JP2003112002A - サンプル処理装置並びにその使用及び製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体力学的抵抗の低いサンプル処理装置を提
供する。 【解決手段】 本発明は、流体を吸引し、もしくは分配
するために、この収集室に対して作用するポンプ５に接
続可能な、収集室４を備えたボディ３、固相抽出、およ
びサンプル２から分離した、有機もしくは無機の粒子７
の溶離のために収集室４に隣接する分離室６、およびこ
れらの粒子を放出するための開口部８を含む、サンプル
２を処理するための装置１に関する。本発明にしたがう
装置は、ＳＰＥマイクロプレートと同様に、個々のピペ
ットチップに関しており、装置１が、収集室４もしくは
ボディ８に接続された毛細管９を含み、さらに、これら
のサンプル２から分離された、有機または無機の粒子７
の固相抽出のためのパッキング１０を、分離室６として
用いるという点で特徴付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（関連出願）この特許出願は、２００１年
５月２９日出願のスイスの特許出願番号第ＣＨ０９９０
／０１号、および２００１年７月１２日出願の米国仮出
願番号第６０／３０４，９７９号からの優先権を主張す
るものである。

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、サンプル処理装
置、特に目標分子の固相抽出、溶離および適用のための
装置に関する。本発明はまた、サンプル処理装置の使
用、およびこの装置の製作方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】分子生物学／生化学の研究に携わってい
る研究所では、「ゲノミクス」もしくは「プロテオミク
ス」の分野は、もっぱら、ＤＮＡ（デオキシリボ核
酸）、ＲＮＡ（リボ核酸）またはオリゴヌクレオチド、
もしくはタンパク質の形のそれらの一部（例えば、抗原
または抗体の形、もしくはポリペプチドの形のそれらの
一部のアルブミン）のような遺伝質の処理とその研究を
表す用語として用いられている。そのような、および類
似の処理は、様々なワークステーションの多くの作業ス
テップから成っている。生物学的有機体のありさまと状
態を決定するのは、単にゲノム（遺伝質）だけではな
く、主に、それぞれ供給されるタンパク質のセットアッ
プ（タンパク代謝）だから、特にプロテオミクスの分野
は、重要度を増してきている。この知識により、今日、
ドグマ「１遺伝子‐１タンパク質‐１機能」が行われ
る、実際の調整ネットワークとして機能するタンパク質
の理解を深める必要性が生じてきている。

【０００４】従って、プロテオミクス‐所与の時間およ
び所与の条件の下で、有機体中に存在するタンパク質の
定量分析‐は、それ自体が、（例えば、薬剤の開発のた
めの目標の選択および探求に関連した）応用研究の場合
と同様に、（例えば、反応および調整ネットワークの解
明と関連した）基礎研究における機能分析のための重要
なキーとなることだろう。

【０００５】自動化された分離を実行しうるシステム、
あるいは、分離および洗浄方法では、概してサンプル処
理、特に固相抽出のために、いわゆる「ＳＰＥプレー
ト」（固相抽出プレート）を用いている。固相抽出の原
理は、次のようにまとめることができる：サンプルは、
固形吸着剤に適用され、それが、サンプルの所与の成分
を吸着し、もしくは結びつける。これらの成分は、しば
しば目標分子と呼ばれるが、そのような成分は、イオン
種と同様に非イオン物質でもよく、または細胞のような
微粒子物質、ミトコンドリアや核のような細胞内構造、
もしくはウイルス粒子でもよい。以下の開示での「粒子
（ｐａｒｔｉｃｌｅ）」という用語は、上に言及された
目標分子のすべてのタイプをカバーするものとして理解
される。この結合ステップの後に、固相抽出を実行する
際に、残余のサンプルは、固形吸着剤から分離される。
最も一般に適用される次のステップは、粒子を荷った固
相の洗浄である。最後に、分子は固形吸着剤から溶離さ
れる。結果として得られた液体には、浄化され、および
／または濃縮された、分子（例えば、目標分子）を含む
断片を含む。処理では‐アプリケーションの目標に依存
して‐吸着剤、例えば、特に活性化したフィルタまたは
適当なスクリーンが、マイクロプレート（図１参照）の
小カップまたは「溜め」の底部排出部開口内に、もしく
は、少なくとも近傍に配置される。分離処理を実行する
ために、サンプルは、溜め内部へピペットで移され、底
部排出部開口経由で吸着剤を通して、マイクロプレーの
溜めから排出される。概して、（真空の適用による）吸
引力、または正圧、または（例えば遠心処理の手段によ
る）重力が、この目的のために使われる。

【０００６】従って、目標分子は、この処理を通して、
活性化した材料に吸着するか、もしくは結合する。若干
の洗浄ステップを実行した後、前述のように、サンプル
から分離された目標分子または有機もしくは無機粒子
は、溶離剤（適当な溶媒）を用いて、溶離させ、すなわ
ちフィルタまたはスクリーンから分離させることができ
る。溶離された粒子は、それから、前述のように第２マ
イクロプレートもしくは支持面に移される。

