JP2010515011A - 光学インターロゲーションシステム及びマイクロプレート位置の補正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.米国特許出願第11/058,155号(発明名称「Single Mode (SM) Fiber Optical Reader System and Method for Interrogating Resonant Waveguide-Grating Sensor(s) 」、出願日2005年2月14日、公開番号第US−2006−0180750 A1号、公開日2006年8月17日)
2.米国特許出願第11/027,547号(発明名称「Spatially Scanned Optical Reader System and Method for Using Same」、出願日2004年12月29日、公開番号第US−2006−0141611 A1号、公開日2006年6月29日)
3.米国特許出願第11/210,920号(発明名称「Optical Reader System and Method for Monitoring and Correcting Lateral and Angular Misalignments of Label Independent Biosensors」、出願日2005年8月23日、公開番号第US−2006−0139641 A1号、公開日2006年6月29日)
4.米国特許出願第60/781,397号(発明名称「Optimized Method for LID Biosensor Resonance Detection」、出願日2006年3月10日)
これら4つの引用文献の内容は参照することで本願に含まれている。
Claims (40)
- マイクロプレートのウェル群内に位置するバイオセンサ群とインターロゲーションする方法であって、
ホルダ上に前記マイクロプレートを配置するステップと、
前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の行に亘って光ビームを走査して前記マイクロプレートの第1の位置を判定し、インターロゲーション測定値の第1のセットを取得する走査ステップと、
前記マイクロプレートを前記ホルダから除去するステップと、
前記マイクロプレートを前記ホルダに再挿入するステップと、
前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行に亘って光ビームを再走査して前記マイクロプレートの第2の位置を判定する再走査ステップと、
前記マイクロプレートの前記第1と第2の位置とを比較することによって前記マイクロプレートの位置変位を判定するステップと、
走査軌跡を計算して前記マイクロプレートの前記位置変位を考慮する計算ステップと、
当該計算された走査軌跡を使用して前記マイクロプレート内の前記バイオセンサの当該行に亘って光ビームを再走査してインターロゲーション測定値の第2のセットを取得する再走査ステップと、
前記インターロゲーション測定値の第1のセットと前記インターロゲーション測定値の第2のセットとを比較して、前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサにおいて生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定する比較ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、前記走査ステップが2つの個別の走査ステップにおいて実行され、一方の走査ステップが実行されて前記マイクロプレートの前記第1の位置が判定され、他方の走査ステップが実行されて前記インターロゲーション測定値の第1のセットが取得されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記走査ステップ、前記再走査ステップ群及び前記比較ステップが、前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ(群)の行の各々に対して実行されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記マイクロプレートの位置変位を判定するステップが、
全体のx変位(Δx)値と、
全体のy変位(Δy)値と、
マイクロプレートの回転(Δθ)値と、
を計算するステップをさらに含むことを特徴とする方法。 - 請求項4記載の方法であって、前記マイクロプレートの位置変位を判定するステップが、移動ステージに関連した前記マイクロプレートまたは位置エンコーダの熱的に発生した寸法変化(Δφ)値または他の寸法膨張もしくは収縮値を計算するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項4記載の方法であって、前記マイクロプレートの回転(Δθ)値が存在する場合に、前記マイクロプレートの位置の調整ステップを実行して、前記マイクロプレートの回転変位を考慮することを特徴とする方法。
- 請求項4記載の方法であって、マイクロプレート回転(Δθ)値が存在する場合に、前記第2の再走査ステップを開始して前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の行の各々に対するインターロゲーション測定値を取得する前に光チャンネル毎の位置/時間遅延を導入するステップを実行して、前記マイクロプレートの前記回転変位を考慮することを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、各々のバイオセンサが、それら上に配された角度のあるエッジまたは無応答の角度のあるラインを有する回折格子を有することを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記走査ステップ及び前記再走査ステップ群の間に、イメージングシステム内の所定のピクセルサイズが選択されて使用され、前記バイオセンサ群または基準位置群の評価群における非直線性によって生起する問題のあるピクセレーションを軽減することが助成されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記走査ステップ及び前記再走査ステップ群の実行中に前記光ビームを照射する光学要素が固定位置に維持されて、前記マイクロプレートが物理的に移動させられることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記走査ステップ及び前記再走査ステップ群の実行中に前記マイクロプレートが固定位置に維持されて、前記光ビームを照射する光学要素が物理的に移動させられることを特徴とする方法。
