KR20150089025A

KR20150089025A - 생물학적 샘플을 포함하는 케이스 및 대응하는 사용 방법

Info

Publication number: KR20150089025A
Application number: KR1020157015020A
Authority: KR
Inventors: 조르지 폰세카
Original assignee: 라이프 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2015-08-04
Also published as: BR112015010454A2; AU2013341094A1; RU2015121230A; SG11201503592TA; WO2014074740A1; CN104918704A; JP2015534824A

Abstract

생물학적 샘플을 포함하는 케이스는 베이스, 기판 및 커버를 포함한다. 상기 기판은 상기 기판의 표면을 따라 배치되고 하나 이상의 생물학적 샘플을 수용하도록 구성된 복수의 반응 구역을 포함한다. 상기 커버는 아래쪽을 향하는 표면을 포함하고, 상기 기판을 포함하는 공동을 제공하도록 상기 베이스에 부착되도록 구성되며, 상기 커버의 상기 아래쪽을 향하는 표면이 상기 기판 표면과 평행하거나 대략 평행하도록 구성된다. 상기 커버는 내부 표면을 따라 배치된 충전 포트를 포함할 수 있고, 상기 커버가 상기 베이스에 부착될 때 상기 공동을 적어도 부분적으로 충전하도록 구성된다. 상기 베이스는 위쪽을 향하는 표면에 위치된 복수의 탭을 포함할 수 있고, 상기 기판은 상기 탭들의 적어도 일부와 상기 기판 사이의 물리적 접촉에 의해 상기 베이스에 부착된다.

Description

생물학적 샘플을 포함하는 케이스 및 대응하는 사용 방법{CASE FOR CONTAINING BIOLOGICAL SAMPLES AND CORRESPONDING METHOD OF USE}

본 발명은 일반적으로 하나 이상의 생물학적 샘플을 관찰, 테스트 및/또는 분석하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생물학적 샘플의 어레이를 관찰, 테스트 및/또는 분석하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것이다.

생물학적 및 생화학적 반응을 위한 시스템은 실시간으로 및 후 실행(post-run) 동안 또는 종단점 분석 동안 이러한 반응을 모니터링, 측정 및/또는 분석하는데 사용되고 있다. 이러한 시스템은 진행을 모니터링하고 정량적 데이터를 제공하기 위해 서열분석(sequencing), 유전형질분석(genotyping), PCR(polymerase chain reaction) 및 다른 생화학적 반응에서 공통적으로 사용되는 광학 판독기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 여기 빔(excitation beam)은 실시간 PCR(qPCR) 반응에서 타깃 유전자 또는 다른 뉴클레오타이드 서열의 양을 나타내는 형광 신호를 제공하기 위해 혼성 프로브(hybridization probe) 또는 분자 비컨(molecular beacon)을 조명하기 위해 사용될 수 있다. 나아가, 종단점 광학 판독기는 디지털 PCR(dPCR) 분석을 위한 것과 같은 반응이 완료된 후 데이터를 제공하는데 사용될 수 있다. 테스트 또는 실험마다 더 많은 수의 반응을 제공할 것을 점점 더 요구하는 것으로 인해 훨씬 더 많은 수의 반응을 동시에 수행할 수 있는 기구(instrument)를 초래하였다.

분석, 테스트 또는 실험에서 샘플 사이트의 수를 증가시키는 것은 훨씬 더 작은 샘플 볼륨을 제공하는 미세정량판(microtiter plate) 및 다른 샘플 포맷을 초래하였다. 나아가, dPCR과 같은 기술은 다수의 테스트 샘플의 전부 또는 대다수에 0 또는 1개의 타깃 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 더 작은 샘플 볼륨에 대한 요구를 증가시켰다. 고밀도 샘플 포맷으로 신뢰성 있는 데이터를 제공하는 시스템 및 샘플 포맷이 요구된다.

본 발명의 실시예는 첨부 도면과 함께 판독될 때 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다. 단지 예시를 위한 것인 이러한 실시예는 본 발명의 신규하고 비자명한 양상들을 도시한다. 도면은 이하의 도면들을 포함한다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 생물학적 샘플을 처리하는 시스템이다.
도 2는 복수의 관통홀을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 홀더이다.
도 3은 도 2에 도시된 샘플 홀더를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 샘플 홀더를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스의 베이스의 사시도이다.
도 5는 베이스와 커버 사이에 배치된 샘플 홀더를 도시하는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스의 단면도이다.
도 6은 샘플 홀더 없는 도 4에 도시된 베이스의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 베이스의 평면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 베이스의 저면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버의 저면 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 커버의 상부 사시도이다.
도 11a는 도 9에 도시된 커버의 저면도이다.
도 11b 내지 도 11d는 도 11a에 도시된 커버의 부분 단면도이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플러그 조립체의 사시도이다.
도 13은 도 12c에 도시된 플러그 조립체의 부착을 도시하는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스의 사시도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5에 도시된 케이스를 포함하는 캐리어의 상부 사시도이다.
도 15는 도 4에 도시된 베이스와 샘플 홀더를 4개 포함하고 도 14에 도시된 캐리어의 평면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스의 분해 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 케이스의 사시도이다.
도 19는 도 17에 도시된 케이스의 정면도이다.
도 20은 샘플 판이 베이스에 부착된 것을 도시하는 도 17에 도시된 베이스의 정면도이다.
도 21은 샘플 판이 없는 도 20에 도시된 베이스의 정면도이다.
도 22는 도 21에 도시된 베이스의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스의 사시도이다.
도 24는 도 23에 도시된 케이스의 정면도이다.
도 25는 도 23에 도시된 베이스의 단면도이다.
도 26은 샘플 판이 없는 도 23의 케이스에 도시된 베이스의 사시도이다.
도 27은 샘플 판과 추가된 밀봉재를 갖는 도 26의 케이스에 도시된 베이스의 사시도이다.
도 28은 도 23의 케이스에 도시된 커버의 정면 사시도이다.
도 23은 커버의 내부 표면을 도시하는 도 23의 케이스에 도시된 커버의 사시도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 케이스와 함께 사용되는 광학 판독기를 도시하는 도면이다.

본 발명의 실시예는 일반적으로 다수의 작은 샘플 또는 용액에 대한 생물학적 반응을 모니터링하거나 또는 측정하기 위한 디바이스, 기구, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 실시예는, 비제한적으로, 대립 형질(allele)에 특정된 PCR, 비대칭 PCR, 결찰-매개 PCR, 다중 PCR, 네스트(nested) PCR, 실시간 PCR(qPCR), 게놈 워킹(genome walking), 브리지 PCR, 디지털 PCR(dPCR) 등을 포함할 수 있는 PCR(polymerase chain reaction) 공정 또는 프로토콜을 사용하는 것을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 디바이스, 기구, 시스템 및 방법은 다수의 샘플 또는 용액이 처리되는 임의의 PCR 공정 또는 프로토콜에 적용될 수 있으나, 본 발명의 실시예는 dPCR에 특히 적합하다. dPCR에서, 상대적으로 적은 수의 타깃 폴리뉴클레오타이드 또는 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 용액은 샘플 또는 볼륨의 대부분이 타깃 뉴클레오타이드 서열 중 1개의 분자를 포함하거나 또는 타깃 뉴클레오타이드 서열을 전혀 포함하지 않을 수 있도록 다수의 매우 작은 테스트 샘플 또는 볼륨으로 세분된다. 샘플은 이후 PCR 프로토콜, 절차 또는 실험에서 열적으로 사이클링될 때, 타깃 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 샘플은 크게 증폭되어 양의 검출 신호(positive detection signal)를 생성하지만, 타깃 뉴클레오타이드 서열을 포함하지 않는 샘플은 증폭되지 않아서 검출 신호를 생성하지 않거나 또는 미리 결정된 임계값 미만인 신호를 생성한다. 푸아송 통계(Poisson statistics)를 사용하여, 원래의 용액에서 타깃 뉴클레오타이드 서열의 수는 양의 검출 신호를 생성하는 샘플의 수와 상관성이 있을 수 있다. 일부 실시예에서, qPCR 및 dPCR 공정 또는 프로토콜은 동일한 디바이스, 기구, 시스템 및 방법을 사용하여 수행된다.

여러 실시예에서, 본 명세서에 설명된 디바이스, 기구, 시스템 및 방법은 관심 있는 생물학적 성분을 포함하는 샘플 또는 용액에 포함된 관심 있는 생물학적 성분 중 하나 이상의 유형을 검출하는데 사용될 수 있다. 관심 있는 생물학적 성분은 DNA 시퀀스(세포-없는 DNA를 포함함), RNA 시퀀스, 유전자, 올리고뉴클레오타이드, 분자, 단백질, 생체지표, 세포(예를 들어, 혈액 순환 암세포) 또는 임의의 다른 적절한 타깃 생체 분자를 포함하나 이들로 제한되지 않는 임의의 적절한 생물학적 타깃일 수 있다. 여러 실시예에서, 이러한 생물학적 성분은 태아 진단, 다중 dPCR, 바이러스 검출 및 정량 표준, 유전형질분석, 서열분석 검증, 변이 검출, 유전자 변형된 유기체(genetically modified organism)의 검출, 희귀 대립 형질(rare allele) 검출 및/또는 복제 수 변화(copy number variation)와 같은 응용에서 하나 이상의 PCR 방법 또는 시스템과 함께 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 하나 이상의 생물학적 타깃을 포함하는 샘플 또는 용액은, 예를 들어, 복수의 작은 샘플 볼륨 또는 반응 볼륨에 포함될 수 있고, 각 볼륨은 1 피코리터(picoliter) 내지 1 마이크로리터(microliter)이다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예에서 샘플 또는 용액은 일반적으로 기판 재료에 위치된 관통홀에 포함된 것으로 예시되어 있으나; 기판에 형성된 웰(well) 또는 만입부(indentation) 내에 위치된 반응 볼륨, 기판 표면에 분배된 용액의 스팟, 또는 다른 유형의 반응 챔버 또는 포맷, 예를 들어, 마이크로유체 시스템의 테스트 사이트 또는 볼륨 내에 위치되거나, 또는 작은 비드(bead) 또는 구체(sphere) 내에 또는 상에 위치된 샘플 또는 용액을 포함하여 샘플 또는 반응 사이트의 다른 형태도 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 dPCR 프로토콜, 절차, 공정 또는 실험을 수행하기 위하여, 초기 샘플 또는 용액은 수 만 개, 수 십 만 개, 또는 심지어 수 백 만 개의 반응 사이트로 분할될 수 있고, 각 반응 사이트는 간단하고 비용 효과적인 방식으로 수 나노리터(nanoliter), 약 1 나노리터 또는 1 나노리터 미만(예를 들어, 10 또는 100 피코리터 미만)의 볼륨을 구비할 수 있다. 타깃 뉴클레오타이드 서열의 수는 매우 작을 수 있으므로, 또한 이러한 상황에서 초기 용액의 전체 내용이 처리되는 샘플 볼륨 또는 챔버 중 하나를 차지하거나 이에 포함되는 것이 중요할 수 있다. 예를 들어, 초기 용액에 존재하는 단지 수 개의 타깃 뉴클레오타이드(예를 들어, 1000개 미만, 100개 또는 10개의 타깃 뉴클레오타이드)만이 있는 경우, 많은 또는 모든 타깃 뉴클레오타이드는 반응 사이트 중 하나에 성공적으로 로딩되지 못한 작은 잔류 유체 볼륨에 잠재적으로 포함될 수 있다. 따라서, 이들 타깃 중 그 어느 것도 지시된 반응 사이트 중 하나로 분배되지 않았기 때문에, 초기에 용액을 효율적으로 전달하면 희귀 대립 형질 또는 타깃 뉴클레오타이드의 수 카운트를 잘못 계산하거나, 또는 더 나쁘게는, 희귀 대립 형질 또는 타깃 뉴클레오타이드를 누락시킬 가능성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 모든 또는 본질적으로 모든 샘플 또는 용액이 미리 결정된 반응 사이트 중 하나에 포함되게 하는 방식으로 초기 샘플 용액을 다수의 반응 사이트 또는 관통홀로 효율적으로 분배하고 로딩하는데 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 생물학적 분석을 위한 시스템(100)은 복수의 생물학적 샘플을 홀딩하도록 구성된 샘플 홀더, 기판 또는 판(102)을 포함한다. 특정 실시예에서, 시스템(100)은 샘플 홀더(102)를 유지하고 위치시키고 및/또는 지지하는 캐리어 또는 지지 프레임(104), 이 샘플 홀더(102)를 수용하기 위한 베이스 또는 장착부(103), 생물학적 샘플의 하나 이상의 생물학적 처리를 모니터링하거나 및/또는 측정하기 위한 광학 시스템(106), 생물학적 샘플 및/또는 샘플 홀더(102)의 열적 환경을 유지하거나 및/또는 사이클링하기 위한 열적 제어기(108), 생물학적 샘플 및/또는 샘플 홀더(102) 주위 또는 내부 환경을 제어하기 위해 샘플 홀더 상에 배치된 가열 뚜껑(109), 및 생물학적 샘플에서 발생하는 하나 이상의 생물학적 공정을 제어하거나 모니터링하거나, 및/또는 측정하기 위해 연관된 전자 메모리 및 알고리즘을 갖는 하나 이상의 전자 프로세서(110)의 전부 또는 임의의 것을 더 포함할 수 있다. 여러 실시예에서, 시스템(100)은 캐리어(104), 베이스(103), 광학 시스템(106), 열 제어기(108), 가열 뚜껑(109) 및/또는 하나 이상의 전자 프로세서(110)의 일부 또는 전부의 조합을 포함하는 기구를 포함한다.

