JP3978500B2 - 多種微量試料の注入、移行方法 - Google Patents
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Description
さらに、本発明は、1000を越える容器(ウェル)であっても、かつ容器(ウェル)の寸法、形状および表面状態が容器(ウェル)内への溶液の流入を許容しないものであっても、簡単に反応液等の溶液を充填でき、かつその際、組成の変化も容易につけることができる方法を提供することを第二の目的とする。
特に本発明は、容器(ウェル)の容量が微小であっても、上記操作が可能な方法を提供することを目的とする。
[請求項1]少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレートのウェル内に溶液を注入する方法であって、
前記ウェルは、前記ウェルの開口が上向きの状態で、マルチウエルプレートを静置したときには、前記ウェルの開口が前記溶液で覆われても、ウェル内に溶液は注入されない、寸法、形状および表面状態を有し、
前記マルチウエルプレートの前記ウェルを有する主表面上に溶液を置き、ウェルの開口から底の向に、遠心力を与えて前記溶液を前記ウェル内に注入する、
前記方法。
[請求項2]前記遠心力が10g以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
[請求項3]前記ウェルの開口の最大内径が、5mm以下である請求項1に記載の方法。
[請求項4]前記遠心力が20g以上である請求項3に記載の方法。
[請求項5]前記ウェルの開口の最大内径が、1mm以下である請求項1に記載の方法。
[請求項6]前記遠心力が100g以上である請求項5に記載の方法。
[請求項7]前記ウェルの内容量が、10μl以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
[請求項8]前記ウェルの内容量が、1μl以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
[請求項9]前記マルチウエルプレートは、1000個以上のウェルを有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
[請求項10]複数の開口を有するフィルターを、前記主表面上に置き、さらにこのフィルター上に溶液を置き、ウェルの開口から底の向に遠心力を与えて、前記フィルターの開口を介して、前記溶液を前記ウェル内に注入する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
[請求項11]前記フィルターを介して、前記複数のウェルの一部のウェル内に溶液を注入する請求項10に記載の方法。
[請求項12]少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレート(1)のウェル内に、少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレート(2)の少なくとも一部のウェルから、このウェル内に格納された溶液の少なくとも一部を移行させる方法であって、
前記マルチウエルプレート(1)のウェルは、前記ウェルの開口が上向きの状態で、マルチウエルプレート(1)を静置したときには、前記ウェルの開口が前記溶液で覆われても、ウェル内に溶液は注入されない、寸法、形状および表面状態を有し、
前記マルチウエルプレート(2)のウェルは、前記ウェルの開口が下向きの状態で、マルチウエルプレート(2)を静置したときに、前記ウェル内の溶液が、ウェルから流出しない、寸法、形状および表面状態を有し、
前記マルチウエルプレート(1)とマルチウエルプレート(2)とを、両プレートが有する少なくとも一部のウェル同士が対向するように固定し、前記マルチウエルプレート(1)のウェルの開口から底の向に、遠心力を与えて前記マルチウエルプレート(2)のウェル内の溶液を前記マルチウエルプレート(1)のウェル内に注入する、前記方法。
[請求項13]複数の開口を有するフィルターを、前記マルチウエルプレート(1)とマルチウエルプレート(2)との間に置き、マルチウエルプレート(1)のウェルの開口から底の向に遠心力を与えて、前記フィルターの開口を介して、前記溶液の移行を行う、請求項12に記載の方法。
[請求項14]前記フィルターを介して、前記複数のウェルの一部のウェル内に溶液を移行させる請求項13に記載の方法。
[請求項15]前記マルチウエルプレート(1)のウェルとマルチウエルプレート(2)のウェルの開口寸法および形状、ならびに配列が、同一である請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
[請求項16]前記マルチウエルプレート(1)のウェルとマルチウエルプレート(2)のウェルの開口寸法および形状、容量ならびに配列の少なくとも一部が相違する請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
[請求項17]前記遠心力が100g以上である請求項12〜16のいずれか1項に記載の方法。
本発明の第1の態様は、少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレートのウェル内に溶液を注入する方法である。
