JP7483745B2 - 多機能性分析デバイス - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年３月２１日に出願された、米国仮特許出願番号第６２／８２１，６５２号に対する優先権を主張するものであり、この全体は参照として本明細書に組み入れられる。
核酸に基づく増幅反応は、遺伝子疾患及び感染疾患の検出を目的として研究所や臨床検査室にて現在広く使用されている。デバイス及びシステムは、これらの増幅反応を実施するために提供され得る。時には、サンプル中に、増幅又は検出される必要のある複数の標的が存在する場合がある。マルチプレックスアッセイを実施可能なデバイスが提供され得る。
本明細書では、この例示的な分析デバイスの１つ以上の特徴的な機能／操作を起動／解除するのに、例示的に作動する１つ以上の電子的／物理的スロットルを有する生物学的サンプルを分析するため、作動的に使用される例示的な分析デバイスに対する必要性が認識されている。本開示は、１つ以上の追加の分析デバイスの特徴的な機能／操作をデバイスのハードウェア及び／又はソフトウェアを変更する必要なく同じデバイス上で起動することができるように、例示的な分析デバイスを、電子的に及び／又は物理的に構成又はプログラムするための装置、方法及びシステムを提供する。更に、本開示では、１つ以上のデバイスの特徴的な機能／操作を起動させる電子的／物理的スロットルを有するデバイスが提供される。
一態様において、本開示は分析デバイスをプログラムするための方法を提供し、（ａ）第１の光周波数のセット及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する複数の光周波数について、第１生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備える分析デバイスを提供することであって、分析デバイスは、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するが、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力しないようにプログラムされる、分析デバイスを提供すること、（ｂ）ネットワーク上で、リモートサーバから、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するよう分析デバイスをプログラムするのに使用可能である、１つ以上の命令を受信すること、並びに（ｃ）分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスをプログラムすること、を含む。
いくつかの実施形態において、分析デバイスはハウジングを備える。いくつかの実施形態において、該ハウジングは、約１，５００立方センチメートル未満の体積を有する。いくつかの実施形態において、該ハウジングは、約１，５００立方センチメートル超の体積を有する。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、該ハウジング内部に少なくとも１つの加熱ブロックを備え、この少なくとも１つの加熱ブロックは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを具備するアッセイチューブを受容するように構成された凹みを備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、少なくとも１つの加熱ブロックと熱連通する少なくとも１つの加熱ユニットを備え、少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックを介してアッセイチューブに熱エネルギーを供給する。いくつかの実施形態において、この少なくとも１つの加熱ユニットは抵抗加熱器を備える。いくつかの実施形態において、この少なくとも１つの加熱ユニットは、（ｉ）少なくとも１つの加熱ブロックに熱硬化される、又は（ｉｉ）少なくとも１つの加熱ブロックにはんだ付けされる。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、該ハウジング内部に配設される冷却ユニットを更に備え、この冷却ユニットはアッセイチューブから熱エネルギーを取り除く。いくつかの実施形態において、第１の光周波数のセットは第１色を構成し、第２の光周波数のセットは第１色とは異なる第２色を構成する。いくつかの実施形態において、分析デバイスは照明ユニットを備え、この照明ユニットは励起フィルタ及び発光フィルタを備える少なくとも１つの光路を備え、この少なくとも１つの光路は、光源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルへと励起エネルギーを供給するように構成される。いくつかの実施形態において、この少なくとも１つの光路は、光源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルへと励起エネルギーを伝える１つ以上のライトパイプを備える。いくつかの実施形態において、１つ以上のライトパイプは単一のパイプを備える第１端部、２つ以上のパイプを備える第２端部、及びそれらの間の分岐部分を備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、複数の異なる周波数又は周波数帯域にて、励起エネルギーを供給するように構成された複数の光源を備える照明ユニットを備え、この照明ユニットは、複数の光源のうち１つの光源を、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルと光学的に連通する光路と光学的に整列させ、光源は、複数の異なる周波数又は周波数帯域に由来する周波数又は周波数帯域にて光を提供するように構成されている。いくつかの実施形態において、照明ユニットは軸線に沿って回転可能である。いくつかの実施形態において、照明ユニットは軸線に直交する追加の軸線に沿って並進可能であり、この照明ユニットは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルと整列した状態から光路を取り外すように、追加の軸線に沿って並進可能である。いくつかの実施形態において、分析デバイスは励起フィルタ及び発光フィルタを備える移動可能な搬送器を備え、移動可能な搬送器は、励起フィルタ及び発光フィルタを、励起源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルに励起エネルギーを供給する光路と整列した第１位置に導くよう並進するように構成される。いくつかの実施形態において、移動可能な搬送器は複数の光路を備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、第１位置から第２位置に移動可能な搬送器を動かすためのアクチュエータを更に備える。いくつかの実施形態において、光源は励起源である。いくつかの実施形態において、励起源は１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。いくつかの実施形態において、１つ以上のＬＥＤは単色ＬＥＤを具備する。いくつかの実施形態において、１つ以上のＬＥＤは複数のＬＥＤを含み、複数のＬＥＤのそれぞれは、励起エネルギーの異なる周波数を放出するように構成されている。
いくつかの実施形態において、方法は、（ａ）に続き、第１生物学的サンプルをアッセイすることを更に含む。いくつかの実施形態において、アッセイすることは、第１の光周波数のセット及び／又は第２の光周波数のセットを検出することを含む。いくつかの実施形態において、この方法は、第２の光周波数のセットを検出するときに第２の光周波数のセットを出力不可能であることを表すエラー信号の受信を更に含む。
いくつかの実施形態において、この方法は、（ｂ）の前に、１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令することを更に含む。
いくつかの実施形態において、分析デバイスは、ハウジング内部に、回路を具備する処理ユニットを更に備え、この処理ユニットは、ハウジング外部のモバイル電子デバイスと通信するように構成されている。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、処理ユニットとモバイル電子デバイスとの間で無線接続を提供する通信ユニットを更に備える。いくつかの実施形態において、無線接続はＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ接続、ＡＮＴ＋接続、又はＧａｚｅｌｌ接続である。
いくつかの実施形態において、方法は、（ｉ）１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令し、（ｉｉ）リモートサーバから１つ以上の命令を受信する、モバイル電子デバイスを使用することを更に含む。いくつかの実施形態において、（ｃ）１つ以上の命令を受信すると、モバイル電子デバイスを使用し、分析デバイスをプログラムする処理ユニットに命令を送信することを更に含む。いくつかの実施形態において、モバイル電子デバイスは、電話、ノートパソコン、コンピュータ、又はｉＰａｄである。いくつかの実施形態において、電話はスマートフォンである。いくつかの実施形態において、モバイル電子デバイスは、分析デバイスと無線通信することができるデバイスである。
いくつかの実施形態において、処理ユニットは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを処理するため、ハウジング外部のモバイル電子デバイスから命令を受信し、命令に応答して、（ｉ）第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルに熱を供給するために、少なくとも１つの加熱ブロックに熱エネルギーを供給するよう、少なくとも１つの加熱ユニットに命令し、（ｉｉ）励起源に励起エネルギーを供給するように命令する、ように構成されている。いくつかの実施形態において、（ｃ）において、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、分析デバイスが少なくとも第１の光周波数のセット、第２の光周波数のセット及び第３の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、１つ以上の命令を使用して分析デバイスをプログラムする。この場合、第３の光周波数のセットは、第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットとは異なる。いくつかの実施形態において、光信号は発光エネルギーを具備する。
いくつかの実施形態において、方法は、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力することを更に含む。
別の態様において、本開示は生物学的サンプルをアッセイするためのシステムを提供し、このシステムは、第１の光周波数のセット及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する複数の光周波数について、第１生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備える分析デバイスであって、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するようプログラムされるが、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力しないようにプログラムされる、分析デバイス、分析デバイスに作動的に連結される１つ以上のコンピュータプロセッサであって、（ｉ）ネットワーク上で、リモートサーバから、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように分析デバイスをプログラムするため、１つ以上のコンピュータプロセッサにより使用可能である、１つ以上の命令を受信する、並びに（ｉｉ）分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力し、１つ以上の命令を使用して分析デバイスをプログラムするように、個別に又は集合的にプログラムされる、１つ以上のコンピュータプロセッサ、を備える。いくつかの実施形態において、システムはハウジングを更に備え、分析デバイス及び１つ以上のコンピュータプロセッサは該ハウジング内部に存在する。いくつかの実施形態において、システムはハウジングを更に備え、分析デバイスは該ハウジング内部にあり、１つ以上のコンピュータプロセッサは該ハウジング外部にある。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、約１，５００立方センチメートル未満の体積を有するハウジングを備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、該ハウジング内部に少なくとも１つの加熱ブロックを備え、この少なくとも１つの加熱ブロックは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを具備するアッセイチューブを受容するように構成された凹みを備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、少なくとも１つの加熱ブロックと熱連通する少なくとも１つの加熱ユニットを備え、少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックを介してアッセイチューブに熱エネルギーを供給する。いくつかの実施形態において、この少なくとも１つの加熱ユニットは抵抗加熱器を備える。いくつかの実施形態において、この少なくとも１つの加熱ユニットは、（ｉ）少なくとも１つの加熱ブロックに熱硬化される、又は（ｉｉ）少なくとも１つの加熱ブロックにはんだ付けされる。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、該ハウジング内部に配設される冷却ユニットを更に備え、この冷却ユニットはアッセイチューブから熱エネルギーを取り除く。いくつかの実施形態において、第１の光周波数のセットは第１色を構成し、第２の光周波数のセットは第１色とは異なる第２色を構成する。いくつかの実施形態において、分析デバイスは照明ユニットを備え、この照明ユニットは励起フィルタ及び発光フィルタを備える少なくとも１つの光路を備え、この少なくとも１つの光路は、光源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルへと励起エネルギーを供給するように構成される。いくつかの実施形態において、この少なくとも１つの光路は、光源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルへと励起エネルギーを伝える１つ以上のライトパイプを備える。いくつかの実施形態において、１つ以上のライトパイプは単一のパイプを備える第１端部、２つ以上のパイプを備える第２端部、及びそれらの間の分岐部分を備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、複数の異なる周波数又は周波数帯域にて、励起エネルギーを供給するように構成された複数の光源を備える照明ユニットを備え、この照明ユニットは、複数の光源のうち１つの光源を、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルと光学的に連通する光路と光学的に整列させ、光源は、複数の異なる周波数又は周波数帯域に由来する周波数又は周波数帯域にて光を提供するように構成されている。いくつかの実施形態において、照明ユニットは軸線に沿って回転可能である。いくつかの実施形態において、照明ユニットは軸線に直交する追加の軸線に沿って並進可能であり、この照明ユニットは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルと整列した状態から光路を取り外すように、追加の軸線に沿って並進可能である。いくつかの実施形態において、分析デバイスは励起フィルタ及び発光フィルタを備える移動可能な搬送器を備え、移動可能な搬送器は、励起フィルタ及び発光フィルタを、励起源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルに励起エネルギーを供給する光路と整列した第１位置に導くよう並進するように構成される。いくつかの実施形態において、移動可能な搬送器は複数の光路を備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、第１位置から第２位置に移動可能な搬送器を動かすためのアクチュエータを更に備える。いくつかの実施形態において、光源は励起源である。いくつかの実施形態において、励起源は１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。いくつかの実施形態において、１つ以上のＬＥＤは単色ＬＥＤを具備する。いくつかの実施形態において、１つ以上のＬＥＤは複数のＬＥＤを含み、複数のＬＥＤのそれぞれは、励起エネルギーの異なる周波数を放出するように構成されている。いくつかの実施形態において、１つ以上のコンピュータプロセッサは、ハウジング外部のモバイル電子デバイスと通信するように構成されている。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、１つ以上のコンピュータプロセッサとモバイル電子デバイスとの間で無線接続を提供する通信ユニットを更に備える。いくつかの実施形態において、無線接続はＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ接続、ＡＮＴ＋接続、又はＧａｚｅｌｌ接続である。いくつかの実施形態において、１つ以上のコンピュータプロセッサは、１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令するために個別に又は集合的にプログラムされている。いくつかの実施形態において、モバイル電子デバイスは（ｉ）１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令し、（ｉｉ）リモートサーバから１つ以上の命令を受信する、ように構成されている。いくつかの実施形態において、モバイル電子デバイスは、１つ以上の命令を受信すると、分析デバイスをプログラムするように、１つ以上のコンピュータプロセッサに命令を送信するように構成されている。いくつかの実施形態において、１つ以上のコンピュータプロセッサは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを処理するため、ハウジング外部のモバイル電子デバイスから命令を受信し、命令に応答して、（ｉ）第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルに熱を供給するために、少なくとも１つの加熱ブロックに熱エネルギーを供給するよう、少なくとも１つの加熱ユニットに命令し、（ｉｉ）励起源に励起エネルギーを供給するように命令する、ように構成されている。いくつかの実施形態において、１つ以上のコンピュータプロセッサは、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも第１の光周波数のセット、第２の光周波数のセット及び第３の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、分析デバイスをプログラムするように個別に又は集合的にプログラムされる。この場合、第３の光周波数のセットは、第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットとは異なる。
別の態様において、本開示は分析デバイスをプログラムするための方法を提供し、（ａ）第１生物学的サンプルで第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスを提供することであって、第２アッセイは第１アッセイとは異なり、分析デバイスが第１アッセイに対応するデータを出力するが、第２アッセイに対応するデータを出力しないようにプログラムされていることと、（ｂ）ネットワーク上で、リモートサーバから、この１つ以上の命令が、第２アッセイに対応するデータを出力する分析デバイスをプログラムするのに使用可能である１つ以上の命令を受信すること、並びに（ｃ）分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときには、１つ以上の命令を使用して、少なくとも第１アッセイ及び第２アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスをプログラムすること、を含む。いくつかの実施形態において、第１アッセイは熱サイクルアッセイである。いくつかの実施形態において、熱サイクルアッセイは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを加熱すること及び冷却することを含む。いくつかの実施形態において、第２アッセイは融解曲線アッセイである。いくつかの実施形態において、融解曲線アッセイは、温度増分にて、ある温度範囲にわたり第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを加熱することを含む。いくつかの実施形態において、温度増分は、少なくとも約０．１℃、少なくとも約０．２℃、少なくとも約０．３℃、少なくとも約０．４℃、少なくとも約０．５℃、少なくとも約０．６℃、少なくとも約０．７℃、少なくとも約０．８℃、少なくとも約０．９℃、少なくとも約１℃以上である。いくつかの実施形態において、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルは同じである。いくつかの実施形態において、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルは異なる。
