメラ500bのレンズ502bの視野にある場合も、同様である。この場合、カメラ500bによって捕獲されかつモニター上に表示された画像は、突出体アレイ56bの任意の突出体が、ビーズを放出することに失敗したか否かを決定するために使用される。図8Cにおけるディスプレイデバイス上の例示的な画像506を見ることにより、行2、列2中の1つを除いて、突出体の各々がビーズを収容することが、容易に示され得る。ディスプレイデバイスが、画像捕獲デバイスの一部であり得るか、またはそれと連絡する別々のユニットであり得ることが、記載されるべきである。
カメラ500aおよび500bについて行われた点検工程が、突出体アレイ56aの突出体が位置Aのビーズを受信することに失敗したということ、または突出体アレイ56bの任意の突出体が位置Cのビーズを放出することに失敗したということを示す場合、回転モーター64は、エキストラクタ50aおよび50bを元の位置AおよびCにそれぞれ回転させるように制御され、ここで、対応する拾い上げ工程および/または放出工程が、必要な場合、再び実行される。その後、突出体アレイ56aおよび56bは、再び位置BおよびDにそれぞれ回転され、そして、それらは、位置CおよびAに接続される前に、カメラ500aおよび500bによって、ビーズの存在または非存在についてもう一度それぞれ点検される。
例示された実施形態において、各カメラは、拾い上げの位置と放出の位置の間に約90°で位置決めされるが、これらは、必要ではない。このカメラが、弓形の伝播通路に沿う他の位置で位置決めされ得ることが、理解されるべきである。例えば、一方のカメラは、位置Aから左回りの方向に45°離れて存在し得、一方で、他方のカメラは、位置Cに対して同じ方向に同じ角度離れて存在し得る。
2つより多いカメラまたはそれより少ないカメラが、使用され得、使用されるエキストラクタの数に依存することもまた、理解されるべきである。例えば、単一のエキストラクタのみが使用される本発明の別の実施形態において、単一のカメラ(位置BまたはDのいずれかに位置付けられる)のみが、使用される必要がある。この場合、エキストラクタは、ABCまたはADCのいずれかに規定される弓形の通路に沿って、往復して動き、カメラが位置付けられる位置に依存する。従って、単一のカメラは、受信工程の後の点検および放出工程の後の点検の両方を実行する。他の実施形態において、ここで、3つ以上のエキストラクタが、使用され、2つ以上のカメラが、使用され得る。
前述したように、引き付けられたビーズおよび維持されたビーズは、ビーズが放出され得る保管位置に移動され得る。1つの実施形態において、例えば、保管場所は、基板(例えば、マイクロプレートまたはカード)上にあり、これは、複数のビーズ保管場所を有する。例えば、図1を見ると、122として示される基板が、ビーズを受容および保持するために、間隔のあいた別々の複数のウェル(例えば、124a〜124f)を有することが、分かる。
基板122の受容ウェルは、突出体アレイ56a、56bの突出体54a〜54f、54g〜54lと共に整列するために構成され得る。この点で、ウェル124a〜124fは、突出体54a〜54f、54g〜54lと同じ中心〜中心間隔を有して、形成され得る。1つの特定の実施形態において、ビーズ受容基板は、射出成形(injecton−molded)されたプレートまたはトレイとして提供され、任意の適切な材料(例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスルホンなど)で作製される。好ましくは、トレイの長さおよび幅は、共通に使用される標準の5.03”×3.37”(127.8mmおよび85.5mm)に準拠するが、他の外部寸法が使用され得る。凹部の規則的なアレイまたはウェルが、上方から落ちる試薬ビーズを別々に受容および保持するために、トレイ中に提供される。例えば、この実施例は、トレイと一体になって形成された16×24アレイを意図し、隣接ウェルは、約4.50mmの中心〜中心間隔を空けられる。この実施形態において、各ウェルは、内部領域または管腔(これらは、水平の断面において実質的に四角である)およびほぼ平らな底部または床領域を備える。しかし、任意の所望の形状構成(例えば、楕円、四角、長方形、三角など)のウェルが使用され得ることが、理解されるべきである。同様に、それらの長軸方向の軸に沿って見る場合、ウェルは、任意の所望の形状(例えば、直線状、テーパー状、または他の形状)であり得る。本実施形態の四角のウェルについて、床領域の末端方向に受容する、ウェルの上部から伸長する方向に沿った、わずかに内側にテーパー状(すなわち、反対の側壁の間の距離が連続して減少している)を備えた、各ウェルの4つの側壁が、提供される。この実施形態における各ウェルについての好ましい寸法は、以下:(i)深さ(頂部〜底部):約1mm;(ii)最上部の開口:約1mm×1mm;および(iii)平らな底部床領域:約0.50mm×0.50mmである。
今記載されたトレイとともに使用することが意図される、エキストラクタの垂れ下がった突出物が、16×24アレイ内に同様に隣接する突出物が中心間を約4.50mmの間隔を空けられて配列され得る。この構造によって、エキストラクタが、2つのアレイを配列させて、トレイ内の16×24アレイのウェル上に位置付けられ得る。使用の際、エキストラクタによって保持される複数のビーズが、トレイのウェル内に直接置かれ得る。例えば、そのような突出物アレイ上の複数の保持ビーズが、ウェルアレイの各々の開口部のすぐ近くに下ろされ得る。この位置から、実質的に同時方式で、ビーズは突出物から放出され得、その結果、各ビーズは各ウェル内に入る。
別の実施形態において、ほぼ正方形のマイクロカード(約1インチ×1インチ)は、32×32アレイのウェルを備える。これまでの実施形態のように、アレイの各ウェルは、実質的に正方形の水平横断面、およびほぼ平坦な底部または床部領域を有するように形成される。またその一方で、他のウェル形状が使用され得るということが注目されるべきである。この実施形態に従う、各ウェルの好ましい寸法は以下である:(i)深さ(頂部から底部まで)約1mm;(ii)開口部の最上部約0.6mm×0.6mm直径;(iii)底床部領域約0.35mm×0.35mm直径。下向きに収束する(先細になる)側壁は、各ウェルの頂部開口部と床部との間にわたる。アレイ内の隣接するウェルは、約1〜2mmの間隔(中心間)(好ましくは、約1.50mm)をおいて配置される。そのように構築された結果、各ウェルは、例えば3つまでの実質的に球形の試薬ビーズを保有し得、各ビーズは、約275〜325マイクロメーターの間(好ましくは、約300マイクロメーター)の直径を有する。
今記載されたマイクロカードとともに使用するために適切なエキストラクタは、カードのウェルのアレイに相補的であるアレイ内に配置された突出物のアレイを備え得、各々の突出物アレイのウェルのアレイとの直接的整列を可能にする。
上記のように、基板上に直接ビーズを置く代わりに、一つの実施形態は、一旦突出物末端領域からビーズが放出されると、各ビーズを基板上の各々の受容位置に誘導するか、または送るための手段を提供する。そのような手段としては、例えば、突出物アレイと基板との間に位置付けするために適合される導管アセンブリまたはチャネルアセンブリが挙げられ得る。図1の実施形態を参照すると、例えば、導管アセンブリ(概して126で表される)は、支持構造130内に複数の導管128a〜128fを含む。支持構造130は、互いに対して固定され、間隔を空けられた関係で導管を維持する。一つの実施形態において、支持構造は、フレームまたはラックの形態をとり、その中に個々の導管が固定され得る(例えば、スナップ嵌合(snap fit))。別の実施形態において、導管は、支持構造と一体化して形成される。例えば、導管アセンブリは、射出成形プロセスを使用して、プラスチックから構築され得るか;または各導管は、ブロックの材料(例えば、ガラス、プラスチック、金属など)に穴をあけることによって形成され得る。
導管アセンブリ126の頂部は、突出物アレイ(例えば、56aまたは56b)から放出されたビーズを受容するための開口部のアレイを備える。好ましい実施形態において、導管上部開口部アレイは、各々の突出物アレイと整列するように構成され得る。この点について、導管アセンブリ126の上部開口部および各突出物アレイ56a、56bの突出物54a〜54f、54g〜54lが、実質的に同じピッチ(中心間隔)で配置され得る。導管アセンブリ126の底部は、ビーズが退出し得る開口部のアレイを提供する。導管下部開口部アレイは、基板のウェルのアレイと整列するように構成され得る。例えば、導管アセンブリ126の底部における開口部および基板122のウェル124a〜124fは、実質的に同じピッチで形成され得る。
放出されたビーズを、突出物末端領域からその下に配置される導管へ通過させることを促進するために(すなわち、エキストラクタによるビーズ送達の許容を容易にする)、各導管128a〜128fの上部末端は、伸長または拡大された直径の開口部で形成され得る。一つの実施形態において、例えば、各導管上部開口部は、各々の突出物末端領域の下部のリムまたはリップによって規定される開口部のサイズの少なくとも150%であり、好ましくは250%よりも大きい。導管からビーズ受容基板の各ウェルへのビーズの通過を促進するために、各導管の下部開口部は、一般的に各受容ウェルの上部開口部よりも大きくない直径で形成され得る。好ましい実施形態において、各導管128a〜128fの下部開口部は、各受容ウェル124a〜124fの上部開口部よりも小さい。例示的な構築において、各導管下部開口部は、各受容ウェルの開口部のサイズの約40%〜95%の間であり、好ましくは約70%である。例えば、導管のほぼ円形の下部開口部は、約400マイクロメーターの直径を有し、約600×600マイクロメーターの寸法の上部開口部を有する実質的に正方形の受容ウェル上に位置付けされ得る。
上記の議論から、大上部開口部および小下部開口部(互いに対して)を有する導管アセンブリを利用することがしばしば有利であるということが理解されるべきである。一つの実施形態において、例えば、各導管上部開口部は、約1mm〜10mmの間の直径を有し、そして各下部開口部は1mm未満の直径を有する。一つの特定の実施形態において、各大開口部は、約1〜6mmの間;および好ましくは約2mmの直径を有し;そして各小開口部は、約0.25〜0.75mmの間、および好ましくは約0.40mmの直径を有する。
引き続き図1を参照して、その上部末端と下部末端との間の、導管アセンブリ126の各導管128a〜128fは、ビーズが導管を俊敏に通過し、下の基板上(例えば122)にたどり着くように形作られ得る。一つの実施形態は、例えば、下向きに収束する(先細になる)側壁を、各導管の上部開口部および下部開口部との間に備える。図1の例示的な配置において、各導管の側壁は、ほぼ長手軸方向に沿って直線状であり、ほぼ錐体の形をした導管を規定する。別の例示的な配置において、側壁は、長手軸方向に沿って曲がり、ほぼ角の形をした導管を規定する。
これまでに示されたように、実質的に突出物アレイと同じピッチで構成される上部開口部アレイを有し、そして基板の受容ウェルアレイと実質的に同じピッチで構成される下部開口部アレイをさらに有する導管アセンブリを利用、することが、しばしば有利である。従って、突出物アレイおよび受容ウェルアレイの両方のピッチが実質的に同じであるシステムにおいて、導管の上部開口部アレイおよび下部開口部アレイのピッチはおよそ等しい。例えば、図1は、(i)突出物アレイ、(ii)受容ウェルアレイ、ならびに(iii)導管上部開口部および下部開口部アレイの各々が全て実質的に同じ中心間隔を有する実施形態を示す。
他方、突出物アレイおよび受容ウェルアレイのピッチが異なるようなシステムにおいて、ピッチの異なる上部開口部アレイおよび下部開口部アレイを有する導管アセンブリを利用することもまたはしばしば有利である。この型の一つの例示的システムにおいて、導管下部開口部アレイは、導管上部開口部アレイのピッチよりも小さい中心間ピッチを備える。図9は、例えば、基板122‘の受容ウェル124a’〜124f’が、突出物アレイ56a、56bのピッチよりも実質的に小さいピッチを有するアレイに配置されていること以外は、図1の実施形態とかなり類似する実施形態を示す。従って、導管アセンブリ126’の上部開口部アレイおよび下部開口部アレイは、この実施形態において、類似する様式においてピッチが異なる。例えば、下部開口部アレイの中心間ピッチは、上部開口部アレイのピッチの約1/2〜1/4の間であり得る。一つの特定の実施形態において、下部開口部アレイの中心間ピッチは、上部開口部アレイのピッチの約1/3である。
さらに形状に関して、図9の導管128a’〜 128f’の各々が長手軸方向に沿って曲げられ、その結果それがだいたい「S」形状を規定するといことが注目されるべきである。別の実施形態において、一つ以上の導管が、実質的に直線状である。この点に関して、図10(A)〜10(C)の導管アセンブリ126’’に注目する。この配置において、10×10アレイの導管(例えば、128’’)が支持構造(例えば、ブロック130’’)内に形成される。次いで、ブロック130’’が、導管アセンブリの下部開口部アレイと整列される受容ウェルの10×10アレイを有するマイクロカード122’’上に置かれる。導管アセンブリの上部開口部アレイは、図10(B)に示されるように、例えば、6mmピッチで配置される4mm直径の開口部を有し得、そして下部開口部アレイは、図10(C)に示されるように、1.5mmピッチで配置される0.4mm直径の開口部を有し得る。
導管アセンブリは、ビーズ受容基板上に手動で置かれ得るか、または導管アセンブリは、自動化様式で基板上に置かれ得る。いずれかの場合においても、導管アセンブリの下部開口部アレイを有する基板のビーズ受容位置を記録するための手段をシステム内に備えることはしばしば有用である。一つの実施形態において、割り出しピン(indexing pin)(例えば、導管アセンブリ126の下部面から垂れ下がっている、図1の132、134)は、導管アセンブリ126の下部開口部アレイを有するマイクロプレート122のウェルを記録する際に役に立ち得る。特に、各割り出しピン132、134は、各々の割り出しボア(indexing bore)(例えば、136、138)と整列可能であり、基板122の対応する領域を通して形成される。割り出しボア内への割り出しピンの挿入は、マイクロカードのウェルのアレイと、導管アセンブリの下部開口部アレイを実質的に整列させる。
さらに、基板上への導管アセンブリの配置に関して、一つの実施形態は、そのシステム内に従来のモーターまたは空気リフターを備えることを意図する(例えば、それぞれ図1および9における140および140’)。リフター140は、ほぼ垂直の経路に沿って導管アレイを引き上げ、そして下げるように適合される。当業者は、商業的供給源から入手可能なデバイスから適切なリフターを容易に選択し得る。好ましくは、リフター140は、制御コンピュータ(示さず)の管理下での操作に適合される。
別の実施形態において、平行四辺形結合アセンブリは、上昇位置と下降位置との間の相互の移動のために導管アセンブリを支持する。例えば、図11は、例示的な平行四辺形結合アセンブリを示し(概して、144として示される)、そのような動きのために導管アセンブリ126’’を支持する。例示された配置において、第1側面結合および第2側面結合(それぞれ146および148として示される)は、結合アセンブリ144の片面に沿って提供される。側面結合146、148の下部末端は、各々間隔を空けた位置、または支持表面154近くの旋回地点150、152で旋回心軸的に装着され、そしてそれらの上部末端に、同様に間隔を空けた様式で、水平結合160に沿った旋回点156、158において旋回心軸的に装着される。この構造によって、水平結合160は、上昇位置(破線で示される)および下降位置(実線で示される)との間のほぼ弓状経路に沿って上下に移動され得る。図11においては見えないが、さらなる側面結合の対(側面結合146および148のような)が、結合アセンブリ144の反対側に提供される。基板保持領域(概して、164として示される)は、ビーズ受容基板(例えば、122’’)を受容および保持するために、平行四辺形結合アセンブリ144の近くに提供される。導管アセンブリ126’’は、結合アセンブリ144がその下降位置(実線)にある場合、基板122’’上に位置付けされるようになる。
