JP6568063B2 - スキンプリント蛍光分析方法および装置 - Google Patents

Description

人間の指の皮膚のような、人間の皮膚の摩擦隆線により残される痕跡は、人間の固有性に関する情報を含む。指紋として知られる人間の指の痕跡の形状は、それぞれの人間で固有であり、人間の固有性を確認するために用いられる。人間の体の他の一部の皮膚の痕跡の形状も、それぞれの人間で固有であり、また人間の固有性を確認するために使用しても良い。そのような人間の皮膚の痕跡は、人間の指の皮膚に陰らず、スキンプリントと呼ばれる。

人間の皮膚により残された痕跡の形状に加えて、痕跡は化学種を含み、更なる情報を得るために検出される。

例えば、（例えば、経口摂取、吸入、または注射により）人間が物質を摂取した場合、物質は人体により代謝され、代謝物として知られる第２の化学物質を生じる。特定の代謝物の存在は、特定の摂取物質を表す。それらに代謝物は、汗の中に存在し、例えばスキンプリントのようなスキンプリント中に残される。スキンプリント中のそのような代謝物の検出は、（これに限定されないが）薬物使用のような近年の生活習慣活動を試験する不可侵の方法として使用できる。重要なのは、スキンプリントの取得は、血液、唾液、および尿のような他の体液を得るよりずっと簡単であり、広い範囲の状況で実行可能である。

これだけでなく、スキンプリントの形状はそれ自身、スキンプリントを提供する人の固有性を提供するため、スキンプリント中の代謝物が個人と結びつくより大きな確実性がある。これは、特に指紋のようなスキンプリントの代替えが、形状から直ぐに分かり、一方で例えば尿のような代替えでは、その形状から直ぐには分からないためである。そのように、スキンプリント中の代謝物の測定は、代謝物と、スキンプリントを与える人間の固有性との間を直接つなぐ。

この背景に対して光学的に透明な基板の第１表面の上に提供されたスキンプリントを分析する方法が提供され、この方法は、
光学的に透明な基板の第１表面のスキンプリントを、スキンプリント中に存在する１またはそれ以上の代謝物を固める（bind with）ために選択された１またはそれ以上の試薬に露出させる工程と、
放射線源を用いて光学的に透明な基板を通してスキンプリントを照射し、これにより１またはそれ以上の試薬または１またはそれ以上の代謝物の光学信号を形成する工程と、
光学的に透明な基板を通して、センサを用いて光学信号の光学像を検出する工程と、を含む。

更なる形態として、スキンプリント分析装置が提供され、この装置は、
スキンプリント中に存在する１またはそれ以上の代謝物を固めるために選択される１またはそれ以上の試薬を提供する試薬供給アセンブリと、
試薬源と流体連通するスキンプリントを支える光学的に透明な基板を保持するためのホルダーと、
１またはそれ以上の試薬および／または１またはそれ以上の代謝物から、光学信号を形成するように選択される放射線源と、
光学信号の光学像を検出するためのセンサと、を含み、
放射線源は、光学的に透明な基板を通ってスキンプリントの上に電磁放射線を送るように配置され、センサは光学的に透明な基板を通って像を検出するように配置される。

更なる形態では、テスト基板とコンタクトするように液体を分配するための試薬カートリッジが提供され、試薬カートリッジは、
上部が開いたリセスを有する表面を含むボディであって、ボディは更に複数の流体リザーバを含み、それぞれの流体リザーバはボディ中の分配ポートと関連し、リザーバと表面との間に流体連通を提供するボディと、
複数の流体リザーバのそれぞれの流体リザーバと関連するアクチュエータであって、それぞれのアクチュエータは、関連する分配ポートから、関連する流体リザーバ中に存在する流体の一部または全てを分配するように形成されたアクチュエータと、を含み、
表面は、テスト基板を受けて、上部が開いたリセスをシールし、少なくとも１つの分配ポートとリセスとを包含する流体密封の流体経路を形成する。

使用した場合、光学的に透明な基板はスキンプリント保存および輸送ユニットの中に保持され、ホルダーはスキンプリント保存および輸送ユニットを受け入れるように形成される。この方法では、一旦、スキンプリントが受け入れられれば、スキンプリント保存および輸送ユニットの中でスキンプリント基板を保護することが可能であり、続いてスキンプリント保存が、スキンプリント分析装置に輸送され、そこでは、基板にアクセスするためにスキンプリント保存および輸送ユニットを開き、基板の上のスキンプリントを分析する。

本発明のそれらの形態は特に指紋の分析に適しているが、一方で、それらは、これらに限定するものではなく、耳プリント、かかとプリント、および手のひらプリント（掌紋）のようないずれのスキンプリントに関連して使用しても良い。そのようなスキンプリントの分析は、本開示の範囲内である。

本発明の特定の具体例は、例示の方法で、以下の添付図面を参照しながら記載される。

初期構成のスキンプリント分析装置の好適な具体例を示す。 分析構成の中の図１のスキンプリント分析装置を示す。 図１および２のスキンプリント分析装置により分析するのに適したスキンプリントを受けるための基板を示す。 図１および２のスキンプリント分析装置の試薬カートリッジを示す。 図１および２のスキンプリント分析装置のホルダーと試薬供給アセンブリの一部を示す。 試薬カートリッジが上からその中に受け入れられる、初期構成の、図１および２のスキンプリント分析装置の試薬供給アセンブリを示す。 その中で試薬カートリッジが９０°回転した、中間構成の、図１および２のスキンプリント分析装置のホルダーおよび試薬供給アセンブリを示す。 部分的に回転した構成のスキンプリント分析装置の試薬供給アセンブリを示す。 図８に示すアセンブリの等角投影図を示す。 スキンプリント分析装置と一緒に使用する試薬カートリッジを示し、試薬カートリッジは複数の流体リザーバを含む。 スキンプリント基板に取り付けられた図１０の試薬カートリッジを示す。 スキンプリント保持および蓄積ユニットを開くためのメカニズムを示し、メカニズムは第１位置にある。 図１２のメカニズムを示し、メカニズムは第２位置にある。 上から見た場合に試薬供給アセンブリを示す。 上から見た場合の図１４のメカニズムを示し、メカニズムは第２位置にある。 第２の具体例のスキンプリント分析装置と一緒にし使用するスキンプリント保持および蓄積ユニットの正面図を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのフレームの上側を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのフロントシャッタの外側を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのフロントシャッタの内側を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのその場の図１８および１９のフロントシャッタを通る断面を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットの背面図を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのリアシャッタの内面図を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのリアシャッタの斜視図を示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットの背面図を示し、リアカバーの壊れやすい要素が壊されて、ピンへのアクセスを示す。 図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのフレームの底面を示す。 リアシャッタのカバーが除去された、図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットのリアシャッタの外面図を示す。 図３の基板が挿入された、図１６のスキンプリント保持および蓄積ユニットの斜視図を示す。 図４の試薬カートリッジを用いるためのアクチュエータアセンブリを示す。 図４に示された試薬カートリッジと共に供給されるキャップの斜視図を示す。

スキンプリント分析装置１００の好適な具体例が図１および２に示される。

この好適な具体例は、（図１６に示すような）スキンプリント保持および輸送ユニット１の中に搭載される基板２００を分析するために形成される。このように、スキンプリント分析装置１００の好適な具体例の幾つかの特徴は、特にスキンプリント保持および輸送ユニット１と共に使用するための互換性に関する。当業者が認識するように、本発明は、スキンプリント保持および輸送ユニット１と共に使用するために形成されたスキンプリント分析装置１００に限定されない。本発明の他の具体例は、他のユニットに収納された基板、およびそうでなければ収納されない基板を用いても同様に良好に操作する。それゆえに、特徴がスキンプリント保持および輸送ユニット１に固有のもので有る限り、以下の記載は、特にスキンプリント保持および輸送ユニット１と共に本発明を使用するものであるが、これは請求項の範囲を限定するものと考えるべきではない。

スキンプリント保持および輸送ユニット１と共に使用するのに適すると思われる好適なスキンプリント分析装置１００のそれらの特徴の説明を助けるために、スキンプリント保持および輸送ユニット１の説明を以下に行う。

スキンプリント保持および輸送ユニット
図１６に示すように、光学的に透明な基板２００が、スキンプリント保持および輸送ユニット１のハウジング２の中に包まれる。

（図３に示される）光学的に透明な基板２００は、スキンプリントを受け取る受け取りゾーン２０１と、サンプル受け取りゾーン２０１に向かって流体を向けるための１またはそれ以上の溝２１５を含む流体移動ゾーン２０２とを含んでも良い。基板２００が、以下により詳細に記載する。

