JP3535426B2 - 微小検体分離用セルプレート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微生物等のような
微小検体を分離する際に使用する微小検体分離用セルプ
レートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、微生物の一種である大腸菌等の微
生物を用いた遺伝子操作が広く行われている。通常の遺
伝子操作においては、培養液中に分散された大腸菌に対
して、所定の形質転換処理が施される。形質転換された
大腸菌は、マイクロピペットを用いて培養液ごと培養槽
に移植された後、そのなかで一定期間培養される。

【０００３】ところで、マイクロピペットで吸入した媒
質液中には、形質転換体と非形質転換体とが混在してい
るのが一般的である。従って、形質転換体の収率はおの
ずと低いものとなる。ゆえに、形質転換体のみを選択し
て短時間でかつ連続的に分離できる何らかの装置が望ま
れていた。

【０００４】そこで、このような分離作業を可能とする
装置の一つとして、図１０，図１１に示されるような微
小検体分離用セルプレート８１が従来提案されている。
このセルプレート８１は、プレート本体８２とカバーガ
ラス８３とを接合してなる積層構造物であって、顕微鏡
ステージに取り付けられた状態で使用される。プレート
本体８２の下面には、分散浮遊する培養液を貯留するた
めの貯留チャンバ８４と、キャリア液を流すための主キ
ャリア溝８５とが形成されている。この主キャリア溝８
５からは、主キャリア溝８５を流れるキャリア液の一部
を外部に排出するための副キャリア溝８６が分岐してい
る。

【０００５】貯留チャンバ８４と主キャリア溝８５との
間には、レーザー光により捕捉した特定の大腸菌を、副
キャリア溝８６を介して主キャリア溝８５まで移送する
ための導出溝８７が形成されている。導出溝８７を挟ん
でその両側開口縁には、一対の電極８８，８９が配設さ
れている。電極８８，８９の一部には電極取出部（図示
略）が各々設けられ、それらには給電用のリード線（図
示略）が接合されている。

【０００６】従って、リード線を高周波電源に接続した
状態で通電を行うと、導出溝８７内にある培養液中に電
界Ｅ１が形成され、その電界Ｅ１のもたらす誘電泳動力
により大腸菌がトラップされる。このため、貯留チャン
バ８４内にある大腸菌が、副キャリア溝８６側へ不用意
に流出することが防止されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では平坦な形状の電極８８，８９を用いていたため、
導出溝８７の開口部分に十分な電界Ｅ１を形成すること
はできても、底部にまで十分な電界Ｅ１を形成すること
ができなかった（図１１参照）。よって、導出溝８７内
において大腸菌を確実にトラップすることができず、大
腸菌がいくぶん流出してしまう。従って、大腸菌のロス
が多くなり、収率が悪いという問題があった。

【０００８】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、微小検体の不用意な流出が起こり
にくく、ロスの少ない微小検体分離用セルプレートを提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、多数の微小検体が分
散浮遊する培養液を貯留するための貯留チャンバと、キ
ャリア液を流すためのキャリア溝との間に、レーザー光
により捕捉した特定の微小検体を前記キャリア溝まで移
送するための導出溝が形成され、前記導出溝を挟んでそ
の両側開口縁に、培養液中に電界を形成するための一対
の電極が配設された微小検体分離用セルプレートにおい
て、前記電極の先端部に立体構造部を形成するととも
に、その立体構造部の先端を前記導出溝の底面付近に到
らせるようにしたことを特徴とする微小検体分離用セル
プレートをその要旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記立体構造部は前記電極の先端部に形成された柱
状の突起電極であるとした。請求項３に記載の発明は、
請求項２において、一側面に前記導出溝が形成されたプ
レート本体と、そのプレート本体よりも肉薄であって一
側面に前記電極が形成されたカバーガラスとを接合した
構造を有することとした。

【００１１】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によると、電極の先端部に立
体構造部を形成してその先端を導出溝の底面付近に到ら
せたことにより、導出溝の開口部分のみならず、底部に
まで十分な電界が形成される。よって、導出溝内におい
て十分な誘電泳動力が作用する結果、そこに微小検体が
確実にトラップされる。ゆえに、微小検体の不用意な流
出が起こりにくくなり、ロスが少なくなる。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、柱状の突
起電極のようなものであれば、導出溝の底面付近に到る
程度の高さが立体構造部に要求されるときであっても、
比較的簡単に形成することが可能である。このため、セ
ルプレートの製造容易化及び低コスト化を図ることがで
きる。

