光学画像化の装置および方法
【課題】サンプルタイルに関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置を提供すること。
【解決手段】サンプルタイル４２に関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置。この装置は、サンプルタイルを照射領域において支持するステージ３４、および光を放出するように適合された複数のＬＥＤを有する照射源を備える。この光の少なくとも一部分は、この照射領域を照射する。さらに、この装置は、画像収集デバイス５８を備え、この画像収集デバイスは、照射源が照射領域を照射している場合の第一の信号、または照射領域の照射が存在しない第二の信号のいずれかの画像を、選択的に収集するように適合される。この第一の信号は、照射領域を照射するＬＥＤによって放出される光の一部分の波長と事実上異なる波長を有する。
【解決手段】サンプルタイル４２に関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置。この装置は、サンプルタイルを照射領域において支持するステージ３４、および光を放出するように適合された複数のＬＥＤを有する照射源を備える。この光の少なくとも一部分は、この照射領域を照射する。さらに、この装置は、画像収集デバイス５８を備え、この画像収集デバイスは、照射源が照射領域を照射している場合の第一の信号、または照射領域の照射が存在しない第二の信号のいずれかの画像を、選択的に収集するように適合される。この第一の信号は、照射領域を照射するＬＥＤによって放出される光の一部分の波長と事実上異なる波長を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（分野）
本発明は、一般に、生体分子または合成アレイを画像化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
基材に結合した生体分子または合成アレイ（例えば、オリゴヌクレオチドアレイであって、マイクロアレイとしてもまた公知である）は、サンプル中の様々な配列の、多くの様々なプローブへのハイブリダイゼーションの試験を可能にする。これらのアレイは、基材上の特定の領域（特徴と定義される）内に堆積または合成された、何十万ものプローブから構成され得る。
【０００３】
このようなアレイを分析するためには、このサンプルは、基材上の各特徴においてプローブとハイブリダイズする、１つ以上の検出可能なマーカー（例えば、蛍光マーカーまたは化学発光マーカー）で標識されなければならない。これらのマーカーは、発光信号（例えば、蛍光信号または化学発光信号）を放出し、これらの信号が画像化され、そしてこれらの画像が分析される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要旨）
種々の構成において、サンプルタイルに関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置が提供される。この装置は、このサンプルタイルを照射領域において支持するステージ、および光を放出するように適合された複数のＬＥＤを有する照射源を備える。これらの光の少なくとも一部分が、この照射領域を照射する。さらに、この装置は、この照射源がこの照射領域を照射している場合の第一の信号、またはこの照射領域の照射がない第二の信号のいずれかの画像を、選択的に収集するように適合された、画像収集デバイスを備える。この第一の信号は、この照射領域を照射するＬＥＤによって放出される光の部分の波長とは事実上異なる波長を有する。
【０００５】
また、種々の構成において、画像化装置を使用して、蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法が提供される。この方法は、サンプルタイルを、この画像化装置の可動ステージ上に置く工程を包含し、このサンプルタイルは、特徴のアレイを備える。これらの特徴のうちの少なくとも一部分が、少なくとも１つのハイブリダイズした蛍光マーカーおよび／または少なくとも１つのハイブリダイズした化学発光マーカーを備える。さらに、この方法は、この画像化装置の照射源を利用して、このサンプルタイルに光を満たし、これによって、このアレイにおける蛍光マーカーを励起させる工程を包含する。この照射源は、複数のＬＥＤを備え得る。さらに、この方法は、この画像化装置の画像収集デバイスを利用して、このアレイの少なくとも一部分の画像を収集する工程を包含する。これらの画像は、照射源がこのサンプルタイルを光で満たす場合の蛍光マーカーによって放出される蛍光信号、および／またはこの照射源からの光がない場合の化学発光マーカーによって放出される複数の化学発光信号を、選択的に示す。
【０００６】
本発明は、詳細な説明および添付の図面から、より完全に理解される。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
サンプルタイルに関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置であって、該装置は、以下：
該サンプルタイルを照射領域において支持するように構成されたステージ；
光を放出するように構成された複数のＬＥＤを備える照射源であって、該光の少なくとも一部分が、該照射領域を照射する、照射源；ならびに
画像収集デバイスであって、該画像収集デバイスは、以下：
該照射源が該照射領域を照射している場合の、第一の信号であって、該第一の信号は、該照射領域を照射する該ＬＥＤによって放出される光の部分の波長とは事実上異なる波長を有する、第一の信号、および
該照射領域の照射が存在しない、第二の信号、
の画像を選択的に収集するように構成されている、画像収集デバイス、
を備える、装置。
（項目２）
前記第一の信号および前記第二の信号を、前記画像収集デバイスによる収集の前に再画像化するように適合された、少なくとも１つのレンズをさらに備える、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記ステージが複数の位置で位置決めされ得るように、該ステージが前記レンズに対して移動可能であり、該複数の位置において、前記画像収集デバイスが、前記第一の信号および第二の信号の画像を選択的に収集し得る、項目２に記載の装置。
（項目４）
前記ステージが、前記複数の位置で位置決めされるように自動化されている、項目３に記載の装置。
（項目５）
前記ステージが前記レンズからある距離で位置決めされ得るように、該ステージが該レンズに対して移動可能であり、該距離において、該レンズは、前記第一の信号および第二の信号の集束された画像を、前記画像収集デバイスへと方向付ける、項目２に記載の装置。
（項目６）
前記ステージが、前記レンズからある距離で位置決めされるように自動化されており、該距離において、該レンズが、前記アレイの集束した画像を前記画像収集デバイスへと方向付ける、項目５に記載の装置。
（項目７）
前記ステージと前記画像収集デバイスとの間に位置決めされた、少なくとも１つの第一のフィルタをさらに備え、該第一のフィルタは、前記第一の信号以外の光が、該第一のフィルタを通過することを効果的に防止するように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目８）
前記照射源が、複数の第二のフィルタをさらに備え、各第二のフィルタが、前記ＬＥＤのうちの少なくとも１つに関連しており、各第二のフィルタが、対応するＬＥＤによって放出される光を濾波するように構成されており、これによって、各第二のフィルタを通過する光が、前記第一の信号の波長とは事実上異なる波長を有する、項目１に記載の装置。
（項目９）
前記装置が、前記ステージと前記ＬＥＤとの間に位置決めされた、少なくとも１つの第二のフィルタをさらに備え、これによって、該第二のフィルタが、該ＬＥＤによって放出された光を濾波するように適合されており、これによって、該第二のフィルタを通過する光が、前記第一の信号の波長とは事実上異なる波長を有する、項目１に記載の装置。
（項目１０）
前記照射源が、複数の拡散器をさらに備え、該拡散器が、各ＬＥＤから放出された光を拡散させるように適合されており、これによって、該ＬＥＤから放出された光が、前記ステージを複数の方向からの光で満たす、項目１に記載の装置。
（項目１１）
前記装置が、少なくとも１つの拡散器をさらに備え、該拡散器が、各ＬＥＤから放出された光を拡散させるように適合されており、これによって、該ＬＥＤから放出された光が、前記ステージを、複数の方向からの光で満たす、項目１に記載の装置。
（項目１２）
前記照射源が、前記サンプルタイルが該照射源と前記ステージとの間にあるように位置決めされている、項目１に記載の装置。
（項目１３）
前記画像収集デバイスが、電荷結合素子（ＣＣＤ）である、項目１に記載の装置。
（項目１４）
前記画像収集デバイスが、ＣＭＯＳ検出器アレイである、項目１に記載の装置。
（項目１５）
前記照射源が、単一の連続的な本体を有する照射リングを備え、該本体が、そこを通る開口部を有するリングを形成する、項目１に記載の装置。
（項目１６）
画像化装置を使用して、蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法であって、該方法は、以下：
サンプルタイルを、該画像化装置のステージ上に置く工程であって、該サンプルタイルが、該サンプルタイルに関連するアレイを有し、該アレイが、複数の特徴を備え、該特徴のうちの少なくとも一部分が、蛍光マーカーおよび化学発光マーカーのうちの少なくとも１つを備える、工程；
該画像化装置の照射器を利用して、該サンプルタイルを光で満たす工程であって、該照射器が、複数のＬＥＤを備え、これによって、該アレイにおける該蛍光マーカーを励起させる、工程；ならびに
該画像化装置の画像収集デバイスを利用して、該アレイの少なくとも一部分の画像を収集する工程であって、該画像が、該照射器が該アレイを光で満たす場合の該蛍光マーカーによって放出される蛍光信号、および該照射器からの光がない場合の該化学発光マーカーによって放出される化学発光信号を選択的に示す、工程、
を包含する、方法。
（項目１７）
前記タイルを前記ステージ上に置く工程が、以下：
該タイルを、可動ステージ上に置く工程；および
前記特徴のアレイの複数の部分の画像が、前記画像収集デバイスによって収集可能であるように、該ステージを、レンズに対して自動的に位置決めする工程、
を包含する、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記サンプルタイルを前記可動ステージ上に置く工程が、該ステージをレンズからある距離で自動的に位置決めすることによって、該サンプルタイルを前記画像収集デバイスに対して自動焦点合わせする工程を包含し、これによって、該レンズが、集束された画像を該収集デバイスへと方向付ける、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記サンプルタイルを光で満たす工程が、複数のフィルタのうちの１つを各ＬＥＤと関連付ける工程を包含し、これによって、各フィルタが、該関連付けられたＬＥＤによって放出された光を濾波し、これによって、該アレイの蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、各フィルタを通過することを効果的に防止される、項目１６に記載の方法。
（項目２０）
前記サンプルタイルを光で満たす工程が、前記ステージと前記ＬＥＤとの間にフィルタを位置決めする工程を包含し、これによって、該フィルタは、該ＬＥＤによって放出される光を濾波し、これによって、前記アレイの蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、該フィルタを通過することを効果的に防止される、項目１６に記載の方法。
（項目２１）
前記サンプルタイルを光で満たす工程が、以下：
複数の拡散器のうちの１つを、各ＬＥＤと関連付ける工程；ならびに
各ＬＥＤから放出された光を、該拡散器を利用して拡散させる工程であって、これによって、各ＬＥＤから放出された光が、該サンプルタイルの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該サンプルタイルが、複数の拡散器からの光で満たされ、これによって、前記特徴のうちの少なくとも一部分の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、工程、
を包含する、項目１６に記載の方法。
（項目２２）
前記画像を収集する工程が、前記ステージと前記画像収集デバイスとの間にフィルタを位置決めする工程を包含し、該フィルタが、各蛍光マーカーによって放出された蛍光信号以外の光が該フィルタを通過することを効果的に防止するように適合されている、項目１６に記載の方法。
（項目２３）
前記画像を収集する工程が、以下：
前記アレイにおける蛍光マーカーを、前記照射器から放出された光を使用して励起させる工程；
該アレイから放出された蛍光信号の画像を収集する工程；
該照射器によって放出された光を妨害する工程；および
該アレイから放出された化学発光信号の画像を収集する工程、
を包含する、項目１６に記載の方法。
（項目２４）
画像化システムによって画像化されるべき複数の特徴を備えるアレイを照射するための照射源であって、該照射源は、以下：
該画像化システムに連結されるように構成されている、フレーム；
該フレームに関連する複数のＬＥＤであって、該ＬＥＤは、該アレイに方向付けられた光を放出するように構成されており、その結果、蛍光信号が、該アレイにおける少なくとも１つの特徴によって放出される、ＬＥＤ；および
複数の拡散器であって、該拡散器は、各ＬＥＤから放出された光を拡散するように構成されており、これによって、各ＬＥＤから放出された光が、該アレイの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該アレイを、複数の拡散器からの光で満たし、これによって、該アレイにおける少なくとも１つの特徴の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、拡散器、
を備える、照射源。
（項目２５）
複数のフィルタをさらに備え、各フィルタが、前記ＬＥＤのうちの１つと関連付けられており、そして各フィルタが、該関連付けられたＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、これによって、前記蛍光信号の放出を生じるために適切な波長を有する光以外の光が、各第二のフィルタを通過することを効果的に防止する、項目２４に記載の照射源。
