JP6629219B2 - マルチウェル分離装置および試薬送達デバイス - Google Patents

マルチウェル分離装置および試薬送達デバイス Download PDF

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Description

(関連出願への相互参照)
本出願は、2014年2月18日に出願された仮出願番号第61/941,368号からの優先権の利益を主張しており、この仮出願は、本明細書によってその全体が参考として援用される。
(分野)
本明細書に説明されるのは、プロセスが、複数の体積のそれぞれ上で、かつ全体としての組成物上で効率的に行われ得るように、組成物を複数の体積のそれぞれに個々に分離する必要なく、標的剤を含む組成物を複数の体積に効率的かつ可逆的に分離するためのデバイス、キット、システム、および方法である。また、本明細書に説明されるのは、試験剤を複数の体積のそれぞれの中に個々に送達する必要なく、試験剤を複数の体積に効率的に送達するためのデバイス、キット、システム、および方法である。
(背景)
高スループットスクリーニングは、研究者が、多数の化学的、生物学的、または薬理学的試験を並行して迅速に実施することを可能にし、例えば、新しい薬物の開発における生物学的および化学的研究の重要な側面である。そのようなスクリーニングは、手動で実施されるか、または着目サンプルを操作するためのロボット工学もしくは液体取扱デバイスを使用する自動化された方式において行われることができる。マイクロタイタまたはマイクロウェルプレートとしても知られる、マルチウェルプレートが、概して、サンプルを評価下に保持するために使用される。通常、使い捨てであって、プラスチックおよび/またはガラスから作製される、そのようなマルチウェルプレートは、典型的には、小さな開放くぼみまたはウェルのグリッドを含む。多数の化学的または生物学的アッセイを並行してスクリーニングを行うことの所望は、96、384、1536、または3456個の個々のウェル等の多数の同じウェルを有する、マルチウェルプレートの開発をもたらした。
スクリーニング動作を行うとき、標的剤、例えば、細胞または化学化合物が、多くの場合、使用されているマルチウェルプレートの各ウェル内に載置される。異なる試薬または試験剤が、次いで、また、標的剤に及ぼす試薬または試験剤の影響をスクリーニングするために、プレートの種々のウェルに添加されてもよい。反応成分が全て、マルチウェルプレートのウェルの中に載置され、反応のための必要条件が満たされた後、反応の結果が、プレートのウェルの全てを横断して、手動でまたは機械によって分析されることができる。
ロボット機器が、これらのプロセスにおいて使用するために存在するが、そのような機器は、概して、高価であって、液体取扱装置上のピペットチャネルが、移送されるべきウェルの数より少ない場合、低速となり得る。一方、手動方法は、低速で、労力を要し、エラーを被りやすい。さらに、試薬または試験剤を標的剤を含むウェルの中に混合するための従来の方法は、制限を有する。従来の混合は、マルチウェルプレート全体を振盪または振動させる、振盪装置を伴う。小体積ウェルに関しては、マルチウェルプレート全体の振盪または振動は、個々のウェル内に十分な混合をもたらさない。流体の粘度が高く、ウェルが小さいほど、振盪または振動の効果は、少なくなる。従来の代替法は、ピペット先端を通して、各個々のウェル内の液体の一部をウェルの上下および内外でピペッティング入することである。ウェル内容物を混合するためのピペットの使用は、ウェルの底部、特に、ピペット開口部の直下に大きな剪断応力をもたらす。これらの流体剪断応力は、標的剤(例えば、細胞)を剥がし、標的剤を損傷させ、または過剰な機械的刺激を標的剤に与え得、均一でない剪断力および流れは、ウェルの底部表面上に標的剤の均一でない分布を誘発させ得る。したがって、スクリーニングおよび類似プロセスのために標的剤および試験剤を操作するためのより効率的かつ正確な方法を有することが望ましい。
(簡単な要旨)
本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、標的剤を含む組成物が、複数のウェルの中に分離され、細分され、単一ウェルの中に再度組み合わせられ、そして/または同一もしくは異なる構成のウェルの中に再分離されることを可能にする。これは、デバイスが、固定壁を伴う既存のマルチウェルプレートと異なり、標的剤を含む組成物を含む保持空洞から可逆的に除去され得る、分離壁構造を有することによって、達成される。したがって、デバイスは、ピペットまたは同等物を介して、組成物を1つのウェルから別のウェルに移送する必要なく、体積の可逆的かつ繰り返しの分離および組み合わせを可能にし得る。
また、本明細書に説明されるのは、試験剤をマルチウェル分離デバイスの各個々のウェルに同時に送達するように構成される試薬装填デバイスである。本明細書に説明される試薬装填デバイスは、1つまたはそれを上回る試験剤を複数の体積のそれぞれに個々に送達する必要なく、1つまたはそれを上回る試験剤が、複数の体積に同時に送達されることを可能にする。これは、それぞれ、ステム、および試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備える複数の突出部を有する、試薬装填デバイスによって達成される。したがって、閉鎖先端はそれぞれ、複数の体積への所望の送達構成に対応する構成において、試薬が装填されてもよい。試薬装填デバイスは、振動するように構成されること等によって、試薬と複数の体積の混合を助長するように構成されてもよく、閉鎖先端上に装填される試薬を保護するように構成される封じ込め要素または他の設計を備えてもよい。
ともに、これらのデバイスは、繰り返しピペッティングまたは液体取扱ロボット工学を伴わない、高スループット並行プロセスを可能にする。しかしながら、いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、本明細書に説明される試薬装填デバイスと別個に使用されてもよいことを理解されたい。同様に、いくつかの変形例では、本明細書に説明される試薬装填デバイスは、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスと別個に使用されてもよいことを理解されたい。また、本明細書に説明されるのは、化学的または生物学的アッセイのためのキットおよびシステム、ならびに本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスおよび試薬装填デバイスを使用するための方法である。
概して、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、基板と、基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、基板と、境界壁と、基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、境界壁および基板は、保持空洞を形成してもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、基板と、境界壁と、境界シールと、基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、境界シールは、境界壁および基板と漏出防止シールを形成して保持空洞を形成してもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、基板と、基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、分離シールとを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、基板と分離ウェル構造との間に漏出防止シールを形成して複数のウェルを形成してもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、基板と、境界壁と、境界シールと、基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、分離シールとを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、基板と分離ウェル構造との間に漏出防止シールを形成して複数のウェルを形成してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界シールは、境界壁と基板との間に漏出防止シールを形成して保持空洞を形成してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界シールは、基板ホルダと基板との間に位置してもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、基板と、基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、基板と分離ウェル構造との間に位置する濃縮ウェル構造とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備えてもよく、該濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、分離ウェル構造によって画定された複数の開口部の1つに対応してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、該濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、近位断面積および遠位断面積を有してもよく、近位断面積は、遠位断面積を上回ってもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、基板に可逆的かつ取り外し可能に結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の壁は、少なくとも約96個の開口部を画定してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の壁は、少なくとも約480個の開口部を画定してもよい。他の変形例では、複数の壁は、少なくとも約6個の開口部、少なくとも約12個の開口部、少なくとも約24個の開口部、少なくとも約48個の開口部、少なくとも約384個の開口部、少なくとも約1536個の開口部、少なくとも約3456個の開口部、または3456個を上回る開口部を画定してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、基板に結合される境界壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および境界壁は、少なくとも1つの保持空洞を画定してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および境界壁はさらに、保持空洞内に少なくとも2つの分離された領域を画定してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に取り外し可能に結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、基板を境界壁に結合するように構成される基板ホルダを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板ホルダは、少なくとも1つのクリップを備えてもよく、少なくとも1つのクリップは、境界壁の一部に取り付けられるように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に可逆的かつ取り外し可能に結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に固定して結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板と一体型であってもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、境界壁への取付を介して、基板に結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、少なくとも1つのクリップを備えてもよく、少なくとも1つのクリップは、境界壁の一部に取り付けられるように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、基板に結合される第2の取り外し可能な分離ウェル構造を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、第2の分離ウェル構造は、第2の複数の開口部を画定する第2の複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および第2の分離ウェル構造は、第2の複数のウェルを形成してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、第2の分離ウェル構造は、分離ウェル構造によって画定された複数の開口部の1つ内に嵌合してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、第2の複数のウェルはそれぞれ、第1の分離ウェル構造によって画定された複数のウェルのそれぞれより小さい体積を有してもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、分離ウェル構造と基板との間に位置する濃縮ウェル構造を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備えてもよく、該濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、分離ウェル構造によって画定された複数の開口部の1つに対応してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の開口部はそれぞれ、近位断面積および遠位断面積を有してもよく、近位断面積は、遠位断面積を上回ってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、遠位断面積は、ゼロであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造によって画定された複数の開口部はそれぞれ、第1の断面積を有してもよく、濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、遠位端に第2の断面積を有してもよく、第1の断面積は、第2の断面積を上回ってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、タンパク質を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、ポリマーを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造内の複数の開口部はそれぞれ、ヒドロゲルを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造内の複数の開口部はそれぞれ、化学的コーティングを含んでいてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、境界壁に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、境界壁と基板との間に位置するシールを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、境界壁に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、分離ウェル構造と基板との間に位置する分離シールを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、境界壁に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、分離ウェル構造に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、ポリマーを含んでいてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、六角形断面形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、長方形断面形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、円形断面形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、シリコンを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、金属を含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ガラスを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約100μL〜100mLの体積を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約100μL未満、約100μL〜約200μL、約200μL〜約400μL、約400μL〜約600μL、約600μL〜約800μL、約800μL〜約1mL、約1mL〜約10mL、約10mL〜約20mL、約20mL〜約40mL、約40mL〜約60mL、約60mL〜約80mL、約80mL〜約100mL、または約100mLを上回る体積を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約1mm〜約40mmの深さを有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約5mm〜約15mm、約10mm〜約20mm、約15mm〜約25mm、約20mm〜約30mm、約25mm〜約35mm、約30mm〜約40mm、または約40mmを上回る深さを有してもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、平面構造であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ガラスを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、シリコンを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、セラミックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、金属を含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ガラス、プラスチック、シリコン、セラミック、および金属から成る群から選択される、1つまたはそれを上回る材料の組み合わせを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、標的剤を固定位置に保持するために好適であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、タンパク質でコーティングされてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ヒドロゲルでコーティングされてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ポリマーでコーティングされてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、化学化合物で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、タンパク質で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、固定細胞で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、微生物で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、約13cm未満の最大寸法であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、約11cm〜約15cmの最大寸法、約7.5cmの最大寸法、約1cm〜約30cmの最大寸法、約5cm〜約25cmの最大寸法、約10cm〜約20cmの最大寸法、または約30cmを上回る最大寸法であってもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、細胞を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、タンパク質を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、化学化合物を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスはさらに、カバーを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、マルチウェル分離デバイスは、単回使用のために構成されてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、化学的または生物学的アッセイのためのキットである。概して、化学的または生物学的アッセイのためのキットは、基板と、基板に可逆的かつ取り外し可能に結合するように構成される分離ウェル構造とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および分離ウェル構造は、結合されると、複数のウェルを形成するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、基板に可逆的かつ取り外し可能に結合されるように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の壁は、少なくとも約96個の開口部を画定してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の壁は、少なくとも約480個の開口部を画定してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の壁は、少なくとも約6個の開口部、少なくとも約12個の開口部、少なくとも約24個の開口部、少なくとも約48個の開口部、少なくとも約384個の開口部、少なくとも約1536個の開口部、少なくとも約3456個の開口部、または3456個を上回る開口部を画定してもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、基板に結合されるように構成される境界壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および境界壁は、結合されると、少なくとも1つの保持空洞を画定するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および境界壁はさらに、結合されると、保持空洞内に少なくとも2つの分離された領域を画定するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に取り外し可能に結合されるように構成されてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、基板を境界壁に結合するように構成される基板ホルダを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板ホルダは、少なくとも1つのクリップを備えてもよく、少なくとも1つのクリップは、境界壁の一部に取り付けられるように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に可逆的かつ取り外し可能に結合されるように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に固定して結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板と一体型であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、境界壁への取付を介して、基板に結合されるように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、少なくとも1つのクリップを備えてもよく、少なくとも1つのクリップは、境界壁の一部に取り付けられるように構成されてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、基板に結合される第2の取り外し可能な分離ウェル構造を備えてもよく、第2の分離ウェル構造は、第2の複数の開口部を画定する第2の複数の壁を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板および第2の分離ウェル構造は、結合されると、第2の複数のウェルを形成するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、第2の分離ウェル構造は、第1の分離ウェル構造によって画定された複数の開口部の1つ内に嵌合するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、第2の複数のウェルはそれぞれ、より第1の分離ウェル構造によって画定された複数のウェルのそれぞれより小さい体積を有してもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、分離ウェル構造と基板との間に位置するように構成される濃縮ウェル構造を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備えてもよく、複数の開口部はそれぞれ、分離ウェル構造によって画定された複数の開口部の1つに対応してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、該濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、近位断面積および遠位断面積を有してもよく、近位断面積は、遠位断面積を上回ってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、遠位断面積は、ゼロであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造によって画定された複数の開口部はそれぞれ、第1の断面積を有してもよく、濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、遠位端に第2の断面積を有してもよく、第1の断面積は、第2の断面積を上回ってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、タンパク質を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、濃縮ウェル構造は、境界壁に固定して取り付けられてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、境界壁と基板との間に位置するように構成されるシールを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、境界壁に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、シールは、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、分離ウェル構造と基板との間に位置するように構成される分離シールを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、境界壁に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、分離ウェル構造に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離シールは、ポリマーを含んでいてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、六角形断面形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、長方形断面形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、円形断面形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、シリコンを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、金属を含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ガラスを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造は、ゴムを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約100μL〜100mLの体積を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約100μL未満、約100μL〜約200μL、約200μL〜約400μL、約400μL〜約600μL、約600μL〜約800μL、約800μL〜約1mL、約1mL〜約10mL、約10mL〜約20mL、約20mL〜約40mL、約40mL〜約60mL、約60mL〜約80mL、約80mL〜約100mL、または約100mLを上回る体積を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約1mm〜約40mmの深さを有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のウェルはそれぞれ、約5mm〜約15mm、約10mm〜約20mm、約15mm〜約25mm、約20mm〜約30mm、約25mm〜約35mm、約30mm〜約40mm、または約40mmを上回る深さを有してもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、平面構造であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ガラスを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、シリコンを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、セラミックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、金属を含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ガラス、プラスチック、シリコン、セラミック、および金属から成る群から選択される、1つまたはそれを上回る材料の組み合わせを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、標的剤を固定位置に保持するために好適であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、タンパク質でコーティングされてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ヒドロゲルでコーティングされてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ポリマーでコーティングされてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、化学化合物で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、タンパク質で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、固定細胞で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、微生物で固定化されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、約13cm未満の最大寸法であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、約11cm〜約15cmの最大寸法、約7.5cmの最大寸法、約1cm〜約30cmの最大寸法、約5cm〜約25cmの最大寸法、約10cm〜約20cmの最大寸法、または約30cmを上回る最大寸法であってもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、細胞を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、タンパク質を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、化学化合物を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、標的剤は、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットはさらに、カバーを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイのためのキットは、単回使用のために構成されてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、化学的または生物学的アッセイのためのシステムである。