JP2003527953A - 単一容器内での物質の処理方法および器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の一実施形態例において、開いた端部および閉じた端部を有する容器が提供される。この容器は濾過手段をさらに含む。通常この濾過手段は容器の閉じた端部の近くに置かれる。次に、管もしくは容器の閉じた端部に穴を開けることができ、この穿孔された開口部を通して液体および不要産物を容器から除去できる。別の一実施形態例において、少なくとも１つの物質を保持することができる容器内で少なくとも１つの物質を処理する方法が提供される。この方法は容器に少なくとも１つの物質を導入することを含む。この方法は少なくとも１つの物質を処理することをさらに含む。この方法は、容器に開口部をつくること、および開口部を通して少なくとも１つの物質を除去することをさらに含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の分野） 本発明は一般に物質の処理に関し、特に単一容器内で物質を処理する方法およ
び装置に関する。

【０００２】 （発明の背景） 最近の研究の最先端では、様々なプロセス、例えばＤＮＡ塩基配列決定などを
能率的にするための努力が増えている。塩基配列決定のための核酸試料精製の現
行プロトコールは遠心ステップを含み、これは目標とする核酸およびいくつかの
不要産物（ｗａｓｔｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を含む試料物質から固形物を沈降さ
せるために用いられる。試料のロスなしにこのステップを実施しなければならな
いので、遠心は、底部分が完全にシールされた試料容器で実施されねばならない
。

【０００３】 これらのプロトコールの多くはまた濾過ステップも含み、核酸および不要産物
を含む試料物質は濾過手段を通過する。フィルター材料は、目標の核酸に選択的
に結合し、一方液体および不要産物を流通させる。濾過後に不要産物および液体
を除去する必要があるので、このステップは、濾過手段の下に開口部をすでに備
える試料容器で実施されねばならない。このような容器の例は米国特許第４，６
８３，０５８号（１９８７、Ｌｙｍａｎ ｅｔ ａｌ．）、５，２６４，１８４
号（１９９３、Ａｙｓｔａ ｅｔ ａｌ．）、および５，９１０，２４６号（１
９９９、Ｗａｌｔｅｒ ｅｔ ａｌ．）に示されている。これらの教示を参照に
より組み込む。

【０００４】 これら２つのステップのための容器要件は両立しないので、閉じた容器（遠心
に使用される）から開口部を備える容器（濾過ステップに使用される）に試料を
移動しなければならず、このことは全プロセスに１ステップを追加する。さらに
、閉じた容器（通常プラスチックの試験管）は移動の後で捨てられる。もし同一
の容器もしくは試験管を遠心および濾過ステップの両方に用いることができれば
、時間のかかる移動ステップを省くことができ、発生する固形不要物の量を減ら
すことができる。このため、単一容器で物質を処理する方法および装置が長い間
求められている。

【０００５】 ＤＮＡの塩基配列決定は研究施設の制御された環境で専ら行なわれてきた。質
の高いデータを確保するために、現在の施設のプロトコールでは、熟練した技術
者だけがなし得る多くの精密な手作業が実施される。これらの個々の操作のいく
つかを実施するために多くの機器が存在するが、操作の全数は多いままであり、
またこれらの機器の各々はやはり熟達した管理を必要とする。さらに、プロセス
における各追加ステップは誤りの潜在的源泉である。塩基配列決定プロセスで特
に時間のかかる部分は、ＤＮＡがクローン化された培養菌体からＤＮＡテンプレ
ートを単離し精製することである。ＤＮＡテンプレートを調製する既存の多くの
方法は標準的な９６ウェル・フォーマットに適合するようになっており、そのフ
ォーマットでは試料は、それぞれが９６個の管もしくは試料ウェルを含むトレイ
またはプレートでバッチ処理される。このような方法の１つが、Ａｎｄｅｒｓｓ
ｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ９６ ｗｅｌｌ Ｍ１３ ＤＮＡ
Ｔｅｍｐｌａｔｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａ
ｌｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ（大規模な塩基配列決定のための、９６ウェルでの
Ｍ１３テンプレートＤＮＡ調製方法），ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ（Ｊｕｎｅ
１９９６）に開示されている。このような方法の別の例が、Ｑｉａｇｅｎ Ｉ
ｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄのＱＩＡｐｒｅｐ ９６ Ｍ１３ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，
ＱＩＡｐｒｅｐ Ｍ１３ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（２／９９）に開示されている。こ
れらの参照文献を本明細書に参照により組み込む。

