JP2005526254A - 励起光源を備える光学機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、光学機器を提供する。この機器は、複数の間隙を介在する反応領域、２つ以上の間隙を介在する反応領域を同時に照射するように適合された励起光源、および励起光源と間隙を介在する反応領域との間の励起ビーム経路に沿って配置されるコリメータレンズを備え得る。この励起光源は、単一のＬＥＤ、複数のＬＥＤのアレイ、単一のレーザー、または複数のレーザーのアレイを備え得る。種々の実施形態によれば、光源から放射された励起ビームを、二つ以上の複数の間隙を介在する反応領域、例えば、２つ以上のマルチウェルマイクロタイタープレートを同時に照射し得る平行励起ビームの別個のバンドルに集束するコリメータレンズを備える、光学機器が、提供される。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００２年５月１７日に出願された米国仮特許出願番号第６０／３８１，６７１号、２００２年９月９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／４０９，１５２号、２００３年２月２８日に出願された米国仮特許出願番号第６０／４５０，７３４号、２００２年８月９日に出願された米国特許出願番号第１０／２１６，６２０号の利益を主張する。引用が、共に２００３年５月１９日に出願された、同時係属中の米国特許出願番号第１０／４４０，８５２号、および米国特許出願番号第１０／４４０，９２０号について行われる。本明細書中で述べられる全ての特許、特許出願、および刊行物が、本明細書中においてその全体において参考として援用される。

（分野）
本教示は、蛍光を検出および測定するための機器、および例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）のような核酸配列増幅に基づくアッセイにおいて使用され得る蛍光測定方法に関する。

（背景）
サンプル容器と一対一対応の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源のアレイを備える蛍光光度計は、本明細書中でその全体において参考として援用される国際公開ＷＯ０１／３５０７９において記載される。しかし、このようなシステムは、種々の問題と直面し得る。例えば、このようなシステムは、９６サンプルウェルアレイの分析を含む一般に用いられる実験について費用がかかり得、９６個のＬＥＤ光源を必要とする。１つのウェル当たりの１つの光源の使用はまた、分析されるサンプルに存在する蛍光色素の光退色を生じる。

（要旨）
種々の実施形態によれば、光学機器が、提供される。この機器は、複数の間隙を介在する反応領域、２つ以上の間隙を介在する反応領域を同時に照射するように適合された励起光源、および励起光源と間隙を介在する反応領域との間の励起ビーム経路に沿って配置されるコリメータレンズを備え得る。この励起光源は、単一のＬＥＤ、複数のＬＥＤのアレイ、単一のレーザー、または複数のレーザーのアレイを備え得る。

種々の実施形態によれば、光源から放射された励起ビームを、二つ以上の複数の間隙を介在する反応領域、例えば、２つ以上のマルチウェルマイクロタイタープレートを同時に照射し得る平行励起ビームの別個のバンドルに集束するコリメータレンズを備える、光学機器が、提供される。

種々の実施形態によれば、光源により生成される平行励起ビームの各々のバンドルで、２つ以上の間隙を介在する反応領域をコリメータレンズと組み合わせて同時に照射するための方法が、提供される。光源は、単一のＬＥＤ、または複数のＬＥＤのアレイ、単一のレーザー、複数のレーザーのアレイを備え得る。コリメータレンズとは、単一のコリメータレンズまたはコリメータレンズのアレイを含み得る。

さらなる実施形態が、ある部分は以下の記載において示され、そしてある部分は記載から明らかであり、または本明細書中に記載される種々の実施形態の実施により習得され得る。
（種々の実施形態の説明）
本明細書中に記載される種々の実施形態が、光学機器を提供する。この機器は、複数の間隙を介する反応領域、励起放射で少なくとも２つの反応領域を同時に照射するよう適合される光源、および光源と反応領域との間の励起ビーム経路に沿って配置されるコリメータレンズを備え得る。例示的な実施形態が、図１に示される。

種々の実施形態に従う、そして図１に示されるような、励起光源で複数の間隙を介する反応領域を照射するための機器が、提供される。光源１０は、コリメータレンズ２０を通り得る励起ビーム１５を放射し得る。コリメータレンズ２０は、励起ビームを平行にし得、その結果励起ビームは、コリメータレンズの光学軸に平行なコリメータレンズから、平行励起ビームの別個のバンドル２５として現れる。平行励起ビームのバンドル２５は、複数の間隙を介する反応領域４０に衝突し得、その結果コリメータレンズにより放射される平行励起ビームの各々のバンドル２５は、それぞれの反応領域、例えば、支持アセンブリ４８により支持されるサンプルウェルトレイ４１の反応領域４０の１つに衝突し得る。種々の実施形態によれば、平行励起ビームのバンドル２５は、各々の集束レンズ（例えば、反応領域レンズ３０）を介する経路により各々の反応領域４０上に集束され得る。種々の実施形態によれば、マスク７０は、コリメータレンズ２０とともに使用されて、外部からの光を除去し得、その結果、マスク７０を通る全ての光は、各々の反応領域レンズ３０上に向けられ、または反応領域レンズ３０に衝突する。

図２は、互いに間隙を介する各々の反応領域４０（例えば、バイアル）を保持するためのウェル４４を備える反応領域支持アセンブリ４８（例えば、サーマルサイクラーブロック）を備え得る種々の実施形態に従うシステムを示す。反応領域は、各々のサンプル４２を含み得る。サンプルは、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）または他の核酸配列増幅方法のための成分の各々の懸濁液であり得る。反応領域支持アセンブリ４８がサーマルサイクラーブロックである場合、アセンブリ４８は、温度プログラムを介してブロックの温度を循環させるための熱サイクルコントローラー４９を備え得る。

各々の反応領域４０としては、例えば、以下が挙げられるが、これらに限定されない：蛍光分析または蛍光照射のためのサンプルを保持し得る、任意のチャンバー、容器（ｖｅｓｓｅｌ）、容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）、サンプルウェル、カプセル、バイアル、遠心分離管、ゲル、キャピラリーチューブ、キャピラリーチャネル、または他の含有、抑制、保持または制限デバイス。反応領域４０は、反応領域保持アセンブリ４８に固定され得、締められ得、取りつけられ得、または他の方法で接着され得もしくは接続され得、これから分離し得、あるいはこれと統合され得る。保持アセンブリ４８は、基材またはホルダーの表面上に接着され、接続されまたは置かれ得、そして配置されて２つ以上の反応領域が、光源により同時に照射されることを可能にし得る。反応領域が保持アセンブリと統合される種々の実施形態に従って、保持アセンブリは、例えば、複数のサンプルを保持するための、精製トレイ、マイクロタイタートレイ、マルチウェルトレイ、サンプルアレイまたは同様のデバイスであり得る。

分析されるサンプル４２とは、サンプル物質（例えば、標的核酸配列、選択されたプライマー、核酸、酵素、緩衝液、および他のＰＣＲのために慣習的に使用される化学物質の「シード」サンプル）の水性懸濁液を含み得る。

反応領域４０は、電気的ヒーター、液体または気体冷却液またはその組み合わせによりあるいは当業者に公知の他の方法により、所定のサイクルにおいて加熱および冷却されて、熱サイクルを達成し得る。反応領域４０は、例えば、ＰＣＲに作用するために、２つの温度相の間で循環され得る。反応領域４０は、等温反応について一定の温度で保持され得る。

間隙を介する反応領域４０は、例えば、コニカルバイアルまたはシリンジバイアルであり得、互いに分離され得、または一体のトレイ（例えば、プラスチックトレイ）上に統合して形成され得る。種々の実施形態によれば、反応領域保持アセンブリ４８は、アレイ（例えば、１２×８バイアルのアレイ）中の複数のバイアル（例えば、９６バイアル）を保持し得る。種々の実施形態によれば、バイアルまたは反応領域４０は、調製および／またはサンプル充填のために反応領域保持アセンブリ４８から除去され得る。種々の実施形態によれば、プラスチック一体カバー（例えば、キャップ４６を備えるカバー）が、バイアルを封鎖するために提供され得る。

反応領域４０についてのキャップ４６は、反応領域４０上に静止し、接着し、またはこれをしっかりと密封して、反応領域４０におけるサンプル４２の汚染および蒸発による損失を妨げ得る。サンプル面上にオイル（例えば、鉱油）を配置するような、他の方法および機器が、この機能の代わりをし得、またはまたこの機能のために使用され得る。この場合、キャップは、必要ないかも知れない。使用される場合、キャップ４６は、例えば上に面する、凸面であり得る。種々の実施形態によれば、キャップ４６は、フィルムまたは熱密封カバーであり得る。種々の実施形態によれば、そして図２に示されるように、凸面上向きキャップ４６は、反応領域レンズとして機能し、平行励起ビームの各々のバンドル２８を各々の反応領域４０中のサンプル４２に集束し得る。種々の実施形態によれば、各々のキャップ４６は、それぞれ各々のバイアル４０上にまたはこの中に、きちんと適合し得、その結果キャップ４６は、バイアル４０中にまたはこの上に取り付けられた場合、キャップ４６から吊るされたバイアル４０の重量を支持し得る。図９に示されるような、バイアル４０がキャップ４６から吊るされる、種々の実施形態によれば、キャップは、マッシュルーム状の形状を有し得、凸面頂部および頂部より下に突き出るより細い基部を有し、その結果、より細い基部は、バイアル４０中にきちんと適合し得る。バイアル４０を支持するキャップ４６は、図２および図７で示されるように、プラットフォーム４７上に静止し得、ここでプラットフォームは、プラットフォームを介するバイアル４０の経路についての通り穴を含み得、その結果、キャップ４６は、プラットフォーム４７上に静止する一方、バイアル４０は、キャップ４６から吊るされ、そしてプラットフォーム４７を通って延びる。種々の実施形態によれば、複数のキャップ４６が、単一のシートとして形成され得、その結果シートは、複数の反応領域またはバイアル４０上に置かれ得る。

