特許 7453972 装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20240313BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 B

G01N1/00 101G

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2021525708

(86)(22)【出願日】2019-11-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-18

(86)【国際出願番号】 GB2019053185

(87)【国際公開番号】W WO2020099844

(87)【国際公開日】2020-05-22

【審査請求日】2022-10-05

(31)【優先権主張番号】1818478.8

(32)【優先日】2018-11-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】521201311

【氏名又は名称】グレート ノース リサーチ アンド イノベーション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ゲラルドス，ジョージオス

(72)【発明者】

【氏名】ハワース，ダン

(72)【発明者】

【氏名】スコット，ポール

(72)【発明者】

【氏名】ハリス，ウィル

(72)【発明者】

【氏名】シェルフォード，リー

【審査官】岡村 典子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０００２７１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１６００７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１４３４７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５３３１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２８９７２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３７／００

Ｇ０１Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生物学的流体試料を分析するための生化学アッセイ装置であって、当該生化学アッセイ装置は検出機器及び試料処理装置を含み、
前記検出機器は、
エンクロージャと、
前記エンクロージャ内にあり、複数の位置に選択的に移動可能な可動プラットフォームと、
前記エンクロージャ内で前記可動プラットフォームの上に取り付けられ且つ直線軸に沿って作動可能な線形アクチュエータと、
を含み、
前記試料処理装置は、前記エンクロージャ内の可動プラットフォーム上に取り付けられるか又は取り付け可能であるとともに、
マニホールドと、
前記マニホールドに取り付けられ且つ細長い流体区画内に前記生物学的流体試料を受け入れ可能な区画化されたハウジングであって、該区画化されたハウジングは、バルブ区画、ラック区画及び空気プランジャによりシールされた細長い空気チャンバを有する、区画化されたハウジングと、
前記ラック区画内で上方非展開位置又は非上方展開位置に取り付けられる細長い容器のラックであって、各細長い容器は、流体プランジャによりシールされる流体チャンバを画定し、該細長い容器のラックは、細長い容器を前記マニホールドに流体接続するために前記上方非展開位置から前記非上方展開位置に移動可能である、細長い容器のラックと、
抗体アレイであって、該抗体アレイは、前記マニホールドが前記細長い容器のそれぞれを該抗体アレイに選択的に流体連結できるように前記マニホールドの床の下に取り付けられている、抗体アレイと、
前記細長い容器を前記抗体アレイから隔離する閉位置と、前記マニホールドを介して前記細長い容器を前記抗体アレイに流体接続する開位置とを有するアレイバルブと、
を含み、
前記細長い容器のラックが前記非上方展開位置にある場合、前記可動プラットフォームは、前記複数の位置のうちの選択された位置に連続的に動かされ、
前記複数の位置のうちの初期位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い空気チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記空気プランジャを押し下げて、前記細長い空気チャンバからの空気を前記細長い流体区画に流入させて前記細長い容器のラックのうちの第１の希釈試薬を含む第１の細長い容器の第１の流体チャンバ内に前記生物学的流体試料を流し込み、希釈された生物学的流体試料を形成し、
前記複数の位置のうちの第１の位置では、前記線形アクチュエータは前記第１の細長い容器の第１の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第１の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、前記希釈された生物学的流体試料が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにし、
前記複数の位置のうちの第２の位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い容器のラックのうちの第２の細長い容器の第２の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第２の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、洗浄試薬が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにし、
前記複数の位置のうちの第３の位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い容器のラックのうちの第３の細長い容器の第３の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第３の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、アッセイ標識試薬が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにする、生化学アッセイ装置。

【請求項2】

前記可動プラットフォームは、複数の回転位置に選択的に回転可能な回転プラットフォームである、請求項１に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項3】

前記可動プラットフォームは、複数のｘ－ｙ位置に選択的に移動可能なｘ－ｙプラットフォームである、請求項１に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項4】

前記複数の位置のうちの第４の位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い容器のラックのうちの第４の細長い容器の第４の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第４の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、追加の洗浄試薬が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項5】

前記アレイバルブは、前記バルブ区画内に取り付けられる作動可能なアレイバルブである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項6】

前記細長い容器のラックが前記非上方展開位置にある場合、前記可動プラットフォームは、前記複数の位置のうちのバルブ位置に追加で移動可能であり、該バルブ位置では、前記線形アクチュエータは前記バルブ区画と実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に、前記細長い容器と前記抗体アレイとを前記マニホールドを介して流体接続するために前記作動可能なアレイバルブを前記開位置に作動させる、請求項５に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項7】

前記抗体アレイは前記マニホールドの床の下に密閉されて取り付けられている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項8】

前記抗体アレイは、アレイ入口部とアレイ出口部との間に連続的な流体経路を作り出す１つ以上の流路を含み、該流路の壁又は床に抗体が取り付けられている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項9】

前記流路の壁又は床に突起が設けられ、該突起は相互に離間されている、請求項８に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項10】

前記流体経路は螺旋状又はジグザグ状の流体経路である、請求項８又は９に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項11】

前記希釈された生物学的流体試料、前記洗浄試薬、前記アッセイ標識試薬及び／又は追加の洗浄試薬は、前記アレイ出口部から前記マニホールド内の廃棄チャンバ内に排出される、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項12】

前記マニホールドは、前記細長い容器のそれぞれを前記抗体アレイに流体連結可能な流体回路を含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項13】

前記細長い容器のラックは、相互に離間されるとともに、カラーによりそれらのネック部で接続された複数の実質的に円筒状の容器を含む、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項14】

前記上方非展開位置では、前記細長い容器のラックは前記ラック区画内に据え付けられ、前記細長い容器のそれぞれは、前記マニホールドの床から上方に突出するスピゴット又は針と整合し且つ該スピゴット又は針から離間し、前記細長い容器のラックは、前記細長い容器の下端が前記スピゴット又は針によって貫通されるように非上方展開位置に押し下げられる、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項15】

前記マニホールドは、その床から上方に突出する中空状の第１及び第２の針を含む、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項16】

