JP4411752B2 - ウェルプレート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート本体に、試料または試薬が収容される多数のウェルを形成してなるウェルプレートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、生物,化学等の研究分野では、ウェルプレートに形成されるウェル内に、試料および試薬を収容し、底面側あるいは上面側から、照明光を照射し、反対側に設置した光学系と検出器において試料を通過した光量を測定し、ウェル中に存在する物質の吸光度を測定し、ウェル内の物質を解析をすることが行われている。
【0003】
また、従来、ウェルプレートに形成されるウェル内に試料および試薬を収容し、これ等に励起光を照射し、試料から発生する蛍光を測定光学系で測定し、試料の状態を分析することが行われている。そして、このような分析装置として、例えば、特開平10−197449号公報に開示される光測定装置が知られている。
【0004】
図9は、このような光測定装置で使用されるウェルプレート(マイクロプレート)を示すもので、通常、平板状のプレート本体1が、約12.7cm×8.5cmの透明なプラスチックにより形成されている。また、プレート本体1には、ウェル1aと呼ばれる小穴(窪み)が多数、格子状に形成されている。
【0005】
そして、従来、プレート本体1に形成されるウェル1aの数が、96個あるいは384個のものが多用されている。一方、近年、微量な物質の検査を高速で行なうという要請が高まり、1枚のウェルプレートに設置されたウェルの数が増大している。そして、現在では、1枚のウェルプレートに形成されるウェルの数が、1536個あるいは3456個のものが実現している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなウェルの数が多いウェルプレートでは、1個のウェルの直径が減少し、以下のような問題点が生じた。すなわち、先ず、図10に示すように、ウェル1aの高さに対して径が小さくなったために、内部に気泡Kができてしまった場合に抜けにくく、ウェル1aの底面まで溶液が到達せず、正確な測定ができないという問題点が生じた。
【0007】
また、ウェル1a内部の透過率を測定する場合には、図11に示すように、光源2からコリメートレンズ3を介して、溶液Yの上の表面からコリメートさせた光Lを入射させて、下面側で集光レンズ4を介して検出器5で検出し、透過率を測定しているが、液面Fが彎曲するためにレンズ効果が発生し、正確な透過率を測定することができないという問題点が発生した。
【0008】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、プレート本体に形成されるウェルの径が小さくなった場合にも正確な測定を行うことができるウェルプレートを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1のウェルプレートは、プレート本体に、試料または試薬が収容される複数のウェルを形成してなるウェルプレートにおいて、前記プレート本体は、透明材料の本体部材と、本体部材の下面に設けられた透明材料の底板とから形成され、前記各ウェルは、前記本体部材の上面から下面に向けて前記本体部材の中間まで形成され、前記本体部材の上面側に形成された開口部が前記試料または試薬の入口とされる第1のウェル部と、前記本体部材の下面から上面に向けて前記本体部材の中間まで形成され、前記本体部材の下面側に前記第1のウェル部と軸線を異ならせて形成される第2のウェル部と、前記本体部材の中間に形成され前記第1のウェル部の下部と前記第2のウェル部の上部とを連通する連通部とを有し、前記第2のウェル部の上底面が前記軸線に対して垂直な平面内に形成され、前記第2のウェル部において前記プレート本体の上面側に配置された光源からの照明光が照射され、前記プレート本体の底面側に配置された検出器で前記試料または試薬の検出に用いられることを特徴とする。
【0010】
請求項2のウェルプレートは、請求項1記載のウェルプレートにおいて、前記連通部が、前記第1のウェル部の下部の外周の一部と、前記第2のウェル部の上部の外周の一部とを重ねることにより形成されていることを特徴とする。
【0011】
