JP2002522065A - 核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置 - Google Patents
核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置Info
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Abstract
(57)【要約】
自動核酸検体ハイブリダイズ装置が開示されている。本装置は、流体の接触と複数のＤＮＡ検体の温度とを正確に制御するために、流体制御モジュールと、温度制御モジュールとを備える。ＤＮＡ検体は、典型的には、固体基板（顕微鏡用ガラススライド）上に配列され、開示された装置は、主要ユニット上で一度に１２スライドまで処理することが可能で、従属ユニットはスライドの増加に応じて、追加可能である。全てのスライドは、平行に処理され、或いはそれぞれ異なる組み替えプロトコルで処理されるようにしても良い。熱制御は、典型的には、スライド対ごとに行われ、それぞれのスライド対は、同一の温度プロファイルを経験する。組み込まれたＰＣ（パーソナルコンピュータ）によるソフトウェア制御の下で、処理が実行される。ユーザ入力は、タッチ画面またはフロッピー（登録商標）ディスクドライブにより行う。
Description
【０００１】
本発明は、核酸検体をハイブリダイズするための装置とプロセスとに関し、さ
らに詳しくは、ＤＮＡミクロ配列（マイクロアレー）をハイブリダズする（Hybr
idization）ための自動化装置に関する。
らに詳しくは、ＤＮＡミクロ配列（マイクロアレー）をハイブリダズする（Hybr
idization）ための自動化装置に関する。
【０００２】
ＤＮＡ（デオキシリボ核酸、Deoxyribonucleic Acid）のミクロ配列（マイク
ロアレー、Microarray）の使用は、多数の遺伝子の表現（発現）を同時に分析す
るための有力な手法である。この手法は、顕微鏡用の載物ガラスのような固体の
培養基上に、多数の遺伝子からのＤＮＡ検体を固定することを含む。ＤＮＡ検体
は、基板上の斑点の配列のような外観を呈し、配列中の位置を知ることにより、
特定のＤＮＡ検体の起源を決定することができる。この手法は、ＤＮＡ検体中の
特定のヌクレオチド配列を検出するために、ＤＮＡミクロ配列をＲＮＡ（リボ核
酸、Ribonucleic Acid）プローブに接触させることを提供する。異なるＲＮＡを
識別するために、それぞれは、特定のプローブに対して固有の波長で蛍光を発す
る標識でラベル化されている。
ロアレー、Microarray）の使用は、多数の遺伝子の表現（発現）を同時に分析す
るための有力な手法である。この手法は、顕微鏡用の載物ガラスのような固体の
培養基上に、多数の遺伝子からのＤＮＡ検体を固定することを含む。ＤＮＡ検体
は、基板上の斑点の配列のような外観を呈し、配列中の位置を知ることにより、
特定のＤＮＡ検体の起源を決定することができる。この手法は、ＤＮＡ検体中の
特定のヌクレオチド配列を検出するために、ＤＮＡミクロ配列をＲＮＡ（リボ核
酸、Ribonucleic Acid）プローブに接触させることを提供する。異なるＲＮＡを
識別するために、それぞれは、特定のプローブに対して固有の波長で蛍光を発す
る標識でラベル化されている。
【０００３】 適当な条件下では、ＲＮＡプローブは、固定化されたＤＮＡ検体と交配或いは
結合し、ハイブリッドＤＮＡ−ＲＮＡ螺旋構造を生成する。固定化されたＤＮＡ
のそれぞれと、特定のＲＮＡプローブとに対して、各ミクロ配列元素の蛍光の強
度と波長依存性とを測定することにより、ＤＮＡ検体中のハイブリッド形成の差
を識別することができる。このようにして、ＤＮＡ検体中で、遺伝子方程式のレ
ベルが変化するか否かを決定することができる。このため、ＤＮＡミクロ配列を
使用して、多数の遺伝子の方程式について多くのことを習得することができ、相
対的に少量の生体物資を使用して、遺伝子方程式の理解できるパターンについて
知ることができる。
結合し、ハイブリッドＤＮＡ−ＲＮＡ螺旋構造を生成する。固定化されたＤＮＡ
のそれぞれと、特定のＲＮＡプローブとに対して、各ミクロ配列元素の蛍光の強
度と波長依存性とを測定することにより、ＤＮＡ検体中のハイブリッド形成の差
を識別することができる。このようにして、ＤＮＡ検体中で、遺伝子方程式のレ
ベルが変化するか否かを決定することができる。このため、ＤＮＡミクロ配列を
使用して、多数の遺伝子の方程式について多くのことを習得することができ、相
対的に少量の生体物資を使用して、遺伝子方程式の理解できるパターンについて
知ることができる。
【０００４】 ＤＮＡミクロ配列は、有力な道具であるが、ＤＮＡミクロ配列用に現在利用で
きる装置は、改良を要する。ＤＮＡミクロ配列を処理することが可能な殆どの装
置は、初歩的な温度制御を備える。しかし、核酸のハイブリダイズ（ハイブリッ
ド形成）は、正確な温度制御を必要とする。ハイブリダイズ速度と、ハイブリッ
ド（Hybrid）ＤＮＡ−ＲＮＡ螺旋構造の平衡濃度とは、温度に強く依存し、それ
故、ハイブリダイズ実験を正確に比較するには、実験を同一温度で行うことが必
要である。さらに、実験中の正確な温度プログラミングは、偽りの（スプリアス
、Spurious）プローブ−検体結合を最小化するために重要である。例えば、ハイ
ブリダイズに引き続いて急激に温度を低下させること（ステップワイズなプロー
ブのアニールと呼ぶプロセス）は、測定対象外の結合を低減する。
きる装置は、改良を要する。ＤＮＡミクロ配列を処理することが可能な殆どの装
置は、初歩的な温度制御を備える。しかし、核酸のハイブリダイズ（ハイブリッ
ド形成）は、正確な温度制御を必要とする。ハイブリダイズ速度と、ハイブリッ
ド（Hybrid）ＤＮＡ−ＲＮＡ螺旋構造の平衡濃度とは、温度に強く依存し、それ
故、ハイブリダイズ実験を正確に比較するには、実験を同一温度で行うことが必
要である。さらに、実験中の正確な温度プログラミングは、偽りの（スプリアス
、Spurious）プローブ−検体結合を最小化するために重要である。例えば、ハイ
ブリダイズに引き続いて急激に温度を低下させること（ステップワイズなプロー
ブのアニールと呼ぶプロセス）は、測定対象外の結合を低減する。
【０００５】 一般に、ＤＮＡミクロ配列を処理できる装置は、流体の接触を制御するための
適当なシステムを欠いている。ハイブリダイズ中に、ＤＮＡミクロ配列は、ＲＮ
Ａプローブを保持する流体中に浸積される。プローブがＤＮＡ検体と結合する速
度は、部分的には、プローブの濃度に依存する。しかし、固定化されたＤＮＡ検
体近傍のプローブの濃度は、全体のプローブの容積濃度とは大きく異なる可能性
がある。流体を撹拌することは、流体全体と培養地表面に接する流体との間の濃
度勾配を最小限にするけれども、過剰な流体の混合は、ＤＮＡ検体を移動させる
可能性のある高い剪断力と法線応力とを生成するかもしれない。
適当なシステムを欠いている。ハイブリダイズ中に、ＤＮＡミクロ配列は、ＲＮ
Ａプローブを保持する流体中に浸積される。プローブがＤＮＡ検体と結合する速
度は、部分的には、プローブの濃度に依存する。しかし、固定化されたＤＮＡ検
体近傍のプローブの濃度は、全体のプローブの容積濃度とは大きく異なる可能性
がある。流体を撹拌することは、流体全体と培養地表面に接する流体との間の濃
度勾配を最小限にするけれども、過剰な流体の混合は、ＤＮＡ検体を移動させる
可能性のある高い剪断力と法線応力とを生成するかもしれない。
【０００６】
本発明は、上で示された問題の１つまたはそれ以上を解決する、少なくとも低
減するものである。本発明は、正確な温度制御と流体制御とを実行可能な、ＤＮ
Ａハイブリダイズ装置を提供する。本発明は、特に、ＤＮＡが点在する載物ガラ
ス（ＤＮＡミクロ配列）とともに使用する場合に便利である。
減するものである。本発明は、正確な温度制御と流体制御とを実行可能な、ＤＮ
Ａハイブリダイズ装置を提供する。本発明は、特に、ＤＮＡが点在する載物ガラ
ス（ＤＮＡミクロ配列）とともに使用する場合に便利である。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
は、 ガラススライド（載物ガラス、Glass Slides)上に配列されたＤＮＡ検体を自
動的に組換えるための装置であって、 前記ガラススライドを通過する複数の液体反応物を流通させるための流体制御
モジュールと、 前記ＤＮＡ検体の温度を検出し、制御するための温度制御モジュールとを備え
る、 ことを特徴とする。
は、 ガラススライド（載物ガラス、Glass Slides)上に配列されたＤＮＡ検体を自
動的に組換えるための装置であって、 前記ガラススライドを通過する複数の液体反応物を流通させるための流体制御
モジュールと、 前記ＤＮＡ検体の温度を検出し、制御するための温度制御モジュールとを備え
る、 ことを特徴とする。
【０００８】 この装置は、他の基板上の他の物質をハイブリダイズするためにも使用可能で
ある。多数の載物ガラスが、一度に（並列に）、或いは迅速な直列方式で、処理
され得る。流体多岐管（マニホールド）は、各載物ガラス表面を通過する多数の
流体を制御することを許容する。熱制御は、載物ガラスの対ごとに行い、その結
果、各載物ガラス対は、同一の温度プロファイルを経験する、または、異なる各
載物ガラス対は、異なる温度プログラミングを有することができる。各載物ガラ
ス対は、各載物ガラスのＤＮＡ検体領域をシールするために、別個の保持機構（
クランプ）で供給される。流体は、装置中を負圧状態で移動し、強制的にいかな
る危険化学物質も排出されることがないようにしている。本発明は、また組み込
まれたＰＣ（Personal Computer）上で実行されるソフトウェアを使用して、流
体の接触と温度とを制御するソフトウェア制御を提供する。ユーザ入力は、タッ
チ画面またはフロッピーディスクにより行う。システムネットワークは、制御信
号と、主要ユニットと従属ユニットとの間のソフトウェアと各載物ガラス対用の
熱制御モジュールとを分配する。
ある。多数の載物ガラスが、一度に（並列に）、或いは迅速な直列方式で、処理
され得る。流体多岐管（マニホールド）は、各載物ガラス表面を通過する多数の
流体を制御することを許容する。熱制御は、載物ガラスの対ごとに行い、その結
果、各載物ガラス対は、同一の温度プロファイルを経験する、または、異なる各
載物ガラス対は、異なる温度プログラミングを有することができる。各載物ガラ
ス対は、各載物ガラスのＤＮＡ検体領域をシールするために、別個の保持機構（
クランプ）で供給される。流体は、装置中を負圧状態で移動し、強制的にいかな
る危険化学物質も排出されることがないようにしている。本発明は、また組み込
まれたＰＣ（Personal Computer）上で実行されるソフトウェアを使用して、流
体の接触と温度とを制御するソフトウェア制御を提供する。ユーザ入力は、タッ
チ画面またはフロッピーディスクにより行う。システムネットワークは、制御信
号と、主要ユニットと従属ユニットとの間のソフトウェアと各載物ガラス対用の
熱制御モジュールとを分配する。
【０００９】
本発明の実施の形態にかかる核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置につい
て、以下図面を参照して説明する。
て、以下図面を参照して説明する。
【００１０】 図１は、ＤＮＡミクロ配列（顕微鏡用の載物ガラスにＤＮＡを点在させた）を
使用するための自動化ＤＮＡハイブリダイズ装置１００の１つの具体例の透視正
面図を示す。図１に示す装置１００は、６つの熱管理モジュール１０４を収容す
るハウジング１０２を含むが、熱管理モジュール１０４の数は変更可能である。
熱管理モジュール１０４のそれぞれは、６つのスライド板部品１０６の中の１つ
の温度を制御する。スライド板部品１０６のそれぞれは、ＤＮＡが点在する１対
の顕微鏡用載物ガラス（図示せず）を含む。処理中に、熱管理モジュールは、独
立に動作するので、顕微鏡用載物ガラスの対は、異なる温度履歴を受ける。
使用するための自動化ＤＮＡハイブリダイズ装置１００の１つの具体例の透視正
面図を示す。図１に示す装置１００は、６つの熱管理モジュール１０４を収容す
るハウジング１０２を含むが、熱管理モジュール１０４の数は変更可能である。
熱管理モジュール１０４のそれぞれは、６つのスライド板部品１０６の中の１つ
の温度を制御する。スライド板部品１０６のそれぞれは、ＤＮＡが点在する１対
の顕微鏡用載物ガラス（図示せず）を含む。処理中に、熱管理モジュールは、独
立に動作するので、顕微鏡用載物ガラスの対は、異なる温度履歴を受ける。
【００１１】 ハイブリダイズ（ハイブリッド形成）中に、流体制御モジュール１０８は、種
々の液体（緩衝液、反応物等）と種々の気体（例えば、空気）とを各載物ガラス