前記空気チャンバ、前記バルブ区画、前記第１の流体チャンバ、前記第２の流体チャンバ、前記第３の流体チャンバ及び前記第４の流体チャンバは実質的に共通の直径を有するピッチ円を画定し、前記試料処理装置が前記回転プラットフォームに取り付けられている場合、前記ピッチ円は、前記試料処理装置が回転されると、前記空気プランジャと、バルブプランジャと、前記第１の流体チャンバ、前記第２の流体チャンバ、前記第３の流体チャンバ及び前記第４の流体チャンバのそれぞれの流体プランジャとが、前記線形アクチュエータの下で実質的に整合するように、前記線形アクチュエータの直線軸と交差する、請求項２に従属する場合の、請求項４に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項17】

前記空気チャンバ、前記バルブ区画、前記第１の流体チャンバ、前記第２の流体チャンバ、前記第３の流体チャンバ及び前記第４の流体チャンバは矩形のアレイを画定し、前記試料処理装置が前記ｘ－ｙプラットフォームに取り付けられている場合、前記矩形のアレイは、前記試料処理装置が動かされると前記空気プランジャと、バルブプランジャと、前記第１の流体チャンバ、前記第２の流体チャンバ、前記第３の流体チャンバ及び前記第４の流体チャンバのそれぞれの流体プランジャとが、前記線形アクチュエータの下で実質的に整合するように、前記線形アクチュエータの直線軸と交差する、請求項３に従属する場合の、請求項４に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項18】

前記抗体アレイは、プローブキャプチャリガンドが固定化されたコントロール領域と、２つ以上の検査領域が画定された第１の主面とを含み、第１の検査領域上には、第１の病原体又はマーカー上の第１の捕獲対象に結合するよう適合された第１の病原体特異的抗体が固定化され、第２の検査領域上には、第２の病原体又はマーカー上の第２の捕獲対象に結合するよう適合された第２の病原体特異的抗体が固定化されている、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置。

【請求項19】

請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置に含まれる試料処理装置。

【請求項20】

請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置に含まれる検出機器。

【請求項21】

請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の生化学アッセイ装置に含まれる抗体アレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は生化学アッセイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

生化学アッセイは、試料中の生化学的検体の存在、量又は機能的活性を定性的に又は定量的に測定するために、とりわけ実験医学、薬理学、環境生物学又は分子生物学で用いられる分析方法である。

【0003】

生化学アッセイは数多く且つ多様であるが、分析のステップは一般的に、（ａ）検体を測定可能な形態で選択的に検出システムに提示するために検体を処理及び操作すること、（ｂ）試料中の検体を特定の属性により同定すること、（ｃ）検体の存在又は量を検出可能な信号に変換すること及び（ｄ）検出可能な信号を検出し、検出可能な信号を、定量的又は定性的であり得る解釈可能な属性に関連付けることである。

【0004】

これらのステップを実現するために、アッセイ装置は、一般に、試料を処理するための手段及び検出のための手段（例えば、リーダー）を含む。免疫アッセイ装置の例は特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】英国特許出願公開第２５２１８８５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、試料の処理を検出機器と統合することにより生化学アッセイの性能を改善することを目指す。より具体的には、本発明は、生物学的流体試料に対して生化学アッセイを実行するために、一連の直線及び／又は回転作動を介して試料処理装置が検出機器により制御される装置に関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

そのため、一態様から見た場合、本発明は、生物学的流体試料を分析するための生化学アッセイ装置を提供する。当該生化学アッセイ装置は検出機器及び試料処理装置を含み、
前記検出機器は、
エンクロージャと、
前記エンクロージャ内にあり、複数の位置に選択的に移動可能な可動プラットフォームと、
前記エンクロージャ内で前記可動プラットフォームの上に取り付けられ且つ直線軸に沿って作動可能な線形アクチュエータと、
を含み、
前記試料処理装置は、前記エンクロージャ内の可動プラットフォーム上に取り付けられるか又は取り付け可能であるとともに、
マニホールドと、
前記マニホールドに取り付けられ且つ細長い流体区画内に前記生物学的流体試料を受け入れ可能な区画化されたハウジングであって、該区画化されたハウジングは、バルブ区画、ラック区画及び空気プランジャによりシールされた細長い空気チャンバを有する、区画化されたハウジングと、
前記ラック区画内で上方非展開位置elevated (non-deployed) position）又は非上方展開位置（non-elevated (deployed) position）に取り付けられる細長い容器のラック（rack of elongated
vessels）であって、各細長い容器は、流体プランジャによりシールされる流体チャンバを画定し、該細長い容器のラックは、細長い容器を前記マニホールドに流体接続するために前記上方非展開位置から前記非上方展開位置に移動可能である、細長い容器のラックと、
抗体アレイであって、該抗体アレイは、前記マニホールドが前記細長い容器のそれぞれを該抗体アレイに選択的に流体連結できるように前記マニホールドの床の下に取り付けられている、抗体アレイと、
前記細長い容器を前記抗体アレイから隔離する閉位置と、前記マニホールドを介して前記細長い容器を前記抗体アレイに流体接続する開位置とを有するアレイバルブと、
を含み、
前記細長い容器のラックが前記非上方展開位置にある場合、前記可動プラットフォームは、前記複数の位置のうちの選択された位置に連続的に動かされ、
前記複数の位置のうちの初期位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い空気チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記空気プランジャを押し下げて、前記細長い空気チャンバからの空気を前記細長い流体区画に流入させて前記細長い容器のラックのうちの第１の希釈試薬を含む第１の細長い容器の第１の流体チャンバ内に前記生物学的流体試料を流し込み、希釈された生物学的流体試料を形成し、
前記複数の位置のうちの第１の位置では、前記線形アクチュエータは前記第１の細長い容器の第１の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第１の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、前記希釈された生物学的流体試料が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにし、
前記複数の位置のうちの第２の位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い容器のラックのうちの第２の細長い容器の第２の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第２の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、洗浄試薬が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにし、
前記複数の位置のうちの第３の位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い容器のラックのうちの第３の細長い容器の第３の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第３の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、アッセイ標識試薬が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにする。

【0008】

好ましい実施形態では、前記可動プラットフォームは、複数の回転位置に選択的に回転可能な回転プラットフォームである。前記線形アクチュエータの直線軸は回転プラットフォームの回転に実質的平行であり且つ離間され得る。