割り出しピン132’’、134’’は、基板122’’において、それぞれ割り出しボア136’’、138’’と嵌合するように適合され、導管アセンブリ126’’の下部開口部アレイを基板122’’のウェルアレイと整列させる際に役に立つ。類似の割り出し配置の詳細が、図12(A)〜12(B)において示される。本明細書中において、一つの割り出しピン(例えば132’’’)は、マイクロカード122’’’を通して、ボア136’’’と整列され得、そして第2ピン134’’’は、マイクロカード122’’’内に形成されるスロット138’’’と整列され得る。図11の図面に戻ると、通路166は、基板保持領域164の中心領域に通じ得る。導管166を遠隔圧力制御供給源に接続することにより、ビーズ受容基板122’’の下部表面に到達し、引き寄せるように真空が確立され得、それにより基板が所定の位置に維持される。
マイクロカードに関連する導管アセンブリを位置付けする他の方法が存在するということが注目されるべきである。例えば、2つのモーターの直線状配列が使用され得る。この配列において、一方のモーターを使用して、導管アセンブリをマイクロカード上の位置に移動し得る。次いで、導管アセンブリが適所に動かされた後、他方のモーターを使用して、マイクロカードを、それらを接続するように導管アセンブリに押し動かし得る。
図13の斜視図をさらに参照すると、複数の平行四辺形結合アセンブリ(例えば144)は、各々の導管アセンブリ126’を運搬し、回転ラック配置(概して168として示される)と組み合わせてあることがわかる。回転ラック168の回転運動は、種々の結合アセンブリに回転ラックの中心軸「A」の周りを回転させる。好ましくは、そのような回転ラックの動きは、制御コンピュータ(示さず)の管理下で実施される。各導管アセンブリは、軸「A」の半径方向外側に位置する各々の水平結合160の領域に沿って配置される。一つの実施形態において、例えば、各水平結合は、各々の導管アセンブリを受容および支持するように構成された中心開口部(図13においては見えない)を有するフレーム構造にしっかりと装着されるか、またはそのようなフレーム構造と一体化して形成される。各水平結合160のもう一方の末端は、回転ラックの回転軸「A」の方向に伸長し、回転ラックの支持表面の内部領域に沿って存在するレール174に到達し、そして係合する、延長アーム172にしっかりと装着するか、またはそのようなアームと一体化して形成される。図11において最も良く分かるように、レール174は、ベアリング表面178(さらに以下に記載される)を提供し、回転ラック168によって前進された場合、ベアリング表面178に沿って、各結合アセンブリ144が乗り得る。この点において、延長アーム172は、ベアリング表面178に沿って滑動するように適合され、下向きに角度付けされた、末端屈曲180を含む。ベアリング材料は、ベアリング表面178と直面する領域に沿って屈曲180に装着され得る。好ましくは、ベアリング材料は、低い滑り摩擦を接触中間面に提供する。例えば、図11は、低摩擦材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)など)から形成され、ベアリング表面178に隣接する領域で屈曲180に結合されるボス(boss)182を例示する。
上記に言及されるように、そして図13の斜視図を特に参照すると、レール174は、回転ラック支持表面170の内部領域に沿って存在することがわかる。より詳細には、レール174のベアリング表面178は、(i)回転ラック支持表面上に、第1の垂直高H1で回転軸「A」からの第1の距離R1を配置された第1弓状セクション;および(ii)第2の垂直高H2(垂直高H1よりも高い)で回転軸「A」からの第2の距離R2(距離R1よりも短い)を配置された第1第2弓状セクションを含む。各々のそのような弓状セクションの形状は、半円形状の形状に近く、約60〜85度を示す。変転セクション(183および184)は、第1弓状セクションと第2弓状セクションの橋渡しをする。全体的に、第1および第2弓状セクションならびに変転セクションは、連続するベアリング表面を提供し、上から見た図面(示さず)において、およそ長方形のように見える。
操作において、各平行四辺形結合アセンブリ144が、レール174の第1弓状セクションに沿って前進されると、各々の導管アセンブリ126’は、下降位置に置かれ、基板122’上に直接置かれる。各平行四辺形結合アセンブリは、第2弓状セクションに沿って移動されて、その各々の導管アセンブリは、基板の上方でかつ基板とずれた上昇位置に位置する。
検出器具は、ビーズ受容基板の標的位置(例えばマイクロカードのウェルにおいて)におけるビーズの存在を決定するために、本発明のシステム内に備えられ得る。一つの実施形態において、特定の試薬を保有する全てのビーズは、独特の、予め割り当てられた色を示すように形成される。検出器具は、この実施形態において、各標的ウェルをそのような色のビーズについて検査するように適合される。図14の例示的な配列において、照明源(例えばレーザー186)は、広がる放射ビーム188をレンズ190に方向付ける。レンズ190はそのビームを集束し、導管アセンブリ126’’の上部開口部アレイを照射し、その結果、一部のビームが、プレート122’’のウェルに向かって各導管を通過する。各ウェルおよびその内容物(もしあれば)に当たると、反射光のレトロビーム192が、レンズ190の方に各導管を通って逆戻りする。導管を通るレトロビームの通過を促進させるために、各導管は、反射性内部表面(例えば、高度に研磨された金属表面)を有し得る。レンズ190は、レトロビーム192を集束し、開口193を通過させ、そしてコリメーティングレンズ194に行き当たり、ついでこのレンズは、ビームをカラーフィルター196へ方向付ける。カラーフィルター196は、設定された波長(または範囲)の光が、隣接するカメラデバイス(例えば、CCDカメラ198)のセンサアレイを通過することを可能にするだけである。マイクロカード122’’の各ウェルは、CCDカメラ198の一つまたは少数の光検出器に割り当てられる。設定された色のビーズで首尾よくロードされた標的ウェルは、カラーフィルターを通過し、CCDカメラの各々の光検出器に衝突し得るレトロビームを生じる。光検出器は、次いで、適切なインターフェイスを介してビデオスクリーン上に可視化するためおよび/または適切なインターフェイスを介してコンピュータに送信するための出力シグナルを伝達し得る。いずれかの場合において、陽性シグナルは、首尾良いローディングの表示である。一方で、設定された色のビーズを保持していない任意の標的ウェルは、CCDカメラに到達し得るレトロビームを生成し得ない。従って、そのようなウェルに割り当てられた光検出器は、シグナルを生成せず、そしてローディングの失敗が表示される。次いで、新たなローディングの試みがなされ得るか、またはカードが拒絶され得る。
各ウェルに由来するレトロビームを提供する反射光だけをあてにするというよりはむしろ、各ビーズ上の被覆物が、特定の波長の光で照らされた際に蛍光を発する型であり得る。この様式において、各ビーズが、特定の、予め割り当てられた色を表示する試薬(ビーズが保有する)の蛍光放射を生成し得る。
別の実施形態において、図14の実施形態と類似して(上記)、光ファイバーのアレイは、照明ビームをビーズ受容基板の複数の標的位置に伝達し、各標的位置から出るレトロビームを感受性カメラデバイスにさらに伝達する。図15に示されるように、例えば、レーザー186’から放射される伸長ビーム188’は、レンズ190’を介して光ファイバー(ファイバー202を含む)のアレイの終結末端に方向付けられる。各ファイバーの他の終結末端は、導管アセンブリ126’’の各々の導管上、または各々の導管内に配置される。一つの特定の実施形態において、各ファイバーは、各々の導管を通って、各々のビーズ受容ウェルのわずかに上の位置に伸長する。各ウェルから出るレトロビームは、各々のファイバーを通ってレンズ190’に向かって進み得る。レンズ190’はレトロビーム192’を集束し、開口193’を通過させ、コリメーティングレンズ194’に行き当たり、次いでこのレンズは、ビームをカラーフィルター196’へ方向付ける。これまでの実施例と同様に、カラーフィルター196’は、設定された波長(または範囲)の光が隣接するカメラデバイス(例えば、CCDカメラ198’)のセンサアレイへ通過することを可能にするだけである。さらなる詳細は、これまでの実施形態の詳細と実質的に類似する。
特定の適用において、異なる色(例えば、青ビーズ、赤ビーズおよび緑ビーズ)のビーズを検出することが望ましくあり得る。この目的のために、上記の検出アセンブリ(図14および15)のいずれかが、複数のカラーフィルターを備え得、各フィルターは、カメラデバイスより先に、レトロビーム経路の内外に独立して移動可能である。適切なフィルターを選択し、レトロビームの傍受のための位置にそのフィルターを移動させることによって、特定の色のビーズが検出され得る。別の実施形態は、多重、分離検出アセンブリの使用を意図し、それぞれ、特定の色のビーズを検出するように構成される。検出アセンブリは、各アセンブリが独特に色付けられたフィルターを備えることを除いて、実質的に同様であり得る。例えば、一つの検出アセンブリは、青ビーズの検出に適合されたフィルターを含み、別の検出アセンブリは、赤ビーズの検出に適合したフィルターを含み、そして第3の検出アセンブリは、緑ビーズの検出のためのフィルター有し得る。異なる検出アセンブリは、ビーズ受容基板を運ぶコンベア装置に沿って連続して配列され得る。
図14および15において、特定の検出アセンブリ構成要素を囲む破線の長方形204は、検出アセンブリ構成要素が取り付けられ得るハウジングまたはケースを概略的に示す。一つの好ましい実施形態において、ハウジングは、導管アセンブリ上のほぼ垂直経路に沿った相互の直線状の動きについて適合されている。図15の実施形態を特に参照すると、例えば、レーザー186’、レンズ190’および194’、開口193’、カラーフィルター196’ならびにCCDカメラ198’は、すべてハウジング204内に取り付けられ得る。各光ファイバー202の上部領域もまた、ハウジング内に取り付けられ得、各ファイバーの終結末端がレンズ190’に向かい合う。光ファイバーの下部末端は、ハウジング204の底部壁を通って突出する。突出したファイバー末端は、導管上部開口部アレイと相補的にアレイ内に配列される。この構造によって、検出アセンブリは、各ファイバー末端が各導管に進入し、そして伸長することを可能にする様式で、導管アセンブリおよびマイクロカード(例えば、126’’および122’ ’上に下げれられ得る。一旦、検出が完了すると、検出アセンブリは、引き上げられ、そして別の導管アセンブリ/マイクロカードが、検出アセンブリの下の位置に動かされ得る。
上記のように、導管アセンブリが基板上に下げられている間、基板のウェル内のビーズの存在を検査する代わりに、一つの実施形態は、検出の前に導管アセンブリを除去(引き上げる)することを意図する。この実施形態において、検出アセンブリは、ウェルを直接照射し、色に基づいてビーズの存在を検出する。
本発明の別の特徴は、基板に形成されるウェルのアレイ(例えば、マイクロプレートまたはカード)を覆うためのシステムを提供する。一つの実施形態に従って、16(A)の側断面図に示されるように、このシステムは、連続する網状のカバー材料(212として示される)を含み、供給位置(例えば、アイドラーリール214)から取り込み位置(例えば、駆動リール216)までの移動のために取り付けられる。剪断ブレード218を、供給位置214と取り込み位置216との間の領域においてカバー材料212の一部を切り取るために、網に対して実質的に垂直方向に沿う相互の直線状の動きに対して移動可能なピストン222の下部面上に取り付ける。弾力があり、従順な、ほぼ平らな表面(220で示される)が、基板(例えば、マイクロカード122’’)の上部表面に対してカバー材料を押し付けるために、ブレード218の間の領域に沿うピストン222の下部面上に提供される。
ピストン222の底面から垂れ下がる割り出しピン232、234は、ウェブ212における所望のカットをなすために剪断プレート218をその上に向けるために基板122’’の割出しボア136’’、138’’を登録し得る。図16(A)の断面図ではないが、剪断ブレードは、四角または長方形のような四辺形を規定するカッティングエッジを集合的に提供する。この点において、図16(B)は、剪断ブレード218によってウェブ212に作製される連続カット224、226を例示し、各々のカットは(i)ウェブの側面エッジに実質的に平行な2面、および(ii)ウェブの側面エッジに対して実質的に垂直な2面を有する。
任意の適切なカバー材料が使用され得る。好ましい材料は、ウェルに置かれた試薬と実質的に化学的に不活性である。1つの実施形態は、マルチウェルトレイの上面、またはその適切な領域(例えば、直立リムまたは各々のウェルの開口部付近のふち)との実質的な流体密閉シールを形成し得るカバー材料の使用を企図する。このようなシールは、例えば、従来の接着および/または熱シール技術を使用して実施され得る。適切な熱シール可能な材料としては、例えば、重合体フィルム(例えば、ポリスチレン、ポリエステル、ポリプロピレンおよび/またはポリエチレンフィルム)が挙げられる。このような材料は、例えばPolyfiltronic,Incs(Rockland、MA)およびAdvanced Biotechnologies(Epson、Surrey England UK)より市販されている。1つの実施形態は、カバーされたウェルで発生する反応の光学的な測定を可能にする実質的に透明な重合体フィルム(例えば、約0.05〜0.50ミリメートルの間の厚み)の使用を企図する。この点において、本発明は、PCRのような核酸増幅産物のリアルタイムの蛍光に基づく測定を企図することが想起される。一般的に、このような技術において、励起ビームは、反応ウェルのアレイに別々に含まれるシールカバーシーとを通じて各々の複数の蛍光混合物に指向され、ここでビームは、各々の混合物における蛍光中心を励起するための適切なエネルギーを有する。蛍光強度の測定は、リアルタイムで、各々の反応の進行を示す。このようなリアルタイムのモニタリングを可能にするために、この実施形態における各々のシートは、熱シール可能な材料(透明であるか、または励起および測定波長で少なくとも透明である)で形成される。1つの適切な熱シール可能なシートは、この点において、ポリプロピレンおよびポリエチレンの共積層体(co−laminate)である。加熱可能なプラテン(示さない)は、一旦、カットされ、そしてアレイのウェルに配置され、そしてシートが基板に結合するように熱をかけられて、シートを係合するために使用され得る。
この点において、図13の透視図に注意が向けられると、本発明の多数の上記特徴が、マイクロプレートまたはカード上のビーズのアレイを作製するためにハイスループットシステムにおいて例示されるのが見られる。一般的に、直線のコンベヤ252は、からのマイクロカード122’を、供給領域254から第1のロボット260に隣接する位置へ連続様式で輸送する。ロボット260がコンベヤ252からカード122’を持ち上げる際、回転可能なカルーセル168は、プラットフォーム154、および関連した移動可能な導管アセンブリ126’を、ロボット260に隣接する位置に進める。特に、導管アセンブリ126’は、プラットフォーム154の基板保持領域164からの上の垂直的にずらして上昇された位置に配置される。ロボット260は、カード122’を、空いている基板保持領域164に配置し、カルーセル168は、カード122’を、スキャンアセンブリ264に隣接する位置に進めるために回転する。導管アセンブリ126’を上昇したままで、スキャンアセンブリ264(例えば、バーコードリーダー)は、カード122’の側面上のラベルをスキャンする。この操作は、例えば、基板保持領域にカードが適切に配置されることを確実にし、そして制御コンピューター(示さず)に同定する情報を読み取るために役立ち得る。次に、平行四辺形結合アセンブリ144は、カード122’の直ぐ上の位置まで導管アセンブリ126’を下げ、導管アセンブリ126’低部開口アレイを、カード122’内のウェルの相補的なアレイと整列させる。次いで、このカード122’は、8のようなビーズ分配配置(図9に示されるように実質的に構築され得る)に隣接するロード位置に進む。分配配置8は、複数のビーズを、試薬プレート20から持ち上げ、そして約180°回転する際に、上記のように導管アセンブリ126’を通じてビーズをマイクロカード122’に蒸着するように作動可能である。さらに分配処理8に関して、1つのビーズエキストラクタ50aが、1セットのビーズを、マイクロカードのウェルに入力する間、他のエキストラクタ50bは、ロード位置に進んだ次のカードにおける配置のために、同時に別のセットのビーズを、試薬プレート20からピックアップし得ることが理解されるべきである。この操作は、全ての空のカードが満たされるまで、そして/あるいは、試薬ビーズの供給が消耗するまで継続し得る。
