JP2022508894A - ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュール、及び、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールを動作させるための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置（１３０）に関する。光学モジュールは、光路を有する。本フィルタ装置（１３０）は、支持体要素（２０５）と、フィルタ支持体（２１０）と、駆動装置（２１５）とを備える。支持体要素（２０５）は、光学モジュール（１００）内に配置可能である。フィルタ支持体（２１０）は、支持体要素（２０５）上に可動に配置されている。さらに、フィルタ支持体（２１０）は、第１のフィルタ領域（２２０）及び第２のフィルタ領域（２２５）を有している。駆動装置（２１５）は、第１のフィルタ領域（２２０）が光路内に配置される第１の位置と、第２のフィルタ領域（２２５）が光路内に配置される第２の位置との間において、フィルタ支持体（２１０）を移動させるように構成されている。

Description

本発明は、独立請求項の上位概念による装置又は方法に関する。

体外診断（ＩＶＤ）とは、診断と治療の決定とを可能にするために、人間の試料から、分子の濃度、特定のＤＮＡ配列の存在、又は、血液の組成など、特定のパラメータを測定する医療機器の分野である。これは、複数の実験ステップの連鎖の中において行うことができ、この場合、試料は、目標パラメータが干渉なしで測定可能であるように準備することができる。ここでは、それぞれの方法に適した装置を用いて、種々の検査方法が適用可能である。患者近傍における検査診断用の分析装置、いわゆる臨床現場即時検査用（ｐｏｉｎｔ－ｏｆ－ｃａｒｅ）装置においては、そのような体外診断検査を、ユーザによるマニュアルステップの数の低減のために、１つの装置内においてマッピングすることができる。その際、試料又はサンプルは、使い捨てカートリッジに装填可能である。カートリッジを分析装置に装填した後は、完全自動で診断検査を処理することができる。蛍光に基づく検出方法を実施するために、分析装置は、光学的な要素又は光学機械的な要素を有し得る。

発明の開示
このような背景から、本明細書において提示する取組においては、独立請求項に記載のラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュール、及び、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールを動作させるための方法が提示される。従属請求項に記載されている手段により、独立請求項に示されている装置の好適なさらなる発展形態及び改善形態が可能である。

好適には、本フィルタ装置は、ラボオンチップ分析装置のための光学機械的な装置として使用することができる。本フィルタ装置の電気駆動式のフィルタ支持体は、迅速なフィルタ交換を可能にし、このことは、診断方法に関して有利となる。本フィルタ装置の構造は、種々の光学的検出方法の実装を可能にし、このことは、ラボオンチップ分析装置の多様な用途にとって有利となる。好適には、本フィルタ装置は、さらに、特にコンパクトな構造を可能にする。

ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置が想定される。この光学モジュールは、光路を有する。本フィルタ装置は、支持体要素、フィルタ支持体及び駆動装置を含む。支持体要素は、光学モジュール内に配置可能である。フィルタ支持体は、支持体要素上に可動に配置されている。さらに、フィルタ支持体は、第１のフィルタ領域及び第２のフィルタ領域を有する。駆動装置は、第１のフィルタ領域が光路内に配置される第１の位置と、第２のフィルタ領域が光路内に配置される第２の位置との間において、フィルタ支持体を移動させるように構成されている。

本ラボオンチップ分析装置は、ラボオンチップ又はマイクロ流体システムとも称され得るラボオンチップカートリッジが分析される診断方法を実施するための装置であり得る。本光学モジュールは、光学診断のために、例えば、各ポリメラーゼ連鎖反応サイクル後の蛍光測定によってＤＮＡの複製を観察するために、又は、融解曲線分析などの他の蛍光に基づく検出方法のために、使用することができる。この光学モジュールの光路は、励起光路又は検出光路であるものとしてよい。励起光路は、光源からラボオンチップカートリッジにつながり得る。検出光路は、ラボオンチップカートリッジからイメージセンサにつながり得る。フィルタ装置は、光路をたどる光をフィルタリングするために使用することができる。好適には、フィルタ装置の異なるフィルタ領域を、光路内において時間的に相前後して位置決めすることができる。それにより、異なる波長の光を時間的に相前後してフィルタリング除去したり、通過させたりすることができる。フィルタ支持体の第１及び第２のフィルタ領域には、２つの異なるフィルタ、例えば、カラーフィルタと赤外線フィルタとが配置可能である。また、フィルタ領域の一方は、フィルタが配置されなくてもよく、それにより、空き位置が実現される。カラーフィルタの場合、光の少なくとも１つの波長範囲は、対応するフィルタ領域においてフィルタリング除去することができる。赤外線フィルタの場合、対応するフィルタ領域において光を完全に吸収することができる。空き位置の場合、光は、対応するフィルタ領域をフィルタリングなしで通過することができる。駆動装置は、例えば、電動であるものとしてもよく、フィルタ領域の位置を変更するように構成されるものとしてもよい。この目的のために、駆動装置は、１つ又は複数のフィルタ領域を光路内に配置するために、第１及び第２の位置を占めるフィルタ支持体を、例えば、直線的にスライド又は回転させることができる。

１つの実施形態によれば、第１のフィルタ領域は、光学フィルタ又は空き位置として形成されるものとしてよい。付加的又は代替的に、第２のフィルタ領域は、光学フィルタ又は空き位置として形成されるものとしてよい。さらに、フィルタ支持体は、光学フィルタ又は空き位置として形成され得るさらなるフィルタ領域を有することもできる。空き位置を形成することは、化学発光検出を可能にするために有利である。

駆動装置は、１つの実施形態によれば、歯付きベルト及び電気モータを備えたベルト駆動部として設計されるものとしてよい。電気モータは、例えば、ステッピングモータとして設計されるものとしてよい。フィルタ支持体を移動させるために、歯付きベルトは、例えば、電気モータによって駆動される駆動ローラに接続されるものとしてよい。歯付きベルトを緊張させるために、テンションローラを使用することができる。フィルタ支持体のそのような駆動により、フィルタ領域の位置の変更、及び、ひいてはフィルタ交換が、特に迅速に、例えば０．５秒未満の時間内において可能になる。

フィルタ装置は、１つの実施形態によれば、フィルタ支持体の位置決めを表すセンサ信号を提供するように構成されたセンサを有することもできる。このセンサは、例えば、ホールセンサ又は光電センサとして設計されるものとしてもよい。光電センサは、測定技術で公知の透過光法又は入射光法を実装することができる。センサは、フィルタ支持体のフィルタ領域の位置又はフィルタ支持体の移動を検出するように構成されるものとしてよい。これは、好適には、フィルタ支持体の位置、ひいてはフィルタ領域の位置、及び、フィルタ領域に配置されたフィルタの位置の正確な監視を可能にする。センサ信号は、例えば、駆動装置、光源、及び／又は、イメージセンサの制御のために使用することができる。

