JP4618734B2 - 取り外し可能な挿入物を備えるｍａｌｄｉプレート - Google Patents

Description

（優先権および関連出願）
本願は、２００３年１０月１０日に出願された、米国特許出願１０／６８３，７９４（その全体が本明細書中に参考として援用される）から優先権を主張する。

（背景）
本技術は、質量分析法（例えば、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）分析）において有用なプレートに関し、特に、分析されるべきサンプルを支持するための取り外し可能な挿入物を有するＭＡＬＤＩプレートに関する。

大きい分子（例えば、生体分子）の分析のために、ＭＡＬＤＩ質量分析法は、標準的な方法になっている。ＭＡＬＤＩ質量分析法は、代表的に、高い平坦性公差を有する、高価な導電性のプレートを使用して、化学的サンプルを質量分析計（ＭＳ）機器に導入している。プレート表面が極度に平坦であることに対するこの要件は、主として、このプレートが、質量分析計の一体的部品になり、ＭＡＬＤＩ分析の間になされる測定の信号分解および質量精度を増強することの必要性に起因する。現在の製造の実際は、これらのプレートを、これらのプレートを使い捨てにするための十分には費用効果的に作製することを妨げる。従って、使用者は、１つの分析手順から次の手順へのサンプルの持ち越しを排除するために、厳密な品質管理手順の実施を伴う、労力のかかる清浄化工程を利用することが必要である。さらに、イオン源の限定された空間、および高い電場の印加は、安価な単回使用のプレートを製造するための、可能な技術的解決策の数を減少させる。可能な再分析のために、高価なサンプルを含有するサンプルプレートをアーカイブすることもまた、比較的安価なプレートを必須にする。さらに、使用者は、現在、ＭＡＬＤＩ ＭＳに、実験のための特別な材料または表面化学を、費用効果的に導入することが不可能である。このような実験のためには、試行材料（例えば、膜または組織切片）を、分析のために、現在のプレートの頂部に取り付けることが、通常の実施である。この実施は、時々、器具の不安定性および減圧の問題を引き起こし、そして器具の最適化を変化させ、再現性のあるＭＳの結果を、さらにより困難にする。従って、消耗品としての使用を可能にするために十分に費用効果的な、ＭＡＬＤＩ ＭＳにおいて使用するためのサンプルプレートを提供することが望ましい。このようなサンプルプレートは、このプレートの１回の使用を可能にし、これによって、このプレートを清浄化する必要性、および収集されたデータの品質管理確認の必要性を排除する。従って、使い捨てプレートを有することにより、そのプレートが使用された先の分析からの分析物信号の持ち越しがないことが確実になり、一方で、サンプルプレート支持構造体の複数回の使用を可能にする。

（要旨）
本教示に従って、取り外し可能な挿入物を備えるＭＡＬＤＩサンプルプレート構造体が提供される。このプレート構造体は、開口中央部分を有する保持プレート、および分析物／マトリックス混合物を支持し、そしてこの中央部分内にフィットするサンプル挿入プレートを備える。手動で操作可能なハンドルが提供され、このハンドルは、このサンプル挿入プレートをこの保持プレート内に保持する目的で、このサンプル挿入プレートに対して圧力を付与するために機能する。任意の圧力プレートが、このハンドルとこの圧力プレートとの間に介在し得る。このサンプル挿入プレートは、複数のサンプルを保持するための構成にされ、そして１回の使用の後に、アーカイブされ得るかまたは処分され得る。種々の実施形態において、このサンプル挿入プレートは、疎水性材料でコーティングされてもよく、コーティングされなくてもよい。種々の実施形態において、この挿入プレートは、使い捨てであり得、そして保持プレート、任意の圧力プレートおよびハンドルは、所望であれば、異なる表面構成を有するさらなるサンプル挿入プレートと共に、複数回再使用され得る。

（種々の実施形態の説明）
本教示は、ＭＡＬＤＩ ＭＳ分析において使用され得る、使い捨てのサンプル挿入プレート、およびこの挿入プレートを保持するための再使用可能なサンプルプレート支持構造体を提供する。本発明者らは、ＭＡＬＤＩ ＭＳ分析によって、質量分析とタンデム型質量分析との両方を意味する。タンデム型質量分析は、しばしば、ＭＳ／ＭＳ分析またはＭＳ^ｎ分析と称される。このサンプルプレートは、導電性であり、そして費用効果的な様式で（例えば、スタンピングなどによって）容易に加工され得る金属のような、金属であり得る。このサンプルプレートを形成するために適切な代表的な金属は、ステンレス鋼、アルミニウム、または金でコーティングした鋼および他の金属めっきされた基材（例えば、ニッケルめっきされたアルミニウムなど）であり得る。あるいは、このサンプル挿入プレートは、導電性の非金属組成物（例えば、ケイ素、金属でコーティングされたガラスまたは伝導性ガラスなど）から形成され得る。

