JP6771391B2 - キャピラリー電気泳動を用いた配列決定のための装置 - Google Patents

Description

本開示は、概して、キャピラリー電気泳動を用いて生物学的試料の配列決定を行う際のユーザ体験を簡略化するための装置、システム、及び方法に関する。

本開示は、複数キャピラリーの電気泳動装置及びその構成要素に関する。本開示は、更に、複数キャピラリーの電気泳動装置の複数の構成要素を収容するように設計される、構造体及び機構に関する。

キャピラリー電気泳動デバイスには、一般に、ある特定の主要な構成要素が提供され、これらには、例えば、キャピラリーアレイ、媒体をキャピラリーに提供するための分離媒体供給源、試料注入機構、光学検出器要素、電極、キャピラリーの一方の端部のアノード緩衝液供給源、及びキャピラリーの他方の端部のカソード緩衝液供給源が挙げられる。キャピラリー電気泳動デバイスには、一般に、前述の構成要素のうちの多くのものの温度を制御するための様々な加熱構成要素及び域も提供される。これらの構成要素のうちの多くのものの温度を制御することにより、結果の質を高めることができる。

キャピラリー電気泳動デバイスの主要な構成要素を提供し、同時にこれらの構成要素のうちの多くのものを制御するために、現在のキャピラリー電気泳動デバイスは、これらの構成要素を収容するために複数の構造体が使用されており、これらの構造体を一緒に接続または連結させて、機能的なキャピラリー電気泳動デバイスが提供される。複数の構造体を用いることには不利な点がある。例えば、相互接続された構造体のそれぞれが、専用の温度制御機構を必要とし、そのため独立した温度制御域を設けることになる可能性がある。その結果、これらの域のそれぞれが、関連する個別の制御機構を必要とすることになる。この複数構造体の設計により、装置内の全体的な構成要素数が増加し、温度制御スキームが複雑なものとなり、非常に多くの構成要素が関与することに起因して構成要素の不具合の可能性が増加する。図１は、１つのそのような設計を示しており、複数の温度制御域ＴＣＭ０〜ＴＣＭ５が示されている。

複数の相互接続される構造体を使用することはまた、ユーザにとって使いやすくもない。例えば、ポリマー供給源をキャピラリーアレイに取り付けることは、複雑であり得、また毎回アレイをポリマー供給源に着脱するときに気泡または他のアーチファクトを取り込む危険性がある。更に、緩衝液供給源をアレイに取り付ける必要があるのは、通常、製造業者ではなくユーザであり、キャピラリーアレイの寿命の間、何度もそれを行う必要がある。

したがって、相互に接続される構造体の数を減らして必要となる加熱域の数を減らし、ユーザが構造体を扱うことを減らし、構成要素の故障の可能性を減らし、気泡及び他のアーチファクトが装置に入ることを減らす、キャピラリー電気泳動装置を提供することが望ましい。

キャピラリー電気泳動を用いた生物学的試料の配列決定を行う際のユーザ体験を簡略化するための装置及び方法が開示される。

図２は、従来的なキャピラリー電気泳動装置の一部分の簡単な概略図を提供する。具体的には、図２は、キャピラリーアレイ、電極構成要素（アノード及びカソード）、ポリマー供給源、緩衝液供給源、ポリマー導入機構（シリンジポンプとして示される）を示している。示されるように、キャピラリーアレイアセンブリをポリマー／緩衝液構造体に接続するために、連結器が提供され、ポリマー／緩衝液構造体には、ポリマー供給源、緩衝液供給源、アノード、及びシリンジポンプが含まれる。提供されるように、温度制御域は、中に含まれるキャピラリーアレイアセンブリ及びカソードのみを制御する。したがって、ポリマー供給源及び送達経路には追加の温度制御が必要である。更に、ユーザは、キャピラリーアレイアセンブリをポリマー／緩衝液構造体に連結させる必要がある。

