JP7191857B2 - 密閉型ベンチトップラマン分光装置 - Google Patents

密閉型ベンチトップラマン分光装置 Download PDF

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Description

関連出願の記載
本PCT出願は、2017年2月15日に提出され、共同譲渡された同時係属中の米国特許出願第15/434,002号の優先権を主張する。出願第15/434,002号は、参照により本明細書に完全に包含される。
開示された主題は、密閉型ベンチトップ分析機器、例えば、筐体を有するベンチトップ化学分析機器に関する。いくつかの実行形態において、開示される主題は、光学分析機器、例えば、ラマン分光分析装置に関する。
従来のラマン分光計は、多くの場合、工業用の大型機器であった。イメージングおよびレーザ技術の分野での開発により、ラマン分光計のサイズは劇的に小型化し、ベンチトップ、さらには本技術分野のユーザに非常に詳細な分析情報を提供できる携帯型分析機器さえ可能になった。これらの進歩にもかかわらず、従来のベンチトップシステムのラマン分光計とサンプルのインターフェースは外部環境にさらされている。そのため、ラマン装置の安全で効果的な使用に対応するため、これらの従来の装置は、周囲の光を減らすために特別な部屋で使用されることが多く、サンプルから発する有害な蒸気や煙を除去するために換気フード内に配置される。多くの場合、従来のラマン機器のオペレータは、分光器とサンプルのインターフェースから発せられる有害な光から目を保護するためにレーザ対策用アイプロテクションを使用する。いくつかの従来のシステムでは、素朴な蓋または箱の形をした基本的な筐体を使用して、光の透過をブロックすることが可能で、これにより、オペレータの目の保護および/または周囲光のブロックが可能となる。
しかしながら、これらの基本的な解決策は、通常、分析のためにサンプルを便利な方法で配置する際の課題、連続サンプリングの自動化の難しさ、環境制御の欠如などの課題をもたらす。例えば、従来のシステムのオペレータが分光器とサンプルのインターフェースを基本的な筐体でブロックすると、通常、サンプルの場所が変更されていないことを確認する方法はない。さらに、一般的にラマン装置全体を換気フード内に配置する以外に有害なサンプルをサンプリングする方法はなく、一般に、ラマン機器が配置されている空間の環境を調整することによってラマン装置全体を同様の条件にさらすことなしにサンプルの環境を調整する方法はない。本明細書でなされた開示を、これらおよび他の考慮事項について示す。
通常、ラマン分光法では、調査中の光エネルギーと戻される光エネルギーとの間で大量の光出力の損失が発生する。そのため、レーザなどの光エネルギー源は、手頃な価格の検出器の使用に対処するため、しばしば非常に強力になる。特殊な検出器は低エネルギーの調査レーザの使用に対処しうる一方で、検出器のコストと特別な動作条件のせいで、このオプションは商業環境では実行不可能になる。強力なレーザは人間の組織、特に人間の目に危険を及ぼす可能性があることが理解されよう。
この目的のために、本開示は、密閉型ベンチトップ分析装置、および密閉型ベンチトップ分析装置を使用する方法に関する。ベンチトップ分析装置は、サンプルの光学分光法を実行するように構成されたプローブを含んでもよい。したがって、オペレータは、サンプルを、プローブでそれを調査可能な位置にあるベンチトップ分析装置の筐体内に配置することが可能である。筐体内のサンプル提示コンポーネントをこの目的のために使用してもよい。サンプルが所定の位置にある状態で、オペレータは筐体の蓋を閉めてもよく、それにより筐体内にサンプルとプローブを封入する。ベンチトップ分析装置のコンプライアンスコンポーネントは、光学分光法を開始する前に筐体の蓋が完全に閉じていることを確認してもよい。例えば、コンプライアンスコンポーネントにより、筐体が動作可能な構成にある(例えば、蓋が閉まっている)ときに満たされる規則などの規則が満たされていることの決定に応じて、プローブを介した光学分光法の実行を可能にし得る。したがって、コンプライアンスコンポーネントは、プローブを介した光エネルギーの放出を制御(たとえば、有効化または無効化)し、そのことが適切な場合(たとえば安全な場合)にプローブから光エネルギーが専ら放出される。これにより、手順、公差、および安全対策の指定を自動的に監視して、ベンチトップ分析装置を使用して分析を進めることが可能となる。したがって、筐体がオペレータの目(および他のユーザの目)を光エネルギーの放出から効果的に保護するためオペレータの安全性が向上し、筐体が開いている間はプローブが光エネルギーを放出することを防止し、これによりベンチトップ分析装置の付近にいるユーザおよび/または観察者を保護する。これにより、ベンチトップ分析装置が配置されているあらゆる環境でサンプルの光学分光を実行することが効率的かつ便利になる。
いくつかの実行形態において、ベンチトップ分析装置の筐体内のサンプル提示コンポーネントは、筐体内でサンプルを受けて支持するためのサンプルプレートを含んでもよい。このサンプルプレートは取り外し可能であってもよく、筐体内に配置される場合にサンプルプレートは筐体の本体内に限定された保持領域内に置かれる。サンプルプレートは、筐体内のサンプルの光学分光の実行効率が向上するようにサンプルの正確で便利な位置決めを確保し、且つ筐体の蓋が閉じた後にサンプルの位置が変化しないことを保証するための特徴および/またはメカニズムを含んでもよい。例えば、サンプルプレートは、サンプルプレートがプレート保持領域に配置されたときに、サンプルプレートの周辺の最高点からプローブに隣接する位置の最低点まで傾斜する傾斜面を有してもよい。これにより、筐体の蓋が閉まった後、重力を利用して(たとえば、プローブの視線内にある、および/またはプローブのチップ(先端)と接触している)サンプルプレート上の適切な位置にサンプルを保持する。追加手段として、または代替手段として、サンプルプレートは、サンプルプレートの平坦な表面に限定される凹部領域を有する平坦な表面を有してもよく、凹部領域の一部は、サンプルプレートがプレート保持領域内に配置されたときにプローブに隣接する位置に配置される。この凹部領域は、筐体の蓋が閉じられた後、(たとえば、プローブの視線内にある、および/またはプローブのチップと接触している)サンプルプレート上の適切な位置にサンプルを保持するのに役立つ。さらに他の実行形態において、サンプルプレートをプローブに対するサンプルの位置を調整する調整機構と関連付けてもよく、サンプルの好都合な位置決め、および、筐体の蓋を閉じた後でサンプルを適切な位置で保持することが考慮される。
1つまたは複数の開示された実行形態の筐体を備えたベンチトップ分析装置(例えば、ベンチトップラマン分光計)は、より安全な操作、改善された自動化、より広範囲な許容サンプル、消耗品の自己診断などを考慮することによってラマン分光計の操作および実装を改善するのに役立ち得る。いくつかの開示された実行形態では、オペレータは、異なるタイプのパッケージング(例えば、異なる形状のパッケージング)にパッケージされたサンプルの調査を考慮すべく筐体内で異なるサンプル提示コンポーネント(例えば、サンプルプレート)を交換することが可能になる。たとえば、パッケージ化された薬剤(医薬品)を適切なサンプルプレート上に配置することが可能で、それは医薬品サンプルの光学検査を考慮するために筐体の本体内に限定されたプレート保持領域に配置することが可能である。このシナリオでは、オペレータは単に検証ボタンを選択して筐体内のサンプルの光学分光法を開始してもよく、分析の1つまたは複数の結果をオペレータに(たとえば、ディスプレイ画面上に)提示してもよい。オペレータに提示される結果は、(薬剤の種類などの)サンプルの種類が光学分光法を通して(たとえば、取得したラマンスペクトルがサンプルの種類の既知のラマンスペクトルと一致することを確認することによって)検証されるか、および/または、サンプルの濃度が光学分光法によって検証されるかどうかを示してもよい。これは、間違った種類の薬剤および/または間違った濃度の薬剤が、病院などのさまざまな設定にある患者を治療するのに配布されて最終的に使用される標準的な医薬品のパッケージング内に不可解に入り込むことが可能な、たとえば、製薬業界において特に役立つ。
前述の目的および関連する目的を達成するために、開示される主題は、以下により完全に説明される1つまたは複数の特徴を含む。以下の説明および添付の図面は、主題の特定の例示的な態様を詳細に説明する。しかしながら、これらの態様は、主題の原理を採用できるさまざまな方法のほんの一部を示す。開示された主題の他の態様、作用効果、および新規の特徴は、提供された図面と関連して以下の詳細な説明から明らかになる。
ここで、図面を参照して本開示を説明するが、同様の参照番号は全体を通して同様の要素を指すために使用される。以下の記載では、説明のため、主題の開示の完全な理解を提供するために多数の特定な詳細事項が述べられている。ただし、これらの特定な詳細事項なしで主題の開示を実行できることは明らかである。他の例では、主題の開示の説明を容易にするために周知の構造および装置をブロック図形式で示す。
図1は、主題の開示の態様による、開状態および閉状態の両方で示される筐体、サンプルおよびプローブを封入する(閉状態の)筐体を含む例示的なベンチトップ分析装置の斜視図を示す。
図2は、本開示の態様に従った、図1のベンチトップ分析装置の例示的な筐体の側面図および正面図を示す。
図3は、本開示の態様による、開状態および閉状態の両方の筐体、サンプルおよびプローブを密閉する筐体(閉状態)を含む例示的なベンチトップ分析装置の斜視図を示す。
図4は、本開示の態様による、ベンチトップ分析装置の例示的な筐体、および筐体内に取り外し可能に配置され得る例示的なサンプルプレートの斜視図を示す。
図5は、プローブがサンプルプレートの開口部内に配置され、サンプルがサンプルプレートの上側に置かれる状況でベンチトップ分析装置に実装されたサンプルプレートの断面線A-Aに沿った斜視図および断面図を示す。
図6は、本開示の態様による、サンプルとプローブとのインターフェースの封入を促進する例示的なシステムの図である。
図7は、、本開示の態様による、筐体を含むベンチトップ分析装置のサンプルとプローブとのインターフェースの間接的な監視を促進する例示的なシステムの図である。
図8は、本開示の態様による、筐体を含むベンチトップ分析装置のプローブインターフェースのサンプルの直接監視を促進するシステム例を示す。
図9は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置内の環境制御を可能にするシステムの例を示す。
図10は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置のサンプルステージの移動を促進するシステムの例を示す。
図11は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置用のプローブの交換可能な光学素子コンポーネントの洗浄または交換を可能にするシステム例を示す。
図12は、本開示の態様による、システムの動作制御のためのユーザインターフェースを提供し、分析結果を見るためのベンチトップ分析装置の筐体およびそれに結合されたコンピュータを含む例示的なシステムを示す。
図13は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置の規則の充足に基づいて、光学調査エネルギーの放出を促進する例示的なプロセスを示す。
図14は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置の規則の充足に基づいて、光学調査エネルギーの放出を促進する例示的なプロセスを示す。
図15は、本開示の態様による、プローブとサンプルとの接触の指示および十分に減衰した非検証光エネルギーの同時指示に基づいて第1の検証光エネルギーの放出を可能にする例示的なプロセスを示す。
図16は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置内の異なるサンプル位置でのサンプルの連続的な光学調査を促進する例示的なプロセスを示す。
図17は、本開示の態様による、ベンチトップ分析装置の筐体内でサンプルの光学分光法を実行することにより、サンプルのタイプおよび/またはサンプルの濃度の検証を可能にする例示的なプロセスを示す。
図18は、開示された主題が相互作用することができるコンピューティング環境の例示的な概略ブロック図を示す。
図19は、いくつかの実行形態による、開示されたシステムおよびプロセスを実行するために動作可能なコンピューティングシステムの例示的なブロック図を示す。
詳細な説明
開示された実行形態は、明確さと簡潔さのために別々に提示可能であるが、開示された実行形態の組み合わせも本開示の範囲内であると見なされ、例えば、第1の実行形態は、ビューポートおよび第2の実行形態は環境制御ユニットを備えた筐体を開示でき、第3の実行形態は撮像システムを備えた筐体を開示でき、したがって、ビューポートと環境制御の両方を備えた実行形態が検討され、ビューポートと撮像システムの両方を備えた実行形態が検討され、撮像システムと環境制御とを備えた実行形態が検討され、ビューポートと環境制御と撮像システムとを備えた実行形態が検討され、ラマンスペクトル分析の効率を向上させ、トレーニングコストを削減し、安全性を改善し、より広い範囲のサンプルの分析などを可能にすることを留意されたい。
図1は、開状態または閉状態のいずれかであり得る筐体110を含む例示的なベンチトップ分析装置100の斜視図を示す。本開示の態様によれば、ベンチトップ分析装置100の筐体110は、(閉じた状態で)プローブ102を密閉してもよい。本明細書に開示されるベンチトップ分析装置100は、ある距離からのサンプルの非接触型光学調査を促進し、例えば、入射ビームの焦点は、プローブ102の最遠位の部分(例えば、チップ)からの決められた距離でもよい。しかしながら、非接触型光学検査では、サンプル自体(またはサンプルを含むパッケージ)はプローブ102のチップに接触してもよいが、サンプル(またはそのパッケージ)は非接触型光学調査においてプローブ102のチップに接触する必要はない。本明細書に記載される様々な例は、プローブ102と「接触する」「サンプル」を開示する。プローブ102と「接触」している「サンプル」は、サンプル自体がプローブ102と接触していること、あるいは、サンプルを含むパッケージ(または容器)がプローブ102と接触していることを意味し得ることを理解されたい。後者の場合、サンプルを含むパッケージは透明で、パッケージ内のサンプルの光学調査を可能にしてもよい。サンプルパッケージがプローブ102のチップの近く(すなわち、閾値距離内)に位置するか、または接触して配置されるとき入射ビームの焦点はパッケージ内(つまり、プローブ102のチップから決められた距離)に位置するため、透明なパッケージ内にパッケージされたままの状態でサンプルを分析するために非接触型光学調査を使用してもよい。
いくつかの実行形態において、プローブ102は、サンプルの接触型光学調査を促進し得る。接触型光学調査は、光学調査中にプローブ102の最遠位の部分(例えばチップ)がサンプルと接触するときである。サンプルの接触型光学調査を促進する例示的なプローブ102は、サンプルがプローブ102の最遠位の部分(例えば、チップ)と接触する点と一致するサンプル界面に光エネルギーを向けるための球面レンズを有するプローブ102である。
図1に示されるように、筐体110は、蓋114および本体116を含んでもよい。蓋114は、筐体110の本体116に対して開いた位置と閉じた位置との間で移動可能であってもよい。蓋114を図1の左側で開いた位置に示し、また図1の右側で閉じた位置に示す。筐体110内または筐体110上に配置された接触センサは、いつ筐体110の蓋114が閉位置にあるか(また蓋114が閉位置にないか)を決定してもよく、また、接触センサは、いつ筐体110が動作可能な構成にある筐体に関するコンプライアンス規則に準拠するか(例えば、筐体110の蓋114が閉じたときに筐体110は動作可能な構成であってもよいか)を示すために、ベンチトップ分析装置100のコンプライアンスコンポーネントに指示を提供してもよい。筐体110内のサンプルの光学分光法を実行するためにプローブ102を介して光エネルギーを放出または発する前に、コンプライアンスコンポーネントはコンプライアンス規則が満たされているかどうかを判断し、そうであれば、プローブ102を介して光エネルギーの放出を可能にしてもよい。筐体110の動作可能な構成に関するコンプライアンス規則は、本明細書で説明されるように、サンプルの光学分光法を続行する前に同時に満たされるべきコンプライアンス規則の群の1つであってもよい。
一態様では、蓋114はビューポート150を含んでもよい。一態様では、ビューポート150は、選択された波長で光学的に透明であることが可能で、オペレータの安全性およびキャプチャされたスペクトルのアーティファクトの低減を伴う分析の直接視認を可能にする。一例として、ビューポート150は、サンプルインターフェースから逃げることができるレーザ光を減衰させるレーザーセーフウィンドウを含むことができ、これによりオペレータを保護することが可能である。別の例として、ビューポート150は、光の透過を物理的にブロックできるシャッター、スライドプレートなどを含むことが可能である。この例では、オペレータは、例えば位置づけるためにサンプルを直接視認し、次に入力を提供し、たとえば開始(または確認)ボタンを押すなどをすることが可能で、これによりシャッターを閉じて分析を進め、その後シャッターを開けることが可能である。シャッタープロセスは短く保つことができ、それはサンプルを光学的に調べるのに必要な時間よりもわずかに長い。一態様では、シャッターは「点滅」して、オペレータをレーザ光から保護し、周囲光からインターフェースを保護することが可能である。シャッターを閉じると、コンプライアンスコンポーネントがプローブ102を介してレーザエネルギーの放出を可能にするのに対して、シャッターをトリガーする動作は、実際にレーザをサンプルに発射させることも可能である。なお、ヒューリスティックタイミングを例に組み込んで、サンプルのレーザ発振が始まる前のシャッターのトリガー後のわずかな遅延、およびそれに対応して、レーザ発振の終了とシャッターの再開との間のわずかな遅延を提供できることに留意されたい。オペレータは、筐体110の蓋114が閉じている間、ビューポート150を介してサンプル/プローブインターフェースを直接視認することが可能である。本明細書で説明する他の実行形態は、同様の方法で人間の感覚を拡張するために追加の撮像コンポーネントを使用し、機器の状態を監視し、より安全でより快適なベンチトップ分析環境を提供する一方で、さまざまな機器モードでの自動化された方法で壊れやすいまたは危険なサンプルの分析を可能にする。
筐体110の本体116は、筐体110内のサンプルのラマン分析の結果を処理/分析するラマン分光計の構成要素など、システムのさまざまな構成要素および電子機器を含んでもよい。筐体110は、オペレータがサンプルの分析を実行できるように構成されたベンチトップ分析装置100の一部であってもよい。例えば、ベンチトップ分析装置100は、ユーザインターフェース制御および分析結果(例えば、ラマンスペクトル、サンプル決定など)を提示するためのディスプレイを有するコンピュータを更に備えてもよく、また筐体110をこのコンピュータにさらに通信可能に(有線または無線で)結合してもよい。いくつかの実行形態において、そのようなコンピュータを筐体110の本体116に統合または埋め込むことができ、筐体110は、図1に示すディスプレイ111などの埋め込みディスプレイを含んでもよい。
筐体110は、オペレータが筐体110の電子機器(および一般にベンチトップ分析装置100の電子機器)の電源を入れるために作動(例えば、押す)ことができる電源ボタン170などの様々な入力および/または出力コンポーネントを含んでもよい。筐体110は、電源がオンであることを示したり、サンプル分析(例えば、光学分光法)が進行中であることを示したり、筐体110が動作可能な構成にある(例えば、蓋114が閉位置にある)ことを示すなどのような様々な事柄を示す1つまたは複数の発光ダイオード(LED)インジケータ180をさらに含んでもよい。
プローブ102を、本体116に取り付け、下向きの方向に向けてもよい。すなわち、プローブ102は、励起源から負のz方向(または下方向)に到来するレーザ光形式の光エネルギーを誘導し、サンプルから正のz方向に反射した散乱光を収集する光学素子(レンズなど)を含むことによって、図1に示されるように負のz方向を指してもよい。
いくつかの実行形態において、プローブ102は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことが可能である。一例として、プローブ102は、ラマン浸漬試験、接触ラマン試験などのためのBallProbe(登録商標)(ワシントン州シアトルのマークメトリクス社製)とすることができる。プローブ102は、関連技術の当業者に理解されるような本開示の主題の範囲から逸脱することなく、他の技術、例えば、赤外線(IR)プローブ、抵抗プローブ、導電率プローブ、pHプローブ、バイオマーカープローブなどを含むことが可能である。
さらに、本開示は一般的にラマン分光法に関して明確かつ簡潔にするために提示されているが、紫外線/可視光線(UV-Vis)、近赤外線(R)、中赤外線(FTIR)、蛍光などの他の光学分析技術を使用するものを含む他のベンチトップ機器にも同様の利点を提供でき、そのような他の使用はすべて、明示的に列挙されていないことに関係なく本開示の範囲内である。さらに、いくつかの実行形態において、開示された主題は、UV-Vis、NIR、FTIR、蛍光などの他の光学分析技術と直列または並列にラマン分光法を実行することができ、例えば、オペレータがサンプルをラマン機器からNIR機器、FTIR機器などに移動する必要がないようにラマンスペクトルを同じサンプルのための別の光学分析とともに実質的に同時に補足することが可能である。いくつかの実行形態において、開示される主題は、複数の励起エネルギー、例えば532nm、785nm、1064nmなどに対して直列または並列で実行されるラマンをサポートすることが可能である。さらになお、いくつかの実行形態は、画像化をラマンスペクトル、例えばサンプルの写真および写真にマッピングされたラマンスペクトルと組み合わせることが可能である。
筐体110は、サンプルプレート120(本明細書で開示されるサンプル提示コンポーネントの実行形態)をさらに含んでもよい。プローブ102および/またはサンプルプレート120は、他方に対して、例えば、x、y、およびz平面内で、回転などで移動してもよい。これにより、サンプルをプローブ102に対して位置決めして、サンプルの特定の位置で光学分析、例えばラマン分光法、IR分光法、UV-Vis分光法などを実行することが可能になる。
一態様では、サンプルプレート120は、サンプルの異なる部分、異なるサンプルなどをプローブ102を介して分析用に提示できるように、プローブ102に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。一例では、サンプルプレート120およびプローブ102の位置を決定することができる。サンプルが光学検査に適切に方向付けられていることを判断するために陽電子を使用することが可能である。いくつかの例示的な実行形態において、サンプルプレート120はマルチウェルプレートを含むことができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
