JP2021527817A - 分析前基板処理のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本開示において提示される一部の実施形態は、自動組織切断（ＡＴＤ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｉｓｓｕｅ Ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ））システムに関係している。ＡＴＤシステムは、（ａ）保存されることになる領域としての１つ又は複数のＲＯＩのみを有するホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織試料を抽出し；（ｂ）非関心領域（ＲＯＮＩ）内の核酸内容物を除去又は分解し、標準的な顕微鏡基板から特定の容器に全ての組織試料を収集する；ための非接触及び／又は機械的方法を使用して、基板上の病理医によるデジタルマーク又はペンマークから基板上での切断を行うためのワンストップの潜在的に低コストのシステムである。

Description

関連出願の相互参照
本開示は、一般に、組織学及び／又は病理生物学の分野に関する。より具体的には、本開示は、分析前基板処理システム及び関連する方法に関し、これらのシステム及び方法は、一部の実施形態において、例えば、組織学標本等、生物学的基板等の基板内の関心領域（ＲＯＩ）及び非関心領域（ＲＯＮＩ）を分離及び単離するのに有用であり得る。

下流分析のための組織学的試料の調製及び／又は処理に対する削り取り手順の厄介な性質を解決するために、種々の方法が示唆されている。例えば、真空ブラスト技術が推奨されているが、これらは産業的環境においてのみ展開可能であり、従って、高価なツール及び機器を必要とする。また、現在、顕微鏡用スライドガラスに乗せられた基板に適合する真空ブラスト技術は存在しない。同様に、例えば、シリカ粒子、シリカ被覆粒子又はポリマー被覆強磁性ビーズを用いたサンドブラスト等の粒子ベースのブラスト法は、下流の分析ステップの実施に先立ち、関心領域（ＲＯＩ）からの粒子の分離を必要とする。

現在の組織切断プロセスは完全に手動であり、基板から「Ｓ」（すなわち、ＲＯＩ）領域を直接収集するためにカミソリの刃を使用する。例えば、基板提出のための従来のワークフローは、完全に手動のプロセスを含み、ユーザが、標準的な既製のマーキングペンを使用して、染色されたスライド上の病理医による関心領域のマーキングを非染色のスライドに手動で移す。次に、ユーザは、カミソリの刃又は同等物を使用して、マークされた非染色の基板上の関心領域を削ぎ落とし、容器内に収集する。

この記載された手動のプロセスは、オペレータの手／目による調整に完全に頼ることによって、オペレータの正確性を制限し、これは、組織削り取りの一貫性及び正確性に影響を与える。このプロセスはまた、ガラス表面に加えられる一定の力が、オペレータに裂傷及び人間工学的問題（例えば、手根管症候群等）を引き起こす可能性があるため、人間工学的／安全性の問題を導入する。

現在のデジタルパソロジーの実施は、組織学／病理学ワークフローの多くの領域を改善している。しかし、ニーズが満たされていない重要な領域が依然としていくつか存在する。１つの満たされていないニーズは、一部の基板提出を、市販のデジタルパソロジーシステムを使用してデジタル方式で処理することができないということである。手動のガラスのワークフロー処理を必要としている事例が、依然として相当数存在する。従って、十分なデジタルワークフローを達成するために、このプロセスを変える方法が必要である。

Ｓｔｅａｄｍａｎ´ｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ， ２８ｔｈ Ｅｄ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ， Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ， ＭＤ （２００５） Ｃｉｃｅｎａｓ ｅｔ ａｌ．， Ｃａｎｃｅｒｓ （Ｂａｓｅｌ）， ２８， ９（５）， ２０１７

本開示において提示される一部の実施形態は、自動組織切断（ＡＴＤ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｉｓｓｕｅ Ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ））システムに関係している。ＡＴＤシステムは、（ａ）保存されることになる領域としての１つ又は複数のＲＯＩのみを有するホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織試料を抽出し；（ｂ）非関心領域（ＲＯＮＩ）内の核酸内容物を除去又は分解し、標準的な顕微鏡基板から特定の容器に全ての組織試料を収集する；ための非接触及び／又は機械的方法を使用して、基板上の病理医によるデジタルマーク又はペンマークから基板上での切断を行うためのワンストップの潜在的に低コストのシステムである。

本開示の特定の態様によると、ＡＴＤは、基板上のＲＯＩを削り取るためにデジタルパソロジープロセスと統合される。また、実行可能な方法で、望ましい「Ｓ」（すなわち、ＲＯＩ）領域を収集するか又は望ましくない「Ｘ」領域を除去するためのシステム及び方法も開示されている。記載されるシステム及び方法は、スライド画像をデジタル化し、下流の削り取りプロセスを単純化するための低コストで柔軟なシステムを提供する。

当該システムは、一部の実施形態において、以下の：（ａ）適した拡大率で、染色及び非染色のスライド画像をキャプチャするステップ、（ｂ）デジタルマーキングにペンマーキングをデジタル化するステップ、（ｃ）基板上のマーキング座標を関連する基板に一致させるために、オブジェクトベース又は他のアルゴリズムを行うステップ、（ｄ）マークされた試料ＲＯＩを容器内に抽出するステップ、（ｅ）ＲＯＮＩ内の試料を除去するか又はＲＯＮＩ内の核酸を分解し、全ての試料（例えば、組織等）を容器内に収集するステップ、及び（ｆ）試料を溶解し、溶解物を出力するステップを行うことができてもよい。

この技術は、現在の手動プロセスが：（ａ）より低い品質、（ｂ）オペレータの制限、（ｃ）作業危険性、（ｄ）人間工学、及び／又は（ｅ）安全性等、ある種の欠点又は制限を有する可能性があるため、有用であり得る。例えば、手動の切断方法は、個々のオペレータの手／目による調整に完全に頼っており、これは、結果の一貫性及び正確性に影響を及ぼす可能性がある。手動の切断方法には、一貫した精度を達成するために、専用の訓練計画が必要となる場合もある。また、ガラス表面に一定の力を加える手動の切断を行うと、例えば手根管症候群等の手首の損傷等、時間の経過に伴いオペレータに人間工学的な問題を引き起こす恐れもある。従って、多くの検査室では、オペレータは、受傷を防ぐのに寄与するために、手動の切断を行うのに費やす時間も制限しなければならない。また、安全の点から、例えば裂傷を引き起こす恐れがある、破損した刃からのカミソリの刃による受傷のリスクもある。それにもかかわらず、完全に手動の方法が、現在の検査プロセスにおいて一般的に使用されており、現在の検査プロセスは、例えば、病理医から関心領域を手でマークするために標準的な既製のマーキングペンを使用し、エンドユーザは、基板上の関心領域を削り取るためにカミソリの刃又は同等のもの（すなわち、メス）を使用し得る。

試料切断のための自動化されたシステムが利用可能であるが、そのようなシステムは、コストがかかり得る及び／又はロースループットであり得る。例えば、ＡＶＥＮＩＯ（登録商標）ＭＩＬＬＩＳＥＣＴ（商標）システム（Ｒｏｃｈｅ ＧｍｂＨ）は、基板上の関心領域の自動収集を行うミリングマシンであり、従って、手動で収集する場合の上記の問題を回避している。しかし、このシステムは、コストがかかり、ゆっくりと作動し、大量のものを扱う検査室のためには多くのシステム及びオペレータを必要とすることがある。従って、このシステムは、ハイスループット試料分析に適していない可能性がある。レーザーキャプチャーダイセクションシステムも、いくつかの製造業者から入手可能である（例えば、Ｌｅｉｃａ ＬＭＤ６−７システム等）。これらのシステムでは、ＵＶレーザーを使用して、ＲＯＩを切断し（例えば、境界線をプロファイル又はスコア化し）、（例えば、基板からの標本放出を改善するために）ＩＲレーザーを使用して、接着性のキャップ（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｃａｐ）を膨張させ、基板からＲＯＩを除去し；このシステムは、その後の分析のために収集され得るカスタムの基板も必要とする。

本開示は、困難をもたらし得る試料切断のいくつかの領域に取り組み、実施形態は、異なるレベルのシステムの複雑性を含み得る。当該システム及び方法は、手動による分離を回避し且つ標準的なスライド装置を使用しながら、より高いスループット、従ってより速い試料切断を提供し得る基板上の関心領域（ＲＯＩ）を分離する方法を提供する。

本開示は、例えば：（ａ）基板を固定するためのホルダーユニット；（ｂ）ホルダーユニットに近接して置かれるカメラ；（ｃ）基板上に取り付けられた試料の一部を除去するように構成された処理要素；及び、（ｄ）ホルダーユニットに通信可能に接続されるコンピュータデバイス；を含む、基板上に取り付けられた試料を処理するためのシステムを含む。

複数の態様によると、カメラ及び処理要素は：（ａ）カメラを使用して、第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像、及び第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るように構成された画像キャプチャエンジンと、（ｂ）ユーザが、第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するのを可能にするように構成されたデジタルマーカーエンジンと、（ｃ）第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが回転され且つ整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせてマップするように構成された画像オーバーレイエンジンと、（ｄ）第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部のみが除去されるように、ホルダーユニット及び処理要素の位置決めを制御するように構成された試料除去エンジンとを含んでもよい。

従って、本明細書における一部のシステムの実施形態は、（本明細書において「Ｓ」試料とも呼ばれる）試料上の１つ以上のＲＯＩと（本明細書において「Ｘ」試料と表される）スライド上の他の試料との境界面を描写するマークをデジタル化するための手段を含む。そのような境界面は、例えば、試料上に仮想マークを生成することを可能にするアルゴリズムを含み、同じ試料上に若しくは試料と手動で整列された平行試料（ｐａｒａｌｌｅｌ ｓａｍｐｌｅ）上に前もって配置された手動のマークを実質的にトレースすることによって、又は、標的試料に対して、前もって手動でマークされた平行試料を自動整列する、並びに、一方の試料から他方の試料へマークを実質的にトレースすることによって行われる。そのような手段には、これらの動作を行うのに必要な機械的構成要素も含まれる。

本明細書における一部のシステムの実施形態は、機械的プロセスを介して選択的に除去すること又は１つ以上のＲＯＩに影響を与えることなくＸ試料をアブレーションすることによって、スライド上の任意のＸ試料から１つ以上のＲＯＩを分離するための手段を含む。そのような手段には、例えば、パルスレーザー等のレーザー、ウォータージェット、若しくは高周波源、ミリング、電流、超音波、マイクロブラスト、マイクロビーズブラスト、粒子ブラスト、サンドブラスト、アブレーション、又は動物細胞を溶解又はアブレーションすることができる熱エネルギーが含まれる。そのような手段には、例えばレーザー又はウォータージェット等の機構を、１つ以上のＲＯＩを回避しながらＸ試料に特異的に向けることができる、上記の方法及びアルゴリズムを利用するのに必要な機械的構成要素も含まれる。

本明細書における一部のシステムの実施形態は、Ｘ試料又はその中の細胞若しくは高分子を選択的に化学的に分解することによって、Ｘ試料から１つ以上のＲＯＩを分離するための手段を含む。そのような手段には、例えば、スライド上の１つ以上のＲＯＩにではなく、Ｘ試料に選択的に向けられる漂白剤、強酸、強塩基、又は１つ以上の酵素、並びに、１つ以上のＲＯＩを回避しながらＸ試料に特異的に化学物質を向けることができる、上記の方法及びアルゴリズムを利用するのに必要な機械的構成要素が含まれる。

一部のシステムの実施形態において、当該システムは、基板上の１つ以上のＲＯＩをストレートパス収集（ｓｔｒａｉｇｈｔ ｐａｓｓ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）するための手段も含む。例えば、ストレートパスは、全ての試料が収集されるため、マーキングを含まなくてもよい。Ｘが死滅又は除去されると、全ての残りの試料（例えば、Ｓ領域のみ）が収集されるため、ストレートパス方法が利用されてもよい。例証的な手段には、例えば、粒子ブラスト、カミソリの刃等の刃、メス、キュレット、スクープ、パンチ、真空が試料を除去するのを可能にする真空源、又は（例えば、粒子マイクロブラスト等）ＲＯＩ試料に対して競合する表面若しくは媒体若しくは溶液を提供するための荷電表面若しくは媒体、又は、スライドガラスからＲＯＩを抽出するための接着媒体を使用することが含まれる。そのような手段は、上記の要素の使用を自動的に制御するのに必要な他の機械的要素も含む。

一部の実施形態において、当該システムは、容器にＲＯＩ試料を配置するための手段を含む。例証的な手段には、例えば、スライドから除去されたＲＯＩ試料を収集し、それを、ウェル構造、チューブ、又はバイアル等の容器内又は容器上に置くプロセスを自動的に制御することができる機械的構成要素が含まれる。

本開示の態様は：（ａ）第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像を得るステップ；（ｂ）第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るステップ；（ｃ）第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するステップ；（ｄ）第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるステップ；及び（ｅ）処理要素を使用して、第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部のみを除去するステップ；を含む、基板上に取り付けられた試料を処理する方法を記載する。

本開示のさらなる態様は：（ａ）基板を固定するためのホルダーユニット；（ｂ）ホルダーユニットに近接して置かれるカメラ；（ｃ）基板上に取り付けられた試料の一部の上の核酸を変性させるために核酸変性剤を供給するように構成された処理要素；及び（ｄ）ホルダーユニットに通信可能に接続されるコンピュータデバイス；を含む、基板上に取り付けられた試料を処理するためのシステムを記載する。

複数の態様によると、カメラ及び処理要素は：（ａ）カメラを使用して、第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像、及び第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るように構成された画像キャプチャエンジンと、（ｂ）ユーザが、第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するのを可能にするように構成されたデジタルマーカーエンジンと、（ｃ）第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるように構成された画像オーバーレイエンジンと、（ｄ）第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料のＸ又は（ＲＯＮＩ）部分における核酸のみが変性するように、ホルダーユニット及び処理要素の位置決めを制御するように構成された核酸変性エンジンと、を含んでもよく、核酸変性エンジンは、化学分析を行うための化学分析器、質量分析計、及び／又は細胞分析を行うための細胞分析器を含む。

さらなる態様は：（ａ）第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像を得るステップ；（ｂ）第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るステップ；（ｃ）第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するステップ；（ｄ）第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるステップ；及び（ｅ）処理要素を使用して、第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部における核酸のみを変性させるステップ；を含む、基板上に取り付けられた試料を処理する方法を記載する。

別の態様では、組織学的試料、例えばＦＦＰＥスライド又は固定組織等を処理するためのシステム、方法、及び装置が開示される。これらのシステム、方法、及び装置は、既存の粒子マイクロブラスター（ＰＭＢ）及びコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）ミリング技術の制限を克服し、使いやすさと、分析ワークフローの感度及び／又は特異性も大幅に改善する。特に、本開示は、ＰＭＢ及びＣＮＣミリング技術における変化に関し、これは、組織学的試料からの効率的な非関心領域（ＲＯＮＩ）の除去又は関心領域（ＲＯＩ）の収集を可能にし、同時に、ＲＯＩからの分析物（例えば、核酸、タンパク質、及び他の高分子等）の減少を最小限に抑える。記載される方法はシンプルであり、下流の分析手順とシームレスに統合させることができる。

本開示によると、組み合わせブラスト技術を使用して、例えばスライドガラス等の基板上に乗せられた生物学的標本を処理する。ブラスト材料（すなわち、粒子）と加圧空気との組み合わせが、システム内に強制的に与えられ、患者組織のＲＯＩに向けられる。ＰＭＢは、ＰＭＢの壁内にブラストされた患者組織を有するような方法で構造化される。次に、ブラストされた組織をその領域から収集し、それを容器内で蓄積するために、真空が使用される。フィルタを使用して、容器を分割して真空が増えるのを可能にしてもよいが、一部が真空ポンプに到達しないように止めることができる。この方法は、廃棄領域（「Ｘ」）若しくは関心領域（「Ｓ」）、又は関心のある全ての内容物の双方をブラストするために使用することができる。ブラスト媒質は、例えば酸化アルミニウム；二酸化ケイ素；金属系の粒子；磁性又は強磁性粒子；塩、イオン粒子、凍結乾燥した試薬粒子等を含む異なる材料で作ることができる。

（例えば、下流処理に先立ち）関心のある最終標的から粒子の分離を必要とする既存のＰＭＢ技術とは対照的に、本開示のシステム及び方法は、粒子自体が下流のプロセスにおいて使用されるため、処理された試料から粒子の分離を必要としない。

当該方法はまた、複数の処理ステップを単一のステップに統合することを可能にし、これは、相互汚染を減らすのに寄与し、組織標本からの核酸等の分析物の収集も、高度に合理化された効率的且つ安価な様式で可能にするため、既存の方法よりも有利である。オペレータの考慮を減らすことによって、本開示のシステム及び方法は、免疫組織化学、ヌクレアーゼ保護アッセイ等、組織学的アッセイの可変性を減らす及び／又は再現性を増加させるのに寄与する。

本技術の別の利点は、本開示のシステム及び／又は方法を、例えば、顕微鏡、ハイブリダイゼーションアッセイ、配列決定、クロマトグラフィー、分光測定、ＥＬＩＳＡ等の下流の分析手順等、既存の分析ワークフローにモジュール式に適用することができるということである。これは、本開示のシステム及び／又は方法を、様々な処理前及び処理後のステップにおいてシームレスに統合させることができるということを意味する。必要に応じて、当該システム及び方法は、足場として、様々な下流の分析ステップにおいて適用されてもよい。

