Link with the resulting window system for the interface, method and computer software product

【０００１】
（関連出願）
本願は、「Ｓｙｓｔｅｍ，Ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ ｆｏｒ Ｌｉｎｋｅｄ Ｗｉｎｄｏｗ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」というタイトルの２０００年８月２２日に出願された米国仮特許出願シリアル番号第６０／２２６，９９９号と、「Ｓｙｓｔｅｍ，Ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ ｆｏｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」というタイトルの２００１年４月２６日に出願された米国仮特許出願シリアル番号第６０／２８６，５７８号とに関し、またこれらの出願から得られる優先権を主張する。 本明細書中、これらの出願の全体をあらゆる目的のために参考として援用する。
【０００２】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、生物材料の高密度アレイの走査画像の解析および表示を行うためのコンピュータシステム、方法およびプロダクトに関する。
【０００３】
（関連分野）
生物システムに関する情報をかつてないほどの量で生成するために、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）アレイおよびＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）アレイなどのプローブアレイの合成物が用いられている。 例えば、ＳａｎｔａＣｌａｒａ、ＣａｌｌｆｏｒｎｉａのＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ，Ｉｎｃ． から市販されているＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）セットは、およそ６５００個のネズミの遺伝子の発現レベルと、発現された配列タグ（ＥＳＴ）とをモニタリングすることができる。 実験者らは、例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）の４１７（Ｒ）配列器（Ａｒｒａｙｅｒ）アレイまたは他のスポッティングデバイスを用いてプローブの高密度アレイを含む実験者の執権質の顕微鏡スライドを自身の実験室において作成することによって、遺伝子、ＥＳＴまたは他の対象生物材料について、後続する実験を迅速に計画することができる。
【０００４】
合成および／またはスポッティングが為されたプローブアレイを用いた実験から得られたデータを解析すると、新規な薬物および新規な診断ツールの開発に繋がる場合がある。 いくつかの従来の適用例においては、この解析では、先ず合成またはスポッティングが為されたプローブアレイ上のプローブを用いて、ラベル付けされた標的試料のハイブリダイゼーションを示す蛍光性信号を取得する。 このような信号を取得する際に用いられるデバイスはスキャナと呼ばれることが多く、一例としてＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ製のＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４２８（Ｒ）スキャナが挙げられる。
【０００５】
当該分野において強く求められているのは、ミクロアレイを走査することによって収集された膨大な量の情報の整理、アクセス、解析および表示を行う方法である。 スキャナによって生成された膨大な量の情報をユーザが入手および視覚化する作業を支援する、コンピュータを用いたシステムおよび方法が開発されている。 これらの市販のソフトウェアアプリケーションおよび学術用のソフトウェアアプリケーションから得られる情報としては典型的には、ハイブリダイゼーションの反応強度またはハイブリダイゼーションの反応の比較結果などの情報がある。 この情報は、グラフィカルな様態でユーザに表示することが可能である。
【０００６】
（発明の要旨）
本発明は、光学スキャナを制御するためのシステム、方法およびコンピュータプログラムプロダクトを含む。 システム、方法およびコンピュータプログラムプロダクトについて、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供するためのいくつかの実施形態を参照しながら説明する。 上記ＧＵＩは、例えば、走査されたプローブアレイの擬似画像を構成する画像フィーチャの第１の開放可能なウィンドウを含み得る。 この文脈において、「擬似画像」という用語は、上記画像フィーチャから上記プローブのプローブアレイのグラフィカル表示を得ることを意味する際に用いられる。 上記プローブは典型的には、プローブ標的対からの放射、標的とハイブリダイズしなかったプローブからの放射の欠如、上記プローブアレイ上のプローブの上記ロケーションに関する情報に基づく。 「開放可能な」という用語がこの文脈において用いられる場合、それは、例えばユーザが上記ウィンドウを開けることができ、これにより、上記ウィンドウを上記ＧＵＩ中に表示することができることを意味する（ただし、上記ウィンドウを閉めることを表示しないことも可能である）。 上記画像フィーチャは、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す特性を１つ以上有する。
【０００７】
これらの実施形態のＧＵＩは、データフィーチャを含む第２の開放可能なウィンドウも有する。 上記データフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化に関連する。 この第２のウィンドウは、例えば、プローブのハイブリダイゼーション強度を２つ以上のラベル付けされた試料に対して拡散プロットしたものであり得る。 上記ＧＵＩは、第３の開放可能なウィンドウをさらに含む。 上記第３の開放可能なウィンドウは、記述フィーチャ（例えば、表計算の横列）を含む。 各横列は、プローブと関連付けられた記述要素を含み得る。 いくつかの実施構成において、ユーザが上記２つ以上のウィンドウのうち任意のものからフィーチャを選択すると、他の上記２つ以上のウィンドウのうち少なくとも１つのウィンドウ中にある対応するフィーチャが強調表示される。 例えば、ユーザは、上記第１のウィンドウ中の画像フィーチャ（例えば、スポット対象アレイのプローブを表すスポット）を選択することにより、上記拡散プロット中のスポットと、上記表計算中の横列とを強調表示することができる。 上記拡散プロット中の上記スポットと、上記表計算の横列とによって、上記ユーザが上記第１のウィンドウから選択した上記画像フィーチャに対応する上記プローブに関する情報が得られる。
【０００８】
上記プローブは、スポットされたプローブアレイのプローブ（例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４１７（Ｒ）または４２７（Ｒ）配列器によって生成することが可能なプローブ）であってもよい。 別の非限定的な例として、上記プローブは、合成アレイ（例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）ＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）アレイ）上で合成されたプローブであってもよい。
【０００９】
上記第１のウィンドウについて、上記グラフィカル表示されたプローブは、上記対応するプローブと関連付けられたハイブリダイゼーションの効率または強度を表す特性を１つ以上有する。 例えば、プローブをグラフィカル表示する上記画像フィーチャの強度または別の視覚特性を変更して、ハイブリダイゼーションの効率または強度を示すことができる。 拡散プロットを構成する上記第２のウィンドウの例について、上記プロットは、第１のラベル（例えば、第１の励起源に応答して蛍光発光する染料）からの放射の強度を１本の軸に沿って示し得る。 上記拡散プロットは、上記同じ励起源または別の励起源に応答して蛍光発光する第２の染料からの放射の強度を別の軸に沿って示し得る。 例えば、第３の染料が上記プローブアレイ上にハイブリダイズされたプローブ標的対と関連付けられている場合、上記拡散プロットを２次元に限定する必要はない。 あらゆる形態のラベル付けを用いることが可能であり、多くの種類のグラフを用いて、例えば、２つ以上の一連のハイブリダイゼーションデータ間において視覚による比較を行うことが可能である。
【００１０】
上記２つ以上のウィンドウのうち第３のウィンドウは、（上記プローブアレイ内のプローブに関連する情報の）表、表計算、または他のテキストによるもしくはグラフィックによる表示物を含み得る。 いくつかの実施構成において、例えば、第３のウィンドウは、様々なデータのうち任意のデータを含む横列（または、他の局面における縦列もしくはその組み合わせ）を有する表計算を含み得る。 例えば、上記データは、上記ハイブリダイゼーション強度を生成する上記実験に関連し得る。 上記ハイブリダイゼーション強度は、上記第１のウィンドウ中の擬似画像（例えば、上記実験において用いられる染料（単数または複数）の種類）によって現される。 上記データはまた、ソース（例えば、上記プローブおよび／または上記プローブとハイブリダイズする標的に関する情報を含む上記インターネット上のソースまたは別のデータベースソース）へのリンクも含み得る。 さらに別の非限定的な例として、上記データは、上記プローブの絶対強度または相対強度に関する統計情報を含み得る。 さらに非限定的な例として、上記データは、上記ユーザによって提供された注記、ラベルまたは他の情報を含み得る。
【００１１】
いくつかの実施構成において、上記ウィンドウのうち２つ以上を上記ユーザの表示デバイス上に同時表示する。 上記ユーザは、上記同時表示されたウィンドウの１つのグラフィカル要素を選択することができ、上記２つ以上のウィンドウのうち別のウィンドウ上の対応するグラフィカル要素が強調表示される。 上記強調表示工程は、様々な公知の技術（例えば、上記フォントおよび／もしくは前景または背景の色の変更、または特殊効果（例えば、ブリンキング）の提供）のうち任意の技術に従って行われ得る。
【００１２】
いくつかの実施構成において、第４のウィンドウも開くことができる。 この第４のウィンドウは、上記第１のウィンドウと同様に、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する画像フィーチャを含み得る。 例えば、上記第１のウィンドウの画像フィーチャは、特性（例えば、色またはグレースケール強度）を有し得る。 上記特性が表すのは、第１の蛍光性染料によってスポット対象アレイプローブにラベル付けされた第１の試料のハイブリダイゼーションの程度、効率または強度である。 第２のウィンドウの画像フィーチャに含まれ得る特性が示すのは、第２の蛍光性染料によって同じスポット対象アレイのプローブにラベル付けされた第２の試料のハイブリダイゼーショの程度、効率または強度である。 別の例として、上記第１のウィンドウの画像フィーチャが示し得るのは、第１の蛍光性染料によって第１の合成アレイのプローブにラベル付けされた第１の試料のハイブリダイゼーションの程度、効率または強度であり、第２のウィンドウのマゼンダ（ｍａｇｅ）フィーチャが示し得るのは、（上記と同じ蛍光性染料または別の蛍光性染料によって）上記第１の合成アレイのプローブと実質的に同じプローブを有する第２の合成アレイのプローブにラベル付けされた第２の試料のハイブリダイゼーションの程度、効率または強度である。