いくつかの実行形態において、開示された主題は、サンプルの光学調査の位置を変更できることを企図している。一態様では、サンプルに対してプローブ102を移動し、プローブ102に対してサンプルを移動し、またはサンプルとプローブ102の両方を互いに対して移動することによってこれを達成することが可能である。この開示では、他の相対的な動きを除外するものとして明示的に開示されている場合を除き、サンプルの移動の説明は、これらの手法または他の手法、例えば、プローブ102またはサンプルの動きなどの有無にかかわらず検証光エネルギーの焦点位置を変更することによって達成できる。 実際、本開示は、部分的に、開示されたデバイスまたはシステムの囲まれた領域内のサンプルの異なる部分の分析に関する。一例として、サンプルが液体であり、プローブ102が液体に浸漬される場合、例えば、その場分析では、サンプル内のプローブ102のチップを動かし、プローブ102の周りでサンプルを動かし、プローブ102とサンプルの両方を動かし、サンプルおよび/またはプローブ102を動かすか動かさないに関係なくサンプルの異なる領域をサンプリングするために検証レーザの焦点距離を変え、サンプルをプローブ1002を通過して流す等により、少なくともサンプルの異なる部分を分析することが可能である。
いくつかの実行形態において、(少なくとも一方向の)サンプルプレート120の移動は、(並進機構に連結されたダイヤルなどの)調整機構129によって実行することが可能である。サンプルプレート120の動き(例えば、z軸に沿った並進運動)を発生させために蓋114が開位置にある間、調整機構129はオペレータによって使用(例えば、操作、回転など)することが可能である。これにより、プローブ102に対するサンプルの便利で正確な位置決めが可能になり、蓋114を閉じた後にサンプルの位置が変わらないことが保証される。ベンチトップ分析装置100のコンプライアンスコンポーネントは、本明細書に記載の様々な技術を使用して、筐体110が閉じているかどうか、および/またはプローブ102がサンプルプレート102に置かれたサンプルと接触しているかどうかを判定することができる。一態様では、分析のためにサンプルの異なる部分、異なるサンプルなどにアクセスできるように、プローブ102は、サンプルプレート120に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。筐体110は、サンプルプレート120の縁を越えてこぼれるサンプルのいずれかをキャッチまたは収集するためにサンプルプレート120の下に配置されたスピルトレイ131をさらに含んでもよい。この流出トレイ131は、そこに収集された内容物(例えば、流出したサンプル)を廃棄するために取り外し可能であってもよい。
図2は、主題の開示の態様に従って、図1で紹介したベンチトップ分析装置100の例示的な筐体110の側面図および正面図を示す。(図2の左側に示されている)側面図は、蓋114が完全に開いて筐体110の内部が見える開状態の筐体110を示している。(図2の右側に示されている)正面図はまた、蓋114が完全に開いて筐体110の内部が見える開状態の筐体110を示している。
図2に示されるように、筐体110の本体116上のレール217により、サンプルプレート120をその上に取り付けることが可能になり、サンプルプレート120が正または負のz方向(すなわち上下)に並進移動することが可能になる。サンプルプレート120を位置決めするようにそのような大規模な位置調整を行うために筐体110が開かれている間、調整機構129はオペレータによって使用されてもよく、その結果プローブ102が少なくともサンプルプレート120によって支持されるサンプルに(例えば、数ミリメートル以内に)接近する、または接触する。筐体110を閉じた後、オペレータは、必要に応じて、サンプルプレート120および/またはプローブ102のいずれかまたは両方に対して微調整または小規模な調整を行うことができる。オペレータは、サンプルプレート120および/またはプローブ102の動きを少しずつ制御するリモートまたは外部制御機構を利用してもよい。一例では、オペレータは、外部調整制御、撮像コンポーネント、および/または照明コンポーネントなどを使用してサンプルポート120およびプローブ102の相対位置を調整しながら、ビューポート150を通して見ることができる。図2は、光学調査中にサンプルインターフェースでサンプルと接触するプローブ102の最遠位部分によってサンプルの接触型光学調査を実行するように構成されたプローブ102を有する例示的な筐体110を示す。筐体110を含むベンチトップ分析装置100は、オペレータによって任意の適切な場所に移動され、サンプルの光学分光法を実行するために利用され、ベンチトップ分析装置100のオペレータに便利な携帯性を提供する。
図3は、別の実行形態による例示的なベンチトップ分析装置300の斜視図を示す。ベンチトップ分析装置300は、開状態または閉状態のいずれかであり得る筐体310を含み得る。筐体310は、本開示の態様に従って、サンプルおよびプローブ302を囲んでもよい。筐体310は、ベンチトップ分析装置300(例えば、ラマン分光法を実行するための分析機器)の少なくとも一部を表してもよい。筐体310は、蓋314および本体316を含んでもよい。蓋314は、本体316に対して、開位置と閉位置との間で移動可能であってもよい。蓋314を図1の左側に開いた位置に示し、また図1の右側に閉じた位置に示す。二部ラッチ機構は、蓋314上の第1のラッチコンポーネント318(1)、および本体316上の第2のラッチコンポーネント318(2)を含んでもよく、これらのラッチコンポーネント318は、蓋314が閉位置に移動したときに係合する。二部ラッチ機構318または筐体310上の他の場所に配置された接触センサは、いつ筐体310が閉じられたかを決定してもよく、接触センサは、ベンチトップ分析装置300のコンプライアンスコンポーネントに指示を提供して、サンプルに対して光学分光法を実行するためにプローブ302を介して光エネルギーを放出する前に筐体310が動作可能な構成にあるというコンプライアンス規則にいつ筐体310が準拠しているかということを示してもよい。本明細書で説明するように、サンプルの分析を進める前に筐体310が動作可能な構成にあるというコンプライアンス規則は、光学分光法の実行を進める前に同時に満たされるコンプライアンス規則の群の1つでもよい。
筐体310の本体316は、筐体310内のサンプルのラマン分析の結果を処理/分析するラマン分光計の構成要素など、システムのさまざまな構成要素および電子機器を含んでもよい。筐体310は、オペレータがサンプルの分析を実行できるように構成されたベンチトップ分析装置300の一部であってもよい。例えば、筐体310を、ユーザインターフェース制御および分析結果(例えば、ラマンスペクトル、サンプル決定など)の提示のためのディスプレイを有するコンピュータに通信可能に(有線または無線で)結合してもよい。いくつかの実行形態において、そのようなコンピュータは、筐体310の本体316に統合または埋め込むことができ、筐体310は埋め込みディスプレイを含んでもよい。
筐体310は、オペレータが筐体310の電子機器(および一般にベンチトップ分析装置300の電子機器)の電源を入れるために作動(例えば、押す)ことができる電源ボタン370などの様々な入力および/または出力コンポーネントを含んでもよい。筐体310は、電源がオンであることを示したり、サンプル分析が進行中であることを示したり、筐体310が動作可能な構成などにあることを示すなどのような様々な事柄を示す1つまたは複数のLEDインジケータ380をさらに含んでもよい。
プローブ302を、本体316に取り付け、上向きの方向に向けてもよい。すなわち、プローブ302は、励起源から正のz方向(または上方向)に到来するレーザ光を誘導し、サンプルから負のz方向に反射した散乱光を収集する光学素子(レンズなど)を含むことによって、図3に示されるように正のz方向を指してもよい。プローブは、サンプルの非接触型光学調査を可能にするための(例えば、プローブ302のチップからの決められた距離である入射ビームの焦点を作成することにより)非球面レンズ(例えば、レンズの最遠点に平坦な表面を有するレンズ)を含む。
プレート保持領域328は、筐体310の本体316内に限定してもよく、プローブ302を囲んでもよい。プレート保持領域328は、本体316の周辺の最高点からプローブ302に隣接する最低点まで下向きに(すなわち、負のz方向に)傾斜する傾斜面を有してもよい。プレート保持領域328のこの傾斜した輪郭は、様々なデザイン/形状などのサンプルプレートをプレート保持領域に配置することを可能にし、また、サンプルプレートがプレート保持領域328に配置されるときにプローブ302のチップとサンプルとのある程度の分離を(もし分離が必要とされるならば)提供することを可能にする。
図4は、本開示の態様による、例示的な筐体410、および筐体410内に配置される例示的なサンプルプレート420(1)の斜視図を示す。筐体410は、図3を参照して説明したプレート保持領域328と同一または類似のプレート保持領域428を有してもよい。プレート保持領域428を、第1のサンプルプレート420(1)、第2のサンプルプレート420(2)などの様々なサンプルプレート420(一度に1つ)や、お互いに交換されてもよく、筐体410内に配置され得る任意の数の「N」個のサンプルプレート420(1)-(N)などの場合により追加されるサンプルプレート420を受け入れるように構成(例えば成形)してもよい。したがって、プローブ402を介してサンプルの調査のためにサンプルを支持するために、サンプルプレート420を筐体410の本体416上およびプレート保持領域428内に配置してもよい。個々のサンプルプレート420は、形状が長方形であり、サンプル(例えば、パッケージ内の液体サンプル)を支持するように構成されてもよい。個々のサンプルプレート420は、身体上およびプレート保持領域428内にしっかりと適合するように、プレート保持領域428の形状と同様に成形されてもよい。図4は、筐体410の長方形プレート保持領域428に配置される複数の長方形サンプルプレート420の例を示しているが、長方形以外の任意の適切な形状をサンプルプレート420およびプレート保持領域428に利用できることを理解されたい。
さらに、開口部423(1)をサンプルプレート420(1)に限定してもよい。開口部423(1)を、サンプルプレート420(1)が筐体410内に配置されたときにプローブ402と(垂直、z方向に)整列するサンプルプレート420(1)上の位置に限定してもよい。開口部423(2)を、同様の方法でサンプルプレート420(2)に限定してもよい。サンプルプレート420(1)などのサンプルプレートを筐体410に配置すると、プローブ402は、サンプルプレート420(1)の開口部423(1)内に挿入(または配置)される。さらに、サンプルプレート420(1)を筐体410内に配置すると、サンプルプレート420(1)の開口部423(1)の上、およびサンプルプレート420(1)の上側にサンプルを配置することができる。このようにして、(垂直に向けられ、上向き(すなわち、正のz方向を指す)プローブ402は、サンプルプレート420(1)がプレート保持領域428内の筐体410の本体416に配置されるときにサンプルの下からサンプルを調べてもよい。図4に示す例示的な構成では、オペレータは、サンプルが開口423(1)上に配置され、またサンプルが重力によりサンプルプレート420(1)に対して所定の位置に保持されるように、サンプルプレート420(1)上にサンプル(例えば、パッケージに含まれる医薬品)を都合よく配置することができる。 そしてオペレータは筐体410の蓋414を閉じてもよく、筐体410が閉じている間にプローブ402を介してサンプルにレーザ光を向け、プローブ402を介して散乱光を収集することによって(例えば、コンプライアンスコンポーネントが蓋414は閉位置にあると判断した後)分析を進めてもよい。
図5を端的に参照すると、サンプルプレート520の断面線A-Aに沿った断面図が示されており、サンプルプレート520がベンチトップ分析で実装されるとき、およびサンプル590がサンプルプレート520上に置かれるときのように、サンプルプレート520の開口523を通してプローブ502が配置される。図5に示されるように、プローブ502は、プローブ502の最も遠位の端部から決定された距離である焦点595で正のz方向にレーザ光を向けてもよい。図5の例は、透明なサンプルパッケージ598に含まれる液体サンプル590を示す。これは、透明なプラスチックパッケージ598内に液体サンプル590を含むパッケージ化された医薬品を表している。これは、サンプルパッケージ598がプローブ502と接触しているために、サンプル590がプローブ502と接触しているとみなされる例でもある。したがって、本明細書で使用する「プローブ502と接触しているサンプル590」は、図5に示す構成として解釈することができる。レーザ光540の励起ビームの焦点595は、(サンプルパッケージ598自体を調べるよりもむしろ)パッケージ内のサンプル590を調べるようにするためにサンプルパッケージ598内の点にあってもよい。サンプルプレート520の表面の傾斜した輪郭は、例えば、焦点595がサンプルパッケージ598内のエアポケット内の点の代わりにサンプル590内の点にあることを保証するのに役立つ。すなわち、上向きの傾斜により、エアポケット/気泡がサンプルパッケージ598の側面または端部に移動し、それにより開口部523の位置にわたって(したがって、プローブ502にわたって)サンプル590(たとえば液体サンプル590)の深さ/高さが最大化される。サンプルパッケージ598の透明性により、レーザ光540は、パッケージ材料自体に励起ビームを集束させるよりもむしろ、サンプルパッケージ598を通過し、焦点595でサンプルパッケージ598内のサンプル590の分子を励起させる。開口部523を有するサンプルプレート520が図に示されているが、サンプルプレートを介した光学調査を可能にするために透明であるなどにより、開口部のないサンプルプレートを利用できることを理解されたい。この場合、プローブ502は、図5に示すように、プローブ502のチップがサンプルプレート520の上面の上に延びることができるサンプルプレートを通るよりもむしろ、サンプルプレートの下側に配置される。
図5はまた、サンプルプレート520の周辺の最高点521から開口部523に隣接する場所(したがって、サンプルプレート520がプレート保持領域428内の筐体410の本体416上に配置されるときにプローブ502に隣接する場所)の最低点527まで傾斜する傾斜(上部)表面をサンプルプレート520が有する方法を示す。さらに、上述のように、プローブ502のチップは、サンプルプレート520がプレート保持領域428内の筐体410の本体416上に配置されたときに、サンプルプレート520の傾斜面の最下点527より上に延びてもよい。そのため、サンプル590(または、より詳細には、サンプル590を含むパッケージ598)は、サンプル590が開口部523上のサンプルプレート520の上側に配置されるとき、プローブ520のチップに接触してもよい。他の構成において、プローブ502のチップは、サンプルプレート520の傾斜面の最下点527を超えて延長しなくてもよい。例えば、プローブ502のチップは、サンプルプレート520の傾斜面の最下点527と同一平面にあるレベルで、またはサンプルプレート520の傾斜面の最下点527より下で末端としてもよい。これらの構成では、サンプル590がサンプルプレート520上に置かれたとき、およびサンプルプレート520が筐体410のプレート保持領域428内に置かれたとき、プローブ502のチップはサンプル590(または、具体的には、サンプル590を含むパッケージ598)に接触しなくてもよい。
再び図4を参照すると、一例では、複数の交換可能なサンプルプレート420(1)ないし(N)が示されている。図示されるように、第2のサンプルプレート420(2)は、平坦な表面に限定された凹部領域425を備えた平坦な表面を含む。サンプルプレート420(2)の平坦な表面上に限定された凹部領域425は、特定のタイプのサンプル(例えば、特定の形状を有するパッケージに含まれるサンプル)を受け入れるように成形されてもよい。たとえば、サンプルはさまざまな形状の容器に梱包されてもよい。例示的な例では、液体医薬品を、静脈内(IV)バッグ、注射器、または他の任意の適切なタイプの容器、パッケージ、またはデバイス内に包装することが可能である。したがって、第1のサンプルプレート420(1)は、IVバッグを収容するように構成されてもよく、一方、第2のサンプルプレート420(2)は、シリンジを収容するように成形された凹部領域425を含んでもよい。サンプルプレート420の例は、傾斜面(例えば、サンプルプレート420(1))またはサンプルプレート420(例えば、サンプルプレート420(2))の平坦な表面に限定された凹部領域425を有するものとして示されているが、少なくともいくつかの態様において、サンプルプレート420は、凹部領域のない平坦な表面、または傾斜していない表面(すなわち、実質的に平坦な表面)を有してもよい。これらの態様において、実質的に平坦な表面を有するサンプルプレート420は、プローブ402がサンプルを分析できる開口部423をさらに含んでもよい。
第2のサンプルプレート420(2)はまた、シリンジ内のサンプルが開口部423(2)の上に位置決めされることが可能となるようにサンプルを含むシリンジの位置を調整するためにオペレータが操作できる複数の位置決めブロック427(1)および427(2)を含むものとして示される。位置決めブロック427(1)および427(2)は、磁気結合機構、ダブテールスロットなどを使用することなどにより、サンプルプレート420(2)にスライド可能に結合または係合してもよい。このようにして、第1のサンプルプレート420(1)を筐体410内に配置して、IVバッグに包装された液体サンプルを調べることにより第1の分析を実行することができる。続いて、オペレータは、第1のサンプルプレート420(1)を筐体410から取り外し、第2のサンプルプレート420(2)と交換して、シリンジに包装された液体サンプルを調べることができる。さらに、いくつかの実行形態において、ベンチトップ分析装置のコンプライアンスコンポーネントは、分析を進める前に(正しい)サンプルプレート420が筐体410内に配置されているかどうかを判定するために、サンプルプレート420の存在を確認できる。コンプライアンスコンポーネントは、追加手段として、または代替手段として、サンプルの存在をチェックして、分析を進める前に(正しい)サンプルが筐体410内に配置されているかどうかを判断してもよい。例示的な例では、オペレータは、ユーザインターフェースへのユーザ入力を介して、IVバッグに包装されたサンプルを分析したいことを示してもよい。IVバッグに包装されたサンプルを収容するように構成された第1のサンプルプレート420(1)を、機械可読コード(例えば、サンプルプレート420(1)に印刷されたコード)に関連付けてもよい。筐体410内に正しいサンプルプレート420(1)を配置すると、筐体410のコードリーダは機械可読コード(例えば、バーコード、クイックレスポンス(QR)コードなど)を読み取り、コードがIVバッグの包装に対応するコードと一致するかどうかを判断してもよい。この情報をコンプライアンスコンポーネントが使用して、サンプルプレート420(1)が正しいサンプル提示コンポーネント420であることによりコンプライアンス規則に準拠しているかどうかを判断してもよい。他の実行形態において、センサ(例えば、光学検出器など)は、サンプルプレート420(例えば、任意のサンプルプレート)が分析が進む前に筐体410内に配置されるというコンプライアンス規則を満たす目的で、筐体410内のサンプルプレート420の存在を検出するように構成されてもよい。重量センサまたは圧力センサを使用して、本明細書で説明する1つまたは複数のコンプライアンス規則を満たすために、サンプルプレート420(1)および/またはサンプルが筐体410内に配置されたかどうか、およびいつ配置されたかを決定してもよい。いくつかの実行形態において、サンプルプレート420は、大規模な製造(例えば、射出成形による)が容易で費用効果の高い比較的安価なプラスチックまたは堆肥化可能な材料で作られるなどの、使い捨てまたは単一目的のサンプルプレート420である。使い捨てサンプルプレート420を、化学療法薬が分析されている状況など、無菌性と清浄度が最も重要な環境で使用してもよい。
ベンチトップ分析装置300は、包装を通して(光学分光法を実行することにより)サンプルを分析するために最適化されてもよい。したがって、典型的に容器/包装に包装されるサンプルは、サンプル590をそのサンプルパッケージ598から取り出すことなく筐体310/410内に配置することができる。これは、透明なパッケージ内の薬剤や医薬品の分析、透明なパッケージに包装された飲食物の分析など、特定の設定でベンチトップ分析装置300/400を使用するオペレータにとって都合が良い。筐体310/410はまた、オペレータが1つの場所から別の場所に簡単に移動できるため、任意の適切な場所(病院、薬局、レストラン、製造工場など)でサンプルの分光分析を行うのに便利である。
図6は、本開示の態様による、サンプルとプローブとのインターフェースの密閉を促進するシステム600の図である。システム600は筐体610を含むことが可能である。筐体610は、サンプルとプローブ602の間のインターフェースを密閉することができる。いくつかの実行形態において、筐体610は、プローブ602およびサンプル提示コンポーネント620を密閉することができる。プローブ602およびサンプル提示コンポーネント620は、コンプライアンスコンポーネント612に通信可能に結合することができる。いくつかの実行形態において、筐体610は、ベンチトップ分析装置の一部として、テーブル、ベンチなどの表面上に載るように構成することができ、プローブ602およびサンプル提示コンポーネント620を支持してもよく、オペレータが筐体610の一部を開いてサンプルプレゼンテーションコンポーネント620にサンプルを配置するのを可能にし、その結果筐体610内のサンプルを分析するためにプローブ602を使用することができ、たとえば、筐体610は密閉型ベンチトップラマン分光計またはその一部などでもよい。
いくつかの実行形態において、プローブ602はサンプルを調べる分析機器用のインターフェースを含むことができ、例えば、ラマン分光計機器において、プローブ602はサンプルに光エネルギーを向けることができる。いくつかの実行形態において、プローブ602は、サンプルに光エネルギーを向けるレンズなどの光学素子を含むことが可能である。一例では、プローブ602の光学素子は、遠方からのサンプルの非接触型光学調査を促進するためにサンプルに光エネルギーを向けるように構成され、例えば、入射ビームの焦点は、プローブ602のチップからの定められた距離である。例えば、開口部を(サンプル提示コンポーネント620の実行形態である)サンプルプレートに限定してもよく、プローブ602を開口部内に配置してもよい。サンプルを開口部の位置のサンプルプレートの上側に配置することが可能である。このようにして、プローブ602は、サンプルの下からサンプルに光エネルギーを向けるように構成される。いくつかの構成では、光学分光法でプローブがサンプルに接触する必要がない場合でも、サンプルの光学分光法の間にプローブ602はサンプルに接触してもよい(本明細書に記載した通り、サンプルが透明なパッケージ内に含まれる場合にサンプルのパッケージへの接触を含む)。例示的な構成では、サンプルをサンプルプレート上に配置し、重力および/またはサンプルプレートの傾斜面、またはサンプルプレートの表面に限定された凹部領域425によってサンプルプレートに対して所定の位置に保持することができる。