一態様において、生物学的配列決定デバイスは、図３に示されるように、配列決定機器と、機器から取り外されるように構成されるカートリッジとを備えてもよい。カートリッジには、キャピラリー電気泳動に適した１つ以上のキャピラリーと、ポリマーを格納するリザーバと、ポリマーをキャピラリーに導入するためのポンプとが含まれ得る。配列決定機器が、ポリマーを格納する１つの容器と、緩衝液を格納する第２の容器とを含んでもよいことが、当該技術分野で既知である。カートリッジのリザーバに格納されるポリマーはまた、緩衝液として機能し、それによって、機器における容器の数を減少させることもできる。カートリッジを取り外し可能な要素として構成することにより、更に、ユーザがキャピラリー及びポリマーを容易に置き換えることが可能となり、別の配列決定分析の評価を早めることができる。

キャピラリーアレイ、カソード、ポリマー／緩衝液供給源、及びポリマー導入機構を単一のカートリッジに入れることには、多くの利点がある。例えば、このような単一のカートリッジは、アノード緩衝液としてポリマーを緩衝液と組み合わせ、このポリマー／緩衝液パッケージをカートリッジに適合するような小さな体積で提供し、したがって使用率の低いものとすることが可能となる。ポリマー／緩衝液リザーバは、有利なことに、カートリッジの製造時にアレイに取り付けることができるため、顧客は、カートリッジ全体をキャピラリー電気泳動装置に設置するだけでよい。あるいは、カートリッジは、顧客が、カートリッジを閉じて設置する前に、一度だけポリマー／緩衝液リザーバをアレイに取り付ければよいように設計されてもよく、結果として、これら２つは、アレイ及びポリマーの寿命の間は組み合わされたままとなる。

別の態様では、一体型バルブアセンブリが用いられてもよい。一体型バルブアセンブリは、一体型バルブとキャピラリーカートリッジとを連結させるためのインターフェースと、搭載型マニホールド、ポリマーのための容器、プリント電極、及び２つの線形アクチュエータを含み得る。様々な実施形態において、一体型バルブアセンブリは、使い捨てであってもよい。他の実施形態では、一体型バルブアセンブリは、十分に複数回の配列決定実験を行うことができる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
生物学的配列決定デバイスであって、
１つ以上のキャピラリーチューブとリザーバとを備える、取り外し可能なカートリッジと、
前記リザーバに格納される分離基質と、を備え、前記リザーバが、前記カートリッジの一方の端部に配置される、生物学的配列決定デバイス。
（項目２）
前記分離基質を前記１つ以上のキャピラリーチューブに供給するように構成される、ポンプ及びアクチュエータを更に備える、項目１に記載の配列決定デバイス。
（項目３）
前記分離基質が、ポリマー及び緩衝液を含む、項目１に記載の生物学的配列決定デバイス。
（項目４）
前記１つ以上のキャピラリーに高電圧を提供するように構成される、アノード及びカソードを更に備える、項目１に記載の生物学的配列決定デバイス。
（項目５）
前記取り外し可能なカートリッジが、加熱される、項目１に記載の生物学的配列決定デバイス。
（項目６）
前記リザーバが、１００回実行するのに十分な量の分離基質を格納することができる、項目１に記載の配列決定デバイス。
（項目７）
生物学的配列決定システムであって、
１つ以上のキャピラリーチューブと、
前記１つ以上のキャピラリーチューブにポリマーを定量供給するように構成される、一体型バルブアセンブリと、
光学検出システムと、
１つ以上の加熱チャンバと、
前記一体型バルブアセンブリ、前記光学検出システム、及び前記１つ以上の加熱チャンバを制御するように機械可読コードを実行することができる、プロセッサと、を備える、生物学的配列決定システム。
（項目８）
前記一体型バルブアセンブリが、
ピンチバルブと、定量供給装置と、マニホールドと、を備える、項目７に記載の配列決定デバイス。
（項目９）
前記ピンチバルブ及び定量供給装置が、自動で制御される、項目８に記載の配列決定デバイス。
（項目１０）
前記マニホールドが、１０回実行するのに十分な量のポリマーを格納することができる、項目８に記載の配列決定デバイス。