スキンプリント保持および輸送ユニット１のハウジング２は、それを露出させるのが必要な場合（特にスキンプリントを受け取るたまおよび分析のため）を除いて基板を保護するように働く。図１７に最も良く示されるように、ハウジング２は、基板受け取り部分２６を有するフレーム２０を含む。ハウジング２は、また、（図１６に最も良く表される）フロントシャッタ１０と、（図２１に最も良く示される）リアシャッタ３０とを含む。フロントシャッタ１０は、内方に向かって基板に面する内側１０ａと、外方に面する外側１０ｂとを有する。フロントシャッタ１０は、更に、フロントシャッタの外側１０ｂの上の親指グリップ１８を含む。リアシャッタ３０は、内方に向かって基板に面する内側３０ａと、外方に面する外側３０ｂを含む。

フロントシャッタ１０は、（図１６に示される）フロントシャッタ１０により基板の表面が覆われる第１の閉じた位置から、基板の表面が露出する第１の開いた位置まで、特にスキンプリントを受け取る場合に、フレーム２０に対して動くことができる。

フロントシャッタ１０は、また、第１の開いた位置から、フロントシャッタ１０により基板の表面が覆われる第２の閉じた位置に、フレーム２０に対して動くことができる。

フロントシャッタ１０の内側１０ａは、図１９に最も良く示されるように、分岐したチャネル配置１１を含む。分岐したチャネル配置１１は、共通のチャネル１３を含む第１部分１２と、第１チャネル１５と第２チャネル１６を含む第２部分１４とを含み、第１チャネル１５と第２チャネル１６は、実質的に平行である。第１チャネルは、突起部１８を含み、第２チャネルは第１の戻り止めを含む。

リアシャッタ３０は、ボディ３３、第１の細長い部材３４、および第２の細長い部材３５を含む。これは、ボディ３３に対して遠位端部３４ｂを幾分フレキシブルにする。第１のピン３１が第１の細長い部材３４の遠位端部に配置され、リアシャッタ３０の内面３０ａから延びる。第１の細長い部材３４は、２つの平行なビームを含み、このビームはボディに対して細長い部材３４の遠位端部３４ｂのフレキシブルさを増す。

第２の細長い部材３５は、ボディ３３から延びる近位端部３５ａと遠位端部３５ｂを有する。これによりボディ３３に対して遠位端部３５ｂを幾分フレキシブルにする。第２のピン３２は第２の細長い部分３５の遠位端部３５ｂに配置され、リアシャッタ３０の内面３０ａから延びる。第３のピン３９は、（図２６に示されるように）第２の細長い部材３５の遠位端部３５ｂに配置され、リアシャッタ３０の外面から延びる。

第１のピン３１は、ダイアモンド形の断面を有し、第２のピン３２は矩形形状の断面を有し、第３のピン３３は、円形の断面形状を有する。第１のピン３１は、第２のピン３２より長い。第１のピン３１は、（図２５に示すように）フレーム２０中の開口部２１を通って突出するように配置され、フロントシャッタ１０の分岐したチャネル配置１１の中に保たれる。開口部２１は、フロントシャッタ１０の分岐したチャネル配置１１の中で、ピンの動きを妨げないように形成される。

フロントシャッタ１０第１の閉じた位置（図１６、図１８）では、第１のピン３１が、共通のチャネル１３から最も遠い第１のチャネル１５の端部に、または端部に向かって配置される。

第１の閉じた位置から、第１の開いた位置にフロントシャッタ１０を滑らせることにより、第１のピン３１を、第１のチャネル１５に沿って、共通のチャネル１３の中に移動させる。第１のチャネル中の突起部１８は、フロントシャッタが第１の閉じた位置から第１の開いた位置に動くために克服されなければならない抵抗を提供する。突起部は、第１チャネル１５の幅が次第に減少する滑らかな断面形状を有する。抵抗はダイアモンド形状の第１ピン３１が突起部を通るために克服されなければならない。抵抗の目的は、第１の閉じた位置から、第１の開いた位置に無意識でフロントシャッタが動くのを避けることである。例えば、そうでなれば共通チャネル１３が第１のチャネル１５より下方になるようにサンプル保持および輸送ユニット１が配置された場合に発生するかもしれない、単に重力により第１の閉じた位置から第１の開いた位置にフロントシャッタが移動するのを避ける。

フロントシャッタ１０の第１の開いた位置では、第１のピン３１は、第１のチャネル１５と第２チャネル１６から最も遠い共通チャネル１３の端部に配置され、または端部に向かって配置される。

再度、親指グリップ１８を用いて、第１の開いた位置から第２の閉じた位置にフロントシャッタ１０をスライドさせると、第１のピン３１は、共通チャネル１３に沿って、第２のチャネル１６の中に進む。第１のチャネル１５および／または第２のチャネル１６の中の１またはそれ以上のキンクの効力により、第１のピンが第１のチャネルに移動するのが妨げられるため、フロントシャッタ１０は、第１の閉じた位置に戻るのを妨げられる。代わりに、または追加で、第１のピン３１へのバイアス効果により、第１のピン３１が第１のチャネル１５の中に移動するのを防止しても良い。ここに記載された特定の具体例では、第１のチャネル１５が共通チャネル１３に近づくにつれ、第１のチャネル１５の軸は、共通チャネル１３の軸から分岐する。逆に、第２のチャネル１６が共通チャネル１３に近づくにつれて、第２のチャネル１６の軸は、共通チャネル１３の軸に合流する。

このように、第１のピンが、第の１チャネル１５を共通チャネル１３に向かって移動する場合は、第１のチャネル１５の軸を横断するバイアスが増加する。一旦、第１のピン３１が共通チャネル１３に入れば、バイアスされない横方向の位置に戻る。

第１のピンが共通チャネル１３を第２のチャネル１６に向かって移動する場合、第１のピン３１はバイアスされないで、例えば、軸方向に移動すると、第１のチャネル１５の中に入るのであれば必要とされる横方向のバイアスは無い。この結果、第１のピン３１は第２のチャネル１６の中に入る。第１のピンが、第２のチャネル１６の中を、共通チャネル１３から離れるように移動する場合に、第２のチャネル１６の軸は、共通チャネル１３の軸から分岐し、これは第１のピン３１が横方向に増加してバイアスされることを意味する。

第２の閉じた位置では、第１のピン３１は、共通チャネル１３から最も遠い第２のチャネル１６の端部に位置し、または端部に向かう第１の戻り止め１７の中に受け入れられる。第１の戻り止め１７の中での第１ピン３１の受け入れは、ピンの上の横方向のバイアスにより引き起こされる。一旦、ピンが横方向に移動して第１の戻り止め１７の中に受け入れられると、横方向のバイアスは大きく低減され、または除去される。

第２の閉じた位置では、第１の戻り止め１７の中に第１のピン３１が受け入れられ、第１のピン３１のダイアモンド形状の断面が、ステップ形状の第１の戻り止め１７と組み合わされ、第１のピン３１へのバイアスが存在しないことは、第１のピン３１が第１の戻り止め１７から除去できないことを意味する。そのように、フロントシャッタ１０は、第２の閉じた位置から第１の開いた位置に移動することが妨げられる。

所定の状況で、リアシャッタ３０は、基板の裏面がリアシャッタ３０で覆われた閉じた位置から、透明基板を通してスキンプリントの外観の分析のために基板の裏面が露出する開いた位置に、フレームに対して移動可能である。

フレーム２０は、第２の戻り止め２４を含む細長い溝２３を含む。リアシャッタ３０の閉じた位置では、リアシャッタの第２のピン３２が第２の戻り止め２４中に保持される。

リアシャッタ３０は、リアシャッタ３０の閉じた位置では、壊れやすい要素３５がフレーム２０中の第２の戻り止め２４に近接し、第３のピン３９は壊れやすい要素３５を破壊し、除去し、またはそうでなければ不可逆的に損傷することによってのみ動くことができるように配置された壊れやすい要素３５を有するカバーを含む。そのように、壊れやすい要素３５は、ピン３９が動いたかどうかの証拠を提供する。壊れやすい要素３５が損傷した場合、基板が汚染されていないことが定かで無いような、第３のピン３９が移動可能であるとの証拠となる。壊れやすい要素３５は、それゆえに、サンプル保持および輸送ユニット１の不正開封特性として働く。

