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課題

複数のサンプルに複数の異なる分子アッセイを行うための診断ステムおよび方法を提供する。

解決手段

本発明は、複数のサンプルを分析するための自動方法であって、自給式診断システムの筐体内で、(a)前記診断システムに、前記複数のサンプルを装填するステップと、(b)ステップ(a)の後に、前記複数のサンプルの第1のサンプルサブセットに第1のアッセイを行うステップと、(c)ステップ(b)と同時に、前記複数のサンプルの第2のサンプルサブセットに第2のアッセイを行うステップとを行うことを含む、自動方法を提供する。

概要

背景

本明細書で説明される、またはそこで参照される参考文献は、請求される発明に対する先行技術であることを認めるものではないことに留意されたい。

分子アッセイは、臨床診断スクリーニング監視産業および環境試験、健康科学研究、および他の用途において使用され、微生物またはウイルス等のサンプル中の着目検体の存在または量を検出する、あるいは有機体中の遺伝異常または変異を検出する、核酸ベース試験である。定量化を可能にする分子アッセイは、施術者が、感染症または疾患の範囲をより良好に計算し、疾患の状態を経時的に判定することを可能にし得る。定量的分子アッセイはまた、療法の有効性を監視するためにも有用である。種々の公知の分子アッセイが、種々の診断インジケータを検出するために採用されることができる。

分子アッセイは、概して、サンプル中の標的核酸の検出または定量化につながる複数のステップを含む。標的化された核酸は、多くの場合、有機体またはウイルスの同定可能「群」に特異的領域を含み、群は、群の全要素に共通であって、アッセイされている特定のサンプル中の群に特異的である、核酸の少なくとも1つの共有配列によって定義される。核酸ベースの検出方法の実施例は、Kohneの米国特許第4,851,330号およびHogan et al.の米国特許第5,541,308号によって開示されている。

ほとんどの分子アッセイは、サンプルが、着目有機体またはウイルスに属する核酸配列に対して、特定の使用条件下で特異性を呈するように設計または選択される、検出プローブまたは増幅プライマ暴露される、検出ステップを含む。検出プローブまたは増幅プライマは、化学発光または蛍光剤等のレポータ部分を用いて、検出のために標識されることができる、あるいは挿入染料が、サンプル中の二本鎖核酸の存在を無差別に検出するために使用されることができる。例えば、Livak et al.の米国特許第5,538,848号、Hogan et al.の米国特許第5,541,308号、Tyagi
et al.の米国特許第5,925,517号、Higuchiの米国特許第5,994,056号、Wittwer et al.の米国特許第6,174,670号、Whitcombe et al.の米国特許第6,326,145号、およびWittwer et al.の米国特許第6,569,627号を参照されたい。核酸を検出プローブまたは増幅プライマのハイブリダイゼーションのために利用可能にするために、細胞は、化学的(例えば、洗浄剤)、機械的(例えば、音波処理)、および/または熱的手技を含む、種々の公知の技法によって、溶解または透過処理され得る。例えば、Clark
et al.の米国特許第5,786,208号を参照されたい。

標的核酸を検出プローブまたは増幅プライマに暴露する前または後に、標的核酸は、直接または間接的に、標的核酸を結合する、固体支持体(例えば、磁気応答性材料を備える粒子またはビーズ)上に固定化されることができる。カオトロピック物質の存在下、直接、核酸をシリカビーズ上に結合するための固相抽出方法は、Boom et al.の米国特許第5,234,864号によって説明されている。間接固定化の実施例は、第1のセットのサンプル条件下において、標的核酸に、第2のセットのサンプル条件下において、固体支持体に共有結合されたオリゴヌクレオチドに結合する、捕捉プローブの使用を開示する、Weisburg et al.の米国特許第6,534,273号に説明されている。固体支持体が、磁気応答性粒子またはビーズを備える場合、磁石が、固体支持体を、固体支持体を含有するレセプタクルの側に誘引するために使用されることができる。いったん固定化された標的核酸は、レセプタクル内で単離されると、単離された標的核酸は、例えば、ロボットピペッタまたは他の物質移送デバイスを用いて、レセプタクルの流体内容物に接触し、かつそれを吸引することによって、サンプルの流体内容物の少なくとも一部から分離されることができる。例えば、Ammann et al.の米国特許第6,605,213号を参照されたい。緩衝溶液または水を用いた1回以上の洗浄ステップが、単離される核酸をさらに精製するために行われてもよい。

アッセイの感度を増加させるために、標的核酸は、核酸増幅反応によって増幅されることができ、その多くは、当技術分野において周知である。増幅の公知の方法として、ポリメラーゼ連鎖反応(「PCR」)(例えば、Mullis et al.の米国特許第4,683,195号、第4,683,202号、および第4,800,159号、ならびにMullis et al.「Methodsin Enzymology」155:335−350(1987年)参照)、鎖変位増幅(「SDA」)(例えば、Walker「PCR Methods and Applicatins」3:25−30(1993)、Walker et al.「Nucleic Acids Res.」20:1691−1996(1992)、およびWalker et al..「Proc.
Natl. Acad. Sci.」89:392−396(1991)参照)、リガーゼ連鎖反応(「LCR」)(例えば、Birkenmeyerの米国特許第5,427,930号およびCarrino et al.の米国特許第5,686,272号参照)、および転写ベース増幅方法(Boothhroyd et al.の米国特許第5,437,990号、Kacian et al.の米国特許第5,399,491号および第5,480,784号、Davey et al.の米国特許第5,409,818号、Malek et al.の米国特許第5,130,238号、ならびにGingeras et al.の国際公開第WO88/01302号および第WO88/10315号)が挙げられる。PCRおよび転写介在増幅(「TMA」)を含む、多くの増幅反応レビューが、Lee et al.の「Nucleic Acid Amplification Technlogies(BioTechnology Books)」(1997年)に提供されている。

PCRは、増幅の最も古くかつ最も一般的形態である。他の増幅方法のように、PCRは、核酸のある領域の1つ以上のコピーを数桁増幅し、特定の核酸配列の数千から数百万のコピーを発生させる。PCRは、臨床および生物学的研究実験室において広範な用途を有する。本手技の使用は、数えきれないほどあり、本時点において周知であるため、本特許出願では列挙しない。

PCRは、反応混合物の加熱および冷却の反復サイクルから成る、熱循環を採用する。反応は、概して、プライマ標的核酸領域相補的配列を含有する短DNA断片)とともに、酵素および付加的反応材料を用いて開始される。いったん行われると、複製された核酸は、増幅反応における付加的鋳型として使用され、それによって、標的核酸配列指数関数的増幅につながることができる。

プローブは、標的化された配列とハイブリダイズするため、プローブと関連付けられたシグナルの強度は、サンプル中に存在する標的核酸配列の量に比例する。故に、増幅プロセスの間、アンプリコンの存在を示すシグナルを周期的に測定することによって、アンプリコンの経時的成長が、検出されることができる。増幅プロセスの本「リアルタイム」監視の間に収集されたデータに基づいて、元々サンプル中に存在した標的核酸の量が、確認されることができる。ある文脈では、「リアルタイム」でのデータの収集は、反応またはプロセスの完了時のデータ収集とは対照的に、反応または他のプロセスが進行中である間、データを収集することを意味する。リアルタイム検出と、リアルタイムデータを処理し、核酸レベルを確認するためのシステムおよび方法は、例えば、Lair et al.の米国特許第7,932,081号によって開示されている。

単一アッセイ内で異なる核酸を検出するために、別々のプローブが、異なる核酸と別個にハイブリダイズするように設計または選択されてもよく、プローブは、相互に分化され得る、レポータ部分を含んでもよい。例えば、Livak et al.の米国特許第5,538,848号、Tyagi et al.の米国特許第5,925,517号、Morrisonの米国特許第5,928,862号、Mayrandの米国特許第5,691,146号、およびBecker et al.の米国特許第5,928,862号を参照されたい。例えば、異なる標的とハイブリダイズするように設計または選択される異なるプローブは、規定された励起波長励起光に暴露されると、所定の波長蛍光を発する、蛍光体を有することができる。異なる標的核酸を検出するためのアッセイは、交互に、リアルタイム監視プロセスの間、標的核酸毎に、サンプル材料を異なる励起波長に暴露し、プローブに対応する着目波長における蛍光のレベルを検出することによって、並行して行われることができる。並列処理は、増幅プロセスの間、シグナル放出を周期的に測定するように構成される異なるシグナル検出デバイスを使用して行われることができ、異なるシグナル検出デバイスは、異なる波長の励起シグナルを発生し、異なる波長の放出シグナルを測定するように構成される。

概要

複数のサンプルに複数の異なる分子アッセイを行うための診断システムおよび方法を提供する。本発明は、複数のサンプルを分析するための自動方法であって、自給式診断システムの筐体内で、(a)前記診断システムに、前記複数のサンプルを装填するステップと、(b)ステップ(a)の後に、前記複数のサンプルの第1のサンプルサブセットに第1のアッセイを行うステップと、(c)ステップ(b)と同時に、前記複数のサンプルの第2のサンプルサブセットに第2のアッセイを行うステップとを行うことを含む、自動方法を提供する。

目的

本開示のいくつかの側面によると、パック回転ラックは、パック回転ラックへのアクセスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

複数のサンプルを分析するための自動方法であって、前記方法は、自給式診断ステム筐体内で、(a)前記診断システムに、前記複数のサンプルを装填するステップと、(b)ステップ(a)の後に、前記複数のサンプルの第1のサンプルサブセットに第1のアッセイを行うステップであって、前記第1のアッセイが(i)第1のバル試薬容器中に含有される一定分量の第1のバルク試薬を使用して、前記第1のサンプルサブセットの複数のサンプルのそれぞれを調製するステップであって、前記第1のバルク試薬が、前記第1のサンプルサブセットの1つまたはそれより多くのサンプル中に存在し得る第1の標的核酸を直接または間接的に結合および固定化するための固体支持体を含む、ステップと、(ii)ステップ(b)(i)の後に、前記第1のサンプルサブセットのそれぞれのサンプルにおいて、前記第1の標的核酸を増幅させるための第1の核酸増幅反応を行うステップであって、ポリメラーゼを含む離散単位用量試薬が、前記第1のサンプルサブセットのそれぞれのサンプルにおいて、単位用量試薬を使用する前記第1の核酸増幅反応を行うために使用される、ステップとを含む、ステップと、(c)ステップ(b)と同時に、前記複数のサンプルの第2のサンプルサブセットに第2のアッセイを行うステップであって、前記第2のアッセイが、(i)第2のバルク試薬容器中に含有される一定分量の第2のバルク試薬を使用して、前記第2のサンプルサブセットの複数のサンプルのそれぞれを調製するステップであって、前記第2のバルク試薬が、前記第2のサンプルサブセットの1つまたはそれより多くのサンプル中に存在し得る第2の標的核酸を直接または間接的に結合および固定化するための固体支持体を含む、ステップと、(ii)ステップ(c)(i)の後、ステップ(b)(ii)と同時に、第2のサンプルサブセットのそれぞれのサンプルにおいて、前記第2の標的核酸を増幅させるための第2の核酸増幅反応を行うステップであって、第3のバルク試薬容器中に含有され、ポリメラーゼを含む一定分量の第3のバルク試薬が、前記第2のサンプルサブセットのそれぞれのサンプルにおいて、(a)第1の単位用量試薬とは異なる第2の単位用量試薬および(b)第3のバルク試薬の少なくとも1つを使用する前記第2の核酸増幅反応を実行するために使用される、ステップとを含む、ステップとを含み、ここで、前記第1の核酸増幅反応アッセイが前記第2の単位用量試薬も増幅反応を行うためのポリメラーゼを含む前記第3のバルク試薬も使用せず、前記第2のアッセイが、増幅反応を行うためのポリメラーゼを含む単位用量試薬であって、単一増幅反応のみを行うのに十分な量で存在する、単位用量試薬を使用せず、前記診断システムが、前記第1および第2のアッセイを行う前に、前記第1の増幅反応のそれぞれに対する前記単位用量試薬および前記バルク試薬を貯蔵する、自動方法。

請求項2

前記第1のバルク試薬および前記第2のバルク試薬が同一のバルク試薬であり、前記第1のバルク試薬容器および前記第2のバルク試薬容器が同一のバルク試薬容器である、請求項1に記載の自動方法。

請求項3

前記第1の標的核酸が前記第1のサンプルサブセット中に存在する場合、前記第1のサンプルサブセットを調製するステップが、前記第1のアッセイの前記第1の標的核酸を単離および精製するステップを含み、前記第2の標的核酸が前記第2のサンプルサブセット中に存在する場合、前記第2のサンプルサブセットを調製するステップが、前記第2のアッセイの前記第2の標的核酸を単離および精製するステップを含む、請求項1または2に記載の自動方法。

請求項4

前記第1および第2のバルク試薬のそれぞれの前記固体支持体が、磁気応答性である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項5

前記第1のバルク試薬が、前記第1の核酸増幅反応を行うのに必要な構成要素を含まず、前記第2のバルク試薬が、前記第2の核酸増幅反応を行うのに必要な構成要素を含まない、請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項6

前記診断システムのリソースの使用が、最大限にされ、前記第1および第2のアッセイを行うための時間が、最小限にされるように、前記第1のアッセイを行うための第1のスケジュールと、前記第2のアッセイを行うための第2のスケジュールを協調させるステップをさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項7

前記第1および第2のサンプルサブセットが、異なるサンプルを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項8

前記第1および第2のサンプルサブセットが、同一のサンプルを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項9

前記第1の核酸増幅反応が、温度循環を伴う、請求項1〜8のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項10

前記第1の単位用量試薬が、ポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸の少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項11

前記第2の核酸増幅反応が、温度循環を伴う、請求項1〜10のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項12

前記第2の核酸増幅反応が、等温反応である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項13

前記第1および第2の核酸増幅反応が、異なるタイプの核酸増幅反応である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項14

前記第3のバルク試薬が、ポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸の少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項15

ステップ(b)(ii)および(c)(ii)が、異なるタイプのレセプタクルで行われる、請求項1〜14のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項16

ステップ(c)(ii)が、複数のレセプタクルデバイスの構成要素であるレセプタクルで行われ、ステップ(b)(ii)が、複数のレセプタクルデバイスの構成要素でないレセプタクルで行われる、請求項15に記載の自動方法。

請求項17

ステップ(b)(i)および(c)(i)が、互いに同一であるレセプタクルで行われる、請求項15に記載の自動方法。

請求項18

ステップ(c)(i)を行うのに使用される前記レセプタクルが、ステップ(c)(ii)を行うのに使用される前記レセプタクルと同一であり、ステップ(b)(i)を行うのに使用される前記レセプタクルが、ステップ(b)(ii)を行うのに使用される前記レセプタクルとは異なる、請求項17に記載の自動方法。

請求項19

ステップ(c)(ii)および(b)(ii)が、前記診断システムの第1および第2のモジュールでそれぞれ行われ、前記第1および第2のモジュールが、前記診断システムの異なる場所にある、請求項1〜18のいずれか1項に記載の自動方法。

請求項20

前記第1のモジュールが、前記診断システムの前記第2のモジュールに、取り外し可能に結合される、請求項19に記載の自動方法。

請求項21

ステップ(b)(i)および(c)(i)が、前記診断システムの前記第1のモジュールで行われる、請求項19または20に記載の自動方法。

請求項22

前記単位用量試薬が、凍結乾燥ペレットであり、前記方法が、ステップ(b)(ii)を行う前に前記凍結乾燥ペレットを再構成するステップをさらに含む、請求項1〜21のいずれか1項に記載の自動方法。

技術分野

0001

本願は、2013年3月14日に出願された米国仮出願第61/784,994号の全体を参照により援用する。

0002

本開示は、複数のサンプルに複数の異なる分子アッセイを行うための診断ステムおよび方法に関し、特に、標的核酸増幅反応を備える分子アッセイに関する。

背景技術

0003

本明細書で説明される、またはそこで参照される参考文献は、請求される発明に対する先行技術であることを認めるものではないことに留意されたい。

0004

分子アッセイは、臨床診断スクリーニング監視産業および環境試験、健康科学研究、および他の用途において使用され、微生物またはウイルス等のサンプル中の着目検体の存在または量を検出する、あるいは有機体中の遺伝異常または変異を検出する、核酸ベース試験である。定量化を可能にする分子アッセイは、施術者が、感染症または疾患の範囲をより良好に計算し、疾患の状態を経時的に判定することを可能にし得る。定量的分子アッセイはまた、療法の有効性を監視するためにも有用である。種々の公知の分子アッセイが、種々の診断インジケータを検出するために採用されることができる。

0005

分子アッセイは、概して、サンプル中の標的核酸の検出または定量化につながる複数のステップを含む。標的化された核酸は、多くの場合、有機体またはウイルスの同定可能「群」に特異的領域を含み、群は、群の全要素に共通であって、アッセイされている特定のサンプル中の群に特異的である、核酸の少なくとも1つの共有配列によって定義される。核酸ベースの検出方法の実施例は、Kohneの米国特許第4,851,330号およびHogan et al.の米国特許第5,541,308号によって開示されている。

0006

ほとんどの分子アッセイは、サンプルが、着目有機体またはウイルスに属する核酸配列に対して、特定の使用条件下で特異性を呈するように設計または選択される、検出プローブまたは増幅プライマ暴露される、検出ステップを含む。検出プローブまたは増幅プライマは、化学発光または蛍光剤等のレポータ部分を用いて、検出のために標識されることができる、あるいは挿入染料が、サンプル中の二本鎖核酸の存在を無差別に検出するために使用されることができる。例えば、Livak et al.の米国特許第5,538,848号、Hogan et al.の米国特許第5,541,308号、Tyagi
et al.の米国特許第5,925,517号、Higuchiの米国特許第5,994,056号、Wittwer et al.の米国特許第6,174,670号、Whitcombe et al.の米国特許第6,326,145号、およびWittwer et al.の米国特許第6,569,627号を参照されたい。核酸を検出プローブまたは増幅プライマのハイブリダイゼーションのために利用可能にするために、細胞は、化学的(例えば、洗浄剤)、機械的(例えば、音波処理)、および/または熱的手技を含む、種々の公知の技法によって、溶解または透過処理され得る。例えば、Clark
et al.の米国特許第5,786,208号を参照されたい。