【０００６】 最近の研究動向により、遺伝物質の配列決定およびマッピングのための、大規
模で高速の技術に対する大きな要望が生じた。テンプレート調製プロセスのある
ものもしくは全部を自動でおこなういくつかの一体化された装置が開発されたが
、これらの装置は通常、あるステップをなくすかもしくは統合しようとすること
なく、従来の方法の手作業をそのまま繰り返す。さらに、これらの方法の多くは
高価で非常に特殊な試料容器を使用する必要があり、これら容器は本質的にその
こと以外の他の役に立たない。このタイプの方法は米国特許第５，６１０，０７
４号（Ｂｅｒｉｔａｓｈｖｉｌｉ ｅｔ ａｌ．，１９９７）および５，８６３
，８０１号（Ｓｏｕｔｈｇａｔｅ ｅｔ ａｌ．，１９９９）に開示されており
、これらを参照により本明細書に組み込む。このように、単一容器で物質を処理
する方法および装置が長い間求められている。

【０００７】 （発明の概要） 一実施形態例では、少なくとも１つの物質を保持できる容器内の少なくとも１
つの物質を処理する方法が提供される。この方法には少なくとも１つの物質を容
器に導入することが含まれる。この方法には少なくとも１つの物質を処理するこ
とがさらに含まれる。この方法には容器に開口部をつくること、およびその開口
部を通して少なくとも１つの物質を除去することがさらに含まれる。

【０００８】 本発明の別の一実施形態例では、開いた端部および閉じた端部を有する容器が
提供される。この容器は濾過手段をさらに備える。通常この濾過手段は容器の閉
じた端部の近くに置かれる。次に、容器の閉じた端部に穴を開けることができ、
この穿孔された開口部を通して液体および不要産物を容器から除去できる。

【０００９】 さらなる実施形態例において、単一容器で物質を処理する改良された方法が提
供される。一実施形態例は培養菌体からＤＮＡテンプレートを調製することを対
象とする。この方法には、管もしくは容器をつくるために標準的なプラスチック
管にガラス繊維フィルターを挿入することが含まれる。この方法には、管または
容器にＰＥＧ溶液を加えることがさらに含まれる。この方法には、管もしくは容
器にＭ１３ファージの上清を加えることおよびＰＥＧ溶液とＭ１３ファージ上清
を混合してファージを沈殿させることが含まれる。この方法にはまた、遠心によ
りファージをペレット化することならびに管もしくは容器の閉じた端部に穴をあ
けて開口部を作り出すことが含まれる。この方法にはまた、管の開口部側端部を
減圧にすることにより開口部を通して余分な液体を除去することが含まれる。こ
の方法にはさらに、管もしくは容器に過塩素酸ナトリウム溶液を加えることによ
り、ＤＮＡからファージタンパク質を解離させることが含まれる。この方法には
さらに、管の開口部側端部を減圧にすることにより開口部を通して余分な液体を
除去することならびに管もしくは容器にエタノール溶液を加えることによりフィ
ルターに結合したＤＮＡを洗うことが含まれる。この方法にはまた、管の開口部
側端部を減圧にすることにより開口部を通して余分な液体を除去することならび
に管もしくは容器にＴＥバッファ溶液を加えることが含まれる。この方法にはさ
らに、管もしくは容器の開いた端部に陽圧を加えることにより、開口部を通して
コレクション・ウェルにＤＮＡを溶離させることが含まれる。

【００１０】 （発明の例示的実施形態の詳細な説明） 本発明の一実施形態例において、物質を処理する装置が提供される。図１を参
照すると、容器あるいは試験管１０が、開いた端部１４および球状の閉じた端部
１６を有する中空の円筒形本体１２を備える。ある実施形態例では、試験管もし
くは容器１０は熱可塑性材料からなる。別の実施形態では、当分野の技術者が思
い浮かべるであろう適切な何らかの材料および適切な何らかの形状が用いられる
。濾過手段２０はガラス繊維紙のディスクを備え、これは試験管に押し込まれて
、最終的には紙が容器の閉じた端部の形状に沿うようになっている。別の実施形
態においては、濾過手段は、試料物質からの目的物質を選択的にまた再び外せる
ような仕方で保持する適切な何らかの材料を含むことができる。別の実施形態に
おいては、これらの濾過手段はビーズ−ほんの少数の具体名を挙げれば、Ｂａｎ
ｇｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．により市販されるものなどのガラス
・ビーズおよびマイクロスフィアなど−、顆粒状物質、ゲル、シリカゲル、固体
物質、容器への化学処理、あるいは当分野の技術者が思い浮かべるであろう他の
何らかの濾過手段である。

【００１１】 図２を参照すると、別の実施形態の試験管３０が、開いた端部３４および平坦
な閉じた３６を有する円筒形本体３２を備える。濾過手段４０は、それが試験管
に完全に押し込まれたとき平坦なままである。図３は、濾過手段４６が多数のガ
ラス・ビーズを含む、別の実施形態の容器もしくは試験管４４を示す。図４は、
濾過手段５２がゲルを含む、別の実施形態の試験管５０を示す。様々な実施形態
において、このゲルはシリカゲルあるいは当分野の技術者が思い浮かべるであろ
う他の何らかのゲルである。