本方法は、例えば、異なるサイズ、形状、又は材料の粒子等、種々のアブレーション粒子を利用するように容易に修正又は適応させることができ、標的組織の作製及び／又は組成に基づき選択することができる。例えば、関心のある標的に応じて、疎水性、極性、無極性、イオン交換可能な粒子、親和性特異的粒子、誘電体粒子、凍結乾燥粒子等、代替タイプの材料が使用されてもよい。また、本明細書において利用される試薬及びシステムは比較的安価であるため、アッセイのコストをあからさまに上げることなく、本技術を分析ワークフローに容易に統合して、性能を著しく改善することができる。

従って、本開示は、部分的に、以下の非限定的な実施形態に関する。

一部の実施形態において、本開示は、（ａ）粒子状物質及び加圧空気を含む接触媒質と生物学的試料を接触させるステップであり、生物学的試料内の構成成分の接触媒質への少なくとも部分的な移動を実現するのに十分な条件下で接触させるステップ；及び（ｂ）接触媒質を生物学的試料から除去するステップ；を含む、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関する。好ましくは、生物学的試料は、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のために処理される。

本開示は、生物学的試料が、パンチ生検標本、針生検標本、新鮮組織、組織培養物、凍結組織標本、中性ホルマリン処理組織、器官、小器官、ホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織、ワックス固定包埋組織、エタノール固定パラフィン包埋（ＥＦＰＥ）組織、ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色組織、又はグルタルアルデヒド固定組織を含む、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関する。好ましくは、生物学的試料は、ＦＦＰＥ又はＥＦＰＥ組織を含む。好ましくは、生物学的試料は、腫瘍組織、変性組織、炎症組織（例えば、関節リウマチ、潰瘍性大腸炎、クローン病等の炎症性疾患を患っている患者からの組織等）からの細胞を有する。

本開示は、第１及び第２の構成要素を含む試料ミリング装置に関する。第１の構成要素は、両端に開口部を有する。第２の構成要素は、第１の構成要素の一端に固定され、第２の構成要素が第１の構成要素に固定されているところから外方に向く試料収集開口部を有する。試料収集開口部は、試料収集開口部の周囲に沿って突出する１つ以上の試料削り取り要素を有する。真空チャネルが、第１及び第２の構成要素を通って延びて、試料収集開口部を、第１の構成要素のもう一方の端部上の真空接続開口部と接続する。

本開示は、生物学的試料内の関心領域（ＲＯＩ）、非関心領域（ＲＯＮＩ）、又は全ての領域を接触媒質と接触させるステップ；好ましくは、関心領域（ＲＯＩ）を接触媒質と接触させるステップを含む、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関する。

本開示は、生物学的試料が、ゲノムＤＮＡ（ｇＤＮＡ）、メチル化ＤＮＡ、特異的メチル化ＤＮＡ、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、断片化ＤＮＡ、断片化ＲＮＡ、断片化ｍＲＮＡ、ミトコンドリアＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）、葉緑体ＤＮＡ（ｃｔＤＮＡ）、ウイルスＲＮＡ若しくはウイルスＤＮＡ、マイクロＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、ｉｎ ｓｉｔｕ ＰＣＲ産物、ポリＡ ｍＲＮＡ、ＲＮＡ／ＤＮＡハイブリッド、脂質、炭水化物、タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質、リン酸化タンパク質、タンパク質の特異的リン酸化若しくはアセチル化変異体、又はウイルスコートタンパク質から選択される診断上関心のある少なくとも１つの分析物、好ましくは、ｍＲＮＡ、ｇＤＮＡ、ウイルスＤＮＡ、若しくはウイルスＲＮＡから選択される核酸を含む、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関する。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、ブラスト媒質内の粒子状物質が、酸化アルミニウム；二酸化ケイ素；金属系の粒子；磁性若しくは強磁性粒子、又はそれらの組み合わせを含む。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、粒子状物質が、生物学的試料内の分析物又は非分析物に結合することができ；好ましくは、粒子状物質は、イオン相互作用、極性−無極性相互作用、疎水性相互作用、ファンデルワールス相互作用、化学結合、誘電性若しくは双性イオン相互作用、又はそれらの組み合わせから選択される相互作用を介して、分析物に結合することができる。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、接触媒質が、加圧されたヘリウム、アルゴン、キセノン、窒素、二酸化炭素、又はそれらの組み合わせから選択される加圧空気を含む。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、生物学的試料は、基板上に乗せられ、例えば、基板は、ガラス、シリコン、ポリ−Ｌ−リジン被覆材料、ニトロセルロース、ポリスチレン、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、紙、及び／又はポリカーボネートから選択される。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、生物学的試料は核酸分析物を含み、接触媒質はシリカを含む粒子状物質を含む。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、マイクロダイセクション、例えばレーザーマイクロダイセクション等をさらに含む。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、接触媒質が、真空吸引、圧力差若しくは勾配、重力、輸送媒体（例えば、液体、又はエアロゾル若しくはガス）、又は磁場若しくは電場から選択される移動媒体を介して、生物学的試料から除去される。

本開示は、（ａ）生物学的試料内の非関心領域（ＲＯＮＩ）を接触媒質と選択的に接触させるステップであって、選択的接触は、好ましくは、生物学的試料内の関心領域（ＲＯＩ）をそのまま残すことを含む、ステップ；（ｂ）生物学的試料内の関心領域（ＲＯＩ）を接触媒質と選択的に接触させるステップであって、選択的接触は、好ましくは、生物学的試料内の非関心領域（ＲＯＮＩ）をそのまま残すことを含む、ステップ；又は（ｃ）生物学的試料内のＲＯＩ及びＲＯＮＩの双方を接触媒質と接触させるステップ；を含む、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関する。

本開示は、接触媒質内の粒子状物質を収集するステップ；（ｃ）任意的に、分析のために粒子状物質を調製するステップ；及び（ｄ）さらに任意的に、粒子状物質を分析するステップ；を含む、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関する。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、分析のために粒子状物質を調製するステップが、バッファー（例えば、溶解バッファー等）で粒子状物質を処理することと、粒子状物質を洗浄して非分析物を除去することとを含む。好ましくは、この実施形態の下で、粒子状物質の分析は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）、逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）、核酸配列ベース増幅（ＮＡＳＢＡ）、ループ介在等温増幅（ＬＡＭＰ）、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、イムノアッセイ、イムノＰＣＲ（ｉＰＣＲ）、酵素活性アッセイ、染色、イメージング、全ゲノム増幅（ＷＧＡ）、ｉｎ ｓｉｔｕ ＰＣＲ、ｉｎ ｓｉｔｕ ＷＧＡ、ポロニー形成、配列決定、単一分子配列決定、ナノポア分析、ナノポアシーケンシング、単一分子イメージング、ＤＮＡボール形成、電気泳動、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）電気泳動、質量分析、クロマトグラフィー（例えば、ＨＰＬＣ等）、近接ライゲーションアッセイ、電気化学的検出、プラズモン共鳴（ＳＰＲ）、ハイブリダイゼーションアッセイ（例えば、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）等のｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーションアッセイ等）、ＦＲＥＴ、細胞選別（例えば、ＦＡＣＳ等）、電気化学発光ＥＬＩＳＡ、及び化学発光ＥＬＩＳＡを含む。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、当該方法は、接触媒質を濃縮媒質と混合するステップをさらに含む。好ましくは、この実施形態の下で、濃縮媒質は、生物学的試料内の関心のある分析物に特異的に結合する物質、例えば関心のあるタンパク質抗原に特異的に結合する抗体又は関心のある核酸に特異的にハイブリダイズする核酸等を含む。

本開示は、例えば、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のための、上述又は以下の実施形態に従った、生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法に関し、生物学的試料は、関心領域（ＲＯＩ）及び／又は非関心領域（ＲＯＮＩ）；好ましくは、ＲＯＩ及びＲＯＮＩの双方の明確に規定された空間的位置を含む二次元組織（例えば、組織切片若しくはスライス等）又は三次元組織（例えば、組織ブロック等）を含む。

一部の実施形態において、本開示は、（ａ）粒子状物質及び加圧空気を含む接触媒質と生物学的試料を接触させることであり、生物学的試料内の構成成分の接触媒質への少なくとも部分的な移動を実現するのに十分な条件下で接触させること；及び（ｂ）処理された生物学的試料を得るために、接触媒質を生物学的試料から除去すること；によって生物学的試料を処理するステップ、並びに、処理された生物学的試料又は除去された接触媒質内の分析物に対してアッセイを行うステップ；を含む、生物学的試料内の分析物に対してアッセイを行う方法に関する。

一部の実施形態において、本開示は、（ａ）生物学的試料又はその中の領域を、粒子状物質及び加圧空気を含む接触媒質と接触させるための第１の構成要素であって、生物学的試料内の構成成分の接触媒質への少なくとも部分的な移動を実現するのに十分な条件下で接触させるための第１の構成要素；（ｂ）接触媒質を生物学的試料から除去するための第２の構成要素；及び（ｃ）任意的に、接触媒質若しくは処理された生物学的試料、又は接触媒質及び処理された生物学的試料の双方の中の成分を分析するための第３の構成要素；を含む生体分析システムに関する。

本開示は、上述又は以下の実施形態の生体分析システムに関し、第１の構成要素は、接触媒質を有する加圧粒子マイクロブラスター（ＰＭＢ）を含む。

本開示は、上述又は以下の実施形態の生体分析システムに関し、第２の構成要素は、真空吸引、圧力差若しくは勾配、粒子状物質を輸送するための媒体（例えば、液体若しくはエアロゾル等）、又は磁場若しくは電場から選択される移動媒体を含む。

本開示は、上述又は以下の実施形態の生体分析システムに関し、任意的な第３の構成要素は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）、逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）、核酸配列ベース増幅（ＮＡＳＢＡ）、ループ介在等温増幅（ＬＡＭＰ）、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、イムノアッセイ、イムノＰＣＲ（ｉＰＣＲ）、酵素活性アッセイ、染色、イメージング、全ゲノム増幅（ＷＧＡ）、ｉｎ ｓｉｔｕ ＰＣＲ、ｉｎ ｓｉｔｕ ＷＧＡ、ポロニー形成、配列決定、単一分子配列決定、ナノポア分析、ナノポアシーケンシング、単一分子イメージング、ＤＮＡボール形成、電気泳動、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）電気泳動、質量分析、クロマトグラフィー（例えば、ＨＰＬＣ等）、近接ライゲーションアッセイ、電気化学的検出、プラズモン共鳴（ＳＰＲ）、ハイブリダイゼーションアッセイ（例えば、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）等のｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーションアッセイ等）、ＦＲＥＴ、細胞選別（例えば、ＦＡＣＳ等）、電気化学発光ＥＬＩＳＡ、及び化学発光ＥＬＩＳＡのための機器から選択される機器を含む。

本開示において提示される一部の実施形態は、自動組織切断（ＡＴＤ）システムに関係している。ＡＴＤシステムは：（ａ）保存されることになる領域としての１つ又は複数のＲＯＩのみを有するホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織試料を抽出し；（ｂ）非関心領域（ＲＯＮＩ）内のＤＮＡを除去又は分解し、標準的な顕微鏡基板から特定の容器に全ての組織試料を収集する；ための非接触及び／又は機械的方法を使用して、基板上の病理医によるデジタルマーク又はペンマークから基板上での切断を行うためのワンストップの潜在的に低コストのシステムである。

様々な実施形態に従って利用される様々な削り取り方法の概略図である。 様々な実施形態に従った、基板提出をデジタル処理するための例証的なプロセスを示した流れ図である。 様々な実施形態に従った、「Ｓ」領域を収集する又は「Ｘ」領域を除去するための改善された方法を示した流れ図である。 様々な実施形態に従った、試料切断の例証的な方法を示した図である。 様々な実施形態に従った、マスク上の入射放射の例証的な透過照射及び反射照射を例示した図であり、これは、放射がマスクによって部分的に遮断され、放射が特定の領域にしか到達できない（例えば、特定の割合のエネルギーのみが波長の関数として透過され得る）ためである。 様々な実施形態に従った、マークされた望ましくない「Ｘ」領域及び関心領域（ＲＯＩ）を有する例証的なスライドを示した図であり、例えば、「Ｘ」領域及びＲＯＩは、以下に記載されるプロセスによって決定され得る。 様々な実施形態に従った、基板の上にマスクを重ね合わせることによって望ましくない「Ｘ」領域が基板から除去されるプロセスを例示した図であり、例えば、マスクを、以下に記載されるように調製することができ、マスクを基板上に重ね合わせることができ、さらに、「Ｘ」領域を、以下に記載されるように様々な方法によって除去することができる。 様々な実施形態に従った、粒子マイクロブラスターの代表的な例示を示した図であり、図８Ａは、患者試料を処理するための本開示のＰＭＢの代表的な実施を示している。 様々な実施形態に従った、粒子マイクロブラスターの代表的な例示を示した図であり、図８Ｂは、患者試料を処理するための本開示のＰＭＢの代表的な実施を示している。 記載されるシステム及び方法を実施するための例証的なコンピュータシステムのシステムアーキテクチャを示した図である。 様々な実施形態に従った、例証的な試料処理装置を例示した図である。 様々な実施形態に従った、例証的な試料処理装置を例示した図である。 様々な実施形態に従った、例証的な試料処理システムを例示した図である。

定義
本明細書において使用される用語の一部が、このセクションにおいて記載されるように定義される。他の用語は、本開示の他の箇所で定義又は例証される。別段の定義がない限り、本明細書において使用される技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。

この出願において、「又は」の使用は、特に明記しない限り、「及び／又は」を意味する。多項従属クレームに関連して「又は」の使用は、選択肢においてのみ、２つ以上の先行する独立又は従属クレームを指す。

「約」という単語は、その値のプラス又はマイナス１０％の範囲を意味し、例えば、本開示の文脈が他のことを示すか又はそのような解釈と矛盾している場合を除き、「約５」は４．５から５．５を意味し、「約１００」は９０から１００を意味する。例えば、「約４９、約５０、約５５」等の数値のリストにおいては、「約５０」は、例えば、４９．５から５２．５未満等、前の値と後の値との間の１つ又は複数の間隔の半分未満に及ぶ範囲を意味する。さらに、「約〜未満」又は「約〜を超える」という句は、本明細書において提供される「約」という用語の定義を考慮して理解されるべきである。

ある範囲の値が本開示において提供される場合、その範囲の上限と下限との間の各介在値、及び、その記載された範囲内のいかなる他の記載された値又は介在値も、本開示に包含されるということが意図される。例えば、１μｍから８μｍの範囲が記載されている場合、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、６μｍ、及び７μｍも開示されているということが意図される。

本明細書において使用される場合、「複数」という用語は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれ以上であり得る。

本明細書において使用される場合、「検出する」という用語は、試料における１つ以上のパラメータの測定によって試料に関連する値又は値のセットを決定するプロセスを指し、さらに、参照試料に対して検査試料を比較することを含んでもよい。本開示によると、腫瘍の検出は、１つ以上のマーカーの同定、アッセイ、測定、及び／又は定量化を含む。

「尤度」という用語は、本明細書において使用される場合、一般的に、確率、相対的確率、有無、又は程度を指す。

本明細書において使用される場合、「備える」（若しくはその変形）、「含有する」（若しくはその変形）、「有する」（若しくはその変形）、又は「含む」（若しくはその変形）という用語は、限定的であると意図されず、包括的又はオープンエンドであり、さらなる記載されていない添加物、構成成分、整数、要素、又は方法のステップを除外しない。例えば、特徴のリストを含むプロセス、方法、システム、組成物、キット、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されるわけではなく、明示的に列挙されていないか又はそのようなプロセス、方法、システム、組成物、キット、又は装置に固有ではない他の特徴を含んでもよい。

本明細書において使用される場合「試料」という用語は、例えば、物理的、生化学的、化学的、及び／又は生理学的特徴に基づき特徴付けられ及び／又は同定されることになる細胞及び／又は他の分子実体を含有する関心のある対象から得られるか又は導き出される組成物を指す。好ましくは、試料は「生物学的試料」であり、これは、例えば細胞、組織、及び器官等、生存している実体から導き出される試料を意味する。一部の実施形態において、組織試料の供給源は、血液又は任意の血液成分；体液；新鮮、凍結、及び／又は保存された器官若しくは組織の試料、又は生検若しくは吸引物からの固形組織；及び、対象の妊娠又は発生における任意の時点からの細胞又は血漿；であってもよい。試料には、初代又は培養細胞若しくは細胞株、細胞上清、細胞溶解物、血小板、血清、血漿、流体（例えば、リンパ液、羊水、乳汁、全血、尿、ＣＳＦ、唾液、痰、涙、汗、粘液、腫瘍溶解物、及び細胞培地等）、均質化組織、腫瘍組織、並びに細胞抽出物が含まれるが、これらに限定されない。試料は、例えば試薬を用いた処理を介して操作された、可溶化された又は特定の成分（タンパク質若しくは核酸等）が濃縮された、又は切断目的のために半固体又は固体マトリックスに埋め込まれた、例えば、組織学的試料内の組織又は細胞の薄いスライス等の生物学的試料をさらに含む。試料は、例えば水、土壌、泥、空気、樹脂、ミネラル等の環境成分を含有してもよい。好ましくは、生物学的試料は、対象（例えば、ヒト若しくは他の哺乳動物対象等）から得られたＤＮＡ（例えば、ｇＤＮＡ、ｍｔＤＮＡ等）、ＲＮＡ（例えば、ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ等）、タンパク質、又はそれらの組み合わせを含有している。

