JP2002542463A - コード位置に指標を有するコンビナトリアルケミカルライブラリー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 分析物の検出及び定量化を多重化する方法であって、これらを、特異的及び同定可能な担体に結合したプローブ分子と反応させることによる方法。これら担体は、様々なサイズ、形状、色、及び組成であって良い。様々なプローブ分子を、分析前に様々なタイプの担体に結合させる。反応が起きた後、該担体は自動的に分析可能である。本発明は、幾何学的に定められたアレイにおいて、プローブ分子の塗布に使用される扱いにくい道具を不要にする。本発明においては、分析物が、規定の担体との関連によって、その位置に（のみ）よってではなく、同定される。さらにまた、担体の使用により、プローブ分子及び反応生成物について、二次元インプリントアレイまたはＤＮＡチップよりも均等且つ再現性のある表示が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、分析物の多重化された検出、分析、及び定量化のための方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】

分析物の多重化された分析は、薬剤開発、ゲノム分析、及び診断等の生物医学
的発展において重要な道具である。多重化分析の使用の例は、ヒトのゲノム構造
及び発現の研究である。ヒトゲノムの最近の研究は、各個の部位の逐次的研究の
代わりに多くのゲノム部位の同時研究を必要としてきた。多重化ゲノム分析に特
に重要なのは、ＤＮＡチップとして通常知られる核酸配列等の道具である。

【０００３】 ミクロアレイの後ろ盾となる基本原理は確実なものであるが、製造及び分析は
高価且つ複雑である。結果として、可能な応用の数は多いにもかかわらず、実験
室での診断または研究のゴールのための技術を利用する余裕のある研究所はほと
んど無い。本発明は、この矛盾に鑑み、現在のミクロアレイ生成物のコスト制約
を有しない多重化分析を可能にするものである。

【０００４】 アレイはまた、薬剤発見においても、例えばヒト細胞の遺伝子発現及びその薬
剤、ホルモン、インヒビター、酵素、及び他の分子への反応を同定することによ
って使用される。アレイの後ろ盾となる基本原理は確実なものであるが、前述の
方法は、製造には困難且つ費用がかかり、分析はしばしば高価且つ複雑である。
発現の識別特性パターンは、新たな薬剤標的を示すかもしれず、所望の効果の薬
剤を求めて迅速なスクリーニングを可能にし、更におそらくは卓上からベッドサ
イドへの時間を減少させる。ミクロアレイの最も重要な応用の一つは、おそらく
薬理遺伝学の分野におけるものであろう。薬理遺伝学は、個人の遺伝学が様々な
治療結果にどのように影響しうるか、及び、投薬に対する反応が、個人の遺伝学
的に決定された代謝構成に基づいていかに変化しうるかの研究である。これらの
相違は、実際の薬剤標的の原因である遺伝子において、または身体内で薬剤を活
性化、不活性化あるいはまた変化させる代謝酵素を指示する遺伝子における、多
形性（遺伝子配列の小さな相違）から生じる。ミクロアレイは、薬剤送達方法に
おいて、臨床薬剤試行における関与物のスクリーニングにおいて、及び非常に高
い確率で患者の標準的臨床ワークアップの一部として使用されるであろう。

【０００５】 分析物サンプルの多重化分析は、並行処理によって行っても良い。特に、分析
物が、多様な化合物のより大きな集団由来のサブ集団化合物と選択的に反応する
反応は、パラレル分析にとっては理想的に適当である。例えば、その全体を参照
のためにここに取り込むこととする米国特許公報第５，７４４，３０５号には、
平坦な表面上に整列した化合物団の使用が記載されており、ここでは特定の化合
物が平坦な表面上における特定領域にて合成されている。該アレイはその後、分
析物中の所定化合物がアレイ化合物に特異的に結合するようにして、分析物と接
触させられる。

【０００６】 既存のアレイ法は、化合物を、例えばガラススライド等の表面上において、予
め定めた多様な位置に、予め生成させた化合物をスポッティングすること、また
はin situにて化合物を合成することによって配置することにより、こうした化
合物を整列させることを要する。化合物の同一性は、アレイ表面上におけるその
位置によってのみ維持される。よって、分析の継続のためには、全アレイが完全
に保持されなければならない。例えば、該アレイが各個の化合物部分に分割され
、これがランダムにシャッフルされたならば、化合物の同一性は喪失することに
なる。したがって、各化合物部分の化学同一性の知識無しに最初のアレイを再形
成することは不可能である。しかしながら、各化合物部分の同一性が確認可能な
らば、シャッフルされたアレイは再構築することができる。化合物部分中に存在
する化合物の量がしばしばあまりに微量であるため、直接分析はあまり行われな
い。独自且つ検出可能なコードが各化合物部分に関連するならば、該コードは、
特定の化合物、または該化合物がそこから誘導されたアレイ内の領域に関連して
いることになる。さらに、コード化化合物部分は、化合物及びコードに結合する
基体を含む。コード化化合物は、非コード化化合物アレイには見られない化合物
に可搬性を与える。

【０００７】 アレイは、通常は顕微鏡スライドである固体マトリックス上に塗布した、核酸
物質の二次元的に分配された顕微鏡スポットの形態であってよい。これらスポッ
トを数千塗布する作業には、自動化が必要である。自動化に対する一つのアプロ
ーチは、コンピューター制御の高速ロボットを使用することによってアレイをプ
リントすることである。ここで、事前に形成した多様なＤＮＡプローブ領域とは
、まず標的ＤＮＡをＰＣＲによって増幅することによって製造される。次に、今
や増幅されたＤＮＡの微小なサンプルを、ロボットのプリンターヘッドを使用し
てガラススライドに移動させる。ガラススライドは、化学結合剤で予め被覆され
、これは熱変性にも関わらずプローブＤＮＡスポットの位置を保つ。アレイスポ
ッティングの標準化及び再現性は、分子の起源及びその塗布方法のために、アレ
イをプリントすることによっては達成困難である。例えば、ＤＮＡは粘性となる
可能性があり、したがって、典型的なプリントヘッドの狭いチャネルを通って正
確に送達することが困難である。

【０００８】 アレイをプリントヘッドで製造する場合、まず該プリントヘッドをプローブＤ
ＮＡの様々なサンプルで満たし、次いで該ヘッドをスライド上への塗布のために
移動させる。これには、プリントヘッドが、ＤＮＡ源、固体マトリックス（ガラ
ススライド）上での特定位置と、洗浄及び乾燥ステーションとの間を前後に動く
よう指示する、コンピューター制御ロボットの必要である。プリントスピードに
より、それぞれ４０００の化合物位置を含む２０乃至６０アレイを３乃至４時間
で製造することができる。尺度可能性は、同時により多くのアレイをプリントす
ることによって完遂される。これはむろん、さらなる高価なスポッティングシス
テムを必要とするため、コストを上昇させる。

【０００９】 プリントされたアレイの代替法は、高密度ＤＮＡプローブアレイ（あるいはＤ
ＮＡチップ）を構築するための光指令合成の使用である。ＤＮＡ溶液をスライド
表面に塗布する代わりに、ＤＮＡは、所望のＤＮＡ配列を直接固体支持体上に合
成することによってin situにて形成される。固体支持体は、典型的には感光性
保護基を有する共有結合性分子を含む。選択的に、ある部分には光を照射し、他
には照射しないことによって、光照射された部分は活性化される。活性化された
部分が保護されたヌクレオチドと反応する一方で、光照射された部分は未変性に
保たれる。このサイクルを、多様なマスクを使用して数回繰り返し、こうして多
様な配列プローブを含む高密度二次元マトリックスを形成する。次いで複合ＤＮ
Ａ混合物を、活性化合物をその二次元アレイ内における固定位置に相関させるこ
とによって分析する。

【００１０】 アレイ表面に塗布されたＤＮＡは、完全または部分的に配列決定されたＤＮＡ
クローン、ＥＳＴ（発現配列標識）、またはライブラリーから選択されたあらゆ
るｃＤＮＡから誘導可能である。懸かるＤＮＡ領域の存在または増幅をモニター
するために、ツーカラーハイブリダイゼーションスキームが典型的に使用される
。ツーカラー分析により、二つのＤＮＡ源の比較が提供される。例えば、ＣＧＨ
（比較ゲノムハイブリダイゼーション）において、一方のＤＮＡ源は試験ＤＮＡ
であり、他方は参照ＤＮＡである。これらの二つの蛍光標識されたＤＮＡのセッ
トをアレイにハイブリダイズした後、規定スポットにおいて生じる蛍光強度の比
を定量可能である。この測定により、特定のＤＮＡまたはアレイのプローブ領域
に関連する、参照及び試験ＤＮＡに対応する複製数の比を得る。

【００１１】 スポット及びin situのアレイ双方が、高価でしかもしばしば品質が一定でな
い装置によって別々に製造されねばならない。in situ合成は、一つの別々の化
合物アレイを作るために数時間の段階的な反応を要する。多数のアレイが同時に
合成される場合でさえも、該方法は機械及びマスクに制限される。さらにまた、
新たなアレイ化合物パターンを所望するたびに、新たなマスクのセットを製作せ
ねばならない。この問題は、より高密度の様々な化合物がアレイ表面配置される
ほど拡大する。化合物同一性情報が厳密に位置的であるため、各個の化合物の高
度に正確な配置が、高密度アレイの製作のためには、絶対的且つ些細とはいえな
い要求である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】

ここに開示される本発明は、現行のアレイ技術のこれらのまた他の問題を解消
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本発明は、複数のコード化担体であって、各担体が、上限Ｍ^N個の多様なコー
ドコンビネーションの一つによって同定可能であるようにして、各々がＮ（＞１
）個の特定のコード位置及び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出
可能な指標（indicia）を有する担体、並びに多様な各々のコード化担体上に担
持された、多様な既知の化合物を含むケミカルライブラリー組成物を提供する。
該組成物中の多様な化合物は、例えば、既知の規定配列を有するオリゴヌクレオ
チド、既知の規定配列を有するオリゴペプチド、既知の規定構造式を有する小化
合物、またはレセプター等の標的であってよい。

【００１４】 他の好ましい実施態様は、Ｎ（＞２，３，４，５，６，７，８，９，及び１０
）及びＭ（＞２，３，４，５，６，７，８，９，及び１０）を有する。

【００１５】 別の態様においては、本発明には、決定可能な化合物のライブラリの形成方法
が含まれる。該方法には、まず複数の個々の反応容器の各々に、検出可能な複数
のコードコンビネーションのうちの選択された一つを有する担体を仕込む工程で
あって、いずれの容器中の担体も全て上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーショ
ンの一つを有するようにして、各々がＮ（＞１）個の特定のコード位置の一つ及
び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可能指標の一つによって規
定される工程を含む。その後、該担体を、担体上に上限Ｍ^N個の既知のライブラ
リー化合物のうち選択された一つを、固形支持体として形成するために有効な試
薬と反応させる。該組成物は、多様な反応容器からの担体の混合物を生成させる
工程によって生成する。

【００１６】 更に別の態様においては、本発明は、（i）標的分子を上述のタイプの化学ラ
イブラリー組成物と接触させる工程、（ii）各個の担体をデコード化するための
担体を分配する工程、（iii）結合した標的分子を有する担体を検出する工程、
及び（iv）結合した標的分子を有する担体をデコード化して、標的分子が結合し
たライブラリー化合物を同定する工程を含む。

【００１７】 一つの一般的な実施態様においては、担体の各々がＮ個の別々の層で形成され
、各層がＭ個のうち一つの多様な色指標を有する。例えば、各担体は積層型のシ
リンダーであって、該シリンダー直径が１乃至２００ミクロンの範囲内であって
もよい。別の一般的態様においては、各担体はＮ個の表面領域に分割された表面
を有し、各領域が少なくとも二の多様な表面指標のうち一つを含む。更に別の実
施態様においては、各担体は磁性または平行磁性の層、あるいは担体の磁性分離
及び方向付けを可能にする成分を有する。

【００１８】 本発明はさらに、ユーザー定義化合物を充填することが可能な別々の担体の各
個の集団を含むユーザー化合物付加物のための別々の担体を含むキットを提供す
る。担体を含む化合物を、担体を含む他の化合物と混合して、担体上に化合物の
ユーザー定義ライブラリーを形成してもよい。こうした化合物ライブラリーは、
本明細書中に記載の方法に従って、スクリーニングしても良い。