別の態様において、本開示は生物学的サンプルをアッセイするためのシステムを開示し、このシステムは、第１生物学的サンプルで第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスであって、第２アッセイは第１アッセイとは異なり、分析デバイスは第１アッセイに対応するデータを出力するが、第２アッセイに対応するデータを出力しないように構成されている、分析デバイス、分析デバイスに作動的に連結される１つ以上のコンピュータプロセッサであって、（ｉ）ネットワーク上で、リモートサーバから、第２アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスをプログラムするため、１つ以上のコンピュータプロセッサにより使用可能である、１つ以上の命令を受信する、並びに（ｉｉ）分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときには、第１アッセイ及び第２アッセイに対応するデータを出力するように、１つ以上の命令を使用して分析デバイスをプログラムするように、個別に又は集合的にプログラムされる、１つ以上のコンピュータプロセッサ、を備える。いくつかの実施形態において、第１アッセイは熱サイクルアッセイである。いくつかの実施形態において、熱サイクルアッセイは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを加熱すること及び冷却することを含む。いくつかの実施形態において、第２アッセイは融解曲線アッセイである。いくつかの実施形態において、融解曲線アッセイは、温度増分を伴う温度範囲で第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを加熱することを含む。いくつかの実施形態において、温度増分は、少なくとも約０．１℃、少なくとも約０．２℃、少なくとも約０．３℃、少なくとも約０．４℃、少なくとも約０．５℃、少なくとも約０．６℃、少なくとも約０．７℃、少なくとも約０．８℃、少なくとも約０．９℃、少なくとも約１℃以上である。いくつかの実施形態において、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルは同じである。いくつかの実施形態において、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルは異なる。いくつかの実施形態において、システムはハウジングを更に備え、分析デバイス及び１つ以上のコンピュータプロセッサは該ハウジング内部に存在する。いくつかの実施形態において、システムはハウジングを更に備え、分析デバイスは該ハウジング内部にあり、１つ以上のコンピュータプロセッサは該ハウジング外部にある。
別の態様において、本開示は分析デバイスをプログラムするための方法を提供し、この方法は、（ａ）分析デバイスを提供することであって、分析デバイスが、第１生物学的サンプルの熱サイクルアッセイ及び融解曲線アッセイを実施するよう構成され、分析デバイスが、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、熱サイクルアッセイに対応するデータを出力するが、融解曲線アッセイに対応するデータは出力しないようにプログラムされること、（ｂ）ネットワーク上で、リモートサーバから、融解曲線アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスを構成するのに使用可能である、１つ以上の命令を受信すること、及び（ｃ）分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときには、少なくとも熱サイクルアッセイ及び融解曲線アッセイに対応するデータを出力するように、１つ以上の命令を使用して分析デバイスを構成すること、を含む。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、第１生物学的サンプルを具備するアッセイチューブを受容するように構成された凹みを備える、加熱ブロックを備える。いくつかの実施形態において、分析デバイスは、加熱ブロックと熱連通する加熱ユニットを備え、該加熱ユニットは、加熱ブロックへと熱エネルギーを供給する。いくつかの実施形態において、分析デバイスは冷却ユニットを備え、この冷却ユニットはアッセイチューブから熱エネルギーを取り除く。
別の態様において、本開示は分析デバイスにおける特徴的な機能をロック解除するための方法を提供し、この方法は、（ａ）第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスを提供することであって、第１アッセイは、分析デバイスが第１生物学的サンプルで第１アッセイを実施し、第１アッセイに対応するデータを出力するようにロック解除され、第２アッセイは、分析デバイスが第２アッセイを実施しないように、又は第２アッセイに対応するデータを出力しないようにロックされること、（ｂ）ネットワーク上で、第２アッセイをロック解除する命令を受信すること、及び（ｃ）第２アッセイが第２生物学的サンプル上で実施されるときに、分析デバイスが第２生物学的サンプルで第２アッセイを実施、又は第２アッセイに対応するデータを出力するように、第２アッセイをロック解除すること、を含む。いくつかの実施形態において、第１アッセイは熱サイクルアッセイである。いくつかの実施形態において、第２アッセイは融解曲線アッセイである。
別の態様において、本開示は分析デバイスにおける特徴的な機能をロック解除するためのシステムを提供し、このシステムは、第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスであって、第１アッセイが、第１生物学的サンプルで第１アッセイを実施し、第１アッセイに対応するデータを出力するようにロック解除され、第２アッセイが、分析デバイスが第２アッセイを実施しないように、又は第２アッセイに対応するデータを出力しないようにロックされている、分析デバイス、並びにこの分析デバイスに作動的に連結される１つ以上のコンピュータプロセッサであって、第２アッセイが第２生物学的サンプルで実施されるときには、（ｉ）ネットワーク上で、第２アッセイをロック解除する命令を受信し、及び（ｉｉ）分析デバイスが第２生物学的サンプルで第２アッセイを実施、又は第２アッセイに対応するデータを出力するように第２アッセイをロック解除するために、個別に又は集合的にプログラムされる、１つ以上のコンピュータプロセッサ、を備える。
別の態様において、本開示は分析デバイスをプログラムするための方法を提供し、（ａ）作動的に電子的に起動可能である１つ以上の特徴的な機能／操作を有する、分析デバイスを提供すること、（ｂ）分析デバイスの、１つ以上の特徴的な機能／操作を起動するのに使用可能である、１つ以上の命令を受信すること、及び（ｃ）１つ以上の命令を使用し、分析デバイスの１つ以上の特徴的な機能／操作を起動すること、を含む。
別の態様において、本開示は、例示的な分析デバイスにより実施可能である１つ以上の所望の特徴的な機能／操作を起動する分析デバイスをプログラムするための方法を提供し、１つ以上の特徴的な機能／操作は、１）生物学的サンプル入力で分析を実施するときに、利用可能な光周波数の選択される群のうち１つ以上を使用すること、２）生物学的サンプル入力上で分析を実施するときに、利用可能な光周波数の選択される群のうち異なる１つ以上を使用すること、３）入力された生物学的サンプル上で分析を実施するときに、利用可能な光周波数の選択される群のうち更に別の異なる１つ以上を使用すること、を含み、この方法は、分析デバイスにより実行されるときに、例示的な分析デバイスの１つ以上の特徴的な機能／操作を例示的に起動する例示的な分析デバイスにより、１つ以上のプログラミング命令を電子的に受信する工程を含み、起動される１つ以上の特徴的な機能／操作は、１つ以上の生物学的サンプル入力における所望の分析を実施するために作動する。例示的な操作において、１つ以上のプログラミング命令は、例示的な電子デバイスにローカルな１つ以上の協同電子デバイスから例示的な電子デバイスにより、及び／又は１つ以上の例示的な電子通信プロトコルによりデータを通信及び受信するために作動する例示的な分析デバイス上の例示的な通信モジュールにより、作動的に電子的に受信され得る。
本開示の別の態様は、１つ以上のコンピュータプロセッサにより実行された場合に、上記方法又は本明細書の何か他の方法のいずれかを実行する機械実行コードを具備する、非一時的な記録媒体を提供する。
本開示の別の態様は、１つ以上のコンピュータプロセッサ及びそのプロセッサに結合されるコンピュータメモリを備えるシステムを提供する。コンピュータメモリは、１つ以上のコンピュータプロセッサにより実行された場合に、上記方法又は本明細書の何か他の方法のいずれかを実行する機械実行コードを具備する。
本開示の追加の態様及び利点は、本開示の例示的な実施形態のみが示され、かつ説明される以下の詳細な説明により、当業者には容易に明らかとなるだろう。理解されるように、本開示は他の実施形態及び異なる実施形態が可能であり、その複数の詳細部分は、本開示から逸脱しない限りその全てが、明白に様々な点で変更することが可能である。したがって、図面及び説明は、本質的に例示と見なされるべきであり、限定と見なされるべきではない。
参照による組み込み
本明細書で言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも各個々の刊行物、特許、又は特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれる刊行物及び特許又は特許出願が本明細書に含有される開示と矛盾する限り、本明細書は、そのような矛盾する資料に取って代わる、及び／又は優先することを意図している。
本発明の新規の特徴は、添付される特許請求の範囲に詳細に記載される。本発明の特徴的な機能及び利点の十分な理解は、本発明の原理が利用される、例示的な実施形態に記載される以下の詳細な説明及び以下の添付の図面（本明細書では「図」又は「図（ＦＩＧ．）」とも記載）を参照することで得られるだろう。
生物学的サンプルを分析するための携帯型分析デバイス用のハウジングの様々な図である。 生物学的サンプルを分析するための携帯型分析デバイス用のハウジングの様々な図である。 携帯型分析デバイス用のハウジングの蓋を示す。この蓋は、分析デバイスに挿入されたアッセイチューブに圧力及び／又は熱を印加可能である、屈曲可能なくし板を有する。 蓋が開いた状態の携帯型分析デバイス用のハウジングの一例を示す。 生物学的サンプルを分析するための、携帯型分析デバイス用の内部機構の透視図を示す。 携帯型分析デバイスで使用するための、様々な加熱ブロックを示す。 携帯型分析デバイスで使用するための、様々な加熱ブロックを示す。 回路基板を取り外し、それにより内部構造のファンが露出している状態の、携帯型分析デバイス用の内部機構の後面図である。 回路基板及びファンを取り外し、それにより内部機構の移動搬送器が露出している状態の、携帯型分析デバイス用の内部機構の後面図である。 内部機構の移動搬送器の分解図を示す。 内部機構の移動搬送器の正面図を示し、この移動搬送器は複数の光路を有する。 内部機構の移動搬送器の底面図を示す。移動搬送器の底面は複数の光学フィルタを有し、これらは互いにオフセット状態である。 複数の励起源（例えば、ＬＥＤ）を有する回路基板を示す。これは図６Ａに示される光学フィルタのオフセットに対応するように間隔があけられている。 移動搬送器の別の例を示し、ピニオン機構を用いて回転する光学構成要素（例えば、発光フィルタ、励起フィルタ、ＬＥＤ及び／又はダイクロイックビームスプリッタ）を有する。 生物学的サンプルを分析するための携帯型分析デバイス用の内部機構の後面図である。 複数の加熱ブロック、及びこの加熱ブロックへと挿入されるアッセイチューブを有する例示的な携帯型分析デバイスを示す。 例えば図２Ａのデバイスといった本開示の携帯型分析デバイスを使用する、生物学的サンプルを分析する例示的方法のフローチャートを示す。 本明細書にて提供される方法を実行するようにプログラム、又はそれ以外では構成されている、コンピュータシステムを示す。 サンプル試験用の分析デバイスへと挿入され得る例示的なカートリッジを示す。このカートリッジは、核酸増幅（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ））に使用されるような１つ以上の試薬を含有し得る。 分析デバイスのハウジングへと挿入される例示的なカートリッジを示す。 複数の加熱ブロック、及びこの加熱ブロックに挿入されるアッセイチューブを有する、例示的な携帯型分析デバイスを示す。 例示的な携帯型デバイス内部の、移動可能な搬送器の正面図を示す。 例示的な携帯型デバイスの側面図を示す。 携帯型デバイス内部の、例示的な移動可能な搬送器の追加の正面図を示す。 例示的な移動可能な搬送器の背面図である。 環状（又はホイール形状）構成要素を有する例示的な移動可能な搬送器の拡大図を示す。 携帯型分析デバイス内部の、例示的な移動可能な搬送器の内部機構の側面図を示す。 携帯型分析デバイス内部の、例示的な移動可能な搬送器の内部機構の側面図を示す。 移動可能な搬送器の例示的な光学系の拡大図を示す。 光学系の代替的な構成を示す。 光学系の別の代替的な構成を示す。 光学系のシミュレーション結果を示す。 光学系の別のシミュレーション結果を示す。 光学系の別のシミュレーション結果を示す。 光学系のシミュレーション結果を示す。 光学系の別のシミュレーション結果を示す。 光学系の別のシミュレーション結果を示す。 本開示の携帯型分析デバイスを使用する核酸増幅の試験データを示す。 本開示の携帯型分析デバイスを使用する核酸増幅の他の試験データを示す。 本開示の携帯型分析デバイスを使用する核酸増幅の他の試験データを示す。 図２２Ａ～図２２Ｃからの試験データの、Ｃｑ対ＬｏｇＳＱプロットを示す。 本開示の分析デバイスをプログラムする例示的方法のフローチャートを示す。 本開示の分析デバイスをプログラムする例示的方法のフローチャートを示す。 ネットワーク上でリモートサーバと通信する分析デバイスを有する、例示的なシステムを示す。
本発明の様々な実施形態は、本明細書にて示され説明される一方、こうした実施形態は例のみとして提供されることは当業者に明白であろう。多くの変形、変更及び置換は、本発明から逸脱することなく当業者によって行われるであろう。本明細書に説明される本発明の実施形態に対し、様々な代替形態が使用され得ることを理解されたい。
概要
本開示は、複数の機能（例えば、複数のアッセイ）を実施するように構成され得る分析デバイスを提供するが、これは、最初は限られた数の機能を実施するように設定されているものの、要求に応じて追加の１つ以上の機能を解除するようにプログラムされている。こうした分析デバイスのユーザは、ある特定の機能を目的に、低価格で分析デバイスを購入することができるが、追加機能を実施するために後で分析デバイスをアップグレードすることができる。これは、ユーザと、こうした追加機能に対する全体的な規制アクセスとのトランザクションを実施する際に行われてもよい。
分析デバイスは、複数のアッセイなど複数の機能を実施するように構成されてもよい。こうしたアッセイの例としては、核酸増幅、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、定量ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）、等温増幅、融解曲線解析、及び高分解能融解解析が挙げられる。追加機能としては、追加の色チャネル又は追加のアッセイプログラムが挙げられてもよい。ユーザは分析デバイスのハードウェア及び／又はソフトウェアを変更する必要がなくてもよい。
例えば、購入時には、分析デバイスは２色を検出することによりｑＰＣＲアッセイを実施するようにロック解除される。分析デバイスは２色超を検出するために取り付けられるが（例えば、分析デバイスは３色を検出するための光学機械を含む）、分析デバイスの最初の構成は、分析デバイスのユーザが２色のみを検出することによりｑＰＣＲアッセイを実施することができるようにしたものである。分析デバイス又はユーザの電子デバイス（例えばスマートフォン）を使用すると、ユーザが３色を検出することによりｑＰＣＲアッセイを実施することができるように、追加の色を解除する要求を提示する。こうした要求は、分析デバイスとリモート通信（例えばネットワーク）にてサーバに命令されてもよい。この要求が認められると、サーバは解除信号を分析デバイスに送信することができる。分析デバイスは追加の色用にロック解除されてもよく、これにより、３色を検出することでユーザはｑＰＣＲアッセイを実施することが可能となる。ロック解除信号により、分析デバイスが追加の光学機器を使用可能とし、又は追加の色に対応するデータを処理するように分析デバイスを作動させることができる。
本明細書にて提供される分析デバイス（例えば図１４Ａ）により、複数のサンプル及び／又はサンプル中の複数の標的の多重リアルタイム検出が可能となる。本開示の分析デバイスは、１個のサンプル中、又は複数のサンプル（例えば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個以上のサンプル）中、少なくとも１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、２０個以上の標的を検出するように構成されてもよい。例えば、分析デバイスは１個のサンプルから最大２７個の標的、又は９個のサンプルからそれぞれ３個の標的を検出することができる。いくつかの例では、分析デバイスのユーザは、９個のウェル、３つのフルオロフォア（例えば、ＦＡＭ／ＳＹＢＲ、ＴｅｘａｓＲｅｄＸ、ＡＴＴＯ６４７Ｎ／ＣＹ５）、及び３個の色チャネル（例えば、緑、アンバー、赤）を入手することができる。場合によっては、ユーザは、分析デバイスがＰＣＲ検査用に検出する３個の色チャネル全てを必ずしも必要としなくてもよい。代わりにユーザは、必要に応じて追加のフルオロフォア／色チャネルを追加する機能を有する、低価格で１個又は２個のフルオロフォアを検出する、１つ又は２つのチャネルのみからなるデバイスを好むことがある。分析デバイスは、１色を検出するよう構成され、２個、３個、４個、５個、又は６個、又はそれ以上の異なる色を検出可能であるように、追加の１個、２個、３個、４個、５個以上の異なる色チャネルのために後でロック解除されてもよい。分析デバイスは、６個、７個、８個、９個、又は１０個の異なる色を検出可能であるように、追加の色チャネルのためにロック解除されてもよい。ユーザは、色チャネルの第１の所与の数から、色チャネルの第２の所与の数へと分析デバイスをアップグレード又は解除することができる。色チャネルの第１の所与の数又は色チャネルの第２の所与の数には制限が存在しなくてもよい。例えば、ユーザは１色チャネルから２色チャネル、１色チャネルから３色チャネル、１色チャネルから４色チャネル、１色チャネルから５色チャネル、２色チャネルから３色チャネル、２色チャネルから４色チャネル、又は２色チャネルから５色チャネルに分析デバイスをアップグレード又は解除することができる。
分析デバイスは、モバイル電子デバイスに格付けされず（ｕｎｇｒａｄｅｄ）、又はロック解除され得る。モバイル電子デバイス上のアプリを使用し、分析デバイスからリモートサーバに命令を送信することができる。モバイル電子デバイスは、アップグレードを完了するためにＢＬＥ又はシリアルにより分析デバイスに接続され得る。
場合によっては、ユーザは１色又は２色のみを検出するように構成された分析デバイスと適合しない、２色又は３色のマルチプレックス検査をスキャンしてもよい。ユーザは検査の実行を妨げ得る。デバイスが接続されている場合、警告は、開始前にデバイスがアップグレードされ得るかをユーザに知らせるために表示され得る。デバイスが接続されていない場合、警告はデバイスが接続されると表示され得る。
いくつかの例では、ユーザが分析デバイスをアップグレードすると選択する場合、ユーザフォーム又は要求（例えば、Ｔｙｐｅｆｏｒｍ）を全て記入してもよく、又はユーザは追加のチャネルを購入するためにウェブサイト（例えば、Ｓｈｏｐｉｆｙ）にリダイレクトしてもよく、又はユーザはアプリ内での購入を行うことができる。
場合によっては、ユーザは分析デバイスに適合又は適合しない可能性のあるカスタムプロトコルを生成してもよい。ユーザはプロトコル生成の後に警告を受信することができ、ユーザに、カスタムプロトコルが分析デバイスに適合しない場合には、ユーザは何の結果も受信できていないことを理解しているか確認するように要請する。
本開示は、分析デバイスの特徴的な機能を構成し、プログラムし、又はロック解除するためのシステム及び方法を提供する。本開示はまた、サンプル処理及び／又はサンプル分析のためのデバイス、システム、及び方法も提供する。分析デバイスは携帯型であり、ハウジング、サンプルを含むサンプル容器に熱エネルギーを供給するように構成された加熱ユニットにより加熱される加熱ブロック、及び励起源からサンプルまで励起エネルギーを供給する光路を備えてもよい。分析デバイスは、モバイル電子デバイスを承認し、及び／又はこれと通信するように構成されてもよい。分析デバイスは、光学フィルタ及び励起源を備え、光学フィルタを光路に整列した状態に導くよう並進移動するように構成されている移動可能な搬送器もまた備えてよい。１つ以上の励起源、光学フィルタ、及び移動可能な搬送器の光路を使用し、複数のサンプルを含む複数のサンプル容器を処理及び／又は分析することができることから、移動可能な搬送器を備えることで、より小さく及び／又はより低額の分析デバイスの製造が容易になり得る。分析デバイスを使用し、１つ以上の核酸分子の存在又は量を測定するために、１つ以上の核酸分子を含む、又は含むと予想される生物学的サンプルを分析することができる。
図２３は、分析デバイスをプログラムするための例示的なプロセスフローを示す。第１操作２３０１では、分析デバイスはユーザに提供される。分析デバイスは、第１の光周波数のセット、及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する、複数の光周波数について、第１生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備え得る。分析デバイスは、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するが、第２の光周波数のセットに対応するデータは出力しないようにプログラムされ得る。第２操作２３０２では、分析デバイスはネットワーク上で、１つ以上の命令をリモートサーバから受信する。１つ以上の命令を使用し、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように分析デバイスをプログラムすることができる。第３操作２３０３では、ユーザは、分析デバイスが第２生物学的サンプルをアッセイするときに少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力することができるように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスをプログラムする。