壊れやすい要素３５の破壊は、第３のピン３９へのアクセスを可能にする。一旦アクセスが可能になれば、第３のピンは横方向に動くことができ、これにより、第２の細長い部材３４の遠位端部３５ｂもまた、横方向に動くことができる。これは、第２のピン３２を横方向に動かし、第２の戻り止め２４から第２ピン３２を除去するという更なる効果を有する。このように、第２のピン３２は、溝２３に沿って滑り、リアシャッタ３０は、フレーム２０に対してリアシャッタ３０の開いた位置に開くことが可能である。壊れやすい要素３５の下には、細長い溝２３に垂直な細長いスロット４０がある。一旦、不正開封特性が動作すれば、細長いアクチュエータ（例えば図１２のアクチュエータ１２３参照）は細長いスロット４０の中に受け入れられる。細長い溝２３に平行な方向への細長いアクチュエータの移動により、第３のピン３９は、細長い溝２３に沿って、スライド方向に滑る。

第１のピン３１は、リアシャッタ３０に固定して取り付けられるため、フロントシャッタ１０の第２の閉じた位置では、第１のピン３１は第１の戻り止め１７の中に受け入れられ、第１のピン３１がフロントシャッタ１０に対して動くのを妨げ、これでリアシャッタ３０は、フロントシャッタ１０に固定して接続される。

結果として、リアシャッタ３０を開くために、第２のピン３２が第２戻り止め２３から除去され、溝２３に沿って移動した場合、第２の閉じた位置から第２の開いた位置に移動することにより、同時にフロントシャッタ１０もまた開く。

スキンプリント保持および輸送ユニット１は、更に、図２７に最も良く示されたように、基板受け入れ部分２６の近くのフレーム２０の内部表面の上に、基板中の対応する戻り止め２２８の中に受け入れられるように形成された、複数の取手部２８を含む。この方法では、基板２００は、スキンプリント保持および輸送ユニット１にはめ込んで固定され、スキンプリント保持および輸送ユニット１からの基板２００の除去が禁止される。

スキンプリント保持および輸送ユニット１は、更に、図２７に示されたように、基板受け入れ部分２６の近くの、スキンプリント保持および輸送ユニット１のフレーム２０の内部表面の上に、複数の戻り止め２９を含んでも良い。図４に示すように、戻り止め２９は、試薬カートリッジ３００の外部表面端部の上に複数の取手部３２９を受け入れるように構成される。この方法では、試薬カートリッジ３００は、試薬カートリッジ３００の表面を封止表面でいっぱいになる位置ではめ込まれても良い。はめ込みは、スキンプリント保持および輸送ユニット１からの試薬カートリッジ３００の除去が禁止する。

記載したように、基板２００と試薬カートリッジ３００の双方が、スキンプリント保持および輸送ユニット１から除去されるのを禁じるため、この方法では効果的に試薬カートリッジ３００が基板２００から除去されるのを禁止される。

スキンプリントを得るためのスキンプリント保持および輸送ユニット１の使用が、以下で、開示の終わりで検討される。

好適な具体例のスキンプリント分析装置
（図１および２に示される）好適な具体例のスキンプリント分析装置１００は、試薬供給アセンブリ１１０、ホルダー１２０、励起放射線源１３０、照射放射線源１３５、およびセンサ１４０を含む。スキンプリント分析装置１００は、更に、以下で検討するように、性能を最大にするためにデバイス中の温度を変える１またはそれ以上のペルチェ熱伝達デバイスを含んでも良い。

ホルダー１２０は、好適には石英であるウインドウを含み、電磁放射線の経路を形成する。ホルダー１２０は、光学的に透明な基板２００を含むスキンプリント保持および輸送ユニット１を受け入れるように形成され、（図５に示すように）光学的に透明な基板２００は開口部１２１の隣に平行に配置される。光学的に透明な基板２００は、その上にスキンプリントが先に受け入れられた表面と、表面に対向する裏面とを有する。表面は試薬供給アセンブリ１１０に向かって面し、励起放射線源１３０、照射放射線源１３５、およびセンサ１４０から反対を向く。

試薬供給アセンブリ１１０は、試薬カートリッジ３００を受け入れるように形成され、その好適な具体例は以下により詳しく記載される。

試薬カートリッジ３００は、可動の試薬カートリッジマウント１１３を含み、試薬カートリッジ３００を受け入れ、整列させ、そして移動させる。可動な試薬カートリッジマウント１１３は、図６〜９に、様々な位置で示される。

可動な試薬カートリッジマウント１１３は、その中に試薬カートリッジ３００が受け入れられる架台１１３ａを含む。特にスキンプリント分析装置が、図６に示される初期構成の場合、試薬カートリッジが上から受け入れることができる。図１４に見られる保持チップ１１３ｂが可動な試薬カートリッジマウント１１３の上に配置され、試薬カートリッジ３００の除去に対して抵抗を与える。

可動な試薬カートリッジマウント１１３は、（図１、６に示される）開口部１２１から離れた初期構成から、その中で試薬カートリッジ３００が９０°回転する（図７に示される）中間構成まで、試薬カートリッジ３００の移動を可能にする。図８、９は、部分的に回転した状態の試薬カートリッジ３００である。回転に続いて、試薬カートリッジマウント１１３は、図２に示すような、開口部１２１と隣り合った分析構成に横方向に動くことができる。

可動な試薬カートリッジアセンブリ１１３の移動は、ホルダー１２０から最も遠い可動な試薬カートリッジマウント１１３の端部に向かって配置されたステッパモータ１１２により影響される。ステッパモータ１１２が移動する所定の点では、ステッパモータ１１２の並進移動が、試薬カートリッジアセンブリ１１０に固定されたカーブしたスロープの上を転がる可動な試薬カートリッジマウント１１３の上に載置されたピンの効力により、回転運動に変えられる。

試薬供給アセンブリ１１０は、１またはそれ以上のアクチュエータドライバ（図示せず）を含み、これらは試薬カートリッジ３００の１またはそれ以上のアクチュエータアセンブリと噛み合うように構成される。アクチュエータアセンブリ３３０は、試薬カートリッジ３００の１またはそれ以上の流体リザーバ３１２、３１３から、試薬カートリッジ３００の１またはそれ以上の分配ポート３１９に流体を分配できるように構成される。

好適な具体例では、２つのアクチュエータドライバがある。アクチュエータドライバの１つは、第１のセットの試薬リザーバ３１２と関連して第１のアクチュエータアセンブリ３３０ａを駆動するように構成され、アクチュエータドライバの他方は、第２のセットの試薬リザーバ３１３と関連して第２のアクチュエータアセンブリ３３０ｂを駆動するように構成される。これらは、更に以下において、試薬カートリッジ３００と関連して述べられる。

照射放射線源１３５は、例えば、白色ＬＥＤでも良い。１つの特別な例は、Ａｖａｇｏ（商標）のＡＳＭＴ−ＡＧ００−ＮＳ００である。この例は、５２５ｎｍの中心波長、３５ｎｍの半値電力帯域幅を有し、３００ｍＡおよび３．５Ｖで、約５３ｌｍＷ^−１となる。

励起放射線源１３０は、例えば、青色ＬＥＤである。１つの特別な例は、Ｏｓｒａｍ（商標）のＬＶＷ５ＡＭ−ＪＹＫＹ−２５である。この例は、４９５ｎｍの種は長と３０ｎｍの半値電力帯域幅を有し、１００ｍＡおよび３．２Ｖで、約９９ｍＷ^−１となる。選択的に、励起放射線源１３０と基板２００との間にフィルタを配置して、例えば蛍光物質を励起する波長のバンドを通し、またはより長い波長の光を拒絶しても良い

励起放射線源１３０と照射放射線源１３５は、双方とも、試薬供給アセンブリ１１０から、ホルダー１２０中の、開口部１２１の反対側に配置される。そのように、基板がホルダー１２０中に存在する場合、励起放射線源１３０と照射放射線源１３５は、開口部１２１を通り、光学的に透明な基板の裏面を通って、基板の表面上に存在するスキンプリントを照らすように配置される。

センサ１４０は、例えば低雑音ＣＣＤ（電荷結合デバイス）アレイである。１つの例は、Ａｐｔｉｎａ（商標）のＭＴ９Ｍ００１であり、１２８０×１０２４の解像度で５．２μｍ×５．２μｍのモノクロセンサであり、少ない光でも良好なダイナミックレンジを与える。レンズは、センサ１４０に到達する光を絞るために使用される。好適なレンズの例は、Ｅｄｍｕｎｄ Ｏｐｔｉｃｓ（商標）の２５ＦＬ Ｍｅｇａｐｉｘｅｌ Ｆｉｎｉｔｅ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｍｉｃｒｏ Ｖｉｄｅｏ Ｌｅｎｓである。より長い露光時間を可能にするため、ＣＣＤを制御するチップのクロック周波数が、適切な範囲の積分時間を与える。低い背景を得るために、ＣＣＤアレイはペルチェ冷却器を用いて冷却しても良い。

