JP4965786B2 - 供試体キャリアの加熱方法及び装置 - Google Patents

Description

（技術分野）
本発明は、加熱技術に関し、詳細には、供試体キャリアの熱サイクルに関する。
【０００１】
（背景技術）
多くの分野で、少量のサンプルを加熱し又は熱サイクルにかける様々な処理のため、多数のウェル又はプレスされたサンプルサイトが設けられたサポートシート型供試体キャリアが使用されている。
特殊な例に、ＤＮＡサンプルの複製のためのポリメラーゼ連鎖反応法（「ＰＣＲ」と呼ばれる。）がある。そのサンプルには急速かつ正確な熱サイクルが要求されるので、マルチウェルブロックに配置し、予め設定したサイクルの繰返しの中で幾つかの選択温度を循環させるのが一般的である。シート全体の温度、特に各ウェル内の温度をできるだけ均一にすることが重要である。
【０００２】
個々のサンプルは、溶液であるのが一般的であり、一体化されたプレートの一部である各サンプルチューブ又はサンプルチューブアレーに収容される１〜２００μＬの量とされるのが典型である。各サンプルにおける温度差は、熱処理時に最小に抑えられるのが望ましい。サンプルが液状である場合に測定されるその温度差は、温度変化率を増大させながら拡大し、実際に採用される最大温度変化率に制限される。
【０００３】
このような供試体キャリアの従来の加熱方法は、ワイヤー、ストリップ又はフィルム要素等の付着型加熱装置やペルチェ効果電熱装置の使用を含んでおり、別に加熱された流体がキャリア又はその周囲に提供される場合は、間接的手法の使用を含んでいた。
このような従来の加熱方法には、加熱しようとする供試体キャリアから離れたヒータで熱を発生させるという不利があった。
【０００４】
従って、ヒータからキャリアシートまで熱エネルギーを伝達させなければならないが、このエネルギー伝達は、付着型加熱装置による場合にあっては絶縁バリアを介して行われ、流体伝達機構による場合にあってはヒータからシートへ物理的に移動する流体により行われる。
ブロックからヒータを分離することで、時間遅れ又は温度制御ループにおける「ラグ」が生じる。すなわち、加熱装置に電力を供給するのと同時又はほぼ同時にブロック温度が上昇するのではない。ヒータ及びブロック間に熱ギャップ又は熱バリアが存在するため、ヒータからブロックに熱エネルギーを伝達させる場合は、ヒータをブロックよりも高温に加熱しなければならない。このため、ヒータへの電力供給を停止するのと同時にブロックの温度上昇を停止させることができないという更なる困難がある。
【０００５】
温度制御ループにおけるラグは、ブロック温度変化率の増大とともに拡大する。このため、温度制御が不正確なものとなってしまうので、使用され得る実際の温度変化率が制限される。
付着型加熱装置が使用される場合は、熱均一性の観点で不正確さ及び別のラグが生じる。これらの装置をブロックの特定部分に取り付け、発生した熱をその特定部分からブロックの大部分に伝達させなければならないからである。ブロックのある部分から他の部分に向けて生じる熱伝達のため、前者の部分が後者の部分のよりも高温となってしまう。
【０００６】
熱要素、特にペルチェ効果装置の付加に関する他の問題は、構成素材の熱膨張係数の違いによる機械的ストレスがブロック及び熱装置間の境界部に生じることである。熱サイクルにより熱要素の信頼性や熱境界の完全性を損なわせる周期的なストレスが発生する。
最近の本出願人によるＰＣＴ国際出願ＧＢ９７／００１９５号には、供試体キャリアに金属的性質を持たせ、この金属性供試体キャリアに対して直接電気抵抗加熱を適用する新規な方法が記載されている。このＰＣＴ国際出願の明細書には、キャリアの加熱に関する様々な特徴が記載されているが、これらの記載全体を本明細書の一部として考慮する。
【０００７】
ここで、キャリア等に設けられたサンプルウェル内でサンプルを加熱することに関する問題は、揺動や攪拌がときに望まれることである。本発明は、この問題を解決することを目的としている。
