JP3574657B2 - フレームに取り付けられた膜の流体処理のための装置 - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は、微生物検出のための装置に関し、そして更に詳細には膜に予め移動された分子のフラグメントの化学ルミネセンスのブロット（blot）パターンを発現させるために使用される膜処理装置に関する。
発明の背景
フラグメントが膜の上に（例えば、電気泳動分離手順の後で）堆積される分子のフラグメントの識別に向けられる数種の技術が存在する。例えば、数種の技術は、ブ ロットフラグメントに化学ルミネセンスを賦与しそしてそれらから発散するグローパターンを検出することによって、フレームに取り付けられた膜の上のブロットとして表現される分子のフラグメントの検出及び識別に依存する。
米国特許第5,047,129号は、フレームの上に装着された電気泳動ストリップの処理のためのユニットに向けられている。このユニットは、少なくとも一対の水盤及び供給物、強制された循環及び空にする回路を含んで成る。異なる処理液体及びリンスする液体を含む種々の液体が、ポンプの助けによってタンクを通して排出される。
米国特許第4,963,236号は、キャリア両性電解質を含む流体内の両性物質の等電焦点合わせのための装置及び方法に向けられている。それは、マルチチャンネルのリサイクル等電焦点合わせ技術及び二重の貯槽システムを利用する。
米国特許第4,913,791号は、ブロットフレーム及び取り扱いの方法に向けられている。ブロット膜は、汚し、分析及び貯蔵の過程の間の取り扱いのために支持される。
DE 30 41 637においては、膜の液体処理のための自動化された装置が開示されている。膜を液体中の閉じられた室の中に入れ、そして組立体全体を回転させて液体を膜の両方の表面の上を動かす。本発明とは違って、規定された均一な流れを供給するための手段又は試み（マニホールド、分配穴、せき、充満室などの構造的な特定のもの）はなく、また特定された流れ創出手段（シリンジポンプ及び循環ポンプ）もない。
発明の要約
第一及び第二の側並びにその上に潜在的なブロット像を含む領域を有するフレームに取り付けられた膜（92）の流体処理のための装置であり、
（ａ）セル（200）中の膜（92）の潜在的なブロット像を含む領域を囲う処理室（80）［ここで、前記のセル（200）は入り口ポート及び出口ポートを有する］、
（ｂ）潜在的なブロット像を含む膜（92）の領域を沈めるのに十分な量で、前記入り口ポートを通して前記セル（200）の中に流体を導入するための手段、
（ｃ）前記セル内の流体を循環させるための手段、並びに
（ｄ）前記出口ポートを通して前記の室から流体を取り出すための手段
を含んで成る装置であって、
（ｅ）前記手段（ｂ）が、前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続しているシリンジポンプ（61）であり、
（ｆ）前記手段（ｃ）が、複数の均等に間隔を開けられた分配穴（212）と流体接続しているマニホールド（210）、セル（200）の全部の幅と、又は充満室（234'）中に二次元的に前記流体を広げ、必要に応じて複数の小さい径の分配穴（236）によって特徴付けられる分配プレート（238）を通して流すマニホールド（234）と交互に接続する前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続している循環ポンプ（83）であり、そして
（ｇ）前記手段（ｄ）が、対になったマニホールド（208）と流体連絡している対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴（206）、又はため（222、220）の中へ対になった出口（226、228）に供給する対向するせき（218、220）と交互にバルブで流体連絡している前記循環ポンプ（83）であり、その結果流体が、膜の第一及び第二の側並びに潜在的なブロット像を含む領域を均一に横切って流れる
改善を含む装置が本明細書中で開示されそして特許請求される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による装置の、その一部の部分的な断面を含む正面図である。
図２は、この装置のための系統的な流体流れシステムである。
図３は、本発明の膜処理室の斜視図であるが、内部の立面図を示すための部分的に断面の前端を有する。
図４は、フレームに取り付けられた膜の立面斜視図である。
図５は、図３と類似のしかし別の装置のために改造された開かれたセル膜処理室の立面断面図である。
図６は、更に好ましい実施態様において使用される取り扱いクリップの端面図である。
図７は、図６のライン７−７で取られた断面における図６の取り扱いクリップの図である。
図８は、図５と類似のしかしなお更に好ましい装置のために改造された開かれたセル膜処理室の立面断面図である。
図９は、図６の取り扱いクリップを位置付けそして図８の室を使用する走行体組立体の、図１の装置に加えて示す平面図である。
図10、11及び12は、図６のクリップを使用するなお別の実施態様において有用な閉じられたセル、ヒンジされた室の中央ラインで取られた立面断面図である。
発明の詳細な説明
図４を参照して説明すると、本発明において使用される支持された膜が示されている。フレーム90は、窓94の２つの向かい合った端に結合された膜92を保持する。膜92は、取り付けられたそして自由な両方の向かい合った側で窓94よりも少し大きいことに注目せよ。２つの取り付けられていない側での窓の幅よりも大きな幅は、流体が一つの面からもう一つの面に移動すること防止しそしてそれ故満足とは言えない像をもたらす均一な流れを妨げることにおいて利点を有することが見い出された。延びた部分96は、手による又は後で分かるように機械による挿入のための便利なつかみ領域を提供する。穴102は、処理装置における整列のためである。本発明を理解する限りにおいて、膜92はサザンブロットのタイプの移動（直接のブロットが好ましい）又は類似のものにおいて使用されそしてゲル電気泳動によって生成される分離されたフラグメントの潜像を有することが理解されなければならない。本発明はまた、他のブロット処理技術例えばウェスタン及びノーザンブロットにも適用可能である。
膜処理装置10（図１を参照せよ）は、それに構造用フレーム14が取り付けられているベース12を含み、そしてこのフレーム14は、逆のＵ形を形成しそして多数の構成要素を支持するように適切に支えられかつ堅くされた三次元構造体である。ラック16は１以上（示されたところでは、２）の試薬容器18を保持する。これらの各々は、１以上選ばれたプロセスのために必要とされる試薬を含む多数のインラインセル20を有する。好ましい実施態様の適用のためには、後でより詳細に見られるであろうように、１つの容器あたり９つのセルが備えられる（しかしながら、実験者は、対象のプロセスと調和したセルの数を選択することができる）。更に、本発明の好ましい手順においては、各々のセル20は、１枚の膜を処理するために十分な新鮮な試薬を使用する28mlを保持する。再び、試薬の量は、実験者によって選択されるべきである。好ましいプロセスのための与えられた試薬容器18中の９つのセル20の中で、６つはすぐに使用できる試薬を保持し、そして３つは他の可能な実施態様のためである。これらの６つのセル20は、もう一つの実施態様においては、後で見られるであろうように装置の脱イオン水供給を使用して行うことができる再水和（rehydration）を必要とする試薬を保持することができる。なおもう一つの実施態様においては、３つはそれ自体すぐ使用できる試薬を保持し、そしてこれらのセル20の３つは妥当な使用時間内に再水和を必要とする試薬を保持し、そしてそれ故３つのセル20には必要とされる水和剤が供給され、そしてこの目的のために備えられた３つのセルの中ではその場で混合が実施される。消費できる項目として液体試薬を完全に装填された試薬容器を供給することが好ましい。膜処理は、本発明者らがそれを実施する時には、数時間かかるので、オペレータのためにバランスの取れた仕事を供給するためには２つの試薬容器18が存在する。
横断ロッド22がフレーム14に取り付けられていて、そしてタイミングベルト、プーリ及びステッピングモータ（図示しない）によって水平に制御自在な直線運動のための支持走行体24もまたフレーム14に装着されている。吸引針26が、走行体24の上に保持されそしてピニオン（図示しない）及びステッピングモータ32によって駆動されるラック30によって制御自在に動かされる垂直に移動する組立体28の上に装着されている。