種々の実施形態によれば、モニタリング機器は、反応領域４０を含む反応領域保持アセンブリ４８上に取り付けられ得る。この機器は、反応領域４０への接近のために、取り外し可能であり得るか、またはスウィング（ｓｗｉｎｇ ａｗａｙ）し得る。

図２に示されるように、例えば、この機器は、キャップ４６の上に静止するか、またはキャップが使用されない場合には、反応領域４０の上に直接静止する圧盤１３０を備え得る。この圧盤１３０は、アルミニウムであり得、反応領域４０と整列した一群のホール１３５を備え得、各ホールは、反応領域の上端の直径とほぼ同じ直径を有する。キャップ４６が使用される場合、圧盤１３０は、キャップ４６の下で凝結が形成されるのを防止するために、フィルムヒーターまたは他の機器によって、圧盤の温度が維持され得る。しかし、圧盤の加熱は、反応領域４０における、ＤＮＡ複製のような反応を妨害しないはずである。凝結を防止するための１つの例示的な方法は、反応領域保持アセンブリ４８が到達する最高サンプル温度より僅かに高い温度に圧盤１３０を維持することである。

図２に示される種々の実施形態によれば、各反応領域４０の上に、反応領域レンズ３０のような集束レンズが、各反応領域４０における各サンプル４２内にほぼ中心がある焦点を有するように、位置づけされ得る。集束レンズ３５、例えば、対物レンズまたはフレネルレンズは、例えば、テレセントリック光学系を提供するように、反応領域レンズ３０の上に配置され得る。本開示全体にわたって使用される用語「集束レンズ」および「反応領域レンズ」は、種々の実施形態によれば、反応領域レンズ、集束レンズ、またはその両方が、種々の実施形態に従って存在し得るという点で、交換可能であり得る。各集束レンズ３５および各反応領域レンズ３０は、一緒に所望の焦点に影響を及ぼし得る２個以上のレンズを備え得る。従って、本明細書における用語「レンズ」は、このような多様性を含み得る。反応領域の凸状の上向きに面したキャップは、例えば、反応領域レンズとして機能し得る。種々の実施形態によれば、照明および画像化における不一致を矯正するための中性密度パターン（示さず）が、例えば、画像化領域の中心における光を減衰するために、集束レンズまたは反応領域レンズ上に、または集束レンズまたは反応領域レンズの近傍に、取り付けられ得る。

反応領域におけるサンプル中の蛍光マーカーまたは色素は、適切な波長の励起ビームによって励起される場合、放射振動数で光を放射し得る。放射された光は、放射ビーム８５として、検出器８０に通過され得る。図２に示したような種々の実施形態によれば、放射ビーム８５は、反応領域レンズ３０および／または集束レンズ３５を通過して検出器８０に到達し得る。フォールドミラー（ｆｏｌｄ ｍｉｒｒｏｒ）６５は、必要に応じて、４５°に取り付けられ得るか、または機器の簡便な包装のための任意の他の適切な角度に取り付けられ得る。このフォールミラー６５は省略され得るか、または他のこのようなフォールド光学系が、フォールドミラーの代わりに、もしくはフォールドミラーに加えて使用され得る。種々の実施形態によれば、放射ビーム８５は、フォールドミラー６５によって、ロングパスフィルターまたはビームスプリッターのような転移フィルター（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）６０に向かって反射され得る。転移フィルター６０は、放射ビーム８５を検出器８０に通過または反射し得る。種々の実施形態によれば、転移フィルター６０は、図２に示されるように、湾曲した面を含み得る。

反応領域レンズ３０、集束レンズ３５およびキャップ４６の１つ以上は、励起ビームの各バンドルを反応領域４０に集束し、および／または放射ビーム８５を検出器８０に向けて集束するための、一次集束システムを提供し得る。種々の実施形態によれば、集束レンズ３５が省略され得、その結果、この集束システムが反応領域レンズ３０を含み、またその逆もあり得る。種々の実施形態において、複数の反応領域レンズは、反応領域レンズアレイを形成し得、ここで、各反応領域レンズは、別個の反応領域に対応し得る。反応領域レンズは、コリメータレンズ２０と反応領域との間に配置され得、その結果、コリメータレンズからのコリメータした励起ビームの各バンドルは、各反応領域レンズ上に衝突し、各反応領域におけるサンプル上に集束され得る。種々の実施形態によれば、集束レンズ３５、反応領域レンズ３０およびキャップ４６の１個以上が、検出器８０上に放射ビーム８５を集束し得る。

種々の実施形態によれば、集束レンズおよび／または反応領域レンズは、コリメータレンズと反応領域との間、転移フィルターと反応領域との間、ミラーと反応領域との間、または第２の視野レンズと反応領域との間に位置づけされ得る。反応領域レンズと組み合わせて使用される場合、集束レンズは、反応領域レンズと、コリメータレンズ、転移フィルター、ミラーまたは第２の領域レンズとの間に位置づけされ得る。

平行励起ビームのバンドルを濾過するために、励起フィルター１００が、図２に示されるように、コリメータレンズ２０と転移フィルター６０との間に配置され得る。励起フィルター１００は、サンプル中に使用されるマーカーまたは色素に対する励起振動数を有する光を通過し得、放射振動数を有する光を実質的にブロックし得る。

図２に示されるような種々の実施形態によれば、放射フィルター１２０は、転移フィルター６０と検出器８０との間に配置され得る。放射フィルター１２０は、転移フィルター６０と、検出器９０の前の検出器レンズ９５との間に配置され得る。放射フィルター１２０は、照射されたサンプルから放射した放射振動数を有する放射ビーム８５を通過し得、励起振動数を有する光を実質的にブロックし得る。

図２に示される種々の実施形態によれば、励起フィルター１００および転移フィルター６０は一緒になって、第１のシステムを構成し、この第１のシステムは、コリメータレンズ２０からの励起振動数を有する平行励起ビーム２５のバンドルを受容するように配置される。種々の実施形態によれば、放射フィルター１２０および転移フィルター６０は一緒になって、第２のシステムを構成し、この第２のシステムは、集束レンズ３５および／または反応領域レンズ３０から放射ビーム８５を受容して、放射振動数の放射ビーム８５を検出器８０に通過させるように配置される。種々の実施形態によれば、励起フィルターおよび放射フィルターは、省略され得、第１のシステムは、平行励起ビーム２５のバンドルを反射または通過する転移フィルター６０を備え得、第２のシステムは、それぞれ放射ビーム８５を検出器８０に通過または反射する転移フィルター６０を備え得る。

種々の実施形態によれば、転移フィルター６０、励起フィルター１００、および放射フィルター１２０は、図３に示されるように、モジュール２３０内に固定され得る。これらの構成要素は、サンプル中に使用される、選択された一次色素と関連付けられ得る。このモジュールは、別の選択された一次色素と関連付けられた異なるフィルター、励起フィルター、および放射フィルターを含み得る別のモジュールとの交換のために、機器Ａのハウジング２３２から取り外され得る。機器Ａは、光源サブハウジング２３３および検出器またはカメラサブハウジング２３５を含み得る。図３に示されるように、転移フィルター６０は、転移フィルター６０が機器の面Ｂに対して４５°にあるように、機器Ａ内に位置付けされ得る。面Ｂに対する転移フィルターの配置の他の適切な角度が使用され得る。

図４に示されるような種々の実施形態において、図３に示されるような機器Ａの交換可能なモジュール２３０は、単一ネジ２３８でハウジング２３２に固定され得るフランジ２３６を有する取り付けブロック２３４を備え得る。転移フィルター６０は、フレーム２４０およびネジ２４２を有する取り付けブロック２３４内に、約４５°にまたは任意の他の適切な角度に、保持され得る。放射フィルター１２０は、例えば、糊、摩擦係合、スナップばめなどで、取り付けブロック２３４に取り付けられ得る。励起フィルター１００は、同様に取り付け部材２４４に取り付けられ得、次いでこの取り付け部材２４４は、ネジ２４６によって取り付けブロック２３４に保持され得る。モジュール２３０が適切な位置に設置された場合、機器Ａは、図３に示されるように、例えば、ネジで、サイドプレート２４７を取り付けることによって密閉され得る。必要に応じて、配置ピン（示さず）が繰り返し可能な整列のために使用され得る。交換モジュールは、同じまたは同様の取り付けブロックおよび付随の成分を備え得るが、これらは異なる転移フィルター、マスク、励起フィルター、および／または放射フィルターを有する。

