JP4895676B2 - マイクロプレート - Google Patents

Description

本発明は、検体の成分を分析するための反応容器である複数のウェルがマトリックス状に配設されて成るマイクロプレートに関する。

血液や体液などの検体の成分を分析する際には、ウェルと呼ばれる複数の反応容器がマトリックス状に配設されて成るマイクロプレートをよく用いる（例えば、特許文献１を参照）。マイクロプレートの各ウェルには、分析対象の物質を含む検体および分析対象の物質と抗原抗体反応を起こす物質を含む反応試薬が分注される。そして、この分注から所定時間経過した後、ウェル内で生じた反応をＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等の撮像手段によって撮像し、この撮像によって得た画像データを用いて検体の成分の分析を行う。

従来、この分析の際に個々のウェルを正確に識別するため、各ウェルの開口面近傍の表面にウェル番号等の識別情報を付与した識別情報付マイクロプレートが提供されている。

特開平５−２７３２１６号公報

一般に、ウェル内で起こる反応の結果は、ウェル底部付近に凝集パターンとして現れる。このため、上述した従来の識別情報付マイクロプレートを用いる場合には、凝集パターンを撮像すると、ウェルの開口面近傍に設けられる識別情報の方には焦点が合わなかった。このため、改めて識別情報に焦点を合わせて撮像しなければならず、分析に必要なデータを得るために手間がかかるという問題があった。

また、焦点位置を変更可能とするためには、撮像手段にズームレンズを採用したり、高さ方向の位置決めを行う別の手段を設けたりする必要が生じるため、それらの機能を具備した高価な装置を用意せざるを得ず、結果的に分析に要するコストがかかってしまうという問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検体の分析に必要なデータを正確に得るための手間が少なくて済み、その分析に要するコストも低く抑えることができるマイクロプレートを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、検体の成分を分析するための反応容器である略凹型形状の複数のウェルがマトリックス状に配設されて成るマイクロプレートにおいて、前記ウェルの開口面を通過する第１の表面と、前記第１の表面と相反する側を指向する第２の表面と、隣り合うウェルの境界部分に含まれる前記第２の表面上に設けられ、前記複数のウェルの各々を識別するウェル識別情報を表示するウェル識別情報表示部と、を備え、前記隣り合うウェルの境界部分の肉厚が、前記ウェルの深さと略同一であることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記隣り合うウェルの境界部分に含まれる前記第２の表面上に、当該境界部分近傍のウェルの中心位置を判定する中心位置判定用マーカをさらに設けたことを特徴とする。

本発明に係るマイクロプレートによれば、ウェルの開口面を通過する第１の表面と、前記第１の表面と相反する側を指向する第２の表面と、隣り合うウェルの境界部分に含まれる前記第２の表面上に設けられ、前記複数のウェルの各々を識別するウェル識別情報を表示するウェル識別情報表示部と、を備え、前記隣り合うウェルの境界部分の肉厚を前記ウェルの深さと略同一とすることにより、一度の撮像によって反応結果とウェル識別情報の両方を撮像できるので、検体の分析に必要なデータを正確に得るための手間が少なくて済み、その分析に要するコストも低く抑えることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るマイクロプレートの概略構成を示す斜視図である。また、図２は図１の矢視Ｘ方向から見たマイクロプレートの正面図である。これらの図に示すマイクロプレート１は、円形の開口部を有し、検体や試薬を分注して反応を生じさせるための略凹型形状をなす反応容器である複数のウェル３がマトリックス状に配設されて成る。複数のウェル３の開口面を通過する正面側の表面１ａ（第１の表面）と相反する側を指向する背面側の表面１ｂ（第２の表面）には、個々のウェル３を識別するためのウェル識別情報を表示するウェル識別情報表示部５が、対応するウェル３近傍の所定位置にそれぞれ設けられている。このマイクロプレート１は、アクリル等の合成樹脂を射出成形することによって形成される。

ウェル３は、開口面に平行な方向の任意の断面（横断面）が円であり、各横断面のなす円の径は、開口面から底部に行くにしたがって小さくなる。特に、分注時に液溜め槽となる底部３１は略円錐形状をなしており、この底部３１の傾斜部分は、表面積を拡大して抗原抗体反応を生じて凝集した反応物を沈殿しやすくするため、階段状に微小に径が変化する形状を有する。図３は、この階段状に横断面の径が変化するウェル３の底部３１の形状を模式的に示す説明図である。

図４は、ウェル３の最下点を通過する図２のＡ−Ａ線断面（縦断面）のうち、ウェル識別情報表示部５が設けられる領域の一部を示す拡大部分断面図である。同図に示す縦断面において、マイクロプレート１は、ウェル３の開口部側に突出する上方突出部１１を周期的に有する。また、この断面におけるマイクロプレート１の底面部１３は、ウェル３の底部３１の形状と略同一な形状をなし、その部分の肉厚は略均一である。上方突出部１１の表面１ｂ側の底面は、隣り合うウェル３の境界部分に含まれ、表面１ａと略平行である。この表面１ｂ側の底面には、ウェル識別情報表示部５が貼付等によって設けられる。