【０００７】通常、固相抽出にあたってパッキングとし
て用いられる吸着剤は、サンプル成分に対し不活性でな
ければならないベース物質、およびベース物質上の結合
基を含む。これらの結合基は、特に粒子（例えば目標分
子）と結合する。ベース物質自体も、目標分子を結びつ
けることがある。例えば、核酸は、シリカ（ＳｉＯ_２）
によりリバーサブリ（reversably）ないしリバーシブリ
（reversibly）に結び付けられる。通常、多孔性もしく
は無孔性の微粒子物質、または有機もしくは無機の化合
物でできた他の多孔形成体が、通常はベース物質を形成
する。有機ポリマーの例には、ポリアクリレート（ポリ
メタクリレート）またはポリアミドに基づくスチレン‐
ジビニルベンゼン・コポリマーまたは親水性コポリマー
がある。多孔性膜、繊維材料、例えば、織布もしくは不
織布、またはフェルトも、有機ベース物質として用いる
ことができる。無機ベース物質の一般例には、金属酸化
物、特にＳｉＯ_２またはＡｌ_２Ｏ_３がある。結合基は、
例えば、スチレン‐ジビニルベンゼン・コポリマーの芳
香族基のスルホン化により、ベース物質に直接導入する
ことができる。結合基はまた、ベース物質上へ適当なモ
ノマーを重合させることにより、ベース物質に導入する
ことができる。無機ベース物質は、例えばイオン基を含
む、有機的に置換されたシランを用いて、変性させるこ
とができる。固相抽出に使用可能な吸着剤は、基本的に
市販され、もしくは文献に述べられている。

【０００８】既知のＳＰＥプレートで用いられるフィル
タまたはスクリーンは、しばしば、異なる流動抵抗を持
っており、そのため‐ＳＰＥプレートを空にするために
真空が使われた場合‐いくつかの溜めが他の溜めよりも
迅速に空になる。従って、全ての溜めを空にするのは、
強い真空を瞬間的に用いることによってのみ達成でき
る。しかし、しばしばこれが、溶離液をスプレーさせ、
もしくは発泡すらさせ、近くの溜めへの意図しない材料
移動やサンプルの損失を招くことになる。

【０００９】ＷＯ９８／３７９４９は、吸着剤を含むピ
ペット・チップを開示する。前記吸着剤は、その位置に
投じられる化合物から成り、そこでは、前記化合物は、
多孔性ポリマー・マトリクスに捕らえられた、複数の吸
着力のある粒子から成る。

【００１０】また、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社（Ｍｉｌｌｉ
ｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，８０ Ａｓｈｂｙ
Ｒｏａｄ，Ｂｅｄｆｏｒｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔ
ｔｓ０１７３０−２２７１，ＵＳＡ）により販売されて
いる、いわゆる「ＺｉｐＴｉｐｓ^ＴＭ」も知られている
（図２参照）。そのような「使い捨てのチップ」は、ピ
ペットに装着され、およそ１０から２０ｕｌまでの大き
なインテリアを持つ。チップが流体で完全には満たされ
ない場合、エア・クッションが、流体表面とピペットの
ピストンとの間に残る。このエア・クッションは、流体
の吸引（採取）、および排出（放出）の間、ダンピング
要素のように作用する。この理由のため、流体の採取お
よび排出の終了点の決定は−特に、ごく少量をピペット
採取しようとする場合−それが再現され得るものとなる
には、かなりの技術と努力を要することになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】固相抽出における吸着
剤の改善の必要点は、以下の通りである： ・サンプル成分のベース物質への低い不特定結合； ・高い線流れ速度での動的な結合能力を含んだ、高い結
合能力（後者は、高められた線流れ速度での結合能力の
ロスを記述する）； ・低い圧力降下での高い線流れ速度を可能にする、低い
流体力学的抵抗； ・特にマイクロプレートの組立では、異なる溜め間で、
各溜めの吸着剤の流体力学的抵抗をほとんど変えてはな
らない。

【００１２】本発明の目的は、先行技術として記述され
る装置の短所を、少なくとも一部軽減し得る、代替装置
を提案することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的は、流体を吸引
し、もしくは分配するために任意にポンプに接続可能で
あり、この収集室に対して機能する、収集室を備えたボ
ディと、この収集室に隣接する、固相抽出およびサンプ
ルから分離した有機もしくは無機の粒子の溶離のための
分離室と、これらの粒子を放出する開口部とを含むサン
プル処理装置を提案することによって達成される。本発
明にしたがう装置は、収集室またはボディに接続され、
これらのサンプルから分離された有機または無機の粒子
の固相抽出のためのパッキングを有し、分離室として使
われる毛細管を含む点に特徴がある。本発明にしたがう
付加的な特徴は、従属請求項から起こる。