請求項3のウェルプレートは、請求項1または請求項2記載のウェルプレートにおいて、前記プレート本体の上面側に、マスク部材が配置され、このマスク部材に、前記第2のウェル部の上底面に光を導く穴部が形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項4のウェルプレートは、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のウェルプレートにおいて、前記プレート本体が、前記第1のウェル部,前記第2のウェル部および前記連通部が形成される本体部材と、前記本体部材の底面に固着される底板と、を有することを特徴とする。
【0013】
(作用)
請求項1のウェルプレートでは、第1のウェル部の開口部から、試料および液体状の試薬が投入され、重力の作用により、連通部を通り、第2のウェル部の底面側に試料が位置される。そして、第2のウェル部が、プレート本体の底面側に第1のウェル部と軸線を異ならせて形成されるため、プレート本体の上方からのコリメートされた光が、第1のウェル部の液面を通過することなく、第2のウェル部の上底面から第2のウェル部に入射し、プレート本体の底面側から射出される。
【0014】
従って、コリメートされた光が、ウェル部の液面により拡散されることが確実に防止される。
請求項2のウェルプレートでは、連通部が、第1のウェル部の下部の外周の一部と、第2のウェル部の上部の外周の一部とを重ねることにより形成される。
請求項3のウェルプレートでは、プレート本体の上面側に、マスク部材が配置され、このマスク部材に形成される穴部を介して、第2のウェル部の上底面に光が確実に導かれる。
【0015】
請求項4のウェルプレートでは、第1のウェル部,第2のウェル部および連通部が形成される本体部材の底面に、底板が固着され、プレート本体が形成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
【0017】
図1ないし図3は、本発明のウェルプレートの関連技術を示している。図1は図3のI−I線に沿う断面図、図2は図3のII−II線に沿う断面図、図3はこの関連技術の要部の詳細を示す上面図である。これ等の図において、符号11は、プレート本体を示している。このプレート本体11は、本体部材13と底板15とにより形成されている。
【0018】
本体部材13および底板15は、例えば、ポリスチレン,ポリカーボネート等からなる透明なプラスチックにより形成されている。なお、紫外線の透過率を測定する場合には、メタクリレート製が望ましい。プレート本体11の本体部材13には、試料および試薬が収容される多数のウェル13aが形成されている。
【0019】
そして、各ウェル13aが、横断面円形状の第1のウェル部13bと第2のウェル部13cとを有している。第1のウェル部13bおよび第2のウェル部13cは、本体部材13の上面から下面に向けて貫通して形成されている。なお、第1のウェル部13bおよび第2のウェル部13cは、型抜きのためにテーパ状とされ、下面側に向けて徐々に径を小さくされている。
【0020】
第1のウェル部13bの底部と第2のウェル部13cの底部とは、連通部13dにより連通されている。この連通部13dは、本体部材13の底面側に溝を形成することにより形成されている。
【0021】
そして、第1のウェル部13bが第2のウェル部13cより大径とされ、第1のウェル部13bの開口部13eが、試料および試薬の入口とされている。なお、この実施形態では、第1のウェル部13bの最大直径が2mm以下とされ、第2のウェル部13cの最大直径が1mm以下とされている。また、図3に示すように、第1のウェル部13bおよび第2のウェル部13cが格子状に形成され、第1のウェル部13bに四方を囲まれた空間に第2のウェル部13cが形成されている。
【0022】
そして、本体部材13の底面に、例えば、接着剤により底板15を接着することによりプレート本体11が形成されている。上述したウェルプレートは、例えば、以下述べるようにして使用される。すなわち、例えば、プレート本体11に形成されるウェル13a内に、試料および試薬を収容し、底面側あるいは上面側から、照明光を照射し、反対側に設置した光学系と検出器において試料を通過した光量を測定し、ウェル13a中に存在する物質の吸光度を測定することにより、ウェル13a内の試料が分析される。
【0023】
