專利名稱:用于處理大量生物微陣列的系統的制作方法
技術領域:
用于處理大量生物微陣列的系統 技術領域本發明總體上涉及生物微陣列技術。更具體地說,本發明提供用于處理大量生物微陣列的系統和方法。僅舉例而言,可將本發明描述為應用于96-栓釘(peg)儀 器,但應該理解的是本發明具有更廣闊的應用范圍。
背景技術:
生物微陣列往往包含用于從核酸樣品中提取序列信息的核酸探針。核酸樣品 在允許雜交的特定條件下與核酸探針接觸。然后處理生物微陣列并掃描以測定核酸 樣品與哪些探針雜交。基于這種測定,提供比較雜交和非雜交的模式獲得序列信息。 例如,序列信息可用于核酸測序、或診斷性歸選遺傳疾病或是否存在特定病原體或 病原體的菌株。生物微陣列在掃描前往往用流體系統進行處理。例如,該流體系統包括能洗 滌和對微陣列染色的流體站。隨著微陣列設計的進步,經常需要改進流體系統以提 高自動化并降低成本。因此,非常需要提高處理微陣列的技術。發明內容本發明總體上涉及生物微陣列技術。更具體地說,本發明提供用于處理大量 生物微陣列的系統和方法。僅舉例而言,可將本發明描述為應用于96-栓釘儀器, 但應該理解的是本發明具有更廣闊的應用范圍。根據本發明的一個實施方案,處理生物傳感器的系統包括裝配支持流體部件 的支持部件。該流體部件包括至少一個第一容器和一個第二容器。第一容器可容納 第一體積的第一流體,第二容器可容納第二體積的第二流體。此外,系統包括裝配在第一傳感器和第二傳感器上進行雜交過程的雜交部件。另外,系統包括裝配直接
或間接地將第一傳感器從雜交部件移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸的 傳送部件。傳送部件也還裝配為直接或間接地將第二傳感器從雜交部件移入第二容 器并與第二體積的第二流體接觸。傳送部件裝配為基本上同時移動第一傳感器和第 二傳感器。根據本發明的另一個實施方案,處理生物傳感器的系統包括裝配支持流體部件的支持部件。流體部件包括至少一個第一容器和一個第二容器。第一容器可容納 第一體積的第一流體,第二容器可容納第二體積的第二流體。此外,系統包括裝配在第一傳感器和第二傳感器上,基于至少與預定溫度相關的信息進行雜交過程的雜 交部件。另外,系統包括具有夾鉗和至少一個馬達的傳送部件。支持部件包括支持 至少第一容器和第二容器的抽屜,第一容器和第二容器相對于抽屜基本上是靜止 的。夾鉗可基本上同時夾住第一傳感器和第二傳感器并基本上同時放開第一傳感器 和第二傳感器。所述至少一個馬達裝配為將夾住的第一傳感器移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸,將夾住的第二傳感器移入第二容器并與第二體積的第二流 體接觸并可基本上同時移動第一傳感器和第二傳感器。根據本發明還有的實施方案,處理生物傳感器方法包括將第一傳感器和第二 傳感器轉移入處理生物傳感器的系統。該系統包括至少一個傳送部件、 一個雜交部 件和一個流體部件。傳送部件包括一個夾鉗,流體部件包括第一容器和第二容器。 第一容器可容納第一體積的第一流體,第二容器可容納第二體積的第二流體。此外, 該方法包括在轉移第一傳感器和第二傳感器之后,通過雜交部件在至少第一傳感器 和第二傳感器上進行雜交過程。另外,該方法包括在雜交過程之后,直接或間接地 將第一傳感器從雜交部件移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸。該方法也包 括在雜交過程之后,直接或間接地將第二傳感器從雜交部件移入第二容器并與第二 體積的第二流體接觸。至少由夾鉗移動第一傳感器和移動第二傳感器并且基本上同 時移動第一傳感器和移動第二傳感器。使用本發明比常規技術可獲得許多益處。本發明的某些實施方案提供自動化 的流體和雜交系統。例如,該系統包括雜交爐組件并在雜交爐組件和該系統的其它 部件之間提供自動傳送。在另一個實施方案中,該系統提供與掃描系統之間自動的 來回傳送。本發明的一些實施方案提供可進行雜交、洗滌和染色的整合及自動處理 的系統。此外,聯合掃描系統后,該系統也能進行整合及自動的掃描處理。本發明
的某些實施方案可提高雜交和流體系統的處理量。例如,可平行處理多個生物傳感 器(如微陣列)。本發明的一些實施方案可降低雜交和流體系統以及掃描系統的體 積。本發明的某些實施方案可減少在一個或多個生物傳感器上進行的不同處理之間 的交叉污染。例如,在某個給定的處理中,不同的傳感器在不同的孔中洗滌、染色 和/或存放。在另一個例子中,用于不同的處理的給定傳感器分別在不同的孔中洗 滌、染色和存放。在又一個例子中,每個孔用于最多一次處理的最多一個傳感器, 例如微陣列。取決于實施方案可獲得一種或多種這些益處。參考以下詳細描述和附圖可完 全理解本發明的這些益處和各種其它目標、特征和優點。
圖1-2顯示了本發明一個實施方案的處理生物傳感器的簡化系統; 圖3(A)和(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡化 的熱板組件;圖4(A)和(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡化 的夾鉗組件;圖5(A)和(B)顯示了本發明另一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡 化的夾鉗組件;圖6(A)和(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡化 的抽屜組件;圖7(A)、(B)和(C)顯示了本發明另一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統 中至少一個簡化的抽屜組件;圖8顯示了用于本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡化的孔板;圖9是本發明一個實施方案的系統中簡化的傳感器組件;圖10顯示了通過本發明一個實施方案的系統來處理生物傳感器的簡化流體方法;圖ll(A)和(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡 化的爐組件;
圖12顯示本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統中簡化的松開夾 鉗站(unclamping station);圖13顯示本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統的簡化構造;圖14顯示本發明另一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統的簡化構造;圖15(A)和(B)顯示了與本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統一 起使用的簡化掃描系統;圖16顯示了與本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統一起使用的 掃描系統的簡化內部結構;圖17(AHG)顯示了與本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統一起 使用的掃描系統的簡化部件;圖18顯示了與本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統一起使用的 掃描系統的簡化光學模塊;圖19顯示了與本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統一起使用的 掃描系統的簡化尖端/傾斜(tip/tilt)組件;圖20顯示了與本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統一起使用的 掃描系統的簡化電子構造;圖21(A)、 (B)和(C)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的簡化 系統和掃描系統。
具體實施方式
本發明總體上涉及生物微陣列技術。更具體地說,本發明提供用于處理大量 生物微陣列的系統和方法。僅舉例而言,可將本發明描述為應用于96-栓釘儀器, 但應該理解的是本發明具有更廣闊的應用范圍。I. ~""般描述本發明引用了某些專利、申請和其它參考文獻。當下文引用或重復專利、申 請或其它參考文獻時,應該理解的是出于所有目的以及所述的主張這些文獻全文納 入作為參考。除非另有明確指出,本說明書使用的單數形式"一"、"一個"和"該"包 括其復數形式。例如,術語"一種試劑"包括包括許多試劑及它們的混合物。
個體不限于人類,也可是其它生物體,包括(但不限于)哺乳動物、植物、細菌 或來源于以上的細胞。通過本說明書,本發明的各方面以范圍形式(mngeformat)提供。應該理解的是, 以范圍形式的描述僅是為方便和簡潔起見,不應理解為是對本發明范圍的強硬限 制。因此,對范圍的描述應認為是特異性地公開了所有可能的亞范圍以及該范圍內 的個別數值。例如,對范圍的描述,如l-6應理解為是特異性地公開了諸如1-3、 1-4、 1-5、 2-4、 2-6、 3-6等亞范圍以及該范圍內的個別數值,例如1、 2、 3、 4、 5 和6。無論范圍的寬度這均適用。除非另有指出,實踐本發明可采用常規技術和有機化學的描述、聚合物技術、 分子生物學(包括重組技術)、細胞生物學、生物化學和免疫學,這些技術是本領域 技術人員已知的。這種常規技術包括聚合物陣列合成、雜交、連接和使用標記檢測 雜交。參考本文以下實施例對合適技術進行了特定的描述。然而其它等效的常規方 法也當然可用。這種常規技術和描述見標準的實驗室手冊,例如《基因組分析實 驗室手冊叢書》(Ge"/me爿/w/^&: ^丄a6orato^ Ma"wa/ (I-IV巻);《抗體使用實驗室手冊》(C/j/"g^"http://6o^: X La6oA^o^Ma"wa/);《細胞實驗室手冊》 (Ce〃 ^丄a6oratoo;Ma"wa/);《PCR引物實驗室手冊》(尸C7 j丄a6orato^y Ma"wa/)和《分子克隆實驗室手冊》(Mo/ecw/arC/owe.