JP2009540316A

JP2009540316A - 分析装置

Info

Publication number: JP2009540316A
Application number: JP2009514882A
Authority: JP
Inventors: ラージ，ティモシー・アンドリュー; ギフォード，グラハム・エリック; マリオット，スティーブン・ポール
Original assignee: バイオクロムリミテッド
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2009-11-19
Also published as: GB0623574D0; EP2030000B1; GB0611701D0; US20100060879A1; EP2030000A1; CA2654600A1; AU2007259043A1; WO2007144583A1; GB2440957A; US8208145B2

Abstract

液体試料（１９４）を分析するための装置は、電磁放射を生成するための光線生成手段（１）と、電磁放射が試料と相互作用した後で光線生成手段からの電磁放射を検出するための検出手段（８）と、試料を光線の経路に開放可能に保持するための試料保持手段（１０）とを含む。試料保持手段は、使用に際して試料が支持される疎水面（たとえばプレート１１８上のコーティング）を含む。２つの対向する疎水支持面の間に試料を挟み、電磁放射光線を面の一方および試料に通過させ、光線が試料を通過した後で光線を分析することによって、液体試料の測光または分光光度分析を行なう方法も開示される。

Description

発明の分野
本発明は、液体試料を分析するための装置、および液体試料の測光分析または分光光度分析を行なう方法に関する。

発明の背景
本発明は、実験室で作製されたＤＮＡの水性試料の定量分析において使用されるような、たとえば体積が５マイクロリットル以下である少量の液体試料の分析に特に利用される。このようなＤＮＡは貴重な資源であるため、一般に、評価にはごくわずかな試料しか利用することができない。

典型的に、ＤＮＡ試料の分析は、試料に光線を通過させ、異なる波長において吸収された光の量を測定することを含む。ＤＮＡは他のたんぱく質とは異なる吸収特性を有するため、測定を用いて試料中の他のたんぱく質に対するＤＮＡの濃度比を得ることができる。

米国特許第６，６２８，３８２号は、対向する２つのアンビル面の間に少量の液滴の形態の試料が挟まれる装置を示している。当該面は滴を圧縮するように互いに移動し、滴に光を通過させることによって第１の測定が行なわれる。その後当該面は、細い窪んだカラムに滴を引込むように互いに離れる方に移動し、その状態でカラムに沿って軸方向に光を通過させることによってさらなる測定を行なう。測定が行なわれた後、アンビル面に残留物が残るため、小滴を完全に回収することはできない。アンビル面は、次に装置に配置される小滴との相互汚染の問題を回避するために、十分に洗浄する必要がある。また、試料の小滴中に粉塵が存在すると装置の精度に影響を及ぼし、小滴は、カラムに引込まれる際に蒸発によってかなりの量の液体を失い、測定で使用される紫外線光によって引起される光退色による影響を受ける可能性がある。これらの要因も、装置の精度に影響を及ぼす。

本発明は、上記の問題のうち１つ以上を回避するまたは少なくとも軽減することを探求する。

発明の概要
発明の第１の局面によれば、液体試料を分析するための装置が提供される。当該装置は、電磁放射を生成するための生成手段と、電磁放射が試料と相互作用した後で生成手段からの電磁放射を検出するための検出手段と、試料を光線の一部に開放可能に保持するための試料保持手段とを含む。試料保持手段は、使用に際して試料が支持される疎水面を有する。

試料は疎水面上に支持されているため、測定が行なわれた後に試料のほぼすべてを回収するのは比較的真直ぐな物体であり、たとえばピペットを使用して試料を除去することができ、試料の液体の表面張力の補助によって、試料全体がピペットに吸込まれる。表面が疎水性であるため、試料による表面の濡れは生じず、したがって使用後の表面は清潔である。これにより、装置において分析される次の試料との相互汚染の危険性が低下する。

好ましくは、装置は、電磁放射光線を生成し、かつ光線の経路を規定するように動作可
能であり、経路は分析される試料の少なくとも一部を通る。

電磁放射は、たとえば紫外線光であり得る。
好ましくは、当該面は、使用に際して分析される試料が挟まれる１対の面の一方である。

これにより、試料を介する電磁放射の経路長が正確に規定され、かつ試料ごとに再現されるように試料を拘束することが可能となる。

好ましくは、試料が面の少なくとも一方に対して塗布または除去され得る開かれた状態と、試料が２つの面の間に挟まれる閉じられた状態とを面が有するように、面の少なくとも一方は移動可能である。