に分配する。流体制御モジュール１０８は、スライド板部品１０６の第１列１１
２と流通する主要多岐管（メインマニホールド）１１０と、スライド板部品１０
６の第２列１１６と流通する従属多岐管（サテライトマニホールド）１１４とを
有する。主要多岐管１１０と従属多岐管１１４とは、弁と、流体が液体リザーバ
１１８からそれぞれの載物ガラスに流れることを許容するコンジット（Conduit
、図示せず）とを有する。さらに、主要多岐管１１０と従属多岐管１１４とは、
流体が各載物ガラスから廃棄物容器１２０に流れることを許容する。２つの廃棄
物容器１２０の使用により、反応性廃棄物を混合し、処理中に収集容器を交換す
る必要がなくなる。以下に述べるように、ＤＮＡミクロ配列のぞれぞれは、ハイ
ブリダイズ中に、同一または異なる流体と接触する可能性がある。ポンプ（図示
せず）は、２つの廃棄物容器１２０の上部空間を真空に維持する。液体リザーバ
１１８中の大気圧と、廃棄物容器１２０の真空とは、流体を流体制御モジュール
１０８全体に流通させる圧力損失を生成する。装置１００内に接触する全ての流
体は、大気圧以下であるので、いかなる危険化学物質も強制的に装置１００から
排出され得ない。
々の液体（緩衝液、反応物等）と種々の気体（例えば、空気）とを各載物ガラス
に分配する。流体制御モジュール１０８は、スライド板部品１０６の第１列１１
２と流通する主要多岐管（メインマニホールド）１１０と、スライド板部品１０
６の第２列１１６と流通する従属多岐管（サテライトマニホールド）１１４とを
有する。主要多岐管１１０と従属多岐管１１４とは、弁と、流体が液体リザーバ
１１８からそれぞれの載物ガラスに流れることを許容するコンジット（Conduit
、図示せず）とを有する。さらに、主要多岐管１１０と従属多岐管１１４とは、
流体が各載物ガラスから廃棄物容器１２０に流れることを許容する。２つの廃棄
物容器１２０の使用により、反応性廃棄物を混合し、処理中に収集容器を交換す
る必要がなくなる。以下に述べるように、ＤＮＡミクロ配列のぞれぞれは、ハイ
ブリダイズ中に、同一または異なる流体と接触する可能性がある。ポンプ（図示
せず）は、２つの廃棄物容器１２０の上部空間を真空に維持する。液体リザーバ
１１８中の大気圧と、廃棄物容器１２０の真空とは、流体を流体制御モジュール
１０８全体に流通させる圧力損失を生成する。装置１００内に接触する全ての流
体は、大気圧以下であるので、いかなる危険化学物質も強制的に装置１００から
排出され得ない。
【００１２】 熱管理と流体接触とは、組み込まれたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２２
上で実行されるソフトウェア制御される。ユーザ入力は、タッチ画面１２４また
はフロッピーディスクドライブ１２６により実行される。専用のシステムネット
ワークは、主要多岐管１１０と、従属多岐管１１４と、スライド板部品１０６の
それぞれ用の熱管理モジュール１０４との間で、制御信号とソフトウェアの指示
とを分配する。アプリケーションソフトウェアと、タッチ画面１２４またはフロ
ッピーディスクドライブ１２６とを介して、ユーザは、処理ステップをプログラ
ムすることができる。タッチ画面１２４上に入力されたプロセス制御プログラム
は、組み込まれたＰＣモジュール１２２のハードディスクドライブに記憶可能で
あり、またはフロッピーディスクドライブ１２６にダウンロード可能である。
上で実行されるソフトウェア制御される。ユーザ入力は、タッチ画面１２４また
はフロッピーディスクドライブ１２６により実行される。専用のシステムネット
ワークは、主要多岐管１１０と、従属多岐管１１４と、スライド板部品１０６の
それぞれ用の熱管理モジュール１０４との間で、制御信号とソフトウェアの指示
とを分配する。アプリケーションソフトウェアと、タッチ画面１２４またはフロ
ッピーディスクドライブ１２６とを介して、ユーザは、処理ステップをプログラ
ムすることができる。タッチ画面１２４上に入力されたプロセス制御プログラム
は、組み込まれたＰＣモジュール１２２のハードディスクドライブに記憶可能で
あり、またはフロッピーディスクドライブ１２６にダウンロード可能である。
【００１３】 図１に示していないが、装置１００は、電力供給モジュールを含む。組み込ま
れたＰＣモジュール１２２の制御の下で、電力供給モジュールは、主要多岐管１
１０と従属多岐管１１４との弁を動作させるために電流を供給し、熱管理モジュ
ール１０４のそれぞれを起動するためにエネルギーを供給する。ライン電位が利
用可能な電流を約１０アンペアまでに制限するので、電力供給モジュールは、加
熱及び冷却速度を消失させることなく、全ての熱管理モジュール１０４に電力を
同時に供給することはできない。その代わりに、電力供給モジュールは、インテ
リジェントエネルギースケジューリング（管理）を使用して、先ず、スライド板
部品１０６の１つまたは２つに対して電力を供給する。それらが、所望の温度に
達した後で、電力供給モジュールは、スライド板部品１０６の第２のグループに
電力を供給する。このプロセスは、全てのスライド板部品１０６が、それぞれの
所望の温度に到達するまで継続する。
れたＰＣモジュール１２２の制御の下で、電力供給モジュールは、主要多岐管１
１０と従属多岐管１１４との弁を動作させるために電流を供給し、熱管理モジュ
ール１０４のそれぞれを起動するためにエネルギーを供給する。ライン電位が利
用可能な電流を約１０アンペアまでに制限するので、電力供給モジュールは、加
熱及び冷却速度を消失させることなく、全ての熱管理モジュール１０４に電力を
同時に供給することはできない。その代わりに、電力供給モジュールは、インテ
リジェントエネルギースケジューリング（管理）を使用して、先ず、スライド板
部品１０６の１つまたは２つに対して電力を供給する。それらが、所望の温度に
達した後で、電力供給モジュールは、スライド板部品１０６の第２のグループに
電力を供給する。このプロセスは、全てのスライド板部品１０６が、それぞれの
所望の温度に到達するまで継続する。
【００１４】 図２及び図３は、それぞれ、スライド板部品１０６の斜視正面図と横断面図と
を示す。図２に示すように、スライド板部品１０６は、クランプ１５２により固
持されているスライドカバー１５０を有する。クランプ１５２は、通常は、単一
で、中間を横切る部材１５６を有する矩形の枠１５４である。この矩形の枠１５
４が円筒状のロッド１６２の中心軸のまわりに回転することを許容する円筒状の
ロッド１６２を使用して、矩形の枠１５４は、１組のクランプアーム１５８、１
６０に取り付けられる。クランプアーム１５８、１６０の第１の端部は、熱管理
モジュール１０４に固着されたヒンジ１６４，１６６に回転可能に取り付けられ
る。クランプアーム１５８、１６０の第２の端部に装着された矩形の棒１６８は
、クランプアーム１５８、１６０の相対的な動きを防止する。スライド板部品１
０６を安全に保つために、矩形の棒１６８に装着されたノブ１７０が、熱管理モ
ジュール１０４に装着されたクランプ台１７２に差し込まれている。
を示す。図２に示すように、スライド板部品１０６は、クランプ１５２により固
持されているスライドカバー１５０を有する。クランプ１５２は、通常は、単一
で、中間を横切る部材１５６を有する矩形の枠１５４である。この矩形の枠１５
４が円筒状のロッド１６２の中心軸のまわりに回転することを許容する円筒状の
ロッド１６２を使用して、矩形の枠１５４は、１組のクランプアーム１５８、１
６０に取り付けられる。クランプアーム１５８、１６０の第１の端部は、熱管理
モジュール１０４に固着されたヒンジ１６４，１６６に回転可能に取り付けられ
る。クランプアーム１５８、１６０の第２の端部に装着された矩形の棒１６８は
、クランプアーム１５８、１６０の相対的な動きを防止する。スライド板部品１
０６を安全に保つために、矩形の棒１６８に装着されたノブ１７０が、熱管理モ
ジュール１０４に装着されたクランプ台１７２に差し込まれている。
【００１５】 図３に示すように、スライド板部品１０６は、平板のステンレス鋼製スライド
キャリア１９２上に載置された１対のガラススライド１９０上に配置されたスラ
イドカバー１５０を有する。処理中には、スライドカバー１５０は、ガラススラ
イド１９０上に配置される。上方に約１０度曲げられた一連の切り出しタブ１９
４を使用して、スライドキャリア１９２は、ガラススライド１９０を位置決めす
る。切り出しタブ１９４は、ガラススライド１９０の寸法の多少の変化を許容す
る。装置１００内で、ガラススライド１９０とスライドキャリア１９２との位置
を固定するために、スライドキャリア１９２の一端に配置されたＵ字形のタブ１
９６は、位置決めピン（図示せず）を図１に示す多岐管１１０、１１４に結合す
る。
キャリア１９２上に載置された１対のガラススライド１９０上に配置されたスラ
イドカバー１５０を有する。処理中には、スライドカバー１５０は、ガラススラ
イド１９０上に配置される。上方に約１０度曲げられた一連の切り出しタブ１９
４を使用して、スライドキャリア１９２は、ガラススライド１９０を位置決めす
る。切り出しタブ１９４は、ガラススライド１９０の寸法の多少の変化を許容す
る。装置１００内で、ガラススライド１９０とスライドキャリア１９２との位置
を固定するために、スライドキャリア１９２の一端に配置されたＵ字形のタブ１
９６は、位置決めピン（図示せず）を図１に示す多岐管１１０、１１４に結合す
る。
【００１６】 スライド板部品１０６の詳細は、図４及び図５に示されている。図４は、スラ
イドキャリア１９２と一対のガラススライド１９０との斜視上面図を示す。ガラ
ススライド１９２のそれぞれは、配列２１０の形式で、ＤＮＡが点在して配置さ
れている。
イドキャリア１９２と一対のガラススライド１９０との斜視上面図を示す。ガラ
ススライド１９２のそれぞれは、配列２１０の形式で、ＤＮＡが点在して配置さ
れている。
【００１７】 図５は、スライドカバー１５０の底面２２０の斜視図を示す。スライドカバー
１５０は、装置１００の高温運転で、撓んだり軟化しないように、耐熱プラスチ
ックから構成されている。好適なプラスチックは、ポリサルフォン（Polysulfon
）を含む。ポリサルフォンは、必要な温度特性を具備し、さらに透明であるので
、処理中にガラススライド１９０を直接視ることができる。また、ポリサルフォ
ンの吸収及び減衰特性は、処理中の、ＤＮＡミクロ配列、ＲＮＡプローブ等の光
漂白を防止するのに役立つ。
１５０は、装置１００の高温運転で、撓んだり軟化しないように、耐熱プラスチ
ックから構成されている。好適なプラスチックは、ポリサルフォン（Polysulfon
）を含む。ポリサルフォンは、必要な温度特性を具備し、さらに透明であるので
、処理中にガラススライド１９０を直接視ることができる。また、ポリサルフォ
ンの吸収及び減衰特性は、処理中の、ＤＮＡミクロ配列、ＲＮＡプローブ等の光
漂白を防止するのに役立つ。
【００１８】 ガラススライド１９０より若干小さい寸法の矩形状切り出し物の対を有するシ
ム２２２は、スライドカバー１５０の底面２２０に配置される。シム２２２の厚
さは、スライドカバー１５０の底面２２０とガラススライド１９０との間の距離
を決定する。挿入された２つのパーフルオロエラストマー（Perfluoroelastomer
）製のＯ−リング２２４は、核酸とは結合せず、シム２２２の内面の周囲のスラ
イドカバー１５０の底面２２０に切り込まれた溝に配置される。処理中には、ス
ライドカバー１５０の底面２２０は、ガラススライド１９０上に配置され、Ｏ−
リング２２４を押圧し、流体の流れのための２つのスライドキャビティ（Cavity
）を定義する。
ム２２２は、スライドカバー１５０の底面２２０に配置される。シム２２２の厚
さは、スライドカバー１５０の底面２２０とガラススライド１９０との間の距離
を決定する。挿入された２つのパーフルオロエラストマー（Perfluoroelastomer
）製のＯ−リング２２４は、核酸とは結合せず、シム２２２の内面の周囲のスラ
イドカバー１５０の底面２２０に切り込まれた溝に配置される。処理中には、ス
ライドカバー１５０の底面２２０は、ガラススライド１９０上に配置され、Ｏ−
リング２２４を押圧し、流体の流れのための２つのスライドキャビティ（Cavity
）を定義する。
【００１９】 図３及び図５を参照して、流体は、スライドカバー１５０の一端に配置された
孔２２６から各スライドキャビティに流入し、流出する。孔２２６は、図１に示
す多岐管１１０、１１４に流体の流通を提供し、Ｏ−リング２２８によりシール
される。各スライドキャビティに対して、流体は、孔２２６の１つを通過して、
スライドカバー１５０に切り込まれた第１の横方向の拡散チャネル２３０に流入
する。次いで、流体は、スライドカバー１５０の表面に沿って、キャビティの長
さ方向に流れ、第２の横方向の拡散チャネル２３２に放出される。第２の横方向
