JP2022523382A - マトリックス液滴押出機、サンプルホルダおよびサンプル分析システム - Google Patents

マトリックス液滴押出機、サンプルホルダおよびサンプル分析システム Download PDF

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Abstract

マトリックス液滴押出機は、ケーシングと、１つ以上の試薬容器と、前記ケーシング上の複数の空気圧コネクタであって、それぞれが空気圧アクチュエータに接続されて、制御された空気圧を前記複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に提供するように構成された、複数の空気圧コネクタと、１つ以上の印刷ゾーンを有する液滴マトリックス押出表面であって、各印刷ゾーンが穿孔のアレイを備える、液滴マトリックス押出表面と、前記１つ以上の試薬容器から前記１つ以上の印刷ゾーンの穿孔のアレイを通して、１つ以上の試薬を分配し、前記１つ以上の試薬に空気圧を加えるときに、液滴のマトリックスを繰り返し生成するための液体管理チップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、サンプルを分析するためのシステムおよび方法に関する。
多くの場合、迅速に検査結果を受け取ることが、タイムリーな医学的診断のために重要である。タイムリーに結果を出すことを促進するために、様々なアプローチが使用されてきた。大規模で自動化された実験所では、多数のサンプルを迅速に検査することが可能になる。しかしながら、検査サンプル（例えば、血液、唾液、または他の検査材料）は、地域の診療所または他の施設から実験所に搬送されなければならない。ポイントオブケア（ＰＯＣ）検査とは、一般に、中央実験所以外で、例えば、患者がいる医療診療所または他の施設で実施される診断検査を意味する。長年の間に、可搬型機器、携帯型機器、および場合によってはハンドヘルド機器の利用可能性が増加したことで、病院環境から、職場、家庭、災害ケア施設、および地域の診療所を含む様々な医療環境へのＰＯＣ検査が移行するようになってきた。
ＰＯＣ検査の使用は、感染症、自己免疫状態、アレルギー、癌、心疾患、腸疾患など、多くの種類の診断に影響を及ぼしている。
典型的なＰＯＣ検査装置は、単一のサンプルに対して単一の診断検査を提供する。しかしながら、多くのシナリオでは、診断テストのパネルが必要とされている。したがって、そのような単一試験の典型的なＰＯＣ検査装置の使用では、診療所が、多種多様な異なるＰＯＣ装置を取得し、維持することを必要とし得る。
以下の実施形態およびその態様は、システム、ツール、および方法に関連して説明および図示されるが、これらは、例示的で事例となることを意図しており、範囲を限定するものではない。
したがって、本発明の一実施形態によれば、マトリックス液滴押出機が提供される。マトリックス液滴押出機は、ケーシングと、１つ以上の試薬容器と、ケーシング上の複数の空気圧コネクタであって、それぞれが空気圧アクチュエータに接続されて、制御された空気圧を前記複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に提供するように構成された複数の空気圧コネクタと、を含むことができる。マトリックス液滴押出機は、また、１つ以上の印刷ゾーンを有する液滴マトリックス押出表面であって、各印刷ゾーンが穿孔のアレイを備える、液滴マトリックス押出表面と、前記１つ以上の試薬容器から前記１つ以上の印刷ゾーンの穿孔のアレイを通して、１つ以上の試薬を分配し、前記１つ以上の試薬に空気圧を加えるときに、液滴のマトリックスを繰り返し生成するための液体管理チップとを含む。
本発明のいくつかの実施形態では、液滴マトリックス押出表面は、２つ以上の液滴の混合を可能にするためのパターンを備える。
本発明のいくつかの実施形態では、マトリックス液滴押出機は、前記１つ以上の印刷ゾーンを洗浄するための洗浄機をさらに含むことができる。
本発明のいくつかの実施形態では、洗浄機は、前記１つ以上の印刷ゾーンから離れたアイドル待機位置と、前記１つ以上の印刷ゾーン上の洗浄位置との間を移動するように構成される。
本発明のいくつかの実施形態では、洗浄機は、前記１つ以上の印刷ゾーンに洗浄剤を導入し、そこから洗浄剤を排出するための入口ポートを備える。
本発明のいくつかの実施形態では、マトリックス液滴押出機は、空気圧アクチュエータと、空気圧アクチュエータを制御するコントローラと、空気圧アクチュエータに接続された複数の空気圧ドッキングステーションコネクタを有するドッキングステーションと、をさらに含むことができる。
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラは、空気圧アクチュエータによって複数の空気圧コネクタのうちの１つの空気圧コネクタに圧力が印加される期間を制御するように構成される。
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラは、空気圧アクチュエータによって複数の空気圧コネクタのうちの１つの空気圧コネクタに印加される圧力を制御するように構成される。
本発明のいくつかの実施形態では、サンプルホルダは、ポケットを有するケーシングと、ポケットに挿入されるように、あるいはポケットから取り外せるように構成された１つ以上の基板パッチを有する取り外し可能なサンプルスライドと、サンプルスライドとケーシングのセクションとの間の１つ以上の密閉空間に液体サンプルを導入して、サンプル液体を前記１つ以上の基板パッチに吸収させるためのサンプルチャネルと、含むことができる。
本発明のいくつかの実施形態では、基板パッチは、膜を備える。
本発明のいくつかの実施形態では、膜は、ニトロセルロース、ガラス繊維、ナノメッシュ、プラスチックおよびガラスからなる材料の群から選択される材料を含む。
本発明のいくつかの実施形態では、サンプルホルダは、ケーシング上に複数の空気圧コネクタを含み、複数の空気圧コネクタのそれぞれは、前記１つ以上の密閉空間内へのサンプルまたは他の液体の層流を得るために、前記複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に制御された空気圧または真空を提供するために、空気圧または真空アクチュエータに接続されるように構成される。
本発明のいくつかの実施形態では、サンプルホルダは、１種以上の他の液体を含む１つ以上の液体容器を含む。
本発明のいくつかの実施形態では、サンプルホルダは、ポケット内に完全に挿入されたときにサンプルスライドをロックするためのロックを含む。
本発明のいくつかの実施形態では、サンプル分析システムが提供され、サンプル分析システムは、空気圧アクチュエータと、１つ以上のサンプルホルダであって、ポケットを有するケーシングと、液体容器と、ポケットに挿入されるように、あるいはポケットから取り外せるように構成された１つ以上の基板パッチを備える基板を有する取り外し可能なサンプルスライドと、サンプルスライドとケーシングのセクションとの間の１つ以上の密閉空間に液体サンプルを導入して、サンプル液体を前記１つ以上の基板パッチに吸収させるためのサンプルチャネルと、を備える、１つ以上のサンプルホルダと、液体容器のうちの１つ以上から１つ以上の液体を、そのサンプルホルダ内のサンプルスライドに順次流れるように、またはサンプルスライドから順次離れて流れるように空気圧アクチュエータを制御するように構成されたコントローラと、基板上に印刷された１つ以上の試薬の複数のドットとサンプルが接触した後に、サンプルスライドを検査するための分析モジュールと、を含む。
本発明のいくつかの実施形態では、分析システムはまた搬送機構も含み、搬送機構は、前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれを、その搬送機構に沿った複数のステーションのうちの１つのステーションに順次搬送し、コントローラは、搬送機構を制御して、１つ以上のサンプルホルダのそれぞれが、複数のステーションの現在のステーションから複数のステーションの次のステーションに順次移動するように、搬送機構に前記１つ以上のサンプルホルダを移動させるようにさらに構成される。
本発明のいくつかの実施形態では、搬送機構は、回転可能なカルーセルを備え、複数の空気圧コネクタは、カルーセルの周囲上の位置で前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれの接続を可能にするように配置される。
本発明のいくつかの実施形態では、複数の空気圧コネクタは、カルーセルの周囲に沿って等間隔に配置された位置で、前記１つ以上のサンプルホルダの接続を可能にするように配置される。
本発明のいくつかの実施形態では、複数のステーションは、マトリックス液滴押出機が取り付け可能である少なくとも１つのドッキングステーションを備え、ドッキングステーションは、マトリックス液滴押出機の複数のドッキング空気圧コネクタに接続するための複数のドッキングステーションコネクタを備え、ドッキングステーションは、ドッキングステーションコネクタのそれぞれに選択的に圧力を印加して、マトリックス液滴押出機の１つ以上の試薬容器からマトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面上への液滴の押出を制御し、複数の試薬液滴を形成するように、コントローラによって制御可能である。
本発明のいくつかの実施形態では、前記少なくとも１つのドッキングステーションは、試薬キャニスタを空にして、前記１つ以上の試薬容器のうちの１つ試薬容器に入れるための機構を備える。
本発明のいくつかの実施形態では、分析システムは、１つ以上のサンプルホルダのそれぞれの基板を操作して、基板を液滴マトリックス押出表面と接触させて配置し、複数の試薬ドットを基板上に押し出すことを可能にし、基板を分析モジュールに曝露するように、コントローラによって制御される機械システムを含む。
本発明のいくつかの実施形態では、機械システムは、空気圧によって制御される。
本発明のいくつかの実施形態では、機械システムは、液滴マトリックス押出表面の洗浄を可能にするために、液滴マトリックス押出表面に対して配置されるように構成されたリンスチャンバを備える。
本発明のいくつかの実施形態では、分析モジュールは、基板の画像を取得するための光学システム、または基板の電気的特性を測定するための電子システムを備える。
本発明のいくつかの実施形態では、基板は、基板上に予め押し出された１つ以上の試薬の前記ドットを含む。
本発明のいくつかの実施形態では、分析システムは、１つ以上の試薬の複数のドットを印刷するためのマトリックス液滴押出機をさらに含む。マトリックス液滴押出機は、ケーシングと、１つ以上の試薬容器と、ケーシング上の第二の複数の空気圧コネクタであって、第二の複数の空気圧コネクタのそれぞれが、空気圧アクチュエータに接続され、前記第二の複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に制御された空気圧を提供するように構成された、第二の複数の空気圧コネクタと、１つ以上の印刷ゾーンを有する液滴マトリックス押出表面であって、各印刷ゾーンが穿孔のアレイを備える、液滴マトリックス押出表面と、前記１つ以上の試薬容器から前記１つ以上の印刷ゾーンの穿孔のアレイを通して、１つ以上の試薬を分配し、前記１つ以上の試薬に空気圧を加えるときに、液滴のマトリックスを繰り返し生成するための液体管理チップと、を含む。
本発明のいくつかの実施形態では、前記１つ以上の印刷ゾーンは、２つの印刷ゾーンを備える。
本発明のいくつかの実施形態では、分析システムは、前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれを、前記マトリックス液滴押出機に面する位置へ、およびそこから移送し、前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれのサンプルスライドを、前記１つ以上の印刷ゾーンのいずれかの上に配置するための移送機構をさらに含む。
本発明のいくつかの実施形態では、分析システムは、前記１つ以上のサンプルホルダの使用済みサンプルホルダを廃棄するための廃棄容器をさらに含む。
本発明をより良く理解し、その実際の適用を理解するために、以下の図面が提供され、参照される。図面は、例としてのみ与えられ、決して本発明の範囲を限定するものではないことに留意されたい。同様の構成要素には、同様の参照番号が付される。
本発明の可能な実施形態によるマルチサンプル分析装置を概略的に示す。 図１に示すのと概ね同様のマルチサンプル分析装置のブロック図である。 おそらく図２に示すのと同様であるマルチサンプル分析装置の搬送分析システムの一例を概略的に示す。 図３Ａに示す搬送分析システムの概略分解図である。 図３Ａに示す搬送分析システムの概略上面図である。 図３に示す搬送分析システムのカルーセルの一例を概略的に示す。 図３に示すようなマルチサンプル分析装置のサンプルホルダの一例を概略的に示す。 図６Ａに示すサンプルホルダ内のスライドに吸引を加えるためのチャンバを概略的に示す。 ドッキングステーションの一例に挿入されたマトリックス液滴押出機の一例を概略的に示しており、おそらく、図３Ａに示すような搬送分析システムで使用するのに適している。 図７Ａに示すドッキングステーションを概略的に示す。 図７Ａに示すもののようなマトリックス液滴押出機の後側を概略的に示す。 図７Ｃに示すようなマトリックス液滴押出機の一例の概略断面である。 おそらく図７Ａに示すようなマトリックス液滴押出機によって試薬ドットがその上に押し出されたスライドの一例を概略的に示す。 図３Ａに示すような搬送分析システムの一例のサンプルホルダのための可能なステーションを概略的に示す。 本発明の一実施形態に従って、マルチサンプル分析装置の可能な動作方法を示すフローチャートである。 試薬ドット印刷システムの一例を概略的に示す。 独立型サンプル処理システムの一例を概略的に示す。 本発明のいくつかの実施形態によるマルチサンプル分析装置のサンプルホルダ１２００の正面図であり、サンプルスライドが内部に挿入されている。 本発明のいくつかの実施形態によるマルチサンプル分析装置のサンプルホルダ１２００の正面図であり、サンプルスライドが引き出されている。 本出願のいくつかの実施形態に従って、二重印刷アッセイを実施するように構成されたマトリックス液滴押出機で、サンプルスライドが第一の印刷位置にあるのを示す。 本出願のいくつかの実施形態に従って、二重印刷アッセイを実施するように構成されたマトリックス液滴押出機で、サンプルスライドが第二の印刷位置にあるのを示す。 本発明のいくつかの実施形態によるマトリックス液滴押出機の背面を示す。 図１３Ａおよび図１３Ｂに示すマトリックス液滴押出機の洗浄機の正面図である。 本発明のいくつかの実施形態に従って、二重印刷アッセイ能力を有するサンプル分析システムの概略図である。
