JP4125240B2 - サーマルサイクリングのためのデバイスおよび方法 - Google Patents
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Description
生物学的試験は、疾患を検出およびモニターすることで重要なツールになった。この生物学試験の分野では、サーマルサイクリングを用い、例えば、PCRおよびその他の反応を実施することにより核酸を増幅する。PCRは、クローニング、遺伝子発現の分析、DNA配列決定、および薬物発見のような適用で価値ある研究ツールとなった。
本発明の種々の局面は、一般に、サーマルサイクリングデバイスに関し、ここで、サンプルブロックアセンブリは、サンプルウェルトレイがサーマルサイクリングデバイスから挿入かつ除去され得るように、垂直に運動し得る。このサーマルサイクリングデバイスは、リアルタイムデバイスであり得る。サンプルブロックアセンブリおよびサンプルウェルトレイのそのような運動の間に、光学的検出システムは実質的に静止したままであり得る。
ここで、本発明の特定の例示の実施形態への参照がなされ、その例は、添付の図面に示されている。可能な場合はいずれも、図面および説明における同じ参照番号が、同じまたは同様の部分に言及するために用いられている。
サンプルウェルトレイ14がサンプルウェルトレイホルダー30中に配置された後、サンプルウェルトレイホルダーは、サーマルサイクリング10中に、サンプルウェルトレイがサンプルウェルトレイ中のサンプルウェルがサンプルブロック58の窪み52と整列するまで水平方向に移動される。この水平移動は、サンプルウェルトレイを押すオペレーターまたはロボットにより引き起こされる。図1および2A〜2Cに示される実施形態では、サンプルウェルトレイホルダー30は、96のサンプルウェルの各々がサンプルブロック58中の対応する窪み52と整列するまで、水平に移動され得る。図2Bは、サンプルウェル20がサンプルブロック58中の対応する窪みと整列している位置にあるサンプルウェルトレイホルダー30とサンプルウェルトレイ14を示す。図2Bに示されるように、サンプルブロックアンセブリ50は、サンプルウェルトレイがサーマルサイクリングデバイス中に完全に挿入され、そして整列されるまで、下方位置中に維持され得る。
Claims (24)
- サーマルサイクリングデバイスであって:
サンプルブロックおよびヒートシンクを備えるサンプルブロックアセンブリ;
複数のリンクからなる位置決め機構であって、該位置決め機構は、一方の該複数のリンクの運動が、他方の該複数のリンクの運動を引き起こすように構成され、それによって、該サンプルブロックアセンブリの第1の位置と第2の位置との間の垂直移動を引き起こす、位置決め機構;
該サンプルブロックアセンブリの上に位置決めされた光学的検出システム;ならびに
サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイであって、該サンプルウェルトレイは、それが該サンプルウェルトレイホルダー上で該サーマルサイクリングデバイス内および該サーマルサイクリングデバイス外へ水平移動して、該サンプルブロックアセンブリと整列することができるよう構成される、サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイ
を備え、
ここで、該サンプルブロックアセンブリは、該サンプルウェルトレイの該サンプルブロックアセンブリとの整列への移動を可能にする第1の位置と、該第1の位置に対して上方であって、該サンプルブロックアセンブリが該サンプルウェルトレイと接触する第2の位置との間の移動に適合されているサーマルサイクリングデバイス。 - 前記光学的検出システムが、前記サーマルサイクリングデバイスからの前記サンプルウェルトレイの挿入および除去の間、静止したままであり、それによって光学的要素の誤整列の可能性を低減するように適合されている、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記位置決め機構がモーターをさらに備え、そしてさらに、前記複数のリンクが、第1のリンク、第2のリンク、および第3のリンクを備え、そしてさらに、該第1のリンクの第1の端部が該モーターに回転可能に連結され、該第1のリンクの第2の端部が該第2のリンクおよび第3のリンク両方の第1の端部に回転可能に連結され、該第2のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第2の端部を有し、該第3のリンクが前記サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結された第2の端部を有し、そしてさらに、該モーターが該第1のリンクを移動させ、それによって該第3のリンクの第2の端部が、該サンプルブロックアセンブリの該第1の位置と第2の位置との間を移動するようにする、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクを備え、該第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクが、前記サンプルブロックアセンブリの対向する側面に位置決めされる、請求項3に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のリンクおよび第2のリンクを備え、該第1のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第1の端部を有し、該第1のリンクが該第1のリンクの操作のためのハンドルを備える第2の端部を有し、該第2のリンクが該第1のリンク上のピボット点に回転可能に連結された第1の端部を有し、該第2のリンクが前記サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結された第2の端部を有し、ここで、該第1のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第2のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックが前記第1の位置と第2の位置との間を移動するようにする、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記第1のリンクのハンドルが、前記サーマルサイクリングデバイス中の開口部に対応するドアをさらに備え、ここで、該ドアが、前記サンプルブロックアセンブリが第2の位置にあるとき、該サーマルサイクリングデバイス中の開口部を覆う、請求項5に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクを備え、該第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクが、前記サンプルブロックアセンブリの対向する側面上に位置決めされる、請求項5に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のリンクおよび第2のリンクを備え、該第1のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結され、該第1のリンクが該第2のリンクに回転可能に連結された第1の端部を有し,該第1のリンクが該第1のリンクの手動操作のためのハンドルを備える第2の端部を有し、該第2のリンクが該第1のリンクの第1の端部に回転可能に連結された第1の端部を有し、該第2のリンクが前記サンプルブロックアセンブリに回転可能に連結された第2の端部を有し、ここで、該第1のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第2のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックアセンブリを前記第1の位置と第2の位置との間を移動させる、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクを備え、該第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクが、前記サンプルブロックアセンブリの対向する側面上に位置決めされる、請求項8に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記サーマルサイクリングデバイスが、前記サンプルウェルトレイが前記サンプルブロックアセンブリと整列し、そして該サンプルブロックアセンブリが前記第2の位置にあるときサーマルサイクリングを実施するように構成される、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域が、該サンプルウェルトレイホルダー内に前記サンプルウェルトレイを位置決めするための窪みを備える、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記サーマルサイクリングデバイスがリアルタイムPCR機械である、請求項1に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- サーマルサイクリングデバイス中のサンプルウェルトレイ中に位置決めされた複数の生物学的サンプル上で核酸増幅を実施するための方法であって、該方法は、以下の工程:
該サンプルウェルトレイを、サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域上に配置する工程;
該サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、該サーマルサイクリングデバイス中に、該サンプルウェルトレイが、サンプルブロックとヒートシンクとを備えるサンプルブロックアセンブリと整列するまで移動させる工程であって、該サンプルブロックアセンブリは、該サンプルウェルトレイの下に位置決めされる、工程;
複数のリンクからなる位置決め機構を使用して、該サンプルブロックアセンブリを垂直移動させる工程であって、該位置決め機構は、一方の該複数のリンクの運動が、他方の該複数のリンクの運動を引き起こすように構成され、それによって、該サンプルブロックアセンブリの第1の位置と第2の位置との間の垂直移動を引き起こす、工程;
該デバイスを、該サンプルを光学的に同時に検出しながら、サーマルサイクルする工程;
該サンプルブロックアセンブリを、該第2の位置から該第1の位置に移動させる工程;および
該サンプルウェルトレイを該サーマルサイクリングデバイスから取り外す工程を包含し、
ここで、該光学的検出システムが、上記工程を通じて静止したままであり、それによって光学的要素の誤整列の可能性を低減し、
ここで、該サンプルブロックアセンブリの第1の位置からの移動が、該サンプルウェルトレイが該サンブルブロックアセンブリとの整列に移動することを可能にし、それにより、該サンプルブロックアセンブリが該サンプルウェルトレイと接触するために該第1の位置に対して垂直に上方に位置決めされる第2の位置へ移動させる、方法。 - サーマルサイクリングデバイスであって:
光学的検出システム;
該光学的検出システムに向かって、かつ離れる第1の垂直経路に沿う運動のために適合されたサンプルブロック;
複数のリンクからなる位置決め機構であって、該位置決め機構は、一方の該複数のリンクの運動が、他方の該複数のリンクの運動を引き起こすように構成され、それによって、該サンプルブロックアセンブリの、該光学的検出システムに向かって、かつ離れる垂直移動を引き起こす、位置決め機構;および
トレイ受容領域を含むサンプルウェルトレイホルダーであって、該サンプルウェルトレイホルダーは、該トレイ受容領域が該光学的検出システムと該サンプルブロックとの間に配置される位置に向かって、かつ離れる第2の水平経路に沿う運動のために適合されている、サンプルウェルトレイホルダーを備え、