の拡散チャネル２３２から、流体は、背面の孔２２６を有するスライドカバー１
５０に開けられた戻りチャネル２３４内に流入し、孔２２６の１つを通って、ス
ライドキャビティから流出する。拡散流れに加えて、拡散チャネル２３０、２３
２は、スライドキャビティ内の温度の上昇と下降とに応じて、空になりまたは充
満する小さな液体リザーバとして作用する。
孔２２６から各スライドキャビティに流入し、流出する。孔２２６は、図１に示
す多岐管１１０、１１４に流体の流通を提供し、Ｏ−リング２２８によりシール
される。各スライドキャビティに対して、流体は、孔２２６の１つを通過して、
スライドカバー１５０に切り込まれた第１の横方向の拡散チャネル２３０に流入
する。次いで、流体は、スライドカバー１５０の表面に沿って、キャビティの長
さ方向に流れ、第２の横方向の拡散チャネル２３２に放出される。第２の横方向
の拡散チャネル２３２から、流体は、背面の孔２２６を有するスライドカバー１
５０に開けられた戻りチャネル２３４内に流入し、孔２２６の１つを通って、ス
ライドキャビティから流出する。拡散流れに加えて、拡散チャネル２３０、２３
２は、スライドキャビティ内の温度の上昇と下降とに応じて、空になりまたは充
満する小さな液体リザーバとして作用する。
【００２０】 図３及び図５に示すように、スライドカバー１５０は、手動で少量の液体（例
えば、数マイクロリットル）を直接スライドキャビティに注入するための２つの
注入孔２３６を有する。注入孔２３６は、注入デバイス（典型的にはピペット）
と、使用しない場合に孔２３６をシールするポリエチレン（Polyehylene）栓２
３８との形状に応じたテーパを有するように孔開けされている。このテーパは、
一旦栓２３８が挿入されると、流体が注入孔２３６に滞留することを許容しない
、そのため、スライドキャビティのみかけの容積を減少させる。
えば、数マイクロリットル）を直接スライドキャビティに注入するための２つの
注入孔２３６を有する。注入孔２３６は、注入デバイス（典型的にはピペット）
と、使用しない場合に孔２３６をシールするポリエチレン（Polyehylene）栓２
３８との形状に応じたテーパを有するように孔開けされている。このテーパは、
一旦栓２３８が挿入されると、流体が注入孔２３６に滞留することを許容しない
、そのため、スライドキャビティのみかけの容積を減少させる。
【００２１】 手動注入の間に、液体は、毛管作用（キャピラリ作用）により第２の拡散チャ
ネル２３２に引き込まれ、液体が第１のチャネルに到達するまで、スライドキャ
ビティ内のスライド１９０の表面を横切って流れる。手動の液体注入は、第２の
拡散チャネル２３２で起こるので、スライド板部品１０６は、第１のチャネルに
対して僅かに上方に（約１０度程度）傾くので、注入中に、液体は孔２２６の外
側のスライドキャビティ内の空気を置換し、排出する。拡散チャネル２３０、２
３２がスライドキャビティ内の液体の膨張と収縮とを補償するように設計されて
いるので、液体は、拡散チャネル２３０、２３２に完全に充満することはない。
ネル２３２に引き込まれ、液体が第１のチャネルに到達するまで、スライドキャ
ビティ内のスライド１９０の表面を横切って流れる。手動の液体注入は、第２の
拡散チャネル２３２で起こるので、スライド板部品１０６は、第１のチャネルに
対して僅かに上方に（約１０度程度）傾くので、注入中に、液体は孔２２６の外
側のスライドキャビティ内の空気を置換し、排出する。拡散チャネル２３０、２
３２がスライドキャビティ内の液体の膨張と収縮とを補償するように設計されて
いるので、液体は、拡散チャネル２３０、２３２に完全に充満することはない。
【００２２】 図３に示すような熱遮断器２３８は、スライドカバー１５０に切り込まれ、ス
ライドカバー１５０の底面２２０と平行な方向の熱勾配により生じる歪みを低減
する。スライドカバー１５０の底面２２０と垂直な方向の熱勾配により生じる歪
みは、スライドカバー１５０を薄くし、熱容量を小さくすることにより低減され
る。
ライドカバー１５０の底面２２０と平行な方向の熱勾配により生じる歪みを低減
する。スライドカバー１５０の底面２２０と垂直な方向の熱勾配により生じる歪
みは、スライドカバー１５０を薄くし、熱容量を小さくすることにより低減され
る。
【００２３】 再度図３を参照して、処理中に、クランプ枠１５４中の凹部２６８に装着され
た接触フェルール２６６に結合するスプリング２６４を使用して、クランプ１５
２は、スライド板部品１０６を熱管理モジュール１０４の要素（熱板２６０と熱
パッド２６２）に対して押し付ける。接触フェルール２６６は、クランプ枠１５
４の周囲に配置され、そのため、スライドカバー１５０の内面に沿って、均等に
分配される下方への力を働かせる。印加圧力は、シム２２２をガラススライド１
９０に対して接触させ、熱勾配に起因するスライドカバー１５０の変形を防止す
るために十分な大きさである。
た接触フェルール２６６に結合するスプリング２６４を使用して、クランプ１５
２は、スライド板部品１０６を熱管理モジュール１０４の要素（熱板２６０と熱
パッド２６２）に対して押し付ける。接触フェルール２６６は、クランプ枠１５
４の周囲に配置され、そのため、スライドカバー１５０の内面に沿って、均等に
分配される下方への力を働かせる。印加圧力は、シム２２２をガラススライド１
９０に対して接触させ、熱勾配に起因するスライドカバー１５０の変形を防止す
るために十分な大きさである。
【００２４】 図６及び図７は、それぞれ、主要多岐管１１０と従属多岐管１１４との模式的
上面図と底面図である。多岐管１１０、１１４の両者は、多層の拡散結合された
アクリル樹脂から構成される。これらの層は熱と圧力とにより結合されており、
チャネル２９０、２９２、２９４、２９６が機械加工されている。主要多岐管１
１０は、液体口２９８と廃棄物口３００とを介して、液体リザーバ１１８と廃棄
物容器１２０とに対して流体の流通をそれぞれ提供する以外は、従属多岐管１１
４に類似している。さらに、主要多岐管１１０は、圧縮空気供給源に対する流体
の流通を提供し、気体口３０２とベント口３０４とを介して、大気に対する流体
の流通を提供する。位置決めピン３０６は、スライドカバー１５０とスライドキ
ャリア１９２のＵ字形のタブ１９６とを結合する。位置決めピン３０６は、多岐
管１１０、１１４に対して、スライドカバー１５０の位置を相対的に決定する。
上面図と底面図である。多岐管１１０、１１４の両者は、多層の拡散結合された
アクリル樹脂から構成される。これらの層は熱と圧力とにより結合されており、
チャネル２９０、２９２、２９４、２９６が機械加工されている。主要多岐管１
１０は、液体口２９８と廃棄物口３００とを介して、液体リザーバ１１８と廃棄
物容器１２０とに対して流体の流通をそれぞれ提供する以外は、従属多岐管１１
４に類似している。さらに、主要多岐管１１０は、圧縮空気供給源に対する流体
の流通を提供し、気体口３０２とベント口３０４とを介して、大気に対する流体
の流通を提供する。位置決めピン３０６は、スライドカバー１５０とスライドキ
ャリア１９２のＵ字形のタブ１９６とを結合する。位置決めピン３０６は、多岐
管１１０、１１４に対して、スライドカバー１５０の位置を相対的に決定する。
【００２５】 図２に戻って、第１と第２のコンジット３２０、３２２は、それぞれ、第１と
第２のコンジット口３２４，３２６とを介して、液体リザーバ１１８と廃棄物容
器１２０との間で流体を流通させる。さらに、主要多岐管１１０と従属多岐管１
１４との下側に装着された弁３２８は、スライドキャビティと、液体リザーバ１
１８及び廃棄物容器１２０及び圧縮空気或いは大気との間で、選択的に流体を流
通させる。弁は、組み込まれたＰＣモジュール１２２により制御され、デッドス
ペースを持たないので、閉状態での液体の滞留を防止する。
第２のコンジット口３２４，３２６とを介して、液体リザーバ１１８と廃棄物容
器１２０との間で流体を流通させる。さらに、主要多岐管１１０と従属多岐管１
１４との下側に装着された弁３２８は、スライドキャビティと、液体リザーバ１
１８及び廃棄物容器１２０及び圧縮空気或いは大気との間で、選択的に流体を流
通させる。弁は、組み込まれたＰＣモジュール１２２により制御され、デッドス
ペースを持たないので、閉状態での液体の滞留を防止する。
【００２６】 図８は、流体制御モジュール１０８の模式図であり、液体が、液体リザーバ１
１８から、主要多岐管１１０と、従属多岐管１１４と、スライドキャビティ３５
０とを介して、廃棄物容器１２０に流入する様式を図解している。流体がスライ
ドキャビティ３５０に導入される前に、液体リザーバ１１８とスライドキャビテ
ィ３５０との間の流体通路は、適当なリザーバ１１８からの液体が、前もって注
入されている。この予備注入は、現在の処理ステップを汚染する可能性のある、
過去の処理ステップで残存するいかなる流体をもパージする。
１８から、主要多岐管１１０と、従属多岐管１１４と、スライドキャビティ３５
０とを介して、廃棄物容器１２０に流入する様式を図解している。流体がスライ
ドキャビティ３５０に導入される前に、液体リザーバ１１８とスライドキャビテ
ィ３５０との間の流体通路は、適当なリザーバ１１８からの液体が、前もって注
入されている。この予備注入は、現在の処理ステップを汚染する可能性のある、
過去の処理ステップで残存するいかなる流体をもパージする。
【００２７】 予備注入を図解するために、第１のリザーバ３５２から第１のスライドキャビ
ティ３５４に液体を注入し、その後、第２のスライドキャビティ３５６に液体を
注入すると仮定する。当初は、全ての弁３２８は閉じられている。予備注入を開
始するために、組み込まれたＰＣモジュール１２２（図示せず）が第１の液体注
入弁３５８と、一次予備注入弁３６０と、廃棄物容器１２０が真空状態であるた
め、コンジット２９０を第１のリザーバ３５２からの液体で充満する、第１また
は第２のどちらかの廃棄物弁３６２，３６４とを開く。次いで、制御モジュール
１２２は、第１のスライドキャビティ出口弁３６６を開き、過去の処理ステップ
で残存している、第１のスライドキャビティ３５４のいかなる流体をもパージす
る一次予備注入弁３６０を閉じる。同様にして、第１のリザーバ３５２と第２の
スライドキャビティ３５６との間で流体を流通させるコンジット２９４に予備注
入するために、組み込まれたＰＣモジュール１２２は、第１の液体注入弁３５８
と、二次予備注入弁３６８と、第１または第２のどちらかの廃棄物弁３６２，３
６４とを開く。このプロセスは、第１のリザーバ３５２からの液体でコンジット
２９４を充満する。次いで、制御モジュール１２２は、第２のスライドキャビテ
ィ出口弁３７０を開き、過去の処理ステップで残存している、第２のスライドキ
ャビティ３５６のいかなる流体をもパージする二次予備注入弁３６８を閉じる。
ティ３５４に液体を注入し、その後、第２のスライドキャビティ３５６に液体を
注入すると仮定する。当初は、全ての弁３２８は閉じられている。予備注入を開
始するために、組み込まれたＰＣモジュール１２２（図示せず）が第１の液体注
入弁３５８と、一次予備注入弁３６０と、廃棄物容器１２０が真空状態であるた
め、コンジット２９０を第１のリザーバ３５２からの液体で充満する、第１また
は第２のどちらかの廃棄物弁３６２，３６４とを開く。次いで、制御モジュール
１２２は、第１のスライドキャビティ出口弁３６６を開き、過去の処理ステップ
で残存している、第１のスライドキャビティ３５４のいかなる流体をもパージす
る一次予備注入弁３６０を閉じる。同様にして、第１のリザーバ３５２と第２の
スライドキャビティ３５６との間で流体を流通させるコンジット２９４に予備注
入するために、組み込まれたＰＣモジュール１２２は、第１の液体注入弁３５８
と、二次予備注入弁３６８と、第１または第２のどちらかの廃棄物弁３６２，３
６４とを開く。このプロセスは、第１のリザーバ３５２からの液体でコンジット
２９４を充満する。次いで、制御モジュール１２２は、第２のスライドキャビテ
ィ出口弁３７０を開き、過去の処理ステップで残存している、第２のスライドキ
ャビティ３５６のいかなる流体をもパージする二次予備注入弁３６８を閉じる。
【００２８】 一旦予備注入が完了し、全ての弁３２８が閉じられると、第１の液体注入弁３
５８と、第１のスライドキャビティ入口弁３７２と、第１のスライドキャビティ
パルス弁３７４と、第１のスライドキャビティ出口弁３６６と、第１または第２
の廃棄物弁３６２，３６４のどちらか一方とを開くことにより、ＰＣ制御モジュ
ール１２２は、第１のリザーバ３５２から第１のスライドキャビティ３５４に液
体を注入する。同様にして、第１の液体注入弁３５８と、第２のスライドキャビ
ティ入口弁３７６と、第２のスライドキャビティパルス弁３７８と、第２のスラ
イドキャビティ出口弁３７０と、第１または第２の廃棄物弁３６２，３６４のど
ちらか一方とを開くことにより、ＰＣ制御モジュール１２２は、第１のリザーバ