【００１３】
上記第１のウィンドウおよび／または第４のウィンドウの画像フィーチャの特性としては、ハイブリダイゼーションの程度、効率または強度を表す色値が挙げられ得る。 例えば、上記色値は、色相（色）値、輝度値、明度値、または彩度値であり得る。 上記特性はまた、（上記特性に加えて）強度値でもあり得る。 上記強度値は、例えばグレースケール値であり得る。
【００１４】
上記第２の開放可能なウィンドウは、いくつかの実施形態において、ヒストグラムを含み得る。 上記ヒストグラムにおいて、上記複数のデータフィーチャはバーを含む。 上記バーはそれぞれ、１つ以上の標的に関するハイブリダイゼーションの程度、効率または強度の範囲を共通に有する複数のプローブの定量化を表す。 上記第２の開放可能なウィンドウはまた、プローブの絶対ハイブリダイゼーションまたは相対ハイブリダイゼーションに関する統計情報および他のあらゆる種類の表示物（例えば、（図示のような）拡散プロット、バーグラフまたは線グラフによって示すことが可能な表示物）であってもよい。
【００１５】
上記第３の開放可能なウィンドウについて、上記記述フィーチャは、一例として、表計算の横列を構成し得る。 各横列は、プローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含み得る。 非限定的な例記述要素を挙げると、以下のものうちの任意の１つのまたは２つ以上の組み合わせが挙げられる：すなわち、絶対画像強度値、相対画像強度値、ユーザによって供給されたデータのうち上記プローブに関連のあるデータ、上記プローブに関連する生物情報；プローブ識別子、プローブのｘ座標の識別子、プローブのｙ座標の識別子、プローブに関連するデータ、プローブデータリンク、ピン識別子、および／またはウェルプレート識別子。 上記プローブデータリンクは、リモートにもしくはローカルに格納されたユーザによって供給された上記プローブに関連するデータへのリンクおよび／またはリモートにもしくはローカルに格納された上記プローブに関連する生物情報へのリンクを含み得る。 上記プローブに関連するデータは、上記プローブによって表される遺伝子もしくはＥＳＴの染色体ロケーション、上記染色体上のバンドロケーションおよび／または上記染色体上のロケーションを識別するＳＮＰもしくは他のマーカを含み得る。
【００１６】
他の実施形態によれば、以下のウィンドウのうち２つ以上の任意の組み合わせを含むユーザインターフェースについて説明する：すなわち、複数の画像フィーチャを有する第１のウィンドウであって、上記画像フィーチャはそれぞれ、プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する、第１のウィンドウ；複数のデータフィーチャを有する第２のウィンドウであって、上記データフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化と関連する、第２のウィンドウ；および複数の記述フィーチャを有する第３のウィンドウであって、上記記述フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含む、第３のウィンドウ。 これらの実施形態において、ユーザが上記２つ以上のウィンドウの任意のものからフィーチャを選択すると、上記２つ以上のウィンドウのうち少なくとも１つの他のウィンドウ中の対応するフィーチャが強調表示される。
【００１７】
さらに他の実施形態によれば、コンピュータプログラムプロダクトが説明される。 このプロダクトが含むのは、プローブアレイの走査に基づいて画像データを処理する画像プロセッサと、２つ以上のウィンドウを提供するように構築および構成されたＧＵＩマネジャとである。 上記ウィンドウは、以下のものを任意に組み合わせたものであり得る：すなわち、（ｉ）上記処理された画像データに基づいた複数の画像フィーチャを有する第１のウィンドウであって、上記画像フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する、第１のウィンドウ；（ｉｉ）複数のデータフィーチャを有する第２のウィンドウであって、上記データフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化に関連する、第２のウィンドウ；および／または（ｉｉｉ）複数の記述フィーチャを有する第３のウィンドウであって、上記記述フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を有する、第３のウィンドウ。 ユーザが上記２つ以上のウィンドウのうち任意のものから１つのフィーチャを選択すると、いくつかの実施構成において、上記ＧＵＩマネジャは、上記２つ以上のウィンドウのうち少なくとも１つの他のウィンドウ中の対応するフィーチャを強調表示させ得る。
【００１８】
２つ以上のウィンドウを提供するＧＵＩマネジャを有するコンピュータプログラムプロダクトについても説明する。 これらのウィンドウは、以下のものを任意に組み合わせたものであり得る：すなわち、（ｉ）複数の画像フィーチャを有する第１のウィンドウであって、上記画像フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する、第１のウィンドウ；（ｉｉ）複数のデータフィーチャを有する第２のウィンドウであって、上記データフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化を有する、第２のウィンドウ；および（ｉｉｉ）複数の記述フィーチャを有する第３のウィンドウであって、上記記述フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含む、第３のウィンドウ。
【００１９】
さらに他の実施形態によれば、プローブアレイの走査に基づいて画像データを提供する工程と、グラフィカルユーザインターフェース中に２つ以上のウィンドウを提供する工程とを含む方法が説明される。 これらのウィンドウは、以下からなる群から選択される：すなわち、（ｉ）上記画像データに基づいた複数の画像フィーチャを有する第１のウィンドウであって、上記画像フィーチャはそれぞれ、プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を示す１つ以上の特性を有する、第１のウィンドウ；（ｉｉ）複数のデータフィーチャを有する第２のウィンドウであって、上記複数のデータフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化に関連する、第２のウィンドウ；および（ｉｉｉ）複数の記述フィーチャを有する第３のウィンドウであって、上記記述フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含む、第３のウィンドウ。
【００２０】
以下の記載には、走査システムも盛り込まれる。 上記走査システムは、プローブアレイを走査して画像データを生成するスキャナと、上記画像データを処理する画像プロセッサと、２つ以上のウィンドウを提供するＧＵＩマネジャとを含む。 これらのウィンドウは、以下のものを任意に組み合わせたものであり得る：すなわち、（ｉ）上記処理された画像データに基づいた複数の画像フィーチャを有する第１のウィンドウであって、上記複数の画像フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する、第１のウィンドウ；（ｉｉ）複数のデータフィーチャを有する第２のウィンドウであって、上記データフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化に関連する、第２のウィンドウ；および（ｉｉｉ）複数の記述フィーチャを有する第３のウィンドウであって、上記記述フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含む、第３のウィンドウ。
【００２１】
さらに別に説明する実施形態は走査システムである。 このシステムは、プローブアレイを走査して画像データを生成するスキャナと、コンピュータと、コンピュータプログラムプロダクトとを含む。 上記コンピュータプログラムプロダクトは、上記コンピュータ上で実行されると、以下の工程を含む方法を行う：すなわち、上記画像データを処理する工程；グラフィカルユーザインターフェース中に２つ以上のウィンドウを提供する工程。 これらのウィンドウは、以下のものを任意に組み合わせたものであり得る：（ｉ）上記処理された画像データに基づいた複数の画像フィーチャを有する第１のウィンドウであって、上記画像フィーチャはそれぞれ、プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する、第１のウィンドウ；（ｉｉ）複数のデータフィーチャを有する第２のウィンドウであって、上記複数のデータフィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化に関連する、第２のウィンドウ；および（ｉｉｉ）複数の記述フィーチャを有する第３のウィンドウであって、上記記述フィーチャはそれぞれ、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含む、第３のウィンドウ。
【００２２】
一般的には、上記および他の実施形態によって得られる１つの利点は、プローブ−標的ハイブリダイゼーションと、上記ハイブリダイゼーション反応と関連付けられた上記プローブとに関するデータを、様々な形態でユーザに同時に表示することができる点である。 これらの形態を挙げると、例えば、プローブ−標的ハイブリダイゼーションの擬似画像の２つ以上（および標的とハイブリダイズしなかったプローブ）；絶対ハイブリダイゼーションまたは相対ハイブリダイゼーションの統計表示物（例えば、拡散プロットにおける統計表示物）；ならびに／または処理、導出、計算、検索および／もしくはユーザによる提供が為された上記プローブに関する情報の表。 これらのウィンドウの１つの中にあるプローブ（単数または複数）に対応するフィーチャを選択することにより、上記ユーザのために、同じプローブ（単数または複数）に関する他の情報を同じウィンドウまたは他のウィンドウ（単数または複数）内に強調表示することができる。
【００２３】
さらに別の実施形態によれば、プローブアレイを走査して画像データを生成するスキャナを備えるユーザインターフェースを提供するコンピュータシステムは、２つ以上のウィンドウ手段を含む。 これらのウィンドウ手段は、以下を含み得る：すなわち、プローブアレイのプローブ手段と関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応を表す１つ以上の特性を有する画像フィーチャ手段を提供する第１のウィンドウ手段；および上記プローブアレイのプローブ手段と関連付けられた上記１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化手段に関連するデータフィーチャ手段を提供する第２のウィンドウ手段。 これらのウィンドウ手段は、上記プローブアレイのプローブ手段と関連付けられた１つ以上の記述要素を含む記述フィーチャ手段を提供する第３のウィンドウ手段も含み得る。