【0009】

好ましい実施形態では、前記可動プラットフォームは、複数のｘ－ｙ位置に選択的に移動可能なｘ－ｙプラットフォーム（又はｘ－ｙステージ）である。前記線形アクチュエータの直線軸はｘ－ｙプラットフォームのｚ軸に実質的平行であり得る。

【0010】

前記複数の位置のうちの第４の位置では、前記線形アクチュエータは前記細長い容器のラックのうちの第４の細長い容器の第４の流体チャンバと実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に前記第４の細長い容器の流体プランジャを押し下げて、追加の洗浄試薬が前記マニホールドを介して前記抗体アレイに入るようにすることが好ましい。

【0011】

本発明の生化学アッセイ装置はポイントオブケア診断を促進する。

【0012】

前記アレイバルブは閾値理由体圧で開く流体圧バルブ又はアンブレラバルブであり得る。

【0013】

前記アレイバルブは、前記バルブ区画内に取り付けられる作動可能なアレイバルブであることが好ましい。一般に、作動可能なアレイバルブはバルブプランジャを含む。

【0014】

特定の好ましい実施形態では、前記細長い容器のラックが前記非上方展開位置にある場合、前記可動プラットフォームは、前記複数の位置のうちのバルブ位置に追加で移動可能であり、該バルブ位置では、前記線形アクチュエータは前記バルブ区画と実質的に同軸であるため、前記線形アクチュエータは作動された場合に、前記細長い容器と前記抗体アレイとを前記マニホールドを介して流体接続するために前記作動可能なアレイバルブを前記開位置に作動させる。

【0015】

前記作動可能なアレイバルブはバルブステム、バルブキャップ及びバルブプランジャを含み得る。バルブステムはマニホルの一部であってもよく、中央ボアを含み得る。中央ボアは、中央ボアに沿って実質的に途中で止まる溝を備える。出口流路は中央ボアと実質的に平行であり得る。バルブプランジャは、溝の上で中央ボアに液密シールを提供し得る。バルブプランジャは、バルブキャップにより溝の位置まで下方に押し下げることができるように締まりばめを有し得る。

【0016】

バルブキャップは、バルブステムを円周方向にシールするワイパーシールと、バルブプランジャを作動させるプッシャとを含み得る。アレイバルブが閉じられている場合、バルブキャップ及びバルブプランジャは、中央ボアがブロックされる上方位置にあり得る。アレイバルブは、中央ボア内にバルブプランジャを変位させ、出口流路との流体連通を可能にするバルブキャップを作動させることによって開かれる。出口流路は、マニホールドを抗体アレイに流体連結する。

【0017】

前記抗体アレイは前記マニホールドの床の下に密閉されて取り付けられていることが好ましい。前記抗体アレイは、機械的手段（例えば、ルアー型コネクタ若しくはスピゴット）により又は接合（例えば、レーザー接合又は接着剤接合）により前記マニホールドに流体的にシールされ得る。

【0018】

前記抗体アレイは、アレイ入口部とアレイ出口部との間に連続的な流体経路を作り出す１つ以上の流路を含むことが好ましく、該流路の壁及び／又は床に抗体が取り付けられている。アレイカバーは、流路を密閉し、漏れを防止するために抗体アレイのベース部に（例えば、締結具により又はレーザー接合又は接着接合により）取り付けられ得る。

【0019】

好ましい実施形態では、前記流路の壁又は床に突起（例えば、リブ又はピラー）が設けられる。これは、生物学的流体試料にさらされる表面積を増やす役割を果たす。該突起は相互に（例えば、ランダムに又は非ランダムに）離間されていることがとりわけ好ましい。突起を離間することにより、生物学的流体試料内の検体（例えば、対象病原体）と、流体流路の壁又は床にある抗体との相互作用を促進するために流体の流れが妨げられ得る。

【0020】

流体流路は単一の断面を有し得る。流体流路は矩形又は楕円形の断面を有し得る。

【0021】

流体流路は曲がりくねっていてもよい。流体経路は螺旋状又はジグザグ状の流体経路であることが好ましい。

【0022】

前記流体は、前記アレイ出口部から前記マニホールド内（例えば、前記マニホールドの周辺領域内）の廃棄チャンバ内に排出されることが好ましい。空気圧を緩和するために、廃棄チャンバの上部に疎水性のフリット又はベントを含むことができる。

【0023】

前記抗体アレイは、プローブキャプチャリガンド（probe capture ligand）が固定化されたコントロール領域と、２つ以上の検査領域が画定された第１の主面とを含み得る。第１の検査領域上には、第１の病原体又はマーカー上の第１の捕獲対象に結合するよう適合された第１の病原体特異的抗体が固定化され、第２の検査領域上には、第２の病原体又はマーカー上の第２の捕獲対象に結合するよう適合された第２の病原体特異的抗体が固定化されている。

【0024】

前記ハウジングは部分的な蓋を有し得る。例えば、蓋は弓形の開口を有し得る。細長い容器のラックは弓形の開口を介して挿入され得る。細長い空気チャンバ及びバルブ区画は蓋の開口を介してアクセス可能であり得る。

【0025】

前記ハウジングは前記マニホールドに（例えば、前記マニホールドの外側に）摺動可能に取り付けられ得る。

【0026】

前記マニホールドは、前記細長い容器のそれぞれを前記抗体アレイに流体連結可能な流体回路を含むことが好ましい。

【0027】

前記細長い容器のラックは、相互に離間されるとともに、カラーによりそれらのネック部で接続された複数の実質的に円筒状の容器を含むことが好ましい。一般に、細長い容器のラックは第１のチャンバ、第２のチャンバ、第３のチャンバ及び第４のチャンバをそれぞれ画定する４つの細長い容器を有する。カラーは弓形又は箱状のカラーであり得る。

【0028】

前記上方非展開位置では、前記細長い容器のラックは前記ラック区画内に据え付けられ、前記細長い容器のそれぞれは、前記マニホールドの床から上方に突出するスピゴット又は針と整合し且つ該スピゴット又は針から離間されている。前記細長い容器のラックは、前記細長い容器の下端が前記スピゴット又は針によって貫通されるように非上方展開位置に押し下げられ得る。

【0029】

前記非上方展開位置では、細長い容器のラックはハウジングにより垂直方向に拘束されている。細長い容器のラックは、細長い容器のラックの外面に取り付けられるクリップにより垂直方向に拘束され得る。あるいは、細長い容器のラックはマニホールドとラッチすることにより垂直方向に拘束され得る。