センサ１４０は、開口部１２１の、励起放射線源１３０および照射放射線源１３５と同じ側に配置される。センサ１４０は、開口部に平行で、試薬とコンタクトするスキンプリントで反射された、およびこれから放射される電磁放射を受け、電磁放射は光学的に透明な基板を通って伝えられる。

一方、図示された具体例では、照射放射線源１３５と励起放射線源１３０は独立であり、代わり具体例では、（例えば、照射のためまたは励起のため）照射放射線源１３５と励起放射線源１３０は必要な放射波長に依存する２つの異なるモードで操作されても良い。

スキンプリント分析装置１００の他の特徴では、それにより基板におよび基板からの双方の熱を伝達する熱伝達デバイスを含んでも良い。それらはヒートシンクおよび／またはファンのような放熱体でも良い。代わりに、それらは、それにより基板におよび基板からの双方に熱を伝達する１またはそれ以上のペルチェ熱ポンプデバイスでも良い。熱伝達デバイスの目的は、最適温度が、異なるプロセス工程で存在することを確実にすることである。例えば、基板への試薬の結合が第１温度（例えば３７℃）で最も効率的に起き、一方、蛍光放射が第２温度（例えば１５℃）で最も強く発生する。加えて、第３温度（例えば１０℃）に冷却された時に、センサ１４０は最も感度が高い。様々な熱伝達デバイスが、それらおよび他の目的のために、スキンプリント分析装置１００に含まれても良い。

スキンプリント分析装置１００の他の追加の特徴は、期待された位置と比較することにより可動部分の位置を検出するマイクロスイッチを含んでも良い。更に、マイクロスイッチは、スキンプリント保持および輸送ユニット１および／または試薬カートリッジ３００の存在または不存在を検出するために使用しても良い。

スキンプリント分析装置１００は、スキンプリント分析装置１００により要求される相対移動、アクチュエーション、照射およびセンサ読みの全てを制御するコントローラを含んでも良い。コントローラは、スキンプリント分析装置１００に組み込まれた構成要素、およびワイヤやワイヤレス接続のような手段により、集積コントローラに接続された第３者のコンピュータのような、スキンプリント分析装置１００の外の構成要素を含んでも良い。

試薬カートリッジ
図４を参照して、試薬カートリッジ３００は、ボディ３１０、１またはそれ以上の排水リザーバ３２０、および１またはそれ以上の流体リザーバ３１２、３１３を含み、これらは１またはそれ以上の試薬および／または排水を含む１またはそれ以上の流体で予め満たされる。流体は液体でも良い。

試薬カートリッジ３００は、更に、シール面３１６と、試薬の経路のための、シール面３１０中の１またはそれ以上のチャネル３１５とを含む。チャネル３１５は、シール面３１６で上部が開く。シール面３１６は、１またはそれ以上の流体リザーバ３１２、３１３と、１またはそれ以上の分配ポート３１９を介して流体連通される。排水リザーバ３２０は、それぞれはチャネル３１５の１つを排水リザーバ３２０に接続する１またはそれ以上の排水ポート３２１を介してシール面に流体連通される。

シール面３１６は、試薬カートリッジ３００のボディ３１０の表面でも良く、または代わりに、ボディ３１０に接続された、またはボディ３１０の上にモールドされた個別の層でも良い。チャネル３１５は、エッチングされ、モールドされ、または機械加工されても良い。シール面３１６は、光学的に透明な基板２００の材料に対してシールするように選択された適応材料である。もちろん、試薬カートリッジ３００のシール面３１６以外が、使用時に表面がコンタクトするより硬い材料を用いて表面のシールを形成するのをアシストするために、十分な可撓性を有する材料から形成されても良く、以下において検討される。

使用前に、シール面３１６は取り外し可能な膜またはプラグで覆われて、表面３１６をクリーンに保ち、分配ポート３１９を試薬が通るのを防止しても良い。

チャネル３１５は、チャネル３１５の中の試薬の、光学的に透明な基板２００の上のスキンプリントへのコンタクトを最大化するために、光学的に透明な基板２００とコンタクトすることを意図した領域で広くて浅くても良い。広くて浅いことにより、チャネル３１５の幅がそれらの深さより大きくなることを意味する。

チャネル３１５は、指紋の領域を横切る測定可能な孔構造の像を得ることと矛盾しないいずれの数でも良い。異なる試薬が、異なる物質を検出するために使用されても良い。興味のある異なる物質は、分析されるスキンプリント中で異なる濃度を有しても良く、試薬に対して異なる結合特性を有しても良い。検出に対して低い閾値濃度を有する物質に対しては、試薬の物質とのコンタクトを最大にすることが重要である。チャネル形状は、それゆえにより広い面積を提供するために広く、基板表面への試薬の拡散距離を減らすために浅く、チャネルの間に機械的に強固な壁の厚さを提供することと矛盾せず、これは正確にモールドされてチャネルを効果的にシールする。浅いチャネルの使用は、またチャネルに沿う所定の側度の試薬に必要な試薬の体積を最小化する。

試薬カートリッジ３００の成分は、分離してインジェクションモールドされ、一緒に接着され、または一緒にモールドされても良い。他の製造方法は、３Ｄプロント、コンポジット、金属のキャストまたはプレス、および真空形成等を含む。

製造中の試薬カートリッジの充填は、シール面３１６を含む側面を通って流体を与えることにより行われても良い。分配ポート３１９の周囲の領域は、それらの領域に対して充填デバイスが容易にシールでき、ポートを通ってカートリッジのバレルの中に試薬が分配できるように、上げられる。ポートは、全てのアグラレタ領域に渡って膜を適用してシールしても良い。

特別な具体例では、６つのチャネル３１５がある。６つのチャネル３１５のそれぞれは、長手の（細長い）軸を有し、長手の６つの軸のそれぞれは、長手の他の軸のそれぞれに対して平行である。それぞれのチャネル３１５は、２つの流体リザーバ、第１流体リザーバ３１２および第２流体リザーバ３１３、と関連する。分配ポート３１９は、それぞれの流体リザーバ３１２、３１３と関連する。それゆえにそれぞれのチャネル３１５は、２つの分配ポート３１９と関連し、１つが、それが関連する２つの流体リザーバ３１２、３１３のそれぞれに対する。それぞれのチャネル３１５と関連する２つの分配ポート３１９は、それぞれ、チャネル３１５の長手の軸の上、または実質的に上に配置される。

それぞれのチャネル３１５は、排水ポート３２１に関連する。それぞれの排水ポート３２１は、分配ポート３１９から最も遠いチャネル３１５の端部に向かって配置され、チャネル３１５と排水リザーバ３２０との間の流体連通を提供する。それぞれのチャネル３１５に対する排水ポート３２１は、チャネル３１５の長手の軸の上または実質的に軸の上に配置される。

それぞれのチャネル３１５に対する第１流体リザーバ３１２は試薬を意図し、一方、それぞれのチャネル３１５に対する第２流体リザーバ３１３は排水を意図する。

試薬カートリッジ３００は、全ての第１流体リザーバ３１２を動かす第１アクチュエータアセンブリ３３０ａと、全ての第２流体リザーバ３１３を動かす第１アクチュエータアセンブリ３３０ｂとを含む。図２８に示すように、それぞれのアクチュエータアセンブリ３３０は、アクチュエータプレート３３１と、複数のアクチュエータ３３２とを含む。それぞれのアクチュエータは、ピストン３３２の形状で、それぞれのピストン３３２はチップ３３３を含む。チップ３３３は、溝３３４の中に搭載されたＯリング（図示せず）のような、複数のシール要素を含む。代わりに、シール要素は、一緒にモールドされたチップ３３３の円周の延長を含んでも良い。シール要素は、流体リザーバ３１２、３１３の内部表面をシールして、その中にピストンが受け入れられるように構成される。第１アクチュエータアセンブリ３３０ａは、図１０、１１に示され、第１の流体リザーバ３１２と互いに協力する。