本発明の方法に用いるマルチウエルプレート(以下、MMV(Multi Micro Vessel)(多重並列微小容器)と呼ぶこともある)は、少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなる。複数のウェルは、主表面に設けられても良いし、いずれか一方の主表面だけに設けられても良い。マルチウエルプレートの一方の主表面に設けられるウェルの数には特に制限はないが、例えば、平方インチ(2.5×2.5cm2)当たり1000個以上であり、1000〜100,000の範囲とすることができる。ウェルの数は、マルチウエルプレートを用いる目的に応じて適宜決定できる。
フィルター1は、1行おきに、1行の開口(1行32個)を合計16行を設けてある。
フィルター2は、2行おきに、2行の開口(1行32個)合計16行を設けてある。
フィルター3は、4行おきに、4行の開口(1行32個)合計16行を設けてある。
フィルター4は、8行おきに、8行の開口(1行32個)合計16行を設けてある。
フィルター5〜8は、フィルター1〜4の縦と横(行と列)を入れ換えたものである。
フィルター9および10は半分の面に16行または16列の開口(1行または1列32個) 合計16行または16列を設けてある。
本発明の第2の態様は、少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレート(1)のウェル内に、少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレート(2)の少なくとも一部のウェルから、このウェル内に格納された溶液の少なくとも一部を移行させる方法である。
実施例1
MMV作製
マルチウエルプレート(MMV)にはドライタイプ(SU-8等のプラスチック)とウエットタイプ(アクリルアミドゲル)とがある。本実施例では、アクリルアミドゲルにより作成するMMVを用いる場合について説明する。但し、ドライタイプのマルチウエルプレートを用いても同様に実施できる。
MMV (a)の場合:まずゲル溶液に紫外光を全面投影しウェル底となるベッティングゲルを形成させ、そのベッティングゲルの上にゲル溶液を満たし紫外線を投影しウェルを形成する。その後洗浄しウェル中のゲル化していないゲル溶液を取り除く。ウェルの寸法を図8に示す。
(b)の場合:まずゲル溶液に小さい穴を形成するマスクで紫外線を照射し、その上にゲル溶液を満たし大きい穴を形成するマスクで紫外線を照射する。その後ゲル化していないゲル溶液を洗浄し取り除く。つぎにあらかじめ作成しておいたベッティングゲルに2重の穴が形成されているゲルをのせ紫外線を照射することで接着させる。
40% Bis - Acrylamide (1:39) 10ml
20×TBE 緩衝液 1.25ml
ショ糖 12.5g
0.001% リボフラビン水溶液 メスアップ
Total 25ml
ここで、Bis - Acrylamide (1:39)とは、N,N'-メチレンビスアクリルアミドとアクリルアミドとを重量比1:39の割合で混合したものを表す。この溶液を重合したゲル上に流し込み図7のようなマスクパターンによりフォトレジスト的に紫外線照射した。マスクパターンと同等の均一な形状を有するウェルが作製された。
[MMVでの大腸菌培養]
反応器としてのMMV利用のひとつである大腸菌培養を行った。
[方法]
(1)使用したMMVは25mm平方内に100個のウェル、1024個のウェルを持つ16%ポリアクリルアミドゲルMMVである。
(2)MMV、スライスゲルのゲルバッファを交換する。MMV1枚に対し1×SSC 300m lで45分緩やかに振とうした。この操作を2回行った。
(3)バッファ交換を行ったMMVのウェル中のバッファを取り除いた。その方法として乾熱滅菌済みのろ紙によってウェル中から吸い出す操作を行った。
(4)緑色蛍光タンパク(GFP)産生大腸菌TOP10をあらかじめMMV各ウェル中1匹いるかいないか程度の濃度としMMV中全ウェルに大腸菌溶液を満たした。大腸菌溶液をMMV各ウェルに満たす方法として本発明の遠心法(図1)を採用した。大腸菌溶液に浸しただけではMMVの各ウェルに大腸菌溶液は流れ込まないが、約1000gの遠心をかけることで、全てのウェルに大腸菌溶液を充填できた。
(5)大腸菌溶液を満たしたMMVをシャーレに移し、バッファ交換をしたスライスゲルをMMVの上に載せ1×SSC雰囲気としシャーレに封をし、フ卵器にて37℃18時間培養した。(図9)
(6)培養後GFPの蛍光を蛍光強度測定装置にて検出することで大腸菌が増殖していることを検出した。結果を図10に示す。
確率的に分布して大腸菌が増殖したMMVを元にそのパターンとまったく同じパターンのMMVを作成した。
[方法]
レプリカを作成する元としたMMVは上記で大腸菌培養を行ったMMVである。
(1)上記MMVでの大腸菌培養に記載したようにMMVで大腸菌培養した。このとき確率的に大腸菌が入っているウェル入っていないウェルが存在するように遠心法によって大腸菌溶液をウェルに満たす際、図10に示すように、大腸菌溶液濃度を適切に調整した。
(2)大腸菌培養したMMVに新しいMMV(1×SSCでバッファ交換、ウェル中の溶液の吸い出し済み)をウェル同士が対応するように重ね遠心管にいれ、1000gで遠心することでウェル中の溶液を新しいウェルに移動させた。(図3)