0007

標的核酸を検出プローブまたは増幅プライマに暴露する前または後に、標的核酸は、直接または間接的に、標的核酸を結合する、固体支持体(例えば、磁気応答性材料を備える粒子またはビーズ)上に固定化されることができる。カオトロピック物質の存在下、直接、核酸をシリカビーズ上に結合するための固相抽出方法は、Boom et al.の米国特許第5,234,864号によって説明されている。間接固定化の実施例は、第1のセットのサンプル条件下において、標的核酸に、第2のセットのサンプル条件下において、固体支持体に共有結合されたオリゴヌクレオチドに結合する、捕捉プローブの使用を開示する、Weisburg et al.の米国特許第6,534,273号に説明されている。固体支持体が、磁気応答性粒子またはビーズを備える場合、磁石が、固体支持体を、固体支持体を含有するレセプタクルの側に誘引するために使用されることができる。いったん固定化された標的核酸は、レセプタクル内で単離されると、単離された標的核酸は、例えば、ロボットピペッタまたは他の物質移送デバイスを用いて、レセプタクルの流体内容物に接触し、かつそれを吸引することによって、サンプルの流体内容物の少なくとも一部から分離されることができる。例えば、Ammann et al.の米国特許第6,605,213号を参照されたい。緩衝溶液または水を用いた1回以上の洗浄ステップが、単離される核酸をさらに精製するために行われてもよい。

0008

アッセイの感度を増加させるために、標的核酸は、核酸増幅反応によって増幅されることができ、その多くは、当技術分野において周知である。増幅の公知の方法として、ポリメラーゼ連鎖反応(「PCR」)(例えば、Mullis et al.の米国特許第4,683,195号、第4,683,202号、および第4,800,159号、ならびにMullis et al.「Methodsin Enzymology」155:335−350(1987年)参照)、鎖変位増幅(「SDA」)(例えば、Walker「PCR Methods and Applicatins」3:25−30(1993)、Walker et al.「Nucleic Acids Res.」20:1691−1996(1992)、およびWalker et al..「Proc.
Natl. Acad. Sci.」89:392−396(1991)参照)、リガーゼ連鎖反応(「LCR」)(例えば、Birkenmeyerの米国特許第5,427,930号およびCarrino et al.の米国特許第5,686,272号参照)、および転写ベース増幅方法(Boothhroyd et al.の米国特許第5,437,990号、Kacian et al.の米国特許第5,399,491号および第5,480,784号、Davey et al.の米国特許第5,409,818号、Malek et al.の米国特許第5,130,238号、ならびにGingeras et al.の国際公開第WO88/01302号および第WO88/10315号)が挙げられる。PCRおよび転写介在増幅(「TMA」)を含む、多くの増幅反応のレビューが、Lee et al.の「Nucleic Acid Amplification Technlogies(BioTechnology Books)」(1997年)に提供されている。

0009

PCRは、増幅の最も古くかつ最も一般的形態である。他の増幅方法のように、PCRは、核酸のある領域の1つ以上のコピーを数桁増幅し、特定の核酸配列の数千から数百万のコピーを発生させる。PCRは、臨床および生物学的研究実験室において広範な用途を有する。本手技の使用は、数えきれないほどあり、本時点において周知であるため、本特許出願では列挙しない。

0010

PCRは、反応混合物の加熱および冷却の反復サイクルから成る、熱循環を採用する。反応は、概して、プライマ標的核酸領域相補的配列を含有する短DNA断片)とともに、酵素および付加的反応材料を用いて開始される。いったん行われると、複製された核酸は、増幅反応における付加的鋳型として使用され、それによって、標的核酸配列指数関数的増幅につながることができる。

0011

プローブは、標的化された配列とハイブリダイズするため、プローブと関連付けられたシグナルの強度は、サンプル中に存在する標的核酸配列の量に比例する。故に、増幅プロセスの間、アンプリコンの存在を示すシグナルを周期的に測定することによって、アンプリコンの経時的成長が、検出されることができる。増幅プロセスの本「リアルタイム」監視の間に収集されたデータに基づいて、元々サンプル中に存在した標的核酸の量が、確認されることができる。ある文脈では、「リアルタイム」でのデータの収集は、反応またはプロセスの完了時のデータ収集とは対照的に、反応または他のプロセスが進行中である間、データを収集することを意味する。リアルタイム検出と、リアルタイムデータを処理し、核酸レベルを確認するためのシステムおよび方法は、例えば、Lair et al.の米国特許第7,932,081号によって開示されている。

0012

単一アッセイ内で異なる核酸を検出するために、別々のプローブが、異なる核酸と別個にハイブリダイズするように設計または選択されてもよく、プローブは、相互に分化され得る、レポータ部分を含んでもよい。例えば、Livak et al.の米国特許第5,538,848号、Tyagi et al.の米国特許第5,925,517号、Morrisonの米国特許第5,928,862号、Mayrandの米国特許第5,691,146号、およびBecker et al.の米国特許第5,928,862号を参照されたい。例えば、異なる標的とハイブリダイズするように設計または選択される異なるプローブは、規定された励起波長励起光に暴露されると、所定の波長蛍光を発する、蛍光体を有することができる。異なる標的核酸を検出するためのアッセイは、交互に、リアルタイム監視プロセスの間、標的核酸毎に、サンプル材料を異なる励起波長に暴露し、プローブに対応する着目波長における蛍光のレベルを検出することによって、並行して行われることができる。並列処理は、増幅プロセスの間、シグナル放出を周期的に測定するように構成される異なるシグナル検出デバイスを使用して行われることができ、異なるシグナル検出デバイスは、異なる波長の励起シグナルを発生し、異なる波長の放出シグナルを測定するように構成される。

先行技術

0013

米国特許第4,851,330号明細書
米国特許第5,541,308号明細書
米国特許第5,538,848号明細書
米国特許第5,541,308号明細書
米国特許第5,925,517号明細書
米国特許第5,994,056号明細書
米国特許第6,174,670号明細書
米国特許第6,326,145号明細書
米国特許第6,569,627号明細書
米国特許第5,786,208号明細書

課題を解決するための手段

0014

本開示の側面は、とりわけ、ベースとなる第1のモジュールまたはベースとなる第1のモジュール内の既存のモジュールにおいて利用不可能な処理能力サポートすることによって、ある診断用の第1のモジュールの機能性を向上させる、システム、装置、およびプロセスにおいて具現化される。一実施形態では、本システム、装置、およびプロセスは、等温増幅処理および分析能力に加え、PCRアッセイ処理および分析能力をサポートすることによって、核酸診断用の第1のモジュールの機能性を拡張する。第2のモジュールは、ベースとなる第1のモジュールに動作可能に連結され、診断システムの全体的システム能力を拡張する。本拡張モジュールの提供は、組み込まれると、自動的に、熱循環および等温増幅アッセイの両方を行うことが可能となり、化学発光および/または蛍光標識を使用した終点およびリアルタイム形式を組み込み得る、サンプル/回答能力を単一自動器具に付与する。

0015

いくつかの実施形態では、診断システムは、第1の核酸増幅反応と、第1の核酸増幅反応と異なる第2の核酸増幅反応とを行うように構成されることができる。診断システムは、少なくとも、サンプル調製プロセスを行うための第1のバル試薬を備える第1のバルク試薬容器と、第1の核酸増幅反応を行うための第2のバルク試薬を備える第2のバルク試薬容器とを貯蔵するように構成される、少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントを備える。少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントはさらに、第2の核酸増幅反応を行うための複数の単位用量試薬を備える少なくとも1つの単位用量試薬パックを貯蔵するように構成される、単位用量試薬コンパートメントを貯蔵するように構成される。診断システムは、第1のバルク試薬を使用して、診断システムに提供される複数のサンプルの第1のサブセットにサンプル調製プロセスを行うように構成される。診断システムはまた、第2のバルク試薬を使用して、複数のサンプルの第1のサブセットに第1の核酸増幅反応を行うように構成される。また、診断システムは、複数の単位用量試薬を使用して、複数のサンプルの第2のサブセットに第2の核酸増幅反応を行うように構成される。

0016

いくつかの実施形態では、複数のサンプルを分析するための自動方法は、複数のサンプルの第1のサンプルサブセットに第1のアッセイを行うステップを含む。第1のアッセイは、第1の単位用量試薬を使用する、第1の反応を備える。本方法はまた、複数のサンプルの第2のサンプルサブセットに第2のアッセイを行うステップを含む。第2のアッセイは、(a)第1の単位用量試薬と異なる第2の単位用量試薬と、(b)第1のバルク試薬のうちの少なくとも1つを使用する、第2の反応を備える。第1のアッセイを行うステップおよび第2のアッセイを行うステップは、第1の単位用量試薬および第2の単位用量試薬および第1のバルク試薬のうちの少なくとも1つを貯蔵する、同一の診断システム内で生じる。

0017

例示的実施形態では、ベースとなる第1のモジュールは、定質的およびリアルタイム定量的アッセイの両方のために化学発光および蛍光検出技術を利用する、特異的標的増幅アッセイを実行するように設計される、二重形式分子診断器具を備える。第2のモジュールの追加によって、PCRアッセイ等の付加的自動アッセイが、ベースとなる第1のモジュールによって行われるアッセイとともに実行(合体)され、ベースとなる第1のモジュールによって達成されるものと類似処理量を達成することができる。

0018

一例示的実施形態では、第2のモジュールは、リアルタイム蛍光検出能力を伴うサーマサイクラと、試薬(例えば、PCR試薬)を含有する新しい試薬パックの装填および冷却貯蔵を可能にする試薬パック貯蔵ベイと、付加的使い捨てピペット先端トレイと、PCRおよびアッセイ特異的試薬と、PCRまたは他の反応のために必要とされるアッセイステップを行うための1つ以上のピペッタシステムと、および/またはレセプタクル運搬器とを備える。第2のモジュールは、サンプル投入、サンプル調製、標的捕捉、および後続PCアッセイのための溶出の添加等の他の処理ステップのためのベースとなる第1のモジュールに依拠し得、したがって、第2のモジュールはさらに、サンプル投入および調製機能性を第2のモジュールの中に内蔵することを要求せずに、ベースとなる第1のモジュールのそれらの能力を活用し、付加的処理および検出能力をサポートする。

0019

本開示の側面は、複数のレセプタクルのそれぞれ内の物質を処理するように構成され、物質を各レセプタクルの中に分注するように構成される第1の物質移送デバイスと、第1のモジュール内のレセプタクルを移動させるように構成されるレセプタクル移送デバイスとを含む、第1のモジュールの能力を向上させるための第2のモジュール内で具現化される。第2のモジュールは、第1のモジュールに連結される、またはそこから分断されるように構成され、第2のモジュール内の場所から、容器から第1のモジュール内のレセプタクルに物質を移送するために、第1の物質移送デバイスにアクセス可能な第1のモジュール内の場所に少なくとも1つの容器を運搬するように構成される、容器運搬器と、第1のモジュールのレセプタクル移送デバイスからレセプタクルを受容し、レセプタクルを第2のモジュールの中に移送し、第1のモジュール内の異なる場所間でレセプタクルを移動させるように構成される、レセプタクル分配モジュールと、物質を第2のモジュール内のレセプタクルの中に分注する、または物質をそこから除去するように構成される、第2の物質移送デバイスとを備える。

0020

本開示のいくつかの側面によると、レセプタクル分配モジュールは、第2のモジュール上の第1の場所において、レセプタクルをレセプタクル分配器上に移動させ、レセプタクルを第1の場所から第1の場所と異なる第2のモジュール上の第2の場所に搬送し、第2のモジュール上の第2の場所において、レセプタクルをレセプタクル分配器から下すように構成される、レセプタクル分配器を備える。レセプタクル受け渡しデバイスは、レセプタクルを第1のモジュールのレセプタクル移送デバイスから受容し、レセプタクル分配器によって、レセプタクル受け渡しデバイスからレセプタクル分配器上に移動されるように、レセプタクルをレセプタクル分配器に提示するためにレセプタクルを再位置付けするように構成されることができる。

0021

本開示のいくつかの側面によると、レセプタクル分配器は、回転軸を中心として回転し、それによって搬送されるレセプタクルを第2のモジュール内の場所間の弧状経路内で移動させるように構成される。第2のモジュール内の場所間でレセプタクルを移動させるための他の構成も、検討される。したがって、本開示は、回転軸を中心として回転するレセプタクル分配器に限定されない。

0022

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、第1のモジュールから第2のモジュールに移送される1つ以上のレセプタクルを保持するためのレセプタクル貯蔵ステーションを備え、レセプタクル貯蔵ステーションは、レセプタクル分配器の弧状経路に対応する構成で配列される。

0023

本開示のいくつかの側面によると、レセプタクル分配器は、第2のモジュール内の異なる垂直に配置された場所間でそれによって搬送されるレセプタクルを垂直に移動させるように構成される。

0024

本開示のいくつかの側面によると、レセプタクル受け渡しデバイスは、レセプタクルを第1のモジュールのレセプタクル移送デバイスから受容するための第1の位置とレセプタクルをレセプタクル分配器に提示するための第2の位置との間で回転するように構成される。

0025

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、1つ以上の流体容器を保持するように構成される、容器コンパートメントを備える。ある実施形態では、容器コンパートメントは、開放位置と閉鎖位置との間で移動され、閉鎖位置に移動されると、容器が、容器運搬器によって、容器コンパートメントから第1のモジュールの中に運搬され得るように、少なくとも1つの流体容器を容器運搬器に対して動作可能位置に設置するように構成される、容器引き出しであることができる。代替実施形態では、容器コンパートメントは、開放位置と閉鎖位置との間で移動され、閉鎖位置に移動されると、容器が、容器運搬器によって、容器コンパートメントから第1のモジュールの中に運搬され得るように、少なくとも1つの流体容器を容器運搬器に対して動作可能位置に設置するように構成される、摺動式トレイを伴うドアを備えることができる。

0026

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、1つ以上の容器を搬送し、容器コンパートメントとともに移動可能であるように構成され、さらに、容器コンパートメントが閉鎖位置にあるとき、容器運搬器が、容器キャリッジおよびそれによって搬送される1つ以上の容器を、容器コンパートメントから第1のモジュールの中に移動させるように動作可能であるように、容器運搬器によって係合されるように構成される、容器キャリッジを備える。

0027

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、キャリッジ運搬器およびキャリッジロックを備える。キャリッジ運搬器は、容器レセプタクルとともに移動可能であって、容器レセプタクルが開放位置にあるときの第1の位置と容器レセプタクルが閉鎖位置にあるときの第2の位置との間で容器キャリッジを搬送するように構成される。キャリッジロックは、キャリッジ運搬器が第1の位置にあるとき、容器キャリッジをキャリッジ運搬器に係止し、キャリッジ運搬器が第2の位置にあるとき、容器をキャリッジ運搬器から解放し、容器キャリッジが、容器運搬器によってキャリッジ運搬器から除去されることを可能にするように構成される。

0028

本開示のいくつかの側面によると、容器運搬器は、容器コンパートメントから第1のモジュールの中に延在する、トラックと、容器コンパートメントが閉鎖位置にあるとき、容器キャリッジに係合するように構成される、キャリッジフックと、キャリッジフックをキャリッジトラックに沿って移動させるように構成される、モータ式キャリッジフック駆動システムとを備える。

0029

本開示のいくつかの側面によると、モータ式キャリッジフック駆動システムは、モータと、モータによって駆動され、キャリッジフックに連結される、ベルトとを備える。

0030

本開示のいくつかの側面によると、処理装置はさらに、トラックに沿った1つ以上の場所に配置され、トラック上のキャリッジの位置を検出する、1つ以上の位置センサを備える。

0031

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、パック投入デバイスと、パック貯蔵コンパートメントとを備える、試薬パック交換器を備える。パック投入デバイスは、オペレータが、少なくとも1つの試薬を含有する試薬パックを第2のモジュールの中に設置する、または試薬パックを第2のモジュールから除去することを可能にするように構成される。パック貯蔵コンパートメントは、試薬パックが第2のモジュール内の処理のために必要とされるまで、複数の試薬パックを保持するように構成される。レセプタクル分配モジュールはさらに、試薬パックをパック投入デバイスとパック貯蔵コンパートメントとの間で移動させるように構成される。

0032

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、1つ以上の試薬パック装填ステーションを備え、それぞれ、第2の物質移送デバイスが、物質を試薬パックへまたはそこから移送することを可能にする様式において、試薬パックを保持するように構成される。したがって、いくつかの実施形態では、試薬パック装填ステーションは、初期装填位置から第2の物質移送デバイスと整合された位置に、試薬パックの配向を変更するように構成される。

0033

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、パック投入デバイス、パック貯蔵コンパートメント、および試薬パック装填ステーションのうちの少なくとも1つと動作可能に関連付けられ、パック投入デバイスまたはパック貯蔵コンパートメント内に保持される試薬パック内に存在する試薬を位置付けおよび保持するための静電力を発生させるように構成される、荷電場発生器を備える。関連側面では、荷電場発生器は、電磁力が、存在するとき、試薬パックの1つ以上のウェルの底部に、またはそれに隣接して印加されるように、パック投入デバイス、パック貯蔵コンパートメント、および試薬パック装填ステーションのうちの少なくとも1つの下方に据え付けられる。

0034

本開示のいくつかの側面によると、パック投入デバイスは、回転軸を中心として回転可能な試薬パック回転ラックを備え、パック回転ラックは、複数の試薬パックステーションを含み、それぞれ、試薬パックを回転軸の周囲に配置されるように保持するように構成される。

0035

本開示のいくつかの側面によると、パック回転ラックは、パック回転ラックへのアクセスを提供する開放位置とパック回転ラックへのアクセスを閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能である、引き出し等のコンパートメント内に配置される。パック回転ラックはまた、その上にパック回転ラックが搭載される、摺動可能トレイを露出させるアクセスパネルを通してアクセスされることができる。

0036

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、パック投入デバイスに対して動作可能に配置され、パック投入デバイス内で搬送される各試薬パック上の機械可読コードを読み取るように構成される、コードリーダを備える。いくつかの実施形態では、コードリーダは、コードリーダに近接近する個別の試薬パック上の機械可読コードを読み取る。

0037

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、パック貯蔵コンパートメント内に配置されるパック貯蔵回転ラックを備える。パック貯蔵回転ラックは、回転軸を中心として回転可能であって、複数の試薬パックステーションを含み、それぞれ、試薬パックを回転軸の周囲に配置されるように保持するように構成される。

0038

本開示のいくつかの側面によると、パック貯蔵回転ラックの試薬パックステーションは、第2のモジュールの2つ以上のレベルに配置される。

0039

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、貯蔵コンパートメントを周囲温度より低く維持するための冷却システムを含む。

0040

本開示のいくつかの側面によると、第2の物質移送デバイスは、ピペッタプローブを有するロボット式ピペッタを備え、第2のモジュールはさらに、ロボット式ピペッタのピペッタプローブ上に設置されるように構成される複数の使い捨て先端を保持するように構成される、1つ以上の使い捨て先端コンパートメントを備える。