３５２から第２のスライドキャビティ３５６に液体を注入する。
５８と、第１のスライドキャビティ入口弁３７２と、第１のスライドキャビティ
パルス弁３７４と、第１のスライドキャビティ出口弁３６６と、第１または第２
の廃棄物弁３６２，３６４のどちらか一方とを開くことにより、ＰＣ制御モジュ
ール１２２は、第１のリザーバ３５２から第１のスライドキャビティ３５４に液
体を注入する。同様にして、第１の液体注入弁３５８と、第２のスライドキャビ
ティ入口弁３７６と、第２のスライドキャビティパルス弁３７８と、第２のスラ
イドキャビティ出口弁３７０と、第１または第２の廃棄物弁３６２，３６４のど
ちらか一方とを開くことにより、ＰＣ制御モジュール１２２は、第１のリザーバ
３５２から第２のスライドキャビティ３５６に液体を注入する。
【００２９】 上述したように、真空ポンプ３８０は、２つの廃棄物容器１２０の上部空間を
真空状態に維持する。液体リザーバ１１８の大気圧と廃棄物容器１２０内の真空
とは、流体制御モジュール１０８全体に流体を流通させる圧力損失を生成する。
処理中に、廃棄物容器１２０に（液体が）充満するにしたがって、２つの廃棄物
容器１２０の上部空間は減少し、ポンプ能力を消失する。結果として、真空ポン
プ３８０は、全ての運転条件で、流体制御モジュール内の真空状態を維持するよ
うに、連続的に運転される。廃棄物容器１２０の上部空間が大きい場合には、流
体制御モジュール１０８が、ポンプ需要のピークまたは遷移状態に対応すること
を許容する。典型的には、真空ポンプからの排出物３８２は、装置１００の背面
に回される。排出物３８２が危険物である場合には、廃棄処理場所までパイプで
つながれる。危険物質を取り扱うためには、廃棄物容器１２０に中和剤を予備注
入しておくことも可能である。
真空状態に維持する。液体リザーバ１１８の大気圧と廃棄物容器１２０内の真空
とは、流体制御モジュール１０８全体に流体を流通させる圧力損失を生成する。
処理中に、廃棄物容器１２０に（液体が）充満するにしたがって、２つの廃棄物
容器１２０の上部空間は減少し、ポンプ能力を消失する。結果として、真空ポン
プ３８０は、全ての運転条件で、流体制御モジュール内の真空状態を維持するよ
うに、連続的に運転される。廃棄物容器１２０の上部空間が大きい場合には、流
体制御モジュール１０８が、ポンプ需要のピークまたは遷移状態に対応すること
を許容する。典型的には、真空ポンプからの排出物３８２は、装置１００の背面
に回される。排出物３８２が危険物である場合には、廃棄処理場所までパイプで
つながれる。危険物質を取り扱うためには、廃棄物容器１２０に中和剤を予備注
入しておくことも可能である。
【００３０】 図９は、弁の動作により、１つのスライドキャビティ３５０内の液体４００を
撹拌することを示す。図９は、主要多岐管１１０に隣接するスライド板部品１０
６の横断面図を示す。１組の弁−スライドキャビティ入口弁４０２とスライドキ
ャビティパルス弁４０４−は、液体リザーバ１１８に流体を流通させる。組み込
まれたＰＣ制御モジュール１２２（図示せず）は、パルス弁４０４を開閉するこ
とにより、液体４００を撹拌することができる。この動作は、配列４０６，４０
８に示されるように、第１の拡散チャネル２３０から空気を出し入れする。拡散
チャネル２３０は、スライドキャビティ３５０内に圧力を低下させて分配する傾
向のある圧力リザーバとして作用し、スライド１９０に付着するＤＮＡを剪断す
ることを最小にする。
撹拌することを示す。図９は、主要多岐管１１０に隣接するスライド板部品１０
６の横断面図を示す。１組の弁−スライドキャビティ入口弁４０２とスライドキ
ャビティパルス弁４０４−は、液体リザーバ１１８に流体を流通させる。組み込
まれたＰＣ制御モジュール１２２（図示せず）は、パルス弁４０４を開閉するこ
とにより、液体４００を撹拌することができる。この動作は、配列４０６，４０
８に示されるように、第１の拡散チャネル２３０から空気を出し入れする。拡散
チャネル２３０は、スライドキャビティ３５０内に圧力を低下させて分配する傾
向のある圧力リザーバとして作用し、スライド１９０に付着するＤＮＡを剪断す
ることを最小にする。
【００３１】 スライドキャビティ３５０内の液体４００は、加熱中に気化し、第１の拡散チ
ャネル２３０で収集される傾向にある泡を形成する。第１の拡散チャネル２３０
における気体の収集は、撹拌と、スライド板部品１０６を僅かに傾斜させること
により、改善する。例えば、出口弁３６６、３７７とベント弁４２０（図８）と
を介した、スライドキャビティ３５０の断続的なベントは、気体が加圧し、液体
４００を置換することを抑制する。蒸発による液体の損失は、短いベント時間に
より最小化される。
ャネル２３０で収集される傾向にある泡を形成する。第１の拡散チャネル２３０
における気体の収集は、撹拌と、スライド板部品１０６を僅かに傾斜させること
により、改善する。例えば、出口弁３６６、３７７とベント弁４２０（図８）と
を介した、スライドキャビティ３５０の断続的なベントは、気体が加圧し、液体
４００を置換することを抑制する。蒸発による液体の損失は、短いベント時間に
より最小化される。
【００３２】 温度制御 図１０は、温度管理モジュール１０４の分解図である。温度管理モジュール１
０４は、ペルティエ（Peltier）装置４４０とガラススライド１９０との間の熱
伝達を最大にするように設計、構成された熱板２６０を有する。熱板２６０は、
迅速な温度応答性と、ガラススライド１９０の表面の均一な温度分布とを提供す
るように設計されている。これらの設計目的を達成するために、熱板２６０は、
最低限の熱容量と、熱接触面積を最大にするために高度な平滑性とを具備する。
熱板２６０に対して機械的な結合が適用されなければならない場合には、温度プ
ロファイルに対して実質的な妨害を起こさないように配置される。熱板２６０は
、黒鉛を含有する熱パッド２６２上に配置され、この熱パッド２６２は、ペルテ
ィエ装置４４０と熱板２６０の陽極酸化された表面との間に熱界面を形成する。
熱ヒューズ（図示しない）は、モジュール１０４が過熱しないように、熱板２６
０に結合されている。さらに、プロセス制御を改善するために、ＰＴ１００温度
センサ４４２が、ＤＮＡ検体（配列）に対して密接して、熱板２６０の上面に組
み込まれている。
０４は、ペルティエ（Peltier）装置４４０とガラススライド１９０との間の熱
伝達を最大にするように設計、構成された熱板２６０を有する。熱板２６０は、
迅速な温度応答性と、ガラススライド１９０の表面の均一な温度分布とを提供す
るように設計されている。これらの設計目的を達成するために、熱板２６０は、
最低限の熱容量と、熱接触面積を最大にするために高度な平滑性とを具備する。
熱板２６０に対して機械的な結合が適用されなければならない場合には、温度プ
ロファイルに対して実質的な妨害を起こさないように配置される。熱板２６０は
、黒鉛を含有する熱パッド２６２上に配置され、この熱パッド２６２は、ペルテ
ィエ装置４４０と熱板２６０の陽極酸化された表面との間に熱界面を形成する。
熱ヒューズ（図示しない）は、モジュール１０４が過熱しないように、熱板２６
０に結合されている。さらに、プロセス制御を改善するために、ＰＴ１００温度
センサ４４２が、ＤＮＡ検体（配列）に対して密接して、熱板２６０の上面に組
み込まれている。
【００３３】 ヒートシンク（熱源）４４４の片面は、ペルティエ装置４４０との熱接触面積
を最大にするために、高度な平滑性を有する。生じることの多い空気の流れに対
する最適な熱伝達は、”デッドゾーン”（Dead Zone）が零となるように予備調
整された空気の流れを乱すために結合されたフィン部材（図示せず）を使用する
ことにより達成される。予備調整は、ファン４４８の固定子により生成されるデ
ッドゾーンを妨害するように、ヒートシンク４４４のフィンから、選択された距
離にファン４４８を移動させることにより達成される。組み込まれたＰＣ制御モ
ジュール１２８に対して温度データを供給するために、温度センサ４５０は、ヒ
ートシンク４４４に取り付けられている。
を最大にするために、高度な平滑性を有する。生じることの多い空気の流れに対
する最適な熱伝達は、”デッドゾーン”（Dead Zone）が零となるように予備調
整された空気の流れを乱すために結合されたフィン部材（図示せず）を使用する
ことにより達成される。予備調整は、ファン４４８の固定子により生成されるデ
ッドゾーンを妨害するように、ヒートシンク４４４のフィンから、選択された距
離にファン４４８を移動させることにより達成される。組み込まれたＰＣ制御モ
ジュール１２８に対して温度データを供給するために、温度センサ４５０は、ヒ
ートシンク４４４に取り付けられている。
【００３４】 各熱モジュールは、典型的には、約１℃／ｓの温度上昇速度を実現することが
でき、１℃から１００℃の間で温度を制御することが可能である。上昇速度は、
スライド１９０の上面で測定された乾燥条件で、スライド１９０の表面で得られ
たものである。
でき、１℃から１００℃の間で温度を制御することが可能である。上昇速度は、
スライド１９０の上面で測定された乾燥条件で、スライド１９０の表面で得られ
たものである。
【００３５】 図１１は、熱管理モジュール１０４の制御サブシステム４６０の模式的線図を
示す。スライド１９０の検体領域（ＤＮＡ配列）２１０を熱制御することは、ペ
ルティエ装置４４０の正確で応答性の良い制御に依存する。ペルティエ装置４４
０のそれぞれに入力される電流の強度と方向とは、装置４４０を通過する熱伝達
の量と方向とを制御する。Ｈ−ブリッジの反転スイッチ４７２と結合された切替
電力変換器４７０は、必要な電流を供給する。電流は、デジタル・アナログ（Ｄ
／Ａ）変換器４７６を介して、コンピュータプロセッサ４７４により制御される
。熱板２６０とヒートシンク（熱源）４４４との温度は、ＰＴ１００センサ４４
２と、プロセッサ４７４で利用可能な結果にする温度変換器４７６とにより検出
される。要求温度を達成する印加電流と極性とを計算するために、熱板２６０と
ヒートシンク（熱源）４４４との温度を検出するコンピュータプロセッサ４７４
を使用することにより、電気的な電流の極性と流れとは制御される。不完全な空
気の流れを警告するために、ヒートシンク４４４のファン４４８からのパルス出
力は、監視される。
示す。スライド１９０の検体領域（ＤＮＡ配列）２１０を熱制御することは、ペ
ルティエ装置４４０の正確で応答性の良い制御に依存する。ペルティエ装置４４
０のそれぞれに入力される電流の強度と方向とは、装置４４０を通過する熱伝達
の量と方向とを制御する。Ｈ−ブリッジの反転スイッチ４７２と結合された切替
電力変換器４７０は、必要な電流を供給する。電流は、デジタル・アナログ（Ｄ
／Ａ）変換器４７６を介して、コンピュータプロセッサ４７４により制御される
。熱板２６０とヒートシンク（熱源）４４４との温度は、ＰＴ１００センサ４４
２と、プロセッサ４７４で利用可能な結果にする温度変換器４７６とにより検出
される。要求温度を達成する印加電流と極性とを計算するために、熱板２６０と
ヒートシンク（熱源）４４４との温度を検出するコンピュータプロセッサ４７４
を使用することにより、電気的な電流の極性と流れとは制御される。不完全な空
気の流れを警告するために、ヒートシンク４４４のファン４４８からのパルス出
力は、監視される。
【００３６】 ソレノイド弁駆動装置４７８は、コンピュータプロセッサ４７４と弁３２８と
の間のリンクを提供する。さらに、シリアル通信インターフェース４８０は、コ
ンピュータプロセッサ４７４と組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２との間の
リンクを提供する。組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２は、弁３２８の動作
と温度変更との管理を実行する。
の間のリンクを提供する。さらに、シリアル通信インターフェース４８０は、コ
ンピュータプロセッサ４７４と組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２との間の
リンクを提供する。組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２は、弁３２８の動作
と温度変更との管理を実行する。
【００３７】 弁状態指示と温度変更指示とは、シリアル通信インターフェース４８０を介し
て、熱管理モジュール１０４に送信される。熱管理モジュール１０４のプロセッ
サ４７４は、弁３２８の動作と温度制御とに関して、直接指示する。最適な処理
のためには、温度制御は、迅速な温度変更を行い、オーバーシュートすることな
く、新規な温度で素早に安定させることが必要である。これは、従来の比例積分
微分（ＰＩＤ）制御ループではなく、モデル化手法を用いて、本実施例において
、達成される。