いくつかの実行形態において、プローブ602は、光学調査中にサンプルと接触しているプローブ602の最も遠位の部分により、サンプルの接触型光学調査を促進する。サンプルの接触型光学調査を促進する例示的なプローブ602は、球面レンズを有するプローブである。一例では、球形光学素子(またはレンズ)は、サンプルがプローブ602の最も遠位の点に接触する、球形光学素子とサンプルとの界面に位置する入射光ビームの焦点を作成する。球面光学素子は、BallProbe(登録商標)(ワシントン州シアトルのマークメトリクス社製)とすることが可能である。BallProbe(登録商標)によりラマン分光分析を実現可能である。一態様では、BallProbe(登録商標)は、プローブ602を介してその場のラマン分光分析を可能にする。BallProbe(登録商標)を含むベンチトップ分析装置の例では、BallProbe(登録商標)をサンプルに浸したり挿入したりして、サンプルなどに対してラマン分光分析を実行し、前記サンプルの分析調査を開始することが可能である。
一般に、プローブ602は、ラマンスペクトルを捕捉することが可能となるようにサンプル中の分子の原子結合を励起するサンプル、例えば、サンプル調査からの応答の分析調査を促進することができる。その後、ラマンスペクトルを分析することが可能である。ラマンスペクトルの分析は、参照ラマンスペクトルに基づいて行うことが可能である。注目すべきことに、「分光法(スペクトロメトリ)」と「分光法(スペクトロスコピ)」という用語は、わずかに異なる意味合いを持ちうるが、本技術分野ではしばしば互換的に使用される。「分光法(スペクトロメトリ)」という用語は、サンプルの調査を介して引き出されるスペクトル情報に基づいて結果の捕捉、分析、および生成に関して本開示で使用されるが、「分光法(スペクトロメトリ)」はこの点に関してより正しい用語であると信じられている。しかしながら、「分光法(スペクトロメトリ)」という用語は、本開示においてより狭いまたは異なる意味を有すると明示的に示されない限り、関連技術の当業者によって使用される「分光法(スペクトロスコピ)」という用語の一般的な意味を含むものとして扱われる。
一態様では、プローブ602の実行形態は、予想されるサンプル環境に適したほぼ任意の材料で構築することができる。プローブには、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シリコン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの適切なポリマーを含めることが可能である。プローブには、ステンレス鋼、金、または他の金属;ホウケイ酸塩または他のガラス;澱粉または他の炭水化物など;または特定のサンプル環境に適した他のほぼすべての材料などの他の材料が含まれるが、これらに限定されない。さらに、材料を機械加工、焼結、鋳造、射出成形、3D印刷などして、例えばプローブの本体、光学素子シート、シュラウドなどを形成することができる。さらに、いくつかの実行形態において、光学素子は「球面」でもよく、成形プロセスの一部として別個に製造されるか本体に追加され、接着剤で結合され、摩擦または圧入で取り付けられ、機械的に捕捉されることがある。他の実行形態において、「球面」光学素子は、成形プロセスの一部として本体と一致させることができ、例えば、球面光学素子は射出成形により取り外し可能な光学アセンブリを用いて同じまたは異なる材料で形成することができ、また3D印刷により取り外し可能な光学アセンブリを用いて同じまたは異なる材料で形成することが可能である。加えて、取り外し可能な光学アセンブリの本体と同じまたは異なる材料を含む、ほぼすべての適切な材料から「球面」光学部品を製造することができる。適切な材料の非限定的な例には、特定のシナリオに適した光学特性に応じて、ポリマー、ガラス、鉱物などが含まれる。注目すべきは、本明細書で使用される「球面」光学素子または同様の用語は、一般に、球面またはほぼ球面の幾何学形状を有する光学素子、例えばレンズなどを意味する。さらに、本明細書で使用される「球面光学素子」という用語は、球体の少なくとも一部を近似する曲面を含む光学素子の一部を介して光を伝導する任意の光学素子も含み、例えば、光学ガラスの球面が内部に向かって削られて浅い赤道溝が形成されて保持リングなどを捕捉する場合、光が赤道以外の部分を入る/出る限り、本開示の文脈において、結果として生じる光学素子はなお球面光学素子とみなされる。別の例として、射出成形された球面光学素子は、例えばスティック上のロリポップに似た突起を含むことができ、本開示の文脈内では、球面光学素子とみなされる。さらなる例として、2つの個々の半球形部分を含む光学素子も、本開示の範囲内の球面素子と見なすことができる。本明細書で説明するように、プローブ602のレンズ光学素子は球面とは異なる形状であってもよいことを理解されたい。例えば、遠方からのサンプルの非接触型の光学的調査では、プローブチップの最遠点に実質的に平坦な表面を有するレンズなどの非球面光学素子(例えば、レンズ)をプローブ602で利用してもよい。
サンプル提示コンポーネント620は、サンプル(例えば、図4に示されるサンプルプレート420の傾斜面および/または凹部領域425)を保持することが可能なサンプル保持部を含むことができる。一態様では、サンプル提示コンポーネント620は、サンプルステージまたはプレートの制御された動きを可能にする調整機構を含むことができる。さらなる態様では、サンプル提示コンポーネント620は、サンプルステージまたはプレートによって支持されるサンプルとの相互作用の検出を可能にする感知コンポーネントを含むことができる。別の態様では、サンプル提示コンポーネント620は、保持のためのサンプルの配置を可能にするサンプル配置部を含むことができる。例として、サンプル提示コンポーネント620は、液体フローセル、ガスフローセル、サンプルステージ、サンプルプレートなどでもよい。他の例として、サンプル提示コンポーネント620は、マルチウェルプレートをサンプルステージに接続できるマルチウェルプレートコネクタを備えたサンプルステージまたはプレートであり得る。この例示的なサンプルステージまたはプレートは、いくつかの実行形態では、サンプルステージまたはプレートを移動させることができる移動コンポーネントに接続することができ、それによりプローブ602に対してマルチウェルプレートを移動させることができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを順次分析することが可能になる。一態様では、気体または液体のいずれかのフローセルをマニホルド化して、複数の気体/液体ストリーム、たとえば複数のサンプル入力、試薬入力、洗浄剤入力などの処理を可能にする。サンプル提示コンポーネント620は、その中に限定された開口部、および開口部の周りの傾斜面または陥凹領域を有するサンプルプレートを含んでもよい。サンプルプレートの凹部領域は、対応する形状を有するサンプルパッケージを受け入れるように形作られ、パッケージを通してサンプルを調べることができる。
筐体610は、オペレータと、サンプルとプローブ間の界面とを光学的に分離することができる。これにより、オペレータがインターフェース領域から漏れる可能性のある光エネルギーにさらされるリスクを減らすことができる。さらに、筐体610は、インターフェースに入る周囲光を減らすことができ、それにより、ベンチトップ機器の光学検出器に到達する迷光に起因する分析のエラーを減らすことができる。
コンプライアンスコンポーネント612は、筐体610、プローブ602、およびサンプル提示コンポーネント620のうちの1つまたは複数に通信可能に結合することができる。コンプライアンスコンポーネント612は、システム600の態様に関連するコンプライアンス規則を受信することができる。コンプライアンスコンポーネント612は、コンプライアンス規則が満たされていることを決定できる。一態様では、コンプライアンスコンポーネント612は、システム600の態様に関連するコンプライアンス規則の群との同時コンプライアンスを決定することができる。一例として、コンプライアンスコンポーネント612は、プローブ602の側面、サンプル提示コンポーネント620の側面、および筐体610の側面が同時に準拠していることを決定することができる。より詳細な例として、プローブ602は、取り付けられたプローブが指定された分析プロファイルに適合するかどうかの判断に基づいて準拠していると判断され、サンプル提示コンポーネント620は、サンプル提示コンポーネント620上または中でサンプルとの接触がなされたことの検出に基づいて準拠していると判断され、筐体610は、筐体610が閉じられたときの検出に関連するセンサからの出力に基づいて準拠していると判断され、その結果コンプライアンスコンポーネントは、同時に、正しいプローブがオンであり、筐体は閉じられており、プローブ602はサンプル提示コンポーネント620のサンプルと接触しているということを判定することが可能である。別の例として、サンプル提示コンポーネント620は、交換可能なサンプルプレートの形態であってもよく、それにより、オペレータは、筐体610からサンプルプレートを取り外し、別のサンプルプレートと交換することができる。いくつかの実行形態では、コンプライアンスコンポーネント612は、筐体610が閉じていることを判定し、同時にサンプル提示コンポーネント620の存在および/またはサンプルがサンプル提示コンポーネント620の上または中に置かれていることを確認することができる。いくつかの実行形態において、コンプライアンスコンポーネント612は、特定タイプのサンプルのオペレータの入力が与えられると、正しいサンプル提示コンポーネント620が筐体内にあるかどうかを判定してもよい。例えば、交換可能なサンプルプレートは、サンプルプレートがオペレータによってシステム600に入力されたパッケージタイプと一致するかどうかを判断するために読み取られる機械可読コードを有してもよい。コンプライアンスコンポーネント612は、追加手段として、または代替手段として、分析を進める前にサンプルがサンプルプレート上に置かれたことを重量センサから決定してもよい。
いくつかの実行形態において、コンプライアンスコンポーネント612は、1つまたは複数のコンプライアンス規則のコンプライアンスの決定に関するデータへのアクセスを可能にし、例えば、オペレータは筐体が「閉鎖された」と示していないことを示す情報にアクセスでき、プロセッサを含むシステムは、どのプローブがプローブ602などに取り付けられていると思われるかを示す情報を受信できる。
別の態様において、コンプライアンスコンポーネント612は、サンプルの調査を進めることを可能にすることができ、例えば、サンプルへの光エネルギーの放出は、コンプライアンス規則の群の1つ以上の規則が(同時に)満たされると決定するコンプライアンスコンポーネント612に応答して実行することができる。この態様は、例えば、筐体が適切に閉じられていない場合、間違ったプローブが取り付けられている場合、プローブが適切な位置にない/サンプルと接触していない場合などに、レーザエネルギーの放出の機会を減らすことができる。さらに、この態様はトリガーとして機能することが可能で、コンプライアンス規則の群のコンプライアンス規則が同時コンプライアンスに向かって進むと、ラマン分光計はサンプルを調査する準備ができているが、即席のコンプライアンスコンポーネント612がコンプライアンス規則の同時満足があると判断するまではそれをできない。1つまたは複数の規則が非準拠になるさらなる態様では、コンプライアンスコンポーネント612は、同時コンプライアンスが発生していないと判断でき、光エネルギーの放出の有効化を停止でき、例えば、コンプライアンスコンポーネント612は、コンプライアンス規則の群の中のひとつのコンプライアンス規則によって表されるシステム600の条件が満足から不満足に移行する場合にサンプルの調査を中断または終了することができる。例として、筐体が開いている場所、プローブがサンプルと接触していない場所などで、光エネルギーの放出を停止することが可能である。
図7は、本開示の態様による、筐体を含む光学分析装置のサンプルとプローブとのインターフェースの間接的な監視を促進することが可能なシステム700の図である。システム700は筐体710を含むことが可能である。筐体710は、サンプルと分析機器間のインターフェースを密閉することができる。いくつかの実行形態において、筐体710は、プローブ702およびサンプル提示コンポーネント720を密閉することができる。プローブ702およびサンプル提示コンポーネント720は、コンプライアンスコンポーネント712に通信可能に結合され得る。
いくつかの実行形態において、プローブ702は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことが可能である。いくつかの実行形態において、サンプルに光エネルギーを向ける光学素子は、球面光学素子を含むことができる。球面光学素子は、プローブ702を介したラマン分光分析を可能にするBallProbe(登録商標)であってもよい。プローブ702を含む例示的なベンチトップ分析装置は、プローブ702の一部をサンプルに浸したり挿入したりして、サンプルなどに対してラマン分光分析を実行し、前記サンプルの光学調査を開始することができる。
いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント720は、プローブ702を介して調査のためのサンプルを提示することができる。一態様では、サンプル提示コンポーネント720は、サンプルの異なる部分、異なるサンプルなどをプローブ702を介して分析用に提示できるように、プローブ702に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。サンプル提示コンポーネント720およびプローブ702の位置は、例えば、コンプライアンスコンポーネント712を介して、サンプル提示コンポーネント720を介して、接続されたコントローラ/コンピュータなどを介して決定され得る。サンプルが光学検査に適切に方向付けられていることを判断するために陽電子を使用することが可能である。BallProbe(登録商標)が使用される態様では、接触ラマン分光法を実行でき、たとえば、球面光学素子を直接サンプルに対して、またはサンプル内に配置して、サンプルを調べることができる。接触ラマンでは、BallProbe(登録商標)がサンプルに接触して、好ましくは、接触によるBallProbe(登録商標)への損傷なしに分析が可能となるように、プローブ702とサンプルの間の位置を、プローブ702とサンプルの間に加えられる圧力に基づいて、例えばサンプル提示コンポーネント720で測定されるなどして決定することができる。いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント720は、液体フローセル、ガスフローセル、サンプルステージなどを含むことができる。いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント720は、サンプルプレートを含むことができる。いくつかの例示的な実行形態において、サンプル提示コンポーネント720は、マルチウェルプレート、例えば384、96、48、24、12、6ウェルプレートサンプル容器などを含むことができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
筐体710は、オペレータと、サンプルとプローブ702間のインターフェースとを光学的に分離することができる。これにより、光放射、例えば、散乱光や反射レーザ光などをブロックまたは減衰させることによってオペレータの安全性を向上させることが可能となる。さらに、筐体は、ラマン分析でエラーを引き起こす可能性のある、インターフェースに入る周囲光を減らすことができる。いくつかの実行形態において、筐体710は、光学減衰機能、例えば、ラマンスペクトルの捕捉中に検出器に到達する迷光の影響を低減するために周囲光を吸収する塗料および材料を含むことができる。
筐体710は、撮像コンポーネント730および照明コンポーネント740をさらに密閉することができる。撮像コンポーネント730および照明コンポーネント740は、サンプル提示コンポーネント720およびプローブ702の位置決めによって促進されるような、筐体710の内部、具体的には、サンプルとサンプルおよびプローブ702の向きの遠隔観察を可能にすることができる。一態様では、撮像コンポーネント730および照明コンポーネント740は、人間の可視スペクトルでプローブ702へのサンプルの提示を照明および撮像することができる。いくつかの実行形態において、撮像コンポーネント730および照明コンポーネント740は、人間の視覚の通常の範囲外のスペクトル、たとえばUV、IRなどで、プローブ702へのサンプルの提示を照明および撮像することもできる。さらに、撮像コンポーネント730および照明コンポーネント740は、コンプライアンスコンポーネント712に通信可能に結合することができる。これにより、コンプライアンスコンポーネント712は、システム700のコンプライアンス規則に関してイメージングコンポーネント730および照明コンポーネント740の状態を決定することができる。イメージャ/照明器により、オペレータは、筐体710を開く必要なしに、サンプルに対してプローブ702を配置することができる。典型的な従来のベンチトップラマン装置とは対照的に、これによってオペレータはサンプルを筐体に入れ、筐体を閉じてから、サンプルステージまたはプレートおよび/またはラマンプローブチップのイメージングとリモートコントロールを介してサンプルインターフェースと相互に作用することにより、サンプルの異なる部分を調査することが可能となる。一例として、不均一な鉱石サンプルが筐体内に配置される場合、鉱石の第1の場所で分析すると第1の結果を得ることができる。オペレータは、イメージャを介してサンプル/プローブを別の場所に再配置し、2番目の結果をキャプチャすることができる。これは簡単に見えるかもしれないが、筐体を開いてサンプルを直接再配置するのではなく、サンプル/プローブのリモート再配置を有効にすることで大幅に時間を節約することが可能である。さらに、IR、NIR、UVなどの人間の視力を超えるスペクトル領域でイメージングと照明を行うことができ、これによりオペレータは人間の目に直接見えない可能性のある特徴に対してサンプル/プローブを配置することが可能となる。例として、サンゴのサンプルは、UV光で蛍光を発する生物材料を含むことが可能で、これによりオペレータはUV感度の高いイメージャとUV照明を介してプローブ/サンプルを配置することが可能となり、サンゴの選択された場所でラマン分析を行うためにUV照明を停止する。
コンプライアンスコンポーネント712は、筐体710、プローブ702、サンプル提示コンポーネント720、撮像コンポーネント730、照明コンポーネント740などのうちの1つまたは複数に通信可能に結合することができる。コンプライアンスコンポーネント712は、システム700の態様に関連するコンプライアンス規則を受け取ることができる。コンプライアンスコンポーネント712は、コンプライアンス規則が満たされていることを判断できる。一態様では、コンプライアンスコンポーネント712は、システム700の態様に関連するコンプライアンス規則の群との同時コンプライアンスを決定することができる。一例として、コンプライアンスコンポーネント712は、サンプル提示コンポーネント720に対するプローブ702の位置が照明コンポーネント740の照明モードに同時に準拠し、筐体710が動作可能な構成であることを決定することができる。一態様において、コンプライアンス規則の集合の中に同時コンプライアンスが存在するという決定に応じて、コンプライアンスコンポーネント712は、サンプルの調査のために光エネルギーを放出させることが可能である。この態様により、たとえば筐体が適切に閉じられていない場合やプローブが適切な位置にない/サンプルと接触していない場合などに、レーザエネルギーの偶発的な放出の機会を減らすことが可能となる。さらに、この態様はトリガーとして機能することが可能で、群のコンプライアンス規則はサンプルの調査がいつ開始するかを定義する。別の態様では、ラマン分光計の改善された動作にとって有益な条件の存在を判断することによりコンプライアンス規則は分析に役立つことが可能で、例えば、レーザをサンプルに発射させる前に照明源がオフであると判断することにより、コンプライアンスコンポーネント712は分析を妨げる可能性のある筐体内の周囲光を取り除く。さらなる態様では、コンプライアンスコンポーネント712は、規則が非コンプライアンスになったという判定に応じて光エネルギーの放出を無効にすることができ、例えば、コンプライアンスコンポーネント712は、同時コンプライアンスがもはや存在しないと判定し、したがって、光エネルギーの放出の実行を停止することができる。
図8は、本開示の態様による、筐体を含む光学ベンチトップ分析装置のプローブインターフェースのサンプルの直接監視を促進するシステム800を示す。システム800は筐体810を含むことが可能である。筐体810は、サンプルとプローブ間のインターフェースを密閉することができる。いくつかの実行形態において、筐体810は、プローブ802、サンプル提示コンポーネント820、撮像コンポーネント830、および照明コンポーネント840を密閉することができる。プローブ802、サンプル提示コンポーネント820、撮像コンポーネント830、および照明コンポーネント840は、コンプライアンスコンポーネント812に通信可能に結合することができる。
いくつかの実行形態において、プローブ802は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことが可能である。いくつかの実行形態において、サンプルに光エネルギーを向ける光学素子は、球面光学素子を含むことができる。球面光学素子は、プローブ802を介したラマン分光分析を可能にするBallProbe(登録商標)であってもよい。プローブ802を含む例示的なベンチトップ分析装置は、プローブ802の一部をサンプルに浸したり挿入したりして、サンプルなどに対してラマン分光分析を実行し、前記サンプルの光学調査を開始することができる。一態様では、分析のためにサンプルの異なる部分、異なるサンプルなどにアクセスできるように、プローブ802は、サンプル提示820に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。さらに、いくつかの実行形態では、プローブ802の動きは、サンプル提示コンポーネント820による動きに加えて、またはその代わりになり得る。
いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント820は、プローブ802を介して調査のためのサンプルを提示することができる。一態様では、サンプル提示コンポーネント820は、サンプルの異なる部分、異なるサンプルなどをプローブ802を介して分析用に提示できるように、プローブ802に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。前述に留意したように、いくつかの実行形態では、サンプル提示コンポーネント820の動きは、プローブ802による動きに加えて、またはその代わりになり得る。サンプル提示コンポーネント820およびプローブ802間の相対的位置は、例えば、コンプライアンスコンポーネント812を介して、サンプル提示コンポーネント820を介して、接続されたコントローラ/コンピュータなどを介して決定され得る。サンプルが光学検査に適切に方向付けられていることを判断するために相対的位置を使用することが可能である。いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント820は、液体フローセル、ガスフローセル、サンプルステージ、サンプルプレートなどを含むことができる。いくつかの例示的な実行形態において、サンプル提示コンポーネント820は、マルチウェルプレート、例えば384、96、48、24、12、6ウェルプレートサンプル容器などを含むことができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
