專利名稱：：用于讀取微陣列的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及用于檢查生物材料的系統(tǒng)和方法。具體地說，本實用新型涉及通過暴露包括探針特征的生物探針陣列給激發(fā)光和檢測來自與雜交一個或多個探針特征的探針的靶分子相關(guān)聯(lián)的熒光標(biāo)簽的響應(yīng)發(fā)射光獲取圖像。例如，系統(tǒng)包括使用顯微鏡透鏡以收集從靶發(fā)射的光線的基于CCD的光學(xué)架構(gòu)，并采用高功率LED作為光源。在本實用新型的實例中，使用在熒光標(biāo)簽的激發(fā)之外的波長，采用第一LED用于自動聚焦功能，且采用第二LED用于提供激發(fā)范圍之內(nèi)的激發(fā)光。
背景技術(shù)：
：合成的核酸探針陣列，例如Affymetrix0^6<:1^@探針陣歹1」，和點樣的陣列，已經(jīng)被用于產(chǎn)生空前大量的生物系統(tǒng)信息。例如，可以從Affymetrix,Inc.ofSantaClara,California購買的用于表達(dá)應(yīng)用的GeneChipHumanGenomeU133Plus2.0陣列，包括一個含1,300,000個寡核苷酸特征的微陣列，其覆蓋了包含38,500個特征明確的人基因的超過47,000轉(zhuǎn)錄子和變體。類似地，可以從Affymetrix,Inc.ofSantaClara,California購買的用于基因型應(yīng)用的GeneChipMapping500K探針組由兩個陣列組成，每個陣列能夠表示平均250，000SNP的基因型。對來自例如微陣列的表達(dá)或基因型數(shù)據(jù)的分析可以使得開發(fā)新藥物和新診斷儀器。
實用新型內(nèi)容滿足這些和其他的需要的系統(tǒng)、方法和產(chǎn)品利用示例性的、非限制的實施在此進(jìn)行描述。各種替換、修改和等效物是可能的。例如，此處使用示例性的實施描述分析來自生物材料的陣列的數(shù)據(jù)的特定系統(tǒng)、方法和計算機軟件產(chǎn)品。其他示例性的實施涉及來自AffymetrixGeneChip探針陣列的數(shù)據(jù)。然而，這些系統(tǒng)、方法和產(chǎn)品可以應(yīng)用于很多其他類型的探針陣列和，更通常的，用于根據(jù)其他現(xiàn)有技術(shù)和/或?qū)砜赡荛_發(fā)的技術(shù)生產(chǎn)的許多平行生物分析。例如此處描述的該系統(tǒng)，方法和產(chǎn)品可以用于核酸，從cDNA克隆產(chǎn)生的PCR產(chǎn)物，蛋白，抗體或許多其他生物材料的平行分析。這些材料可以分布在載玻片(通常用于點樣陣列)上，用于GeneChip陣列的基片上，或珠子上，光纖上，或其他基片或介質(zhì)上，其可以包括載玻片或其他基片頂部上的聚合物涂覆或其他層。此外，探針不需要固定在基片之內(nèi)或其上，如果固定，無需設(shè)置在規(guī)則圖樣或陣列中。出于便利，術(shù)語"探針陣列"將在下文中通常廣泛用于表示所有這些類型的陣列和平行生物分析。用于獲取探針陣列的圖像的系統(tǒng)的實施例被描述為包括第一發(fā)光二極管，其提供在激發(fā)光譜之外的光；第二發(fā)光二極管，其提供在激發(fā)光譜之內(nèi)的光；和檢測器，其檢測在第一波長范圍中的光，其中該第一波長范圍包括(a)響應(yīng)于來自第二發(fā)光二極管的光，從與設(shè)置在探針陣列上的一個或多個探針相關(guān)聯(lián)的熒光分子發(fā)射的光；和(b)響應(yīng)于來自第一發(fā)光二極管的光，從設(shè)置在探針陣列上的一個或多個反射元件反射的光。而且，用于獲取探針陣列的圖像的系統(tǒng)的實現(xiàn)被描述為包括計算機，其包括具有在其上存儲用于執(zhí)行的儀器控制應(yīng)用的系統(tǒng)存儲器；掃描器，其執(zhí)行來自儀器控制應(yīng)用的指令，其包括(a)第一發(fā)光二極管，其提供在激發(fā)光譜之外的光，(b)第二發(fā)光二極管，其提供在激發(fā)光譜之內(nèi)的光，和(C)檢測器，其檢測在第一波長范圍中的光，其中該第一波長范圍包括(1)響應(yīng)于來自第二發(fā)光二極管的光，從與設(shè)置在探針陣列上的一個或多個探針相關(guān)聯(lián)的熒光分子發(fā)射的光；和(2)響應(yīng)于來自第一發(fā)光二極管的光，從設(shè)置在探針陣列上的一個或多個反射元件反射的光。上述實施例和實現(xiàn)不必須是彼此包含或排斥的，并可以以任何不沖突的和其他可能的方式組合，不管它們是否呈現(xiàn)得與相同的或不同的實施例或?qū)崿F(xiàn)相關(guān)。對一個實施例或?qū)崿F(xiàn)的描述對于其他的實施例和/或?qū)崿F(xiàn)不是限制性的。此外，任何一種或多種本說明書其他地方描述的功能、步驟、操作或技術(shù)可以在替換性的實現(xiàn)中與摘要中描述的一種或多種功能、步驟、操作或技術(shù)組合。因此，上述實施例是示例性的而不是限制性的。當(dāng)結(jié)合附圖時，以下詳述的說明書中的上述特征和進(jìn)一步的特征將更加清楚。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相似的結(jié)構(gòu)或方法步驟，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字表示參考的部分首次出現(xiàn)的圖的號碼(例如，元件100首次出現(xiàn)在圖1中)。在功能框圖中，矩形通常表示功能部分而平行四邊形通常表示數(shù)據(jù)。在方法流程圖中，矩形通常表示方法步驟，菱形通常表示決定部分。然而所有這些規(guī)定都是代表性的或示例性的，而不是限制性的。圖1是能夠掃描探針陣列的掃描器和用于圖像獲取和分析的計算機系統(tǒng)的一個實施例的功能框圖2是圖1的掃描器-計算機系統(tǒng)的一個實施例的功能框圖，其包括掃描器光學(xué)件和檢測器；圖3A是子陣列的熒光圖像；圖3B是示出鉻特征和熒光特征之間的空間關(guān)系的子陣列的圖像；且圖4是圖2的適合用于提供激發(fā)光和檢測發(fā)射信號的掃描器光學(xué)件和檢測器的簡化圖示。具體實施方式a)總述本實用新型有許多優(yōu)選實施例并依賴于許多專利、專利申請和其他的參考文獻(xiàn)以獲得本領(lǐng)域人員公知的細(xì)節(jié)。因此，當(dāng)專利、專利申請和其他的參考文獻(xiàn)在下文被引用或重復(fù)時，應(yīng)當(dāng)理解其以全文引為多功能參考以及用于所引述的主題。如在本申請中應(yīng)用的，單數(shù)形式"一""一種"和"該"包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確指明相反的意思。例如，術(shù)語"一種試劑"包括多個試劑，包括其混合物。個體不限于人，而是還包括其他生物體，包括但不限于哺乳動物，植物，細(xì)菌，或來自上述任何生物的細(xì)胞。整個實用新型公開中，本實用新型的不同方面可以表示為范圍的形式。應(yīng)當(dāng)理解以范圍形式的描述只是為了方便和簡潔，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是對實用新型范圍的僵化的限制。因此，范圍的說明應(yīng)當(dāng)認(rèn)為明確公開所有可能的子范圍以及該范圍內(nèi)單獨的數(shù)值。例如，對從1到6的范圍的描述應(yīng)當(dāng)考慮為明確公開子范圍例如1到3，l到4，l到5，2到4，2到6，3到6等，以及該范圍內(nèi)單獨的數(shù)值，例如1,2,3,4，5，和6。無論范圍有多寬，這同樣適用。本實用新型的實踐可以采用，除非有另外的說明，有機化學(xué)、聚合物技術(shù)、分子生物學(xué)(包括重組技術(shù))、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和免疫學(xué)的現(xiàn)有的技術(shù)和說明，這些是本領(lǐng)域的公知技術(shù)。這樣的現(xiàn)有技術(shù)包括聚合物陣列合成、雜交、連接和使用標(biāo)記物檢測雜交。合適的技術(shù)的具體的示例可以參考下文的示例。然而，其他等效的現(xiàn)有方法當(dāng)然也可以使用。這樣的現(xiàn)有技術(shù)和描述可以在標(biāo)準(zhǔn)實驗室手冊，例如GenomeAnalysis:ALaboratoryManualSeries(基因組分析實驗室手冊系歹ll)(Vols.I-IV)，UsingAntibodies:ALaboratoryMa皿al(使用抗體實驗室手冊)，Cells:ALaboratoryManual(細(xì)胞實驗室手冊)，PCRPrimer:ALaboratoryManual(PCR引物實驗室手冊)，和MolecularCloning:ALaboratoryManual(分子克隆實驗室手冊)(全部來自ColdSpringHarborLaboratoryPress),Stryer，L.(1995)Biochemistry(4thEd.)Freeman,NewYork,Gait,"OligonucleotideSynthesis:APracticalApproach(寡核苷酸合成實用方法)"1984，IRLPress,London,NelsonandCox(2000)，Lehninger,PrinciplesofBiochemistry(生物化學(xué)原理)3rdEd.，W.H.FreemanPub.，NewYork,NYandBerg等(2002)Biochemistry,5thEd.，W.H.FreemanPub.，NewYork,NY,中找到，所有這些在此以其全文引為多用途的參考。本實用新型可以采用固體基片，包括一些優(yōu)選的實施例中的陣列。適用于聚合物(包括蛋白質(zhì))陣列合成的方法和技術(shù)已經(jīng)描述于美國專利序列號09/536,841;WO00/58516;U.S.專利號5,143,854;5,242,9745,252,7435,482,8675，593，8395,837,8325,981,1856,136,269;，324,633;，491,074;,599,695;,856,101;，981,956;5,384,2615,405,7835,424,1865,451,683;;5,527,6815,550,2155,571,6395,578,832;;5,624,7115,631，7345,795,7165,831,070;;5，858，6595,936,3245,968,7405，974，164;;6,025,6016,033,8606,040,1936,090,555;6,269,846;and6,428,752;PCT申請?zhí)朠CT/US99/00730(國際公布號WO99/36760);和PCT/US01/04285(國際公布號WO01/58593);其在此以其全文引作多用途的參考。以具體的實施例描述合成技術(shù)的專利包括U.S.專利5，412，087;6,147,205;6,262,216;6,310,189;5,889,165;和5,959,098。核酸陣列描述于許多上述專利，但相同的技術(shù)也適用于多肽陣列。本實用新型有用的核酸陣列包括那些從Affymetrix(SantaClara,CA)以商標(biāo)名GeneChip⑧.購得的陣列。陣列的例子顯示于網(wǎng)站affymetrix.com。本實用新型還構(gòu)思連接到固體基片的聚合物的許多應(yīng)用。這些應(yīng)用包括基因表達(dá)監(jiān)測，圖譜，文庫篩選，基因分型和診斷。基因表達(dá)監(jiān)測和制作圖譜方法示于美國專利5,800,992;6,013,449;6,020,135;6,033,860;6,040,138;6,177,248;和6，309，822。基因分型及其應(yīng)用示于美國序列號10/442,021;10/013,598(U.S.專利申請公開號20030036069);和U.S.專利5,856,092;6,300,063;5，858，659;6,284,460;6，361，947;6,368,799;和6，333，179。其他的應(yīng)用在美國專利5,871,928;5,902,723;6,045,996;5,541，061;和6，197，506中有具體表現(xiàn)。本實用新型在某些優(yōu)選實施例中還構(gòu)思樣品制備。在基因分型之前或同時，基因組樣品可以通過多種機制擴增，其中一些采用PCR。參見例如PCRTechnology:PrinciplesandApplicationsforDNAAmplification(PCR技術(shù)DNA擴增原理和應(yīng)用)(Ed.H.A.Erlich，F(xiàn)reemanPress,NY,NY,1992);PCRProtocols:AGuidetoMethodsandApplications(PCR操作方法和應(yīng)用指南)(Eds.Innis,等，AcademicPress,SanDiego,CA，1990);Mattila等，NucleicAcidsRes.19，4967(1991);Eckert等，PCRMethodsandApplications(PCR方法和應(yīng)用)l,17(1991);PCR(Eds.McPherson等，IRLPress,Oxford);和U.S.專禾U4,683,202;4，683，195;4,800,159;4,965,188;和5,333,675，以其全文引作多用途參考。這些樣品可以在陣列上擴增。參見，例如，U.S.專利6,300,070和U.S.序列號09/513,300，其在此引為參考。其他合適的擴增方法包括連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(LCR)(例如，Wu和Wallace,Genomics4,560(1989),Landegren等，Science241,1077(1988)和Barringer等Gene89:117(1990))，轉(zhuǎn)錄擴增(Kwoh等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA86，1173(1989)和WO88/10315),自主序列復(fù)制(Guatelli等，Proc.Nat.Acad.Sci.USA,87,1874(1990)和WO卯/06995)，靶多核苷酸序列的選擇性擴增(U.S.專利6,410,276)，共有序列引發(fā)的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(CP-PCR)(U.S.專利4,437,975),任意最初的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(AP-PCR)(U.S.專利5,413,909;5，861,245)和基于核酸的序列擴增(NABSA)。(參見U.S.