JPH01500958A - 化学、生化学および免疫学用マニホールド真空装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 化学、生化学および免疫学用マニホールド真空装置本発明は微量滴定トレー　ア センブリーおよびこれと真空装置の組合せのような新規なマニホールド装置に関 する。

発明の背景 細胞性（ｃｅｌ　ｌｕ　ｆａｒ）および粒状物質の生化学的および免疫学的試験 は、特に最終生成物を得るのに一連の別々の反応を含んでいる。一連の反応の順 次段階の間では、特に細胞性または粒状物質を十分に洗浄するか、または新しい 反応容器に移送するか、または次の反応段階における反応物に曝す前に上記画処 理を行う必要がある。これらの処理は、順次段階が前の反応の望ましくない液相 成分により汚染されるのを防止するために必要である。汚染されない反応を達成 する場合には、最終生成物は液相または固相であり、その存在は目視検査、蛍光 、分光光度分析および放射線透過写真のような手段により合理的かつ確実に検出 および定量することができる。

合理的におよび確実に最終生成物を得ることは、洗浄および移送処理中に固相成 分を液相成分から、いかにして良く単離でるかに厳密に影響する。多年にわたっ て、多くの方法学が開発され、固体が液体から分離しやすくされている。古い方 法学には遠心、重力濾過、減圧濾過、重力分離、吸着、および分子量、配座など に基づく種々の差分離技術を含んでいる。遠心、分離および吸着技術の場合には 、移送または他の洗浄段階を行う前に、液相を単離固相から傾瀉または取出す必 要がある。これらの技術は多くの時間を浪費し、および成分の除去または移送す る場合に必ず汚染を生ずる。

濾過は上述する他の技術に対して多くの利点がある。第１に、濾過は、一般にフ ィルターの基部を横切って真空を作用することによって、濾過を助ける場合に、 時間の浪費が少ない。第２に、液相を傾瀉または取出す必要性は濾過材の選定に よって避けることができる（この潜在的汚染源として）。適当に選択した場合に は、濾過材は大きい表面積でメツシュを形成し、液相を妨げずに通しながら、固 相生物学的共反応体を結合する。第３に、固体材料は固相支持体で結合しながら 、多数回にわたって洗浄でき、これにより洗浄段階を速やかに、かつ容易にでき 、および汚染問題を軽減できることである。第４に、支持材料に結合する共反応 体（ｃｏｒｅａｃｔａｎｔ）の濃度がこの材料を次の反応容器への移送の効率を 高め、かつ最終固相反応生成物の検出を高めることができることである。

生化学的微量法（ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｍｉｃｒｏｍｅｔｈｏｄｓ）におけ る最近の進歩は濾過法により提供された利点に集中している。

濾過技術を取り入れる前では、生化学反応は試験管で行うか、または多種の少量 試料を同時に試験する必要がある場合には、格子状パターンに保持された細管配 列からなる一般に入手されるマニホールドで行われていた。これらの初期の方法 学における濾過能力の欠点は、これらの技術が上述する遠心、吸着および分離技 術により与えられる制限によってやむをえないことを意味している。これらの制 限は、新しい濾過技術を従来の生化学的微量法に組み込むことによって最近５年 間のうちに克服されている。

この技術はコーレ　アンド　ファン　ポルヒス（ｃｏｌｅａｎｄ　Ｖａｎ　Ｖｏ ｏｒｈｉｓ）により記載されている（米国特許第４，４０７、９４３号明細書（ １９８３年１０月４日））。この装置においては、抗原を細孔の相互に連結する 網状組織からなる膜上に固定化して反応のための大表面積を得るようにしている 。この膜は、反応ウェル（ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｗｅｌｌ）内に位置する反応流体 が静水圧により膜の曲がりくねったコースを通って流れるように、反応ウェルの 底部を横切って達成され、次いで、膜の下側から原流体回収チャンバーに滴下す る。膜を通って流れる速度、すなわち、液体成分が結合抗原（ｂｏｕｎｄ　ａｎ ｔｉ−ｇｅｎ）と相互に作用する時間は膜の細孔の直径および反応ウェルに位置 する反応流体の容積（すなわち、駆動力として得られる静水圧の量）により調節 される。

上記コーレ　アンド　ファン　ポルヒスの発明では微量法に向ける規定段階が示 されているけれども、真空濾過により反応ウェルから引出されるまで、反応流体 がウェル内に保持さる場合に、高められた敏感性を達成できる多くの試みが最近 提案されている。