撮像コンポーネント830および照明コンポーネント840は、サンプル提示コンポーネント820およびプローブ802の位置決めによって促進されるような、筐体810の内部、具体的には、サンプルとサンプルおよびプローブ802の向きの遠隔観察を可能にすることができる。一態様では、撮像コンポーネント830および/または照明コンポーネント840は、人間の可視スペクトルでプローブ802へのサンプルの提示を照明および/または撮像することができる。いくつかの実行形態において、撮像コンポーネント830および照明コンポーネント840は、人間の視覚の通常の範囲外のスペクトル、たとえばUV、IRなどで、プローブ802へのサンプルの提示を照明および撮像することもできる。さらに、撮像コンポーネント830および照明コンポーネント840は、コンプライアンスコンポーネント812に通信可能に結合することができる。これにより、コンプライアンスコンポーネント812は、システム800のコンプライアンス規則に関してイメージングコンポーネント830の状態および照明コンポーネント840の状態を決定することができる。
筐体810は、筐体810の内部と外部を分離することができ、その結果、サンプルの調査に関連する光エネルギーが筐体810の内部に安全に含まれ、筐体810の外部の条件が筐体810の内部におけるサンプル調査を干渉する可能性が低くなる。これにより、光放射をブロックまたは減衰させることによってオペレータの安全性を向上させることが可能となる。さらに、筐体810は、サンプルの光学検査でエラーを引き起こす可能性のある、インターフェースに入る周囲光を減らすことができる。いくつかの実行形態において、筐体810は、光学減衰機能、たとえば、周囲光を吸収または減衰する塗料、材料、および構造を含むことができる。
筐体800はビューポートコンポートメント850を含むことが可能である。ビューポートコンポーネント850は、コンプライアンスコンポーネント812に通信可能に結合することができる。ビューポートコンポーネント850は、筐体810の内部を直接見ることができる筐体810に開口部を含むことができる。一態様では、開口部は、他の特徴、例えば環境制御、通気、レーザ光周波数の放出の制限などに関して筐体810の完全性を維持しながら、筐体810の内部を直接見ることができる窓材を含むことができる。一例として、ビューポートコンポーネント850は、サンプルインターフェースから逃げることができるレーザ光を減衰させるレーザーセーフウィンドウを含むことができる。別の例として、ビューポートコンポーネント850は、光の透過を物理的にブロックできるシャッター、スライドプレートなどを含むことが可能である。この例では、オペレータはサンプルを直接視認して、たとえばサンプルを配置し、その後入力を提供する、たとえば、シャッターをスライドして閉じたり、開始ボタンを押したりでき、分析を開始する前にシャッターを閉じることができる。コンプライアンスコンポーネント812は、シャッターが閉じられたときにレーザエネルギーの放出を可能にするのに対して、シャッターの動作は、実際に、レーザをサンプル上に発射させることもできる。ビューポートコンポーネント850は、いくつかの実行形態では、イメージングコンポーネント830と併せて使用することができ、例えば、ビューポートコンポーネント850を介した可視スペクトルおよび撮像コンポーネント830を介したIR、UVなどのスペクトルの可視化を可能にする。他の実行形態において、ビューポートコンポーネント850が含まれる場合、撮像コンポーネント830を除外することができる。
コンプライアンスコンポーネント812は、筐体810、プローブ802、サンプル提示コンポーネント820、撮像コンポーネント830、照明コンポーネント840、ビューポートコンポーネント850などのうちの1つまたは複数に通信可能に結合することができる。コンプライアンスコンポーネント812は、システム800の態様に関連するコンプライアンス規則を受信することができる。コンプライアンスコンポーネント812は、コンプライアンス規則が満たされていることを判断できる。一態様では、コンプライアンスコンポーネント812は、システム800の態様に関連するコンプライアンス規則の群との同時コンプライアンスを決定することができる。一例として、コンプライアンスコンポーネント812は、サンプル提示コンポーネント820に対するプローブ802の位置が、閉じていることを示すビューポートコンポーネント850に同時に準拠していること、また筐体810が動作可能な構成にあることを決定できる。一態様において、コンプライアンス規則の集合の中に同時コンプライアンスが存在するという決定に応じて、コンプライアンスコンポーネント812は、サンプルの調査のために光エネルギーを放出させることが可能である。この態様により、たとえばビューポートコンポーネント850が適切に閉じられていない場合やプローブが適切な位置にない/サンプルと接触していない場合などに、レーザエネルギーの偶発的な放出の機会を減らすことが可能となる。さらに、この態様はトリガーとして機能することが可能で、群のコンプライアンス規則はサンプルの調査がいつ開始するかを定義する。別の態様では、コンプライアンス規則は、ラマン分光計の改善された動作にとって有益な条件の存在を判断することにより分析に役立つことが可能で、例えば、レーザをサンプルに発射させる前に照明源がオフであると判断することにより、コンプライアンスコンポーネント812は筐体内の周囲光が減少したことを保証する。さらなる態様では、コンプライアンスコンポーネント812は、規則が非コンプライアンスになったという判定に応じて光エネルギーの放出を無効にすることができ、例えば、コンプライアンスコンポーネント812は、同時コンプライアンスがもはや存在しないと判定し、したがって、光エネルギーの放出の実行を停止することができる。
図9は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置内の環境制御を可能にするシステム900を示す。システム900は筐体910を含むことが可能である。筐体910は、サンプルとプローブ902の間のインターフェースを密閉することができる。いくつかの実行形態において、筐体910は、プローブ902、サンプル提示コンポーネント920、撮像コンポーネント930、および照明コンポーネント940を密閉することができる。プローブ902、サンプル提示コンポーネント920、撮像コンポーネント930、および照明コンポーネント940は、コンプライアンスコンポーネント912に通信可能に結合することができる。
いくつかの実行形態において、プローブ802は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことが可能である。いくつかの実行形態において、サンプルに光エネルギーを向ける光学素子は、球面光学素子を含むことができる。球面光学素子は、プローブ902を介したラマン分光分析を可能にするBallProbe(登録商標)であってもよい。プローブ902を含む例示的なベンチトップ分析装置は、プローブ902の一部をサンプルに浸したり挿入したりして、サンプルなどに対してラマン分光分析を実行し、前記サンプルの光学調査を開始することができる。一態様では、分析のためにサンプルの異なる部分、異なるサンプルなどにアクセスできるように、プローブ902は、サンプル提示コンポーネント920に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。
いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント920は、プローブ902を介して調査のためのサンプルを提示することができる。一態様では、サンプル提示コンポーネント920は、サンプルの異なる部分、異なるサンプルなどをプローブ902を介して分析用に提示できるように、プローブ902に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。サンプル提示コンポーネント920およびプローブ902の位置を決定することができる。サンプルが光学検査に適切に方向付けられていることを判断するために陽電子を使用することが可能である。いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント920は、液体フローセル、ガスフローセル、サンプルステージ、サンプルプレートなどを含むことができる。いくつかの例示的な実行形態において、サンプル提示コンポーネント920はマルチウェルプレートを含むことができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
いくつかの実行形態において、システム900は、環境制御コンポーネント960を含むことができる。環境制御コンポーネント960は、筐体910内の環境の制御を可能にする。環境制御コンポーネント960は、コンプライアンスコンポーネント912に通信可能に結合することができる。これにより、デリケートなサンプル、危険なサンプルなどの分析が促進される。一例として、環境制御コンポーネント960は、筐体910内の温度を、例えば氷点下に維持して、氷のサンプルの分析を可能にし、STPで、温度または圧力変動などに関係なく分析を実行できる。別の例として、環境制御コンポーネント960は、揮発性化合物の分析を可能にするために、筐体を換気フード、スクラバーまたは他のろ過などに通気することができる。さらなる例として、環境制御コンポーネント960は、加湿空気から経時的に吸収されるサンプルの水分の変化を監視することにより、経時的にサンプルへの水分の吸収速度を示すために湿度を制御する、例えば、湿度を変化させるようにすることができる。さらに別の例では、環境制御コンポーネント960は、筐体910内の気体環境を、たとえば、ヘリウム、乾燥窒素などで筐体を充填することによって不活性環境を、また一定量の酸素を酸化的イベントなどや反応環境などの分析用の筐体に入れることによって反応環境などを維持することができる。加えて、環境コンポーネント960は、システム900の他のコンポーネントの態様を制御することができ、例えば、サンプル提示コンポーネント920のホットプレートまたはコールドプレート機能の制御、攪拌プレート対応のサンプル提示コンポーネント920のための攪拌プレート運動の制御、例えば、筐体910の内部領域をUV殺菌するための照明コンポーネント940の制御などを行うことができる。
筐体910は、筐体910の内部と外部を分離することができ、その結果、サンプルの調査に関連する光エネルギーが筐体910の内部に安全に含まれ、筐体910の外部の条件が筐体910の内部におけるサンプル調査を干渉する可能性が低くなる。これにより、光放射をブロックまたは減衰させることによってオペレータの安全性を向上させることが可能となる。さらに、筐体は、サンプルの光学検査でエラーを引き起こす可能性のある、インターフェースに入る周囲光を減らすことができる。いくつかの実行形態において、筐体910は、光学減衰機能、たとえば、周囲光を吸収または減衰する塗料、材料、および構造を含むことができる。
筐体910はビューポートコンポートメント950を含むことが可能である。ビューポートコンポーネント950は、コンプライアンスコンポーネント912に通信可能に結合することができる。ビューポートコンポーネント950は、筐体910の内部を直接見ることができる筐体910に開口部を含むことができる。一態様では、開口部は、他の特徴、例えば環境制御、通気、レーザ光周波数の放出の制限などに関して筐体910の完全性を維持しながら、筐体910の内部を直接見ることができる窓材を含むことができる。
筐体910は、撮像コンポーネント930および照明コンポーネント940をさらに密閉することができる。撮像コンポーネント930および照明コンポーネント940は、サンプル提示コンポーネント920およびプローブ902の位置決めによって促進されるような、筐体910の内部、具体的には、サンプルとサンプルおよびプローブ902の向きの遠隔観察を可能にすることができる。一態様では、撮像コンポーネント930および照明コンポーネント940は、人間の可視スペクトルでプローブ902へのサンプルの提示を照明および撮像することができる。いくつかの実行形態において、撮像コンポーネント930および照明コンポーネント940は、人間の視覚の通常の範囲外のスペクトル、たとえばUV、IRなどで、プローブ902へのサンプルの提示を照明および撮像することもできる。さらに、撮像コンポーネント930および照明コンポーネント940は、コンプライアンスコンポーネント912に通信可能に結合することができる。これにより、コンプライアンスコンポーネント912は、システム900のコンプライアンス規則に関してイメージングコンポーネント930および照明コンポーネント940の状態を決定することができる。いくつかの実行形態において、照明コンポーネント940は、筐体910内の滅菌をさらに可能にすることができ、例えば、照明コンポーネント940は、筐体910の内部の一部または全部などを滅菌するのに十分なUV放射を生成することができる。いくつかの実行形態において、環境制御コンポーネント960によってUV滅菌機能を制御することができる。
コンプライアンスコンポーネント912は、筐体910、プローブ902、サンプル提示コンポーネント920、撮像コンポーネント930、照明コンポーネント940、ビューポートコンポーネント950、環境制御コンポーネント960などのうちの1つまたは複数に通信可能に結合することができる。コンプライアンスコンポーネント912は、システム900の態様に関連するコンプライアンス規則を受信することができる。コンプライアンスコンポーネント912は、コンプライアンス規則が満たされていることを判断できる。一態様では、コンプライアンスコンポーネント912は、システム900の態様に関連するコンプライアンス規則の群との同時コンプライアンスを決定することができる。一例として、コンプライアンスコンポーネント912は、サンプル提示コンポーネント920に対するプローブ902の位置が、照明コンポーネント940の照明モードや環境制御コンポーネント960を介した内部ガス環境を決定でき、また筐体910が動作可能な(たとえば、閉じた)構成にあると決定することができる。一態様において、コンプライアンス規則の集合の中に同時コンプライアンスが存在するという決定に応じて、コンプライアンスコンポーネント912は、サンプルの調査のために光エネルギーを放出させることが可能である。この態様により、たとえば筐体が適切に閉じられていない場合やプローブが適切な位置にない/サンプルと接触していない場合などに、レーザエネルギーの偶発的な放出の機会を減らすことが可能となる。さらに、この態様はトリガーとして機能することが可能で、群のコンプライアンス規則はサンプルの調査がいつ開始するかを定義する。別の態様では、コンプライアンス規則は、ラマン分光計の改善された動作にとって有益な条件の存在を判断することにより分析に役立つことが可能である。例として、レーザをサンプルに発射させる前に照明源がオフであると判断することにより、コンプライアンスコンポーネント912は分析を妨げる可能性のある筐体内の周囲光を取り除く。別の例として、環境制御コンポーネント960を介して、サンプルが安定した所定の温度にあると判断することにより、キャプチャされたスペクトルデータは、さまざまな温度でキャプチャされたデータよりも一貫性があり得る。さらなる態様では、コンプライアンスコンポーネント912は、規則が非コンプライアンスになったという判定に応じて光エネルギーの放出を無効にすることができ、例えば、コンプライアンスコンポーネント912は、同時コンプライアンスがもはや存在しないと判定し、したがって、光エネルギーの放出の実行を停止することができる。
図10は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置のサンプルステージの移動を促進するシステム1000を示す。システム1000は、プローブ1002およびサンプル提示コンポーネント1020を含むことができる。プローブ1002およびサンプル提示コンポーネント1020は、お互いに対して、例えば、回転可能にX平面、y平面、およびz平面などにおいて移動することができる。これにより、サンプルをプローブ1002に対して位置決めして、サンプルの特定の位置で光学分析、例えばラマン分光法、IR分光法、UV-Vis分光法などを実行することが可能になる。サンプル提示コンポーネント1020が複数のサンプルを含む別の態様では、1つまたは複数の複数のサンプルの光学分析を実行可能にするためにこれらのサンプルをプローブ1002に対して配置することができる。
いくつかの実行形態において、プローブ1002は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことが可能である。いくつかの実行形態において、サンプルに光エネルギーを向ける光学素子は、球面光学素子を含むことができる。球面光学素子は、プローブ1002を介したラマン分光分析を可能にするBallProbe(登録商標)であってもよい。プローブ1002を含む例示的なベンチトップ分析装置は、プローブ1002の一部をサンプルに浸したり挿入したりして、サンプルなどに対してラマン分光分析を実行し、前記サンプルの光学調査を開始することができる。一態様では、分析のためにサンプルの異なる部分、異なるサンプルなどにアクセスできるように、プローブ1002は、サンプル提示コンポーネント1020に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。
いくつかの実行形態において、プローブチップは消耗品または交換可能であってよい。これは、洗浄可能なプローブチップの代わりに、またはそれに加えて行うことができる。洗浄せずにプローブチップを繰り返し使用すると、プローブチップの状態が変化し、キャプチャされた結果が変わる可能性があることが理解されよう。一例として、プローブチップがタールと接触すると、結果的にタールがプローブの光学素子に付着し、機器の次の分析実行で正確な結果が得られなくなる可能性がある。これらの状況では、チップを洗浄または交換できる。ある態様では、これは筐体で発生する可能性がある。さらに、いくつかのサンプルは特定のタイプのチップに関連付けることができ、たとえば、濃フッ化水素酸のサンプリングは、ガラスレンズのプローブチップよりもプラスチックレンズのプローブチップを用いてより適切に実行できる。別の例として、第1の分析には第1の焦点深度が望ましく、別の分析には異なる第2の焦点深度が望ましいことがある。開示された主題は、プローブチップの洗浄を可能にする洗浄成分を含むことができる。さらに、開示された主題は、消費されたプローブチップの交換、分析に適したチップの交換などを可能にする複数の他のプローブチップを含むことができる。例として、タールに浸したプローブチップをクリーニングコンポーネントに移動し、別のプローブチップで置き換えることができる。これにより、第1のチップの洗浄中に分析を続行することが可能である。別の例では、損傷したチップを廃棄し、交換用チップを一連のチップから取り出すことができる。さらなる例では、第1の分析には第1のチップを使用し、その後、筐体を開く必要なしに第2の分析に第2のチップを使用することができる。さらに、コンプライアンスコンポーネントは、いくつかの実行形態では、プローブチップの状態をチェックして、例えば自己診断、較正など、チップの交換が必要かどうかを判断することができる。
したがって、いくつかの実行形態において、プローブ1002は消費可能な光学素子コンポーネント1004を含むことができる。一態様では、消費可能な光学素子コンポーネント1004は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことができる。一例として、消費可能な光学素子コンポーネント1004は、プローブ1002に接続された球状光学素子を備えた消費可能なチップである。そのため、消費可能な光学素子コンポーネント1004が汚れ、損傷し、決定された光学分析などに適さないなどの場合、消費可能な光学素子コンポーネント1004を投棄し、交換可能で消費可能な光学素子コンポーネント1004をプローブ1002に接続してさらに分析を進めることができる。一例として、使い捨てピペットチップを繰り返し使用できる限りにおいて、相互汚染、チップの損傷、チップの汚れなどを予防するために使い捨てクロスチップを交換することが望ましい場合があるなどという点で、使い捨てピペットチップは消費可能な光学素子コンポーネント1004に類似していてもよい。同様に、消費可能な光学素子コンポーネント1004は、消費可能な光学素子コンポーネント1004を別の消費可能な光学素子コンポーネント1004と交換する必要があると判断されるまで、光学素子の継続使用を可能にする。一態様では、交換可能で消費可能な光学素子コンポーネント1004は、交換される消費可能な光学素子コンポーネント1004と同じ、類似、または異なっていてもよい。
さらに、いくつかの実行形態において、消費可能な光学素子コンポーネント1004は、ほぼあらゆる材料で構築することができる。消費可能な光学素子コンポーネント1004は、適切なポリマーを含むことができる。消費可能な光学素子コンポーネント1004は、ステンレス鋼、金、または他の金属;ホウケイ酸塩または他のガラス;澱粉または他の炭水化物など;または特定のサンプル環境に適したほぼすべての他の材料などの他の材料を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、材料を機械加工、焼結、鋳造、射出成形、3D印刷などして、例えば消費可能な光学素子コンポーネント1004の本体、光学素子シート、シュラウドなどを形成することができる。一例として、消費可能な光学素子コンポーネント1004は、プローブ1002の受信端に摩擦圧入によって保持されることを可能にするのに十分に高い摩擦係数を有するポリマー体を含むことができる。別の態様では、消費可能な光学素子コンポーネント1004のいくつかの実行形態は、ほぼ球形となり得る光学素子を含むことができる。光学素子は、成形プロセスの一部として、接着剤で接着され、摩擦または圧入で取り付けられ、機械的に捕捉されるなどにより、別個に製造され、消費可能な光学素子コンポーネント1004の本体に追加され得る。他の実行形態では、球面光学素子は、成形プロセスの一部として本体と同時成形することができ、例えば、球面光学素子は、射出成形などにより、消費可能な光学素子コンポーネント1004本体と同じまたは異なる材料で形成することができ、3D印刷を介して消費可能な光学素子コンポーネント1004と同じまたは異なる材料で形成することができる。さらに、消費可能な光学素子コンポーネント1004の本体と同じまたは異なる材料を含む、ほぼすべての適切な材料から球面光学素子を製造することができる。適切な材料の非限定的な例には、特定のシナリオに適した光学特性に応じて、ポリマー、ガラス、鉱物などが含まれる。本明細書に上記で留意したように、「球面」光学素子または同様の用語は、球面またはほぼ球面の幾何学形状を有する光学素子、例えばレンズなどを指す。さらに、本明細書で使用される「球面光学素子」という用語は、球体の少なくとも一部に近似する曲面を含む光学素子の一部を介して光を伝導する任意の光学素子も含むことができる。例として、2つの個々の、一般に半球形部分を含む光学素子も、本開示の範囲内の球面素子と見なすことができる。
いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント1020は、プローブ1002を介して調査のためのサンプルを提示することができる。一態様では、サンプル提示コンポーネント1020は、サンプルの異なる部分、異なるサンプルなどをプローブ1002を介して分析用に提示できるように、プローブ1002に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。サンプル提示コンポーネント1020およびプローブ1002の位置を決定することができる。サンプルが光学検査に適切に方向付けられていることを判断するために陽電子を使用することが可能である。いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント1020は、液体フローセル、ガスフローセル、サンプルステージ、サンプルプレートなどを含むことができる。いくつかの例示的な実行形態において、サンプル提示コンポーネント1020はマルチウェルプレートを含むことができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
サンプル提示コンポーネント1020の移動は、ステージモーションコンポーネント1022によって実行可能になる。一態様では、ステージモーションコンポーネント1022は、例えば、サーボモータ、圧電アクチュエータなどを含むことができ、サンプル配置コンポーネント1026の移動を可能にする。サンプル配置コンポーネント1026は、サンプル提示コンポーネント1020の基準点に関して静的として扱うことができる場所でのサンプルの位置決めを促進することができ、その結果、サンプル提示コンポーネント1020の動きは、サンプル配置コンポーネント1026によって位置決めされたサンプルの動きと相関させることが可能である。一態様では、サンプル配置コンポーネント1026は、マルチウェルプレート、気体および/または液体用のフローセル、機械式グリッパーアセンブリ、接着剤、吸引グリッパーアセンブリなどを含むことができ、固体、液体、または気相の少なくとも1つであるサンプルの配置を可能にし、その結果、サンプル提示コンポーネント1020は光学分析のためにプローブ1002にサンプルを提示できる。一例として、岩片は、一片の両面テープを介してサンプルステージ、例えば、サンプル配置コンポーネント1026に接着させることができ、ステージモーションコンポーネント1022は、プローブ1002の位置/動きに対する位置に岩を移動させることができ、消費可能な光学素子1004の球面光学系が、ラマン分析のために岩石の所望の部分にレーザ光を通過させるのを可能にする。さらに、サンプル提示コンポーネント1020は、プローブ1002とサンプルとの間の相互作用を決定することが可能なステージ相互作用コンポーネント1024を含むことができる。一態様では、ステージ相互作用コンポーネント1024は、いつプローブ1002がサンプルと接触するか、サンプル、例えばプローブ1002が浸漬される液体または気体サンプルなどの所定の距離に位置しているか、サンプルに対して決まった角度にあるか、などを決定することができる。一例として、BallProbe(登録商標)が装備された消費可能な光学素子コンポーネント1004を接触ラマン分析に使用する場合、BallProbe(登録商標)チップをサンプルと物理的に接触させることが可能である。ステージ相互作用コンポーネント1024は、いつ接触が発生したかを判断できる。この決定された接触は、コンプライアンス規則の同時満足度を決定するのを支援するために、コンプライアンスコンポーネント、例えば612、712、812、912などによって使用され得る。さらに、この決定された接触は、BallProbe(登録商標)が固体サンプルなどに接触している間、例えば、追加の圧力を介して破砕する、横方向の動きによって傷をつけたりしてBallProbe(登録商標)光学素子に損傷を与える可能性のあるプローブ1002とサンプル提示コンポーネント1020の間の追加の動きを止めるために使用することができる。一例として、バネ付勢圧力センサは、付勢バネによって及ぼされる付勢圧力を超えることなく接触が行われたことを判定することができる。別の例として、サンプル提示コンポーネント1020とプローブ1002との間の距離を決定するために超音波近接センサを使用することができ、これをモデルと共に使用してサンプルまでのプローブチップの距離を決定することができる。他の多数の例が当業者によって容易に認識され、そのような例はすべて、明確さおよび簡潔さのために明示的に列挙されていないものの、本開示の範囲内にある。
図11は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置用のプローブの交換可能な光学素子コンポーネントの洗浄または交換を可能にするシステム1100を示す。システム1100は、プローブ1102およびサンプル提示コンポーネント1120を含むことができる。プローブ1102およびサンプル提示コンポーネント1120は、お互いに対して、例えば、回転可能にx平面、y平面、およびz平面などにおいて移動することができる。これにより、サンプルをプローブ1102に対して位置決めして、サンプルの決定された位置での光学分析を可能にすることができる。サンプル提示コンポーネント1120が複数のサンプルを含む別の態様では、1つまたは複数の複数のサンプルの光学分析を実行可能にするためにこれらのサンプルをプローブ1102に対して配置することができる。
いくつかの実行形態において、プローブ1102は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことが可能である。いくつかの実行形態において、サンプルに光エネルギーを向ける光学素子は、球面光学素子を含むことができる。球面光学素子は、プローブ1102を介したラマン分光分析を可能にするBallProbe(登録商標)であってもよい。プローブ1102を含む例示的なベンチトップ分析装置は、プローブ1102の一部をサンプルに浸したり挿入したりして、サンプルなどに対してラマン分光分析を実行し、前記サンプルの光学調査を開始することができる。一態様では、分析のためにサンプルの異なる部分、異なるサンプルなどにアクセスできるように、プローブ1102は、サンプル提示1120に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。
いくつかの実行形態において、プローブ1102は、交換可能な光学素子コンポーネント1104を含むことができる。一態様では、交換可能な光学素子コンポーネント1104は、サンプルに光エネルギーを向けるための光学素子を含むことができる。一例として、交換可能な光学素子コンポーネント1104は、プローブ1102に接続された球状光学素子を備えた交換可能なチップである。そのため、交換可能な光学素子コンポーネント1104が汚れ、損傷し、決定された光学分析などに適さない場合、第1の交換可能な光学素子コンポーネント1104を取り外し、第2の交換可能な光学素子コンポーネント1104をプローブ1102に取り付けて、さらに分析を進めることができる。
一態様では、これにより、いくつかの交換可能な光学素子コンポーネントの特性に基づいて、異なる交換可能な光学素子コンポーネントを回転させて使用することが可能になる。一例として、第1の交換可能な光学素子コンポーネントはサファイアレンズを有し、第2の交換可能な光学素子コンポーネントはプラスチックレンズを有することができる。第2の交換可能な光学素子コンポーネントは、第1の交換可能な光学素子コンポーネントのサファイアレンズを必要としない条件で使用でき、たとえば、プラスチックレンズの損傷はサファイアレンズの損傷よりも少ないため)、しかしながら、分析がサファイアレンズの使用により適していると判断される場合、第2の交換可能な光学素子コンポーネントは、第1の交換可能な光学素子コンポーネントと交換することができる。サファイアレンズを用いた分析が実行された後、第1の交換可能な光学素子コンポーネントは、第2の交換可能な光学素子コンポーネントと再交換することができる。
さらに、いくつかの実行形態において、システム1100は、交換可能な光学素子コンポーネントストレージ1106(例えば、容器)を含むことができる。交換可能な光学素子コンポーネントストレージ1106は、交換可能な光学素子コンポーネント1104と交換することが可能な交換可能な光学素子コンポーネントを記憶することができる。一態様では、交換可能な光学素子コンポーネントストレージ1106は、使い捨てまたは消費可能な光学素子コンポーネントの供給を記憶することができる。別の態様では、交換可能な光学素子コンポーネントストレージ1106は、他の交換可能な光学素子コンポーネントを記憶することができる。例として、最新のコンピュータ数値制御(CNC)フライス盤には、フライス加工ツールの迅速かつ自動化された交換を可能にするタレットシステムを装備でき、同様に、交換可能な光学素子コンポーネントストレージ1106は、交換可能な筐体内の光学素子コンポーネント、たとえば110、310、610-910などの迅速かつ自動化された交換を可能にする。
いくつかの実行形態において、プローブ1102は、光学素子洗浄コンポーネント1108を使用して、プローブ1102の光学素子を洗浄することができる。いくつかの実行形態にいて、光学素子洗浄コンポーネント1108は、プローブ1102の光学素子が、例えば、較正、強度補正、フラットフィールド技術、波長位置合わせ技術などを介して清浄であることを検証することができる。一例として、光学素子洗浄コンポーネント1108は、油サンプルでラマンスペクトルを取得する分析実行間で溶媒に浸したプローブチップを超音波処理することができ、そこではプローブチップから油をすすぐことができる、例えば、油と接触する光学素子を洗浄して交換可能な光学素子コンポーネント1104を再利用することが可能になる。光学素子の清浄度は、再利用する前に検証することが可能である。光学素子の清浄度が低下した場合、光学素子を再洗浄して検証することができ、またはいくつかの実行形態において、交換可能な交換可能な光学素子コンポーネント1104と交換することができる。
いくつかの実行形態において、交換可能な光学素子コンポーネント1104は、ほぼあらゆる材料で構築することができる。交換可能な光学素子コンポーネント1104は、適切なポリマーを含むことができる。交換可能な光学素子コンポーネント1104は、ステンレス鋼、金、または他の金属;ホウケイ酸塩または他のガラス;澱粉または他の炭水化物など;または特定のサンプル環境に適したほぼすべての他の材料などの他の材料を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、材料を機械加工、焼結、鋳造、射出成形、3D印刷などして、例えば交換可能な光学素子コンポーネント1104の本体、光学素子シート、シュラウドなどを形成することができる。別の態様では、交換可能な光学素子コンポーネント1104のいくつかの実行形態は、ほぼ球形となり得る光学素子を含むことができる。さらに、交換可能な光学素子コンポーネント1104の本体と同じまたは異なる材料を含む、ほぼすべての適切な材料から球面光学素子を製造することができる。本明細書に上記で留意したように、球面光学素子または同様の用語は、球面またはほぼ球面の幾何学形状を有する光学素子、例えばレンズなどを指す。さらに、本明細書で使用される球面光学素子という用語は、球体の少なくとも一部に近似する曲面を含む光学素子の一部を介して光を伝導する任意の光学素子も含むことができる。
いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント1120は、プローブ1102を介して調査のためのサンプルを提示することができる。一態様では、サンプル提示コンポーネント1120は、サンプルの異なる部分、異なるサンプルなどをプローブ1102を介して分析用に提示できるように、プローブ1102に対して、例えば、x軸、y軸、z軸上を、回転するなどして移動することが可能である。サンプル提示コンポーネント1120およびプローブ1102の位置を決定することができる。サンプルが光学検査に適切に方向付けられていることを判断するために陽電子を使用することが可能である。いくつかの実行形態において、サンプル提示コンポーネント1120は、液体フローセル、ガスフローセル、サンプルステージ、サンプルプレートなどを含むことができる。いくつかの例示的な実行形態において、サンプル提示コンポーネント1120はマルチウェルプレートを含むことができる。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
サンプル提示コンポーネント1120の移動は、ステージモーションコンプ1122により可能となる。ある態様では、ステージモーションコンプ1122は、サンプル配置コンポーネント1126の移動を可能にすることができる。サンプル配置コンポーネント1126は、サンプル提示コンポーネント1120の基準点に関して静的として扱うことができる場所でのサンプルの位置決めを促進することができ、その結果、サンプル提示コンポーネント1120の動きは、サンプル配置コンポーネント1126によって位置決めされたサンプルの動きと相関させることが可能である。
さらに、サンプル提示コンポーネント1120は、プローブ1102とサンプルとの間の相互作用を決定することが可能なステージ相互作用コンポーネント1124を含むことができる。一態様では、ステージ相互作用コンポーネント1124は、いつプローブ1002がサンプルと接触するか、サンプル、例えばプローブ1102が浸漬される液体または気体サンプルなどの所定の距離に位置しているか、サンプルに対して決まった角度にあるか、などを決定することができる。この決定された相互作用は、コンプライアンス規則の同時満足度の決定を支援するために、コンプライアンスコンポーネント、例えば612、712、812、912などによって使用され得る。さらに、この決定された相互作用は、プローブ1102とサンプル提示コンポーネント1120との間の追加の動きを止めるために使用することができる。
図12は、本開示の態様による、システム1200の動作制御のためのユーザインターフェース1260を提供して分析結果を見るための筐体1210およびそれに結合された(ディスプレイ付属)コンピュータ1250を含む例示的なシステム1200を示す。本明細書で説明されるように、筐体1210は、筐体内のサンプルの光学分光法を実行するために少なくともプローブ1202、サンプル提示コンポーネント1220、およびコンプライアンスコンポーネント1212を含んでもよい。
図12に示すように、オペレータは、1つまたは複数の入力デバイス(たとえば、マウス、キーボード、タッチスクリーンなど)を使用して筐体1210に(有線または無線通信を介して)結合されたコンピュータ1250と対話してもよく、コンピュータ1250のディスプレイはユーザインターフェース1260を提供してもよい。オペレータは、システム1200の電源を入れ、筐体1210内にサンプルを配置して、光学分光法中にプローブ1202がサンプルを光学的に調査できるようにサンプルおよびプローブ1202を位置決めしてもよい。オペレータは、筐体1210の蓋を閉じて、ユーザインターフェース1260との対話を開始してもよい。コンプライアンス1212コンポーネントは、光学分光法が筐体1210内で実行される前に1つまたは複数のコンプライアンス規則が満たされる(例えば、筐体1210が閉じられる)ことを保証してもよい。
ユーザインターフェース1260は、1261で、特定のユーザがシステム1200によって維持されているユーザアカウントにログインしていることを示してもよい。これを、オペレータが提供する資格情報(例えば、ユーザー名とパスワード)、生体認証(例えば、指紋、虹彩スキャン、音声認識など)の識別などのあらゆる適当な技術、またはオペレータを認証するための他のあらゆる適当な技術によって達成してもよい。オペレータ/ユーザを特定の分析に関連付けることにより、個々のオペレータの統計を収集して、手順および/またはプロトコルなどに準拠しているかどうかを判断することができる。さらに、(コンプライアンスコンポーネントによって使用される)コンプライアンス規則は、ベンチトップ分析装置のオペレータがユーザアカウントにログインしたことの判断に関連してもよい。したがって、コンプライアンスコンポーネントは、この規則が満たされない限り、および満たされるまで(たとえば、オペレータがユーザアカウントにログインしない限り、およびログインするまで)、プローブ1202を介した光エネルギーの放出を実行させない。
ユーザインターフェース1260は、オペレータが複数の利用可能な種類のサンプルのうちの1つを選択するための第1のセクション1262を提示してもよい。図12の例では、サンプルタイプは、複数の利用可能なタイプの薬剤(または医薬品)の形態であるが、システム1200はあらゆるタイプのサンプルを分析するように構成することが可能で、薬剤に限定されない。例えば、システム1200は、複数の種類の食物、または任意の他の種類のサンプルのデータベースを維持してもよい。いずれにしても、図12の例は3つの薬剤を示しているが、システム1200は、サンプルの種類および/またはサンプルの濃度を検証する目的でオペレータが選択できる任意の適切な数の異なるサンプルの種類(例えば、薬剤の種類)のデータベースを維持できることを理解されたい。一例において、オペレータは、抗生物質であるセファゾリンなどの薬物に対応し得る選択薬剤セクション1262において薬剤1を選択してもよい。
ユーザインターフェース1260は、サンプルの種類(例えば、薬剤のタイプ)の選択に加えて、またはそれに続いて、ミリリットル(ml)単位の過剰充填量などのサンプル(例えば、薬剤)の過剰充填量をオペレータが選択するための第2セクション1264を提示してもよい。例では、オペレータは10mlの過剰充填を選択してもよい。分析されたサンプルのタイプに応じて、サンプルの種類またはカテゴリに適用できない場合に過剰充填セクション1264を省略してもよい。
ユーザインターフェース1260は、追加的に、または薬剤および過剰充填量の選択に続いて、オペレータがmlあたりのマイクログラム(メグ)またはmlあたりのミリグラム(mg)単位の濃度などのサンプル(例えば、薬剤)の濃度を選択するために第3のセクション1266を提示してもよい。例では、オペレータは100mg/mlの濃度を選択してもよい。いくつかの実行形態において、第1のセクション1262でのサンプルの種類の選択により、他のセクションの他のパラメータに、選択されたサンプルの種類の既知の値が自動入力されてもよい。たとえば、サンプルの種類のデータベースには、特定のサンプルの種類(フェンタニルなど)に対して事前に限定された単一の濃度が含まれる場合がある。この例では、オペレータは第1のセクション1262で目的のサンプルの種類を選択し、残りのパラメータ(例えば、濃度)には、そのサンプルの種類用にデータベースで指定された事前に定義されたひとつの濃度などの既知の値を自動入力してもよい。これにより、ユーザインターフェース1260の1つまたは2つのボタンを選択するだけで、オペレータはサンプルの光学分光法を実行可能になることにより、オペレータ用のユーザインターフェースを簡素化することができる。
サンプル(例えば、薬剤)、過剰充填量、および選択された濃度をもとに、オペレータは検証ボタン1268(例えば、またはユーザインターフェース1260上のソフトボタンとして実装されたスタートボタン)を選択してもよい。検証ボタン1268を選択すると、筐体1210内のプローブ1202を介してサンプルの光学分光法を実行してもよく、ユーザインターフェース1260の結果セクション1270に分析の1つまたは複数の結果を提示してもよい。結果セクション1270は、(薬剤のタイプなどの)サンプルのタイプが光学分光法を通して(たとえば、取得されたラマンスペクトルがサンプルのタイプの既知のラマンスペクトルと一致することを判定することによって)検証されるかどうか、および/またはサンプルの濃度は、光学分光法を通して(たとえば、取得されたラマンスペクトルの強度の関数であるアルゴリズムを使用して)検証されるかどうかを示してもよい。実行中の例では、システム1200は、筐体1210内に配置されたサンプルは実際に操作者によって選択された薬剤(例えば、薬剤1:セファゾリン)であり、実際に操作者によって選択された濃度(例えば、100mg/ml)であることを実証する。サンプルがオペレータによって選択されたサンプルのタイプであると検証されなかった場合、結果セクション1270は、「検証されていない」などの異なる出力によってその程度を示してもよい。様々なセクション1262、1264、1266、1270が単一のユーザインターフェース1260に示されているが、これらのセクションは一連の連続したユーザインターフェースで提示されてもよいことを理解されたい。
オペレータが、第1のサンプルに対して選択された同じタイプ、過剰充填、および濃度の追加のサンプルを検証したい場合、システム1200はオペレータの選択を維持でき、オペレータは単に筐体1210の蓋を開け、以前分析されたサンプルを(同じ過剰充填量および同じ濃度の)同じタイプのサンプルであると思われる別のサンプルと交換し、筐体1210の蓋を閉じ、次のサンプルのために検証ボタン1268を選択してもよい。これにより、オペレータはバッチ処理を実行して、分析のパラメータを選択するための追加のユーザ入力ステップなしに、複数のサンプル(またはその濃度)を連続的に検証することが可能である。追加手段として、または代替手段として、オペレータが異なるタイプのサンプル(たとえば、異なる薬物)を分析したい場合、オペレータは、ユーザインターフェース1260上の新しい薬剤ボタン1272を選択でき、その後、オペレータは薬剤のタイプ、過剰充填量、および新しいサンプルの濃度を選択してもよい。
本明細書に記載のシステム(例えば、システム1200)の例示的な用途は医療分野にあり、ここではオペレータは、患者用に薬を調剤する薬局の技術者であり得る。処方は、生理食塩水に混合したヒドロモルフォンの60mlシリンジを患者用に充填することを示している。薬局の技術者は、所定の混合物でシリンジを満たし、シリンジを筐体1210に入れ、サンプルタイプを「ヒドロモルフォン」として選択し(必要に応じて過剰充填および濃度を選択し)、検証ボタン1268を選択して、シリンジ内のサンプルが実際にヒドロモルフォンであること、および/またはサンプルの濃度がオペレータによって指定された濃度であることを確認することができる。そのようなシステムの多くの可能な最終用途が考えられる。例えば、システム1200を使用して、例えば、薬剤が病院または薬局の設定全体を移動する際に薬剤のサンプルをその持続期間の任意の段階でテストすることにより、薬剤の盗用を捕らえることが可能である。これにより、同様に、患者が正しい薬剤と薬剤の正しい投与量を得ていることを保証してもよい。
他の業界のアプリケーションを含む他のアプリケーションも考えられる。例えば、図12を参照して説明したものと同様の検証アプローチが食品業界で利用でき、たとえば、レストランでは、在庫が正しいことを確認するために、食品が品質目的で特定のタイプおよび/または濃度であるかどうかを判断する必要がある。別の例として、本明細書に記載のサンプル検証アプローチを使用して、診断アッセイの制御条件を確認することができる。偽造品の識別および/または集中は、ここで説明するサンプル検証アプローチを使用して検証することもできる。偽造品の例には、オイル(例:食品、石油など)、ゴム(例:タイヤ用)、骨董品、武器などが無制限に含まれる。実際、光学分光法を使用して、ボールベアリング、飲料、生体サンプル、血液、大麻製品、セラミック、衣類、作物、硬化剤、環境汚染物質、爆発物、飼料製品、食品、除草剤、宝飾品、液体、酒類、生物、ローション、高級品、医薬品、金属、栄養補助食品、油、香水、パーソナルケア製品、農薬、石油、石油由来の液体、医薬品、プラスチック、ポリイソシアネート、貴金属、試薬、ゴム、繊維、熱可塑性エラストマー、熱硬化性ポリマーなどのさまざまな商品に無制限に関連する多くの異なるタイプのサンプルのタイプおよび/または濃度を検証できる。
