JP6824310B2 - アッセイ装置、方法および試薬 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2005年12月21日に出願された米国仮特許出願第60/752,475号、2005年12月21日に出願された米国仮特許出願第60/752,513号、および2006年12月21日に出願された「アッセイ試薬を具備するアッセイモジュールとその製造方法およびその使用方法」と題された米国仮特許出願第11/___,___号(Atty.Dkt.番号4504−14)に基づく優先権を主張し、これらのそれぞれがこの参照により本明細書に含まれる。
本発明は、国防省により授与された授与番号HDTRA1−05−C−0005に基づく連邦政府の支援で作成された。米国政府は本発明に一定の権利を有する。
イメージングシステム160において使用するための望ましいカメラはフィルムカメラ、CCDカメラ、CMOSカメラなどのような標準的なカメラを含むが、それらに限定するものではない。CCDカメラは電子ノイズを低くするように冷やすことが出来る。レンズ166はガラスもしくは射出成型プラスチックから作成されるであろうは高開口数レンズである。イメージングシステムは同時にプレートの一つのウェルもしくは多数のウェルを撮像するために用いられて良い。CCDチップのサイズと撮像されるべき領域のより近い対応のために、一つのウェルからの光を撮像する集光効率は、ウェルの群を撮像するものよりも高い。撮像される領域のサイズの減少と収集効率の上昇は、高い検出感度を維持しながら小さくて高価でないCCDカメラとレンズを使用するのを可能にする。特に有利なことは、それらの低いコストとサイズのため、冷却無しのカメラもしくは最小の冷却(好ましくは約−20℃、約−10℃、約0℃もしくはそれ以上の温度まで)を伴うカメラを使用することである。
発明1:
試薬カートリッジにおいて、前記試薬カートリッジが
(a)内部容積を同封するカートリッジ本体で、前記カートリッジ本体が試薬を供給するためのおよび廃液を受けるための試薬ポートおよび廃液ポートを具備するカートリッジ本体と
(b)前記試薬ポートへと接続した前記カートリッジ本体の内部の試薬コンパートメントと、
(c)前記廃液ポートへと接続した前記カートリッジ本体内部の廃液コンパートメントと、
を含有し、
前記試薬コンパートメントと液コンパートメントのうちの少なくとも一つが折畳み可能であって、コンパートメントによって占められる容積がコンパートメントへの液体の添加にともなって増加し、コンパートメントからの液体の除去にともなって減少するようになる、
試薬カートリッジ。
発明2:
前記試薬コンパートメントと廃液コンパートメントとの両方が折畳み可能である、発明1に記載の試薬カートリッジ。
発明3:
一つもしくはそれ以上の追加の試薬ポートおよび/もしくは廃液ポートへと接続された、一つもしくはそれ以上の追加の折畳み可能な試薬コンパートメントおよび/もしくは折畳み可能な廃液コンパートメントを更に備える、発明2の記載の試薬カートリッジ。
発明4:
前記試薬カートリッジの内部容積がカートリッジに貯蔵された液体の容量の1.5倍小さい、発明1−3のいずれかに記載の試薬カートリッジ。
発明5:
方法が
(a)前記試薬コンパートメントから試薬を除去するステップと
(b)前記廃液コンパートメントへと廃液を導入するステップと
を含有する発明1−4のいずれかに記載の試薬カートリッジを用いる方法。
発明6:
前記試薬カートリッジから除去された液体試薬の少なくとも80%が前記試薬カートリッジへ廃液として再導入される、発明5に記載の方法。
発明7:
液体ディスペンサーにおいて、
(a)垂直のチューブ要素を備えたピペッティングプローブと、
(b)前記チューブ要素を垂直方向に支持するプローブガイドにおいて、前記プローブガイドが、前記チューブ要素が完全に伸長した位置と完全に引っ込んだ位置との間を前記ガイド中で垂直に移動することが出来るように設定されるプローブガイドと、
(c)前記チューブ要素を前記完全に伸長した位置へと偏在させる前記チューブ要素とプローブホルダーとに連結したバネ要素と、
(d)前記プローブを上に上げたり下にさげたりさせる、前記プローブガイドに取り付けられた垂直の平行移動ステージと、