アクチュエータプレート３３１は、アクチュエータプレート３３１に接続された全てのピストン３３２が、同時に動くのを確実にする。この方法により、第１セットの流体リザーバ３１２と関連する全てのピストン３３２が同時に動き、分離して第２セットの流体リザーバ３１３と関連する全てのピストンが同時に動く。第１セットの流体リザーバの全ての流体リザーバを同時に動かすことにより、これは第１のセットの６つの分配ポート３１９のそれぞれを通る流体の流れが均一で、複数のチャネル３１５のそれぞれを均等に流れることを確実にする。同時に、第２セットの流体リザーバの全ての流体リザーバを同時に動かすことにより、これは第２のセットの６つの分配ポート３１９のそれぞれを通る流体の流れが均一で、複数のチャネル３１５のそれぞれを均等に流れることを確実にする。

試薬カートリッジ３００は、図２９に示すように、弾力性のあるキャップ３５０を用いて供給されても良い。弾力性のあるキャップ３５０は、アクチュエータアセンブリ３３０が、輸送中に動くのを防止するように構成される。弾力性のあるキャップ３５０は、ヒートステーク（図示せず）を用いて試薬カートリッジ３００に固定しても良い。

排水リザーブ３２０は、基板２００の上を通った後に、リザーバ３１２、３１３からの流体を受けることを意図する。排水チャンバは、スポンジやシリカ材料のような、流体を吸着して使用した後にカートリッジからそれが漏れないようにする、吸着材料を含んでも良い。

試薬カートリッジ３００は、試薬カートリッジ３００のリザーバ３１２、３１３の中に存在する試薬中の蛍光物質を励起するために使用される波長の放射に露出させた場合に、非常に少ない蛍光材料を励起するか、あるいは励起しない材料からなる。試薬カートリッジ３００の可能性のある材料は、ポリカーボネイト、環状オレフィン共重合体、ＰＭＭＡ、ポリプロピレン、およびサーモプラスチックバルカニセート（ＴＰＶ）プラスチックを含む。そのような材料の好適なグレードは、指紋からの信号に比べて低い蛍光発光のためのルーチンテストにより決定されても良い。

更に、シール面３１６は、資料の特別でない吸着を禁止する生体適合性を有する材料を含む、またはこれで被覆されても良い。

特別の具体例では、試薬カートリッジ３００の６つのチャネル３１５は、基板２００中の６つの溝２１５と組み合わされるように構成され、これについては以下で更に検討する・他の数のチャネルは、この開示の範囲内と考えられる。試薬カートリッジのチャネル３１５の数が、基板２００中の溝２１５の数と同じである場合は必要でない。

試薬カートリッジ３００は、図４に示すように、試薬カートリッジ３００の外部に面する端部の上に、更に複数の取手部３２９を含む。取手部３２９は、図２７に示すように、基板受け入れ部分２６と隣り合う、スキンプリント保持および輸送ユニット１のフレーム２０の内部表面中の複数の戻りと目２９の中に受け入れられるように構成される。この方法では、試薬カートリッジ３００は、基板が試薬カートリッジ３００のシール面３１６とぴったり重なる位置で、スキンプリント保持および輸送ユニット１にはめ込まれても良い。はめ込みは、スキンプリント保持および輸送ユニット１からの試薬カートリッジ３００の除去を禁止する。基板２００は、またスキンプリント保持および輸送ユニット１からの除去が禁止され、効果的に、試薬カートリッジ３００は、基板２００から除去されるのを禁止される。

加えて、試薬カートリッジ３００は、複数の半円突起部３１７を含んでも良い。それらは、使用時に、基板２００の外周で、複数の半円形の切り欠きに対応するように構成される。これらの目的は、試薬カートリッジ３００が基板２００に正確にアライメントするのを確実にすることである。

選択的に、試薬カートリッジ３００は、更に、試薬３００を特定するための識別器（図示せず）を含み、たぶんチャネルの数を特定し、またはカートリッジ３００中に存在する特定の試薬を特定する。識別器は、バーコードまたはＰＦＩＤタグのような機械的に読むことが出来ても良く。または識別手段の他の形態であっても良い。識別器は、カートリッジ３００に特有の識別を提供し、またはカートリッジ３００を所定のタイプ（例えば、所定の数のチャネルおよび試薬）と特定しても良い。

例えば、２つの代謝物のためのテストを意図する場合、第１のセットの流体リザーバ３１２の最初の半分は第１試薬を含み、第１のセットの流体リザーバ３１２の第２の半分は第２の試薬を含んでも良い。第１のセットの流体リザーバ３１２の最初の半分は、第２のセットの流体リザーバ３１２の第２の半分と、交互でも良い。

記載された具体例の代わりでは、１つの試薬リザーバ３１２と１つの洗浄液リザーバ３１３により供給された、１つだけのチャネル３１５があっても良い。

更なる代替えでは、試薬カートリッジは、溝２１５無しに、使用のために、平坦な基板２００を有するように構成されても良い。そのような場合、試薬カートリッジ３００のそれぞれの分配ポート３１９は、チャネル３１５の中に直接開く。

基板
好適な額例では、（図３に示されるような）光学的に透明な基板２００は、スキンプリントを受け入れるサンプル受け入れゾーン２０１と、サンプル受け入れゾーン２０１に向かって流体を導く１またはそれ以上の溝２１５を含む流体輸送ゾーン２０２を含む。

好適な具体例では、基板２００は、試薬カートリッジ３００の６つのチャネル３１５に対応する６つの溝２１５を含む。

基板２００を試薬カートリッジ３００とアライメントした場合、基板２００は試薬カートリッジ３００の表面３１６とコンタクトし、６つのチャネル３１５のそれぞれのチャネル３１５は、６つの溝２１５の１つと結びつき、チャネル３１５に関連する分配ポート３１９の双方から、チャネル３１５への流体経路を完成させる。

それぞれの流路が、第１流体リザーバ３１２（例えば試薬を含む）の中または第２流体リザーバ３１３（例えば排水を含む）の中のいずれかの分岐した開始点を有する場合を除いて、１つのチャネル３１５に対して１つの流路が効率的に存在する。

流体流路は、流体リザーバ３１２、３１３の双方からの分配ポート３１９を含み、溝２１５を励起し、錘すいてその後に、第１端部でチャネル３１５を入れる前に、表面３１６に平行でその上にある溝２１５に従う。経路は第２端部までチャネルに沿って続き、第２反歩では経路は排水ポート３２１を通ってチャネル３１５から外に通り、排水リザーバ３２０に入る。

開いた上部のチャネル３１５は、それぞれ、スキンプリントがその上に存在するかも知れない基板２００のサンプル受け取りゾーン２０１により閉じられた構成である。このように、流体経路を通ってチャネルに入るいずれの流体も、チャネル３１５の中では、スキンプリントとコンタクトする。

基板２００は、図３に示すように、基板の外方端部の上に、複数の戻り返し２２８を含む。複数の戻り返し２２８は、基板受け取り部分２６の隣にあるスキンプリント保持および蓄積ユニットスキンプリント保持および輸送ユニット１のフレーム２０の内部表面から飛び出した対応する複数の取手部２８を受け入れるように構成される。この方法では、基板２００は、スキンプリント保持および輸送ユニット１に取り付けられ、スキンプリント保持および輸送ユニット１からの基板２００の除去が禁止される。これは図２７に示される。

加えて、基板２００は、基板２００の外周に複数の半円形状の切り欠き２１７を含む。それらは、試薬カートリッジ３００中の複数の半円形の突起部３１７に対応する。それらの目的は、試薬カートリッジ３００が基板２００に正確にアライメントするのを確実にすることである。

代わりの具体例では（図示せず）、基板２００は溝２１５が無く、平坦でも良い。この場合、平坦な基板を用いて使用する試薬カートリッジ３００は、チャネル３０１５に直接開口した分配ポート３１９を有しても良い。

基板スキンプリント保持および輸送ユニットを分析するための好適な具体例のスキンプリント分析装置の使用
使用において、スキンプリント分析装置１００は、図１に示すような初期構成である。ここでは上部カバーは除去されている。

ユーザは、ドア（図示せず）を開くために（図１２に持ち上げられて示される）ハンドル１２２を持ち上げ、このドアは、上から装置へのアクセスを提供する。図１２に示すように、基板２００を含むスキンプリント保持および輸送ユニット１が、ホルダー１２０中に挿入される。また、図１に示すように、試薬カートリッジ３００が、可動な試薬カートリッジマウント１１３の架台１１３ａの中に挿入される。スキンプリント保持および輸送ユニット１のシャッタを開くために、ホルダー１２０のハンドル１２２が、ユーザにより、図１３に示す閉じた位置に下げられる。