專利5,409,818;5,554,517;和6,063,603，在此各自引為參考)。其他可用的擴增方法描述于U.S.專利5,242,794;5,494,810;4,988,617;禾QU.S.序列號09/854,317，在此各自引為參考。在Dong等，GenomeResearch11，1418(2001)，在U.S.專利6,361,947，6,391,592禾卩U.S.序列號09/916,135;09/920,491(U.S.專禾廿申請公開20030096235);09/910,292(U.S.專利申請公開20030082543);和10/013,598中描述另外的樣品制備的方法和降低核酸樣品復(fù)雜性的技術(shù)。進(jìn)行多核苷酸雜交分析的方法是本領(lǐng)域發(fā)展完善的技術(shù)。雜交分析方法和條件根據(jù)應(yīng)用的情況而不同，并根據(jù)通常的結(jié)合方法包括那些參考如下的方法選擇Maniatis等MolecularCloning:ALaboratoryManual(分子克隆實驗室手冊)(2ndEd.ColdSpringHarbor,N.Y，1989);BergerandKimmelMethodsinEnzymology(酶學(xué)方法)，Vol.152,GuidetoMolecularCloningTechniques(分子克隆技術(shù)指南)(AcademicPress,Inc.,SanDiego，CA,1987);YoungandDavism,P.N.A.S，80:1194(1983)。進(jìn)行重復(fù)的和可控制的雜交反應(yīng)的方法和設(shè)備描述于U.S.專利5,871,928;5，874，219;6，045，996;6,386,749;禾P6,391,623，在此各自引為參考。本實用新型的某些優(yōu)選實施例中還構(gòu)思配體之間雜交信號的檢測。例如，用于信號檢測及處理強度信號的方法和設(shè)備描述于U.S.專利5,143,854;5,547,839;5,578,832;5,631,734;5，腸，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;6,171,793;6,185,030;6,201,639;6,207,960;6,218,803;6,225,625;6,252,236;6,335,824;6,403,320;6,407,858;6,472,671;6,490,533;6,650,411;和6,643,015，U.S.專利申請序列號10/389,194;60/493,495;和PCT申請PCT/US99/06097(公開為W099/47964)，各自在此以其全文引為多功能參考。本實用新型的實踐還采用現(xiàn)有生物學(xué)方法、軟件和系統(tǒng)。本實用新型的計算機軟件產(chǎn)品一般包括計算機可讀介質(zhì)，其具有計算機可執(zhí)行的指令以執(zhí)行本實用新型方法的邏輯步驟。合適的計算機可讀介質(zhì)包括軟盤，CD-ROM/DVD/DVD-ROM,硬盤驅(qū)動器，閃存，ROM/RAM,磁帶等。計算機可執(zhí)行指令可以用合適的計算機語言或數(shù)種語言的組合來寫成?；镜挠嬎銠C生物學(xué)方法描述于，例如Setubal和Meidanis等，IntroductiontoComputationalBiologyMethods(計算生物學(xué)方法介紹)(PWSPublishingCompany,Boston,1997);Salzberg，Searles,Kasif,(Ed.)，ComputationalMethodsinMolecularBiology(分子生物學(xué)i十算豐幾方法)，(Elsevier,Amsterdam,1998);Rashidi禾口Buehler,BioinformaticsBasics:ApplicationinBiologicalScienceandMedicine(生物信息學(xué)基礎(chǔ)在生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用)(CRCPress,London,2000)和Ouelette禾口BzevanisBioinformatics:APracticalGuideforAnalysisofGeneandProteins(生物信息學(xué)基因和蛋白質(zhì)分析實用指南)(Wiley&Sons,Inc.,2nded.，2001)。參見U.S.專利6,420,108。本實用新型還利用不同計算機程序產(chǎn)品和軟件用于多種目的，例如，探針設(shè)計、數(shù)據(jù)管理、分析和設(shè)備操作。參見U.S.專利5,733,729;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;6，228，593;6,229,911;6,242,180;6,308,170;6，361，937;6,420,108;6，484，183;6,505,125;6,510,391;6,532,462;6，546，340;和6,687,692。另外，本實用新型具有優(yōu)選實施例，其包括在網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)上提供基因信息的方法，如U.S.序列號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所示。b)定義術(shù)語"混合"指由于遷徙導(dǎo)致的種群之間的基因流現(xiàn)象?；旌峡梢援a(chǎn)生連鎖不平衡(LD)。這里使用的術(shù)語"等位基因"是在染色體上給定的位點(位置)的若干可替換形式中任何一個。等位基因可以表示多態(tài)性的一個形式，例如雙等位基因的SNP可以具有可能的等位基因A和B。等位基因還可以用于表示在給定的基因和或染色體片段上的兩個或多個SNP的等位基因的組合。等位基因在種群中的頻率是該特定的等位基因出現(xiàn)的次數(shù)除以該位點等位基因的總數(shù)量。此處使用的術(shù)語"陣列"指有意產(chǎn)生的分子的集合，其可以通過合成或生物合成而制備。陣列中的分子可以是一樣的或彼此不同的。陣列可以具有不同的形式，例如，可溶性分子的庫；樹脂珠結(jié)合的化合物的庫；二氧化硅芯片，或其他固體支持物。此處使用的術(shù)語"生物單體"指生物聚合物的單個單元，其可以與相同的或其他的生物單體鏈接以形成生物聚合物(例如，帶有兩個連接基團(tuán)的單個氨基酸或核苷酸，該基團(tuán)的一個或兩個可以具有可除去的保護(hù)基團(tuán))或鏈接不是生物聚合物的一部分的單個單元。因此，例如，核苷酸是寡核苷酸生物聚合物的生物單體，氨基酸是蛋白或多肽生物聚合物的生物單體；例如親和素，生物素，抗體片段等也是生物單體。此處使用的術(shù)語"生物聚合物"或"生物的聚合物"用來表示生物的或化學(xué)的基團(tuán)的重復(fù)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(zhì)，肽，激素，寡糖，脂，糖脂，脂多糖，磷脂，上述物質(zhì)的合成類似物，包括但不限于反向的核苷酸，肽核酸，Meta-DNA，和上述的組合。此處使用的術(shù)語"生物聚合物合成"用以包括無機和有機的生物聚合物的合成生產(chǎn)。與生物聚合物相關(guān)的是"生物單體"。此處使用的術(shù)語"組合合成策略"是通過順序添加試劑而平行合成差異的聚合物序列的有序的策略，其可以通過反應(yīng)物矩陣和轉(zhuǎn)換矩陣來顯示，其產(chǎn)品是產(chǎn)物矩陣。反應(yīng)物矩陣是l列m行的待添加的構(gòu)建模塊的矩陣。開關(guān)矩陣是二元數(shù)字的全體或子集，優(yōu)選有序的，在l和m之間以列形式排列。"二元策略"是其中至少兩個相鄰的步驟說明基片上所需區(qū)域的一部分，通常是一半的策略。在二元合成策略中，形成所有可以從有序的反應(yīng)物的組形成的可能的化合物。在最優(yōu)選的實施例中，二元合成指還影響在先的添加步驟的合成策略。例如其中用于掩模策略的開關(guān)矩陣將以前照射過的區(qū)域分成兩半，照射大約一半以前照射的區(qū)域并保護(hù)剩余的一半(同時也保護(hù)大約一半以前保護(hù)的區(qū)域和照射大約一半以前保護(hù)的區(qū)域)。應(yīng)該認(rèn)識到二元循環(huán)可以被非二元循環(huán)間隔開，以及只有一部分基片接受二元方案。組合的"掩模"策略是使用光或其他空間選擇性去保護(hù)或激活因子除去材料的保護(hù)基團(tuán)以添加其他物質(zhì)如核苷或氨基酸等。此處使用的術(shù)語"互補"指核苷酸或核酸之間的雜交或堿基配對，例如在雙鏈DNA分子的兩條鏈或在寡核苷酸引物和待測序或擴增的單鏈核酸的引物結(jié)合位置之間。互補的核苷酸通常是A和T(或A和U)，或C和G。當(dāng)一條鏈的核苷酸，以合適的核苷酸插入或缺失且以最優(yōu)化排列并比較，與另一條鏈至少約80%核苷酸配對，通常至少約90%一95%配對，且更優(yōu)選至少約98到100%配對時，兩個單鏈RNA或DNA分子稱為是互補的?；蛘撸?dāng)RNA或DNA鏈在選擇性雜交條件下與其互補物雜交時，被稱為存在互補性。通常選擇性雜交發(fā)生在至少14到25個核苷酸的范圍內(nèi)至少約65%互補性，優(yōu)選至少約75%，更優(yōu)選至少約90%互補性。參見M.KanehisaNucleicAcidsRes.12:203(1984)，此處引為參考。此處使用的術(shù)語"有效量"指足夠引起想要的結(jié)果的量。此處使用的術(shù)語"基因組"是有機體染色體中的全部遺傳物質(zhì)。來源于具體的有機體染色體的遺傳物質(zhì)的DNA是基因組DNA?；蚪M庫是克隆的集合，這些克隆以一組隨機產(chǎn)生的代表有機體總體基因組的重疊的DNA片段制成。此處使用的術(shù)語"基因型"指個體在基因組一個或多個位置攜帶的遺傳信息?；蛐涂梢灾赋鰡我欢鄳B(tài)性的信息，例如單一SNP。例如，如果SNP是雙等位基因的并且可能或者是A或C，則如果個體是對于A純合的，在SNP的基因型的那個位置是純合的A或AA?；蛐瓦€可以指出現(xiàn)在許多多態(tài)性位置的信息。此處使用的術(shù)語"Hardy-Weinberg均衡"(HWE)指導(dǎo)致使個體不能復(fù)制的病癥的純合的等位基因不從種群消失而是以不可檢測的雜合狀態(tài)方式以恒定的等位基因頻率留存在種群中的原理。此處使用的術(shù)語"雜交"指其中兩個單鏈的多核苷酸非共價地結(jié)合形成穩(wěn)定的雙鏈多核苷酸的過程；三鏈雜交理論上也是可能的。得到的(通常)雙鏈多核苷酸是"雜交物"。形成穩(wěn)定的雜交物的多核苷酸群體的比例此處稱為"雜交程度"。雜交通常在嚴(yán)緊條件下完成，例如，鹽濃度僅僅大約1M并且溫度至少25。C。例如，5XSSPE(750mMNaCl，50mM磷酸鈉，5mMEDTA,pH7.4)和溫度25-30°C的條件，或100mMMES，1M[Na+]，20mMEDTA,0.01%Tween-20和溫度30-50°C，優(yōu)選地約45-5(TC是適合等位基因特異性探針雜交的優(yōu)選條件。雜交可以在因子例如在大約0.1mg/ml鯡魚精子DNA，大約0.5mg/ml乙?；疊SA存在的情況下完成。其他的因素可以影響雜交的嚴(yán)緊性，包括互補鏈的堿基組成和長度，存在有機溶劑和堿基錯配程度，參數(shù)的組合比任何一個的單獨絕對度量更重要。適合于微陣列的雜交條件描述于GeneExpressionTechnicalManual,2004禾口GeneChipMappingAssayManual,2004。此處使用的術(shù)語"雜交探針"是能夠以堿基特異性方式結(jié)合核酸互補鏈的寡核苷酸。這樣的探針包括肽核酸，如Nielsen等，Science254，1497-1500(1991)的描述，LNAs,如Koshkin等Tetrahedron54:3607-3630,1998，和US專利6,268,490的描述，適配子，和其他核酸類似物和核酸模擬物。此處使用的術(shù)語"特異性雜交到"指分子只在嚴(yán)格的條件下當(dāng)那個序列存在于復(fù)雜混合物(例如總體細(xì)胞的)DNA或RNA中時，結(jié)合，雙鏈化或雜交到特定的核苷酸序列或序列。此處使用的術(shù)語"起始生物單體"或"起始物生物單體"表示通過電抗性的親核試劑共價地附著到聚合物表面的第一個生物單體，或與附著到聚合物的接頭或間隔臂附著的第一個生物單體，該接頭或間隔臂通過反應(yīng)性的親核試劑附著到聚合物。此處使用的術(shù)語"分離的核酸"指是優(yōu)勢類的目標(biāo)類發(fā)明(S卩，在摩爾基礎(chǔ)上，它在組合物中是比任何其他的個體類型更大量的)。優(yōu)選，分離的核酸包括在所有出現(xiàn)的大分子種類中的至少大約50，80或90%(以摩爾計)。最優(yōu)選的，該目標(biāo)種類被純化到基本均一(污染物不能通過現(xiàn)有的檢測方法在組合物中檢測到)。此處使用的術(shù)語"配體"指被特定的受體識別的分子。被受體結(jié)合或與受體反應(yīng)的因子被稱作"配體"，該術(shù)語定義只針對其相應(yīng)的受體才有意義。該術(shù)語"配體"不暗示任何特定的分子大小或其他的結(jié)構(gòu)或組成的特性，只表示該物質(zhì)能夠結(jié)合受體或與受體相互作用。同時，配體可以或者作為受體結(jié)合的天然的配體，或作為可以作為激動劑或者拮抗劑的功能類似物。本實用新型可以研究的配體的例子包括而不局限于，細(xì)胞膜受體激動劑和拮抗劑，毒素和毒液，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，過渡狀態(tài)類似物，輔助因子，藥物，蛋白，和抗體。此處使用的術(shù)語"連鎖分析"指一種基因分析的方法，其中數(shù)據(jù)從受侵害的家族收集，許多獨立的家族或延伸家系許多世代后與疾病共同隔離的基因組的區(qū)域被識別。因為位于家系全部受影響的成員共有的基因組的區(qū)域，從而可以識別疾病位點。此處使用的術(shù)語"連鎖不平衡"，有時被稱作"等位基因相關(guān)"指特定的等位基因或遺傳標(biāo)志與在附近的染色體的位置具體的等位基因，或遺傳標(biāo)比群體中任何特定的等位基因預(yù)期偶然的頻率更經(jīng)常地優(yōu)先相關(guān)。例如，如果位點X具有等位基因A和B，其以相同頻率出現(xiàn)，且連鎖的位點Y具有等位基因C和D，其以相同頻率出現(xiàn)，人們預(yù)期AC組合發(fā)生的頻率為0.25。如果AC更經(jīng)常地發(fā)生，則等位基因A和C處于連鎖不平衡。連鎖不平衡可以由某些等位基因組合的自然選擇引起，或因為等位基因已經(jīng)被引入到群體中時間太短還沒有與連鎖等位基因達(dá)到平衡。通過檢測附近的標(biāo)記和疾病位點之間的不平衡，疾病位點周圍的遺傳間隔可能是狹窄的。連鎖不平衡的另外信息參見Ardlie等，Nat.Rev.Gen.3:299-309，2002。