概して、化学的または生物学的アッセイのためのシステムは、試薬装填デバイスと、分離デバイスとを備えてもよい。いくつかの変形例では、分離デバイスは、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスのいずれかであってもよい。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、本明細書に説明される試薬装填デバイスのいずれかであってもよい。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、複数の突出部を備えてもよく、各突出部は、ステムと、試薬を保持するために好適な閉鎖先端とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスのいずれかの複数のウェルのうちの1つ内に嵌合するように構成されてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法である。概して、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、標的剤を基板に適用するステップと、第1の分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および第1の分離ウェル構造は、第1の複数のウェルを形成してもよく、それによって、標的剤を第1の複数の亜集団に分割するステップと、第1の複数の試験剤を第1の複数の亜集団に適用するステップとを含んでもよく、標的剤に及ぼす第1の複数の試験剤の影響が分析されてもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、複数の薬物を複数の亜集団に適用するステップとを含んでもよく、細胞に及ぼす複数の薬物の影響が分析されてもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、複数の薬物を複数の亜集団に同時に適用するステップとを含んでもよく、細胞に及ぼす複数の薬物の影響が分析されてもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含むヒドロゲルを基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、ヒドロゲルを分割し、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、複数の薬物を複数の亜集団に適用するステップとを含んでもよく、細胞に及ぼす複数の薬物の影響が分析されてもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含むヒドロゲルを基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、ヒドロゲルを分割し、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、複数の薬物を複数の亜集団に同時に適用するステップとを含んでもよく、細胞に及ぼす複数の薬物の影響が分析されてもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、分離ウェル構造を基板から分断するステップと、薬物を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に再結合し、それによって、細胞を複数の亜集団に再分割するステップと、複数の一次抗体を複数の亜集団に適用するステップと、複数の二次抗体を複数の亜集団に適用するステップとを含んでもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、分離ウェル構造を基板から分断するステップと、薬物を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に再結合し、それによって、細胞を複数の亜集団に再分割するステップと、複数の一次抗体を複数の亜集団に適用するステップと、分離ウェル構造を基板から分断するステップと、二次抗体を基板に適用するステップとを含んでもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、複数の薬物を複数の亜集団に適用するステップであって、複数の一次抗体を複数の亜集団に適用するステップと、分離ウェル構造を基板から分断するステップと、二次抗体を基板に適用するステップとを含んでもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、細胞を複数の亜集団に分割するステップと、分離ウェル構造を基板から分断するステップと、薬物を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に再結合し、それによって、細胞を複数の亜集団に再分割するステップと、複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、複数の一次抗体を複数の亜集団に同時に適用するステップと、複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、複数の二次抗体を複数の亜集団に同時に適用するステップとを含んでもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、薬物を含む組成物を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、組成物を複数の亜集団に分割するステップと、細胞のライブラリの1つを複数のウェルのそれぞれに適用するステップとを含んでもよく、細胞型に及ぼす薬物の影響が分析されてもよい。
いくつかの変形例では、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、薬物を含む組成物を基板に適用するステップと、分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および分離ウェル構造は、複数のウェルを形成してもよく、それによって、組成物を複数の亜集団に分割するステップと、複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、細胞のライブラリの1つを複数のウェルのそれぞれに同時に適用するステップとを含んでもよく、細胞型に及ぼす薬物の影響が分析されてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、第1の分離ウェル構造を基板から除去するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、標的剤を汎用試薬で処理するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、第1の分離ウェル構造を基板に再結合するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、第2の分離ウェル構造を基板に結合するステップであって、第2の分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、基板および第2の分離ウェル構造は、第2の複数のウェルを形成してもよく、それによって、標的剤を第2の複数の亜集団に分割し、第2の複数の亜集団は、第1の複数の亜集団と異なってもよい、ステップと、第2の複数の試験剤を第2の複数の亜集団に適用するステップとを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、第2の分離ウェル構造を基板に結合するステップを含んでもよく、第2の分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備えてもよく、第2の分離ウェル構造は、第1の分離ウェル構造によって画定された複数の開口部の1つ内に嵌合するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、第2の分離ウェル構造を基板から除去するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、第2の分離ウェル構造を基板に再結合するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法は、基板を分離ウェル構造に可逆的に結合し、複数のウェルを形成するステップを含んでもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、第1の複数の亜集団は、少なくとも第1の亜集団および第2の亜集団を含んでもよく、第1の試験剤は、第1の亜集団に適用されてもよく、第2の試験剤は、第2の亜集団に適用されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、第1の複数の試験剤は、複数の突出部を備える試薬装填デバイスを介して、適用されてもよく、各突出部は、ステムと、試薬を保持するために好適な閉鎖先端とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、第1の複数のウェルのうちの1つ内に嵌合するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、化学的または生物学的アッセイを行うための方法はさらに、試薬装填デバイスに第1の複数の試験剤を装填するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬装填デバイスは、第1の複数の試験剤が事前装填されてもよい。
前述のマルチウェル分離デバイスから独立して、別の側面における本発明は、試薬装填デバイスを提供する。いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスおよび本明細書に説明される試薬装填デバイスは、ともに使用されるか、または使用されるように構成されてもよい。他の変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、試薬装填デバイスから独立して使用されるか、または使用されるように構成されてもよい。さらに他の変形例では、試薬装填デバイスは、マルチウェル分離デバイスから独立して使用されるか、または使用されるように構成されてもよい。
概して、試薬装填デバイスは、複数の突出部を備えてもよい。いくつかの変形例では、各突出部は、ステムと、試薬を保持するために好適な閉鎖先端とを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、各閉鎖先端は、試薬が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端の少なくとも2つは、異なる試薬が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端はそれぞれ、異なる試薬が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、振動するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、複数の突出部が取り付けられ得るプレートを備えてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、シリコンを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、金属を含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、少なくとも約1mmの長さであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、少なくとも約5mmの長さであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、少なくとも約1cmの長さであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、突出部の長さは、約1mm〜約2mm、約2mm〜約4mm、約4mm〜約6mm、約6mm〜約8mm、約8mm〜約1cm、約1cm〜約2cm、約2cm〜約4cm、約4cm〜約6cm、または6cmより長くてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端の最大断面寸法は、約100ミクロンであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、突出部の最大断面寸法は、約1μm〜約10μm、約10μm〜約100μm、約100μm〜約1mm、約1mm〜約5mm、約5mm〜約1cm、約1cm〜約2cm、または約2cmより大きくてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端は、正方形断面を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端は、円形断面を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端は、先鋭形状を有してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端は、凹部を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、凹部は、細く狭くて(linear)もよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端は、2つの交差する細くて狭い凹部を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、凹部は、半球状であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、凹部は、円筒形であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端は、ヒドロゲルまたはゾル−ゲルを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端は、ポリマーを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端は、プラスチックを含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端は、実質的に平滑であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端は、表面不規則性を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端は、溶解可能であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、振動するように構成されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、モータに結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部は、モータに結合されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のピンはそれぞれ、超音波周波数波を放出するように構成されてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬装填デバイスはさらに、複数の突出部が取り付けられ得るプレートを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、プレートはさらに、試薬装填デバイスの配向を示すように構成されるインジケータを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、インジケータはさらに、アレイを操作するためのハンドル、例えば、矢印形状のハンドルを提供するように構成されてもよい。
これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部の閉鎖先端は、封じ込め要素によって保護されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、封じ込め要素は、各突出部を隔離するように構成される個々のウェルを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部の閉鎖先端はそれぞれ、複数のキャップのうちの1つ内に封入されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬装填デバイスは、閉鎖先端を越えて延在し、閉鎖先端が表面上に静置しないように保護する、脚部を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端はそれぞれ、試薬が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、固体形態であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、純液体形態であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、ゲル形態であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、液体溶液であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端はそれぞれ、少なくとも約1pLの液体溶液が装填されることが可能であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端はそれぞれ、少なくとも約1nLの液体溶液が装填されることが可能であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端はそれぞれ、少なくとも約1μLの液体溶液が装填されることが可能であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端はそれぞれ、約1pL〜約10pL、約10pL〜約100pL、約100pL〜約1nL、約1nL〜約10nL、約10nL〜約100nL、約100nL〜約1μL、約1μL〜約10μL、または約10μLを上回る液体溶液が装填されることが可能であってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端の少なくとも2つは、異なる試薬が事前装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端はそれぞれ、異なる試薬が事前装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、タンパク質、核酸、または化学化合物から成る群から選択されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、細胞、微生物、または植物から成る群から選択されてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、試薬を試薬装填デバイス上に装填するためのキットである。概して、試薬を試薬装填デバイス上に装填するためのキットは、複数の突出部を備えてもよく、複数の突出部はそれぞれ、試薬を保持するために好適な閉鎖先端と、封じ込め要素と、チャンバと、少なくとも1つのキャップとを有してもよい。いくつかの変形例では、チャンバは、複数のコンパートメントを備えてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、試薬を含む液体溶液を前述の試薬装填デバイスのいずれかに装填する方法である。概して、液体溶液を装填する方法は、試薬装填デバイスを液体溶液を含むチャンバ内に漬けるステップと、試薬装填デバイスをチャンバから持ち上げるステップとを含んでもよい。いくつかの変形例では、チャンバは、複数のコンパートメントを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のコンパートメンのうちの少なくとも2つは、異なる試薬を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数のコンパートメントはそれぞれ、異なる試薬を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、タンパク質、核酸、または化学化合物から成る群から選択されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬は、細胞、微生物、または植物から成る群から選択されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、液体溶液を装填する方法はさらに、チャンバに液体溶液を装填するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、液体溶液を装填する方法はさらに、液体溶液の規定された体積を複数の突出部のそれぞれの閉鎖先端に適用するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部のうちの少なくとも2つは、異なる試薬を含む液体溶液が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の突出部はそれぞれ、異なる試薬を含む液体溶液が装填されてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、1つまたはそれを上回る試薬を基板上の複数の隔離された面積に装填する方法である。概して、1つまたはそれを上回る試薬を装填する方法は、複数の隔離された面積のそれぞれを複数の閉鎖先端のうちの1つと接触させるステップと、複数の閉鎖先端を複数の隔離された面積から除去するステップとを含んでもよい。いくつかの変形例では、複数の閉鎖先端は、アレイ内に配列されてもよい。いくつかの変形例では、複数の閉鎖先端はそれぞれ、1つまたはそれを上回る試薬のうちの1つで装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の隔離された面積は、複数のスポットを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の隔離された面積は、複数のウェルを備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の隔離された面積はそれぞれ、標的剤を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の閉鎖先端のうちの少なくとも2つは、異なる試薬が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、複数の閉鎖先端はそれぞれ、異なる試薬が装填されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、隔離された面積はそれぞれ、液体を含んでもよく、1つまたはそれを上回る試薬を装填する方法はさらに、複数の突出部を伴う複数の隔離された面積のそれぞれ内の液体を混合するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、混合することは、撹拌を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、混合することは、音波処理を含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、1つまたはそれを上回る試薬を装填する方法はさらに、複数の隔離された面積から複数の突出部を除去した後、試薬装填デバイスを廃棄するステップを含んでもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬装填デバイスは、ロボットデバイスによって操作されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、基板は、ロボットデバイスによって操作されてもよい。
また、本明細書に説明されるのは、複数の突出部と、複数の突出部が取り付けられるプレートであって、各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備える、プレートとを備える、試薬装填デバイスと、抗体ライブラリとを備える、試薬を装填するためのキットである。いくつかの変形例では、抗体ライブラリは、試薬装填デバイス上に事前装填されてもよい。いくつかの変形例では、キットはさらに、アダプタを備え、アダプタは、試薬装填デバイスに対応し、マルチウェルプレートの周囲に嵌合するように構成される。これらの変形例のうちのいくつかでは、アダプタは、試薬装填デバイスの切り欠きに対応する楔を備えてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、アダプタは、試薬装填デバイスがマルチウェルプレートの中に部分的に装填されると、試薬装填デバイスの振動を制限してもよいが、試薬装填デバイスがマルチウェルプレートの中に完全に装填されると、試薬装填デバイスの振動を可能にしてもよい。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
(項目1)
化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
基板と、
前記基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、
を備え、
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成する、
デバイス。
(項目2)
化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
基板と、
境界壁と、
前記基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、
を備え、
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、
前記境界壁および前記基板は、保持空洞を形成する、
デバイス。
(項目3)
化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
基板と、
境界壁と、
境界シールと、
前記基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、
を備え、
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、
前記境界シールは、前記境界壁および前記基板と漏出防止シールを形成し、保持空洞を形成する、
デバイス。
(項目4)
化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
基板と、
前記基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、
分離シールと、
を備え
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記分離シールは、前記基板と前記分離ウェル構造との間に漏出防止シールを形成し、複数のウェルを形成する、
デバイス。
(項目5)
化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
基板と、
境界壁と、
境界シールと、
前記基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、
分離シールと、
を備え、
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記分離シールは、前記基板と前記分離ウェル構造との間に漏出防止シールを形成して複数のウェルを形成し、
前記境界シールは、前記境界壁と前記基板との間に漏出防止シールを形成して保持空洞を形成する、
デバイス。
(項目6)
化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