【００１３】請求項３に記載の発明によると、導出溝、
電極、柱状の突起電極等の形成を比較的簡単に行うこと
ができるため、セルプレートの製造容易化及び低コスト
化を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の微小検体分離用セ
ルプレートを具体化した一実施形態を図１〜図５に基づ
き詳細に説明する。

【００１５】図１には、微小検体分離用システムＳの一
部を構成する本実施形態の微小検体分離用ユニット１が
示されている。同ユニット１は、培養液に分散浮遊して
いる大腸菌（微小検体）群から、任意の一の大腸菌を分
離するためのものである。より具体的にいうと、形質転
換体と非形質転換体とが混在する培養液の中から、形質
転換体である任意の一の大腸菌を分離するため等に用い
られるものである。

【００１６】図１に示されるように、このユニット１
は、微小検体分離用セルプレート２と、そのセルプレー
ト２を倒立顕微鏡４の顕微鏡ステージ３に対して取り付
けるためのホルダ５とからなる。顕微鏡ステージ３の中
央部には透孔１１が設けられている。透孔１１の上部開
口縁には、ホルダ取付用の嵌合凹部１２が形成されてい
る。その嵌合凹部１２にはホルダ５が位置決めされた状
態で取り付けられている。ホルダ５の取り付け時には透
孔１１は塞がれた状態となる。

【００１７】図１に示されるように、本実施形態のセル
プレート２は円盤状であって、プレート本体２１とそれ
よりも肉薄のカバーガラス２２とを接着してなる２層構
造になっている。ここでは、プレート本体２１及びカバ
ーガラス２２の直径を数ｃｍ〜十数ｃｍ程度に設定して
いる。セルプレート２の上面には、各種配管を接続する
ために同じく円盤状のアタッチメント１３が装着されて
いる。このアタッチメント１３は、例えばアクリル板等
の樹脂材料を用いて形成されている。

【００１８】プレート本体２１は、板状の光透過性材
料、具体的にはガラス板を用いて形成されている。ガラ
ス板としては、ほう珪酸ガラス等のようにレーザートラ
ップに使用可能なものが選択されることがよい。また、
ガラス板の厚さは１ｍｍ〜１０ｍｍ（具体的には１ｍ
ｍ）程度に設定されている。

【００１９】また、カバーガラス２２についても、ほう
珪酸ガラスが選択されることがよい。カバーガラス２２
の厚さは、対物レンズ６の焦点距離よりも薄い必要があ
り、本実施形態では０．１ｍｍ〜１ｍｍ（具体的には
０．２ｍｍ）程度に設定されている。なお、カバーガラ
ス２２の表裏両面及びこれに接するプレート本体２１の
下面は、光学研磨されていることが望ましい。光学研磨
を行うと、研磨面の凹凸がサブミクロンオーダーまで平
滑になるため、レーザー光の照射時にその光がガラスの
表面及び融着面で屈折しにくくなるからである。

【００２０】図１，図２に示されるように、セルプレー
ト２は、貯留チャンバ２３、主キャリア溝２４、副キャ
リア溝２５、導出溝２６、流速分布制御溝２７，２８を
接着界面に備えている。なお、貯留チャンバ２３及び各
溝２４〜２８は、具体的にはプレート本体２１の下面側
に形成されている。各溝２４〜２８の深さは、１０μｍ
〜２００μｍ（本実施形態では５０μｍ）程度に設定さ
れている。

【００２１】微小検体である大腸菌が分散浮遊する培養
液を貯留するための貯留チャンバ２３は、プレート本体
２１の略中心部において円形状に形成されている。貯留
チャンバ２３の上部には、貯留チャンバ２３側とセルプ
レート２の上面側とを連通する検体導入口２９が形成さ
れている。

【００２２】一定方向にキャリア液である滅菌水を流し
ておくための主キャリア溝２４は、セルプレート２の中
心部を通るようにして直線的に形成されている。主キャ
リア溝２４の流入側端（図１，図２では左端）には、セ
ルプレート２の上面側に連通する流入口３０が形成され
ている。また、主キャリア溝２４の流出側端（図１，図
２では右端）には、セルプレート２の上面側に連通する
流出口３１が形成されている。