특정 실시예에서, 시스템(100)과 샘플 홀더(102)는 복수의 생물학적 샘플에서 실시간 PCR 공정을 수행하기에 적합하다. 다른 실시예에서, 시스템(100)과 샘플 홀더(102)는 서열분석 또는 유전형질분석 측정과 같은 다른 생물학적 또는 생화학적 공정을 수행하기에 적합하다. 도시된 실시예에서, 광학 시스템(106)은 샘플 홀더(102)와, 이와 연관된 생물학적 샘플을 조명하기 위한 여기 시스템(112), 및 예를 들어, 여기 빔에 응답하여 생물학적 샘플에 존재하는 하나 이상의 형광 염료 또는 프로브 분자에 의해 생성된 형광 신호로 인해 생물학적 샘플로부터 방출을 수용하는 방출 광학 시스템(114)을 포함한다. 여기 광학 시스템(112)은 여기 소스(118), 렌즈(120, 122, 124) 및 빔스플리터(128)를 포함한다. 여기 광학 시스템(112)은 생물학적 샘플에 의해 수용된 광의 파장 범위를 제한하는 하나 이상의 광학 필터(130)를 더 포함할 수 있다. 방출 광학 시스템(114)은 광학 센서(132), 렌즈(124, 134), 빔스플리터(128)를 포함한다. 방출 광학 시스템(114)은 광학 센서(132)에 의해 수신된 광의 파장 범위를 제한하는 하나 이상의 광학 필터(138)를 더 포함할 수 있다. 나아가, 광학 시스템(106)은 시스템(100)의 부분들을 분리하여, 예를 들어, 생물학적 샘플을 처리하는 동안 원치 않는 열적 또는 광학적 효과를 감소 또는 제거하도록 구성된 하나 이상의 창(140)을 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)는, 예를 들어, 생물학적 샘플이 증발하는 것을 감소 또는 방지하도록 밀봉될 수 있는 인클로저, 하우징 또는 케이스(150) 내에 배치된다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 샘플 홀더(102) 또는 샘플 케이스(150)는 시스템(100) 내에 샘플 홀더(102)를 정렬하거나 및/또는 전달하도록 구성된 캐리어(104)에 의해 유지되거나 위치되거나 및/또는 지지된다.

도 2를 참조하면, 샘플 홀더(102)는 대향하는 표면을 포함하는 기판과, 하나 또는 두 개의 표면 상에 배치된 복수의 반응 구역, 웰 또는 유리병(154)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 반응 구역(154)은 샘플 홀더(102)의 대향하는 표면들 사이에 배치된 복수의 관통홀을 포함한다. 특정 실시예에서, 관통홀(154)은 2차원 어레이를 따라 서로 균일하게 이격된다. 대안적으로, 관통홀(154)은, 예를 들어, 샘플을 관통홀의 상이한 그룹으로 로딩을 제공하기 위해 복수의 서브어레이(158)로 그룹화될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 4 x 12 서브어레이를 포함하고, 각 서브어레이는 샘플 홀더(102) 상에 총 3072개의 관통홀(154)에 대해 8x8개의 개별 관통 홀(154)을 포함한다. 관통홀(154)은 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이 생물학적 샘플 및/또는 기준 염료를 포함하는 액체가 표면 장력(surface tension) 또는 모세관 힘(capillary force)에 의해 관통홀(154) 내에 유지되도록 크기 정해질 수 있다. 이 효과는 친수성 코팅재를 관통홀(154)의 벽에 코팅하는 것에 의해 개선될 수 있다. 특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)의 외부 표면은 여러 관통홀(154)에 위치된 샘플들 사이에 상호 오염이나 혼합을 감소시키거나 제거하도록 구성된 소수성 재료 또는 코팅을 포함한다. 생물학적 샘플을 지지하는 관통홀 배열의 여러 양상과 장점은 USPN 6,306,578; USPN 6,893,877; USPN 7,682,565에 더 개시되어 있고, 이들 특허 문헌의 전체 개시 내용은 본 명세서에 완전히 개시된 것처럼 모든 목적을 위해 그 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)와 같은 샘플 홀더를 위한 초기 샘플 또는 용액은, 수 백, 수 천, 수 만, 수 십 만, 또는 심지어 수 백 만 개의 반응 사이트로 분할될 수 있고, 각각은, 예를 들어, 수 나노리터, 약 1 나노리터 또는 1 나노리터 미만(예를 들어, 10 또는 100 피코리터 이하)의 볼륨을 구비할 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 직사각형 형상을 구비하지만; 샘플 홀더(102)는 다른 형상, 예를 들어, 정사각형 또는 원형을 구비할 수 있다. 특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 정사각형 형상과 15 밀리미터 x 15 밀리미터의 전체 크기를 구비한다. 이러한 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 13 밀리미터 x 13 밀리미터의 크기를 갖는 능동 영역, 구역 또는 존을 구비할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "능동 영역", "능동 구역" 또는 "능동 존"이라는 용어는 반응 구역, 관통홀 또는 용액 볼륨이 포함되거나 또는 분배되는 샘플 홀더(102)와 같은 샘플 홀더의 표면 영역, 구역 또는 존을 의미한다. 특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)의 능동 영역은 14 밀리미터 x 14 밀리미터 이상, 예를 들어, 15 밀리미터 x 15 밀리미터의 기판 크기로 증가될 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 관통홀(154)은 320 마이크로미터의 특성 직경과, 인접한 관통홀들 사이에 500 마이크로미터의 피치를 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 관통홀(154)은 75 마이크로미터의 특성 직경을 구비하고, 인접한 관통홀들 사이에 125 마이크로미터의 피치를 구비한다. 더 다른 실시예에서, 관통홀(154)은 75 마이크로미터 이하인 특성 직경, 예를 들어, 60 마이크로미터 이하 또는 50 마이크로미터 이하의 특성 직경을 구비한다. 다른 실시예에서, 관통홀(154)은 20 마이크로미터 이하, 10 마이크로미터 이하 또는 1 마이크로미터 이하의 특성 직경을 구비한다. 관통홀들 사이의 피치는 125 마이크로미터 이하, 예를 들어, 100 마이크로미터 이하, 30 마이크로미터 이하 또는 10 마이크로미터 이하일 수 있다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 300 마이크로미터이거나 약 300 마이크로미터인 샘플 홀더(102)의 대향하는 표면들 사이의 두께를 가지는 기판을 포함하고, 각 관통홀(154)은 약 1 나노리터, 33 나노리터의 볼륨, 또는 1.3 나노리터와 33 나노리터 사이의 볼륨을 구비할 수 있다. 대안적으로, 각 관통홀(154)의 볼륨은, 예를 들어, 관통홀(154)의 직경 및/또는 샘플 홀더(102) 기판의 두께를 감소시키는 것에 의해 1 나노리터 이하일 수 있다. 예를 들어, 각 관통홀(154)은 1 나노리터 이하, 100 피코리터 이하, 30 피코리터 이하 또는 10 피코리터 이하의 볼륨을 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 관통홀(154)의 볼륨 일부 또는 전부는 1 나노리터 내지 20 나노리터의 범위이다. 특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 공동 계류 중인 미국 특허 출원 번호 61/612,087(대리인 관리 번호 LT00655 PRO) 또는 미국 특허 출원(대리인 관리 번호 LT00655 PRO 2, 출원일: 2012년 11월 7일)에 설명된 기판이거나 이 기판과 유사한 기판을 포함하며, 이들 출원 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다. 예를 들어, 관통홀(154)은 6각형 형상을 구비하거나 또는 6각형 패턴으로 배열될 수 있다. 나아가, 관통홀(154)의 어레이는 LT00655 PRO 2 출원에 설명된 바와 같이 홀 패턴에서 드롭아웃(drop-out)을 가지도록 배열될 수 있다.

특정 실시예에서, 관통홀(154)의 밀도는 제곱 밀리미터당 적어도 100개의 관통홀이다. 더 높은 밀도도 예상된다. 예를 들어, 관통홀(154)의 밀도는 제곱 밀리미터당 150개 이상의 관통홀, 제곱 밀리미터당 200개 이상의 관통홀, 제곱 밀리미터당 500개 이상의 관통홀, 제곱 밀리미터당 1,000개 이상의 관통홀 또는 제곱 밀리미터당 10,000개 이상의 관통홀일 수 있다.

유리하게는, 능동 영역을 갖는 모든 관통홀(154)은 광학 시스템에 의해 동시에 이미지 형성되고 분석될 수 있다. 특정 실시예에서, 능동 영역은 12,000개를 넘는 관통홀(154)을 포함한다. 다른 실시예에서, 능동 영역은 적어도 25,000개, 적어도 30,000개, 적어도 100,000개, 적어도 1,000,000개의 관통홀 또는 적어도 10,000,000개의 관통홀을 포함한다.

특정 실시예에서, 관통홀(154)은 제1 특성 직경, 두께 또는 볼륨으로 특성화된 제1 복수의 관통홀, 및 이 제1 특성 직경, 두께 또는 볼륨과 상이한 제2 특성 직경, 두께 또는 볼륨으로 특성화된 제2 복수의 관통홀을 포함한다. 관통홀 사이즈 또는 크기의 이러한 변화는, 예를 들어, 상이한 농도를 구비할 수 있는 2개 이상의 상이한 뉴클레오타이드 서열을 동시에 분석하는데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단일 기판(102)에서 관통홀(104) 사이즈의 변화는 공정 또는 실험의 동적 범위를 증가시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 샘플 홀더(102)는 관통홀(154)의 2개 이상의 서브어레이를 포함할 수 있고, 각 그룹은 다른 또는 나머지 그룹(들)의 관통홀(154)의 직경 또는 두께와 상이한 직경 또는 두께로 특성화된다. 각 그룹은 타깃 폴리뉴클레오타이드의 수 카운트의 상이한 동적 범위를 제공하도록 사이즈 정해질 수 있다. 서브어레이는 기판(102)의 상이한 부분에 위치되거나 또는 2개 이상의 서브어레이가 샘플 홀더(102)의 전체 능동 영역 위에 또는 샘플 홀더(102)의 능동 영역의 공통 부분 위에 연장되도록 산재되어 있을 수 있다.

특정 실시예에서, 관통홀(154)의 적어도 일부는 벽의 전부 또는 일부에 걸쳐 테이퍼(tapered)져 있거나 챔퍼(chamfered)되어 있다. 챔퍼 및/또는 테이퍼진 관통홀을 사용하면, 용액 사이트 또는 테스트 샘플들 사이에 최소 간격에 대한 광학적 제한을 초과함이 없이 인접한 관통홀(154)들 사이에 평균 거리 또는 총 영역을 감소시키는 것으로 발견되었다. 이것은 로딩 공정 동안 기판(102)의 표면에 남아 있는 액체 용액의 양을 감소시킨다. 따라서, 광학 시스템에서 인접한 용액 사이트 또는 테스트 샘플들 사이에 더 큰 효과적인 간격을 여전히 유지하면서도 더 높은 로딩 효율이 달성될 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 개별 홀더(102)에 대한 정보를 유도하거나 확인할 수 있는 영숫자 문자(160), 바코드(162) 또는 다른 기호 표현을 더 포함할 수 있다. 이러한 정보는 샘플 홀더(102)를 사용할 때 후속하는 관통홀(154) 및/또는 프로토콜의 일부나 전부에 포함된 시약을 포함하나 이들로 제한되지 않는다. 특정 실시예에서, 방출 광학 시스템(114)은 광학 센서(132)가 문자(160) 및/또는 바코드(162)를 판독하는데 사용될 수 있도록 구성된다. 나아가, 방출 광학 시스템(114)은 영숫자 문자(160) 또는 바코드(162) 중 어느 하나 또는 둘 모두와 관통홀(154)을 포함하는 샘플 홀더(102)의 일부를 단일 프레임에 포함하는 이미지를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 방출 광학 시스템(114)은 각 샘플 홀더(102)에 관통홀(154)을 포함하고 동일한 샘플 홀더(102)에 영숫자 문자(160) 또는 바코드(162) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함하는 2개 이상의 샘플 홀더(102)의 일부를 단일 프레임에 포함하는 이미지를 제공하도록 구성된다.