本明細書に開示される原理及びその利点のより完全な理解のために、ここでは、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。

現在のキャピラリー電気泳動デバイスを示すブロック図である。 別のキャピラリー電気泳動デバイスを示すブロック図である。 様々な実施形態による配列決定装置を示すブロック図である。 図４Ａ〜４Ｄは、使い捨ての一体型バルブアセンブリを示すブロック図である。 様々な実施形態によるブリスターパックの図である。 図３に示される要素に類似のポリマーリザーバの別の実施形態である。 キャピラリーにおいてポリマーを加熱するために使用することができる一実施形態のブロック図である。 キャピラリーを加熱するための代替手段を示す別の実施形態である。

核酸の配列決定のための簡略化された作業フローを提供するための装置、システム、及び方法の実施形態が、本明細書に記載されている。本明細書に使用される節の見出しは、構成目的のものに過ぎず、決して記載される主題を限定すると解釈されるものではない。

本開示の様々な態様を詳細に参照し、それらの例は、添付の図面において例示される。可能な場合、同じ参照番号が、同じかまたは同様の部分を指して図面全体にわたって使用される。

様々な実施形態のこの詳細な説明において、説明の目的で、開示される実施形態の完全な理解を提供するために多くの具体的な詳細が記載されている。しかしながら、当業者であれば、これらの様々な実施形態がこれらの具体的な詳細の有無にかかわらず実践され得ることを理解するであろう。他の事例においては、構造及びデバイスは、ブロック図の形態で示される。更に、当業者であれば、方法が提示及び実施される特定の順序が例示的であることを容易に理解することができ、この順序が変更されてもよく、依然として本明細書に開示される様々な実施形態の趣旨及び範囲内に収まり得ることが企図される。

別途定義されない限り、本明細書に使用される全ての技術及び科学用語は、本明細書に記載される様々な実施形態に関連する当業者に通常理解されるものと同様の意味を有する。組み込まれる参照文献における用語の定義が、本教示に提供される定義と異なる場合、本教示に提供される定義が優先されるものとする。

単数形の使用は、別途具体的に記載されない限り、複数形を含むことが理解される。更に、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の使用は、限定することを意図するものではない。前述の概要及び以下の詳細な説明のいずれも、例示及び説明に過ぎず、本教示を制限するものではないことを理解されたい。

本教示は、様々な実施形態と併せて記載されるが、本教示がそのような実施形態に限定されることを意図するものではない。それとは逆に、本教示は、当業者には理解されるように、様々な代替物、修正物、及び同等物を包含する。

更に、様々な実施形態を記載する際、本明細書は、方法及び／またはプロセスを特定のステップの配列として示している場合がある。しかしながら、本方法またはプロセスが本明細書に示される特定のステップの順序に依存しない程度に、本方法またはプロセスは、記載される特定のステップの配列に限定されるべきではない。当業者には理解されるように、他のステップの配列も可能であり得る。したがって、本明細書に示される特定のステップの順序は、特許請求の範囲の限定として解釈されるものではない。加えて、本方法及び／またはプロセスを対象とする特許請求の範囲は、記載された順序でのそれらのステップの実行に限定されるものではなく、当業者であれば、配列が変更されてもよく、それでもなお様々な実施形態の趣旨及び範囲内に収まり得ることを容易に理解することができる。

一般に、生物学的配列決定のために生物学の研究室に機器が提供される場合、複雑でない作業フローが、少なくとも以下の理由から有益であり得る。第１に、研究室は、実験を経済的に行うことに懸念を有することが多く、これには、機器を操作するのがあまり訓練されていない個人であることが含まれ得る。第２には、ユーザが機器を操作する必要がある時間が短いほど、１日に実行できる実験の回数は多くなり得る。

