JP2008275346A - 透過試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェルプレートのウェルを所望の容積に調整可能な透過試験装置を提供する。
【解決手段】レシーバー液体Ｒを受け入れ可能な複数のウェルＷを有するウェルプレート１０と、ウェルプレート１０の上部に配置可能で、ウェルプレート１０のウェルＷと上下に連なるように複数のプレート設置部２１が設けられたスペーサー２０と、両端部が開口した筒状部３１及び筒状部３１の一方の端部から外側に向かって延ばされた支持部３２を有し、筒状部３１の他方の端部には開口を封するように透過膜３３が接着可能で、プレート設置部２１を介して筒状部３１の他方の端部がウェルＷ内に挿入されて支持部３２がスペーサー２０と接触して筒状部３１を支持する膜保持部材３０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、試料の透過性を試験する透過試験装置に関する。

医薬品や化粧品等に利用される物質の研究において、研究対象となる試料の透過性を試験するために、ＨＴＳ（ハイスループットスクリーニング）が行われている。ＨＴＳでは複数種類の試料が平行して試験されるため、特定の化合物を高速に発見可能となる。通常、ＨＴＳでは、複数のウェルを有するウェルプレートを利用する（特許文献１参照）。
特表２００４−５３１２６７

透過性を有する膜に対して試料の透過性を試験するために、レシーバー液体が注入されたウェルプレートに、ドナー液体が注入された膜保持部材を設置する。膜保持部材底部は透過性を有する膜が接着されており、膜保持部材をウェルプレートのウェル内に挿入して試料の透過性を試験する。このとき、膜保持部材とウェルプレートの大きさが合わず、注入すべきレシーバー液体に対して所望の容積が得られないことがある。

そこで、本発明はウェルプレートのウェルを所望の容積に調整可能な透過試験装置を提供することを目的とする。

本発明の透過試験装置は、レシーバー液体（Ｒ）を受け入れ可能な複数のウェル（Ｗ）を有するウェルプレート（１０）と、前記ウェルプレートの上部に配置可能で、前記ウェルプレートのウェルと上下に連なるように複数の孔部（２１）が設けられたスペーサー（２０）と、両端部が開口した筒状部（３１）及び該筒状部の一方の端部から外側に向かって延ばされた支持部（３２）を有し、前記筒状部の他方の端部には開口を封するように透過性を有する膜（３３）が接着可能で、前記孔部を介して前記筒状部の他方の端部が前記ウェル内に挿入されて前記支持部が前記スペーサーと接触して前記筒状部を支持する膜保持部材（３０）と、を備えたことにより上記課題を解決する。

本発明の透過試験装置によれば、膜保持部材は、ウェルプレートに対してスペーサーを挟んだ状態で設置される。膜保持部材の筒状部は支持部とスペーサーとが接触することにより支持されて、スペーサーの厚みの分だけウェルと膜との間の距離が長くなり、レシーバー液体の占め得る領域が増える。これにより、ウェルプレートのウェルを所望の容積に調整できる。

本発明の透過試験装置の一形態において、前記スペーサーは、前記複数の孔部のそれぞれの近傍に設けられた位置決め部（２３）を有し、前記位置決め部は、前記スペーサーに支持された膜保持部材を位置決めしてもよい。この形態によれば、スペーサーに対して膜保持部材の位置が位置決めされる。従って、膜保持部材をスペーサーの所定の位置に設置することができる。よって、安定した透過試験ができる。

本発明の透過試験装置の一形態において、前記位置決め部は突起（２３）であり、前記膜保持部材の支持部には前記突起と嵌合可能な嵌合部（３４）が設けられていてもよい。この形態によれば、スペーサーの突起と膜保持部材の支持部に設けられた嵌合部とを嵌合させることで位置決めすることができる。

本発明の透過試験装置の一形態において、前記孔部の大きさは該孔部と上下に連なるウェルの開口より小さく、前記スペーサーは、前記孔部の一部を切り欠いて設けられた切欠き部（２２）を備えてもよい。この形態によれば、ウェルの開口よりもスペーサーの孔部の方が小さいので、レシーバー液体の蒸散を防止することができる。また、切欠き部が設けられているので蒸散を防止しつつ、レシーバー液体を注入、又は取り出すことができる。