また、フレーム14の上方部には、針洗浄ステーション50が取り付けられている。詳細は図２中に見ることができる。これは、移動針26よりも径が大きい洗浄カップ70を含む。カップ70は、閉じた底を有し、そして排液カップ72の中央に置かれている。排液カップ72は、洗浄カップ70からのオーバーフローを集め、そしてチューブ76によって廃棄物に接続されている排液穴74を有する。使用に際しては、針26をカップ70中に挿入し、そしてカップ70をオーバーフローしそして投入チューブ36及び針26中へ導くすべてのその他の部材、並びに針26の内側及び外側を洗浄するために十分な洗浄流体を針26を通してポンプ輸送する。より効果的な手順は、まず針26を排液カップ72の中に入れ、その間に針の内側及びチューブをフラッシュし、そして針26を洗浄カップ70の中に入れてきれいな流体によって外側を洗浄する。
上で議論した試薬に加えて、１以上の大きな供給容器、例えば容器34（好ましくは１リットル）がベース12の上に独立して立っている。容器の典型的な内容物は、一般的な洗浄液体としての脱イオン水並びに特殊なハイ ブリダイゼーション後及び複合後洗浄液である。好ましい実施態様においては、３つのこのような容器、即ち一般的な洗浄流体（脱イオン水）、ハイブリダイゼーショ ン後交配洗浄液（表１を参照せよ）、及び複合後洗浄液（表１を参照せよ）が備えられる。勿論、成分を含むすべての流体は、後で説明されるように処理システム中に統合される。
ポンプ組立体60もまた、ベース12の上に立っている。このユニットは、シリンジポンプ61のピストン62を運転する制御自在な可逆駆動機構（図示しない）を含む。流体の投入及び押出は、関連した電気的（そして、好ましくはロータリ）バルブ38によって向けられる。
ベース12の上にはまた、１以上の膜処理室80がある。これらの一つを図３中に示す。この室は、トップが開いたセル200中の種々の流体中で膜90を引き続いて処理する。
処理室80は、膜90の全部又は一部を取り囲むことができる。潜在的なブロット像を含む膜90の重要な領域が室80内に取り囲まれている限り、膜92のその他の部分は室80の外側に位置付けられても良い。
フレーム90は、手で又は、必要に応じて、支持された膜92を室80の中へそして外へ移動させるための手段によってセル200中に導入される。例えば、機械的手段例えば図３中に最も良く見られる、シャフト204の上に装着されている対にされそして対向されたゴムでカバーされたローラ202を使用することができ、そしてそれらは手段（図示しない）例えば完全な又は部分的な機械化が与えられているか否かに依存して親指歯車又はステッピングモータによって駆動される。ローラ202は、備えられている場合には、フレーム90の縁を挟むように間隔を空けられている。その代わりに、図６及び７中に示すように、フレーム90を移動するために、クリップ108を使用することができる。このクリップは、処理室80に対して適切に支持されていて、そしてフレーム90を室80に向かって又はそれから離して転置するように作用する。
一層の自動化の度合いを与えることもできそして更に好ましい。図３のものと類似であるがフレーム／膜90/92の垂直の動きのための部材を持たない処理室80"が図９及び８中に示されている。フレーム膜の挿入及び取出しは、少なくとも一つの室80'及び必要とされるその他の処理要素と列をなして備えられている付加的な走行体24'に固定されそしてそれによって水平にかつ垂直に動かされる１以上のクリップによって取り扱われる。この走行体24'は、横断ロッド22の上を又は同等なフレームの上を移動し、そして針26が、装着穴110を通して図示しないファスナによって保持されているクリップ108に置き換えられている以外は走行体24と類似である。図６及び７を参照せよ。２つの戻り止めボール112が、それ自体がファスナ126によって保持されている両端が先頭になり得る板バネ120によって、後部材114を貫通している穴の中に保持されていて、そして後部材114と前部材118との間のスロット116に合わせた大きさに作られていて、その結果それらは落ちることができない。フォロア122は、部材114と118との間に形成される受け表面の上にスナップする内向きに形成された端を有するスクリュ126'によって所定の場所に保持されたバネ124によって下向きに偏らされて下方への動きを制限する。
クリップ108は、図４中に示すようにフレーム90及び膜92と共に使用される。これには、水平な溝106が横切っている２つのスロット104がトップにある。指示穴102は、自動化された位置制御のために必要に応じて使用される。
使用に際しては、反力（手又は構造的）に対してフレーム90に向かうクリップ108の垂直な動きは、ボール112をスロット104中に挿入し、ボール112がスロット104中の底に突き当たる時にフォロア122を通してバネ124を圧縮する。次に、水平な動きがボール112を溝106中に滑らせ、２つの部材を一緒に固定する。すると、走行体24'は室80'の上を水平にそして次に下向きに動いて、フレーム90及び膜92を室の中に導入することができる。そこでは、開放は、バネ124がもはや反力によって抵抗を受けない時のバネ124の突出作用によって助けられた上で述べた水平な／垂直な動きの逆によって達成される。フレーム90及び膜92の適切な配置を確保するために、室80'のトップは、開放に際してクリップ108が室に入りそしてその底に近くなることを可能にするために、中心領域で切り欠かれても良い（図示しない）。
ここで、図９を参照せよ。走行体24'は、延びたレール22の上に設置されて示されている。それは、室80"の入り口と整列されたクリップ108を運ぶ。制御のプログラムは、走行体24及び24'が干渉しないように調整される。
図８は、手の挿入によって又は、最も好ましくは、クリップ108及び関連した装置によって動き、そして処理されているフレームに取り付けられた膜に対して非常に均一な２つの側の流れを与えるために、図２及び３中の示したものから変えられた室80"の最も好ましい形を示す。均一な２つの側の流れとは、膜の両側がすべての点で等しい速度で動く液体と接触させられそして沈められたブロット領域の両側の近くの流線が膜の面に平行である層流状況を意味する。好ましくは、流体は、２つの入り口230及び232のどちらかに入るが、それらの一つはバルブ81及びチューブ82中の循環ポンプ83に密接に接続されていて、そして他の一つはチューブ42にそしてかくしてシリンジポンプ61に接続されている。入り口はマニホールド234の中心にある。マニホールド234は、セル200の全部の幅に拡がる滑らかな流れを供給するために輪郭を付けられたコーナを有する充満室234'中で流れを二次元的に拡げ、その結果流体は均一にそして膜の両側の上を均等に流れるであろう。必要に応じて、複数の小さな径の均等に間隔を開けられた分配穴236を有する分配プレート238が、セル200中への流れを更に均一化する。セル200中の上向き流体流れは、対向するせき218及び220を越えて液溜め222及び224中にそして図示しない手段によってチューブ82に接続されるべき出口226及び228を通って均等に注ぎ、かくして室を排液する。この形状は、均一でシート状の流れを膜を十分に過ぎて維持し、そしてまた長期化した循環の間に形成される可能性がある泡又は小さな泡を分散させる手段を提供する。
図５中に示す室80'は、流入物が少なくとも一つのマニホールド210、セル200の全部の幅を通って、複数の均等に間隔を開けられた分配穴212を通ってセル200中へそして均一に上向きに進むもう一つの実施態様である。流出物は、対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴206によって対のマニホールド208中にそしてそれ故図示しない接続によってチューブ82に運び去られる。
