JP2022145696A - キャピラリ電気泳動、等電点および分子量分析のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】単一のデバイス内で電気泳動移動度や等電点電気泳動等の複数のタイプの分析を行うように構成され、また、高価な試薬や使い捨て品の消費量を最小限にしながら、複数の試料を同時にまたは間断なく簡単かつ堅牢に分析できるように自動化したシステムを提供すること。【解決手段】システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された検出アセンブリと、ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダとを含む。検出アセンブリは、第１検出器が少なくとも１つの放射体の第１出力を検出する第１形態と、第２検出器が少なくとも１つの放射体の第２出力を検出する第２形態との間で遷移するように構成される。試薬トレイホルダは、キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、カートリッジリテーナに対して移動するように構成される。【選択図】図６
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／２７８，１５９号の利益を主張し、その開示内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
本出願は、２０１６年１月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／２７８，１５９号の利益を主張し、その開示内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
背景
本明細書に記載する実施形態は、概して、試料混合物を分子量および／または等電点によって電気泳動的に分離および／または分析するシステムおよび方法に関する。本明細書に記載するいくつかの実施形態は、試料中に存在する１種または複数の分析物の分離、検出、同定、分類および／または定量化に関する。より詳細には、本明細書に記載する実施形態は、キャピラリベースの電気泳動を行うように構成されたシステムおよび方法に関する。
本明細書に記載する実施形態は、概して、試料混合物を分子量および／または等電点によって電気泳動的に分離および／または分析するシステムおよび方法に関する。本明細書に記載するいくつかの実施形態は、試料中に存在する１種または複数の分析物の分離、検出、同定、分類および／または定量化に関する。より詳細には、本明細書に記載する実施形態は、キャピラリベースの電気泳動を行うように構成されたシステムおよび方法に関する。
電気泳動は、分子の混合物を電界中におけるそれらの移動速度の差異に基づいて分離するために用いられてきた。一般に、電気泳動は、流体またはゲルに接触する１つまたは複数の電極または導電部材に印加される起電力の作用下での、流体またはゲル中に懸濁または溶解した分子の移動を指す。いくつかの既知の電気泳動分離モードとしては、分子を少なくとも部分的に緩衝液中のそれらの移動度の差異に基づいて分離するもの（一般にゾーン電気泳動と呼ばれる）、ゲルもしくはポリマー溶液中のそれらの移動度の差異に基づいて分離するもの（一般にゲル電気泳動と呼ばれる）、または水素イオン指数（ｐＨ）勾配中でのそれらの移動度の差異に基づいて分離するもの（一般に等電点電気泳動と呼ばれる）が挙げられる。電気泳動中の分子の移動は非常にばらつきがあり得るため、その解釈は、挙動および独自性が予め特徴付けられた電気泳動標準物質との比較によって決まる。電気泳動標準物質としては、例えば、硫酸ドデシルナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）における分子量（ＭＷ）標準物質、およびアガロースゲルにおけるデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）サイズ標準物質が挙げられる。場合により、生体分子分離は、キャピラリチューブ内でキャピラリ電気泳動により行うことができる。場合により、その後、生体分子（例えば、タンパク質）は、この生体分子をキャピラリチューブの壁に固定化することにより可視化することができる。しかしながら、キャピラリ電気泳動および生体分子可視化は、一貫して行うことが困難であり得る。
生体分子可視化は、デジタル撮像を用いて行うことができる。こうした既知の分析は、試料の画像を取り込みかつ／または他に試料を検出するために、撮像デバイス（例えば、電荷結合素子、フォトダイオード等）およびレンズまたは顕微鏡を用いる。場合により、試料が光学系を通過して流れる際、光源が比較的高速で点滅して、カラム（例えば、キャピラリ）内の流動する生体分子を照明し、かつ／または他にその撮像を可能にする。取り込まれた画像は、例えば、フィルタリングおよび／または分離されて、標識蛍光、固有蛍光および／または吸光度等、生体分子に関連する特徴の画像を生成する。その後、この情報を既知のデータと比較して、試料中の生体分子に対して特性評価を行いかつ／または同定することができる。
分析物、タンパク質、分子等に関連する情報を決定するために電気泳動分析を行ういくつかの方法である一方、こうした方法は、通常、単一分析モードを行うことができる複雑かつ高価な装置で行われる。さらに、いくつかの既知の方法およびシステムは、再現性に悪影響を与えかつ自動化を困難にする、広範囲なかつ／または時間のかかるハンドリングおよび処理ステップを必要とする。
したがって、単一のデバイス内で電気泳動移動度および／または等電点電気泳動等の複数のタイプの分析を行うように構成された改善されたシステムおよび方法が必要とされている。高価な試薬および／または使い捨て品の消費量を最小限にしながら、複数の試料を同時にまたは間断なく簡単かつ堅牢に分析することができるように、こうした技法を自動化することも望ましい。
概要
本明細書では、キャピラリ電気泳動ならびに分析可視化および特性評価のためのシステムおよび方法について記載する。一態様では、システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された検出アセンブリと、ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダとを含む。カートリッジリテーナは、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成されている。検出アセンブリは、少なくとも１つの放射体と、第１検出器と、第２検出器とを含む。検出アセンブリは、第１検出器が少なくとも１つの放射体の第１出力を検出する第１形態と、第２検出器が少なくとも１つの放射体の第２出力を検出する第２形態との間で遷移するように構成されている。試薬トレイホルダは、キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積（reagent volume）と流体連通させるように、カートリッジリテーナに対して移動するように構成されている。
本明細書では、キャピラリ電気泳動ならびに分析可視化および特性評価のためのシステムおよび方法について記載する。一態様では、システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された検出アセンブリと、ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダとを含む。カートリッジリテーナは、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成されている。検出アセンブリは、少なくとも１つの放射体と、第１検出器と、第２検出器とを含む。検出アセンブリは、第１検出器が少なくとも１つの放射体の第１出力を検出する第１形態と、第２検出器が少なくとも１つの放射体の第２出力を検出する第２形態との間で遷移するように構成されている。試薬トレイホルダは、キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積（reagent volume）と流体連通させるように、カートリッジリテーナに対して移動するように構成されている。
別の態様では、装置は、カートリッジ本体と、カートリッジ本体内に配置されたキャピラリと、カートリッジ本体内に配置された導電性バイアルと、導電性バイアルに電気的に結合された第１電極と、第２電極とを含む。キャピラリは、分析物を含む試料を収容するように構成された内部容積を画定する。キャピラリは、内部容積の第１端部を画定する第１端部と、内部容積の第２端部を画定する第２端部とを有する。導電性バイアルは、緩衝液を収容し、かつ第１隔壁および第２隔壁を有する。緩衝液は、内部容積が試料を収容しているとき、試料がバイアルに電気的に結合されるように、第１隔壁を介してキャピラリの内部容積の第１端部に電気的に結合される。第２電極は、キャピラリの第２端部に電気的に結合され、それにより、第１電極、第２電極および試料は、内部容積が試料を収容しているときに回路の一部を画定する。
詳細な説明
本明細書では、試料のキャピラリ電気泳動、等電点および／または分子量分析を行う装置、方法およびシステムについて記載する。装置およびシステムは、電気泳動分離中および／または電気泳動分離後に試料中の分析物を検出するように構成される。
本明細書では、試料のキャピラリ電気泳動、等電点および／または分子量分析を行う装置、方法およびシステムについて記載する。装置およびシステムは、電気泳動分離中および／または電気泳動分離後に試料中の分析物を検出するように構成される。
いくつかの実施形態では、システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された検出アセンブリと、ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダとを含む。カートリッジリテーナは、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成されている。検出アセンブリは、少なくとも１つの放射体と、第１検出器と、第２検出器とを含む。検出アセンブリは、第１検出器が少なくとも１つの放射体の第１出力を検出する第１形態と、第２検出器が少なくとも１つの放射体の第２出力を検出する第２形態との間で遷移するように構成されている。試薬トレイホルダは、キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、カートリッジリテーナに対して移動するように構成されている。
いくつかの実施形態では、システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された光源と、ハウジング内に配置された検出アセンブリとを含む。カートリッジリテーナは、第１側部および第２側部を含む。第１側部および第２側部は、実質的に平行であり、かつそれらの間に、キャピラリカートリッジの少なくとも一部を受けるように構成された空間を画定する。第１側部および第２側部の各々が第１開口部および第２開口部を画定する。第２側部の第１開口部および第２開口部は、第１側部の第１開口部および第２開口部にそれぞれ実質的に位置合せされる。光源は、光の第１ビームおよび光の第２ビームを放射するように構成されている。光の第１ビームの少なくとも一部は、第１側部の第１開口部および第２側部の第１開口部を通るように向けられる。光の第２ビームの少なくとも一部は、第１側部の第２開口部および第２側部の第２開口部を通るように向けられる。検出アセンブリは、光の第１ビームの少なくとも一部を検出するように構成された第１検出器と、光の第２ビームの少なくとも一部を検出するように構成された第２検出器とを含む。
いくつかの実施形態では、システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された検出アセンブリと、ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダと、カートリッジリテーナと、ハウジング内に配置された制御アセンブリとを含む。カートリッジリテーナは、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成されている。カートリッジリテーナは、キャピラリカートリッジと接触し、かつカートリッジリテーナ内でキャピラリカートリッジを位置合せするように構成された複数の接触面を含む。検出アセンブリは、第１放射体および第２放射体と、第１検出器および第２検出器とを含む。検出アセンブリは、少なくとも部分的にキャピラリカートリッジに関連する１つまたは複数の特性に基づいて第１形態と第２形態との間で遷移するように構成されている。第１検出器は、検出アセンブリが第１形態にあるとき、第１放射体の出力を検出するように構成されている。第２検出器は、検出アセンブリが第２形態にあるとき、第２放射体の出力を検出するように構成されている。試薬トレイホルダは、キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、カートリッジリテーナに対して移動するように構成されている。制御アセンブリは、キャピラリカートリッジがカートリッジリテーナ内に配置されているとき、キャピラリカートリッジに関連するデータを受け取るように構成されている。制御アセンブリは、キャピラリカートリッジに関連するデータに基づいて、検出アセンブリを第１形態または第２形態にするための信号を検出アセンブリに送信するように構成されている。
いくつかの実施形態では、装置は、カートリッジ本体と、カートリッジ本体内に配置されたキャピラリと、カートリッジ本体内に配置された導電性バイアルと、導電性バイアルに電気的に結合された第１電極と、第２電極とを含む。キャピラリは、分析物を含む試料を収容するように構成された内部容積を画定する。キャピラリは、内部容積の第１端部を画定する第１端部と、内部容積の第２端部を画定する第２端部とを有する。導電性バイアルは、緩衝液を収容し、かつ第１隔壁および第２隔壁を有する。緩衝液は、内部容積が試料を収容しているとき、試料がバイアルに電気的に結合されるように、第１隔壁を介してキャピラリの内部容積の第１端部に電気的に結合される。第２電極は、キャピラリの第２端部に電気的に結合され、それにより、第１電極、第２電極および試料は、内部容積が試料を収容しているときに回路の一部を画定する。
いくつかの実施形態では、装置は、分析器内に配置されるように構成されたカートリッジ本体と、カートリッジ本体内に配置されたキャピラリと、カートリッジ本体内に配置されたチューブとを含む。カートリッジ本体は、開口部を画定する。キャピラリは、分析物分離のために構成されている。チューブは、キャピラリの端部に結合され、それにより、分析器は、キャピラリに圧力または真空の少なくとも一方をかけることができる。チューブの少なくとも一部は、開口部を介して露出される。開口部は、分析器からピンチ弁の一部を受けるように構成されている。ピンチ弁は、チューブをはさむように構成されている。
いくつかの実施形態では、装置は、分析器内に配置されるように構成されたカートリッジ本体と、カートリッジ本体内に配置されたキャピラリと、出口チューブと、出口チューブに流体的に結合された出口ポートと、カートリッジ本体内に画定された廃棄物容器とを含む。キャピラリは、分析物分離のために構成されている。カートリッジ本体内に配置された出口を有するキャピラリである。出口チューブは、キャピラリ出力に結合されている。廃棄物容器は、出口チューブに流体的に結合され、かつ液体が出口チューブから出口ポートに流れることを妨げるように構成されている。
いくつかの実施形態では、装置は、分析器内に配置されるように構成されたカートリッジ本体と、カートリッジ本体内に配置されたキャピラリと、カートリッジ本体内のバイアル内に配置された緩衝液と、緩衝液とキャピラリとの間に配置された第１隔壁と、緩衝液と分析器との間に配置された第２隔壁とを含む。キャピラリは、等電点に基づいて分析物を分離するように構成されている。緩衝液は、キャピラリの長さに沿ってｐＨ勾配を引き起こすように構成されている。第２隔壁は、圧力または真空の少なくとも一方をバイアルにかけることができるように分析器によって破壊されるように構成されている。
本明細書で用いる単数形「１つの（a）、「１つの（an）」および「その（the）」は、別段の明確な指示のない限り複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「部材」という用語は、単一の部材または部材の組合せを意味するように意図され、「材料」は、１つもしくは複数の材料またはその組合せを意味するように意図される。
本明細書で用いる「約」および「およそ」という用語は、概して、述べられている値のプラスマイナス１０％を意味する。例えば、約０．５は、０．４５および０．５５を含み、約１０は、９～１１を含み、約１０００は、９００～１１００を含む。
本明細書で用いる「組」という用語は、複数の特徴または複数の部分を有する単数の特徴を指すことができる。例えば、壁の組に言及する場合、壁の組は、複数の部分を有する１つの壁とみなすことができ、または複数の別個の壁とみなすことができる。したがって、一体構造で構成された要素は、壁の組を含むことができる。こうした壁の組は、互いに連続的または非連続的のいずれかである複数の部分を含むことができる。壁の組は、また、別々に作製された後に（例えば、溶接部、接着剤または任意の好適な方法により）接合される複数の要素から製造することも可能である。
本明細書で用いる「直角の」および／または「垂直な」という用語は、概して、２つの幾何学的構造（例えば、２つの線、２つの面、線および面等）間の、それら２つの幾何学的構造が実質的に９０°で配置される関係を述べる。例えば、ある線と別の線とが、９０°に実質的に等しい角度で交差する場合、ある線は、別の線に対して「垂直である」と言われる。同様に、平面の表面（例えば、二次元面）が別の平面の表面に対して「垂直である」と言われる場合、それら平面の表面は、無限に広がるにつれて実質的に９０°で（例えば、実質的に直交して）配置される。
本明細書で用いる「モジュール」という用語は、例えば、メモリ、プロセッサ、電気トレース、光コネクタ、（ハードウェア内で実行される）ソフトウェア等を含むことができる、作動的に結合された電気コンポーネントの任意のアセンブリおよび／または組を指す。例えば、プロセッサにおいて実行されるモジュールは、ハードウェアベースモジュール（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、および／またはそのモジュールに関連する１つまたは複数の所定の機能を実行することができるソフトウェアベースモジュール（例えば、メモリに格納され、かつ／またはプロセッサにおいて実行されるコンピュータコードのモジュール）の任意の組合せであり得る。
本明細書で用いる「分析物」および／または「標的分析物」という用語は、本明細書で提供する方法、装置およびシステムにより分離および／または検出される任意の分子または化合物を指す。好適な分析物としては、限定されないが、例えば、環境分子、臨床分子、化学物質、汚染物質および／または生体分子等の小化学分子が挙げられる。より具体的には、こうした化学分子としては、限定されないが、殺虫剤、防虫剤、毒物、治療および／または乱用薬物、抗生物質、有機材料、ホルモン、抗体、抗体フラグメント、抗体分子複合体（例えば、抗体薬物複合体）、抗原、細胞膜抗原、タンパク質（例えば、酵素、免疫グロブリンおよび／または糖タンパク質）、核酸（例えば、ＤＮＡおよび／またはＲＮＡ）、脂質、レクチン、炭水化物、全細胞（例えば、病原菌等の原核細胞および／または哺乳動物の腫瘍細胞等の真核細胞）、ウイルス、胞子、多糖類、糖タンパク質、代謝物、余因子、ヌクレオチド、ポリヌクレオチド（リボ核酸および／またはデオキシリボ核酸を含む）、遷移状態類似体、阻害物質、受容体、受容体リガンド（例えば、神経受容体もしくはそれらのリガンド、ホルモン受容体もしくはそれらのリガンド、栄養素受容体もしくはそれらのリガンドおよび／または細胞表面受容体もしくはそれらのリガンド）、受容体リガンド複合体、栄養素、電解質、成長因子および他の生体分子ならびに／または非生体分子とともに、フラグメントおよびそれらの組合せを挙げることができる。いくつかの実施形態では、分析物はタンパク質またはタンパク質複合体であり、試料は細胞溶解物または精製タンパク質である。他の好適な分析物としては、コロイドおよび／またはエマルジョンの集合体、塊、フロックおよび／または分散相液滴もしくは粒子を挙げることができる。
本明細書で用いる「試料」という用語は、検出対象の１種または複数の分析物を含有する組成物を指す。試料は、いくつかの実施形態では、不均質であり、種々の成分（例えば、種々のタンパク質）を含有するか、または同質であり、１種の成分（例えば、１つのタンパク質の集団）を含有する。場合により、試料は、天然の生物学的材料および／または人工材料であり得る。さらに、試料は、未変性形態（例えば、細胞懸濁液）または変性形態（例えば、溶解物）であり得る。場合により、試料は、単細胞（もしくは例えば単細胞からの細胞溶解物、もしくは精製タンパク質としての単細胞の含有物）または複数細胞（もしくは例えば複数細胞からの細胞溶解物、もしくは複数細胞からの精製タンパク質としての複数細胞の含有物）、血液試料、組織試料、皮膚試料、尿試料、水試料および／または土壌試料であり得る。場合により、試料は、真核生物、原核生物、哺乳類、ヒト、酵母および／または細菌等の生物由来であり得るか、または試料は、ウイルス由来であり得る。
いくつかの実施形態において、試料は、不均質生物学的試料であるか、または不均質生物学的試料、例えば、組織溶解物、細胞溶解物またはタンパク質（例えば、精製タンパク質）等の生体分子の混合物由来である。さらなる実施形態では、細胞溶解物中のタンパク質が、本明細書に記載する方法およびシステムによる検出対象の分析物である。さらなる実施形態では、本明細書で提供する装置、システムおよび方法は、特定の形態のタンパク質、例えばリン酸化タンパク質の検出を可能にする。細胞溶解物は、例えば、１つの細胞または細胞の混合物の溶解物であり得る。さらに、細胞溶解物は、単細胞型（single cell type）または複数細胞型（multiple cell type）を含むことができる。細胞型は、いくつかの実施形態では、幹細胞もしくは癌細胞、または幹細胞集団、または癌細胞集団を含む。一実施形態では、試料は、１つまたは複数の幹細胞（例えば、無限に分化し、特殊な細胞を生じさせる能力を有する任意の細胞）を含む。幹細胞の好適な例としては、限定されないが、胚性幹細胞（例えば、ヒト胚性幹細胞（ｈＥＳ））および非胚性幹細胞（例えば、間充織細胞、造血細胞、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、または成体幹細胞（ＭＳＣ））を挙げることができる。
場合により、本明細書で提供する装置およびシステムにより試料中の分析物を検出する前に試料に対して処理を実施することができる。例えば、溶解ステップ、変性ステップ、加熱ステップ、精製ステップ（例えば、タンパク質精製）、沈降ステップ、免疫沈降ステップ、カラムクロマトグラフィステップ、遠心分離等を試料に対して施すことができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する方法、装置およびシステムにより試料中の標的分析物を検出および／または分離する前に試料に対して変性ステップが施される。いくつかの実施形態では、試料に対する処理ステップは、本明細書に記載する装置またはシステムの１つにおいて実施される。別の実施形態では、処理ステップは、本明細書に示す装置またはシステムの１つに試料を導入する前に実施される。
本明細書で用いる「標準物質（standard）」および／または「内部標準物質（internal standard）」という用語は、分析物を含む試料に比較の目的で添加することができる、既知の量および／または独自性（例えば、既知の等電点、既知の分子量、電気泳動移動度プロファイル、核酸の場合には塩基対の数、分子組成等）の、特徴が明確な物質を意味する。いくつかの実施形態では、既知の量の標準物質が１種または複数の分析物を含む試料に添加され、標準物質と、分析物を含む試料中の分子との両方が電気泳動）によって等電点に基づいて分離される。その後、標準物質の信号と分析物の信号との比較により、試料中に元来存在する分析物の量の定量的測定値または半定量的測定値がもたらされる。
一般に、等電点電気泳動（ＩＥＦ）標準物質は、確立された等電点に基づいて既知である。同様に、分子量標準物質は既知である。場合により、標準物質および／または分析物は、分析物に対する抗体または標準物質に付加された標識部分による等、１種または複数の検出分子または試薬により検出することができる。いくつかの実施形態では、一次抗体は、標的分析物に結合するために使用され、蛍光または化学発光試薬に結合された二次抗体は、一次抗体または一次抗体－分析物複合体を結合するために導入される。その後、蛍光または化学発光分子の信号が検出される。他の場合、標準物質および／または分析物は、固有蛍光（例えば、標準物質および／または分析物中のトリプトファンアミノ酸の蛍光を介して）および／または吸光度を介して検出することができる。
その後、標準物質の信号と分析物の信号とを比較して、試料中の分析物の濃度を測定することができる。さらにまたは別法として、標準物質との比較により、分析物の相対的な特性（例えば、等電点、分子量等）を求めることができる。
いくつかの実施形態では、内部標準物質は、分析物自体の精製形態であり得、この形態は、一般に、分析物から何らかの方法で識別可能とされる。分析物の精製形態を得る任意の方法としては、限定されないが、天然からの精製、研究室で培養した生物からの（例えば、化学合成による）精製等を挙げることができる。内部標準物質の際立った特性は、限定されないが、色素標識、放射標識、または標準物質が分析物から識別可能であるように電気泳動分離中に標準物質の移動度を修正することを含むことができる、任意の好適な変更であり得る。例えば、分析物はおよび内部標準物質は、離散的発光波長において各々検出可能な蛍光色素で各々標識することができ、それにより分析物および標準物質が個別に検出可能となり得る。場合により、内部標準物質は分析物と異なるが、分析物と同様にまたは同じように挙動し、関連する比較測定を可能にする。いくつかの実施形態では、使用に好適な標準物質は、開示内容が全体として参照により本明細書中に援用される、２００６年９月２０日に出願された「Electrophoresis Standards, Methods and Kits」という名称の米国特許出願公開第２００７／００６２８１３号に記載されているものうちの任意のものであり得る。
場合により、本明細書で提供する装置、システムおよび方法により、単一のキャピラリチューブ内の単一の試料から複数の分析物が検出され、それに対して特性評価が行われる。例えば、いくつかの実施形態では、複数の分析物はタンパク質の集団またはタンパク質の亜集団である。これに関して、タンパク質の集団またはタンパク質の亜集団の個々のタンパク質の各々に対応する１種の内部標準物質を含むことは実際的ではないことがあり得る。したがって、いくつかの実施形態では、一般的な等電点標準物質が、本明細書で提供するシステムおよび装置内に導入される。標準物質は、いくつかの実施形態では、キャピラリチューブに沿って異なる等電点を示すように動作可能なラダー標準物質である。電気泳動中に移動する試料中のタンパク質はラダーと比較され、試料中に存在するタンパク質の等電点が求められる。いくつかの実施形態では、複数のラダー標準物質が使用される。