ここで、該光学的検出システムが、該第1の経路および第2の経路に沿う該サンプルブロックおよび該サンプルウェルトレイホルダーの運動の間に静止したままであり、それによって光学的要素の誤整列の可能性を低減するよう適合され、該サンプルブロックが、該サンプルブロックが該光学的検出システムから離れた第1の位置中にあるとき、該サンプルウェルトレイホルダーが該第2の経路に沿って運動することを可能にするように構成され、該サンプルブロックが、該トレイ受容領域が該光学的検出システムと該サンプルブロックとの間に配置され、そして該サンプルブロックが該光学検出システムに向かう第2の位置にあるとき、該サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域中に受容されたサンプルウェルトレイと接触するように構成される、サーマルサイクリングデバイス。 - 前記位置決め機構がモーターをさらに備え、そしてさらに、前記複数のリンクが、第1のリンク、第2のリンク、および第3のリンクを備え、そしてさらに、該第1のリンクの第1の端部が該モーターに回転可能に連結され、該第1のリンクの第2の端部が該第2のリンクおよび第3のリンク両方の第1の端部に回転可能に連結され、該第2のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第2の端部を有し、該第3のリンクが前記サンプルブロックに回転可能に連結された第2の端部を有し、そしてさらに、該モーターが該第1のリンクを移動させ、それによって、該第3のリンクの第2の端部が、該サンプルブロックの該第1の位置と第2の位置との間の移動を引き起こす、請求項14に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクを備え、該第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクが、前記サンプルブロックの対向する側面に位置決めされる、請求項15に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のリンクおよび第2のリンクを備え、該第1のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結された第1の端部を有し、該第1のリンクが該第1のリンクの操作のためのハンドルを備える第2の端部を有し、該第2のリンクが該第1のリンク上のピボット点に回転可能に連結された第1の端部を有し、該第2のリンクが前記サンプルブロックに回転可能に連結された第2の端部を有し、ここで、該第1のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第2のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックが前記第1の位置と第2の位置との間を移動するようにする、請求項14に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記第1のリンクのハンドルが、前記サーマルサイクリングデバイス中の開口部に対応するドアをさらに備え、ここで、該ドアが、前記サンプルブロックが第2の位置にあるとき、該サーマルサイクリングデバイス中の開口部を覆う、請求項17に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクを備え、該第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクが、前記サンプルブロックの対向する側面上に位置決めされる、請求項17に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のリンクおよび第2のリンクを備え、該第1のリンクが静止ピボット点に回転可能に連結され、該第1のリンクが該第2のリンクに回転可能に連結された第1の端部を有し、該第1のリンクが該第1のリンクの手動操作のためのハンドルを備える第2の端部を有し、該第2のリンクが該第1のリンクの第1の端部に回転可能に連結された第1の端部を有し、該第2のリンクが前記サンプルブロックに回転可能に連結された第2の端部を有し、ここで、該第1のリンクの該静止ピボット点の周りの回転が、該第2のリンクを移動させ、それによって該サンプルブロックを前記第1の位置と第2の位置との間を移動させる、請求項14に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記複数のリンクが、第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクを備え、該第1のセットのリンクおよび第2のセットのリンクが、前記サンプルブロックの対向する側面上に位置決めされる、請求項20に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記サーマルサイクリングデバイスが、前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域が前記光学的検出システムと前記サンプルブロックとの間に配置され、そして該サンプルブロックが、該光学的検出システムに向かう位置にあるときサーマルサイクリングを実施するように構成される、請求項14に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記サンプルウェルトレイホルダーのトレイ受容領域が、該サンプルウェルトレイホルダー内に前記サンプルウェルトレイを位置決めするための窪みを備える、請求項14に記載のサーマルサイクリングデバイス。
- 前記サーマルサイクリングデバイスがリアルタイムPCR機械である、請求項14に記載のサーマルサイクリングデバイス。
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