【００２４】
さらに別の実施形態によれば、プローブアレイを走査するスキャナをユーザインターフェースに提供するためのコンピュータシステムをプログラムして、１つ以上の特性を有する画像フィーチャを表示させる。 これらの１つ以上の特性が示すのは、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応と、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上のハイブリダイゼーション反応の１つ以上の定量化に関連するデータフィーチャと、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた１つ以上の記述要素を含む記述フィーチャとである。
【００２５】
さらに別の実施形態によれば、コンピュータプログラムプロダクトはＧＵＩマネジャを含む。 上記ＧＵＩマネジャは、画像フィーチャを表示するための表示領域を構築および提供するように構成される。 上記画像フィーチャが表すのは、プローブアレイのプローブと関連付けられたハイブリダイゼーションと、上記プローブアレイのプローブと関連付けられたハイブリダイゼーションの定量化に関連するデータフィーチャと、上記プローブアレイのプローブと関連付けられた記述フィーチャとである。
【００２６】
さらに別の実施形態によれば、コンピュータプログラムは、ウィンドウ手段を提供するＧＵＩマネジャを含む。 上記ウィンドウ手段が表示するのは、プローブアレイのプローブ手段と関連付けられたハイブリダイゼーション手段を表す画像フィーチャ手段と、上記プローブアレイのプローブ手段と関連付けられたハイブリダイゼーション手段の定量化に関連するデータフィーチャ手段と、上記プローブアレイのプローブ手段と関連付けられた記述フィーチャ手段とである。
【００２７】
上記の実施形態、実施構成および局面は、必ずしも相互に包含的または排他的な関係ではなく、本発明の同じ局面または異なる局面と関連付けられて提示されようとされまいと、相反しない様式または別の方法で可能な様式で組み合わせることが可能である。 １つの実施形態、実施構成または局面に関する上記記載は、他の実施形態または実施構成について限定的となることを意図していない。 また、本明細書のいずれかの箇所において上述した任意の１つ以上の機能、工程、動作または技術を、別の実施形態または実施構成において、この「要旨」にて記載した任意の１つ以上の機能、工程、動作または技術と組み合わせることが可能である。 従って、上記実施形態、実施構成および局面は限定的なものというより例示的なものである。
【００２８】
上記にて説明した特徴は、以下の詳細な説明を添付の図面と共に読めばより明瞭に理解される。 図面中、同様の参照符号は同様の構造または方法の工程を示し、参照符号の左端桁は、記載の要素が初出した図の番号を示す。 機能ブロック図において、長方形は概して機能要素を示し、平行四辺形は概してデータを示し、２本で一対の境界線を有する長方形は概して、事前規定された機能要素を示す。 方法フローチャートにおいて、長方形は概して方法の工程を示し、菱形は概して決定要素を示す。 しかし、上記に述べた取り決めは全て、限定的なものとしてではなく典型的または例示的なものとして意図される。
【００２９】
（詳細な説明）
本明細書中、例示的でかつ非限定的な実施例を参照しながら、合成アレイおよび／またはスポット対象アレイを用いた実験からデータを表示するためのシステム、方法およびソフトウェアプロダクトについて説明する。 他にも様々な代替物、改変物および均等物が可能である。 例えば、特定のシステム、方法およびコンピュータソフトウェアプロダクトについての説明を、例示的な実施形態を用いて（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）スキャナおよび／またはＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘソフトウェアを用いて解析および表示が行われるスポット対象アレイを参照しながら）行うが、本発明のこれらのシステム、方法およびプロダクトはそのような実施形態に限定されるものではない。 例えば、他の多くのプローブアレイ（例えば、多くの種類の並行生物アッセイ）に対してそのような実施形態を適用することが概して可能である。
【００３０】
（プローブアレイ）
例えば、本明細書中、特定のシステム、方法およびコンピュータソフトウェアプロダクトに関する説明を、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ，Ｉｎｃ． 製のＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４１７（Ｒ）配列器またはＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４２７（Ｒ）配列器を用いて生成された生物材料のアレイから得られたデータの取得、解析および／または表示を行うための例示的な実施構成を用いて行う。 他の例示的な実施構成についても、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）ＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）アレイを用いた実験から得られたデータに関連して説明する場合がある。 しかし、これらのシステム、方法およびプロダクトは、他の多くの種類のプローブアレイについても適用可能であり、より一般的には、他の従来技術に従って生成された多数の並行生物アッセイおよび／または将来開発される可能性のある技術に従って生成された多数の並行生物アッセイについても適用可能である。 例えば、本明細書中に記載のシステム、方法およびプロダクトの局面は、いくつかの実施構成において、核酸の並行アッセイ、ｃＤＮＡクローンから生成されたＰＣＲプロダクト、タンパク質、抗体または他の多くの生物材料に適用することが可能である。 これらの材料の配置場所として、スライド（これらのスライドは典型的にはスポット対象アレイに用いられる）、ＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）アレイに用いられる基板、もしくはビーズ、光ファイバもしくは他の基板、支持体または媒体を用いてもよい（以下、これらの配置場所の全てまたは任意のものを総称として「基板」と呼ぶ場合がある）。 合成アレイのいくつかの実施構成、その調製法、基板などについての記載が、米国特許第５，７４４，３０５号および米国特許第５，４４５，９３４号にある。 本明細書中、同特許の全体をあらゆる目的のために参考のために援用する。 さらに、いくつかの実施構成において、基板中にまたは基板上にプローブを固定しなくてもよいことと、基板中にまたは基板上にプローブを固定した場合でかつプローブを規則的なパターンまたはアレイとして配置しなくてもよいこととが文脈から示唆または類推される。 本明細書中、以下、「プローブアレイ」という用語を、便宜上概ね広義に用い、上記の種類のアレイおよび並行生物アッセイ全てを指すものとする。
【００３１】
本明細書中、以下において、事前合成されたプローブもしくは事前選択されたプローブを基板上に堆積もしくは位置決めすることまたは将来開発される可能性のある堆積技術／位置決め技術によって作製された１つのアレイのことを便宜上「スポット対象アレイ」と呼ぶ。 スポット対象アレイは顕微鏡スライド上に作製されることが多い（ただし、必ずしもその必要はない）。 これらのアレイは、組成および濃度が変化する可能性のある生物材料を含む液状スポットからなる場合が多い。 例えば、アレイ中のスポットは、短鎖ポリマー（例えば、水溶液中のオリゴヌクレオチド）の数本の鎖を含み得るか、または、高濃度の長鎖ポリマーの鎖（例えば、複雑なタンパク質）を含み得る。 上述したＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４１７（Ｒ）配列器およびＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４２７（Ｒ）配列器は、これらの技術に従って、高密度に封入された生物材料アレイを顕微鏡スライド上に堆積させるデバイスである。 上記のおよび他のスポット配列器の局面についての記載が、米国特許第６，１２１，０４８号、米国特許第６，０４０，１９３号および米国特許第６，１３６，２６９号と、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ９９／００７３０（国際公開番号第ＷＯ９９／３６７６０）およびＰＣＴ／ＵＳ０１／０４２８５と、米国特許出願シリアル番号第０９／１２２，２１６号、米国特許出願シリアル番号第０９／５０１，０９９号、米国特許出願シリアル番号第０９／８６２，１７７号と、米国仮特許出願シリアル番号第６０／２８８，４０３号とにある。 本明細書中、同文献の全体をあらゆる目的のために参考のために援用する。 基板上に生物プローブを堆積または位置決めする（すなわち、スポット対象アレイを生成する）ための他の技術も存在する。 例えば、Ｗｉｎｋｌｅｒらに付与された米国特許第６，０４０，１９３号（以下、'１９３特許という）は、生物材料の液滴を分配するプロセスに関するものである。 この'１９３特許およびＷｉｎｋｌｅｒに付与された米国特許第５，８８５，８３７号（以下、'８３７特許という）はまた、不活性領域と反応性領域上のスポッティングとによって、基板の反応性領域を互いに分離させることについてもしくは記載している。 本明細書中、これらの'１９３特許および'８３７特許の全体を参考のため援用する。 スポット対象アレイを生成するための他の技術として、生物材料のジェット噴射に基づくものがある。 このジェット噴射技術のいくつかの実施構成では、生物材料を駆出させる際、注射器または圧電ポンプなどのデバイスを用いている。
【００３２】
スポット対象アレイは典型的には、タグ付けされた生物試料（堆積させる細胞、タンパク質、遺伝子もしくはＥＳＴ、他のＤＮＡ配列、または他の生物要素）と共に用いられる。 これらの試料（本明細書中、「標的」と呼ぶ）は典型的には、プローブアレイ内の特定のプローブと空間的に関連付けられるように処理される。 １つの非限定的な実施構成において、例えば、１つ以上の化学的にタグ付けされた生物試料（すなわち標的）をプローブアレイ上に分散させる。 いくつかの標的は、少なくとも部分的に相補的のプローブとハイブリダイズし、プローブロケーションに残り、一方、ハイブリダイズしなかった標的は洗浄除去される。 よって、これらのハイブリダイズした標的は、その「タグ」または「ラベル」によって、標的の相補的プローブと空間的に関連付けられる。 関連付けられたプローブおよび標的を、「プローブ−標的対」と呼ぶ場合がある。 これらの対を検出すると、様々な目的（例えば、標的の核酸に特定の基準配列と同じまたは異なるヌクレオチド配列があるか否かを判定する際）に有用である。 例えば、Ｃｈｅｅらに付与された米国特許第５，８３７，８３２号を参照されたい。 他の用途としては、遺伝子の発現のモニタリングおよび評価（例えば、Ｆｏｄｏｒらに付与された米国特許第５，８００，９９２号；Ｌｏｃｋｈａｒｔらに付与された米国特許第６，０４０，１３８号；およびＢａｌａｂａｎらに付与された国際出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ９８／１５１５１号（ＷＯ９９／０５３２３として公開済み）を参照されたい）、遺伝子型の決定用途（Ｄａｌｅらに付与された米国特許第５，８５６，０９２号）、または他の核酸の検出用途がある。 本明細書中、これらの'８３２特許、'９９２特許、'１３８特許および'０９２特許と、公報ＷＯ９９／０５３２３との全体をあらゆる目的のために参考のために援用する。