0041

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、複数の処理バイアルおよび/または関連付けられたキャップを保持するように構成される、キャップ/バイアルトレイを備える。各キャップは、関連付けられたバイアルに連結され、関連付けられたバイアルを閉鎖するように構成される。バイアルは、処理材料をバイアルの中に分注するように、ロボット式ピペッタによってアクセス可能であって、関連付けられたキャップは、各キャップを関連付けられたバイアルの中に移動させ、キャップ/バイアルアセンブリを形成するように、ロボット式ピペッタによってアクセス可能である。ロボット式ピペッタは、キャップ/バイアルアセンブリをキャップ/バイアルトレイから第2のモジュール上の別の場所に移動させるように構成される。

0042

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、遠心分離機を備え、ロボット式ピペッタは、キャップ/バイアルアセンブリをキャップ/バイアルトレイから遠心分離機に移動させるように構成される。

0043

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、複数のキャップ/バイアルアセンブリを保持し、複数のキャップ/バイアルアセンブリの内容物を周期的に変動する温度に曝すように構成される、サーマサイクラと、キャップ/バイアルアセンブリを遠心分離機からサーマサイクラに移動させるように構成される、ロボット式バイアル移送ピペッタとを備える。

0044

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュールはさらに、第1のモジュールから第2のモジュールに移送されるレセプタクルを保持するように構成されるスロットを保持する、1つ以上の磁気レセプタクルを備える。スロットを保持する各磁気レセプタクルは、磁石を備え、レセプタクル内に含有される磁気粒子を、レセプタクルの流体内容物中の溶液からレセプタクルの壁に引きつけるように構成される。

0045

本開示のいくつかの側面によると、第1のモジュールおよび第2のモジュールは、核酸増幅反応を行うように構成される。

0046

本開示のいくつかの側面によると、第1のモジュールおよび第2のモジュール内で行われる核酸増幅反応は、異なるタイプの増幅反応である。

0047

本開示のいくつかの側面によると、第1のモジュール内で行われる核酸増幅反応は、定質的に監視される反応核酸を備え、第2のモジュール内で行われる増幅反応は、定量的に監視される反応を備える。

0048

本開示のいくつかの側面によると、第2のモジュール内で行われる核酸増幅反応は、リアルタイムで監視される反応を備える。

0049

本開示のいくつかの側面によると、第1のモジュール内で行われる核酸増幅反応は、等温反応であって、第2のモジュール内で行われる核酸増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応の使用を備える。

0050

本開示の側面はさらに、単一サンプルの複数の分子アッセイを行うことが可能な自動システム内で具現化される。本システムは、1つ以上のレセプタクル内に含有されるサンプルを受け取るように構成される、サンプル投入ポータルと、核酸増幅反応のためにサンプル投入ポータルに提供されるサンプルを調製するように構成される、サンプル調製モジュールと、サンプルを用いて等温核酸増幅アッセイを行うように構成される、第1のモジュールと、サンプルを用いて温度循環を伴う核酸増幅アッセイを行うように構成される、第2のモジュールと、サンプル投入ポータル、サンプル調製モジュール、第1のモジュール、および第2のモジュール間でサンプルを含有する1つ以上のレセプタクルの自動運搬をもたらすように構成される、運搬機構とを備える。

0051

本開示のいくつかの側面によると、自動システムはさらに、第2のモジュール、第1のモジュール、または第2のモジュール内にサンプルが存在するとき、サンプルにアクセスするように構成される、物質移送デバイスを備える。

0052

本開示のいくつかの側面によると、本システムはさらに、複数の試薬容器を保持するように構成される、試薬貯蔵コンパートメントを備え、試薬貯蔵コンパートメントは、周囲温度を下回る温度に保持される。

0053

本開示のいくつかの側面によると、本システムはさらに、試薬貯蔵コンパートメントと別個の第2のモジュール内の場所との間で1つ以上の試薬容器を運搬するように構成される、試薬容器運搬機構を備える。

0054

本開示のいくつかの側面によると、試薬容器運搬機構は、試薬容器を第2のモジュール内で運搬し、レセプタクルを第2のモジュール内で運搬するように構成される。

0055

いくつかの本開示の側面は、低体積核酸増幅反応混合物の改良された熱循環のための方法において具現化される。本方法は、自動ピペッタを使用して、反応レセプタクル内で、流体サンプルと1つ以上の増幅反応試薬をともに組み合わせるステップと、自動ピペッタを使用して、反応レセプタクルを遠心分離機に運搬するステップと、反応レセプタクルの流体内容物を遠心分離するステップと、自動的に、遠心分離後、反応レセプタクルを遠心分離機から除去し、反応レセプタクルをサーマサイクラ内に設置するステップと、反応レセプタクルの流体内容物をサーマサイクラ内の1つ以上の温度サイクルに曝すステップとを含む。

0056

本開示のいくつかの側面によると、反応レセプタクルは、バイアル移送アームを使用して、遠心分離機から除去され、サーマサイクラに運搬される。

0057

本開示のいくつかの側面によると、反応レセプタクルは、第1の場所において、遠心分離機内に設置され、反応レセプタクルは、第2の異なる場所において、遠心分離機から除去される。

0058

本開示のいくつかの側面によると、本方法はさらに、第2の自動ピペッタを備え、第2の自動ピペッタは、自動的に、遠心分離後、反応レセプタクルを遠心分離機から除去し、反応レセプタクルをサーマサイクラ内に設置する。

0059

本開示のいくつかの側面によると、レセプタクルは、密閉されたレセプタクルを遠心分離機に運搬する前に、キャップによって密閉される。

0060

本開示のいくつかの側面によると、自動ピペッタは、キャップをレセプタクルに運搬し、キャップをレセプタクルに連結することによって、レセプタクルを密閉する。

0061

いくつかの本開示の側面は、自動分子器具のワークフロー内で複数の異なる核酸反応混合物を調製する改良された方法において具現化される。本方法は、2つ以上の反応レセプタクルを提供するステップと、2つ以上の単位用量試薬容器を提供するステップであって、各単位用量試薬容器は、個別の反応レセプタクルに対応し、各単位用量試薬容器は、1つ以上の標的核酸に特異的な核酸増幅試薬を含有する、ステップと、第1のバルク試薬を含有するレセプタクルを提供するステップと、2つ以上の反応レセプタクルのそれぞれ内において、サンプルの少なくとも一部と単位用量試薬の少なくとも一部およびバルク試薬の少なくとも一部を組み合わせるステップとを含む。組み合わせ後、各反応レセプタクルは、異なるサンプル、異なる単位用量試薬、および同一の第1のバルク試薬を含有する。

0062

本開示のさらなる側面によると、本方法はさらに、第2のバルク試薬を含有するレセプタクルを備え、第2のバルク試薬は、2つ以上の反応レセプタクルのそれぞれ内でサンプルの少なくとも一部と単位用量試薬の少なくとも一部およびバルク試薬の少なくとも一部を組み合わせる前に、2つ以上の単位用量試薬容器のそれぞれの中に分注される。

0063

本開示のいくつかの側面によると、第2のバルク試薬は、再構成試薬を備える。

0064

本開示のいくつかの側面によると、本方法はさらに、2つ以上の反応レセプタクルのそれぞれを加熱されたインキュベータまたは加熱プレート等の加熱器に運搬し、核酸増幅アッセイを行うステップを含む。

0065

本開示の他の特徴および特性、ならびに動作方法、構造の関連要素および部品の組み合わせの機能、および製造の経済性は、その全てが本明細書の一部を形成する、付随の図面(類似参照番号は、種々の図中の対応する部品を指定する)を参照して、以下の説明および添付の請求項を検討することによって、より明白となるであろう。