現在、真空濾過能力を生化学微量法と併合させる３つの主な試みが提案されてい る。これらの試みには差異があるけれども（後述するように）、これらのすべて の試みは、一つの主な概念、すなわち、真空の作用により流体を圧通させる低い 抵抗口の上に横たえらせる透過性材料で上述する反応容器の非透過性底部を置替 えることについては共通している。

この一つの試みを変えることによって、従来の方法学において２つの主な利点が 得られている。第１に、試薬の添加の際に、反応容器の透過性底部を横切って加 えられる真空により流体成分が容器から排出されるような時間まで、生化学反応 または免疫反応を容器内で開始し、継続することができる。この事は、反応のた めに、および液相から固相を分離するために同じ容器を用いることができること を意味している。第２に、この技術により提供される容器および反応生成物を効 果的に洗浄するために、反応生成物を各反応段階の新しい容器に移送することが 回避できることである。要するに、この基本的な試みは生化学反応および免疫反 応の速度、効率および特異性を高めることである。

この基本的な試みの変更は、真空に基づ＜　（ｖａｃｕｕｍ−ｂａｓｅｄ）生化 学的微量法の３つの最近利用さている変化に共通しているけれども、これらの試 みにおいて３つの特に異なることは強さおよび弱さのそれ自体の配列を有してい ることである。第４の真空に基づく生化学微量法はクレベランド（ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ）氏の米国特許第４．４２７．４１５号明細書（１９８４年１月２４日） に記載されている。彼の装置について一般に入手しうる説明書においては、タレ ベランド氏は各ウェル底部の中心を突き通して小さい（約２２ゲージ）排出口を 形成することにより標準９６−ウェル（８ｘ１２マトリックス；各平坦底部ウェ ル（ｆｌａｔ−ｂｏｔｔｏｍｅｄ　ｗｅｌｌ）の容積＝約３５０ｔｔ　ｉ）微量 滴定トレー（ｍｉｃｒｏｔｉｔｅｒ　ｔｒａｙ）を変えている。この排出口の大 きさは、真空が微量滴定トレーの基部を横切って加えられるまで、ウェル内の流 体の表面張力が排出口を通る流れを抑制するようにする。ワットマン９３４／Ａ Ｈガラスミクロフアイバー濾過材の円形ディスクを排出口のすぐ上にかつ全ウェ ル底部をおおって各ウェル内に配置している。

濾過材は、液相が真空下でフィルターを通じてウェル内部から排出した場合に固 相反応生成物を捕捉するように作用する。

しかしながら、多くの問題がこのタレベランド氏の技術に含まれている。その１ つは、排出口が小さいことである。

この制限はウェル内の流体を保持するのに必要な表面張力を得るために必要であ るが、この制限は極めて低い泡立ち点（ｂｕｂｂｌｅ　ｐｏｉｎｔ）を生ずる。

すなわち、多くの洗浄または閉塞緩衝剤（すなわち、アルブミン　ゼラチンまた は牛乳のような蛋白質ベースド緩衝剤）におけるように、特に真空圧が高められ た場合、または流体が本来泡立つ傾向がある場合に、排出口を介して真空下で排 出される流体は、流体が排出される際に、泡立ちおよび霧散する。この低い泡立 ち点は、ウェル間に試薬が広がるために、隣接するウェルに生ずる反応を汚染す る欠点がある。

第２に、タレベランド排出口は小さく、フィルターの中心の下のみに位置させて いる。捕捉された固相成分の効果的な洗浄および未反応基質の効果的な除去は得 られる最終反応生成物の特異性に対して臨界的であるから、装置に多くの問題を 与える。真空は排出口のすぐ上でもっとも高く、かつ円形フィルターの側縁で最 小であるから、均一な洗浄が得られない。この事はフィルターの側部区域におけ るように、中央部において洗浄段階の効率を不釣合にし、並びにフィルターの側 面と非透過性ウェル底部（排出口の側部）との間に反応流体を捕捉する傾向があ る。

第３に、タレベランド氏により使用されたダイ−カットワットマン　ガラス　ミ クロファイバー　フィルターは使用される製造技術のために圧縮されている。こ の圧縮は流体を通さない区域を生じさせ、これにより固相反応生成物の不均一な 堆積および効果のない洗浄の区域を生ずる。