- 光学インターロゲーションシステムであって、
マイクロプレートを支持するホルダと、
前記マイクロプレート内のバイオセンサ群の行に亘って走査される第1の光ビームを照射する光源と、
前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行から反射される当該走査された第1の光ビームを収集する光検出システムと、
当該収集された第1の光ビームを解析して前記マイクロプレートの第1の位置を判定するプロセッサと、を含み、
前記光源は前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行に亘って走査される第2の光ビームを照射し、
前記光検出システムは前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行から反射される当該走査される第2の光ビームを収集し、
前記光源は、前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行に亘って走査される第3の光ビームを照射し、
前記光検出システムは、前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行から反射される当該走査された第3の光ビームを収集し、
前記プロセッサは、当該収集された第3の光ビームを解析して前記マイクロプレートの第2の位置を判定し、
前記プロセッサは、前記マイクロプレートの前記第1の位置と前記第2の位置とを比較することによって、前記マイクロプレートの位置変位を判定し、
前記プロセッサは、走査軌跡を計算して前記マイクロプレートの位置変位を考慮し、
前記光源は、前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行に亘る当該計算された走査軌跡に従って走査される第4の光ビームを形成し、
前記光検出システムは、前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行から反射される当該走査された第4の光ビームを収集し、
前記バイオセンサ群の当該行の前記第2の走査の結果群と前記バイオセンサ群の当該行の前記第4の走査の結果群とを比較して、前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサの当該行において生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定する前記プロセッサと、
を含むことを特徴とする光学インターロゲーションシステム。 - 請求項12記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記光源が前記第2の光ビームを照射せず、前記光検出システムが当該走査された第2の光ビームを収集せずに、前記プロセッサが前記バイオセンサ群の当該行の前記第1の走査の結果と前記バイオセンサ群の前記第4の走査の結果とを比較して前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサの当該行において生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定することを特徴とするシステム。
- 請求項12記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記プロセッサが、
全体のx変位(Δx)値と、
全体のy変位(Δy)値と、
マイクロプレートの回転(Δθ)値と、
を計算することによって前記マイクロプレートの前記位置変位を判定することを特徴とするシステム。 - 請求項14記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記プロセッサが、移動ステージに関連したマイクロプレートまたは位置エンコーダの熱的に発生した寸法変化(Δφ)値または他の寸法膨張もしくは収縮値をさらに判定することを特徴とするシステム。
- 請求項14記載の光学インターロゲーションシステムであって、マイクロプレートの回転(Δθ)値が存在する場合に、前記プロセッサが前記ホルダの調整を制御して前記マイクロプレートの前記回転変位を考慮することを特徴とするシステム。
- 請求項14記載の光学インターロゲーションシステムであって、マイクロプレート回転(Δθ)値が存在する場合に、前記プロセッサが、前記第2の再走査ステップを開始して前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行の各々に対するインターロゲーション測定値を取得する前に光チャンネル毎の位置/時間遅延を導入して、前記マイクロプレートの前記回転変位を考慮することを特徴とするシステム。
- マイクロプレートのウェル群内に位置するバイオセンサ群とインターロゲーションする方法であって、
ホルダ上に前記マイクロプレートを配置するステップと、
前記マイクロプレート内の基準マーク群/参照センサ群の行に亘って光ビームを走査して前記マイクロプレートの第1の位置を判定する走査ステップと、
前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の当該行に亘って光ビームを走査してインターロゲーション測定値の第1のセットを取得する走査ステップと、
前記マイクロプレートを前記ホルダから除去するステップと、
前記マイクロプレートを前記ホルダに再挿入するステップと、
前記マイクロプレート内の前記基準マーク群/参照センサ群の当該行に亘って光ビームを再走査して前記マイクロプレートの第2の位置を判定する再走査ステップと、