【0030】

各細長い容器はその下端にストッパ、シリンジエンドキャップ又は壊れやすい部材（例えば、フォイル又はフィルム）を備え得る。

【0031】

各細長い容器はその下端にストッパを備えていることが好ましい。細長い容器のラックが非上方展開位置に動かされると、スピゴットは細長い容器とマニホールド（例えば、流体回路）との間の流体通路を開くためにストッパを押しやる。ストッパは、細長い容器の下部に押しやられ得る。ストッパが細長い容器とマニホールド（例えば、流体回路）との間の流体通路をブロックするのを防止するために、スピゴットの上面に特徴（例えば、溝又はキャスタレーション）が設けられ得る。

【0032】

生物学流体の試料はバキュテナー内の流体区画に提供され得る。バキュテナーは、ハウジング（例えば、蓋）のバキュテナーポートを介して試料処理装置内に挿入され得る。

【0033】

あるいは、流体区画を形成するためにキャップを含む試料容器がマニホールドにシールされ得る。試料容器はユーザーにより生物学的流体試料が充填され得る。

【0034】

好ましい実施形態では、前記マニホールドは、その床から上方に突出する中空状の第１及び第２の針を含む。第１及び第２の針は試料処理装置の主軸（例えば、ｚ軸又は回転軸）と実質的に一致し得る。第１及び第２の針はバキュテナー（例えば、バキュテナーの隔壁）を貫通するように適合され得る。第１の針は第１のチャンバと流体連通し得る。第２の針は空気チャンバと流体連通し得る。空気チャンバからの空気が第１の針に直接バイパスするのを防止するために、第２の針は第１の針と異なる高さの位置にあり得る。

【0035】

代替的な好ましい実施形態では、第１の流体開口及び第２の流体開口がマニホールド（例えば、流体回路）に含まれる。第１及び第２の流体開口は、空気チャンバからの空気がそれらの間を直接バイパスするのを防止するために異なる高さの位置にあり得る。

【0036】

線形アクチュエータが空気プランジャを押し下げると、空気チャンバからの空気は第２の針を介して流体区画に入って、第１の針及びスピゴットのボアを介して生物学的流体試料を第１のチャンバ内に流し込み得る。空気プランジャはリトラクタブルでなくてもよい。例えば、空気プランジャは空気プランジャをボトムストロークでロックする戻り止めと相互作用し得る。あるいは、空気チャンバへの流体の逆流を防止するために、ダックビル、ドームバルブ又は同様のもの等の一方向バルブが空気チャンバに含まれ得る。

【0037】

第１のチャンバ内の流体プランジャは、先ず実質的に中間ストローク位置に位置し得る。第１のチャンバは流体プランジャをトップストロークで止めるために高さストップ部を含み得る。これは、流体プランジャが第１のチャンバから出るのを防止する。

【0038】

第２、第３及び第４のチャンバのそれぞれ内の流体プランジャは、先ず実質的にトップストローク位置に位置し得る。第２、第３及び第４のチャンバのそれぞれは流体プランジャをトップストロークで止める内部戻り止めを含み得る。これは、生物学的流体試料が第２、第３及び第４のチャンバに入るのを防止する。

【0039】

第１、第２、第３及び第４のチャンバのそれぞれは、流体プランジャをボトムストロークでロックする内部戻り止めを含み得る。これは、プランジャが引っ込められるのを防止する。

【0040】

検出機器は電力ケーブルと、周辺機器を接続するための接続ポート（ＵＳＢポート等）とを備え得る。周辺機器はバーコードスキャナ、プリンタ及びローカルエリアネットワークを含み得る。検出機器は、試料処理装置の存在を確認するために光学又は近接センサと、ユーザーインターフェースとして機能する外部タッチスクリーンを含み得る。

【0041】

検出機器はエンクロージャを閉じるためのドアを含み得る。

【0042】

検出機器は可動プラットフォームを駆動するアクチュエータを含み得る。

【0043】

好ましい実施形態では、前記空気チャンバ、前記バルブ区画、前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第３のチャンバ及び前記第４のチャンバは実質的に共通の直径を有するピッチ円を画定する。前記試料処理装置が前記回転プラットフォームに取り付けられている場合、前記ピッチ円は、前記試料処理装置が回転されると、前記空気プランジャと、前記バルブプランジャと、前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第３のチャンバ及び前記第４のチャンバのそれぞれの流体プランジャとが、前記線形アクチュエータの下で実質的に整合するように、前記線形アクチュエータの直線軸と交差する。

【0044】

好ましい実施形態では、前記空気チャンバ、前記バルブ区画、前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第３のチャンバ及び前記第４のチャンバは矩形のアレイを画定する。前記試料処理装置が前記ｘ－ｙプラットフォームに取り付けられている場合、前記矩形アレイは、前記試料処理装置が動かされると前記空気プランジャと、前記バルブプランジャと、前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第３のチャンバ及び前記第４のチャンバのそれぞれの流体プランジャとが、前記線形アクチュエータの下で実質的に整合するように、前記線形アクチュエータの直線軸と交差する。

【0045】

線形アクチュエータ及び可動プラットフォームは、前記複数の位置のそれぞれで流体プランジャ、空気プランジャ又はバルブプランジャの作動を協調する位置センサを含み得る。

【0046】

一般に、検出機器のベース部に光学モジュールが位置する。光学モジュールは、抗体アレイの底面を撮像する蛍光又はＩＲ撮像装置又はレーザーであり得る。光学モジュールは磁気ラベルを撮像するように適合され得る。

【0047】

検体は細胞検体（例えば、微生物、バクテリア、菌類又はウイルス）、単細胞原生動物、ヒト若しくは非ヒト由来の真核細胞（例えば、ヒトがん細胞）又は有機若しくは無機分子であり得る。

【0048】

抗体は、検体内の対象分子に選択的に結合するように適合され得る。抗体は免疫グロブリン、アフィマー又はアプタマーであり得る。

【0049】

さらなる態様から見た場合、本発明は上記で定義した試料処理装置を提供する。

【0050】

さらに別の態様から見た場合、本発明は上記で定義した検出機器を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0051】