【００３３】
本明細書中「プローブ」という用語が適切に解釈されるよう、関連文献において矛盾するような用語法が存在する点に留意されたい。 その関連文献中のいくつかの文脈において、「プローブ」という単語は、上述したような基板上に堆積された生物材料を指すものとしてではなく、本明細書において「標的」を指すものとして用いられている。 混乱を避けるために、本明細書中、「プローブ」という用語を、化合物（例えば、基板上に堆積してスポット対象アレイを生成するもの、合成アレイ上のオリゴヌクレオチド）を指すものとして非限定例として用いる。
【００３４】
（プローブアレイの実験システム）
図１は、データプローブアレイ（すなわち、スポット対象アレイおよび／または合成アレイ）を用いた実験から導出されたデータの生成、共有および処理を行うための例示的システムの簡単な模式図である。 より詳細には、図１は、例示的配列器システム１４８ならびに例示的スキャナシステム１５０Ａおよび１５０Ｂ（これらをまとめてスキャナシステム１５０と呼ぶ）を示す。 配列器システム１４８は、配列器１２０を含む。 この配列器１２０は、プローブを堆積させてスポット対象アレイ（例えば、上述したＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ４１７（Ｒ）配列器またはＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ４２７（Ｒ）配列器）を生成する任意の種類の配列器であり得る。 例示的な配列器のさらなる詳細についての記載が、米国特許出願シリアル番号第０９／６８２，０７６号にある。 同出願の全体をあらゆる目的のために参考のために援用する。 この実施例において、データの通信は、システム１４８のユーザコンピュータ１００Ａと、システム１５０のユーザコンピュータ１００Ｂおよび１００Ｃと、および研究室情報管理（ＬＩＭＳ）サーバ１２０との間でネットワーク１２５を介して行われる。 ＬＩＭＳサーバ１２０およびそれに関連付けられたソフトウェアは概して、データの獲得機能、追跡機能および解析機能を中央インフラストラクチャから提供する。 ＬＩＭＳの局面についての記載は、米国仮特許出願第６０／２２０，５８７号および米国仮特許出願第６０／２７３，２３１号にある。 同出願の全体をあらゆる目的のために参考のために援用する。 ＬＩＭＳサーバ１２０およびネットワーク１２５は任意選択であり、他の実施構成におけるシステムは、スポット対象アレイおよび非合成アレイ用のスキャナを含み得、またその逆の場合もあり得る。 また、配列器およびスキャナからのデータをそれぞれ操作および処理する際にユーザコンピュータ１００Ａおよび１００Ｂを別個に用いるのではなく、図示の実施構成のように、他の実施構成におけるこれらの目的全てのために単一のコンピュータを用いることも可能である。 より一般的には、多種多様なコンピュータおよび／またはネットワークアーキテクチャおよび設計を用いることが可能であり、関連分野の当業者であれば、分かりやすくするため、典型的なコンピュータネットワークシステムの多くのコンポーネントは図１中に図示していないことを理解する。
【００３５】
（ユーザコンピュータ１００Ａ）
図１に示し、また上述したように、配列器１２０は、コンピュータ制御のもとで（例えば、ユーザコンピュータ１００Ａの制御のもとで）図示の実施構成において動作する。 図１において、分かり易くするため、コンピュータ１００Ａが配列器１２０に直接結合されている様子を図示しているが、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワークまたは他のネットワーク（例えば、イントラネット（Ｒ）および／またはインターネット）を介してコンピュータ１００Ａを配列器１２０に結合してもよい。
【００３６】
図２は、コンピュータ１００Ａの例示的実施構成を示す機能ブロック図である。 コンピュータ１００Ａは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバまたは現在利用可能なもしくは詳細開発される可能性のある他の任意の種類のコンピューティングプラットフォームであり得る。 コンピュータ１００Ａは典型的には、公知のコンポーネント（例えば、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）２０５、オペレーティングシステム２１０、システムメモリ２２０、メモリ格納デバイス２２５、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）制御器２１５、および入力−出力制御器２３０を含む。これらの構成要素は全て、公知の技術にしたがって（例えば、システムバス２０４を介して）通信することが多い。関連分野の当業者であれば、コンピュータ１００Ａのコンポーネントの構成は他にも多くの構成が可能であり、コンピュータ１００Ａに設けられることの可能性が高いいくつかのコンポーネント（例えば、キャッシュメモリ、データバックアップユニット、および他の多くのデバイス）は図示されていないことを理解する。
【００３７】
入力−出力制御器２３０は、ユーザからの情報の受容および処理を行う任意の様々な公知のデバイスを含み得る。 ユーザは、人間であるかマシンであるか、またはローカルであるかリモートである。 このようなデバイスを挙げると、例えば、モデムカード、ネットワークインターフェースカード、サウンドカード、または様々な公知の入力デバイスのいずれかのための他の種類の制御器がある。 入力−出力制御器２３０の出力制御器は情報をユーザに提示する様々な公知の表示デバイスのうち任意のものための制御器を含み得る。 ユーザは、人間であるかマシンであるか、またはローカルであるかリモートである。 これらの表示デバイスのうち１つが視覚情報を提供する場合、この情報は典型的には、ピクチャ要素（これを画素と呼ぶ場合もある）のアレイとして論理的にかつ／または物理的に整理可能である。 ＧＵＩ制御器２１５は、コンピュータ１００Ａとユーザ２０１（例えば、配列器１２０を用いてスポット対象アレイを生成することを望んでいる実験者）との間にグラフィカル入力インターフェースおよびグラフィカル出力インターフェースを提供することと、ユーザ２０１からの入力（本明細書中、以下、ユーザ入力またはユーザ選択結果と呼ぶ場合がある）の処理することとを行う様々な公知のまたは将来のソフトウェアプログラムのうち任意のものを含み得る。
【００３８】
（配列器マネジャアプリケーション２９０）
図示の実施構成の配列器マネジャアプリケーション２９０は、配列器１２０の機能の制御と、ユーザ２０１によって提供されたデータの処理とを行うソフトウェアアプリケーションである。 上記にて参考として援用した米国仮特許出願シリアル番号第６０／２８８，４０３号における特定の実施構成を参照して詳細に説明したように、アプリケーション２９０と、プロセッサ２０５とが連係して実行されると、オペレーティングシステム２１０および／またはＧＵＩ制御器２１５は、ユーザインターフェース機能と、データ処理動作と、データ転送動作と、格納動作とを行う。 例えば、ユーザ２０１は、ユーザインターフェース機能を参照して、ＧＵＩ２８２のうち１つ以上を用いて、特定のクローンと、特定のウェルプレートの特定のウェル内で当該クローンのロケーションとを指定および記述することができる。 図３Ａに示すフィールド３０４および３０６アレイコンテンツファイル２９２を参照して以下により詳細に説明するように、ユーザ２０１は、ＧＵＩ２８２のうち別のものを用いて、クローンのスポットを１以上のスライド上のアレイとして構成する様態を指定することができる。 ＧＵＩ２８２のうちさらに別のものを用いて、ユーザがそれ以上介入することなく配列器１２０を動作させる（例えば、複数のスライドのスポッティングを開始させる）ことができる。
【００３９】
関連分野の当業者にとって明らかなように、アプリケーション２９０は、デバイス２８０の入力デバイスを通じてシステムメモリ２２０および／またはメモリ格納デバイス２２５にロードすることが可能である。 あるいは、アプリケーション２９０をファームウェア中に格納された実行可能な命令として実行してもよい。 アプリケーション２９０に対応する実行可能なコードのことを配列器マネジャアプリケーション実行ファイル２９０と呼び、図示の実施構成においてシステムメモリ２２０中の格納物として便宜上図示する。 しかし、アプリケーション２９０の実行可能な命令を含む命令およびデータと、アプリケーション２９０によって利用または生成されるデータとは、（ローカルまたはリモートに、データ格納、データ取出しおよび／またはデータ実行の際に便宜が良いように）他のメモリデバイスに配置または移動することも可能である。
【００４０】
図３Ａは、配列器マネジャアプリケーション実行ファイル２９０'によって生成されたデータファイルの１つの実施構成における例示的データ記録を図示したものである。 この図において、データファイル（これをアレイコンテンツファイル２９２と呼ぶ）は、記録３０１からなる。 記録３０１（すなわち、任意の数のＮ個の記録がある場合の記録３０１Ａ〜３０１Ｎ）はそれぞれ、スポット対象アレイ１２１上に堆積されたまたは堆積される予定のＮ個のスポット（すなわち、プローブ）のうちの１つに対応する。 例えば、図３Ｂに示すスポット対象アレイ１２１の図示を参照して、２つのアレイ１２１Ａおよび１２１Ｂ（まとめてアレイ１２１と呼ぶ）が配列器１２０によって顕微鏡スライド基板３３３上に印刷されている。 アレイ１２１Ａはプローブ３７０Ａを含む。 例示目的のため、プローブ３７０Ａに関連するデータは実行ファイル２９０'によってプローブ記録３０１ｋ中に格納されるものとして仮定する。 この例において、ファイル２９２中の記録はそれぞれ、以下の例示的フィールドを含む：すなわち、プローブ識別子（単数または複数）３０２、プローブのｘ座標の識別子（単数または複数）３０４、プローブのｙ座標の識別子（単数または複数）３０６、プローブデータ３０８、プローブデータリンク３１０、ピン識別子３１２、ウェルプレート識別子３１６、およびユーザによって供給されたデータ３２０。
【００４１】