図２４は、分析デバイスをプログラムするための別の例示的なプロセスフローを示す。第１操作２４０１では、分析デバイスはユーザに提供される。分析デバイスは第１生物学的サンプルに関する、第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成され得る。第２アッセイは第１アッセイとは異なっていてもよい。分析デバイスは、第１アッセイに対応するデータを出力するが、第２アッセイに対応するデータを出力しないようにプログラムされ得る。第２操作２４０２では、分析デバイスはネットワーク上で、１つ以上の命令をリモートサーバから受信する。１つ以上の命令を使用し、第２アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスをプログラムすることができる。第３操作２４０３では、ユーザは、分析デバイスが第２生物学的サンプルをアッセイするときに少なくとも第１アッセイ及び第２アッセイに対応するデータを出力することができるように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスをプログラムする。
図２５は、１つ以上の特徴的な機能又は機能をロック解除するために、リモートサーバと通信する分析デバイスを有する例示的なシステムを示す。分析デバイス２５４５は、１つ以上のリモートサーバ２５５０を更に含み得るネットワーク２５３０に接続され得る。分析デバイス２５４５は、情報を送信及び受信する（矢印）ために、ネットワーク２５３０を通じて１つ以上のリモートサーバ２５５０と通信することが可能である。分析デバイスはまた、ネットワーク２５３０を通じ、モバイル電子デバイス２５０１に接続され得る。例えば、分析デバイス２５４５は、１つ以上の特徴的な機能又は機能をロック解除するために、モバイル電子デバイス２５０１に要求を送信することができる。モバイル電子デバイス２５０１は、要求を受信した際に、次いでネットワーク２５３０を通じてリモートサーバ２５５０に要求を送信することができる。リモートサーバ２５５０は、モバイル電子デバイス２５０１に１つ以上の命令を送信することができる。モバイル電子デバイス２５０１のユーザは、１つ以上の命令を使用し、分析デバイス２５４５の１つ以上の特徴的な機能又は機能を解除することができる。モバイル電子デバイスはコンピュータ、ノートパソコン、電話（例えば、スマートフォン）、ｉＰａｄ、又は分析デバイスと通信可能である他のデバイスであり得る。モバイル電子デバイス２５０１には、メモリ又は記憶域２５１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、フラッシュメモリ）、電子記憶ユニット２５１５（例えばハードディスク）、１つ以上の他のシステムと通信するための通信インタフェース２５２０（例えば、ネットワークアダプタ）、及びキャッシュ、他のメモリ、データストレージ及び／又は電子ディスプレイアダプタといった周辺デバイス２５２５が挙げられ得る。メモリ２５１０、記憶ユニット２５１５、インタフェース２５２０及び周辺デバイス２５２５は、マザーボードといった通信バス（実線）を通じてＣＰＵ２５０５と通信することができる。モバイル電子デバイス２５０１は、例えば、分析デバイスから受信されたメッセージ（例えば、機能をロック解除するための要求）、警告、サンプルの現在の状態、又は試験データを提供するために、ユーザインタフェース（ＵＩ）２５４０を具備する電子ディスプレイ２５３５を含むことができる、又はこれと通信することができる。
分析デバイス
本開示の分析デバイスは、生物学的サンプルなどのサンプルを処理及び／又は分析するために使用されてもよい。本開示の分析デバイスは携帯型であってもよい。例えば、分析デバイスは手で持つものであってもよい。図１Ａ～図１Ｂは、生物学的サンプルを分析するための携帯型分析デバイス用ハウジング１００の（Ａ）透視図及び（Ｂ）側面図を示す。ハウジングは蓋１０１、開放位置又は閉鎖位置で蓋を固定するための固定ユニット１０２、及び／又はボタン若しくはインジケータ１０３～１０６を有してもよい。ハウジング１００は、デバイスの電源をオン／オフにするためのボタン１０３を備える。ハウジング１００は、デバイスを再起動するためのボタン１０４を備えてもよい。ハウジング１００は、電池が低下していること及び／又は無線接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又は近距離無線通信）が分析デバイスとモバイル電子デバイスとの間で確立されているというインジケータ１０６をユーザに通知するためのインジケータ１０５を備えてもよい。場合によっては、分析デバイスはアッセイデバイスである。モバイル電子デバイスは、電話、ノートパソコン、コンピュータ、又はｉＰａｄであり得る。電話はスマートフォンであってもよい。モバイル電子デバイスは、分析デバイスと通信可能なデバイスであり得る。モバイル電子デバイスは、分析デバイスに無線接続され得る。
分析デバイスは、起動時に分析デバイスの操作性に影響可能である（例えば、デバイスの電源をオン／オフにする、又は分析デバイスを他のデバイスに接続する）少なくとも１つのボタンを備えてもよい。分析デバイスは、１個、２個、３個、４個、５個又はそれ以上のボタンを備えてもよい。例えば、分析デバイスは４個のボタンを備えてもよい。各ボタンは、分析デバイスの異なる機能又は特徴的な機能に対応してもよい。場合によっては、ボタンの対は分析デバイスの同じ機能又は特徴的な機能に対応してもよい。例えば、分析デバイスは、値、ズームレベル、体積、又は他の特徴を増加させるボタン、及び値、ズームレベル、体積、又は他の特徴を低下させるボタンを含んでもよい。
ボタン機構は物理的機構であってもよい。例えば、ボタンは、ボタン又はマイクロスイッチなどの押下機構を備えてもよい。代替的には、ボタンは摺動機構又は回転機構を備えてもよい。２つ以上のボタンを含む分析デバイスにとって、各ボタンは、押下機構、摺動機構、及び回転機構からなる群から個々に選択されてもよい。
ボタンはタッチセンサ装置又はタッチセンサ機構を備えてもよい。例えば、図１Ａ及び図１Ｂのボタン１０３及び１０４は、タッチセンサ装置又はタッチセンサ機構を備えてもよい。タッチセンサ機構は、バーチャルタッチセンサ機構（例えばバーチャルボタン）であってもよい。こうしたバーチャル機構は仮想的に押下可能であり、仮想的に摺動可能であり、又は仮想的に回転可能であり、これにより物理ボタンであるという錯覚を与える。例えば、物理デバイスは、分析デバイスと無線接続しつつ通信可能に連結されるモバイル電子デバイスを備えてもよい、又はこれを承認するように構成されてもよい。モバイル電子デバイスは、１つ以上のバーチャルボタンを備えてもよい。モバイル電子デバイスのバーチャルボタンを押下することで、モバイル電子デバイスから分析デバイスへ信号を伝送することができる。これは本明細書に説明されるように、例えば熱サイクルプログラム又は他のプロセスに影響する。分析デバイスとモバイル電子デバイスとの間の接続は、例えばＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ接続、ＡＮＴ＋接続、Ｇａｚｅｌｌ接続、又は他の無線データ通信プロトコルなどの一方向又は二方向の有線接続又は無線接続を含んでもよい。
分析デバイスは、分析デバイスのハウジングの外面上のどこかに配設される１つ以上のボタンを備えてもよい。例えば、ボタンは、分析デバイスのハウジングの前面、後面、右側面、左側面、上面、又は底面に配置されてもよい。ボタンは、分析デバイスの操作中、利用不可能な位置又は隠れた位置（例えば、分析デバイスのハウジングの底面）に配設されてもよい。場合によっては、パネルは１つ以上のボタンを覆う又は隠すために使用されてもよい（例えば、分析デバイスが使用状態ではなく、及び／又はボタンが偶然に駆動するのを防止しなければならないとき）。
１つ以上のボタンの駆動又は起動により、ユーザは複数の異なる熱サイクルプログラム間でサイクルさせることが可能となる。例えば、ボタンの駆動により、分析デバイスを第１熱サイクルプログラムの実行から第２熱サイクルプログラムの実行へと切り替えることが可能となり得る。別の例では、ボタンの駆動により、分析デバイスを「オフ」状態から第１熱サイクルプログラムの実行へと切り替えることが可能となり得る。２回目のボタンの駆動により、分析デバイスを第１熱サイクルプログラムの実行から「オフ」状態に切り替えることが可能となり得る。「オフ」状態は、待機状態（例えば、分析デバイスの電源は入っているが、熱サイクルプログラムは一次停止している、又は分析デバイスは最小限の電源が賄われている状態である）又は出力低下状態（例えば、分析デバイスが電源オフ状態である）を指し得ることが理解されるだろう。ボタンの駆動は、熱サイクルプログラムのパラメータに影響を与え得る。例えば、分析デバイスは押下機構を備えてもよく、押下機構の駆動により、熱サイクルプログラムを変性工程からアニーリング工程へと切り替えることが可能となり得る。別の例では、分析デバイスは回転機構を備えてもよく、回転機構の回転により、熱サイクル温度を上昇させることが可能となり得る。場合によっては、２つ以上のボタンの駆動を使用することで熱サイクルプログラムに影響を与え得る。
入力の程度は、熱サイクルプログラムの状態に影響を与えることがある。変動し得る、入力の程度の非限定的な例としては、入力数（例えば、連続してボタンを駆動及び放す回数）、入力の速さ（例えば、ボタンを駆動及び／又は放す速さ）、入力の期間（例えば、ボタンを駆動する回数の量）、入力のために用いられる力（例えば、ボタンを駆動する力）、及び入力の方向が挙げられる。入力は、ボタンの駆動を含んでもよい。一例では、分析デバイスは押下機構を含んでもよく、短時間（例えば１／２秒未満）、押下機構を押下及びその後放すことで、熱サイクルプログラムは一次停止され得る。別の例では、例えば１～２秒間押下機構を押下することで一次停止された熱サイクルプログラムを再開してもよい。
分析デバイスは、サンプルを含む１個以上の容器を受け入れるように構成されてもよい。例えば、分析デバイスは１本以上のアッセイチューブを受け入れるように構成されてもよい。本開示の分析デバイスと共に使用するためのアッセイチューブは、任意の有用なサイズ及び形状を有してよく、任意の有用な材料から構成される。例えば、アッセイチューブはプラスチック、ポリマー、又はガラスから構成されてもよい。分析デバイスは、実質的に円筒状、実質的に矩形状である、又は他の形状（例えば星形）である断面を有するアッセイチューブを受け入れるように構成されてもよい。分析デバイスは、分析デバイス中のアッセイチューブの位置づけを容易にするため、アッセイチューブの一端に、又はアッセイチューブの寸法に沿って配設される溝又は突出部などの機械的な鍵要素を有するアッセイチューブを受け入れるように構成されてもよい。例えば、アッセイチューブはその長さに沿って実質的に矩形状の突出部を備えてもよく、分析デバイスは特定の向きでアッセイチューブを受け入れるように構成される、対応する刻み目を備えてもよい。分析デバイスは、キャップ又は蓋を有するアッセイチューブを受け入れるように構成されてもよい。代替的には、分析デバイスは、アッセイチューブが分析デバイス内に位置づけられるときには、アッセイチューブの開口部を覆うように構成された構成要素を備えてもよい。分析デバイスは、１本以上のアッセイチューブを受け入れるように構成されてもよい。例えば、分析デバイスは、１本、２本、３本、４本、５本、６本、７本、８本、９本、又はそれ以上のアッセイチューブを受け入れるように構成されてもよい。
本明細書に記載されるデバイスは、試薬チューブ又はカートリッジを受容するための面又は支持体を有し得る。カートリッジは試薬カートリッジであり得る。面又は支持体は、凹んだ面又は支持体であり得る。面は突出面又は支持体であり得る。面はチャンバであり得る。カートリッジはこの面又は支持体上へと充填され得る。面又は支持体上へとカートリッジを充填した場合、蓋は定位置にカートリッジをはめ込むために閉められ得る。
図１Ｃに示されるように、分析デバイスのハウジング１００の蓋１０１の内部面は、分析デバイスの加熱ブロックに着座される１本以上のアッセイチューブに圧力を印加可能である１つ以上のカンチレバー１０７を備え得る。カンチレバーは、加熱ブロックに対し、サンプルを含有するアッセイチューブを固定するのに有用であり得る。このことにより、加熱ブロックとアッセイチューブ間でのエネルギー転移の効率が増大する。カンチレバーを（例えば、加熱ブロックの温度と等しい温度で）加熱し、加熱ブロックと接触状態にないアッセイチューブの一部分の加熱に影響を与えることができる。カンチレバーは任意の温度に加熱されることができ、カンチレバーの温度は熱サイクルのあらゆる時点にて変更されてもよい。例えば、カンチレバーの温度を、熱サイクルのあらゆる時点にて加熱ブロックの温度と連係（例えば、加熱ブロックの温度と同じに）することができる。図１Ｄに示されるように、分析デバイスのハウジング１００の蓋１０１の内部面は、このデバイス内部に挿入されるカートリッジを受容又は収容する凹んだ面１０８を備えてもよい。分析デバイスのハウジング１００の本体１０９の内部面は、このデバイス内部に挿入されるカートリッジを受容する突出面１１０を備えてもよい。
分析デバイスは携帯型であり得る。例えば、ハウジングを含む分析デバイスは、容易に運搬又は移動させることが可能であり得る。ハウジング及び／又は他の構成要素のサイズ、重量及び／又は形状は、分析デバイスの携帯性に影響を与えることがある。分析デバイスのハウジングの体積では、約１００，０００立方センチメートル未満、約５０，０００立方センチメートル未満、約１０，０００立方センチメートル未満、約９，０００立方センチメートル未満、約８，０００立方センチメートル未満、約７，０００立方センチメートル未満、約６，０００立方センチメートル未満、約５，０００立方センチメートル未満、約４，５００立方センチメートル未満、約４，０００立方センチメートル未満、約３，５００立方センチメートル未満、約３，０００立方センチメートル未満、約２，５００立方センチメートル未満、約２，０００立方センチメートル未満、約１，５００立方センチメートル未満、約１，４００立方センチメートル未満、約１，３００立方センチメートル未満、約１，２００立方センチメートル未満、約１，１００立方センチメートル未満、約１，０００立方センチメートル未満、約９００立方センチメートル未満、約８００立方センチメートル未満、約７００立方センチメートル未満、約６００立方センチメートル未満、又は約５００立方センチメートル未満であってもよい。例えば、分析デバイスのハウジングの体積は、約１，５００立方センチメートル未満であってもよい。分析デバイスのハウジングの体積は、範囲内に含まれてよい。例えば、分析デバイスのハウジングの体積は、約５００立方センチメートル～約１，５００立方センチメートルであってもよい。ハウジングの寸法（例えば、長さ、幅又は高さ）は、最大で約５０センチメートル、最大で約４０センチメートル、最大で約３０センチメートル、最大で約２５センチメートル、最大で約２４センチメートル、最大で約２３センチメートル、最大で約２２センチメートル、最大で約２１センチメートル、最大で約２０センチメートル、最大で約１９センチメートル、最大で約１８センチメートル、最大で約１７センチメートル、最大で約１６センチメートル、最大で約１５センチメートル、最大で約１４センチメートル、最大で約１３センチメートル、最大で約１２センチメートル、最大で約１１センチメートル、最大で約１０センチメートル、最大で約９センチメートル、最大で約８センチメートル、最大で約７センチメートル、最大で約６センチメートル、又は最大で約５センチメートルであってもよい。
ハウジングを含む分析デバイスの重量は、約２５キログラム未満、約２０キログラム未満、約１５キログラム未満、約１０キログラム未満、約５キログラム未満、約４．５キログラム未満、約４キログラム未満、約３．５キログラム未満、約３キログラム未満、約２．５キログラム未満、約２．４キログラム未満、約２．３キログラム未満、約２．２キログラム未満、約２．１キログラム未満、約２キログラム未満、約１．９キログラム未満、約１．８キログラム未満、約１．７キログラム未満、約１．６キログラム未満、約１．５キログラム未満、約１．４キログラム未満、約１．３キログラム未満、約１．２キログラム未満、約１．１キログラム未満、約１キログラム未満、約０．９キログラム未満、約０．８キログラム未満、約０．７キログラム未満、約０．６キログラム未満、約０．５キログラム未満、約０．４キログラム未満、約０．３キログラム未満、約０．２キログラム未満、約０．１キログラム未満であってもよい。例えば、分析デバイスのハウジングの体積は約１．５キログラム未満であってもよい。ハウジングを含む分析デバイスの重量は、重量範囲内であってもよい。例えば、ハウジングを含む分析デバイスの重量は、約０．５キログラム～約１．５キログラムであってもよい。
分析デバイスのハウジングの形状は、分析デバイスの携帯性にも貢献してもよい。ハウジングの少なくとも１つの寸法（例えば、長さ、幅、又は高さ）は、ハウジングが人間の手に容易に把持され得るように十分小さくてもよい。分析デバイスは、ユーザが１本又は２本の手で分析デバイスを保持可能であるサイズの人間工学的に成形されたハウジングを有してもよい。ハウジングは、ユーザが分析デバイスを保持するときには、例えばユーザによって把持されるハウジングの一部分といった、把持領域を備えていてもよい。ハウジングの把持領域は、ユーザの指に適合するように成形されていてもよく、これによりユーザはハウジング上の固定グリップを支持することが可能となる。分析デバイスのハウジングの前面は、前面の上部又は底部においてよりも、把持領域に関係する中間部において狭いものであってもよい。こうしたより狭い部分はユーザに簡便かつ固定的に把持されることができるが、比較的広い上部は、ディスプレイデバイス又は例えばスクリーンといったそれらの構成要素を含んでもよい。ハウジングは、人間工学的に成形され得る格納可能なハンドルを備えてもよい。分析デバイスのハウジングは、ユーザが分析デバイスを保持するときには、ユーザの手が急カーブのコーナーよりも丸みを帯びたコーナーと接触可能であるように、丸みを帯びたコーナー及び／又は縁部（例えば、垂直面にあたる箇所）といった形をとってもよい。
図９は、サンプル分析のためのデバイスに挿入されるサンプルカートリッジ９０１を有する、例示的な携帯型デバイスを示す。内部機構２００の透視図が示される。図１３は、サンプル分析のためのデバイスに挿入されるサンプルチューブ１３０１を有する携帯型デバイス１３００の別の例を示す。
熱サイクル
分析デバイスは、アッセイチューブ内部のサンプルを加熱又は冷却するように構成されていてもよい。図２に示されるように、分析デバイス２００は、サンプルを含有するアッセイチューブが内部に配置される１つ以上の加熱ブロック２０１を備えてもよい。分析デバイスは、別々の工程においてヒータ２０２（例えば、抵抗加熱器）を使用する加熱ブロックの温度を上昇又は下降させるように構成されていてもよい。
場合によっては、加熱ブロックは、抵抗加熱又はジュール加熱のプロセスにより電気エネルギーを熱に変換することができる。加熱ブロックは抵抗加熱器であり得る。加熱されるブロックは、電力抵抗器（例えば、サーミスタ）、サンプルチャンバと熱連通させる熱エポキシを有してもよい。加熱ブロックは水平かつ均一であってもよい。加熱ブロックの冷却は、ファンにより達成又は制御され得る。
場合によっては、加熱ブロックはペルチェヒータであり得る。加熱及び冷却は、ペルチェコントローラにより達成又は制御され得る。他のいくつかの場合では、加熱ブロックはペルチェヒータでなくてもよく、加熱ブロックはペルチェコントローラにより制御されなくてもよい。
本明細書に記載されるデバイスは、加熱用の蓋を含んでも含まなくてもよい。
加熱ブロック２０１は、任意の有用な材料から構成されてもよい。加熱ブロックを構成するために使用され得る材料の非限定的な例には、アルミニウム、コンクリート、ガラス、石英、鋼、鉄、ニッケル、亜鉛、銅、真鍮、銀、スズ、金、炭素、及びそれらの任意の組合せ（例えば、Ｚａｍａｋなどの亜鉛合金）が含まれる。例えば、加熱ブロックは図３Ａに示されるように、銀を使用して構成されてもよい。別の例では、加熱ブロックは図３Ｂに示されるように、アルミニウムを使用して構成されてもよい。加熱ブロックは、サンプル（例えば、生物学的サンプル）を含有する、又はサンプルを含有するように構成されたバイアル瓶を受け入れるための第１開口部３０１、検出器又は光源（例えば、励起のため）と光学的に連通するように構成された第２開口部３０２を含んでもよい。加熱ブロックは、検出器又は光源と光学的に連通するように構成された第３開口部（図示せず）を含んでもよい。例えば、第２開口部３０２は検出器と光学的に連通してもよく、第３開口部（図示せず）は励起のための光源と光学的に連通してもよい。加熱ブロックは１個以上のフィン３０３を備えてもよい。
加熱ブロックは合金から形成されてもよい。例えば、加熱ブロックは鋼を使用して構成されてもよい。ダイキャスティングといったプロセスに適合する材料（例えば、加熱ブロックのダイキャスト構成に使用され得る材料）を使用して加熱ブロックを構成することで、加熱ブロックを（例えば、より短期間の時間で更に高い体積で、及び／又はユニットあたりのコストを削減して）より大きなスケールで製造することが可能となり得ると考えられる。いくつかの実施形態において、加熱ブロックは材料の組合せを使用して構成され得る。例えば、加熱ブロックはアルミニウムを使用して構成され、その後ニッケルで被覆され得る。別の例では、加熱ブロックは亜鉛を使用して構成され、その銀で被覆され得る。加熱ブロックを被覆することは、いくつかの理由から有利であり得る。例えば、加熱ブロックの被覆（例えばニッケルで）により、熱エポキシを使用するのとは対照的に、加熱ブロックをプリント回路基板（ＰＣＢ）にはんだ付けすることが可能となる。加熱ブロックをＰＣＢにはんだ付けすることにより、分析デバイスを取り外し可能な加熱ブロック（例えば、損傷があった場合）で製造することが可能となり得る。一方で熱エポキシの使用は、加熱ブロックをＰＣＢに恒久的に取り付け得る。加熱ブロックを製造するのに使用される材料の選択は、分析デバイスが電源（例えば、電池といった自給式電源）を使用して進めることが可能である熱サイクルの数に影響する可能性があると考えられる。特に、特定の材料の熱容量が高くなればなるほど、材料の温度を上昇させるのにより多くのエネルギーが使用される可能性がある。したがって、加熱ブロックは、約２Ｊ／ｇ℃未満，約１．５Ｊ／ｇ℃未満、約１Ｊ／ｇ℃未満、約０．９Ｊ／ｇ℃未満、約０．８Ｊ／ｇ℃未満、約０．７Ｊ／ｇ℃未満、約０．６Ｊ／ｇ℃未満、約０．５Ｊ／ｇ℃未満、約０．４５Ｊ／ｇ℃未満、約０．４Ｊ／ｇ℃未満、約０．３５Ｊ／ｇ℃未満、約０．３Ｊ／ｇ℃未満、約０．２５Ｊ／ｇ℃未満、約０．２Ｊ／ｇ℃未満、約０．１５Ｊ／ｇ℃未満、約０．１Ｊ／ｇ℃未満、約０．０５Ｊ／ｇ℃未満、約０．０１Ｊ／ｇ℃未満の特定の熱容量（例えば、２５℃、ジュール毎グラム毎℃（Ｊ／ｇ℃））を有する材料を使用して構成され得る。例えば、加熱ブロックは、２５℃で約１Ｊ／ｇ℃未満の特定の熱容量を有する材料を使用して構成され得る。