これらの聞届は、タレベランド氏の構造（米国特許第４゜４２７、４１５号明細 書（１９８４年１月２４日）およびフェルンウッド（Ｆｅｒｎｗｏｏｄ）氏およ びブルド（Ｂｕｒｄ）氏（米国特許第４．４９３゜８１５号明細書（１９８５年 １月１５日））の構造によって１部分解消されている。これらの各装置おいては 、９６個のウェルのそれぞれの基部を除去し、円筒状ウェルを両端部で完全に解 放するような変型微量滴定トレーが用いられている。それ故、解放端ウェルは、 すべてのウェルの基部を横切って固定する濾過材の一つの大きいシート上に配置 されている。

更に、濾過材は、濾過材上の９６個のウェルの中心に整列させた９６個の排出口 を有するプレート上に設けられている。

この「プレート−フィルター−プレート　サンドイッチ」は共にしっかりと締付 け、このためにウェルに配置される流体についての最低一抵抗通路が濾過材を通 り、基板の排出口を通り抜ける。排出口の長さが延びることによって、低い泡立 ち点によるクロス−汚染（ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）が最小に なる。しかしながら、長い排出口内に残留する廃液が濾過材の基部と接触し、上 に位置するウェル内に生ずる反応を汚染する。これらの装置ではフィルターの側 部延長して加えられる不均一な真空圧力により生ずる不均一な洗浄の問題は生じ ないようである。更に、濾過材のシートの望ましい使用は、フィルターの選択を 一方向細孔を有するニトロセルロースおよびバイオアフィニティー膜のような材 料に制限し、ウェル間で流体を横方に引出す著しい靭性を有するガラス　ミクロ ファイバーまたはペーパー濾過材の使用は全く無視される。

本発明以前における３つの主な改善策の最後の策については、キオブスキー（Ｋ ｉｏｖｓｋｙ）およびヘントリック（ｔｌｅｎｄｒｉｃｋ）氏（米国特許第４． ５２６．６９０号明細書；　１９８５年７月２日）により例示されている。これ らのマニホールドはそれ自体独特の問題のために厄介なことである。キオブスキ ーおよびヘントリック　プレートは９６個のウェル微量滴定プレートを使用して いるが、この場合、上述するように基部全体をすべてのウェルから除去している 。９６個のウェルの基部のすべては１組の３つのシートで熱封止されている。一 番内側のシート（すなわち、ウェルと直接に接触するシート）をニトロセルロー ス材料とし、外側の２つのシート（すなわち、ウェルから遠いシート）はＴｙｖ ｅｋ水こしくｃｏｍａ−ｎｄｅｒｅｄ）している。’ｊｙｖｅｋの非湿潤性で疎 水性の特性は真空を作用しないで液体をウェル内に保持し、および７ｙｖｅｋの 水こし処理（ｃｏｌａｎｄｅｒｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）は液体を真空下で この材料を介して引出すことができる。ニトロセルロース材料は固相反応生成物 を収集する表面に設け、微量滴定プレート材料とＴｙｖｅｋとの間に熱封止を生 じさせるのに十分に薄くする。

このキオブスキーおよびヘントリック氏の改善による主な利点は、従来の方法に おけるように小さい排出口上において最大にする代わりに、一様な真空圧を全フ ィルター表面に渡って作用させることができることである。この目的は固相材料 の極めて均一な洗浄が得られると共に、液相反応物を除去できることである。こ の改善の第２の利点は、濾過材をダイ　カットしないことであり、このために固 相生成物の不均一に凝集されるような圧縮区域がない。第３の利点は、泡立ち点 がこの装置の普通使用中に確かに得られるけれども、真空を加える表面積が大き いから上述する最初に記載した装置におけるより高いことである。