【００１９】 本発明は更に、編成された化学ライブラリーアレイを提供する。該アレイは、
アレイ形成装置において固定的に編成された、複数のコード化担体を含む。各コ
ード化担体は、各担体が上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つによ
って同定可能であるようにして、少なくともＮ（＞１）個の特異的コード化位置
、及び各コード位置にＭ（＞１）個のうち一の検出可能な指標を有する。さらに
、多様な既知の化合物が多様な各々のコード化担体上に担持され、各コード化担
体の位置が規定の担体同一性及び対応する化合物同一性と整合している。

【００２０】 本発明は、更に、一以上の多様な既知のライブラリー化合物に特異的に結合可
能な、一以上の標的分子を検出する方法を提供する。該方法は、複数のコード化
担体であって、各担体が、上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つに
よって同定可能であるようにして、各々がＮ（＞１）個の特定のコード位置及び
各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可能な指標を有する担体、並
びに、多様な各々のコンビネーション担体上に担持された、多様な各々の既知の
化合物を含む化学ライブラリー組成物に、標的分子を、前記標的分子が既知のラ
イブラリー化合物に特異的に結合可能な条件下で接触させる工程を含む。各個の
担体デコード化のために担体を分配する。さらに、結合した標的分子を有する担
体を検出し、結合した標的分子を有する担体をデコード化して、標的分子が結合
したライブラリー化合物を同定する。

【００２１】 本発明は、さらに、分析物の検出及び定量化を多重化する方法を提供する。該
方法は、多様な担体に結合した多様な化合物を有する、複数のコード化担体を表
面に分配する工程を含む。その後、検出可能なリポーターを有する担体を求めて
前記表面を走査し、検出可能なリポーターを有する担体の位置を記録し、各記録
位置において各担体についてのコードを測定する。

【００２２】 本発明はまた、アレイ装置を提供する。該装置には、表面、及び多様な担体に
結合した多様な化合物を有する複数のコード化担体が含まれ、ここで担体は表面
上にランダムに分配されている。

【００２３】 本発明のこれらの目的及び特徴は、添付の図面と共に、以下の発明の詳細な説
明を読むにつれてより完全に明確になるであろう。

【００２４】

【発明の実施の形態】

本発明は、複数のコード化担体であって、各担体が、上限Ｍ^N個の多様なコー
ドコンビネーションの一つによって同定可能であるようにして、各々がＮ（＞１
）個の特定のコード位置及び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出
可能な指標を有する担体、並びに多様な各々のコード化担体上に担持された、多
様な各々の既知の化合物を含むケミカルライブラリー組成物を提供する。該組成
物中の多様な化合物は、例えば、オリゴヌクレオチドまたは既知の同定可能な特
徴（通常はヌクレオチド配列）を有するペプチド核酸、既知の同定可能な特徴（
通常はアミノ酸配列）を有するオリゴペプチド、既知の同定可能な特徴（通常は
構造式）を有する小化合物、またはレセプター等の標的であってよい。

【００２５】 位置なる語は、直線関係、二次元的関係、及び三次元的関係などの空間的関係
を含む程度に広く定義される。好ましい実施態様は、位置を、直線関係ではなく
二次元的及び三次元的と規定する。本発明の別の実施態様は、位置を事象間のタ
イミングにあるような一時的な関係として与える。位置とは、したがって、他の
位置に相対して存在するものである。更に別の実施態様においては、各位置が四
または五より大なる指標を含む。更に別の実施態様においては、各位置は核酸指
標を含まない。更に別の実施態様においては、指標は単に光学的に検出可能であ
る。別の実施態様においては、位置は序列を含むことを意味しない。

【００２６】 別の態様においては、本発明は決定可能な化合物のライブラリーの形成方法を
含む。該方法は、まず複数の別々の反応容器の各々に、検出可能な複数のコード
コンビネーションのうちの選択された一つを有する担体を仕込む工程であって、
いずれの容器中の担体も全て上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つ
を有するようにして、各々がＮ（＞１）個の特定のコード位置の一つ及び各コー
ド位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可能指標の一つによって規定される
ものである工程を含む。その後、該担体を、上限Ｍ^N個の既知のライブラリー化
合物のうち選択された一つを、固形支持体として担体上に形成するために有効な
試薬と反応させる。該組成物は、多様な反応容器からの担体の混合物によって生
成される。

【００２７】 各反応容器中に仕込まれた担体は、例えばＮ個の別々の層から成り、各層がＭ
個のうち一つの多様な色指標を有していても良い。該反応工程は、固体支持担体
上に既知の規定配列を有するオリゴマーを生成するのに有効な段階的なオリゴマ
ー合成反応中の工程を含んでも良い。

【００２８】 本発明は決定可能な化合物のライブラリーを形成する方法を提供する。該方法
は、複数の別々の反応容器の各々に、検出可能な複数のコードコンビネーション
のうちの選択された一つを有する担体を仕込む工程を含む。コードコンビネーシ
ョンは、いずれの容器中の担体も全て上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーショ
ンの一つを有するようにして、各々がＮ（＞１）個の特定のコード位置の一つ及
び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可能指標の一つによって規
定される。その後、各容器中の担体を、上限Ｍ^N個の既知のライブラリー化合物
のうち選択された一つを、固形支持体として作用する担体上に形成するために有
効な試薬と反応させ、多様な反応容器からの担体の混合物を生成させる。

【００２９】 本発明は更に、編成された化学ライブラリーアレイを提供する。該アレイは、
アレイ形成装置において固定的に編成された、複数のコード化担体を含む。各コ
ード化担体は、各担体が上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つによ
って同定可能であるようにして、少なくともＮ（＞１）個の特異的コード化位置
、及び各コード位置にＭ（＞１）個のうち一の検出可能な指標を有する。さらに
、多様な既知の化合物が多様な各々のコード化担体上に担持され、各コード化担
体の位置が規定の担体同一性及び対応する化合物同一性と整合している。

【００３０】 本発明は、更に、一以上の多様な既知のライブラリー化合物に特異的に結合可
能な、一以上の標的分子を検出する方法を提供する。該方法は、複数のコード化
担体を含む化学ライブラリー組成物に標的分子を接触させる工程を含む。各コー
ド化担体は、各担体が上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つによっ
て同定可能であるようにして、Ｎ（＞１）個の特定のコード位置及び各コード位
置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可能な指標を有する。更に、標的分子が
既知のライブラリー化合物に特異的に結合可能な条件下における、多様な各々の
コンビネーション担体上に担持された、多様な各々の既知の化合物を含む。その
後、各個の担体デコード化のための担体を分配し、結合した標的分子を有する担
体を検出し、結合した標的分子を有する担体をデコード化して、標的分子が結合
したライブラリー化合物を同定する。

【００３１】 更に別の態様においては、本発明は、一以上の多様な既知のライブラリー化合
物に特異的に結合可能な、一以上の標的分子を検出する方法を含む。該方法には
、（i）標的分子を上述のタイプの化学ライブラリー組成物と接触させる工程、
（ii）各個の担体をデコード化するための担体を分配する工程、（iii）結合し
た標的分子を有する担体を検出する工程、及び（iv）結合した標的分子を有する
担体をデコード化して、標的分子が結合したライブラリー化合物を同定する工程
が含まれる。

【００３２】 より一般的な使用のため、本発明の方法は一以上の多様な既知のライブラリー
化合物に特異的に結合可能な一以上の標的分子を検出するために設計されている
。検出方法の実施において、該標的を本発明のライブラリー組成物と接触させる
が、これは、（i）複数のコード化担体であって、各担体が、上限Ｍ^N個の多様な
コードコンビネーションの一つによって同定可能であるようにして、各々がＮ（
＞１）個の特定のコード位置及び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の
検出可能な指標を有する担体、並びに（ii）多様な各々のコンビネーション担体
上に担持された、多様な各々の既知のライブラリー化合物を含むケミカルライブ
ラリー組成物である。接触工程は、標的分子が既知のライブラリー化合物に特異
的に結合可能な条件下で実行される。例えば、ポリヌクレオチド標的結合または
オリゴヌクレオチドで被覆した担体の場合には、接触工程は、標的が担体上の相
補鎖オリゴにハイブリダイゼーションによって結合可能である条件下において実
行される。

【００３３】 標的が結合した部分のある担体を、その後各個の担体デコード化のために分配
する。上述の例において、シリンダー状担体は毛細流路を通って担体フローのた
めに分配される。あるいはまた、該担体は、ＤＮＡチップ走査のために使用され
る方法に従って、例えば光学顕微鏡またはラスター走査によって試験または走査
される。

【００３４】 走査工程を行い、結合した標的を有する担体を検出するために操作可能である
。標的は、検出のために、未変性の形態で検出可能であっても、または、例えば
蛍光標識によって標識されていてもよい。結合した標的を有する担体を走査して
担体をデコード化し、担体上に担持された特異的化合物を同定できるようにする
。 この方法が、現在は化合物、例えばオリゴヌクレオチド等の位置アドレスアレ
イを使用しているあらゆる応用において使用可能であって、但しずっと単純で、
安価な形式であることが望ましい。

【００３５】 担体及び分析物は、管内において相互作用してもよく、また「読みとり」目的
のためにスライド上に塗布されても良い。製造方法は、様々なクラスの担体を製
造する工程及びこれらを様々なプローブで被覆する工程からなる。例えば、ミク
ロビーズは、様々なサイズ及び色のミクロビーズの製造が良く発展しており、該
ビーズが幾つかの供給源（Bangs Laboratories, Fishers, IN; Molecular Probe
s, Eugene, OR）から入手可能であるため、担体として使用してもよい。ＤＮＡ
及び他の試薬を用いたビーズの被覆もまた、通常の操作である（Bangs Laborato
ries, Fishers, IN; Luminex Corp., Austin, TX）。さらにまた、ビーズは、反
応生成物を分析するためにもフローサイトメトリーにおいて使用されている。

【００３６】 標的の結合の分析のため、担体はランダム方式で分配して良く、あるいはこれ
らを基体表面において離れた位置に配置することによって分配して良く、ここで
は、基体表面を走査するようにして操作可能な検出器によって、検出及びデコー
ド化工程が実行されても良い。

【００３７】 担体が多層化有色担体であるならば、その同定についての一つの可能なアプロ
ーチは下記の通りである。担体の明度閾値（brightness threshold）の上の図中
に存在する層の方向のヒストグラムが構築される。同様の方向付けの領域が、方
向ヒストグラムの頂点から両側閾値設定（double-sided thresholding）によっ
て見いだされる。そこでこれらの領域を、ここにその全体を参照のために取り込
むこととする、Serra, "Image Analysis and Mathematical Morphology", Vol.
1. Academic Press, London, 1989に記載された数学的形態学を用いて分析し、
ノイズを除去し、その状態を試験して、生じる領域がコードを読みとるための候
補であるか否かを決定する。該担体がいったん分割され、その方向性が既知であ
れば、垂線上の画像のバンドへの投影が算定可能である。各色におけるこの投影
の断面図を分析し、バンドを同定し、更に各色におけるバンドの相対輝度によっ
てコードを抽出する。全ての担体が同一数のバンドを有し、またおそらくは全て
のコードコンビネーションが、冗長及び誤差の修正のために用いられるわけでは
ない。通常よりも少ない数のバンドを有する担体は除外される。その後コードを
誤差条件について試験し、除外または修正する。誤差修正コードは、ここに参照
のためにその全体を取り込むこととする、Pless, "Introduction to the Theory
of Error-Correcting Codes", Wiley, New York, 1982に記載の情報理論におい
て発展した。