【００２３】主キャリア溝２４からは、主キャリア溝２
４を流れるキャリア液の一部を外部に排出するための副
キャリア溝２５が分岐している。副キャリア溝２５の終
端には、セルプレート２の上面側に連通する排出口３２
が形成されている。

【００２４】２つの流速分布制御溝２７，２８は、主キ
ャリア溝２４を挟んでその左右両側に対称的に形成され
ている。これらの流速分布制御溝２７，２８は、主キャ
リア溝２４の始端から分岐するとともに、副キャリア溝
２５の分岐点から若干上流側の位置において主キャリア
溝２４に合流している。流速分布制御溝２７，２８があ
ることにより、副キャリア溝２５の分岐点付近の流速分
布が均一化される。なお、図２に示されるように、流速
分布制御溝２７，２８の屈曲部分にも、流入口３０が形
成されていてもよい。

【００２５】導出溝２６は、貯留チャンバ２３と副キャ
リア溝２５との間を連通するように形成されている。貯
留チャンバ２３においてレーザー光により捕捉された特
定の大腸菌は、導出溝２６及び副キャリア溝２５を介し
て、主キャリア溝２４まで移送されるようになってい
る。貯留チャンバ２３から導出溝２６及び副キャリア溝
２５を介して主キャリア溝２４まで到る経路の長さは、
約１ｍｍ程度に設定されている。

【００２６】セルプレート２の上面に配置される前記ア
タッチメント１３において、検体導入口２９、流入口３
０、流出口３１、排出口３２に対応する箇所には、それ
ぞれ接続流路（図示略）が形成されている。そして、こ
れらの接続流路の上部開口には、各種の配管（図示略）
が接続されている。各接続流路の下部開口には、液漏れ
防止用のＯリング（図示略）が装着されている。

【００２７】図２に示されるように、導出溝２６を挟ん
でその両側開口縁には、培養液中に電界Ｅ１を形成する
ための一対の薄膜状の電極３６，３７が配設されてい
る。プレート本体２１の下面側において、第１の電極３
６及び第２の電極３７は、ともに中心部から外周部に向
かって直線的に延びるよう形成されている。これらの電
極３６，３７は略Ｖ字状にレイアウトされている。

【００２８】プレート本体２１の上側面外周部には、面
積のほぼ等しい第１の円弧状部分（第１の電極取出部）
Ｔ１及び第２の円弧状部分（第２の電極取出部）Ｔ２
が、セルプレート２の外表面に露出した状態で形成され
ている。第１の電極取出部Ｔ１と第１の電極３６の外端
部とは、プレート本体２１に形成されたスルーホール３
８を介して電気的に接続されている。第２の電極取出部
Ｔ２と第２の電極３７の外端部とは、プレート本体２１
に形成された別のスルーホール３８を介して電気的に接
続されている。そして、これらの電極取出部Ｔ１，Ｔ２
に対しては、後述する導電性のコンタクト４８が圧接さ
れるようになっている。

【００２９】図１に示されるように、前記ホルダ５は、
一対の治具４１，４２を構成要素として形成されてい
る。下治具４１及び上治具４２はともに環状である。下
治具４１は顕微鏡ステージ３上に水平に固定された状態
で使用される。下治具４１は前記嵌合凹部１２に嵌脱可
能な寸法となるように形成されている。上治具４２は下
治具４１の上端面側に対して嵌合された状態で使用され
る。下治具４１の内端側にある基材挟持部４３と、上治
具４２の内端側にある基材挟持部４４は、はぼ対向する
位置関係にある。基材挟持部４３，４４間には、セルプ
レート２が両面側から挟み込まれる。その結果、ホルダ
５にセルプレート２が着脱可能に保持される。

【００３０】上治具４２の外周部における複数箇所に
は、ねじ挿通孔４５が透設されている。下治具４１の外
周部において前記各ねじ挿通孔４５に対応する箇所に
は、めすねじ穴４６が設けられている。締結手段である
ねじ４７は、各ねじ挿通孔４５に挿通された状態で各め
すねじ穴４６に螺着される。従って、上治具４２を下治
具４１に嵌合した状態で各ねじ４７を締め付けることに
より、両治具４１，４２同士の固定が図られる。