上述した分析物および／または標準物質は、いくつかの実施形態では、（例えば、分子量、特徴的な長さ、面積もしくは体積、オリゴヌクレオチドの長さまたは他の好適な特性によって影響を受ける）、電荷、分子量、電気泳動移動度等の任意の好適な移動性パラメータによって分離される。例えば、いくつかの実施形態では、試料に対し、等電点等の移動度パラメータに基づいて、分離マトリックスを含むキャピラリチューブ内で電気泳動分離が施される。キャピラリチューブは、自動的に添加することができる分離マトリックスを含み得る。分離マトリックスは、いくつかの実施形態では、等電分離マトリックスであり、ｐＨ勾配等の従来の電気泳動実験で使用される高分子ゲルと同様であるかまたは実質的に同じ特性を有する。分離マトリックスにおけるキャピラリ電気泳動は、分子が移動することができる多孔性通路を設けることにより、分子が試料中の分子の移動度パラメータに基づいて分離される、ポリアクリルアミドゲルまたはアガロースゲル等の高分子ゲルでの分離に類似する。
いくつかの実施形態にでは、分離が完了すると、限定されないが、化学的処理、光化学的処理および熱処理を含む任意の適切な方法を用いて、（例えば、分析物および／または標準物質を含む）分離後の試料の成分をキャピラリの壁に固定化することができる。いくつかの実施形態では、分離後の試料の成分は、分子が電気泳動によって分離された後、（例えば、キャピラリ等により画定される）流体路内で固定化される。例えば、いくつかの実施形態では、固定化は、分離後の試料およびキャピラリを紫外線（ＵＶ）に暴露することにより発生し、紫外線（ＵＶ）は、分析物（試料内に存在する場合）および試料中の分子をキャピラリの壁に固定化する役割を果たす。固定化は、疎水性相互作用もしくはイオン性相互作用による等、共有結合または非共有結合手段によることができる。別の実施形態では、分解後の１種または複数の分析物を流体路内で共有結合的に固定化するために、反応性部分を使用することができる。反応性部分は、流体路に（例えば、キャピラリチューブの壁に）直接または間接的に付着させることができる。いくつかの実施形態では、反応性部分は溶液または懸濁液で供給することができ、活性化すると、流体路の壁と試料中の分子との間に架橋を形成するように構成され得る。反応性部分は流体路の内側を覆うことができ、または活性化前および／もしくは活性化後に流体路の壁に結合する場合もあればしない場合もある、流体路の直鎖または架橋ポリマー上に存在することができる。反応性部分は、例えば、上述したもの等、試料の個々の分子の対応する反応基と共有結合を形成することができる任意の反応基であり得、かつ／またはそれを含み得る。
いくつかの実施形態では、反応性部分は、疎水性相互作用、イオン性相互作用、水素結合等により、分析物に付着する官能性に変換され得る官能基を含む。いくつかの実施形態では、こうした反応性部分は、流体路の表面上および／または流体路の表面に付着した粒子の表面上に分析物を固定化するために、紫外線、レーザ、温度または他の任意のエネルギー源で活性化することができる。いくつかの実施形態では、流体路の表面は、温度が変化すると表面の疎水性の変化を可能にする熱応答性ポリマーによって官能化する。いくつかの実施形態では、分析物は、流体路内が特定の温度に達したときに温度応答性ポリマーの疎水性を増大させることにより、そうした表面上で固定化される。さらに他の実施形態では、最初に流体路の表面上で固定化されずに、分析物をプローブおよび／または検出することができる。例として、分析物を等電点に基づいて（例えば、等電点電気泳動により）分離し、少なくとも流体路内の試料に対して電流が施される限り、それらのそれぞれの等電点において維持することができる。換言すれば、分析物および／または標準物質が分離されると、本明細書に記載する装置および／またはシステムは、分析物および／または標準物質をそれらのそれぞれの等電点で維持する（例えば、固定化）ように動作可能な電流の流れを提供し続けることができる。
固定化および／または他に分離された分析物および／または標準物質は、その後、１種または複数の検出試薬によってプローブされ、検出される。検出試薬は、検出対象の分析物および／または標準物質と結合または相互作用することができる。検出試薬は、限定されないが、蛍光色素、光学色素、化学発光試薬、放射能、粒子、磁性粒子、常磁性粒子等の任意の手段による標準物質および分析物の検出を可能にする。検出試薬は、例えば、タンパク質、ペプチド、抗体、酵素基質、遷移状態類似体、余因子、ヌクレオチド、ポリヌクレオチド、アプタマー、レクチン、小分子、リガンド、阻害物質、薬物および他の生体分子、ならびに検出対象の分析物に結合することができる非生体分子等の任意の有機分子または無機分子を含むことができる。いくつかの実施形態では、検出試薬は、（上述したような）１つまたは複数の標識部分を含む。いくつかの実施形態では、検出試薬は、１つまたは複数の標識部分を含む。２つ以上の標識部分を使用する実施形態では、各標識部分は同じであり得るか、または標識部分のいくつかまたはすべてが異なり得る。
いくつかの実施形態では、検出試薬は二次試薬として使用される。例えば、いくつかの実施形態では、検出試薬は、分析物および／または標準物質に結合させるために導入される第１分子または第１分子の複合体を分析物および／または標準物質と結合させるように設計されている。例えば、いくつかの実施形態では、固定化された試料を含むキャピラリチューブ内に「一次」モノクローナルまたはポリクローナル抗体が最初に導入される。この「一次」抗体は対象分析物（試料内に存在する場合）に結合し、非結合一次抗体は押し流される。次に、「二次」抗体が導入され、二次抗体は、一次抗体、または一次抗体－分析物複合体が広がる領域のいずれかに結合するように設計されている。二次抗体は、対象分析物の存在／非存在を検出および／または可視化するための標識部分を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する装置およびシステムにおいて、試料中の２種以上の対象分析物（例えば、２種、３種、４種または５種の分析物）の存在または非存在を検出するために、または試料中の２種以上の分析物の量を定量化するためにマルチプレックスイムノアッセイが実施される。さらなる実施形態では、検出試薬は対象分析物の各々に対して同じである。例えば、各分析物に対する検出試薬は、西洋ワサビペルオキシダーゼ等の化学発光標識に結合した二次抗体である。分析物間の差異化は、最初に特異な一次抗体をキャピラリチューブ内に導入することによって行われ、そこでは、各一次抗体は一意の対象分析物に特定である。
二次抗体に結合した標識部分は、任意の適切な標識であり得る。例えば、一般標識には、光学色素（例えば、着色または蛍光色素）；化学発光標識、リン光標識、酵素標識（例えば、アルカリフォスファターゼおよび／または西洋ワサビペルオキシダーゼ）、生物発光標識、同位体標識（例えば、放射性同位体または重同位体）、質量標識および／または粒子標識（例えば、コロイド、磁性粒子等）を含むことができる。いくつかの実施形態では、標識部分は化学発光部分である。さらなる実施形態では、化学発光部分は西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）である。いくつかの実施形態では、ＨＲＰは、二次抗体に結合し、イムノアッセイにおいて、試料中の１つの分析物または複数の分析物を検出するために使用される。いくつかの実施形態では、標識部分は単一異性体色素（single isomer dye）であり得る。いくつかの実施形態では、標識部分は、蛍光信号をもたらす任意の実体を含むことができる蛍光色素であり得る。例えば、蛍光色素は、第１波長で光を吸収し、吸収事象に応答して第２波長で蛍光を発する共鳴非局在化系（resonance-delocalized system）または芳香環系を含むことができる。蛍光色素は、種々のクラスの蛍光化合物、例えば、キサンテン、ローダミン、フルオレセイン、シアニン、フタロシアニン、スクアライン、ボディパイ色素、クマリン、オキサジンおよびカルボピロニンのうちの任意のものであり得る。いくつかの実施形態では、蛍光色素は、５－カルボキシテトラメチルローダミン（５－ＴＡＭＲＡ）および／または他の任意の好適なクラスの蛍光化合物である。
いくつかの実施形態では、標識部分は、化学発光標識であり得、かつ／または化学発光標識を含み得る。好適な標識部分は、化学発光による光子放出が誘起されるように化学発光基質と反応することができる酵素を含み得る。例えば、酵素は、酵素活性により他の分子の化学発光を誘起することができる。そうした酵素は、ペルオキシダーゼ、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）、β－ガラクトシダーゼ、ホスファターゼ等であり得、かつ／またはそれらを含み得る。いくつかの実施形態では、化学発光標識は、種々のクラスのルミノール標識、イソルミノール標識等のうちの任意のものから選択することができる。いくつかの実施形態では、検出試薬は、化学発光標識抗体、例えば、ＨＲＰに共有結合した二次抗体を含むことができる。いくつかの実施形態では、検出試薬は、例えば、Foster City、CaliforniaのApplied Biosystemsから入手可能なGalacton基質、またはRockford、IllinoisのPierce Biotechnology, Inc.から入手可能なSuperSignal West Femto Maximum Sensitivity基質、または他の任意の適切な基質等の化学発光基質を含む。いくつかの実施形態では、検出試薬は、開示内容が全体として参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６８９，５７６号、同第６，３９５，５０３号、同第６，０８７，１８８号、同第６，２８７，７６７号、同第６，１６５，８００号および同第６，１２６，８７０号に記載されているもののうちの任意のものであり得る。
いくつかの実施形態では、標識部分は、（例えば、触媒的タンパク質が化学発光反応の効率を上昇させる生物系に見られる）生物発光化合物であり得、かつ／またはそれを含み得る。生物発光化合物の存在は、発光の存在を検出することによって判断される。好適な生物発光化合物としては、限定されないが、ルシフェリン、ルシフェラーゼおよびエクオリンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、標識部分は、蛍光色素であり得、かつ／または蛍光色素を含み得る。こうした蛍光色素は、第１波長で光を吸収し、吸収事象に応じて第２波長で蛍光を発する共鳴非局在化系または芳香環系を含むことができる。蛍光色素は、限定されないが、キサンテン、ローダミン、フルオレセイン、シアニン、フタロシアニン、スクアライン、ボディパイ色素、クマリン、オキサジンおよびカルボピロニン等の種々のクラスの蛍光化合物のうちの任意のものであり得る。いくつかの実施形態では、例えば、検出試薬が蛍光色素等の蛍光体を含む場合、蛍光体の蛍光は、蛍光体を適切な光源で励起し、蛍光体の蛍光を蛍光体の特徴的な蛍光発光波長に高感度な検出器によってモニタリングすることによって検出される。
上述したように、いくつかの実施形態では、２種以上の異なる分析物と結合または相互作用して、２種以上の種類の分析物が同時に検出されることを可能にするために、２種以上の異なる薬剤を使用することができる。いくつかの実施形態では、１種の分析物と結合または相互作用する２種以上の異なる検出試薬を同時に検出することができる。さまざまな実施形態において、２種以上の異なる検出試薬を用いることにより、１つの薬剤、例えば、第１一次抗体は、１種または複数の分析物と結合または相互作用して第１薬剤－分析物複合体を形成することができ、第２試薬、検出試薬、例えば、二次抗体は、第１薬剤－分析物複合体と結合または相互作用するために使用され得る。
別の実施形態では、２つの異なる検出試薬、例えば、リン酸形態および非リン酸形態の両方の対象分析物の抗体が両形態の対象分析物の検出を可能にし得る。いくつかの実施形態では、１つの所定の検出試薬、例えば、抗体がリン酸化形態および非リン酸化形態の両方の分析物の検出および分析を可能にし得る。いくつかの実施形態では、色多重化を可能にするために、複数の基質とともに複数の検出試薬を使用することができる。例えば、異なる色の光子を放出するために異なる化学発光基質を使用することができる。（例えば、回折格子、プリズム、一連の色フィルタ等による）異なる色の選択的検出により、流体路に沿った（例えば、分子量勾配に沿った）任意の位置でいずれの色の光子が放出されているかの判断、したがって各放出位置にいずれの検出試薬が存在するかの判断を可能にし得る。いくつかの実施形態では、異なる化学発光試薬を逐次供給することができ、異なる結合検出試薬を逐次検出することが可能になる。
概して、本明細書に記載する装置およびシステムにおいて実施される標準的なイムノアッセイプロセス中、内部標準物質の一部は、さまざまな洗浄プロセスにより失われる。したがって、一般に、曲線を校正し、分析物の分子量および／または独自性（例えば、アミノ酸数またはオリゴヌクレオチド塩基対の数）を分析するように調整を可能にするために、イムノアッセイ後、キャピラリ内に残っている内部標準物質によって十分な信号を発生することができるように、アッセイの開始時に試料中に十分な量の内部標準物質を装填することが望ましい。しかしながら、比較的多量の内部標準物質は、標準物質と分析物とが同位置にある場合、分析物の捕捉を妨げ得る。したがって、いくつかの標準物質は、電気泳動中および／または電気泳動の終了時、分析物とともに位置しない。しかしながら、こうした標準物質は、分析物の検出のための信頼性の高い校正曲線を生成しないことがあり得る。したがって、いくつかの実施形態では、試料は２種以上の標準物質を含むことができる。例えば、内部標準物質は、第１標準物質（「高輝度標準物質（bright standard）」または「位置決め標準物質」と呼ばれる）および第２標準物質（「低輝度標準物質（dim standard）」と呼ばれる）によって形成され得、かつ／またはそれらを含み得る。高輝度標準物質は、分析物の特性と異なる特性（等電点等）を有する標準物質であり得る。したがって、電気泳動後、位置決め標準物質および分析物の位置は、キャピラリ内で互いに離れて位置する。したがって、高輝度標準物質および分析物から放出される蛍光は互いに重ならず、かつ干渉しない。低輝度標準物質は、分析物の特性に類似する特性（等電点等）を有する標準物質であり得る。したがって、電気泳動後、位置決め標準物質および分析物の位置は、キャピラリ内で互いに接近して位置する。
高輝度標準物質は、（例えば、キャピラリ等によって画定される）流路に沿った、分析物の場所と異なる場所に位置することができ、低輝度標準物質が分析物に接近してまたは分析物と同じ場所に位置するための座標（例えば、アンカ点）を提供し、それにより正確な校正曲線を提供する。一般に、内部標準物質および分析物が分離された後、高輝度標準物質は、低輝度標準物質によって放出される蛍光よりも輝度の高い蛍光を生成する。高輝度標準物質と低輝度標準物質との間の輝度の相違は、放出の性質の相違および／または内部標準物質に含有される２つの標準物質の量の差に起因し得る。例えば、多量の高輝度標準物質と少量の低輝度標準物質とを混合して、高輝度標準物質から「高輝度」信号、低輝度標準物質から「低輝度」信号を生成することができる標準物質を形成し得る。したがって、電気泳動による分離ステップ後、高輝度標準物質による「高輝度」信号および低輝度信号による「低輝度」信号が検出される。いくつかの実施形態では、内部標準物質は、例えば、開示内容が全体として参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第２０１１／００１１７４０号に記載されているもの等、高輝度標準物質および低輝度標準物質を含むことができる。
本明細書に記載する実施形態を用いて、単一システムにおける１種または複数の分析物の（例えば、分子量分析および／または等電点電気泳動による）１回または複数回の分析、およびそれに続く試料中の分析物の可視化および検出を容易にすることができる。本明細書に記載する実施形態は、ピペットおよびマイクロ流体路の機能を提供することができ、それにより非常に少量の試料の分析を可能にする。こうした装置および／またはシステムは、装置および／またはシステムが、例えば任意の好適な標的分析物を分離、固定化および／または検出することを可能にし得る任意の好適なデバイス、機構、アセンブリ、サブアセンブリ、電子デバイス、アクチュエータ等を含むことができる。より具体的には、本明細書に記載する装置およびシステムは、１つまたは複数のキャピラリを含むカートリッジを受け入れ、かつある量の流体（例えば、１種または複数の試薬、試料、緩衝液、洗浄液、検出物、分析物、両性電解質等）を、装置および／またはシステムに含まれる１つまたは複数のウェルまたはトレイからカートリッジのキャピラリ内に引き込むように動作可能な（例えば、真空源によって生成される）負差圧にカートリッジの少なくとも一部を露出させるように構成される。
いくつかの実施形態では、こうしたカートリッジは、カートリッジ本体に固定して結合される少なくとも１つのキャピラリを有することができる。（以下では簡単のために単数形で言及する）キャピラリは、（例えば、カートリッジ本体内に配置され、かつ／または試薬トレイ内に配置されるかもしくは試薬トレイによって画定される等の）１つまたは複数の流体リザーバと流体連通するように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の流体リザーバは、上述した化学的性質のうちの任意のものを有する成分を含む流体を収容するウェル等であり得る。いくつかの実施形態では、カートリッジの少なくとも一部は、導電性であり（例えば、銅、白金、ステンレス鋼、導電性マイクロプレートプラスチック、カーボン注入プラスチック、導電性ポリマーおよび／または他の任意の好適な材料から形成され）得る。いくつかの実施形態では、カートリッジのこうした部分は、２５オームセンチメートル（Ω・ｃｍ）未満の体積抵抗率と、１０００オーム（または１キロオーム（ｋΩ））～１００ｋΩの表面抵抗率とを有することができる。他の実施形態では、カートリッジおよび／またはその一部は、実質的に非導電性である。
カートリッジのキャピラリは、試料、溶液、試薬、分析物および／または他の任意の好適な流体もしくはゲルの少なくとも一部を受ける内腔を画定する。キャピラリは、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得、液体および／または溶解した分子が内腔を通って流れることを可能にする任意の好適な材料（例えば、ガラス、プラスチック、シリコン、溶融シリカ、ゲル、PYREX（商標）（非晶質ガラス）等）から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、キャピラリの長さは、少なくとも部分的に試料のサイズまたは量、および分析物または対象分析物を分解するときの試料分離の大きさ（例えば、約２センチメートル（ｃｍ）～約２０ｃｍ）等の要素に基づき得、その場合、キャピラリが長いほど試料の分離を増大させることができ、それにより、複雑な混合物および／または低存在量の分析物を有する混合物の分解を促進することができる。いくつかの実施形態では、カートリッジのキャピラリは、丸いもしくは円形の断面形状または多角形（例えば、台形、矩形、正方形、五角形、八角形等）の断面形状を有する細長い部材であり得る。いくつかの実施形態では、キャピラリによって画定される内腔の形状および／またはサイズは、少なくとも部分的に試料、試料の量および／または分析物のタイプ（例えば、約１０マイクロメートルまたは「ミクロン」（μｍ）～約１０００μｍの内径を有する）に基づき得る。例えば、比較的小さい内径を有するキャピラリは、高価な試料または試薬に好適であり得る比較的少ない試料の量に関連付け、かつ／またはそれのために他に使用することができる。逆に、比較的大きい内径を画定するキャピラリは、比較的多い試料の量に関連付け、かつ／またはそれのために他に使用することができ、場合により、その結果、信号検出等を改善することができる。他の実施形態では、内径は、行われる分析（例えば、分子量ベースの分離、等電点電気泳動等）に少なくとも部分的に基づき得る。
図１は、実施形態による、キャピラリ電気泳動を（例えば、分子量および／または等電点に基づいて）行うように構成されたシステム１０００の一部の概略図である。例えば、場合により、使用者は、システム１０００内にキャピラリカートリッジを装填することができ、システム１０００に対して命令を開始および／または他に提供して、システムに対し、分子量により試料内の分析物（例えば、タンパク質）を少なくとも半自動的に分離させることができる。こうした場合、システム１０００は、キャピラリカートリッジのキャピラリ内に引き込まれる試料（例えば、任意の好適な薬剤、試薬、タンパク質、分析物、緩衝液、溶解物等を含む）中の分析物の検出に関連するデジタル画像またはアナログ画像を取り込む。したがって、システム１０００は、検出に関連する画像および／または他のデータを分析することができ、試料の成分の分子量および／または形態学的データを提供することができる。他の場合、使用者は、システム１０００にキャピラリカートリッジを装填することができ、システム１０００に対して命令を開始および／または他に提供して、システム１０００に対し、等電点により試料中の分析物を少なくとも半自動的に分離させることができる。こうした場合、システム１０００は、試料（例えば、任意の好適な薬剤、試薬、タンパク質、分析物、緩衝液、溶解物等を含む）をキャピラリ内に引き込み、キャピラリ内で試料中の分析物を分離および／もしくは集束させ、標的分析物の存在もしくは不在を検出し、かつ／または試料中の分析物（例えば、等電点に関連するキャピラリに沿った異なる位置に移動した分析物）の位置を検出する。任意選択的に、システム１０００は、標的分析物を検出する前にキャピラリ内の試料の少なくともいくつかの成分を（例えば、熱、ＵＶ曝露等により）固定化することができる。
図１に示すように、システム１０００は、ハウジング１１００、試薬トレイアセンブリ１３００、キャピラリカートリッジリテーナ１４００および検出アセンブリ１７００を含む。図１には図示しないが、いくつかの実施形態では、システム１０００は、少なくとも半自動電気泳動分離を行うことに関連する１つまたは複数のプロセスを実行するように構成および／または他にプログラムすることができる、少なくとも電源、プロセッサおよびメモリを備えた任意の好適な電子システムまたはアセンブリ（例えば、ハードウェアモジュール、および／またはメモリに格納され、プロセッサにおいて実行されるソフトウェアモジュール）を含むことができる。同様に、システム１０００は、具体的な実施形態に関して本明細書においてさらに詳細に記載するように、システム１０００を通って流れることができる、例えば、試料、１種または複数の試薬、空気等の流体を受けるように構成された１つまたは複数の流体流路を画定する任意の好適な流体路システムまたはアセンブリを含むことができる。
上述したように、システム１０００は、キャピラリカートリッジ１５００（本明細書では「カートリッジ」とも呼ぶ）を受けるように構成されている。カートリッジ１５００は、少なくとも１つのキャピラリ１５３０に固定して結合されている少なくとも１つの本体１５１０を含むことができる。カートリッジ１５００は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得る。いくつかの実施形態では、カートリッジ１５００は、特定の分析に関連付け、かつ／または他に特定の分析で使用されるように構成することができる。例えば、場合により、システム１０００は、分子量分析で使用されるように構成されたカートリッジを受けることができる。他の場合、システム１０００は、等電点電気泳動プロセスで使用されるように構成されたカートリッジを受けることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ１５００は、カートリッジをいずれかの分析に好適なものとするサイズ、形状および／または構成を有することができる。さらに、カートリッジ１５００は、使用者がシステム１０００内にカートリッジ１５００を配置する際に自動的にシステム１０００によって検出することができる任意の好適な識別タグ、コードおよび／またはデバイスを含むことができる。
システム１０００のハウジング１１００は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得、システム１０００の任意の好適な構成要素を少なくとも部分的に包囲するかまたは少なくとも部分的に収容するように配置することができる。例えば、ハウジング１１００は、試薬トレイアセンブリ１３００、キャピラリカートリッジリテーナ１４００および検出アセンブリ１７００を少なくとも部分的に包囲することができる。図１には図示しないが、いくつかの実施形態では、ハウジング１１００は、システム１０００の構成要素の少なくともいくつかが内部に配置されることを可能にするように構成されている１つまたは複数の部分、チャンバ、内部容積等を形成するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ハウジング１１００はドアを含むことができ、ドアは、ドアによって画定される内部容積へのアクセスを可能にするように構成される。例えば、使用者は、本明細書においてさらに詳細に記載するように、キャピラリカートリッジリテーナ１４００内にキャピラリカートリッジ１５００を配置するために、ハウジング１１００のドアを開くことができる。いくつかの実施形態では、ハウジング１１００の少なくとも一部は光を通さないものであり得、それにより、実質的な量の光は、ハウジングを通ってハウジングによって画定されたチャンバ内に漏れない。いくつかの実施形態では、ハウジング１１００は、少なくとも１つの空調されたチャンバを画定することができる。同様に、システム１０００は、ハウジングのチャンバを一定のかつ／または事前設定された温度、湿度および／または他の環境パラメータ（例えば、照度）で維持するように動作可能であり得る。
キャピラリカートリッジリテーナ１４００（本明細書では「カートリッジリテーナ」とも呼ぶ）は、ハウジング１１００内に固定して配置される。例えば、いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ１４００をハウジング１１００内の実質的に固定された位置で維持するフレーム等にカートリッジリテーナ１４００を結合することができる。いくつかの実施形態では、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジリテーナ１４００は、検出アセンブリ１７００に対して固定された位置に結合および／または他に配置することもできる。