-J丄fl6wfltoo;Ma"wa/)(所有 均來自冷泉港實驗室出版社),Stryer, L, (1995)《生物化學》(jS/oc/^w/W^)(第 四版)Freeman, New York; Gfl仏《寡核苷酸合成 一種實用方法》(0%o"wc/eo"cfe 爭/tei,爿Pmc/Zcfl/^/^oflc/O 1984, IRL Press, London; Nelson禾卩Cox(2000), Lehninger,《生物化學原理》(/V/"c^ /es 第三版,W.H.Rreeman Pub,New York, NY和Berg等,(2000)《生物化學》(Biochemistry),第五版,W.H.Rreeman Pub, New York, NY,所有文獻均出于所有目的全文納入本文作為參考。本發明可利用固體基材,包括在一些優選實施方案中的陣列。應用于聚合物(包 括蛋白質)陣列合成方法和技術描述于美國系列號09/536,841; WO 00/58516;美國 專利號5,143,854; 5,242,974; 5,252,743; 5,324,633; 5,384,261; 5,405,783; 5,424,186; 5,451,683; 5,482,867; 5,491,074; 5,527,681; 5,550,215; 5,571,639; 5,578,832; 5,593,839; 5,599,695; 5,624,711; 5,631,734; 5,795,716; 5,831,070; 5,837,832; 5,856,101; 5,858,659; 5,936,324; 5,968,740; 5,974,164; 5,981,185; 5,981,956;li6,025,601; 6,033,860; 6,040,193; 6,090,555; 6,136,269; 6,269,846禾口 6,428,752; PCT申請號PCT/US99/00730(國際公開號WO 99/36760)和PCT/US01/04285(國際公 開號WO 01/58593);這些均出于所有目的全文納入本文作為參考。在某些實施方案中描述合成技術的專利包括美國專利號5,412,087; 6,147,205; 6,262,216; 6,310,189; 5,889,165和5,959,098。許多上述專利中描述了核酸陣列,但相同技術應用于多肽陣列。用于本發明 的核酸陣列包括可購自Affymetrix(Santa Clara, CA)商品名為GeneChip⑧的那些。 陣列的例子見affymetrix.com網址。本發明也考慮了連接于固體基材上的聚合物的許多用途。這些用途包括基因 表達檢測、序型分析、文庫篩選、基因分型和診斷。基因表達檢測和序型分析方法 見美國專利號5,800,992; 6,013,449; 6,020,135; 6,033,860; 6,040,138; 6,177,248 和6,309,822。基因分型及其用途概括于美國系列號15 10/442,021; 10/013,598(美 國專利申請公開20030036069)和美國專利號5,856,092; 6,300,063; 5,858,659; 6,284,460; 6,361,947; 6,368,799和6,333,179。其它用途見美國專利號5,871,928; 5,902,723; 6,045,996; 5,541,061和6,197,506。在某些優選的實施方案中,本發明也考慮了樣品的制備方法。在基因分型之 前或與之同時,基因組樣品可經各種機理擴增,其中一些利用PCR。參見,例如 《PCR技術DNA擴增的原理和應用》(尸C兄'尸n'"c^ /^ 々 / //cfl"o" /or £WJ ^w/ /折ca"o")(H.A.Erlich編,Rreeman Press, NY, NY 1992);《PCR方案方法 和應用指南》(尸C7 尸mtoco/s:爿to Afe/Zze^ am/(Innis等編, Academic Press, San Diego, CA, 19卯);Mattila等,Wwc/e/c爿c/c^ 19,4967 (1991); Eckert等,尸O M"/zecfc ^^//ca"o" , 1 , 17( 1991);《PCR》(McPherson等編, IRL Press, Oxford)和美國專利號4,683,202; 4,683,195; 4,800,159; 4,965,188和 5,333,675;每篇均出于所有目的全文納入本文作為參考。樣品可在陣列上擴增。參 見,例如納入本文作為參考的美國專利號6,300,070和美國系列號09/513,300。其它合適的擴增方法包括連接酶鏈式反應(LCR)(例如,Wu和Wallace, Ge"ow/c 4, 560(1989), Landegern等,Sc/e"ce 241, 1077(1988)和Barringer等, G療89:117(1990)),轉錄擴增(Kwoh等,尸wc.淑"c。(i.Sc/. USA 86, 1173(1989) 和W088/薩5),自動維持序列擴增(Guatelli等,尸rac.淑」c^c/. USA, 87, 1874(1990)和WO90/06995),靶多核苷酸序列的選擇性擴增(美國專利號6,410,276), 共有序列引發的聚合酶鏈式反應(CP-PCR)(美國專利號4,437,975),任意引發的聚合 酶鏈式反應(AP-PCR)(美國專利號5,413,909; 5,861,245)和基于核酸的序列擴增 (NABSA)。(參見,美國專利號5,409,818; 5,554,517和6,063,603,每篇均納入本 文作為參考)。其它可用的擴增方法描述于美國專利號5,242,794; 5,494,810; 4,988,617和美國系列號09/854,317,每篇納入本文作為參考。樣品制備的其它方法和用于降低核酸樣品復雜性的技術描述于Dong等, mseflrc/z 11 , 1418(2001),美國專利號6,361,947; 6,391,592和美國系列號 09/916/135; 09/920,491(美國專利申請公開20030096235); 09/910,292(美國專利申 請公開20030082543)和10/013,598。本領域已良好地開發了用于多核苷酸雜交測定的方法。雜交測定方法和條件 取決于應用并按照已知的常規結合方法來選擇,包括描述于以下的Maniatis等, 《分子克隆實驗室手冊》(Mo/ecw/ar c/o"e/"g: ^丄fl60ratoA7 Ma"waZ),(第二版, 冷泉港,N.Y., 1989); Berger和Kimmel,《酶學方法》(M"/u cfe/" £ z_ymo/ogy), 152巻,《分子克隆技術指南》(Gw/a e to Mo/ecw/ar C/o"/"g rec/z"z々we) (Academic Press, Inc., San Diego, CA, 1987); Young和Davism,80:1194(1983)。 進行反復和受控雜交反應的方法和設備描述于美國專利號5,871,928; 5,874,219; 6,045,996; 6,386,749; 6,391,623;每篇納入本文作為參考。在某些優選的實施方案中,本發明也考慮了配體之間雜交的信號檢測。參見, 例如美國專利號5,143,854; 5,578,832; 5,631,734; 5,834,758; 5,936,324; 5,981,956; 6,025,601; 6,141,096; 6,185,030; 6,201,639; 6,218,803和6,225,625;美國系列號 10/389,194和PCT申請PCT/US99/06097(公開為W099/47964),每篇也出于所有目 的全文納入本文作為參考。用于信號檢測和強度數據處理的方法與設備公開于,例如美國專利號 5,143,854; 5,547,839; 5,578,832; 5,631,734; 5,800,992; 5,834,758; 5,856,092; 5,902,723; 5,936,324; 5,981,956; 6,025,601; 6,090,555; 6,141,096; 6,185,030; 6,201,639; 6,218,803和6,225,625;美國系列號10/389,194; 60/493,495和PCT申 請 也可利用常規的生物方法、軟件和系統來實踐本發明。本發明的計算機軟件 產品通常包括具有計算機可執行指令的計算機可讀媒體,所述的指令用于進行本發明方法的邏輯步驟。合適的計算機可讀媒體包括軟盤、CD-ROM/DVD/DVD-ROM、 硬盤驅動器、閃存、ROM/RAM、磁帶等。計算機可執行指令可以合適的計算機語 言或幾種語言的組合來書寫。基礎計算機生物學方法描述于,例如Setubal和 Meidanis等,《計算生物學方法概論》(/"^oofwc"ow to Cow;wto"'o"a/說o/ogy M"W力,(PWS Publishing Company, Boston, 1997); Salzberg, Searles, Kasif編, 《分子生物學計算方法》(Cow/ wtof/o"a/ Af"/zocfe /" Afo/ecw/"r Rashidi禾口Buehler,《生物信息學基礎生物科學和醫學中的應用》(5/0/"/omz加b Bay/c: j/7p//ca"o"/" S"'ewce ot c/A/ecfcfwe), (CRC Press, London, 2000)與Ouelette和Bzevanis,《生物信息學基因和蛋白質分析的實用指南》(Bioinformatics: A Practical Guide for Analysis of Gene and Protein), (Wiley & Sons, Inc,第二版,2001)。 參見,美國專利號6,420,108。本發明也可使用用于各種目的的各種計算機程序產品和軟件,例如探針設計、 數據管理、分析和儀器操作。參見,美國專利號5,593,839; 5,795,716; 5,733,729; 5,974,164; 6,066,454; 6,090,555; 6,185,561; 6,188,783; 6,223,127; 6,229,911和 6,308,170。此外,本發明的優選實施方案可包括通過網絡提供遺傳信息的方法,所述網 絡例如是因特網,如以下美國系列號所述10/197,621; 10/063,559(美國公開號 20020183936); 10/065,856; 10/065,868; 10/328,818; 10/328,872; 10/423,403和 60/482,389。II.定義"陣列"是可通過合成或生物合成方法制備而有意建立的分子庫。陣列中的 分子可相同或互不相同。陣列可采用各種形式,例如可溶性分子文庫;連接于樹脂 珠的化合物文庫;硅芯片或其它固體支持物。核酸文庫或陣列是可通過合成或生物 合成方法制備而有意建立的核酸庫并可以各種形式(例如可溶性分子文庫;連接于 樹脂珠的化合物文庫;硅芯片或其它固體支持物)來篩選生物活性。此外,術語"陣 歹U"可包括通過將基本上任何長度的核酸(例如,長l-約100個核苷酸單體)點在基 材上制備的核酸文庫。本文使用的術語"核酸"指任何長度的核糖核苷酸、脫氧核