（項目２６）
前記照射源が、単一の連続的な本体を有する照射リングを備え、該本体が、そこを通る開口部を有するリングを形成する、項目２４に記載の照射源。
（項目２７）
アレイとしてグループ化された複数の特徴から放出された蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法であって、該方法は、以下：
ａ．該アレイを、画像化システムのエレベータに接続されたステージ上で位置決めする工程；
ｂ．該アレイを、該画像化システムのレンズの下の第一の位置へと、該エレベータに接続されたトランスポートを使用して自動的に移動させる工程；
ｃ．第一のフィルタを、該ステージと、該画像化システムの画像収集デバイスとの間で位置決めする工程；
ｄ．該画像収集デバイスを、該エレベータを使用することによって自動集束させ、該レンズの焦点面に該アレイを位置決めする工程；
ｅ．複数の方向から、照射器を使用して、光を該アレイ上に満たす工程であって、これによって、該特徴の少なくともいくつかは、蛍光信号を放出する、工程；
ｆ．該アレイの第一の部分から放出された蛍光信号を、該画像収集デバイスを使用して画像化する工程；
ｇ．該アレイの第一の部分における特徴の少なくとも一部分から放出された化学発光信号を、該画像収集デバイスを使用して画像化する工程；
ｈ．該アレイを、該レンズの下の第二の位置へと自動的に移動させる工程；ならびに
ｉ．該アレイの第二の部分に対して、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、およびｇを繰り返す工程、
を包含する、方法。
（項目２８）
前記第一のフィルタを前記ステージと前記画像収集デバイスとの間に位置決めする工程が、前記蛍光信号以外の光が該第一のフィルタを通過することを効果的に防止されるように、該第一のフィルタを構成する工程を包含する、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
前記光を前記アレイ上に満たす工程が、以下：
複数のＬＥＤを備える照射器を使用する工程；および
複数の第二のフィルタのうちの１つを、該照射器における各ＬＥＤと関連付ける工程であって、これによって、各第二のフィルタが、該関連付けられたＬＥＤによって放出された光を濾波し、その結果、前記蛍光信号の放出を生じるために適切な波長を有する光以外の光が、各第二のフィルタを通過することが効果的に防止される、工程、
を包含する、項目２７に記載の方法。
（項目３０）
前記化学発光信号を画像化する工程が、前記第一のフィルタを、前記ステージと前記画像収集デバイスとの間から除去する工程を包含し、これによって、該画像収集デバイスが、該化学発光信号を画像化することが可能になる、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
サンプルタイルに関連するアレイの複数の画像を自動的に収集するための画像化システムであって、該アレイが、複数の特徴を備え、該システムが、以下：
ｘ軸に沿って移動可能な自動ステージであって、該ステージが、該サンプルタイルを支持するように構成されている、自動ステージ、
照射器であって、該照射器は、該サンプルタイルへと方向付けられた光を放出し、これによって、該アレイにおける特徴のうちの少なくともいくつかの各々に含まれる蛍光マーカーを励起させるように構成されており、該照射器は、該アレイが、該照射器と該ステージとの間にあるように位置決めされる、照射器；ならびに
該アレイの複数の画像を収集するように構成された画像収集デバイスであって、該画像は、以下：
該励起された蛍光マーカーによって放出された、複数の蛍光信号、および
該特徴のうちの少なくともいくつかに含まれる化学発光マーカーによって放出された、複数の化学発光信号、
のうちの１つを選択的に含む、画像収集デバイス、
を備える、システム。
（項目３２）
前記自動ステージが、ｘ軸に沿って、前記画像収集デバイスに関連するレンズの下の第一の位置まで移動するように構成されており、これによって、該画像収集デバイスが、前記アレイの第一の部分に含まれる特徴から放出された蛍光信号を含む第一の画像、および該アレイの該第一の部分に含まれる特徴から放出された化学発光信号を含む第二の画像を収集することが可能になる、項目３１に記載のシステム。
（項目３３）
前記自動ステージが、ｘ軸に沿って、前記レンズの下の第二の位置へと移動するように構成されており、これによって、前記画像収集デバイスが、前記アレイの第二の部分に含まれる特徴から放出された蛍光信号を含む第三の画像、および該アレイの第二の部分に含まれる特徴から放出された化学発光信号を含む第四の画像を収集することが可能になる、項目３２に記載のシステム。
（項目３４）
前記自動ステージが、前記レンズの焦点面に前記ステージを自動的に位置決めするために、ｚ軸に沿ってさらに移動可能である、項目３２に記載のシステム。
（項目３５）
前記照射器が、複数のＬＥＤを備え、該ＬＥＤが、前記アレイにおける蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光を放出するように構成されている、項目３１に記載のシステム。
（項目３６）
前記照射器が、複数のフィルタをさらに備え、各フィルタが、前記ＬＥＤのうちの１つと関連付けられており、各フィルタが、対応するＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、これによって、前記蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、各フィルタを通過することを効果的に防止される、項目３５に記載のシステム。
（項目３７）
前記照射器が、前記ステージと前記ＬＥＤとの間に位置決めされたフィルタをさらに備え、これよって、該フィルタは、該ＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、その結果、前記蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、該フィルタを通過することを効果的に防止される、項目３５に記載のシステム。
（項目３８）
前記照射器が、各ＬＥＤから放出された光を拡散させるように構成された、複数の拡散器をさらに備え、その結果、各ＬＥＤから放出された光が、前記ステージの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該アレイを、複数の方向からの光で満たし、その結果、少なくとも１つの特徴の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、項目３５に記載のシステム。
（項目３９）
前記照射器が、単一の連続的な本体を有する照射リングを備え、該本体が、そこを通る開口部を有するリングを形成する、項目３１に記載のシステム。
（項目４０）
サンプルタイルに関連するアレイの複数の画像を自動的に収集するための装置であって、該アレイは、複数の特徴を備え、該装置は、以下：
該サンプルタイルを支持するように構成された可動ステージであって、該特徴のうちの少なくとも一部分が、蛍光マーカーおよび化学発光マーカーのうちの少なくとも１つを備える、可動ステージ；
該アレイを照射するための光を提供するように構成された照射器であって、該照射器は、該照射器から放出された光を拡散させるように構成された、複数の拡散器を備え、これによって、該アレイが、複数の方向からの光で満たされ、その結果、少なくとも１つの特徴の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、照射器；ならびに
複数の画像を収集するように構成された電荷結合素子（ＣＣＤ）、
を備え、該画像が、以下：
該蛍光マーカーによって放出された複数の蛍光信号、および
該化学発光マーカーによって放出された、複数の化学発光信号、
のうちの少なくとも１つを含む、装置。
（項目４１）
前記照射器が、該照射器によって提供される光を放出するように構成された複数のＬＥＤをさらに備え、各ＬＥＤが、前記拡散器のうちの１つと関連しており、これによって、各ＬＥＤから放出された光は、前記アレイの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該アレイを光で満たす、項目４０に記載の装置。
（項目４２）
前記照射器が、前記アレイが該照射器と前記ステージとの間にあるように位置決めされ、そして各ＬＥＤが、該アレイにおける蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光を放出するように構成されている、項目４１に記載の装置。
（項目４３）
前記照射器が、複数のフィルタをさらに備え、各フィルタが、前記ＬＥＤのうちの１つに関連しており、各フィルタが、該関連するＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、これによって、前記蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、各フィルタを通過することを効果的に防止される、項目４２に記載の装置。
（項目４４）
前記ステージが、ｘ軸に沿って、前記ＣＣＤに関連するレンズの下の第一の位置へと移動するようにさらに構成されており、これによって、該ＣＣＤが、前記アレイの第一の部分に含まれる特徴の励起された蛍光マーカーによって放出される複数の蛍光信号を含む第一の画像と、該アレイの該第一の部分に含まれる該特徴の前記化学発光マーカーから放出される複数の化学発光信号を含む第二の画像とを収集することを可能にする、項目４０に記載の装置。
（項目４５）
前記ステージが、前記ｘ軸に沿って、前記レンズの下の第二の部分へと移動するようにさらに構成されており、これによって、前記ＣＣＤが、前記アレイの第二の部分に含まれる特徴から放出された蛍光信号を含む第三の画像と、該アレイの該第二の部分に含まれる特徴から放出された化学発光信号を含む第四の画像とを収集することが可能にする、項目４４に記載の装置。
（項目４６）
前記ステージが、該ステージを前記レンズの焦点面に位置決めするように、ｚ軸に沿って移動するようにさらに構成されている、項目４４に記載の装置。
（項目４７）
前記ステージが、ｙ軸に沿って移動するようにさらに構成されている、項目４４に記載の装置。
（項目４８）
アレイとしてグループ化された複数の特徴から放出される蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法であって、該方法は、以下：
該アレイを、画像化領域内に位置決めする工程；
該画像化領域を照射する工程；
該アレイが該画像化領域内にある間に、該蛍光信号を画像化する工程；および
該アレイが該画像化領域内にある間に、照射なしで、該化学発光信号を画像化する工程、
を包含する、方法。
（項目４９）
前記アレイを位置決めする工程が、該アレイを、前記照射領域内の第一の位置で位置決めする工程を包含する、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
前記蛍光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第一の位置にある間に、該蛍光信号を画像化する工程を包含する、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記化学発光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第一の位置にある間に該化学発光信号を画像化する工程を包含する、項目５０に記載の方法。
（項目５２）
前記アレイを位置決めする工程が、該アレイを、前記画像化領域内の第二の部分に位置決めする工程をさらに包含する、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
前記蛍光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第二の位置にある間に該蛍光信号を画像化する工程をさらに包含する、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記化学発光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第二の位置にある間に該化学発光信号を画像化する工程をさらに包含する、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記アレイを照射する工程が、該アレイを複数の拡散器からの光で満たす工程を包含する、項目４８に記載の方法。
（項目５６）
蛍光信号および化学発光信号を画像化するための画像化装置であって、該装置は、以下：
タイルを画像化領域内で支持するように構成されたステージであって、該タイルは、該タイル上に、少なくとも１つの蛍光マーカーおよび少なくとも１つの化学発光マーカーを備える少なくとも１つの特徴を有する、ステージ；
該画像化領域を照射するように構成された照射源；ならびに
該タイルが該画像化領域内にある間に、該特徴の複数の画像を選択的に収集するように構成された画像化デバイスであって、該画像は、該蛍光マーカーから放出される蛍光信号の少なくとも１つの画像、および該化学発光マーカーから放出される化学発光信号の少なくとも１つの画像を含む、画像化デバイス、
を備える、画像化装置。
（項目５７）
前記タイルが、ガラス、セラミック、およびプラスチックからなる群より選択される材料から構成されている、項目５６に記載の画像化装置。
（項目５８）
前記照射源が、開口部を規定するフレームを有する照射源を備え、該開口部を、前記蛍光信号および化学発光信号が通過する、項目５６に記載の画像化装置。
（項目５９）
前記照射源が、前記照射領域上に光を満たすように構成された複数のＬＥＤをさらに備える、項目５８に記載の画像化装置。
（項目６０）
前記照射源が、以下：
少なくとも１つのＬＥＤ；
少なくとも１つのタングステン電球；
少なくとも１つのキセノン電球；
少なくとも１つのレーザー光源；および
少なくとも１つの光ファイバー光源、
のうちの１つである、項目５６に記載の画像化装置。
（項目６１）
前記タイルが、該タイル上にアレイとして配置された複数の特徴を有し、各特徴が、少なくとも１つの蛍光マーカーおよび少なくとも１つの化学発光マーカーを備える、項目５６に記載の画像化装置。