説明を簡潔で明確にするために、図面に示される要素は、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことが理解される。例えば、いくつかの要素の寸法は、明確にするために、他の要素に対して誇張されることもある。さらに、適切であると考えられる場合、参照番号は、同様の要素を示すために、図面の中で繰り返し使用されることもある。
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が記される。しかしながら、これらの特定の詳細なしでも、本発明を実施し得ることを当業者は理解しよう。他の場合では、周知の方法、手順、構成要素、モジュール、ユニットおよび／または回路は、本発明を曖昧にしないように、詳細に説明しなかった。
本発明の実施形態はこの点において限定されないが、例えば、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「決定する」、「確立する」、「解析する」、「チェックする」等の用語を利用する考察は、コンピュータのレジスタおよび／またはメモリ内の物理的（例えば、電子）数量として表されるデータを操作および／または変換し、コンピュータのレジスタおよび／またはメモリ内、または演算および／またはプロセスを実行する命令を記憶し得る他の情報記憶媒体（例えば、メモリ）内の物理的数量として同様に表される他のデータにする、コンピュータ、計算プラットフォーム、計算システム、または他の電子計算装置の操作および／またはプロセスを指し得る。本発明の実施形態はこの点において限定されないが、「複数」および「複数の」という用語は、本明細書で使用される場合、例えば、「多数」または「２つ以上」を含み得る。「複数」または「複数の」という用語は、本明細書の全体を通して、２つ以上の構成要素、装置、要素、ユニット、パラメータなどを説明するために使用され得る。明示的に述べられない限り、本明細書において記載される方法の実施形態は、特定の順序またはシーケンスに拘束されない。さらに、記載される方法の実施形態またはその要素のいくつかは、同時に、同時点に、一緒に、発生または実行されることができる。特に明記されていない限り、本明細書で使用される接続詞「または」は、包括的である（記載された選択肢のいずれかまたは全て）と理解されるべきである。
本明細書のいくつかの実施形態は、コンピュータもしくはプロセッサ可読媒体などの物品、または、例えば、メモリ、ディスクドライブ、ＵＳＢフラッシュメモリなどの、コンピュータもしくはプロセッサ持続性記憶媒体を含むことができ、これらの媒体は、プロセッサまたはコントローラによって実行される場合に、本明細書で開示する方法を実行する命令、例えば、コンピュータ実行可能命令を符号化しているか、含んでいるか、または格納している。
本発明の少なくとも特定の実施形態によれば、分析または診断システム（例えば、ポイントオブケアシステム）は、１つ以上の（例えば、複数の）サンプルの非自動化または自動化された逐次的、化学的、生化学的、および／または他の分析および／または検査を可能にするように構成されてもよい。例えば、サンプルは、ヒトまたは動物の患者に由来する物質（例えば、ヒトもしくは動物の患者から抽出、排出または分泌された血液、唾液、尿、糞便、または他の種類の物質）、環境に由来する物質（例えば、水または他の液体、降雨、泥または土壌、植物から抽出または分泌された物質、または環境中に見出される他の材料）、工業製品に由来する物質（食品、燃料、潤滑剤、医薬品、洗浄および保守製品、美容製品、工業製品のために製造された物質、または他の工業製品）、および／または他の種類の物質または精製液体に由来する物質を含んでもよい。
本明細書では、ＰＯＣアプリケーション、システム、装置、および方法が、単なる例として参照されることに留意されたい。本明細書で説明されるシステム、装置、または方法は、医療診療所または同様の設定以外における設定で、使用または適用されてもよい。例えば、本明細書に記載される装置、システム、および方法は、中央実験所、工場（例えば、工業または製造用途）、現場（例えば、環境、地質、生物学、資源探査、または他の用途）、警察研究所（例えば、法医学用途）、または他の場所で使用されてもよい。したがって、本明細書におけるポイントオブケアへの言及は、任意の他の設定または用途に等しく適用可能であるものとして理解されるべきである。
検査システムがポイントオブケア診断システムとして効果的に機能し得るために、システムは承認された標準分析プロトコルに従うことができ、例えば、臨床検査室改善法（ＣＬＩＡ）標準、酵素免疫吸着測定（ＥＬＩＳＡ）プロトコル、ＤＮＡ／ＲＮＡ検査プロトコル、または別の承認されたプロトコルを満たすとともに、異なる患者由来のサンプルの混合防止のための標準を満たしている。
さらに、システムは、ユーザによる誤用（例えば、サンプルの不適切な挿入、またはサンプルへの検査の不適切な適用）を防止するように構成され得る。システムによって実行され得る検査は、過剰な時間（例えば、１０分～２０分以下）を必ずしも必要としない場合がある。多くの場合、定性的（例えば、イエス／ノー、陽性／陰性、存在／不存在、または同様）応答が十分なこともあり、場合によっては、定量的応答よりも好ましいこともある。
各サンプルは、別個のサンプルホルダの可能なスライド上の、膜のような基板上に広げることができる。サンプルホルダは、サンプルに検査プロトコルを適用した後に、処分または廃棄することができる単一回使用装置であってもよい。
例えば、サンプルホルダは、液体サンプルをサンプルホルダ内に導入することのできる１つ以上の開口部を含むことができる。例えば、各開口部は、液体サンプル、例えば、一滴の血液、または別の液体サンプルをサンプルホルダ内に引き込むために、内部毛細管内に開口してもよい。ユーザ、例えば、医療専門家または実験所技師、自己検査のために訓練された患者、または他のユーザは、例えば、バーコード、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、または他の方法を走査することによって、サンプルホルダを識別することができ、挿入されたサンプル（例えば、患者識別子）と一致させることができる。また、ユーザは、識別されたサンプルホルダ内の特定のサンプルに適用するために、検査プロトコルをシステムに入力するか、または他の方法でそれを指定することができる。
サンプルホルダは、１つ以上のステップの処理プロトコルをサンプルに適用するように構成されてもよい。典型的には、プロトコルは、サンプルをマトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面と接触させることを含んでもよい。例えば、スライドは、サンプルホルダから機械的に取り外され、液滴マトリックス押出表面に押し付けられてもよい。
液滴マトリックス押出表面がサンプルと接触しているとき、または接触する前に、マトリックス液滴押出機は、液滴マトリックス押出表面でマトリックス液滴押出機から開いている対応する穿孔のアレイを介して、試薬ドットのマトリックスを液滴マトリックス押出表面上に押し出す。押し出される試薬液滴の各マトリックス中の試薬の選択は、特定の検査プロトコルに固有であり得る。マトリックス液滴押出機は、複数の液体リザーバを含むように構成されてもよい。
マトリックス液滴押出機は、１つ以上の液体リザーバから、液滴マトリックス押出表面におけるマイクロ開口部または穿孔のアレイの特定の開口部に液体を導くように制御可能であり得るマイクロ流体チャネリングシステムを含み得る。導かれた液体は、開口部を介して液滴マトリックス押出表面上の所定の位置に押し出されて、サンプルホルダのスライド基材上のサンプルと接触させられる試薬ドットを形成し得る。
処理プロトコルは、典型的には、分析プロトコルのアプリケーションの結果（例えば、サンプル中の抗原などの特定の物質の存在）を示す光学的または電子的に検出可能な結果をもたらすように構成することができる。例えば、分析プロトコルは、１つ以上の試薬ドットと接触するサンプルスライドの領域の色または蛍光を変化させるように構成され得、この色は、サンプルの組成を示す。代替または追加として、試薬ドットの１つ以上と接触するサンプルスライドの領域は、サンプルの組成を示す特定の色で蛍光を発し得る。
代替または追加として、試薬ドットの１つ以上と接触するサンプルスライドの領域は、サンプルの組成を示す電気的特性の１つ以上の変化によって特徴付けられ得る。例えば、処理プロトコルは、サンプル中の１つ以上の抗原の存在を検出するために、サンプルが１つ以上の抗体または酵素に曝露される、免疫測定プロトコル（例えば、酵素免疫吸着測定（ＥＬＩＳＡ）プロトコル）を含み得る。
少なくともいくつかの例では、複数のサンプルホルダをそれぞれ複数のステーションのうちの１つ以上に搬送するために統合された搬送制御機構を含み得るマルチサンプル診断システムを提供することができる。搬送制御機構は、サンプルホルダの全てを１つのステーションから次のステーションに連続して同時に移送するように構成されてもよい。例えば、搬送機構は、直線状または円形のコンベヤまたはカルーセルを含むことができる。円形カルーセルの場合、サンプルホルダは、カルーセルの周囲に沿って配置されてもよい。場合によっては、そのようなカルーセルは、最大で８つのサンプルホルダ（例えば、典型的なＥＬＩＳＡプロトコルにおける最大数の処理ステップに対応する）、または別の数のサンプルホルダを同時に搬送するように構成されてもよい。
各サンプルホルダは、サンプルホルダが搬送機構内に挿入されるときに、搬送機構上の対応するコネクタと接続するように配置され得る複数の空気圧コネクタを含んでもよい。コネクタは、典型的には、空気圧チャネルおよび弁の配置を介して、加圧空気圧源または真空ポンプまたは他の吸引源に接続されてもよい。各サンプルホルダはまた、１つ以上のフィルタ、１つ以上の材料、典型的には、液体のリザーバ、および／または他の構造のうちの１つを含み得る。
サンプルホルダがいくつかのステーションに配置される場合、弁は、サンプルホルダ内の一定量の液体の移動を引き起こすように作動されてもよい。例えば、検査に適した血漿または血清を得るために、血液のサンプルを、フィルタ装置を通して抜き取ることができる。液体は、プロトコルの湿式法手順（例えば、洗浄、ブロッキング、または他のステップ）を実行するために、１つ以上のリザーバからスライドの基板上のサンプルまで引き出され得る。
搬送機構は、各サンプルホルダが、各サンプル上の処理プロトコルのステップの完了を可能にするのに十分な期間、各ステーションに留まるように構成されてもよい。例えば、多くの場合、典型的な分析プロトコルの最長のステップを実行するためには、１分の期間で十分であり得る。
診断システムは、１つ以上（例えば、２つ）のドッキングステーションを含んでもよく、そのドッキングステーションのそれぞれに、マトリックス液滴押出機が（例えば、作業日の開始時に、または他の方法で）接続されてもよい。いくつかのプロトコルの操作中に、サンプルホルダが、マトリックス液滴押出機を含む処理ステーションに導かれる場合、そのサンプルホルダのサンプル基板は、そのマトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面に対して（例えば、サンプルスライドをサンプルホルダから可能な取り外した後に）押されてもよい。したがって、サンプルは、試薬が既知の位置でサンプル上に印刷されるように、試薬のアレイと接触させることができる。
分析プロトコルの全てのステップがサンプルホルダ中のサンプルについて完了したときに、プロトコルを適用すると、１つ以上の光学的に評価可能が得られる場合がある。例えば、マトリックス液滴押出機上の既知の位置で試薬のドットと接触させたサンプルの領域の色を変更すること、またはサンプルの蛍光を変更することができる。場合によっては、サンプルの電気的特性、例えば、サンプルの抵抗または導電率、誘電率、または別の電気的特性を変更することができる。
このように、各試薬ドットの組成は、その位置によって既知であることに留意されたい。したがって、試薬が互いに空間的に分離されておらず、および／または液滴マトリックス押出表面でマトリックス液滴押出機から開放する所定の穿孔のアレイによっておそらく決定される所定のスキームで形成されていないシステムにおいて必要とされるように、各タイプの試薬が、明確に検出可能な効果によって（例えば、異なる検出可能な色または電気的特性によって）他のものと区別される必要はない。
サンプルホルダ内のサンプルに対する分析プロトコルの全てのステップが完了した後、搬送機構は、そのサンプルホルダを、分析モジュールを含むステーションに運ぶことができる。例えば、分析モジュールは、撮像装置（例えば、カメラ）と、照明源と、サンプルホルダ中のサンプルに対する処理プロトコルの任意の光学的効果、例えば、着色または蛍光を検出するための適切な光学系とを含み得る。