도 3을 참조하면, 특정 실시예에서, 케이스(150)는, 외부 환경으로부터 생물학적 샘플을 적어도 부분적으로 분리하기 위하여, 상부 표면(168)을 구비하는 베이스(164)와, 이 베이스(164)의 상부 표면(168)과 밀봉가능하게 맞물려 샘플 판(102)을 포함하는 인클로저를 형성하는 커버(170)를 포함한다. 케이스(150)는 베이스(164)와 커버(170) 사이에 위치된 개스킷 또는 밀봉재(171)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 도 4 내지 도 8을 더 참조하면, 베이스(164)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부 표면(168)과 커버(170)에서 전체적으로 아래에 및 완전히 공동(176) 내에 샘플 판(102)을 포함할 만큼 충분한 깊이를 갖는 공동, 챔버 또는 인클로저(176)를 커버(170)와 함께 형성하는 바닥 표면(172)과 측벽(174)을 포함한다. 베이스(164)는 커버(170)가 베이스(164)에 부착된 후 유체를 공동(176)에 주입하기 위한 하나 이상의 충전 포트(178)를 더 포함할 수 있다. 바닥 표면(172)은 완전히 또는 일반적으로 편평한 표면을 포함할 수 있다. 대안적으로, 바닥 표면(172)은 하나 이상의 만입부(180)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 실시예에서, 만입부(180)는 충전 포트(178)에 근접하여 위치되고, 공동(176)에 피펫 또는 유사한 디바이스를 사용하여 액체가 충전될 때 유체가 들어가고 공기가 빠져나가게 하는 확대된 작용 볼륨을 제공하도록 구성된다.

특정 실시예에서, 밀봉된 케이스(150)에는 바람직하게는 보다 친수성인 생물학적 샘플을 밀봉하지만 이와 혼합되지는 않는 특성상 소수성인 밀봉 유체 또는 액체가 충전 포트(178)를 통해 주입된다. 이러한 밀봉 유체 또는 액체를 케이스(150)에 사용하면 관통홀(154) 내 생물학적 샘플을 더 밀봉하고, 고온(예를 들어, 90 내지 100℃의 고온)에서 열적 사이클링 동안 생물학적 샘플이 증발하는 것을 감소시키거나 제거할 수 있다. 적절한 밀봉 유체는 3M 컴퍼니(3M Company)에서 상업적으로 시판되는 Fluorinert(상표명), 예를 들어, 퍼플루오로헥산(C₆F₁₄)을 포함하나 이로 제한되지 않는다.

베이스(164)는 바닥 표면(172) 위에 있거나 및/또는 이와 일체로 형성된 복수의 보스(boss), 탭, 스테이킹 사이트(staking site) 또는 지지 패드(182)를 더 포함할 수 있다. 지지 패드(182)는 샘플 홀더(102)와 맞물려 이를 고정하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 지지 패드(182)의 일부는, 예를 들어, 샘플 홀더(102)가 비틀어지거나(warp) 휘어지는(bend) 것을 감소시키거나 방지하기 위해 그 길이를 따라 샘플 홀더(102)와 단순히 접촉하거나 이 샘플 홀더를 지지하도록 구성될 수 있다. 지지 패드(182)는 샘플 홀더(102)의 바닥 표면과 베이스(164)의 바닥 표면(172) 사이에 미리 결정된 간격을 유지하도록 더 구성될 수 있다. 지지 패드(182)의 수는 지지 패드(182)의 일부나 전부에 의해 맞물릴 때 샘플 홀더(102)의 미리 결정된 편평도(flatness)를 유지하도록 선택될 수 있다. 특정 실시예에서, 지지 패드(182)의 일부는 측방향으로 (예를 들어, 바닥 표면(172)과 평행한 평면을 따라) 샘플 판(102)과 맞물리는 동안, 나머지 지지 패드(182)는 판(102)의 바닥 면을 따라서만 샘플 판(102)과 접촉하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플 판(102)은 측방향으로 지지 패드(182)의 재료의 일부를 변위시키기 위해 도구 또는 고정구의 사용을 통해 지지 패드(182)의 적어도 일부에 의해 맞물린다. 다른 실시예에서, 판(102)과 지지 패드(182)의 적어도 일부 사이에 맞물림은 샘플 판(102)과 지지 패드(182) 사이에 배치된 접착제, 에폭시 또는 용접 재료를 사용하여 제공된다.

특정 실시예에서, 복수의 지지 패드(182)에 더하여 또는 이 대신에, 베이스(164)는 샘플 홀더(102)의 주변 부분을 수용하도록 구성된 하나 이상의 레일을 포함한다. 예를 들어, 한 쌍의 레일이 대향하는 측벽(174)을 따라 배치될 수 있다. 이 레일은 각 측벽(174)의 전체 길이를 따라 배치될 수 있다. 대안적으로, 이 레일은 각 측벽(174)의 일부분만을 따라 배치될 수 있다. 나아가, 하나 이상의 지지 패드(182)는 베이스(164)의 대향하는 측벽(174) 및/또는 다른 벽(174)을 따라 포함될 수 있다.

베이스(164)는 상대적으로 높은 열 전도율 및/또는 높은 열 확산율을 갖는 재료, 예를 들어, 적어도 50 내지 200 W·m^-1·K^-1의 열 전도율 및/또는 적어도 약 8x10^-5 m²·s^-1의 열 확산율을 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 적절한 재료는 알루미늄, 구리, 은(silver) 또는 금(gold)과 같은 금속 재료, 또는 흑연과 같은 반-금속 재료를 포함하나 이들로 제한되지 않는다. 이러한 재료를 사용하면 베이스(164)의 균일한 온도(낮은 열적 불균일성(thermal non-uniformity) 또는 TNU) 또는 미리 결정된 온도 프로파일 바닥 표면(172)을 제공할 수 있고, 이는 샘플 홀더(102)에 균일하거나 또는 미리 결정된 온도 프로파일을 제공한다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)에 낮은 TNU 또는 미리 결정된 온도 프로파일을 제공하는 것은 샘플 홀더(102)의 전체 크기에 걸쳐 바닥 표면(172)과 샘플 홀더(102) 사이에 접촉을 동시에 방지하면서 베이스(164)의 바닥 표면(172)에 근접하여 샘플 홀더(102)의 바닥 표면을 위치시키는 것에 의해 더 개선된다. 이들 조건을 만족시키기 위해, 특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 베이스(164)의 바닥 표면(172)으로부터 300 마이크로미터 미만의 공칭 거리에 배치된다. 다른 실시예에서, 공칭 거리는 250 마이크로미터 미만, 200 마이크로미터 미만 또는 100 마이크로미터 미만이다.

지지 패드(182)와 샘플 홀더(102) 사이에 접촉은 케이스 또는 패드 재료의 열 전도율이 관통홀(154)로부터 생물학적 테스트 샘플이 증발하는 것을 감소시키는데 사용되는 공동(176) 내 밀봉 유체의 열 전도율보다 훨씬 더 높을 때 홀더에 핫스팟을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전술한 Fluorinert(상표명) FC-70 재료는 공통 금속에 대한 200 W·m^-1·K^-1을 초과하는 열 전도율과 비교되는 0.07 W·m^-1·K^-1의 열 전도율을 구비한다. 특정 실시예에서, 핫스팟의 문제는 샘플 홀더(102)와 총 접촉 영역이 작은 지지 패드(182)를 구성하는 것에 의해 해결된다.

작은 총 접촉 영역은 작은 수의 지지 패드를 제공하고, 샘플 홀더(102)와 접촉 영역이 작은 개별 패드를 구성하는 것에 의해 달성될 수 있다. 지지 패드(182)의 수의 하한이 샘플 홀더(102)의 휘어짐 또는 비틀림(buckling)의 양이 작게 유지되도록 설계 제약에 의해 수행된다. 도시된 실시예에서, 예를 들어 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 지지 패드(182)의 적어도 일부는 측방향으로 테이퍼져 있고; 지지 패드(182)는 상대적으로 넓은 거의 측벽(174)이고 지지 패드(182)의 팁 쪽으로 폭이 테이퍼져 있다. 이런 방식으로, 지지 패드(182)의 강성이 유지되면서, 샘플 홀더(102)와 접촉 영역이 낮은 레벨에 유지되어 핫스팟으로 낮은 열 전달 레벨을 제공한다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(102)는 고객으로 배송하기 전에 베이스(164)에 고정되거나 부착되어, 예를 들어, 고객 또는 최종 사용자에 의해 시스템(100)에 샘플을 로딩하고 사용하는 동안 샘플 홀더(102)와 사람이 접촉하는 것을 감소시키거나 제거한다. 이러한 실시예에서, 도구 또는 전문화된 고정구는 작은 양의 패드 재료가 측방향으로 (예를 들어, 바닥 표면(172)과 평행한 평면을 따라) 변위되도록 사용될 수 있는데, 측방향으로 변위된 재료는 샘플 홀더(102)를 충분히 고정하거나 홀딩하거나 록킹하는 양이지만, 샘플 홀더(102)가 휘어지거나 비틀어지는 것을 제거하기에 충분히 작은 양이다. 대안적으로, 측방향으로 변위된 재료의 양은 샘플 홀더(102)를 충분히 고정하거나 홀딩하거나 록킹하고 샘플 홀더(102)를 미리 결정된 레벨 이하로 휘어지게 하거나 비틀어지게 하는 양이다.

특정 실시예에서, 베이스(164)의 외부 표면은 케이스(150), 샘플 홀더(102) 및/또는 관통홀(154)을 시스템(100) 내에 등록하고 정렬하기 위해 복수의 등록 특징(registration feature)(184)을 포함한다. 예를 들어, 2개의 등록 특징(184a)은 샘플 홀더(102)의 하나의 긴 에지에 수직인 축을 따라 케이스(150)를 정렬하거나 등록하는데 사용되는 반면, 등록 특징(184b)은 샘플 홀더(102)의 긴 에지와 평행한 축을 따라 케이스(150)를 정렬하거나 등록하는데 사용된다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 커버(170)는 베이스(164)의 상부 표면(168)과 상호작용하는 림(192)을 포함하여 외부 표면(188)과 내부 표면(190)을 포함한다. 커버(170)의 적어도 일부는 관통홀(154)과 내부에 포함된 생물학적 또는 기준 샘플에 광학적 접근을 제공하기 위해 투명하거나 또는 상대적으로 투명한 재료를 포함한다. 커버(170)가 관통홀(154)에 포함된 생물학적 샘플로부터 분리된 경우 커버(170)는 생체 적합 재료 또는 다른 재료로 만들어질 수 있다. 커버(170)를 위한 적절한 재료는 유리, 아크릴, 스티렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 및 폴리프로필렌을 포함하나 이들로 제한되지 않는다. 특정 실시예에서, 재료는 COP(Cyclo Olefin Polymer)를 포함한다. 특정 실시예에서, 커버(170)는 관통홀(154)로 향하거나 이 관통홀로부터 오는 광을 조절하도록 구성된 소형렌즈 어레이 또는 회절 광학 요소(미도시)를 포함할 수 있다. 커버(170)는 밀봉재(171)가 부착되게 제조될 수 있다. 대안적으로, 밀봉재(171)는 커버(170)로부터 떨어진 고객 또는 사용자에 제공되고 나서, 이 커버는 베이스(164)에 사용하여 적용되기 전에 서로 부착된다. 밀봉재(171)는 베이스(164) 및/또는 커버(170)에 부착하기 위한 적어도 하나의 표면에 접착제 재료를 포함할 수 있다. 밀봉재(170)는 사용하기 전에 제거된 접착제 재료 위에 배치된 제거가능한 비-점착(non-stick) 층(194)을 선택적으로 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 내부 표면(190)은, 예를 들어, 관통홀(154)에 포함된 생물학적 샘플을 처리하거나 또는 실험하는 동안 이 샘플로부터 올 수 있는 전술한 밀봉 유체에 버블을 제어하거나 관리하는 표면 프로파일, 형상 또는 윤곽(200)을 포함한다. 이러한 실시예는 버블이 부력으로 인해 액체 매질의 상부에 위치하거나 이 상부 쪽으로 자연히 이동하는 경향을 이용한다. 버블이 밀봉 유체에 도입되는 것은 밀봉 유체를 공동(176)에 충전하는 동안 또는 예를 들어, 고온에서 열적 사이클링 동안 유체 그 자체로부터 가스가 제거되는 것으로 인해 일어날 수 있다.