なお別の実施態様である閉じられたセル室もまた、図６のクリップ108と共に使用することができる。処理室80"'は、それらの間に支持された膜92を受けるのに適した第一及び第二囲い部分402及び404を含む。囲い部分402及び404は、少なくとも一つの周辺縁に沿ってフレーム90を受ける。最も好ましくは、第一及び第二囲い部分402及び404は、ヒンジ406によって一緒に合わせられていて、その結果それらは膜を受けるために開きそして次に処理操作のために膜を守るために閉じる。このような室80"'は、フレーム90が挿入される時の進行をその順序で示す図10、11及び12中に見られる。シール408及び408'がフレーム90の上で閉じると、これらの部分が閉じられて室80"'を完全に囲いそして液密にシールする。ヒンジを付けられた部分402及び404は、各々ロッド410及び412の上に装着されていて、そして各々のこのようなロッドは、二重の側のフレーム418中のカムスロット404及び416中に配設されている。上で指示されたようにフレーム418の各々の側に一つ存在するカムスロット416は、ヒンジ406に向かって傾いている（又は曲がっている）。スロット414は垂直である。スロット414及び416の収束は、フレーム90が、完全な挿入において室80"'がシールされて閉じられるまで下向きに押される（部分的な挿入を示す図11を参照せよ）時に部分402及び404を閉じる。図12を参照せよ。押しは、前に述べたようにフレーム90にロックされたクリップ108によって発生される。室80"'の下向きの動きは、バネ420を圧縮して戻す。室80"'が完全に挿入される時に、図12中に見られるように、ボール戻り止め424のボール422は、室80"'の側の上のくぼみ（図示しない）中に突っ込まれ、そして圧縮されたバネ420の上向きの押しに対してそれを所定の位置で保持する。必要に応じて、機械的手段例えばソレノイド圧縮バネを、完全に閉じた位置にある時に部分402及び404に一層の閉じる力を加えるために、備えることができる。クリップ108が上向きに動かされる時に、ボール戻り止め424に打ち勝つのに十分な力が発生し、フレーム90がシール408及び408'によって保持される。部分402及び404が開くと、バネ420が室80"'を図10中に見られる位置に戻す。
図５を参照せよ。液体を供給し、そしてマニホールド210によって供給されたセルの幅を横切って液体を分配する複数の分配穴212によって底でセル200を排液する。加えて、流体循環の間に室80から流体を抜き出すための手段（ｄ）は、対のマニホールド208から成る。これらのマニホールドは、流体が間隔を置かれた複数の分配穴206を通って室80から排出し、その結果流体が均一な流れで膜の第一及び第二の側と接触するように位置付けられている。マニホールド208及び210は、複数の流体ソースに接続される。これは、少なくとも一つの処理流体、及び典型的には少なくとも一つの洗浄流体を含む。
計量手段（ｅ）もまた、マニホールド210と流体接続に位置付けることができる。計量手段は、交互汚染を受けることなく多数の流体ソースから流体を移動する役割を果す。それはまた、室80内の流体を循環する役割を果たす。この循環は、システム中へのポンプ手段（ｆ）の組み入れによって助けることができる。ポンプ手段（ｆ）は、マニホールド206及び210と流体接続にありそしてマニホールド206から210へ及びその逆に流体を循環させるであろう。加えて、システム全体の動作は、制御手段、例えばコンピュータによって協同させることができる。
電気ヒータ214が、各々の側に一つ、穴216中に保持されている。図示しない熱電対がセル温度を予め設定された値に制御する。循環ポンプ83（好ましくは可逆ギアポンプ）は室80の上に装着されていて、その結果バルブ81（これもまた室80の上に装着されている）を含むチューブシステム82は短くそしてセル200と密に連結されている。
ここで図２を参照せよ。容器18のセル20は、制御装置300の制御の下で両端矢印によって示したように線状に動く吸引針26によってサービスされる。制御装置300は、点線によって示すようにすべての電気的に駆動される又は制御される装置に電気的に接続されていることに注目せよ。針26もまた、上で議論したように制御下で垂直に動かされる。針26は、フレキシブルチューブ36によって電気的に制御されるバルブ38にそしてそこからチューブ40によってシリンジポンプ61に接続されている。バルブ38はまた、チューブ42を経由してマニホールド210及び少なくとも一つの膜処理室80（上で詳細に述べた）のチューブシステム82に接続されている。バルブ81はまた、チューブ78を経由して廃棄物に選択的に接続されている。図において、バルブ81は、排出要件に依存して循環ポンプ83の上に又は下に（そして好ましくは両方の位置に）置くことができるであろう。バルブ38は、加えて、チューブ44を経由して洗浄液体供給ボトル34に、チューブ48によってハイブリダイゼーション後洗浄ボトル52に、そしてチューブ54によって複合後洗浄ボトル56に選択的に接続されている。
膜処理における手順のステップは、順番に、針及び室の予備清掃、膜の挿入、変性、ハイブリダイゼーショ ン、ハイブリダイゼーション後洗浄、ブロック、複合、複合後洗浄、水リンス、分析緩衝液処理、基質処理、並びに膜取出しである。
表１は、溶液組成及び体積並びに処理の継続時間を含む処理原案をリストする。
最初の清掃以外のすべてのステップは、室が制御された温度に加熱されていることを要求する。見られるであろうように、一連の手順は65℃で行われ、37℃でのステップが続く。関連した熱電対と共にヒータユニット214が備えられる。ここにおいて使用されるヒータは、Minneapolis,MNのMincoによるMinco HK5164R78.4L122Bである。熱電対は、Marlin Manufacturers Co.,Cleveland,OHによって供給された自己−接着剤熱電対組立体No.M951−Ｋである。両方とも、８分の１インチの厚さのアルミニウムプレートに接着されている。経験的な検討において、温度制御を72℃に設定すると所望の65℃の室の温度が与えられ、そして39〜40℃の設定は37℃をもたらすことが見い出された。代わりに、本当の温度を感知する加熱システムを使用することができる。
使用に際しては、試薬容器18は、以下のように図２中に見られるように左から右へ装填されたセル20を供給される：
変性、プローブ、ブロック、複合、分析、基質、空、空、及び空。
これらの３つの空のセルは、１以上の試薬の凍結乾燥が選択肢であるように備えられている。これが行われる場合には、試薬、例えばプローブ及び／又は複合は、凍結乾燥されて保存寿命を改善しそして現在は空のセルの一つからの適切な流体の移動並びに針26を通しての交互の吸収及び排出によってその場で液体状に戻されるであろう。
典型的なサイクルを液状戻しの使用なしで説明する：
針及び室の予備清掃
ヒータをオンにする（65゜をもたらすために）。室80及びシリンジｂを脱イオン水で洗浄する。シリンジポンプ61は、チューブ44、40及びバルブ38を経由して洗浄水容器46から流体を吸引する。針26を上にそして下にカップ72（図２を参照せよ）の中に動かす。バルブ38はチューブ36、40を経由してシリンジポンプｂにそれを接続する。短い排出は、チューブ及び針26の内部をすっかりきれいにする。次に、針26を上に、越してそして下にカップ70の上に動かし、そこでの更なる排出は外側をきれいにする。バルブ38は、チューブ36及び40を経由してシリンジポンプ61に針26を接続する。シリンジポンプ61は、容器34から流体を吸引しそしてそれを室80中に排出する。ポンプ83は、洗浄液をチューブ82及びバルブ81の限られた回路の回りに循環させ、そして次にバルブを作動させて流体をチューブ78及び廃棄物に向ける。好ましくは、これを２回繰り返す。注：それ故、このステップを“シリンジ／針洗浄”と名付ける。
膜の挿入
オペレータは、移動された分子フラグメントを有する膜を室80のセル20中に装填する。
変性
針26が越えてそして下に変性液体の中に動く。チューブ40、バルブ38及びチューブ36を経由して接続されたシリンジポンプ61は22mlの流体で一杯になる。チューブ40、バルブ38及びチューブ42を経由して接続されたシリンジポンプ61は、交互に、室80を満たし、それを空にし、それを満たし、それを空にし、そしてそれを満たす。注：この混合は、すべてのこのような装填に関してプログラムされていて、そして後のステップにおいては“２回満たしそして空にする”と簡単に述べる。次に、室80をポンプ81及びチューブ78によって廃棄物に排液する。
洗浄
チューブ40、バルブ38及びチューブ44を経由して満たしそしてチューブ40、バルブ38及びチューブ36を経由して針26（この針は上にそして越えてそして下に洗浄ステーションの中に動かされた）に洗浄ステーション50及びチューブ76を通して廃棄物に空にすることによって、シリンジｂを脱イオン水によってリンスする。注：この洗浄は、１回だけ行われそして各々の操作の間にプログラムされていて、そしてそれ故“シリンジ／針洗浄”と名付けられる。
ハイブリダイゼーション
針26を持ち上げ、高く動かし、そしてハイブリダイゼ ーションセル中に下げる。シリンジポンプ61は22mlの流体を吸引しそして、前のように、室80を２回満たしそして空にする。シリンジ／針洗浄を行う。40分が経過した後で、バルブ81は、前のように、室80を廃棄物に排液する。シリンジ／針洗浄を行う。ヒータを低い設定点、37゜に再設定する。