本明細書において使用される場合、「細胞」という用語は、「生物学的細胞」という用語と交換可能に使用される。生物学的細胞の非限定的な例として、真核細胞、植物細胞、哺乳類細胞、爬虫類細胞、鳥類細胞、若しくは魚類細胞等の動物細胞、原核細胞、細菌細胞、真菌細胞、又は原生動物細胞等、筋肉、軟骨、脂肪、皮膚、肝臓、肺、及び神経組織等の組織から解離した細胞、Ｔ細胞、Ｂ細胞、ナチュラルキラー細胞、及びマクロファージ等の免疫学的細胞、胚（例えば接合子等）、卵母細胞、卵子、精子細胞、雑種細胞、培養細胞、細胞株由来細胞、がん細胞、感染細胞、遺伝子導入及び／又は形質転換細胞、並びにレポーター細胞等が挙げられる。哺乳類細胞は、例えば、ヒト、マウス、ラット、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ウシ、又は霊長類等からの細胞であり得る。

本明細書において使用される場合、「腫瘍」という用語は、正常又は野生型細胞と比較して、遺伝子的、細胞的、又は生理学的レベルで形質転換を経た可能性のある任意の細胞又は組織を含む。この用語は、通常、良性（例えば、転移を形成せず、隣接する正常組織を破壊する腫瘍等）又は悪性／がん（例えば、周囲の組織に浸潤し、通常、転移をもたらす能力を有し、除去を試みた後で再発する恐れがあり、適切に治療されない限り、宿主の死を引き起こす可能性がある腫瘍等）であり得る腫瘍性増殖を意味する。非特許文献１を参照されたい。

「がん」という用語は、異常な細胞増殖、特に、事実上悪性であるがん及び細胞癌、肉腫、腺がん、リンパ腫、白血病、固形がん、及びリンパ系がん等を指す。異なるタイプのがんの例として、肺がん、膵がん、乳がん、胃がん、膀胱がん、口腔がん、卵巣がん、甲状腺がん、前立腺がん、子宮がん、精巣がん、神経芽細胞腫、頭部、頸部、子宮頸部、及び膣の扁平上皮癌、多発性骨髄腫、軟部組織及び骨原性肉腫、結腸直腸がん、肝がん、腎がん（例えば、ＲＣＣ等）、胸膜がん、子宮頸がん、肛門がん、胆管がん、消化管カルチノイド腫瘍、食道がん、胆嚢がん、小腸がん、中枢神経系のがん、皮膚がん、絨毛がん；骨原性肉腫、線維肉腫、神経膠腫、黒色腫等が挙げられるが、これらに限定されない。

「正常な細胞」に関連して使用される場合、「正常な」という用語は、形質転換されなかった表現型の細胞、又は検査されている組織タイプ（例えば、ＰＢＭＣ）の非形質転換細胞の形態を示す細胞を指すと意味する。一部の実施形態において、本明細書において使用される場合「正常な試料」は、例えば、唾液試料、皮膚試料、又は毛髪試料等の非腫瘍試料を含む。本開示の方法は、正常な試料を使用することなく実施され得るということに留意されたい。

「異常な」という用語は、本明細書において使用される場合、一般的に、正常（例えば、野生型等）からある程度逸脱する生物学的システムの状態を指す。異常な状態は、生理学的又は分子的レベルで発生し得る。代表的な例として、例えば、生理学的状態（疾患、病理学）又は遺伝的異常（突然変異、一塩基バリアント、コピー数多型、遺伝子融合、インデル等）が挙げられる。病状は、がん又は前がん状態であり得る。異常な生物学的状態は、異常の程度（例えば、正常状態からの距離を示す定量的尺度等）と関連している可能性がある。

本明細書において使用される場合、「マーカー」という用語は、正常な生物学的プロセス、病原性プロセス、又は、例えば抗癌剤による治療等の治療的介入に対する薬理学的応答の指標として客観的に測定することができる特徴を指す。マーカーの代表的なタイプには、例えば、遺伝子突然変異、遺伝子重複、アミノ酸の置換、付加、若しくは欠失、又はＤＮＡにおける体細胞変化、コピー数多型、縦列反復、転座、又はその組合せ等の複数の相違を含む、例えば、マーカーの構造（例えば、配列等）又は数における分子変化が含まれる。

本明細書において使用される場合、「遺伝子マーカー」という用語は、ゲノム上の特定の位置を有するか又はゲノムにおける特定の位置に対応するポリヌクレオチドの配列（例えば、ゲノム位置の配列に相補的な転写物等）を指す。従って、「遺伝子マーカー」という用語は、例えば、ゲノム配列自体だけでなく、ゲノム配列によってコードされるｃＤＮＡ及び／又はｍＲＮＡを指すために使用することもできる。遺伝子マーカーは、２つ以上の対立遺伝子又はバリアントを含んでもよい。遺伝子マーカーは、遺伝子産物（例えば、タンパク質等）をコードするか又はコードしない核酸配列を含む。特に、遺伝子マーカーは、一塩基多型／バリアント、若しくはコピー数多型、又はそれらの組み合わせを含む。好ましくは、遺伝子マーカーは、参照試料と比較したＤＮＡにおける体細胞変化、例えばｓＳＮＶ若しくはｓＣＮＶ、インデル、ＳＶ、又はその組合せ等を含む。

本明細書において使用される場合、「タンパク質マーカー」又は「プロテオミクスマーカー」という用語は、（例えば、転写物によってコードされるもの等）転写物に対応するポリペプチドの配列又はその断片（例えば、ポリペプチドの生物学的に活性な断片等）を指し、これは、次に、ゲノム配列（例えば、ＤＮＡ配列によって転写される転写物等）に対応し得る。

本明細書における「ホルマリン固定ワックス包埋」又は「ホルマリン固定パラフィン包埋」又は「ＦＦＰＥ」組織試料は、ホルマリン又は同等の物質で固定され、パラフィンワックス又は同等の物質等のワックスに包埋された試料を指すと広く解釈される。本明細書におけるＦＦＰＥ組織は、任意のヒト、動物、又は植物源由来であり得る。

本明細書における「スライド」は、分析のためにＦＦＰＥ組織を保持することができる任意のタイプの表面であってよく、任意の適した材料で作られてもよい。

本明細書における「関心領域」又は「ＲＯＩ」は、遺伝子の配列、構造、又は発現レベルにおける変化を評価するため等、ユーザが分析することを望み得る基板上の試料の一部を指す。基板上の試料は、全てがＲＯＩで、ＲＯＩ無しで、１つのＲＯＩで、又は２つ以上のＲＯＩで構成されてもよい。ＲＯＩは、本明細書において「Ｓ」試料とも呼ばれる。基板上のＲＯＮＩ試料は、本明細書において「Ｘ」試料と呼ばれる。

本明細書において使用される場合、「粒子状」物質という用語は、実質的に球形の粒子又はより不規則さが少ない形状の粒子等の粒子で構成される物質を意味する。典型的には、粒子状物質は、約１０ｎｍから約１００μｍ；好ましくは約５０から約４００ｎｍ；特に約１００から約２００ｎｍの直径を有する。

本明細書において使用される場合「アッセイ」という用語は、物質の量又は有無についての検査又は試験である。

本明細書において使用される場合「加圧」空気という用語は、例えば大気圧よりも高い圧力で圧縮された空気を意味する。そのような加圧空気中の「空気」成分は、典型的には、ヘリウム、アルゴン、キセノン、窒素、二酸化炭素、又はその混合物から選択される不活性ガスである。加圧システムにおいて典型的であるように、「空気」成分は、液体、半液体、又は気体の形態であってもよい。

本明細書において使用される場合「接触させる」とは、薬剤を含む組成物（例えば、接触媒質等）が、試験管、フラスコ、組織培養、チップ、アレイ、プレート、マイクロプレート、又は毛細管等の中で標的（例えば、細胞標的等）を含有する試料内に導入され、標的と薬剤との相互作用を可能にするのに十分な温度及び時間でインキュベートされるということを意味する。

ｉｎ ｖｉｖｏでの診断又は治療に関連して、「接触させる」とは、活性成分（例えば、化学物質又は薬物等）が対象内に導入され、活性成分が対象の標的組織（例えば、上皮組織等）とｉｎ ｖｉｖｏで接触させられるということを意味する。

本明細書において使用される場合、「対象」という用語は、任意の動物、好ましくは、ヒト、獣医学的動物、家畜、飼育動物、又はペット等の哺乳動物を意味し、臨床研究に通常使用される動物を含む。特に、対象は、例えば、がん等の疾患を有すると診断されたヒト患者等、ヒト対象である。対象は、疾患に関連する１つ以上の特徴、疾患に関連する１つ以上の症状を有する、潜在的に有する、又は有していると疑われる、疾患に関して無症状である、又は診断されていなくてもよい。特に、対象はがんを有してもよく、対象はがんに関連する１つ以上の症状を示してもよく、対象はがんに関連する症状を有していなくてもよく、又は対象はがんと診断されていなくてもよい。

本明細書において使用される場合「ノイズ」という用語は、その最も広い意味で、任意の望ましくない障害（例えば、真の事象に直接関連しない信号等）を指し、それにもかかわらず、真の事象として処理又は受信され得る。ノイズは、人工及び自然の供給源からシステムに導入される望ましくない又は妨害するエネルギーの合計である。ノイズは、信号によって運ばれる情報が劣化する又はより信頼できないものになるように信号を歪める可能性がある。この用語は、例えば、マーカー（ＳＮＶ、ＣＮＶ、インデル、ＳＶ）とがん等の疾患の間の確率的関連付け等、一部の現象の挙動又は特質に関する情報を伝達する機能である「信号」と対比させられる。

本明細書において使用される場合、マーカーレベルに関連して「推定する」という用語は、広い意味で使用される。そのようなものとして、「推定する」という用語は、実際の値（例えば、ｍｂｐ ＤＮＡ当たり１つの多型等）、値の範囲、統計値（例えば、平均値、中央値等）、又は他の（例えば、確率論による）推定手段を指してもよい。

本明細書において使用される場合、「実質的に」という用語は、意図された目的のために機能するのに十分なことを意味する。従って、「実質的に」という用語は、当業者が期待するような、絶対的又は完全な状態、寸法、測定値、又は結果等から微量のわずかな変化を可能にするが、全体的な性能には感知できるほどの影響を及ぼさない。数値、又は数値として表すことができるパラメータ若しくは特徴に関して使用される場合、「実質的に」とは、１０％以内を意味する。

本明細書において使用される場合、「構成成分」という用語は、システムの構成物を指す。例えば、細胞系において、構成成分は、ポリペプチド（例えば、低分子ペプチド並びに巨大タンパク質等）、核酸（例えば、ＤＮＡ又はＲＮＡ等）、炭水化物（例えば、単糖並びにデンプン等の高分子等）、脂質、並びにビタミン及びコレステロール等の他の構成物を含んでもよい。

本明細書において使用される場合、「移動する」という用語は、結合、結びつけ、吸着等のプロセスを介した、その天然環境（例えば、ミトコンドリアＤＮＡの場合、ミトコンドリア等）から非天然環境（例えば、シリカ粒子の表面等）へのシステムの構成成分の動きを指すために最も広い意味で使用される。この用語は、構成成分と非天然系との間の共有結合又は非共有結合の相互作用等のプロセスを含む。

本明細書において使用される場合、「共有結合の」相互作用という用語は、結合した原子間の電子の共有を含む。対照的に、「非共有結合の」相互作用には、例えば、イオン相互作用、静電相互作用、水素結合相互作用、生理化学的相互作用、ファンデルワールス力、ルイス酸／ルイス塩基相互作用、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。

本明細書において使用される場合、「分析物」という用語は、一般的に、本明細書において開示される方法又はシステムを使用して検出される１つ又は複数の標的分子を指す。分析物は、ＤＮＡ分析物、ＲＮＡ分析物、核酸分析物、当技術分野において使用される用語のような高分子又は小分子であり得る。特に、高分子は、例えば、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、炭水化物、脂質、又はこれらのうち１つ以上の組み合わせを含んでもよい。一般に、高分子の分子質量は少なくとも約３００ダルトンであり、数百万ダルトンであり得る。小分子は、約３００ダルトンまでの分子量を有する有機化合物である。場合によっては、分析物は核酸分析物である。

本明細書において使用される場合、「プローブ」は、特定の標的を認識することができるか又は特定の標的によって特異的に認識され得る、例えば分子等の物質である。あり得るプローブ／標的又は標的／プローブの結合パートナーのタイプには、受容体／リガンド；リガンド／抗リガンド（ａｎｔｉｌｉｇａｎｄ）；ＤＮＡ／ＤＮＡ、ＤＮＡ／ＲＮＡ、ＰＮＡ（ペプチド核酸）／核酸を含む核酸（ポリヌクレオチド）相互作用；基質、小分子、又はエフェクター分子と共に酵素、他の触媒、又は他の物質；等が含まれる。本発明によって熟考されるプローブの例として、ペプチド、酵素（プロテアーゼ若しくはキナーゼ等）、酵素基質、補助因子、薬物、レクチン、糖、核酸（オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、又は修飾若しくは置換された核酸を含む）、オリゴ糖、タンパク質、酵素、ポリクローナル及びモノクローナル抗体、単鎖抗体、又はそれらの断片が挙げられるが、これらに限定されない。プローブポリマーは、直鎖状又は環状であり得る。プローブは、異なる活性、異なる結合によって、又は構造マーカーからの同定を介して、異なる標的を区別することができる。本発明のプローブは、好ましくは核酸分子であり、特に好ましくはＤＮＡである。場合によっては、「プローブ」は「標的」として機能してもよく、「標的」はプローブとして機能してもよく、例えば、相補的なＤＮＡ（ｃＤＮＡ）は、標的遺伝子配列の一部にハイブリダイズするプローブとして働き得るが、ｃＤＮＡ自体は、遺伝子配列のｍＲＮＡ産物と一致するため、標的配列に相当する。

本明細書において使用される場合、「分析」という用語並びに「検出」という句は、分析物に関する関心のあるパラメータ、例えば、分析物の量、レベル、濃度、又は活性（絶対的及び相対的の双方）等の定性的又は定量的決定を指してもよい。

本明細書において使用される場合、「診断」という用語は、対象が所与の疾患又は状態に患っている可能性があるかどうかについて決定することができる方法を指す。当業者は、例えばマーカー等、１つ又は複数の診断指標に基づき診断を行うことが多くあり、その存在、非存在、量、又は量の変化が、疾患又は状態の存在、重症度、又は非存在を示す。他の診断指標には、患者の病歴；身体症状（例えば、未解明の体重減少、発熱、疲労、疼痛、又は皮膚異常等）；表現型；遺伝子型；又は、環境若しくは遺伝因子が含まれ得る。「診断」という用語は、所与の特徴、例えば診断指標の存在又はレベルを示す患者において、その特徴を示さない個人と比較した場合に、特定の経過又は転帰が生じる確率の増加；すなわち、経過又は転帰が生じる可能性がより高いことを指すということを当業者は理解することになる。本開示の診断方法は、独立して又は他の診断方法と組み合わせて使用して、所与の特徴を示す患者において経過又は転帰が生じる可能性がより高いかどうかを決定することができる。

「核酸」という用語は、一般的に、それが増幅の産物であるか、合成的に作製されたものであるか、ＲＮＡの逆転写の産物であるか、又は自然発生するものであるかにかかわらず、ＤＮＡ又はＲＮＡを指す。典型的には、核酸は、一本鎖又は二本鎖の分子であり、自然発生のヌクレオチドで構成される。二本鎖の核酸分子は、３´又は５´のオーバーハングを有することがあり、そのようなものとして、その全長にわたって完全に二本鎖である必要はなく、又は、完全に二本鎖であると仮定されていない。さらに、核酸という用語は、自然発生しないヌクレオチド及び／又は自然発生するヌクレオチドに対する修飾で構成され得る。例として、本明細書において：それぞれエキソヌクレアーゼ分解／ポリメラーゼ伸長のライゲーション又は阻止を可能にする５´又は３´ヌクレオチドのリン酸化；共有結合及びほぼ共有結合のためのアミノ、チオール、アルキン、又はビオチニルの修飾；フルオロフォア及びクエンチャー；分解を阻止するためのヌクレオチド間のホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロアミダイト、及びホスホロチオエステル（ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｔｉｅｓｔｅｒ）結合；メチル化；及び修飾塩基；が列挙されるが、これらに限定されない。

本明細書において使用される場合、「ポリペプチド」という用語は、交換可能に使用され且つ所与の長さのアミノ酸鎖を包含するペプチド、タンパク質、又はポリペプチドを意味し、ここで、アミノ酸残基は共有結合性のペプチド結合によって連結されている。ポリペプチドという用語は、ポリペプチドの修飾も指し、それを除外しない。修飾には、グリコシル化、アセチル化、アシル化、リン酸化、ＡＤＰ−リボシル化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチド又はヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質又は脂質誘導体の共有結合、ホスファチジルイノシトールの共有結合、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、脱メチル化、共有結合架橋の形成、システインの形成、ピログルタミン酸の形成、処方、ガンマ−カルボキシル化、グリコシル化、ＧＰＩアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸化、ペグ化、タンパク質分解処理、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化、硫酸化、アルギニル化等のタンパク質に対するアミノ酸の転移ＲＮＡ媒介性付加、及びユビキチン化が含まれる。

本明細書において使用される場合、分子に関連して「単離された」又は「抽出された」という用語は、不純物を実質的に含まない分子を指す。分子（ＤＮＡ又はＲＮＡ等）は、試料内の他の構成成分から精製されたときに「単離された」又は「抽出された」としている。精製とは、同様に試料内に存在する１つ以上の外来性構成成分から標的を分離することを指す。混合された標本又は試料から単離、抽出、又は精製される構成成分は、典型的には、未精製又は未抽出の試料と比較して、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも９０％、若しくは少なくとも９８％、又は少なくとも９９％さえも精製又は濃縮される。