【００１２】 図５を参照すると、別の実施形態の試験管もしくは容器５６が、閉じた端部６
０の内側に配置された半球上の凹み部分５８を含む。濾過ステップの前に管に穴
を開けるとき、凹みにより、穿孔器具６２が濾過手段６４を乱すことなく試験管
材料を完全に貫き通すことができるようになる。図６は、濾過手段７２が試験管
に部分的に挿入されているにすぎない、別の実施形態の試験管もしくは容器７０
を示す。濾過手段はカップ（ｃｕｐ）に形作られており、これは濾過手段を試験
管の側面に対する楔とする役に立っており、濾過手段をしかるべき位置に保つ。
試験管の濾過手段と閉じた端部７６の間の空隙７４により、穿孔器具が濾過手段
を乱すことなく試験管材料を完全に貫き通すことができるようになる。言うまで
もなく、別の実施形態においては濾過手段は乱される。

【００１３】 図７は、濾過手段が２つの独立した層８２ａおよび８２ｂを備える、別の実施
形態の試験管もしくは容器８０を示す。穿孔器具８４が管に深く入りすぎて濾過
手段と接触した場合、下側の層８２ａが保護緩衝材として作用して上側の層８２
ｂが乱されることを防ぐ。

【００１４】 本発明のさらに別の実施形態において、濾過手段は、濾過または保持すること
に役立つかあるいは当分野の技術者が思い浮かべるであろう他の処理を提供する
物質もしくは化学品である。別の実施形態においては、濾過手段は完全に省かれ
るかあるいは沈殿、温浸、または当分野の技術者が思い浮かべるであろう他の化
学反応もしくは処理などの他のタイプの処理を実施するために添加される物質で
あってもよい。さらに別の実施形態において、濾過手段は容器の性質である。

【００１５】 図８ａは、管もしくは容器の閉じられた端部９４の中央から放射状に配置され
る、９２などの一体をなす線状支持手段を有する、別の実施形態の試験管もしく
は容器９０を示す。支持手段は濾過手段（示されていない）を閉じられた端部か
ら離す。閉じられた端部の中央と濾過手段を引き離す空隙９６により、穿孔器具
が濾過手段を乱すことなく試験管材料を完全に貫き通すことができるようになる
。支持手段の間の、９８などの空隙は液体および不要産物の流路を提供して濾過
ステップに必要とされる時間を減らす。

【００１６】 図８ｂは、管の閉じられた端部１１４の中央の回りに環状に配置される、１１
２などの一体をなす弧状支持手段を有する、別の実施形態の試験管もしくは容器
１１０を示す。支持手段は濾過手段（示されていない）を閉じられた端部から離
す。閉じられた端部の中央と濾過手段を引き離す空隙１１６により、穿孔器具が
濾過手段を乱すことなく試験管材料を完全に貫き通すことができるようになる。
支持手段の間の、１１８などの空隙は液体および不要産物の流路を提供して濾過
ステップに必要とされる時間を減らす。別の実施形態において、一体をなす支持
体は適切な何らかの形状、形態、もしくは数であってよい。ここでも、こうなっ
ていない実施形態において、フィルターは穿孔により乱されるが依然として有用
な結果を与える。

【００１７】 図９は、試験管もしくは容器の閉じられた端部１０４の内側に配置された、１
０２などの溝を有する、別の実施形態の試験管もしくは容器１００を示す。閉じ
られた端部の中央と濾過手段（示されていない）を引き離す空隙１０６により、
穿孔器具が濾過手段を乱すことなく試験管材料を完全に貫き通すことができるよ
うになる。溝は液体および不要産物の流路を提供して、濾過ステップに必要とさ
れる時間を減らす。別の実施形態において、溝は適切な何らかの形状、形態もし
くは数であってよい。

【００１８】 本発明のさらなる実施形態において、流体試料を調製するための管もしくは容
器が提供される。管もしくは容器は中空の本体を備える。一実施形態において、
この容器は開いた端部および閉じた端部をもつ。別の一実施形態において、この
容器は端部をもたないかあるいは全く閉じられている。さらなる実施形態におい
て、容器は試料流体からの目標物質を選択的に保持するための濾過手段を備える
。濾過手段は管の閉じた端部に近い本体内部に配置される。

【００１９】 さらなる実施形態において、フィルター・ペーパーがカップに成形される。さ
らなる実施形態において、濾過手段は２層以上のフィルター・ペーパーを備える
。さらなる実施形態において、フィルター・ペーパーはガラス繊維を含む。

