JP2018506031A - 摺動式磁性粒子分離のための試料プレート - Google Patents

Abstract

試料プレートは、上面と複数のウェルと複数のリザーバとを含む。複数のウェルが上面に設置される。各ウェルは、ウェル底面と、ウェル底面から延出するウェル壁とを含む。複数のリザーバが上面に設置される。各リザーバは、リザーバ底面と、リザーバ底面の第１側から延出するリザーバ壁とを含み、ウェル壁はリザーバ底面の第２側から延出している。複数のリザーバの各リザーバは、複数のウェルの対応ウェルを囲繞している。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１５年１月１３日に出願された米国特許出願第１４／５９５，９８５号の優先権を主張し、その内容全体が参照により援用される。

所望の成分を液体試料に存在する他の成分から隔離する液体試料の処理は、多様な分野に遍在している。例えば、ＤＮＡ配列決定は、標的ＤＮＡを含有する細胞を最初に溶解して、所望の核酸と細胞残屑や溶解試薬など他の成分との複雑混合物である溶解物を形成することを伴いうる。所望の核酸は、増幅、検出、および数量化された後に、これら他の成分から隔離されなければならない。

ある実施形態例では、試料プレートが設けられる。試料プレートは、上面と複数のウェルと複数のリザーバとを含むがこれらに限定されない。複数のウェルは上面に設置されている。各ウェルは、ウェル底面と、ウェル底面から上に延出するウェル壁とを含む。複数のリザーバは上面に設置される。各リザーバは、リザーバ底面と、リザーバ底面の第１側から延出するリザーバ壁とを含み、リザーバ底面の第２側からはウェル壁が延出する。複数のリザーバのうちの各リザーバは、複数のウェルのうち対応のウェルを囲繞している。

別の実施形態例では、試料処理システムが設けられる。試料処理システムは、第１基部と試料プレートと摺動ヘッドとを含むが、これらに限定されない。第１基部は、上面を含むがこれに限定されない。試料プレートは上面に設置される。摺動ヘッドは第１基部に設置されて、試料プレートの上で平行移動方向に平行移動する。摺動ヘッドは、第２基部を含むハウジングと、ハウジングに設置されて第２基部に延在する磁石と、第２基部に設置されるアダプタとを含むが、これらに限定されない。

本開示の他の主な特徴および利点は、以下の図面、詳細な説明、および添付の請求項の検討時に当業者に明白となるだろう。

本開示の例示的実施形態が添付図面を参照して以下で説明され、同様の数字は同様の要素を指している。

例示的実施形態による試料処理システムの斜視図を表す。 図１Ａの試料処理システムの正面図を表す。 図１Ａの試料処理システムの右側面図を表す。 図１Ａの試料処理システムの正面断面図を表す。 図１Ａの試料処理システムにより実施される隔離方法を表す。 図１Ａの試料処理システムにより実施される隔離方法を表す。 図１Ａの試料処理システムにより実施される隔離方法を表す。 図１Ａの試料処理システムにより実施される隔離方法を表す。 図１Ａの試料処理システムの内ハウジングの斜視断面図を表す。 図３Ａの内ハウジングの底面斜視図を表す。 図１Ａの試料処理システムのアダプタの上面斜視図を表す。 図４Ａのアダプタの底面斜視図を表す。 図４Ａのアダプタの正面図を表す。 図４Ａのアダプタの右側面図を表す。 図４Ａのアダプタの正面断面図を表す。 図４Ａのアダプタの一部分の拡大図を表す。 図４Ａのアダプタの断面図を表す。 図１Ａの試料処理システムの試料プレートの斜視図を表す。 図７Ａの試料プレートの正面図を表す。 図７Ａの試料プレートの右側面図を表す。 図７Ａの試料プレートの上面図を表す。 図７Ａの試料プレートの正面断面図を表す。 第二例示的実施形態による試料処理システムの正面図を表す。

図１Ａ〜Ｄを参照すると、例示的実施形態による試料処理システム１００の図が示されている。図１Ａを参照すると、試料処理システム１００の斜視図が示されている。図１Ｂを参照すると、試料処理システム１００の正面図が示されている。図１Ｃを参照すると、試料処理システム１００の右側面図が示されている。図１Ｄを参照すると、断面Ａ−Ａにおける試料処理システム１００の正面断面図が示されている。試料処理システム１００は、付加的な、少数の、または異なる構成要素を含みうる。

試料処理システム１００は、標的分析物が固体基質（常磁性ビーズなど）に結合されている液体試料から標的分析物を隔離するのに使用されうる。試料処理システム１００は、固体基質と、結合した標的分析物とを、基板の表面に形成された一つ以上の独立した液体収容ゾーン（液滴または液体充填ウェルなど）へ（磁石などを介して）液体試料から移動させることにより標的分析物を隔離するいかなる装置も含みうる。試料処理システム１００は、多様なタイプの標的分析物（タンパク質、核酸、細胞など）を、液体試料（溶剤、血液、尿、唾液、植物、細胞など）に存在しうる他の成分から隔離するため、何らかのタイプの液体試料（生体試料など）を処理するのに使用されうる。そのため、試料処理システム１００は、ＤＮＡまたはタンパク質精製、細胞分離などのためのプラットフォームとして使用されうる。このような技術は、基礎実験研究、医薬品開発、病気診断および監視などに広く使用されている。

試料処理システム１００により実施される例示的な隔離方法が、図２Ａ〜２Ｄに概略的に図示されている。図２Ａに示されているように、第１ウェル２０４と第２ウェル２０８と第３ウェル２１２とは、基板２１６の表面に設置されうる。ここで使用される際に、「設置」の語は、接合、一体化、接続、連結、連動、挿入、懸架、保持、添付、装着、締結、結合、貼付、固定、ボルト締め、ネジ止め、リベット締め、はんだ付け、溶接、接着、上部形成、内部形成、積層、成型、支承、支持、当接、および他の同様の語を含む。「に設置される」、「へ設置される」の語句や同等の語句は、言及される要素の内部または外部を指している。これらの語句は、直接設置（言及される要素が直接接触している）と、間接設置（言及される要素が直接接触せずに中間要素を通して接続されている）も内含する。互いへ設置されると言及される要素はさらに、例えば、当業者に理解されている成型または熱成形プロセスを使用して一緒に一体成形されうる。その結果、互いへ設置されるとここに記載される要素は、独立した構造要素を必要としない。他に指定がなければ、要素は永久的に、着脱可能に、または解離可能に設置されうる。