本発明のスペーサーは、レシーバー液体（Ｒ）を受け入れ可能な複数のウェル（Ｗ）を有するウェルプレート（１０）に組み合わされるスペーサー（２０）であって、前記ウェルプレートのウェルと上下に連なるように複数の孔部（２１）が設けられていることにより上記課題を解決する。

本発明のスペーサーによれば、ウェルプレートの上部にスペーサーを設置することで、スペーサーの厚みの分だけウェルとウェルプレートに組み合わされるべき膜保持部材との間の距離が長くなり、レシーバー液体の占め得る領域が増える。これにより、ウェルプレートのウェルを所望の容積に調整できる。

本発明の膜保持部材は、レシーバー液体（Ｒ）を受け入れ可能な複数のウェル（Ｗ）を有するウェルプレート（１０）及び前記ウェルプレートの上部に配置可能で前記ウェルプレートのウェルと上下に連なるように複数の孔部（２１）が設けられたスペーサー（２０）に組み合わされる膜保持部材であって、両端部が開口した筒状部（３１）と、該筒状部の一方の端部から外側に向かって延ばされた支持部（３２）と、を備え、前記筒状部の他方の端部には開口を封するように培養膜組織（３３）が接着可能で、前記孔部を介して前記筒状部の他方の端部が前記ウェル内に挿入されて前記支持部が前記スペーサーと接触して支持されることにより上記課題を解決する。

本発明の膜保持部材によれば、膜保持部材は、ウェルプレートに対してスペーサーを挟んだ状態で設置される。膜保持部材の筒状部は支持部とスペーサーとが接触することにより支持されて、スペーサーの厚みの分だけウェルと培養膜組織との間の距離が長くなり、レシーバー液体の占め得る領域が増える。これにより、ウェルプレートのウェルを所望の容積に調整できる。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上に説明したように、本発明の透過試験装置によると、膜保持部材は、ウェルプレートに対してスペーサーを挟んだ状態で設置される。スペーサーに対して膜保持部材が支持部により支持されることで、スペーサーの厚みの分だけウェルと膜との間の距離が長くなり、レシーバー液体の占め得る領域が増える。これにより、ウェルプレートのウェルを所望の容積に調整できる。

図１は、本発明の一形態に係る透過試験装置を示す概略図である。透過試験装置１は、試料の透過性を試験するウェルプレートユニット２と、ウェルプレートユニット２内の試料を攪拌するための攪拌装置３とを備える。ウェルプレートユニット２についての詳細は後述する。攪拌装置３は、ウェルプレートユニット２を載置する載置部４と、載置部４上に設置されてウェルプレートユニット２に熱を供給する熱供給プレート５とを備える。載置部４は、図示しない駆動装置により所定の振幅で揺動する。水平方向で少なくとも一つの方向に揺動すればよい。例えば、直線往復運動や水平回転運動するように載置部５を駆動すればよい。駆動装置としては、電動モータ等が利用される。熱供給プレート５は、熱伝導性のよい素材、例えば金属等で構成される。図示の例では、熱供給プレート５は載置部４上に１つ設置されている。攪拌装置３は、内部に図示しない温度調整装置を備え、その温度調整装置により熱供給プレート５に対して熱が供給される。熱供給プレート５には、熱供給プレート５を囲む仕切り６が設けられている。仕切り６は、熱供給プレート５に載置されるウェルプレートユニット２を保持する。これにより、攪拌装置３の揺動によるウェルプレートユニット２の移動を制限する。

図２はウェルプレートユニット２の斜視図であり、図３はその側面図である。ウェルプレートユニット２は、レシーバー液体Ｒを受け入れ可能なウェルプレート１０と、ウェルプレート１０の上部に配置されるスペーサー２０と、スペーサー２０の上部に配置されてドナー液体Ｄを受け入れ可能な膜保持部材３０と、膜保持部材３０を覆う蓋４０とを備える。レシーバー液体Ｒ及びドナー液体Ｄは、透過試験のために調製された試料を用いる。