好ましくは、面は互いに上下に位置決めされ、閉じられた状態にあるときは互いにほぼ平行である。

したがって、装置への試料の挿入は、当該面が開かれた状態にあるときに下側面上に試料を配置することを単に含み、その後、下側面から除去するだけで試料を回収することができる（上側面の疎水性に鑑みて、上側面上には残留物がほとんど残らない）。

好ましくは、上側の面は旋回アームアセンブリ上に装着され、旋回アームアセンブリは、アームアセンブリの旋回によって上側面が移動し、開かれた状態と閉じられた状態との間で移動を行なうように配置される。

このようなアセンブリは使用しやすく、頑丈で耐久性のある構造を有し得る。
好ましくは、装置は、面が閉じられた状態にあるときのみ光線生成手段の動作を許可するように動作可能な連動装置を含む。

これにより、面が閉じられた状態にないときに光線生成手段が動作する危険性が回避され、したがってユーザが光線生成手段からの放射に不用意にさらされる危険性が低下する。

好ましくは、連動装置は磁石および磁気スイッチを含み、面の開閉によって、互いに動作可能な係合状態および非係合状態となる。

「動作可能な係合」は、磁石とスイッチとの接触を必ずしも必要としないと理解される。このような係合は、磁石がスイッチに十分近接してスイッチの状態を（閉じられた状態から開かれた状態に、またはその逆に）変化させれば達成される。

磁石は、有利に、面の一方に対して固定され、スイッチは他方に対して固定され得る。
スイッチは、好都合に、「ホール効果センサ」を含む。

好ましくは、面は上側部材および下側部材上の疎水コーティングによって構成される。
好ましくは、下側部材は、光線生成手段からの光線を試料に通過させるような透過性を有し、光線は下から下側部材に入射する。

下側部材は、好ましくはプレートを含む。
装置は、有利に、下側部材の下面の下にある領域に試料を通過した光線を反射させるためのオーバーヘッドリフレクタを含み得る。

好ましくは、リフレクタはプリズムを含む。
プリズムの一面は上側面を構成し得るが、プリズムは、好ましくは上側面が設けられている部材から離間される。

上側面は、好都合に、リフレクタの下に位置する上側透明プレート上の疎水コーティングによって構成される。

好ましくは、プレートは取外し可能である。そのため、プレートはたとえば解放可能に装置に嵌合され得る。

これにより、疎水コーティングが装着されていれば、プレートの比較的迅速かつ容易な除去および置換が可能となる。

光線生成手段および検出器の各々は、有利に、それぞれ試料に向けて光線を発し、かつ試料を透過した光線を受取るためのそれぞれのライトガイド手段を有し得る。両方のライトガイド手段は、好ましくは下側面の下で終端する。

各ライトガイド手段は、好都合に、それぞれの光ファイバを含み得る。
装置は、有利に、閉じられた状態にあるときに面同士の間の最小距離を規定するための移動可能な止め具と、伸張および／または後退して、試料に対して行われる一連の測定に従って自動的に距離を変動させる駆動手段とを含み得る。

好ましくは、閉じられた状態にあるとき面同士の距離は０．１ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以下である。この場合、光線の直径は好ましくは１〜５ｍｍのオーダーであり、より好ましくは１．６ｍｍである。滴は２つの疎水面の間に挟まれているため、窪んだカラムよりも大きい直径を有し得る扁平楕円体となる。これによって、より直径が大きい光線が試料を通過することができ、したがって試料中の粉塵によって引起される、測定における潜在的な誤差が減少する（なぜなら、照射される全断面積のうち、粉塵の各粒子の割合の方が小さいためである）。

好ましくは、プレートは、プレートを介する電磁放射の経路に配置される縦孔を含む。
縦孔は、プレート上の縦孔上において試料を所望の位置に中心合せするのに役立つ。

縦孔は、有利に疎水コーティングの下に位置し、かつ縦孔を規定する開口部を有するさらなるコーティングによって規定され得る。

コーティングは不透明であり得、たとえばプレート上に印刷されたグレーまたは黒のインクであり得る。

発明の第２の局面によれば、体積が５マイクロリットル以下の液体試料の測光または分光光度分析を行なう方法が提供される。当該方法は、２つの対向する疎水支持面の間に試料を挟むステップと、電磁放射光線を面の一方および試料に通過させるステップと、光線が試料を通過した後で光線を分析するステップとを含む。