従って、記録３０１Ａによってラベル付けされたプローブ識別子（単数または複数）３０２Ａ中のフィールドは、この実施例において、プローブ３７０Ａの識別に関連する特定の情報を含む。 例えば、フィールド３０２Ａは、プローブ３７０Ａを生成する際にアレイ１２１Ａにおいて配列器１２０のピンによって堆積されるｃＤＮＡの名を含み得る。 様々な実施構成において、フィールド３０２Ａは、上記に代えてまたは上記に加えて、プローブ３７０Ａを識別するヌクレオチド識別子および／または遺伝子記号を含み得る。 また、フィールド３０２Ａは、データベースのビルド番号またはリリース番号も含み得、これにより、プローブを発生させる際に用いられるデータソースを識別することが可能となる。 フィールド３０２Ａ中に含まれ得る情報のさらに別の例として、プローブをオリジナルまたはレプリカとして識別してもよい。 例えば、品質制御または他の理由のため、アレイ１２１Ａのプローブ３７０Ｂをプローブ３７０Ａと同じプローブしてもよいし、または、複数のこのようなレプリカプローブを堆積させてもよい。 オリジナルのプローブまたはレプリカのプローブの数を指定すると、同じ試料に基づくプローブから得た結果を比較する際に有用である。 関連分野の当業者の一員であれば容易に理解するように、この識別データの全てまたは一部を、フィールド３０２Ａ中に単一の値として（例えば、鎖（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｎｇ）名、ヌクレオチド識別子など）、別個のフィールド中に（例えば、３０２Ａ'、３０２Ａ”など（図示せず））、リンクされたフィールド中に、そしてデータ格納および／または処理の際に便宜の良い場所に格納することが可能である。以下に説明する残りのフィールドも、上記と同様に多くの可能な格納アーキテクチャおよびデータ取出しアーキテクチャを例示したものに過ぎない。
【００４２】
フィールド３０８Ａは、この実施例においてラベル付けされたプローブデータであり、プローブに関連するデータ（例えば、プローブによって表される遺伝子もしくはＥＳＴの染色体のロケーション、染色体上のバンドのロケーション、染色体上のロケーションを識別することが可能なＳＮＰまたは他の種類のマーカなど）を含み得る。 フィールド３１０Ａは、この実施例においてラベル付けされたプローブデータリンクであり、同様に、ＧｅｎＢａｎｋからの受入れ（ａｃｃｅｓｓｉｏｎ）番号、ＵｎｉＧｅｎｅクラスタ／番号、および／またはデータベース中に格納されたプローブ３７０Ａに関連するデータへのアクセスを容易にする別の識別子を含み得る。 このデータベースは、コンピュータ１００Ａの外部にあり、ネットワーク１２５および／またはインターネットもしくは他のネットワークを介してアクセスされ得る（ただし、必ずしもそうではない）。 このような情報へのアクセスを提供するシステムについての記載が、例えば、米国仮特許出願シリアル番号第６０／２８８，４２９号にある。 本明細書中、同出願の全体を参考のため援用する。 この例のフィールド３１２Ａは、プローブ３７０Ａをスライド上に堆積させる際に用いられるプリントヘッド（単数または複数）上のピンを識別する。 この情報は、例えば当該ピンに欠陥があるか否かを判定するために、同じピンと共に堆積されたプローブを比較する際に有用であり得る。 フィールド３１４Ａおよび３１６Ａは、プローブ３７０Ａを生成する際に生物流体が取り出される場所であるウェルプレートおよび特定のウェルをそれぞれ識別する情報を含む。 フィールド３２０Ａは、ユーザ２０１によって提供される様々なデータ（例えば、ユーザ名、実験データなど）を含み得る。 プローブ３７０Ａに関連するデータのうち格納可能なデータは他にも多くの種類があり、プローブ３７０Ａを格納するための構成も他に多くの種類が実施可能であることが理解される。
【００４３】
フィールド３０４Ａおよび３０６Ａを用いて、スライド上のプローブ３７０Ａのロケーションをｘおよびｙ座標でそれぞれ識別する。 他の座標システム（例えば、放射状のシステム）を用いてもよく、この実施例の基準座標の方向付けおよびゼロポイントの定義は例示的なものに過ぎないことが理解される。 本実施例の１つの実施構成において、フィールド３０４Ａは一次横列座標および二次横列座標を含み得、フィールド３０６Ａは、プローブ３７０Ａの位置を識別する一次縦列座標および二次縦列座標を含み得る。 例えば、アレイ１２１Ａおよび１２１Ｂを、（図３Ｂにおいて水平方向に配置された）単一の一次縦列として構成されたものとしてみなすことができ、その場合、アレイ１２１Ａは第１の一次横列を占有し、アレイ１２１Ｂは第２の一次横列を占有する。 このような実施構成を、絶対ロケーションではなく相対ロケーションを伴うものということができる。 というのも、プローブのロケーションは、基板上の基準ポイントに関連するものとしてではなく相互に関連したものとして指定されるからである。 いくつかの実施構成において、相対ロケーションではなく絶対ロケーションを指定すると有利である。 １つのこのような実施構成において、直行するｘ軸およびｙ軸（例えば、図示の例のｘ軸３９２およびｙ軸３９４）を、顕微鏡スライドの側部と関連して、スライド上の特定のポイントを参照して規定された０、０の基準座標と共に規定することができる。 例えば、いくつかのスライドに白色部分を設けた（ｆｒｏｓｔｅｄ）エリア（例えば、この例のエリア３８０）を設けてスライドを作成して、これにより、ユーザがスライドへのラベル付けもしくは書込みまたは他の理由のための作業をより容易に行えるようにする。 この白色部分を設けたエリアの端部における特定のポイントは、基準座標として容易に規定することができるか、または、様々な他の方法のうち任意のものを用いて、基板上のポイントに空間的に関連付けられた基準座標を指定することもできる。
【００４４】
（スキャナ１６０Ａ：光学装置および検出器）
様々な従来の技術または将来開発される予定の技術のうち任意のものを用いて、スキャナを用いて検出することが可能なプローブアレイ中のプローブ−標的対を生成することが可能である。 関連分野の当業者によく知られた１つの例示的な例として、従来の流体ステーション、ハイブリダイゼーションチャンバおよび／または様々な手作業を伴う技術（例えば、総称として図１中のハイブリダイゼーションプロセス１２２として示す）を用いて、１つ以上のラベル付けされた標的を、顕微鏡スライド上のスポット対象アレイに適用することができる。 特定の実施構成において、例えば、第１の標的の試料を第１の染料でラベル付けすることができる（以下、このより一般的な例を「放射ラベル」と呼ぶ）。 この「放射ラベル」は、特定の周波数の励起源に応答して、特定の特性周波数または狭帯域周波数において蛍光発光する。 第２の標的を、別の特定の周波数で蛍光発光する第２の染料でラベル付けすることができる。 第２の染料用の第２の励起源は、第１の染料を励起するソースと異なる励起周波数を有し得る（ただし、必ずしもそうでなくともよい）。 例えば、励起源は同じレーザであっても異なるレーザであってもよい。 標的試料を顕微鏡スライド上のスポット対象アレイのプローブに混合および付与することができ、ハイブリダイゼーション反応を促進するような条件を生成することができ、これらの作業は全て公知の技術に従って行われる。 他の技術（例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）ＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）合成アレイについて適用されることの多い技術）、１つのラベル付けされた標的の試料を１つのアレイ上に塗布し、第２のラベル付けされた標的の試料を、第１のアレイと同じプローブを有する第２のアレイに塗布する。 ハイブリダイゼーション技術を双方のアレイに適用する。 例えば、図１の合成アレイ１３４を、異なる蛍光性染料でそれぞれラベル付けされた２つの異なる標的試料についてハイブリダイゼーションプロセスが為された２つのＧｅｎｅＣｈｉｐ（Ｒ）合成アレイとして例示的に仮定することができる。 例えば、米国特許第６，１１４，１２２号を参照されたい。 本明細書中、同特許の全体を参考のため援用する。
【００４５】
多くのスキャナ設計を用いて、標的またはプローブ上のラベルを励起し、その励起されたラベルからの放射信号を検出するための励起信号を提供することができる。 本明細書中、例示的実施構成を参照して、「励起ビーム」という用語は、レーザが励起信号を提供する際に生成する光ビームを指す際に用いられ得る。 しかし、別の実施構成において、レーザ以外の励起源を用いてもよい。 従って、本明細書中、「励起ビーム」という用語は広義に用いられる。 「放射ビーム」という用語もまた、本明細書中広義に用いられる。 上述したように、様々な従来のスキャナも、ラベル付けされた標的分子または生物プローブと関連付けられた他の材料からの蛍光性放射または他の放射を検出する。 他の従来のスキャナも、このような標的からの放射の伝送、反射、屈折または散乱を検出する。 以下、これらのプロセスはを、「放射ビーム」の検出を伴うプロセスとして便宜上総称する。 以下、放射ビームから検出された信号をまとめて「放射信号」または「放射」と呼び、これらの用語は、本明細書中における「放射ビーム」という用語に相応する広義な意味を持つものとして意図される。
【００４６】
放射の種類および他のファクターに応じて、様々な検出方式が用いられる。 典型的な方式では、光学装置および他の要素を用いて、励起ビーム（例えば、レーザからの励起ビーム）を提供し、これらの放射ビームを選択的に収集する。 また、フォトダイオード、電化結合素子、光電子増倍管チューブまたは収集された放射ビームを記録する類似のデバイスを用いた様々な光検出器システムも設けられることが多い。 例えば、蛍光ラベル付けされた標的と共に用いられる走査システムについての記載が、米国特許第５，１４３，８５４号にある。 同特許をあらゆる目的のために参考のために援用する。 他のスキャナまたは走査システムの記載は、以下の特許にある：すなわち、米国特許第５，５７８，８３２号、米国特許第５，６３１，７３４号、米国特許第５，８３４，７５８号、米国特許第５，９３６，３２４号、米国特許第５，９８１，９５６号、米国特許第６，０２５，６０１号、米国特許第６，１４１，０９６号、米国特許第６，１８５，０３０号、米国特許第６，２０１，６３９号、米国特許第６，２１８，８０３号、および米国特許第６，２５２，２３６号；ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／０６０９７（ＷＯ９９／４７９６４として公開）；米国特許出願シリアル番号第０９／６８１，８１９号；および米国仮特許出願シリアル番号第６０／２８６，５７８号。 本明細書中、これらの文献も参考のためそれぞれ援用する。
【００４７】
図４は、スライド３３３上に配置されたハイブリダイズしたスポット対象アレイ１３２Ａおよび１３２Ｂ（すなわち、この実施例において、ハイブリダイゼーションプロセス１２２後のスポット対象アレイ１２１Ａおよび１２１Ｂそれぞれ）を走査する用途に適した例示的な種類のスキャナ１６０Ａの選択されたコンポーネントを簡単に図示したものである。 これらの例示的コンポーネントを、スキャナ光学装置および検出器４００として便宜上総称し、これらのコンポーネントは、非限定的なおよび非包括的なものとして理解される。 スキャナ光学装置および検出器４００は、励起源４２０Ａおよび４２０Ｂ（励起源４２０として総称する）を含む。 別の実施形態において、任意の数の１つ以上の励起源４２０を用いてもよい。 本実施例において、ソース４２０はレーザである；詳細には、ソース４２０Ａは、波長が６３５ナノメートルの赤色レーザ光を生成するダイオードレーザであり、ソース４２０Ｂは、波長が５３２ナノメートルの緑色レーザ光を生成する２重ＹＡＧレーザである。 本明細書中、参考として、ソース４２０を例示目的のために主にレーザとしているが、上述したような他の種類のソース（例えば、ｘ線ソース）を他の実施構成において用いてもよい。
【００４８】
ソース１２０Ａおよび１２０Ｂは、逐次走査の間、複数回の逐次的走査の間またはアレイの完全走査の間に各々の励起ビーム４３５Ａおよび４３５Ｂを交互に生成し得る。 あるいは、これらのソース１２０両方を同時に動作させてもよい。 わかりやすくするため、図４においては励起ビーム４３５Ａおよび４３５Ｂを別個のものとして図示しているが、実際は、回転ミラー４２４および／または他の光学要素（図示せず）は典型的には、これらのビームに同じ経路をたどらせるるように調節される。