本明細書に記載のシステム(例えば、システム1200)は、診断などの他の方法で使用してもよく、結果セクション1270は、筐体1210内のサンプルの光学分光法に応じて追加および/または異なる結果を提示してもよいことを理解されたい。たとえば、オペレータは、事前にサンプルタイプ(たとえば、薬剤)を選択する必要はなく、代わりに、未知のサンプルの分析(たとえば、光学分光法)を単に開始してもよい。この例では、結果セクション1270は、光学分光法を使用してどのタイプのサンプルが検出されたか、およびそのサンプルの濃度を指定してもよい。この構成では、ラマンスペクトルのデータベースを使用して分析結果を比較し、サンプルの種類とサンプルの濃度を特定してもよい。場合によっては、結果セクション1270は、特定の材料またはサンプルタイプの「指紋」または「署名」である、サンプルのラマン分光法を実行することで得られたラマンスペクトルを提示してもよい。
上記の例示的なシステムを考慮して、開示された主題に従って実行することが可能な例示的なプロセスは、図13ないし図17のフローチャートを参照してよりよく理解することができる。説明を容易にするために、本明細書で開示される例示的なプロセスは、一連の行為として提示および説明されるが、しかし、いくつかの行為は、異なる順序で、および/または本明細書に示され且つ説明された他の行為と同時に発生する可能性があるため、請求される主題は行為の順序によって制限されないことを理解および認識されたい。例えば、本明細書で開示される1つまたは複数の例示的なプロセスは、代替手段として、状態図などの一連の相互に関係する状態またはイベントとして表され得る。さらに、相互作用図は、異なるエンティティがプロセスの異なる部分を実行するとき、開示された主題によるプロセスを表してもよい。さらに、説明された例示的なプロセスを主題の仕様に従って実行するために、示されたすべての行為が必要とされるわけではない。さらに、本明細書で説明する1つまたは複数の態様を達成するために、開示された例示的なプロセスのうちの2つ以上を互いに組み合わせて実行することができる。本明細書を通じて開示された例示的なプロセスは、製造物(例えば、コンピュータ可読媒体)に保存することができ、したがって実行のためにそのようなプロセスをコンピュータに移送および転送するのを可能にし、またプロセッサにより、またはメモリ内のストレージのために実行するのを可能にすることをさらに理解されたい。
図13は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置の規則の充足に基づいて、光学調査エネルギーの放出を促進するプロセス1300を示す。1310で、プロセス1300は、光エネルギーの放出を可能にすることを含むことができる。その可能にする操作は、規則が満たされていることの決定に応答して実行でき、その規則は筐体の動作可能な構成に関する。
一態様では、ラマン分光計は、サンプル内またはサンプル上に光エネルギーを放出することにより、サンプルを調べることができる。サンプルの分子組成に特徴的なサンプルから光エネルギーを戻すことができる。筐体の動作可能な構成に関する規則は、蓋が筐体の本体に対して閉じた位置にあるときに満たされるように決定することができる。一態様では、これにより、分析を続行させる前に、手順、許容差、および安全対策の指定を自動的に監視させることが可能となる。例として、接触センサは、筐体が閉じていることを確認してから、レーザ光を放出させてサンプルを調べることができ、それにより筐体がオペレータを保護するために閉じられていない間レーザ放出を防止することができる。
1320で、プロセス1300は、規則の満足の欠如の決定に応じて、光エネルギーの放出を無効にすることを含むことができる。一態様では、規則がもはや満たされないという決定に応じて、光エネルギーを停止または分流させることができる。コンプライアンスコンポーネント、たとえば612、712、812、912などは、さまざまなセンサ、モニタ、ユーザ入力などから入力を受信して、光エネルギーのホールドの開放を調整して、分析を開始する、または、進行中の分析を停止することができる。
一例として、オペレータは、接触センサを備えた筐体にサンプルを入れて、筐体の蓋の閉鎖を検出することができる。サンプルオペレータは、サンプル(例えば梱包されたサンプル)をサンプルプレゼンテーションコンポーネントの上または中(例えばサンプルプレート上)に配置し、オペレータは筐体の蓋を閉じて分析を開始できる。この例では、コンプライアンスコンポーネントは、分析を進める前に筐体が適切に閉じられていると判断することが可能である。さらに、規則が「順守中」から「非順守」に移行する(例えば、筐体が開かれる)場合、ブロック1320で検証ビームを遮断することができる。このことは、ベンチトップ分析装置のオペレータの保護、機器の光学センサの保護、データ品質の確保などに役立つ。図14は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置の規則の充足に基づいて、光学調査エネルギーの放出を促進するプロセス1400を示す。1410で、プロセス1400は、光エネルギーの放出を可能にすることを含むことができる。可能にする操作は、第1の規則を含む規則の同時満足度の判断に応じて実行できる。第1の規則は、ラマン分光プローブの光学素子とサンプルの間の接触の判断に関連してもよい。第1の規則は、筐体が閉じているという判断に関連していてもよい。
一態様では、ラマン分光計は、サンプル内またはサンプル上に光エネルギーを放出することにより、サンプルを調べることができる。サンプルの分子組成に特徴的なサンプルから光エネルギーを戻すことができる。接触に関連する第1の規則は、プローブ、たとえばプローブ102、302、402、502、602、702、802、902、1002、1102、1202などがサンプルに接触したとき、例えば、固体サンプルに押し付けられ、液体または気体サンプルなどに挿入されたときなどに満たされると判断してもよい。この第1の規則が規則の群の一部であり、規則の群が同時に満たされると判断される場合、サンプルの調査のための光エネルギーの放出を実行することが可能になる。筐体の閉鎖状態に関する第1の規則は、蓋が筐体の本体に対して閉鎖位置にあるときに満たされると判断することができる。一態様では、これにより、分析を続行させる前に、手順、公差、および安全対策の指定を自動的に監視させることが可能となる。例として、接触センサは、筐体が閉じていることを確認してから、レーザ光を放出させてサンプルを調べることができ、それにより筐体がオペレータを保護するために閉じられていない間レーザ放出を防止することができる。規則の群の追加の規則は、1410で同時に満たされると判断できる。たとえば、ユーザアカウントにログインしているオペレータに関連する規則を監視して、その規則が第1の規則と同時に満たされているかどうかを判断できる。別の例として、接触センサは、プローブを介してサンプルの調査を許可する前に、筐体が閉じていることを確認することが可能である。別の例として、光センサを監視して、分析を進める前にサンプルが暗くなっていることを確認でき、これにより、周囲光が存在する場合に発生する可能性のあるスペクトル結果のアーチィファクトを減らすことができる。さらなる例として、筐体内の温度を(温度センサなどを使用して)監視し、分析を進める前にサンプルを既知の状態にすることができ、これにより、実行と実行の間に筐体を開閉するオペレータから得られる分析結果のばらつきを減らすことができる。コンプライアンスコンポーネントは、さまざまなセンサ、モニタ、ユーザ入力などから入力を受け取って分析の保留の解除を調整でき、たとえば、1つまたは複数のコンプライアンス規則が同時に満たされるのに応じて分析を行うことが可能である。別の例として、オペレータは、撮像システムとサンプル接触センサを備えた筐体にサンプルを配置できる。次に、サンプルオペレータは、サンプル上の対象領域にラマンプローブを配置できる。次に、撮像システムを非照明モードに切り替えて光汚染を低減し、サンプルに対して例示的なラマンプローブを進めることができる。この例では、コンプライアンスコンポーネントは筐体が適切に閉じていること、照明源が同時にオフになっていることを判断することができ、そしてラマンプローブがサンプルに接触したことを接触センサが同時に示すのを待つことができる。ラマンプローブがサンプルに接触すると、接触センサは接触が行われたことを示すことができ、これにより、ライトが消灯し、筐体が閉じていると同時に接触規則を満たし、分析の続行が許可され、たとえば、条件が同時に満たされることによって分析を開始できる。これにより、オペレータはサンプルを配置し、ドアを閉め、カメラを介してサンプルを配置し、プローブを動かしてサンプルに接触させることができ、その後、分析が開始され、オペレータは次の分析を開始できる。さらに、従来令を拡大して、例えば96ウェルプレートなどに配置されたサンプルのアレイは、開示された主題の実行形態に配置でき、筐体は閉じられ、オペレータは内部ビデオカメラとイルミネータとの助けを借りて、プレート内の96個のウェル中の第1のウェルプローブを挿入し、開始ボタンを押すことができる。それに応じて、例示的なシステムはイルミネータを停止し、プローブを96ウェルプレートの各ウェルに順次接触させるためのステージ移動プロセスを開始できる。例示的なコンプライアンスコンポーネントでは、筐体が閉じていること、イルミネータがオフになっていることを検証することができ、またプローブがサンプルプレートに接触していると判断された場合にのみ、たとえば変換プロセスサイクルでラマン検査レーザを有効にできますプローブが各ウェルと接触し、同時にイルミネータがオフになり、筐体が閉じられます。
1420で、プロセス1400は、規則の同時満足の欠如の判断に応じて、光エネルギーの放出を無効にすることを含むことができる。一態様では、光エネルギーを、規則中のある規則がもはや満たされないという判断に応じて停止または分流させることができる。これにより、1420と1420の間では、規則が同時に満たされたときにのみ光エネルギーを放出させることが可能である。たとえば、612、712、812、912などのコンプライアンスコンポーネントは、さまざまなセンサ、モニタ、ユーザ入力などから入力を受信して、分析を開始するために光エネルギーの保持の開放を調整し、分析は1つまたは複数のコンプライアンス規則の同時満足度に応じて実行できる。
一例として、オペレータは、撮像システムとサンプル接触センサを備えた筐体にサンプルを配置できる。次に、サンプルオペレータは、サンプル上の対象領域にラマンプローブを配置できる。次に、撮像システムを非照明モードに切り替えて光汚染を低減し、サンプルに対して例示的なラマンプローブを進めることができる。この例では、コンプライアンスコンポーネントは、筐体が適切に閉じていること、照明源が同時にオフになっていることを判断することができ、またラマンプローブがサンプルに接触したことを接触センサが同時に示すのを待つことができる。ラマンプローブがサンプルに接触すると、接触センサは接触が行われたことを示すことができ、これにより、ライトが消灯し、筐体が閉じていると同時に接触規則を満たし、分析の続行が許可され、たとえば、条件が同時に満たされることによって分析を開始できる。これにより、オペレータはサンプルを配置し、ドアを閉め、カメラを介してサンプルを配置し、プローブを動かしてサンプルに接触させることができ、その後、分析が開始され、オペレータは次の分析を開始できる。さらに、プローブがサンプルから引き込まれたとき、筐体が開かれたとき、または照明源が再起動されたときに、調査ビームを止めることができる。このことは、機器のオペレータの保護、機器の光学センサの保護、データ品質の確保などに役立つ。さらに、例えば96ウェルプレートなどに配置されたサンプルのアレイは、開示された主題の実行形態に配置でき、筐体は閉じられ、オペレータは内部ビデオカメラとイルミネータとの助けを借りて、プレート内の96個のウェル中の第1のウェルプローブを挿入し、開始ボタンを押すことができる。それに応じて、例示的なシステムはイルミネータを停止し、プローブを96ウェルプレートの各ウェルに順次接触させるためのステージ移動プロセスを開始できる。例示的なコンプライアンスコンポーネントでは、筐体が閉じていること、イルミネータがオフになっていることを検証することができ、またプローブがサンプルプレートに接触していると判断された場合にのみ、たとえば変換プロセスサイクルでラマン検査レーザを有効にできますプローブが各ウェルと接触し、同時にイルミネータがオフになり、筐体が閉じられます。そのため、筐体を開いた場合には、コンプライアンスコンポーネントがレーザエネルギーの放出を防ぐことができる。
1430で、プロセス1400は、第1の規則に対応する筐体条件の第1の状態に対応する第1の値を示すことを含むことができる。この時点で、プロセス1400は終了することが可能である。これにより、他のシステム/コンポーネント、オペレータなどによる第1の値へのアクセスが許可される。一例として、第1の規則がラマンプローブの光学素子とサンプルの間の接触の判定に関連する場合、第1の値はプローブとサンプルの間の距離、プローブとサンプルステージの間の距離、サンプルまでのプローブの測定距離、フローセルまでのプローブの挿入深さ、プローブとサンプルステージ間で測定された圧力の量などである。第1の値は、追加のアクションを導くことができ,たとえば、プローブとサンプルプレートの間の圧力が閾値に移行する場合、プローブとサンプルプレートの間の距離を大きくして、プローブの光学素子などの損傷を防ぐことができる。
いくつかの実行形態では、プロセス1400によって光スペクトルの取得を促進することが可能である。いくつかの実行形態において、モバイルデバイスまたは他のユーザ機器と密閉されたベンチトップラマン分光計との間の無線リンクは、密閉されたベンチトップラマン分光計の態様の制御を可能にし、例えば、規則および/または規則の群の修正、創作、削除などを可能にする。別の実行形態では、ユーザ機器と囲まれたベンチトップラマン分光計との間の有線リンクは、囲まれたベンチトップラマン分光計の態様の制御を同様に可能にする。
図15は、本開示の態様による、プローブとサンプルとの接触の指示および十分に減衰した非検証光エネルギーの同時指示に基づいて第1の検証光エネルギーの放出を可能にするプロセス1500を示す。1510で、プロセス1500は、光エネルギーの放出を可能にすることを含むことができる。可能にする操作は、第1の規則および第2の規則を含む規則の同時満足度の判断に応じて実行することができる。第1の規則は、ラマン分光プローブの光学素子とサンプルの間の接触の判断に関連してもよい。第2の規則は、光学素子とサンプルとの間の界面に近い第2の光エネルギーに関連し得る。
接触に関連する第1の規則は、プローブ、たとえばプローブ102、302、420、502、602、702、802、902、1002、1102、1202などがサンプルに接触したとき、例えば、固体サンプルに押し付けられ、液体または気体サンプルなどに挿入されたときなどに満たされると判断してもよい。第1の規則は、プローブがテスト対象のサンプルと接触しているときに満たすことができる。第2の規則は、筐体の内部の周囲光の減衰に関連する場合がある。一態様では、例えば、筐体の内部が、照明器、例えば、730/740、830/840、930/940などを使用する撮像装置によって監視される場合、サンプルの調査中にラマン分光計の検出器で検出できる光を照明器が発しないことが望ましい場合がある。そのため、第2の規則は、イルミネータがオフになっていること、周囲光が筐体内、特に迷光が分光結果に影響を与える可能性があるサンプルプローブインターフェイスにおいて閾値レベル以下であることを検証できる。この第1の規則が規則の群の一部であり、第2の規則が規則の群の一部であり、規則の群が同時に満たされると判断される場合、サンプルの調査のための光エネルギーの放出を実行することが可能になる。
1520で、プロセス1500は、規則の同時満足の欠如の判断に応じて、光エネルギーの放出を無効にすることを含むことができる。一態様では、光エネルギーは、規則の中のひとつの規則、例えば、第1の規則、第2の規則などが同時に満たされていないという判断に応じて停止または分流させることができる。これにより、規則の群が同時に満たされた場合および場合のみに、光エネルギーが放出される。たとえば、612、712、812、912などのコンプライアンスコンポーネントは、さまざまなセンサ、モニタ、ユーザ入力などから入力を受信して、分析を開始するために光エネルギーの保持の開放を調整し、分析は1つまたは複数のコンプライアンス規則の同時満足度に応じて実行できる。
1530で、プロセス1500は、第1の規則に対応する第1の筐体条件の第1の状態に対応する第1の値を示すことを含むことができる。これにより、他のシステム/コンポーネント、オペレータなどによる第1の値へのアクセスが許可される。一例として、第1の規則がラマンプローブの光学素子とサンプルの間の接触の判定に関連する場合、第1の値はプローブとサンプルの間の距離、プローブとサンプルステージの間の距離、サンプルまでのプローブの測定距離、フローセルまでのプローブの挿入深さ、プローブとサンプルステージ間で測定された圧力の量などである。第1の値は、追加のアクションを導くことができ,たとえば、プローブとサンプルプレートの間の圧力が閾値に移行する場合、プローブとサンプルプレートの間の距離を大きくして、プローブの光学素子などの損傷を防ぐことができる。
1540で、プロセス1500は、第2の規則に対応する第2の筐体条件の第2の状態に対応する第2の値を示すことを含むことができる。この時点で、プロセス1500は終了することが可能である。これにより、他のシステム/コンポーネント、オペレータなどによる第2の値へのアクセスが許可される。一例として、第2の規則が筐体内の周囲の光エネルギーの判断に関連する場合、第2の値は、一度に光エネルギーの測定値、光エネルギーの減衰率を示す時間値などであり得る。第2の値は、追加のアクションを導くことができ、たとえば、UV光がサンプルに蛍光を発し、サンプルに対するプローブの配置を促進する場合、蛍光は測定可能な速度で減少し、測定可能な速度は第2の値に反映される。そのため、この例の第2の値は、例えば、コンプライアンス成分などに含まれるタイミング遅延成分などによって使用され、光学分析の開始を遅延させて、蛍光が閾値レベルを下回るようにすることができる。取得したスペクトル情報の結果を改善します。
図16は、本開示の態様による、密閉型ベンチトップ分析装置内の異なるサンプル位置でのサンプルの連続的な光学調査を促進するプロセス1600を示す。1610で、プロセス1600は、第1の光エネルギーの放出を可能にすることを含むことができる。可能にする操作は、ラマン分光法プローブの光学素子と第1の場所にあるサンプルとの間の接触の決定を含む第1の規則の同時満足を決定することに応答して実行することができる。接触は、プローブ、たとえばプローブ102、302、420、502、602、702、802、902、1002、1102、1202などがサンプルに接触したとき、例えば、固体サンプルに押し付けられ、液体または気体サンプルなどに挿入されたときなどに満たされると判断してもよい。
1620で、プロセス1600は、第1の規則の同時満足の欠如の判断に応じて、光エネルギーの放出を無効にすることを含むことができる。一態様では、第1の規則が同時に満たされないという決定に応じて、光エネルギーを停止または分流させることができる。これにより、第1の規則が同時に満たされた場合および場合のみに、光エネルギーが放出される。たとえば、612、712、812、912などのコンプライアンスコンポーネントは、さまざまなセンサ、モニタ、ユーザ入力などから入力を受信して、分析を開始するために光エネルギーの保持の開放を調整し、分析は第1の規則の1つまたは複数のコンプライアンス規則の同時満足度に応じて実行できる。
1630で、プロセス1600は、ラマン分光法プローブの光学素子と第1の場所との間の位置の変化を示すことを含むことができる。ある態様では、プローブの損傷を防ぐために固体サンプルと接触していないプローブに続いて位置の変化が発生する可能性があるが、プローブが気体または液体である場合、気体または液体がプローブを損傷する可能性が低いサンプルとの接触からプローブを取り外すことなく位置の変化は発生する可能性がある。いくつかの実行形態において、位置の変化は、マルチウェルプレートに含まれるウェル間の距離、例えば384-、96-、48-、24-、12-、6-ウェルプレートサンプル容器などと相関し得る。これにより、マルチウェルプレートの1つまたは複数のウェルのサンプルを分析することが可能になる。
1640で、プロセス1600は、洗浄プローブ規則が満たされたことを決定することを含むことができる。洗浄プローブ規則は、サンプルとの接触間のラマン分光法プローブの光学素子のクリーニングに関連し、たとえば、光学素子は洗浄プローブ規則を満たすためにラマン関連領域で光学的に透明であると判断できる。いくつかの実行形態において、プローブのクリーニングが失敗した場合、プローブは新しいプローブまたは別の方法でクリーニングされたプローブと交換することができる。この新しいプローブまたは他の洗浄プローブは、洗浄プローブ規則を満たすことができる。
1650で、プロセス1600は、第2の光エネルギーの放出を可能にすることを含むことができる。可能にする操作は、ラマン分光法プローブの光学素子と第2の位置のサンプルとの間の接触を決定することを含む、第2の規則の同時満足を決定することに応答して実行することができる。この時点で、プロセス1600は終了することが可能である。一態様では、サンプルまたは別のサンプルの第2の位置での第2のラマンスペクトルの第2の捕捉は、同時に満たされると判断される第2の規則に応じて自動的に起こり得る。一例では、プローブがプレートの第1ウェル内のサンプルと接触している場合、第1規則が同時に満たされる第1スペクトルが捕捉され得る。プローブを第1のウェルから引きもどすと、第1の規則が満たされないことがあり、それに応じてラマンレーザーを分流することができる。プレートを移動し、プローブをクリーニングできる。次に、プローブをプレートの第2のウェルのサンプルと、第2の規則を同時に満たすように接触させることができ、これにより、レーザの分流が終了し、第2のラマンスペクトルを取得できる。
図17は、本開示の態様による、ベンチトップ分析装置の筐体内でサンプルの光学分光法を実行することにより、サンプルのタイプおよび/またはサンプルの濃度の検証を可能にする例示的なプロセス1700を示す。
1710で、ベンチトップ分析装置に結合されたコンピュータは、ユーザインターフェースを介して、(i)複数の利用可能なタイプのサンプルの中のサンプルのタイプ、または(ii)サンプルのタイプの濃度の選択を受け取ってもよい。たとえば、コンピュータは、選択可能なサンプルの種類(たとえば、薬剤の種類)のデータベースを保持し、オペレータは、所有しているサンプルがその種類であることを検証するため、および/またはオペレータが所有しているサンプルが特定の濃度であることを検証するため、これらの種類のサンプルの1つを選択してもよい。図12は、この目的のための例示的なユーザインターフェース1260を示す。