0066

本発明は例えば、以下の項目を提供する:
(項目1)
第1の核酸増幅反応と、前記第1の核酸増幅反応と異なる第2の核酸増幅反応とを行うように構成される、診断システムであって、
少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントであって、
前記診断システムに提供される複数のサンプルの第1のサブセットおよび第2のサブセットを用いて、サンプル調製プロセスを行うための少なくとも1つの第1のバルク試薬を備える、少なくとも1つの第1のバルク試薬容器と、
前記第1の核酸増幅反応を行うための第2のバルク試薬を備える、少なくとも1つの第2のバルク試薬容器と、
を貯蔵するように構成される、少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントと、
前記第2の核酸増幅反応を行うための複数の単位用量試薬を備える少なくとも1つの単位用量試薬パックを貯蔵するように構成される、単位用量試薬コンパートメントと、
を備え、
前記診断システムは、
前記少なくとも1つの第1のバルク試薬を使用して、前記複数のサンプルの第1のサブセットおよび第2のサブセットに前記サンプル調製プロセスを行い、
前記第2のバルク試薬を使用して、前記複数のサンプルの第1のサブセットに前記第1の核酸増幅反応を行い、
前記複数の単位用量試薬を使用して、前記複数のサンプルの第2のサブセットに前記第2の核酸増幅反応を行う、
ように構成される、診断システム。
(項目2)
第1のモジュールは、前記第1の核酸増幅反応を行い、第2のモジュールは、前記第2の核酸増幅反応を行う、項目1に記載の診断システム。
(項目3)
前記第1のモジュールは、前記第2のモジュールと一体型である、項目2に記載の診断システム。
(項目4)
前記第2のモジュールは、選択的に、前記第1のモジュールに動作可能に連結されるように構成される、項目2に記載の診断システム。
(項目5)
前記少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントは、前記少なくとも1つの第1のバルク試薬容器を貯蔵するように構成される前記第1のモジュール内に第1のバルク試薬容器コンパートメントを備え、前記単位用量試薬コンパートメントは、前記第2のモジュール内にある、項目4に記載の診断システム。
(項目6)
前記第1のバルク試薬容器コンパートメントは、前記少なくとも1つの第1のバルク試薬容器を貯蔵し、前記少なくとも1つの第1のバルク試薬は、標的捕捉試薬を備える、項目5に記載の診断システム。
(項目7)
前記少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントは、前記少なくとも1つの第1のバルク試薬容器を貯蔵するように構成される前記第1のモジュール内に第1のバルク試薬容器コンパートメントを備える、項目2に記載の診断システム。
(項目8)
前記第1のバルク試薬容器コンパートメントは、前記少なくとも1つの第1のバルク試薬容器を貯蔵し、前記少なくとも1つの第1のバルク試薬は、標的捕捉試薬を備える、項目7に記載の診断システム。
(項目9)
前記少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントはさらに、前記第2のバルク試薬容器を貯蔵するように構成される前記第1のモジュール内に第2のバルク試薬容器コンパートメントを備える、項目7−8のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目10)
前記第2のバルク試薬容器コンパートメントは、前記第2のバルク試薬容器を貯蔵する、項目7−9のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目11)
前記少なくとも1つのバルク試薬容器コンパートメントはさらに、前記第2のモジュール内に、第3のバルク試薬を備える第3のバルク試薬容器を貯蔵するように構成される、第2のバルク試薬容器コンパートメントを備える、項目7−10のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目12)
前記第3のバルク試薬容器コンパートメントは、前記第3のバルク試薬容器を貯蔵し、前記第3のバルク試薬は、再構成試薬を備える、項目11に記載の診断システム。
(項目13)
前記第2のバルク試薬容器コンパートメントはさらに、第4のバルク試薬を備える第4のバルク試薬容器を貯蔵するように構成される、項目11−12のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目14)
前記第2のバルク試薬容器コンパートメントは、前記第4のバルク試薬容器を貯蔵し、前記第4のバルク試薬は、溶出緩衝液および油のうちの少なくとも1つを備える、項目13に記載の診断システム。
(項目15)
前記単位用量試薬コンパートメントは、第1の核酸を標的化するための複数の第1の単位用量試薬を備える第1の単位用量試薬パックを貯蔵し、前記第1の核酸と異なる第2の核酸を標的化するための複数の第2の単位用量試薬を備える第2の単位用量試薬パックを貯蔵する、項目1−14のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目16)
前記第1の単位用量試薬は、前記第2の核酸増幅反応を行うために、ポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸のうちの少なくとも1つを備え、前記第2の単位用量試薬は、ポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸のうちの少なくとも1つを備える、項目15に記載の診断システム。
(項目17)
前記単位用量試薬コンパートメント内に貯蔵された単位用量試薬パックを、前記複数の単位用量試薬のうちの少なくとも1つの再構成形態を吸引するように構成される物質移送デバイスにアクセス可能な場所に移動させるように構成される、分配器をさらに備える、項目1−16のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目18)
前記第2の核酸増幅反応は、等温反応である、項目1−17のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目19)
前記第2の核酸増幅反応は、温度循環を伴う、項目1−17のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目20)
前記第2の核酸増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である、項目1−17および19のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目21)
前記単位用量試薬コンパートメントは、複数の凍結乾燥された単位用量試薬を備える、少なくとも1つの単位用量試薬パックを貯蔵する、項目1−20のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目22)
前記第1の核酸増幅反応は、等温核酸増幅反応である、項目1−21のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目23)
前記第1の核酸増幅反応は、転写介在増幅(TMA)、核酸配列に基づく増幅(NASBA)、または鎖変位増幅(SDA)である、項目1−22のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目24)
前記第1の核酸増幅反応は、温度循環を伴う、項目1−21のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目25)
前記少なくとも1つの第1のバルク試薬は、標的核酸を直接または間接的に固定化するための固体支持体を備える、項目1−24のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目26)
前記固体支持体は、磁気応答性である、項目25のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目27)
前記少なくとも1つの第1のバルク試薬は、第1のサンプル処理試薬および第2のサンプル処理試薬を備え、診断システムは、前記第1のサンプル処理試薬を使用して、前記複数のサンプルの第1のサブセットにサンプル調製プロセスを行い、前記第2のサンプル処理試薬を使用して、前記複数のサンプルの第2のサブセットにサンプル調製プロセスを行うように構成される、項目1−26のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目28)
前記診断システムは、同時に、前記第1の核酸増幅反応および前記第2の核酸増幅反応を行うように構成される、項目1−28のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目29)
複数のサンプルを分析するための自動方法であって、
前記複数のサンプルの第1のサンプルサブセットに第1のアッセイを行うステップであって、前記第1のアッセイは、第1の単位用量試薬を使用する第1の反応を備える、ステップと、
同時に、前記複数のサンプルの第2のサンプルサブセットに第2のアッセイを行うステップであって、前記第2のアッセイは、(a)前記第1の単位用量試薬と異なる第2の単位用量試薬と、(b)第1のバルク試薬とのうちの少なくとも1つを使用する、第2の反応を備える、ステップと、
を含み、
前記第1のアッセイを行うステップおよび前記第2のアッセイを行うステップは、前記第1の単位用量試薬と、前記第2の単位用量試薬および前記第1のバルク試薬のうちの少なくとも1つとを貯蔵する、同一の診断システム内で生じる、自動方法。
(項目30)
前記第1のアッセイはさらに、第2のバルク試薬を使用して、前記第1のサンプルサブセットを調製するステップを含み、前記第2のアッセイはさらに、前記第2のバルク試薬および前記第3のバルク試薬のうちの少なくとも1つを使用して、前記第2のサンプルサブセットを調製するステップを含む、項目29に記載の自動方法。
(項目31)
前記第1のサンプルサブセットを調製するステップは、前記第1のアッセイの第1の標的核酸を単離および精製するステップを含み、前記第2のサンプルサブセットを調製するステップは、前記第2のアッセイの第2の標的核酸を単離および精製するステップを含む、項目29−30のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目32)
前記第2のバルク試薬および前記第3のバルク試薬のうちの少なくとも1つは、前記第1および第2のサンプルサブセット中に存在する第1および第2の標的核酸のいずれかを直接または間接的に固定化するための固体支持体を備える、項目30−31のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目33)
前記固体支持体は、磁気応答性である、項目32に記載の自動方法。
(項目34)
前記第2のバルク試薬は、前記第1および第2の反応を行うために必要な成分を備えない、項目29−33のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目35)
前記診断システムのリソースの使用が、最大限にされ、前記第1のアッセイを行い、前記第2のアッセイを行うための時間が、最小限にされるように、前記第1のアッセイを行うための第1のスケジュールと、前記第2のアッセイを行うための第2のスケジュールを協調させるステップをさらに含む、項目29−34のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目36)
前記第2の反応は、前記第2の単位用量試薬を使用する、項目29−35のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目37)
前記第2の反応は、前記第1のバルク試薬を使用する、項目29−35のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目38)
前記第2の反応は、単位用量試薬を使用しない、項目29−35および37のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目39)
前記第1のサンプルサブセットおよび前記第2のサンプルサブセットは、異なるサンプルを備える、項目29−38のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目40)
前記第1のサンプルサブセットおよび前記第2のサンプルサブセットは、同一のサンプルを備える、項目29−38のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目41)
前記第1の反応は、第1の核酸増幅反応である、項目29−40のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目42)
前記第1の核酸増幅反応は、温度循環を伴う、項目41に記載の自動方法。
(項目43)
前記第1の単位用量試薬は、前記第1の核酸増幅反応を行うための成分を備える、項目41−42のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目44)
前記成分は、ポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸のうちの少なくとも1つを備える、項目43に記載の自動方法。
(項目45)
前記第2の反応は、第2の核酸増幅反応である、項目29−44のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目46)
前記第2の核酸増幅反応は、温度循環を伴う、項目45に記載の自動方法。
(項目47)
前記第2の核酸増幅反応は、等温反応である、項目45に記載の自動方法。
(項目48)
前記第2の単位用量試薬は、前記第2の核酸増幅反応を行うための成分を備える、項目45−47のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目49)
前記成分は、ポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸のうちの少なくとも1つを備える、項目48に記載の自動方法。
(項目50)
前記第1のアッセイは、前記第2の単位用量試薬および前記第1のバルク試薬を使用しない、項目29−49に記載の自動方法。
(項目51)
前記第2の反応は、前記第1の反応と異なる、項目29−50のいずれか1項に記載の自動方法。
(項目52)
診断システムは、自給式器具であって、前記自動方法は、前記自給式器具の筐体内で行われる、項目29−51いずれか1項に記載の自動方法。
(項目53)
診断システムであって、
第1の核酸増幅反応を行うように構成される、第1のモジュールと、
前記第1の核酸増幅反応と異なる第2の核酸増幅反応を行うように構成される、第2のモジュールと、
を備え、
前記第2のモジュールは、
前記第2のモジュールからの少なくとも1つの容器を、前記容器から前記第1のモジュール内のレセプタクルに物質を移送するように構成される第1の物質移送デバイスにアクセス可能な前記第1のモジュール内の場所に運搬するように構成される、容器運搬器と、
前記第1のモジュールのレセプタクル移送デバイスから前記第2のモジュール内の場所に前記レセプタクルを移送するように構成される、レセプタクル分配システムと、
前記第2のモジュール内の前記レセプタクルの中に物質を分注する、またはそこから物質を除去するように構成される、第2の物質移送デバイスと、
を備える、診断システム。
(項目54)
前記第2のモジュールは、選択的に、前記第1のモジュールに動作可能に連結されるように構成される、項目53に記載の診断システム。
(項目55)
前記第1のモジュールは、前記第2のモジュールと一体型である、項目53に記載の診断システム。
(項目56)
前記レセプタクル分配システムは、
前記レセプタクルを前記第2のモジュール内で移動させるように構成される、レセプタクル分配器と、
前記レセプタクルを前記第1のモジュールのレセプタクル移送デバイスから受容し、前記レセプタクルを前記レセプタクル分配器にアクセス可能な場所に再位置付けするように構成される、レセプタクル受け渡しデバイスと、
を備える、項目53−55のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目57)
前記レセプタクル分配器は、回転軸を中心として回転し、それによって搬送されるレセプタクルを前記第2のモジュール内の場所間の弧状経路内を移動させるように構成される、項目56に記載の診断システム。
(項目58)
前記第1のモジュールから前記第2のモジュールに移送される1つ以上のレセプタクルを保持するためのレセプタクル貯蔵ステーションをさらに備え、前記レセプタクル貯蔵ステーションは、前記レセプタクル分配器の弧状経路に対応する構成に配列される、項目57に記載の処理モジュール
(項目59)
前記レセプタクル分配器は、それによって搬送される前記レセプタクルが、前記第2のモジュール内の異なる垂直に配置された場所間を移動することができるように、垂直に移動するように構成される、項目56−58のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目60)
前記レセプタクル受け渡しデバイスは、前記第1のモジュールのレセプタクル移送デバイスから前記レセプタクルを受容するための第1の位置と前記レセプタクルを前記レセプタクル分配器に提示するための第2の位置との間を回転するように構成される、項目56−58のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目61)
前記第2のモジュールはさらに、1つ以上のバルク試薬容器を保持するように構成される、バルク試薬容器コンパートメントを備え、前記バルク試薬容器コンパートメントは、開放位置と閉鎖位置との間を移動し、前記閉鎖位置に移動されると、前記少なくとも1つのバルク試薬容器が、前記容器運搬器によって、前記容器コンパートメントから前記第1のモジュールに運搬されることができるように、少なくとも1つのバルク試薬容器を前記容器運搬器に対して動作可能な場所に位置付けるように構成される、項目56−60のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目62)
前記第2のモジュールはさらに、1つ以上のバルク試薬容器を搬送し、バルク試薬容器コンパートメントとともに移動可能であるように構成され、さらに、前記バルク試薬容器コンパートメントが前記閉鎖位置にあるとき、前記容器運搬器が、容器キャリッジおよびそれによって搬送される1つ以上のバルク試薬容器を、前記バルク試薬容器コンパートメントから前記第1のモジュールに移動させるように動作可能であるように、前記容器運搬器によって係合されるように構成される、容器キャリッジを備える、項目61に記載の診断システム。
(項目63)
前記第2のモジュールはさらに、
前記バルク試薬容器コンパートメントとともに移動可能であって、前記バルク試薬容器コンパートメントが前記開放位置にあるときの第1の位置と前記バルク試薬容器コンパートメントが前記閉鎖位置にあるときの第2の位置との間で前記容器キャリッジを搬送するように構成される、容器キャリッジ運搬器と、
前記キャリッジ運搬器が前記第1の位置にあるとき、前記容器キャリッジを前記キャリッジ運搬器に係止し、前記キャリッジ運搬器が前記第2の位置にあるとき、前記容器を前記キャリッジ運搬器から解放し、前記容器キャリッジが、前記容器運搬器によって前記キャリッジ運搬器から除去されることを可能にするように構成される、キャリッジロックと、
を備える、項目62に記載の診断システム。
(項目64)
前記容器運搬器は、
前記バルク試薬容器コンパートメントから前記第1のモジュールの中に延在する、トラックと、
前記バルク試薬容器コンパートメントが前記閉鎖位置にあるとき、前記容器キャリッジに係合するように構成される、キャリッジフックと、
前記キャリッジフックを前記キャリッジトラックに沿って平行移動させるように構成される、モータ式キャリッジフック駆動部と、
を備える、項目62−63のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目65)
前記モータ式キャリッジフック駆動システムは、
モータと、
前記モータによって駆動され、前記キャリッジフックに連結される、ベルトと、
を備える、項目64に記載の診断システム。
(項目66)
前記第2のモジュールはさらに、前記トラックに沿った1つ以上の場所に配置され、前記トラック上の前記キャリッジの位置を検出する、1つ以上の位置センサを備える、項目64−65のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目67)
前記第2のモジュールはさらに、試薬パック交換器を備え、
前記試薬パック交換器は、
ユーザが、少なくとも1つの試薬を含有する試薬パックを前記第2のモジュールの中に設置する、または試薬パックを前記第2のモジュールから除去することを可能にするように構成される、試薬パック投入デバイスと、
前記第2のモジュール内の処理のために必要とされるまで、複数の試薬パックを貯蔵するように構成される、試薬パック貯蔵コンパートメントと、
を備え、
前記レセプタクル分配モジュールはさらに、前記試薬パック投入デバイスと前記試薬パック貯蔵コンパートメントとの間で試薬パックを移動させるように構成される、項目53−66のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目68)
前記第2のモジュールはさらに、前記試薬パック投入デバイスおよび前記試薬パック貯蔵コンパートメントのうちの少なくとも1つと動作可能に関連付けられ、前記試薬パック投入デバイスまたは前記試薬パック貯蔵コンパートメント内に保持される試薬パック内に存在する試薬を位置付けおよび保持するための静電電荷を発生させるように構成される、静電発電機を備える、項目67に記載の診断システム。
(項目69)
前記第2のモジュールはさらに、1つ以上の試薬パック装填ステーションを備え、それぞれ、試薬パックを、前記第2の物質移送デバイスが物質を前記試薬パックへおよびそこから移送することを可能にする場所に保持するように構成される、項目67−68のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目70)
前記試薬パック投入デバイスは、回転軸を中心として回転可能な単位用量試薬パック回転ラックを備え、前記試薬パック回転ラックは、複数の試薬パックステーションを含み、それぞれ、試薬パックを前記回転軸の周囲に配置されるように保持するように構成される、項目67−69のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目71)
前記試薬パック回転ラックは、前記試薬パック回転ラックへのアクセスを提供する開放位置と前記試薬パック回転ラックへのアクセスを閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能である、コンパートメント内に配置される、項目70に記載の診断システム。
(項目72)
前記第2のモジュールはさらに、前記試薬パック投入デバイスに対して動作可能に配置され、前記試薬パック投入デバイス内で搬送される各試薬パック上の機械可読コードを読み取るように構成される、コードリーダを備える、項目67−71のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目73)
前記第2のモジュールはさらに、前記試薬パック貯蔵コンパートメント内に配置される試薬パック貯蔵回転ラックを備え、前記試薬パック貯蔵回転ラックは、回転軸を中心として回転可能であって、前記試薬パック貯蔵回転ラックは、複数の試薬パックステーションを含み、それぞれ、試薬パックを前記回転軸の周囲に配置されるように保持するように構成される、項目67−71のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目74)
前記試薬パック貯蔵回転ラックの試薬パックステーションは、2つ以上のレベルに配置される、項目67−72のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目75)
前記第2のモジュールはさらに、前記試薬パック貯蔵コンパートメントを周囲温度より低く維持するための冷却システムを備える、項目67−72のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目76)
前記第2の物質移送デバイスは、ピペッタプローブを有するロボット式ピペッタを備え、前記第2のモジュールはさらに、前記ロボット式ピペッタのピペッタプローブ上に設置されるように構成される複数の使い捨て先端を保持するように構成される、1つ以上の使い捨て先端コンパートメントを備える、項目53−75のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目77)
前記第2のモジュールはさらに、複数の処理バイアルおよび/または関連付けられたキャップを保持するように構成される、キャップ/バイアルコンパートメントを備え、各キャップは、関連付けられたバイアルに連結され、前記関連付けられたバイアルを閉鎖するように構成され、前記バイアルは、処理材料を前記バイアルの中に分注するために、前記ロボット式ピペッタによってアクセス可能であって、前記関連付けられたキャップは、各キャップを関連付けられたバイアルの中に移動させ、キャップ/バイアルアセンブリを形成するために、前記ロボット式ピペッタによってアクセス可能であって、前記ロボット式ピペッタは、前記キャップ/バイアルアセンブリを前記キャップ/バイアルコンパートメントから前記第2のモジュール上の別の場所に移動させるように構成される、項目76に記載の診断システム。
(項目78)
前記第2のモジュールはさらに、遠心分離機を備え、前記ロボット式ピペッタは、キャップ/バイアルアセンブリを前記キャップ/バイアルコンパートメントから前記遠心分離機に移動させるように構成される、項目77に記載の診断システム。
(項目79)
前記第2のモジュールはさらに、
複数のキャップ/バイアルアセンブリを保持し、前記複数のキャップ/バイアルアセンブリの内容物を周期的に変動する温度に曝すように構成される、サーマサイクラと、
キャップ/バイアルアセンブリを前記遠心分離機から前記サーマサイクラに移動するように構成される、ロボット式バイアル移送アームと、
を備える、項目78に記載の診断システム。
(項目80)
前記第2のモジュールはさらに、前記第1のモジュールから前記第2のモジュールに移送されるレセプタクルを保持するように構成されるスロットを保持し、磁石を備え、前記レセプタクル内に含有される磁気粒子を、前記レセプタクルの流体内容物中の溶液から前記レセプタクルの壁に引きつけるように構成される、磁気レセプタクルを備える、項目53−79のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目81)
前記第1の核酸増幅反応は、定質的反応を備え、前記第2の核酸増幅反応は、定量的反応を備える、項目53−80のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目82)
前記第2の核酸増幅反応は、リアルタイムで監視される反応を備える、項目81に記載の診断システム。
(項目83)
前記第1の核酸増幅反応は、等温反応であって、前記第2の核酸増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を備える、項目81−82のいずれか1項に記載の診断システム。
(項目84)
複数の分子アッセイを行うように構成される、自動システムであって、
(a)個別のレセプタクル内に含有される複数のサンプルを受け取るように構成される、サンプル投入ポータルと、
(b)第1の核酸増幅反応および第2の核酸増幅反応のうちの少なくとも1つのために、前記サンプル投入ポータルに提供される複数のサンプルを調製するように構成される、サンプル処理モジュールと、
(c)前記複数のサンプルのサンプルの第1のサブセットを用いて、前記第1の核酸増幅反応を行うように構成される、第1のモジュールと、
(d)同時に、前記複数のサンプルのサンプルの第2のサブセットを用いて、第2の核酸増幅反応を行うように構成される第2のモジュールであって、前記サンプルの第1および第2のサブセットは、異なる、第2のモジュールと、
(e)前記分子アッセイを行うために、前記自動システムの構成要素間で前記複数のサンプルを運搬するように構成される、運搬システムと、
を備える、自動システム。
(項目85)
前記第1の核酸増幅反応は、等温核酸反応である、項目84に記載の自動システム。
(項目86)
前記第1の核酸増幅反応は、転写介在増幅(TMA)、核酸配列に基く増幅(NASBA)、または鎖変位増幅(SDA)である、項目85に記載の自動システム。
(項目87)
前記第2の核酸増幅反応は、温度循環を伴う、項目84−86のいずれか1項に記載の自動システム。
(項目88)
前記第2の核酸増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である、項目87に記載の自動システム。
(項目89)
前記第2のモジュールはさらに、複数の試薬容器を保持するように構成される、試薬貯蔵コンパートメントを備え、前記試薬貯蔵コンパートメントは、周囲温度を下回る温度に保持される、項目84−88のいずれか1項に記載の自動システム。
(項目90)
前記第2のモジュールはさらに、前記試薬貯蔵コンパートメントと前記第1のモジュール内の別個の場所との間で1つ以上のバルク試薬容器を運搬するように構成される、試薬容器運搬器を備える、項目89に記載の自動システム。
(項目91)
前記第1のモジュールは、前記第2のモジュールと一体型である、項目84−90のいずれか1項に記載の自動システム。
(項目92)
前記第2のモジュールは、選択的に、前記第1のモジュールに動作可能に連結されるように構成される、項目84−90のいずれか1項に記載の自動システム。
(項目93)
核酸増幅反応混合物の熱循環のための方法であって、
(a)自動ピペッタを使用して、反応レセプタクル内で流体サンプルと1つ以上の核酸増幅反応試薬をともに組み合わせるステップと、
(b)前記流体サンプルを遠心分離に曝すステップと、
(c)自動的に、遠心分離後、前記反応レセプタクルを前記遠心分離機から除去し、前記反応レセプタクルをサーマサイクラ内に設置するステップと、
(d)前記反応レセプタクルの流体内容物を1つ以上の前記サーマサイクラ内の温度サイクルに曝すステップと、
を含み、
前記反応レセプタクルは、前記自動ピペッタを使用して、前記遠心分離機に運搬され、
前記反応レセプタクルは、第1の場所において、前記遠心分離機内に設置され、前記反応レセプタクルは、第2の異なる場所において、前記遠心分離機から除去される、方法。(項目94)
レセプタクル運搬アームをさらに含み、前記レセプタクル運搬アームは、自動的に、遠心分離後、前記反応レセプタクルを前記遠心分離機から除去し、前記反応レセプタクルを前記サーマサイクラ内に設置する、項目93に記載の方法。
(項目95)
前記レセプタクル運搬アームは、ピペット先端を使用して物質移送を提供する能力を欠いている、項目94に記載の方法。
(項目96)
前記自動分子器具のワークフロー内で複数の異なる核酸反応混合物を調製する方法であって、
(a)第1の反応レセプタクル内において、第1のサンプルの一部と、第1のアッセイのための第1の単位用量試薬の一部であって、第1の単位用量試薬容器内に含有される、第1の単位用量試薬と、バルク試薬容器内に含有されるバルク試薬の一部とを組み合わせるステップと、
(b)第2の反応レセプタクル内において、前記第1のサンプルと異なる第2のサンプルの一部と、前記第1のアッセイと異なる第2のアッセイのための第2の単位用量試薬の一部であって、第2の単位用量試薬容器内に含有される第2の単位用量と、前記バルク試薬容器内に含有されるバルク試薬の第2の部分とを組み合わせるステップと、
を含む、方法。
(項目97)
ステップ(a)および(b)の前に、第2のバルク試薬の一部を前記第1および第2の単位用量試薬容器のそれぞれの中に分注するステップをさらに含む、項目96に記載の方法。
(項目98)
前記第2のバルク試薬は、再構成試薬を備える、項目97に記載の方法。
(項目99)
前記第1および第2の反応レセプタクルを加熱されたインキュベータに運搬し、核酸増幅反応を行うステップをさらに含む、項目96−98のいずれか1項に記載の方法。
(項目100)
ステップ(a)および(b)に先立って、固体支持体を備える第3のバルク試薬の一部を前記第1および第2のサンプルのそれぞれの中に分注するステップをさらに含み、前記固体支持体は、前記第1および第2のサンプル中の核酸を固定化する、項目96−99のいずれか1項に記載の方法。
(項目101)
前記第1および第2の反応レセプタクル内の前記固体支持体を単離し、前記第1および第2のサンプルの非固定化成分を除去し、それによって、前記第1および第2のサンプル中の核酸を精製するステップをさらに含む、項目100に記載の方法。
(項目102)
前記固体支持体は、磁気応答性であって、前記第1および第2のサンプルの固体支持体は、前記第1および第2のサンプルの非固定化成分の除去に先立って、磁場に暴露される、項目101に記載の方法。
(項目103)
第1の核酸増幅反応を行うように構成される、診断システムであって、
それぞれ凍結乾燥された単位用量試薬を含有する複数のウェルを備える少なくとも1つの単位用量パックを貯蔵するように構成される、単位用量試薬コンパートメントと、
各凍結乾燥された単位用量試薬を前記少なくとも1つの単位用量パックの各個別のウェルの底部に位置付け、かつ保持する静電電荷を印加するように構成される、静電発電機と、
を備える、診断システム。
(項目104)
前記静電発電機は、前記凍結乾燥された単位用量試薬が再構成されると、前記静電電荷を印加するように構成される、項目103に記載の診断システム。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する、付随の図面は、本開示の種々の非限定的実施形態を図示する。図面中、共通参照番号は、同じまたは機能的類似要素を示す。