基板と、
前記基板に結合される取り外し可能な分離ウェル構造と、
前記基板と前記分離ウェル構造との間に位置する濃縮ウェル構造と、
を備え、
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、
前記濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備え、前記濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、前記分離ウェル構造によって画定された前記複数の開口部の1つに対応し、
前記濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、近位断面積および遠位断面積を有し、前記近位断面積は、前記遠位断面積を上回る、
デバイス。
(項目7)
前記境界シールは、前記基板ホルダと前記基板との間に位置する、項目3または5に記載のデバイス。
(項目8)
前記分離ウェル構造は、前記基板に可逆的かつ取り外し可能に結合される、項目1から7のいずれか1項に記載のデバイス。
(項目9)
前記分離ウェル構造と前記基板との間に位置する濃縮ウェル構造をさらに備える、項目1から5のいずれか1項に記載のデバイス。
(項目10)
前記濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備え、前記複数の開口部はそれぞれ、近位断面積および遠位断面積を有し、前記近位断面積は、前記遠位断面積を上回る、項目9に記載のデバイス。
(項目11)
化学的または生物学的アッセイのためのキットであって、
基板と、
前記基板に可逆的かつ取り外し可能に結合するように構成される分離ウェル構造と、
を備え、
前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、
前記基板および前記分離ウェル構造は、結合されると、複数のウェルを形成するように構成される、
キット。
(項目12)
前記分離ウェル構造は、前記基板に可逆的かつ取り外し可能に結合されるように構成される、項目11に記載のキット。
(項目13)
前記分離ウェル構造と前記基板との間に位置するように構成される濃縮ウェル構造をさらに備える、項目11から12のいずれか1項に記載のキット。
(項目14)
前記濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備え、前記濃縮ウェル構造の複数の開口部はそれぞれ、近位断面積および遠位断面積を有し、前記近位断面積は、前記遠位断面積を上回る、項目13に記載のキット。
(項目15)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)標的剤を基板に適用するステップと、
ii)第1の分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記第1の分離ウェル構造は、第1の複数のウェルを形成し、それによって、前記標的剤を第1の複数の亜集団に分割するステップと、
iii)第1の複数の試験剤を前記第1の複数の亜集団に適用するステップと、
を含み、前記標的剤に及ぼす前記第1の複数の試験剤の影響が分析される、方法。
(項目16)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記細胞を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)複数の薬物を前記複数の亜集団に適用するステップと、
を含み、前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
(項目17)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記細胞を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、複数の薬物を前記複数の亜集団に同時に適用するステップと、
を含み、前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
(項目18)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)細胞を含むヒドロゲルを基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記ヒドロゲルを分割し、前記細胞を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)複数の薬物を前記複数の亜集団に適用するステップと、
を含み、前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
(項目19)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)細胞を含むヒドロゲルを基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記ヒドロゲルを分割し、前記細胞を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)複数の薬物を前記複数の亜集団に同時に適用するステップと、
を含み、前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
(項目20)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記細胞を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)前記分離ウェル構造を前記基板から分断するステップと、
iv)薬物を前記基板に適用するステップと、
v)前記分離ウェル構造を前記基板に再結合し、それによって、前記細胞を前記複数の亜集団に再分割するステップと、
vi)複数の一次抗体を前記複数の亜集団に適用するステップと、
vii)複数の二次抗体を前記複数の亜集団に適用するステップと、
を含む、方法。
(項目21)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)細胞を含む細胞懸濁液を基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記細胞を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)前記分離ウェル構造を前記基板から分断するステップと、
iv)薬物を前記基板に適用するステップと、
v)前記分離ウェル構造を前記基板に再結合し、それによって、前記細胞を前記複数の亜集団に再分割するステップと、
vi)複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、複数の一次抗体を前記複数の亜集団に同時に適用するステップと、
vii)複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、複数の二次抗体を前記複数の亜集団に同時に適用するステップと、
を含む、方法。
(項目22)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)薬物を含む組成物を基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記組成物を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)細胞のライブラリの1つを前記複数のウェルのそれぞれに適用するステップと、を含み、細胞型に及ぼす前記薬物の影響が分析される、方法。
(項目23)
化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、
i)薬物を含む組成物を基板に適用するステップと、
ii)分離ウェル構造を前記基板に結合するステップであって、前記分離ウェル構造は、複数の開口部を画定する複数の壁を備え、前記基板および前記分離ウェル構造は、複数のウェルを形成し、それによって、前記組成物を複数の亜集団に分割するステップと、
iii)複数の突出部を備える試薬装填デバイスを使用して、同時に細胞のライブラリの1つを前記複数のウェルのそれぞれに適用するステップと、
を含み、細胞型に及ぼす前記薬物の影響が分析される、方法。
(項目24)
試薬装填デバイスであって、
複数の突出部を備え、
各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備える、デバイス。
(項目25)
試薬装填デバイスであって、
複数の突出部を備え、
各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備え、
各閉鎖先端は、試薬が装填される、
デバイス。
(項目26)
試薬装填デバイスであって、
複数の突出部を備え、
各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備え、
前記閉鎖先端の少なくとも2つは、異なる試薬が装填される、
デバイス。
(項目27)
試薬装填デバイスであって、
複数の突出部を備え、
各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備え、
前記閉鎖先端はそれぞれ、異なる試薬が装填される、
デバイス。
(項目28)
試薬装填デバイスであって、
複数の突出部を備え、
各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備え、
前記複数の突出部は、振動するように構成される、
デバイス。
(項目29)
試薬装填デバイスであって、
複数の突出部と、
前記複数の突出部が取り付けられるプレートと、
を備え、各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備える、デバイス。
(項目30)
前記複数の突出部は、振動するように構成される、項目24から27または29のいずれか1項に記載のデバイス。
(項目31)
前記閉鎖先端はそれぞれ、異なる試薬が事前装填される、項目24から26または28から29のいずれか1項に記載のデバイス。
(項目32)
試薬を試薬装填デバイス上に装填するためのキットであって、
複数の突出部であって、それぞれが試薬を保持するために好適な閉鎖先端を有する、複数の突出部と、
封じ込め要素と、
チャンバと、
少なくとも1つのキャップと、
を備える、キット。
(項目33)
試薬を含む液体溶液を項目24または28から30のいずれか1項に記載の試薬装填デバイスに装填する方法であって、
前記試薬装填デバイスを前記液体溶液を含むチャンバ内に漬けるステップと、
前記試薬装填デバイスを前記チャンバから持ち上げるステップと、
を含む、方法。
(項目34)
前記チャンバは、複数のコンパートメントを備え、前記複数のコンパートメントはそれぞれ、異なる試薬を含む、項目33に記載の方法。
(項目35)
1つまたはそれを上回る試薬を基板上の複数の隔離された面積に装填する方法であって、前記複数の隔離された面積のそれぞれを複数の閉鎖先端のうちの1つと接触させるステップと、
前記複数の閉鎖先端を前記複数の隔離された面積から除去するステップと、
を含み、
前記複数の閉鎖先端は、アレイ内に配列され、
前記複数の閉鎖先端はそれぞれ、前記1つまたはそれを上回る試薬の1つが装填される、方法。
(項目36)
前記複数の閉鎖先端はそれぞれ、異なる試薬が装填される、項目35に記載の方法。
(項目37)
試薬装填デバイスおよび分離デバイスを備える、化学的または生物学的アッセイのためのシステム。
(項目38)
前記分離デバイスは、項目1から10のいずれか1項に記載のデバイスである、項目37に記載のシステム。
(項目39)
前記試薬装填デバイスは、項目24から31のいずれか1項に記載のデバイスである、項目37または38に記載のシステム。
(項目49)
試薬を装填するためのキットであって、
複数の突出部と、
前記複数の突出部が取り付けられるプレートと、
を備え、各突出部は、ステムおよび試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備える、試薬装填デバイスと、
抗体ライブラリと、
を備える、キット。
(項目50)
前記抗体ライブラリは、前記試薬装填デバイス上に事前装填される、項目49に記載のキット。
(項目51)
アダプタをさらに備え、前記アダプタは、前記試薬装填デバイスに対応し、マルチウェルプレートの周囲に嵌合するように構成される、項目49または50に記載のキット。
(項目52)
前記アダプタは、前記試薬装填デバイスの切り欠きに対応する楔を備える、項目51に記載のキット。
(項目53)
前記アダプタは、前記試薬装填デバイスが前記マルチウェルプレートの中に部分的に装填されると、前記試薬装填デバイスの振動を制限するが、前記試薬装填デバイスが前記マルチウェルプレートの中に完全に装填されると、前記試薬装填デバイスの振動を可能にする、項目52に記載のキット。
図1Aは、組み立てられたマルチウェル分離デバイスの一実施形態の斜視図である。図1Bは、マルチウェル分離デバイスの分解斜視図である。 図2A−2Bは、それぞれ、結合および非結合構成における、境界壁、基板、ならびに基板ホルダの斜視図である。 図3は、基板および基板ホルダの斜視図である。 図4A−4Bは、それぞれ、基板ホルダの斜視図および側面図である。 図5は、基板に固定して取り付けられる境界壁を備える、マルチウェル分離デバイスの保持空洞の斜視図である。 図6A−6Bは、分離ウェル構造および分離シールの上部および底部斜視図である。図6Cは、図6A−6Bの分離ウェル構造および分離シールの側面図である。 図7A−7Bは、濃縮ウェル構造の斜視および上面図である。 図8A−8Bは、それぞれ、濃縮ウェル構造の別の実施形態の上部および側面から見た拡大図である。 図9は、境界壁、濃縮ウェル構造、基板、および基板ホルダの斜視図である。 図10A−10Bは、それぞれ、試薬送達デバイスの上部および底部斜視図である。 図11は、図1A−1Bのマルチウェル分離デバイスの中に挿入されている、図10A−10Bの試薬送達デバイスの斜視図である。 図12A−12Hは、試薬送達デバイスの突出部の閉鎖先端の斜視図である。 図13は、マルチウェル分離デバイスの斜視図である。 図14A−14Bは、マルチウェル分離デバイスの一部の斜視図である。 図15A−15Bは、それぞれ、第1の構成および第2の構成における、分離ウェルクリップを伴うマルチウェル分離デバイスの側面図である。 図16A−16Bは、基板ホルダおよび分離壁構造が境界壁に不可逆的に結合する、マルチウェル分離デバイスの異なる実施形態の斜視図である。 図17A−17Bは、それぞれ、第1の構成および第2の構成における、マルチウェル分離デバイスの側面図であって、基板ホルダは、ヒンジを介して境界壁に取り付けられている。 図18は、試薬送達デバイスの斜視図である。 図19A−19Bは、それぞれ、マルチウェル分離デバイスの中に部分的に挿入および完全に挿入された図18の試薬送達デバイスの斜視図である。 図20Aは、モータユニットの斜視図である。図20Bは、図18の試薬送達デバイスを伴う、図20Aのモータユニットの斜視図である。図20Cは、それぞれ、図18の試薬送達デバイスおよびマルチウェル分離デバイスを伴う、図20Aのモータユニットの斜視図である。 図21Aは、基板ホルダおよび境界シールの斜視図である。図21Bは、境界壁および基板と結合される、図21Aの基板ホルダおよび境界シールの斜視図である。図21Cは、図21Bの境界壁のみの底部斜視図である。図21Dは、図21Bの境界壁および基板の底部斜視図である。 図22は、マルチウェル分離デバイスおよびアダプタの斜視図である。 図23Aおよび23Bは、それぞれ、図22のマルチウェル分離デバイスおよびアダプタに対応する試薬装填デバイスの斜視および上面図である。 図24A−24Bは、試薬装填デバイスおよびマルチウェル分離デバイスおよびアダプタ、またはアダプタ単独の一部の拡大斜視図である。 図25A−25Bは、図22の試薬装填デバイスおよびアダプタのの一部の拡大上面図であって、試薬装填デバイスは、適切に(図25A)および不適切に(図25B)配向されている。 図26A−26Bは、アダプタの例示的配向楔を示す。 図27は、別のマルチウェル分離デバイスおよびアダプタの上面図を示す。 図28A−28Bは、それぞれ、図27の組み立てられたマルチウェル分離デバイスおよびアダプタに対して降下される前および完全に降下された試薬装填デバイスの斜視図である。 図29は、一体型配向楔を有する、別のマルチウェル分離デバイスの上面図である。 図30A−30Bは、それぞれ、図29のマルチウェル分離デバイスに対して部分的に降下および完全に降下された試薬装填デバイスの斜視図である。 図31Aは、96−ウェルプレートおよびアダプタの斜視図を示す。図31B−31Cは、図31Aのプレートおよびアダプタの中に挿入されている試薬装填デバイスの斜視図を示す。図31Dは、プレートおよびアダプタの中に挿入される試薬装填デバイスの底面図を示す。 図32は、図22から25A−25Bの試薬送達デバイスとマルチウェル分離デバイスおよびアダプタとを伴う、別のモータユニットの斜視図を示す。 図33A−33Bは、試薬送達デバイスとマルチウェル分離デバイスおよびアダプタとを伴わない、モータユニットの斜視図を示す。
(詳細な説明)
本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、標的剤を含む組成物が、複数のウェルの中に分離され、細分され、単一ウェルの中に再度組み合わせられ、そして/または同一もしくは異なる構成のウェルの中に再分離されることを可能にする。これは、デバイスが、固定壁を伴う既存のマルチウェルプレートと異なり、標的剤を含む組成物を含む保持空洞から可逆的に除去され得る、分離壁構造を有することによって、達成される。したがって、デバイスは、ピペットまたは同等物を介して、組成物を1つのウェルから別のウェルに移送する必要なく、体積の可逆的かつ繰り返しの分離および組み合わせを可能にし得る。
本明細書に説明される試薬装填デバイスは、1つまたはそれを上回る試験剤を複数の体積のそれぞれに個々に送達する必要なく、1つまたはそれを上回る試験剤が、複数の体積に同時に送達されることを可能にする。これは、それぞれ、ステム、および試薬を保持するために好適な閉鎖先端を備える複数の突出部を有する、試薬装填デバイスによって、達成される。したがって、閉鎖先端はそれぞれ、複数の体積への所望の送達構成に対応する構成において、試薬が装填されてもよい。試薬装填デバイスは、振動するように構成されること等によって、試薬と複数の体積の混合を助長するように構成されてもよく、閉鎖先端上に装填される試薬を保護するように構成される封じ込め要素を備えてもよい。
試薬装填デバイスは、試験剤をマルチウェル分離デバイスの各個々のウェルに同時に送達するように構成されてもよい。ともに、これらのデバイスは、繰り返しピペッティングまたは液体取扱ロボット工学を伴わない、高スループット並行プロセスを可能にする。しかしながら、また、デバイスは、別個に使用されてもよいことを理解されたい。また、本明細書に説明されるのは、化学的または生物学的アッセイのためのキットおよびシステム、ならびに本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスおよび試薬装填デバイスを使用するための方法である。
(マルチウェル分離デバイス)
図1Aは、組み立てられたマルチウェル分離デバイス100の一実施形態の斜視図を図示する。図1Bは、マルチウェル分離デバイス100の分解斜視図を図示する。一般に、マルチウェル分離デバイス100は、保持空洞450と、保持空洞450内に嵌合し得る、取り外し可能な分離ウェル構造602とを備えてもよい。保持空洞450内の組成物(例えば、細胞懸濁液)は、以下により詳細に説明されるように、保持空洞450内への分離ウェル構造602の載置によって、異なるウェルの中に可逆的に分離されてもよい。一般に、保持空洞450は、境界壁202および基板302によって形成されてもよく、これは、いくつかの変形例では、基板ホルダ402によって、保持空洞450を形成するようにともに結合されてもよく、または他の変形例では、相互に固定して取り付けられるか、もしくは一体型であってもよい。これらの要素はそれぞれ、以下により詳細に説明される。
(境界壁)
境界壁202は、保持空洞450の側方部分を形成してもよい。図2Aおよび2Bに示される変形例では、境界壁202は、4つの直交部分、すなわち、第1の部分202aと、第2の部分202bと、第3の部分202cと、第4の部分202dとを備えてもよい。これらの4つの部分は、長方形領域を画定してもよい。いくつかの変形例では、4つの直交部分は、1つの統合された構成要素であってもよい一方、他の変形例では、4つの直交部分は、1つを上回る構成要素(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれを上回る)を備えてもよく、これは、任意の好適な様式において(例えば、接着剤(糊、接着剤ポリマー、および同等物)、溶接、機械的締結具、化学的接合、これらの方法の組み合わせ、または同等物を使用して)取り付けられてもよい。
しかしながら、境界壁202は、長方形領域を画定する必要はなく、さらに、4つの部分を備える必要もないことを理解されたい。いくつかの変形例では、例えば、境界壁202は、任意の多角形(例えば、三角形、四辺形(例えば、平行四辺形、台形)、五角形、六角形等)を画定してもよい。境界壁202は、実質的に平面である必要はなく、湾曲形状(例えば、円形、楕円形、卵形、環形、円形区画等)を有する領域を画定するように湾曲されてもよいことを理解されたい。いくつかの変形例では、境界壁202は、4つより少ない部分(例えば、1つ、2つ、または3つの部分)または4つより多い部分(例えば、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る部分)を備えてもよい。境界壁202はまた、1つを上回る領域を画定してもよい。例えば、いくつかの変形例では、境界壁202は、境界壁の反対部分に取り付けられ得る、第5の部分を備えてもよい(例えば、第1の端部上で第1の部分202aにと、第2の端部上で第3の部分202cに)。そのような変形例では、境界壁202は、2つの長方形領域を画定してもよい。
(基板)
基板302は、保持空洞450の底部を形成してもよい。基板302は、したがって、保持空洞450内に載置される組成物(例えば、細胞懸濁液)のためのベースとしての役割を果たしてもよい。保持空洞450内に載置される組成物が、流体中に、細胞等の標的剤を含む場合、基板302は、標的剤が沈降し得る表面としての役割を果たしてもよい。基板302は、以下により詳細に説明されるように、いったん基板302の近位表面304上に沈降されると、標的剤を固定位置に保持するために好適となり得る。ある場合には、基板302は、標的剤が、基板302上の実質的に均一な層内に着座することを可能にするように構成されてもよい。
図3に示されるように、基板302は、実質的に平らな表面を備えてもよい。基板は、限定ではないが、ガラス、プラスチック、シリコン、セラミック、金属、これらの材料の組み合わせ、または同等物等の任意の好適な材料を含んでいてもよい。いくつかの変形例では、基板は、限定ではないが、ガラススライドまたはカバースリップ等の一般に利用可能な実験室機器の好適な部品を備えてもよい。基板302は、境界壁202と適切に界面接触するようなサイズにされてもよい。すなわち、基板302は、境界壁202の断面形状とほぼ同一サイズまたはそれより大きい断面形状を有してもよい。図3に示される変形例では、基板302は、基板302の外側縁が、境界壁202の外側表面と同一平面となるように(図2Aに示されるように)、境界壁202と同一断面形状を有する実質的に平らな長方形を備えてもよい。
いくつかの変形例では、基板は、その近位表面上にコーティングを備えてもよい。例えば、基板は、限定ではないが、1つまたはそれを上回る化学化合物、タンパク質、ゲル(例えば、ヒドロゲル)、ポリマー、コポリマー、固定細胞、微生物、伝導性表面、または同等物を含む、コーティング等のコーティングを備えてもよい。一実施例として、コーティングは、成長媒体(例えば、寒天ゲル)を含むゲルを含んでもよい。コーティングがゲルを含む、いくつかの変形例では、液体は、保持空洞の中に装填され、続いて、ゲルに重合するように硬化されてもよい。基板がコーティングを備える、いくつかの変形例では、コーティングは、化学架橋剤を通して共有結合されてもよい。例えば、基板がガラスまたはシリコンを含む、変形例では、基板は、シランと共有結合されてもよく、これは、順に、1つまたはそれを上回る化学化合物、タンパク質、ゲル、またはポリマーを含むコーティングに結合されてもよい。いくつかの変形例では、金属コーティングは、蒸発によって堆積されてもよい。いくつかの変形例では、コーティングパターンが、マイクロプリンティングおよびフォトリソグラフィ等のマイクロ加工技法によって生成されてもよい。いくつかの変形例では、コーティングは、標的剤を固定位置に保持するための基板の好適性を改善してもよい。他の変形例では、コーティングは、検出、誘電泳動、移動性研究、走化性を補助してもよい(ウェル間のチャネルを用いて)。いくつかの変形例では、基板は、マイクロ流体または電極を備えてもよい。
(境界シール)
マルチウェル分離デバイス100はさらに、境界シール204を備えてもよい。境界シール204は、境界壁202および基板302が結合されると、境界壁202と基板302との間に漏出防止シールを形成してもよい(以下により詳細に説明される)。境界シール204は、限定ではないが、ゴム、プラスチック、またはポリマー等、シールを形成するために任意の好適な材料を含んでいてもよい。境界シール204は、境界壁202の遠位側206に対応する形状を有する、本材料の薄い細長片を備えてもよい。
いくつかの変形例では、境界シール204は、境界壁202および基板302が結合されると、境界壁202と基板302との間に位置してもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界シール204は、境界壁202の遠位側206に固定されてもよい。これらの変形例では、境界シール204は、限定ではないが、接着剤(糊、接着剤ポリマー、および同等物)、化学的接合、または同等物等の任意の好適な様式において、遠位側206に固定されてもよい。これらの変形例では、境界壁202の遠位側206への境界シール204の固定は、境界シール204と境界壁202との間に漏出防止シールを生成し得る一方、境界壁202と基板302との間の圧縮力(以下に説明される)は、境界シール204および基板302をともに圧接し、漏出防止シールを生成し得る。他の変形例では、境界シール202はまた、同様に任意の好適な様式において、基板302の近位表面304に固定されてもよい。これらの変形例では、基板302の近位表面304への境界シール204の固定は、境界シール204と基板302との間の漏出防止シールを生成し得る一方、境界壁202と基板302との間の圧縮力(以下に説明される)は、境界シール204および境界壁202をともに圧接し得、これは、漏出防止シールを生成し得る。さらに他の変形例では、境界シール204は、境界壁202または基板302のいずれにも固定されなくてもよく、代わりに、境界壁202および基板302が結合されると、圧縮力によって境界壁202と基板302との間に狭着されてもよい(以下により詳細に説明される)。境界壁202が基板302に固定して取り付けられる、さらに他の変形例では(以下により詳細に説明される)、境界シール204は、基板302の近位表面304および境界壁202の遠位側206の両方に固定されてもよい。
他の変形例では、境界シールは、基板ホルダと基板との間に位置してもよい。そのような変形例の実施例は、図21Aに示され、境界シール2104は、基板ホルダ2404の近位側に位置してもよい。これらの変形例では、境界シール2104は、基板ホルダ2404の近位側に固定されてもよい(例えば、事前固着またはキャストされることによって)が、そうである必要はない。境界シール2104が基板ホルダ2404の近位側に位置する、これらの変形例では、境界壁2202および基板2304は、図21Bに示されるように、境界シール2014の上部に載置されてもよい。より具体的には、境界壁2202(図21Cにおける底部斜視図から分かるように)は、境界壁2202の各部分の遠位縁に沿って、陥凹付き領域2406を備えてもよい。陥凹付き領域2406は、基板2304が陥凹付き領域2406内に載置されると、基板2304の遠位表面および境界壁2202の遠位表面が平面になるように(図21Dにおける底部斜視図から分かるように)、基板2304を保持するように構成されてもよい。境界壁2202および基板2304が、図21Bに示されるように、境界シール2104および基板ホルダ2404上に載置されると、境界シール2104は、結合されるときの境界壁と基板ホルダとの間の圧縮力を介して、基板2304と境界壁2202との間の任意の空間をシールしてもよい(以下により詳細に説明されるように)。これらの変形例では、基板と境界壁との間の代わりに、基板ホルダと基板との間の境界シールの場所(すなわち、基板の遠位)は、基板の近位表面(すなわち、懸濁液チャンバ内に位置する表面)上のより大きい作業面積に寄与し得る。
しかしながら、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、境界シールを備える必要はないことを理解されたい。例えば、境界シールは、境界壁および基板が、境界シールを伴わずに、漏出なく、組成物(例えば、細胞懸濁液)をその中に保持するために好適であり得る保持空洞を形成するように構成される場合、不必要であってもよい。例えば、境界壁が基板に固定して取り付けられるか、またはそれと一体型である、変形例では、マルチウェル分離デバイスは、境界シールを備えなくてもよい。別の実施例として、境界壁および基板が、固定して取り付けられないか、または一体型ではないが、漏出防止シールを形成するように構成される、変形例では、マルチウェル分離デバイスは、境界シールを備えなくてもよい。これは、例えば、境界壁が、基板の材料とシールを形成可能であり得る、ゴム、プラスチック、またはポリマー等の材料から成る場合に当てはまり得る。これらの場合、境界壁および基板をともに圧接する圧縮力が、直接、境界壁と基板との間に漏出防止シールを生成し得る。さらに他の変形例では、境界シールは、保持空洞が、漏出を防止するための緊密シールを要求しなくてもよい、ゲル、固体、または同等物を保持することが意図される場合、不必要であってもよい。
(基板ホルダ)
基板302は、図3では、基板302とともに、図4Aでは、単独で図示される、基板ホルダ402を介して、境界壁202に結合されてもよい。基板ホルダはまた、以下により詳細に説明されるように、分離ウェル構造602を境界壁202に結合するように構成されてもよい。基板ホルダ402は、境界壁202および基板302を結合するために好適な任意の設計を有してもよい。いくつかの変形例では、基板ホルダ402は、境界壁202および基板302を可逆的に結合してもよい。他の変形例では、基板ホルダ302は、境界壁202および基板302を不可逆的に結合してもよい。