また、例えば、プレート本体11に形成されるウェル13a内に試料および試薬を収容し、これ等に励起光を照射し、試料から発生する蛍光を測定光学系で測定することにより、ウェル13a内の試料が分析される。そして、上述したウェルプレートでは、第1のウェル部13bの開口部13eから、試料および液体状の試薬が投入されると、第1のウェル部13bの底部側に存在する空気が、連通部13dおよび第2のウェル部13cを通り、第2のウェル部13cの開口部13fから外部に排出される。
【0024】
従って、第1のウェル部13bおよび第2のウェル部13cの径が小さくなった場合にも、第1のウェル部13bの底部,第2のウェル部13cの底部および連通部13dに空気溜まりが形成されることが確実に防止される。そして、これにより、プレート本体11に形成されるウェル13aの径が小さくなった場合にも正確な測定を行うことができる。
【0025】
また、上述したウェルプレートでは、第1のウェル部13bを第2のウェル部13cより大径とし、第1のウェル部13bの開口部13eを、試料および試薬の入口としたので、試料および試薬の投入を容易にすることができ、また、プレート本体11により多数のウェル13aを形成することができる。さらに、上述したウェルプレートでは、第1のウェル部13bを格子状に形成し、第1のウェル部13bに四方を囲まれた空間に第2のウェル部13cを形成したので、プレート本体11に最も効率的に多数のウェル13aを形成することができる。
【0026】
また、上述したウェルプレートでは、プレート本体11を、第1のウェル部13b,第2のウェル部13cおよび連通部13dが形成される本体部材13と、本体部材13の底面に固着される底板15とから形成したので、第1のウェル部13b,第2のウェル部13cおよび連通部13dを容易,確実に形成することができる。
【0027】
すなわち、上述したウェルプレートは、本体部材13に第1のウェル部13bおよび第2のウェル部13cを形成するための突出部を有する第1の型と、連通部13dを形成するための突出部を有する第2の型を対向して射出成形を行い本体部材13を製造し、この本体部材13に底板15を固着することにより、ウェルプレートを容易,確実に製造することができる。
【0028】
図4ないし図7は、本発明のウェルプレートの実施形態を示している。図4は図7のIV−IV線に沿う断面図、図5は図7のV−V線に沿う断面図、図6は図4のVI−VI線に沿う断面図、図7はこの実施形態の要部の詳細を示す上面図である。これ等の図において、符号21は、プレート本体を示している。
【0029】
このプレート本体21は、本体部材23と底板25とにより形成されている。本体部材23および底板25は、例えば、ポリスチレン,ポリカーボネート等からなる透明なプラスチックにより形成されている。なお、紫外線の透過率を測定する場合には、メタクリレート製が望ましい。プレート本体21の本体部材23には、試料および試薬が収容される多数のウェル23aが形成されている。
【0030】
そして、各ウェル23aが、横断面円形状の第1のウェル部23bと第2のウェル部23cとを有している。第1のウェル部23bは、本体部材23の上面から下面に向けて形成され、第2のウェル部23cは、本体部材23の下面から上面に向けて形成されている。なお、第1のウェル部23bおよび第2のウェル部23cは、型抜きのためにテーパ状とされ、下面側または上面側に向けて徐々に径を小さくされている。
【0031】
第1のウェル部23bと第2のウェル部23cとは、軸線G1,G2を異ならせて平行に形成されている。そして、第2のウェル部23cの上底面23hが、軸線G2に対して垂直な平面内に形成されている。また、第1のウェル部23bの下部と第2のウェル部23cの上部とが、連通部23dにより連通されている。
【0032】
この実施形態では、連通部23dは、第1のウェル部23bの下部の外周の一部と、第2のウェル部23cの上部の外周の一部とを重ねることにより形成されている。そして、第1のウェル部23bと第2のウェル部23cとが同径とされ、第1のウェル部23bの開口部23eが、試料および試薬の入口とされている。
【0033】
なお、この実施形態では、第1のウェル部23bおよび第2のウェル部23cの最大直径が2mm以下とされている。また、図6に示すように、第1のウェル部23bおよび第2のウェル部23cが格子状に形成され、第1のウェル部23bに四方を囲まれた空間に第2のウェル部23cの上部が形成されている。
【0034】