【００２０】 さらなる実施形態において、管は濾過手段および管の閉じた端部の間に介在す
る間隙を備える。さらなる実施形態において、この間隙は濾過手段を支持する支
持手段により保たれる。さらなる実施形態において、支持手段は管の閉じた端部
の中央から放射状に配置される１個または複数の線状突起を備える。さらなる実
施形態において、支持手段は管の閉じた端部の中央の回りに環状に配置される１
個または複数の弧状の突起を備える。さらなる実施形態において、管は管の閉じ
た端部の内側に配置された凹部分を備える。さらなる実施形態において、この凹
み部分は一般に管の閉じた端部の中央に位置する。さらなる実施形態において、
この凹み部分は１個または複数の溝を備え、この溝は一般に管の閉じた端部の中
央を通る。

【００２１】 ここで別の実施形態例に移ると、単一の容器で物質を処理する方法が提供され
る。本実施形態例においては、ガラス繊維フィルターが標準的なプラスチックの
試験管もしくは容器に挿入される。当分野の技術者が思い浮かべると思われる適
切なガラス繊維フィルター・ペーパーの一例は、Ｗｈａｔｍａｎ Ｃａｔ．＃０
９−８７４−４０Ａ。図１０を参照すると、試験管もしくは容器１０１０が開い
た端部１０１２ならびに球状の閉じた端部１０１６に向かって次第に細くなる薄
い壁面の円筒形本体１０１４をもつ。フィルター１０２０は、材料のシートもし
くは連続ロールから切り取るかあるいは打ち抜くことができるガラス繊維ペーパ
ーからなる薄い円形のディスクである。図１１を参照すると、いったんフィルタ
ー１０２０が試験管１０１０に完全に挿入され、そしてフィルター１０２０と管
１０１０の閉じた端部１０１６との間にわずかな間隙を残して位置付けられる。
この間隙１１４０は、試料材料を妨げ、また流体が後のステップの間にフィルタ
ー・ペーパー１０２０を通してより確実に通過する助けとなる。次に、さらなる
実施形態例において、１７０マイクロリットルの第１の試薬がＨｙｄｒａに吸引
される。この第１の試薬は、単離しようとしている物質の凝集と沈殿を促進する
何らかの物質でありうる。適切な第一の試薬の一例は、以下の割合の、以下の試
薬からなるポリエチレングリコール溶液（ＰＥＧ）である：２００ｇのＰＥＧ（
Ｓｉｇｍａ Ｃａｔ．＃Ｐ−２１３９）；１４６ｇのＮａＣｌ；１０００ｍｌと
する、適量の無菌のＨ₂Ｏ。

【００２２】 ＰＥＧ溶液の吸引に先立ち、Ｍ１３培養菌体を別の試験管、容器あるいはその
他の類似の試料容器でインキュベートする。次に、試料を遠心して細胞と残渣を
除去する。Ｍ１３培養体を調製する前記方法はよく知られており、本発明の部分
とは見なされていない。次に、一実施形態例においては、Ｍ１３ファージＤＮＡ
を含む、４００マイクロリットルの遠心上清を第１の試薬（今の場合ＰＥＧ）を
含むＨｙｄｒａに吸引する。上清とＰＥＧの混合物をＨｙｄｒａからフィルター
・ペーパーを含む管または容器に移す。このとき、吸引と分配のサイクルを３回
繰り返すことにより上清とＰＥＧ溶液を十分混合して、上清とＰＥＧがよく混合
された溶液とする。次に、この混合液を４℃で３０分間インキュベートする。

【００２３】 インキュベーションの後、さらなる実施形態においては、この混合物を同一の
試験管あるいは容器で遠心し、管の閉じた端部にファージをペレット化する。図
１２に示されるように、ここで試験管１０１０はフィルター１０２０、上清流体
１２２２、およびペレット化ファージ１２２４を含む。次に、管または容器１０
１６の閉じた端部に、刃もしくは針１２２６あるいは開口部を作り出すことがで
きる他の器具により、開口部１２２８を作るために穴をあける。刃もしくは針１
２２６の移動距離は、刃もしくは針１２２６は試験管１０１０の壁面を完全に貫
通するが、フィルター１０２０を完全には貫通しないように、制限される。この
実施形態例において、開口部１２２８は、流体がなくなる前に次の操作における
反応が可能であるような十分遅い速さで重力による漏出が起こるような大きさで
ある。図１３を参照すると、ここではテスト．管１０１０の閉じた端部１０１６
が減圧され、一方管１０１０の開いた端部１０１２は周辺圧力のままである。開
口部１２２８を跨ぐこの圧力差により、上清流体１２２２がフィルター１０２０
を通って、そして開口部を通って管から流出する。

