JP2005514589A5 - - Google Patents

Claims (46)

1. 以下の工程を含む、生物学的材料を画像化する方法：
   複数の個別領域およびそれらの上に光学的に検出可能な照合マークを有する基板を、倒立顕微鏡の対物レンズに対して位置させる工程；
   該個別領域の少なくとも1つに関するある位置を該照合マークを基準として決定し、該少なくとも1つの個別領域に関する位置情報をコンピュータのメモリーに保存する工程；
   該少なくとも1つの個別領域中の生物学的材料を画像化する工程；および
   該少なくとも1つの個別領域に関する第一の画像情報を保存する工程。
2. 各個別領域がそれぞれマルチウェル・プレートの1つのウェルである、請求項1に記載の方法。
3. 照合マークに位置を合わせることによって該少なくとも1つの個別領域の該位置に戻る工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
4. 照合マークに位置を合わせることによって、画像化された同じ生物学的材料の該位置に戻る工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。
5. 該少なくとも1つの個別領域を画像化して第二の画像情報を生成し、この第二の画像情報と保存済みの第一の画像情報との位置を合わせる工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。
6. 位置を合わせる工程は、第一の画像情報由来のピクセル値行列の少なくとも一部分と、第二の画像情報由来のピクセル値行列の少なくとも一部分との積の和が最大となるようにすることによって達成される、請求項5に記載の方法。
7. 行列が、ある閾値レベルに満たないピクセル値に0の値が割り当てられて提供される、請求項6に記載の方法。
8. ある閾値レベルを超えるピクセル値には1の値が割り当てられる、請求項7に記載の方法。
9. 第一および第二の画像情報が同じ生物学的材料の画像である、請求項5に記載の方法。
10. 下記の工程をさらに含む、請求項5に記載の方法：
    マルチウェル・プレートのウェル中の生物学的材料を候補物質と接触させる工程；
    第一の画像情報および第二の画像情報を、候補物質と生物学的材料との間に相互作用が生じるのに十分な時間的間隔をおいて取得する工程；
    第一の画像情報と第二の画像情報とを比較して、候補物質の生物学的材料に対する影響を評価する工程。
11. 下記の工程を含む、得られた画像の位置を合わせる方法：
    基板上の試料の第一の画像を取得する工程であって、基板が照合マークに相対的に位置する領域を有し、第一の画像が画像の値の第一の行列を提供する工程；
    基板上の試料の第二の画像を取得する工程であって、第二の画像が画像の値の第二の行列を提供する工程；および
    最初に照合マークを使用し、次に第一の行列の少なくとも一部分と第二の行列の少なくとも一部分の積の和が最大となるようにすることによって、第一の画像と第二の画像との位置を合わせる工程。
12. 位置調整は位相差画像を使用して行われる、請求項11に記載の方法。
13. 試料の蛍光画像結果の第一のセットを取得し、位置調整を行った後試料の蛍光画像結果の第二のセットを取得する、請求項11に記載の方法。
14. 蛍光画像が互いに異なった色の画像である、請求項13に記載の方法。
15. 蛍光画像を使用して位置調整を実施する、請求項11に記載の方法。
16. 試料が生物学的材料を含み、下記の工程をさらに含む、請求項11に記載の方法：
    生物学的材料を候補物質と接触させる工程；
    第一の画像および第二の画像を、候補物質と生物学的材料との間に相互作用が生じるのに十分な時間的間隔をおいて取得する工程；および
    位置を合わせた画像の画像情報を互いに比較し、候補物質の生物学的材料に対する効果を評価する工程。
17. 下記の工程を含む、基板上の複数の個別領域中に位置する実質的に静止した生物学的材料を画像化する方法：
    基板の第一の個別領域中の生物学的材料に焦点を合わせ、この焦点合わせにより焦点設定を得る工程；
    少なくとも第一の個別領域中の生物学的材料を、再度焦点を合わせる事なく該焦点設定のまま画像化する工程。
18. 複数の個別領域のそれぞれについて焦点合わせを行う、請求項17に記載の方法。
19. 下記の工程をさらに含む、請求項17に記載の方法：
    少なくとも3点に焦点を合わせることによって基板の傾斜を決定する工程；および
    少なくとも第一の個別領域中の生物学的材料を画像化する際に、基板の傾斜が反映されるように焦点設定を調整する工程。
20. 下記の工程を含む、基板に結合され実質的に静止した生物学的材料を画像化する方法：
    少なくとも3点に焦点を合わせることによって基板の傾斜を決定する工程；
    ある領域の一部に関して焦点設定を決定する工程；および
    基板の傾斜が反映されるように調節された焦点設定で該領域を画像化する工程。
21. 前記基板が複数のウェルを有し、前記領域が１つのウェルである、請求項20に記載の方法。
22. 画像化を行う前に、複数のウェルのそれぞれについて焦点合わせを1回行う、請求項21に記載の方法。
23. 傾斜の決定を１ウェル中の前記生物学的材料に焦点を合わせることによって行う、請求項21に記載の方法。
24. 傾斜の決定を前記生物学的材料に焦点を合わせることによって行う、請求項20に記載の方法。
25. 以下の工程を含む、基板上の生物学的材料を画像化する方法：
    少なくとも2つのスペクトル範囲の検出に適合された自動化光学システムを用意する工程；
    生物学的材料を画像化して、第一のスペクトル範囲を検出する工程；
    第二のスペクトル範囲を検出すべく該システムを切り替える工程；および
    予め決定した設定を使用する該システムの対物レンズの焦点を調節し、第二のスペクトル範囲の検出のために焦点の補正をする工程。
