JP2023058527A - カートリッジアセンブリ - Google Patents

カートリッジアセンブリ Download PDF

Info

Publication number
JP2023058527A
JP2023058527A JP2023009228A JP2023009228A JP2023058527A JP 2023058527 A JP2023058527 A JP 2023058527A JP 2023009228 A JP2023009228 A JP 2023009228A JP 2023009228 A JP2023009228 A JP 2023009228A JP 2023058527 A JP2023058527 A JP 2023058527A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow cell
valve
assembly
well plate
cartridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023009228A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023058527A5 (ja
Inventor
エル リモワーヌ リチャード
L Lemoine Richard
オスマス ジェームズ
Osmus James
スティーブン リン スズ－チン
Steven Lin Sz-Chin
キョン アン ベン
Keong Ang Beng
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Illumina Singapore Pte Ltd
Illumina Inc
Original Assignee
Illumina Singapore Pte Ltd
Illumina Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL2017959A external-priority patent/NL2017959B1/en
Application filed by Illumina Singapore Pte Ltd, Illumina Inc filed Critical Illumina Singapore Pte Ltd
Publication of JP2023058527A publication Critical patent/JP2023058527A/ja
Publication of JP2023058527A5 publication Critical patent/JP2023058527A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/006—Micropumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144—Adaptation of piston-rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0042—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving with specific kinematics of the distribution member
    • F04B7/0046—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving with specific kinematics of the distribution member for rotating distribution members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F16K99/0001—Microvalves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/028—Modular arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/042—Caps; Plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0609—Holders integrated in container to position an object
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0672—Integrated piercing tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1827—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using resistive heater
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0478—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0644—Valves, specific forms thereof with moving parts rotary valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0655—Valves, specific forms thereof with moving parts pinch valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0677—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers
    • B01L2400/0683—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers mechanically breaking a wall or membrane within a channel or chamber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00326—Analysers with modular structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

