JP2012514747A5

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Publication number: JP2012514747A5
Application number: JP2011544920A
Authority: JP
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2030-01-08

Claims

複数の反応容器のうちの少なくとも１つの反応容器で起こる化学または生化学反応から生じた光のスペクトルを検出する装置であって、
各反応容器は、光が発出し得る放射領域を有する受容部分を備え、
前記装置は、
光が通過可能な複数の小開口のアレイを備えたマスキング要素であって、各小開口は反応容器の受容部分の放射領域よりも実質的に小さく、１または複数の小開口は反応容器の各々に隣接して配置される、マスキング要素と、
前記小開口のアレイを介して、化学または生化学反応から生じた複数の光の複数のスペクトルをほぼ同時に検出する光検出装置と、
を備えた装置。
マスキング要素の小開口から出た光を、分散スペクトルへと分散させる光分散装置をさらに備える請求項１に記載の装置。
光分散装置は光発散装置を有する請求項２に記載の装置。
光分散装置はプリズムを有する請求項３に記載の装置。
光分散装置は回折格子を有する請求項３に記載の装置。
マスキング要素の小開口からの光を光分散装置まで案内する複数の光導波管をさらに備える請求項２〜５のいずれか１項に記載の装置。
光検出装置は、開口からの光の分散スペクトルが生成される平面と、分散スペクトル内の特定のスペクトルを検出する１または複数の検出器とを備える請求項２〜６のいずれか１項に記載の装置。
光分散装置は、異なる周波帯へ光を分散させる光分割装置を有する請求項２に記載の装置。
マスキング要素の小開口からの光を光検出装置まで案内する複数の光導波管をさらに備える請求項１に記載の装置。
マスキング要素は、１つの反応容器当たり少なくとも２つの小開口を有し、複数の光導波管の各々はそれぞれの小開口からの光を光検出装置まで案内し、１つの反応容器当たり１つの導波管が、光の１つの特定のスペクトルの検出のために光検出装置のある部分まで光を案内し、１つの反応容器当たりの別の導波管が、光の１つの特定のスペクトルの検出のために光検出装置の別の部分まで光を案内する、請求項９に記載の装置。
光検出装置の複数の異なる部分が、光の複数の異なるスペクトルに対して感度のある光センサを備える請求項１０に記載の装置。
光導波管と、光検出装置の異なる部分の間との間に配置されたフィルタをさらに備え、各フィルタは、光の異なるスペクトルを、光検出装置のそれぞれの部分へ通過させる請求項１０に記載の装置。
各反応容器に隣接するマスキング要素中のさらなる開口と、励起光源から反応容器の各々まで励起光を案内する励起光源との間に配置された各反応容器に対するさらなる導波管をさらに備える請求項９〜１２のいずれか１項に記載の装置。
同じであっても異なっていてもよいスペクトルの励起光を提供可能な複数の励起光源を備え、各励起光源からの励起光は、１または複数のさらなる光導波管を通じて反応容器の各々に案内される請求項１３に記載の装置。
１または複数の励起光源から光検出装置まで光を案内する１または複数の追加の光導波管をさらに備える請求項９〜１４のいずれか１項に記載の装置。
複数の反応容器のうちの少なくとも１つの反応容器で起こる化学または生化学反応から生じた光のスペクトルを検出する装置であって、
各反応容器は、光が発出し得る放射領域を有する受容部分を備え、
前記装置は、
光が通過可能な、各反応容器に隣接する開口を備えたマスキング要素と、
マスキング要素の開口からの光を、各導波管からの光を分散スペクトルへ分散する光分散装置まで案内する複数の光導波管と、
光の分散スペクトルの複数の複数のスペクトルをほぼ同時に検出する光検出装置と、
を備えた装置。
光分散装置はプリズムを有する請求項１６に記載の装置。
光分散装置は回折格子を有する請求項１６に記載の装置。
光分散装置に隣接して所定の配列に配置された複数の出力開口を有する出力アレイ要素をさらに備え、
各光導波管は、マスキング要素のそれぞれの開口からの光を受け取るように拘束された第１の端部と、光を光分散装置へ向けるようにアレイ要素中のそれぞれの開口で拘束された第２端部とを備える請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の装置。
マスキング要素中の前記開口は、反応容器の受容部分の放射領域より実質的に小さなサイズを有し、光導波管は小開口から出た光を捕捉する請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の装置。
各反応容器に隣接するマスキング要素中のさらなる開口と、励起光源からの励起光を各反応容器まで案内する励起光源との間に配置された、各反応容器に対するさらなる光導波管をさらに備える請求項２０に記載の装置。