前記マイクロプレートの前記第1と第2の位置とを比較することによって前記マイクロプレートの位置変位を判定するステップと、
走査軌跡を計算して前記マイクロプレートの前記位置変位を考慮する計算ステップと、
当該計算された走査軌跡を使用して前記マイクロプレート内の前記バイオセンサの行に亘って光ビームを再走査してインターロゲーション測定値の第2のセットを取得する再走査ステップと、
前記インターロゲーション測定値の第1のセットと前記インターロゲーション測定値の第2のセットとを比較して、前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサにおいて生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定する比較ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項18記載の方法であって、前記走査ステップ群、前記再走査ステップ群及び前記比較ステップが、前記マイクロプレート内の前記基準マーク(群)/参照センサ(群)及び/または前記バイオセンサ(群)行の各々に対して実行されることを特徴とする方法。
- 請求項18記載の方法であって、前記マイクロプレートの前記位置変位を判定するステップが、
全体のx変位(Δx)値と、
全体のy変位(Δy)値と、
マイクロプレートの回転(Δθ)値と、
を計算するステップをさらに含むことを特徴とする方法。 - 請求項20記載の方法であって、前記マイクロプレートの前記位置変位を判定するステップが、移動ステージに関連した前記マイクロプレートまたは位置エンコーダの熱的に発生した寸法変化(Δφ)値または他の寸法膨張もしくは収縮値を計算するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法であって、前記マイクロプレートの回転(Δθ)値が存在する場合に、前記マイクロプレートの位置の調整ステップを実行して、前記マイクロプレートの回転変位を考慮することを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法であって、マイクロプレート回転(Δθ)値が存在する場合に、前記第2の再走査ステップを開始して前記マイクロプレート内の前記バイオセンサ群の行の各々に対するインターロゲーション測定値を取得する前に光チャンネル毎の位置/時間遅延を得て、前記マイクロプレートの前記回転変位を考慮することを特徴とする方法。
- 請求項18記載の方法であって、基準マーク/参照センサの各々が、それら上に配された角度のあるエッジまたは無応答の角度のあるラインを有する回折格子を有することを特徴とする方法。
- 請求項18記載の方法であって、前記基準マーク/参照センサの各々が、前記バイオセンサ(群)の反射率及び波長と同一の反射率及び波長を有していることを特徴とする方法。
- 請求項18記載の方法であって、基準マーク/参照センサが前記マイクロプレート内のウェルの外側に配されていることを特徴とする方法。
- 請求項18記載の方法であって、前記走査ステップ群及び前記再走査ステップ群の間に、非直線性を生起する問題のあるピクセレーションの軽減を助成するようにイメージングシステム内の所定のピクセルサイズが選択されて使用されることを特徴とする方法。
- 光学インターロゲーションシステムであって、
マイクロプレートを支持するホルダと、
前記マイクロプレート内の1または複数の基準マーク群/参照センサ群の行に亘って走査される第1の光ビームを照射する光源と、
前記マイクロプレート内の前記複数の基準マーク群/参照センサ群の当該行から反射される当該走査された第1の光ビームを収集する光検出システムと、
当該収集された第1の光ビームを解析して前記マイクロプレートの第1の位置を判定するプロセッサと、を含み、
前記光源は、前記マイクロプレート内の1または複数のバイオセンサの行に亘って走査される第2の光ビームを照射し、
前記光検出システムは、前記マイクロプレート内の前記1または複数のバイオセンサの当該行から反射される当該走査された第2の光ビームを収集し、
前記光源は、前記マイクロプレート内の記1または複数の基準マーク群/参照センサ群の当該行に亘って走査される第3の光ビームを照射し、
前記光検出システムは、前記マイクロプレート内の前記1または複数の基準マーク群/参照センサ群の当該行から反射される当該走査された第3の光ビームを収集し、
前記プロセッサは、当該収集された第3の光ビームを解析して前記マイクロプレートの第2の位置を判定し、
前記プロセッサは。前記マイクロプレートの前記第1の位置と前記第2の位置とを比較することによって、前記マイクロプレートの位置変位を判定し、
前記プロセッサは、走査軌跡を計算して前記マイクロプレートの位置変位を考慮し、
前記光源は、前記マイクロプレート内の前記1または複数のバイオセンサ群の当該行に亘る当該計算された走査軌跡に従って走査される第4の光ビームを形成し、
前記光検出システムは、前記マイクロプレート内の前記1または複数のバイオセンサの当該行から反射される当該走査された第4の光ビームを収集し、
前記プロセッサは、前記バイオセンサ群の当該行の前記第1の走査の結果群と前記バイオセンサ群の当該行の前記第2の走査の結果群とを比較して、前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサの当該行において生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定することを特徴とする光学インターロゲーションシステム。 - 請求項28記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記プロセッサが
全体のx変位(Δx)値と、
全体のy変位(Δy)値と、
マイクロプレートの回転(Δθ)値と、
を計算することによって前記マイクロプレートの前記位置変位を判定することを特徴とするシステム。 - 請求項29記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記プロセッサが、移動ステージに関連したマイクロプレートまたは位置エンコーダの熱的に発生した寸法変化(Δφ)値または他の寸法膨張もしくは収縮値をさらに判定することを特徴とするシステム。