図面の簡単な説明

0067

図1は、ある実施形態による、第1のモジュールおよび第2のモジュールを備える、診断システムの斜視図である。
図2は、ある実施形態による、複数のレセプタクルデバイス(「MRD」)の斜視図である。
図3は、図2のMRDの部分的底面図である。
図4は、ある実施形態による、診断システムの第1のモジュールの上部平面図である。
図5は、ある実施形態による、第1のモジュールおよび第2のモジュールの分解上部平面図である。
図6は、ある実施形態による、第2のモジュールの増幅処理デッキの上部平面図である。
図7は、ある実施形態による、開放位置にあるバルク試薬容器コンパートメントを伴う、第2のモジュールの部分的正面斜視図である。
図8は、ある実施形態による、閉鎖位置にあるバルク試薬容器コンパートメントを示す、第2のモジュールおよび第1のモジュールの部分的上部平面図である。
図9は、ある実施形態による、開放位置にあるバルク試薬容器コンパートメントを伴う、第2のモジュールのバルク試薬容器コンパートメントおよびバルク試薬容器運搬器の上部斜視図である。
図10は、ある実施形態による、閉鎖位置にあるバルク試薬容器コンパートメントと、バルク試薬容器運搬器の終了まで移送される溶出容器とを伴う、第2のモジュールのバルク試薬容器コンパートメントおよびバルク試薬容器運搬器の上部斜視図である。
図11は、ある実施形態による、開放位置にあるバルク試薬容器コンパートメントを伴う、バルク試薬容器コンパートメントの部分的断面図である。
図12は、ある実施形態による、閉鎖位置にあるバルク試薬容器コンパートメントを伴う、バルク試薬容器コンパートメントおよびバルク試薬容器運搬器の部分的断面図である。
図13は、ある実施形態による、閉鎖位置にあるバルク試薬容器コンパートメントを伴う、バルク試薬容器コンパートメントの部分的端面図である。
図14は、ある実施形態による、第2のモジュールのレセプタクル処理デッキの上部斜視図である。
図15は、ある実施形態による、開放位置にある試薬パック交換器の回転ラックコンパートメントを伴う、第2のモジュールの部分的正面斜視図である。
図16は、ある実施形態による、パック回転ラックコンパートメントの部分的上部斜視図である。
図17は、ある実施形態による、パック回転ラックコンパートメントの部分的側面斜視図である。
図18は、試薬パック交換器および試薬パック貯蔵コンパートメントの代替実施形態の断面背面斜視図である。
図19は、ある実施形態による、本開示の側面を具現化する試薬パックの上部斜視図である。
図20は、ある実施形態による、図19における線XX−XXに沿った試薬パックの上部斜視断面図である。
図21は、ある実施形態による、第2のモジュールのロボット式ピペッタの斜視図である。
図22は、ある実施形態による、ロボット式ピペッタの物質移送ピペッタの斜視図である。
図23は、ある実施形態による、処理バイアル、処理バイアルキャップ、およびピペッタプローブの分解斜視図である。
図24は、ある実施形態による、それぞれ、処理キャップ/バイアルコンパートメントトレイの処理バイアルウェルおよびキャップウェル内に配置される処理バイアルおよび処理バイアルキャップの横方向断面である。
図25は、ある実施形態による、処理バイアルウェル内に配置される処理バイアルを伴う、キャップウェルから除去され、処理バイアルの中に挿入される、処理バイアルキャップの横方向断面である。
図26は、処理バイアル、処理バイアルキャップ、およびピペッタプローブの代替実施形態の分解斜視図である。
図27は、第2のモジュールのレセプタクル分配モジュールの実施形態の上部斜視図である。
図28は、ある実施形態による、レセプタクル分配モジュールの底部斜視図である。
図29は、後退位置にあるレセプタクルフックを伴う、レセプタクル分配モジュールの回転分配器分配器ヘッドの実施形態の斜視図である。
図30は、ある実施形態による、延在位置にあるレセプタクルフックを伴う、分配器ヘッドの斜視図である。
図31は、ある実施形態による、分配器ヘッドの反対側斜視図である。
図32は、ある実施形態による、その中に配置された試薬パックを伴う、回転分配器の横方向断面である。
図33は、ある実施形態による、その中に配置されたMRDを伴う、回転分配器の横方向断面である。
図34は、レセプタクル分配モジュールの分配器移動システムの実施形態の上部正面斜視図である。
図35は、分配器移動システムの上部背面斜視図である。
図36は、第2のモジュールの磁気溶出スロットおよび試薬パック装填ステーションの実施形態の上部平面図である。
図37は、ある実施形態による、磁気溶出スロットおよび試薬パック装填ステーションの前端斜視図である。
図38は、ある実施形態による、磁気溶出スロットおよび試薬パック装填ステーションの後端斜視図である。
図39および40は、第2のモジュールのMRD受け渡しデバイスの実施形態の斜視図である。
図39および40は、第2のモジュールのMRD受け渡しデバイスの実施形態の斜視図である。
図41は、ある実施形態による、サンプル溶出液調製プロセスのステップを図示する、フロー図である。
図42は、ある実施形態による、反応混合物調製プロセスのステップを図示する、フロー図である。
図43は、ある実施形態による、PCR等の自動核酸増幅反応を行うためのプロセスのステップを図示する、フロー図である。
図44は、あるそのような実施形態による、診断システムを使用する方法を図示する、フロー図である。

実施例

0068

本開示の特徴および利点は、図面(同様の参照文字が全体を通して対応する要素を識別する)と関連して検討されることによって、以下に記載の発明を行うための形態からより明白となるであろう。図面中、類似参照番号は、概して、同じ、機能的に類似、および/または構造的類似要素を示す。

0069

別様に定義されない限り、本明細書で使用される技術用語表記、および他の科学用語または専門用語は全て、一般に、本開示が属する当業者によって理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に説明または参照される技法および手技の多くは、周知であって、一般に、当業者によって従来の方法論を使用して採用される。必要に応じて、市販のキットおよび試薬の使用を伴う手技は、概して、別様に注記されない限り、製造業者定義のプロトコルおよび/またはパラメータに従って実施される。本明細書に参照される特許、出願、公開出願、および他の刊行物は全て、参照することによってその全体として組み込まれる。本項に記載の定義が、本明細書に参照することによって組み込まれる、特許、出願、公開出願、および他の刊行物に記載の定義に反する、または別様に矛盾する場合、本項に記載の定義が、参照することによって本明細書に組み込まれる定義より優先する。

0070

本明細書における「一実施形態」、「ある実施形態」、「さらなる実施形態」、「ある例示的実施形態」、「いくつかの側面」、「さらなる側面」、「側面」等の言及は、説明される実施形態が、特定の特徴、構造、または特性を含み得るが、全ての実施形態が、必ずしも、その特定の特徴、構造、または特性を含まない場合があることを示す。さらに、そのような語句は、必ずしも、同一の実施形態を参照するわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性が、ある実施形態に関連して説明されるとき、そのような特徴、構造、または特性はまた、明示的に説明されるかどうかにかかわらず、他の実施形態と関連しても説明される。

0071

本明細書で使用されるように、「a」または「an」は、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味する。

0072

本明細書で使用されるように、「サンプル」は、着目ウイルスまたは有機体を含有することが疑われる任意の物質、代替として、着目ウイルスまたは有機体から導出される核酸、または遺伝的異常または変異を有すると疑われる核酸等の着目核酸を有すると疑われる任意の物質を指す。物質は、例えば、血液または泌尿生殖器試料、試料を含有する緩衝媒体、試料およびウイルスまたは有機体に属する核酸を解放するための溶菌剤を含有する媒体、あるいは反応レセプタクル内もしくは反応材料またはデバイス上で単離および/または精製されたウイルスまたは有機体から導出された核酸を含有する媒体等の未処理臨床試料であってもよい。本理由から、用語「サンプル」は、その未加工形態における、あるいはウイルスまたは有機体から導出された核酸を解放、単離、および精製するための任意の処理段階における、試料を意味するものと理解されるであろう。したがって、「サンプル」という言及は、異なる処理段階におけるウイルスまたは有機体から導出された核酸を含有すると疑われる物質を指し得、物質の初期形態に限定されない。

0073

本説明は、構成要素、装置、場所、特徴、またはその一部の位置および/または配向を説明する際、相対的空間および/または配向用語を使用し得る。別様に記載されない限り、または別様に説明の文脈によって示されない限り、限定ではないが、上部、底部、上方、下方、下、上、上側、下側、左、右、内側、外側、内側、外側、近位遠位、正面、背面、隣、隣接、間、水平、垂直、対角線縦方向、横方向等を含む、そのような用語は、図面中のそのような構成要素、装置、場所、特徴、またはその一部を参照する際に便宜上使用されるものであって、限定であることを意図するものではない。

0074

本願において使用される見出しは、単に、読者注意を開示されるシステムの種々の側面に向けさせるために意図される。見出しは、開示および請求される発明を限定することを意図するものではない。同様に、見出しは、ある項に説明される材料、特徴、側面、方法、または手技が、別の項に適用されないことを示唆することを意図するものではない。したがって、ある項に説明される材料、特徴、側面、方法または手技の説明は、他の項に適用されることが意図される。
核酸診断アッセイ

0075

本開示の側面は、「リアルタイム」増幅アッセイおよび「終点」増幅アッセイを含む、核酸診断アッセイと併用され得る、診断システムおよび方法を伴う。

0076

リアルタイム増幅アッセイは、一例として、病原有機体(例えば、細菌、真菌類、または原生動物)またはウイルスから導出される、サンプル中の標的核酸の存在および量を判定するために使用されることができる。したがって、リアルタイム増幅アッセイは、多くの場合、定量的アッセイと称される。サンプル中の標的核酸の量を判定することによって、施術者は、サンプル中の有機体またはウイルスの量または数を概算することができる。ある用途では、リアルタイム増幅アッセイは、肝炎Cウイルス(HCV)およびヒト免疫不全ウイルスHIV)等の血液媒介病原に関して、輸血のために意図される血液または血液生成物をスクリーニングするために使用されてもよい。別の用途では、リアルタイムアッセイは、病原有機体またはウイルスに感染している、または異常または変異遺伝子発現を特徴とする疾患に罹患する患者における治療計画の有効性を監視するために使用されてもよい。リアルタイム増幅アッセイはまた、診断目的のために、ならびに遺伝子発現判定において使用されてもよい。リアルタイム増幅アッセイを行うための例示的システムおよび方法は、Macioszek et al.の米国特許第7,897,337号に開示されている。

0077

リアルタイム増幅アッセイと併せた本開示の実施形態の実装に加え、本開示の実施形態はまた、終点増幅アッセイと併せて実装されてもよい。終点増幅アッセイでは、標的配列またはその補体を含有する増幅生成物の存在が、増幅手技の完了時に判定される。したがって、終点増幅アッセイは、多くの場合、そのようなアッセイが、標的検体存在の量を示さないが、標的検体の有無に関する定質的指標を提供するという点において、定質的アッセイと称される。終点検出のための例示的システムおよび方法は、Ammann et al.の米国特許第6,335,166号に開示されている。判定は、増幅反応が生じるインキュベータと一体型である、またはそれに対して外部場所にある、検出ステーションにおいて生じてもよい。対照的に、「リアルタイム」増幅アッセイでは、標的配列またはその補体を含有する増幅生成物の量は、増幅手技の間に判定される。リアルタイム増幅アッセイでは、標的核酸の濃度は、標的配列またはその補体を含有するサンプル中の増幅生成物の量の関数であるシグナルの周期的測定を行うことによって取得されたデータを使用して、標的配列が取得されたデータから増幅されている率を計算して判定されることができる。そのようなリアルタイム増幅アッセイの実施例は、Light II et al.の米国特許第8,615,368号に説明されている。

0078

例示的リアルタイム増幅アッセイでは、相互作用標識として、蛍光部分、または他の放出部分、および、例えば、4−(4−ジメチルアミノフェニルアゾ)安息香酸(DABCYL)等の消光体部分が挙げられる。蛍光部分は、光エネルギーによって適切な励起波長で励起されると、特異的放出波長で光エネルギー(すなわち、蛍光)を放出する。蛍光部分および消光体部分は、近接近して保持されると、蛍光部分によって放出された光エネルギーは、消光体部分によって吸収される。しかし、プローブが、サンプル中に存在する核酸とハイブリダイズすると、蛍光および消光体部分は、相互に分離され、蛍光部分によって放出される光エネルギーは、検出されることができる。異なり、かつ区別可能な励起および放出波長を有する蛍光部分は、多くの場合、異なるプローブと組み合わせられる。異なるプローブが、サンプルに添加されることができ、各プローブと関連付けられた標的核酸の存在および量が、交互に、サンプルを異なる励起波長における光エネルギーに暴露し、異なる蛍光部分に対応する異なる波長におけるサンプルからの光放出を測定することによって判定されることができる。別の実施形態では、同一の励起波長であるが、異なり、かつ区別可能な放出波長を有する、異なる蛍光部分は、異なるプローブと組み合わせられる。各プローブと関連付けられた標的核酸の存在および量が、サンプルを特異的波長光エネルギーに暴露させることによって判定されることができ、異なる蛍光部分に対応する異なる波長におけるサンプルからの光放出が、測定される。

0079

プローブが標的配列とハイブリダイズしないものを含む、種々の異なる標識プローブおよびプローブ機構が、当技術分野において公知である。例えば、Brow et al.の米国特許第5,846,717号およびChun et al.の米国特許出願公開第2013/0109588号を参照されたい。本開示のいくつかの実施形態は、検出されるべき部分が、光の特定の波長によって励起されることができ、区別可能な放出スペクトルを放出することを前提として、利用される特定の標識方式にかかわらず動作する。

0080

核酸増幅反応が、検出前に、サンプル中に存在する標的配列および/またはその補体の量を増加させるために使用されるとき、増幅が生じることを確実にするための「対照」を含むことが望ましい。例えば、Wangの米国特許第5,476,774号によって説明される増幅制御を参照されたい。そのような対照は、着目配列に関係ない公知の核酸配列であることができる。対照配列に対する特異性を有し、かつ一意蛍光染料(すなわち、対照染料)および消光体の組み合わせを有する、プローブ(すなわち、対照プローブ)が、対照配列を増幅させるために必要とされる1つ以上の増幅試薬ならびに標的配列とともに、サンプルに添加される。サンプルを適切な増幅条件に暴露後、サンプルは、交互に、異なる励起波長(対照染料のための励起波長を含む)における光エネルギーに暴露され、放出光が、検出される。対照染料に対応する波長の放出光の検出は、増幅が成功した(すなわち、対照配列が実際に増幅された)ことを確認し、したがって、標的配列のプローブに対応する放出光のいかなる検出失敗も、増幅失敗による可能性が低い。逆に言えば、対照染料からの放出光の検出失敗は、増幅の失敗を示し、したがって、そのアッセイからの結果に疑問を呈し得る。代替として、放出光の検出失敗は、放出光を検出するための器具の故障あるいはその機械的および/または電気性能の低下により得る。

0081

いくつかの実施形態では、本明細書における説明に従って行われるアッセイは、標的捕捉、逆転写、およびリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応等の技術を採用して、患者サンプル中の標的有機体から核酸を捕捉、増幅、および検出する。逆転写およびPCRの組み合わせは、「RT−PCR」と略される。以下は、本開示の側面に従って実装され得る、異なる技術の一般化されたアッセイ処理の説明である。

0082

標的捕捉プロセスは、標的(例えば、ウイルス、細菌、真菌類、原生動物、哺乳類細胞等)の核酸を単離し、増幅のために核酸を精製する。尿や血液等の種々の生物学的マトリクス中に存在し得る、標的有機体が、標的捕捉試薬(「TCR」)によって溶解され得、それによって、核酸が、解放される。あるアプローチでは、捕捉オリゴヌクレオチドプローブが、標的核酸とハイブリダイズする。捕捉プローブ/標的核酸錯体は、核酸ハイブリダイゼーションを通してTCR中の磁気粒子に付着する。これらの方法を行うための例示的開示は、米国特許第6,140,678号、第5,234,809号、第5,693,785号、および第5,973,138号、および欧州特許第0389063号によって提供されている。磁気粒子は、磁石によって、容器の片側に引っ張られ、単離され、潜在的阻害物質が、洗浄され(複数回の洗浄サイクルが、行われてもよい)、それによって、標的核酸を提供する。Hogan et al.は、米国特許第7、172,863号において、本プロトコルの例示的開示を提供している。また、Fort et al.の国際公報第WO2003/097808号も参照されたい。標的捕捉プロセスが、標的核酸に特異的である場合、標的核酸は、主に、精製ステップ後も留まるであろう。その結果、標的捕捉は、種々のサンプルタイプの富化を可能にし、阻害率を有意に低減させ、アッセイ感度を増加させることができる。標的核酸捕捉の例示的方法は、例えば、Boom et al.の米国特許第5,234,864号、Hawkinsの米国特許第5,705,628号、Collins et al.の米国特許第5,750,338号、およびWeisburg et al.の米国特許第6,534,273号に開示されている。

0083

標的捕捉プロセスの完了後、その上に標的核酸が固定化される、磁気粒子は、例えば、低塩緩衝液または水を含む、20〜60μLの洗浄溶液を用いて再懸濁される。これは、標的核酸を磁気粒子から脱ハイブリダイズし、強磁石の存在下、5〜50μLの精製された核酸が、増幅プロセスへの投入物として回収されることを可能にするであろう。

0084

逆転写およびPCRは、1ステッププロセスとして共通試薬を使用して、単一レセプタクル内で実行するように最適化されることができる。本方法は、低含量RNAを検出するための高感度手段を提供し、本方法は、必ずしも、定量的ではないが、定量的結果が所望される場合、特異的対照が、実験内に含まれることができる。(逆転写ステップは、標的核酸がDNAである場合、要求されない。)例示的実装では、リアルタイムPCR反応を行う前に、RNAは、約30分間、42℃の油の下、レトロウイルス性酵素(逆転写酵素)でインキュベートされる。本プロセスは、RNA標的配列単鎖DNAコピーを生成する。目標が、源材料中に存在する全RNAをDNAの中にコピーすることである場合、非特定的プライマまたはプライマセットが、使用される。ポリアデニル化ポリA)末端を有する、mRNAの場合、オリゴdTプライマが、使用されることができる。代替として、無作為化ヘキサヌクレオチドプライマの集合は、メッセージのそれぞれに相補的であるプライマが存在するであろうことを確実にするために使用されることができる。1つのみのRNA標的が探索される場合、所望の増幅生成物の3’末端に相補的配列特異的プライマが、使用される。RNaseHは、DNA鎖が第2鎖合成を命令するために利用可能であるように、ハイブリッドRNA−DNA二体鎖中に含有されるRNA分子を分解するために使用される。そのように発生された単鎖DNAは、配列特異的プライマを使用して、着目領域を増幅する、PCRのための鋳型としての役割を果たすことができる。

0085

ポリメラーゼは、低温では、不活性であって、PCRを開始する前に、数分(例えば、約10分)間、95℃で熱活性化されることができる。両反応は、サーマサイクラ(すなわち、レセプタクルの内容物を2つ以上の異なる温度間で循環される温度に暴露するように構成される、モジュール)の内側で生じるが、リアルタイムPCRは、変性(約95℃)、アニーリング(約55℃)、および合成(約72℃)温度の間に正確な/迅速な熱循環を要求する。蛍光監視は、各サイクルの間または別の所定の間隔において、1つまたは多くの標的検体を検出するように適合された1つまたは多くのプローブに関連する、1つまたは多くの色波長で生じる。PCR成分は、例えば、フォワードおよびリバースプライマと、5’末端のレポータ蛍光染料および3’末端の消光体染料を含有する蛍光発生プローブとを含んでもよい。(例えば、Holland et al.「Proc. Natl. Acad. Sci. USA」88(16):7276−7280(1991年)参照。)PCRの間、核酸プライマは、標的核酸の逆鎖とハイブリダイズし、DNAポリメラーゼ等の核酸重合酵素による合成が、それらの間の核酸の区画横断して延在するように、その3’末端が相互に対向するように配向される。プローブは、無傷であるが、レポータ染料への消光体染料の近接は、レポータ染料によって放出される蛍光を著しく低減させる。増幅の間、標的核酸が存在する場合、蛍光発生プローブは、プライマ位置のうちの1の下流でアニールし、プライマ伸長の間、重合酵素の5’ヌクレアーゼ活性によって劈開される。プローブの劈開は、レポータ染料を消光体染料から分離し、したがって、レポータ染料シグナルを検出可能にし、プローブを標的鎖から除去し、プライマ伸長が、鋳型鎖の終了まで継続することを可能にする。