【００３１】図１に示されるように、上治具４２はコン
タクト４８を複数本備えている。これらのコンタクト４
８は、導電性を有するばね材料を用いて形成されている
ことがよい。ばね材料の具体例としては銅系の合金が挙
げられる。前記コンタクト４８は略直線状であり、内端
側に略Ｃ字状の屈曲部４８ａを持つ。屈曲部４８ａにお
ける凸面は、電極取出部Ｔ１，Ｔ２側（図１では下側）
を向いている。なお、上治具４２の下面において屈曲部
４８ａに対応する箇所には、環状凹部４２ａが形成され
ている。コンタクト４８は、両治具４１，４２による挟
み込み動作に伴い、各電極取出部Ｔ１，Ｔ２に対して圧
接される。本実施形態のホルダ５を構成する上治具４２
は、絶縁性の樹脂成形材料内にコンタクト４８をインサ
ートしてなるインサート成形品である。絶縁性の樹脂成
形材料の具体例としては、エポキシのほか、ナイロン等
のポリエステルやＰＢＴ等が挙げられる。

【００３２】各コンタクト４８の外端は上治具４２の外
周面から突出していて、そこにはリード線４９の先端に
設けられためす型ソケット５０が着脱可能になってい
る。そして、ソケット５０の装着時には、各リード線４
９を介して各コンタクト４８に数１０ｋＨｚ〜数ＭＨｚ
の高周波交流電圧を印加できるようになっている。

【００３３】図４，図５に示されるように、セルプレー
ト２の中央部に位置している電極３６，３７の先端部
は、導出溝２６の開口縁からその中心部に向かっていく
ぶん延設されている。そして、当該延設部分には、立体
構造部としての突起電極５１が一対形成されている。本
実施形態の突起電極５１はともに円柱状であって、その
先端は導出溝２６の底面２６ａ付近に到っている。この
ため、前記突起電極５１の高さは、導出溝２６の深さと
ほぼ等しくなるように、具体的には１０μｍ〜１００μ
ｍ程度に設定されている。また、一対の突起電極５１同
士の間には、レーザートラッピングの際に、微小検体で
ある大腸菌の通過を許容するのに十分な間隔が確保され
ている。

【００３４】次に、上記セルプレート２の製造方法につ
いて簡単に述べる。まず、プレート本体２１及びカバー
ガラス２２となるガラス板を用意するとともに、それら
のガラス板をあらかじめ洗浄しておく。

【００３５】プレート本体２１となるガラス板について
は、その上側面全体及び下側面全体に、マスク用の金属
材料（例えばモリブデン、クロム等）からなる薄膜を形
成する。なお、前記ガラス板の下側面については、さら
に前記薄膜を硝酸等を用いて処理することにより、溝形
成用のエッチングマスクを形成しておく。この状態で、
ふっ酸等を用いてエッチングすることにより、前記ガラ
ス板に各種の溝２４〜２８及び貯留チャンバ２３を形成
する。この後、不要となった薄膜及びエッチングマスク
を除去する。

【００３６】次に、前記ガラス板に対してショットブラ
スト等の孔加工を行うことにより、流入口３０、流出口
３１、排出口３２及びスルーホール形成用の孔を形成す
る。この後、孔加工により生じた切削粉を除去すべく再
びガラス板を洗浄する。

【００３７】カバーガラス２２となるガラス板について
は、その上側面全体に対し、電極３６，３７形成用の導
電性金属からなる薄膜を形成する。このような薄膜を形
成する手法としては、例えば金、クロム、アルミニウム
等のスパッタリングや蒸着などが挙げられる。形成され
た薄膜上には電極形成用のエッチングマスクが形成さ
れ、この状態でエッチングが実施される。その結果、前
記ガラス板に所定形状の電極３６，３７が形成される。
リフトオフ法によって電極３６，３７のパターニングを
行うこともできる。この後、不要となった前記エッチン
グマスクを除去する。さらに、前記ガラス板に形成され
た電極３６，３７の先端部に対し、あらかじめ形成して
おいたバンプを接合することにより、突起電極５１を形
成する。バンプの形成材料としては、金、銀、銅、ニッ
ケル等のような導電性金属がある。なお、バンプ接合と
いう手法に代え、めっき（具体的には金めっき、銀めっ
き、銅めっき、ニッケルめっき等）を採用することもで
きる。