糖核苷酸或肽核酸(PNA)的聚合形式的核苷酸,所述核苷酸含有嘌呤和嘧啶堿基, 或其它天然、化學或生物化學修飾的、非天然的或衍生的核苷酸堿基。多核苷酸骨 架可含有糖和磷酸基團,或修飾或取代的糖或磷酸基團, 一般可在RNA或DNA 中發現。多核苷酸可含有修飾的核苷酸,例如甲基化核苷酸或核苷酸類似物。核苷 酸序列可為非核苷酸組分打斷。因此,術語核苷、核苷酸、脫氧核苷和脫氧核苷酸 一般包括如本文所述的類似物。這些類似物是與天然存在的核苷或核苷酸具有某些 相同結構特征的分子,以致當摻入核酸或寡核苷酸序列時,它們可在溶液中與天然 存在的核酸序列雜交。這些類似物一般通過取代和/或修飾堿基、核糖或磷酸二酯 部分而衍生自天然存在的核苷和核苷酸。可有意設計這些變化來穩定或動搖雜交形 成或提高與所需的互補核酸序列雜交的特異性。生物聚合物或生物學聚合物是指生物或化學部分的重復單元。代表性的生物 聚合物包括(但不限于)核酸、寡核苷酸、氨基酸、蛋白質、肽、激素、寡糖、脂質、 糖脂、脂多糖、磷脂、上述物質的合成類似物,包括(但不限于)反向核苷酸、肽核 酸、Meta-DNA和上述物質的組合。"生物聚合物合成"包括合成生產生物聚合物 (有機和無機的)。"生物單體"與生物聚合物相關,該術語指生物聚合物的單一的單元或非生 物聚合物一部分的單一的單元。因此,例如核苷酸是寡核苷酸生物聚合物內的生物 單體,氨基酸是蛋白質或肽生物聚合物的生物單體;例如親和素、生物素、抗體、 抗體片段等也是生物單體。"起始生物單體"或"起始物生物單體"指經反應性親 核試劑與聚合物表面共價相連的第一生物單體,或是與連接于聚合物的接頭或間隔 臂相連的第一生物單體,所述接頭或間隔臂經反應性親核試劑連接于聚合物。"互補"指核苷酸或核酸之間的雜交或堿基配對,例如雙鏈DNA分子的兩條 鏈之間或寡核苷酸引物和待測序或擴增的單鏈核酸上的引物結合位點之間。互補核 苷酸一般是A和T(或A和U)或C和G。當進行最優對比和比較的具有合適核苷 酸插入物或缺失物的一條鏈的核苷酸與另一條鏈的核苷酸的至少約80%配對、通 常至少約90%-95%,更優選約98-100%時,則兩條單鏈RNA或DNA分子認為是 互補的。此外,當RNA或DNA鏈在選擇性雜交條件下與其補體雜交時則存在互 補性。當在14-25個核苷酸的延伸段上具有至少約65%互補、優選至少約75%、更 優選至少約90%時, 一般會發生選擇性雜交。參見,納入本文作為參考的M.Kanehsia
iVwc/e/d/"es. 12:203(1984)。組合合成策略組合合成策略是通過依次加入可由反應物矩陣和切換矩陣代 表的試劑來平行合成各種聚合物序列的有序策略,其產物是產物矩陣。反應物矩陣是待加入的構件的1列m行矩陣。切換矩陣是1和安排在列中的m之間所有或一 子集的二元數字(優選有序的)。"二元策略"是至少兩個連續步驟照射基材上感興 趣區域的一部分(優選一半)的策略。在二元合成策略中,可從形成的能從有序組的 反應物中形成所有可能的化合物。在最優選的實施策略中,二元策略指也因式分解 (factor)前述加入步驟的合成策略。例如,所述策略可是遮掩策略的切換矩陣將以前 照射的區域一分為二,照射約以前照射區域的一半并保護剩下一半(也保護約以前 保護區域的一半并照射約以前照射區域的一半)。應理解的是二元循環可間插以非 二元循環,那么僅部分基材可經受二元策略。組合"遮掩"策略是使用光或其它空 間選擇性脫保護或激活劑從材料中除去保護基團以加入其它物質,例如氨基酸的合 成方法。有效量指足以誘導所需結果的量。基因組是生物體的染色體中所有的遺傳物質。來源于特定生物體的染色體中 遺傳物質的DNA是基因組DNA。基因組文庫是從代表生物體全部基因組的一套隨機產生的重疊DNA片段制 得的克隆庫。雜交條件通常包括低于約1M的鹽濃度,更常見是低于約500mM, 優選低于約200mM。雜交溫度可低至5r,但通常高于22。C、更常見的高于30'C, 優選高于37°C。較長的片段可能需要更高的雜交溫度來進行特異性雜交。由于其 它因素也會影響雜交的嚴謹性,所述因素包括互補鏈的堿基組成和長度,存在有機 溶劑和堿基錯配的程度,所以參數的組合比單獨任何一個絕對測量值更重要。雜交,例如等位基因特異的探針雜交一般在嚴謹條件下進行。例如,條件為 鹽濃度不高于1摩爾(M),溫度至少25'C,如750mMNaCl、 50mM磷酸鈉、5mM EDTA、 pH7.4(5 X SSPE)和約25-30的溫度。雜交通常在嚴謹條件下進行,例如鹽濃度不高于1摩爾(M)和溫度至少25°C。 例如5XSSPE(750mMNaCl、 50mM磷酸鈉、5mM EDTA、 pH7.4)和25-30的溫度 是適合于等位基因特異的探針雜交的條件。就嚴謹條件而言,參見,例如全文納入 本文作為參考的Sambrook,Fritsche和Maniatis,《分子克隆實驗室手冊》(M /ecw/ar
C/om'"g JZ^6orato^yMam /),第二版,冷泉港出版社(1989)。術語"雜交"指兩條單鏈多核苷酸非共價結合成穩定的雙鏈多核苷酸;三鏈雜交在理論上也是可能的。得到的雙鏈多核苷酸(通常)是"雜交體"。本文將形成穩定的雜交體的多核苷酸群的比例稱為"雜交程度"。雜交探針是能以堿基特異性方式結合核酸的互補鏈的寡核苷酸。這種探針包括如Nielsen等,&/e"ce 254, 1497-1500(1991)所述的肽核酸和其它核酸類似物和核酸模擬物。"特異性雜交"指當序列存在于復雜的混合物(例如,總細胞的)DNA或RNA 中時, 一種分子僅與特定的核苷酸序列或多條序列在嚴謹條件下結合、形成雙螺旋 或雜交。分離的核酸是作為主要種類存在的本發明目標種類(即,在摩爾基礎上比組合 物中任何其它單個種類更豐富)。分離的核酸優選包含所有存在的大分子種類的至 少約50、 80或90%(在摩爾基礎上)。目標種類最優選純化至基本上均一性(常規方 法不能在組合物中檢測到污染的種類)。配體配體是為特定的受體所識別的分子。與受體結合或反應的物質稱為"配 體",該術語僅根據其對應的受體才明確有意義。除了討論中的物質能結合或與受 體相互作用以外,術語"配體"不涉及任何特定的分子大小或其它結構或構象特征。 配體也可用作與受體結合的天然配體或作為激動劑或拮抗劑的功能性類似物。本發 明可研究的配體的例子包括(但不限于)細胞膜受體的激動劑和拮抗劑、毒素或毒 液、病毒表位、激素(例如,阿片劑、類固醇等)、激素受體、肽、酶、酶底物、底 物類似物、過渡態類似物、輔助因子、藥物、蛋白質和抗體。連鎖不平衡或等位基 因結合指特定的等位基因或遺傳標記擇優與染色體位置附近的特定等位基因或遺 傳標記結合的頻率高于意外期望的該種群中任何特定等位基因的頻率。例如,如果 基因座x具有相同頻率發生的等位基因a和b,而連鎖基因座Y具有相同頻率發 生的等位基因c和d,則期望ac組合發生的頻率為0.25。如果ac更頻繁發生,則 等位基因a和c是連鎖不平衡的。連鎖不平衡可起因于等位基因的某些組合的天然 選擇或由于等位基因被引入種群太近以至于不能與連鎖等位基因達到平衡。混合種群或復雜種群指任何含有需要和不需要核酸的樣品。作為非限制性 的例子,核酸的復雜種群可是總基因組DNA、總基因組RNA或它們的組合。此外,
核酸的復雜種群中可富集給定種群但也包括其它不需要的種群。例如,核酸的復雜種群可是富集所需的信使RNA(mRNA)序列但仍含有一些不需要的核糖體RNA序 列(rRNA)的樣品。單體指可連接到一起以形成寡聚物或聚合物的分子集合的任何成員。以(多) 肽合成為例,用于本發明的單體集合包括(但不限于),L-氨基酸、D-氨基酸或合成 的氨基酸集合。本文使用的"單體"指用于寡聚物合成的基礎集合的任何成員。例 如,L-氨基酸二聚體形成了用于多肽合成的400 "單體"的基礎集合。不同的單體 的基礎集合可用在聚合物合成的連續步驟中。術語"單體"也指化學亞單位,該化學亞單位可與不同的化學亞單位結合以 形成大于每個亞單位的化合物。本文使用的"mRNA"或"mRNA轉錄物"包括(但 不限于)前-mRNA轉錄物、轉錄物加工中間體、準備翻譯的成熟mRNA、 一個或多 個基因的轉錄物,或來源于mRNA轉錄物的核酸。轉錄物加工包括剪接、編輯和 降解。本文使用的"來源于mRNA轉錄物的核酸"指合成最終用作模板的mRNA 轉錄物或其亞序列的核酸。因此,逆轉錄自mRNA的cDNA、轉錄自cDNA的RNA、 擴增自cDNA的DNA、轉錄自擴增的DNA的RNA等均來源于mRNA轉錄物, 檢測這種衍生的產物是樣品中原始轉錄物的存在和/或豐富程度的征兆。因此, mRNA衍生的樣品包括(但不限于)一種或多種基因的mRNA轉錄物、逆轉錄自 mRNA的cDNA、轉錄自cDNA的cRNA、擴增自基因的DNA、轉錄自擴增的DNA 的RNA等。核酸文庫或陣列是可通過合成或生物合成方法制備而有意建立的核酸庫并可 以各種形式(例如可溶性分子文庫;連接于樹脂珠的寡核苷酸文庫;硅芯片或其它 固體支持物)來篩選生物活性。此外,術語"陣列"可包括通過將基本上任何長度 的核酸(例如,長1-約100個核苷酸單體)點在基材上制備的核酸文庫。本文使用的 術語"核酸"指任何長度的核糖核苷酸、脫氧核糖核苷酸或肽核酸(PNA)的聚合形 式的核苷酸,所述核苷酸含有嘌呤和嘧啶堿基,或其它天然、化學或生物化學修飾 的、非天然的或衍生的核苷酸堿基。多核苷酸骨架可含有糖和磷酸基團,或修飾或 取代的糖或磷酸基團,這通常在RNA或DNA中發現。多核苷酸可含有修飾的核 苷酸,例如甲基化核苷酸或核苷酸類似物。核苷酸序列可為非核苷酸組分打斷。因 此,術語核苷、核苷酸、脫氧核苷和脫氧核苷酸一般包括如本文所述的類似物。這