を備えた、液体ディスペンサー。
発明8:
前記チューブ要素の下部開口部がスロット付きである、発明7に記載の液体ディスペンサー。
発明9:
前記プローブが二つの平行のもしくは同軸で垂直なチューブ要素を備える、発明7に記載の液体ディスペンサー。
発明10:
発明7−9のいずれかに記載の液体ディスペンサーを用いてコンテナに流体を加えるおよび/もしくはコンテナから流体を抜き取る方法において、方法が
(a)前記平行移動ステージを前記プローブが前記コンテナの底部表面に触れるまで下げることによって前記ピペッティングプローブを前記コンテナ内へ向けて下げるステップと、
(b)前記平行移動ステージを下げることを継続して、前記チューブ要素が前記バネを押して、前記プローブガイド内に引き込まれて前記完全に伸長した位置と完全に引っ込んだ位置との間の位置になるようにするステップと、
(c)前記ピペッティングプローブを介して前記コンテナに流体を加えるステップおよび/もしくは前記コンテナから流体を抜き取るステップと、
(d)前記平行移動ステージを上に上げることで前記コンテナの外へ前記ピペッティングプローブを持ち上げるステップと、
を含有する、方法。
発明11:
前記コンテナが貫通可能なプレートシールでシールされ、前記方法が、前記プローブが前記シールに接触し貫通するまで前記平行移動ステージを下に下げることをさらに含有する、発明10に記載の方法。
発明12:
前記貫通が、
前記ピペッティングプローブが前記プレートシールに接触するまで前記平行移動ステージを下に下げるステップと、
前記チューブ要素が前記バネを押し、前記完全に引っ込んだ位置へとなるように前記プローブガイド内に引き込まれるようになるように、前記平行移動ステージを下に下げることを継続するステップおよび、
前記ピペッティングプローブが前記プレートシールを貫通し、前記チューブ要素が前記完全に伸長した位置へと戻るようになるように、前記平行移動ステージを下に下げることを継続するステップと、
を含有する、発明11に記載の方法。
発明13:
マルチウェルプレートにおいて発光アッセイを実施するための装置において、前記装置が
(a)遮光性の筐体を備え、遮光性の筐体が
(i)上に上げたり下に下げたりできるプレートリフティングプラットフォームを伴う一つもしくはそれ以上のプレートエレベータを備え、
(ii)前記プレートエレベータの上部に位置する一つもしくはそれ以上のプレート導入開口と、イメージング開口とを備えた遮光性の筐体頂部を備え、ここで前記筐体頂部は前記プレート導入開口をシールするためのスライド式の遮光ドアを備え、
(iii)一つもしくはそれ以上の水平方向にプレートを平行移動するプレート平行移動ステージを備え、ここで前記ステージはプレートを支持するためのプレートキャリッジを備え、前記プレートキャリッジはプレートキャリッジの下に配置される前記プレートエレベータがプレートに近づき持ち上げることができるように開口を具備し、そして前記プレート平行移動ステージはプレートを前記イメージング開口の下へ配置し、そして、前記プレートを前記プレートエレベータの上部に配置するように設定されており、
(b)前記筐体頂部の前記プレート導入開口の上部に備え付けられた一つもしくはそれ以上のプレートスタッカーを備え、ここで前記プレートスタッカーは前記プレートエレベータからプレートを受け取るかまたは前記プレートエレベータにプレートを受け渡すように設定されており、
(c)前記筐体頂部に備え付けられ前記イメージング開口と遮光シールで連結されている光検出器を備えている、
装置。
発明14:
前記装置内のアッセイプレートのウェルへ液体を流入したり、前記装置内のアッセイプレートのウェルから液体を抜き出すためのピペッティングシステムをさらに備える発明13に記載の装置。
発明15:
(i)前記ピペッティングシステムが前記ピペッティングプローブを垂直方向および、任意選択的に、一つもしくはそれ以上の水平方向に平行移動するためにピペット平行移動ステージに備え付けられたピペッティングプローブを備え、
(ii)前記筐体頂部が一つもしくはそれ以上のピペッティング開口を具備し、