【００３８】 前の段落では、所定の担体クラスに属するものとして、担体を同定するために
必要な画像処理について扱っている。第二の課題は、一以上のリポート様式、例
えば一以上の蛍光色、または各担体について一以上の吸収色を測定することであ
る。これは本質的に同一の画像処理方法、例えば背景を修正すること及び担体マ
スク内の積分強度を算定することで実行可能である。より正確なアプローチは、
１）蛍光色の画素に関する比をとり、その後担体内においてこれを平均化するこ
と、または２）Korn, et al., "Mathematical Handbook for Scientists and En
gineers", McGraw-Hill, New York, 1961に記載のように、測定のために設計さ
れた担体または担体の一部に属する画素について、一つのリポート色の他のリポ
ート色に対する線形回帰係数をとること、であろう。競争的ハイブリダイゼーシ
ョンスキームにおいて、上述の線形回帰係数は珍重されるパラメーターである。
個のパラメーターを、できる限り小さな誤差で評価することが望ましい。閾値設
定による担体の分割または他のいかなる手段も正確ではない恐れがあるため、最
終分割の基礎として、線形回帰係数の誤差を用いることが示唆される。この誤差
は、全ての画素について統計的に決定されるが、これは担体（または上述のよう
にその一部）に属するものである。厳密な分割は、担体の輪郭を系統的に修正す
る一連の概算により、線形回帰係数の誤差が最小化されて達成される。この方法
は、画素の最少及び最大の数、または接続性、または輪郭の形状のような条件に
よって制限される恐れがある。

【００３９】 このアプローチの更なる利点は、生じる誤差が回帰係数の信頼の測定値として
使用可能なことである。

【００４０】 本発明の別の有用な応用は、各々ここにその全体を参照のために取り込むこと
とする、米国特許公報第６，０３７，１３０号及び同５，１１８，８０１号、Ty
agi, et al. F.R. (1996), Nature Biotechnology 14:303-308及びFang, et al(
2000)"Advances in Nucleic Acids and Protein Analysis". Proceedings of SP
IE 3926:2-7に記載された分子標識（beacon）として既知のプローブと関連して
いる。分子標識は、蛍光色素と消光部分との両方を含む二状態（two-state）プ
ローブである。標的分子にハイブリダイズされない場合は、分子標識は、蛍光色
素を消光剤に近い近接性にし、これによって蛍光色素シグナルを消光させる、ヘ
アピン構造を形成する。標的分子へのハイブリダイゼーションにより、ヘアピン
構造が開き、空間的に蛍光色素と消光剤とを分離し、結果としてハイブリダイゼ
ーション依存性シグナルを得る。これらのプローブは、ビオチン−アビジン結合
によって、または標識分子が物理的に担体の表面と相互作用することを妨げる、
適当な長さの別の化学結合によって、担体に結合可能である。

【００４１】 担体と分子標識技術との特に有利なコンビネーションの例は、臨床診断及び薬
理遺伝学に関連する。担体は、各クラスの担体が多重タイプの分子標識プローブ
に結合しており、各プローブタイプが多様な蛍光色素シグナルを含む場合に調製
可能である。実用においては、各担体クラスは、例えば、特定の肝臓酵素につい
て臨床的に関連のある全ての対立遺伝子について分子標識を含むことが可能であ
り、ここで各対立遺伝子は多様な蛍光色素を含む。患者のサンプル及び特定の指
示を受け取ったところで、特定の肝臓酵素の対立遺伝子について好適な試験のパ
ネルを、迅速に形成及び実行可能である。各肝臓酵素についての該患者の対立遺
伝子を、各担体のクラス（コード）に関連する蛍光発光波長を分析することによ
って測定する。

【００４２】 本発明は、更に、担体コード化成分が平行なグラスファイバー製の平坦なリボ
ン片である組成物を提供するが、ここで各ファイバーは少なくとも２の多様な色
、屈折指数または他の光学特性を有する。本発明は更に、ファイバー光学成分製
の担体コードを作成する方法を提供するが、例えばフェースプレート、ウィンド
ウ、画像導管などは、ここにその全体を参照のために取り込むこととする、Hech
t, "Understanding Fiber Optics", 3 edition, 1998, Prentice Hallに記載の
通り十分開発されている。個別のファイバーは、３μm乃至１００μmの範囲をと
りうる。光ファイバーは、共にフューズされて多数のファイバーから成る様々な
形状の構造を形成可能である。製造の際には、プレフォームから出発し、ファイ
バー構成を互いに平行になるように熱及び圧力の下で引き抜きする。これらはよ
り小さいサイズに引き抜きされた際に形状及び相対寸法を維持する。ファイバー
は、透明または有色のガラスまたはプラスチック製であってよい。コード化担体
のこの実施態様は、光学目的にファイバーを試用することに焦点を合わせておら
ず、このためその製造がより容易になり、材料の選択範囲が広がっている。本実
施態様においては、透明又は有色のガラスまたはプラスチックの四角のファイバ
ーを、平坦なリボンプレフォームに構成している。別々に着色されたファイバー
の順番がコードを規定する。ファイバーの数は、コードしようとするクラスの所
望の数及び入手可能な色の数に依存する。例えばたった２色で、１６のファイバ
ーが６４Ｋのクラスをコード化可能である。その後、該構成を、リボン幅がおよ
そ１００μmのサイズに引き抜き、およそ２００μm乃至３００μmの区画に切り
分ける。切り分けは、レーザーによって個別に、または同一クラスのリボンが整
列された後に、ノコギリによってまとめて、実行可能である。

【００４３】 本発明の特に好ましい実施態様は、蛍光プローブとしての使用のために調製さ
れるナノクリスタルを組み入れるコード化担体を提供する。半導体ナノクリスタ
ルは、従来の生物学的蛍光体様フルオレセイン及びフィコビルタンパク質と比較
すると、狭く、同調可能で、対称性の発光スペクトルを有し発光ピークよりも短
いあらゆる波長にて興奮性であり、更に光化学的に安定である。これらのナノク
リスタル蛍光体にとって、蛍光発光は、いずれも参照のために個々にその全体を
取り込むこととする、Brus, J. Phys. Chem, 98:3575(1994)及びBruchez et al.
, Science, 281:2013-2016(1998)に記載のように、材料組成物の多様さ及び物理
サイズに依存する。換言すれば、一連のナノクリスタルプローブが製造可能であ
り、これは２００nm乃至２μmの広い発光スペクトルを網羅し、２０nm程度の狭
い発光幅を有し、これは逆に既述の担体の特異的コード化領域中に混合またはド
ープ可能なものである。規定したコード化領域中に位置する様々な発光ナノクリ
スタルの全グループが、単一の波長において興奮性である。色又は他の蛍光色素
による示差空間的コード化の場合と同様に、該ナノクリスタルは、より狭い発光
及び単一の興奮性基準を利用して、検出が可能なクラスの幅を拡張する。

【００４４】 好ましい実施態様は、ここにその全体を参照のために取り込むこととする、Ni
rmal et al. Nature, 383:802(1996)に記載された３nm CdSeナノクリスタルを一
つのコード化位置に、４．３nm InPナノクリスタルを別の位置に取り込む。ＵＶ
光励起、または使用する最高エネルギー発光クリスタルの発光ピークよりも低い
あらゆる波長を使用して、二つの多様なクラスのクリスタルの蛍光が検出可能で
あり、その空間的または位置的なコード化が記録される。時間ゲート検出を使用
する別の表示においては、蛍光寿命が記録可能であり、これは自己蛍光及び背景
を消すことで補助可能である。

【００４５】 本発明は更に、包理したコードを含むコード化担体「チップ」を提供する。該
担体は、同一の全体サイズ及び形状であって良いが、コード化は実質的に未制限
の数の担体クラスに備える。

【００４６】 図１は、６５５３６クラスをコード化する１６ビットの情報を有する例示的コ
ード化チップ（１０１）の図示である。同定特性（１０２）は１ビットをコード
化する。同定特性は、一つの光学特性、例えば伝送または反射によって様々であ
る。各同定特性の名目上のサイズは、約２乃至４平方μmである。

【００４７】 光学的に同定可能なマークを含む、こうしたマイクロチップの製造は、マイク
ロ電子工学工業においては標準的に行われている。一般的に、参照のために個々
にその全体を取り込むこととする、"Semiconductor Materials and Process Tec
hnology Handbook", G.E. McGuire-ed., Noyes Publications, Park Ridge, NJ,
USA, 1998を参照のこと。

【００４８】 図２は、本発明のコード化チップの製造のための例示的方法を示すが、ここで
はコード化チップ（２０１）が、例えば、シリコーンウェーハ（２０３）上に０
．５μmのPlasma Enhanced Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate (PETEOS)（２０２）を
電着させ、次いで２μmのポリシリコンフィルム（２０４）を電着させることに
よって調製可能である。ポリシリコンフィルム（２０４）は、同定特性（２０５
ａ）を規定する特定のマスク（図示せず）を使用して、標準的なフォトリトグラ
フィー操作（図示せず）によってパターン化される。図２ｂにおいては、プラズ
マエッチングにより、予めパターン化された領域において、およそ０．５μmの
ポリシリコンフィルム（２０４）が除去され、次の電着工程のために凹みが作ら
れる。図２ｃにおいては、同定特性フィルム（２０５）が、今やパターン化され
たポリシリコンフィルム（２０４）上に電着され、ポリシリコン（２０４）と対
称をなし、したがって、所望の同定マークを提供する。同定フィルム（２０５）
は、透過または反射した光中における検査のための窒化ケイ素または金属フィル
ム（アルミニウムまたはタングステン）であってよい。金属フィルムの場合には
、フィルム中の金属は、化学機械研磨（ＣＭＰ）によって除去され、凹んだ領域
中にのみ金属を残す。図２ｄを参照のこと。次のフォトリトグラフィー工程は、
図２ｅ及び２ｆであるが、コード化チップ（２０１）の境界を定め、更にポリシ
リコン（２０４）を、PETEOSを経てエッチングする（２０２）。その後、希（５
０：１）フッ化水素（ＨＦ）酸中での湿式エッチングにより、基体からマイクロ
チップが離れる。図２ｆ及びｇを参照のこと。

【００４９】 コード化チップコード決定は、パターン整合（マシーン・ビジョンに通常使用
される方法）によって達成される。各コードは白黒の四角のパターンを成し、各
担体に対して整合可能であって、最も近い整合により担体クラス番号が与えられ
る。このタイプの処理を実行する市販のパッケージがあり、例えば、Matrox Ima
ging Library, PatMax対象物配置ソフトウェア及びVision Blox（マシーン・ビ
ジョンソフトウェア）等である。あるいはまた、担体画像からコードを直接読み
とるために、特定の算法を行っても良い。例えば、こうした算法には、以下の工
程が含まれる：背景のために不均一性を修正する工程、背景のノイズからコード
化チップを区別するレベルにおいて閾値を定める工程、画像ギャップを調整する
工程、長方形を接近させる工程、及びその実際の形状が長方形から逸脱している
ならば（担体が重複している場合）画像を拒絶する工程、画像を正常な方向に回
転させる工程、サブスクエアの中央において平均像質値を測定する工程、及びコ
ードを決定する工程。

【００５０】 本発明は更に、タグ剤（taggants）のコード化担体としての使用を提供する。
この実施態様においては、ライブラリー化合物が結合してなるコード化担体はタ
グ剤粒子であり、例えば、参照のためにその全体をここに取り込むこととする米
国特許公報第４，０５３，４３３号に開示されているものである。これらの粒子
は、典型的には、１乃至２００ミクロンのサイズ範囲であり、Ｎ個の複数の層か
ら成り、各層がＭ個の色の一つを有して、Ｍ^N個の多様なコード化担体を与える
ものである。あるいはまた、タグ剤は、同位体、放射性同位体、蛍光標識、また
は蒸気相中で放出可能な化合物、例えば、参照のためにその全体をここに取り込
むこととする米国特許公報第５，７６０，３９４号、同５，４０９，８３９号、
同５，２２２，９００号、同４，６５２，３９５号、及び同４，３６３，９６５
号に記載のように様々なコンビネーションを有して良い。色コードされたタグ剤
は、以下に説明するように、本発明に従って多層シートを形成し、さらに該シー
トを所望の形状に処理することによって製造可能である。

【００５１】 図３は、層状タグ剤の担体としての使用の、一の好ましい実施態様の図示であ
る。コード層（３０２）を含むシート（３０１）は、シリンダーミクロパンチ（
３０３）によってシリンダー（３０４）にカットし、シリンダー（３０４）を、
シリンダー（３０４）よりもわずかに大きな内部直径を有する毛細管（３０５）
に通し、視界窓（３０７）を有し、各担体中における連続した色の層を読みとる
ことのできる色感知検出器（３０６）を通過させることによって、これらを造影
（脱回旋）させることができる。この方法において、各多様な担体の同一性は、
毛細管を通したシリンダーの動きを走査することによって、迅速に確立可能であ
る。