サンプルの画像を取得することができ、（例えば、サンプルホルダからサンプルスライドを取り出した後に、分析モジュールの表示領域に）、画像、または画像の分析結果を表示するか、さもなければ出力するか、またはユーザに伝達することができる。場合によっては、画像または結果は、後のレビュー、分析、または比較のために、格納されるか、または別の装置に送信され得る。分析モジュールは、処理されたサンプルの電気的特性を測定するために、電子構成要素を含むことができる。
分析モジュールによる撮像または分析の後、排出機構は、搬送機構からサンプルホルダを取り外すことができる。例えば、排出機構は、サンプルホルダを搬送機構から切り離すように構成されてもよい。傾斜したスライドまたは他の構造は、排出されたサンプルホルダが搬送機構または診断システムの他の構成要素の機能と干渉しないようにするのに十分な距離だけ離れて、排出されたサンプルホルダを取り外すことができるように構成され得る。
搬送機構は、サンプルホルダを搬送機構上に装填するための装填機構と協働してもよい。場合によっては、装填機構は、搬送機構上で空きが利用可能になるまで、１つ以上のサンプルホルダを保持するように構成されてもよい。例えば、装填機構は、回転可能なターンテーブル、または、１つ以上のサンプルホルダを保持することができ（例えば、３つのサンプルホルダ、または別の数のサンプルホルダを保持することができ）、搬送機構上の空の位置上にサンプルホルダを連続的に配置して、そのような空の位置が利用可能になるように構成された別の機械的構造を含むことができる。
場合によっては、試薬ドット印刷システムは、ＰＯＣ診断装置の一部としてではなく、独立型システムとして動作することができる。例えば、このような試薬ドット印刷システムは、ドッキングステーションと、関連するコントローラと、１つ以上の空気圧源（例えば、圧力アクチュエータまたは圧力源）とを含むことができる。マトリックス液滴押出機は、試薬ドット印刷システムのドッキングステーションに接続され得る。試薬ドット印刷システムは、マトリックス液滴押出機の液体管理チップを動作して、マトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面上にドットのアレイを制御可能に押し出すように構成されてもよく、マトリックス押出表面は、マトリックス液滴押出機から外向きに面する。本発明のいくつかの実施形態では、マトリックス液滴押出機は、マトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面上にドットの１つより多くのアレイ（例えば、２つ以上のアレイ）を制御可能に押し出すように構成されてもよく、マトリックス押出表面は、マトリックス液滴押出機から外向きに面する。
試薬ドット印刷システムは、試薬ドットをサンプルホルダに組み込む前に、スライド上に試薬ドットを印刷するように動作されてもよい。例えば、試薬ドット印刷システムは、中央実験所によって、あるいは独立型サンプル分析システムのためのスライドの製造業者によって動作されてもよい。試薬ドット印刷システムは、液滴マトリックス押出表面に対してスライドを自動的に配置するための機械システムを含んでもよく、あるいは液滴マトリックス押出表面に対するスライドの手動操作を可能にしてもよい。
試薬ドットのアレイが印刷されたスライドは、使用されるまでドットの試薬特性を保存する条件下で保管されてもよい。例えば、保管条件は、制御された温度、制御された湿度、光への限定された露出、または他の制御された条件のうちの１つ以上を含み得る。
使用前に、スライドは、サンプルホルダに挿入され得る。予め印刷されたスライドを有するこのようなサンプルホルダは、独立型サンプル分析システムにおいて利用され得る。例えば、サンプル分析システムは、１つ以上のサンプルホルダを保持するように構成されたサンプルホルダ装置を含み得る。サンプルホルダ装置は、コントローラと、１つ以上の空気圧源（例えば、吸引ポンプ）とを含んでもよい。
コントローラは、サンプルを濾過するために、スライド上にサンプルを広げるために、サンプルを１つ以上の液体物質に曝露するために（例えば、湿式法）、またはそうでなければサンプルホルダ内に液体の流れを引き起こすために、１つ以上のサンプルまたは他の液体物質の流れを引き起こしてもよい。サンプルホルダ装置は、任意の所与の時間に単一サンプルホルダ内の液体流を制御するように構成されてもよく、あるいは２つ以上のサンプルホルダ内の液体流を同時に制御するように構成されてもよい。
例えば、サンプルホルダ装置は、ＰＯＣ診断システムよりも小さく、単純で、安価であり得る。この場合、医師、現場作業者、または他のユーザは、ＰＯＣ診断システムを備えた診療所または他の施設から離れた場所で、試薬ドット印刷システムを使用して、簡単で効率的な方法で（スループットレートでは低いが）、予め印刷されたスライドを有するサンプルホルダとともに、そのようなサンプルホルダ装置を使用することができる。
図１は、本発明の可能な実施形態によるマルチサンプル分析診断装置を概略的に示す。
マルチサンプル分析装置１０は、複数のサンプルを同時に分析するように構成されてもよい。各サンプルは、サンプルホルダ１８内に収容されること、および／またはそれに取り付けられることもある。マルチサンプル分析装置１０の構成要素は、ハウジング１１内に封入することができる。マルチサンプル分析装置１０は、ＰＯＣ装置として利用されてもよい。
複数のサンプルホルダ１８は、サンプルホルダ開口部１６を介して、マルチサンプル分析装置１０に連続的に挿入または嵌合されてもよい。サンプルホルダ１８内のサンプル分析が完了すると、そのサンプルホルダ１８は、排出開口部２０を介してマルチサンプル分析装置１０から排出されてもよい。
サンプルホルダ１８内のサンプルの分析の前に、１つ以上（例えば、１つまたは２つ）のマトリックス液滴押出機１４が、マルチサンプル分析装置１０に挿入または適合されてもよい。例えば、マトリックス液滴押出機１４の挿入または結合を可能にするために、１つ以上のマトリックス液滴押出機開口部１２が提供され得る。代替または追加として、ハウジング１１のカバーは、１つ以上のマトリックス液滴押出機１４の挿入または結合を可能にするために開放可能であってもよい。
マトリックス液滴押出機１４は、サンプルホルダ１８に装填されたサンプルと接触させることができる、押出機１４の外側に面する表面に、またはその表面の上に、試薬の液滴のアレイを生成するように操作することができる。例えば、単一の押し出された液滴は、１００ｐＬ～２ｎＬの体積、２０ｐｍ～５００ｐｍの直径、および１００ｐｍ～３００ｐｍのドット間の間隔（例えば、単一タイプの試薬のドット間で２００ｐｍ、また異なる試薬間で３００ｐｍ）、または他の値を有し得る。
マルチサンプル分析装置１０は、マルチサンプル分析装置１０の操作を制御するように操作可能であり得る１つ以上のユーザコントローラ２２を含み得る。マルチサンプル分析装置１０は、状態（例えば、現在挿入されているサンプルホルダ１８の数、別のサンプルホルダ１８が挿入され得るか否か、エラーメッセージ、および／または他の状態）、分析結果、および／または他の情報をマルチサンプル分析装置１０のユーザに伝達するための１つ以上の出力装置２４を含み得る。例えば、出力装置は、１つ以上のディスプレイスクリーン、インジケータライト、スピーカおよび／または他の可聴信号発生器、および／または他の出力装置を含み得る。
マルチサンプル分析装置１０は、外部装置２８との有線または無線接続を介して通信するように構成され得る。例えば、外部装置２８は、命令もしくはデータ（例えば、サンプルホルダ１８内のサンプルに関連する患者もしくは他の識別データ、特定のサンプルホルダ１８内のサンプルに対して行われる分析もしくは検査手順もしくはプロトコル、または他の命令）の入力、またはデータもしくはメッセージ（例えば、分析もしくは検査の結果）の出力を可能にし得る、コンピュータ、端末、または他の装置を含み得る。
マルチサンプル分析装置１０を動作するための電力は、電力コネクタ２６を介して供給されてもよい。典型的には、電力は、直流（ＤＣ）電源によって供給されてもよい。ＤＣ電源は、交流電源（例えば、主電源）、バッテリまたはバッテリパック、太陽電池、または他のＤＣ電源（例えば、２４Ｖの電圧、または別の電圧を有する）に接続されるアダプタを含み得る。
図２は、図１に示すマルチサンプル分析装置のブロック図である。
搬送分析システム４０は、搬送分析システム４０内の複数の所定のステーションにサンプルホルダ１８を搬送するように構成することができる。各ステーションにおいて、分析プロセスの１つ以上のステップを実行することができる。分析プロセスの完了後、マトリックス液滴押出機１４は、マルチサンプル分析装置１０から排出され得る。
搬送分析システム４０の動作は、コントローラ３６によって制御することができる。コントローラ３６は、プロセッサ３４によって生成される命令に従って、搬送分析システム４０の１つ以上の構成要素を動作させるように構成することができる。プロセッサ３４は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット３２を介して、他のユニットまたは装置と通信することができる。例えば、プロセッサ３４は、Ｉ／Ｏユニット３４を介して、ユーザコントローラ２２、出力装置２４、および外部装置２８のうちの１つ以上と通信することができる。
搬送分析システム４０は、搬送機構７０、分析モジュール５４、および機械システム５０を含むことができ、それらのそれぞれはコントローラ３６によって制御することができる。
搬送分析システム４０およびマルチサンプル分析装置１０の異なる構成要素を動作させるための電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３８を介して供給されてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３８は、電力コネクタ２６からの入力電圧を、搬送分析システム４０またはマルチサンプル分析装置１０の各構成要素に適した動作電圧に変換することができる。
図３Ａは、原理的には図２に示すものと概ね同様のマルチサンプル分析装置の搬送分析システムの一例を概略的に示す。図３Ｂは、図３Ａに示す搬送分析システムの概略分解図である。図４は、図３Ａに示す搬送分析システムの概略上面図である。図５は、図３に示す搬送分析システムのカルーセルを概略的に示す。
マルチサンプル分析装置１０の搬送分析システム４０の構成要素は、この任意の例では、システムベース４１に取り付けられてもよい。システムベース４１への取り付けによって、搬送分析システム４０の構成要素を互いに対して所定の位置および向きに配置することを可能にすることができる。搬送分析システム４０は、コントローラ３６に接続されてもよく、次いで、コントローラ３６は、搬送分析システム４０の構成要素の動作を制御するように構成されてもよい。
図示の例では、搬送機構７０は、カルーセル４２を含む。カルーセルモータ７４は、その軸を中心として、カルーセル４２を回転させるように作動することができる。カルーセル４２は、カルーセル４２の周囲に配置された複数のサンプルホルダ１８を搬送するように構成されてもよく、図示の例では、最大で、８か所にある８つのサンプルホルダを搬送するように構成されている。各サンプルホルダ１８は、サンプルホルダ保持構造１９によって保持することができる。カルーセル４２を連続的に回転させると、各サンプルホルダ１８を、カルーセル４２の周囲に分配された同数のステーション（例えば、図示の例では８つ）のそれぞれに導くことができる。カルーセル４２は、各サンプルホルダ１８が所定の期間（例えば、１分間、または別の期間）各ステーションに留まるように動作され得る。したがって、図示の例では、カルーセル４２を４５°の回転角度で回転させると、各サンプルホルダ１８を、ステーションのうちの１つから次のステーションに導くことができる。
装填機構４７は、１つ以上のサンプルホルダ１８をカルーセル４２上に装填するように構成され得る。装填機構４７は、１つ以上のサンプルホルダスロット４８を含み得る。図示の例では、装填機構４７は、３つのサンプルホルダスロット４８を含む。例えば、（図１または図５に示すように）サンプルホルダ開口部１６に挿入または嵌合または結合され得るサンプルホルダ１８は、サンプルホルダ挿入開口部１６と一致するように整列または付勢され得るサンプルホルダスロット４８に配置され得る。
装填機構４７が１つ以上の空のサンプルホルダスロット４８を含む場合、装填機構４７は、別のサンプルホルダ１８をサンプルホルダ開口部１６に挿入または結合できるようにするために、サンプルホルダスロット４８の１つをサンプルホルダ開口部１６と整列させるように回転することができる。サンプルホルダ１８がカルーセル４２から取り外され、空のサンプルホルダ保持構造１９が装填機構４７を含むステーションに回転されると、サンプルホルダ１８がサンプルホルダスロット４８の１つからカルーセル４２上のサンプルホルダ保持構造１９に装填され得る。したがって、装填機構４７は、マルチサンプル分析装置１０内へのサンプルホルダ１８の効率的な装填を可能にする緩衝機構として機能することができる。
サンプルホルダ１８をホルダプラットフォーム４５上のサンプルホルダ保持構造１９に装填して、ホルダプラットフォーム空気圧コネクタセット４３に接続することができる。
ホルダプラットフォーム４５上のホルダプラットフォーム空気圧コネクタ４３のセットの数は、いくつかの例では、カルーセル４２上に一度に装填することができるサンプルホルダ１８の最大個数（図示の例では８つ）を画定することができる。
サンプルホルダ１８がカルーセル４２上に装填されると、サンプルホルダ１８上の１つ以上の識別マーキングが識別リーダ６２によって読み取られ得る。例えば、識別リーダ６２は、バーコードスキャナ、ＲＦＩＤリーダ、またはサンプルホルダ１８上の識別マーキングを読み取ることができる他のセンサまたは装置を含むことができる。プロセッサ３４は、識別されたサンプルホルダ１８を、サンプルホルダ１８内のサンプルの供給源（例えば、患者または他の供給源）と、サンプル上で、またはサンプルに対して実行され得る可能な分析手順と関連付けるように構成され得る。