カートリッジリテーナ１４００は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得る。例えば、カートリッジリテーナ１４００は、例えば、キャピラリカートリッジ１５００（本明細書では「カートリッジ」とも呼ぶ）の少なくとも一部を受けるように構成された内部容積を画定する側壁の組を含むことができる。より詳細には、カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジリテーナ１４００の少なくとも１つの面が実質的に開放している、実質的にＣ字型の断面を有するかまたはそれを画定することができる。したがって、使用者は、内部容積内にカートリッジ１５００の少なくとも一部を配置するために、カートリッジリテーナ１４００の実質的に開放した面を通してカートリッジ１５００を挿入することができる。いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジ１５００をカートリッジリテーナ１４００に結合するためにカートリッジ１５００の少なくとも一部と摩擦嵌合、スナップフィット、ねじ結合等を形成するのに好適なラッチ機構を含むことができる。換言すれば、カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジ１５００の一部が内部容積内に挿入されたときにカートリッジ１５００に少なくとも一時的に結合して、カートリッジリテーナ１４００に対して実質的に固定された位置にカートリッジ１５００を維持する。
カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジ１５００を所定の向き（例えば、１つの向きまたは方向のみ）で受けるように構成されている。図１には図示しないが、カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００内に配置される際、カートリッジ１５００の一部と係合しかつ／またはそれを検知するように構成された任意の好適な位置合せ特徴部またはセンサを含むことができる。より詳細には、カートリッジリテーナ１４００は、例えば、任意の数の特徴部（例えば、突起、開口部、溝等）、アセンブリ、機構、センサ等を含むことができ、それらの各々は、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００内で所望の位置および／または所望の向きで保持されることを確実にするために、カートリッジ１５００の一部と係合しかつ／またはそれを検知する。
いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ１４００は、例えば、カートリッジ１５００の少なくとも一部を通る流体の流れを制御するように、カートリッジ１５００と係合するように構成された任意の好適なアセンブリ、機構、デバイス等を含み、かつ／または他にそれに結合することができる。例えば、いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ１４００は、例えば、キャピラリの内腔等、カートリッジ１５００の容積内に負圧を生成するように構成された真空源またはアセンブリを含むことができ、かつ／またはそれに結合することができる。真空源は、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているときに真空源をカートリッジと流体連通させるポート等を介して、カートリッジリテーナ１４００の一部に流体結合することができる。場合により、具体的な実施形態に関して詳細に後述するように、カートリッジ１５００内に負圧を生成するように、（例えば、手動スイッチにより、かつ／または電気回路に含まれプロセッサによって制御される電気スイッチにより）真空源を作動させることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジ１５００の一部を通る流体のバルク流を選択的に制限するようにカートリッジ１５００と係合するように構成されたデバイスまたは機構を含むことができる。例えば、カートリッジリテーナ１４００は、例えば、キャピラリカートリッジ１５００に含まれるキャピラリの内腔を通る流体のバルク流を制限および／または実質的に阻止するように、カートリッジ１５００に含まれるピンチ弁等と選択的に接触するアクチュエータ等を含むことができる。
カートリッジリテーナ１４００は、システム１０００に含まれる電気アセンブリまたは電子アセンブリにカートリッジ１５００の一部を電気的に結合するように構成された任意の数の電気接点等も含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ１４００は、その内部にカートリッジ１５００が保持されているとき、カートリッジ１５００の関連する導電性接点部材、クリップ、表面等と接触する１つまたは複数の導電性接点部材、クリップ、表面等を含む。いくつかの実施形態では、ステンレス鋼、導電性プラスチック等の導電性材料からカートリッジ１５００の少なくとも一部を形成することができる。したがって、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００内の所望の位置に保持されるとき、カートリッジリテーナ１４００の１つまたは複数の導電性部材等は、カートリッジ１５００の１つまたは複数の所定の導電性部分と接触し、それにより、カートリッジ１５００は、システム１０００内に含まれる電気アセンブリおよび／または電子アセンブリと電気通信または電子通信するようになる。例として、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジリテーナ１４００は、カートリッジ１５００の導電性キャピラリおよび／またはキャピラリの内腔内の導電性流体をシステム１０００の電気アセンブリおよび／または電子アセンブリに電気的に接続することができる。
システム１０００の試薬トレイアセンブリ１３００は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得、試薬トレイ（図１には図示せず）の少なくとも一部を受け入れ、収容し、かつ／または保管するように配置することができる。試薬トレイアセンブリ１３００は、任意の好適な試薬トレイ（図１には図示せず）を受けることができ、かつ／または含むことができる。例えば、試薬トレイは、ウェル、ウェルプレート、マイクロウェルプレート、トラフ等の組を保持および／または他に画定することができる。ウェルおよび／またはマイクロウェルは、任意の好適なサイズであり得、任意の好適な配置で試薬トレイの表面に沿って配置し、かつ／または他にそうした表面によって画定することができる。本明細書では試薬トレイの具体的な例について記載するが、試薬トレイアセンブリ１３００は、任意の数および／または任意の配置のウェルおよび／またはマイクロウェルを画定することができる同様のサイズおよび／または形状の任意の好適な試薬トレイを受け入れかつ／または含むように構成することができる。試薬トレイに含まれるかまたは試薬トレイによって画定されるウェルおよび／またはマイクロウェルは、任意の好適な量の溶液、流体、ゲル、溶解物、緩衝液、試料、分析物、両性電解質、薬剤、試薬、タンパク質、基質等を受けることができる。いくつかの実施形態では、ウェルおよび／またはマイクロウェルは、ある量の任意の好適な流体を収容するバイアル等を受けることができる。いくつかの実施形態では、試薬トレイアセンブリ１３００および／または試薬トレイアセンブリ１３００の一部は、導電性であり、システム１０００に含まれる電気アセンブリおよび／または電子アセンブリに電気的に結合される。こうした実施形態では、試薬トレイおよび／または試薬トレイの一部も導電性であり得、試薬トレイを試薬トレイアセンブリ１３００に結合することにより、試薬トレイ内に配置された流体への電気的接続を容易にすることができる。
試薬トレイアセンブリ１３００の少なくとも一部は、ハウジング１１００内に移動可能に配置され、かつ／またはハウジング１１００に移動可能に結合される。例えば、試薬トレイアセンブリ１３００は、ハウジング１１００に対して試薬トレイアセンブリ１３００を移動させるように動作可能であり得る１つまたは複数のトラック、ラック、親ねじ、スライド、ピストン等に移動可能に結合することができる。図１において矢印ＡＡによって示すように、試薬トレイアセンブリ１３００（または少なくともその中に含まれる試薬トレイ）をカートリッジリテーナ１４００により近づくかまたはそれから離れる方向に移動させることができる。換言すれば、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているとき、カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０によって画定される軸に対して平行な方向に試薬トレイアセンブリ１３００を移動させることができる。さらに、矢印ＢＢによって示すように、カートリッジリテーナ１４００に対して垂直な平面に沿った１つまたは複数の方向に試薬トレイアセンブリ１３００を移動させることができる。すなわち、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているとき、カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０によって画定される軸に対して垂直な平面に沿って試薬トレイアセンブリ１３００（またはそれに含まれる試薬トレイ）を移動させることができる。換言すれば、ハウジング１１００内において、カートリッジリテーナ１４００に対してＸ方向（例えば、左または右）、Ｙ方向（例えば、上または下）およびＺ方向（例えば、前または後）に試薬トレイアセンブリ１３００（または少なくともそれに含まれる試薬トレイ）を移動させることができる。
このように、試薬トレイアセンブリ１３００は、試薬トレイのウェル、マイクロウェル、バイアル等の中にカートリッジ１５００の１つまたは複数のキャピラリ１５３０の少なくとも端部を配置するために、カートリッジリテーナ１４００によって保持されるカートリッジ１５００に対して少なくとも試薬トレイ（図１には図示せず）を移動させるように構成されている。さらに、試薬トレイアセンブリ１３００は、試薬トレイに含まれるウェル、マイクロウェルおよび／またはバイアルのうちの任意のもの、またはそれらの任意の好適な組合せに１つまたは複数のキャピラリ１５３０を配置するために、カートリッジ１５００および／またはカートリッジリテーナ１４００に対して任意の好適な数の位置を通して少なくとも試薬トレイを移動させることができる。したがって、キャピラリ１５３０が（上述したように）真空源と流体連通している状態でキャピラリ１５３０内に負圧を生成することができ、負圧は、上述したもの等のある量の流体を試薬トレイの任意の好適な１つのウェルまたは複数のウェルからキャピラリ１５３０内に引き込むように動作可能である。さらにまたは別法として、キャピラリ１５３０とともにウェル、マイクロウェル、バイアル等に挿入された圧力導管（図１には図示せず）を介して正圧源にウェル、マイクロウェル、バイアル等を流体的に結合することができる。試薬トレイアセンブリ１３００、キャピラリ１５３０、および／またはカートリッジ１５００の一部は、カートリッジ１５００に対してウェル、マイクロウェル、バイアル等を封止して、正圧が流体をウェル、マイクロウェル、バイアル等からキャピラリ１５３０内に押し込むことができるように動作可能であり得る。
システム１０００の検出アセンブリ１７００は、ハウジング１１００内に固定して配置される。上述したように、検出アセンブリ１７００はまた、カートリッジリテーナ１４００に対して所定のかつ固定された位置に配置される。例えば、検出アセンブリ１７００の所定部分がカートリッジリテーナ１４００の所定部分に位置合せされ、かつ／または他にそれに対して所望の位置に配置されるように、ハウジング１１００内に検出アセンブリ１７００を配置することができる。いくつかの実施形態では、検出アセンブリ１７００および／またはカートリッジリテーナ１４００は、検出アセンブリ１７００とカートリッジリテーナ１４００との間の所望の位置合せを確保するために任意の好適な調整機構等を含むことができる。
検出アセンブリ１７００は、例えば、分析物および／もしくは標準物質のデジタルデータもしくはアナログデータ（例えば、画像）を取り込みかつ／もしくは検出するように、ならびに／または分析物および／もしくは標準物質によって放出される信号を検出するように構成されている任意の好適なデバイス、機構および／またはアセンブリであり得る。例えば、いくつかの実施形態では、検出アセンブリ１７００は、第１放射体１７０５、第２放射体１７５１、第１検出器１７２８および第２検出器１７６０を含む。検出アセンブリ１７００の第１放射体１７０５は、エネルギー（例えば、熱、光子、放射線等）を放出するように構成された任意の好適なデバイス、部材、機構、アセンブリ等であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、第１放射体１７０５は、１つまたは複数のＬＥＤ、重水素ランプ、レーザ、白熱光源、蛍光源または他の任意の好適な光源であり得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のレンズ、ミラー、プリズム、光ファイバ等を介して、第１放射体１７０５をカートリッジリテーナ１４００、カートリッジ１５００および／またはキャピラリ１５３０に光学的に結合することができる。例えば、所定波長および／または波長範囲を有する光子を放射するように、第１放射体１７０５に電力を供給しかつ／または第１放射体１７０５を励起することができる。いくつかの実施形態では、検出アセンブリ１７００は、第１放射体１７０５によって放射される光子を方向付け、集束させ、かつ／またはその波長を変換するように構成された１つまたは複数のミラー、レンズ、フィルタ等を含むことができる。例えば、検出アセンブリ１７００は、化学発光、蛍光（例えば、固有蛍光、標識部分の蛍光等）、吸光度等に関連する任意の好適なレンズおよび／またはフィルタ（例えば、ＴＡＭＲＡフィルタ）を含むことができる。
同様に、第２放射体１７５１は、光子、熱、放射線等の形態のエネルギーを放出するように構成された任意の好適なデバイス、部材、機構、アセンブリ等であり得る。いくつかの実施形態では、第２放射体１７５１は、例えば、ＬＥＤのアレイ、および／または第１放射体１７０５に関して記載した光源のうちの任意のものであり得る。いくつかの実施形態では、第１放射体１７０５は、例えば分子量分析中に光子を放射するように構成され、第２放射体１７５１は、例えば等電点電気泳動中に光子を放射するように構成される。こうした実施形態では、第１放射体１７０５は、例えば、単一光ファイバ出力（例えば、単一の光の集束ビーム）であり得る一方、第２放射体１７５１は、例えば、光ファイバ出力、ＬＥＤ等のグリッドアレイ（例えば、単一の光の集束ビームでなく光の列）であり得る。他の実施形態では、分子量分析および等電点電気泳動中に（例えば、１つまたは複数のアパーチャ、フィルタ、遮断体、反射体および／または屈折体等を介して）単一放射体を用いることができる。さらに他の実施形態では、検出アセンブリ１７００は、第１放射体１７０５および第２放射体１７５１を超えるものを含むことができる。本明細書においてさらに詳細に記載するように、第１放射体１７０５（または複数の放射体）および第２放射体１７５１（または複数の放射体）は、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているとき、カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０内に収容される試料の少なくとも一部と相互作用するエネルギーを放射することができる。
第１検出器１７２８および第２検出器１７６０は、任意の好適なデジタル検出器またはアナログ検出器であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、第１検出器１７２８および／または第２検出器１７６０は、フォトダイオード、フォトダイオードのアレイ、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイ等であり得、かつ／またはそれを含み得る。検出器１７２８および１７６０を用いて、試料中の分析物および／または標準物質に関連する画像および／または信号を取り込むことができる。いくつかの実施形態では、検出器１７２８および１７６０は、分析物および／または標準物質から放出される画像および／または信号を周期的および／または連続的に取り込むように動作可能であり得る。いくつかの実施形態では、検出器１７２８および１７６０は、分析物および／または標準物質をリアルタイムでまたは実質的にリアルタイムでモニタリングするように動作可能であり得、それにより、使用者が、試料中に分析物が存在するか否か、分析物の量または活量、分析物の分子量等を迅速に判断することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、例えば、分子量分析中に第１検出器１７２８を用いて、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているときに、（この場合には分子量分析に使用されるように構成された）カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０を通る試料の流れを実質的にリアルタイムで検出および／または撮像することができる。いくつかの実施形態では、等電点電気泳動中および／または等電点電気泳動後に第２検出器１７６０を用いることができる。例えば、第２検出器１７６０を用いて、分析物の分離を、分析物が分離し集束する際に実質的にリアルタイムで、かつ／または分析物を集束させ、任意選択的に固定化した後に検出することができる。同様に、第２検出器１７６０は、カートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているときに、（この場合には等電点電気泳動に使用されるように構成された）カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０内で分離された試料に含まれる１種または複数の分析物に関連する信号（例えば、蛍光、吸光度等）を検出する。さらに、検出アセンブリ１７００は、任意の好適な電気回路または電子回路に動作可能に結合し、プロセッサ等に信号を送信し、かつ／またはプロセッサ等から信号を受信するように構成することができる（例えば、検出アセンブリ１７００は、取り込まれた画像および／または検出された信号に関連するデータが例えばメモリまたはデータベースに格納されるように、プロセッサ等に１つまたは複数の信号を送信することができる）。検出アセンブリ１７００は、第１検出器１７２８および第２検出器１７６０を含むものとして記載するが、他の実施形態では、検出アセンブリ１７００は、放射体１７０５および／または１７５１によって生成されるエネルギー（例えば、光子）の一部を検出するように構成された単一の検出器または複数（例えば、３つ以上）の検出器を含むことができる。
例えば、使用時、例えば試料および／または試薬を用意することとともに、カートリッジ１５００を用意することを含むことができる、試料の分子量分析を行うようにシステム１０００を設定し、プログラムし、かつ／または他にそのような構成にすることができる。その後、使用者は、上述したように、カートリッジ１５００をカートリッジリテーナ１４００内に単一の所定の向きで挿入することができる。それにより、カートリッジリテーナ１４００は、少なくとも一時的にカートリッジ１５００に結合して、カートリッジ１５００を実質的に固定された位置で保持する。ハウジング１１００内におけるカートリッジリテーナ１４００および検出アセンブリ１７００の配置は、検出アセンブリ１７００の所定部分（例えば、第１放射体１７０５および第１検出器１７２８）がカートリッジリテーナ１４００の所定部分（例えば、第１組の開口部等）と位置合せされるようなものである。したがって、検出アセンブリ１７００をカートリッジリテーナ１４００と位置合せすることにより、かつカートリッジリテーナ１４００がカートリッジ１５００を所定の固定された位置で保持した状態で、例えば、カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０の一部と第１放射体１７０５および第１検出器１７２８を位置合せすることができる。したがって、第１放射体１７０５によって放射されるエネルギーおよび／または光子をキャピラリ１５３０の所定部分に向けることができる。
上述したように、（例えば、キャピラリ１５３０を含む）カートリッジ１５００は、カートリッジリテーナ１４００内に配置されているときに真空源に流体的に結合される。したがって、その後、キャピラリ１５３０内において、キャピラリ１５３０を通して試料の実質的に連続した流れを引き込むように動作可能な負差圧を生成するように真空源を（例えば、少なくとも半自動的に）作動させることができる。このように、試料がキャピラリ１５３０を通って流れている状態で、第１放射体１７０５はエネルギーまたは光子を放射することができ、それにより、エネルギーまたは光子は、（エネルギーまたは光子が向けられる）キャピラリ１５３０の所定部分を通って流れているある量の試料を照明および／または活性化する。それにより、第１検出器１７２８は、その量の試料中の照明および／または活性化された分析物、標準物質等に関連する１つまたは複数の画像、画像データおよび／または信号を取り込みかつ／または検出することができる。さらにまたは別法として、第１検出器１７２８は、分析物、標準物質等によって吸収される光に関連する１つまたは複数の画像、画像データおよび／または信号を取り込みかつ／または検出することができる。その後、画像および／またはデータを分析して、試料中の分析物に関連する分子量ベースのデータ、電気泳動移動度、サイズベースのデータおよび／または形態学的データを求めることができる。
同様に、キャピラリ電気泳動を行い、かつ／またはカートリッジ１５００がカートリッジリテーナ１４００によって保持されているときに、（この場合には等電点電気泳動で使用されるように構成された）カートリッジ１５００のキャピラリ１５３０内で分離されかつ／または集束した試料中に含まれる１種または複数の分析物の信号を検出するようにシステム１０００を設定し、プログラムし、かつ／または他にそのような構成にすることができる。こうした場合、使用者は、上述したように、（この場合には等電点電気泳動で使用されるように構成された）カートリッジ１５００をカートリッジリテーナ１４００内に単一の所定の向きで挿入することができる。したがって、検出アセンブリ１７００をカートリッジリテーナ１４００と位置合せすることにより（例えば、それにより、第２放射体１７５１および第２検出器１７６０は、例えば、第２組の開口部と位置合せされる）、かつカートリッジリテーナ１４００がカートリッジ１５００を所定の固定された位置で保持する状態で、第２放射体１７５１および第２検出器１７６０を例えばカートリッジ１５００のキャピラリ１５３０の一部と位置合せすることができる。したがって、第２放射体１７５１は、キャピラリ１５３０の所定部分（例えば、キャピラリ１５３０の所定長さまたは対応するカラム）に向けられるエネルギーまたは光子を放射することができる。
場合により、第２放射体１７５１および第２検出器１７６０は、集合的に、キャピラリ１５３０内の試料の「全カラム」画像を取り込みかつ／または「全カラム」検出を行うことができる。同様に、第２放射体１７５１および第２検出器１７６０は、キャピラリ１５３０に沿った単一点より多くの点を取り込みかつ／または検出するように動作可能であり得る。例えば、第２放射体１７５１および第２検出器１７６０は、電気泳動プロセス中に分析物の分離および／または集束を可視化するために十分な長さを取り込むように動作可能であり得る。第２放射体１７５１、第２検出器１７６０および任意選択的に追加の光学部品は、キャピラリ１３５０の約１ｃｍ、約３ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約５０ｃｍまたは他の任意の好適な長さの光路を画定するように動作可能であり得る。さらにまたは別法として、第２放射体１７５１および第２検出器１７６０は、キャピラリ１５３０内の分析物、標準物質等の固有蛍光、標識蛍光および／または吸光度を取り込むように動作可能であり得る。例えば、分析物がキャピラリ１５３０内で分離されかつ／または集束している間、フィルタホイール（図１には図示せず）が、第２検出器１７６０に提示された光信号を変更するように動作可能であり得る。したがって、１回のラン中に分析物が分離および／または集束する間、全カラムに沿って、固有蛍光、標識蛍光、吸光度および／または他の任意の好適な光学特性について試料に対して特性評価を行うことができる。
上述したように、真空源によって生成される負差圧に応じて、キャピラリ１５３０内にある量の混合物（例えば、１種または複数の試薬、試料、緩衝液、洗浄液、検出物、分析物、両性電解質、抗体、標識等）を引き込むことができる。しかしながら、システム１０００が等電点電気泳動を行うように構成されている場合、所望の量の試料または他の所望の流体がキャピラリ１５３０内に引き込まれると、カートリッジリテーナ１４００および／またはシステム１０００の他の任意の好適な部分は、カートリッジ１５００の一部と係合して、例えば、ピンチ弁等を閉鎖位置に遷移させ、それにより、キャピラリ１５３０を通る流体のバルク流を制限および／または実質的に阻止し得る。さらに、システム１０００は、カートリッジ１５００の導電性部分（例えば、上述したように、キャピラリ１５３０内の流体および／またはキャピラリ１５３０）に電界を印加することができる。したがって、電流がキャピラリ１５３０に沿って流れ得、混合物中の分析物は、（例えば、各キャピラリの長さに沿った）等電点勾配により分離される。任意選択的に、いくつかの実施形態では、分子が十分に分離されかつ／または集束すると、カートリッジ１５００のキャピラリ内の分子を固定化するようにシステム１０００を構成することができる。例えば、第２放射体１７５１は、キャピラリ１５３０の所定部分（例えば、キャピラリ１５３０の所定長さまたは対応するカラム）に向けられるエネルギーまたは光子（例えば、光の列または蛍光）を放射することができ、それにより、キャピラリ１５３０の対応するカラム内のその量の分離された試料または混合物がキャピラリ１５３０内で照明され、活性化され、かつ固定化される。
（例えば、１種または複数の分析物を含む）試料成分が分離された状態で、試料中に含まれる分離された分析物および／または標準物質は、検出試薬（例えば、詳細に上述したように、任意の好適な薬剤、試薬、分析物に特異的な抗体、ＨＲＰを結合させた二次抗体等またはそれらの任意の組合せ）を含むことができる１種または複数の試薬でプローブされる。その後、検出試薬を用いて、１つまたは複数の標識部分（例えば、同位体標識、免疫標識、光学色素、酵素、粒子または化学発光標識抗体、蛍光標識抗体等の粒子の組合せ）から信号が生成され、この信号は、第２検出器１７６０によって取り込まれるかまたは検出される。他の実施形態では、分析物の固有蛍光および／または吸光度特性が、第２検出器１７６０によって取り込まれる信号を生成することができる。例えば、分析物（例えば、タンパク質、構成成分であるトリプトファンアミノ酸等、タンパク質の一部）を第２放射体１７５１で励起し、第２検出器１７６０によって検出することができる。他の場合、第２検出器１７６０により、分析物吸光度ピークの特徴的な第２放射体１７５１から放射された光の低減を検出することができる。このように、システム１０００を用いて分子量分析および／または等電点電気泳動を少なくとも半自動的に行うことができる。