基板302および境界壁202を結合するために、基板ホルダは、近位力を基板302に付与するように構成される、第1の部分と、遠位力を境界壁202に付与するように構成される、第2の部分とを備え、したがって、境界壁202および基板302を相互に向かって圧接する圧縮力を生成してもよい。図4A−4Bに示される実施形態では、基板ホルダ402は、近位力を基板に付与するように構成される、フレーム404を備えてもよい。フレーム404の構成は、境界壁202の構成に対応するようにされてもよい。すなわち、フレーム404の断面形状は、基板ホルダ402が境界壁202に結合され得るように、境界壁202の断面形状と実質的に同一であってもよい。フレーム404は、4つの直交部分、すなわち、第1の部分404aと、第2の部分404bと、第3の部分404cと、第4の部分404dとを備えてもよい。これらの4つの部分は、前述の境界壁202の4つの部分によって画定された長方形領域と同一断面を有する、長方形領域を画定してもよい。境界壁202の構成に対応するために、基板ホルダ402は、より多いまたはより少ない部分(例えば、1つ、2つ、3つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく、これは、相互に直交する必要はなく、かつ真っ直ぐである必要はなく、前述のように、境界壁202に対して湾曲されてもよいことを理解されたい。
フレーム404は、基板302と界面接触するように構成される特徴を備えてもよく、これは、基板ホルダ402が、基板302を保持するのに役立ち得る。図4Aに示されるように、いくつかの変形例では、本特徴は、フレーム404の各部分に沿って、陥凹付き領域406を備えてもよい。陥凹付き領域406は、フレームの外側縁の周囲に辺縁414を画定してもよい。本辺縁414は、フレーム404に対する基板302の側方移動を防止することによって、基板302をフレーム404内に保持するのに役立ち得る。
遠位力を境界壁202に付与するように構成される、基板ホルダ402の第2の部分は、いくつかの変形例では、境界壁クリップ408を備えてもよい。境界壁クリップ408は、境界壁202の一部と干渉することによって、基板ホルダ402および境界壁202を結合するように構成されてもよい。図3および4A−4Bに示される変形例では、境界壁クリップ408は、伸長部分410と、タブ412とを備えてもよい。伸長部分410は、図4Bに示されるように、フレーム404から近位に延在してもよく、かつ実施的に平面である形状を有してもよい一方、タブ412は、伸長部分410の近位端に位置してもよく、かつ外向きに面した三角形形状を有してもよい。
境界壁クリップ408は、境界壁202の一部と界面接触するように構成されてもよい。図2A−2Bに示されるように、境界壁202は、2つの係止細長片208を備えてもよい。係止細長片208は、基板ホルダ係止部210および分離ウェル係止部212の両方を備えてもよい。係止細長片208は、境界壁202aの第1の部分および境界壁202cの第3の部分の外側表面から側方に延在してもよい。いくつかの変形例では、係止細長片は、境界壁202と一体型であってもよく、または他の変形例では、任意の好適な様式において、境界壁202に取り付けられてもよい。示される実施形態では、基板ホルダ係止部210および分離ウェル係止部212は、それぞれ、基板ホルダ402および分離ウェル構造602と界面接触するように構成される、境界壁202と係止細長片208との間に形成される開口部を備えてもよい。より具体的には、境界壁クリップ408の伸長部分410は、図2Aに示されるように、境界壁202と係止細長片208との間の基板ホルダ係止部210の開口部内に嵌合してもよい一方、境界壁クリップ408のタブ412は、係止細長片208の近位表面に掛着してもよい。タブ412の遠位表面414(図4B参照)と係止細長片208の近位表面との間の界面接触は、境界壁202に対する基板ホルダ402の遠位運動に抵抗し得、したがって、境界壁202および基板ホルダ402をともに結合し得る。これは、順に、境界シール204を有するそれらの変形例では、境界シール204を境界壁202と基板302との間に狭着することに加え、基板302を境界壁202と基板ホルダ402との間に挟着し得る。
タブ412は、三角形形状を有するように示されるが、タブ412は、他の好適な形状を有してもよいことを理解されたい。さらに、図3および4A−4Bに示される変形例は、4つの境界壁クリップ408(境界壁202の両側に2つずつ)を備えるが、基板ホルダ402は、任意の好適な数の境界壁クリップ408(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく、境界壁202は、任意の好適な数の対応する基板ホルダ係止部210を有してもよいことを理解されたい。また、構成が、基板ホルダ402が境界壁202に結合され得るようなものであることを前提として、基板ホルダ402上の境界壁クリップ408の数は、境界壁202上の基板ホルダ係止部210の数と一致する必要はないことを理解されたい。また、境界壁クリップ408(および係止細長片208上の対応する基板ホルダ係止部210)は、基板ホルダ402のフレーム404上に異なる配列を有してもよいことを理解されたい。
基板ホルダは、他の設計を有してもよいことを理解されたい。設計は、境界壁と基板との間に十分な圧縮力を発生させ、保持空洞のための漏出防止シールを生成可能であるべきである。境界壁1302と、基板ホルダ1304と、分離ウェル構造1306とを有する、マルチウェル分離デバイス1300の別の実施形態は、図13に示される。基板ホルダ1304は、近位力を基板に付与するように構成される、フレーム1308を備えてもよい。フレーム1308の構成は、境界壁1302の構成に対応するようにされてもよい。すなわち、フレーム1308の断面形状は、基板ホルダ1304が境界壁1302に結合され得るように、境界壁1302(上記で詳細に説明されるように、マルチウェル分離デバイス100の境界壁202と類似特性を有してもよい)の断面形状と実質的に同一であってもよい。フレーム1308は、基板と界面接触するように構成されるその構成要素部分および/または特徴を含め、上記で詳細に説明されるように、マルチウェル分離デバイス100のフレーム404と類似設計を有してもよい。
前述の基板ホルダ402のように、基板ホルダ1304は、いくつかの変形例では、境界壁クリップ1310を備え得る、境界壁1302に遠位力を付与するように構成される部分を備えてもよい。境界壁クリップ1310は、境界壁1302の一部と界面接触することによって、基板ホルダ1304および境界壁1302を結合するように構成されてもよい。図13に示される変形例では、境界壁クリップ1310は、T−形状を有してもよく、垂直部分1312と、水平部分1314とを備える。垂直部分1312は、フレーム1308から近位に延在してもよく、かつ実質的に平面である形状を有してもよい。水平部分1314は、垂直部分1314の近位端に位置してもよく、かつ垂直部分1312の側方縁を越えて外向きに延在する実質的に平面である形状を有してもよい。
境界壁クリップ1310は、境界壁1302の一部と界面接触するように構成されてもよい。境界壁1302は、各境界壁クリップ1310に対応する基板ホルダ係止部1316を備えてもよい。図13に示されるように、基板ホルダ係止部1316はそれぞれ、2つの突起1318を備えてもよい。2つの突起1318は、境界壁1302から外向きに延在する三角形形状を有してもよく、三角形形状は、突起が、突起の遠位端で最小であって、突起の近位端で最大となるように配向される。2つの突起1318は、境界壁クリップ1310の垂直部分1312の幅を上回るが、境界壁クリップ1310の水平部分1314の幅未満である距離だけ離間されてもよい。したがって、2つの突起1318はそれぞれ、境界壁クリップ1310の水平部分1314の遠位水平表面と界面接触するように構成される近位水平表面1320を形成してもよい。突起1318の近位水平表面1320と境界壁クリップ1310の水平部分1314の遠位水平表面との間の界面接触は、マルチウェル分離デバイス100に関して上記でより詳細に説明されるように、境界シールを有するような変形例では、境界シールを境界壁1302と基板との間に狭着することに加え、境界壁1302に対する基板ホルダ1304の遠位運動に抵抗し得る。境界壁クリップ1310の垂直部分1312は、以下により詳細に説明されるように、基板ホルダ1304が境界壁1302に取り付けられることを可能にするために、外向きに撓曲されることが可能であるように構成されてもよい。
図13に示される変形例は、4つの境界壁クリップ1310(境界壁1302の両側に2つずつ)を備えるが、基板ホルダ1304は、任意の好適な数の境界壁クリップ1301(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく、境界壁1302は、任意の好適な数の対応する基板ホルダ係止部1316を有してもよいことを理解されたい。また、この構成が、基板ホルダ1304が境界壁1302に結合され得るようなものであることを前提として、基板ホルダ1304上の境界壁クリップ1310の数は、境界壁1302上の基板ホルダ係止部1316の数に一致する必要はないことを理解されたい。また、境界壁クリップ1310(および境界壁1302上の対応する基板ホルダ係止部1316)は、基板ホルダ1304のフレーム1308上に異なる配列を有してもよいことを理解されたい。
図3および4A−4Bならびに図13に示される変形例では、基板ホルダは、境界壁および基板を可逆的に結合してもよい。しかしながら、他の変形例では、基板ホルダは、境界壁および基板を不可逆的に結合してもよいことを理解されたい。すなわち、いったん基板ホルダが境界壁および基板を結合すると、分断に抵抗してもよい(すなわち、構成要素の構造上の完全性を損なわずに、外されることが不可能であってもよい)。1つのそのような変形例では、境界壁クリップの全部または一部は、基板ホルダおよび境界を分断するために、破壊される必要があってもよく、これは、分断を不可逆的にさせ得る。図16Aは、そのような変形例を示し、基板ホルダ1602は、境界壁1604を基板1606に不可逆的に結合する。境界壁クリップ1608は、図13に関して前述のものと同様の様式において、境界壁1604と界面接触するように構成されてもよい。境界壁1604は、図13の境界壁1302と類似特徴を有してもよい。すなわち、境界壁1604は、各境界壁クリップ1608に対応する基板ホルダ係止部1616を備えてもよい。図16Aに示されるように、基板ホルダ係止部1616はそれぞれ、2つの突起1618を備えてもよい。2つの突起1618は、境界壁1604から外向きに延在する三角形形状を有してもよく、三角形形状は、突起が、突起の遠位端で最小であって、突起の近位端で最大となるように配向される。
境界壁クリップ1608は、伸長部分1610と、湾曲部分1612とを備えてもよく、伸長部分1610または湾曲部分1612より大きな幅を有する、伸長部分1610と湾曲部分1612との間の水平部分1614を伴う。基板ホルダ係止部1616の2つの突起1618は、境界壁クリップ1608の伸長部分1610の幅を上回るが、境界壁クリップ1608の水平部分1614の幅未満である距離だけ離間されてもよい。したがって、2つの突起1618はそれぞれ、境界壁クリップ1608の水平部分1614の遠位水平表面と界面接触するように構成される近位水平表面を形成してもよい。突起1618の近位水平表面と境界壁クリップ1608の水平部分1614の遠位水平表面との間の界面接触は、境界シールを有するそれらの変形例では、境界シールを境界壁1604と基板との間または基板と基板ホルダ1602との間に狭着することに加え、境界壁1604に対する基板ホルダ1602の遠位運動に抵抗し得る。いったん境界壁クリップ1608が境界壁1604と界面接触されると、湾曲部分1612は、境界壁1604が基板1606から除去されるために、折り取られなければならない。したがって、湾曲部分1612が折り取られた後、境界壁クリップ1608は、もはや境界壁1604を基板1606に結合することが不可能である。境界壁1604および基板ホルダ1602は、したがって、不可逆的にのみ分断され得る。
図16Bは、別のそのような変形例を示し、基板ホルダ1652は、境界壁1654を基板1656に不可逆的に結合する。境界壁クリップ1658は、図13に関して前述のものと同様の様式において、境界壁1654と界面接触するように構成されてもよい。境界壁1654は、図16Aの境界壁1604と類似特徴を有してもよい。すなわち、境界壁1654は、各境界壁クリップ1658に対応する基板ホルダ係止部1666を備えてもよい。図16Bに示されるように、基板ホルダ係止部1666はそれぞれ、2つの突起1668を備えてもよい。2つの突起1668は、境界壁1654から外向きに延在する三角形形状を有してもよく、三角形形状は、突起が、突起の遠位端で最小であって、突起の近位端で最大となるように配向されるか、または突起1668は、長方形形状等の他の形状を有してもよい。
境界壁クリップ1658は、伸長部分1660と、垂直部分1662とを備えてもよく、伸長部分1660または垂直部分1662を上回る幅を有する、伸長部分1660と垂直部分1662との間の水平部分1664を伴う。垂直部分1662は、伸長部分1660に垂直であてもよく、垂直部分1662は、境界壁1654が基板ホルダ1652に結合されると、境界壁1654から垂直に外向きに延在してもよい。基板ホルダ係止部1666の2つの突起1668は、境界壁クリップ1658の伸長部分1660を上回るが、境界壁クリップ1658の水平部分1664の幅未満である距離だけ離間されてもよい。したがって、2つの突起1668はそれぞれ、境界壁クリップ1658の水平部分1664の遠位水平表面と界面接触するように構成される近位水平表面を形成してもよい。突起1668の近位水平表面と境界壁クリップ1658の水平部分1664の遠位水平表面との間の界面接触は、境界シールを有するそれらの変形例では、境界シールを境界壁1654と基板との間または基板と基板ホルダ1652との間に狭着することに加え、境界壁1654に対する基板ホルダ1652の遠位運動に抵抗し得る。いったん境界壁クリップ1658が境界壁1654と界面接触されると、垂直部分1662は、境界壁1654が基板1656から除去されるために、折り取られなければならない。したがって、垂直部分1662が折り取られた後、境界壁クリップ1658は、もはや境界壁1654を基板1656に結合することが可能ではない。境界壁1654および基板ホルダ1652は、したがって、不可逆的にのみ分断され得る。図16A−16Bに示される変形例では、分離ウェル構造はまた、図16A−16Bにおける境界壁クリップおよび係止部と類似構造を有する分離ウェルクリップおよび係止部を使用して境界壁に不可逆的に結合されてもよく、分離ウェルクリップの一部は、境界壁に結合された後、分離ウェル構造を分断するために、除去されなければならない。
別の変形例では、基板ホルダは、ヒンジを介して、境界壁に取り付けられてもよい。ヒンジは、基板ホルダの片側の近位表面を境界壁の対応する側の遠位表面に接続してもよい。保持空洞を形成するために、基板ホルダおよび境界壁は、ヒンジから反対の側を相互に向かって引き寄せるために、ヒンジを中心として相互に対して回転されてもよい。ヒンジから反対の側は、次いで、例えば、前述のものに類似するクリップおよび係止部を使用して、結合されてもよい。基板ホルダが境界壁に結合される前に、基板は、基板ホルダと境界壁との間に載置され、それを基板ホルダと境界壁との間に狭着してもよい。図17A−17Bは、図16Aの基板ホルダ1602の境界壁クリップ1608に類似する境界壁クリップ1708を有する、そのような変形例の実施例を示す。示されるように、基板ホルダ1702は、ヒンジ1714を介して、境界壁1704の片側に取り付けられてもよい。基板ホルダ1702は、第1の位置(図17A)から第2の位置(図17B)にヒンジ1714を中心として回転され、基板を基板ホルダ1702と境界壁1704との間に狭着してもよい。
図1−4に示されるマルチウェル分離デバイス100の実施形態は、基板302と別個の境界壁202を有するが、マルチウェル分離デバイスの他の実施形態では、境界壁は、基板と別個でなくてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、境界壁は、基板に固定して取り付けられてもよい。これらの変形例のその他では、境界壁は、基板と一体型であってもよい。例えば、図5は、基板506に固定して取り付けられる境界壁504を備える、マルチウェル分離デバイス500の保持空洞502を図示する。すなわち、図5の実施形態では、境界壁504は、基板ホルダまたは同等物を介して結合される代わりに、基板506に接合される。境界壁504は、直接または間接的に、基板506に接合されてもよい。境界壁504が基板に間接的に接合される変形例では、境界壁の遠位側508は、境界シール(図示せず)に接合されてもよく、これは、順に、基板506に接合されてもよい。境界壁504が基板506に直接接合される変形例では、マルチウェル分離デバイス500は、境界シールを備える必要はない。境界壁504が基板506に直接接合される変形例では、境界壁504は、限定ではないが、境界壁504の遠位側を基板506の近位側に接合する、接着剤リング(例えば、シリコーン糊)、または基板302に接合され得る境界壁504上のキャストポリマー材料(例えば、剛性ゴム)等、任意の好適な様式において、接合されてもよい。他の変形例では、境界壁は、基板と一体型であってもよい。すなわち、境界壁および基板は、限定ではないが、ポリアクリル、ポリウレタン、またはポリカーボネート材料、または同等物等、同一材料から一体的に形成されてもよい。
(保持空洞)
図1−4のマルチウェル分離デバイス100の実施形態に戻ると、基板302および境界壁202は、結合されると、保持空洞450を形成してもよい。保持空洞450は、細胞懸濁液、ゲル、重合ゲルに後に硬化され得るゲル前溶液、粉末、または同等物等の組成物を保持するように構成される、領域を提供してもよい。類似保持空洞は、前述され、図5に示される、境界壁504および基板302によって形成される保持空洞502等、境界壁が、前述のように、基板に固定して取り付けられるか、またはそれと一体型である実施形態では、境界壁および基板によって形成されてもよいことを理解されたい。
図2Aは、単一の統合された保持空洞450を形成するように結合された境界壁202および基板302を示すが、他の変形例では、結合された境界壁および基板は、1つを上回る領域を有する、保持空洞を形成してもよい。例えば、境界壁が、境界壁の反対部分に取り付けられ得る(例えば、第1の端部上で第1の部分202aにと、第2の端部上で第3の部分202cに)、第5の部分を備える、前述の変形例では、保持空洞は、2つの長方形領域を備えてもよい。これらの2つの領域は、1つの領域内に位置する組成物が他の領域に進行不可能となるであろうように、境界壁によって分離されてもよい。
保持空洞450、ひいては、それを形成する構成要素は、任意の好適な寸法を有してもよい。いくつかの変形例では、マルチウェル分離デバイス100は、標準的ガラススライドを基板302として使用するように構成されてもよく、したがって、基板302、境界壁202、および基板ホルダ402の長さおよび幅は、それぞれ、約75mm×25mmであってもよい。他の変形例では、マルチウェル分離デバイス100は、標準的96−ウェルプレートに近似するように構成されてもよく、したがって、基板302、境界壁202、および基板ホルダ402の長さおよび幅は、その最大寸法が約13cm未満または約130mm×85mmであってもよい。保持空洞450の深さ(したがって、境界壁202の近似高さ)は、いくつかの変形例では、約1mm、約3mm、約5mm、約7mm、約9mm、約11mm、約13mm、約15mm、約17mm、約19mm、約25mm、約30mm、約35mm、約40mm、または約40mmを上回ってもよい。
(分離ウェル構造)
前述で簡単に説明されたように、マルチウェル分離デバイス100は、保持空洞450内に載置され得る、分離ウェル構造602を備えてもよい。図6Aは、保持空洞450内に位置するように構成されるそのような分離ウェル構造602を図示する。分離ウェル構造602は、保持空洞450内に載置されると、保持空洞450内の組成物(例えば、細胞懸濁液)を分離された領域に分割してもよい。組成物を分離された領域に分割する本様式は、保持空洞の中への組成物の1回の移送とは対照的に、組成物の繰り返し移送を要求し得る、別個のウェルの中に個々にピペッティングする等、組成物を分離された領域に分割する従来の様式より単純および/またはより効率的であり得る。いったん内容物が分離された領域に分割されると、これは、以下により詳細に説明されるように、分離された領域が、異なるプロセスを受けることを可能にし得る(例えば、異なる試薬を各領域の中に導入することによって)。さらに、分離ウェル構造はまた、保持空洞から除去されてもよく、これは、分離された領域の内容物がまとめて修正されることを可能にし得る。分離された領域毎に同一プロセス(例えば、洗浄ステップ)を行うことが望ましいとき、これは、分離された領域毎に個々にプロセスを行うより単純およびより効率的であり得る。
図6Aに示されるように、分離ウェル構造602は、複数の分離壁604を備えてもよい。いくつかの変形例では、分離壁604は、2つの直交する平行壁のセットを備えてもよく、分離壁604によって分離される開口部606のアレイまたはマトリクスを形成するように、グリッドまたは格子状構造を形成してもよい。分離ウェル構造602が保持空洞450内に結合されると、保持空洞450を複数の分離ウェル610に分離してもよい。分離壁604は、分離ウェル610の側方壁を形成してもよい一方、基板302は、分離ウェル610のベースを形成してもよい。保持空洞450の内容物は、分離ウェル610に分離および分割されてもよい。分離ウェル構造602は、限定ではないが、ゴム、プラスチック、シリコン、セラミック、金属、ポリマー、ガラス、もしくは同等物等の任意の好適な材料または複数の材料を含んでいてもよい。
図6Aの変形例では、分離壁604は、境界壁202とほぼ同一高さを有するが(例えば、いくつかの変形例では、約1mm、約3mm、約5mm、約7mm、約9mm、約11mm、約13mm、約15mm、約17mm、約19mm、約25mm、約30mm、約35mm、約40mm、またはそれを上回る)、分離壁604は、組成物が分離壁604を越えて分離ウェル610間を流動しないように防止するために、分離壁604が空洞内に結合されるとき、分離壁604の高さ(したがって、分離ウェルの深さ)が保持空洞450内の組成物の深さを上回る限り、境界壁202より低い高さを有してもよいことを理解されたい。また分離壁604は、境界壁202を上回る高さを有してもよいことを理解されたい。同様に、図6A−6Bの変形例では、分離ウェル構造602は、保持空洞450を実質的に充填する(すなわち、分離ウェル構造602の断面寸法は、保持空洞450の断面寸法と実質的に同一である)が、分離ウェル構造は、保持空洞450を充填する必要はない。例えば、分離ウェル構造602は、保持空洞450より小さい断面積を有してもよく、したがって、懸濁液チャンバ450の一部のみを分離ウェル610に細分してもよい。
開口部606は、任意の好適な断面積を有してもよい。いくつかの変形例では、開口部の断面の最大寸法は、約1μm〜約20μm、約20μm〜約40μm、約40μm〜約60μm、約60μm〜約80μm、約80μm〜約100μm、約100μm〜約200μm、約200μm〜約400μm、約400μm〜約600μm、約600μm〜約800μm、約800μm〜約1mm、約1mm〜約2mm、約2mm〜約4mm、約4mm〜約6mm、約6mm〜約8mm、約8mm〜約1cm、約1cmを上回る、約1μm〜約1cm、約100μm〜約1mm、または約1mm〜約1cmであってもよい。しかしながら、いくつかの変形例では、開口部606の高さと断面積との間の比率は、毛細管効果に対抗するために、特定の値であることが望ましくあり得ることを認識されたい。結果として生じる分離ウェル610は、限定ではないが、約100μL未満、約100μL〜約200μL、約200μL〜約400μL、約400μL〜約600μL、約600μL〜約800μL、約800μL〜約1mL、約1mL〜約10mL、約10mL〜約20mL、約20mL〜約40mL、約40mL〜約60mL、約60mL〜約80mL、約80mL〜約100mL、約100mLを上回る、約100μL〜約100mL、または約1mL〜約10mL等の任意の好適な体積を有してもよい。
開口部606は、正方形断面形状を有するように図6A−6Bに示されるが、開口部606は、限定ではないが、三角形、長方形、任意の他の四辺形(平行四辺形、台形等)、五角形、六角形等、任意の丸みを帯びた形状(円形、楕円形、卵形等)、または不規則形状の形状を有する断面等、任意の好適な形状を有してもよい。さらに、開口部606は、等しい断面サイズを有するように示されるが、開口部606は、同一サイズまたは形状を有する必要はないことを理解されたい。さらに、開口部の断面は、開口部606全体を通して同一である必要はない。例えば、いくつかの変形例では、その近位端における各開口部606の断面積は、その遠位端における断面積を上回ってもよい。他の変形例では、その遠位端における各開口部の断面積は、その近位端における断面積を上回ってもよい。これらの場合、分離壁604の厚さは、対応して、可変断面積を生成するように変動してもよいことを理解されたい(例えば、前者の実施例に関しては、分離ウェル604の厚さは、遠位端が近位端を上回ってもよく、後者の実施例に関しては、厚さは、近位端が遠位端を上回ってもよい)。
図6A−6Bに示される実施形態では、分離ウェル構造602は、64個の開口部606を画定してもよく、したがって、保持空洞450内に結合されると、分離ウェル構造602は、保持空洞450を64個の分離ウェル610に分離してもよい。しかしながら、分離ウェル構造602は、任意の数の開口部606を画定してもよく、したがって、保持空洞450と結合されると、分離ウェル構造602は、保持空洞450を任意の分離ウェル610の数に分離してもよいことを理解されたい。例えば、分離ウェル構造602は、少なくとも約6、少なくとも約12、少なくとも約24、少なくとも約48、少なくとも約96、少なくとも約384、少なくとも約480、少なくとも約1536、少なくとも約3456個、またはそれを上回る開口部606を画定してもよく、したがって、保持空洞450と結合されると、保持空洞450を少なくとも約6、少なくとも約12、少なくとも約24、少なくとも約48、少なくとも約96、少なくとも約384、少なくとも約480、少なくとも約1536、少なくとも約3456個、またはそれを上回る分離ウェル610に分離してもよい。開口部606および分離ウェル610の数は、ここに列挙される数によって限定される必要はないことを理解されたい。いくつかの変形例では、分離ウェル構造602は、標準的マイクロタイタ実験室プレートに見出される開口部606の数を画定してもよいが、他の変形例では、分離ウェル構造602は、非標準的数の開口部606を画定してもよく、これは、長方形の数であってもよく、またはそうでなくてもよい。
いくつかの変形例では、所与の断面積(例えば、保持空洞450の断面積)内の分離ウェル610の数を最大限にすることが望ましくあり得る。そうするために、分離壁604の厚さを最小限にすることが望ましくあり得る。いくつかの変形例では、分離壁の厚さは、約50μm〜約2000μmであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離壁の厚さは、約200μm〜約1800μmであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離壁の厚さは、約400μm〜約1600μmであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離壁の厚さは、約600μm〜約1400μmであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離壁の厚さは、約800μm〜約1400μmであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、分離壁の厚さは、約1000μm〜約1200μmであってもよい。
マルチウェル分離デバイス100はさらに、第2の分離ウェル構造を備えてもよい。第2の分離ウェル構造は、第1の分離ウェル構造602の開口部606の1つ内に嵌合するように構成されてもよい。第2の分離ウェル構造は、したがって、分離ウェル610を複数のより小さい分離ウェルにさらに細分してもよく、これらのより小さい分離ウェルはそれぞれ、第1の分離ウェル構造602によって生成される分離ウェル610の体積未満の体積を有する。第2の分離ウェル構造は、上記で詳細に説明されるように、第1の分離ウェル構造602と類似設計および機能を有してもよく、以下に詳細に説明されるように、分離シールを含む。第2の分離ウェル構造は、限定ではないが、第1の分離ウェル構造602または境界壁202に接続するクリップ、摩擦嵌合、もしくは同等物を介して等、任意の好適な様式において、マルチウェル分離デバイス100の残りに結合されてもよい。マルチウェル分離デバイス100はさらに、第3、第4、第5等の付加的分離ウェル構造を備えてもよいことを理解されたい。
また、いくつかの変形例では、本明細書に説明される懸濁液空洞は、分離ウェル構造を伴わずに使用されてもよいことを理解されたい。例えば、保持空洞は、ゲルまたは固体組成物を保持するために使用されてもよく、本明細書に説明されるような試薬装填デバイスは、1つまたはそれを上回る試薬または試験剤をゲルもしくは固体組成物上またはその中に堆積させるために使用されてもよい。ゲルまたは固体組成物は、分離ウェル構造が必要とされ得ないほど十分に試薬または試験剤の移動もしくは拡散を最小限にし得る。一方、保持空洞がゲルまたは固体組成物を保持するために使用される、いくつかの事例では、分離ウェル構造は、依然として、使用されてもよい。分離ウェル構造は、液体組成物の中に挿入されてもよく、これは、続いて、各分離ウェルの内容物がゲルに重合されるように硬化されてもよく、または分離ウェル構造は、組成物がゲル形態にあるときに挿入されてもよい。組成物がゲル形態にあるときに分離ウェル構造が挿入される事例のいくつかでは、分離ウェル構造の遠位端は、鋭的先端を備え、各分離ウェルの中へのゲルの分割を促進するのに役立ってもよい。いくつかの事例では、分離ウェル構造は、ゲルの中に部分的に挿入されるように構成されてもよい(すなわち、ゲルの近位部分が、個々の分離ウェル内で分割されるが、ゲルの遠位部分は、連続的なままであるように)。他の事例では、分離ウェル構造は、遠位表面がゲルまたは固体組成物の近位表面上に静置するよう挿入されるように構成されてもよい。
(分離シール)
マルチウェル分離デバイス100はさらに、分離シール608を備えてもよい。分離ウェル構造602および基板302が結合されると、分離シール608は、各分離ウェル610の遠位端に漏出防止シールを生成してもよい。これは、以下により詳細に説明されるように、各分離ウェル610が、その近隣分離ウェル610と異なるプロセスまたは処理を受け得るように、隔離された領域となることを可能にし得る。図6A−6Cに示されるように、分離シール608は、分離ウェル構造602および基板302が結合されると、分離ウェル構造602の分離壁604の遠位表面と基板302の近位表面304との間に位置してもよい。分離シール608は、全ての分離ウェル610の底部縁を被覆してもよく、分離ウェル構造602および基板302が結合されるときに、基板302に圧接されると、全ての分離ウェル610にシールを提供してもよい。分離シール608は、限定ではないが、ゴム、プラスチック、またはポリマー等、シールを形成するための任意の好適な材料を含んでいてもよい。