好ましくは、光線は、試料を通過した後、光線を分析するために検出器に向けて反射される。

反射は、好ましくは、面の一方の試料とは反対の側に位置するプリズムを用いて行なわれる。

好ましくは、当該方法は、下側面を介し、試料を介し、上側面を介して光線を鉛直に上方に通過させるステップと、検出器が配置される下側面の下にある領域へと光線を反射させるステップとを含む。

好ましくは、光線の直径は１〜５ｍｍのオーダーであり、試料の断面積は少なくとも光線の断面積の大きさである。

図面の簡単な説明
本発明は、添付の図面を参照して例示のみを目的として説明される。

本発明に係る方法を実行するための、本発明に係る装置の概略図である。組立てられた装置の（頭部カバーが取外された状態の）等角投影図である。装置の光源形成部の等角投影図である。装置の検出手段の等角投影図である。装置のビームスプリッタ形成部の等角投影図である。装置の試料操作アセンブリの、アセンブリが閉じられた状態を示す等角投影図である。アセンブリの分解等角投影図である。アセンブリの切開側面図である。アセンブリの等角投影切開図である。アセンブリの正面図である。アセンブリの一部の（図１０の線Ａ−Ａの一部に沿った）断面図である。アセンブリの２個のプレートホルダの等角投影図である。アセンブリに延在する光ファイバの等角投影図である。カバーが所定の位置にある状態の、組立てられた装置の図である。試料操作アセンブリの動作におけるさまざまな段階を示す一連のフレームの（装置を縮小して示す）図である。試料操作アセンブリの動作におけるさまざまな段階を示す一連のフレームの（装置を縮小して示す）図である。試料操作アセンブリの動作におけるさまざまな段階を示す一連のフレームの（装置を縮小して示す）図である。装置の拡大図である。アセンブリの下側プレートの改良版の一部の断面端面図である。プレートの平面図である。

詳細な説明
図１および図２を参照し、以下に説明する装置は、体積が５マイクロリットル以下の小滴で分析装置に供給される（ＤＮＡおよび他のたんぱく質を含む）液体試料の分光光度分析装置である。当該装置は、ビームスプリッタ２に供給される電磁光線を生成するための手段として機能するキセノンランプモジュール１と、デュアルモノクロメータ（単色光分光器）８の形態の検出手段と、試料操作アセンブリ１０とを含む。ビームスプリッタ２は、光線をさらに２つの光線に分割し、その各々は２本の光ファイバ４および６のそれぞれ一方に与えられる。ファイバ６は、デュアルモノクロメータ８の片半分に直接接続される。また、光ファイバ４に沿って送られる光線は、分析される試料が含まれた試料操作アセンブリ１０と、アセンブリ１０をモノクロメータ８の他方の半分に接続するさらなる光ファイバ１２とを介して、モノクロメータ８に供給される。

モノクロメータ８の出力は、キセノンランプモジュールの光源、試料操作アセンブリ１
０およびモノクロメータ８を制御するための電子回路および関連するソフトウェアを提供する印刷回路基板（ＰＣＢ）１６にケーブル１４によって接続される。キーパッド１８によってＰＣＢにコマンドを送ることができ、試料に対して行なわれた分析の結果は、ディスプレイ２０上に表示させることができる、またはＵＳＢ出力２２によって別のコンピュータ（図示せず）に送ることができる。ディスプレイの制御信号はケーブル２４に沿って送られるが、ＰＣＢは、インバータ２６によってディスプレイに送られるディスプレイ作動用の電力も供給する。２８において示すように、ＰＣＢは別個のプリンタまたは他の種類のレコーダ用の接続も有し、分析結果をレコーダに記録することもできる。

図２において、ＰＣＢ１６を他の素子に接続するさまざまなケーブルは、簡単にするために省略されている。プラスチック材料からなるベーストレイ３０上に装着されたアルミニウムプレート２９自体の上に、さまざまな部品が装着されている。ＰＣＢ１６はプレート２９およびトレイ３０の後部の方に位置し、試料操作アセンブリ１０はさらに前方に位置決めされ、トレイ３０の頂部の上方において延在する。トレイ３０は、ねじが切られた円柱状ソケットの形態の３２のような既知の種類の固定具を含み、それによって（同じくプラスチック材料からなる）カバーをトレイ３０に取外し可能に取付けることができる。カバーは、装置の外観を向上させるとともに、装置から液体がこぼれるのを防ぎ、スクリーンおよびキーパッド用の装着面を提供する。カバーは、図１２から図１４において３４にて示す。