些類似物是與天然存在的核苷或核苷酸具有某些相同結構特征的分子,以致當摻入 核酸或寡核苷酸序列時,它們可在溶液中與天然存在的核酸序列雜交。這些類似物 一般通過取代和/或修飾堿基、核糖或磷酸二酯部分而衍生自天然存在的核苷和核 苷酸。可設計這些變化來穩定或動搖雜交形成或提高與所需的互補核酸序列雜交的 特異性。本發明的核酸可含有嘧啶和嘌呤堿基的任何聚合物或寡聚物,分別優選胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶與腺嘌呤和鳥嘌呤。參見,AlbertL丄ehninger,《生物化學 原理》(/V/m7^/w 793-800頁(Worth Pub, 1982)。實際上,本發明考慮了任何脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸或肽核酸組分與它們的任何化學變體,例 如這些堿基的甲基化、羥甲基化或糖基化形式等。這些聚合物或寡聚物在組合物中 可是異質或均質的,并且可從天然來源分離或經人工或合成產生。此外,核酸可是 DNA或RNA或它們的混合物,并且可以單鏈或雙鏈形式永久或暫時存在,包括同 源雙鏈、異源雙鏈和雜交體狀態。"寡核苷酸"或"多核苷酸"是長度范圍在至少2個、優選至少8個、更優 選至少20個核苷酸的核酸,或是特異性地與多核苷酸雜交的化合物。本發明的多 核苷酸包括分離自天然來源、重組產生或人工合成的脫氧核糖核酸(DNA)或核糖核 酸(RNA)的序列和它們的模擬物。本發明多核苷酸的其它例子可是肽核酸(PNA)。 本發明也包括有非傳統堿基配對的情況,例如在某些tRNA中已鑒定和假定存在于 三螺旋中的Hoogsteen堿基配對。在本申請中"多核苷酸"和"寡聚核苷酸"可互 換使用。探針探針是可由特定靶識別的表面固定的分子。以具有IO、 12和更多個堿 基的探針的所有可能組合的陣列為例,參見美國專利號6,582,908。本發明可研究 的探針的例子包括(但不限于)細胞膜受體的激動劑和拮抗劑、毒素和毒液、病毒表 位、激素(例如,阿片樣肽、類固醇等)、激素受體、肽、酶、酶的底物、輔因子、 藥物、凝集素、糖、寡核苷酸、核酸、寡糖、蛋白質和單克隆抗體。引物是能在合適條件下用作模板定向DNA合成的起始點的單鏈寡核苷酸,所 述條件例如緩沖液和溫度、存在四種不同的核苷三磷酸和用于聚合的試劑,如DNA 或RNA聚合酶或逆轉錄酶。在任何給定的情況中,引物的長度取決于,例如引物 的用途,并且一般是15-30個核苷酸。短引物分子一般需要較冷的溫度來與模板形
成足夠穩定的雜交復合物。引物無需反映模板的確切序列,但必須與這種模板具有 足夠的雜交互補性。引物位點是模板上與引物雜交的區域。引物對是包括與待擴增序列的5'端雜交的5,上游引物和與互補的待擴增序列的3'端的補體雜交的3'下游 引物的一組引物。多態性指在某個群體中發生兩種或多種遺傳確定的交替序列或等位基因。多 態性標記或位點是趨異發生的基因座。優選的標記具有至少兩個等位基因,其中每 一個的發生頻率大于選擇的種群的1%,優選大于10%或20%。多態性可包括一個 或多個堿基變化、插入、重復或缺失。多態性基因座可小至一個堿基對。多態性標 記包括限制性片段長度多態性、可變數量的串聯重復(VNTR)、超變區、小衛星 (DNA)、 二核苷酸重復、三核苷酸重復、四核苷酸重復、簡單序列重復和插入元件, 例如Alu。第一個鑒定的等位基因形式是任意設計為參考形式,另一個等位基因形 式設計為交替或變體等位基因。選擇的種群中發生頻率最高的等位基因形式有時稱 為野生型形式。雙倍體生物體的等位基因形式可是純合或雜合的。雙等位基因多態 性具有兩種形式。三等位基因多態性具有三種形式。多態性包括單核苷酸多態性 (SNP)。受體對給定的配體具有親和力的分子。受體可是天然存在或人造的分子。它們也可以其未改變的狀態或與其它種類聚集的狀態使用。受體可通過特定的結合 物質直接或間接地、共價或非共價地與結合成員相連。本發明可用的受體的例子包 括(但不限于)抗體、細胞膜受體、與特定的抗原決定簇(例如在病毒、細胞或其它物 質上)具有反應性的單克隆抗體和抗血清、藥物、多核苷酸、核酸、肽、輔因子、 凝集素、糖、多糖、細胞、細胞膜和細胞器。在本領域受體有時指抗配體。本文使用的術語"受體"沒有不同的含義。兩個大分子通過分子識別形成復合物后,就形 成了 "配體受體對"。本發明研究的受體的其它例子包括(但不限于)全文納入本文作為參考的美國專利號5,143,854所示的分子。"固體支持物"、"支持物"和"基材"可互換使用并指具有剛性或半剛性 表面或多個表面的材料或材料組。雖然在一些實施方案中,需要用,例如孔、突起 的區域、針、蝕刻槽等用物理方法分開用于不同化合物的合成區域,但在許多實施 方案中,固體支持物的至少一個表面基本上是平的。根據其它實施方案,固體支持 物可采用珠子、樹脂、凝膠、微球或其它幾何構造的形式。示范性的基材可參見美
國專禾U號5,744,305。靶對給定的探針具有親和力的分子。耙可是天然存在或人造的分子。它們 也可以其未改變的狀態或與其它種類聚集的狀態使用。耙可通過特定的結合物質直 接或間接地、共價或非共價地與結合成員相連。本發明可用的靶的例子包括(但不 限于)抗體、細胞膜受體、與特定的抗原決定簇(例如在病毒、細胞或其它物質上) 具有反應性的單克隆抗體和抗血清、藥物、多核苷酸、核酸、肽、輔因子、凝集素、 糖、多糖、細胞、細胞膜和細胞器。在本領域靶有時指抗探針。本文使用的術語"靶" 沒有不同的含義。當兩個大分子通過分子識別形成復合物后,就形成了 "探針靶配 對"。III.特定的實施方案圖1-2顯示了本發明的一個實施方案的用于處理生物傳感器的簡化系統。這些 示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉 許多變化、替代和改進形式。系統100包括流體部件、支持部件與電子和機械部件。 雖然上文描述了使用系統100的一組選擇的部件,但可有許多替代、改進和變化形 式。例如, 一些部件可擴展和/或組合。其它部件可插入上述部件。取決于實施方 案,部件的安排可用其它替代部件來互換。例如,使用系統100的至少一部分,如 流體站。這些部件的其它細節見本說明書并且在下文將更詳細。流體部件包括至少一些容器。每一個這些容器含有一種或多種用于處理至少 一個生物傳感器的流體。例如,每個容器是孔。在另一實施例中,孔分成一個或多 個板和/或一個或多個條帶。如圖l-2所示,這些孔分成至少一個或多個孔板112、 114和116。在一個實施方案中,孔板112、 114和116中的每一個含有96個孔。 在另一個實施方案中,每個孔含有一種或多種流體。在還有一個實施方案中,同一 板或不同板上的不同孔含有相同或不同的流體。還有另一個實施方案中,不同的孔 具有相同或不同的深度。根據本發明的一個實施方案,流體部件110也包含一個或多個支架板。例如, 每個支架板包含多個以多行和多列安排的多個孔并能放置一個或多個傳感器。在一 個實施方案中,支架板用于在雜交過程之前或之后將一個或多個傳感器輸送至系統 100。在另一個實施方案中,支架板用于將一個或多個傳感器輸送出系統100。例 如,支架板是包括至少一個比色皿支架的掃描托盤。
支持部件包括至少一個面板140和抽屜組件122、 124和128。例如,抽屜組 件122、 124和128中的每一個包含一塊可在水平方向滑動的面板。在一個實施方 案中,孔板112置于抽屜組件122的面板上,孔板114置于抽屜組件124的面板上。 例如,孔板112直接或間接地固定在抽屜組件122的面板的預定位置上。在另一個 實施方案中,孔板114的一個或多個孔與抽屜組件122的面板基本上垂直。如圖 1-2所示,根據本發明的另一個實施方案,支持部件也包括額外的抽屜組件。每一 個額外的抽屜組件包括一塊能在水平方向滑動的面板。在一個實施方案中,孔板或 支架板置于面板上。例如,孔板或支架板直接或間接地固定于面板上的預定位置。 在另一個實施方案中,孔板或支架板的一個或多個孔基本上與面板垂直。此外,支持部件也包括熱板組件126。在一個實施方案中,熱板組件126置于 抽屜組件125的面板上。例如,熱板組件126直接或間接地固定于抽屜組件128 的面板上的預定位置。圖3(A)和3(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統100 中簡化的熱板組件126。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。 本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。熱板組件126包括絕緣 結構310、加熱器312、溫度計314(例如熱電偶)和傳導結構316。雖然上文描述了 使用熱板組件126的一組選擇的部件,但可有許多替代、改進和變化形式。例如, 一些部件可擴展和/或組合。其它部件可插入上述部件。取決于實施方案,部件的 安排可用其它替代部件來互換。例如,圖3(A)是簡化的頂視圖,圖3(B)是簡化的底視圖。這些部件的其它細節見本說明書并且在下文將更詳細。如圖l、 2、 3(A)和3(B)所示,根據本發明的一個實施方案,孔板116置于傳 導結構316上。例如,孔板116包括一個或多個孔,每個孔含有至少一種流體。該 流體通過傳導結構316加熱。流體的溫度通過熱電偶314直接或間接地監測。響應 于(溫度),熱電偶314向溫度控制器發出信號。在一個實施方案中,溫度控制器也 是系統100的一個部件。溫度控制器根據目標溫度處理接收的信號并調節加熱器 312的功率來實現流體的目標溫度。在一個實施方案中,使用者通過溫度接口將目 標溫度提供給系統100。例如,溫度接口是系統100的一個部件。在另一個實施方 案中,通過孔板116本身將目標溫度提供給系統100。例如,孔板116攜帶由系統 100的條形碼(barcode)讀數儀讀數的條形碼。系統100可基于條形碼確定目標溫度。 數儀,例如一種檢測器是系統100的一個部件。再回到圖1-2,電子和機械部件可將每一個所述的一個或多個傳感器從一個位 置移到另一個位置。在一個實施方案中,電子和機械部件用作輸送部件。在另一個 實施方案中,傳感器的移動可在一、二或三維中進行。在還有另一個實施方案中, 傳感器可以任何速度移動。如圖l-2所示,電子和機械部件將每一個所述的一個或 多個傳感器從流體部件的一個孔移至另一個 L。