分配処理8からビーズを受けたカード122’は、次いで、ビーズの存在についてカード122’の各々のウェルを点検する検出アセンブリ204(例えば、図15のような)の下の位置に進む。カード122’が検出アセンブリ204から離れるにつれて、導管アセンブリ126’は、上昇した位置から戻り、そしてそのカード122’は、光学的に透明な膜のようなカバーをウェルを覆って配置するシーラー268に提示される。例えば、シーラーは図16(A)に示されるように実質的に構築され得る。272に存在する第2のカメラは、次いで、カバーの適切な配置を確実にするために、カード122’を点検する。最後に、カード122’は、カルーセル168とコンベヤ252の間に位置し、カード122’を基板保持領域164から持ち上げる第2のロボット274へ進む。点検操作が、カード122’が適切にビーズでロードされ、そして効果的にシールされたことを示す場合、次いでカード122’は、直線のコンベヤ252上に戻され、そして保存位置280へ輸送される。一方で、これらの点におけるいずれかの失敗が示された場合、ロボット274は、代わりに284に存在するリジェクトビン内にカード122’を入力し得る。
制御コンピューター(示さず)は、例えば、操作(driven)言語で書かれたプログラム(例えば、LABVIEW(登録商標)またはLABWINDOWS(登録商標)(National Instruments Corp.,Austin,Texas))を通じて種々のアセンブリの操作を統合し得る。特に、LABVIEWソフトウェアは、制御装置の高レベルの画像プログラミング環境を提供する。米国特許第4,901,221号;同第4,914,568号;同第5,291,587号;同第5,301,301号;同第5,301,336号;および同第5,481,741号(各々は、明白に本明細書中に参考として援用される)は、LABVIEW画像プログラミングおよび開発システムの種々の局面を開示する。これらの特許において開示された画像プログラミング環境は、ユーザーがブロックダイアグラムによってプログラムまたはルーチンを規定すること、または「仮想装置」を可能にする。これがなされる場合、機械(machine)言語インストラクションは、表示された手順に対応する実行(execution)プログラムを特徴付ける自動的に構築される。コンピューターとモニターコントローラーを連絡するインターフェースカードはまた、例えば、National Instruments Corp.より市販されている。
本発明のさらなる局面は、複数の試薬担持ビーズを同時にピックアップし、そして所望の位置にビーズを置くための携帯型ユニットを提供する。1つのこのようなデバイスの例示的な配置は、図17(A)〜17(B)に示されるように、参照番号350によって一般的に表示される。本明細書中では、実質的に平面の上部および底部の広い表面を有する長方形のフレームメンバー360は、表面に強固に取り付けられたハンドル363を有して提供される。ハンドル363は、ほぼU型またはアーチ型であり、そしてその中心領域とフレーム360の上部表面の間にギャップ365を提供するようにフレーム360上に配向される。好ましくは、ギャップ365は、ハンドル363を握る際のオペレーターの手の指に適応するような寸法にされる。
実質的に平面の上部および底部の広い表面を有する一般的に長方形支持体358はまた、フレーム360の下面に取りつけられる。フレーム360および支持体358は、固定された間隔を空けた関係で配置され、互いにほぼに平行な表面を対峙する。複数の突出物(例えば、354)が、支持体358の底部表面より垂れ下がる。好ましくは、この突出物はアレイ(例えば、8×12、16×24、または32×32アレイ)に配置されるが、他のレイアウトも可能である。各々の突出物は、上記のようにビーズを受けるように適用されたその底部末端領域にキャビティを有する。
ユニットが置かれている細長脚367は、フレーム360のそれぞれのコーナーの領域から下向きに伸びる。好ましくは、脚は、ユニットの高さに対する調節を可能にする型である。例えば、各々の脚は、フレームのコーナーの領域を通じて形成されたそれぞれのボアの内部のネジと嵌合するために適合されたその外側の外周の周囲に形成されるネジを有し得る。ノブ(例えば、369)は、(例えば、脚を回転させることによって)手動の高さ調節を容易にするために各々の脚367の上部末端に強固に取りつけられる。
ハンドルを掴む際、オペレーターは、ユニット350を持ち上げ得、そして試薬供給源(例えば、図1のプレート20)上に配置し得る。プレートの試薬供給位置(ウェル)は、好ましくは、携帯型のユニットの突出物アレイ356に実質的に類似の中心から中心の間隔を有するアレイ内に配置され、その結果、2つのアレイは整列され得る。この構築物によって、突出物アレイ356の各々の突出物354は、試薬ビーズを誘引するためのそれぞれのビーズ保有ウェルに下げられ得る。
誘引源は、供給源から個々のキャビティ内へ個々のビーズを引き寄せ、そして放出してビーズをキャビティ内に保持するために効率的な様式で、それぞれの突出物の末端領域で作動可能である。1つの実施形態において、誘引源は、各々の突出物末端領域において低下した圧力(減圧)を生成可能な圧力制御をアセンブリを含む。さらに図17(A)〜17(B)を参照すると、例えば、チャンバーまたはマニホルド388は、支持体358を介して突出物アレイ356上を伸長し得る。突出物アレイの各々の突出物は、その底部末端領域のキャビティと支持体358におけるチャンバー388の間の流体連絡を提供する軸方向に伸長する管腔(示さず)を有し得る。この点において(例えば実質的に図4(A)〜4(B)、または図5に示されるように)突出物は形成され得る。チャンバー388はさらに、圧力制御供給源と流体連絡して配置される。任意の適切な圧力制御供給源が使用され得る。例えば、圧力制御供給源は、ポンプ型またはシリンジ型のデバイスであり得、チャンバーを排出するための1つのモードにおいて作動可能であり、そしてチャンバーを加圧する第2のモードにおいて作動可能である。図17(A)〜17(B)において示される1つの好ましい実施形態において、圧力制御供給源は、ハンドル363の上面に取り付けられた弾性的に変形可能なスクイーズ型ボトル391である。コネクタライン393は、チャンバー388とボトル391の間の流体連絡を可能にする。例えば、ヒトの手によるボトル391の変形するか、または押しつぶす際に、流体(例えば、空気のようなガス)は、外に出され得る。これによってチャンバー388内、および各々の突出物末端領域の圧力を上昇する。放出された場合、ボトル391は、実質的に元来の形状に戻り、吸引力を作製するか、または真空力がチャンバー388から空気を引き出す傾向がある。この排除チャンバー388は、次に各々の突出物末端領域で減圧を生成する。ボトル391とチャンバー388の間の流体の流れの制御を提供するために、バルブアセンブリ(例えば395に存在する)は、フローライン393に沿って置かれ得る。都合のよいことに、ハンドル363の1端の付近に位置された、親指で押せる、バネを付勢されたボタン397は、ライン393を介した流体の流れのマニュアルコントロール(例えば、「オン/オフ」)を可能にする。
一旦、ビーズが誘引され、そして突出物アレイ356のそれぞれのキャビティ内に保持されたら、ビーズは、置かれる位置に移動し、そして放出され得る。例えば、携帯型ユニット350は、形成された複数のウェル(例えば、96,384、1,024またはそれ以上)を有するビーズを受け取る基板(例えば、図17(A)のマイクロプレート322)上に配置され得る。好ましい実施形態において、ウェルは、実質的に突出物アレイ356のように中心間の間隔で配置され、その結果、2つのアレイは、整列され得る。例えば、保持力の中断によってビーズの放出が達成され得る。いくつかの適用において、重力は、単独で各々のビーズがそれぞれのキャビティからそれぞれのウェルに落ちることを引き起こすのに十分である。この点において、1つの実施形態は、突出物アレイの上のチャンバーにおける増加した圧力の確立を企図する。例えば、これは、さらに変形(破壊)させるためにボトル391を押すことによって実施され得、それによって結果的に、いくらかの残留する空気をチャンバー388内のボトル391から各々の突出物の管腔を通じて降ろす。この方法において、ビーズは、ウェルに向ってキャビティから下に「吹き飛ばされ(blown)」得る。
1つの実施形態において、ビーズは、マイクロプレート322のウェルに直接置かれる。別の実施形態において、導管アセンブリ(例えば、326)は、それぞれのウェルに各々のビーズを導くためにか、または道を開くために、使用され得る。図17(A)の例示的な配置において、導管アセンブリ326は、突出物アレイ356と整列可能なアレイ内に配置された、突出物アレイ1つの面に沿って形成された複数の大きな開口を含む。複数の小さな開口は、マイクロプレート322内のウェルのアレイに整列可能な導管アセンブリ326の別の面において形成される。例えば、328に存在するような、コア型導管または漏斗型導管は、ほぼ各々の大きな開口と小さな開口のそれぞれの1つの間を伸長する。
導管アセンブリ326の底面から垂れ下がる割り出しピン(例えば、332および334)は、マイクロプレート322のウェルを導管アセンブリの底部の開口アレイと整合させる際に補助し得る。特に、各々の割り出しピンは、マイクロプレート322の対応する領域を通じて形成されたそれぞれの割出しボアと整列可能である。割り出しピンの割出しボアへの挿入は、導管アセンブリの底部の開口アレイを、マイクロプレートのウェルのアレイと実質的に整列する。
この点では、本発明のビーズ分配システムが、代表的な液体分配配置についての多数の利点を提供することがよく理解され得る。例えば、各々のビーズの容積は、オフラインを測定することによって正確に決定され得る。また、ビーズが固体である場合、それらは、垂れたり、また跳ねたりしない。それによって交差汚染の可能性を減少させる。さらに、本発明のビーズ分配器は、頻繁なリーニングなしで、そして目詰まりの実質的な危険なしで多数の試薬を分配するために使用され得る。そして、それらの高度な対照エッジのせいで、選択された位置におけるビーズの存在または非存在は、容易に決定され得る。
本明細書中に教示されるようなビーズ分配のプロセスが典型的な流体噴出システムよりもより活発ではないことにもまた注目すべきである。例えば、インクジェットは一般的に、キロヘルツの速度で、そして1秒あたり数メートルの速度で流体を噴出する。本発明は一方で、1秒あたり1または2から3の速度でビーズをウェルに滴下するために使用され得る。従って、跳ね、破損、および誤った噴出(衛星)のような非常に活発な局所堆着に関連した問題は、一般的に避けられ得る。他の堆着方法と比較した場合、比較的遅い速度にもかかわらず、本発明のシステムは、他の理由の中でも、その高度に平行なアプローチのために、比較的非常に早い。
その局面の別において、本発明は、例えば、マイクロプレートまたはカードのウェルのアレイにおいて液体を堆積するのに有用な流体分配器を提供する。1つの実施形態に従って、流体分配器は、固定して配置され、共通の支持構造において間隔を空けた関係の複数の伸長した導管を含む。各々の導管は、1端で大きな開口、およびその別の1端で小さな開口を有する。大きな開口は、支持構造の1面に沿ってアレイに配置され、そして小さな開口は支持構造の反対面に沿ってアレイに配置される。それぞれ1つの小さな開口から伸長する各々の導管の領域は、キャピラリーのサイズであり、その結果、小さい開口アレイと接触して導管内に配置される液体は、キャピラリーの作用によって導管内に少なくとも部分的に引き寄せられる。所望のキャピラリー作用に影響する任意の内径が、本発明の範囲内で使用され得る。例えば、キャピラリーサイズの領域が、約1mm未満の内径を有する形成され得る。所望のキャピラリー活性をさらに奨励するために、各々の導管のキャピラリーサイズの領域は、親水性である内壁を伴って提供され得る。
図18および19(A)〜19(B)を参照すると、例示的な流体分配器402が示される。404に存在する小さい開口のアレイは、分配器402の1面上に提供され、そして406に存在する大きな開口のアレイは、反対面に提供される。この開口の2つのアレイは、同様のピッチで配置され得るか、またはそれらは互いに異なり得る。例示された配置において、小さい開口アレイ404は、大きな開口アレイ404と比較して、実質的に減少したピッチで配置される。導管は各々の大きな開口とそれぞれの小さな開口の1つの間を伸長する。図18は、導管408a〜408fを示し、各々はそれぞれの大きな開口から小さな開口への方向に沿って細くなる(すなわち、直径が減少する)側壁を有する。図18および19(A)に示されるように、溝またはチャネル412は、小さい開口アレイ404の周囲を伸長する。そして図18および19(B)に示されるように、直立した周辺壁414は、分配器402の反対側面の大きな開口アレイ406の周囲を伸長する。
図20をさらに参照すると、容器418は、427に存在する選択された液体を保持するために提供される。底面、側壁、および開いた上部を有する容器418が、提供される。容器418の側壁は、小さい開口アレイ404の付近のチャネル412と整合するために構成され、その結果、各々の小さな開口は、流体427と接触して配置され得る。小さな開口、およびそのそれぞれの導管の領域は、キャピラリーが、図20において433に存在する各々の導管に流体のいくつかを引き寄せ得るような大きさにされる。各々の導管に引き寄せられる流体の量は、流体の性質、導管の材料組成、および各々の開口の直径、ならびに上の導管の断面に依存する。この量は、経験的に決定され得、そして/あるいは当業者に周知の原理を使用して計算され得る。容器から流体分配器を持ち上げる際、引き寄せられた流体は、導管内部に保持される。次いで、この流体分配器402は、回転し、そして基板(例えば、図21(A)〜21(B)および図22に示されるマルチウェルプレート422)上に配置される。プレート422のウェル423が、流体分配器402の大きな開口アレイ406と整列可能なアレイに配置されることに注意されるべきである。次いで、流体427は、各々の導管の小さい開口末端から大きな開口末端へ流動することが可能となり得、最終的に図21(A)に例示される反転した大きな開口アレイの各々の末端でメニスカスを形成する。各々の大きな開口に隣接する物体(例えば、試薬ビーズ435)を接触する際に、液体と物体の間の接着力は、図22に例示されるように、流体をチューブからウェルに引き抜き得る。
容器418が、任意の所望の流体を保持し得ることに注意すべきである。例えば、ビーズを含むウェルに配置された流体は、各々のビーズ435を包むコーティング材料を溶解および/または膨潤の可能な溶媒であり得、それによって試薬コアへのアクセスを提供する。
また、しばしば跳ねに起因する交差汚染のような、すでに液体を保持するウェルへの液体の堆積に関連する特定の不利益が、本発明の流体分配器(各々のウェルにおいて液体はビーズに接触される)を使用して回避され得ることが理解されるべきである。
今や、当業者は上記より、本発明の広い技術は種々の形態で実行可能であることを理解する。従って、本発明は、その特定の実施形態および実施例に関連して記載されるが、本発明の本当の範囲は、そのように限定されない。添付した請求項によって定義されるような本発明の範囲から離れずに種々の変化および変更がなされ得る。
本発明の構造および操作の方法は、本発明のさらなる目的および利点とともに、添付の図面ともに以下の説明を参照することで最もよく理解され得る。
(発明の要旨)
本発明は以下を提供する:
(1) 複数の1ミリメートル未満のビーズを、ビーズ供給源から摘み上げ、そして上記ビーズを所望の位置に移すためのシステムであって、以下:
アレイを規定する間隔を空けた配置で支持体から懸下する複数の突出物;
上記突出物の各々の下端領域に形成されるキャビティであって、上記キャビティの各々は、(i)下部開口部、(ii)上部天井領域、および(iii)上記下部開口部と上部天井領域との間に伸張する側壁によって規定される、キャビティ;ならびに
上記突出物の端部領域で作動可能であり、ビーズを上記供給源から上記キャビティに引き込み、そして上記キャビティ内に上記ビーズを解放可能に保持するに効果的である、引力源、
を備える、システム。
(2) 上記側壁が、弾性の可撓性材料を少なくとも部分的に備える、項目1に記載のシステム。
(3) 項目1または2に記載のシステムであって、ここで、各キャビティが、上記下部開口部と上記上部天井領域との間に伸張する領域に沿って、実質的に一定の直径を有し、各側壁の向かい合う内部表面に沿って長手方向に向かって伸長する線が、お互い実質的に平行である、システム。
(4) 項目1〜3のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記下部開口部の直径が、約100〜1,250マイクロメートルの間であって、そして上記側壁の、上記下部開口部から上記上部天井までの長手方向長さが、上記下部開口部の上記直径の約0.50〜1.25倍の間である、システム。