「合成」という用語は、例えばホスホラミダイト化学又は合成化学を使用して等、当技術分野において理解される技術を使用して化学的に合成された分子を指す。

核酸に関連して「ハイブリッド」又は「ハイブリダイズする」という用語は、二重鎖並びにそのような二重鎖を形成することができる分子を含むとして広く意味する。これに関連して、多数の塩基にわたって塩基が対になる一本鎖核酸は「ハイブリダイズする」と呼ばれる。ハイブリダイゼーションは、典型的には、生理学的又は生物学的条件下（例えば、細胞内：ｐＨ ７．２、１４０ｍＭ カリウムイオン；細胞外：ｐＨ ７．４、１４５ｍＭナトリウムイオン）で決定される。

本明細書において使用される場合、「類似体」という用語は、例えば、ＤＮＡ配列内のリボ核酸残基、グリセロール誘導体等の分枝結合剤、又はアミノアルキルリンカー等、中に合成的に導入された残基又はリンカーを有するオリゴヌクレオチドを含むが、それらに限定されない。「付加物」は、例えば、Ｏ６−アルキル−ｄＧ及びＯ６−Ｍｅ−ｄＧを含む。同様に、一実施形態において「複合体」という用語は、１つ以上のポリヌクレオチドに共有結合又は非共有結合した標的認識剤を指す。別の実施形態では、「複合体」という用語は、１つ以上の蛍光色素分子に共有結合又は非共有結合した直鎖状、分枝状、又は樹状のポリヌクレオチドを指す。

本明細書において使用される場合、「標的」は、その存在、活性、及び／又は量が決定されることが望ましく、所与のプローブに対して親和性を有する物質を指す。標的は、人工物質又は天然物質であり得る。また、それらは、その不変の状態で又は他の種との凝集体として利用することができる。標的は、直接又は特異的結合物質を介して、結合部材に共有結合的に又は非共有結合的に結合され得る。本発明において利用することができる標的の例として、核酸又はポリヌクレオチド（ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ウイルスＲＮＡ又はＤＮＡ、ＥＳＴ、ｃＤＮＡ、ＲＮＡ又はＤＮＡから得られるＰＣＲ増幅産物、及びそれらの変異体、バリアント又は修飾物を含む）；タンパク質（神経伝達物質、プロテアーゼ、及びキナーゼ等を切断する責任を担うもの等、酵素を含む）；酵素に対する基質；ペプチド；補因子；レクチン；糖；多糖類；細胞（細胞表面抗原を含み得る）；細胞膜；細胞小器官；等だけでなく、複合型の共有結合した架橋した形態等で存在し得る他のそのような分子又は他の物質；が挙げられるが、それらに限定されない。標的は、抗−プローブと呼ぶこともできる。

プローブは、標的配列に結合し、この結合は「特異的」又は「選択的」であり得る。一般に、プローブが１つの結合パートナー（例えば、標的等）のみを有する場合、それは「特異性」の性質を有する。実用性において、ほとんどのプローブが、多くの、特に高濃度の標的に結合するため、大多数のプローブは「特異的」ではなく「選択的」である。従って、これらの用語は交換可能に使用される。結合の特異性及び選択性は、常法を使用して決定することができる。例えば、標的が特定のｍＲＮＡであり、プローブは、例えば、選択されたハイブリダイゼーション条件下で、標的に特異的に結合するが、干渉ＲＮＡ又はＤＮＡには結合しないオリゴヌクレオチドであり得る。当業者は、当技術分野において認められている方法を使用して、非特異的な干渉ＤＮＡ又はＲＮＡ（例えば、上記参照）に対しては最小限のハイブリダイゼーションで、標的に対して最適にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドの特徴を実験的に決定することができる。一般に、大過剰の非標的ＲＮＡのバックグラウンドに存在する標的ｍＲＮＡを区別するために使用されるオリゴヌクレオチドプローブの長さは、約８から約５０のヌクレオチド、好ましくは約１８、２０、２２、又は２５のヌクレオチドに及び得る。競合する標的の大きなバックグラウンドが存在しない生化学的アッセイにおいて使用するためのオリゴヌクレオチドプローブは、８ヌクレオチドより短くてもよい。当技術分野において認められている手順（例えば、コンピュータプログラムＢＬＡＳＴ等）を使用することによって、オリゴヌクレオチドプローブの配列を、それらが相互に無関係であり、既知の遺伝子データベースにおける潜在的に干渉する配列とは異なるように選択することができる。ＲＮＡ標的に対するオリゴヌクレオチドプローブの特異的なハイブリダイゼーションを可能にするハイブリダイゼーション条件の選択は、当技術分野において認められている手順を使用して、ルーチン的に決定することができる。

本明細書において使用される場合、「プライマー」という用語は、９以上のヌクレオチドを含むＤＮＡオリゴヌクレオチド等の短い核酸分子を指し、一部の例では、より長い核酸配列の合成を開始するために使用される。より長いプライマーは、約１０、１２、１５、２０、２５、３０、又は５０のヌクレオチド以上の長さであり得る。プライマーは、検出において使用することもできる。

本明細書において、基板から特定の試料を「機械的に除去又は切除する」とは、基板からその試料を分離すること、又は、もはや基板上に存在しないように、機械的手段によって試料を蒸発させること、さもなければ分解することを意味する。

本明細書において、化学的に高分子を「分解」するとは、ＲＮＡ、ＤＮＡ、及び／又はタンパク質等の高分子を変性若しくは崩壊させること、又は、それらがＲＯＩ組織におけるＲＮＡ、ＤＮＡ、及び／又はタンパク質の後の分析を汚染しないように十分にそれらを化学的に修飾することを意味する。

病理医、実験室のユーザ、又は他の個人によってスライド上に作成された「マーク」は、本明細書において「手動マーク」と呼ばれる。そのようなマークは、ペン又はエッチング装置を用いて等、任意の利用可能な手段によって作成することができる。対照的に、本明細書においてシステムによって自動的に作成されるマークは、それが手動でなく１つ以上のアルゴリズムの使用によって作成されていることを示すために、「仮想マーク」又は「デジタルマーク」と呼ばれ得る。

「デジタル」、「デジタル化された」、「自動化された」、及び「自動的に」等の用語は、例えば、ユーザによって手動で行われる動作とは対照的に、アルゴリズムによって及び／又はユーザとコンピュータユーザインタフェースとの相互作用によって制御される等、本明細書におけるシステムによって行われる動作を示す。

本明細書において使用される場合、「表面」という用語は、関心のある分析物又はプローブとの相互作用を可能にする部位を提供する任意の物質を指す。好ましくは、表面は、例えば、ニトロセルロース等の固体支持体、反応トレイのウェルの壁、マルチウェルプレート、試験管、ポリスチレンビーズ、磁気ビーズ、膜、及び微粒子（ラテックス粒子等）の表面である。検出試薬による接近を可能にするのに十分な多孔性及び捕獲試薬（例えば、オリゴヌクレオチド等）を固定化するのに適した表面親和性を有する任意の適した多孔性材料が、この用語によって熟考される。例えば、ニトロセルロースの多孔性構造は、例えば捕獲試薬等、広範囲の試薬に対して優れた吸収性及び吸着性を有する。ナイロンは、類似の特徴を有し、また、適してもいる。微孔性構造が有用であり、水和状態のゲル構造を有する材料も同様である。有用な固体支持体のさらなる例として、天然のポリマー炭水化物（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ）、及びそれらの合成的に修飾され、架橋され、又は置換された誘導体、例えば、寒天、アガロース、架橋されたアルギン酸、置換及び架橋されたグアーガム、セルロースエステル、特に硝酸及びカルボン酸を有するもの、混合セルロースエステル、及びセルロースエーテル等；窒素を含有する天然のポリマー、例えば、架橋された又は修飾されたゼラチンを含むタンパク質及び誘導体等；天然の炭化水素ポリマー、例えば、ラテックス及びゴム等；適切に多孔性の構造を有して調製され得る合成ポリマー、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル及びその部分的に加水分解された誘導体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリレートを含むビニルポリマー、上記の縮合重合物のコポリマー及びターポリマー、例えば、ポリエステル、ポリアミド、及びポリウレタン又はポリエポキシド等の他のポリマー等；多孔性の無機材料、例えば、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウムを含むアルカリ土類金属及びマグネシウムの硫酸塩又は炭酸塩、アルカリ及びアルカリ土類金属、アルミニウム及びマグネシウムのケイ酸塩等；及び、アルミニウム若しくはシリコンの酸化物又は水和物、例えば、粘土、アルミナ、タルク、カオリン、ゼオライト、シリカゲル、又はガラス（これらの材料は、上記のポリマー材料を有するフィルタとして使用することができる）等；並びに、上記のクラスの混合物又はコポリマー、例えば、既存の天然ポリマーに対する合成ポリマーの重合を初期化することによって得られるグラフトコポリマー等；が挙げられる。

本明細書において使用される場合、「シグネチャー」という用語は、関心のある表現型を示すマーカーの一群を指し、例えば、≧３の変異を含むがんシグネチャーは、変異を持つ細胞又は組織が腫瘍細胞であることを示す。一部の実施形態において、シグネチャーは、例えば腫瘍マーカー等のマーカーの組合せの有無及び／又は存在量を含む。様々なプローブセットを組み合わせることによって、関心のある表現型の検出のための信頼できる方法を設計することができる。単一のアッセイとして遂行されるそのようなシグネチャー試験は、様々なマーカー間の相互作用を評価及び理解することに対して大きな利益を提供することができる。

「増幅」という用語は、一般的に、標的核酸からの複数の核酸分子の作製を指し、ここで、ポリメラーゼによる伸長のための開始部位を提供するために、プライマーが標的核酸分子上の特定の部位にハイブリダイズする。増幅は、限定されることなく、標準的なＰＣＲ、ロングＰＣＲ、ホットスタートＰＣＲ、ｑＰＣＲ、ＲＴ−ＰＣＲ、及びリアルタイムＰＣＲ等、当技術分野において一般的に知られている任意の方法によって実行することができる。

本明細書において使用される場合「抗体」という用語は、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、若しくはＩｇＭ等の完全な免疫グロブリン、又は、Ｆａｂ、Ｆｖ、若しくはＦｃ等の抗体のフラグメント（特に抗原結合性フラグメント）、又は融合抗体、融合抗体フラグメント、又は抗体の任意の他の誘導体を指す。「標識抗体」という用語は、酵素、蛍光色素、化学発光物質、ビオチン、アビジン、又は放射性同位元素で標識された抗体を指す。

「エピトープ」という用語は、タンパク質、炭水化物、又は脂質等の化合物の抗原領域を指す。抗原領域は、典型的に、５から８のアミノ酸から成る。エピトープは、それぞれの抗体の抗原結合部位によって特異的に認識される。

「固定された組織又は細胞」という用語は、当業者に知られているように本明細書において使用され、化学的固定方法によって腐敗から守られた生物学的組織又は細胞を指す。そのような方法は、そのような生物学的組織又は細胞内の自己分解又は腐敗を防ぐ。固定は、生化学的反応を終了させ、処理された組織の機械的安定性を高める。

「免疫組織化学」又は「ＩＨＣ」という用語は、抗原の存在を、組織学的試料内のその抗原に特異的に結合することができる抗体を用いて検出するための技術を指す。抗体−抗原複合体の検出は、通常、酵素標識抗体を用いた又は蛍光標識抗体による発色反応によって行われる。

本明細書において使用される場合「マクロダイセクション」という用語は、メス又はスパチュラ等のツールを使用することによって、顕微鏡スライド等の固体支持体上に乗せられた組織切片から関心領域を引っ掻くプロセスを指す。本明細書において使用される場合「マイクロダイセクション」という用語は、組織試料から１つ以上の特定の細胞又は関心領域を切断及び分離するプロセスを指す。マイクロダイセクションは、例えば、レーザーで関連領域を切断することにより、レーザーキャプチャーマイクロダイセクション（ＬＣＭ）を使用して行うことができる。

本明細書において使用される場合「メンブレンスライド」という用語は、レーザーキャプチャーマイクロダイセクション（ＬＣＭ）において使用するための固体支持体又は顕微鏡スライドを指す。マイクロダイセクションに対しては、メンブレンで覆われたスライドガラス、又は、様々なメンブレンで覆うことができる金属フレームから成るフレームスライドを使用することができる。

「ポリリジン」という用語は、数百までの繰り返し単位を有し、組織切片等の試料と試料が乗せられる膜側との親和性を増加させるのに適した分子を指す。本願明細書に記載のポリリジンは、ポリ−Ｌ−リジンである。本願明細書に記載のポリ−Ｌ−リジンは、７０から３００ｋＤａの分子量を有する。ポリ−Ｌ−リジンは、プロテアーゼによって消化され得る。本願明細書に記載の別のポリリジンは、例えば、ポリ−Ｄ−リジンである。本願明細書に記載のポリ−Ｄ−リジンは、７０から３００ｋＤａの分子量を有する。ポリ−Ｄ−リジンは、プロテアーゼ消化に対して抵抗性である。

「ｑＰＣＲ」という用語は、一般的に、リアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応、定量的ポリメラーゼ連鎖反応、又は動的ポリメラーゼ連鎖反応として知られるＰＣＲ技術を指す。この技術は、ＰＣＲを使用して標的核酸を同時に増幅及び定量化し、ここで、定量化は、標的核酸にハイブリダイズした後にのみ検出可能である蛍光レポーター分子を有する挿入蛍光色素又は配列特異的プローブの力によるものである。

「ＲＮＡ」という用語は、本明細書において、当業者に知られているように使用され、ｍＲＮＡ前駆体、ｍＲＮＡ前駆体転写物、ｍＲＮＡ、転写物プロセシング中間体、翻訳に使用される成熟ｍＲＮＡ及び１つ又は複数の遺伝子からの転写物、又はそれらから得られる核酸を指す。転写物プロセシングには、スプライシング、編集、修飾、及び分解等のプロセスが含まれる。試料を含むｍＲＮＡには、例えば、ｍＲＮＡ、１つ又は複数の遺伝子のｍＲＮＡ転写物、逆転写を使用したｍＲＮＡ由来のｃＤＮＡ、増幅ＤＮＡから転写されたＲＮＡ、ｃＤＮＡから転写されたｃＲＮＡ、及び遺伝子から増幅されたＤＮＡ等が含まれる。

本明細書における試料を含み得る「容器」は、表面、ウェル、チューブ、又はバイアルを含む、任意のタイプ、形状、又はサイズの容器を意味すると広く解釈される。容器は、いかなる特定の材料から作られることになるいかなる特定の形状又はサイズも有する必要はないが、単に、その中又はその上に位置する組織の分析又は操作を可能にする物理的構造として作用する必要がある。

本明細書において「染色された」スライド／基板は、病理医又は他の訓練を受けた個人が基板上の任意のＲＯＩの輪郭を示すために基板にマークすることができるように、ＲＯＩ試料と他の試料との差を明らかにするのに寄与するように処理された基板を指す。「染色されていない」スライド／基板は、そのように処理されていないが、他のタイプの処理を受けていてもいなくてもよい基板である。

本明細書において、基板上のＸ試料から１つ以上のＲＯＩを「分離する」という用語は、１つ以上のＲＯＩが、ＲＯＩ試料内の分子の後の分析を汚染しないように、基板から物理的に除去される、切除される（例えば、蒸発される、燃やされる、若しくは物理的に分解される等）、又は化学的に処理されるようにＸ試料を処理する手段を含む。

本明細書における「基板」という用語は、ＦＦＰＥスライド、組織スライド、標準スライド、容器、染色されたスライド、染色されていないスライド、生きている組織等を含むが、これらに限定されない、様々なスライドを指す。

本明細書における「試料」という用語は、細胞組織、標本、組織試料、ＦＦＰＥ組織、又は標準的な分子生物学方法を使用して付けられる他の生物学的材料を指す。

「コンピュータプロセッサ」、「計算手段」、又は「コンピュータ」は、本明細書において、それに要求される機能を行う任意のハードウェア及び／又はソフトウェアの組み合わせを指すと広く解釈される。例えば、プロセッサは、電子制御装置、メインフレーム、サーバ、又はパーソナルコンピュータ（デスクトップ又はポータブル）の形態で入手可能なもの等、プログラマブルデジタルマイクロプロセッサであってもよい。プロセッサがプログラム可能である場合、適したプログラミングは、コンピュータ本体に組み込まれているか、プロセッサの遠隔位置にあるか、又はコンピュータプログラムプロダクト（磁気、光学、又はソリッドステートのデバイスベースの、ポータブル又は固定型のコンピュータ読取可能記憶媒体等）に前もって保存されているユーザインターフェースから通信することができる。例えば、磁気媒体又は光ディスクは、プログラミングを運ぶことができ、その対応するユーザインターフェースにおいて、各プロセッサと通信する適したリーダによって読み取ることができる。本明細書における「ユーザインターフェース」は、ユーザがコンピュータをプログラミングし、従って、コンピュータを介してシステムの特定の動作を制御することを可能にする物理的構造を意味すると広く解釈される。例として、メインフレーム又はラップトップコンピュータのキーボード及びモニター、パッドタイプ若しくはスマートフォンタイプのデバイス等の他のタイプの視覚モニター及びキーボードシステム、又は他のリモートデバイスが挙げられる。ユーザインターフェースは、コンピュータ本体の物理的部分であっても、システム内の他の場所にあっても、又はコンピュータから離れた場所にあってもよく、有線又は無線接続を介してコンピュータプロセッサと通信することができる。