図３を参照し、キセノンランプモジュール１は、パルスキセノン光源を収容するハウジング３６を含む。パルスキセノン光源は、約２０Ｈｚで動作するが、一連の閃光を生成して１９０ｍｍから１１００ｍｍという広範囲の波長にわたって試料を照射する。さまざまな他のランプ種、たとえば紫外線処理のための重水素ランプ、または可視およびＩＲ（赤外線）使用のためのタングステンフィラメントランプによって、光を供給することができる。この例においてキセノンランプを動作させるための電力はＰＣＢ１６によって供給されるが、モジュールは、正確な電圧をランプに供給するための電力補正回路を含む。

モジュール１は出力開口部３８を有し、キセノンランプからの光がそれを通過して、図５により詳細に示すビームスプリッタ２の入力開口部４０に入る。開口部４０は、鉛直に延在する長方形ブロック４２において形成され、ブロック４２は、ベース４４をプレート２９に固定するための通路４６および５８が設けられたベース４４と一体に（適切なプラスチック材料によって）形成される。

開口部４０は、ブロック４２における通路の終端である。その通路は、光ファイバ４および６にそれぞれ光学的に結合された２個のレンズ５０および５２、ならびに開口部とレンズ５０および５２との間、したがって分割される光線の経路にある集光レンズ（図示せず）も収容する。集光レンズは、光線からの入射光を平行化し、それによってレンズ５０および５２を均一に照射し、したがってこれらのレンズ間で光線を分割する。

他の種類のビームスプリッタ、たとえば準銀製ミラーを採用したビームスプリッタ、または（光線サイズよりも実質的にパターンが小さい）ミラーパターンを用いたビームスプリッタを使用することができると理解されるであろう。

図４を参照し、モノクロメータ８は既知の種類のものであり、入射する広帯域光を個々のすなわち狭帯域幅成分に変換し、その各々の強度は、モノクロメータの一部を構成する適切な検出器（たとえばＣＣＤ、フォトダイオードアレイ、光電子倍増管または単一フォトダイオード）によって測定される。これらの部品はハウジング５８に収容され、装置への電気接続は接続盤６０によってなされ、光ファイバ６および１２への入力は６１および６３において供給される。モノクロメータは、２つの入力からの光を分析して、システム
の動作の説明において下記で述べるように比較することができる２組のスペクトルデータを供給することができる種類のものである。各光源からの入射光の分割は、多数の可能な手段、たとえば干渉フィルタ、回折格子またはプリズムのうちいずれか１つによって行われ得る。この例では、モノクロメータは回折格子を使用し、デュアルＣｚｅｎｙ−Ｔｕｒｎｅｒ構造を有する。

ランプモジュール、ビームスプリッタ、モノクロメータおよびＰＣＢは当該分野で既知の一般的な種類のものであり、詳細には説明されていない。しかし、図６から図９に示す試料操作アセンブリは多くの重要な点で既知の装置とは異なっており、それらの図を参照してより詳細に説明する。

アセンブリ１０はベースブロック６２を含み、１対の対向する開口付き下側突出部６４を有し、それによってブロック６２がトレイ３０にねじ止めされる。ベースブロック６２の鉛直支持部分、符号６６が突出部６４から立上がり、ほぼ水平な支持台６８を規定し、そこから側壁７０が立上がる。同一の側壁が台６８の他方側から立上がる。両方の側壁は開口部７２を有し、それを介して（位置決め開口部７６を有する）テーブル７４がベースブロック６２にねじ止めされる。テーブル７４は、その長手軸に沿ってテーブルの底部から頂部に鉛直に延在する１対の貫通孔７８および８０を有する。各孔は２つの締付ブロック８６および８８のそれぞれ１つを収容する。ブロック８６は図１１の断面図に示す。ブロック８６は長手方向Ｖ型溝８５を有し、カラー９０を孔８０に押付けて、カラー９０を孔８０内の所定位置に締付ける。締付ブロック８６の溝と反対側の側面は円形の窪み９１を有し、テーブル７４のねじ山が切られた穴８９を通るねじを収容する。当該ねじは、ブロックに締付けられてブロックをカラーに対して付勢し、それによって締付動作に必要な力を与えることができる。

締付ブロック８８はブロック８６と同一であり、ブロック８６がカラー９０を締付けるのと同様にして、カラー９２を所定位置に締付ける。

各カラーは、２つの同一のサファイア球状レンズ９４および９６のそれぞれ１つを収納する。

光ファイバ１２は、カラー９０内に堅固に保持されたガラスフェルール９８によって、レンズ９６に対して保持される。フェルール９８は、フェルールを介して延在するファイバ１２の端部を緊密に保持する。シース１００の先端もフェルール９８の基部へと延在し、ファイバをフェルールに固定するのに役立つ。フェルール１０２およびシース１０４の同様の装置がレンズ９４をファイバ４に接続する。