試料中の分子を固定化するものとして上述したが、他の実施形態では、システム１０００は、試料中の分子を固定化する必要はない。例えば、試料が分離されかつ／または集束した後、第１検出器１７２８および／または第２検出器１７６０は、キャピラリ１５３０の最終画像を取り込むことができ、かつ／または試料が廃棄物容器内に洗い流される前に試料中の分子を検出することができ、かつ／または試料は再度取り込まれるかもしくは他に廃棄される。こうした実施形態では、カートリッジ１５００は、同じカートリッジ１５００および／またはキャピラリ１５３０を用いて後続する試料を分離および／または集束させることができるように再使用可能であり得る。
図２～図４４は、実施形態による分子量測定および／または等電点電気泳動測定等のキャピラリ電気泳動を行うように構成されたシステム２０００を示す。システム２０００は、ハウジング２１００および／または支持構造（図２～図８）、電子機器アセンブリ２２００（図８）、試薬アセンブリ２３００（図９～図１３）、カートリッジリテーナ２４００（図１４～図２０）および光学系アセンブリ２７００（図２０～図２８）を含む。システム２０００は、分子量カートリッジ２５００’（図２９～図３７）および／または等電点電気泳動カートリッジ２５００’’（図３８～図４４）等のカートリッジを受けるように構成される。本明細書においてさらに詳細に記載するように、システム２０００は、分子量および／または等電点により試料中の分析物に対して少なくとも半自動的に特性評価を行うことができる。システム２００は、（例えば、任意の好適な薬剤、試薬、タンパク質、分析物、緩衝液、溶解物および／または本明細書に記載する他の任意の物質を含む）試料をカートリッジ２５００’および／または２５００’’（本明細書では概して「カートリッジ２５００’’」と呼ぶ（例えば、図７を参照されたい））の１つまたは複数のキャピラリ内に引き込み、それを流れるある量の試料を撮像するように動作可能であり得る。さらに、システム２０００は、少なくとも半自動的に（キャピラリ電気泳動により）試料を分離し、例えば全カラム検出により、分離中および／または分離後に試料を撮像することができる。
図２～図８に示すように、ハウジング２１００および／または支持構造（以下では「ハウジング」と呼ぶ）は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得、システム２０００の任意の好適な構成要素を少なくとも部分的に取り囲み、または少なくとも部分的に支持するように配置され得る。ハウジング２１００は、カバー２１１０、ベース２１１２、シアター（theater）カバー２１１４、フレーム２１２０、ドア２１３０およびドア保持アセンブリ２１４０を含む。図２に示すように、カバー２１１０は、ベース２１１２に結合されて、集合的にシステム２０００の少なくとも一部を覆い、収容しかつ／または他に取り囲む。
ハウジング２１００のドア２１３０は、カバー２１１０および／またはフレーム２１２０の一部に結合され、カバー２１１０に対して閉鎖形態と開放形態との間で移動して、カバー２１１０内に配置されたシステム２０００の部分をそれぞれ隔離するか、またはそれにアクセスできるようにし得る。図３および図４に示すように、ハウジング２１００のドア２１３０は、ドアフレーム２１３１、ヒンジ２１３２、ドアカバー２１３３、ハンドル２１３４、ラッチ２１３５、センサ２１３６およびセンサプレート２１３７を含む。ドアフレーム２１３１は、ドア２１３０を支持し、ドア２１３０に対して構造的剛性を提供する。ヒンジ２１３２は、ドアフレーム２１３１とハウジング２１００のフレーム２１２０の一部とに結合される。ヒンジ２１３２は、例えば、第２部分に回転可能に結合される第１部分を含むことができる。このように、第１部分および／または第２部分は、軸（図示せず）を中心に回転および／または枢動して、ドア２１３０を閉鎖形態（例えば、図５）と開放形態（例えば、図６）との間で遷移させるように構成され得る。
ドアカバー２１３３は、ドアフレーム２１３１の周囲に配置されている。いくつかの実施形態では、ドアカバー２１３３は、透明であり、カバー２１１０によって画定される内部容積内に入る光の量を制限するように構成することができる。他の実施形態では、ドアカバー２１３３は、使用者が、カバー２１１０内に配置されたシステム２０００の一部を可視化することを可能にするように構成された観察窓等を含むことができる。ドア２１１０のハンドル２１３３は、ラッチ２１３５に作動的に結合され、使用者が操作して、ラッチ２１３５を第１形態（例えば、ラッチまたはロック形態）と第２形態（例えば、ラッチ解除またはロック解除形態）との間で遷移させることができる。ラッチ２１３５は、ドア保持アセンブリ２１４０と選択的に係合して、カバー２１１０に対するドア２１３０の移動を選択的に防止するように構成されている。本明細書においてさらに詳細に記載するように、センサ２１３６は、ドア２１３０の相対位置を検知および／または検出するように構成されている。
例えば、図６および図７に示すように、ドア保持アセンブリ２１４０は、解除機構２１４１および１つまたは複数のアクチュエータ２１４２を含む。解除機構２１４１は、ドア２１３０のラッチ２１３５と選択的に係合して、選択的にラッチ２１３５を固定位置に保持する（例えば、ドア２１３０を閉鎖形態に少なくとも一時的に保持する）ように構成されている。アクチュエータ２１４２は、解除機構２１４１を、解除機構２１４１がラッチ２１３５と係合する第１形態と、解除機構２１４１がラッチ２１３５を係合解除する第２形態との間で遷移させるように構成された任意の好適なアクチュエータ等であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、アクチュエータ２１４２は、例えば、電子機器アセンブリ２２００または他の制御装置から受け取られた信号または命令に応じて、解除機構２１４１の一部を機械的に移動させるように構成された電気機械アクチュエータ等であり得る。
ドア保持アセンブリ２１４０は、ドア２１３０の相対位置を検出するように構成された１つまたは複数の近接センサ２１４３をさらに含む。例えば、いくつかの実施形態では、ドア２１３０のセンサプレート２１３７の一部の近接を検出し、かつ／またはそれとの接触を検出するように１つまたは複数の近接センサ２１４３を構成することができる。このように、ドア２１３０のセンサ２１３６とドア保持アセンブリ２１４０の近接センサ２１４３とは、集合的に、例えば、カバー２１１０および／またはハウジング２１００の他の部分に対するドア２１３０の位置および／または形態を検知および／または検出することができる。さらに、場合により、例えば、電子機器アセンブリ２２００および／または他の制御デバイスに、ドア２１３０の位置および／または形態に関連する信号を送信するように、センサ２１３６および／または２１４３を構成することができ、それにより、（例えば、ドア２１３０が閉鎖形態にあるとき）システム２１００の一部を作動させ、かつ／または（例えば、ドア２１３０が開放形態にあるとき）システム２１００の一部が作動しないようにすることができる。
フレーム２１２０は、システム２１００の１つまたは複数の部分を支持するように構成されている。例えば、フレーム２１２０は、少なくとも、光学系アセンブリ２７００の少なくとも一部を支持するように構成された光学系支持部材２１２１と、電子機器アセンブリ２２００および／または光学系アセンブリ２７００の少なくとも一部を支持するように構成された電子アセンブリ支持部材２１２２とを含む。シアターカバー２１１４は、フレーム２１２０に結合され、システム２１００の一部を少なくとも部分的に隔離するように構成されている（例えば、図６および図７を参照されたい）。いくつかの実施形態では、シアターカバー２１１４は、システム２０００の一部の（例えば、カバー２１１０の外側からの）光に対する望ましくない露出を遮断、制限および／または実質的に阻止するように構成されたシールド等であり得る。
電子機器アセンブリ２２００は、任意の好適な構成であり得、電子機器アセンブリ２２００がシステム２０００を少なくとも部分的に制御することを可能にする任意の好適な構成要素を含むことができる。例えば、図８に示すように、電子機器アセンブリ２２００は、少なくとも、電源２２１０と、プリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）２２１２と、電子機器アセンブリ２２００の構成要素を冷却するように構成された１つまたは複数のファン２２１５とを含む。本明細書においてさらに詳細に記載するように、ＰＣＢＡ２２１２は、例えば、ポンプ、ライト、カメラ、検出器、モータ、センサ、補助ＰＣＢＡおよび／または他の任意の好適なデバイス等、１つまたは複数のシステム構成要素と電気通信する。図８には図示しないが、電源２２１０は、送電網から電流の流れを受け取るように外部電気回路に電気的に接続する（例えば、「プラグで接続する」）ことができる。その後、電源２２１０は、電子ＰＣＢＡ２２１２に送られる前の電流の流れを調整、変圧および／または変換することができる（例えば、交流（ＡＣ）から直流（ＤＣ）に変換される）。さらに、電源２２１０は、本明細書においてさらに詳細に記載するように、１つまたは複数のポンプ、モータ、アクチュエータ、ライト、検出器、カメラ、センサ等に電流の流れを供給するように構成することができる。
ＰＣＢＡ２２１２は、任意の好適な電子デバイスまたは構成要素を含むことができる。例えば、ＰＣＢＡ２２１２は、少なくともメモリおよびプロセッサ（図示せず）を含む。メモリは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリバッファ、ハードドライブ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）等であり得る。いくつかの実施形態では、メモリは、システム２０００の少なくとも一部の制御に関連するモジュール、プロセスおよび／または機能をプロセッサに実行させるための命令を格納することができる。プロセッサは、命令もしくはコードの組を走らせかつ／または実行することができる任意の好適な処理デバイスであり得る。例えば、プロセッサは、汎用プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、アクセラレーテッドプロセッシングユニット（accelerated processing unit）（ＡＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等であり得る。プロセッサは、メモリ内に格納されている、システム２０００の少なくとも一部の制御に関連する命令もしくはコードの組を走らせかつ／または実行することができる。例えば、プロセッサは、メモリ内に格納されている、１つまたは複数のポンプ、モータ、アクチュエータ、センサ、ライト、カメラ等の制御に関連する命令またはコードの組を実行することができる。さらに、本明細書においてさらに詳細に記載するように、プロセッサは、メモリ内に格納されている、電気泳動を開始および／または実施するために電流の流れをカートリッジアセンブリ２５００の一部に送ることに関連する命令またはコードの組を実行することができる。
図９～図１３に示すように、システム２０００の試薬アセンブリ２３００は、少なくとも駆動部２３１０およびトレイ部２３４０を含む。駆動部２３１０は、例えば電子機器アセンブリ２２００から受け取られる１つまたは複数の信号に応じて、試薬アセンブリ２３００のトレイ部２３４０を移動させるように構成されている。図１０および図１１に示すように、駆動部２３１０は、第１駆動ねじ２３１２に結合された第１モータ２３１１と、第２駆動ねじ２３１６に結合された第２モータ２３１５と、第３駆動ねじ２３２１に結合された第３モータ２３２０とを含む。駆動部２３１０は、第１スライドトラック２３１３、第２スライドトラック２３１７および第３スライドトラック２３２２をさらに含む。第１モータ２３１１はベースプレート２１１３に固定して結合され、ベースプレート２１１３は、さらに、フレーム２１２０の一部に結合されて、試薬アセンブリ２３００の少なくとも駆動部分２３１０を支持する。換言すれば、第１モータ２３１１は、ベースプレート２１１３に結合され、実質的に固定された位置に維持される。
図９～図１３には図示しないが、第１スライドトラック２３１３は、スライドブロックを摺動可能に受けるように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、第１スライドトラック２３１３は、スライドブロック（図示せず）の一部を受け入れかつ／またはそれに摺動可能に係合するように構成された１つまたは複数の溝、チャネル、スロット、トラック等を含むことができる。その後、スライドブロックは、スライドプレート２３１８に結合される。他の実施形態では、スライドブロックおよびスライドプレート２３１８は、一体構造でまたは一体型に形成されている。さらに、スライドプレート２３１８は、第１駆動ねじ２３１２の端部に結合されている。例えば、いくつかの実施形態では、スライドプレート２３１８は、取付プレートまたはブラケットを含むことができ、かつ／または（例えば、１つまたは複数の機械的結合具、溶接部、接着剤等を介して）それに結合することができ、取付プレートまたはブラケットは、第１駆動ねじ２３１２とねじ結合をさらに形成する。したがって、本明細書においてさらに詳細に記載するように、第１モータ２３１１が作動すると、第１モータ２３１１の出力は、第１駆動ねじ２３１２をスライドプレート２３１８の取付プレートまたはブラケットに対して回転させ、したがって第１スライドトラック２３１２の長さに沿って（例えば、第１モータ２３１１に近づくかまたはそれから離れる）直線方向にスライドプレート２３１８を移動させる。
駆動部２３１０の第２モータ２３１５および第２スライドトラック２３１７は、それぞれスライドプレート２３１８に結合されている。より詳細には、第２スライドトラック２３１７は、スライドプレート２３１８に結合されかつ／または他に含まれ、第１スライドトラック２３１３に対して垂直な方向にスライドプレート２３１８の長さに沿って延在する。第１スライドトラック２３１３に関して上述したように、第２スライドトラック２３１７は、スライドブロック（図示せず）を摺動可能に受けるように構成され、スライドブロックは、スライドブラケット２３２３にさらに結合されている。スライドブラケット２３２３は、第２駆動ねじ２３１６の端部にさらに結合されている。したがって、本明細書においてさらに詳細に記載するように、第２モータ２３１５が作動すると、第２モータ２３１５の出力は、スライドブラケット２３２３に対して第２駆動ねじ２３１６を回転させ、したがって第２スライドトラック２３１６の長さに沿って（例えば、第２モータ２３１５に近づくかまたはそれから離れる）直線方向にスライドブラケット２３２３を移動させる。
第３スライドトラック２３２２は、図１０および図１２に示すように、スライドブラケット２３２３に結合され、第１スライドトラック２３１３および第２スライドトラック２３１６の各々に対して垂直な方向にスライドブロック２３２３の長さに沿って延在するように構成されている。第１スライドトラック２３１３および第２スライドトラック２３１６に関して上述したように、第３スライドトラック２３２２は、スライドブロック２３４２を摺動可能に受けるように構成され（図１２）、スライドブロック２３４２は、トレイ部２３４０の取付プレート２３４４にさらに結合されている。第３モータ２３２０は、取付プレート２３４４のモータ取付具２３４５に、第３駆動ねじ２３２１の端部がモータ取付具２３４５を通って延在してスライドブラケット２３２３に回転可能に結合されるように結合されている。図１０および図１１に示すように、第３駆動ねじ２３２１は、第３スライドトラック２３２２に対して実質的に平行な方向に（例えば、ベースプレート２１１３に対して垂直であり、かつ／または第１駆動ねじ２３１２および第２駆動ねじ２３１６の両方に対して直角の方向に）延在している。第３モータ２３２０が作動すると、第３モータ２３２０の出力は、第３モータ２３２０に対して第３駆動ねじ２３２１を回転させ、したがって、第３モータ２３２０は、第３駆動ねじ２３２１の長さに沿って移動する。したがって、第３モータ２３２０が取付プレート２３４４に結合された状態で、第３駆動ねじ２３２１の長さに沿った第３モータ２３２０の移動により、取付プレート２３４４（およびスライドブロック２３４２）は、第３スライドトラック２３２２の長さに沿った（例えば、スライドプレート２３１８に近づくかまたはそれから離れる）直線方向に移動することになる。
駆動部２３１０の配置は、電子アセンブリ２２００からの１つまたは複数の信号に応じて、駆動部２３１０が、試薬アセンブリ２３００のトレイ部２３４０を、ベースプレート２１１３に対して平行な平面に沿った任意の好適な方向にかつその平面に対して直角のまたは垂直な方向に移動させることができる。換言すれば、駆動部２３１０は、トレイ部２３４０をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることができる。さらに、第２モータ２３１５を、第１スライドトラック２３１３に移動可能に結合されているスライドプレート２３１８に結合し、第３モータ２３２０を、第２スライドトラック２３１６および第３スライドトラック２３２２に（少なくとも間接的に）移動可能に結合されている取付プレート２３４４に結合することにより、第１モータ２３１１、第２モータ２３１５および第３モータ２３２２を同時に作動させて、トレイ部２３４０をＸ－Ｙ平面、Ｘ－Ｚ平面および／またはＹ－Ｚ平面内の任意の好適な方向に移動させるように駆動部２３１０を構成することができる。図１０および図１１に示すように、駆動部２３１０は、１つまたは複数のワイヤおよび／または導管を受けることができるケーブルトラック２３２５も含む。このように、１つまたは複数のワイヤおよび／または導管は、第１モータ２３１１、第２モータ２３１５および／または第３モータ２３２０の作動に応じて、スライドプレート２３１８およびスライドブラケット２３２３に対して（例えば、ケーブルトラック２３２５内でかつ／またはケーブルトラック２３２５と同時に）移動することができる。
試薬アセンブリ２３００のトレイ部２３４０は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。図１２に示すように、トレイ部２３４０は、取付プレート２３４４、冷却器２３５０、コールドブロック２３６０、トレイホルダ２３６２、試薬トレイ２３６５およびシュラウド２３６８を含む。冷却器２３５０、コールドブロック２３６０、試薬トレイ２３６５およびシュラウド２３６８の各々は、トレイホルダ２３６２に結合され、トレイホルダ２３６２は、さらに取付プレート２３４４に結合され、かつ／または他に取付プレート２３４４によって支持される。したがって、（上述したように）取付プレート２３３４がスライドブロック２３４２に結合された状態で、取付プレート２３４４およびスライドブロック２３４２は、試薬アセンブリ２３００のトレイ部２３４０を試薬アセンブリ２３００の駆動部２３１０に摺動可能に結合する。いくつかの実施形態では、駆動部２３１０は、システム２０００が使用されていないとき、および／またはトレイ部２３１０を移動させる前もしくは移動させた後、トレイ部２３１０をデフォルトのまたは他の所定位置に配置することができる。いくつかの実施形態では、シュラウド２３６８の少なくとも一部がシアターカバー２１１４の関連部分に実質的に位置合せされる（例えば、図６を参照されたい）ように、トレイホルダ２３６２にシュラウド２３６８を結合することができる。このように、シュラウド２３６８およびシアターカバー２１１４は、集合的に、ハウジング２１００内でシステム２０００の一部を隔離することができる。
試薬トレイ２３６５は、トレイホルダ２３６２に少なくとも一時的に結合されるように構成されている。例えば、試薬トレイ２３６５は、トレイホルダ２３６２に取外し可能に結合することができ、それにより、使用者が（例えば、清掃等のために）試薬トレイ２３６５を取外しかつ／または交換することを可能にし得る。本明細書においてさらに詳細に記載するように、試薬トレイ２３６５の表面がコールドブロック２３６０の表面と接触するように、トレイホルダ２３６２に試薬トレイ２３６５を結合することができる。試薬トレイ２３６５は、任意の好適なトレイ等であり得る。例えば、試薬トレイ２３６５は、任意の好適な溶液、流体、ゲル、溶解物、緩衝液、試料、分析物、両性電解質、薬剤、試薬、タンパク質、基質等を受けるように構成されたウェル２３６６の組を保持および／または他に画定することができる。他の実施形態では、ウェル２３６６は、本明細書に記載する試料および／または混合物のうちの任意のものを収容することができる１つまたは複数のバイアル２３６７等を受けることができる。ウェル２３６６は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得、任意の好適な配置で配置することができる。例えば、ウェル２３６６は、ウェルプレート、マイクロウェルプレート等であり得る。図１２に示すように、試薬トレイ２３６５は、４２個のウェル２３６６を含む。他の実施形態では、試薬トレイは、任意の数のウェル（例えば、４３個以上のウェルまたは４２個未満のウェル）を含むことができる。いくつかの実施形態では、トレイホルダ２３６２に、任意の好適な数および／または配置のウェルを有する試薬トレイを少なくとも一時的に結合することができるように、試薬トレイ２３６５はトレイホルダ２３６２に取外し可能に結合される。さらに、本明細書においてさらに詳細に記載するように、試薬アセンブリ２３００の駆動部２３１０は、ハウジング２１００内でトレイ部２３４０を移動させて、試薬トレイ２３６５の１つまたは複数のウェル２３６６を、カートリッジリテーナ２４００の一部および／またはカートリッジリテーナ２４００内に配置されたカートリッジ２５００と選択的に流体連通させることができる。
トレイ部２３４０の冷却器２３５０は、トレイホルダ２３６２に結合されている。冷却器２３５０は、冷却器２３５０にまたは冷却器２３５０から熱エネルギーを伝達するように構成された任意に好適なデバイス、機構、アセンブリ等であり得る。例えば、図１２に示すように、冷却器２３５０は、流体ブロック２３５１および熱電冷却デバイス２３５５を含む。流体ブロック２３５１は、流体ブロック２３５１内への流体の入口流を受けるように構成された入口２３５２と、流体ブロック２３５１からの流体の出口流を受けるように構成された出口２３５３とを有する。図１３に示すように、流体ブロック２３５１は、ポンプ２３８５に流体的に結合されており、ポンプ２３８５は、熱交換器２３９０（例えば、シェルアンドチューブ式熱交換器、放熱器等）にさらに流体的に結合されている。このように、ポンプ２３８５は、流体ブロック２３５１の出口２３５３から相対的に高温のまたは加熱された流体（例えば、水、冷却液等）の流れを受け取ることができ、ある量の流体を熱交換器２３９０に圧送することができる。熱交換器２３９０は、熱交換器２３９０の外面を横切ってバルク流体（例えば、空気）の流れを供給するように構成されたファン２３９５を含み、かつ／またはそうしたファン２３９５に結合され、それにより熱交換器２３９０内を流れる流体から熱エネルギーを除去する。その後、相対的に低温のまたは冷却された流体は、流体ブロック２３５１の入口２３５２内に流れ込むことができる。したがって、流体ブロック２３５１を通って流れる流体は、熱エネルギーを流体ブロック２３５１からまたは流体ブロック２３５１に伝達するように構成することができる。
熱電冷却デバイス２３５５（本明細書では「冷却デバイス」とも呼ぶ）は、例えば、電気入力（例えば、電圧または電圧の変化）に応じて温度勾配をもたらすように構成されたペルティエ素子等の任意の好適な冷却デバイスであり得る。いくつかの実施形態では、冷却デバイス２３５５は、流体ブロック２３５１を通って流れる流体と少なくとも熱連通する高温面と、コールドブロック２３６０と少なくとも熱連通する低温面とを有する。したがって、冷却デバイス２３５５は、冷却デバイス２３５５の低温面と高温面との間の温度勾配をもたらすように動作可能な電流の流れを（例えば、電子アセンブリ２２００の電源２２１０から）受け取ることができる。したがって、コールドブロック２３６０が（上述したように）試薬トレイ２３６５と接触している状態で、熱エネルギーを、試薬トレイ２３６５からコールドブロック２３６０を介して冷却デバイス２３５５の低温面に、冷却デバイス２３５５を通して、流体ブロック２３５１内を流れている流体に伝達することができる。その後、上述したように、流体が熱交換器２３９０を通って流れる際、熱エネルギーの少なくとも一部が流体から除去される。したがって、試薬アセンブリ２３００のトレイ部２３４０は、試薬トレイ２３６５内の試料および／または他の混合物を冷まし、冷却し、かつ／または他に調節することができる。
別法として、冷却デバイス２３５５の高温面は、コールドブロック２３６０と熱連通することができ、冷却デバイス２３５５の低温面は、流体ブロック２３５１を通る流体と熱連通することができ、それにより、冷却デバイスは、試薬トレイ２３６５に熱エネルギーを伝達するように動作可能である（例えば、ヒータとして機能するように動作可能である）。例えば、冷却デバイス２３５５に印加される電圧の極性を変化させることにより、冷却デバイス２３５５は、加熱デバイスと冷却デバイスとの間で交互になるように動作可能であり得る。場合により、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御装置等の制御装置は、試薬トレイ２３６５の温度を特定の温度範囲内で維持するため、冷却デバイス２３５５に供給される極性、デューティサイクル、持続時間、電位等を変更するように動作可能であり得る。いくつかの実施形態では、こうした制御装置は、メモリに格納され、かつ電子アセンブリ２２００のＰＣＢＡ２２１２のプロセッサにおいて実行される命令の組であり得かつ／またはそれを含むことができる。
システム２０００のキャピラリカートリッジリテーナ２４００（本明細書では「カートリッジリテーナ」とも呼ぶ）は、ハウジング２１００内に配置される。例えば、図１４に示すように、カートリッジリテーナ２４００の一部は、フレーム２１２０の光学系支持部材２１２１に固定して結合されている。このように、ハウジング２１００内の実質的に固定された位置に維持されたカートリッジリテーナ２４００の少なくとも一部である。より具体的には、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジリテーナ２４００の一部は、光学系支持部材２１２１に結合され、検出アセンブリ２７００に対する固定位置の範囲内に維持され、それによりそれらの間で所望の位置合せが維持される。
カートリッジリテーナ２４００は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得る。例えば、図１５～図２０に示すように、カートリッジリテーナ２４００は、フレーム２４１０、真空部２４４０、ラッチ機構２４５５およびピペット部２４７０を含む。本明細書においてさらに詳細に記載するように、フレーム２４１０は、カートリッジリテーナ２４００を光学系支持部材２１２１に結合し、カートリッジ２５００の少なくとも一部を受け入れかつそれと選択的に係合するように構成されている。さらに、図１５～図１８に示すように、真空部２４４０、ラッチ機構２４５５およびピペット部２４７０の各々は、フレーム２４１０に結合され、かつ／または他にフレーム２４１０によって支持されている。
