JP5277165B2 - 分析粒子凝集およびイメージング装置および方法 - Google Patents
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Description
・サンプル容器14が、ホルダ12のレセプタクル16内で、固定した正確な位置に含まれる。基準面または基準点の任意の組み込みによって、正確な位置決めが、単一の容器、または、適切なパターンの一連の容器の繰り返される配置に関して保証される。
・別個の、分離した局部集合および分光計による測定作業のためのレセプタクルが十分な精度を伴って作成され、サンプル容器14の凝集領域20に局部集合させられた材料が、取り出され、分光計に関連付けられた対応するレセプタクル内に配置される場合に、焦点面に正確におさまることを保証する。
・所望のペレット形成および操作をもたらすための、サンプル容器に対して移動させられる単一のまたは複数の永久磁石の組合せ。(図6A)
・同じ効果を達成するための、電磁石の組合せ。
・ペレットの再位置決めを強制するための、円筒形サンプル容器の例えば180°の回転などの、レセプタクル内における管の位置の機械的調整。(図6C)
により達成され得る。
・サンプル容器14の移動後に、ペレットの正確な位置決めを保証するため。
・前述したように、サンプル容器14内でペレットに再形成させることによりペレットの更なる凝集をもたらすため。
・全ウェルにおいてペレットを同時に凝集させるために、各容器、例えば、96ウェルプレートの各ウェル内でのペレットの局部集合のための磁石アレイの利用。自動化された装置が、その後、プレートを、ウェルを連続して読み取ることが可能である走査リーダへ移動し得る。システムは、リーダを用いた各ウェルにおけるペレットの見当合わせを保証するために、十分な精度を備えるものである必要がある、または、ペレットを配置すべくイメージングを行う手段が、その結果判定されるペレットの場所にて分光測定を行う前に提供される必要がある。
・代替的には、ウェルが、反応タイミングの精度を向上させるために、個々にまたは列ごとに(または行ごとに)局部集合させられ得る。分光測定は、前述した方法のいずれかを用いて実施され得る。
・サンプル容器への試薬、検体の送り出し。
・容器温度および反応時間の制御。
・磁場の印加による分析成分の局部集合。
・前述した方法によりペレット形成の最適化。
・容器内の局部集合させられた試薬の光学的測定。
・典型的なレーザを基にしたシステムによりインタロゲートされる小エリアに関した磁性粒子の正確な配置。このことは、定量的な判断が必要とされる測定の精度を潜在的に向上させることになる。
・サンプル容器が、高い光学的品質を本質的に有する。例えば、毛細管52は、平坦な側を有し得るとともに、必要な波長において透明である材料で作られ得る。毛細管52はまた、磁性および光学的構成要素と相対的な場所に潜在的に固定される。
・毛細管装置50は、試験が、100マイクロリットルより少ない小サンプル容積、および、改善された感度をもたらし得る小試薬量を用いて実行されることを可能とする。
・毛細管装置50は、調整を要さずに、サンプルペレットの迅速な収集を可能とする。ペレットは、小エリアに含まれ、本質的に密にまとめられる。毛細管壁および磁極が近接したレジストレーションで(例えば、1mm未満の距離間隔で)配置されるため、大きな間隔での吸着力を提供するために磁性素子が必要とされない。これは、磁性粒子により被る吸着力が、磁石システムのポールまたはポールピース44からの距離が大きくなるに伴って急速に降下するため、有利である。
・リーダによりインタロゲートされる流体の容量が、狭い毛細管の容器の利用により著しく減少させられる。したがって、望ましくない「バックグラウンド信号」をもたらすこととなる解放されたタグの量が、非常に小さくされ得る。
・キャプチャ機構における電磁石の利用は、凝集領域での磁性粒子の収集、およびその後のこの領域からの粒子の掃き出しを可能とし得る。このようにして、容器が、複数のサンプル分析反応から読み取るために、連続的に利用され得る。これは、要求に応じて、または、多くのテストが連続的に進行させられるより大きな自動化システムの一部として半連続的に作用し得る。