各サンプルホルダ１８は、分析のために液体のサンプルを保持するように構成されてもよい。各サンプルホルダは、カルーセル４２上の各サンプルホルダ位置において、ホルダ上のコネクタのグループと同数の空気圧コネクタを含むことができる空気圧コネクタセット４３に接続する（例えば、嵌合する）ように構成することができる空気圧コネクタのグループ（例えば、９つ、または別の数）を含むことができる。
カルーセル４２は、１つ以上の空気圧アクチュエータシステム４４（例えば、図示の例では、２つまでのサンプルホルダ１８を作動させるための１つの空気圧アクチュエータシステム４４）を含んでもよい。各空気圧アクチュエータシステム４４は、真空ポンプと、導管および弁の配置とを含んでもよい。１つの可能な例における弁の数は、カルーセル４２上のサンプルホルダ位置の数に、各サンプルホルダ位置における空気圧コネクタの数を乗じた数（例えば、８つのサンプルホルダ位置および９つの空気圧コネクタの配置の場合、７２）と等しくてもよい。
弁は、例えば、コントローラ３６によって選択的に作動されて、サンプルホルダ１８を通る１つ以上の液体（例えば、サンプル液体またはサンプルホルダ１８の液体リザーバからの液体）の流れを引き起こし得る。ホルダプラットフォーム空気圧コネクタ４３を有する空気圧アクチュエータシステム４４を接続する導管は、ホルダプラットフォーム４３に組み込むことができる。
搬送分析システム４０は、１つ以上（図示の例では２つ）のドッキングステーション５６を含むことができる。マトリックス液滴押出機１４は、ドッキングステーション５６の１つ以上に接続されてもよい。ドッキングステーション５６は、そのドッキングステーション５６に接続されたマトリックス液滴押出機１４へのインターフェースのセットを含むことができる。インターフェースは、マトリックス液滴押出機１４内のマイクロ流体チャネリングアセンブリを空気圧アクチュエータアセンブリ５８に接続するための空気圧コネクタのセットを含んでもよい。
マトリックス液滴押出機１４は、押出機１４から外側に向く外部液滴マトリックス押出表面５７１を有する、多孔液滴マトリックス押出層５７（図３Ｂ参照）を含んでもよい。典型的には、液滴マトリックス押出層５７は、ステンレス鋼、または実質的に非吸収性で洗浄可能であり得る別の材料の平坦なスラブから形成され得る。各マトリックス液滴押出機１４は、試薬液滴のマトリックスを、穿孔のアレイを介して液滴マトリックス押出層５７の液滴マトリックス押出表面５７１上に押し出すように構成され得る。
マトリックス液滴押出機１４は、（例えば、マトリックス液滴押出機１４の調製のための施設において、または搬送分析システム４０のユーザによって）、マトリックス液滴押出機１４に別々に挿入可能な複数の試薬容器を保持するように構成されてもよい。特定の試薬は、試薬容器（または試薬容器の中身が空にされた試薬リザーバ）のうちの１つから、マイクロ流体チャネリングアセンブリによって、液滴マトリックス押出表面５７１上の特定の穿孔まで導かれ得る。次に、マイクロ流体チャネリングアセンブリの構成は、例えば、特定のサンプルホルダ１８内のサンプルに対して実行される特定の分析の現在のステップに従って、ドッキングステーション５６を介してコントローラ３６によって制御され得る。
例えば、搬送分析システム４０は、液滴マトリックス押出表面５７１への試薬の流れを（マイクロ流体チャネリングアセンブリを介して）もたらし、制御するための空気圧を生成するように構成された圧力アクチュエータ６０を含み得る。例えば、圧力アクチュエータ６０は、１つ以上の圧力ポンプと、１つ以上の圧力調整弁または構造とを含むことができる。
機械システム５０は、サンプルホルダ１８、および搬送分析システム４０の他の操作可能な構成要素を操作するように構成され得る。例えば、機械システム５０は、サンプルホルダ１８を把持し、操作し得る１つ以上の機械アーム５１を含み得る。機械システム５０の構成要素は、空気圧で作動させることができる。例えば、機械システム５０は、圧力ポンプ６６を含んでもよい。複数の内部弁は、機械アーム５１または機械システム５０の他の構成要素の移動を制御するように操作され得る。
カルーセル４２の回転は、マトリックス液滴押出機１４が配置されているステーションにサンプルホルダ１８を導くことができる。そのサンプルホルダ１８のサンプルがマトリックス液滴押出機１４の液滴マトリックス押出表面５７１と接触して配置される場合、コントローラ３６は、機械アーム５１を動作して、そのサンプルホルダ１８のサンプルスライドをサンプルホルダ１８から持ち上げて、サンプルスライドを液滴マトリックス押出表面５７１に対して押し付ける。例えば、機械アーム５１の把持構造７２は、例えば、サンプルスライド８０の構造７９（図６Ａ）を使用して、スライドを把持し、操作するように構成され得る。
典型的には、試薬は、サンプルホルダ１８のスライドが液滴マトリックス押出表面５７１と接触している場合に、液滴マトリックス押出表面５７１の穿孔を介して押し出され得る。このようにして、サンプルとの接触前の試薬液滴の蒸発を防止することができる。
サンプルを液滴マトリックス押出表面５７１と接触させた後、別のサンプルを液滴マトリックス押出表面５７１と接触させる前に、液滴マトリックス押出表面５７１を洗浄してサンプルの痕跡を除去することができる。例えば、機械アーム５１は、リンスチャンバ６８を含むことができる。リンスチャンバ６８は、リムがガスケット（例えば、Ｏリングまたは他のガスケット）を含む浅い（例えば、約１００ｐｍの深さを有する）窪みを含んでもよい。
液滴マトリックス押出表面５７１からスライドを取り外した後、機械アーム５１は、リンスチャンバ６８を液滴マトリックス押出表面５７１に押し付けることができる。例えば、リンスチャンバ６８のガスケットは、リンスチャンバ６８と液滴マトリックス押出表面５７１との間にシールを形成することができる。次に、マトリックス液滴押出機１４を動作させて、液滴マトリックス押出表面５７１のリンス入口開口部を介して、リンスチャンバ６８をリンス液で満たすことができる。リンスチャンバ６８が満たされた後、マトリックス液滴押出機１４は、リンスチャンバ６８からリンス液を、例えば、液滴マトリックス押出表面５７１のリンス出口開口部を介して、除去するように動作されてもよい。
リンスチャンバ６８の代替または追加として、機械システム５０または機械アーム５１は、液滴マトリックス押出表面５７１の洗浄を容易にするために、１つ以上のブラシ、パッド、ワイパ、または他の構造を備えてもよい。
典型的には、分析プロトコルの全てのステップをサンプルホルダ１８内のサンプルに適用した後、そのサンプルホルダ１８は、分析モジュール５４を含むステーションまで回転させることができる。例えば、分析モジュール５４は、１つ以上の撮像装置、光センサ、例えば、カメラ５４ａ、照明源、例えば、光源５４ｂ、または、例えば液滴マトリックス押出表面５７１で試薬のアレイと接触した後に、サンプルホルダ１８内のサンプルの光学的評価を可能にする他の構成要素を含んでもよい。分析モジュール５４は、１つ以上の電気接点、電圧源または電流源、電圧計または電流計、電子回路、集積回路、または、例えば、液滴マトリックス押出表面５７１で試薬のアレイと接触した後に、サンプルホルダ１８内のサンプルの電子評価のための他の構成要素を含んでもよい。
例えば、サンプルホルダ１８が分析モジュール５４を含むステーションに配置されると、機械アーム５１を操作して、サンプルスライドをサンプルホルダ１８から持ち上げ、分析モジュール５４に対する観察位置に配置することができる。例えば、分析モジュール５４は、周囲光と干渉することなく、サンプルによって反射する光または蛍光を発する光の画像を可能にすることができる遮光チャンバを含むことができる。スライドの取得された画像、または他のデータは、プロセッサ３４、外部装置２８、その両方、または別の宛先に通信され得る。
典型的には、そのサンプルが分析モジュール５４によって検査された後、サンプルホルダ１８は、カルーセル４２から取り外される。例えば、排出機構は、サンプルホルダ１８が排出開口部２０を介してマルチサンプル分析装置１０を出るように、サンプルホルダ１８をカルーセル４２から取り外すことができる。例えば、排出機構は、カルーセル４２から取り外されたサンプルホルダ１８がカルーセル４２から離れて排出開口部２０を通って外にスライドすることができる傾斜面を含むことができ、または傾斜面と協働することができる。典型的には、排出されたサンプルホルダ１８は、廃棄されてもよい。場合によっては、排出されたサンプルホルダ１８は、さらなる分析のために保存されてもよい。
図６Ａは、図１に示すマルチサンプル分析装置のサンプルホルダを概略的に示す。図６Ｂは、図６Ａに示すサンプルホルダ内のスライドに吸引を加えるためのチャンバを概略的に示す。
サンプルホルダ１８の構成要素は、ホルダケーシング７６に封入することができる。ホルダケーシング７６は、カルーセル４２のホルダプラットフォーム４５に接続するように構成することができる。サンプルホルダ１８の空気圧コネクタ７８は、ホルダプラットフォーム４５上のホルダプラットフォーム空気圧コネクタ４３に、従って、空気圧アクチュエータシステム４４に接続することができる。
サンプルホルダ１８内のサンプルに分析プロセスのいくつかのステップを適用する間、空気圧アクチュエータシステム４４は、１つ以上の空気圧コネクタ７８に吸引を加えることができ、一方、１つ以上の他の空気圧コネクタ７８は、ブリーザベント（ｂｒｅａｔｈｅｒ ｖｅｎｔ）を介して大気圧に接続することができる。空気圧コネクタ７８は、導管システム８８を介して、サンプルホルダ１８内の種々の構造に接続することができる。空気圧コネクタ７８に吸引および／または大気圧を選択的に適用すると、１つ以上の液体物質がサンプルホルダ１８の様々な構成要素の間を流れる可能性がある。
サンプルは、サンプルチャネル８２への１つ以上（例えば、２つ以上または別の数）の開口部を介して、サンプルホルダ１８の中に導入され得る。図示の例では、サンプルチャネル８２は、毛細管の形態であってもよい。例えば、毛細管の形態のサンプルチャンバ８２は、血液を含むサンプルに適してもよい。他のタイプのサンプルについては、他の形態のサンプルチャネルが提供されてもよい。例えば、他のタイプのサンプルチャネルまたはホルダは、吸着剤または接着性材料のストリップまたは質量、広がったチャンバ内への直接的な開口部、または他のタイプのチャネルまたは開口部を含むことができる。
ホルダカバー８７を取り外した後、サンプルをサンプルチャネル８２に導入することができる。例えば、サンプルは、穿刺された指からの血液の液滴（典型的には、例えば、サンプルの汚染を回避するために、以前の液滴が拭き取られた後の第三または第四の液滴）、または生物学的もしくは他の由来の別の液体を含み得る。サンプルがサンプルチャネル８２に装填されると、ホルダカバー８７を交換することができる。典型的には、サンプルをサンプルチャネル８２に装填した後（または場合によっては装填する前）に、バーコード、ＲＦＩＤタグ、またはサンプルホルダ１８の他の識別子を走査し、サンプルの由来（例えば、特定の患者）と、マルチサンプル分析装置１０によってサンプルに対して実行される分析手順とに関連付けることができる。
いくつかの場合、例えば、サンプルが血液サンプルである場合、分離が必要とされ得る。例えば、血液分析は、血漿を得るために、サンプルチャネル８２中の血液から血液細胞を分離することを必要とし得る。例えば、空気圧アクチュエータシステム４４によって、空気圧コネクタ７８、プラズマチャンバ８３、および血液分離器８９を介して吸引をサンプルチャネル８２に適用して、血液をサンプルチャネル８２から血液分離器８９を介してプラズマチャンバ８３に引き込むことができる。例えば、血液分離器８９は、フィルタ、マイクロチャネル、または他の技術を含むことができる。
ホルダカバー８７内の構造は、血液分離器８９を介してプラズマチャンバ８３内へ血液が流れることを可能にするブリーザベントとして機能することができる。適用される吸引（負圧）は、溶血（血液細胞の破裂）を回避するために、十分に弱くてもよい。サンプルが、血液分離器８９によって除去され得る生物学的細胞または他のタイプの懸濁粒子を含まない液体または溶液を含む場合、サンプルは、サンプルに実質的に影響を及ぼさずに、血液分離器８９を通して吸引され得る。場合によっては、サンプルホルダ１８は、このような他のタイプのサンプルのために、例えば、血液分離器８９なしで設計されてもよい。
サンプルホルダ１８は、サンプルスライド８０を含むことができる。サンプルは、サンプルスライド８０の基板８１に適用されてもよい。例えば、基板８１は、膜を含むことができ、膜は、ニトロセルロース、ガラス繊維、ナノメッシュ、プラスチック、ガラス、または基板８１に適用され得るサンプルおよび他の物質を吸収するための別の適切な材料から構成されるか、またはそれらを含み得る。基板８１が吸着剤である場合、サンプルまたは適用された試薬は、その表面に直交して基板８１に吸収され得るので、単位面積当たりの吸収されたサンプルまたは試薬の濃度は、非吸着剤表面について可能であるよりも高くなり得る。膜は、親水性／疎水性メッシュのウェブ上に置かれてもよく、そこで、メッシュの疎水性側が膜に面し、メッシュの親水性側が膜から離れて面する。ワックス、または他の疎水性材料は、膜の上側をコーティングするために、使用することができる。
基板８１に適用される物質、例えば、サンプルチャネル８２、プラズマチャンバ８３内のサンプル、または１つ以上の液体容器８４内に保持される液体物質は、シーリングガスケット８６によって境界付けられるホルダケーシング７６のセクションと、基板８１を含むサンプルスライド８０のセクションとの間の密閉空間８６１内に引き込むことができる。密閉空間８６１の寸法は、サンプルまたは他の液体の層流を促進するように（例えば、基板８１への液体の均一な適用を容易にするように）設計され得る。
場合によっては、吸引は、密閉空間８６１に適用され、一方、適用された物質の供給源は、両方とも空気圧コネクタ７８を介して、ブリーザベントに開かれている。密閉空間８６１が物質によって満たされると、チャンバ７７（図６Ｂ参照）を介して、密閉空間８６１に露出される側とは反対側の基板８１の側に吸引を適用することができ、一方、密閉空間８６１は、空気圧コネクタ７８を介してブリーザベントに開かれている。これにより、密閉空間８６１を満たす物質は、基板８１内に引き込まれ、基板８１内への物質の吸収を促進することができる。