図１５および図１６に示すように、ピペット部２４７０は、フレーム２４１０の側壁（例えば、本明細書においてさらに詳細に記載するように第２側壁２４２１）に結合され、フレーム２４１０に対して直線方向に移動するように構成されたピペット２４８１を含む。ピペット部２４７０は、取付ブロック２４７１、モータ２４７２、ラック２４７３、ピニオン２４７４、ベルト２４７５、支持部材２４７６、スライドトラック２４７８およびスライドブロック２４７９をさらに含む。取付ブロック２４７１および支持部材２４７６は、それぞれフレーム２４１０の第２側壁２４２１に結合するように構成されている。モータ２４７２は、取付ブロック２４７１に結合し、出力部（図示せず）を含む。モータ２４７２の出力部は、ベルト２４７５を介してピニオン２４７４に作動的に結合されている。ピニオン２４７４は、取付ブロック２４７１に回転可能に結合され、モータ２４７２の出力部の回転に応じてベルト２４７５によって回転するように構成されている。ラック２４７３は、ピニオン２４７４のギヤ等（図示せず）と係合して、取付ブロック２４７１に対して直線運動で移動するように構成されている。図１６に示すように、ラック２４７３の端部およびピペット２４８１は、スライドブロック２４７９に結合されている。スライドブロック２４７９は、スライドトラック２４７８の一部の周囲に摺動可能に配置され、スライドトラック２４７８は、支持部材２４７６に結合され、かつフレーム２４１０に対して実質的に固定された位置で維持されるようにさらに構成されている。さらに、本明細書においてさらに詳細に記載するように、支持部材２４７６は、ラッチ機構２４５５の一部を移動可能に受けるように構成された切欠き２４７７を画定する。
ピペット部２４７０のこの配置により、モータ２４７２が作動すると、ベルト２４７５がラック２４７３に対してピニオン２４７４を回転させる。ピニオン２４７４が取付ブロック２４７１に回転可能に結合された状態で、かつピニオン２４７４のギヤ部がラック２４７３と係合した状態で、ピニオン２４７４の回転により、ピニオン２４７４に対してラック２４７３が前進する。ラック２４７３の端部がスライドブロック２４７９に結合された状態で、ラック２４７３がピニオン２４７４に対して前進することにより、スライドトラック２４７８の長さに沿ったスライドブロック２４７９の直線運動がもたらされる。したがって、ピペット２４８１がスライドブロック２４７９に結合された状態で、ピペット２４８１は、スライドブロック２４７９がスライドトラック２４７８の長さに沿って移動する際、スライドブロック２４７９と同時に移動する。このように、電子アセンブリ２２００は、モータ２４７２に信号および／または電力を送って、スライドトラック２４７８の長さに沿って（例えば、ピペット２４８１によって画定される中心線の長さに沿って）直線方向にピペット２４８１を移動させることができる。
場合により、ピペット２４８１を、試薬トレイ２３６５の１つまたは複数のウェル２３６６内に配置されるように第１位置から第２位置に移動させることができる。例えば、場合により、試薬トレイ２４６５のウェル２３６６内にピペット２４８１の第１端部を配置するように、（例えば、電子アセンブリ２２００から受け取られる信号および／または電力に応じて）モータ２４７２を作動させることができる。さらに、図１６に示すように、ピペット２４８１の第１端部と反対側の第２端部は、少なくとも１つの流体導管２４８０と流体連通している。したがって、ピペット２４８１は、それが配置されているウェル２３６６に流体を送出し、かつ／またはそのウェル２３６６から流体を受け取るように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の流体導管２４８０は、ポンプ２４９０等と流体連通している（例えば、図１３を参照されたい）。ポンプ２４９０は、少なくとも１つの流体リザーバ２４９５とさらに流体連通している。このように、電子アセンブリ２２００および／または他の制御デバイスは、ピペット２４８１の第１端部が所望のウェル２３６６内に配置されるようにモータ２４７２を作動させるように、ピペットアセンブリ２４７０に信号を送信することができる。電子アセンブリ２２００は、ポンプ２４９０（例えば、シリンジポンプまたは他の好適なポンプ）にも信号を送信することができ、それに応じて、ポンプ２４９０は、１つまたは複数の流体リザーバ２４９５から所定量の流体を引き出すことができ、１つまたは複数の流体導管２４８０およびピペット２４８１を介して所定量の流体をウェル２３６６に送出することができる。いくつかの実施形態では、この配置により、システム２０００は、少なくとも半自動的に、本明細書に記載したもの等の所望の試料または混合物で試薬トレイ２３６５の１つまたは複数のウェル２３６６を充填および／または他に用意することができる。
いくつかの実施形態では、流体リザーバ２４９５は、２０ミリリットル（ｍＬ）、５０ｍＬ、１００ｍＬ等、比較的少量の流体を収容するようなサイズであり得る。流体リザーバ２４９５は、１回または数回（例えば、２回、５回、１０回等）のランに対して十分な量の流体を貯蔵することができる。場合により、ハウジング２１００の内部は、流体リザーバ２４９５が、事前設定されたかつ／または実質的に一定の温度で維持されるように空調することができる。例えば、事前設定されたかつ／または実質的に一定の温度を維持するように、システム構成要素（例えば、電気部品、電源、変圧器、冷却デバイス２３５５等）から発生する熱が制御された割合で排出されるように、ファン２２１５および／または２３９５を循環させることができる。流体リザーバ２４９５は、比較的少量の流体を収容するようなサイズであり得、そうした流体の温度は、例えば、マルチリットルバルク流体リザーバよりも容易に制御することができる。
場合により、流体リザーバ２４９５は、例えばハウジング２１００の外側に位置するバルク流体容器（図示せず）に流体的に結合することができる。流体リザーバ２４９５は、バルク流体容器から流体を引き出しかつ／または他に受け取るように動作可能であり得る。いくつかの実施形態では、バルク流体容器に既知の圧力で既知の量の気体を供給することにより、既知の容積を有するバルク流体容器の充填レベルを求めることができる。バルク流体容器内の圧力の変化を計算することにより、（例えば、流体リザーバ２４９５内および／またはバルク流体容器内のヘッドスペースの容積を求めることができる。すなわち、バルク流体容器内の圧力の変化は、ヘッドスペースが増大するにつれて低減する。バルク流体容器の既知の容積からヘッドスペースを減じて、充填レベルを計算することができる。いくつかの実施形態では、システム２０００は、充填レベルが所定レベル未満に低下したとき、１つまたは複数のバルク流体容器を再充填するように使用者を促し、かつ／または他にランの挙動を変更することができる（例えば、システム２０００は、バルク流体容器が再充填されるまでアッセイが行われないようにすることができる）。
カートリッジリテーナ２４００のフレーム２４１０は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。図１６～図１９に示すように、例えば、フレーム２４１０は、第１側壁２４１１、第２側壁２４２１、第１接触ブラケット２４３８（例えば、上部接触ブラケット）および第２接触ブラケット２４８９（例えば、下部接触ブラケット）を含む。第１接触ブラケット２４３８および第２接触ブラケット２４３９は、それぞれ第１側壁２４１１と第２側壁２４２１との間に配置され、第１側壁２４１１および第２側壁２４２１に結合するように構成されている。より具体的には、第１接触ブラケット２４３８および第２接触ブラケット２４３９は、第１側壁２４１１および第２側壁２４２１が所定距離だけ離間されるように側壁２４１１および２４２１に結合され、かつそれらの間に配置されている（例えば、図１９を参照されたい）。いくつかの実施形態では、所定距離は、例えば、カートリッジ２５００の幅に関連することができる。換言すれば、第１接触ブラケット２４３８および第２接触ブラケット２４３９は、側壁２４１１および２４２１を、それらの間にカートリッジ２５００の少なくとも一部を受けるのに十分な空間が画定されるように合わせて結合する。本明細書においてさらに詳細に記載するように、第１接触ブラケット２４３８および第２接触ブラケット２４３９の各々は、カートリッジ２５００が第２側壁２４２１と第１側壁２４１１との間に配置されるときにカートリッジ２５００の一部と接触する接触部材２４８５に結合される。
図１７に示すように、第１側壁２４１１は、１つまたは複数のばね開口部２４１２、第１光学系開口部２４１４および第２光学系開口部２４１５を画定する。第１光学系開口部２４１４は、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００によって保持されているとき、カートリッジ２５００の第１部分の可視化を可能にするように、光学系アセンブリ２７００の第１部分（例えば、本明細書においてさらに詳細に記載するようにサイズ撮像部２７０１）と位置合せされるように構成されている。同様に、第２光学系開口部２４１５は、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００によって保持されているとき、カートリッジ２５００の第２部分の可視化を可能にするように、光学系アセンブリ２７００の第２部分（例えば、本明細書においてさらに詳細に記載するように全カラム検出部２７５０）と位置合せされるように構成されている。
第１側壁２４１１によって画定される１つまたは複数のばね開口部２４１２は、ばね２４５０の一部を受けるように構成されている。例えば、図１７に示すように、第１側壁２４１１は、ばね２４５０の異なる部分を受ける２つのばね開口部２４１２を画定する。ばね２４５０（例えば、板ばね等）は、曲げられ、変形し、付勢され、かつ／または他に再構成され得る比較的薄い細長い部材であり得、こうした部材は、それに応じて反作用力をかけることができる。このように、ばね開口部２４１２内にばね２４５０の一部を配置して、ばね２４５０を、ばね２４５０の少なくとも一部にかけられる力に応じて、位置エネルギーを運動エネルギーに変換するように構成された付勢形態にすることができる。図示するように、ばね２４５０は、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００内に挿入される際にカートリッジ２５００の表面と接触する、ばね２４５０の端部に配置されたローラ２４５１を含む。いくつかの実施形態では、カートリッジ２５００は、ローラ２４５１と接触したときにばね２４５０を付勢するかまたは一時的に変形させるのに十分な力をばね２４５０にかける。
図１８および図１９に示すように、第２側壁２４２１は、第１ガイドレール２４２８（例えば、上部ガイドレール）および第２ガイドレール２４２９（例えば、下部ガイドレール）を含みかつ／または形成する内面２４２７を有する。第１ガイドレール２４２８および第２ガイドレール２４２９は、カートリッジ２５００が、第１側壁２４１１と第２側壁２４２１との間に画定された空間内に配置されたときにカートリッジ２５００の関連部分と選択的に係合し、それを案内しかつ／または支持するように構成されている。より詳細には、第１ガイドレール２４２８および第２ガイドレール２４２９は、カートリッジ２５００の一部と係合しかつ／またはそれを案内して、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００内で所望の位置および／または所望の向きで保持されることを確実にし得る。例えば、いくつかの実施形態では、カートリッジリテーナ内でのカートリッジ２５００の位置合せは、１．０ミクロン（μｍ）～約５００μｍ（０．５ミリメートル（ｍｍ））以下の許容差を有することができる。
本明細書においてより詳細に記載するように、第２側壁２４２１は、ラッチ開口部２４２２、真空モータ開口部２４２３、第１光学系開口部２４２４、第２光学系開口部２４２５および切欠き２４２６を画定する。第２側壁２４２１によって画定される切欠き２４２６は、カートリッジリテーナ２４００の光学系支持部材２１２１への結合を容易にするように、フレーム２１２０の光学系支持部材２１２１の一部を受けるように構成され、かつ／または他にその周囲に配置されるように構成されている。ラッチ開口部２４２２および真空モータ開口部２４２３は、それぞれラッチ機構２４５５の一部および真空モータ２４４７の一部を受けるように構成されている。第１側壁２４１１に関して上述したように、第２側壁２４２１の第１光学系開口部２４２４および第２光学系開口部２４２５は、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００によって保持されているとき、それぞれカートリッジ２５００の第１部分および／または第２部分の可視化を可能にするように、光学系アセンブリ２７００のそれぞれ第１部分および第２部分と位置合せされるように構成されている。さらに、少なくとも第２光学系開口部２４２５は、集束レンズ２４０５および／または他の任意の好適な光学部品を含み得、かつ／またはそれを受けることができる。
第２側壁２４２１は、シャフト２４３０および係合部材２４３１も含みかつ／またはそれらに結合されている。シャフト２４３０は、第２側壁２４２１に移動可能に結合されかつ／またはその中に移動可能に配置された第１端部と、係合部材２４３１に結合されている、第１端部と反対側の第２端部とを有する細長い部材である。シャフト２４３０は、加えられた力に応じて第２側壁２４２１に対して移動するように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、試薬トレイ２３６５の一部および／または試薬トレイ２３６５内に収容された試料バイアルが係合部材２４３１と接触するように、試薬トレイ２３６５を垂直方向に移動させることができる。したがって、試薬トレイ２３６５の（同じ方向における）さらなる移動により、第２側壁２４２１に対して垂直方向にシャフトを移動させるのに十分である係合部材２４３１の力がかかる。より詳細には、いくつかの実施形態では、シャフト２４３０の一部は、第２側壁２４２１によって画定された開口部内に移動可能に配置される。こうした実施形態では、係合部材２４３１にかけられる力は、開口部内に配置されるシャフト２４３０の部分を増大させ、それにより第２側壁２４２１から延在するシャフト２４３０を圧縮し、かつ／または他にその長さを短縮するのに十分であり得る。いくつかの実施形態では、シャフト２４３０および係合部材２４３１の配置は、試薬トレイ２３６５の垂直方向における移動を制限して、本来、それらがないことによってもたらされ得るカートリッジ２５００および／またはカートリッジリテーナ２４００に対する損傷を実質的に防止するように構成することができる。他の実施形態では、シャフト２４３０および／または係合部材２４３１は、カートリッジリテーナ２４００に対するシャフト２４３０（および／または試薬トレイ２３６５）の移動に関する位置および／または力を検知および／または検出するように構成されたセンサ等（例えば、近接センサ、圧力センサ、加速度計等）を含む得、かつ／またはそれに動作可能に結合され得る。したがって、少なくとも部分的にこうしたセンサによって検知されかつ／または求められるデータに基づいて、システム２０００は、カートリッジリテーナ２４００に対する試薬トレイ２３６５および／またはシステム２０００の他の任意の好適な部分の移動を制御することができる。
上述したように、真空部２４４０およびラッチ機構２４５５は、フレーム２４１０に結合されている。図１６～図１９に示すように、カートリッジリテーナ２４００の真空部２４４０は、レバーアーム２４４１、ピンチ弁アクチュエータ２４４４、圧力ノズル２４４５、モータ２４４７および真空ポート２４４８を含む。レバーアーム２４４１は、第１端部２４４２および第２端部２４４３を有する。レバーアーム２４４１の第１端部２４４２は、例えば、軸受またはピンを介してフレーム２４１０の第２側壁２４２１に回転可能に結合されている（例えば、図１７を参照されたい）。レバーアーム２４４１の第２端部２４４３は、レバーアーム２４４１の第２端部２４４３をモータ２４４７に接続および／または結合するように構成されたコネクタ２４４６等に結合されている。より具体的には、モータ２４４７は、出力部材等が真空モータ開口部２４２３を通って延在し（例えば、図１８を参照されたい）コネクタ２４４６に結合するように、フレーム２４１０の第２側壁２４２１に結合されている。したがって、コネクタ２４４６は、レバーアーム２４４１をモータ２４４７に動作可能に結合する。このように、モータ２４４７は、（例えば、電子アセンブリ２２００から送出される）信号および／または電力に応じてその出力部を回転させることができ、それにより、レバーアーム２４４１が、第１端部２４４２によって画定された軸を中心に（例えば、ピン、アクスル、ピボット点等を中心に）回転および／または枢動する。
ピンチ弁アクチュエータ２４４４および圧力ノズル２４４５は、それぞれレバーアーム２４４１に結合され、モータ２４４７の作動に応じてレバーアーム２４４１と移動するように構成されている。より具体的には、ピンチ弁アクチュエータ２４４４は、レバーアーム２４４１の第２端部２４４３に結合され、かつ／または他にそこもしくはその近くに配置される一方、圧力ノズル２４４５は、レバーアーム２４４１の中心部により近くかつ／または実質的にその中心部に配置される。本明細書においてさらに詳細に記載するように、ピンチ弁アクチュエータ２４４４および圧力ノズル２４４５は、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００によって保持されており、かつモータ２４４７がレバーアーム２４４１を回転させるように作動したとき、カートリッジ２５００の所定部分と選択的に係合するようにそれぞれ構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、ピンチ弁アクチュエータ２４４４は、１つまたは複数の流体流路を通る流体の流れを制御するように、カートリッジ２５００に含まれるピンチ弁を駆動するように構成することができる。同様に、圧力ノズル２４４５は、１つまたは複数の流体流路および／またはキャピラリ内の圧力を調節するように構成されたカートリッジ２５００の一部と係合しかつ／またはそれを駆動するように構成することができる。例えば、圧力ノズル２４４５は、正圧を生成するように作動させることができるポンプ２４９７等に（例えば、任意の好適な流体導管、管、パイプ等を介して）流体的に結合することができる。したがって、本明細書においてさらに詳細に記載するように、圧力ノズル２４４５は、カートリッジ２５００の一部と係合して、正圧の少なくとも一部をカートリッジ２５００のその部分に伝達することができる。
図１７および図１９に示すように、真空ポート２４４８は、第１接触ブラケット２４３８に結合されている。本明細書においてさらに詳細に記載するように、真空ポート２４４８は、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００内に配置されているときにカートリッジ２５００の一部と係合および／または接触するように構成されている。図示しないが、真空ポート２４４８は、任意の好適な流体導管、管、パイプ等に結合することができ、それにより、真空ポート２４４８は真空源と流体連通する。例えば、真空ポート２４４８を真空源２４９６と流体連通させるように流体導管等を構成することができる（例えば、図１３を参照されたい）。真空源２４９６は、真空源２４９６と例えば真空ポート２４４８との間に負差圧をもたらすように構成された任意の好適なデバイス等であり得る。いくつかの実施形態では、真空源２４９６は、負圧を生成するようにチャンバ内で回転するように構成されたインペラ等を含むことができる。他の実施形態では、真空源２４９６は、ピストンポンプまたは他の好適なポンプであり得る。このように、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジ２５００が真空ポート２４４８と接触しているとき、カートリッジ２５００の一部内で負圧を生成するように、（例えば、電子アセンブリ２２００から受け取られる信号および／または電力に応じて）真空源２４９６を作動させることができる。
カートリッジリテーナ２４００のラッチ機構２４５５は、任意の好適な部材、デバイス、機構および／またはアセンブリであり得る。例えば、図１６、図１８および図１９に示すように、ラッチ機構２４５５は、ラッチアーム２４５６、モータ２４５９および手動解除部材２４６５を含む。ラッチアーム２４５６は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。ラッチアーム２４５６の第１端部は、モータ２４５９の出力部（図示せず）に、出力部の回転によりラッチアーム２４５６の同様のかつ／または対応する回転がもたらされるように結合されるように構成されている。図１８および図１９に示すように、ラッチアーム２４５６は、ピン２４５７およびラッチ部材２４５８を含む。ピン２４５７は、ラッチアーム２４５６の回転を制限するように止め具および／またはフレーム２４１０の一部と接触するように構成されている。ラッチ部材２４５８は、モータ２４５９に結合された端部と反対側のラッチアーム２４５６の端部に結合されている。ラッチ部材２４５８は、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００内に配置されているときにカートリッジ２５００の一部と選択的に係合するように構成された任意の好適なピン、ローラ、つまみ、タブ、突起等であり得る。
ラッチ部材２４５８は、第１接触ブラケット２４３８および第２接触ブラケット２４３９に対してカートリッジ２５００を高度な精度および反復性で確実に配置するように動作可能である。したがって、ラッチ部材２４５８、ガイドレール２４２８および２４２９ならびに接触ブラケット２４３８および２４３９は、集合的に、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００内に挿入される際にカートリッジ２５００を位置合せすることができる。場合により、光学系アセンブリ２７００との位置合せを確実にするように、カートリッジ２５００の挿入（例えば、カートリッジ２５００のカートリッジリテーナ２４００内への挿入）の方向および／または位置合せを厳密に制御することが望ましい場合がある。場合により、ラッチ部材２４５８、ガイドレール２４２８および２４２９ならびに接触ブラケット２４３８および２４３９は、例えば、０．１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０１ｍｍ、０．００５ｍｍまたは他の任意の好適な距離の許容差の範囲内でカートリッジ２５００を再現可能に配置するように動作可能であり得る。さらに、カートリッジリテーナ２４００は、カートリッジリテーナ２４００内のカートリッジ２５００の位置または位置合せを検出および／または検知するように構成された１つまたは複数のセンサ２４８８（例えば、図１９を参照されたい）を含むことができる。例えば、センサ２４８８は、近接センサおよび／または任意の好適なスイッチ、プランジャ、アクチュエータ（例えば、機械および／または電気）等であり得る。いくつかの実施形態では、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００内の所望の位置に配置されているとき、センサ２４８８は、ラッチアーム２４５６を回転させる命令を示す信号をモータ２４５９に送信することができる。
手動解除部材２４６５は、第１端部２４６６、第２端部２４６７および接触部２４６８を含む。手動解除部材２４６５の第１端部２４６６は、図１８に示すように、フレーム２４１０の第２側壁２４２１に回転可能に結合されている。さらに、手動解除部材２４６５の一部は、支持部材２４７６によって画定された切欠き２４７７内に移動可能に配置されている。第２端部２４６７は、第１端部２４６６と反対側であり、第１端部２４６６によって画定された軸（例えば、ピン、ねじ、アクスル、結合器、軸受等）を中心に手動解除部材２４６５を枢動および／または回転させるように、使用者によって係合および／または操作され得る。さらに、手動解除部材２４６５が第１端部２４６６によって画定された軸を中心に回転するとき、接触部２４６８は、ラッチアーム２４５６のピン２４５７と接触する。このように、使用者は、手動解除部材２４６５の第２端部２４６７に力をかけて、接触部２４６８をラッチアーム２４５６のピン２４５７と接触させることができ、それにより、ラッチアーム２４５６がフレーム２４１０に対して回転および／または枢動することができる。したがって、モータ２４５９等の故障時、カートリッジリテーナ２４００からカートリッジ２５００を手動で解除することができる。
システム２０００の光学系アセンブリ２７００は、ハウジング２１００内に配置され、フレーム２１２０の光学系支持部材２１２１に結合されている。より具体的には、光学系アセンブリ２７００は、少なくとも部分的にカートリッジリテーナ２４００を包囲するようにハウジング２１００内に配置することができる。図２０～図２８に示すように、光学系アセンブリ２７００は、単一点検出部２７０１（図２０～図２３）および全カラム検出部２７５０（図２４～図２８）を含む。単一点検出部２７０１は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。図２０に示すように、単一点検出部２７０１は、その１つまたは複数の構成要素が、第１側壁２４１１および第２側壁２４２１のそれぞれの第１光学系開口部２４１４および２４２４と実質的に位置合せされて、単一点検出部２７０１がカートリッジ２５００（例えば、分子量カートリッジ２５００’）を通って流れる試料等に対して分子量分析を行うことを可能にするように、所定位置でカートリッジリテーナ２４００に結合され、かつ／または他にその周囲に配置される。本明細書においてさらに詳細に記載するように、全カラム検出部２７５０は、その１つまたは複数の構成要素が、第１側壁２４１１および第２側壁２４２１のそれぞれの第２光学系開口部２４１５および２４２５と実質的に位置合せされて、全カラム検出部２７５０が、分離前、分離中および／または分離後にキャピラリ２５００（例えば、等電点電気泳動カートリッジ３５００’’）の長さに沿って分析物（例えば、タンパク質）の移動を検出することを可能にするように、所定位置でカートリッジリテーナ２４００の周囲に配置される。
図２１～図２３に示すように、単一点検出部２７０１は、照明アセンブリ２７０５と、中心部材２７１０と、第１撮像デバイス２７２５に結合された第１側方部材２７２０と、第２撮像デバイス２７３５に結合された第２側部部材２７３０とを含む。さらに、本明細書においてさらに詳細に記載するように、単一点検出部２７０１は、照明アセンブリ２７０５から放射される光の少なくとも一部を方向付けるように構成された任意の数のフィルタ、レンズ、ホルダ、ミラー等を含むことができる。