フィルタ支持体は、１つの実施形態によれば、直線的に可動なフィルタスライドとして設計されるものとしてもよいし、回転可能なフィルタホイールとして設計されるものとしてもよい。スライダとも称される直線的に可動なフィルタスライドとしての設計は、好適には、フィルタ領域の位置を調整するために、フィルタ支持体を支持体要素に対して移動させるときに、フィルタ支持体の最小の移動距離を可能にする。フィルタホイールとしての設計は、例えば、フィルタ装置が蛍光励起のための励起光路内に配置されている場合に有利である。

フィルタ支持体が直線的に可動なフィルタスライドとして設計されている場合、フィルタ装置は、さらなるフィルタスライドを有することができる。このさらなるフィルタスライドは、支持体要素上に可動に配置されるものとしてよい。さらに、このさらなるフィルタスライドは、さらなる第１のフィルタ領域及びさらなる第２のフィルタ領域を有することができる。駆動装置は、さらなる第１のフィルタ領域が光路内に配置されるさらなる第１の位置と、さらなる第２のフィルタ領域が光路内に配置されるさらなる第２の位置との間において、さらなるフィルタスライドを移動させるように構成されるものとしてよい。フィルタスライド及びさらなるフィルタスライドは、部分的に重複して配置されるものとしてもよく、これは、コンパクトな構造に関して有利である。

ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールは、さらなる光路を有することができる。この場合、１つの実施形態によれば、フィルタスライドの第１の位置においては、第１のフィルタ領域が光路内に配置され、第２のフィルタ領域はさらなる光路内に配置されるものとしてよい。付加的又は代替的に、さらなるフィルタスライドのさらなる第１の位置においては、さらなる第１のフィルタ領域が光路内に配置され、さらなる第２のフィルタ領域はさらなる光路内に配置されるものとしてもよい。さらに、フィルタスライド上及びさらなるフィルタスライド上のフィルタ領域の配置に応じて、フィルタスライドの第１の位置においては、第１のフィルタ領域が光路内に配置され、第２のフィルタ領域はさらなる光路内に配置されるものとしてもよいし、又は、光路外及びさらなる光路外に配置されるものとしてもよい。さらに、フィルタスライドの第２の位置においては、第２のフィルタ領域が光路内に配置されるものとしてもよいし、第１のフィルタ領域はさらなる光路内又は光路外に配置されるものとしてもよい。それにより、好適には、複数の光路に別個に光学的影響を与えることが可能になる。

フィルタスライド及びさらなるフィルタスライドは、１つの実施形態によれば、少なくとも区分ごとに上下に配置されるものとしてもよく、相互に並進的にスライド可能であるものとしてもよい。この目的のために、フィルタスライド及びさらなるフィルタスライドは、例えば、ボールベアリングレール上を並進的に摺動するように配置されるものとしてもよい。この配置は、フィルタ領域に配置されたフィルタの迅速なフィルタ交換に関して、及び、フィルタ装置の可及的に微小な幅に関して、有利である。

光学モジュールがさらなる光路を有し、フィルタ支持体がフィルタホイールとして設計されている場合、フィルタ装置は、１つの実施形態によれば、さらなるフィルタホイールを有することができる。このさらなるフィルタホイールは、支持体要素上に回転可能に配置されるものとしてよい。さらに、このさらなるフィルタホイールは、さらなる第１のフィルタ領域及びさらなる第２のフィルタ領域を有することができる。駆動装置は、さらなる第１のフィルタ領域がさらなる光路内に配置されるさらなる第１の位置と、さらなる第２のフィルタ領域がさらなる光路内に配置されるさらなる第２の位置との間において、さらなるフィルタホイールを運動させるように構成されるものとしてよい。さらなるフィルタホイールの実装は、フィルタ装置が蛍光励起用の励起光路内に配置されている場合、例えば、光学モジュール内に、別個に励起される複数のチャンバを備えたカートリッジが収容されている場合に有利である。

フィルタ装置が、１つの実施形態においてフィルタホイール及びさらなるフィルタホイールを含む場合には、これらのフィルタホイールは、相互に隣接して配置されるものとしてもよく、同期して回転可能であるものとしてもよい。この設計は、迅速かつ均一なフィルタ交換を可能にさせ、これは、複数の領域が同時に光学的に励起される場合に、より有利となる。

この取組においては、さらに、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールも提示されている。本光学モジュールは、光源、ラボオンチップカートリッジ用の収容領域、イメージセンサ、第１のフィルタ装置の１つの実施形態、及び、第２のフィルタ装置の１つの実施形態を含む。第１のフィルタ装置は、光源と収容領域との間の励起光路内に配置されている。第２のフィルタ装置は、収容領域とイメージセンサとの間の検出光路内に配置されている。

光学モジュールは、例えば、収容領域内に収容されたラボオンチップカートリッジの１つ若しくは複数の領域又はチャンバ内の複数の蛍光波長範囲における蛍光励起のために使用することができる。さらに、光学モジュールは、イメージ領域にわたって複数の蛍光波長範囲における蛍光検出のために使用することができる。好適には、ここでは、例えば、０．５秒の迅速なフィルタ交換を可能にすることができる。

収容領域内にラボオンチップカートリッジが収容されている場合、蛍光励起は、光源として白色発光ダイオードを用いて行うことができる。発光ダイオードは、例えば、温度安定化され、制御フォトダイオードを用いて強度が監視されるものとしてよい。放出された光路は、励起光路と称され得る。この励起光路は、第１のフィルタ装置の方向に向けられるものとしてもよく、第１のフィルタ装置は、例えば、フィルタホイールの形態のフィルタ支持体を含み得る。この第１のフィルタ装置により、励起光路は、ラボオンチップカートリッジの励起すべき領域に向けることができ、ラボオンチップカートリッジにおいて反射又は蛍光を発することができる。放出された光は、検出経路として第２のフィルタ装置に向けることができ、第２のフィルタ装置は、例えば、フィルタ支持体としてフィルタスライドを含み得る。そこから、検出光路は、イメージセンサの方向に案内される。イメージセンサは、例えば、マクロレンズを含み得る。

上記において説明したラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの実施形態を動作させるための方法も提示される。この方法は、第１の設定信号を提供するステップと、第２の設定信号を提供するステップと、第１のフィルタ交換信号を提供するステップと、第２のフィルタ交換信号を提供するステップと、を含む。第１の設定信号は、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体を分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。分析モードに割り当てられる位置は、例えば、フィルタ支持体の第１の位置又は第２の位置であり得る。第２の設定信号は、第２のフィルタ装置のフィルタ支持体を分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。第１のフィルタ交換信号は、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体を、さらなる分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。第２のフィルタ交換信号は、第２のフィルタ装置のフィルタ支持体をさらなる分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。ここでは、例えば、さらなる分析モードに割り当てられた、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体の位置は、分析モードに割り当てられた、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体の位置に対応することができ、この場合、フィルタ支持体の設定された位置は、変更されない。