このサンプル挿入プレートは、サンプル支持構造体の周囲構成に一致する周囲構成を備える。この構成は、この挿入プレートが、サンプルプレート支持構造体内に適切に位置決めされ、そして平坦に保持されることを保証する。このように構成されたサンプル挿入プレートによって、サンプルが得られる源を正しく同定されながら、そのサンプルが連続して分析され得ることが保証される。このことは、次に、サンプル分析を、そのサンプルの供給源（例えば、特定のヒト患者）と一致させることを可能にする。このサンプルプレートはまた、特定の表面構成または表面化学を備え得、これは、複数のサンプルをこのサンプルプレート上に堆積させた後に、個々のサンプルを適切に位置決めし、そして単離し、一方で、サンプルの混合を回避するために働く。種々の実施形態において、サンプルを単離するために、くぼみまたはマーキングが、この挿入プレート上に作製され得る。あるいは、このサンプル挿入プレートは、疎水性材料（例えば、パラフィン、脂質、蝋、シリコンオイルなど）でコーティングされ得、この疎水性材料は、米国特許出願番号１０／２７７，０８８（同一人に譲渡され、その開示は、本明細書中に参考として援用される）に記載されるように、水性サンプルが、サンプル領域から移動することを防止する。サンプルプレート上のサンプルを単離するための他の任意の公知の技術が、使用され得る。

種々の実施形態において、このサンプルプレート支持構造体は、保持プレート、任意の圧力プレートおよびハンドルを備える。この保持プレートは、このハンドルに接続されるフレームによって囲まれた、開口中央部分を有する。この開口中央部分の周囲は、レッジを備え得、このレッジに、サンプルプレートが載り得る。このサンプルプレート支持構造体の構成は、サンプルプレートを１つのみの配向で受容するように形成され得、その結果、分析されるサンプルの順序が常に決定され、そして所望であれば、所定のサンプルが、正しく再分析され得る。この構成により、分析されているサンプルは、常に、そのサンプルの正しい供給源に一致し得る。このレッジの上表面は、挿入されるサンプルプレートのための接触表面を提供し、そしてサンプル挿入プレートがこの中央開口部に挿入される場合に、このサンプル挿入プレートの平坦かつ一定の高さを提供するために構成される。この保持プレートのフレームは、３セットの穴を備え得る。１セットの穴は、ポストを受容し、これらのポストは、ハンドルからの圧力を、サンプル挿入プレートに直接的にか、または中間の圧力プレートを介してサンプル挿入プレートに間接的にかのいずれかで、伝達する。ばねがまた提供され得、このばねは、ハンドル上に位置決めされ、このサンプル挿入プレートまたは中間圧力プレートに、圧力を付与する。第二のセットの穴は、器具のプレート装填機構を介して、質量分析計内での保持プレートとサンプル挿入プレートとの整列を提供し得る。第三のセットの穴は、分析装置（例えば、ＭＡＬＤＩ装置）の器具プレート装填機構内での、サンプルプレート支持構造体の移動を容易にするために提供される。

種々の実施形態において、サンプルプレート支持構造体のフレームは、このフレームの周囲の周りに、サンプル挿入プレートを受容するレッジを備え、このサンプル挿入プレートは、その周囲の周りに、対応する段を備え得る。このような実施形態において、レッジの深さとサンプル挿入プレートの段の深さとは一致し、その結果、サンプル挿入プレートの面と、サンプルプレート支持構造体のフレームの面とが、互いに同一面になる。この構成の器具調整は、標準的な、再使用可能な平坦なプレートがサンプル分析のために使用される場合に、最も類似している。

図１を参照すると、サンプルプレート構築物１０は、保持プレート１１、サンプル挿入プレート１２、任意の圧力プレート１３、ハンドル１４、および任意のばね１５（例えば、ワイヤばねまたは波形ばね）を備え得る。この保持プレートは、１つの面取りされた角部１７を有する開口中央部分１６を備え、この開口中央部分は、サンプル挿入プレート１２を受容するための大きさおよび形状にされる。サンプル挿入プレート１２もまた、面取りされた角部１８を有し、この角部は、保持プレート１１の面取りされた角部１７内にフィットするが、角部１９、２０および２１にはフィットしない。角部１７、１９、２０および２１のこの配置は、サンプル挿入プレート１２が適切に位置決めされて、分析されるサンプルの正しい順序を提供することを保証する。挿入プレート１２上に含まれるサンプルの代表的な数は、９６、１９２または３８４である。