ハイブリダイゼーション後洗浄
シリンジポンプ61は、チューブ48、バルブ38及びチューブ40を経由して容器52に接続し、満たし、そして次にチューブ40、バルブ38及びチューブ42を経由して室80に排出する。洗浄は、各々１分あたり400mlの流量で150秒間、３つの37mLの洗浄液を再循環することによって確実にする。次にシリンジ／針洗浄を行う。
ブロック
針26及びシリンジポンプ61は、ブロッキングセル20から流体を吸引し、そして室80を２回満たしそして空にする。次に、シリンジ／針洗浄を行う。５分の処理の後で、循環ポンプ83、バルブ61及びチューブ78を経由して廃棄物に排液せよ。
複合体インキュベーション
適切なセル20から引き出される針26及びシリンジポンプ61によって、複合体インキュベーションを実施する。室80を２回満たしそして空にし、引き続いてシリンジ／針洗浄を行う。30分が経過した後で、バルブ81及びチューブ78が廃棄物に排液する。
複合後洗浄
シリンジポンプ61は、チューブ40、バルブ38及びチューブ54を経由して容器56に、そして次にチューブ40、バルブ38及びチューブ42を経由して室80に接続する。洗浄は、各々１分あたり400mlの流量で150秒間、３つの37mLの洗浄液を再循環することによって確実にする。次にシリンジ／針洗浄を行う。
水リンス
循環ポンプ83を使用する最後の排液を含む、シリンジポンプ61を使用する２つの流れ通過洗浄（１分あたり約5mLの割合での上へのそして外への流れ）に、室をさらす。
分析緩衝液処理
針26を、適切なセル20、チューブ36、バルブ38、チューブ40及びシリンジポンプ61から分析緩衝液を取り上げるために向ける。次に、ポンプａ、バルブ38及びチューブ40、42を使用して、室80を２回満たしそして空にし、そして循環ポンプ83、バルブ81及びチューブ78を経由して廃棄物に排液する。引き続いてシリンジ／針洗浄を行う。
基質インキュベーション
上のように、しかし適切なセル200から引き出された基質によって室80を２回満たしそして空にする。処理のための５分が経過した後で、シリンジ／針洗浄を実施する。循環ポンプ83、バルブ81、78を経由して廃棄物に排液せよ。
膜取出し
上の手順によって膜を処理することは約２時間を必要とする。次に、上で述べたように処理されたフレームに取り付けられた膜を、取出しそして検出モジュールに移動することができる。このモジュールにおいては、CCDカメラが化学ルミネセンスの信号を感知し、そしてこれらの信号はデジタル化されそしてコンピューターを備えた識別システムにおいて使用される。これは、当業者によって容易に理解される種々の慣用の方法の任意のものによって達成される。
上の試験は、Pall BioSupport Division,Glencove,NYの市販の製品であるBiodyneTM移動膜、部品番号BNBZF3RTを使用して実施した。
本発明の特徴および態様を列記すれば次のとおりである。
1. 第一及び第二の側並びにその上に潜在的なブロット像を含む領域を有するフレームに取り付けられた膜（92）の流体処理のための装置であり、
（ａ）セル（200）中の膜（92）の潜在的なブロット像を含む領域を囲う処理室（80）［ここで、前記のセル（200）は入り口ポート及び出口ポートを有する］、
（ｂ）潜在的なブロット像を含む膜（92）の領域を沈めるのに十分な量で、前記入り口ポートを通して前記セル（200）の中に流体を導入するための手段、
（ｃ）前記セル内の流体を循環させるための手段、並びに
（ｄ）前記出口ポートを通して前記の室から流体を取り出すための手段
を含んで成る装置であって、
（ｅ）前記手段（ｂ）が、前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続しているシリンジポンプ（61）であり、
（ｆ）前記手段（ｃ）が、複数の均等に間隔を開けられた分配穴（212）と流体接続しているマニホールド（210）、セル（200）の全部の幅と、又は充満室（234'）中に二次元的に前記流体を広げ、必要に応じて複数の小さい径の分配穴（236）によって特徴付けられる分配プレート（238）を通して流すマニホールド（234）と交互に接続する前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続している循環ポンプ（83）であり、
（ｇ）前記手段（ｄ）が、対になったマニホールド（208）と流体連絡している対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴（206）、又はため（222、220）の中へ対になった出口（226、228）に供給する対向するせき（218、220）と交互にバルブで流体連絡している前記循環ポンプ（83）であり、その結果流体が、膜の第一及び第二の側並びに潜在的なブロット像を含む領域を均一に横切って流れる
改善を含む装置。
2. 前記処理室（ａ）が、それらの少なくとも一つの周囲の縁に沿ってそれらの間に保持されたフレームに取り付けられた膜と対向した接合で第一及び第二の囲み部分を更に含んで成る、上記１に記載の装置。
3. 前記第一及び第二の囲み部分がヒンジされた関係で一緒に合わせられ、その結果前記囲み部分が、前記の支持された膜の受け取りを行う開かれた位置及び前記の支持された膜がそれらの間に確保されるような閉じられた位置を提供する、上記２に記載の装置。
4. 前記処理室（ａ）が、支持された膜を前記の室（ａ）中にそしてそれから移動するための手段を更に含んで成る、上記１に記載の装置。
5. 支持された膜を移動するための前記手段が、前記処理室（ａ）に対して適切に支持された少なくとも一対の対向するローラを含んで成り、そしてこれらのローラが、それらの周囲の縁に沿ってそれらの間で支持された膜と接触し、そして膜を前記処理室（ａ）に向かって又はそれから離して転置するために協力して作用する、上記４に記載の装置。
6. 支持された膜を移動するための前記手段が、前記処理室（ａ）に対して適切に支持された１以上のクリップを含んで成り、そしてこれらのクリップが支持された膜にくっつき、そして膜を前記処理室（ａ）に向かって又はそれから離して転置するために作用する、上記４に記載の装置。
7. 前記の室の中に流体を導入するための前記手段（ｂ）が、流体が膜の第一及び第二の側と接触するように位置付けられた複数のマニホールド（ｉ）を含んで成り、そして流体を取り出すための前記手段（ｄ）が、流体が前記の室から排液するように位置付けられた１以上のマニホールド（ii）を含んで成る、上記１に記載の装置。
8. 前記マニホールド（ｉ）が複数の流体ソースに選択的に接続されている、上記７に記載の装置。
9. 前記流体ソースが少なくとも一つの処理流体を含む、上記８に記載の装置。
10. 前記流体ソースが少なくとも一つの洗浄流体を含む、上記８に記載の装置。
11. 前記マニホールド（ii）と流体接続して位置付けられ、そして交互汚染なしで複数の流体ソースから流体を移動しそして流体を前記の室の中で循環させるために適している計量手段（ｅ）を更に含む、上記８に記載の装置。
12. 前記マニホールド（ｉ）及び（ii）と流体接続して位置付けられ、そして流体を前記マニホールド（ｉ）又は（ii）からそれぞれ前記マニホールド（ii）又は（ｉ）に循環させるために適しているポンプ手段（ｆ）を更に含む、上記11に記載の装置。
13. 制御手段によって操作される、上記12に記載の装置。
14. 前記の室の中に流体を導入するための前記手段（ｂ）が、流体が膜の第一及び第二の側と接触するように位置付けられた少なくとも一つのマニホールド（ｉ）を含んで成り、そして流体を取り出すための前記手段（ｄ）が、流体が前記の膜の両側から均等に排液しそして前記の室を排液するように位置付けられた一対のオーバーフローせき（ii）を含んで成る、上記１に記載の装置。
本発明は、微生物検出のための装置に関し、そして更に詳細には膜に予め移動された分子のフラグメントの化学ルミネセンスのブロット（blot）パターンを発現させるために使用される膜処理装置に関する。
発明の背景
フラグメントが膜の上に（例えば、電気泳動分離手順の後で）堆積される分子のフラグメントの識別に向けられる数種の技術が存在する。例えば、数種の技術は、ブ ロットフラグメントに化学ルミネセンスを賦与しそしてそれらから発散するグローパターンを検出することによって、フレームに取り付けられた膜の上のブロットとして表現される分子のフラグメントの検出及び識別に依存する。