本明細書に提示された取組の実施例は、図面に示され、以下の明細書においてより詳細に説明される。

１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置を備えたアセンブリの概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの一部の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置の一部の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの一部の概略図である。 １つの実施例による、光学モジュールを備えたラボオンチップ分析装置の概略図である。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールを動作させるための方法のフローチャートである。 １つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの使用の概略図である。 １つの実施例による、光学モジュールを備えたラボオンチップ分析装置の使用の概略図である。

本発明の好適な実施例の以下の説明においては、種々の図面に示され、類似の作用を奏する要素について、同一又は類似の参照番号が使用されるが、この場合、これらの要素の説明の繰返しは省略する。

図１は、１つの実施例によるラボオンチップ分析装置用の光学モジュール１００の概略図を示している。本光学モジュール１００は、光源１０５と、ラボオンチップカートリッジ１１５用の収容領域１１０と、イメージセンサ１２０と、第１のフィルタ装置１２５と、第２のフィルタ装置１３０と、を含む。第１のフィルタ装置１２５は、光源１０５と収容領域１１０との間の励起光路１３５内に配置されている。第２のフィルタ装置１３０は、収容領域１１０とイメージセンサ１２０との間の検出光路１４０内に配置されている。

光学モジュール１００は、蛍光光学アセンブリ又は体外診断用の光流体分析プラットフォームとも称され得る。収容領域１１０内には、例示的に、ラボオンチップカートリッジ１１５が配置されている。光源１０５は、例えば、白色発光ダイオードとして設計されている。光導波路（Light guide）としての光円錐１４５を用いることにより、光源１０５から放出された光は、第１のフィルタ装置１２５に案内され、次いで、ラボオンチップカートリッジ１１５上の励起領域に案内される。ラボオンチップカートリッジ１１５は、反応液を伴うチャンバを有する。例えば、励起領域に対応するチャンバ内においては、反応液中において蛍光励起が起こる。次いで、放出された蛍光は、検出光路１４０に沿って第２のフィルタ装置１３０に案内され、任意のマクロレンズ１５０を用いてイメージセンサ１２０上に結像される。

第２のフィルタ装置１３０には、対応する検出波長をフィルタリングするように構成されたカラーフィルタが任意に配置されている。このようにして、検出すべき波長は、フィルタ装置１３０を通過することができる。光学モジュールは、複数の光源１０５を有することも可能である。第１のフィルタ装置１２５及び第２のフィルタ装置１３０は、この場合、複数の光路の光をフィルタリングするために又は複数の光路に案内するために、相応に形成される。フィルタ装置１２５，１３０上には、例えば、単色フィルタが配置されている。

イメージセンサ１２０は、１つ又は複数の光源１０５よりも大きい記録フィールドにより被覆されている、例えば、ＣＭＯＳ検出器として設計可能である。本明細書において示される光学モジュール１００は、制御、初期試験及び種々の検出方法のために、並びに、種々の記録モード及び種々の記録モードの組合せのために使用可能であり、このことについては、以下において図面に基づいて、より詳細に説明する。好適には、光学モジュール１００のコンパクトな構造にもかかわらず、種々の検出方法を実装することが可能になる。モジュール構造によって、この光学モジュール１００は、明確に定義された設計方式及びインタフェース仕様のもとで高い実装バリエーションを提供する。さらに、好適には、フィードバックシステム及び動的ステップシーケンスを実装することが可能である。さらに、例えば、複数の光源１０５及び対応する形状のフィルタ装置１２５，１３０を備えた光学モジュール１００の構造に応じて、複数のプロセスを並行して実行し、記録することも可能である。この目的のために、例えば、本来の信号が測定される前に、種々の制御記録が、同一の又は異なる記録モードにおいて行われる。そのため、制御は、空間的に分解された画像であるものとしてもよく、一方、本来の測定値は平均値である。変則的な場合には、図１３に基づいて説明するように、エラーを直接評価するために検出モードを変更することができる。

本明細書において示される光学モジュール１００は、特に、チップラボ又はラボオンチップとも称される、本明細書において例示的に示されるラボオンチップカートリッジ１１５などのマイクロ流体システムを用いて流体的に処理及び分析される種々の生化学的診断方法の評価のために、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光測定又はｐＨ測定などの測定方法を実行するためのラボオンチップ分析装置と関連させて使用することができる。光学モジュール１００は、例えば、定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）又はリアルタイムｑＰＣＲを実施するために使用することができ、ここでは、ＤＮＡの複製が各ＰＣＲサイクル後に蛍光測定によって観察される。ＰＣＲ生成物の検出及び定量化のために、ＤＮＡ色素が使用される。さらなる蛍光に基づく方法は、ＤＮＡ配列のＤＮＡ二本鎖が固有の温度において融解する融解曲線分析である。ここでは、蛍光色素が放出され、蛍光信号の変化が検出可能である。温度は、この場合、例えば、２０～９５°Ｃの範囲において１０分の１度ずつ段階的に経過し、各温度段階の後に又は温度上昇中に蛍光が測定される。種々の色素を使用することによって、種々のＤＮＡ配列を検出するマルチプレックステストが（ｑＰＣＲの場合においても、融解曲線又は他の蛍光に基づく検出方法の場合においても）可能になる。ここに示される光学モジュール１００を用いることによって、好適には、種々の色素の蛍光を、短時間で、例えば数秒以内に最小の構造空間において読み取ることが可能になる。

蛍光光学系の励起光路１３５及び検出光路１４０内のフィルタ装置１２５，１３０上の光学フィルタ要素の配置構成、及び、以下において図２乃至図５に基づきより詳細に説明されるフィルタ装置１２５，１３０の形状は、好適には、２つのフィルタ要素間における、平均して０．５秒のフィルタ交換時間の達成を可能にさせ、それにより、イメージセンサ１２０の画像記録時間を含めて４色につき６．５秒未満のサイクル時間が可能である。蛍光検出は、イメージセンサ１２０を用いて、例えば２０×２０平方ミリメートルを超える広い検出範囲にわたって行われる。光学モジュールの構造に応じて、蛍光励起は、ここでは、それぞれ少なくとも２ミリメートルの直径を有するラボオンチップカートリッジ１１５の複数のチャンバ内において潜在的に起こる。光学モジュール１００の幅は、ここでは、例えば２００ミリメートル未満である。記録された蛍光画像の画像分析は、引き続き、例えば画像処理アルゴリズムによって実行される。その際、画像内のチャンバの位置認識のための試薬チャンバの認識及び／又は液体プラグの認識及び分析を実施することができる。

