JP2018510321A - マルチウェル・プレート用の温度制御体、および生体試料を凍結させおよび/または解凍するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これらの目的は、独立請求項の特徴を有する装置および方法によって達成される。本発明の有利な実施形態および適用例は、従属請求項に記載されており、以下の記載において図面を部分的に参照してより詳細に説明する。
Claims (24)
- 生体試料を凍結させおよび/または解凍するための、行および列の形に配置された複数のキャビティ(2)を含むマルチウェウル・プレート(1)用の温度制御体(4、24)であって、
温度制御流体が通って流れることができる基体(6)と、
前記基体(6)の上側に行および列の形に配置された突出した複数の温度制御指状部(5、25)と、
を含み、
前記複数の温度制御指状部(5、25)の格子間隔は、前記マルチウェウル・プレート(1)の前記複数のキャビティ(2)の格子間隔に対応するものである、
温度制御体。 - 前記複数の温度制御指状部(25)の中の少なくとも幾つかに、電気的に制御可能な加熱および/または冷却素子(10)が一体化されていることを特徴とする、請求項1に記載の温度制御体(24)。
- 前記複数の温度制御指状部(25)の中の少なくとも1つの指状部の端部領域(25a)に、温度センサ(9)が一体化されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の温度制御体(24)。
- 前記複数の温度制御指状部(5、25)の端面(5a、25a)が、
(a)前記マルチウェウル・プレート(1)の前記複数のキャビティの基部(11)の平坦な支持面を形成し、および/または
(b)グラファイトまたはダイヤモンドの被覆を含む
ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の温度制御体。 - (a)前記複数の温度制御指状部(5、25)が長さ127.8mmおよび幅85.5mmの領域内に配置することができ、および/または
(b)前記複数の温度制御指状部(5、25)の数が、前記マルチウェウル・プレート(1)の前記複数のキャビティ(2)の数に対応し、好ましくは、6、8、12、16、24、48、96、384または1536の中の1つである
ことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の温度制御体(4、24)。 - (a)前記複数のキャビティ(2)の基部(11)の外側壁部、および前記複数の温度制御指状部(5)の端面(25a)は、局所的な形状の係合を形成するために、それぞれ、互いに相補的な形状の非平面状の表面形状(82、83)を含み、および/または
(b)前記複数の温度制御指状部(25)の端面(25a)の表面形状、および前記複数のキャビティ(2)の基部(11)の外側壁部(82)は、局所的な形状の係合を形成するために、互いに係合する噛合い部として設計されている
ことを特徴とする、請求項1乃至3または5のいずれかに記載の温度制御体(24)。 - 前記温度制御体の複数の端面(25a)の傾斜が、前記基体(6)の平面状表面(6a)に対して、前記温度制御体(24)の中央から両側にある2つの周辺領域まで増大することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の温度制御体(24)。
- 増大する前記傾斜が、前記基体(6)の前記平面状の上側(6a)に配置された前記複数の温度制御指状部(25)の増大する傾斜した配列によって、または前記複数の温度制御指状部の複数の端面の増大する斜面によって形成されることを特徴とする、請求項7に記載の温度制御体(24)。
- 温度制御流体が流れることができる少なくとも1つの導管が、少なくとも1つの導管を冷却回路および/または加熱回路と接続するための流入接続部(7a)および流出接続部(7a)と共に、前記基体(6)に一体化され、
前記少なくとも1つの導管を通る前記温度制御流体の流れは、所定の個々の温度制御指状部(5、25)および/または少なくとも1つの所定の部分群の温度制御指状部(5、25)が、残りの温度制御指状部(5、25)に対して異なる形態で温度制御できる形態で、制御可能であることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれかに記載の温度制御体(4、24)。 - (a)請求項1乃至9のいずれかに記載の温度制御体と、