更には、材料の熱伝導率が低くなればなるほど、材料の温度を上昇させるために多くのエネルギーが必要とされ得る。したがって、加熱ブロックは、少なくとも約５００Ｗ／ｍｋ、少なくとも約４００Ｗ／ｍｋ、少なくとも約３００Ｗ／ｍｋ、少なくとも約２００Ｗ／ｍｋ、少なくとも約１７５Ｗ／ｍｋ、少なくとも約１５０Ｗ／ｍｋ、少なくとも約１２５Ｗ／ｍｋ、少なくとも約１００Ｗ／ｍｋ、少なくとも約７５Ｗ／ｍｋ、少なくとも約５０Ｗ／ｍｋ、少なくとも約２５Ｗ／ｍｋ、又は少なくとも約１０Ｗ／ｍｋの熱伝導率（例えば、ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍｋ））を有する材料を使用して構成され得る。例えば、加熱ブロックは少なくとも約７５Ｗ／ｍｋの熱伝導率を有する材料を使用して構成され得る。別の例では、加熱ブロックは少なくとも約４００Ｗ／ｍｋの熱伝導率を有する材料を使用して構成され得る。
加熱ブロックはまた、加熱ブロックの表面積を増加させるために１つ以上のフィン３０３を備え、加熱ブロックからの良好な放熱を提供してもよい。加熱ブロックを形成するのに使用される材料の体積は、分析デバイスが電源（例えば、電池といった自立式電源）を使用して進めることが可能である熱サイクルの数に影響を与え得ることもまた考えられる。特に、加熱ブロックを構成するのに使用される材料の体積が大きくなればなるほど、加熱ブロックの温度を上昇させるのに多くのエネルギーが使用されてもよい。したがって、加熱ブロックを構成するのに使用される材料の体積は、約２０立方センチメートル未満、約１５立方センチメートル未満、約１０立方センチメートル未満、約９立方センチメートル未満、約８立方センチメートル未満、約７立方センチメートル未満、約６立方センチメートル未満、約５立方センチメートル未満、約４立方センチメートル未満、約３立方センチメートル未満、約２立方センチメートル未満、約１立方センチメートル未満、約０．９立方センチメートル未満、約０．８立方センチメートル未満、約０．７立方センチメートル未満、約０．６立方センチメートル未満、約０．５立方センチメートル未満、約０．４立方センチメートル未満、約０．３立方センチメートル未満、約０．２立方センチメートル未満、又は約０．１立方センチメートル未満であってもよい。例えば、加熱ブロックを構成するのに使用される材料の体積は、約０．５立方センチメートル未満であってもよい。
上記のように、加熱ブロックを構成するのに使用される材料及び／又は材料の体積は、ブロックを加熱又は冷却するのに使用されるエネルギーを最小化させることに基づいて選択されてもよい。したがって、本開示の分析デバイスは、より大きな加熱ブロックを使用するデバイス、又はより高い特定の熱容量を有する材料を使用して構成された加熱ブロックと比較して、より多くの数の熱サイクルを実施するのにより多くのエネルギーを提供することができる。本開示の分析デバイスは、任意の数の熱サイクルを実施することができる。分析デバイスは、電源（例えば、電池といった自立式電源）に１回充電した状態で、所与の数の熱サイクルを実施することができる。本開示の分析デバイスは、少なくとも約１回の熱サイクル、少なくとも約２回の熱サイクル、少なくとも約３回の熱サイクル、少なくとも約４回の熱サイクル、少なくとも約５回の熱サイクル、少なくとも約６回の熱サイクル、少なくとも約７回の熱サイクル、少なくとも約８回の熱サイクル、少なくとも約９回の熱サイクル、少なくとも約１０回の熱サイクル、少なくとも約１１回の熱サイクル、少なくとも約１２回の熱サイクル、少なくとも約１３回の熱サイクル、少なくとも約１４回の熱サイクル、少なくとも約１５回の熱サイクル、少なくとも約１６回の熱サイクル、少なくとも約１７回の熱サイクル、少なくとも約１８回の熱サイクル、少なくとも約１９回の熱サイクル、少なくとも約２０回の熱サイクル、少なくとも約２５回の熱サイクル、少なくとも約３０回の熱サイクル、少なくとも約３５回の熱サイクル、少なくとも約４０回の熱サイクル、少なくとも約４５回の熱サイクル、少なくとも約５０回の熱サイクル、少なくとも約１００回の熱サイクルを実施することができる。本開示の分析デバイスは、約１～約１０回の熱サイクル、約５～約１５回の熱サイクル、約１０～約２０回の熱サイクル、又は約１５～約２５回の熱サイクルを実施することができる。
本開示の分析デバイスは、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）などの増幅反応（例えば、アッセイチューブ中のサンプルの温度をサイクルさせることによる）を実施するように構成されてもよい。ＰＣＲを実施することは、２つ又は３つの別個の温度段階を含むそれぞれの連続（例えば、サイクル）を伴う、一連の繰り返される温度変化（例えば、熱サイクル）を作り出すことに関与し得る。熱サイクルは、より高温（例えば９０℃超）では、単独の温度工程により先に発生してもよい。各サイクルで使用される温度及びそれらの温度が適用される時間の長さは、例えばデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）合成に使用される酵素、反応における二価イオン及びヌクレオチド（ｄＮＴＰ）の濃度、及び１つ以上のプライマーの融解温度（Ｔｍ）に基づき変動してもよい。ＰＣＲなどの増幅反応の個々の工程は、初期化、変性、アニーリング、及び／又は伸張／伸長を含み得る。初期化は、熱活性化を必要とするＤＮＡポリメラーゼに使用され得る（例えば、「ホットスタート」ＰＣＲ）。初期化は、サンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）を高温（仮に熱安定性ポリメラーゼを使用する場合、例えば、９４～９６℃［２０１～２０５゜Ｆ］又は９８℃［２０８゜Ｆ］）に加熱し、約１～１０分間これを維持することを含んでもよい。変性は、サンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）を、例えば約５秒～５分間といった所与の時間にわたり加熱（例えば、９４～９８℃［２０１～２０８゜Ｆ］することを含んでもよい。これにより、相補的な塩基間の水素結合を破壊することで二本鎖ＤＮＡ鋳型のＤＮＡの融解、又は変性が生じ、２本の一本鎖核酸分子（例えば鋳型）を得る。アニーリングは、例えば約５秒～５分間といった所与の時間にわたり、サンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）の温度を例えば５０～６５℃（１２２～１４９゜Ｆ）に低下させることを含んでもよい。これにより、一本鎖核酸分子鋳型のそれぞれに対する１つ以上のプライマーをアニーリングすることが可能となる。少なくとも２本の異なるプライマーは、標的領域を含有する２本の一本鎖核酸分子鋳型のそれぞれについて１つを含む反応混合物内に含まれてよい。プライマーは、一本鎖核酸分子自体であってもよい。プライマーは、それ自体が一本鎖核酸分子であってもよい。効果的な伸張／伸長に好適な条件は、使用されるＤＮＡポリメラーゼに応じて変更されてもよい。伸張／伸長は、５’から３’方向に鋳型に相補的である反応混合物由来の遊離ｄＮＴＰを、ＤＮＡポリメラーゼの存在下にて加えることで、一本鎖核酸鋳型に相補的な新規ＤＮＡ鎖を合成すること、及び新生（伸長している）ＤＮＡ鎖の端部にて３’ヒドロキシ基と共に、５’リン酸基を縮合すること、を含む。伸張／伸長に使用される時間は、使用されるＤＮＡポリメラーゼ及び／又は増幅されるＤＮＡ標的領域の長さによって変化してもよい。
変性、アニーリング、及び伸張／伸長は１回の熱サイクルを構成することができる。ＤＮＡ標的を検出可能なレベルまで増幅させるために、複数のサイクルが使用されてもよい。
加熱ブロックの温度は、任意の有用な方法で調整されてもよい。熱エネルギーは、加熱ブロックを、それぞれ加熱又は冷却することでサンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）に提供されてもよい、又はサンプルから取り除かされてもよい。加熱ブロックの温度は、加熱ユニット（例えば、抵抗加熱器、オームヒータ、又はフレキシブルヒータを備える）及び／又は冷却ユニット（例えば、熱電クーラ又はファンを備える）を使用して制御（例えば、上昇又は低下）されてもよい。温度モニタリングは、熱サイクルの使用に必要であり得る。したがって、加熱ユニット又は冷却ユニットはまた、加熱ブロックの温度を調整する加熱ユニット又は冷却ユニットをモニタリング、及び／又はこれにフィードバックを提供する、１つ以上のサーミスタ及び／又は温度トランデューサも備えることができる。加熱ユニット又は冷却ユニットは、加熱ブロックに隣接して（例えば、加熱ブロックの表面上に）配設されてもよい。代替的には、加熱ユニット又は冷却ユニットは、加熱ブロックの表面に沿った凹み内部に配設されてもよい。冷却ユニットは、加熱ブロックから離して（例えば、直接接触しない状態で）配設されるファンを備えてもよい。ファンは、加熱ブロックに隣接する体積に正の圧力又は負の圧力を印加するために使用されてよく、これにより加熱ブロックを取り囲む領域を排気することができる。加熱ブロックからの輻射熱エネルギーを有する空気を含み得る、加熱ブロックを取り囲む領域を排気することで、加熱ブロックの温度を低下させることができる。ファンを使用して真空状態を生成し、加熱ブロックを取り囲む輻射熱を排出することができる。代替的には、ファンは正の圧力を生成するために使用され、加熱ブロックを取り囲む輻射熱（例えば、加熱ブロックからの熱を具備する液体）を排出、又は分析デバイスの外に強制的に放出することができる。図４Ａ～図４Ｂに示されるように、加熱ブロックを取り囲む輻射熱は、分析デバイスに配設される１つ以上のベント４０１を通じて、分析デバイスから取り除かれてよい。１個以上のファン４０２は、加熱ブロックを取り囲む空間及び１個以上のベントに流体的に接続されてもよい。分析デバイスは、任意の数のファンを備えてもよい。例えば、分析デバイスは１個、２個、３個、４個、５個又はそれ以上のファンを備えてもよい。分析デバイスは、各加熱ブロックに対して１個のファンを備えてもよい。
搬送器
分析デバイスは搬送器を備えてもよい。搬送器を使用し、１つ以上の光学構成要素（例えば、発光フィルタ又は励起フィルタなどの光学フィルタ、光路、及び／又は光源）を定位置に保持してもよい、又は特定のアッセイチューブと整列させるように位置を変えてもよい。図５Ａに示されるように、搬送器５０１は、例えば励起フィルタ（図示せず）、サンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）に対して分離される励起エネルギーを通す光路５０２（例えば、ライトパイプ）、及び検出器による検出前に発光エネルギーを分離する発光フィルタ５０３などの様々な光学構成要素を備えてもよい。図５Ｂは、図５Ａに示される搬送器機構の分解図を示す。搬送器は、１つ以上の路、溝、又はレール５０４に沿って移動するように構成されてもよい。搬送器は、任意の有用な材料を使用して構成されてもよい。搬送器を構成するために使用され得る材料の非限定的な例としては、ポリシロキサン、ポリホスファゼン、低密度ポリエチレン（ｌｄｐｅ）、高密度ポリエチレン（ｈｄｐｅ）、ポリプロピレン（ｐｐ）、塩化ポリビニル（ｐｖｃ）、ポリスチレン（ｐｓ）、ナイロン、ナイロン６、ナイロン６，６、テフロン（ポリテトラフルオロエチレン）、熱可塑性ポリウレタン（ｔｐｕ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ｐｃｔｆｅ）、ベークライト、ケブラー、トワロン、マイラー、ネオプレン、ナイロン、ノメックス、オーロン、リルサン、テクノーラ、テフロン、ウルテム、ベクトラン、バイトン、ザイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、塩化ポリビニリデン（ｐｖｄｃ）、アクリルニトリルブタジエンスチレン（ａｂｓ）、ポリエポキシド、シリコーン、ポリスルホン、又は金属若しくは金属合金（例えば、アルミニウム、真鍮、銅、鉄及び銀）が挙げられる。光路は、特定の幾何形状及び体積である開放空間を含んでもよい。この空間は、容器又はパイプなどのガイドによって画定されてもよい。光路（例えば、ライトパイプ）は、任意の有用な材料を使用して構成されてもよい。光路（例えば、ライトパイプ）を構成するのに使用されてもよく材料の非限定的な例としては、ガラス、シリカ、フルオロジルコナート、フルオロアルミナート、カルコゲン化物、プラスチック、ＰＭＭＡ、ポリスチレン、シリコーン樹脂、及びそれらの任意の組合せが挙げられる。
搬送器は移動搬送器であってもよい。移動搬送器は、第１光源及び第１アッセイチューブを、第２光源及び第２アッセイチューブと整列する光路の位置を変えるために使用されてもよい。同様に、移動搬送器は、第１光路と整列させることから第２光路と整列させることまでサンプルの位置を変えるために使用されてもよい。移動搬送器を備える分析デバイスは、移動搬送器の代わりに固定要素を備える分析デバイスと比較すると、ある特定の利点を提供することができる。例えば、移動搬送器を備えることで、複数のアッセイチューブを光路及び光学フィルタなどの関連構成要素（例えば、励起フィルタ及び発光フィルタ）に共有させることができる。これにより、分析デバイスを製造するコストを削減（例えば、費用がかさむ可能性がある例えば励起フィルタ及び発光フィルタなどの光学フィルタの必要な数を減らすことによる）することができる。光路を共有することでもまた、分析デバイスの全体的なサイズを減少させ（例えば、各アッセイチューブにおけるサンプルの分析に必要な光学構成要素の数を減少させることにより）、これにより分析デバイスを更に持ち運び可能なものとすることができる。移動搬送器は、第１位置又は元々の位置から最終位置まで移動するように構成され、元々の位置と最終位置間の特定の位置で１回以上停止してもよい。元々の位置と最終位置間の経路は直線路であってよく、この経路は移動搬送器がこれに沿って並進移動する１つ以上の溝、トラック、又はレールを含んでもよい。元々の位置と最終位置間の路は、（例えば、本明細書に説明されるように、手動制御又は自動制御により）移動搬送器が停止可能な１つ以上の特定の位置を含んでもよい。１つ以上の特定の位置は、１つ以上のアッセイチューブ、又は分析デバイス内のそれらに対するシート若しくはハウジングの位置に対応してもよい。特定の位置は、特定の位置における移動搬送器の位置づけを容易にするキーなどの機械要素を含んでもよい（例えば、アッセイチューブの下方）。移動搬送器の移動は、様々な方法を使用して得られ得る。例えば、電気モータを使用し、第１位置から第２位置へと搬送器を移動することができる。カムを有するモータを使用し、搬送器及びカムに連結されたベルトをよって搬送器を移動させてもよい。移動搬送器の移動は、磁気浮上システムを使用して得られ得る。例えば、搬送器は１つ以上の電化されたレール又は溝上に、又はその中に摺動可能に配設されてもよく、レール又は溝内部で生成される磁力は搬送器を移動させるために使用されてもよい。バネを使用し、例えば、移動搬送器がその元々の位置から、レール、トラック、又は溝の端部といった最終位置へと移動された後に、移動搬送器をその元々の位置へと戻すことができる。より軽量の材料を使用して移動搬送器を構成することで、搬送器を移動させるために使用されるエネルギーを減少させることができ、これによりサンプルを加熱及び／若しくは冷却する、並びに／又は他のプロセスに利用可能なエネルギー量を増加させることができると考えられる。
搬送器は、１つ以上の光学フィルタ（例えば、励起フィルタ又は発光フィルタ）、及び１つ以上のライトパイプを備えてもよい。図６Ａは、１つ以上の励起フィルタ６１０ａ（赤）、６１０ｂ（黄）、及び６１０ｃ（青）を備える搬送器を示す。搬送器は１つ以上の発光フィルタもまた備えてもよい。ライトパイプは光学フィルタ（例えば、励起フィルタ）からサンプルを含有するアッセイチューブまで延在してもよい。
分析デバイスは、任意の有用な光学フィルタ（例えば、励起フィルタ及び／又は発光フィルタ）を備えてもよい。フィルタは、（ｉ）フルオロフォア又は色素の励起波長、及び（ｉｉ）蛍光色素又は色素の発光波長のうち１つ以上に適するであろう周波数にてバンドパスを有する光学バンドパスフィルタ（例えば、光干渉フィルム）であってもよい。フィルタは、望ましくない光の透過を阻止する非バンドパス周波数を実質的に減衰させてもよい。例えば、ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ色素を使用するときには、励起フィルタバンドパスは、４８５ｎｍの波長周辺に集中してもよく、発光フィルタバンドパスは、５５５ｎｍの波長周辺に集中してもよい。光学フィルタ（例えば、励起フィルタ及び／又は発光フィルタ）は、光路に対して傾けられてもよい（例えば、フィルタを含有する平面は、ある角度に配設されてもよい）。
励起源
分析デバイスは１つ以上の励起源を備えてもよい。励起源は搬送器（例えば、本明細書に説明されるような移動搬送器）上に配設されてもよく、これは励起フィルタ及び光路を通り、励起エネルギーをサンプル（例えばアッセイチューブ中のサンプル）に送達するように構成されてもよい。移動搬送器を備える分析デバイスにとって、搬送器上に配設される単独の励起源は、同じ励起フィルタ及び光路（例えば、移動搬送器は、励起源及び光路を、異なるサンプルを含有する異なるアッセイチューブと整列させることによる）を通り、励起エネルギーを２つ以上のサンプル（例えば、２本以上のアッセイチューブ中の２つ以上のサンプル）に送達するように構成されてもよい。図６Ｂに示されるように、分析デバイスは各アッセイチューブに対し、励起源６１１ａ（青色）、６１１ｂ（黄色）、及び６１１ｃ（赤色）に特化したセット６１１を有してもよい。
励起源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はＬＥＤのアレイ（例えば、単色ＬＥＤのセット）を備えてもよい。ＬＥＤは有用なサイズ、形状、波長、又は他の特徴を有してもよい。ＬＥＤは、約１ｍＷ以上の励起エネルギーを放出することができる高出力ＬＥＤであってもよい。高出力ＬＥＤは、少なくとも約５ｍＷの励起エネルギーを放出することができる。ＬＥＤ又はＬＥＤのアレイは例えば、約５０ｍＷの励起エネルギーを放出することができる。例えば約１０ワット以下のエネルギー、又は約１０ワット以上のエネルギーを引き出す高出力ＬＥＤのアレイが使用されてもよい。総電力は、各ＬＥＤの電力及びアレイ中のＬＥＤ数によって変化し得る。分析デバイスにおける、励起源としてのＬＥＤの使用は有益であり得る。これは例えば、ＬＥＤアレイは、ハロゲン光源などの他の光源よりも電力の取り扱いに関しては著しい減少をもたらし得るからである。励起源は、約１マイクロワット（μＷ）以下の電力を使用してもよい。代替的には、励起源は約１マイクロワット（μＷ）、約５μＷ、約２５μＷ、約５０μＷ、約１００μＷ、約１ミリワット（ｍＷ）、約５ｍＷ、約２５ｍＷ、約５０ｍＷ、約１００ｍＷ、約１Ｗ、約５Ｗ、約５０Ｗ、又は約１００Ｗ以上の電力を、個別に、又はアレイで使用されるときに、使用してもよい。場合によっては、限定するわけではないが、ヒートシンク又はファンなどの冷却デバイスは、励起源又はそれらの構成要素を冷却するために使用されてもよい。
励起源は、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）又はＯＬＥＤのアレイを備えてもよい。ＯＬＥＤは任意の有用なサイズ、形状、波長、又は他の特徴を有してもよい。ＯＬＥＤは、例えば複数のアッセイチューブに励起エネルギーを同時に供給するため、大領域にわたってルミネセンスを提供することができる。こうしたＯＬＥＤの複数のサンプルウェル（例えば、アッセイチューブ用のシート又はハウジング）間での散乱光又はクロストーク光は、ＯＬＥＤ上にマスクをかぶせることにより、又は複数のサンプルウェルと作動的に整列するようにＯＬＥＤのルミネセンスをパターニングすることにより、低減させることができる。ＯＬＥＤは、低消費電力デバイスであってもよい。ＯＬＥＤは発光ポリマー（ＬＥＰ）としても公知である、低分子系ＯＬＥＤ及び／又はポリマーベースのＯＬＥＤを含むことができる。基板上に積層される低分子系ＯＬＥＤが使用されてもよい。気相蒸着法により表面上に積層されるＯＬＥＤが使用されてもよい。ＯＬＥＤは、例えばシルクスクリーンにより表面上に積層されてもよい。例えばソルベントコーティングにより積層されるＬＥＰが使用されてもよい。
励起源はＬＥＤ又はＯＬＥＤのアレイ６１１ａ～６１１ｃ（例えば、複数の単色ＬＥＤ）を備えてもよい。このアレイは、任意の構成にて構成又は配置されてもよい。例えば、アレイにおける励起源は、移動搬送器の移動軸線に沿って直線状に配置されてもよい。代替的には、図６Ｂに示されるように、アレイにおける励起源は移動搬送器の移動軸線に垂直で直線状に配置されてもよい。こうした構成では、光路５０２は移動搬送器の基部に対し、ある角度で配設されてもよい。移動搬送器の基部から延在している光路（例えば、移動搬送器の基部に配設される励起フィルタから）は、搬送器の基部に垂直であってもよく、又は搬送器の基部に垂直でなくてもよい（例えば、搬送器の基部に対して９０度以外の角度で）。
１枚以上のレンズは、励起エネルギー又は発光エネルギーを方向付け、異なる方向に向け、集束、分光、又はコリメートするのに使用されてもよい。例えば、レンズはサンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）上へと励起エネルギーを集束するために使用されてもよい。別の例では、レンズは励起源の励起エネルギーをコリメートするために使用されてもよい。使用され得るレンズの非限定的な例としては、両凸レンズ、平凸レンズ、正メニスカスレンズ、負メニスカスレンズ、平凹レンズ、両凹レンズ、フレネルレンズ、シリンドリカルレンズ、レンチキュラーレンズ、及びＧＲＩＮレンズが挙げられる。例えば、フレネルレンズは、励起源からの励起エネルギーをコリメートし、励起エネルギーを光路へと方向付けるために使用されてもよい。フレネルレンズは、比較可能な平凸レンズよりも更に薄く製造されることができ、場合によっては、これは平坦なシートの形状をとり、このことは携帯型分析デバイスを製造するのに有利となる可能性がある。