(iii)前記スライド式の遮光ドアが一つもしくはそれ以上のピペッティング開口を具備し、ここで前記スライド式の遮光ドアが、前記筐体頂部内の前記ピペッティング開口と前記スライド式遮光ドア内の前記ピペッティング開口とが一列に並ぶピペッティングポジションを具備しており、
(iv)前記ピペット平行移動ステージが、前記筐体頂部に備え付けられ、前記スライド式の遮光ドアが前記ピペッティングポジションにある時、前記筐体頂部の前記ピペッティング開口の下に位置したウェルに接近するために前記ピペッティングプローブを下に下げるように設定される、
発明14に記載の装置。
発明16:
試薬および/もしくはサンプル配送ステーション、試薬および/もしくはサンプルチューブラック、プローブ洗浄ステーション、廃液ステーション、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される構成要素をさらに備え、ここで、前記ピペット平行移動ステージは一つもしくはそれ以上の水平方向へ移動し、前記構成要素内の液体に接近しおよび/もしくは前記構成要素へ液体を送る、
発明15に記載の装置。
発明17:
プレートシール貫通プローブをさらに備えた発明13−16のいずれかに記載の装置。
発明18:
プレートシールをさらに備え、そこで、
(i)前記筐体頂部が貫通プローブ開口を具備し、
(ii)前記スライド式遮光ドアが貫通プローブ開口を具備し、ここで、前記スライド式遮光ドアが、前記筐体頂部の前記貫通プローブ開口と前記スライド式遮光ドアの前記貫通プローブ開口とが一列に並ぶ貫通ポジションを具備し、
(iii)前記貫通プローブが前記筐体頂部に備え付けられ、前記スライド式遮光ドアが前記貫通ポジションにあるとき、前記筐体頂部の前記貫通開口の下に位置したウェルのシールを貫通するように前記貫通プローブを下に下げるように設定されている、
発明15−16のいずれかに記載の装置。
発明19:
前記ピペット平行移動ステージがプローブ平行移動要素を備え、前記ピペット平行移動ステージが、前記貫通プローブが前記プローブ平行移動要素と接触するように水平に移動するように設定され、並びに前記プローブ平行移動要素とともに前記貫通プローブを下に下げたり上に上げたりするために垂直に移動するように設定される、
発明18に記載の装置。
発明20:
前記光検出器の下に位置したウェルの電極に電気エネルギーを提供するプレート接点をさらに備える、発明13−19のいずれかに記載の装置。
発明21:
発明13−20のいずれかに記載の装置を用いたアッセイを実施する方法において、方法が、
(a)プレートを前記プレートスタッカーの一つに導入するステップと、
(b)前記プレートスタッカーの前記一つの下のプレート導入開口を露出するためにスライド式の遮光ドアをスライドするステップと、
(c)前記プレートスタッカーの前記一つから前記プレートキャリッジへと前記プレートを下げるために前記プレートエレベータの一つを使用するステップと、
(d)前記プレート導入開口をシールするために前記スライド式遮光ドアをスライドするステップと、
(e)前記光検出器の下に一つもしくはそれ以上のウェルを配置するために前記プレートキャリッジを平行移動するステップと、
(e)前記一つもしくはそれ以上のウェルから発光を検出するステップと、
(f)少なくとも一つの前記プレート導入開口を露出するために前記スライド式の遮光ドアをスライドするステップと、
(g)前記プレート導入開口の前記一つの下に前記プレートを配置するために前記プレートキャリッジを平行移動するステップと、
(h)前記プレートスタッカーの一つに前記プレートを持ち上げるために前記プレートエレベータの一つを持ち上げるステップと、
を含有する、方法。
発明22:
一つもしくはそれ以上の
サンプル/もしくは試薬を前記ウェルの一つに入れるもしくは前記ウェルの一つから抜くようにピペッティングするステップ、
一つもしくはそれ以上の前記ウェルからシールを取り除くステップ、もしくは
一つもしくはそれ以上の前記ウェル内の電極に電気エネルギーを印加するステップ
を更に含有する発明21に記載の方法。
発明23:
発明19−20のいずれかに記載の装置を用いるアッセイを実施する方法において、方法が
(a)前記プレートスタッカーの一つにプレートを導入するステップと、
(b)前記プレート導入開口の一つを露出するように前記スライド式遮光ドアをスライドさせるステップと、