例如,每一個所述的一個或多個傳 感器從孔板112的一個孔移至孔板114的另一個 L。此外,電子和機械部件將每一 個所述的一個或多個傳感器在流體部件110的對應孔內移動,和/或將每一個所述 的一個或多個傳感器移入和/或移出流體部件110的對應孔。例如,對應的孔是孔 板112或114的孔。根據本發明的一個實施方案,電子和機械部件包括夾鉗組件132和至少包括 馬達134和136。夾鉗組件可直接或間接地夾住或松開一個或多個傳感器。馬達134 和136的每一個可使一個或多個夾住的傳感器在兩個相對的一維方向中移動。例 如,馬達134可使一個或多個傳感器沿著與抽屜組件122或124的面板垂直的Z 軸移動。在另一個實施例中,馬達136可使一個或多個夾住的傳感器沿著與抽屜組 件122或124的面板平行的X軸移動。此外,電子和機械部件包括第三馬達。例 如,第三馬達可使一個或多個夾住的傳感器在沿著如圖1-2所示的Y軸的兩個相 對方向中移動。圖4(A)和4(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統100 中簡化的夾鉗組件132。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。 本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。夾鉗組件132包括傳感 器410、馬達420、凸輪430、架子和小齒輪440、彈簧450、臂狀體460和462、 指狀組件470和472。雖然上文描述了使用夾鉗組件132的一組選擇的部件,但可 有許多替代、改進和變化形式。例如, 一些部件可擴展和/或組合。其它部件可插 入上述部件。取決于實施方案,部件的安排可用其它替代部件來互換。這些部件的 其它細節見本說明書并且在下文將更詳細。指狀組件470和472中的每一個包括一個或多個指狀體,例如兩個指狀體。 當指狀體處于關閉位置時,可直接或間接地夾住所述的一個或多個傳感器190。當 指狀體處于打開位置時,可直接 或間接地松開所述的一個或多個傳感器l卯。如圖 4(A)和4(B)所示,指狀組件470和472分別連接于臂狀體460和462。指狀體470 和472在關閉位置和打開位置之間的移動由馬達420驅動。馬達420可至少通過凸 輪430與臂狀體460和462向指狀體施加力。在一個實施方案中,臂狀體460延伸 超過用于連接指狀組件470的部分,臂狀體462延伸超過用于連接指狀組件472 的部分。例如,臂狀體460包括節段480,臂狀體462包括節段482。在另一個實 施例中,傳感器410包括局部和極限(home and limit)傳感器。圖5(A)和5(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統100 中簡化的夾鉗組件132。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。 本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。夾鉗組件132包括兩個 臂狀體560和562。兩個臂狀體560和562分別連接于指狀組件570和572。指狀 組件570包括兩個指狀體590和592,指狀組件572也包括兩個指狀體。當指狀體 處于關閉位置時,可直接或間接地夾住所述的一個或多個傳感器。當指狀體處于打 開位置時,可直接或間接地松開所述的一個或多個傳感器。在一個實施方案中,臂 狀體560延伸超過用于連接指狀組件570的部分,臂狀體562延伸超過用于連接指 狀組件572的部分。例如,臂狀體560包括節段580,臂狀體562包括節段582。再回到圖1-2,如上所述,電子和機械部件包括夾鉗組件132、馬達134和136 與第三馬達。夾鉗組件132可直接或間接地夾住或松開一個或多個傳感器。每個馬 達可使一個或多個夾住的傳感器在至少一個一維方向中移動。此外,第三馬達也可 使用夾鉗組件132來使抽屜組件在兩個相對的方向中滑動。例如,所述抽屜組件是 抽屜組件122或124。在另一個實施例中,所述兩個相對的方向是水平方向。根據本發明的一個實施方案,除了夾鉗組件132和某些馬達之外,所述電子 和機械部件包括其它部件。例如,電子和機械部件包括至少一個高壓電源和一個低 壓電源。在一個實施方案中,電源為例如馬達提供預定值和/或在預定范圍內的電 壓。在另一個實施方案中,電源從外部電源接收115伏AC的功率。圖6(A)和6(B)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統100 中簡化的抽屜組件122或124。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的 范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。所述抽屜組件包 括面板610、伸縮式線形支座620、防濺擋板630和板偏置零件640。如圖6(A)和6(B)所示,面板610包括用于支撐支持一個或多個孔板的一個或
多個槽。例如,孔板650占據一個槽,另一個空著。在一個實施方案中,板650 至少部分被用于一個或多個傳感器的板覆蓋。在另一個實施方案中,孔板650至少 部分未被用于一個或多個傳感器的板覆蓋。抽屜組件122或124的移動由馬達,例 如夾鉗組件132的第三馬達通過夾鉗組件132的至少一個臂狀體驅動。例如,所述 的至少一個臂狀體包括臂狀體460和/或臂狀體462。在另一個實施方案中,所述的 至少一個臂狀體包括包括臂狀體560和/或臂狀體562。圖7(A)、 (B)和(C)顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統 100中簡化的抽屜組件122或124。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要 求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。所述抽屜組 件包括至少一塊面板710,該面板包括槽712和714。例如,槽712和714均空著。抽屜組件122或124的移動,例如推進或拉出,由馬達,例如夾鉗組件132 的第三馬達通過臂狀體720和722驅動。例如,臂狀體720和722是臂狀體460 和462。在另一個實施例中,臂狀體720和722是臂狀體560和562。如圖7(B和 7(C)所示,根據本發明的一個實施方案,抽屜組件122或124從面板730和740之 間的關閉位置推至面板730和740之間的打開位置。例如,面板730是圖1所示的 面板140。在另一個實施例中,面板740是系統100的部件,但未示于圖l。根據 另一個實施方案,抽屜組件122或124從打開位置拉至關閉位置。根據又一個實施 方案,抽屜組件128移動,例如推進或拉出,由馬達,例如夾鉗組件132的第三馬 達通過其兩個臂狀體驅動。圖8顯示了本發明一個實施方案的用于處理生物傳感器的系統100中簡化的 孔板。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領域的普通技術 人員可知曉許多變化、替代和改進形式。孔板800包括多個容器,例如96個孔。 在一個實施方案中,多個容器排列成多行和多列。在另一個實施方案中,每個孔含 有一種或多種流體。例如,每個孔中一種或多種流體的體積等于或小于3ml或5ml。 在一個實施方案中,用于低嚴謹洗滌或染色的一種或多種流體的體積是約1.9ml, 用于高嚴謹洗滌是約3.7ml。在另一個實施方案中,不同的孔具有相同或不同的深 度。例如,孔板800用作孔板112、 114和域116。如上所述和這里要進一步強調的,根據本發明的某些實施方案,系統100可 用于處理生物傳感器。例如,生物傳感器可是各種類型。參見2004年4月16曰提
交的美國專利申請系列號10/826,577和2005年10月4日提交的11/243,621,每篇 均納入本文作為參考。在另一個實施例中,所述一個或多個生物傳感器的每個均是 生物微陣列。在一個實施方案中,生物微陣列具有一個傳感器長度、 一個傳感器寬 度和一個傳感器厚度。例如,傳感器長度等于或短于10mm、傳感器寬度等于或狹 于10mm,傳感器厚度等于或薄于100(Him。在另一個實施例中,傳感器長度等于 約6.3mm,傳感器寬度等于約6.3mm、傳感器厚度等于約700|_im。根據本發明的一個實施方案,所述一個或多個生物傳感器的每一個連接于支 持部件。例如,所述支持部件是栓釘。圖9顯示了本發明一個實施方案的可由系統 IOO處理的簡化傳感器組件。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范 圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。如圖9所示,傳感 器組件900包括多個生物微陣列、多個栓釘和一個基礎部件。所述多個生物微陣列 分別連接于多個栓釘,而多個栓釘由基礎部件連接。例如,所述多個栓釘包括96 個栓釘,所述多個生物微陣列包括96個微陣列。在另一個實施例中,所述多個微 陣列由系統100 —起操作。圖IO顯示了本發明一個實施方案由系統IOO進行處理生物傳感器的簡化流體 方法。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領域的普通技術 人員可知曉許多變化、替代和改進形式。方法1000包括低嚴謹洗滌過程1010、高 嚴謹洗滌過程1020、鏈霉抗生物素蛋白藻紅蛋白(SAPE)染色過程1030、低嚴謹洗 滌過程1040、抗體(AB)染色過程1050、低嚴謹洗滌過程1060、SAPE染色過程1070、 低嚴謹洗滌過程1080。雖然上文描述了使用過程的選擇順序,但可有許多替代、 改進和變化形式。例如, 一些過程可擴展和/或組合。其它過程可插入上述過程中。 取決于實施方案,過程的特定順序可用其它替代的過程來互換。這些過程的其它細 節見本說明書并且在下文將更詳細。每個低嚴謹洗滌過程1010、 1040和1060中,所述一個或多個傳感器中的每 個于室溫在多個孔中洗滌。例如,所述的多個孔包括兩個孔。在另一個實施例中, 所述的多個孔包括4個孔。就每個孔而言,對應的傳感器與流體在孔中混合多次, 例如在夾鉗組件132的控制下。例如,所述的多次包括3分鐘內的23次。在另一 個實施例中,所述的多次包括2分鐘內的36次。高嚴謹洗滌過程1020中,所述一個或多個傳感器中的每個至少在一個孔中洗