米国特許第5,047,129号は、フレームの上に装着された電気泳動ストリップの処理のためのユニットに向けられている。このユニットは、少なくとも一対の水盤及び供給物、強制された循環及び空にする回路を含んで成る。異なる処理液体及びリンスする液体を含む種々の液体が、ポンプの助けによってタンクを通して排出される。
米国特許第4,963,236号は、キャリア両性電解質を含む流体内の両性物質の等電焦点合わせのための装置及び方法に向けられている。それは、マルチチャンネルのリサイクル等電焦点合わせ技術及び二重の貯槽システムを利用する。
米国特許第4,913,791号は、ブロットフレーム及び取り扱いの方法に向けられている。ブロット膜は、汚し、分析及び貯蔵の過程の間の取り扱いのために支持される。
DE 30 41 637においては、膜の液体処理のための自動化された装置が開示されている。膜を液体中の閉じられた室の中に入れ、そして組立体全体を回転させて液体を膜の両方の表面の上を動かす。本発明とは違って、規定された均一な流れを供給するための手段又は試み（マニホールド、分配穴、せき、充満室などの構造的な特定のもの）はなく、また特定された流れ創出手段（シリンジポンプ及び循環ポンプ）もない。
発明の要約
第一及び第二の側並びにその上に潜在的なブロット像を含む領域を有するフレームに取り付けられた膜（92）の流体処理のための装置であり、
（ａ）セル（200）中の膜（92）の潜在的なブロット像を含む領域を囲う処理室（80）［ここで、前記のセル（200）は入り口ポート及び出口ポートを有する］、
（ｂ）潜在的なブロット像を含む膜（92）の領域を沈めるのに十分な量で、前記入り口ポートを通して前記セル（200）の中に流体を導入するための手段、
（ｃ）前記セル内の流体を循環させるための手段、並びに
（ｄ）前記出口ポートを通して前記の室から流体を取り出すための手段
を含んで成る装置であって、
（ｅ）前記手段（ｂ）が、前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続しているシリンジポンプ（61）であり、
（ｆ）前記手段（ｃ）が、複数の均等に間隔を開けられた分配穴（212）と流体接続しているマニホールド（210）、セル（200）の全部の幅と、又は充満室（234'）中に二次元的に前記流体を広げ、必要に応じて複数の小さい径の分配穴（236）によって特徴付けられる分配プレート（238）を通して流すマニホールド（234）と交互に接続する前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続している循環ポンプ（83）であり、そして
（ｇ）前記手段（ｄ）が、対になったマニホールド（208）と流体連絡している対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴（206）、又はため（222、220）の中へ対になった出口（226、228）に供給する対向するせき（218、220）と交互にバルブで流体連絡している前記循環ポンプ（83）であり、その結果流体が、膜の第一及び第二の側並びに潜在的なブロット像を含む領域を均一に横切って流れる
改善を含む装置が本明細書中で開示されそして特許請求される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による装置の、その一部の部分的な断面を含む正面図である。
図２は、この装置のための系統的な流体流れシステムである。
図３は、本発明の膜処理室の斜視図であるが、内部の立面図を示すための部分的に断面の前端を有する。
図４は、フレームに取り付けられた膜の立面斜視図である。
図５は、図３と類似のしかし別の装置のために改造された開かれたセル膜処理室の立面断面図である。
図６は、更に好ましい実施態様において使用される取り扱いクリップの端面図である。
図７は、図６のライン７−７で取られた断面における図６の取り扱いクリップの図である。
図８は、図５と類似のしかしなお更に好ましい装置のために改造された開かれたセル膜処理室の立面断面図である。
図９は、図６の取り扱いクリップを位置付けそして図８の室を使用する走行体組立体の、図１の装置に加えて示す平面図である。
図10、11及び12は、図６のクリップを使用するなお別の実施態様において有用な閉じられたセル、ヒンジされた室の中央ラインで取られた立面断面図である。
発明の詳細な説明
図４を参照して説明すると、本発明において使用される支持された膜が示されている。フレーム90は、窓94の２つの向かい合った端に結合された膜92を保持する。膜92は、取り付けられたそして自由な両方の向かい合った側で窓94よりも少し大きいことに注目せよ。２つの取り付けられていない側での窓の幅よりも大きな幅は、流体が一つの面からもう一つの面に移動すること防止しそしてそれ故満足とは言えない像をもたらす均一な流れを妨げることにおいて利点を有することが見い出された。延びた部分96は、手による又は後で分かるように機械による挿入のための便利なつかみ領域を提供する。穴102は、処理装置における整列のためである。本発明を理解する限りにおいて、膜92はサザンブロットのタイプの移動（直接のブロットが好ましい）又は類似のものにおいて使用されそしてゲル電気泳動によって生成される分離されたフラグメントの潜像を有することが理解されなければならない。本発明はまた、他のブロット処理技術例えばウェスタン及びノーザンブロットにも適用可能である。
膜処理装置10（図１を参照せよ）は、それに構造用フレーム14が取り付けられているベース12を含み、そしてこのフレーム14は、逆のＵ形を形成しそして多数の構成要素を支持するように適切に支えられかつ堅くされた三次元構造体である。ラック16は１以上（示されたところでは、２）の試薬容器18を保持する。これらの各々は、１以上選ばれたプロセスのために必要とされる試薬を含む多数のインラインセル20を有する。好ましい実施態様の適用のためには、後でより詳細に見られるであろうように、１つの容器あたり９つのセルが備えられる（しかしながら、実験者は、対象のプロセスと調和したセルの数を選択することができる）。更に、本発明の好ましい手順においては、各々のセル20は、１枚の膜を処理するために十分な新鮮な試薬を使用する28mlを保持する。再び、試薬の量は、実験者によって選択されるべきである。好ましいプロセスのための与えられた試薬容器18中の９つのセル20の中で、６つはすぐに使用できる試薬を保持し、そして３つは他の可能な実施態様のためである。これらの６つのセル20は、もう一つの実施態様においては、後で見られるであろうように装置の脱イオン水供給を使用して行うことができる再水和（rehydration）を必要とする試薬を保持することができる。なおもう一つの実施態様においては、３つはそれ自体すぐ使用できる試薬を保持し、そしてこれらのセル20の３つは妥当な使用時間内に再水和を必要とする試薬を保持し、そしてそれ故３つのセル20には必要とされる水和剤が供給され、そしてこの目的のために備えられた３つのセルの中ではその場で混合が実施される。消費できる項目として液体試薬を完全に装填された試薬容器を供給することが好ましい。膜処理は、本発明者らがそれを実施する時には、数時間かかるので、オペレータのためにバランスの取れた仕事を供給するためには２つの試薬容器18が存在する。
横断ロッド22がフレーム14に取り付けられていて、そしてタイミングベルト、プーリ及びステッピングモータ（図示しない）によって水平に制御自在な直線運動のための支持走行体24もまたフレーム14に装着されている。吸引針26が、走行体24の上に保持されそしてピニオン（図示しない）及びステッピングモータ32によって駆動されるラック30によって制御自在に動かされる垂直に移動する組立体28の上に装着されている。
また、フレーム14の上方部には、針洗浄ステーション50が取り付けられている。詳細は図２中に見ることができる。これは、移動針26よりも径が大きい洗浄カップ70を含む。カップ70は、閉じた底を有し、そして排液カップ72の中央に置かれている。排液カップ72は、洗浄カップ70からのオーバーフローを集め、そしてチューブ76によって廃棄物に接続されている排液穴74を有する。使用に際しては、針26をカップ70中に挿入し、そしてカップ70をオーバーフローしそして投入チューブ36及び針26中へ導くすべてのその他の部材、並びに針26の内側及び外側を洗浄するために十分な洗浄流体を針26を通してポンプ輸送する。より効果的な手順は、まず針26を排液カップ72の中に入れ、その間に針の内側及びチューブをフラッシュし、そして針26を洗浄カップ70の中に入れてきれいな流体によって外側を洗浄する。