図２は、当該技術分野で既知の配列決定装置によくある実施形態を示している。機器２００は、流体素子部分２１０とキャピラリー部分２２０とを含む。これらの部分は、連結器２０５により接続されており、破線の外形２０１及び２０２によって示されるように、互いに独立して熱制御され得る。キャピラリー部分２２０には、キャピラリー２２２，光アクセス２２４、及びカソード２２６が含まれ得る。流体素子部分２１０には、緩衝液容器２１２、ポリマー容器２１４、ポンプ２１６、アノード２１１、及びバルブ２１８が更に含まれ得る。様々な実施形態において、キャピラリー２２２は、キャピラリーのアレイであってもよい。機器２００が、図１に示される機器に対して改善されている可能性があるが、流体素子部分２１０は、特にキャピラリーのアレイが流体素子部分に連結される場合は、依然として、複雑な流体素子設計を示し得る。

図２を参照すると、バルブ２１８を用いて、キャピラリーまたはキャピラリーアレイの出口、ポリマーポンプ２１６、緩衝液容器２１４，及びポリマー容器２１２が連結され得る。本質的には、バルブ２１８は、キャピラリー２２２に新しいポリマーを充填するか、または電気泳動の準備が整ったカートリッジを設置するように構成され得る。様々な実施形態において、バルブは、特別に作製された精密機械加工プレキシガラス構成要素であり得る。様々な実施形態において、精密機械加工プレキシガラスは、「ゲルブロック」と称されてもよい。そのようなゲルブロックは、例えば、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡからのＭｏｄｅｌ ３１０配列決定装置に見ることができる。様々な実施形態において、バルブ２１８は、２つの部品から構成され得る。各部品は、特別に作製された精密機械加工プレキシガラスであってもよい。そのような２つの部品の実施形態は、例えば、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡからのＭｏｄｅｌ３１３０の配列決定装置に見ることができる。

様々な実施形態において、直前に記載された機能性を提供するために、より低費用の溶液を用いることができる。本発明者らは、Ｍｏｄｅｌ３１０及びＭｏｄｅｌ３１３０の両方のプレキシガラス構成要素の流体素子機能性が、中等度の圧力の４方向２箇所の切り替えバルブによって、ほぼ模倣され得ることを発見した。様々な実施形態において、切り替えバルブは、液体クロマトグラフィー、特に、例えばバイオＨＰＬＣで使用される切り替えバルブに類似であり得る。そのような４方向２箇所の切り替えバルブは、Ｕｐｃｈｕｒｃｈ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃによって製造され、ＩＤＥＸ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｏａｋ Ｈａｒｂｏｒ，ＷＡによって販売されているバルブに類似であり得る。

より低費用の対処法を提供することに加えて、４方向２箇所の切り替えバルブは、さらなる利点も提供し得る。利点としては、ポリマーのデッドボリュームの減少、様々な供給業者から在庫のある構成要素の入手可能性の改善が挙げられるが、これらに限定されない。４方向２箇所のバルブはまた、特注のプレキシガラス構成要素、ならびにプレキシガラス構成要素に関連した標準でないピンバルブ及び高圧フェルールの必要性を未然に排除することもできる。

更に、アノード２１１及びカソード２２６の周囲には複雑さがある。アノード２１１及びカソード２２６は、キャピラリー２２２全体に高電位を提供するために高電圧供給源に電気接続され得る。核酸は、電荷を持つため、この電位は、試料フラグメントを分離及び検出のためにキャピラリーを通して移動させるために必要である。カソードはキャピラリー部分２２０にあり、アノードは流体素子部分２１０にあるため、ユーザへのあらゆる電気ショックの危険性を防ぐために高電圧を機器の残りの部分から切り離すことは、難題となり得る。

図３に示される実施形態は、図２の機器２００とは異なる改善をもたらす。カートリッジアセンブリ３００は、機器２００の要素の多くを組み合わせて、一体型ユニットにすることができる。一体型ユニットには、キャピラリー３２２、ポンプ３２４、容器３２６ａ、光アクセス３２８、カソード３２５、及びアノード３２３へのアクセスが含まれ得る。様々な実施形態において、容器３２６ａは、分離基質３２６ｂを格納し得る。様々な実施形態において、ポンプ３２４は、シリンジポンプであってもよい。更に別の実施形態では、ポンプ３２４は、電気運動素子を含んでもよい。