【００１４】本発明に用いられる毛細管は、粒子（例え
ば目標分子）の可逆結合を可能にするため選ばれた吸着
剤を含む。目標分子、および有用な結合基の例は、以下
の通りである： ・核酸（ＲＮＡ，ＤＮＡ）：陽イオン基（陰イオン交換
材）またはアフィニティー・リガンド（オリゴヌクレオ
チド、または（ヘテロ）芳香族ポリアミドのような類似
体）のような結合基を含む吸着剤、または吸着剤として
のシリカ。 ・タンパク質：イオン基（陰イオンまたは陽イオン交換
材）、疎水性の相互作用または逆相物質、抗体または抗
体断片のようなアフィニティー・リガンド、金属キレー
ト、染料または基質類似物。 ・薬剤もしくはその代謝物質のような低分子量化合物：
アクセスが制限されている物質。

【００１５】上記リストの吸着剤は、本技術分野におい
て基本的に知られている。イオン交換吸着剤に関する詳
細は、例えば、ＥＰ０３３７１４４（ＵＳ５，４５３，
１８６に対応）、ＥＰ０６８６２５８、ＥＰ０７２２３
６０（ＵＳ５，６４７，９８７に対応）およびＥＰ０８
０４４９４（ＵＳ５，８６６，６７３に対応）において
開示されている。アフィニティー・リガンドを含む吸着
剤と典型的アフィニティー・リガンドは、ＥＰ０５６５
９７８（ＵＳ６，２９１，２１６に対応）において開示
され、また、疎水性相互作用吸着剤は、ＥＰ０７０８９
１９（ＵＳ５，６４１，４０３に対応）において開示さ
れ、さらに、制限されたアクセス・モードについては、
ＥＰ０５３７４６１（ＵＳ６，０７４，５５５に対応）
において開示されている。

【００１６】微粒子の吸着剤が関係する限り、液体を完
全に通過させ、吸着剤を毛細管に保持する手段によっ
て、毛細管を閉じなければならない；そのような手段の
例は、以下の通りである：毛細管もしくは多孔性プラグ
の、少なくとも一方の端を締めつける。後者は、ＷＯ０
１／５７５１６において開示されている。また、微粒子
の吸着剤は、それらを毛細管内に取り付けるために、焼
結したり、まとめて接着することもできる。

【００１７】一体となった吸着剤を、原位置の毛細管内
に生成することができる。毛細管を通して液体が流れる
ように、それらはマクロ細孔を有する必要がある。それ
らの表面は、固体構造の表面のメソ細孔により、拡大さ
れることもあろう。シリカに基づく一体となった吸着剤
は、ＷＯ９９／３８００６およびＷＯ９９／５０６５４
に開示されている。

【００１８】本発明にしたがう装置で用いられる毛細管
の寸法は、主に、取り扱われるサンプルの体積、およ
び、溜めの寸法により決定される。一般に、毛細管の長
さは０．５ｍｍから５ｃｍの間で、その内径は１から５
００μｍの間で、外径は、内径および使われる毛細管の
壁の厚みに対応する。