(5) 項目4に記載のシステムであって、ここで、上記下部開口部の上記直径が、約250〜750マイクロメートルの間であって、そして上記側壁の、上記下部開口部から上記上部天井までの長手方向長さが、上記下部開口部の上記直径の約0.75〜1.10倍の間である、システム。
(6) 項目1〜5のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記キャビティが、1ミリメートル未満のビーズの少なくとも半分を受容し、そして第2のそのようなビーズの実質的な部分が上記キャビティに入ることを防止するような寸法にされる、システム。
(7) 項目1〜6のいずれか1項に記載のシステムであって、以下:
上記ビーズ供給源を備えるための複数のアンプルであって、上記アンプルは、上記突出物アレイと整列可能なアレイとして配置される、アンプル
をさらに備える、システム。
(8) 項目7に記載のシステムであって、以下:
複数のカバーであって、各カバーは、上記アンプルの1つの上部開口部を覆って伸張するように構成される、カバー
をさらに備える、システム。
(9) 上記カバーの各々が壊れやすい膜である、項目8に記載のシステム。
(10) 項目7〜9のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記支持体がフレームによって保持され、上記フレームは、
(i)ほぼ垂直な軸の周りを旋回するように適合され、上記突出物アレイを、ほぼ弓状または円状の経路にそって移動可能にし、そして
(ii)ほぼ垂直な経路に沿う往復直線運動のために適合され;
このような移動が、各突出物が上記アンプルのそれぞれ1つに入り得るように上記突出物の上記アンプルアレイとの整列、および上記突出物が下げられることを可能にする、システム。
(11) 項目7〜9のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記アンプルの1つが、分析物特異的試薬の第1セットを担持する複数の1ミリメートル未満のビーズを保持し、そして上記アンプルの別のものが、分析物特異的試薬の第2セットを担持する複数の1ミリメートル未満のビーズを保持し、上記第1試薬および第2試薬のセットが、少なくとも1つの分析物特異的成分において互いに異なる、システム。
(12) 項目2〜11のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記弾性の可撓性側壁が、ほぼ円筒の形状を有し、内径および長手方向深さの両方が、約100〜1,250マイクロメートルの間である、システム。
(13) 上記内径および長手方向深さが、約350〜425マイクロメートルの間である、項目12に記載のシステム。
(14) 項目1〜13のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記キャビティが、それぞれの突出物の端部にわたって一致する弾性の可撓性管状スリーブによって形成され、上記スリーブは、上記側壁を規定する上記突出物の末端部の下に伸長する張出し領域を有し;そしてここで、上記キャビティに面する上記突出物の上記末端部が、上記キャビティの上記上部天井領域を規定する、システム。
(15) 項目2〜13のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記突出物の各々が、キャピラリー管であって、これを通って伸長する軸方向管腔を有し、各管腔が、(i)上記天井領域を通る上記キャビティのそれぞれ1つに開口する第1端部、および(ii)圧力制御アセンブリと流体連絡して配置される第2端部を有する、システム。
(16) 項目15に記載のシステムであって、ここで、上記圧力制御アセンブリが、(i)上記管腔の各々の内部の減圧を確立するように作動可能な真空ポンプであって、上記減圧が上記引力源を規定する、真空ポンプ;および(ii)上記管腔内の各々の増加した圧力を確立するように作動可能なポンプであって、上記増加した圧力が、上記キャビティに保持される任意のビーズを入れ替えるのに有効である、ポンプを備える、システム。
(17) 項目15に記載のシステムであって、ここで、上記管腔の各々が、上記第1端部で、上記天井領域に直接隣接する位置でのそれぞれのキャビティの上記直径よりも小さい内径を有する、システム。
(18) 項目17に記載のシステムであって、ここで、上記キャビティの各々が、上記天井領域に直接隣接する位置で275マイクロメートルより大きな内径を有し、そして上記管腔の各々が、上記第1端部で100〜275マイクロメートルの間の内径を有する、システム。
(19) 項目1〜18のいずれか1項に記載のシステムであって、以下:
上記突出物末端領域の各々に沿って伸長する視野を有する検出システムであって、そして上記キャビティ内に保持されるビーズの存在または非存在を検出するように適応される、検出システム
をさらに備える、システム。
(20) 項目19に記載のシステムであって、ここで、上記検出システムが、複数の細長光伝導性ファイバーを有し、各ファイバーは、上記突出物の1つに沿って延びそして上記キャビティに面する一端、およびカメラデバイスと光通信して配置される第二端を有する、システム。
(21) 項目1〜20のいずれか1項に記載のシステムであって、以下:
上記キャビティから基板上の所望の位置に放出される複数の1ミリメートル未満のビーズを、別々に導くための複数の導管を有する導管アセンブリであって、上記導管は、(i)上記導管の上端にアレイとして配置される大きな開口部であって、上記突出物アレイと同じ中心間ピッチを有し、その結果、上記大きな開口部が、上記突出物の下にほぼ整列可能である、大きな開口部、および(ii)上記導管の下端の小さな開口部を有する、導管アセンブリ
をさらに備える、システム。
(22) 上記小さな開口部がアレイとして配置され、上記大きな開口部アレイの中心間ピッチよりも実質的に小さな中心間ピッチを有する、項目21に記載のシステム。
(23) 上記小さな開口部アレイの上記中心間ピッチが、上記大きな開口部アレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも約3倍減少される、項目22に記載のシステム。
(24) 上記基板が、上記小さな開口部アレイの下に整列可能なアレイに配置される複数のウェルを有するマイクロカードである、項目21〜23のいずれか1項に記載のシステム。
(25) 項目24に記載のシステムであって、以下:
上記導管の各々に伸びる視野を有する検出システムであって、そして上記マイクロカードの各々のウェル中のビーズの存在または非存在を検出するために適応される、検出システム、
をさらに備える、システム。
(26) 基板上の所望の位置に複数の1ミリメートル未満のビーズを導くためのシステムであって、以下:
マイクロビーズ支持体のアレイであって、各支持体は、1つのみの1ミリメートル未満のビーズを上方から解放可能に保持するように適応される、アレイ;
上記マイクロビーズ支持体アレイの下に配置される複数の導管であって、上記導管は、(i)上記導管の上端にアレイとして配置される大きな開口部であって、上記支持体アレイと同じ中心間ピッチを有し、その結果上記大きな開口部は上記支持体アレイの下にほぼ整列可能である、大きな開口部、および(ii)上記導管の下端の小さな開口部を備える、導管
を備える、システム。
(27) 上記大きな開口部の各々が、約6mm未満の直径を有し、そして上記小さな開口部の各々が、約0.6mm未満の直径を有する、項目26に記載のシステム。
(28) 上記小さな開口部が、アレイとして配置され、上記大きな開口部アレイの中心間ピッチよりも小さな中心間ピッチを有する、項目26に記載のシステム。
(29) 上記小さな開口部アレイの上記中心間ピッチが、上記大きな開口部アレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも約3倍減少される、項目28に記載のシステム。
(30) 上記大きな開口部アレイの上記中心間ピッチが、約4mmより大きく、そして上記小さな開口部アレイの上記中心間ピッチが、約3mm未満である、項目28に記載のシステム。
(31) 上昇位置と低下位置との間の弓状の往復運動のために、上記導管アレイを支持する平行四辺形の連結アセンブリをさらに備える、項目26に記載のシステム。
(32) 項目31に記載のシステムであって、以下:
(i)中心軸の周りでの回転に適応された回転ラックであって、上記回転ラックは、(a)上記回転ラックの回転軸の半径方向の運動のために、上記平行四辺形の連結アセンブリを旋回するように支持し、そして(b)上記平行四辺形の連結アセンブリに隣接する領域を保持する基板を有する、回転ラック;ならびに
(ii)上記回転ラックの内部領域に沿って伸長し、上記平行四辺形の連結システムに機械的に連結した連続したベアリング表面を有する定置レールであって、上記ベアリング表面は、(a)上記中心軸から第1距離に、第1垂直高さで配置される領域であって、そこで上記導管アレイは、上記基板保持領域の上で上記低下位置を呈する、領域、および(b)上記中心軸から上記第1距離より短い第2距離に、上記第1垂直高さより高い第2垂直高さに配置される領域であって、ここで上記導管アレイは、上記上昇位置を呈する、領域を有する、定置レール
をさらに備える、システム。
(33) 項目1〜32のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、上記基板が、上記小さな開口部アレイの下に整列可能なアレイとして配置される複数のウェルを有するマイクロカードである、システム。
(34) 項目33に記載のシステムであって、ここで、上記マイクロカードが、間隔を空けた1対の割出し穴を備え、上記割出し穴の各々は、上記導管アレイの下側から懸下するそれぞれの割出しピンと整列可能であり;上記割出しピンが上記割出し穴に一致する際に、上記小さな開口部アレイが上記マイクロカードウェルアレイに実質的に整列する、システム。
(35) 項目1〜34のいずれか1項に記載のシステムであって、以下:
上記導管中の各々に伸長する視野を有する検出システムであって、そして上記小さな開口部の各々の下の上記基板上のビーズの存在または非存在を検出するように適応される、検出システム
をさらに備える、システム。
(36) 項目35に記載のシステムであって、ここで、上記検出システムが、以下:
上記小さな開口部の各々の下の位置において上記基板を照射するように適応される照射源;および
複数の細長光伝導性ファイバーであって、各ファイバーは、(i)それぞれの導管を上って移動する光を受容するように配置された一端、および(ii)カメラデバイスに連結された第二端部を有する、ファイバー
を備える、システム。
(37) 基板上に物質を送達するための装置であって、以下:
共通の支持構造に、固定され、間隔を空けた関係で配置される複数の細長導管;
一端に大きな開口部を有し、そしてその別の端部に小さな開口部を有する、各々の上記導管;
を備え、ここで、上記大きな開口部は、上記支持構造の一面に沿ってアレイとして配置され、そして上記小さな開口部は、上記支持構造の対向する面に沿ってアレイとして配置され;
ここで、上記大きな開口部アレイは、上記小さな開口部アレイの中心間ピッチより大きな中心間ピッチで配列され;
そしてここで、上記小さな開口部のそれぞれ1つから伸長する導管の各々の領域がキャピラリーのサイズであり、その結果、上記小さな開口部アレイに接触して配置される液体が、キャピラリーの作用を介して少なくとも部分的に上記導管に引き込まれ得る、装置。
(38) 各導管の上記キャピラリーサイズの領域が、約1mm未満の内径を有する、項目37に記載の装置。
(39) 各導管の上記キャピラリーサイズの領域が、親水性の内部側壁を有する、項目37に記載の装置。
(40) 1つの位置から別の位置に複数の1ミリメートル未満のビーズを同時に移動させるための方法であって、以下:
(i)供給源から複数の1ミリメートル未満のビーズを同時に摘み上げ、そして上記ビーズを、アレイを規定する間隔を空けたそれぞれの位置に保持する工程;
(ii)上記ビーズを、実質的に同時の様式で、別個のビーズ保持領域のアレイを有する基板上に放出する工程;および
(iii)上記放出されたビーズの各々を、実質的に同時の様式で、上記ビーズ保持領域のそれぞれ1つに、個々に導く工程、
を包含する、方法。
(41) ビーズ保持領域の上記アレイが、上記保持されたビーズアレイの中心間ピッチより実質的に小さい中心間ピッチを有する、項目40に記載の方法。
(42) ビーズ保持領域の上記アレイの上記中心間ピッチが、上記保持されたビーズアレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも3倍減少される、項目41に記載の方法。
(43) 項目40〜42のいずれか1項に記載の方法であって、
ここで、上記供給源が、アンプルのアレイとして提供され、上記供給源の各々が、その上部開口部の上のカバーを有し;
そして、工程(i)の前に、上記カバーの各々の少なくとも一部を移動することによって、上記ビーズへのアクセスを得る工程、をさらに包含する、方法。
(44) 項目40〜43のいずれか1項に記載の方法であって、以下:
工程(i)と工程(ii)との間に、ビーズの存在に関して、上記保持されたビーズアレイの各位置を検査する工程;および、選択数のビーズが不足している場合、ビーズの欠如した位置に関して、ビーズを摘み上げ、そして保持する工程をさらに包含する、方法。
(45) 項目40〜44のいずれか1項に記載の方法であって、以下:
工程(iii)の後に、上記ビーズ保持領域の各々を、そこに配置されるビーズについて検査する工程
をさらに包含する、方法。
(46) 必要に応じて透明なフィルムで、上記ビーズ保持領域の各々を覆う工程をさらに包含する、項目45に記載の方法。
(47) 項目40〜46のいずれか1項に記載の方法であって、ここで、
上記ビーズを摘み上げる工程が、上記位置の各々の減圧を確立することによってもたらされ、そして上記ビーズを放出する上記工程が、上記位置の各々の増加した圧力を確立することによってもたらされる、方法。
(48) 項目19に記載のシステムであって、ここで、上記検出システムが、各々の突出物の上記下端領域キャビティに保持されるビーズの存在または非存在の指示を提供するために、上記突出物の各々の上記下端領域を含むイメージを捕捉および表示するために位置される少なくとも1つのイメージ捕捉デバイスを備える、システム。
(49) 上記検出システムが、1対のイメージ捕捉デバイスを備える、項目48に記載のシステム。
(50) 上記捕捉および表示されるイメージが、1個より多くのビーズが任意の突出物の上記下端領域キャビティに保持されるか否かの指示をさらに提供する、項目48に記載のシステム。