染色されていない基板上のＲＯＩをデジタル方式でマークする方法
試料の分析及び切断は、典型的には、試料の平行スライスを含む一連のスライドを含む。１つのセットにおける１つ以上のスライドを染色して、例えば、個々の細胞核を明らかにする、及び／又は、腫瘍学の適用において癌性細胞及び非癌性細胞等、異なるタイプの細胞の区別に寄与することができる。病理医は、基板を検査し、スライド上の関心領域（ＲＯＩ）をペン又は他の適したマーキング装置でマークすることができる。次に、これらのＲＯＩ又は関連するペンマーキングを、試料の隣接する１つ又は複数のスライスからの基板とマッピングする（回転及び整列させる）ことができ、これは、ゲノム配列決定のためにＤＮＡを抽出する、ＲＮＡ発現分析のためにＲＮＡを抽出する、又は細胞のｉｎ ｓｉｔｕ分析を行うため等、最終的に分析されることになる。手動の試料切断方法では、病理医のペンのマークは、手によって基板に移され、カミソリの刃を使用して、スライド上の周囲の試料からＲＯＩが切り取られる。

関心領域だけでなく、調査中の器官の周囲組織の組織学的切片化も含むマクロダイセクション技術は、腫瘍タイピング、炎症性疾患の診断、及び変性疾患の決定等、多くの病理学的調査においてますます展開されている。マクロダイセクションにおいて、関心のある患者組織（「Ｓ」領域）は、不必要な領域（「Ｘ」領域）を除外しながら、例えばスライドガラス等の組織学的標本から収集されるため、「Ｓ」領域のみが、下流のアッセイに対する入力材料として使用される。場合によっては、病理医からの複雑な「Ｓ」形状の画定によって、組織技術者由来の難しい削り取り動作が結果として生じ得る。多くの場合、図１において示されるように、複雑な削り取り技術が必要とされる。本開示は、生物学的試料を処理するためのシステム及び方法であって、好ましくは、非分析物からの干渉を受けずに、その中の分析物をより正確に検出することができるように処理するためのシステム及び方法に関する。従って、信号の質を改善する及び／又はノイズを低減することによって、本システム及び方法は、特に、ＦＦＰＥ等の不均一な試料内の分析物を分析することに関して、生物学的アッセイの結果を大幅に改善する。

信号の質等のアッセイパラメータを改善する及びノイズを低減することによって、本開示のシステム及び方法は、例えば、バイオマーカーの有無又はレベル又は活性を、例えば、（法医学のための）民族的形質又は疾患形質等の関心のある形質と関連付ける等のアッセイの目的も改善する。

本開示のシステム及び方法は、部分的に、生物学的標本（例えば、組織学スライド）内の組織の特定の領域を標的にして除去し、信号含有（「Ｓ」）組織領域を選択的に収集するための粒子マイクロブラスターの使用に基づく。当該方法は、粒子をＲＯＩに導くために、粒子及び加圧空気又は他のガスの制御された流れを使用することを含む。当該方法は、好ましくは、試料の汚染及び／又は試料内の分析物の希釈の機会を減少させる乾式方法である。

本開示の方法は、種々の装置において使用することができる。例えば、マクロダイセクションが所望される第１の実装形態では、基板上の「Ｓ」領域のみを手つかずで残したまま、基板（例えば、組織学的スライド）内の「Ｘ」領域を選択的にマイクロブラストすることができる。その後、下流の処理方法を使用して、基板から「Ｓ」領域を除去することができる。マクロダイセクションが同様に所望される第２の実装形態では、基板上の「Ｘ」領域のみを手つかずで残したまま、基板（例えば、組織学的スライド）内の「Ｓ」領域を選択的にマイクロブラストすることができる。「Ｓ」領域からの組織を基板から除去することができ、次に、粒子が容器に集められて、下流の処理を使用して処理されることになる。マクロダイセクションが必要とされないさらに別の実装形態では、基板の全ての領域（「Ｘ」領域及び「Ｓ」領域）がマイクロブラストされ、どちらの領域の内容物も、下流の処理のために容器に収集される。

図２は、染色されていないスライド提出物（ＵＳＳ）をデジタル方式で処理するための例証的なプロセスを例示しており、ここでは、品質及び組織の厚さを均一に制御することができない。このプロセスは、並列プロセスを合併させる可能性がある３つの経路を有する２つの並列プロセスを含んでもよい。

一態様によると、第１の並列経路に沿って、ＵＳＳをホルダ上に乗せることができる。乗せられたＵＳＳは、経路の審査を待つために保管装置において保管することができる。ＵＳＳのスキャンされた画像が作成される。ＵＳＳは、保管装置から回収される。次に、自動試料切断ルーチンが行われてもよい。

一態様によると、第２の並列経路に沿って、ＵＳＳは、参照スライドを作成するために染色される。参照スライドは、画像を作成するためにスキャンされる。参照スライド上に関心領域（ＲＯＩ）を含むデジタル化されたマーキングが作成される。次に、マーキングを画像管理システム（ＩＭＳ）にアップロードすることができるかどうかが決定される。アップロードすることができる場合、次に、第２の並列経路は、経路１を介して第１の並列経路と合併する。

経路１において、１つ又は複数の提出基板は、現在のデジタルパソロジーソリューションを介して、それらのマーキングを首尾よく移す。ＵＳＳを、経路１を介して現在のデジタルワークフローにおいて最も早く処理することができる。

アップロードすることができない場合、次に、外部のマーキング移しアルゴリズムが適用される。マーキングを移すことができる場合、次に、経路２は、第２の並列経路を第１の並列経路に接続する。例えば、経路２において、１つ又は複数の提出基板は、現在のデジタルパソロジーソリューションの外部のマーキング移しアルゴリズムの開発を必要とする。この経路は、必要とされる外部のマーキング移しアルゴリズム（例えば、現在のデジタルパソロジーソリューション内の能力等）を仮定している。

最後に、マーキングは、経路３を介して手動で移すことができる。例えば、経路３では、１つ又は複数の提出基板からの直接のマーキングの移しは利用可能ではなく、各関連基板上で個々にデジタルマーキングを手動で行うことを病理医に要求する。この経路は、経路１及び経路２の双方に進むことができない場合のフォールバックソリューションである。このプロセスは、依然として、最低でも自動試料削り取りシステムで処理することができる。

図３は、「Ｓ」領域を収集する方法又は「Ｘ」領域を除去する方法を例示している。一態様によると、「Ｘ」領域は除去され、「Ｓ」領域のみが、試料収集のためのストレートパス（スライドから全ての試料を収集する）方法を可能にするために残される。これは、通常、小さな「Ｘ」領域のみが存在するため、効率的な方法である。例えば、〜５０％の事例がストレートパスである（例えば、「Ｓ」領域はない）。ほとんどの場合、「Ｘ」領域は、「Ｓ」領域よりもはるかに少ない（例えば、除去することになる「Ｘ」領域は少ない）。

さらなる態様には、「Ｘ」領域内の核酸を分解する（例えば、「Ｓ」領域及び不活性の「Ｘ」領域のみが残る）ことが含まれるため、「Ｘ」領域は、基板から除去される必要がない。例えば、分解された「Ｘ」領域は、分析にさらに影響を与えるであろう「Ｘ」領域に残るいかなる数量化できるＤＮＡ／ＲＮＡも有していない。従って、「Ｘ」領域において分析可能な量のＤＮＡ又はＲＮＡは存在しない。

さらなる態様には、ストレートパス方法として基板上の直接溶解試料が含まれる。この方法は、細胞のリン脂質二重層を部分的に破壊する、及び／又は、タンパク質を完全に破壊して、下流の分析プロセスに適した液体ライセートに試料を処理することができる。例えば、試料を溶解バッファー又はバッファー溶液に曝露することができる。溶解流体の例として：高張液、低張液、ｐＨ調整溶液、又はプロテアーゼ等の酵素を有する溶液が挙げられる。

記載されるプロセスは、自動化されたワークフローと手動のワークフローの双方に適用可能であり得る。例えば、それらは、「Ｘ」領域よりもはるかに多くの「Ｓ」領域があるので、「Ｓ」領域を単に収集するよりも「Ｘ」領域を除去又は分解することがより容易であるため、現在の手動削り取り技術と組み合わせて実施されてもよい。

試料切断プロセス
図４は、様々な試料切断方法を例示している。本開示の態様によると、「Ｘ」領域の除去は、収集のためにスライド上に「Ｓ」領域のみを残すことができる。例えば、ストレートパス抽出として、基板上の全ての所望されない試料を除去して、スライド上に所望される試料のみを残すことができる。「Ｘ」領域を除去するために、基板から所望されない試料を抽出する機械的及び非機械的なツールがある。

機械的（例えば、接触）ツールは、基板から直接所望されない試料を除去するために、カミソリの刃、機械ミリング（標準的な又はカスタムのミリングツール）、キュレット、パンチ、スクープ、マイクロビーズブラスト、及び真空吸引等の物理的材料の使用を含んでもよい。機械的ツールは、「Ｘ」領域を除去するための粒子ブラストをさらに含んでもよい。

非機械的ツールは、基板から直接所望されない試料を除去するために、レーザー及びウォータージェット等、間接接触技術の使用を含んでもよい。様々なレーザーシステムは、フェムト秒レーザーシステム、ピコ秒レーザーシステム、ナノ秒レーザーシステム、マイクロ秒レーザーシステム、二酸化炭素レーザーシステム、モードロックレーザーシステム、パルスレーザーシステム、Ｑスイッチレーザーシステム、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーシステム、連続レーザーシステム、色素レーザーシステム、波長可変レーザーシステム、Ｔｉ−サファイアレーザーシステム、高出力ダイオードレーザーシステム、連続波レーザー又は高出力ファイバレーザーシステムを含む。例えば、フェムト秒レーザーシステムは、ミッドタワーパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のサイズを有する２０Ｗの平均電力を利用することができる。レーザーのさらなる例として、ダイオードレーザー、固体レーザー、ガスレーザー、及び色素レーザーが挙げられるが、それらに限定されない。利用されるレーザーは、従来のレーザーよりも足跡を残さないほど強力でないように構成されてもよいということが理解されたい。

核酸（例えば、ＤＮＡ等）を、「Ｘ」領域において（例えば変性させる等）分解して、収集のためにスライド上に「Ｓ」領域及び不活性の「Ｘ」領域のみを残すことができる。例えば、「Ｘ」領域内の核酸を分解すると、それらの領域は、後のプロセスに対して不活性になる（例えば、核酸含有量は、遺伝子発現に影響を及ぼすレベルではない）。従って、それらの領域を物理的に除去／切断する必要はなく、ストレートパスの試料収集方法を使用することができる。

レーザー、熱、ＲＦ、超音波、極低温、プラズマ等の非機械的方法を利用して、基板（例えば、スライドガラス等）から所望されない「Ｘ」領域を分解することができる。

化学的方法は、核酸（例えば、ＤＮＡ／ＲＮＡ等）を分解するために「Ｘ」領域に化学物質（例えば、漂白剤、酸、アルカリ、及び酵素等）を適用することを含んでもよい。ＮａＯＨ又は塩も、核酸を変性させるために利用することができる。さらなる変性剤には、タンパク質変性剤及び核酸変性剤が含まれ得る。漂白剤の例証的な濃度は、少なくとも１０％の漂白剤であってもよい。エンドヌクレアーゼ及び／又はプロテアーゼを有するｐＨ調整溶液、又は、０．０５％〜１０．０％（重量／体積）の次亜塩素酸ナトリウムを含む化学物質の組み合わせを組み合わせることができる。

複数の態様によると、溶解バッファーを使用して、基板上で溶解プロセスを直接行うことによって、試料切断プロセスを迂回することができる。例えば、試料を有する基板を、溶解バッファーを有する温度制御された容器に直接浸して、試料全体を基板から分離することができる。後のプロテインキナーゼ（Ｐｒｏ Ｋ）タンパク質消化は、同じ容器及び別のプロセス／容器で行うことができる。

本開示の態様によると、試料の切断は、基板から所望されない試料（例えば、望ましくない「Ｘ」領域）を抽出するための機械的及び非機械的な方法を含んでもよい。上記のように、機械的（接触）方法は、基板から直接所望されない試料を切断する物理的材料の使用を含んでもよい。このシステムは、粒子マイクロブラスト、サンドブラスト、カミソリの刃、キュレット、パンチ、又はスクープ等の物理的削り取りツールを、削り取り作用に隣接する真空吸引チューブと組み合わせて利用し、吸引方法を使用して同時に所望されない試料を収集することができる。

吸引装置は、低コストで使い捨ての消耗品（例えば、フィルタを有するプラスチックチューブ等）を含んで試料全てを収集し、さらに、相互汚染を回避するために各事例で交換されることになる。或いは、吸引装置は、相互汚染を排除するために、試料間で洗浄されてもよい。フィルタは、試料の流れを止め、空気が通過するのを可能にする機能を有する。加えて、試料は、フィルタを完全に詰まらせて通気道を閉塞させることはできない。

次に、除去された試料をごみ箱に収集することができ、ストレートパス方法のために基板上に「Ｓ」領域のみを結果として残すことになる。例えば、ストレートパス収集は：（ａ）容易に自動化され得る直接のシングルパスのカミソリの刃によるストレートパス；（ｂ）温度制御された超音波水浴を利用して、試料を基板から容器／チューブに分離すること；及び／又は（ｃ）試料が基板から分離された後で、収集容器／チューブの底部に静電荷を印加すること；によって成し遂げることができる。

非機械的方法は、基板から分離される所望されない試料を切断するための間接的技術（例えば、レーザー及びウォータージェットアブレーション等）の使用を含んでもよい。例えば、レーザー及びウォータージェット方法は、高圧ウォータージェット又はレーザーアブレーションの技術を使用して、標的にされたガラス表面に力を加え、試料を基板から分離することを含んでもよい。これによって、ストレートパス方法のために基板上に「Ｓ」領域のみを結果として残すことになる。

ストレートパス収集は：（ａ）容易に自動化され得る直接のシングルパスのカミソリの刃によるストレートパス；（ｂ）温度制御された超音波水浴を利用して、試料を基板から容器／チューブに分離すること；及び／又は（ｃ）試料が基板から分離された後で、収集容器／チューブの底部に静電荷を印加すること；によって成し遂げることができる。

「Ｘ」領域を分解するために、以下の方法を使用して、基板から所望されない試料を抽出することができる。例えば、非機械的方法は、基板から所望されない「Ｘ」領域内のＤＮＡを分解することができる。一実装形態によると、システムは、基板から所望されない試料を分解するために、レーザー、熱、ＲＦ、超音波、極低温、又はプラズマ等の非接触アブレーション技術を使用することになる。これによって、上記のストレートパス方法のために基板上に「Ｓ」領域のみを結果として残すことになる。

化学的方法は、ＤＮＡを分解するために「Ｘ」領域に化学物質を適用することを含んでもよい。例えば、システムは、ガラス表面上の標的にされた「Ｘ」領域に漂白剤、酸、アルカリ、又は酵素等の化学試薬を適用して、試料を基板から分解することができる。これによって、上記のストレートパス方法のために基板上に「Ｓ」領域のみを結果として残すことになる。

本開示は、病理学分野に限定されないということが理解されたい。それは、標的及び非標的のプレ濃縮又は単離にも使用することができる。特定される技術は、別々に、又は他の統合システムと組み合わせて使用することもできる。ストレートパスのための方法はまた、空気圧又は上記の方法の組合せの使用を含んでもよいということがさらに理解されたい。

標本タイプには、細胞培養、凍結切片、新鮮試料、液体生検、及び細胞学試料（すなわち、痰、胸水等）が含まれるが、それらに限定されない。標本タイプは、非ヒト標的も含み得る。

標的標本は、基板にも限定されない。システムが標本を画像化することを可能にする、システムへの取り入れ口として提供される任意のフォームファクタの容器を使用することができる。他の例には、カバースリップ（すなわち、血液塗抹標本の生成）、バイオリアクター、イメージングパンチを有する細胞培養皿、試料収集ペーパー、又は液体の流れ／液滴が含まれる。

本開示の態様は、（例えば、ペンを使用する等）手動で基板から直接関心領域を抽出するために、清潔で、安価で、ハイスループットの実験室と適合する等の利点を提供するか、又は、手動のマイクロダイセクションのための染色されていない基板（ＵＳＳ）のセットを生成する必要のない標本の形態を維持しながら、基板にわたってデジタルマーキングとマッチさせるために、使いやすいデジタルアノテーションツール及びオブジェクトベースのアルゴリズムを提供する。また、所望のタスクを完了するために必要とされるオペレータ介入のリスクも最小限に抑える。

一部の実施形態において、切断システムは、基板を切断して不必要な試料から１つ又は複数のＲＯＩを分離するために、レーザー、ウォータージェット、及び超音波等の多くの手段を使用してもよい。

一部の実施形態は、ミリング技術を利用する低コストの機械システムを含んでもよい。小さなテーブルトップのＣＮＣミリングマシンは、ＲＯＩ（保存されることになる試料）又はＲＯＮＩ（廃棄されることになる試料）の標本に対する既定のデジタルマーキングを収集するために、垂直エンドミル／スクーパを使用する。このテーブルトップシステムは、ミリングエンクロージャ内のスライドの１つのセットをユーザが処理するのを可能にすることになり、垂直ミリングツール（例えば、吸引特徴を有する低コストの回転スクレープフィクスチャ等）は、標本の既定のエンドユーザーデジタルアノテーションを追跡及び収集することができる。一部の実施形態において、保存された試料は、後のプロセスのためにチューブに移すことができる。他の実施形態では、基板上に残されたものは、カミソリの刃で容易且つきれいに削り取ることができるＳ試料である。