(c)前記プレートを前記プレートスタッカーの前記一つから前記プレートキャリッジへと下げるために前記プレートエレベータの一つを使用するステップと、
(d)前記貫通ポジションへと前記スライド式遮光ドアをスライドするステップと、
(e)前記貫通プローブの下に前記プレートの位置を合わせ、前記ウェルのシールを貫通するステップと、
(f)前記ピペッティングポジションへと前記スライド式遮光ドアをスライドするステップと、
(g)試薬および/もしくはサンプルを、前記プレートの一つもしくはそれ以上のウェルへと導入するためにならびに/または、前記プレートの一つもしくはそれ以上のウェルから抜き取るために、前記ピペッティングプローブを使用するステップと、
(h)前記プレート導入開口をシールするために前記スライド式遮光ドアをスライドするステップと、
(i)前記光検出器の下に一つもしくはそれ以上のウェルを配置するために前記プレートキャリッジを平行移動するステップと、
(j)前記一つもしくはそれ以上のウェルからの発光を検出するステップと、
(k)前記プレート導入開口の一つを露出するために前記スライド式遮光ドアをスライドするステップと、
(l)前記プレートエレベータの一つの上部に前記プレートを配置するために前記プレートキャリッジを平行移動するステップと、
(m)前記プレートスタッカーの一つに前記プレートを持ち上げるために前記プレートエレベータを持ち上げるステップ、
を含有する方法。
発明24:
前記光検出器の下に一つもしくはそれ以上の追加のウェルを配置するために前記プレートキャリッジを平行移動するステップと、前記一つもしくはそれ以上の追加のウェルからの発光を検出ステップとをさらに含有する発明21−23に記載の方法
発明25:
前記一つもしくはそれ以上のウェルからの発光の前記検出するステップが、前記一つもしくはそれ以上のウェル内の電極に電圧を印加するステップを含有する、発明21−24のいずれかに記載の方法。
発明26:
前記光検出器がイメージングシステムである、発明21−25のいずれかに記載の方法。
発明27:
前記イメージングシステムが前記一つもしくはそれ以上のウェルの結合領域のアレイからの発光を撮像するために用いられ、前記装置が前記アレイの個々の要素から放出される発光の発光値を報告する、発明26に記載の方法。
発明28:
一つもしくはそれ以上の前記プレートのウェルが乾燥アッセイ試薬を含有している発明21−27のいずれかに記載の方法。
発明29:
乾燥アッセイ試薬を含有している前記一つもしくはそれ以上のウェルが前記乾燥試薬を周囲から保護するためにシールされている、発明28に記載の方法。
Claims (9)
- 貫通可能なプレートシールでシールされたコンテナに流体を加える及び/又は前記コンテナから流体を抜き取る方法であって、
液体ディスペンサーを準備し、その液体ディスペンサーが、
チューブ要素を備えたピペッティングプローブであって、前記チューブ要素の下部開口部が、その外周周辺にスロットを付けられている、ピペッティングプローブと、
前記ピペッティングプローブを垂直方向に支持するプローブガイドであって、前記プローブガイドは、前記チューブ要素を完全に伸長している位置に制限する第1のポジションストップ、及び前記チューブ要素を完全に引っ込んでいる位置に制限する第2のポジションストップを含み、前記ピペッティングプローブが、前記プローブガイドの内面により画定された前記第1と前記第2のポジションストップとの間で移動することができるように構成されているプローブガイドと、
前記チューブ要素を前記完全に伸長している位置へと偏在させるために、前記ピペッティングプローブのレッジと前記プローブガイドの外面との間に押さえつけられているバネ要素と、
前記プローブガイドを上に上げたり下に下げたりさせる、前記プローブガイドに取り付けられた垂直の平行移動ステージとを備え、
前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素が前記プレートシールに接触するまで前記平行移動ステージを下に下げ、
前記ピペッティングプローブが前記バネ要素を押して、前記第2のポジションストップに当たるまで、前記平行移動ステージを下に下げることを継続し、