テーブル７４の前方端縁は、磁石１０８が装着される装着ブラケット１０６を担持する。１対の垂直スロット１１０が、穴８９が収容される水平の凹部まで、テーブル７４の一方の側面の一部に沿って延在する。垂直スロットおよび水平スロットの同様の配置がテーブル７４の反対側の側面に設けられる。スロットの各々は、鉛直でありかつ下側試料プレートホルダ１１４の一部を構成するタング１１２などのそれぞれのタングを収容する。各タング１１２の下端は、その内面上に、穴８９が設けられる水平の凹部（またはテーブル７４の反対側の側面上の対応スロット）に解放可能に係合する掛金構造を担持し、これにより、ホルダ１１４をテーブル７４上に解放可能に嵌合することができる。

ホルダ１１４は長方形の外周枠１１６を有し、その中にガラスプレート１１８が装着される。枠１１６は外側外周隆起１２０を含み、その内側端縁は、使用の際プレート１１８から離間され、それによりプレートと隆起との間にトラフが規定される。ユーザがプレート１１８に過剰な試料を加えた場合、余分な試料の液体がトラフに落下し得る。プレート
１１８は、その上面において疎水コーティング（たとえばデュポン社製Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦ）と、試料の小滴の所望の位置を示す十字マーク１２２とを保持する。

テーブル７４のブラケット１０６とは反対側の端部は、２つの装着ブロック１２６および１２７に取付けられ、それによって上側アームアセンブリ１２８がテーブル７４上に旋回可能に装着される。アセンブリ１２８は、回転ダッシュポット１３０にも取付けられる。ダッシュポット１３０は、ダッシュポット１３０上の対応するはめ歯歯車と噛合するはめ歯歯車１３２の回転動作の制動を行う。はめ歯歯車１３２は、長方形の中央開口部を有し、対応するように成形されたヒンジピン１３６の端部１３４がその開口部に延在する。ヒンジピン１３６の他方の端部は同様に成形され、ブロック１２７に取付けられた同一のはめ歯歯車ダッシュポット装置を係合する。したがってヒンジピン１３６は、回転可能にダッシュポットに適合するように調整されている。しかしヒンジピンは、各々がブロック１２６および１２７の一方のそれぞれの開口部（たとえば開口部１４２）に整列するボールレースベアリング１３７および１４０によってブロックにも装着される。したがって、ヒンジピン１３６は、その細長い接触部を中心にボールレースベアリング１３７および１４０上で回転することができ、したがってブロック１２６および１２７、ゆえにテーブル７４に対して回転可能である。

上側アームアセンブリは、開口付き固定突出部１４４および１４６を有する上側搬送アーム１３８を含み、それをピン１３６が通り、そこにおいてピン１３６はアーム１３８に回転可能に固定される。したがって搬送アーム１３８は、ピン１３６によって規定される軸を中心にテーブル７４に対して旋回可能である。

搬送アーム１３８は、旋回接触部にほぼ直交して伸び、かつ突出部１４４が設けられる搬送アーム１３８の側面に隣接して位置する通路を含む。この通路は、電気モータ／ギアボックスアセンブリ１４８を含む駆動手段の前方端を収容し、機械的出力１５０がアクチュエータ１５２に接続されている。アクチュエータは出力１５０上に嵌合し、ガイドディスク１５４を有し、そこから偏心ロッド１５６が前方に突出する。ディスク１５４は、搬送アーム１３８の通路内において、アクチュエータ１５２の軸方向の配置を行い、モータ１４８の動作に応答してアクチュエータを回転させる。ロッド１５６は、シリンダ１６０において対向する貫通孔１５８に係合し、シリンダ１６０の底部からピン１６２の形態の止め具が延在する。シリンダ１６０は、アーム１３８の垂直孔に摺動するように嵌合し、したがってモータ１４８の動作によって、ピン１６２は、アーム１３８の下において突出してプレート１１８に係合する位置から、ピンがほぼ完全にアーム１３８に格納される位置まで、鉛直に移動することができる。