【００３８】ここで、一側面に各溝２４〜２８等が形成
されたプレート本体２１と、一側面に電極３６，３７が
形成されたカバーガラス２２とを、接着剤を用いて貼り
合わせる。最後に、マスクを設けた状態で、金、クロ
ム、アルミニウム等の導電性金属のスパッタリングまた
は蒸着を行うことにより、プレート本体２１に電極取出
部Ｔ１，Ｔ２及びスルーホール３８を形成する。以上の
結果、所望のセルプレート２を得ることができる。

【００３９】続いて、図３に基づき、上記ユニット１を
利用した微小検体分離用システムＳの概要を説明する。
倒立顕微鏡４には、レーザートラッピング装置６１が一
体的に組み込まれている。Ｘ−Ｙ方向に移動可能に配設
された顕微鏡ステージ３の下方には、駆動装置６３によ
り上下動される対物レンズ６が上向きに配設されてい
る。対物レンズ６の光軸上には、セルプレート２の中央
部を撮影するためのＣＣＤカメラ６４がセットされてい
る。ＣＣＤカメラ６４で撮影された像は、ディスプレイ
装置６５に表示されるようになっている。

【００４０】そして、レーザートラッピング装置６１
は、対物レンズ６を透過するレーザー光により、貯留チ
ャンバ２３内の大腸菌を捕捉するようになっている。レ
ーザー光源６６から出力されるレーザー光の光路中に
は、レーザー光の照射位置をＸ方向及びＹ方向に移動さ
せるスキャニングミラー６７ｘ，６７ｙを有するスキャ
ニング装置６８が設置されている。前記レーザー光の光
路中には、さらにダイクロイックミラー６９も設置され
ている。ダイクロイックミラー６９で反射されたレーザ
ー光は、対物レンズ６を透過した後、貯留チャンバ２３
内に集光して大腸菌を捕捉する。そして、この捕捉状態
において顕微鏡ステージ３を移動させれば、捕捉した大
腸菌を導出溝２６に沿って移動させることができる。

【００４１】本システムＳを制御するためのコントロー
ラ７０の入力側には、ＣＣＤカメラ６４、キーボード７
１、マウス７２が接続されている。同コントローラ７０
の出力側には、ポンプ９に空気を供給するためのコンプ
レッサ９ａ、対物レンズ駆動装置６３、ディスプレイ装
置６５、レーザー光源駆動装置７３、スキャニング装置
ドライバ７４、ステージ移動装置７５、シャーレ自動送
り装置７６が接続されている。

【００４２】このシャーレ自動送り装置７６は、培地が
形成された多数のシャーレ７７を配列したテーブル７８
を移動させる。また、同シャーレ自動送り装置７６は、
主キャリア溝２４の流出口３１に連通する流出管７から
水滴が落ちる度に、各シャーレ７７を順次その開口部の
真下に位置決めするように構成されている。

【００４３】また、微小検体として大腸菌などのように
色素を持たない生物粒子を光学トラップする場合、レー
ザー光源６６から照射されるレーザー光の波長は、可視
光領域内において６００ｎｍ以上となるように設定され
る。本実施形態では、波長６９０ｎｍの半導体レーザー
が使用されている。なお、レーザー波長は微小検体の種
類に応じて任意に選択することができる。

【００４４】次に、本システムＳによる大腸菌の分離作
業について説明する。まず、滅菌したセルプレート２を
ホルダ５を用いて倒立顕微鏡４のステージ３にセット
し、主キャリア流路２４の流入口３０側のキャピラリー
チューブ８をポンプ９に接続する。そして、ポンプ９か
ら滅菌水を供給することにより、滅菌水を主キャリア溝
２４や副キャリア溝２５等に流しておく。