（項目６２）
前記ステージが、第一の位置に移動可能であるようにさらに構成されており、これによって、前記画像化デバイスによって収集される前記複数の画像が、前記アレイの第一の部分の前記蛍光マーカーから放出された蛍光信号の少なくとも１つの画像、および該アレイの該第一の部分の前記化学発光マーカーから放出された化学発光信号の少なくとも１つの画像を含む、項目６１に記載の画像化装置。
（項目６３）
前記ステージが、第二の位置へと移動可能であるようにさらに構成され、これによって、前記画像化デバイスによって収集される前記複数の画像が、前記アレイの第二の部分の前記蛍光マーカーから放出される蛍光信号の少なくとも１つの画像、および該アレイの該第二の部分の前記化学発光マーカーから放出される化学発光信号の少なくとも１つの画像を含む、項目６２に記載の画像化装置。
（項目６４）
前記ステージが、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸のうちの少なくとも１つに沿って移動可能であるようにさらに構成されている、項目５６に記載の画像化装置。
（項目６５）
前記画像化デバイスが、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）検出器アレイおよび電荷結合素子（ＣＣＤ）のうちの１つを備える、項目５６に記載の画像化装置。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、生体分子サンプルまたは合成サンプルにおいて、蛍光ハイブリダイズしたマーカーおよび化学発光ハイブリダイズしたマーカーの画像を収集するための画像化装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される照射器の斜視図である。
【図３】図３は、図１に示される画像化装置の断面の概略であり、図２に示される照射器の照射パターンを図示する。
【図４】図４は、図１に示される画像化装置の断面の概略であり、特徴のアレイから放出される化学発光信号の経路を図示する。
【図５】図５は、図１に示される画像化装置の基本的な作動についての流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（詳細な説明）
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、そしていずれの様式においても、本発明も、その適用も、使用も、限定することを意図されない。
図１は、生体分子サンプルまたは合成サンプル中の蛍光ハイブリダイズしたマーカーおよび化学発光ハイブリダイズしたマーカーの画像を収集するための、画像化装置１０の種々の構成を表す斜視図である。画像化装置１０は、基部１４、基部１４に接続されたフレーム１８、およびフレーム１８に接続された中間支持体２２を備える。さらに、画像化装置１０は、トランスポート２６およびエレベータ３０を備え、これらは、ステージ３４を照射器３８の下で配向するように、制御器（図示せず）によって制御される。この照射器は、ステージ３４上に配置されたサンプルタイル４２を照射する。サンプルタイル４２は、サンプルの少なくとも１つの特徴（図示せず）が関連する（すなわち、配置されるか、合成されるか、または付着される）支持体（例えば、ガラス、セラミック、またはプラスチック）である。この特徴は、例えば、蛍光マーカーおよび／または化学発光マーカーがサンプルタイル４２に付着したプローブとハイブリダイズしている、サンプルの任意の特徴であり得る。例えば、この特徴は、１つの蛍光マーカーおよび１つの化学発光マーカーで標識された、同時にスポッティングされたオリゴヌクレオチドであり得る。
【０００９】
種々の構成において、サンプルタイル４２は、例えば、何百または何千もの特徴を有する、関連する特徴のアレイを備える。いくつかの構成において、サンプルタイル４２は、より大きい複数の関連する特徴（例えば、何万または何十万もの特徴）を有するマイクロアレイを備える。便利さおよび明瞭さの目的で、例示的な構成は、特徴のアレイを参照して以下で記載されるが、このアレイは、１つ程度に少ない特徴を備え得ること、またはこのアレイは、何十万もの多くの特徴もしくはそれより多くの特徴を備え得ることが、理解される。
【００１０】
種々の構成において、特徴のアレイは、核酸マイクロアレイである。このようなマイクロアレイは、生物分析および関連する分野において、重要さを増しているツールとなっている。核酸マイクロアレイは、種々の適用（例えば、遺伝子配列決定、遺伝子発現のモニタリング、遺伝子マッピング、細菌の同定、薬物の発見、およびコンビナトリアルケミストリー）において開発されており、そして用途を見出している。マイクロアレイが用途を見出す特定の１つの領域は、遺伝子発現分析である。核酸マイクロアレイを製造する現在の方法、および診断アッセイにおけるこれらの使用方法は、米国特許第６，４１３，７２２号、同第６，２１５，８９４号、同第６，０４０，１９３号、同第６，０４０，１３８号、および同第６，３８７，６７５号に記載されている。
【００１１】
さらに種々の構成における画像化装置１０は、第一のレンズ４６、第二のレンズ５０、第一のフィルタ５４、および画像収集デバイス５８を備える。第一のレンズ４６および第二のレンズ５０は、光学画像化性能のために適切な任意のレンズであり得る（例えば、中判（ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒｍａｔ）写真レンズ）。図示されないいくつかの構成において、単一のレンズが、光学画像化性能のために使用される。種々の構成において、第一のフィルタ５４は、長い波長を有する光（例えば、約６７０ｎｍより大きい波長を有する光）を通すように適合された、ロングパスフィルタであるか、または第一のフィルタ５４は、特定の範囲の波長に含まれる波長を有する光（例えば、約６７０ｎｍと約７００ｎｍとの間の波長を有する光）を通すように適合された、バンドパスフィルタである。
【００１２】
画像収集デバイス５８および第二のレンズ５０は、画像収集デバイス５８の主要な画像化表面６２が第二のレンズ５０の焦点面内にくるように、互いに対して位置決めされる。制御器は、トランスポート２６およびエレベータ３０を利用して、タイル４２が第一のレンズ４６の焦点面にあるように、ステージ３４を位置決めする。トランスポート２６は、ステージ３４をｘ軸に沿って移動させ、一方で、エレベータ３０は、ステージ３４をｚ軸に沿って移動させる。トランスポート２６とエレベータ３０との両方が、コンピュータワークステーション（図示せず）とインターフェースする制御器を介して、ソフトウェアによって制御される。このワークステーションを介して、使用者は、命令（例えば、「サンプルを装填」）を入力し、この命令が、この制御器に通信される。この制御器は、この命令を解釈し、そして少なくとも１つのモータ（図示せず）を利用して、このステージを、ｘ軸およびｚ軸に沿って、命令された位置へと移動させる。種々の構成において、このワークステーションは、画像化装置１０とは別体である。他の種々の構成において、画像化装置１０は、このワークステーションを備える。他の種々の構成において、画像化装置１０は、種々のコンピュータワークステーション構成要素（例えば、メモリおよびプロセッサ）を備え、一方で、他のコンピュータワークステーション構成要素（例えば、グラフィカルユーザインターフェース）は、画像化装置１０とは別体である。
【００１３】
種々の構成において、制御器およびトランスポート２６は、タイル４２を装填し、そしてアレイの特徴を画像化する場合に、ステージ３４を、予め設定されたｘ軸上の位置へと移動させる。例えば、いくつかの構成において、この制御器は、ステージ３４を「サンプルを装填する」位置、照射器３８の下方の「画像化位置＃１」、および照射器３８の下方の「画像化位置＃２」に移動させるようにトランスポート２６に指示するように構成される。エレベータ３４は、ステージ３４を第一のレンズ４６の焦点面に位置決めするように、制御器によって制御される。エレベータ３０は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０が静止したままである間に、ステージ３４をｚ軸に沿って移動させ、画像収集デバイス５８に対するアレイの最適な焦点を達成する。アルゴリズムが、画像収集デバイス５８によって収集された画像データを処理して、このアレイの最適な焦点についての位置を決定する。従って、このアレイの画像は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０を調節することなく、画像収集デバイス５８に対して自動的に焦点を合わせられる。
【００１４】
例えば、画像収集デバイス５８は、画像データを収集し、そしてこのデータをワークステーションに通信し、このワークステーションにおいて、アルゴリズムが、この画像の明瞭さを決定する。すなわち、このアルゴリズムは、この画像のコントラストを分析する。この画像が所望のコントラストを有さない場合、このアルゴリズムは、この制御器に、このステージのｚ軸に沿った位置を調節するように指示する。次いで、別の画像が収集され、そしてそのデータがワークステーションに通信され、このワークステーションにおいて、上記アルゴリズムが再度、そのコントラストを分析する。このプロセスは、このコントラストが最大にされるまで、すなわち、最適な焦点が達成されるまで、繰り返される。種々の構成において、各蛍光マーカーによって放出された蛍光信号が、このアルゴリズムによって、上記アレイを自動集束させるために使用される。いくつかの構成において、エレベータ３０は、ステージ３４をｘ−ｙ平面内で回転させるように適合され、そしてトランスポート２６は、ステージ３４をｙ軸に沿って移動させるように適合される。
【００１５】
ステージ３４が照射器３８の下方で、第一のレンズ４６の焦点面において位置決めされる場合、画像収集デバイス５８は、タイル４２に関連する特徴のアレイの少なくとも１つの画像を収集する。例えば、サンプルタイル４２が、照射器３８を使用して照射される環境にある場合、画像収集デバイス５８は、各特徴における蛍光マーカーによって放出される光の強度に関連する照射データを収集する。または、例えば、サンプルタイル４２が、化学発光信号を妨害する光がない環境にある場合、画像収集デバイス５８は、各特徴における化学発光マーカーによって放出される光の強度に関連する照射データを収集する。画像収集デバイス５８は、特徴のアレイから放出される画像データを収集するために適切な、任意のデバイスであり得る。例えば、いくつかの構成において、画像収集デバイス５８は、ＣＭＯＳ検出器アレイとして構成される。いくつかの構成において、画像収集デバイス５８は、電荷結合素子（ＣＣＤ）を備える。
【００１６】
図２は、照射器３８（図１に示される）の種々の構成を表す斜視図である。照射器３８は、タイル４２（図１に示される）全体を光で満たすことによって、各特徴における蛍光マーカーを励起するように構成された、光源を備える。すなわち、照射器３８は、タイル４２全体にわたって光を分配し、タイル４２に関連する全ての特徴における蛍光マーカーを同時に励起させる。さらに、照射器３８は、実質的に均一に、光をタイル４２にわたって分配し、その結果、およそ同じ量の光が、タイル４２全体にわたって分配される。等しく分配された満たされた照射は、各特徴に、約３６０°の光を提供し、これによって、各特徴の蛍光のより大きい百分率（可能であれば、各特徴の蛍光全体）を励起させることによって、この特徴のより正確な評価を可能にする。より具体的には、頂部表面におけるアーティファクト（すなわち、不規則性）は、励起光が、各特徴の頂部表面の全領域に達することをさほどブロックしないようである。さらに、タイルおよび関連するアレイを、約３６０°からの光で満たすことにより、アレイにおける各特徴の形状および大きさが、容易に決定されることが可能になる。
【００１７】
種々の構成において、照射器３８は、開口部６６を備え、この開口部は、画像（すなわち、蛍光および／または化学発光の光信号）が各特徴から発せられて、開口部６６を通過することを可能にするように構成される。次いで、これらの信号は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０（図１に示される）によって再度画像化され、第一のフィルタ５４（図１に示される）によって濾波され、そして画像収集デバイス５８（図１に示される）によって収集される。照射器３８および開口部６６は、図２において、矩形の形状を有するように示されるが、照射器３８および開口部６６は、種々の構成において、タイル４２を満たして照射するために適切な、任意の幾何学的形状を有し得る。種々の構成において、例えば、照射器３８の形状は、タイル４２の形状に一致する。例えば、タイル４２が矩形である構成において、照射器３８および開口部６６もまた、矩形である。タイル４２が円形である構成において、照射器３８および開口部６６は、同様に、円形である。
【００１８】
さらに、種々の構成において、照射器３８は、連続的なリングの形態を有し得、このリングは、単一の連続的な本体６４を備え、この本体は、図２に示されるように、開口部６６を提供する。さらに、種々の構成において、照射器３８は、複数の不連続なセクションを有する、不連続なリング形態（図示せず）を有し得、このリングが、開口部６６を提供する。例えば、照射器３８は、２つの不連続な、本質的に半円形のセクションを備える不連続なリング形態、または４つの不連続な、真っ直ぐなセクション（これらは、角部分が不連続な矩形のリングを形成する）を有し得る。
【００１９】
種々の構成において、照射器３８は、複数のＬＥＤ ７０を備え、各ＬＥＤ ７０は、複数の第二のフィルタ７４のうちの１つ、および複数の拡散器７８のうちの１つに関連する。好都合なために、第二のフィルタ７４および拡散器７８は、図２において、異なる大きさを有するように示されるが、本発明の実施のために、異なる大きさが必要とされるわけではない。いくつかの構成において、第二のフィルタ７４および拡散器７８は、同じ大きさおよび同じ幾何学的形状を有するが、いくつかの構成において、第二のフィルタ７４および拡散器７８は、異なる形状および幾何学的形状を有する。各ＬＥＤ ７０は、第二のフィルタ７４および拡散器７８によって覆われる、複数の凹部８２のうちの１つに収容される。しかし、いくつかの構成において、照射器３８は、ＬＥＤ ７０以外の複数の任意の適切な励起光源（例えば、タングステン電球またはキセノン電球、レーザー光源、および／あるいは光ファイバー光源）を備える。
【００２０】