図6A−6Cに示される変形例では、分離シール608は、分離ウェル構造602の分離壁604の遠位表面に結合されてもよい。分離シール608は、限定ではないが、接着剤(糊、接着剤ポリマー、および同等物)、化学的接合、または同等物等、任意の好適な様式において、分離ウェル構造602に取り付けられてもよい。しかしながら、他の変形例では、分離シール608は、基板302の近位表面304に取り付けられてもよいことを理解されたい。さらに他の変形例では、分離シール608は、境界壁202に取り付けられてもよい。いくつかのそのような変形例では、分離シール608は、境界シール204と一体型であってもよく、または境界シール204に取り付けられてもよい。
さらに、マルチウェル分離デバイスは、分離シールを備える必要はないことを理解されたい。分離シールは、分離ウェル構造および基板が、分離シールを伴わずに、漏出なく、組成物(例えば、細胞懸濁液)をそれらの中に好適に保持することができる、分離ウェルを形成するように構成される場合、不必要であってもよい。例えば、これは、分離シールが、基板の材料とシールを形成可能であり得る、ゴム、プラスチック、またはポリマー等の材料を含む場合に当てはまり得る。これらの場合、分離ウェル構造および基板をともに圧接する圧縮力は、中間分離シールを要求せずに、直接、分離ウェル構造と基板との間に漏出防止シールを生成し得る。別の実施例として、マルチウェル分離デバイスは、以下により詳細に説明されるように、濃縮ウェル構造を備える、いくつかの(但し、全部ではない)変形例では、分離シールを備えなくてもよい。さらに別の実施例として、マルチウェル分離デバイスは、マルチウェル分離デバイスがゲルまたは固体組成物を保持するように構成される、いくつかの変形例では、分離シールを備えなくてもよい。しかしながら、これらの変形例のうちのいくつかでは、分離ウェル構造の遠位縁は、分離ウェル構造が、ゲルまたは固体組成物を完全もしくは部分的に通して切断することに役立つために、薄化、鋭利化、斜端化、または同等物が行われてもよい。
(分離ウェル構造取付)
前述のように、分離ウェル構造602は、保持空洞450内に結合されるように構成されてもよい。分離ウェル構造602および保持空洞450は、結合されると、分離ウェル構造602と基板302との間に、漏出防止分離ウェル610が形成されるために十分な圧縮圧力が存在するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、分離ウェル構造602は、境界壁202を介して、保持空洞450内に結合されるように構成されてもよい。図6A−6Cに示される実施形態では、分離ウェル構造602は、境界壁202に結合するように構成される、分離ウェルクリップ614を備えてもよい。分離ウェルクリップ614は、側方部分622と、伸長部分616と、タブ618とを備えてもよい。側方部分622は、分離ウェル構造602の近位表面の一端に取り付けられ、分離ウェル構造602から側方に延在してもよい。伸長部分616は、図6Cに示されるように、側方部分622から遠位に延在してもよく、かつ実質的に平面である形状を有してもよい一方、タブ618は、伸長部分616の遠位端に位置してもよく、かつ外向きに面する三角形形状を有してもよい。
分離ウェルクリップ614は、境界壁202の一部と界面接触するように構成されてもよい。図2A−2Bを参照して前述のように、境界壁202は、分離ウェル係止部212を備え得る、2つの係止細長片208を備えてもよい。分離ウェル係止部212は、分離ウェル構造602の分離ウェルクリップ614と界面接触するように構成される、境界壁202と係止細長片208との間に形成される開口部を備えてもよい。分離ウェルクリップ614の伸長部分616は、図1Aに示されるように、境界壁202と係止細長片208との間の分離ウェル係止部212の開口部内に嵌合してもよい一方、分離ウェルクリップ614のタブ618は、係止細長片208の遠位表面に掛着してもよい。タブ618の近位表面620(図6C参照)と係止細長片208の遠位表面との間の界面接触は、境界壁202(ひいては、結合された基板ホルダ402および基板302)に対する分離ウェル構造602の近位運動に抵抗し得る。係止細長片208の遠位表面からのタブ618の近位表面620にかかる遠位圧力は、分離ウェル構造602と基板302との間に圧縮圧力を発生させ、境界壁202および分離ウェル構造602をともに結合し、それら2つをともに圧接し、漏出防止分離ウェル610を形成してもよい(分離シール608および/または以下により詳細に説明される濃縮ウェル構造702と組み合わせて)。
図6A−6Cに示される変形例は、6つの分離ウェルクリップ614を備えるが、分離ウェル構造602は、任意の好適な数の分離ウェルクリップ614(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく、境界壁202は、任意の好適な数の対応する分離ウェル係止部212を有してもよいことを理解されたい。また、構成が、分離ウェル構造602が境界壁202に結合され得ることを前提として、分離ウェル構造602上の分離ウェルクリップ614の数は、境界壁202上の分離ウェル係止部212の数に一致する必要はないことを理解されたい。また、分離ウェルクリップ614(および境界壁202上の対応する分離ウェル係止部212)は、分離ウェル構造602上に異なる配列を有してもよいことを理解されたい。
また、分離ウェル構造は、他の設計を有する分離ウェルクリップを介して、境界壁に結合されてもよいことを理解されたい。分離ウェル構造1306の別の実施形態は、図13に示される。分離ウェル構造1306は、境界壁1302に結合するように構成される分離ウェルクリップ1322を備えてもよい。分離ウェルクリップ1322は、T−形状を有してもよく、垂直部分1324と、水平部分1326とを備える。垂直部分1324は、実質的に平面である形状を有してもよい。水平部分1326は、垂直部分1324の近位端に位置してもよく、かつ垂直部分1324の側方縁を越えて外向きに延在する実質的に平面である形状を有してもよい。垂直部分1324の近位端は、第1の(外側)端部が垂直部分1324に、第2(内側)端部が分離ウェル構造1306の側方壁の外側に取り付けられ得る、側方延在部1328を介して、分離ウェル構造1306に取り付けられてもよい。他の変形例では、第2の端部は、分離ウェル構造1306の近位表面に取り付けられてもよい。
分離ウェルクリップ1322は、境界壁1302の一部と界面接触するように構成されてもよい。境界壁1302は、分離ウェル係止部1330を備えてもよい。図13に示されるように、分離ウェル係止部1330はそれぞれ、2つの突起1332を備えてもよい。2つの突起1332は、境界壁1302から外向きに延在する三角形形状を有してもよく、三角形形状は、突起が、突起の遠位端で最小であって、突起の近位端で最大となるように配向される。2つの突起1332は、分離ウェルクリップ1322の垂直部分1324の幅を上回るが、分離ウェルクリップ1322の水平部分1324の幅未満である距離だけ離間されてもよい。したがって、2つの突起1332はそれぞれ、分離壁クリップ1322の水平部分1326の近位水平表面と界面接触するように構成される遠位水平表面を形成してもよい。突起1332の遠位水平表面と分離ウェルクリップ1322の水平部分1326の近位水平表面との間の界面接触は、境界壁1302(ひいては、結合された基板ホルダ1304および基板)に対する分離ウェル構造1306の近位運動に抵抗し得る。分離ウェル係止部1330からの分離ウェルクリップ1322の水平部分1326の近位表面にかかる遠位圧力は、分離ウェル構造1306と基板との間に圧縮圧力を発生させ、境界壁1302および分離ウェル構造1306をともに結合し、それらの2つをともに圧接し、漏出防止分離ウェルを形成してもよい(分離シールおよび/または以下により詳細に説明される濃縮ウェル構造と組み合わせて)。
図13に示される変形例は、6つの分離ウェルクリップ1322を備えるが、分離ウェル構造1306は、任意の好適な数の分離ウェルクリップ1322(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく境界壁1302は、任意の好適な数の対応する分離ウェル係止部1330を有してもよいことを理解されたい。また、構成が、分離ウェル構造1306が境界壁1302に結合され得るようなものであることを前提として、分離ウェル係止部1330の数は、境界壁1302上の分離ウェル係止部1330の数に一致する必要はないことを理解されたい。また、分離ウェルクリップ1322(および境界壁1302上の対応する分離ウェル係止部1316)は、分離ウェル構造1306上に異なる配列を有してもよいことを理解されたい。
分離ウェルクリップ設計のさらに別の実施形態は、図14A−14Bに示される。そこに示されるのは、境界壁1406に結合するように構成される分離ウェルクリップ1404を備え得る、分離ウェル構造1402である。分離ウェルクリップ1404は、水平部分1408と、垂直部分1410とを備えてもよく、両方とも、実質的に平面である形状を有する。水平部分1408は、第1の(内側)端部が分離ウェル構造1402の側方壁の外側に、第2の(外側)端部が垂直部分1410の内側端部に取り付けられてもよい。他の変形例では、第1の(内側)端部は、分離ウェル構造1402の近位表面に取り付けられてもよい。水平部分1408と垂直部分1410との間の取付継合部は、分離ウェルクリップ1404が、水平部分1408および垂直部分1410が平行であり得る、第1の位置(図14Aに示されるように)から、水平部分1408および垂直部分1410が直交し得る、第2の位置(図14Bに示されるように)まで移動可能であるように、枢動可能または回転可能であってもよい。分離ウェルクリップ1404が第1の位置にあるとき、水平部分1408および垂直部分1410は両方とも、境界壁1406に実質的に垂直であり得る。分離ウェルクリップ1404が第2の位置にあるとき、水平部分1408は、境界壁1406に実質的に垂直にあり得、垂直部分1410は、境界壁1406と実質的に平行であり得る。
分離ウェルクリップ1404は、境界壁1406の一部と界面接触するように構成されてもよい。境界壁1406は、分離ウェル係止部1412を備えてもよい。分離ウェル係止部1412は、いくつかの変形例では、界面接触されると、分離ウェルクリップ1404を第2の位置に保持するように構成されてもよい。図14A−14Bに示されるように、分離ウェル係止部1412はそれぞれ、第1の突起1414と、第2の突起1416とを備えてもよい。第1の突起1414は、境界壁1406の外側表面から延在する水平バーを備えてもよい。第1の突起1414は、分離ウェルクリップ1404の垂直部分1410から延在するバー1418に対応するように構成され、位置してもよい。分離ウェルクリップ1404が第2の位置にあるとき、バー1418は、バー1418の遠位表面が第1の突起1414の近位表面に対して圧接されるように、第1の突起1414の下方に位置する。これは、境界壁1406に対する分離ウェル構造1402の近位運動に抵抗し得る。バー1418の近位表面にかかる遠位圧力は、分離ウェル構造1402と基板との間に圧縮圧力を発生させ、境界壁1304および分離ウェル構造1402をともに結合し、それらの2つをともに圧接し、漏出防止分離ウェルを形成してもよい(分離シールおよび/または以下により詳細に説明される濃縮ウェル構造と組み合わせて)。第2の突起1416は、分離ウェルクリップ1404を第2の位置に保持するように構成されてもよい。第2の突起1416は、図14Bに示されるように、分離ウェルクリップ1404が第2の位置にあるとき、垂直部分1410が第2の突起1416のL−形状によって定位置に保持されるように、L−形状を有してもよく、かつ第1の突起1414の遠位に位置してもよい。第2の突起1416は、分離ウェルクリップ1404が第1の位置から第2の位置に移動されると、第2の突起1416が、分離ウェルクリップ1404が第2の位置に進入することを可能にするように撓曲し得るように、可撓性であってもよい。いったん分離ウェルクリップ1404が第2の位置に来ると、第2の突起1416は、図14A−14Bに示される位置に戻ってもよい。
図14A−14Bは、1つのみの分離ウェルクリップ1404を描写するが、分離ウェル構造1402は全体として、任意の好適な数の分離ウェルクリップ1404(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく、境界壁1406は、任意の好適な数の対応する分離ウェル係止部1412を有してもよいことを理解されたい。例えば、分離ウェル構造1402は、分離ウェル構造の長さ辺あたり2つまたは3つの分離ウェルクリップ1404を有してもよい。また、構成が、分離ウェル構造1402が境界壁1406に結合され得るようなものであることを前提として、分離ウェル係止部1412の数は、境界壁1406上の分離ウェルクリップ1404の数に一致する必要はないことを理解されたい。また、分離ウェルクリップ1404(および境界壁1406上の対応する分離ウェル係止部1412)は、分離ウェル構造1402上に異なる配列を有してもよいことを理解されたい。
分離ウェルクリップ設計のさらに別の実施形態は、図15A−15Bに示される。そこに示されるのは、分離ウェル構造1502および境界壁1504である。そこに示される変形例では、分離ウェル構造1502および境界壁1504は、境界壁1504に取り付けられ、かつ分離ウェル構造1502に取り付けられる分離ウェル係止部1508と界面接触し得る、分離ウェルクリップ1506によって結合されるように構成されてもよい。分離ウェルクリップ1506は、第1の位置(図15A)と第2の位置(図15B)との間で移動可能であってもよく、分離ウェル構造1502は、第2の位置において、境界壁1504に結合され、第1の位置において、境界壁1504から分断される。いくつかの変形例では、分離ウェルクリップ1506は、取付点1510において枢動可能または回転可能であることによって、第1の位置と第2の位置との間で移動可能であってもよい。いくつかの変形例では、分離ウェルクリップ1506は、材料(例えば、プラスチック)の弾性に起因して、取付点1510を中心として枢動可能または回転可能であってもよい。他の変形例では、分離ウェルクリップ1506は、ヒンジを介して、取付点1510を中心として枢動可能または回転可能であってもよい。
分離ウェルクリップ1506は、主要本体1512と、主要本体1512の近位端1516に位置するフック1514とを備えてもよい。主要本体1512は、実質的に平面である形状を有してもよい。取付点1510は、分離ウェルクリップ1506が第1の位置から第2の位置に移動すると、近位端1516が、境界壁1504および分離ウェル構造1502から離れ得る一方、遠位端1518が、境界壁1504に向かって移動し得るように、主要本体1512の近位端1516と遠位端1518との間に位置してもよい。主要本体1512の遠位端1518は、遠位端1518が、遠位端1518が第2の位置より境界壁1504に近づく第1の位置に分離ウェルクリップ1506が移動されるのに抵抗しないように、その内側表面上がテーパ状であってもよい。分離ウェルクリップ1506のフック1514は、したがって、分離ウェルクリップ1506が第1の位置から第2の位置に移動されると、境界壁1504および分離ウェル構造1502に向かって移動し得る。フック1514が第2の位置にあるとき、その遠位表面は、分離ウェル構造1502上に位置する分離ウェル係止部1508と界面接触してもよい。
図15A−15Bに示されるように、分離ウェル係止部1508は、分離ウェル構造1502の側面に取り付けられてもよい。他の変形例では、分離ウェル係止部1508は、分離ウェル構造1502の近位表面に取り付けられてもよい。分離ウェル係止部1508は、分離ウェルクリップ1506のフック1514の遠位表面と界面接触するように構成される近位表面を有する、バーを備えてもよい。分離ウェル係止部1508が分離ウェルクリップ1506と界面接触されると、バーは、フック1514の遠位表面が分離ウェル係止部1508のバーの近位表面に対して圧接され得るように、フック1514の下方に位置してもよい。これは、境界壁1504に対する分離ウェル構造1502の近位運動に抵抗し得る。分離ウェル係止部1508に対する遠位圧力は、分離ウェル構造1502と基板との間に圧縮圧力を発生させ、分離ウェル構造1502および境界壁1504をともに結合し、それらの2つをともに圧接し、漏出防止分離ウェルを形成してもよい(分離シールおよび/または以下により詳細に説明される濃縮ウェル構造と組み合わせて)。分離ウェルクリップ1506は、分離ウェル構造1502の結合を維持し得る、第1の位置(図15Aに示される)に向かって付勢されてもよい。他の変形例では、デバイスは、分離ウェル構造1502が結合された後、分離ウェルクリップ1506を第1の位置に係止するための機構を備えてもよい。
分離ウェル構造1502は、任意の好適な数の分離ウェルクリップ1506(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、またはそれを上回る)を有してもよく、境界壁1504は、任意の好適な数の対応する分離ウェル係止部1508を有してもよいことを理解されたい。いくつかの変形例では、分離ウェル構造1502は、分離ウェル構造1502の長さ辺あたり2〜4つのクリップを備えてもよい。また、構成が、分離ウェル構造1502が境界壁1504に結合され得るようなものであることを前提として、分離ウェル係止部1508の数は、分離ウェルクリップ1506の数に一致する必要はないことを理解されたい。また、分離ウェルクリップ1506(および分離ウェル構造1502上の対応する分離ウェル係止部1508)は、境界壁1504上に異なる配列を有してもよいことを理解されたい。
マルチウェル分離デバイス100の実施形態に戻ると、分離ウェル構造602は、保持空洞450に取り外し可能に結合してもよい。すなわち、分離ウェル構造602と保持空洞450との間の結合機構の設計は、2つの要素が結合された後、分離ウェル構造602が保持空洞450から除去され得るようにされてもよい。分断し、保持空洞から除去される能力は、分離ウェル構造が、最初に、保持空洞内の組成物を分離ウェルの中に分離するように挿入されることを可能にし得、次いで、分離ウェル構造が組成物を再結合させるように除去されることを可能にし得る。
いくつかの変形例では、分離ウェル構造は、分離ウェル構造が保持空洞から分断された後、保持空洞内の組成物を分離ウェルの中に再分離するように再結合され得るように、保持空洞に可逆的かつ取り外し可能に結合されてもよい。図6A−6Cは、保持空洞に可逆的かつ取り外し可能に結合されることができる、分離ウェル構造の一変形例を示す。そこに示されるように、分離ウェルクリップ614のタブ618は、内向き圧力の印加下、内向きに撓曲されるように構成されてもよい。結合されると、タブ618の内向き撓曲を可能にするために、分離ウェルクリップ614と境界壁202の外側表面との間に空間が存在してもよい。すなわち、境界壁202と係止細長片208との間の分離ウェル係止部212の開口部は、分離ウェルクリップ614の伸長部分616の厚さより側方に幅が広くてもよい。タブ618が内向きに撓曲されると、もはや係止細長片208の遠位表面と界面接触し得ず、近位に指向される力(例えば、分離ウェル構造602に対して近位に押動または引動することから生じる)が、分離ウェルクリップ614を分離ウェル係止部212から分断することによって、分離ウェル構造602を保持空洞450から除去することを可能にし得る。
図13に示されるマルチウェル分離デバイス1300の分離ウェル構造1306、図14A−14Bに示される分離ウェル構造1402、および図15A−15Bに示される分離ウェル構造1502も同様に、懸濁液空洞に可逆的かつ取り外し可能に結合してもよい。図13に示されるマルチウェル分離デバイス1300の分離ウェル構造1306に関して、分離ウェル構造1306は、境界壁1302、基板ホルダ1304、および基板(およびいくつかの変形例では、境界壁シール)によって形成される保持空洞に取り外し可能に結合してもよい。本変形例では、分離ウェルクリップ1322は、外向き圧力の印加下、外向きに撓曲されるように構成されてもよい。分離ウェルクリップ1322が外向きに撓曲されると、もはや分離ウェル係止部1330の突起1332の遠位水平表面と界面接触しなくてよく、近位に指向される力(例えば、分離ウェル構造1306に対して近位に押動または引動することから生じる)が、分離ウェルクリップ1322を分離ウェル係止部1330から分断することによって、分離ウェル構造1306を保持空洞から除去することを可能にし得る。同様に、図14A−14Bおよび15A−15Bに示される変形例では、それぞれ、分離ウェルクリップ1404および1506は、第2の位置から第1の位置に移動され、それぞれ、分離ウェル構造1402および1502を、それぞれ、境界壁1406および1504から分断してもよい。
他の変形例では、分離ウェル構造は、保持空洞に不可逆的かつ取り外し可能に結合されてもよい。これらの変形例では、分離構造は、いったん結合されると、保持空洞から除去されてもよいが、次いで、保持空洞の中に再結合されることが不可能であってもよい。これは、例えば、いくつかの変形例では、分離ウェル構造を保持空洞から不可逆的に分断することが、再結合されることができないように分離ウェル構造の構造に影響を及ぼす(例えば、分離ウェルクリップ614は、分離ウェル構造を除去するために、破壊される必要があり得る)ためであり得る。
(濃縮ウェル構造)
マルチウェル分離デバイス100は、随意に、濃縮ウェル構造702を備えてもよい。濃縮ウェル構造702は、分離ウェル610の遠位部分の断面積を減少させるように構成されてもよい。これは、例えば、各分離ウェル610内の標的剤を分離ウェル610のベースにおいてより小さい断面積に濃縮し得るため、有利であり得る。いくつかの変形例では、濃縮ウェル構造は、分離ウェル構造と基板との間に位置するように構成されうる、限定ではないが、軟弾性材料(例えば、シリコーン、ゴム、または同等物)等の材料の薄層を備えてもよい。概して、濃縮ウェル構造は、1つの近位端が分離ウェル構造の開口部の遠位端に対応し得る、複数の開口部を備えてもよく、開口部は、近位から遠位方向に狭小化してもよい。濃縮ウェル構造内の開口部の遠位端は、分離ウェル内の組成物が、基板と相互作用することを可能にし得る。基板がコーティングを備える変形例では(上記に詳細に説明される)、これは、組成物が、コーティングと相互作用することを可能にし得る。したがって、これらの変形例では、濃縮構造の開口部は、事実上、限定ではないが、タンパク質、ポリマー、ヒドロゲル、または化学的コーティング等のコーティングを含む物質を含み得る。
図7A−7Bは、それぞれ、濃縮ウェル構造702の一実施形態の斜視および上面図を図示する。そこから分かるように、濃縮ウェル構造702は、複数の開口部704を備える、薄構造を備えてもよい。近位側における開口部704の断面形状は、分離ウェル610の断面形状に対応するように構成されてもよい。開口部704は、開口部704の断面積が近位から遠位に減少するように、逆四角錐台形状を有してもよい。開口部704の遠位端では、基板302(および任意のコーティング)の一部が、暴露されてもよい。
図8A−8Bは、それぞれ、同様に逆四角錐台形状を伴う開口部804を有する、濃縮ウェル構造802の別の実施形態の上部および側面からの拡大図を図示する。図8Bから分かるように、その近位端806における開口部804の断面積は、その遠位端808における開口部804の断面積を上回る。他の変形例では、開口部は、限定ではないが、円錐台または角錐台等の他の形状を有してもよい。さらに他の変形例では、開口部は、遠位端上で閉鎖されてもよい。すなわち、分離ウェル内の組成物は、基板と接触しなくてもよい。
前述のように、濃縮ウェル構造は、分離ウェル構造と基板との間に位置してもよい。マルチウェル分離デバイスが濃縮ウェル構造を備える、いくつかの変形例では、マルチウェル分離デバイスは、分離シールを備えなくてもよい。例えば、マルチウェル分離デバイスは、濃縮ウェル構造が、基板と分離ウェル構造との間にシールを形成可能であり得る、ゴム、プラスチック、またはポリマー等の材料から成る変形例では、分離シールを伴わずに、濃縮ウェル構造を備えてもよい。これらの変形例では、濃縮ウェル構造は、基板の近位表面に取り付けられてもよく(図9に示されるように)、境界壁に取り付けられてもよく、または境界シールに取り付けられてもよい(例えば、濃縮ウェル構造の外側縁を境界シールの内側縁に取り付けることによって)。濃縮ウェル構造は、限定ではないが、接着剤(糊、接着剤ポリマー、および同等物)、化学的接合、または同等物等の任意の好適な様式において、これらの要素に取り付けられてもよい。
マルチウェル分離デバイスが濃縮ウェル構造を備える、他の変形例では、マルチウェル分離デバイスはまた、分離シールを備えてもよい。例えば、マルチウェル分離デバイスは、濃縮ウェル構造が、概して、ガラスまたは硬質プラスチック等、基板、濃縮構造、および分離ウェル構造間に十分なシールを形成可能ではない材料を含む変形例では、濃縮ウェル構造および分離シールの両方を備えてもよい。これらの変形例では、分離シールは、基板と濃縮ウェル構造との間および/または濃縮ウェル構造と分離ウェル構造との間に位置してもよい。分離シールが、基板と濃縮ウェル構造との間に位置するとき、分離シールは、基板の近位表面、濃縮ウェル構造の遠位表面、または境界壁に取り付けられてもよい。分離シールが、濃縮ウェル構造と分離ウェル構造との間に位置するとき、分離シールは、濃縮ウェル構造の近位表面、分離ウェル構造の遠位表面、または境界壁に取り付けられてもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、はさらに、カバーを備えてもよい。カバーは、マルチウェル分離デバイスにわたって嵌合し、保持空洞を被覆するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、カバーは、分離ウェル構造が保持空洞内に結合されると、各分離ウェルの上部を個々にシールするように構成されてもよい。
(試薬装填デバイス)
また、本明細書に説明されるのは、試薬装填デバイスである。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、試薬または試験剤を、結合された分離ウェル構造602および保持空洞450によって生成される分離ウェル610のそれぞれに送達するように構成されてもよい。他の変形例では、試薬装填デバイスは、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスから独立して、使用されてもよい。例えば、試薬装填デバイスは、いくつかの事例では、固定壁を有するマルチウェルプレートと併用されてもよい。
(突出部)
図10A−10Bおよび図18に示される変形例では、それぞれ、試薬装填デバイス1000および1800は、それぞれ、複数の突出部1002および1802を備えてもよい。各突出部1002または1802は、以下により詳細に説明される、それぞれ、ステム1004または1804と、閉鎖先端1006または1806とを備えてもよい。突出部は、限定ではないが、プラスチック、シリコン、金属、またはポリマー等の任意の好適な材料または複数の材料を含んでいてもよい。いくつかの変形例では、ステムおよび閉鎖先端は、同一材料を含んでいてもよい一方、他の変形例では、異なる材料を含んでいてもよい。
いくつかの変形例では、試薬装填デバイス1000または1800は、マルチウェル分離デバイス(例えば、図11に示されるようなマルチウェル分離デバイス100)と併用されるように構成されてもよいが、マルチウェル分離デバイスと併用されるように構成される必要はない。試薬装填デバイスがマルチウェル分離デバイス100と併用されるように構成される、変形例では、突出部の数は、マルチウェル分離デバイス100内の分離ウェル610の数に対応するように構成されてもよい。しかしながら、試薬装填デバイスは、突出部の数より多いまたはより少ない分離ウェル610を有する、マルチウェル分離デバイスと併用されてもよい、またはマルチウェル分離デバイスと併用されなくてもよいことを理解されたい。例えば、図23A−23B、24A−24B、25A−25B、28A−28C、30A−30B、31B−31D、および32は、分離ウェルの一部のみの上方に位置し、したがって、分離ウェルの数より少ない突出部の数を有するように構成される、試薬装填デバイスを示す。
試薬装填デバイスがマルチウェル分離デバイスと併用されるように構成される、変形例では、突出部のサイズおよび間隔は、マルチウェル分離デバイスの分離ウェルに対応するように構成されてもよい。より具体的には、例えば、試薬装填デバイス1000または1800が、マルチウェル分離デバイス100と併用されるように構成される場合、突出部1002または1802の断面サイズは、突出部が分離ウェル610内に適合し得るように構成されてもよい。いくつかの変形例では、突出部の最大断面寸法は、約1μm〜約10μm、約10μm〜約100μm、約100μm〜約1mm、約1mm〜約5mm、約5mm〜約1cm、約1cm〜約2cm、約2cmより大きい、約1μm〜2cm、または約1mm〜約1cmであってもよい。
試薬装填デバイスが、マルチウェル分離デバイス100等のマルチウェル分離デバイスと併用されるように構成される、変形例では、突出部の長さは、試薬装填デバイスがマルチウェル分離デバイスと界面接触されると、試薬装填デバイスの閉鎖先端が各分離ウェルの内容物内に完全に浸され得るようにされてもよい。いくつかの変形例では、突出部の長さは、約1mm〜約2mm、約2mm〜約4mm、約4mm〜約6mm、約6mm〜約8mm、約8mm〜約1cm、約1cm〜約2cm、約2cm〜約4cm、約4cm〜約6cm、約6cmより長い、約1mm〜約6cm、約1mm〜約1cm、または約1cm〜約6cmであってもよい。各突出部は、同一構成を有する必要はないことを理解されたい。
前述のように、突出部1002または1802は、それぞれ、試薬を保持するように構成される、それぞれ、閉鎖先端1006および1806を備えてもよい。閉鎖先端は、閉鎖先端が置かれるとき、それを通して試薬が進行する、突出部のステム内の空洞に接続される開口部を遠位端に備えなくてもよいという意味において、「閉鎖」され得る。これは、その中に組成物が保持されるステム内の空洞と、ピペットが置かれると、それを通して組成物が進行する、空洞からの開口部とを備える、ピペットまたは同等物等のデバイスとは対照的である。ピペットまたは同等物は、概して、少なくとも部分的に、空洞内の部分的真空に起因して、組成物を空洞内に保持する。対照的に、試薬装填デバイスの閉鎖先端は、閉鎖先端と試薬との間の相互作用(例えば、接着力)に起因して、かつ試薬内の相互作用(例えば、表面張力)に起因して、試薬を(ステム内の空洞内ではなく)先端外側に保持するように設計され得る。