（発明の開示）
従って、本発明は、金属性シートの形態であり、かつサンプルウェルの行列がシートに一体化された供試体キャリアの加熱方法を提供するものであり、この方法は、上記のシートに交流電流を通電してウェル内のサンプルを加熱することを含んで構成され、磁石が少なくとも１つのウェルに拘束されずに収容されるとともに、加熱時に前記交流電流により振り動かされて攪拌動作を提供するように配設される。通常、常にそうである必要はないが、それぞれのくぼみに磁石が収容される。
【０００８】
シートは、銀又は高い熱及び電気伝導率を有する類似素材から形成することができ、サンプルウェルの行列がシートに一体化される厚さが０．３ｍｍの部分に概して薄肉部を有する。サンプルウェルは、サンプルを直に収容するか又はウェル内に緊密に収まるように形成されたサンプルポット又は試験管を支持する。
シートにプレスされた通常のウェルアレーを設けてブロックを形成してもよく、また、基礎格子又は穴付きのシートをウェルの閉端部でそれらの先端部に取り付けてリンクさせ、極めて強固な三次元構造を形成してもよい。幾つかの例では、ブロックの機械的剛性が重要な条件とされる。基礎格子が使用される場合は、加熱電流がその格子の金属にも流れる。基礎格子は、ブロックと同一金属からなることが好ましい。
【０００９】
金属性シートを銀製中実シートとすることもできるが（ウェルを形成するくぼみが設けられる。）、金属化されたプラスチックトレーを使用してもよく（プレスされたウェルを設けることができる。）、析出金属が抵抗加熱要素を構成する。
あるいは、エレクトロフォーミングにより薄い金属トレーを形成し（同様に、プレスされたウェルを設けることができる。）、生体親和性重合体を用いて金属をコーティングしてもよい。
【００１０】
これらの手法によれば、金属性加熱要素と生体親和性サンプル容器とが密接に接触する。このため、ウェル内の試薬の実際の温度が測定される場合に、温度制御及び温度変化率の観点で熱的性能が大幅に改善される。
プラスチックトレーは、１回使用するだけの使い捨て器具とされている。加熱要素をプラスチックトレーに付加するとそれらのトレーのコストが増大するが、ＰＣＲに要するサイクル時間の短縮は、この使い捨て器具のいかなるコストの増大をも補って余りあるものである。
【００１１】
ファン冷却を採用する場合は、合成トレーの底部に邪魔があってはならない。合成トレーかブロックかのいずれかを使用したＰＣＲサイクルの最後に半雰囲気冷却を行う必要があれば、冷却された液体による噴射冷却を採用してもよい。液体の沸点は、トレー又はブロックの金属上にその液体が残って加熱の妨げとならないようにＰＣＲサイクルの低ポイントよりも低くなければならない。これにより液体の蒸発潜熱による冷却効果が高められる。
【００１２】
加熱電流を変圧システムにより供給される交流電流とする場合は、加熱電力は、変圧器の１次巻線への供給電力を調整することにより制御される。加熱しようとするシートの一部は、変圧器の２次回路で構成することができる。その２次巻線は、シートと直列に接続された単一又は複数の金属製ループであってよい。これらの手段によれば、高導電性シートを加熱するのに必要な高電流・低電圧出力を、変圧器の１次巻線に供給される高電圧・低電流出力を調整することにより容易に制御することができる。
【００１３】
変圧器は、適切な交流１次巻線を備えたトロイダルコアと、このコアを介するループを形成するとともに、金属性シートと直列に接続して単巻きの２次回路を形成する単母線バーとを含んで構成することができる。
サンプルウェルは、一般的に円錐形である。この形状により各磁石のウェル内での攪拌動作が促進される。
【００１４】