ＬＥＤ ７０は、各特徴における蛍光マーカーを励起させる強度レベルの光の波長を放出する用に構成される。例えば、いくつかの構成において、照射器３８は、赤色光を放出する蛍光マーカーを励起させるために、約６３５ｎｍの波長を有する光を放出するＬＥＤ ７０を備える。いくつかの構成において、照射器３８は、青色光を放出する蛍光マーカーを励起させるために使用される、約４７０ｎｍの波長を有する光を放出するＬＥＤ ７０を備える。他の波長が、他の励起要件を有する蛍光マーカーを励起させるために、使用され得る。種々の構成において、照射器３８は、種々の波長を有する光を放出するＬＥＤ ７０を備える。例えば、種々のＬＥＤ ７０は、６３５ｎｍの波長を有する光を放出し、他のＬＥＤ ７０は、４７０ｎｍの波長を有する光を放出し、一方で、照射器３８における他のＬＥＤ ７０は、他の波長を有する光を放出し得る。このことは、特徴のアレイにおいて、多色蛍光マーカーの使用を可能にする。
【００２１】
種々の構成において、画像化装置１０は、照射器３８が取り外され、そして異なる波長を有する光を放出するＬＥＤを備える照射器３８と交換されることを可能にするように構成される。従って、赤色光を放出する蛍光マーカーを有する特徴のアレイに関連するタイル４２が取り外され、そして青色光を放出する蛍光マーカーを有する特徴のアレイに関連するタイル４２と置き換えられる場合、照射器３８は、これに従って取り外され、そして交換され得る。
【００２２】
さらに、いくつかの構成において、ＬＥＤ ７０の各々は、各ＬＥＤ ７０によって提供される光がタイル４２の１つ以上の所望の領域の方へと方向付けられるように、凹部８２内で配向される。例えば、各ＬＥＤ ７０は、各ＬＥＤから放出される光が、タイル４２の中心にほぼ方向付けられるように配向され得るか、または各ＬＥＤ ７０は、各ＬＥＤから放出される光が、タイル４２の異なるセクションに方向付けられるように配向され得る。種々の構成において、照射器３８の前面８４は、ＬＥＤ ７０が下に向き、そしてタイル４２の中心における焦点のほうへとわずかに内向きに向くことを可能にするように、内向きに角度を付けられる。
【００２３】
いくつかの構成において、拡散器７８は、各ＬＥＤ ７０から放出された光を拡散して、各ＬＥＤ ７０からの光をタイル４２全体にわたって、実質的に均一に分配する。すなわち、拡散器７８は、各ＬＥＤ ７０から放出される光がタイル４２全体を照射するように選択された発散角を有する。したがって、各ＬＥＤ ７０から放出された光は、他のＬＥＤ ７０の各々から放出された光と重なる。従って、照射器３８によって提供される光の強度は、タイル４２全体にわたって、照射器３８に含まれるＬＥＤの数およびＬＥＤ ７０の選択された強度の関数である。いくつかの構成において、単一の拡散器（図示せず）が使用される。種々の構成において、この単一の拡散器は、照射器３８の前面８４と同じ形状を有する。この単一の拡散器が、各ＬＥＤ ７０を覆い、そして各ＬＥＤ ７０から放出される光を、同時に拡散させる。種々の他の構成において、少なくとも２つの拡散器（図示せず）が、ＬＥＤ ７０によって放出される光を拡散させるために使用される。
【００２４】
第二のフィルタ７４は、ＬＥＤ ７０によって放出された光の、このアレイ、タイル４２、またはステージ３８から反射し、そして望ましくなく第一のフィルタ５４を通って画像収集デバイス５８へと至る波長を有する光を排除する。例えば、いくつかの構成において、第一のフィルタ５４は、約６４０ｎｍより大きい波長を有する光を通し、そして第二のフィルタ７４は、約６３５ｎｍ未満の波長を有する光のみを通す。いくつかの構成において、第二のフィルタ７４は、より短い波長を有する光（例えば、約６３５ｎｍ未満の波長を有する光）を通すように適合された、ショートパスフィルタである。幾つかの構成において、第二のフィルタ７４は、特定の範囲の波長に含まれる波長を有する光（例えば、約５５０ｎｍと約６３５ｎｍとの間の波長を有する光）を通すように適合された、バンドパスフィルタである。種々の構成において、装置１０は、ＬＥＤ ７０によって放出される光を排除するための、単一の第二のフィルタ（図示せず）を備える。種々の他の構成において、装置１０は、２つ以上の第二のフィルタ（図示せず）を備え、これによって、第二のフィルタ７４の各々が、ＬＥＤ ７０のうちの少なくとも１つによって放出される光を濾波する。
【００２５】
種々の構成において、ＥＰＩ照射が、照射器３８の代わりに使用されて、アレイを照射し、そして蛍光マーカーを励起させる。ＥＰＩに基づくシステムは、第一のレンズ４６と第一のフィルタ５４との間に、二色性ビームスプリッタ（図示せず）を有する。ＥＰＩ照射器から放出される光は、第一のレンズ４６を通して、サンプルタイル４２上に形成され、そして画像化される。Ｌｅｄ、ランプまたはレーザーが、照射源として使用され得る。任意の適切な照射源が、アレイを照射し、そして蛍光マーカーを励起させるために利用され得る。例えば、軸がずれた照射およびエレクトロルミネッセンスパネルが、利用され得る。
【００２６】
図１を参照すると、照射器３８からの、特定の波長を有する、アレイから反射する光を濾波により除去することが望ましい場合、第一のフィルタ５４は、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に位置決めされる。従って、照射器３８から放射される、特徴のアレイの蛍光放出と重なる光は、蛍光放出から分離され、そして画像収集デバイス５８に達することを実質的に防止される。第一のフィルタ５４は、濾波が望ましくない場合に除去され得、例えば、化学発光放出が画像化されるべきである場合、酵素的に発生した化学発光信号を妨害し得る全ての光が、画像化装置１０を囲む環境から実質的に除去されなければならない。いくつかの構成において、第一のフィルタ５４の取り外しおよび挿入は、望まれる場合に第一のフィルタ５４を第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に挿入するため、および第一のフィルタ４６を取り外すために適切な、制御器および機構（図示せず）によって、自動化される。
【００２７】
いくつかの構成において、複数のフィルタを有するフィルタホイールが、第一のフィルタ５４として使用され、ここで、このフィルタホイールの各フィルタが、異なる波長、または異なるバンド幅内の光を濾波により除去する。フィルタホイールを位置決め得することは、このホイールを回転させるために適切な制御器および機構によって自動化され、その結果、所望のフィルタが、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に位置決めされ得るか、またはフィルタが位置決めされない。第一のフィルタ５４は、第二のフィルタ７８と組み合わせて、照射器３８が照射する場合に、アレイの蛍光放出のみが画像収集デバイス５８によって収集されるように、働く。
【００２８】
図３は、画像化装置１０（図１に示される）の種々の構成の断面の概略であり、照射器３８（図２に示される）の満たされた照射、および特徴のアレイから放出される蛍光信号の経路を図示する。各ＬＥＤ ７０は、タイル４２および関連するアレイに方向付けられる光を放出する。各ＬＥＤ ７０によって放出される光は、所望の波長を有する波長、または所望の範囲内の波長を有する光のみが、タイル４２および関連するアレイを照射するように、第二のフィルタ７８によって濾波される。従って、各ＬＥＤ ７０によって放出される光は、拡散器７８によって拡散されて、ＬＥＤ照射パターン線８６によって示されるように、タイル４２全体にわたって実質的に均一な強度の光を提供する。従って、各ＬＥＤ ７０から放出される光は、重なり領域９０に一般的に示されるように、他のＬＥＤ
７０のうちの少なくとも１つから放出される光と重なる。
【００２９】
ＬＥＤ ７０によって放出され、第二のフィルタ７４によって濾波され、そして拡散器７８によって拡散される光は、アレイの各特徴における蛍光マーカーを励起させ、蛍光信号９４の放出を生じる。蛍光信号９４は、照射器３８の開口部６６を通過し、そして第一のレンズ４６に入り、このレンズにおいて、これらの信号が再画像化される。次いで、信号９４は、第一のフィルタ５４によって濾波され、このフィルタは、ＬＥＤ ７０からの、特徴のアレイ、タイル４２および／またはステージ３４から反射した任意の光を濾波により除去する。次いで、濾波された信号９８は、第二のレンズ５０を通過し、このレンズにおいて、これらの信号は、再度画像化される。第二のレンズ５０を通過した後に、蛍光信号９４は、画像収集デバイス５８によって収集され、そしてこの収集された画像データが、コンピュータに基づくシステム（図示せず）に伝送され、このシステムにおいて、このデータが処理および分析される。
【００３０】
図４は、画像化デバイス１０（図１に示される）の種々の構成を示す、断面の概略であり、特徴のアレイから放出された化学発光信号の経路を図示する。アレイにおける特徴によって放出される化学発光信号１０２の画像を収集するために、第一のフィルタ５４（図３に示される）が、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間から取り外され、そして照射器３８が、オフにされる。化学発光信号は、実質的に光がない環境で画像化されなければならない。すなわち、アレイから放出される化学発光信号を妨害するいかなる光も実質的に存在しない環境である。
【００３１】
種々の構成において、化学発光信号は、酵素的に発生される。生体分子アレイ（例えば、核酸マイクロアレイ）において化学発光信号を発生させるための方法は、米国特許第５，６２５，０７７号、同第５，６５２，３４５号、同第５，６７９，８０３号、同第５，７８３，３８１号、同第６，０２２，９６４号、同第６，１３３，４５９号、および同第６，１２４，４７８号に記載されている。
【００３２】
アレイから放出される化学発光信号１０２は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０を通過し、これらのレンズにおいて、この化学発光信号１０２は、各レンズ４６および５０によって、再度画像化される。レンズ４６および５０を通過した後に、化学発光信号１０２は、画像収集デバイス５８によって収集される。次いで、この収集された画像データは、コンピュータに基づくシステムに伝送され、このシステムにおいて、このデータは、処理および分析される。種々の構成において、各特徴は、タイル４２に関連するプローブにハイブリダイズした、１つより多い化学発光マーカーを有し得る。この場合、第一のフィルタ５４は、特徴の化学発光マーカーのうちの１つから放出される光を濾波により除去する目的で、取り外されず、一方で、異なる化学発光信号の波長が通り、そして画像収集デバイス５８によって画像化されることを可能にする。次いで、第一のフィルタ５４は、取り外され、そして異なる第一のフィルタ５４で置き換えられ、この異なる第一のフィルタは、他の化学発光信号が画像化されることを可能にする。
【００３３】
ここで図３と４との両方を参照すると、種々の構成において、画像収集デバイス５８によって収集される、濾波された蛍光信号９８は、図１を参照して上で記載されたように、画像収集デバイス５８に対して特徴のアレイを自動焦点合わせするために使用され、例えば、色収差についての補正がなされる。さらに、画像収集デバイス５８によって収集された、濾波された蛍光信号９８は、特徴のアレイに格子を付けるために使用される。すなわち、濾波された蛍光信号９８は、このアレイにおける各特徴の位置を同定するために使用される。さらに、画像収集デバイス５８によって収集される、濾波された蛍光信号９８は、このアレイを正規化するために使用される。より具体的には、濾波された蛍光信号９８は、画像収集デバイス５８によって収集された化学発光信号１０２を正規化するために使用される。
【００３４】
図５は、特徴のアレイを画像化するための画像化装置１０を作動させるための、種々の方法構成を現す流れ図２００である。まず初めに、使用者は、タイル４２および特徴の関連するアレイを、ステージ３４の上に置く（２０２に示されるように）。制御器が、トランスポート２６に、ステージ３４をｘ軸に沿って、照射器３８の下方の第一の位置に移動させるように指示し、この第一の位置において、このアレイは、照射器３８によって照射される（２０４に示されるように）。次に、第一のフィルタ５４が、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に位置決めされる（２０６に示されるように）。次いで、このアレイが、エレベータ３０によってｚ軸に沿ってステージ３４を移動させることによって、画像収集デバイス５８に対して自動的に焦点合わせされる（２０８に示されるように）。次いで、アレイの第一の位置における各特徴によって放出される蛍光信号９８の正規化画像が収集される（２１０に示されるように）。次に、第一のフィルタ５４が、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間から取り外され、そして照射器３８がオフにされ（２１２に示されるように）、これによって、各特徴によって放出される化学発光信号を画像化するための、実質的に光がない環境を提供する。次いで、アレイの第一の部分の各特徴によって放出される化学発光信号１０２の画像が、画像収集デバイス５８によって収集される（２１４に示されるように）。
【００３５】
次に、種々の構成において、アレイの大きさに依存して、ステージ３０は、照射器３８の下方の第二の位置に移動され、フィルタ５４が、レンズ４６と５０との間で再度位置決めされ、そして照射器３８がオンにされる（２１６に示されるように）。次いで、第二の自動焦点合わせ手順が実施され、アレイの第二の部分の正規化蛍光画像が収集され、第一のフィルタ５４が第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間から再度取り外され、そして照射器３８が再度オフにされる（２１８に示されるように）。次いで、アレイの第二の部分における各特徴によって放出される化学発光信号１０２の画像が、画像化デバイス５８によって収集される（２２０に示されるように）。このプロセスは、必要であれば、アレイ全体についての化学発光信号１０２の画像が収集されるまで繰り返される（２２２に示されるように）。
【００３６】
従って、本発明の画像化装置は、蛍光／化学発光同時ハイブリダイズした特徴のアレイの複数の画像を自動的に獲得し、これによって、単一の装置を使用して、アレイ全体についての画像データを獲得する。さらに、本発明は、蛍光画像データと化学発光画像データとの間のよりよいアライメントを可能にする。なぜなら、光学部品が、両方のチャネルにおける収集について、同じであるからである。さらに、照射器は、実質的に、アレイ全体にわたって均一に励起光を分配し、これによって、このアレイ全体にわたる複数の画像についての、より一貫した画像データを提供する。