添付の図面を参照しながら、本発明を非限定的な意味で説明する。

【図1】図１は、本発明の生化学アッセイ装置の実施形態を示す。

【図2a】図２ａは、図１に示す実施形態の試料処理装置を分解された状態で示す。

【図2c】図２ｃは、図１に示す実施形態の試料処理装置を組み立てられた状態で示す。

【図2b-1】図２ｂ－１は、容器ラックの展開の前で、バキュテナーが装着される前の図２ｃに示す試料処理装置の断面図を示す。

【図2b-2】図２ｂ－２は、容器ラックの展開の後で、バキュテナーが装着される前の図２ｃに示す試料処理装置の断面図を示す。

【図3a】図３ａは、バキュテナーを装着した後の図２ｃに示す試料処理装置の断面図を示す。

【図3b】図３ｂは、試料処理装置の代替的な実施形態の断面図を示す。

【図4a】図４ａは、図３ａの試料処理装置のマニホールドの床の下を示す。

【図4b】図４ｂは、図３ｂの試料処理装置のマニホールドの床の下を示す。

【図4c】図４ｃは、マニホールドの床の下から取り外された、図２ｃに示す試料処理装置の抗体アレイを示す。

【図5a】図５ａは、閉(非作動)位置にある、図２ｃに示す試料処理装置のバルブの断面図を示す。

【図5b】図５ｂは、開(作動)位置にある、図２ｃに示す試料処理装置のバルブの断面図を示す。

【図6a】図６ａは、検出機器のドアを閉める前の生化学アッセイ装置の実施形態を示す。

【図6b】図６ｂは、検出機器のドアを閉めた後の生化学アッセイ装置の実施形態を示す。

【図6c】図６ｃは、生化学アッセイ装置の実施形態の断面図を示す。

【図6d】図６ｄは、生化学アッセイ装置の実施形態の断面図を示す。

【図7】図７ａ～図７ｃは試料処理装置の様々な実施形態を示す。

【図8】図８は、本発明の生化学アッセイ装置を用いて行った検査を概略的に示す。

【図9】図９は、本発明の生化学アッセイ装置の代替的な実施形態を断面図で示す。

【図10】図１０は、図９に示す実施形態の試料処理装置を分解された状態で示す。

【図11】図１１は、図１０に示す試料処理装置の抗体アレイを示す。

【発明を実施するための形態】

【0052】

図１は本発明の生化学アッセイ装置の実施形態を示す。生化学アッセイ装置は概して、検出機器（１）と、生物学的流体試料に対して生化学アッセイを行うために一連の線形及び回転作動を介して検出機器（１）により制御される試料処理装置（２）とを含む。

【0053】

試料処理装置（２）は、生物学的流体試料に対して生化学アッセイを行うために必要な流体試薬（例えば、機能化された要素、緩衝液及び標識）を含む使い捨ての消耗品である。図２ａを参照して、試料処理装置（２）は、ハウジング（７）と、ハウジング（７）のラック区画内で垂直方向に拘束可能な容器ラック（３）とを含む。

【0054】

容器ラック（３）は、相互に離間し且つ弓形カラー（３３３）によりそれらのネック部で接続された４つの実質的に円筒状の容器（３ａ）を含む。各容器（３ａ）は、下端（foot end）にストッパ（４）を、上端に流体プランジャ（５）を備える。図２ｃに示すように、４つの容器（３ａ）は、希釈緩衝液のための第１のチャンバ（１９）、第１の洗浄緩衝液のための第２のチャンバ（２１）、アッセイ標識のための第３のチャンバ（２２）及び第２の洗浄緩衝液のための第４のチャンバ（２３）をそれぞれ画定する。容器ラック（３）は、ハウジング（７）の蓋（７７）内の相補的な形状の弓形開口（１１３）を介して挿入される。

【0055】

ハウジング（７）は、マニホールド（６）の外側に摺動可能に取り付けられる。マニホールド（６）は、マニホールド（６）の床の下に密閉して取り付けられる抗体アレイ（２７）に第１、第２、第３及び第４のチャンバー（１９、２１、２２及び２３）を流体連結可能な流体回路（３２）を含む。流体回路（３２）は、後述するように、各容器（３ａ）に選択的に流体接続される使用の時点まで容器（３ａ）のチャンバ（１９、２１、２２、２３）から密閉されている。ハウジング（７）は、空気チャンバ（１７）と、アレイバルブ（２６）のためのバルブ区画（２４）とをさらに画定する。空気チャンバ（１７）及びバルブ区画（２４）はそれぞれ、ハウジング（７）の蓋（７７）の開口（１７ａ、２４ａ）を介してアクセス可能である。空気チャンバ（１７）は、空気プランジャ（１８）によりシールされている。

【0056】

抗体アレイ（２７）のアレイ入口部（２８）は、アレイ入口部（２８）の上流に位置するアレイバルブ（２６）によって流体回路（３２）から通常隔離されている（図４ａ及び４ｃ参照）。抗体アレイ（２７）は、アレイ入口部（２８）とアレイ出口部（２９）との間に連続的な流体経路を作り出す螺旋状流路（９０）を含む。流体はアレイ出口部（２９）からマニホールド（６）の周辺領域の廃棄チャンバ（３０）に放出される。抗体は流路（９０）の壁に取り付けられている。流路（９０）の床にあるリブ（３１）は、流体にさらされる表面積を増やすとともに、検体（例えば、病原体）と壁に取り付けられた抗体との相互作用を促進するために流体の流れを妨げるように機能する。抗体アレイ（２７）は、ルアー型コネクタ若しくはスピゴット等の機械的手段により又はレーザー接合又は接着剤によりマニホールド（６）に流体的にシールされている。アレイカバー（９１）は、流路（９０）を密閉し、漏れを防止するために抗体アレイ（２７）のベース部にレーザー接合又は接着剤により取り付けられている。流路（９０）の経路長及び断面積は、死容量を低減するために最小化されている。