より具体的には、交流電流を用いた直接抵抗加熱の際に、加熱電流により各ウェルに振動磁界が形成される。小型棒磁石（長さが５ｍｍで直径が１ｍｍのものが典型である。）が各サンプルチューブ内に設置され、加熱電流がこの棒磁石に作用する振動力を生じさせる。ここで、サンプルチューブの円錐部のジオメトリーにより、棒磁石の回転がその棒の軸次元に対して同軸でも垂直でもない、円錐部の中心軸回りに制限される。攪拌動作は、手動攪拌ロッドを使用して各チューブを勢いよくかき混ぜることにより達成されるものに近くなる。
【００１５】
磁石は、入手容易な素材から作製することができ、特にアルニコ４等の強磁性金属が用いられる。希土類磁石（例えば、鉄・ネオジム・ボロンやサマリウム・コバルト）を用いてもよい。液体サンプルの汚染を回避するため、磁石に不活性コーティングを施すことができる。そのようなコーティングは、ポリプロピレンやポリカーボネート等の生体親和性重合体、又は金等の貴金属で形成することができる。貴金属コーティングには、孔ができないようにするだけの充分な厚さを持たせたコーティングに使用されたとしても、磁石にそれほどの体積が付加されないという利点がある。金であれば、孔のないコーティングを提供するには５μｍの厚さで充分であり、磁石には０．０８μＬの体積が付加される。
【００１６】
磁石は、サンプルチューブに設置される一般的な試薬ミキサと比較して充分に低廉であるので、消耗品として扱うことができる。しかしながら、磁石をクリーニング及び再使用のために廃棄試薬から容易に取り出すことができることは、明らかである。
磁石は、小型であってよい。液体サンプルが１００μＬである場合は、直径が１ｍｍで長さが５ｍｍの磁石を採用することができる。そのような磁石の体積は、３．９μＬである。直径が０．５ｍｍで長さが３ｍｍの磁石は、より小さなチューブで使用するために提供することができ、０．５８μＬの体積を持つ。これらの磁石の適切な質量は、それぞれ３１ｍｇ及び４．５ｍｇである。
【００１７】
特定の形態では、攪拌のために磁石を各ウェルに設置する。標準的な慣例では、個々のウェルの形状を円錐形とし、磁石の長さを棒磁石の長軸がウェルの軸に対して５〜３０°の範囲内で傾斜するように設定する。この方向付けにより攪拌磁石が偏心的に回転することとなり、ウェル内で止まることがなくなる。磁石の直径は、磁石の体積が最小限に抑えられるように小さくする必要がある。交流加熱電流がブロックを介して流れることで、電流の方向に直交する平面内でブロックを取り囲む交流磁場が発生する。この交流磁場のため、棒磁石が磁場にならって一列に並ぼうとするときに交番力が作用する。ウェルが円錐形であることで、磁石の動きが制限され、各ウェル内で偏心的に回転することとなる。
【００１８】
磁石の偏心的な回転による効果は、磁石が設置されたウェル内で液体サンプルが激しくかき混ぜられることである。この攪拌作用により、熱サイクル時の静止サンプルに見られる温度差を完全になくすこともできる。
シートの底部は、基礎格子が取り付けられる場合であっても表面積の広い開構造を有するのが好ましい。そのような表面は、強制空気冷却にとって理想的である。また、シートの金属と流動する空気との自由かつ完全な接触を妨げる付加要素のないことが好ましい。
【００１９】
冷却効果をシート全体にむらなく及ぼしめるため、空気のダクトを設けることができる。冷却速度を制御するため、空気の動きを比例制御下におくことができる。空気流動装置（例えば、ファン等の機械的要素）の制御応答時間は、加熱システムの高速な電子制御応答によるものと比較して遅い。従って、加熱システムをファンとともに使用して、冷却時におけるシートの温度変化を制御することができる。
【００２０】
シートと直列な２次巻線に、変圧器のコアを介する１よりも多いループを形成してもよい。
電力供給及び加熱電流制御手段は、変圧器のコアの材料を減量させる高周波ＡＣ電源としてよい。