【００５２】 使用に際しては、上限Ｍ^N個の多様なコード化担体を含み、各担体が多様な表
面結合化合物、例えばオリゴヌクレオチド、オリゴペプチド、または小有機化合
物等で形成されてなる組成物を、特異的に標的に結合する化合物を担持するビー
ズに標的を結合させる条件下において、例えばレセプター分子等の標的と反応さ
せる。好ましくは、該標的分子は、例えば有色または蛍光リポーターで標識され
る。その後担体は、毛細管に供給され、検出器を通って、ここで担体はまず標的
結合の存在について走査される。標的に結合した担体については、第二の走査装
置が装置の色のパターンを「デコード化」して、その担体コードによって担体上
の化合物を同定する。他のタイプの担体、例えば、毛細管内で方向付け可能であ
って、上から下に向かう方式で、例えば個別の同定可能な指標を有する多様な層
でコード化可能である、シリンダー状またはロッド形担体が、該方法において使
用可能であることが認識されるであろう。このように、多様な蛍光標識をの層を
有するシリンダー状坦体は、同様の方法で「デコード化」可能である。あるいは
また、担体は、前記担体の磁気分離を行うことのできる磁性の層または成分を有
しても良い。

【００５３】 図４は、比較ハイブリダイゼーション分析のための方法の図示である。図４ａ
は、多様なコード化担体（４０１）を多様なプローブＤＮＡ（４０２）と混合し
、よってプローブ担体（４０３）を製造することが図示されている。図４ｂは、
管（４０６）内において標識された参照ＤＮＡ（４０４）と標識された試験ＤＮ
Ａ（４０５）との双方と混合されたプローブ担体（４０３）を図示する。図４ｃ
は、標識された参照ＤＮＡ（４０４）と標識された試験ＤＮＡ（４０５）との、
プローブ担体とのハイブリダイゼーションを図示する。図４ｄは、ハイブリダイ
ゼーション後のプローブ担体（４０３）を、側面（４０７）上にランダムに分配
された結合ＤＮＡ（４０４）及び（４０５）と共に図示する。図４ｅは、ＤＮＡ
（４０４）及び（４０５）を同定してプローブ担体（４０３）内に含まれるコー
ドを決定するための、コンピューターベースのシステム（４０８）の使用を図示
する。

【００５４】 図５は、ＰＣＲ後のＤＮＡの検出の図示である。図５ａは、管（５０２）内の
ウィルス性ＤＮＡ配列（５０３）を含む血清サンプル（５０１）を図示する。図
５ｂはウィルス性ＤＮＡ配列（５０３）濃度よりも低い濃度での特異的プライマ
ー（５０４）の添加を図示する。ここで、ＰＣＲサイクルを、ほとんどのプライ
マー（５０４）が使用されるまで実行する。図５ｄは、個別の担体（５０５）が
、管（５０２）内においてただ一つのタイプの特定プライマー（５０４）を標識
されたヌクレオチドカクテル（図示せず）と共に含むように、両方の担体が、コ
ード化担体（５０５）に結合した特異的プライマー（５０４）と混合されている
ことを図示する。ウィルス性ＤＮＡ配列（５０３）を、コード化担体（５０５）
に結合した、関連の特異的プライマー（５０４）にハイブリダイズする。反応中
またはＰＣＲ中のポリメラーゼ充填を行い、標識されたヌクレオチド（図示せず
）を取り込む担体（５０５）に結合した特異的プライマー（５０４）を延長する
。関連性のないプライマーが結合した担体（５０５）は、延長も増幅もされず、
よって、担体（５０５）に結合した特異的プライマー（５０４）に標識されたヌ
クレオチドを取り込むことがない。図５ｅは、図５ｄ中に示した特異的プライマ
ー（５０４）延長の最終結果を図示する。特に、標識された担体（５０６）は、
関連する特異的プライマー（５０４）を含むコード化担体（５０５）及びウィル
ス性ＤＮＡ配列（５０３）及び新たに延長され標識されたプライマー鎖（５０７
）を含む。更に示されるのは、関連性のないプライマー（５０９）を担持する非
標識担体（５０８）である。図５ｆは、スライド（５１２）上の標識された、ま
た非標識の担体（それぞれ５１０及び５１１）の両方のランダム分配を図示する
。図５ｇは、図５ｆに図示された担体（５０５）のランダムアレイから収集され
た、活性位置及びコード化データを測定及び記録するために使用されるコンピュ
ーターを図示する。図５ｈは、標識された、また非標識の担体（それぞれ５１０
及び５１１）が、担体をコード化する密度に基づいて幾つかのクラス（５１５）
及び（５１６）に分割される場合における、微分沈降（differential sedimenta
tin）及び浮遊密度勾配分離によって実行される、標識化担体の代替的分析方法
を図示する。

【００５５】 図６は、液体媒質中に懸濁させた多様な微生物（６０３）の特異的な検出及び
同定化のための方法を図示する。図６ａは、多様な微生物（６０３）の一つのタ
イプに特異的な、多様な捕捉抗体（６０１ａ）でそれぞれ被覆された、多様な担
体（６０１）を図示する。図６ｂは、担体（６０１）のカラム（６０２）中にお
くことを図示している。微生物（６０３）を含有する液体媒質源（６０４）がカ
ラム（６０３）に供給され、液体媒質（６０４ａ）がカラム（６０２）を通って
担体（６０１）と接触する。微生物（６０３）はそれぞれ特異的な担体（６０１
）と接触及び結合する。図６ｄは、全ての微生物（６０３）と結合する属性リポ
ート分子（６０５）の過剰な添加を図示する。担体（６０１）微生物（６０３）
及び属性リポーター分子（６０５）が、分析及びコード決定のために表面上にラ
ンダムに配置される。

【００５６】 図７は、血中のＤ４／ＣＤ８ Ｔ細胞比を測定するための方法の図示である。
図７ａは、全血サンプル（７０１）を含む管（７００）を図示する。図７ｂは、
ＷＢＣ（７０２）及びＲＢＣ（７０３）フラクションに分画した後の全血サンプ
ル（７０１）を図示する。図７ｃは、アンチＣＤ４担体（７０５）がＣＤ４担持
細胞を捕捉し、アンチＣＤ８担体（７０６）がＣＤ８担持細胞のみを捕捉するよ
うに、各々が多様な捕捉抗体を示す多様な担体を含む容器（７０４）を図示する
。図７ｄは、カラム（７０７）中におかれた、アンチＣＤ８担体（７０６）及び
アンチＣＤ４担体（７０５）を図示する。図７ｆは、いずれの抗原が各ＷＢＣ細
胞（７０２ａ）に表れているかによって各々のアンチＣＤ４担体（７０５）及び
アンチＣＤ８担体（７０６）に結合した、結合ＷＢＣ細胞（７０７ａ）、並びに
属性検出分子（７０８）、例えば、各ＷＢＣ細胞（７０２ａ）に結合した検出可
能アンチＤＮＡ抗体を図示する。図７ｇは、検出及びコード決定のために表面（
７０９）上にランダムに分配された担体（７０５）及び（７０６）を図示する。

【００５７】 図８は、薬剤発見のための、合成分子化合物ライブラリーのスクリーニング方
法の図示である。図８ａは、リガンド（８０４）を図示する。図８ｂは、コード
化担体（８０５）を図示する。各別個のクラスのリガンド（８０４）が各別個の
クラスのコード化担体（８０５）と混合され、クラス１担体（８０６）、クラス
２担体（８０７）、及びクラス３担体（８０８）に見られるようにそれぞれが位
置の化合物を有する多様な担体クラスを形成するように、多様なコード化担体（
８０５）を多様なリガンド（８０４）と混合する。全ての担体クラス（８０５ａ
）を、図８ｃに図示されるように管（８０３）内に混合する。図８ｄは、管（８
０３）内において、全ての担体クラス（８０５ａ）に検出可能な標的レセプター
を添加し、標的レセプター（８１０）が担体クラス（８０６）とのみ混合され、
担体クラス（８０７）とも（８０８）との混合されないことを図示する。図８ｅ
は、検出及びコード決定のための、全ての担体クラス（８０５ａ）のランダムな
配置を図示する。このパラグラフに記載した方法は、多様なクラスの担体を、一
つのレセプタークラスに対するスクリーニングのための多様なリガンドで被覆す
るか、逆に多様な担体クラスを多様なレセプタークラスで被覆して、これらを一
つのリガンドクラスに対してスクリーニングするかのいずれによって実行しても
よい。

【００５８】 図９は、担体（９０１）をその上に分配した表面（９００）の図示である。 図１０は、担体としての使用に好適な、タグ剤（１０００、１０００ａ、１０
００ｂ、１０００ｃ、１０００ｄ）の幾つかの多様な実施態様の図示である。タ
グ剤（１０００）は、別個のファイバーをより合わせること無く束ね、該束を切
断することによってディスクに剪断することによって製造されるが、これは典型
的には、束の縦長さを延長することによってその直径が減少した後に行われる。

【００５９】 図１１は、融合ガラスファイバーコード化担体の図示である。融合ファイバー
担体（１１００）は、互いに接合したサンドウィッチ状のファイバーを含む。フ
ァイバー（１１００１）、（１００２）、（１００３）、（１００４）、（１０
０５）、及び（１００６）は、結合、融合、熱溶融、接着、またはシースによる
被覆によって、ファイバーの断面配列が固定されるように接合するされるとよい
。 図１２は、活性担体の分析及び活性担体コードの決定のための方法の図示であ
る。

【００６０】 図１３は、構造中に固定的に形成された担体アレイを図示する。固定化アレイ
（１３００）は、アレイオルガナイザー（１３０１）の内部形状寸法及び担体（
１３０６）の形状寸法によって固定的に形成される担体（１３０６）を含む。図
１３ａは、固定化アレイを形成するために使用されるアレイオルガナイザー（１
３０１）を図示する。アレイオルガナイザー（１３０１）は、入り口フリット（
１３０２ａ）を備えた入り口（１３０２）及び、出口フリット（１３０３ａ）を
備えた出口（１３０３）を有する。排出口（図示せず）が、気体または流体の放
出のために、アレイオルガナイザー（１３０１）に含まれていても良い。アレイ
オルガナイザー（１３０１）は、平坦な観察表面（１３０１ａ）またはシリンダ
ー状表面などの他の表面を備えていても良い。図１３ｂは、製造中にいったん担
体（１３０６）が組み立てられると、担体（１３０６）はその位置から移動せず
、こうして固定的に形成されるように実装された担体（１３０６）を図示する。
フリット（１３０２ａ及び１３０３ａ）は、担体（１３０６）がアレイオルガナ
イザー（１３０１）から放出されるのを防ぐ。図１３ｃは、担体（１３０６）が
内部で整列しているアレイオルガナイザー（１３０１）の断面図を示す。担体（
１３０６）の形状によって、形成されたアレイ（１３００）には死空間がほとん
ど無い。例えば、上部表面、底部表面、及び六角形を成す６の側面を有する六面
ディスクは、その上部及び底部表面をアレイオルガナイザー（１３０１）の上部
の光学視界窓（１３０１ａ）または底部光学視界窓（１３０１ｂ）にそれぞれ接
触させて密集させることができ、ここでは担体（１３０６）側面を整列されて「
ハニカム」配置を形成し、これにより最大の担体（１３０６）流動体の接触を維
持する一方で死空間を最小化する。図１３ｄは、担体（１３０６）がここで固定
的に形成され、毛管ピンチポイント（１３０８）及び（１３１０）によって担体
（１３０６）が互いに固定的に静止して死空間を最小化するように維持されてな
る、毛細形状アレイオルガナイザー（１３０９）を有する、毛細担体アレイを図
示する。図１３ｅは、さらに表面（１３１２）に接合した記憶装置（１３１１）
を有する表面（１３１２）に固定的に結合した、形成されたアレイ（１３００）
を図示する。

【００６１】 本発明は更に、一以上の標的化合宇ｂつ相互作用を測定する方法を提供する。
これは、同様の画像処理方法、例えば背景を修正して積分強度を算定することで
実行可能である。本発明により製造された見本の読みとりもまた、例えば適当な
レンズ（optics）、カメラ、及びソフトウェアを取り付けた顕微鏡上で実行可能
である。

