JP2001017155A - 多目的プレート - Google Patents

多目的プレート

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JP2001017155A
JP2001017155A JP19432999A JP19432999A JP2001017155A JP 2001017155 A JP2001017155 A JP 2001017155A JP 19432999 A JP19432999 A JP 19432999A JP 19432999 A JP19432999 A JP 19432999A JP 2001017155 A JP2001017155 A JP 2001017155A
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Kenji Kawamura
健司 河村
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
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    • C12M23/12Well or multiwell plates
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組織培養、免疫分析に使用できるプレートで
形態観察、吸光度測定、蛍光・発酵測定などの多目的に
使用できるプレートを提供する。 【解決手段】 肉厚0.5mm以下の透明樹脂からなる
プレートと、そのプレートを収めることのできるマルチ
ウェルプレートと同じ形で肉厚1mm以上の透明樹脂も
しくは着色樹脂で成形されたホルダー部からなり、透明
樹脂プレートの内側に密着するホルダーを透明樹脂プレ
ートを装着することにより透明プレートもしくは着色プ
レートとして使用できることを特徴とするプレート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バイオテクノロジ
ー分野で多用される細胞培養、免疫分析などに用いられ
るプラスチック製で独立した多数のウェルからなるディ
スポーザブルのマルチウェルプレートに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】本発明が対象とする容器は一般にマルチ
ウェルプレートと呼ばれ、細胞培養、組織培養、細菌培
養、蛋白質やDNA、RNA固定による免疫分析等の分
野で汎用されている。このマルチウェルプレートはプレ
ート当たりのウェルの数が決まっており、6、12、2
4、48、96、384ウェルが主流である。こうした
プレートは1枚のプレートで多数の検体を同時に扱える
ため多量の検体を扱う必要のある創薬スクリーニング、
HTS等で多量に使用される。日本では96ウェルプレ
ートが主流である。
【0003】しかし、この96ウェルプレートを用いる
場合には、細胞培養には細胞培養用の表面処理や滅菌が
必要であり、また、免疫分析では、蛋白質固定用の表面
処理が必要となってくる。一般的には細胞培養用の表面
処理には、プラズマ処理、コロナ処理、細胞接着因子の
コーティング等の方法がある。また免疫分析のための蛋
白質固定用の表面処理としては表面酸化処理による水酸
基の導入、特開昭60−260857号公報に開示され
たカルボキシル基の導入、特開昭60−15560号公
報に開示されるたアミノ基の導入、さらには親水ゲルの
塗布による非接着化等必要に応じて種々の表面処理がな
されている。また、上記以外でも、検出の方法として蛍
光や発光測定法を使用する場合には、特開平3−408
18号公報に開示されるように隣のウェルに光が漏れな
いようにプレート自体を白や黒に着色したものが用いら
れている。そのためこうしたプレートを製造するメーカ
ーにおいては、透明プレート、白色プレート、黒色プレ
ート等、各々のプレートに先に述べた細胞培養用処理
や、蛋白質固定化用の表面処理を施しているのが現状で
ある。
【0004】また、こうしたマルチウェルプレートは通
常ポリスチレン製の射出成形品を用いる場合が多く、例
えばマルチウェルプレート上の培養細胞の電子顕微鏡サ
ンプルを作製しようとする場合や、ラジオアイソトープ
を用いた実験でマルチウェルプレート上に付着している
細胞や蛋白質を放射線ラベルしその放出放射線を測定し
ようとする場合は、ウェル底面部を切り取る必要があり
この作業はプレートの肉厚と樹脂の硬さのため非常に作
業性が悪い。そのために、必要に応じて異なる基材、例
えば樹脂シートをカットして、シャーレやプレートの中
に入れた物や、培養面をナイロンメンブレンシートで覆
ったもの等を用いて細胞培養や蛋白質固定を行っている
のが現実である。こうした基材が変わる場合、本当に細
胞培養状態や蛋白質の固定状態が、各々の基材上で同じ
であるという保証は無かった。厳密には、同じベース樹
脂を用いていても着色のための顔料を入れることによ
り、表面に顔料が析出し成型品の表面特性が元の樹脂の
場合と異なる事は充分考えられ、それ故各々の基材上の
細胞状態や蛋白質の固定状態が同じであるという保証は
得られない状況であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、組織