図７は、移動搬送器５０１の追加構成を表し、ここでは励起源６１１、励起フィルタ６１０、ダイクロイックビームスプリッタ７０１、発光フィルタ５０３、検出器７０２は移動搬送器５０１上に配設される。励起源６１１、励起フィルタ６１０、ダイクロイックビームスプリッタ７０１、発光フィルタ５０３は、回転ピニオン機構７０３上に配設されてもよく、移動搬送器５０１が各サンプルに配列される場合、このピニオン機構は、サンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）に所望の励起エネルギーを提供し、サンプル７０４からの発光エネルギーを検出するため、光学構成要素６１１、６１０、７０１及び５０３を回転させるために使用されることを目的とする。
分析デバイスは、図８に示されるように、検出器８０１といった検出器もまた備えてもよい。検出器は、サンプル（例えば、アッセイチューブ中のサンプル）から、発光フィルタを通過したであろう発光エネルギーを受け取るように構成されてもよい。したがって、検出器は、例えば光検出器、光依存性抵抗、太陽電池、光ダイオード、光導管、光電子増倍管、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）及びそれらの任意の組合せといった任意の好適な光検出器を備えてもよい。発光エネルギーは、例えばアッセイチューブ中のサンプルの成分（例えば励起可能なフルオロフォア）を励起することなどにより、任意の好適な源により生成されてもよい。検出器は、サンプルから発光エネルギー（例えば、特定の波長又は強度のエネルギー）を選択的に受け取るように構成されてもよい。検出器は、複数の検出器（例えば、一連の光検出器であって、それぞれ、他の光検出器により受け取られる光線とは異なる波長を有する構成を受け取るように構成される）を備えてもよい。
移動可能な搬送器は、フィルタといった１つ以上の光学構成要素を運搬するホイール形状（又は環状）構成要素を備えてもよい。代替的に又はこれに追加して、ホイール形状構成要素は、ミラー、光源（例えば、ＬＥＤ、シングルピクセルＬＥＤ、又はマルチピクセルＬＥＤ）、プリズム、レンズ、又はそれらの任意の組合せを含み得る。移動可能な搬送器は、直線路にて移動するように構成され、特定の位置で停止することができる。例えば、移動可能な搬送器は加熱ブロックの軸線に沿って移動するように構成され、各加熱ブロックへと挿入されるサンプルチューブからデータを取得するため、各加熱ブロックにて停止することができる。移動可能な搬送器内部のホイール形状構成要素は、異なるフィルタ間の位置を変更するため、ホイール軸線に沿って移動可能であってもよい。例えば、図１４Ａは、携帯型デバイス１４００内部の移動可能な搬送器１４０１の正面図を示す。こうした例示的なデバイスでは、移動可能な搬送器１４０１のホイール形状構成要素１４０３は、９対のフィルタを搭載する（１対のフィルタは励起フィルタ及び発光フィルタを備える）。移動可能な搬送器は、異なる加熱ブロック１４０２に沿って移動することができる。図１４Ｂは、移動可能な搬送器の一部の拡大図を示す。底部ＰＣＢ１４０４はブレイクビームスイッチを備えてもよい。シャシー１４０６は、搬送器がシャシー壁に衝突するのを停止させるビームスイッチを稼働させる２つのスクリューを備え得る。１本のスクリュー１４０５は図１４Ｂに示される。図１４Ｃは、携帯型デバイス内部の異なる位置で停止した、例示的な移動可能な搬送器の追加の正面図を示す。図１４Ｄは、例示的な移動可能な搬送器の背面図を示す。
ホイール形状構成要素は他の形状を有し得る。例えば、こうしたホイール形状構成要素の要素は、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、若しくは任意の他の形状、又はそれらの形状の組合せである構成要素中に含まれてもよい。
図１５は、ホイール形状構成要素１５０２を有する例示的な移動可能な搬送器１５０１の拡大図を示す。移動可能な搬送器の底部分は、平ひも線１５０３及びアクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）１５０４を備え得る。ステッピングモータ１５０４は、サンプルステーション１５０６内のガイド１５０５に沿って移動可能な搬送器を移動させるために使用されてもよい。サンプルステーション１５０６のうち所与の１つは、生物学的サンプル及びサンプル処理（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ））に必要な試薬を含有する溶液を有するバイアル瓶１５０７を含んでもよい。移動可能な搬送器１５０１は、ガイド１５０５に直交する軸線に沿って移動可能な搬送器１５０１を回転させる別のアクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）を含んでもよい。
図１６は、例示的な移動可能な搬送器１６００の内部機構の側面図を示す。移動可能な搬送器は、励起フィルタ１６０３、レンズ１６０４、ミラー１６０５、発光フィルタ１６０６、及び光源１６０７（例えば、ＬＥＤ）を有する光学系を備え得る。移動可能な搬送器は１つ以上の磁気部品１６１１を備え得る。移動可能な搬送器は、複数の励起フィルタ、発光フィルタ、及び光源を備えてもよい。各光源は、加熱ブロック１６０２中に挿入されるサンプルチューブ１６０１からデータを取得するための、励起フィルタ及び発光フィルタの所与の対と共に使用されるように構成されてもよい。励起フィルタ及び発光フィルタの１つの所与の対を有する一光学系の一例を、図１６に示す。ホイール形状構成要素がホイール軸線の周りを移動するときには、励起フィルタ及び発光フィルタの別の対、並びに別の光源を有する別のオプションシステムは、データを取得するためにサンプルチューブと並ぶことができる。移動可能な搬送器は、少なくとも１枚、２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚、９枚、１０枚、１１枚、１２枚、１３枚、１４枚、１５枚、１６枚、１７枚、１８枚、１９枚、２０枚以上のフィルタを備え得る。移動可能な搬送器は、少なくとも１対、２対、３対、４対、５対、６対、７対、８対、９対、１０対、１１対、１２対、１３対、１４対、１５対、又はそれ以上の対のフィルタを備え得る。移動可能な搬送器は、大きなコンデンサ１６０８を更に備え得る。このデバイスのシャシー１６１２は、フォトインタラプタを稼働させるフラッグ１６０９を備え得る。シャシー１６１２は、磁気ストリップ及びリニアエンコーダ１６１０（例えば、０．４ｍｍのギャップを有するリニアエンコーダ）を備え得る。移動可能な搬送器は、様々な材料又は材料の組合せにより構築され得る。例えば図１７に示されるように、移動可能な搬送器の部分１７０１は金属で構築され得る。光学系１７０２を搭載している部分は、黒色に染色されたマイクロファイン３Ｄプリントを用いて構築されてもよい。検出器基板はＥＭＩシールドのために完全に囲まれていてもよい。
図１８は、移動可能な搬送器の光学系の例示的な機構の拡大図を示す。レンズ１８０３は、例えばガラス又はポリカーボネートといった様々な材料から作製され得る。レンズ１８０３はホイール形状構成要素のハブ１８０６の非回転部分に取り付けられてもよい。光源（又は励起源）１８０５はＬＥＤライトであり得る。フィルタ１８０２は励起フィルタであり得る。フィルタ１８０２は所望の励起波長を透過させることができる。例えば、励起フィルタから透過される光は、少なくとも約３９０ナノメートル（ｎｍ）、４３４ｎｍ、４４５ｎｍ、４６９ｎｍ、４７５ｎｍ、４９７ｎｍ、５４２ｎｍ、５５９ｎｍ、又は５６５ｎｍの中心波長を有してもよい。光学系は、折り返しミラー１８０４を更に備えてもよい。光源１８０５と折り返しミラー１８０４間の距離は変動し得る。図１８に示されるように、部分１８０１は加熱ブロックである。加えて、光学系は発光フィルタを備え得る。発光フィルタは所望の発光波長を透過させることができる。例えば、発光フィルタから透過される光は、少なくとも約４６０ｎｍ、４７９ｎｍ、５１０ｎｍ、５２５ｎｍ、５３０ｎｍ、５３５ｎｍ、６２０ｎｍ、又は６３０ｎｍの中心波長を有してもよい。場合によっては、移動可能な搬送器内部の光学系は、１つ以上のダイクロイックフィルタを備えてもよい。
光学系は異なる構成要素を備えてもよく、異なる構成で組み立てられ得る。図１９Ａ及び図１９Ｂは、移動可能な搬送器内部の光学系の２つの追加例を示す。例えば、移動可能な搬送器の光学系はミラー及びレンズを備えなくてもよい。光学系は光源からの光を励起フィルタに到達させる光路１９０１を備えてもよい。別の例について、光学系は光源からの光を励起フィルタに到達させるプリズム１９０２を備えてもよい。
光学系の異なる構成により、バイアルへの電力、移動搬送器基準値、信号対雑音比（ＳＮＲ）などのパラメータにより実証されるように、システムの異なる特性が生じてもよい。本明細書で使用される場合、ＳＮＲは以下の式：
Figure 0007483745000001
を使用して定義され、
式中、ｘは光の入射角である。
場合によっては、ｘは励起時２５度であり、発光時１５度であってもよい。「バイアルへの電力」は、蛍光プローブの励起に利用可能である、バイアル中へと入る総屈折力を指す。本明細書で使用される場合、「移動搬送器基準値」は光学系の異なる構成を比較するために使用される基準値を指す。本開示に示される例示データは、例えば図７及び図８に示されるように、ホイール形状構成要素を含まない設計に対して基準値を設定している。本明細書に記載されるパラメータを使用することで、異なる構成の特性は励起シミュレーションにより試験され得る。例えば、光学系は約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％以上のバイアルへの電力値を有し得る。光学系は１倍、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍、１５倍、２０倍、又はそれ以上、移動搬送器基準値よりも効率的であってもよい。光学系のＳＮＲは、少なくとも１，０００、１，５００、２，０００、２，５００、３，０００、３，５００、４，０００、５，０００以上であり得る。場合によっては、光学系のＳＮＲは少なくとも１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００以上であり得る。例えば、図１６に示される構成は、５．８％のバイアルへの電力値、移動搬送器基準値よりも２～２０倍更に効率的であり、約２，０００のＳＮＲ値を有する。図２０Ａ～図２０Ｃ及び図２１Ａ～図２０Ｃは、光学系の例示的なシミュレーション結果を示す。図２０Ａは、折り返しミラー構成を有する試験される搬送器の５．８％のバイアルへの電力値を示す。図２０Ｂは、５．９％のフィルタ上の総電力を示す。図２０Ｃは２１１２となる、２５度で計算されるＳＮＲを示す。図２１Ａは、折り返しミラー構成を有する試験される搬送器の０．３１％の検出器への電力を示す。図２１Ｂは０．３３％のフィルタ上の電力を示す。図２１Ｃは３０６７となる、１５度で計算されるＳＮＲを示す。
図１０は図１Ａ～図１Ｂの分析デバイスのための例示的なプロセスフローを示す。１番目の操作１００１では、ハウジング１００の蓋１０１は開放され、ユーザはサンプルをそれぞれ含有している１本以上のアッセイチューブを分析デバイスへと挿入する。２番目の操作１００２では、ユーザはハウジング１００に配置される電源ボタン１０３を押すことで分析デバイスを起動させる。３番目の操作１００３では、ユーザは増幅反応（例えば、熱サイクルアッセイ）を実施するための命令を提供する。命令は、モバイル電子デバイス（例えば、分析デバイスのハウジング、又は分析デバイスの溝において、分析デバイスから物理的に取り外すことができ、分析デバイスへと統合することができ、又は分析デバイス中若しくは分析デバイス上に取り外し可能に配設される）上のアプリケーションを使用して提供されてもよい。アプリケーションに提供される命令は、次いで（例えば、本明細書に説明されるように無線接続を介して）分析デバイスと通信してもよい。４番目の操作１００４では、分析デバイスを起動し、励起エネルギーを励起源６１１から励起フィルタ６１０を通り、光路５０２を通り、第１アッセイチューブへと送達する。５番目の操作１００５では、第１アッセイチューブ中のサンプルからの発光エネルギーを、サンプルから発光フィルタ５０３を通り検出器８０１まで送達する。６番目の操作１００６では、励起源６１１、励起フィルタ６１０、及び発光フィルタ５０３を備える移動搬送器は、第２位置（例えば、光路５０２に第２アッセイチューブを配列する）に移動してもよい。７番目の操作１００７では、励起エネルギーを、第２励起源から第２励起フィルタを通り、第２光路を通り、第１アッセイチューブへと送達する。８番目の操作１００８では、第１アッセイチューブ中のサンプルからの発光エネルギーを、サンプルから第２発光フィルタを通り、検出器８０１まで送達する。
分析デバイスを構成する方法
本開示は、分析デバイスの機能を構成又はプログラムするための方法を提供する。本開示は、分析デバイスの特徴的な機能をロック解除するための方法を提供する。
分析デバイスはロック機能を備えてもよい。ロック機能は、リモートサーバから受信される命令によりロック解除され得る。例えば、分析デバイスは励起エネルギーを生物学的サンプルに提供するように構成された光路を備えてもよいが、光路は励起エネルギーを供給することができないように、ロックされ得る。リモートサーバからの１つ以上の命令を受信する際には、分析デバイスは、励起エネルギーを供給可能であるように、光路をロック解除するように構成され得る。別の例に関しては、分析デバイスは、第１の光周波数のセット、及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する、複数の光周波数について、生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備えてもよいが、分析デバイスは第１の光周波数のセットに対応するものの、第２の光周波数のセットには対応しないデータを出力することができる。リモートサーバからの１つ以上の命令を受信する際には、分析デバイスは、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力できるように機能を解除するよう構成され得る。別の例に関しては、分析デバイスは生物学的サンプルの融解曲線を検出又は生成するようにロック機能を備えてもよい。リモートサーバからの１つ以上の命令を受信する際には、分析デバイスは、生物学的サンプルの融解曲線を検出又は生成することができるように、機能を解除するように構成され得る。分析デバイスは、追加の光路、色チャネル、又は光源を解除するように構成されてもよい。分析デバイスは、例えば高分解能融解解析といったアッセイを実施するために、追加機能を解除するように構成されてもよい。ロック解除される分析デバイスの機能は、非限定的であり得る。
分析デバイスの特徴的な機能をロック解除する方法は、第１アッセイ及び第２アッセイを実施するために構成された分析デバイスを提供することを含んでもよい。第１アッセイは、分析デバイスが第１生物学的サンプルで第１アッセイを実施し、第１アッセイに対応するデータを出力することができるように、ロック解除されてもよい。第２アッセイは、分析デバイスが第２アッセイを実施せず第２アッセイに対応するデータを出力するように、ロックされてもよい。次に、第２アッセイはネットワーク上で受信される命令によってロック解除されてもよい。次に、第２アッセイは、第２アッセイが第２生物学的サンプルで実施されるときには、分析デバイスは第２生物学的サンプルで第２アッセイを実施することができ、又は第２アッセイに対応するデータを出力するように、ロック解除され得る。
分析デバイスを構成又はプログラムするための方法は、第１生物学的サンプルで第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスを提供することを含んでもよい。第２アッセイは第１アッセイとは異なっていてもよい。分析デバイスは、第１アッセイに対応するデータを出力するが、第２アッセイに対応するデータを出力しないようにプログラムされてもよい。次に、リモートサーバからの１つ以上の命令は、ネットワーク上で受信されてもよい。１つ以上の命令を使用し、第２アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスを構成又はプログラム可能であってもよい。次に、分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに少なくとも第１アッセイ及び第２アッセイに対応するデータを出力することができるように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスをプログラムしてもよい。第１アッセイは熱サイクルアッセイであり得る。熱サイクルアッセイは、生物学的サンプルを加熱すること及び冷却することを含み得る。第２アッセイは融解曲線アッセイであり得る。融解曲線アッセイは、温度増分にて、ある温度範囲にわたり生物学的サンプルを加熱することを含み得る。温度増分は、少なくとも約０．１℃、少なくとも約０．２℃、少なくとも約０．３℃、少なくとも約０．４℃、少なくとも約０．５℃、少なくとも約０．６℃、少なくとも約０．７℃、少なくとも約０．８℃、少なくとも約０．９℃、少なくとも約１℃以上であってもよい。第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルは同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
分析デバイスを構成又はプログラムするための方法は、第１生物学的サンプルで熱サイクルアッセイ及び融解曲線アッセイを実施するように構成された分析デバイスを提供することを含んでもよい。分析デバイスは、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、熱サイクルアッセイに対応するデータを出力するが、融解曲線アッセイに対応するデータは出力しないようにプログラムされ得る。次に、１つ以上の命令は、ネットワーク上でリモートサーバから受信されてもよい。１つ以上の命令を使用し、融解曲線アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスを構成することができなくてもよい。分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに少なくとも熱サイクルアッセイ及び融解曲線アッセイに対応するデータを出力することができるように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスを構成又はプログラムしてもよい。分析デバイスは、アッセイチューブを受容するように構成された凹みを備える、加熱ブロックを備えてもよい。分析デバイスは、加熱ブロックと熱連通する加熱ユニットを更に備えてもよい。加熱ユニットは、加熱ブロックに熱エネルギーを供給し得る。分析デバイスは、冷却ユニットを更に備えてもよい。冷却ユニットは、アッセイチューブからの熱エネルギーを減少させることができる。
分析デバイスを構成又はプログラムする方法は、生物学的サンプルをアッセイするための分析デバイスを提供することを含んでもよい。分析デバイスはロック機能を備える。分析デバイスは、第１の光周波数のセット、及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する、複数の光周波数について、第１生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備え得る。分析デバイスは、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するが、第２の光周波数のセットに対応するデータは出力しないように構成又はプログラムされ得る。次に、１つ以上の命令は、ネットワーク上でリモートサーバから受信され得る。１つ以上の命令を使用し、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように分析デバイスを構成又はプログラム可能であってもよい。分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力することができるように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスを構成又はプログラムすることができる。光信号は発光エネルギーを含み得る。
例示的方法は、（ａ）第１の光周波数のセット及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する複数の光周波数について、第１生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備える分析デバイスを提供することであって、分析デバイスは、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するが、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力しないように構成されている、分析デバイスを提供すること、（ｂ）ネットワーク上で、リモートサーバから、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するよう分析デバイスをプログラム又は構成するのに使用可能である、１つ以上の命令を受信すること、並びに（ｃ）分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスを構成又はプログラムすること、を含む。
分析デバイスは、約１，５００立方センチメートル未満の体積を有するハウジングを備え得る。分析デバイスは、ハウジング内部に少なくとも１つの加熱ブロックを備え得る。少なくとも１つの加熱ブロックは、アッセイチューブを受容するように構成された凹みを備え得る。アッセイチューブは、例えば第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルといった生物学的サンプルを含んでもよい。場合によっては、分析デバイスは２つ以上の加熱ブロックを備える。分析デバイスは、少なくとも１つの加熱ブロックと熱連通する少なくとも１つの加熱ユニットを備え得る。少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックを介して、アッセイチューブに熱エネルギーを供給し得る。少なくとも１つの加熱ユニットは抵抗加熱器を備える。少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックに熱硬化され得る。少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックにはんだ付けされ得る。分析デバイスは、ハウジング内部に配設される冷却ユニットを備え得る。冷却ユニットは、アッセイチューブからの熱エネルギーを減少させることができる。