【００６２】 本発明が多様なタイプの担体を提供するため、特定の担体のコード化特性の性
質によって担体コード同定化の多様な方法が提供される。担体が様々なサイズの
ビーズである場合、ビーズの直径は、透過光、蛍光、位相差、または他の種類の
顕微鏡による、これらを含むフィールドの画像から推定可能である。今日最も一
般的なデジタル画像をとらえる方法は、ＣＣＤカメラを用いることによる。 い
ったん画像フィールドが得られたら、背景変更のためにこれを修正可能であり、
したがって閾値が設定される。結合した各セットの画素が担体又はビーズを表す
。こうしたセットの領域は画素数であり、この領域から直径が算出可能である。
これが直径を推定する最も単純な方法である。より正確な方法は、画素サイズの
分画の正確性を与える。一般的に、ここにその全体を参照のために取り込むこと
とする、Verbeek, et al., IEEE Transactions on pattern analysis and machi
ne intelligence; 16(7):726-733(1994), and ven Vliet, et al., Proc. IEEE
Instrumentation a and mesurement technology conf,. IMTC94, Hamamatsu, Ja
pan, May 10-12, 1994, pages 1357-1360を参照のこと。

【００６３】 高度の測定正確性が、各クラスの担体によって製造される画像強度の分布の理
論モデルを造成し、これを実際に観察される画像に適合させることによって達成
される。 画像強度＝ｆ（x,y｜Ｐ） 式中、ｘ，ｙは担体の中心に対する画素座標であり、Ｐは、例えばサイズパラメ
ーター及び輝度パラメーターからなる、パラメーターベクターである。

【００６４】 これらの機能は、担体クラス、顕微鏡レンズ、及び画像捕捉システムが既知で
あって分析的に特徴付け可能であるために構築可能である。観察される画像強度
に対する理論的な画像強度の近似は、最小二乗法によって実行可能であり、ここ
にその全体を参照のために取り込むこととする、Press, et al., "Numerical Re
cipes in C: The art of scientific computing", Cambridge Univ. Press, Cam
bidge (1988)が一般的に参照できる。この近似の結果は、最良の適合をもたらす
パラメーターベクターである。パラメーターの値が、担体が属するクラスを決定
する。多様なサイズのビーズの例において、測定の正確性及びビーズの製造の正
確性が、所定の実用的なサイズ幅内におけるサイズ特性に割り当てることのでき
る、可能なクラス数を決定する。

【００６５】 担体が、色によって相違するならば、多様なスペクトルバンドに相当する画像
のセットを捕捉しても良い。これらの画像の組み合わせは、先行のパラグラフに
記載したように、ビーズのマスクを製造及び分析するために使用可能である。各
ビーズマスクについて、画像の相対値が全てのスペクトル画像において決定可能
である。各ビーズ色が、これらの同定に使用することのできる、これらの値の特
徴的セットを成す。

【００６６】 既述の方法のために必要な、全ての操作を実行するために使用可能な、数種類
の市販の画像処理パッケージがあり、例えば、Media Cybenetics製のImage Pro
Plus、Amerinex Applied Imaging製のAphelion、及びSignal Analytics Corp製
のIPLabがある。

【００６７】 本発明は多くの局面を有しており、その各々が、組み合わせ可能であって本発
明に多くの置換を行いうる多数の形態を有していて良い。例えば、担体構造は幾
つかの異なる役割を担って良く、化合物は担体に様々な方法で結合しても良く、
スクリーニングはアレイ決定の前後いずれに起こっても良く、更にアレイは、製
造者によって予備形成されても良いが、ここで決定は製造者とエンドユーザーと
のいずかによって行われる。したがって、各工程の詳細な試験は、適当な場合に
示した、例示的置換を伴う。本明細書に含まれる置換は、単なる例示であって、
本発明の範囲を制限するととらえるべきものではない。

【００６８】 担体の構造は幾つかの鍵となる特徴を与えても良い。例えば、担体の形状寸法
は、コード化指標として作用する。すると、担体はその外観によって、またはそ
の形状によって生じる物理的差異によって区別される。担体の形状は、担体の種
を互いに区別するという点において担体の流体力学的特徴に影響しうる。形状は
また、担体が自身をどのように提示するかにおいても役割を担う。積層体のシリ
ンダーは管状リーダーと共に使用することができる。

【００６９】 シリンダーは、管状リーダーに入ると自己方向付けし、これによって検出器を
通過する際にそのバンドパターンを示す。半球は、その球状面の頂点に重みがか
かるならば、流体中にその平坦な表面を上に向けて安定する。ディスクは、いず
れかのディスク表面を上に向けるため、ディスクが好ましい。これは、コード化
工程が、有色のファイバーの鎖を、後にスライスしてディスクを形成しようとす
る束にまとめることを含む場合には有用である。

【００７０】 担体方向付けは、光学コード決定を行う場合にしばしば重要である。コード化
領域は、応答に好適な方向で暴露しなければならない。上述の通り、方向付けは
、担体の物理特性によって特定される。方向付けは、担体形状によって特徴付け
られても良いが、重量または浮揚性によっても特定されても良い。担体は更に、
重力以外の外力の適用によって、自ら方向付けしてもよい。例えば、担体は、十
分に強い磁界の存在下では、これによって自らを整列させるような、パラ磁性特
性を有しても良い。担体は更に、誘電泳動交流磁場の適用によって担体がデイジ
ー鎖をなし得るように誘電ポテンシャルを示しても良い。

【００７１】 本発明は、コード化担体を提供する。コード化は、空間的に区別された指標、
一時的に区別された指標、及び機能的に区別された指標などの測定可能な特性で
ある。空間的に区別された指標には、識別可能なパターンを形成しうる、あらゆ
る物質、または物質のコンビネーションが含まれる。例えば、担体は個別に識別
可能な層のサンドウィッチを含んでもよい。層は、色、屈折率、屈折度、色合い
、またはテクスチャーにおいて相違してもよい。層に使用される多様な物質が検
出可能な識別特性を有する限り、こうした多様な物質をコード化指標として使用
しても良い。パターンはまた、フォトリトグラフィーによってマイクロチップに
形成しても、ミクロフィルム技術などを用いてフィルム上に形成しても良い。例
えば、形状と色を組み合わせて多様性を改善しても良い。一つのクラスから入手
可能な指標を、別のクラスから入手可能な指標と組み合わせて更にコード化機構
を拡張しても良い。層は、例えば、サンドウィッチ、リボン、より糸、ロープ、
同心性球、ケーブル、鎖、シリンダー、立方体、ディスク、角錐、またはこれら
実施態様のコンビネーションとして形成されて良い。

【００７２】 指標は、一時的に分離していて良く、上述のように静的というよりは動的なも
のである。一時的コード化は、多様なヒステリシスを有する蛍光色素の短いパル
ス励起によって起こり、すなわち、個別の蛍光色素が多様な時点に多様な持続性
で光を放出し返す。特異的インパルスに反応するか、特異的反応をするかのいず
れかであれば、あらゆる電磁気誘発効果が、コード化指標として作用しうる。

【００７３】 指標はまた、機能的に示差的であると良い。上述のように、担体はその電気泳
動特性に基づいて区別することができる。こうした特性は、電気的特性、ｐHに
基づく等電特性、及び物理または流体力学的特性、あるいはこれらの特質のコン
ビネーションによって表しても良い。浮遊密度並びに沈降速度も使用可能である
。分子認識は、凝集及び表面標識などの方法によって使用しても良い。後者はま
た、例えばコロイド状金複合体を使用すれば、担体に色または密度等の他の特質
を与え得る。

【００７４】 ＤＮＡが指標として使用されるならば、一定のＰＣＲプライマーのセット間で
塩基の数を変化させることによって、コード化を実行可能である。適当なプライ
マーを用いてＰＣＲを行うことにより、特定の担体クラスに対応する特定の長さ
のＤＮＡを生じる。その後ＰＡＧＥ、ＣＥ、またはＨＰＬＣを用いて、担体ＤＮ
Ａ長さを確認する。担体のサブセットに、多様なプライマーセットを使用するこ
とによって、付加的なＰＣＲ反応を行う代償は要するものの、より高い多様性が
実現する。いったんＤＮＡ長さが決定すれば、担体密度、ひいてはこれに担持さ
れている化合物を決定可能である。

【００７５】 担体は、多くの異なる方法によって製造可能である。例えば、ディスク担体は
、幾つかの異なる鎖物質を混合または束ねることができる。鎖は、色、化学処理
に対する反応、屈折、色合い、マグネシウムを含む物理特性、または組成によっ
て相違しうる。束ねた鎖はまた、引き抜き及び延伸して束の直径を減少させても
よい。この方法を容易にするために、熱を適用しても良い。いったん所望の直径
が得られたら、束をスライスし、剪断し、または研磨して、顕微鏡ディスクまた
はシリンダーを製造する。より長いセグメントは、カットしてロッドを形成し、
ロッドシリンダーの周辺を観察しつつロッドを回転させることによって読みとっ
てもよい。特に好ましい方法は、ここに全て参照のために取り込むこととする、
米国特許公報第４，３９０，４５２号；同４，３２９，３９３号；同４，０５３
，４３３号；同３，８９７，２８４号；及び同４，６４０，０３５号に記載され
ている。

【００７６】 色コード化タグ剤もまた、米国特許公報第４，６４０，０３５号に記載の方法
に従って製造可能である。これらの担体は、 横に連なった構造を形成する多様な色の長形エレメント（例えばファイバー）の
アッセンブリの薄い横断切片として製造される。こうした構成を分割した後、各
担体（及びその相対位置）中に得られる多数の個別の領域によってコード化エレ
メントが与えられる。更にまた、アッセンブリは、既存のフィラメントを混合す
ること、またはダイから押し出して分割の前に所望のサイズに引き抜きすること
によって製造可能である。

【００７７】 使用に際しては、それぞれが多様な表面結合化合物、例えばオリゴヌクレオチ
ド、オリゴペプチド、または小有機化合物を用いて形成したＭ^N個の多様なコー
ド化担体を、標的、例えばレセプター分子と、適当な化合物を担持する担体に標
的が特異的に結合する様な条件下で反応させる。好ましくは、標的分子は、例え
ば有色または蛍光リポーターで標識される。その後担体を毛細管に供給し、検出
器を通過させるが、ここで担体は、標的結合の存在及びその量について走査され
、更に色パターンがデコード化され、担体上の化合物がそのコードによって同定
される。他のタイプの担体よりも、毛細管内で方向付け可能であって、上から下
に向かう方式または螺旋方式でコード化可能な、例えば個別に同定可能な指標を
有する多様な層を備えたような、例えばシリンダーまたはロッド形状の担体が、
本方法では使用可能である。こうして、多様な蛍光標識の層を有する、シリンダ
ー状または長形の担体が、同様の方式で「デコード化」可能である。あるいはま
た、担体は磁性の層または成分を有して、前記担体の磁性の分離または方向付け
が可能である。

【００７８】 より一般的には、使用に際して、本発明の方法は、一以上の多様な既知のライ
ブラリー化合物に特異的に結合可能な一以上の標的分子を検出するために設計さ
れている。該検出方法の実施において、標的を本発明のライブラリー化合物に接
触させるが、これは、（I）複数のコード化担体であって、各々が、上限Ｍ^N個の
多様なコードコンビネーションの一つによって同定可能であるようにして、Ｎ（
＞１）個の特定のコード位置及び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の
検出可能な指標を有する担体、及び（II）多様な各々のコンビネーション担体上
に担持された、多様な各々の既知の化合物を含むケミカルライブラリー組成物で
ある。接触は、標的分子が既知のライブラリー化合物に特異的に結合可能である
条件下で行われる。例えば、ポリヌクレオチド標的結合またはオリゴヌクレオチ
ド被覆担体の場合には、接触は、標的が、担体上の相補鎖オリゴヌクレオチドに
ハイブリダイゼーションによって結合可能な条件下で行われる。

【００７９】 その幾つかには標的が結合した担体を、ここで担体デコード化のために分配す
る。上述の例においては、シリンダー状または長形の担体を、毛管流路を通して
担体を流すために分配する。あるいは、担体を、ＤＮＡチップ走査のために使用
される方法に従って、例えば光学顕微鏡またはラスター走査によって、試験また
は走査しようとするスライド上に分配することもできる。