【００１９】先行技術対して、本発明にしたがう装置が
持つ長所に含められるものは以下のとおりである： ・ベッド（パッキング）の容量と装置の底部排出部開口
（直径）のそれぞれを、抽出される有機または無機の粒
子の化学的‐物理的性質に適したものにすることができ
る。これにより、（容量過多のベッドでの吸着による）
目標分子のロスと、（先行技術にしたがう装置の製作条
件として、パッキングと底部排出部開口との間で起こる
ような）見かけのデッドボリュームを防ぐことが可能で
ある。 ・化学的／物理的性質の機能および／または抽出される
有機または無機の粒子の体積として挿入される毛細管だ
けが変化する、構造的に同一の大量のマイクロプレート
が製作可能である。 ・「ＭＡＬＤＩ ＴＯＦ−ＭＳ」、「Ｍａｔｒｉｘ Ａ
ｓｓｉｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｉ
ｏｎｉｚａｔｉｏｎ‐Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ
Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ」のためのサンプ
ルの洗浄（ペプチド脱塩および濃縮）、は、Ｍｉｌｌｉ
ｐｏｒｅ社の「ＺｉｐＴｉｐｓ^ＴＭ」により慣習的に達
成されている。この既知の解決法は、高い単価、ベッド
容量および流動抵抗のため、また、単一つのチャンネル
操作に制限するため、不利なものであるが、本発明にし
たがって提案された装置と代替可能である。それぞれの
パッキングにより満たされる、必要な毛細管は、長年に
わたって市販されている（例えば、Ｐｏｌｙｍｉｃｒｏ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社，１８０１９ Ｎ．２５
ｔｈ Ａｖｅｎｕｅ，Ｐｈｏｅｎｉｘ，Ａｒｉｚｏｎａ
８５０２３−１２００，ＵＳＡから）。 ・本発明にしたがう装置を製作するために提案された方
法のおかげで、現在個々のピペット・チップもしくはマ
イクロプレートと共に、これらの毛細管が使用可能であ
る。そのようなマイクロプレートは、また、ｍｉｃｒｏ
ｔｉｔｅｒ ｐｌａｔｅｓ^ＴＭ（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏ
ｕｌｔｅｒ社、４３００ Ｎ．Ｈａｒｂｏｕｒ Ｂｏｕ
ｌｅｖａｒｄ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ３１００，Ｆｕｌｌｅｒ
ｔｏｎ，ＣＡ９２８３４，ＵＳＡの商標）として知られ
ており、例えば、９６、３８４もしくは１５３６個の溜
めを含むことができる。 ・およそ０．５μｌの再生可能な最小限の抜取り容量で
‐好ましくは多くのパラレル・チャネルの同時構成で‐
最大限の処理の自動化と、処理時間の最短化が可能とな
る。 ・溶離液の最少量の放出（分配）で、希薄化効果の有効
な防止が可能であり、従って、目標分子（例えばタンパ
ク質）がしばしば凝固して、容器壁に吸着し、その結果
消失したりする、重要な濃縮方法が省略可能となる。 ・毛細管による放出は、例えば、ＭＡＬＤＩ ＴＯＦ−
ＭＳの目標の表面上へ、直接実行可能であり、そうする
ことにより、（先行技術のＳＰＥプレートを伴うよう
に）最小サンプルのための中間ピペット採取ステップ
は、もはや必要ではなくなる。

【００２０】本発明の更なる目的は、サンプル処理のた
めに本発明にしたがう装置の新しい使用法を提案するこ
とである。この目的は、請求項１４の特徴により達成さ
れる。

【００２１】本発明の更なる目的は、サンプル処理のた
めに本発明にしたがう装置を製作する方法を提案するこ
とである。この目的は、請求項１６と請求項１７の特徴
により達成される。

【００２２】本発明の有利な実施例は、従属請求項の対
象である。

【００２３】更なる推敲なしで、当業者は、上の説明を
用いて、本発明を最大限に利用できると信じられる。従
って、好ましい特定の実施例および例は、単に例証とな
るだけであり、いかなる方法でも開示内容を制限するも
のではないと解釈される。

【００２４】上および以下に引用した、全ての出願、特
許、および刊行物、および、対応出願、２００１年５月
２９日出願のスイスＣＨ２００１０９９０／０１号、お
よび２００１年７月１２日出願の米国出願番号第６０／
３０４，９７９号の開示の全ては、引用によって本願明
細書に組み込まれる。

【００２５】以下の概略図は、既知の先行技術を説明す
るためのものである。また、本発明にしたがう装置の好
ましい実施例も、図によって説明されるが、これは、本
発明の範囲を制限することを意図するものではない。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、先行技術の、ＳＰＥプレ
ートの部分的縦断面図である。したがって、このＳＰＥ
プレートは、サンプル２を処理するための装置１であ
り、収集室４を備えたボディ３を含む。さらに、装置１
は、収集室４に隣接する、固相抽出、およびサンプル２
から溶離された、有機または無機の粒子の溶離のための
分離室６、および、これらの粒子７を放出する開口部８
とを含んでいる。初めに述べたように、例えば、分離室
６を定める特に活性化したフィルタは、マイクロプレー
トの小カップ４もしくは「溜め」４の、底部排出部開口
８の近くに置かれる。分離処理を実行するために、サン
プルは、溜め４内部へピペットで移され、前述のよう
に、例えば（真空の適用による）吸引力の適用、もしく
は（遠心処理により）重力により、底部排出部開口８経
由でフィルタ６を通り、マイクロプレートの溜めから排
出される。

【００２７】このように、目標分子は、この過程の間に
活性化した材料に吸着し、もしくは結合する。若干の洗
浄ステップを実行した後、この方法により、サンプルか
ら分離された目標分子、または有機もしくは無機の粒子
は、溶離剤（適当な溶媒）を用いて溶離する、すなわち
フィルタまたはスクリーンから分離することができる。
溶離された粒子は、それから、真空もしくは遠心処理に
よって、第２マイクロプレートもしくは支持面に移され
る。

【００２８】使用されるフィルタ６の流体抵抗の違い
は、フィルタ下側と開口部８の高さの違いで示されてい
る。実際に、この高さ（開口部８の内径と共に）は、溶
離液の残余が捉えられる可能性を生じさせ、したがっ
て、結果を歪めることにもなる、好ましくないデッドボ
リュームを決定してしまう。