術(shù)語"LOD值"或"LOD"是在相對于零假設(shè)的具體的假設(shè)發(fā)生的數(shù)據(jù)的概率優(yōu)勢率的對數(shù)。LOD-log[假定連鎖的概率/假定不連鎖的概率]。此處使用的術(shù)語"混合類群"或"復(fù)雜類群"指任何包含所需的和非所需的核酸的樣品。作為非限制性的例子，核酸的復(fù)雜群體可以是總基因組DNA，總基因組RNA或其組合。此外，核酸的復(fù)雜群體可以富集給定的群體但包括不合需要的群體。例如，核酸的復(fù)雜的群體可以是已經(jīng)富集所需的信息RNA(mRNA)序列但還包括一些非所需的核糖體RNA序列(rRNA)的樣品。此處使用的術(shù)語"單體"指可以連接到一起形成寡聚物或聚合物的一組分子的任何成員。對于(多)肽合成的例子來說對本實用新型有用的該類單體包括，而不局限于L-氨基酸，D-氨基酸，或合成的氨基酸。此處使用的"單體"指合成寡聚物的基本組的任何成員。例如，L-氨基酸的二聚物形成合成多肽的400個"單體"的基本組。不同的基本組的單體可以在合成聚合物的隨后步驟中使用。術(shù)語"單體"也指能夠結(jié)合不同的化學(xué)亞單位形成比單獨的任何亞單位更大的化合物的化學(xué)的亞單位。此處使用的術(shù)語"mRNA"或"mRNA轉(zhuǎn)錄本"，指的是，包括，但是不限于一個或多個前mRNA轉(zhuǎn)錄本，轉(zhuǎn)錄過程中間體，準(zhǔn)備翻譯的成熟的mRNA和基因的轉(zhuǎn)錄本或基因，或來源于一個或多個mRNA轉(zhuǎn)錄本的核酸。轉(zhuǎn)錄過程可以包括剪接、編輯和降解。此處使用的來源于mRNA轉(zhuǎn)錄本的核酸指mRNA轉(zhuǎn)錄本或其子序列最終作為模板用以合成的核酸。因此，從mRNA反向轉(zhuǎn)錄的cDNA，從cDNA轉(zhuǎn)錄的RNA，從cDNA擴增的DNA，從擴增的DNA轉(zhuǎn)錄的RNA等等，全部來源于mRNA轉(zhuǎn)錄，檢測這樣的衍生的產(chǎn)品表現(xiàn)出樣品中原始的轉(zhuǎn)錄本存在和/或在樣品中的豐度。因此，mRNA衍生的樣品包括，但不局限于一個或多個基因的mRNA轉(zhuǎn)錄本，從mRNA反向轉(zhuǎn)錄的cDNA，從cDNA轉(zhuǎn)錄的cRNA，從基因擴增的DNA，從擴增的DNA轉(zhuǎn)錄的RNA等等。此處使用的術(shù)語"核酸庫"或"陣列"指有意產(chǎn)生的核酸集合，其能夠或者合成或生物合成制備并以各種不同的形式篩選生物活性(例如，能溶解的分子的庫；和連接到樹脂珠的寡聚物的庫，硅片，或者其他的固體支持物)。另外，術(shù)語"陣列"包括能夠通過將基本上任何長度的核酸(例如，從i到大約iooo核苷酸單體長度)點樣在基片上的那些核酸庫。此處使用的術(shù)語"核酸"指任何長度的核苷酸，或者核糖核苷酸，脫氧核糖核苷酸或肽核酸(PNA)的多聚體形式，其包含嘌呤和嘧啶堿基，或其他的天然的，化學(xué)或生物化學(xué)修飾的，非天然的或衍生的核苷酸堿基。多核苷酸的骨架能夠包含糖和磷酸基，通常可以發(fā)現(xiàn)在RNA或DNA中，或修改的或取代的糖或磷酸基。多核苷酸可以包含修改的核苷酸，例如甲基化核苷酸和核苷酸類似物。核苷酸的序列可以被非核苷酸成分中斷。因此該術(shù)語核苷，核苷酸、脫氧核苷和脫氧核苷酸通常包括例如這些此處描述的類似物。這些類似物是具有一些和天然存在的核苷或核苷酸一樣的結(jié)構(gòu)特點的分子，使得當(dāng)摻入到核酸或寡核苷酸內(nèi)后，它們允許與溶液中天然存在的核酸序列雜交。一般這些類似物通過替換和/或修改堿基，核糖或磷酸二酯部分而從天然存在的核苷和核苷酸衍生得到。變化可以定做以使雜交物形成穩(wěn)定或不穩(wěn)定或增強與所需的互補的核酸序列雜交的特異性。此處使用的術(shù)語"核酸"可分別地包括任何嘧啶和嘌呤堿基，優(yōu)選胞嘧啶，胸腺嘧啶，和尿嘧啶，和腺嘌呤和鳥嘌呤的聚合物或寡聚物。參見AlbertL.Lehninger，PrinciplesofBiochemistry,793-800頁(WorthPub.1982)。實際上，本實用新型構(gòu)思任何脫氧核糖核苷酸，核糖核苷酸或肽核酸組分，和其任何化學(xué)的變體，例如這些堿基甲基化的，羥甲基化的或糖基化的形式等。組合物中的聚合物或寡聚物可以是異質(zhì)的或同質(zhì)，并且可以分離自天然存在的來源或可以人工或合成生產(chǎn)。另外，核酸可以是DNA或RNA，或其混合物，并可以以單鏈的或雙鏈的形式方式永久地或暫時存在，包括同源雙鏈體，異源雙鏈體，和雜交物狀態(tài)。此處使用的術(shù)語"寡核苷酸"或"多核苷酸"指從至少2，優(yōu)選至少8，更優(yōu)選至少20核苷酸長度的核酸或特異性雜交到多核苷酸的化合物。本實用新型的多核苷酸包括脫氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)序列，其可以從天然源，重組生產(chǎn)或人工合成的來源和其模擬物分離到。本實用新型的多核苷酸的另一個例子可以是肽核酸(PNA)。本實用新型還包括其中具有非傳統(tǒng)的堿基配對，例如Hoogsteen堿基配對的情況，其己經(jīng)在tRNA分子中鑒定到并假定存在于三鏈螺旋中。本申請中"多核苷酸"和"寡核苷酸"是可互換地使用的。此處使用的術(shù)語"多態(tài)性"指在群體內(nèi)發(fā)生兩個或更多生殖決定的選擇性的序列或等位基因。多態(tài)性標(biāo)記或位點是發(fā)生差異的位點。優(yōu)選的標(biāo)記具有至少兩個等位基因，選擇的群體中每個的發(fā)生頻率大于1%，更優(yōu)選大于10%或20%。多態(tài)性可以包含一個或多個堿基變化，插入，重復(fù)，或刪除。多態(tài)性位點可以小至一個堿基對。多態(tài)性標(biāo)記包括限制片段長度多態(tài)性，可變數(shù)量串聯(lián)重復(fù)(VNTR's)，高變區(qū)，微衛(wèi)星，二核苷酸重復(fù)，三核苷酸重復(fù)，四核苷酸重復(fù)，單一順序重復(fù)，和插入元件比如Alu。第一個鑒定的等位基因形式被任意指定作為參考形式而其他等位的形式是指定為備擇的或變體等位基因。選定的群體中最經(jīng)常發(fā)生的等位基因形式有時被認(rèn)為是野生型。對等位基因形式而言，二倍體生物可以是純合的或雜合的。雙等位基因多態(tài)性具有兩個形式。三等位基因的多態(tài)性具有三個形式。單發(fā)性核苷酸多態(tài)性(SNP)被包含在多態(tài)性中。此處使用的術(shù)語"引物"指在適當(dāng)?shù)那闆r下能夠作為模板指導(dǎo)的DNA合成起始點的單鏈寡核苷酸，所述情況例如緩沖液和溫度，存在四種不同的核苷三磷酸和聚合因子，例如DNA或RNA聚合酶或反轉(zhuǎn)錄酶。引物的長度，在任何給定的例子中，取決于例如引物打算的用途，并且范圍通常從15到30核苷酸。短的引物分子通常要求冷的溫度以與模板形成充分穩(wěn)定的雜交復(fù)合物。引物不必反映模板的確切序列但必須充分地互補以與這樣的模板雜交。引物位點是引物雜交到模板上的區(qū)域。引物對是一組引物，其包括與待擴增的序列5'末端雜交的5'上游引物和與待擴增的序列3'端的互補物雜交的3'下游引物。此處使用的術(shù)語"探針"指被特定的靶子識別的表面固定的分子。參見U.S.專利號6,582,908作為與具有全部可能的10個，12個和更多堿基的探針組合的例子。本實用新型可以研究的探針的例子包括而不局限于，細(xì)胞膜受體激動劑和拮抗劑，毒素和毒液，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，外源凝集素，糖，寡核苷酸，核酸，低聚糖，蛋白，和單克隆抗體。此處使用的術(shù)語"受體"指與給定的配體有親合力的分子。受體可以是天然存在的或人造的分子。此外，它們可以未改變的狀態(tài)或作為與其他的種類聚集體而使用。受體可以共價地或非共價地附著到，結(jié)合成分，或者直接地或通過特異性的結(jié)合物質(zhì)。可以用于本實用新型的受體的例子包括，但不局限于，抗體，細(xì)胞膜受體，單克隆抗體和與具體的抗原決定簇反應(yīng)的抗血清(比如在病毒，細(xì)胞或其他的上)，藥物，多核苷酸，核酸，肽，輔助因子，外源凝集素，糖，多糖，細(xì)胞，細(xì)胞膜，和細(xì)胞器。本領(lǐng)域內(nèi)受體有時指抗配體。作為此處使用的術(shù)語受體，意思沒有差別。當(dāng)兩個大分子通過分子的識別形成復(fù)合物時形成"配體受體對"。本實用新型可以研究的受體的其他的例子包括但不局限于U.S.專利號5,143,854顯示的那些分子，其在此以全文引為參考。此處使用的術(shù)語"固相支持物"，"支持物"，和"基片"是可互換使用的，指具有剛性或半剛性的表面的材料或一組材料。在許多實施例中，該固相支持體的至少一個表面將是基本上平坦的，盡管在一些實施例中可物理分離不同的化合物的合成區(qū)域是合乎需要的，例如，孔，突起的區(qū)域，插腳，蝕刻溝等等。根據(jù)其他的實施例，該一個或多個固相支持體將采取珠，樹脂，凝膠劑，微球體，或其他幾何構(gòu)型的形式。參見美國專利號5,744,305作為示例性的基片。此處使用的術(shù)語"靶"指與給定的探針有親合力的分子。靶可以是天然存在的或人工的分子。此外，它們可以未改變的狀態(tài)或作為與其他的種類聚集體而使用。靶可以共價地或非共價地附著到結(jié)合成分，或者直接地或通過特異性的結(jié)合物質(zhì)?？梢杂糜诒緦嵱眯滦偷陌械睦影ǎ痪窒抻?，抗體，細(xì)胞膜靶子，單克隆抗體和與具體的抗原決定簇反應(yīng)的抗血清(比如在病毒，細(xì)胞或其他的材料上)，藥物，寡核苷酸物，核酸，肽，輔助因子，外源凝集素，糖，多糖，細(xì)胞，細(xì)胞膜，和細(xì)胞器。本領(lǐng)域內(nèi)靶有時指抗-探針。作為此處使用的術(shù)語靶，意思沒有差別。當(dāng)兩個大分子通過分子的識別形成復(fù)合物時形成"探針耙配對"。C)本實用新型的實施例在這里描述圖像系統(tǒng)和檢測方法的實施例，其使得能夠通過掃描包括探針特征的探針陣列獲取數(shù)據(jù)。具體地說，描述實施例包括使用LED光源組合的基于CCD的光學(xué)架構(gòu)以執(zhí)行自動聚焦的功能和熒光分子的激發(fā)。探針陣列140:在圖1、2和3中提供探針陣列140的說明性實例。上面關(guān)于"核酸探針分析"及其他有關(guān)公開提供探針陣列的描述。在各種實現(xiàn)中，探針陣列140可以配置在盒或殼體內(nèi)，例如可以從Affymetrix,IncofSantaClaraCalifornia獲得的GeneChip探針陣列。探針陣列的例子和相關(guān)的盒或殼體可以在美國專利序列號5,945,334，6,287,850，6,399,365，6,551,817中找到，各自在此以全文引作多用途參考。此外探針陣列140的一些實施例可以與以下文獻(xiàn)中的栓或柱有關(guān)，其中，例如，探針陣列140可以經(jīng)粘貼、焊接或其它現(xiàn)有技術(shù)中己知的方式附著到可以可操作地耦接到盤、帶或其它類型的類似基片的栓或柱。與栓或柱相關(guān)聯(lián)的探針陣列140的實施例的實例可以在U.S.專利序列號10/826,577中找到，其被命名為"ImmersionArrayPlatesforInterchangeableMicrotiterWellPlates(用于可互換的微量多孔板的浸沒陣列板)"，在2004年4月16日提交，其在此以其全文引為多用途參考。服務(wù)器120:圖1示出了經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接工作站計算機的服務(wù)器計算機的典型配置。在一些實現(xiàn)中，可以由一個或多個其它計算機執(zhí)行服務(wù)器120的任意功能，和/或可以通過一組計算機并行執(zhí)行這些功能。典型地，服務(wù)器120是設(shè)計用于經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)多個工作站或其它計算機平臺的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器類的計算機。但是，服務(wù)器120可以是任意的多種類型的通用目的計算機，比如個人計算機、工作站、主框架計算機、或現(xiàn)在或?qū)黹_發(fā)的其它計算機平臺。服務(wù)器120典型地包括比如處理器、操作系統(tǒng)、系統(tǒng)存儲器、存儲器存儲裝置和輸入-輸出控制器的已知組件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解存在服務(wù)器120的組件的很多可能的配置，其典型地包括高速緩存存儲器，數(shù)據(jù)備份單元和很多其它裝置。類似地，可以在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中實現(xiàn)很多硬件和相關(guān)軟件或固件組件。例如，組件可包括一個或多個防火墻以保護(hù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用、不間斷的電源，LAN開關(guān)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器路由軟件和很多其它組件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易認(rèn)可怎樣實現(xiàn)這些和其它現(xiàn)有組件。服務(wù)器120可以采用一個或多個處理元件，例如，其包括多個處理器；例如，多個IntelXeonTM3.2GHz處理器。作為另外的實例，處理元件可以包括多種其它可購買獲得的處理器中的一個或多個，比如來自Intel的Itanium264比特處理器或Pentium處理器，來自SunMicrosystems的SPARC⑧處理器，來自AdvancedMicroDevices的OpteronTM處理器，或其它現(xiàn)在或?qū)砜捎玫奶幚砥鳌Ｌ幚碓囊恍嵤├梢园ū环Q為多核芯處理器和/或使得能夠在單一或多核芯配置中采用并行處理技術(shù)。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在通常被稱為32或64位的架構(gòu)中配置處理元件，或其它現(xiàn)在已知或?qū)黹_發(fā)出的其它架構(gòu)配置中。處理元件執(zhí)行操作系統(tǒng)，其可以是，例如，來自MicrosoftCorporation的Windows類型的操作系統(tǒng)(比如WindowsXPProfessional(其可以包括因特網(wǎng)信息服務(wù)器(IIS)的版本))；來自AppleComputerCorp.的MacOSX服務(wù)器操作系統(tǒng)；來自SunMicrosystems的Solaris操作系統(tǒng)，來自Compaq的Tru64Unix,可從很多供應(yīng)方或開放源獲得的其它Unix⑧或Linux類型的操作系統(tǒng)；另一或?qū)淼牟僮飨到y(tǒng)；或其一些組合。