て、熱管理モジュール１０４に送信される。熱管理モジュール１０４のプロセッ
サ４７４は、弁３２８の動作と温度制御とに関して、直接指示する。最適な処理
のためには、温度制御は、迅速な温度変更を行い、オーバーシュートすることな
く、新規な温度で素早に安定させることが必要である。これは、従来の比例積分
微分（ＰＩＤ）制御ループではなく、モデル化手法を用いて、本実施例において
、達成される。
【００３８】 熱モジュール１０４は、ヒートシンク４４４と、ペルティエ装置４４０と、熱
板２６０と、スライド１９０とを組み合わせた温度特性のモデルを取り入れたプ
ログラムを実行する。熱ポンピングは、定められた遷移応答（時間の関数として
の熱ポンプ速度）と、ポンピング効率（ペルティエ電流の関数としての定常状態
のポンプ速度）と、ヒートシンク４４４に対するペルティエ装置４４０を介する
熱板２６０からの熱の授受としてモデル化される。ペルティエ装置４４０を通過
する電流と、熱板２６０温度と、ヒートシンク４４４温度との履歴に基づいて、
制御アルゴリズムは、将来の定められた時間（典型的には５秒）における熱板２
６０の温度を予測する。このためには、所望の電流を達成するために必要な（一
定と仮定）電流が算出される。算出された電流が、電力変換器とペルティエ装置
４４０とに対する範囲内にあることと、温度の変化速度が、ペルティエ装置４４
０に熱損傷（Thermal Shock）をもたらさないこととを確実にした後で、電力変
換器４７０と反転スイッチ４７２との制御により、算出された電流は、ペルティ
エ装置４４０に印加される。この電流は、約１秒程度の定められた期間で再計算
される。一旦熱板２６０の温度が目標に近付くと、温度誤差に応じて、ペルティ
エ装置４４０の仮定した熱伝導率を調整することにより、精度の高い温度制御が
実行される。
板２６０と、スライド１９０とを組み合わせた温度特性のモデルを取り入れたプ
ログラムを実行する。熱ポンピングは、定められた遷移応答（時間の関数として
の熱ポンプ速度）と、ポンピング効率（ペルティエ電流の関数としての定常状態
のポンプ速度）と、ヒートシンク４４４に対するペルティエ装置４４０を介する
熱板２６０からの熱の授受としてモデル化される。ペルティエ装置４４０を通過
する電流と、熱板２６０温度と、ヒートシンク４４４温度との履歴に基づいて、
制御アルゴリズムは、将来の定められた時間（典型的には５秒）における熱板２
６０の温度を予測する。このためには、所望の電流を達成するために必要な（一
定と仮定）電流が算出される。算出された電流が、電力変換器とペルティエ装置
４４０とに対する範囲内にあることと、温度の変化速度が、ペルティエ装置４４
０に熱損傷（Thermal Shock）をもたらさないこととを確実にした後で、電力変
換器４７０と反転スイッチ４７２との制御により、算出された電流は、ペルティ
エ装置４４０に印加される。この電流は、約１秒程度の定められた期間で再計算
される。一旦熱板２６０の温度が目標に近付くと、温度誤差に応じて、ペルティ
エ装置４４０の仮定した熱伝導率を調整することにより、精度の高い温度制御が
実行される。
【００３９】 ３つのタイプのメモリが、異なる内容で、熱モジュールプロセッサシステムに
組み込まれている。 フラッシュ４８２：ブートローダ（Boot-Loader） プログラム ＲＡＭ４８４： 動作（Operating）プログラム及び変数 ＥＥＰＲＯＭ： 特定の熱管理モジュール１０４の特性（シリアル番号、温
度較正ファクタ） ブートローダプログラムは、起動時に実行され、その目的は、組み込まれたＰＣ
制御モジュール１２２により、熱モジュール１０４の全てのコントローラ４７４
に対して送信される新規なプログラムコードを受信することである。熱モジュー
ル１０４に対する動作コードは、組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２に記憶
され、装置のアップグレードを容易にするので、便利である。
組み込まれている。 フラッシュ４８２：ブートローダ（Boot-Loader） プログラム ＲＡＭ４８４： 動作（Operating）プログラム及び変数 ＥＥＰＲＯＭ： 特定の熱管理モジュール１０４の特性（シリアル番号、温
度較正ファクタ） ブートローダプログラムは、起動時に実行され、その目的は、組み込まれたＰＣ
制御モジュール１２２により、熱モジュール１０４の全てのコントローラ４７４
に対して送信される新規なプログラムコードを受信することである。熱モジュー
ル１０４に対する動作コードは、組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２に記憶
され、装置のアップグレードを容易にするので、便利である。
【００４０】 ６つの熱管理モジュールが、組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２と対応す
る熱制御モジュール１０４（制御プロセッサ４７４）との間で情報を送受信する
ように設計された内部ネットワーク上に配置されている。
る熱制御モジュール１０４（制御プロセッサ４７４）との間で情報を送受信する
ように設計された内部ネットワーク上に配置されている。
【図１】 ＤＮＡミクロ配列を使用するための自動化ＤＮＡハイブリダイズ装置の１つの
具体例の透視正面図を示す。
具体例の透視正面図を示す。
【図２】 １つのスライド板部品の透視上面図を示す。
【図３】 スライド板部品とクランプとの透視横断面図を示す。
【図４】 スライドキャリアとガラススライド対（ＤＮＡミクロ配列）との透視上面図を
示す。
示す。
【図５】 スライドカバーの透視下面図を示す。
【図６】 主要多岐管（メインマニホールド）の模式的上面図を示す。
【図７】 従属多岐管（サテライトマニホールド）の模式的下面図を示す。
【図８】 流体制御モジュールの模式図である。
【図９】 弁駆動を使用した、スライドキャビティ内での流体の撹拌を図解的に示す。
【図１０】 温度管理モジュールの分解図を示す。
【図１１】 各熱管理モジュール用制御サブシステムの模式的な線図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年５月１６日（２０００．５．１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 固体基板表面に固定化されたＤＮＡミクロ配列を自動的にハイブリダイズする
ための装置であって、 キャリアと該キャリアに対向する表面を有する着脱可能なカバーとを有し、着
脱可能なカバーの表面と前記固体基板とがキャビティ（Cavity）を形成するよう
に、前記キャリアと着脱可能なカバーとは、キャリアと該着脱可能なカバーの表
面との間に、前記固体基板を配置するための寸法を有し、ハイブリダイズ中に、
固体基板を固定するための少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、熱的に前記
部材に接触する少なくとも１つの熱管理モジュールと 、を備える、ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
ための装置であって、 キャリアと該キャリアに対向する表面を有する着脱可能なカバーとを有し、着
脱可能なカバーの表面と前記固体基板とがキャビティ（Cavity）を形成するよう
に、前記キャリアと着脱可能なカバーとは、キャリアと該着脱可能なカバーの表
面との間に、前記固体基板を配置するための寸法を有し、ハイブリダイズ中に、
固体基板を固定するための少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、熱的に前記
部材に接触する少なくとも１つの熱管理モジュールと 、を備える、ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
【請求項２】 ハイブリダイズ中に、前記固体基板を固定するための少なくとも２つの部材を
有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項３】 少なくとも２つの熱管理モジュールを有する、 ことを特徴とする請求項２に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項４】 前記熱管理モジュールのそれぞれは、異なる部材と熱的に接触する、 ことを特徴とする請求項３に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項５】 ハイブリダイズ中に、前記固体基板を固定するための少なくとも６つの部材を
有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項６】 少なくとも６つの熱管理モジュールを有する、 ことを特徴とする請求項５に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項７】 前記熱管理モジュールのそれぞれは、異なる部材と熱的に接触する、 ことを特徴とする請求項６に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項８】 前記固体基板の表面と前記着脱可能なカバーとの間に着脱可能に配置されたシ
ムをさらに備え、 該シムは、前記着脱可能なカバーと前記固体基板の表面との間の距離を定める
、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
ムをさらに備え、 該シムは、前記着脱可能なカバーと前記固体基板の表面との間の距離を定める
、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項９】 前記シムは、切り出された境界の定まった内周を有し、該シムの内周は、前記
固体基板の表面よりも小さい面積を取り囲む、 ことを特徴とする請求項８に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
固体基板の表面よりも小さい面積を取り囲む、 ことを特徴とする請求項８に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項１０】 前記着脱可能なカバーの表面の溝に配置されたＯ−リングをさらに備え、 前記溝は、前記シムの内周に隣接して形成されている、 ことを特徴とする請求項９に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項１１】 前記Ｏ−リングは、フルオロエラストマー（Fluoroelastomer）から構成され
ている ことを特徴とする請求項１０に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
ている ことを特徴とする請求項１０に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項１２】 前記着脱可能なカバーは、耐熱プラスチックから構成されている、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項１３】 前記耐熱プラスチックは、ポリサルフォン（Polysulfone）である、 ことを特徴とする請求項１２に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
置。
【請求項１４】 前記着脱可能なカバーは、前記キャビティに通じる第１と第２の拡散チャネル
を具備し、前記第１の拡散チャネルと前記第２の拡散チャネルとは、前記流体多
岐管と流通する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
を具備し、前記第１の拡散チャネルと前記第２の拡散チャネルとは、前記流体多
岐管と流通する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項１５】 前記流体制御モジュールは、前記キャビティ内の流体を撹拌するために、前記
第１の拡散チャネルと流通するパルス弁を有する、 ことを特徴とする請求項１４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
第１の拡散チャネルと流通するパルス弁を有する、 ことを特徴とする請求項１４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項１６】 前記第１の拡散チャネルと前記第２の拡散チャネルとは、前記キャビティに流
体の流入と流出とを提供する、 ことを特徴とする請求項１４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