특정 실시예에서, 윤곽(200)과 내부 표면(190)은 중심 존(210), 주변 존(212), 측면 존(214), 제1 단부 존(220) 및 제2 단부 존(222)을 포함한다. 각 존은 더 세분될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 실시예에서, 제1 단부 존(220)은 제1 영역(230), 제2 영역(232) 및 제3 영역(234)을 포함한다. 존(210, 212, 214, 220, 222)과 영역(230, 232, 234)의 형상과 위치를 설명할 때, 좌표 시스템은 내부 표면(190)에서 위치가 외부 표면(188)에서 위치보다 더 양이 되도록 채용될 수 있다.

케이스(150)와 샘플 홀더(102)의 다른 부품과 조립될 때, 중심 존(210)은 바람직하게는 광학 모니터링 또는 검사가 바람직하거나 요구되는 샘플 홀더(102) 위에 위치되어 이 샘플 홀더의 복수의 관통홀(154)과 임의의 다른 특징을 광학적으로 검사하는데 적절하다. 예를 들어, 중심 존(210)은 광학 검사에 이용가능하도록 영숫자 문자(160) 및/또는 바코드(162)에 걸쳐 더 연장된다. 중심 존(210) 내 외부 및 내부 표면(188, 190)은 광학적으로 편평하고 서로 평행할 수 있다. 대안적으로, 중심 존(210) 내 표면(188, 190)은 광학적으로 편평하고, 서로에 대해 작은 오프셋 각도를 구비하는데, 예를 들어, 표면들 사이에 다중 반사를 감소시키거나 제거할 수 있고, 이 반사는 광학 센서(132)에 의해 수신된 데이터 신호의 이미지 품질을 감소시킬 수 있다. 표면들 사이에 오프셋 각도는 시스템(100)의 이미징 사양에 따라 0.1도 이상이고 0.5도, 1도, 2도 또는 5도 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 어느 하나 또는 두 표면(188, 190)은 시스템(100)의 이미징 사양에 따라 샘플 홀더(102)의 상부 표면에 대해 오프셋 각도, 예를 들어 0.1도 이상이고 0.5도, 1도, 2도 또는 5도 이하의 오프셋 각도를 구비할 수 있다.

도 11에 도시된 실시예에서, 골(trough)(250)은 도 9 및 도 11b 내지 도 11d에 도시된 좌표 시스템에서 중심 존(210)에서 전체적으로 아래에 있는 바닥 표면을 구비하고, 여기서 외부 표면(188)(z-축)에 수직인 선을 따른 양의 방향은 외부 표면(188)으로부터 내부 표면(190)으로의 방향이다. 따라서, 케이스(150)가 내부 표면(190) 위에 외부 표면(188)이 시스템(100)에 설치될 때, 공동에서 임의의 버블이 중심 존(210) 영역이 아니라 골(250)에 위치되는 경향이 있다. 특정 실시예에서, 골(250)은 아래로부터 보았을 때(예를 들어, 도 11a에서 보았을 때) 중심 존(210)을 둘러싸지만; 다른 구성도 가능하다.

특정 실시예에서, 중심 존(210)의 적어도 일부는 최소 값, 좌표 또는 깊이(240)에 배치되고, 골(250)의 적어도 일부는 최대 값, 좌표 또는 깊이(242)에 배치된다. 도시된 실시예에서, 존(212, 214, 222)은 채널, 캐널(cannel) 또는 골(250)을 형성한다. 골(250)은 전체 골을 따라 일정한 깊이를 구비할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 도 11에 도시된 바와 같이, 골(250)은 깊이가 변하는 바닥 표면 프로파일을 구비할 수 있다. 예를 들어, 존(220)의 영역(230 및 234)은 최소 깊이(240)와 같은 깊이를 구비하는 반면, 골(250)의 나머지 존과 영역은 최소 깊이 미만의 깊이를 구비한다. 이러한 실시예에서, 공동(176)에서 임의의 가스 또는 버블은 내부 표면(190)의 다른 존에 우선하여 영역(230, 234)에 위치되는 경향이 있다. 도 11a에서 볼 수 있는 바와 같이, 종단 존(220)은, 예를 들어, 내부 표면(190)의 원치 않는 부분으로 쏟아질 수 있는 가스 또는 버블이 제1 단부 존(220)을 충전하는 것을 방지하기 위해 공동(176)을 충전하는 밀봉 유체 내 버블 또는 가스를 수집하기 위해 확대된 영역을 더 제공하기 위해 일반적으로 골(250)의 다른 부분보다 더 넓을 수 있다. 나아가, 제1 단부 존(220)의 확대는 버블 또는 포획된 가스의 예상된 볼륨을 수집하기에 충분히 큰 볼륨을 더 제공하면서 케이스(150)의 상대적으로 작은 전체 사이즈를 유지하도록 유리하게 구성될 수 있다. 케이스(150)의 사이즈를 상대적으로 작게 유지하는 것을 돕기 위해, 중심 존(210)은 샘플 홀더(102)의 전체 폭에 걸쳐 연장되지 않는 영숫자 문자(160)에 품질 광학적 접근을 제공하는 탭 부분(252)을 포함한다. 따라서, 제1 단부 존(220)의 영역(230, 234)은 골(250)의 다른 부분과 비교해서 확대된 폭 또는 볼륨을 구비하는 반면, 영역(232)의 폭은 골(250)의 다른 부분의 폭보다 더 작거나, 이와 대략 같을 수 있다.

특정 실시예에서, 제1 단부 존(220)은 그 전체 길이에 걸쳐 일정한 깊이 또는 실질적으로 일정한 깊이를 구비할 수 있다. 대안적으로, 도 11a 및 도 11b에 도시된 실시예에서와 같이, 제1 단부 존(220)의 영역(230, 234)은 영역(232)에 의해 분리될 수 있는데, 영역(232)은 영역(230, 234)보다 더 작은 깊이를 구비한다. 영역(230, 234)은 동일한 깊이를 구비할 수 있고, 또는 영역(230, 234) 중 하나는 다른 것 미만인 깊이를 구비할 수 있다; 그러나, 이러한 실시예에서, 영역(232)은 영역(230, 234)의 깊이 미만의 깊이를 구비한다. 영역(232)의 깊이는 일정하거나 또는 가변적일 수 있다. 예를 들어, 영역(232)은, 영역(230, 234) 중 하나를 향해 경사지거나 또는 도 11b에 도시된 바와 같이 두 영역(230, 234)을 향해 경사진 프로파일을 구비할 수 있다. 제2 단부 존(222)은 일정한 깊이를 구비하거나 또는 측면 존(214) 중 하나를 향해 변하거나 경사진 깊이를 구비할 수 있다. 대안적으로, 제2 단부 존은 도 11d에 도시된 바와 같이 두 측면 존(234)을 향해 경사진 프로파일을 구비할 수 있다. 두 측면 존(214)은 서로에 비해 동일하거나 또는 상이한 깊이 프로파일을 구비할 수 있다. 도시된 실시예에서, 측면 존(214)의 깊이는 제1 단부 존(220)의 최대 깊이 미만이다. 각 측면 존(214)의 전부 또는 일부는 이에 의해 형성된 채널을 따라 변하거나 경사진 깊이를 구비할 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 두 개의 측면 존은 제2 단부 존(222)이나 그 부근에서 최소 깊이 값으로부터 경사져서 제1 단부 존(220)이나 그 부근에서 최대 깊이로 증가할 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 특정 실시예에서, 케이스(150)는 플러그(302)와, 이 플러그(302)에 착탈가능하게 결합되거나 접합된 플러그 드라이버(304)를 포함하는 플러그 조립체(300)를 포함한다. 플러그 드라이버(304)는 케이스(150)의 충전 포트(178)를 밀봉하거나 플러깅하는 수단으로 구동 힘이나 토크를 플러그(302)에 적용하는데 사용된다. 보다 컴팩트한 유닛을 제공하는 수단으로서, 특정 실시예에서 충전 포트(178)에 삽입한 후 플러그(302)로부터 플러그 드라이버(304)를 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 구동 힘 또는 토크를 적용하기 위하여, 플러그 드라이버(304)는, 예를 들어, 구동 힘 또는 토크를 직접 적용하도록 주름진(gnarled) 근접 단부(306)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 플러그 드라이버(304)의 근접 단부는 도구 또는 고정구가 원하는 구동 힘 또는 토크를 제공하도록 적용될 수 있는 구성을 포함할 수 있다.

플러그 드라이버(304)는 도 12c에 도시된 바와 같이 에폭시(308)를 사용하여 플러그(302)에 연결되거나 부착될 수 있다. 대안적으로, 플러그 드라이버(304)를 플러그(302)에 연결하거나 부착하는 것은 글루 또는 다른 유형의 접착제, 솔더 조인트, 용접 조인트 등을 사용하여 제공될 수 있다. 플러그(302)는 제1 패턴(322)을 구비하는 근접 단부(312)를 포함하는 반면, 플러그 드라이버(304)는 제2 패턴 또는 형태(324)를 구비하는 말단 단부(314)를 포함한다. 제1 및 제2 패턴(322, 324)은 케이스(150)의 충전 포트(178)를 플러깅하거나 밀봉하기 위해 힘 또는 토크가 플러그(302)를 구동하는 플러그 드라이버(304)에 적용될 수 있게 하는 방식으로 패턴이 결합될 수 있는 방식으로 서로 상보적이다. 도시된 실시예에서, 제1 패턴(322)은 필립스 헤드 나사 형태를 구비하는 반면, 제2 패턴(324)은 필립스 헤드 나사 드라이버의 팁 부분의 형태를 구비한다. 대안적으로, 제1 패턴(322)은 필립스 헤드 나사 드라이버의 팁 부분의 형태를 구비할 수 있는 반면, 제2 패턴(324)은 필립스 헤드 나사의 형태를 구비할 수 있다. 다른 유형의 표준 볼트 또는 나사 헤드 패턴은 대안적으로 슬롯, 소켓, 6각 소켓, 6각 헤드, 일방향 나사 헤드, 스패너 헤드, Trox 등을 포함하나 이들로 제한되지 않는 것이 사용될 수 있다. 대안적으로, 패턴(322, 324)은 맞춤 패턴(custom pattern)과 그 상보적 패턴일 수 있다.

특정 실시예에서, 플러그 드라이버(304)와 플러그(302) 사이에 조인트는 케이스(150)의 충전 포트(178)를 플러깅하거나 밀봉하기에 충분한 구동 힘 또는 토크가 플러그 드라이버(304)에 적용될 수 있을 만큼 충분히 강하다. 일반적으로, 플러그 드라이버(304)와 플러그(302) 사이에 조인트는 구동 힘 또는 토크가 조인트 및/또는 패턴(322, 324)을 파괴(break)하거나 손상시키지 않을 만큼 충분히 강하다. 이 특성에 더하여, 드라이버(304)와 플러그(302) 사이에 조인트는 구동 힘 또는 토크를 사용하여서는 충전 포트(178)에 생성된 밀봉을 교란하거나 손상시키지 않는 방식으로 플러그 드라이버(304)와 플러그(302) 사이에 조인트를 파괴하거나 분리하거나 결합 해제시키는 분리 또는 파괴 힘 또는 토크가 적용될 수 있을 만큼 충분히 약하다. 특정 실시예에서, 분리 힘 또는 토크는 구동 힘 또는 토크보다 약간만 더 크다. 예를 들어, 분리 힘 또는 토크는 구동 힘 또는 토크의 120% 이하, 구동 힘 또는 토크의 150% 이하, 구동 힘 또는 토크의 200% 이하 또는 구동 힘 또는 토크의 400% 이하일 수 있다. 특정 실시예에서, 분리 힘 또는 토크는 구동 힘 또는 토크와는 상이한 방향이거나 또는 상이한 유형이다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 플러그(302)는 플러그(302)와 플러그 드라이버(304)를 통과하는 세장형 축 주위에 구동 토크를 사용하여 충전 포트(178)에 나사 결합되는 나사산 형성된 말단 단부를 포함한다. 플러그(302)가 충전 포트(178)에 고정되고 나면, 분리 토크는 상이한 축, 예를 들어 세장형 축에 수직인 축 주위에 적용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 세장형 축에 수직인 측방향 힘이 분리 힘으로 플러그 드라이버(304)에 적용될 수 있다.