液体試料２２０は、第１ウェル２０４に充填されうる。液体試料２２０は、複数の粒子２２４に結合された標的分析物（細胞など）を含む多様な成分を含みうる。粒子２２４は、磁性、常磁性、または強磁性でありうる。

図２Ｂに表されている第１ステップでは、アダプタ２３２に設置されている磁石２３０からの磁力が、標的分析物に結合された複数の粒子２２４をアダプタ２３２の底面に誘引してここに保持するように、磁石２３０が第１ウェル２０４の上に配置されている。上、底、右、左、前、後など、方向を示す語の使用は、ここで言及される装置の構成要素を形成する様々な表面の言及を容易にすることを意図したものに過ぎず、いかなる点でも限定的であることを意図していない。

図２Ｃに表されている第２ステップでは、磁石２３０が第２ウェル２０８の上に配置されるまで、磁石２３０を備えるアダプタ２３２が軸線２４０で示されている方向に平行移動される。第２ウェル２０８には液体２１０が充填されうる。液体２１０は、標的分析物を改質するための処理試薬（着色剤など）を含みうる。標的分析物に結合された複数の粒子２２４は、磁石２３０が第２ウェル２０８の上に配置された時に第２ウェル２０８の液体２１０に浸される。複数の粒子２２４に結合されていなかった液体試料２２０の他の成分は、第１ウェル２０４に残る。

図２Ｄに表されている第３ステップで、磁石２３０を備えるアダプタ２３２は、磁石２３０が第３ウェル２１２の上に配置されるまで軸線２４０に沿ってさらに平行移動される。第３ウェル２１２には液体２１４が充填されうる。液体２１４は洗浄溶媒を含みうる。標的分析物に結合されている複数の粒子２２４は、磁石２３０が第３ウェル２１２の上に配置された時に第３ウェル２１２の液体２１４に浸される。磁石２３０の解離または反復的磁力の印加は、標的分析物に結合されていた複数の粒子２２４を放出し、この粒子は続いて第３ウェル２１２の液体２１４内に分散する。複数の粒子２２４の分散は、基板２１６の下に配置された第２磁石２５０により容易となりうる。

新たに処理され隔離される標的分析物（着色細胞など）を備える複数の粒子２２４を含む液体２１４は、さらなる分析のため取り出される。

図１Ａ〜Ｄを再び参照すると、試料処理システム１００は、基部１０２と摺動ヘッド１０４と試料プレート１０６とを含みうる。試料処理システム１００は自動化システムであるか、当業者に理解されるように利用者の手を用いて手動で使用されうる。利用者がグローブを着用している時でも起こりうる汚染を回避するため、アダプタ２３２に触れることなくアダプタ２３２が摺動ヘッド１０４に設置されうる。基部１０２は、基部プレート１０８と前壁１１０と右側壁１１２と左側壁１１４と後壁１１６とを含みうる。基部プレート１０８は上面１１７を含む。基部プレート１０８は、基部プレート１０８の右縁部１２３に沿って上面１１７から延出する第１レール１１８と、基部プレート１０８の左縁部１２２に沿って上面１１７から延出する第２レール１２０とを含みうる。基部１０２は、右側壁１１２と第１レール１１８との間の第１長形通路１２６と、左側壁１１４と第２レール１２０との間の第２長形通路１２８とを含みうる。基部１０２は、試料プレート１０６を固定位置で受容および支持するように構成されている上面１１７に形成された陥凹部（不図示）を含みうる。

基部プレート１０８とその壁１１０，１１２，１１４，１１６とそのレール１１８，１２０とは、単体として形成されうる。基部１０２は、摺動ヘッド１０４および試料プレート１０６のための支持構造となる。摺動ヘッド１０４は、レール１１８，１２０と長形通路１２６，１２８とを介して長手軸線１３０に沿って試料プレート１０６の上を前後に摺動しうるのに対して、試料プレート１０６は基部１０２上の位置に固定されている。

摺動ヘッド１０４は、外ハウジング１３２と内ハウジング１３４とカバー１３６とアダプタ１３８とを含みうる。アダプタ１３８は、図２Ａ〜２Ｄのアダプタ２３２の例示的実施形態である。外ハウジング１３２は基部１０２に設置されうる。外ハウジング１３２は、内ハウジング１３４を受容および包囲するように構成されている内部を画定する前壁１４０と右側壁１４２と左側壁１４４と後壁（不図示）とを含みうる。外ハウジング１３２は、右側壁１４２から延出する右脚部１４６と、左側壁１４４から延出する左脚部１４８とを含みうる。右脚部１４６の端部は、基部１０２の第１レール１１８および第１長形通路１２６と係合するように構成されうる。左脚部１４８の端部は、第２レール１２０および第２長形通路１２８と係合するように構成されうる。そのため、摺動ヘッド１０４は、長手軸線１３０の方向に基部１０２の上を前後に摺動しうる。外ハウジング１３２の壁１４０，１４２，１４４（および後壁）と脚部１４６，１４８とは、単体として形成されうる。

内ハウジング１３４は、外ハウジング１３２の内部に設置されうる。内ハウジング１３４は、内部空間を画定する底プレート３００（図３Ａ参照）と前壁１５０と右側壁１５２と左側壁１５４と後壁１５６とを含みうる。底プレート３００とその壁１５０，１５２，１５４，１５６とは単体として形成されうる。