体の流入と流出とを提供する、 ことを特徴とする請求項１４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項１７】 前記第１の拡散チャネルと前記第２の拡散チャネルとを介して前記キャビティ
に流出及び流入する流体が、前記固体基板の表面に固定化されたＤＮＡミクロ配
列を通過するように、前記第１の拡散チャネルと前記第２の拡散チャネルとはが
離れて配置されている、 ことを特徴とする請求項１６に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
に流出及び流入する流体が、前記固体基板の表面に固定化されたＤＮＡミクロ配
列を通過するように、前記第１の拡散チャネルと前記第２の拡散チャネルとはが
離れて配置されている、 ことを特徴とする請求項１６に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項１８】 手動で液体を直接前記キャビティに注入するために、前記着脱可能なカバーに
配置された注入口をさらに備える、 ことを特徴とする請求項１４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
配置された注入口をさらに備える、 ことを特徴とする請求項１４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項１９】 前記注入口は、先細っている、 ことを特徴とする請求項１８に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
置。
【請求項２０】 前記注入口は、ピペットを受け入れる寸法を有する、 ことを特徴とする請求項１８に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
置。
【請求項２１】 前記注入口は、前記第２の拡散チャネルと流通する、 ことを特徴とする請求項１８に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
置。
【請求項２２】 前記固体基板を固定する前記部材は、前記第２の拡散チャネルから前記第１の
拡散チャネルに向かって、上方に傾斜している、 ことを特徴とする請求項２１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
拡散チャネルに向かって、上方に傾斜している、 ことを特徴とする請求項２１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項２３】 前記着脱可能なカバーは、前記固体基板の表面に平行な方向の温度勾配に起因
する歪みを低減するための熱遮断器を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
する歪みを低減するための熱遮断器を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項２４】 前記キャリアは、前記固体基板の横方向の移動を低減するためのタブを有する
、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項２５】 前記キャリアは、ステンレス鋼から構成されている、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項２６】 前記着脱可能なカバーと前記キャリアとは、少なくとも２つの固体基板を固定
するために使用される、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
するために使用される、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項２７】 前記多岐管は、多層のアクリル樹脂（Acrylic）から構成されている、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項２８】 前記流体制御モジュールは、前記液体リザーバと前記キャビティとの間及び前
記キャビティと前記廃棄物容器との間で選択的に流体を流通させる弁を具備する
、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
記キャビティと前記廃棄物容器との間で選択的に流体を流通させる弁を具備する
、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項２９】 前記弁は、デッドスペースのない弁である、 ことを特徴とする請求項２８に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
置。
【請求項３０】 前記流体制御モジュールは、少なくとも２つの廃棄物容器を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項３１】 前記真空源が、真空ポンプである、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項３２】 前記熱管理モジュールは、前記部材と熱的に接触する、少なくとも１つのペル
ティエ（Peltier）装置を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
ティエ（Peltier）装置を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項３３】 前記熱管理モジュールは、前記部材と前記ペルティエ装置との間に配置された
熱板を有する、 ことを特徴とする請求項３２に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
熱板を有する、 ことを特徴とする請求項３２に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項３４】 前記熱管理モジュールは、前記部材と前記ペルティエ装置との間に配置された
、黒鉛を含有するパッドを有する、 ことを特徴とする請求項３２に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
、黒鉛を含有するパッドを有する、 ことを特徴とする請求項３２に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項３５】 熱管理モジュールは、前記部材と前記黒鉛を含有するパッドとの間に配置され
た熱板を有する、 ことを特徴とする請求項３４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
た熱板を有する、 ことを特徴とする請求項３４に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項３６】 前記熱管理モジュールは、前記部材と熱的に接触する、少なくとも４つのペル
ティエ装置を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
ティエ装置を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項３７】 前記熱管理モジュールは、前記キャリアに隣接して配置された、少なくとも１
つの温度センサを有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
つの温度センサを有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項３８】 前記熱管理モジュールは、約１℃／秒の温度上昇速度を可能にする、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
。
【請求項３９】 前記熱管理モジュールは、ＤＮＡミクロ配列の温度を、１℃から１００℃の間
で制御することができる、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
で制御することができる、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項４０】 前記流体制御モジュールと通信可能な組み込まれたパーソナルコンピュータを
さらに備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
さらに備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項４１】 前記熱管理モジュールと通信可能な組み込まれたパーソナルコンピュータをさ
らに備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
らに備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項４２】 前記組み込まれたパーソナルコンピュータ上で実行されるソフトウェアをさら
に備え、該ソフトウェアは、前記熱管理モジュールの熱特性を概算する数学的モ
デルを使用して、前記熱管理モジュールを制御する、 ことを特徴とする請求項４１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
に備え、該ソフトウェアは、前記熱管理モジュールの熱特性を概算する数学的モ
デルを使用して、前記熱管理モジュールを制御する、 ことを特徴とする請求項４１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項４３】 前記流体制御モジュールと、前記熱管理モジュールとに電流を供給する電力供
給モジュールをさらに備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
給モジュールをさらに備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置
。
【請求項４４】 前記電力供給モジュールは、インテリジェントエネルギースケジューリングを
使用する、 ことを特徴とする請求項４３に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
使用する、 ことを特徴とする請求項４３に記載の核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装
置。
【請求項４５】 固体基板表面に固定化されたＤＮＡミクロ配列を自動的にハイブリダイズする
ための装置であって、 ハイブリダイズ中に固体基板を固定し、キャリアと該キャリアに対向する表面
を有する前記着脱可能なカバーとを有し、該着脱可能なカバーの表面と前記固体
基板とがキャビティ（Cavity）を形成するように、前記キャリアと前記着脱可能
なカバーとが、前記キャリアと前記着脱可能なカバーの表面との間に、前記固体
基板を配置するための寸法を有する、少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、前記キャリ
アと前記固体基板とを介して、該固体基板を固定する部材に熱的に接触する少な
くとも１つの熱管理モジュールとを備える、 ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
ための装置であって、 ハイブリダイズ中に固体基板を固定し、キャリアと該キャリアに対向する表面
を有する前記着脱可能なカバーとを有し、該着脱可能なカバーの表面と前記固体
基板とがキャビティ（Cavity）を形成するように、前記キャリアと前記着脱可能
なカバーとが、前記キャリアと前記着脱可能なカバーの表面との間に、前記固体
基板を配置するための寸法を有する、少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、前記キャリ
アと前記固体基板とを介して、該固体基板を固定する部材に熱的に接触する少な
くとも１つの熱管理モジュールとを備える、 ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
【請求項４６】 ＤＮＡミクロ配列を自動的にハイブリダイズするための装置であって、 表面に固定化されたＤＮＡミクロ配列を有する固体基板と 着脱可能なカバーの表面と前記固体基板とがキャビティ（Cavity）を形成する
ように、キャリアと前記着脱可能なカバーとが、前記キャリアと前記着脱可能な
カバーの表面との間に、前記固体基板を配置するための寸法を有し、ハイブリダ
イズ中に、固体基板を固定するための少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、該固体基板
を固定する部材に熱的に接触する少なくとも１つの熱管理モジュールとを備える
、 ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
ように、キャリアと前記着脱可能なカバーとが、前記キャリアと前記着脱可能な