(b)前記温度制御体の前記複数の温度制御指状部の格子間隔に対応する格子間隔で行および列の形に配置された複数のキャビティを有するマルチウェル・プレートと、
を含む配置。 - 特に凍結保存のために、生体試料を凍結させるための、および/または、生体試料を、特に凍結保存された試料を、解凍するための温度制御装置(40)であって、
請求項1乃至9のいずれかに記載の温度制御体(4、24、41、42)と、
マルチウェル・プレート(1)および前記温度制御体(4、24、41、42)を互いに相対的な所定配置に配置するための配置装置と、
を含み、
行および列の形に配置された前記マルチウェル・プレート(1)の複数のキャビティの格子間隔は、前記複数の温度制御指状部(5、25)の格子間隔に対応し、
前記所定配置において、前記マルチウェル・プレートは、前記温度制御体(4、24、41、42)の上に配置され、
前記複数のキャビティ(2)は、それぞれ、前記複数の温度制御指状部(5、25)の中の1つの指状部の長手方向軸と直線上に整列して配置され、
さらに、前記温度制御体(4、24、41、42)の前記複数の温度制御指状部(5)を、前記所定配置に配置されたマルチウェル・プレート(1)の前記複数のキャビティ(2)の基部(11)と接触させる装置
を含む温度制御装置。 - 前記接触させる装置は、前記温度制御体(41、42)の上に配置されたマルチウェル・プレート(1)上に上から押圧され得る押圧体(8)を含んでいて、前記マルチウェル・プレート(1)の前記複数のキャビティ(2)の基部(11)を、前記複数の温度制御指状部(5、25)の端面(5a)と接触させるようにすることを特徴とする、請求項11に記載の温度制御装置(40)。
- 前記接触させる装置は、前記温度制御体(4、24、41、42)の上に配置されたマルチウェル・プレート(1)の上側に直接的または間接的に作用するよう設計された複数の電気的に制御可能なアクチュエータを含んでいて、前記マルチウェル・プレート(1)と前記温度制御体(4、24、41、42)の間の相対的距離を変化させるよう前記アクチュエータを制御するときに、前記複数の温度制御指状部(5、25)と前記複数のキャアビティ(2)の基部(11)を接触状態および/または非接触状態になるよう移動させるようにすることを特徴とする、請求項11または12に記載の温度制御装置(40)。
- (a)前記複数の電気的に制御可能なアクチュエータが、マイクロメカニカル・アクチュエータまたは圧電アクチュエータ(30)として設計されている、および/または
(b)前記複数の電気的に制御可能なアクチュエータが、個々におよび/または各群毎に、前記温度制御装置(4、24、41、42)によって制御することができて、個々のキャビティ(2)および/または部分群のキャビティ(2)を、他のキャビティに関係なく、前記温度制御体(4、24、41、42)との接触状態を形成しおよび/または解除するようにし、および/または
(c)前記複数の電気的に制御可能なアクチュエータによって、前記マルチウェル・プレート(1)の変位を、前記前記温度制御体(4、24、41、42)の方向に、1μm乃至1mmの範囲で生じさせることができ、および/または
(d)前記複数の電気的に制御可能なアクチュエータは、前記接触させる装置の制御部によって、前記マルチウェル・プレート(1)と前記温度制御体(4、24、41、42)を、連続的に、接触させ接触をなくし再び接触させることが、1ms(ミリ秒)乃至1s(秒)の範囲の時間内で行うことができる形態で、制御することができるものである
ことを特徴とする、請求項13に記載の温度制御装置(40)。 - 前記複数の温度制御指状部(5、25)の格子間隔に対応する格子間隔で行および列の形に配置された複数のキャビティを有するマルチウェル・プレート(1)を含む、請求項11乃至14のいずれかに記載の温度制御装置。
- (a)前記複数のキャビティ(2)の各々の基部に、電気的に制御可能な加熱および/または冷却素子、好ましくはペルチエ素子、が一体化され、および/または
(b)前記複数のキャビティ(2)の基部の中の少なくとも1つに、温度センサが一体化され、および/または