内ハウジング１３４は、内部空間に形成された複数の通路１５８ａ，１５８ｂ，１６０を含みうる。通路１５８ａ，１５８ｂは、第１隆起部材１６２ａと第２剛性部材１６２ｂをそれぞれ受容するとともに、基部プレート１０８の上面１１７により画定されうる基部１０２の平面にほぼ垂直に第１および第２剛性部材１６２ａ，１６２ｂを整列させるように構成されうる。第１および第２剛性部材１６２ａ，１６２ｂは、内ハウジング１３４と外ハウジング１３２とカバー１３６とに設置されるバネ排出システム１６４に設置されうる。バネ排出システム１６４は、利用者がカバー１３６を下向きに押した時に、第１および第２剛性部材１６２ａ，１６２ｂをそれぞれ通路１５８ａ，１５８ｂ内で下向きに移動させるように構成されうる。自動化システムにおいて、排出システムは、電子制御で自動的に移動されうる。第１および第２剛性部材１６２ａ，１６２ｂがアダプタ１３８の陥凹部４１４ａ，４１４ｇ（図４参照）と接触する時にアダプタ１３８に加えられる力は、アダプタ１３８を内ハウジング１３４から外す。ロッド、バー、ピンなど、多様な剛性部材が使用されうる。

内ハウジング１３４の通路１６０の各通路は、複数の磁石１６６ａ〜ｄの磁石を受容するとともに、複数の磁石１６６ａ〜ｄを試料プレート１０６にほぼ垂直に整列させるように構成されうる。複数の磁石１６６ａ〜ｄは、内ハウジング１３４の中に設置されるバー１６８に設置されうる。複数の磁石１６６ａ〜ｄは、線形アレイとして設置されうる。複数の磁石１６６ａ〜ｄは、試料プレート１０６の上を平行移動する時に、その中心が試料プレート１０６のウェル７１２ａ〜ｄの中心の上をほぼ通過するように設置されうる。手動システムでは、複数の磁石１６６ａ〜ｄが自由浮動しうる。自動化システムでは、複数の磁石１６６ａ〜ｄが電子制御で自動的に移動されうる。

図３Ａを参照すると、図１Ａの断面Ａ−Ａにおける内ハウジング１３４の斜視断面図が示されている。図３Ｂを参照すると、内ハウジング１３４の底面斜視図が示されている（つまり内ハウジング１３４が軸線Ｂを中心に１８０°回転されている）。内ハウジング１３４の底プレート３００は、上面３０４と底面３０６とを有している。底プレート３００は、底プレート３００に形成された複数の陥凹部３０８ａ〜ｈを含みうる。複数の陥凹部３０８ａ〜ｈの各陥凹部は、底面３０６から上面３０４および内面に向かって延出する側壁を有する。陥凹部３０８ｅの側壁３１０ｅと内面３１２ｅとは、例示のため記載されている。複数の陥凹部３０８ａ〜ｈのうち幾つかの陥凹部は、底プレート３００に形成されて、第１または第２剛性部材１６２ａ，ｂの端部または複数の磁石１６６の一つの端部に、陥凹部の内面を通過させて内ハウジング１３４の内部に到達させる孔を含みうる。陥凹部３０８ａの孔３１４ａは、例示のため記載されている。孔３１４ａは、第１剛性部材１６２ａの端部に内面を通過させて内ハウジング１３４の内部に到達させる形状および大きさを持ちうる。陥凹部３０８ｇは同じく、第２剛性部材１６２ｂの端部に、内面を通過させて内ハウジング１３４の内部へ到達させるように構成されうる。陥凹部３０８ｂの孔３１４ｂが記載されている。孔３１４ｂは、複数の磁石１６６の磁石の端部に内面を通過させるような形状および大きさを持ちうる。陥凹部３０８ｄ，３０８ｆ，３０８ｈは陥凹部３０８ｂと同じように構成されうる。陥凹部３０８ｃ，３０８ｅは、磁石も剛性部材も受容しない空の陥凹部である。

アダプタ１３８は、内ハウジング１３４の底プレート３００に設置されうる。底プレート３００の複数の陥凹部３０８ａ〜ｈのうち一つ以上は、アダプタ１３８を底プレート３００に設置するためアダプタ１３８の突起（図５を参照すると５００ａ〜ｄなど）のタブ（図５を参照すると５０６ａ〜ｄなど）を受容するように構成されている、側壁に形成の溝を含みうる。陥凹部３０８ａの側壁３１０ａに形成されている溝３１６ａは、例示のため記載されている。陥凹部３０８ｃ，３０８ｆ，３０８ｈは同じように構成されうる。

続いて図１Ａ〜Ｄを参照すると、摺動ヘッド１０４のカバー１３６は、上プレート１７０と前壁１７２と右側壁１７４と左側壁１７６と後壁１７８とを含みうる。上プレート１７０と壁１７２，１７４，１７６，１７８とは、バネ排出システム１６４と内ハウジング１３４と外ハウジング１３２とを受容および包囲するように構成されている内部を画定する。上プレート１７０とその壁１７２，１７４，１７６，１７８とは、単体として形成されうる。

図４Ａ〜Ｄ、図５、図６を参照すると、アダプタ１３８の図が示されている。図４Ａを参照すると、アダプタ１３８の上面斜視図が示されている。図４Ｂを参照すると、アダプタ１３８の底面斜視図が示されている（つまりアダプタ１３８が軸線Ｃを中心に１８０°回転されている）。図４Ｃを参照すると、アダプタ１３８の正面図が示されている。図４Ｄを参照すると、アダプタ１３８の右側面図が示されている。図４Ｅを参照すると、断面Ｃ−Ｃにおけるアダプタ１３８の正面断面図が示されている。図５を参照すると、図４Ａの区分Ｄの拡大図が示されている。図６を参照すると、ＸＹ軸線４０１を含有する平面における図４Ｂの断面図が示されている。図６で、アダプタ１３８は図４Ｂに示された配向から１８０°回転されている。