一例として、特定の癌からの生検試料の４０％を超える等、大部分が、全てＳであり、Ｘではなくあってもよく、多くの他のものは、比較的小さなＸの領域を有する。小さなエンドミルの装置では、エンドミルは、吸引のための管腔を有してもよい（すなわち、ミルは、試料の機械加工を容易にする研磨チップを有する又は有しないハイポチューブであり得る）。Ｘ領域が小さい場合、Ｘ領域を除去することができる。Ｓ領域が小さい場合、Ｓ領域を機械加工して収集することができる。簡単にするために、単に、全てのＸ領域を一貫して除去するか又は全てのＳ領域を収集することもできる。或いは、一部の実施形態において、ウォータージェット方法を使用して、スライド上のＸ試料を除去し、Ｓ試料をそのまま残すことができる。

他の実施形態において、Ｓ材料は無処置のままで、Ｘ材料はスライド上で効果的に切除又は破壊される。これは、粒子マイクロブラスト（例えば、マイクロビーズブラスト等）、レーザー、電気分解、超音波、高周波、又は熱エネルギー源等の様々なエネルギー源にＸ試料を晒す等、様々な機械的手段を用いて、又は、Ｘ試料を選択的に凍結−乾燥することによって行うことができる。一部の実施形態において、Ｘ試料を切除するのに必要な手段は、細胞を溶解する、及び／又は、核酸及びタンパク質等の生体高分子を分解することができるエネルギー源、例えば、レーザー、高周波、電流、音、又は熱エネルギー源等を含む。これらの方法のうちいくつかは、例えば、Ｘ試料を効果的に燃やして蒸発させることができる。一部の実施形態において、装置は、Ｘ試料領域のみに影響を与えるようにレーザー、高周波、又は超音波の焦点を正確に合わせる等、基板上のペン又はデジタル化されたマークの外側の領域に適切なエネルギー源を正確に向けることができる。例えば、一部の実施形態において、１つ又は複数のＲＯＩを含むＳ領域のみがスライド上に残るように、スライドからＸ領域内の核酸を切除及び／又は分解する手段として、パルスレーザー、電気分解、又は超音波装置を使用することができる。例えば、システムは、Ｓ領域及びＸ領域のトレースが行われると、パルスレーザー、電気分解、又は超音波装置をＸ領域のみに向けるように構成されてもよい。例えば、スライドは、レーザー、電気分解装置、又は超音波装置からのエネルギーがスライドのＸ領域とのみ接触し、従ってＸ領域内の細胞のみを切除して、一端から他端へスキャンされてもよい。その結果、スライドのＳ領域は無処置のまま残り、スライド上には唯一の無処置の細胞物質を残す。一部の実施形態において、Ｘ領域からの材料が、結果として生じる単離されたＳ領域を後の分析において汚染しないように、エネルギーは、Ｘ領域内の試料を効果的に蒸発させることができ、ＤＮＡ及びＲＮＡ等、それらの領域内の関心のある分子を破壊することができる。

他の実施形態では、ＤＮＡ及び／又はＲＮＡ及び／又はタンパク質等の分析されることになる試料からの分子を分解する１つ以上の試薬を用いて等、ウォーターキャビテーション方法（例えば、超音波ウォーターキャビテーション方法等）を含む化学的処理によってＸ領域を効果的に除去することができる。選択的にＸ試料を分解するための化学的手段は、例えば、漂白剤、強酸、強塩基、又は、デオキシリボヌクレアーゼ、リボヌクレアーゼ、及びプロテアーゼ等の高分子を標的にして壊す酵素の添加を含む。例えば、リボヌクレアーゼ又はプロテアーゼ酵素を用いた化学的処理は、スライド上のデジタル化されたペンマーキングに基づき、スライドのＸ領域のみに向けられてもよい。リボヌクレアーゼ又はプロテアーゼは、例えば、ＲＮＡ又はタンパク質を小さな断片又はモノマーにまで分解することができる。化学的処理の結果として、例えば、スライドのＸ領域は、分析に対して有意なレベルの無処置の分子を含まないため、例えば、処理された試料からのタンパク質又はＲＮＡ発現レベルの分析は、Ｓ部分からのタンパク質及び／又はＲＮＡのみが無処置のままであるため、試料のＳ部分における発現レベルのみを反映するであろう。

これらの方法、すなわち、Ｘ組織を効果的に除去するためにＸ部分の細胞を切除するか又はＸ部分若しくはその中の関心のある分子を化学的に変性させることのいずれも、Ｘ及びＳ組織の双方を有するスライドからＳ組織を切り出すことによって、Ｓ組織を収集する必要性を排除することができる。代わりに、後の分析のために「ストレートパス」組織収集アプローチでスライド上の組織全体を収集するか又は使用することができる。「ストレートパス」収集では、スライド上の組織の全てが除去され、例えば、Ｓ領域とＸ領域との間で組織切断は行われない。従って、本明細書における方法は、後の分析のために組織を収集する際にスライド上のＳ及びＸ組織を分離する必要がないストレートパス組織収集と適合する。代わりに、スライドからの組織は、スライドから収集容器内に削り取ることによって、ミリングプロセスと類似の回転切削ツールを用いて毛細管作用又は吸引等によって等、スライドから簡単に除去することができる。そのような実施形態では、組織収集が手動で行われたとしても、現在使用されている、及び、損傷を引き起こす又は精度が低くなる恐れがある高度に熟練したカミソリの刃の技術の必要はない。或いは、組織収集は、器具によって自動的に行われてもよい。この自動化は、Ｓ領域からＸ領域を分離する必要なく、全ての組織を収集することを目的としているため、実施するのがより容易である。例えば、細胞溶解及びＤＮＡ、ＲＮＡ又はタンパク質等の関心のある分子の抽出等の処理のために、ウェル、バイアル、又はチューブ等の適した容器に組織を収集することができる。処理されたスライドから容器内に組織を機械的に収集するための手段には、例えば、サンドブラスト、組織を削り取るためのカミソリの刃若しくは類似の刃、又はキュレット、スクープ、パンチ、又は組織を吸引するための真空を使用すること、及び、溶液又は別の物質を添加して、帯電した表面又は媒体等のスライド表面と比較して競合する媒体又は表面を提供すること等が含まれる。

一部の実施形態では、例えばウェル、バイアル、又はチューブ等の容器内に分析のために組織を収集するのではなく、細胞溶解等の特定のステップを、スライド上で直接実行することができる。ここでも、これは、Ｘ領域を切除するか又は変性させて、後の分析のために任意の有意な濃度の関心のない分子を除去又は不活性化する場合に可能であり得る。一部のそのような実施形態では、適切なキットを用いて等、細胞溶解、及び任意的に、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又はタンパク質等の関心のある分子の抽出も、組織スライド上で直接実行することができる。一部の実施形態において、そのようなプロセスは、装置によって自動的に制御されてもよい。例えば、一部の実施形態において、細胞溶解がスライド上で起こり得るように、ウェル又はチューブ又はバイアルに含まれる等、溶解バッファーにスライドを浸すことができる。一部の実施形態において、次に、プロテアーゼ消化又はデオキシリボヌクレアーゼ消化及び／又はＲＮＡ抽出等、後のステップを浸されたスライド上で行うことができる。

図５は、例証的なマスク５０８上の入射放射５０２の透過照射５０６及び反射照射５０４の図５００である。これは、放射５０２がマスク５０８によって部分的に遮断され、透過照射５０６が試料５１２の特定の領域のみに達することができる（例えば、特定の割合のエネルギーのみが波長の関数として透過され得る）からである。基板５１０は、１ｍｍ厚であってもよく、透過照射５０６にある程度の屈折を提供する。例えば、マスク５０８は、放射５０２がマスク５０８によって部分的に遮断され、放射が「Ｘ」領域にのみ達することができるように、スライド５１０の上面にあってもよい。本開示の態様によると、マスク５０８は、加えられている関連する熱、レーザー、化学物質（例えば、マイクロビーズブラスト）等を遮断するために、光、熱、機械的な構造、及び／又は化学的なマスクを含んでもよい。露出された部分は、利用されるプロセスに応じて、除去又は変性され得るということが理解されたい。

図６は、マークされた望ましくない「Ｘ」領域６０２、及び、「Ｘ」領域６０２の間の関心領域（ＲＯＩ）６０４（例えば「Ｓ」領域等）を有する例証的なスライド６００を示している。例えば、「Ｘ」領域６０２及びＲＯＩ６０４は、上記のプロセスによって決定することができる。

図７は、スライド７２０上にマスク７００をオーバーレイすることによって、望ましくない「Ｘ」領域７１２及び７１４がスライド７２０から除去されるプロセスを例示している。例えば、望ましくない「Ｘ」領域７０２、７０４及び望ましい「Ｓ」領域７０６の輪郭を描いているマスクスライド７１０が調製されてもよい。例えば、「Ｘ」領域７０２、７０４及び「Ｓ」領域７０６は、上記のプロセスによって決定されてもよい。スライド７２０上にマスク７００をオーバーレイすることによって、輪郭が描かれた部分に従ってスライド７２０から望ましくない「Ｘ」領域７１２及び７１４の除去が可能になる。結果として生じるスライド７２０は、所望された部分７１６のみを含む。「Ｘ」領域７１２及び７１４は、利用されるプロセスに応じて除去する又は変性させることができるということが理解されたい。

自動組織切断（ＡＴＤ）システムの例証的な実施形態は、図１０及び図１１において示されているような使い捨てのカスタム設計のミリングツールを有する小型化されたミリングシステム（図１２）を利用し、これは、組織スライドと接するミリングツールの遠位切断部分を描いている。この部分の前面には、ミリングツールの回転中にスライドから組織を切断することになる１つ又は複数の切断エッジがあってもよい。ツール内に１つ以上の管腔（すなわち、チャネル）があり得るため、切断された組織を真空吸引によって１つ以上の管腔内に押し込むことができる。切断部分は、ツールの本体と接することができる。この本体の機能は、収集された組織を収容すること、機械のチャックと接すること、フィルタ要素を収容すること、及び切断部分と接することである。加圧空気又は他の不活性ガスを使用して、切断された組織を収集チューブに押し込むことができる。代替の実施形態は、撹拌による収集チューブ内への重力移送、収集された組織と共にミリングツールを試験管内にフラッシュバッファーを介して又は直接配置することを含む。１つ又は複数の組織スライドを含む事例ごとに、１つの使い捨てのミリングツールを使用することができる。

処理時間を短縮するために、このカスタムミリングツールは、ダイレクトドライブ又はエアパワードで高回転速度にて作動するように設計されている。回転速度は、１００，０００ｒｐｍまで又はそれ以上に達することができる。これは、改善された供給速度を可能にし；従って、ツールは、高回転速度で作動するときに発生する作動応力及び温度に耐えるように設計される。

遠位切断領域は、組織ＲＯＩを収集するために使用される内腔を有してもよく、前面に放射状に配置された１つ又は複数の切断エッジを有する。材料は、鋼鉄、又は、組織よりも硬く且つ低コストでの大量処理につながる任意の材料であり得る。エンジニアリングプラスチックは、経済的に射出成形することができるため良い選択肢であり得る。ＲＯＩは、組織タイプによっては７５０ミクロン以下ほどであり得るので、この前面の直径は非常に小さくてもよい。小さな管腔は、切断部分にわたる差圧を大幅に増加させ、空気の流れを圧縮させ得る。切断界面のすぐ近くの管腔サイズを迅速に減らして進めることが好ましい。

本体の遠位端は、切断部分と接している。切断部分は、ねじ状、インサート成形、ボンディング、圧入、又は任意の他の適した組立技術であってもよい。本体の内側は、１つの事例における全てのスライドから収集された組織を収納するのに十分な容積から成る。近位端には、標準的な機械チャッキングと接する特徴が提供されている。材料は、鋼鉄、又は、作動応力に耐える強度を維持し且つ低コストでの大量処理につながる任意の材料であり得る。エンジニアリングプラスチックは、経済的に射出成形することができるため良い選択肢であり得る。本体の近位端は、フィルタと接するための内部特徴も有し、直接真空によって又はベンチュリ装置を介して駆動される一列又は軸外の構成であり得る真空用アタッチメントと接するのに適した特徴も有することになる。

フィルタ要素は、収集された組織を止めるが、空気又は不活性ガスが通過するのを可能にする。フィルタ開口部のサイズは、５０ミクロン以上であってもよい。開口部のサイズ及びフィルタ全体のサイズは、収集された組織がプロセスの終わりにフィルタを完全に詰まらせないように設計される。フィルタは、作動の圧力及び力に耐える必要がある。目詰まりを防ぐために圧力放出特徴を組み込むこともできる。フィルタは、本体に結合させる又は機械的に取り付けることができる。また、代替的なクランプ部品が使用されてもよい。

ミリングツールの遠位切断部分は、本体に接続される。遠位切断部分は、組織スライドと接する１つ以上の複数の切断エッジを有し得る。遠位切断部分の設計は、切断された組織を切断部分の中心に向ける。遠位位置における１つ以上の切断エッジは、放射状に配向される。各切断エッジは、直線であってもよく又は湾曲していてもよい。作動中のエッジとＲＯＩの接触角は、正味ベクトル力が生成されて組織を処理要素の中心に向かわせ、その結果、ＲＯＩが収集されるのを可能にするようなものである。例えば、切断エッジ＃１を垂直になるように設定し、切断エッジ＃２を鋭角に形成し、さらに、切断エッジ＃３を鈍角に設定することができ、これらの位置のそれぞれが、切断された組織を駆動するように設定される。好ましい実施形態は、切断エッジ＃１のように最小限でセットされた１つ以上の複数のエッジで構成された遠位切断部分をセットすることであり、好ましい配向が、鋭角で切断エッジ＃２のようにセットされる。遠位切断部分を、切断力を改善するように設計することができ、鋸歯状のエッジ及び鋸歯状の位置（長さ、幅、及び深さを含む）における変動を含む。

図１０及び図１１は、様々な実施形態による例証的な試料ミリング装置を例示している。本明細書において示されているように、装置１０００は、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０で構成されている。第１の構成要素１０１４は、両端に開口部を有し、第２の構成要素１０１０は、第１の構成要素１０１４の一端に固定される。第２の構成要素１０１０は、第２の構成要素１０１０が第１の構成要素１０１４に固定されている箇所から見て外方を向く試料収集開口部１０１８をさらに含み、試料収集開口部１０１８は、試料収集開口部１０１８の周囲に沿って突出する１つ以上の試料削り取り要素１０２０を有している。真空チャネル１０１２は、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０を通って延び、試料収集開口部１０１８を、第１の構成要素１０１４の他端にある真空接続開口部１０２２に接続している。装置１０００が、基板から試料を収集するように作動する場合、試料削り取り要素１０２０が基板表面から試料の一部を機械的に除去し、同時に、真空ポンプを使用して、第１の構成要素１０１４の真空接続開口部１０２２に真空を印加することによって、試料収集開口部１０１８及び真空チャネル１０１２を通して、除去された試料部分を収集するように、装置１０００は回転させられる。様々な実施形態において、除去された試料部分を、真空接続開口部１０２２に取り付けられたフィルタ要素１０１６を介して収集することができる。様々な実施形態において、除去された試料部分は、真空チャネル１０１２と流体連通する容器に収集される。

様々な実施形態において、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０は、異なる材料で構成される。様々な実施形態において、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０は、同じ材料で構成される。使用することができる材料の例として：金属、ポリマー、繊維ガラス等が挙げられるが、これらに限定されない。

様々な実施形態において、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０は、単一の統合部品として製造され、２つの別々の個別部品として製造されない。

様々な実施形態において、試料削り取り要素１０２０は、試料収集開口部１０１８の周囲に沿って等間隔で配置される。様々な実施形態において、試料削り取り要素１１０４は、試料収集開口部１０１８の周囲に沿って異なる間隔で配置される。

図１２は、様々な実施形態による例証的な試料収集システムを例示している。本明細書において描かれているように、システム１２００は、試料１２０４を保持する基板（すなわち、スライド）１２０２上に置かれる試料ミリング装置１０００を含む。試料ミリング装置１０００は、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０で構成されている。試料ミリング装置１０００が作動している場合、装置１０００の先端が試料１２０４に接触して、基板１２０２の表面から試料１２０４の一部を機械的に除去し、同時に、ミリング装置１０００の一端の開口部１２０８に真空を印加する真空ポンプ１２０６の使用を介して試料の除去された部分を収集するように、試料ミリング装置１０００は回転され（Ｘ、Ｙ、及びＺ軸において）位置決めされる。

様々な実施形態において、試料ミリング装置１００は、試料１２０４の所望の部分とのみ接触するように、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸方向に動かすことができる。様々な実施形態において、試料１２０４を保持するスライド１２０２は、試料ミリング装置１０００のように、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸方向に動かすことができる。

様々な実施形態において、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１０は、異なる材料で構成されている。様々な実施形態において、第１の構成要素１０１４及び第２の構成要素１０１は、同じ材料で構成されている。使用することができる材料の例として：金属、ポリマー、繊維ガラス等が挙げられるが、これらに限定されない。

例証的な後の試料分析手順
ＲＯＩ組織（又はＳ組織）は、様々な方法で分析又は操作することができるように収集され得る。例えば、一部の実施形態では、上記のように、収集されたＲＯＩ組織に細胞溶解を受けさせ、１つ以上の他のプロセスが続く。一部の実施形態では、ＤＮＡ及び／又はＲＮＡ及び／又はタンパク質、補因子、及び膜脂質等が、直接若しくは細胞溶解に続いてＲＯＩ組織から抽出されてもよく、又は、ｉｎ ｓｉｔｕで評価されてもよい。