- 請求項29記載の光学インターロゲーションシステムであって、マイクロプレートの回転(Δθ)値が存在する場合に、前記プロセッサが前記ホルダの調整を制御して前記マイクロプレートの前記回転変位を考慮することを特徴とするシステム。
- 請求項29記載の光学インターロゲーションシステムであって、マイクロプレート回転(Δθ)値が存在する場合に、前記プロセッサが、前記第2の再走査ステップを開始して前記マイクロプレート内の前記1または複数のバイオセンサの行の各々に対するインターロゲーション測定値を取得する前に光チャンネル毎の位置/時間遅延を導入して、前記マイクロプレートの前記回転変位を考慮することを特徴とするシステム。
- マイクロプレートのウェル群内に位置するバイオセンサ群をインターロゲーションする方法であって、
ホルダ上に前記マイクロプレートを配置するステップと、
前記マイクロプレート内の1または複数の前記バイオセンサを照光して、前記マイクロプレートの第1の位置を判定しかつインターロゲーション測定値の第1のセットを取得するステップと、
前記マイクロプレートを前記ホルダから除去するステップと、
前記マイクロプレートを前記ホルダに再挿入するステップと、
前記マイクロプレート内の前記1または複数のバイオセンサを再照光して前記マイクロプレートの第2の位置を判定する再照光ステップと、
前記マイクロプレートの前記第1と第2の位置とを比較することによって前記マイクロプレートの位置変位を判定するステップと、
前記マイクロプレートの前記位置変位を考慮するステップと、
当前記マイクロプレート内の前記1または複数のバイオセンサを再照光してインターロゲーション測定値の第2のセットを取得する再照光ステップと、
前記インターロゲーション測定値の第1のセットと前記インターロゲーション測定値の第2のセットとを比較して、前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサにおいて生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定する比較ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項33記載の方法であって、前記マイクロプレートが、前記マイクロプレートの前記第1の位置及び前記第2の位置を判定するために使用される基準マーク群/参照センサ群をさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項33記載の方法であって、前記マイクロプレートの前記位置変位を判定するステップが、
全体のx変位(Δx)値と、
全体のy変位(Δy)値と、
マイクロプレートの回転(Δθ)値と、
を計算するステップをさらに含むことを特徴とする方法。 - 請求項35記載の方法であって、前記マイクロプレートの前記位置変位を判定するステップが、移動ステージに関連した前記マイクロプレートまたは位置エンコーダの熱的に発生した寸法変化(Δφ)値または他の寸法膨張もしくは収縮値を計算するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 光学インターロゲーションシステムであって、
マイクロプレートを支持するホルダと、
前記マイクロプレート内の1または複数のバイオセンサを照光する光学システムと、
前記マイクロプレート内の前記1または複数の前記バイオセンサ群からの反射光を収集するイメージング検出システムと、
当該収集された反射光を解析して前記マイクロプレートの第1の位置を判定しかつインターロゲーション測定値の第1のセットを取得するプロセッサと、を含み、
前記光学システムは、前記マイクロプレートが前記ホルダから除去されて前記ホルダに再挿入された後に前記マイクロプレート内の前記1または複数の前記バイオセンサ群を再照光し、
前記イメージング検出システムは、前記マイクロプレート内の前記1または複数の前記バイオセンサ群からの第2の反射光を収集し、
前記プロセッサは、当該収集された第2の反射光を解析して前記マイクロプレートの第2の位置を判定し、
前記プロセッサは、前記マイクロプレートの前記第1の位置と前記第2の位置とを比較することによって前記マイクロプレートの位置変位を判定し、
前記プロセッサは、前記マイクロプレートまたは前記光学検出システムを再配置して、前記マイクロプレートの位置変位を考慮し、
前記光学システムは、前記マイクロプレート内の前記1または複数の前記バイオセンサを再照光し、
前記イメージング検出システムは、前記マイクロプレート内の前記1または複数の前記バイオセンサからの第3の反射光を収集し、
前記プロセッサは、当該収集された第3の反射光を解析してインターロゲーション測定値の第2のセットを取得し、
前記プロセッサは、前記インターロゲーション測定値の第1のセットと前記インターロゲーション測定値の第2のセットとを比較して、前記マイクロプレート内の1またはそれ以上のバイオセンサの当該行において生体基質が存在するか否かまたは生物学的事象が生起しているか否かを判定することを特徴とすることを特徴とする光学インターロゲーションシステム。 - 請求項37記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記マイクロプレートが、前記マイクロプレートの前記第1の位置及び前記第2の位置を判定するために使用される基準マーク群/参照センサ群をさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項37記載の光学インターロゲーションシステムであって、前記プロセッサが、
全体のx変位(Δx)値と、
全体のy変位(Δy)値と、
マイクロプレートの回転(Δθ)値と、
を計算することによって前記マイクロプレートの前記位置変位を判定することを特徴とするシステム。 - 請求項39記載の光インターロゲーションシステムであって、前記プロセッサが、移動ステージに関連したマイクロプレートまたは位置エンコーダの熱的に発生した寸法変化(Δφ)値または他の寸法膨張もしくは収縮値をさらに判定することを特徴とするシステム。
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