図1は、本発明の実施形態に従って構築された基板上の試薬担持ビーズの、配列を製造するシステムの、一部が想像で示された部分側面立面図である。 図2は、本発明の実施形態による、複数の試薬担持ビーズを含み、上部開口部をドーム状のカバー部材で覆ったアンプル剤の一部が想像で示された部分側面立面図である。 図3Aは、本発明のさらなる実施形態による、複数の試薬担持ビーズを含み、上部開口部をフィルム状のカバー部材で覆ったアンプル剤の一部が想像で示された部分側面立面図である。図3Bは、本発明の実施形態によって教示されるような、その中に含まれるビーズへのアクセスを獲得するようにカバー部材を刺した、チューブの性質をおびた細長い突出物をさらに示す図3Aのアンプル剤の側面立面図である。 図4Aは、本発明の実施形態による、試薬担持ビーズの引き上げおよび保持の使用のための、チューブの性質をおびた細長い突出物の一部が切り離されその他が想像で示された側面立面図である。図4Bは、突出物の下端領域でキャビティ内に配置されたビーズをさらに示す、図4Aに示された突出物の側面図である。 図5は、本発明の実施形態によって教示されたような、試薬担持ビーズの引き上げおよび保持に有用な突出物の1つの好適な構造の側面断面図である。 図6は、本発明の実施形態による、ビーズ供給を含む同じ数のアンプル剤から複数のドーム状のカバー部材を同時に除去したことを示す、図1に示されたシステムの部分図である。 図7は、本発明の実施形態による、アンプル剤の底部領域を圧迫したときに曲がることが可能な弾力的に可撓性のある下端領域を有する細長いチューブの性質をおびた突出物の一部が想像で示された側面立面図である。 図8Aは、本発明の実施形態による、その下端領域でそれぞれのキャビティ内に存在するビーズを判定するために、キャビティを通じて伸びる光ファイバを備えるそれぞれの突出物についての、図1のような、突出物の配置の側面断面図である。 図8Bは、本発明の実施形態による、標的対象があるかないかを判定するための突出物配置の下端の像を捕らえるように利用されるカメラを説明するために、想像で示された位置に切り離されたビーズエキストラクタの部分の、図1に示すシステムの水平なクロスバーおよびビーズエキストラクタの上面図である。 図8Cは、ディスプレイデバイスの概略図であり、ディスプレイデバイスは、突出物配置の下端の像を表示するために、図8Bに示すカメラと接続して使用され得る。 図9は、本発明の実施形態により構成される、基板上に試薬担持ビーズのマイクロアレイを製造するためのシステムの一部が想像で示された部分側面立面図である。 図10Aは、本発明の実施形態による、マイクロプレートまたはカードのウェルの中に複数のビーズを別々に方向付けるために構成された導管のアレイを備える、導管アセンブリの側面の側面断面図である。図10Bは、大きな開口部の導管のアレイを示す、図10Aの導管アセンブリの上部平面図である。図10Cは、小さな開口部の導管のアレイ、および小さな開口部配置の一サイドに一組の割出しピンのアレイを示す、図10Aの導管アセンブリの下からの平面図である。 図11は、本発明の実施形態による、点線で示される引き上げられた位置と、実線で示されるビーズ受容基板上の下側の位置との間で導管アセンブリを往復運動させるための平行四辺形結合アセンブリの一部が想像で示された部分側面立面図である。 図12Aは、本発明の教示による、一サイドに沿って形成された割出し穴と、逆サイドに沿って形成された割出しスロットとを備える、マルチウェルマイクロカードの上部平面図である。図12Bは、本発明の実施形態による、基板保持領域上にある図12Aのマルチウェルマイクロカードと、カードの穴およびスロットを通る導管アセンブリから伸びる一組の割出しピンの側面図を示す。 図13は、本発明の1つの好適な実施形態による、マイクロプレートまたはカード上のビーズ配置を製造するための高生産性システムの斜視図である。 図14は、本発明の実施形態による、基板のビーズ受容位置におけるビーズの存在を判定するための検出システムの部分側面図である。 図15は、本発明のさらなる実施形態による、ビーズ受容基板を覆って配置された導管アセンブリの導管の中に下向きに伸びて構成された光ファイバのアレイをさらに含む、図14と同様の検出システムの部分側面断面図である。 図16Aは、本発明の実施形態による、フィルム状のカバー材料を有するマイクロプレートまたはカードのような、基板に形成されたウェルのアレイを覆うためのシステムの部分側面断面図である。図16Bは、本発明の教示による、基板のウェルを覆うのに使用するために切り取られた領域を示す、図16Aのデバイスの巻き取りリール上のカバー材料の長手方向の上部平面図である。 図17Aは、本発明の実施形態に従って構築されたマルチウェルプレート上の試薬担持ビーズのアレイを製造するための手動システムの一部が想像で示された側面立面図である。図17Bは、図17Aの手動システムの一部が想像で示された上部平面図である。 図18は、本発明の実施形態による、容器からマイクロプレートまたはカードのウェルのアレイに液体を移送するための導管のアレイを備える流体分配器の側面断面図である。 図19Aは、図18の流体分配器の一サイドに形成され、チャネルで囲まれた、小さな開口部のアレイを示す斜視図である。図19Bは、図18の流体分配器の一サイドに形成され、直立した周辺壁で囲まれた、大きな開口部のアレイを示す斜視図である。 図20は、本発明の教示による、液体を含む容器を覆うように配置され、毛管現象による流体分配器の導管の中に部分的に液体が落ちる位置を示す、図18〜19の流体分配器の側面断面図である。 図21Aは、マルチウェルプレートを覆う反転された図18〜20の流体分配器の側面断面図であり、大きな開口部のそれぞれで滴下するように各導管を通って下向きに移動した液体のアリコートを示し、プレートのウェルを含むビーズを覆う。 図21Bは、図21Aの流体分配器の下部を示すマルチウェルプレートの斜視図である。 図22は、図21Aの反転された流体分配器の側面断面図であり、ビーズとの粘着力によりマルチウェルプレートのウェルの中に滴が引き込まれる。

Claims (22)

  1. 基板上の所望の位置に複数の1ミリメートル未満のビーズを導くためのシステムであって、以下:
    マイクロビーズ支持体のアレイであって、各支持体は、1つのみの1ミリメートル未満のビーズを上方から解放可能に保持するように適応される、アレイ;
    該マイクロビーズ支持体アレイの下に配置される複数の導管であって、該導管は、(i)該導管の上端にアレイとして配置される大きな開口部であって、該支持体アレイと同じ中心間ピッチを有し、その結果該大きな開口部は該支持体アレイの下にほぼ整列可能である、大きな開口部、および(ii)該導管の下端の小さな開口部を備える、導管
    を備える、システム。
  2. 前記大きな開口部の各々が、約6mm未満の直径を有し、そして前記小さな開口部の各々が、約0.6mm未満の直径を有する、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記小さな開口部が、アレイとして配置され、前記大きな開口部アレイの中心間ピッチよりも小さな中心間ピッチを有する、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記小さな開口部アレイの前記中心間ピッチが、前記大きな開口部アレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも約3倍減少される、請求項3に記載のシステム。
  5. 前記大きな開口部アレイの前記中心間ピッチが、約4mmより大きく、そして前記小さな開口部アレイの前記中心間ピッチが、約3mm未満である、請求項3に記載のシステム。
  6. 上昇位置と低下位置との間の弓状の往復運動のために、前記導管アレイを支持する平行四辺形の連結アセンブリをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  7. 請求項6に記載のシステムであって、以下:
    (i)中心軸の周りでの回転に適応された回転ラックであって、該回転ラックは、(a)該回転ラックの回転軸の半径方向の運動のために、前記平行四辺形の連結アセンブリを旋回するように支持し、そして(b)該平行四辺形の連結アセンブリに隣接する領域を保持する基板を有する、回転ラック;ならびに
    (ii)該回転ラックの内部領域に沿って伸長し、該平行四辺形の連結システムに機械的に連結した連続したベアリング表面を有する定置レールであって、該ベアリング表面は、(a)該中心軸から第1距離に、第1垂直高さで配置される領域であって、そこで前記導管アレイは、該基板保持領域の上で前記低下位置を呈する、領域、および(b)該中心軸から該第1距離より短い第2距離に、該第1垂直高さより高い第2垂直高さに配置される領域であって、ここで該導管アレイは、前記上昇位置を呈する、領域を有する、定置レール
    をさらに備える、システム。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のシステムであって、ここで、前記基板が、前記小さな開口部アレイの下に整列可能なアレイとして配置される複数のウェルを有するマイクロカードである、システム。
  9. 請求項8に記載のシステムであって、ここで、前記マイクロカードが、間隔を空けた1対の割出し穴を備え、該割出し穴の各々は、前記導管アレイの下側から懸下するそれぞれの割出しピンと整列可能であり;該割出しピンが該割出し穴に一致する際に、前記小さな開口部アレイが該マイクロカードウェルアレイに実質的に整列する、システム。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のシステムであって、以下:
    前記導管中の各々に伸長する視野を有する検出システムであって、そして前記小さな開口部の各々の下の前記基板上のビーズの存在または非存在を検出するように適応される、検出システム
    をさらに備える、システム。
  11. 請求項10に記載のシステムであって、ここで、前記検出システムが、以下:
    前記小さな開口部の各々の下の位置において前記基板を照射するように適応される照射源;および
    複数の細長光伝導性ファイバーであって、各ファイバーは、(i)それぞれの導管を上って移動する光を受容するように配置された一端、および(ii)カメラデバイスに連結された第二端部を有する、ファイバー
    を備える、システム。
  12. 基板上に物質を送達するための装置であって、以下:
    共通の支持構造に、固定され、間隔を空けた関係で配置される複数の細長導管;
    一端に大きな開口部を有し、そしてその別の端部に小さな開口部を有する、各々の該導管;
    を備え、ここで、該大きな開口部は、該支持構造の一面に沿ってアレイとして配置され、そして該小さな開口部は、該支持構造の対向する面に沿ってアレイとして配置され;
    ここで、該大きな開口部アレイは、該小さな開口部アレイの中心間ピッチより大きな中心間ピッチで配列され;
    そしてここで、該小さな開口部のそれぞれ1つから伸長する導管の各々の領域がキャピラリーのサイズであり、その結果、該小さな開口部アレイに接触して配置される液体が、キャピラリーの作用を介して少なくとも部分的に該導管に引き込まれ得る、装置。
  13. 各導管の前記キャピラリーサイズの領域が、約1mm未満の内径を有する、請求項12に記載の装置。
  14. 各導管の前記キャピラリーサイズの領域が、親水性の内部側壁を有する、請求項12に記載の装置。
  15. 1つの位置から別の位置に複数の1ミリメートル未満のビーズを同時に移動させるための方法であって、以下:
    (i)供給源から複数の1ミリメートル未満のビーズを同時に摘み上げ、そして該ビーズを、アレイを規定する間隔を空けたそれぞれの位置に保持する工程;
    (ii)該ビーズを、実質的に同時の様式で、別個のビーズ保持領域のアレイを有する基板上に放出する工程;および
    (iii)該放出されたビーズの各々を、実質的に同時の様式で、該ビーズ保持領域のそれぞれ1つに、個々に導く工程、
    を包含する、方法。
  16. ビーズ保持領域の前記アレイが、前記保持されたビーズアレイの中心間ピッチより実質的に小さい中心間ピッチを有する、請求項15に記載の方法。
  17. ビーズ保持領域の前記アレイの前記中心間ピッチが、前記保持されたビーズアレイの中心間ピッチと比較して、少なくとも3倍減少される、請求項16に記載の方法。
  18. 請求項15〜17のいずれか1項に記載の方法であって、
    ここで、前記供給源が、アンプルのアレイとして提供され、該供給源の各々が、その上部開口部の上のカバーを有し;
    そして、工程(i)の前に、該カバーの各々の少なくとも一部を移動することによって、前記ビーズへのアクセスを得る工程、をさらに包含する、方法。
  19. 請求項15〜18のいずれか1項に記載の方法であって、以下:
    工程(i)と工程(ii)との間に、ビーズの存在に関して、前記保持されたビーズアレイの各位置を検査する工程;および、選択数のビーズが不足している場合、ビーズの欠如した位置に関して、ビーズを摘み上げ、そして保持する工程をさらに包含する、方法。
  20. 請求項15〜19のいずれか1項に記載の方法であって、以下:
    工程(iii)の後に、前記ビーズ保持領域の各々を、そこに配置されるビーズについて検査する工程
    をさらに包含する、方法。
  21. 必要に応じて透明なフィルムで、前記ビーズ保持領域の各々を覆う工程をさらに包含する、請求項20に記載の方法。
  22. 請求項15〜21のいずれか1項に記載の方法であって、ここで、
    前記ビーズを摘み上げる工程が、前記位置の各々の減圧を確立することによってもたらされ、そして前記ビーズを放出する前記工程が、前記位置の各々の増加した圧力を確立することによってもたらされる、方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058330A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Shimadzu Corp ペレット供給装置

Families Citing this family (154)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6528324B1 (en) 1996-03-22 2003-03-04 Ontogen Corporation Apparatus for pre-determined mass sorting of positional-encoded solid phase synthesis supports
US6296702B1 (en) * 1999-03-15 2001-10-02 Pe Corporation (Ny) Apparatus and method for spotting a substrate
JP2003507715A (ja) * 1999-08-13 2003-02-25 カーティージャン テクノロジーズ、 インコーポレイテッド 液体試料取扱い装置
WO2001026798A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-19 Bio-Informatics Group, Inc. Volume-reducing liquid arrayer and associated methods
CA2290731A1 (en) * 1999-11-26 2001-05-26 D. Jed Harrison Apparatus and method for trapping bead based reagents within microfluidic analysis system
US6432290B1 (en) 1999-11-26 2002-08-13 The Governors Of The University Of Alberta Apparatus and method for trapping bead based reagents within microfluidic analysis systems
US6471917B1 (en) * 2000-04-11 2002-10-29 Affymax, Inc. System and method for single or multiple bead distribution with an adjustable capillary
DE10065632A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-15 Smtech Biovision Holding Ag Ec Verfahren zum Nachweis von Polynukleotiden
US20020159918A1 (en) * 2000-06-25 2002-10-31 Fan-Gang Tseng Micro-fabricated stamp array for depositing biologic diagnostic testing samples on bio-bindable surface
WO2002016903A2 (en) 2000-08-23 2002-02-28 Imego Ab Microfluidic device and method with trapping of sample in carities having lids that can be opened or closed
US20020048821A1 (en) 2000-08-24 2002-04-25 David Storek Sample preparing arrangement and a method relating to such an arrangement
US7998746B2 (en) 2000-08-24 2011-08-16 Robert Otillar Systems and methods for localizing and analyzing samples on a bio-sensor chip
JP4076048B2 (ja) * 2000-09-22 2008-04-16 富士フイルム株式会社 定量吸引装置
US6852291B1 (en) * 2000-10-11 2005-02-08 Innovadyne Technologies, Inc. Hybrid valve apparatus and method for fluid handling
US7135146B2 (en) * 2000-10-11 2006-11-14 Innovadyne Technologies, Inc. Universal non-contact dispense peripheral apparatus and method for a primary liquid handling device