閉鎖先端(例えば、閉鎖先端1006または閉鎖先端1806)は、限定ではないが、先鋭形状または鈍的先端を有する円錐形(図12A参照)、正方形形状(図12B−12Cおよび12E参照)、円形形状(図12Dおよび12F−12H参照)、または同等物を含む、試薬をそのように保持するための任意の好適な幾何学形状を有してもよい。いくつかの変形例では、閉鎖先端は、平坦(図10A−140B参照)であってもよい。他の変形例では、閉鎖先端は、凹部を備えてもよい。例えば、凹面(例えば、半球状凹部を有する)(図12H参照)であってもよく、または円筒形(または他の形状の)陥凹(図12G参照)を備えてもよい。さらに他の変形例では、閉鎖先端は、1つまたはそれを上回る細く狭い凹部を備えてもよい。例えば、閉鎖先端は、1つの線形凹部(図12Bおよび12D参照)を備えてもよく、2つの垂直である細く狭い凹部(図12C参照)を備えてもよく、またはグリッド状配列に配列される複数の細く狭い凹部を備えてもよい。他の変形例では、閉鎖先端は、その間に試薬が保持され得る2つの平行プレート、もしくはその中に試薬が保持され得る1つまたはそれを上回る毛細管を備えてもよい。凹面先端または凹部を備える他の先端等のそのような先端は、例えば、閉鎖先端と試薬との間の接着力のためのより大きな表面積を提供することによって、試薬が、閉鎖先端によってよりしっかりと保持されることを可能にし得る。
各閉鎖先端の表面は、平滑であってもよく、または表面は、粗面であってもよい(すなわち、表面不規則性を有する)。閉鎖先端は、任意の好適な寸法を有してもよい。いくつかの変形例では、閉鎖先端の最大断面寸法は、約1μm〜約10μm、約10μm〜約100μm、約100μm〜約1mm、約1mm〜約10mm、約10mmより大きい、約1μm〜約10mm、約1μm〜約1mm、または約1mm〜約10mmであってもよい。各閉鎖先端は、同一構成を有する必要はないことを理解されたい。
いくつかの変形例では、閉鎖先端(例えば、閉鎖先端1006または閉鎖先端1806)は、ポリマーゲルもしくはヒドロゲル(図12E−12F参照)、ポリマーベースのスポンジ、またはメッシュ等の多孔性材料を含んでいてもよく、またはいくつかの変形例では、試薬を含む乾燥線維構造等のマトリクスを備えてもよい。例えば、閉鎖先端は、セルロース(例えば、ニトロセルロース、紙状材料)、ガラス繊維メッシュ、シルク繊維メッシュ、および同等物を含んでいてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、閉鎖先端の全部または一部は、試薬装填デバイス(例えば、試薬装填デバイス1000または試薬装填デバイス1800)の閉鎖先端が、マルチウェル分離デバイス(例えば、マルチウェル分離デバイス100)の分離ウェルの中に降下されること等によって、液体または溶液の中に降下されるとき、溶解可能であってもよい。閉鎖先端1006の全部または一部が溶解可能である変形例では、溶解可能材料は、限定ではないが、塩、マイクロ粒子、ナノ粒子、ポリグリコール酸、ポリ(乳酸)、またはポリ(乳酸−コ−グリコール)酸コポリマー、もしくはそれらの組み合わせ等の任意の好適な材料を含んでいてもよい。他の変形例では、閉鎖先端1006の全部または一部は、マルチウェル分離デバイス(例えば、マルチウェル分離デバイス100)の分離ウェルの中に降下されること等によって、試薬装填デバイス100の閉鎖先端1006が液体または溶液の中に降下されるとき、溶融可能であってもよい。閉鎖先端1006の全部または一部が溶融可能である変形例では、溶解可能材料は、限定ではないが、DMSO等の任意の好適な材料を含んでいてもよい。
閉鎖先端(例えば、閉鎖先端1006または閉鎖先端1806)はそれぞれ、ステム(例えば、試薬装填デバイス1000のステム1004または試薬装填デバイス1800のステム1804)の遠位端に位置してもよい。いくつかの変形例では、閉鎖先端は、ステムと一体型であってもよい一方、他の変形例では、閉鎖先端は、任意の好適な様式において(例えば、接着剤(糊、接着剤ポリマー、および同等物)、溶接、機械的締結具、化学的接合、これらの方法の組み合わせ、または同等物を使用して)、ステムに取り付けられてもよい。ステムの近位端は、突出部のアレイを形成し得る、プレートに接続されてもよい。例えば、図10A−10Bに示されるように、ステム1004の近位端は、突出部1002のアレイを形成し得る、試薬装填デバイス1000のプレート1008の遠位表面1010に接続されてもよい。いくつかの変形例では、ステム1004は、プレート1008と一体型であってもよい一方、他の変形例では、ステム1004は、任意の好適な様式において(例えば、接着剤(糊、接着剤ポリマー、および同等物)、溶接、機械的締結具、化学的接合、これらの方法の組み合わせ、または同等物を使用して)、プレート1008に取り付けられてもよい。別の実施例として、図18に示されるように、ステム1804の近位端は、突出部1802のアレイを形成し得る、試薬装填デバイス1800のプレート1808の遠位表面1810に接続されてもよい。プレート1808は、以下により詳細に説明される、振動ユニットと界面接触するように構成され得る、溝1820をその近位表面上に備えてもよい。プレート1808はまた、以下により詳細に説明されるように、閉鎖先端1806を保護するように構成され得る、脚部1822を備えてもよい。
ステム(例えば、試薬装填デバイス1000のステム1004または試薬装填デバイス1800のステム1804)は、試薬装填デバイスがマルチウェル分離構造100と界面接触されると、閉鎖先端(例えば、閉鎖先端1006または閉鎖先端1806)が、各分離ウェル610の内容物内に完全に浸され得るような長さを有してもよい。例えば、いくつかの変形例では、ステムの長さは、約1mm〜約2mm、約2mm〜約4mm、約4mm〜約6mm、約6mm〜約8mm、約8mm〜約1cm、約1cm〜約2cm、約2cm〜約4cm、約4cm〜約6cm、約6cmより長い、約1mm〜約6cm、約1mm〜約1cm、または約1cm〜約6cmであってもよい。
ステムは、閉鎖先端の断面寸法より小さいまたはより大きくあり得る、任意の好適な断面寸法を有してもよい。いくつかの変形例では、ステムの最大断面寸法は、約1μm〜約10μm、約10μm〜約100μm、約100μm〜約1mm、約1mm〜約10mm、約10mmより大きい、約1μm〜約10mm、約1μm〜約1mm、または約1mm〜約10mmであってもよい。いくつかの変形例では、ステムは、その長さに沿って可変断面寸法を有してもよい(例えば、遠位にテーパ状になる、近位にテーパ状になる、または中間点に向かってテーパ状になる)ことを理解されたい。また、各ステムは、同一構成を有する必要はないことを理解されたい。
(配向特徴)
試薬装填デバイスは、随意に、試薬装填デバイスが特定の配向においてウェルの中に挿入されるのを助長し得る、配向特徴を備えてもよい。いくつかの変形例では、配向特徴は、配向のインジケータであって、したがって、ユーザが、試薬装填デバイスをウェルに対して正しく配向することを可能にする、ユーザ情報を提供してもよい。他の変形例では、配向特徴は、試薬装填デバイスが特定の配向においてウェルの中に挿入されたことを示す、配向楔であってもよい。これらの変形例では、受容側ウェルは、試薬装填デバイスが特定の配向においてのみウェルの中に挿入されることを可能にする、対応する配向楔を有してもよい。ある場合には、これらの受容側ウェルは、本明細書に説明される受容側マルチウェル分離デバイスの分離ウェルであってもよい。ある他の場合には、受容側ウェルは、マルチウェルプレート等の固定壁を有する、受容側プレートの一部であってもよい。受容側デバイスの対応する配向楔は、受容側デバイス(例えば、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスまたはマルチウェルプレート)と一体型であってもよく、または以下により詳細に説明されるように、受容側デバイスに追加されるように構成される、アダプタの一部であってもよい。
図10A−10Bおよび11は、配向のインジケータを備える配向特徴を有する、試薬装填デバイスの一変形例を示す。そこに示されるように、インジケータは、片側に矢印1016を備え得る、プレート1008の近位表面1012に取り付けられるハンドル1014を備えてもよい。インジケータは、任意の好適な形態を有してもよいことを理解されたい。例えば、いくつかの変形例では、インジケータは、プレート1008の1つの角に切頭を備えてもよい。他の変形例では、インジケータは、プレート1008上の特定の場所に位置する、顔料もしくは色、組織構造インジケータ、テクスチャ、または同等物等の視覚的インジケータを備えてもよい。
前述のように、他の変形例では、配向特徴は、試薬装填デバイスが特定の配向においてウェルの中に挿入されたことを示し得る、配向楔を備えてもよい。配向楔は、試薬装填デバイスがウェル(本明細書に説明されるマルチウェル分離構造の、または固定壁を有するマルチウェルプレートのウェル等)の中に正しくない配向において挿入されないように防止してもよく、試薬装填デバイスが受容側デバイスに対して適切な配向にあるとき(すなわち、試薬装填デバイスの各突出部が、試薬装填デバイスが受容側デバイスの中に降下されると所望のウェルに進入するとき)のみ、試薬装填デバイスがウェルの中に挿入されることを可能にしてもよい。
試薬デバイスの配向楔および受容側デバイスの対応する配向楔は、任意の数の構成または他の物理的形状を有してもよいことを理解されたい。いくつかの変形例では、1つまたはそれを上回る配向楔は、試薬装填デバイスが受容側デバイスに対して正しい配向にあるときのみ、試薬送達デバイスの配向特徴が受容側デバイスの対応する配向楔と適切に界面接触し得るように、非対称形状を有してもよい。配向楔および受容側デバイス上の対応する楔は、半円形、角度付けられたスロット、屈曲または湾曲スロット、三角形、三日月形、平行四辺形、または同等物等の任意の好適な形状を有してもよい。
配向楔を備える試薬装填デバイスの実施例は、図18に示される。そこに示されるように、配向特徴は、1つまたはそれを上回るスロット1824を備える。図19A−19Bに示されるように、試薬装填デバイス1800は、2つの側1826を備えてもよい。図19Aに示される、1つの側1826は、単一スロット1824aを備えてもよい一方、図19Bに示される、他の側1826は、2つのスロット1824bおよび1824cを備えてもよい。対応するマルチウェル分離構造は、対応する配向特徴を備えてもよい。より具体的には、マルチウェル分離構造は、スロット1824aに対応するタブ1828aを伴う一端と、スロット1824bおよび1824cに対応する2つのタブ1828bおよび1828cを伴う一端とを備えてもよい。スロット1824およびタブ1828は、2つの構成要素が正しく整合されると、試薬装填デバイス1800がマルチウェル分離デバイスの中に降下され得るが、相対的配向が逆であるとき、マルチウェル分離デバイスの中に降下されることができないように対応してもよい。
受容側デバイスが対応する配向楔を備える、他の変形例では、対応する配向楔は、受容側デバイスと一体型ではなく、アダプタの一部であってもよい。アダプタは、マルチウェル分離デバイスまたは他の受容側デバイスに取り付けられるように構成されてもよい。そのようなアダプタの一実施例は、図22に示される。そこに示されるように、アダプタ2206は、マルチウェル分離デバイス2204にわたって嵌合するように構成される、外側フレームを備えてもよい。アダプタ2206は、楔2208を備えてもよい。楔2208は、アダプタ2206の2つの対向する側に沿って延在してもよく、内向きに面し、マルチウェル分離デバイス2204の楔2208と外側縁との間に間隙2210を形成してもよい。
試薬装填デバイス(例えば、試薬装填デバイス2212)は、例えば、図23A−23Bに示されるように、楔2208に対応する切り欠き2214を備えてもよい。図25A−25Bは、アダプタ2206の楔2208および試薬装填デバイス2212の切り欠き2214の拡大図を示す。試薬装填デバイス2212が、図25Aに示されるように、アダプタ2206に対して正しく配向されると、楔2208および切り欠き2214の形状は、対応する。しかしながら、試薬装填デバイス2212が、図25Bに示されるように、アダプタ2206に対して正しくなく配向されると、楔2208および切り欠き2214の形状は、対応し得ない。いくつかの変形例では、試薬装填デバイス2212は、楔2208および切り欠き2214が対応しないとき、マルチウェル分離デバイスの中に降下されることが不可能であってもよい。楔2208および切り欠き2214はまた、試薬装填デバイス2212の突出部をマルチウェル分離デバイスの分離ウェルの中に誘導するように構成されてもよい。すなわち、楔2208および切り欠き2214が、適切に整合されると、各突出部は、分離ウェルの上方に位置し得る。
試薬装填デバイス2212がマルチウェル分離デバイス2204の中に降下されるにつれて、試薬装填デバイス2212の切り欠き2208は、楔2208とマルチウェル分離デバイス2204の外側縁との間の間隙2210に進入してもよく、試薬装填デバイス2212は、楔2208が切り欠き2214に対応するように配向される。
いくつかの事例では、依然として、試薬装填デバイスが受容側デバイスのウェルに振動を付与することを可能にしながら、配向楔が試薬装填デバイスの挿入の配向を制限することが望ましくあり得る。これは、例えば、試薬装填デバイスが、受容側デバイスの内容物を混合するために使用されることを可能にし得る。これは、いくつかの変形例では、挿入の間(すなわち、試薬装填デバイスは、マルチウェル分離デバイスの中に部分的に装填されるとき)のみ、試薬装填デバイスを制限するが、試薬装填デバイスが、マルチウェル分離デバイスの中に完全に装填されるとき、試薬装填デバイスは、もはや楔によって制限されず、振動を付与するために移動し得るように構成される楔を有することによって、達成されてもよい。
例えば、図24Bに示されるように、試薬装填デバイス2212およびアダプタ2206は、楔2208および切り欠き2214が、試薬装填デバイス2212がマルチウェル分離デバイス2204の中に挿入されるにつれてのみ界面接触するが、いったん試薬装填デバイス2212が、マルチウェル分離デバイス2204の中に完全に挿入されると、楔2208および切り欠き2214がもはや界面接触しないように適合されてもよい。これは、試薬装填デバイス2212が、分離ウェルの内容物を混合するために、マルチウェル分離デバイスに対して移動することを可能にし得る。
これは、図24Bに示されるように、楔2208および切り欠き2214が、それぞれ、アダプタ2206の内側表面および試薬装填デバイス2212の外側端部表面に沿って部分的にのみ延在することによって、達成される。そこに示されるように、楔2208は、アダプタ2206の内側表面の上半分内にのみ延在してもよい一方、切り欠き2208は、試薬装填デバイス2212の外側端部表面の下半分内のみに延在してもよい。したがって、楔2208および切り欠き2214は、試薬装填デバイスが、マルチウェル分離デバイスの中に半分未満まで挿入されるとき、緊密に界面接触し、したがって、試薬装填デバイスの配向およびマルチウェル分離デバイスに対するその移動を制限し得る。しかしながら、試薬装填デバイスが、マルチウェル分離デバイスの中に半分を上回って挿入されると、楔2208および切り欠き2214は、楔2208と切り欠き2214との間に隙間が存在するように、緊密に界面接触せず、したがって、試薬装填デバイスが、マルチウェル分離デバイスに対してある運動範囲内で移動することを可能にし得る。いくつかの変形例では、本明細書により詳細に説明されるように、分離ウェルの内容物の混合を助長するために、依然として、試薬装填デバイスの振動を可能にするために十分な運動範囲を可能にしながら、試薬装填デバイスの実質的側方移動を防止し得る、例えば、図24Bに示されるようなより小さいバージョンの楔が、アダプタ2206の内側表面の下半分に沿って存在してもよい。しかしながら、いくつかの事例では(例えば、混合が要求されないか、または混合が試薬装填デバイスの側方運動によって実施されないとき)、楔および切り欠きのうちの1つまたはそれを上回るものは、試薬装填デバイスがマルチウェル分離デバイスの中に完全に挿入されるとき、緊密に界面接触してもよい(例えば、楔および切り欠きの一方または両方は、アダプタおよび試薬装填デバイスの全長に沿って延在してもよい)ことを理解されたい。
配向特徴は、配向を示す任意の好適な形状を備えてもよいことを理解されたい。一実施例として、配向特徴は、図26Aに示されるように、角度付けられたスロット2602を備えてもよい。図26Bは、直角三角形2604を備える、配向特徴の別の実施例を示す。配向特徴がアダプタの両側に位置する、いくつかの変形例では、両側のそれぞれの配向特徴は、試薬装填デバイス上の対応する切り欠きが、側のうちの1つ上の楔にのみ対応するように、異なる形状(例えば、片側に半円形および他側に長方形)、配向、または寸法を有してもよい。また、アダプタは、楔を備えるように本明細書に説明され、試薬装填デバイスは、対応する切り欠きを備えるように説明されるが、他の変形例では、試薬装填デバイスが、楔を備えてもよく、アダプタが、対応する切り欠きを備えてもよいことを理解されたい。
アダプタは、内向きに面する楔を備え、したがって、楔とマルチウェル分離デバイスの外側縁との間に間隙を形成し得るが、他の変形例では、アダプタは、外向きに面する楔を備えてもよい。そのようなアダプタの実施例は、図27および28A−28Bに示される。そこに示されるように、アダプタ2702は、マルチウェル分離デバイス2704にわたって載置され、外側フレームを形成するように構成されてもよい。アダプタ2702は、1つまたはそれを上回る外側縁上に(そこに示されるように、2つの対向する外側縁上に)外向きに面する1つまたはそれを上回る楔を備えてもよい。第1の縁上の楔2706は、第1の形状(ここでは、三角形)を備えてもよい一方、第2の縁(第1の縁の反対)上の楔2708は、第2の形状(ここでは、逆貝殻縁によって形成される突出部)を備えてもよい。第1および第2の形状は、対応する切り欠きを有する試薬装填デバイスが、第2の配向ではなく、第1の配向においてアダプタと界面接触し得るように、任意の好適な固有の形状であってもよいことを理解されたい。
図28A−28Bに示されるように、対応する試薬装填デバイス2710は、それぞれ、試薬装填デバイス2710の端部の内側表面上に位置し得る、楔2706および2708に対応する、切り欠き2712および2714を備えてもよい。図22から25A−25Bの変形例におけるように、楔2706および2708は、アダプタ2702の外側表面の上半分内のみに延在してもよい一方、切り欠き2712および2714は、試薬装填デバイス2710の内側端部表面の下半分内のみに延在してもよい。したがって、楔および切り欠きは、図24A−24Bに関してより詳細に説明されるように、試薬装填デバイスがマルチウェル分離デバイスの中に挿入されるにつれて、緊密に界面接触し得るが、試薬装填デバイスがマルチウェル分離デバイスの中に完全に挿入されると、緊密に界面接触しなくてもよい。
楔は、アダプタの一部である必要はないことを理解されたい。いくつかの変形例では、図29および30A−30Bの変形例に示されるように、マルチウェル分離デバイス等の受容側デバイスと一体型であってもよい。そこに示されるように、マルチウェル分離2902デバイスの境界壁は、境界壁の外側表面の両側に楔2904および2906を備えてもよい。これらの楔は、図27および28A−28Cに関して説明されるものと同様の類似特徴および機能を有してもよく、かつ試薬装填デバイス2908と界面接触してもよい。図22A−22Bから26A−26Bに示されるもの等の内向きに面する楔はまた、マルチウェル分離デバイスと一体型であってもよい。さらに、本明細書に説明される配向楔は、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスおよび試薬装填デバイスに関して説明されるが、配向楔はまた、本明細書に説明される特徴を有していない標準的マルチウェルプレートと併用されてもよいことを理解されたい。
アダプタ3100の別の変形例は、図31A−31Dに示される。そこに示される変形例では、アダプタ3100は、示されるように、標準的96−ウェルプレート3102等、固定壁を有する受容側デバイスと界面接触するように構成されてもよい。アダプタ3100は、試薬装填デバイス3106と界面接触し得るように、標準的固定ウェルプレートに適合してもよい。アダプタ3100は、96−ウェルプレート3102の外側形状に対応する中心開口部3104を有する内壁3108と、試薬装填デバイス3106を受容するように構成されるスロット3110とを備えてもよい。アダプタ3100は、1つまたはそれを上回る配向特徴を備え、挿入される試薬装填デバイス3106の配向を示してもよい。例えば、スロット3110は、試薬装填デバイス3106が特定の配向において装填されるときのみ、試薬装填デバイス3106上の対応する表面に一致するように構成される、1つまたはそれを上回る鋸歯状またはジグザグ表面を備えてもよい。図31A−31Dに示されるように、アダプタ3100は、第1の側のスロット3110の外壁上の鋸歯状表面3112と、第2の側のスロット3110の内壁上の鋸歯状表面3114とを備えてもよい。試薬装填デバイス3106は、鋸歯状表面3112に対応し得る、第1の側壁の外側の鋸歯状表面3116を有してもよい一方、試薬装填デバイス3106は、鋸歯状表面3114に対応し得る、第2の側壁の内側の鋸歯状表面3118を有してもよい。したがって、試薬装填デバイス3106は、鋸歯状表面3112が鋸歯状表面3116と整合されるように、試薬装填デバイス3106が第1の配向にあって、かつ鋸歯状表面3114が鋸歯状表面3118と整合されるとき、アダプタ3100のスロット3110の中に挿入されることが可能であり得る。しかしながら、試薬装填デバイス3106は、試薬装填デバイス3106が第2の反対配向にあるとき、アダプタ3100のスロット3110の中に挿入されることができなくてもよい。
いくつかの変形例では、アダプタはさらに、試薬装填デバイスを受容側ウェルの中に誘導するのに役立つ他の特徴を備えてもよい。例えば、図31A−31Dに示される変形例では、アダプタ3100は、アダプタ3100の近位面から近位に延在する、ピン3120を備えてもよい。ピン3120は、試薬装填デバイス内の対応する開口部3122の中に嵌合するように構成されてもよい。ピン3120は、図31A−31Dでは、三角形形状を有するように示されるが、ピンは、ロッド、正方形、または同等物等の任意の好適な形状を有してもよい。
(試薬/試験剤)
本明細書に説明される試薬装填デバイスの閉鎖先端はそれぞれ、試薬または試験剤が装填されてもよい。試薬は、限定ではないが、液体、溶液、ゲル、または固体等、任意の好適な形態であってもよい。試薬が液体または溶液形態であるとき、試薬は、液体内の凝着力(すなわち、表面張力)および液体と閉鎖先端との間の接着力に起因して、各閉鎖先端に接着し得る。各閉鎖先端に接着し得る、液体または溶液の体積は、いくつかの変形例では、閉鎖先端の構成および材料および液体または溶液の材料特性に応じて、約1pL〜約10pL、約10pL〜約100pL、約100pL〜約1nL、約1nL〜約10nL、約10nL〜約100nL、約100nL〜約1μL、約1μL、約10μL、または約10μLを上回ってもよい。
いくつかの変形例では、本明細書に説明される閉鎖先端は、同一試薬が装填されてもよいが、多くの場合、閉鎖先端を異なる試薬または試験剤で装填することが望ましくあり得る。例えば、受容側デバイスのウェル(本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスの分離ウェル等)は、異なる試薬を受け得るために、そのようにすることが望ましくあり得る。試験剤は、限定ではないが、タンパク質、核酸、細胞、微生物(例えば、細菌、菌類)、植物(例えば、藻類)、ウイルス、小分子薬物、または任意の化学化合物であってもよい。いくつかの変形例では、閉鎖先端は、試験されることが所望される試薬の特定のライブラリが装填されてもよい。例えば、試薬装填デバイスは、細菌ライブラリ、薬物ライブラリ(例えば、キナーゼ阻害剤ライブラリ)、抗体ライブラリ、または同等物が装填されてもよい。
(混合)
本明細書に説明される試薬装填デバイスは、随意に、送達された後(例えば、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスの分離ウェルの内容物の中に送達された後、またはマルチウェルプレート等の固定壁を有するプレートのウェルに送達された後)、試薬の混合を助長するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、振動を付与し、混合を助長するように構成されてもよい。試薬装填デバイスは、突出部を振動させ得る、1つまたはそれを上回るアクチュエータまたはモータを備えてもよい。いくつかの変形例では、各突出部は、アクチュエータまたはモータに取り付けられてもよい。他の変形例では、単一アクチュエータまたはモータは、突出部を全て振動させてもよい。さらに他の変形例では、1つを上回るが、突出部の数より少ないアクチュエータまたはモータが存在してもよい。
図20A−20Cは、モータユニット2000の一実施形態を示す。モータユニット2000は、ワイヤ2004を介してコントローラ2006に接続され得る、振動モータ2002を備えてもよい。コントローラ2006は、携帯式であって、オン/オフボタン2012等、ユーザが、モータ2002を制御することを可能にする、インターフェースを備えてもよい。いくつかの変形例では、インターフェースは、ユーザが、振動の周波数、大きさ、および/または持続時間を制御することを可能にしてもよい。振動モータ2002は、モータ2002の振動運動を試薬装填デバイスの突出部に伝達するように試薬装填デバイスと界面接触するように構成される、ユニット2008内に含まれてもよい。図20A−20Cに示される変形例では、ユニット2008は、図20Cに示されるように、試薬装填デバイス1800のプレート1808の近位表面上の溝1820と界面接触し得る、溝2010を備えてもよい。ユニット2008は、限定ではないが、ばね荷重クランプまたはクリップ留め等の任意の好適な可逆的または不可逆的方法を介して、試薬装填デバイス(例えば、試薬装填デバイス1800の溝1820と整合される溝2010を伴う)に固着されてもよい。図20A−20Cに示される変形例は、1つの振動モータ2002を備えるが、他の変形例では、モータユニット2000は、2つ、3つ、またはそれを上回るモータ等、1つを上回るモータを備えてもよいことを理解されたい。
モータユニット3200の別の変形例は、図32および33A−33Bに示される。モータユニット3200は、可撓性ワイヤ3206を介して、バッテリおよびオン/オフスイッチ3210を備えるコントローラ3208に接続され得る、振動ユニット3204内に位置する振動モータ3202(図33B参照)を備えてもよい。振動ユニット3204は、試薬装填デバイス(例えば、試薬装填デバイス2212等の本明細書に説明される任意の他の試薬装填デバイス)の近位表面上の対応する溝3214と界面接触するように構成される溝3212を備えてもよい。
モータユニットの別の変形例では、1つまたはそれを上回る(例えば、2つ、3つ、またはそれを上回る)振動モータは、携帯用デバイスの先端上に搭載されてもよい。携帯用デバイスは、携帯用ピペットに類似してもよい。携帯用デバイスは、例えば、携帯用デバイスが試薬装填デバイスに固着されると、振動モータの振動が試薬装填デバイスの突出部に伝達され得るように、試薬装填デバイスの近位表面に固着されることによって、試薬装填デバイスに可逆的に固着されてもよい。いくつかの変形例では、携帯用デバイスは、携帯用デバイス上のボタンを介して開閉され得る、クランプを介して、試薬装填デバイスに固着されてもよい。いくつかの変形例では、ボタンは、ユーザの親指によって動作されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、1つまたはそれを上回るモータは、直線状振動を誘発してもよい。他の変形例では、振動は、磁場に起因してもよい。より具体的には、先端等の試薬装填デバイスの突出部の全部または一部は、磁場によって誘引される材料(例えば、鉄またはニッケル)を含んでいてもよく、交流磁場が、振動を生じさせるために、オンおよびオフにされてもよい(例えば、周波数約10Hz〜約200kHzにおいて)。
振動の大きさおよび周波数は、その中に試薬が送達される組成物に悪影響を及ぼさずに、試薬の混合を最大限にするように選択されてもよい。すなわち、振動は、標的剤に悪影響を及ぼさずに、ウェル(例えば、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスの分離ウェルまたは固定壁を有するプレートのウェル)の内容物の中への混合を最大限にすることが望ましくあり得る。したがって、振動の大きさおよび周波数は、突出部の物理的設計を含め、試薬装填デバイスの設計に基づいて、調整されてもよい。いくつかの変形例では、振動は、直線状振動(例えば、前後振動)であってもよい。いくつかの他の振動では、振動は、回転振動であってもよい。振動が直線状である、いくつかの変形例では、振動の大きさは、約1mm〜約3mmであってもよい。いくつかの変形例では、周波数は、約10Hz〜約200kHzであってもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、周波数は、音響範囲を下回る(すなわち、約200Hzを下回る)撹拌の形態であってもよく、または音響範囲内(すなわち、約20Hz〜約200kHz)の音波処理もしくは超音波範囲内の(すなわち、約200kHzを上回る)音波処理の形態であってもよい。振動が回転振動である、いくつかの変形例では、振動は、約600〜約12,000,000回転/分であってもよい。試薬装填デバイスが試薬の混合を助長するように構成される、変形例では、突出部の物理的設計は、混合を助長するように構成されてもよい。例えば、突出部は、より小さい断面を有することによって、または可撓性材料を含むことによって等、閉鎖先端の振動を助長するためのより大きい可撓性を有する、ステムを備えてもよい。
(封じ込め要素)
いくつかの変形例では、試薬装填デバイスはさらに、封じ込め要素を備えてもよい。封じ込め要素は、試薬装填デバイスの閉鎖先端上に装填される試薬を保護するように構成されてもよい一方、また、試薬を突出部の閉鎖先端上に残しながら、試薬装填デバイスから除去され得るように構成されている。いくつかの変形例では、封じ込め要素は、実質的に平面である表面を備えてもよい。これらの変形例では、封じ込め要素が、閉鎖先端上の試薬を保護する位置に載置されるとき、試薬と接触してもよい。しかしながら、封じ込め要素は、試薬装填デバイスの残りから除去されると、封じ込め要素の材料は、表面が試薬から移動されると、試薬が表面から自由になり、突出部の閉鎖先端に付着したままであるような特性(例えば、結合または表面親和性係数)を有してもよい。