【課題】大きなシステム又は多数のシステムを使用する、又は単一のシステムで多数のセッションを実行する必要がある。【解決手段】フローセルを受け入れるフローセルチャンバ１０８を含むハウジングと、所望量の液体を受け入れる液体ウェルを有するウェルプレートとを備えるカートリッジアセンブリである。。ポンプアセンブリ５００はポンプステーションと流体解析ステーションとの間のチャネルを通る流体フローを制御する。回転バルブアセンブリ２００は回転軸を中心に回転してウェルをポンプステーションに選択的に結合するように設置されたロータシャフトとロータバルブを含む。ロータシャフトはその遠位端に二重スプライン構造を含む。二重スプライン構造は第１及び第２組のスプラインを有する。第１組のスプラインは駆動インタフェースを形成し、第２組のスプラインは位置コード化インタフェースを形成する。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願
本願は、２０１６年１２月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／４０８，６３１
号及び２０１６年１２月８日に出願されたオランダ国特許出願第２０１７９５９号の優先
権を主張するものであり、この仮出願は参照により全体が本明細書に組み入れられる。
生物学的又は化学的研究に使用される様々なプロトコルは多数の制御反応の実行を含む
。それらの反応は、例えば適切な流体機器、光学機器及び電子機器を有する自動システム
によって所定のプロトコルに従って実行することができる。これらのシステムは、例えば
その後の使用のための生物学的又は化学的製品を生成するために又は試料を解析して試料
のいくつかの性質／特性を検出するために使用することができる。いくつかの場合におい
て試料を解析するとき、識別可能な標識（例えば、蛍光標識）を含む化学モイエティを試
料が置かれているチャンバに送り、試料の別の化学モイエティに選択的に結合させること
ができる。これらの化学反応は、標識を放射線で励起し、標識からの光放射を検出するこ
とによって観察又は確認することができる。このような光放射は化学発光などの他の手段
によって得ることもできる。
いくつかの既知のシステムはフローセルなどの流体装置を使用する。フローセルはフロ
ーセルの１つ以上の内面で規定されたフローチャネル（例えば、内部チャンバ）を含む。
反応は内面に沿って行われ得る。フローセルは典型的には、フローチャネル内の試料を画
像化する装置を含む光学アセンブリに隣接して配置される。光学アセンブリは対物レンズ
及び／又は個体撮像装置（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）を含んでよい。いくつかの実施
形態では、対物レンズは使用されず、個体撮像装置がフローチャネルを撮像するためにフ
ローセルに直接隣接して配置される。
フローチャネルの撮像前に、試料と多くの反応を行う必要があり得る。例えば、合成に
よるシークエンシング（ＳＢＳ）技術では、フローチャネルの１つ以上の表面は架橋ＰＣ
Ｒにより形成される核酸集団（例えば、クローナルアンプリコン）のアレイを有する。核
酸集団の生成後に、核酸は単鎖ＤＮＡ（ｓｓｔＤＮＡ）を得るために「線状化」される。
シークエンシングのサイクルを完了するために、多数の反応成分が所定のスケジュールに
従ってフローチャネルに流入する。例えば、各シークエンシングサイクルはｓｓｔＤＮＡ
を単一塩基で延長するために１つ以上のヌクレオチド（例えば、Ａ，Ｔ，Ｇ，Ｃ）をフロ
ーチャネルに流入することを含む。ヌクレオチドに付着した可逆ターミネータは、１つの
ヌクレオチドのみが１サイクルごとにｓｓｔＤＮＡにより組み込まれることを保証する。
各ヌクレオチドは励起されたとき色（例えば、赤、緑、青等）を発する一意の蛍光標識を
有する。新たに組み込まれたヌクレオチドによって、ヌクレオチド集団の画像が４つのチ
ャネル（各蛍光標識につき１つ）において得られる。撮像後に、別の反応成分がフローチ
ャネルに流入し、ｓｓｔＤＮＡから蛍光標識と可逆ターミネータを化学的に開裂する。こ
のときｓｓｔＤＮＡは別のサイクルに対して準備ができた状態である。従って、多数の異
なる反応成分が各サイクルに対してフローチャネルに供給される。単一のシークエンシン
グセッションは例えば１００、３００又はそれ以上の多数のサイクルを含み得る。
反応成分を含む流体は典型的には貯蔵装置（例えば、トレイまたはカートリッジ）に保
持され、異なる流体が異なる貯蔵部に保持される。多数の反応成分及び多数のサイクルの
ために１つのセッション中に使用される流体の総量は極めて大量になり得る。実際には、
いくつかの用途に対して、反応成分の全量を単一のカートリッジに供給することは実行不
可能である。このような用途に対しては、大きなシステム又は多数のシステムを使用する
、又は単一のシステムで多数のセッションを実行する必要がある。これらの解決方法は一
部の環境において費用がかかり、不便であり、また不合理であり得る。
定義
本願で引用する全ての文献及び同様の資料、例えば限定されないが、特許、特許出願、
論文、書籍、専門書、及びウェブページ等、はそれらの形式にかかわらず、参照によりそ
れらの全体が明示的に本明細書に組み入れられる。組み込まれる文献及び同様の資料の１
つ以上が本願と相違又は矛盾するという場合には、
本明細書に使用される以下の用語は以下の示す意味を有する。
本明細書に記載する実施形態は、生物学的又は化学的解析における試料の所望の反応の
検出に使用される様々なシステム、方法、アセンブリ、及び装置を含む。いくつかの実施
形態では、所望の反応は光学アセンブリにより検出される光学信号を提供する。光学シス
テムは標識からの光放出又は試料により反射又は屈折された伝達光であってよい。例えば
、いくつかの実施形態は、ｓｓｔＤＮＡをフローセル内でシークエンシングするシークエ
ンシングプロトコルを実行する又はその実行を促進するために使用し得る。特定の実施形
態では、本明細書に記載する実施形態はシークエンシング用の関心試料を生成するために
増幅プロトコルを実行することもできる。
本明細書に記載の実施形態は、化学的、電気的、物理的及び光学的特性の少なくとも１
つに又は刺激に応答する物質の特性に変化を生じる所望の反応を起こすことができる。例
えば、所望の反応は化学転換、化学変化、又は化学的相互作用であってよい。特定の実施
形態では、所望の反応はイメージングシステムにより検出される。イメージングシステム
は光学信号をセンサ（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）に導く光学アセンブリを含んでよい。しかし
ながら、他の実施形態では、イメージングシステムは光学信号を直接検出してもよい。例
えば、フローセルはＣＭＯＳセンサに装着してよい。しかしながら、所望の反応は電気的
特性の変化であってもよい。例えば、所望の反応は溶液内のイオン濃度の変化であっても
よい。
代表的な反応は、限定されないが、化学反応、例えば、還元、酸化、添加、除去、転移
、アミド化、エーテル化、又は置換；第１の化学物質が第２の化学物質に結合する結合相
互作用；２つ以上の化学物質が互いに分離する解離反応；発光；化学発光；など及び生物
学的反応、例えば、核酸複製、核酸増幅、核酸ハイブリダイゼーション、核酸ライゲーシ
ョン、リン酸化、酵素的触媒、受容体結合又はリガンド結合等、を含む。所望の反応は、
例えば周囲溶液又は環境のｐＨの変化として検出可能なプロトンの添加又は除去であって
もよい。
様々な実施形態は試料に反応成分を与えることを含む。本明細書で使用される「反応成
分」又は「反応物質」は所望の反応を得るために使用し得る任意の物質を含む。例えば、
反応成分は、試薬、酵素、試料、他の生体分子、及び緩衝溶液を含む。反応成分は典型的
には反応サイト（例えば溶液内の又反応サイト内に固定化された、試料が位置するエリア
）に送られる。反応成分は関心物質と直接又は間接的に相互作用してよい。
特定の実施形態では、所望の反応は光学アセンブリにより光学的に検出される。光学ア
センブリは、互いに連携して光学信号をイメージング装置（例えば、ＣＣＤ，ＣＭＯＳ又
は光電子増倍管）へと導く光学要素の光学列を含んでよい。しかし、代替実施形態では、
試料領域を活性検出器に直接隣接して位置させ、該検出器が光学列を使用せずに所望の反
応を検出するようにしてもよい。活性検出器は所定の容積又は面積内の所定の事象、特性
、性質又は特徴を検出可能にしてよい。例えば、活性検出器は所定の容積又は面積の画像
を取得可能にしてよい。活性検出器は所定の容積の溶液内のイオン濃度又は所定の面積に
沿うイオン濃度を検出可能にしてよい。代表的な活性検出器は、電荷結合デバイス（ＣＣ
Ｄ）（例えば、ＣＣＤカメラ）；光電子増倍管（ＰＭＴ）分子特性デバイス又は検出器、
例えばナノポアを用いたもの；マイクロ回路構成、例えば参照により全体が本明細書に組
み入れられる米国特許第７，５９５，８８３号明細書に開示されているもの；及び化学的
にセンシティブな電界効果トランジスタ（ｃｈｅｍＦＥＴ）、イオンセンシティブ電界効
果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）、及び／又はメタルオキサイドセミコンダクタ電界効果ト
ランジスタ（ＭＯＦＥＴ）などの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を有するＣＭＯＳ製セ
ンサ、を含む。
本明細書で使用される「照明素子」及び「光学コンポーネント」は光学信号の伝播に影
響を与える様々な要素を含む。例えば、光学コンポーネントは光学信号の方向変換、フィ
ルタ処理、成形、拡大又は集中のうちの少なくとも１つを行うモジュールのとし得る。影
響される光学信号は試料の上流の光学信号及び試料の下流の光学信号を含む。蛍光検出シ
ステムでは、上流のコンポーネントは励起放射を試料に向けるコンポーネントを含み、下
流のコンポーネントは試料からの放出放射を導くコンポーネントを含む。光学コンポーネ
ントは、例えば、リフレクタ、ダイクロイック、ビームスプリッタ、コリメータ、レンズ
、フィルタ、プリズム、ミラー、検出器、等であってよい。光学コンポーネントは、バン
ドパスフィルタ、光学くさび、及び本明細書に記載するコンポーネントに類似の光学装置
も含む。
本明細書で使用される「光学信号」又は「光信号」は検出し得る電磁エネルギーを含む
。この語は標識化された生物学的又は化学的物質からの光放射を含むとともに、光学物質
により屈折又は反射された透過光も含む。試料に入射する励起放射及び試料により提供さ
れる光放射を含む光学又は光信号は１つ以上のスペクトルパターンを有し得る。例えば、
画像化セッションにおいて１つ以上のタイプの標識を励起することができる。このような
場合には、異なるタイプの標識を共通の励起光源で又は異なる励起光源で異なる時点に又
は同時に励起することができる。各タイプの標識は他の標識のスペクトルパターンと異な
るスペクトルパターンを有する光学信号を放出し得る。例えば、これらのスペクトルパタ
ーンは異なる放射スペクトルを有し得る。光学信号を他の発光スペクトルから個別に検出
するために光放射をフィルタ処理してよい。
照明素子及び／又は光学コンポーネントは光学アセンブリ内の定位置にしてもよく、ま
た選択的に移動可能にしてもよい。本明細書において、「移動」と関連して「選択的に」
という語が使用されるとき、そのフレーズは光学コンポーネントの位置は望ましい方法で
変化させてもよいことを意味する。光学コンポーネントの位置及び向きの少なくとも１つ
は変更可能である。例えば、特定の実施形態では、光学撮像システムのフォーカシングを
容易にするために回転ミラーが選択的に移動される。
解析操作（画像化セッションとも称される）は、試料の少なくとも一部分を画像化する
期間を含む。１つの試料は複数の画像化セッションを受け得る又はさらされ得る。例えば
、１つの試料は２つの異なる画像化セッションを受けることができ、各画像化セッション
は１つ以上の異なる標識からの光学信号を検出しようと試みる。特定の実施形態として、
核酸試料の少なくとも一部分に沿う第１のスキャンが核酸Ａ及びＣと関連する標識を検出
し、該試料の少なくとも１部分に沿う第２のスキャンが核酸Ｇ及びＴを検出することがで
きる。シークエンシングの実施形態では、別々のセッションがシークエンシングプロトコ
ルの別々のサイクルで起こる。各サイクルは１つ以上の画像化セッションを含んでよい。
他の実施形態では、異なる画像化セッションにおける光学信号の検出は異なる試料のスキ
ャンを含んでよい。異なる試料は同じタイプ（例えば２つのマイクロアレイチップ）又は
異なるタイプ（例えば、フローセル及びマイクロアレイチップ）としてよい。
解析操作中に、試料により供給される光学信号が観察される。様々なタイプの画像化を
本明細書に記載の実施形態とともに使用することができる。例えば、本明細書に記載の実
施形態は試料エリアの複数の領域を個別に画像化する「ステップ・アンド・シュート」プ
ロシージャを使用してよい。これらの実施形態は落射蛍光画像化及び全内部反射蛍光（Ｔ
ＩＲＦ）画像化の少なくとも１つを実行するように構成してもよい。他の実施形態では、
試料イメージャはスキャン時間遅延積分（ＴＤＩ）システムである。更に、画像化セッシ
ョンは光の線状集点領域が試料を横切ってスキャンするように１つ以上の試料のラインス
キャンを含んでよい。ラインスキャンのいくつかの方法は、例えば、米国特許第１７，３
２９，８６０号明細書及び米国特許公開第２００９／０２７２９１４号に記載されており
、これらの各文献は参照により全体が本明細書に組み入れられる。画像化セッションは光
の点状収束領域を試料を横切ってラスタパターンに移動させることを含んでもよい。代替
実施形態では、画像化セッションは、照明なしに、完全に試料内の標識の発光特性（例え
ば、試料内の放射性又は化学発光成分）に基づいて発生される光放射を検出することを含
んでもよい。代替実施形態では、フローセルは所望の反応を検出するイメージャ（例えば
ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）上に装着されるようにしてよい。
本明細書で使用される用語「試料」又は「関心のある試料」は、それらからの光学信号を
観測する画像化セッションを受ける様々な材料又は物質を含む。特定の実施形態において
、試料は関心のある生物学的又は化学的物質を含んでよく、必要に応じ、生物学的又は化
学的物質を指示する光学的基板又は支持構造を含んでよい。従って、試料は光学的基板又
は支持構造を含んでも含まなくてもよい。本明細書で使用される用語「生物学的又は化学
的物質」は、本明細書に記載の光学系で画像化又は検査されるのに適した様々な生物学的
又は化学的物質を含んでよい。例えば、生物学的又は化学的物質としては、ヌクレオチド
、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、タンパク質、酵素、ポリペプチド、抗
体、抗原、リガンド、受容体、多糖類、炭水化物、ポリリン酸塩、ナノポア、オルガネラ
、脂質層、細胞、組織、有機体、及び上述の種における類似体又は模倣体のような生物学
的に活性の化合物がある。他の化学物質としては、同定に使用することができる標識、例
えば、蛍光標識及び以下に詳細に説明する他の標識がある。
異なるタイプの試料は入射光に異なる影響を与える異なる光学的基板又は支持構造を含
んでよい。特定の実施形態では、検出すべき試料は基板又は支持構造の１つ以上の表面に
付着し得る。例えば、フローセルは１つ以上のフローチャネルを含み得る。フローセル内
において、フローチャネルはフローセルの最上層と最下層とにより周囲環境から分離し得
る。従って、検出すべき光学信号は支持構造内から投影され、異なる屈折率を有する材料
の複数の層を透過し得る。例えば、フローチャネルの内部底面からの光学信号を検出する
とき及びフローチャネルの上方からの光学信号を検出するとき、検出したい光学信号は屈
折率を有する流体、異なる屈折率を有するフローセルの１つ以上の及び異なる屈折率を有
する周囲環境中を伝播し得る。
本明細書に記載のシステム及び方法はマイクロアレイと接触した試料中の特定の標的分
子の存在を検出するために使用することができる。これは、例えば標識化した標的検体を
マイクロアレイの特定のプローブに結合してプローブ位置に標識を取り込み、除去し、又
は改質することに基づいて決定することができる。例えば米国特許出願公開第１２００３
／０１０８８６７号、同第２００３／０１０８９００、同２００３／０１７０６８４号、
同２００３／０２０７２９５号、又は同２００５／０１８１３９４号に記載されているよ
うに、マイクロアレイを用いていくつかのアッセイの何れか１つで標的を同定又は特性化
することができ、これらの各文献は参照により本明細書に組み入れられる。
更に、本明細書に記載の光学系は、２００７年３月３０日に出願された「System and D
evices for Sequence by Synthesis」と題するＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ／０７９９１に記
載されている様々なコンポーネント及びアセンブリ及び／又は２００年９月２６日に出願
された「Fluorescence Excitation and Detection System and Method」と題する国際公
開国際公開第２００９／０４２８６２号に記載されている様々なコンポーネント及びアセ
ンブリを含むように構成してよく、これらの両文献は参照によりそれらの全要旨が本明細
書に組み入れられる。特定の実施形態では、光学系は２００９年、１２月１５日に出願さ
れた米国特許第７，３２９，８６０号明細書及び国際公開第２００９／１３７４３５号に
記載されている様々なコンポーネント及びアセンブリを含んでもよく、この文献は参照に
よりその全要旨が本明細書に組み入れられる。光学系は米国特許出願第１２／６３８，７
７０号に記載されている様々なコンポーネント及びアセンブリを含んでもよく、この文献
は参照によりその全要旨が本明細書に組み入れられる。
特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び光学系は核酸シークエンシングに使用
することができる。例えば、シークエンシング・バイ・シンセシス（ＳＢＳ）プロトコル
が適用可能である。ＳＢＳでは、複数の蛍光標識された修飾ヌクレオチドが光学的基板の
表面（例えば、フローセル内のチャネルを少なくとも部分的に規定する表面）に存在する
増幅されたＤＮＡの複数のクラスタ（場合により数百万のクラスタ）をシークエンシング
するために使用される。フローセルはシークエンシング用核酸試料を含み、フローセルは
適切なフローセルホルダ内に置かれる。シークエンシング用試料は個別に分解するように
互いに分離された単一核酸分子、クラスタの形の核酸分子の増幅集団、又は核酸の１つ以
上の分子に付着したビーズの形にしてよい。従って、シークエンシングは本明細書に上述
したようなアレイ上で実行することができる。核酸は未知の標的シークエンスに隣接する
オリゴヌクレオチドプライマーを含むように調製してよい。第１のＳＢＳシークエンシン
グサイクルを開始するには、１つ以上の異なって標識化されたヌクレオチド及びＤＮＡポ
リメラーゼ等を流体フローサブシステム（図示せず）によりフローセルに流入／貫流させ
てよい。単一タイプのヌクレオチドを一度に付加するか、あるいはシークエンシングプロ
シージャで使用されるヌクレオチドを可逆的終端特性を処理するように特別に設計するこ
とによって、シークエンシング反応の各サイクルを数タイプの標識化したヌクレオチド（
例えば、Ａ、Ｃ、Ｔ、Ｇ）の存在下で同時に生じさせることができる。ヌクレオチドは、
フルオロフォア（蛍光色素分子）のような検出可能な標識部分を含むことができる。４つ
のヌクレオチドを互いに混合する場合、ポリメラーゼは適正塩基を選択して取り込むこと
ができ、各シークエンス（配列）は単一塩基によって伸長される。取り込まれなかったヌ
クレオチドは、フローセルに洗い流し溶液を流すことによって、洗い流すことができる。
１つ又はそれ以上のレーザーは、核酸を励起し、蛍光を誘発することができる。核酸から
発生される蛍光は取り込まれた塩基のフルオロフォアに基づき、異なるフルオロフォアは
異なる波長の発光を発生することができる。非ブロック化試薬をフローセルに付加して、
伸長され検出されたＤＮＡストランドから可逆的ターミネータ群を除去することができる
。その後、非ブロック化試薬は、フローセルに洗い流し溶液を流すことによって、洗い流
すことができる。このとき、フローセルは、上述したように標識化されたヌクレオチドの
導入とともに開始するシークエンシングのその後のサイクルの準備が整う。この流体ステ
ップ及び検出ステップは数回繰り返し、シークエンシングランを完遂することができる。
例示的なシークエンシング方法は、例えば、Ｂｅｎｔｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒ
ｅ４５６：５３－５９（２００８）；国際公開第０４／０１８４９７号；米国特許第７，
０５７，０２６号明細書；国際公開第９１／０６６７８号；同第０７／１２３，７４４号
；米国特許第７，３２９，４９２号明細書；同第７，２１１，４１４号明細書；同第７，
３１５，０１９号明細書；同第７，４０５，２８１号明細書；及び米国特許出願公開第２
００８／０１０８０８２号に記載されており、これらの各文献は参照により本明細書に組
み入れられる。
いくつかの実施形態では、核酸はシーケンシング前又は中に表面に付着させ、増幅する
ことができる。例えば、増幅は表面上に核酸集団を形成する架橋増幅方法を用いて実行す
ることができる。有用な架橋増幅方法は、例えば、米国特許第５，６４１，６５８号明細
書；米国特許公開第２００２／００５５１００号；米国特許第７、１１５，４００号明細
書；米国特許公開第２００４／００９６８５３号；米国特許公開第２００８／０００９４
２０号に記載されている。表面上で核酸を増幅する別の有用な方法はローリングサークル
増幅（ＲＣＡ）であり、例えばＬｉｚａｒｄｉ他、Ｎａｔ．Ｇｅｎｅｔ．１９：２２５－
２３２（１９９８）及びＵＳ２００７／００９９２０８Ａ１に記載されており、これらの
各文献は参照により本明細書に組み入れられる。ビーズ上のエマルジョンＰＣＲを使用で
きることも、例えばＤｒｅｓｓｍａｎ他、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳ
Ａ１００：８８１７－８８２２（２００３）、国際公開第０５／０１０１４５、又は米国
特許公開第２００５／０１３０１７３号又は同第２００５／００６４４６０号に記載され
ており、これらの各文献は参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
本明細書に記載する方法及びシステムに適用可能な他のシークエンシング技法はパイロ
シークエンシング、ナノポアシークエンシング及びライゲーションによるシークエンシン
グである。特に有用な代表的なパイロシークエンシング技術及び試料は、米国特許第６２
１０８９１号明細書；同第６２５８５６８号明細書、および同第６２７４３２０号明細書
、及びRonghi，Genome Rsearch 11: 3-11 (2001)に記載されており、これらの各文献は参
照により本明細書に組み入れられる。同様に有用な代表的なナノポア技術及び試料は、Dr
eamer et al., Acc. Cem. Res. 35: 817-825 (2002); Li et al., Nat. Mater. 2: 611-6
15: (2003); Soni et al., Clin Chem. 53: 1996-2001 (2007); Healy et al., Nanomed.
2: 459-481 (2007) 及びCockroft et al., J. am. Chem. Soc. 130: 818-820 及び米国
特許第７，００１，７９２号明細書に記載されており、これらの各文献は参照により本明
細書に組み入れられる。特に、これらの方法は試薬配送の繰り返しステップを利用する。
本明細書に記載する機器又は方法は、例えば上記の引用文献に記載されるような所望のプ
ロトコルに従って試薬を導入し光を検出するために、貯蔵部、バルブ、流体ライン及び他
の流体コンポーネントをこれらのコンポーネントのための制御システムと一緒に用いて構
成することができる。種々の試料の何れかは、エマルジョンＰＣＲにより生成されるビー
ズを有する基板、ゼロ次波長を有する基板、集積ＣＭＯＳ検出器を有する基板、脂質二重
層の生物学的ナノポアを有する基板、合成ナノポアを有するソリッドステート基板、及び
当技術分野で既知の他の基板といったシステムで、用いることが可能である。このような
試料は、上記参考文献の種々のシークエンシング技法についての文脈で、さらには米国特
許出願公開第２００５／００４２６４８号、同第２００５／００７９５１０号、同第２０
０５／０１３０１７３号、および国際公開第０５／０１０１４５号において記載されてお
り、これらの各文献は参照により本明細書に組み入れられる。
様々な実施形態により、例えば、支持構体上又は支持構体内に存在するときに検出する
ことができる代表的な標識としては、限定しないが、発色団、発光団、フルオロフォア（
蛍光色素分子）、光学的にコード化されたナノ粒子、回折格子でコード化された粒子、Ru
(bpy).sup.32+のような電気化学発光標識、又は光学的特性に基づいて検出することがで
きるモイエティがある。有用であり得るフルオロフォアとしては、例えば、ユーロピウム
及びテルビウムの錯体を含む蛍光ランタニド錯体、フルオレセイン、ローダミン、テトラ
メチルローダミン、エオシン、エリトロシン、クマリン、メチル-クマリン、ピレン、マ
ラカイトグリーン、Ｃｙ３、Ｃｙ５、スチルベン、ルシファーイエロー、カスケードブル
ー（登録商標）、テキサスレッド（登録商標）、アレクサ染料、フィコエリトリン、ボデ
ィパイ、及びHaugland, Molecular Probes Handbook, (Eugene, Oreg.) 6th Edition; Th
e Synthegen catalog (Houston, Tex.), Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectr
oscopy, 2nd Ed., Plenum Press New York (1999)）又は国際公開第９８／５９０６６号
に記載されている従来既知のフルオロフォアがあり、これらの各文献は参照により本明細
書に組み入れられる。幾つかの実施形態において、１つの標識対は、第１励起波長によっ
て励起可能とすることができ、他の標識対は第２励起波長によって励起可能とすることが
できる。
実施形態は、光学的基板によって支持される生物学的又は化学的な物質を含む試料の検
出に関して例示するが、当然のことながら、他の試料を本明細書に記載の実施形態により
画像化することができる。他の例示的な試料としては、限定されないが、細胞又は組織の
ような生物学的試料、コンピュータプロセッサに使用されるような電子チップ、等々があ
る。幾つかの用途例としては、顕微鏡検査、衛星スキャナ、高解像度複写、蛍光画像収集
、核酸の解析及びシークエンシング、ＤＮＡシークエンシング、シークエンシング・バイ
・シンセシス、マイクロアレイの画像化、ホログラフ的にコード化した微粒子の画像化等
がある。
本明細書に記載の実施形態によれば、流体解析機器とともに使用するためのカートリッ
ジアセンブリが提供される。本カートリッジアセンブリは、フローセルを受け入れるフロ
ーセルチャンバと、所望量の液体を受け入れる液体ウェルを有するウェルプレートとを含
むハウジングを備える。ウェルプレートは、バルブステーション、ポンプステーション、
及び流体解析ステーションを含む。ポンプアセンブリがポンプステーションにおいてウェ
ルプレートの上に設けられる。ポンプアセンブリはポンプステーションと流体解析ステー
ションとの間のチャネルを通る流体の流量を制御する。回転バルブアセンブリがバルブス
テーションにおいてウェルプレートの上に設けられる。回転バルブアセンブリは回転軸を
中心に回転してウェルをポンプステーションに選択的に結合するように配置されたロータ
シャフトと回転バルブを含む。ロータシャフトはハウジングを貫通して露出する遠位端を
有する。ロータシャフトはその遠位端に二重スプライン構造を含む。二重スプライン構造
は第１及び第２組のスプラインを有する。第１組のスプラインは駆動インタフェースを形
成し、第２組のスプラインは位置コード化インタフェースを形成する。位置コード化イン
タフェースはロータシャフトの位置を追跡するためにバルブ駆動アセンブリで使用される
。
任意選択として、第１組のスプラインは遠位端の外面の周囲に延在し、それらの隣接す
るスプラインの側面は第１の所定のスプライン間隔で隔てられる。このスプライン間隔は
バルブ駆動アセンブリの駆動シャフト上のスプラインパターンに対応する。第２組のスプ
ラインは遠位端に設けられた空洞の内面の周囲に形成された内部スプラインに相当する。
内部スプラインは、それらの隣接する側面が互いに所定の非平衡の角度を成すように傾斜
される。これらの隣接側面は底部で融合して駆動アセンブリの駆動軸の対応スプラインを
受け入れるくぼみを形成してよい。
任意選択として、ロータバルブは結合フランジによってロータシャフトの近位端に取り
付けてよい。結合フランジはロータバルブとロータシャフトとの間の所定量の傾動を許容
し得る。ロータバルブはロータシャフトの近位端の周囲に置かれた１つ以上のリブを有す
るロータベースを含んでよい。結合フランジは前記リブとロータシャフトの近位端との間
に保持し得る。ロータバルブは中心ポートと径方向ポートを有するウェルプレート接触面
を含んでよい。ロータバルブは中心ポートから径方向ポートまで径方向に外向きに延在す
るチャネルを含んでよい。
任意選択として、中心ポートはロータシャフトの回転軸と一致するとともにウェルプレ
ートの中心フィードポートと一致するように整列してよい。ロータバルブは回転軸を中心
に回転して径方向ポートを対応するウェルポートと整列させることができる。回転バルブ
は界面リングで形成されたウェルプレート接触面を含んでよい。界面リングはウェルプレ
ート接触面の周囲に延在してよい。カートリッジアセンブリは更に回転バルブを回転可能
に収容する内部空洞を含むバルブキャップを備えてよい。バルブキャップはバルブキャッ
プをウェルプレートに対して下向きにウェルに固定する１つ以上のラッチアームを含んで
よい。バイアス素子を前記内部空洞に含め、バイアス力を回転バルブに与えて回転バルブ
のポートとウェルプレートのポートの間で密封された界面を維持してよい。
任意選択として、ポンプアセンブリは両端に駆動端とバイアス面を有するプランジャ含
んでよい。駆動端とバイアス面は、プランジャの往復運動と関連して対応する単方向駆動
力とバイアス力をそれらに加えることができるようにハウジングの上面及び底面で露出さ
せてよい。プランジャはブリッジセグメントでＵ字形に互いに結合された駆動アームとプ
ランジャアームを有してよく、モノリシック構造に一体に形成してよい。駆動アームとプ
ランジャアームはウェルプレート上に位置する支持ポスト内に収容してよい。プランジャ
は異なる材料で一体にモールド成形されたプランジャアームとプランジャ素子を備えてよ
い。プランジャ素子は対応する支持ポスト中を移動してポンプステーションに高圧及び低
圧を生成するようにしてよい。
任意選択として、ポンプステーションは機能的に準備区分と排出区分とポンプ作業区分
とに分割されたチャネル区分を含んでよく、これらの区分は互いに連続して両方向の流体
フローを支持するように形成される。ポンプステーションは作業区分の上流と下流に置か
れた１対のピンチバルブの間に挟まれた作業エリアを含んでよい。ポンプアセンブリは作
業エリアと整列するプランジャを備えてよい。プランジャは作業エリアに対して往復運動
して高圧及び低圧状態を導入し得る。ポンプアセンブリはピンチバルブと整列するプッシ
ュピンを備えてよい。プッシュピンは交互に移動してピンチピンを開閉する。穿孔機ユニ
ットをハウジング内に設け、ウェルに近接配置してよい。穿孔機ユニットは穿孔素子を含
んでよい。穿孔機ユニットは穿孔位置へ移動することができ、そこで穿孔素子が対応する
ウェルのカバーに孔をあけることができる。
任意選択として、ハウジングは、穿孔機ユニットの上端への機器アクセスを提供する穿
孔機アクセス開口を含んでよい。穿孔機ユニットは、下部プラットフォームと中間部分と
上部フランジを有する円錐管状に形成された本体を含んでよく、下部プラットフォーム又
は上部フランジの少なくとも１つが所定の態様に分布された穿孔素子を含んでよい。穿孔
機ユニットはロータシャフトの上に嵌合するプラットフォームを有してよい。このプラッ
トフォームは、穿孔素子を対応するウェルと整列させるために、回転バルブアセンブリの