アダプタ１３８は、試料処理システム１００の摺動ヘッド１０４に設置される複数の磁石１６６と、試料プレート１０６のウェルの液体との間の境界面となるように構成されている。アダプタ１３８は、上面４１０と底面４１２と前壁４０２と右側壁４０４と左側壁４０６と後壁４０８とを含むアダプタプレート４００を含みうる。壁４０２，４０４，４０６，４０８は、アダプタプレート４００の上面４１０と底面４１２との間に延在する。アダプタプレート４００の上面４１０は、複数の磁石１６６ａ〜ｄと内ハウジング１３４の底プレート３００とに設置されるように構成されているアダプタ１３８の設置面の一部を形成しうる。アダプタプレート４００の底面４１２は、試料プレート１０６に収容されている液体から複数の磁性粒子（常磁性ビーズなど）を収集するとともに、アダプタ１３８が試料プレート１０６の上を平行移動する際に複数の磁性粒子を保持するように構成されているアダプタ１３８の収集面の一部を形成しうる。

アダプタ１３８は、摺動ヘッド１０４の複数の磁石１６６に設置されるように構成されうる。様々な設置構成が使用されうる。例示的実施形態に示されているように、アダプタプレート４００は、アダプタプレート４００の上面４１０から底面４１２に向かって延出する複数の陥凹部４１４ａ〜ｈを含みうる。複数の陥凹部４１４ａ〜ｈの各陥凹部は、内ハウジング１３４の底プレート３００の複数の陥凹部３０８ａ〜ｈの各陥凹部に対応しうる。複数の陥凹部４１４ａ〜ｈの各陥凹部は、開口部を画定する側壁４１６ａ〜ｈと底面４１８ａ〜ｈとを有する。

各陥凹部４１４ａ〜ｈの各開口部の大きさは変化しうる。各陥凹部４１４ａ〜ｈの開口部は、第１または第２剛性部材１６２ａ，１６２ｂの端部または複数の磁石１６６ａ〜ｄの一つの端部を収容する大きさおよび形状でありうる。例示的実施形態において、アダプタ１３８が摺動ヘッド１０４の内ハウジング１３４に設置される時に、磁石１６６ａの端部は陥凹部４１４ｂの底面４１８ｂに支承される（図１Ｄも参照）。磁石１６６ｂの端部は陥凹部４１４ｄの底面４１８ｄに支承される。磁石１６６ｃの端部は陥凹部４１４ｆの底面４１８ｆに支承される。磁石１６６ｄの端部は、陥凹部４１４ｈの底面４１８ｈに支承される。このように、陥凹部４１４ｂ，４１４ｄ，４１４ｆ，４１４ｈは磁石設置陥凹部として構成されている。同様に、第１および第２剛性部材１６２ａ，１６２ｂが下向きに移動される時、第１剛性部材１６２ａの端部が陥凹部４１４ａの底面４１８ａと接触して、第２剛性部材１６２ｂの端部が陥凹部４１４ｇの底面４１８ｇと接触する。このように、陥凹部４１４ａ，４１４ｇは剛性部材受容陥凹部として構成されている。陥凹部４１４ｃ，４１４ｅは、磁石または剛性部材が設置されないかこれらを受容していない空の陥凹部でありうる。

各陥凹部４１４ａ〜ｈの各開口部の大きさは、試料プレート１０６のウェルの寸法にも依存する。各陥凹部４１４ａ〜ｈの各開口部の両側の距離は、試料プレート１０６のウェルの両側の距離とほぼ同じである。各陥凹部４１４ａ〜ｈの各開口部の両側の距離は、各陥凹部４１４ａ〜ｈの幅または直径と呼ばれうる。

同様に、各陥凹部４１４ａ〜ｈの各開口部の形状は変化しうる。例示的実施形態において、各陥凹部４１４ａ〜ｈの各開口部は円筒形状を有する。

しかし、立方体など他の形状が使用されてもよい。試料処理システム１００の磁石の数と、内ハウジング１３４の底プレート３００へのアダプタ１３８の設置点の数とに応じて、アダプタ１３８は様々な数の陥凹部を含みうる。

アダプタ１３８は、摺動ヘッド１０４の内ハウジング１３４の底プレート３００に設置されるように構成されうる。様々な設置構成が使用されうる。例示的実施形態に示されているように、アダプタプレート４００は、内ハウジング１３４の底プレート３００にスナップ締結されるように構成されうる。図５を参照すると、図４Ａの陥凹部４１４ａの拡大図が示されている。側壁４１６ａは、アダプタ１３８の上面４１０より上に延在している。内ハウジング１３４の底プレート３００の陥凹部３０８ａに嵌着するように構成されている複数の突起５００ａ〜ｄを形成するように、側壁４１６ａには切欠きが形成されうる。各突起５００ａ〜ｄは、外面５０２ａ〜ｄ（外面５０２ｂは不図示）と上端部５０４ａ〜ｄとを有している。各突起５００ａ〜ｄは、各上端部５０４ａ〜ｄの近くで各外面５０２ａ〜ｄから外向きに延出するように設置されているタブ５０６ａ〜ｄ（タブ５０６ｂは不図示）を有しうる。タブ５０６ａ〜ｄは、内ハウジング１３４の底プレート３００の対応の陥凹部３０８ａの溝３１６ａに嵌着するように構成されうる。図４に示されているように、アダプタプレート４００の陥凹部４１４ｃ，４１４ｆ，４１４ｈは、陥凹部４１４ａと同様に構成されうる。そのため、陥凹部４１４ｃ，４１４ｆ，４１４ｈは、内ハウジング１３４の底プレート３００の対応陥凹部３０８ａ，３０８ｃ，３０８ｆ，３０８ｈにスナップ締結されるように構成されている。例示的実施形態に示されているように、タブ５０６ａ〜ｄは、各突起５００ａ〜ｄの一部分のみに所在している。しかし、他の実施形態では、タブは各突起５００ａ〜ｄに完全に延在しうる。切欠きの幅、つまり突起の間の距離は、選択された剛性を付与するように選択されうる。