(c)前記複数のキャビティ(2)の基部が、熱伝導性であるよう設計されている
ことを特徴とする、請求項15に記載の温度制御装置。 - 下から冷却可能な温度制御チャンバ(48)が、乾燥ガスを充填可能でありおよび/または充填され、冷却状態で下側の冷温層(43a)および上側の暖温層(43b)を有する前記温度制御チャンバ(48)における垂直な温度層構造を有し、
少なくとも1つのロック部(47a、47b)が、マルチウェル・プレート(1)を導入しおよび/または取り出すために、前記温度制御チャンバ(48)のハウジング壁部に設けられ、
第1の温度制御体(41)が、前記下側の冷温層(43a)に配置され、生体試料を凍結保存するための冷却回路に接続され、および/または、第2の温度制御体(42)が、前記上側の暖温層(43b)に配置され、凍結保存された生体試料を解凍するための加熱回路に接続される、
ことを特徴とする、請求項11乃至16のいずれかに記載の温度制御装置(40)。 - (a)解凍される試料を含むマルチウェル・プレート(1)を、前記配置装置によって前記第2の温度制御体(42)の上に配置することができ、
(b)凍結される試料を含み、前記少なくとも1つのロック部を介して記温度制御チャンバ(48)内に導入されるマルチウェル・プレート(1)は、前記配置装置によって前記第1の温度制御体(41)の上に配置することができ、
(c)前記第1および/または第2の温度制御体(41、42)の上に配置されたマルチウェル・プレート(1)は、前記接触させる装置によって、制御されたまたは調整された形態で下降および/または上昇させることができて、前記温度制御体(41、42)との接触を形成しおよび/または解除するようになっている
ことを特徴とする、請求項17に記載の温度制御装置。 - (a)前記温度制御チャンバ(48)は、液体窒素(LN2)、窒素ガス(N2)またはスターリング・エンジンで冷却され、および/または
(b)前記温度制御チャンバに氷捕獲部(49)が配置され、および/または
(c)前記暖温層(43a)は、凍結プロセスの所定の開始温度または解凍プロセスの所定の目標温度に実質的に対応する温度を有し、一方、前記冷温層(43a)は、前記凍結プロセスの所定の目標温度または前記解凍プロセスの所定の開始温度に実質的に対応する温度を有する
ことを特徴とする、請求項17または18に記載の温度制御装置。 - 請求項1乃至9のいずれかに記載の温度制御体および/または請求項11乃至19のいずれかに記載の温度制御装置を用いて、特に凍結保存するために、生体試料を凍結させ、および/または、生体試料を、特に凍結保存された試料を、解凍するための方法。
- 前記マルチウェル・プレート(1)のキャビティ(2)に保存された試料(20)に、物質(51、61、62、63)を塗布または配置する工程を含むことと特徴とする、請求項20に記載の方法。
- (a)前記塗布または配置された物質は、硬化時に、前記キャビティの内容物の表面を外側から閉じ、好ましくは気密の形態で閉じ、および/または
(b)前記物質は、天然または合成油、水溶液と混合できない液体またはゲル、または固体の二酸化炭素(CO2)であり、および/または
(c)前記物質(63)は、前記試料を包囲する培養液(60)より高い密度を有する
ことを特徴とする、請求項21に記載の方法。 - (a)前記試料の解凍時、前記物質は、前記試料との所定の反応または相互作用を生じさせ、および/または
(b)前記物質は、希釈液または洗浄液または凍結防止剤であり、または前記試料に対する分化因子として前記試料に作用し、または酸化防止剤、抗アポトーシス物質または生/死染色剤であること、
を特徴とする、請求項21または22に記載の方法。 - (a)前記物質(63)は、既に凍結された試料(60、64)に塗布または配置され、前記物質(63)は、前記試料の解凍の期間中におよび/または後で、前記試料(60、64)との所定の反応または相互作用を生じさせ、および/または
(b)前記物質は、前記試料の凍結の後にその間に解凍が生じたかどうかを物質状態から導き出すことができる物質(63)である
ことを特徴とする、請求項21乃至23のいずれかに記載の方法。
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