0086

1回のPCR合成は、親鎖のように、変性およびアニーリングに応じて、プライマとハイブリダイズすることができる、非決定的長さの新しい鎖をもたらすであろう。これらの生成物は、変性、プライマとのアニーリング、および合成の各サブ配列サイクルを用いて、算術的に累積する。変性、アニーリング、および合成の2回のサイクルは、ちょうどプライマ末端間の長さである離散二本鎖生成物をともに構成する、2つの単鎖生成物を産生する。本離散生成物の各鎖は、2つのプライマのうちの一方と相補的であって、したがって、後続サイクルにおいて、鋳型として関与することができる。本生成物の量は、合成、変性、およびアニーリングの後続サイクル毎に倍増する。これは、30サイクルが、離散生成物の228倍(270,000,000倍)の増幅をもたらすはずであるように、指数関数的に累積する。
複数のレセプタクルデバイス

0087

図2は、複数の、好ましくは、5つの個々のレセプタクルまたは管162を備える、MRD160の一実施形態を図示する。レセプタクル162は、開放上部端および閉鎖底部端(好ましくは、円筒形管の形態)を有するように形成され、MRD160の両側に沿って縦方向に延在する下向きに面した肩部画定する、リブ構造164を接続することによって、相互に接続される。

0088

代替として、レセプタクルは、例えば、キュベットビーカーマイクロタイタープレートのウェル、試験管、いくつかの実施形態では、ピペット先端を含む、流体または液体を保持するために好適な任意の容器であってもよい。明示的に記載されない限り、または文脈によって別様に示されない限り、MRDまたはMRDのレセプタクルの説明は、例示的であって、本開示の範囲の限定として解釈されるべきではなく、本開示の側面は、任意の好適な「レセプタクル」に適用可能である。

0089

MRD160は、ある実施形態では、Montell Polyolefins(Wilmington, Delaware)(製品番号PD701NW)またはHuntsman(製品番号P5M6K−048)によって販売されるもの等の射出成形されたポリプロピレンから形成される。代替実施形態では、MRDのレセプタクル162は、例えば、サンプル管ラックまたは他の保持構造等の手段によって相互に対して取り外し可能に固定される。

0090

弧状遮蔽構造169が、MRD160の一端に提供されることができる。MRD操作構造166は、遮蔽構造169から延在する。ある実施形態では、操作構造166は、診断システムの第1のモジュールの異なる構成要素間でMRD160を移動させるためのレセプタクル分配器または運搬機構の延在可能かつ後退可能なフックによって係合されるように構成される。MRD160と互換性がある例示的運搬機構は、Ammann et al.の米国特許第6,335,166号によって開示されている。運搬機構は、ある実施形態では、矢印60で示されるように、操作構造の下側から操作構造166に係合する。ある実施形態では、MRD操作構造166は、プレート168の反対端に垂直に延在する部片167を伴って、遮蔽構造169から側方に延在するプレート168を備える。ガセット壁165は、遮蔽構造169と垂直部片167との間に側方プレート168から下向きに延在することができる。

0091

図3に示されるように、遮蔽構造169および垂直部片167は、相互に面した凸面表面を有する。しかしながら、これは、遮蔽構造169および垂直部片167が構成され得る方法の1つにすぎない。MRD160は、延在可能かつ後退可能なフック等の係合部材を遮蔽構造169と垂直部片167との間の空間の中に側方に(方向「A」に)移動させることによって、レセプタクル分配器、運搬機構、および他の構成要素によって係合されてもよい。遮蔽構造169および垂直部片167の凸面表面は、係合部材が遮蔽構造169と垂直部片167との間の空間の中への側方相対運動を受けるためのより広い進入点を提供する。当然ながら、係合部材は、ロボット制御されるため、凸面表面は、単に、本実施形態の設計選択肢であって、他の形状の表面も検討されることを理解されたい。

0092

平坦標識受容表面175を有する標識受容構造174が、遮蔽構造169およびMRD操作構造166と反対のMRD160の端部に提供されることができる。走査可能バーコード等のヒトおよび/または機械可読標識が、表面175上に設置され、MRD160に関する識別および指示情報を提供することができる。

0093

代表的MRD160に関するさらなる詳細は、Horner et al.の米国特許第6,086,827号に開示されている。
診断システム

0094

図1は、ある実施形態による、診断システム10を図示する。診断システム10は、複数のサンプルに複数の異なる分子アッセイを行うように構成されることができる。いくつかの実施形態では、診断システム10は、異なる標的核酸増幅反応を行うように構成されることができる。例えば、診断システム10は、複数のサンプルの第1のサブセットに第1の標的核酸増幅反応を行い、複数のサンプルの第2のサブセットに第2の異なる標的核酸増幅反応を行うように構成されることができる。

0095

いくつかの実施形態では、診断システム10は、第1の標的核酸増幅反応のステップのうちの少なくとも1つを行うように構成される、第1のモジュール100と、第2の標的核酸増幅のステップのうちの少なくとも1つを行うように構成される、第2のモジュール400とを備える。

0096

いくつかの実施形態では、診断システム10は、一体型の自給式構造であって、第1のモジュール100は、選択的に、第2のモジュール400に連結され、そこから分断されることができない。

0097

いくつかの実施形態では、診断システム10は、第1のモジュール100が、選択的に、第2のモジュール400に動作可能に連結されることができ、第1のモジュール100が、選択的に、第2のモジュール400から分断されることができるように構成される。いくつかの実施形態では、第1のモジュール100は、例えば、機械的締結具(例えば、ボルトまたはねじ)、クランプ、任意のそれらの組み合わせ、または任意の他の好適な取着デバイスを使用して、選択的に、第2のモジュール400に連結されることができる。いくつかの実施形態では、好適な電力および/またはデータ線が、第2のモジュール400と第1のモジュール100との間に提供される。例えば、第1のモジュール100が、選択的に、第2のモジュール400に連結されることができる実施形態では、第2のモジュール400は、顧客によって以前に購入された第1のモジュール100のみを含む、診断システムの全体的システム能力を拡張することができる。

0098

種々の実施形態による、第1のモジュール100および第2のモジュール400の構成および機能が、以下に説明される。
第1のモジュール

0099

本開示の実施形態が実装され得る、第1のモジュール100が、図4に平面図として図式的に示され、参照番号100によって指定された。第1のモジュール100は、そのそれぞれの中において、ウイルスまたは有機体(例えば、細菌、真菌類、または原生動物)を検出するように設計される多重ステップ核酸試験(NAT)の1つ以上のステップが行われる、1つ以上の反応レセプタクル(以下により詳細に説明される)を受容するように構成される、種々のデバイスを含む。第1のモジュール100は、1つ以上の反応レセプタクルを受容および保持し、いくつかの事例では、レセプタクルの内容物にプロセスを行うように構成される、レセプタクル受容構成要素を含むことができる。例示的プロセスとして、限定ではないが、サンプル流体、試薬(例えば、標的捕捉試薬、増幅試薬、緩衝液、油、標識、プローブ、または任意の他の試薬)等の物質の添加および/または反応レセプタクルからの物質の除去、その内容物を混合するためのレセプタクルの撹拌、反応レセプタクルの内容物の温度の維持および/または改変、反応レセプタクルの内容物の加熱または冷却、反応レセプタクルの内容物の1つ以上の成分の濃度の改変、反応レセプタクルの内容物の構成成分の分離または単離、反応レセプタクルの内容物からの電磁シグナル放出(例えば、光)の検出、進行中の反応の非活性化または停止、あるいはそのようなプロセスのうちの2つ以上の任意の組み合わせが挙げられる。

0100

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100は、レセプタクルがNATの1つ以上のプロセスステップを行うために使用される前に、1つ以上の空の反応レセプタクルを受容および保持するための構造を含む、レセプタクル投入デバイス102を含んでもよい。レセプタクル投入デバイス102は、コンパートメント、例えば、開放され、複数のレセプタクルが装填され得、かつレセプタクル、例えば、1度に1つ以上をレセプタクル取り上げ位置に移動させるためのレセプタクル給送デバイスを含み得る、引き出しまたはキャビネットを備えてもよい。いくつかの実施形態では、レセプタクル取り上げ位置は、レセプタクルの登録または既知の位置を備え、レセプタクル分配器によるレセプタクルの除去を促進する。

0101

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100はさらに、バルク試薬を保持する、または廃棄材料を保持する、1つ以上のバルク容器を貯蔵するように構成される、1つ以上のバルク試薬容器コンパートメントを含んでもよい。いくつかの実施形態では、バルク試薬は、水、緩衝溶液、標的捕捉試薬、核酸増幅試薬等の流体を含む。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器コンパートメントは、そのような容器の内容物を規定された貯蔵温度に維持し、および/またはそのような容器を撹拌し、容器の内容物を溶液または懸濁液に維持するように構成されてもよい。

0102

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100は、核酸増幅試薬、例えば、TMAを行うための試薬を保持する、少なくとも1つのバルク容器を貯蔵するように構成される、第1のバルク試薬容器コンパートメントと、サンプル調製試薬、例えば、標的捕捉試薬を保持する、少なくとも1つのバルク容器を貯蔵するように構成される、別個の第2のバルク試薬容器コンパートメントとを備える。いくつかの実施形態では、第1のモジュール100は、核酸増幅試薬を保持するバルク容器と、サンプル調製試薬、例えば、標的捕捉試薬を保持するバルク容器の両方を貯蔵する、バルク試薬容器コンパートメントを備える。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのバルク容器を貯蔵するように構成される、バルク試薬容器コンパートメントは、ミキサ、例えば、サンプル調製試薬、例えば、標的捕捉試薬を保持する容器を搬送するように構成される、オービタルミキサを格納する、コンパートメントであることができる。いくつかの実施形態では、1つ以上のバルク容器コンパートメントは、容器(例えば、磁気応答性固体支持体を伴うTCRの容器)を搬送および撹拌するための保持構造を備えることができる。本明細書と共同所有権を享受する、2013年3月14日出願のBuse et al.の米国仮出願第61/783,670号「Apparatus for Indexing and Agitating Fluid Containers」は、例示的保持構造を開示している。いくつかの実施形態では、1つ以上のバルク容器コンパートメントは、個別のバルク容器を近接して受容するように構成される少なくとも1つの陥凹を画定する、摺動可能トレイを備える。

0103

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100のバルク試薬容器コンパートメントのうちの1つ以上は、サンプル調製試薬、例えば、標的捕捉試薬を含有する少なくとも2つの容器を貯蔵するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、各標的捕捉試薬は、特定のアッセイタイプ(すなわち、標的核酸)、核酸のタイプ(例えば、RNAまたはDNA)、および/またはサンプルタイプ(例えば、糞便、尿、血液等)に特異的である。例えば、標的捕捉試薬は、標的核酸に特異的領域を有するプローブを備えることができる。例えば、Weisburg et al.の米国特許第6,534,273号を参照されたい。

0104

第1のモジュール100はさらに、サンプルを含有する試験管等の容器を受容および保持するように構成される、サンプル装填デバイスを含んでもよい。第1のモジュール100はまた、流体、例えば、サンプル流体、試薬、バルク流体廃棄流体等を反応レセプタクルおよび/または他の容器にかつそこから移送するための1つ以上の物質移送デバイスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、物質移送デバイスは、反応レセプタクル、バルク容器保持試薬、および容器保持サンプルへの制御されかつ自動化された移動およびアクセスのために構成される、1つ以上のロボット式ピペッタを備えてもよい。いくつかの実施形態では、物質移送デバイスはまた、他のデバイス内に配置され、好適な流体導管によって、容器、例えば、試薬を保持するバルク容器と、容器から分注器への流体移動を生じさせるためのポンプまたは他のデバイスとに接続される、流体分注器、例えば、ノズルを含んでもよい。

0105

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100はさらに、サンプルレセプタクルおよび物質移送デバイスによってアクセスされ得る種々の試薬容器を搬送するためのラックおよび他の形態のホルダを受容するように構成される、図4描写される装填ステーション104、106、108等の複数の装填ステーションを含んでもよい。実施形態と併用され得る、装填ステーションおよびレセプタクルホルダの実施例は、Clark et al.の米国特許第8,309,036号に図示および説明されている。第1のモジュール100がNATを行うためのプラットフォームを備える、ある実施形態では、反応試薬は、標的捕捉試薬、溶解試薬、核酸増幅試薬(例えば、増幅のために必要とされるポリメラーゼおよびヌクレオシド三リン酸)、および/または検出可能プローブまたは挿入染料等の核酸検出試薬を備えてもよい。

0106

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100はさらに、レセプタクルの内容物の温度を上昇させるように、周囲温度より高く維持される環境内に1つ以上の反応レセプタクルを保持するように構成される、温度勾配ステーション110を備えてもよい。例示的温度勾配ステーションは、Ammann et al.の米国特許第8,192,992号に開示されている。

0107

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100はさらに、1つ以上の加熱器モジュールを含んでもよい。図示される第1のモジュール100は、3つの加熱されたインキュベータ112、114、116を含み、それぞれ、複数の反応レセプタクルを受容し、レセプタクルを高温温度環境に維持するように構成される。例示的インキュベータは、Macioszek et al.の米国特許第7,964,413号およびHeinzetal.の米国特許出願公開第2012/0221252号によって開示されている。加熱器モジュールは、代替として、加熱プレートであってもよい。ある実施形態では、1つ以上の加熱されたインキュベータおよび1つ以上の加熱プレートとともに構成される、加熱器モジュールを有することも可能性として考えられる。

0108

また、第1のモジュール100がNATを行うためのプラットフォームを備える、ある実施形態では、第1のモジュールは、磁気応答性固体支持体上に固定化された標的核酸をレセプタクルの残りの内容物から分離または単離するように適合される、磁気分離洗浄ステーション118、120等のサンプル処理構成要素を含んでもよい。例示的磁気分離洗浄ステーションは、Hagen et al.の米国特許出願公開第2010/0288395号およびAmmann et al.の米国特許第6,605,213号によって開示されている。

0109

第1のモジュール100の平面図に例示されていないが、第1のモジュール100は、いくつかの実施形態では、1つ以上の物質移送デバイス、例えば、ロボット式ピペッタを備えてもよい。第2のモジュール400のロボット式ピペッタの斜視図である、図21は、第1のモジュール100のための物質移送デバイスを構成するための少なくとも1つの方法を例示する。

0110

いくつかの実施形態では、第1のモジュール100はさらに、1つ以上の反応レセプタクルを受容し、レセプタクルの内容物の温度を低下させるように、レセプタクルを周囲温度環境より低く保持するように適合される、冷却モジュール122を含んでもよい。

0111

また、いくつかの実施形態では、第1のモジュール100は、反応レセプタクルを受容し、反応レセプタクルの内容物によって放出されるシグナル(例えば、光学信号)を検出するように構成される、検出器124を含んでもよい。一実装では、検出器124は、レセプタクルの内容物によって放出される発光シグナルを検出するための照度計および/または蛍光放出を検出するための蛍光計を備えてもよい。第1のモジュール100はまた、インキュベータ112、114、116のうちの1つ以上に連結され、好ましくは、核酸増幅等のプロセスが反応レセプタクル内で生じている間、規定の周期的間隔において、インキュベータ内に含有されるレセプタクルの内容物によって放出されるシグナルを検出するように構成および制御される、蛍光計等の1つ以上のシグナル検出デバイスを含んでもよい。例示的照度計および例示的蛍光計は、Macioszek et al.の米国特許第7,964,413号によって開示されており、別の例示的蛍光計は、Heinz et al.の米国特許出願公開第2012/0221252号によって開示されている。

0112

第1のモジュール100はさらに、図示される実施形態では、レセプタクル分配器150を備える、レセプタクル移送デバイスを含む。第1のモジュール100の構成要素、例えば、インキュベータ112、114、116、装填ステーション104、106、108、温度勾配ステーション110、洗浄ステーション118、120、および冷却モジュール122はまた、それを通してレセプタクルが、個別の構成要素の中に挿入される、またはそこから除去されることができる、レセプタクル移送ポータルを含むことができる。各構成要素は、そのレセプタクルポータルを被覆する、開放可能ドアを含んでもよく、またはそうでなくてもよい。レセプタクル分配器150は、レセプタクルを種々の構成要素間で移動させ、レセプタクルを構成要素から回収し、レセプタクルを構成要素の中に置くように構成される。一例示的実施形態では、レセプタクル分配器150は、運搬トラックアセンブリ154に沿ってX方向に移動し、シータ(Θ)方向に回転し、レセプタクルをレセプタクル分配ヘッド152および第1のモジュール100の構成要素のうちの1つの内外にR方向に移動させるように構成される、レセプタクル分配ヘッド152を含む。例示的レセプタクル分配器は、Hagen et al.の米国特許出願公開第2012/0128451号によって開示されている。
第2のモジュール

0113

本開示の側面は、診断システムの第2のモジュール400内に具現化される。いくつかの実施形態では、第2のモジュール400は、前述のように、第1のモジュール100と一体型であって、他の実施形態では、第2のモジュール400は、選択的に、第1のモジュール100に動作可能に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、第2のモジュール400が動作可能に連結され得る、第1のモジュール100は、例えば、Hologic, Inc.から利用可能なPanther(R)器具システム等の分子器具を含む。

0114

一例示的実施形態では、第2のモジュール400は、核酸増幅反応、例えば、PCRを行い、ある実施形態では、リアルタイムで(すなわち、増幅反応が生じるにつれて)蛍光を測定するように構成される。コントローラは、第1のモジュール100の構成要素および第2のモジュール400の構成要素に、アッセイステップを行うように命令する。一例示的実施形態では、第1のモジュール100は、コンピュータと、転写ベースの増幅方法、例えば、TMAまたは核酸配列ベースの増幅(NASBA)に基づくアッセイ等の規定の増幅ベースのアッセイを行うために必要とされる全ての流体、試薬、消耗品、および機械的モジュールとを格納する。(TMA法は、Kacian et al.の米国特許第5,399,491号および第5,480,784号によって説明されており、NASBA法は、Davey et al.の米国特許第5,409,818号およびMalek
et al.の米国特許第5,130,238号によって説明されている。)前述のように、コントローラは、コンピュータを備えてもよく、好ましくは、LIS(「実験室情報システム」)接続ならびに遠隔ユーザアクセスに対応することができる。いくつかの実施形態では、第2のモジュール400は、第2の増幅アッセイ、溶融分析、および随意に、付加的機能性を可能にする構成要素モジュールを格納する。他の構成要素として、プリンタおよび随意の無停電電力供給源が挙げられ得る。