操作系統(tǒng)以己知方式與固件和硬件接口連接，且促進(jìn)處理器協(xié)同和執(zhí)行可以以多種編程語言寫成的多種計算機程序的功能。操作系統(tǒng)典型地和處理器協(xié)同工作，協(xié)調(diào)和執(zhí)行服務(wù)器120的其它組件的功能。操作系統(tǒng)還提供調(diào)度安排，輸入-輸出控制、文件和數(shù)據(jù)管理，存儲器管理和通信控制和相關(guān)服務(wù)，這些都根據(jù)已知技術(shù)。系統(tǒng)存儲器可以是任意的各種已知或?qū)泶鎯ζ鞔鎯ρb置。其實例包括任意通?？色@得的隨機存取存儲器(RAM)、比如常駐硬盤或帶的磁介質(zhì)，比如讀和寫光盤的光介質(zhì)，或其它存儲器存儲裝置。存儲器存儲裝置可以是任意的各種已知或?qū)淼难b置，包括光盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、可拆卸硬盤驅(qū)動器、USB或閃存驅(qū)動器、或磁碟驅(qū)動器。這種類型的存儲器存儲裝置典型地從程序存儲介質(zhì)(沒有示出)讀取，和/或?qū)懙匠绦虼鎯橘|(zhì)，比如，光盤、磁帶、可拆卸硬盤、USB或閃存驅(qū)動，或軟盤。這些或其它現(xiàn)有或?qū)黹_發(fā)的程序存儲介質(zhì)中的任意都可認(rèn)為計算機程序產(chǎn)品。如認(rèn)可的，這些程序存儲介質(zhì)典型地存儲計算機軟件程序和/或數(shù)據(jù)。計算機軟件程序也稱為計算機控制邏輯，典型地被存儲在與存儲器存儲裝置結(jié)合使用的系統(tǒng)存儲器和/或程序存儲裝置中。在一些實施例中，計算機程序產(chǎn)品被描述為包括具有在其中存儲的控制邏輯(計算機軟件程序，包括程序代碼)的計算機可用介質(zhì)。當(dāng)由處理器執(zhí)行時，控制邏輯使得處理器執(zhí)行這里所述的功能。在其它實施例中，一些功能主要在使用例如硬件狀態(tài)機的硬件中實現(xiàn)。硬件狀態(tài)機實現(xiàn)從而執(zhí)行這里所述的功能是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。輸入-輸出控制器可以包括多種已知裝置中的任意，其用于接收和處理來自用戶的信息，不管是人或機器，不管是本地或遠(yuǎn)程的。這種裝置包括，例如，調(diào)制解調(diào)器卡、網(wǎng)絡(luò)接口卡、聲卡或其它類型的用于任意的多種己知輸入或輸出裝置的控制器。在所示的實施例中，服務(wù)器120的功能部分經(jīng)系統(tǒng)總線彼此通信。這些通信中的一些在其它替換實施例中被使用網(wǎng)絡(luò)或其它類型的遠(yuǎn)程通信實現(xiàn)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所顯而易見的，如果以軟件實現(xiàn)，可以通過輸入裝置之一將服務(wù)器應(yīng)用載入系統(tǒng)存儲器和/或存儲器存儲器件。這些載入的要件的全部或部分也可以位于只讀存儲器或類似存儲器存儲裝置中，這些裝置不需要首先通過輸入裝置載入所述要件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解任意載入的要件或其部分可以由處理器以已知方式載入系統(tǒng)存儲器、或高速緩存存儲器(沒有示出)、或兩者，以利執(zhí)行。掃描器100:雜交到探針陣列的標(biāo)記的靶，可以使用不同的裝置檢測，有時稱為掃描器，如上面關(guān)于信號檢測的方法和儀器所述的。示例性的裝置在圖1顯示為掃描器100，其可以合并有多種光學(xué)元件，比如圖4所示的包括與掃描器光學(xué)件和檢測器200相關(guān)聯(lián)的多個光學(xué)元件的實例。例如，掃描器通過檢測來自與靶分子相關(guān)的標(biāo)記物發(fā)射的熒光或其他的發(fā)射，或通過檢測透射的、反射的或散射的輻射而成像。一般的方案使用光學(xué)的和其他元件來提供激發(fā)光和有選擇地收集發(fā)射。例如，掃描器100提供信號，其代表檢測的發(fā)射強度(和可能其他的特征，例如可能與檢測的波長有關(guān)的顏色)或光的反射波長，以及基片上檢測到發(fā)射或反射波長的位置。一般地，信號包括對應(yīng)于掃描的基片上基本的子區(qū)域的強度信息。在這里術(shù)語"基本的"表示由此區(qū)域的發(fā)射或反射波長的強度和/或其他的特征各自通過單個值來代表。當(dāng)作為圖像顯示用于察看或操作時，基本的圖像元素，或像素，經(jīng)常代表這些信息。因此，在目前例子中，像素可以具有代表掃描了發(fā)射或反射波長的基片的基本子區(qū)域的強度的單一值。像素還可能具有代表另一個特征，比如顏色，正或負(fù)像，或其他的圖像表示類型的另一個值。像素的大小可以在不同的實施例中不同，并且可以包括2.5nm、1.5um、l.O!itn，或亞微米像素大小。信號可以合并到數(shù)據(jù)中的兩個例子是分別由Affymetrix微陣列套件(描述于U.S.專利申請10/219,882，其在此以全文引作多用途參考)或AffymetrixGeneChip操作軟件(描述于U.S.專利申請序列號10/764,663，其在此以全文引作多用途參考)或Affymetrix⑧命令控制軟件(描述于U.S.專利申請序列號11/279,068，其在此以全文引作多用途參考)基于從GeneChip陣列掃描的圖像所產(chǎn)生的，以及由AffymetrixJaguar軟件(描述于U.S.專利申請序列號09/682,071，其在此以全文引作多用途參考)基于從點樣陣列掃描所產(chǎn)生的，以*.dat或"if形式的數(shù)據(jù)文件?？梢杂帽緦嵱眯滦蛯嵤├龑崿F(xiàn)的掃描系統(tǒng)的例子包括U.S.專利申請序列號10/389,194;和10/913,102，兩者引作參考；禾nU.S.專利申請序列號10/846,261，名稱為"System,Method,andProductforProvidingAWavelength-TunableExcitationBeam(提供波長可調(diào)的激發(fā)光束的系統(tǒng)，方法和產(chǎn)品)"，于2004年5月13日提交；和U.S.專利申請序列號No.11/260,617，名稱為"System,MethodandProductforMultipleWavelengthDetectionUsingSingleSourceExcitaion(利用單光源激發(fā)的多波長檢測的系統(tǒng)、方法和產(chǎn)品)"，于2005年10月27日提交，將其每一個在此以全文引作多用途參考。掃描器100的實施例采用CCD類型(稱為電荷耦合器件)架構(gòu)，其使用CCD或冷卻CCD照相機()作為具有廣視場的檢測元件。例如，在下面關(guān)于掃描器光學(xué)件和檢測器200詳細(xì)描述用于從探針陣列140獲取圖像的基于CCD的光學(xué)架構(gòu)。計算機150:計算機150的示例性的例子提供于圖1，以及更詳細(xì)地在圖2中。計算機150可以是任何類型的計算機平臺例如工作站，個人電腦，服務(wù)器，或任何其他現(xiàn)在或?qū)淼挠嬎銠C。計算機150—般包括己知部件，比如處理器255，操作系統(tǒng)260，系統(tǒng)存儲器270，存儲器存儲裝置281，和輸入輸出控制器275，輸入裝置240，和顯示/輸出裝置245。顯示/輸出裝置245可以包括提供視覺信息的顯示設(shè)備，這些信息一般地可以是邏輯上和/或物理上組織成像素的陣列。還可以包含圖形用戶界面(GUI)控制器，其可以包括任何不同的已知或?qū)淼能浖绦蛴糜谔峁﹫D形輸入輸出界面，比如GUI246。例如GUI246可以向用戶，例如用戶101提供一個或多個圖示，并還能夠通過GUI246使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的選擇或輸入方法處理用戶輸入。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解計算機150有許多可能的組件結(jié)構(gòu)而且一些一般地可以歸入計算機150的組件未顯示，例如高速緩沖存儲器，數(shù)據(jù)備份單元，和許多其他的裝置。處理器255可以是能購得的IntelCorporation生產(chǎn)的Itanium⑧或Pentium⑧處理器，SunMicrosystems生產(chǎn)的SPARC處理器，AMDcorporation生產(chǎn)的Athalon或OptemnTM處理器，或可以是變得可以獲得或?qū)砜梢垣@得的其他的處理器中的一種。處理器255的一些實施例還可以包括被稱為多核芯處理器的，和/或能夠在單一或多核芯配置中采用并行處理技術(shù)。例如，多核芯架構(gòu)典型地包括兩個或多個處理器"執(zhí)行核芯"。在本實例中，每個執(zhí)行核芯可以作為獨立處理器執(zhí)行，使得能夠進(jìn)行多線程的并行執(zhí)行。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，處理器255可以被配置在通常稱為32或64位架構(gòu)中，或現(xiàn)有已知或?qū)黹_發(fā)的其它架構(gòu)配置中。處理器255執(zhí)行操作系統(tǒng)260,其可以是，例如來自MicrosoftCorporation的Windows⑧型操作系統(tǒng)(比如WindowsXP);從AppleComputerCorp.獲得的MacOSX操作系統(tǒng)(比如7.5MacOSXvl0.4"Tiger"或7.6MacOSXv10.5"Leopard"操作系統(tǒng))；從許多供應(yīng)商處獲得的Unix⑧或Linux型操作系統(tǒng)或被認(rèn)為是開放源代碼的操作系統(tǒng)；另外的或?qū)淼牟僮飨到y(tǒng)；或其一些組合。操作系統(tǒng)260與固件和硬件以眾所周知的方式界面連接，并促進(jìn)處理器255的協(xié)調(diào)和執(zhí)行用不同編程語言寫出的各種計算機程序的功能。操作系統(tǒng)260，一般地和處理器255合作，協(xié)調(diào)并執(zhí)行計算機150.另外的組件的功能。操作系統(tǒng)260還提供時序調(diào)度，輸入輸出管理，文件和數(shù)據(jù)管理，存儲器管理，和通信控制以及有關(guān)的服務(wù)，所有的都是根據(jù)已知的方法。系統(tǒng)存儲器270可以是任何的各種已知或?qū)淼拇鎯ζ鞔鎯ρb置。其例子包括任何通?？衫玫碾S機存取存儲器(RAM)，磁介質(zhì)比如常駐硬盤或磁帶，光學(xué)介質(zhì)比如讀和寫光盤，或其他的存儲器存儲裝置。存儲器存儲裝置281可以是任何的各種已知的或?qū)淼难b置，包括光盤驅(qū)動器，磁帶驅(qū)動器，可拆卸硬盤驅(qū)動器，USB或閃存驅(qū)動器，或軟盤驅(qū)動器。這種類型的存儲器存儲設(shè)備281—般地從程序存儲介質(zhì)(未顯示)讀和/或?qū)?，分別地例如光盤，磁帶，可拆卸硬盤，USB或閃存驅(qū)動器，或軟盤。任何程序存儲介質(zhì)，或其它現(xiàn)在使用中或可以以后開發(fā)的介質(zhì)，可以被認(rèn)為是計算機程序產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)理解，這些程序存儲介質(zhì)一般存儲計算機軟件程序和/或數(shù)據(jù)。計算機軟件程序，也叫做計算機控制邏輯，一般地保存在結(jié)合存儲器存儲裝置281使用的系統(tǒng)存儲器270和/或程序存儲裝置中。在一些實施例中，計算機程序產(chǎn)品被描述為包括具有存儲在其中的控制邏輯(計算機軟件程序，包括程序代碼)的計算機可用的介質(zhì)。該控制邏輯，當(dāng)被處理器255執(zhí)行時，使處理器255執(zhí)行此處描述的功能。在其他的實施例中，一些功能主要在使用例如硬件狀態(tài)機的硬件內(nèi)實現(xiàn)。實現(xiàn)硬件狀態(tài)機從而執(zhí)行此處描述的功能對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。輸入輸出控制器275可以包括任何的各種能接受以及處理來自用戶的信息的裝置，無論用戶是人或機器，無論本地的或遠(yuǎn)程的。這樣的裝置包括，例如，調(diào)制解調(diào)器卡，無線卡，網(wǎng)絡(luò)接口卡，聲卡，或其他類型用于任何各種已知的輸入裝置的控制器。輸入輸出控制器275的輸出控制器可以包括能向用戶顯示信息的任何的各種已知顯示設(shè)備的控制器，無論用戶是人或機器，無論本地的或遠(yuǎn)程的。在舉例說明的實施例中，計算機150的功能元件通過系統(tǒng)總線290彼此通信。在另外的替換實施例中，一些這樣的通信可以使用網(wǎng)絡(luò)或其他類型的遠(yuǎn)程通信而完成。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，儀器控制以及圖像處理應(yīng)用272，如果以軟件實現(xiàn)，可以載入系統(tǒng)存儲器270和/或存儲器存儲裝置281中并從其執(zhí)行。應(yīng)用272的全部或部分還可以駐留在只讀存儲器或類似存儲器存儲裝置281的裝置中，這樣的裝置不要求應(yīng)用272首先通過輸入輸出控制器275載入。本領(lǐng)域技術(shù)人員能認(rèn)識到，應(yīng)用272，或其部分，可以通過處理器255以已知的方式載入系統(tǒng)存儲器270或高速緩沖存儲器(未顯示)，或上述兩者，以利于執(zhí)行。在圖2還圖解保存在系統(tǒng)存儲器270的庫文件274，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)276和實驗資料277，以及因特網(wǎng)客戶端279。例如，實驗數(shù)據(jù)277可以包括與一個或多個實驗或分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如激發(fā)波長范圍，發(fā)射波長范圍，消光系數(shù)和/或相關(guān)的激發(fā)功率電平值，或其他的與一個或多個熒光的標(biāo)記物有關(guān)的值。另外，因特網(wǎng)客戶端279可以包括使得能夠使用網(wǎng)絡(luò)訪問在另一計算機上的遠(yuǎn)程服務(wù)的應(yīng)用，例如，其可以包括通常被稱為"網(wǎng)絡(luò)瀏覽器"的應(yīng)用。在本實用新型的實例中，一些通常采用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器包括可從NetscapeCommunicationsCorp.獲得的Netscape8.0;可從MicrosoftCorporation獲得的具有SP1的MicrosoftInternetExplorer6，可從MozillaCorporation獲得的MozillaFirefox1.5;可從AppleComputerCorp.