示されるように、キャピラリー３２２，ポンプ３２４、容器３２６ａ、光アクセス３２８、カソード３２５、及びアノード３２３へのアクセスが、全て、機器の要件を更に簡略化する単一の温度制御域３０１内に含まれてもよい。様々な実施形態において、分離基質３２６ｂは、ポリマー及び緩衝液を含んでもよく、それによって、緩衝液用の別個の容器を含めることが不要となり、システムが更に簡略化され得る。様々な実施形態において、容器３２６ａは、複数回の配列決定を実行するのに十分な分離基質を提供することができる。様々な実施形態において、容器３２６ａは、１００回の配列決定を実行するのに十分な分離基質を提供し得る。

様々な実施形態において、カートリッジ３００は、ユーザがキャピラリー３２２、容器３２６ａ、及びポンプ３２４を単一ユニットとして容易に置き換えることができるようにすることができる、容易に取り外し可能なカートリッジであり得る。カートリッジ３００は更に、図２に示されるバルブ（複数可）、流体ライン、及び複数の容器を排除することによって、ユーザが、配列決定の作業フローを滞りなく行うことができるようにすることができる。

図４Ａ〜４Ｄを参照すると、キャピラリー４６０に接続された一体型バルブアセンブリ４００が、示されている。一体型バルブアセンブリ４００には、マニホールド４１０、ポリマー容器４２０、ピンチ点４３０、ピンチバルブ４４０、及び定量供給装置４５０が含まれ得る。様々な実施形態において、一体型バルブアセンブリ４００は、使い捨てであってもよい。

図４Ａは、キャピラリー電気泳動を行うのに適したピンチバルブ４４０及び定量供給装置４５０の状態を示す。これらの状態に関して、ピンチバルブ４４０は、ピンチ点４３０に接触しておらず、定量供給装置４５０は、ポリマー容器４２０と接触していない。生物学的試料の配列決定を行う前に、キャピラリーに新しいポリマーを事前に充填する必要があることは、当該技術分野で既知である。

図４Ｂ及び４Ｃは、一体型バルブアセンブリ４００を使用した充填プロセスを示す。図４Ｂにおいて、ピンチバルブ４４０は、ピンチ点４３０と接触している。ピンチバルブ４４０をピンチ点４３０と接触させることにより、ピンチ点４３０を圧縮し、マニホールド４１０をキャピラリー４６０から切り離すように作用させる。図４Ｃは、定量供給装置４５０がポリマー容器４２０と接触して、ポリマーをポリマー容器４２０からキャピラリー４６０に押し出すことを示す。周期は、図４Ｄで完了し、ここでは、ピンチバルブ４４０と定量供給装置４５０の両方が後退して、一体型バルブアセンブリが電気泳動に適した状態となっている。

様々な実施形態において、マニホールド４１０は、複数回の配列決定を実行するのに十分なポリマーを保持することができる。一部の実施形態では、マニホールドは、最大で４つのキャピラリーアレイで１０回実行するのに十分であり得る。

様々な実施形態において、ピンチバルブ４４０及び定量供給装置４５０は、手動で操作してもよい。手動での操作は、機械式レバー、ハンドル、押しボタン、または当該技術分野で既知の任意の他の好適な機構の使用により達成することができる。

様々な実施形態において、ピンチバルブ４４０及び定量供給装置４５０の操作は、自動であってもよい。ピンチバルブ４４０及び定量供給装置４５０の動作を自動化することにより、当該技術分野で既知の高価な機器バルブを打ち消すことができる。自動化は、ソレノイド、モータ、線形アクチュエータ、または当該技術分野で既知の任意の他の好適な機構の使用により達成することができる。