例えば、一変形例では、試薬装填デバイスの閉鎖先端は、第1のプラスチックを含んでいてもよく、封じ込め要素は、第2のプラスチックを含んでいてもよく、結合または表面親和性係数は、異なり、試薬が第2のプラスチックから自由になり、第1のプラスチックに結合されたままであるようなものである。他の変形例では、封じ込め要素は、複数の個々のウェルまたはキャップを備えてもよく、それぞれ、試薬装填デバイスの個々の突出部を隔離するように構成される。ウェルまたはキャップは、接続されてもよい(例えば、それぞれ、平面表面に接続されることによって)、または別個であってもよい。ウェルまたはキャップは、いくつかの変形例では、突出部の閉鎖先端がウェルまたはキャップの端部と接触し得ないように、試薬装填デバイス上の突出部の長さを上回る深さを有してもよい。他の変形例では、ウェルまたはキャップおよび閉鎖先端の材料は、前述のように、突出部の閉鎖先端に付着されたまま、試薬がウェルまたはキャップの表面から自由にすることを可能にする、材料特性を有してもよい。
別の変形例では、試薬装填デバイスは、別個の封じ込め要素を伴わずに、試薬装填デバイスの閉鎖先端上に装填される試薬を保護するように構成される設計を有してもよい。1つのそのような変形例は、図18に示される。そこに示されるように、試薬装填デバイス1800は、閉鎖先端1806を保護するように構成され得る、脚部1822を備えてもよい。試薬装填デバイスが、試薬装填デバイス1800等の長方形である、変形例では、脚部1822は、試薬装填デバイスの角毎に位置してもよい。脚部1822は、図18に示されるように、試薬装填デバイス1800が表面上に載置され、突出部の閉鎖先端1806が表面に面する場合、脚部1822の遠位端が、表面に接触し得る一方、閉鎖先端1806が表面の上方に懸架され得るように、突出部1802より長くてもよい(すなわち、閉鎖先端1806を越えて遠位に延在してもよい)。したがって、脚部1822は、閉鎖先端1806上に装填される試薬が、表面に触れないように保護し得、これは、試薬を汚染から保護し得る。
(キット)
本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスおよび試薬装填デバイスの構成要素は、デバイスの形態を有することに加え、生物学的または化学的アッセイのためのキットの形態を有してもよいことを理解されたい。加えて、本明細書に説明されるのは、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイス(例えば、前述のマルチウェル分離デバイス100)と、本明細書に説明される試薬装填デバイス(例えば、前述の試薬装填デバイス1000または試薬装填デバイス1800)の両方を備える、アッセイのためのシステムである。試薬装填デバイスは、試薬装填デバイスの複数の突出部のそれぞれが、マルチウェル分離デバイスの分離ウェルのうちの1つ内に同時に嵌合するように構成され得るように、マルチウェル分離デバイスの複数の分離ウェルに対応して複数の突出部を備えてもよい。
システムはさらに、随意に、試薬装填デバイスを装填するために構成されるチャンバを備えてもよい。チャンバは、試薬装填デバイスの閉鎖先端の構成に対応する構成において試薬または試験剤を含む、隔離された面積を備えてもよい。これは、閉鎖先端のうちの1つまたはそれを上回るもの上に装填されるべき試薬もしくは試験剤が異なるときでも、試薬装填デバイスの各先端に、試薬または試験剤が同時に装填されることを可能にし得る。いくつかの変形例では、隔離された面積は、閉鎖先端の構成に対応する、ユーザによって試薬または試験剤が装填され得る(または試薬もしくは試験剤が事前装填され得る)、チャンバ内の複数のウェルまたはコンパートメントであってもよい。他の変形例では、隔離された面積は、基板上の複数の面積(例えば、ガラススライド上のスポット)を備えてもよい。加えて、本明細書に説明されるシステムまたはキットは、いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスのサブセットを備えてもよい。例えば、一変形例では、キットは、マルチウェル分離デバイスを備えなくてもよいが、試薬装填デバイスおよび試薬装填デバイスを装填するために構成されるチャンバを備えてもよい。
(方法)
また、本明細書に説明されるのは、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスおよび試薬装填デバイスもしくはキット、またはシステムを使用する方法である。概して、保持空洞(例えば、前述の保持空洞450)は、同様に、基板(例えば、前述の基板302)および境界シール(例えば、前述の境界シール204)を境界壁と基板ホルダとの間に狭着し得る、境界壁(例えば、前述の境界壁202)を基板ホルダ(例えば、前述の基板ホルダ402)に結合することによって形成されてもよい。いったん保持空洞が形成されると、組成物(例えば、細胞懸濁液)は、保持空洞に送達されてもよい(例えば、ピペットを使用することによって)。分離ウェル構造(例えば、前述の分離ウェル構造602)は、次いで、保持空洞内に結合されてもよく、これは、保持空洞の内容物が複数の分離ウェル(例えば、前述の分離ウェル610)の中に分割し得る。いくつかの変形例では、分離ウェル構造の結合前に、ある時間がおかれてもよいが、必要ではない。標的剤が基板に沈降および/または付着するために十分な時間が、分離ウェル構造の結合後におかれてもよいが、必要ではない。試薬装填デバイス(例えば、前述の試薬装填デバイス1000または1800)が、次いで、同時または別個のいずれかにおいて、試験剤を分離ウェルのそれぞれに送達するために使用されてもよい。代替として、試験剤は、本明細書に説明される試薬装填デバイスの代わりに、公知の方法を使用して、分離ウェルのそれぞれに送達されてもよい。分離ウェル構造は、次いで、随意に、保持空洞から除去されてもよい。公知の技法は、アッセイを観察、測定、または分析するために使用されてもよい。
マルチウェル分離デバイス100の実施形態を参照すると、マルチウェル分離デバイス100は、基板302を基板ホルダ402のフレーム404の中に載置することによって組み立てられてもよい。基板ホルダ402の境界壁クリップ408は、境界壁202の係止細長片208の基板ホルダ係止部210の中に挿入されてもよい。そうするために、境界壁クリップ408のタブ412は、内向きに撓曲され、タブ412が、基板ホルダ係止部210の開口部を通して進行することを可能にしてもよい。タブ412の三角形形状は、境界壁202が基板ホルダ402に対して遠位に移動されるにつれて、係止細長片208からの圧力からタブ412を内向きに徐々に撓曲させてもよい。タブ412が開口部の近位端に到達すると、外向きにスナップし、係止細長片208に掛着し、境界壁クリップ408の遠位表面414は、係止細長片208の近位表面に対して圧接し、境界壁クリップ408の伸長部分410は、境界壁202と係止細長片208との間の境界壁係止部210の開口部内に着座し得る。これは、基板302(および境界シール204)を境界壁202と基板ホルダ402との間に挟着し得る。境界壁クリップ408および基板ホルダ係止部210の結合に起因する、境界シール204と基板302との間の圧縮力は、境界シール204を基板302に対して圧接し、保持空洞450の周囲に漏出防止シールを生成し得る。
図13に関して説明されるマルチウェル分離デバイス1300等の本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイス他の実施形態では、保持空洞を組み立てるために、類似方法が、使用されてもよい。その実施形態では、保持空洞は、基板を基板ホルダ1304のフレーム1308の中に載置することによって組み立てられてもよい。基板ホルダ1304の境界壁クリップ1310は、境界壁1302の基板ホルダ係止部1316と結合されてもよい。そうするために、境界壁1302は、基板ホルダ1304から近位に分離された位置から基板ホルダ1304に向かって遠位に移動されてもよく、境界壁クリップ130は、基板ホルダ係止部1316と整合される。境界壁1302および基板ホルダ1304が相互に向かって移動されるにつれて、境界壁クリップ1310の水平部分1314の内側表面は、基板ホルダ係止部1316の突起1318の外側表面と接触し得る。本接触は、境界壁クリップ1310を外向きに撓曲させ得る、圧力を発生させ得る。境界壁クリップ1310が突起1318に対して近位に移動され続けるにつれて、境界壁クリップ1310は、境界壁クリップ130の水平部分1314が突起1318の近位端に到達するまで、突起1318の外側表面に沿って進行するために、ますます外向きに撓曲し得、その時点で、境界壁クリップ1310は、内向きにスナップし得、これは、境界壁クリップ1310の水平部分1314の遠位表面と基板ホルダ係止部1316の突起1318の近位表面との間の界面接触に起因して、境界壁1302および基板ホルダ1304を結合し得る。これは、基板(および境界シール)を境界壁1302と基板ホルダ1304との間に狭着し得る。境界壁クリップ1310および基板ホルダ係止部1316の結合に起因する、境界シールと基板との間の圧縮力は、境界シールを基板に対して圧接し、保持空洞の周囲に漏出防止シールを生成し得る。
本明細書に説明される方法の他の変形例では、保持空洞は、組み立てられる必要はない。例えば、図5に示されるマルチウェル分離デバイス500の実施形態では、境界壁504は、基板506に固定して取り付けられる。したがって、境界壁504および基板506は、結合され、保持空洞502を形成する必要はない。
基板302の近位表面304がコーティングを備える、いくつかの変形例では、基板302は、コーティングで事前コーティングされてもよい。他の変形例では、基板302は、保持空洞450を組み立てる前または後に、コーティングでコーティングされてもよい。コーティングを有し、分離シール602または濃縮ウェル構造702が基板302に取り付けられる、変形例では、基板302は、分離シール602または濃縮ウェル構造702が基板302に取り付けられる前または後に、コーティングでコーティングされてもよい。
標的剤が、次いで、保持空洞450に送達されてもよい。いくつかの変形例では、標的剤は、細胞型を含んでもよい。他の変形例では、標的剤は、例えば、タンパク質、核酸、微生物(例えば、細菌、菌類)、植物(例えば、藻類)、ウイルス、小分子薬物もしくは任意の化学化合物、ポリマー、抗原、抗体、細胞断片、細胞(均一)、DNA、またはペプチドを含んでもよい。標的剤は、限定ではないが、液体または溶液(例えば、標的剤が細胞型であるとき、細胞は、細胞懸濁液内で送達されてもよい)、ゲル(例えば、ヒドロゲルまたはゾル−ゲル)、粉末、固体、または同等物等、任意の好適な組成物内で送達されてもよい。組成物が液体または溶液であるとき、組成物は、ピペットもしくは他の公知の技法を使用して、保持空洞に送達されてもよい。十分な体積の組成物が、保持空洞のベースを被覆するように送達されてもよい。標的剤が保持空洞450に送達された後、適切な量の時間が、随意に、標的剤が基板に沈降および/または接着するためにおかれてもよいが、必要ではない。例えば、標的剤が細胞であるとき、いくつかの変形例では、分離ウェル構造が挿入される前に、適切な時間がおかれる必要はない(以下に説明される)。
分離ウェル構造602が、次いで、保持空洞450の中に挿入されてもよい。分離ウェル構造602の分離ウェルクリップ614が、境界壁202の係止細長片208の分離ウェル係止部212の中に挿入されてもよい。そうするために、分離ウェル構造602は、分離壁604の遠位表面が基板302の近位表面304と実質的に平行になるように、保持空洞450の上方に保持されてもよい。分離ウェル構造602は、次いで、保持空洞450の中に降下され、分離ウェル構造602と基板302との間の平行配向を維持してもよい。分離ウェルクリップ614は、分離ウェル係止部202を通して挿入されてもよい。そうするために、分離ウェルクリップ614のタブ618は、内向きに撓曲され、タブ618が、分離ウェル係止部202の開口部を通して進行することを可能にしてもよい。タブ618の三角形形状は、分離ウェル構造602が保持空洞450の中に降下されるにつれて、係止細長片208からの圧力からタブ618を内向きに徐々に撓曲させ得る。タブ618が開口部の遠位端に到達すると、外向きにスナップし、係止細長片208に掛着し得、タブの近位表面620は、係止細長片208の遠位表面に対して圧接し、分離ウェルクリップ614の伸長部分616は、境界壁202と係止細長片208との間の分離ウェル係止部212の開口部内に着座する。
これは、分離ウェル構造602(および分離シール608)を保持空洞450内に固着させ得る。これは、複数の分離ウェル610を形成し得、分離ウェルクリップ614および分離ウェル係止部212の結合に起因する、分離シール608と基板302との間の圧縮力は、分離シール608を基板302に対して圧接し、分離ウェル610間に漏出防止シールを生成し得る。保持空洞450内への分離ウェル構造602の結合は、保持空洞450内の組成物を分離ウェル610の中に分散させ得る。いくつかの変形例では、前述のように、第2(または第3、第4、第5等)の分離ウェル構造がさらに、分離ウェル構造602によって形成される分離ウェル610のうちの1つ内に結合されてもよい。いくつかの変形例では、各分離ウェル610内の標的剤は、次いで、随意に所望の時間期間の間、付着および/または増殖させられてもよい。例えば、標的剤が細胞であるとき、いくつかの変形例では、適切な時間が、細胞が各個々のウェル610内において基板302に付着するためにおかれてもよい。
図13に関して説明されるマルチウェル分離デバイス1300等の本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスの他の実施形態では、分離ウェル構造を保持空洞内に固着させるために、類似方法が、使用されてもよい。その実施形態では、分離ウェル構造1306は、分離ウェル係止部1330と分離ウェルクリップ1322を結合することによって、保持空洞に結合されてもよい。そうするために、分離ウェル構造1306は、分離壁1334の遠位表面が基板の近位表面と実質的に平行となるように、保持空洞の上方に保持されてもよい。分離ウェル構造1306は、次いで、保持空洞の中に降下され、分離ウェル構造1306と基板との間の平行配向を維持してもよい。分離ウェル構造1306が降下されるにつれて、分離ウェルクリップ1322は、分離ウェル係止部1330の突起1332の外側表面と接触し得る。本接触は、分離ウェルクリップ1322を外向きに撓曲させ得る、圧力を発生させ得る。分離ウェルクリップ1322が、突起1332に対して遠位に移動され続けるにつれて、分離ウェルクリップ1322は、分離ウェルクリップ1322の水平部分1326が突起の遠位端1332に到達するまで、突起1332の外側表面に沿って進行するために、ますます外向きに撓曲し得、その時点で、分離ウェルクリップ1322は、内向きにスナップし得、分離ウェルクリップ1322の水平部分1326の近位表面は、分離ウェル係止部1330の突起1332の遠位表面に対して圧接する。これは、分離ウェル構造1306(および分離シール)を保持空洞内に固着させ得、これは、マルチウェル分離デバイス100に関して前述のように、複数の分離ウェルを形成し得る。
図14A−14Bに関して説明される分離ウェルクリップおよび分離ウェル係止部の実施形態では、分離ウェル構造を保持空洞内に固着するために、類似方法が、使用されてもよい。その実施形態では、分離ウェル構造1402は、分離ウェル係止部1412と分離ウェルクリップ1404を結合することによって、保持空洞に結合されてもよい。そうするために、分離ウェル構造1402は、前述のように、分離ウェルクリップ1404が第1の位置にある状態で、分離壁の遠位表面が基板の近位表面と実質的に平行であるように、保持空洞の上方に保持されてもよい。分離ウェル構造1402は、次いで、保持空洞の中に降下され、分離ウェル構造1402と基板との間に平行配向を維持してもよい。分離ウェル構造1402が保持空洞の中に完全に降下されると、分離ウェルクリップ1404は、前述のように、バー1418の遠位表面が第1の突起1414の近位表面に対して圧接されるように、第2の位置に移動され得、バー1418は、第1の突起1414の下方に位置し、垂直部分1410は、分離ウェル係止部1412の第2の突起1416のL−形状によって定位置に保持される。分離ウェルクリップ1404が第2の位置に移動されるにつれて、第2の突起1416は、分離ウェルクリップ1404が第2の位置に入ることを可能にするように撓曲してもよい。いったん分離ウェルクリップ1404が第2の位置に来ると、第2の突起1416は、図14A−14Bに示される位置に戻ってもよい。これは、分離ウェル構造1402(および分離シール)を保持空洞内に固着させ得、これは、マルチウェル分離デバイス100に関して前述のように、複数の分離ウェルを形成し得る。
図15A−15Bに関して説明される分離ウェルクリップおよび分離ウェル係止部の実施形態では、分離ウェル構造を保持空洞内に固着させるために、類似方法が、使用されてもよい。その実施形態では、分離ウェル構造1502は、分離ウェル係止部1508と分離ウェルクリップ1506を結合することによって、保持空洞に結合されてもよい。そうするために、分離ウェル構造1502は、前述のように、分離ウェルクリップ1506が第1の位置にある状態で、分離壁の遠位表面が基板の近位表面と実質的に平行であるように、保持空洞の上方に保持されてもよい。分離ウェル構造1502は、次いで、保持空洞の中に降下され、分離ウェル構造1502と基板との間に平行配向を維持してもよい。分離ウェル構造1502が保持空洞の中に降下されるにつれて、分離ウェルクリップ1506は、分離ウェル係止部1508によって、第2の位置(図15Bに示される)に圧接され得る。これは、いくつかの変形例では、フック1514および分離ウェル係止部1508が、それぞれ、その近位および遠位表面上に対応して角度付けられた表面を有し得るためであり得る。そのような変形例では、フック1514の近位表面が分離ウェル係止部1508の遠位表面と接触するにつれて、分離ウェルクリップ1506は、分離ウェルクリップ1506が第1の位置に向かって内向きにスナップするまで、第2の位置に向かってますます圧接され得る。分離ウェル構造1502が保持空洞の中に完全に降下されると、分離ウェルクリップ1506は、前述のように、(例えば、付勢力に起因して)第1の位置(図15Aに示される)に戻り、フック1514の遠位表面は、分離ウェル係止部1508のバーの近位表面に対して圧接される。分離ウェルクリップ1506が第2の位置にあるとき、これは、分離ウェル構造1502(および分離シール)を保持空洞内に固着させ得、これは、マルチウェル分離デバイス100に関して前述のように、複数の分離ウェルを形成し得る。
試薬または試験剤が、次いで、所望のスクリーニング動作または他の実験室試験に従って、分離ウェルのそれぞれに送達されてもよい。いくつかの変形例では、試薬または試験剤は、手動(例えば、ピペット)またはロボットプロセスを使用して、個々に、分離ウェルのそれぞれに送達されてもよい。他の変形例では、本明細書に説明される試薬装填デバイス(例えば、前述の試薬装填デバイス1000または試薬装填デバイス1800)が、各個々のウェルの中に試薬または試験剤を実質的に同時に送達するために使用されてもよい。試薬送達デバイスは、したがって、手動動作の容易性およびスループットを有意に増加させ得る。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬装填デバイスおよび/またはマルチウェル分離デバイスは、自動化されたロボットシステムと結合され、スループットをさらに増加させてもよい。結果として生じるシステムは、現在の技術と比較して、他の利点に加え、より高いスループットを有し得、より高速かつより単純であり得る。
いくつかの変形例では、本明細書に説明される試薬装填デバイスは、複数の閉鎖先端のそれぞれ上に試薬または試験剤が事前装填されてもよい。他の変形例では、ユーザは、複数の閉鎖先端のそれぞれを試薬または試験剤で装填してもよい。試薬または試験剤が液体もしくは溶液形態であるとき、これは、閉鎖先端のそれぞれを液体または溶液の中に漬け、次いで、それらを液体もしくは溶液から除去することによって、行われてもよい。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、閉鎖先端の構成に対応する構成において、試薬または試験剤を含む隔離された面積の中に漬けられてもよい。これは、閉鎖先端のうちの1つまたはそれを上回るもの上に装填されるべき試薬または試験剤が異なるときでも、試薬装填デバイスの各先端に、試薬または試験剤が同時に装填されることを可能にし得る。いくつかの変形例では、隔離された面積は、閉鎖先端の構成に対応する、ユーザによって、試薬または試験剤が装填され得る(または試薬もしくは試験剤が事前装填され得る)、チャンバ内の複数のウェルまたはコンパートメントであってもよい。他の変形例では、隔離された面積は、基板上の複数の面積(例えば、ガラススライド上のスポット)を備えてもよい。他の変形例では、閉鎖先端のうちの1つまたはそれを上回るものは、液体または溶液の中に個々に漬けられ、試薬または試験剤を装填してもよい。いくつかの変形例では、定義された体積の液体または溶液が、各閉鎖先端に適用されてもよい。これらの変形例のうちのいくつかでは、先端設計は、特定の体積の所与の試薬を保持するように構成され得る、凹部または他の表面特徴(例えば、図12A−12Hに関して前述のように、半球状凹部、円筒形陥凹、もしくは1つまたはそれを上回る細くて狭い凹部、もしくは2つの並行プレート間の空間、もしくは1つまたはそれを上回る毛細管)を備えてもよい。例えば、閉鎖先端の凹部または他の表面設計は、試薬(例えば、媒体、リン酸緩衝生理食塩水、DMSO)の表面張力および表面親和性に応じて、閉鎖先端が標的溶液の中に漬けられると、定義された体積が閉鎖先端に置かれるか、または捕捉されるような寸法を有してもよい。
試薬が固体(例えば、粉末)形態である事例では、本明細書に説明される閉鎖先端は、液体または溶液形態における試薬と同一様式において、溶液中の試薬が装填されてもよく、溶液中の液体は、次いで、蒸発させられ、固体試薬を閉鎖先端上に残してもよい。試薬が細胞または微生物であるとき、いくつかの変形例では、閉鎖先端は、液体または溶液形態における試薬と同一様式において、低温保存溶液中の細胞または微生物を含む懸濁液の液滴が装填されることによって、細胞または微生物が装填されてもよく、試薬装填デバイスは、次いで、凍結されてもよい。閉鎖先端の全てに試薬が装填される必要はないことを理解されたい(例えば、いくつかの閉鎖先端は、対照条件を提供するように、試薬が装填されなくてもよい)。
いくつかの事例では、本明細書に説明される閉鎖先端は、限定ではないが、ヒドロゲルまたはゾル−ゲル等のゲルが装填されてもよい。ある場合には、閉鎖先端は、直接、ゲルが装填されてもよい。他の場合には、閉鎖先端は、液体が装填されてもよく、これは、次いで、ゲルを形成するように硬化されてもよい(例えば、重合は、光誘発、化学誘発、熱誘発、または同等物であってもよい)。さらに他の場合には、閉鎖先端は、液体が装填されてもよく、これは、次いで、少なくとも部分的に蒸発し、ゲルを残し得る。これらの変形例のうちのいくつかでは、試薬または試験剤は、ゲル形態であってもよい一方、他の変形例では、試薬または試験剤は、ゲルの中に組み込まれてもよい(すなわち、ゲルは、試薬または試験剤を固定化し得る)。これらの変形例では、試薬または試験剤の非限定的実施例として、タンパク質、核酸、細胞、微生物(例えば、細菌、菌類)、植物(例えば、藻類)、ウイルス、小分子薬物もしくは任意の化学化合物、または試験されることが所望される試薬の特定のライブラリ(例えば、細菌ライブラリ、薬物ライブラリ(例えば、キナーゼ阻害剤ライブラリ)、抗体ライブラリ、ウイルスライブラリ、遺伝子ライブラリ、ポリマーライブラリ、ペプチドライブラリ、細胞ライブラリ、もしくは同等物)が挙げられ得る。
本明細書に説明される装填された試薬装填デバイス(例えば、試薬装填デバイス1000または試薬装填デバイス1800)は、試薬装填デバイスの突出部(例えば、突出部1002または突出部1802)が分離ウェルに進入するように、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイス(例えば、マルチウェル分離デバイス100)の中に降下されてもよい。システムが配向特徴を備える、変形例では、配向特徴は、試薬装填デバイスの各突出部が所望の分離ウェルに進入するように、試薬装填デバイスが適切に配向されることを確実にするために使用されてもよい。例えば、図22A−22Bから26A−26Bに示される変形例、図27および28A−28Cに示される変形例、および図29および30A−30Bに示される変形例では、試薬装填デバイスの切り欠きは、試薬装填デバイスをマルチウェル分離デバイスの中に降下させる前に、マルチウェル分離デバイスまたはアダプタの楔と整合されてもよい。試薬装填デバイスがアダプタ上の配向特徴に対応するように構成される、変形例では、アダプタは、装填された試薬装填デバイスがウェルの中に降下される前に、マルチウェル分離デバイス(または他の受容側デバイス)にわたって載置されてもよい。
試薬装填デバイスは、閉鎖先端上に装填される試薬が分離ウェルの内容物内に浸漬されるように、十分に降下されるべきである。試薬装填デバイス1000等のいくつかの変形例では、本十分な量の降下は、プレート1008の遠位表面1010がマルチウェル分離デバイス(例えば、マルチウェル分離デバイス100)の近位表面に接触するまで、試薬装填デバイス1000を降下させることによって到達されてもよい。試薬装填デバイス1800等の他の変形例では、本十分な量の降下は、脚部1822の遠位表面が基板ホルダおよび/またはその上にマルチウェル分離デバイスが静置している表面に到達するまで、試薬装填デバイス1800を降下させることによって到達されてもよい。代替として、試薬装填デバイスは、閉鎖先端および/または試薬もしくは試験剤が分離ウェルの内容物の近位表面に接触するが、それを貫通しないように降下されてもよいことを理解されたい(例えば、分離ウェルがゲルまたは固体を含むいくつかの変形例では)。
閉鎖先端が分離ウェルの内容物内に浸漬される間、閉鎖先端は、試薬と分離ウェルの内容物の混合を助長するように振動されてもよい。例えば、振動がモータユニット2000によって提供される、いくつかの変形例では、オン/オフボタン2012が、モータ2002を制御するために使用されてもよい。モータ2002は、オンにされてもよく、これは、ユニット2008を振動させ得、試薬装填デバイス1800の溝1820と界面接触されるモータユニット2000上の溝2010を介して、振動運動を試薬装填デバイス1800に伝達し得る。別の実施例として、振動がその上に搭載されるモータユニットを有する携帯用デバイスによって生じる、いくつかの変形例では、携帯用デバイスは、試薬装填デバイスに固着されてもよい(例えば、クランプを介して)。ユーザの親指が、モータをオンにするために使用されてもよく、これは、直線状または回転振動を生じさせ得る。さらに別の実施例として、振動が磁場によって生じる、いくつかの変形例では、磁場は、振動を生じさせるために、オンおよびオフにされてもよい(例えば、周波数約10Hz〜約200kHzにおいて)。
また、他の変形例では、試薬装填デバイスは、分離ウェル構造を使用せずに、1つまたはそれを上回る試薬または試験剤を保持空洞に送達するために使用されてもよいことを理解されたい。例えば、試薬装填デバイスは、1つまたはそれを上回る試薬もしくは試験剤を固体またはゲルコーティングを備える保持空洞に送達するために使用されてもよい。この場合、コーティングは、試薬装填デバイスの各突出部によって送達される試薬または試験剤が他のものから十分に隔離されたままであるように、試薬または試験剤の移動もしくは拡散を十分に制限し得る。試薬装填デバイスは、閉鎖先端および/または試薬もしくは試験剤がコーティングの表面に接触するが、閉鎖先端が表面を貫通しないように、コーティングの表面上に降下されてもよく、または試薬装填デバイスは、閉鎖先端が表面を貫通するように、表面上に降下されてもよい。いくつかの変形例では、試薬装填デバイスは、試薬または試験剤が、コーティングに移送された後、除去されてもよく、もしくは試薬装填デバイスは、定位置に残されてもよい。1つの具体的非限定的実施例では、試薬装填デバイスは、1つまたはそれを上回る抗菌剤を、その表面上に培養された細菌を有するか、またはその表面上に培養された細菌を後に有するであろう、ゲル(例えば、寒天ゲル)に送達するために使用されてもよい。
試薬が分離ウェルに送達された後、十分な期間が、任意の所望の反応が生じ得るように、経過させられてもよい。分離ウェル構造は、次いで、保持空洞から除去されてもよい(例えば、マルチウェル分離デバイス100では、分離ウェル構造602が保持空洞450から除去されてもよい)。これは、洗浄ステップ、染料、レポータ、もしくは抗体を用いた処理、または同等物等のプロセスが保持空洞の全内容物上で同時に実施されることを可能にし得る。溶液は、分離ウェル構造が除去される前に、各分離ウェルから個々に除去されてもよく(例えば、吸引を介して)、または分離ウェル構造が除去された後、保持空洞から全体として除去されてもよい(例えば、吸引を介して)。第2の分離ウェル構造(または第3、第4、第5等)が分離ウェル構造の分離ウェル内に結合される、変形例では、第2の分離ウェル構造は、分離ウェル構造とともに除去されてもよく、または第2の分離ウェル構造は、分離ウェル構造を保持空洞内に結合されたまま除去されてもよく、または第2の分離ウェル構造は、保持空洞内に結合されたまま残されてもよい一方、分離ウェル構造は、除去される(分離ウェル構造を伴わずに、結合されたままであることを可能にするように、第2の分離ウェル構造が基板に結合される、変形例では(例えば、第2の分離ウェル構造が境界壁を介して結合される場合))。
いくつかの変形例では、分離ウェル構造が除去された後、同一または異なる分離ウェル構造が、保持空洞の中への分離ウェル構造の初期結合に関して前述のものと同様に、保持空洞内に結合されてもよい。例えば、第1のプロセス(例えば、一次抗体のライブラリからの1つの一次抗体の分離ウェルのそれぞれへの送達)が、第1の分離ウェル構造によって所与の分離ウェルの数に分離される保持空洞内の組成物を用いて実施されることができる。第2のプロセス(例えば、着目薬物を用いた処理)が、次いで、第1の分離ウェル構造が除去され、保持空洞内の組成物が1つの連続領域を形成した状態で、実施されることができる。第3のプロセス(例えば、一次抗体のライブラリに対応する二次抗体のライブラリからの1つの二次抗体の分離ウェルのそれぞれへの送達)が、次いで、第1の分離ウェル構造が保持空洞の中に再結合されることによって再分離された保持空洞内の組成物を用いて実施されることができる。別の実施例として、第3のプロセスに関して、異なる第2の分離ウェル構造が、保持空洞の中に結合され、プロセスのために、組成物を保持空洞内に異なるように分割することができる。
アッセイプロセスが実施された後、結果が、公知の技法を使用して分析されてもよい。いくつかの変形例では、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイス専用に設計された顕微鏡搭載アダプタが、使用されてもよい。マルチウェル分離デバイスおよび/または試薬装填デバイスは、一方または両方が単回使用のために構成されるように、使い捨てであってもよい。したがって、所望のプロセスの完了後、一方または両方は、廃棄されてもよい。前述のステップがマルチウェル分離デバイス100に関して説明される範囲において、前述のステップは、別個の境界壁および基板を有する他のマルチウェル分離デバイス(例えば、図13に示されるマルチウェル分離デバイス1300、または図14A−14Bおよび15A−15Bに示される分離ウェルクリップならびに分離ウェル係止部設計)を使用して、または前述のマルチウェル分離デバイス500の保持空洞502等の固定して取り付けられるか、もしくは統合される境界壁および基板を有する、マルチウェル分離デバイスを使用して、同様に実施されてもよいことを理解されたい。