【００４９】
スキャナ光学装置および検出器４００は、励起フィルタ４２５Ａおよび４２５Ｂも含む。 これらの励起フィルタ４２５Ａおよび４２５Ｂは、励起源４２０Ａおよび４２０Ｂそれぞれからのビームに光学フィルタリングを行う。 ソース４２０Ａおよび４２０Ｂからのフィルタリングされた励起ビームを、様々な公知の技術のうち任意の技術に従って組み合わせることができる。 例えば、１つ以上のミラー（例えば、回転ミラー４２４）を用いて、ソース４２０Ａからのフィルタリングされたビームをビーム結合器４３０に通過させるように方向付ける。 ソース４２０Ｂからのフィルタリングされたビームは、ビーム結合器４３０への入射角度が関連分野の当業者に周知の光学特性技術に従ってビーム結合が行われるような入射角度となるように方向付けられる。 結合した励起ビーム４３５の大部分は、二色性ミラー４３６によって反射され、その後、本例示的実施例の潜望鏡４３８へと方向付けられる。 しかし、二色性ミラー４３６の特性は、選択されたビーム４３５Ａおよび４３５Ｂの部位（それぞれ、部分的励起ビーム４３７Ａおよび４３７と呼び、まとめてビーム４３７と総称する）を二色性ミラー４３６に通過させるような特性であるため、これらの部分的励起ビーム４３７Ａおよび４３７は励起検出器４１０によって検出され、これにより、励起信号４９４を生成することが可能となる。
【００５０】
図示の例において、励起ビーム４３５は、潜望鏡４３８およびアームエンド回転ミラー４４２を通じて対物レンズ４４５に方向付けられる。 図５Ａおよび５Ｂに示すように、図示の実施構成におけるレンズ４４５は、小型で軽量のレンズであり、図４に示す検流計回転部４４９によって表された面に対して垂直な軸周囲にある検流計によって駆動されるアームの端部に配置される。 そのため、本実施例において、対物レンズ４４５は、スライド３３３上に配置されたハイブリダイズしたスポット対象アレイ１３２上を弧を描くようにして移動する。 蛍光伝達（ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｒｅ）アレイ１３２のハイブリダイズしたプローブ−標的対がビーム４３５によって励起されると、放射ビーム４５２（励起ビーム４３５Ａに応答するビーム４５２Ａ、励起ビーム４３５Ｂに応答するビーム４５２Ｂ）を周知の原理に従って特徴的波長で放射する。 図示の例における放射ビーム４５２は、励起ビーム４３５について説明したような逆方向の経路をたどって二色性ミラー４３６に到達する。 周知の技術および原理に従って、ビーム４５２（またはその部位）が反射せずにミラーを通過するように、ミラー４３６の特性を選択する。
【００５１】
図示の実施構成において、放射ビーム４５２のスペクトル成分のうち上記蛍光伝達放射帯域の外側にあるものをフィルタリング除去するためのフィルタホイール４６０を提供し、これにより、フィルタリングされたビーム４５４を提供する。 この放射帯域は、蛍光伝達放射帯域の特性放射周波数のうち励起ビーム４３５の周波数に応答する周波数によって決定される。 関連分野の当業者に周知の技術（例えば、共焦点顕微鏡法において周知の技術）にしたがって、フィルタリングされたビーム４５４を、様々な光学要素（例えば、レンズ４６５）を用いて集束させ、例示的ピンホール４６７または他の要素を通過させ、これにより、フィールド深さを限定し、放射検出器４１５に入射させることができる。
【００５２】
放射検出器４１５は、検出された光を表す電気信号を提供するシリコン検出器であるか、または、フォトダイオードデバイス、電荷結合素子、光電子増倍管チューブもしくは（現在利用可能なもしくは詳細開発される可能性のある）検出された光を表す信号を提供する他の任意の検出デバイスであり得る。 例示の便宜上、以下、検出器４１５を光電子増倍管チューブ（ＰＭＴ）であると仮定する。 従って、検出器４１５は、フィルタリングされた放射ビーム４５４から検出された光子の数を表す放射信号４９２を生成する。
【００５３】
図５Ａは、スキャナ光学装置および検出器４００の走査アーム部位を簡単に示した模式図である。 アーム５００は、検流計回転部４４９の面に垂直な軸５１０を中心にして弧を描いて移動する。 位置変換器５１５が、検流計５１５と関連付けられている。 これは、図示の実施構成において、アーム５００に弧を描くように二方向に移動させるものである。 変換器５１５は、様々な公知の技術のうち任意の技術に従って、アーム５００のラジアル方向の位置を表す電気信号を提供する。 検流計によって駆動されるスキャナ用の位置変換器の特定の非限定的な実施構成に関する記載が、米国特許第６，２１８，８０３号にある。 同特許をあらゆる目的のために参考のために援用する。 図示の実施構成において、変換器５１５からの信号はユーザコンピュータ１００Ｂに提供され、これにより、アーム５００が自身の走査弧に沿った特定の位置に来ると、放射信号４９２のデジタルサンプリングを行うためのクロックパルスが得られる。
【００５４】
アーム５００が軸５１０を中心にして走査弧を前後に描く際にアーム５００が別の位置５００'および５００”に来る様子を図示する。上述したように、励起ビーム４３５は、アーム５００の端部上の対物レンズ４４５を通過して、スライド３３３上に配置されたアレイ１３２中のプローブ３７０のうち特定のプローブにハイブリダイズした標的上の蛍光伝達ラベルを励起する。例示目的のため、励起ビーム４３５の作動経路を経路５５０として模式的に示す。上述したように、放射ビーム４５２は対物レンズ４４５を上方に通過する。この例のスライド３３３は、翻訳ステージ５４２上に配置される。この翻訳ステージ５４２は、本明細書中において「ｙ」方向５４４と呼ばれる方向に移動し、これにより、作動経路５５０は、アレイ１３２の面上を繰り返し通過する。
【００５５】
図５Ｂは、翻訳ステージ５４２が経路５５０下で移動し、アーム５００の対物レンズ４４５がアレイ１３２を走査する様子の上面図である。 図５Ｂに示すように、この例の作動経路５５０は、アーム５００を方向５４４に並行な軸から各方向にラジアル方向に変位させるようになっている。 図５Ｂにおいて、本明細書中において「ｘ」方向と呼ぶｙ方向に垂直な方向を方向５４３として図示する。 蛍光性放射を検出する用途に適切な共焦点機器、検流計によって駆動される機器、作動機器、レーザ走査機器についてのさらなる詳細が、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／０６０９７（ＷＯ９９／４７９６４として公開）ならびに米国特許第６，１８５，０３０号および米国特許第６，２０１，６３９号にある。 これらの文献は、上記にて援用されている。 この例示的な実施構成においては検流計によって駆動される作動スキャナについて説明をしているが、他の多くの設計（例えば、米国特許出願シリアル番号第０９／３８３，９８６号に記載のボイスコイルによって駆動されるスキャナ。本明細書中、同出願をあらゆる目的のために参考のために援用する）が可能であることが理解される。
【００５６】
図６Ａは、例示的なプローブ３７０Ａがスキャナ１６０Ａによって走査される様子を簡単に図示したものである。 例示目的のため、プローブ３７０Ａは蛍光ラベル付けされた標的とハイブリダイズしていると仮定する。 図６Ａではプローブ３７０Ａを理想的形態（すなわち完全な円）をしているものとして図示しているが、多くの形状（例えば、不規則的な形状）が可能であることが理解される。
【００５７】
上述したような様式で、対物レンズ４４５は、プローブ３７０Ａ（および他のアレイ１３２のプローブ）上を二方向に弧を描いて走査する。 例示的走査６２０を図６Ａに示す。 この例示的走査６２０は、必ずしも縮尺通りに図示されていない。 例えば、走査６２０の弧の半径とプローブ３７０Ａの半径との比は例示的なものに過ぎない。 これもまた上述したように、プローブ３７０Ａは、翻訳ステージ５４２によってｙ方向５４４に移動される対物レンズ４４５の下を移動する。 詳細には、図示の実施構成において、アーム５００は、一方向に弧を描いて走査を行う（これを、図６Ａにおける左から右への走査６２０として示す）。 次いで、ステッピングモータ（図示せず）によって翻訳ステージ５４２をｙ方向５４４に段階的に移動させ、その後、アーム５００は、反対方向に走査を行う（これを、右から左への作動走査６２２として示す）。 翻訳ステージ５４２は、方向５４４に再度移動し、その後、走査−ステップ−走査−ステップの順序で走査および移動が行われる。 したがって、走査６２０と走査６２２との間の距離は、翻訳ステージ５４２が各段階において移動する距離に対応する。 しかし、図６Ａに示す距離は必ずしも縮尺通りではなく、例示的なものに過ぎないことがことが理解される。 別の実施構成では走査およびステッピングの他の任意の組み合わせも可能であり、いくつかの実施構成においては翻訳ステージ５４２の走査および移動を同時にまたは重複させながら行ってもよいことが理解される。 いくつかの実施構成において、翻訳ステージ５４２は段階的に移動させなくてもよい（例えば、連続的に移動させてもよい）。
【００５８】
図６Ｂは、クロックパルス６３２が発生するタイミングを示す画素クロック軸６３０を有するプロットである。 スキャナ１６０Ａの画素クロック（例えば、後述する複雑なプログラマブル論理デバイス８３０）によってクロックパルス６３２を生成することができる。 あるいは、クロックパルス６３２は、コンピュータ１００Ｂ上で実行するソフトウェア（例えば、後述する実行ファイル７９０'）を用いても生成することが可能である。 図示の実施構成中の軸６３０は空間軸であり；すなわち、各走査の間、クロックパルス６３２はそれぞれ、アーム５００の放射方向のロケーションに対して発生する（これについては下記により詳細に説明する）。 従って、走査６２０によって示される翻訳ステージ５４２の位置に対してクロックパルス６３２Ａが発生するのは、図６Ａおよび図６Ｂに示すようにアーム５００がプローブ３７０Ａ上を左から通過する前である。 （例示を分かりやすくする目的のみのために、縦方向の点線を、図６Ａと図６Ｂとの間と、図６Ｂと図６Ｃとの間とに設けている。これらの点線は、これらの図の位置合わせを示すものである。）別の例として、クロックパルス６３２Ｃが走査６２０に対して発生するのは、アーム５００が画素エリア６１０Ａおよび６１０Ｂによって示されるプローブ３７０Ａの部位上を通過した直後である。 図示の実施構成においてこのようなエリアにはそれぞれ、当該エリアと関連付けられた処理済み放射信号の強度に基づいたデジタル値が割り当てられるため、これらのエリアを画素エリアと呼ぶ。 公知の技術によれば、クロックパルス６３２は、処理された放射信号のデジタルサンプリングを可能にする。
【００５９】
上述したように、図示の実施構成において、クロックパルス６３２は、時間的にではなく空間的に決定される。 さらに、図示の実施構成のいくつかの局面において、検流計５１６は、ユーザコンピュータ１００Ｂによって提供された制御信号によって駆動され、これにより、アーム５００のｘ方向４４４の速度は、その期間の間（すなわち、アーム５００がプローブ３７０Ａ上にある間（また、典型的には、他のアレイ１３２のプローブ３７０が走査されている間）、一定である。すなわち、ｄｘ／ｄｔは、各弧のプローブ走査部位上の定数である（よって角速度は変化する）。詳細には、ｄｘ／ｄｔは、クロックパルスが生成されてデジタルサンプリングが可能になっている間の定数である。明らかなように、ｄｘ／ｄｔは、各逐次的走査の間では０まで低下しなければならないが、この減速および方向逆点が発生するのは、アーム５００が（またはより一般的には、アレイ１３２Ａもしくは１３２Ｂが）プローブ３７０Ａ上を通過した後である。一定のｄｘ／ｄｔを提供するための検流計制御信号の設計および実施構成は、関連分野の当業者によって容易に達成される。
