JP6189611B2 - 生体細胞または培養物の調査方法およびマイクロプレートリーダー - Google Patents
生体細胞または培養物の調査方法およびマイクロプレートリーダー Download PDFInfo
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Description
本特許出願は、米国仮特許出願第61/610647号、2012年3月14日出願およびスイス特許出願第00365/12号、2012年3月14日出願の優先権を主張する。これら2つの優先権の基礎出願の内容全体は、その全てについて明示の参照により、本明細書に組み込まれる。
本発明の目的は、マイクロプレート内の生体細胞または培養物を調査するための代替方法およびこの方法の実行に適した装置を提案することである。
a)マイクロプレートリーダーによって、生体細胞または培養物を含むウェルを有する少なくとも1つのマイクロプレートを受け取るステップと、
b)マイクロプレートリーダーの測定装置に対して、生体細胞または培養物を含むマイクロプレートのウェルを有する受取装置を位置決めするステップと、
c)少なくとも1つの測定装置によるマイクロプレートの特定のウェル内の生体細胞または培養物の中あるいは表面上で、少なくとも1つのインテグラル信号を検知するステップと
を備えている。
a)生体細胞または培養物を含むウェルを有する少なくとも1つのマイクロプレートを受け取るため、また、マイクロプレートリーダーの測定装置に対して、上記生体細胞または培養物を含むウェルを有するマイクロプレートを位置決めするための受取装置と、
b)上記マイクロプレートの特定の上記ウェル内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上に存在する、または引き起こされる、または生成される少なくとも1つのインテグラル信号を検知するための少なくとも1つの測定装置と
を備えている。
これらのマイクロプレート2のウェル3内の生体細胞または培養物の中あるいは表面上の蛍光を励起させるための光源5’と、
これらのマイクロプレート2のウェル3内の生体細胞または培養物を徹照するための光源5’と、
これらのマイクロプレート2のウェル3内の生体細胞または培養物の付着または再配列の機能としてインピーダンスまたはインピーダンス変化を測定するための電流源5”と、
これらのマイクロプレート2のウェル3内の生体細胞または培養物の中あるいは表面上のルミネセンスを引き起こすための液体源5’’’と
を有するグループから選択される。
2 マイクロプレート
3 ウェル
4 受取装置
5’,5’’,5’’’ 作用源
5’ 光源
5’’ 電流源、インピーダンス測定装置
5’’’ 液体源
6 吸光測定用の第1の測定装置
7 ルミネセンス測定用の第2の測定装置
8 蛍光測定用の第3の測定装置
9 照明源
10 イメージングカメラ
11’ 内部プロセッサー
11’’ 外部プロセッサー
12 サンプルチャンバー
13 コントローラー
14 ハウジング
15 スクリーン
16 ウェル底
17’,17’’ 電極
18 フラップ
19 光学顕微鏡
20 10の光学軸
21 作動軸
21’ 8の光学軸
21’’ 7の光学軸
21’’’ 6の光学軸
22 中央コントロールユニット
23’,23’’ 電気接点
24 ガス入口
25 ガス出口
26 ウェル縁
27 接触センサ
28 光導波路
29 光、光ビーム、光ビーム束
30 開口絞り
31 集光レンズ
32 コンデンサーレンズ
33 発光開口
34 オブジェクティブ
35 CCD,CMOSチップ
Claims (21)
- マイクロプレートリーダー(1)の生体細胞または培養物を調査する方法であって、
a)測定装置(6、7、8)と、照明源(9)及びイメージングカメラ(10)と、受取装置(4)と、プロセッサー(11’,11”)と、を備えたマイクロプレートリーダー(1)を、提供するステップであって、
上記測定装置(6、7、8)は光軸(21’,21”,21’’’)を有しており、
上記照明源(9)及びイメージングカメラ(10)は、上記測定装置(6、7、8)の光軸(21’,21”,21’’’)と平行な光軸(20)を有しており、
上記受取装置(4)は、少なくとも1つのマイクロプレート(2)を受け取り、及び、少なくとも、上記測定装置の光軸(21’,21”,21’’’)に対して、又は、上記照明源(9)及びイメージングカメラ(10)の光軸(20)に対して、マイクロプレートリーダー(1)内に、挿入されたマイクロプレート(2)を位置決めする、ステップと、
b)挿入されたマイクロプレート(2)のウェル(3)を上記測定装置(6、7、8)の光軸(21’,21”,21’’’)に対して上記受取装置(4)によって位置決めし、及び、上記測定装置(6、7、8)によって上記ウェル(3)内のインテグラル信号を定量的に測定する、ステップと、
c)挿入されたマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)を上記照明源(9)及びイメージングカメラ(10)の光軸(20)に対して上記受取装置(4)によって位置決めし、上記ウェル(3)を上記照明源(9)によって徹照し、上記ウェル(3)の底のイメージを上記イメージングカメラ(10)によって作成する、ステップと、