獲得的Safari2.0，或其它類型的當(dāng)前已知或?qū)黹_發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。而且，在相同或其它實施例中，因特網(wǎng)客戶端279可以包括，或可以是，特定軟件應(yīng)用的要件，其使得能夠經(jīng)比如網(wǎng)絡(luò)125的網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程信息，例如，其是可從Affymetrix，Inc.ofSantaClaraCalifornia獲得的GeneChipDataAnalysisSoftware(GDAS)包或ChromosomeCopyNumberTool(CNAT)，每個使得能夠從遠(yuǎn)程資源訪問信息，且具體地說來自由Affymetrix,Inc提供的設(shè)立在一個或多個服務(wù)器上的網(wǎng)站NetAffxTM的探針陣列注釋信息。網(wǎng)絡(luò)125可以包括為本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地了解的許多各種類型網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種。例如，網(wǎng)絡(luò)125可以包括采用通常被稱為適于通信的TCP/IP協(xié)議的局域或廣域網(wǎng)，且其可以包括具有互聯(lián)的計算機網(wǎng)絡(luò)的萬維系統(tǒng)(其通常被稱為因特網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)，或還可以包括多種內(nèi)部網(wǎng)架構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的一些用戶希望采用通常被稱為"防火墻"(有時也被稱為分組濾光器或邊界保護(hù)設(shè)備)，以控制到和來自硬件和/或軟件系統(tǒng)的信息業(yè)務(wù)。例如，防火墻可以包括硬件或軟件部分或其一些組合，其典型地被設(shè)計以加強用戶實現(xiàn)適當(dāng)?shù)陌踩?，比如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管等。儀器控制和圖像處理應(yīng)用272:儀器控制和圖像處理應(yīng)用272可以包括任意的多種已知或未來的圖像處理應(yīng)用。己知儀器控制和圖像處理應(yīng)用的一些實例包括AffymetrixMicroarraySuite,和AffymetrixGeneChip⑧操作軟件(在下文中稱為GCOS)應(yīng)用。典型地，應(yīng)用272的實施例可以通過輸入設(shè)備240之一載入系統(tǒng)存儲器270和/或存儲器存儲裝置281。應(yīng)用272的一些實施例包括存儲在系統(tǒng)存儲器270中的可執(zhí)行代碼。例如，應(yīng)用272的所述實施例可包括，例如，Affymetrixcommand-consoletm軟件。應(yīng)用272的實施例可以有益地提供稱之為模塊接口，其用于一個或多個計算機或工作站和一個或多個服務(wù)器，以及一個或多個儀器。這里使用的術(shù)語"模塊"通常指的是可以集成到核心要件或者和核心要件交互以提供靈活的、可升級的和可定制的平臺的要件。例如，如下面詳細(xì)所述的，應(yīng)用272可以包括"核心"軟件要件，其使得能夠通信并執(zhí)行用于任意儀器控制和圖像處理應(yīng)用所需的主要功能。這種主要功能性可以包括經(jīng)多種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通信，或比如將原始強度數(shù)據(jù)處理為.dat文件的數(shù)據(jù)處理功能。在本實例中，模塊軟件要件，比如被稱為插件模塊的，可以與核心軟件要件接口連接以執(zhí)行更具體或次級的功能，例如，專用于具體儀器的功能。具體地說，具體或次級功能可以包括可定制用于用戶101所期望的具體應(yīng)用的功能。另外，集成模塊和核心軟件要件被認(rèn)為是單一軟件應(yīng)用，且被稱作應(yīng)用272。在當(dāng)前描述的實施中，應(yīng)用272可以與一個或多個服務(wù)器、一個或多個工作站和一個或多個儀器的一個或多個要件或處理通信，和從其接收指令或信息，或控制其。而且，具有在其上存儲的應(yīng)用272的實施的服務(wù)器120或計算機150的實施例可以位于本地或遠(yuǎn)程，且和一個或多個附加服務(wù)器和/或一個或多個其它計算機/工作站或儀器通信。在一些實施例中，應(yīng)用272可以具有數(shù)據(jù)加密/解密功能。例如，需要加密和GUI246相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、文件、信息，或其他信息，其可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)125傳送到一個或多個遠(yuǎn)程計算機或服務(wù)器，以用于數(shù)據(jù)安全和保密目的。例如，可以為診斷目的采用探針陣列140的一些實施例，其中數(shù)據(jù)和患者和/或疾病的診斷或醫(yī)藥情況相關(guān)聯(lián)。在很多應(yīng)用中需要為患者信息的保密而利用加密來保護(hù)數(shù)據(jù)。另外，在其中訪問僅限于所選方，比如患者和它們的醫(yī)師的情況中，可以采用單向加密技術(shù)。在本實例中，僅所選方具有解密或?qū)?shù)據(jù)和患者關(guān)聯(lián)的密鑰。在一些應(yīng)用中，單向加密的數(shù)據(jù)可存儲在一個或多個公共數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫中，其中甚至數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫的管理者也不能將數(shù)據(jù)和用戶關(guān)聯(lián)或以其它方式解密信息。所述的加密功能性在其中為了機密和/或去除實驗誤差的目的，需要彼此隔離一個或多個數(shù)據(jù)元素的臨床試用應(yīng)用中也具有可用性。應(yīng)用272的多種實施例可以提供一個或多個交互的圖形用戶界面，其允許用戶101基于在GUI246中呈現(xiàn)的信息做出選擇。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，GUI246的實施例可以多種語言格式編碼，比如HTML、XHTML、XML、javascript、Jscript，或其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的、用于創(chuàng)建或加強可見的和與因特網(wǎng)客戶端279兼容的"網(wǎng)頁"的語言。例如，因特網(wǎng)客戶端379可以包括多種因特網(wǎng)瀏覽器，比如，MicrosoftInternetExplorer,NetscapeNavigator,MozillaFirefox，AppleSafari,或其它本領(lǐng)域公知的瀏覽器?？山?jīng)一個或多個瀏覽器觀看的GUI246的應(yīng)用，允許用戶101完成對數(shù)據(jù)、管理和登錄功能的遠(yuǎn)程訪問，而不需要任意其它專用軟件要件。應(yīng)用272可提供交互的GUI246的一個或多個實現(xiàn)，其允許用戶101在對數(shù)據(jù)、管理和登錄功能的訪問中從包括數(shù)據(jù)選擇、實驗參數(shù)、校準(zhǔn)值和探針陣列信息的多種選項中選擇。在一些實施例中，應(yīng)用272能夠在操作系統(tǒng)上以非英語格式運行，其中應(yīng)用272能夠從用戶101接收以非英語語言格式，比如漢語、法語、西班牙語等輸入，且以相同或其它所需語言輸出輸出信息給用戶101。例如，應(yīng)用272可以在GUI246的多種實施中，以用戶101所需的語言輸出呈現(xiàn)信息給用戶101，且類似地從用戶101以所需語言接收輸入。在本實例中，將應(yīng)用272國際化，使得其能夠以所需語言解釋來自用戶101的輸入，其中該輸入是關(guān)于應(yīng)用272的功能和性能的可接受輸入。應(yīng)用272的實施例還包括儀器控制特征，其中比如掃描器100、自動裝載器、或液體處理系統(tǒng)的單獨類型或特定儀器的控制功能可以組織作為應(yīng)用272的插件類型模塊。例如，每個插件模塊可以是單獨組件，且可以提供儀器控制特征的定義給應(yīng)用272。如上所述，每個插件模塊在存儲在系統(tǒng)存儲器270時功能地集成應(yīng)用272，且因此涉及應(yīng)用272包括任意集成的插件模塊。在本實例中，每個儀器可具有插件模塊的一個或多個相關(guān)實施例，例如，其可以是專用于儀器的模型，儀器固件或腳本的修訂，儀器實施例的數(shù)目和/或配置等。另外，用于相同儀器，比如掃描器100的插件模塊的多個實施例被存儲在系統(tǒng)存儲器270中以由應(yīng)用272使用，其中用戶101可以選擇所需模塊實施例以采用，或作為選擇地由在機器可讀標(biāo)識中直接編碼，或經(jīng)陣列文件，庫文件，實驗文件等間接編碼的數(shù)據(jù)定義這種模塊選擇。儀器控制特征可包括控制一個或多個儀器的一個或多個元件，例如，其包括雜交設(shè)備、液體處理系統(tǒng)、自動裝載器和掃描器100的元件。儀器控制特征還能夠從一個或多個儀器接收信息，其包括實驗或儀器狀態(tài)、處理步驟、或其它相關(guān)信息。儀器控制特征可以，例如，在應(yīng)用272的接口控制下或者是應(yīng)用272的接口要件。在一些實施例中，用戶可經(jīng)GUI246之一輸入所需控制命令和/或接收儀器控制信息。經(jīng)GUI或其它接口的儀器控制的另外的實例在美國專利申請序列號10/764,663中提供，其標(biāo)題為"System,MethodandComputerSoftwareProductforInstrumentControl,DataAcquisition,Analysis,ManagementandStorage",于2004年1月26日提交，將其在此以全文引作多用途參考。在一些實施例中，應(yīng)用272可采用"陣列文件"，其包括由應(yīng)用272為圖像的多種處理功能采用的數(shù)據(jù)以及其它相關(guān)信息。通常，需要將與探針陣列140的實施例，實驗、用戶、或一些其組合相關(guān)的數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)的元素合并到?jīng)]有復(fù)制的單一文件(也就是，作為可以在確定應(yīng)用中的.dat文件的實施例)，其中復(fù)制有時是誤差源。這里使用的術(shù)語"元數(shù)據(jù)"指的是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在一些實施例中還可能需要限制或禁止在陣列文件中覆蓋數(shù)據(jù)的能力。優(yōu)先的，可以將新的信息附加到陣列文件而不是刪除或覆蓋信息，這提供了可追溯和數(shù)據(jù)完整的優(yōu)點(也就是，如一些管理機構(gòu)所需的)。例如，陣列文件可以與探針陣列140的實施例的一個或多個實現(xiàn)相關(guān)，其中陣列文件用作統(tǒng)一一組探針陣列140上的數(shù)據(jù)。陣列文件可由應(yīng)用272經(jīng)登錄處理創(chuàng)建，其中用戶101經(jīng)一個或多個GUI246輸入數(shù)據(jù)到應(yīng)用272。在本實例中，可由用戶101使陣列文件與定制標(biāo)識符(customidentifier)相關(guān)聯(lián)，該定制標(biāo)識符包括機器可讀標(biāo)識，比如下面將詳細(xì)說明的機器可讀標(biāo)識。作為選擇，應(yīng)用272可以創(chuàng)建陣列文件，且將陣列文件和識別探針陣列140的實施例的機器可讀標(biāo)識自動關(guān)聯(lián)(也就是，在機器可讀標(biāo)識和探針陣列140之間的關(guān)系可由制造商指定)。應(yīng)用272可采用多種數(shù)據(jù)元素，用于來自一個或多個庫文件，比如庫文件274或其它庫文件的陣列文件的創(chuàng)建和更新。作為選擇地，陣列文件可包括具有關(guān)于探針陣列140的相關(guān)實施例的數(shù)據(jù)的一個或多個附加數(shù)據(jù)文件的指針。例如，探針陣列140的制造商或其它用戶可以提供庫文件274或其它文件，該文件定義比如探針身份；探針陣列140的有效區(qū)域的尺寸和位置(也就是，關(guān)于一些基準(zhǔn)或坐標(biāo)系統(tǒng))；多種實驗參數(shù)；儀器控制參數(shù)；或其它類型的有用信息的特征。另外，陣列文件還可包括一個或多個元數(shù)據(jù)元素(其包括用于陣列文件的一個或多個唯一標(biāo)識符，機器可讀標(biāo)識符的人類可讀形式)，或其它元數(shù)據(jù)元素。另外，應(yīng)用272可存儲包括采樣標(biāo)識符、陣列名稱、用戶參數(shù)、事件日志的數(shù)據(jù)(也就是，作為元數(shù)據(jù)，或存儲的數(shù)據(jù))，例如，其包括識別掃描陣列的次數(shù)的值，例如在每個.cel文件和采用來產(chǎn)生.cel文件的一個或多個.dat文件之間的關(guān)系的關(guān)系歷史，以及其它類型的對于處理和數(shù)據(jù)管理有用的數(shù)據(jù)。例如，用戶101和/或自動數(shù)據(jù)輸入設(shè)備或程序(沒有示出)可提供關(guān)于實驗的設(shè)計或進(jìn)行的數(shù)據(jù)。用戶101可指定Affymetrix目錄或定制芯片類型(例如，HumanGenomeU133plus2.0chip)，通過從在一個或多個GUI246中顯示的預(yù)定列表中選擇或通過掃描條形碼、射頻標(biāo)識符(RFID)、磁條、或其它形式的關(guān)于芯片的電子標(biāo)識，來讀取其類型，部件號碼，陣列標(biāo)識符等。應(yīng)用272可以將芯片類型、部件號碼、陣列標(biāo)識符等和在數(shù)據(jù)表或庫文件中存儲的多種掃描參數(shù)相關(guān)聯(lián)，比如計算機150的庫文件274，其包括要掃描的芯片區(qū)域，芯片上用于自動聚焦的鉻元件的位置或其它的特征，用于讀取芯片的激發(fā)光的波長或強度/功率等。而且，應(yīng)用272的一些實施例可以二進(jìn)制類型格式編碼陣列文件，其可以最小化數(shù)據(jù)毀壞的概率。但是，應(yīng)用272可進(jìn)一步使得能夠以多個不同格式輸出陣列文件。