図４はウェルプレート１０の上面図である。ウェルプレート１０は、マトリクス状に並べられた複数のウェルＷを有する。図示のウェルプレート１０は１２個のウェルＷを有している。各ウェルＷは略円筒状で、ウェル上部Ｗ１は開口が形成され、かつウェル底部Ｗ２は閉じている。ウェル上部Ｗ１からレシーバー液体Ｒを注入可能である。ウェル底部Ｗ２の直径は、ウェル上部Ｗ１の直径よりも若干小さい。ウェルプレート１０は、各種市販のウェルプレートを利用してもよい。

ウェル底部Ｗ２にはそれぞれ仕切り１１が複数設けられる。各仕切り１１にはそれぞれ攪拌球Ｂがひとつずつ入れられている。仕切り１１はリング形状で、攪拌球Ｂは移動領域１１ａ内を移動する。図示の例では、ひとつのウェル底部Ｗ２に３つの仕切り１１が設けられている。仕切り１１は、例えばガラスといった、薬物の吸着がない素材で形成され、ウェル底部Ｗ２に接着されている。なお、ウェルプレート１０と一体的に形成してもよい。攪拌球Ｂは、球状で、白金により形成される。仕切り１１の高さは、攪拌球Ｂの移動を制限できる程度であればよい。攪拌球Ｂの大きさは、仕切り１１内で回転移動可能な程度の大きさであればよい。

図５はスペーサー２０の上面図である。スペーサー２０は、板状の部材で、ウェルプレート１０に設置したときにウェルＷと上下に連なるように設けられた孔部としてのプレート設置部２１を複数備える。プレート設置部２１は、ウェル上部Ｗ１の直径より小さい直径の円形の孔で、膜保持部材３０を設置可能である。設置された膜保持部材３０の外周とウェルＷの内周との間には空隙が形成される。レシーバー液体Ｒの蒸散防止のため、膜保持部材３０とプレート設置部２１との間に無駄な空隙ができない大きさにプレート設置部２１の直径を決定してもよい。また、スペーサー２０の板厚Ｔは、ウェルＷの大きさと膜保持部材３０の大きさとの関係により所望の厚みに決定される。

プレート設置部２１には、レシーバー液体Ｒを採取可能な切欠き部２２が設けられる。切欠き部２２は、プレート設置部２１の一部を切り欠いて形成される。レシーバー液体Ｒを採取するピペットＰが挿入可能な大きさであればよい。切欠き部２２を利用して、膜保持部材３０を設置したままピペットＰでレシーバー液体Ｒが取り出される。なお、ピペットＰの他に、各種市販の自動装置を利用してレシーバー液体Ｒを取り出してもよい。また、切欠き部２２からレシーバー液体Ｒの注入をしてもよい。プレート設置部２１の近傍には、膜保持部材３０を位置決めする位置決め部としての凸部２３が設けられている。凸部２３は、スペーサー２０の上側表面に設けられた突起で、膜保持部材３０の移動を制限する。凸部２３は、一体成型によりスペーサー２０に設けてもよい。また、突起部材を接着することによりスペーサー２０に設けてもよい。

図６は膜保持部材３０の側面図であり、図７は膜保持部材３０の上面図である。膜保持部材３０は、両端部が開口した筒状部３１と、筒状部３１の一方の端部から外側に向かって延ばされた支持部３２とを備え、筒状部３１の内部には単一のフィルターウェルＷｆが形成されている。筒状部３１の他方の端部には、透過性を有する膜としての透過膜３３が開口を封するように接着されている。透過膜３３として、例えば、ラット等の生物から摘出した皮膚や、人工膜、培養膜組織等が利用される。培養膜組織とは、細胞を培養することによって得られる膜状の組織のことをいい、培養皮膚や培養角膜などが挙げられる。他方の端部に透過膜３３が接着された状態で、一方の端部からドナー液体Ｄが注入可能である。

支持部３２がスペーサー２０と接触して筒状部３１をウェルＷ内に支持することで、スペーサー２０の板厚Ｔの分だけウェル底部Ｗ２と透過膜３３との距離が長くなり、レシーバー液体Ｒの容積が増える。支持部３２は、嵌合部としての切欠き部３４を有する。この切欠き部３４がスペーサー２０の凸部２３と嵌合可能である。また、フィルターウェルＷｆの外周には、ウェルＷの内周に対してがたつきを抑える凸部３５が設けられている。これにより、ウェルＷの内周とフィルターウェルＷｆの外周との間隔を保って、安定してレシーバー液体Ｒが取り出される。プレート設置部２１に膜保持部材３０を設置する際、凸部３５を切欠き部２２に逃がすことにより通過させることができる。また、図示のように凸部３５を複数設けた場合、切欠き部２２では逃がすことができない凸部３５に対応する切欠き部２４をプレート設置部２１に設けることにより、凸部３５を逃がしてもよい。