d)ステップc)のイメージされた底にある生体細胞または培養物のコンフルエンスを決定する、ステップと、
e)ステップb)で測定された上記ウェル(3)の上記インテグラル信号を、ステップd)で決定された上記ウェル(3)内の生体細胞または培養物のコンフルエンスに、上記プロセッサー(11’,11”)によって関連付ける、ステップと、
f)ステップb)の定量的測定を、決定された上記ウェル(3)内の生体細胞または培養物のコンフルエンスで、正規化する、ステップと、
を備えていることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記生体細胞または培養物を含む上記マイクロプレート(2)の上記ウェル(3)を有する上記受取装置(4)は、上記マイクロプレートリーダー(1)の作用源(5’,5’’’)に対して位置決めされ、これらの作用源(5’,5’’’)の少なくとも1つと上記マイクロプレート(2)の特定の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物との間の相互作用は、上記インテグラル信号を引き起こすため、または生成するために、引き起こされることを特徴とする方法。 - 請求項2に記載の方法において、
少なくとも1つの上記作用源(5’,5’’’)は、
この、または、これらのマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上の蛍光を励起させるための光源(5’)と、
この、または、これらのマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物を徹照するための上記光源(5’)と、
この、または、これらのマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上のルミネセンスを引き起こすための液体源(5’’’)と
を有するグループから選択されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記インテグラル信号は、
上記マイクロプレートリーダー(1)に挿入された少なくとも1つの上記マイクロプレート(2)の特定の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上で励起された蛍光と、
上記マイクロプレートリーダー(1)に挿入された少なくとも1つの上記マイクロプレート(2)の特定の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上で引き起こされ、または励起されたルミネセンスと、
上記マイクロプレートリーダー(1)に挿入された少なくとも1つの上記マイクロプレート(2)の特定の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物によって引き起こされた吸光度と、
を有するグループから選択されることを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法において、
上記光源(5’)は、アーク灯、閃光ランプ、白熱灯、レーザー、レーザーダイオードおよび発光ダイオード、つまりLEDを有するグループから選択されることを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法において、
上記液体源(5’’’)は、1つのインジェクタおよび複数のインジェクタを有するグループから選択されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記インテグラル信号を検知するための上記測定装置(6,7,8)は、光電子増倍管、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、アバランシェダイオードおよび位相敏感ロックイン増幅器を有するグループから選択されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記生体細胞または培養物を含む上記マイクロプレート(2)を有する上記受取装置(4)を位置決めする間、この移動方向は、3次元座標系のX、YおよびZ方向を有するグループから選択されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記生体細胞または培養物を含むと共に上記受取装置(4)によって受け取られる上記マイクロプレート(2)の上記ウェル(3)は、上記マイクロプレートリーダー(1)の遮光されたサンプルチャンバー(12)内で調査されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記生体細胞または培養物を含むと共に上記受取装置(4)によって受け取られる上記マイクロプレート(2)の上記ウェル(3)は、密閉チャンバーとして構成されている上記マイクロプレートリーダー(1)のサンプルチャンバー(12)内で制御された雰囲気にさらされることを特徴とする方法。 - 請求項9に記載の方法において、
上記生体細胞または培養物を含む上記ウェル(3)を有する受け取られた上記マイクロプレート(2)は、少なくとも上記ステップb)及びc)の実行中に上記マイクロプレートリーダー(1)の上記サンプルチャンバー(12)内で上記受取装置(4)に保持されていることを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法において、