励起ビーム１５を放射し得る光源１０は、単一光源または光源のアレイもしくはバンドルであり得る。図５および６に示されたような種々の実施形態によれば、光源１０は、基板１０８に固定された個々の光源１０４のアレイ１０３を備え得る。基板１０８は、光源から放射した熱に抵抗し得る任意の材料から作製され得る。例えば、金属およびプラスチックが、基板１０８のために使用され得る。基板１０８は、図６に示されるように、本体１０２内に取り付けられ得る。プラットフォーム１０９は、本体１０２に、光源１０４および基板１０８を取り付けるために、設けられ得る。個々の光源１０４のアレイは、基板１０８を使用しない場合、ゴムバンド、タブ、糊、または他の手段のような適切なデバイスによって本体１０２内に固定され得る。本体１０２は、図５および６に示されるように、レンズ１０６を備え得る。種々の実施形態によれば、レンズ１０６は、個々の光源１０４のアレイ１０３から間隔をあけて位置づけされる。光源１０はまた、個々の光源１０４の各々を、同時に、個々に、連続的に、群で、列で、または照明の他の形状もしくは順序で、照明し得る電源１１０を備え得る。アレイからの個々の色の群が、連続的に照明され得る。光源アレイは、励起ビームとして、または領域光励起ビームとして、本明細書中において言及される光の励起ビームを発生し得る。

種々の実施形態によれば、所定の数の光源１０４の群は、異なる群の光源が異なる励起振動数を放射するように各波長を放射し得る。この群は、各々、個々の光源１０４の列として整列され得るか、または他の励起ビーム波長の光源と共にアレイ全体にわたって均一に分布した第１の励起ビーム波長の複数の光源を備え得る。各群の光源から放射した波長（単数または複数）は、１個以上のサンプルにおいて使用されるマーカーまたは色素についての特定の励起振動数に対応し得る。アレイ１０３における個々の光源１０４または光源の群のうちの１個以上を出力し得るコントローラは、特定の波長を有する群の光源を、同時に、または他の群の光源と独立して、出力し得る。コントローラによって出力される光源の各群は、複数の反応領域の少なくとも２つを、同時に照明する励起ビームを提供し得、それぞれのマーカーまたは色素に蛍光発光させ得る。

図７に示されたような種々の実施形態によれば、光源１０は、単一光源１１２を備え得る。光源１１２から放射した励起ビームは、光源１１２から、所定の分岐の角度で、分岐する。この分岐の角度は、例えば、約５°〜約７５°以上であり得る。この分岐の角度は、実質的に広く、例えば、４５°より大きくあり得、またコリメータレンズ２０の使用により、効率的に集束され得る。種々の実施形態によれば、コリメータレンズ２０を通過した、平行励起ビーム２５のバンドルは、フォールドミラー６５に向かう方向に、ロングパスフィルター６０から反射され得る。フォールドミラー６５から反射した、平行励起ビームのバンドルは、集束レンズ３５、例えば、フレネルレンズを通過し得る。種々の実施形態によれば、平行励起ビームのバンドルの各々は、対応する反応領域４０における各サンプル４２を照明する前に、それぞれの反応領域レンズ３０によって集束され得る。図７に示される実施形態において、反応領域は、トレイ４８内の一連のウェルにおける個々のバイアルである。

種々の実施形態によれば、光源は、１個の発光ダイオード（ＬＥＤ）またはＬＥＤのアレイを備え得る。種々の実施形態によれば、各ＬＥＤは、１ｍＷの励起エネルギーより高くまたは等しく放射し得る高出力のＬＥＤであり得る。種々の実施形態において、高出力のＬＥＤは、少なくとも５ｍＷの励起エネルギーを放射し得る。ＬＥＤが少なくとも５ｍＷの励起エネルギーを放射し得る種々の実施形態において、熱だめまたはファン（これらに限定されないが）のような冷却デバイスが、ＬＥＤと共に使用され得る。約１０ワット以下のエネルギーしか使用しない高出力のＬＥＤのアレイは、各ＬＥＤの出力およびアレイにおけるＬＥＤの数に依存して、使用され得る。ＬＥＤアレイの使用は、例えば、７５０ワットハロゲン光源のような他の光源に比べ、出力要件の有意な減少を生じ得る。代表的なＬＥＤアレイ源は、例えば、Ｓｔｏｃｋｅｒ Ｙａｌｅから、ＬＥＤ ＡＲＥＡＬＩＧＨＴＳとして入手可能である。

種々の実施形態によれば、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。ＬＥＤは、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）または薄膜電子発光デバイス（ＴＦＥＬＤ）を備え得る。ＬＥＤは、リン光ＯＬＥＤ（ＰＨＯＬＥＤ）を備え得る。ＯＬＥＤが使用される場合、このＯＬＥＤは、種々のサイズ、形状、および／または波長のいずれかを有し得る。このＯＬＥＤは、低出力消費デバイスであり得る。種々の形状および波長のＯＬＥＤの例は、例えば、米国特許第６，３３１，４３８Ｂ１号に記載され、これは本明細書中において全体を通して参考として援用される。このＯＬＥＤは、低分子ＯＬＥＤおよび／または発光ポリマー（ＬＥＰ）としても知られるポリマーベースのＯＬＥＤを含み得る。基板上に累積された低分子ＯＬＥＤであるＯＬＥＤが使用され得る。基板上に累積されたＯＬＥＤが使用され得る。蒸着技術によって表面上に累積されたＯＬＥＤが使用され得る。溶媒コーティングによって累積されたＬＥＰが使用され得る。

種々の実施形態によれば、ＯＬＥＤが使用され、１個以上の安定な有機材料から作製され得る。このＯＬＥＤは、１個以上のカーボンベースの薄膜を含み得、このＯＬＥＤは、電圧が１個以上のカーボンベースの薄膜にわたって印加された場合、種々の色の光を放射し得る。

種々の実施形態によれば、ＯＬＥＤは、２つの電極間に位置するフィルムを含み得る。これらの電極は、例えば、透明アノードおよび／または金属カソードであり得る。ＯＬＥＤフィルムは、１つ以上の正孔注入層、正孔伝達層、放射層、および電子伝達層を含み得る。ＯＬＥＤは、厚さ約１μｍ以下であるフィルムを含み得る。適切な電圧がこのフィルムに印加される場合、注入された正電荷および負電荷が、放射層で再結合して、エレクトロルミネッセンスによる光を生成し得る。ＯＬＥＤにより放射される光の量は、それらの電極を通ってＯＬＥＤの薄層へと印加される、電圧に関連し得る。ＯＬＥＤの製造に適切な種々の材料が、例えば、Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ Ｃｏｒｐ．，Ｊｕｐｉｔｅｒ，Ｆｌｏｒｉｄａから入手可能である。種々の型のＯＬＥＤが、例えば、Ｔａｎｇに対する米国特許第４，３５６，４２９号、Ｓｈｉらに対する米国特許第５，５５４，４５０号、およびＳｈｉらに対する米国特許第５，５９３，７８８号に記載され、これらの米国特許はすべて、その全体が本明細書中に参考として援用される。

種々の実施形態によれば、ＯＬＥＤは、可撓性基材上、光学的に透明な基材上、普通ではない形状の基材上、またはそれらの組合せの上で、使用され、そして生成され得る。複数のＯＬＥＤが、基材上で組合され得、その複数のＯＬＥＤは、異なる波長の光を発し得る。１つの基材上または複数の隣接する基材上の複数のＯＬＥＤは、種々の波長の光のインターレースパターンまたはノンインターレースパターンを形成し得る。そのパターンは、例えば、サンプルレザバ配置に対応し得る。１つ以上のＯＬＥＤは、例えば、１つのサンプルレザバ、一連のサンプルレザバ、複数のサンプルレザバのアレイ、またはサンプル流路を囲む、形状を形成し得る。そのサンプル経路は、例えば、チャネル、キャピラリー、またはマイクロキャピラリーであり得る。１つ以上のＯＬＥＤは、サンプル流路に従うように形成され得る。１つ以上のＯＬＥＤは、基材の形状または基材の一部の形状で、形成され得る。例えば、ＯＬＥＤは、湾曲形状、輪状形状、楕円形状、矩形形状、正方形形状、三角形形状、環状形状、または他の任意の幾何学的に規則的な形状であり得る。ＯＬＥＤは、不規則な幾何学的形状として形成され得る。ＯＬＥＤは、１つ以上のサンプルレザバを照射し得る。例えば、ＯＬＥＤは、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサンプルレザバを、同時にかまたは連続して照射し得る。ＯＬＥＤは、例えば、対応するマルチウェルアレイのウェルすべてを照射するように、設計され得る。

種々の実施形態によれば、１つ以上の励起フィルターが、ＯＬＥＤ基材中に組込まれ得、それにより、さらなる装置を排除し得、そして光学系に必要な空間の量を減少し得る。例えば、１つ以上のフィルターが、１つ以上のＯＬＥＤを含む基材層およびサンプル流路を含む層中に、形成され得る。ＯＬＥＤにより放射される波長は、例えば、Ｈｅｂｎｅｒら「Ｌｏｃａｌ Ｔｕｒｎｉｎｇ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ Ｃｏｌｏｒ ｂｙ Ｄｙｅ Ｄｒｏｐｌｅｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．７３，Ｎｏ．１３（１９９８年９月２８日）によって教示されるように、ＯＬＥＤ基材中に蛍光色素を印刷することによって、調整され得る。