照明アセンブリ２７０５は、入口ブロック２７０６および光ファイバ部材２７０７（本明細書では「光出力部」とも呼ぶ）を含む。入口ブロック２７０６は、中心部材２７１０の側部に結合され、光出力部２７０７にさらに結合されている。このように、本明細書においてさらに詳細に記載するように、入口ブロック２７０６は、光出力部２７０７から中心部材２７１０によって画定された１つまたは複数のボア内に放射される光（例えば、光子）のビームを方向付けかつ／または案内することができる。光出力部２７０７は、電子機器アセンブリ２２００（例えば、電源２２１０）および／または他の任意の好適な制御デバイスから受け取られた信号および／または電力に応じて励起および／または他に作動させることができる、重水素ランプ、白熱灯、ＬＥＤ、または他の任意の好適な光ファイバ光源等の光源２７９５（例えば、図１３を参照されたい）に光学的に結合することができる。いくつかの実施形態では、所望の波長（例えば、赤外線スペクトル、可視光スペクトル、紫外線スペクトル等の波長）を有する光源２７９５によって生成されたエネルギーおよび／または光子を放射するように光出力部２７０７を構成することができる。
中心部材２７１０は、任意の形状、サイズおよび／または構成であり得る。例えば、図２２および図２３に示すように、中心部材２７１０は、中心ボア２７１１、側部ボア２７１２、カートリッジリテーナ切欠き２７１３、ミラー切欠き２７１４およびフィルタ切欠き２７１５を画定する。中心ボア２７１１は、実質的に円形の断面形状を有し、中心部材２７１０の長さに沿って横方向に延在する。この実施形態では、中心ボア２７１１は、例えば、３つのレンズ２７４１、ミラー２７４２、およびフィルタ２７４４を保持するかまたは含むフィルタホルダ２７４３を受ける。より詳細には、中心ボア２７１１は、照明アセンブリ２７０５の入口ブロック２７０６に隣接して配置された第１レンズ２７４１と、カートリッジリテーナ切欠き２７１３の第１側に隣接しかつその上に配置された第２レンズ２７４１と、カートリッジリテーナ切欠き２７１３の第１側と反対側の第２側に隣接しかつその上に配置された第３レンズ２７４１とを有する（例えば、図２３を参照されたい）。本明細書においてさらに詳細に記載するように、ミラー２７４２は、ミラー切欠き２７１４内に配置され、ミラー切欠き２７１４は、光出力部２７０７から放射された光の少なくとも一部を側部ボア２７１２に向けるように、ミラー２７４２を所望の位置に配置する。フィルタホルダ２７４３は、フィルタ切欠き２７１５内に配置され、フィルタ切欠き２７１５は、（フィルタホルダ２７４３によって保持されかつ／またはそれに結合された）フィルタ２７４４を第１レンズ２７４１と側部ボア２７１２との間の所望の位置に配置する。このように、第１レンズ２７４１は、光出力部２７０７から放射される光の少なくとも一部を集束させることができ、さらに、フィルタ２７４４は、光のその部分を、光が側部ボア２７１２および／または中心ボア２７１１の残りの部分に入る前にフィルタリングすることができる（例えば、図２３を参照されたい）。
再度図２０を参照すると、光学系アセンブリ２７００の単一点検出部２７０１は、カートリッジリテーナ２４００の少なくとも一部が、中心部材２７１０によって画定されたカートリッジリテーナ切欠き２７１３内に配置されるように、カートリッジリテーナ２４００に対して配置されている。より具体的には、単一点検出部２７０１およびカートリッジリテーナ２４００は、中心部材２７１０の中心ボア２７１１が、フレーム２４１０の第１側壁２４１１および第２側壁２４２１のそれぞれによって画定される第１光学系開口部２４１４および２４２４の一部と実質的に位置合せされるように集合的に配置される。このように、中心ボア２７１１内に配置されたレンズ２７４１、フィルタ２７４４およびミラー２７４２は、集合的に、光出力部２７０７によって放射される光の集束しかつフィルタリングされた部分を、カートリッジリテーナ２４００の所定部分を通るように向ける。したがって、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジ２５００がカートリッジリテーナ２４００によって保持されているとき、光の集束しかつフィルタリングされた部分は、同様にカートリッジ２５００の所定部分を通過する。
単一点検出部２７０１の第１側方部材２７２０は、ボア２７２１および切欠き２７２２を画定する。第１側方部材２７２０は、そのボア２７２１が中心部材２７１０の側部ボア２７１２と実質的に位置合せされるように中心部材２７１０に結合されている。第１側方部材２７２０のボア２７２１は、レンズ２７４１を受け入れかつ／または収容する。このように、中心部材２７１０の中心ボア２７１１内に配置されたミラー２７４２は、光出力部２７０７によって放射される光の少なくとも一部を第１側方部材２７２０のボア２７２１内に向けることができ、その後、その光の部分は、ボア２７２１内に配置されたレンズ２７４１によって集束される。
第１側方部材２７２１は、第１撮像デバイス２７２５（例えば、図２１を参照されたい）にも結合されている。第１撮像デバイス２７２５は、熱質量基準部材２７２６、遮断材２７２７、およびフォトダイオードプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）２７２８を含む。図２２に示すように、熱質量基準部材２７２６は、遮断材２７２７内に配置され、遮断材２７２７は、熱質量基準部材２７２６を遮断する（例えば、断熱する）。遮断材２７２７および熱質量基準部材２７２６は、第１側方部材２７２２によって画定された（例えば、第１側方部材２７２２とフォトダイオードＰＣＢＡ２７２８との間の）切欠き２７２２内に配置される。熱質量基準部材２７２６は、任意の好適なデバイス、センサ等であり得る。熱質量基準部材２７２６は、第１撮像デバイス２７２５を実質的に一定のかつ／または基準の温度で維持するように構成することができる。フォトダイオードＰＣＢＡ２７２８（本明細書では「フォトダイオード」とも呼ぶ）は、光（例えば、光子）の入力を検知および／または検出し、入力を電流に変換するように構成された任意の好適なデバイスであり得る。このように、フォトダイオード２７２８は、光出力部２７０７によって放射された光の散乱に関連する信号、および／またはカートリッジ２５００のキャピラリを通って流れているある量の試料の画像を生成することができる。こうした信号を（例えば、電子機器アセンブリ２２００の）プロセッサが解釈して、試料中の分析物の特徴的な分子量、電気泳動移動度、形態等を求めることができる。フォトダイオードとして記載したが、他の実施形態では、単一点検出部２７０１は、ＣＣＤカメラ等の任意の好適な撮像デバイスを含むことができる。
単一点検出部２７０１の第２側方部材２７３０は、ミラー２７４２に結合され、かつ／または他にミラー２７４２を保持するように構成されたミラーブロック２７４０を含み、ボア２７３１および切欠き２７３２を画定する。第２側方部材２７３０は、中心部材２７１０に結合されかつ／またはそれに隣接して配置される。図２１に示すように、単一点検出部２７０１の配置は、第１側方部材２７２０がカートリッジリテーナ切欠き２７１３の第１側に結合および／または配置され、第２側方部材２７３０がカートリッジリテーナ切欠き２７１３の第１側と反対側の第２側に結合および／または配置されるようなものである。さらに、第２側方部材２７３０は、光出力部２７０７から放射される光の一部が、ミラー２７４２により、第２側方部材２７３０によって画定されたボア２７３１内に向け直され、それによりボア２７３１内に配置された１つまたは複数のレンズ２７４１によって集束されるように、中心部材２７１０に対して配置される。
第１側方部材２７２０に関して上述したように、第２側方部材２７３０は、第２撮像デバイス２７３５（例えば、図２１を参照されたい）にも結合されている。第２撮像デバイス２７３５は、熱質量基準部材２７３６、遮断材２７３７およびフォトダイオードＰＣＢＡ２７３８を含む。第２撮像デバイス２７３５は、上述した第１撮像デバイス２７２５と実質的に同様なものであり得、したがって本明細書では具体的に詳細に記載しない。
第１撮像デバイス２７２５および第２撮像デバイス２７３５は、個々にかつ／または集合的に、カートリッジ２５００のキャピラリを通って流れているある量の試料中の分析物、標準物質、標識部分等によって影響を受ける、前方向および後方向両方における光の生成、散乱および／または吸収に関する信号（例えば、データおよび／または情報を含む電子信号）を生成することができる。例えば、場合により、第１撮像デバイス２７２５は、暗視野および／または後方視点から（例えば、ビーム方向の約９５度～２６５度反対側から）放射、散乱および／または吸収される光を検出するように動作可能であり得、第２撮像デバイス２７３５は、明視野および／または前方視点から（例えば、ビームの方向において約８５度～２７５度から）放射、散乱および／または吸収される光を検出するように動作可能であり得る。このように、システム２０００の単一点検出部２７０１は、本明細書においてさらに詳細に記載するように、例えば、分子量および／または電気泳動移動度によって分離された分析物がカートリッジ２５００のキャピラリの一部を通って流れるときを検出するように動作可能であり得る。各分析物の分子量は、それが検出される時間および／またはシーケンスに基づいて求めることができる。例えば、１０，０００Ｄａの標準物質が検出された後であるが、１５，０００Ｄａの標準物質が検出される前に検出される分析物は、１０，０００～１５，０００の分子量を有すると判断することができる。分子量は、１０，０００Ｄａの標準物質、分析物および１５，０００Ｄａの標準物質の検出間のタイミングを考慮することによってより正確に求めることができる。
光学系アセンブリ２７００の全カラム検出部２７５０は、任意の好適なデバイス、機構、サブアセンブリ等であり得る。単一点検出部２７０１に関して上述したように、光学系アセンブリ２７００は、全カラム検出部２７５０がカートリッジリテーナ２４００の少なくとも一部を包囲するようにハウジング２１００内に配置される。本明細書においてさらに詳細に考察するように、光学系アセンブリ２７００の全カラム検出部２７５０および単一点検出部２７０１は、それぞれ、例えば、カートリッジリテーナ２４００内に挿入されるカートリッジ２５００の構成に応じていずれの撮像モードも使用することができるように、カートリッジリテーナ２４００の一部を包囲することができる。
図２４～図２８に示すように、全カラム検出部２７５０は、照明アセンブリ２７５１、撮像アセンブリ２７６０および集束アセンブリ２７７０を含む。照明アセンブリ２７５１は、光エネルギーの出力を生成するように構成された任意の好適なデバイスおよび／またはアセンブリであり得る。図２５および図２６に示すように、例えば、照明アセンブリ２７５１は、線形光出力アレイ２７５２、取付構造２７５３およびレンズ２７５９を含む。線形光出力アレイ２７５２（本明細書では「光出力部」とも呼ぶ）は、任意の好適な放射体（例えば、光または光子放射体）であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、光出力部２７５２は、光源（例えば、光源２７９５）によって生成される光エネルギーを放射するように構成された光ファイバ出力部のアレイであり得る。いくつかの実施形態では、光出力部２７５２は、ＬＥＤのアレイ等であり得る。さらに他の実施形態では、光出力部２７５２は、光出力部２７５２によって画定された細長いアパーチャ等を通して光を放射するように構成された単一の放射体であり得る。このように、光出力部２７５２は、例えば、所定長を有する光の列を出力することができる。
いくつかの実施形態では、光出力部２７５２は、紫外線スペクトル等の波長を有する光エネルギーおよび／または光子を出力することができる。いくつかの実施形態では、光出力部２７５２は、狭帯域光源であり得、かつ／または単一波長を有する光の列を生成し得る。他の実施形態では、光出力部２７５２は、単一波長を有する光の列を出力するように構成されたフィルタまたはモノクロメータを含むことができる。このように、光出力部２７５２は、カートリッジ２５００のキャピラリに収容された試料中の１種または複数の分析物、標準物質、蛍光標識等によって吸収される所望の波長および／またはエネルギー（例えば、紫外線波長またはエネルギー）を有する光子を放射することができる。さらに、本明細書においてさらに詳細に記載するように、１種または複数の分析物、標準物質、標識等は、したがって、（例えば、蛍光、燐光等を介して）１つまたは複数の光子を放射することができ、それは撮像アセンブリ２７６０によって検出される。
場合により、光出力部２７５２は、全カラムおよび／またはリアルタイム検出に対して動作可能であり得、かつ／または最適化され得る。例えば、光出力部２７５２は、例えば、レーザ光源と比較して、比較的長時間にわたり比較的一定の光出力を出力するように構成されたＬＥＤアレイであり得る。より具体的には、いくつかの既知の電気泳動法は、レーザを用いて比較的短時間にわたり高強度でカラム上の単一点を照明する。こうした方法は、正確な測定を達成するように十分なエネルギーを単一点に送出するために好適であるが、レーザの強度は、長期間適用される場合、検出器を損傷し得るため、こうした方法は、概して、全カラム検出またはリアルタイム検出には好適ではない。しかしながら、ＬＥＤアレイは、電気泳動が発生している間に全カラムに対して正確な測定を達成するために十分なエネルギーを生成するように、より長時間にわたり、より低強度で全カラムを照明することができる。
取付構造２７５３は、第１調整ブロック２７５４、第２調整ブロック２７５５、調整プレート２７５６、取付クランプ２７５８の対を含む。取付クランプ２７５８は、図２５に示すように、レンズ２７５９を調整プレート２７５６の端部に対して固定された位置で締め付け、結合し、かつ／または他に保持するように調整プレート２７５６の端部に結合される。取付構造２７５３は、光出力部２７５２を調整可能に支持し、かつ／または例えばフレーム２１２０の光学系支持プレート２１２１に調整可能に取り付けるように構成されている。より具体的には、図２６に示すように、取付構造２７５３は、第１調整ブロック２７５４を第２調整ブロック２７５５に調整可能に結合するように構成された第１取付プレート２７５７と、第２調整ブロック２７５５を調整プレート２７５６に調整可能に結合するように構成された第２取付プレート２７５７とを含む。いくつかの実施形態では、取付構造２７５３の配置は、第１調整ブロック２７５４により、照明アセンブリ２７５１の少なくとも一部の（例えば、カートリッジリテーナ２４００に対する）水平調整が可能になり、第２調整ブロック２７５５により、照明アセンブリ２７５１の少なくとも一部の（例えば、カートリッジリテーナ２４００に対する）垂直調整が可能になるようなものである。同様に、光出力部２７５２は、例えばレンズ２７５９により近くまたはより離れて配置されるように調整プレート２７５６の長さに沿って摺動させることができるように、調整プレート２７５６に摺動可能に結合することができる。このように、光出力部２７５２は、本明細書においてさらに詳細に記載するように、カートリッジリテーナ２４００および／またはカートリッジリテーナ２４００によって保持されるカートリッジ２５００に対して所望の位置に配置することができる。
全カラム検出部２７５０の撮像アセンブリ２７６０は、任意の好適なデバイス、機構、アセンブリ等であり得、かつ／またはそれを含み得る。図２７および図２８に示すように、撮像アセンブリ２７６０は、撮像デバイス２７６１、シールブラケット２７６２、１つまたは複数のシール２７６３、回転フランジ２７６５および遷移フランジ２７６７を含む。撮像デバイス２７６１は、例えば、（上述した）分析物および／または標準物質によって放射される信号を検出するように構成された任意の好適なカメラまたは検出器であり得る。撮像デバイス２７６１は、例えば、使用者が、試料中に分析物が存在するか否か、および任意選択的に分析物の量または活量を迅速に判断することを可能にするように、分析物および／または標準物質によって放出される信号をリアルタイムで連続的にモニタリングするために使用することができる電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイ等であり得る。他の実施形態では、撮像デバイス２７６１は、上述したフォトダイオード２７２８および２７３８等のフォトダイオードであり得る。
シールブラケット２７６２、シール２７６３、回転フランジ２７６５および遷移フランジ２７６７は、集合的に、撮像デバイス２７６０を集束アセンブリ２７７０の取付ブロック２７７１に結合するように構成されている。さらに、撮像アセンブリ２７６０の配置は、撮像デバイス２７６１が外部光源（例えば、光出力部２７５２以外）によって放射される光から隔離されるようなものである。換言すれば、シールブラケット２７６２、シール２７６３、回転フランジ２７６５および遷移フランジ２７６７は、集合的に、撮像デバイス２７６１と取付ブロック２７７１との間の光不透光性シールを形成する。
集束アセンブリ２７７０は、取付ブロック２７７１、レンズホルダ２７７４、レンズ２７７５、ミラー保持ブロック２７７６、モータ２７８１およびフィルタホイール２７８４を含む。上述したように、取付ブロック２７７１は、撮像アセンブリ２７６０（例えば、撮像アセンブリ２７６０の遷移フランジ２７６７または他の部分）に結合されている。取付ブロック２７７１は、ミラー保持ブロック２７７６にも結合されている（例えば、図２７を参照されたい）。換言すると、取付ブロック２７７１は、撮像アセンブリ２７６０とミラー保持ブロック２７７６との間に配置されている。取付ブロック２７７１は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。例えば、図２８に示すように、取付ブロック２７７１は、開口部２７７２およびモータ凹部２７７３を画定する。レンズホルダ２７７４は、レンズ２７７５を受け入れ、開口部２７７２内に移動可能に配置されている。モータ２７８１は、モータ凹部２７７３内に少なくとも部分的に配置され（例えば、図２７を参照されたい）、取付ブロック２７７１によって画定された開口部２７７２内でレンズホルダ２７７４を移動させるように動作可能である。例えば、いくつかの実施形態では、モータ２７８１は、ピニオン等を回転させるように構成することができ、その結果、レンズホルダ２７７４に含まれ、かつ／またはレンズホルダ２７７４によって形成されるラックがピニオンに対して前進することができる。したがって、レンズホルダ２７７４は、例えば、レンズ２７７５を通過する（例えば、光出力部２７５２によって放射される）光の少なくとも一部を集束させるように、取付ブロック２７７１内でレンズホルダ２７７４を移動させることができる。
上述したように、ミラー保持ブロック２７７６は、取付ブロック２７７１に結合されている。ミラー保持ブロック２７７６は、開口部２７７８を画定し、ミラー調整機構２７７７を含む。より具体的には、ミラー調整機構２７７７は、ミラー保持ブロック２７７６によって画定された開口部２７７８内に配置されている（例えば、図２７を参照されたい）。ミラー調整機構２７７７は、ミラー２７９０を受け入れかつ／またはミラー２７９０に結合するように構成され、ミラー２７９０をミラー保持ブロック２７７６内で調整しかつ／または移動させるように係合、操作および／または他に再構成され得る。全カラム検出部２７５０の配置は、ミラー保持ブロック２７７６によって画定された開口部２７７８が、例えば、カートリッジリテーナ２４００の第１側壁２４１１および第２側壁２４２１のそれぞれの第２光学系開口部２４１５および２４２５に位置合せされるようなものである。このように、光出力部２７５２から放射される光は、カートリッジリテーナ２４００の第２光学系開口部２４１５および２４２５（ならびにその中に配置されたカートリッジ２５００の一部）を通って、ミラー保持ブロック２７７６によって画定された開口部２７７８内に入ることができる。その後、本明細書においてさらに詳細に記載するように、光の少なくとも一部を撮像デバイス２７６１に向けるようにミラー２７９０を調整および／または配置することができる。
フィルタホイール２７８４は、（例えば、１つまたは複数のギヤ２７８２を介して）モータ２７８１に動作可能に結合され、取付ブロック２７７１とミラー保持ブロック２７７６との間に回転可能に配置されている。フィルタホイール２７８４は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。例えば、図２８に示すように、フィルタホイール２７８４は、開口部２７８５の組を画定する比較的薄いプレートである。より具体的には、この実施形態では、フィルタホイール２７８４は６つの開口部２７８５の組を画定し、それらの各々は、光学フィルタ等（図示せず）を受けるように構成されている。光学フィルタは、通過する光の少なくとも一部を集束させ、フィルタリングし、変換し、かつ／または他に修正するように構成された任意の好適なフィルタ、レンズおよび／または他の光学デバイスであり得る。いくつかの実施形態では、フィルタホイール２７８４によって画定された各開口部２７８５は、異なるフィルタおよび／またはレンズを含むことができる。このように、モータ２７８１は、フィルタホイール２７８４を回転させて、取付ブロック２７７１によって画定された開口部２７７２にフィルタの任意の１つを位置合せすることができる。したがって、ミラー２７９０によって撮像デバイス２７６１に向けられる光の少なくとも一部は、本明細書においてさらに詳細に記載するように、撮像デバイス２７６１に入る前に所望のフィルタ（およびレンズ２７７６）を通過する。
場合により、電気泳動ラン中にフィルタホイール２７８４を回転させることができる。このように、電気泳動プロセスが発生している間に別の撮像モードを用いることができる。例えば、フィルタホイール２７８４は、第１フィルタが取付ブロック２７７１によって画定された開口部２７７２と位置合せされるように第１位置に配置することができ、その後、第２フィルタ、第３フィルタおよび／または第４フィルタをそれぞれ開口部２７７２と位置合せするように第２位置、第３位置および／または第４位置に移動させる（例えば、回転させる）ことができる。こうしたいくつかの場合、第１フィルタは、例えば、撮像デバイス２７６１が分析物に結合された標識部分内で誘起された蛍光を取り込むことを可能にし得、第２フィルタは、例えば、撮像デバイス２７６１が第１分析物の固有蛍光を取り込むことを可能にし得、第３フィルタは、例えば、撮像デバイス２７６１が第２分析物の固有蛍光を取り込むことを可能にし得、第４フィルタは、例えば、撮像デバイス２７６１が分析物の吸光度を検出することを可能にし得る。他の実施形態では、フィルタホイール２７８４は、他の任意の好適なフィルタまたはフィルタの組合せを含むことができる。フィルタホイール２７８４を回転させることにより、ラン中の任意の時点において、（例えば、光出力部２７５２によって照明される）全カラムの別の画像を取り込むことができる。このように、分析物がカラム（例えば、キャピラリ）を通って移動する際、標識の蛍光、分析物の固有蛍光および／または分析物の吸光度をそれぞれ１回のランで別個に追跡することができる。
上述したように、システム２０００、具体的にはカートリッジリテーナ２４００は、分子量カートリッジ２５００’および等電点電気泳動カートリッジ２５００’’等の異なるカートリッジを受けるように構成することができる。等速電気泳動カートリッジ、キャピラリ電気クロマトグラフィ等の他のタイプのカートリッジも可能である。場合により、カートリッジ２５００は再使用可能であり得る。同様に、カートリッジ２５００は、同じであるかまたは異なる試料で複数回分析を実施するために好適であり得る。
図２９～図３７に示すように、分子量カートリッジ２５００’は、カートリッジ本体２５０１’およびキャピラリ２５３０’を有する。カートリッジ本体２５０１’は、少なくとも１つのアパーチャ２５０５’、少なくとも１つの垂直位置合せ特徴部２５１０’および少なくとも１つの水平位置合せ特徴部２５１５’を画定する。図１８および図１９に関して上述したように、垂直位置合せ特徴部２５１０’は、カートリッジリテーナ２４００の第１ガイドレール２４２８（例えば、上部ガイドレール）および第２ガイドレール２４２９（例えば、下部ガイドレール）と摺動可能に係合し、嵌合し、かつ／または他に相互作用するように構成することができる。より具体的には、この実施形態では、カートリッジ本体２５０１’は、第１ガイドレール２４２８と係合するように構成された第１垂直位置合せ特徴部（例えば、上部位置合せ特徴部）と、第２ガイドレール２４２９と係合するように構成された第２垂直位置合せ特徴部（例えば、下部位置合せ特徴部）とを含む。いくつかの実施形態では、垂直位置合せ特徴部２５１０’は、例えば、第１ガイドレール２４２８または第２ガイドレール２４２９の一部を受けるように構成された溝、切欠き、スロット、チャネル等であり得る（例えば、図２９、図３３および図３４を参照されたい）。したがって、ガイドレール２４２８および２４２９ならびに垂直位置合せ特徴部２５１０’は、集合的に、分子量カートリッジ２５００’の垂直方向の移動を制限および／または実質的に阻止する。
水平位置合せ特徴部２５１５’は、同様に、カートリッジリテーナ２４００のラッチ部材２４５８と嵌合するように構成することができる。例えば、水平位置合せ特徴部２５１５’は、例えば、図３３および図３４に示すように、ラッチ部材２４５８がラッチ形態またはロック形態に移動したときにラッチ部材２４５８の一部を選択的に受け入れかつそれと接触するように構成された切欠き、溝、スロット、チャネル等であり得る。水平位置合せ特徴部２５１５’は、ラッチ部材２４５８を、水平位置合せ特徴部２５１５’を画定するカートリッジ本体２５０１’の表面内に回転させそれに対してロックすることができるように、くの字形形状を有することができる。このように、水平位置合せ特徴部２５１５’およびラッチ部材２４５８は、集合的に、分子量カートリッジ２５００’の水平方向における（例えば、挿入方向における）移動を阻止することができる。さらに、本明細書においてさらに詳細に記載するように、ラッチ部材２４５８が水平位置合せ特徴部２５１５’と係合するとき、分子量カートリッジ２５００’の１つまたは複数の部分が接触部材２４８５と接触するように、カートリッジリテーナ２４００内に分子量カートリッジ２５００’を引き込むことができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ本体２５０１’の表面がセンサ２４８８と接触することに応じて、水平位置合せ特徴部２５１５’と接触するようにラッチ部材２４５８を移動させることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ本体２５０１’は、カートリッジリテーナ２４００の第１側壁２４１１の内面および／または第２側壁２４２１の内面と当接して、分子量カートリッジ２５００’の、カートリッジ２５００’の挿入方向以外の水平方向における（例えば、横切る方向または横方向における）移動を阻止することもできる。このように、カートリッジリテーナ２４００は、ラッチ部材２４５８が係合したときにカートリッジリテーナ２４００に対する分子量カートリッジ２５００’の水平移動および／または垂直移動を制限および／または実質的に阻止することができる。
カートリッジ本体２５０１’によって画定された１つまたは複数のアパーチャ２５０５’は、任意の好適な形状、サイズまたは構成であり得る。例えば、図２９～図３１に示す通りである。分子量カートリッジ２５００’は、カートリッジ本体２５０１’の第１側に配置された第１アパーチャ２５０５’と、カートリッジ本体２５０１’の第１側と反対側の第２側に配置された第２アパーチャ２５０５’とを含む。より具体的には、第１アパーチャ２５０５’および第２アパーチャ２５０５’は、反対のかつ／または位置合せされた位置に配置される。アパーチャ２５０５’の位置は、分子量カートリッジ２５００’がカートリッジリテーナ２４００内に配置されているとき、アパーチャ２５０５’が、例えば、光学系アセンブリ２７００の単一点検出部２７０１に含まれる中心部材２７１０の中心ボア２７１１と実質的に位置合せされるようなものである。さらに、キャピラリ２５３０’は、キャピラリ２５３０’の一部がアパーチャ２５０５’とかつ／またはその間で位置合せされるように（例えば、図２９および図３０を参照されたい）カートリッジ本体２５０１’内に配置され、それにより、光学系アセンブリ２７００の単一点検出部２７０１によってキャピラリ２５０１’の一部を可視化することができる。