係合機構部と係合して穿孔機ユニットを所定の回転配向に位置させるインデックス機構部
を含んでよい。
任意選択として、ウェルプレートは回転バルブアセンブリに対応する所定のパターンに
配置されたウェルトランジションポートを含んでよい。ウェルプレートは対応するウェル
と整列するウェル排出ポートを含んでよい。ウェルプレートは対応するウェル排出ポート
とウェルトランジションポートとの間に延在するウェル排出チャネルを含んでよい。ウェ
ルプレートは上面及び底面を有するベースを含んでよく、その少なくとも一つの面にチャ
ネルを含んでよい。チャネルは側面開口チャネルを含んでよい。ベースはバック層に接合
して側面開口チャネルを閉鎖してよい。ウェルプレートは光学解析ステーション内に設け
られた光学インタフェース窓を含んでよい。ウェルプレートの上面は機器の照明素子と係
合する挿入制限素子を含んでよい。挿入制限素子は光学インタフェース窓の周囲に設けら
れた１つ以上のリブに相当してよい。これらのリブは出力名素子と光学インタフェース窓
との間のＺ公差を決定し得る。
本明細書に記載する実施形態によれば、カートリッジアセンブリを備える流体システム
が提供され、該カートリッジアセンブリは照明チャンバとウェルプレートを含むハウジン
グを有する。ウェルプレートはハウジング内に維持され、所望量の液体を受け入れる液体
ウェルを有する。ウェルプレートは照明チャンバと整列する流体解析ステーションを含む
。ウェルプレートは流体解析ステーションに位置するインタフェース窓とインタフェース
ポートを含む。フローセルカートリッジは解析回路を中に含むフレームを有する。フレー
ムは解析回路と整列するフローセル窓を含む。フレームは解析回路内の活性領域に流体結
合するフローセルポートを含む。ハウジングはフローセルカートリッジを収容するフロー
セルチャンバを含む。フローセルチャンバはフローセルカートリッジを流体解析ステーシ
ョンに位置させ、対応するインタフェース窓及びポートと整列するフローセル窓及びポー
トを有する。
任意選択として、フローセルチャンバは側面レール及びエンドストップを含んでよく、
それらの少なくとも１つは、フローセルカートリッジを完全装填位置においてフローセル
窓及びポートが対応するインタフェース窓及びポートとそれぞれ整列されるように所定の
基準点に位置決めするエンドリミットを有してよい。フローセルチャンバは側面レールの
少なくとも１つに沿って延長するように向けられたバイアスアームを含んでよい。バイア
スアームはフローセルチャンバの内側に突出して延在し、前記フローセルカートリッジに
横方向のバイアス力を与えて前記フローセルカートリッジを所定の基準点に維持してよい
。バイアスアームはフローセルカートリッジ側面に設けられたノッチと嵌合するように設
置されたラッチ素子を含んでよい。ラッチ素子は前記フローセルカートリッジを（本明細
書で説明されるように）ＸＹＺ座標系に関してＸ基準点に維持することができる。
任意選択として、フローセルカートリッジは上部及び底部フレームを含んでよい。上部
フレームはフローセル窓及びポートを含んでよい。上部フレームは上部フレームから上向
きに所定の高さだけ突出してＺ基準点を規定するリブを含んでよい。フローセルカートリ
ッジはエラストマ材料でモノリシック構造に形成されたガスケットを含んでよい。ウェル
プレートは、バルブステーション、ポンプステーション及びインタフェースチャネルを含
んでよく、インタフェースチャネルはバルブステーションとインタフェースポートの１つ
との間の第１の流体通路及び前記ポンプステーションと前記インタフェースポートの１つ
との間の第２の流体通路を提供してよい。照明チャンバは、インタフェース窓、フローセ
ル窓及び解析回路内の活性領域を貫通して延びる照明軸に沿って延在するように向けてよ
い。
本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたカートリッジアセンブリの前上面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態による図１Ａのカートリッジアセンブリの底面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるカートリッジアセンブリ内の内部コンポーネントの前面斜視図を示す。 本明細書に記載する実施形態によるカートリッジアセンブリの、ウェルプレートの下に取り付けられてハウジングの一部分を形成する廃液トレーの上面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるカートリッジアセンブリの一部分と、フローセルチャンバと整列するフローセルカートリッジの前面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるフローセルチャンバと、該フローセルチャンバ内に挿入されたフローセルカートリッジの底面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成された回転バルブアセンブリの斜視図を示す。 本明細書に記載する実施形態によるロータシャフトの遠位端の拡大斜視図を示す。 本明細書に記載する実施形態による、バルブシャフトを含むロータバルブアセンブリの断面図を示す。 本明細書に記載する実施形態に従って形成されたロータバルブの上面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたロータバルブの底面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態による、ロータキャップが取り外された状態のロータシャフト及びロータバルブの側面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成された穿孔機ユニットの底面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態による、回転バルブアセンブリの上に搭載されたときの穿孔機ユニットの一部分の上面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態による、バルブシャフトをより良く示すために穿孔機ユニットが取り外された状態の回転バルブアセンブリを示す。 本明細書に記載する実施形態による、照明チャンバをより詳しく示すためのカートリッジアセンブリの一部分の底面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従ってフローセルカートリッジが挿入され且つ照明素子が照明チャンバ内に挿入されたとき、流体解析ステーションで提供される様々な構造のモデル側断面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたウェルプレートの上面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるウェルプレートのベースの背面に設けられたフローチャネルを示す。 本明細書に記載する実施形態によるウェルプレートのベースの背面に設けられた流体解析ステーションのより詳細な図を提供する、ベースの一部分の底面図を示す。 本明細書に記載する実施形態によるウェルプレートの上面上の流体解析ステーションのより詳細な図を提供する、図５Ｃに対応するベースの正面／上面部分の上面図を示す。 本明細書に記載する実施形態によるバルブステーションに隣接するベースの底面の部分拡大図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるウェルプレート上のポンプステーションの上面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるポンプ内に設けられたプランジャの側面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるプランジャアームに装着されたプランジャ素子の拡大側面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるポンプ動作をより良く示すポンプステーションの側面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態による支持ポスト内に挿入されたプランジャの一部分の拡大側面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態によるプランジャアームを収容する支持シャフトの斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って使用される流体機器の一部分のブロック図を示す。 本明細書に記載する一実施形態による生物学的又は化学的解析のために構成されたシステムの概略図である。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたフローセルカートリッジの上面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたフローセルカートリッジの上面斜視図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたフローセルカートリッジの光学流体（Ｏ－Ｆ）インタフェースをより良く示す、上部フレームの一部分の拡大図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成されたフローセルカートリッジの内に設けられたプリント回路基板の一部分の上面図を示す。 本明細書に記載する一実施形態に従って形成された図９Ｄのプリント回路基板の底面図を示す。
カートリッジアセンブリの概説
図１Ａは、本明細書に記載の一実施形態に従って形成されたカートリッジアセンブリ１
００の前上面斜視図を示す。一例として、カートリッジアセンブリ１００はＳＢＳカート
リッジアセンブリを表す。カートリッジアセンブリ１００はマイクロ流体機器に挿入され
るハウジングを備える。本明細書では実施形態はマイクロ流体システム、機器及びカート
リッジと関連して記載されるが、必要に応じ実施形態は「マイクロ」流体システム、機器
、カートリッジ等とみなせない流体システムで実装してもよい。ハウジングはベース１０
１とカバー１０２を備える。カバー１０２は機器接触面１０４を有し、機器接触面１０４
は以下で詳述する多数の機器コンポーネントと係合される内部コンポーネントを露出させ
る開口を有する。操作中、カートリッジアセンブリ１００は、流体操作の実行と関連して
カートリッジアセンブリ１００に物理的に、光学的に且つ電気的に結合する機器に近接し
て置かれる。カートリッジアセンブリ１００は流体操作の実行と関連してフローセルを受
け入れるフローセルチャンバ１０８を含む前面１０６を備える。
本明細書中の実施形態によれば、カートリッジアセンブリ１００は様々なサブアセンブ
リ、例えば回転バルブアセンブリ２００（図２Ａ－２Ｄと関連して以下で詳述する）、穿
孔機ユニット３００（図３Ａ－３Ｄと関連して以下で詳述する）、照明チャンバ４００（
図４と関連して以下で詳述する）及びシリンジポンプアセンブリ５００（図６Ａ－６Ｃと
関連して以下で詳述する）等を含む。
カバー１０２は回転バルブアセンブリ２００内のバルブシャフトを露出するシャフトウ
ェル１１６を含む。カバー１０２は穿孔機アクセス開口１２２も含み、これらの開口は本
明細書に記載する操作と関連する穿孔機ユニット３００の上端への機器のアクセスを提供
する。操作中、機器の駆動シャフトは回転バルブアセンブリ２００の動きを管理するため
に回転バルブアセンブリ２００のバルブシャフトに物理的に結合される。カバー１０２は
穿孔機アクセス開口１２２を含み、これらの開口はウェルフォイルの穿孔操作と関連する
穿孔機ユニット３００の上端への機器の１つ以上の穿孔機シャフトのアクセスを提供する
。一例として、複数の穿孔機アクセス開口１２２は、起動時に穿孔機ユニット３００の平
面運動を維持するために、穿孔機ユニット３００の上端に沿って分散して設けることがで
きる。試料ウェル１２４が前面１０６に近接して設けられる。試料ウェル１２４は機器で
解析すべき関心試料量を受け取る。流入する試料の温度を要望どおりに調整（予熱）する
ために、加熱素子１２５を試料ウェル１２４に近接して設けることができる。ポンプアク
セス開口１２３がカバー１０２の上面１０４に設けられる。ポンプアクセス開口１２３は
機器内のバイアス素子が係合表面５４２をポンプアセンブリ５００のプランジャに係合さ
せることを許す。例えば、バイアス素子は金属波型ばね、弾性ばね、又は均等力を提供す
る別の構造体としてよい。
図１Ｂは図１Ａのカートリッジアセンブリ１００の底面斜視図を示す。図１Ｂにおいて
、フローセルカートリッジ９００がフローセルチャンバ１０８内に挿入されている。カー
トリッジアセンブリ１００はフローセルカートリッジアクセスエリア１１２を有する底面
１１０を含み、アクセスエリア１１２はフローセルカートリッジ９００の関心部分、例え
ば電気接点パッドのアレイ９５０及び加熱素子を受け入れるための開口９４４を露出する
。底面１１０は１対のプッシュピン孔１１４及びポンプ駆動開口１１６も含む。プッシュ
ピン開口１１４はポンプ５００内のプッシュピンを露出する。本明細書で説明するように
、プッシュピンは機器内のバルブ駆動シャフトと係合し、流体フローの制御と関連して対
応するピンチバルブを開閉する。ポンプ駆動開口１１６はポンプ５００内のバルブシャフ
ト５４６の近位端５４８を露出する。本明細書で説明するように、バルブシャフト５４６
は機器内のポンプ駆動シャフトと係合して流体フローの制御と関連するポンプ作用を導入
する。底面１１０は穿孔可能な廃液排出口１２０を露出する開口１１８も含み、廃液排出
口１２０はカートリッジアセンブリ１００内の廃液容器から使用済み流体を排出するため
に使用される。
図１Ｃは本明細書に記載の一実施形態によるカートリッジアセンブリ１００内の内部コ
ンポーネントの正面斜視図を示す。図１Ｃに示すように、カートリッジアセンブリ１００
はバルブ操作ステーションにおいてウェルプレート１５０に回転可能に装着された回転バ
ルブアセンブリ２００を含む。シリンジポンプアセンブリ５００がポンプステーションに
おいてウェルプレート１５０に装着される。ウェルプレート１５０はベース１５２（例え
ば、略平面の板）を含み、ベース１５２と一体に形成されベース１５２から上向きに伸び
る複数の試薬ウェル１５４，１５６を有する。試薬ウェル１５４，１５６は回転バルブア
センブリ２００を少なくとも部分的に囲む様々な位置に設けられる。試薬ウェルには所望
量の液体が入る。必要に応じ、回転バルブアセンブリ２００は試料ウェル１５４，１５６
（一般に液体ウェルと称される）を流体解析ステーション１７０に選択的に結合させる。
試薬ウェル１５４，１５６は、所望量の対応する試薬を受け入れるために、異なる断面
積及びベース１５２の上方に異なる高さを有し、異なるウェル容積を有するように形成し
てよい。必要に応じ、１つ以上のウェル１５４，１５６は本明細書に記載の実施形態に応
じて溶液ウェルとして利用してもよい。ウェル１５４，１５６は充填操作中に所望量の液
体を受け入れるために開いた充填端１５８，１６０を含む。所望量の液体がウェル１５４
，１５６に充填されると、充填端１５８，１６０がフォイル又は他のシールカバーで覆わ
れて各ウェル１５４，１５６内に気密の容積部を形成する。図１Ｃでは見えないが、ウェ
ル１５４，１５６はその底部に設けられた１つ以上の排出口を含む。操作中、回転バルブ
２００及びポンプアセンブリ５００の制御の下で、カバーが穿孔されて空気が１つ以上の
ウェル容積部に入ると、それによって液体が排出口を経て流体解析ステーション１７０に
（例えば、重力又は加圧により）自由に流出することができる。
図１Ｄは、ウェルプレート１５０の下に装着され、カートリッジアセンブリ１００のハ
ウジングの一部分を形成する廃液トレー１３０の上面斜視図を示す。廃液トレーはウェル
プレート１５０の比較的大きな部分の下部領域に広がる廃液収集容積部１３１を含む。一
例として、、廃液トレー１３０は回転バルブアセンブリ２００とウェル５４，１５６の少
なくとも一部分の下に設置される。廃液トレー１３０は、その周縁に沿って延在し、（例
えば、ウェルプレート１５０の底面上の）嵌合面に封止されるリッジ１３２を含む。リッ
ジ１３２はその隅部に、ウェルプレート１５０の貫通開口と連通する通気孔１３３を含ん
でよい。通気孔１３３は廃液が容積部１３１に入るにつれて容積部１３１から空気を放出
することができる。通気孔１３３は操作中にわずかに傾けても通気孔１３３の少なくとも
１つが空気吸入口として常に使用し得るように分布される。通気孔１３３は、廃液が通気
孔１３３の表面に跳ね上がっても漏れないので、廃液トレー１３０のサイズを制限するこ
とができる。通気孔１３３は発泡ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリテトラフルオロ
エチレン等の多孔性材料で形成してよい。
廃液トレー１３０は漏斗部１３４と排出管１３５も含む。漏斗部１３４は管１３５の開
口と連通するレッジ部１３６で終端する。管１３５の底端は最初にカバーで覆われる。廃
液トレー１３０を空にするためには、カバー１３６を穿孔し、カートリッジアセンブリ１
００（廃液トレー１３０を含む）を傾けて漏斗部１３４が最も低い位置にすることができ
る。廃液は漏斗部１３４を通りレッジ部１３６を超えて管１３５から流出する。
フローセルチャンバ
図１Ｅは、カートリッジアセンブリ１００の一部分と、フローセルチャンバ１０８と整
列したフローセルカートリッジ９００の正面斜視図を示す。フローセルチャンバ１０８は
キー機構部１０９を含み、キー機構部１０９は溝として形成し、フローセルチャンバ１０
８の底面に設けてよい。キー機構部１０９は、フローセルカートリッジ９００が正しい方
向及び向きに装填されるように、フローセルカートリッジ９００の底面の対応するキー機
構部（例えば、図９Ｃのスタンドオフ９１４）を受け入れる形状及び寸法を有する。フロ
ーセルチャンバ１０８は側面レール４１３と上壁４５１及び低壁４５１及び４５３を含む
。カートリッジ９００は装填方向９００Ａに挿入される。
図１Ｆは、本明細書に記載の一実施形態によるフローセルチャンバ１０８とその中に挿
入されたフローセルカートリッジ９００の底面図を示す。フローセルチャンバ９００は図
１Ｆにおいてフローセルチャンバ１０８内に完全装填位置まで挿入されている。本明細書
において、図９Ａ－９Ｅと関連してより詳細に説明されるように、フローセルカートリッ
ジ９００は装填端部９０８と側縁部９１２を含む。装填端部９０８は基準ポスト９２３を
含み、側縁部９１２の少なくとも１つは１つ以上の基準ポスト９２５を含む。１つの対向
側縁部９１２はノッチ９２７を含む。フローセルカートリッジ９００の底面は熱拡散器９
５７と接点パッド９５０を露出する開口を有する。
フローセルチャンバ１８０は上面及び底面と、チャンバ１０８の対向側面に沿って互い
に平行に延在する側面レール４１３を含む。エンドストップ４１７がチャンバ１０８の最
深部に設けられる。上面及び底面、側面レール４１３、及びエンドストップ４１７は、フ
ローセルカートリッジ９００を座標系（例えば、ＸＹＺ座標系）に対して所定の基準点（
例えば、Ｘ基準点、Ｙ基準点及びＺ基準点と称される基準点）に正しく位置させるように
設置される。エンドストップ４１７はエンドストップ４１７に沿って所望の位置に設けら
れたエンドリミッタ４１４を含む。エンドリミッタ４１４は装填端部９０８に設けられた
基準ポスト９２３と整列する。側面レール４１３の１つはフローセルチャンバ１０８の内
部に向かって延在する横方向リミッタ４２０を含む。横方向リミッタ４２０は横方向基準
ポスト９２３と整列する。反対側の側面レール４１３は、側面レール４１３に沿って延在
するように方向づけられ、横方向バイアス力を矢１Ｅの方向に与えるバイアスアーム４２
２を含む。バイアスアーム４２２はその遠位端にラッチ素子４２４を含む。ラッチ素子４
２４は側縁９１２のノッチ９２７に嵌合する形状を有する。
装填操作中、装填端部９０８はフローセルチャンバ１０８内に、基準ポスト９２３が装
填方向９Ａの移動の限界を規定するフローセルチャンバ１０８内の限界機構部としっかり
当接するまで挿入される。フローセルカートリッジ９００が挿入されるにつれて、バイア
スアーム４２２がノッチ９２7を含む側縁９１２に沿って、ラッチ素子４２４がノッチ９
２７に嵌合するまで摺動する。バイアスアーム４２２は矢ＩＥの方向に横方向の力を加え
てフローセルカートリッジ９００を横方向（Ｙ軸に対応）に、横方向基準ポスト９２３が
横方向リミタ４２０に係合するまでシフトさせる。フローセルチャンバ１０８の横境界は
横（Ｙ）方向の移動限界を規定する。バイアスアームはフローセルカートリッジ９００を
所望のＹ位置（Ｙ基準点に対応）に維持する。ノッチ９２７内のラッチ素子４２４は所定
の位置でフローセルカートリッジ９００を所望のＸ位置（Ｘ基準点）に維持する。
フローセルチャンバ１０８はフローセルカートリッジ９００のスナップイン配置を可能
にする。フローセルカートリッジ９００のカートリッジアセンブリ１００内への及びから
の挿入及び取り出しを可能にすることによって、本明細書に記載の実施形態はフローセル
カートリッジを試薬及び試料と別個に管理及び配送することが可能になる。更に、フロー
セルカートリッジ９００を試薬と分離することによって、本明細書に記載の実施形態は分
離製造するワークフローを可能にする。更に、本明細書に記載の実施形態はフローセルカ
ートリッジを様々な組み合わせの試薬、試薬量及びフローセルカートリッジサイズと混合
及び適合させることができる。例えば、１つのプロトコルは大量の所定の試薬を使用し得
るが、別のプロトコルは多数の少量の異なる試薬を使用する。試薬の数及び量に対する様
々な基準は異なるカートリッジアセンブリで満足させることができるが、上述したカート
リッジアセンブリのいずれも同じフローセルカートリッジを使用することができる。他の
実施形態としては、解析回路に異なる要件を有する異なるプロトコルに対して同じタイプ
のカートリッジアセンブリを使用することができる。例えば、１つのプロトコルは大きな
光学フットプリントを有する解析回路を使用するかもしれないが、別のプロトコルは小さ
な光学フットプリントを有する解析回路を使用するかもしれない。更に、いくつかのプロ
トコルは他の解析回路と比較してもっと複雑な電子回路及び相互接続を有する解析回路を
使用するかもしれないが、上述した解析回路のいずれも同じカートリッジアセンブリに収
まる共通の全体エンベロープを有するフローセルカートリッジ内に具体化することができ
る。
本明細書に記載の実施形態は解析回路と機器の照明素子内の光源との間で小さい高さ（
例えば、最小化高さ）を有するインタフェースを提供する。
穿孔機ユニット
穿孔機ユニット３００はハウジング内に設けられ、ウェル１５４，１５６に近接して設
置される。穿孔機ユニット３００は穿孔位置に移動され、そこで穿孔素子が対応するウェ
ル１５４，１５６のフォイル又はカバーを穿孔する。図３Ａの実施形態では、穿孔機ユニ
ット３００は回転バルブアセンブリ２００に装着され、操作中機器によってウェル１５４
，１５６の１つ以上を穿孔するように制御される。
図３Ａは本明細書に記載の一実施形態により形成された穿孔機ユニット３００の底面斜
視図を示す。穿孔機ユニット３００は全体構造をより良く提示するために一部を切除して
示されている。穿孔機ユニット３００は、下部プラットフォーム３０２と中間部分３０８
と上部フランジ３１０とを有する円錐管状に成形された本体３０６を含む。プラットフォ
ーム３０２と部分３０８とフランジ３１０は一体に形成される。下部プラットフォーム３
０２はプラットフォーム３０２の周囲に所定の方法で分布された穿孔素子３１２を含む。
図３Ａの実施形態では、穿孔素子３１２は円形パターンに配列されている。上部フランジ
３１０もその下面に設けられた、穿孔素子３１２と共通の方向に突出する穿孔素子３１４
を含む。穿孔素子３１４は上部フランジ３１０の周囲に所定の方法で、例えば円形パター
ンに分布される。
操作中、穿孔機ユニット３００は機器の穿孔機アクチュエータアセンブリにより駆動さ
れる。例えば、図１Ａを参照すると、機器は１つ以上の穿孔機シャフトをカバー１０２の
穿孔機アクセスポート１２２を通して伸ばすことができる。穿孔機シャフトは穿孔方向３
１８に押し下げられ、穿孔機ユニット３００を押し下げて、穿孔素子３１２，３１４を対
応するウェル１５４，１５６のフォイル／カバーを貫通するよう駆動する。穿孔機シャフ
トは穿孔機ユニット３００に穿孔力を均等に与えるように分布される。
少なくとも１つの実施形態によれば、穿孔素子３１２，３１４は、フォイル／カバーの
穿孔を容易にし、フォイル／カバーを貫通する通気を提供すために、Ｘ状の断面に形成さ
れる。Ｘ状断面は、穿孔素子３１２，３１４がフォイル／カバーを貫通している間も対応
するウェルへの空気の流入を可能にする。
図３Ａの実施形態では、穿孔素子３１２，３１４の大部分はほぼ共通の長さを有する。
しかしながら、必要に応じ、穿孔素子３１２，３１４の各々は、例えば穿孔素子３１４Ａ
で示すように、もっと長く又はもっと短くしてよい。図１Ｃと図３Ａを併せて参照すると
、穿孔素子３１２，３１４は対応するウェル１５４，１５６と整列するように置かれる。
図１Ｃ及び図３Ａの実施形態では、穿孔素子３００が駆動されたとき、対応するウェル５
１４，５１６の各々を同時に穿孔するために、穿孔素子３１２，３１４は略共通の長さを
有している。必要に応じ、穿孔機ユニット３００は（穿孔機アクチュエータアセンブリに
よって）多段穿孔システムとして操作し、穿孔素子３１２，３１４の一部分のみが第１の
穿孔操作中に対応するウェル１５４，１５６を穿孔し、穿孔素子３１２，３１４の異なる
部分のみが第２の穿孔操作中に対応するウェル１５４，１５６を穿孔するようにしてもよ
い。例えば、穿孔素子３１２は穿孔素子３１４より長くして、穿孔素子４１２が第１の穿
孔操作中に対応するフォイルを穿孔し、穿孔素子３１４が第２の穿孔操作中に対応するフ
ァイルを穿孔するようにしてもよい。
下部プラットフォーム３０２は開口３０４の周囲に形成された内部リム３２６を含む。
リム３２６は開口３０４の周囲に設けられた多数のインデックス機構部を含む。インデッ
クス機構部３２２は、穿孔機ユニット３００をロータシャフト２０２に対して所定の回転
配向に位置させて穿孔素子３１２，３１４をウェル１５４，１５６と整列させるために、
回転バルブアセンブリ２００の係合機構部と係合する。インデックス機構部３２２は内部
リム３２６の周囲に設けられた１つ以上のノッチ３２４を含む。リム３２６は本体３０６
の内部に上部フランジ３１０に向かって僅かに上方に突出する。ノッチ３２４が開口３０
４の周囲に所定のパターンに分布される。ノッチ３２４は（以下で詳細に説明されるよう
に）回転バルブアセンブリ２００に設けられたリブ又は歯と整列する。図３Ａの実施形態
では、ノッチ３２４は開口３０４の周囲に相対的に均等に配置される。加えて又は代わり
に、もっと多数の又は少数のノッチ３２４を使用し、代替位置に均等に又は不均等に配置
してもよい。必要に応じ、ノッチ３２４以外のインデックス機構部を使用してもよい。
リム３２６は、開口内３０４内を穿孔素子３１２と共通の方向に下向きに延びる１つ以
上の可撓性のスタンドオフ３２８を含む。スタンドオフ３２８はベース延長部２１６の周
囲の周りを延在するレッジ２１６Ａと係合する。ノッチ３２４が回転バルブアセンブリ２
００の対応する歯と整列すると、穿孔機ユニット３００はスタンドオフ３２８がレッジ２
１６Ａの上面に載るまで装填される。スタンドオフ３２８はレッジ２１６Ａの上にとどま
って、垂直方向に非穿孔／準備位置に位置する穿孔機ユニット３００を維持する。操作中
、穿孔機ユニット３００は穿孔機シャフトにより下向き（矢３１８の方向）に押され、こ
れに応答してスタンドオフ３１８は外側に曲がってレッジ２１６Ａの上に載り、穿孔機ユ
ニット３００を穿孔方向３１８に下向きにロータキャップ２１０の上まで摺動させること
ができる。
図３Ｂは回転バルブアセンブリ２００に取り付けられたときの穿孔機ユニット３００の
一部分の上面図を示す。本明細書に説明されるように、回転バルブアセンブリ２００はロ
ータシャフト２０２を含み、バルブキャップ２１０がロータシャフト２０２の上方に装着
される。バブルキャップ２１０はバブルキャップ２１０の中心リムの周囲に分布された複
数の歯２１２を含む。歯２１２は穿孔機ユニット３００のノッチ３２４と整列し嵌合して
穿孔機ユニット３００を回転バルブアセンブリ２００に対して所定の回転角度に回転位置
決めする。図示されていないが、穿孔機ユニット３００を回転バルブアセンブリ２００の
ロータシャフト２０２の中心軸に沿って延びる回転軸に沿って取付け位置に維持するため
に、ラッチ３２８（図３Ａ）がバルブキャップ２１０のラッチ機構部としっかり結合され
る。
図３Ｃは、ロータシャフト２０２がよく見えるように穿孔機ユニット３００が取り外さ
れた、回転バルブアセンブリ２００を示す。ロータシャフト２０２は細長く、回転軸２２
０を中心に回転する。ロータシャフト２０２は近位端（図３Ｃでは見えない）と遠位端２
０４を含む。バルブキャップ２１０は図３Ｃに示すようにロータシャフト２０２の遠位端
２０４の周囲に装着位置に装填される。バルブキャップ２１０はキャップベース部２１４
を含み、キャップベース部２１４は互いに隣接してほぼ円形に配列されたウェル１５６の
一群内に収まるように寸法決めされた拡大直径を有する。キャップベース部２１４は、ロ
ータシャフト２０２の長さに沿ってキャップベース部２１４から上向きに延びるキャップ
延長部２１６と結合する。キャップ延長部２１６は図３Ｃに示す実施形態ではキャップベ
ース部２１４の直径より小さい直径を有する。しかし、キャップ延長部２１６及びキャッ
プベース部２１４に対して他の寸法を用いてもよいことは認識されよう。キャップ延長部
２１６は、キャップ延長部２１６の周囲に形成された、（回転軸２２０に対して）径方向
に外向きに突出する歯２１２を含む。
キャップベース部２１４はキャップベース部２１４から径方向に外向きに延びる１つ以
上のラッチアーム２２６を含む。ラッチアーム２２６はＬ型に形成され且つラッチアーム
２２６のレッグが隣接するウェル１５６の間に嵌合する寸法にされ、ラッチアーム２２６
の外側部分又はフット部がウェル１５６の１つの外面の周囲に沿って曲がりその上にしっ
かり休止する。対応するウェル１５６はその外壁に設けられた戻り止め１５８を含む。Ｌ
型ラッチアーム２２６は、バルブキャップ２１０がロータシャフト２０２の上に挿入され
るとき、スナップフィットし、戻り止め１５８の下にしっかり保持される。
回転バルブアセンブリ
次に、回転バルブアセンブリ２００の操作を図２Ａ－２Ｆと関連して説明する。
図２Ａは、本明細書に記載の一実施形態に従って形成された回転バルブアセンブリ２０
０の斜視図を示す。図２Ａはロータシャフト２０２を覆って設けられたバルブキャップ２
１０をよりよく示す。ロータシャフト２０２はバルブキャップ２１０内で回転し、バルブ
キャップ２１０はロータシャフト２０２をウェルプレート１５０に対して所定の位置に維
持する。バルブキャップ２１０はキャップベース部２１４の周囲に均等に分布された多数
のラッチアーム２２６を含む。ロータシャフト２０２の遠位端２０４はキャップ延長部２
１６を超えて突出する。遠位端２１４はロータシャフト２０２の周囲に分布された複数の
外部スプライン２３０を含む。遠位端２０４は空洞２２８も含み、その空洞２２８の周囲
に分布された内部スプラインを含む。ロータシャフト２０２は内部及び外部スプライン２
３２，２３０（第１組及び第２組のスプラインとも称される）を有するデュアルスプライ
ン構造を含み、このスプライン構造は流体操作中にカートリッジアセンブリと係合する機
器内のバルブ駆動アセンブリの駆動シャフトの対応スプライン構造と係合する。内部及び
外部スプライン２３２，２３０のデュアルスプライン構造は、機器の駆動シャフトとロー
タシャフト２０２との間の駆動インタフェース及び回転関係の正確な追跡のための位置コ
ード化インタフェースを提供する。
バルブキャップ２１０は、バルブキャップ２１０の下部にロータシャフト２０２の近位
端の周囲に装着されたロータバルブ２３４を示すために部分的に透けて見えるように示さ
れている。ロータバルブ２３４はロータシャフト２０２に固定され、ロータシャフト２０
２と一緒に回転する。ロータバルブ２３４はキャップベース部２１４内で（それと相対的
に）回転するが、キャップベース部２１４はウェルプレート１５０上の対応するウェルの
周囲に固定されたラッチアーム２２６によって静止したままである。キャップ延長部２１
６の内径はロータシャフト２０２の外形に対応し、それらの間に精密許容差を与える。キ
ャップ延長部２１６が十分な構造的及び回転的支持をもたらすならば、キャップ延長部２