【００２４】 次に、第２の試薬を管または容器に加えるが、この実施形態においては、これ
はＤＮＡからファージタンパク質を解離させるためにおこなわれ、また約５．２
ミリリットルの容積を加える。第２の試薬の例は、以下の割合の、以下の試薬か
らなる６．５Ｍ過塩素酸ナトリウム溶液などの何らかのｄｅｋａｏｔｒｏｐｉｃ
塩溶液でありうる：４５６．６３ｇの過塩素酸ナトリウム（Ｓｉｇｍａ Ｃａｔ
．＃５１４０１−５００Ｇ）；５ｍｌの１Ｍトリス−ＨＣｌ（ｐＨ ８．０）；
１００マイクロリットルの０．５Ｍ ＥＤＴＡ（ｐＨ ８．０）；５００ｍｌと
する、適量の無菌のＨ₂Ｏ。次に、再び管の閉じた端部を減圧して過塩素酸ナト
リウム溶液を除去する。このときＤＮＡはフィルターに付着している。次に、第
３の試薬を管または容器に加えて、ファイルに付着したＤＮＡから余分なタンパ
ク質、塩および他の残渣を洗い取る。適切な第３の試薬の一例は以下の割合の、
以下の試薬からなる７５％エタノール溶液である：５２５ｍｌの１００％エタノ
ール（２００プルーフの、ＡＡＰＥＲ Ａｌｃｏｈｏｌ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ．，ＤＳＰ−ＫＹ４１７）；１７５ｍｌの無菌Ｈ₂Ｏ。次に、前のステッ
プと同様のやり方で、エタノールを除去するために減圧にする。

【００２５】 次に、第４の試薬を管に加える。適切な第４の試薬の一例はＴＥバッファなど
の生物学的懸濁バッファおよび２価カチオン・スカベンジャーを含む何らかの物
質である。ＴＥバッファの例の適量は４５マイクロリットルであり、以下の試薬
を含む：トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（トリス、ＴＲＩＳ）および
エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）。図１４を参照すると、次に、管または容
器１０１０の開いた端部１０１２に陽圧を加えて、ＤＮＡを試料容器１４３０に
溶離させる。開口部１２２８を跨ぐ圧力差により、ＤＮＡをフィルター１０２０
から、開口部を通って容器３０へと溶離させる。精製ＤＮＡは次の増幅、配列決
定、試験、または保管の準備が整っている。管または容器アセンブリは棄てられ
る。

【００２６】 本発明の様々な実施形態には流体を試験管または容器に分配することが含まれ
る。手動ピペッター、自動流体ディスペンサー、もしくは制御量の流体を分配す
る他の適切な何らかの方法あるいは流体を１つの容器から別のものに移動させる
他の適切な何らかの方法を用いて、これらの実施形態のそれぞれを実施すること
ができる。さらなる実施形態において、管の内容物の混合が往復運動式もしくは
渦式機械混合機を用いて行われる。さらに別の実施形態において、混合はまた、
手動ピッペッターもしくは当分野の技術者が思い浮かべるであろう他の混合手段
を用いておこなわれる。

【００２７】 従来技術の方法の多くのステップおよび操作はマルチ管・フォーマットで実施
される。マルチ管・フォーマットの例は標準的な９６ウェルもしくは３８４ウェ
ル・フォーマットであり、試験管、フィルター・プレート、コレクション・ウェ
ル、および他の部品が８ｘ１２もしくは１６ｘ２４配列に配置されている。トレ
イおよびホルダーの寸法は標準化されており、多くの遠心機、乾燥機、流体ディ
スペンサー、および自動ピペッティング装置がこのフォーマットに適合するよう
にデザインされている。本発明の様々な実施形態において、前記の装置の使用を
容易にするために、いくつかのあるいは全てのステップがマルチ管・フォーマッ
トを用いて実施される。勿論、別の実施形態においては、非標準的寸法のトレイ
およびホルダーが用いられる。図１５は、８ｘ１２配列もしくは他の適切なフォ
ーマットに配置することができる穴１５３４をもつ管・キャリア１５３２に挿入
されている、１０１０などの試験管を示す。別の実施形態においては、容器また
はキャリアは単一ユニットである。一実施形態において、この単一ユニットはキ
ャリアに恒久的に付着する容器である。あるいは別の実施形態において、２個以
上の容器を提供する、形作られた凹みが組み込まれた単一成形キャリアが提供さ
れる。

【００２８】 本発明の別の実施形態において、フィルターは手で、もしくはこの目的のため
にデザインされた自動装置により挿入される。またこのような装置を、単一ステ
ップで材料のシートもしくはロールからフィルターを打ち抜き、それらを試験管
に挿入するようにすることもできるであろう。別の実施形態においては、選択的
にまた再び外せるような仕方で目的物質および不要産物を保持するであろう何ら
かの手段により、フィルターを置き換えることができる。別の実施形態では、フ
ィルターが全くなく、処理ステップの何れかで加えられる物質が含まれるだけで
ある。