キャピラリ２５３０’は、例えば、試薬トレイ２３６５に配置された試料バイアル２３６７に収容された試料と流体連通するように構成することができる。いくつかの実施形態では、キャピラリ２５３０’の端部２５３２’は、分子量カートリッジ２５００’のカートリッジ本体２５０１’の外側に延在することができる。他の実施形態では、キャピラリ２５３０’は、カートリッジ本体２５０１’から突出するピペットチップまたは他の好適な構造を介して１つまたは複数の試料バイアル２３６７および／またはウェル２３６６内の試料と流体連通することができる。いくつかの実施形態では、プラスチックまたはカーボンスリーブ等のスリーブ２５３５’をキャピラリ２５３０’の一部の周囲に配置して、例えば、キャピラリ２５３０’の剛性を向上させることができる。このように、スリーブ２５３５’は、キャピラリ２５３０’の端部２５３２’を保護して、その望ましくない変形または破損を防止することができる。こうしたスリーブ２５３５’は、例えば、試料バイアルの隔壁または他の覆いに穴をあけるのに十分な剛性を有することができる。いくつかの実施形態では、スリーブ２５３５’は、キャピラリ２５３０’の端部２５３２’に対する遮断（例えば、断熱および／または絶縁）をさらに提供することができる。
分子量カートリッジ２５００’は、図３１～図３５に示すように、圧力ライン２５５０’、圧力ポート２５５１’およびシール２５５２’も含む。分子量カートリッジ２５００’がカートリッジリテーナ２４００内に配置されると、圧力ポート２５５１’を介して圧力ノズル２４４５に圧力ライン２５５０’を流体的に結合することができる（例えば、図３５を参照されたい）。シール２５５２’は、試薬トレイ２３６５が分子量カートリッジ２５００’に対して移動すると、試料バイアル２３６７または容器に対して押圧されるように構成されている。例えば、キャピラリ２５３０’を試料バイアルと流体連通させてシール２５５２’が試料バイアルに当接するように、試薬トレイ２３６５を垂直方向に移動するように構成することができる。システム２０００は、試料バイアルを加圧して、バイアルからキャピラリ２５３０’内に試料を押し込むことができる圧力源２４９７を作動させるように構成することができる。さらにまたは別法として、真空ポート２４４８および真空インタフェース２５４１’を介して真空源２４９６にキャピラリ２５３０’を流体的に結合することができる。システム２０００は、試料の流れをバイアルからキャピラリ２５３０’内に押し込むように真空源２４９６および／または圧力源２４９７を作動させるように構成することができる。場合により、試料バイアルに負圧および正圧の両方をかけることにより、所望の特性の組（例えば、気泡、乱流等が少ない等）を有するある量および／または流量の試料をキャピラリ２５３０’内に引き込むことができる。
分子量カートリッジ２５００’は、入口隔壁２５４３’および出口隔壁２５４２’を有する二重隔壁バイアル２５４０’をさらに含む（例えば、図３１および図３５を参照されたい）。入口隔壁２５４３’および／または出口隔壁２５４２’は、液体に対して実質的に不浸透性であり得る。入口隔壁２５４３’は、キャピラリ２５３０’の（端部２５３２’と反対側の）端部２５３１’によって穴があけられて、キャピラリ２５３０’を二重隔壁バイアル２５４０’の内部容積と流体連通および電気通信させるように構成されている。例えば、二重隔壁バイアル２５４０’は、キャピラリ２５３０’に送出することができる作動緩衝液を収容することができ、かつ／または現ラン中または先行するラン中のキャピラリ２５３０’からの廃棄試料を受け入れかつ貯蔵することができる。さらに、キャピラリ２５３０’の少なくとも端部２５３１’は、導電性であり、したがって端部２５３１’が入口隔壁２５４３’に穴をあけると、キャピラリ２５３０’を二重隔壁バイアル２５４０’に電気的に接続または電気的に結合する。
いくつかの実施形態では、出口隔壁２５４２’は気体透過性であり得、それにより、試料がキャピラリ２５３０’を通って二重隔壁バイアル２５４０’内に引き込まれるとき、液体ではなく空気を、出口隔壁２５４２’を通るように押し出すことができる。さらにまたは別法として、二重隔壁バイアル２５４０’は、試料が分子量カートリッジ２５００’から出ることを妨げるためにスポンジ、フィルタおよび／または他の吸収材料を含むことができる。この実施形態では、出口隔壁２５４２’は、真空インタフェース２５４１’によって穴があけられる。場合により、ランが完了すると、システム２０００は、例えば、二重隔壁バイアル２５４０’を通して空気を循環させることにより、二重隔壁バイアル２５４０’を乾燥させるように構成することができる。いくつかの実施形態では、システム２０００は、二重隔壁バイアル２５４０’内に吸引された試料の量を追跡および／または判断し、二重隔壁バイアル２５４０’が満たされると、かつ／または所定回数のラン後、使用者に対して、二重隔壁バイアル２５４０’および／または分子量カートリッジ２５００’を交換するように警告するように構成することができる。場合により、システム２０００は、二重隔壁バイアル２５４０’が満たされると、少なくともその一部の動作を遮断するように構成することができる。
二重隔壁バイアル２５４０’は、分子量カートリッジ２５００’がカートリッジリテーナ２４００’内に配置されているとき、システム２０００の少なくとも一部に電気的に結合されるように構成されている。例えば、分子量カートリッジ２５００’がカートリッジリテーナ２４００によって保持されているとき、第１接触ブラケット２４３８から延在する接触部材２４８５の一部が、分子量カートリッジ２５００’内において、二重隔壁バイアル２５４０’と接触するように配置される。上述したように、接触部材２４８５は、例えば、電源２２１０等の電圧（または電流）源と電気的に結合される。したがって、接触部材２４８５は、二重隔壁バイアル２５４０’を電圧（または電流）源と電気的に接触させる。同様に、第２接触ブラケット２４３９から延在する接触部材２４８５を分子量カートリッジ２５００’の一部および／またはキャピラリ２５３０’の一部と接触させて、それらの間に電気的接続を確立することができる。したがって、接触ブラケット２４８５および二重隔壁バイアル２５４０’を介してキャピラリ２５３０’に電位を印加することができ、それによりキャピラリ２５３０’内の分析物に起電力を誘起することができる。分析物が帯電している場合、電位は、分析物をキャピラリ２５３０’の端部２５３１’に（例えば、二重隔壁バイアル２５４０’に向かって）引き付けることができる。場合により、分析物および／または試料の他の部分は、少なくとも部分的に分子量に基づいて、特性（例えば、移動度パラメータ等）の組を有してキャピラリ２５３０’の端部に向かって流れることができ、そこでは、分子量が小さい分析物ほど、分子量の大きい分析物より高速で移動することができる。
図３５～図３７に示すように、カートリッジリテーナ２４００内に分子量カートリッジ２５００’を配置することができ、分子量分析を行うようにシステム２０００を設定することができる。場合により、分子量カートリッジ２５００’を挿入する前に、使用者は、試薬トレイ２３６５および／または分子量カートリッジ２５００’を用意することができる。その後、上述したように、使用者は、分子量カートリッジ２５００’をカートリッジリテーナ２４００内に単一の所定の向きで挿入することができる。このように、カートリッジリテーナ２４００内の所望の位置に分子量カートリッジ２５００’を配置することができ、それにより、図３７に示すように、アパーチャ２５０５’は単一点検出光学系部２７０１と位置合せされる。より具体的には、分子量カートリッジ２５００’は、アパーチャ２５０５’、したがってキャピラリ２５３０’が中心部材２７１０の中心ボア２７１１と位置合せされるようにシステム２０００内に配置される。したがって、分子量カートリッジ２５００’を単一点検出光学系部２７０１と位置合せすることにより、光出力部２７０７によって放射されるエネルギーおよび／または光子をキャピラリ２５３０’の所定部分に向けることができる。
カートリッジリテーナ２４００内に分子量カートリッジ２５００’が保持されると、上述したように、試薬トレイ２３６５のウェルおよび／または試料バイアル内にキャピラリ２５３０’の少なくとも一部を配置するように、分子量カートリッジ２５００’に対して試薬トレイ２３６５を移動させることができる。さらに、キャピラリ２５３０’は、分子量カートリッジ２５００’がカートリッジリテーナ２４００内に配置されると真空源２４９６に流体的に結合される。したがって、それにより、キャピラリ２５３０’内において、キャピラリ２５３０’内に試料を引き込むように動作可能な負差圧を生成するように真空源２４９６を（例えば、少なくとも半自動的に）作動させることができる。キャピラリ２５３０’がウェルおよび／または試料バイアル内に配置されると、接触部材２４８５は、電気エネルギー（例えば、電流）を二重隔壁バイアル２５４０’と分子量カートリッジ２５００’および／またはキャピラリ２５３０’の一部とに伝達して、試料に電位を印加することができ、その結果、試料内で分析物が移動する。キャピラリ２５４０’内で分析物が移動する速度を、例えば、分子量等の１つまたは複数の移動度係数と相関させることができる。
このように、キャピラリ２５３０’内で分析物が移動すると、光出力部２７０７はエネルギーまたは光子を放射することができ、それにより（エネルギーまたは光子が向けられる）キャピラリ２５３０’の所定部分を通って流れているある量の試料が照明および／または励起される。その後、フォトダイオード２７２８および２７３８は、その容量の試料中の照明および／または励起された分析物、標準物質、標識部分等によって反射され、屈折および／または吸収されるエネルギーおよび／または光子の少なくとも一部を取り込みかつ／または検出する。その後、フォトダイオード２７２８および２７３８は、検出に関連しかつ／または検出に関するデータを含む信号を送信することができ、システム２０００（例えば、電子機器アセンブリ２２００のプロセッサ）は、データを分析して、試料中の分析物に関連する分子量ベースのデータおよび／または電気泳動移動度データを求めることができる。例えば、印加されている電位と検出されている分析物との間の時間の長さを分析物の分子量および／または移動度係数と相関させることができる。他の実施形態では、真空源２４９６および／または圧力源２４９７によって試料の流れを誘導することができる。
システム２０００について、分子量カートリッジ２５００’を受け入れかつ分子量分析を行うものとして上述したが、他の場合、システム２０００は、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を受けることができ、電気泳動とそれに続く可視化および検出とを行う構成に設定することができる。図３８～図４４に示すように、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、カートリッジ本体２５０１’’、キャピラリ２５３０’’および電極２５６０’’の組を有する。カートリッジ本体２５０１’’は、少なくとも１つのアパーチャ２５０５’’、少なくとも１つの垂直位置合せ特徴部２５１０’’および少なくとも１つの水平位置合せ特徴部２５１５’’を画定する。垂直位置合せ特徴部２５１０’’および水平位置合せ特徴部２５１５’’は、分子量カートリッジ２５００’に関して上述したものと同様であり得る。したがって、カートリッジリテーナ２４００内において、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を同様に配置しかつ一時的に固定することができる。
カートリッジ本体２５０１’’によって画定されたアパーチャ２５０５’’は、任意の好適な形状、サイズおよび／または構成であり得る。例えば、図３８～図４１に示すように、アパーチャ２５０５’’は、（分子量カートリッジ２５００’に関して上述したように）カートリッジ本体２５０１’’の反対側に配置される細長い開口部である。したがって、アパーチャ２５０５’’内に等電点電気泳動カートリッジ２５００’’が内部に配置されるとき、アパーチャ２５０５’’をカートリッジリテーナ２４００の第２光学系開口部２４１５および２４２５と光学的に位置合せすることができる。さらに、アパーチャ２５０５’’は、キャピラリ２５３０’’の長さに対する光学的なアクセスを可能にし得、それにより、光学アセンブリ２７００の全カラム検出部２７５０は、等電点電気泳動前、その間および／またはその後に試料を撮像することができる。アパーチャ２５０５’’および光学系アセンブリ２７００の全カラム検出部２７５０は、集合的に、全カラム撮像を行うように構成することができる。同様に、アパーチャ２５０５’’は、電極２５６０’’の組間に配置されたキャピラリ２５３０’’の実質的に全長（例えば、長さの９０％を超える）を露出させることができる。
等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、スリットプレート２５２０’’をさらに含む。スリットプレート２５２０’’は、光学的にアパーチャ２５０５’’および／またはキャピラリ２５３０’’と位置合せすることができる。スリットプレート２５２０’’は、例えば、キャピラリ２５３０’’の湾曲に関連するレンズ効果を低減させることにより、等電点電気泳動の画像の解像度を向上させることができる。同様に、スリットプレート２５２０’’は、キャピラリ２５３０’’の縁を閉塞させながら、光学系アセンブリ２７００の全カラム検出部２７５０にキャピラリ２５３０’’の中心部を露出させることができる。いくつかの実施形態では、スリットプレート２５２０’’は、１００ミクロン、２００ミクロン、３００ミクロン、５００ミクロンまたは他の任意の好適なスリット幅を画定することができる。
図４０および図４１に示すように、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、キャピラリ２５３０’’、圧力ライン２５５０’’、圧力ポート２５５１’’、シール２５５２’’およびスリーブ２５３５’’を含み、それらの各々は、分子量カートリッジ２５００’に関して上述したキャピラリ２５３０’、圧力ライン２５５０’、圧力ポート２５５１’’、シール２５５２’およびスリーブ２５３５’と構造的および／または機能的に同様であり得る。したがって、試薬トレイ２３６５の１つまたは複数のバイアル２３６７またはウェル２３６６からの試料を、分子量カートリッジ２５００’に関して上述したものと同様にキャピラリ２５３０’’内に吸引することができる。等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、バルク流体流が実質的にない状態で試料を分析するように構成することができる。したがって、試料がキャピラリ２５００’’内に吸引されると、本明細書においてさらに詳細に記載するように、バルク流体流を阻止することができる。
図４０～図４４に示すように、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、真空ライン２５７２’’およびピンチプレート２５７１’’を含むピンチ弁アセンブリ２５７０’’を含む。カートリッジ本体２５０１’’によって画定されたピンチ弁開口部２５２０’’は、カートリッジリテーナ２４００の真空部２４４０に関して上述したピンチ弁アクチュエータ２４４４を受けるように構成されている。真空ライン２５７２’’は、キャピラリ２５３０’’の上部に流体的に結合されている。試料がキャピラリ２５３０’’内に吸引されると、ピンチ弁アクチュエータ２４４４が真空ライン２５７２’’に力を加えるように、カートリッジリテーナ２４００のレバーアーム２４４１を回転させることができる。その力により、真空ライン２５７２’’をピンチプレート２５７１’’に対して変形させることができ、真空ライン２５７２’’の断面が低減し、それによりピンチ弁アセンブリ２５７０’’が閉鎖する。ピンチ弁アセンブリ２５７０’’が閉鎖すると、キャピラリ２５３０’’内のバルク流体流を阻止するかまたは妨げることができる。場合により、真空がかけられている間、ピンチ弁アセンブリ２５７０’’を閉鎖することができ、それによりキャピラリ２５３０’’の上部に負圧がかけられる。こうした負圧は、重力に反作用しかつ／または重力を克服することができる。同様に、ピンチ弁アセンブリ２５７０’’および／またはキャピラリ２５３０’’にかけられる負圧により、重力下での垂直カラム内におけるバルク流体移動を阻止するかまたは妨げることができる。
図示しないが、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、分子量カートリッジ２５００’の二重隔壁バイアル２５４０’と同様にキャピラリ２５３０’’に流体的に結合された二重隔壁バイアルを含むことができる。二重隔壁バイアル２５４０’’は、相対的に高いまたは低いｐＨを有する溶液等、作動緩衝液を収容することができる。底部隔壁は、バルク流体流を阻止および／または制限しながら、作動緩衝液とキャピラリ２５３０’’との間のイオン流を可能にするように構成することができる。このように、二重隔壁バイアルは、キャピラリ２５３０’’内のｐＨ勾配を引き起こすことができる。
二重隔壁バイアルに加えて、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、廃棄物容器２５４０’’を含む。廃棄物容器２５４０’’もキャピラリ２５３０’’に流体的に結合することができる。同様に、廃棄物容器２５４０’’は、二重隔壁バイアルに対して流体的に平行であり得る。廃棄物容器２５４０’’は、スポンジ、フィルタまたは他の好適な材料を含むことができる。ランが完了すると、ピンチ弁アセンブリ２５７０’’を開放することができ、真空源２４９６を介して廃棄物容器２５４０’’内に試料を吸引することができる。例えば、二重隔壁バイアルの底部隔壁は、試料を廃棄物容器２５４０’’内に向けて流体試料がカートリッジ２５００’’から引き出されることを防止し得る。いくつかの実施形態では、廃棄物容器２５４０’’は、分子量カートリッジ２５００’に含まれる廃棄物容器２５４０’と同様に機能することができる。
等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、電極２５６０’’の組をさらに含む。この実施形態では、電極２５６０’’の組は、２つの電極を含む。電極２５６０’’は、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’がカートリッジリテーナ２４００内に配置されているとき、対応する接触部材２４８５と当接するように構成することができる（図４４）。その後、接触部材２４８５は、例えば、電子機器アセンブリ２２００の電源２２１０等の電圧（または電流）源と電気的に結合することができる。２つの電極２５６０’’もキャピラリ２５３０’’および／またはキャピラリ２５３０’’内の試料に電気的に結合される。例えば、いくつかの実施形態では、図４４に示すように、キャピラリ２５３０’’は導電性であり得、第１端部２５３１’’は第１電極２５６０’’に電気的に結合され、第２端部２５３２’’は第２電極２５６０’’に電気的に結合される。いくつかの実施形態では、上述した二重隔壁バイアルに一方の電極２５６０’’を結合することができる。こうした実施形態では、二重隔壁バイアル内の作動緩衝液を電極２５６０’’に電気的に結合することができるように、二重隔壁バイアルは導電性であり得る。システム２０００は、試料を収容するキャピラリ２５３０’’に沿って電位が誘起されるように電源２２１０を作動させるように構成することができる。電位により、詳細に上述したように、試料中の分析物がキャピラリ２５３０’’内のｐＨ勾配に沿ってそれらの等電点に移動することができる。
分子量カートリッジ２５００’に関して上述したように、使用者は、カートリッジリテーナ２４００内に等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を配置することができ、システム２０００を、例えば、電気泳動分析設定および／または構成に設定することができる。場合により、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を挿入する前に、使用者は、試薬トレイ２３６５および／または等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を用意することができる。上述したように、その後、使用者は、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’をカートリッジリテーナ２４００内に単一の所定の向きで挿入することができる。このように、図４２に示すように、アパーチャ２５０５’’が光学系アセンブリ２７００の全カラム検出部２７５０に位置合せされるように、カートリッジリテーナ２４００内の所望の位置に等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を配置することができる。より詳細には、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’は、アパーチャ２５０５’’、したがってキャピラリ２５３０’’がカートリッジリテーナ２４００の第２光学系開口部２４１５および２４２５、光出力部２７５２、ならびにミラー保持ブロック２７７６の開口部２７７８に位置合せされるようにシステム２０００内に配置される。したがって、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’を全カラム検出２７５０と位置合せすることにより、光出力部２７５２によって放射されるエネルギーおよび／または光子をキャピラリ２５３０’’の所定部分に向けることができる。
等電点電気泳動カートリッジ２５００’’がカートリッジリテーナ２４００内に保持されると、上述したように、試薬トレイ２３６５のウェルおよび／または試料バイアル内にキャピラリ２５３０’’の少なくとも一部を配置するように、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’に対して試薬トレイ２３６５を移動させることができる。さらに、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’がカートリッジリテーナ２４００内に配置されているとき、キャピラリ２５３０’’は真空源２４９６に流体的に結合される。したがって、その後、キャピラリ２５３０’’内において、キャピラリ２５３０’’内にある量の試料を引き込むように動作可能な負差圧を生成するように真空源２４９６を（例えば、少なくとも半自動的に）作動させることができる。
所望の成分を有する混合物（例えば、試料）がキャピラリ２５３０’’内に引き込まれると、システム２０００は、例えば、カートリッジリテーナ２４００の真空部２４４０を作動させて、ピンチ弁アクチュエータ２４４４の少なくとも一部をカートリッジ本体２５０１’’のピンチ弁開口部２５２０’’内に挿入し、等電点電気泳動カートリッジ２５００’’のピンチ弁アセンブリ２５７０’’と接触させることができる。したがって、ピンチ弁アクチュエータ２４４４は、上述したように、真空ライン２５７２’’の一部をピンチプレート２５７１’’に対して変形させることにより、ピンチ弁アセンブリ２５７０’’を閉鎖形態にすることができる。したがって、ピンチ弁アセンブリ２５７０’’が閉鎖形態にある状態で、キャピラリ２５３０’’を通るバルク流体流は、制限、制約および／または実質的に阻止される。その後、システム２０００は、例えば、接触部材２４８５に電流の流れを供給することにより、キャピラリ２５３０’’に電界を印加することができる。したがって、接触部材２４８５が電極２５６０’’と接触した状態で、電流は、同様に電極２５６０’’に通電して、キャピラリ２５３０’’の端部２５３１’’および２５３２’’間に電圧差をもたらす。したがって、キャピラリ２５３０’’に供給される電流に応じて、詳細に上述したように、試料中の分析物は、各分析物の等電点等に従ってキャピラリ２５３０’’の長さに沿って移動および／または分離される。
場合により、全カラム検出部２７５０は、「全カラム」画像もしくは信号を検出することができ、かつ／または他にキャピラリ２５３０’’内の試料の「全カラム」検出を行うことができる。同様に、撮像デバイス２７６１は、キャピラリ２５３０’’に沿って単一点より多くの点を取り込むように動作可能であり得る。例えば、撮像デバイス２７６１は、電気泳動プロセス中に分析物の分離および／または集束を可視化するのに十分な長さ（例えば、約１ｃｍ、約３ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約５０ｃｍ、またはキャピラリ２５３０’’の他の任意の好適な長さ）を取り込みかつ／または検出するように動作可能であり得る。さらにまたは別法として、撮像デバイス２７６１は、キャピラリ２５３０’’内の分析物の固有蛍光および吸光度を取り込みかつ／または検出するように動作可能であり得る。例えば、分析物がキャピラリ２５３０’’内で分離されかつ／または集束している間、撮像デバイス２７６１に提示された光信号を変更するようにフィルタホイール２７８４を回転させることができる。したがって、１回のラン中に分析物が分離および／または集束する間、全カラムに沿った固有蛍光、吸光度、および／または他の任意の好適な光学特性について、試料に対して特性評価を行うことができる。
いくつかの実施形態では、例えば、本明細書に記載したシステムまたは方法のうちの任意のものを用いる分析物検出用のキットとして、試薬、試薬トレイ、キャピラリカートリッジ等を別個にパッケージ化することができ、または集合的にパッケージ化することができる。いくつかの実施形態では、キットは、分子量、等電点、および／または本明細書に記載するもの等の他の任意の好適な標準物質をもたらす材料を含むことができる。さらに、１つまたは複数の移動度部分、１つまたは複数の反応性部分、１つまたは複数の標識部分を単独でまたは集合的にパッケージ化することができる。いくつかの実施形態では、キットは、ペプチドを含む１種または複数の電気泳動標準物質、１種または複数の蛍光色素、および１種または複数の光反応性基を含むことができる。さらに、緩衝液、高分子材料または重合性材料、ブロッキング溶液および洗浄溶液を試薬、試薬トレイ、キャピラリカートリッジ等とともにパッケージ化することができ、または試薬、試薬トレイ、キャピラリカートリッジ等とは別個にパッケージ化することができる。構成要素は、乾燥形態または液体形態で互いに別個にまたは混合して提供することができる。