シートの熱均一性は、シート上のあらゆる点におけるその点の熱的特性に適合した加熱電力の散逸に依存する。例えば、シート中央付近の点が温度制御された金属に囲まれる一方、シート又はブロック端縁の点は、温度制御された金属と周囲の空気とに囲まれることになる。シートのジオメトリーは、達成目標とする熱均一性に合わせて調整することができる。一般的な慣例では、シート又はブロックのサンプルサイト又はウェルのジオメトリーは、規格化された規制アレーとされる。工業規格アレーでは、１１０×７５ｍｍの矩形プレート又はブロックに、４８，９６又は３８４個のウェルが設けられる。それらの配列は、任意であり、７６８及び１５３６個のウェルを備えるより大きなアレーが存在する。
【００２１】
典型的には、変更可能な幾何学的因子には、シートが形成される金属の厚さと、基礎格子が使用される場合における格子平面のウェブのジオメトリーとが含まれる。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を例示により説明する。
（発明を実施するための最良の形態）
多数のウェルが設けられたブロック（マルチウェルブロック）の形態である金属性シート型供試体キャリア１は、寸法が１１０×７５ｍｍであって、格子状レイアウトで配列された９６個のウェル２を備え、公称厚さが０．３ｍｍの銀製シートに形成されている。これは、ほぼ矩形の断面を有する母線バー３に取り付けられている。母線バー３は、変圧器（トロイダル又はスクエア型）のコア４を介する１つのループを形成している。コア４は、採用される交流電圧に適した１次巻線５を有する。母線バー３は、ブロック１を支持する構造部材としても機能する。変圧器の１次電流は、トライアック装置６を使用して制御される。トライアック装置６は、ＡＣ電源からの電流を受け、ブロック温度を検出するためにそのブロックの中央下部にはんだ付けされた少なくとも１本のファインワイヤサーモカップル８を備える温度制御回路７により制御される。温度制御回路は、手動により又はパーソナルコンピュータ９により操作することができる。具体的には、加熱電流は、装置の要求熱動作を描くように入力されるプログラム温度／時間情報と関連付けられた、サーモカップル８からの信号に応答するトライアック６の比例位相角トリガーにより制御することができる。
【００２２】
ブロックの冷却は、突き出したウェルフォーム２上に周囲の空気を流通させるブロック下方に設置されたファン１０により行われ、その空気は、ブロックが設置されるケースにより案内される。ファンは、ヒータトライアックを駆動する同じ温度制御回路により制御される。詳細には示されていないが、空気の流れは、装置のケースの上部、側部及び底部に設けられた複数の形状で設けられた空気導入口を介して、ブロック１を均一に冷却するように案内される。ファンは、ケース内から空気を吸い出す。ケース内に形成される負圧は、ファンの速度を比例的に制御することにより比例的に変化する。
【００２３】
ブロック１の後部表面には、熱の散逸に理想的に適する広さの表面積を持たせるとよい。
本実施形態に係る装置の測定性能において、５０〜１００℃の典型的なＰＣＲ作動範囲での温度変化率は、１秒当たり６℃を超え、オーバー／アンダーシュートは、０．２５℃未満となる。ブロックの熱均一性は、温度変化率が１秒当たり摂氏６℃を超える場合であっても、１０秒間の温度遷移のもとでブロック周辺のウェルで測定される温度が平均温度から±０．５℃を超えて変化しない程度である。
【００２４】
本実施形態に係るブロック１は、およそ０．０００１５オームの電気抵抗を有している。必要な強さの加熱を達成するために１６００Ａのオーダでブロックに電流が供給される。この要求電流のオーダは、ブロックのサイズ及び銀本来の特性に基づいて容易に算出することができる。１次巻線５側の電流は、概ね２４０Ｖで３Ａ又は１１０Ｖで７Ａに達する。従って、ブロック１には高い電流が供給されることになるが、ブロック１にかかる電圧は、低く、例えば０２５Ｖに保たれる。また、ブロック１と母線バー３とは、交流電源から絶縁されるとともに、安全性を高めるために接地されている。