【００３７】
本発明は、種々の構成の観点で記載されたが、当業者は、本発明が、特許請求の範囲の精神および範囲内で、改変されて実施され得ることを認識する。
【技術分野】
【０００１】
（分野）
本発明は、一般に、生体分子または合成アレイを画像化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
基材に結合した生体分子または合成アレイ（例えば、オリゴヌクレオチドアレイであって、マイクロアレイとしてもまた公知である）は、サンプル中の様々な配列の、多くの様々なプローブへのハイブリダイゼーションの試験を可能にする。これらのアレイは、基材上の特定の領域（特徴と定義される）内に堆積または合成された、何十万ものプローブから構成され得る。
【０００３】
このようなアレイを分析するためには、このサンプルは、基材上の各特徴においてプローブとハイブリダイズする、１つ以上の検出可能なマーカー（例えば、蛍光マーカーまたは化学発光マーカー）で標識されなければならない。これらのマーカーは、発光信号（例えば、蛍光信号または化学発光信号）を放出し、これらの信号が画像化され、そしてこれらの画像が分析される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要旨）
種々の構成において、サンプルタイルに関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置が提供される。この装置は、このサンプルタイルを照射領域において支持するステージ、および光を放出するように適合された複数のＬＥＤを有する照射源を備える。これらの光の少なくとも一部分が、この照射領域を照射する。さらに、この装置は、この照射源がこの照射領域を照射している場合の第一の信号、またはこの照射領域の照射がない第二の信号のいずれかの画像を、選択的に収集するように適合された、画像収集デバイスを備える。この第一の信号は、この照射領域を照射するＬＥＤによって放出される光の部分の波長とは事実上異なる波長を有する。
【０００５】
また、種々の構成において、画像化装置を使用して、蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法が提供される。この方法は、サンプルタイルを、この画像化装置の可動ステージ上に置く工程を包含し、このサンプルタイルは、特徴のアレイを備える。これらの特徴のうちの少なくとも一部分が、少なくとも１つのハイブリダイズした蛍光マーカーおよび／または少なくとも１つのハイブリダイズした化学発光マーカーを備える。さらに、この方法は、この画像化装置の照射源を利用して、このサンプルタイルに光を満たし、これによって、このアレイにおける蛍光マーカーを励起させる工程を包含する。この照射源は、複数のＬＥＤを備え得る。さらに、この方法は、この画像化装置の画像収集デバイスを利用して、このアレイの少なくとも一部分の画像を収集する工程を包含する。これらの画像は、照射源がこのサンプルタイルを光で満たす場合の蛍光マーカーによって放出される蛍光信号、および／またはこの照射源からの光がない場合の化学発光マーカーによって放出される複数の化学発光信号を、選択的に示す。
【０００６】
本発明は、詳細な説明および添付の図面から、より完全に理解される。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
サンプルタイルに関連する複数の特徴のアレイを画像化するための装置であって、該装置は、以下：
該サンプルタイルを照射領域において支持するように構成されたステージ；
光を放出するように構成された複数のＬＥＤを備える照射源であって、該光の少なくとも一部分が、該照射領域を照射する、照射源；ならびに
画像収集デバイスであって、該画像収集デバイスは、以下：
該照射源が該照射領域を照射している場合の、第一の信号であって、該第一の信号は、該照射領域を照射する該ＬＥＤによって放出される光の部分の波長とは事実上異なる波長を有する、第一の信号、および
該照射領域の照射が存在しない、第二の信号、
の画像を選択的に収集するように構成されている、画像収集デバイス、
を備える、装置。
（項目２）
前記第一の信号および前記第二の信号を、前記画像収集デバイスによる収集の前に再画像化するように適合された、少なくとも１つのレンズをさらに備える、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記ステージが複数の位置で位置決めされ得るように、該ステージが前記レンズに対して移動可能であり、該複数の位置において、前記画像収集デバイスが、前記第一の信号および第二の信号の画像を選択的に収集し得る、項目２に記載の装置。
（項目４）
前記ステージが、前記複数の位置で位置決めされるように自動化されている、項目３に記載の装置。
（項目５）
前記ステージが前記レンズからある距離で位置決めされ得るように、該ステージが該レンズに対して移動可能であり、該距離において、該レンズは、前記第一の信号および第二の信号の集束された画像を、前記画像収集デバイスへと方向付ける、項目２に記載の装置。
（項目６）
前記ステージが、前記レンズからある距離で位置決めされるように自動化されており、該距離において、該レンズが、前記アレイの集束した画像を前記画像収集デバイスへと方向付ける、項目５に記載の装置。
（項目７）
前記ステージと前記画像収集デバイスとの間に位置決めされた、少なくとも１つの第一のフィルタをさらに備え、該第一のフィルタは、前記第一の信号以外の光が、該第一のフィルタを通過することを効果的に防止するように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目８）
前記照射源が、複数の第二のフィルタをさらに備え、各第二のフィルタが、前記ＬＥＤのうちの少なくとも１つに関連しており、各第二のフィルタが、対応するＬＥＤによって放出される光を濾波するように構成されており、これによって、各第二のフィルタを通過する光が、前記第一の信号の波長とは事実上異なる波長を有する、項目１に記載の装置。
（項目９）
前記装置が、前記ステージと前記ＬＥＤとの間に位置決めされた、少なくとも１つの第二のフィルタをさらに備え、これによって、該第二のフィルタが、該ＬＥＤによって放出された光を濾波するように適合されており、これによって、該第二のフィルタを通過する光が、前記第一の信号の波長とは事実上異なる波長を有する、項目１に記載の装置。
（項目１０）
前記照射源が、複数の拡散器をさらに備え、該拡散器が、各ＬＥＤから放出された光を拡散させるように適合されており、これによって、該ＬＥＤから放出された光が、前記ステージを複数の方向からの光で満たす、項目１に記載の装置。
（項目１１）
前記装置が、少なくとも１つの拡散器をさらに備え、該拡散器が、各ＬＥＤから放出された光を拡散させるように適合されており、これによって、該ＬＥＤから放出された光が、前記ステージを、複数の方向からの光で満たす、項目１に記載の装置。
（項目１２）
前記照射源が、前記サンプルタイルが該照射源と前記ステージとの間にあるように位置決めされている、項目１に記載の装置。
（項目１３）
前記画像収集デバイスが、電荷結合素子（ＣＣＤ）である、項目１に記載の装置。
（項目１４）
前記画像収集デバイスが、ＣＭＯＳ検出器アレイである、項目１に記載の装置。
（項目１５）
前記照射源が、単一の連続的な本体を有する照射リングを備え、該本体が、そこを通る開口部を有するリングを形成する、項目１に記載の装置。
（項目１６）
画像化装置を使用して、蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法であって、該方法は、以下：
サンプルタイルを、該画像化装置のステージ上に置く工程であって、該サンプルタイルが、該サンプルタイルに関連するアレイを有し、該アレイが、複数の特徴を備え、該特徴のうちの少なくとも一部分が、蛍光マーカーおよび化学発光マーカーのうちの少なくとも１つを備える、工程；
該画像化装置の照射器を利用して、該サンプルタイルを光で満たす工程であって、該照射器が、複数のＬＥＤを備え、これによって、該アレイにおける該蛍光マーカーを励起させる、工程；ならびに
該画像化装置の画像収集デバイスを利用して、該アレイの少なくとも一部分の画像を収集する工程であって、該画像が、該照射器が該アレイを光で満たす場合の該蛍光マーカーによって放出される蛍光信号、および該照射器からの光がない場合の該化学発光マーカーによって放出される化学発光信号を選択的に示す、工程、
を包含する、方法。
（項目１７）
前記タイルを前記ステージ上に置く工程が、以下：
該タイルを、可動ステージ上に置く工程；および
前記特徴のアレイの複数の部分の画像が、前記画像収集デバイスによって収集可能であるように、該ステージを、レンズに対して自動的に位置決めする工程、
を包含する、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記サンプルタイルを前記可動ステージ上に置く工程が、該ステージをレンズからある距離で自動的に位置決めすることによって、該サンプルタイルを前記画像収集デバイスに対して自動焦点合わせする工程を包含し、これによって、該レンズが、集束された画像を該収集デバイスへと方向付ける、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記サンプルタイルを光で満たす工程が、複数のフィルタのうちの１つを各ＬＥＤと関連付ける工程を包含し、これによって、各フィルタが、該関連付けられたＬＥＤによって放出された光を濾波し、これによって、該アレイの蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、各フィルタを通過することを効果的に防止される、項目１６に記載の方法。
（項目２０）
前記サンプルタイルを光で満たす工程が、前記ステージと前記ＬＥＤとの間にフィルタを位置決めする工程を包含し、これによって、該フィルタは、該ＬＥＤによって放出される光を濾波し、これによって、前記アレイの蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、該フィルタを通過することを効果的に防止される、項目１６に記載の方法。
（項目２１）
前記サンプルタイルを光で満たす工程が、以下：
複数の拡散器のうちの１つを、各ＬＥＤと関連付ける工程；ならびに
各ＬＥＤから放出された光を、該拡散器を利用して拡散させる工程であって、これによって、各ＬＥＤから放出された光が、該サンプルタイルの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該サンプルタイルが、複数の拡散器からの光で満たされ、これによって、前記特徴のうちの少なくとも一部分の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、工程、
を包含する、項目１６に記載の方法。
（項目２２）
前記画像を収集する工程が、前記ステージと前記画像収集デバイスとの間にフィルタを位置決めする工程を包含し、該フィルタが、各蛍光マーカーによって放出された蛍光信号以外の光が該フィルタを通過することを効果的に防止するように適合されている、項目１６に記載の方法。
（項目２３）
前記画像を収集する工程が、以下：
前記アレイにおける蛍光マーカーを、前記照射器から放出された光を使用して励起させる工程；
該アレイから放出された蛍光信号の画像を収集する工程；
該照射器によって放出された光を妨害する工程；および
該アレイから放出された化学発光信号の画像を収集する工程、
を包含する、項目１６に記載の方法。
（項目２４）
画像化システムによって画像化されるべき複数の特徴を備えるアレイを照射するための照射源であって、該照射源は、以下：
該画像化システムに連結されるように構成されている、フレーム；
該フレームに関連する複数のＬＥＤであって、該ＬＥＤは、該アレイに方向付けられた光を放出するように構成されており、その結果、蛍光信号が、該アレイにおける少なくとも１つの特徴によって放出される、ＬＥＤ；および
複数の拡散器であって、該拡散器は、各ＬＥＤから放出された光を拡散するように構成されており、これによって、各ＬＥＤから放出された光が、該アレイの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該アレイを、複数の拡散器からの光で満たし、これによって、該アレイにおける少なくとも１つの特徴の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、拡散器、
を備える、照射源。
（項目２５）
複数のフィルタをさらに備え、各フィルタが、前記ＬＥＤのうちの１つと関連付けられており、そして各フィルタが、該関連付けられたＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、これによって、前記蛍光信号の放出を生じるために適切な波長を有する光以外の光が、各第二のフィルタを通過することを効果的に防止する、項目２４に記載の照射源。
（項目２６）
前記照射源が、単一の連続的な本体を有する照射リングを備え、該本体が、そこを通る開口部を有するリングを形成する、項目２４に記載の照射源。
（項目２７）
アレイとしてグループ化された複数の特徴から放出された蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法であって、該方法は、以下：
ａ．該アレイを、画像化システムのエレベータに接続されたステージ上で位置決めする工程；
ｂ．該アレイを、該画像化システムのレンズの下の第一の位置へと、該エレベータに接続されたトランスポートを使用して自動的に移動させる工程；
ｃ．第一のフィルタを、該ステージと、該画像化システムの画像収集デバイスとの間で位置決めする工程；
ｄ．該画像収集デバイスを、該エレベータを使用することによって自動集束させ、該レンズの焦点面に該アレイを位置決めする工程；
ｅ．複数の方向から、照射器を使用して、光を該アレイ上に満たす工程であって、これによって、該特徴の少なくともいくつかは、蛍光信号を放出する、工程；
ｆ．該アレイの第一の部分から放出された蛍光信号を、該画像収集デバイスを使用して画像化する工程；