種々の実施形態によれば、その光源は、Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｌａｓｅｒ（ＳＳＬ）であり得る。ＳＳＬは、単色で干渉性で指向性の光を生じ得、そして狭い波長の励起エネルギーを提供し得る。ＳＳＬは、気体、色素、または半導体のレイジング光源物質を使用する他のレーザーとは対照的に、固体マトリックス中に分散しているレイジング物質を使用し得る。固体状態レイジング物質および対応する放射波長の例としては、例えば、約６９４ｎｍのルビー；約１０６４ｎｍのＮｄ：Ｙａｇ；約１０６４ｎｍ、および／または約１３４０ｎｍのＮｄ：ＹＶＯ４（これは、約５３２ｎｍまたは約６７０ｎｍで放射するように二重になり得る）；約６５５ｎｍ〜約８１５ｎｍのアレキサンドライド；ならびに約８４０ｎｍ〜約１１００ｎｍのＴｉ：サファイアが挙げられ得る。種々の実施形態によれば、当業者に公知の他の固体状態レーザー（例えば、レーザーダイオード）もまた、使用され得る。適切なレイジング物質は、使用される蛍光色素または必要な励起波長に基づいて、選択され得る。

ＳＳＬが使用される場合、レーザーは、蛍光色素の至適励起波長または波長範囲に密接に適合するように選択され得る。その系の操作温度は、適切なＳＳＬを選択する際に考慮され得る。その操作温度は、ＳＳＬの放射波長に影響するように変化され得る。そのレーザーの光源は、当業者に公知の任意の光源（例えば、フラッシュランプ）であり得る。種々の固体状態レーザーについての有用な情報は、例えば、ｗｗｗ．ｒｅｐａｉｒｆａｑ．ｏｒｇ／ｓａｍ／ｌａｓｅｒｓｌ．ｈｔｍにおいて見出され得る。生物学的物質の同定のために種々の系において使用される固体状態レーザーの例は、Ｓｏｕｔｈｇａｔｅらに対する米国特許第５，８６３，５０２Ｂ２号およびＡｍｉｒｋｈａｎｉａｎらに対する米国特許第６，５２９，２７５号（これらの両方は、その全体が本明細書中に参考として援用される）に記載される。

種々の実施形態によれば、種々の型の光源が、単一でか、または他の光源と組み合わせて、使用され得る。１つ以上のＯＬＥＤが、例えば、１つ以上の非有機ＬＥＤ、１つ以上の固体状態レーザー、１つ以上のハロゲン光源、またはそれらの組み合わせで、ともに使用され得る。

種々の実施形態によれば、光源は、１つ以上の色素を含むサンプル溶液に照射するための励起ビームを提供するために、使用され得る。例えば、同じ波長放射または異なる波長放射を有する２つ以上の励起ビームが、各励起ビームがサンプル中の異なるそれぞれの色素を励起するように、使用され得る。その励起ビームは、その光源から、サンプルを含むサンプル容器の壁を通して、直接サンプルへと向けられ得るか、または種々の光学系によってそのサンプルへと伝達され得る。光学系は、例えば、鏡、ビームスプリッター、ファイバーオプティクス、光ガイド、および／またはそれらの組合せのうちの、１つ以上を含み得る。

種々の実施形態によれば、１つ以上のフィルター（例えば、帯域フィルター）が、励起ビームの波長を制御するために、光源とともに使用され得る。１つ以上のフィルターが、励起されたルミネッセントマーカーまたは他のルミネッセントマーカーから放射された励起ビームの波長を制御するために、使用され得る。１つ以上の励起フィルターが、その励起ビームを形成するように光源と関連し得る。１つ以上のフィルターが、その１つ以上の光源とサンプルとの間に位置し得る。１つ以上の放射フィルターが、励起されたマーカーもしくは色素からの放射ビーム、および／または励起されたマーカーもしくは色素の波長もしくは波長範囲に関連し得る。１つ以上のフィルターが、そのサンプルと１つ以上の放射励起ビーム検出器との間に位置し得る。

種々の実施形態によれば、コリメータレンズ２０が、光源１０からの励起光ビーム１５を受容して方向付け、その励起光ビームを平行にするために使用され、その結果、コリメータレンズの光学軸により交差される光源上の点から生じる光ビームが、そのコリメータレンズの光学軸と平行なコリメータレンズから発し得るようになる。種々の実施形態に従って、コリメータレンズは、光源から１焦点長離れて位置し得る。種々の実施形態によれば、そのコリメータレンズは、コリメータレンズアレイの形態で、複数のコリメータレンズを備え得る。

種々の実施形態によれば、１つのコリメータレンズ２０が、各光源１０について備えられる。そのコリメータレンズ２０は、１つの光源１０からの励起光ビーム１５を受容し得、そしてその励起光ビーム１５を平行にして、平行にされた励起ビームの２つ以上の別個のバンドル２５が生成されるようにし得る。ここで、平行にされた励起ビームの各々の別個のバンドル２５は、同じ波長であるが、コリメータレンズに入る初期励起光ビーム１５よりも低いエネルギーである。種々の実施形態によれば、各コリメータレンズは、１つの励起源からの平行にされた励起ビームの４つの別個のバンドルを形成し得る。コリメータレンズは、光を受容して平行にすることが公知である任意の物質であり得る。種々の実施形態によれば、コリメータレンズは、フレネルレンズまたは成形ガラス球であり得る。「コリメータレンズ」とは、本明細書中で参照される場合、コリメータレンズ系（例えば、コリメータレンズ、マスク、フィルター、またはそれらの組合せを含む）を含み得る。

種々の実施形態に従い、図２および図７に示されるように、遷移フィルター６０（例えば、ロングパスフィルター、帯域フィルター、またはマルチプルノッチフィルター）が、コリメータレンズ２０からの平行にされた励起ビームの１つ以上のバンドル２５を受容するように、配置され得る。遷移フィルター６０は、光源１０から放射された平行にされた励起ビームのバンドル２５を反射するために、一定角度（例えば、４５°）で位置決めされた二色性反射器であり得る。その後、反射された光は、平行にされた励起ビームの個々のバンドル２５との反応領域のうちの少なくとも２つを照射し得、その結果、反応領域４０の個々のサンプル中に色素分子が、励起振動数で蛍光を発し得、そして励起ビームを発し得る。種々の実施形態によれば、遷移フィルター６０は、励起振動数を有する放射光を通し得る。そのようなフィルターは、望ましい振動数応答を提供するために、光学干渉層を利用し得る。

図２および図７に示されるような種々の実施形態に従い、本明細書中に記載される光源のいずれかを用いて、遷移フィルター６０は、平行にされた励起ビームのバンドル２５を折畳み鏡６５に向かって反射し得るように、位置決めされ得る。平行にされた励起ビームのバンドル２５は、励起振動数を有する平行にされた励起ビームのバンドルとして、遷移フィルター６０から反射され得る。図２に示されるように、遷移フィルター６０は、反射された励起ビームが反射の際に発散するのを引き起こす、湾曲表面を備え得る。図２および図７に示されるように、平行にされた励起ビーム２５は、個々の反応領域４０に向かって折畳み鏡６５から反射され得る。平行にされた励起ビームの反射されたバンドル２５は、個々の反応領域４０中のサンプルへと個々の反応領域レンズ３０によって集束され得る、個々のバンドル２８を形成するように集束レンズ３５によって集束され得る。

種々の実施形態に従い、図２および図７に示されるように、鏡６５は、コリメータレンズと、複数の反応領域との間に位置決めされ得る。１つ以上の視野レンズを含む種々の実施形態によれば、この鏡は、第１の視野レンズと、第２の視野レンズとの間に位置決めされて、第１の視野レンズからの平行にされた励起ビームのバンドルを第２の視野レンズへと向け得る。種々の実施形態によれば、鏡６５は、光源と、反応領域との間の励起ビーム経路中に位置決めされ得る。種々の実施形態によれば、鏡は、１つ以上の光源と、２つ以上の反応領域との間の励起ビーム経路中に位置決めされ得る。鏡は、コリメータレンズまたはフィルターと、集束レンズ、反応領域レンズ、または反応領域との間に位置決めされ得る。

種々の実施形態によれば、図１、図８、図９、図１０、図１２、図１３、および図１６に示されるような、マスク７０が、コリメータレンズの後に備えられて、間隔を空けた反応領域の拡大コピーである特殊な照射プロフィールが生成され得るようになり得る。このマスクは、間隔を空けた反応領域上に衝突する望ましくない励起ビームを排除し得る。マスク７０は、外来の励起光を取り除くために使用され得、その結果、反応領域４０に対応する平行にされた励起ビームのバンドル２５が、マスク７０を通過し、そして他の光がブロックされる。種々の実施形態によれば、このマスクは、光学的に不透過性であり得る。種々の他の実施形態によれば、このマスクは、陽極処理アルミニウムであり得る。このようなマスクを生成するための方法および材料は、当業者に公知である。非マスク領域の形状を有するＯＬＥＤが、使用され得る。