而且，在相同或另外的實施例中，應(yīng)用272可產(chǎn)生或訪問"盤(plate)"文件。盤文件可編碼一個或多個數(shù)據(jù)元素，比如一個或多個陣列文件的指針，且優(yōu)選地可包括多個陣列文件的指針。在一些實施例中，從掃描器100獲取原始圖像數(shù)據(jù)，且由應(yīng)用272操作以產(chǎn)生中間結(jié)果。例如，從掃描器100獲取的、表示為圖2的檢測信號292的原始強度數(shù)據(jù)，可以被定向到.dat文件發(fā)生器并被寫到數(shù)據(jù)文件(*.dat)，其包括從探針陣列140的實施例的掃描獲得的數(shù)據(jù)的每個像素的強度值。在相同或其它實施例中，掃描探針陣列140的子區(qū)域(稱為子陣列)可能是有利的，其中掃描的每個子區(qū)域的檢測的信號292被寫到.dat文件的單獨實施例。繼續(xù)本實例，應(yīng)用272還可編碼作為元數(shù)據(jù)的用于每個.dat文件的唯一標(biāo)識符以及陣列文件的相關(guān)實施例的指針，到產(chǎn)生的每個.dat文件中。這里使用的術(shù)語"指針"通常指的是一種編程語言數(shù)據(jù)類型、變量、或數(shù)據(jù)對象，其利用比如系統(tǒng)存儲器270中的存儲器存儲裝置中所引用的元素的存儲器地址或標(biāo)識符，來引用另一數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)類型、變量等。在一些實施例中，指針包括作為指針指向的目標(biāo)的文件的唯一標(biāo)識符，例如.dat文件中的指針包括陣列文件的唯一標(biāo)識符。子區(qū)域的產(chǎn)生和圖像處理的其它實例在美國專利申請序列號No.11/289,975中描述，其題目為"System,Method,andProductforAnalyzingImagesComprisingSmallFeatureSizes"，于2005年11月30日提交，將其在此以全文引作多用途參考。而且，應(yīng)用272還可包括通過處理每個.dat文件產(chǎn)生一個或多個.cd文件(*.cel)的xel文件發(fā)生器。作為選擇的，.cel文件發(fā)生器的一些實施例可以從處理多個.dat文件產(chǎn)生單一.cd文件，比如通過上述處理多個子區(qū)域的實例。類似于上述.dat文件，xd文件425的每個實施例還可包括一個或多個元數(shù)據(jù)元素。例如，應(yīng)用272可編碼每個.cel文件的唯一標(biāo)識符以及相關(guān)陣列文件和/或用于產(chǎn)生.cd文件的一個或多個.dat文件的指針。對于由掃描器100掃描的每個探針特征，每個.cel文件包括表示由掃描器對那個探針測量的像素強度的單一值。例如，這個值可包括在雜交到相應(yīng)探針的靶中存在的標(biāo)簽了的mRNA豐度的測量。在每個探針中可存在很多這種mRNA，且在GeneChip⑧探針陣列上的探針可包括，例如，設(shè)計來檢測mRNA的數(shù)百萬個寡核苷酸。作為選擇地，該值可以包括關(guān)于由GeneChip探針陣列的探針檢測的DNA或其它核酸的序列組成的測量。如上所述，應(yīng)用272使用掃描器100接收從探針陣列140得到的圖像數(shù)據(jù)，且產(chǎn)生.dat文件，之后該.dat文件由應(yīng)用272處理以產(chǎn)生.cel強度文件，其中應(yīng)用272可在圖像處理功能中使用來自陣列文件的信息。例如，.cd文件發(fā)生器可使用比如尺寸信息的數(shù)據(jù)元素，對每個.dat文件中圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行"柵格放置方法"，以確定和定義圖像中探針特征的位置。典型地，.cel文件發(fā)生器將柵格和.dat文件中的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，為了檢測圖象中的探針特征和探針特征的已知位置和身份的位置關(guān)系。柵格對圖像的精確配準(zhǔn)(registration)對于產(chǎn)生的xel文件中信息的精確性很重要。而且，.cel文件發(fā)生器的一些實施例向用戶101提供對準(zhǔn)來自GUI246的實現(xiàn)中所選.dat文件的圖像數(shù)據(jù)的柵格圖形表示，且進(jìn)一步使得用戶101能夠使用通常采用的方法來手動精調(diào)柵格放置位置，例如在柵格上放置光標(biāo)，比如通過按下鼠標(biāo)上的按鈕來選擇，且將柵格拖拉到與圖像的優(yōu)選位置關(guān)系。應(yīng)用272之后可執(zhí)行有時被稱為"特征提取"的方法，對于作為由柵格的邊界線定義的區(qū)域圖像中表示的每個探針賦予強度值。柵格配準(zhǔn)、位置精調(diào)的方法以及特征提取的實例在美國專利Nos.6,090,555;6,611,767;6，829，376，禾卩U.S.專利申請序列號Nos.10/391,882,和10/197,369中描述，將其在此以全文引作多用途參考。如所述的，可由應(yīng)用272產(chǎn)生的另一文件是使用xhp文件發(fā)生器產(chǎn)生的.chp文件435。例如，通過分析在一些情況中和來自陣列文件的信息組合，另外和指定關(guān)于探針和控制的序列和位置的細(xì)節(jié)的lab數(shù)據(jù)和/或庫文件274組合的.cel文件獲得每個.chp文件。在一些實施例中，和探針陣列140相關(guān)聯(lián)的機器可讀標(biāo)識符可直接指示庫文件，或間接經(jīng)陣列文件中的一個或多個標(biāo)識符來指示，以采用用于探針和它們位置的識別。在.chp文件中存儲的產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括雜交程度、絕對和/或差異(兩個或多個實驗)表達(dá)，基因型比較，多態(tài)性和突變檢測，和其它分析結(jié)果。在一些替換實施例中，用戶101可采用不同應(yīng)用以處理數(shù)據(jù)，比如獨立分析應(yīng)用。分析應(yīng)用的實施例包括任意的多種已知或探針陣列分析應(yīng)用，且具體地，專用于設(shè)計用于基因型或表達(dá)應(yīng)用的探針陣列140的實施例的分析應(yīng)用?？纱嬖诜治鰬?yīng)用的多種實施例，比如由探針陣列制造商開發(fā)的用于探針陣列140的專用實施例的應(yīng)用，商用第三方軟件應(yīng)用，開放源代碼應(yīng)用，或其它本領(lǐng)域熟知的用于對來自探針陣列140的數(shù)據(jù)具體分析的應(yīng)用。己知基因型分析應(yīng)用的一些實例包括AffymetrixGeneChip數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(GDAS),AffymetrixGeneChip基因型分析軟件(GTYPE)，AffymetrixGeneChip目標(biāo)基因型分析軟件(GTGS)，和AffymetrixGeneChip序列分析軟件(GSEQ)應(yīng)用?；蛐头治鰬?yīng)用的另外的實例可在美國專利申請序列號10/657,481;10/986,963禾卩11/157,768中找到。將其每一個在此以全文引作多用途參考。典型地，分析應(yīng)用的實施例可以通過輸入裝置240之一載入系統(tǒng)存儲器270和/或存儲器存儲裝置281。分析應(yīng)用的一些實施例包括存儲在系統(tǒng)存儲器270中的可執(zhí)行代碼。可以使應(yīng)用272能夠輸出.cel文件、.dat文件或其它文件到分析應(yīng)用，或使得能夠通過該分析應(yīng)用訪問計算機150上的這些文件。對于和特定系統(tǒng)或應(yīng)用的兼容性的導(dǎo)入和/或?qū)С龉δ苄?，可通過上述關(guān)于插件模塊的一個或多個集成模塊使之能夠?qū)崿F(xiàn)。例如，分析應(yīng)用能夠執(zhí)行處理的強度數(shù)據(jù)比如.cel文件中的數(shù)據(jù)的專用分析。在本實例中，用戶101可能需要處理和探針陣列140的多個實現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，且因此分析應(yīng)用將接收與每個探針陣列相關(guān)聯(lián)的xel文件用于處理。在本實例中，應(yīng)用272響應(yīng)于來自分析應(yīng)用的詢問或請求轉(zhuǎn)發(fā)合適的文件。在相同或其它實例中，用戶101和/或第三方開發(fā)者可采用軟件開發(fā)工具包，其使得能夠進(jìn)行文件格式的程序訪問，或應(yīng)用272的結(jié)構(gòu)。因此，其它軟件應(yīng)用比如所述分析應(yīng)用的開發(fā)者，可集成且無縫地功能地添加到，或使用來自應(yīng)用272的數(shù)據(jù)，其向用戶101提供范圍寬廣應(yīng)用和處理能力。與關(guān)于探針陣列的軟件或數(shù)據(jù)相關(guān)的軟件開發(fā)工具包的另外的實例在美國專利號6,954,699和美國申請序列號10/764,663和11/215,900中描述，將其在此以全文引作多用途參考。關(guān)于AffymetrixGeneChip⑧操作系統(tǒng)或AffymetrixMicroarraySuite(如所述，例如，在美國專利申請序列號10/219,882和10/764,663中，將兩者在此以全文引作多用途參考)，描述.cel和xhp文件的另外實例。為了方便，通常用在這里的術(shù)語"文件"指的是由應(yīng)用272和其它應(yīng)用比如分析應(yīng)用380的可執(zhí)行的對應(yīng)部分產(chǎn)生或使用的數(shù)據(jù)，其中根據(jù)比如所述的.dat，.cd和xhp格式的格式寫入數(shù)據(jù)。另外，數(shù)據(jù)文件還可用作應(yīng)用272或能夠讀取文件格式的其它軟件的輸入。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可由與多種儀器相關(guān)聯(lián)的軟件或固件執(zhí)行一個或多個應(yīng)用272的操作。例如，掃描器100可包括具有執(zhí)行或控制和掃描器100相關(guān)聯(lián)的一個或多個操作的固件組件的計算機。儀器控制和圖像分析應(yīng)用的再一實例在美國專利序列號No.11/279,068中描述，題目為"System,MethodandComputerProductforSimplifiedInstrumentControlandFileManagement",于2006年4月7日提交，將其在此以全文引作多用途參考。掃描器光學(xué)件和檢測器200:圖4提供了和掃描器100相關(guān)聯(lián)的光學(xué)元件的可能實施例的簡化圖形實例，所示為掃描器光學(xué)件和檢測器200。掃描器光學(xué)件和檢測器200的一個實施例如圖4所示。源420A是由LumiledsLightingLLC(SanJoseCA，型號LXHL-LE3C或LXHL-LM3C)制造的、且具有5()5nm或530nm的標(biāo)稱中心波長的"LuxeonIII"發(fā)光二極管。這個LED的標(biāo)價小于5美元。可從其它制造商比如Creelnc(DurhamNC)獲得類似的LED。實際的中心波長可能與標(biāo)稱中心波長相差達(dá)15nm，且LED的發(fā)光光譜具有大約30nm的半幅全寬。源420A在大約2-pi立體弧度(一個半球)上發(fā)光。由源420A發(fā)出的光的一部分由透鏡423A校準(zhǔn)，該透鏡423A是具有17mm焦距和25mm直徑的非球面透鏡(NewportCorp,IrvineCA，型號KPA031-C)。源420B是具有590nm的標(biāo)稱中心波長的"Luxeon"發(fā)光二極管(LumiledsLightingLLC,型號LXHL-ML1D)。由420B發(fā)出的光的一部分由透鏡423B校準(zhǔn)，其也是具有17mm焦距和25mm直徑的非球面透鏡。源420A的目的是從與探針陣列140雜交的標(biāo)簽的靶分子激發(fā)熒光。源420B用于自動聚焦，如下所述。由透鏡423A產(chǎn)生的校準(zhǔn)的光束435通過孔425和濾光器427?？?25是薄的黑色陽極電鍍鋁碟中的11mmX8.5mm矩形開口。因此，在通過孔425之后，光束435具有矩形的截面。濾光器427是帶通濾光器，其有效透射470—550nm波長的光，且吸收或反射其它波長的光(ChromaTechnologyCorp,RockinghamVT，型號HQ510/80)。類似的濾光器由OmegaOpticalInc(BrattleboroVT)和SemrockInc(RochesterNY)制造。作為選擇的，濾光器427是550nm的短通(shortpass)濾光器，其有效地透射波長短于550nm的光且阻止較長的波長。雖然源420A具有505nm或530nm的標(biāo)稱中心波長，其發(fā)射一些波長達(dá)600nm或甚至更長的光。濾光器427的目的是防止這些長波長的光打到探針陣列140和檢測器490的照相機。分束器440反射光束435且透射光束437，將兩個光束有效組合為單一光束439。分束器440是長通(longpass)二色性分束器，其有效反射470—550nm的光，且有效透射570—610nm的光。分束器440可以是由比如ChromaTechnologyCorp.制造的定制二色分束器，或由比如CheshireOptical(KeeneNH)的公司制造的非定制分色濾光器。作為選擇的，濾光器440可以是頻譜中性分束器(spectrallyneutralbeamsplitter)(例如，反射中性密度濾光器)，其反射光束435的一部分且透射光束437的一部分。在圖4中，光束435垂直光束437,且分束器440以45度入射角工作，但是其它幾何布置也是可能的。光束439通過透鏡429，其是具有150mm焦距的平凸透鏡(EdmundIndustrialOptics,BarringtonNJ,型號32-975)，且光速439由分束器440'反射，其是類似于分束器440的長通二色性分束器。透鏡429將光束439聚焦到透鏡450的出射光瞳443。光束439通過透鏡450，其是具有20mm焦距和0.3數(shù)值孔徑的NikonCFIPlanFluor10x顯微鏡物鏡，且到達(dá)探針陣列140。上述光學(xué)系的目的是有效和均勻地照射探針陣列140。為了方便，在下面描述中使用薄透鏡近似來描述所有透鏡。源420A到透鏡423A的距離等于透鏡423A的焦距，且透鏡429到出射光瞳的距離等于透鏡429的焦距。因此，在出射光瞳443形成源420A的圖像。這個圖像的大小等于源420A的大小乘以透鏡429的焦距并除以透鏡423A的焦距。為了最大發(fā)光效率，應(yīng)該選擇透鏡423A和429的焦距使得源420A的圖像大致充滿或略微過充滿出射光瞳443。