JP2013047625A - マルチウェルプレート - Google Patents

Abstract

【課題】生化学分析用のマルチウェルプレートにおいて、ウェル間の液体流延防止処理がなされ、かつ、プレートシールの接着性を確保する。
【解決手段】マルチウェルプレートの形状は、複数のウェルと、前記複数のウェルの周囲に配置される平面部とを有するマルチウェルプレートであり、隣接するウェル開口部間に溝を設けることと、または隣接するウェル開口部間に疎水処理部分を設けることによる液体流延防止処理により、ウェル間の液体の混入が防げ、かつ十分なプレートシールの接着性を有するマルチウェルプレートを得た。
【選択図】図２

Description

本発明は、生化学分析用のマルチウェルプレートに関する。

マルチウェルプレートは、１枚のプレートに複数の反応部分であるウェルを設けたもので、生化学分析用として、種々の形態が市販されている。例えば、９６、３８４、又は１５３６個のウェルを有するプレートが市販されている。
生化学分析の対象としては、ＤＮＡ，ＲＮＡの核酸、蛋白質、ペプチド、糖鎖等があげられる。

多くの種類の生化学分析で、マルチウェルプレートのウェル中にサンプルを固定化し、当該サンプルを反応する物質を検出する、ウェル内で免疫反応を利用し対象物質を検出する、などの方法で種々の用途に用いられている。特にウェル内で免疫反応を利用して対象物質を検出する方法は、抗原抗体反応を用いる場合が多く、ＥＬＩＳＡ法等、汎用性の高い方法が開発、利用されている。

マルチウェルプレートにおいて、隣接するウェルで異なる試料を用いる場合が多く、溶液分注時の隣接ウェルの汚染を防ぐために、プレート上面部のウェル開口部の周囲にリング状の突起部を有するプレートや、ウェル側壁が底面部から立ち上がり各ウェルが煙突状に独立して存在するプレート等が開発されている。

上記のＥＬＩＳＡ法等では、抗原抗体反応をウェル内で溶液系で行うが、この際、加熱反応させる必要がある。また、マルチウェルプレートのウェルに抗体等を固定化して使用時まで保存することがある。これらの場合、ウェル内の物質の保護、溶液の蒸発防止のため、マイクロウェルプレートを密封する必要があり、そのためのプレートシールが種々開発さている（例えば特許文献１）。

しかしながら、前記のウェル開口部の周囲にリング状の突起部を有するプレートや（図１）、各ウェルが独立して存在するプレートでは、プレートシールの接着面積が狭く、十分な接着性を得られない場合が多い。

特開２００７−０４５９２８７号公報

本発明は、マルチウェルプレートにおいて、ウェル間の液体流延防止処理がなされ、かつ、プレートシールの接着性を確保したマルチウェルプレートに関する。

このような目的は、以下の（１）〜（１２）に記載の本発明により達成される。
（１）２つ以上のウェルを有する生物学的分析用のマルチウェルプレートであって、プレート上面に平面部を有し、隣接するウェル開口部間に液体流延防止部を有する
ことを特徴とするマルチウェルプレート。
（２）液体流延防止部が、隣接するウェル開口部間に設けられた溝、または疎水性処理パターンである（１）記載のマルチウェルプレート。
（３）前記溝の幅が、０．２〜２．０ｍｍ、深さが０．２〜１．０ｍｍである（２）記載のマルチウェルプレート。
（４）プレート上面で平面部の面積が、プレート上面部のウェル部の面積を除いた８０％以上である（１）ないし（３）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（５）前記疎水性処理パターンが、疎水性物質をパターン状に塗布する（２）記載のマルチウェルプレート。
（６）疎水性処理パターンが、以下の工程で作製される（２）記載のマルチウェルプレート。
パターン状にマスキング剤を塗布
マルチウェルプレートを表面酸化処理
マスキング剤の除去
（７）疎水性処理パターンが、幅０．２〜２．０ｍｍ幅の線である（５）または（６）記載のマルチウェルプレート。
（８）前記マルチウェルプレートが、９６ウェルプレートである（１）ないし（７）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（９）前記マルチウェルプレートが、プラスチック樹脂製である（１）ないし（８）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（１０）前記プラスチック樹脂が、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリカーボネートである（９）項に記載のマルチウェルプレート。
（１１）前記マルチウェルプレートが、射出成型で製造される（９）または（１０）に記載のマルチウェルプレート。
（１２）（１）ないし（１１）いずれか１項に記載のマルチウェルプレートのプレート上面部に、一方の面に接着剤を有するプレートシールをプレート平面部に貼り合わせることを特徴とするマルチウェルプレート使用方法。