도 14 내지 도 15를 참조하면, 캐리어(104)는 복수의 샘플 홀더(102), 예를 들어, 도 15에 도시된 4개의 샘플 홀더(102)를 지지하거나 홀딩하도록 구성될 수 있다. 캐리어(104)는 4개의 분리 샘플 홀더(102) 각각을 수용하도록 구성된 근접 또는 상부측(400), 및 열적 제어기(108)와 인터페이스하거나 맞물리도록 구성되거나 및/또는 열적 제어기(108)와 맞물리도록 각 샘플 홀더(102)와 인터페이스하거나 맞물리도록 구성된 말단 또는 바닥측(402)을 포함한다. 시스템(100)은 각 케이스에서 동일한 캐리어를 사용하여 1개, 2개, 3개 또는 4개의 샘플 홀더를 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 캐리어(104) 상에 또는 캐리어 내에 얼마나 많은 샘플 홀더(102)가 존재하는지를 센싱하고 나서, 생물학적 샘플, 광학 시스템 구성 또는 성능, 이미지 처리 알고리즘, 데이터 표현 알고리즘, 및/또는 시스템(100)의 다른 기계적, 전기적, 열적 또는 광학 요소 또는 서브시스템을 처리하기 위해 테스트 프로토콜에 적절한 조절을 하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 시스템(100)은 4개를 초과하거나 4개 미만의 샘플 홀더(102)를 홀딩하도록 구성된 하나 이상의 캐리어를 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템(100)은 다른 유형의 샘플 홀더를 홀딩하도록 구성된 하나 이상의 추가적인 캐리어를 포함한다. 예를 들어, 시스템(100)은 48개, 96개 및/또는 384개의 개별 샘플을 홀딩하는 포맷을 수용하도록 구성된 추가적인 샘플 홀더를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상이한 캐리어는 각 샘플 홀더 포맷에 대해 제공될 수 있고, 각 캐리어는 캐리어(104)의 것과 동일하거나 거의 동일한 제1 부분(예를 들어, 바닥측)을 포함하지만, 각 캐리어는 상이한 유형의 샘플 홀더 각각을 수용하도록 상이한 구성을 구비하는 제2 부분(예를 들어, 상부측)을 더 포함한다.

도 16을 참조하면, 특정 실시예에서, 방법(500)은 샘플 홀더(102)를 제공하는 것을 포함하는 단계(505)를 포함한다. 방법(500)은 또한 베이스(164) 상에 또는 이내에 샘플 홀더(102)를 위치시키거나 배치하거나 장착하는 것을 포함하는 단계(510)를 포함한다. 방법(500)은 하나 이상의 생물학적 샘플을 관통홀(154)의 적어도 일부에 로딩하는 것을 포함하는 단계(515)를 더 포함한다. 방법(500)은 추가적으로 커버(170)를 베이스(164) 상에 또는 위에 부착하는 것에 의해 공동(176) 내에 샘플 홀더(102)를 둘러싸는 것을 포함하는 단계(520)를 포함한다. 방법(500)은 또한 충전 포트(178)를 통해 유체를 공동(176)에 충전하는 것을 포함하는 단계(525)를 더 포함한다. 방법(500)은 제1 힘 또는 토크를 인가하는 것에 의해 플러그 조립체(300)를 충전 포트(178)에 부착하는 것을 포함하는 단계(530)를 더 포함한다. 방법(500)은 추가적으로 플러그 조립체(300)를 부수거나(fracture) 이격(part)시키거나 파괴(break)하는 제2 힘 또는 토크를 인가하고 나서 플러그 조립체(300)로부터 플러그 드라이버(304)를 제거하는 것을 포함하는 단계(535)를 더 포함한다. 방법(500)은 또한 - 베이스(164), 샘플 홀더(102) 및 커버(170)를 포함하는 - 케이스(150)를 기구(100)에 장착하는 것을 포함하는 단계(540)를 더 포함한다. 방법(500)은 하나 이상의 관통홀(154)에서 생물학적 반응을 유도하고 모니터링하도록 기구를 동작시키는 것을 포함하는 단계(545)를 더 포함한다.

방법(500)의 단계(510)에 관해, 샘플 홀더(102)는 샘플 홀더(102)의 바닥 표면(172)이 베이스(164)의 바닥 표면(172)과 평행하거나 실질적으로 평행하도록 지지 패드(182) 상에 위치될 수 있다. 지지 패드(182)의 적어도 일부는 상부 표면을 구비하고 측벽(174)에 부착되거나 및/또는 이 측벽 중 하나와 일체된 근접 부분, 및 이 근접 부분의 상부 표면보다 바닥 표면(172)에 더 가까이 배치된 상부 표면을 갖는 단차(step)를 형성하는 말단 부분을 포함할 수 있다. 말단 부분의 폭은, 예를 들어, 샘플 홀더(102)와 지지 패드(182) 사이의 물리적 접촉의 양을 감소시키기 위해 근접 부분의 폭보다 더 작을 수 있다. 이러한 지지 패드 상에는, 샘플 홀더(102)가 지지 패드(182)의 말단 단차 부분 상에 안착되고, 근접 패드 부분의 측벽을 터치하거나 또는 이것과 근접 패드 부분 사이에 갭을 구비할 수 있다. 후자의 케이스에서, 도구는 근접 패드 부분의 재료의 일부를 측방향으로 변위시켜 근접 패드 부분과 샘플 홀더(102) 사이에 홀딩 힘을 제공하는데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 샘플 홀더(102)는 샘플 홀더(102)의 바닥측과만 접촉하여, 예를 들어, 샘플 홀더(102)의 정면과 후면(즉, 관통홀(154)이 위치된 면)이 휘어지거나 부풀어 오르는(bulking) 것을 감소시키거나 방지하는 것을 도와주도록 구성된 지지 패드(182) 상에 배치될 수 있다. 특정 실시예에서, 접착제는 샘플 홀더(102)를 베이스(164)에 고정하도록 지지 패드(182)의 일부 또는 전부 상에 사용될 수 있다. 더 다른 실시예에서, 샘플 홀더(102)의 상부면에서 하향 힘은, 예를 들어, 지지 패드(182)의 적어도 일부 부근에 샘플 홀더(102)에서 하향 힘으로 샘플 홀더(102)를 베이스(164)에 고정하는데 사용된다. 예를 들어, 하향 힘은 방법(500)의 단계(520)에서 부착될 때 커버(170)에 의해 샘플 홀더(102)의 주변 부분에 인가될 수 있다. 하향 힘은 샘플 홀더(102)에 직접 인가되거나 또는 샘플 홀더(102)의 상부에 위치된, 예를 들어, 샘플 홀더(102)의 주변 부분 상에 위치된, 중간 스페이서, 밀봉재 또는 개스킷을 거쳐 인가될 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플은 베이스(164) 상에 또는 내에 샘플 홀더(102)를 위치시키기 전에 관통홀(154)의 적어도 일부에 로딩된다.

방법(500)의 단계(515)에 관해, 생물학적 샘플은 하나 이상의 종래의 피펫을 사용하여 하나 이상의 관통홀(154)에 로딩될 수 있다. 대안적으로, 맞춤 로더(custom loader), 예를 들어, 하나를 초과하는 관통홀(154)이 동시에 로딩될 수 있게 하는 복수의 피펫 팁을 포함하는 로더가 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 로더는 본 명세서에 완전히 개시된 것처럼 전체 내용이 본 명세서에 병합된 미국 특허 출원 번호 13/170,563에 개시된 로더를 포함할 수 있다. 생물학적 샘플은 올리고뉴클레오타이드, 유전자, DNA 시퀀스, RNA 시퀀스, 폴리펩타이드, 단백질, 효소 등을 포함하나 이들로 제한되지 않는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열, 아미노산 시퀀스 또는 다른 생물학적 고분자를 포함할 수 있다. 나아가, 생물학적 샘플은 프라이머, 혼성 프로브, 리포터 프로브, 소광 분자, 분자 비컨, 형광 염료, 화학 완충제, 효소, 세제 등을 포함하나 이들로 제한되지 않는 생물학적 반응을 제어하거나 모니터링하는 다른 분자를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 생물학적 샘플은 하나 이상의 게놈, 세포, 세포핵 등을 포함할 수 있다.

방법(500)의 단계(520)에 관해, 커버(170)는 예를 들어, 베이스(164)의 상부 표면(168)을 따라 베이스(164)의 주변 구역 주위에 베이스(164)에 부착될 수 있다. 접착제는 커버(170)를 베이스(164)에 직접 부착하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 개스킷(171)은 커버(170)를 부착하는데 사용될 수 있고, 접착제는 개스킷(171)의 상부와 바닥 표면에 및/또는 베이스(164) 및/또는 커버(170)의 맞물림 표면 부분에 도포된다. 접착제는 커버(170)의 부착 직전에 사용자에 의해 도포되거나 또는 커버(170), 베이스(164) 및/또는 개스킷(171)의 제조 동안 도포될 수 있다. 특정 실시예에서, 제거가능한 비-점착 층, 예를 들어, 밀봉재(171) 위에 도 3, 도 9 및 도 10에 도시된 제거가능한 비-점착 층(194)이 커버(170)의 부착 전에 제거된 접착제 층의 상부에 도포된다.

방법(500)의 단계(525, 530 및 535)에 관해, 피펫, 바늘 또는 유사한 충전 디바이스가 충전 포트(178)에 삽입될 수 있다. 충전 디바이스의 팁이 베이스(164)의 바닥 표면(172)의 만입부(180) 부근으로 삽입되어, 예를 들어, 액체가 만입부(180)로 진입하고 나서 충전 디바이스 팁 뒤 삽입 포트(178)를 통해 공기가 빠져 나갈 수 있다. 대안적으로, 별개의 벤트 포트가 베이스(164) 또는 커버(170)에 제공되어 케이스(150)의 공동(176)의 공기가 충전 포트(178)로부터 상이한 또는 추가적인 위치로부터 빠져 나갈 수 있다. 이러한 실시예에서, 충전 디바이스는 삽입 포트(178)와 밀봉을 형성하도록 구성될 수 있다. 공동(176)이 밀봉 유체 또는 액체로 충전되거나 또는 거의 충전된 경우, 충전 디바이스는 충전 포트(178)로부터 제거되거나 빼내질 수 있고, 이후 충전 포트(178) 및/또는 임의의 존재하는 벤트 포트가 외부 환경으로부터 충전된 공동(176)을 분리하거나 및/또는 공기가 공동(176)에 진입하거나 액체가 공동을 빠져 나가는 것을 방지하거나 방해하기 위해 플러깅되거나 밀봉될 수 있다. 충전 포트는 전술한 바와 같이 플러그 조립체(300)를 사용하여 밀봉될 수 있다. 대안적으로, 이 기술 분야에 알려진 임의의 유형의 플러그 또는 밀봉재가 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 충전 포트(178)는, 충전 디바이스가 충전 동안 삽입될 수 있고 충전 디바이스를 빼낼 때 충전 포트(178)를 밀봉재로 자동적으로 폐쇄하는 밸브를 포함한다. 나아가, 임의의 별개의 벤트 포트가 포함된 경우, 이들 벤트 포트는 또한 충전 후 폐쇄된 공동(176)을 유지하기 위해 체크 밸브와 같은 밸브를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 충전 포트(178)는 충전 디바이스(예를 들어, 주사기 바늘)에 의해 천공될 수 있고 충전 디바이스를 제거 시 밀봉이 유지될 수 있는 자가 복구 다이어프램(self-healing diaphragm)을 포함한다.