【００２５】
ここで説明した例では、くぼみが設けられた銀製ブロック以外にも、前述のように、金属化されたプラスチックトレーインサート又はエレクトロフォーミングにより形成された薄い金属製トレーを使用することができる。
以上に述べたシステムには、幾つかの重大な利点がある。
１．１） ブロックは、付着熱源から熱を伝達させることなく直接的に加熱される。このことは、非常に効果的であり、銀の比熱が非常に低いことも相まって速やかな温度変化を可能とする。
１．２） 直接加熱は、熱的なラグが全く存在しないことを意味する。温度制御機能に遅れがないことで、ブロックの温度サイクルの循環にオーバーシュート又はアンダーシュートを伴うことがないか、あるいはこれらを殆ど伴わずに済む。従って、温度制御は、本質的に正確である。
１．３） ブロックに付加される障害や熱的バリアが存在しないため、単にブロックの背面を強制空気により冷却することで、迅速かつ制御可能な冷却を行うことができる。
１．４） 正確な温度測定及び制御を行うためにファインワイヤサーモカップルをブロックに直にはんだ付けした。重大なセンサラグを招かない限り、他のあらゆる温度測定装置を採用することができる。
１．５） ブロックの表面全体に渡る温度分布は、加熱の均一さ及びブロックの熱伝導率に依存する。銀の熱伝導率が非常に高いため、ブロック全体の加熱エネルギー分布は、加熱電流分布に依存する。これは、マルチウェルブロックのジオメトリーを変更することにより調整することが可能である。ジオメトリーの変更は、典型的には、ブロックの表面中央における金属厚さを最小（およそ０．２５ｍｍ）にしたり、あるいは長軸に平行なブロック１の端縁上の金属厚さを最大（およそ０．４ｍｍ）にしたりするなど、ブロックの厚さに関する空間的な変更により達成される。金属厚さが変更されることで、ブロック１の異なる点に対する異なる熱的条件が補償され、熱サイクル時にブロック全体に渡って熱均一性が維持される。
【００２６】
金属厚さは、エレクトロフォーミングによるブロック作製時に変更することができる。エレクトロフォーミングプロセスにおいて、厚い金属厚さが要求される部分ほど電着電流が高くなるようにその電流分布を変化させる。
ブロックの全体的なジオメトリーは、２００μＬのサンプルチューブのそれぞれに入った２０〜１００μＬの液体サンプル、又は９６個のウェルが設けられたマイクロプレートに入ったサンプルアレーが収容されるように規格化されている。
【００２７】
ブロックが変圧器の高耐圧２次回路の一部となるため、大きな要求電流も容易に変化させ、制御することができる。巻型バーの横断面がブロックの横断面と比較してかなり広く設定されているため、強い加熱をブロック内でのみ発生させることができる。電流は、サイリスタ、トライアックその他の装置を使用して（電流が小さい）１次巻線側で制御することができる。１次巻線は、高周波スイッチモード可制御電源により駆動してもよい。これにより、ブロックと結合した２次巻線で誘発される電流を同程度に制御することができる一方、高周波のため、変圧器により小型のコアを採用することが可能となる。
【００２８】
ここで、図３及び４を参照すると、新規な攪拌構造が示されている。サンプルキャリア（前述のブロック１に相当する。）１には、２００μＬのサンプルチューブ１３を支持する円錐形のくぼみ１２が設けられている。各チューブには、磁石１４が拘束されずに収納されている。
それぞれの磁石は、小型棒磁石（典型的には、長さが５ｍｍで直径が１ｍｍである。）であり、各サンプルチューブ内に配置して、加熱電流により交番力を作用させることができる。サンプルチューブの円錐部のジオメトリーのため、棒磁石の回転は、その棒の軸次元に対して同軸でも垂直でもない、円錐部の中心軸回りに制限される。この攪拌動作は、手動攪拌ロッドを使用して各チューブを勢いよくかき混ぜることにより達成されるものに近くなる。
【００２９】