そして、本体部材23の底面に、例えば、接着剤により底板25を接着することによりプレート本体21が形成されている。上述したウェルプレートは、例えば、図8に示すようにして使用される。すなわち、プレート本体21に形成されるウェル23a内に、試料および液体状の試薬を収容し、例えば、上面側に配置される光源27から、コリメート用レンズ29を介して、コリメートされた照明光Lを照射し、反対側に設置した集光用レンズ31と検出器33において試料を通過した光量を測定し、ウェル23a中に存在する物質の吸光度を測定することにより、ウェル23a内の試料が分析される。
【0035】
そして、この実施形態では、コリメートされた照明光Lは、マスク部材35に形成される穴部35aを介して、本体部材23の上面に入射され第2のウェル部23cの上底面23hから、第2のウェル部23c内に導かれる。上述したウェルプレートでは、第1のウェル部23bの開口部23eから、試料および液体状の試薬が投入され、重力の作用により、連通部23dを通り、第2のウェル部23cの底面側に試料が位置される。
【0036】
そして、第2のウェル部23cが、プレート本体21の底面側に第1のウェル部23bと軸線G1,G2を異ならせて形成されるため、プレート本体21の上方からのコリメートされた光が、第1のウェル部23bの液面を通過することなく、第2のウェル部23cの上底面から第2のウェル部23cに入射し、プレート本体21の底面側から射出される。
【0037】
従って、コリメートされた光が、ウェル23aの液面により拡散されることが確実に防止される。そして、これにより、プレート本体21に形成されるウェル23aの径が小さくなった場合にも正確な測定を行うことができる。
【0038】
また、上述したウェルプレートでは、試料および液状の試薬の多少にかかわらず、一定の光路長が確保されるので、吸光度をより正確に測定することができる。すなわち、従来の技術では、試料および液状の試薬の多少により、光路長が異なるため、光の透過率を測定できても、それを吸光度に換算する際に不正確になっていたが、上述したウェルプレートでは、常に、一定の光路長が確保されるので、吸光度をより正確に測定することができる。
【0039】
また、上述したウェルプレートでは、第1のウェル部23bの下部の外周の一部と、第2のウェル部23cの上部の外周の一部とを重ねることにより連通部23dを形成したので、連通部23dを容易,確実に形成することができる。さらに、上述したウェルプレートでは、第1のウェル部23bを格子状に形成し、第1のウェル部23bに四方を囲まれた空間に第2のウェル部23cの上部を形成したので、プレート本体21に最も効率的に多数のウェル23aを形成することができる。
【0040】
また、上述したウェルプレートでは、プレート本体21を、第1のウェル部23b,第2のウェル部23cおよび連通部23dが形成される本体部材23と、本体部材23の底面に固着される底板25とから形成したので、第1のウェル部23b,第2のウェル部23cおよび連通部23dを容易,確実に形成することができる。
【0041】
すなわち、上述したウェルプレートは、本体部材23に第1のウェル部23bを形成するための突出部を有する第1の型と、第2のウェル部23cを形成するための突出部を有する第2の型を、第1のウェル部23bと第2のウェル部23cの外周が一部において重なるように対向して射出成形を行い本体部材23を製造し、この本体部材23に底板25を固着することにより製造可能になるため、ウェルプレートを容易,確実に製造することができる。
【0042】
なお、上述した実施形態では、マスク部材35を使用した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、光源にレーザ光等の良好にコリメートされた細い光線を使用する場合には、マスク部材を必ずしも使用する必要はない。また、上述した実施形態では、プレート本体21の上方から光を照射した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、プレート本体21の下方から光を照射し上方で検出するようにしても良い。
【0043】
さらに、上述した実施形態では、第1のウェル部23bを本体部材23の中間まで延在した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、第1のウェル部23bを本体部材23の底面側に貫通させても良い。