・毛細管装置50はまた、側方流分析デバイスを実施すべく用いられ得る。側方流分析の実施形態では、磁石に関連付けられた毛細管が、典型的なセルロース繊維束または他のマトリクスに取って代わる。貯留器または吸収された試薬を含む貯留器パッド(例えば、SERSタグおよび磁性粒子)が、毛細管の1つの開口部と連通するように配置され得る。貯留器への検体流体の導入が、微粒子の試薬の解放をもたらし、それらは溶液中の検体とともに毛細管に沿って流される。磁石は、正確に規定された場所で磁性粒子を捕捉する。磁性粒子に付着させられるSERS粒子などのいかなるタグも、キャプチャポイントに指向させられたラマン分光計によって検出され得る。分光計に関係したキャプチャポイントの正確な場所は、磁石システムを通じてもたらされ得る。
Claims (26)
- サンプル容器と、
前記サンプル容器を動作可能に受けるように構成されたホルダと、
磁場が磁性凝集領域を画成する前記サンプル容器の一部と交差するように、前記サンプル容器ホルダと作動的に関連付けられた磁石と、
焦点が前記磁性凝集領域内にあるように、前記サンプル容器と作動的に関連付けられた分光計と、
を有する分析装置であって、前記サンプル容器は内壁を更に有し、前記分光計からの光路により最初に交差される前記内壁の一部が接触面を画成し、前記磁性凝集領域は、前記接触面に実質的に隣接して形成されることを特徴とする分析装置。 - 前記分光計はラマン分光計であることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記サンプル容器と作動的に関連付けられたコンパクトな凝集を刺激するための手段を更に具えたことを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記コンパクトな凝集を刺激するための手段は、電磁刺激器、バイブレータ、音響トランスデューサ、および機械的撹拌器からなるグループから選択されることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記磁石および前記分光計は、前記磁性凝集領域の外側であるが、前記分光計と前記磁性凝集領域との間の光路内にある分析流体の量を最小化すべく、位置決めされることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記分光計と前記磁性凝集領域との間の光路が前記サンプル容器の内部に最初に交差する場所に前記磁性凝集領域が実質的に隣接して形成されるように、前記磁石が位置決めされていることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記サンプル容器は毛細管であることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記サンプル容器はサンプルカートリッジであることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記サンプルカートリッジは、
毛細管と、
前記毛細管に流体連通するサンプル貯留器と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の分析装置。 - 磁気キャプチャ粒子を、サンプル容器内の検出粒子と関連付けるステップと、
前記サンプル容器を受け、それをホルダと関連付けられた磁石と精選された関係で保持するように構成された前記ホルダ内に、前記サンプル容器を配置するステップと、
前記磁性キャプチャ粒子を、前記サンプル容器の磁性凝集領域に磁気的に凝集させるステップと、
前記ホルダから前記サンプル容器を取り出すステップと、
焦点が前記磁気凝集領域内にあるように、前記サンプル容器を動作可能に受けるべく構成される分光計内に、前記サンプル容器を配置するステップと、
前記磁性凝集領域からスペクトルを取得するステップと、
を具えた分析実行方法であって、前記サンプル容器は内壁を更に有し、前記分光計からの光路が最初に交差する前記内壁の一部が、接触面を画成し、前記磁性凝集領域は、前記接触面に実質的に隣接して形成されることを特徴とする分析実行方法。 - 前記磁性凝集領域から取得される前記スペクトルは、ラマンスペクトルであることを特徴とする請求項10に記載の分析実行方法。
- 前記ラマンスペクトルは、前記磁性凝集領域における前記磁性キャプチャ粒子と関連付けられたSERSタガントから取得されることを特徴とする請求項11に記載の分析実行方法。
- 前記磁性凝集領域における前記磁性キャプチャ粒子のコンパクトな凝集を刺激するステップを更に具えたことを特徴とする請求項10に記載の分析実行方法。