図４および５に図示されているスナップ締結構成は、アダプタ１３８が摺動ヘッド１０４に迅速かつ容易に装着されてこれから外されることを可能にする。加えて、スナップ締結構成は、アダプタ１３８が試料プレート１０６に関してほぼ同じ高さに設置されて、アダプタ１３８が試料プレート１０６の上を平行移動する際にほぼ同じ高さのままであることを保証する。

アダプタ１３８は、アダプタ１３８が試料プレート１０６の上を平行移動する際に試料プレート１０６のウェルに収容された液体へ部分的に突出して磁性粒子の収集を容易にするように構成されうる。磁性粒子がアダプタ１３８に結合されると、このような突出は、試料プレート１０６の他のウェルに収容された液体への磁性粒子の浸漬も容易にする。様々な構成が使用されうる。例示的実施形態において、アダプタプレート４００は複数の隆起部４２０ａ〜ｄを含み、各隆起部４２０ａ〜ｄは上面４１０と反対であるアダプタプレート４００の底面４１２から下の試料プレート１０６に向かって延出する（図１Ｄも参照）。アダプタプレート４００は、複数の隆起部４２０ａ〜ｄのいずれかを含まなくてもよい。各隆起部４２０ａ〜ｄは、互いに対して、そしてアダプタ１３８の平行移動の方向を画定する平行移動軸線４２２に対してほぼ平行に整列されうる。各隆起部４２０ａ〜ｄは、アダプタプレート４００の対応の磁石設置陥凹部４１４ｂ，４１４ｄ，４１４ｆ，４１４ｈの下にほぼ中心が配置されうる。そのため、アダプタ１３８が複数の磁石１６６ａ〜ｄに設置されると、各隆起部４２０ａ〜ｄは対応の磁石１６６ａ〜ｄの下にほぼ中心が配置されるのである。アダプタ１３８は、試料処理システム１００の磁石の数に応じて様々な数の隆起部を含みうる。

例示的実施形態において、アダプタプレート４００は、各隆起部４２０ａ〜ｄの間に延在する複数の湾曲面４５２ａ〜ｄを含みうる。図４Ｂの例示的実施形態で、底面４１２を包含する湾曲面４５２ａ〜ｄから複数の隆起部４２０ａ〜ｄが延出するように、湾曲面４５２ａ〜ｄは右側壁４０４と左側壁４０６との間の底面４１２の全長にわたって連続的に延在する。代替的実施形態では、湾曲面４５２ａ〜ｄは右側壁４０４と左側壁４０６との間の底面４１２の長さの一部分のみに延在し、湾曲面４５２ａ〜ｄは右側壁４０４と左側壁４０６との間で連続していない。代替的実施形態では、湾曲面４５２ａ〜ｄが含まれなくてもよい。代替的実施形態では、湾曲面４５２ａ〜ｄと隆起部４２０ａ〜ｄの底面４２４ａ〜ｄのいずれも、アダプタプレート４００の前壁４０２から後壁４０８まで連続的に湾曲していなくてもよい。代わりに、湾曲面４５２ａ〜ｄまたは隆起部４２０ａ〜ｄの底面４２４ａ〜ｄの前縁部と後縁部とが、アダプタプレート４００の前壁４０２から後壁４０８の方向に湾曲していてもよい。複数の粒子２２４は、湾曲面４５２ａ〜ｄの部分または湾曲している隆起部４２０ａ〜ｄの底面４２４ａ〜ｄの部分に付着しうる。

隆起部４２０ａ〜ｄは多様な形状を取りうる。例示的実施形態に示されているように、隆起部４２０ａ〜ｄの各々は、底面４２４ａ〜ｄと前壁４２６ａ〜ｄと右側壁４２８ａ〜ｄと左側壁４３０ａ〜ｄと後壁４３２ａ〜ｄとを有し、これらの壁は、底面４２４ａ〜ｄとアダプタプレート４００の底面４１２との間に延在している。

隆起部４２０ａ〜ｄの底面４２４ａ〜ｄは、一つ以上の方向に湾曲していてもよい。例示的実施形態に示されているように、各底面４２４ａ〜ｄは平行移動軸線４２２と平行な方向に湾曲しうる。複数の湾曲面４５２ａ〜ｄは、各底面４２４ａ〜ｄと同じように湾曲している。図４Ｂを参照すると、軸線Ｘは隆起部４２０ｂの底面４２４ｂの湾曲方向を画定し、軸線Ｙは軸線Ｘに垂直であってアダプタプレート４００に画定される平面の面内および面外にある。

図６を参照すると、軸線ＸおよびＹの両方を含有する平面におけるアダプタ１３８の断面図が示されている。（図１Ｄに示されているように）摺動ヘッド１０４に設置された時のアダプタ１３８の配向に対応するように、断面図は１８０°回転されている。隆起部４２０ｂの底面４２４ｂは、半径６０２を有する円６００の円弧を形成する。曲率半径は、垂直裁線に最適である円の半径である。

隆起部４２０ｂの底面４２４ｂは、角度６０４により形成される円６００の周であり、半径６０２と等しい曲率半径を有する。曲率半径は、磁性粒子の回収を最大にする一方で試料プレート１０６のウェルの間での液体の持ち越しを最小にする（ウェルでの液体の汚染を回避する）ように選択されうる。幾つかの実施形態において、曲率半径はおよそ０．４インチからおよそ０．７インチの範囲にある。底面４２４ｂを形成する円６００の中心６０６は、内ハウジング１３４の内部の方向において底面４２４ｂより上に位置する。ゆえに、底面４２４ｂの湾曲は内ハウジング１３４に対して凹状である。アダプタ１３８が設置されうる試料プレート１０６に関して、底面４２４ｂの湾曲は凸状である。アダプタ１３８が設置されうる内ハウジング１３４に関して、底面４２４ｂの湾曲は凹状である。隆起部４２０ａ，４２０ｃ，４２０ｄの底面４２４ａ，４２４ｃ，４２４ｄは、隆起部４２０ｂの底面４２４ｂと同様に構成されうる。図４Ｂおよび４Ｄを参照すると、アダプタプレート４００の底面４１２も湾曲しうるが、アダプタプレート４００の底面４１２が平坦など別の形状を有してもよい。例示的実施形態に示されているように、底面４１２の湾曲方向（前から後）、曲率半径、湾曲タイプ（凸状か凹状）は、隆起部４２０ａ〜ｄの底面４２４ａ〜ｄの湾曲方向、曲率半径、および湾曲タイプとほぼ同じでありうる。例を挙げると、曲率半径は−８００ミクロン未満でありうる。