カバーの表面との間に、前記固体基板を配置するための寸法を有し、ハイブリダ
イズ中に、固体基板を固定するための少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、該固体基板
を固定する部材に熱的に接触する少なくとも１つの熱管理モジュールとを備える
、 ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る核酸ハイブリダイズ用熱
及び流体循環装置は、 固体基板表面に固定化されたＤＮＡミクロ配列を自動的にハイブリダイズする
ための装置であって、 キャリアと該キャリアに対向する表面を有する着脱可能なカバーとを有し、着
脱可能なカバーの表面と前記固体基板とがキャビティ（Cavity）を形成するよう
に、前記キャリアと着脱可能なカバーとは、キャリアと該着脱可能なカバーの表
面との間に、前記固体基板を配置するための寸法を有し、ハイブリダイズ中に、
固体基板を固定するための少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、熱的に前記
部材に接触する少なくとも１つの熱管理モジュールと 、を備える、 ことを特徴とする。
及び流体循環装置は、 固体基板表面に固定化されたＤＮＡミクロ配列を自動的にハイブリダイズする
ための装置であって、 キャリアと該キャリアに対向する表面を有する着脱可能なカバーとを有し、着
脱可能なカバーの表面と前記固体基板とがキャビティ（Cavity）を形成するよう
に、前記キャリアと着脱可能なカバーとは、キャリアと該着脱可能なカバーの表
面との間に、前記固体基板を配置するための寸法を有し、ハイブリダイズ中に、
固体基板を固定するための少なくとも１つの部材と、 少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの廃棄物容器と、該廃棄物
容器と流通し、前記液体リザーバと前記廃棄物容器との間に、流体制御モジュー
ルの全体に流体を流通させる圧力損失を提供する真空源と、前記液体リザーバと
前記キャビティとの間及び前記キャビティと前記廃棄物容器との間に流体を流通
させる流体多岐管（マニホールド）とを有する流体制御モジュールと、 前記固体基板上の固定化されたＤＮＡミクロ配列の温度を制御し、熱的に前記
部材に接触する少なくとも１つの熱管理モジュールと 、を備える、 ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】 この装置は、他の基板上の他の物質をハイブリダイズするためにも使用可能で
ある。多数の載物ガラスが、一度に（並列に）、或いは迅速な直列方式で、処理
され得る。流体多岐管（マニホールド）は、各載物ガラス表面を通過する多数の
流体を制御することを許容する。熱的制御は、典型的には、載物ガラスの対ごと
に行い、その結果、各載物ガラス対は、同一の温度プロファイルを経験する、ま
たは、異なる各載物ガラス対は、異なる温度プログラミングを有することができ
る。各載物ガラス対は、各載物ガラスのＤＮＡ検体領域をシールするために、別
個の保持機構（クランプ）で供給される。流体は、装置中を負圧状態で移動し、
強制的にいかなる危険化学物質も排出されることがないようにしている。本発明
は、また組み込まれたＰＣ（Personal Computer）上で実行されるソフトウェア
を使用して、流体の接触と検体温度とを制御するソフトウェア制御を提供する。
ユーザ入力は、フロッピーディスクまたはシステムネットワークとの外部接続に
対して、タッチ画面により行う。システムネットワークは、主要及び従属流体制
御ユニットと、スライド対のそれぞれに対する熱的制御モジュールとに、制御信
号とソフトウェア指示とを分配する。
ある。多数の載物ガラスが、一度に（並列に）、或いは迅速な直列方式で、処理
され得る。流体多岐管（マニホールド）は、各載物ガラス表面を通過する多数の
流体を制御することを許容する。熱的制御は、典型的には、載物ガラスの対ごと
に行い、その結果、各載物ガラス対は、同一の温度プロファイルを経験する、ま
たは、異なる各載物ガラス対は、異なる温度プログラミングを有することができ
る。各載物ガラス対は、各載物ガラスのＤＮＡ検体領域をシールするために、別
個の保持機構（クランプ）で供給される。流体は、装置中を負圧状態で移動し、
強制的にいかなる危険化学物質も排出されることがないようにしている。本発明
は、また組み込まれたＰＣ（Personal Computer）上で実行されるソフトウェア
を使用して、流体の接触と検体温度とを制御するソフトウェア制御を提供する。
ユーザ入力は、フロッピーディスクまたはシステムネットワークとの外部接続に
対して、タッチ画面により行う。システムネットワークは、主要及び従属流体制
御ユニットと、スライド対のそれぞれに対する熱的制御モジュールとに、制御信
号とソフトウェア指示とを分配する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 熱管理と流体接触とは、組み込まれたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２２
上で実行されるソフトウェア制御される。ユーザ入力は、タッチ画面１２４また
はフロッピーディスクドライブ１２６により実行される。専用のシステムネット
ワークは、スライド板部品１０６のそれぞれ用の熱管理モジュール１０４の間で
、制御信号とソフトウェアの指示とを分配する。アプリケーションソフトウェア
と、タッチ画面１２４またはフロッピーディスクドライブ１２６とを介して、ユ
ーザは、処理ステップをプログラムすることができる。このシステムネットワー
クは、また、スライド対と、流体制御モジュールと、熱管理モジュールとを含む
他の従属ユニットに対する外部接続もサポートする。タッチ画面１２４上に入力
されたプロセス制御プログラムは、組み込まれたＰＣモジュール１２２のハード
ディスクドライブに記憶可能であり、またはフロッピーディスクドライブ１２６
にダウンロード可能である。
上で実行されるソフトウェア制御される。ユーザ入力は、タッチ画面１２４また
はフロッピーディスクドライブ１２６により実行される。専用のシステムネット
ワークは、スライド板部品１０６のそれぞれ用の熱管理モジュール１０４の間で
、制御信号とソフトウェアの指示とを分配する。アプリケーションソフトウェア
と、タッチ画面１２４またはフロッピーディスクドライブ１２６とを介して、ユ
ーザは、処理ステップをプログラムすることができる。このシステムネットワー
クは、また、スライド対と、流体制御モジュールと、熱管理モジュールとを含む
他の従属ユニットに対する外部接続もサポートする。タッチ画面１２４上に入力
されたプロセス制御プログラムは、組み込まれたＰＣモジュール１２２のハード
ディスクドライブに記憶可能であり、またはフロッピーディスクドライブ１２６
にダウンロード可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 図１に示していないが、装置１００は、電力供給モジュールを含む。電力供給
モジュールは、主要多岐管１１０と従属多岐管１１４との弁を動作させるために
電流を供給し、熱管理モジュール１０４のそれぞれを起動するためにエネルギー
を供給する。ライン電位が利用可能な電流を約１０アンペアまでに制限するので
、電力供給モジュールは、加熱及び冷却速度を消失させることなく、全ての熱管
理モジュール１０４に電力を同時に供給することはできない。その代わりに、電
力供給モジュールは、インテリジェントエネルギースケジューリング（管理）を
使用して、先ず、スライド板部品１０６の１つまたは２つに対して電力を供給す
る。それらが、所望の温度に達した後で、電力供給モジュールは、スライド板部
品１０６の第２のグループに電力を供給する。このプロセスは、全てのスライド
板部品１０６が、それぞれの所望の温度に到達するまで継続する。
モジュールは、主要多岐管１１０と従属多岐管１１４との弁を動作させるために
電流を供給し、熱管理モジュール１０４のそれぞれを起動するためにエネルギー
を供給する。ライン電位が利用可能な電流を約１０アンペアまでに制限するので
、電力供給モジュールは、加熱及び冷却速度を消失させることなく、全ての熱管
理モジュール１０４に電力を同時に供給することはできない。その代わりに、電
力供給モジュールは、インテリジェントエネルギースケジューリング（管理）を
使用して、先ず、スライド板部品１０６の１つまたは２つに対して電力を供給す
る。それらが、所望の温度に達した後で、電力供給モジュールは、スライド板部
品１０６の第２のグループに電力を供給する。このプロセスは、全てのスライド
板部品１０６が、それぞれの所望の温度に到達するまで継続する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 スライド板部品１０６の詳細は、図４及び図５に示されている。図４は、スラ
イドキャリア１９２と一対のガラススライド１９０との斜視上面図を示す。ガラ
ススライド１９０のそれぞれは、配列２１０の形式で、ＤＮＡが点在して配置さ
れている。
イドキャリア１９２と一対のガラススライド１９０との斜視上面図を示す。ガラ
ススライド１９０のそれぞれは、配列２１０の形式で、ＤＮＡが点在して配置さ
れている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 図３及び図５を参照して、流体は、スライドカバー１５０の一端に配置された
孔２２６から各スライドキャビティに流入し、流出する。孔２２６は、図１に示
す多岐管１１０、１１４に流体の流通を提供し、Ｏ−リング２２８によりシール
される。各スライドキャビティに対して、流体は、孔２２６の１つを通過して、
スライドカバー１５０に切り込まれた第１の横方向の拡散チャネル２３０に流入
する。次いで、流体は、スライドカバー１５０の表面に沿って、キャビティの長
さ方向に流れ、第２の横方向の拡散チャネル２３２に放出される。第２の横方向
の拡散チャネル２３２から、流体は、背面の孔２２６を有するスライドカバー１
５０に開けられた戻りチャネル２３４内に流入し、孔２２６の１つを通って、ス
ライドキャビティから流出する。ＤＮＡが剪断されることを妨げる拡散流れに加
えて、拡散チャネル２３０、２３２は、スライドキャビティ内の温度の上昇と下
降とに応じて、空になりまたは充満する小さな液体リザーバとして作用する。
孔２２６から各スライドキャビティに流入し、流出する。孔２２６は、図１に示
す多岐管１１０、１１４に流体の流通を提供し、Ｏ−リング２２８によりシール
される。各スライドキャビティに対して、流体は、孔２２６の１つを通過して、
スライドカバー１５０に切り込まれた第１の横方向の拡散チャネル２３０に流入
する。次いで、流体は、スライドカバー１５０の表面に沿って、キャビティの長
さ方向に流れ、第２の横方向の拡散チャネル２３２に放出される。第２の横方向
の拡散チャネル２３２から、流体は、背面の孔２２６を有するスライドカバー１
５０に開けられた戻りチャネル２３４内に流入し、孔２２６の１つを通って、ス
ライドキャビティから流出する。ＤＮＡが剪断されることを妨げる拡散流れに加
えて、拡散チャネル２３０、２３２は、スライドキャビティ内の温度の上昇と下
降とに応じて、空になりまたは充満する小さな液体リザーバとして作用する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 図３及び図５に示すように、スライドカバー１５０は、手動で少量の液体（例
えば、ＲＮＡプローブの）を直接スライドキャビティに注入するための２つの注
入孔２３６を有する。注入孔２３６は、注入デバイス（典型的にはピペット）と
、使用しない場合に孔２３６をシールするポリエチレン（Polyehylene）栓２３
８との形状に応じたテーパを有するように孔開けされている。このテーパは、一
旦栓２３８が挿入されると、流体が注入孔２３６に滞留することを許容しない、
そのため、スライドキャビティのみかけの容積を減少させ、ＲＮＡプローブを保
護する。
えば、ＲＮＡプローブの）を直接スライドキャビティに注入するための２つの注
入孔２３６を有する。注入孔２３６は、注入デバイス（典型的にはピペット）と
、使用しない場合に孔２３６をシールするポリエチレン（Polyehylene）栓２３
８との形状に応じたテーパを有するように孔開けされている。このテーパは、一
旦栓２３８が挿入されると、流体が注入孔２３６に滞留することを許容しない、
そのため、スライドキャビティのみかけの容積を減少させ、ＲＮＡプローブを保
護する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】 図３に示すような熱遮断器２４０は、スライドカバー１５０に切り込まれ、ス