【００２９】図２は、先行技術の「ＺｉｐＴｉｐ^ＴＭ」
の縦断面図である。このように、このＺｉｐＴｉｐ^ＴＭ
は、収集室４を備えたボディ３を含む、サンプル２を処
理するための装置１である。この収集室４は、この収集
室に作用して（動きは、双頭の矢印で示した）流体を吸
引、もしくは分配するポンプ５に接続されることができ
る。このポンプとの接続は、ピペットの上にＺｉｐＴｉ
ｐ^ＴＭを置くことにより達成され、そこでは、ピペット
のピストンがポンプ５を構成する。さらに装置１は、収
集室４に隣接して、固相抽出、およびサンプル２から溶
離された、有機または無機の粒子７の溶離のための分離
室６、およびこれらの粒子７を放出する開口部８を含ん
でいる。

【００３０】初めに述べたように、ＺｉｐＴｉｐ^ＴＭの
エアクッションは、流体の吸引（採取）、分配（放出）
の間、ダンピング要素のように作用する。ＺｉｐＴｉｐ
^ＴＭとピペットの間のシーリング面は、完全にはシール
せず、その結果、ピペット採取されるべき容量の再現性
は、全く疑わしくなってしまうという更なる問題が発生
する可能性がある。さらに、その上に配置された、あら
ゆるＺｉｐＴｉｐ^ＴＭは、実際のピペット軸１５から逸
れた方向を向き、その結果、マルチプル・ピペットの本
当の軸の準備は、非常に複雑で時間がかかるものとな
る。採用されたフィルタ６は、フィルタ下端と開口部８
との間の高さの違いで示されている。また、そのような
ＺｉｐＴｉｐｓ^ＴＭは、異なる流体抵抗と、好ましくな
いデッドボリュームを持つこともある。

【００３１】図３は、単一のピペットチップを形成す
る、第１実施例にしたがう本発明の装置の部分的縦断面
図である。ここで、これは、収集室４を備えたボディ３
を含むサンプル２を処理するための装置１であり、それ
は、流体を吸引し、もしくは分配するためのポンプ５に
接続可能である。さらに装置１は、収集室４に隣接す
る、固相抽出、およびサンプル２から溶離された、有機
または無機の粒子７の溶離のための分離室６、およびこ
れらの粒子７を放出する開口部８とを含んでいる。この
装置は、これらのサンプル２から分離された、有機また
は無機の粒子７の固相抽出のためのパッキング１０を有
し、分離室６として用いられる収集室４またはボディ３
に接続される毛細管９を含むという特徴がある。

【００３２】図３中（Ａ）に明瞭に示されているよう
に、この装置１では、毛細管９のパッキング１０は、収
集室４にすぐに隣接し、毛細管９を完全に満たしてい
る。このパッキング１０は、適切な特性の毛細管を用い
て、簡単に抽出される有機または無機の粒子７の化学的
‐物理的性質に容易にマッチすることができる。堅固な
ポリ‐ミクロ技術により提供される毛細管では、外径
（例えば、１５０μｍ、３６３μｍ）は、広範囲にわた
る内径（２から７５μｍ、５から１５０μｍ）と合致
し、その結果、全く異なるベッド容量、もしくはパッキ
ング・タイプが使用可能であるにもかかわらず、装置の
ジオメトリーを変更する必要はない。このように、毛細
管９は、常に同じ外径１１を持つことができる；従っ
て、パッキングの容量は、毛細管９の長さ１２、および
／または、内径により決定可能である。毛細管９は、ボ
ディ３に挿入することにより、もしくは、その回りのボ
ディ３を押出しコーティングすることにより、収集室４
に接続するのが好ましく、この場合、挿入が特に好まし
い（図６参照）。例えば、ゲル立方体（例えば２次元ゲ
ル電気泳動からの）を培養するために、バイオ・ビーズ
または濾紙スクラップ（例えばクロマトグラフィ・テス
トからの）、および内部、ボディ３あるいは収集室４の
内表面１４の少なくとも一部に、分別された有機または
無機の粒子７を伴って、このように微粉砕する類似の分
離装置は、ボディ３の縦軸１５に関して、本質的に同軸
に延びるレリーフ構造１６を含んでいることが好まし
い。このレリーフ構造は、ギザギザ（図３中（Ｂ）参
照）もしくは波形（表示せず）の構造を持っていてもよ
く、また、これらの形と異なるものであってもよい；重
要なことは、ボディもしくは収集室４の内表面１４に、
培養終了時に、ゲル立方体または他のサンプル部分が、
溶離液の除去を妨げるのを防ぐ凹凸を備えているという
ことである。