- 前記刺激するステップは、前記サンプル容器を機械的に撹拌するステップと、前記サンプル容器を振動させるステップと、音波を前記サンプル容器の中に発射し、動いている磁場を前記サンプル容器の一部に通過させるステップとの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項10に記載の分析実行方法。
- 前記磁石および前記分光計が、前記磁性凝集領域の外側であるが、前記分光計と前記磁性凝集領域との間の光路内にある分析流体の量を最小化すべく位置決めされることを特徴とする請求項10に記載の分析実行方法。
- 前記分光計と前記磁性凝集領域との間の光路が前記サンプル容器の内部に最初に交差する場所に前記磁性凝集領域が実質的に隣接して形成されるように、前記磁石が位置決めされていることを特徴とする請求項10に記載の分析実行方法。
- 磁気キャプチャ粒子を、サンプル容器内の検出粒子と関連付けるステップと、
前記サンプル容器を受け、それをホルダと関連付けられた磁石と精選された関係で保持するように構成された前記ホルダ内に、前記サンプル容器を配置するステップと、
前記磁性キャプチャ粒子を、前記サンプル容器の磁性凝集領域に磁気的に凝集させるステップと、
焦点が前記磁性凝集領域内にあるように、前記サンプル容器と動作可能に関連付けられた分光計を用いて、前記磁性凝集領域からスペクトルを取得するステップと、
を具えた分析実行方法であって、前記サンプル容器は内壁を更に有し、前記分光計からの光路が最初に交差する前記内壁の一部が、接触面を画成し、前記磁性凝集領域が、前記接触面に実質的に隣接して形成されることを特徴とする分析実行方法。 - 前記磁性凝集領域から取得される前記スペクトルは、ラマンスペクトルであることを特徴とする請求項17に記載の分析実行方法。
- 前記ラマンスペクトルは、前記磁性凝集領域における前記磁性キャプチャ粒子と関連付けられたSERSタガントから取得されることを特徴とする請求項18に記載の分析実行方法。
- 前記磁性凝集領域における前記磁性キャプチャ粒子のコンパクトな凝集を刺激するステップを更に具えたことを特徴とする請求項17に記載の分析実行方法。
- 前記刺激するステップは、前記サンプル容器を機械的に撹拌するステップと、前記サンプル容器を振動させるステップと、音波を前記サンプル容器の中に発射し、動いている磁場を前記サンプル容器の一部に通過させるステップとの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項17に記載の分析実行方法。
- 前記刺激するステップは、前記磁石に対して前記サンプル容器を再度位置決めするステップと、前記サンプル容器に対して前記磁石を再度位置決めし、複数の磁石から前記サンプル容器へ磁場を加えるステップとの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項17に記載の分析実行方法。
- 前記磁石および前記分光計は、前記磁性凝集領域の外側であるが、前記分光計と前記磁性凝集領域との間の光路内にある分析流体の量を最小化すべく位置決めされることを特徴とする請求項17に記載の分析実行方法。
- 前記磁石は、前記分光計と前記磁性凝集領域との間の光路が前記サンプル容器の内部に最初に交差する場所に前記磁性凝集領域が実質的に隣接して形成されるように、位置決めされることを特徴とする請求項17に記載の分析実行方法。
- 磁気キャプチャ粒子を、毛細管と流体連通するサンプル貯留器における検出粒子と関連付けるステップと、
前記サンプル貯留器および毛細管を受け、それをホルダと関連付けられた磁石との選択された関係に保持するように構成された前記ホルダ内に、前記サンプル貯留器および前記毛細管を配置するステップと、
前記毛細管の磁性凝集領域に前記磁性キャプチャ粒子を磁気的に凝集させるステップと、
焦点が前記磁性凝集領域内にあるように、前記毛細管と動作可能に関連付けられた分光計を用いて、前記磁性凝集領域からスペクトルを取得するステップと、
を具えたことを特徴とする分析実行方法。 - 前記サンプル貯留器および毛細管は互いに作動的に関連付けられてサンプルカートリッジに設けられることを特徴とする請求項25に記載の分析実行方法。
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