本発明によると、プレートシールの粘着力を損なうことなく、隣接するウェル間の液体の流延が防止された生化学分析用のマルチウェルプレートを得ることができる。

一般的なマルチウェルプレート上面の形態図。 本発発明の溝を設けたマルチウェルプレート上面の形態図。 液体流延防止処理範囲を示した図

以下、本発明のマルチウェルプレートの詳細について説明する。

本発明におけるマルチウェルプレートの形状は、複数のウェルと、前記複数のウェルの周囲に配置される平面部とを有するマルチウェルプレートであり、前記ウェルの開口部間に液体流延防止処理がなされていることを特徴としている。

ここで述べる液体流延防止とは、本来ウェル内に収まるはずの溶液が、ウェル外に流れ、隣接するウェル内に流れ入ることを防止することを言う。液体流延防止は、マルチウェルプレート上面の平坦部に液体がウェル外に流れても、当該ウェル以外のウェルには到達しないようにするためのものである。

本願発明における液体流延防止処理としては、二つの方法がある。
一つは、隣接するウェル開口部間に溝を設けること、もう一つは、隣接するウェル開口部間に疎水処理部分を設けることである。当該流延防止処理は、マルチウェルプレート上部
の平面部を損なうことなく実施することが必要である。これは、平面部の面積を多く持つマルチウェルプレートにすることでプレートシールの粘着面積を確保し、プレートシールの接着性を確保することである。

まず、初めに液体流延防止処理として溝を設けることについて述べる。
この方法は、隣接するウェル間に溝を設け、液体が流れた際に、溝内に液体を回収し、流延防止する方法である（図２）。溝の配置、は図３に示すように設けることが好ましいが、これに限定するものではない。
液体流延防止のために設ける溝は、幅が０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．２〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．５ｍｍであり、その深さが、０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍである。溝の断面形状は、特に限定しないが、例えば長方形、矩形が加工の点から好ましい。

プレート上面部のウェル間に溝を設けるが、本発明のもう一つの特長として、プレートシールの接着性の向上のため、溝によるプレート上面部の面積の減少を少なくし、接着面積を稼ぐ必要がある。そのために、溝により減じる平面部の面積は、プレート上面の平坦部面積（プレート上面部面積からウェルの開口部面積を除いたもの）の２０％未満に抑えることが好ましく、より好ましくは１０％未満である。

当該溝の作製方法は、特に限定するものではない。成形金型作製時にあらかじめ溝部分を設けておくことが生産性の面から最も好ましい。また、既存のマルチウェルプレートに切削加工により溝を構築することも可能である。

もう一つの隣接するウェル開口部の平面間に疎水部分を設けることについて述べる。
この方法は隣接するウェル間に疎水性の領域を設け、疎水性に対し親和性のない溶液の流延を防ぐものである。通常、生化学分析に用いられる溶液は、水溶液であることが多いので疎水性の領域を設けることで流延を防止することが可能である。

疎水性処理の具体的な方法としては、例えば、疎水性物質をパターン状に塗布する、マルチウェルプレートを親水化処理する際に、パターン状にマスキングを施した後、表面親水化処理し、マスキング剤を除去する方法がある。

疎水性物質をパターン状に塗布する方法としては、シリコンコーティング剤を線状に塗布し乾燥させ、シリコン層を形成させる方法が一般的である。シリコンコーティング用の樹脂は、市販されており、特に限定するものではない。

パターン状にマスキングする方法としては、例えば、マスキング剤を図３の形状に塗布する、マスキングテープなどを各ウェル間に線状に配置する、マスキングシートを図３の形状にカットしマルチウェルプレート上面に貼り合わせる方法がある。
親水処理としては、後で詳細に説明するが、具体的には表面酸化処理を用いる。表面酸化処理後、マスキングを除去することで、成形品の生なりの樹脂部分（一般的には疎水性）がマスキングの形状に残ることになり、液体流延防止が可能となる。

本発明に述べるマルチウェルプレートは、１枚のプレートに複数のウェルを有するものであれば、特に限定するものではないが、９６、３８４ウェルプレートが好ましく、特に好ましくは９６ウェルプレートである。一般的な９６ウェルプレートのサイズとして、横１２７．６ｍｍ、奥行８５．８ｍｍ、高さ１４ｍｍで、ウェル容量が０．４ｍＬである場合が多く、好ましくはこのサイズであるが、特に限定するものではない。