如果透鏡340是遠(yuǎn)心的，那么出射光瞳443到透鏡450的距離等于透鏡340的焦距，就如同多數(shù)顯微鏡物鏡。如果透鏡450不是遠(yuǎn)心的，那么出射光瞳443到透鏡45()的距離可以是零。從孔425到透鏡429的距離等于透鏡429的焦距，且透鏡450到探針陣列140的距離等于透鏡450的焦距。因此，孔425的圖像在探針陣列140形成。該圖像的大小等于孔425的大小乘以透鏡450的焦距并除以透鏡429的焦距。如果孔425由來自源420A的光均勻填充，那么均勻照亮探針陣列140。孔425的目的是匹配探針陣列140的照射區(qū)域和檢測器290的視場?？?25的尺寸，和透鏡450及429的焦距，應(yīng)被選擇使得探針陣列140的照射區(qū)域等于或略大于檢測器490的照相機的視場。不需要照射過大的區(qū)域，因為其增加了到達(dá)檢測器490的照相機的雜散光的量，且因為多數(shù)熒光標(biāo)簽易受光(致)褪色影響。但是，能夠可選地省略孔425。在該情況中，透鏡423A到透鏡429的距離等于透鏡429的焦距，且在探針陣列140上形成透鏡423的光瞳的圖像。如果透鏡423A的光瞳由來自源420A的光均勻填充，則均勻照亮探針陣列140。這個光學(xué)布置通常被稱為Kohler照射。類似地，從源420B到透鏡423B的距離等于透鏡423B的焦距，且透鏡423B到透鏡429的距離等于透鏡429的焦距。在出射光瞳443形成源420B的圖像，且在探針陣列140形成透鏡420B的光瞳的圖像。結(jié)合到探針陣列140的標(biāo)簽靶分子在由來自源420A的光照射時發(fā)熒光。由標(biāo)簽的靶分子發(fā)出的部分熒光由透鏡450會聚和校準(zhǔn)。產(chǎn)生的熒光光束452透射通過分束器440，和濾光器460，且由透鏡470聚焦到檢測器490的照相機上。濾光器460是570—610nm帶通濾光器(ChromaTechnologyCorp，型號HQ590/40)或570nm長通濾光器。濾光器460的目的在于在阻擋不需要的光的同時透射盡可能多的所需熒光。不需要的光主要包括來自源420A的由探針陣列140或探針陣列140的外殼或支撐結(jié)構(gòu)反射或反向散射的光。不需要的光還包括來自探針陣列140的表面上玻璃、膠水、塑料、雜質(zhì)的熒光、磷光或Raman散射等；如果其發(fā)射光譜充分不同于熒光團(tuán)的發(fā)射光譜，則該不需要的光能由濾光器460阻擋。如果靶分子標(biāo)簽有R-藻紅蛋白，上述的LED、帶通濾光器和二色性分束器波長是合適的。如果使用其它熒光團(tuán)，則可能需要改變這些波長。其它熒光體可包括，例如，熒光素、若丹明或花青染料；螯合鑭系元素?zé)晒怏w；可從QuantumDotCorp(HaywardCA)或EvidentTechnologies(TroyNY)得到的半導(dǎo)體納米晶體；禾BFRET(熒光諧振能量傳輸)標(biāo)簽。為了有效的熒光激發(fā)，源420A需要以熒光團(tuán)強烈吸收的波長發(fā)光，且濾光器427需要在這些波長具有高透光度。濾光器460需要在熒光團(tuán)發(fā)光的波長具有高透光度。濾光器427和濾光器460的通帶不應(yīng)該重疊。檢測器490的照相機是科研級的數(shù)字照相機(HamamatsuCorp,BridgewaterNJ，型號C8484-05G)，其包括CCD(電荷耦合器件)傳感器。(這個照相機不包括通常認(rèn)為的照相機鏡頭。而代之以使用透鏡470)。傳感器包括1,370,000(1344X1024)感光像素的矩形陣列。每個像素是6.45平方微米。傳感器的感光區(qū)域的總尺寸因此是6.6048mmX8.6688mm。在590nm的檢測量子效率超過60%。照相機具有12位數(shù)字輸出?？蓮谋热鏟hotometries(TucsonAZ),CookeCorp(RomulusMI),和Sensovation(BelmontCA)的其它制造商獲得類似的照相機。多數(shù)照相機包括Sony的型號為ICX285AL的CCD傳感器。C8484-05G是非冷卻照相機，且當(dāng)環(huán)境溫度是將近250C時無光電流大約是1電子/像素/秒。無光電流對于10秒的結(jié)合不對照相機噪聲有顯著貢獻(xiàn)。熱電冷卻版本(C8484-03G)已可獲得但是更昂貴。透鏡470由兩個消色差接合的雙合透鏡(achromaticcementeddoublet)(NewportCorp,型號PAC067)構(gòu)成，每個具有250mm的焦距和25.4mm的直徑。類似的透鏡可從幾個其它提供商獲得。透鏡的組合在2個消色差透鏡之間的氣隙(airspace)是lmm時在590nm具有126.28mm的焦距。焦距取決于氣隙。例如，在氣隙是11.42mm時焦距是129mm。能夠使用比如Zemax(ZemaxDevelopmentCorp,SanDiegoCA)或Oslo(LambdaResearchCorp，LittletonMA)的光學(xué)設(shè)計軟件來計算透鏡組合的光特性。當(dāng)具有170微米的蓋片玻璃(coverglass)位于物鏡和焦平面之間時多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡物鏡給出最小的球面像差(sphericalaberration)。如果在標(biāo)準(zhǔn)Affymetrix基片上合成探針陣列140，且安裝在標(biāo)準(zhǔn)Affymetrix盒中，大約700微米厚的玻璃或二氧化硅基片位于物鏡和焦平面之間，引起球面像差。如果探針陣列140安裝在浸入4栓或96栓掃描盤的栓上，球面像差甚至更大，因為在掃描盤底部的窗口是700微米厚，且另外在窗口和探針陣列之間存在含水液體層(大約400微米厚)。減少這種球面像差的一種方法是，使用為厚蓋片玻璃優(yōu)化的顯微鏡物鏡。作為選擇的，能夠使用標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡物鏡，可以設(shè)計透鏡470以減少或消除由厚窗口引起的球面像差。另外，應(yīng)該對于離軸像差，比如彗形像差、場曲率、側(cè)向顏色、像散和失真，很好地校正透鏡470。在檢測器4卯的照相機形成探針陣列140的圖像。如果透鏡450的焦距是20mm且透鏡470的焦距是129mm，那么探針陣列140的有效像素大小是1微米(檢測器490的照相機的6.45微米像素大小乘以透鏡459的焦距除以透鏡470的焦距)。因此，檢測器490的照相機的視場是1.344mmX1.024mm。如果孔425的大小是11mmX8.5mm，那么由源420A照亮的區(qū)域的大小是1.46mmX1.13mm，略大于檢測器490的照相機的視場。透鏡470的焦距不必需是129mm，且透鏡450的焦距不必需是20mm。其它焦距和焦距比率也適于一些應(yīng)用。下面表中描述了四個顯微鏡物鏡。在該表中，對于590nm波長示出場的深度和艾里斑(Airydisk)直徑。該表中的"蓋片玻璃厚度"表示設(shè)計顯微鏡物鏡用于的蓋片玻璃厚度(其可能不是實際使用的蓋片玻璃厚度)。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>比如"艾里斑直徑"、"數(shù)值孔徑"等的光學(xué)術(shù)語是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的，且在例如ModernOpticalEngineering(W丄Smith,McGraw-Hill,2000)禾卩OpticalSystemDesign(R.E.FischerandB.Tadic-Galeb,McGraw-Hill,2000)的文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。艾里斑直徑和數(shù)值孔徑成反比；因此，當(dāng)數(shù)值孔徑增加時空間分辨率增加。另外，熒光會聚效率和數(shù)值孔徑的平方成正比。為此原因，需要高的數(shù)值孔徑。另一方面，顯微鏡物鏡的視場的直徑和標(biāo)稱放大倍數(shù)成反比(4x，10x,60x等)；且如表所示，當(dāng)標(biāo)稱放大倍數(shù)低時數(shù)值孔徑小。另外，聚焦深度與數(shù)值孔徑的平方成正比，意味著如果使用高數(shù)值孔徑物鏡需要嚴(yán)格的自動聚焦公差。為此原因，顯微鏡物鏡的選擇取決于應(yīng)用。如上所述，如果在探針陣列i40上特征之間中心-中心距離在大約5和10微米之間，NikonCFIPlanFluor10x物鏡和1微米的有效像素尺寸是合適的。OlympusUPLSAPO10x物鏡比NikonCFIPlanFluor10x具有更高的數(shù)值孔徑，使得能夠在每單位時間會聚更多的熒光光子。如果使用這種物鏡且需要l微米的有效像素大小，透鏡470的焦距應(yīng)是116.1mm。如果在探針陣列140上的特征之間的中心-中心距離是1微米，透鏡450能夠是NikonCFIPlanFluorELWD60xC，且透鏡470能夠是具有120mm焦距的非定制的消色差接合的雙合透鏡。這個透鏡組合給出0.179微米(6.45微米乘以3.333mm且除以120mm)的有效像素大小。作為另一選擇，透鏡450是NikonCFIPlanApochromat4x。透鏡470具有117mm的焦距且由三個非定制消色差透鏡制成(兩個具有300mm的焦距且一個具有400mm的焦距)。有效像素大小是2.75微米(6.45微米乘以50mm除以117mm)。檢測器490的照相機的視場是2.8mmX3.7mm。如果在探針陣列140上的特征之間的中心-中心距離大于大約14微米，這個配置是有用的。上述討論的顯微鏡物鏡是無限共軛(infinite-conjugate)物鏡，表示設(shè)計其用于無限共軛比率。當(dāng)設(shè)計用于特定蓋片玻璃厚度的無限共軛物鏡與該蓋片玻璃厚度一同使用，但是在有限共軛(finite-conjugate)比率時，產(chǎn)生球面像差。但是，當(dāng)無限共軛物鏡與其不是設(shè)計用于的蓋片玻璃厚度時，使用在有限共軛比率的物鏡能夠消除由蓋片玻璃引起的球面f象差。參考S.Stallinga,"Finiteconjugatesphericalaberrationcompensationinhighnumerical-apertureopticaldiscreadout,"AppliedOptics44，7307-7312(2005)，以及其中包括的參考文獻(xiàn)。當(dāng)以無限共軛比率使用物鏡450時，透鏡470的第二主點到照相機490的距離等于透鏡470的焦距。當(dāng)以有限共軛比率使用物鏡450時，透鏡470的第二主點到照相機490的距離比透鏡470的焦距小幾毫米。在一些情況中，透鏡470包括一個或多個定制光學(xué)元件以修正離軸像差。在下面的表中示出實例。這個透鏡使用兩個非定制接合的雙合透鏡和一個定制接合的雙合透鏡，且意在和OlympusUPLSAPO10x物鏡一起使用。<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>探針陣列140安裝在3軸平移臺上(DeltronPrecisionInc，BethelCT，型號LS2-1-A05-XYZ-E-NPN-1)。其它合適的平移臺可從比如THKAmericaInc(SchaumburgIL)禾卩IKOInternationalInc(TorranceCA)的公司獲得。平移的X和Y軸平行于探針陣列140的平面，且如果探針陣列140的合成區(qū)域大于檢測器490的照相機的視場時這是需要的。Z軸平行于透鏡450的光軸(垂直于探針陣列140的平面)，且用于聚焦調(diào)整。由具有0.9度步進(jìn)尺寸的尺寸14步進(jìn)馬達(dá)(LinEngineering,SantaClaraCA，型號3509V-03-01)驅(qū)動每個軸。該馬達(dá)由3軸運動控制器(SimpleStepLLC,NewtonNJ，型號SSXYZMicro77)控制。導(dǎo)向螺桿(leadscrew)節(jié)距是0.05英寸，且以每整步8微步(每個旋轉(zhuǎn)3200微步)的微步進(jìn)模式驅(qū)動這些馬達(dá)。因此，每個微步的大小標(biāo)稱是0.396875微米。能夠使用多種其它馬達(dá)(例如，伺服馬達(dá)、線性馬達(dá)和壓電馬達(dá))和運動控制器。平移臺能夠可選地包括線性或轉(zhuǎn)動編碼器。作為選擇地，可將探針陣列140安裝在兩軸(XY)臺上，而透鏡450安裝在單軸(z)臺上。z軸能夠是垂直、水平或以一些其它角度。由TexasInstrumentsmodelPT6214穩(wěn)壓器(regulator)以恒流模式驅(qū)動每個LED。PT6214主要意在用作電壓源，但是可通過電流感應(yīng)反饋電阻的方式配置為電流源。作為選擇地，可購買多種其它LED驅(qū)動器。當(dāng)將電流設(shè)置為0.9A時(其是LuxeonIIILED的最大推薦電流的卯％)，由LED產(chǎn)生的熱大約是3W。每個LED安裝在有鰭片的熱沉上，且可選地由小的風(fēng)扇冷卻?？梢酝ㄟ^應(yīng)用于PT6214的"禁止"管腳的數(shù)字(TTL)信號(由SN7407或類似的集電極開路型緩沖器緩沖)來導(dǎo)通和關(guān)閉每個LED。可以安裝在計算機150中的數(shù)字輸入-輸出板、或者通過運動控制器的輔助數(shù)字輸出，或者通過檢測器490的照相機的輔助數(shù)字輸出，來提供該TTL信號。LED的效率隨著溫度增加而降低。可選地，可以熱電冷卻或液體冷卻LED，但是這些方法增加成本和儀器的復(fù)雜性。儀器電子結(jié)構(gòu)很簡單?？梢酝ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)的臺式或筆記本計算機控制儀器，或可選地由掃描器100中的嵌入式計算機控制。計算機分別通過IEEE-1394(火線)接口和RS-232或RS-485接口與照相機及運動控制器通信。不需要幀接收器或其他數(shù)據(jù)獲取板。唯一需要的定制電路板是用于控制LED的非常簡單的電路板。在IEEE-1394線纜上提供給照相機的電源。給運動控制器和LED的電源由12V、6.5A開關(guān)電源提供(Digi-KeyCorp,ThiefRiverFallsMN，型號SPN75國12S等)。以MicrosoftVisualBasic,Visual0++或其它合適的語言編寫控制儀器的軟件。該儀器典型地用于獲得具有5.9mmX5.9mm的合成區(qū)域的DNA陣列的圖像。因為合成區(qū)域遠(yuǎn)大于檢測器490的照相機的視場，將陣列劃分為49個子陣列，每個具有大約850微米X850微米的尺寸。作為選擇，可以將陣列劃分為35個子陣列，每個具有大約850微米X1180微米的尺寸。放置探針陣列140使得第一子陣列在檢測器490的照相機的視場中心，調(diào)整聚焦(如下所述)，獲得第一子陣列的圖像。在計算機屏幕上顯示該圖像為灰度級或偽彩色(false-color)圖像，且以Affymetrix"dat"格式、"tif"格式，或任意其它所需格式寫到盤中。