滌。在每個?L,流體處于升高的溫度中,對應的傳感器與流體混合一段時間。例如, 升高的溫度是48'C,時間是25分鐘。在另一個實施例中,升高的溫度范圍是36-42 °C,例如41"C,時間也是25分鐘。每個SAPE染色過程1030和1070中,所述一個或多個傳感器中的每個于室 溫在至少一個孔中染色。就每個孔而言,對應的傳感器與流體混合一段時間。例如, 所述一段時間是10分鐘。在AB染色過程1050中,所述一個或多個傳感器中的每 個于室溫在至少一個孔中染色。就每個孔而言,對應的傳感器與流體混合一段時間。 例如,所述一段時間是10分鐘。如上所述和這里進一步強調的,根據本發明的一個實施方案,過程1010、 1020、 1030、 1040、 1050、 1060、 1070和1080均由系統100執行。在過程1010之前, 所述一個或多個傳感器進行雜交過程。例如,所述雜交過程在溫度范圍48-52'C, 例如48'C進行16小時。過程1080之后,掃描所述一個或多個傳感器。再回到圖1-2,系統100也包括爐組件150和松開夾鉗站160。例如,爐組件 150用作雜交部件的至少一部分。爐組件150的某些實施方案示于圖ll(A)、 11(B) 和12。松開夾鉗站160的一些實施方案示于圖13(A)和(B)。圖U(A)和(B)顯示了本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100 的簡化爐組件150。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領 域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。所述爐組件包括加熱器和風 扇1100,面板1120、 1122、 1124和1126, 一個或多個壁1130、帶狀物和滑輪1140、 滑動門1150和傳感器1160,例如極限傳感器(limit sensor)。雖然上文描述了使用 夾鉗組件132的一組選擇的部件,但可有許多替代、改進和變化形式。例如, 一些 部件可擴展和/或組合。其它部件可插入上述部件。取決于實施方案,部件的安排 可用其它替代部件來互換。例如,圖ll(A)是簡化的前視圖、圖ll(B)是簡化的后 視圖。這些部件的其它細節見本說明書并且在下文將更詳細。加熱器和風扇1110可加熱空氣并使熱空氣在爐組件150內部循環。面板1120、 1122、 1124和1126的每個可支持支架板,例如所述支架板是雜交托盤。例如,雜 交托盤由帶有一個或多個傳感器的傳感器載體夾在一起。在另一個實施例中,所述 傳感器載體是傳感器組件900。支架板和傳感器載體可由夾鉗組件132輸送入或輸 送出爐組件150。例如,滑動門1150打開,爐組件132將三對支架板和傳感器運
載體移入爐組件1150并將這三對分別置于面板1120、 1122和1124上。然后關閉 滑動門并加熱爐組件。在另一個實施例中,滑動門的移動至少部分由帶狀物和滑輪 1140控制。根據本發明的一個實施方案,無論支架板和傳感器載體的數量有多少 以及它們在爐組件中的位置,爐組件可提供均勻的氣流。例如,使用氣溶膠絕緣。 在另一個實施例中,使用一個或多個高效風扇。圖12顯示了本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100的簡化松 開夾鉗站160。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領域的 普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。如圖12所示,松開夾鉗站160 包括至少一塊面板1310和多個指狀體組件。例如,所述多個指狀體組件包括指狀 體組件1320、 1330、 1340、 1350、 1360和1370。在另一個實施例中,緊固組件1380 包括一塊支架板和一個傳感器載體。根據本發明,所述支架板是雜交托盤,所述傳 感器是載體是傳感器組件900。根據另一個實施方案,緊固組件1380包括6個手 柄,例如手柄1380、 1384、 1386等。例如,夾鉗組件132將緊固組件1380置于面板1310上。在面板1310上,所 述的6個手柄與6個指狀體組件匹配。為松開支架板和傳感器載體,所述的6個指 狀體組件有執行器驅動。在一個實施方案中,所述執行器是電子執行器。在另一個 實施方案中,所述執行器是氣動執行器。例如,氣動執行器接收來自空氣調節器的 第一壓力的空氣,空氣調節器將第二壓力的空氣轉換為第一壓力的空氣。在另一個 實施例中,所述空氣是清潔的干空氣。如圖1-2所示,爐組件150可用于進行雜交過程。例如,將一個或多個緊固組 件輸送入爐組件150并分別置于一個或多個面板上,其中每個緊固組件包括一塊支 架板和一個傳感器載體。然后關閉滑動門1150并在一種或多種預定的條件下進行 雜交過程。例如,所述一種或多種條件包括溫度范圍是48-52'C,例如48t,和例 如約等于16小時的處理時間。雜交過程完成后,打開滑動門并由夾鉗組件132將 至少一個緊固組件從爐組件150移至松開夾鉗站160。傳感器載體在松開夾鉗站160 處與支架板分開。然后,夾鉗組件132將傳感器載體輸送至另一位置以進行方法 1000的過程1010和其它過程。如上所述和這里進一步強調的,圖l-8僅是例子,而不應過分限制權利要求的 范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。例如, 一個或多
個孔板可被一個或多個孔帶所替代,其中每個孔帶包括一條單行或一條單列。在另 一個實施例中, 一個或多個支架板可為一個或多個支架帶所替代,其中每個支架帶 包括一條單行或一條單列。在又一個實施例中,系統100的流體部件可包括一個或多個額外的孔板和/或一個或多個額外的支架板。如圖1-2所示,根據本發明的一個實施方案,系統100的流體部件包括多個用 于存放多塊板,例如孔板和/或支架板的槽。所述的多塊板可用于進行各種構型思 的方法1000。在某給定時間,被傳感器載體覆蓋的多塊板的數量視不同的應用而 變。例如槽中沒有被傳感器載體覆蓋的板。在另一個實施例中,僅有爐組件150 外的板被傳感器載體所覆蓋。在還有的另一個實施例中,爐組件150外的多塊板被 傳感器載體所覆蓋。圖13顯示了本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100的簡化結 構。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領域的普通技術人 員可知曉許多變化、替代和改進形式。系統100包括用于存放各種類型的板的槽。 例如,槽1410是爐組件,如爐組件150的一部分。包括熱板組件,例如熱板組件 126的槽1420用于高嚴謹洗滌。槽1430用于存放支架板,例如雜交托盤。槽1440 用作松開夾鉗站,例如松開夾鉗站160。多個槽1450用于低嚴謹洗滌。此外,槽 1460用于SAPE染色、槽1470用于AB染色,槽1480用于其它染色。槽1490用于存放傳感器載體,例如傳感器組件900。例如,夾鉗132將傳感 器載體從槽1490移至槽1430,并且傳感器載體在槽1430處夾住支架板。在另一 個實施例中,然后夾鉗132將傳感器載體和支架板移入爐組件的槽1410的至少一 個中。槽1492用于存放支架板,例如包括至少一個比色皿支架的掃描托盤。例如, 夾鉗132將傳感器載體移至槽1492,并且傳感器載體在槽1492處放在支架板上。此外,槽1494用于和另一系統進行交接。例如,夾鉗132將一個或多個傳感 器移至槽1494。在另一個實施例中, 一個或多個傳感器從槽1494移至另一系統。 在一個實施方案中,所述另一系統是掃描系統。在另一個實施方案中,所述轉移是 手動或自動進行。例如,使用者將一個或多個傳感器從槽1494移走。在另一個實 施例中, 一個或多個傳感器通過機械臂或加樣托盤從槽1494移走。在還又一個實 施例中, 一個或多個傳感器手動或自動從另一系統移至槽1494。在一個實施方案 中,所述另一系統是掃描系統。在另一個實施方案中,夾鉗132直接或間接地將一
個或多個傳感器從槽1494移至槽1492。此外,槽1496是用于額外處理的備用槽。圖14顯示了本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100的簡化結 構。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本領域的普通技術人 員可知曉許多變化、替代和改進形式。系統100包括用于存放各種類型的板的槽。 例如,槽1510是爐組件,如爐組件150的一部分。包括熱板組件,例如熱板組件 126的槽1520用于高嚴謹洗漆。槽1530用于存放夾住傳感器載體的支架板。例如, 所述支架板是雜交托盤。在另一個實施例中,傳感器載體是傳感器組件900。此外, 槽1540用作松開夾鉗站,例如松開夾鉗站160。多個槽1550用于低嚴謹洗滌。此 外,槽1560用于SAPE染色、槽1570用于AB染色,槽1580用于其它染色。槽 1592用于存放支架板,例如包括至少一個比色皿支架的掃描托盤。此外,槽1594用于和另一系統進行交接。例如,夾鉗132將一個或多個傳感 器移至槽1494。在另一個實施例中, 一個或多個傳感器從槽1494移至另一系統。 在一個實施方案中,所述轉移是手動或自動進行。例如,使用者將一個或多個傳感 器從槽1494移走。在另一個實施方案中, 一個或多個傳感器通過機械臂或加樣托 盤從槽1494移走。在又一個實施例中,所述另一系統是掃描系統。此外,槽1596 是用于額外處理的備用槽。如圖1-2和13-14所示,夾鉗組件132將一個或多個緊固組件輸送入爐組件 150并分別置于一個或多個面板上,其中每個緊固組件包括一塊支架板和一個傳感 器載體。然后關閉滑動門1150并在一種或多種預定的條件下進行雜交過程。雜交 過程完成后,打開滑動門并由夾鉗組件132將至少一個緊固組件從爐組件150移至 松開夾鉗站160。傳感器載體在松開夾鉗站160處與支架板分開。