前記ピペッティングプローブが前記第2のポジションストップに当たった状態で前記平行移動ステージを下に下げることを継続して、前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素が前記プレートシールを貫通して、前記チューブ要素が前記バネ要素により前記完全に伸長した位置へと戻り、
前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素を介して前記コンテナに流体を加える及び/又は前記コンテナから流体を抜き取り、
前記平行移動ステージを上に上げることによって前記コンテナの外へ前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素を持ち上げることを含む、方法。 - 前記コンテナに流体を加える及び/又は前記コンテナから流体を抜き取る前に、
前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素のスロットを付けられた下部開口部が前記コンテナの底部表面に触れるまで前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素を前記コンテナ内へ下に下げるために、前記平行移動ステージを下に下げることを継続することを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記流体を加える及び/又は流体を抜き取ることは、前記ピペッティングプローブの前記チューブ要素のスロットを付けられた下部開口部が前記コンテナの底部表面に触れている時に、前記下部開口部の外周の前記スロットを介して流体が加えられる及び/又は抜き取られることを行なうことを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記平行移動ステージを下に下げることを継続して、前記ピペッティングプローブが前記バネ要素を押しながら前記第2のポジションストップの方へ移動して、前記完全に伸長した位置と完全に引っ込んだ位置との間の位置になるようにすることを更に含む、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記バネ要素は、前記プローブガイドの外側表面と接触している、請求項1〜4の何れか1つに記載の方法。
- 前記プローブが二つの平行のチューブ要素もしくは二つの同軸で垂直なチューブ要素を備える、請求項1〜5の何れかに記載の方法。
- マルチウェルアッセイプレート及び液体ディスペンサーを含むアッセイ装置であって、前記液体ディスペンサーが、貫通可能なプレートシールでシールされたウェルに流体を加える及び/又は前記ウェルから流体を抜き取るように構成されており、前記液体ディスペンサーは、
チューブ要素を備えたピペッティングプローブであって、前記チューブ要素の下部開口部が、その外周周辺にスロットを付けられている、ピペッティングプローブと、
前記ピペッティングプローブを垂直方向に支持するプローブガイドであって、前記プローブガイドは、前記チューブ要素を完全に伸長している位置に制限する第1のポジションストップ、及び前記チューブ要素を完全に引っ込んでいる位置に制限する第2のポジションストップを含み、前記ピペッティングプローブが、前記プローブガイドの内面により画定された前記第1と前記第2のポジションストップとの間で移動することができるように構成されているプローブガイドと、
前記チューブ要素を前記完全に伸長している位置へと偏在させるために、前記ピペッティングプローブのレッジと前記プローブガイドの外面との間に押さえつけられているバネ要素と、
前記プローブガイドを上に上げたり下に下げたりさせる、前記プローブガイドに取り付けられた垂直の平行移動ステージとを含む、アッセイ装置。 - 前記プローブが二つの平行のチューブ要素もしくは二つの同軸で垂直なチューブ要素を備える、請求項7に記載のアッセイ装置。
- 前記バネ要素は、前記プローブガイドの外側表面と接触している、請求項7又は8に記載のアッセイ装置。
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