さらなるスペーサピン１６４が、アーム１３８の垂直孔１６６に部分的に収容され、ばね（図示せず）によって上方に付勢される。ねじ頭１７０に装着されたカム１６８を含むアクチュエータが、アーム１３８の前方から水平孔１７２に孔１６６を介して延在し、それによってカム１６８がピン１６４の頂部に当接する。したがって、ピン１６４の伸び度は、アーム１３８の前方から接触可能なねじ頭１７０によって手動で調節することができる。アクチュエータはベアリングレース１７４および１７６を通り、アクチュエータがその細長い接触部を中心に孔１７２において回転することができる。

アーム１３８の前方において、ブラケット１８０に装着されたホール効果センサ１７８が設けられ、磁石とセンサとが互いに接近していない限り（すなわち上側アーム１３８が閉じられた位置にない限り）キセノンランプモジュール１を動作させないように磁石１０８と協働するよう配置される。

アーム１３８は上側ホルダ１８２も担持し、上側ホルダ１８２は、テーブル７４と下側
ホルダ１１４との間に設けられているのと同様の装着装置によって、上側アーム１３８上に解放可能に嵌合される。ホルダ１８２の中央部分の上には、ルーフプリズム１８４が設けられ、上側アーム１３８の空洞へと延在し、接着剤または締付機構のいずれかによって上側アーム１３８に取付けられる。ルーフプリズム１８４の下側面は、上側ホルダ１８２の細長い窓１８６と位置合わせされる。窓１８６は、ホルダ１８２の下側に取付けられる上側ガラスプレート１８８と位置合わせされ、その下面に（たとえば）デュポン社製Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦからなる疎水コーティングを担持する。操作アセンブリ蓋１８９がアーム１３８の頂部に取付けられ、図１２から図１４に示す。図１４からわかるように、蓋１８９は、ユーザが上側アームを上げ下げすることができるようにするハンドル部分１９０と、スロット付きヘッド１７０に位置合わせされた孔１９２とを含む。

試料を測定のために装置上に配置するには、ユーザはまず図１５（ａ）に示すように液体操作アセンブリ１０の蓋１８９を開かなければならない。これにより、上側アーム１３８がヒンジピン１３６を中心に旋回し、上側アーム１３８およびそれに取付けられた要素（プレート１８８を含む）がテーブル７４から離れる方に持上げられ、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示されるように、プレート１１８の上面が露出する。

次にユーザは、（図１５（ｂ）に示すように）試料の小滴１９４をプレート１１８の上面の十字１２２上に配置する。これらのステップ中は、ホール効果センサ１７８および磁石１０８によって設けられる安全連動システムによってキセノンランプモジュール１の動作が妨げられる。これは、イネーブル信号をスイッチから受取らない限りランプモジュールの動作を妨げるように構成されているＰＣＢ１６にスイッチが接続されているためであり、これは、蓋が開かれているときには生じない。

ユーザは次に、上側および下側ガラスプレートの間で小滴が押しつぶされるように、蓋１８９を閉じる（図１３（ｃ））。プレート間の間隙は試料の経路長に相当し、１ｍｍに予め設定される。これは、図８において示される距離Ｚである。この距離は、当初は伸張位置にあるピン１６２によって維持される。プレート１１８および１８８の試料との接触面が疎水性であるため、試料の完全性が維持され、ビードの形態をとる試料が圧縮されながらプレート上に広がる。蓋１８９を閉じるとスイッチ１７８も閉じられ、それによりランプモジュール１が動作可能になる。

次にランプが１パルスの光を発射し、モノクロメータ８に（かつ光ファイバ４に沿って試料操作アセンブリ１０に）伝えられる。パルスは、光ファイバ４の端部から球状レンズ９４を通過する。球状レンズ９４は、パルスの光を所望の直径（１〜５ｍｍ）の光線に平行化する。次に光は、下側プレート１１８、プレート間に圧縮された試料、および上側プレート１８８を介してプリズム１８４へと進行し、（試料が到達していない領域において）プレートを介して光が反射され、レンズ９６に入り、光ファイバ１２によってモノクロメータ８に伝えられる。ファイバ６に沿ってモノクロメータに直接送られる光は基準経路を構成し、ファイバ１２からの光は測定経路を構成する。モノクロメータは両方の経路からの光を同時に処理する。モノクロメータ内では、一連のミラーおよび回折格子によってダイオードアレイセンサに光が向けられる。

測定経路を介して信号が受取られた場合、プリズム１８４が所定位置にあり、かつ測定を進めることができることが確実となる。

次に装置は、適切な数のパルスをランプモジュール１から発射し、（合理的な信号−ノイズ比を有する）強いリターン信号がダイオードアレイセンサによって確実に得られる。次に１ｍｍの波長位置において測定が行なわれる。