【００６０】
従って、所望の色走査速度（ｄｘ／ｄｔ）および所望の色画素解像度に基づいて、近似サンプリング速度を容易に計算することができる。 例示的な例を提供すると、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４１７（Ｒ）配列器またはＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ４２７（Ｒ）配列器によって堆積されたスポットは典型的には、およそ１５０〜２００ミクロンの直径を有する。 これらの機器を用いて作製されたスポット対象アレイは典型的には、幅が２５ミリメートルの顕微鏡スライド上のおよそ２２ミリメートルの幅の表面上に堆積され得る。 およそ１０ミクロンの画素解像度を達成するためには、およそ１６０ｋＨｚのサンプリング速度であれば、これらのプローブアレイに対して用いられるスキャナ（例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）４２８ＴＭスキャナ）に典型的な走査速度を得るのに十分である。 他のアプリケーション（例えば、異なる走査速度を用いる場合および／または異なる画素解像度が所望の色である場合）において、当業者によって容易に決定される他のサンプリング速度を用いてもよい。 所望の色画素解像度は典型的には、プローブフィーチャのサイズ、プローブフィーチャ内で検出された蛍光のレベルが変化する可能性および他のファクターの関数である。
【００６１】
図６Ｃは、放射信号４９２を表すデジタル値を示す。 この放射信号４９２は、一定の放射方向の位置線６２５Ａ〜Ｋ（これらを総称して放射方向の位置線６２５と呼ぶ）によって表される走査６２０および６２２上のポイントにおいてサンプリングされ（かつ／またはそのようなポイントの前の隣接する期間において収集される）。 走査６２０の間にサンプリングされた電圧を点として図示し、走査６２２の間にサンプリングされた電圧をｘとして図示する。 画素クロック信号を開始するタイミングは、位置変換器５１５を用いて決定可能である。 このタイミングの決定については、上記にて援用された米国仮特許出願シリアル番号第６０／２８６，５７８号により詳細に説明されている。 従って、例えば、図６Ｃの電圧６５０Ｃは、（走査６２０の間にアーム５００がラジアル方向の位置６２５Ｃに来たときにトリガされる軸６３０上のポイント６３２Ｃにある画素クロックパルスによってイネーブルされる）サンプリング結果に基づいた放射信号４９２を表す。 翻訳ステージ５４２が段階的に移動（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔｅｄ）した後、走査６２２の間、同じラジアル方向の位置（これをラジアル方向の位置６２５Ｃ”として図示する）において電圧６５２Ｃをサンプリングする。
【００６２】
（ユーザコンピュータ１００Ｂ）
図１に図示し、また上述したように、スキャナ１６０Ｂは、図７に示すように、図示の実施構成においてコンピュータ制御のもとで（例えば、ユーザコンピュータ１００Ｂの制御のもとで）動作する。 分かり易くするため、図１および図７においてコンピュータ１００Ｂをスキャナ１６０Ａに直接結合させているが、コンピュータ１００Ｂとスキャナ１６０Ａとの結合をローカルエリア、広域ネットワークまたは他のネットワーク（例えば、イントラネット（Ｒ）および／もしくはインターネット）を介して行ってもよい。 コンピュータ１００Ｂは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバまたは現在利用可能なもしくは詳細開発される可能性のある他の任意の種類のコンピューティングプラットフォームであり得る。 典型的には、コンピュータ１００Ｂは、公知のコンポーネント（例えば、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）７０５、オペレーティングシステム７１０、システムメモリ７２０、メモリ格納デバイス７２５、ＧＵＩ制御器７１５および入力−出力制御器７３０を含む。これらの構成要素は全て、公知の技術に従って（例えば、システムバス７０４を介して）通信を行う場合が多い。関連分野の当業者であれば、コンピュータ１００のコンポーネントバンドには多くの可能な構成があり、コンピュータ１００に設けられることの多いいくつかのコンポーネントバー（例えば、キャッシュメモリ、データバックアップユニットおよび他の多くのデバイス）は図示していないことを理解する。
【００６３】
入力−出力制御器７３０は、ユーザからの情報の受容および処理を行う様々な公知のデバイスのうち任意のものを含み得る。 ユーザは、人間であるかマシンであるか、またはローカルであるかリモートである。 このようなデバイスを挙げると、例えば、モデムカード、ネットワークインターフェースカード、ダウンドカード、様々な公知の入力デバイスのうち任意のものための他の種類の制御器がある。 入力−出力制御器７３０の出力制御器は、ユーザに情報を提示する様々な公知の表示デバイスのうち任意のものための制御器を含み得る。 ユーザは、人間であるかマシンであるか、またはローカルであるかリモートである。 これらの表示デバイスのうちの１つが視覚情報を提供する場合、この情報は典型的には、ピクチャ要素（画素とも呼ぶ）のアレイとして論理的におよび／または物理的に整理され得る。 グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）制御器７１５は、コンピュータ１００とユーザ７０１（例えば、スキャナ１６０Ａを用いてスポット対象アレイからの情報の取得および解析を行うことを望んでいる実験者）との間にグラフィカル入力インターフェースおよびグラフィカル出力インターフェースを提供し、ユーザ７０１からの入力（以下、ユーザ入力またはユーザ選択結果とも呼ぶ）を処理する様々な公知のまたは将来のソフトウェアプログラムのうち任意のものを含み得る。 混乱を避けるため、以下、「ＧＵＩ」という用語を用いる場合、それは、デバイス７８０の表示デバイス上にユーザ７０１のために表示される１つ以上のグラフィカルユーザインターフェース（例えば、後述する図８および図９のＧＵＩ７８２Ａ）のことを主に指す。 区別すべき用語は、ＧＵＩをユーザ７０１に表示し、ユーザ７０１によって提供された入力情報をＧＵＩを通じて処理するように動作する「ＧＵＩ制御器」（例えば、ＧＵＩ制御器７１５）である。 関連分野において周知のように、ユーザは、選択、ポインティング、タイピング、発声および／もしくは他の場合における操作を行うか、または、デバイス７８０の１つ以上の入力デバイスに情報を公知の様式で提供することによって、ＧＵＩを用いて入力情報を提供することができる。
【００６４】
任意選択としてコンピュータ１００Ｂはプロセス制御器７４０を含み得る。 このプロセス制御器７４０は、様々なＰＣベースのデジタル信号処理（ＤＳＰ）制御器ボード（例えば、Ｓｉｍｉ Ｖａｌｌｅｙ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＩｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ製のＭ４４ ＤＳＰボード）のうち任意のものであり得る。 より一般的には、制御器７４０は、ソフトウェア、ハードウェアもしくはファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせとしてインプリメントされ得る。
【００６５】
（スキャナ制御および解析アプリケーション７９０）
図示の実施構成のスキャナ制御アプリケーション７９０は、スキャナ１６０Ａの機能を制御するソフトウェアアプリケーションである。 加えて、アプリケーション７９０がプロセッサ７０５、オペレーティングシステム７１０、ＧＵＩ制御器７１５、および／またはプロセス制御器７４０と共に実行されると、アプリケーション７９０は、以下により詳細に説明するように、ユーザインターフェース機能と、データおよび画像を処理する動作と、スキャナ１６０Ａおよび／またはユーザ７０１によって提供されたデータに関連するデータ転送動作および格納動作とを行う。 Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ，Ｉｎｃから利用可能なＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（Ｒ）Ｊａｇｕａｒ（Ｒ）ソフトウェアは、いくつかの実施構成においてアプリケーション７９０の様々な局面を含む市販のプロダクトである。
【００６６】
図８により詳細に示すように、図示の実施構成中のスキャナ制御アプリケーション７９０は、ＧＵＩマネジャ８１０を含む。 このＧＵＩマネジャ８１０は、公知の技術に従って、表示すべきウィンドウをユーザが選択した結果と、その表示されたウィンドウのうちの１つ以上のウィンドウ内のフィーチャをユーザが選択した結果とを受信および処理を行う。 ＧＵＩマネジャ８１０はまた、公知の技術に従い、テンプレートおよび他の格納されたデータならびにユーザデータ７９４、アレイデータ７９２、画像データ７９８および画像解析データ７９９に従って、ウィンドウ、フィーチャおよび選択結果の構築および表示も行う。 アプリケーション７９０には、スキャナ１６０Ａから画像データ７９８を受信する画像プロセッサ８２０も含まれる。 詳細には、例示的実施構成において、プロセッサ８２０の画像解析器８５２は、データ７９８を受信して、そのデータ７９８を解析し、これにより、画像解析データ７９９を提供する。 データ７９９は、格納器８５５によってシステムメモリ７２０に格納され、ＧＵＩ７８２Ａに収容されるようにＧＵＩマネジャ８１０にも提供される。 同様に、画像データ７９８は、ＧＵＩ７８２Ａに収容されるようにＧＵＩマネジャ８１０にも提供され得る。
【００６７】
さらなる説明を便宜良くするために、ユーザ７０１が開放可能なウィンドウを３つ表示して欲しいと示している（この様子を、図８の例示的ＧＵＩ７８２Ａとして示し、図９により詳細に示す）と例示的に仮定する。 図９のＧＵＩ７８２Ａは例示的なものに過ぎず、本明細書中においてＧＵＩ７８２Ａに関して説明した情報およびフィーチャの多くの変更例、改変例および／または構成変更例を他の実施構成において提供することが可能であることが理解される。
【００６８】
ユーザ７０１は開放可能なウィンドウを３つＧＵＩ７８２Ａ内に表示させると例示的に仮定する。 この選択は、様々な公知の技術に従って（例えば、プルダウンメニュー（例えば、図９の「視聴」メニュー９６０）からウィンドウを選択することによって）達成可能である。 図９に示すように、従って、この例のＧＵＩ７８２Ａは、複数の画像フィーチャ（便宜上スポット９５１（例えば、スポット９５１Ａ−Ｄ）と呼ぶ）を含む第１のウィンドウ９０５を含む。 この実施構成のスポット９５１は、１つ以上のスポット対象アレイ内のプローブの擬似画像としてみなことができる。 従って、例えば、画像フィーチャ９５１Ａの視覚特性は、第１のウィンドウ９０５の左上の四分円として構成されたスポット対象アレイのプローブと関連付けられたハイブリダイゼーション反応を表す。 スポット９５１Ａおよび９５１Ｃは、別のスポット対象アレイと関連付けられ、その擬似画像は、右上の四分円として構成される。 同様に、スポット９５１Ｄは第３のスポット対象アレイと関連付けられ、その擬似画像は、第１のウィンドウ９０５の右下の四分円として構成される。 この実施例において、視覚特性は、スポット９５１のグレースケール強度であり得る。 この実施例において、スポット９５１の多くは強度が等しいように見えるが、これは例示目的のために便宜上そのようにしただけであることが理解される。 一般的には、スポット９５１の強度または他の視覚特性もしくは他の特性は、プローブ標的対のハイブリダイゼーションの程度、効率または強度を表す際に異なり得る。