一部の実施形態において、本明細書におけるシステム及び方法は、ＲＯＩ組織内のＤＮＡの分析に関与する。例えば、本明細書におけるシステム及び方法は、コピー数多型（ＣＮＶ）、一塩基多型（ＳＮＰ）、特定の遺伝子における点突然変異、遺伝子における欠失又は挿入突然変異の検出、遺伝子転位、転座、ウイルス又はバクテリアＤＮＡ等の外来性のＤＮＡの存在、及びＤＮＡのメチル化の検出等に対するＲＯＩ組織の分析と併せて使用されてもよい。一部の実施形態において、本明細書におけるシステム及び方法は、遺伝子の特定のＲＮＡ転写物のレベルの決定、又は特定の代替的にスプライシングを受けたＲＮＡ転写物及びそれらの相対レベル、又は干渉ＲＮＡの存在の検出等、ＲＯＩ組織内のＲＮＡ種の分析と併せて使用されてもよい。ＲＮＡ分析は、例えば、定量的ＲＴ−ＰＣＲ等の逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）を含む方法によって、又は、全トランスクリプトーム配列決定法によって行うことができる。一部の実施形態において、ＲＯＩ組織内の特定のタンパク質の存在又はレベルは、免疫沈降、ＥＬＩＳＡ、ウエスタンブロット法、及び核酸等の方法によって、ｉｎ ｓｉｔｕで又は細胞溶解手順に続いて等、評価されてもよい。一部の実施形態において、ＲＯＩ組織は、生物学的補因子、細胞膜脂質、又は他の成分等の他の分子の存在又はレベルを検出するために評価されてもよい。

例えば、スライドガラス上に乗せられたＦＦＰＥ組織等、生物学的試料を分析するための例証的なシステム及び方法が、図８Ａ及び図８Ｂにおいて示されている。

図８Ａは、上記の方法による、例えば腫瘍生検試料等の患者試料の処理及び／又は分析のための例証的な方法を示している。生物学的試料は、粒子及び空気を有する接触媒質を用いてマイクロブラストされる。一部の実施形態において、接触媒質は、患者試料に存在する関心のある特定の分析物の単離における使用によく適した粒子を有してもよい。例えば、シリカ粒子又はシリカ被覆強磁性ビーズ等のシリカ被覆粒子は、ミスセンス変異又は機能欠失変異を有するｍＲＮＡ等の核酸マーカーを単離するのによく適している。粒子マイクロブラスターにはそのような粒子が充填され、マイクロブラスターのノズルは、所望の組織領域に向けられる。例えば、病理学標本の場合、所望の領域は、例えば、適切な染色で染色された細胞の核等、核酸を有する領域であり得る。或いは、患者標本が異なる組織型を有する場合には、所望の領域は、例えば、膵臓癌の場合には膵管を覆う上皮細胞等、関心のある細胞を有する組織型又は組織層であってもよい。接触媒質（加圧空気及び粒子を有する）を用いて関心領域をマイクロブラストすることによって、関心のある細胞は除去され、次に、それらは回収され、組織溶解バッファーと組み合わされて、細胞は破壊される。これは、細胞可溶化物溶液を生じ、ここで、関心のある分析物（例えば、膵臓癌の場合には、ＫＲＡＳ、ＴＰ５３、ＣＤＫＮ２Ａ、ＳＭＡＤ４、ＢＲＣＡ１、及び／又はＢＲＣＡ２をコードする変異核酸等；非特許文献２を参照）は粒子上に吸着される。吸着速度を改善するために、バッファー溶液のｐＨを、シリカ粒子における表面のシラノール基のｐＫａ以下に調整することができ、バッファーの塩含有量は増加される。次に、粒子は、分析物をその表面に吸着させたままにすると同時に、可溶化液の他の成分、例えば、タンパク質及び脂質等の非分析物等を洗い流す溶液で洗浄される。分析物は、ＰＣＲ等の下流の分析技術を使用して直接分析されてもよい。或いは、シリカ粒子の表面に吸着された核酸は、ＰＣＲ等の核酸検出技術を用いた下流の分析に先立ち、適した溶出液で溶出される。溶出は、低いイオン強度及びｐＨのバッファーを使用することによって促進される。必要に応じて、マイクロブラストに先立ち、試料をレーザーマイクロダイセクション等のマイクロダイセクション技術を使用して前処理して、関心領域（ＲＯＩ）をさらに精製及び／又は標的にすることができる。

図８Ｂは、上記した方法による、例えば、博物館アーカイブのための固定された昆虫学的試料又は土壌微生物を有する接触スライド等、生物学的試料の処理及び／又は分析のための例証的な方法を示している。生物学的試料は、粒子及び空気を有する接触媒質を用いてマイクロブラストされる。一部の実施形態において、接触媒質は、患者試料に存在する関心のある特定の分析物の単離における使用によく適した粒子を有してもよい。例えば、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基で官能化されたアルミニウム粒子は、特定のポリペプチドマーカーを単離するのに有用であり得る。粒子マイクロブラスターにはそのような粒子が充填され、マイクロブラスターのノズルは、所望の組織領域に向けられる。例えば、固定された昆虫標本の場合、所望の領域は、関心のあるマーカーを有する領域、例えば腹部であり得る。接触媒質（加圧空気及び粒子を有する）を用いて関心領域をマイクロブラストすることによって、関心のある細胞は除去され、次に、それらは回収され、組織溶解バッファーと組み合わされて、細胞を破壊する。これは、細胞可溶化物溶液を生じ、ここで、関心のある分析物は粒子上に吸着される（例えば、ペプチドは、官能化されたアルミニウム粒子に吸着される）。吸着速度を改善するために、標的の生理化学的特性（例えば、可溶性タンパク質の場合には親水性；膜タンパク質の場合には疎水性等）に応じて、粒子を誘導体化してもよい。次に、粒子は、分析物をその表面に吸着させたままにすると同時に、可溶化液の他の成分、例えば、脂質等の非分析物等を洗い流す溶液で洗浄される。分析物は、質量分析等の下流の分析技術を使用して直接分析されてもよい。或いは、アルミニウム粒子の表面に吸着されたポリペプチドが、免疫ブロット又は質量分析等のペプチド検出技術を用いた下流の分析に先立ち、適した溶出液で溶出される。必要に応じて、マイクロブラストに先立ち、試料をレーザーマイクロダイセクション等のマイクロダイセクション技術を使用して前処理して、ＲＯＩをさらに精製及び／又は標的にすることができる。

コンピュータ実装システム
図９は、コンピュータシステム４００を例示したブロック図であり、これに基づいて、本教示の実施形態を実施することができる。本教示の様々な実施形態において、コンピュータシステム４００は、情報を伝えるためのバス４０２又は他の通信メカニズム、及び情報を処理するためのバス４０２に結合されたプロセッサ４０４を含み得る。様々な実施形態において、コンピュータシステム４００はまた、メモリを含んでもよく、このメモリは、プロセッサ４０４によって実行されることになる命令を決定するためにバス４０２に結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４０６又は他の動的記憶装置であり得る。メモリは、プロセッサ４０４によって実行されることになる命令の実行中に、一時変数又は他の中間情報を記憶するために使用することもできる。様々な実施形態において、コンピュータシステム４００は、プロセッサ４０４に対する静的情報及び命令を記憶するためにバス４０２に結合されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４０８又は他の静的記憶装置をさらに含み得る。情報及び命令を記憶するために、磁気ディスク又は光ディスク等の記憶装置４１０を提供し、バス４０２に結合させることができる。

様々な実施形態において、コンピュータシステム４００は、バス４０２を介して、コンピュータユーザに情報を表示するための陰極線管（ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイ４１２に結合させることができる。英数字及び他のキーを含む入力装置４１４を、情報及びコマンド選択をプロセッサ４０４に伝えるためにバス４０２に結合させることができる。別のタイプのユーザ入力装置は、方向情報及びコマンド選択をプロセッサ４０４に伝えるため、及び、ディスプレイ４１２上のカーソルの動きを制御するためのマウス、トラックボール、又はカーソル方向キー等のカーソル制御４１６である。この入力装置４１４は、典型的には、第１の軸（すなわち、ｘ）及び第２の軸（すなわち、ｙ）の２つの軸における２つの自由度を有し、装置が、平面における位置を特定するのを可能にしている。しかし、３次元（ｘ、ｙ、及びｚ）のカーソル移動を可能にする入力装置４１４も、本明細書において熟考されるということが理解されるべきである。

本教示の特定の実施と一致して、メモリ４０６に含まれる１つ以上の一連の１つ以上の命令をプロセッサ４０４が実行するのに応答して、コンピュータシステム４００によって結果を提供することができる。そのような命令は、メモリ４０６に、記憶装置４１０等の別のコンピュータ読取可能媒体又はコンピュータ読取可能記憶媒体から読み込むことができる。メモリ４０６に含まれる一連の命令の実行は、プロセッサ４０４に本明細書において記載されるプロセスを行わせることができる。或いは、本教示を実施するために、ソフトウェア命令の代わりに又はソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路を使用することができる。従って、本教示の実施は、ハードウェア回路とソフトウェアとの任意の特定の組み合わせに限定されない。

本明細書において使用される場合、「コンピュータ読取可能媒体」（例えば、データ記憶、データ記憶装置等）又は「コンピュータ読取可能記憶媒体」という用語は、実行のためのプロセッサ４０４への命令の提供に関与する任意の媒体を指す。そのような媒体は、限定されることなく、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含む多くの形態をとることができる。不揮発性媒体の例として、記憶装置４１０等、光ディスク、ソリッドステートディスク、磁気ディスクが挙げられ得るが、これらに限定されない。揮発性媒体の例として、メモリ４０６等の動的メモリが挙げられ得るが、これに限定されない。伝送媒体の例として、バス４０２を構成するワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、及びファイバーオプティクスが挙げられ得るが、これらに限定されない。

コンピュータ読取可能媒体の一般的な形態には、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、若しくは任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、任意の他の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有する任意の他の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）−ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップ若しくはカートリッジ、又はコンピュータが読むことができる任意の他の有形的表現媒体が含まれる。

コンピュータ読取可能媒体に加えて、命令又はデータを、通信装置又はシステムに含まれる伝送媒体上の信号として提供して、実行のためにコンピュータシステム４００のプロセッサ４０４に一連の１つ以上の命令を提供することができる。例えば、通信装置は、命令及びデータを示す信号を有するトランシーバを含んでもよい。命令及びデータは、１つ以上のプロセッサに、本明細書の開示において概要を述べられている機能を実施させるように構成される。データ通信伝送接続の代表的な例としては、電話モデム接続、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、赤外線データ接続、ＮＦＣ接続等が挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書においてフローチャート、図、及び付随の開示に記載される方法論は、スタンドアロン装置としてコンピュータシステム４００を使用して、又は、クラウドコンピューティングネットワーク等の共有されたコンピュータ処理リソースの分散ネットワーク上で実施することができるということが正しく理解されるべきである。

本明細書において記載される方法論は、用途に応じて様々な手段によって実施されてもよい。例えば、これらの方法論は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実施されてもよい。ハードウェアでの実施に対して、処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書において記載される機能を行うように設計された他の電子ユニット、又はそれらの組み合わせ内で実施されてもよい。

様々な実施形態において、本教示の方法は、ファームウェア及び／又はソフトウェアプログラム、並びに、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｙｔｈｏｎ等の従来のプログラミング言語で書かれたアプリケーションとして実施されてもよい。ファームウェア及び／又はソフトウェアとして実施される場合、本明細書において記載される実施形態は、コンピュータに上記の方法を行わせるプログラムが記憶される非一時的なコンピュータ読取可能媒体上で実施することができる。本明細書において記載される様々なエンジンは、図９のコンピュータシステム４００等のコンピュータシステム上に提供することができ、それによって、プロセッサ４０４は、メモリ構成要素４０６／４０８／４１０のいずれか１つ又はそれらの組み合わせによって提供される命令及び入力装置４１４を介して提供されるユーザ入力を条件として、これらのエンジンによって提供される分析及び決定を実行するであろうということが理解されるべきである。

本教示は、様々な実施形態と併せて記載されているけれども、本教示は、そのような実施形態に限定されることを意図するものではない。それどころか、本教示は、当業者によって正しく理解されることになるように、様々な代替、修正、及び等価物を包含する。

さらに、様々な実施形態を記載する際に、本明細書は、特定の一連のステップとして方法及び／又はプロセスを提示したかもしれない。しかし、方法又はプロセスは本明細書において明記されるステップの特定の順序に依存しないという点で、方法又はプロセスは、記載される特定の一連のステップに限定されるべきではない。当業者が正しく理解するように、他の一連のステップが可能であり得る。従って、本明細書において明記されるステップの特定の順序は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。加えて、方法及び／又はプロセスに関する特許請求の範囲は、書かれた順序でのそれらのステップの実行に限定されるべきではなく、当業者は、その順序が変えられてもよく、依然として様々な実施形態の真意及び範囲内であるということを容易に正しく理解することができる。

本明細書において記載される実施形態は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラマブルな消費者向け電子機器、ミニコンピュータ、及びメインフレームコンピュータ等を含む他のコンピュータシステム構成を用いて実施することができる。実施形態は、ネットワークを介して連結される遠隔処理装置によってタスクが行われる分散コンピューティング環境で実施することもできる。

本明細書において記載される実施形態は、コンピュータシステムに記憶されたデータを含む様々なコンピュータ実装動作を利用することができるということも理解されるべきである。これらの動作は、物理量の物理的操作を必要とするものである。必ずしもというわけではないが、通常、これらの量は、記憶され、移送され、組み合わされ、比較され、又は他の方法で操作されることが可能な電気信号又は磁気信号の形態をとる。さらに、行われる操作は、生成、特定、決定、又は比較等の用語で言及されることが多くある。

本明細書において記載される実施形態の一部を形成する動作のいずれも、有用な機械動作である。本明細書において記載される実施形態は、これらの動作を行うためのデバイス又は装置にも関する。本明細書において記載されるシステム及び方法は、必要な目的のために特別に構築することができるか、又は、コンピュータに記憶されるコンピュータプログラムによって選択的に起動又は構成される汎用コンピュータであってもよい。特に、様々な汎用機械を、本明細書における教示に従って書かれたコンピュータプログラムを用いて使用することができ、又は、必要な動作を行うためにより特殊化された装置を構築することがより好都合であり得る。

特定の実施形態を、コンピュータ読取可能媒体上のコンピュータ読取可能コードとして具体化することもできる。コンピュータ読取可能媒体は、データを記憶することができる任意のデータ記憶装置であり、データは、その後、コンピュータシステムによって読み取ることができる。コンピュータ読取可能媒体の例として、ハードドライブ、ネットワークアタッチストレージ（ＮＡＳ）、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、及び他の光学的、ＦＬＡＳＨメモリ、及び非光データ記憶装置が挙げられる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ読取可能コードが分散様式で記憶されて実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステムを介して分散することもできる。

本明細書において記載される構造、材料、組成、及び方法は、本開示の代表的な例であるとして意図されており、本開示の範囲は、実施例の範囲によって限定されないということが理解されることになる。本開示は、開示される構造、材料、組成、及び方法に変化を持たせて実行することができ、そのような変化は、本開示の範囲内であるとしてみなされるということを当業者は認識することになる。

核酸分析物を得るための生物学的試料の処理
関心のある核酸を有する組織学試料が、上記の方法に従って処理される。ここで、接触媒質は、核酸単離における使用によく適した粒子を有している。これらには、シリカ粒子又はシリカ被覆強磁性ビーズ等のシリカ被覆粒子が含まれる。粒子マイクロブラスターにシリカ粒子が充填されて、組織標本から核酸を単離する効率的な方法が提供される。第一に、所望の組織領域が、シリカ粒子を用いたマイクロブラストによってスライドから除去され、次に、所望の組織領域は収集され、組織溶解バッファーと組み合わされて、細胞が破壊される。これは、細胞可溶化物溶液を生じ、ここで、核酸はシリカ粒子上に吸着される。次に、シリカ粒子は、核酸をその表面に吸着させたままにすると同時に、タンパク質及び脂質等の可溶化液の他の成分を洗い流す溶液で洗浄される。核酸は、ＰＣＲ等の下流の分析技術を使用して直接分析されてもよい。或いは、シリカ粒子の表面に吸着された核酸は、ＰＣＲ等の核酸検出技術を用いた下流の分析に先立ち、適した溶出液で溶出される。必要に応じて、試料をレーザーマイクロダイセクション等のマイクロダイセクション技術を使用して前処理することができる。

核酸及びペプチド分析物を得るための生物学的試料の処理
或いは、上記の実施例１においてマイクロブラストに使用される粒子は、容器に収集され、種々のあり得る分析物（例えば、核酸又はタンパク質等）の選択的結合に最適に適した他の粒子と組み合わされ、結果として得られた粒子の混合物は、関心のある分析物を単離するために使用される。実施例１と同様に、この代替的な仕組みでは、（例えば、電荷又は疎水性又は親和性に基づき）関心のある分析物に結合するマイクロブラスト粒子が最初に選択される。マイクロブラスト後に生成された組織と粒子の混合物は、細胞を破壊するために溶解バッファーと組み合わされ、結果として得られた溶解液は、次に、オリゴヌクレオチド又は抗体をその表面に結合させた粒子と組み合わされ、このオリゴヌクレオチド又は抗体が、関心のある分析物に特異性をもって結合する。次に、粒子の対に直接分析（例えば、クロマトグラフィー又は分光測定等）を受けさせる。或いは、粒子の対に、結合、洗浄、及び溶出のステップの一連のステップを受けさせて、関心のある分析物を溶出し、次に、従来の技術を使用して分析する。最後に、関心のある分析物がタンパク質である場合、可溶化液に、酵素アッセイ、結合アッセイ、機能アッセイ等の他の分析ステップを受けさせることもできる。