上で議論した試薬に加えて、１以上の大きな供給容器、例えば容器34（好ましくは１リットル）がベース12の上に独立して立っている。容器の典型的な内容物は、一般的な洗浄液体としての脱イオン水並びに特殊なハイ ブリダイゼーション後及び複合後洗浄液である。好ましい実施態様においては、３つのこのような容器、即ち一般的な洗浄流体（脱イオン水）、ハイブリダイゼーショ ン後交配洗浄液（表１を参照せよ）、及び複合後洗浄液（表１を参照せよ）が備えられる。勿論、成分を含むすべての流体は、後で説明されるように処理システム中に統合される。
ポンプ組立体60もまた、ベース12の上に立っている。このユニットは、シリンジポンプ61のピストン62を運転する制御自在な可逆駆動機構（図示しない）を含む。流体の投入及び押出は、関連した電気的（そして、好ましくはロータリ）バルブ38によって向けられる。
ベース12の上にはまた、１以上の膜処理室80がある。これらの一つを図３中に示す。この室は、トップが開いたセル200中の種々の流体中で膜90を引き続いて処理する。
処理室80は、膜90の全部又は一部を取り囲むことができる。潜在的なブロット像を含む膜90の重要な領域が室80内に取り囲まれている限り、膜92のその他の部分は室80の外側に位置付けられても良い。
フレーム90は、手で又は、必要に応じて、支持された膜92を室80の中へそして外へ移動させるための手段によってセル200中に導入される。例えば、機械的手段例えば図３中に最も良く見られる、シャフト204の上に装着されている対にされそして対向されたゴムでカバーされたローラ202を使用することができ、そしてそれらは手段（図示しない）例えば完全な又は部分的な機械化が与えられているか否かに依存して親指歯車又はステッピングモータによって駆動される。ローラ202は、備えられている場合には、フレーム90の縁を挟むように間隔を空けられている。その代わりに、図６及び７中に示すように、フレーム90を移動するために、クリップ108を使用することができる。このクリップは、処理室80に対して適切に支持されていて、そしてフレーム90を室80に向かって又はそれから離して転置するように作用する。
一層の自動化の度合いを与えることもできそして更に好ましい。図３のものと類似であるがフレーム／膜90/92の垂直の動きのための部材を持たない処理室80"が図９及び８中に示されている。フレーム膜の挿入及び取出しは、少なくとも一つの室80'及び必要とされるその他の処理要素と列をなして備えられている付加的な走行体24'に固定されそしてそれによって水平にかつ垂直に動かされる１以上のクリップによって取り扱われる。この走行体24'は、横断ロッド22の上を又は同等なフレームの上を移動し、そして針26が、装着穴110を通して図示しないファスナによって保持されているクリップ108に置き換えられている以外は走行体24と類似である。図６及び７を参照せよ。２つの戻り止めボール112が、それ自体がファスナ126によって保持されている両端が先頭になり得る板バネ120によって、後部材114を貫通している穴の中に保持されていて、そして後部材114と前部材118との間のスロット116に合わせた大きさに作られていて、その結果それらは落ちることができない。フォロア122は、部材114と118との間に形成される受け表面の上にスナップする内向きに形成された端を有するスクリュ126'によって所定の場所に保持されたバネ124によって下向きに偏らされて下方への動きを制限する。
クリップ108は、図４中に示すようにフレーム90及び膜92と共に使用される。これには、水平な溝106が横切っている２つのスロット104がトップにある。指示穴102は、自動化された位置制御のために必要に応じて使用される。
使用に際しては、反力（手又は構造的）に対してフレーム90に向かうクリップ108の垂直な動きは、ボール112をスロット104中に挿入し、ボール112がスロット104中の底に突き当たる時にフォロア122を通してバネ124を圧縮する。次に、水平な動きがボール112を溝106中に滑らせ、２つの部材を一緒に固定する。すると、走行体24'は室80'の上を水平にそして次に下向きに動いて、フレーム90及び膜92を室の中に導入することができる。そこでは、開放は、バネ124がもはや反力によって抵抗を受けない時のバネ124の突出作用によって助けられた上で述べた水平な／垂直な動きの逆によって達成される。フレーム90及び膜92の適切な配置を確保するために、室80'のトップは、開放に際してクリップ108が室に入りそしてその底に近くなることを可能にするために、中心領域で切り欠かれても良い（図示しない）。
ここで、図９を参照せよ。走行体24'は、延びたレール22の上に設置されて示されている。それは、室80"の入り口と整列されたクリップ108を運ぶ。制御のプログラムは、走行体24及び24'が干渉しないように調整される。
図８は、手の挿入によって又は、最も好ましくは、クリップ108及び関連した装置によって動き、そして処理されているフレームに取り付けられた膜に対して非常に均一な２つの側の流れを与えるために、図２及び３中の示したものから変えられた室80"の最も好ましい形を示す。均一な２つの側の流れとは、膜の両側がすべての点で等しい速度で動く液体と接触させられそして沈められたブロット領域の両側の近くの流線が膜の面に平行である層流状況を意味する。好ましくは、流体は、２つの入り口230及び232のどちらかに入るが、それらの一つはバルブ81及びチューブ82中の循環ポンプ83に密接に接続されていて、そして他の一つはチューブ42にそしてかくしてシリンジポンプ61に接続されている。入り口はマニホールド234の中心にある。マニホールド234は、セル200の全部の幅に拡がる滑らかな流れを供給するために輪郭を付けられたコーナを有する充満室234'中で流れを二次元的に拡げ、その結果流体は均一にそして膜の両側の上を均等に流れるであろう。必要に応じて、複数の小さな径の均等に間隔を開けられた分配穴236を有する分配プレート238が、セル200中への流れを更に均一化する。セル200中の上向き流体流れは、対向するせき218及び220を越えて液溜め222及び224中にそして図示しない手段によってチューブ82に接続されるべき出口226及び228を通って均等に注ぎ、かくして室を排液する。この形状は、均一でシート状の流れを膜を十分に過ぎて維持し、そしてまた長期化した循環の間に形成される可能性がある泡又は小さな泡を分散させる手段を提供する。
図５中に示す室80'は、流入物が少なくとも一つのマニホールド210、セル200の全部の幅を通って、複数の均等に間隔を開けられた分配穴212を通ってセル200中へそして均一に上向きに進むもう一つの実施態様である。流出物は、対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴206によって対のマニホールド208中にそしてそれ故図示しない接続によってチューブ82に運び去られる。
なお別の実施態様である閉じられたセル室もまた、図６のクリップ108と共に使用することができる。処理室80"'は、それらの間に支持された膜92を受けるのに適した第一及び第二囲い部分402及び404を含む。囲い部分402及び404は、少なくとも一つの周辺縁に沿ってフレーム90を受ける。最も好ましくは、第一及び第二囲い部分402及び404は、ヒンジ406によって一緒に合わせられていて、その結果それらは膜を受けるために開きそして次に処理操作のために膜を守るために閉じる。このような室80"'は、フレーム90が挿入される時の進行をその順序で示す図10、11及び12中に見られる。シール408及び408'がフレーム90の上で閉じると、これらの部分が閉じられて室80"'を完全に囲いそして液密にシールする。ヒンジを付けられた部分402及び404は、各々ロッド410及び412の上に装着されていて、そして各々のこのようなロッドは、二重の側のフレーム418中のカムスロット404及び416中に配設されている。上で指示されたようにフレーム418の各々の側に一つ存在するカムスロット416は、ヒンジ406に向かって傾いている（又は曲がっている）。スロット414は垂直である。スロット414及び416の収束は、フレーム90が、完全な挿入において室80"'がシールされて閉じられるまで下向きに押される（部分的な挿入を示す図11を参照せよ）時に部分402及び404を閉じる。図12を参照せよ。押しは、前に述べたようにフレーム90にロックされたクリップ108によって発生される。室80"'の下向きの動きは、バネ420を圧縮して戻す。室80"'が完全に挿入される時に、図12中に見られるように、ボール戻り止め424のボール422は、室80"'の側の上のくぼみ（図示しない）中に突っ込まれ、そして圧縮されたバネ420の上向きの押しに対してそれを所定の位置で保持する。必要に応じて、機械的手段例えばソレノイド圧縮バネを、完全に閉じた位置にある時に部分402及び404に一層の閉じる力を加えるために、備えることができる。クリップ108が上向きに動かされる時に、ボール戻り止め424に打ち勝つのに十分な力が発生し、フレーム90がシール408及び408'によって保持される。部分402及び404が開くと、バネ420が室80"'を図10中に見られる位置に戻す。