種々の実施形態によれば、マスク７０は、図９に示されるように、反応領域レンズまたは反応領域レンズアレイの前に、位置決めされ得る。このマスクは、望ましくない励起ビームが、反応領域レンズを通って個々の反応領域へと通過するのを排除し得る。このマスクは、望ましくない放射ビームまたは外来光が、反応領域レンズを通って検出器へと至るのを排除して、シグナルノイズを最小にし得る。

図１０〜１２に示されるような種々の実施形態によれば、１つ以上の遷移フィルター６１、６２（例えば、ロングパスフィルター、ショートパスフィルター、ビームスプリッター、プリズム、または回折格子）が、コリメータレンズ２０と、複数の反応領域４０との間に位置決めされ得る。種々の実施形態によれば、遷移フィルターは、ロングパスフィルター、帯域フィルター、またはマルチプルノッチフィルターであり得る。

図１０〜１２に示されるような、種々の実施形態によれば、遷移フィルター６１、６２は、光源１０および検出器８０を含むように示される例示的配置を使用して、平行にされた励起ビームのバンドル２５、２６を通し得、そして放射ビーム８５を反射し得る。種々の実施形態によれば、遷移フィルター６１および／または６２は、４５°の角度または４５°以外の角度で、個々に位置付けられ得る。遷移フィルター６１および６２は、放射ビーム８５からの平行にされた励起ビームのバンドル２５、２６の光学経路を分割し得るが、そのような結果を達成する他の変化形もまた、適切であり、使用され得る。例えば、検出器８０に到達する光源光を最小にするかまたは排除することが望ましくあり得、遷移フィルター６１および６２として使用される二色性ロングパスフィルターが、この最小化を達成するために使用され得る。種々の実施形態によれば、非二色性ロングパスフィルター、５０／５０ビームスプリッター、マルチプルノッチビームスプリッターが、遷移フィルター６１および６２のうちの一方または両方のために使用され得る。

種々の実施形態によれば、遷移フィルターは、そのフィルターが光源と１つの反応領域との間の励起ビーム経路に沿って位置するように、位置決めされ得る。種々の他の実施形態によれば、遷移フィルター６１、６２は、例えば、図１０および図１１に示されるように、１つ以上の光源と２つ以上の反応領域との間に位置決めされ得る。種々の実施形態によれば、遷移フィルター６１、６２は、コリメータレンズと、集束レンズ、反応領域レンズ、または反応領域との間の、励起ビーム経路中に位置し得る。種々の実施形態に従って、転移フィルター６１、６２は、コリメータレンズと、集束レンズ、反応領域レンズ、または反応領域との間の励起ビーム経路中に位置し得る。種々の実施形態によれば、遷移フィルター６１、６２は、反応領域、反応領域レンズ、または集束レンズと、検出器との間の放射ビーム経路中に位置し得る。

種々の他の実施形態に従って、光源は、反応領域の１つの行、または反応領域の２つ以上の行の複数の反応領域に向って励起ビームを発し得る。例えば、図１１の各光源は、１つの行の反応領域を照射し得る。種々の実施形態に従って、各光源は、２つ以上の隣接した行は２つの領域を照射し得る。

種々の実施形態に従って、サンプルは、例えば、標的核酸配列が存在する場合には、蛍光を発する蛍光染料またはマーカーを含み得る。蛍光染料プローブが使用され得る。類似した特徴を有する他の染料が使用され得る。介在染料（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｎｇ ｄｙｅ）、レポーター染料、自由に動く染料（ｆｒｅｅ−ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｙｅ）および他の染料が、使用され得る。サンプルはまた、参照またはコントロールとして役立ち得る、さらなる受動的な染料を含み得る。

参照染料が含まれる場合、例えば、ローダミンおよび／もしくはフルオレセイン染料、またはそれらの誘導体で標識した核酸配列を含み得る。適切な参照染料の例は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能なＲＯＸ染料である。受動的な染料分子は、反応（例えば、ＰＣＲ反応）に参加しないように選択され得、その結果、受動的な染料からの蛍光が実質的に標的核酸配列から影響されず、ＰＣＲの間、一定のままである。受動的な染料から検出される蛍光は、１つ以上の反応領域において標準濃度の受動的な染料を用いて標的配列を結合している染料からの蛍光を規格化するために用いられ得る。

光源は、受動的な染料に二次電子放射周波数で蛍光を発させる二次励起周波数を含む励起ビームを発し得る。二次電子放射周波数は、対応する二次データ信号を生成するために、検出器に指向され得る。プロセッサは、二次データ信号を受信し得、受動的な染料の既知の標準濃度を表す二次データを計算し得る。これらのデータは一次データを規格化するために用い得、その結果、例えば、標的核酸配列の濃度は、露光時間においてなされる調整に比例して、そして、二次電子放射周波数を分析することによって説明される移動についての規格化と組合せて標的配列の濃度計算を較正した後に、受動的な染料の標準の濃度に対して規格化される。受動的な染料および受動的な染料から集められるデータを使用している数学的変換の用途についてのより詳細は、ＡＢＩ Ｐｒｉｓｍ ７０００ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｅｒ Ｇｕｉｄｅ（Ａ−１〜Ａ−１０頁、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓより入手可能）（その全体が本明細書中に参考として援用される）に示されている。二次励起周波数は一次励起周波数と同一であり得、そして、二次電子放射周波数が実質的に一次放射ビームの放射周波数であり得るように、受動的な染料が蛍光を発するのに選択され得る。ＰＣＲの例において、標的配列が組換えられ、一次染料放射が最大になる場合、一次データ信号がサーマルサイクリングの各伸長段階の間に発生し得る。標的配列が変性し、対応して一次染料放射が最小になる場合、二次データ信号がサーマルサイクリングの各変性段階の間に発生し得る。このように、一次段階についてのデータ信号が標的配列の濃度を実質的に代表し得、そして、二次段階についてのデータ信号が受動的な染料の標準濃度を実質的に代表し得る。あるいはまたは加えて、受動的な染料データはハイブリダイゼーション段階の間に取られ得る。

光学機器に用いられる適切な励起および発光フィルタは、例えば、光学干渉フィルム（蛍光色素の励起波長か蛍光色素の放射波長のいずれかについて最適である周波数の帯域を各々が備える）を利用する、任意の従来の光帯域フィルタであり得る。各フィルタは、「ゴースト」画像が反射されるのを防ぎ、迷光を防止するために、非帯域周波数について非常に高い減衰を有し得る。例えば、ＳＹＢＲグリーン色素について、励起フィルタ帯域は４８５ｎｍの波長を中心とし得、そして、発光フィルタ帯域は５５５ｎｍの波長を中心とし得る。図１０〜１２に示されるように、遷移フィルタ６１、６２は、これらの２つの波長間の波長（例えば、約５１０ｎｍの波長）で反射から伝達まで遷移し得る。その結果、遷移波長未満の周波数の光は反射され得、より高い波長の光はフィルタを通過し得る（逆もまた真なり）。このように、種々の実施形態に従って、遷移フィルタは、１つ以上の励起フィルタおよび発光フィルタとして機能し得る。励起フィルタおよび／または発光フィルタは、ゴーストを除去するために傾けられ得る。

種々の実施形態に従って、遷移フィルタが省略され得、そして、光源１０および検出器８０は、図１３および１４に示すように、並んで位置され得、ここで、平行励起ビーム２５と放射ビーム８５の束がわずかに異なる光路に沿って通過する。一つ以上のホールド鏡が用いられる場合、光源１０および検出器８０は実際に並んでいる必要はない。このように、本明細書に記載されている効果を達成するための任意のこのような装置が使用され得る。例示的な実施形態に従って、遷移フィルタを使用する場合、平行励起ビーム２５および放射ビーム８５の束は集束レンズおよび／または反応領域レンズ３０を介する同じ光路を有する。

図１５および１６に示すように、種々の実施形態に従って、１つ以上の視野レンズ５０、５２が、光学機器において使用され得る。視野レンズは、フレネルレンズまたは当業者に公知の任意の他の適切なレンズであり得る。種々の実施形態に従って、第１の視野レンズ５０が視準レンズからの平行励起ビームの束を受け取り、第２の視野レンズ５２に平行励起ビームの束を通過させ得るように、第１の視野レンズ５０および第２の視野レンズ５２が、配置され得る。この第２の視野レンズ５２は、第１の視野レンズ５０および第２の視野レンズ５２の焦点距離の合計に等しい、第１の視野レンズ５０からの距離に位置付けられ得る。第２の視野レンズ５２は、通過した励起ビームを平行にして、第２の視野レンズ５２の光軸に平行な平行励起光の束のアレイを生じ得る。平行励起光の平行な束は、反応領域レンズもしくはアレイに、または間隔の空いた複数の反応領域に直接、第２の視野レンズ５２から伝播させ得る。種々の実施形態に従って、平行励起光の各束は、それぞれの反応領域レンズまたは反応領域に衝突する。