【００３３】毛細管９の少なくとも１つのリング状領域
１３、および／または、これらの毛細管にじかに隣接す
るボディ３の内面１４の領域１３’は、疎水性にするこ
とができる。この場合、表面張力により、水性流体が曲
面２６を有する利点があり、この方法で、毛細管を満た
すことなく、毛細管の上に重ねることが可能である。こ
れは、サンプルが、有機または無機の粒子７を含んだ、
スクラップのフィルタ・ペーパー、ゲル立方体、同様の
物質から成り、もしくは、その中で分別される場合、お
よびこれらのサンプルの培養を、できるだけ小さい容量
で実行させようとする場合、特に有利である。このため
だけでなく、他のアプリケーションのためにも、ボディ
３もしくは収集室４が、（表示されているように）その
最も狭い部分で毛細管９に隣接するＶ字形を有している
と都合がよい。

【００３４】図４は、第２実施例による本発明の装置の
部分的縦断面図を示しており、ここでは、ボディ３は、
マイクロプレートの溜め１９として設計されている。こ
のように、第２実施例は、本質的に第１実施例の増殖で
あり、ここでは、因数９６、３８４、もしくは１５３６
による増殖−マイクロプレートの溜めの数に一致する−
が特に好ましい。毛細管９の１つのリング状領域１３、
および／または、これらの毛細管にじかに隣接している
ボディ３の内面１４の領域１３’は、気泡２６をつくる
ために疎水性にすることができ、それは続く溶離液の吸
引の間、障害を生じない。

【００３５】図５に示されているように、装置−第３実
施例にしたがう−は、毛細管９が接触することなく装置
１を密封挿入できる、少なくとも１つの窪み１８を備え
た支持要素１７をさらに含むことができる。この支持要
素１７と溜め１９との間のこの密封接続がなされた場
合、満たされた溜め１９が培養過程の間、空にならない
ことが示されている。毛細管１９が接触するのを防止す
ることにより、それらを機械的損傷から保護する。当
然、単一つの窪み１８は、単一つのチップのために十分
である。装置１が、毛細管９を備えたマイクロプレート
２０の組合せから成る場合は、マイクロプレート２０の
溜め１９ごとに、それぞれ一つの窪み１８を持つ支持プ
レートとして、支持要素１７が実装されることが好まし
い。そのような支持要素または支持プレートは、ポリプ
ロピレン、または、ポリプロピレン・フォーム（密閉気
孔を持つ）、および類似した固体、または弾力性のある
プラスチックの材料で作られることが好ましい。それら
はまた、本発明にしたがう第１方法（図６参照）の、毛
細管９装着のための支持として使用可能である。

【００３６】図６は、示された実施例のうちの１つにし
たがって、本発明の装置１を製作するための構成の、部
分的縦断面図を示している。この方法は、以下の製作ス
テップにより特徴づけられる： ・決定された直径１１のパッキング１０で満たされた、
エンドレスの毛細管を、数ミリメートルから数センチメ
ートルまでの、所望の長さ１２の毛細管９に分割する； ・収集室４および部分的毛細管要素９を受ける開口部２
１を備えたボディ３（例えばマイクロプレート２０）を
射出成形する； ・収集室４を通して毛細管９を挿入する。

【００３７】図６には、格納式の鉛筆のような装置によ
る挿入の２つのフェーズが示されている：左の挿入装置
２２は、その最終位置（右側に示した）に達して、毛細
管９の最下部が完全に挿入されて位置決めされるまで下
げられる。この挿入装置２２は、ガイド・チューブ２
３、掴み装置２４、およびストック水槽２５を含む。ガ
イド・チューブ２３は、毛細管９を導いて中心に位置さ
せるもので、ストック水槽２５から供給され、掴み装置
２４によって保持される。ガイド・チューブ２３、およ
び／または掴み装置２４、および／または、ストック水
槽２５のそれぞれの外部は、それらが収集室４に挿入可
能となるように、もしくは、その内面１４に作用可能と
なるように、好ましい大きさにされるか、傾斜されてい
る。ガイド・チューブ２３、掴み装置２４、および／ま
たはストック水槽２５のうちの少なくとも１つの要素
が、収集室４の内面１４に作用している間に、毛細管９
の最下部がちょうどその最終位置に達することが、特に
好ましい。毛細管９が、満足な形でこの位置に保持され
るように、受ける開口部は、その最終的な大きさより僅
かに狭く作られることが好ましく、それが、毛細管９を
挿入することにより、最終的なサイズに広がる。

【００３８】図５に関連してすでに述べたように、支持
要素は、例えば、マイクロプレート２０が今述べられた
ように処理されるためのベースおよびサポートとして、
適切なものである。ここで、マイクロプレート２０の溜
め１９に合わせて配置される窪み１８は、確実な支持、
および挿入された毛細管９の機械的損傷からの保護を表
す。挿入された毛細管を保護するために、例えば、支持
要素１７と共に毛細管９を備えたマイクロプレート２０
を保存し、荷造りし、発送することが可能である。