本発明のマイクロプレートは、樹脂製の材料で成形することができる。この樹脂材料は、
上記マイクロプレートをディスポーザルタイプにすることができるのに加え、容易に成形することができる。上記樹脂材料としては、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン-プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂または環状ポリオレフ
ィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等のメタクリル系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアクリロニトリル等のアクリル系樹脂、プロピオネート樹脂等の繊維素系樹脂等が挙げられる。これらの中でも該マイクロプレートに求められる成形性、透明性の点においてポリスチレン樹脂が特に好ましい。

上記樹脂材料から本発明のマイクロプレートを製造する場合、例えば射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形により、製造することができる。

前記マイクロプレートは、成形状態のままでも良いし、必要に応じて表面処理を実施することも可能である。また、必要に応じて滅菌を行っても良い。

表面処理には、検体成分のプレートへの物理化学吸着を促進するために、行う。具体的には、ウェル内面を酸化処理する、ウェル内面に官能基を形成させることがあげられる

表面酸化化処理には、例えばプラズマ処理、コロナ放電処理、放射線照射処理がある。これらの処理により、例えば抗体の固定化量を向上させることができる。

また、官能基を有するポリマーを塗布することにより、ウェル内面の生理活性物質との親和性を向上させることが可能である。

使用可能な滅菌は、放射線滅菌、エチレンオキサイドガス（ＥＯＧ）滅菌、低温プラズマ滅菌、蒸気滅菌などが挙げられるが、使用する樹脂により選択すれば良い。一般的には、滅菌のバリデーション、在留物質の管理等を考慮すると放射線滅菌を用いることが好ましい。

本発明の実施例を以下に記載するが、これに限定されるものではない。

<実施例１>
（プレートの作製）
プレート上面平面タイプの９６ウェルプレート（住友ベークライト製、ＭＳ−９０９６Ｗ）を準備し、小型彫刻機（Ｒｏｌａｎｄ製、ＥＧＸ−３５０）を用い、０．５ｍｍφのエンドミルを用いて、図3のようにウェル間を切削加工した。

＜比較例１＞
実施例１記載のプレート上面平面タイプの９６ウェルを比較例１として用いた。

＜比較例２＞
プレート上面のウェル周囲にリブを設けた９６ウェルプレート（図１）を試作し比較例２とし手持ちいた。

（プレートシール強度の測定）
引っ張り試験機（オートグラフ、ＡＧ−Ｘ１０）を用いてプレートシールをプレートから剥離する際の強度を測定した。具体的には、引っ張り試験機の上部チャックにプレートシール端面を挟み、株チャックで９６ウェルプレートを固定した。ついで、２０ｃｍ／分で上部チャックをロードし、引きはがしに要する力（Ｎ）を測定し、その最大値を表１に示した。

表１より、実施例１は比較例１より強度は落ちるものの、比較例２に比べ３倍以上のプレートシールの接着強度の向上がみられた。

本発明によると、生化学分析用のマルチウェルプレートを得ることができる。

１ マルチウェルプレート。
２ 液体流延防止処理部分を示す。

Claims (12)

1. ２つ以上のウェルを有する生物学的分析用のマルチウェルプレートであって、
   プレート上面に平面部を有し、
   隣接するウェル開口部間に液体流延防止部を有する
   ことを特徴とするマルチウェルプレート。
2. 液体流延防止部が、隣接するウェル開口部間に設けられた溝、または疎水性処理パターンである請求項１記載のマルチウェルプレート。
3. 前記溝の幅が、０．２〜２．０ｍｍ、深さが０．２〜１．０ｍｍである請求項２記載のマルチウェルプレート。
4. プレート上面で平面部の面積が、プレート上面部のウェル部の面積を除いた８０％以上である請求項１ないし３いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
5. 前記疎水性処理パターンが、疎水性物質をパターン状に塗布する請求項２記載のマルチウェルプレート。
6. 疎水性処理パターンが、以下の工程で作製される請求項２記載のマルチウェルプレート。パターン状にマスキング剤を塗布
   マルチウェルプレートを表面酸化処理
   マスキング剤の除去
7. 疎水性処理パターンが、幅０．２〜２．０ｍｍ幅の線である請求項５または６記載のマルチウェルプレート。
8. 前記マルチウェルプレートが、９６ウェルプレートである請求項１ないし７いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
9. 前記マルチウェルプレートが、プラスチック樹脂製である請求項１ないし８いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
10. 前記プラスチック樹脂が、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリカーボネートである請求項９項に記載のマルチウェルプレート。
11. 前記マルチウェルプレートが、射出成型で製造される請求項９または１０に記載のマルチウェルプレート。
12. 請求項１ないし１１いずれか１項に記載のマルチウェルプレートのプレート上面部に、一方の面に接着剤を有するプレートシールをプレート平面部に貼り合わせることを特徴とするマルチウェルプレート使用方法。