JP2011189270A - マイクロプレートおよび分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、検体中の目的物質を高効率でハイスループットに分離することが可能なマイクロプレートおよびそのマイクロプレートを用いた分離方法を提供することにある。
【解決手段】本発明のマイクロプレートは、少なくとも１つのウェル部材を有するマイクロプレートであって、前記ウェル部材の側面に側面開口部が形成され、かつ前記側面開口部を覆うように設置されたフィルター部材が配置されていることを特徴とする。また、本発明の分離方法は、上記に記載のマイクロプレートを用いることにより、検体中の目的物質を分離することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロプレートおよび分離方法に関する。

マイクロプレートは生化学分野でよく利用されているデバイスであり、その形態は、シングルウェル、マルチプルウェルがある。マルチウェルプレートは、８、１６、２４、４８、９６、３８４個の容器（ウェル）を有する形態が典型的である。一般的にマイクロプレートは、単に液体を入れる容器（ウェル）として用いるだけでなく、その容器（ウェル）内で種々の生化学反応を行うことに広く利用されている。マルチプルウェル形態をとることによりハイスループットが可能である。

マイクロプレートを利用する具体例な使用例として、ＥＬＩＳＡ反応が挙げられる。例えば９６個の容器（ウェル）を有する場合、最大９６種類のタンパク質を検出することが可能である。

また、容器（ウェル）の底面に透析膜を導入することによって、透析を行うことも可能である。例えば９６個の容器（ウェル）を有する場合、最大９６種類の透析を行うことが可能である。

マイクロプレートの容器（ウェル）部の底面に透析膜を導入することによって、ハイスループットで透析が可能となるが、容器（ウェル）の底面積によって透析効率が左右される。即ち、より透析効率を向上させるためには、容器（ウェル）の底面積を大きくする必要があるが、そのためにはプレートに含まれる容器（ウェル）の数を減らす必要があり、同時に処理できる透析の種類が限られてしまう。

特許文献１では、容器（ウェル）部の底面に透析膜を導入したマイクロプレートが記載されている。このマイクロプレートでは容器（ウェル）の数を９６個とした場合、容器（ウェル）底面の全面に透析膜を導入したとしても、１容器（ウェル）あたりの透析膜の面積はおよそ２４ｍｍ^２となり、高効率で透析を行うには不十分である。

特開２００６−１８１５６７号公報

本発明の目的は、検体中の目的物質を高効率でハイスループットに分離することが可能なマイクロプレートおよびそのマイクロプレートを用いた分離方法を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１１）に記載の本発明により達成される。
（１）少なくとも１つのウェル部材を有するマイクロプレートであって、前記ウェル部材の側面に側面開口部が形成され、かつ前記側面開口部を覆うように設置されたフィルター部材が配置されていることを特徴とするマイクロプレート。
（２）さらに前記フィルター部材を保持する保持部材を有するものである上記（１）に記載のマイクロプレート。
（３）前記保持部材は、側面に開口部を有するものである上記（２）に記載のマイクロプレート。
（４）前記保持部材は、前記ウェル部材の内側に配置され、前記ウェル部材との間でフィルター部材を狭持するものである上記（２）または（３）に記載のマイクロプレート。
（５）前記ウェル部材は、底部に底部開口部を有するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のマイクロプレート。
（６）前記フィルター部材は、透析膜である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のマイクロプレート。
（７）前記透析膜は、１００〜１００，０００ダルトンの範囲のカットオフ分子量を有するものである上記（６）に記載のマイクロプレート。
（８）前記マイクロプレートの少なくとも一部が、樹脂材料で被覆されているものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のマイクロプレート。
（９）前記樹脂材料が、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有するものである上記（８）に記載のマイクロプレート。
（１０）前記樹脂材料が、プロピレングリコールを含むことを特徴とする上記（８）または（９）に記載のマイクロプレート。
（１１）上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のマイクロプレートを用いることにより、検体中の目的物質を分離することを特徴とする分離方法。

本発明によれば、検体中の目的物質を高効率でハイスループットに分離することが可能なマイクロプレートおよびそのマイクロプレートを用いた分離方法を提供することができる。

本発明のマイクロプレートの分解斜視図である。 ウェルの分解斜視図である。 ウェル部材の断面図である。 ウェルの斜視図である。 保持部材の断面図である。 ウェルの側面図である。 ウェルの分解斜視図である。

以下、本発明のマイクロプレートについて詳細に説明する。
本発明のマイクロプレートは、少なくとも１つのウェル部材を有するマイクロプレートであって、前記ウェル部材の側面に側面開口部が形成され、かつ前記側面開口部を覆うように設置されたフィルター部材が配置されていることを特徴とする。
また、本発明の分離方法は、上記に記載のマイクロプレートを用いることにより、検体中の目的物質を分離することを特徴とする。

（マイクロプレート）
まず、本発明のマイクロプレートについて、好適な図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のマイクロプレートの分解斜視図である。また、図２は、本発明のマイクロプレートのウェルを説明するための分解斜視図である。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、マイクロプレート１００は、板状のプレート本体１を有し、プレート本体１には、複数のウェル２（第１実施形態では、２４個のウェル２）が形成されている。第１実施形態では、２４個のウェル２が４行×６列で配置されている。