磁石は、アルニコ４等の入手容易な素材から作製するとともに、ポリプロピレン若しくはＰＴＦＥ又は金等の貴金属といった非反応性素材を使用してコーティングを施すことができ、例えば５μｍの抗酸化金メッキを採用することができる。磁石は、サンプルチューブ内に配置される一般的な試薬ミキサと比較して充分に低廉であるため、消耗品として扱うことができる。しかしながら、磁石をクリーニング及び再使用のために廃棄試薬から容易に分別することもできることは、明らかである。
【００３０】
磁石は、小型であって、直径が１ｍｍで長さが５ｍｍであることにより、２００μＬのサンプルチューブでの使用に際して３．９２μＬの体積を付加することになる。より小さなチューブで使用するための直径が０．５ｍｍで長さが３ｍｍの磁石は、０．５８μＬの体積を有する。これらの磁石の適切な質量は、それぞれ３１ｍｇ及び４．５ｍｇである。
【００３１】
攪拌磁石の動作により、使用される１００μＬの液体サンプルから測定可能な温度差が排除されるだけでなく、ブロックからサンプルへの熱伝達の全体的な比率を増大させる。従って、液体サンプルの熱処理において、プログラム温度／時間プロファイルをより正確に再現することができる。
図５〜７は、図１，２及び４のサンプルキャリアシート（ブロック）１をより詳細に示したものである。前述のように、この金属性供試体キャリアは、マルチウェルブロック１の形態である。このブロック１は、寸法が１１０×７５ｍｍであり、深さが１２ｍｍの８×１２個の規格化された円錐形ウェルアレーを有し、平均金属厚さが０．３３ｍｍの銀製である。ウェルの底部外面１０１に結合された基礎格子が付加されてもよい。
【００３２】
シート１のウェルは、充分な深さを有しており、側壁１０２を含んで構成されるとともに、全体として概ね直円錐台形であることが分かる。ウェルは、そのウェル内に配置されるサンプルチューブの重要な部分を受け、かつこれを包囲するように構成されている。これにより、サンプルの内方及び／又は外方への効率的な熱伝達が促進される。チューブ表面の大部分は、シート１と接触する。さらに、冷却時には、そのようなチューブの大部分がシートの一部、すなわち、周囲の空気が供給されるウェルの外面又は下面に直に接触する。
【００３３】
サンプルがサンプルチューブでなくシート上に直に配置される場合にも、同様のことがいえる。
例えば５０Ｈｚの商用周波数電流により良好な攪拌作用が得られることが分かっている。
キャリアシートの後部が露出していることから他の多くの利点、特にシートの裏に他の装置を設置し、及び／又はシートの後部への接続を容易に達成することができるという利点が得られる。他の特定の例では、加熱及び／又は攪拌時にサンプルサイトで発生する反応のリアルタイム分析やモニターのための方法及び装置を提供することができる。これは、各サンプルサイト又はウェルに光測定子を設置することにより実現することができ、典型的には、この光測定子は、ウェルの底部に向けた開口部に配置された光ファイバの先端部とされる。各ウェル内の光ファイバは、シートの後部（又は下部）から適切なトランスミッタ、レシーバ及び分析装置に引き出される。モニターには、反応が進行するのに伴って試薬の蛍光特性が変化することを利用するのが一般的である。そして、励起周波数の光がトランスミッタから光ファイバを介して各ウェルに供給される。この励起周波数により試薬に蛍光が発生し、放出光が光ファイバを介してレシーバ及び分析装置に戻され、そこで蛍光又は蛍光の変化が分析されて、反応状態が表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 加熱装置の側面図である。
【図２】 図１の装置の平面図である。
【図３】 図１の装置のシートのウェル内に配置された、磁石を収容したサンプルチューブの側面図である。
【図４】 磁石の配置を示す平面図である。
【図５】 図１の装置のブロック型供試体キャリアの斜視図である。