第１の光周波数のセットは第１色を構成することができ、第２の光周波数のセットは第１色とは異なる第２色を構成することができる。第１色は、例えば緑色、アンバー及び赤色など、色スペクトル上のいずれかの色であり得る。第２色は、第１色とは異なる、色スペクトル上のいずれかの色であり得る。
分析デバイスは照明ユニットを備え得る。照明ユニットは、励起フィルタ及び発光フィルタを備える少なくとも１つの光路を備え得る。少なくとも１つの光路は、光源からアッセイチューブに（又は第１生物学的サンプル若しくは第２生物学的サンプルに）励起エネルギーを供給するように構成され得る。この少なくとも１つの光路は、光源から第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルへと励起エネルギーを伝える１つ以上のライトパイプを備える。１つ以上のライトパイプは単一のパイプを備える第１端部、２つ以上のパイプを備える第２端部、及びそれらの間の分岐部分を備える。
分析デバイスは、複数の異なる周波数又は周波数帯域にて励起エネルギーを供給するように構成された複数の光源を備える照明ユニットを備え得る。照明ユニットは、複数の光源のうちの光源を、アッセイチューブ（又は第１生物学的サンプル若しくは第２生物学的サンプル）と光学的に連通する光路と光学的に整列させるよう構成され得る。光源は、複数の異なる周波数又は周波数帯域に由来する周波数又は周波数帯域にて、光を提供するように構成され得る。照明ユニットは、軸線に沿って回転可能であってもよい。照明ユニットは、軸線に直交する追加の軸線に沿って並進可能であってもよい。照明ユニットは、アッセイチューブ（又は第１生物学的サンプル若しくは第２生物学的サンプル）と整列した状態から光路を取り外すように、追加の軸線に沿って並進可能であってもよい。
分析デバイスは、励起フィルタ及び発光フィルタを備える移動可能な搬送器を備え得る。移動可能な搬送器は、励起フィルタ及び発光フィルタを、励起源からアッセイチューブ（又は第１生物学的サンプル若しくは第２生物学的サンプル）に励起エネルギーを供給する光路と整列した第１位置に導くよう並進可能に構成され得る。移動可能な搬送器は複数の光路を備える。分析デバイスは、第１位置から第２位置に移動可能な搬送器を動かすためのアクチュエータを更に備え得る。
光源は励起源であり得る。励起源は１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え得る。１つ以上のＬＥＤは単色ＬＥＤを含み得る。１つ以上のＬＥＤは複数のＬＥＤを具備することができ、複数のＬＥＤのそれぞれは、励起エネルギーの異なる周波数を放出するように構成され得る。
分析デバイスを構成する方法は、第１生物学的サンプルをアッセイすることを更に含む。いくつかの実施形態において、第１生物学的サンプルのアッセイは、分析デバイスの提供に続いて実施される。いくつかの実施形態において、第１生物学的サンプルのアッセイは、追加機能をロック解除する１つ以上の命令を使用して分析デバイスを構成する前に実施される。次に第１の光周波数のセット及び／又は第２の光周波数のセットは検出され得る。第２の光周波数のセットを検出するときに第２の光周波数のセットを出力不可能であることを表すエラー信号又は警告信号が受信されてもよい。警告信号は、第２の光周波数のセットを出力する機能をロック解除するために、ソフトウェアのアップグレードを提案してもよい。次に、１つ以上の命令に関して、要求はリモートサーバに命令されてもよい。
分析デバイスは、処理ユニット又はコンピュータプロセッサを備えてもよい。分析デバイスの処理ユニットは、ハウジング内部に回路を備え得る。処理ユニットは、モバイル電子デバイスと通信するように構成され得る。モバイル電子デバイスは、ハウジング外部にあってもよい。分析デバイスは、通信ユニットを更に備え得る。通信ユニットは、処理ユニットとモバイル電子デバイス間に無線接続を提供し得る。無線接続はＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ接続、ＡＮＴ＋接続、又はＧａｚｅｌｌ接続であってもよい。モバイル電子デバイスは、電話、ノートパソコン、コンピュータ、又はｉＰａｄであり得る。電話はスマートフォンであってもよい。モバイル電子デバイスは、分析デバイスと無線通信を行うことができるデバイスであり得る。
モバイル電子デバイスは、分析デバイスとリモートサーバ間で命令を転送するために使用され得る。モバイル電子デバイスは、分析デバイスとリモートサーバ間で命令を送受信するため、プログラム又はコンピュータソフトウェアを含み得る。モバイル電子デバイスは、分析デバイスとリモートサーバ間で命令を送受信するため、アプリケーションを含み得る。モバイル電子デバイスは、１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令するために使用され得る。モバイル電子デバイスは、リモートサーバから１つ以上の命令を受信するために使用され得る。モバイル電子デバイスは、リモートサーバに１つ以上の命令の要求を命令、及び／又はリモートサーバから１つ以上の命令を受信するために使用され得る。１つ以上の命令を受信すると、モバイル電子デバイスを使用し、分析デバイスを構成する処理ユニットに命令を送信することができる。処理ユニットは、例えば第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルといった生物学的サンプルを処理するために、ハウジング外部のモバイル電子デバイスから命令を受信するように構成され得る。命令に応答して、処理ユニットは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルに熱を供給するために、少なくとも１つの加熱ブロックに熱エネルギーを供給するよう、少なくとも１つの加熱ユニットに命令し、及び／又は励起エネルギーを供給するために励起源に命令するために使用され得る。
分析デバイスは、１つ以上の追加の光周波数を検出するために機能を解除するよう構成され得る。分析デバイスは、１つ以上の追加の光周波数のセットに対応するデータを出力するために機能を解除するよう構成され得る。例えば、分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセット、及び第３の光周波数のセットに対応するデータを出力することができるように、１つ以上の命令を使用し、分析デバイスを構成することができる。第３の光周波数のセットは、第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットとは異なり得る。次に、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータは出力され得る。
生物学的サンプルをアッセイするためのシステム
本開示は、生物学的サンプルのアッセイのためのシステムもまた提供する。生物学的アッセイのためのシステムは、１つ以上のロック機能又は特徴的な機能を有する分析デバイスを含んでもよい。ロック時には、ユーザはこうした機能及び特徴的な機能の使用が許可されない場合があり、こうした機能又は特徴的な機能からのデータにユーザはアクセスできない場合がある。１つ以上のロック機能又は特徴的な機能は、例えばリモートサーバから受信される１つ以上の命令によりロック解除され得る。ロック解除時には、ユーザはこうした機能又は特徴的な機能の使用が許可されることができ、又はこうした機能又は特徴的な機能からのデータがユーザによりアクセス可能となり得る。ロック解除又は起動され得る１つ以上の機能としては、融解曲線プロトコル用のデータの実行又は出力、高分解能融解解析用のデータの実行又は出力、定量化分析のためのデータの実行又は出力、熱サイクルの特定のブロック用のデータの実行又は出力、及び最大数の試験用のデータの実行又は出力が挙げられるがこれらに限定されない。
分析デバイスにおいて特徴的な機能をロック解除するためのシステムは、第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスを備えてもよい。第１アッセイは、分析デバイスが第１生物学的サンプルで第１アッセイを実施し、第１アッセイに対応するデータを出力することができるように、ロック解除されてもよい。第２アッセイは、分析デバイスが第２アッセイを実施できず、第２アッセイに対応するデータを出力するようにロックされてもよい。システムは、分析デバイスに作動的に連結される１つ以上のコンピュータプロセッサを更に備えてもよい。１つ以上のコンピュータプロセッサは、第２アッセイが第２生物学的サンプル上で実施されるときには、分析デバイスが第２生物学的サンプルで第２アッセイを実施可能であるように、又は第２アッセイに対応するデータを出力可能であるように、（ｉ）ネットワーク上で、第２アッセイをロック解除するための命令を受信するように、（ｉｉ）第２アッセイをロック解除するために、個別に又は集合的にプログラムされ得る。システムは、ハウジングを更に備えてもよい。分析デバイス及び１つ以上のコンピュータプロセッサはハウジング内部に存在し得る。分析デバイスはハウジング内部に存在することができ、１つ以上のコンピュータプロセッサはハウジング外部に存在することができる。
生物学的サンプルのアッセイ用のシステムは、第１生物学的サンプルに関する、第１アッセイ及び第２アッセイを実施するように構成された分析デバイスを備えてもよい。第２アッセイは第１アッセイとは異なっていてもよい。分析デバイスは、第１アッセイに対応するデータを出力するが、第２アッセイに対応するデータを出力しないように構成され得る。１つ以上のコンピュータプロセッサは分析デバイスに作動的に連結され得る。１つ以上のコンピュータプロセッサは、ネットワーク上で、リモートサーバから１つ以上の命令を受信するために、個別に又は集合的にプログラムされ得る。１つ以上の命令は、第２アッセイに対応するデータを出力するように分析デバイスをプログラムするように、１つ以上のコンピュータプロセッサにより使用可能であり得る。分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに第１アッセイ及び第２アッセイに対応するデータを出力することができるように、１つ以上のコンピュータプロセッサは個別に又は集合的にプログラムされ、１つ以上の命令を使用して分析デバイスをプログラムすることができる。
第１アッセイは熱サイクルアッセイであり得る。第１アッセイは融解曲線アッセイであり得る。第１アッセイは、サンプルの光周波数を検出することを含み得る。熱サイクルアッセイは、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを加熱すること及び冷却することを含む。融解曲線アッセイは、ある温度範囲内で第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルを加熱又は冷却することを含み、これは場合によっては、温度増分にて、第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプル（又は第１生物学的サンプル若しくは第２生物学的サンプルを有する溶液）の温度を上昇又は低下させることによる。温度増分は、少なくとも約０．１℃、少なくとも約０．２℃、少なくとも約０．３℃、少なくとも約０．４℃、少なくとも約０．５℃、少なくとも約０．６℃、少なくとも約０．７℃、少なくとも約０．８℃、少なくとも約０．９℃、少なくとも約１℃以上であってもよい。第２アッセイは融解曲線アッセイであり得る。第２アッセイは熱サイクルアッセイであり得る。第２アッセイは、第１アッセイよりも、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０以上の、サンプルの光周波数を検出することを含み得る。
第１生物学的サンプル又は第２生物学的サンプルは同じであってもよく、又は異なっていることがあり得る。
システムは、ハウジングを更に備えてもよい。分析デバイス及び１つ以上のコンピュータプロセッサはハウジング内部に存在し得る。分析デバイスはハウジング内部に存在することができ、１つ以上のコンピュータプロセッサはハウジング外部に存在することができる。
本明細書にて提供されるシステムは、第１の光周波数のセット、及び第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する、複数の光周波数について、第１生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備える分析デバイスを備え得る。分析デバイスは、第１生物学的サンプルをアッセイするときには、第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するが、第２の光周波数のセットに対応するデータは出力しないように構成され得る。システムは、分析デバイスに作動的に連結される１つ以上のコンピュータプロセッサ（又は１つ以上の処理ユニット）を更に備え得る。１つ以上のコンピュータプロセッサは、ネットワーク上で、リモートサーバから１つ以上の命令を受信するために、個別に又は集合的にプログラムされ得る。１つ以上の命令は、第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するために分析デバイスを構成する１つ以上のコンピュータプロセッサにより使用可能であり得る。分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、１つ以上のコンピュータプロセッサは個別に又は集合的にプログラムされ、１つ以上の命令を使用して分析デバイスを構成することができる。
分析デバイスは、約１，５００立方センチメートル未満の体積を有するハウジングを備え得る。分析デバイスは、ハウジング内部に少なくとも１つの加熱ブロックを備え得る。少なくとも１つの加熱ブロックは、アッセイチューブを受容するように構成された凹みを備え得る。アッセイチューブは、生物学的サンプルを受容するように構成され得る。分析デバイスは、少なくとも１つの加熱ブロックと熱連通する少なくとも１つの加熱ユニットを備え得る。少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックを介して、アッセイチューブに熱エネルギーを供給し得る。少なくとも１つの加熱ユニットは抵抗加熱器を備える。少なくとも１つの加熱ユニットは、少なくとも１つの加熱ブロックに熱硬化され得る、及び／又は少なくとも１つの加熱ブロックにはんだ付けされ得る。分析デバイスは、ハウジング内部に配設される冷却ユニットを更に備え得る。冷却ユニットは、アッセイチューブからの熱エネルギーを減少させることができる。
第１の光周波数のセットは第１色を構成することができ、第２の光周波数のセットは第１色とは異なる第２色を構成することができる。
分析デバイスは照明ユニットを備え得る。照明ユニットは、励起フィルタ及び発光フィルタを備える少なくとも１つの光路を備え得る。少なくとも１つの光路は、光源からアッセイチューブ（又は中に含有される生物学的サンプル）に励起エネルギーを供給するように構成され得る。この少なくとも１つの光路は、光源から生物学的サンプルへと励起エネルギーを伝える１つ以上のライトパイプを備える。１つ以上のライトパイプは単一のパイプを備える第１端部、２つ以上のパイプを備える第２端部、及びそれらの間の分岐部分を備える。
分析デバイスは、複数の異なる周波数又は周波数帯域にて励起エネルギーを供給するように構成された複数の光源を備える照明ユニットを備え得る。照明ユニットは、複数の光源のうち１つの光源を、アッセイチューブ（又は中に含有される生物学的サンプル）と光学的に連通する光路と光学的に整列させるように構成され得る。光源は、複数の異なる周波数又は周波数帯域に由来する周波数又は周波数帯域にて、光を提供するように構成され得る。照明ユニットは、軸線に沿って回転可能であり得る。照明ユニットは、軸線に直交する追加の軸線に沿って並進可能であり得る。照明ユニットは、アッセイチューブと整列した状態から光路を取り外すように、追加の軸線に沿って並進可能であり得る。
分析デバイスは、励起フィルタ及び発光フィルタを備える移動可能な搬送器を備え得る。移動可能な搬送器は、励起フィルタ及び発光フィルタを、励起源からアッセイチューブ（又は中に含有される生物学的サンプル）に励起エネルギーを供給する光路と整列した第１位置に導くよう並進可能に構成され得る。移動可能な搬送器は複数の光路を備える。分析デバイスは、第１位置から第２位置に移動可能な搬送器を動かすためのアクチュエータを更に備え得る。
光源は励起源であり得る。励起源は１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え得る。１つ以上のＬＥＤは単色ＬＥＤを含み得る。１つ以上のＬＥＤは複数のＬＥＤを具備することができ、複数のＬＥＤのそれぞれは、励起エネルギーの異なる周波数を放出するように構成され得る。
システムは、モバイル電子デバイスを更に備え得る。モバイル電子デバイスは、分析デバイスのハウジングの外部に存在し得る。１つ以上のコンピュータプロセッサは、モバイル電子デバイスと通信するように構成され得る。分析デバイスは、１つ以上のコンピュータプロセッサとモバイル電子デバイスとの間で無線接続を提供する通信ユニットを更に備え得る。無線接続はＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ接続、ＡＮＴ＋接続、又はＧａｚｅｌｌ接続であり得る。１つ以上のコンピュータプロセッサは、１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令するために、個別に又は集合的にプログラムされ得る。モバイル電子デバイスは、１つ以上の命令に関して、リモートサーバに要求を命令し、及び／又はリモートサーバから１つ以上の命令を受信するように構成され得る。モバイル電子デバイスは、１つ以上の命令を受信すると、分析デバイスを構成する１つ以上のコンピュータプロセッサに命令を送信するように構成され得る。１つ以上のコンピュータプロセッサは、生物学的サンプルを処理するためにモバイル電子デバイスから命令を受信するように構成され得る。命令に応答して、１つ以上のコンピュータプロセッサは、生物学的サンプルに熱を供給するために、少なくとも１つの加熱ブロックに熱エネルギーを供給するため、少なくとも１つの加熱ユニットに命令し、及び／又は励起エネルギーを供給するために励起源に命令するために使用され得る。
分析デバイスが第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも第１の光周波数のセット、第２の光周波数のセット及び第３の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、１つ以上のコンピュータプロセッサは個別に又は集合的にプログラムされて分析デバイスを構成し、この場合、第３の光周波数のセットは、第１の光周波数のセット及び第２の光周波数のセットとは異なり得る。
サンプル
様々なサンプル（例えば、生物学的サンプル）が分析されてもよい。サンプルは、侵襲的に（例えば、組織生検）又は非侵襲的に（例えば、静脈穿刺）取得されてもよい。サンプルは環境サンプルであってもよい。サンプルは水サンプル（例えば、湖、小川、川、河口、入り江、又は海から取得される水サンプル）であってもよい。サンプルは土壌サンプルであってもよい。サンプルは唾液、精液、血液（例えば、全血）、血清、滑液、涙、尿、又は血漿といった、対象からの組織又は液体サンプルであってもよい。サンプルは、皮膚サンプル又は腫瘍サンプルといった組織サンプルであってもよい。サンプルは、対象の器官の一部から取得されてもよい。サンプルは細胞サンプルであってもよい。サンプルは無細胞サンプル（例えば、無細胞分析物又は核酸を具備する血漿サンプル）であってもよい。サンプルは固体サンプル又は液体サンプルであってもよい。サンプルは生物学的サンプル又は非生物学的サンプルであってもよい。サンプルはインビトロサンプル又はエクスビボサンプルを含んでもよい。サンプルの非限定的な例としては、羊水、胆汁、細菌性サンプル、母乳、バフィーコート、細胞、脳脊髄液、クロマチンＤＮＡ、射精液、核酸、植物由来物質、ＲＮＡ、唾液、精液、血液、血清、土壌、滑液、涙、組織、尿、水、全血又は血漿、及び／又はこれらの組合せ、及び／又はこれらの画分が挙げられる。一例では、サンプルはＤＮＡを含み得る血漿サンプルであってもよい。別の例では、サンプルは無細胞ＤＮＡを含み得る細胞サンプルを含んでもよい。
サンプルは哺乳動物のサンプルであってもよい。例えば、サンプルはヒトサンプルであってもよい。代替的には、サンプルは非ヒト動物サンプルであってもよい。非ヒトサンプルの非限定的な例としては、ネコサンプル、イヌサンプル、ヤギサンプル、モルモットサンプル、ハムスターサンプル、マウスサンプル、ブタサンプル、非ヒト霊長類サンプル（例えば、ゴリラサンプル、サルサンプル、オラウータンサンプル、キツネザルサンプル、又はヒヒサンプル）、ラットサンプル、ヒツジサンプル、ウシサンプル、及びシマウマサンプルが挙げられる。
本明細書に開示されるデバイス及び方法は、核酸（例えば、循環及び／又は無細胞ＤＮＡ画分）を分析するのに有用であってもよい。核酸は真核細胞、原核細胞、又は非細胞源（例えば、ウイルス粒子）から誘導されてもよい。核酸は、長鎖中で結合される多くのヌクレオチドからその分子がなる物質を指すことができる。核酸の非限定的な例としては、人工核酸アナログ（例えば、ペプチド核酸、モルフォリノオリゴマー、ロックド核酸、グリコール核酸、又はトレオース核酸）、クロマチン、ｍＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、一本鎖ＤＮＡ、二本鎖ＤＮＡ、ゲノムＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、又はＲＮＡが挙げられる。核酸は二本鎖又は一本鎖であってもよい。サンプルは、細胞内に存在し得る核酸を含み得る。代替的には、サンプルは、細胞外に存在し得る核酸（例えば、無細胞）を含み得る。サンプルは、断片化され得る核酸（例えば、クロマチン）を含み得る。
アッセイ