図５は、ブリスターパック５００を表す。ブリスターパック５００は、図４に示されている一体型バルブアセンブリのモデルである。可能な場合は常に、同じ参照番号が、同じかまたは同様の部分を指して使用される。示されるように、ブリスターパック５００は、上述の通り、配列決定を行う前にキャピラリー４６０を再充填するか事前充填するために新しいポリマーをキャピラリーに誘導することができる、成形された流体デバイスであり得る。様々な実施形態において、キャピラリー４６０は、キャピラリーのアレイであってもよい。

示されるように、ブリスターパック５００には、マニホールド４１０、ピンチ点４３０、及びポリマー容器４２０が含まれ得る。様々な実施形態において、マニホールド４１０は、１ｍｌのポリマーを格納し得る。様々な実施形態において、１ｍｌのポリマーは、複数回の配列決定実験を行うのに十分であり得る。様々な実施形態において、１ｍｌのポリマーは、最大で４つのキャピラリーアレイで１０回の実行を支持することができる。

更に、ブリスターパック５００は、プリント電極５１０を更に含み得る。プリント電極５１０は、図３に示されるようにアノード３２３として用いられ得る。アノード３２３は、キャピラリーを通る核酸フラグメントの移動を促進するように高電圧をキャピラリーに適用するための１つの電気端子として用いられ得る。

様々な実施形態において、ブリスターパック５００には、ポリマーが充填され、すぐに使える状態で顧客に出荷されてもよい。そのような実施形態では、ユーザは、ブリスターパック５００をキャピラリー４６０に取り付ければよく、ポリマーをシステムに手動で充填する必要はない。様々な実施形態において、ブリスターパック５００は、使い捨ての要素であってもよい。

図３を参照すると、ポンプ３２４は、３２６ａとは別個の要素として示されている。図６は、図３に示される要素に類似のポリマーリザーバの別の実施形態である。様々な実施形態において、ピストンアクチュエータ６１０は、新しいポリマー６４０をキャピラリー６２０に提供するためにポリマーリザーバ６４０で直接作用するように配置され得る。様々な実施形態において、電極６３０は、ポリマー６４０内に配置され得る。様々な実施形態において、電極６３０は、高電圧供給源（示されない）に接続されてもよい。様々な実施形態において、高電圧供給源は、電極とポリマーとの間のインターフェース６５０において、ガス及びイオンの形成をもたらすことができる。様々な実施形態において、形成された全てのガスまたはイオンを逃がすために、ガス透過膜または孔（示されない）がポリマーリザーバの一部として含まれてもよい。

キャピラリー電気泳動の際の核酸フラグメントの分離は、キャピラリー内のポリマーを周囲温度よりも高く加熱すると改善され得ることが周知である。様々な実施形態において、ポリマーの温度は、４０℃〜６０℃であり得る。図７は、キャピラリーにおいてポリマーを加熱するために使用することができる一実施形態のブロック図である。加熱の図７００には、温度制御域７１０が含まれ得る。温度制御域７１０には、キャピラリー７４０が含まれ得る。配列決定を行う前に、キャピラリー７４０には、前述のように、ポリマーリザーバ７５０から送達される新しいポリマーが再充填または事前充填され得る。

温度制御域７１０は、域７１０の一方の端部で排出管７６０に接続され、反対側の端部で注入管７７０に接続され得る。排出管７６０は、更に、送風機７２０の注入部に接続され得、一方で送風機７２０の排出部は、熱源７３０の注入部に接続され得る。熱源７３０の排出部は、注入管７７０に接続されて、温度制御域７１０に完全な空気経路が形成され得る。操作時には、熱源７３０は、必要に応じて４０℃〜６０℃の温度に制御され得、送風機７２０は、加熱された空気を温度制御域７１０全体に分配することができる。温度制御域７１０は、次いで、キャピラリー７４０の温度を最適な温度まで上昇させるように、加熱された空気で充填され得る。