ｇ．該アレイの第一の部分における特徴の少なくとも一部分から放出された化学発光信号を、該画像収集デバイスを使用して画像化する工程；
ｈ．該アレイを、該レンズの下の第二の位置へと自動的に移動させる工程；ならびに
ｉ．該アレイの第二の部分に対して、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、およびｇを繰り返す工程、
を包含する、方法。
（項目２８）
前記第一のフィルタを前記ステージと前記画像収集デバイスとの間に位置決めする工程が、前記蛍光信号以外の光が該第一のフィルタを通過することを効果的に防止されるように、該第一のフィルタを構成する工程を包含する、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
前記光を前記アレイ上に満たす工程が、以下：
複数のＬＥＤを備える照射器を使用する工程；および
複数の第二のフィルタのうちの１つを、該照射器における各ＬＥＤと関連付ける工程であって、これによって、各第二のフィルタが、該関連付けられたＬＥＤによって放出された光を濾波し、その結果、前記蛍光信号の放出を生じるために適切な波長を有する光以外の光が、各第二のフィルタを通過することが効果的に防止される、工程、
を包含する、項目２７に記載の方法。
（項目３０）
前記化学発光信号を画像化する工程が、前記第一のフィルタを、前記ステージと前記画像収集デバイスとの間から除去する工程を包含し、これによって、該画像収集デバイスが、該化学発光信号を画像化することが可能になる、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
サンプルタイルに関連するアレイの複数の画像を自動的に収集するための画像化システムであって、該アレイが、複数の特徴を備え、該システムが、以下：
ｘ軸に沿って移動可能な自動ステージであって、該ステージが、該サンプルタイルを支持するように構成されている、自動ステージ、
照射器であって、該照射器は、該サンプルタイルへと方向付けられた光を放出し、これによって、該アレイにおける特徴のうちの少なくともいくつかの各々に含まれる蛍光マーカーを励起させるように構成されており、該照射器は、該アレイが、該照射器と該ステージとの間にあるように位置決めされる、照射器；ならびに
該アレイの複数の画像を収集するように構成された画像収集デバイスであって、該画像は、以下：
該励起された蛍光マーカーによって放出された、複数の蛍光信号、および
該特徴のうちの少なくともいくつかに含まれる化学発光マーカーによって放出された、複数の化学発光信号、
のうちの１つを選択的に含む、画像収集デバイス、
を備える、システム。
（項目３２）
前記自動ステージが、ｘ軸に沿って、前記画像収集デバイスに関連するレンズの下の第一の位置まで移動するように構成されており、これによって、該画像収集デバイスが、前記アレイの第一の部分に含まれる特徴から放出された蛍光信号を含む第一の画像、および該アレイの該第一の部分に含まれる特徴から放出された化学発光信号を含む第二の画像を収集することが可能になる、項目３１に記載のシステム。
（項目３３）
前記自動ステージが、ｘ軸に沿って、前記レンズの下の第二の位置へと移動するように構成されており、これによって、前記画像収集デバイスが、前記アレイの第二の部分に含まれる特徴から放出された蛍光信号を含む第三の画像、および該アレイの第二の部分に含まれる特徴から放出された化学発光信号を含む第四の画像を収集することが可能になる、項目３２に記載のシステム。
（項目３４）
前記自動ステージが、前記レンズの焦点面に前記ステージを自動的に位置決めするために、ｚ軸に沿ってさらに移動可能である、項目３２に記載のシステム。
（項目３５）
前記照射器が、複数のＬＥＤを備え、該ＬＥＤが、前記アレイにおける蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光を放出するように構成されている、項目３１に記載のシステム。
（項目３６）
前記照射器が、複数のフィルタをさらに備え、各フィルタが、前記ＬＥＤのうちの１つと関連付けられており、各フィルタが、対応するＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、これによって、前記蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、各フィルタを通過することを効果的に防止される、項目３５に記載のシステム。
（項目３７）
前記照射器が、前記ステージと前記ＬＥＤとの間に位置決めされたフィルタをさらに備え、これよって、該フィルタは、該ＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、その結果、前記蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、該フィルタを通過することを効果的に防止される、項目３５に記載のシステム。
（項目３８）
前記照射器が、各ＬＥＤから放出された光を拡散させるように構成された、複数の拡散器をさらに備え、その結果、各ＬＥＤから放出された光が、前記ステージの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該アレイを、複数の方向からの光で満たし、その結果、少なくとも１つの特徴の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、項目３５に記載のシステム。
（項目３９）
前記照射器が、単一の連続的な本体を有する照射リングを備え、該本体が、そこを通る開口部を有するリングを形成する、項目３１に記載のシステム。
（項目４０）
サンプルタイルに関連するアレイの複数の画像を自動的に収集するための装置であって、該アレイは、複数の特徴を備え、該装置は、以下：
該サンプルタイルを支持するように構成された可動ステージであって、該特徴のうちの少なくとも一部分が、蛍光マーカーおよび化学発光マーカーのうちの少なくとも１つを備える、可動ステージ；
該アレイを照射するための光を提供するように構成された照射器であって、該照射器は、該照射器から放出された光を拡散させるように構成された、複数の拡散器を備え、これによって、該アレイが、複数の方向からの光で満たされ、その結果、少なくとも１つの特徴の形状および大きさのうちの少なくとも１つが決定可能である、照射器；ならびに
複数の画像を収集するように構成された電荷結合素子（ＣＣＤ）、
を備え、該画像が、以下：
該蛍光マーカーによって放出された複数の蛍光信号、および
該化学発光マーカーによって放出された、複数の化学発光信号、
のうちの少なくとも１つを含む、装置。
（項目４１）
前記照射器が、該照射器によって提供される光を放出するように構成された複数のＬＥＤをさらに備え、各ＬＥＤが、前記拡散器のうちの１つと関連しており、これによって、各ＬＥＤから放出された光は、前記アレイの頂部表面において、少なくとも１つの他のＬＥＤから放出された光と重なり、これによって、該アレイを光で満たす、項目４０に記載の装置。
（項目４２）
前記照射器が、前記アレイが該照射器と前記ステージとの間にあるように位置決めされ、そして各ＬＥＤが、該アレイにおける蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光を放出するように構成されている、項目４１に記載の装置。
（項目４３）
前記照射器が、複数のフィルタをさらに備え、各フィルタが、前記ＬＥＤのうちの１つに関連しており、各フィルタが、該関連するＬＥＤによって放出された光を濾波するように構成されており、これによって、前記蛍光マーカーを励起させるために適切な波長を有する光以外の光が、各フィルタを通過することを効果的に防止される、項目４２に記載の装置。
（項目４４）
前記ステージが、ｘ軸に沿って、前記ＣＣＤに関連するレンズの下の第一の位置へと移動するようにさらに構成されており、これによって、該ＣＣＤが、前記アレイの第一の部分に含まれる特徴の励起された蛍光マーカーによって放出される複数の蛍光信号を含む第一の画像と、該アレイの該第一の部分に含まれる該特徴の前記化学発光マーカーから放出される複数の化学発光信号を含む第二の画像とを収集することを可能にする、項目４０に記載の装置。
（項目４５）
前記ステージが、前記ｘ軸に沿って、前記レンズの下の第二の部分へと移動するようにさらに構成されており、これによって、前記ＣＣＤが、前記アレイの第二の部分に含まれる特徴から放出された蛍光信号を含む第三の画像と、該アレイの該第二の部分に含まれる特徴から放出された化学発光信号を含む第四の画像とを収集することが可能にする、項目４４に記載の装置。
（項目４６）
前記ステージが、該ステージを前記レンズの焦点面に位置決めするように、ｚ軸に沿って移動するようにさらに構成されている、項目４４に記載の装置。
（項目４７）
前記ステージが、ｙ軸に沿って移動するようにさらに構成されている、項目４４に記載の装置。
（項目４８）
アレイとしてグループ化された複数の特徴から放出される蛍光信号および化学発光信号の画像を収集するための方法であって、該方法は、以下：
該アレイを、画像化領域内に位置決めする工程；
該画像化領域を照射する工程；
該アレイが該画像化領域内にある間に、該蛍光信号を画像化する工程；および
該アレイが該画像化領域内にある間に、照射なしで、該化学発光信号を画像化する工程、
を包含する、方法。
（項目４９）
前記アレイを位置決めする工程が、該アレイを、前記照射領域内の第一の位置で位置決めする工程を包含する、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
前記蛍光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第一の位置にある間に、該蛍光信号を画像化する工程を包含する、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記化学発光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第一の位置にある間に該化学発光信号を画像化する工程を包含する、項目５０に記載の方法。
（項目５２）
前記アレイを位置決めする工程が、該アレイを、前記画像化領域内の第二の部分に位置決めする工程をさらに包含する、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
前記蛍光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第二の位置にある間に該蛍光信号を画像化する工程をさらに包含する、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記化学発光信号を画像化する工程が、前記アレイが前記第二の位置にある間に該化学発光信号を画像化する工程をさらに包含する、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記アレイを照射する工程が、該アレイを複数の拡散器からの光で満たす工程を包含する、項目４８に記載の方法。
（項目５６）
蛍光信号および化学発光信号を画像化するための画像化装置であって、該装置は、以下：
タイルを画像化領域内で支持するように構成されたステージであって、該タイルは、該タイル上に、少なくとも１つの蛍光マーカーおよび少なくとも１つの化学発光マーカーを備える少なくとも１つの特徴を有する、ステージ；
該画像化領域を照射するように構成された照射源；ならびに
該タイルが該画像化領域内にある間に、該特徴の複数の画像を選択的に収集するように構成された画像化デバイスであって、該画像は、該蛍光マーカーから放出される蛍光信号の少なくとも１つの画像、および該化学発光マーカーから放出される化学発光信号の少なくとも１つの画像を含む、画像化デバイス、
を備える、画像化装置。
（項目５７）
前記タイルが、ガラス、セラミック、およびプラスチックからなる群より選択される材料から構成されている、項目５６に記載の画像化装置。
（項目５８）
前記照射源が、開口部を規定するフレームを有する照射源を備え、該開口部を、前記蛍光信号および化学発光信号が通過する、項目５６に記載の画像化装置。
（項目５９）
前記照射源が、前記照射領域上に光を満たすように構成された複数のＬＥＤをさらに備える、項目５８に記載の画像化装置。
（項目６０）
前記照射源が、以下：
少なくとも１つのＬＥＤ；
少なくとも１つのタングステン電球；
少なくとも１つのキセノン電球；
少なくとも１つのレーザー光源；および
少なくとも１つの光ファイバー光源、
のうちの１つである、項目５６に記載の画像化装置。
（項目６１）
前記タイルが、該タイル上にアレイとして配置された複数の特徴を有し、各特徴が、少なくとも１つの蛍光マーカーおよび少なくとも１つの化学発光マーカーを備える、項目５６に記載の画像化装置。
（項目６２）
前記ステージが、第一の位置に移動可能であるようにさらに構成されており、これによって、前記画像化デバイスによって収集される前記複数の画像が、前記アレイの第一の部分の前記蛍光マーカーから放出された蛍光信号の少なくとも１つの画像、および該アレイの該第一の部分の前記化学発光マーカーから放出された化学発光信号の少なくとも１つの画像を含む、項目６１に記載の画像化装置。
（項目６３）
前記ステージが、第二の位置へと移動可能であるようにさらに構成され、これによって、前記画像化デバイスによって収集される前記複数の画像が、前記アレイの第二の部分の前記蛍光マーカーから放出される蛍光信号の少なくとも１つの画像、および該アレイの該第二の部分の前記化学発光マーカーから放出される化学発光信号の少なくとも１つの画像を含む、項目６２に記載の画像化装置。
（項目６４）
前記ステージが、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸のうちの少なくとも１つに沿って移動可能であるようにさらに構成されている、項目５６に記載の画像化装置。
（項目６５）
前記画像化デバイスが、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）検出器アレイおよび電荷結合素子（ＣＣＤ）のうちの１つを備える、項目５６に記載の画像化装置。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、生体分子サンプルまたは合成サンプルにおいて、蛍光ハイブリダイズしたマーカーおよび化学発光ハイブリダイズしたマーカーの画像を収集するための画像化装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される照射器の斜視図である。