1720で、ベンチトップ分析装置の筐体内のサンプルの光学分光法は、筐体内のプローブからサンプルに向かって光エネルギーを放出することにより実行され得る。たとえば、オペレータは、ベンチトップ分析装置の筐体内にサンプルを配置し、筐体の蓋を閉じ、ボタン(たとえば、検証ボタン、開始ボタンなど)を押すことでサンプルの光学分光を開始してもよい。
1730で、コンピュータは、(i)サンプルがサンプルのタイプであること、または(ii)サンプルが選択した濃度に対応する(例えば、等しい、許容範囲内にある、など)濃度を有することをユーザインターフェースを介して出力してもよい。
プロセス1700を、開示されたベンチトップ分析装置の操作上の使用のために、本明細書に記載された特徴および機能のいずれかと組み合わせて実行してもよい。特に、図12を参照して説明された特徴および機能を、プロセス1700のコンテキストに含むことが可能である。
図18は、開示された主題が相互作用することができるコンピューティング環境1800の概略ブロック図を示す。システム1800は、1つまたは複数のリモートコンポーネント1810を含む。リモートコンポーネント1810は、ハードウェアおよび/またはソフトウェア(例えば、スレッド、プロセス、コンピューティングデバイス)であり得る。いくつかの実行形態において、リモートコンポーネント1810は、サーバ、パーソナルサーバなどを含むことができる。例として、リモートコンポーネント1810は、リモートサーバ、コントローラコンポーネント、遠距離に配置されたコンプライアンスコンポーネント612、712、812、912など、ユーザ機器、検査室情報管理システム(LEVIS)コンポーネントなどであり得る。
システム1800は、1つまたは複数のローカルコンポーネント1820も含む。ローカルコンポーネント1820は、ハードウェアおよび/またはソフトウェア(例えば、スレッド、プロセス、コンピューティングデバイス)であり得る。いくつかの実行形態において、ローカルコンポーネント1820は、例えば、ローカルコンプライアンスコンポーネント612、712、812、912など、撮像コンポーネント130、230、330、430など、サンプル提示コンポーネント620、720、820、920、1020、1120、1220など、ステージモーションコンポーネント1022、1122などを含むことができる。
リモートコンポーネント1810とローカルコンポーネント1820との間の1つの実現可能な通信は、2つ以上のコンピュータプロセス間で送信されるように適合されたデータパケットの形態であり得る。リモートコンポーネント1810とローカルコンポーネント1820との間の別の可能な通信は、無線タイムスロット内の2つ以上のコンピュータプロセス間で送信されるように適合された回線交換データの形態であり得る。システム1800は、リモートコンポーネント1810とローカルコンポーネント1820との間の通信を促進するために使用することができる通信フレームワーク1840を含み、エアインターフェース、例えば、UMTSネットワークのUuインターフェースを含むことができる。リモートコンポーネント1810は、ハードドライブ、SEVIカード、デバイスメモリなどの1つまたは複数のリモートデータストア1850に動作可能に接続でき、それらは通信フレームワーク1840のリモートコンポーネント1810側に情報を保存するために使用できる。同様に、ローカルコンポーネント1820は、1つまたは複数のローカルデータストア1830に動作可能に接続することができ、それは通信フレームワーク1840のローカルコンポーネント1820側に情報を格納するために使用できる。
開示された主題の様々な態様のための文脈を提供するために、図19および以下の文章は、開示された主題の様々な態様を実行することができる適切な環境の簡潔で一般的な説明を提供することを意図している。主題は、1台のコンピュータおよび/または複数のコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムのコンピュータ実行可能指令の一般的な文脈中で上記したように説明されたが、当業者は、開示された主題も他のプログラムモジュールと組み合わせて実行できることを認識するはずである。通常、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造などを含む、および/または特定の抽象データタイプを実装したりする。
本明細書では、「ストア」、「ストレージ」、「データストア」、「データストレージ」、「データベース」などの用語およびコンポーネントの動作と機能に関連する実質的に他の情報ストレージコンポーネントは、「メモリコンポーネント」、または「メモリ」またはメモリを含むコンポーネントに組み込まれたエンティティを指す。本明細書で説明されるメモリ構成要素は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれかでよく、また、図示の通り揮発性メモリ1920(以下を参照)、不揮発性メモリ1922(以下を参照)、ディスクストレージ1924(以下を参照)、およびメモリストレージ1946(以下を参照)などの揮発性メモリまたは不揮発性メモリを含んでもよいが、これらには限定されない。さらに、不揮発性メモリを、読み取り専用メモリ、プログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的に消去可能な読み取り専用メモリ、またはフラッシュメモリに含めることができる。揮発性メモリには、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリを含めることができる。限定ではなく例として、ランダムアクセスメモリは、同期ランダムアクセスメモリ、動的ランダムアクセスメモリ、同期動的ランダムアクセスメモリ、ダブルデータレート同期動的ランダムアクセスメモリ、エンハンスト同期動的ランダムアクセスメモリ、シンクリンク(Synchlink)動的ランダムアクセスメモリ、直接ラムバス(Rambus)ランダムアクセスメモリなどの多くの形式で利用可能である。さらに、本明細書のシステムまたはプロセスの開示されたメモリ構成要素は、これらに限定されることなく、これらおよび任意の他の適切なタイプのメモリを含むことを意図している。
さらに、開示された主題は、シン群ロセッサまたはマルチプロセッサのコンピュータシステム、ミニコンピューティングデバイス、メインフレームコンピュータ、ならびにパーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス(例えばパーソナルデジタルアシスタント、電話、時計、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータなど)、マイクロプロセッサベースのまたはプログラム可能な民生用または産業用電子機器などを含む他のコンピュータシステム構成で実行できることに留意されたい。図示された態様は、通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境でも実践できる。ただし、本開示のすべてではないにしてもいくつかの側面は、スタンドアロンコンピュータで実行できる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールはローカルとリモートの両方のメモリストレージデバイスに配置できる。
図19は、いくつかの実行形態による、開示されたシステムおよびプロセスを実行するために動作可能なコンピューティングシステム1900のブロック図を示す。例えば、コンプライアンスコンポーネント612-912など、サンプル提示コンポーネント6200-1220など、ステージモーションコンポーネント1022-1122など、状態相互作用コンポーネント1024-1124など、筐体110、310、410、610-910、および1210など、撮像コンポーネント630-930など、環境制御コンポーネント960などに含めることが可能なコンピュータ1912は、処理装置1914、システムメモリ1916、およびシステムバス1918を含む。システムバス1918は、システムメモリ1916を含むシステムコンポーネントを処理装置1914に結合するが、このシステムメモリに限定されない。処理装置1914は、利用可能なさまざまなプロセッサのいずれでもよい。デュアルマイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサアーキテクチャも、処理装置1914として使用することが可能である。
システムバス1918は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バスまたは外部バス、および/または、限定されないが、産業標準アーキテクチャ、マイクロチャネルアーキテクチャ、拡張産業標準アーキテクチャ、インテリジェントドライブエレクトロニクス、ビデオエレクトロニクス標準協会ローカルバス、周辺コンポーネント相互接続、カードバス、ユニバーサルシリアルバス、高度なグラフィックポート、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会バス、Firewire(Institute of Electrical and Electronics Engineers 1194)、および小型コンピューターシステムインターフェースを含む様々な利用可能なバスアーキテクチャを使用するローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。
システムメモリ1916は、揮発性メモリ1920および不揮発性メモリ1922を含む。起動中など、コンピュータ1912内の要素間で情報を転送するルーチンを含む基本入出力システムは、不揮発性メモリ1922に格納できる。限定ではなく例として、不揮発性メモリ1922は、読み取り専用メモリ、プログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的に消去可能な読み取り専用メモリ、またはフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリ1920には、外部キャッシュメモリとして機能する読み取り専用メモリが含まれている。限定ではなく例として、読み取り専用メモリは、同期ランダムアクセスメモリ、動的読み取り専用メモリ、同期動的読み取り専用メモリ、ダブルデータレート同期動的読み取り専用メモリ、強化された同期動的読み取り専用メモリ、シンクリンク(Synchlink)動的読み取り専用メモリ、ラムバス(Rambus)直接読み取り専用メモリ、直接ラムバス(Rambus)動的読み取り専用メモリ、およびラムバス(Rambus)動的読み取り専用メモリなど多くの形式で利用可能である。
コンピュータ1912は、取り外し可能/取り外し不能、揮発性/不揮発性のコンピュータ記憶媒体も含むことができる。図19は、例えば、ディスクストレージ1824を示す。ディスクストレージ1924は、磁気ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、フラッシュメモリカード、またはメモリスティックなどのデバイスを含むが、これらに限定されない。加えて、ディスクストレージ1924は、ストレージメディアを個別に、またはコンパクトディスク読み取り専用メモリデバイス、コンパクトディスク書き込み可能ドライブ、コンパクトディスク書き換え可能ドライブ、デジタル多用途ディスク読み取り専用メモリなどの光ディスクドライブを含む他のストレージメディアと組み合わせて含むことができるが、他のストレージメディアはこれらに限定されない。ディスク記憶装置1924のシステムバス1918への接続を促進するために、通常、インターフェース1926などの取り外し可能または取り外し不可能なインターフェースが使用される。
コンピューティングデバイスは通常、さまざまなメディアを含み、これらにはコンピュータ読取り可能なストレージメディアまたは通信メディアを含めることができ、以下に示すようにお互いに異なるように二つの用語が本明細書で使用される。
コンピュータ読取り可能な記憶媒体は、コンピュータがアクセスできる任意の利用可能な記憶媒体とすることができ、揮発性および不揮発性の媒体、リムーバブルおよび非リムーバブルの媒体が含まれます。限定ではなく例として、コンピュータ読取り可能な記憶媒体は、コンピュータ読取り可能な命令、プログラムモジュール、構造化データ、または非構造化データなどの情報を保存するためのプロセスまたは技術に関連して実装することができる。コンピュータ読取り可能な記憶媒体には、読み取り専用メモリ、プログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的に消去可能な読み取り専用メモリ、フラッシュメモリまたはその他のメモリ技術、コンパクトディスク読み取り専用メモリ、デジタル汎用ディスクまたはその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージまたはその他の磁気ストレージデバイス、または目的の情報を格納するために使用できるその他の有形媒体が含まれるが、これらに限定されない。これに関して、ストレージ、メモリ、またはコンピュータ読取り可能な媒体に適用される「有形」という用語は、無形信号自体を変更子として伝搬することのみを除外することを理解されるべきで、無形の信号自体を伝播するだけではないすべての標準的なストレージ、メモリ、またはコンピュータ読取り可能なメディアの適用範囲を放棄しない。一態様では、有形媒体は、ストレージ、メモリ、またはコンピュータ読取り可能な媒体に適用される本明細書の「非一時的」という用語が一時的な信号自体を修飾子として伝搬することのみ除外すると理解されうるような非一時的媒体を含むことができ、また、一時的な信号自体を伝播するだけではないすべての標準的なストレージ、メモリ、またはコンピュータ読取り可能なメディアの適用範囲を放棄しない。コンピュータ読取り可能な記憶媒体には、媒体によって格納された情報に関するさまざまな操作のために、たとえばアクセス要求、クエリ、または他のデータ検索プロトコルを介して、1つまたは複数のローカルまたはリモートコンピューティングデバイスによってアクセスできる。そのため、たとえば、コンピュータ読取り可能な媒体は、実行に応じて、プロセッサを含むシステムに動作を実行させる実行可能指令を格納することができ、これには、コンプライアンスコンポーネント612-912などを介して規則の群の同時満足の判定に応じて光エネルギーの放出を可能にすることが含まれる。
通信媒体は通常、変調データ信号、例えば搬送波または他のトランスポートメカニズムなどのデータ信号内にあるコンピュータ読取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、または他の構造化または非構造化データを具体化し、情報配信またはトランスポートメディアを含む。「変調データ信号」または信号、という用語は、1つまたは複数の信号に情報をエンコードするように設定または変更された1つまたは複数の特性を持つ信号を指す。限定ではなく例として、通信媒体には、有線ネットワークや直接配線接続などの有線媒体、および音響、RF、赤外線、その他の無線媒体などの無線媒体が含まれる。
図19は、適切な動作環境1900に記載されたコンピュータリソースとユーザとの間の仲介として機能するソフトウェアを説明していることに留意されたい。そのようなソフトウェアは、オペレーティングシステム1928を含むことができる。ディスクストレージ1924に格納できるオペレーティングシステム1928は、コンピュータシステム1912のリソースを制御および割り当てるように機能する。システムアプリケーション1930は、システムメモリ1916またはディスクストレージ1924に格納されたプログラムモジュール1932およびプログラムデータ1934を介してオペレーティングシステム1928によるリソースの管理を利用する。開示された主題は、様々なオペレーティングシステムまたはオペレーティングシステムの組み合わせにより実現できることに留意されたい。
ユーザは、入力デバイス1936を介してコンピュータ1912にコマンドまたは情報を入力できる。いくつかの実行形態において、ユーザインターフェースは、ユーザ嗜好情報などの入力を可能にし、タッチセンシティブディスプレイパネル、マウス入力GUI、コマンドライン制御インターフェースなどで具現化され、ユーザがコンピュータ1912と対話することを可能にする。入力デバイス1936には、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッド、キーボード、マイク、ジョイスティック、ゲームパッド、パラボラアンテナ、スキャナー、TVチューナーカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラ、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータなどのポインティングデバイスが含まれるが、これらに限定されない。これらおよび他の入力デバイスは、インターフェースポート1938を介してシステムバス1918を通して処理装置1914に接続する。インターフェースポート1938には、たとえば、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス、赤外線ポート、ブルートゥース(登録商標)ポート、IPポート、またはワイヤレスサービスに関連付けられた論理ポートが含まれる。出力デバイス1940は、入力デバイス1936と同じタイプのポートのいくつかを使用する。
したがって、例えば、ユニバーサルシリアルバスポートを使用して、コンピュータ1912に入力を提供し、コンピュータ1912から出力デバイス1940に情報を出力することができる。出力アダプタ1942は、特別なアダプタを使用する他の出力デバイス1940の中でも、モニタ、スピーカ、プリンタなどのいくつかの出力デバイス1940があることを示すために提供される。出力アダプタ1942は、出力デバイス1940とシステムバス1918との間の接続手段を提供するビデオおよびサウンドカードを含むように例示されるがそのようには限定されない。他のデバイスおよび/またはデバイスのシステムは、リモートコンピュータ1944などの入力機能と出力機能の両方を提供することに留意されたい。
コンピュータ1912は、リモートコンピュータ1944などの1つまたは複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク環境で動作できる。リモートコンピュータ1944は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークPC、クラウドストレージ、クラウドサービス、クラウドコンピューティング環境で実行されるコード、ワークステーション、マイクロプロセッサベースのアプライアンス、ピアデバイス、または他の一般的なネットワークノードなどであり、通常、コンピュータ1912に関して説明した多くのまたはすべての要素を含む。
簡潔にするために、リモートコンピュータ1944にはメモリストレージデバイス1946のみが図示されている。リモートコンピュータ1944は、ネットワークインターフェース1948を介してコンピュータ1912に論理的に接続され、その後、通信接続1950を介して物理的に接続される。ネットワークインターフェース1948は、ローカルエリアネットワークおよびワイドエリアネットワークなどの有線および/または無線通信ネットワークを包含する。ローカルエリアネットワーク技術には、ファイバー分散データインターフェイス、銅線分散データインターフェイス、イーサネット、トークンリング、ラディウス、ダイアメターなどが含まれる。ワイドエリアネットワーク技術には、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワークとそのバリエーションのような回線交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク、デジタル加入者回線が含まるが、これらに限定されない。以下に留意するように、追加手段としてまたは代替手段として、ワイヤレステクノロジーを使用してもよい。
通信接続1950は、ネットワークインターフェース1948をバス1918に接続するために使用されるハードウェア/ソフトウェアを指す。通信接続1950はコンピュータ1912内部を明瞭に例示するために示されているが、コンピュータ1912の外部にあってもよい。ネットワークインターフェース1948に接続するためのハードウェア/ソフトウェアには、たとえば、通常の電話グレードモデム、ケーブルモデム、デジタル加入者線モデム、統合サービスデジタルネットワークアダプター、イーサネットカードを含むモデムなどの内部および外部技術を含めることができる。
要約に記載されているものを含む、本開示の図示された実行形態についての上記の説明は、網羅的であること、または開示された実行形態を開示された正確な形態に限定することを意図しない。本明細書では特定の実行形態および例が例示目的で記載されているが、当業者が認識できるように、そのような実行形態および例の範囲内で考えられる様々な修正が可能である。
これに関して、開示された主題は、様々な実行形態および対応する図に関連して説明されているが、適用可能な場合、開示された主題の同一、類似、代替、または代用機能をそこから逸脱することなく実行するために他の同様の実行形態を使用することができ、または説明された実行形態に修正および追加を加えることができることを理解されたい。したがって、開示された主題は、本明細書に記載された任意の単一の実行形態に限定されるべきではなく、以下に添付された特許請求の範囲による発明の範囲で解釈されるべきである。
本明細書で使用されるように、「プロセッサ」という用語は、シングルコアプロセッサ、ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えたシン群ロセッサ、マルチコアプロセッサ、ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えたマルチコアプロセッサ、ハードウェアマルチスレッド技術を備えたマルチコアプロセッサ、並列プラットフォーム、分散共有メモリを備えた並列プラットフォームを含む実質的にあらゆるコンピューティング処理ユニットまたはデバイスを指すことがあるが、これらを含むことに限定されない。加えて、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルロジックコントローラ、複雑なプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または、本明細書で説明される機能を実行するように設計されたそれらの組み合わせを指すことがある。プロセッサは、スペースの使用を最適化するかユーザ機器のパフォーマンスを向上させるために、分子および量子ドットベースのトランジスタ、スイッチ、ゲートなどのナノスケールアーキテクチャを活用できるが、これらには限定されない。プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組み合わせとして実現してもよい。