上記生体細胞または培養物を含む上記ウェル(3)を有する受け取られた上記マイクロプレート(2)は、少なくとも上記ステップb)及びc)の実行中に上記マイクロプレートリーダー(1)の上記サンプルチャンバー(12)内で上記受取装置(4)に保持されていることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記ウェル(3)の底をイメージングするために、大きな開口数を有する開口絞り(30)を有する顕微鏡光学(19)が利用されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記方法のステップa)からf)までは、1つの装置において自動化された方法で実行されることを特徴とする方法。 - マイクロプレートリーダー(1)であって、
a)上記マイクロプレート(2)の特定の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上に存在する、または引き起こされる、または生成される少なくとも1つのインテグラル信号を検知するための少なくとも1つの測定装置(6,7,8)であって、光軸(21’,21”,21’’’)を備えている上記測定装置(6,7,8)と、
b)上記測定装置(6、7、8)の光軸(21’,21”,21’’’)と平行な光軸(20)を有している、照明源(9)及びイメージングカメラ(10)と、
c)少なくとも1つのマイクロプレート(2)を受け取り、及び、少なくとも、上記測定装置の光軸(21’,21”,21’’’)に対して、又は、上記照明源(9)及びイメージングカメラ(10)の光軸(20)に対して、マイクロプレートリーダー(1)内に、挿入されたマイクロプレート(2)を位置決めする、受取装置(4)と、
を備え、
上記マイクロプレートリーダー(1)は、内部プロセッサー(11’)を備えるか、または外部プロセッサー(11”)に接続可能に形成されており、
このプロセッサー(11’,11”)は、上記受取装置(4)によって受け取られたマイクロプレート(2)のウェル(3)のインテグラル信号を、上記照明源(9)及び上記イメージングカメラ(10)によってイメージングされたそのウェル(3)の底のイメージ、によって決定されたそのウェル(3)内の生体細胞または培養物のコンフルエンスと、比較するように、及び、そのウェルのインテグラル信号を、決定された上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物のコンフルエンスで、正規化するように、構成されている、
ことを特徴とするマイクロプレートリーダー。 - 請求項15に記載のマイクロプレートリーダーにおいて、
少なくとも1つの作用源(5’,5’’’)を備え、
上記作用源(5’,5’’’)は、これらの作用源(5’,5’’’)の少なくとも1つと上記マイクロプレート(2)の特定の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物との間の相互作用を引き起こすため、および、測定可能な信号を引き起こすため、または生成するためのものであることを特徴とするマイクロプレートリーダー。 - 請求項15に記載のマイクロプレートリーダーにおいて、
遮光されると共に気密されるように構成されると共に、密閉チャンバーとして構成されているサンプルチャンバー(12)と、
密閉チャンバーとして構成されている上記サンプルチャンバー(12)内のガス成分、温度、および相対湿度の少なくとも1つを制御するためのコントロール装置(13)と
を備えることを特徴とするマイクロプレートリーダー。 - 請求項16に記載のマイクロプレートリーダーにおいて、
少なくとも1つの上記作用源(5’,5’’’)は、
これらのマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上の蛍光を励起させるための光源(5’)と、
これらのマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物を徹照するための上記光源(5’)と、
これらのマイクロプレート(2)の上記ウェル(3)内の上記生体細胞または培養物の中あるいは表面上のルミネセンスを引き起こすための液体源(5’’’)と
を有するグループから選択されることを特徴とするマイクロプレートリーダー。 - 請求項15に記載のマイクロプレートリーダーにおいて、
少なくとも1つの上記測定装置(6,7,8)は、光電子増倍管、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、アバランシェダイオードおよび位相敏感ロックイン増幅器を有するグループから選択されることを特徴とするマイクロプレートリーダー。 - 請求項15に記載のマイクロプレートリーダーにおいて、
上記イメージングカメラ(10)に光学的につながれている光学顕微鏡(19)を備えることを特徴とするマイクロプレートリーダー。 - 請求項20に記載のマイクロプレートリーダーにおいて、
上記光学顕微鏡(19)は、大きな開口数を有する開口絞り(30)を備えることを特徴とするマイクロプレートリーダー。
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