0115

第2のモジュール400の一般的構成の実施形態は、図1、5、6、および14に示される。図1は、第2のモジュール400と、第1のモジュール100とを備える、診断システム10の斜視図である。図5は、第1のモジュール100から分離された第2のモジュール400の上部平面図である。図6は、第2のモジュール400の増幅処理デッキ430、例えば、PCRを行うための構成要素を含有するデッキの上部平面図である。図14は、第2のモジュール400のレセプタクル処理デッキ600の上部平面図である。図1、5、6、および14を参照すると、第2のモジュール400の構成要素として、例えば、物質移送デバイス(例えば、ロボット式ピペッタ402)、サーマサイクラ/シグナル検出器432、ピペッタのための使い捨て先端のトレイを含有するように構成される、先端コンパートメント580(例えば、2つ以上)、使い捨て処理バイアルおよび関連付けられたキャップのトレイを含有するように構成される、処理キャップ/バイアルコンパートメント440(例えば、2つ以上)、バルク試薬容器コンパートメント500、バルク試薬容器運搬器550、レセプタクル受け渡しデバイス602と、示される例示的実施形態では、回転分配器を備える、レセプタクル分配器312とを備える、レセプタクル分配システム、MRD160を貯蔵するように構成される、MRD貯蔵ユニット608、610、612、磁気溶出スロット620(例えば、2つ以上)、廃棄ビンアクセスドア652、廃棄ビン652、遠心分離機588、試薬パック交換器700、試薬パック装填ステーション(例えば、2つ以上)640、および、例えば、消耗品、出力カード、および/または後処理キャップ/バイアルアセンブリを含む、付属品を貯蔵するように構成される、コンパートメント590が挙げられ得る。

0116

図1に示されるように、構成要素は、モジュール400を通して垂直に配列される、異なるレベルまたはデッキに位置付けられてもよい。いくつかの実施形態では、物質移送および取扱デバイス402は、図1に示されるように、ロボット式ピペッタ402であることができる。ロボット式ピペッタ402は、第2のモジュール400の上部近傍、いくつかの実施形態では、全ての他の構成要素の上方に配置される。描写される構成は、単なる単一実施形態を表す。デッキおよび構成要素の垂直順序は、診断システム10の意図される使用に従って、変動してもよい。描写される実施形態では、ロボット式ピペッタ402の下方では、増幅処理デッキ430が、バルク試薬容器コンパートメント500およびバルク試薬容器運搬器520、遠心分離機588、サーマサイクラ/シグナル検出器432の上部、先端コンパートメント580、および処理キャップ/バイアルコンパートメント440を含む。増幅処理デッキ430の下方では、レセプタクル処理デッキ600は、レセプタクル受け渡しデバイス602、回転分配器312、MRD貯蔵ユニット608、610、612、磁気溶出スロット620、試薬パック交換器700、および試薬パック装填ステーション640を含む。図6から分かるように、レセプタクル処理デッキ600上の磁気溶出スロット620および試薬パック装填ステーション640は、増幅処理デッキ430のモジュール間の間隙を通して、ロボット式ピペッタ402によってアクセス可能である。

0117

レセプタクル受け渡しデバイス602および回転分配器312を備える、レセプタクル分配システムは、レセプタクルまたはレセプタクル群(例えば、MRD160)を第1のモジュール100のレセプタクル移送デバイス(例えば、レセプタクル分配器150)から受容し、レセプタクルを第2のモジュール400に移送するように構成され、かつレセプタクルを第2のモジュール400内の異なる位置に移動させるように構成される。回転分配器312およびレセプタクル受け渡しデバイス602は、図14に図式的に示される。これらの構成要素に関するさらなる詳細は、以下に説明される。

0118

いくつかの実施形態では、第2のモジュール400は、第1のモジュール100に隣接して動作可能に位置付けられ、バルク試薬容器コンパートメント500は、溶出容器502、504が、バルク試薬容器運搬器550によって、バルク試薬容器コンパートメント500から、第1のモジュール100内の物質移送デバイス、例えば、ロボット式ピペッタが容器502、504にアクセスすることができる、第1のモジュール100内の位置に運搬され得るように、第1のモジュール100の中に延在する。

0119

いくつかの実施形態では、第2のモジュール400は、概して、第2のモジュール/第1のモジュールアセンブリが過制約されないように、第1のモジュール100に対して自己支持式である。したがって、いくつかの実施形態では、第2のモジュール400は、第2のモジュールの真下の接地面に接触し、モジュールの重量の一部または全部を支持する、任意の足部を含まない。いくつかの実施形態では、第2のモジュール400が、その独自の剛性足部(例えば、2つ、3つ、または4つの足部)を含む場合、第1のモジュール100の足部および第2のモジュール400の足部は、過制約された幾何学形状を生成し得る。この場合、第2のモジュール400および第1のモジュール100の全足部を相互に対して慎重に水平にし、アセンブリが水平であって、過剰な応力が、第2のモジュール400と第1のモジュール100との間の取着点に印加されないことを確実にするであろう。そのような潜在的に過制約された幾何学形状を回避するために、第2のモジュール400は、いくつかの実施形態では、第1のモジュール足部が、第2のモジュールの付加的重量を支持することができる場合、第1のモジュール100から片持ち梁式に支持される。いくつかの実施形態では、第2のモジュール400の重量の一部は、第1のモジュール100から第2のモジュール400の遠端上の単一足部によって支持されてもよい。

0120

いくつかの実施形態では、第2のモジュール400および第1のモジュール100は、一体型フレームに搭載される。

0121

いくつかの実施形態では、第2のモジュール400と第1のモジュール100との間のインターフェースは、可能である場合、2つのモジュール間の気流を防止するように遮断および密閉される。第2のモジュール400に面した第1のモジュール100側の既存の空気入口は、第2のモジュール400を通して新鮮空気源導通されてもよい。第1のモジュール100に面する第2のモジュール400の側壁は、パネルによって被覆され、第1のモジュール100の中への気流を遮断することができる。そのようなパネルは、必要に応じて、第2のモジュール400と第1のモジュール100との間でレセプタクルまたは容器を移送するための開口部、ケーブル配線等を含むことができる。

0122

第2のモジュール400の例示的実施形態の構成要素は、以下に説明される。
試薬パック

0123

いくつかの実施形態では、増幅試薬および他の試薬が、その中で凍結乾燥された試薬が再構成され得るウェルを含むカートリッジを備える、試薬パック内に凍結乾燥された形態で、第2のモジュール400内に提供されてもよい。本実施形態において使用され得るカートリッジの実施例は、本明細書と共同所有権を享受する、2014年3月14日出願のKnight et al.の米国仮出願第61/782,320号「Systems,
Methods, and Appratus for Performing Automated Reagent−Based Assays」によって開示されている(これらのカートリッジは両方とも図10Aおよび10Bの参照番号500によって識別される)。試薬パックはさらに、第2のモジュール400内に貯蔵され、いくつかの実施形態では、分配器312によって第2のモジュール400内で移動され、試薬パック交換器700に挿入され、そこから除去されるように構成される。

0124

一実施形態による、試薬パック760の詳細は、図19および20に示される。試薬パック760は、複数の混合ウェル762を含んでもよく、それぞれ、ペレット形態にあり得る、凍結乾燥された単位用量のアッセイ特異的試薬768を含有する。(本明細書で使用されるように、「単位用量」または「単位化」は、単一サンプルのための単一アッセイの1つ以上のステップを行うために十分な試薬の量または濃度を意味する。)いくつかの実施形態では、単位用量試薬768は、核酸増幅反応を行うための成分を備える。例えば、核酸増幅反応成分は、ポリメラーゼ、ヌクレオシド三リン酸、または任意の他の好適な成分であることができる。図示される実施形態では、試薬パック760は、10個の混合ウェル762を含む。しかし、いくつかの実施形態では、試薬パック760は、10個より多いまたは少ない混合ウェルを含んでもよい。単一試薬パック760の各混合ウェル762は、同一の試薬を保持してもよく、またはウェル762は、異なる試薬を保持してもよく、またはいくつかのウェル762は、同一の試薬を保持してもよく、いくつかは、異なる試薬を保持してもよい。試薬パック760内に保持される例示的アッセイ特異的試薬768は、単一増幅反応、例えば、PCRおよび/またはサンプルを利用した検出反応を行うための単位化試薬を含む。そのような試薬は、1つの標的核酸または複数の異なる標的核酸に特異的であってもよい。例えば、複数の異なる標的核酸は、呼吸器パネルの一部であってもよく、単位化試薬は、Flu A、Flu B、RSVパラインフルエンザ1、2、および3、ヒトメタニューモウイルスアデノウイルス、HI、H3、2009
H1N1、および/またはタミフル抵抗を標的化するPCR反応を行うために十分である。ある実施形態では、各試薬ペレット768は、ペレット768および/または混合ウェル762に付与される静電荷を用いて、関連付けられた混合ウェル762の底部に保持される。他の実施形態では、各試薬ペレット768は、混合ウェル762内に存在する1つ以上の物理的特徴、例えば、Knight et al.の米国仮出願第61/782,320号に開示されるものを用いて、関連付けられた混合ウェル762の底部に保持される。

0125

いくつかの実施形態では、混合ウェル762は、試薬パック760の上部に接着された穿刺可能箔766によって被覆される。箔766は、ピペット先端584によって穿刺され、再構成剤または他の物質が混合ウェル762の中に分注されることを可能にし、再構成試薬が混合ウェル762から吸引されることを可能にすることができる。

0126

いくつかの実施形態では、試薬パック760はさらに、MRD160の操作構造166に類似し、回転分配器312の操作構造、例えば、フックによって係合可能であるように構成される、操作構造764、例えば、操作フックを含む。試薬パック760は、以下に説明されるように、試薬パックを試薬パック搬送器内に整合するように構成される、背面陥凹770を含んでもよい。
先端コンパートメント

0127

図1、5、および6に示されるように、先端コンパートメント580は、引き出し580内に保持される先端がロボット式ピペッタ402によってアクセスされることを可能にする様式において、使い捨てピペット先端のトレイ582を保持するように構成される。図示される実施形態では、第2のモジュール400は、2つの先端コンパートメント580を含み、それぞれ、使い捨てピペット先端の最大3つのトレイ582を保持するように構成される。コンパートメント580は、使い捨てピペット先端の市販のトレイを受け取るように構成されてもよい。例示的市販のピペット先端およびトレイは、TECAN(TECAN U.S. Inc., Research Triangle Park, North Carolina)から利用可能である。そのような先端は、種々の体積容量において利用可能であって、各先端は、当技術分野において周知のように、伝導性であって、容量液体レベル感知および先端存在検出を促進してもよい。例示的トレイは、96個のピペット先端を保持する。

0128

先端コンパートメント580は、オペレータがトレイ582の再装填のためにアクセス可能であるように構成される。ある検討される実施形態では、先端コンパートメント580は、第2のモジュール400から引き出され、オペレータが、先端のトレイ582を引き出し580の中に設置し、空のトレイを引き出し580から除去することを可能にするように構成される、引き出しを備える。各引き出し580または診断システム10の筐体のいずれかの一部である、ドアまたはカバーパネルは、その背後の各先端コンパートメント580にアクセスするために開放される。ドアまたはカバーパネルは、第2のモジュール400の正面に審美的に美しい外観を提供し得る。システムコントローラによって制御される手動または自動ロックが、提供され、コンパートメント580が、第2のモジュール400が動作しているときに開放することを防止してもよく、いくつかの実施形態では、可視および/または可聴警告シグナルが、提供され、コンパートメント580が適切に閉鎖されていないことを示してもよい。代替実施形態では、コンパートメント580は、アクセスドアおよび摺動可能トレイを備え、トレイは、第2のモジュールから摺動し、それによって、オペレータに装填アクセスを提供するように構成される。
物質移送および取扱システム

0129

図1、21、および22に示される、物質移送および取扱システム402、例えば、ロボット式ピペッタは、正面アーム408と、後面アーム416とを備える、二重アームシステムである。しかしながら、他のロボット式ピペッタおよび取扱構成も、検討され、本描写される実施形態は、例示にすぎない。物質移送および取扱システム402は、物質を第2のモジュール400内の容器、レセプタクル、ウェル等の中におよび/またはそこから分注および/または吸引するように構成されることができる。例示的実施形態では、正面アーム408は、流体を吸引し、流体を分注するように構成される、物質移送ピペッタ410を含み、かつポンプ、例えば、統合された注射器ポンプを含み、後面アーム416は、バイアル移送アーム418を含み、物質移送を行わない。ロボット式ピペッタシステム402は、2つの横方向トラック404、406と、後面アーム縦方向トラック420と、正面アーム縦方向トラック412とを伴う、デカルトガントリアセンブリを備える。「縦方向」および「横方向」の指定は、単に、相互に直交し得る、2セットのトラックを区別するためのものであって、別様に、指定は、任意である。

0130

物質移送ピペッタ410は、ベルト、駆動ねじ、またはモータに連結される他の運動伝達デバイスによって、正面アーム縦方向トラック412に沿って前後に駆動されてもよく、バイアル移送アーム418は、ベルト、駆動ねじ、またはモータに連結される他の運動伝達デバイスによって、後面アーム縦方向トラック420に沿って前後に駆動されてもよい。正面アーム縦方向トラック412は、ベルト、駆動ねじ、またはモータに連結される他の運動伝達デバイスによって、横方向トラック404、406に沿って前後に駆動されてもよく、後面アーム縦方向トラック420は、ベルト、駆動ねじ、またはモータに連結される他の運動伝達デバイスによって、横方向トラック404、406に沿って前後に駆動されてもよい。物質移送ピペッタ410およびバイアル移送アーム418は、例えば、ギヤ、ラックおよびピニオン送りねじ、または他の好適なデバイスによってプローブに連結される、例えば、モータによって、Z軸、すなわち、垂直軸に沿って駆動される、プローブを含む。モータは、システムコントローラの制御下にあってもよい。モータは、ステッパモータであってもよく、そこに連結されるトラックまたはピペッタの位置を制御および監視するための回転エンコーダを含んでもよい。トラックはそれぞれ、物質移送ピペッタ410またはバイアル移送アーム418が、指定された「ホーム」位置等の1つ以上の指定された位置にあるとき、それを示すためのホームセンサ(または、リミットスイッチ)を有する。同様に、各デバイスは、プローブが、指定された垂直「ホーム」位置等の1つ以上の指定された垂直位置にあるとき、それを示すための垂直ホームセンサを有してもよい。定位置を示すためのそのようなセンサとして、光学センサ(例えば、スロット付き光学センサ)、近接センサ磁気センサ容量センサ等が挙げられ得る。

0131

一例示的実施形態では、物質移送ピペッタ410は、そのプローブを使い捨てピペット先端の中に挿入することによって、TECAN 1mL使い捨てピペット先端を受け取るように構成され、プローブとピペット先端との締まり嵌めは、ピペット先端をプローブの端部に摩擦固着させる。正面アーム408および物質移送ピペッタ410は、第2のモジュール400上の増幅処理デッキ430およびレセプタクル処理デッキ600の両方の少なくとも一部にアクセスするように構成される。物質移送ピペッタ410は、使い捨てピペット先端の有無を確認するための統合された先端感知、流体反応レセプタクルまたは他の容器の流体内容物の表面とのピペット先端による接触を検出し、ピペッタの検出された垂直位置に基づいて、流体内容物のレベルを判定するための容量レベル感知、および流体分注または吸引の間の物質移送システム内の圧力変動を感知するための圧力感知を含んでもよい。物質移送ピペッタ410は、以下に説明されるもの等の流体、キャップ、またはキャップ/処理バイアルアセンブリを移送可能である。

0132

バイアル移送アーム418は、以下に説明されるように、そのプローブをバイアルに連結されるキャップの中に挿入することによって、キャップ/バイアルアセンブリを取り上げるように構成される、「ピックアンドプレース」デバイスである。
ピペッタポンプ

0133

例示的実施形態では、物質移送ピペッタ410のためのポンプは、サーボモータおよび送りねじによって駆動される、セラミックピストンを備える。サーボモータは、システムコントローラによって制御され、デバイスは、システムコントローラへの回転エンコーダフィードバックと、ピストンの位置を監視するためのホームセンサとを含むことができる。注射器は、0.5〜3mL(好ましくは、1.05mL)の体積を有してもよく、ある実施形態では、セラミックである。ポンプは、好ましくは、30回の離散分注にわたって測定される+/−5%変動係数(CV)を伴って、非常にわずかな体積(5μL)の流体を分注することができる。本性能を達成するために、ある実施形態では、ポンプは、ソレノイド弁を含み、ストロークの終了時に圧力を解放し、一貫した流体剪断を確実にする。処理キャップ/バイアルアセンブリ

0134

一般に、処理バイアルは、PCRまたは他のプロセスを行うための反応流体を含有するためのレセプタクルを提供する。キャップは、バイアルを閉鎖するように、自動様式において、バイアルの中またはその上に設置されるように構成される。いくつかの実施形態では、キャップは、移送アーム418が、その後、キャップを取り上げ、それをバイアルの中またはその上に設置し得るように、摩擦嵌合を用いて、バイアル移送アーム418の端部を受容するように構成される。キャップおよびバイアルは、いったんキャップがバイアルの中またはその上に設置されると、キャップおよびバイアルが、相互係止され、キャップ/バイアルアセンブリを形成するように、ともに係止するように構成される。ロボット式ピペッタは、移送アーム418のプローブがキャップの中に挿入された状態で、次いで、キャップ/バイアルアセンブリを取り上げ、それを第2のモジュール内のある場所400から別の場所に移送することができる。例示的キャップおよび処理バイアルは、例えば、Knight et al.の米国仮出願第61/782,320号によって開示されている。

0135

処理バイアル464、処理バイアルキャップ476、およびバイアル移送アームプローブ422の例示的実施形態の詳細は、図23−26に示される。

0136

図23−25に示される実施形態では、処理バイアル464は、円錐形形状と、係止カラー466によって囲繞される開放上部端465とを有してもよい。側方貫通孔468は、直径方向に反対の場所における係止カラー466を通して形成される。ラッチフック472は、各貫通孔468の上方に位置する。