１６は変化し得る長さ２１７を有し、それによってロータシャフト２０２の回転軸はウェ
ルプレート１５０に対して所定の固定位置に維持される。一例として、ロータシャフト２
０２の回転軸は、ウェルプレートに設けられた、流体が移動する中心ポートと対応する。
本明細書で説明されるように、ウェル１５４，１５６の所望の１つをロータシャフト２０
２の下方の中心ポートと流体結合させるために、機器のバルブ駆動アセンブリがロータシ
ャフト２３０を回転し、このロータシャフトがロータバルブ２３４を回転する。
図２Ｂはロータシャフト２０２の遠位端２０４の拡大斜視図を示す。内部及び外部スプ
ライン２３２，２３０は異なるスプライン形状を有する。外部スプライン２３０は駆動イ
ンタフェースを構成する第１組のスプラインに相当し、よって第１／外部スプラインはバ
ルブ駆動アセンブリの駆動シャフトの対応スプラインと係合される。内部スプライン２３
２は位置コード化インタフェースを構成する第２組のスプラインに相当し、バルブ駆動ア
センブリによりバルブ駆動アセンブリの駆動シャフトとロータシャフト２０２との間の十
分に嵌合した（及び密接に追跡される）相互結合を維持するために利用される。外部スプ
ライン２３０は互いにほぼ平行に延在するスプライン側面２３３を有する。外部スプライ
ン２３０は第１の所定のスプライン間隔２３１で隔てられた隣接するスプラインの側面２
３３が互いに平行に延在するように方向付けられる。スプライン間隔２３１はバルブ駆動
アセンブリの駆動シャフトのスプラインパターンに対応する。スプライン提示間隔２３１
は係合を容易にするために駆動シャフトアセンブリからの対応スプラインより僅かに大き
く決定される。入来するスプラインより大きいスプライン間隔２３１を与えることによっ
て、僅かな緩みが導入され、これはロータシャフトと駆動シャフトとの間に限定量の相対
回転シフトを許容し得る。従って、駆動シャフトのスプラインはロータシャフト２３０の
回転位置を正確に示し得ない。代わりに、内部スプライン２３２が位置コード化インタフ
ェースを構成し、該インタフェースは、本明細書で説明されるように、駆動アセンブリの
別個の位置コード化／追跡素子と結合されたとき、位置コード化情報を提供するために利
用される。位置コード化インタフェースは、外部スプライン２３０と結合する駆動スプラ
インと無関係にロータシャフトの位置を密接に正確に追跡するためにバルブ駆動アセンブ
リにより利用される。内部スプライン２３２は、隣接する側面が互いに対して所定の非平
行角２３７（例えば、３０度）を形成するようにＶ字形に広がる側面２３５を有する。側
面２３５は内部スプライン２３２の底面で融合して、バルブ駆動アセンブリの駆動シャフ
トの対応スプラインを受け入れるＶ字形のくぼみを形成する。スプライン２３２は駆動シ
ャフトの対応スプラインと十分に係合し、緩みなしに協働する。スプライン２３２は駆動
シャフトがロータシャフト２０２に対して幾分「傾いた」姿勢で動作することも可能にす
る。スプライン２３０，２３２及び遠位端の遠位端縁はベベルエッジで構成して、駆動シ
ャフトのアライメントを容易にするとともに、スプラインの位置合わせなしに駆動シャフ
トがただロータシャフト２０２にぶつかることがないようにすることができる。
図２Ｂのデュアルスプライン構造は、バルブ駆動アセンブリのスプラインに比較的「緩
く」係合され、駆動される外部スプライン２３０を使用するとともに、ロータシャフト２
０２の回転位置を監視する位置エンコーダに比較的「密接に」結合された内部スプライン
２３２を使用する。
図２Ｃは、ロータシャフト２０２、バルブキャップ２１０及びロータバルブ２３４を含
む回転バルブアセンブリ２００の側断面図を示す。図２Ｂはロータシャフト２０２の近位
端２０３及び遠位端２０４を示す。ロータシャフト２０２は細長く、回転軸２２０を中心
に回転するようにバルブキャップ２１０で所定の位置に保持される。図２Ｂは、バルブキ
ャップ２１０の断面エンベロープを示し、キャップベース部２１４はキャップ延長部２１
６より大きな直径を有する。キャップ延長部２１６はロータシャフト２０２の外経にほぼ
一致する内径を有する内部通路２１９を含む。キャップ延長部２１６の内部通路２１９は
ロータシャフト２０２を所定の向きに保持し、回転軸２２０はウェルプレート上の所望の
点（例えば、中心フィードポート）にセンタリングされる。
図２Ｄは、本明細書に記載の一実施形態に従って形成されたロータバルブ２３４の上面
斜視図を示す。ロータバルブ２３４は、上面とウェルプレート接触面２３８を有するロー
タベース部２４０を含む。ロータベース部２４０はポリプロピレン又は所望の特性を有す
る別の材料で射出成形してよい。流体チャネル２４６がロータベース部２４０内に設けら
れる。流体チャネル２４６は中心ポート２４８に対応するロータベース部２４０の中心点
から径方向に外向きに向けられる。流体チャネル２４６はロータベース部２４０の周囲の
点まで延び、径方向ポート２５０で終端する。中心ポート２４８及び径方向ポート２５０
はロータベース部２４０を貫通してウェル接触面２３８に通じている。中心ポート２４８
はロータシャフト２０２の回転軸２２０と対応するように整列させるとともに、ウェルプ
レート１５０の中心フィードポートと整列させることができる。ロータバルブ２３４は、
径方向ポート２５０をウェルからの関心試薬又は試料の吸い上げと関連して対応するウェ
ルトランジションポート１６２と整列させるために回転軸２２０を中心に径方向２５２に
回転される。
ロータベース部２４０の上面は流体チャネル２４６を囲む陥凹部２６１を含む。陥凹部
２６１は流体チャネル２４６の開口面を覆うチャネルカバー２５８を受け取るように形成
される。チャネルカバー２５８は流体チャネル２４６の全長に延在して流体チャネル２４
６を完全に封鎖する。本実施形態では、オープンフェースの流体チャネル２４６及びチャ
ネルカバー２５８は容易且つ高信頼の製造プロセスを提供するために使用される。必要に
応じ、チャネルカバー２５８を除去しながら流体チャネルを提供する別の構造を用いるこ
とができ、例えばロータベース部２４０のモノリシック構造内に流体チャネルを形成する
ことができ、それによりチャネルカバー２５８を設ける必要がなくなる。
ロータベース部２４０の上面は回転バルブ部２４０から上向きに延在する外周リブ２４
２及び内部リブ２５６を有する。ウェルプレート接触面２３８は外周及び内部リブ２４２
，２５６と反対側に面する。バイアス素子２５３（例えば、波形ばね又は他の構造対）が
内部空洞２１３内に設けられ、ロータバルブ２３４にバイアス力を与える。バイアス素子
２５３は内部リブ２５６の周囲のロータベース部２４０の上に置かれる。バイアス素子２
５３はロータベース部２４０とバルブキャップ２１０に膨張力を与えてロータバルブ２３
４のポート２４８，２５０とウェルプレート１５０のポートとの間の密閉界面を維持する
。
図２Ｅはロータベース部２４０の底面図を示す。ウェルプレート接触面２３８は界面リ
ング２６０と界面パッド２６２とにより形成される。界面リング２６０はロータベース部
２４０の周囲に延在する。図２Ｃを参照すると、界面リング２６０内の界面パッド２６２
はロータベース部２４０をウェルプレート１５０から離して維持する微小のスタンドオフ
を形成する。一実施形態では、界面リング２６０は滑らかな平坦下面で形成してよい。別
の実施形態では、界面リング２６０は界面リング２６０とウェルプレート１５０との接触
面積を低減するために界面リング２６０の外面上に形成された所定のパターンで形成して
よい。例えば、そのパターンは界面リング２６０上に（例えば、チェーンパターンに）形
成された一群の相互接続された円形又はＯリング状部分を備えてよい。例えば、詳細図２
Ｅは界面リング２６０の表面の代替構成を示す。詳細図２Ｅにおいて、界面リング２６０
Ａは凹部２６２Ａを囲む一連の円形隆起リング／部分２６１Ａを備えている。例えば、詳
細図２Ｅのパターンは隣接する８リングのチェーン又は列に類似してよいが、別のパター
ンを使用してもよい。使用中でないとき、界面リング２６０Ａは凹部２６２Ａがウェルプ
レートのポートと整列する位置に回転してポート構造内でのクリープを避けることができ
る。
ロータベース部２４０、界面リング２６０及び界面パッド２６２はマルチショット（例
えば２ショット）成形プロセスによって形成することができ、ロータベース部は１つの種
類の材料で形成し、界面リング２６０及び界面パッド２６２は別の種類の材料で形成する
ことができる。例えば、界面リング２６０及び界面パッド２６２は熱可塑性エラストマ（
ＴＰＥ）又は他の同様の材料で形成することができる。径方向ポート２５０は界面リング
２６０を貫通する。界面パッド２６２は中心ポート２４８の周囲に形成される。中心ポー
ト２４８はウェルプレート１５０の中心フィードポート１６１と整列するように位置付け
されるが、径方向ポート２５０は異なるウェルトランジションポート１６２と整列するよ
うに回転される。中心界面パッド２６２及び界面リング２６０は共通の射出成形作業中に
熱可塑性エラストマを１つまたは２つのゲートで射出することによって形成される。径方
向ポート２５０は界面リング２６０の周囲の円弧（中心ポート２４８に対して）に沿って
延在する細長寸法の楕円として形成してもよい。楕円形の径方向ポート２５０は対応する
ウェルポートと整列する際に所定量の公差を提供する。
図２Ｆはロータシャフト２０２及びロータバルブ２３４の側面斜視図（ロータ２１０は
除去されている）を示す。図２Ｆは回転軸２２０に沿って延びるロータシャフト２０２を
示す。ロータシャフト２０２の近位端２０３は負荷結合界面部２３９を通してロータバル
ブ２３４にしっかり装着される。負荷結合界面部２３９は結合フランジ２４１をその中に
保持する内部リブ２５６で形成される。結合フランジ２４１はロータシャフト２０２の所
望の区分に沿って延在する側壁２４３を含む。側壁２４３はロータシャフト２０２の周囲
を少なくとも部分的に沿って延在するベース区分２４５及び上部区分２４７を含む。結合
フランジ２４１はロータシャフト２０２をロータバルブ２３４から減結合する（例えば、
別々にモールド成形する）ことを可能にする。加えて、結合フランジ２４１はロータシャ
フト２０２に加わる側面加重をロータバルブ２３４から減結合することができる。例えば
、側面荷重は矢印２Ｆで示すように様々な径方向に認められ、対応する径方向へのロータ
シャフト２０２の僅かな偏倚を生じ得る。結合フランジ２４１はロータシャフト２０２と
回転バルブとの間の、例えば矢印２Ｆの方向の所定量の傾動を許容するとともに、ロータ
バルブ２３４をウェルプレートの表面に対して比較的一定の向きに維持する。他の実施形
態として、ロータバルブ２３４を座標ＸＹで示す所定の平面内に維持することができる。
図２Ａ，２Ｂ及び３Ｃに戻り説明すると、回転バルブアセンブリ２００は様々な機構部
によってウェルプレート上の所定の位置に維持される。ラッチアーム２２６がバルブキャ
ップ２１０をウェル１５６に対してウェルプレート１５０上の所定のＸＹ位置に固定する
(図３Ｃ)。ウェル１５６の壁上のへこみ(図３Ｃ)がラッチアーム２２６及びバブルキャッ
プ２１０を下向きに保持する。キャップ延長部２１６がロータシャフト２０２を所定のＸ
Ｙ位置に維持し、配向し、回転軸２２０を中心とする回転を可能にする。内部リブ２５６
内に設けられたバイアス素子２５３がキャップベース部２１４(図２Ｂ)内の内部空洞２１
３内に設けられた内部棚２２１に当接する。内部棚２２１はバイアス素子２５３への下向
きの力を維持し、それによって回転運動を許可しながらロータベース部２４０、界面リン
グ２６０及び中心界面パッド２６０をウェルプレート２５０の表面にしっかり押しつけ保
持する。
照明チャンバ
図４Ａは、照明チャンバ４００をより詳しく説明するために、カートリッジアセンブリ
１００の一部分の底面図を示す。照明チャンバ４００は機器の照明素子を受け入れるため
のものである。例えば、照明素子は予め決められたＸＹＺ座標に従って照明チャンバ４０
０内に設置される。後に説明されるように、ＬＥＤ照明素子が照明チャンバ４００内（例
えば、その中のドック内）に、明確に定義されたＸＹＺ位置に挿入され、ＬＥＤ照明素子
の位置は照明チャンバ４００内の位置制限機構部により規定される。
図１Ａ，図５Ｃ及び図５Ｄを合同参照すると、照明チャンバ４００は片側に円形周壁４
０６が形成され、反対側に位置リミタ４０８（図５Ｄ）が形成される。位置リミタ４０８
は流体解析ステーション１７０の周囲の選択点に設けられる。位置リミタ４０８は照明素
子の周囲外壁上の係合機構部と係合して照明素子を、例えばウェルプレート１５０に設け
られた光学インタフェース窓４１０に対してＸＹ方向に既知の所望の位置に位置させる。
本実施形態では、ＸＹ方向は光学インタフェース窓４１０の表面にほぼ平行な平面内を延
在する。加えて、１つ以上のリブ４１２がウェルプレート１５０上に設けられ、光学イン
タフェース窓４１０の周囲に配置される。照明素子はＺ方向に挿入されたときリブ４１２
に当接（ドッキング）する（照明素子に対して基準点を提供する）。リブ４１２は照明素
子の前面に当接して照明素子のＺ方向（光学インタフェース窓４１０に向かう又は離れる
方向）の移動を制御する。必要に応じ、照明素子の位置の制御と関連して追加の又はより
少ないリミタ４０８及びリブ４１２を使用してもよい。必要に応じ、ＸＹＺ方向は異なる
形に向けてもよい。
本明細書に詳細に説明されるように、チャネルカバーが光学インタフェース窓４１０と
連通する流体チャネルを覆うように形成される。一例として、、流体チャネルはウェルプ
レート１５０の上面に開口を有するものとして形成し、その流体チャネルの上にチャネル
カバーをレーザボンド（又は他の方法）で接合してもよい。
図４Ｂは、本明細書に記載の一実施形態に従ってフローセルカートリッジ９００が挿入
され且つ照明素子が照明チャンバ内に挿入されたとき、流体解析ステーション１７０で提
供され得る様々な構造のモデル側断面図を示す。図４Ｂにおいて、照明素子４５０がウェ
ルプレート１５０の上方の動作位置で点灯されるとともに、フローセルカートリッジ９０
０がフローセルチャンバ１０８内に挿入される。図４Ｂで見えるウェルプレート１５０の
構造は、窓４１０、リブ４１２、ポート１８０，１８２及びチャネルカバー４１６及び４
１８を含む。図４Ｂで見えるフローセルカートリッジ９００の構造は、上部フレーム９０
４、フローセル窓９２８、ポート９３４、及び解析回路９５８を含む。解析回路９５８は
活性領域９６２及び活性領域ポート９６４を含む。照明チャンバ４００は、インタフェー
ス窓４１０、フローセル窓９２８、透明層４２９及び解析回路内の活性領域９６２を貫通
する照明軸４Ｂに沿って延長するように配向される。
照明素子４５０はウェルプレート１５０のリブ４１２に当接するまで照明チャンバ４０
０内に挿入される。リブ４１２は照明素子４５０に対するＺデータム点（Ｚ基準点）を窓
４１０より所定の距離（最小距離）上に規定する。照明素子４５０から放射する光は窓４
１０、フローセル窓９２８及び透明層９２９を通過して解析回路９５８の上面に至る。ウ
ェルプレート１５０内のポート１８０，１８２はカバー４１６，４１８の下のチャネルを
通る流体の注入及び排出を管理する。ポート１８０，１８２はフローセルカートリッジ９
００の上部フレーム９０４内のポート９３４と整列するとともに、ポート９３４は解析回
路９５８へのポート９６８と整列する。１つのフロー方向として、流体はチャネルカバー
４１８に対応するチャネルに入って移動し、ポート１８０、１９４及び９６４を下向きに
通過することができる。流体はポート９６４，９３４及び１８２からチャネルカバー４１
６に対応するチャネルに排出されるまで活性領域９６２を横切って移動する。必要に応じ
、フローの方向は逆にしてもよい。
必要に応じ、電極をポート１８０，１８２、９３４又は９６４の１つ以上に近接して配
置することができる。更に、解析回路は活性領域内で流体により電位を生じさせるために
反対電位として機能させることもできる。
ウェルプレート
次に、ウェルプレート１５０及びウェルプレート１５０中の流体チャネルのネットワー
クを図５Ａ－５Ｅと関連してより詳しく説明する。ウェルプレート１５０は薄型チャネル
構造を提供する。一例として、ウェルプレート１５０は片面又は両面に形成された側面開
口流体チャネルのネットワークを有するベース層で形成することができる。流体チャネル
の側面開口を閉じるために、ベース層の上面及び／又は底面は対応するバック層（例えば
、プラスチックフィルム）にシール接合される。例えば、ベース層の底面のみが側面開口
チャネルを含む場合には、バック層は底面上にのみ設ければよい。同様に、ベース層の上
面のみが側面開口チャネルを含む場合には、バック層は上面上にのみ設ければよい。ベー
ス層の上面及び底面が側面開口を含む場合には、正面及び底面バック層を対応するベース
層の上面及び底面に設ければよい。
必要に応じ、ベース層及びバック層の一方又は両方はポリプロピレンフィルム、熱可塑
性エラストマ、加硫熱可塑性エラストマ等で形成してよい。ベース層及び／又はバック層
は様々な方法、例えばレーザボンディングによって互いに接合してよい。ベース層は、ベ
ース層の上面と底面に設けられたチャネルを相互接続する手段を提供するためにベース層
を貫通するポートのネットワークを含む。
ベース層の全部又は一部分は炭素添加黒色プラスチック又は類似の材料で形成してよい
。炭素添加は接合構造部とのレーザボンディングを容易にするとともに、接合部分を少な
くとも部分的に不透明にする。黒色プラスチック又は他の不透明材料を使用することによ
って、ウェルプレート１５０は露光に対する所望量の耐性を提供し、蛍光の望ましくない
伝達又は反射を防止することによってフローセルカートリッジの自己蛍光発光を低減する
。ウェルプレート１５０は望ましくない光の伝達又は反射を防止することによってシステ
ム内の光学ノイズも低減する。
図５Ａは、本明細書に記載の一実施形態に従って形成されたウェルプレート１５０の正
面斜視図を示す。図５Ｂは、本明細書に記載の側面開口チャネルのネットワークの一実施
形態をよりよく示すためにウェルプレート１５０のベース１５２の底面を示す。上述した
ように、側面開口チャネルを閉鎖するためにバック層をベース１５２の底面の上に設ける
ことができる。ウェルプレート１５０はバルブステーション１６４、ポンプステーション
１６８及び流体解析ステーション１７０を含む。試料入口チャネル１７２Ｄは試料入口１
２４から試料トランジションポート１６２Ｄまで延在する。ベース１５２の前面はバルブ
ステーション１６４の周囲に置かれた複数のウェル１５４，１５６を含む。ウェル１５６
の一部はバルブステーション１６４の周囲に円形パターンに配列される。バルブステーシ
ョン１６４内にはベース１５２上に円形フランジ１６６が形成され（それは上向き延在す
る）。フランジ１６６はロータベース部２４０の形状に合致する内部円形を有する。フラ
ンジ１６６及びフランジ１６６内のウェルプレートの部分は回転バルブアセンブリ２００
の出発部として作用する。フランジ１６６の内面はロータベース部２４０の外周とほぼ一
致する内径を有する。必要に応じ、フランジ１６６は回転バルブ部２４０とウェルプレー
ト１５０との間の密閉関係の維持を容易にすることもできる。
ウェルトランジションポート１６２のアレイがフランジ１６６の内側領域内のベース１
５２に設けられる。ウェルトランジションポート１６２は回転バルブアセンブリ２００の
移動パターン及び可動域に対応する所定のパターンに形成され、例えば所定の半径を有す
る円弧に沿って形成される。例えばウェルトランジションポート１６２は流体チャネル２
４６（図２Ｃ）の長さに等しい半径を有する円に沿って形成してよい。中心フィードポー
ト１６０はフランジ１６６の中心及びウェルトランジションポート１６２により規定され
る円の中心に設けられる。中心フィードポート１６１はロータシャフト２０２の回転軸２
２０と一致するように位置され、回転軸２２０はロータバルブ２３４を貫通して形成され
た中心ポート２４８にも一致する。
ポンプステーション１６８はベース１５２から上向きに延在する第１及び第２の支持ポ
スト５０２，５０４を含む。支持ポスト５０２，５０４はポンプアセンブリ５００の駆動
シャフト及びシリンジアームを受け入れる。支持ポスト５０２，５０４は駆動シャフト及
びシリンジアームの運動を所定の往復直線通路に沿って案内して流体をカートリッジアセ
ンブリを通して移動させる。流体解析スターション１７０はフローセルへ流体を送り、フ
ローセルから流体を除去する。
図５Ｂはウェルプレート１５０のベース１５２の底面に設けられた側面開口フローチャ
ネル１７２のネットワークを示す。フローチャネル１７２はポンプステーション１６８、
バルブステーション１６４及び流体解析ステーション１７０を通って延在する。加えて又
は代わりに、フローチャネル１７２は追加のステーションを通ってもよい。フローチャネ
ル１７２は様々なパターンに形成し、様々な長さ及び直径を有するものとしてもよい。
図５Ｅはバルブステーション１６４の近くのベース１５２の底面１５３の部分拡大図を
示す。バルブステーション１６４は、回転バルブアセンブリ２００が移動する通路に対応
する所定のパターン（例えば、円形パターン）に配列されたウェルトランジションポート
１６２を含む。ウェルプレート１５０は更にウェル排出ポート１６３を含み、ウェル排出
ポート１６３はベース１５２を貫通し、対応するウェル（図５Ａでは見えない）内でベー
ス１５２の上面に開口する。各ウェル排出ポート１６３はウェル排出チャネル１６５を経
て対応するウェルトランジションポート１６２に接続される。ウェルプレート１５０はウ
ェル１５４，１５６の数及び位置に依存して複数のウェル排出チャネル１６５を含む。ウ
ェル排出チャネルは様々な形状、例えば直線ライン、蛇行パス、Ｕ字形パス等に形成して
よい。図５Ｅの実施形態では、短い直線ウェル排出チャネル１６５Ａの群が、対応するウ
ェルトランジションポート１６２Ａと小さい近接ウェル１５６（図５Ａ）と整列するウェ
ル排出ポート１６３Ａとの間に延在する。長い直線ウェル排出チャネル１６５Ｂの群が、
対応するウェルトランジションポート１６２Ｂと、半径方向に外側にウェル１５６を超え
て位置する大きいウェル１５４と整列するウェル排出ポート１６５Ｂとの間に延在する。
更に、キャッシュ貯蔵部１６７が設けられ、該貯蔵部は貯蔵ポート１６２Ｃでロード及び
アンロードされる貯蔵チャネル１６５Ｃを含む。操作中の様々な時点において、流体の一
部分を無駄に捨てることなく一時的に貯蔵するのが望ましいことがある。従って、流体は
利用可能貯蔵チャネル１６５Ｃに移動される。必要に応じ、貯蔵チャネル１６５Ｃに空気
（又は不活性流体）を注入し残存させることができるように貯蔵チャネル１６５Ｃの反対
端にポート１６３Ｃを含んでもよい。必要に応じ、ポート１６３Ｃはウェルプレート１５
０上の対応する貯蔵ウェルに結合してもよい。
図５Ｃは、ウェルプレート１５０の背面上の流体解析ステーション１７０のより詳細な
図を提供するためのベース１５２の一部分の底面図を示す。操作中、フローセルはステー
ション１７０に挿入され整列される。流体解析ステーション１７０は光学インタフェース
窓４１０を含み、該窓は対向隅部でインタフェースポート１８０及び１８２により対角的
に縁取られている。インタフェースポート１８０及び１８２は、フローセルが挿入された
とき、フローセルのポートと結合される。リミットポスト１９０及び１９２が流体解析ス
テーション１７０の１つ以上の側面に沿って位置する。リミットポスト１９０，１９２は
、フローセルが挿入されたとき、フローセルと係合し、フローセルを光学インタフェース
窓４１０及びインタフェースポート１８０，１８２に対してＸＹ方向に正しく整列させる
。
ウェルプレート１５０の背面はウェルプレートの底面から外向き（下向きに）延在する
リブ４７２を含む。例えば、リブ４７２はリブ４１２（図５Ｄ）と反対方向の延長線と一
致してよい。ウェルプレート１５０の底面はＺ位置パッド４７３も含む。Ｚ位置パッド４
７７３及びリブ４７２の最外面は共通の所定の平面に整列してＺデータム点を規定し、こ
のＺデータム点でフローセルカートリッジ９００が挿入時に位置決めされる。本明細書に
説明されるように、フローセルカートリッジ９００は、フローセル窓及びポートを流体解
析ステーション１７０においてウェルプレートの底面に対して所定のＺ位置に維持するた
めにＺ位置パッド４７３及びリブ４７２に当接する上面を有する上部フレームを含む。
図５Ｄは、ウェルプレート１５０の上面上の流体解析ステーション１７０のより詳細な
図を提供する、図５Ｃに対応するベース１５２の正面／上面部分の上面図を示す。流体解
析ステーション１７２内のベース１５２の前側／上側部分は照明チャンバ（図４）に対応
するので、図４に関して使用した参照番号を図５Ｄに関しても使用する。図５Ｄ示すよう
に、位置リミッタ４０８が照明ステーション１７２の１つ以上の側面に沿って設けられ、
照明素子の外周壁の係合機構部と係合する。ほんの一例として、機器により挿入されたと
きの照明素子のフットプリントを示すために破線の円が示されている。位置リミッタ４０
８は照明素子を所定のＸＹ座標位置に位置させる（ここで、ＸＹ座標系はウェルプレート
１５０及び光学インタフェース窓４１０の表面にほぼ平行な平面内にある）。
ウェルプレート１５０は、その上面上に、機器の照明素子を光学インタフェース窓４１
０から所定の距離に保つために１つ以上の挿入制限素子４１１を含む。挿入制限素子４１
１はマイクロ流体解析操作中に機器の照明素子と係合する。一例として、挿入制限素子４
１１は光学インタフェース窓４１０の１つ以上の側面に沿って設けられた１つ以上のリブ
４１２を含み、これらのリブ４１２は光学インタフェース窓４１０から上向きに、照明素
子（例えば、レンズ）の遠位面と光学インタフェース窓４１０との間に所望のオフセット
を維持するように決定された所定の距離リブだけ突出する。ウェルプレート１５０の上面
上のリブ４１２はウェルプレート１５０の底面上のリブ４７２と整列する。リブ４１２は
照明素子を所定のＺ公差位置又はＺ座標位置に位置させる（ここで、基準座標系のＺ軸は
ウェルプレート１５０の表面及び光学インタフェース窓４１０の表面にほぼ直角の面内に
ある）。一例として、リブ４１２は照明素子内のＬＥＤ光源を所定の表面（例えば、光学
インタフェース窓４１０）に対して、機器のＬＥＤ光源と光学インタフェース窓４１０の
下のフローセルとの間のＺ公差を最小にしつつ保つことができる。
バルブステーション１６４内において、選択ウェルトランジションポート１６２が（ロ
ータバルブ２３４を介して）中心フィードポート１６０に結合される。中心フィードポー
ト１６０はチャネル１７４を介してトランジションポート１７６に結合され、該ポート１
７６は流れの方向をベース１５２の反対側へ転流する。図５Ａを参照するに、トランジシ
ョンポート１７６は流体解析ステーション１７０内に示されている。照明チャネル１７８
はトランジションポート１７６から光学インタフェース窓４１０に隣接して位置するイン
タフェースポート１８０へと連続する。流体はフローセル上のフローセルチャネルを通過
し、フローセルポート１８２においてフローセルから排出される。流体はその後インタフ
ェースポート１８２からフローセルチャネル１８４に沿って移送される。
図５Ｄも一実施形態に従って形成された照明チャネル１７８及び１８４をより詳しく示
し、照明チャネル１７８、１８４は光学インタフェース窓４１０に近接して対応するイン
タフェースポート１８０，１８２で終端する。照明チャネル１７８，１８４はウェルプレ
ート１５０の前面上に側面開口チャネルとして形成してよく、その場合には開口側面はチ
ャネルカバー４１６，４１８（図４）で覆われる。照明チャネル１７８はトランジション
ポート１７６で始まり、インタフェースポート１８０で終わる。照明チャネル１８４はイ
ンタフェースポート１８２で始まり、ポンプステーションポート（図５Ｄでは見えない）
で終わる。
本明細書に記載の実施形態は一方向の流体フローについて概説した。しかしながら、流
体解析操作は反対方向に流れる流体フローと関連して実行してもよい。加えて又は代わり
に、流体は流体解析の異なる段階において様々なチャネル内で異なる方向に制御すること
ができる。それゆえ、どのポート、チャネル又は他の構造にも流れの方向を記述する名前
が割り当てられているが、そのような記述は単なる例示であって、ポート、チャネル又は
他の構造は流体を反対方向に運搬するために使用してもよいと認識されたい。
シリンジポンプアセンブリ
つぎに、図６Ａ－６Ｅを参照してシリンジポンプアセンブリ５００を本明細書に記載の
一実施形態と関連して説明する。本明細書に説明されるように、シリンジポンプアセンブ
リ５００は不都合なバックラッシュュ効果を回避する双方向ポンプアクションを提供する
。シリンジポンプアセンブリ５００は、駆動力を一方向に加えるとともにバイアス力によ
るプランジャアームの逆方向移動を許すことによって往復運動され、それによってポンプ
アセンブリ５００に引張力を加える必要がなくなる。
図６Ａは本明細書に記載の一実施形態に従って設けられたウェルプレート１５０上のポ
ンプステーション１６８の上平面図を示す。ポンプステーション１６８は、一端がステー
ション入口ポート５０８に結合され、反対端がステーション排出端５１０に結合されたポ
ンプチャネル区分５０６を含む。ポンプチャネル区分５０６は、準備区分５１２と排出区
分５１４とポンプ作業区分５１６とに機能的に分割することができ、それらの区分のすべ
ては互いに連続して両方向の流体フローを支持するよう形成される。作業区分５１６は作
業エリア５１３を含み、該エリアではプランジャ５４０が低圧（例えば真空）と高圧を交
互に導入するように往復運動する。作業エリア５１３は作業エリア５１３の上流と下流に
位置する１対のピンチバルブ５１８の間に挟まれている。ピンチバルブ５１８は作業エリ
ア５１３からの流れの方向、例えば排出方向又はフローセル方向、を決定する。一例とし
て、ピンチバルブ５１８は作業区分５１６内のチャネルに沿って形成された円形のへこみ
に関心材料（例えば、熱可塑性エラストマ）を押し込むことによって形成することができ
る。本明細書で説明されるように、ピンチバルブ５１８は、ポンプステーション１６８を
通して流体を引きこむ又は押し出すために、作業エリア５１３における低圧及び高圧の導
入と関連して状況に合わせて交互に開閉される。準備区分５１２は、作業区分５１６とス
テーション入口ポート５０８との間にあって、作業区分５１６の上流に位置する。本実施
形態では、準備区分５１２は、流体が作業エリア５１６を通過する前に所定量の流体を保
持するための貯蔵部をポンプチャネル区分５０６内に形成するために、蛇行形状に配置さ
れたチャネルを含む。必要に応じ、準備区分５１２は長くしても、又は短くしても、又は
例えばステーション入口ポート５０８を作業区分５１６の端に近接して設けることによっ
て完全に除去してもよい。排出区分５１４は、作業区分５１６とステーション排出ポート
５１０との間にあって作業区分５１６の下流に位置する。本実施形態では、排出区分５１
４は比較的短い直線チャネルとして設けられているが、代替実施形態では長さ及びパター
ンが異なる排出区分５１４を設けても、完全に除去してもよい。
図６Ｂはポンプ５００内に設けられたプランジャ５４０の側面図を示す。プランジャ５
４０は一般にブリッジセグメント５５２により互いに結合された駆動アーム５４６及びプ
ランジャアーム５５４を含み、それらのすべてはモノリシック構造（例えば、一体成形）
に一体に形成される。駆動アーム５４６は駆動端５４８及び遠位端５４９を有する。プラ
ンジャアーム５５４は作業端部５５６及び遠位端５５８を有する。プランジャ素子５５７
はプランジャアームの作業端部５５６に装着される。駆動アーム５４６及びプランジャア
ーム５５４の遠位端５４９及び５５８はブリッジセグメント５５２に結合される。プラン
ジャアーム５５４及び駆動アーム５４６はブリッジセグメント５５２からプランジャアー
ム５５４と共通の方向に下向きに延在する。プランジャアーム５５４は駆動アーム５４６
の長さにほぼ平行な方向に延在するように向けられるため、駆動アーム５４６及びプラン
ジャアーム５５４は駆動力５４３及びバイアス力５４４に応答して共通の方向に且つ整列
して一緒に移動する。駆動力５４３及びバイアス力５４４は対応する逆方向引張力のない
単方向力を表す。ブリッジセグメント５５２はカバー１０２に形成されたポンプアクセス
開口１２３（図１Ａ）に位置し、その開口を通して露出されるバイアス面５４２を含む。
機器のバイアス素子（例えばばね）がバイアス面５４２に係合し、バイアス力をバイアス
面５４２に加える。駆動アーム５４６の駆動端５４８はカートリッジアセンブリ１００の
底面１１０の駆動開口１１６（図１Ｂ）に位置し、機器のポンプ駆動アセンブリに係合さ
れる。ポンプ駆動アセンブリは駆動力５４３を間欠的に駆動アーム５４６へ供給及びから
除去する。駆動端５４８及びバイアス面５４２はプランジャ５４０の両端に位置する。駆
動端５４８及びバイアス面５４２はカートリッジアセンブリ１００のハウジングの上面及