【００４５】次いで、大腸菌群から任意の一の大腸菌を
分離する操作を行う。この場合、あらかじめ貯留チャン
バ２３内に、多数の大腸菌が分散浮遊した媒質液をピペ
ットなどで注入しておく。そして、倒立顕微鏡４で貯留
チャンバ２３内を観察しながら、レーザートラッピング
装置６１により任意の一の大腸菌にレーザー光を照射し
て、これを捕捉する。この状態で顕微鏡ステージ３を移
動させ、特定の一の大腸菌をレーザー光で捕捉したま
ま、それを導出溝２６及び副キャリア溝２５を経由して
主キャリア溝２４まで移動させる。

【００４６】そして、主キャリア溝２４の水流により、
大腸菌が下流側に流され、流出口３１からセルプレート
２の外に排出される。排出された大腸菌は、流出管７の
開口部から滴下する水とともに流出し、シャーレ７７の
培地上に到る。

【００４７】従って、多数の大腸菌が存在する大腸菌群
から任意の一の大腸菌を連続的に効率よく分離すること
ができる。また、分離された前記特定の一の大腸菌が形
質転換体である場合には、当該大腸菌と同じ遺伝子形質
を有するクローンを１００％の収率で得ることができ
る。

【００４８】微小検体が荷電粒子である場合には、電極
３６，３７への通電を行って導出溝２６内に電界Ｅ１を
形成すると、電界Ｅ１内に存在する荷電粒子がいずれか
の電極３６，３７に向かって移動する。本実施形態で
は、電極３６，３７の先端部に突起電極５１を形成して
いることから、導出溝２６の開口部分のみならず、底部
２６にまで十分な電界Ｅ１を形成することができる（図
５参照）。よって、導出溝２６内において十分な誘電泳
動力を作用させることができ、そこに荷電粒子を確実に
トラップすることができる。

【００４９】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）本実施形態のセルプレート２では、電極３６，３
７の先端部に突起電極５１を形成し，その先端を導出溝
２６の底面２６ａ付近に到らせた構造を採っている。従
って、導出溝２６の細部及び深部に十分かつ均一な電界
Ｅ１が形成され、導出溝２６内に大腸菌が確実にトラッ
プされる。ゆえに、貯留チャンバ２３側から副キャリア
流路２５側への大腸菌の不用意な流出が、従来に比べて
起こりにくくなる。ゆえに、試料のロスが少なくなり、
ひいては収率が高くなる。

【００５０】（２）本実施形態では、立体構造部として
柱状の突起電極５１を採用している。このような構造物
であれば、導出溝２６の底面２６ａ付近に到る程度の高
さが立体構造部に要求されるときであっても、上記のバ
ンプ接合等のような手法によって、困難なく比較的簡単
に形成することが可能である。このため、セルプレート
２の製造容易化及び低コスト化を図ることができる。

【００５１】（３）このセルプレート２は、一側面に貯
留チャンバ２３や各溝２４〜２８が形成されたプレート
本体２１と、それよりも肉薄であって一側面に電極３
６，３７が形成されたカバーガラス２２とを接合した構
造を有している。従って、両者２１，２２の接合前に、
あらかじめ貯留チャンバ２３、各溝２４〜２８、電極３
６，３７、突起電極５１等の形成作業を実施しておくこ
とができる。ゆえに、これらの構造物の形成を比較的簡
単に行うことができ、ひいてはセルプレート２の製造容
易化及び低コスト化を図ることができる。

【００５２】また、このセルプレート２の構造であれ
ば、プレート本体２１側に電極３６，３７を形成してお
く必要がない（つまりガラスカバー２２側にのみ電極３
６，３７を形成しておけばよい）。そして、このことも
セルプレート２の製造容易化に寄与している。

【００５３】（４）本実施形態では、セルプレート２の
外表面にて露出する電極取出部Ｔ１，Ｔ２に対して、導
電性のコンタクト４８を圧接させている。ゆえに、その
コンタクト４８を介して電極３６，３７に通電すること
が可能となる。従って、電極取出部Ｔ１，Ｔ２に対し、
リード線４９をはんだ付け等により直接接合する必要が
なくなり、そのための作業も不要になる。ゆえに、従来
構造に比べて、ユニット１の組み付けを容易に行うこと
ができ、製造コストの低減を図ることができる。これに
加えて、セルプレート２等の部品の交換を容易に行うこ
とができ、メインテナンス性が向上する。