保持ポスト２２および２３は、ハンドル１４の穴２４および２５内にフィットする。ポスト２２および２３の頂部分２６および２７は、フランジ付きであり、そして保持プレート１１の穴２８および２９内にフィットする。穴２８および２９は、一般に、２つの穴部分（「８」の字様の形状で、小さい穴が大きい穴と交差する）を有するように構成される。この小さい穴部分は、フランジ付の頂部分２６および２７を正確に受容するための形状にされ得、その結果、サンプル構築プレートが組み立てられる場合、頂部分２６および２７は、保持プレート１１の頂部と同一面になる。ポスト２２および２３は、穴２８および２９の大きい穴部分内に位置決めされ得、次いで、ハンドル１４を押してねじることによって、穴２８および２９の小さい穴部分内に位置決めされ得る。ハンドル１４をその初期位置からそのロックされた位置まで移動させることによって、ポスト２２および２３の頂部分２６および２７が、小さい穴部分にスナップばめされる。保持プレート１１内にスナップフィットされると、ハンドル１４は、サンプル挿入プレート１２および任意の圧力プレート１３を、保持プレート１１の中央部分１６内に保持する。

圧力プレート１３は、サンプル挿入プレート１２を保持プレート１１内に固定するためにさらなる力を付与するための、中間プレートである。圧力プレート１３が利用される場合、ポスト３０および３１は、ハンドル１４の穴３２および３３を通って、圧力プレート１３の穴３４および３５内へと延びる。ばね１５は、ハンドル１４から圧力プレート１３およびサンプル挿入プレート１２へと圧力を付与するための手段を提供し得る。種々の実施形態において、保持プレート１１の内周の周りに延びるレッジ３６は、保持プレート１１内でのサンプル挿入プレート１２の改善された確実なフィットを提供する。一連の穴３７が、当業者によって公知であるように、質量分析計内でのサンプルプレート構築物１０の輸送および位置合わせのために、提供され得る。

図２を参照すると、サンプル挿入プレート１２は、種々の実施形態において、段状の縁部３９を備え得、この縁部は、保持プレート１１におけるレッジ３６の寸法に一致する。縁部３９の高さおよびレッジの深さは、精密に一致させられるので、サンプル挿入プレート１１の面は、サンプルプレート構築物１０の最終組み立ての際に、保持プレート１１の面と同一面になる。

図３を参照すると、サンプルプレート構築物１０は、任意のネスト３８を使用して組み立てられ得る。保持プレート１１は、１つの許容された配向で、ネスト３８内に裏向きに配置される。次いで、サンプル挿入プレート１２が、保持プレートと挿入プレートとの両方の面取りされた特徴と一致するような様式で、保持プレート１１内に裏向きに配置される。ポスト２２および２３の頂部が、穴２８および２９内に配置され、そしてハンドル１４が、回されて、ハンドル１４と圧力プレート１３とをロックし、サンプルプレート構築物１０を完成させる。ネスト３８は、サンプルプレート構築物１０の、保持プレート１１とサンプル挿入プレート１２との両方の面取りされた特徴を収容する角部の方へと傾斜しており、サンプルプレート構築物１０の組み立ての間、重力の付与を介して、サンプル挿入プレート１２をその「面取りされた」角部内へと位置合わせすることを補助する。

サンプル挿入プレート１２は、面取りされた角部１８を備え得、この角部は、保持プレート１１の面取りされた角部１７と整列する。面取りされた角部１７および１８は、先に議論されたように、正しい順序のサンプルが分析されるために、サンプル挿入プレート１２が、適切に位置決めされることを保証する。サンプル挿入プレート上の代表的な数のサンプルスポットは、９６、１９２または３８４であり得、産業用の標準的なサンプル貯蔵デバイスからのパターンに一致する。

種々の実施形態において、サンプル挿入プレート１２は、面取りされた角部１８によって提供される配向特徴を使用して、分析されるべきサンプルがＭＡＬＤＩ機器に入るにつれて液体クロマトグラフィー−ＭＡＬＤＩ（ＬＣ ＭＡＬＤＩ）堆積ロボットから堆積される不連続なスポットおよびサンプル軌道の位置および配向を維持し、そして位置合わせを可能にする。

種々の実施形態において、このサンプル挿入プレート１２は、面取りされた角部１８によって提供されるこの配向特徴を使用して、不連続なスポット以外のサンプル（例えば、ＭＡＬＤＩ機器による分析のためのサンプル（例えば、膜、組織切片）、または質量分析のための生体分子を分離または捕捉するために使用される他の技術）の位置、配向を維持し、そして位置合わせを可能にする。