図２は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置１３０の概略図を示している。ここに示されるフィルタ装置１３０は、図１に基づいて説明された第２のフィルタ装置に類似し又は相当する。この光学モジュールは、ここでは、少なくとも１つの光路を有する。図示の実施例によれば、フィルタ装置１３０は、光路用の貫通開口部２０１と、さらなる光路用の任意のさらなる貫通開口部２０２とを有する。例示的に、フィルタ装置１３０は、２５０ミリメートル未満の長さと、１００ミリメートル未満の幅とを有している。

フィルタ装置１３０は、支持体要素２０５と、フィルタ支持体２１０と、駆動装置２１５と、を有する。支持体要素２０５は、光学モジュール内に配置することが可能である。フィルタ支持体２１０は、支持体要素２０５上に可動に配置されている。さらに、フィルタ支持体２１０は、少なくとも第１のフィルタ領域２２０と第２のフィルタ領域２２５とを有し、ここでは、フィルタ支持体は、例示的に第３のフィルタ領域２３０も有している。駆動装置２１５は、第１のフィルタ領域２２０が光路内に配置される第１の位置と、第２のフィルタ領域２２５が光路内に配置される第２の位置との間において、フィルタ支持体２１０を移動させるように構成されている。光路が、例えば、第１の貫通開口部２０１を通って案内される場合、フィルタ支持体２１０は、ここでは、第１の位置において示されている。

駆動装置２１５は、ここに示される実施例によれば、歯付きベルト２３５と電気モータとを備えたベルト駆動部として設計されている。電気モータは、例えば、ステップモータとも称されるステッピングモータであるものとしてよい。歯付きベルト２３５を用いることにより、フィルタ支持体２１０を迅速に移動させ、正確に位置決めすることが可能になる。歯付きベルト２３５を緊張させるために、さらなるテンションローラ２３７が使用される。

ここに示される実施例によれば、フィルタ支持体２１０は、直線的に可動なフィルタスライドとして設計されている。駆動装置２１５を用いて可動なフィルタ支持体２１０は、例えば、フィルタ支持体の第１、第２の又はさらなる位置の設定のために、それに応じて歯付きベルト２３５の区分に沿って移動することができる。

フィルタスライドとしてのフィルタ支持体２１０の他に、フィルタ装置１３０は、ここに示される実施例によれば任意のさらなるフィルタスライド２４０を有する。このさらなるフィルタスライド２４０は、支持体要素２０５上に可動に配置されている。また、さらなるフィルタスライド２４０は、さらなる第１のフィルタ領域と、さらなる第２のフィルタ領域とを有する。フィルタスライド及びさらなるフィルタスライド２４０としてここに示されるフィルタ支持体２１０の位置においては、さらなる第１のフィルタ領域は、第１のフィルタ領域２２０の下方に位置し、さらなる第２のフィルタ領域は、第２のフィルタ領域２２５の下方に位置する。駆動装置２１５は、さらなる第１のフィルタ領域が光路内に配置されるさらなる第１の位置と、さらなる第２のフィルタ領域が光路内に配置されるさらなる第２の位置との間において、さらなるフィルタスライド２４０を移動させるように構成されている。

さらに、フィルタスライドとしてのフィルタ支持体２１０及びさらなるフィルタスライド２４０は、ここに示される実施例によれば、少なくとも区分ごとに上下に配置されている。その他に、フィルタスライド２１０及びさらなるフィルタスライド２４０は、相互に並進的にスライド可能である。このようにして、これらのフィルタ領域２２０，２２５，２３０の各々又はさらなるフィルタ領域を、光路内にスライドさせることが可能である。さらに、これらのフィルタ領域２２０，２２５，２３０を、さらなるフィルタ領域と組み合わせることも可能である。その際、これらのフィルタ領域２２０，２２５，２３０も、さらなるフィルタ領域も、１つの実施例によれば、光学フィルタとして又は空き位置として形成することが可能であり、これによって、例えば、化学発光も、ここに示されるフィルタ装置１３０を用いてラボオンチップ分析装置の光学モジュール内において検出することが可能である。

光学モジュールは、この実施例によれば、さらなる光路を有する。フィルタスライド２１０の第１の位置においては、第１のフィルタ領域２２０が、貫通開口部２０１を通って延在する光路内に配置され、第２のフィルタ領域２２５は、さらなる貫通開口部２０２を通って延在するさらなる光路内に配置されている。付加的又は代替的に、さらなるフィルタスライド２４０のさらなる第１の位置においては、さらなる第１のフィルタ領域が光路内に配置され、さらなる第２のフィルタ領域はさらなる光路内に配置されている。

従って、フィルタ装置１３０及び光学モジュールが取り付けられた状態においては、光学モジュールに収容されたラボオンチップカートリッジの１つ若しくは複数の領域又はチャンバにおいて、複数の蛍光波長範囲の蛍光励起を実施し、それに続いて、イメージ領域を介して複数の蛍光波長範囲の蛍光検出を可能にすることができる。フィルタ支持体又はさらなるフィルタスライド２４０内に配置されたフィルタのフィルタ交換は、駆動装置を用いて平均０．５秒で可能になる。この目的のために、フィルタスライドとしてのフィルタ支持体２１０及びさらなるフィルタスライド２４０は、フィルタ領域２２０，２２５，２３０又はさらなるフィルタ領域の１つに収容されたそれぞれ１つのカラーフィルタをイメージ領域にスライドさせ、光学モジュールのイメージセンサによる検出を可能にするために、相互に並進的にスライドさせられる。各フィルタスライド２１０，２４０には、少なくとも１つのカラーフィルタ及び空き位置が含まれる。フィルタスライド２１０，２４０は、１つの実施例によれば、ボールベアリングレール上において並進的に摺動するように形成されている。これは、２５０万回以上のフィルタ交換にわたってフィルタスライド２１０，２４０のメンテナンスフリー動作を可能にする。フィルタスライド２１０，２４０の位置は、センサによって検出され、監視される。このようにして、総てのフィルタ要素の順次連続する移動の間のフィルタスライド２１０，２４０の最小の移動距離が可能になる。