培養、免疫分析に使用できるプレートで形態観察、吸光
度測定、蛍光・発酵測定などの多目的に使用できるプレ
ートを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、測定手段ご
とに異なる基材を必要として、その基材による細胞状態
や蛋白質の固定状態の差が各々の測定において測定結果
に影響を及ぼす無くすることを目的として検討を加え本
発明に到ったものである。すなわち本発明は、試料を収
めるための多数のウェルを持つマルチウェルプレートで
あって、肉厚み0.5mm以下の透明なプレートと、そ
のプレートを収めることのできる肉厚み1mm以上のホ
ルダーからなる多目的プレートである。さらにホルダー
がプレートと同じ形状であり、プレートの下側に密着
し、ホルダーが透明樹脂からなる場合は光学顕微鏡観
察、吸光度測定が可能な透明プレートとして使用でき、
ホルダーが着色樹脂からなる場合は、蛍光測定、発光測
定可能な着色プレートとして使用できる多目的プレート
である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は透明樹脂でプレートを成
形し、さらにそのプレートにあうホルダーを透明又は着
色樹脂で成形し、図1に示すようにその二つを組み合わ
せることで各種用途に対応できる1枚のプレートとして
機能できる多目的プレートである。プレートは先に記載
したような種々の表面処理を実施することができる。一
方、ホルダーは透明以外に、白色または黒色等に着色す
る事により各種測定装置にあったホルダーを作成する事
ができる。また、ホルダーは、プレートと同じ形状であ
り、プレートの下側全体に密着するものと、プレートの
外枠と同じ形状であり、外枠部分にだけ密着して強度を
与えるものの2種類があり、必要に応じて使い分けをす
る。プレートの肉厚みを0.5mm以下にするのは、プ
レートのウェル容量を変えずにプレートの肉厚を薄くす
ることでホルダーのウェルを収める孔を図2のように独
立した形状にするためである。このようにすることで、
着色樹脂からなるホルダーを使用する場合に、従来の着
色樹脂で成形したプレートと同様に蛍光や発光の隣のウ
ェルへの光の横漏れを防ぐことができる。また、プレー
トの肉厚を薄くすることによりプレート加温時の熱伝導
が良くなり、プレート内が均一に加熱される効果もあ
る。
【0008】肉厚みの薄プレートを作成する方法は、透
明樹脂シートの真空成形圧空成形が適している。例え
ば、塩化ビニル樹脂や、ポリエチレンテレフタレート等
のシートを真空成形することで透明なプレートを得るこ
とができる。また、プレートの成型方法はこれに限るも
のではなく、ポリスチレン樹脂を用いた射出成形を用い
ても成形が可能である。これに対しホルダーは強度を持
たせる必要があり、肉厚みを1mm以上と厚くするため
真空圧空成形ではなく射出成形や、樹脂ブロックからの
削りだし等の方法が好ましい。また、ホルダーは実質的
には樹脂製にこだわるものではなく、金属等も使用でき
るが、プレートの形状とそれに対する密着を考えると加
工性の優れた樹脂製ホルダーが好ましい。
【0009】吸光度測定などの透過光測定の系ではプレ
ート本体だけで充分使用できるが、プレートが肉薄であ
るため手で持った時に変形してしまうことや、ロボット
を用いたアッセイシステムなどでロボットアームでのプ
レートのホールドが安定しないなど、プレートが柔らか
すぎるために生じる不具合があるが、肉厚のホルダーを
組み合わせることでプレートに強度を持たせることが可
能となりこうした問題は解決する。さらにホルダーの形
状は、その目的とするところにより異なる形状となる。
例えば、細胞を培養する場合は、プレートの透明性は形
態の観察が重要な作業になるため、ホルダーはプレート
全体に密着する物でなく、ウェル底面部が開放された形
状や(図3(a))プレートに強度を与えるための枠部
分だけのホルダー(図3(b))で充分である。またウ
ェル内の物質を蛍光や発光を利用して測定する場合に
は、従来技術にも述べたようにに隣のウェルに光が漏れ
ないようにホルダーはウェル全体をカバーし(図3
(c))、なおかつ着色樹脂で成形すれば、測定時に問
題となる光の横漏れを防ぐことが可能となる。
【0010】こうしてホルダーを工夫することにより、
測定部であるプレートで、一旦培養したい細胞や固定化
したい蛋白質に合う表面処理のプレートを選択すれば、
吸光度測定、蛍光測定、または発光測定を同一の細胞培
養条件または固定化蛋白条件のサンプルで実施すること
ができる。さらにプレート本体は肉厚みが0.5mm以
下と薄くしてあるので、必要に応じて一般的な鋏やナイ
フでウェル底面部を切り抜くことが可能で、電子顕微鏡
サンプルの調製や、ラジオアイソトープを用いた測定が
可能となる。以上のように、これまではそれぞれの測定
法に必要な特性を持つ基材上で個々に行ってきた細胞培
養や蛋白質の固定を、同一基材からなる同一形状の容器
上で実施でき、そして同じ状態の細胞や固定蛋白を用い
て、吸光度測定、発光・蛍光測定さらにはラジオアイソ
トープ測定や電子顕微鏡試料調製が可能となる。以下に
実施例を挙げて詳細に説明する。
【0011】
【実施例】(実施例1)プレート部は金型をまず作製し
0.5mm厚の塩ビシートを真空成形し96ウェルマル