【００５４】（５）本実施形態のホルダ５は、セルプレ
ート２を上下両面側から挟み込むことで同セルプレート
２を着脱可能に保持する一対の治具４１，４２からな
る。また、治具４２に設けられたコンタクト４８は、両
治具４１，４２による挟み込み動作に伴い、電極取出部
Ｔ１，Ｔ２に対して圧接するようになっている。従っ
て、挟み込み動作と圧接動作とをそれぞれ独立して行な
う必要がない、という利点がある。また、治具４２にコ
ンタクト４８が内蔵された構成であるため、操作時や観
察時にコンタクト４８自体が邪魔になるようなこともな
くなる。

【００５５】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 突起電極５１は実施形態のように一対のみに限定さ
れることはなく、二対以上であってもよい。例えば、図
６に示される別例では、三対の柱状の突起電極５１が、
導出溝２６に沿って列設されている。同じ列上にある突
起電極５１同士は等間隔を隔てて存在している。そし
て、このような別例の構成によれば、導出溝２６内にお
いて電界Ｅ１が作用するエリアが実施形態のときよりも
大きくなる。よって、大腸菌をよりいっそう確実にトラ
ップすることができる。

【００５６】・ 図７に示される別例のように、電極３
６，３７の先端部に帯状の突起電極５２を形成してもよ
い。これらの突起電極５２は導出溝２６に沿って長くな
っているため、導出溝２６内において電界Ｅ１が作用す
るエリアが実施形態のときよりも大きくなっている。よ
って、大腸菌をよりいっそう確実にトラップすることが
できる。勿論、突起電極５１，５２の形状は立体的なも
のであればよく、この条件を満たしていれば柱状や帯状
以外のものであっても構わない。

【００５７】・ 図８に示される別例のように、導出溝
２６の内側面に凹部５３を設け、前記凹部５３内に突起
電極５１を退避させた状態で配置することもできる。こ
の場合、たとえ導出溝２６の幅が狭くなったとしても、
突起電極５１間に十分な間隔を確保することができる。
よって、レーザートラッピングの際に、大腸菌等の微小
検体の通過を妨げにくくなるという利点がある。

【００５８】・ 図９に示される別例のように、突起電
極５１，５２等の立体構造部に頼ることなく、電極３
６，３７の先端部自身を導出溝２６の底面２６ａにまで
到らせるようにしてもよい。このような電極構造は、例
えばプレート本体２１の下面のみならず導出溝２６内に
も蒸着等により導電性薄膜を形成し、後にエッチングに
よりプレート本体２１の薄膜を除去する、というプロセ
スにより形成可能である。

【００５９】・ 突起電極５１，５２の先端は、必ずし
も導出溝２６の底面２６ａに完全に達していなくてもよ
い。即ち、突起電極５１，５２の高さは、導出溝２６の
深さの半分程度であってもよい。この場合であっても、
従来技術のときよりは好適な誘電泳動力が導出溝２６内
に作用し、微小検体のトラップ効果も向上する。

【００６０】・ 電極取出部Ｔ１，Ｔ２は、プレート本
体２１の上面側外周部に設けられるばかりでなく、それ
以外の箇所（例えば下面側外周部や側面など）に設けら
れていてもよい。さらに電極取出部Ｔ１，Ｔ２は、プレ
ート本体２１側にではなく、カバーガラス２２側に設け
られていてもよい。

【００６１】・ セルプレート２は実施形態のような２
枚構造でなくてもよく、１枚構造であってもよい。即
ち、接合タイプでなくてもよい。 ・ 上記実施形態では、微小検体として微生物、特に大
腸菌を用いた場合について説明した。本発明のシステム
Ｓは、それ以外の微生物は勿論、非生物粒子群から一の
粒子を分離したり、ＤＮＡを付着させた非生物粒子群か
ら一のＤＮＡを非生物粒子ごと分離する際にも同様に使
用可能である。

【００６２】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項２または３において、前記突起電極は、
前記導出溝に沿って複数対列設されていること。従っ
て、この技術的思想１に記載の発明によれば、微小検体
がより確実にトラップされる。

【００６３】（２） 請求項１において、前記立体構造
部は前記電極の先端部に形成された帯状の突起電極であ
って、その突起電極は前記導出溝に沿って長くなってい
ること。従って、この技術的思想２に記載の発明によれ
ば、微小検体がより確実にトラップされる。