例えば、図１５に示すように、種々の実施形態に従って、１対の視野レンズ５０、５２が、各々の光源と共に使用され得る。例えば、図１６に示すように、種々の他の実施形態に従って、１対の視野レンズ５０、５２が、多数の光源と共に使用され得る。例えば、１対の視野レンズが、マルチウェルサンプルアレイの光源の一行について使用され得る。このように、８×１２列のサンプルウェル（合計９６サンプルウェル）は、９６対の視野レンズ（光源につき１対の視野レンズ）、１２対の視野レンズ（８サンプルウェルの列につき１対の視野レンズ）、８対の視野レンズ（１２サンプルウェルの列につき１対の視野レンズ）または他の適切な数の視野レンズ対を有し得る。種々の実施形態に従って、１対の視野レンズが、１つの光源、２つの光源または２つより多くの光源と組合せて使用され得る。多数の光源につき１対の視野レンズを使用することは、光学器械のコストを減らし得る。

種々の実施形態に従って、遷移フィルタは第１の視野レンズと第２の視野レンズとの間に位置し得、その結果、平行励起ビームの束は第１の視野レンズおよび遷移フィルタを通って第２の視野レンズまで通過し得る。種々の実施形態に従って、放射ビームは第２の視野レンズを通って遷移フィルタまで通過し得る。この遷移フィルタは放射ビームを検出器まで通過させ得る。種々の実施形態に従って、平行励起ビームの束が第１の視野レンズを通過して、第２の視野レンズの方へ遷移フィルタから反射されるように、そして、放射ビームは、第２の視野レンズおよび遷移フィルタを通って検出器まで通過するように、遷移フィルタは第１の視野レンズと第２の視野レンズとの間に位置し得る。種々の他の実施形態に従って、遷移フィルタは、視準レンズと第１の視野レンズとの間、第１の視野レンズと第２の視野レンズとの間、または第２の視野レンズと反応領域レンズまたは反応領域との間に位置付けられ得る。

種々の実施形態に従って、平行励起ビームのそれぞれの束が複数の間隔を空けた反応領域のそれぞれのものに衝突し得る方法が提供される。平行励起ビームのそれぞれの束はそれぞれの反応領域の１つ以上の色素に蛍光を発させ、放射ビームを発し得る。種々の実施形態に従って、放射ビームは反応領域レンズを通過し、そして、必要に応じて、集束レンズまたは第２の視野レンズを通過し、そして、遷移フィルタに衝突し得る。種々の実施形態に従って、図２に示すように、放射ビームは、遷移フィルタを通って検出器８０まで通過し得る。種々の他の実施形態に従って、図１０〜１２に示すように、放射ビームは、検出器８０の方へ遷移フィルタから反射される。検出器は、第１のデータセットとして放射ビームの波長を決定し得る。１つ以上の間隔を空けられた反応領域におけるサンプル中の蛍光の存在または不在を決定するための第１のデータセットが、図２および１０に示すように、プロセッサ９０に送信され得る。放射ビームの波長および強さがまた、検出されて、第１のデータセットに記録され得る。種々の実施形態に従って、１つ以上の反応領域レンズ、集束レンズ、第２の視野レンズまたはフィルタが、不在であり得る。

種々の実施形態に従って、検出器８０は、アレイ検出器（例えば電荷注入デバイス（ＣＩＤ）または電荷結合素子（ＣＣＤ））であり得る。従来のビデオカメラ（例えばＣＣＤ検出器を備えるもの）が、使用され得る。検出器レンズ８２および検出器のための関連するエレクトロニクスは、当業者にとって公知のものであり得る。代表的な検出器システムは、Ｅｌｅｃｔｒｉｍモデル１０００Ｌである。そして、これは水平に７５１の活性ピクセルおよび垂直に２４２の（ノンインタレース）活性ピクセルを備え得、コンピュータＩＳＡバスに直接結びつく回路基板を備え得る。この種のカメラは、フレームグラバー（ｆｒａｍｅｇｒａｂｂｅｒ）回路を備え得る。任意の他のデジタル画像化装置またはサブシステム（例えば、ＣＭＯＳピクセル、フォトダイオード、光電子増倍管、または当業者に公知の他の光レセプター）が使用され得るか、構成されて使用され得る。種々の実施形態に従って、検出器は、コンピュータの後処理のための静止画像または一時停止画像を撮り得る。

種々の実施形態に従って、ＣＣＤのような検出器は、選択された積分期間の間の光を受信し得、アナログ／デジタル変換の後に、その期間にわたって累算されるレベルで、デジタル信号データを読み出し得る。電子シャッターは、積分期間を効果的に制御し得る。信号データは各ピクセルについて発生し得、各反応領域からの放射ビームを受け取っているものを含む。

多数の光受容器（ピクセル）を含む検出器が、各反応領域の別々のモニタリングを提供するために、複数の反応領域と共に用いられ得る。種々の実施形態に従って、図２に示すように、走査装置が、例えば、ホールド鏡６５を走査して、検出器８０用の小開口検出器レンズ８２を使用することによって、単一の光検出器と共に使用され得る。種々の実施形態に従って、複数の光電子増倍管が、使用され得る。

種々の実施形態に従って、検出器レンズ８２は、放射ビームを検出器８０に集中させるために使用され得る。別の実施形態では、集束反射器は、検出器レンズ８２と置き換えられ得る。この種の放射集束系（検出器レンズまたは反射器）は、発光フィルタ１２０のいずれかの側で遷移フィルタ６０の後ろ（図２に示すように）か、または遷移フィルタ６０の前に位置付けられ得るか、あるいは、励起ビームを導くためにもまた用いる構成要素を含む一次集束系に組み込まれ得る。例えば、集束レンズ３５は、放射ビーム８５を検出器８０に集中させる対物レンズであり得る。

検出器レンズ８２は、放射ビームを検出器８０に集中させるために、反応領域レンズ３０および／または集束レンズ３５と協同し得る。検出器レンズ８２は、大きな開口、低い歪曲および最小限の口径食を有し得る。

種々の実施形態に従って、例えば、図２および１０に示すように、単一の検出器８０は、多重反応領域４０から放射ビームを受信するために使用され得る。種々の他の実施形態に従って、例えば、図１３および１４に示すように、各反応領域は、単一の検出器に対応し得る。この種の検出器の例は、例えば、公報ＷＯ ０１／６９２１１ Ａ１において見出され得る（その全体が本明細書中に参考として援用される）。

種々の実施形態に従って、プロセッサ９０は、間隔を空けた反応領域の種々の蛍光染料の蛍光の検出で測定されるサンプル成分の不在または存在、および量の測定のためのコンピュータまたはコンピューターシステムであり得る。プロセッサは、複数の間隔を空けた各反応領域内で、種々の構成要素の量を含んでいる第２のデータセットを生じ得る。

種々の実施形態に従って、間隔の空いた多数の反応領域を光源で照射する方法は、光源から励起ビームとして光を発する工程、および、光を視準レンズを通過させ、平行励起ビームの束を形成する工程を包含し得、ここで、平行励起ビームの各々は、視準レンズを通過した後に、視準レンズの光軸に対して平行である。平行励起ビームの各束がそれぞれの反応領域に集中するように、平行励起ビームの束は間隔の空いた複数の反応領域に衝突し得る。各々の束を別々の反応領域に集中させるのを補助するために、反応領域レンズ、集束レンズまたは両方ともが、平行励起ビームの束の経路にセットされ、別々の間隔の空いた反応領域にバンドルを集中させ得る。平行励起ビームのそれぞれのバンドルの各々が複数の間隔の空いた反応領域のそれぞれ１つに集中するように、反応領域レンズアレイが平行励起ビームのバンドルを集中させるために用いられ得る。種々の実施形態において、視準レンズを通過する励起ビームがまた、マスクまたはフィルタブロックを通過し、平行励起ビームのバンドルからの望ましくない励起ビームをストリップするように、マスクまたはフィルタブロックが視準レンズの後ろに配置され得、そして、マスクまたはフィルタブロックは視準レンズに隣接し得る。マスクまたはフィルタブロックは、平行励起ビームのこの種のバンドルを受信するためにセットされる複数の間隔の空いた反応領域のプロフィールに適合する平行励起ビームのバンドルのプロフィールを形成し得る。

種々の実施形態に従って、視準レンズまたは視準レンズ上のマスクから発される平行励起ビームのバンドルは、１つ以上の視野レンズを通過し得る。種々の実施形態において、それらがホールド鏡または遷移フィルタに達するまで、平行励起ビームのバンドルは第１の視野レンズを通過して、続けて、第１の視野レンズの焦点を通過し得る。平行励起ビームの集中したバンドルは、鏡または遷移フィルタから反射され得るか、または、遷移フィルタの場合、遷移フィルタを通って第２の視野レンズまで通過し得る。第２の視野レンズは、励起ビームのバンドルを再び平行にし得る。励起ビームの再び平行にされたバンドルの各々は、複数の反応領域のそれぞれの反応領域に励起ビームの各バンドルを集中させるために、それぞれの反応領域レンズを通過し得る。種々の実施形態に従って、平行励起ビームの集中したバンドルは、第１の視野レンズを通過した後に、鏡または遷移フィルタで通過も衝突もせずに、第２の視野レンズまで、第１の視野レンズの焦点を通過し得る。種々の実施形態に従って、マスクは、ノイズを減らすために、反応領域レンズの前に位置され得る。