アッセイは核酸増幅を含んでもよい。例えば、任意の種類の核酸増幅反応は、標的核酸を増幅させ、増幅産物を生成するために使用されてもよい。更に、核酸の増幅は線形、指数関数的、又はこれらの組合せであってもよい。増幅はエマルジョンベースであってもよく、又は非エマルジョンベースであってもよい。核酸増幅方法の非限定的な例としては、逆転写、プライマー伸長、ポリメラーゼ連鎖反応、リガーゼ連鎖反応、不斉増幅、ローリングサイクル増幅、及び複数置換増幅（ＭＤＡ）が挙げられる。増幅産物はＤＮＡであってもよい。標的ＲＮＡが増幅される場合には、ＤＮＡはＲＮＡの逆転写により取得され、次のＤＮＡの増幅を使用し、増幅されたＤＮＡ産物を生成してもよい。増幅されたＤＮＡ産物は、生物学的サンプル中の標的ＲＮＡの存在を表してもよい。ＤＮＡが増幅される場合には、様々なＤＮＡ増幅法が使用されてもよい。ＤＮＡ増幅法の非限定的な例としては、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、ＰＣＲの変種（例えば、リアルタイムＰＣＲ、アレル特異的ＰＣＲ、アセンブリＰＣＲ、非対称ＰＣＲ、デジタルＰＣＲ、エマルジョンＰＣＲ、ダイアルアウトＰＣＲ、ヘリカーゼ依存性ＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、ホットスタートＰＣＲ、インバースＰＣＲ、メチル化特異的ＰＣＲ、ミニプライマーＰＣＲ、マルチプレックスＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、オーバーラップ伸長ＰＣＲ、熱非対称インターレースＰＣＲ、タッチダウンＰＣＲ）及びリガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）が挙げられる。ＤＮＡ増幅は線形であってもよい。代替的にはＤＮＡ増幅は指数関数的であってもよい。ＤＮＡ増幅は、ネステッドＰＣＲで取得されてもよい。これは、増幅されたＤＮＡ産物を検出する感受性を上昇させることができる。核酸増幅は等温であってもよい。等温核酸増幅法の非限定的な例としては、ヘリカーゼ依存性増幅、ニッキング酵素増幅、リコンビナーゼポリメラーゼ増幅、ループ介在等温増幅、及び核酸配列に基づく増幅が挙げられる。
核酸増幅反応は、平行してアッセイチューブ中で行われてもよい。核酸増幅反応は、例えば反応混合物を取得するために反応容器中に各核増幅反応に必要な試薬を含み、各核酸増幅反応に必要な条件に反応混合物を供することで行われてもよい。逆転写増幅及びＤＮＡ増幅は、例えば、ＲＮＡで逆転写増幅を実施して相補的ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）を生成し、その後ｃＤＮＡをＤＮＡ増幅（例えば、ＰＣＲ）に供してｃＤＮＡを増幅させることなどを順次実施してもよい。
核酸サンプルは、例えば、標的配列と相補的な配列を有するプライマーといった所与の標的に配向される試薬を使用して増幅されてもよい。複数の加熱サイクル及び冷却サイクルの後、任意の増幅産物は、任意選択的には例えばフルオロフォアを使用して検出されてもよい。フルオロフォア標識されたプライマー若しくはハイブリダイゼーションプローブ、及び／又はＤＮＡに結合する蛍光色素は励起されることができ、発光した蛍光色素を検出する。検出は、色素から蛍光色素の発光を分析し、フルオロフォアの色素発光に対する発光の比率を計算することを含んでもよい。プライマーはフルオロフォア及び消光剤を含んでもよい。場合によっては、結合されていないプライマーの三次構造は、消光剤がフルオロフォアに十分近接し、フルオロフォアの励起、及び／又はフルオロフォアからの発光信号の検出を妨げることが可能なものであってもよい。
一例では、ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉといった蛍光ＤＮＡ色素は、標的核酸及び少なくとも１種の増幅プライマーを含有する混合物へと加えられてもよい。他の例では、増幅プライマーは、ＤＮＡポリメラーゼにより伸長可能であり、励起可能なフルオロフォアで標識される線形の一本鎖オリゴヌクレオチドであってもよい。標識プライマーのアニーリング及び伸長を含む、例えばＰＣＲといった増幅反応を実施する際には、フルオロフォアは励起されてもよく、また得られる発光は、増幅反応中（例えば、リアルタイム検出）、又は増幅反応完了後（例えば、増幅反応完了時又はその後の熱分析（融解曲線）中のエンドポイント検出）で検出されてもよい。導入されないプライマーは蛍光を発さなくもよい。
熱分析は融解曲線解析であってもよい。融解曲線解析は、加熱中の二本鎖ＤＮＡの解離特性の評価であり得る。融解曲線解析中、核酸サンプルはある温度範囲にわたり加熱され得る。熱分析は高分解能融解（ＨＲＭ）解析であってもよい。ＨＲＭ解析は、例えば二本鎖ＤＮＡサンプルといった核酸サンプルにおける、変異、多形、及びエピジェネティックな差異を検出するために使用され得る。ＨＲＭ解析に使用され得るインターカレート色素としては、ＳＹＴＯ９、ＬＣ Ｇｒｅｅｎ、Ｃｈｒｏｍｏｆｙ、ＢＥＢＯ、ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ、及びＥｖａ Ｇｒｅｅｎが挙げられるがこれらに限定されない。ＨＲＭ解析に使用されるインターカレート色素は、大量又は飽和濃度であり得る。場合によっては、核酸サンプルは、増幅産物を生成するＨＲＭ解析前に、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を使用して最初に増幅される。増幅は目的の変異が存在している領域を増幅させるために実施され得る。ＨＲＭ解析中、核酸サンプル又は増幅産物は、約４０℃～約１００℃、約５０℃～約９５℃、約５５℃～約９８℃、約６０℃～約９５℃、約６０℃～約１００℃で加熱され得る。所与の範囲内の温度は、例えば少なくとも約０．１℃、約０．２℃、約０．３℃、約０．４℃、約０．５℃、約０．６℃、約０．７℃、約０．８℃、約０．９℃、約１．０℃、以上の増分で上昇又は減少し得る。各温度にて、核酸サンプルは少なくとも約５秒、約６秒、約７秒、約８秒、約９秒、約１０秒、約１１秒、約１２秒、約１３秒、約１４秒、約１５秒以上にわたり加熱され得る。蛍光色素信号は、温度を上昇又は減少させるときは、ＨＲＭ解析中にリアルタイムでモニタリングされ得る。
広範囲のフルオロフォア及び／又は色素は、本開示に従いプライマー又は融解曲線解析に使用されてもよい。利用可能なフルオロフォアは、クマリン；フルオレセイン；テトラクロロフルオレセイン；ヘキサクロロフルオレセイン；ルシファーイエロー；ローダミン；ＢＯＤＩＰＹ；テトラメチルローダミン；Ｃｙ３；Ｃｙ５；Ｃｙ７；エオシン；テキサスレッド；ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ；ＳＹＢＲ Ｇｏｌｄ；５－ＦＡＭ（５－カルボキシフルオレセインとも呼ばれる）；Ｓｐｉｒｏとも呼ばれる（イソベンゾフラン－１（３Ｈ），９’－（９Ｈ）キサンタン）－５－カルボン酸、３’，６’－ジヒドロキシ－３－オキソ－６－カルボキシフルオレセイン）とも呼ばれる；５－ヘキサクロロ－フルオレセイン（［４，７，２’，４’，５’，７’－ヘキサクロロ－（３’，６’－ジピバロイル－フルオレセイニル）－６－カルボン酸］）；６－ヘキサクロロ－フルオレセイン（［４，７，２’，４’，５’，７’－ヘキサクロロ－（３’，６’－ジピバロイルフルオレセイニル）－５－カルボン酸］）；５－テトラクロロ－フルオレセイン（［４，７，２’，７’－テトラ－クロロ－（３’，６’－ジピバロイルフルオレセイニル）－５－カルボン酸］）；６－テトラクロロ－フルオレセイン（［４，７，２’，７’－テトラクロロ－（３’，６’－ジピバロイルフルオレセイニル）－６－カルボン酸］）；５－ＴＡＭＲＡ（５－カルボキシテトラメチルローダミン；キサンチリウム，９－（２，４－ジカルボキシフェニル）－３，６－ビス（ジメチル－アミノ）；６－ＴＡＭＲＡ（６－カルボキシテトラメチルローダミン；キサンチリウム，９－（２，５－ジカルボキシフェニル）－３，６－ビス（ジメチルアミノ）；ＥＤＡＮＳ（５－（（２－アミノエチル）アミノ）ナフタレン－１－スルホン酸）；１，５－ＩＡＥＤＡＮＳ（５－（（（（２－ヨードアセチル）アミノ）エチル）アミノ）ナフタレン－１－スルホン酸）；ＤＡＢＣＹＬ（４－（（４－（ジメチルアミノ）フェニル）アゾ）安息香酸）；Ｃｙ５（インドジカルボシアニン－５）；Ｃｙ３（インド－ジカルボシアニン－３）；ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ（２，６－ジブロモ－４，４－ジフルオロ－５，７－ジメチル－４－ボラ－３ａ，４ａ－ジアザ－ｓ－インダセン－３－プロピオン酸）；Ｑｕａｓａｒ－６７０（Ｂｉｏｒｅｓｅａｃｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）；ＣａｌＯｒａｎｇｅ（Ｂｉｏｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）；及びＲｏｘ、並びにこれらの好適な誘導体を含む。フルオレセイン－ローダミン二量体といったフルオロフォアの組合せもまた好適である。フルオロフォアは、可視スペクトルにて、又は紫外線若しくは赤外線範囲といった可視スペクトルの外側で、吸収及び発光するように選択されてもよい。好適な消光剤は、ＤＡＢＣＹＬ及びＤＡＢＳＹＬ、ＤＡＢＭＩ、及びメチルレッドといったそのバリアントもまた含んでもよい。フルオロフォアは消光剤としても使用されてもよい。これは、そのフルオロフォアが、ある特定の他のフルオロフォアに接触するときに、蛍光色素を消光する傾向があることが理由である。好ましい消光剤は、ＤＡＢＣＹＬ若しくはマラサイトグリーンといった発色団、又はプローブがオープン構造であるときに、検出範囲における蛍光色素でない可能性があるフルオロフォアであってもよい。
本発明に従い有用な対立遺伝子識別プローブはまた、標的配列と比較すると、標的様配列にはあまり効果的に結合しないプローブもまた含む。標的様配列が存在する又は存在しない場合の蛍光色素のレベルにおける変化と比較すると、標的配列が存在する又は存在しない場合の蛍光色素のレベルにおける変化により、標的配列又は標的様配列に対してプローブが結合する効果を測定することが可能となる。
ＲＮＡの逆転写により生成されたＤＮＡは、増幅されたＤＮＡ産物を生成するために増幅されてもよい。任意の好適な数の核酸増幅反応が行われてもよい。場合によっては、少なくとも約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、約１２、約１３、約１４、約１５、約１６、約１７、約１８、約１９、約２０以上の核酸増幅反応が実施される。
例えば、標的核酸（例えば、標的ＲＮＡ、標的ＤＮＡ）は、核酸増幅の加熱段階中、生物学的サンプルから抽出又は放出されてもよい。標的ＲＮＡの場合には、例えば、標的ＲＮＡを具備する生物学的サンプルを加熱し、標的ＲＮＡを生物学的サンプルから放出させてもよい。放出された標的ＲＮＡは逆転写（逆転写増幅）を開始させ、相補的ＤＮＡを産生してもよい。次いで、相補的ＤＮＡは増幅されてもよい。
標的核酸へと方向付けられたプライマーセットは、核酸増幅反応を行うために利用されてもよい。プライマーセットは１つ以上のプライマーを含んでもよい。例えば、プライマーセットは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上のプライマーを含んでもよい。プライマーセットは、異なる増幅産物及び異なる核酸増幅反応に配向されるプライマーを含んでもよい。例えば、プライマーセットは標的核酸の少なくとも一部に相補的な核酸産物の第１鎖を生成するのに必要な第１プライマー、及び核酸産物の第１鎖の少なくとも一部に相補的な核酸産物の第２鎖を生成するのに必要な、核酸鎖産物に相補的な第２プライマーを含んでもよい。
複数のアッセイチューブが使用される場合には、複数のアッセイチューブは同じプライマー若しくはプライマーセット、又は異なるプライマー若しくはプライマーセットを含んでもよい。各アッセイチューブは異なる標的に配向されてもよく、少なくともアッセイチューブのサブセットは、同じ標的に配向されてもよい。
例えば、プライマーセットは標的ＲＮＡに配向されてもよい。プライマーセットは、標的ＲＮＡの少なくとも一部に相補的な核酸産物の第１鎖を生成するのに使用され得る、第１プライマーを含んでもよい。逆転写反応の場合には、核酸産物の第１鎖はＤＮＡであってもよい。プライマーセットは、核酸産物の第１鎖の少なくとも一部に相補的な核酸産物の第２鎖を生成するのに使用され得る、第２プライマーもまた含んでもよい。ＤＮＡ増幅と共に行われる逆転写反応の場合には、核酸産物の第２鎖は、ＲＮＡ鋳型から生成されるＤＮＡの鎖に相補的な核酸（例えば、ＤＮＡ）産物の鎖であってもよい。
任意の好適な数のプライマーセットを使用してもよい。例えば、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上のプライマーセットが使用されてもよい。複数のプライマーセットが使用される箇所では、１つ以上のプライマーセットは特定の核酸増幅反応又は増幅産物にそれぞれ対応してもよい。
ＤＮＡポリメラーゼもまた使用されてもよい。市販のＤＮＡポリメラーゼを含む、任意の好適なＤＮＡポリメラーゼが使用されてもよい。ＤＮＡポリメラーゼは、鋳型結合様式でＤＮＡの鎖へとヌクレオチドを導入可能である酵素を指してもよい。ＤＮＡポリメラーゼの非限定的な例としては、Ｔａｑポリメラーゼ、Ｔｔｈポリメラーゼ、Ｔｌｉポリメラーゼ、Ｐｆｕポリメラーゼ、ＶＥＮＴポリメラーゼ、ＤＥＥＰＶＥＮＴポリメラーゼ、ＥＸ－Ｔａｑポリメラーゼ、ＬＡ－Ｔａｑポリメラーゼ、Ｅｘｐａｎｄポリメラーゼ、Ｓｓｏポリメラーゼ、Ｐｏｃポリメラーゼ、Ｐａｂポリメラーゼ、Ｍｔｈポリメラーゼ、Ｐｈｏポリメラーゼ、ＥＳ４ポリメラーゼ、Ｔｒｕポリメラーゼ、Ｔａｃポリメラーゼ、Ｔｎｅポリメラーゼ、Ｔｍａポリメラーゼ、Ｔｉｈポリメラーゼ、Ｔｆｉポリメラーゼ、ＰｌａｔｉｎｕｍＴａｑポリメラーゼ、Ｈｉ－Ｆｉポリメラーゼ、Ｔｂｒポリメラーゼ、Ｔｆｌポリメラーゼ、Ｐｆｕｔｕｂｏポリメラーゼ、Ｐｙｒｏｂｅｓｔポリメラーゼ、Ｐｗｏポリメラーゼ、ＫＯＤポリメラーゼ、Ｂｓｔポリメラーゼ、Ｓａｃポリメラーゼ、Ｋｌｅｎｏｗフラグメント、及びバリアント、修飾された産物、及びこれらの誘導体が挙げられる。「ホットスタート」ポリメラーゼは、例えば増幅反応で使用されてもよい。ある特定の「ホットスタート」ポリメラーゼに関して、異なるポリメラーゼに基づき熱プロファイルを変更することができる変性工程は、約９４℃～９５℃で約２分～約１０分間で使用されてもよい。
アッセイに使用される試薬（例えば、熱サイクル反応又は核酸増幅）は、試薬カートリッジに供給され得る。試薬カートリッジは、予め混合又は充填され得る。試薬カートリッジは予め充填され、使用する準備ができた状態であり得る。試薬カートリッジは、例えば１又は複数の所与の標的に特異的なプライマーを含有することで、異なる標的用に設計されることができる。例えば、試薬カートリッジは疾患を引き起こす微生物を標的とするために設計され得る。いくつかの実施形態において、試薬カートリッジは熱又はインフルエンザを引き起こす、１種以上の微生物に由来する核酸を標的とするために設計される。いくつかの実施形態において、試薬カートリッジは熱又はインフルエンザを引き起こす１種以上のウイルスに由来する核酸を標的とするために設計される。いくつかの実施形態において、試薬カートリッジは感染症を引き起こす１種以上の微生物に由来する核酸を標的とするために設計される。いくつかの実施形態において、試薬カートリッジはサンプル中に存在する１種以上の微生物を標的とするために設計される。いくつかの実施形態において、試薬カートリッジは環境サンプルに存在する１種以上の微生物を標的とするために設計される。試薬カートリッジは、サンプル充填用のチャンバを備え得る。例示的なカートリッジは図１２Ａに示される。例示的なカートリッジ１２０１は、例えば図１２Ｂに示されるように、分析デバイスのハウジング１２００へと挿入され得る。
試薬カートリッジは安定させることができ、長い有効期間を有し得る。例えば、試薬カートリッジは周囲条件にて安定させることができ、又は少なくとも約１日、約２日間、約３日間、約４日間、約５日間、約６日間、約１週間、約２週間、約３週間、約１ヶ月間、約２ヶ月間、約３ヶ月間、約４ヶ月間、約５ヶ月間、約６ヶ月間、約７ヶ月間、約８ヶ月間、約９ヶ月間、約１０ヶ月間、約１１ヶ月間、約１２ヶ月間、約１３ヶ月間、約１４ヶ月間、約１５ヶ月間、約１６ヶ月間、約１７ヶ月間、約１８ヶ月間、約１９ヶ月間、約２０ヶ月間、約２１ヶ月間、約２２ヶ月間、約２３ヶ月間、約２４ヶ月間、約２５ヶ月間、約２６ヶ月間、約２７ヶ月間、約２８ヶ月間、約２９ヶ月間、又は約３０ヶ月間といった長い有効期間を有し得る。別の例に関しては、試薬カートリッジは周囲条件にて安定させることができ、少なくとも１年、１．５年間、２年間、２．５年間、３年間、４年間、５年間以上の長い有効期間を有し得る。
場合によっては、アッセイに使用される試薬は、乾燥部分及び湿潤（例えば液体）部分といった、２つの部分へと分割され得る。乾燥部分は、本明細書に説明されるように試薬カートリッジ中に供給され得る。湿潤部分は、アッセイ中にデバイスに供給され得る。乾燥部分及び湿潤部分は、アッセイを実施するときにデバイス中で混合され得る。
いくつかの実施形態において、湿潤部分は本明細書に説明されるように試薬カートリッジ中に供給され得る。乾燥部分は、アッセイ中にデバイスに供給され得る。乾燥部分及び湿潤部分は、アッセイを実施するときにデバイス中で混合され得る。
いくつかの実施形態において、乾燥部分と湿潤部分の両方は、互いに接触又は混合させることなく、試薬カートリッジに供給され得る。いくつかの実施形態において、乾燥部分と湿潤部分の両方は、個別の試薬カートリッジに供給され得る。
いくつかの実施形態において、乾燥部分と湿潤部分は、デバイス中に挿入する前に予め混合され得る。いくつかの実施形態において、乾燥部分と湿潤部分はデバイス中に挿入され、次いでデバイスにて混合され得る。
湿潤試薬が試薬カートリッジに供給されるときには、試薬カートリッジは密封され得る。いくつかの実施形態において、湿潤試薬を含有する試薬カートリッジは、レーザ溶接により密封され得る。試薬カートリッジを封止する他の方法には、箔、膜、フィルタ、又はバルブの使用が挙げられるが、これらに限定されない。
本開示に説明されるデバイス及び試薬を使用することで、アッセイは様々な条件で実施され得る。例えば、アッセイは様々な振動条件、粉塵量、湿度量、又は高度で実施されることができる。いくつかの実施形態において、アッセイは標準的な周囲条件で実施され得る。例えば、標準的な周囲条件は、約２５℃の温度及び約１００キロパスカル（ｋＰａ）の圧力を有してもよい。いくつかの他の実施形態において、アッセイは標準的な周囲条件から変更した条件で実施され得る。場合によっては、アッセイは、少なくとも約１０ｋＰａ、約２０ｋＰａ、約３０ｋＰａ、約４０ｋＰａ、約５０ｋＰａ、約６０ｋＰａ、約７０ｋＰａ、約８０ｋＰａ、約９０ｋＰａ、約１００ｋＰａ、約１０５ｋＰａ、約１１０ｋＰａ、約１２０ｋＰａ、約１３０ｋＰａ以上の圧力で実施され得る。場合によっては、アッセイは最大で約７０ｋＰａ、約６０ｋＰａ、約５０ｋＰａ、約４０ｋＰａ、約３０ｋＰａ、約２０ｋＰａ、又は約１０ｋＰａの圧力で実施され得る。場合によっては、アッセイは海抜を超える高度で実施され得る。海抜を超える高度は、少なくとも約５００フィート、約１０００フィート、約１５００フィート、約２０００フィート、約２５００フィート、約３０００フィート、約３５００フィート、約４０００フィート、約４５００フィート、約５０００フィート、約６０００フィート、約７０００フィート、約８０００フィート、約９０００フィート、約１００００フィート、約１５０００フィート、約２００００フィート、約３００００フィート、約４００００フィート、約５００００フィート以上であり得る。本明細書に説明されるアッセイは空間内で実施されてもよい。
本明細書に説明されるアッセイは、様々な湿度量にて実施され得る。本明細書で使用される場合、絶対湿度（単位は、水蒸気（グラム）／大気体積（立方メートル））は、大気温度に関わらず、空気中での水蒸気の実際の量の尺度である。水蒸気の量が多くなればなるほど、絶対湿度はより高くなる。例えば、約８５゜Ｆの温度での立方メートルの大気体積中、最大で約３０グラムの水蒸気が存在し得る。本明細書で使用される場合、相対湿度はパーセントとして表されるが、特定の温度で保持可能である量と比較して大気が保持している水蒸気量の尺度である。暖かい大気は冷たい大気よりもより多くの水蒸気（湿度）を含むことが可能である。例えば、５０％の相対湿度は、大気がその日（特定の温度にて）飽和するのに大気が必要とする約５０％の水分を保持することを意味する。飽和大気は、１００％の相対湿度を有する。いくつかの実施形態において、アッセイは少なくとも約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、約９５％、約９８％以上の相対湿度を有する湿度量にて実施され得る。
図２２Ａ～図２２Ｄは、本明細書に説明される携帯型分析デバイスを使用して取得される、例示的な核酸増幅データを示す。図２２Ａは、テキサスレッド－Ｘを使用して５０，０００、１０，０００及び５，０００コピー／反応にて合成ＤＮＡ標的を使用するマルチプレックス反応からの、本明細書に説明される携帯型分析デバイス上の増幅プロットを示す。図２２Ｂは、ＦＡＭを使用して５０，０００、１０，０００及び５，０００コピー／反応にて合成ＤＮＡ標的を使用するマルチプレックス反応からの、本明細書に説明される携帯型分析デバイス上の増幅プロットを示す。図２２Ｃは、ＡＴＴＯ６４７ｎを使用して５０，０００、１０，０００及び５，０００コピー／反応にて合成ＤＮＡ標的を使用するマルチプレックス反応からの、本明細書に説明される携帯型分析デバイス上の増幅プロットを示す。システムにおける９個全てのウェルはそれぞれ４倍の濃度で実行され、濃度あたり合計でｎ＝３６（フルオロフォアあたりｎ＝１０８）であった。図２２Ｄは、５０，０００、１０，０００及び５，０００コピー／反応［濃度あたりｎ＝３６（濃度あたり４回実行×９ウェル）、フルオロフォアあたりｎ＝１０８］にて合成ＤＮＡ標的による、Ｃｑ対Ｌｏｇ（ＳＱ）の線形回帰曲線（Ｓｑ＝出発量）を示す。曲線Ａは図２２Ａ（Ｒ２＝０．９９５）にて取得されるデータを使用するプロットを示す。曲線Ｂは図２２Ｂ（Ｒ２＝０．９９６）にて取得されるデータを使用するプロットを示す。曲線Ｃは図２２Ｃ（Ｒ２＝０．９９６）にて取得されるデータを使用するプロットを示す。
コンピュータシステム
本開示は、本開示の方法を実装するようにプログラムされるコンピュータシステムを提供する。図１１は、サンプルを分析するようにプログラム、その他の場合には構成されたコンピュータシステム１１０１を示す。コンピュータシステム１１０１は例えば、移動搬送器の移動、加熱ブロックの加熱若しくは冷却、及び／又は励起源若しくは検出器の起動／抑制といった、本開示の分析デバイスのいくつかの特徴を調整してもよい。コンピュータシステムは、加熱ブロックの温度を（例えば、抵抗加熱器又はファンの起動により）制御してもよい。コンピュータシステム１１０１は、本開示の分析デバイスへと統合されてもよく、及び／又はユーザの電子デバイス、若しくはこの電子デバイスに対して離れて配置されるコンピュータシステムを含んでもよい。電子デバイスはモバイル電子デバイスであってもよい。