別の実施形態では、キャピラリーは、図８に示されるブロック図に従って、加熱され得る。加熱の図８００には、キャピラリー８４０を含む温度制御域８１０が含まれ得る。この実施形態では、温度制御域の一方の端部が、排出管８６０に接続され得、温度制御域の反対側の端部が、注入管８７０に接続され得る。排出管８６０は、更に、送風機８２０の注入部に接続され得、一方で送風機８２０の排出部は、空気チャンバ８８０の注入部に接続され得る。空気チャンバ８８０の排出部は、注入管８７０に接続されて、温度制御域８１０に完全な空気経路が形成され得る。この実施形態では、熱源８３０は、温度制御域８１０の下側に熱連結されている。操作時に、熱源８３０は、必要に応じて４０℃〜６０℃の温度に制御され得、送風機８２０は、加熱された空気を温度制御域８１０全体に分配して、キャピラリー８４０においてポリマーの均一な加熱を提供することができる。

前述の実施形態は、明確さ及び理解の目的である程度詳細に記載されているが、当業者であれば、本明細書に開示される実施形態の正確な範囲から逸脱することなく、様々な変化が形式及び詳細において様々な変化がなされ得ることが、本開示を読むことにより明らかであろう。例えば、上述の全ての技法、装置、システム、及び方法は、様々な組み合わせで使用することができる。

Claims (14)

1. 生物学的配列決定デバイスであって、
   キャピラリーチューブと、ピストンアクチュエータを有するシリンジポンプと、リザーバとを備える取り外し可能なカートリッジと、
   前記リザーバに格納される分離基質と
   を備え、前記リザーバが、前記カートリッジの一方の端部に配置され、
   前記シリンジポンプ及び前記ピストンアクチュエータが、前記分離基質を前記キャピラリーチューブに供給するように構成され、
   前記キャピラリーチューブ、前記シリンジポンプ、及び前記リザーバが、全て、単一の温度制御域内に含まれている、生物学的配列決定デバイス。
2. 前記分離基質が、ポリマー及び緩衝液を含む、請求項１に記載の生物学的配列決定デバイス。
3. 前記取り外し可能なカートリッジが、前記キャピラリーチューブに高電圧を提供するように構成されるアノード及びカソードを更に備える、請求項１に記載の生物学的配列決定デバイス。
4. 前記取り外し可能なカートリッジが、加熱される、請求項１に記載の生物学的配列決定デバイス。
5. 前記リザーバが、１回よりも多く配列決定を実行するための量の分離基質を格納することができる、請求項１に記載の生物学的配列決定デバイス。
6. 前記リザーバが、１００回の配列決定を実行するのに十分な量の分離基質を格納することができる、請求項５に記載の生物学的配列決定デバイス。
7. 光学検出システムを更に備え、前記取り外し可能なカートリッジが、光アクセス領域を更に備える、請求項１に記載の生物学的配列決定デバイス。
8. 配列決定機器のための取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジであって、
   キャピラリーチューブと、
   ピストンアクチュエータを有するシリンジポンプと、
   リザーバと、
   前記リザーバに格納される分離基質と
   を備え、
   前記リザーバが、前記カートリッジの一方の端部に配置され、
   前記シリンジポンプ及び前記ピストンアクチュエータが、前記分離基質を前記キャピラリーチューブに供給するように構成され、
   前記キャピラリーチューブ、前記シリンジポンプ、及び前記リザーバが、全て、単一の温度制御域内に含まれている、取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。
9. 前記分離基質が、ポリマー及び緩衝液を含む、請求項８に記載の取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。
10. 前記取り外し可能なカートリッジが、前記キャピラリーチューブに高電圧を提供するように構成されるアノード及びカソードを更に備える、請求項８に記載の取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。
11. 前記取り外し可能なカートリッジが、加熱される、請求項８に記載の取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。
12. 前記リザーバが、１回よりも多く配列決定を実行するための量の分離基質を格納することができる、請求項８に記載の取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。
13. 前記リザーバが、１００回の配列決定を実行するのに十分な量の分離基質を格納することができる、請求項１２に記載の取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。
14. 前記取り外し可能なカートリッジが、光アクセス領域を更に備え、前記配列決定機器が、光学検出システムを含む、請求項８に記載の取り外し可能な生物学的配列決定カートリッジ。

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