図２に示すように、それぞれのウェル２は、先端（図２中の下端）に向かって縮径する円筒状のウェル部材２１と、フィルター部材３と、保持部材４によって形成されている。

ウェル部材２１は、筒状の基部２１１と、側面に設けられた２本の支持部２１２と、底板２１３とを有し、基部２１１と、底板２１３とが支持部２１２を介して支持されている。支持部２１２に隣接して、ウェル部材２１の側面に側面開口部２１４が設けられている（図３）。

上述したようなプレート本体１を構成する材料としては、例えばポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリカーボネートの中から選ばれる１以上の樹脂が好ましい。これにより、マイクロプレート１００の透明性を向上することができる。

ウェル部材２１の側面にある側面開口部２１４の開口率は、特に限定されないが、ウェル部材２１の側面の３０％以上であることが好ましく、特に４０〜７０％であることが好ましい。開口率が前記範囲内であると、特に検体中の目的物質を高効率で分離することができ、かつマイクロプレート１００の強度にも優れる。

この側面開口部２１４を覆うようにフィルター部材３が設けられる。フィルター部材３は、ウェル部材２１と、保持部材４との間に狭持されている。これにより、フィルター部材３を接着剤等を用いること無く、固定することができ、不純物の混入等を防止することができる。

本発明では、上述したように側面開口部２１４を設け、その側面開口部２１４を覆うようにフィルター部材３が設けられている。したがって、ウェル部材２１の底面のみに透析膜等を設けるのに比較して大面積のフィルター部材３を配置することができ、それによって、フィルター効率（透析効率）を向上させることができる。

また、フィルター部材３としては、例えばセルロースアセテート、再生セルロース膜等のセルロース系透析膜、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート等の合成高分子系透析膜等の透析膜、濾紙等が挙げられる。これらの中でも透析膜が好ましい。これにより、安定して目的物質を分離することができる。

また、前記透析膜は、特に限定されないが、１００〜１００，０００ダルトンの範囲のカットオフ分子量を有するものであることが好ましく、特に１，０００〜５０，０００ダルトンの範囲のカットオフ分子量を有するものであることが好ましい。前記範囲内であると、特に目的物質の分離効率に優れる。

図４に示すように、側面開口部２１４を有するウェル部材２１と、保持部材４とでフィルター部材３を挟持できるように、保持部材４が配置される。

保持部材４は、ウェル部材２１と同様に、先端に向かって縮径する円筒状である。保持部材４は、筒状の基部４１と、側面に設けられた２本の支持部４２と、底板４３とを有し、基部４１と、底板４３とが支持部４２を介して支持されている。支持部４２に隣接して、保持部材４の側面に側面開口部４４が設けられている（図５）。

保持部材４の内径は、ウェル部材２１に挿入して、フィルター部材３を挟持するために、ウェル部材２１の外径よりも大きくなっている。このように、フィルター部材３を狭持するだけなので、フィルター部材３の選択が容易となる。

ここで、ウェル部材２１の支持部２１２と、保持部材４の支持部４２とが重なるようにして、フィルター部材３を狭持することが好ましい。これにより、側面の開口部を大きくすることができ、それによってフィルター効率をより向上することができる。

このような保持部材４の側面開口部４４の開口率は、特に限定されないが、保持部材４の側面の３０％以上であることが好ましく、特に４０〜７０％であることが好ましい。開口率が前記範囲内であると、特に検体中の目的物質を高効率で分離することができ、かつマイクロプレート１００の強度にも優れる。

このような保持部材４を構成する材料としては、プレート本体１と同様のものを用いることができる。

上述したプレート本体１は、特に限定されないが、その少なくとも一部（特にウェル２の内部）が樹脂材料で被覆されているものであることが好ましい。これによりプレート本体１への目的物質の吸着を抑制することができる。
また、保持部材４もその表面が樹脂材料で被覆されていることが好ましい。これにより、保持部材４への目的物質の吸着を抑制することもできる。

前記樹脂材料としては、例えばポリエチレングリコールを含むもの、ポリメトキシエチルアクリレートを含むもの、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有するもの等が挙げられる。これらの中でもリン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有するものであることが好ましい。これにより、プレート本体１への目的物質の吸着を抑制できる。
また、プロピレングリコールを含むことが好ましい。これにより、プレート本体１への目的物質の吸着を特に抑制できる。

このような側面に側面開口部２１４を有し、その側面開口部２１４を覆うように設けられたフィルター部材３を有するウェル部材２１を備えたマイクロプレート１００は、フィルター効率（透析効率）に優れているものである。

なお、本実施形態では、ウェル部材２１の外側にフィルター部材３が配置され、フィルター部材３がウェル部材２１と保持部材４との間に狭持されるものについて説明したが、これに限定されず、ウェル部材２１の内側にフィルター部材３が配置されるようにウェル部材２１と保持部材４とが構成されているものでも構わない。