ホルダー１２０の細長いアクチュエータ１２３は、階段形状を有する。細長いアクチュエータ１２３は、壊れやすい要素３５を壊すように配置され、破壊された壊れやすい要素の下に位置する細長いスロット４０の上で停止する。（図１２に示すように、細長いアクチュエータ１２３は、壊れやすい要素３５に面するプレートの対向する側に搭載されても良く、壊れやすい要素３５に接触するために、細長いアクチュエータ１２３は、そのプレート中の開口部を通る。）階段形状の細長いアクチュエータ１２３は、スキンプリント保持および輸送ユニット１の第３ピン３９と接触し、第３ピン３９を横方向に移動させて、第２の細長い部材３５の遠位端部３５ｂも、横方向に移動させる。これは、更に、第２ピン３２を横方向に移動させて、これにより第２の戻り止め２４から第２ピン３２を除去するという効果を有する。これにより、スキンプリント保持および輸送ユニットの保持メカニズムが、スキンプリント分析装置により使用できなくなる。

続いて、細長いアクチュエータ１２３が、細長いスロット４０に対して垂直な方向に移動して、双方のシャッタ１０、３０を開く。

一旦シャッタ１０、３０が開くと、スキンプリント保持および輸送ユニット１は、開口部１２１に直交する方向に移動して、基板２００の裏面が、開口部１２１中の石英窓に接触する。

次に、コントローラがステッパモータを動かして、最初、試薬カートリッジマウント１１３を、図７に示す位置まで動かして９０°回転させ、これにより、試薬カートリッジ３００のシール面が、基板２００および開口部１２１内の石英窓にほぼ平行となる。

この位置では、試薬カートリッジ３００はセンサ１４０から、センサ１４０の焦点範囲の外の所定の距離にある。照射放射線源１３５が、好適には、広帯域の白色光または狭い波長範囲の着色光を用いて、基板２００を照らす。次に、センサ１４０が基板２００により反射された広帯域の白色光の像を検出する。選択的に、センサ１４０に到着する前に反射した光を絞るためのレンズがあっても良い。アルゴリズムは、スキンプリントが基板上で検出されるようにチェックする。基板上でスキンプリントが検出されない場合、可動な試薬カートリッジマウント１１３は、初期位置に戻り、スキンプリント保持および輸送ユニット１を除去する。これは、通常の結果をもたらさない基板の分析を防ぎ、有用な結果が得られない場合に試薬カートリッジ３００を使用しないことを意味する。

スキンプリントが基板上で検出された場合、ステッパモータ１１２はそれを回転し続け、可動な試薬カートリッジマウント１１３の回転が完了し、可動な試薬カートリッジマウント１１３を基板２００に向かって横方向に動かす。

十分に横方向の移動の後、試薬カートリッジ３００の複数の半円形の突起部３１７は、基板２００の外周の複数の半円形の切り欠き２１７と協働し、試薬カートリッジ３００と基板２００との正しいアライメントを確実にする。

更なる横方向の移動では、試薬カートリッジ３００のシール面３１６が、その上に指紋が存在する基板２００の表面とコンタクトする。

半円形の特徴の相互反応によりアライメントが提供されると、上述のように、試薬カートリッジ３００は、基板の表面と出会って、シール面３１６中のチャネル３１５が、光学的に透明な基板２００の流体伝送ゾーン２０２中の溝２１５と協働し、流体流路を形成する。

移動経路の数を考えると、シール面３１６と基板２００との初期コンタクトで、試薬カートリッジ３００のシール面３１６は基板２００に対して正確に平行ではなくても良い。架台１１３ａはピボット１１８（図１５参照）の上に搭載され、いくつかの限定された左右の回転運動が可能になる。同様に、９０°回転は、幾分かのそれ以上／それ以下の回転を可能にするため、制限された回転上下運動も可能となる。それらの特徴により、試薬カートリッジ３００のシール面３１５の平面は、ステッパモータ１１２の更なる動きにより、シール面３１６が基板２００に対して平行になるように調整される。垂直回転軸のいずれかの側と、垂直回転軸のいずれかの側で働き、それにより基板２００に向かうシール面３１６のアプローチが達成される１対のバネがあっても良い。

一旦、シール面３１６が基板２００と出会えば、スキンプリント保持および輸送ユニット１のフレーム２０の内面の複数の戻り止め２９の中に、取手部３２９が受け入れられる。この方法では、試薬カートリッジ３００は、スキンプリント保持および輸送ユニット１に取り付けられる。

ステッパモータ１１２の動きは、基板のシール面３１６により及ぼされる力が約２００Ｎになるまで続く、この点では、シール面３１６は、基板２００にコンタクトし、スキンプリント分析装置１００は、分析構成にある。

この位置では、シール面３１６は基板２００の表面とシールを形成し、シール面３１６の上部の開いたチャネル３１５は、基板２００により閉じられる。更に、基板２００中の溝２１５は、分配ポート３１９と整列して、流体連通する。基板２００中の溝２１５は、シール面３１６中のチャネル３１５と協働し、リザーバ３１２、３１３から、スキンプリントがその上に配置された基板の表面のそれらの部分に、流体のルートを提供する。

図１０に特示されるように、流体リザーバ３１２の幾つかは、１またはそれ以上の試薬ｆｒ予め満たされる。他の流体リザーバ３１２は、排水、バッファ溶液、水、またはチャネルを洗浄する他の流体で満たされる。

一旦シール面３１６と基板２００との間にシールが形成されれば、１またはそれ以上のアクチュエータアセンブリ３３０が、アクチュエータドライバ（図示せず）により駆動し、それぞれのリザーバ３１２、３１３から、溝２１５によりそれぞれの分配ポート３１９を通って、それぞれのチャネル３１５に流す。通常、１つのアクチュエータアセンブリ３３０のみが、一度に駆動される。基板２００の表面とシールの長所により、分配ポート３１９から分配される流体は、チャネル３１５中に保持される。試薬（または排水）な、それゆえに、スキンプリントが先に適用された基板２００の表面と密にコンタクトする。１またはそれ以上の試薬は、それゆえに存在するいずれの代謝物を含む、スキンプリント中に存在する化学種とコンタクトを形成する。

好適な具体例では、第１セットのリザーバ３１２は試薬を含み、第２セットのリザーバ３１３は洗浄液（例えば水）を含む。第１セットのリザーバ３１２に関連するアクチュエータアセンブリ３３０は、第２セットのリザーバ３１３に関連するアクチュエータアセンブリ３３０から独立して、動くことができる。この方法では、第１アクチュエータアセンブリ３３０ａの使用が、流体をチャネル中に同時に流し、第２アクチュエータアセンブリ３３０ｂの使用が、洗浄液をチャネル中に同時に流す。

アクチュエータアセンブリ３００は、１つのアクチュエータドライブにより、独立して、交互に駆動する。アクチュエータドライバはアクチュエータアセンブリ３３０ａ、３００ｂの双方と噛み合うカムを駆動するステッパモータ１１２を含み、ステッパモータ１１２が１つの方向に回転した場合に、試薬が満たされたリザーバ３１２を駆動し、反対の方向に回転した場合に、洗浄液が満たされたリザーバ３１３を駆動する。ステッパモータ１１２の回転および方向を制御する場合、試薬および洗浄液は独立して制御される。

試薬は、スキンプリント中に存在する特定の物質と結合するために選択される。特定の物質が存在する場合、試薬はそれと結合する。特定の物質が存在しない場合、試薬はそれと結合しない。

所定の期間の後、（洗浄液を含む）第２セットの流体リザーバ３１３が動かされる。これにより、洗浄液はチャネル３１５の中を移動する。試薬が物質と結合した場合、次に洗浄液の流れはこれに作用しないが、基板表面に非特異的に吸着し、物質とは結合しない過剰の試薬は洗浄され、結合した試薬のみが残る。物質が無い場合、結合は起きず、次に洗浄液は、非特異的に吸着した全ての試薬を、チャネル３１５を通って洗い流す。いずれの場合も、過剰の流体は排水リザーバ３２０の中に集められ、排水リザーバ３２０は、流体リザーバ３１２、３１３からの流体を受け入れるそれらの端部に対向するチャネル３１５の端部に流体連通される。

励起放射線源１３０は、所定の範囲の波長内の電磁放射線を出射するように構成される。電磁放射線の波長は、１またはそれ以上の特定の物質を検出するための、１またはそれ以上の試薬と組み合わせて選択されても良い。電磁波スペクトルの遠紫外領域の電磁放射線を用いても良い。