방법(500)의 단계(540 및 545)에 관해, 기구(100)는 - 샘플 홀더(102)와 그 생물학적 샘플을 포함하는 - 케이스(150)를 수용하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 케이스(150)는 캐리어(104) 상에 또는 내에 장착되고, 이후 캐리어(104)는 하나 이상의 케이스(150)와 함께 기구(100)에 의해 수용된다. 기구(100)는 관통홀(154) 내에 포함된 생물학적 샘플에 하나 이상의 생물학적 공정 또는 실험을 수행하는데 사용된다. 기구(100)는 샘플 홀더(102)의 관통홀(154)에 포함된 하나 이상의 샘플에 qPCR, dPCR, 종단점 PCR, 서열분석, 유전형질분석 또는 다른 이러한 절차에 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 샘플 홀더(102) 및/또는 케이스(150)는 기구(100) 또는 연관된 광학 시스템(106)에 의해 동시에 처리될 수 있다. 전술한 바와 같이, 하나 이상의 케이스(150)는 캐리어(104)에 장착되거나 부착될 수 있고 이는 기구(100)에 의해 수용된다. 나아가, 기구(100)는 48개의 샘플 웰, 96개의 샘플 웰 및 384개의 샘플 웰을 포함하는 미세정량판을 포함하나 이들로 제한되지 않는 다른 유형의 샘플 포맷을 더 수용하도록 구성될 수 있다.

도 17 내지 도 21을 참조하면, 특정 실시예에서, 인클로저, 하우징 또는 케이스(600)는 베이스(602)와, 이 베이스(602)와 밀봉가능하게 맞물리도록 구성된 커버 또는 뚜껑(604)을 포함한다. 베이스(602)와 커버(604)는 샘플 홀더, 기판, 평면 부재 또는 판(610)을 수용하거나 포함할 수 있는 공동 또는 챔버(608)를 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 샘플 홀더(610)는 베이스(602)의 일부이거나, 또는 베이스(602)로부터 분리되거나 및/또는 별개일 수 있고, 베이스(602)에 의해 장착되거나 홀딩되도록 구성될 수 있다. 케이스(600)는, 예를 들어, 외부 환경으로부터 공동(608)과 샘플 홀더(610)를 밀봉하거나 분리하기 위해 베이스(602)와 커버(604) 사이에 배치된 접착제, 밀봉재 또는 개스킷(612)을 더 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(610)는 베이스(602)에 부착되거나 이와 결합된다. 샘플 홀더(610)는 제조사에 의해 베이스(602)를 제조하거나 조립하는 동안 부착되거나 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, 샘플 홀더(610)가 생물학적 물질종을 포함하는 샘플 또는 용액이 로딩된 후 샘플 홀더(610)는 사용자에 의해 베이스(602)에 부착되거나 결합된다. 대안적으로, 샘플 홀더(610)는 생물학적 물질종을 포함하는 샘플 또는 용액을 로딩하기 전에 베이스에 부착된다. 이 실시예에서, 샘플은 샘플 홀더(610) 및/또는 베이스(602)를 수용하도록 구성된 로딩 메커니즘 또는 시스템을 사용하여 샘플 홀더(610)에 도입될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 출원 번호 61/612,008 또는 61/723,658에 개시된 것과 같은 로딩 메커니즘이 하나 이상의 생물학적 샘플을 샘플 홀더(610)에 로딩하는데 사용될 수 있다.

도 17 및 도 20을 참조하면, 베이스(602)는 베이스(602)와 공동(608) 내에 샘플 홀더(610)를 홀딩하거나 및/또는 위치시키도록 구성된 복수의 보스, 탭, 스테이킹 사이트 및/또는 지지 패드(620)(예를 들어, 도시된 실시예에서 탭(620a 및 620b))를 포함하는 내부 면(622)을 포함할 수 있다. 탭(620)은 탭(182)에 대해 전술한 특징들 중 하나 이상을 구비하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 탭(182)은 탭의 재료가 샘플 홀더(610)를 베이스(602) 내에 견고히 홀딩하도록 변형되거나 이동되도록 스테이킹될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 샘플 홀더(610)는 접착제, 에폭시 또는 글루를 사용하여 하나 이상의 탭(182)에 접착될 수 있다. 특정 실시예에서, 글루 접착은 탭(620)에 의해 생성된 크림핑 힘이나 홀딩 힘을 사용하여 유도될 수 있는 이러한 홀더 재료에의 크랙이나 손상을 회피하기 위하여 유리 또는 실리콘 샘플 홀더(610)와 함께 사용된다.

도 20 내지 도 22를 참조하면, 베이스(602)는 2개의 탭 세트(602a 및 602b)를 포함할 수 있고, 각 탭 세트는 다른 세트와는 상이한 기하학적 형상을 구비한다. 도시된 실시예에서, 탭(620b)은, 예를 들어, 샘플 홀더(610)가 탭(620a)의 상부에 놓이거나 안착될 때 샘플 홀더(610)의 에지의 일부 또는 전부가 탭(620b)의 에지와 맞물리거나 홀딩되도록 구성된 탭(620a)보다 면(622)보다 더 길거나 이로부터 돌출된다. 탭(620a)의 높이는 베이스(602)의 내부 바닥 면(622) 위 미리 결정된 높이에서 샘플 홀더(610)를 홀딩하거나 유지하도록 선택될 수 있다. 나아가, 탭(620a)의 높이와 샘플 판(210)의 두께는 커버(604)의 상부 내부면 아래 미리 결정된 거리에 샘플 홀더(610)를 홀딩하거나 유지하도록 선택될 수 있다. 샘플 홀더(610)와 베이스(602) 사이, 및 샘플 홀더(610)와 커버(604) 사이에 생성된 갭은 샘플 홀더(610)의 미리 결정된 단열 및/또는 균일성 및/또는 내부에 홀딩된 용액 또는 샘플을 제공하도록 선택될 수 있다.

각 탭(620a)은 샘플 홀더(610)의 에지의 일부나 전부의 중심에 또는 중심 부근에 위치될 수 있다. 각 탭(620b)은 샘플 홀더(610)의 코너의 일부 또는 전부에 또는 그 부근에 위치될 수 있다. 대안적으로, 2개 이상의 탭(620a)은, 예를 들어, 샘플 홀더(610)의 추가된 지지력, 샘플 홀더(610)를 따른 감소된 열적 불균일성 및/또는 샘플 홀더(610)의 감소된 변형을 제공하기 위해 샘플 홀더(610)의 하나 이상의 에지를 따라 위치될 수 있다.

도시된 실시예에서, 탭(620a)의 형상은 샘플 홀더(610)와 탭(620a) 사이에 상대적으로 작은 접촉 영역을 유지하면서, 그 사이의 물리적 접촉으로 인해 샘플 홀더(610)와 베이스(602) 사이에 열 전달을 감소시키면서 상부 표면에 글루 또는 접착제의 점적(drop)을 놓을 만큼 충분한 영역을 허용하도록 구성된다. 나아가, 탭(620a)의 형상은 샘플 홀더(610)의 능동 영역의 사이즈 및/또는 샘플을 홀딩하는데 이용가능한 샘플 홀더(610)의 반응 사이트의 수를 부정적으로 감소시킬 수 있는 탭(620a)과 접촉하는 샘플 홀더(610)의 영역 또는 능동 영역의 양을 감소시키도록 구성될 수 있다.

접착제 또는 글루는 탭(620a) 또는 탭(620b)의 일부 또는 전부, 또는 탭(620a 및 620b)의 일부 또는 전부의 조합에 도포될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 탭(620b)은 홀딩 힘을 샘플 홀더(610)의 하나 이상의 에지에 인가하기 위하여 크림핑되거나 변형되거나 벤딩되거나 이동될 수 있다.

다시 도 17 및 도 20을 참조하면, 베이스(602)는, 예를 들어, 공동(608)을 밀봉하도록 구성된 개스킷 또는 접착제 형태의 밀봉재(612)를 수용하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 밀봉재(612)는 공동(608)의 유체-기밀(fluid-tight) 밀봉재(예를 들어, 공기 기밀(airtight) 또는 액체-기밀 밀봉재)를 제공한다. 예를 들어, 밀봉재(612)는 공동(608) 내 액체(Fluorinert와 같은 것)가 사용 동안(예를 들어, PCR 실험 또는 공정에서 샘플 홀더(610) 내 샘플의 열적 사이클링 동안) 누설되지 않도록 유체 기밀 밀봉재를 제공하도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 베이스(602)는 밀봉재(612)를 수용하도록 구성된 면(624)을 포함한다. 도 22에 도시된 바와 같이, 면(624)은 밀봉재(612)를 포함하도록 구성된 삽입된(inset) 그루브 또는 채널(624a)을 포함할 수 있다.

도 17 내지 도 19를 참조하면, 커버(604)는 베이스(602)의 면(624)과 맞물리거나 인터페이싱하도록 구성된 내부 면(도면에서는 보이지 않음)을 포함한다. 베이스(602)와 커버(604) 사이에 밀봉을 제공하는 것을 도와주기 위해, 케이스(600)는 클램핑 메커니즘(625)을 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 래치 또는 클램핑 메커니즘(625)은 커버(604)에 배치된 복수의 클램프 또는 클립(626), 및 맞물림 부분들 사이에 밀봉을 생성하도록 클립(626)을 수용하도록 구성된 복수의 대응하는 만입부 또는 그루브(628)를 포함한다. 복수의 클립(626)과 만입부(628)는 베이스(602)와 커버(604)의 2개 이상의 에지를 따라 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 복수의 클립(626)과 만입부(628)는 베이스(602)와 커버(604)의 모두 4개의 에지를 따라 배치될 수 있다. 특정 실시예에서, 커버(604)는 하나 이상의 클립(626)을 포함하고 베이스(602)는 하나 이상의 대응하는 만입부(628)를 포함한다. 특정 실시예에서, 케이스(600) 및/또는 클램핑 메커니즘(625)은 주위 환경으로부터 샘플 홀더(610)에 포함된 샘플을 분리하여, 예를 들어, 높은 복제(high-copy) DNA 앰프리콘(amplicon)이 PCR 또는 유사한 증폭 공정에 의해 생성된 주위 실험실 환경으로 방출되는 것을 감소시키거나 제거하여, 증폭된 타깃 또는 오염물이 환경에 노출되는 것을 감소시키거나 최소화하기 위해 커버(604)를 베이스(602)에 영구적으로 또는 고정 연결하도록 구성된다.

도 19를 참조하면, 커버(604)는 주변 부분(630), 중심 부분(632) 및 주변 부분(630)의 에지 주위에 배치된 복수의 클립(626)을 포함한다. 커버(604)는 영숫자 문자, 바코드, QR 코드(quick response code) 또는 다른 유형의 마크 또는 표시를 포함하는 별개의 라벨을 수용하도록 구성된 라벨 영역(634)을 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 라벨 영역(634)은 영숫자 문자, 바코드, QR 코드 또는 다른 유형의 마크 또는 표시를 직접 수용하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 라벨 영역(634)은 RFID 태그, 홀로그래픽 태그, 회절 격자 또는 표면, 볼륨 또는 태그 상에 또는 내에 정보를 레코드하는 다른 수단을 포함할 수 있다. 라벨 영역(634)에 포함된 정보는 케이스(600)에 관한 정보(예를 들어, 기구 호환성, 기하학적 사이즈 또는 형태, 재료 특성 등), 샘플 홀더(610)(예를 들어, 반응 사이트 사이즈, 밀도, 기하학적 형태, 재료 특성 등), 샘플 홀더(610)에 포함된 샘플 및/또는 시약 등을 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다.

중심 부분(632)은 샘플 홀더(610)에 광학적 접근을 제공하기 위해 투명할 수 있다. 중심 부분(632)의 내부 및 외부 면은 샘플 홀더(610) 및/또는 그 내부에 포함된 샘플에 대해 낮은 수차(aberration)의 이미지를 제공하기 위하여 광학 품질 마무리된 면(finish)(편평도와 표면 거칠기)일 수 있다. 주변 부분(630)은 투명하거나 또는 반 투명할 수 있다; 그러나, 주변 부분(630)의 내부 및/또는 외부 표면의 광학 품질은 중심 부분(632)의 것보다 더 낮을 수 있다. 투명한 대신에, 주변 부분(630)은 그 영역의 전부 또는 일부에 걸쳐 프로스티드(frosted)된 것이거나 반투명하거나 불투명한 재료 또는 표면을 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 중심 부분(632)은 주변 부분(630)과는 상이한 재료로 선택적으로 만들어질 수 있는 별개의 창 또는 부분이다. 이러한 실시예에서, 주변 부분은 창(632)을 수용하도록 구성된 맞물림 에퍼처를 가지게 구성된다. 주변 부분은 하나 이상의 에지 주위에 배치되고, 창(632)을 수용하는 인레이(inlay)를 제공하도록 구성된 선반(shelf) 또는 단차를 포함할 수 있다. 글루, 접착제 및/또는 실런트(sealant)가 커버(604)의 창(632)과 주변 부분(630) 사이 맞물림 표면에 도포되어, 예를 들어, 외부 환경으로부터 공동(608)과 샘플 홀더(610)를 밀봉하거나 분리할 수 있다.