【図３】図３は、図１に示される画像化装置の断面の概略であり、図２に示される照射器の照射パターンを図示する。
【図４】図４は、図１に示される画像化装置の断面の概略であり、特徴のアレイから放出される化学発光信号の経路を図示する。
【図５】図５は、図１に示される画像化装置の基本的な作動についての流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（詳細な説明）
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、そしていずれの様式においても、本発明も、その適用も、使用も、限定することを意図されない。
図１は、生体分子サンプルまたは合成サンプル中の蛍光ハイブリダイズしたマーカーおよび化学発光ハイブリダイズしたマーカーの画像を収集するための、画像化装置１０の種々の構成を表す斜視図である。画像化装置１０は、基部１４、基部１４に接続されたフレーム１８、およびフレーム１８に接続された中間支持体２２を備える。さらに、画像化装置１０は、トランスポート２６およびエレベータ３０を備え、これらは、ステージ３４を照射器３８の下で配向するように、制御器（図示せず）によって制御される。この照射器は、ステージ３４上に配置されたサンプルタイル４２を照射する。サンプルタイル４２は、サンプルの少なくとも１つの特徴（図示せず）が関連する（すなわち、配置されるか、合成されるか、または付着される）支持体（例えば、ガラス、セラミック、またはプラスチック）である。この特徴は、例えば、蛍光マーカーおよび／または化学発光マーカーがサンプルタイル４２に付着したプローブとハイブリダイズしている、サンプルの任意の特徴であり得る。例えば、この特徴は、１つの蛍光マーカーおよび１つの化学発光マーカーで標識された、同時にスポッティングされたオリゴヌクレオチドであり得る。
【０００９】
種々の構成において、サンプルタイル４２は、例えば、何百または何千もの特徴を有する、関連する特徴のアレイを備える。いくつかの構成において、サンプルタイル４２は、より大きい複数の関連する特徴（例えば、何万または何十万もの特徴）を有するマイクロアレイを備える。便利さおよび明瞭さの目的で、例示的な構成は、特徴のアレイを参照して以下で記載されるが、このアレイは、１つ程度に少ない特徴を備え得ること、またはこのアレイは、何十万もの多くの特徴もしくはそれより多くの特徴を備え得ることが、理解される。
【００１０】
種々の構成において、特徴のアレイは、核酸マイクロアレイである。このようなマイクロアレイは、生物分析および関連する分野において、重要さを増しているツールとなっている。核酸マイクロアレイは、種々の適用（例えば、遺伝子配列決定、遺伝子発現のモニタリング、遺伝子マッピング、細菌の同定、薬物の発見、およびコンビナトリアルケミストリー）において開発されており、そして用途を見出している。マイクロアレイが用途を見出す特定の１つの領域は、遺伝子発現分析である。核酸マイクロアレイを製造する現在の方法、および診断アッセイにおけるこれらの使用方法は、米国特許第６，４１３，７２２号、同第６，２１５，８９４号、同第６，０４０，１９３号、同第６，０４０，１３８号、および同第６，３８７，６７５号に記載されている。
【００１１】
さらに種々の構成における画像化装置１０は、第一のレンズ４６、第二のレンズ５０、第一のフィルタ５４、および画像収集デバイス５８を備える。第一のレンズ４６および第二のレンズ５０は、光学画像化性能のために適切な任意のレンズであり得る（例えば、中判（ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒｍａｔ）写真レンズ）。図示されないいくつかの構成において、単一のレンズが、光学画像化性能のために使用される。種々の構成において、第一のフィルタ５４は、長い波長を有する光（例えば、約６７０ｎｍより大きい波長を有する光）を通すように適合された、ロングパスフィルタであるか、または第一のフィルタ５４は、特定の範囲の波長に含まれる波長を有する光（例えば、約６７０ｎｍと約７００ｎｍとの間の波長を有する光）を通すように適合された、バンドパスフィルタである。
【００１２】
画像収集デバイス５８および第二のレンズ５０は、画像収集デバイス５８の主要な画像化表面６２が第二のレンズ５０の焦点面内にくるように、互いに対して位置決めされる。制御器は、トランスポート２６およびエレベータ３０を利用して、タイル４２が第一のレンズ４６の焦点面にあるように、ステージ３４を位置決めする。トランスポート２６は、ステージ３４をｘ軸に沿って移動させ、一方で、エレベータ３０は、ステージ３４をｚ軸に沿って移動させる。トランスポート２６とエレベータ３０との両方が、コンピュータワークステーション（図示せず）とインターフェースする制御器を介して、ソフトウェアによって制御される。このワークステーションを介して、使用者は、命令（例えば、「サンプルを装填」）を入力し、この命令が、この制御器に通信される。この制御器は、この命令を解釈し、そして少なくとも１つのモータ（図示せず）を利用して、このステージを、ｘ軸およびｚ軸に沿って、命令された位置へと移動させる。種々の構成において、このワークステーションは、画像化装置１０とは別体である。他の種々の構成において、画像化装置１０は、このワークステーションを備える。他の種々の構成において、画像化装置１０は、種々のコンピュータワークステーション構成要素（例えば、メモリおよびプロセッサ）を備え、一方で、他のコンピュータワークステーション構成要素（例えば、グラフィカルユーザインターフェース）は、画像化装置１０とは別体である。
【００１３】
種々の構成において、制御器およびトランスポート２６は、タイル４２を装填し、そしてアレイの特徴を画像化する場合に、ステージ３４を、予め設定されたｘ軸上の位置へと移動させる。例えば、いくつかの構成において、この制御器は、ステージ３４を「サンプルを装填する」位置、照射器３８の下方の「画像化位置＃１」、および照射器３８の下方の「画像化位置＃２」に移動させるようにトランスポート２６に指示するように構成される。エレベータ３４は、ステージ３４を第一のレンズ４６の焦点面に位置決めするように、制御器によって制御される。エレベータ３０は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０が静止したままである間に、ステージ３４をｚ軸に沿って移動させ、画像収集デバイス５８に対するアレイの最適な焦点を達成する。アルゴリズムが、画像収集デバイス５８によって収集された画像データを処理して、このアレイの最適な焦点についての位置を決定する。従って、このアレイの画像は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０を調節することなく、画像収集デバイス５８に対して自動的に焦点を合わせられる。
【００１４】
例えば、画像収集デバイス５８は、画像データを収集し、そしてこのデータをワークステーションに通信し、このワークステーションにおいて、アルゴリズムが、この画像の明瞭さを決定する。すなわち、このアルゴリズムは、この画像のコントラストを分析する。この画像が所望のコントラストを有さない場合、このアルゴリズムは、この制御器に、このステージのｚ軸に沿った位置を調節するように指示する。次いで、別の画像が収集され、そしてそのデータがワークステーションに通信され、このワークステーションにおいて、上記アルゴリズムが再度、そのコントラストを分析する。このプロセスは、このコントラストが最大にされるまで、すなわち、最適な焦点が達成されるまで、繰り返される。種々の構成において、各蛍光マーカーによって放出された蛍光信号が、このアルゴリズムによって、上記アレイを自動集束させるために使用される。いくつかの構成において、エレベータ３０は、ステージ３４をｘ−ｙ平面内で回転させるように適合され、そしてトランスポート２６は、ステージ３４をｙ軸に沿って移動させるように適合される。
【００１５】
ステージ３４が照射器３８の下方で、第一のレンズ４６の焦点面において位置決めされる場合、画像収集デバイス５８は、タイル４２に関連する特徴のアレイの少なくとも１つの画像を収集する。例えば、サンプルタイル４２が、照射器３８を使用して照射される環境にある場合、画像収集デバイス５８は、各特徴における蛍光マーカーによって放出される光の強度に関連する照射データを収集する。または、例えば、サンプルタイル４２が、化学発光信号を妨害する光がない環境にある場合、画像収集デバイス５８は、各特徴における化学発光マーカーによって放出される光の強度に関連する照射データを収集する。画像収集デバイス５８は、特徴のアレイから放出される画像データを収集するために適切な、任意のデバイスであり得る。例えば、いくつかの構成において、画像収集デバイス５８は、ＣＭＯＳ検出器アレイとして構成される。いくつかの構成において、画像収集デバイス５８は、電荷結合素子（ＣＣＤ）を備える。
【００１６】
図２は、照射器３８（図１に示される）の種々の構成を表す斜視図である。照射器３８は、タイル４２（図１に示される）全体を光で満たすことによって、各特徴における蛍光マーカーを励起するように構成された、光源を備える。すなわち、照射器３８は、タイル４２全体にわたって光を分配し、タイル４２に関連する全ての特徴における蛍光マーカーを同時に励起させる。さらに、照射器３８は、実質的に均一に、光をタイル４２にわたって分配し、その結果、およそ同じ量の光が、タイル４２全体にわたって分配される。等しく分配された満たされた照射は、各特徴に、約３６０°の光を提供し、これによって、各特徴の蛍光のより大きい百分率（可能であれば、各特徴の蛍光全体）を励起させることによって、この特徴のより正確な評価を可能にする。より具体的には、頂部表面におけるアーティファクト（すなわち、不規則性）は、励起光が、各特徴の頂部表面の全領域に達することをさほどブロックしないようである。さらに、タイルおよび関連するアレイを、約３６０°からの光で満たすことにより、アレイにおける各特徴の形状および大きさが、容易に決定されることが可能になる。
【００１７】
種々の構成において、照射器３８は、開口部６６を備え、この開口部は、画像（すなわち、蛍光および／または化学発光の光信号）が各特徴から発せられて、開口部６６を通過することを可能にするように構成される。次いで、これらの信号は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０（図１に示される）によって再度画像化され、第一のフィルタ５４（図１に示される）によって濾波され、そして画像収集デバイス５８（図１に示される）によって収集される。照射器３８および開口部６６は、図２において、矩形の形状を有するように示されるが、照射器３８および開口部６６は、種々の構成において、タイル４２を満たして照射するために適切な、任意の幾何学的形状を有し得る。種々の構成において、例えば、照射器３８の形状は、タイル４２の形状に一致する。例えば、タイル４２が矩形である構成において、照射器３８および開口部６６もまた、矩形である。タイル４２が円形である構成において、照射器３８および開口部６６は、同様に、円形である。
【００１８】
さらに、種々の構成において、照射器３８は、連続的なリングの形態を有し得、このリングは、単一の連続的な本体６４を備え、この本体は、図２に示されるように、開口部６６を提供する。さらに、種々の構成において、照射器３８は、複数の不連続なセクションを有する、不連続なリング形態（図示せず）を有し得、このリングが、開口部６６を提供する。例えば、照射器３８は、２つの不連続な、本質的に半円形のセクションを備える不連続なリング形態、または４つの不連続な、真っ直ぐなセクション（これらは、角部分が不連続な矩形のリングを形成する）を有し得る。
【００１９】
種々の構成において、照射器３８は、複数のＬＥＤ ７０を備え、各ＬＥＤ ７０は、複数の第二のフィルタ７４のうちの１つ、および複数の拡散器７８のうちの１つに関連する。好都合なために、第二のフィルタ７４および拡散器７８は、図２において、異なる大きさを有するように示されるが、本発明の実施のために、異なる大きさが必要とされるわけではない。いくつかの構成において、第二のフィルタ７４および拡散器７８は、同じ大きさおよび同じ幾何学的形状を有するが、いくつかの構成において、第二のフィルタ７４および拡散器７８は、異なる形状および幾何学的形状を有する。各ＬＥＤ ７０は、第二のフィルタ７４および拡散器７８によって覆われる、複数の凹部８２のうちの１つに収容される。しかし、いくつかの構成において、照射器３８は、ＬＥＤ ７０以外の複数の任意の適切な励起光源（例えば、タングステン電球またはキセノン電球、レーザー光源、および／あるいは光ファイバー光源）を備える。
【００２０】
ＬＥＤ ７０は、各特徴における蛍光マーカーを励起させる強度レベルの光の波長を放出する用に構成される。例えば、いくつかの構成において、照射器３８は、赤色光を放出する蛍光マーカーを励起させるために、約６３５ｎｍの波長を有する光を放出するＬＥＤ ７０を備える。いくつかの構成において、照射器３８は、青色光を放出する蛍光マーカーを励起させるために使用される、約４７０ｎｍの波長を有する光を放出するＬＥＤ ７０を備える。他の波長が、他の励起要件を有する蛍光マーカーを励起させるために、使用され得る。種々の構成において、照射器３８は、種々の波長を有する光を放出するＬＥＤ ７０を備える。例えば、種々のＬＥＤ ７０は、６３５ｎｍの波長を有する光を放出し、他のＬＥＤ ７０は、４７０ｎｍの波長を有する光を放出し、一方で、照射器３８における他のＬＥＤ ７０は、他の波長を有する光を放出し得る。このことは、特徴のアレイにおいて、多色蛍光マーカーの使用を可能にする。
【００２１】
種々の構成において、画像化装置１０は、照射器３８が取り外され、そして異なる波長を有する光を放出するＬＥＤを備える照射器３８と交換されることを可能にするように構成される。従って、赤色光を放出する蛍光マーカーを有する特徴のアレイに関連するタイル４２が取り外され、そして青色光を放出する蛍光マーカーを有する特徴のアレイに関連するタイル４２と置き換えられる場合、照射器３８は、これに従って取り外され、そして交換され得る。
【００２２】