隆起部４２０ａ〜ｄは多様な寸法を有しうる。磁性粒子の回収および保有を最大にする一方で試料プレート１０６のウェルでの液体の乱流を最小にする（試料プレート１０６のウェルの外側での液体の流出や灯心現象を回避する）ように、寸法が選択されうる。また寸法は、試料プレート１０６のウェルの寸法にも依存する。隆起部４２０ａ〜ｄの右および左の各側壁４２８ａ〜ｄ，４３０ａ〜ｄの間の寸法は、各隆起部４２０ａ〜ｄの幅と呼ばれる。各隆起部４２０ａ〜ｄの幅は、試料プレート１０６のウェル（図７を参照するとウェル７１２ａ〜ｄなど）の両側の距離より小さい（図１Ｄも参照）。隆起部４２０ａ〜ｄの前後の各壁４２６ａ〜ｄ，４３２ａ，４２３ｄの間の寸法は、各隆起部４２０ａ〜ｄの長さと呼ばれる。各隆起部４２０ａ〜ｄは、アダプタプレート４００の前壁４０２から後壁４０８までアダプタプレート４００の底面４１２に延在するのに充分なほど長い。アダプタプレート４００の底面４１２と隆起部４２０ａ〜ｄの各底面４２４ａ〜ｄとの間の寸法は、各隆起部４２０ａ〜ｄの高さと呼ばれる。各隆起部４２０ａ〜ｄの高さは、アダプタ１３８が摺動ヘッド１０４に設置された時に試料プレート１０６に収容された液体に選択距離だけ突出するのに充分である。

図６を参照すると、厚さ６０８（磁石設置陥凹部４１４ｄの底面４１８ｄと隆起部４２０ｂの底面４２４ｂとの間の寸法）は、可能であれば磁石１６６ｂの磁力に基づいて、磁石設置陥凹部４１４ｄに設置された磁石１６６ｄと隆起部４２０ｂの液体接触底面４２４ｂとの間の距離を減少させるように選択されうる。これは、試料プレート１０６のウェルに収容されている液体からの磁性粒子の回収および保有を容易にする。図４Ｅを参照すると、厚さｔは、他の磁石設置陥凹部４１４ｂ，４１４ｆ，４１４ｈと対応の隆起部４２０ａ，４２０ｃ，４２０ｄの各々について同様に選択されうる。

図４Ａおよび４Ｂを参照すると、アダプタ１３８は、アダプタプレート４００の前壁４０２から延出する第１レール４３４と、アダプタプレート４００の後壁４０８から延出する第２レール４３６とを含みうる。第１レール４３４と第２レール４３６とは、アダプタ１３８が、試料プレート１０６の表面より上の液体の凹凸面を掃引して、ウェルからウェルへの液体の持ち越しを防止することを可能にする。

アダプタ１３８の構成要素は、単体として成型されうる。アダプタ１３８の構成要素は、充分な強度と生体適合性とを有するプラスチックなどの様々な材料から形成されうる。材料のタイプは、試料プレート１０６の上でのアダプタ１３８の一貫した再現可能な配置を保証するのに充分な剛性を有するように選択されうる。材料のタイプは、選択された疎水性と低い生体分子吸着性とを有するように選択されうる。代替的に、選択された材料が、選択された疎水性を有する材料で被覆されてもよい。底面４１２や隆起部４２０ａ〜ｄなどアダプタ１３８の表面は、磁性粒子の回収を最大にする一方で試料プレート１０６のウェル間での液体の持ち越しを最小にする（ウェルの液体の汚染を回避する）のに充分なほど滑らかである（Ａ３＋表面仕上げなど）。

図７Ａ〜Ｅを参照すると、試料プレート１０６の図が示されている。図７Ａを参照すると、試料プレート１０６の斜視図が示されている。図７Ｂを参照すると、試料プレート１０６の正面図が示されている。図７Ｃを参照すると、試料プレート１０６の右側面図が示されている。図７Ｄを参照すると、試料プレート１０６の上面図が示されている。図７Ｅを参照すると、断面Ｅ−Ｅにおける試料プレート１０６の正面断面図が示されている。

試料プレート１０６は、複数の液体試料（磁性粒子に結合された標的分析物を含む液体混合物など）と他の液体混合物（処理試薬、緩衝剤、洗浄溶剤等を含む液体混合物など）とを保持するように構成されている。試料プレート１０６は、基部プレート７００と前壁７０２と右側壁７０４と左側壁７０６と後壁７０８とを含みうる。基部プレート７００は上面７１０を含む。基部プレート７００は、上面７１０に形成されるウェル７１２ａ〜ｄを含む複数のウェルを含みうる。複数のウェルは上面７１０に格子パターンで配設され、格子パターンは、ウェルの横列（横列は例示のためＡ〜Ｄと記載されている）と、ウェルの縦列（縦列は例示のため１〜６と記載されている）とを含む。試料処理システム１００により処理される液体試料の数と、実施される処理ステップの数とに応じて、試料プレート１０６は様々な数のウェルを含みうる。