【0057】

図２ｂ－１は試料処理装置（２）の断面図を示し、容器ラック（３）は、蓋（７７）にある相補的形状の開口（１１３）を介して挿入されて展開前の上方（非展開）位置（にある。この上方（非展開）位置では、容器ラック（３）はハウジング（７）のラック区画内に据え付けられ、各容器（３ａ）は、マニホールド（６）の床から上方に突出するスピゴット（８）と整合し且つスピゴット（８）から離間されている。使用の時、容器ラック（３）は、容器（３ａ）の下端がスピゴット（８）によって貫通されるように非上方（展開）位置に押し下げられる（図２ｂ－２参照）。非上方（展開）位置にある場合、容器ラック（３）はハウジング（７）によって拘束される。スピゴット（８）は、容器（３ａ）と流体回路（３２）との間の流体経路を開くためにストッパ（４）を変位させる。ストッパ（４）は、容器（３ａ）の下部に押しのけられる。スピゴット（８）の上面にある溝は、容器（３ａ）と流体回路（３２）との間の流体経路をストッパ（４）がブロックするのを防止する役割を果たす。

【0058】

図３ａは、標準的なバキュテナー（１２）が搭載された後の密閉状態にある図２ｃに示す試料処理装置(２)の断面図である。生物学的流体試料を含むバキュテナー（１２）は、蓋（７７）のバキュテナーポート（１２ａ）を介して試料処理装置（２）に挿入されている。マニホールド（６）は、その床から上方に突出するとともに、試料処理装置（２）の主回転軸と実質的に一致する中空状の第１及び第２の針（１０、１１）を含む。第１及び第２の針（１０、１１）は、バキュテナー（１２）の隔壁を穿刺するように適合されている。第１の針（１０）は、第１のチャンバ（１９）と流体連通している。第２の針（１１）は、空気チャンバ（１７）と流体連通している。第２の針（１１）は、空気チャンバ（１７）からの空気が第１の針（１０）に直接バイパスされるのを防止するために第１の針（１０）とは異なる高さにある。

【0059】

図３ｂは、試料処理装置（２ａ）の代替的な実施形態の断面図を示す。この実施形態では、針の代わりに一対の流体開口（１４）が流体回路（３２）に含まれる。流体開口（１４）は、空気チャンバ（１７）からの空気がそれらの間を直接通過するのを防止するために異なる高さにある。キャップ（１６）を含む試料容器（１５）はマニホールド（６）にシールされており、ユーザーは試料容器（１５）に生物学的流体試料を充填できる。

【0060】

（以下で説明するように）空気プランジャ（１８）が作動されると、空気チャンバ（１７）からの空気が第２の針（１１）を介してバキュテナー（１２）内に押し込まれ（又は代替的な実施形態では流体開口（１４）のうちの１つを介して試料容器（１５）内に押し込まれ）、希釈緩衝液を含む第１のチャンバ（１９）内に生物学的流体試料が第１の針（１０）及びスピゴット（８）内の狭いボアを介して流し込まれる。空気プランジャ（１８）は、流体圧により引き戻すことができないようにストロークの底で空気プランジャ（１８）を固定する戻り止め（２０）と相互作用する。

【0061】

第１のチャンバ（１９）において、流体プランジャ（５）は先ず中間ストロークに位置し、希釈緩衝液及び生物学的流体試料を含むために容積を拡大するため移動する。スピゴット（８）の狭いボア及び第１のチャンバ（１９）の拡大された容積を通じて生物学的流体試料が第１のチャンバ（１９）に入る作用により、生物学的流体試料と希釈緩衝液とが効果的に混合される。高さストップ（６６）は、流体プランジャ（５）が第１のチャンバ（１９）から出るのを防止する。それぞれの流体プランジャ（５）がフルストロークを越えて移動するのを内部戻り止め（３３）が阻止するため、生物学的流体試料は、第２、第３、及び第４のチャンバ（２１、２２、及び２３）に入ることができない。

【0062】

ハウジング（７）内のバルブ区画（２４）はアレイバルブ（２６）を含み、図５ａ及び図５ｂにアレイバルブ（２６）が閉じた状態及び開いた状態をそれぞれ示す。アレイバルブ（２６）は、バルブステム（５０）、バルブキャップ（５１）及びバルブプランジャ（５２）を含む。バルブステム（５０）はマニホールド（６）の一部であり、中央ボア（５３）を含む。中央ボア（５３）は、中央ボア（５３）に沿って途中で止まる溝（５４）を備える。出口流路（５５）は中央ボア（５３）と平行である。バルブプランジャ（５２）は、溝（５４）の上で中央ボア（５３）に液密シールを提供し、バルブキャップ（５１）により溝（５４）の位置まで下方に押し下げることができるように締まりばめを有する。バルブキャップ（５１）は、バルブステム（５０）を円周方向にシールするワイパーシール（５６）と、バルブプランジャ（５２）を作動させるプッシャ（５７）とを含む。アレイバルブ（２６）が閉じられている場合（図５ａ参照）、バルブキャップ（５１）及びバルブプランジャ（５２）は、中央ボア（５３）がブロックされ、流体が出口流路（５５）に入ることができない上方位置にある。アレイバルブ（２６）は、（後で説明するように）中央ボア（５３）内にバルブプランジャ（５２）を変位させ、出口流路（５５）との流体連通を可能にするバルブキャップ（５１）を作動させることによって開かれる。出口流路（５５）は、流体回路（３２）をアレイ入口部（２８）に流体連結する。

【0063】

アレイバルブ（２６）が開いた状態で、マニホールド（６）の流体回路（３２）は、チャンバ（１９、２１、２２及び２３）を抗体アレイ（２７）に選択的に連結できる（図４ａ～図４ｃ参照）。先ず、（後で説明するように）第１のチャンバ（１９）内の流体プランジャ（５）が制御された速度で作動されて、希釈された試料が流体回路（３２）内に移される。次いで、希釈された試料は、アレイバルブ（２６）を介して、アレイ入口部（２８）を通り抗体アレイ（２７）に送られる。流体は、アレイ出口部（２９）を通って抗体アレイ（２７）から出て、廃棄チャンバ（３０）に排出される。第１のチャンバ（１９）内の流体プランジャ（５）がストロークの底に達すると、内部戻り止め（３４）は、流体プランジャ（５）が流体圧によって引き戻すことができないように所定の位置に固定する。