【００６９】
また、とも例示的に仮定する。 図９のＧＵＩ７８２Ａについて、ユーザ７０１は、第２の開放可能なウィンドウ９０７（これは、この例示的実施構成において拡散プロットまたはグラフである）を表示（すなわち、開ける）することを選択した。 ウィンドウ９０７は、複数のデータフィーチャ９５２（例えば、この実施例において、点９５２Ａ〜Ｄを含む点９５２によって示す点）を含む。 拡散プロットの水平軸９５６および垂直軸９５７に関連しながら配置された点９５２はそれぞれ、この実施例において、プローブのハイブリダイゼーションの強度と、例えば第１の標的に取り付けられた第１の染料からの放射および第２の標的に取り付けられた第２の染料からの放射との間の関係を示す。 例えば、軸９５６に関連しながら配置された点９５２Ａは、第１の染料でラベル付けされた第１の標的にハイブリダイズする点９５２Ａと関連付けられたプローブに起因する放射信号の強度を示し、軸９５７と関連しながら配置された点９５２Ａは、第２の染料でラベル付けされた第２の標的にハイブリダイズする同じプローブに起因する放射信号の強度を示す。 この実施構成において、放射信号の強度およびよってウィンドウ９０７のプロットは、ログスケールで提供される。 しかし、他のスケール（例えば、線形スケール）を他の実施構成において用いてもよい。
【００７０】
例示的実施構成において、第２のウィンドウ９０７を第１のウィンドウ９０５上にオーバーレイすることにより、第２のウィンドウ９０７を表示する。 しかし、別の実施構成において、ウィンドウを重複またはオーバーレイさせずに公知の技術に従って表示してもよい。 やはり公知の技術に従って、任意のウィンドウのサイズ変更、移動、または再構成をユーザ７０１が行うことも可能である。
【００７１】
さらに、ユーザ７０１が表示第３のウィンドウ９０６（この実施構成では表計算）を表示することを選択したと仮定する。 この表計算は、複数の記述フィーチャ（すなわち、この実施例では横列）を含む。 従って、例えば、横列９５３Ａは、走査対象プローブアレイ内のプローブに関する情報を提供するように示される。 この横列中の記述要素はそれぞれ、別個の縦列として構成され、例えば、「１」の値を有する「横列」要素と、「８」の値を有する「縦列」要素とを含む。
【００７２】
例示目的のため、ユーザ７０１が横列９５３Ａを選択したと仮定する。 ＧＵＩマネジャ８１０は、公知の技術に従って、横列９５３Ａを強調表示させる。 ＧＵＩマネジャ８１０は、アレイデータ７９２、ユーザデータ７９４、画像データ７９８および／または画像解析データ７９９からのデータのうちマネジャ８１０にとって利用可能な情報を用いて、横列９５３Ａ（および表計算の他の表示された横列）を配置（ｐｏｐｕｌａｔｅ）する。 例えば、図示の例において、「横列」縦列中の「１」の値と、「縦列」縦列「８」の値とは、横列９５３Ａと関連付けられたプローブがプローブアレイの１番目の横列および８番目の縦列に配置されていることを示す。 アレイデータ７９２の他のデータ（例えば、上述したような１番目の横列および縦列）を別の例において提供して、ウィンドウ９０５中に示されているアレイのうち横列９５３Ａに対応するプローブが配置されているアレイを構成するものはいずれであるかを示してもよい。 さらなる例として、「Ｃｙ３信号」とラベル付けされた縦列において構成された横列９５３Ａの記述要素の値は、スキャナ１６０Ａが（横列９５３Ａと関連付けられたプローブを走査することによって）検出した染料Ｃｙ３からの放射信号の強度を示す。
【００７３】
本発明のいくつかの実施構成によれば、ＧＵＩマネジャ８１０は、ウィンドウ９０５およびウィンドウ９０７のフィーチャを、ユーザが選択および強調表示したウィンドウ９０６のフィーチャに対応して自動的に強調表示する。 従って、図９のＧＵＩ７８２Ａに示すように、ＧＵＩマネジャ８１０は、ウィンドウ９０５のスポット９５１Ａを強調表示させ（すなわち、この実施例において、白色円によってスポットの境界を強調表示する）、ウィンドウ９０７の点９５２Ａを強調表示させる（すなわち、この実施例において、点９５２Ａの周囲に円を描く）。 さらに、この実施構成において、ウィンドウ９０７の下側にテキスト要素９５５を提供する。 このテキスト要素９５５は、強調表示された点９５２Ａに関連する強度情報を示す。 上記の例示的な説明において、ユーザ７０１がスポット９５１Ａを選択し、これにより、ＧＵＩマネジャ８１０に横列９５３Ａおよび点９５２Ａを強調表示させりか、または、ユーザ７０１が点９５２Ａを選択して、これにより、ＧＵＩマネジャ８１０に横列９５３Ａおよびスポット９５１Ａを強調表示させるとも仮定できる。 これらの場合のうち任意の場合において、点９５２Ａ、テキスト要素９５５、スポット９５１Ａおよび横列９５３Ａは全て、共通するプローブに関して、容易にアクセス可能でかつ相関付けられた情報をユーザ７０１に提供する。 有利なことに、この情報を、ＧＵＩ７８２Ａ上に同時表示されるウィンドウとしてユーザ７０１に表示することが可能である。 他の例において、ユーザ７０１は、上記の３つの例示的ウィンドウのうち任意の２つを選択した場合もあり得る。
【００７４】
さらなる実施形態についての記載が、２００１年８月２２日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｐｒｏｄｕｃｔ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ Ｓｃａｎｎｅｒ」というタイトルの同時係属中のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０１／＿＿＿＿＿にある。 同出願を、参考のため、本明細書中にその全文が記載されているかのように援用する。
【００７５】
本発明の様々な実施形態および実施構成について説明してきたが、上記の記載は例示的なものに過ぎず、非限定的なものであり、例示目的のみのために記載されていることが関連分野の当業者にとって明らかであるはずである。 本発明に従って、図示の実施形態の様々な機能要素間に機能を分配するための他の多くの方式が可能である。 別の実施形態において、任意の要素の機能を様々な方法で実行することが可能である。 また、別の実施形態において、複数の要素の機能をより少数のまたは単一の要素によって行ってもよい。
【００７６】
例えば、配列器マネジャアプリケーション２９０を、配列器１２０を制御するコンピュータ１００Ａ上で実行するものとして説明し、スキャナ制御アプリケーション３９０を、スキャナ１６０Ａを制御するコンピュータ１００Ｂ上で実行するものとして説明したが、しかし、本発明の局面は、これらの別個の機能要素に分割する必要はない。 それよりも、例えば、アプリケーション２９０を、例えば配列器１２０およびスキャナ１６０Ａの両方を制御し得る同じコンピュータ上で動作するものにしてもよい。 さらに、アプリケーション２９０および３９０は、同じまたは異なるコンピュータ上で実行されるか否かに関係無く、同じコンピュータプログラムプロダクトの一部でもあり得る。
【００７７】
さらに、関連分野の当業者であれば、本発明の機能要素および様々なデータ構造間の制御フローおよびデータフローは、上記にて説明した制御フローおよびデータフローと多くの点で異なり得ることを理解する。 より詳細には、中間機能要素（図示せず）が直接制御フローまたはデータフローとなり得、様々な要素の機能に組み合わせ、分割または他の場合において再構成を行って、他の理由のために並行処理を可能にしてもよい。 また、中間データ構造またはファイルを用いたり、様々な上記のデータ構造またはファイルを組み合わせたり、機能または機能の一部の順序を主に変更したりしてもよい。 他にも多くの実施形態およびその改変例が、本明細書中の特許請求の範囲およびその均等物によって規定される本発明の範囲に当てはまるものとして企図される。
【００７８】
（著作権に関する言明）
本特許文書の開示内容の一部は、著作権によって保護される内容を含む。 著作権の所有者は、本特許文書または本特許の開示内容が特許庁の特許ファイルまたは記録のために何者かによってファックスを用いて複製されることに異論を有するものではないが、他の場合については、いかなる場合においても全ての著作権を保有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、ネットワーク上のコンピュータ間においてプローブアレイデータの生成、共有および処理を行うネットワーク化システムの１つの実施形態の簡単な模式図である。 このようなネットワーク化システムは、スポットされたプローブアレイを生成する配列器システムと、スポットされたプローブアレイおよび合成されたプローブアレイを走査するスキャナシステムとを含む。
【図２】
図２は、図１のネットワーク化コンピュータのユーザコンピュータの１つの実施形態の機能ブロック図である。 これは、図１の配列器を制御してスポット対象アレイを生成する工程に適している。
【図３Ａ】
図３Ａは、データファイルの１つの実施形態におけるデータ記録をグラフィカルに図示したものである。 これは、図２のユーザコンピュータおよび図１の配列器との協働によって生成されたスポット対象アレイに関するデータを格納する工程に適している。
【図３Ｂ】
図３Ｂは、顕微鏡スライドを図示したもの（例えば、図２のユーザコンピュータおよび図１の配列器との協働によって生成されたスポット対象アレイの例示的実施形態）である。
【図４】
図４は、図１のスキャナの１つの実施形態の選択されたコンポーネントを簡単に図示したものである。 これは、アレイを走査する工程に適している。
【図５Ａ】
図５Ａは、図４のスキャナのアーム部位を走査する際の簡略化された例示的構成の斜視図である。
【図５Ｂ】
図５Ｂは、アームの作動経路下の翻訳ステージによってスポット対象アレイの１つの実施形態を移動させる際、図５Ａの走査アームが生物フィーチャを走査する様子の上面図である。
【図６Ａ】
図６Ａは、プローブフィーチャの１つの実施形態を図示したものであり、二方向走査線（例えば、図５Ａおよび図５Ｂの走査アームを用いて実施可能な二方向走査線）を示す。
【図６Ｂ】
図６Ｂは、画素クロックパルスと図６Ａの走査対象のプローブフィーチャとの間を位置合わせした様子の例示的なプロットであり、例示的なラジアル方向の位置サンプリングポイントを示す。
【図６Ｃ】
図６Ｃは、サンプリングされたアナログ放射電圧と図６Ｂの画素クロックパルスとの間を位置合わせした様子の例示的なプロットである。
【図７】
図７は、図１のスキャナシステムの１つの実施形態の機能ブロック図である。
【図８】
図８は、スキャナ制御および解析を行うアプリケーション（すなわち、コンピュータプログラムプロダクト）の１つの実施形態の機能ブロック図である。
【図９】
図９は、図８のアプリケーションと協働する様態で用いられるグラフィカルユーザインターフェースの例示的実施構成である。