【００８０】 走査は、担体をデコード化して担体上に担持される特定化合物を同定し、さら
に担体上に結合した標的の量を検定するという二重の目的を担う。標的は、未変
性の形態で検出可能であっても、または、検出のために、例えば蛍光標識によっ
て標識されていてもよい。

【００８１】 この方法は、現在は化合物、例えばオリゴヌクレオチド等の位置アドレスアレ
イを使用しているあらゆる応用において使用可能であって、但しずっと単純で、
安価な形式であることが望ましい。

【００８２】 最後に、本発明の組成物の構築または調製について、これは、最も一般的な場
合には、複数の別々の反応容器の各々に、検出可能な複数のコードコンビネーシ
ョンのうちの選択された一つを有する担体を仕込むことで成されるが、いずれの
容器中の担体も全て、上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つを有す
るようにして、各々がＮ（＞１）個の特定のコード位置の一つ及び各コード位置
におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可能指標の一つによって規定されるもので
ある。したがって、例えば、Ｍ^N個サイズのオリゴヌクレオチドライブラリーを
形成する際には、Ｍ^N個の別々の反応容器の各々一つにＭ^N個のコードの一つを含
む担体を仕込む。既知の方法により調製された担体は、段階的な固相 合成のための支持体表面として作用する。こうして、例えば担体は、当初の保護
されたヌクレオチドの結合のためにリンカー及び好適な末端化学基を含んでもよ
い。さらにまた、複数の多様なリンカーが、担体上に、全体として、または各位
置が異なるリンカーを有する場合には特定の位置に、配置されていてよい。多様
なリンカーとは、反応条件の機能性において相違していてよい。こうしたリンカ
ーのコンビネーションにより、担体への化合物の直交カップリングが可能となる
。さらにまた、一つの担体を複数の化合物と混合して多数化合物担体を作成して
もよい。好ましい例は、蛍光色素を断裂可能な消光剤と混合することであり、こ
こでは断裂が目的事項の結果として起こる。消光剤放出により、蛍光色素が蛍光
発光して検出することができる。こうした化合物、分子、及び化学は、当業者に
は既知である。こうして、各反応容器に、各容器中の既知の担体コードと関連す
る選択的オリゴマー配列を形成するための工程を行う。この方法を、各担体に関
連する化合物が担体上に形成されるまで反復する。あるいはまた、各担体に結合
させようとする化合物を、担体とは独立に調製し、最終化合物合成の後に共有結
合カップリングによって結合させることができる。

【００８３】 このようにして、いったんＭ^N個の多様な担体が形成されると、担体を、所望
の方式で、例えば各容器からの同一数または重量の担体と混合し、各々が多様な
既知の化合物を担持してなるＭ^N個の多様な担体の全てまたは選択されたサブセ
ットを含むライブラリー組成物を形成してもよい。

【００８４】 本発明の一つのさらなる、また魅力的な実施態様においては、化学ライブラリ
ー中の担体は、これら自身のシグナル機構（例えば「分子標識」）を含むＤＮＡ
プローブをこれらに結合させることによって、特定の標的分子の存在下でのみ蛍
光シグナルが発光するように調製される。これにより、シグナルの感度の高い特
異的な読み取りが行え、比類ないシグナル/ノイズ比が得られる。これは特に、
遺伝子間の相違が小さい場合の単一のヌクレオチド多形性に関連した応用におい
て有用である。

【００８５】 球またはビーズは、担体として作用する。ビーズは、サイズ、密度、粒度、屈
折率、色、蛍光によって識別可能であり、一層識別可能な別の担体をさらに含ん
でいてもよい。ビーズは、色または他の光学もしくは物理特性によって識別可能
な、他の、より小さなビーズのサブ集団を含んでよい。ビーズは、超音波流体滴
下形成を含む様々な方法によって製造してよい。こうした方法は、極めて均一な
ビーズ直径及び球形状を作り出す。液滴サイズが高度に制御可能であるため、多
様なサイズの担体のライブラリーの調製が可能である。ビーズはまた、不均一方
式で形成し、その後一連の降下的メッシュスクリーンを通過させることによりサ
イズを合わせることもできる。ビーズの形成に使用されるポリマー溶液自体が、
形成しようとするビーズ直径よりも小さな、ビーズまたは粒子、あるいはそれぞ
れのコンビネーションを含む。ビーズ及び粒子の例は、参照のためにここにそれ
ぞれを取り込むこととする、Bang’s bead catalog, Flow Cytometry Standards
catalog, and Molecular Probes catalogに見出される。

【００８６】 特に好ましい担体は、層状のサンドウィッチコードから形成される。こうした
層状サンドウィッチは、フィルム層を共に結合させ、横断面においてパターンを
形成することによって形成されるとよい。鎖のように、フィルム層は、化学、光
学、または電気特性によって互いに相違しうる。化学的相違は、特異反応性、同
位体を含んでもよく、例えば、参照のためにここにその全体を取り込むこととす
る、米国特許公報第5,760,394号を参照のこと。指標もまた、放射性同位体性相
違および化学攻撃への耐性を含む。光学相違には、輝度、屈折、粒度、偏向、及
び光学指数を含んでもよい。電気的相違には、サンドウィッチが連続的に蓄電器
サンドウィッチを形成する結果として特定の静電容量を得る場合には、誘電泳動
特性が含まれてよく、あるいは、該相違は、各層が混合して全体の示差的抵抗を
形成可能な独自の抵抗値を有する場合には、抵抗にあっても良い。

【００８７】 フィルムは担体に使用しても良い。特に米国特許公報第４，３９０，４５２号
には、コードで写真によりインプリントされ、タグ剤を形成する、マイクロフィ
ルムまたはマイクロフィッシュディスクまたはフラグメントの使用が記載されて
おり、その記載全体を参照のためにここに取り込むこととする。

【００８８】 構造物もまた担体として使用しても良い。所定の構造物は、フィルムの場合の
ようにコード化スキームのために支持体として作用しうる。構造物は、フォトリ
トグラフ法を用いてエッチングによりコード化源または指標として作用し、光学
パターンを形成しうる。コンビネーションアプローチには、識別可能な形状に打
ち出しされた、層のサンドウィッチが含まれても良い。様々なコード化構造は、
押し出し、型入れ、スプレー成形、電気スプレー蒸着、蒸気蒸着、加工、打ち出
しによって製造可能であり、または天然の多様なもの、例えば、ケイ藻の特定種
であってよい。構造の相違は、例えば「バッキー・ボール（bucky ball）」に見
られるように、原子またはポリマーのレベルで起きても良い。

【００８９】 担体は、様々な方法でエンドユーザーに供給可能である。例えば、コード化担
体に結合した化合物のアレイまたはライブラリーが、混合または未混合で供給さ
れて良い。さらにまた、混合アレイは更に、単一または非余剰または最小限に余
剰なアレイとして、割り当てられるかまたは個別に形成される。裸の、または化
合物のないコード化担体もまた供給可能であり、よってエンドユーザーが化合物
を特定コードを持つ担体集団に結合させ、多様な化合物担体を混合してカスタム
ライブラリー又はアレイを形成することができる。ここに説明するあらゆる型が
、試薬及びアレイを作成するための指令が含まれるキットとして、製造者によっ
て販売可能である。

【００９０】 化合物は、多様な方法で担体に結合可能である。化合物は、その場で、典型的
にはリンカー上で合成されてもよい。パラレル合成は、該方法を迅速化すること
ができる。多様な市販の合成剤を使用して、担体上に化合物を合成してもよい。
化合物は、反応性リンカー上に結合しても、吸着によってもよい。これにより、
天然生成物及び合成化合物の両方が担体に結合させることが可能となる。リポー
ター及び酵素などの大きな分子構造もまた、共有結合、吸収、または結合反応の
いずれかによって結合可能である。結合反応は、例えば、ビオチン−ストレプタ
ビジン、またはビオチン−BirA相互作用を含んでも良い。担体に結合したレセプ
ターは、可溶性リガンド結合の研究に好適である。特に、化学または光断列可能
なリンカーが化合物を担体に結合させるために使用され、こうした化合物担体が
さらに、これについてもコード化されるレセプターを示す他の担体と混合される
ならば、化合物及びレセプターまたは標的の二重マトリックスを混合し、分析す
ることができる。分析は、既に結合した、各レセプターからの蛍光リガンドの変
位を求めて行われると良い。近接の化合物担体が、対応する標的レセプター担体
に偶然近接した場合、蛍光はレセプター担体上で失われる。複数の多様なレセプ
ターを含む個別のウェルに単一の化合物担体を仕込むことにより、更にこの検定
形式を増強しうる。ウェレスフォーマット（Welless format）は、制限拡散を補
助するためにアガーまたはアルギネートなどの対流防止剤（anti-convectant）
を使用しても良い。

【００９１】 アレイは、コード化担体の位置を地理的に固定するために物理的に保持される
と良い。これは、アレイを、標的または分析物と接触させる前に決定するならば
有用である。製造者は、アレイを形成し、どの化合物が各位置にあるのか決定し
、さらにこの情報をアレイに埋め込むか、または該情報をアレイに近接させて関
連付けるか結び付ける。プログラム可能な読みとり専用メモリ半導体は、エンド
ユーザーアレイ走査装置によって後の応答のために機能する化合物と共に「焼き
付け」されてもよい。その後エンドユーザーが分析物を加え、活性領域について
アレイを反応させて走査するが、ここでコンピューターは、走査データを、与え
られたＲＯＭ座標データに関連づけてアレイを再構築する。形成されたアレイは
また、該形成アレイから隔離された一連のデータ、例えばＣＤ ＲＯＭに、該形
成アレイを結びつける、おそらくはバーコード形式の連続数で同定しうる。これ
により、製造者は、バーコードによってカスタムＣＤ ＲＯＭに関連づけた、規
定の形成アレイを数多く販売することができ、ここではエンドユーザーの走査装
置が、形成アレイ内の活性領域を特定化合物に関連づけるために、ＣＤ ＲＯＭ
上に保存された各形成アレイについての座標情報を利用することになる。

【００９２】 担体形状は、アレイが如何に形成されるかに影響する。例えば、球は、これら
が懸濁させられる媒質とは異なる浮遊密度を有するならば、本来的に密な二次元
的アレイを形成する。球が媒質よりも密である場合には、球は媒質の底に静止す
るであろうし、媒質がより密であるならば、球が浮くであろう。いずれにしても
、球は上部又は底部に静止し、アレイを形成する。互いに密に近接した球の単一
層を形成するのにちょうど十分な球が存在すると仮定すれば、アレイ中の各球が
、その位置において相対的に固定されることになる。球は、高密度の比較的に単
純なアレイ形成を可能にする。他の形状を使用しても良い。例えば、長方形のブ
ロックは、平均的に間隔に十分な空間をもって静止してスタッキングが回避され
るならば、容易に使用可能である。実際にスタックする担体は、機械的撹拌によ
って除去しても良い。系に機械的エネルギーを加えることによって、より高度な
形成が達成可能である。例えば、上述の長方形の担体は、静止平面を傾斜させ、
該担体をスライドさせて互いに近づけることによってさらに形成しても良い。更
なる指令は、平面を振動させて担体を互いに更に密着させることによって実現さ
れる。当業者は、他の多くの形状によっても良く組織された密なアレイが形成さ
れることを認識している。特に、六角形の「ディスク」は、後の光学分析に好適
なハニカム状のマトリックスに見事に収容される。このアプローチは、ディスク
、ポリゴン、立方体、三角形、八角形等に使用してもよい。とりわけ有用なのは
、平坦な「観察表面」をもつ形状であって、これは、一つのアレイ中の全ての担
体が、観察表面を一つの方向に向けて静止するように自己方向付けするものであ
る、重ねて、一以上の側面及び少なくとも一の平坦な表面を有するディスクが理
想的である。上述のように、担体内の重量分布もまた、方向付けを容易にしうる
。

