JP2013066393A - 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、ウェル間の溶液のコンタミネーション阻止を確保するプレートを提供する。
【解決手段】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を防ぐことが可能なマルチウェルプレート。
【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、反応を起こしやすくするために、プレート全体を撹拌する必要があり、そのためのプレートミキサーが種々開発さている。

生化学分析用マルチウェルプレートは、ウェル内を親水性処理する場合が多いが（例えば特許文献１）、一般的に、プレート全体を同時に表面親水処理を実施する。これは生産性を上げるためであるが、こうした場合、ウェル外の部分も親水化されるため、先のプレートミキサー使用時に、プレート上面の親水性が高いため、隣接するウェルへの溶液の混入などの問題が生じた。

特開平１１−６４２１３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）ウェル内面が、親水性処理がなされた（１）記載のマルチウェルプレート。
（３）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疎水部である（１）または（２）記載のマルチウェルプレート。
（４）前記疎水部が、疎水性樹脂基材である、または疎水性処理である（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）疎水性処理が、プレート上面で平面部に施されている（１）ないし（４）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（６）疎水性樹脂基材による疎水性処理が、以下の工程で作製される（１）ないし（５）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
ウェル上面部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。
マスキング剤を除去。
（７）前記疎水性処理が、疎水性物質を塗布する（１）ないし（５）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（８）塗布する疎水性物質が、シリコン化合物、フッ素化合物である（７）記載のマルチウェルプレート。
（９）ウェル内の親水性が、水の前進接触角で４５度以下である（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）疎水性処理部の水の前進接触角が７０度以上である（１）ないし（９）いずれか１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、９６ウェルプレートである（１）ないし（１０）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（１２）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（１１）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
（１３）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（１２）項に記載のマルチウェルプレート。
（１４）前記マルチウェルプレートが、射出成型で製造される（１２）または（１３）に記載のマルチウェルプレート。
（１５）ウェル開口部が、円形または楕円形である（１）ないし（１４）いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。

マルチウェルプレートの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を防ぐことが可能なマルチウェルプレートを得た。

一般的なマルチウェルプレート上面の形態図。 本発発明の流延防止部を設けたマルチウェルプレートの撹拌後の上面を表す図。 比較例の全面親水性処理したマルチウェルプレートの撹拌後の上面を表す図

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体流延防止部が設けら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部とは、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ために設けたものである。この液体流延防
止部は、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部としては、疎水部をウェル開口部間に設けることで達成される。
線機目的は、隣接するウェル開口部の平面に部に疎水部分を設けることで達成される。

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、以下に述べる。
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、疎水性物質をプレート平面部に塗布する、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。

疎水性物質を塗布する方法としては、シリコンコーティング剤を塗布し乾燥させ、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。

また、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。

ウェル開口部は、円形または楕円形であることが好ましい。

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。

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、ウェル内面を親水処理する、ウェル内面に官能基を形成させることがあげられる

表面親水化処理には、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>
（マルチウェルプレートの作製）
ポリスチレン樹脂製の９６ウェルプレート（住友ベークライト製、ＭＳ−９０９６Ｗ）を準備し、プレート上面の平面部にウェル開口部に相当する個所をパンチで打ち抜き開口させたプレートシールを貼りつた。これによりプレート平面部がマスキングされ、ウェル開口部が解放された状態のプレートを作製し、プラズマ処理装置（ＢＲＡＮＳＯＮ／ＩＰＣ社製 ＳＥＲＩＥＳ７０００）を用いてプラズマ処理（酸素プラズマ１０分）を行い、プラズマ処理後、プレートシールをはがし、ウェル内面に親水性を付与したプレートを作製した。

<実施例２>
（マルチウェルプレートの作製）
ポリスチレン樹脂製の９６ウェルプレート（住友ベークライト製、ＭＳ−９０９６Ｗ）を準備し、プラズマ処理装置（ＢＲＡＮＳＯＮ／ＩＰＣ社製 ＳＥＲＩＥＳ７０００）を用いてプラズマ処理（酸素プラズマ１０分）を行った後、プレート上面の平面部をシリコナイズ処理した。
シリコナイズ試薬（シリコナイズ Ｌ−２５、富士システムズ製）を６０℃のお湯で４０倍希釈し、直ちにプレート平面部に塗布。１０秒後、プレート全体を蒸留水につけて洗浄、乾燥させて用いた。

＜比較例１＞
実施例１記載の９６ウェルプレートをプラズマ処理装置（ＢＲＡＮＳＯＮ／ＩＰＣ社製 ＳＥＲＩＥＳ７０００）を用いてプラズマ処理（酸素プラズマ１０分）を行い、プレート全体に親水性を付与したものを比較例１として用いた。

（接触角の測定）
接触角測定器でプレートウェル内面、及びプレート平面部の水の前進接触角を測定した。

（プレート撹拌試験）
トリパンブルー（ＴｒｙｐａｎＢｌｕｅ Ｓｔａｉｎ ０，４％、ＧＩＢＣＯ社製）を超純水で１０倍希釈した溶液を作製。実施例１、比較例のウェルに２００μＬ加え、プレートミキサー（Ｔｈｅｒｍｏｍｉｘｅｒ ｃｏｎｆｏｒｔ、エッペンドルフ社製）にセット
し、１３００ｒｐｍで５分間振とうさせ、結果を図２、図３に示す。

表１より、実施例１、２では、ウェル内面のみが親水化され、プレート上面の平面部は疎水性が保たれているのに対し、比較例１はプレート全体が親水化されていることが確認された。
また、図２，３より、実施例１においてはウェル内に充填した液体が撹拌によってプレート平面上に流れ出していないことが観察された。一方、比較例では、プレート上面への溶液野流れ出しが観察され、本発明の効果が観察された。

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。液体流延防止処理により、ウェル間の液体の混入を防ぐことが可能となり、ウェルをプレートシール等でふさぐ必要なく撹拌可能となった。

１ ウェル内面
２ プレート上面平面部

Claims (15)

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. ウェル内面が、親水性処理がなされた請求項１記載のマルチウェルプレート。
3. 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疎水部である請求項１または２記載のマルチウェルプレート。
4. 前記疎水部が、疎水性樹脂基材である、または疎水性処理である請求項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. 疎水性処理が、プレート上面で平面部に施されている請求項１ないし４いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
6. 疎水性樹脂基材による疎水性処理が、以下の工程で作製される請求項１ないし５いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
   ウェル上面部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。
   マスキング剤を除去。
7. 前記疎水性処理が、疎水性物質を塗布する請求項１ないし５いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
8. 塗布する疎水性物質が、シリコン化合物、フッ素化合物である請求項７記載のマルチウェルプレート。
9. ウェル内の親水性が、水の前進接触角で４５度以下である請求項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. 疎水性処理部の水の前進接触角が７０度以上である請求項１ないし９いずれか１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、９６ウェルプレートである請求項１ないし１０いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
12. 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１１いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
13. 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１２項に記載のマルチウェルプレート。
14. 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１２または１３に記載のマルチウェルプレート。
15. ウェル開口部が、円形または楕円形である請求項１ないし１４いずれか１項に記載のマルチウェルプレート。