各ウェル７１２ａ〜ｄは液体を保持するように構成されている。各ウェル７１２ａ〜ｄは、各ウェル７１２ａ〜ｄの内部を画定する側壁７１４ａ〜ｄと底面７１６ａ〜ｄとを有する。側壁７１４ａ〜ｄは、基部プレート７００の上面７１０の平面の下および上の両方に延在しうる。図７Ｂ，Ｃに例示されているように、これは、各ウェル７１２ａ〜ｄに収容されている液体の凹凸面７１１が基部プレート７００の上面７１０より上に突出することを可能にする。側壁７１４ａ〜ｄが上面７１０より上に延在する量は、上面７１０より上の凹凸面７１１を選択された高さにするように選択されうる。幾つかの実施形態では、少なくとも約０．０１インチ、少なくとも約０．２インチ、少なくとも約０．０４インチ等、側壁７１４ａ〜ｄが上面よりも上に延出している。側壁７１４ａ〜ｄの各々は上縁部７１５ａ〜ｄを有する。上縁部７１５ａ〜ｄは、凹凸面７１１の形成を促進するのに充分なほど尖鋭である。例えば、上縁部７１５ａ〜ｄは４５度と１２５度の間で傾斜しうる。

各ウェル７１２ａ〜ｄの内部はまた、選択された容積の液体（１ｍＬ、０．５ｍＬ、０．２５ｍＬ、０．１ｍＬなど）を収容するように他の大きさおよび形状であってもよい。各ウェル７１２ａ〜ｄは、円形と、楕円形と、方形、矩形、三角形等のような多角形など、側壁７１４ａ〜ｄにより画定される様々な形状を取りうる。試料プレート１０６の複数ウェルの各ウェルは、ウェル７１２ａ〜ｄと同じように構成されうる。しかし、試料プレート１０６の複数ウェルのうちのウェルの形状および大きさが互いに異なっていてもよい。このように、試料プレート１０６は異なる容積の液体を収容できる。例示的実施形態では、縦列１のウェル７１２ａ〜ｄの各々は楕円形状を有し、約０．５ｍＬの容積を収容する大きさである。ウェルは、液体の凹凸面を（ウェルの上縁部に）固定するように設計されている。縦列２のウェルも楕円形状を有しているが、約０．２５ｍＬとより少ない容積を収容するような大きさである。残る縦列３，４，５のウェルの各々は円形状を有し、さらに少ない約０．１０ｍＬの容積を収容する大きさである。

試料プレート１０６は、複数ウェルのうちのウェルに収容される液体の相互汚染を軽減するように構成されうる。基部プレート７００は、上面７１０に形成されるリザーバ７１８ａ〜ｄを含む複数のリザーバを含み、各リザーバは複数ウェルのうちの対応ウェルを囲繞している。各リザーバ７１８ａ〜ｄは、対応ウェル７１２ａ〜ｄから流出または灯心現象を起こす液体を捕捉するように構成されている。このような流出または灯心現象は、試料プレート１０６が攪拌される時、またはアダプタ１３８の複数の隆起部４２０ａ〜ｄがウェル７１２ａ〜ｄに収容されている液体の中を平行移動されることにより中に収容されている液体を攪乱する時に発生しうる。各リザーバ７１８ａ〜ｄは、側壁７２０ａ〜ｄと底面７２２ａ〜ｄとを有する。各リザーバ７１８ａ〜ｄは、それが囲繞する対応のウェル７１２ａ〜ｄの一つの各側壁７１４ａ〜ｄを共有している。側壁７２０ａ〜ｄ，７１４ａ〜ｄと底面７２２ａ〜ｄとは、内部を画定する。各リザーバ７１８ａ〜ｄの内部は、選択された容積の流出または灯心現象による液体を収容する大きさでよい。各リザーバ７１８ａ〜ｄは、側壁７２０ａ〜ｄと７１４ａ〜ｄにより決定される多様な形状を取りうる。複数のリザーバの各リザーバは、リザーバ７１８ａ〜ｄと同じように構成されうる。しかし、試料プレート１０６の複数のリザーバのリザーバ形状が互いに異なっていてもよい。例示的実施形態において、縦列１のリザーバ７１８ａ〜ｄの各々は楕円形状を有する。縦列２のリザーバの各々は楕円形状を有する。残る縦列３，４，５のリザーバの各々は円形状を有する。

試料プレート１０６は、基部プレート７００の右角部７２６ａで上面７１０に形成される第１斜面７２４ａと、基部プレート７００の左角部７２６ｂで上面７１０に形成される第２斜面７２４ｂとを含みうる。第１および第２斜面７２４ａ，７２４ｂの各々は、それぞれ上面７２８ａ，７２８ｂを有する。第１斜面７２４ａの傾斜は、基部プレート７００の上面７１０により画定される平面と第１斜面７２４ａの上面７２８ａにより画定される平面との間の角度７３０を特徴としうる。角度７３０は、試料プレート１０６の上への摺動ヘッド１０４の最初の配置を容易にするように選択されうる。第２斜面７２４ｂも同様に構成されうる。

試料プレート１０６の構成要素は、単体として成型されうる。試料プレート１０６の構成要素は、充分な強度と剛性と生体適合性とを有するプラスチックなど多様な材料で形成されうる。材料のタイプは、選択された疎水性を有するように選択されうる。代替的に、選択された材料が、選択された疎水性を有する材料で被覆されてもよい。疎水性材料／被覆材の使用は、凹凸面７１１の形成を促進しうる。試料プレート１０６の複数のウェルの表面は、ウェルに対する液体の挿入および除去を容易にするのに充分なほど滑らか（Ａ３＋表面仕上げなど）である。ウェルの底は、角部での複数の粒子２２４の捕捉を防止するように湾曲している。