蓋４０は、レシーバー液体Ｒ及びドナー液体Ｄの蒸散を防止する。蓋４０は、ウェルプレート１０にスペーサー２０及び膜保持部材３０が設置された状態で蓋をすることができる。また、蓋４０は、ウェルプレート１０のみを対象にして蓋をすることも可能である。

次に本発明の一形態に係る透過試験装置１を利用した試験の手順について説明する。まず、ウェルプレートユニット２での準備を説明する。ウェルプレート１０の各ウェルＷの仕切り１１のそれぞれに攪拌球Ｂを配置して、各ウェルＷにレシーバー液体Ｒを注入する。ウェルプレート１０の上部にスペーサー２０を所定の位置に設置する。各ウェルＷと各プレート設置部２１とがそれぞれ対応する位置に設置すればよい。透過膜３３が接着されたフィルターウェルＷｆにドナー液体Ｄが注入された膜保持部材３０を設置個数分用意して、各プレート設置部２１に各膜保持部材３０を設置する。スペーサー２０の切欠き部２２、２４から膜保持部材３０の凸部３５を通過させた後、膜保持部材３０を回転させて、切欠き部３４とスペーサー２０の凸部２３とを嵌合させる。これにより、膜保持部材３０がスペーサー２０に対して位置決めされる。なお、スペーサー２０に予め膜保持部材３０を設置した後に、ウェルプレート１０にスペーサー２０及び膜保持部材３０を設置してもよい。

準備が終了したウェルプレートユニット２は、攪拌装置３の熱供給プレート５に載置される。熱供給プレート５は、所定の温度に設定されてウェルプレート１０を加温する。そして、攪拌装置３により載置部４に載置されたウェルプレートユニット２が振動する。これにより、攪拌球ＢがウェルＷの仕切り１１内を回転移動して、レシーバー液体Ｒが攪拌される。透過試験の目的に応じて攪拌に要する時間は設定される。なお、透過膜３３が培養膜組織であれば、その細胞が破壊されない程度の速度と振幅で振動させるとよい。膜保持部材３０の凸部３５が振動の際のがたつきを防止する。攪拌中、各膜保持部材３０に注入された試料の透過膜３３に対する透過性が試験される。所定の時間の後、攪拌が終了される。複数のウェルＷのレシーバー液体Ｒがそれぞれ採取されて試料の透過度が測定される。

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。本形態では、攪拌装置３の載置部４に熱供給プレート５が１つ設置された例で説明したが、これに限定されない。例えば、複数の熱供給プレートを設けた攪拌装置を利用してもよい。

本形態では、攪拌装置３によりウェルプレートユニット２を振動させて攪拌球ＢがウェルＷ内を回転移動することでレシーバー液体Ｒを攪拌したが、これに限定されない。例えば、攪拌装置としてマグネチックスターラーや電磁スターラー等の各種周知技術を利用したスターラーを用いてもよい。各種スターラーによってウェルＷのそれぞれに入れられた回転子が回転されるのでレシーバー液体を攪拌できる。

ウェルＷが１２個設けられたウェルプレート１０で説明したがこれに限定されない。例えば、６個、２４個、４８個又は９６個等の比較的大きなウェルを有するウェルプレートを利用してもよい。これらの場合においても、スペーサーによりウェルプレートと膜保持部材の間の距離が長くなり、レシーバー液体Ｒの容積を増やすことができる。

ウェルに入れられる攪拌球の大きさは、ウェルの大きさに応じて決定すればよい。攪拌装置による揺動の振幅に応じて決定してもよい。また、ウェルの大きさに応じた数の攪拌球を入れてもよい。実験条件により攪拌球の数を増減してもよい。ウェルの大きさに応じて、適する大きさの仕切りを設けてもよいし、必要なければ仕切りがなくてもよい。