図３は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置１３０の概略図を示している。ここでは、図２に示されるフィルタ装置の実施例の平面図が示されており、それに応じて、支持体要素２０５上にはフィルタ支持体２１０が、直線的に可動なフィルタスライドとして配置されており、さらに、このフィルタ装置１３０は、さらなるフィルタスライド２４０と、ベルト駆動部としての駆動装置２１５とを含む。ここに示される実施例によれば、フィルタスライド２１０及びさらなるフィルタスライド２４０は、プーリとも称される駆動ローラ３０５上の電気モータを用いた歯付きベルト２３５によって別個に駆動される。フィルタスライド２１０及びさらなるフィルタスライド２４０の位置は、この場合、ここに示される実施例によれば、光電センサ３１０を用いて監視される。例えば、光電センサ３１０は、支持体要素２０５の側壁に配置され、この場合、フィルタスライド２１０，２４０の異なる位置には、光電センサ３１０からの異なる距離が割り当てられている。

さらに、第１のフィルタ領域２２０は、ここに示される実施例によれば、光学フィルタ３１５又は空き位置３２０として形成される。付加的又は代替的に、第２のフィルタ領域２２５は、光学フィルタ３１５又は空き位置３２０として形成される。ここでは、例示的に、第１のフィルタ領域２２０及び第２のフィルタ領域２２５は、光学フィルタとして形成され、第３のフィルタ領域２３０は、空き位置として形成されている。例えば、空き位置３２０を形成するために、フィルタ空洞部が露出され、フィルタ領域２２０，２２５，２３０の１つを光学フィルタ３１５として形成するために、フィルタ空洞部の上に光学フィルタ３１５が配置されている。光学モジュールに接続された状態で、第１のフィルタ領域２２０に配置された光学フィルタ３１５、例えばカラーフィルタが、イメージ領域、即ち、光路内に配置されるようにフィルタスライド２１０が位置決めされている場合、さらなるフィルタスライド２４０は、例えば、空き位置３２０が第１のフィルタ領域２２０の下方に位置するように配置される。即ち、フィルタスライド２１０，２４０の一方がイメージ領域内のカラーフィルタとして光学フィルタ３１５の位置に位置決めされている場合、他方のフィルタスライド２１０，２４０は、空き位置にある。両方のフィルタスライド２１０，２４０が空き位置に設定され、ラボオンチップカートリッジの検出すべき領域が、励起光路によって照明されない場合、化学発光検出、自発光反応を検出することができる。両方のフィルタスライド２１０，２４０が空き位置３２０にあり、異なる励起波長が励起光路内において活性化される場合、イメージ領域全体の制御画像を記録することができる。

図４は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置１２５の概略図を示している。ここに示されるフィルタ装置１２５は、図１に基づいて説明された第１のフィルタ装置に類似し又は相当する。ここに示される実施例によれば、フィルタ支持体２１０は、回転可能なフィルタホイールとして設計されており、以下においてはフィルタホイール２１０とも称する。さらに、フィルタ装置１２５は、ここに示される実施例によれば、任意のさらなるフィルタホイール４０５を有する。このさらなるフィルタホイール４０５は、さらなる第１のフィルタ領域４１０と、さらなる第２のフィルタ領域４１５とを有する。フィルタホイール２１０及びさらなるフィルタホイール４０５は、ここでは、例示的に、それぞれ１つの第３及び第４のフィルタ領域を有する。駆動装置２１５は、フィルタホイール２１０も、さらなるフィルタホイール４０５も運動させるように構成されている。従って、駆動装置２１５は、さらなる第１のフィルタ領域４１０がさらなる光路内に配置されるさらなる第１の位置と、さらなる第２のフィルタ領域４１５がさらなる光路内に配置されるさらなる第２の位置との間において、さらなるフィルタホイール４０５を運動させるように構成されている。

ここに示す実施例によれば、これらのフィルタホイール２１０，４０５は、１つの平面内に位置するように相互に隣接して配置されている。さらに、フィルタホイール２１０及びさらなるフィルタホイール４０５は、駆動装置２１５の歯付きベルト２３５を用いて同期して回転可能である。

フィルタホイール２１０及びさらなるフィルタホイール４０５は、ここに示される実施例によれば、それぞれ４つのフィルタ領域４０５，４１０を有し、それらの上に光学フィルタが励起フィルタとして配置されている。さらに、これらのフィルタホイール２１０，４０５は、それぞれさらに、例えば、暗色画像若しくはノイズ画像を可能にするために、又は、化学発光検出を実施するために、それぞれ、必要に応じて光源、例えば、白色発光型励起発光ダイオードなどの光を遮断するための暗色位置を有する。

好適には、ここに示されるフィルタ装置１２５の形状は、例えば２００ミリメートル未満の幅を有するコンパクトな構造を可能にし、そこでは、ここに示されるように、フィルタホイール２１０，４０５ごとに５つのフィルタ領域を形成することが可能である。例えば、直径が２ミリメートルを超える直径を有するラボオンチップカートリッジ上に２つの励起領域がある場合、フィルタホイール２１０，４０５ごとに６つのフィルタ位置の配置構成も可能である。ここに示されるフィルタ装置１２５と、光学モジュールの励起光路内の駆動装置２１５との配置構成は、好適には、平均で０．５秒未満のフィルタ交換を可能にする。

図５は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置１２５を備えたアセンブリの概略図を示している。このアセンブリは、図４に基づいて説明したフィルタ装置に類似し又は相当するフィルタ装置１２５の他に、発光ダイオードの形態においてフィルタ装置１２５上に配置された２つの光源１０５を含む。フィルタ装置１２５に面する側に、各光源１０５は、光導波路（light guide）を含む。ここに示される光学モジュール用のアセンブリの機械的部品は、例えば、プラスチックとアルミニウムとにより製造されている。また、これらの部品は、光の反射と透過とを最小化するために、黒色又は暗色に陽極酸化される。

２つの光源１０５は、例えば、温度安定化され制御フォトダイオードを用いて強度監視される白色光源として実現することが可能である。ラボオンチップカートリッジの複数の領域又はチャンバを励起するために、それに応じて複数の光源１０５及びフィルタホイール２１０，４０５（ここでは、例示的にそれぞれ２つ）が、相互に隣接して配置されている。迅速なフィルタ交換のために、フィルタホイール２１０，４０５は、ベルト駆動部の形態の駆動装置２１５を用いて運動させられる。光源１０５の白色発光ダイオードの光は、任意に、光導波路を用いて、これらのフィルタ及びラボオンチップカートリッジ上の励起領域に案内される。

フィルタ装置１２５は、ここに示される実施例によれば、さらにセンサ５１０を含む。このセンサ５１０は、ここでは例示的に、光電センサとして設計されている。さらに、このセンサ５１０は、フィルタ支持体の位置を表すセンサ信号を提供するように構成されている。このセンサ信号は、駆動装置２１５の制御のために使用することができる。その他に、フィルタ装置１２５は、フィルタホイールとして設計されたフィルタ支持体２１０と、支持体要素２０５上に回転可能に配置されたさらなるフィルタホイール４０５と、を含む。