【００３９】示された実施例のうちの１つにしたがう本
発明の装置を製作するための代替方式（図示せず）は、
以下の処理ステップによって特徴づけられる： ・射出成形キャビティーに、決定された直径１１の、パ
ッキング１０で満たされたエンドレスの毛細管を固定す
ること； ・固定されたエンドレスの毛細管の回りに、収集室４を
備えたボディ３を射出成形すること； ・毛細管９を所望の長さ１２にするために、まず、エン
ドレスの毛細管の第１の外部の残余部分を切り取るこ
と； ・毛細管９の第２の内部の残余部分を切り取ること。

【００４０】第１の外部の残余部分の切り取りは、パッ
キング１０の最終的容量がこれによって固定されるの
で、特に非常に慎重に行われなければならない。それと
は対照的に、毛細管９の第２の内部の残余部分の切り離
しは、ボディ３の受け開口部２１における毛細管９の堅
固なシートが正確な曲げ領域を決定するため、単純に曲
げるだけでよい。

【００４１】毛細管を備えたマイクロプレートを装備す
るために、何本かの毛細管９を平行に挿入することは可
能であり、また、何本かのエンドレス毛細管を用いるこ
とも可能である。

【００４２】図中の類似の要素が同じ参照数字を有して
おり、この場合、たとえそれらが各々の事例で明白に言
及されていないとしても、適切な指定がなされる。示さ
れ、もしくは記述された特徴の、どんな任意の組合せ
も、本発明の一部である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 先行技術のＳＰＥプレートの部分的縦断面図
である。

【図２】 先行技術の「ＺｉｐＴｉｐ^ＴＭ」の縦断面図
である。

【図３】 （Ａ）は、本発明にしたがう装置の第１実施
例の部分的縦断面図であり、（Ｂ）は、本発明にしたが
う装置の第１実施例の収集室の、図３中Ａの切断線Ａ−
Ａに対応する水平断面図である。

【図４】 本発明にしたがう装置の第２実施例の部分的
縦断面図である。

【図５】 本発明にしたがう装置の第３実施例の部分的
縦断面図である。

【図６】 本発明にしたがう装置の第３実施例を製作す
るための配置の部分的縦断面図である。

【符号の説明】

１ 装置、２ サンプル、３ ボディ、４ 収集室、５
ポンプ、６ 分離室、７ 粒子、８ 開口部、９ 毛
細管、１０ パッキング、１３ リング状領域、１５
縦軸、１６ レリーフ構造、１７ 支持要素、１８ 窪
み、１９ 溜め、２０ マイクロプレート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591032596 メルク パテント ゲゼルシャフト ミッ ト ベシュレンクテル ハフトング Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌ ｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅ ｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 ニコラウス・インゲンホーフェン スイス、ツェーハー−8708メンネドルフ、 アルテ・ラントシュトラーセ48番 (72)発明者 ディーター・ルブダ ドイツ連邦共和国デー−64625ベンシャイ ム、イム・バンゲルト21ツェー番 Ｆターム(参考） 4B029 AA07 FA12 4D017 BA03 CA05 CA12 CA13 CA17 CB01 DA01 DB02 EB01 4D056 AB11 BA20 CA07 CA17 CA31 CA37 CA40