26. 基板がマルチウェル・プレートを画定する、請求項25に記載の方法。
27. スペクトル範囲が、蛍光発光、ルミネセンス発光、化学発光、および反射光からなる群より選択される、請求項25に記載の方法。
28. 下記の工程を含む、基板に結合された生物学的材料の画像データを分析する方法：
    コンピュータで制御されたシステムにより生物学的材料を画像化して画像結果を得る工程であって、生物学的材料は少なくとも1種のフルオロフォアで標識されており、画像結果は複数のピクセル値によって表されている工程；
    ピクセル値の平均閾値を計算する工程；
    平均閾値の標準偏差を計算する工程；および
    画像ピクセル値を傾斜とy切片とを有する一次方程式によって決定される閾値と比較する工程であって、
    ここで平均閾値は傾斜であり、y切片は画像結果の最少ピクセル値を含み、かつ該閾値に満たないピクセル値を不適格とし、残りのピクセル値を適格とする工程。
29. 幾何フィルターを使用して、隣接した適格のピクセル値のグループを対象物であるとして分類する、請求項28に記載の方法。
30. 上記システムにより、分類された対象物について計数を行い記録する、請求項29に記載の方法。
31. 下記の工程を含む、ある細胞集団中のある個々の細胞を、選択した時間にわたって観察する方法：
    照合マークの付された基板を用意し、該細胞をこの基板に対して少なくとも実質的に静止させる工程；
    第一の時点で該細胞の第一の画像を取得する工程；
    第二の時点で該細胞に戻り、該細胞の第二の画像を取得する工程であって、
    該戻る工程は照合マークを参照し、第一の画像および第二の画像の少なくとも一部分に対応する2つの行列の積の和が最大となるようにすることによって達成される工程。
32. 上記戻る工程が、請求項12〜15記載の方法から選択される１の方法によって達成される、請求項31に記載の方法。
33. 以下の工程をさらに含む、請求項31記載の方法：
    細胞を候補物質と接触させる工程；および
    第一の画像と第二の画像とを比較し、候補物質の細胞に対する効果を評価する工程。
34. 接触を、第一の画像を得た後、第二の画像を得る前に行う、請求項33記載の方法。
35. 下記の工程を含む、関心対象の生物学的活性を有する候補物質を同定する方法：
    生物学的材料と候補物質とを、候補物質と生物学的材料との間に相互作用が生じるのに十分な時間にわたって接触させる工程であって、ここで生物学的材料は照合マークの付された基板のウェルに結合されている、工程；
    第一の時点で前記生物学的材料の第一の画像を取得する工程；
    第二の時点で前記生物学的材料に戻り、生物学的材料の第二の画像を取得する工程であって、該戻る工程は照合マークを使用し、第一の画像および第二の画像に対応する2つの行列の積の和が最大となるようにすることによって達成され、これにより前記生物学的材料の前記第一の画像と前記第二の画像との位置調整を提供する工程；ならびに
    位置を合わせた前記第一の画像と前記第二の画像とを比較する工程であって、前記第一の画像と前記第二の画像との違いを候補物質の生物学的活性の指標とする工程。
36. 前記第一の画像および前記第二の画像が同じ生物学的変数を示す検出可能なマーカーの画像であり、前記第一の画像と前記第二の画像との違いが同じ生物学的変数の変化を示唆する、請求項35記載の方法。
37. 前記第一の画像が第一の生物学的変数の状態を示す検出可能なマーカーの画像であり、前記第二の画像が第二の生物学的変数の状態を示す検出可能なマーカーの画像である、請求項35記載の方法。
38. 下記の工程を含む、関心対象の生物学的活性を有する候補物質を同定する方法：
    生物学的材料と候補物質とを、候補物質と生物学的材料との間に相互作用が生じるのに十分な時間にわたって接触させる工程であって、ここで生物学的材料は照合マークを有する基板の個別領域に結合されている工程；
    第一の時点で生物学的材料の第一の画像を得ることにより第一の生物学的変数を検出し、細胞の画像を得ることにより第二の生物学的変数を検出する工程；
    第二の時点で生物学的材料に戻って両画像を取得することにより第一および第二生物学的変数を検出する工程であって、該戻る工程は、照合マークを使用する事により達成され、少なくとも第一生物学的変数と第二生物学的変数のうちの一方の第一の画像および第二の画像に対応する行列の積の和が最大となるようにすることにより生物学的材料の画像同士の位置を合わせる工程；
    第一生物学的変数および第二生物学的変数のそれぞれについて位置を合わせた第一の画像と第二の画像とを比較する工程であって、前記第一の画像と前記第二の画像との違いを候補物質の生物学的活性の指標とする工程。
39. 請求項1、11、17、20、25、28、31、35、および38記載の方法から選択された１の方法にしたがって作動するようプログラムされた自動化顕微鏡システム。
40. 下記を備えた自動化顕微鏡システム：
    顕微鏡；
    顕微鏡動作の自動化に適合した複数の制御装置；
    制御に指示を与える手段。
41. 顕微鏡が倒立顕微鏡である、請求項40記載のシステム。
42. 請求項1、11、17、20、25、28、31、35、および38記載の方法から選択された１の方法を用いて生成された画像結果を示すデータを含む、コンピュータで読み出し可能な媒体。
43. 請求項1、10、11、16、17、20、25、28、31、35、38記載の方法から選択された１の方法を実施する、自動化された顕微鏡観察システムに指示を与えるためのプログラムの少なくとも一部を含む、コンピュータで読み出し可能な媒体。
44. プログラムの全てが提供される、請求項41記載のコンピュータで読み出し可能な媒体。
45. キットと共に使用する指示書が同梱された、請求項43記載のコンピュータで読み出し可能な媒体を含むキット。
46. 生物学的材料が細胞を含む、請求項1、16、17、20、25、28、35、または38の何れかに記載の方法。