び底面で露出されるため、プランジャ５４０の往復運動と関連して対応する単方向の駆動
力５４３及びバイアス力５４４を駆動端５４８及びバイアス面５４２に供給することがで
き、バックラッシュの導入を回避することができるとともに、直接的な機器コード化計測
を提供することができる。駆動力及びバイアス力５４３，５４４は双方向プッシュシステ
ムをもたらし、プッシュ／プルポンプドライバを不要にする。
図６Ｃはプランジャアーム５５４に装着されたプランジャ素子５５７の拡大側面図を示
す。プランジャ素子５５７は内部構造を示すために部分的に透明にして示されている。プ
ランジャアーム５５４は１つ以上のステム５５９が一体にモノリシック構造に形成された
先端部５５３を含む。ステム５５９はそれらの間に延在するヒンジピン５６５を含む。支
持ビーム５５１にはその近位端に目孔５４５が設けられる。目孔５４５は細長く、ヒンジ
ピン５６５を受け入れて支持ビーム５５１がプランジャアーム５５４及びプランジャ素子
５５７の長さにほぼ平行に伸びる矢印５６７の方向に所定の範囲に亘って移動可能にする
。必要に応じ、ステム及び支持ビーム５５９，５５１は共通のモノリシック構造として形
成してよい。
プランジャ素子５５７は本体５６１を含み、本体５６１は本体５６１の外周に関して所
定の輪郭を有するほぼ管の形状に形成される。本体５６１は、プランジャアーム５５４の
前縁部５５３と（例えば、常温成形処理により）１列に形成された後縁部５５５を含む。
本体５６１は１つ以上の外周プランジャリブ５６３を含み、該リブはプランジャアーム５
５４が往復運動する支持ポスト５０４の内部通路内の気密シールを維持するために成形さ
れ設置される。
プランジャ素子５５７はプランジャアーム５５４よりかなり可撓性で圧縮可能な加硫熱
可塑性エラストマ（ＴＰＶ）又は他の材料で形成してよい。駆動アーム５４６、ブリッジ
セグメント５５２、及びプランジャアーム５５４は比較的硬質のプラスチック材料（例え
ば、ポリカーボネイトプラスチック）で形成される。プランジャ素子５５７はプランジャ
アーム５５４に非スナップ留め式に形成される。一例として、プランジャアーム５５４は
ステム５５９及び支持ビーム５５１の上にモールド成形してよい。例えば、２ショットモ
ールディングを使用し、プランジャアーム５５４を最初の成形処理中に成形し、プランジ
ャ素子５５７を第２の成形処理中に付加してよい。成形プロセスを使用することによって
、プランジャ素子５５７はプランジャアームに、それらの間（前縁５５３と後縁５５５の
間）にあるかなしかの公差又は間隙で固着され、プランジャ素子５５７とプランジャアー
ム５５４が（前縁５５３と後縁５５５で）互いに物理的に及び化学的に連結される。
プランジャ素子５５７とプランジャアーム５５４との間の精密公差を提供することによ
って、プランジャ５４０は、プランジャ素子を単にプランジャアームにスナップ留めする
又は別の方法で緩く装着する場合に起こるかもしれない「ヒステリシス」がほぼ解消又は
回避される。
プランジャ素子５５７とプランジャアーム５５４との間の非スナップ留めインタフェー
スは、運動方向が変化する度にプランジャ素子がプランジャアームに対して上向き及び下
向きに動く可能性を導入するスナップ留め型のプランジャ素子対して改善をもたらす。ス
ナップ留めプランジャとプランジャアームとの間で運動が経験されるとき、このような構
成はヒステリシスとも称されるバックラッシュを生じる可能性がある。
本明細書に記載の実施形態によれば、プランジャ５４０は操作中に多数回（例えば、１
ラン当たり数千～数万サイクル）両方向に移動する。プランジャ５４０は０．３ｍｍ／ｓ
ｅｃ～１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動し得る。従って、スナップ留め型プランジャ素子は
１ラン（マイクロ流体解析操作）中にバックラッシュ又はヒステリシスを多数回生じる可
能性がある。本明細書に記載の実施形態は、プランジャ素子５５７をプランジャアーム５
５４の一部分に（非スナップ留め式に）形成することでそられの間に固定関係を維持する
ことによってヒステリシス又はバックラッシュのリスクを回避している。
図６Ｂに戻り説明すると、操作中、機器のポンプ駆動アセンブリが駆動アーム５４６の
駆動端５４８に駆動力５４３を間欠的に加えてプランジャ５４０を駆動力５４３の方向に
上向きに移動する。駆動力５４３が除去されると、バイアス力５４４がプランジャ５４０
をバイアス力５４４の方向に下向きに移動する。本明細書に記載の実施形態は、バイアス
力５４４を印加することによって、ポンプ駆動アセンブリを駆動アーム５４６に取り付け
る必要性及び引張力を駆動アームに加える必要性を回避している。駆動力５４３は間欠的
に印加及び除去され、それによってプランジャ５４０を操作中上向き及び下向きに繰り返
し移動させている。プランジャ５４０が上向き及び下向きに移動すると、作業端部５５６
が作業エリア５１３(図６Ａ)内に低圧及び高圧状態を導入する。高圧及び低圧状態が作業
エリア５１３に導入されると、流体がチャネルセグメント５０６に沿って引き込まれ及び
押し出される。ポンプチャネルセグメント５０６を通る流体の移動方向はピンチバルブの
開閉で制御される。
図６Ｄは、ポンプ操作をよりよく示すためのポンプステーション１６８の側面図を示す
。ポンプステーション１６８内には、プッシュピン支持部５６０がウェルプレート１５０
のベース１５２の底面に装着される。支持部５６０は通路５６４を有する支持ポスト５６
２を含む。通路５６４は対応するプッシュピン５２０，５２１を受け入れる。プッシュピ
ン５２０，５２１はシャフト５２３を含み、シャフト５２３は作業端部５６６及び反対側
の接触バッド５２４を含む。作業端部５６６はピンチバルブ５１８に位置するが、接触パ
ッド５２４は支持ポスト５６２の外縁を超えて半径方向に広がっている。シャフト５２３
はその周りに１つ以上の外部リブ５２５を含む。通路５６４も１つ以上の内部リブ５２７
を含む。外部及び内部リブ５２５，５２７は協働してプッシュピン５２０，５２１を対応
する通路５６４内に保持するが、プッシュピン５２０，５２１はバルブ開方向５１９及び
バルブ開方向５１７に支持ポスト５６２に沿って上下に移動することができる。接触パッ
ド５２４は底面１１０のプッシュピン開口１１４（図１Ｂ）に位置する。
操作中、機器のバルブ駆動素子は接触パッド５２４と係合するように設置される。バル
ブ駆動素子はバルブ閉鎖力を（バルブ閉方向５１９に）プッシュピン５２０，５２１の１
つに加えるが、他のプッシュピン５２０，５２１には閉鎖力を加えない。バルブ閉鎖力が
プッシュピン５２０，５２１に加えられないとき、プッシュピン５２０，５２１はバルブ
開方向５１７に移動してバルブ開状態になるため、対応するピンチバルブ５１８は開く。
バルブ閉力が加えられ、対応するプッシュピン５２０，５２１がバルブ閉方向５１９に移
動するとき、対応するピンチバルブ５１８が閉じる。プッシュピン５２０，５２１及び対
応するピンチバルブ５１８は交互に開及び閉状態になる。
図６Ｄは支持ポスト５０４内に装填されたときのプランジャアーム５５４も示す。プラン
ジャアーム５５４はプル方向５６６及びプッシュ方向５６８に往復運動して作業エリア５
１３内に対応する低圧及び高圧状態を生成する。プランジャアーム５５４がプル方向５６
６に移動するにつれて、流体が作業エリア５１３に引き込まれ、作業エリア５１３内に引
き込まれた流体の量はプランジャアームの可動域により決まる。シリンジアームがプッシ
ュ方向５６８に移動すると、作業エリア５１３内の流体が作業エリア５１３からフローチ
ャネルへと押し出される。流体が流体チャネルから作業エリア５１３内に引き込まれる方
向は、プッシュピン５２０，５２１のどちらが対応するピンチバルブ５１８を閉じたかに
よって決まる。例えば、プル力を矢印Ａの方向に導入するには、シリンジアームがプル方
向５６６に移動される間プッシュピン５２１が対応するピンチバルブ５１８を閉じるため
に閉状態に移動される。プランジャアーム５５４が作業エリア５１３から引き込まれるに
つれて、流体は流体チャネルに沿って矢印Ａの方向に進む。プランジャアーム５５４が可
動域の終端に到達すると、プッシュピン５２１が解放され、開方向５１７に移動すること
が許され、対応するピンチバルブ５１８を開くことが許される。同時に、プッシュピン５
２０が閉方向５１９に移動して対応するピンチバルブ５１８を閉じる。その後、プランジ
ャアーム５５４はプッシュ方向５６８に移動して流体を作業エリア５１３から流体チャネ
ル内へ矢印Ｂの方向に押し出す。流体を反対方向へ移動させたい場合には、プッシュピン
５２０，５２１の操作をプランジャアーム５５４の移動に対して逆にすればよい。
図６Ｅは支持ポスト５０２，５０４内に挿入されたプランジャ５４０の一部分の拡大側
斜視図を示す。プランジャアーム５５４は支持ポスト５０４内に摺動可能に収容され、駆
動アーム５４６は支持シャフト５０２内に摺動可能に収容される。支持シャフト５０２及
び駆動アーム５４６はプランジャ５４０を所定の往復通路に沿って比較的小さい公差で案
内するためにＸ型の断面で形成される。
図６Ｆは、本明細書に記載の実施形態によるプランジャアームを収容する支持シャフト
５０４の斜視図を示す。支持シャフト５０４は近位端５７０及び遠位端５７１を含む。近
位端５７０はウェルプレート１５０に取り付けられるが、遠位端５７１はポンプステーシ
ョン１６８から上向きに延在する。支持シャフト５０４は細長く、近位端５７０と遠位端
５７１との間に延在する通路５７２を含む。通路５７２は、遠位端５７１から近位端５７
０の近くの部分に向かって延びる通路５７２の区分において第１の内径５７１を有する。
通路５７２は、パーキングステーション５７４を形成するために近位端５７０で第２の大
径５７６を有する。パーキングステーション５７４は保存位置に置く際にプランジャ素子
５５７の少なくともプランジャリブを含む部分を受け入れる。プランジャ素子５５７は、
保存中、輸送中、又は一般に非使用時中パーキングステーション５７４に置いてよい。拡
大直径を有するパーキングステーションにプランジャ素子５５７のプランジャリブを保持
可能にすることによって、本明細書に記載の実施形態はプランジャ素子５５７のクリープ
を回避するため、プランジャ素子５５７及びプランジャリブは過度に圧縮されることなく
長期間に亘ってもとの形状を維持する。さもなければ、プランジャ素子５５７及びプラン
ジャリブは、第１の狭い直径５７５を有する通路５７２の部分内に長期間格納された場合
、クリープ（又は形状の変化）を生じ得る。
流体機器
図７は本明細書に記載の実施形態に従って実装される流体機器７００のブロック図を示
す。機器７００はカートリッジアセンブリ１００を収容するドッキングステーション７０
３を含む。機器７００内の様々な電気的、光学的及び機械的サブアセンブリがマイクロ流
体解析操作中にカートリッジアセンブリ１００と相互作用する。
機器７００は、特に、１つ以上のプロセッサ７０２を含み、該プロセッサはマイクロ流
体解析操作を実行するためにメモリ７０４に格納されたプログラム命令を実行する。プロ
セッサ７０２はバルブ駆動アセンブリ７１０、ポンプ駆動アーム７２０、穿孔機アクチュ
エータアセンブリ７４０、照明素子７５０、電気接点アレイ７５２、及び加熱素子７５３
に通信可能に結合される。
ユーザインタフェース（Ｕ／Ｉ）７０６が機器７００の操作を制御及び管理するユーザ
のために設けられる。１つ以上の通信インタフェース７０８が機器７００とリモートコン
ピュータ、ネットワーク等との間のデータ及び他の情報を伝達する。例えば、通信インタ
フェース７０８は特定の流体解析操作に関連するプロトコル、患者記録及び他の情報を受
信する。通信インタフェース７０８は得られた生データ並びに１つ以上の試料の解析から
導出されたデータも伝達する。
バルブ駆動アセンブリ７１０は回転バルブアセンブリ２００と係合する駆動シャフト７
１２を含む。バルブ駆動アセンブリ７１０は回転モータ７１４及び並進モータ７１６も含
む。並進モータ７１６は駆動シャフト７１２を回転バルブアセンブリ２００のロータシャ
フトとの係合状態と離合状態との間で併進方向に移動させる。駆動シャフト７１２が回転
バルブアセンブリ２００と物理的にしっかり係合されると、回転モータ７１４が駆動シャ
フト７１２の回転方向７１９の回転を制御して回転バルブアセンブリ２００を様々な試薬
のウェルをウェルプレートのチャネルに接続又は切離すように指示する。
バルブ駆動アセンブリ７１０は駆動シャフト７１２のロータシャフト２０２（図２Ｂ）
に対する位置を監視する位置エンコーダ７１３を含む。エンコーダ７１３は、駆動シャフ
ト７１２のスプラインとロータシャフト２０２の内部スプラインとの完全な係合を確実に
するために位置データをプロセッサ７０２に供給し、それにより位置エンコーダ７１３が
ロータシャフト２０２の回転位置を密接に追跡するのを確実にする。一例として、エンコ
ーダ７１３は回転バルブアセンブリ２００と関連して上述した内部スプライン２３２（図
２Ｂ）に合致するように形成及び寸法決定された雄エンコーダスプライン構造を有するシ
ャフトを含んでよい。エンコーダスプラインはそれらの間に一定の関係を維持するように
内部スプライン２３２内に底に達するまで形成される。エンコーダスプラインは駆動力を
供給しないで、単にロータシャフト２０２に従動して精密且つ正確な角度位置データをプ
ロセッサ７０２に提供する。駆動シャフト７１２はロータシャフト２０２の遠位端上に嵌
合する別の一組の駆動スプラインを含む。駆動スプラインは互いに嵌合し、駆動力をロー
タシャフト２０２上の外部スプラインに供給する。
ロータシャフト２０２と駆動シャフト７１２を一定の回転関係に維持することによって
、プロセッサ７０２はモータ７１４から得られる回転データを用いてロータバルブ２３４
の特定の回転位置を決定することができる。
バルブ駆動アセンブリ７１０はフローチャネルを１つ以上のポートに選択的に接続する
ためにロータシャフト２０２を移動（回転）させるものである。多くの操作において、ロ
ータシャフト２０２は連続的に使用される試薬ウェルのためのウェルポートの位置に基づ
いて様々な角度に回転される。例えば、隣接するウェルが順に使用されるとき、バルブ駆
動アセンブリ７１０はロータシャフト２０２を数度だけ回転する。しかし、ウェルプレー
トの対辺にある第１及び第２のウェルが使用されるとき、バルブ駆動アセンブリ７１０は
ロータシャフト２０２を１８０°又はほぼ１８０°回転する。ロータシャフト２０２の回
転後、回転バルブアセンブリ２００は一時的に停止し、それを通して流体を流すこと又は
試料を検出することを可能にする。
穿孔機アクチュエータアセンブリ７４０は、１つ以上の穿孔機シャフト７４２と、穿孔
機シャフト７４２を後退位置と延長位置との間で駆動する並進モータ７４４とを含む。穿
孔機シャフト７４２が延長位置に移動されると、穿孔機シャフト７４２は穿孔機ユニット
３００の上面と係合し、穿孔機ユニット３００を下向きに押して穿孔機ユニット３００の
穿孔素子で対応する試薬ウェルを覆うフォイルに孔を開けることができる。穿孔シャフト
７４２は流体解析操作中延長したままにしてもよいし、後退させてもよい。
ポンプ駆動アセンブリ７２０はモータ７２４に結合されたポンプシャフト７２２を含み
、ポンプシャフト７２２はポンプ方向７２３に沿って伸長位置及び後退位置の間を移動す
る。一例として、ポンプシャフト７２２は矢印７２１の方向に回転されるスクリュー軸と
して形成してよい。ポンプシャフト７２２をねじる方向を変えることによって、ポンプシ
ャフト７２２は内側（後退方向）又は外側（伸長方向）にポンプ方向７２３に沿って移動
する。ポンプシャフト７２２を後退位置と伸長位置との間で繰り返し移動させることによ
って、ポンプシャフト７２２は駆動力５４３を駆動アーム５４６に与えてポンプアセンブ
リ５００を、ポンピングステーションに流体を吸引／吸入するように、シリンジアーム５
５４が作業エリアに低圧状態を生じさせる方向に移動させる。駆動シャフト７２２は後退
位置に繰り返し移動され、バイアス素子７３４がポンプアセンブリ５００のバイアス面５
４２にバイアス力を与えてポンプアセンブリ５００をバイアス力５４４の方向に下向きに
移動させ、それによりシリンジアーム５４４が作業エリアに高圧状態を生じさせてポンピ
ングステーションから流体が吐出される。
位置エンコーダ７３５がバイアス素子７３４にも設けられる。位置エンコーダ７３５は
、バイアス素子がプランジャ５４０とともに上下動するにつれてバイアス素子７３４の位
置を追跡する。位置エンコーダ７３５は位置データをプロセッサ７０２に供給してプラン
ジャ５４０の位置を動作中追跡する。
ポンプ駆動アセンブリ７２０は押しピン５２０，５２１と整列するように配置されたバ
ルブ駆動シャフト７２６及び７２８も含む。バルブ駆動シャフト７２６，７２８はモータ
７３０により伸長位置と後退位置の間で矢印７２５に沿って移動する。バルブ駆動シャフ
ト７２６，７２８は反対方向に移動され、バルブ駆動シャフト７２６が伸長されるとき、
バルブ駆動シャフト７２８は後退され、逆も同様である。バルブ駆動シャフト７２６，７
２８は、流体をポンプステーション１６８を通し、よってフローセルを通して流すために
、ポンプシャフト７２２の移動と同期して交互に反対方向に移動される。
照明素子７５６は照明チャンバ４００に侵入及び退出される。照明素子７５０は１つ以
上の種類の照明光を照明チャンバ４００内に提供する光学系を含む。一例として、照明素
子７５６は、所望の量及び種類の光を発生するためにＬＥＤライトチューブ等を含んでよ
い。電気接点アレイ７５２及び加熱素子７５３がカートリッジアセンブリ１００の底面１
１０内のフローセルカートリッジアクセスエリア１１２内に挿入される。接点アレイ７５
２はフローセルカートリッジ９００の対応する電気接点パッドアレイと係合する。加熱素
子７５３はフローセルカートリッジ９００内の熱拡散器と係合する。
少なくとも１つの実施形態によれば、プロセッサ７０２はモータ、光学系、接点アレイ
などの動作を管理する。必要に応じ、機器７００と関連して記載したモータ、アセンブリ
、光学系、接点アレイ、アセンブリ及びコンポーネントの各々の動作を管理するために（
例えば、プロセッサ７０２の制御の下で）協働する複数のプロセッサを設けてもよい。
例えば、モータは直流駆動モータとしてよい。しかしながら、様々な代替機構、例えば
直流（ＤＣ）モータ、ソレノイドドライバ、リニアアクチュエータ、圧電気モータなどを
使用してよい。
流体制御システム
図８は、一実施形態に従って図７の機器７００で実装されるコンピュータシステム８１
０の概略図を示す。例えば、コンピュータシステム８１０は１つ以上のプロセッサ７０２
によってユーザインタフェース７０８の制御及びメモリ７０４に格納されたプログラム命
令の下で実施することができる。図８はコンピュータシステム８１０の様々なコンポーネ
ントの代表的な説明図又はブロックを示すが、図８は単なる概略図又は例示であって、コ
ンピュータシステム８１０は様々な形態及び構成としてよいことを理解されたい。
コンピュータシステム８１０は機器の様々なコンポーネント、アセンブリ及びシステム
（又はサブシステム）と通信可能である。コンピュータシステム８１０は、流体セレクタ
モジュール８５１、流体制御モジュール８５２、検出器モジュール８５３、プロトコルモ
ジュール８５４、解析モジュール８５５、ポンプ駆動モジュール８５７、バルブ駆動モジ
ュール８５９、及び照明管理モジュール８６１を含んでよい。モジュール８５１－８６１
は別個のブロックで示されているが、モジュールの各々はハードウェア、ソフトウェア又
は両者の組み合わせとしてもよいこと及びモジュールの各々は同じコンポーネント、例え
ばプロセッサ、の一部としてもよいことを理解されたい。代わりに、モジュール８５１－
８６１の少なくとも１つは別のプロセッサの一部としてもよい。更に、モジュール８５１
－８６１の各々は互いに通信可能にしてもよく、また特定の機能を実行するコマンド／命
令を統合してもよい。
コンピュータシステム８１０及び／又はモジュール８５１－８６１は、プロセッサベー
ス又はマイクロプロセッサベースシステム、例えばマイクロコントローラ、縮小命令セッ
トコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラ
マブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理回路、及び本明細書に記載の機能を実行し得る任
意の論理ベースデバイスを用いるシステム、を含んでよい。上記の実施形態は一例にすぎ
ず、必ずしもモジュール又はコンピュータシステムという語の定義及び意味を限定するこ
とを意図するものではない。代表的な実施形態では、コンピュータシステム８１０及び／
又はモジュール８５１－８６１は、試料を生成し、検出データを取得し及び／又は検出デ
ータを解析するために、１つ以上の記憶素子、メモリ又はモジュールに格納された命令の
セットを実行する。
命令のセットは、機器８０２に命令して本明細書に記載の様々な実施形態の方法及びプ
ロセスなどの特定の動作を実行させる様々なコマンドを含んでよい。命令のセットはソフ
トウェアプログラムの形態にしてよい。本明細書で使用する語「ソフトウェア」及び「フ
ァームウェア」は相互に交換可能であり、コンピュータによる実行のために、ＲＡＭメモ
リ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ及び不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲ
ＡＭ）メモリなどのメモリに格納される任意のコンピュータプログラムを含む。上記のメ
モリのタイプは単なる例示であって、コンピュータプログラムの格納に有用なメモリのタ
イプを限定するものではない。
ソフトウェアはシステムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアなどの様々な
形態にしてよい。更に、ソフトウェアは別個のプログラムの集合、又は大きなプログラム
内のプログラムモジュール又はプログラムモジュールの一部分の形態にしてもよい。ソフ
トウェアはオブジェクト指向プログラミングの形態のモジュラープログラミングを含んで
もよい。
コンピュータシステム８１０はモジュールの集合として概念的に示されているが、専用
のハードウェアボード、ＤＳＰ、プロセッサなどの任意の組み合わせを用いて実装するこ
とができる。代わりに、コンピュータシステム８１０は単一のプロセッサを有するオフザ
シェルフＰＣを用いて又は複数のプロセッサ有し複数のプロセッサに機能操作が分配され
るオフザシェルフＰＣを用いて実装してもよい。更なるオプションとして、本明細書に記
載のモジュール機能は、特定のモジュール機能は専用のハードウェアを用いて実行される
が、残りのモジュール機能はオフザシェルフＰＣなどを用いて実行される、ハイブリッド
構成を用いて実装してもよい。モジュールは処理ユニット内のソフトウェアモジュールと
して実装してもよい。計算モジュールの１つ以上は、例えばネットワーク内に又はクラウ
ドコンピューティング環境内に置いてもよい。
本明細書で説明されるように、バルブ駆動アセンブリ及びポンプ駆動アセンブリは対応
するコンポーネント（例えば、回転バルブ及びプランジャ）の回転位置及び並進位置を示
す信号をコンピュータシステム８１０に送信するエンコーダを含む。
いくつかの実施形態では、検出器モジュール８５３がイメージングアセンブリ（照明素
子７５０及びフローセルカートリッジ内の解析回路を含む）にイメージング窓（インタフ
ェース窓４１０、フローセル窓９２８及び解析回路９５８の透明層）の一部分を撮像する
よう命令することができ、この命令は励起源（照明素子）に入射光線をインタフェース窓
に照射して解析回路９５８の活性領域内の試料中の標識を励起させる命令を含む。検出器
モジュール８５３は接点アレイ７５２及び接点パッド９５０を介して解析回路９５８と通
信して画像データを得る。ＳＢＳシークエンシングの場合には、各画像はＤＮＡクラスタ
からの多数の点光源を含む。図にも示されるように、流体セレクタモジュール８５１がバ
ルブ駆動アセンブリに回転バルブアセンブリを動かすように命令することができる。流体
制御モジュール８５２が様々なポンプ及びバルブに流体の流れを制御するように命令する
ことができる。プロトコルモジュール８５４は、指定のプロトコルが実行されるようにシ
ステム８００の動作を調整する命令を含み得る。プロトコルモジュール８５４は任意の熱
制御素子に流体の温度を制御するよう命令することもできる。ほんの一例として、プロト
コルモジュール８５４はシークエンシング・バイ・シンセシス（ＳＢＳ）モジュールとし
、シークエンシング・バイ・シンセシスプロセスを実行するための様々なコマンドを発行
してもよい。いくつかの実施形態では、プロトコルモジュール８５４は検出データを処理
することもできる。架橋ＰＣＲによるアンプリコンの生成後に、プロトコルモジュール８
５４は、アンプリコンを線状化又は変性してｓｓｔＤＮＡを生成する命令及びシークエン
シングプライマーを加えてシークエンシングプライマーが関心領域の側面に位置するユニ
バーサルシーケンスにハイブリダイズされ得るようにする命令を与える。各シークエンシ
ングサイクルはｓｓｔＤＮＡを単一塩基だけ伸長し、これはプロトコルモジュール８５４
によって命令され得る修飾ＤＮＡポリメラーゼ及び４タイプのヌクレオチドの混合物の送
給によって達成される。異なるタイプのヌクレオチドは、一意的蛍光標識を有し、また各
ヌクレオチドは単一塩基取り込みだけを各サイクルで生ずることができる可逆的ターミネ
ータを有する。単一塩基がｓｓｔＤＮＡに付加された後、プロトコルモジュール８５４は
、フローセルに洗浄溶液を流して取り込まれなかったヌクレオチドを除去する洗浄ステッ
プを行うよう命令する。プロトコルモジュール８５４は、さらに、励起源アセンブリ及び
検出器アセンブリに対して、４つのチャンネルそれぞれにおける蛍光（各蛍光標識毎に１
つ）を検出する撮像セッションを行うよう命令する。撮像後に、プロトコルモジュール８
５４は、非ブロック化試薬の送給を命令し、蛍光標識及びターミネータをｓｓｔＤＮＡか
ら化学的に開裂させることができる。プロトコルモジュール８５４は、非ブロック化試薬
及び非ブロック化反応の生成物を除去する洗浄ステップを行うよう命令することができる
。他の同様なシークエンシングサイクルを続けることができる。
プロトコルモジュール８５４により調整し得る代表的なプロトコルステップは、可逆タ
ーミネータベースのＳＢＳ法で使用される流体及び検出ステップを含み、これらのステッ
プは、例えば本明細書に記載され、また米国特許出願公開第２００７／０１６６７０５号
、米国特許出願公開第２００６／０１８８９０１号、米国特許第７，０５７，０２６号、
米国特許出願公開第２００６／０２４０４３９号、米国特許出願公開第２００６／２８１
１０９号、ＰＣＴ国際公開第０５／０６５８１４、米国特許出願公開第２００５／１００
９００号、ＰＣＴ国際公開第０７／０１０２５１に記載されており、これらの各文献は参
照によりその全体が本明細書に組み入れられる。可逆ターミネータベースのＳＢＳ法のた
めの代表的な試薬は、米国特許第７，５４１，４４４号明細書、米国特許第７，５０７，
０２６号明細書、米国特許第７，４１４，１１６号明細書、米国特許第７，４２７，６７
３号明細書、米国特許第７，５６６，５３７号明細書、米国特許第７，５９２，４３５号
明細書、及び国際公開第０７／１３５３６８号に記載されており、これらの各文献は参照
によりその全体が本明細書に組み入れられる。市販のシークエンシングプラットフォーム
、例えばイラミーナ社（カリフォルニア州サンディエゴ）から市販されているＧＡ、Ｈｉ
Ｓｅｑ(登録商標)及びＭｉＳｅｑ(登録商標)プラットフォーム、で使用されているプロト
コルステップ及び試薬を使用することもできる。
いくつかの実施形態では、プロトコルモジュール８５４はパイロシークエンシングプロ
トコルのステップを実行する様々なコマンドを発行することができる。代表的なステップ
は以下に記載され、また以下の参考文献に記載されるステップを含む。パイロシークエン
シングは、特定のヌクレオチドが新生核酸鎖に取り込まれるとき、無機ピロリン酸（ＰＰ
ｉ）の放出を検出する（Ronaghi,et al. ”Real-time DNA sequencing using detection
of pyrophosphate release” (1996), Analytical Biochemistry 242(1), 84-9；Ronaghi
,M. (2001), ”Pyrosequencing sheds light on DN sequencing”, Genome Res.11(1), 3
-11；Ronaghi et al.(1998) “A sequencing method based on real-time pyrophosphate
” Science 281(5375), 363；米国特許第６２１０８９１号明細書；同第６２５８５６８
号明細書、および同第６２７４３２０号明細書、これらの文献はそれぞれ参照により本明
細書に組み入れられる）。パイロシークエンシングでは、放出されたＰＰｉを、ＡＴＰス
ルフリラーゼによりアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）に即時に変換することにより検出する
ことが可能であり、生成されたＡＴＰ量はルシフェラーゼ生成光子を介して検出すること
が可能である。この場合には、反応バルブ８１６は何百万のウェルを含むことが可能であ
り、各ウェルはその上にクローン的に増幅されたｓｓｔＤＮＡを有する単一捕獲ビーズを
含む。各ウェルは他のより小さいビーズを含むことも可能であり、該ビーズは、例えば固
定化酵素（例えば、ＡＴＰスルフリラーゼ及びルシフェラーゼ）を運ぶ又はウェル内の捕
獲ビーズの保持を促進することができる。プロトコルモジュール８５４は単一タイプのヌ
クレオチドを運ぶ流体の連続サイクル（例えば、第１サイクル：Ａ；第２サイクル：Ｇ；
第３サイクル：Ｃ；第４サイクル：Ｔ；第５サイクル：Ａ）を実行する命令を発行するこ
とができる。ヌクレオチドがＤＮＡに取り込まれるとき、パイロピロリン酸が放出され、
それにより連鎖反応が引き起こされ、光のバーストが生じる。光のバーストは検出器アセ
ンブリにより検出することができる。検出データは処理のために解析モジュール８５５に
通知することができる。
いくつかの実施形態では、ユーザはユーザインタフェースを介してユーザ入力を供給し
てシステムにより実行するアッセイプロトコルを選択することができる。他の実施形態で
は、システムは機器８０２に挿入されたフローセルカートリッジのタイプを自動的に検出
し、ユーザと実行するアッセイプロトコルを確認することができる。代わりに、システム
は決定されたフローセルカートリッジのタイプに対して実行し得る限られた数のアッセイ
プロトコルを提供してもよい。ユーザは所望のアッセイプロトコルを選択することができ
、その後システムは選択されたアッセイプロトコルを予めプログラムされた命令に基づい
て実行することができる。
解析モジュール８５５はフローセルカートリッジ内の解析回路により得られた検出デー
タを解析する。図示されていないが、機器はユーザとインタラクトするユーザインタフェ
ースを含んでもよい。例えば、ユーザインタフェースはユーザからの情報を表示又は要求
するディスプレイ及びユーザ入力を受信するユーザ入力装置を含んでもよい。いくつかの
実施形態では、ディスプレイ及びユーザ入力装置は同一デバイス（例えば、タッチセンシ
ティブディスプレイ）である。
いくつかの実施形態では、核酸は表面に付着させることができ、シーケンシング前又は
中に増幅することができる。プロトコルモジュール８５４は増幅プロセスに含まれる流体
ステップに対する命令も含んでよい。例えば、表面上に核酸集団を形成するために使用さ
れる架橋増幅技術のための命令を供給することもできる。有用な架橋増幅方法は、例えば
、米国特許第５，６４１，６５８号明細書；米国特許公開第２００２／００５５１００号
；米国特許第７、１１５，４００号明細書；米国特許公開第２００４／００９６８５３号
；米国特許公開第２００８／０００９４２０号に記載されている。表面上で核酸を増幅す
る別の有用な方法はローリングサークル増幅（ＲＣＡ）であり、例えばＬｉｚａｒｄｉ他
、Ｎａｔ．Ｇｅｎｅｔ．１９：２２５－２３２（１９９８）及びＵＳ２００７／００９９
２０８Ａ１に記載されており、それらはそれぞれ参照により本明細書に組み入れられる。
ビーズ上のエマルジョンＰＣＲを使用することも、例えばＤｒｅｓｓｍａｎ他、Ｐｒｏｃ
．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ１００：８８１７－８８２２（２００３）、国際
公開第０５／０１０１４５、又は米国特許公開第２００５／０１３０１７３号又は同第２
００５／００６４４６０号に記載されているように、可能であり、これらの各文献は参照