ライドカバー１５０の底面２２０と平行な方向の熱勾配により生じる歪みを低減
する。熱遮断器２４０は、可撓性を改善するので、該熱遮断器２４０は、スライ
ドカバ１５０が、いかなる不規則な平坦さにも適応することを許容する。スライ
ドカバー１５０の底面２２０と垂直な方向の熱勾配により生じる歪みは、スライ
ドカバー１５０を薄くし、熱容量を小さくすることにより低減される。
ライドカバー１５０の底面２２０と平行な方向の熱勾配により生じる歪みを低減
する。熱遮断器２４０は、可撓性を改善するので、該熱遮断器２４０は、スライ
ドカバ１５０が、いかなる不規則な平坦さにも適応することを許容する。スライ
ドカバー１５０の底面２２０と垂直な方向の熱勾配により生じる歪みは、スライ
ドカバー１５０を薄くし、熱容量を小さくすることにより低減される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 図６及び図７は、それぞれ、主要多岐管１１０と従属多岐管１１４との模式的
上面図と底面図である。多岐管１１０、１１４の両者は、多層の拡散結合された
アクリル樹脂から構成される。これらの層は熱と圧力とにより結合されており、
チャネル２９０、２９２、２９４、２９６が機械加工された、当該層は、熱と圧
力とにより結合され、主要多岐管１１０は、液体口２９８と廃棄物口３００とを
介して、液体リザーバ１１８と廃棄物容器１２０とに対して流体の流通をそれぞ
れ提供する以外は、従属多岐管１１４に類似している。さらに、主要多岐管１１
０は、気体口３０２とベント口３０４とを介して、フィルタを透過した大気に対
する流体の流通を提供する。位置決めピン３０６は、スライドカバー１５０とス
ライドキャリア１９２のＵ字形のタブ１９６とを結合する。位置決めピン３０６
は、多岐管１１０、１１４に対して、スライドカバー１５０の位置を相対的に決
定する。
上面図と底面図である。多岐管１１０、１１４の両者は、多層の拡散結合された
アクリル樹脂から構成される。これらの層は熱と圧力とにより結合されており、
チャネル２９０、２９２、２９４、２９６が機械加工された、当該層は、熱と圧
力とにより結合され、主要多岐管１１０は、液体口２９８と廃棄物口３００とを
介して、液体リザーバ１１８と廃棄物容器１２０とに対して流体の流通をそれぞ
れ提供する以外は、従属多岐管１１４に類似している。さらに、主要多岐管１１
０は、気体口３０２とベント口３０４とを介して、フィルタを透過した大気に対
する流体の流通を提供する。位置決めピン３０６は、スライドカバー１５０とス
ライドキャリア１９２のＵ字形のタブ１９６とを結合する。位置決めピン３０６
は、多岐管１１０、１１４に対して、スライドカバー１５０の位置を相対的に決
定する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】 図２に戻って、第１と第２のコンジット３２０、３２２は、それぞれ、第１と
第２のコンジット口３２４，３２６とを介して、液体リザーバ１１８と廃棄物容
器１２０との間で流体を流通させる。さらに、主要多岐管１１０と従属多岐管１
１４との下側に装着された弁３２８は、スライドキャビティと、液体リザーバ１
１８及び廃棄物容器１２０或いは大気との間で、選択的に流体を流通させる。弁
は、組み込まれたＰＣモジュール１２２により制御され、デッドスペースを持た
ないので、閉状態での液体の滞留を防止する。
第２のコンジット口３２４，３２６とを介して、液体リザーバ１１８と廃棄物容
器１２０との間で流体を流通させる。さらに、主要多岐管１１０と従属多岐管１
１４との下側に装着された弁３２８は、スライドキャビティと、液体リザーバ１
１８及び廃棄物容器１２０或いは大気との間で、選択的に流体を流通させる。弁
は、組み込まれたＰＣモジュール１２２により制御され、デッドスペースを持た
ないので、閉状態での液体の滞留を防止する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】 スライドキャビティ３５０内の液体４００は、加熱中に気化し、第１の拡散チ
ャネル２３０で収集される傾向にある泡を形成する。第１の拡散チャネル２３０
における気体の収集は、撹拌と、スライド板部品１０６を僅かに傾斜させること
により、改善する。例えば、出口弁３６６、３７０とベント弁４２０（図８）と
を介した、スライドキャビティ３５０の断続的なベントは、気体が加圧し、液体
４００を置換することを抑制する。蒸発による液体の損失は、短いベント時間に
より最小化される。
ャネル２３０で収集される傾向にある泡を形成する。第１の拡散チャネル２３０
における気体の収集は、撹拌と、スライド板部品１０６を僅かに傾斜させること
により、改善する。例えば、出口弁３６６、３７０とベント弁４２０（図８）と
を介した、スライドキャビティ３５０の断続的なベントは、気体が加圧し、液体
４００を置換することを抑制する。蒸発による液体の損失は、短いベント時間に
より最小化される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】 温度制御 図１０は、温度管理モジュール１０４の分解図である。温度管理モジュール１
０４は、ペルティエ（Peltier）装置４４０と図３のガラススライド１９０との
間の熱伝達を最大にするように設計、構成された熱板２６０を有する。該熱板２
６０は、迅速な温度応答性と、ガラススライド１９０の表面の均一な温度分布と
を提供するように設計されている。これらの設計目的を達成するために、熱板２
６０は、最低限の熱容量と、熱的接触面積を最大にするために高度な平滑性とを
具備する。該熱板２６０に対して機械的な結合が適用されなければならない場合
には、温度プロファイルに対して実質的な妨害を起こさないように配置される。
熱板２６０は、黒鉛を含有する熱パッド２６２上に配置され、この熱パッド２６
２は、ペルティエ装置４４０と熱板２６０の陽極酸化された表面との間に熱的界
面を形成する。熱ヒューズ（図示しない）は、モジュール１０４が過熱しないよ
うに、熱板２６０に結合されている。さらに、プロセス制御を改善するために、
ＰＴ１００温度センサ４４２が、図４のＤＮＡ検体（配列）に対して密接して、
熱板２６０の上面に組み込まれている。
０４は、ペルティエ（Peltier）装置４４０と図３のガラススライド１９０との
間の熱伝達を最大にするように設計、構成された熱板２６０を有する。該熱板２
６０は、迅速な温度応答性と、ガラススライド１９０の表面の均一な温度分布と
を提供するように設計されている。これらの設計目的を達成するために、熱板２
６０は、最低限の熱容量と、熱的接触面積を最大にするために高度な平滑性とを
具備する。該熱板２６０に対して機械的な結合が適用されなければならない場合
には、温度プロファイルに対して実質的な妨害を起こさないように配置される。
熱板２６０は、黒鉛を含有する熱パッド２６２上に配置され、この熱パッド２６
２は、ペルティエ装置４４０と熱板２６０の陽極酸化された表面との間に熱的界
面を形成する。熱ヒューズ（図示しない）は、モジュール１０４が過熱しないよ
うに、熱板２６０に結合されている。さらに、プロセス制御を改善するために、
ＰＴ１００温度センサ４４２が、図４のＤＮＡ検体（配列）に対して密接して、
熱板２６０の上面に組み込まれている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】 ヒートシンク（熱源）４４４の片面は、ペルティエ装置４４０との熱的接触面
積を最大にするために、高度な平滑性を有する。生じることの多い空気の流れに
対する最適な熱伝達は、”デッドゾーン”（Dead Zone）が零となるように予備
調整された空気の流れを乱すために結合されたフィン部材（図示せず）を使用す
ることにより達成される。予備調整は、ファン４４８の固定子により生成される
デッドゾーンを妨害するように、ヒートシンク４４４のフィンから、選択された
距離にファン４４８を移動させることにより達成される。組み込まれたＰＣ制御
モジュール１２２に対して温度データを供給するために、温度センサ４５０は、
該ヒートシンク４４４に取り付けられている。
積を最大にするために、高度な平滑性を有する。生じることの多い空気の流れに
対する最適な熱伝達は、”デッドゾーン”（Dead Zone）が零となるように予備
調整された空気の流れを乱すために結合されたフィン部材（図示せず）を使用す
ることにより達成される。予備調整は、ファン４４８の固定子により生成される
デッドゾーンを妨害するように、ヒートシンク４４４のフィンから、選択された
距離にファン４４８を移動させることにより達成される。組み込まれたＰＣ制御
モジュール１２２に対して温度データを供給するために、温度センサ４５０は、
該ヒートシンク４４４に取り付けられている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】 ６つの熱管理モジュールが、組み込まれたＰＣ制御モジュール１２２と対応す
る熱制御モジュール１０４（制御プロセッサ４７４）との間で情報を送受信する
ように設計された内部ネットワークを介して接続されている。このような情報は
、熱管理モジュール１０４に送信される動作コードと、命令と、検出されたデー
タと、較正データとを含む。
る熱制御モジュール１０４（制御プロセッサ４７４）との間で情報を送受信する
ように設計された内部ネットワークを介して接続されている。このような情報は
、熱管理モジュール１０４に送信される動作コードと、命令と、検出されたデー
タと、較正データとを含む。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ Ｃ１２Ｑ 1/68 Ａ // Ｃ１２Ｑ 1/68 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 4355 Ｖａｒｓｉｔｙ Ｄｒｉｖｅ， Ａ ｎｎ Ａｒｂｏｒ， Ｍｉｃｈｉｇａｎ 48108， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｆターム(参考） 2G042 HA02 HA07 4B024 AA11 AA19 CA01 CA09 CA11 CA20 HA14 HA19 4B029 AA07 AA23 BB20 CC01 CC03 CC08 FA12 FA15 4B063 QA01 QA13 QA17 QQ42 QR32 QR35 QR55 QR84 QS34 QS39 QX02
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラススライド上に配列されたＤＮＡ検体を自動的に組換えるための装置であ
って、 前記ガラススライドを通過する複数の液体反応物を流通させるための流体制御
モジュールと、 前記ＤＮＡ検体の温度を検出し、制御するための温度制御モジュールとを備え
る、 ことを特徴とする核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US9610998P | 1998-08-10 | 1998-08-10 | |
| US60/096,109 | 1998-08-10 | ||
| PCT/US1999/018122 WO2000009650A1 (en) | 1998-08-10 | 1999-08-10 | A thermal/fluidic cycling device for the purpose of nucleic acid hybridization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002522065A true JP2002522065A (ja) | 2002-07-23 |
Family
ID=22255392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000565087A Ceased JP2002522065A (ja) | 1998-08-10 | 1999-08-10 | 核酸ハイブリダイズ用熱及び流体循環装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6238910B1 (ja) |
| EP (1) | EP1105458B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002522065A (ja) |
| AU (2) | AU772769B2 (ja) |
| CA (1) | CA2339163C (ja) |
| DE (1) | DE69935230T2 (ja) |
| WO (1) | WO2000009650A1 (ja) |
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