図４からも明らかなように、隣り合うウェル３の境界部分のマイクロプレート１の肉厚は、ウェル３の深さと略同一である。したがって、マイクロプレート１の上方の所定位置からウェル３の底部３１付近に至る距離と、同じ所定位置からウェル識別情報表示部５に至る距離とがほぼ等しくなり、マイクロプレート１の上方に設置される撮像手段を用いてウェル３の底部３１を撮像すれば、ウェル識別情報表示部５にも焦点があった状態で撮像することが可能となる。

なお、このＡ−Ａ線断面に平行で、ウェル３の最下点を通過する縦断面は、全て図３と同一の形状をなす。また、図２のＣ−Ｃ線断面およびこのＣ−Ｃ線断面に平行でウェル３の最下点を通過する縦断面におけるウェル３付近の形状は、ウェル識別情報表示部５が貼付されていない点を除いて、図４に示す拡大部分断面図と同じである。

図５は、前述したＡ−Ａ線断面とは直交するマイクロプレート１の縦断面である図２のＢ−Ｂ線断面のうち、隣り合うウェル３の境界部分を示す拡大部分断面図である。同図に示す縦断面において、マイクロプレート１は、ウェル３の底部側に突出する下方突出部１５を周期的に有する。この下方突出部１５の突出端面となる表面１ｂ側は、隣り合うウェル３の境界部分に含まれ、前述した略水平な上方突出部１１の底面に対応している。この表面１ｂ上には、ウェル識別情報表示部５が貼付等によって設けられる。

なお、このＢ−Ｂ線断面に平行で、隣り合うウェル３の境界部分を通過する縦断面は、全て図５と同一の形状をなす。また、図２のＤ−Ｄ線断面およびこのＤ−Ｄ線断面に平行で隣り合うウェル３の境界部分を通過する縦断面の形状は、ウェル識別情報表示部５が貼付されていない点を除いて、図５に示す拡大部分断面図と同じである。

図６は、ウェル識別情報表示部５の具体的な形成例を示す図２の領域Ｓの拡大図である。この図６では、領域Ｓの左上端に位置するウェル３を行と列の起点（すなわち１行１列目）としたときの各ウェル３の行番号と列番号の組み合わせをウェル識別情報として用いている。したがって、例えば「２３」と表示されるウェル識別情報は、図６でそのウェル識別情報を表示するウェル識別情報表示部５の上方に位置するウェル３が、領域Ｓの左上端に位置するウェル３を起点として２行３列目に位置していることを示している。図６に記載されていない他のウェル３に対しても、上記同様に、領域Ｓの左上端のウェル３を起点とする行番号と列番号の組み合わせをウェル識別情報として用い、それぞれ適当なウェル識別情報表示部５でその組み合わせを表示する。なお、このウェル識別情報は各ウェル３を識別可能なものであれば如何なるものであってもよく、数字以外の記号や模様、あるいは色などを用いてウェル識別情報表示部５を形成してもよい。

以上の構成を有するマイクロプレート１において、ウェル３に血液や体液等の検体およびこの検体中の特定物質と特異的な反応を起こす物質を含む試薬を各々適量分注すると、ウェル３内部ではその両者が抗原抗体反応を起こす。例えば、血液中の赤血球を用いて血液型の判定を行う場合、その赤血球が試薬中に含まれる所定の抗原との間で抗原抗体反応を起こして赤血球同士が凝集すると、この凝集した赤血球は底部３１の階段状の傾斜部分に沈殿する。この沈殿によって生じる凝集パターンは血液型に応じて異なるので、その凝集パターンを適当な撮像手段によって撮像して得た画像データを分析することにより、検体の血液型を判定する。ここで、抗原抗体反応によって生じる凝集パターンは、ウェル３の底部３１のなす傾斜部分に生じるため、この凝集パターンを撮像するためには、撮像手段の焦点位置を底部３１付近に合わせて撮像する必要がある。

この実施の形態に係るマイクロプレート１の場合、開口面からの距離がウェル３の開口面から底部３１の最下点までの深さと略同一な表面１ｂ上にウェル識別情報表示部５が貼付されているため、撮像手段から底部３１までの距離と、撮像手段からウェル識別情報表示部５までの距離とが略同一である。したがって、底部３１付近の凝集パターンを撮像すれば、ウェル３近傍のウェル識別情報表示部５にも焦点が合うので、分析に必要な画像データを１回の撮影によって得ることができる。この結果、撮像手段として焦点位置を制御する機構が不要な固定焦点カメラを用いることが可能となり、反応パターンを撮像する際の制御を手間をかけずに簡単に行うことができるとともに、撮像手段にかかるコストを低く抑えることができる。