励起放射線は、試薬中の電子遷移を励起する。それゆえに、もしスキンプリント中に物質が存在する場合、（物質と結合した）試薬が存在し、次に、試薬は、励起放射線とは異なる波長で蛍光放射線を出射するようになる。

センサ１４０は、スキンプリントから出射される蛍光放射線を受けるように構成される。蛍光放射線の分析のための標準的な技術が、スキンプリントからの１またはそれ以上の特定の代謝物の存在または不存在を検出するために使用しても良い。

光学フィルタは、基板と検出器との間に配置され、散乱する励起光を減らしても良い。例えば、ＣＣＤアレイから励起光を除去するためのロングパス波長フィルタ、または選択的に表面からの蛍光光のみを通すバンドパス波長フィルタを用いても良い。１つの化合物が物質に結合する場合、１つのフィルタが用いられても良い。１つより多くの試薬が、それぞれが異なる波長で蛍光する１つの化合物を含む場合、ロングフィルタが励起光を除くために用いられ、取得された像は、異なるチャネル中の物質と結合した異なる化合物に対応する異なる波長の一連のストライプからなる。画像処理は、異なるストライプの強度の存在の検出または分析のために使用しても良い。

スキンプリント分析装置は、画像キャプチャおよび蛍光像を表示する表示ソフトウエア、または指紋の像を分析するために書かれたアルゴリズムを含みまたは関連し、疑われた化学種およびプリントの多孔構造を有する高レベルの蛍光の特定にかかる情報を引き出す。

好適には、画像分析は、プロントの多孔構造の検出と、多孔構造に関連し背景には関連しない蛍光信号の存在の配置を含む。代わりに、蛍光像は表示され、蛍光および多孔小僧の存在を視覚的に調査しても良い。

蛍光像は、１またはそれ以上のカラーの領域１つより多くの試薬またはそれぞれのチャネル３１５の位置でのそれらの不存在を含む。領域の存在は、指紋中の代謝物に結合した蛍光色素分子の存在と、多孔質構造の上の蛍光色素分子の存在を確認する。

スキンプリントの分析のための標準的な技術は、スキンプリントを提供した主体の同一性の特定のために使用しても良い。例えば、スキンプリントの光学像が、それぞれのスキンプリントが個々の主体に結びつけられたスキンプリントのデータベースと比較されても良い。データベースの項目と、得られた光学像との間のマッチを確認することにより、分析は主体の同一性を特定しても良い。

この方法では、スキンプリント中の１またはそれ以上の特定の代謝物の存在の確認と、スキンプリントを提供した主体の同一性の確認とが、同時に可能である。

一旦分析が完了すれば、スキンプリント分析装置１００は、分析構成に到達するように行われた工程を逆に行うことで、初期構成に大体戻る。

しかしながら、スキンプリント保持および輸送ユニット１に試薬カートリッジ３００を取り付けた場合、２００Ｎの力が単に１回だけ提供され、ステッパモータが分析装置を最初の構成に戻すと、スキンプリント保持および輸送ユニット１により、試薬カートリッジ３００は、基板２００に効果的に固定して取り付けられる。架台１１３ａが初期構成に戻った場合、試薬カートリッジ３００は、それゆえに、架台１１３ａには戻らない。

効果的に１つのユニットを形成して、スキンプリント保持および輸送ユニット１により、試薬カートリッジ３００は、基板２００に効果的に固定して取り付けられるため、装置が初期構成に戻って力が与えられるのを中止した後であっても、チャネル３１５はシールされたままである。これは、流体が１つのユニットの中に含まれ、十分に低い可能性の液体の脱出およびたぶん装置の汚染を意味する。

明確に記載された具体例では、試薬カートリッジ３００は消耗品である。試薬カートリッジ３００は、１またはそれ以上の試薬および／または洗浄液が予め充填された流体リザーバ３１２、３１３を用いて使用するように準備されて提供されても良い。この方法では、ユーザはさまざまな異なる試薬で充填された様々な試薬カートリッジ３００をスタックとして非時して、状況に応じて、特定の試験がその検出のために意図される１またはそれ以上の特定の代謝物に基づいて、試薬を選択しても良い。

一旦分析が終われば、基板２００と試薬３００は、アーカイブ、蓄積はたは廃棄のための１つの物として、または法医学目的の再測定として、スキンプリント保持および輸送ユニット１から除去されても良い。結合した試薬は、暫くその蛍光活動を残し、後に初期結果の検証が可能である。単体のユニットは外部環境から効果的にシールされるため、基板を改竄する試みは、直ぐに明らかになりそうである。もはや必要でなくなれば、試薬カートリッジ３００は基板２００から除去して、再使用のための再加工または調整される。

試薬、結合、および蛍光発光
当業者は、分析装置１００または試薬カートリッジ３００のいずれも、特定の試薬または試薬のタイプに限定するものではない。試薬は、単に試薬カートリッジ３００からチャネル３１５に分配し、これにより基板２００のサンプル受け入れゾーン２０１とコンタクトすることが可能である。

本発明と共に使用されるいくつかの純粋な例示の試薬が、ＷＯ２００７１１０６０５に記載されている。この文献は、また、（指紋のような）スキンプリントの中に存在する特定の代謝物と結合する試薬によるプロセスを説明すると共に、特定の試薬とともに使用するのに適した可能性のある蛍光色素分子について説明する。

ＷＯ２００７１１０６０５は、物質の蛍光検出の方法について記載し、その方法は、金属または金属酸化物を含む粒子を提供する工程であって、物質に結合するための、１またはそれ以上選択的な蛍光性のタグ付けされた抗体または人間特有のペプチド核酸（ＰＮＡ）オリゴマーが、金属または金属酸化物の表面に直接または間接的に結合される工程と、抗体／ＰＮＡオリゴマーは物質と結合するのに十分な時間、その表面上に物質を有するか有さない基板を。その粒子にコンタクトさせる工程と、基板に結合しないそれらの粒子を除去する工程と、抗体またはＰＮＡオリゴマーが蛍光でタグ付けされない場合に、基板を、抗体および／または物質と選択的に結合する１またはそれ以上の蛍光色素分子にコンタクトさせ、次に基板を洗浄して結合しない蛍光色素分子を選択的に除去する工程と、適当な放射線を基板に照射して、基板上の蛍光色素分子を示す工程と、を含む。

スキンプリントを保持するためのサンプル保持および輸送ユニットの使用
完璧を期すために、以下は、（スキンプリント分析装置１００の好適な具体例を参照して検討した）スキンプリントを集めるために、スキンプリント保持および輸送ユニット１をどのように使用するかの記載である。

サンプル保持および輸送ユニット１は、第１の閉じた位置のフロントシャッタ１０と、閉じた位置のリアシャッタとを備える。

スキンプリントを受け取るために、フロントシャッタ１０は、第１の閉じた位置から第１の開いた位置に、フレームに２０に対して手動で動かされる。ユーザは、親指グリップ１８を用いてフロントシャッタ１０を滑らすことにより、この移動に影響しても良い。第１の開いた位置では、フレーム２０の基板受け入れ部分２６の中に保持される基板の表面は、開いたフロントシャッタ１０を通してアクセス可能である。次に、スキンプリントが、基板の表面上に受け入れられても良い。

一旦、スキンプリントの痕跡が基板の表面上に残されれば、フロントシャッタ１０は、第２の閉じた位置に、フレーム２０に対して動かされても良い。第２の閉じた位置は、フロントシャッタ１０が、フォーム２０に対してフロントシャッタ１０が滑って再度開くことを防止する。これは、先に説明したように、ダイアモンド形状の第１のピン３１が第１の戻り止め１７の中に受け入れられ、第１の戻り止め１７の中に保持され、この結果、第１のピン３１が固定して取り付けられたリアシャッタ３０に対して、フロントシャッタ１０が固定される。

本質的でない代わりの特徴
以下は、本開示の範囲内にある、非本質的および代わりの特徴の非包括的なリストである。

先に言及したように、分析のための基板２００が、スキンプリント保持および輸送ユニット１の中に保持されることは、本発明の本質ではない。スキンプリント保持および輸送ユニット１の中に基板が保持された場合であっても、ここに記載されたようなものである必要はない。例えば、１つのシャッタのみを含むスキンプリント保持および輸送ユニットでも良い。不透明は基板を有するものを含む、多くの応用では、１つのシャッタでの十分である。

更に、スキンプリント保持および輸送ユニット１が使用された場合、チャネル、溝、および戻り止めの特定の配置は、本発明の本質ではない。スキンプリント保持および輸送ユニットが、ここで記載されたものと異なる構成からなる場合、その特性は、特定のスキンプリント分析装置１００と協働するために適当に改良されても良い。