によりその全体が本明細書に組み入れられる。
いくつかの実施形態では、本システムは最小限のユーザ介入で操作される。例えば、生
成および解析操作はアッセイシステムにより自動的に行うことができる。いくつかの実施
形態では、ユーザはカートリッジアセンブリを装填し、プロトコルを実行する機器を起動
するだけでよい。
フローセルカートリッジ
次に、フローセルカートリッジ９００は本明細書に記載の少なくとも１つの実施形態に
従って使用される。
図９Ａは本明細書に記載の一実施形態に従って形成されたフローセルカートリッジ９０
０の上面斜視図を示す。フローセルカートリッジ９００は、一般的に、互いに結合されて
装填方向９Ａに長い略矩形の構造体を形成する上部および底部フレーム９０４および９０
６を含む。装填方向９Ａは、フローセルカートリッジ９００がカートリッジアセンブリ１
００のフローセルチャンバ１０８内に装填される方向に対応する。フローセルカートリッ
ジ９００は装填端縁９０８、後端縁９１０及び側端縁９１２を含む。フローセルチャンバ
１０８内におけるＸＹＺ方向の適正なアライメントを保証するために、装填端縁９０８及
び側端縁９１２はカートリッジアセンブリ１００のフローセルチャンバ１０８内の対応す
る機構部と係合する１つ以上の位置決め機構部を含む。
必要に応じ、上部及び底部フレーム９０４及び９０６は、例えば静電放電（ＥＳＤ）保
護を与えるために導電性プラスチックで形成してよい。
必要に応じ、上部フレーム９０４は、上部フレーム９０４から上向きに突出する一連の
リブのようなグリップ機構部９２０を含んでよい。グリップ機構部９２０はユーザによる
フレームカートリッジ９００の把持を容易にする。必要に応じ、グリップ機構部９２０内
の溝は、フローセルカートリッジ９００を挿入すべき方向に関する情報をユーザに与える
ように、例えばリブを矢印の形に形成することによって方向指示の形にしてもよい。
図９Ｂは、フローセルカートリッジの光学流体（Ｏ－Ｆ）インタフェースをより良く示
す上部フローセル９０４の一部分の拡大図を示す。図９Ａ及び図９Ｂを併せて参照すると
、上部フローセル９０４はカートリッジアセンブリ１００の光学コンポーネント及び流体
コンポーネントとコミュニケートするＯ－Ｆインタフェース９４０を含む。Ｏ－Ｆインタ
フェース９４０はフローセルカートリッジ９００内に収容された解析回路（図９Ｄ及び９
Ｅと関連して以下で詳細に説明される）と整列するフローセル窓９２８を含む。フローセ
ル窓９２８は機器の照明素子からの光を解析回路に向けることができる。フローセル窓９
２８はガラス又は同様の透明材料で形成してよく、ガラス窓は上部フローセル９０４の上
面と略共面に配置される。ガラスをフローセル窓９２８内に上部フレーム９０４の上面と
平面配向に維持することによって、フローセル窓９２８のＺ位置は上面９０４の上面の位
置をモニタすることによってより正確にモニタすることができる。
フローセルポート９３４はフローセル窓９２８に近接して位置し、フローセルポート９
３４はカートリッジアセンブリ１００からの流体を解析回路内の活性領域を通して搬送す
る。ポート９３４は細長く形成されたガスケットシール９３０内に設けられる。図９Ａの
実施形態では、ガスケットシール９３０は互いに略平行に延在し、装填方向９Ａに対して
鋭角に配置される。ガスケットシール９３０内のフローセルポート９３４はカートリッジ
アセンブリ１００のフローセルチャンバ１０８内の対応するポートと結合するように位置
する。
シール９３０はフローセル窓９２８の対向辺に設けられる。一例として、シール９３０
は互いにフローセル窓９２８を対角方向に横切って対向配置してよい。シール９３０は熱
可塑性エラストマ又は他の同様の材料で形成してよい。シール９３０は注入ゲート９３２
と流体連通する上部フレーム９０４に形成された空洞内に嵌合する。製造プロセス中に、
ＴＰＥが注入ゲート９３２を通して注入され、ＴＰＥはシール９３０として形成されるま
で上部フレーム内の内部チャネルを貫流することができる。射出成形プロセスはシール９
３０を上部フレーム９０４に物理的に且つ化学的に結合してシール９３０を上部フレーム
９０４上の所定の位置に（選択公差内に）維持する。ガスケットシール９３０は低断面で
小型のシール構造を提供し、所望公差の組立て（例えば、組立て公差の最小化）をもたら
す。
図９Ａに戻り説明すると、上部フレーム９０４は装填方向９Ａと共通の（例えば平行の
）方向に延在するように向けられた細長いリブ９２２を含む。リブ９２２は、フローセル
カートリッジ９００がフローセルチャンバ内に装填されるとき、ガスケットシール９３０
及びフローセルポート９３４がフローセルチャンバ１０８を囲むハウジング機構部と接触
又は係合しないようにする装填保護機構部を提供する。加えて、リブ９２２はスタンドオ
フ機構部も提供し、フローセルカートリッジ９００がテーブル又は他の構造の上に上下逆
さまに置かれた場合に、リブ９２２は上部フレーム９０４上の他の機構部がフローセルカ
ートリッジ９００が置かれた表面上のほこりやその他の物質と接触するのを防ぐことがで
きる。
上部フレーム９０４は、機器の照明素子内のＬＥＤライトチューブをフローセルカート
リッジ９００のフローセル窓９２８に対して位置合わせするために使用される１つ以上の
Ｚ位置機構部（Ｚ基準点に相当する）を含む。例えば、上部フレーム９０４の上面はウェ
ルプレート１５０の底面上のリブ４７２及びパッド４７３と当接してフローセルカートリ
ッジ９００に対するＺ基準点を規定する。Ｚ位置制限機構部は機器内の照明素子の光源と
フローセルカートリッジとの間の所望の公差を提供する。
図９Ｃは図９Ａのフローセルカートリッジの底面斜視図を示す。底部フレーム９０６に
は、装填端縁９０８及び後端縁９１０の近くに位置する１つ以上のスタンドオフ９１４が
形成されている。必要に応じ、スタンドオフ９１４は底部フレーム９０６上の他の位置に
置いてもよい。加えて又は代わりに、もっと多数の又は少数のスタンドオフ９１４を使用
してもよい。スタンドオフ９１４は底部フレーム９０６内の機構部とフローセルカートリ
ッジ９００がセットされる任意の表面との間を所定の間隔に維持する。例えば、カートリ
ッジ９００を机、実験台、保管所又は別の場所に保管するとき、スタンドオフ９１４は底
部フレーム９０６の機構部が机、実験台などの上の塵埃や他の粒状物質と接触するのを防
ぐ。加えて、スタンドオフ９１４は、フローセルカートリッジ９００がカートリッジアセ
ンブリ１００内に誤って（例えば後ろ向きに）挿入されるのを防ぐために位置合わせキー
機構部として成形し寸法決定してよい。例えば、スタンドオフ９１４は異なるサイズ、例
えば異なる長さ、厚さ、スタンドオフ高さなど、に形成してよい。図９Ｃの実施形態では
、スタンドオフ９１４は装填端縁９０８に隣接するスタンドオフ９１４の長さは後端縁９
１０に隣接するスタンドオフ９１４の長さと比較して短い。
底部フレーム９０６は上部フレーム９０４上の光学－流体インタフェース９４０（及び
ＰＣＢ９５２上の熱拡散器９５５）と整列する開口９４４を含む。開口９４４は解析回路
の一部分の裏面を露出する。底部フレーム９０６は、解析回路が設けられた接点パッド９
５０のアレイと整列し該アレイを露出する接点パッド開口９４６も含む。接点パッド開口
９４６はクロスバー９４８により分離され、該クロスバーは接点パッド開口９４６の幅を
、さもなければ接点パッド９５０を損傷するかもしれない不所望の物体（例えばユーザの
指、試験装置等）の偶発的な挿入が起こらないように十分に小さく維持する。本実施形態
では、接点パッド開口９４６は矩形であり、それぞれ２列以上の接点パッド９５０を露出
する。
図９Ｄは、本明細書に記載の一実施形態に従って形成されたフローセルカートリッジ９
００内に設けられたプリント回路基板９５２の一部分の上面図を示す。プリント回路基板
９５２は解析回路９５８を含む上面９５６を含む。一例として、解析回路９５８はＣＭＯ
Ｓ回路を表している。解析回路９５８は機器内の照明源からの入来光を受信する活性領域
９６２を横切る流体の流れをサポートし、流体解析処理と関連して流体から放出される蛍
光のディジタル画像を検出し取得する。解析回路９５８は解析回路９５８内の活性領域９
６２と連通するポート９６４を含む。流体は活性領域ポート９６４の１つを経て活性領域
９６２に流入し、その流体は活性領域から活性領域ポート９６４の他の１つを経て流出す
る。解析回路９５８はフローセル窓９２８を通して（及び図４の窓４１０を通して）放出
される光を受信するために透明の上面を含む。入来光は活性領域９６２内の流体を照明し
、それに応答して、流体内の試薬が試料の特性に応じて異なる蛍光スペクトル内の蛍光を
放出する。解析回路９５８は放出された蛍光スペクトルを検出し、その画像を取得し、そ
の画像はその後接点パッド９５０を通して機器に送られる。
図９Ｅは、本明細書に記載の一実施形態に従って形成された図９Ｄのプリント回路基板
９５２の底面図を示す。ＰＣＢ９５２は接点パッド開口を通して見える接点パッドのアレ
イ９５０を含む。本実施形態では、接点パッドのアレイ９５０は複数の列に形成される。
必要に応じ、他の接点アレイ構造を使用してもよい。接点パッド９５０はソケットコネク
タ９５３内の対応するピンに接続される。ソケットコネクタ９５３は上面９５６（図９Ｄ
）に面する複数の接点ピンを含む。ソケットコネクタ９５３は解析回路９５８をしっかり
受け入れ、解析回路９５８と接点パッド９５０との間の電力、データ及び通信接続を提供
する。
底面９５４は解析回路９５８の底面に当接する回路接触面（図９Ｄでは見えない）を含
む熱拡散器９５５も含む。熱拡散器９５５は底部フレーム９０６の開口９４４内において
下に向いた加熱素子接触面９５７を含む（図９Ｃ）。動作中、機器の加熱素子は開口９４
４に挿入され、熱拡散器９５５の加熱素子接触面９５７に接触し、所望量の熱を解析回路
９５８に供給する。
プリント回路基板９５２はその周縁に設けられた凹み９５７も含む。凹み９５７は上部
及び底部フレーム９０４，９０６内の対応する機構部と嵌合してプリント回路基板９５２
を上部及び底部フレーム９０４及び９０６内の特定の位置に位置させる。
上部及び底部フレーム９０４及び９０６は、フローセルチャンバ１０内のフローセルカ
ートリッジ９００の位置合わせに使用する１つ以上のＸＹ位置決め機構部（ＸＹ基準点に
対応する）も含む。ＸＹ位置決め機構部は装填端部９０８に設けられたフロント基準ポス
ト９２３と、片側縁又は両側端縁９１２に沿って設けられた１つ以上の横方向基準ポスト
９２５を含む。横方向基準ポスト９２５の反対側の側縁９１２にノッチ９２７が設けられ
る。
装填操作中、装填端部９０８はフローセルチャンバ１０８内に、基準ポスト９２３が装
填方向９Ａ（Ｘ方向ともいう）の移動を制限するフローセルチャンバ１０８内の制限機構
部にしっかり当接するまで挿入される。フローセルカートリッジ９００が挿入されるにつ
れて、バイアスアームがノッチ９２７を含む側縁９１２の上を、ラッチ素子がノッチ９２
７に入るまで摺動する。ラッチ素子はノッチ９２７の形状に一致するように形成される。
バイアスアームは矢印９Ｃの方向に横方向力（横方向位置決め力も表す）を加え、フロー
セルカートリッジ９００を横方向基準ポスト９２５がフローセルチャンバ１０８内の係合
機構部と係合するまで横方向（Ｙ軸に対応する）にシフトさせる。横方向基準ポスト９２
５が嵌合機構部に嵌合すると、フローセルチャンバ１０８が横方向９Ｃの移動限界を規定
する。バイアスアームはフローセルカートリッジ９００を所望のＹ位置（Ｙ基準点に対応
する）に維持する。バイアスアームのラッチ素子が所定の位置でノッチ９２７に嵌合して
フローセルカートリッジ９００を所望のＸ位置（Ｘ基準点に対応する）に維持する。
フローセルカートリッジ９００がＸＹＺ基準点に挿入された時点で、通信コネクタが（
Ｚ方向に）接点パッド開口部９４６内に、通信コネクタの係合接点アレイが接点パッド９
５０と係合するまで挿入される。通信コネクタは電力を供給し、データを収集し、フロー
セルカートリッジ９００内の解析回路の動作を制御する。更に、加熱素子が熱拡散器９５
５と係合するまで（Ｚ方向に）開口部９４４内に挿入される。
追加の実施形態：
実施形態１：カートリッジアセンブリにおいて、フローセルを受け入れるフローセルチャ
ンバを含むハウジングと；所望量の液体を受け入れる液体ウェルを有するウェルプレート
であり、前記ウェルプレートはバルブステーション、ポンプステーション、及び流体解析
ステーションを含み、前記ウェルプレートは前記ウェル、前記バルブステーション、前記
ポンプステーション、及び前記流体解析ステーションと関連するチャネルを含む、ウェル
プレートと；前記ポンプステーションにおいて前記ウェルプレートの上に設けられたポン
プアセンブリであり、前記ポンプアセンブリは前記ポンプステーションと前記流体解析ス
テーションとの間のチャネルを通る流体フローを制御する、ポンプアセンブリと；前記バ
ルブステーションにおいて前記ウェルプレートの上に設けられた回転バルブアセンブリで
あり、前記回転バルブアセンブリは回転軸を中心に回転して前記ウェルを前記ポンプステ
ーションに選択的に結合するように設置されたロータシャフトとロータバルブを含む、回
転バルブアセンブリと、を備え、前記ロータシャフトは前記ハウジングを貫通して露出す
る遠位端を有し、
前記ロータシャフトは前記遠位端に二重スプライン構造を含み、前記二重スプライン構造
は第１及び第２組のスプラインを有し、前記第１組のスプラインは駆動インタフェースを
形成し、前記第２組のスプラインは位置コード化インタフェースを形成する。
実施形態２：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ロータシャフトの前
記遠位端は前記ハウジングに設けられたシャフトウェル内に延伸し、それによって前記二
重スプライン構造が流体解析機器のバルブ駆動アセンブリに露出される。
実施形態３：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記第１組のスプライン
は前記遠位端の外面の周囲に延在する外部スプラインに相当し、それらの隣接するスプラ
インの側面は第１の所定のスプライン間隔で隔てられ、該スプライン間隔はバルブ駆動ア
センブリの駆動シャフト上のスプラインパターンに対応する。
実施形態４：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記第２組のスプライン
は前記ロータシャフトの前記遠位端に設けられた空洞の内面周囲に形成された内部スプラ
インに相当し、前記内部スプラインは、それらの隣接する側面が互いに所定の非平衡の角
度を成すように傾斜された側面を有し、前記隣接側面は底部で融合して前記バルブ駆動ア
センブリの駆動シャフトの対応スプラインを受け入れるくぼみを形成する。
実施形態５：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ロータバルブは結合
フランジによって前記ロータシャフトの近位端に取り付けられ、前記結合フランジが前記
ロータバルブと前記ロータシャフトとの間で所定量の傾動を許容する。
実施形態６：実施形態４のカートリッジアセンブリにおいて、前記ロータバルブは前記
ロータシャフトの近位端の周囲に置かれた１つ以上のリブを有するロータベースを含み、
前記結合フランジが前記リブと前記ロータシャフトの近位端との間に保持される。
実施形態７：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ロータバルブは中心
ポートと径方向ポートを有するウェルプレート接触面を含み、前記ロータバルブは前記中
心ポートから前記径方向ポートまで径方向に外向きに延在するチャネルを含む。
実施形態８：実施形態６のカートリッジアセンブリにおいて、前記中心ポートは前記ロ
ータシャフトの回転軸と一致するとともに前記ウェルプレートの中心フィードポートと一
致するように整列され、前記ロータバルブは前記回転軸を中心に回転して前記径方向ポー
トを対応するウェルポートと整列させる。
実施形態９：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記回転バルブは界面リ
ングで形成されたウェルプレート接触面を含み、前記界面リングは前記ウェルプレート接
触面の周囲に延在する。
実施形態１０：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記回転バルブを回転
可能に収容する内部空洞を含むバルブキャップを更に備え、前記バルブキャップは前記バ
ルブキャップを前記ウェルプレートに対して下向きに前記ウェルに固定する１つ以上のラ
ッチアームを含み、且つ前記内部空洞内に設けられたバイアス素子を更に備え、前記バイ
アス素子は前記回転バルブにバイアス力を加えて前記回転バルブのポートと前記ウェルプ
レートのポートとの間で密封された界面を維持する。
実施形態１１：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ポンプアセンブリ
はプランジャの両端に駆動端とバイアス面を有するプランジャを含み、前記駆動端と前記
バイアス面は前記ハウジングの上面及び底面で露出され、前記プランジャの往復運動と関
連して対応する単方向駆動力とバイアス力が前記駆動端と前記バイアス面に加えられる。
実施形態１２:実施形態１１のカートリッジアセンブリにおいて、前記プランジャはブ
リッジセグメントによりＵ字形に相互結合され且つモノリシック構造に一体に形成された
駆動アームとプランジャアームを有し、前記駆動アームと前記プランジャアームは前記ウ
ェルプレート上に位置する支持ポスト内に収容される。
実施形態１３：実施形態１１のカートリッジアセンブリにおいて、前記プランジャは異
なる材料で一体にモールド成形されたプランジャアームとプランジャ素子を備える。
実施形態１４：実施形態１３のカートリッジアセンブリにおいて、前記プランジャ素子
は前記プランジャアームの先端に形成され、前記プランジャ素子は前記ポンプステーショ
ンに高圧及び低圧を生成するために対応する支持ポスト中を移動する。
実施形態１５：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ポンプステーショ
ンは機能的に準備区分と排出区分とポンプ作業区分とに分割されたチャネル区分を含み、
これらのすべての区分は互いに連続して両方向の流体フローを支持するように形成される
。
実施形態１６：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ポンプステーショ
ンは作業エリアの上流と下流に置かれた１対のピンチバルブの間に挟まれた作業エリアを
含み、前記ポンプアセンブリは前記作業エリアと整列するプランジャを備え、前記プラン
ジャは作業エリアに対して往復運動して高圧及び低圧状態を導入し、前記ポンプアセンブ
リは前記ピンチバルブと整列するプッシュピンを更に備え、前記プッシュピンは交互に移
動して前記ピンチバルブを開閉する。
実施形態１７：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ハウジング内に設
けられ且つ前記ウェルに近接して位置する穿孔機ユニットを更に備え、前記穿孔機ユニッ
トは穿孔素子を含み、前記穿孔機ユニットが穿孔位置へ移動されると、前記穿孔素子が対
応するウェルのカバーに孔をあける。
実施形態１８：実施形態１７のカートリッジアセンブリにおいて、前記ハウジングは、
前記穿孔機ユニットの上端への機器アクセスを提供する穿孔機アクセス開口を有するカバ
ーを含む。
実施形態１９：実施形態１７の実施形態において、前記穿孔機ユニットは、下部プラッ
トフォームと中間部分と上部フランジを有する円錐管状に形成された本体を含み、前記下
部プラットフォーム又は前記上部フランジの少なくとも１つが所定の態様に分布された穿
孔素子を含み、前記穿孔素子は前記ウェルプレートの前記ウェルと整列するように配置さ
れる。
実施形態２０：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ロータシャフトの
周りに嵌合するプラットフォームを更に備え、前記プラットフォームは、前記穿孔素子を
対応するウェルと整列させるために、前記回転バルブアセンブリの係合機構部と係合して
前記穿孔機ユニットを前記ロータシャフトに対して所定の回転配向に位置させるインデッ
クス機構部を含む。
実施形態２１：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ウェルプレートは
前記回転バルブアセンブリに対応する所定の態様に配置されたウェルトランジションポー
トを含み、前記ウェルプレートは対応するウェルと整列するウェル排出ポートを含み、前
記ウェルプレートは対応するウェル排出ポートとウェルトランジションポートとの間に延
在するウェル排出チャネルを含む。
実施形態２２：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ウェルプレートは
上面及び底面を有し、それらの少なくとも一つの面がチャネルを含み、それらのチャネル
は側面開口チャネルを含み、前記ベースは前記側面開口チャネルを閉鎖するためにバック
層に接合される。
実施形態２３：実施形態１のカートリッジアセンブリにおいて、前記ウェルプレートは
光学解析ステーション内に設けられた光学インタフェース窓を含み、前記ウェルプレート
の上面は機器の照明素子と係合する挿入制限素子を含む。
実施形態２４：実施形態２３のカートリッジアセンブリにおいて、前記挿入制限素子は
前記光学インタフェース窓の周囲に設けられた１つ以上のリブに相当し、これらのリブは
照明素子と前記光学インタフェース窓との間のＺ公差を規定する。
実施形態２５：流体システムにおいて、照明チャンバとウェルプレートを含むハウジン
グを有するカートリッジアセンブリであり、前記ウェルプレートは前記ハウジング内に保
持され、所望量の液体を受け入れる液体ウェルを有し、前記ウェルプレートは前記照明チ
ャンバと整列する流体解析ステーションを含み、前記ウェルプレートは前記流体解析ステ
ーションに置かれたインタフェース窓とインタフェースポートを含む、カートリッジアセ
ンブリと；内部に解析回路を含むフレームを有するフローセルカートリッジであり、前記
フレームは前記解析回路と整列するフローセル窓を含み、前記フレームは前記解析回路内
の活性領域に流体結合するフローセルポートを含む、フローセルカートリッジと；を備え
、前記ハウジングは前記フローセルカートリッジを収容するフローセルチャンバを含み、
前記フローセルチャンバは前記フローセルカートリッジを前記流体解析ステーションに位
置決めし、前記フローセル窓及びポートが対応するインタフェース窓及びポートと整列さ
れる。
実施形態２６：実施形態２５の流体システムにおいて、前記フローセルチャンバは側面
レール及びエンドストップを含み、それらの少なくとも１つは、前記フローセルカートリ
ッジを完全装填位置にあるとき前記フローセル窓及びポートが対応するインタフェース窓
及びポートとそれぞれ整列されるように所定の基準点に位置決めするエンドリミットを有
する。
実施形態２７：実施形態２６の流体システムにおいて、前記フローセルチャンバは前記
側面レールの少なくとも１つに沿って延在するように向けられたバイアスアームを含み、
前記バイアスアームは前記フローセルチャンバに内向きに突出し、前記バイアスアームは
前記フローセルカートリッジに横方向のバイアス力を与えて前記フローセルカートリッジ
を所定の基準点に維持する。
実施形態２８：実施形態２７の流体システムにおいて、前記バイアスアームは前記フロ
ーセルカートリッジ側面に設けられたノッチと嵌合するように設置されたラッチ素子を含
み、前記ラッチ素子は前記フローセルカートリッジをＸ基準点に維持する。
実施形態２９：実施形態２５の流体システムにおいて、前記フローセルカートリッジは
上部及び底部フレームを含み、前記上部フレームは前記フローセル窓及びポートを含み、
前記上部フレームは前記上部フレームから上向きに所定の高さだけ突出してＺ基準点を規
定するリブを含む。
実施形態３０：実施形態２５の流体システムにおいて、前記フローセルカートリッジは
エラストマ材料によりモノリシック構造に形成されたガスケットを含む。
実施形態３１：実施形態２５の流体システムにおいて、前記ウェルプレートは、バルブ
ステーション、ポンプステーション及びインタフェースチャネルを含み、前記インタフェ
ースチャネルは前記バルブステーションと前記インタフェースポートの１つとの間の第１
の流体通路及び前記ポンプステーションと前記インタフェースポートの１つとの間の第２
の流体通路を提供する。
実施形態３２：実施形態２５の流体システムにおいて、前記照明チャンバは、前記イン
タフェース窓、前記フローセル窓及び前記解析回路内の活性領域を貫通して延びる照明軸
に沿って延在するように向けられている。
最終陳述
以上のコンセプト（これらのコンセプトが相互に一貫性がないならば）のあらゆる組み
合わせが本明細書に開示した発明の要旨の一部分として考えられることを理解すべきであ
る。特に、上述した実施形態及び本開示の末尾の請求の範囲に記載の要旨のあらゆる組み
合わせが本明細書に開示した発明の要旨の一部とみなされる。
本明細書で援用したすべての刊行物、特許及び特許出願は参照することにより本明細書
にそっくりそのまま組み入れられる。
本開示の様々な態様は方法、システム、コンピュータ可読媒体、及び／又はコンピュー
タプログラムとして具体化することができることは理解されよう。本開示の態様はハード
ウェアの実施形態、ソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイ
クロコード等を含む）、又は本明細書で一般に「回路」、「モジュール」又は「システム
」と呼ばれる、ソフトウェア及びハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形態をと
ることができる。さらに、本開示の方法は、コンピュータ使用可能プログラムコードを有
するコンピュータ使用可能記憶媒体として具体化したコンピュータプログラム製品の形態
をとることができる。
本開示のソフトウェアの態様に対して任意の適切なコンピュータ使用可能媒体を使用す
ることができる。コンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ読取可能媒体を、例えば電
子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外的又は半導体の、システム、機器、デバイス又は
伝達媒体とすることができるが、これらに限定されるものではない。コンピュータ読取可
能媒体は、一時的及び／又は非一時的な実施形態を含むことができる。コンピュータ読取
可能媒体のより具体的な例（非包括的なリスト）には、一本以上のワイヤを含む電気的接
続、ポータブルコンピュータのディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルROM（ＥＰＲＯＭ又は
フラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブル読取専用コンパクト記憶ディスク（ＣＤＲ
ＯＭ）、光記憶装置、例えばインターネット若しくはイントラネットを維持する伝送媒体
又は磁気記憶装置の一部又は全部を含むことができるが、これらに限定されるものではな
い。なお、コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取可能媒体を、プログラムが印刷さ
れた、紙又は他の適切な媒体とすることさえもできる。これは、例えば紙又は他の媒体を
光学読み取りすることで、当該プログラムを電気的に取り込み、コンパイルし、解釈し又
は適切な方法で処理し、その後必要に応じてコンピュータのメモリ内に格納することがで
きるからである。本明細書の文脈において、コンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ
読取可能媒体を、命令実行システム、機器若しくはデバイスが使用する又はこれらに関連
する、プログラムを含む、格納する、伝達する若しくは伝送することができる任意の媒体
とすることができる。
本明細書に記載の方法及び機器の作業を実行するプログラムコードはオブジェクト指向
プログラミング言語（Jave、Smalltalk又はC++等）で記述することができる。しかしなが
ら、本明細書に記載の方法及び機器の作業を実行するプログラムコードは、従来の手続き
型プログラミング言語（例えば“Ｃ”プログラミング言語又は類似のプログラミング言語
）で記述することもできる。プログラムコードはプロセッサ、特定用途向け集積回路（Ａ
ＳＩＣ）又は他のプログラムコード実行構成要素によって実行することができる。プログ
ラムコードは単にメモリ（例えば上述したコンピュータ可読媒体）に格納されるソフトウ
ェアアプリケーションと呼ぶことができる。プログラムコードは、プロセッサ（又は任意
のプロセッサ制御デバイス）にグラフィカルユーザーインターフェース（「ＧＵＩ」）を
生成させることができる。グラフィカルユーザーインターフェースはディスプレイ装置に
視覚的に生成することができ、またグラフィカルユーザーインターフェースは可聴機能を
有してもよい。しかしながら、プログラムコードは、任意のプロセッサ制御デバイス（例
えばコンピュータ、サーバ、携帯情報端末、電話、テレビジョン、又はプロセッサ及び／
又はデジタル信号プロセッサを利用する任意のプロセッサ制御デバイス）内で動作するこ
とができる。
プログラムコードをローカルで及び／又はリモートで実行することができる。プログラ
ムコードは例えば、プロセッサ制御デバイスのローカルメモリに完全に又は部分的に格納
することができる。しかしながら、プログラムコードは少なくとも部分的にリモート格納
し、アクセスし、プロセッサ制御デバイスにダウンロードすることもできる。ユーザのコ
ンピュータは例えば、プログラムコードを完全に実行することもでき、又はプログラムコ
ードを部分的にのみ実行することができる。プログラムコードは、ユーザのコンピュータ
に少なくとも部分的に存在する、及び／又は、リモートコンピュータで部分的に実行され
る、又はリモートコンピュータ又はサーバで完全に実行される、スタンドアローンのソフ
トウェアパッケージとすることができる。後者のシナリオでは、通信ネットワークを通じ
て遠隔のコンピュータをユーザのコンピュータに接続することができる。
本明細書に記載の方法及び装置はネットワーキング環境の有無に関わらず適用すること
ができる。通信ネットワークは無線周波数ドメイン及び／又はインターネットプロトコル
（ＩＰ）ドメインで動作するケーブルネットワークとすることができる。しかしながら、
通信ネットワークは、インターネット（ワールドワイドウェブとしても知られている）、
イントラネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及び／又は広域ネットワーク（
ＷＡＮ）等の分散コンピューティングネットワークを含むこともできる。通信ネットワー
クは、同軸ケーブル、銅線、光ファイバーライン及び／又はハイブリッド同軸ラインを含
むことができる。通信ネットワークは、電磁スペクトルの任意の部分、及び任意の信号標
準方式（例えばIEEE 802標準ファミリ、GSM/CDMA/TDMA又は任意の無線規格及び／又はＩ
ＳＭバンド）を利用する無線部分を含むことさえできる。通信ネットワークは、信号が電
気配線によって伝達されるパワーライン部分を含むことさえできる。本明細書に記載の方
法及び装置は、物理的な構成部分、物理的な構成又は通信規格に関わらず、任意の無線／
有線通信ネットワークに適用することができる。
本開示の特定の態様を様々な方法及び方法のステップに関連して説明した。それぞれの
方法のステップはプログラムコード及び／又は機械語命令によって実装できることは理解
されよう。プログラムコード及び／又は機械語命令は、当該方法で特定される機能／作動
を実装する手段を与えることができる。
プログラムコードはコンピュータ可読媒体に格納することもでき、このメモリはプロセ
ッサ、コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置に特定の態様で機能する
ように命令し、その結果コンピュータ可読メモリに格納されたプログラムコードが、方法
ステップの様々な態様を実装する命令手段を含む製品を生成又は変換するようにすること
ができる。
プログラムコードは、プログラムコードが本開示の方法に規定される様々な機能及び動
作を実行するステップを提供するように、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処
理装置にロードして一連の動作ステップを実行させてプロセッサ／コンピュータ実行プロ
セスを生成させてることもできる。