一旦平行励起ビームのバンドルがそれらのそれぞれの反応領域に到達すると、各々のバンドルはそれぞれの反応領域に含まれるかまたは保持されるそれぞれのサンプルに衝突し得る。各サンプルは、励起ビームのそれぞれのバンドルによって励起され得、反応領域のサンプルから、放射ビームを発し得る。種々の実施形態に従って、放射ビームは、反応領域レンズを通過し、検出器に衝突し得る。
種々の実施形態に従って、放射ビームは、反応領域レンズを通過し得、次いで、検出器に衝突する前に、１つ以上の視野レンズ、遷移フィルタまたはこれらの任意の組合せを通過し得る。種々の実施形態に従って、放射ビームは、反応領域レンズおよび遷移フィルタを通過して、検出器に入り得る。種々の実施形態に従って、検出器は反応領域のサンプルからの放射ビームを受信し得、第１のデータセットを作成し得る。これは反応領域のサンプルの組成を決定するためのプロセッサに通過され得る。

図１７は、種々の実施形態に従って、複数のフォトダイオード検出器４１２と共に、光源として使用され得るＯＬＥＤレイアウト４００を例示する下面図である。ＯＬＥＤレイアウト４００は、操作の際に、各々がマルチウェル型サンプルウェルアレイのそれぞれのウェルより上に配置される複数のＯＬＥＤウェルランプ４０２を備え得る。各ＯＬＥＤ物質ウェルランプ４０２は、レイアウト端末４０６につながる、それぞれの接続アーム４０４に接続されているか、または、一体的に形成され得る。各レイアウト端末は、レイアウト端末から分岐するそれぞれの接続アーム４０４に接続されるかまたは一体的に形成され得る。

接続アーム４０４は、横の端末４０６および４０８から分岐する。ＯＬＥＤレイアウトは、それぞれの逆の電気的接続（例えば電源の逆の端末）に接続され得る。ＯＬＥＤレイアウトは、ＯＬＥＤレイアウトの逆の角に配置される導線によって電源に接続され得る。電源は、１つ以上のスイッチ、メーター、オシレータ、電位差計、検出器、信号処理ユニットなどを備え得るか、または接続され得る。あるいは、またはさらに、接続アーム４０４は、それぞれが、例えば金属導線の形で導線または電線を備え得る。ＯＬＥＤレイアウトは、各々の照明要素に接続された別々のリードを備える複数の個々にアドレス可能なＯＬＥＤ照明要素（図示せず）を備え得る。配線、リード、端末、接続アームなどは、例えば、基質またはフィルムにおいて実装され得る。ＯＬＥＤレイアウトコントロールユニット４１０は、電力を供給し、ＯＬＥＤレイアウト４００を制御するために使用され得る。複数の検出器４１２は、示すように、それぞれの検出器リード４１４を介して検出器コントロールユニット４１６に電気的に接続され得る。

複数の検出器は、複数のＯＬＥＤウェルランプ４０２に、それぞれのサンプルウェルに面するウェルランプの側に、例えば、そして／または、作動可能に位置付けられる場合、マルチウェル型のサンプルウェルアレイの近くに中心を合わせて配置され得る。それぞれのＯＬＥＤウェルランプによってあふれるかまたは漂白されずに、検出器は、サンプルウェルアレイのサンプルウェルから発される光を感知するように構成され得る。例えば、マスク材料は、検出器とそれぞれのＯＬＥＤウェルランプの間に配置され得る。検出器４１２は、ＯＬＥＤランプと同じ基質で形成され得る。

図１７に示される例示的なＯＬＥＤレイアウトは、２４ウェルのサンプルウェルアレイと整列されるように成形される。種々の形状および種々の数のウェルランプを用いるＯＬＥＤレイアウトの他の実施形態は、本教示の範囲内である。

種々の実施形態に従って、各々のウェルランプ４０２は、例えば、４の個々のランプまたはＯＬＥＤ層（４の異なる周波数で励起波長を生じ得る）を含み得る。

ＯＬＥＤレイアウトは、成形された材料、スタンプされた材料、スクリーン印刷物、カット材料などの単一のまたは複数の部分の構築物から構成され得る。

図１８は、光源レイアウトの例示的実施形態を例示する。ＯＬＥＤレイアウト４５０は、互いに積み重ねられる種々の色のＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６を含み得る。レイアウトは、波長を変化させることで、励起ビームを生じ得るコンパクトな光源設計に有用であり得る。ＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６は透明であり得、各ＯＬＥＤからの励起ビームがサンプルの方向に向けられるように、任意の他のＯＬＥＤを透過し得る。ＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６は多様性に依存して、異なる色、同じ色、または、必要とされる色強度およびそれらの組合せを発し得る。ＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６は、電極（例えば陰極）を共有し得る。それぞれに各々のＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６を起動させる能力が所望される場合、各ＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６を起動するための１本の電極（例えば陽極）はそれぞれの陽極からコントロールユニット（図示せず）まで電気隔離状態で接続され得る。ＯＬＥＤ４５２、４５４および４５６は、１本の電極、２本の電極または電極なしを電気的に共有し得る。光源、それぞれの光源または光源のアレイを形成するために、任意の数のＯＬＥＤ（例えば２つのＯＬＥＤ、３つのＯＬＥＤ、４つのＯＬＥＤまたはそれより多くのＯＬＥＤ）が、積み重なり得る。

他の実施形態は、本明細書の考察および本明細書に開示される教示の実施から、当業者に明らかである。本明細書および実施例が単に例示としてみなされることが意図される。

図１は、種々の実施形態に従う、光源およびコリメータレンズを備える光学機器についての光学経路ならびに間隙を介する複数の反応容器を照射する光学経路の概略図である。 図２は、種々の実施形態に従う、光学機器および光学機器により生成される光学経路の概略図である。 図３は、機器の側面パネルが取り除かれた、図２に示される光学経路を提供するための光学機器の斜視図である。 図４は、図３に示される光学機器の分解斜視図である。 図５は、種々の実施形態に従って使用される光源のアレイを備える励起光源の斜視図である。 図６は、図５の線６−６に沿う図５に示される励起光源の断面図である。 図７は、種々の実施形態に従う、光源およびコリメータレンズを備える光学機器ならびにこの機器が生成する光学経路の概略図である。 図８は、種々の実施形態に従う、光源、コリメータレンズおよびマスクを備える光学機器の一部の概略図である。 図９は、種々の実施形態に従う、マスク、反応領域レンズおよび反応領域を備える光学機器の一部の概略図である。 図１０は、種々の実施形態に従う、光学機器により生成される光学経路の概略図である。 図１１は、種々の実施形態に従う、光学機器および光学機器により生成される光学経路の概略図である。 図１２は、図４の光学機器および光学機器により生成される光学経路の概略図である。 図１３は、検出器に隣接する光源および光学機器により生成される光学経路を備える光学機器の概略図である。 図１４は、図１３の機器の平面図である。 図１５は、種々の実施形態に従う光学機器および光学経路の概略図である。 図１６は、種々の実施形態に従う光学機器および光学経路の概略図である。 図１７は、光源レイアウト、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）レイアウトの例示的な実施形態を示す；ならびに 図１８は、光源レイアウト、例えば、各々積み重なった、色の変動するＯＬＥＤを有するＯＬＥＤレイアウトの例示的な実施形態を示す。

先述の一般的な記載および以下の一般的な記載の両方は、例示および説明のみであり、本教示の種々の実施形態のさらなる説明を提供するよう意図されることが理解される。

Claims (61)