다른 실시예에서, 중심 부분(632)과 주변 부분(630)은 단일 구성을 구비하거나 및/또는 단일 재료를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 중심 부분(632)은 주변 부분(630)과는 상이한 방식으로 몰딩되거나 기계 가공되거나 연마되거나 처리될 수 있다. 예를 들어, 주변 부분과 중심 부분(630, 632)은 공통 모드로부터 주조될 수 있고, 몰드 표면은 커버(604)의 주변 부분(630)에 대응하는 몰드 구역에서보다 커버(604)의 중심 부분(632)에 대응하는 몰드 구역에서 상이한 텍스처, 구조 또는 거칠기를 구비한다. 대안적으로, 부분(630, 632)은 몰딩 후 공통 표면 구조를 구비할 수 있으나, 이후 기계 가공되거나 또는 처리되어 (예를 들어, 연마되거나 또는 화학적으로 처리되어) 중심 부분(632)과 주변 부분(630) 사이에 상이한 표면 특성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 중심 부분(632)은 상대적으로 낮은 광학 수차를 광학 품질 창에 제공하도록 몰딩 및/또는 기계 가공 후 연마될 수 있는 반면, 주변 부분(630)은 전혀 처리되지 않는다. 다른 실시예에서, 주변 부분(630)은 몰딩 또는 기계 가공 후 더 연마되지만, 중심 부분(632)보다 더 낮은 품질 또는 거친 표면을 형성한다. 대안적으로, 주변 부분(630)은 중심 부분(632)과는 상이한 특성을 제공하도록 사용될 수 있는 반투명하거나, 불투명하거나 또는 거칠거칠한 표면을 제공하도록 몰딩 또는 기계 가공 후 처리된다. 예를 들어, 주변 부분(630)은 광을 산란시키거나 및/또는 접착제, 밀봉재 또는 개스킷(612)과 접촉할 때 더 우수한 접착 또는 밀봉을 위하여 표면을 제공하도록 거칠거칠해질 수 있다. 다른 실시예에서, 주변 부분(630)은, 예를 들어, 주변 부분(630)의 하나 이상의 표면을 코팅하거나 페인팅하는 것에 의해, 또는 주변 부분(630)의 전부 또는 일부에 걸쳐 교차 중합과 같은 화학적 반응을 유도하는 것에 의해 불투명하거나 및/또는 다른 바람직한 특성을 제공하도록 처리된다.

특정 실시예에서, 샘플 홀더(610)는 샘플 홀더(102)와 유사하거나 균등한 복수의 관통홀을 포함하는 판을 포함한다. 샘플 홀더(610)는 300 마이크로미터이거나 약 300 마이크로미터인 샘플 홀더(610)의 대향하는 표면들 사이의 두께를 가지는 기판을 포함할 수 있고, 각 관통홀은 1 나노미터 또는 약 1 나노리터, 33 나노리터의 볼륨 또는 1.3 나노리터와 33 나노리터 사이의 볼륨을 구비할 수 있다. 대안적으로, 각 관통홀의 볼륨은, 예를 들어, 관통홀의 직경을 감소시키거나 및/또는 샘플 홀더(610) 기판의 두께를 감소시키는 것에 의해 1 나노리터 이하일 수 있다. 예를 들어, 각 관통홀은 1 나노리터 이하, 100 피코리터 이하, 30 피코리터 이하 또는 10 피코리터 이하인 볼륨을 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 관통홀의 볼륨 일부 또는 전부는 1 나노리터 내지 20 나노리터의 범위이다. 특정 실시예에서, 샘플 홀더(610)는 공동 계류 중인 미국 특허 출원 번호 61/612,087(대리인 관리 번호 LT00655 PRO) 또는 미국 특허 출원(대리인 관리 번호 LT00655 PRO 2, 출원일: 2012년 11월 7일)에 개시된 기판과 유사하거나 동일한 기판을 포함하고, 이들 출원 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다. 예를 들어, 관통홀(154)은 6각형 형상을 구비하거나 또는 6각형 패턴으로 배열될 수 있다.

베이스(602)에 부착 전에 생물학적 샘플을 포함하는 샘플 유체가 샘플 홀더(610)에 충전되거나 로딩될 수 있다. 대안적으로, 샘플 홀더(610)가 베이스(602)에 이미 부착되거나 및/또는 이와 일체인 상태에서 샘플 홀더(610)에는 생물학적 샘플을 포함하는 샘플 유체가 충전되거나 로딩될 수 있다. 이러한 실시예에서, 로더는 미국 특허 출원 번호 61/612,008 또는 61/723,658에 개시된 것과 유사하거나 동등한 것이 사용될 수 있고, 이들 출원 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

커버(604)를 베이스(602)에 부착하기 전에, 공동(608)은 Fluorinert(상표명)와 같은 유체 또는 다른 적절한 액체가 충전 또는 부분적으로 충전될 수 있다. 커버(604)의 내부 표면(도면에서는 보이지 않음)은 사용 동안 공동(608)에 포함된 액체에 의해 형성된 버블 분배를 취급하거나 관리하기에 적절한 표면 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버(604)의 내부 표면은 도 11a 내지 도 11d를 참조하여 전술한 커버(170)의 것과 유사하거나 균등한 표면 구조를 포함할 수 있다.

도 23 내지 도 25를 참조하면, 특정 실시예에서, 인클로저, 하우징 또는 케이스(700)는 베이스(702)와 이 베이스(702)와 밀봉가능하게 맞물리도록 구성된 커버 또는 뚜껑(704)을 포함한다. 적절한 경우, 케이스(700)와 그 요소는 케이스(600)에 대해 전술한 특징, 실시예, 크기 및/또는 기능을 병합하고, 그 역을 포함할 수 있다.

베이스(702)와 커버(704)는 샘플 홀더, 기판, 평면 부재 또는 판(710)을 수용하거나 포함할 수 있는 공동 또는 챔버(708)를 형성하도록 결합될 수 있다. 샘플 홀더(710)는 베이스(702)의 일부이거나 또는 베이스(702)로부터 분리되거나 및/또는 별개일 수 있고, 베이스(702)에 의해 장착되거나 홀딩되도록 구성될 수 있다. 케이스(700)는, 예를 들어, 외부 환경으로부터 공동(708)과 샘플 홀더(710)를 밀봉하거나 분리하기 위해, 베이스(702)와 커버(704) 사이에 배치된 접착제, 밀봉재 또는 개스킷(712)을 더 포함할 수 있다.

샘플 홀더(710)는 샘플 홀더(610)에 대해 전술한 바와 같이 베이스(702)에 구성되거나 로딩되거나 부착되거나 결합될 수 있다. 특정 실시예에서, 샘플 홀더(710)는, 복수의 관통홀을 포함하고 전술한 샘플 홀더(102, 610)의 하나 이상의 특징 또는 실시예를 포함하는 판을 포함한다. 베이스(702)에 부착 전에 생물학적 샘플을 포함하는 샘플 유체가 샘플 홀더(710)에 충전되거나 로딩될 수 있다. 대안적으로, 샘플 홀더(710)가 베이스(702)에 이미 부착되거나 및/또는 이와 일체인 상태에서 샘플 홀더(710)에 생물학적 샘플을 포함하는 샘플 유체가 충전되거나 로딩될 수 있다. 이러한 실시예에서, 로더는 미국 특허 출원 번호 61/612,008 또는 61/723,758에 개시된 것과 유사하거나 균등한 것이 사용될 수 있고, 이들 출원 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

도 26 및 도 27을 참조하면, 베이스(702)는 베이스(702)와 공동(708) 내에 샘플 홀더(710)를 홀딩하거나 및/또는 위치시키도록 구성된 복수의 보스, 탭, 스테이킹 사이트 및/또는 지지 패드(720)를 포함할 수 있다. 탭(720)은 탭(620)으로 구성되거나 탭과 유사하게 구성될 수 있다. 베이스(702)는, 예를 들어, 공동(708)을 밀봉하도록 구성된 개스킷 또는 접착제 형태의 밀봉재(712)를 수용하도록 구성될 수 있다. 밀봉재(712)는 커버(704)를 베이스(702)에 결합하거나 밀봉하거나 및/또는 고정시키도록 구성된 하나 이상의 접착제 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 접착제 재료는 커버(704)를 베이스(702)에 영구적으로 또는 고정 연결을 제공하여 주위 환경으로부터 샘플 홀더(710)에 포함된 샘플을 분리시켜서, 예를 들어, 높은 복제 DNA 앰프리콘이 PCR 또는 유사한 증폭 공정에 의해 생성된 주위 실험실 환경으로 방출하는 것을 감소시키거나 제거하여, 오염물이 환경에 노출되는 것을 감소시키거나 최소화하도록 구성된다.

특정 실시예에서, 밀봉재(712)는 공동(708)의 유체-기밀 밀봉재(예를 들어, 공기 기밀 또는 액체-기밀 밀봉재)를 제공한다. 예를 들어, 밀봉재(712)는 공동(708) 내 액체(예를 들어, Fluorinert(상표명)가 사용 동안(예를 들어, PCR 실험 또는 분석에서 샘플 홀더(710)에 샘플의 열적 사이클링 동안) 누설되지 않도록 유체 기밀 밀봉재를 제공하도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 베이스(702)는 밀봉재(712)를 수용하도록 구성된 표면 또는 면(724)을 포함한다. 표면(724)은 도 26에 도시된 바와 같이 편평할 수 있다. 대안적으로, 표면(724)은 예를 들어, 베이스(602)에 대해 도 22에 도시된 그루브(624a)로 도시된 바와 같이 밀봉재(712)를 포함하도록 구성된 삽입된 그루브 또는 채널을 포함할 수 있다.

다시 도 23 및 도 24를 참조하면, 커버(704)는 주변 부분(730), 중심 부분(732)과, 영숫자 문자, 바코드, QR 코드 또는 다른 유형의 마크 또는 표시를 포함하는 별개의 라벨을 수용하도록 구성된 라벨 영역(734)을 포함한다. 부분(730, 732)과 라벨(734)은 커버(604)에 대해 전술한 부분(630, 632)과 라벨(634)에 대해 전술한 여러 양상과 실시예를 포함할 수 있다. 도 28 내지 도 29를 더 참조하면, 커버(704)는 내부 표면 또는 면(742)과 외부 표면 또는 면(743)을 더 포함한다. 내부 표면(742)은 베이스(702) 및/또는 밀봉재(712)의 표면(724)과 맞물리거나 인터페이싱하도록 구성될 수 있다. 내부 표면(742)은 베이스 또는 바닥 영역(744)과 이 베이스 영역(744)으로부터 오프셋되고 커버(704)가 베이스(702)에 부착될 때 샘플 홀더(710) 부근에 위치되는 돌출 또는 돌출 부분(748)을 포함할 수 있다. 돌출 부분(748)과 샘플 홀더(710) 사이에 갭은 샘플 홀더(710) 상에 대류 흐름을 감소시키고 및/또는 샘플 홀더(710) 상에 열적 불균일성을 감소시키도록 선택될 수 있다. 외부 표면(743)은 편평하거나 또는 공칭적으로 편평할 수 있는 고원 또는 기준 영역(743a)을 포함한다. 외부 표면(743)은 커버(704)가 베이스(702)에 부착될 때 샘플 홀더(710) 상에 위치된 중심 영역(743b)을 더 포함할 수 있다. 기준 영역(743a)에 대해, 중심 영역(743b)은 내부 표면(742)을 향해 만입되거나 오프셋될 수 있다. 대안적으로, 영역(743a 및 743b)은 예를 들어, 더 큰 강성을 제공하도록 인접한 및/또는 편평한 표면을 형성할 수 있다.