このサンプル挿入プレートは、将来の分析のためにアーカイブされ得るか、またはサンプル挿入プレート１２は、１回の使用の後に処分され得、一方で、図１および図２に示される残りの装置は、再使用され得ることが、理解されるべきである。

図１は、本発明の１つの実施形態の分解図である。 図２は、図１の実施形態の１つの局面の分解断面図である。 図３は、図１の実施形態のアセンブリにおいて使用される装置と共に示される、この実施形態の底面図である。

Claims (14)

1. サンプル支持構造体であって、以下：
   サンプル挿入プレートを受容するための形状にされた中央凹部を有する、保持プレート；
   サンプル挿入プレートであって、該サンプル挿入プレートは、複数のサンプルを保持するための構成にされた第一の表面を有し、そして該中央凹部内に１つのみの配向でフィットするための形状にされた周囲表面を有する、サンプル挿入プレート；
   第一の位置と第二の位置との間でのハンドルの制限された回転を可能にし、かつ該ハンドルが該サンプル挿入プレートの該第一の表面の反対側の表面と接触する様式で、該保持プレートに取り付けられるように適合されたハンドル、
   を備え、該ハンドルが該第一の位置に回転される場合に、該ハンドルは、該保持プレート上に保持され、そして該ハンドルが該第二の位置に回転される場合に、該ハンドルは、該保持プレートから取り外されて、該保持プレートへの該サンプル挿入プレートの挿入、および該保持プレートからの該サンプル挿入プレートの取り外しを容易にする、構造体。
2. 前記サンプル挿入プレートと前記ハンドルとの間に位置決めされた、圧力プレートをさらに備える、請求項１に記載の構造体。
3. 前記サンプルプレートを前記保持プレートに押し付けて推進するための付勢力を付与するための、前記ハンドル上に位置決めされたばねを備える、請求項１に記載の構造体。
4. 前記圧力プレートおよび前記サンプルプレートを前記保持プレートに押し付けて推進するための付勢力を付与するための、前記ハンドル上に位置決めされたばねを備える、請求項２に記載の構造体。
5. 前記保持プレートが、該保持プレートの内周に沿ったレッジを備え、そして前記サンプル挿入プレートが、該レッジの高さと一致する段付き縁部を、該サンプル挿入プレートの周囲に沿って備える、請求項１に記載の構造体。
6. 前記保持プレートが、該保持プレートの内周に沿ったレッジを備え、そして前記サンプル挿入プレートが、該レッジの寸法と一致する段付き縁部を、該サンプル挿入プレートの周囲に沿って備える、請求項２に記載の構造体。
7. 前記保持プレートが、該保持プレートの内周に沿ったレッジを備え、そして前記サンプル挿入プレートが、該レッジの寸法と一致する段付き縁部を、該サンプル挿入プレートの周囲に沿って備える、請求項３に記載の構造体。
8. 前記ハンドルが、ポストを備え、該ポストは、前記保持プレートに形成された「８」の字様の穴内に延び、そして該穴と整列しており、該穴は、小さい穴が大きい穴と交差した形状を有する、請求項１に記載の構造体。
9. 前記ハンドルが、ポストを備え、該ポストは、前記保持プレートに形成された「８」の字様の穴内に延び、そして該穴と整列しており、該穴は、小さい穴が大きい穴と交差した形状を有する、請求項２に記載の構造体。
10. 前記ハンドルが、ポストを備え、該ポストは、前記保持プレートに形成された「８」の字様の穴内に延び、そして該穴と整列しており、該穴は、小さい穴が大きい穴と交差した形状を有する、請求項３に記載の構造体。
11. 前記保持プレートの内周が、面取りされた角部を備え、そして前記サンプル挿入プレートが、一致する面取りされた角部を備えて、該保持プレート内での該サンプル挿入プレートの適切な配向を提供する、請求項１に記載の構造体。
12. 前記保持プレートの内周が、面取りされた角部を備え、そして前記サンプル挿入プレートが、一致する面取りされた角部を備えて、該保持プレート内での該サンプル挿入プレートの適切な配向を提供する、請求項２に記載の構造体。
13. 前記サンプル挿入プレートが、ＭＡＬＤＩ ＭＳ分析のためのＭＡＬＤＩサンプルプレートである、請求項１に記載の構造体。
14. 前記サンプル挿入プレートが、ＭＡＬＤＩ ＭＳ分析のためのＭＡＬＤＩサンプルプレートである、請求項２に記載の構造体。

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