センサによって受取られた信号は、ＰＣＢ１６によって分析される。
ＰＣＢは起動信号をモータ１４８に送り、モータ１４８によってピン１６２がアーム１３８内に格納される。これによって蓋が重力で下方に移動し、さらなるピン１６４が下側ガラスプレート１１８に当たり、したがって、カム１６８によって制御されるピン１６４の位置に依存して、経路長が０．１〜０．３ｍｍの間に減少する。間隙が縮小された状態で初期チェックおよび測定処理が繰返され、モータ１４８が２度目に動作し、それによりピン１６２がその当初の伸張位置に戻り、したがって経路長が１ｍｍに増大する。

モノクロメータによって得られる信号に対して採用される分析の種類は既知であり、したがって詳細には説明しない。

ユーザが上記の測定を行なった後、ユーザが試料操作アセンブリ１０の蓋１８９を持上げると連動装置（ホール効果スイッチ１７８および磁石１０８）が解除され、システムが非動作状態となり、明るいＵＶ閃光がキセノンランプによって発せられなくなることが確実となる。

ユーザがさらなる使用のために試料を保持しておきたい場合には、試料はピペットを用いて除去され得る。代替的に、実験用ふきんまたは布を用いて試料を除去してもよい。

わずかな残留微量があれば、（理想的にはアルコールベースの）吸収力のあるふきんで頂部プレートおよび底部プレートを拭うことによって除去することができる。

試料操作アセンブリ１０の上側および下側プレートは、いずれかの疎水コーティングが劣化した場合、ユーザによって定期的に取替えられ得る。ガラスプレートはホルダ１１４および１８２内に恒久的に固定されるが、テーブル７４または（場合によっては）アーム１３８から外し、交換被覆プレートを担持する同一のホルダに交換することができる。

ホルダが交換される場合は、システムが較正できることが望ましい。そのため、通常の試料と同様にして、下側ガラスプレートに較正用流体を塗布することができる。次に蓋１８９を閉じ、適切なプログラムがユーザによって行われ、機器を較正する。これを効果的に行なうには、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの経路長位置を制御するピン（すなわちピン１６４）をユーザが調節することが必要となり得る。ピン位置の微調整は、蓋１８９の前面の穴１９２に平坦なねじ回しを挿入することにより、アクチュエータのカム１６８によって行なわれる。これが必要な場合には、ユーザは機器のディスプレイによって促される。

図１７および図１８は、プレート１１８の代わりに使用される代替的な種類のプレートを示す。

代替的な種類のプレートはガラス基板２００を有し、その上には黒またはグレーのインクを印刷して乾燥させ、厚さ約２０〜４０ミクロンの不透明層２０２を残存させてある。インク層２０２は、マーク１２２と同様の目的を有する十字マークを規定し、かつ中央の円形開口部２０８に対して径方向に延在する細長い開口部２０３〜２０６を有し、細長い開口部２０３〜２０６は円形開口部２０８を中心に等角に配置される。開口部２０８は、光線の上向き部分がプレートを通過する位置に対応する。コーティング２０２におけるさらなる円形開口部２１０が、光線のリターンレッグの位置に設けられる。開口部２０８の直径は、約１．３ｍｍである。

Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦコーティング２１２が層２０２の上側面、開口部２０８に塗布され、開口部２０８にはごく浅い縦孔２１４が規定され、上側プレートがその上に閉じられると、小滴は優先的に縦孔２１４に押込まれる。したがって縦孔は、試料の小滴
がプレート上に正確に配置されていない場合、試料の小滴を中心合せするための手段を提供する。