図６は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置１２５の概略図を示している。ここに示されるフィルタ装置１２５は、図４及び図５に基づいて説明したフィルタ装置に類似し又は相当する。フィルタホイールとしてのフィルタ支持体２１０と、さらなるフィルタホイール４０５とは、ここでは例示的に、それぞれ５つのフィルタ領域を有し、それらのうちのそれぞれ１つは光を遮断するためのいわゆる暗色位置として実現され、４つは光学フィルタとして実現されている。これらの光学フィルタは、ここでは例示的に、励起カラーフィルタとして設計され、フィルタホイール２１０，４０５上においてセンタリングされて位置決めされ、フィルタホイール２１０，４０５に固定されて接着されている。その際、フィルタホイールとしてのフィルタ支持体２１０及びさらなるフィルタホイール４０５内のこれらのフィルタ領域、ひいてはカラーフィルタは、両方のフィールド内においてそれぞれ同等のカラーフィルタが位置決めされ、同時にラボオンチップカートリッジ上の２つの位置が励起可能であるように位置決めされている。例えば、これらのカラーフィルタは、黒色、灰色、赤色、オレンジ色、青色を有している。

図７は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの一部の概略図を示している。この光学モジュールの一部として、例示的に２つの光源１０５が示されている。これらの光源１０５の各々には、円錐形に形成された光導波路７０５が配置されている。さらに、２つのレンズ７１０が示されており、それらのうちのそれぞれ１つは、光源１０５とは反対側の各光導波路７０５の端部に配置されている。ここに示される光学モジュールの一部は、フィルタホイールとしてのフィルタ支持体２１０の区分と、さらなるフィルタホイール４０５の区分とを含む。フィルタホイールとしてのフィルタ支持体２１０の一部及びさらなるフィルタホイール４０５の一部は、それぞれ、光導波路７０５とは反対側の、レンズ７１０の１つの各端部に配置されている。

光学モジュールは、ここに示される実施例によれば、２つ以上の光源１０５を含む。ここでは例示的に、２つの発光ダイオードが、光源１０５として並列に配置され、それぞれが漏斗状の光導波路７０５の１つと、レンズ７１０の１つとを有している。フィルタホイール２１０，４０５は、それらが、ギアを用いて相互に関連するように設定されている。モータギアは、以下の図８に基づいて示されるように、両方のフィルタホイール２１０，４０５を同時に運動させる。これらのサブユニットは、フィルタホイール２１０，４０５の下流において嵌合され、同等のリレーレンズを区分する。ただし、光導波路７０５の漏斗内のレンズ７１０により、光路は、空間的に分解される。これらのサブユニットは、相互に対称であるが、非対称に実装することも可能である。光源１０５の配置構成は、フィルタホイール２１０，４０５の構造及び歯列から生じる。

図８は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールのためのフィルタ装置１２５の一部の概略図を示している。ここでは、図７に基づいて説明した光学モジュールのためのフィルタ装置１２５の一部から、フィルタホイールとしてのフィルタ支持体２１０及びさらなるフィルタホイール４０５の配置構成が示されている。駆動装置２１５は、ここに示される実施例によればモータギア８０５を含む。このモータギア８０５は、フィルタ支持体２１０及びさらなるフィルタホイール４０５上のフィルタ領域の位置を設定するために、フィルタホイールとしてのフィルタ支持体２１０とさらなるフィルタホイール４０５とを同期させて回転させるように構成されている。その際、モータギア８０５の歯は、フィルタホイール２１０，４０５のリングギアに直接係合する。このようにして、歯付きベルトを省略することができる。

図９は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの一部の概略図を示している。光学モジュールの一部として、マクロレンズと組み合わせた光学モジュールのカメラ又はイメージセンサの全視野９０５が示されている。先の図面に基づいて説明された光源に類似し又は相当する光源を含む露光ユニットを用いて、２つの均一なスポット９１０，９１１が生成される。これらのスポット９１０，９１１は、光源１０５によって照明される、光学モジュール内に収容されたラボオンチップカートリッジの領域に対応している。スポット９１０，９１１は、表示されたスポット領域において均一な照明を有する。蛍光モードにおいて作業している場合は、フィルタに対応する蛍光体がそこで可視化される。分析フィルタを選択すれば、散乱光によってより多くの周辺を見ることができ、全視野９０５も観察することができる。さらに、スポット９１０，９１１は、定量的な蛍光測定が可能である領域を示す。この領域においては、定量的な吸収測定も可能である。局所的な解像度が必要になる反射光画像については、これは、長い露光時間と散乱光とによって達成することができる。所望の記録領域、測定すべき視野（英語表記；Region of Interest［ＲＯＩ］）は、ソフトウェアを介して選択することができる。所望の記録領域は、理論的には、画素と全視野９０５との間を移動する。動的視野選択は、データ量を低減するために使用することができるので、全視野９０５を記憶してデータパケットとして送信する必要はない。１つの画像は、ソフトウェア技術によって、種々の記録からの種々の所望の記録領域（ＲＯＩ）の組合せによって構築することも可能である。

図１０は、１つの実施例による、光学モジュール１００を備えたラボオンチップ分析装置１０００の概略図を示している。このラボオンチップ分析装置１０００内には、使い捨てマイクロ流体ユニットの形態のラボオンチップカートリッジ１１５が配置されている。このラボオンチップカートリッジ１１５上には化学薬品及び流体チャネルが存在する。例えば、光学モジュール１００とラボオンチップカートリッジ１１５との間には、固定的に定義されたインタフェースの形態において、制御ユニット、状態ユニット、機能ユニット及び検出ユニットが、ラボオンチップ分析装置１０００内に統合されている。中央制御ユニット１００５は、ラボオンチップ分析装置１０００の他の総てのユニットを調整する。この目的のために、制御ユニット１００５は、信号を伝送することができるように、ラボオンチップ分析装置００の以下のユニット、即ち、中央検出ユニットとして形成されている光学モジュール１００、音波を生成又は測定し得る音響ユニット１０１０、温度ユニット１０１５、ユーザインタフェース１０２０、空気圧ユニット１０２５、及び、種々のソフトウェア部分、例えば、アッセイ固有の評価アルゴリズムとデータメモリとを備えたライブラリ１０３０と接続されている。制御ユニット１００５は、事前定義されたステップのアッセイ固有のプロトコルを処理する。その際、制御ユニット１００５は、時間制御された順序により対応するユニットを起動させる。その際、この制御ユニットは、主にコマンドを送信する。ただし、制御ユニット１００５は、応答としてのデータを受信してそれを評価し、次いで、アッセイプロトコルの継続を決定し、プロトコルを動的に適合化させることも可能である。