本明細書に記載したいくつかの実施形態は、さまざまなコンピュータ実施作業を実行するための命令またはコンピュータコードを有する非一時的なコンピュータ可読媒体（プロセッサ可読媒体とも呼ぶことができる）を備えたコンピュータストレージ製品に関連する。コンピュータ可読媒体（またはプロセッサ可読媒体）は、本質的に一時的な伝播信号（例えば、空間またはケーブル等の伝送媒体で情報を搬送する伝播電磁波）を含まないという意味で非一時的である。媒体およびコンピュータコード（コードとも呼ぶことができる）は、具体的な１つまたは複数の目的に対して設計および構成されたものであり得る。非一時的なコンピュータ可読媒体の例としては、限定されないが、ハードディスク、フロッピーディスクおよび磁気テープ等の磁気記憶媒体、コンパクトディスク／デジタルビデオディスク（ＣＤ／ＤＶＤ）、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）およびホログラフィックデバイス等の光記憶媒体、光ディスク等の光磁気記憶媒体、搬送波信号処理モジュール、ならびに特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス等、プログラムコードを格納し実行するように特に構成されたハードウェアデバイスが挙げられる。本明細書に記載した他の実施形態は、例えば、本明細書において考察した命令および／またはコンピュータコードを含むことができるコンピュータプログラム製品に関連する。
本明細書に記載したいくつかの実施形態および／または方法は、（ハードウェアで実行される）ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せによって実行することができる。ハードウェアモジュールとしては、例えば、汎用プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）および／または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を挙げることができる。（ハードウェアで実行される）ソフトウェアモジュールは、C、C++、Java（商標）、Ruby、Visual Basic（商標）、ならびに／または他のオブジェクト指向、手続き型もしくは他のプログラミング言語および開発ツールを含む種々のソフトウェア言語（例えば、コンピュータコード）で表すことができる。コンピュータコードの例としては、限定されないが、コンパイラによって生成されるようなマイクロコードまたはマイクロ命令、機械命令、ウェブサービスを作成するために使用されるコード、およびインタープリタを用いてコンピュータによって実行される高水準命令を含むファイルが挙げられる。例えば、実施形態は、命令型プログラミング言語（例えば、C、FORTRAN等）、関数型プログラミング言語（Haskell、Erlang等）、論理プログラミング言語（例えば、Prolog）、オブジェクト指向プログラミング言語（例えば、Java、C++等）、または他の好適なプログラミング言語および／もしくは開発ツールを用いて実施することができる。コンピュータコードのさらなる例としては、限定されないが、制御信号、暗号化コードおよび圧縮コードが挙げられる。
さまざまな実施形態について上述したが、それらは、限定としてではなく単に例として提示されていることが理解されるべきである。上述した概略図および／または実施形態は、いくつかの向きまたは位置に配置されたいくつかの構成要素を示すが、構成要素の配置は変更され得る。いくつかの実施形態について特に図示し記載したが、形態および細部においてさまざまな変更形態がなされ得ることが理解されるであろう。特定の特徴および／または構成要素の組合せを有するものとしてさまざまな実施形態について記載したが、上述した実施形態のうちの任意ものからの任意の特徴および／または構成要素の組合せを有する他の実施形態が可能である。
上述した方法および／または事象が一定の順序で起こるいくつかの事象および／または手順を示す場合、いくつかの事象および／または手順の順序を変更することができる。さらに、いくつかの事象および／または手順は、可能な場合には並列プロセスで同時に実施することができるとともに、上述したように逐次実施することができる。
Claims (62)
- ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナであって、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成されているカートリッジリテーナと、
前記ハウジング内に配置された検出アセンブリであって、少なくとも１つの放射体と、第１検出器および第２検出器を含み、前記第１検出器が、前記少なくとも１つの放射体に関連する第１出力を検出する第１形態と、前記第２検出器が、前記少なくとも１つの放射体に関連する第２出力を検出する第２形態との間で遷移するように構成されている検出アセンブリと、
前記ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダであって、前記キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、前記カートリッジリテーナに対して移動するように構成されている試薬トレイホルダと、
を含むシステム。 - 前記カートリッジリテーナは、前記ハウジング内の実質的に固定された位置に前記キャピラリカートリッジを維持する、請求項１に記載のシステム。
- 前記検出アセンブリは、前記キャピラリカートリッジに関連する１つまたは複数の特性に少なくとも部分的に基づいて前記第１形態と前記第２形態との間で遷移するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記キャピラリは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているときに軸を画定し、
前記試薬トレイホルダは、前記ハウジング内で第１方向および第２方向に移動するように構成され、前記第１方向および前記第２方向は、前記軸に対して垂直である、請求項１に記載のシステム。 - 前記試薬トレイホルダは、第３方向に移動するように構成され、前記第３方向は、前記軸に対して平行である、請求項４に記載のシステム。
- 前記ハウジング内に配置された真空源であって、前記カートリッジリテーナに流体的に結合され、前記カートリッジリテーナは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているときに前記キャピラリカートリッジの一部を前記真空源と流体連通させるように構成されている、真空源をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
- 前記少なくとも１つの放射体は、光源であり、
前記第１検出器は、前記光源から放射される、実質的に点に収束する光の第１ビームによって照明されている第１試料に関連する第１光出力を検出するように構成された第１光検出器であり、
前記第２検出器は、前記光源から放射される、光の列を形成する光の第２ビームによって照明されている第２試料に関連する第２光出力を検出するように構成された第２光検出器である、請求項１に記載のシステム。 - 前記光の第１ビームは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているときに前記キャピラリに沿った位置を照明するように構成され、前記第１光検出器は、前記光の第１ビームが前記キャピラリに沿った前記位置を照明するとき、前記キャピラリに収容された試料中の分析物を検出するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
- 前記第１出力は、前記第１光出力の吸光度、前記第１光出力によって誘起される標識部分の蛍光、または前記第１光出力によって誘起される分析物の固有蛍光の少なくとも１つである、請求項７に記載のシステム。
- 前記第２出力は、前記第２光出力の吸光度、前記第２光出力によって誘起される標識部分の蛍光、または前記第２光出力によって誘起される分析物の固有蛍光の少なくとも１つである、請求項７に記載のシステム。
- 前記カートリッジリテーナは、電源に電気的に結合され、前記カートリッジリテーナは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているときに前記キャピラリを前記電源に電気的に結合するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
- 前記光の第２ビームは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているときに前記キャピラリの長さを照明するように構成され、前記第２光検出器は、前記光の第２ビームが前記キャピラリの前記長さを照明するとき、前記キャピラリ内に収容された試料中の１つまたは複数の分析物を検出するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
- 前記検出アセンブリは、前記第１検出器、前記第２検出器または前記少なくとも１つの放射体のうち少なくとも１つを校正するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記カートリッジリテーナは、前記キャピラリカートリッジと接触して前記カートリッジリテーナ内で前記キャピラリカートリッジを位置合せするように構成された複数の接触面を含む、請求項１に記載のシステム。
- ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナであって、第１側部および第２側部を含み、前記第１側部および前記第２側部は、実質的に平行であり、かつそれらの間に、キャピラリカートリッジの少なくとも一部を受けるように構成された空間を画定し、前記第１側部は、第１開口部および第２開口部を画定し、前記第２側部は、前記第１側部の前記第１開口部に実質的に位置合せされた第１開口部を画定し、前記第２側部は、前記第１側部の前記第２開口部に実質的に位置合せされた第２開口部を画定する、カートリッジリテーナと、
前記ハウジング内に配置された光源であって、光の第１ビームおよび光の第２ビームを放射するように構成され、前記光の第１ビームの少なくとも一部は、前記第１側部の前記第１開口部および前記第２側部の前記第１開口部を通るように向けられるように構成され、前記光の第２ビームの少なくとも一部は、前記第１側部の前記第２開口部および前記第２側部の前記第２開口部を通るように向けられるように構成されている、光源と、
前記ハウジング内に配置された検出アセンブリであって、前記検出アセンブリが、前記光の第１ビームの少なくとも一部に関連する光を検出する第１形態と、前記検出アセンブリが、前記光の第２ビームの少なくとも一部に関連する光を検出する第２形態との間で遷移されるように構成されている検出アセンブリと
を含むシステム。 - 前記カートリッジリテーナは、前記第１側部と前記第２側部との間に画定された前記空間内に第１キャピラリカートリッジおよび第２キャピラリカートリッジの少なくとも一方を受けるように構成され、前記光の第１ビームは、前記カートリッジリテーナが前記第１キャピラリカートリッジを受けるときに前記第１キャピラリカートリッジのキャピラリの一部を照明するように構成され、前記光の第２ビームは、前記カートリッジリテーナが前記第２キャピラリカートリッジを受けるときに前記第２キャピラリカートリッジのキャピラリの一部を照明するように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
- 前記カートリッジリテーナは、圧力源に流体的に結合され、前記カートリッジリテーナは、前記キャピラリカートリッジの少なくとも前記一部が前記第１側部と前記第２側部との間の前記空間内に配置されているときに前記キャピラリカートリッジを前記圧力源と流体連通させるように構成され、前記圧力源は、前記キャピラリカートリッジの一部内の圧力を選択的に上昇または下降させるように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
- 前記カートリッジリテーナは、弁アクチュエータを含み、前記弁アクチュエータは、前記キャピラリカートリッジのピンチ弁と係合して、前記ピンチ弁を第１形態と第２形態との間で移動させるように構成され、前記キャピラリカートリッジのキャピラリ内のバルク流は、前記ピンチ弁が前記第２形態にあるときに実質的に阻止される、請求項１７に記載のシステム。
- 前記カートリッジリテーナは、前記キャピラリカートリッジが、前記第１側部と前記第２側部との間に画定された前記空間内に配置されているときに前記キャピラリカートリッジと接触しているように構成された複数の面を含む、請求項１５に記載のシステム。
- 前記第１側部の前記第１開口部と前記第２側部の前記第１開口部とは、実質的に直径を有する円であり、
前記第１側部の前記第２開口部と前記第２側部の前記第２開口部とは、長さおよび幅を有する実質的に細長い開口部であり、前記第２開口部の前記長さは、前記第２開口部の前記幅より大きい、請求項１５に記載のシステム。 - 前記第１側部は、内面と、前記内面と反対側の外面とを有し、および前記第２側部は、内面と、前記第２側部の前記内面と反対側の外面とを有し、前記第１側部の前記内面と前記第２側部の前記内面とは、前記空間を画定し、
前記検出アセンブリは、前記第１側部の前記外面に隣接する第１部と、前記第２側部の前記外面と隣接する第２部とを含み、前記検出アセンブリの前記第２部は、前記第２側部の前記外面から間隔をあけて配置されている、請求項１５に記載のシステム。 - 前記ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダであって、前記キャピラリカートリッジが、前記第１側部と前記第２側部との間に画定された前記空間内に配置されているときに前記キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、前記カートリッジリテーナに対して移動するように構成された試薬トレイホルダをさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
- 前記カートリッジリテーナは、係合部を含み、前記係合部は、前記試薬トレイホルダが前記カートリッジリテーナに対して移動されるときに前記試薬トレイホルダの表面と選択的に接触されるように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
- ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナであって、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成され、前記キャピラリカートリッジと接触し、かつ前記カートリッジリテーナ内で前記キャピラリカートリッジを位置合せするように構成された複数の接触面を含む、カートリッジリテーナと、
前記ハウジング内に配置された検出アセンブリであって、第１放射体および第２放射体と、第１検出器および第２検出器を含み、少なくとも部分的に前記キャピラリカートリッジに関連する１つまたは複数の特性に基づいて第１形態と第２形態との間で遷移するように構成され、前記第１検出器は、前記検出アセンブリが前記第１形態にあるとき、前記第１放射体に関連する出力を検出するように構成され、前記第２検出器は、前記検出アセンブリが前記第２形態にあるとき、前記第２放射体に関連する出力を検出するように構成されている、検出アセンブリと、
前記ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダであって、前記キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、前記カートリッジリテーナに対して移動するように構成された試薬トレイホルダと、
前記ハウジング内に配置された制御アセンブリであって、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているとき、前記キャピラリカートリッジに関連するデータを受け取るように構成され、前記キャピラリカートリッジに関連する前記データに基づいて、前記検出アセンブリを前記第１形態または前記第２形態にするための信号を前記検出アセンブリに送るように構成された制御アセンブリと、
を含むシステム。 - 前記カートリッジリテーナは、前記カートリッジリテーナの前記接触面の少なくとも１つが前記キャピラリカートリッジと接触しているときに前記制御アセンブリに信号を送信するように構成されている、請求項２４に記載のシステム。
- 前記制御アセンブリは、前記試薬トレイホルダを前記カートリッジリテーナに対して移動させるように動作可能な１つまたは複数の信号を送信するように構成されている、請求項２４に記載のシステム。
- 前記ハウジング内に配置された圧力源であって、前記カートリッジリテーナと流体連通しており、前記カートリッジリテーナは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置されているときに前記キャピラリカートリッジを前記圧力源と流体連通させるように構成され、前記圧力源は、前記キャピラリカートリッジの第１部内の圧力を低下させるように構成され、かつ前記キャピラリカートリッジの第２部内の圧力を上昇させるように構成されている、圧力源をさらに含む、請求項２４に記載のシステム。
- 前記キャピラリカートリッジの前記第１部は、前記キャピラリによって画定された内腔を含み、前記キャピラリカートリッジの前記第１部内の前記圧力の低下は、前記キャピラリが前記試薬体積と流体連通しているときに前記キャピラリの前記内腔内に試薬を引き込むように作動可能である、請求項２７に記載のシステム。
- １つまたは複数の流体流路を介して前記キャピラリリテーナまたは前記試薬トレイホルダの少なくとも一方と流体連通している流体リザーバをさらに含み、
前記制御アセンブリは、前記１つまたは複数の流体流路内の圧力に関連する信号を受け取るように構成され、かつ少なくとも部分的に前記圧力に基づいて前記流体リザーバの充填容積を求めるように構成され、前記制御アセンブリの一部は、前記流体リザーバの前記充填容積が閾値充填レベル未満であるときに表示を行うように構成されている、請求項２４に記載のシステム。 - 前記カートリッジリテーナは、ピンチ弁アクチュエータを含み、前記制御装置は、前記ピンチ弁アクチュエータを前記カートリッジリテーナに対して第１位置と第２位置との間で移動させる命令を示す信号をモータに送信するように構成され、前記ピンチ弁アクチュエータは、前記キャピラリカートリッジが前記カートリッジリテーナ内に配置され、かつ前記ピンチ弁アクチュエータが前記第２位置にあるときに前記キャピラリカートリッジのピンチ弁と接触するように構成されている、請求項２４に記載のシステム。
- カートリッジ本体と、
分析物を含む試料を収容するように構成された内部容積を画定するキャピラリであって、前記カートリッジ本体内に配置され、前記内部容積の第１端部を画定する第１端部と、前記内部容積の第２端部を画定する第２端部とを有するキャピラリと、
前記カートリッジ本体内に配置されている、緩衝液を収容する導電性バイアルであって、第１隔壁および第２隔壁を有し、前記緩衝液は、前記内部容積が前記試料を収容しているとき、前記試料が前記バイアルに電気的に結合されるように、前記第１隔壁を介して前記キャピラリの前記内部容積の前記第１端部に電気的に結合される、導電性バイアルと、
前記導電性バイアルに電気的に結合された第１電極と、
第２電極であって、前記導電性バイアルと前記キャピラリの前記第２端部との間で前記キャピラリに電気的に結合され、それにより、前記第１電極、前記第２電極および前記試料が、前記内部容積が前記試料を収容しているときに回路の一部を画定する、第２電極と
を含む装置。 - 前記導電性バイアルは、導電性プラスチックで構成されている、請求項３１に記載の装置。
- 前記流体が前記キャピラリの前記内部容積内に吸引され得るように、前記試料を収容する試料ウェル内に挿入されるように構成された入口チューブをさらに含む、請求項３１に記載の装置。
- 前記入口チューブは、カーボンで構成されている、請求項３３に記載の装置。
- 前記第２隔壁は、カートリッジ本体が分析器内に配置され、それにより、前記キャピラリが前記導電性バイアルを介して前記分析器に流体的に結合されるときに破壊されるように構成されている、請求項３１に記載の装置。
- 前記カートリッジ本体は、圧力ポートおよび真空ポートを画定し、前記圧力ポートは、圧力源に流体的に結合されるように構成され、前記真空ポートは、真空源に流体的に結合されるように構成されている、請求項３１に記載の装置。
- 前記カートリッジ内に配置され、かつ前記カートリッジ本体によって画定されたポートから延在し、それにより、前記ポートを介して分析器の圧力源に流体的に結合されるように構成されている圧力ラインであって、試薬が前記キャピラリ内に吸引されている間、前記カートリッジの外部の試薬バイアルが前記圧力ラインを介して加圧され得るように前記試薬バイアル内に延在するように構成された圧力ラインをさらに含む、請求項３１に記載の装置。
- 前記キャピラリは、前記カートリッジ本体の長手方向軸に対して平行に配置され、および
前記カートリッジ本体は、前記長手方向軸が垂直であるように分析器内に配置されるように構成されている、請求項３１に記載の装置。 - 分析器内に配置されるように構成されたカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体内に配置されたキャピラリであって、分析物分離のために構成されたキャピラリと、
前記カートリッジ本体内に配置されかつ前記キャピラリの端部に結合され、それにより、前記分析器が前記キャピラリに圧力または真空の少なくとも一方をかけることができる、チューブと、
前記カートリッジ本体によって画定された開口部であって、前記チューブの少なくとも一部は、前記開口部を介して露出され、前記開口部は、前記分析器のピンチ弁アクチュエータの一部を受けるように構成され、前記ピンチ弁アクチュエータは、前記チューブをはさむように構成されている、開口部と
を含む装置。 - 導電性バイアルと前記キャピラリの内部容積との間に配置された膜をさらに含み、前記膜は、前記導電性バイアルから前記キャピラリの前記内部容積へのバルク流体流を阻止するように構成されている、請求項３９に記載の装置。
- 前記膜は、前記導電性バイアルから前記キャピラリの前記内部容積へのイオン流を可能にするように構成されている、請求項３９に記載の装置。
- 前記ピンチ弁アクチュエータは、前記キャピラリ内に配置された試料が流れることを妨げられるように前記チューブをはさむように構成されている、請求項３９に記載の装置。
- 前記分析物が前記キャピラリ内で移動するように、前記キャピラリの長さに沿って電位を印加するように構成された複数の電極をさらに含む、請求項３９に記載の装置。
- 前記ピンチ弁アクチュエータは、前記分析物が前記キャピラリ内で移動する間、前記バルク流が阻止されるように前記チューブをはさむように構成されている、請求項４３に記載の装置。
- 前記チューブは、流体が前記キャピラリ内に吸引されるように前記キャピラリに前記圧力または前記真空の少なくとも一方をかけるように構成されている、請求項３９に記載の装置。
- 前記キャピラリは、前記分析物の移動が光学的に検出され得るように前記カートリッジ本体の窓の後方に配置されている、請求項３９に記載の装置。
- スリットプレートをさらに含み、前記スリットプレートは、前記分析物の前記移動が前記キャピラリの一部を介して光学的に検出され得るように前記キャピラリの直径より小さい幅を有するスリットを画定する、請求項４６に記載の装置。
- 前記キャピラリは、前記カートリッジ本体の長手方向軸に対して平行に配置され、
前記カートリッジ本体は、前記長手方向軸が垂直であるように分析器内に配置されるように構成されている、請求項３９に記載の装置。 - 分析器内に配置されるように構成されたカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体内に配置されたキャピラリであって、分析物分離のために構成され、前記カートリッジ本体内に配置された出力を有するキャピラリと、
前記キャピラリ出力に結合された出口チューブと、
前記出口チューブに流体的に結合された出口ポートと、
前記カートリッジ本体内に画定されかつ前記出口チューブに流体的に結合された廃棄物容器であって、液体は、前記出口チューブから前記出口ポートに流れることを妨げるように構成された廃棄物容器と
を含む装置。 - 前記廃棄物容器は、前記液体を収容するように構成された吸収性材料を含む、請求項４９に記載の装置。
- 前記廃棄物容器は、気体が前記出口ポートを通って流れることを可能にする一方、液体が前記出口ポートを通って流れることを妨げるように構成されている、請求項４９に記載の装置。
- 前記液体は、第１アッセイに関連する第１液体であり、前記廃棄物容器は、前記装置が再使用可能であるように、第２アッセイに関連する第２液体が前記出口チューブから前記出口ポートに流れることを妨げるように構成されている、請求項４９に記載の装置。
- 前記分析物は、複数のアッセイからのアッセイに関連する第１分析物であり、および前記カートリッジ本体は、前記カートリッジ本体が前記複数のアッセイからのアッセイ間で前記分析器から取り外され得るように、前記分析器内に取外し可能に配置されるように構成され、前記装置は、前記分析器が、前記カートリッジ本体を用いて行われる前記複数のアッセイを識別することができるように、前記カートリッジ本体に関連する一意の識別子をさらに含む、請求項４９に記載の装置。
- 前記廃棄物容器は、所定量の液体が前記出口ポートに流れることを妨げるように構成され、前記所定量の液体は、所定数のアッセイに関連する、請求項５３に記載の装置。
- 前記キャピラリは、前記カートリッジ本体の長手方向軸に対して平行に配置され、
前記カートリッジ本体は、前記長手方向軸が垂直であるように分析器内に配置されるように構成されている、請求項４９に記載の装置。 - 分析器内に配置されるように構成されたカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体内に配置されたキャピラリであって、等電点に基づいて分析物を分離するように構成されたキャピラリと、
前記カートリッジ本体内のバイアル内に配置された緩衝液であって、前記キャピラリの長さに沿ってｐＨ勾配を引き起こすように構成された緩衝液と、
前記緩衝液と前記キャピラリとの間に配置された第１隔壁と、
前記緩衝液と前記分析器との間に配置された第２隔壁であって、圧力または真空の少なくとも一方が前記バイアルにかけられ得るように前記分析器によって破壊されるように構成された第２隔壁と
を含む装置。 - 前記カートリッジ本体は、分離中に前記分析物が撮像され得るように窓を画定する、請求項５６に記載の装置。
- 前記窓は、前記キャピラリ内の複数の位置で前記分析物が撮像され得るように構成されている、請求項５７に記載の装置。
- 前記バイアルに結合された第１電極と、
前記キャピラリの底部に結合された入口チューブに結合された第２電極と、
をさらに含む、請求項５６に記載の装置。 - 前記バイアルおよび前記出口チューブは、前記キャピラリの導電率より大きい導電率を有する、請求項５９に記載の装置。
- 前記第１電極は、前記バイアルおよび前記緩衝液を介して、前記キャピラリによって画定された内部容積の上部に電気的に結合されるように構成されている、請求項５９に記載の装置。
- 前記第１電極および前記第２電極は、前記キャピラリの内部容積内に配置された分析物を含有する流体を含む電気回路を完成するように集合的に構成されている、請求項５９に記載の装置。
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