さらに、本明細書に説明される試薬装填デバイスの装填および使用は、本明細書に説明されるようなマルチウェル分離デバイスとの併用に関して前述されたが、いくつかの変形例では、本明細書に説明される試薬装填デバイスの装填および使用は、任意のマルチウェル分離デバイスの使用と別個に実施されてもよいことを理解されたい。すなわち、試薬装填デバイスは、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイス内のもの以外の受器に材料を送達するために使用されてもよい。例えば、試薬装填デバイスは、前述のアダプタ等のアダプタの有無を問わずに、固定壁を有するプレート(例えば、単一ウェルを有するマルチウェルプレートまたはプレート)と併用されてもよい。逆に言えば、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスは、本明細書に説明される任意の試薬装填デバイスの使用と別個に使用されてもよい。例えば、本明細書に説明される試薬装填デバイスを使用しないデバイスまたは方法が、本明細書に説明されるマルチウェル分離デバイスの個々のウェルに材料を送達するために使用されてもよい。
具体的詳細が、実施形態の完全な理解を提供するために、前述の説明に与えられている。しかしながら、実施形態は、これらの具体的詳細を伴わずに実践されてもよいことを理解されたい。当業者は、多数の変形例および代用が、開示される実施形態、その使用、およびその構成に成され、本明細書に説明される実施形態によって達成されるものと実質的に同一結果を達成し得ることを容易に認識し得る。故に、請求項を開示される例示的形態に限定する意図はない。多くの変形例、修正、および代替構造が、請求項に表される本開示の範囲および思想内にある。
(実施例1)
一実施例として、本明細書に説明される方法は、薬物の経路を研究するために使用され得る。
1.細胞導入:境界壁、基板、および境界シールを結合し、保持空洞を形成後、細胞懸濁液が、保持空洞の中にピペッティングされ得る。
2.細胞分離:分離ウェル構造は、次いで、保持空洞内に結合され、細胞懸濁液を隔離された分離ウェルの中に分離し、懸濁液中の細胞を各ウェルの中に分離し得る。細胞密度または濃度は、各分離ウェル内の所望の数の細胞および体積を達成するために事前に計算され得る。例えば、各分離ウェル内で所望される細胞の数がxであって、分離ウェルの数がyであって、各分離ウェル内の所望の体積がz(μL単位)である場合、細胞懸濁液の細胞密度または濃度は、1マイクロリットルあたりx/z細胞となるはずであって、y×zマイクロリットルの総体積が、保持空洞の中にピペッティングされるべきである。各分離ウェル内の所望の細胞の数xは、行われるべき特定のアッセイに対して判定され得る。例えば、増殖アッセイに関して、xは、播種および処理後、細胞が増殖するための余地を可能にするために十分に小さくあるべきである。別の実施例として、細胞死アッセイに関して、xは、処理からの攻撃に耐えるために十分に大きくあるべきである。各分離ウェル内の所望の体積zは、実践的条件および薬物送達濃度に基づいて判定され得る。例えば、zは、溶液が有意に蒸発または乾燥しないであろうように十分に大きいように選定され得る。加えて、または代替として、zは、分離ウェル構造および試薬装填デバイスが定位置に来た後、溶液が分離ウェル構造によって分離されたままであるように十分に小さいように選定され得る(すなわち、溶液は、分離ウェル構造の壁を越えて流動しない。すなわち、分離ウェルの体積は、ウェル内の組成物の体積と、組成物の中に挿入される試薬装填デバイスの突出部の体積とを収容する)。体積zはまた、所望の希釈を達成するように選定され得る。突出部上の試薬または薬物の体積がm(μL単位)であって、試薬または薬物が送達されるときの所望の希釈がn倍である場合、zは、m×(n−l)に等しくなり得る。
3.細胞付着:細胞は、次いで、ある時間量の間、基板に付着させられ得る。
4.組み合わせ:細胞が所望の条件に到達後、分離ウェル構造は、次いで、保持空洞が再び連続する(すなわち、空洞内の全ての細胞が共通媒体中にある)ように、除去され得る。
5.処理:試験条件が、細胞に課され得る。例えば、所望の濃度における薬物等の試験剤が、保持空洞の中に装填され得る(すなわち、薬物は、空洞内の媒体の中に希釈され得る)。他の変形例では、保持空洞内の溶液は、最初に、吸引され得、溶液は、次いで、薬物溶液(例えば、媒体中で混合されている)と置換され得、事前に吸引された空洞の中に装填され得る。代替として、試験条件は、分離ウェル構造の除去を伴わずに課されてもよい。例えば、分離ウェルが定位置にある状態で、薬物は、試薬装填デバイスの各突出部を同一薬物で装填することによって、試薬装填デバイスを用いて送達され得る。試薬装填デバイスは、次いで、試薬装填デバイスの1つの突出部が分離ウェルのそれぞれに進入し、突出部の試薬装填された先端が各分離ウェル内の溶液の中に浸漬されるが、底部上の細胞に触れないように、保持空洞の中に降下され得る。突出部は、次いで、試薬と細胞懸濁液の混合を助長するように振動され得る。試薬装填デバイスは、次いで、マルチウェル分離デバイスから除去され得る。
6.調製:試験状態が成熟した後、細胞の種々のマーカーが、スクリーニングされることができる。細胞は、最初に、分析のために調製され得る。空洞内の媒体は、吸引され得る。過剰媒体は、リン酸緩衝生理食塩水で洗浄され得る。空洞内の細胞は、ホルマリンまたはパラホルムアルデヒド溶液で固定され得る。固定溶液は、次いで、吸引され得る。細胞は、次いで、リン酸緩衝生理食塩水で洗浄され、必要に応じて、血清またはアルブミン溶液でブロックされ、必要に応じてTriton X−100によって透過処理され、次いで、リン酸緩衝生理食塩水中に浸漬される。
7.再分離:分離ウェル構造は、保持空洞内に再結合され、細胞を分離ウェルの中に再分離し得る(試験条件が分離ウェル構造を除去せずに課される、前述のステップ5における代替変形例では、再分離は、必要ではない。)。
8.分析剤導入:分析試薬ライブラリ(例えば、一次抗体ライブラリ)が、次いで、試薬装填デバイスを用いて送達され得る。特に、一次抗体等の分析剤のライブラリが事前装填された試薬装填デバイスが、次いで、試薬装填デバイスの1つの突出部が分離ウェルのそれぞれに進入し、突出部の試薬装填された先端が各分離ウェル内の溶液の中に浸漬されるが、底部上の細胞に触れないように、保持空洞の中に降下され得る。突出部は、次いで、試薬と細胞懸濁液の混合を助長するように振動され得る。試薬装填デバイスは、次いで、マルチウェル分離デバイスから除去され得る。インキュベーションのための適正な時間が、一次抗体等の分析剤がその標的に付着し得るようにおかれ得る。
9.再組み合わせ:分離ウェル構造は、全細胞が、再び、共通保持空洞内にあるように、保持空洞から除去され得る。各分離ウェル内の溶液は、分離ウェル構造が除去される前に個々に吸引され得るか、または分離ウェル構造は、溶液を保持空洞から吸引する前に除去され得る。
10.検出剤導入:リン酸緩衝生理食塩水で洗浄後、一次抗体等の分析剤の活性が、分析され得る。例えば、非結合一次抗体ライブラリが使用される場合、リン酸緩衝生理食塩水は、二次抗体と置換され得る。一次抗体等の各分析剤の識別が、分離ウェルによって形成される各細胞凝集体の位置によって示され得る。各異なる一次抗体を異なる二次抗体で染色する代わりに、1つの二次抗体が、無限数の一次抗体を検出および区別するために使用されてもよい。ステップ8から10の分析は、異なる一次および二次抗体を毎回装填して繰り返され得る。
(実施例2)
別の実施例として、本明細書に説明される方法は、薬物スクリーニングのために使用され得る。
1.細胞導入:境界壁、基板、および境界シールを結合し、保持空洞を形成後、細胞懸濁液が、保持空洞の中にピペッティングされ得る。細胞密度または濃度は、各分離ウェル内の所望の数の細胞および体積を達成するために事前に計算され得る。例えば、各分離ウェル内で所望される細胞の数がxであって、分離ウェルの数がyであって、各分離ウェル内の所望の体積がz(μL単位)である場合、細胞懸濁液の細胞密度または濃度は、1マイクロリットルあたりx/z細胞となるはずであって、y×zマイクロリットルの総体積が、保持空洞の中にピペッティングされるべきである。各分離ウェル内の所望の細胞の数xは、行われるべき特定のアッセイに対して判定され得る。例えば、増殖アッセイに関して、xは、播種および処理後、細胞が増殖するための余地を可能にするために十分に小さくあるべきである。別の実施例として、細胞死アッセイに関して、xは、処理からの攻撃に耐えるために十分に大きくあるべきである。各分離ウェル内の所望の体積zは、実践的条件および薬物送達濃度に基づいて判定され得る。例えば、zは、溶液が有意に蒸発または乾燥しないであろうように十分に大きいように選定され得、加えて、または代替として、zは、分離ウェル構造および試薬装填デバイスが定位置に来た後、溶液が分離ウェル構造によって分離されたままであるように十分に小さいように選定され得る(すなわち、溶液は、分離ウェル構造の壁を越えて流動しない。すなわち、分離ウェルの体積は、ウェル内の組成物の体積と、組成物の中に挿入される試薬装填デバイスの突出部の体積とを収容する)。体積zはまた、所望の希釈を達成するように選定され得る。突出部上の試薬または薬物の体積がm(μL単位)であって、試薬または薬物が送達されるときの所望の希釈がn倍である場合、zは、m×(n−l)に等しくなり得る。
2.細胞分離:分離ウェル構造が、次いで、保持空洞内に結合され、細胞懸濁液を隔離された分離ウェルの中に分離し得る。
3.細胞付着:細胞は、分離ウェルのベースに沈降させられ得、時間が、細胞が付着および増殖するためにおかれ得る。
4.処理:ある体積m(μL)における薬物のライブラリが各突出部上に事前装填された試薬装填デバイスが、次いで、試薬装填デバイスの1つの突出部が分離ウェルのそれぞれに進入するように、保持空洞の中に降下され得る。各分離ウェル内の体積zおよび/または体積mが、所望の薬物希釈を達成するように選定され得る。突出部上の試薬または薬物の体積がm(μL単位)であって、試薬または薬物が送達されるときの所望の希釈の倍数がnである場合、zは、m×(n−l)に等しくなり得る。突出部は、次いで、薬物と細胞懸濁液の混合を助長するために振動され得る。試薬装填デバイスは、次いで、マルチウェル分離デバイスから除去され得る。
5.分析:各分離ウェル内の薬物の影響が、生細胞分析を通して分析され得る。各ウェル内の細胞の明視野画像またはビデオが、取得され得る。細胞が内因的に蛍光性である場合(例えば、細胞ゲノムの中にトランスフェクトされたGFP遺伝子に起因して)、細胞の蛍光画像が、取得され得る。加えて、または代替として、各分離ウェル内の媒体が、さらなる試験のためにサンプリングされてもよい。
細胞はまた、分析のためにさらに処理され得る。例えば、細胞は、洗浄、固定、および透過処理され得、一次抗体等の着目分析試薬が、導入され得る。インキュベーションおよび洗浄後、二次抗体等の検出試薬が、導入され得る。インキュベーションおよび洗浄後、各薬物に対する細胞応答が、分析試薬の信号に基づいて分析され得る。分離ウェル構造が除去される場合、異なる薬物が、各細胞凝集体の位置によって区別され得る。
種々のアッセイが、分離ウェル構造の除去後、保持空洞内の細胞に行われ得る。例えば、染色アッセイでは、各分離ウェル内の細胞を処理および染色の代わりに、境界ウェル内の全細胞が、ロボット液体取扱装置またはマルチチャネルピペットを必要とせず、1度に処理および染色され得る。蛍光アッセイでは、細胞からの蛍光信号が、取得され得る。各薬物の影響は、分離ウェル構造に起因して、各細胞凝集体間の固有の空間分離によって容易に区別され得る。
(実施例3)
別の実施例として、本明細書に説明される方法は、個人(例えば、患者)からの複数の細胞型に及ぼす薬物の有効性を査定するために使用され得る。
1.薬物装填:境界壁、基板、および境界シールを結合し、保持空洞を形成後、薬物を含む組成物は、保持空洞の中にピペッティングされ得る。
2.分離:分離ウェル構造が、次いで、保持空洞内に結合され、組成物を隔離された分離ウェルの中に分離し得る。
3.細胞導入:個人からの細胞のライブラリが事前装填された試薬装填デバイスが、次いで、試薬装填デバイスの1つの突出部が分離ウェルのそれぞれに進入するように、保持空洞の中に降下され得る。突出部が、次いで、細胞と薬物を含む組成物の混合を助長するために振動され得る。試薬装填デバイスは、次いで、マルチウェル分離デバイスから除去され得る。
4.分析:各分離ウェル内の細胞に及ぼす薬物の影響が、生細胞分析を通して分析され得る。各ウェル内の細胞の明視野画像またはビデオが、取得され得る。細胞が内因的に蛍光性である場合(例えば、細胞ゲノムの中にトランスフェクトされたGFP遺伝子に起因して)、細胞の蛍光画像が、取得され得る。加えて、または代替として、各分離ウェル内の媒体が、さらなる試験のためにサンプリングされてもよい。
薬物に応答した細胞の具体的活性を観察するために、各ウェル内の媒体が、吸引され得、次いで、分離ウェル構造は、保持空洞から除去され得るか、または分離ウェル構造は、保持空洞から除去され、次いで、媒体が吸引され得る。種々のアッセイが、保持空洞内の細胞に行われ得る。例えば、染色アッセイでは、各分離ウェル内の細胞内の処理および染色の代わりに、全保持空洞内の細胞は、ロボット液体取扱装置またはマルチチャネルピペットを必要とせず、1度に処理および染色され得る。蛍光アッセイでは、細胞からの蛍光信号が、取得され得る。個人からの複数の細胞型に及ぼす薬物の影響は、分離ウェル構造に起因して、各細胞凝集体間の固有の空間分離によって容易に区別され得る。
(実施例4)
別の実施例として、本明細書に説明される方法は、複数の個人(例えば、患者)に対する薬物有効性の並行分析のために使用され得る。
1.薬物装填:境界壁、基板、および境界シールを結合し、保持空洞を形成後、薬物を含む組成物は、保持空洞の中にピペッティングされ得る。
2.分離:分離ウェル構造が、次いで、保持空洞内に結合され、組成物を隔離された分離ウェルの中に分離し得る。
3.細胞導入:異なる個人からの細胞のライブラリが事前装填された試薬装填デバイスが、次いで、試薬装填デバイスの1つの突出部が分離ウェルのそれぞれに進入するように、保持空洞の中に降下され得る。突出部が、次いで、細胞と薬物を含む組成物の混合を助長するために振動され得る。試薬装填デバイスは、次いで、マルチウェル分離デバイスから除去され得る。
4.分析:各分離ウェル内の細胞に及ぼす薬物の影響が、生細胞分析を通して分析され得る。各ウェル内の細胞の明視野画像またはビデオが、取得され得る。細胞が内因的に蛍光性である場合(例えば、細胞ゲノムの中にトランスフェクトされたGFP遺伝子に起因して)、細胞の蛍光画像が、取得され得る。加えて、または代替として、各分離ウェル内の媒体が、さらなる試験のためにサンプリングされてもよい。
薬物に応答した細胞の具体的活性を観察するために、各ウェル内の媒体が、吸引され得、次いで、分離ウェル構造は、保持空洞から除去され得る、または分離ウェル構造は、保持空洞から除去され、次いで、媒体が吸引され得る。種々のアッセイが、保持空洞内の細胞に行われ得る。例えば、染色アッセイでは、各分離ウェル内の細胞内の処理および染色の代わりに、全保持空洞内の細胞は、ロボット液体取扱装置またはマルチチャネルピペットを必要とせず、1度に処理および染色され得る。蛍光アッセイでは、細胞からの蛍光信号が、取得され得る。異なる個人の細胞に及ぼす薬物の影響は、分離ウェル構造に起因して、各細胞凝集体間の固有の空間分離によって容易に区別され得る。
(実施例5)
別の実施例として、本明細書に説明される方法は、複数の個人(例えば、患者)に対する薬物有効性の並行分析のために使用され得る。
1.薬物導入:境界壁、基板、および境界シールを結合し、保持空洞を形成後、薬物を含む組成物は、保持空洞の中にピペッティングされ得る。
2.分離:分離ウェル構造が、次いで、保持空洞内に結合され、組成物を隔離された分離ウェルの中に分離する。
3.細胞導入:異なる個人からの細胞が、次いで、各隔離された分離ウェルに個々に送達され得る(例えば、ピペットを使用する)。マルチウェル分離デバイスが、次いで、細胞と薬物を含む組成物の混合を助長するために振動され得る(例えば、それを振盪装置上に載置することによって)。
4.分析:各分離ウェル内の細胞に及ぼす薬物の影響が、生細胞分析を通して分析され得る。各ウェル内の細胞の明視野画像またはビデオが、取得され得る。細胞が内因的に蛍光性である場合(例えば、細胞ゲノムの中にトランスフェクトされたGFP遺伝子に起因して)、細胞の蛍光画像が、取得され得る。加えて、または代替として、各分離ウェル内の媒体が、さらなる試験のためにサンプリングされてもよい。
薬物に応答した細胞の具体的活性を観察するために、各ウェル内の媒体が、吸引され得、次いで、分離ウェル構造は、保持空洞から除去され得る、または分離ウェル構造は、保持空洞から除去され、次いで、媒体が吸引され得る。種々のアッセイが、保持空洞内の細胞に行われ得る。例えば、染色アッセイでは、各分離ウェル内の細胞内の処理および染色の代わりに、境界ウェル内の全細胞は、ロボット液体取扱装置またはマルチチャネルピペットを必要とせず、1度に処理および染色され得る。蛍光アッセイでは、細胞からの蛍光信号が、取得され得る。異なる個人の細胞に及ぼす薬物の影響は、分離ウェル構造に起因して、各細胞凝集体間の固有の空間分離によって容易に区別され得る。
(実施例6)
別の実施例として、本明細書に説明される方法は、細菌培養に及ぼす試薬影響の並行分析のために使用され得る。
1.細菌培養:ヒドロゲル(例えば、寒天ゲル)等の細菌培養媒体を含むゲルが、空洞の中に堆積され得る。空洞は、本明細書に説明される分離ウェルデバイスの保持空洞であってもよく、または固定壁プレートの空洞であってもよく、または同等物であってもよい。ゲルは、重合化形態にある間、堆積され得るか、またはゲル前溶液は、空洞の中に堆積され、次いで、硬化され、ゲルを形成し得る。細菌等の標的剤が、ゲルの表面上で培養され得るか、またはゲルの中に組み込まれ得る。
2.処理:本明細書に説明されるような試薬が装填されたデバイスは、タンパク質ライブラリ、核酸ライブラリ、細胞ライブラリ、微生物ライブラリ(例えば、細菌ライブラリ、菌類ライブラリ)、植物ライブラリ(例えば、藻類)、ウイルスライブラリ、小分子薬物もしくは任意の化学化合物のライブラリ(例えば、キナーゼ阻害剤ライブラリ)、抗体ライブラリ、または同等物、もしくはこれらの任意の組み合わせ等の1つまたはそれを上回る試験ライブラリが装填されてもよい。代替として、試薬装填デバイスは、1つまたはそれを上回る試験ライブラリが事前装填されてもよい。試薬は、液体形態、ゲル形態、または固体形態であってもよく、そして/またはヒドロゲルもしくはゾル−ゲルを介して等、試薬送達デバイスの閉鎖先端上に固定化されてもよい。試薬装填デバイスは、試薬装填デバイスの閉鎖先端が空洞内のゲルの表面に接触するように、空洞の中に降下され得る。試薬装填デバイスは、定位置に残されてもよく、または除去されてもよい。
3.分析:細菌培地上の各試薬がゲル表面に及ぼす影響が、分析され得る。

Claims (33)

  1. 化学的または生物学的アッセイデバイスであって、
    (i)基板と、
    (ii)境界壁と、
    (iii)複数のウェルを形成するように前記基板に可逆的かつ取り外し可能に結合される分離ウェル構造であって、前記分離ウェル構造は、
    複数の開口部を画定する複数の壁と、
    前記分離ウェル構造を前記境界壁に結合する分離ウェルクリップと
    を備える、分離ウェル構造と、
    (iv)保持空洞を形成するように前記基板を前記境界壁に結合する基板ホルダであって、前記基板ホルダは、前記基板ホルダを前記境界壁に結合する境界壁クリップを備える、基板ホルダと
    を備える、デバイス。
  2. 界シールをさらに備え
    前記境界シールは、前記境界壁および前記基板と共に漏出防止シールを形成することにより、前記保持空洞を形成する、請求項1に記載のデバイス。
  3. 離シールをさらに備え、
    前記分離シールは、前記基板と前記分離ウェル構造との間に漏出防止シールを形成することにより、前記複数のウェルを形成する、請求項1または請求項2に記載のデバイス。
  4. 記基板と前記分離ウェル構造との間に位置する濃縮ウェル構造をさらに備え
    前記濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備え、前記濃縮ウェル構造の前記複数の開口部それぞれは、前記分離ウェル構造によって画定された前記複数の開口部のうちの1つに対応し、
    前記濃縮ウェル構造の前記複数の開口部それぞれは、近位断面積および遠位断面積を有し、前記近位断面積は、前記遠位断面積よりも大きい、請求項1〜3のいずれか一項に記載のデバイス。
  5. 前記境界シールは、前記基板ホルダと前記基板との間に位置する、請求項2〜4のいずれか一項に記載のデバイス。
  6. 化学的または生物学的アッセイのためのキットであって、
    (i)基板と、
    (ii)境界壁と、
    (iii)前記基板に可逆的かつ取り外し可能に結合するように構成され分離ウェル構造であって、前記分離ウェル構造は、結合されると、複数のウェルを形成するように構成されており、前記分離ウェル構造は、
    複数の開口部を画定する複数の壁と、
    前記分離ウェル構造を前記境界壁に結合するように構成された分離ウェルクリップと
    を備える、分離ウェル構造と、
    (iv)前記基板を前記境界壁に結合するように構成された基板ホルダであって、前記基板ホルダは、結合されると、保持空洞を形成するように構成されており、前記基板ホルダは、前記基板ホルダを前記境界壁に結合するように構成された境界壁クリップを備える、基板ホルダと
    を備える、キット。
  7. 前記分離ウェル構造と前記基板との間に位置するように構成され濃縮ウェル構造をさらに備える、請求項に記載のキット。
  8. 前記濃縮ウェル構造は、複数の開口部を備え、前記濃縮ウェル構造の前記複数の開口部それぞれは、近位断面積および遠位断面積を有し、前記近位断面積は、前記遠位断面積よりも大きい、請求項に記載のキット。
  9. 前記境界壁は、前記基板ホルダの前記境界壁クリップと界面接触するように構成された基板ホルダ係止部をさらに備える、請求項6〜8のいずれか一項に記載のキット。
  10. 前記境界壁は、前記分離ウェル構造の前記分離ウェルクリップと界面接触するように構成された分離ウェル係止部をさらに備える、請求項6〜9のいずれか一項に記載のキット。
  11. 試薬装填デバイスをさらに備え、
    前記試薬装填デバイスは、
    複数の突出部であって、各突出部は、近位端および遠位端を有するステムと、前記ステムの前記遠位端における閉鎖先端とを備え、前記閉鎖先端は、前記先端の外側に試薬を保持するように構成されている、複数の突出部と、
    近位表面および遠位表面を備えるプレートと
    を備え、
    前記複数の突出部の前記近位端は、前記プレートの前記遠位表面に取り付けられている、請求項6〜10のいずれか一項に記載のキット。
  12. 前記プレートは、前記近位表面上に溝をさらに備える、請求項11に記載のキット。
  13. 前記プレートの前記溝は、前記複数の突出部を振動させる振動ユニットと界面接触するように構成されている、請求項12に記載のキット。
  14. 前記プレートは、前記遠位表面上の脚部をさらに備え、前記脚部は、前記閉鎖先端を越えて遠位に延在し、前記閉鎖先端を保護するように構成されている、請求項12または請求項13に記載のキット。
  15. 前記試薬装填デバイスの前記複数の突出部のそれぞれは、前記複数のウェルのうちの1つ内に嵌合するように構成されている、請求項11〜14のいずれか一項に記載のキット。
  16. 前記閉鎖先端は、先鋭形状、鈍的先端を有する円錐形状、正方形形状、または、円形形状をしている、請求項11〜15のいずれか一項に記載のキット。
  17. 前記閉鎖先端は、平坦であるか、または、1つ以上の凹部を備える、請求項11〜16のいずれか一項に記載のキット。
  18. 前記閉鎖先端は、1つの線形凹部、交差する線形凹部、または、グリッド状配列に配列された複数の線形凹部を備える、請求項11〜17のいずれか一項に記載のキット。
  19. 前記閉鎖先端は、1つ以上の試薬を装填されている、請求項11〜18のいずれか一項に記載のキット。
  20. 前記複数の閉鎖先端のそれぞれは、異なる試薬を装填されている、請求項19に記載のキット。
  21. 請求項6〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)標的剤を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記標的剤を第1の複数の亜集団に分割することと、
    iii)第1の複数の試験剤を前記第1の複数の亜集団に適用することと
    を含み、
    前記標的剤に及ぼす前記第1の複数の試験剤の影響が分析される、方法。
  22. 請求項6〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)細胞を含む細胞懸濁液を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記細胞を複数の亜集団に分割することと、
    iii)複数の薬物を前記複数の亜集団に適用することと
    を含み、
    前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
  23. 請求項11〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)細胞を含む細胞懸濁液を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記細胞を複数の亜集団に分割することと、
    iii)前記複数の突出部を備える前記試薬装填デバイスを用いて複数の薬物を前記複数の亜集団に同時に適用することと
    を含み、
    前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
  24. 請求項6〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)細胞を含むヒドロゲルを前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記ヒドロゲルを分割し、前記細胞を複数の亜集団に分割することと、
    iii)複数の薬物を前記複数の亜集団に適用することと
    を含み、
    前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
  25. 請求項11〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)細胞を含むヒドロゲルを前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記ヒドロゲルを分割し、前記細胞を複数の亜集団に分割することと、
    iii)前記複数の突出部を備える前記試薬装填デバイスを用いて複数の薬物を前記複数の亜集団に同時に適用することと
    を含み、
    前記細胞に及ぼす前記複数の薬物の影響が分析される、方法。
  26. 請求項6〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)細胞を含む細胞懸濁液を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記細胞を複数の亜集団に分割することと、
    iii)前記分離ウェル構造を前記基板から分断することと、
    iv)薬剤を前記基板に適用することと、
    v)前記分離ウェル構造を前記基板に再結合することであって、これにより、前記細胞を前記複数の亜集団に再分割することと、
    vi)複数の一次抗体を前記複数の亜集団に適用することと、
    vii)複数の二次抗体を前記複数の亜集団に適用することと
    を含む、方法。
  27. 請求項11〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)細胞を含む細胞懸濁液を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記細胞を複数の亜集団に分割することと、
    iii)前記分離ウェル構造を前記基板から分断することと、
    iv)薬物を前記基板に適用することと、
    v)前記分離ウェル構造を前記基板に再結合することであって、これにより、前記細胞を前記複数の亜集団に再分割することと、
    vi)前記複数の突出部を備える前記試薬装填デバイスを使用して、複数の一次抗体を前記複数の亜集団に同時に適用することと、
    vii)前記複数の突出部を備える前記試薬装填デバイスを使用して、複数の二次抗体を前記複数の亜集団に同時に適用することと
    を含む、方法。
  28. 請求項6〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)薬物を含む組成物を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記組成物を複数の亜集団に分割することと、
    iii)細胞のライブラリの1つを前記複数のウェルのそれぞれに適用することと
    を含み、
    前記細胞のライブラリに及ぼす前記薬物の影響が分析される、方法。
  29. 請求項11〜20のいずれか一項に記載のキットを用いて化学的または生物学的アッセイを行う方法であって、前記方法は、
    i)薬物を含む組成物を前記基板に適用することと、
    ii)前記分離ウェル構造を前記基板に結合することであって、これにより、前記組成物を複数の亜集団に分割することと、
    iii)前記複数の突出部を備える前記試薬装填デバイスを使用して、細胞のライブラリの1つを前記複数のウェルのそれぞれに同時に適用することと
    を含み、
    前記細胞のライブラリに及ぼす前記薬物の影響が分析される、方法。
  30. 前記境界壁は、前記基板ホルダの前記境界壁クリップと界面接触する基板ホルダ係止部を備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のデバイス。
  31. 前記境界壁は、前記分離ウェル構造の前記分離ウェルクリップと界面接触する分離ウェル係止部を備える、請求項1〜5、30のいずれか一項に記載のデバイス。
  32. 前記デバイスは、前記複数のウェル内に複数の細胞をさらに備える、請求項1〜5、30、31のいずれか一項に記載のデバイス。
  33. 前記デバイスは、前記基板上に沈降された複数の細胞、または、前記基板に付着された複数の細胞をさらに備える、請求項1〜5、30〜32のいずれか一項に記載のデバイス。
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