【００２９】 別の実施形態において、試験管もしくは容器に穴をあけることは一度に１つの
管もしくは容器に、あるいはマルチ管もしくは容器フォーマットにおいて行われ
る。様々な実施形態において、カッティング力は、アーバープレス（ａｒｂｏｒ
ｐｒｅｓｓ）を用いて手により、流体動力シリンダーにより、あるいは力を与
える他の適切な何らかの手段により供給される。別の実施形態において、管の装
填および取り出しとカッティング操作自体は自動化されている。さらに別の実施
形態において、管は任意の材料でできており、その開口部は適切な任意の手段に
よりつくられる。

【００３０】 別の実施形態において、本発明の方法には、開口部を通しての、重力による流
体の流出を防ぐために、試験管の開いた端部を一時的にシールするさらなるステ
ップが含まれる。ある実施形態において、開口部は、開口部内の流体の表面張力
が開口部を通しての漏出を防ぐのに十分であるような大きさである。

【００３１】 本発明の実施形態例の様々なステップには、開口部を跨ぐ圧力差の影響下に、
試験管の開口部を通して流体を押し出すことが含まれる。様々な実施形態におい
て、減圧、陽圧、もしくは当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の何らかの方
法が、必要な圧力差を作り出すためにこれらのステップの何れかにおいて用いら
れる。別の実施形態においては、慣性もしくは遠心力などの、当分野の技術者に
思い浮かぶであろう他の適切な何らかの手段が、試験管から出るように流体を強
制するために用いられる。さらに別の実施形態において、ＤＮＡ、ＲＮＡなどの
物質、もしくは当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の目的物質の溶離はまた
遠心により実施される。

【００３２】 別の実施形態において、本発明の方法は、目的物質を、目的物質および１つま
たは複数の不要物質を含む試料物質、固体、プラズマもしくは気体から単離、抽
出、もしくは別のやり方で処理しようと試みるあらゆる用途において用いられる
。様々な別の実施形態において、目的物質はタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、もし
くは当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の巨大分子もしくはこれらの組合せ
である。ある場合には、沈降物をペレット化する必要がない可能性がある。別の
実施形態においては、管はフィルターが挿入される前に穴を開けられるであろう
し、別の実施形態では、単一のステップにおいて管に穴を開けることをフィルタ
ーの挿入と組み合わせることができるであろう。

【００３３】 前記のように、本発明の様々なステップを実施する多くの利用可能な手段が存
在する。別の実施形態においては、本発明のいくつかのあるいは全てのステップ
が、人の介在により、あるいは人の介在なしに自動化された装置により実施され
る。本発明には開示の方法の各ステップを実施するこれらの手段のあらゆる可能
な組合せおよび置換が含まれると想定されている。

【００３４】 ここで図１６に注意を向けると、本発明のさらに別の実施形態において、少な
くとも１つの物質を保持できる容器内の少なくとも１つの物質を処理する方法が
提供される。この方法には、容器に少なくとも１つの物質を導入すること（１６
０１）が含まれる。この方法には少なくとも１つの物質を処理すること（１６０
２）がさらに含まれる。この方法には容器に開口部をつくること（１６０３）な
らびに開口部を通して少なくとも１つの物質を除去すること（１６０４）がさら
に含まれる。

【００３５】 別の実施形態において、この容器は開いた端部と閉じた端部をもつ。

【００３６】 別の実施形態において、この方法は濾過手段を挿入することをさらに含む。別
の実施形態においては、濾過手段は容器に導入された１つまたは複数の物質を保
持する。別の実施形態において、この少なくとも１つの物質にはフィルターがさ
らに含まれる。

【００３７】 別の実施形態において、容器の開口部は一般に閉じた端部につくられる。様々
な実施形態において、容器はプラスチック、ゴム、熱可塑性材料もしくは本発明
に従って穴を開けることができる、当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の何
らかの材料からなる。

【００３８】 別の実施形態において、容器は試験管、シリンダー、球、カップ、キャビティ
（ｃａｖｉｔｙ）、凹んだ表面、矩形の（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ）キャビティ
、もしくは当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の適切な何らかの容器である
。さらに別の実施形態において、容器には開いた端部がないかあるいは完全に閉
じていてもよい。

【００３９】 別の実施形態において、開口部をつくることは容器に穴を開けることをさらに
含む。別の実施形態において、穴を開けることは、先の尖った、一般に円柱形の
部材で本体もしくは容器を貫通させることをさらに含む。別の実施形態において
、穴を開けることは、一般に楔形の部材、もしくは当分野の技術者に思い浮かぶ
であろう他の適切な何らかの穴を開ける器具で、容器の本体を貫通することをさ
らに含む。さらに別の実施形態において、開口部は局所的な溶融、割れ、蒸発、
化学反応もしくは当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の適切な何らかの、開
口部をつくる手段によりつくられる。