然后,夾鉗組件 132將傳感器載體輸送至另一位置以進行方法1000的過程1010和其它過程。在每一個用于低嚴謹洗滌的過程1010、 1040和1060中,夾鉗組件132將傳 感器載體移至用于低嚴謹洗滌的槽。在該槽內,所述傳感器載體的一個或多個傳感 器的每一個在同一槽中孔板的孔中洗滌。然后,傳感器載體輸送至用于低嚴謹洗滌 的一個或多個額外的槽中。在用于高嚴謹洗滌的過程1020中,夾鉗組件132將傳感器載體移至熱板組件 126。例如,傳感器載體置于和傳導結構316上的孔板接觸。在孔板上的每個孔中, 流體處于升高的溫度,對應的傳感器與流體混合一段時間。 在用于SAPE染色的過程1030和1070中,夾鉗組件132將傳感器載體移至 用于SAPE染色的槽中。所述一個或多個傳感器中的每一個于室溫至少在一個孔中 染色。就每個孔而言,對應的傳感器與流體混合一段時間。在用于AB染色的過程 1050中,夾鉗組件132將傳感器載體移至用于AB染色的槽中。所述一個或多個 傳感器中的每一個于室溫至少在一個孔中染色。就每個孔而言,對應的傳感器與流 體混合一段時間。根據本發明的一個實施方案,所述一個或多個傳感器移入、在其中移動和/或 移出系統100受來自處理系統的由電子和機械部件所接收的指令控制。例如,所述 處理系統在系統100的外部。在另一個實施例中,所述處理系統是系統100的部件。 在一個實施方案中,所述處理系統包括計算機或處理器。例如,所述計算機或處理 器由代碼所指導。在另一個實施例中,所述計算機或處理器由計算機程序產品中計 算機可讀媒體包含的指令所指導。如上所述和這里要進一步強調的,根據本發明的某些實施方案,系統100可 用于處理隨時可掃描的生物傳感器,例如在過程1080之后。在一個實施方案中, 掃描處理過的生物傳感器的掃描儀可是各種類型的。例如,Axon制造的掃描儀。 或者,參見2005年1月27日提交的美國臨時申請系列號60/648,309和2005年4 月22日提交的60/673,969,每篇均納入本文作為參考。在又一個實施方案中,用 于掃描處理過的生物傳感器的掃描儀是如圖15(A)和(B)、圖16、圖17(A)-(G)和圖 18-20所示的掃描儀1600。圖15(A)和(B)顯示了與本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統 IOO—起使用的簡化掃描系統。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的 范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。掃描系統1600 包括加樣托盤1610。加樣托盤1610可延伸以接受孔板1620上的傳感器載體1630, 例如掃描托盤上的傳感器組件900。圖16顯示了可與本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100 —起 使用的掃描系統1600的簡化內部結構。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權 利要求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。圖17(A)-(G)顯示了可與本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統 IOO—起使用的掃描系統1600的簡化部件。這些示意圖僅是例子,而不應過分限
制權利要求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。如 圖17(A)-(G)所示,掃描系統1600包括內構架、XYZ臺、尖端/傾斜組件、光學模 塊、加樣托盤、電源、LED和其它部件。例如,圖17(A)顯示了內構架。在另一個 實施例中,圖17(B)顯示了內構架和XYZ臺。在又一個實施例中,圖17(C)顯示了 內構架、XYZ臺和尖端/傾斜組件。在還有一個實施例中,圖17(D)顯示了內構架、 XYZ臺、尖端/傾斜組件和光學模塊。在又一個實施例中,圖17(E)顯示了內構架、 XYZ臺、尖端/傾斜組件、光學模塊和未延伸的加樣托盤。在又一個實施例中,圖 17(F)顯示了內構架、XYZ臺、尖端/傾斜組件、光學模塊和延伸的加樣托盤。在又 一個實施例中,圖17(G)顯示了內構架、XYZ臺、尖端/傾斜組件、光學模塊、延 伸的加樣托盤、電源、LED和其它部件。圖18顯示了可與本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100 —起 使用的掃描系統1600的簡化光學模塊。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權 利要求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。例如, CCD照相機是Hamamatsu C8484-05G,具有CCD陣列大小是1024X 1344(6.5|im 像素)和12-位數字輸出。輸出特性包括讀噪聲12e-RMS和暗電流^-/像素/秒。此 外,CCD照相機具有約16000/12等于1300的動態范圍。在另一個實施例中,光學設計包括以下特性'尼康10x, NA=0.40 FOV~lmmX 1.3mm,圖像像素大小二lpm ,激發LED 530nm+/-15nm .激發帶通濾波器470-550nm 3W激發LED.聚焦照明LED 5^nm+/-15nm *發射帶通濾波器570-610nm圖19顯示了可與本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100 —起 使用的掃描系統1600的簡化尖端/傾斜組件。這些示意圖僅是例子,而不應過分限 制權利要求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。圖20顯示了可與本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的系統100 —起 使用的掃描系統1600的簡化電子構造。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權
利要求的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。如上所述和這里要進一步強調的,圖1-8和11-20僅是例子,而不應過分限制 權利要求,的范圍。本領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。例如, 圖21(A)、 (B)和(C)顯示了本發明一個實施方案中用于處理生物傳感器的具有掃描 系統的簡化系統100。這些示意圖僅是例子,而不應過分限制權利要求的范圍。本 領域的普通技術人員可知曉許多變化、替代和改進形式。系統100包括由機器人臂, 例如圖21(A)所示的纏繞臂2210或如圖21(A)所示的ORCA臂2220控制的夾鉗組 件。系統100可與掃描系統2200(例如掃描系統1600)—起裝配以形成整合系統。 如圖21(C)所示,如果系統100和掃描系統2200互相連接,系統100可自動傳送 且掃描系統2200可自動接收的孔板上的傳感器載體,例如掃描托盤上的傳感器組 件900。根據本發明的一個實施方案,處理生物傳感器的系統包括裝配支持流體部件 的支持部件。該流體部件包括至少一個第一容器和一個第二容器。第一容器可容納 第一體積的第一流體,第二容器可容納第二體積的第二流體。此外,系統包括裝配在第一傳感器和第二傳感器上進行雜交過程的雜交部件。另外,系統包括裝配直接 或間接地將第一傳感器從雜交部件移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸的 傳送部件。傳送部件也還裝配為直接或間接地將第二傳感器從雜交部件移入第二容 器并與第二體積的第二流體接觸。傳送部件還裝配為基本上可同時移動第一傳感器 和第二傳感器。例如,該系統可根據系統100實施。根據本發明的另一個實施方案,處理生物傳感器的系統包括裝配支持流體部 件的支持部件。流體部件包括至少一個第一容器和一個第二容器。第一容器可容納 第一體積的第一流體,第二容器可容納第二體積的第二流體。此外,系統包括裝配 為在第一傳感器和第二傳感器上,基于至少和預定溫度相關的信息進行雜交過程的 雜交部件。另外,系統包括具有夾鉗和至少一個馬達的傳送部件。支持部件包括支 持至少第一容器和第二容器的抽屜,第一容器和第二容器相對于抽屜基本上是靜止 的。夾鉗可基本上同時夾住第一傳感器和第二傳感器并基本上同時松開第一傳感器 和第二傳感器。所述至少一個馬達裝配為將夾住的第一傳感器移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸,將夾住的第二傳感器移入第二容器并與第二體積的第二流 體接觸并可基本上同時移動第一傳感器和第二傳感器。例如,該系統可根據系統 100實施。根據本發明還有的實施方案,處理生物傳感器的方法包括將第一傳感器和第 二傳感器轉移入處理生物傳感器的系統。該系統包括至少一個傳送部件、 一個雜交 部件和一個流體部件。傳送部件包括一個夾鉗,流體部件包括第一容器和第二容器。 第一容器容納第一體積的第一流體,第二容器容納第二體積的第二流體。此外,該 方法包括在轉移第一傳感器和第二傳感器之后,通過雜交部件在至少第一傳感器和 第二傳感器上進行雜交過程。另外,該方法包括在雜交過程之后,直接或間接地將 第一傳感器從雜交部件移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸。該方法也包括 在雜交過程之后,直接或間接地將第二傳感器從雜交部件移入第二容器并與第二體 積的第二流體接觸。移動第一傳感器和移動第二傳感器至少由夾鉗進行,移動第一傳感器和移動第二傳感器基本上同時進行。例如,該系統可根據系統ioo實施。 本發明有許多優點。本發明的某些實施方案提供自動化的流體和雜交系統。 例如,該系統包括雜交爐組件并提供在雜交爐組件和該系統的其它部件之間自動輸 送。在另一個實施方案中,該系統提供與掃描系統之間自動地來回傳送。本發明的 一些實施方案提供了能進行雜交、洗滌和染色的整合及自動處理的系統。此外,聯 合掃描系統后,該系統也能進行整合及自動的掃描處理。本發明的某些實施方案可 提高雜交和流體系統的處理量。例如,可平行處理多個生物傳感器(如微陣列)。本 發明的一些實施方案可降低雜交和流體系統以及掃描系統的體積。本發明的某些實 施方案可減少在一個或多個生物傳感器上進行的不同處理之間的交叉污染。例如, 在某個給定的處理中,不同的傳感器在不同的孔中洗滌、染色和/或儲存。在另一 個例子中,用于不同的處理的某給定傳感器分別在不同的孔中洗滌、染色和存放。 在又一個例子中,每個孔最多用于一次處理的最多一個傳感器,例如微陣列。雖然已描述了本發明的某些實施方案,本領域的技術人員應該理解的是有與 所述實施方案等效的其它實施方案。因此,應該理解的是本發明不受具體闡述的實 施方案的限制,而僅受限于附加的權利要求的范圍。