（分離方法）
本発明のマイクロプレート１００の使用方法（分離方法）の一例（検体をウェル２の内部に充填し、目的物質以外の物質をマイクロプレート１００の外側に排出する例）について説明する。
まず、図１に示すプレート本体１の円筒状のウェル部材２１に、フィルター部材３および保持部材４を設置する。これにより、複数のウェル２が形成されたマイクロプレート１００が得られる。なお、フィルター部材３は、目的物質の分子量に応じて適宜決定する。

次に、各ウェル２に、例えばピペット等を用いて目的物質を含む検体（例えば目的物質として抗体、抗原を含むようなタンパク溶液等）を、フィルター部材３の上面が隠れる程度に充填する。ここで、各ウェル２には、全て同じ検体を充填しても異なる検体を充填しても良いが、異なる検体を充填することが好ましい。これにより、複数の検体を同時に処理することができる。

次に、マイクロプレート１００が載置可能な角シャーレ（不図示）に、展開液（例えば各種緩衝液等）を添加する。この展開液を添加された角シャーレに各ウェル２に検体が充填されたマイクロプレート１００を浸す。ここで、展開液の体積は、マイクロプレート１００の各ウェル２中に充填される検体液の体積の５００〜１０００倍とすることが好ましい。ここで、展開液は、最初の数時間は１〜２時間毎に交換することが好ましい。展開液が添加された角シャーレにマイクロプレート１００を２４時間以上静置する。これにより、各ウェル２内部の検体がフィルター部材３により透析され、検体中の目的物質のみがウェル２内部に残存するようになる。

そして、マイクロプレート１００を、角シャーレから取り出し、ウェル２内部に残っている目的物質を、ピペット、ディスペンサー等で取り出し、測定、評価等に用いる。ここで、本発明のマイクロプレート１００は、フィルター部材３の面積が大きいため分離効率に優れるものである。

＜第２実施形態＞
次に、図６を用いて第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図６に示すマイクロプレート１００は、保持部材４を用いない以外は第１実施形態と同様である。
図６に示すように、フィルター部材３は、ウェル部材２１の側面開口部２１４の外側に接着または融着されている。接着する方法としては、例えばエポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて接着する。融着する方法としては、例えば熱融着、超音波融着、高周波融着等で融着する。これらの中でも融着する方法が、接着剤等による第３成分の影響を低減することができる点で好ましい。

＜第３実施形態＞
次に、図７を用いて第３実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図７に示すウェル部材２１は、ウェル部材２１の底板２１３にも開口部２１５が設けられ、保持部材４の底板４３にも開口部４５が設けられ、その開口部２１５、４３を円形状のフィルター部材３１で覆っている以外は第１実施例と同様である。これにより、フィルター部材の面積が増えるので、検体中の目的物質を分離する分離効率をより向上することができる。ここで、フィルター部材３とフィルター部材３１とは、同じであることが好ましい。これにより、目的物質の分離をより効率良く実施できる。
さらに、上述したような実施形態の場合、展開液がフィルター部材３を覆わない場合であっても、フィルター部材３１（下部のみ）により目的物質を分離することが可能となる。

以上、説明したように本発明のマイクロプレート１００は、フィルター部材の面積が大きいものであり、検体中の目的物質を高効率でハイスループットに分離することができるものである。

１ プレート本体
２ ウェル
２１ ウェル部材
２１１ 基部
２１２ 支持部
２１３ 底板
２１４ 側面開口部
２１５ 開口部
３ フィルター部材
３１ フィルター部材
４ 保持部材
４１ 基部
４２ 支持部
４３ 底板
４４ 側面開口部
４５ 開口部
１００ マイクロプレート

Claims (11)

1. 少なくとも１つのウェル部材を有するマイクロプレートであって、
   前記ウェル部材の側面に側面開口部が形成され、かつ前記側面開口部を覆うように設置されたフィルター部材が配置されていることを特徴とするマイクロプレート。
2. さらに前記フィルター部材を保持する保持部材を有するものである請求項１に記載のマイクロプレート。
3. 前記保持部材は、側面に開口部を有するものである請求項２に記載のマイクロプレート。
4. 前記保持部材は、前記ウェル部材の内側に配置され、前記ウェル部材との間でフィルター部材を狭持するものである請求項２または３に記載のマイクロプレート。
5. 前記ウェル部材は、底部に底部開口部を有するものである請求項１ないし４のいずれかに記載のマイクロプレート。
6. 前記フィルター部材は、透析膜である請求項１ないし５のいずれかに記載のマイクロプレート。
7. 前記透析膜は、１００〜１００，０００ダルトンの範囲のカットオフ分子量を有するものである請求項６に記載のマイクロプレート。
8. 前記マイクロプレートの少なくとも一部が、樹脂材料で被覆されているものである請求項１ないし７のいずれかに記載のマイクロプレート。
9. 前記樹脂材料が、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有するものである請求項８に記載のマイクロプレート。
10. 前記樹脂材料が、プロピレングリコールを含むことを特徴とする請求項８または９に記載のマイクロプレート。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載のマイクロプレートを用いることにより、検体中の目的物質を分離することを特徴とする分離方法。

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