ここに示されるラボオンチップカートリッジ１１５などのマイクロ流体ユニットを処理する能力を備えた、ここに示されるラボオンチップ分析装置１０００の実施例などのシステムの他に、同等のアーキテクチャと複数のマイクロ流体ユニットを処理する能力とを有する拡張されたシステムを達成することも可能である。その際、各マイクロ流体ユニット自体は、光学モジュール１００の形態において構造的に同等の固有の光学ユニットを得ることができる。代替的に、これらのマイクロ流体ユニットは、電動のｘｙステージ、即ち、２方向に可動なフレームを用いて光学モジュール１００が前後にスライドさせられ、連続画像が記録されるように配置することができる。

図１１は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールを動作させるための方法１１００のフローチャートを示している。ここに示される方法１１００は、上記において説明した光学モジュールの実施例を動作させるために使用可能である。本方法１１００は、第１の設定信号を提供するステップ１１０５と、第２の設定信号を提供するステップ１１１０と、第１のフィルタ交換信号を提供するステップ１１１５と、第２のフィルタ交換信号を提供するステップ１１２０と、を含む。ステップ１１０５の第１の設定信号は、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体を分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。分析モードに割り当てられた位置とは、例えば、図２及び図３に基づいて上記において説明したようなフィルタ支持体の第１の位置又は第２の位置であり得る。ステップ１１１０の第２の設定信号は、第２のフィルタ装置のフィルタ支持体を分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。ステップ１１１５の第１のフィルタ交換信号は、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体を、さらなる分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。ステップ１１２０の第２のフィルタ交換信号は、第２のフィルタ装置のフィルタ支持体をさらなる分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成されている。

以下においては、本方法１１００の例示的な１つの実施例、ひいては光学モジュールの第１及び第２のフィルタ装置の例示的な設定及びフィルタ交換手段を、画像記録のための種々のモードに基づいて説明する。分析モード「遮断」においては、光学ユニットの方向からの光路及び検出ユニットの方向への光路が被覆され、それに応じて、第１のフィルタ装置（フィルタＬＥＤとも称される）のフィルタ支持体と第２のフィルタ装置（フィルタカメラとも称される）のフィルタ支持体とが「シャッタ位置」に設定される。この分析モード「遮断」は、例えば、ＣＭＯＳチップのノイズ（Salt-and-Pepper-Noise）を測定するために使用される。分析モード「入射光」においては、フィルタ又は分析フィルタがＬＥＤ及びカメラの前には設定されない。ＬＥＤの前に種々のＬＥＤフィルタを相前後して収容し、相応に追加することも可能である。分析モード「入射光」においては、それに応じて、第１のフィルタ装置のフィルタ支持体の照明されたフィルタ領域に分析又は励起フィルタが配置され、第２のフィルタ装置のフィルタ支持体の照明されたフィルタ領域には、分析フィルタが配置され、又は、フィルタ装填なしで配置される。蛍光については、対応する励起及び発光フィルタが設定される。分析モード「蛍光」においては、励起フィルタが第１のフィルタ装置の対応するフィルタ領域に配置され、さらに、発光フィルタが第２のフィルタ装置のフィルタ領域に配置される。化学発光測定については、光源が遮断され、分析フィルタが使用される。分析モード「化学発光」においては、第１のフィルタ装置の対応するフィルタ領域には、「シャッタ」が存在し、第２のフィルタ装置のフィルタ領域には、分析フィルタが存在する、又は、フィルタ装填がない。これらのモードは、動的視野（ＲｏＩ）と組み合わせることができる。

図１２は、１つの実施例による、ラボオンチップ分析装置用の光学モジュールの使用の概略図を示している。本方法のフローにおける種々の視野を有する種々の記録モードの組合せが示されている。第１の記録モード１２０５は、例示的に、全視野を示す。ここでは、例えば、マイクロ流体ユニット、即ち、ラボオンチップカートリッジの姿勢を監視することができる。この情報を用いて、ラボオンチップカートリッジ用の相対座標系を設定することができる。このことは有意である。なぜなら、製造プロセスや機械的な所与条件により、各ラボオンチップカートリッジが分析ユニットやラボオンチップ分析装置内においてわずかにずれて載置される可能性があるからである。この情報は、一度測定する必要があり、同一のラボオンチップカートリッジを用いた後続の記録用のＲＯＩを動的に適合化することができる。そのような画像を用いれば、マイクロ流体チャネル内に流体が存在するかどうかを確定することができる。第２の記録モード１２１０は、蛍光によってアッセイ結果をどのように読み取ることができるかを示す。次のステップにおいて、第１の部分の第１の測定方法が完了し、サンプルが後続処理されると、第３の記録モード１２１５に基づいて示されるように、透過光モードにおける画像記録により、第１の方法から第２の方法への移行が成功したかどうか、又は、例えば空気がシステムに混入したかどうか、又は、混合が行われなかったかどうか、などを監視することができる。次いで、次のステップにおいては、第２の方法が、他の記録モードを用いて、ここに示される第４の記録モード１２２０で記録され得る。総てのステップにおいては、種々のフィルタ位置と視野とが同等の光学ユニットを用いて、光学モジュールで記録することができる。例として、本明細書においては、第１のステップにおいてサンプル材料が精製され、ＰＣＲを用いて増幅が行われ、ＰＣＲ産物の特異性がＤＮＡマイクロアレイを用いて検証されるアッセイが記載されている。普遍的な状況画像の他に、ここでは、分析対象内に気泡があるかどうかを明視野において繰返し測定することも可能である。次いで、ＰＣＲを、蛍光を用いて追従させることができる。例えば、これは、リアルタイムで、又は、そうでなければ開始点及び終了点の測定が行われる。次いで、マイクロアレイは、化学発光を用いて読み取ることができる。頻繁にＰＣＲ反応容器から空間的に分離されるマイクロアレイは、説明された分析ユニットシステムの配置に従ってラボオンチップカートリッジ上に容易に配置され、チャネルを用いて接続され得る。