場合によっては、図７Ｅに概略的に示すように、基板８１の表面は、２つ以上の基板セクション８Ｇに分割されてもよい。例えば、各基板セクション８Ｇは、別個のシーリングガスケットを設けてもよい。代替または追加として、基板８１自体は、１つ以上の仕切り７５を含むことができる。例えば、仕切り７５は、ある基板セクション８Ｇから別の基板セクションへの液体の拡散を抑止または防止する材料で作られてもよい。例えば、２つ以上の異なる基板セクション８Ｇに、異なる湿式法ステップを適用することができる。場合によっては、１つ以上の基板セクション８Ｇは、例えば、１つ以上のプロセスステップが適用されない、またはサンプルが適用されない、基準または制御セクションとして機能することができる。
種々の液体物質をサンプルホルダ１８内に保持することができる。典型的には、サンプルホルダ１８は、４～７個の液体容器８４を含むことができる。空気圧コネクタ７８の数は、液体容器８４から基板８１への液体の移送を可能にするように選択することができ、追加の空気圧コネクタ７８はブリーザベントに接続される。非結合例では、７つの液体容器８４を有するサンプルホルダ１８は、９つの空気圧コネクタ７８を含むことができる。同様に、４つの液体容器８４を有するサンプルホルダ１８は、６つの空気圧コネクタ７８を含むことができる。
特定のサンプルホルダ１８は、特定の分析手順または類似の分析手順のファミリーを、例えば、特定のタイプのサンプルに、適用するために構成され得る。例えば、サンプルホルダ１８の一部または全部は、（例えば、サンプルホルダ１８の製造業者またはユーザによって）ブリスターパック８５内にそれぞれ密閉される液体物質の選択を提供され得る（サンプルホルダ１８内に挿入可能な任意のタイプの密閉パッケージを含むと理解されるべきである）。ブリスターパック８５内の液体物質のシールによって、長期間にわたって、例えば、数ヶ月または数年にわたって、液体物質を貯蔵することが可能になる。
カルーセル４２のサンプルホルダ保持構造１９、またはカルーセル４２の周囲に沿ったステーションは、１つ以上のピンまたは突起（例えば、以下に記載されるように、ドッキングステーション５６の突起６１に類似する）を含み得、これらのピンまたは突起は、（例えば、機械システム５０によって）押し付けられ、ブリスターパック８５を穿孔し、そしてサンプルホルダ１８中のサンプルを分析する間に、その中身を空にして、基板８１に適用するための液体容器８４に入れるように（「湿式法」）構成される。
サンプルスライド８０は、例えば、機械システム５０の機械アーム５１または別の構成要素によって、ホルダケーシング７６から取り外され得る。例えば、サンプルスライド８０の基板８１は、マトリックス液滴押出機１４の液滴マトリックス押出表面５７１に対して配置され得るか、あるいは分析モジュール５４の中に配置され得る。サンプルスライド８０（図６Ａおよび６Ｂを参照のこと）は、液滴マトリックス押出表面５７１または分析モジュール５４との正確な位置合わせを容易にするために、位置合わせ構造７９を含み得る。
例えば、位置合わせ構造７９は、機械的構造（例えば、穴、窪み、ピン、突起、または他の機械的構造）、光学的構造（例えば、反射鏡、着色線、バー、ドット、パターン、または他の光学的構造）、電磁的構造、または他の構造を含み得、サンプルスライド８０を、例えば、液滴マトリックス押出表面５７１、マトリックス液滴押出機１４、分析モジュール５４、または他の場所における協働構造との正確な位置合わせを可能にする。
図７Ａは、図３Ａに示す搬送分析システムにおいて使用され得るドッキングステーションに挿入されたマトリックス液滴押出機を概略的に示す。図７Ｂは、図７Ａに示すドッキングステーションの概略対向図である。図７Ｃは、図７Ａおよび７Ｂにおいて部分的に見られるマトリックス液滴押出機の後側を概略的に示す。図７Ｄは、図７Ｃに示すマトリックス液滴押出機の概略断面である。
この例におけるドッキングステーション５６は、マトリックス液滴押出機１４が挿入され得る挿入空間６７を含む。例えば、マトリックス液滴押出機１４は、パックハンドル１５を使用して（例えば、液滴マトリックス押出表面５７１を汚染することなく）取り扱われ得る。
マトリックス液滴押出機１４のケーシング９１（図７Ｃ参照）は、ドッキングステーション５６の挿入空間６７内のドッキングステーションコネクタ６５（図７Ｂ参照）に接続可能であり得る複数のドッキング空気圧コネクタ９２を含んでもよい。マトリックス液滴押出機１４の内部構造は、例えば、ケーシング９１内で、ドッキング空気圧コネクタ９２を介して空気圧アクチュエータアセンブリ５８によって制御することができる。
マトリックス液滴押出機１４は、複数の試薬容器９３（図７Ｄを参照のこと）を含み得、そのそれぞれは、液体試薬または他の液体（例えば、洗浄液、油圧液、または他の液体、これらの全ては、便宜上、明確にするために、本明細書中で試薬と呼ばれる）を保持するためのものである。試薬液体は、試薬キャニスタ９４内に供給することができる。例えば、試薬キャニスタ９４は、試薬容器９３内に空にされ得るブリスターパックまたは他の密閉容器を含み得る。
ドッキングステーション５６に取り付ける前に、試薬キャニスタ９４は、例えば、マトリックス液滴押出機１４の製造者、販売業者、またはユーザによって、試薬容器９３の一部または全部のそれぞれに配置され得る。試薬容器９３に挿入するための試薬キャニスタ９４（例えば、それぞれが特定の液体試薬を収容する）の選択は、特定の施設または施設のタイプ（例えば、診療所、モバイル施設、病院、または他のタイプの施設）のために、または特定の目的（例えば、血液検査または他の臨床検査、物質の化学評価、または他の目的）のために、またはその他のために構成されてもよい。
液体試薬は、長期間（例えば、数ヶ月または数年）、にわたって試薬キャニスタ９４に保存され得る（本明細書中での試薬容器、キャニスタ、導管、または他の試薬構成要素もしくは構造への言及は、マトリックス液滴押出機１４の動作中に利用される任意の液体を保持するか、またはその流れを方向付けるための構成要素もしくは構造を意味するものと理解されるべきであることが理解されるべきである）。
マトリックス液滴押出機１４を挿入空間６７に挿入した後、ドッキングステーション５６の活性化プレート５９を操作して、例えば、作業期間（例えば、作業日）の開始時に、またはそうでなければ、マトリックス液滴押出機１４の挿入後であって、マトリックス液滴押出機１４の操作前に、操作のためにマトリックス液滴押出機１４を調製することができる。機構は、マトリックス液滴押出機１４の後側（例えば、液滴マトリックス押出表面５７１を含む側とは反対側）に向かって、前方に活性化プレート５９を押してもよい。
図示の例では、活性化プレート５９は、空気圧をプレート移動空気圧コネクタ６３に加えることによって、前方に押し進めることができる。
活性化プレート５９は、複数の突起６１、例えば、円筒形ピンまたは他の突起を含んでもよい。活性化プレート５９をマトリックス液滴押出機１４に押すと、突起６１を試薬キャニスタ９４に挿入することができる。突起６１を挿入すると、各試薬キャニスタ９４の一部が破裂するか、さもなければ、その試薬キャニスタ９４の中身を、その試薬キャニスタ９４が挿入されていた試薬容器９３内に押し込むことができる。
典型的には、液体試薬は、典型的な作業期間（例えば、１日）の間、試薬容器９３内に保管され得る。場合によっては、マルチサンプル分析装置１０は、液体試薬の使用可能な寿命を延ばすために（例えば、１日当たりのサンプル処理量が少ない施設での使用のために）、内部冷凍（例えば、ハウジング１１内に封入された冷凍構造）または外部冷凍（例えば、マルチサンプル分析装置１０またはマトリックス液滴押出機１４が挿入され得る冷凍ケース）のいずれかを提供され得る。
場合によっては、ドッキングステーション５６は、突起６１のサブセットを試薬キャニスタ９４のサブセットに別々に挿入するように構成されてもよい。例えば、ドッキングステーション５６は、複数の別個に動作可能な活性化プレート５９を含むことも、あるいは個々の突起６１または突起６１のグループを選択的に延伸、後退、または他の方法で動作させるための機構を含むこともできる。
試薬キャニスタ９４の中身を空にすることに加えて、活性化プレート５９をマトリックス液滴押出機１４に押し込むことによって、また、ドッキングステーションコネクタ６５のそれぞれを、マトリックス液滴押出機１４上の対応するドッキング空気圧コネクタ９２（図７Ｃを参照）に接続させることもできる。したがって、空気圧アクチュエータアセンブリ５８は、ドッキング空気圧コネクタ９２を介して、マトリックス液滴押出機１４に空気圧を供給するように作動されてもよい。
マトリックス液滴押出機１４が、液滴押出表面５７１を介して、試薬ドットのパターンを、印刷する場合、空気圧アクチュエータアセンブリ５８を動作して、液体試薬を試薬容器９３から、チャネル配置９６の試薬チャネル（図７Ｄ参照）を介して、液体管理チップ９８に、またはそれに向かって押し出すことができる。液体管理チップ９８は、１つ以上のドッキング空気圧コネクタ９２のそれぞれを液体管理チップ９８の１つ以上の空気圧で動作可能なゲート９５に接続するチャネル配置９６の複数の空気圧制御チャネル９７を介して制御可能であってもよい。
液体管理チップ９８は、試薬容器９３からの液体試薬の流れを制御して、チャネル配置９６を介して、液滴マトリックス押出表面５７１の特定の穿孔６９に導くように、制御導管および分配チャネル９９の内部配置を含み得る。例えば、チャネル配置９６および分配チャネル９９は、特定の試薬容器９３を、液滴マトリックス押出表面５７１の１つの穿孔に、より典型的には複数の特定の穿孔６９に接続するように配置され得る。試薬は、例えば、試薬容器９３において、空気圧が試薬に適用される場合に、分配され得る。空気圧で動作可能なゲート９５を閉じることにより、特定の穿孔６９を通る押し出しを防止することができる。
場合によっては、２つ以上の試薬容器９３が、単一の穿孔６９に接続され得る。例えば、２つ以上の試薬容器９３のうちの１つが最初に充填されてもよく、その一方で、別の試薬容器が充填されるのは、第一の試薬容器が空になったとき、または開いてから所定の期間が経過したときである。場合によっては、洗浄流体は、異なる試薬容器９３から試薬を連続的に押し出す間に、穿孔６９を介して押し出されてもよい。
場合によっては、単一の穿孔６９を介した２つ以上の異なる試薬の押出は、両方の試薬の混合物または他の組合せを含む液滴の形成を可能にし得る。例えば、穿孔６９は、２つ以上の分配チャネル９９への接続を可能にするために、細長くされ得る。別の例として、液滴マトリックス押出表面５７１は、溝または他の構造を含むことができ、溝または他の構造は、２つ以上の別個であるが隣接する穿孔６９によって押し出される異なる試薬間の混合を（例えば、１つ以上のチャネリング効果を介して）可能にするか、または容易にする。
液体管理チップ９８は、空気圧アクチュエータアセンブリ５８（図３および図４に示される）によって制御され、選択された試薬容器９３から特定の液体試薬を、液滴マトリックス押出表面５７１上の１つ以上の選択された穿孔６９に導くことができる。液体試薬は、その穿孔６９を介して押し出されて、例えば、サンプルスライド８０の基板８１上のサンプル上に、その試薬を印刷することができる。
図７Ｅは、試薬ドットが押し出されたスライドの一例を概略的に示す。
図示の例では、試薬ドット７１が基板８１上に印刷されている。図示の例では、基板８１は、仕切り７５によって複数の基板セクション８Ｇに分割されているが、基板８１は、単一の分割されていない表面（例えば、膜）であってもよい。図示の例では、試薬ドット７１は、ドット行７３に編成され、ここでは、隣接するドット行７３間の分離は、任意選択的で、単一のドット行７３内の隣接する試薬ドット７１間の分離よりも大きい。例えば、各ドット行７３は、単一の試薬の試薬ドット７１を含むものとすることができ（例えば、隣接する試薬ドット７１間の任意の混合が結果に影響を及ぼす可能性が低い場合）、異なるドット行７３は、混合を回避すべき異なる試薬のものとすることができる。
別個のドット行７３への試薬ドット７１の編成の代替または追加として、試薬ドット７１のグループは、別個の列、クラスタ、または別の方法で編成されてもよく、またはグループ間の分離なしに編成されてもよい。他の例では、基板８１の部分に、撥液剤をコーティングまたは注入して（例えば、ソリッドインクプリンタを使用して）、基板８１の所定の領域への吸収を制限することができる（例えば、基板８１上に別個のアッセイ領域を作成するために）。
図８は、図３に示す搬送分析システムのステーションへのサンプルホルダの搬送を概略的に示す。
ステーションＡ～Ｈは、カルーセル４２の周囲に分配されている。搬送機構７０は、矢印で示す方向に回転して、それぞれの装填されたサンプルホルダ１８を、ステーションＡ～Ｈのうちの１つから後続のステーションＢ～Ａに搬送するように構成され得る。サンプルホルダ１８が次のステーションに搬送された後、カルーセル４２は、所定の期間にわたって、静止したままである（例えば、回転しない）。
図９は、本発明の一実施形態に従って、マルチサンプル分析装置の可能な動作方法を示すフローチャートである。
本明細書で参照される任意のフローチャートに関して、フローチャートのブロックによって表される個別の動作への例示された方法の分割は、便宜上、明確にするためにのみ選択されていることを理解されたい。図示された方法を別個の動作に分割することも可能であり、同等の結果が得られる。図示された方法の個別の動作へのそのような代替の分割は、図示された方法の他の実施形態を表すものとして理解されるべきである。
同様に、特に断らない限り、本明細書で参照される任意のフローチャートのブロックによって表される動作の実行の図示された順序は、便宜上、明確にするためにのみ選択されていることを理解されたい。図示された方法の動作は、代替の順序で、または同時に実行されてもよく、同等の結果が得られる。図示された方法の動作のこのような新たな順序付けは、図示された方法の他の実施形態を表すものとして理解されるべきである。