図１Ｄを参照すると、試料プレート１０６の上を平行移動される時に、各隆起部４２０ａ〜ｄは、アダプタプレート４００の対応磁石設置陥凹部４１４ｂ，４１４ｄ，４１４ｆ，４１４ｈのほぼ下で、そして試料プレート１０６のウェル７１２ａ〜ｄの中心のほぼ上に中心が配置されている。図８に示されている代替的実施形態では、試料プレート１０６の上を平行移動される時に、複数の湾曲面４５２ａ〜ｄの各々が対応の磁石１６６ａ〜ｄの下にほぼ中心が配置され、試料プレート１０６のウェル７１２ａ〜ｄの中心の上にほぼ中心が配置されるように、アダプタ１３８は１８０度回転されている。各隆起部４２０ａ〜ｄの高さは、複数の湾曲面４５２ａ〜ｄと試料の凹凸面との間に接触を設けるように選択されうる。

「例示的」の語はここでは、例、実例、例示として機能することを意味するのに使用されている。「例示的」とここで記載されている態様または設計は、他の態様または設計よりも好適または有利であると必ずしも解釈されるべきではない。さらに、本開示の目的のため、そして他に指定されていなければ、“ａ”または“ａｎ”は「一つ以上」を意味する。またさらに、「および」や「または」の使用は他に明記されていない限り、「および／または」を含むことが意図されている。

本開示の例示的実施形態の以上の記載は、例示および説明を目的として提示されている。網羅的であることも、開示された形そのものに開示を限定することも意図されておらず、変形および変更は上記の教示を考慮すると可能であるか、開示の実践により得られる。実施形態は、開示の原理を説明するためと、様々な実施形態における、また検討される特定の用途に適した様々な変形による開示の利用を開示の実際的な適用として当業者に可能にするため、選択および記載された。添付の請求項とその同等物とにより開示の範囲が画定されることが意図されている。

Claims (20)

1. 試料プレートであって、
   上面と、
   前記上面に設置される複数のウェルであって、ウェル底面と前記ウェル底面から上に延出するウェル壁とを各々が包含するウェルと、
   前記上面に設置される複数のリザーバであって、リザーバ底面と、前記リザーバ底面の第１側から延出するリザーバ壁とを各々が包含するリザーバであり、前記リザーバ底面の第２側から前記ウェル壁が延出し、前記複数のリザーバの各リザーバが前記複数のウェルの対応ウェルを囲繞する、複数のリザーバと、
   を包含する試料プレート。
2. 前記ウェル壁が前記上面より上に延在する、請求項１に記載の試料プレート。
3. 前記ウェル壁が少なくとも約０．０２インチは前記上面より上に延在する、請求項２に記載の試料プレート。
4. 前記ウェル壁が前記上面より下に延在する、請求項２に記載の試料プレート。
5. 前記リザーバ壁が前記上面より上ではなく前記上面より下に延在する、請求項２に記載の試料プレート。
6. 前記ウェル壁が前記上面より下に延在する、請求項５に記載の試料プレート。
7. 前記複数のウェルが、楕円形状を有する少なくとも一つのウェルを包含する、請求項１に記載の試料プレート。
8. 前記複数のウェルが、第１形状を有する第１ウェルと第２形状を有する第２ウェルとを包含し、前記第１形状が前記第２形状と異なっている、請求項１に記載の試料プレート。
9. 前記第１形状が楕円形であって前記第２形状が円形である、請求項８に記載の試料プレート。
10. 前記複数のウェルが、第１容積の液体を収容するように構成されている第１ウェルと、第２容積の液体を収容するように構成されている第２ウェルとを包含する、請求項１に記載の試料プレート。
11. 前記複数のウェルがさらに、第３容積の液体を収容するように構成されている第３ウェルを包含する、請求項１０に記載の試料プレート。
12. 前記複数のウェルと前記複数のリザーバとが、複数の横列と複数の縦列とから成る格子パターンで配設される、請求項１に記載の試料プレート。
13. 第１縦列の前記ウェルの各々が第１形状を有して第２縦列の前記ウェルの各々が第２形状を有し、前記第１形状が前記第２形状と異なっている、請求項１２に記載の試料プレート。
14. 前記第１形状が楕円形であって前記第２形状が円形である、請求項１３に記載の試料プレート。
15. 第１縦列の前記ウェルの各々が楕円形状を有して第１容積の液体を収容するように構成され、第２縦列の前記ウェルの各々が楕円形状を有して第２容積の液体を収容するように構成されている、請求項１２に記載の試料プレート。
16. 前記複数のウェルの残りのウェルの各々が円形状を有して第３容積の液体を収容するように構成されている、請求項１５に記載の試料プレート。
17. 前記ウェル壁と前記リザーバ壁とが前記上面にほぼ垂直であって、前記ウェル底面と前記リザーバ底面とが前記上面にほぼ平行である、請求項１に記載の試料プレート。
18. 前記ウェル底面と反対の前記ウェル壁の上縁部が、垂線に対して−４５度と＋４５度の間の角度を有する、請求項１に記載の試料プレート。
19. 試料処理システムであって、
    上面を包含する第１基部と、
    前記上面に設置される試料プレートであって、
    上面と、
    前記上面に設置される複数のウェルであって、ウェル底面と、前記ウェル底面から上に延出するウェル壁とを各々が包含するウェルと、
    前記上面に設置される複数のリザーバであって、リザーバ底面と、前記リザーバ底面の第１側から延出するリザーバ壁とを各々が包含するリザーバであり、前記リザーバ底面の第２側からは前記ウェル壁が延出し、複数のリザーバの各リザーバが前記複数のウェルの対応ウェルを囲繞する、複数のリザーバと、
    を包含する試料プレートと、
    前記第１基部に設置されて前記試料プレートの上を平行移動方向に平行移動する摺動ヘッドであって、
    第２基部を包含するハウジングと、
    前記ハウジングに設置されて前記第２基部に延在する磁石と、
    前記第２基部に設置されるアダプタと、
    を包含する摺動ヘッドと、
    を包含する試料処理システム。
20. 前記試料プレートが前記上面に設置された時に前記アダプタから前記試料プレートに向かう方向に延在するように設置された隆起部を前記アダプタが包含し、前記隆起部が湾曲しており、前記試料プレートが前記上面に設置された時に前記複数のウェルと整列される、請求項１９に記載の試料処理システム。

Images