図５を参照せよ。液体を供給し、そしてマニホールド210によって供給されたセルの幅を横切って液体を分配する複数の分配穴212によって底でセル200を排液する。加えて、流体循環の間に室80から流体を抜き出すための手段（ｄ）は、対のマニホールド208から成る。これらのマニホールドは、流体が間隔を置かれた複数の分配穴206を通って室80から排出し、その結果流体が均一な流れで膜の第一及び第二の側と接触するように位置付けられている。マニホールド208及び210は、複数の流体ソースに接続される。これは、少なくとも一つの処理流体、及び典型的には少なくとも一つの洗浄流体を含む。
計量手段（ｅ）もまた、マニホールド210と流体接続に位置付けることができる。計量手段は、交互汚染を受けることなく多数の流体ソースから流体を移動する役割を果す。それはまた、室80内の流体を循環する役割を果たす。この循環は、システム中へのポンプ手段（ｆ）の組み入れによって助けることができる。ポンプ手段（ｆ）は、マニホールド206及び210と流体接続にありそしてマニホールド206から210へ及びその逆に流体を循環させるであろう。加えて、システム全体の動作は、制御手段、例えばコンピュータによって協同させることができる。
電気ヒータ214が、各々の側に一つ、穴216中に保持されている。図示しない熱電対がセル温度を予め設定された値に制御する。循環ポンプ83（好ましくは可逆ギアポンプ）は室80の上に装着されていて、その結果バルブ81（これもまた室80の上に装着されている）を含むチューブシステム82は短くそしてセル200と密に連結されている。
ここで図２を参照せよ。容器18のセル20は、制御装置300の制御の下で両端矢印によって示したように線状に動く吸引針26によってサービスされる。制御装置300は、点線によって示すようにすべての電気的に駆動される又は制御される装置に電気的に接続されていることに注目せよ。針26もまた、上で議論したように制御下で垂直に動かされる。針26は、フレキシブルチューブ36によって電気的に制御されるバルブ38にそしてそこからチューブ40によってシリンジポンプ61に接続されている。バルブ38はまた、チューブ42を経由してマニホールド210及び少なくとも一つの膜処理室80（上で詳細に述べた）のチューブシステム82に接続されている。バルブ81はまた、チューブ78を経由して廃棄物に選択的に接続されている。図において、バルブ81は、排出要件に依存して循環ポンプ83の上に又は下に（そして好ましくは両方の位置に）置くことができるであろう。バルブ38は、加えて、チューブ44を経由して洗浄液体供給ボトル34に、チューブ48によってハイブリダイゼーション後洗浄ボトル52に、そしてチューブ54によって複合後洗浄ボトル56に選択的に接続されている。
膜処理における手順のステップは、順番に、針及び室の予備清掃、膜の挿入、変性、ハイブリダイゼーショ ン、ハイブリダイゼーション後洗浄、ブロック、複合、複合後洗浄、水リンス、分析緩衝液処理、基質処理、並びに膜取出しである。
表１は、溶液組成及び体積並びに処理の継続時間を含む処理原案をリストする。
最初の清掃以外のすべてのステップは、室が制御された温度に加熱されていることを要求する。見られるであろうように、一連の手順は65℃で行われ、37℃でのステップが続く。関連した熱電対と共にヒータユニット214が備えられる。ここにおいて使用されるヒータは、Minneapolis,MNのMincoによるMinco HK5164R78.4L122Bである。熱電対は、Marlin Manufacturers Co.,Cleveland,OHによって供給された自己−接着剤熱電対組立体No.M951−Ｋである。両方とも、８分の１インチの厚さのアルミニウムプレートに接着されている。経験的な検討において、温度制御を72℃に設定すると所望の65℃の室の温度が与えられ、そして39〜40℃の設定は37℃をもたらすことが見い出された。代わりに、本当の温度を感知する加熱システムを使用することができる。
使用に際しては、試薬容器18は、以下のように図２中に見られるように左から右へ装填されたセル20を供給される：
変性、プローブ、ブロック、複合、分析、基質、空、空、及び空。
これらの３つの空のセルは、１以上の試薬の凍結乾燥が選択肢であるように備えられている。これが行われる場合には、試薬、例えばプローブ及び／又は複合は、凍結乾燥されて保存寿命を改善しそして現在は空のセルの一つからの適切な流体の移動並びに針26を通しての交互の吸収及び排出によってその場で液体状に戻されるであろう。
典型的なサイクルを液状戻しの使用なしで説明する：
針及び室の予備清掃
ヒータをオンにする（65゜をもたらすために）。室80及びシリンジｂを脱イオン水で洗浄する。シリンジポンプ61は、チューブ44、40及びバルブ38を経由して洗浄水容器46から流体を吸引する。針26を上にそして下にカップ72（図２を参照せよ）の中に動かす。バルブ38はチューブ36、40を経由してシリンジポンプｂにそれを接続する。短い排出は、チューブ及び針26の内部をすっかりきれいにする。次に、針26を上に、越してそして下にカップ70の上に動かし、そこでの更なる排出は外側をきれいにする。バルブ38は、チューブ36及び40を経由してシリンジポンプ61に針26を接続する。シリンジポンプ61は、容器34から流体を吸引しそしてそれを室80中に排出する。ポンプ83は、洗浄液をチューブ82及びバルブ81の限られた回路の回りに循環させ、そして次にバルブを作動させて流体をチューブ78及び廃棄物に向ける。好ましくは、これを２回繰り返す。注：それ故、このステップを“シリンジ／針洗浄”と名付ける。
膜の挿入
オペレータは、移動された分子フラグメントを有する膜を室80のセル20中に装填する。
変性
針26が越えてそして下に変性液体の中に動く。チューブ40、バルブ38及びチューブ36を経由して接続されたシリンジポンプ61は22mlの流体で一杯になる。チューブ40、バルブ38及びチューブ42を経由して接続されたシリンジポンプ61は、交互に、室80を満たし、それを空にし、それを満たし、それを空にし、そしてそれを満たす。注：この混合は、すべてのこのような装填に関してプログラムされていて、そして後のステップにおいては“２回満たしそして空にする”と簡単に述べる。次に、室80をポンプ81及びチューブ78によって廃棄物に排液する。
洗浄
チューブ40、バルブ38及びチューブ44を経由して満たしそしてチューブ40、バルブ38及びチューブ36を経由して針26（この針は上にそして越えてそして下に洗浄ステーションの中に動かされた）に洗浄ステーション50及びチューブ76を通して廃棄物に空にすることによって、シリンジｂを脱イオン水によってリンスする。注：この洗浄は、１回だけ行われそして各々の操作の間にプログラムされていて、そしてそれ故“シリンジ／針洗浄”と名付けられる。
ハイブリダイゼーション
針26を持ち上げ、高く動かし、そしてハイブリダイゼ ーションセル中に下げる。シリンジポンプ61は22mlの流体を吸引しそして、前のように、室80を２回満たしそして空にする。シリンジ／針洗浄を行う。40分が経過した後で、バルブ81は、前のように、室80を廃棄物に排液する。シリンジ／針洗浄を行う。ヒータを低い設定点、37゜に再設定する。
ハイブリダイゼーション後洗浄
シリンジポンプ61は、チューブ48、バルブ38及びチューブ40を経由して容器52に接続し、満たし、そして次にチューブ40、バルブ38及びチューブ42を経由して室80に排出する。洗浄は、各々１分あたり400mlの流量で150秒間、３つの37mLの洗浄液を再循環することによって確実にする。次にシリンジ／針洗浄を行う。
ブロック
針26及びシリンジポンプ61は、ブロッキングセル20から流体を吸引し、そして室80を２回満たしそして空にする。次に、シリンジ／針洗浄を行う。５分の処理の後で、循環ポンプ83、バルブ61及びチューブ78を経由して廃棄物に排液せよ。
複合体インキュベーション