Claims

液体試料を分析するための装置であって、前記装置は、電磁放射を生成するための生成手段と、電磁放射が試料と相互作用した後で前記生成手段からの電磁放射を検出するための検出手段と、試料を光線の経路に開放可能に保持するための試料保持手段とを備え、試料保持手段は、使用に際して試料が支持される疎水面を含む、装置。
試料が支持される面の全体が疎水性である、請求項１に記載の装置。
前記装置は、電磁放射光線を生成し、かつ前記光線の経路を規定するように動作可能であり、経路は分析される試料の少なくとも一部を通る、請求項１または２に記載の装置。
生成手段は紫外線光源である、請求項３に記載の装置。
前記面は、使用に際して分析される試料が挟まれる１対の面の一方である、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
前記面の少なくとも一方は前記電磁放射に対して透過性を有し、装置は前記面を介し面同士の間隙を越えて進行する電磁放射光線を生成するように動作可能である、請求項５に記載の装置。
光線は、前記間隙にほぼ直交する方向に前記間隙を越えて進行する、請求項６に記載の装置。
試料が面の少なくとも一方に対して塗布または除去され得る開かれた状態と、試料が２つの面の間に挟まれる閉じられた状態とを面が有するように、面の少なくとも一方は移動可能である、請求項５から７のいずれか１項に記載の装置。
面は互いに上下に位置決めされ、閉じられた状態にあるときは互いにほぼ平行である、請求項８に記載の装置。
前記面の上側面は旋回アームアセンブリ上に装着され、旋回アームアセンブリは、アームアセンブリの旋回によって上側面が移動し、開かれた状態と閉じられた状態との間で前記移動を行なうように配置される、請求項９に記載の装置。
装置は、面が閉じられた状態にあるときのみ光線生成手段の動作を許可するように動作可能な連動装置を含む、請求項８から１０のいずれか１項に記載の装置。
連動装置は磁石および磁気スイッチを含み、面の開閉によって、互いに動作可能な係合状態および非係合状態となる、請求項１１に記載の装置。
磁石は面の一方に対して固定され、スイッチは他方に対して固定される、請求項１２に記載の装置。
スイッチはホール効果センサを含む、請求項１２または１３に記載の装置。
面は上側部材および下側部材上の疎水コーティングによって構成される、請求項９から１４のいずれか１項に記載の装置。
下側部材は、光線生成手段からの光線を試料に通過させるような透過性を有し、前記光
線は下から下側部材に入射する、請求項９から１５のいずれか１項に記載の装置。
下側部材はプレートを含む、請求項９から１６のいずれか１項に記載の装置。
装置は、下側部材の下面の下にある領域に試料を通過した光線を反射させるためのオーバーヘッドリフレクタを含む、請求項９から１７のいずれか１項に記載の装置。
リフレクタはプリズムを含む、請求項１８に記載の装置。
プリズムは、上側面が設けられている部材から離間される、請求項１９に記載の装置。
上側面は、前記リフレクタの下に位置する上側透明プレート上の疎水コーティングによって構成される、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の装置。
プレートは取外し可能である、請求項２１に記載の装置。
光線生成手段および検出器の各々は、それぞれ試料に向けて光線を発し、かつ試料を透過した光線を受取るためのそれぞれのライトガイド手段を有する、請求項１から２２のいずれか１項に記載の装置。
両方のライトガイド手段は、面の一方の同じ側にある、請求項２３に記載の装置。
各ライトガイド手段はそれぞれの光ファイバを含む、請求項２３または２４に記載の装置。
装置は、閉じられた状態にあるときに面同士の間の最小距離を規定するための移動可能な止め具と、伸張および／または後退して、試料に対して行なわれる一連の測定の過程で自動的に距離を変動させる駆動手段とを含む、請求項８から２２のいずれか１項に記載の装置。
閉じられた状態にあるとき面同士の距離は０．１ｍｍ以下であり、光線の直径は１〜５ｍｍのオーダーである、請求項２６に記載の装置。
光線の直径は１．６ｍｍである、請求項２７に記載の装置。
試料が支持される面は、試料を配置するための窪みを有する、請求項１から２８のうちいずれか１項に記載の装置。
支持する面は、電磁放射が通過するプレートの一面によって構成され、窪みは、プレートを介する電磁放射の経路に配置される縦孔によって構成される、請求項２９に記載の装置。
縦孔は、疎水コーティングの下に位置し、かつ縦孔を規定する開口部を有するさらなるコーティングによって規定される、請求項３０に記載の装置。
コーティングは不透明である、請求項３１に記載の装置。
体積が５マイクロリットル以下の液体試料の測光または分光光度分析を行なう方法であって、前記方法は、２つの対向する疎水支持面の間に試料を挟むステップと、電磁放射光線を面の一方および試料に通過させるステップと、光線が試料を通過した後で光線を分析
するステップとを含む、方法。
光線は、試料を通過した後、光線を分析するために検出器に向けて反射される、請求項３３に記載の方法。
反射は、面の一方の試料とは反対の側に位置するプリズムを用いて行なわれる、請求項３４に記載の方法。
前記方法は、下側面を介し、試料を介し、上側面を介して光線を鉛直に上方に通過させるステップと、検出器が配置される下側面の下にある領域へと光線を反射させるステップとを含む、請求項３５に記載の方法。
光線の直径は１〜５ｍｍのオーダーであり、試料の断面積は少なくとも光線の断面積の大きさである、請求項３３から３６のいずれか１項に記載の方法。