【００４０】 さらに別の実施形態において、開口部は十分に小さく、開口部を通して重力に
より流体が流出することを実質的に防ぐ。別の実施形態において、本方法は、開
口部を通しての流体の望ましくない流出を防ぐために、試験管の開いた端部をシ
ールするステップをさらに含む。

【００４１】 別の実施形態例において、目的物質と不要物質を含む試料物質から目的物質を
単離する方法が提供される。この方法には、試験管に、再び外せるような仕方で
選択的に目的物質と不要物質を保持するための濾過手段もしくは物質を挿入する
ことが含まれる。この方法にはまた、試験管に、任意の順序で、（ｉ）試料物質
および（ｉｉ）第１の試薬を加えることが含まれる。この方法には、試料物質と
第１の試薬を混合して処理試料物質ならびに目的物質および不要物質を含む沈澱
を生成させることが含まれる。この方法には、沈澱を試験管の端部に追いやるこ
とが含まれる。別の実施形態において、この端部は閉じた端部もしくは開いた端
部であろう。方法にはまた試験管の閉じた端部に開口部をつくることが含まれる
。この方法には、処理試料流体が濾過手段を通過し、そして沈澱が濾過手段上に
保持されるようにして、開口部を通して処理試料物質が試験管から出て行くよう
にすることが含まれる。この方法にはまた、第２の試薬が必要であるかもしくは
望ましい場合、試験管に第２の試薬を加えることが含まれる。濾過手段は、第１
もしくは第２の試薬が濾過手段と接触するときに、選択的に不要物質を再び外し
また選択的に目的物質を保持する。この方法にはまた、開口部を通して第２の試
薬および不要物質が試験管から出て行くようにすることが含まれる。この方法に
は、第３の試薬が必要であるかもしくは望ましい場合、試験管に第３の試薬を加
えることが含まれる。第３の試薬は濾過手段から第２の試薬の痕跡を除去する。
この方法にはまた、開口部を通して第３の試薬および第２試薬の痕跡が試験管か
ら出るようにすることが含まれる。この方法には、第４の試薬が必要であるかも
しくは望ましい場合、試験管に第４の試薬を加えることが含まれる。濾過手段は
、第４の試薬が濾過手段と接触するとき、目的物質を再び外す。この方法には、
開口部を通して第４の試薬および目的物質が試験管から出て行くようにすること
が含まれる。第４の、またはこの実施形態例において最終の試薬および目的物質
は開口部を通って試料容器に直接流れ込む。当分野の技術者にすぐに思い浮かぶ
であろうように、４回の繰返しまたは４種の試薬の可能性がこの実施形態例にお
いて示されている。様々な別の実施形態において、任意の数もしくは系列の処理
の繰返しあるいは試薬の数が、洗浄、保持、希釈あるいは望ましい結果を得るた
めのあるやり方での処理のために用いられる。さらに別の実施形態において、目
的物質は管から出されることがない。代わりに、その物質は保持される。

【００４２】 別の実施形態において、濾過手段には、ガラス繊維フィルター、フィルター、
ビーズ、ガラス・ビーズ、ゲル、シリカゲル、容器の表面、あるいは当分野の技
術者に思い浮かぶであろう他の何らかの基材もしくは物質が含まれる。

【００４３】 様々な実施形態において、目的物質には、巨大分子、バイオ分子、タンパク質
、核酸、もしくは当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の何らかの目的物質が
含まれる。

【００４４】 別の実施形態において、試料物質には遠心された培養菌体からの上清が含まれ
る。

【００４５】 さらに別の実施形態において、第１の試薬は目的物質の凝集と沈殿を促進する
。別の実施形態において、第１の試薬にはＰＥＧ溶液が含まれる。さらに別の実
施形態において、試料物質と第１の試薬の混合は、試験管の急激な周期運動によ
り実施される。別の実施形態においては、物質の吸引と分配、当分野の技術者に
思い浮かぶであろう他の何らかの混合方法。

【００４６】 別の実施形態において、開口部を跨ぐ圧力差を作り出すことにより、処理され
た試料流体が試験管から出て行くようにし、この圧力差は開口部を通して処理試
料流体を出て行かせるのに十分なものである。別の実施形態において、圧力差は
試験管の閉じた端部を減圧することにより生み出される。

【００４７】 様々な実施形態において、必要で望ましい場合における第２の試薬には、ｄｅ
ｋａｏｔｒｏｐｉｃ塩溶液、過塩素酸ナトリウム溶液、もしくは当分野の技術者
に思い浮かぶであろう他の何らかの試薬が含まれる。別の実施形態において、開
口部を跨ぐ圧力差を作り出すことにより、必要で望ましい場合における第２の試
薬および不要物質が試験管から出て行くようにし、この圧力差は開口部を通して
第２の試薬と不要物質を出て行かせるのに十分なものである。