之后移動探針陣列140使得第二子陣列在檢測器490的照相機的視場中心，再次調(diào)整聚焦，獲得第二子陣列的圖像，如此這般。有時需要獲取每個子陣列的2個圖像短曝光(例如，共0.2秒)以從亮特征捕捉圖像；和長曝光(例如，共2秒)以改進(jìn)暗特征的信噪比。子陣列300的圖像如圖3A所示。例如，圖3A是中心子陣列的熒光圖像。每個特征的標(biāo)稱尺寸是8微米X8微米。(中心-中心特征間距是8微米X8微米。每個特征的實際尺寸是6微米X6微米。在特征之間存在2微米的空白間隔(blankstreet))。因為每個子陣列比檢測器490的照相機的視場小大約200微米，視場中每個子陣列的中心僅需要接近，且非常廉價的平移臺即能夠提供足夠的精確性。如果需要可對圖像執(zhí)行暗場和亮場修正。當(dāng)長時間結(jié)合使用非冷卻照相機時特別需要暗場修正。如果不執(zhí)行暗場修正，那么相比檢測器中其它像素具有更高無光電流的"熱像素"在圖像中作為亮點出現(xiàn)。如果源420A以非均勻功率密度照射檢測器490的照相機的視場，亮場修正特別有用。暗場和亮場修正皆是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。因為封裝探針陣列140和在儀器上安裝探針陣列140的機械公差，探針陣列Mo的平面通常不是精確平行于平移臺的xY平面。因此，對于每個子陣列最優(yōu)聚焦不同。每個角部子陣列包括至少一個反射特征，典型地鉻方形或L比如反射特征305。角部子陣列由590nm的LED照亮，且當(dāng)以l微米到IO微米步長調(diào)整聚焦時獲取圖像。對于每個圖像計算銳度。能夠通過二次插值(拋物線擬合)計算其它Z位置。在獲取任意熒光圖像之前，對于每個角部子陣列執(zhí)行這個過程。通過插值計算其它子陣列的最優(yōu)聚焦。因為鉻特征相對于熒光特征的位置已知(圖3B)，反射光圖像也可以用于調(diào)整探針陣列140在X和Y方向的位置，以保證每個子陣列在檢測器490的照相機的視場中心。例如，圖3是以530nm激發(fā)(對于熒光成像)和590nm激發(fā)(對應(yīng)反射光成像)獲取的角部子陣列300的圖像。大的L形特征是鉻標(biāo)記，示為用于自動聚焦的反射特征305。熒光標(biāo)簽小的方形特征。在這里所述的實施例中，自動聚焦特征位于探針陣列140的四個角部附近。但是，自動聚焦特征的很多其它布置也是可能的。例如，自動聚焦特征可位于探針陣列140的三個角部附近，或在不是角部的三個非共線位置。作為選擇的，單一自動聚焦特征可位于探針陣列140的中心附近，且其它自動聚焦特征可以不存在。作為另一選擇，子陣列的每一個可包括一個或幾個自動聚焦特征。其它自動聚焦方法也是可能的。例如，能夠省略源420B，且出于尋找聚焦的目的，源420A能夠用于獲得反射特征的圖像。在該情況中，濾光器460安裝在機動滑塊或濾光輪上，且在自動聚焦過程期間從光徑移去(因為濾光器460在源420A的發(fā)射波長不具有透射性)。作為選擇地，能夠省略反射特征，且能夠通過獲取一系列熒光圖像執(zhí)行自動聚焦。如果熒光團(tuán)易受光(致)褪色影響則不希望采用該方法。作為另一選擇，該用于自動聚焦的特征可以是聚酰亞胺而不是鉻。自動聚焦采用的反射元件和方法比如拋物線擬合的另外實例描述于美國專利申請序列號No.10/389,194，題目為"System，MethodandProductforScanningofBiologicalMaterials",于2003年3月14日提交；和美國專利申請序列號No.10/769,575,題目為"SystemandMethodforCalibrationandFocusingaScannerInstrumentUsingElementsAssociatedwithaBiologicalProbeArray",于2004年1月29日提交，在此將其全文引入作為參考。上述儀器的很多變化都是可能的。在下面列出了這些變化中的一些o該儀器能夠支持幾個探針陣列，且順序掃描它們。如果平移臺具有足夠行程，該儀器能夠掃描96井盤(96-wellplate)。源420A和源420B的位置能夠互換。在該情況中，分束器440能夠是短通二色性分束器，而不是長通二色性分束器。一個或兩個LED能夠由源比如弧光燈、閃光燈、金屬鹵化物等或激光來代替。能夠使用Abbe照射替代Kohler照射。如果使用Abbe照射，可能需要通過矩形光導(dǎo)管、或光通道，或隨機化光纖束的方式均勻化來自源420A的光，其中均化器的出口面成像到探針陣列140上。如果透鏡450具有足夠長的工作距離，來自源420A的光能夠旁通透鏡450，且以大約45度的入射角沖擊探針陣列140。在該情況中，可能需要使用透鏡450周圍的幾個LED用于熒光激發(fā)，代替單一LED。反射器能夠用于在分束器44()'和出射光瞳443之間，或分束器440'和濾光器460之間，或在透鏡470和檢測器490的照相機之間，以引起光路徑的90度彎曲。這個90度彎曲可以使得光學(xué)系統(tǒng)更加緊湊?？梢愿淖兺哥R423A、423B和429的焦距和焦距比率。透鏡470是可購買的照相機透鏡或定制多元件透鏡。透鏡450可以是其不是顯微鏡物鏡的單元件或多元件透鏡。透鏡450可以是有限共軛的而不是無限共軛物鏡；在該情況中，能夠省略透鏡470。能夠使用具有較大或較小數(shù)目像素和較大或較小像素大小的照相機?？蓮陌ˋpogeeInstrumentsInc(RosevilleCA，modelU4000)禾口RoperScientificInc(TucsonAZ，modelK4)的幾個制造商獲得具有4,190,000感光像素(2048X2048)的照相機；這些照相機的像素大小是7.4微米X7.4微米。具有1l，OO()，OOO感光像素的照相機也是可用的。照相機能夠具有8，10，12，14或16位數(shù)字輸出，且能夠使用USB(通用串行總線)，IEEE-1394(火線)，或PCI接口。作為選擇地，照相機能夠具有模擬輸出，該模擬輸出由幀接收器來數(shù)字化。照相機能夠包含CMOS傳感器而不是CCD傳感器。在一些情況中，可使用非常廉價的消費級照相機?？梢砸怨馍⑸湮⒘?例如，具有大約1到ioo納米范圍的直徑的金或銀的納米微粒)或以磷光標(biāo)簽標(biāo)記靶分子，而不是使用熒光標(biāo)簽。能夠由安裝在手動或機動濾光輪或滑塊上的兩個或多個濾光器代替(具有不同傳輸光譜)濾光器460。之后該儀器用于順序獲得兩色或多色熒光圖像，如果雜交到探針陣列140的靶分子被以兩個或多個不同熒光團(tuán)標(biāo)記的話，其是有用的。例如，如果以具有565nm、605nm、655nm和705nm的峰值發(fā)射波長的四種不同半導(dǎo)體納米晶體標(biāo)簽來標(biāo)記靶分子，合適的發(fā)射濾光器分別包括ChromamodelsHQ565/40,HQ605/40，HQ655/40，和HQ705/40。如果其包括兩個或多個照相機，該儀器能夠用于同時獲得兩色或多色圖像。探針陣列140不需要是DNA陣列。其可以是肽陣列或一些其它類型的陣列?？赡懿恍枰?軸轉(zhuǎn)換器。如果封裝和安裝探針陣列140的機械公差足夠小，則能省略Z軸(和自動聚焦過程)。如果探針陣列140小于檢測器490的照相機的視場，則能夠省略X和Y軸。如果透鏡450的聚焦深度過短，使得在跨子陣列的聚焦中存在顯著變化，那么探針陣列140可安裝在2軸傾斜臺上，且能在自動聚焦過程期間調(diào)整節(jié)距和偏轉(zhuǎn)(yaw)。傾斜臺可以是，例如，撓曲臺，萬向臺，或動力臺(kinematicstage);且能夠由，例如，現(xiàn)有的步進(jìn)馬達(dá)、微縮步進(jìn)馬達(dá)(MicroMoElectronicsInc，ClearwaterFL)，或壓電致動器驅(qū)動。在一些實施例中，可采用在美國專利5，578，832和5,631,734中描述的自動聚焦方法代替上述的聚焦方法，將其在此完全包括并引入作為參考。在于2005年4月22日提交的，題目為"MethodsandDevicesforReadingMicroarray"，序列號為No.60/673,969的美國臨時專利申請中，描述了具有類似光學(xué)架構(gòu)的掃描器系統(tǒng)的另外的實例，在此將其完全包括并引入作為參考。已經(jīng)如上描述了不同的實施例和實現(xiàn)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯可知，前述僅由數(shù)個例子代表的內(nèi)容只是示例性的而非限制性的。在示例的實施例中將功能賦予不同的功能部件的許多其他方案也是可能的。任何部件的功能可以在另外的實施例中以不同的方式完成。此外，在另外的實施例中，一些部件的功能可以通過更少的或單個部件來完成。類似地，在一些實施例中，任何功能部件可以與示例的實施例中描述的那些相比執(zhí)行更少的或不同的操作。此外，為示例的目的清楚顯示的功能部件可以在具體的實現(xiàn)方法中結(jié)合到其他的功能部件中。此外，功能或功能的各部分的順序通常可以改變。在示例的實施例中，某些功能部件、文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等可以描述為位于特定計算機的系統(tǒng)存儲器中。然而，在其他的實施例中，它們可以位于或分布于共同定位和/或彼此遠(yuǎn)程的計算機系統(tǒng)或其他平臺上。例如，任何描述為共同定位和對服務(wù)器或其他的計算機是"本地"的一個或多個數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以位于與對該服務(wù)器是遠(yuǎn)程的一個或多個計算機系統(tǒng)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在功能部件和不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的控制流和數(shù)據(jù)流，可以以很多方式變化，而不同于上述的或此處引作參考的文獻(xiàn)中的控制流和數(shù)據(jù)流。更具體地，中間功能部件可以引導(dǎo)控制流或數(shù)據(jù)流，并且不同部件的功能可以組合、劃分或另外重新安排，以允許平行處理或為其他目的。此外，可以使用中間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或文件，且各種描述過的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或文件可以組合或另外組織。許多其他的實施例，及其修改形式，被認(rèn)為落入由權(quán)利要求書及其等效物限定的本實用新型的范圍中。權(quán)利要求1.一種用于獲取探針陣列的圖像的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括第一發(fā)光二極管，其提供激發(fā)光譜之外的光；第二發(fā)光二極管，其提供激發(fā)光譜之內(nèi)的光；和檢測器，其檢測第一波長范圍中的光，其中該第一波長范圍包括(a)響應(yīng)于來自第二發(fā)光二極管的光而從與設(shè)置在探針陣列上的一個或多個探針相關(guān)聯(lián)的熒光分子發(fā)射的光；和(b)響應(yīng)于來自第一發(fā)光二極管的光而從設(shè)置在探針陣列上的個或多個反射元件反射的光。2.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于從一個或多個反射元件反射的光線適用于自動聚焦方法。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于該反射元件和探針陣列設(shè)置在相同平面。4.一種用于獲取探針陣列的圖像的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括計算機，其包括系統(tǒng)存儲器，該系統(tǒng)存儲器其上存儲有用于執(zhí)行的儀器控制應(yīng)用；掃描器，其執(zhí)行來自儀器控制應(yīng)用的指令，其包括(a)第一發(fā)光二極管，其提供在激發(fā)光譜之外的光(b)第二發(fā)光二極管，其提供在激發(fā)光譜之內(nèi)的光，和(C)檢測器，其檢測在第一波長范圍中的光，其中該第一波長范圍包括(1)響應(yīng)于來自第二發(fā)光二極管的光而從與設(shè)置在探針陣列上的一個或多個探針相關(guān)聯(lián)的熒光分子發(fā)射的光；和(2)響應(yīng)于來自第一發(fā)光二極管的光而從設(shè)置在探針陣列上的一個或多個反射元件反射的光。5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于該計算機位于掃描器的遠(yuǎn)程位置。6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于該計算機嵌入在掃描器中。7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于該儀器控制應(yīng)用從檢測器接收信號。8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于該信號對應(yīng)于從-個或多個反射元件反射的光。9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于該儀器控制應(yīng)用采用該信號，以用于自動聚焦方法。10.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于該信號對應(yīng)于從熒光分子發(fā)射的光。11.如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于該儀器控制應(yīng)用從信號產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于該圖像數(shù)據(jù)包括.dat或.tif文件。13.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于該指令包括掃描探針陣列的一個或多個子陣列。專利摘要本實用新型描述了用于獲取探針陣列圖像的系統(tǒng)的實施例，其包括第一發(fā)光二極管，其提供激發(fā)光譜之外的光；第二發(fā)光二極管，其提供激發(fā)光譜之內(nèi)的光；和檢測器，其檢測第一波長范圍中的光，其中該第一波長范圍包括(a)響應(yīng)于來自第二發(fā)光二極管的光從與設(shè)置在探針陣列上的一個或多個探針相關(guān)聯(lián)的熒光分子發(fā)射的光；和(b)響應(yīng)于來自第一發(fā)光二極管的光從設(shè)置在探針陣列上的一個或多個反射元件反射的光。文檔編號G01N21/64GK201063023SQ200620112568公開日2008年5月21日申請日期2006年4月24日優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日發(fā)明者大衛(wèi)·斯特恩申請人:阿菲梅特里克斯公司