JP2004537712A (ja) * 2000-10-18 2004-12-16 バーチャル・アレイズ・インコーポレーテッド 多重細胞分析システム
FR2824001B1 (fr) * 2001-04-26 2003-10-10 Bio Merieux Procede de depot d'un spot d'un produit d'interet, et application pour l'isolement et/ou la determination d'un analyte
US7402286B2 (en) * 2001-06-27 2008-07-22 The Regents Of The University Of California Capillary pins for high-efficiency microarray printing device
US6855538B2 (en) * 2001-06-27 2005-02-15 The Regents Of The University Of California High-efficiency microarray printing device
US20030108664A1 (en) * 2001-10-05 2003-06-12 Kodas Toivo T. Methods and compositions for the formation of recessed electrical features on a substrate
JP2005507074A (ja) * 2001-10-26 2005-03-10 セクエノム, インコーポレイテッド ハイスループットのサンプル取り扱いプロセスラインのための方法および装置
US7584240B2 (en) 2001-11-07 2009-09-01 Genvault Corporation Automated biological sample archive for storage, retrieval and analysis of large numbers of samples for remote clients
EP1323465A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-02 Corning Incorporated Flexible high density array print head with systems and methods for aligning pin plate, reservoir and substrate with respect to each other
US6983636B2 (en) * 2002-01-25 2006-01-10 Innovadyne Technologies, Inc. Apparatus and method for assessing the liquid flow performances through a small dispensing orifice
US6924107B2 (en) 2002-01-28 2005-08-02 Bio-Informatics Group, Inc. Four dimensional biochip design for high throughput applications and methods of using the four dimensional biochip
DE10212557A1 (de) * 2002-03-14 2003-09-25 Univ Schiller Jena Verfahren zur Charakterisierung hochparallelisierter Liquidhandlingtechnik mittels Mikroplatten sowie Testkit zur Durchführung des Verfahrens
JP4268933B2 (ja) * 2002-05-28 2009-05-27 バイオストランド,インク. 試料配布装置、塗布部製造方法及び試料配布方法、並びに基体活性化装置
JP4152126B2 (ja) * 2002-05-31 2008-09-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電気泳動装置
DE10237400A1 (de) * 2002-08-09 2004-03-11 Siemens Ag Gehäuse zur Probenbeaufschlagung von Beads
US20040115830A1 (en) * 2002-09-25 2004-06-17 Igor Touzov Components for nano-scale Reactor
CA2512071A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-22 The Regents Of The University Of California Methods and apparatus for pathogen detection and analysis
JP2006526407A (ja) * 2003-06-05 2006-11-24 バイオプロセッサーズ コーポレイション プロセス自動化のためのシステムおよび方法
JP2005077284A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Seiko Epson Corp 粒子アレイの製造装置及び製造方法と標的物質の検出方法
EP1676133A4 (en) * 2003-09-15 2008-05-21 Millipore Corp TESTS WITH PRIMARY CELLS
US7488451B2 (en) * 2003-09-15 2009-02-10 Millipore Corporation Systems for particle manipulation
US20050280811A1 (en) * 2003-09-19 2005-12-22 Donald Sandell Grooved high density plate
US20050225751A1 (en) * 2003-09-19 2005-10-13 Donald Sandell Two-piece high density plate
SG187392A1 (en) * 2004-01-25 2013-02-28 Fluidigm Corp Crystal forming devices and systems and methods for making and using the same
US20050186578A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Sven Bulow Chamber array arrangement
US7455814B2 (en) * 2004-04-23 2008-11-25 Giblin Leonard J Metered dispenser and aspirator device
JP2008509226A (ja) 2004-05-24 2008-03-27 ジェンボールト コーポレイション 回収可能な形式での安定なタンパク質保管および安定な核酸保管
US7799553B2 (en) * 2004-06-01 2010-09-21 The Regents Of The University Of California Microfabricated integrated DNA analysis system
US9267167B2 (en) * 2004-06-28 2016-02-23 Becton, Dickinson And Company Dissolvable films and methods including the same
US7700369B2 (en) * 2004-07-27 2010-04-20 Protedyne Corporation Method and apparatus for applying a pressure differential to a multi-well plate
JP2006071359A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Sysmex Corp 遠隔管理方法、遠隔管理システム、状態報告装置、および管理装置
KR101214780B1 (ko) 2004-09-15 2012-12-21 인터젠엑스 인크. 미세유동 장치
US20060063159A1 (en) * 2004-09-22 2006-03-23 Applera Corporation Post-synthesis processing system for supported oligonucleotides, and method
US8986614B2 (en) * 2010-02-23 2015-03-24 Rheonix, Inc. Self-contained biological assay apparatus, methods, and applications
GB0503986D0 (en) * 2005-02-26 2005-04-06 Secr Defence Reaction apparatus
US20060228734A1 (en) * 2005-03-18 2006-10-12 Applera Corporation Fluid processing device with captured reagent beads
WO2006119419A2 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Geunsook Jeon Materials and kits for use in hot-start pcr, and methods of amplifying nucleic acids in a polymerase chain reaction
EP1888780A4 (en) * 2005-05-06 2009-11-11 Applera Corp MULTIPLE CAPILLARY DEVICE AND METHOD FOR SYNTHESIS AND DELIVERY
US7575721B2 (en) * 2005-06-06 2009-08-18 Cepheid Method and apparatus for storing and dispensing reagent beads
US20060286003A1 (en) * 2005-06-16 2006-12-21 Desilets Kenneth G Multi-well filter plate with shifted wells and U-bottom receiver plate
CN101351542A (zh) * 2005-07-15 2009-01-21 阿普尔拉公司 液体加工装置和方法
US20070048189A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Applera Corporation Fluid processing device, system, kit, and method
US7224449B2 (en) * 2005-10-21 2007-05-29 Agilent Technologies, Inc. Optical fluidic system with a capillary having a drilled through hole
CA2641271A1 (en) 2006-02-03 2008-03-13 Microchip Biotechnologies, Inc. Microfluidic devices
US11237171B2 (en) 2006-02-21 2022-02-01 Trustees Of Tufts College Methods and arrays for target analyte detection and determination of target analyte concentration in solution
US8460879B2 (en) 2006-02-21 2013-06-11 The Trustees Of Tufts College Methods and arrays for target analyte detection and determination of target analyte concentration in solution
US7766033B2 (en) * 2006-03-22 2010-08-03 The Regents Of The University Of California Multiplexed latching valves for microfluidic devices and processors
US20070224088A1 (en) * 2006-03-24 2007-09-27 Applera Corporation Fluid processing device including output interface with analyzer
US20070258862A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Applera Corporation Variable volume dispenser and method
US8230662B2 (en) * 2006-09-11 2012-07-31 Synergie Medicale Brg Inc. Medication dispenser system
US8079494B2 (en) * 2006-10-24 2011-12-20 Tandem Technologies, Llc Delivery system
WO2008052138A2 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 The Regents Of The University Of California Inline-injection microdevice and microfabricated integrated dna analysis system using same
US20080101996A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-01 Taigen Bioscience Corporation Multi-channel design for a liquid-handling pipette
EP1946843A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-23 Allegro Research Limited Apparatus and method for monitoring and measurement of droplets
WO2008115626A2 (en) 2007-02-05 2008-09-25 Microchip Biotechnologies, Inc. Microfluidic and nanofluidic devices, systems, and applications
US8028591B2 (en) * 2007-05-11 2011-10-04 Applied Biosystems Llc System and method for selective retrieval of support beads
US7820115B2 (en) * 2007-05-30 2010-10-26 Bel-Art Products, Inc. Adjustable laboratory rack
US8454906B2 (en) * 2007-07-24 2013-06-04 The Regents Of The University Of California Microfabricated droplet generator for single molecule/cell genetic analysis in engineered monodispersed emulsions
WO2009029073A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 The Trustees Of Tufts College Methods for determining the concentration of an analyte in solution.