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収集室を備えたボディ、 前記収集室に隣接している、これらのサンプルからの有
   機または無機の粒子の固相抽出、および溶離のための分
   離室、およびこれらの粒子を放出する開口部を含むサン
   プル処理装置であって、 前記装置は、収集室もしくはボディと接続され、これら
   のサンプルから分離された、有機または無機の粒子の固
   相抽出のためのパッキングを有し、前記分離室として用
   いられる毛細管を含んでいることを特徴とするサンプル
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記収集室を備えた前記ボディが、この
   収集室で作用する、流体の吸引および／または分配のた
   めのポンプに接続される、請求項１に記載のサンプル処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記毛細管の前記パッキングが、前記収
   集室にじかに隣接する、請求項１に記載のサンプル処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記パッキングが前記毛細管を完全に満
   たす、請求項１に記載のサンプル処理装置。
5. 【請求項５】 前記パッキングが、抽出される有機また
   は無機の粒子の化学的‐物理的性質にマッチする、請求
   項１に記載のサンプル処理装置。
6. 【請求項６】 前記毛細管が、決定されたパッキング容
   量にマッチする、直径および／または長さを持つ、請求
   項１に記載のサンプル処理装置。
7. 【請求項７】 前記ボディに挿入されることにより、も
   しくは、それが前記ボディと押出しコーティングされる
   ことにより、前記毛細管が前記収集室に接続される、請
   求項１に記載のサンプル処理装置。
8. 【請求項８】 前記毛細管の少なくとも１つのリング状
   領域、および／またはこの毛細管にじかに隣接する前記
   ボディの前記内面の領域が、疎水性にされる、請求項１
   に記載のサンプル処理装置。
9. 【請求項９】 前記ボディもしくは前記収集室が、Ｖ字
   形をしていて、その最も狭い点で前記毛細管に隣接す
   る、請求項１に記載のサンプル処理装置。
10. 【請求項１０】 前記ボディ、もしくは前記収集室の内
    表面の少なくとも一部が、前記ボディの縦軸に関して、
    本質的に同軸に延びるレリーフ構造を含んでいる、請求
    項１に記載のサンプル処理装置。
11. 【請求項１１】 前記ボディがマイクロプレートの溜め
    として設計される、請求項１に記載のサンプル処理装
    置。
12. 【請求項１２】 前記装置が、さらに、前記毛細管が接
    触することなく前記装置を密封配置可能な、少なくとも
    １つの窪みを持つ支持要素を有する、請求項１に記載の
    サンプル処理装置。
13. 【請求項１３】 前記支持要素が、前記マイクロプレー
    トの溜めにつき、それぞれ１つの窪みを持つ支持プレー
    トとして実装された、請求項１２に記載のサンプル処理
    装置。
14. 【請求項１４】 前記支持プレートが、ポリプロピレ
    ン、またはポリプロピレン泡、または類似した固体、ま
    たは弾力のあるプラスチック材料から作られている請求
    項１３に記載のサンプル処理装置。
15. 【請求項１５】 収集室を備えたボディ、 前記収集室に隣接している、これらのサンプルからの有
    機または無機の粒子の固相抽出、および溶離のための分
    離室、およびこれらの粒子を放出する開口部を含むサン
    プル処理装置の使用であって、 前記装置は、前記収集室もしくは前記ボディと接続さ
    れ、これらのサンプルから分離された有機または無機の
    粒子の固相抽出のためのパッキングを有する毛細管を含
    み、前記毛細管は、サンプルから分離された、有機また
    は無機の粒子の、固相抽出および溶離のための分離室と
    して用いられるサンプル処理装置の使用。
16. 【請求項１６】 前記収集室を備えた前記ボディが、こ
    の収集室で作用する、流体の吸引および／または分配の
    ためのポンプに接続された、請求項１５に記載のサンプ
    ル処理装置の使用。
17. 【請求項１７】 前記サンプルが培養ステップの対象で
    ある、請求項１５に記載のサンプル処理装置の使用。
18. 【請求項１８】 収集室を備えたボディ、 前記収集室に隣接している、これらのサンプルからの有
    機または無機の粒子の固相抽出、および溶離のための分
    離室、およびこれらの粒子を放出する開口部を有するサ
    ンプル処理装置の製作方法であって、 前記装置は、前記収集室もしくは前記ボディと接続さ
    れ、これらのサンプルから分離された、有機または無機
    の粒子のためのパッキングを有し、さらに前記分離室と
    して用いられる毛細管を含んでいて、 決定された直径のパッキングで満たされた、エンドレス
    の毛細管を、所望の長さの毛細管に分割するステップ、 収集室、および部分的毛細管要素のための受け開口部を
    備えたボディを射出成形するステップ、および前記収集
    室を通して前記毛細管を挿入するステップを含むことを
    特徴とするサンプル処理装置の製作方法。
19. 【請求項１９】 前記収集室を備えた前記ボディが、こ
    の収集室で作用する、流体の吸引および／または分配の
    ためのポンプに接続されている、請求項１８に記載のサ
    ンプル処理装置の製作方法。
20. 【請求項２０】 収集室を備えたボディ、 前記収集室に隣接している、これらのサンプルからの有
    機または無機の粒子の固相抽出、および溶離のための分
    離室、およびこれらの分子を放出するための開口部を含
    むサンプル処理装置の製作方法であって、 前記装置は、前記収集室もしくは前記ボディと接続さ
    れ、これらのサンプルから分離された、有機または無機
    の粒子のためのパッキングを有し、さらに前記分離室と
    して用いられる毛細管をさらに含んでいて、 射出成形キャビティーに、決定された直径のエンドレス
    毛細管を固定し、パッキングで満たすステップ、 固定されたエンドレス毛細管の回りに、収集室を備えた
    ボディを射出成形するステップ、 前記毛細管を所望の長さにするために、エンドレス毛細
    管の第１の、外部の残余部分を切り取るステップ、およ
    び前記毛細管の第２の内部の残余部分を切り取るステッ
    プを含むことを特徴とするサンプル処理装置の製作方
    法。
21. 【請求項２１】 前記収集室を備えた前記ボディが、こ
    の収集室で作用する、流体の吸引および／または分配の
    ためのポンプに接続された、請求項２０に記載のサンプ
    ル処理装置の製作方法。
22. 【請求項２２】 毛細管を備えたマイクロプレートを製
    作するために、数本の毛細管が平行に挿入され、また
    は、数本のエンドレス毛細管が用いられる、請求項１８
    または請求項２０に記載のサンプル処理装置の製作方
    法。