さらに、いくつかの構成において、ＬＥＤ ７０の各々は、各ＬＥＤ ７０によって提供される光がタイル４２の１つ以上の所望の領域の方へと方向付けられるように、凹部８２内で配向される。例えば、各ＬＥＤ ７０は、各ＬＥＤから放出される光が、タイル４２の中心にほぼ方向付けられるように配向され得るか、または各ＬＥＤ ７０は、各ＬＥＤから放出される光が、タイル４２の異なるセクションに方向付けられるように配向され得る。種々の構成において、照射器３８の前面８４は、ＬＥＤ ７０が下に向き、そしてタイル４２の中心における焦点のほうへとわずかに内向きに向くことを可能にするように、内向きに角度を付けられる。
【００２３】
いくつかの構成において、拡散器７８は、各ＬＥＤ ７０から放出された光を拡散して、各ＬＥＤ ７０からの光をタイル４２全体にわたって、実質的に均一に分配する。すなわち、拡散器７８は、各ＬＥＤ ７０から放出される光がタイル４２全体を照射するように選択された発散角を有する。したがって、各ＬＥＤ ７０から放出された光は、他のＬＥＤ ７０の各々から放出された光と重なる。従って、照射器３８によって提供される光の強度は、タイル４２全体にわたって、照射器３８に含まれるＬＥＤの数およびＬＥＤ ７０の選択された強度の関数である。いくつかの構成において、単一の拡散器（図示せず）が使用される。種々の構成において、この単一の拡散器は、照射器３８の前面８４と同じ形状を有する。この単一の拡散器が、各ＬＥＤ ７０を覆い、そして各ＬＥＤ ７０から放出される光を、同時に拡散させる。種々の他の構成において、少なくとも２つの拡散器（図示せず）が、ＬＥＤ ７０によって放出される光を拡散させるために使用される。
【００２４】
第二のフィルタ７４は、ＬＥＤ ７０によって放出された光の、このアレイ、タイル４２、またはステージ３８から反射し、そして望ましくなく第一のフィルタ５４を通って画像収集デバイス５８へと至る波長を有する光を排除する。例えば、いくつかの構成において、第一のフィルタ５４は、約６４０ｎｍより大きい波長を有する光を通し、そして第二のフィルタ７４は、約６３５ｎｍ未満の波長を有する光のみを通す。いくつかの構成において、第二のフィルタ７４は、より短い波長を有する光（例えば、約６３５ｎｍ未満の波長を有する光）を通すように適合された、ショートパスフィルタである。幾つかの構成において、第二のフィルタ７４は、特定の範囲の波長に含まれる波長を有する光（例えば、約５５０ｎｍと約６３５ｎｍとの間の波長を有する光）を通すように適合された、バンドパスフィルタである。種々の構成において、装置１０は、ＬＥＤ ７０によって放出される光を排除するための、単一の第二のフィルタ（図示せず）を備える。種々の他の構成において、装置１０は、２つ以上の第二のフィルタ（図示せず）を備え、これによって、第二のフィルタ７４の各々が、ＬＥＤ ７０のうちの少なくとも１つによって放出される光を濾波する。
【００２５】
種々の構成において、ＥＰＩ照射が、照射器３８の代わりに使用されて、アレイを照射し、そして蛍光マーカーを励起させる。ＥＰＩに基づくシステムは、第一のレンズ４６と第一のフィルタ５４との間に、二色性ビームスプリッタ（図示せず）を有する。ＥＰＩ照射器から放出される光は、第一のレンズ４６を通して、サンプルタイル４２上に形成され、そして画像化される。Ｌｅｄ、ランプまたはレーザーが、照射源として使用され得る。任意の適切な照射源が、アレイを照射し、そして蛍光マーカーを励起させるために利用され得る。例えば、軸がずれた照射およびエレクトロルミネッセンスパネルが、利用され得る。
【００２６】
図１を参照すると、照射器３８からの、特定の波長を有する、アレイから反射する光を濾波により除去することが望ましい場合、第一のフィルタ５４は、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に位置決めされる。従って、照射器３８から放射される、特徴のアレイの蛍光放出と重なる光は、蛍光放出から分離され、そして画像収集デバイス５８に達することを実質的に防止される。第一のフィルタ５４は、濾波が望ましくない場合に除去され得、例えば、化学発光放出が画像化されるべきである場合、酵素的に発生した化学発光信号を妨害し得る全ての光が、画像化装置１０を囲む環境から実質的に除去されなければならない。いくつかの構成において、第一のフィルタ５４の取り外しおよび挿入は、望まれる場合に第一のフィルタ５４を第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に挿入するため、および第一のフィルタ４６を取り外すために適切な、制御器および機構（図示せず）によって、自動化される。
【００２７】
いくつかの構成において、複数のフィルタを有するフィルタホイールが、第一のフィルタ５４として使用され、ここで、このフィルタホイールの各フィルタが、異なる波長、または異なるバンド幅内の光を濾波により除去する。フィルタホイールを位置決め得することは、このホイールを回転させるために適切な制御器および機構によって自動化され、その結果、所望のフィルタが、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に位置決めされ得るか、またはフィルタが位置決めされない。第一のフィルタ５４は、第二のフィルタ７８と組み合わせて、照射器３８が照射する場合に、アレイの蛍光放出のみが画像収集デバイス５８によって収集されるように、働く。
【００２８】
図３は、画像化装置１０（図１に示される）の種々の構成の断面の概略であり、照射器３８（図２に示される）の満たされた照射、および特徴のアレイから放出される蛍光信号の経路を図示する。各ＬＥＤ ７０は、タイル４２および関連するアレイに方向付けられる光を放出する。各ＬＥＤ ７０によって放出される光は、所望の波長を有する波長、または所望の範囲内の波長を有する光のみが、タイル４２および関連するアレイを照射するように、第二のフィルタ７８によって濾波される。従って、各ＬＥＤ ７０によって放出される光は、拡散器７８によって拡散されて、ＬＥＤ照射パターン線８６によって示されるように、タイル４２全体にわたって実質的に均一な強度の光を提供する。従って、各ＬＥＤ ７０から放出される光は、重なり領域９０に一般的に示されるように、他のＬＥＤ
７０のうちの少なくとも１つから放出される光と重なる。
【００２９】
ＬＥＤ ７０によって放出され、第二のフィルタ７４によって濾波され、そして拡散器７８によって拡散される光は、アレイの各特徴における蛍光マーカーを励起させ、蛍光信号９４の放出を生じる。蛍光信号９４は、照射器３８の開口部６６を通過し、そして第一のレンズ４６に入り、このレンズにおいて、これらの信号が再画像化される。次いで、信号９４は、第一のフィルタ５４によって濾波され、このフィルタは、ＬＥＤ ７０からの、特徴のアレイ、タイル４２および／またはステージ３４から反射した任意の光を濾波により除去する。次いで、濾波された信号９８は、第二のレンズ５０を通過し、このレンズにおいて、これらの信号は、再度画像化される。第二のレンズ５０を通過した後に、蛍光信号９４は、画像収集デバイス５８によって収集され、そしてこの収集された画像データが、コンピュータに基づくシステム（図示せず）に伝送され、このシステムにおいて、このデータが処理および分析される。
【００３０】
図４は、画像化デバイス１０（図１に示される）の種々の構成を示す、断面の概略であり、特徴のアレイから放出された化学発光信号の経路を図示する。アレイにおける特徴によって放出される化学発光信号１０２の画像を収集するために、第一のフィルタ５４（図３に示される）が、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間から取り外され、そして照射器３８が、オフにされる。化学発光信号は、実質的に光がない環境で画像化されなければならない。すなわち、アレイから放出される化学発光信号を妨害するいかなる光も実質的に存在しない環境である。
【００３１】
種々の構成において、化学発光信号は、酵素的に発生される。生体分子アレイ（例えば、核酸マイクロアレイ）において化学発光信号を発生させるための方法は、米国特許第５，６２５，０７７号、同第５，６５２，３４５号、同第５，６７９，８０３号、同第５，７８３，３８１号、同第６，０２２，９６４号、同第６，１３３，４５９号、および同第６，１２４，４７８号に記載されている。
【００３２】
アレイから放出される化学発光信号１０２は、第一のレンズ４６および第二のレンズ５０を通過し、これらのレンズにおいて、この化学発光信号１０２は、各レンズ４６および５０によって、再度画像化される。レンズ４６および５０を通過した後に、化学発光信号１０２は、画像収集デバイス５８によって収集される。次いで、この収集された画像データは、コンピュータに基づくシステムに伝送され、このシステムにおいて、このデータは、処理および分析される。種々の構成において、各特徴は、タイル４２に関連するプローブにハイブリダイズした、１つより多い化学発光マーカーを有し得る。この場合、第一のフィルタ５４は、特徴の化学発光マーカーのうちの１つから放出される光を濾波により除去する目的で、取り外されず、一方で、異なる化学発光信号の波長が通り、そして画像収集デバイス５８によって画像化されることを可能にする。次いで、第一のフィルタ５４は、取り外され、そして異なる第一のフィルタ５４で置き換えられ、この異なる第一のフィルタは、他の化学発光信号が画像化されることを可能にする。
【００３３】
ここで図３と４との両方を参照すると、種々の構成において、画像収集デバイス５８によって収集される、濾波された蛍光信号９８は、図１を参照して上で記載されたように、画像収集デバイス５８に対して特徴のアレイを自動焦点合わせするために使用され、例えば、色収差についての補正がなされる。さらに、画像収集デバイス５８によって収集された、濾波された蛍光信号９８は、特徴のアレイに格子を付けるために使用される。すなわち、濾波された蛍光信号９８は、このアレイにおける各特徴の位置を同定するために使用される。さらに、画像収集デバイス５８によって収集される、濾波された蛍光信号９８は、このアレイを正規化するために使用される。より具体的には、濾波された蛍光信号９８は、画像収集デバイス５８によって収集された化学発光信号１０２を正規化するために使用される。
【００３４】
図５は、特徴のアレイを画像化するための画像化装置１０を作動させるための、種々の方法構成を現す流れ図２００である。まず初めに、使用者は、タイル４２および特徴の関連するアレイを、ステージ３４の上に置く（２０２に示されるように）。制御器が、トランスポート２６に、ステージ３４をｘ軸に沿って、照射器３８の下方の第一の位置に移動させるように指示し、この第一の位置において、このアレイは、照射器３８によって照射される（２０４に示されるように）。次に、第一のフィルタ５４が、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間に位置決めされる（２０６に示されるように）。次いで、このアレイが、エレベータ３０によってｚ軸に沿ってステージ３４を移動させることによって、画像収集デバイス５８に対して自動的に焦点合わせされる（２０８に示されるように）。次いで、アレイの第一の位置における各特徴によって放出される蛍光信号９８の正規化画像が収集される（２１０に示されるように）。次に、第一のフィルタ５４が、第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間から取り外され、そして照射器３８がオフにされ（２１２に示されるように）、これによって、各特徴によって放出される化学発光信号を画像化するための、実質的に光がない環境を提供する。次いで、アレイの第一の部分の各特徴によって放出される化学発光信号１０２の画像が、画像収集デバイス５８によって収集される（２１４に示されるように）。
【００３５】
次に、種々の構成において、アレイの大きさに依存して、ステージ３０は、照射器３８の下方の第二の位置に移動され、フィルタ５４が、レンズ４６と５０との間で再度位置決めされ、そして照射器３８がオンにされる（２１６に示されるように）。次いで、第二の自動焦点合わせ手順が実施され、アレイの第二の部分の正規化蛍光画像が収集され、第一のフィルタ５４が第一のレンズ４６と第二のレンズ５０との間から再度取り外され、そして照射器３８が再度オフにされる（２１８に示されるように）。次いで、アレイの第二の部分における各特徴によって放出される化学発光信号１０２の画像が、画像化デバイス５８によって収集される（２２０に示されるように）。このプロセスは、必要であれば、アレイ全体についての化学発光信号１０２の画像が収集されるまで繰り返される（２２２に示されるように）。
【００３６】
従って、本発明の画像化装置は、蛍光／化学発光同時ハイブリダイズした特徴のアレイの複数の画像を自動的に獲得し、これによって、単一の装置を使用して、アレイ全体についての画像データを獲得する。さらに、本発明は、蛍光画像データと化学発光画像データとの間のよりよいアライメントを可能にする。なぜなら、光学部品が、両方のチャネルにおける収集について、同じであるからである。さらに、照射器は、実質的に、アレイ全体にわたって均一に励起光を分配し、これによって、このアレイ全体にわたる複数の画像についての、より一貫した画像データを提供する。
【００３７】
本発明は、種々の構成の観点で記載されたが、当業者は、本発明が、特許請求の範囲の精神および範囲内で、改変されて実施され得ることを認識する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本明細書中に記載される発明。
【請求項１】
本明細書中に記載される発明。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２６６４５６（Ｐ２０１０−２６６４５６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３４４０（Ｐ２０１０−１５３４４０）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【分割の表示】特願２００６−５０６９７１（Ｐ２００６−５０６９７１）の分割
【原出願日】平成１６年３月９日（２００４．３．９）
【出願人】（５０９１３０４１３）アプライド バイオシステムズ， エルエルシー (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【分割の表示】特願２００６−５０６９７１（Ｐ２００６−５０６９７１）の分割
【原出願日】平成１６年３月９日（２００４．３．９）
【出願人】（５０９１３０４１３）アプライド バイオシステムズ， エルエルシー (48)
【Ｆターム（参考）】
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