내부 표면(742)의 베이스 영역(744) 및/또는 외부 표면(743)의 기준 영역(743a)은 커버(704)를 베이스(702)에 부착한 후에 형성된 공동(708)에 액체를 도입하도록 구성된 충전 포트(740)를 포함할 수 있다. 도입된 유체는, 예를 들어, PCR 분석 또는 실험에서 열적 사이클링 동안 샘플 홀더(710)로부터 샘플이 증발하는 것을 감소시키거나 방지하도록 구성된 액체가 공동(708)을 완전히 충전하거나 또는 부분적으로 충전할 수 있다. 충전 포트(740)는 공동(708)을 충전하는 동안 형성된 공기 또는 가스 버블이, 예를 들어 부력 효과로 인해, 돌출 부분(748)으로부터 베이스 영역(744) 쪽으로 이동하여 충전 포트(740)를 통해 빠져 나가는 경향이 있도록 구성될 수 있다. 유체가 공동(708)에 추가된 후, 충전 포트(740)는, 예를 들어, 플러그를 사용하여 밀봉될 수 있다. 특정 실시예에서, 플러그는, 도포 후에, 예를 들어, 자외선 복사선을 사용하여 경화될 수 있는 에폭시 또는 다른 적절한 재료를 포함한다. 따라서, 케이스(700)가 수평으로 배향되거나 실험 또는 분석 동안 가지는 것과 동일한 배향으로 배향되는 동안 충전 포트(740)는 공동(708)에 포획된 가스 또는 버블의 정화를 제공하기 위해 커버(704)에 유리하게 위치될 수 있다.

도 30을 참조하면, 케이스(600, 700)는 전체 내용이 본 명세서에 병합된 미국 특허 출원 번호 61/659,029에 개시된 것과 동등하거나 유사할 수 있는 광학 판독기(800)와 함께 사용될 수 있다. 광학 판독기(800)는 광원(810), 샘플 홀더(610 또는 710)를 갖는 케이스(600 또는 700), 이미징 렌즈(812), 센서(814), 및 광원(810)으로부터 광을 샘플 홀더(610, 710)로 보내고 샘플 홀더(610, 710)에 포함된 샘플에서 방출된 광을 센서(814)로 보내기 위한 광학기기를 포함할 수 있다. 광학 판독기는 열적 제어기와, 판독기 및/또는 열적 제어기를 동작시키는 하나 이상의 프로세서를 더 포함할 수 있다.

전술한 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있게 하기 위해 충분하고 명확하며 간결하고 정확한 용어로 본 발명을 수행하는데 고려된 최상의 모드와, 본 발명을 제조하고 사용하는 방식과 공정에 대한 설명을 제시한다. 그러나, 본 발명은 전술한 것으로부터 완전히 균등한 변형과 대안적인 구성으로 구현될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 상기 개시된 특정 실시예로 제한되는 것으로 의도된 것이 아니다. 반대로, 그 의도는 본 발명의 주제를 구체적으로 적시하고 명확히 청구하는 이하 청구범위에 일반적으로 한정된 본 발명의 사상과 범위 내에 있는 변형과 대안적인 구성을 커버하려는 것이다.

공동 계류 중인 미국 출원의 이하 리스트는 전체 내용이 본 명세서에 완전히 개시된 것처럼 본 명세서에 병합된다:

본 문서에 기술된 여러 실시예와 관련된 방법을 위한 예시적인 시스템은 다음 미국 가특허 출원에 개시된 것을 포함한다:

라이프 테크놀로지사(Life Technologies)의 관리 번호 LT00655 PRO, 미국 가출원 번호 61/612,087(출원일: 2012년 3월 16일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00655 PRO 2, 미국 가출원 번호 61/723,759(출원일: 2012년 11월 7일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00656 PRO, 미국 가출원 번호 61/612,005(출원일: 2012년 3월 16일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00657 PRO, 미국 가출원 번호 61/612,008(출원일: 2012년 3월 16일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00657 PRO 2, 미국 가출원 번호 61/723,658(출원일: 2012년 11월 7일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00668 PRO, 미국 가출원 번호 61/723,738(출원일: 2012년 11월 7일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00699 PRO, 미국 가출원 번호 61/659,029(출원일: 2012년 6월 13일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00749 PRO, 미국 가출원 번호 61/723,710(출원일: 2012년 11월 7일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00749 PRO 2, 미국 가출원 번호 61/774,499(출원일: 2013년 3월 7일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00746 DES, 미국 디자인 출원 번호 29/436,636(출원일: 2012년 11월 7일); 및

라이프 테크놀로지사의 관리 번호 LT00746 DES, 미국 디자인 출원 번호 29/448,100(출원일: 2013년 3월 8일).

상기 출원들 모두는 전체 내용이 본 명세서에 완전히 병합된다.

Claims

복수의 생물학적 샘플을 포함하는 케이스로서, 상기 케이스는,
베이스;
상기 베이스에 부착가능한 기판으로서, 상기 기판은, 상기 기판의 제1 표면을 따라 배치된 복수의 반응 구역을 포함하고, 상기 반응 구역은 하나 이상의 생물학적 샘플을 수용하도록 구성된, 상기 기판;
아래쪽을 향하는 표면을 포함하는 커버로서, 상기 커버는, 상기 베이스와 커버가 함께 상기 기판을 포함하는 공동을 제공하도록 상기 베이스에 부착되도록 구성되고, 상기 커버는 사용 동안 상기 커버의 상기 아래쪽을 향하는 표면이 상기 기판의 상기 제1 표면과 평행하거나 대략 평행하도록 구성된, 상기 커버; 및
상기 커버의 내부 표면을 따라 배치된 충전 포트로서, 상기 충전 포트는 상기 커버가 상기 베이스에 부착될 때 상기 공동을 적어도 부분적으로 충전하도록 구성된, 상기 충전 포트를 포함하는, 케이스.
제1항에 있어서, 상기 아래쪽을 향하는 표면은 중심 영역과, 상기 중심 영역 주위에 배치된 오목한 영역을 포함하고, 상기 중심 영역은 상기 반응 구역을 커버하도록 구성되며, 상기 오목한 영역은 상기 아래쪽을 향하는 표면과 수직 방향으로 상기 중심 영역으로부터 오프셋된, 케이스.
제2항에 있어서, 상기 중심 영역은 상기 복수의 반응 구역에 광학적인 접근을 제공하도록 투명한, 케이스.
제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 제1 표면과 대향하는 제2 표면을 포함하고, 상기 복수의 반응 구역은 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 배치된 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀들은 하나 이상의 생물학적 샘플을 수용하도록 구성된, 케이스.
제1항에 있어서, 유체를 더 포함하되, 상기 커버는 상기 베이스에 부착되고 상기 유체는 상기 제1 표면, 상기 제2 표면, 및 상기 커버의 아래쪽을 향하는 표면과 접촉하는, 케이스.
제2항에 있어서, 상기 커버가 상기 베이스에 부착될 때 상기 오목한 영역은 상기 공동 내 유체에 의해 방출되는 상기 중심 영역으로부터의 가스를 수용하도록 구성된, 케이스.
제1항에 있어서, 상기 베이스는 상기 베이스의 위쪽을 향하는 표면 주변 부근에 배치된 복수의 지지 패드를 포함하고, 지지 패드는 상기 베이스의 상기 위쪽을 향하는 표면 위에 상기 기판을 유지하는, 케이스.
제7항에 있어서, 상기 기판은 상기 기판과 하나 이상의 상기 지지 패드 사이에 접촉력에 의해 유지되는, 케이스.
제7항에 있어서, 지지 패드는 제1 지지 패드 그룹과 상기 제1 지지 패드 그룹과는 상이한 제2 지지 패드 그룹을 포함하고, 상기 기판은 상기 기판과 상기 제1 지지 패드 그룹 사이에 접촉력에 의해 홀딩되고 상기 기판과 상기 위쪽을 향하는 표면 사이의 간격은 상기 제2 지지 패드 그룹에 의해 유지되는, 케이스.
제6항에 있어서, 상기 수용된 가스는 복수의 공기 버블을 포함하는, 케이스.
제1항에 있어서, 대략 평행은 상기 커버의 아래쪽을 향하는 표면이 상기 기판의 상기 제1 표면과 3도 내에서 평행한 것을 의미하는, 케이스.
제1항에 있어서, 상기 베이스의 위쪽을 향하는 표면에 위치된 복수의 탭을 더 포함하되, 상기 기판은 상기 탭들의 적어도 일부와 상기 기판 사이의 물리적 접촉에 의해 상기 베이스에 부착된, 케이스.
제12항에 있어서, 상기 복수의 탭은 제1 탭 세트와 제2 탭 세트를 포함하고, 상기 기판의 표면은 상기 제1 탭 세트의 각 탭의 상부 표면에 배치되며, 상기 기판은 상기 제2 탭 세트의 적어도 2개의 탭 사이에 배치된, 케이스.
제13항에 있어서, 상기 제1 탭 세트는 상기 베이스의 상기 위쪽을 향하는 표면으로부터 제1 거리만큼 돌출되고, 상기 제2 탭 세트는 상기 베이스의 상기 위쪽을 향하는 표면으로부터 제2 거리만큼 돌출되며, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 더 큰, 케이스.
복수의 생물학적 샘플을 포함하는 케이스로서, 상기 케이스는,
베이스;
상기 베이스에 부착가능한 기판으로서, 상기 기판은 상기 기판의 제1 표면을 따라 배치된 복수의 반응 구역을 포함하고, 상기 반응 구역은 하나 이상의 생물학적 샘플을 수용하도록 구성된, 상기 기판;
아래쪽을 향하는 표면을 포함하는 커버로서, 상기 커버는 상기 베이스와 커버가 함께 상기 기판을 포함하는 공동을 제공하도록 상기 베이스에 부착되도록 구성되고, 상기 커버는 사용 동안 상기 커버의 상기 아래쪽을 향하는 표면이 상기 기판의 상기 제1 표면과 평행하거나 대략 평행하도록 구성된, 상기 커버; 및
상기 베이스의 위쪽을 향하는 표면 상에 위치된 복수의 탭으로서, 상기 기판은 상기 탭들의 적어도 일부와 상기 기판 사이의 물리적 접촉에 의해 상기 베이스에 부착되는, 상기 복수의 탭을 포함하는, 케이스.
제15항에 있어서, 상기 복수의 탭은 제1 탭 세트와 제2 탭 세트를 포함하고, 상기 기판의 표면은 상기 제1 탭 세트의 각 탭의 상부 표면 상에 배치되며, 상기 기판은 상기 제2 탭 세트의 적어도 2개의 탭 사이에 배치된, 케이스.
제16항에 있어서, 상기 제1 탭 세트는 상기 베이스의 상기 위쪽을 향하는 표면으로부터 제1 거리만큼 돌출되고, 상기 제2 탭 세트는 상기 베이스의 상기 위쪽을 향하는 표면으로부터 제2 거리만큼 돌출되며, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 더 큰, 케이스.
방법으로서,
복수의 생물학적 샘플을 포함하기 위해 케이스의 부품을 제공하는 단계로서, 상기 케이스는,
베이스;
제1 표면을 따라 배치된 복수의 반응 구역을 포함하는 기판; 및
아래쪽을 향하는 표면과 내부 표면을 따라 배치된 충전 포트를 포함하는 커버를 포함하는, 상기 케이스의 부품을 제공하는 단계;
하나 이상의 생물학적 샘플을 상기 반응 구역의 적어도 일부에 로딩하는 단계;
로딩하고 나서, 상기 커버의 상기 아래쪽을 향하는 표면이 상기 기판의 상기 제1 표면과 평행하거나 대략 평행하도록 상기 커버를 상기 베이스에 부착하여 상기 기판을 포함하는 공동을 형성하는 단계; 및
상기 유체가 상기 기판의 상기 제1 표면을 커버하도록 유체를 상기 공동에 적어도 부분적으로 충전하는 단계를 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 기판의 아래쪽을 향하는 표면과 상기 베이스의 위쪽을 향하는 표면 사이에 갭이 있도록 상기 기판을 상기 베이스에 부착하는 단계를 더 포함하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 베이스의 상기 위쪽을 향하는 표면은 상기 베이스의 위쪽을 향하는 표면에 위치된 복수의 탭을 포함하고, 상기 기판은 상기 탭들의 적어도 일부와 상기 기판 사이의 물리적 접촉에 의해 상기 베이스에 부착된, 방법.