Claims (32)

  1. フローセルを受け入れるフローセルチャンバを含むハウジングと、
    所望量の液体を受け入れる液体ウェルを有するウェルプレートであり、前記ウェルプレ
    ートはバルブステーション、ポンプステーション、及び流体解析ステーションを含み、
    前記ウェルプレートは前記ウェル、前記バルブステーション、前記ポンプステーション、
    及び前記流体解析ステーションと関連するチャネルを含む、ウェルプレートと、
    前記ポンプステーションにおいて前記ウェルプレートの上に設けられたポンプアセンブ
    リであり、前記ポンプアセンブリは前記ポンプステーションと前記流体解析ステーション
    との間のチャネルを通る流体フローを制御する、ポンプアセンブリと、
    前記バルブステーションにおいて前記ウェルプレートの上に設けられた回転バルブアセ
    ンブリであり、前記回転バルブアセンブリは回転軸を中心に回転して前記ウェルを前記ポ
    ンプステーションに選択的に結合するように設置されたロータシャフト及びロータバルブ
    を含む、回転バルブアセンブリと、
    を備え、
    前記ロータシャフトは前記ハウジングを貫通して露出する遠位端を有し、
    前記ロータシャフトは前記遠位端に二重スプライン構造を含み、前記二重スプライン構
    造は第１及び第２組のスプラインを有し、前記第１組のスプラインは駆動インタフェース
    を形成し、前記第２組のスプラインは位置コード化インタフェースを形成する、
    カートリッジアセンブリ。
  2. 前記ロータシャフトの前記遠位端は前記ハウジングに設けられたシャフトウェル内に延
    伸し、それにより前記二重スプライン構造が流体解析機器のバルブ駆動アセンブリに露出
    されている、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  3. 前記第１組のスプラインは前記遠位端の外面周囲に延在する外部スプラインに相当し、
    それらの隣接するスプラインの側面は第１の所定のスプライン間隔で隔てられ、該スプラ
    イン間隔はバルブ駆動アセンブリの駆動シャフト上のスプラインパターンに対応する、請
    求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  4. 前記第２組のスプラインは前記ロータシャフトの前記遠位端に設けられた空洞の内面周
    囲に形成された内部スプラインに相当し、前記内部スプラインは、それらの隣接する側面
    が互いに所定の非平衡の角度を成すように傾斜された側面を有し、前記隣接側面は底部で
    融合して前記バルブ駆動アセンブリの駆動シャフトの対応スプラインを受け入れるくぼみ
    を形成する、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  5. 前記ロータバルブは結合フランジによって前記ロータシャフトの近位端に取り付けられ
    、前記結合フランジが前記ロータバルブと前記ロータシャフトとの間の所定量の傾動を許
    容する、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  6. 前記ロータバルブは前記ロータシャフトの近位端の周囲に置かれた１つ以上のリブを有
    するロータベースを含み、前記結合フランジが前記リブと前記ロータシャフトの近位端と
    の間に保持される、請求項４に記載のカートリッジアセンブリ。
  7. 前記ロータバルブは中心ポートと径方向ポートを有するウェルプレート接触面を含み、
    前記ロータバルブは前記中心ポートから前記径方向ポートまで径方向に外向きに延在す
    るチャネルを含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  8. 前記中心ポートは前記ロータシャフトの回転軸と一致するとともに前記ウェルプレート
    の中心フィードポートと一致するように整列され、前記ロータバルブは前記回転軸を中心
    に回転して前記径方向ポートを対応するウェルポートと整列させる、請求項６に記載のカ
    ートリッジアセンブリ。
  9. 前記回転バルブは界面リングで形成されたウェルプレート接触面を含み、前記界面リン
    グは前記ウェルプレート接触面の周囲に延在する、請求項１に記載のカートリッジアセン
    ブリ。
  10. 前記回転バルブを回転可能に収容する内部空洞を含むバルブキャップを更に備え、前記
    バルブキャップは前記バルブキャップを前記ウェルプレートに対して下向きに前記ウェル
    に固定する１つ以上のラッチアームを含み、且つ
    前記内部空洞に設けられたバイアス素子を更に備え、前記バイアス素子は前記回転バル
    ブにバイアス力を加えて前記回転バルブのポートと前記ウェルプレートのポートとの間で
    密封された界面を維持する、
    請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  11. 前記ポンプアセンブリはプランジャの両端に駆動端とバイアス面を有するプランジャを
    含み、前記駆動端と前記バイアス面は前記ハウジングの上面及び底面で露出され、前記プ
    ランジャの往復運動と関連して対応する単方向駆動力とバイアス力が前記駆動端と前記バ
    イアス面に加えられる、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  12. 前記プランジャはブリッジセグメントによりＵ字形に相互結合され且つモノリシック構
    造に一体に形成された駆動アームとプランジャアームを有し、前記駆動アームと前記プラ
    ンジャアームは前記ウェルプレート上に位置する支持ポスト内に収容される、請求項１１
    に記載のカートリッジアセンブリ。
  13. 前記プランジャは異なる材料で一体にモールド成形されたプランジャアームとプランジ
    ャ素子を備える、請求項１１に記載のカートリッジアセンブリ。
  14. 前記プランジャ素子は前記プランジャアームの先端に形成され、前記プランジャ素子は
    前記ポンプステーションに高圧及び低圧を生成するために対応する支持ポスト中を移動す
    る、請求項１３に記載のカートリッジアセンブリ。
  15. 前記ポンプステーションは機能的に準備区分と排出区分とポンプ作業区分とに分割され
    たチャネル区分を含み、これらのすべての区分は互いに連続して両方向の流体フローを支
    持するように形成される、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  16. 前記ポンプステーションは作業エリアの上流と下流に置かれた１対のピンチバルブの間
    に挟まれた作業エリアを含み、前記ポンプアセンブリは前記作業エリアと整列するプラン
    ジャを備え、前記プランジャは作業エリアに対して往復運動して高圧及び低圧状態を導入
    し、前記ポンプアセンブリは前記ピンチバルブと整列するプッシュピンを更に備え、前記
    プッシュピンは交互に移動して前記ピンチバルブを開閉する、請求項１に記載のカートリ
    ッジアセンブリ。
  17. 前記ハウジング内に設けられ且つ前記ウェルに近接して位置する穿孔機ユニットを更に
    備え、前記穿孔機ユニットは穿孔素子を含み、前記穿孔機ユニットが穿孔位置へ移動され
    ると、前記穿孔素子が対応するウェルのカバーに孔をあける、請求項１に記載のカートリ
    ッジアセンブリ。
  18. 前記ハウジングは、前記穿孔機ユニットの上端への機器アクセスを提供する穿孔機アク
    セス開口を有するカバーを含む、請求項１７に記載のカートリッジアセンブリ。
  19. 前記穿孔機ユニットは、下部プラットフォームと中間部分と上部フランジを有する円錐
    管状に形成された本体を含み、前記下部プラットフォーム又は前記上部フランジの少なく
    とも１つが所定の態様に分布された穿孔素子を含み、前記穿孔素子は前記ウェルプレート
    の前記ウェルと整列するように配置される、請求項１７に記載のカートリッジアセンブリ
    。
  20. 前記ロータシャフトの周りに嵌合するプラットフォームを更に備え、前記プラットフォ
    ームは、前記穿孔素子を対応するウェルと整列させるために、前記回転バルブアセンブリ
    の係合機構部と係合して前記穿孔機ユニットを前記ロータシャフトに対して所定の回転配
    向に位置させるインデックス機構部を含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
  21. 前記ウェルプレートは前記回転バルブアセンブリに対応する所定の態様に配置されたウ
    ェルトランジションポートを含み、前記ウェルプレートは対応するウェルと整列するウェ
    ル排出ポートを含み、前記ウェルプレートは対応するウェル排出ポートとウェルトランジ
    ションポートとの間に延在するウェル排出チャネルを含む、請求項１に記載のカートリッ
    ジアセンブリ。
  22. 前記ウェルプレートは上面及び底面を有し、それらの少なくとも一つの面がチャネルを
    含み、それらのチャネルは側面開口チャネルを含み、前記ベースは前記側面開口チャネル
    を閉鎖するためにバック層に接合されている、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ
    。
  23. 前記ウェルプレートは光学解析ステーション内に設けられた光学インタフェース窓を含
    み、前記ウェルプレートの上面は機器の照明素子と係合する挿入制限素子を含む、請求項
    １に記載のカートリッジアセンブリ。
  24. 前記挿入制限素子は前記光学インタフェース窓の周囲に設けられた１つ以上のリブに相
    当し、これらのリブは照明素子と前記光学インタフェース窓との間のＺ公差を規定する、
    請求項２３に記載のカートリッジアセンブリ。
  25. 照明チャンバとウェルプレートを含むハウジングを有するカートリッジアセンブリであ
    り、
    前記ウェルプレートは前記ハウジング内に保持され、所望量の液体を受け入れる液体ウ
    ェルを有し、前記ウェルプレートは前記照明チャンバと整列する流体解析ステーションを
    含み、前記ウェルプレートは前記流体解析ステーションに置かれたインタフェース窓とイ
    ンタフェースポートを含む、カートリッジアセンブリと、
    内部に解析回路を含むフレームを有するフローセルカートリッジであり、前記フレーム
    は前記解析回路と整列するフローセル窓を含み、前記フレームは前記解析回路内の活性領
    域に流体結合するフローセルポートを含む、フローセルカートリッジと、
    を備え、
    前記ハウジングは前記フローセルカートリッジを収容するフローセルチャンバを含み、
    前記フローセルチャンバは前記フローセルカートリッジを前記流体解析ステーションに
    位置決めし、前記フローセル窓及びポートが対応するインタフェース窓及びポートと整列
    される、
    流体システム。
  26. 前記フローセルチャンバは側面レール及びエンドストップを含み、それらの少なくとも
    １つは、前記フローセルカートリッジを完全装填位置にあるとき前記フローセル窓及びポ
    ートが対応するインタフェース窓及びポートとそれぞれ整列されるように所定の基準点に
    位置決めするエンドリミットを有する、請求項２５に記載の流体システム。
  27. 前記フローセルチャンバは前記側面レールの少なくとも１つに沿って延長するように向
    けられたバイアスアームを含み、前記バイアスアームは前記フローセルチャンバの内側に
    突出し、前記バイアスアームは前記フローセルカートリッジに横方向のバイアス力を与え
    て前記フローセルカートリッジを所定の基準点に維持する、請求項２６に記載の流体シス
    テム。
  28. 前記バイアスアームは前記フローセルカートリッジ側面に設けられたノッチと嵌合する
    ように設置されたラッチ素子を含み、前記ラッチ素子は前記フローセルカートリッジをＸ
    基準点に維持する、請求項２７に記載の流体システム。
  29. 前記フローセルカートリッジは上部及び底部フレームを含み、前記上部フレームは前記
    フローセル窓及びポートを含み、前記上部フレームは前記上部フレームから上向きに所定
    の高さだけ突出してＺ基準点を規定するリブを含む、請求項２５に記載の流体システム。
  30. 前記フローセルカートリッジはエラストマ材料によりモノリシック構造に形成されたガ
    スケットを含む、請求項２５に記載の流体システム。
  31. 前記ウェルプレートは、バルブステーション、ポンプステーション及びインタフェース
    チャネルを含み、前記インタフェースチャネルは前記バルブステーションと前記インタフ
    ェースポートの１つとの間の第１の流体通路及び前記ポンプステーションと前記インタフ
    ェースポートの１つとの間の第２の流体通路を提供する、請求項２５に記載の流体システ
    ム。
  32. 前記照明チャンバは、前記インタフェース窓、前記フローセル窓及び前記解析回路内の
    活性領域を貫通して延びる照明軸に沿って延在するように向けられている、請求項２５に
    記載の流体システム。
JP2023009228A 2016-10-14 2023-01-25 カートリッジアセンブリ Pending JP2023058527A (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662408631P 2016-10-14 2016-10-14
US62/408,631 2016-10-14
NL2017959 2016-12-08
NL2017959A NL2017959B1 (en) 2016-12-08 2016-12-08 Cartridge assembly
JP2018568281A JP7218182B2 (ja) 2016-10-14 2017-10-11 カートリッジアセンブリ
PCT/US2017/056032 WO2018071467A1 (en) 2016-10-14 2017-10-11 Cartridge assembly