コンピュータシステム１１０１は、中央処理装置（ＣＰＵ、また本明細書にて「プロセッサ」及び「コンピュータプロセッサ」）１１０５を含み、これはシングルコアプロセッサ又はマルチコアプロセッサ、又は平行処理のための複数のプロセッサであってもよい。コンピュータシステム１１０１は、１つ以上の記憶域１１１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、フラッシュメモリ）、電子記憶ユニット１１１５（例えば、ハードディスク）、１つ以上の他のシステムと通信する通信インタフェース１１２０（例えば、ネットワークアダプタ）、及びキャッシュ、他のメモリ、データストレージ及び／又は電子ディスプレイアダプタといった周辺デバイス１１２５もまた含む。メモリ、１１１０、記憶ユニット１１１５、インタフェース１１２０及び周辺デバイス１１２５は、マザーボードといった通信バス（実線）によりＣＰＵ１１０５と通信する。記憶ユニット１１１５は、データを記憶するためのデータストレージユニット（又はデータリポジトリ）であってもよい。コンピュータシステム１１０１は、通信インタフェース１１２０によりコンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１１３０に作動的に連結されてもよい。ネットワーク１１３０は、インターネット、インターネット及び／若しくはエクストラネット、又はインターネットと通信するイントラネット及び／若しくはエクストラネットであってもよい。場合によっては、ネットワーク１１３０は遠隔通信及び／又はデータネットワークである。ネットワーク１１３０は、クラウドコンピューティングといった遠隔コンピューティングを可能とすることができる、１つ以上のコンピュータサーバを含んでもよい。コンピュータシステム１１０１により、場合によっては、ネットワーク１１３０はピアツーピアネットワークを実装してもよい。これにより、デバイスをクライアント又はサーバとして挙動するコンピュータシステム１１０１に連結することが可能となり得る。
ＣＰＵ１１０５は、プログラム又はソフトウェアで具体化され得る機械可読命令のシーケンスを実行してもよい。命令はメモリ１１１０といった記憶域に記憶されてもよい。命令はＣＰＵ１１０５へと命令されてよく、これはその後、ＣＰＵ１１０５が本開示の方法を実装するように、プログラム、それ以外の場合にはこれを構成することができる。ＣＰＵ１１０５により実施される操作の例には、フェッチ、デコード、実行、及びライトバックを含んでもよい。
ＣＰＵ１１０５は、集積回路といった回路の一部であってもよい。システム１１０１の１つ以上の他の構成要素は、回路内に含まれてもよい。場合によっては、回路は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。
記憶ユニット１１１５は、ドライバ、ライブラリ及び保存プログラムといったファイルを記憶してもよい。記憶ユニット１１１５は、例えばユーザ選好及びユーザプログラムといったユーザデータを記憶してもよい。場合によっては、コンピュータシステム１１０１は、イントラネット又はインターネットによりコンピュータシステム１１０１と通信するリモートサーバに配置されるなど、コンピュータシステム１１０１の外部に、１つ以上の追加のデータストレージユニットを含んでもよい。
コンピュータシステム１１０１は、ネットワーク１１３０により１つ以上のコンピュータリモートシステムと通信してもよい。例えば、コンピュータシステム１１０１は、ユーザのリモートコンピュータシステムと通信してもよい。リモートコンピュータシステムの例としては、パーソナルコンピュータ（例えば携帯型ＰＣ）、スレートＰＣ又はタブレット型ＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰａｄ、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ、Ａｎｄｒｏｉｄ有効デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標））、又はパーソナルデジタルアシスタントが挙げられる。ユーザは、ネットワーク１１３０を介してコンピュータシステム１１０１にアクセス可能である。
本明細書に説明されるような方法は、例えば、メモリ１１１０又は電子記憶ユニット１１１５上のコンピュータシステム１１０１の電子記憶域上に記憶される、機械（例えばコンピュータプロセッサ）実行コードにより実装されてもよい。機械実行コード又は機械可読コードは、ソフトウェアの形態で提供されてもよい。使用中、コードはプロセッサ１１０５により実行されてもよい。場合によっては、コードは記憶ユニット１１１５から取得され、プロセッサ１１０５によりすぐアクセス可能であるように、メモリ１１１０に記憶されてもよい。いくつかの状況では、電子記憶ユニット１１１５は除外され、機械実行可能な命令がメモリ１１１０に記憶される。
コードは、コードを実行するように適合されるプロセッサを有する機械で使用するように予めコンパイル及び構成されてもよく、又はランタイム中にコンパイルされてもよい。コードは、コードを予めコンパイルして、又は同様のコンパイル様式で実行するように選択されることが可能であるプログラミング言語で提供されてもよい。
コンピュータシステム１１０１などの、本明細書に提供されるシステム及び方法の態様は、プログラミングにて具体化されてもよい。技術の様々な態様は、典型的には機械（又はプロセッサ）実行コード及び／又は機械可読媒体のタイプで搭載又は具体化される関連データの形態にて「製品」又は「製造物品」として考えられてもよい。機械実行コードは、メモリ（例えば、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）といった電子記憶ユニット、又はハードディスクに記憶されてもよい。「記憶」タイプの媒体は、コンピュータの有形メモリ、プロセッサなど、又は様々な半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブなどのそれらの関連モジュールのうちいずれか、又はその全てを含んでもよい。これらは、ソフトウェアプログラミングのためいずれかの時間で非一時的な記憶を提供してもよい。全てのソフトウェア、又はその一部分は、時にはインターネット又は様々な他の遠隔通信ネットワークにより通信されてもよい。例えばこうした通信により、例えば、管理サーバ又はホストサーバからアプリケーションサーバのコンピュータプラットフォームにといった、あるコンピュータ又はプロセッサから別のコンピュータ又はプロセッサへとソフトウェアをロードすることが可能となってもよい。これにより、ソフトウェア構成要素を運び得る別のタイプの媒体は、有線ネットワーク及び光電話回線ネットワーク、並びに様々なエアーリンクにより、ローカルデバイス間の物理的インタフェースにわたり使用されるような、光波、電波及び電磁波を含む。例えば有線リンク又は無線リンク、光リンクなどのこうした波を運ぶ物理的要素は、ソフトウェアを運ぶ媒体としても考慮されてもよい。本明細書で使用される場合、非一時的な有形「記憶」媒体と制限しない限り、コンピュータ又は機械「可読媒体」といった用語は、実行を目的として命令をプロセッサに提供するのに関与する任意の媒体を指す。
したがって、コンピュータ実行コードといった機械可読媒体は、制限するわけではないが、有形記憶媒体、搬送波記憶媒体、又は物理的な伝送媒体を含む、多くの形態をとってもよい。不揮発性記憶媒体は、（１又は複数の）コンピュータなどにおけるいずれかの記憶デバイスといった例えば光学ディスク又は磁気ディスクであり、図面に示されるようにデータベースなどを実装するために使用されるものを含む。揮発性記憶媒体は、こうしたコンピュータプラットフォームの主要メモリなどの動的メモリを含む。有形伝送媒体は同軸ケーブル、コンピュータシステム内部にバスを含むワイヤを含む銅線及び光ファイバーを含む。搬送波伝送媒体は、電気信号若しくは電磁気信号、又はラジオ周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されるものなどの音響波若しくは光波といった形態をとってもよい。したがってコンピュータ可読媒体に共通の形態としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、又はＤＶＤ－ＲＯＭ、任意の他の光媒体、パンチカード紙テープ、穴のパターンを有する任意の他の物理的記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップ若しくはカートリッジ、搬送波伝送データ若しくは命令、こうした搬送波を移送するケーブル若しくはリンク、又はプログラミングコード及び／若しくはコンピュータがデータを読み込むことができる任意の他の媒体が挙げられる。こうした形態のコンピュータ可読媒体の多くは、実行のため、１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスをプロセッサへと運ぶことに関与していてよい。
コンピュータシステム１１０１は、例えば、サンプルを処理する現在の段階（例えば、実施中の溶解工程といった、特定の工程）を提供するためユーザインタフェース（ＵＩ）１１４０を含む電子ディスプレイ１１３５を含む、又はこれと通信することができる。ＵＩの例としては、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）及びウェブベースのユーザインタフェースが挙げられるが、これらに限定されない。
本開示の方法及びシステムは、１つ以上のアルゴリズムにより実装されてもよい。アルゴリズムは、中央処理装置１１０５により実行された場合にソフトウェアにより実装されてもよい。
本開示の方法及びシステムは、例えば、参照として本明細書にその全体が組み入れられる米国特許第９，５７９，６５５号に説明されるものなど、他の方法又はシステムにより組み合わせ、又は変更されてもよい。
本明細書におけるある特定の発明の実施形態は、数値範囲を企図する。範囲が存在するときには、この範囲は範囲の終点を含む。加えて、この範囲内の全ての部分範囲及び値は、例示的に書き出されているもののように存在する。用語「約」又は「おおよそ」は、特定の値に対して許容可能な誤差範囲内を意味し、これは、例えば測定システムの限界など、どのように値が測定又は決定されるかに応じて部分的には変化する。例えば、「約」は、当技術分野の慣例に従い、１標準誤差以内又は１標準偏差を超えることを意味し得る。代替的には、所与の値の「約」は最大２０％、最大１０％、最大５％、又は最大１％の範囲を意味することがある。代替的には、生物学的システム又はプロセスに対しては特に、この用語は値の５倍以内、又は２倍以内といった指標内であることを意味することがある。特定の値が本出願及び特許請求の範囲にて説明される場合には、別段指定のない限り、用語「約」は特定の値に対する許容可能な誤差範囲内であることを意味すると推測され得る。
用語「少なくとも」、「より大きい」又は「以上」は、一連の２つ以上の数値における第１の数値の前に置かれるときにはいつでも、用語「少なくとも」、「より大きい」又は「以上」は、一連の数値におけるそれぞれの数値に適用する。例えば、１、２、又は３以上は、１以上、２以上、又は３以上であることと同値である。
用語「わずか」、「未満」、又は「以下」は、一連の２つ以上の数値における第１の数値の前に置かれるときにはいつでも、用語「わずか」、「未満」、又は「以下」は、一連の数値におけるそれぞれの数値に適用する。例えば、３、２、又は１以下は、３以下、２以下、又は１以下であることと同値である。
本発明の好ましい実施形態が示され、本明細書にて説明される一方で、こうした実施形態は例として提供されることが当業者には明白であるだろう。本発明は、明細書内に提供される特定の例により制限されることを意図しない。本発明は上述の明細書を参照して説明されるが、本明細書における実施形態の説明及び例示は、限定的な意味で解釈されることを意図していない。数字的な変形、変更、及び置換は、本発明から逸脱することなく、当業者によって行われるであろう。更には、本発明の全ての態様は、様々な条件及び変数に応じて変化する、本明細書に規定される特定の図、構成、又は相対的な比率に限定されないことを理解されたい。本明細書に説明される本発明の実施形態に対する様々な代替形態は、本発明を実践するのに使用され得ることが理解されるであろう。したがって、本発明は任意のこうした代替形態、変更形態、又は同等の形態もまた網羅するであろうことが企図される。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲、並びにこれらの特許請求の範囲内の方法及び構造、並びにそれにより網羅されるこれらの同等物を規定することを意図している。

Claims (24)

  1. 生物学的サンプルをアッセイするためのシステムであって、
    第１の光周波数のセット及び前記第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する複数の光周波数について、生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備える分析デバイスであって、前記分析デバイスが、前記第１の光周波数のセットに対応するデータを出力するように構成され、第１生物学的サンプルをアッセイするときに前記分析デバイスが前記第２の光周波数のセットに対応するデータを出力しないように、前記第２の光周波数のセットに対応するデータの出力に関してロックされる、分析デバイスと、
    前記分析デバイスに作動的に連結される１つ以上のコンピュータプロセッサであって、ネットワーク上でリモートサーバから１つ以上の命令を受信し、この１つ以上の命令は、前記１つ以上のコンピュータプロセッサを介して、
    （ｉ）前記分析デバイスが前記第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、前記分析デバイスに前記第２の光周波数のセットに対応するデータの出力に関してロックを解除されるように命令し、
    （ｉｉ）前記分析デバイスが、第２生物学的サンプルをアッセイするときに、前記第１の光周波数のセット及び前記第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、前記分析デバイスに命令する、
    ように個別に又は集合的に構成されている、１つ以上のコンピュータプロセッサと、
    を備える、システム。
  2. ハウジングを更に備え、
    前記分析デバイス及び前記１つ以上のコンピュータプロセッサが前記ハウジング内部に存在する、請求項１に記載のシステム。
  3. ハウジングを更に備え、
    前記分析デバイスが前記ハウジング内部に存在し、
    前記１つ以上のコンピュータプロセッサが前記ハウジング外部に存在する、
    請求項１に記載のシステム。
  4. 前記分析デバイスが、ハウジングを備える、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記分析デバイスが、前記ハウジング内部に少なくとも１つの加熱ブロックを備え、
    前記少なくとも１つの加熱ブロックが、前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルを具備するアッセイチューブを受容するように構成された凹みを備える、請求項４に記載のシステム。
  6. 前記分析デバイスが、前記少なくとも１つの加熱ブロックと熱連通する少なくとも１つの加熱ユニットを備え、少なくとも１つの加熱ユニットが、前記少なくとも１つの加熱ブロックを介して前記アッセイチューブに熱エネルギーを供給する、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記少なくとも１つの加熱ユニットが抵抗加熱器を備える、請求項６に記載のシステム。
  8. 前記少なくとも１つの加熱ユニットが、（ｉ）前記少なくとも１つの加熱ブロックに熱硬化される、又は（ｉｉ）前記少なくとも１つの加熱ブロックにはんだ付けされる、請求項７に記載のシステム。
  9. 前記分析デバイスが、前記ハウジング内部に配設される冷却ユニットを更に備え、
    この冷却ユニットがアッセイチューブから熱エネルギーを低減する、
    請求項２に記載のシステム。
  10. 前記第１の光周波数のセットが第１色を構成し、前記第２の光周波数のセットが前記第１色とは異なる第２色を構成する、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記分析デバイスが照明ユニットを備え、
    この照明ユニットは、光源と、励起フィルタを備える少なくとも１つの光路を備え、
    前記少なくとも１つの光路は、前記光源から前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルへと励起エネルギーを供給するように構成されている、
    請求項１に記載のシステム。
  12. 前記少なくとも１つの光路が、前記光源から前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルへと前記励起エネルギーを伝える１つ以上のライトパイプを備える、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記１つ以上のライトパイプが、
    単一のパイプを備える第１端部、
    ２つ以上のパイプを備える第２端部、及び
    それらの間の分岐部分を備える、
    請求項１２に記載のシステム。
  14. 前記分析デバイスが、複数の異なる周波数又は周波数帯域にて、励起エネルギーを供給するように構成された複数の光源を備える照明ユニットを備え、
    前記照明ユニットが、前記複数の光源のうち１つの光源を、前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルと光学的に連通する光路と光学的に整列した状態にするように構成され、
    この光源が、前記複数の異なる周波数又は周波数帯域に由来する周波数又は周波数帯域にて、光を提供するように構成されている、
    請求項１に記載のシステム。
  15. 前記照明ユニットが、軸線に沿って回転可能である、請求項１４に記載のシステム。
  16. 前記照明ユニットが、前記軸線に直交する追加の軸線に沿って並進可能であり、
    前記照明ユニットが、前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルと整列した状態から前記光路を取り外すように、前記追加の軸線に沿って並進可能である、
    請求項１５に記載のシステム。
  17. 前記分析デバイスが励起フィルタ及び発光フィルタを備える移動可能な搬送器を備え、
    前記移動可能な搬送器が、前記励起フィルタ及び前記発光フィルタを、励起源から前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルに励起エネルギーを供給する光路と整列した第１位置に導くよう並進するように構成されている、
    請求項１に記載のシステム。
  18. 分析デバイスに命令するための方法であって、
    （ａ）第１の光周波数のセット及び前記第１の光周波数のセットとは異なる第２の光周波数のセットを具備する複数の光周波数について、生物学的サンプルからの光信号を検出するように構成された光検出器を備える分析デバイスを提供することであって、前記分析デバイスが、前記第１の光周波数のセットに対応するデータを出力し、第１生物学的サンプルをアッセイするときに前記分析デバイスが前記第２の光周波数のセットに対応するデータを出力しないように、前記第２の光周波数のセットに対応するデータの出力に関してロックされる、前記分析デバイスを提供すること、
    （ｂ）ネットワーク上でリモートサーバから１つ以上の命令を、前記分析デバイスの一つ以上のコンピュータプロセッサによって受信し、この１つ以上のコンピュータプロセッサは、前記分析デバイスが前記第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、前記第２の光周波数のセットに対応するデータの出力に関してロックを解除されるように前記分析デバイスに命令する、１つ以上の命令を受信すること、及び
    （ｃ）第２生物学的サンプルをアッセイするときに、少なくとも前記第１の光周波数のセット及び前記第２の光周波数のセットに対応するデータを出力するように、前記分析デバイスに前記分析デバイスの一つ以上のコンピュータプロセッサから命令すること
    を含む、方法。
  19. 前記分析デバイスがハウジングを備えている、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記分析デバイスが、前記ハウジング内部に少なくとも１つの加熱ブロックを備えており、
    前記少なくとも１つの加熱ブロックが、前記第１生物学的サンプル又は前記第２生物学的サンプルを具備するアッセイチューブを受容するように構成された凹みを備えている、
    請求項１９に記載の方法。
  21. 前記分析デバイスが、前記少なくとも１つの加熱ブロックと熱連通する少なくとも１つの加熱ユニットを備えており、
    少なくとも１つの加熱ユニットが、前記少なくとも１つの加熱ブロックを介して前記アッセイチューブに熱エネルギーを供給している、
    請求項２０に記載の方法。
  22. 前記少なくとも１つの加熱ユニットが抵抗加熱器を備えている、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記少なくとも１つの加熱ユニットが、（ｉ）前記少なくとも１つの加熱ブロックに熱硬化されている、又は（ｉｉ）前記少なくとも１つの加熱ブロックにはんだ付けされている、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記分析デバイスが、前記ハウジング内部に配設される冷却ユニットを更に備えており、
    この冷却ユニットがアッセイチューブから前記熱エネルギーを低減している、
    請求項２３に記載の方法。
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