また、仕切り１１に換えて攪拌球の移動を制限する制限部材を設けてもよい。例えば、図８に制限部材５０を示す。制限部材５０は、ウェル底部に配置可能な大きさの板形状で、攪拌球Ｂの移動を制限する穴部５１が設けられる。穴部５１は、板面５２に対して凹んだ形状であってもよいし、又は貫通していてもよい。穴部５１はリング形状で、攪拌球Ｂは移動領域５１ａ内を移動する。穴部５１の形状はリング形状に限らず、例えば、楕円形状や、多角形状であってもよい。

攪拌球Ｂの形状は球に限定されない。例えば、円盤形状や楕円形状であってもよい。攪拌装置３による揺動により移動可能な形状であれば、いずれの形状でもよい。また、攪拌球Ｂの素材として白金を利用した例で説明したが、これに限定されない。例えば、ガラスやステンレスといった薬物の吸着がない材料で形成されていてもよい。また、比較的質量の大きい金属をフッ素樹脂で覆ってもよい。回転安定性及び耐薬品性を高めることができる。

スペーサー２０と膜保持部材３０との位置決めをスペーサー２０の凸部２３と膜保持部材３０の切欠き部３４との嵌合により位置決めされる例で説明したが、これに限定されない。例えば、膜保持部材３０に凸部２３と嵌合可能な凹部を設けて位置決めしてもよい。また、スペーサー２０及び膜保持部材３０に互いに噛み合う溝を設けて位置決めしてもよい。位置決め可能であれば、位置決め部はいずれの形状でもよい。

本発明の一形態に係る透過試験装置を示す概略図。 ウェルプレートユニットの斜視図。 ウェルプレートユニットの側面図。 ウェルプレートの上面図。 スペーサーの上面図。 膜保持部材の側面図。 膜保持部材の上面図。 制限部材の斜視図。

符号の説明

１ 透過試験装置
２ ウェルプレートユニット
３ 攪拌装置
１０ ウェルプレート
２０ スペーサー
２１ プレート設置部（孔部）
３０ 膜保持部材
３２ 支持部
３３ 透過膜（膜）
Ｂ 攪拌球
Ｄ ドナー液体
Ｒ レシーバー液体
Ｗ ウェル
Ｗｆ フィルターウェル

Claims (6)

1. レシーバー液体を受け入れ可能な複数のウェルを有するウェルプレートと、
   前記ウェルプレートの上部に配置可能で、前記ウェルプレートのウェルと上下に連なるように複数の孔部が設けられたスペーサーと、
   両端部が開口した筒状部及び該筒状部の一方の端部から外側に向かって延ばされた支持部を有し、前記筒状部の他方の端部には開口を封するように透過性を有する膜が接着可能で、前記孔部を介して前記筒状部の他方の端部が前記ウェル内に挿入されて前記支持部が前記スペーサーと接触して前記筒状部を支持する膜保持部材と、
   を備えた透過試験装置。
2. 前記スペーサーは、前記複数の孔部のそれぞれの近傍に設けられた位置決め部を有し、前記位置決め部は、前記スペーサーに支持された膜保持部材を位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の透過試験装置。
3. 前記位置決め部は突起であり、前記膜保持部材の支持部には前記突起と嵌合可能な嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の透過試験装置。
4. 前記孔部の大きさは該孔部と上下に連なるウェルの開口より小さく、前記スペーサーは、前記孔部の一部を切り欠いて設けられた切欠き部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の透過試験装置。
5. レシーバー液体を受け入れ可能な複数のウェルを有するウェルプレートに組み合わされるスペーサーであって、
   前記ウェルプレートのウェルと上下に連なるように複数の孔部が設けられていることを特徴とするスペーサー。
6. レシーバー液体を受け入れ可能な複数のウェルを有するウェルプレート及び前記ウェルプレートの上部に配置可能で前記ウェルプレートのウェルと上下に連なるように複数の孔部が設けられたスペーサーに組み合わされる膜保持部材であって、
   両端部が開口した筒状部と、該筒状部の一方の端部から外側に向かって延ばされた支持部と、を備え、前記筒状部の他方の端部には開口を封するように培養膜組織が接着可能で、前記孔部を介して前記筒状部の他方の端部が前記ウェル内に挿入されて前記支持部が前記スペーサーと接触して支持されることを特徴とする膜保持部材。

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