【0064】

次いで、（以下で説明するように）第２のチャンバ（２１）内の流体プランジャ（５）を制御された速度で作動させて、第１の洗浄緩衝液が抗体アレイ（２７）を越えて廃棄チャンバ（３０）内に送られる。第２のチャンバ（２１）内の流体プランジャ（５）は、内部の戻り止め（３４）によってストロークの底で固定される。次いで、（以下で説明するように）第３のチャンバ（２２）内の流体プランジャ（５）を制御された速度で作動させて、アッセイ標識が抗体アレイ（２７）を越えて廃棄チャンバ（３０）に送られる。第３のチャンバ（２２）内の流体プランジャ（５）は、内部戻り止め（３４）によりストロークの底でロックされる。次いで、（以下で説明するように）第４のチャンバ（２３）内の流体プランジャ（５）を制御された速度で作動させて、洗浄緩衝液が抗体アレイ（２７）を越えて廃棄チャンバ（３０）内に送られる。第４のチャンバ（２３）内の流体プランジャ（５）は内部戻り止め（３４）によりストロークの底で固定される。

【0065】

検出機器（１）は電力ケーブルと、装置の機能に必要な周辺機器（バーコードスキャナ、プリンタ、ローカルエリアネットワーク等）を接続するための接続ポート（ＵＳＢポート等）とを備える。検出機器（１）の前面にあるＬＥＤライト（６６０）は、色に基づく状態、例えば、レディー（緑）、ビジー（黄色）、検査完了（青）、エラー（赤）、オフ（無光）を表示する。検出機器（１）は、試料処理装置（２）の存在を確認するために、光学センサ、近接センサ又は他のセンサを含む。有効期限及びテストの種類を確認するために、検出機器（１）内に位置するバーコードリーダで検出機器（１）の外面にあるバーコードが読み取られる。検出機器（１）は、セットアップの間にユーザーインターフェースとして機能し、指示プロンプト、エラー警告及びテスト結果を表示する外部タッチスクリーン（６０）を含む。

【0066】

図６ａを参照して、検出機器（１）はエンクロージャ（６７）を含み、エンクロージャ（６７）内では、容器ラック（３）が展開され、バキュテナー（１２）が押し下げられた状態の試料処理装置（２）が位置する。ユーザーが試料処理装置（２）を妨げるのを防止するとともに周囲光から光学系を保護するために、ドア（６１）は検査の間にエンクロージャ（６７）を閉じる（図６ｂ参照）。

【0067】

検出機器（１）は、エンクロージャ（６７）内に位置する試料処理装置（２）と機械的にインターフェースする回転プラットフォーム（６３）を駆動する回転アクチュエータ（６２）を含む（図６ｃ及び図６ｄ参照）。回転アクチュエータ（６２）は、上述した空気プランジャ（１８）、バルブプランジャ（５２）及び各流体プランジャ（５）のための連続的な作動ステップを可能にする所定の回転位置に回転アクチュエータ（６３）及び試料処理装置（２）を回転させる。この目的のために、空気チャンバ（１７）、バルブ区画（２４）及び第１、第２、第３及び第４のチャンバ（１９、２１、２２及び２３）は、試料処理装置（２）が回転されたときに空気プランジャ（１８）、バルブプランジャ（５２）及び第１、第２、第３及び第４のチャンバ（１９、２１、２２及び２３）のそれぞれの流体プランジャ（５）が線形アクチュエータ（６４）の下で整合されるように共通の直径を有するピッチ円を画定する。線形アクチュエータ（６４）及び回転プラットフォーム（６３）は、所定の回転位置のそれぞれで、流体プランジャ（５）、空気プランジャ（１８）又はバルブプランジャ（５２）を作動させるために協働できるように位置センサを含む。

【0068】

検出機器（１）のベース部には、抗体アレイ（２７）の底面を撮像する蛍光光学系である光学モジュール（６５）が配置されている。光学モジュール（６５）のコンポーネントは、試料処理装置（２）が回転された場合に抗体アレイ（２７）の全領域が撮像できるように直線ステージ（６６）上に取り付けられる。

【0069】

図７ａ～図７ｃは、操作に影響を及ぼすことなく試料の容積を減らすことができるように高さが異なる試料処理装置（２）の代替的な実施形態を示す。図７ａは図３ｃに対応し、（例えば）１０ｍｌの全血を検査するためのバキュテナー（１２）を用いる。図７ｂは、（例えば）新生児の血液０．５ｍｌ又は脳脊髄液０．１ｍｌを検査するのに好適な小容量の試料処理装置（２ａ）を示す。図７ｃは、（例えば）１０ｍｌの尿を検査するのに好適な大容量の試料処理装置（２ｂ）を示す。

【0070】

図８は、本発明の生物学的アッセイ装置で生物学的流体試料に対して生化学アッセイを行うために実施されるステップを概略的に示す。流体試薬及び必要容量を表１に示す。検査期間は通常３分～６時間の範囲である。

【0071】

【表1】

図９は、概して参照番号（９０）によって示される、本発明の生化学アッセイ装置の代替的な実施形態の断面を示す。生化学アッセイ装置（９０）は、試料処理装置（９９）が内部に位置するエンクロージャを含む検出機器（９１）を含む。ユーザーが試料処理装置（９９）を妨げるのを防止するとともに周囲光から光学系を保護するために、ドア（９４）は検査の間にエンクロージャを閉じる。試料処理装置（９９）は、生物学的流体試料に対して生化学アッセイを行うために一連の線形作動を介して検出機器（９１）により制御される。

【0072】

図９に示す実施形態の試料処理装置９９を図１０に分解された状態で示す。試料処理装置９９は、生物学的流体試料に対して生化学アッセイを行うために必要な流体試薬（例えば、機能化された要素、緩衝液及びラベル）を含む使い捨ての消耗品である。試料処理装置（９９）は、ハウジング（１０１）と、ハウジング（１０１）のラック区画内で垂直方向に拘束可能な容器キャリア（１０３）とを含む。

【0073】

容器キャリア（１０３）は、共に容器ラックを形成する相互に離間した実質的に円筒状の４つのシリンジ容器（１０４）のための箱状カラーとして作用する。各シリンジ容器（１０４）は、接着剤又は機械的接続（例えば、ネジ止め、押し込み式又はスナップ式接続）により容器キャリア（１０３）内に取り付けられる。各シリンジ容器（１０４）は、その下端にシリンジエンドキャップ（１６４）を、その上端にノンリターンプランジャ（１０５）を備える。４つのシリンジ容器（１０４）は、希釈緩衝液のための第１のチャンバ、第１の洗浄緩衝液のための第２のチャンバ、アッセイ標識のための第３のチャンバ及び第２の洗浄緩衝液のための第４のチャンバをそれぞれ画定する。