【００９３】 アレイは、担体を方向付けするのみならず、該担体が、溶媒に簡便に接近可能
であって光学応答が行えるようなチャンバー中に実装される。例えば、平坦なダ
イヤモンド形の容器は、両面において密閉されて良いが、互いに話して配置され
た、流体入り口及び出口ポートを備える。こうしたチャンバーは、全ての担体を
溶媒、特に分析物溶媒に容易に暴露するが、これはこうした溶媒をポンプ注入す
ることによって行われ、出口は排出ポートして作用する。更にチャンバー内に溶
媒を通過させることによって洗浄を行い、こうして各担体に接触及び洗浄を行う
。この構成は、特に自動化に好適である。

【００９４】 管、例えば毛細管もまた、担体の形成に使用して良い。管は、位置的に担体を
固定するため、または応答のために一時的に担体を整列されるために使用可能で
ある。前者の場合、例えばシリンダー積層担体は、毛管中に静止し、該毛管を各
端においてわずかにつまむことによってその位置に固定されてもよい。その後流
体を毛細管内に灌流させて、溶媒を含有する分析物に該担体を暴露しても良い。
固定担体を含む毛細管を、スキャナー内に毛細管を通過させることによって応答
することができる。あるいはまた、シリンダー担体を毛細管内にポンプ注入して
通過させ、該担体を方向付け及び整列させることができるが、該担体は毛細管路
に沿って配置された調査窓を備える。いずれの場合でも、シリンダーは毛細管中
に、多数の方法によって導入可能であり、例えばシリンダーを流体マトリックス
中に懸濁させる一方でこれをファーネリングすることによる。電気分極した担体
は、電解質流体中に懸濁可能であり、電気泳動により懸濁溶液から毛細管に導入
可能である。誘電泳動もまた、担体を特定の方向で「デイジー鎖」させるために
使用しても良い。パラ磁性物質を担体と混合することにより、外部磁界が担体間
に配列を誘発することになる。

【００９５】 アレイは、アレイ分析の段階によって、その使用の間様々な方法で形成されて
良い。上述のように、アレイは、分析物に暴露される前または後、または暴露中
に形成されても良い。アレイ内の担体は、分析物に対する各担体の反応に基づい
てサブ分割されて良い。こうして、分析物反応性担体は、クラス内の全ての単利
された担体がポジティブ反応を示すように濃縮されるとよい。この分離は、行わ
ねばならないコード試験の量を最小化する作用をする。反応に基づく分割は、ア
レイ全体の試験には適当でない、試験時間持続を要する恐れのある、スキームま
たは大型アレイのコード化に理想的である。

【００９６】 アレイは、形成の前または後、あるいは形成中に分析物または他の溶媒と接触
させても良い。単純な方法は、アレイを標準的な反応管内で分析物と接触させる
工程、この管を洗浄するなどの全ての必要な段階を実行する工程、及び顕微鏡ま
たは他の光学試験のため、該アレイをペトリ皿またはスライド表面にあける工程
を提供する。多くの形成アレイ型、例えば毛細管及び流体の入り口及び出口ポー
トを備えた他のチャンバーは、ロボットまたは他の自動化手段によってアレイを
暴露及び洗浄するのに理想的である。本質的には、チャンバーはクロマトグラフ
ィーカラムように機能する。したがって、担体の最小直径の二倍よりも大きな管
直径は、分析物溶液を含む様々な溶液と担体を接触させるために、優れた機能を
与える。管が緩く実装されているならば、これらは担体を溶液といっそう接触さ
せるために渦を巻いてもよい。カラムアレイは、飲料水の微生物分析等の大量の
分析物を通過させるのに理想的である。担体はまた、ディッシュまたはスライド
表面上にこれらを分配することによって、またはフローサイトメトリー等の別の
手段によって分析しても良い。

【００９７】 アレイは、担体同一性が決定される前または後、あるいは決定中にスクリーニ
ングまたは分析しても良い。スクリーニングのための方法には、一般的に、別個
にコード化した担体上の化合物のライブラリーを提供する工程、担体結合化合宇
ｂつに相当する標的分析物をおそらくは含有する分析物に、担体を接触させる工
程、あらゆる標的分子をその対応する化合物に結合させる工程、その対応する化
合物と相互作用した可能性のある標的分子を検出する工程、さらに、少なくとも
標的が結合して成る担体について、担体コードを決定する工程が含まれる。最後
の二工程は、全ての担体同一性が標的化合物相互作用を検出する前に決定されて
いれば、交換可能である。

【００９８】 コード化キャリアーについての特に有用な方法は、フローサイトメトリー分析
を使用する。ここでユーザーは、試験チューブのような標準的な反応容器中で、
分析物とアレイを接触させてもよい。キャリアー表面での光学的に識別可能な結
果を認識するのに必要な仕上げ工程の後、分析及び分離のためキャリアーをフロ
ーサイトメトリー内にかけても良い。コード化キャリアーでの使用のために採用
できる分析方法は、Becton Dickenson FACStar Plus User'sマニュアルに詳細に
記載されており、上記文献は参考として完全にここに取り込まれる。標的−化合
物相互作用のための分析は、「ネガティブ」から「ポジティブ」のソーティング
を生じてもよく、そこでキャリアーコードは、以下に記載されるようにさらなる
フローサイトメトリーによって、または別個のチェンバーにおいて若しくは光学
分析物に対する別個の表面上でポジティブを配置することによって後に測定され
る。セルソーターは、他の分析物に対するグリッド上にキャリアーを整列するこ
とが望ましい。

【００９９】 フローサイトメトリーを使用する特に好ましい方法は、標的−化合物相互作用
とキャリアーコードの同一性の両者のために、同時的または半同時的にキャリア
ーを試験することである。これは例えば、フローサイトメトリーの光学特性を使
用することによって、標的−化合物のような各構成成分から放射される各種の光
学特性と、キャリーアコードの光学特性の間を識別するように実施されても良い
。例えば、標的−化合物相互作用は、キャリアーに対するFITC接合物の結合を引
き起こしても良い。典型的にレーザーの青色線である、光学的ソースの青色出力
を使用して、FITCは緑色光の放射を生じて励起される。かくしてポジティブな標
的−化合物相互作用は、緑色光として蛍光を発する。次いで、緑色光に対しての
み応答するようになる光学検出器によって、緑色光を検出する。他方でキャリア
ーコードは、指標としていくつかの異なる発色放射を有しても良い。上記出力は
、複合物として分析されてもよく、次いでそれは、所定のスペクトルのセットと
の複合スペクトルの比較によって、キャリアーコードを再構成するために使用さ
れる。キャリアー全体のスペクトルの分析は、キャリアーコードの異なる蛍光構
成成分の間の光学的な重なりによって混乱されるであろうという問題が生じるか
もしれない。この問題を避けるため、本発明はさらに、光学的重なりを避けるた
めに不透明層を使用して層状のキャリアーの各蛍光層を分離することを提供する
。この結果により、光学的重なりは最小化され、より予測可能で光学的に識別可
能な蛍光出力が認識される。キャリアーを試験するために１以上のレーザーを使
用することは、この方法をさらに増強するであろう。多くのフローサイトメトリ
ーでは、サイトメトリーの液体流中に懸濁したキャリーを試験するために、複数
のレーザーを使用することが可能である。異なる発色出力のためのさらなるレー
ザーのセットを使用することは、各蛍光コード層が不透明な層によって分離され
るようにキャリアーがコードされる場合、シグナルの分離を増強する。より短い
波長として励起するフルオロホアは、より長い波長として励起するフルオロホア
に光学的に重ならないため、より長い波長のフルオロホアの光励起は、より短い
波長の光がより短い波長のフルオロホアに対して使用された場合最小化する。そ
れは、より短い波長のフルオロホアから波長シフトした光は、より長い波長のフ
ルオロホアに「漏れる」ことがなく、かくして同様に励起を生ずるためである。
フルオロホアコード構成成分の間の光学的分離が存在しないで、より長い波長の
フルオロホアの励起は、そのフルオロホアにより低い波長光を放出させ、次いで
別のより低い波長のフルオロホアを偶然に励起し、かくしてそのより低い波長の
フルオロホアがまたさらに低い波長の光を放射することを生ずる。これは、フル
オロホアの指標のセットが提供する検出可能なコードの数を著しく制限する。上
述のような光学的分割化は、「クロストーク」効果を非常に減少する。

【０１００】 フローサイトメトリー試験の間のキャリアーの定位は、いくつかの方法によっ
て達成されても良い。シリンダー状の形状のような形状が、液体流中にキャリア
ーを定位するために使用されても良い。フローサイトメトリーはしばしば、試験
のための液体流を作製するために二つの液体流を使用する。より小さい直径のキ
ャリーを含有する流れは、より大きな直径の「被覆」の流れ内で同軸方向に配置
されても良い。各流れの流速は、二つの被覆の間の界面で渦の流れを作製するよ
うに別個のものとしても良い。これらの渦の流れは、ノズル穴からの噴射の後シ
リンダー状の定位を維持するための「リフリング」効果を提供できる。別の実施
態様として、キャリアーシリンダーの末端に配置されたパラ磁性物質が、シリン
ダーの試験窓を遮るように、一つの方向でキャリアーを定位するために磁力的に
誘導されても良い。これらの方法のそれぞれは、特に光学的に分割されたキャリ
アーである層状化キャリアーを最も適切に定位するために使用されても良い。特
にフルオロホアについて、キャリアーのいくつかの側からの光入射及び放射を可
能にするために、半透明の層状化を使用しても良い。キャリアーの同じ側を照射
して観察すること、キャリアーの一方の側から照射し反対側から観察すること、
またはキャリアーの一方の側を照射しキャリアーの隣接する側を観察することに
よって、試験を認識しても良い。

【０１０１】 フローサイトメトリーは、いくつかの異なる態様の担体を、同時に又はほぼ同
時に測定することができる。例えば、前方散乱光、ＦＳＣ、は、一般的に担体の
サイズを示す。側方散乱光、ＳＳＣは粒度を示す。光散乱は、光源に対して「弾
道」でない光であり、典型的には、レーザーなどの平行光源の通常の妨害されて
いない経路の範囲でない光である。ＦＳＣとＳＳＣ光の両方が、光源と同じ波長
で、蛍光放射からそのような光源を区別するように、測定される。蛍光放射は、
通過幅、又は長及び短通路の組み合わせ、フィルターを有する光学フィルターに
より、通常区別される。検出される各蛍光バンドは、ＦＬ１及びＦＬ２などの連
続的な識別子を与えられる。フローサイトメーターが担体に応答することから集
めることができる多様な情報があれば、そのような多様性は、意図的に、コード
化された指標として用いることができる。

【０１０２】 上述のごとく、担体は容易に形成され、形成の後分離して、サイズの許容差を
比較的減らすことができる。サイズはＦＳＣにより測定することができ、したが
ってサイズはコードとして用いることができる。例えば、担体内で懸濁された反
射粒子の量を変化させることにより、又は担体を形成するために用いる架橋度に
より、粒度を担体に導入することもできる。蛍光体の混合物を添加することによ
り、又は直接蛍光粒子を添加することにより、蛍光を与えることができる。その
ような粒子も、ＳＳＣ応答信号のための担体の粒度に寄与することができる。

【０１０３】 二次元の配列は、例えば担体がスライドの表面上に分散されるとき、多様な方
法により応答することができる。個々の担体は、各粒子担体を見るための顕微鏡
対物レンズを用いることにより、コード、標的化合物の相互作用を観察すること
により、又は両方により、応答することができる。あるいは、ＣＣＤカメラは、
画素を同時に用いて各担体を描く全配列を観察することができる。一度活性担体
を同定すると、ＣＣＤカメラはついで他の顕微鏡対物レンズで焦点を合わせて、
特定の担体上のコードを「見る」ことができる。おそらく上述の製造者により、
配列が前もって決められているなら、ＣＣＤは、その画素座標に対応する担体コ
ードと同位のＣＣＤ画素の相関により後で解明される、活性担体と担体同一性を
同定するだけで良い。このことは、整列手段は所定の配列とＣＣＤ画素配列の間
に存在することを推定する。二次元の配列照明は、落射照明又は透照のいずれで
もよい。自己蛍光は、生物発光などの当業者に周知の自己照明と同様に、用いる
こともできる。