適切なセル20から引き出される針26及びシリンジポンプ61によって、複合体インキュベーションを実施する。室80を２回満たしそして空にし、引き続いてシリンジ／針洗浄を行う。30分が経過した後で、バルブ81及びチューブ78が廃棄物に排液する。
複合後洗浄
シリンジポンプ61は、チューブ40、バルブ38及びチューブ54を経由して容器56に、そして次にチューブ40、バルブ38及びチューブ42を経由して室80に接続する。洗浄は、各々１分あたり400mlの流量で150秒間、３つの37mLの洗浄液を再循環することによって確実にする。次にシリンジ／針洗浄を行う。
水リンス
循環ポンプ83を使用する最後の排液を含む、シリンジポンプ61を使用する２つの流れ通過洗浄（１分あたり約5mLの割合での上へのそして外への流れ）に、室をさらす。
分析緩衝液処理
針26を、適切なセル20、チューブ36、バルブ38、チューブ40及びシリンジポンプ61から分析緩衝液を取り上げるために向ける。次に、ポンプａ、バルブ38及びチューブ40、42を使用して、室80を２回満たしそして空にし、そして循環ポンプ83、バルブ81及びチューブ78を経由して廃棄物に排液する。引き続いてシリンジ／針洗浄を行う。
基質インキュベーション
上のように、しかし適切なセル200から引き出された基質によって室80を２回満たしそして空にする。処理のための５分が経過した後で、シリンジ／針洗浄を実施する。循環ポンプ83、バルブ81、78を経由して廃棄物に排液せよ。
膜取出し
上の手順によって膜を処理することは約２時間を必要とする。次に、上で述べたように処理されたフレームに取り付けられた膜を、取出しそして検出モジュールに移動することができる。このモジュールにおいては、CCDカメラが化学ルミネセンスの信号を感知し、そしてこれらの信号はデジタル化されそしてコンピューターを備えた識別システムにおいて使用される。これは、当業者によって容易に理解される種々の慣用の方法の任意のものによって達成される。
本発明の特徴および態様を列記すれば次のとおりである。
1. 第一及び第二の側並びにその上に潜在的なブロット像を含む領域を有するフレームに取り付けられた膜（92）の流体処理のための装置であり、
（ａ）セル（200）中の膜（92）の潜在的なブロット像を含む領域を囲う処理室（80）［ここで、前記のセル（200）は入り口ポート及び出口ポートを有する］、
（ｂ）潜在的なブロット像を含む膜（92）の領域を沈めるのに十分な量で、前記入り口ポートを通して前記セル（200）の中に流体を導入するための手段、
（ｃ）前記セル内の流体を循環させるための手段、並びに
（ｄ）前記出口ポートを通して前記の室から流体を取り出すための手段
を含んで成る装置であって、
（ｅ）前記手段（ｂ）が、前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続しているシリンジポンプ（61）であり、
（ｆ）前記手段（ｃ）が、複数の均等に間隔を開けられた分配穴（212）と流体接続しているマニホールド（210）、セル（200）の全部の幅と、又は充満室（234'）中に二次元的に前記流体を広げ、必要に応じて複数の小さい径の分配穴（236）によって特徴付けられる分配プレート（238）を通して流すマニホールド（234）と交互に接続する前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続している循環ポンプ（83）であり、
（ｇ）前記手段（ｄ）が、対になったマニホールド（208）と流体連絡している対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴（206）、又はため（222、220）の中へ対になった出口（226、228）に供給する対向するせき（218、220）と交互にバルブで流体連絡している前記循環ポンプ（83）であり、その結果流体が、膜の第一及び第二の側並びに潜在的なブロット像を含む領域を均一に横切って流れる
改善を含む装置。
2. 前記処理室（ａ）が、それらの少なくとも一つの周囲の縁に沿ってそれらの間に保持されたフレームに取り付けられた膜と対向した接合で第一及び第二の囲み部分を更に含んで成る、上記１に記載の装置。
3. 前記第一及び第二の囲み部分がヒンジされた関係で一緒に合わせられ、その結果前記囲み部分が、前記の支持された膜の受け取りを行う開かれた位置及び前記の支持された膜がそれらの間に確保されるような閉じられた位置を提供する、上記２に記載の装置。
4. 前記処理室（ａ）が、支持された膜を前記の室（ａ）中にそしてそれから移動するための手段を更に含んで成る、上記１に記載の装置。
5. 支持された膜を移動するための前記手段が、前記処理室（ａ）に対して適切に支持された少なくとも一対の対向するローラを含んで成り、そしてこれらのローラが、それらの周囲の縁に沿ってそれらの間で支持された膜と接触し、そして膜を前記処理室（ａ）に向かって又はそれから離して転置するために協力して作用する、上記４に記載の装置。
6. 支持された膜を移動するための前記手段が、前記処理室（ａ）に対して適切に支持された１以上のクリップを含んで成り、そしてこれらのクリップが支持された膜にくっつき、そして膜を前記処理室（ａ）に向かって又はそれから離して転置するために作用する、上記４に記載の装置。
7. 前記の室の中に流体を導入するための前記手段（ｂ）が、流体が膜の第一及び第二の側と接触するように位置付けられた複数のマニホールド（ｉ）を含んで成り、そして流体を取り出すための前記手段（ｄ）が、流体が前記の室から排液するように位置付けられた１以上のマニホールド（ii）を含んで成る、上記１に記載の装置。
8. 前記マニホールド（ｉ）が複数の流体ソースに選択的に接続されている、上記７に記載の装置。
9. 前記流体ソースが少なくとも一つの処理流体を含む、上記８に記載の装置。
10. 前記流体ソースが少なくとも一つの洗浄流体を含む、上記８に記載の装置。
11. 前記マニホールド（ii）と流体接続して位置付けられ、そして交互汚染なしで複数の流体ソースから流体を移動しそして流体を前記の室の中で循環させるために適している計量手段（ｅ）を更に含む、上記８に記載の装置。
12. 前記マニホールド（ｉ）及び（ii）と流体接続して位置付けられ、そして流体を前記マニホールド（ｉ）又は（ii）からそれぞれ前記マニホールド（ii）又は（ｉ）に循環させるために適しているポンプ手段（ｆ）を更に含む、上記11に記載の装置。
13. 制御手段によって操作される、上記12に記載の装置。
14. 前記の室の中に流体を導入するための前記手段（ｂ）が、流体が膜の第一及び第二の側と接触するように位置付けられた少なくとも一つのマニホールド（ｉ）を含んで成り、そして流体を取り出すための前記手段（ｄ）が、流体が前記の膜の両側から均等に排液しそして前記の室を排液するように位置付けられた一対のオーバーフローせき（ii）を含んで成る、上記１に記載の装置。
Claims (1)
- 第一及び第二の側並びにその上に潜在的なブロット像を含む領域を有するフレームに取り付けられた膜（92）の流体処理のための装置であり、
（ａ）セル（200）中の膜（92）の潜在的なブロット像を含む領域を囲う処理室（80）、ここで、前記のセル（200）は入り口ポート及び出口ポートを有する、
（ｂ）潜在的なブロット像を含む膜（92）の領域を沈めるのに十分な量で、前記入り口ポートを通して前記セル（200）の中に流体を導入するための手段、
（ｃ）前記セル内の流体を循環させるための手段、並びに
（ｄ）前記出口ポートを通して前記の室から流体を取り出すための手段
を含んで成る装置であって、
（ｅ）前記手段（ｂ）が、前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続しているシリンジポンプ（61）であり、
（ｆ）前記手段（ｃ）が、複数の均等に間隔を開けられた分配穴（212）と流体接続しているマニホールド（210）、セル（200）の全部の幅と、又は充満室（234'）中に二次元的に前記流体を拡げるマニホールド（234）と交互に接続する前記入り口ポート（230又は232）とバルブで流体接続している循環ポンプ（83）であり、
（ｇ）前記手段（ｄ）が、対になったマニホールド（208）と流体連絡している対向する列の均等に間隔を開けられた分配穴（206）、又はため（222、220）の中へ対になった出口（226、228）に供給する対向するせき（218、220）と交互にバルブで流体連絡している前記循環ポンプ（83）であり、その結果流体が、膜の第一及び第二の側並びに潜在的なブロット像を含む領域を均一に横切って流れる装置。
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