ＰＯＣサンプル分析方法１００は、マルチサンプル分析装置１０のプロセッサ３６などのプロセッサによって、またはプロセッサ３６またはマルチサンプル分析装置１０と通信する別のプロセッサによって実行されてもよい。
サンプルホルダ１８を受け入れることができる（ブロック１１０）。例えば、サンプルホルダ１８は、サンプルホルダ挿入開口部１６を介してマルチサンプル分析装置１０に装填されてもよく、また搬送機構７０、例えば、カルーセル４２に装填されてもよい。図８に示す例では、サンプルホルダ１８は、例えば、装填機構４７を介してステーションＤのカルーセル４２上に装填される。
各サンプルホルダ１８は、搬送機構７０によって次のステーションに搬送され（ブロック１２０）、そこで、サンプルホルダ１８は、所定の期間（例えば、１分間、または別の適切な期間）にわたって、留まる。例えば、ステーションＤでカルーセル４２上に装填されたサンプルホルダ１８は、ステーションＥに搬送される。カルーセル４２上の他のサンプルホルダ１８も、同様に次のステーションに搬送される。
所定の期間にわたって、各ステーションに残っているサンプルホルダ１８に対してアクションを実行することができる（ブロック１３０）。実行されるアクションは、各サンプルホルダ１８に保持されたサンプルに対して実行されている分析プロセスの現在のステップに依存し得る。
例えば、ＥＬＩＳＡプロトコルのステップは、サンプルホルダ１８がステーションＡにあるときに、サンプルホルダ１８内のサンプルに適用され始めることができる。ＥＬＩＳＡプロトコルの後続のステップは、各後続のステーションＢ～Ｇで実行されることができる（タイプまたはＥＬＩＳＡプロトコル、例えば、間接またはサンドイッチＥｌｉｓａプロトコルに依存する）。この場合、サンプルが血液サンプルである場合、ステーションＤでのサンプルホルダ１８の装填とステーションＡでのＥＬＩＳＡプロトコルの第一のステップの適用との間に、ステーションＥ～Ｈのそれぞれで、サンプルチャネル８２から血液分離器８９を通って血液を流すことができる。
場合によっては、実行されるアクションには、サンプルホルダ１８に保持されたサンプルを処理することなく、ステーションで待機することも含むことができる。場合によっては、ステーションでの待機は、ＥＬＩＳＡプロトコルのインキュベーションステップを提供し得る。
場合によっては、このアクションは、図示の例ではステーションＢまたはＦにおいて、マトリックス液滴押出機１４の液滴マトリックス押出表面５７１上の試薬液滴のアレイと接触するようにサンプルを配置することを含むことができる。サンプルホルダ１８がステーションＢまたはＦに搬送されると、機械アーム５１は、サンプルスライド８０をサンプルホルダ１８から持ち上げ、基板８１を液滴マトリックス押出表面５７１と接触させることができる。例えば、サンプルが１つ以上の特異的抗原を含むか、または含むことが疑われる場合、試薬液滴のアレイは、検出分子（例えば、蛍光またはホースラディッシュペルオキシダーゼのような他の染料）が結合された１つ以上の特異的検出抗体を含み得る。典型的には、各試薬液滴の特定の中身は、例えば、隣接する試薬液滴の行または列において複製される。
液滴マトリックス押出表面５７１からスライド８０を取り外した後、機械システム５０は、リンスチャンバ６８を液滴マトリックス押出表面５７１上に配置することができる。次いで、空気圧アクチュエータアセンブリ５８を作動させて、洗浄流体をマトリックス液滴押出機１４の洗浄流体リザーバから洗浄流体入口を介してリンスチャンバ６８の中に流入させることができる。所定の期間の経過後、空気圧アクチュエータアセンブリ５８を作動させて、洗浄流体をリンスチャンバ６８から洗浄流体出口を介してマトリックス液滴押出機１４の廃棄流体リザーバの中に排出してもよい。機械システム５０は、液滴マトリックス押出表面５７１からリンスチャンバ６８を取り外すことができる。
少なくともいくつかのステーションでは、サンプルは、１つ以上の湿式法に供されてもよい。例えば、ＥＬＩＳＡプロトコルが適用される基板８１は、１つ以上のコーティング、洗浄、ブロッキング、または他のステップに供され得る。特に、コーティングするステップは、サンプルでコーティングすること、またはサンプルでコーティングする前に。捕捉抗体でコーティングすることを含むことができる。
サンプルホルダ１８が、分析モジュール５４を含むステーション（図示の例ではステーションＨ）に搬送されるとき、例えば、一部のまたは全部の処理ステップがサンプルに適用された後、サンプルは、分析モジュール５４によって検査されてもよい。例えば、機械システム５０は、サンプルスライド８０または少なくとも基板８１が分析モジュール５４、例えば、分析モジュール５４の遮光チャンバに挿入されるように、サンプルスライド８０をサンプルホルダ１８から持ち上げるように制御されてもよい。
次いで、分析モジュール５４は、例えば、様々なタイプの照明下で、または基板８１の蛍光下で、基板８１の１つ以上の画像を取得するように動作されてもよい。代替または追加として、分析モジュール５４は、基板８１上の位置の１つ以上の電気的特性を測定するために、電子機器を適用し得る。分析は、基板８１上の各位置における結果と、基板８１がその位置で接触するように配置された試薬との対応関係を決定することを含み得る。
分析は、試薬ドット（例えば、不規則な形状を有し得る）内の基板の測定された特性をマッピングすることを含み得る。分析は、統計的に有意な結果を計算するために、試薬ドットの異なる点、または同じ試薬の異なる試薬ドットにおける測定値を組み合わせることを含んでもよい。分析は、分析の結果を要約するレポートを準備することを含むことができる。
サンプルホルダ１８に対する全てのアクションが完了した場合（ブロック１４０）、機械システム５０を動作して、そのサンプルホルダ１８をカルーセル４２から取り外し、それをマルチサンプル分析装置１０から排出することができる（ブロック１５０）。典型的には、サンプルホルダ１８に対して行われる最終的なアクションは、分析モジュール５４によるサンプルスライド８０の検査である。
サンプルホルダ１８に対して実行されるべき追加のアクションが残っている場合（ブロック１４０）、そのサンプルホルダ１８は、次のステーションに搬送され（ブロック１２０）、追加のアクションが実行され得る（ブロック１３０）。
マトリックス液滴押出機１４は、サンプルスライド８０上に試薬ドットを予め印刷するための独立型試薬ドット印刷システムに組み込むことができる。同様に、予め印刷されたスライドは、独立型サンプル分析システムとともに使用するために、サンプルホルダ１８に組み込まれてもよい。
図１０は、試薬ドット印刷システムの一例を概略的に示す。
試薬ドット印刷システム２００を利用して、試薬ドット７１のアレイを表面に印刷することができる。特に、試薬ドット印刷システム２００を動作して、試薬ドット７１のアレイをスライド上に印刷して、試薬ドット７１が予め押し出される予め印刷されたサンプルスライド２０４を生成することができる。本明細書中で使用される場合、予め押し出すとは、基板８１上にサンプルを導入する前に、その基板８１上に試薬液滴を押し出すことを意味する
例えば、ドット印刷装置２０２は、ドッキングステーション５６を組み込むことができる。ドット印刷装置２０２は、ドッキングステーション５６に接続されるマトリックス液滴押出機１４の動作のための１つ以上の空気圧アクチュエータ２０３および導管を含んでもよい。ドット印刷装置２０２は、空気圧アクチュエータの動作を制御するために、コントローラ２０１を組み込んでもよく、またはそれと通信してもよい。例えば、コントローラ２０１は、空気圧アクチュエータ２０３の圧力アクチュエータ６０（図１０には図示せず）によって生成され、マトリックス液滴押出機１４の１つ以上のドッキング空気圧コネクタ９２に印加される圧力、または圧力アクチュエータ６０の動作時間、または圧力が１つ以上のドッキング空気圧コネクタ９２に印加される期間を制御するように構成することができる。
場合によっては、ドット印刷装置２０２は、ドット印刷装置２０２の動作を制御するために、ユーザ操作可能なコントローラを備えることができる。場合によっては、ドット印刷装置２０２の操作は、有線または無線接続を介してドット印刷装置２０２と通信する外部装置２８（例えば、コンピュータ、スマートフォン、または他の装置）を介して制御されてもよい。
例えば、ドット印刷装置２０２を、（例えば、薬剤師、医師、または他の訓練されたユーザが）動作して、予め印刷されたサンプルスライド２０４を生成し得る。典型的には、ドット印刷装置２０２を動作して、特定のユーザ（人または施設）が特定の条件（例えば、特定のプロトコルの適用のために、または特定の生理学的障害、毒素、汚染物質、もしくは液体サンプルの他の成分の検出のために）の下で、地理的位置（例えば、特定の条件が普及している場合）の下で、または他の特定の用途の下で、使用するために設計された複数の予め印刷されたサンプルスライド２０４を生成することができる。
予め印刷されたサンプルスライド２０４は、サンプルホルダ１８に直ちに挿入すること、あるいはサンプルホルダ１８に後で挿入するために、または他で使用するために、別々に保存することもできる。予め印刷されたサンプルスライド２０４、または予め印刷されたサンプルスライド２０４が挿入されたサンプルホルダ１８の保管は、予め印刷されたサンプルスライド２０４上に印刷された試薬ドットの完全性を保つように設計された制御された条件下で行うことができる。
図１１は、独立型サンプル処理システムの一例を概略的に示す。
サンプル処理システム２１０は、サンプルホルダ１８に導入されるサンプルに対して、１つ以上の処理ステップ、特に湿式法ステップを実行するように構成される。例えば、サンプル処理装置２１２は、サンプル処理装置２１２に挿入されるサンプルホルダ１８内の１つ以上のサンプルまたは他の液体の液体流を引き起こす空気圧アクチュエータを含むことができる。
サンプルホルダ１８が予め印刷されたサンプルスライド２０４を含む場合、処理されたサンプルは、予め印刷されたサンプルスライド２０４上の試薬ドットと相互作用して、光学的に評価可能な結果（例えば、色の変化または蛍光）を生成し得る。典型的には、サンプル処理装置２１２は、サンプル処理装置２１２に挿入されたサンプルホルダ１８内で行われる処理の後に、予め印刷されたサンプルスライド２０４を光学的または電子的に検査するための分析モジュール５４を含む。場合によっては、サンプル処理装置２１２は、予め印刷されたサンプルスライド２０４をサンプルホルダ１８から取り外すための機械システム（例えば、上述のような機械システム５０のいくつかの構成要素を有する）を含むことができる。他の場合には、ユーザは、分析モジュール５４による分析のために、予め印刷されたサンプルスライド２０４をサンプルホルダ１８から取り出すことができる。
例えば、サンプル処理装置２１２は、プライベートユーザ（例えば、患者）または多数のサンプルを分析する必要のない他のユーザが利用してもよい。したがって、サンプル処理デバイス２１２のユーザは、特定の検査のために、または限られた数の検査のために、予め印刷されたサンプルスライド２０４を購入し、適切なサンプルホルダ１８を利用して、サンプルに対して適切な湿式法ステップを実行し得る。
本発明のいくつかの実施形態によれば、サンプル分析装置は、マトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面上にドットの２つ以上のアレイを制御可能に押し出すように構成されたサンプルホルダおよびマトリックス液滴押出機を含むことができ、マトリックス押出表面は、マトリックス液滴押出機から外向きに面する。このような実施形態におけるサンプルホルダは、２つ以上の隔離ゾーンを有するサンプルスライドを含み得、サンプル分析装置は、サンプルスライドを操作して、例えば、１つまたは複数の第一の抗体剤の前記２つ以上の隔離ゾーン上への液滴のアレイの一次印刷を実行し、続いて、サンプルスライド上で前記２つ以上の隔離ゾーン上への１つまたは複数の第二の抗体剤の二次印刷を実行するように構成され得る。本発明のいくつかの実施形態によれば、様々な準備ステップ、例えば、洗浄、ブロッキング、および他のステップを、２つの印刷の間に実行することができる。
図１２Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるマルチサンプル分析装置のサンプルホルダ１２００の正面図であり、サンプルスライドが内部に挿入されている。図１２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるマルチサンプル分析装置のサンプルホルダ１２００の正面図であり、サンプルスライドが引き出されている。
サンプルホルダ１２００の構成要素は、ホルダケーシング７６ａ内に封入されてもよい。ホルダケーシング７６ａは、カルーセル４２または別のプラットフォームのホルダプラットフォーム４５に接続するように構成されてもよく、可動し得るか、あるいは所定の位置に固定され得る。サンプルホルダ１２００の空気圧コネクタ７８ａは、ホルダプラットフォーム空気圧コネクタを介して、空気圧アクチュエータシステムに接続することができる。
分析プロセスのいくつかのステップをサンプルホルダ１２００内のサンプルに適用する間、空気圧アクチュエータシステムは、１つ以上の空気圧コネクタ７８ａに吸引を適用し得、一方、１つ以上の他の空気圧コネクタ７８ａは、ブリーザベントを介して大気圧に接続され得る。空気圧コネクタ７８ａは、導管システム８８ａを介して、サンプルホルダ１２００内の種々の構造に接続されてもよい。空気圧コネクタ７８ａに吸引および／または大気圧の選択的適用すると、１つ以上の液体物質が、サンプルホルダ１２００の様々な構成要素の間を流れる可能性がある。