【００６４】（３） 相対的に厚いガラス板の一側面
に、前記キャリア溝、前記貯留チャンバ及び前記導出溝
を形成した後、孔加工を行って前記キャリア溝及び前記
貯留チャンバに連通する貫通孔を形成することにより、
あらかじめ前記プレート本体を形成する工程と、相対的
に薄いガラス板の一側面に、前記一対の電極を形成した
後、前記電極の先端部に前記突起電極を形成することに
より、あらかじめ前記カバーガラスを形成する工程と、
上記両工程を経て得られた前記プレート本体及び前記カ
バーガラスを接着する工程とを含む請求項１乃至３、技
術的思想１，２のいずれか１つに記載のセルプレートの
製造方法。従って、この技術的思想３に記載の発明によ
れば、セルプレートを確実にかつ比較的簡単に製造でき
るとともに、低コスト化を図ることもできる。

【００６５】（４） 多数の微小検体が分散浮遊する培
養液を貯留するための貯留チャンバと、キャリア液を流
すためのキャリア溝との間に、レーザー光により捕捉し
た特定の微小検体を前記キャリア溝まで移送するための
導出溝が形成され、前記導出溝を挟んでその両側開口縁
に、培養液中に電界を形成するための一対の電極が配設
された微小検体分離用セルプレートにおいて、前記電極
の先端部を前記導出溝の底面付近に到らせるようにした
ことを特徴とする微小検体分離用セルプレート。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、微小検体の不用意な流出が起こりにく
く、ロスの少ない微小検体分離用セルプレートを提供す
ることができる。

【００６７】請求項２，３に記載の発明によれば、セル
プレートの製造容易化及び低コスト化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施形態の微小検体分離用
セルプレートを含むユニットの断面図。

【図２】（ａ）は前記セルプレートのプレート本体の底
面図、（ｂ）はその中央部分の拡大図。

【図３】実施形態の微小検体分離用システムの全体概略
図。

【図４】前記セルプレートにおいて導出溝がある箇所の
拡大図。

【図５】図３のＡ−Ａ線における部分拡大断面図。

【図６】別例のセルプレートのプレート本体の要部拡大
底面図。

【図７】別例のセルプレートのプレート本体の要部拡大
底面図。

【図８】別例のセルプレートのプレート本体の要部拡大
底面図。

【図９】別例のセルプレートの要部拡大断面図。

【図１０】従来例のセルプレートにおいて導出溝がある
箇所の拡大図。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ線における部分拡大断面図。

【符号の説明】

２…微小検体分離用セルプレート、２１…プレート本
体、２２…カバーガラス、２３…貯留チャンバ、２４…
キャリア溝としての主キャリア溝、２５…キャリア溝と
しての副キャリア溝、２６…導出溝、２６ａ…導出溝の
底面、５１，５２…立体構造部としての突起電極、Ｅ１
…電界。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−56341（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18887（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12M 1/00 - 3/10 C12P 1/00 - 41/00 C12N 1/00 - 7/08 ＰｕｂＭｅｄ ＭＥＤＬＩＮＥ（ＳＴＮ) ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の微小検体が分散浮遊する培養液を貯
   留するための貯留チャンバと、キャリア液を流すための
   キャリア溝との間に、レーザー光により捕捉した特定の
   微小検体を前記キャリア溝まで移送するための導出溝が
   形成され、前記導出溝を挟んでその両側開口縁に、培養
   液中に電界を形成するための一対の電極が配設された微
   小検体分離用セルプレートにおいて、 前記電極の先端部に立体構造部を形成するとともに、そ
   の立体構造部の先端を前記導出溝の底面付近に到らせる
   ようにしたことを特徴とする微小検体分離用セルプレー
   ト。
2. 【請求項２】前記立体構造部は前記電極の先端部に形成
   された柱状の突起電極であることを特徴とする請求項１
   に記載の微小検体分離用セルプレート。
3. 【請求項３】一側面に前記導出溝が形成されたプレート
   本体と、そのプレート本体よりも肉薄であって一側面に
   前記電極が形成されたカバーガラスとを接合した構造を
   有することを特徴とする請求項２に記載の微小検体分離
   用セルプレート。