權利要求1.一種處理大量生物微陣列的系統,所述系統包括裝配為支持流體部件的支持部件,所述流體部件至少包括第一容器和第二容器,該第一容器可容納第一體積的第一流體,該第二容器可容納第二體積的第二流體;裝配為在第一傳感器和第二傳感器上進行雜交過程的雜交部件;傳送部件,該傳送部件被裝配成直接或間接地將第一傳感器從雜交部件移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸;直接或間接地將第二傳感器從雜交部件移入第二容器并與第二體積的第二流體接觸;其中該傳送部件還裝配為基本上同時移動第一傳感器和第二傳感器。
2. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述傳送部件還裝配為自動地移動 第一傳感器和第二傳感器。
3. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述雜交部件包括爐。
4. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述傳送部件還裝配為 將第一傳感器移入雜交部件,所述第一傳感器與第一雜交孔相連; 將第二傳感器移入雜交部件,所述第二傳感器與第二雜交孔相連。
5. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,還包括卸卡部件。
6. 如權利要求5所述的系統,其特征在于,所述卸卡部件包括松開夾鉗站。
7. 如權利要求5所述的系統,其特征在于,所述傳送部件還裝配為 將第一傳感器從雜交部件移入卸卡部件,所述第一傳感器與第一雜交孔相連; 將第二傳感器雜交部件移入卸卡部件,所述第二傳感器與第二雜交孔相連。
8. 如權利要求7所述的系統,其特征在于,所述卸卡部件裝配為使第一傳感器 與第一雜交孔分離,使第二傳感器與第二雜交孔分離。
9. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述傳送部件還裝配為 將第一傳感器移至用于掃描的第一位置; 將第二傳感器移至用于掃描的第二位置。
10. 如權利要求1所述的系統,其特征在于當所述第一傳感器在第一容器內并與第一體積的第一流體接觸時,第一體積 的第一流體完全保持在第一容器內;當所述第二傳感器在第二容器內并與第二體積的第二流體接觸時,第二體積 的第二流體完全保持在第二容器內。
11. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述第一傳感器與第一支持元件 相連。
12. 如權利要求11所述的系統,其特征在于,所述第一支持元件是栓釘。
13. 如權利要求11所述的系統,其特征在于,所述第二傳感器與第二支持元件 相連。
14. 如權利要求13所述的系統,其特征在于,所述每個第一支持元件和第二支 持元件是一塊板的一部分。
15. 如權利要求1所述的系統,其特征在于第一傳感器與傳感器的長度、傳感器的寬度和傳感器的厚度相關; 傳感器的長度等于或短于10mm; 傳感器的寬度等于或狹于10mm; 傳感器的厚度等于或薄于1000pm。
16. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述第一傳感器是生物傳感器。
17. 如權利要求16所述的系統,其特征在于,所述生物傳感器包括微陣列。
18. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述第一流體的第一體積等于或 小于5ml。
19. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述第一流體和第二流體種類相 同或不同。
20. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述第一體積和第二體積的大小 相同或不同。
21. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述每個第一容器和第二容器均 是孔。
22. 如權利要求1所述的系統,其特征在于,所述第一容器和第二容器是多個 容器中的兩個,所述多個容器直接或間接連接于共同部件。
23. 如權利要求22所述的系統,其特征在于,所述多個容器排列為多行和多列。
24. —種用于處理大量生物微陣列的系統,所述系統包括裝配為支持流體部件的支持部件,所述流體部件至少包括第一容器和第二容 器,所述第一容器可容納第一體積的第一流體,所述第二容器可容納第二體積的第 二流體;裝配為基于至少與預定溫度相關的信息在第一傳感器和第二傳感器上進行雜 交過程的雜交部件;包括夾鉗和至少一個馬達的傳送部件; 其中支持部件包括支持所述至少第一容器和第二容器的抽屜,所述第一容器和第 二容器相對于抽屜基本上靜止;夾鉗可基本上同時夾住所述第一傳感器和第二傳感器并基本上同時松開所述 第一傳感器和第二傳感器;所述至少一個馬達裝配為將夾住的第一傳感器移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸; 將夾住的第二傳感器移入第二容器并與第二體積的第二流體接觸; 基本上同時移動第一傳感器和第二傳感器。
25. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述系統包括裝配檢測與所述第 一容器和第二容器相連的指示器的檢測器,所述指示器與預定的溫度相關。
26. 如權利要求25所述的系統,其特征在于, 所述指示器包括條形碼; 所述檢測器包括條形碼讀數器。
27. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述夾鉗還能將所述第一容器和 第二容器放于抽屜上和將所述第一容器和第二容器從抽屜上移開,
28. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述夾鉗還能將所述抽屜從第一 位置推至第二位置和將所述抽屜從第二位置拉回第一位置。
29. 如權利要求24所述的系統,其特征在于-所述至少一個馬達能以至少6個方向移動夾住的第一傳感器;所述6個方向中的每一個均在所述6個方向中的另一個方向對面并垂直于所 述6個方向中的4個方向;所述6個方向中的4個方向不同于另一個方向。
30. 如權利要求24所述的系統,其特征在于-所述支持部件包括與第二溫度相關的加熱物;所述加熱物包括裝配為加熱所述第一體積的第一流體和所述第二體積的第二 流體的加熱器;所述加熱物還包括裝配測量第一溫度的溫度計。
31. 如權利要求30所述的系統,其特征在于,所述加熱物是一塊板。
32. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述系統還包括裝配與加熱器和溫度計耦聯并將第二溫度升高至預定值的溫度控制器。
33. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述傳送部件與處理系統耦聯,所述處理系統裝配為向傳送部件提供夾住、松開或移動所述第一傳感器和第二傳感 器的指令。
34. 如權利要求33所述的系統,其特征在于,所述處理系統包括計算機。
35. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述系統裝配為處理所述第一傳感器和第二傳感器從而使所述處理過的第一傳感器和第二傳感器隨時可用于掃描。
36. 如權利要求24所述的系統,其特征在于當所述第一傳感器在第一容器內并與第一體積的第一流體接觸時,第一體積 的第一流體完全保持在第一容器內;當所述第二傳感器在第二容器內并與第二體積的第二流體接觸時,第二體積 的第二流體完全保持在第二容器內。
37. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述第一傳感器與第一支持元件 相連。
38. 如權利要求37所述的系統,其特征在于,所述第一支持元件是栓釘。
39. 如權利要求37所述的系統,其特征在于,所述第二傳感器與第二支持元件 相連。
40. 如權利要求38所述的系統,其特征在于,所述第一支持元件和第二支持元 件各自是板的一部分。
41. 如權利要求24所述的系統,其特征在于 第一傳感器與傳感器的長度、傳感器的寬度和傳感器的厚度相關; 傳感器的長度等于或短于10mm; 傳感器的寬度等于或狹于10mm; 傳感器的厚度等于或薄于1000pm。
42. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述第一傳感器是生物傳感器。
43. 如權利要求42所述的系統,其特征在于,所述生物傳感器包括微陣列。
44. 如權利要求24所述的系統,其特征在于,所述第一流體的第一體積等于或 小于5ml。
專利摘要一種處理生物傳感器的系統和方法。所述系統包括裝配為支持流體部件的支持部件。所述流體部件包括至少一個第一容器和一個第二容器。第一容器可容納第一體積的第一流體,第二容器可容納第二體積的第二流體。此外,該系統包括裝配為在第一傳感器和第二傳感器上進行雜交過程的雜交部件。另外,該系統包括裝配為直接或間接地將第一傳感器從雜交部件移入第一容器并與第一體積的第一流體接觸的傳送部件。
文檔編號C12Q1/68GK201040757SQ200620100050
公開日2008年3月26日 申請日期2006年4月6日 優先權日2005年4月6日
發明者M·夏伊拉茲 申請人:昂飛股份有限公司