このアプリケーションで使用される「コンポーネント」、「システム」、「プラットフォーム」、「レイヤー」、「セレクタ」、「インターフェース」などの用語は、コンピュータ関連のエンティティまたは1つまたは複数の機能を有する操作装置に関連するエンティティを指すことを意図しており、エンティティは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかである。一例として、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、および/またはコンピュータであり得るが、これらに限定されない。限定ではなく例として、サーバ上で実行されているアプリケーションとサーバの両方をコンポーネントにすることができる。1つまたは複数のコンポーネントがプロセスおよび/または実行スレッド内に常駐し、コンポーネントが1つのコンピュータにローカライズされ、および/または2つ以上のコンピュータ間で分散されてもよい。さらに、これらのコンポーネントは、さまざまなデータ構造が格納されたさまざまなコンピュータ読取り可能な媒体から実行できる。コンポーネントは、1つまたは複数のデータパケットを有する信号(例えば、ローカルシステム、分散システム内、および/または、信号を介した他のシステムとのインターネットなどのネットワークを通じて、他のコンポーネントと対話する1つのコンポーネントからのデータ)に従って、ローカルおよび/またはリモートプロセスを介して通信してもよい。別の例として、コンポーネントは、プロセッサによって実行されるソフトウェアまたはファームウェアアプリケーションによって動作する電気または電子回路によって動作する機械部品によって提供される特定の機能を備えた装置であり、その中でプロセッサは装置の内部または外部にあり、ソフトウェアまたはファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行することが可能である。さらに別の例として、コンポーネントは、機械部品なしで電子コンポーネントを通じて特定の機能を提供する装置であり、電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能を少なくとも部分的に付与するソフトウェアまたはファームウェアを実行するプロセッサを含むことができる。
加えて、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することを意図している。つまり、特に指定しない限り、または文脈から明らかでない限り、「XはAまたはBを使用する」は、自然な包括的な順列のいずれかを意味することを意図している。つまり、XがAを使用する場合、XがBを使用する場合、または、XがAとBの両方を使用する場合、「XがAまたはBを使用する」は、前述の例のいずれかの場合に満たされる。さらに、本明細書および添付図面で使用される冠詞「a」および「an」は、特に明記しない限り、または単数形を対象とする文脈から明らかでない限り、「1つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである。
当業者によって理解されるように、本明細書に開示される各実行形態は、その特定の記載された要素、工程、成分またはコンポーネントを備えるか、それらから本質的に成るか、またはそれらから成る。したがって、「含む」または「含んでいる」という用語は、「備える、成る、または本質的に成る」と記述するように解釈すべきである。「備える」という移行句は、含む、を意味するが、たとえ大量であっても不特定の要素、工程、成分、または成分を含むことを限定するのではなく、それらを含むことを考慮する。「成る」という移行句は、指定されていない要素、工程、成分、またはコンポーネントを除外する。「本質的に成る」という移行句は、実行形態の範囲を特定の要素、工程、成分、またはコンポーネントに限定し、また実行形態に著しく影響を及ぼさないそれらに限定する。
さらに、「ユーザ機器(UE)」、「モバイルステーション」、「モバイル」、「加入者ステーション」、「加入者機器」、「アクセス端末」、「端末」、「ハンドセット」などの用語、および同様の用語は、データ、制御、音声、ビデオ、音、ゲーム、または実質的に任意のデータストリームまたはシグナリングストリームを受信または伝達するために、無線通信サービスの加入者またはユーザが利用する無線装置を指す。前述の用語は、本明細書および関連する図面中で互換的に使用される。同様に、「アクセスポイント」、「AP」、「基地局」、「ノードB」、「進化したノードB」、「eノードB」、「ホームノードB」、「ホームアクセスポイント」などの用語は、本出願内で互換的に使用され、データ、制御、音声、ビデオ、音、ゲーム、または実質的に任意のデータストリームまたはシグナリングストリームを加入者局またはプロバイダー対応装置との間で送受信する無線ネットワークコンポーネントまたは機器を指す。データおよびシグナリングストリームには、パケット化されたフローまたはフレームベースのフローを含めることができる。
さらに、用語「ユーザ」、「加入者」、「顧客」、「消費者」、「消費者」、「エージェント」などの用語は、文脈が用語間の特定の区別を保証しない限り、本明細書を通して互換的に使用される。そのような用語は、(たとえば、複雑な数学的形式に基づいて推論を行う能力など、人工知能によってサポートされる)人間のエンティティまたは自動化されたコンポーネントを指すことが可能で、それらはシミュレートされたビジョン、音声認識などを提供できるということを理解されたい。
主題の態様、特徴、または利点は、実質的に任意の、または任意の有線、放送、無線通信、無線技術またはネットワーク、またはそれらの組み合わせにおいて利用することができる。そのような技術またはネットワークの非限定的な例には、放送技術(たとえば、サブヘルツ、極低周波数、超低周波数、低周波数、中周波数、高周波数、超高周波数、極高周波数、極超高周波数、テラヘルツ放送など);イーサネット;X.25;電力線タイプのネットワーク、たとえば、電力線オーディオビデオイーサネットなど;フェムトセル技術;Wi-Fi;マイクロ波アクセスの世界規模の相互運用性;エンハンスト汎用パケット無線サービス;第三世代のパートナーシッププロジェクト、ロングタームエボルーション;第三世代パートナーシッププロジェクトのユニバーサルモバイル通信システム;第三世代パートナーシッププロジェクト2、ウルトラモバイルブロードバンド;高速パケットアクセス;高速ダウンリンクパケットアクセス;高速アップリンクパケットアクセス;モバイル通信エボリューション無線アクセスネットワークのグローバルシステムのエンハンストデータレート;ユニバーサル移動通信システムの地上無線アクセスネットワーク;または改良型ロングタームエボリューション、が含まれる。
上記の内容は、以下の条項を考慮して理解してもよい。
1. サンプルの光学分光法の実行を促進するプローブと、
プロセッサと、
プロセッサによって実行された場合に動作の実行を促進する実行可能な指令を保存するメモリを備え、
前記メモリは、
プローブがサンプルに接触しているという指示を受け取ることと、
プローブがサンプルに接触しているという指示に基づいて第1の規則がサンプルの接触状態に関わる場合に、第1の規則を備える規則の群が同時に満足されるのを決定することと、
規則の群が同時に満たされるという決定に応じて、第1の光エネルギーの放出によりプローブを介したサンプル検査を可能にすることと、を備える装置。
2. 前記操作は、前記規則の群が同時に満たされていないという決定に応じて、前記第1の光エネルギーの放出を制限することをさらに含む、請求項1に記載の装置。
3. 前記規則の群は、前記サンプルの光学分光法を実行する装置の動作を促進する第1の位置に前記装置の筐体があるという決定に関連する第2の規則をさらに含む、請求項1の装置。
4. 前記規則の群は、前記デバイスの筐体内の周囲光レベルが閾値レベルを遷移したという決定に関連する第2の規則をさらに含む、請求項1の装置。
5. 前記周囲光レベルは、蛍光化合物の人工照明から生じる蛍光光学エネルギーの減衰に対応する、請求項4の装置。
6. 前記装置の筐体の内部の画像へのアクセスを提供するように構成された撮像装置をさらに備え、前記プローブが前記筐体内の前記サンプルに接触する、請求項1の装置。
7. 前記装置の筐体内の環境条件を制御するように構成された環境制御装置をさらに備え、前記プローブが前記筐体内の前記サンプルに接触する、請求項1の装置。
8. 前記環境条件は、温度、圧力、湿度、または大気組成である、請求項7の装置。
9. 前記大気組成物が不活性ガス環境をもたらす、請求項8の装置。
10. 前記装置の筐体を通して、前記筐体内の前記サンプルと接触している前記プローブの直接的な視覚化を可能にするビューポートをさらに備える、請求項1の装置。
11. 前記ビューポートは、光エネルギーの透過をスペクトル領域で減衰させる窓材料を含む、請求項10の装置。
12. 前記スペクトル領域は、前記サンプルを検査するために使用される前記第1の光エネルギーの周波数に対応する、請求項11の装置。
13. 交換可能なプローブチップの貯蔵部をさらに備え、プローブは、交換可能なプローブチップの貯蔵部から選択された交換可能なプローブチップを介して前記サンプルと接触することができる、請求項1の装置。
14. 前記プローブの洗浄を可能にする洗浄装置をさらに備える、請求項1の装置。
15. 前記光学分光法はラマン分光法である、請求項1の装置。
16. 光エネルギーをサンプル検査の一部として伝えるプローブ部と、
前記プローブ部を介して検査用のサンプルを位置決めするサンプルホルダと、
コンプライアンス規則の群の同時なコンプライアンスの決定に応じて光エネルギーの放出を可能にするコンプライアンスコンポーネントを備え、前記コンプライアンス規則の群は、前記プローブ部と前記サンプル間の接触に関する第1のコンプライアンス規則を含む、サンプルホルダと、を備える密閉型光学分析装置と、
コンプライアンス規則の群の適用を可能にし、前記プローブ部を介して検査用サンプルの一部の適用を可能にするために、前記封入された光学分析装置に通信可能に結合されたユーザ装置と、を備えるシステム。
17. 前記封入された光学分析装置はラマン分光法を実行する、請求項16のシステム。
18. 前記コンプライアンス規則の群を適用させることは、前記コンプライアンス規則の群のコンプライアンス規則を修正すること、前記コンプライアンス規則の群にコンプライアンス規則を追加すること、または前記コンプライアンス規則の群からコンプライアンス規則を除去することを含む、請求項16のシステム。
19. プロセッサを備えるシステムにより、第1のコンプライアンス規則を含むコンプライアンス規則の同時コンプライアンスの決定に応答して光エネルギーの放出を可能にし、
前記第1のコンプライアンス規則はラマン分光法プローブの球面光学素子とラマン分光計の筐体内のサンプルとの間の接触に基づいて満たされると決定され、
コンプライアンス規則の同時コンプライアンスの欠落の決定に応じて光エネルギーの放出を前記システムにより制限することを備える、方法。
20. 前記コンプライアンス規則は、前記筐体内の周囲光のレベルに関する第2のコンプライアンス規則と、閉鎖されている筐体に関する第3のコンプライアンス規則と、筐体の壁を通してビューポートの状態に関する第4のコンプライアンス規則と、
筐体内の環境条件に関連する第5の規則、または、ラマン分光プローブの球面光学素子を介した光透過レベルに関する第6の規則をさらに含む、請求項19の方法。
上記で説明されたものは、開示された主題を例示するシステムおよびプロセスの例を含む。もちろん、ここでコンポーネントまたはプロセスのすべての組み合わせを説明することはできない。当業者は、請求された主題の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識し得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
ベンチトップ分析装置であって、
蓋と本体とを有し、前記蓋が開位置と閉位置との間で前記本体に対し移動可能である筐体を具備し、
前記筐体は、
前記蓋が前記閉位置にある場合に、
前記筐体の前記本体に設けられサンプルの光学分光法の実行を促進するプローブと、
前記光学分光法の前記実行のための前記サンプルを受けるサンプル提示コンポーネントと、
プロセッサと、
メモリと、
を密閉し、
前記メモリは、
前記プロセッサによって実行される場合に、前記ベンチトップ分析装置に、
前記筐体の前記蓋が前記閉位置にあるという指示を受け取らせ、
前記筐体の前記蓋が前記閉位置にあるという前記指示に基づいて前記筐体の動作可能な構成に関わる規則が満たされるか否かを決定させ、
前記規則が満たされているという決定に応じて、光エネルギーの放出により前記プローブを介して前記サンプルの前記光学分光法を実行させる、
実行可能な指令を記憶する、
装置。
[2]
前記実行可能な指令は、前記プロセッサによって実行される場合に、前記ベンチトップ分析装置に、前記規則と第2の規則とを含む規則群が同時に満たされることをさらに決定させ、前記光学分光法は、前記規則群が同時に満たされるという決定に応じて実行される、[1]のベンチトップ分析装置。
[3]
前記規則群の前記第2の規則は、前記ベンチトップ分析装置のオペレータがユーザアカウントにログインしたことの決定に関する、[2]のベンチトップ分析装置。
[4]
前記サンプル提示コンポーネントは、前記筐体内の前記サンプルを受けて支持するサンプルプレートを具備する、[1]のベンチトップ分析装置。
[5]
プレート保持領域が前記筐体の前記本体内に限定され、
前記プローブは、前記プレート保持領域内に設けられ、
前記サンプルプレートは、
前記プレート保持領域内に移動可能に配置され、
前記サンプルプレートが前記プレート保持領域に配置されている場合に、前記サンプルプレートの周辺の最高点から前記プローブに隣接する位置の最低点まで傾斜する傾斜面、
または、
前記サンプルプレートの平坦な表面に限定される凹部領域を有し、前記凹部領域の一部は前記サンプルプレートが前記プレート保持領域内に配置されている場合に前記プローブに隣接する位置に配置される、前記平坦な表面と、
の少なくとも1つを有する、[4]のベンチトップ分析装置。
[6]
開口部が、(i)前記傾斜面の最低点または(ii)前記凹部領域の一部、にある前記サンプルプレート内に限定され、
前記プローブは、垂直に配置され、上方向を指し、前記開口部内に配置され、前記サンプルプレートが前記プレート保持領域内に配置されて前記サンプルが前記開口部上の前記サンプルプレートの上側に支持される場合に前記サンプルの下から前記サンプルを調査する、[5]のベンチトップ分析装置。
[7]
前記サンプルプレートは、前記傾斜面を有し、前記プローブのチップは、前記サンプルプレートが前記プレート保持領域内に配置される場合に、前記傾斜面の最低点より上に延長する、[6]のベンチトップ分析装置。
[8]
前記サンプルプレートは、平坦な表面を有し、前記サンプルは、前記筐体の前記蓋を閉じる前に前記凹部領域内に置かれる、[5]のベンチトップ分析装置。
[9]
前記サンプルプレートは、第1のサンプルプレートであり、前記第1のサンプルプレートは、前記第1のサンプルプレートと異なる第2のサンプルプレートと交換可能である、[5]のベンチトップ分析装置。
[10]
前記プレート保持領域は、前記プレート保持領域の周辺の最高点から前記プローブに隣接する最低点まで傾斜する傾斜面を有する、[5]のベンチトップ分析装置。
[11]
ベンチトップ分析装置であって、
筐体と、
コンプライアンスコンポーネントと、
を具備し、
前記筐体は、
蓋と本体とを有し、前記蓋が開位置と閉位置との間で前記本体に対し移動可能であり、前記蓋が前記閉位置にある場合に、
前記筐体の前記本体に設けられサンプルの光学分光法の実行の一部として光エネルギーを伝えるプローブと、
前記サンプルを受けるサンプル提示コンポーネントと、
を密閉し、
前記コンプライアンスコンポーネントは、
(i)前記筐体の前記蓋が前記閉位置にあるという決定に応じて前記プローブを介して前記光エネルギーの放出を可能にし、(ii)前記筐体の前記蓋が前記閉位置にないという決定に応じて前記プローブを介して前記光エネルギーの放出を不可能にする、
装置。
[12]
前記コンプライアンスコンポーネントは、規則群が同時に満たされるという決定に応じて前記プローブを介して前記光エネルギーの放出を可能にし、前記規則群の第1の規則は、前記筐体の前記蓋が前記閉位置にある場合に満たされる、[11]のベンチトップ分析装置。
[13]
前記ベンチトップ分析装置のオペレータがユーザアカウントにログインした場合に、前記規則群の第2の規則が満たされる、[12]のベンチトップ分析装置。
[14]
前記サンプル提示コンポーネントは、前記筐体内の前記サンプルを受けて支持するサンプルプレートを具備する、[11]のベンチトップ分析装置。
[15]
前記筐体は、前記筐体の前記蓋が前記閉位置にある場合、前記ベンチトップ分析装置のオペレータにより利用可能となる調整機構をさらに密閉し、その一方で、前記筐体の前記蓋が前記開位置にある場合、前記プローブに対して前記サンプル提示コンポーネントの位置を調整する、[11]のベンチトップ分析装置。
[16]
前記筐体は、前記蓋が前記閉位置にある場合に、前記筐体の内部の直接的視覚化を可能にしつつ前記光エネルギーの伝達を減衰する窓材からなるビューポートを具備する、[11]のベンチトップ分析装置。
[17]
前記サンプルの前記光学分光法の前記実行は、前記サンプルのラマン分光法の実行を含む、[11]のベンチトップ分析装置。
[18]
規則が満たされるという決定に応じて、ベンチトップ分析装置のコンプライアンスコンポーネントにより、プルーブを介した光エネルギーの放出を可能にし、前記規則は、閉位置にある筐体の蓋に基づいて規則が満たされ、前記筐体は、前記蓋が前記閉位置にある場合にサンプル提示コンポーネントとプローブとを密閉し、前記プローブは、前記光エネルギーをサンプルへ向けることにより前記サンプル提示コンポーネントの中または上にある前記サンプルの光学分光法を実行する、ことと、
前記規則が満たされていないという決定に応じて、前記コンプライアンスコンポーネントにより、前記光エネルギーの放出を不可能にすることと、
を具備する方法。
[19]
前記コンプライアンスコンポーネントは、規則群が同時に満足されるという決定に応じて前記光エネルギーの前記放出を可能にし、前記規則群は、前記規則と第2の規則とを含み、前記第2の規則は、ユーザアカウントにログインした前記ベンチトップ分析装置のオペレータに基づいて満たされる、[18]の方法。
[20]
前記光エネルギーの前記放出は、前記サンプルのラマン分光法の実行のサブステップである、[18]の方法。
[21]
ユーザインターフェースを介して、(i)複数の利用可能なサンプルのタイプのうちのサンプルのタイプ、または、(ii)前記サンプルのタイプの濃度、の選択を受け取ることと、
筐体中のプローブから前記サンプルへ向けて光エネルギーを放出することにより、ベンチトップ分析装置の筐体中にあるサンプルの光学分光法を実行することと、
前記ユーザインターフェースを介して、(i)前記サンプルが前記サンプルのタイプか、または、(ii)前記サンプルの濃度であることを検証した結果を出力することと、
を具備する方法。
[22]
前記筐体の前記蓋が閉位置にあることに基づいて満たされる規則が満たされたことを、前記ベンチトップ分析装置のコンプライアンスコンポーネントにより、決定することと、
前記規則が満たされるという決定に応じて前記光学分光法を実行するために、前記プローブを介した前記光エネルギーの放出を、前記コンプライアンスコンポーネントにより、可能にすることと、
をさらに具備する[21]の方法。

Claims (11)

  1. ベンチトップ分析装置であって、
    蓋と本体とを有し、前記蓋が開位置と閉位置との間で前記本体に対し移動可能である筐体具備し、
    前記筐体は、
    前記蓋が前記閉位置にある場合に、
    前記筐体の前記本体に設けられサンプルの光学分光法の実行を促進するプローブと、
    前記光学分光法の前記実行のための前記サンプルを受けるサンプル提示コンポーネントと、
    前記プローブへの前記サンプルの提示を照明および撮像し、前記筐体の内部の遠隔観察を可能にするための撮像コンポーネントおよび照明コンポーネントと、
    プロセッサと、
    メモリと、
    を密閉し、
    前記メモリは、
    前記プロセッサによって実行される場合に、前記ベンチトップ分析装置に、
    前記筐体の前記蓋が前記閉位置にあるという指示を受け取らせ、
    前記筐体の前記蓋が前記閉位置にあるという前記指示に基づいて前記筐体の動作可能な構成に関わる規則が満たされることを決定させ、
    前記規則と第2の規則とを含む規則群が同時に満たされることを決定させ、前記第2の規則は前記撮像コンポーネントおよび前記照明コンポーネントが非照明モードに切り替えられるように構成されることを決定することに関わり、
    前記規則が満たされているという決定に応じて、光エネルギーの放出により前記プローブを介して前記サンプルの前記光学分光法を実行させる、
    実行可能な指令を記憶する、
    装置。
  2. 前記サンプル提示コンポーネントは、前記筐体内の前記サンプルを受けて支持するサンプルプレートを具備する、請求項1のベンチトップ分析装置。
  3. プレート保持領域が前記筐体の前記本体内に限定され、
    前記プローブは、前記プレート保持領域内に設けられ、
    前記サンプルプレートは、
    前記プレート保持領域内に移動可能に配置され、
    前記サンプルプレートが前記プレート保持領域に配置されている場合に、前記サンプルプレートの周辺の最高点から前記プローブに隣接する位置の最低点まで傾斜する傾斜面、
    または、
    前記サンプルプレートの平坦な表面に限定される凹部領域を有し、前記凹部領域の一部は前記サンプルプレートが前記プレート保持領域内に配置されている場合に前記プローブに隣接する位置に配置される、前記平坦な表面
    の少なくとも1つを有する、請求項のベンチトップ分析装置。
  4. 開口部が、(i)前記傾斜面の最低点または(ii)前記凹部領域の一部、にある前記サンプルプレート内に限定され、
    前記プローブは、垂直に配置され、上方向を指し、前記開口部内に配置され、前記サンプルプレートが前記プレート保持領域内に配置されて前記サンプルが前記開口部上の前記サンプルプレートの上側に支持される場合に前記サンプルの下から前記サンプルを調査する、請求項のベンチトップ分析装置。
  5. 前記サンプルプレートは、前記傾斜面を有し、前記プローブのチップは、前記サンプルプレートが前記プレート保持領域内に配置される場合に、前記傾斜面の最低点より上に延長する、請求項のベンチトップ分析装置。
  6. 前記サンプルプレートは、前記平坦な表面を有し、前記凹部領域は、前記筐体の前記蓋を閉じる前に前記サンプルを受けるように構成される、請求項のベンチトップ分析装置。
  7. 前記サンプルプレートは、第1のサンプルプレートであり、前記第1のサンプルプレートは、前記第1のサンプルプレートと異なる第2のサンプルプレートと交換可能である、請求項のベンチトップ分析装置。
  8. 前記プレート保持領域は、前記プレート保持領域の周辺の最高点から前記プローブに隣接する最低点まで傾斜する傾斜面を有する、請求項のベンチトップ分析装置。
  9. 前記プロセッサは、
    (i)前記筐体の前記蓋が前記閉位置にあるという決定に応じて前記プローブを介して前記光エネルギーの放出を可能にし、(ii)前記筐体の前記蓋が前記閉位置にないという決定に応じて前記プローブを介して前記光エネルギーの放出を不可能にする、ように構成される、請求項1乃至請求項8のうちのいずれか1項のベンチトップ分析装置。
  10. 前記筐体は、前記筐体の前記蓋が前記閉位置にある場合、前記ベンチトップ分析装置のオペレータにより利用可能となる調整機構をさらに密閉し、その一方で、前記筐体の前記蓋が前記開位置にある場合、前記プローブに対して前記サンプル提示コンポーネントの位置を調整する、請求項1乃至請求項9のうちのいずれか1項のベンチトップ分析装置。
  11. 前記サンプルの前記光学分光法の前記実行は、前記サンプルのラマン分光法の実行を含む、請求項1乃至請求項10のうちのいずれか1項のベンチトップ分析装置。
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