以上説明した本発明の一実施の形態に係るマイクロプレートによれば、撮像手段からウェルの底部付近までの距離と、その撮像手段からウェル識別情報までの距離を略同一にすることができるので、検体と試薬の反応の結果生じる凝集パターンとウェル識別情報の撮影を同時に行うことができ、検体の分析に必要な画像データを１回の撮影によって正確に得ることができる。この結果、撮像手段として高価なカメラを用いることなく、制御も単純になり、検体の分析に必要なデータを正確に得るための手間が少なくて済み、その分析に要するコストも低く抑えることができる。

また、この実施の形態によれば、上記の如く画像データを１回の撮影によって生成することができるので、画像データ自体の信頼性が高まり、必要に応じてその画像データを法的な証拠とすることも可能となる。

図７は、本発明の一実施の形態の変形例に係るマイクロプレート表面の部分拡大図である。同図に示す領域Ｓは、図２の領域Ｓに相当する領域である。この一変形例では、隣り合うウェル３の境界部分に含まれる表面１ｂ上に、各ウェル３の中心位置を正確に判定するための中心位置判定用マーカ７をさらに設けたことを特徴とする。

図７では、水平方向に隣り合うウェル３の境界部分に「＋」で示されるウェル３の中心位置判定用マーカ７が裏面から貼付によって設けられている。この場合、ウェル３の中心位置（最下点に相当）は、ウェル３に最も近い中心位置判定用マーカ７を構成する直線の延長線上のうち、異なる中心位置判定用マーカ７の延長線が交差する位置に来る。このため、上記一実施の形態でウェル識別情報表示部５を貼付していたウェル３の境界部分では、隣り合うウェル３の中心位置間の中点に記号「＋」の中心が配置され、その中心位置判定用マーカ７の左側に行番号、右側に列番号がそれぞれ配置されてウェル識別情報表示部５を形成している。したがって、例えば２行３列目のウェル３に係るウェル識別情報表示部５と中心位置判定用マーカ７は、「２＋３」と表示するように形成される。

なお、ウェル識別情報表示部５と中心位置判定用マーカ７のうち、位置の正確さが要求されるのは中心位置判定用マーカ７の方なので、この中心位置判定用マーカ７の位置が合ってさえいれば、ウェル識別情報表示部５の方は、各ウェル３を識別可能であり、上方突出部１１の底面および下方突出部１５の端面に貼付可能な大きさである限り、どのように形成してもよい。

このような本発明の一実施の形態の変形例によれば、ウェル識別情報表示部に加えて中心位置判定用マーカを設けることにより、画像データで各ウェルの中心位置を一段と判定しやすくなり、分析時間をさらに短縮することができる。

ここまで、本発明の好ましい一実施の形態を詳述してきたが、本発明はこの実施の形態によってのみ限定されるものではない。例えば、マイクロプレート表面の周縁部裏面の所定位置に、そのマイクロプレート自身を識別可能なマイクロプレート識別情報を表示するマイクロプレート識別情報表示部をさらに貼付しておけば、１回の撮影でマイクロプレート自体も識別することができる。

また、本発明に係るマイクロプレートの裏面が上記の如く凹凸形状をなしていることを利用して、この裏面の形状に嵌合可能な保温プレートを用い、各ウェルに均等に熱が伝導するようにしてウェル間の温度格差を低減させれば、分析作業をさらに効率よく適確に行うことができるようになる。

このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的事項を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明の一実施の形態に係るマイクロプレートの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るマイクロプレートの構成を示す正面図である。 ウェル底部の構成を示す説明図である。 図２のＡ−Ａ線拡大部分断面図である。 図２のＢ−Ｂ線拡大部分断面図である。 図２の領域Ｓの拡大図である。 本発明の一実施の形態の変形例に係るマイクロプレートの構成を示す正面拡大図である。

符号の説明

１ マイクロプレート
１ａ 表面（第１の表面）
１ｂ 表面（第２の表面）
３ ウェル
５ ウェル識別情報表示部
７ 中心位置判定用マーカ
１１ 上方突出部
１３ 底面部
１５ 下方突出部
３１ 底部
Ｓ 領域

Claims (2)

1. マトリックス状に配列された複数のウェルを含むマイクロプレートであって、
   前記複数のウェルの各々は、検体の成分を分析するための反応容器であり、かつ、略凹型の形状を有し、
   前記マイクロプレートは、
   前記複数のウェルの開口面を通過する第１の表面と、
   前記第１の表面とは反対側にあり、かつ、前記第１の表面と略平行な第２の表面と、
   前記複数のウェルのうち隣り合うウェルの境界部分における前記第２の表面上に配置されたウェル識別情報表示部であって、前記複数のウェルの各々を識別するウェル識別情報を表示するウェル識別情報表示部と
   を備え、
   前記ウェル識別情報表示部が配置された前記ウェルの境界部分における前記第２の表面から前記第１の表面までの距離は、前記ウェルの底部から前記第１の表面までの距離である前記ウェルの深さと略同一である、マイクロプレート。
2. 前記隣り合うウェルの境界部分における前記第２の表面上に配置された中心位置判定用マーカであって、前記境界部分の近傍のウェルの中心位置を判定する中心位置判定用マーカをさらに備えた、請求項１に記載のマイクロプレート。

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