サンプルは、１つの（または複数の）サンプルチャネル８２ａへの１つ以上（例えば、２つまたは別の数）の開口部を介して、サンプルホルダ１２００の中に導入され得る。サンプルチャネル８２ａは、毛細管の形態であってもよく、例えば、血液を含むサンプルに適した毛細管の形態であってもよい。他のタイプのサンプルについては、他の形態のサンプルチャネルが提供されてもよい。例えば、他のタイプのサンプルチャネルまたはホルダは、吸着剤または接着性材料のストリップまたは質量、広がったチャンバ内への直接的な開口部、または他のタイプのチャネルまたは開口部を含むことができる。
サンプルは、サンプルチャネル８２ａに導入することができる。例えば、サンプルは、穿刺された指からの血液の液滴（典型的には、例えば、サンプルの汚染を回避するために、以前の液滴が拭き取られた後の第三または第四の液滴）、または生物学的もしくは他の由来の別の液体を含み得る。サンプルがサンプルチャネル８２ａに装填されると、ホルダカバー８７ａがサンプルチャネル８２ａの入口上に配置され、それを密閉することができる。典型的には、サンプルをサンプルチャネル８２ａに装填した後（または場合によっては装填する前）に、バーコード、ＲＦＩＤタグ、またはサンプルホルダ１２００の他の識別子を走査し、サンプルの由来（例えば、特定の患者の身元）、およびマルチサンプル分析装置によってサンプルに対して実行される分析手順と関連付けることができる。
いくつかの場合、例えば、サンプルが血液サンプルである場合、分離が必要とされ得る。例えば、血液分析は、血漿を得るために、サンプルチャネル８２ａ中の血液から血液細胞を分離することを必要とし得る。例えば、空気圧アクチュエータシステムによって、空気圧コネクタ７８ａ、プラズマチャンバ８３ａ、および血液分離器８９ａを介して吸引をサンプルチャネル８２ａに適用して、サンプルチャネル８２ａから血液分離器８９ａを介してプラズマチャンバ８３ａに血液を引き込むことができる。例えば、血液分離器８９ａは、フィルタ、マイクロチャネル、または他の分離技術を使用する別の装置を含むことができる。
ホルダカバー８７ａは、血液分離器８９ａを介してプラズマチャンバ８３ａ内に血液が流れることを可能にするブリーザベントを含むことができる。いくつかの他の実施形態では、サンプルホルダ１２００は、そのような他のタイプのサンプルのために設計されてもよい。
サンプルホルダ１２００は、サンプルホルダ１２００内のポケット１２０１に挿入されるように、あるいはそこから取り外されるように構成されたサンプルスライド８０ａを含むことができる。サンプルは、サンプルスライド８０ａの２つ以上の基板パッチ８１ａおよび８１ｂに適用され得る。例えば、基板パッチ８１ａおよび８１ｂは、それぞれ膜を含むことができ、膜は、ニトロセルロース、ガラス繊維、ナノメッシュ、プラスチック、ガラス、または基板パッチ８１ａおよび８１ｂに適用され得るサンプルおよび他の物質を吸収するための別の適切な材料から構成されるか、またはそれらを含み得る。基板パッチ８１ａおよび８１ｂが吸着剤である場合、サンプルまたは適用された試薬は、それらの表面に対して直角に基板パッチ８１ａおよび８１ｂに吸収され得るので、単位面積あたりの吸収されたサンプルまたは試薬の濃度は、非吸着剤表面について可能であるよりも大きくなり得る。
サンプルスライド８０ａがサンプルホルダ１２００のポケット１２０１の内側にあるとき、基板パッチ８１ａおよび８１ｂに適用される物質、例えば、サンプルチャネル８２ａ、プラズマチャンバ８３ａ、内のサンプル、または１つ以上の液体容器８４ａに保持される液体物質は、シーリングガスケット８６ａによって境界付けられるホルダケーシング７６ａのセクションと、基板パッチ８１ａまたは基板パッチ８１ｂを含むサンプルスライド８０ａのセクションのいずれかとの間の密閉空間８６１ａおよび８６１ｂに引き込むことができる。密閉空間８６１ａおよび８６１ｂの寸法は、サンプルまたは他の液体の層流を得るように（例えば、基板パッチ８１ａおよび／または８１ｂへのサンプルまたは１つ以上の種類の他の液体の均一な適用を容易にするように）設計され得る。
場合によっては、吸引は、密閉空間８６１ａおよび８６１ｂに適用され得、一方、適用された物質の供給源は、両方とも空気圧コネクタ７８ａを介して、ブリーザベントに開かれている。密閉空間８６１ａおよび／または８６１ｂが物質によって満たされると、チャンバ７７（図６Ｂ参照）を介して、密閉空間８６１ａおよび８６１ｂに露出される側とは反対側の基板８１ａの側に吸引を加えることができ、一方、密閉空間８６１ａおよび８６１ｂは、空気圧コネクタ７８ａを介してブリーザベントに開かれている。密閉空間８６１ａおよび８６１ｂを満たす物質は、それぞれ基板パッチ８１ａおよび８１ｂに引き込まれ、こうして、基板パッチ８１ａおよび８１ｂへの物質の吸収を促進することができる。
様々な液体物質をサンプルホルダ１２００内に保持することができる。典型的には、サンプルホルダ１２００は、複数の液体容器８４ａを含むことができる。空気圧コネクタ７８ａの数は、液体容器８４ａから基板パッチ８１ａおよび８１ｂへの液体の移送を可能にするように選択され得、追加の空気圧コネクタ７８ａはブリーザベントに接続される。
特定のサンプルホルダ１２００は、特定の分析手順または類似の分析手順のファミリーを、例えば、特定のタイプのサンプルに、適用するために構成され得る。例えば、サンプルホルダ１２００の一部または全部に、（例えば、サンプルホルダ１８の製造業者またはユーザによって）ブリスターパック８５ａ内にそれぞれ密閉される液体物質の選択を提供することができる（サンプルホルダ１２００内に挿入可能な任意のタイプの密閉パッケージを含むことができる）。
サンプルスライド８０ａは、サンプルスライド８０ａがサンプルホルダ１２００の内側に完全に挿入されたときに、サンプルスライド８０ａを所定の位置にロックするロック機構を含んでもよい。例えば、ロック１２２０を含むことができ、このロックは、サンプルスライド８０ａがサンプルホルダ１２００の内側に完全に挿入されたときに、ロック１２２０が、例えば、機械アームによって操作され、サンプルスライド８０ａをその位置に固定し、サンプルスライド８０ａをサンプルホルダ１２００から取り外すことが望まれるときに、ロック１２２０は、例えば、機械アームによって解放され、サンプルスライド８０ａを開放し、サンプルホルダ１２００から取り外すことができる。
図１３Ａは、本出願のいくつかの実施形態に従って、二重印刷アッセイを実施するように構成されたマトリックス液滴押出機で、サンプルスライドが第一の印刷位置にあるのを示す。
図１３Ｂは、本出願のいくつかの実施形態に従って、二重印刷アッセイを実施するように構成されたマトリックス液滴押出機で、サンプルスライドが第二の印刷位置にあるのを示す。
マトリックス液滴押出機１３００は、本発明のいくつかの実施形態によるサンプル分析システムにおいて使用されてもよい。
図１３Ｃは、本発明のいくつかの実施形態によるマトリックス液滴押出機１３００の背面を示す。
マトリックス液滴押出機１３００のケーシング９１ａは、ドッキングステーション（例えば、ドッキングステーション５６）のドッキングステーションコネクタ（例えば、ドッキングステーションコネクタ６５、図７Ｂ参照）に接続可能であり得る複数のドッキング空気圧コネクタ９２ａを含んでもよい。例えば、ケーシング９１ａ内のマトリックス液滴押出機１３００の内部構造は、空気圧アクチュエータアセンブリ（例えば、ドッキング空気圧コネクタ９２を介する空気圧アクチュエータアセンブリ５８）によって制御されてもよい。
マトリックス液滴押出機１３００は、複数の試薬容器（例えば、容器９３ａ）を含み得、そのそれぞれは、液体試薬または他の液体（例えば、洗浄液、油圧液、または他の液体、これらの全ては、便宜上、明確にするために、本明細書中で試薬と呼ばれる）を保持するためのものである。試薬液体は、様々なタイプの試薬容器、例えば、キャニスタの中に提供することができる。例えば、試薬キャニスタは、試薬容器に空にされ得るブリスターパックまたは他の密閉容器を含み得る。
マトリックス液滴押出機１３００は、試薬容器からの液体試薬の流れを制御して、チャネル配置を介して、液滴マトリックス押出表面５７１ａの特定の穿孔６９ａに導くように、制御導管および分配チャネルの内部配置を有する液体管理チップを含んでもよく、チャネル配置および分配チャネルは、特定の試薬容器を、液滴マトリックス押出表面５７１ａの１つの穿孔に、より典型的には複数の特定の穿孔６９ａに、接続するように配置されてもよい。試薬は、例えば、試薬容器において、空気圧が試薬に適用される場合に分配され得る。空気圧で動作可能なゲートを閉じることにより、特定の穿孔６９ａを通る押し出しを防止することができる。
押出マトリックス押出装置１３００の押出表面５７１ａは、２つ（またはそれ以上）の別々の印刷ゾーン１３０２ａと１３０２ｂを含むことができ、印刷ゾーンのそれぞれは、複数の穿孔６９ａを備えることができる。別個の印刷ゾーンは、サンプルスライド上のサンプル上に試薬を２回以上印刷することを必要とする分析プロセスに役立つことができる。
マトリックス押出表面５７１ａ上の印刷ゾーン１３０２ａおよび１３０２ｂを洗浄するために、洗浄機１３０４を設けることができる。洗浄機は、サンプルスライド８０ａが印刷ゾーンの上に配置されるとき、（図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように）待機（アイドル）位置に配置されてもよい。印刷ゾーンの洗浄が必要とされる場合、洗浄を行うために、洗浄機は、マトリックス押出表面５７１ａの印刷ゾーン１３０２ａおよび１３０２ｂの上の位置に（例えば、機械アームによって、または別の搬送機構によって）搬送され得る。
洗浄機１３０４は、印刷ゾーン上に洗浄剤（例えば、洗浄流体）を導入し、印刷ゾーンから洗浄剤を排出するための入口ポート１３０６を含むことができる。
サンプルスライド８０ａが印刷ゾーンの上にないとき、洗浄機１３０４を印刷ゾーンの上に配置して、乾燥した物質によって穿孔が閉塞することがないように、ガスケット１３０８ａおよび１３０８ｂによって結合された湿ったエンクロージャを穿孔６９ａの上に維持することができる。
図１３Ａおよび図１３Ｂに示すようなマトリックス液滴押出機は、二重（またはそれ以上の）印刷を必要とするサンプル分析システムでの使用に適している。例えば、分析プロトコル（例えば、ＥＬＩＳＡ）は、サンプルに第一の抗体を導入し、その後、サンプルに二次抗体を導入することが必要とすることがある。このようなプロトコルステップには、サンプルスライド上に抗体の第一のセットを印刷するステップと、第一の抗体を結合するステップと、結合しなかった第一の抗体の残りを洗浄するステップと、二次抗体の第二のセットを印刷するステップとを含むことができる。
本発明のいくつかの実施形態では、サンプル分析システムは、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すものなどの１つ以上のマトリックス液滴押出機を含むことができる。図１３Ａおよび図１３Ｂに示されるような２つ以上のマトリックス液滴押出機を有することで、印刷オプションの組合せを必要とする様々な分析プロトコルの実行が容易になり得る。したがって、例えば、各患者のサンプルについて、２つ以上の重なり合う印刷アッセイ、または複数の異なる検査（例えば、複数のバイオマーカーについて検査するためで、バイオマーカー検査パネルＡについて検査するための第一のマトリックス液滴押出機の上部印刷ゾーン、バイオマーカー検査パネルＢについて検査するためのその第一のマトリックス液滴押出機の下部印刷ゾーン、二重印刷アッセイを必要とするバイオマーカー検査パネルＣについて検査するための第二のマトリックス液滴押出機の上部印刷ゾーンおよび下部印刷ゾーンなど）を有する分析プロトコルを実施することが可能であり得る。
本発明のいくつかの実施形態によるサンプル分析システムは、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すようなマトリックス液滴押出機を含むことができる。サンプルスライド８０ａを、サンプルホルダ１２００から取り出し、第一の印刷ゾーン１３０２ａ上に配置することができ、第一の抗体の第一のアレイの印刷がサンプルスライド（例えば、サンプル膜）上で行われる。次に、サンプルスライド８０ａを第一の印刷位置から取り出し、サンプルホルダ１２００に戻し、追加の処理（例えば、洗浄）を行ってから、再びサンプルホルダ１２００から取り出し、第二の印刷ゾーン１３０２ｂ上に配置することができ、二次抗体の第二のアレイの印刷は、第一の抗体の印刷された第一のアレイ上で行われる。印刷ゾーンの１つの上に配置されると、サンプルスライド８０ａ（図１２Ｂを参照）の穴１２２７を使用して、適合するピンと協働して、サンプルスライド８０ａを適切な印刷ゾーンの上に適切に整列（位置合わせ）することができる。
本発明のいくつかの実施形態は、種々のアッセイ（例えば、直接アッセイ、間接アッセイ、サンドイッチアッセイなど）を実施する際に使用され得る。
図１３Ｄは、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すマトリックス液滴押出機の洗浄機１３０４の正面図である。
洗浄機１３０４は、２つ（またはそれ以上）の絶縁された洗浄エンクロージャ１３１０ａおよび１３１０ｂを含んでもよく、これらのエンクロージャは、例えば、それぞれ洗浄エンクロージャ１３１０ａおよび１３１０ｂを絶縁的に囲むガスケット１３０８ａおよび１３０８ｂによって互いに分離される。
洗浄剤（例えば、液体）を洗浄エンクロージャ１３１０ａおよび１３１０ｂに導入し、洗浄機をこれらの印刷ゾーンの上に置き、操作したときに、印刷ゾーン１３０２ａおよび１３０２ｂを洗浄するために、１回または複数回のサイクルでこれらのエンクロージャから排出することができる。洗浄機は、洗浄液を収容するための第一の容器と、印刷ゾーンを洗浄するために使用された後の洗浄剤を収容するための第二の容器とに接続されてもよい。
図１４は、本発明のいくつかの実施形態に従うサンプル分析システム１４００の概略図である。