【図６】 同上キャリアの平面図である。
【図７】 同上キャリアの側面図である。

Claims (20)

1. 金属性シートの形態で提供されるとともに、サンプルウェルの行列がこのシートに一体化された供試体キャリアの加熱方法であって、
   前記シートに交流電流を通電してウェル内のサンプルを加熱することを含み、
   少なくとも１つのウェルに磁石を拘束せずに収容し、加熱時に攪拌動作を提供するべく前記交流電流によりこの磁石が振り動かされるようにした方法。
2. サンプルを熱サイクルにかけて攪拌するための装置であって、
   サンプルウェルの行列が一体化された金属性シート型供試体キャリアと、
   前記シートに交流電流を通電してウェル内のサンプルを加熱するための手段と、
   少なくとも１つのウェルに拘束されずに収容された、加熱時に攪拌動作を提供するべく前記交流加熱電流により振り動かされるように配設された磁石と、を含んで構成される装置。
3. それぞれのウェルに磁石が収容された請求項１に記載の方法。
4. 前記サンプルウェルがサンプルを直に収容するように構成された請求項１又は３に記載の方法。
5. 前記サンプルウェルがそのウェル内に緊密に収まるように形成されたサンプルポット又は試験管を支持するように構成された請求項１又は３に記載の方法。
6. 前記サンプルウェルが円錐形である請求項１及び３〜５のいずれかに記載の方法。
7. 前記各磁石が棒磁石であり、前記サンプルチューブの円錐部のジオメトリーによりこの棒磁石の回転がその棒の軸次元に対して同軸でも垂直でもない、前記円錐部の中心軸回りに制限される請求項６に記載の方法。
8. 前記各磁石が非反応性素材でコーティングされた請求項１及び３〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記シートの素材の厚さが、均一な加熱が促進されるようにシートにおける位置と関連付けて変化された請求項１及び３〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記シートの厚さがシート中央に近づくほどに平均厚さよりも薄くされるとともに、運転時に電流が流れる方向と平行なシート端縁に沿って平均厚さよりも厚くされた請求項９に記載の方法。
11. 前記シートが電着処理により形成され、前記厚さの違いがこの電着処理を制御することにより設けられた請求項９又は１０に記載の方法。
12. それぞれのウェルに磁石が収容された請求項２に記載の装置。
13. 前記サンプルウェルがサンプルを直に収容するように構成された請求項２又は１２に記載の装置。
14. 前記サンプルウェルがそのウェル内に緊密に収まるように形成されたサンプルポット又は試験管を支持するように構成された請求項２又は１２に記載の装置。
15. 前記サンプルウェルが円錐形である請求項２及び１２〜１４のいずれかに記載の装置。
16. 前記各磁石が棒磁石であり、前記サンプルチューブの円錐部のジオメトリーによりこの棒磁石の回転がその棒の軸次元に対して同軸でも垂直でもない、前記円錐部の中心軸回りに制限される請求項１５に記載の装置。
17. 前記各磁石が非反応性素材でコーティングされた請求項２及び１２〜１６のいずれかに記載の装置。
18. 前記シートの素材の厚さが、均一な加熱が促進されるようにシートにおける位置と関連付けて変化された請求項２及び１２〜１７のいずれかに記載の装置。
19. 前記シートの厚さがシート中央に近づくほどに平均厚さよりも薄くされるとともに、運転時に電流が流れる方向と平行なシート端縁に沿って平均厚さよりも厚くされた請求項１８に記載の装置。
20. 前記シートが電着処理により形成され、前記厚さの違いがこの電着処理を制御することにより設けられた請求項１８又は１９に記載の装置。

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