【0044】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1のウェルプレートでは、プレート本体の上方からのコリメートされた光が、第1のウェル部の液面を通過することなく、第2のウェル部の上底面から第2のウェル部に入射されるため、コリメートされた光が、ウェル部の液面により拡散されることがなくなり、プレート本体に形成されるウェルの径が小さくなった場合にも正確な測定を行うことができる。
【0045】
また、試料および液状の試薬の多少にかかわらず、一定の光路長が確保されるため、吸光度をより正確に測定することができる。
請求項2のウェルプレートでは、第1のウェル部の下部の外周の一部と、第2のウェル部の上部の外周の一部とを重ねることにより連通部を形成したので、連通部を容易,確実に形成することができる。
【0046】
請求項3のウェルプレートでは、プレート本体の上面側または底面側にマスク部材を配置したので、第2のウェル部の上底面に光を確実に導くことができる。
請求項4のウェルプレートでは、プレート本体を、第1のウェル部,第2のウェル部および連通部が形成される本体部材と、本体部材の底面に固着される底板とから形成したので、第1のウェル部,第2のウェル部および連通部を容易,確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図3のI−I線に沿う断面図である。
【図2】図3のII−II線に沿う断面図である。
【図3】本発明のウェルプレートの関連技術の要部を示す上面図である。
【図4】図7のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】図7のV−V線に沿う断面図である。
【図6】図4のVI−VI線に沿う断面図である。
【図7】本発明のウェルプレートの実施形態の要部を示す上面図である。
【図8】図7のウェルプレートを使用して試料の検出を行っている状態を示す説明図である。
【図9】従来のウェルプレートの一例を示す説明図である。
【図10】従来のウェルプレートのウェルに形成される空気溜まりを示す説明図である。
【図11】従来のウェルプレートのウェルに形成される液面を示す説明図である。
【符号の説明】
11,21 プレート本体
13,23 本体部材
15,25 底板
13a,23a ウェル
13b,23b 第1のウェル部
13c,23c 第2のウェル部
13d,23d 連通部
13e,13f,23e 開口部
23h 上底面
35 マスク部材
35a 穴部
G1,G2 軸線
Claims (4)
- プレート本体に、試料または試薬が収容される複数のウェルを形成してなるウェルプレートにおいて、
前記プレート本体は、透明材料の本体部材と、本体部材の下面に設けられた透明材料の底板とから形成され、
前記各ウェルは、前記本体部材の上面から下面に向けて前記本体部材の中間まで形成され、前記本体部材の上面側に形成された開口部が前記試料または試薬の入口とされる第1のウェル部と、前記本体部材の下面から上面に向けて前記本体部材の中間まで形成され、前記本体部材の下面側に前記第1のウェル部と軸線を異ならせて形成される第2のウェル部と、前記本体部材の中間に形成され前記第1のウェル部の下部と前記第2のウェル部の上部とを連通する連通部とを有し、
前記第2のウェル部の上底面が前記軸線に対して垂直な平面内に形成され、前記第2のウェル部において前記プレート本体の上面側に配置された光源からの照明光が照射され、前記プレート本体の底面側に配置された検出器で前記試料または試薬の検出に用いられることを特徴とするウェルプレート。 - 請求項1記載のウェルプレートにおいて、
前記連通部が、前記第1のウェル部の下部の外周の一部と、前記第2のウェル部の上部の外周の一部とを重ねることにより形成されていることを特徴とするウェルプレート。 - 請求項1または請求項2記載のウェルプレートにおいて、
前記プレート本体の上面側に、マスク部材が配置され、このマスク部材に、前記第2のウェル部の上底面に光を導く穴部が形成されていることを特徴とするウェルプレート。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のウェルプレートにおいて、
前記プレート本体が、
前記第1のウェル部,前記第2のウェル部および前記連通部が形成される本体部材と、
前記本体部材の底面に固着される底板と、
を有することを特徴とするウェルプレート。
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