サンプル分析システム１４００は、マトリックス液滴押出機１３００を収容するハウジング１４２０と、可動ドッキングステーション１４１５上のサンプルホルダ１２００を入力ポート１４０２からマトリックス液滴押出機１３００に面する位置に移動させるための、またはサンプルホルダ１２００をマトリックス液滴押出機１３００に面するドッキングステーション１４１５に移動させるための直線変位機構１４０４と、サンプルスライド８０ａと係合し、それをマトリックス液滴押出機１３００の押出表面上の少なくとも１つの印刷位置に持ち上げるための持上げ機構１４０６とを含むことができる搬送機構とを含むことができる。いくつかの実施形態では、持上げ機構１４０６は、サンプルスライド８０ａと係合し、それをマトリックス液滴押出機１３００の押出表面上の第一の印刷位置および／または第二の印刷位置に持ち上げるように構成される。印刷が完了した後、持上げ機構および／または変位機構１４０４は、撮像装置でサンプルスライド８０ａの画像を取得するために、撮像装置１４１６（例えば、カメラ）の前にサンプルスライド８０ａを配置する。画像を取得した後、サンプルスライド８０ａを有するサンプルホルダ１２００は、ポート１４２２を通って廃棄容器１４２４に廃棄され、そこに保持される。コントローラ１４１０が設けられ、変位機構１４０４、持上げ機構１４０６、ドッキングステーション１４１５、および撮像装置１４１６の動作を制御するように構成される。
搬送機構（例えば、変位機構および／または昇降機構）は、１つまたは複数の軌道、モータおよびトランスミッション、チェーンおよび／またはベルト、および／または物体を変位および／または昇降させるための任意の他の既知の１つまたは複数の機構を備えることができる。
サンプル分析システム１４００は、本発明のいくつかの実施形態によれば、患者の生体サンプル（例えば、血液、尿、唾液など）に対する様々な検査を実施するために、ポイントオブケアで使用されてもよい。各患者には、その患者の検査対象のサンプルが装填される単一のサンプルホルダを割り当てることができる。各患者のサンプルスライドは、例えば、上述のような様々な検査段階を受け、検査が完了すると、その患者のサンプルスライドを有するサンプルホルダは、廃棄容器内に処分されてもよい。時々、または廃棄容器が充填されると、廃棄容器はポート１４２６を介して空にされてもよく、または廃棄容器全体が新しい空の廃棄容器と交換されてもよい。使用済みのサンプルスライドを有する使用済みのサンプルホルダは、適切な医療基準に従って、生物学的廃棄物のために処理され得ることが好ましい。
様々な実施形態が、本明細書では開示されている。特定の実施形態の特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができ、したがって、特定の実施形態は、複数の実施形態の特徴の組合せとすることができる。本発明に係る実施形態の上記の記載は、例示および説明の目的で提示されている。開示された正確な形態で、本発明を網羅することも、あるいは限定することも意図するものではない。上記の教示に照らして、多くの修正、変形、置換、変更、および均等物が可能であることを、当業者は理解すべきである。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲内にあるような全てのそのような修正および変更を網羅することを意図していることを理解されたい。
本発明の特定の特徴を本明細書に例示し、説明してきたが、当業者には、多くの修正、置換、変化、および均等物が、今や思い浮かぶであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲内にあるような全てのそのような修正および変更を網羅することを意図していることを理解されたい。

Claims (29)

  1. マトリックス液滴押出機であって、
    ケーシングと、
    １つ以上の試薬容器と、
    前記ケーシング上の複数の空気圧コネクタであって、それぞれが空気圧アクチュエータに接続されて、制御された空気圧を前記複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に提供するように構成された、複数の空気圧コネクタと、
    １つ以上の印刷ゾーンを有する液滴マトリックス押出表面であって、各印刷ゾーンが穿孔のアレイを備える、液滴マトリックス押出表面と、
    前記１つ以上の試薬容器から前記１つ以上の印刷ゾーンの穿孔のアレイを通して、１つ以上の試薬を分配し、前記１つ以上の試薬に空気圧を加えるときに、液滴のマトリックスを繰り返し生成するための液体管理チップと、
    を備える、マトリックス液滴押出機。
  2. 前記液滴マトリックス押出表面は、２つ以上の液滴の混合を可能にするためのパターンを備える、請求項１に記載のマトリックス液滴押出機。
  3. 前記１つ以上の印刷ゾーンを洗浄するための洗浄機をさらに備える、請求項１に記載のマトリックス液滴押出機。
  4. 前記洗浄機は、前記１つ以上の印刷ゾーンから離れたアイドル待機位置と、前記１つ以上の印刷ゾーン上の洗浄位置との間を移動するように構成される、請求項３に記載のマトリックス液滴押出機。
  5. 前記洗浄機が、前記１つ以上の印刷ゾーンに洗浄剤を導入し、そこから前記洗浄剤を排出するための入口ポートを備える、請求項４に記載のマトリックス液滴押出機。
  6. 空気圧アクチュエータと、
    前記空気圧アクチュエータを制御するコントローラと、
    前記空気圧アクチュエータに接続された複数の空気圧ドッキングステーションコネクタを有するドッキングステーションと、
    を備える、請求項１に記載のマトリックス液滴押出機。
  7. 前記コントローラが、前記空気圧アクチュエータによって前記複数の空気圧コネクタのうちの１つの空気圧コネクタに圧力が印加される期間を制御するように構成される、請求項６に記載のマトリックス液滴押出機。
  8. 前記コントローラが、前記空気圧アクチュエータによって前記複数の空気圧コネクタのうちの１つの空気圧コネクタに印加される圧力を制御するように構成される、請求項６に記載のマトリックス液滴押出機。
  9. サンプルホルダであって、
    ポケットを有するケーシングと、
    前記ポケットに挿入されるように、あるいは前記ポケットから取り外せるように構成された１つ以上の基板パッチを有する取り外し可能なサンプルスライドと、（９）
    前記サンプルスライドと前記ケーシングのセクションとの間の１つ以上の密閉空間に液体サンプルを導入して、前記サンプル液体を前記１つ以上の基板パッチに吸収させるためのサンプルチャネルと、
    を備える、サンプルホルダ。
  10. 前記基板パッチは、膜を備える、請求項９に記載のサンプルホルダ。
  11. 前記膜は、ニトロセルロース、ガラス繊維、ナノメッシュ、プラスチックおよびガラスからなる材料の群から選択される材料を備える、請求項１０に記載のサンプルホルダ。
  12. 前記ケーシング上に複数の空気圧コネクタをさらに備えるサンプルホルダであって、前記複数の空気圧コネクタのそれぞれは、空気圧または真空アクチュエータに接続され、前記複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に制御された空気圧または真空を提供し、前記１つ以上の密閉空間内への前記サンプルまたは他の液体の層流を得るように構成される、請求項９に記載のサンプルホルダ。
  13. １種以上の前記他の液体を含む１つ以上の液体容器をさらに備える、請求項１２に記載のサンプルホルダ。
  14. 前記ポケット内に完全に挿入されたときに前記サンプルスライドをロックするためのロックをさらに備える、請求項９に記載のサンプルホルダ。
  15. サンプル分析システムであって、
    空気圧アクチュエータと、
    １つ以上のサンプルホルダであって、
    ポケットを有するケーシングと、
    液体容器と、
    前記ポケットに挿入されるように、あるいは前記ポケットから取り外せるように構成された１つ以上の基板パッチを備える基板を有する取り外し可能なサンプルスライドと、
    前記サンプルスライドと前記ケーシングのセクションとの間の１つ以上の密閉空間に液体サンプルを導入して、前記サンプル液体を前記１つ以上の基板パッチに吸収させるためのサンプルチャネルと、
    を備える、１つ以上のサンプルホルダと、
    前記液体容器のうちの１つ以上から１つ以上の液体を、そのサンプルホルダ内の前記サンプルスライドに順次流れるように、または前記サンプルスライドから順次離れて流れるように前記空気圧アクチュエータを制御するように構成されたコントローラと、
    前記基板上に印刷された１つ以上の試薬の複数のドットと前記サンプルが接触した後に、前記サンプルスライドを検査するための分析モジュールと、
    を備える、サンプル分析システム。
  16. 搬送機構をさらに備える、サンプル分析システムであって、前記搬送機構は前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれを、前記搬送機構に沿った複数のステーションのうちの１つのステーションに順次搬送し、前記コントローラは、前記搬送機構を制御して、前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれが、前記複数のステーションの現在のステーションから前記複数のステーションの次のステーションに順次移動するように、前記搬送機構に前記１つ以上のサンプルホルダを移動させるようにさらに構成される、請求項１５に記載のサンプル分析システム。
  17. 前記搬送機構は、回転可能なカルーセルを備え、前記複数の空気圧コネクタは、前記カルーセルの周囲上の位置で前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれの接続を可能にするように配置される、請求項１６に記載のサンプル分析システム。
  18. 前記複数の空気圧コネクタは、前記カルーセルの周囲に沿って等間隔に配置された位置で、前記１つ以上のサンプルホルダの接続を可能にするように配置される、請求項１７に記載のサンプル分析システム。
  19. 前記複数のステーションは、マトリックス液滴押出機が取り付け可能である少なくとも１つのドッキングステーションを備え、前記ドッキングステーションは、前記マトリックス液滴押出機の複数のドッキング空気圧コネクタに接続するための複数のドッキングステーションコネクタを備え、前記ドッキングステーションは、前記ドッキングステーションコネクタのそれぞれに選択的に圧力を印加して、前記マトリックス液滴押出機の１つ以上の試薬容器から前記マトリックス液滴押出機の液滴マトリックス押出表面上への液滴の押出を制御し、前記複数の試薬液滴を形成するように、前記コントローラによって制御可能である、請求項１６に記載のサンプル分析システム。
  20. 前記少なくとも１つのドッキングステーションが、試薬キャニスタを空にして、前記１つ以上の試薬容器のうちの１つの試薬容器内に入れるための機構を備える、請求項１９に記載のサンプル分析システム。
  21. 前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれの前記基板を操作して、前記基板を前記液滴マトリックス押出表面と接触させて配置し、前記複数の試薬ドットを前記基板上に押し出すことを可能にし、前記基板を前記分析モジュールに曝露するように、前記コントローラによって制御される機械システムをさらに備える、請求項１９に記載のサンプル分析システム。
  22. 前記機械システムは、空気圧によって制御される、請求項２１に記載のサンプル分析システム。
  23. 前記機械システムは、前記液滴マトリックス押出表面の洗浄を可能にするために、前記液滴マトリックス押出表面に対して配置されるように構成されたリンスチャンバを備える、請求項２１に記載のサンプル分析システム。
  24. 前記分析モジュールは、前記基板の画像を取得するための光学システム、または前記基板の電気的特性を測定するための電子システムを備える、請求項１５に記載のサンプル分析システム。
  25. 前記基板は、前記基板上に予め押し出された１つ以上の試薬の前記ドットを含む、請求項１５に記載のサンプル分析システム。
  26. 前記１つ以上の試薬の複数のドットを印刷するためのマトリックス液滴押出機をさらに含む、サンプル分析システムであって、前記マトリックス液滴押出機は、
    ケーシングと、
    １つ以上の試薬容器と、
    前記ケーシング上の第二の複数の空気圧コネクタであって、前記第二の複数の空気圧コネクタのそれぞれが、前記空気圧アクチュエータに接続され、前記第二の複数の空気圧コネクタのうちの１つ以上に制御された空気圧を提供するように構成された、第二の複数の空気圧コネクタと、
    １つ以上の印刷ゾーンを有する液滴マトリックス押出表面であって、各印刷ゾーンが穿孔のアレイを備える、液滴マトリックス押出表面と、
    前記１つ以上の試薬容器から前記１つ以上の印刷ゾーンの穿孔のアレイを通して、１つ以上の試薬を分配し、前記１つ以上の試薬に空気圧を加えるときに、液滴のマトリックスを繰り返し生成するための液体管理チップと、
    を含む、請求項１５に記載のサンプル分析システム。
  27. 前記１つ以上の印刷ゾーンは、２つの印刷ゾーンを備える、請求項２６に記載のサンプル分析システム。
  28. 前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれを、前記マトリックス液滴押出機に面する位置へ、およびそこから移送し、前記１つ以上のサンプルホルダのそれぞれのサンプルスライドを、前記１つ以上の印刷ゾーンのいずれかの上に配置するための移送機構をさらに備える、請求項２６に記載のサンプル分析システム。
  29. 前記１つ以上のサンプルホルダの使用済みサンプルホルダを廃棄するための廃棄容器をさらに備える、請求項１５に記載のサンプル分析システム。
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