【００４８】 別の実施形態において、必要で望ましい場合における第３の試薬には、エタノ
ール溶液が含まれる。別の実施形態において、開口部を跨ぐ圧力差を作り出すこ
とにより、必要で望ましい場合における第３の試薬および必要で望ましい場合に
おける第２の試薬の痕跡が試験管から出て行くようにし、この圧力差は開口部を
通して第３の試薬および第２の試薬の痕跡を出て行かせるのに十分なものである
。

【００４９】 様々な実施形態において、必要で望ましい場合における第４の試薬には、生物
学的懸濁バッファおよび２価カチオン・スカベンジャー、ＴＥブッファ、もしく
は当分野の技術者に思い浮かぶであろう他の何らかの試薬が含まれる。

【００５０】 別の実施形態において、遠心することにより、必要で望ましい場合における第
４の試薬および目的物質が試験管から出て行くようにする。別の実施形態におい
て、開口部を跨ぐ圧力差を作り出すことにより、必要で望ましい場合における第
４の試薬および目的物質が試験管から出て行くようにし、この圧力差は開口部を
通して必要で望ましい場合における第４の試薬および目的物質を出て行かせるの
に十分なものである。別の実施形態において、この圧力差は、試験管の開いた端
部に陽圧を加えることにより生み出される。

【００５１】 別の実施形態において、ステップの少なくとも１つが複数の試験管もしくは容
器で同時に実施される。別の実施形態において、試験管もしくは容器は矩形配列
で配置される。別の実施形態において、矩形配列は８列からなり、各列は１２個
の試験管を含む。

【００５２】 別の実施形態において、ステップの少なくとも１つは自動制御される。別の実
施形態においては、全てのステップが自動制御される。

【００５３】 別の実施形態において、本方法には、管もしくは容器の端部に向かって沈殿を
移動させる前に、試験管もしくは容器の閉じた端部に開口部をつくることが含ま
れる。

【００５４】 開示のために、現時点で本発明の実施形態例であると思われるものを示し記載
したが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成、組合せもしくは形状
、あるいは部品の寸法もしくは配置、あるいは他の特性の詳細に、別のものを使
用することができ、また変更を加えることができるということが、当分野の技術
者には理解されるであろう。したがって、本発明をこれらの実施形態に限定しな
いことが望ましく、また添付の特許請求の範囲は本発明の精神と範囲内にある全
てのこのような変更を含むと見なされている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態例の容器の横断面図である。

【図２】 平坦な閉じた端部を有する実施形態例の容器の横断面図である。

【図３】 濾過手段がビーズを含む実施形態例の容器の横断面図である。

【図４】 濾過手段がゲルもしくは適切な他の物質を含む実施形態例の容器の横断面図で
ある。

【図５】 閉じた端部の内側に凹部分を有する実施形態例の容器の横断面図である。

【図６】 濾過手段が閉じた端部から離れている実施形態例の容器を示す図である。

【図７】 ２重層濾過手段を有する実施形態例の容器の横断面図である。

【図８】 ａおよびｂとも、閉じた端部の内側に一体をなす支持体を有する実施形態例の
容器のアイソメトリック破断図である。

【図９】 閉じた端部の内側に一連の溝を有する実施形態例の容器のアイソメトリック破
断図である。

【図１０】 方法の実施形態例で用いられる容器およびフィルターの例のアイソメトリック
図である。

【図１１】 挿入されたフィルターをもつ容器の横断面図である。

【図１２】 穴をあけられた容器を示す図である。

【図１３】 減圧下開口部を通して排出される流体を示す図である。

【図１４】 陽圧を加えて取り出されている目的物質を示す図である。

【図１５】 容器の９６ウェル・フォーマット配置の例を示す図である。

【図１６】 本発明の方法の実施形態例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体試料を調製するための管であって、 開いた端部および閉じた端部を有する中空で円筒状の本体、および 試料流体から所望の物質を選択的に保持するための濾過手段であって、管の閉
   じた端部の近傍で本体内に配置される上記濾過手段、 からなる上記管。
2. 【請求項２】 少なくとも１つの物質を保持できる容器内で少なくとも１つ
   の物質を処理する方法であって、 少なくとも１つの物質を容器に導入すること、 少なくとも１つの物質を処理すること、 容器に開口部をつくること、および、 開口部を通して少なくとも１つの物質を除去すること、 からなる上記方法。
3. 【請求項３】 濾過手段を挿入することをさらに含む請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 濾過手段がフィルターである請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 少なくとも１つの物質がフィルターをさらに含む請求項２記
   載の方法。
6. 【請求項６】 容器が試験管である請求項２記載の方法。
7. 【請求項７】 開口部をつくることが容器に穴を開けることをさらに含む請
   求項２記載の方法。
8. 【請求項８】 開口部を通しての望ましくない流体流出を防ぐために、試験
   管の開いた端部をシールすることからなるステップをさらに含む請求項２記載の
   方法。