チウェルプレート1を作製した。滅菌はエチレンオキサ
イドガス法を用いた。ヒト肝癌細胞株、HepG2細胞
をフラスコ(スミロンMS−)内で、ウシ胎児血清(F
BS)10%を含むダルベッコ改変イーグル培地(DM
EM)で培養。細胞がフラスコ培養面にコンフレントに
なる直前にトリプシン−EDTAで細胞を剥がし回収し
た。回収した細胞は10%FBS含有DMEMに分散さ
せ、1×104細胞/mLの濃度とした。調製した細胞
分散液を実施例1、2のプレートに1ウェル当たり10
0μL(細胞数:1×103細胞/ウェル)分注し24
時間、37℃、5%炭酸ガス濃度のインキュベーターに
て培養した。培地を除去し、新しい10%FBS含有D
MEMを100μL入れ、さらに生細胞計測のためのW
ST−1試薬(同人化学製)を10μL入れ、37℃で
2時間インキュベート。そのまま、溶液の吸光度をマイ
クロプレートリーダーで測定した。
【0012】(比較例1)実施例1と同じ操作を、市販
の細胞培養用96ウェルプレート(住友ベークライト
製、MS−8096F)で行った。 (実施例2)実施例1と同じプレートを準備し、抗ヒト
CRP抗体溶液(タウンズ社製)を100μL入れ冷蔵
庫中に一晩静置し固相化した。固相化液を除去した後
0.1%Tween20を含むリン酸緩衝液300μL
/ウェルで3回洗浄。次に3%スキムミルクを含むリン
酸緩衝液を300μL入れ、4時間室温で放置しブロッ
キングした。前述と同様の方法で各ウェルを洗浄した
後、抗原を含むヒト標準血清溶液(タウンズ社製)を1
00μLを入れ、室温で1時間放置した。放置後、洗浄
した。次にペルオキシダーゼ標識の抗ヒトCRP抗体溶
液(タウンズ社製)を加え、室温1時間放置した。放置
後洗浄、ペルオキシダーゼ発色キット(住友ベークライ
ト製、ML−1130T)の基質液を100μL加え1
5分間、暗所にて反応させた。15分後2Nの硫酸10
0μLを加え反応停止し吸光度をマイクロプレートリー
ダーで測定した。
【0013】(比較例2)実施例2と同じ操作を、市販
のELISA用96ウェルプレート(住友ベークライト
製、MS−8496F)を用いて行った。 (実施例3)実施例2のペルオキシダーゼ発色キットを
使用する直前まで同じ操作を行った。ペルオキシダーゼ
発色キットに代えて、化学発光ELISA試薬(ベーリ
ンガー・マンハイム社、No.1582・950)の溶
液を100μL加え5分後、白色ポリスチレン樹脂で成
形したホルダーをプレートにセットして、発光測定用マ
イクロプレートリーダーで発光量を測定した。 (比較例3)実施例3と同じ操作を、市販の白色96ウ
ェルプレート(住友ベークライト製、MS−8496
W)を用いて行った。以上実施例1〜3と比較例1〜3
の結果を表1及び2に示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】以上のように実施例と比較例で差は見られ
るものの、測定結果そのものは充分使用に耐えうる数値
が得られており、本発明のプレート1種類で3つの実験
ができることを示している。これは、今まで3種類のプ
レートを準備することが必要であったものが、1種類の
プレートだけで実施可能になったことを示す。また、実
施例3で用いたホルダーは直接細胞が接着したり、蛋白
質が吸着するものではないので、何度も繰り返して使用
することができる利点もある。
【0017】
【発明の効果】本発明のプレート及びフレームを用いる
ことにより、細胞培養や蛋白質の吸着反応において測定
方法が、吸光度測定、蛍光測定、化学発光測定、RI測
定、電子顕微鏡観察などでそれぞれに適した異なるプレ
ートを使用する必要が無く、一種類のプレートで同じ条
件の細胞培養又は蛋白吸着させたサンプルでの実験が可
能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】多目的プレート形状を示す斜視図である。
【図2】プレートの断面図である。
【図3】(a)はプレートの底面が開口しているホルダ
ー密着時の断面図であり、(b)はフレーム部分のみに
密着するホルダーの斜視図であり、さらに(c)はプレ
ートに着色樹脂からなるホルダーを密着した時の断面図
である。
【符号の簡単な説明】
10 プレート 11 ホルダー 12 ホルダー、ウェル底面開口部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料を収めるための多数のウェルを持つ
    マルチウェルプレートであって、肉厚み0.5mm以下
    の透明なプレートと、そのプレートを収めることのでき
    る肉厚み1mm以上のホルダーからなる多目的プレー
    ト。
  2. 【請求項2】 ホルダーがプレートと同じ形状であり、
    プレートの下側に密着する請求項1記載の多目的プレー
    ト。
  3. 【請求項3】 ホルダーが透明樹脂からなり、光学顕微
    鏡観察、吸光度測定が可能な透明プレートとして使用で
    きる請求項1又は2記載の多目的プレート。
  4. 【請求項4】 ホルダーが着色樹脂からなり、蛍光測
    定、発光測定可能な着色プレートとして使用できる請求
    項1又は2記載の多目的プレート。
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