図１３は、１つの実施例による、光学モジュールを備えたラボオンチップ分析装置の使用の概略図を示している。ここでは、例えば、図１０に基づいて説明されたようにラボオンチップ分析装置が使用される。例として、ここでは、ＬｏＣアッセイの進行状況を動的に監視するためのラボオンチップ分析装置の使用を示す。この目的のために、ここに示される記録モード１３０５で画像記録が行われる。それに続いて、評価が行われ、これは、ここでは第１のブロック１３１０によってマークされている。例えば、蛍光測定などの定量的測定が行われる場合、次いで、結果がその場で評価される。信号が通常の値に従ったアッセイに対応する場合、試験フロー又は測定が継続され、それに応じて、さらに記録モード１３０５も実行される。測定値に異常が発見された場合、異常につながった原因を分析するために、測定フィールドが他の分析モード１３１５、例えば、蛍光の代わりに入射光で測定される。偏差測定及び既知の異常との比較照合が行われ、これは、ここでは第２のブロック１３２０によってマークされている。偏差測定は、ここでは、考えられるエラーのライブラリと比較される。各アッセイには、異常についての種々の原因が存在する。これらは、種々の記録モードを用いることによって検査及び分析することが可能である。次いで、エラー分析においては、ライブラリと比較照合することができ、対応するエラーメッセージを返信することができ、これは、ここでは第３のブロック１３２５「エラーコード」によってマークされている。エラーがライブラリに記録されていない場合、これは、通信インタフェースを介してプラットフォームプロバイダに返信し、分析して新しい要素としてライブラリに記録することもできる。本方法は、引き続き、エラーメッセージに対応するライブラリからの指示に従って続行され、このことは、ここでは第４のブロック１３３０によってマークされている。

１つの実施例が、第１の特徴と第２の特徴との間に「及び／又は」結合を含む場合、これは、１つの実施形態による実施例が、第１の特徴及び第２の特徴の両方を有し、さらなる実施形態による実施例においては、第１の特徴のみ又は第２の特徴のみのいずれかを有するように解釈されるべきである。

Claims (12)

1. ラボオンチップ分析装置（１０００）用の光学モジュール（１００）のためのフィルタ装置（１２５，１３０）であって、前記光学モジュール（１００）は、光路を有する、フィルタ装置（１２５，１３０）において、
   前記光学モジュール（１００）内に配置可能である支持体要素（２０５）と、
   前記支持体要素（２０５）上に可動に配置され、第１のフィルタ領域（２２０）及び第２のフィルタ領域（２２５）を有するフィルタ支持体（２１０）と、
   駆動装置（２１５）と、
   を備え、
   前記駆動装置（２１５）は、前記第１のフィルタ領域（２２０）が光路内に配置される第１の位置と、前記第２のフィルタ領域（２２５）が光路内に配置される第２の位置との間において、前記フィルタ支持体（２１０）を移動させるように構成されている、
   ことを特徴とするフィルタ装置（１２５，１３０）。
2. 前記第１のフィルタ領域（２２０）及び／又は前記第２のフィルタ領域（２２５）は、光学フィルタ（３１５）又は空き位置（３２０）として形成されている、請求項１に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
3. 前記駆動装置（２１５）は、歯付きベルト（２３５）及び電気モータを備えたベルト駆動部として設計されている、請求項１又は２に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
4. 前記フィルタ装置（１２５，１３０）は、前記フィルタ支持体（２１０）の位置決めを表すセンサ信号を提供するように構成されたセンサ（３１０，５１０）を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
5. 前記フィルタ支持体（２１０）は、直線的に可動なフィルタスライド又は回転可能なフィルタホイールとして設計されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
6. 前記フィルタ支持体（２１０）は、直線的に可動なフィルタスライドとして設計され、前記フィルタ装置（１２５，１３０）は、さらなるフィルタスライド（２４０）を有し、前記さらなるフィルタスライド（２４０）は、前記支持体要素（２０５）上に可動に配置され、さらなる第１のフィルタ領域及びさらなる第２のフィルタ領域を有し、前記駆動装置（２１５）は、さらなる第１のフィルタ領域が光路内に配置されるさらなる第１の位置と、さらなる第２のフィルタ領域が光路内に配置されるさらなる第２の位置との間において、前記さらなるフィルタスライド（２４０）を移動させるように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
7. 前記光学モジュール（１００）は、さらなる光路を有し、前記フィルタスライドの第１の位置においては、前記第１のフィルタ領域（２２０）が光路内に配置され、前記第２のフィルタ領域（２２５）は前記さらなる光路内に配置されており、及び／又は、前記さらなるフィルタスライド（２４０）のさらなる第１の位置においては、前記さらなる第１のフィルタ領域が光路内に配置され、前記さらなる第２のフィルタ領域は前記さらなる光路内に配置されている、請求項６に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
8. 前記フィルタスライド及び前記さらなるフィルタスライド（２４０）は、少なくとも区分ごとに上下に配置され、相互に並進的にスライド可能である、請求項６又は７に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
9. 前記光学モジュール（１００）は、さらなる光路を有し、前記フィルタ支持体（２１０）は、フィルタホイールとして設計されており、前記フィルタ装置（１２５，１３０）は、さらなるフィルタホイール（４０５）を有し、前記さらなるフィルタホイール（４０５）は、前記支持体要素（２０５）上に回転可能に配置され、さらなる第１のフィルタ領域（４１０）及びさらなる第２のフィルタ領域（４１５）を有し、前記駆動装置（２１５）は、前記さらなる第１のフィルタ領域（４１０）がさらなる光路内に配置されるさらなる第１の位置と、前記さらなる第２のフィルタ領域（４１５）がさらなる光路内に配置されるさらなる第２の位置との間において、前記さらなるフィルタホイール（４０５）を運動させるように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
10. 前記フィルタホイール（４０５）は、相互に隣接して配置され、同期して回転可能である、請求項９に記載のフィルタ装置（１２５，１３０）。
11. ラボオンチップ分析装置（１０００）用の光学モジュール（１００）であって、
    光源（１０５）と、
    ラボオンチップカートリッジ（１１５）用の収容領域（１１０）と、
    イメージセンサ（１２０）と、
    前記光源（１０５）と前記収容領域（１１０）との間の励起光路（１３５）内に配置された、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の第１のフィルタ装置（１２５）と、
    前記収容領域（１１０）と前記イメージセンサ（１２０）との間の検出光路（１４０）内に配置された、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の第２のフィルタ装置（１３０）と、
    を備えていることを特徴とする光学モジュール（１００）。
12. 請求項１１に記載の、ラボオンチップ分析装置（１０００）用の光学モジュール（１００）を動作させるための方法（１１００）であって、
    第１のフィルタ装置（１２５，１３０）のフィルタ支持体（２１０）を分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成された第１の設定信号を提供するステップ（１１０５）と、
    第２のフィルタ装置（１２５，１３０）のフィルタ支持体（２１０）を分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成された第２の設定信号を提供するステップ（１１１０）と、
    前記第１のフィルタ装置（１２５，１３０）の前記フィルタ支持体（２１０）をさらなる分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成された第１のフィルタ交換信号を提供するステップ（１１１５）と、
    前記第２のフィルタ装置（１２５，１３０）の前記フィルタ支持体（２１０）をさらなる分析モードに割り当てられた位置に設定するように構成された第２のフィルタ交換信号を提供するステップ（１１２０）と、
    を含む方法（１１００）。

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