マスキング要素の前記開口は、反応容器の受容部分の放射領域と実質的に同様なサイズを有し、光導波管は、反応容器の受容部分の上部領域の直径と実質的に同様な直径を有する第１端部から直径がテーパ状になっており、それにより光導波管の第２端部は第１端部より直径が実質的に小さい請求項１９に記載の装置。
光検出装置は、各開口からの光の分散スペクトルが生成される平面と、分散スペクトル内の特定のスペクトルを検出する１または複数の検出器とを備える請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の装置。
光検出装置の平面上の複数の分散スペクトルが、反応容器からかなりの光が放出されてセンサを通過すると共に該センサがかなりの感度を有する少なくともスペクトル範囲内で、重なり合わないように出力アレイ要素中の出力開口の配列が配置される請求項２３に記載の装置。
出力アレイ要素の出力開口の配列は、反応容器の配列に対応する開口の配列より小さい面積を有する請求項２３または請求項２４のいずれかに記載の装置。
同じであっても異なっていてもよいスペクトルの励起光を提供可能な複数の励起光源を備え、各励起光源からの励起光は、反応容器の各々に案内される請求項１６〜２５のいずれか１項に記載の装置。
１または複数の励起光源から光検出装置まで光を案内する１または複数の追加の光導波管をさらに備える請求項９〜２６のいずれか１項に記載の装置。
前記少なくとも１つの反応容器が概ねテーパ形状に形成されている請求項１〜２７のいずれか１項に記載の装置。
前記少なくとも１つの反応容器が毛細管により形成される請求項１〜２８のいずれか１項に記載の装置。
前記放射領域が受容部分の上部にある請求項２８または請求項２９に記載の装置。
前記放射領域が受容部分の側部にある請求項２８または請求項２９に記載の装置。
前記放射領域が受容部分の底部にある請求項２８または請求項２９に記載の装置。
前記マスキング要素が、反応容器の配列が装着される加熱取付部材により提供される請求項３２に記載の装置。
複数の反応容器のアレイの複数の反応容器で起こる化学または生化学反応から生じた光のスペクトルを検出する装置であって、
各反応容器は、光が発出し得る放射領域を有する受容部分を備え、
前記装置は、前記放射領域からの光を、導波管から分散スペクトルへと光を分散させる光分散装置まで案内する、各反応容器に対する少なくとも１つの光導波管と、
前記光の分散スペクトル中の複数の複数のスペクトルをほぼ同時に検出する光検出装置
と、
励起光を反応容器の受容部分へ提供する少なくとも１つの励起装置と、
を備える装置。
励起配置は、励起光源から反応容器の受容部分まで励起光を案内するための、１つの反応容器当たりの第２の光導波管を備える請求項３４に記載の装置。
励起配置は、反応容器の受容部分内または反応容器の受容部分に隣接して配置された励起光源を有する請求項３４に記載の装置。
励起光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する請求項３６に記載の装置。
光分散装置はプリズムを有する請求項３４〜３７のいずれか１項に記載の装置。
光分散装置は回折格子を有する請求項３４〜３８のいずれか１項に記載の装置。
前記放射領域が受容部分の上部にある請求項３４〜３９のいずれか１項に記載の装置。
前記放射領域が受容部分の側部にある請求項３４〜３９のいずれか１項に記載の装置。
前記放射領域が受容部分の底部にある請求項３４〜３９のいずれか１項に記載の装置。
光検出装置はＣＣＤまたはＣＭＯＳ検出器を有する請求項１〜４２のいずれか１項に記載の装置。
複数の反応容器がマルチウェルプレート内に含まれる請求項１〜４３のいずれか１項に記載の装置。
前記マルチウェルプレートを保持するヒータブロックを有するサーマルサイクラーをさらに備える請求項４４に記載の装置。
特定のスペクトルは反応容器内の特定の試薬または特定の試薬の状態の特性である請求項１〜４５のいずれか１項に記載の装置。
特定のスペクトルは、反応中に存在する蛍光団の単一の種に由来する請求項１〜４６のいずれか１項に記載の装置。
化学または生化学反応は少なくとも１つの蛍光団の存在下で行われたポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）であり、該少なくとも１つの蛍光団は、
挿入染料等の、核酸が間に挿入された蛍光団、
標識されたハイブリダイゼーションプローブ等の、核酸とハイブリダイズする蛍光団、
標識された消化プローブ等の、ＰＣＲプロセスにより修飾される蛍光団、
蛍光性の標識プローブ等の、自身の間の蛍光エネルギー伝達を提供する蛍光団、および
他の蛍光プローブ、
からなる群から選択された１または複数の蛍光団であってよい請求項１〜４７のいずれか１項に記載の装置。
前記蛍光団は、ＰＣＲの標的核酸配列に特異的にハイブリダイズする第１のオリゴヌクレオチドプローブに取り付けられた蛍光標識であり、
第１のオリゴヌクレオチドプローブは、プローブ上で同時に存在する場合に前記蛍光標
識と蛍光エネルギーを交換可能な第２の蛍光団を備え、
反応の伸長期の間に標的核酸に結合した任意の第１のプローブを消化するために、５’−３’エキソヌクレアーゼ活性を有するポリメラーゼがＰＣＲに使用される、請求項４８に記載の装置。