US20090173747A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Paul Andrew Reynolds Bead craft system
US20090253181A1 (en) * 2008-01-22 2009-10-08 Microchip Biotechnologies, Inc. Universal sample preparation system and use in an integrated analysis system
CA2722396A1 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 Parsortix, Inc. Methods and apparatus for segregation of particles
JP2012501681A (ja) 2008-09-12 2012-01-26 ジェンボールト コーポレイション 生体分子の貯蔵および安定化のためのマトリックスおよび媒体
JP5231909B2 (ja) 2008-09-17 2013-07-10 独立行政法人科学技術振興機構 任意の分布形状と分布密度を有する分子または粒子の集団を同時に多種大量生成する方法とその方法に使用するマスク材
US8222047B2 (en) 2008-09-23 2012-07-17 Quanterix Corporation Ultra-sensitive detection of molecules on single molecule arrays
KR20110111449A (ko) 2008-12-31 2011-10-11 인터젠엑스 인크. 미세유체 칩을 갖는 기구
CN102459565A (zh) 2009-06-02 2012-05-16 尹特根埃克斯有限公司 具有隔膜阀的流控设备
JP2012529268A (ja) 2009-06-05 2012-11-22 インテジェンクス,インコーポレイテッド ユニバーサルサンプル調製システムおよび統合解析システムの使用方法
US8333925B2 (en) * 2009-06-05 2012-12-18 Jeffrey Michael Holmes Ergonomic pipetting workstation
US9523701B2 (en) 2009-07-29 2016-12-20 Dynex Technologies, Inc. Sample plate systems and methods
GB0913258D0 (en) 2009-07-29 2009-09-02 Dynex Technologies Inc Reagent dispenser
US8536099B2 (en) * 2009-08-31 2013-09-17 Life Technologies Corporation Methods of bead manipulation and forming bead arrays
WO2011053845A2 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Illumina, Inc. Microvessels, microparticles, and methods of manufacturing and using the same
US8584703B2 (en) 2009-12-01 2013-11-19 Integenx Inc. Device with diaphragm valve
US9102979B2 (en) 2010-02-23 2015-08-11 Rheonix, Inc. Self-contained biological assay apparatus, methods, and applications
EP2539719B1 (en) * 2010-02-23 2019-12-25 Rheonix, Inc. Self-contained biological assay apparatus, methods, and applications
US8415171B2 (en) 2010-03-01 2013-04-09 Quanterix Corporation Methods and systems for extending dynamic range in assays for the detection of molecules or particles
EP2542890B1 (en) 2010-03-01 2015-05-06 Quanterix Corporation Methods for extending dynamic range in assays for the detection of molecules or particles
US9678068B2 (en) * 2010-03-01 2017-06-13 Quanterix Corporation Ultra-sensitive detection of molecules using dual detection methods
US8236574B2 (en) 2010-03-01 2012-08-07 Quanterix Corporation Ultra-sensitive detection of molecules or particles using beads or other capture objects
DE102010002957A1 (de) * 2010-03-17 2011-09-22 Robert Bosch Gmbh Mikroarray mit Immobilisierungspartikeln
US8512538B2 (en) 2010-05-28 2013-08-20 Integenx Inc. Capillary electrophoresis device
US20120126554A1 (en) * 2010-06-10 2012-05-24 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Apparatus, method and system for simultaneously picking up and releasing objects in bulk
JP5846773B2 (ja) * 2010-06-29 2016-01-20 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲーF. Hoffmann−La Roche Aktiengesellschaft サンプルの分配
EP2606154B1 (en) 2010-08-20 2019-09-25 Integenx Inc. Integrated analysis system
WO2012024657A1 (en) 2010-08-20 2012-02-23 IntegenX, Inc. Microfluidic devices with mechanically-sealed diaphragm valves
DE102010040681A1 (de) * 2010-09-14 2012-03-15 Hamilton Bonaduz Ag Unterdruckgreifer zur Handhabung von Wirkstoff-Beads mit vorzugsweise konkaver Bead-Kontaktfläche
DE102010040684A1 (de) * 2010-09-14 2012-03-15 Hamilton Bonaduz Ag Röhrenförmiger Unterdruckgreifer zur Handhabung von Rohlingen von Wirkstoff-Beads
US9952237B2 (en) * 2011-01-28 2018-04-24 Quanterix Corporation Systems, devices, and methods for ultra-sensitive detection of molecules or particles
KR101917402B1 (ko) 2011-02-04 2019-01-24 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법
WO2012142301A2 (en) 2011-04-12 2012-10-18 Quanterix Corporation Methods of determining a treatment protocol for and/or a prognosis of a patients recovery from a brain injury
WO2012154552A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Phylonix Pharmaceuticals, Inc. Method and device for removing particles from liquid and placing them into a holding device
CN102879593B (zh) * 2011-07-11 2014-09-03 张兆麟 一种多通道液体样本试剂快速加注反应器
KR101288165B1 (ko) * 2011-08-29 2013-07-18 삼성전기주식회사 바이오칩 스탬핑 장치 및 스탬핑 방법
EP2768607B1 (en) 2011-09-26 2021-08-18 Thermo Fisher Scientific GENEART GmbH Multiwell plate for high efficiency, small volume nucleic acid synthesis
WO2014153188A2 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Life Technologies Corporation High efficiency, small volume nucleic acid synthesis
US20150136604A1 (en) 2011-10-21 2015-05-21 Integenx Inc. Sample preparation, processing and analysis systems
US10865440B2 (en) 2011-10-21 2020-12-15 IntegenX, Inc. Sample preparation, processing and analysis systems
JP5702002B2 (ja) * 2012-01-31 2015-04-15 ヤマハ発動機株式会社 吸引装置
US9157923B2 (en) 2012-03-21 2015-10-13 Dynex Technologies, Inc. Reagent bead inserter
CN104603597B (zh) * 2012-10-09 2017-08-01 古河电气工业株式会社 筛选装置以及筛选方法
US9932626B2 (en) 2013-01-15 2018-04-03 Quanterix Corporation Detection of DNA or RNA using single molecule arrays and other techniques
CN109738224B (zh) 2013-06-21 2021-07-16 伯乐生命医学产品有限公司 具有流体收集管的微流体系统
US9606054B2 (en) * 2013-09-30 2017-03-28 Advantest Corporation Methods, sampling device and apparatus for terahertz imaging and spectroscopy of coated beads, particles and/or microparticles
CN114471756B (zh) 2013-11-18 2024-04-16 尹特根埃克斯有限公司 用于样本分析的卡盒和仪器
US9417181B2 (en) 2014-05-08 2016-08-16 Advantest Corporation Dynamic measurement of density using terahertz radiation with real-time thickness measurement for process control
WO2015179098A1 (en) 2014-05-21 2015-11-26 Integenx Inc. Fluidic cartridge with valve mechanism
EP3166866B1 (en) 2014-07-08 2019-04-03 Medipense Inc. Mechanism for dispensing pills from an array-type package
US10065788B2 (en) 2014-07-08 2018-09-04 Medipense Inc. Pill dispenser with cylindrical package holder for array-type packages
US10690627B2 (en) 2014-10-22 2020-06-23 IntegenX, Inc. Systems and methods for sample preparation, processing and analysis
CN115927293A (zh) 2014-12-09 2023-04-07 生命技术公司 高效小体积核酸合成
AT516374B1 (de) * 2015-02-16 2016-05-15 Sico Technology Gmbh Vorrichtung zum Bestrahlen von Gegenständen mit elektromagnetischer Strahlung
EP3306297A4 (en) * 2015-05-26 2019-01-30 Olympus Corporation SAMPLE COLORING DEVICE AND SAMPLE COLORING METHOD
EP3371607A4 (en) * 2015-11-04 2019-06-12 Nitto Denko Corporation APPARATUS AND SYSTEM FOR BIOFLUID SAMPLE DISTRIBUTION AND / OR DETERMINATION
ITUB20156300A1 (it) * 2015-12-04 2017-06-04 Meta Srl ?Macchina seminatrice?
WO2018013114A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Microplate lid
CN109477775B (zh) * 2016-07-21 2022-05-13 西门子医疗保健诊断公司 用于临床化学仪器上的杯排的对准系统
WO2018148693A1 (en) 2017-02-13 2018-08-16 Bio-Rad Laboratories, Inc. System, method, and device for forming an array of emulsions
US11605261B2 (en) * 2017-03-01 2023-03-14 Synergie Médicale Brg Inc. System for automatic filling of medication organizers
US10529166B2 (en) * 2017-03-01 2020-01-07 9155-0020 Quebec Inc. Pill manipulating system, pill manipulator and method for filling a packaging with pills
EP3381560A1 (de) * 2017-03-28 2018-10-03 Eppendorf AG Verfahren und dosiervorrichtung zum kontaktdosieren von flüssigkeiten
FR3065532B1 (fr) * 2017-04-20 2020-07-17 Diagnostica Stago Dispositif de conditionnement de billes pour cuvettes de reaction destinees a un appareil d'analyse
CN108283948A (zh) * 2017-12-28 2018-07-17 江苏省肿瘤医院 一种多功能移液枪架
US10046322B1 (en) 2018-03-22 2018-08-14 Talis Biomedical Corporation Reaction well for assay device
WO2019204187A1 (en) * 2018-04-15 2019-10-24 Optofluidic Bioassay, Llc Differential pressure assisted drainage system
TWM572978U (zh) * 2018-06-25 2019-01-11 東順企業股份有限公司 External display rangefinder
CN208964916U (zh) * 2018-06-26 2019-06-11 嘉兴医脉赛科技有限公司 一种浓缩富集的磁珠纯化仪
US20210245153A1 (en) 2018-07-09 2021-08-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Analyte capturing devices with fluidic ejection devices
CN109772489B (zh) * 2019-01-09 2021-05-11 广西南亚热带农业科学研究所 一种多功能漏斗架
US10849832B2 (en) 2019-04-05 2020-12-01 L'oreal Custom formulation systems
US11160353B2 (en) * 2019-04-05 2021-11-02 L'oreal Bead assembly for custom formulation systems
GB201905303D0 (en) 2019-04-15 2019-05-29 Thermo Fisher Scient Geneart Gmbh Multiplex assembly of nucleic acid molecules
US11008627B2 (en) 2019-08-15 2021-05-18 Talis Biomedical Corporation Diagnostic system
US11027272B1 (en) * 2020-01-28 2021-06-08 Plexium, Inc. Transfer dispensers for assay devices
EP4019822A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-29 Roche Diagnostics GmbH Connecting joint for connecting components of a laboratory automation system
DE102021201147A1 (de) 2021-02-08 2022-08-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung und Verfahren zum Analysieren biologischer Partikel
CN113046226B (zh) * 2021-03-17 2024-06-21 杭州博日科技股份有限公司 核酸提取用检测组件、核酸提取装置及其核酸提取方法
WO2023056306A1 (en) * 2021-09-28 2023-04-06 Mikron Corporation Denver Lyophilized bead handling
JP2023097561A (ja) * 2021-12-28 2023-07-10 シスメックス株式会社 検体測定方法、カートリッジ及び検体測定装置
DE102023117218B3 (de) 2023-06-29 2024-08-08 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Eindeckautomat zum automatischen Eindecken von in einem Objektträgerhalter gehaltenen Objektträgern und Verfahren zum Handhaben von Objektträgern

Family Cites Families (140)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4272510A (en) 1976-04-26 1981-06-09 Smith Kendall O Magnetic attraction transfer process for use in solid phase radioimmunoassays and in other assay methods
US4111754A (en) * 1976-11-29 1978-09-05 Hydow Park Immunological testing devices and methods
US4153885A (en) * 1977-05-23 1979-05-08 Helmut Bacher Microwave equalizer with coaxial cable resonant stubs
US4101284A (en) 1977-10-25 1978-07-18 Abbott Laboratories Multiple bead dispenser for diagnostic assay
US4153855A (en) 1977-12-16 1979-05-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of making a plate having a pattern of microchannels
US4236825A (en) * 1978-08-01 1980-12-02 Gilford Instrument Laboratories, Inc. Automatic monochromatic light absorbance measurement analyzer
US4240751A (en) * 1978-11-09 1980-12-23 Akzona Incorporated Method and apparatus for specific binding substances
US4292273A (en) * 1979-06-29 1981-09-29 Data Packaging Corporation Radioimmunoassay plate
US4415098A (en) 1981-06-15 1983-11-15 Abbott Laboratories Single bead dispenser
DE3381570D1 (de) 1982-11-20 1990-06-21 Univ Birmingham Vorrichtung zum registrieren von reaktionen.
EP0131606B1 (de) * 1983-01-12 1986-11-05 Roche Diagnostics GmbH Verfahren und reagenz zur differenzierten bestimmung von isoenzymen der alkalischen phosphatase
US4937048A (en) * 1983-01-31 1990-06-26 Olympus Optical Company Limited Carrier transporting apparatus and carrier container for use in an immunological analysis
FR2554016B1 (fr) * 1983-10-27 1986-08-08 Pasteur Institut Perfectionnements apportes aux moyens magnetiques destines a retirer des billes de gel magnetique d'un fluide de dosage
DE3407849A1 (de) 1984-02-29 1985-08-29 Alois 3201 Algermissen Höft Verfahren und einrichtung zum gleichzeitigen aufbringen einer vielzahl von fluessigkeitsproben auf einen objekttraeger
US4952518A (en) 1984-10-01 1990-08-28 Cetus Corporation Automated assay machine and assay tray
US4681742A (en) 1984-10-01 1987-07-21 Cetus Corporation Assay tray
US4786601A (en) * 1985-03-15 1988-11-22 Rothenberg Barry E Tissue culture holder
US4648529A (en) 1985-06-12 1987-03-10 Cetus Corporation Dispensing apparatus for storing, draining and dispensing beads
US5073341A (en) * 1985-08-21 1991-12-17 Biotope, Inc. Devices for conducting specific binding assays
US4685480A (en) * 1985-08-30 1987-08-11 Abbott Laboratories Combined washer and aspirator
US4853020A (en) 1985-09-30 1989-08-01 Itt Electro Optical Products, A Division Of Itt Corporation Method of making a channel type electron multiplier
US4649884A (en) * 1986-03-05 1987-03-17 Walbro Corporation Fuel rail for internal combustion engines
DE3611789A1 (de) * 1986-04-08 1987-10-22 Sedlbauer Wilhelm Gmbh Haltevorrichtung zum aufnehmen, transportieren und ablegen von kleinbauteilen
US5110556A (en) * 1986-10-28 1992-05-05 Costar Corporation Multi-well test plate
GB2203021B (en) 1987-04-11 1990-03-07 Hamilton Design Ltd T W Seeding machines
JPH068823B2 (ja) * 1987-09-24 1994-02-02 東洋紡績株式会社 抗原抗体反応用球状担体の移動方法
US5011779A (en) 1988-01-21 1991-04-30 Long Island Jewish Medical Center Apparatus for rapid deposition of test samples on an absorbent support
ATE134040T1 (de) * 1988-08-02 1996-02-15 Abbott Lab Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von eichdaten für die analyse
US4887351A (en) * 1988-09-09 1989-12-19 Universal Instruments Corporation Pick and place nozzle with concentric grooves
US5720928A (en) * 1988-09-15 1998-02-24 New York University Image processing and analysis of individual nucleic acid molecules
US6610256B2 (en) * 1989-04-05 2003-08-26 Wisconsin Alumni Research Foundation Image processing and analysis of individual nucleic acid molecules
US5120662A (en) * 1989-05-09 1992-06-09 Abbott Laboratories Multilayer solid phase immunoassay support and method of use
US5143854A (en) 1989-06-07 1992-09-01 Affymax Technologies N.V. Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof
US5229163A (en) * 1989-12-21 1993-07-20 Hoffmann-La Roche Inc. Process for preparing a microtiter tray for immunometric determinations
US5185269A (en) * 1990-02-13 1993-02-09 Source Scientific Systems, Inc. Immunobead aspirator and method of use
ATE154981T1 (de) * 1990-04-06 1997-07-15 Perkin Elmer Corp Automatisiertes labor für molekularbiologie
ES2116977T3 (es) 1990-05-11 1998-08-01 Microprobe Corp Soportes solidos para ensayos de hibridacion de acidos nucleicos y metodos para inmovilizar oligonucleotidos de modo covalente.