６つのチャネル３１５および６つの溝２１５の特定の配置は、本発明の本質的特性ではない。いかなる数のチャネルでも、いかなる数の溝でも良い。例えば、複数のチャネルが、１つの溝を分けても良く、複数の溝が１つのチャネルを分けても良い。チャネルと溝は、それらの長さに沿って、または相対的に、同じ幅である必要は無い。単に１つのチャネルでも良い。

複数のチャネルが存在する場合、異なるチャネルに異なる試薬が供給されても良い。１つのチャネルに対して、２以上の流体リザーバがあっても良い。例えば、それぞれのチャネルに対して、第１試薬のための第１試薬リザーバ、第２試薬のための第２試薬リザーバ、および洗浄液のための第３試薬リザーバでも良い。簡単にいえば、流体が、流体リザーバから分配され、基板の上のスキンプリントにコンタクトすることだけが本質である。好適な具体例の流体経路の正確な配置は本質では無い。

本発明の内容で使用された不正の証拠の特徴の形成は、ここに詳しく記載されたものを限定するものと考えられない。不正の証拠の特徴を有する具体例に対して、いずれの形態でも、証拠の認可されていない使用、または不正の提供が必要である。証拠は、使用者にとって直ぐに視覚的に明らかであり（即ち、容器の機械的特徴が損傷する）、または直ぐに視覚的に明らかでは無いかも知れない。不正の証拠の特徴のタグ付けが直ぐに明らかではない変形の１つの例は、スキンプリント保持および輸送ユニット中に電子回路を含んでも良い。電子回路は、スキンプリントが受け入れられた後、スキンプリント保持および輸送ユニットのシャッタが開かれた場合に状態が変わる。この場合、スキンプリント保持および輸送ユニットがスキンプリント分析装置中に受け入れられた場合、この装置は電子回路の変化した状態を検出し、これにより、行われた不正な証拠の特徴の証拠を検出する。

好適な具体例では、スキンプリント保持および輸送ユニット１の固定および／または整列する様々な手段が記載された。好適な具体例ではそれらは、突起部、取手部、または切り欠きを含む。しかしながら、本発明は、固定および／または整列させるそれらの特定の実施に限定されるものと考えるものではない。当業者は、他の整列および固定およびシーリング特徴が、本開示の範囲の中に入ると考えるであろう。

Claims (22)

1. 光学的に透明な基板の第１表面の上に提供されたスキンプリントを分析する方法であって、
   光学的に透明な基板の第１表面に試薬カートリッジを保持して、試薬カートリッジのシール面が、光学的に透明な基板の第１表面をシールして、流体密封流路を形成する工程と、
   光学的に透明な基板の第１表面の上に提供されたスキンプリントを、試薬カートリッジからの１またはそれ以上の試薬であって、スキンプリント中に存在する１またはそれ以上の代謝物を固めるために選択された１またはそれ以上の試薬に露出させる工程と、
   放射線源を用いて光学的に透明な基板を通してスキンプリントに電磁放射線を送り、これにより１またはそれ以上の試薬および／または１またはそれ以上の代謝物の光学信号を形成する工程と、
   光学的に透明な基板を通して、センサを用いて光学信号の光学像を検出する工程と、を含む方法。
2. 更に、光学的に透明な基板を通して、スキンプリントに可視光を照射する工程と、
   可視光を照射している間、スキンプリントの光学像を得る工程と、を含む請求項１に記載の方法。
3. １またはそれ以上の試薬は、蛍光物質を含みまたは蛍光物質からなり、この方法は、更に、
   光学的に透明な基板を通って、蛍光物質を励起するために選択された放射線を送る工程を含む請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
4. スキンプリントの固有性を査定または特定するために、第１または第２のスキンプリントの光学像をスキンプリントの像のデータベースと比較する工程を含む請求項２または３のいずれか１項に記載の方法。
5. 光学的に透明な基板は、基板へのアクセスを防止する保持メカニズムを有するスキンプリント保持および輸送ユニット内に提供され、
   保持メカニズムは、無効にすることが可能であり、
   この方法は、更に、初期工程として、
   基板にアクセスするための保持メカニズムを無効にする工程を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. スキンプリント保持および輸送ユニットは、保持メカニズムと関連する不正開封特性を含み、
   この方法は、更に、保持メカニズムを無効にするために、不正開封特性を起動させる初期工程を含む請求項５に記載の方法。
7. スキンプリント分析装置であって、
   スキンプリント中に存在する１またはそれ以上の代謝物を固めるために選択される１またはそれ以上の試薬を提供する試薬供給アセンブリと、
   光学的に透明な基板と試薬供給アセンブリとの間に流体密封流路を形成するために試薬供給要素と流体連通したスキンプリントを支える光学的に透明な基板を保持するためのホルダーと、
   １またはそれ以上の試薬および／または１またはそれ以上の代謝物から、光学信号を形成するように選択される放射線源と、
   光学信号の光学像を検出するためのセンサと、を含み、
   放射線源は、光学的に透明な基板を通ってスキンプリントの上に電磁放射線を送るように配置され、センサは光学的に透明な基板を通って像を検出するように配置されるスキンプリント分析装置。
8. 放射線源は、基板に可視光を照射するように構成され、センサは照射により得られたスキンプリントの光学像を得るように構成される請求項７に記載のスキンプリント分析装置。
9. 放射線源は、白色可視光を用いて基板を照射するように構成される請求項８に記載のスキンプリント分析装置。
10. 試薬供給アセンブリは、放射線源およびセンサから、光学的に透明な基板の反対側の上に配置される請求項７〜９のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
11. 試薬供給アセンブリは、蛍光物質を含む、または蛍光物質からなる１またはそれ以上の試薬を供給するように形成され、スキンプリント分析装置は、更に、励起放射線源を含む請求項７〜１０のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
12. 装置は、スキンプリントの光学像を、スキンプリントのデータベースに送り、データベースにより提供されたスキンプリントの固有性をユーザに出力するように構成された請求項７または８のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
13. 使用時に、光学的に透明な基板は、スキンプリント保持および輸送ユニットの中に保持され、ホルダーはスキンプリント保持および輸送ユニットを保持するように構成される請求項７〜１２のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
14. 更に、基板にアクセスするために、スキンプリント保持および輸送ユニットの保持メカニズムを解除する解除メカニズムを含む請求項１３に記載のスキンプリント分析装置。
15. 更に、スキンプリント保持および輸送ユニットの不正開封特性を起動するためのデバイスを含む請求項７〜１４のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
16. 不正開封特性を起動するためのデバイスは、
    スキンプリント保持および輸送ユニットの壊れやすい要素を貫通またはそうでなければ破壊するように構成されたメカニズム構造、
    引っ張りタブを除去するように構成されたメカニズム構造、
    スキンプリント保持および輸送ユニットにより放射された信号を検出するための電子センサ、
    スキンプリント保持および輸送ユニットのデータベース中の、スキンプリント保持および輸送ユニットと関連するＲＦＩＤタグを読み取るためのＲＦＩＤタグリーダ、
    の１つである請求項１５に記載のスキンプリント分析装置。
17. 試薬供給アセンブリは、それぞれの分析に先立って、１またはそれ以上の試薬を含む試薬カートリッジを受け入れるように構成され、１つの分析に続いてスキンプリント分析装置から除去される請求項７〜１６のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
18. 試薬カートリッジは、試薬の通路のための１またはそれ以上のチャネルを含む請求項１７に記載のスキンプリント分析装置。
19. 試薬カートリッジは、更に、スキンプリントを支える光学的に透明な基板でシールされるシール面を含む請求項１７または１８のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
20. 試薬カートリッジは、１またはそれ以上のチャネルと流体連通した１またはそれ以上の流体リザーバを含み、試薬供給アセンブリは、使用時に、１またはそれ以上の流体リザーバから流出して、１またはそれ以上のチャネルの中に試薬を動かす、１またはそれ以上のアクチュエータアセンブリと組み合わせるように構成された１またはそれ以上のアクチュエータドライバを含む請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。
21. １またはそれ以上のアクチュエータアセンブリは、複数のアクチュエータを含み、複数のアクチュエータのそれぞれのアクチュエータは、ピストンを含む請求項２０に記載のスキンプリント分析装置。
22. 更に、試薬カートリッジを、基板と関係するように移動させる試薬カートリッジ配置ドライブを含む請求項７〜２１のいずれか１項に記載のスキンプリント分析装置。

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