【0074】

ハウジング（１０１）は、そのベース（１０７）を介してマニホールド（１１７）に連結されている。マニホールド（１１７）は、マニホールド（１１７）の床の下に密閉して取り付けられた抗体アレイ（１２７）に第１、第２、第３及び第４のチャンバを流体連結することが可能な流体回路を含む（図１１参照）。流体回路は、各シリンジ容器（１０４）に選択的に流体接続される使用時点までシリンジ容器（１０４）のチャンバからシールされる。ハウジング（１０１）は、空気プランジャ（２２２）によりシールされた空気チャンバ（２２１）と、アレイバルブのためのバルブ区画とをさらに画定する。空気チャンバ（２２１）及びバルブ区画は、ハウジング（１０１）の蓋の開口を介してそれぞれアクセス可能である。空気チャンバ（２２１）は、接着剤又はレーザー溶接によりベース（１０７）に取り付けられる。

【0075】

抗体アレイ（１２７）のアレイ入口部（２８０）は、アレイ入口部（２８０）の上流に位置するアレイバルブによって流体回路から通常隔離されている。抗体アレイ（１２７）は、アレイ入口部（２８０）とアレイ出口部（２９０）との間に連続的な流体経路を作り出すジグザグ状流路（２４０）を含む。流体はアレイ出口部（２９０）からマニホールド（１１７）の周辺領域の廃棄チャンバ（３０）に放出される。抗体は流路（２４０）の壁に取り付けられている。

【0076】

検出機器（９１）は、エンクロージャ内に位置する試料処理装置（９９）と機械的にインターフェースする可動プラットフォーム（９８）を含む。可動プラットフォーム（９８）及び試料処理装置（９９）は、空気プランジャ（２２２）、バルブプランジャ（１４７）及び各ノンリターンプランジャ（１０５）のための連続的な作動ステップを可能にする所定のｘ－ｙ位置に動かされる。試料処理装置（９９）が動かされると、空気プランジャ（２２２）、バルブプランジャ（１４７）及び第１、第２、第３及び第４のチャンバのそれぞれのノンリターンプランジャ（１０５）がアクチュエータフレーム（９１０）上の線形アクチュエータ（９１１）の下で整合される。線形アクチュエータ（９１１）及び可動プラットフォーム（９８）は、所定のｘ－ｙ位置のそれぞれで、ノンリターンプランジャ（１０５）、空気プランジャ（２２２）又はバルブプランジャ（１４７）を作動させるために協働できるように位置センサを含む。

【0077】

使用時点で、容器ラックは、非上方（展開）位置に押し下げられ、所定のｘ－ｙ位置で行われる連続的な作動ステップは、図１の実施形態について前述したものと同様である。非上方（展開）位置では、容器ラックはハウジング（１０１）によって拘束される。

【0078】

シリンジ容器（１０４）とマニホールド（１１７）内の流体回路との間の流体経路を開くために針（３００）がシリンジエンドキャップ（１６４）を穿刺する。試料処理装置（９９）には標準のバキュテナー（２１２）が搭載されている。生物学的流体試料を含むバキュテナー（２１２）は、バキュテナーポート（２０２）を介して試料処理装置（９９）に挿入される。マニホールド（１１７）は、ユーザーがバキュテナー（２１２）をマニホールド（１１７）内の流体回路に直接接続することを防止するバキュテナーラッチ（１８７）と、バキュテナー（２１２）の隔壁を穿刺する一対の針（１６７）とを含む。一対の針（１６７）のうちの第１の針は空気チャンバ（２２１）と流体連通し、一対の針（１６７）のうちの第２の針は、希釈緩衝液を含む第１のチャンバと流体連通している。空気プランジャ（２２２）が作動されると、空気チャンバ（２２１）からの空気が一対の針のうちの第２の針（１６７）を介してバキュテナー（２１２）に押し込まれ、希釈緩衝液を含む第１のチャンバ内に生物学的流体試料が一対の針（１６７）のうちの第１の針を介して流し込まれる。

【0079】

アレイバルブは、バルブプランジャ（１４７）の変位を作動することによって開かれる。アレイバルブが開いた状態で、マニホールド（１１７）内の流体回路はチャンバを抗体アレイ（１２７）に選択的に連結できる。先ず、第１のチャンバ内のノンリターンプランジャ（１０５）を制御された速度で作動し、希釈された試料が流体回路内に移される。次いで、希釈された試料は、アレイバルブを介してアレイ入口部（２８０）を通って抗体アレイ（１２７）に送られる。流体は、アレイ出口部（２９０）を通って抗体アレイ（１２７）を出て、廃棄チャンバ（１５０）に放出される。

【0080】

次いで、第２のチャンバ内のノンリターンプランジャ（１０５）を制御された速度で作動し、第１の洗浄緩衝液が抗体アレイ（１２７）を越えて廃棄チャンバ（１５０）内に送られる。次いで、第３のチャンバ内のノンリターンプランジャ（１０５）を制御された速度で作動し、アッセイ標識が抗体アレイ（１２７）を越えて廃棄チャンバ（１５０）内に送られる。次いで、第４のチャンバ内のノンリターンプランジャ（１０５）を制御された速度で作動し、第２の洗浄緩衝液が抗体アレイ（１２７）を越えて廃棄チャンバ（１５０）内に送られる。空気圧を緩和するために、廃棄チャンバ（１５０）の上部にＰＴＦＥフリット（１０６）が含まれる。

【0081】

検出機器（９１）のベース部には、抗体アレイ（１２７）の底面を撮像する蛍光光学系である光学モジュール（９７）が位置する。光学モジュール（９７）は外部スイッチ（９５）を用いてオンに切り替えられ、プリンタ（９３）、スキャナ（９２）及びスクリーン（９９９）により機能が提供される。検出機器（９１）は持ち運びのためにハンドル（９６）をさらに備える。

【図1】

【図2a】

【図2b-1】

【図2b-2】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】