0137

処理バイアルキャップ476は、開放上部端478と、閉鎖下側端480とを有する。環状カラー482は、上部端478と下側端480との間の位置において、キャップ476を中心として延在する。バイアル476のカラー482は、バイアル476がその中に設置されると、サーマサイクラの上部に着座し、サーマサイクラのウェル内へのバイアルの近接嵌合を確実にする。処理バイアル476と併用するための例示的サーマサイクラは、Buse et al.の米国特許出願公開第2014/0038192号によって開示されている。カラー482の真下のキャップ476の下側部分は、処理バイアル464の開放上部端465の中に嵌合する、プラグを画定する。本プラグは、干渉摩擦嵌合を用いて、処理バイアル464の中に嵌合するように定寸される。ラッチカラー484は、カラー482の下方の位置において、キャップ476を中心として延在する。シールリング486、488は、ラッチカラー484の下方の位置において、キャップ476を中心として延在する。

0138

図24および25は、断面として、最初、キャップ/バイアルトレイ460のキャップウェル490内に保持される、処理バイアルキャップ464と、キャップ/バイアルトレイ460のバイアルウェル474内に保持される、処理バイアル464とを示す。流体が、使い捨てピペット先端584を伴う(ロボット式ピペッタに接続される)処理バイアル464の中に分注された後、処理バイアル464は、キャップ476のカラー482の底部表面がバイアル464の係止カラー466の上部表面に当接するまで、キャップ476の閉鎖下側端480をバイアル464の開放上部端465の中に挿入することによって、処理バイアルキャップ476によってキャップされる。キャップ476のラッチカラー484が、バイアル464のラッチフック472の真下にスナップ嵌めし、キャップ476をバイアル464に固着させる。キャップ476およびバイアル464は、その後、ともに係止される、キャップ/バイアルアセンブリは、ピペッタによって取り上げられ、移動されてもよい。キャップ/バイアルアセンブリは、開放端478を囲繞するリム479に係合し、キャップ/バイアルアセンブリをプローブ422から引き離す、取り出しデバイスによって、ピペッタプローブ422から除去されることができる。キャップ476のシールリング486、488は、好ましくは、バイアル464の上側部分の内径より若干大きい外径を有し、それによって、キャップおよびバイアルが、少なくとも部分的に、弾性である、好適なプラスチック等の材料から作製されるため、キャップ476とバイアル464との間に緊密なシールを形成する。

0139

代替処理キャップ/バイアルアセンブリが、処理バイアル670および処理バイアルキャップ660の分解斜視図である、図26に示される。処理バイアルキャップ660は、閉鎖下側端662と、テーパ状開口部668と、ラッチフィンガ666を有するラッチカラー664とを含む。バイアル670は、バイアル670およびカラー674の開放上部端を囲繞する、ロックカラー672を含む。バイアル670のカラー674は、バイアル670がその中に設置されると、サーマサイクラの上部に着座し、サーマサイクラのウェル内へのバイアスの近接嵌合を確実にする。流体がバイアル670の中に分注された後、バイアルは、最初に、ピペッタプローブ422を処理バイアルキャップ660のテーパ状開口部668の中に挿入し、キャップ660をピペッタプローブ422に摩擦固着させ、次いで、ピペッタを用いてキャップ660を取り上げ、ラッチフィンガ666がバイアル670のロックカラー672上に係止するようにスナップ嵌めされるまで、キャップ660の閉鎖下側端662をバイアル670の開放上部端の中に挿入することによって、キャップされる。キャップ660およびバイアル670は、その後、ともに係止され、キャップ/バイアルアセンブリは、ピペッタによって取り上げられ、移動されてもよい。キャップ/バイアルアセンブリは、開口部668を囲繞するリム669に係合し、キャップ/バイアルアセンブリをプローブ422から引き離す取り出しデバイスによって、プローブ422から除去されることができる。

0140

第2のモジュール400は、「バイアル有無」センサを含んでもよい。バイアル有無センサは、バイアルがキャップに取着されているかを検証するためのプロセス制御手段として使用される。物質移送ピペッタ410(正面アーム408)およびバイアル移送アーム418(後面アーム416)は、キャップがアームに取着されると、それを検出するであろう。物質移送ピペッタ410またはバイアル移送アーム418が、キャップが存在するとき、それを検出する方法の1つは、プローブ422上のストリップスリーブによるものである。キャップがプローブによって取り上げられると、キャップの上側リムは、スリーブ押し上げ、上昇させ(例えば、数ミリメートル)、および本移動は、センサによって検出され得る。しかしながら、ピペッタは、多くの場合、バイアルがキャップに取着される場合、それを検出することができない。一例示的実施形態では、バイアル有無センサは、キャップされたバイアルを遠心分離機588の内外に運搬するにつれて、アーム408、416のいずれかが、それを越えて/それを通して移動し得る、光学センサ(または、複数のセンサ)である。バイアル有無センサは、アームがセンサを越えて移動するにつれて、バイアル(存在する場合)上でトリガするであろう。
バルク試薬容器コンパートメントおよびバルク試薬容器運搬器

0141

一例示的実施形態では、バルク試薬容器コンパートメント500は、複数のバルク試薬容器を保持するように構成される。各バルク試薬容器は、複数の反応レセプタクル内で使用するための試薬を保持することができる。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器は、バルク内に試薬を含有するために好適な瓶または任意の他の容器である。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器内のバルク試薬として、サンプル調製試薬(例えば、標的捕捉試薬(TCR)、洗浄溶液、溶出試薬、または任意の他のサンプル調製試薬)、再構成試薬、または任意の他の要求されるバルク試薬が挙げられ得る。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器は、約50〜2000回のアッセイを行うために十分なバルク試薬の量を保持する。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器は、約250〜1000回のアッセイを行うために十分なバルク試薬の量を保持する。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器は、約250回未満のアッセイまたは約1000回超のアッセイを行うために十分なバルク試薬の量を保持する。いくつかの実施形態では、バルク試薬は、等温核酸増幅反応、例えば、TMA等の転写ベースの増幅反応を行うためのものである。

0142

いくつかの実施形態では、バルク試薬容器コンパートメント500は、2つの溶出緩衝液容器と、2つの油容器と、4つの再構成流体容器とを保持するように構成されることができる。バルク試薬容器コンパートメント500は、オペレータによって、解放され、容器を装填してもよい。例えば、バルク試薬容器コンパートメント500は、診断システム10の主要本体から摺動される、引き出しであってもよい。いくつかの実施形態では、いったん閉鎖されると、バルク試薬容器運搬器550は、溶出緩衝液容器を、物質移送機構、例えば、ロボット式ピペッタが、容器にアクセスすることができる場所へと第1のモジュール100の中に移動させる。いくつかの実施形態では、バルク油容器およびバルク再構成流体容器は、バルク試薬容器コンパートメント500内に留まり、そこで、それらは、物質移送ピペッタ410にアクセス可能である。

0143

バルク試薬容器コンパートメント500上で搬送される容器は、RFID等の機械可読コードによって識別されてもよい。可視(例えば、赤色および緑色LED)および/または可聴インジケータを有するインジケータパネル507は、オペレータに、容器ステータスに関するフィードバックを提供する。

0144

バルク試薬容器コンパートメント500およびバルク試薬容器運搬器550は、図5−10に示される。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器コンパートメント500は、先端コンパートメント580に隣接する増幅処理デッキ430上に位置し、第2のモジュール400の正面からアクセスされてもよい。バルク試薬容器コンパートメント500は、オペレータが、溶出緩衝液を含有する2つの容器502、504と、例えば、油または再構成緩衝液等の他の試薬を含有する、いくつかのバルク容器または他のタイプの流体容器とを引き出し500の中に設置することを可能にするように引っ張り出されてもよい。引き出し500によって収容される容器の数は、意図される処理量および供給量の要求される再貯蔵間の所望の時間周期の考慮によって決定付けられる。

0145

バルク試薬容器コンパートメント500の一部または診断システム10の筐体である、ドアまたはカバーパネルは、その背後のバルク試薬容器コンパートメント500にアクセスするために開放される。ドアまたはカバーパネルは、第2のモジュール400の正面に審美的に美しい外観を提供することができる。システムコントローラによって制御される、自動ロックは、第2のモジュール400が動作中であるとき、バルク試薬容器コンパートメント500が引き開けられることを防止するために提供されてもよい。いくつかの実施形態では、可視および/または可聴警告シグナルが、バルク試薬容器コンパートメント500が適切に閉鎖されていないことを示すために提供されてもよい。

0146

バルク試薬容器コンパートメント500が閉鎖されると、容器502、504は、引き出し500の遠端まで移動され、そこで、それらは、引き出し500の端部から第1のモジュール100の中に側方に延在するバルク試薬容器運搬器550と動作可能に係合して位置付けられる。バルク試薬容器コンパートメント500の閉鎖に応じて、バルク試薬容器運搬器550は、アクティブ化され、容器502、504を、第1のモジュール100のロボット式ピペッタが容器502、504にアクセスし得る位置へと第1のモジュール100の中に移動させる。バルク試薬容器運搬器550は、オペレータによって手動で(例えば、ボタンまたはスイッチを押下して)、またはバルク試薬容器コンパートメント500が完全に閉鎖されたことを示す、投入シグナルの受信に応じて、システムコントローラによって自動的に、アクティブ化され、それによって、容器502、504をバルク試薬容器運搬器550に対して動作可能な位置に設置してもよい。

0147

バルク試薬容器コンパートメント500の詳細は、図9−13に示される。いくつかの実施形態では、バルク試薬容器コンパートメント500は、複数の試薬容器を保持するように構成される、容器トレイ506と、容器トレイ506の端部に配置され、溶出試薬容器502、504を搬送するように構成される、容器キャリッジ512とを含む。いくつかの実施形態では、容器トレイ506および容器キャリッジ512は、図9に示されるような抜去位置(また、図7参照)と図10に示されるような閉鎖位置(また、図8参照)との間のトラック508に沿って移動可能である。

0148

容器キャリッジ512は、トラック508に沿って、容器トレイ506とともに移動可能であるように構成される、キャリッジ運搬器522上で搬送される。図11および12に示されるように、キャリッジ運搬器522は、それぞれ、容器キャリッジ512内に形成され、容器キャリッジ512をキャリッジ運搬器522内に保定するレールスロット514、516に係合する、水平キャリッジレール524および526を含む。

0149

バルク試薬容器コンパートメント500は、引き出しが、図7および9に示されるように、開放位置にあるとき、オペレータが、試薬容器502、504を容器キャリッジ512内に設置することを可能にするように構成される。位置図8および10に示される位置への引き出しの閉鎖に応じて、試薬容器キャリッジ512は、図10に示されるように、キャリッジ運搬器522から解放され、キャリッジ512を容器トレイ506のトラック508に対して側方位置に引っ張るためのバルク試薬容器運搬器550によって係合されることができる。このように、バルク試薬を第2のモジュール400から第1のモジュール100に移送することが可能である。

0150

より具体的には、キャリッジ運搬器522は、容器トレイ506が開放または閉鎖位置に移動されるにつれて、トラック508に沿って移動する。図11に示されるように、キャリッジ運搬器522は、枢動ピン534を中心として枢動するように構成され、キャリッジ運搬器522の底部内に形成される開口部528を通して、容器キャリッジ512の底部内に形成されるロック陥凹520の中に上向きに延在する、係止脚536を含む、枢動式キャリッジロック532を含む。トリガ脚538は、キャリッジ運搬器522の下方に延在する。容器トレイ506が閉鎖位置(図11の左)に移動されるにつれて、枢動式キャリッジロック532のトリガ脚538は、トラック508から上向きに突出するロックトリガ510に係合し、それによって、図12に示されるように、キャリッジロック532を反時計回りに枢動させ、係止脚536の端部を容器キャリッジ512のロック陥凹520から抜去する。トリガ脚538がロック陥凹520から抜去されると、容器キャリッジ512およびその中に搬送される容器502、504は、キャリッジ運搬器522からバルク試薬容器運搬器550上へと側方に摺動可能である。

0151

バルク試薬容器運搬器550は、容器キャリッジ512および容器502、504を移動させるための電動式キャリッジ運搬機構を含む。一例示的実施形態では、図9、10、および13に示されるように、キャリッジ運搬器は、モータ552と、モータの出力シャフトにわたって配置される、連続ベルト554と、モータ552から容器運搬器550の反対端上に位置するアイドラーホイール556とを備える。モータ552は、ステッパモータを備えてもよく、制御シグナルおよびフィードバックデータを介して、モータの位置を監視および制御するための回転エンコーダを含んでもよい。

0152

キャリッジ運搬機構はさらに、そこから延在するキャリッジフック564を伴う、滑動部558を含む。ベルト554は、モータ552によるベルトの移動が、運搬器550に沿って、一方の方向または他方の方向における滑動部558の対応する平行移動を生じさせるように、滑動部558の一部に取着される。

0153

図12および13に示されるように、容器トレイ506が、閉鎖位置に移動され、そこで、枢動式キャリッジロック532のトリガ脚538は、ロックトリガ510に係合し、係止脚536をロック陥凹520から抜去し、キャリッジフック564をキャリッジ運搬器522内に形成されるキャリッジフックスロット530の中に通過させ、容器キャリッジ512内に形成されるフックキャッチ518に係合する。滑動部558およびキャリッジフック564は、次いで、ベルト554によって、容器運搬器550に沿って側方に平行移動され、容器キャリッジ512をキャリッジ運搬器522からバルク試薬容器運搬器550上に引っ張ってもよい。図11に示されるように、バルク試薬容器運搬器は、容器キャリッジ512がバルク試薬容器運搬器550上に引っ張られるにつれて、それぞれ、容器キャリッジ512のレールスロット514、516に係合するであろう、キャリッジレール566、568を含む。

0154

図13に示されるように、ホームフラグ560が、滑動部558から突出し、スロット付き光学センサ562に係合し、滑動部558およびキャリッジフック564が図13に示される完全延在位置にあることを示す。第2のスロット付き光学センサ570は、モータ552により近接して提供される(図9参照)。第2の光学センサ570は、図9に示されるように、滑動部558およびフック564が完全後退位置にあるとき、ホームフラグ560によって係合される。センサ562、570からのシグナルは、システムコントローラに通信され、滑動部558の位置を監視する。代替として、バルク試薬容器運搬器550は、例えば、コントローラに通信される停止シグナルを発生させ、次いで、停止コマンドを送信する、またはモータ552への電力を終了することによって、滑動部558の動作移動を完全延在および/または完全後退位置に停止させるための制限スイッチ(例えば、接触スイッチ)を含んでもよい。依然として、近接センサ、磁気センサ、容量センサ等を含む、他のタイプのセンサも、延在および後退停止位置を示すために使用されてもよい。
サイクラ/シグナル検出器

0155

サイクラデッキ430は、例えば、サーマサイクラ等のサイクラ432を備える。サイクラ432は、核酸増幅反応において使用され、サイクラタイプの選択は、第2のモジュール400上で起動されることが意図される増幅反応の性質に依存する。本開示の目的のために、サーマサイクラの使用が例示される。しかしながら、第2のモジュール400の中に組み込まれるサイクラタイプは、第2のモジュール400上で実装されることが意図される増幅反応に依存することを理解されたい。

0156

サーマサイクラ432の例示的実施形態は、Buse et al.の米国特許出願公開第2014/0038192号によって開示されている。シグナル検出器432の例示的実施形態は、本明細書と共同所有権を享受する、2014年3月7日出願のHagen
et al.の米国特許出願第14/200,460、「Indexing Signal Detection Module」によって開示されている。

0157

ある実施形態では、サーマサイクラは、異なる熱ゾーンを有することができる。そのようなサーマサイクラは、システムが、異なる条件下で別個のアッセイを実行することを可能にする。例えば、2ゾーンサーマサイクラでは、第1のアッセイは、第1のセットの時間および温度条件下で実行されることができ、第2のアッセイは、第2のセットの時間および温度条件下で実行されることができる。多重ゾーンサーマサイクラは、2つ、3つ、4つ、5つ、またはさらに6つ以上の別個の熱ゾーンを有することができることが検討される。概して、多重ゾーンサーマサイクラがシステム内に実装される限りにおいて、多重ゾーンサーマサイクラのためのゾーンの数は、96に等しく分割可能である(すなわち、2、4、6、8等)
遠心分離機

0158

図1、5、および6に示されるように、遠心分離機588は、第2のモジュール400の増幅処理デッキ430上に位置することができる。一例示的実施形態では、遠心分離機588は、1つ以上(一実施形態では、最大5つ)のキャップされた処理バイアル464、670を1度に遠心分離するであろう。例示的実施形態では、各バイアルは、PCRの前に遠心分離され、サンプル材料が、処理バイアル464、670の底部内に集中されることを確実にし、熱伝達および光学透過品質に影響を及ぼし得る、バイアル464、670の内容物からいかなる気泡も除去する。正面アーム408の物質移送ピペッタ410は、参照番号589に示されるアクセスポートにおいて、キャップされたバイアル464、670を遠心分離機588の中に設置する。遠心分離が完了後、後面アーム416のバイアル移送アーム418は、参照番号587に示されるアクセスポートにおいて、キャップされたバイアル464、670を遠心分離機588から除去し、それをサーマサイクラ432内に設置する。ある実施形態では、遠心分離機構成(例えば、別個のポート587、589を提供することによって)は、相互に衝突せずに、物質移送ピペッタ410(正面アーム408)およびバイアル移送アーム418(後面アーム416)が、キャップされたバイアル464、670を同時に装填/装填解除することを可能にする。したがって、一実施形態では、遠心分離機は、その装填されたバイアルの遠心分離の機能を行うだけではなく、また、キャップされたバイアル464、670を物質移送ピペッタ410にアクセス可能な位置589からキャップされたバイアル464、670がバイアル移送アーム418にアクセス可能な位置587に運搬することによって、バイアル運搬機構としても機能する。ある実施形態では、物質移送ピペッタ410は、位置587にアクセスするために使用不可能であって、バイアル移送アーム418は、位置589にアクセスするために使用不可能である。

0159

加えて、遠心分離機588は、遠心分離機内の装填されたバイアルの位置を追跡し、バイアルがアクセスポート587、589のいずれかに位置付けられると、それを判定するように構成されてもよい。例えば、装填されたバイアルが遠心分離される回転盤または他の回転式構造は、回転盤かつ追跡式モータカウントの精密な移動のための回転エンコーダを含み得るステッパモータによって駆動されてもよく、および/または回転盤または回転式構造は、1つ以上の回転位置または基準点を示すように構成される、ホームフラグセンサ等の回転位置インジケータを含んでもよい。

0160

一例示的実施形態では、遠心分離機の最大回転速度は、1分あたり3000回転であるが、他の回転速度も、とりわけ、遠心分離される溶液の組成物および適正な遠心分離を提供するために要求される時間周期に基づいて検討される。
レセプタクル分配システムおよび回転分配器

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