1. 機器であって、以下：
   複数の間隔の空いた反応領域を有するブロック；
   励起ビームを該複数の反応領域に向かって方向付けるように適合された発光ダイオード源；および
   該発光ダイオード源と該複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置されたコリメータレンズシステム、
   を備え、
   該コリメータレンズシステムは、該発光ダイオード源から放射された励起ビームを平行にして、平行励起ビームの２つ以上の間隔の空けられたバンドルにし得、該機器は、該平行励起ビームの２つ以上のバンドルの各々を、該複数の反応領域のそれぞれの反応領域に向かって方向付け得る、コリメータレンズシステム、
   を備える、機器。
2. 前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の前記照射励起ビームの２つ以上のバンドルの少なくとも１つの通路に沿って配置された集束レンズをさらに備える、請求項１に記載の機器。
3. 前記集束レンズが、前記反応領域に隣接して配置される、請求項２に記載の機器。
4. 前記集束レンズが、フレネルレンズである、請求項２に記載の機器。
5. 前記コリメータレンズシステムが、コリメータレンズおよびマスクを備える、請求項１に記載の機器。
6. 請求項１に記載の機器であって、サンプルが、前記反応領域の少なくとも１つに配置され、該サンプルが、色素を含み、該色素が、前記２つ以上の照射ビームのそれぞれ１つを照射された場合に放射ビームを放射し得る、機器。
7. 前記サンプルが、核酸配列増幅のための成分を含む、請求項６に記載の機器。
8. 前記サンプルが、ポリメラーゼ連鎖反応のための成分を含む、請求項７に記載の機器。
9. 前記複数の反応領域が、９６個の反応領域を含む、請求項１に記載の機器。
10. 前記コリメータレンズが、前記発光ダイオード源から該コリメータレンズの約１焦点長で配置される、請求項１に記載の機器。
11. 前記発光ダイオード源が、約１マイクロワットより大きいワット量を有する発光ダイオードを含む、請求項１に記載の機器。
12. 前記発光ダイオードが、約５マイクロワット以上のワット量を有する、請求項１に記載の機器。
13. 前記発行ダイオード源と前記複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置される励起フィルターをさらに備える、請求項１に記載の機器。
14. 前記励起フィルターが、ロングパスフィルター、バンドパスフィルター、多重バンドパスフィルターまたはそれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載の機器。
15. 前記発光ダイオード源と前記照射励起ビームのバンドルとの間のそれぞれに対して１対少なくとも４の対応がある、請求項１に記載の機器。
16. 前記コリメータレンズシステムが、フレネルレンズを含む、請求項１に記載の機器。
17. 前記コリメータレンズシステムが、成形ガラススフェアを含む、請求項１に記載の機器。
18. 前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間に配置されたマスクをさらに備える、請求項１に記載の機器。
19. 前記マスクが、光学的に不透明である、請求項１８に記載の機器。
20. 前記マスクが、陽極酸化アルミニウムを含む、請求項１８に記載の機器。
21. 前記マスクが、前記コリメータレンズシステムと接触している、請求項１８に記載の機器。
22. 前記マスクが、集束レンズに隣接し、該集束レンズが、前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の平行励起ビームの２つ以上のバンドルのビーム路に沿って配置される、請求項２０に記載の機器。
23. 前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置された少なくとも１つの対物レンズをさらに備える、請求項１に記載の機器。
24. 前記少なくとも１つの対物レンズが、フレネルレンズを含む、請求項２３に記載の機器。
25. 前記２つの対物レンズの焦点長さの合計だけ間隔を空けられた２つの対物レンズを備える、請求項２３に記載の機器。
26. 前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置された鏡をさらに備える、請求項１に記載の機器。
27. 前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置されたトラジションフィルターをさらに備える、請求項１に記載の機器。
28. 前記トラジションフィルターが、ロングパスフィルター、バンドパスフィルター、多重バンドパスフィルターまたはそれらの組み合わせを含む、請求項２７に記載の機器。
29. 前記複数の反応領域の各々から放射された放射ビームを受信するように配置された検出器をさらに備える、請求項１に記載の機器。
30. 前記検出器が、カメラ、電荷結合検出器、光ダイオード、光電子倍増管、ＣＭＯＳ、ＣＩＤまたはそれらの組み合わせを含む、請求項２９に記載の機器。
31. 前記検出器が、検出された放射ビームを示す第１のデータセットを生成し得、該機器が、該検出器から第１のデータセットを受信し、該第１のデータセットを処理し得るプロセッサをさらに備える、請求項２９に記載の機器。
32. 前記発光ダイオード源が、有機発光ダイオードを含む、請求項１に記載の機器。
33. 機器であって、以下：
    複数の間隔の空いた反応領域を有するブロック；
    該複数の反応領域に向かって励起ビームを方向付けるように適合された固相レーザー源；および
    該固相レーザー源と該複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置されたコリメータレンズシステム、
    を備え、該コリメータレンズシステムが、該固相レーザー源から放射された励起ビームを平行にして、平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルにし得、該機器が、該平行励起ビームの２つ以上のバンドルの各々を該複数の反応領域のそれぞれの反応領域に向かって方向付け得る、機器。
34. 請求項３３に記載の機器であって、以下：
    前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の平行励起ビームの２つ以上のバンドルの少なくとも１つの経路に沿って配置された集束レンズ、をさらに備える、機器。
35. 前記集束レンズが、前記反応領域に隣接して配置される、請求項３４に記載の機器。
36. 前記集束レンズが、フレネルレンズである、請求項３４に記載の機器。
37. 機器であって、以下：
    複数の間隔の空いた反応領域を有するブロック；
    該複数の反応領域に向かって励起ビームを方向付けるように適合されたマイクロワイヤレーザー源；および
    該マイクロワイヤと該複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置されたコリメータレンズシステム、
    を備え、
    該コリメータレンズシステムが、該マイクロワイヤレーザー源から放射された励起ビームを平行にして平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルにし得、該機器が、該平行励起ビームの２つ以上のバンドルの各々を該複数の反応領域のそれぞれの反応領域に向かって方向付け得る、機器。
38. 請求項３７に記載の機器であって、以下：
    前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の平行励起ビームの２つ以上のバンドルの少なくとも１つの通路に沿って配置された集束レンズ、をさらに備える、機器。
39. 励起集束レンズが、前記反応領域に隣接して配置される、請求項３８に記載の機器。
40. 前記集束レンズが、フレネルレンズである、請求項３８に記載の機器。
41. 複数の間隔の空いた反応領域を励起ビームで照射する方法であって、該方法が、以下：
    発光ダイオード源、コリメータレンズシステム、および複数の間隔の空いた反応領域を含むブロックを備える機器を提供する工程であって、該反応領域の少なくとも１つがサンプルを含む、工程；
    発光ダイオード源を用いて励起ビームを発生させる工程；
    該励起ビームを該コリメータレンズシステムに通過させて、平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルを生成する工程；および
    該平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を、該複数の間隔の空いた反応領域のそれぞれ１つに集束させる工程、
    を包含する、方法。
42. 前記複数の間隔の空いた反応領域から放射された放射ビームを、検出器で検出する工程をさらに包含する、請求項４１に記載の方法。
43. 前記検出器によって検出された放射ビームを示す第１のデータセットを作成する工程をさらに包含する、請求項４２に記載の方法。
44. 前記第１のデータセットをプロセッサで処理する工程をさらに包含する、請求項４１に記載の方法。
45. 前記複数の間隔の空いた反応領域から放射された励起ビームを、放射フィルターに通過させる工程をさらに包含する、請求項４２に記載の方法。
46. 前記コリメータレンズシステムからの平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルを第１の対物レンズに通過させ、該第１の対物レンズから第２の対物レンズを通過させる工程をさらに包含する、請求項４１に記載の方法。
47. 前記平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を集束する工程が、前記平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を集束レンズに通過させる工程を包含する、請求項４１に記載の方法。
48. 各集束レンズが、それぞれの反応領域に隣接して配置された反応領域レンズである、請求項４７に記載の方法。
49. 前記集束レンズが、フレネルレンズである、請求項４７に記載の方法。
50. 外部励起ビームをマスクで排除する工程をさらに包含する、請求項４１に記載の方法。
51. 前記マスクが、前記コリメータレンズシステムと前記複数の反応領域との間の励起ビーム路に沿って配置される、請求項５０に記載の方法。
52. 前記サンプルが、核酸増幅反応のための成分を含む、請求項４１に記載の方法。
53. 前記核酸増幅反応が、ポリメラーゼ連鎖反応を含む、請求項５２に記載の方法。
54. 複数の間隔の空いた反応領域を励起ビームで照射する方法であって、該方法は、以下：
    固相レーザー源、コリメータレンズシステム、および複数の間隔の空いた反応領域を含むブロックを備える機器を提供する工程であって、該反応領域の少なくとも１つがサンプルを含む、工程；
    該固相レーザー源を用いて励起ビームを発生させる工程；
    該励起ビームを該コリメータレンズシステムに通過させて、平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルを形成する工程；および
    該コリメータ励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を、該複数の間隔の空いた反応領域のそれぞれ１つに集束させる工程、
    を包含する、方法。
55. 前記平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を集束させる工程が、前記平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を集束レンズに通過させる工程を包含する、請求項５４に記載の方法。
56. 各集束レンズが、それぞれの反応領域に隣接して配置された反応領域レンズである、請求項５５に記載の方法。
57. 前記集束レンズが、フレネルレンズである、請求項５５に記載の方法。
58. 複数の間隔の空いた反応領域を励起ビームで照射する方法であって、該方法は、以下：
    マイクロワイヤレーザー源、コリメータレンズシステム、および複数の間隔の空いた反応領域を含むブロックを備える機器を提供する工程であって、該反応領域の少なくとも１つがサンプルを含む、工程；
    該マイクロワイヤレーザー源を用いて励起ビームを発生させる工程；
    該励起ビームを該コリメータレンズシステムに通過させて、平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルを形成する工程；および
    該平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を、該複数の間隔の空いた反応領域のそれぞれ１つに集束させる工程、
    を包含する、方法。
59. 前記平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を集束する工程が、前記平行励起ビームの２つ以上の間隔の空いたバンドルの各々を集束レンズに通過させる工程を包含する、請求項５８に記載の方法。
60. 各集束レンズが、ぞれぞれの反応領域に隣接して配置された反応領域レンズである、請求項５９に記載の方法。
61. 前記集束レンズが、フレネルレンズである、請求項５９に記載の方法。

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