【０１０４】 標的化合物相互作用又は担体コードに応答するために他の物理的手段を用いる
ことができる。例えば、分子認識は、担体に光学特性を与えるためだけでなく、
物理特性も与えるために利用することができる。担体のように、結合を生じさせ
て非結合の担体から分離することができるであろう他の粒子又は分子構造を導入
することにより、担体を分離するために膠着を用いることができる。担体は、分
子認識因子が表面に接着し、担体をそのような表面にさらし、それによりそのよ
うな担体を表面に吸着することにより、表面に選択的に吸収することができる。

【０１０５】

【実施例】

（実施例１） 担体としてのタグ剤 ２つの相補５０-merオリゴヌクレオチド、１Ｓ（センス）及び１Ａ（アンチセ
ンス）を、各々、２つの異なるクラスのタグ剤、タグ剤Ｓとタグ剤Ａに共有的に
結合させた。ＣＹ３標識化一本鎖ＤＮＡ、約３００ヌクレオチドの長さのｐ５３
ｓ（センス鎖）、ＰＣＲ反応により作製され、テストＤＮＡとして用いられる。
このテストＤＮＡはオリゴヌクレオチド１Ｓに相補しており、したがって、鎖１
Ａへよりも、ずっと高程度にそれにハイブリダイズすることが予想される。 ハイブリダーゼーション反応の後、タグ剤Ｓ（１Ｓ、センス鎖を含む）上で大
量の蛍光が存在し、無視できる量の蛍光がタグ剤Ａ（１Ａ、アンチセンス鎖を含
む）上で観察された。タグ剤ＳとＡの間のシグナルの相違は、特異的ハイブリダ
イゼーションを表す。 実験は以下のことを証明する： ・ＤＮＡがタグ剤担体へ結合され得る。 ・ＤＮＡが、タグ剤担体へ結合したときに予想どおり反応することができる。ハ
イブリダイゼーション反応は、特異的であり、定量することができる。 ・化合物が付着する担体クラスは、反応産物を同定することができる。

【０１０６】 （実施例２） 分子標識 分子標識は、Fangにより記載された方法に従って、コード化担体上に固定化す
ることができる。このことを達成するために、担体を、アビジン（ＰＢＳ中０．
１％溶液）で、処理し、１時間、１％グルタルアルデヒド溶液で架橋処理するこ
とができる。１Ｍトリス／ＨＣｌバッファーで洗浄した後、被覆された担体を、
ビオチニル化標識（１×１０^-6Ｍの濃度で）と、１０分間混合する。最後に、標
識はＰＢＳと洗浄し、ハイブリダイゼーション反応に用いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、６５５３６クラスをコード化する１６ビットの情報を有する
例示的コード化チップ（１０１）の図示である。

【図２】 図２は、コード化チップの製造のための例示的方法を示す。

【図３】 図３は、層状タグ剤の担体としての使用の、一の好ましい実施態様の
図示である。

【図４】 図４は、比較ハイブリダイゼーション分析のための方法の図示である
。

【図５】 図５は、ＰＣＲ後のＤＮＡの検出の図示である。

【図６】 図６は、液体媒質中に懸濁させた様々な微生物の特異的な検出及び同
定のための方法の図示である。

【図７】 図７は、血中のＣＤ４／ＣＤ８ Ｔ細胞比を測定するための方法の図
示である。

【図８】 図８は、薬剤発見のための合成分子化合物ライブラリーのスクリーニ
ングのための方法の図示である。

【図９】 図９は、担体をその上に分配した表面の図示である。

【図１０】 図１０は、タグ剤の幾つかの多様な実施態様の図示である。

【図１１】 図１１は、融合ガラスファイバー担体の図示である。

【図１２】 図１２は、担体の使用方法の図示である。

【図１３】 図１３は、アレイオルガナイザーの図示である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 33/566 Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ 37/00 １０２ Ｃ１２Ｎ 15/00 Ｆ (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，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 サイモン・ゴールドバード アメリカ合衆国・カリフォルニア・ 95129・サン・ホセ・トゥリパン・ドライ ブ・1033 (72)発明者 ウィリアム・シー・ヒュン アメリカ合衆国・カリフォルニア・ 94116・サン・フランシスコ・クィンタ ラ・ストリート・622 (72)発明者 マイケル・エー・ザロヴィッツ アメリカ合衆国・カリフォルニア・ 94070・サン・カルロス・サンセット・ド ライブ・981 Ｆターム(参考） 4B024 AA11 AA20 CA09 HA12 HA14 4B029 AA07 FA12 GB01 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ42 QR32 QR56 QR85 QS15 QS32 QX01 4H045 AA20 BA09 EA50 FA74

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）複数のコード化担体であって、各々が、上限Ｍ^N個の
   多様なコードコンビネーションの一つによって同定可能であるようにして、Ｎ（
   ＞１）個の特定のコード位置及び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の
   検出可能な指標を有する担体、及び （ｂ）多様な各々のコンビネーション担体上に担持された、多様な各々の既知の
   化合物、 を含むケミカルライブラリー組成物。
2. 【請求項２】 前記の各担体が、Ｎ個の分離層からなり、各層がＭ個のう
   ち一の多様な色指標を有する、請求項１の組成物。
3. 【請求項３】 各担体が、積層型のシリンダーであって、該シリンダー直
   径が１乃至２００ミクロンの範囲内である、請求項２の組成物。
4. 【請求項４】 前記担体の各々が、Ｎ個の表面領域に区分された表面を有
   し、各領域が少なくとも二の多様な表面指標の一つを含む、請求項１の組成物。
5. 【請求項５】 前記担体の各々が、磁気分離及び前記担体の方向付けを可
   能にする磁性の、層または成分を有する、請求項１の組成物。
6. 【請求項６】 請求項１の組成物において、該組成物中の多様な化合物が
   、通常はヌクレオチド配列なる、既知の同定可能な特徴を有するペプチド核酸ま
   たはオリゴヌクレオチドである組成物。
7. 【請求項７】 請求項１の組成物において、該組成物中の多様な化合物が
   、通常はアミノ酸配列なる、既知の同定可能な特徴を有するオリゴペプチドであ
   る組成物。
8. 【請求項８】 請求項１の組成物において、該組成物中の多様な化合物が
   、通常は構造式であるが既知の同定可能な特徴を有する、小さな化合物である組
   成物。
9. 【請求項９】 決定可能な化合物のライブラリーを形成する方法であって
   、 （ａ）複数の別々の反応容器の各々に、検出可能な複数のコードコンビネーショ
   ンのうちの選択された一つを有する担体を仕込む工程であって、いずれの容器中
   の担体も全て、上限Ｍ^N個の多様なコードコンビネーションの一つを有するよう
   にして、各々がＮ（＞１）個の特定のコード位置の一つ及び各コード位置におけ
   るＭ（＞１）個のうち一の検出可能指標の一つによって規定されるものであり、
   （ｂ）各容器中の担体を、担体上に上限Ｍ^N個の既知のライブラリー化合物のう
   ち選択された一つを、固形支持体として形成するために有効な試薬と反応させる
   工程、及び （ｃ）多様な反応容器からの担体の混合物を生成させる工程、 を含む方法。
10. 【請求項１０】 前記反応が、既知又はランダムの配列をもつオリゴマーを固形支持担体上に形
    成するために有効な、段階的オリゴマー合成反応における段階を含む、請求項９
    の方法。
11. 【請求項１１】 一以上の多様な既知のライブラリー化合物に特異的に結
    合可能な一以上の標的分子を検出する方法であって、 （ａ）（i）複数のコード化担体であって、各担体は、上限Ｍ^N個の多様なコード
    コンビネーションの一つによって同定可能であるようにして、各々がＮ（＞１）
    個の特定のコード位置及び各コード位置におけるＭ（＞１）個のうち一の検出可
    能な指標を有する担体、及び （ii）多様な各々のコンビネーション担体上に担持された、多様な各々の既知の
    化合物、 を含む化学ライブラリー組成物に、標的分子を、前記標的分子が既知のライブラ
    リー化合物に特異的に結合可能な条件下で接触させる工程、 （ｂ）各個の担体デコード化のための担体を分配する工程、及び、 （ｃ）結合した標的分子を有する担体を検出する工程、及び （ｄ）結合した標的分子を有する担体をデコード化して、標的分子が結合したラ
    イブラリー化合物を同定する工程、 を含む方法。
12. 【請求項１２】 前記分配工程が、基体表面上の別々の位置に担体を配置
    する工程を含み、更に前記検出及びデコード化の工程が、基体表面の走査を実施
    可能な検出器によって行われる、請求項１１の方法。
13. 【請求項１３】 各担体が、Ｎ個の別々の層から成るシリンダーであって
    、各層がＭ個のうちの一の多様な色指標を有し、さらに前記分配工程が、前記シ
    リンダーを、毛細管を通して検出器を通過させる工程を含む、請求項１１の方法
    。
14. 【請求項１４】 各担体が、Ｎ個の別々の層から成るシリンダーであって
    、各層がＭ個のうち一の多様な色指標を有し、さらに前記分配工程が、毛細管中
    において前記担体を直列させる工程及び検出器に対して前記管を移動させる工程
    を含む、請求項１１の方法。
15. 【請求項１５】 （ａ）多様な担体に結合した多様な化合物を有する、複
    数のコード化担体を表面に分配する工程、 （ｂ）検出可能なリポーターを有する担体を求めて前記表面を走査する工程、 （ｃ）検出可能なリポーターを有する担体の位置を記録する工程、 （ｄ）各記録位置において各担体についてのコードを測定する工程、 を含む分析物の検出及び定量化を多重化する方法。
16. 【請求項１６】 （ａ）表面、及び （ｂ）多様な担体に結合した多様な化合物を有する、複数のコード化担体であっ
    て、前記表面上にランダムに分配された担体、 を含むアレイ装置。
17. 【請求項１７】 前記表面がガラススライドである、請求項１６のアレイ
    装置。
18. 【請求項１８】 化合物なしのコード化担体の複数の別々のクラスを含む
    キットにおいて、各クラスには複数の化合物なしのコード化担体が含まれ、 （ａ）クラス内の各担体が同一コードを有し、更に多様な各々のクラスが、多様
    なコードを有する化合物なしのコード化担体を有し、更に、 （ｂ）各化合物なしのコード化担体が、これに結合した化合物を有することが可
    能な、 キット。
19. 【請求項１９】 前記担体の各々が、Ｍ個の多様な色のＮ個の既存のフィ
    ラメントを含むアッセンブリの薄い横断切片として形成され、区分された際に各
    Ｎ個の位置におけるＭ個の色指標をもつ担体が生成されるようにしてまとめられ
    てなる、請求項１の組成物。
20. 【請求項２０】 前記担体指標が、ナノクリスタルである、請求項１の組
    成物。
21. 【請求項２１】 サンプル中に含有される担体ライブラリ由来の多様な担
    体上において二以上の既知の多様な化合物に特異的に結合可能な分析物中の二以
    上の標的分子を検出する方法であって、 （ａ）担体ライブラリーを複数のサブライブラリーに区分し、分析物を複数のサ
    ブ分析物に分割する工程、 （ｂ）各標的分子が、対応するサブライブラリー担体に特異的に結合可能であり
    、そして各サブライブラリーについて独立した条件下において、各サブ分析物を
    サブライブラリーと接触させる工程、 （ｃ）全てのサブライブラリー由来の担体を、共にプールする工程、 （ｄ）表面上に担体を分配する工程、 （ｅ）結合した標的分子を有する担体を検出する工程、及び （ｆ）結合した標的分子を有する担体をデコード化し、結合した標的分子が結合
    した各化合物を同定する工程、 を含む方法。
22. 【請求項２２】 （ａ）分析物のセットに特異的なプローブを、対応する
    、特異的に指定された識別可能な担体のセットに結合させる工程； （ｂ）前記の指定された担体を前記分析物と反応させる工程； （ｃ）前記の指定された識別可能な担体各々に関連するシグナルを測定する工程
    ； を含む分析物の検出及び定量化を多重化する方法。
23. 【請求項２３】 前記担体が、表面上に塗布されてなる、請求項２２の方
    法。
24. 【請求項２４】 分析物が、担体に内在する特徴と表面上における担体の
    位置とのコンビネーションによって決定される、請求項２３の方法。
25. 【請求項２５】 前記層が、融合ガラスファイバーである、請求項２の組
    成物。