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018568281A Division JP7218182B2 (ja) 2016-10-14 2017-10-11 カートリッジアセンブリ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023058527A true JP2023058527A (ja) 2023-04-25
JP2023058527A5 JP2023058527A5 (ja) 2024-05-15

Family

ID=66287094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023009228A Pending JP2023058527A (ja) 2016-10-14 2023-01-25 カートリッジアセンブリ

Country Status (13)

Country Link
US (2) US11458469B2 (ja)
JP (1) JP2023058527A (ja)
CN (1) CN111781139B (ja)
AU (1) AU2023222979A1 (ja)
CL (2) CL2018003753A1 (ja)
CY (1) CY1121590T1 (ja)
HK (1) HK1256420A1 (ja)
IL (2) IL290157B2 (ja)
MY (1) MY194951A (ja)
PH (1) PH12018502653A1 (ja)
RU (1) RU2771563C2 (ja)
TW (1) TWI781669B (ja)
ZA (2) ZA201808105B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL290157B2 (en) 2016-10-14 2023-09-01 Illumina Inc cartridge kit
JP2023539297A (ja) * 2020-08-26 2023-09-13 センス バイオディテクション リミテッド デバイス
AU2021333751A1 (en) * 2020-08-26 2023-04-27 Sense Biodetection Limited Resilient biased latch with fusible retaining member
WO2022103814A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-19 University Of Washington Method and apparatus for flow-based, single-particle and/or single-molecule analysis
US20240116047A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-11 Illumina, Inc. Liquid Reservoirs, Cartridge Assemblies and Related Systems and Methods

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57124941U (ja) 1981-01-30 1982-08-04
JPS5929461U (ja) 1982-08-20 1984-02-23 株式会社千代田製作所 包埋装置用ロ−タリ弁
FR2619753B2 (fr) 1986-12-10 1990-08-31 Imaje Sa Circuit d'alimentation fluide d'une tete d'impression equipee d'une cellule multifonctions comportant une chambre a volume variable
CA2044616A1 (en) 1989-10-26 1991-04-27 Roger Y. Tsien Dna sequencing
US6180061B1 (en) * 1992-05-11 2001-01-30 Cytologix Corporation Moving platform slide stainer with heating elements
US5641658A (en) 1994-08-03 1997-06-24 Mosaic Technologies, Inc. Method for performing amplification of nucleic acid with two primers bound to a single solid support
US5644395A (en) * 1995-07-14 1997-07-01 Regents Of The University Of California Miniaturized flow injection analysis system
GB9620209D0 (en) 1996-09-27 1996-11-13 Cemu Bioteknik Ab Method of sequencing DNA
GB9626815D0 (en) 1996-12-23 1997-02-12 Cemu Bioteknik Ab Method of sequencing DNA
JP2002503954A (ja) 1997-04-01 2002-02-05 グラクソ、グループ、リミテッド 核酸増幅法
WO1998044152A1 (en) 1997-04-01 1998-10-08 Glaxo Group Limited Method of nucleic acid sequencing
JP2002508664A (ja) 1997-06-25 2002-03-19 オーキッド・バイオサイエンシーズ・インコーポレイテッド 複数の単一ヌクレオチド多型を単一の反応で検出する方法
EP1801214B1 (en) 1997-07-07 2010-11-10 Medical Research Council In vitro sorting method
JP2000088708A (ja) 1998-09-09 2000-03-31 Nabco Ltd 鉄道車両用ブレーキ弁の試験装置
AR021833A1 (es) 1998-09-30 2002-08-07 Applied Research Systems Metodos de amplificacion y secuenciacion de acido nucleico
US20030207295A1 (en) 1999-04-20 2003-11-06 Kevin Gunderson Detection of nucleic acid reactions on bead arrays
US20030108867A1 (en) 1999-04-20 2003-06-12 Chee Mark S Nucleic acid sequencing using microsphere arrays
CA2374423C (en) 1999-05-28 2013-04-09 Cepheid Apparatus and method for analyzing a liquid sample
US6274320B1 (en) 1999-09-16 2001-08-14 Curagen Corporation Method of sequencing a nucleic acid
US7611869B2 (en) 2000-02-07 2009-11-03 Illumina, Inc. Multiplexed methylation detection methods
US7001792B2 (en) 2000-04-24 2006-02-21 Eagle Research & Development, Llc Ultra-fast nucleic acid sequencing device and a method for making and using the same
CN100462433C (zh) 2000-07-07 2009-02-18 维西根生物技术公司 实时序列测定
US8048386B2 (en) * 2002-02-25 2011-11-01 Cepheid Fluid processing and control
WO2002044425A2 (en) 2000-12-01 2002-06-06 Visigen Biotechnologies, Inc. Enzymatic nucleic acid synthesis: compositions and methods for altering monomer incorporation fidelity
AR031640A1 (es) 2000-12-08 2003-09-24 Applied Research Systems Amplificacion isotermica de acidos nucleicos en un soporte solido
JP3565802B2 (ja) 2001-07-13 2004-09-15 三菱電機株式会社 車窓内センサ
GB0127564D0 (en) 2001-11-16 2002-01-09 Medical Res Council Emulsion compositions
US7057026B2 (en) 2001-12-04 2006-06-06 Solexa Limited Labelled nucleotides
US20040002090A1 (en) 2002-03-05 2004-01-01 Pascal Mayer Methods for detecting genome-wide sequence variations associated with a phenotype
US7414116B2 (en) 2002-08-23 2008-08-19 Illumina Cambridge Limited Labelled nucleotides
WO2004018497A2 (en) 2002-08-23 2004-03-04 Solexa Limited Modified nucleotides for polynucleotide sequencing
US7595883B1 (en) 2002-09-16 2009-09-29 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Biological analysis arrangement and approach therefor
EP2711415B1 (en) * 2002-12-26 2022-02-16 Meso Scale Technologies, LLC. Assay cartridges and methods of using the same
CA2513889A1 (en) 2003-01-29 2004-08-19 454 Corporation Double ended sequencing
US20050181394A1 (en) 2003-06-20 2005-08-18 Illumina, Inc. Methods and compositions for whole genome amplification and genotyping
WO2005010145A2 (en) 2003-07-05 2005-02-03 The Johns Hopkins University Method and compositions for detection and enumeration of genetic variations
GB0321306D0 (en) 2003-09-11 2003-10-15 Solexa Ltd Modified polymerases for improved incorporation of nucleotide analogues
JP2007525571A (ja) 2004-01-07 2007-09-06 ソレクサ リミテッド 修飾分子アレイ
CN101914620B (zh) 2004-09-17 2014-02-12 加利福尼亚太平洋生命科学公司 核酸测序的方法
US20090042280A1 (en) * 2004-12-13 2009-02-12 Geneohm Sciences, Inc., Fluidic cartridges for electrochemical detection of dna
WO2006064199A1 (en) 2004-12-13 2006-06-22 Solexa Limited Improved method of nucleotide detection
EP1888743B1 (en) 2005-05-10 2011-08-03 Illumina Cambridge Limited Improved polymerases
EP3257949A1 (en) 2005-06-15 2017-12-20 Complete Genomics Inc. Nucleic acid analysis by random mixtures of non-overlapping fragments
GB0514936D0 (en) 2005-07-20 2005-08-24 Solexa Ltd Preparation of templates for nucleic acid sequencing
GB0517097D0 (en) 2005-08-19 2005-09-28 Solexa Ltd Modified nucleosides and nucleotides and uses thereof
US7405281B2 (en) 2005-09-29 2008-07-29 Pacific Biosciences Of California, Inc. Fluorescent nucleotide analogs and uses therefor
GB0522310D0 (en) 2005-11-01 2005-12-07 Solexa Ltd Methods of preparing libraries of template polynucleotides
US7329860B2 (en) 2005-11-23 2008-02-12 Illumina, Inc. Confocal imaging methods and apparatus
ME00201B (me) * 2006-03-10 2011-02-10 Vivia Biotech Sl Uređaj za brzo dopremanje uzoraka
WO2007107710A1 (en) 2006-03-17 2007-09-27 Solexa Limited Isothermal methods for creating clonal single molecule arrays
EP2018622B1 (en) 2006-03-31 2018-04-25 Illumina, Inc. Systems for sequence by synthesis analysis
US8178360B2 (en) 2006-05-18 2012-05-15 Illumina Cambridge Limited Dye compounds and the use of their labelled conjugates
WO2008051530A2 (en) 2006-10-23 2008-05-02 Pacific Biosciences Of California, Inc. Polymerase enzymes and reagents for enhanced nucleic acid sequencing
WO2009021215A1 (en) 2007-08-09 2009-02-12 Celula, Inc. Methods and devices for correlated, multi-parameter single cell measurements and recovery of remnant biological material
US8436999B2 (en) 2007-09-28 2013-05-07 Illumina, Inc. Fluorescence excitation and detection system and method
DE502008001880D1 (de) * 2008-01-07 2011-01-05 Roche Diagnostics Gmbh Reagenzienkassette
US20110146444A1 (en) * 2008-03-31 2011-06-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Double-clutch transmission for vehicles
US8039817B2 (en) 2008-05-05 2011-10-18 Illumina, Inc. Compensator for multiple surface imaging
DE102008002675B4 (de) 2008-06-26 2014-11-06 INSTITUT FüR MIKROTECHNIK MAINZ GMBH Abdichteinrichtung zur Verwendung in einem Probeaufbereitungschip sowie Verfahren zu deren Herstellung
US20100157086A1 (en) 2008-12-15 2010-06-24 Illumina, Inc Dynamic autofocus method and system for assay imager
EP2507387B1 (en) * 2009-12-01 2017-01-25 Oxford Nanopore Technologies Limited Biochemical analysis instrument and method
EP2622343B1 (en) 2010-10-01 2016-01-20 Oxford Nanopore Technologies Limited Biochemical analysis apparatus using nanopores
WO2014008381A2 (en) 2012-07-05 2014-01-09 Meso Scale Technologies, Llc. Assay cartridge valve system
US8951781B2 (en) 2011-01-10 2015-02-10 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
BR112014024789B1 (pt) 2012-04-03 2021-05-25 Illumina, Inc aparelho de detecção e método para formação de imagem de um substrato
NL2017959B1 (en) 2016-12-08 2018-06-19 Illumina Inc Cartridge assembly
EP2935613B1 (en) 2012-12-19 2020-05-27 DNAE Group Holdings Limited Target capture system
WO2014100732A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Micronics, Inc. Fluidic circuits and related manufacturing methods
US9146248B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-29 Intelligent Bio-Systems, Inc. Apparatus and methods for purging flow cells in nucleic acid sequencing instruments
CN105121019A (zh) * 2013-03-15 2015-12-02 伊鲁米那股份有限公司 用于生成或分析生物样本的系统和方法
WO2014165559A2 (en) * 2013-04-02 2014-10-09 Raindance Technologies, Inc. Systems and methods for handling microfluidic droplets
MX360883B (es) 2013-12-10 2018-11-21 Illumina Inc Biosensores para análisis biológico o químico y métodos para fabricarlos.
EP3698874A1 (en) * 2014-03-11 2020-08-26 Illumina, Inc. Disposable, integrated microfluidic cartridge and methods of making the same
CA3127071A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Alex Aravanis Systems and methods for biochemical analysis including a base instrument and a removable cartridge
JP6459397B2 (ja) 2014-10-30 2019-01-30 株式会社島津製作所 ロータ位置検出装置及びロータリバルブ
CL2016000968A1 (es) 2016-04-22 2016-10-28 Aguilera Mario Soto Micro dispositivo tipo lab-on-chip, para identificar la sensibilidad antibiótica en el punto de atención de los pacientes, que comprende; una microcámara para depositar la muestra, una pluralidad de microcanales y una pluralidad de micropocillos, en los cuales se desarrolla el proceso de identificación de la sensibilidad antibiótica.
IL290157B2 (en) 2016-10-14 2023-09-01 Illumina Inc cartridge kit

Also Published As

Publication number Publication date
AU2023222979A1 (en) 2023-09-21
US20220387998A1 (en) 2022-12-08
IL263922A (en) 2019-01-31
ZA201907570B (en) 2023-04-26
MY194951A (en) 2022-12-28
CY1121590T1 (el) 2020-05-29
CL2018003753A1 (es) 2019-04-12
IL290157A (en) 2022-03-01
RU2018145448A (ru) 2020-11-16
RU2771563C2 (ru) 2022-05-05
IL290157B2 (en) 2023-09-01
CN111781139A (zh) 2020-10-16
IL290157B1 (en) 2023-05-01
US11458469B2 (en) 2022-10-04
TW202141023A (zh) 2021-11-01
CN111781139B (zh) 2023-09-12
US20190299210A1 (en) 2019-10-03
PH12018502653A1 (en) 2019-10-07
CL2020001112A1 (es) 2020-10-02
RU2018145448A3 (ja) 2021-06-29
ZA201808105B (en) 2020-02-26
TWI781669B (zh) 2022-10-21
HK1256420A1 (zh) 2019-09-20
IL263922B (en) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7218182B2 (ja) カートリッジアセンブリ
US11938479B2 (en) Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
JP2023058527A (ja) カートリッジアセンブリ
US20230145389A1 (en) Systems and methods for biochemical analysis including a base instrument and a removable cartridge
AU2014259551B2 (en) Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
AU2016200298A1 (en) Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230214

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231213

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240311

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20240507