上記の方法は、任意の単離及び／又は精製ステップと組み合わせることができ、これらのステップは、ワークフローの任意の段階において、好ましくは、例えば（核酸分析物の場合には）ＰＣＲ又は（タンパク質分析物の場合には）ＥＬＩＳＡ等、最終分析ステップに先立ち実施されてもよい。例えば、関心のある核酸は、（ａ）組織の細胞が、細胞をこじ開け、その内容物を溶液中に放出するための様々な方法によって破壊される組織溶解；（ｂ）固相の表面上への核酸の吸着；（ｃ）核酸を固相に吸着させたままにするが、他の生体分子を除去する溶液を用いたこの固相の洗浄；及び（ｄ）回収された溶出液が単離された核酸を含有するように、固相から核酸を溶出する溶液を用いて固相を洗浄すること；を含む一連のステップによって、組織から単離されることが多くある。シリカ膜及びシリカ粒子は、一般的に、このタイプのプロセスにおいて固相として使用される。シリカ被覆又はポリマー被覆強磁性ビーズを含む他のタイプの粒子も一般的に使用される。

上述の説明から、当業者は、当該方法の本質的な特徴を容易に確認することができ、その真意及び範囲から逸脱することなく、様々な用途及び条件に適応させるために様々な変更及び修正を行うことができる。

別段の定めがない限り、本明細書において使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書において記載されたものと同様又は同等の方法及び材料を、本開示の実施又は試験において使用することができるけれども、適した方法及び材料は、上述の段落において記載されている。加えて、材料、方法、及び実施例は単に例示的であり、限定的であるとして意図されるものではない。矛盾がある場合、定義を含む本明細書が優先される。

本明細書において引用される全ての米国特許及び公開又は非公開の米国特許出願が、参照により援用される。本明細書において引用される全ての公開された外国特許及び特許出願は、本明細書によって参照により援用される。本明細書において引用される全ての公開された参考文献、文書、原稿、科学文献は、本明細書によって参照により援用される。本明細書において参照される科学データベース（例えば、ＰＵＢＭＥＤ、ＮＣＢＩ等）に関係する全ての識別子及び受入番号は、本明細書によって参照により援用される。

選択される実施形態の記載
実施形態１：基板を固定するためのホルダーユニット；ホルダーユニットに近接して置かれるカメラ；基板上に取り付けられた試料の一部を除去するように構成された処理要素；及び、ホルダーユニットに通信可能に接続されるコンピュータデバイス；を含む、基板上に取り付けられた試料を処理するためのシステムであって、カメラ及び処理要素は、カメラを使用して、第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像、及び第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るように構成された画像キャプチャエンジンと、ユーザが、第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するのを可能にするように構成されたデジタルマーカーエンジンと、第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるように構成された画像オーバーレイエンジンと、第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部のみが除去されるように、ホルダーユニット及び処理要素の位置決めを制御するように構成された試料除去エンジンと、を含む、システム。

実施形態２：処理要素は、機械的ツールを利用して試料の一部を除去するように構成される、実施形態１に記載のシステム。

実施形態３：機械的ツールは、サンドブラスト、カミソリの刃、ミリングツール、キュレット、パンチャー、スクーパ、真空のうち少なくとも１つを含む、実施形態２に記載のシステム。

実施形態４：処理要素は、非機械的ツールを利用して試料の一部を除去するように構成される、実施形態１乃至３のいずれか１つに記載のシステム。

実施形態５：非機械的ツールは、レーザー又はウォータージェットのうち少なくとも１つを含む、実施形態４に記載のシステム。

実施形態６：基板上に取り付けられた試料を処理する方法であって、第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像を得るステップ；第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るステップ；第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するステップ；第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるステップ；及び、処理要素を使用して、第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部のみを除去するステップ；を含む方法。

実施形態７：除去するステップは、機械的ツールを用いて第２の取り付けられた試料の一部を除去することを含む、実施形態６に記載の方法。

実施形態８：サンドブラスト、カミソリの刃、キュレット、パンチャー、スクーパ、真空、又は上記の組み合わせのうち少なくとも１つを用いて第２の取り付けられた試料の一部を除去するステップをさらに含む、実施形態６又は実施形態７に記載の方法。

実施形態９：除去するステップは、非機械的ツールを用いて第２の取り付けられた試料の一部を除去することを含む、実施形態６に記載の方法。

実施形態１０：レーザー又はウォータージェットの少なくとも１つを用いて第２の取り付けられた試料の一部を除去するステップをさらに含む、実施形態６又は実施形態９に記載の方法。

実施形態１１：基板を固定するためのホルダーユニット；ホルダーユニットに近接して置かれるカメラ；基板上に取り付けられた試料の一部の上の核酸を変性させるために核酸変性剤を供給するように構成された処理要素；及び、ホルダーユニットに通信可能に接続されるコンピュータデバイス；を含む、基板上に取り付けられた試料を処理するためのシステムであって、カメラ及び処理要素は、カメラを使用して、第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像、及び第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るように構成された画像キャプチャエンジンと、ユーザが、第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するのを可能にするように構成されたデジタルマーカーエンジンと、第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるように構成された画像オーバーレイエンジンと、第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部における核酸のみが変性するように、ホルダーユニット及び処理要素の位置決めを制御するように構成された核酸変性エンジンと、を含み、核酸変性エンジンは、化学分析を行うための化学分析器、質量分析計、及び／又は細胞分析を行うための細胞分析器を含む、システム。

実施形態１２：核酸変性剤は化学物質を含む、実施形態１１に記載のシステム。

実施形態１３：化学物質は、漂白剤、酸、アルカリ、又は酵素のうち少なくとも１つを含む、実施形態１２に記載のシステム。

実施形態１４：処理要素は、非化学的ツールを利用して試料の一部を除去するように構成される、実施形態１１乃至１３のいずれか１つに記載のシステム。

実施形態１５：非化学的ツールは、レーザー、熱ヒーター、高周（ＲＦ）波、超音波、低温貯蔵、又はプラズマのうち少なくとも１つを含む、実施形態１４に記載のシステム。

実施形態１６：基板上に取り付けられた試料を処理する方法であって、第１の取り付けられた試料を有する第１の基板の第１の画像を得るステップ；第２の取り付けられた試料を有する第２の基板の第２の画像を得るステップ；第１の画像及び第１の取り付けられた試料の一部のデジタルアウトラインを有するマーカー画像を生成するステップ；第１の取り付けられた試料及び第２の取り付けられた試料の画像アウトラインが整列するように、マーカー画像を第２の画像上に重ね合わせるステップ；及び、処理要素を使用して、第１の取り付けられた試料のデジタルアウトライン内にある第２の取り付けられた試料の一部のみにおける核酸を変性させるステップ；を含む方法。

実施形態１７：変性させるステップは、第２の取り付けられた試料の一部を化学物質に曝露することを含む、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１８：第２の取り付けられた試料の一部を、漂白剤、酸、アルカリ、又は酵素のうち少なくとも１つに曝露するステップをさらに含む、実施形態１６又は実施形態１７に記載の方法。

実施形態１９：変性させるステップは、非化学的ツールを用いて第２の取り付けられた試料の一部を曝露することを含む、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２０：第２の取り付けられた試料の一部を、レーザー、熱ヒーター、高周（ＲＦ）波、超音波、低温貯蔵、又はプラズマのうち少なくとも１つに曝露するステップをさらに含む、実施形態１６又は実施形態１９に記載の方法。

実施形態２１：両端に開口部を有する第１の構成要素；第１の構成要素の一端に固定される第２の構成要素であって、第２の構成要素は、第２の構成要素が第１の構成要素に固定されるところから外方に向く試料収集開口部をさらに含み、試料収集開口部は、試料収集開口部の周囲に沿って突出する１つ以上の試料削り取り要素を有する、第２の構成要素；及び、第１及び第２の構成要素を通って延びて、試料収集開口部を、第１の構成要素のもう一方の端部上の真空接続開口部と接続する真空チャンネル；を含む試料処理装置。

実施形態２２：第１及び第２の構成要素は、異なる材料で構成される、実施形態２１に記載の試料処理装置。

実施形態２３：第１及び第２の構成要素は、同じ材料で構成される、実施形態２２に記載の試料処理装置。

実施形態２４：試料削り取り要素は、試料収集開口部の周囲に沿って等間隔に配置される、実施形態２１乃至２３のいずれか１つに記載の試料処理装置。

実施形態２５：試料削り取り要素は、試料収集開口部の周囲に沿って異なる間隔で配置される、実施形態２１乃至２３のいずれか１つに記載の試料処理装置。

実施形態２６：第１の構成要素の一端の開口部に取り付けられるフィルタをさらに含む、実施形態２１乃至２５のいずれか１つに記載の試料処理装置。

実施形態２７：第１及び第２の構成要素は、単一の統合装置として作製される、実施形態２１に記載の試料処理装置。

Claims (24)

1. 生物学的アッセイのための生物学的試料を処理する方法であって、（ａ）粒子状物質及び加圧空気を含む接触媒質と前記生物学的試料を接触させるステップであり、前記生物学的試料内の構成成分の前記接触媒質への少なくとも部分的な移動を実現するのに十分な条件下で接触させるステップと、（ｂ）前記接触媒質を前記生物学的試料から除去するステップとを含む方法。
2. 前記生物学的試料は、診断上関心のある１つ又は複数の分析物の分析のために処理される、請求項１に記載の方法。
3. 前記生物学的試料は、パンチ生検標本、針生検標本、新鮮組織、組織培養物、凍結組織標本、中性ホルマリン処理組織、器官、小器官、ホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織、エタノール固定パラフィン包埋（ＥＦＰＥ）組織、ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色組織、又はグルタルアルデヒド固定組織を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記生物学的試料内の関心領域（ＲＯＩ）、非関心領域（ＲＯＮＩ）、又は全ての領域を前記接触媒質と接触させるステップ、好ましくは、関心領域（ＲＯＩ）を前記接触媒質と接触させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記生物学的試料は、ゲノムＤＮＡ（ｇＤＮＡ）、メチル化ＤＮＡ、特異的メチル化ＤＮＡ、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、断片化ＤＮＡ、断片化ＲＮＡ、断片化ｍＲＮＡ、ミトコンドリアＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）、葉緑体ＤＮＡ（ｃｔＤＮＡ）、ウイルスＲＮＡ若しくはウイルスＤＮＡ、マイクロＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、ｉｎ ｓｉｔｕ ＰＣＲ産物、ポリＡ ｍＲＮＡ、ＲＮＡ／ＤＮＡハイブリッド、脂質、炭水化物、タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質、リン酸化タンパク質、タンパク質の特異的リン酸化若しくはアセチル化変異体、又はウイルスコートタンパク質から選択される診断上関心のある少なくとも１つの分析物、好ましくは、ｍＲＮＡ、ｇＤＮＡ、ウイルスＤＮＡ、若しくはウイルスＲＮＡから選択される核酸を含む、請求項１に記載の方法。
6. ブラスト媒質内の前記粒子状物質は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、金属系の粒子、磁性若しくは強磁性粒子、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記粒子状物質は、前記生物学的試料内の分析物又は非分析物に結合することができ、好ましくは、前記粒子状物質は、イオン相互作用、極性−無極性相互作用、疎水性相互作用、ファンデルワールス相互作用、化学結合、誘電性若しくは双性イオン相互作用、又はそれらの組み合わせから選択される相互作用を介して、前記分析物に結合することができる、請求項６に記載の方法。
8. 前記接触媒質は、加圧されたヘリウム、アルゴン、キセノン、窒素、二酸化炭素、又はそれらの組み合わせから選択される加圧空気を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記生物学的試料は、基板上に乗せられ、例えば、基板は、ガラス、シリコン、ポリ−Ｌ−リジン被覆材料、ニトロセルロース、ポリスチレン、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、及び／又はポリカーボネートから選択される、請求項１に記載の方法。
10. 前記生物学的試料は、核酸分析物を含み、前記接触媒質は、シリカを含む粒子状物質を含む、請求項９に記載の方法。
11. マイクロダイセクション、例えばレーザーマイクロダイセクションをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記接触媒質は、真空吸引、圧力差若しくは勾配、重力、輸送媒体（例えば、液体、又はエアロゾル若しくはガス）、又は磁場若しくは電場から選択される移動媒体を介して、前記生物学的試料から除去される、請求項１に記載の方法。
13. （ａ）前記生物学的試料内の非関心領域（ＲＯＮＩ）を前記接触媒質と選択的に接触させるステップであって、前記選択的接触は、好ましくは、前記生物学的試料内の関心領域（ＲＯＩ）をそのまま残すことを含む、ステップ、（ｂ）前記生物学的試料内の関心領域（ＲＯＩ）を前記接触媒質と選択的に接触させるステップであって、前記選択的接触は、好ましくは、前記生物学的試料内の非関心領域（ＲＯＮＩ）をそのまま残すことを含む、ステップ、又は、（ｃ）前記生物学的試料内のＲＯＩ及びＲＯＮＩの双方を前記接触媒質と接触させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記接触媒質内の前記粒子状物質を収集するステップと、（ｃ）任意的に、分析のために前記粒子状物質を調製するステップと、（ｄ）さらに任意的に、前記粒子状物質を分析するステップとを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記分析のために粒子状物質を調製するステップは、バッファー（例えば、溶解バッファー）で前記粒子状物質を処理することと、前記粒子状物質を洗浄して非分析物を除去することとを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記粒子状物質の分析は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）、逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）、核酸配列ベース増幅（ＮＡＳＢＡ）、ループ介在等温増幅（ＬＡＭＰ）、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、イムノアッセイ、イムノＰＣＲ（ｉＰＣＲ）、酵素活性アッセイ、染色、イメージング、全ゲノム増幅（ＷＧＡ）、ｉｎ ｓｉｔｕ ＰＣＲ、ｉｎ ｓｉｔｕ ＷＧＡ、ポロニー形成、配列決定、単一分子配列決定、ナノポア分析、ナノポアシーケンシング、単一分子イメージング、ＤＮＡボール形成、電気泳動、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）電気泳動、質量分析、クロマトグラフィー（例えば、ＨＰＬＣ）、近接ライゲーションアッセイ、電気化学的検出、プラズモン共鳴（ＳＰＲ）、ハイブリダイゼーションアッセイ（例えば、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）等のｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーションアッセイ）、ＦＲＥＴ、細胞選別（例えば、ＦＡＣＳ）、電気化学発光ＥＬＩＳＡ、及び化学発光ＥＬＩＳＡを含む、請求項１４に記載の方法。
17. 前記接触媒質を濃縮媒質と混合するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
18. 前記濃縮媒質は、前記生物学的試料内の関心のある分析物に特異的に結合する物質、例えば関心のあるタンパク質抗原に特異的に結合する抗体又は関心のある核酸に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記生物学的試料は、関心領域（ＲＯＩ）及び／又は非関心領域（ＲＯＮＩ）、好ましくは、ＲＯＩ及びＲＯＮＩの双方の明確に規定された空間的位置を含む二次元組織（例えば、組織切片若しくはスライス）又は三次元組織（例えば、組織ブロック）を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 生物学的試料内の分析物に対してアッセイを行う方法であって、（ａ）粒子状物質及び加圧空気を含む接触媒質と前記生物学的試料を接触させることであり、前記生物学的試料内の構成成分の前記接触媒質への少なくとも部分的な移動を実現するのに十分な条件下で接触させること、及び（ｂ）処理された生物学的試料を得るために、前記接触媒質を前記生物学的試料から除去することによって、前記生物学的試料を処理するステップ、並びに、前記処理された生物学的試料又は除去された前記接触媒質内の分析物に対してアッセイを行うステップを含む方法。
21. （ａ）生物学的試料又はその中の領域を、粒子状物質及び加圧空気を含む接触媒質と接触させるための第１の構成要素であって、前記生物学的試料内の構成成分の前記接触媒質への少なくとも部分的な移動を実現するのに十分な条件下で接触させるための第１の構成要素と、（ｂ）前記接触媒質を前記生物学的試料から除去するための第２の構成要素と、（ｃ）任意的に、前記接触媒質若しくは処理された前記生物学的試料、又は前記接触媒質及び処理された前記生物学的試料の双方の中の前記構成成分を分析するための第３の構成要素と、を含む生体分析システム。
22. 前記第１の構成要素は、前記接触媒質を有する加圧粒子マイクロブラスター（ＰＭＢ）を含む、請求項２１に記載の生体分析システム。
23. 前記第２の構成要素は、真空吸引、圧力差若しくは勾配、前記粒子状物質を輸送するための媒体（例えば、液体若しくはエアロゾル）、又は磁場若しくは電場から選択される移動媒体を含む、請求項２１に記載の生体分析システム。
24. 前記任意的な第３の構成要素は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）、逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）、核酸配列ベース増幅（ＮＡＳＢＡ）、ループ介在等温増幅（ＬＡＭＰ）、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、イムノアッセイ、イムノＰＣＲ（ｉＰＣＲ）、酵素活性アッセイ、染色、イメージング、全ゲノム増幅（ＷＧＡ）、ｉｎ ｓｉｔｕ ＰＣＲ、ｉｎ ｓｉｔｕ ＷＧＡ、ポロニー形成、配列決定、単一分子配列決定、ナノポア分析、ナノポアシーケンシング、単一分子イメージング、ＤＮＡボール形成、電気泳動、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）電気泳動、質量分析、クロマトグラフィー（例えば、ＨＰＬＣ）、近接ライゲーションアッセイ、電気化学的検出、プラズモン共鳴（ＳＰＲ）、ハイブリダイゼーションアッセイ（例えば、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）等のｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーションアッセイ）、ＦＲＥＴ、細胞選別（例えば、ＦＡＣＳ）、電気化学発光ＥＬＩＳＡ、及び化学発光ＥＬＩＳＡのための機器から選択される機器を含む、請求項２１に記載の生体分析システム。

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