(3)両MMVのウェルにLB培地を満たし37℃で18時間培養した。
(4)培養後GFPの蛍光を蛍光強度測定装置にて検出することで大腸菌が増殖していることを検出した。結果を図11に示す。図の左側が、元になったMMVであり、右側が転写したMMVである。両者において検出された蛍光を発するウェルのパターンはほぼ一致しており、大腸菌を含む溶液のウェル間の移動が良好に行われたことが分かる。尚、上記遠心においては、一部の大腸菌溶液が元になったMMVのウェル内に残存し、それが培養の結果、検出されている。
さらに、培養成功したMMVと同型の1024穴MMVを用いて、top-to-topに重ね合わせ、遠心し,試料を一斉移送した(図3参照)。ここで、試料が移り空になった方のMMVに新鮮な培地を遠心注入し、培養して、(ほぼ)同型のパターンであるレプリカをえた(図11参照)。これは、同時並列移送が可能であることを示している。
Claims (17)
- 少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレートのウェル内に溶液を注入する方法であって、
前記ウェルは、前記ウェルの開口が上向きの状態で、マルチウエルプレートを静置したときには、前記ウェルの開口が前記溶液で覆われても、ウェル内に溶液は注入されない、寸法、形状および表面状態を有し、
前記マルチウエルプレートの前記ウェルを有する主表面上に溶液を置き、ウェルの開口から底の向に、遠心力を与えて前記溶液を前記ウェル内に注入する、
前記方法。 - 前記遠心力が10g以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ウェルの開口の最大内径が、5mm以下である請求項1に記載の方法。
- 前記遠心力が20g以上である請求項3に記載の方法。
- 前記ウェルの開口の最大内径が、1mm以下である請求項1に記載の方法。
- 前記遠心力が100g以上である請求項5に記載の方法。
- 前記ウェルの内容量が、10μl以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ウェルの内容量が、1μl以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マルチウエルプレートは、1000個以上のウェルを有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の開口を有するフィルターを、前記主表面上に置き、さらにこのフィルター上に溶液を置き、ウェルの開口から底の向に遠心力を与えて、前記フィルターの開口を介して、前記溶液を前記ウェル内に注入する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記フィルターを介して、前記複数のウェルの一部のウェル内に溶液を注入する請求項10に記載の方法。
- 少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレート(1)のウェル内に、少なくとも一方の主表面に複数のウェルを有する基板からなるマルチウエルプレート(2)の少なくとも一部のウェルから、このウェル内に格納された溶液の少なくとも一部を移行させる方法であって、
前記マルチウエルプレート(1)のウェルは、前記ウェルの開口が上向きの状態で、マルチウエルプレート(1)を静置したときには、前記ウェルの開口が前記溶液で覆われても、ウェル内に溶液は注入されない、寸法、形状および表面状態を有し、
前記マルチウエルプレート(2)のウェルは、前記ウェルの開口が下向きの状態で、マルチウエルプレート(2)を静置したときに、前記ウェル内の溶液が、ウェルから流出しない、寸法、形状および表面状態を有し、
前記マルチウエルプレート(1)とマルチウエルプレート(2)とを、両プレートが有する少なくとも一部のウェル同士が対向するように固定し、前記マルチウエルプレート(1)のウェルの開口から底の向に、遠心力を与えて前記マルチウエルプレート(2)のウェル内の溶液を前記マルチウエルプレート(1)のウェル内に注入する、前記方法。 - 複数の開口を有するフィルターを、前記マルチウエルプレート(1)とマルチウエルプレート(2)との間に置き、マルチウエルプレート(1)のウェルの開口から底の向に遠心力を与えて、前記フィルターの開口を介して、前記溶液の移行を行う、請求項12に記載の方法。
- 前記フィルターを介して、前記複数のウェルの一部のウェル内に溶液を移行させる請求項13に記載の方法。
- 前記マルチウエルプレート(1)のウェルとマルチウエルプレート(2)のウェルの開口寸法および形状、ならびに配列が、同一である請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マルチウエルプレート(1)のウェルとマルチウエルプレート(2)のウェルの開口寸法および形状、容量ならびに配列の少なくとも一部が相違する請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記遠心力が100g以上である請求項12〜16のいずれか1項に記載の方法。
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