ES2057904T3 (es) * 1990-06-15 1994-10-16 Chiron Corp Conjunto y aparato de ensayo, autonomos y completos en si mismos.
EP0463853B1 (en) * 1990-06-29 1998-11-04 Canon Kabushiki Kaisha Vacuum chuck
US5700636A (en) * 1990-10-19 1997-12-23 Becton Dickinson And Company Methods for selectively detecting microorganisms associated with vaginal infections in complex biological samples
US5213505A (en) * 1991-06-24 1993-05-25 Laipply Thomas C Variable color matrix device
DE69233331T3 (de) 1991-11-22 2007-08-30 Affymetrix, Inc., Santa Clara Kombinatorische Strategien zur Polymersynthese
US5255618A (en) 1992-01-08 1993-10-26 Steve Berry Enterprises, Inc. Seeder apparatus
EP0606422B1 (en) 1992-07-02 1997-09-03 SOINI, Erkki Biospecific multiparameter assay method
US20020028169A1 (en) 1992-08-07 2002-03-07 Lothar Puppe Use of a catalyst for reducing the quantity and/or size of particulates in diesel exhaust
US5591646A (en) * 1992-09-02 1997-01-07 Arris Pharmaceutical Method and apparatus for peptide synthesis and screening
US5508200A (en) 1992-10-19 1996-04-16 Tiffany; Thomas Method and apparatus for conducting multiple chemical assays
US5409347A (en) 1993-03-25 1995-04-25 Heian Corporation Carrying and positioning robot
US5545528A (en) * 1993-04-15 1996-08-13 Hitachi Chemical Research Center Rapid screening method of gene amplification products in polypropylene plates
US5342581A (en) * 1993-04-19 1994-08-30 Sanadi Ashok R Apparatus for preventing cross-contamination of multi-well test plates
US6258325B1 (en) * 1993-04-19 2001-07-10 Ashok Ramesh Sanadi Method and apparatus for preventing cross-contamination of multi-well test plates
US5348752A (en) 1993-05-20 1994-09-20 World Class Packaging Systems, Inc. Dual state food packaging
KR100343520B1 (ko) 1993-05-31 2002-11-23 시티즌 도케이 가부시키가이샤 땜납볼공급장치
US6203759B1 (en) * 1996-05-31 2001-03-20 Packard Instrument Company Microvolume liquid handling system
RU2041263C1 (ru) 1993-08-11 1995-08-09 Геннадий Моисеевич Ершов Способ микродозирования водных растворов веществ на носитель и устройство для его осуществления
US5382512A (en) 1993-08-23 1995-01-17 Chiron Corporation Assay device with captured particle reagent
US5487872A (en) * 1994-04-15 1996-01-30 Molecular Device Corporation Ultraviolet radiation transparent multi-assay plates
US5976896A (en) * 1994-06-06 1999-11-02 Idexx Laboratories, Inc. Immunoassays in capillary tubes
DE4423878A1 (de) * 1994-07-07 1996-01-11 Boehringer Mannheim Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von magnetischen Mikropartikeln
US5567326A (en) 1994-09-19 1996-10-22 Promega Corporation Multisample magnetic separation device
US6558633B1 (en) 1994-09-21 2003-05-06 Isis Pharmaceuticals, Inc. Chemical reaction apparatus and methods
JP3079921B2 (ja) 1994-11-28 2000-08-21 松下電器産業株式会社 半田ボールの搭載装置および搭載方法
US5604130A (en) * 1995-05-31 1997-02-18 Chiron Corporation Releasable multiwell plate cover
US5616299A (en) 1995-06-06 1997-04-01 Pharmacia Biotech, Inc. Dispenser for dried biological reagent spheres
US6074614A (en) * 1995-06-07 2000-06-13 Molecular Devices Corporation Multi-assay plate cover for elimination of meniscus
US5571258A (en) 1995-07-13 1996-11-05 Pearson; Walter G. Semi-automated medication dispenser
US5722470A (en) 1995-11-09 1998-03-03 Glaxo Group Limited Bead dispensing device and methods
US5763263A (en) 1995-11-27 1998-06-09 Dehlinger; Peter J. Method and apparatus for producing position addressable combinatorial libraries
US5649576A (en) 1996-02-26 1997-07-22 Pharmacopeia, Inc. Partitioning device
US5849598A (en) 1996-03-15 1998-12-15 Washington University Method for transferring micro quantities of liquid samples to discrete locations
EP0891555A1 (en) 1996-04-04 1999-01-20 Novartis AG Device for counting small particles and a sorting apparatus comprising such a device
US5788814A (en) 1996-04-09 1998-08-04 David Sarnoff Research Center Chucks and methods for positioning multiple objects on a substrate
US5846595A (en) 1996-04-09 1998-12-08 Sarnoff Corporation Method of making pharmaceutical using electrostatic chuck
US6074609A (en) * 1996-04-24 2000-06-13 Glaxo Wellcome Inc. Systems for arraying beads
US7041510B2 (en) * 1996-04-25 2006-05-09 Bioarray Solutions Ltd. System and method for programmable illumination pattern generation
US5958342A (en) 1996-05-17 1999-09-28 Incyte Pharmaceuticals, Inc. Jet droplet device
US5773296A (en) 1996-06-28 1998-06-30 Dpc Cirrus, Inc. Bead dispenser and bead dispenser system for immunoassay analysis
DE19628178C1 (de) 1996-07-12 1997-09-18 Bruker Franzen Analytik Gmbh Verfahren zum Beladen von Probenträgern für Massenspektrometer
US6376256B1 (en) * 1996-08-21 2002-04-23 Smithkline Beecham Corporation Rapid process for arraying and synthesizing bead-based combinatorial libraries
US6037124A (en) 1996-09-27 2000-03-14 Beckman Coulter, Inc. Carboxylated polyvinylidene fluoride solid supports for the immobilization of biomolecules and methods of use thereof
US5958714A (en) * 1996-10-02 1999-09-28 Safety Associates, Inc. Test kits for determining at least two specific analytes in foods and other complex matrices
US6136274A (en) 1996-10-07 2000-10-24 Irori Matrices with memories in automated drug discovery and units therefor
EP0946278A1 (en) 1996-10-21 1999-10-06 Smithkline Beecham Plc Apparatus and method for distributing beads
EP0937097B1 (en) * 1996-11-06 2001-08-16 Sequenom, Inc. Compositions and methods for immobilizing nucleic acids to solid supports
US6024925A (en) 1997-01-23 2000-02-15 Sequenom, Inc. Systems and methods for preparing low volume analyte array elements
US6083761A (en) * 1996-12-02 2000-07-04 Glaxo Wellcome Inc. Method and apparatus for transferring and combining reagents
US6054325A (en) * 1996-12-02 2000-04-25 Glaxo Wellcom Inc. Method and apparatus for transferring and combining distinct chemical compositions with reagents
CA2278146A1 (en) * 1997-01-17 1998-07-23 John Gerald Gleason Apparatus and process for arraying beads
US5772966A (en) 1997-01-24 1998-06-30 Maracas; George N. Assay dispensing apparatus
US6047854A (en) * 1997-02-26 2000-04-11 Sarnoff Corporation Bead dispersement devices
DE19712195B4 (de) 1997-03-22 2007-12-27 Friedrich-Schiller-Universität Jena Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Proben für den off-line Nachweis von Analyten nach der MALDI-Massenspektrometrie
US5910287A (en) * 1997-06-03 1999-06-08 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates with greater than 864 wells for fluorescence measurements of biological and biochemical samples
US5985214A (en) * 1997-05-16 1999-11-16 Aurora Biosciences Corporation Systems and methods for rapidly identifying useful chemicals in liquid samples
US6517781B1 (en) * 1997-06-02 2003-02-11 Aurora Biosciences Corporation Low fluorescence assay platforms and related methods for drug discovery
US6090251A (en) 1997-06-06 2000-07-18 Caliper Technologies, Inc. Microfabricated structures for facilitating fluid introduction into microfluidic devices
US5801055A (en) * 1997-09-10 1998-09-01 Becton Dickinson And Company Multi-well culture dish assembly
WO1999014368A2 (en) * 1997-09-15 1999-03-25 Whitehead Institute For Biomedical Research Methods and apparatus for processing a sample of biomolecular analyte using a microfabricated device
US5961925A (en) * 1997-09-22 1999-10-05 Bristol-Myers Squibb Company Apparatus for synthesis of multiple organic compounds with pinch valve block
US6323035B1 (en) * 1997-09-24 2001-11-27 Glaxo Wellcome, Inc. Systems and methods for handling and manipulating multi-well plates
AU9786798A (en) * 1997-10-10 1999-05-03 Biosepra Inc. Aligned multiwell multiplate stack and method for processing biological/chemicalsamples using the same
EP1036332B1 (en) * 1997-12-04 2005-07-13 Amersham Biosciences UK Limited Multiple assay method
EP1714699B1 (en) 1998-01-12 2010-08-18 Massachusetts Institute of Technology System for analyzing a plurality of samples
WO1999039829A1 (en) * 1998-02-04 1999-08-12 Merck & Co., Inc. Virtual wells for use in high throughput screening assays
JP3944996B2 (ja) * 1998-03-05 2007-07-18 株式会社日立製作所 Dnaプローブアレー
DE69835342T2 (de) * 1998-04-27 2007-08-23 Corning Inc. Verfahren zur Ablage von biologischen Proben mit Hilfe eines nachgezogenen Kapillarspeichers
US6884626B1 (en) * 1998-04-27 2005-04-26 Corning Incorporated Redrawn capillary imaging reservoir
US6762061B1 (en) 1998-07-03 2004-07-13 Corning Incorporated Redrawn capillary imaging reservoir
US6608671B2 (en) * 1998-07-17 2003-08-19 Vertex Pharmaceuticals (San Diego) Llc Detector and screening device for ion channels
US6132685A (en) * 1998-08-10 2000-10-17 Caliper Technologies Corporation High throughput microfluidic systems and methods
US6159368A (en) 1998-10-29 2000-12-12 The Perkin-Elmer Corporation Multi-well microfiltration apparatus
US20030012699A1 (en) * 1998-11-18 2003-01-16 Thomas Moore Simultaneous handling of magnetic beads in a two-dimensional arrangement
US6255116B1 (en) * 1998-12-17 2001-07-03 Smithkline Beecham Corporation Apparatus and process for arraying beads
US6432719B1 (en) * 1999-02-16 2002-08-13 Pe Corporation (Ny) Matrix storage and dispensing system
US7101510B2 (en) * 1999-02-16 2006-09-05 Applera Corporation Matrix storage and dispensing system
AU754172B2 (en) * 1999-05-27 2002-11-07 Applera Corporation Apparatus and method for the precise location of reaction plates
US6423536B1 (en) * 1999-08-02 2002-07-23 Molecular Dynamics, Inc. Low volume chemical and biochemical reaction system
JP2003507715A (ja) * 1999-08-13 2003-02-25 カーティージャン テクノロジーズ、 インコーポレイテッド 液体試料取扱い装置
US6602714B1 (en) 1999-11-09 2003-08-05 Sri International Viscosity and mass sensor for the high-throughput synthesis, screening and characterization of combinatorial libraries
JP2004507337A (ja) * 1999-12-13 2004-03-11 イルミナ インコーポレイテッド オリゴヌクレオチド合成装置
DE19963032A1 (de) * 1999-12-24 2001-06-28 Roche Diagnostics Gmbh System zur Bearbeitung von Proben in einer Mehrkammeranordnung
US6770441B2 (en) * 2000-02-10 2004-08-03 Illumina, Inc. Array compositions and methods of making same
EP1257355A2 (en) * 2000-02-22 2002-11-20 Genospectra, Inc. Microarray fabrication techniques and apparatus
US20020028160A1 (en) * 2000-02-22 2002-03-07 Jianming Xiao Method and apparatus based on bundled capillaries for high throughput screening
US6471917B1 (en) * 2000-04-11 2002-10-29 Affymax, Inc. System and method for single or multiple bead distribution with an adjustable capillary
US6570374B1 (en) * 2000-06-23 2003-05-27 Honeywell International Inc. Vacuum chuck with integrated electrical testing points
US20020164824A1 (en) * 2001-02-16 2002-11-07 Jianming Xiao Method and apparatus based on bundled capillaries for high throughput screening
US6426215B1 (en) * 2001-04-06 2002-07-30 Pe Corporation (Ny) PCR plate cover and maintaining device
WO2002081086A1 (en) * 2001-04-09 2002-10-17 Dumas David P Transparent polymer support for organic synthesis
US7160512B2 (en) * 2001-05-01 2007-01-09 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing biochips
US7160105B2 (en) * 2001-06-01 2007-01-09 Litrex Corporation Temperature controlled vacuum chuck
US6682702B2 (en) 2001-08-24 2004-01-27 Agilent Technologies, Inc. Apparatus and method for simultaneously conducting multiple chemical reactions
US6686207B2 (en) * 2001-10-12 2004-02-03 Massachusetts Institute Of Technology Manipulating micron scale items
US7163738B2 (en) * 2002-05-20 2007-01-16 Eastman Kodak Company Polyvinyl alcohol films prepared by coating methods
DE10235482B3 (de) * 2002-08-02 2004-01-22 Süss Microtec Lithography Gmbh Vorrichtung zum Fixieren dünner und flexibler Substrate
US7390457B2 (en) 2002-10-31 2008-06-24 Agilent Technologies, Inc. Integrated microfluidic array device
US7045069B2 (en) 2002-11-14 2006-05-16 Gennady Ozeryansky Microfabrication method based on metal matrix composite technology
US7025935B2 (en) * 2003-04-11 2006-04-11 Illumina, Inc. Apparatus and methods for reformatting liquid samples
JP4049713B2 (ja) * 2003-06-27 2008-02-20 株式会社日立製作所 ビーズアレイチップ作製装置及び作製方法
US7407630B2 (en) * 2003-09-19 2008-08-05 Applera Corporation High density plate filler
US20050232818A1 (en) * 2003-09-19 2005-10-20 Donald Sandell Single sheet seal applicator and cartridge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058330A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Shimadzu Corp ペレット供給装置

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