これらの利点があるにもかかわらず、このキオブスキーおよびヘントリック　マ ニホールドはユニの欠点がある。

その第１は、厚い濾過材（紙またはガラス　ミクロファイバーのような）はマニ ホールド−Ｔｙｖｅｋ熱封止の形成を抑制すくから、使用者が脆い、紙の薄い濾 過材のようなニトロセルロースの使用に制限されることである。この事は、ニト ロセルロースが多くの適用中に閉塞される小さい（０，５〜５．０ミクロン）細 孔のために、多くの濾過必要性に不適当である問題が提起される。その第２は、 濾過材がすべての９６個のウェルに結合した単一シートであり、この事はフィル ターおよびその上に捕捉される固相反応生成物が、反応生成物の他の試験または 試験生成物の貯蔵のため、反応処理の終了の際に容易に除去できないことである 。フィルタ−は他の試験または貯蔵における反応の完了の際に各ウェルから切り 払われるけれども、ニトロセルロース材料は極めて脆く、それ自体はこの処理に 役立たず、むしろ不均一に亀裂し、かつ裂かれる。更に、単一フィルターの除去 はＴｙｖｅｋベースの一体性が破裂し、フィルターに要求される真空封止が破壊 される。その第４は、ウェル間のクロス−汚染がこのマニホールド設計に重要な 問題であることである。泡立ち点が普通使用下で達成しくウェルを排出する際に 液相成分の噴霧および泡立ちを生ずる）、または９６個のウェルの全マトリック スにわたる７ｙｖｅｋの連続シートを泡立ちおよび噴霧の付着表面を得るのに用 いられ、ウェル間のクロス−汚染の可能性が高められる。各ウェルの基部を取り 囲む熱−シールは疎水性で、疎水性リングの内側の各ウェルから排出される流体 を維持する傾向があるから、チリンスを理論的に減少するようにプレートの熱− シール設計するにもかかわらずクロス−汚染が生ずる。しかしながら、流体がこ のリングを横切る場合（プレートを反応処理中、押す場合、または９６個のウェ ルの任意の内容物が真空段階中、泡立つ場合に生ずるように）、疎水性は破壊し 、Ｔｙｖｅｋシートを横切って移動する流体に対する抵抗がなくなる。

ブジョルクマン（Ｂｊｏｒｋｍａｎ）氏の公表（ｐｕｂｌ　１ｓｈｅｄ）国際特 許出願ＷＯ３２１０３６９０には反応容器に締付けるが、しかし封止しない疎水 性膜が示されている。容器は内部に曲がった低端を有しており、この上に截頭円 錐形チャンバ一部分を設け、このチャンバ一部分はテーパー付き円筒状壁に広く 開けた容器の逆截頭円錐部分に導いてる。これらの特別の形状の容器は一連のく ぼみを有するラックから分離され、ラックのくぼみは反応容器として作用するこ とができると上記公表国際特許出願明細書に記載されているけれども、もしそう ならば、シールしない場合各くぼみの内部に曲がった低端上の拡大くぼみに膜を トラッピングすると過程して必要な多孔性底部（疎水性膜）を設けている。多孔 性膜の頂部において、親水性底部の上部表面に適用し、その細孔をおおっている 。ここにおける最後の請求の範囲によれば、その親水性フィルターを「容器底部 の上部表面に対して押圧している」実際に使用されている多孔性膜は「親水性高 分子材料のテフロンおよび疎水化された底部から作られ」ていると云われている 。

ブジョルクマン氏のラックのすべてのくぼみは狭いチャネルに導かれており、く ぼみおよび反応容器はその低端で広く解放されていない。更に、上記ラックは射 出成形または任意の他の安価なプロセスによって製造することができない。しか し、ブジョルマン装置は、必然的に高価な装置で、多量使用するのに実際的でな い。

発明の目的 本発明の目的は生化学的および免疫学的試験のための固相真空装置を提供するこ とであり、これにより多数の試料を同時に試験することができる。

本発明の他の目的は、ユニの順次試験段階を試験操作間で反応ウェルから固相成 分を除去することなく達成できるような各ウェルのマトリックスから作った試験 装置を提供することである。

本発明の他の目的は、液体を傾瀉または除去し、固相材料を他の試験容器または 機械的分離に移送することにより生ずる段階間で遅延することなく多数の試験試 料を処理する試験方法を提供することである。

本発明の他の目的は、すべての試料について速やかにかつ同時に結合試薬（ｂｏ ｕｎｄ　ｒｅａｇｅｎｔｓ）から遊離試薬（ｆｒｅｅｒｅａｇｅｎｔｓ）を分離 する試験方法を提供することである。

本発明の他の目的は２５〜１００ミクロリットル程度の殆ど小容量の高価で、ま れな試料を使用するのに必要とする目的の小さい反応チャンバーを具えた装置を 提供することである。

本発明の他の目的は固相分離、インキュベーションおよび同じ容器内での試料の 混合のような異なる性質の種々の試験段階において試料の取扱を最小にするため の単一マニホールド　プレートを提供することである。

本発明の他の目的は多くの順次試験手順を含む上述する試験を行うのに、一般に 要求される扱いにくい、複雑な、かつ高価な研究用装置に代わる簡単で、安価な 装置を提供することである。

本発明の他の目的は装置の融通性、使用容易さ、および信頼性を高め、並びにウ ェルと単一ウェル内の汚染との間のクロス−汚染問題を軽減または回避するよう に改善された一般に入手でき、かつ上述するマニホールド真空装置を提供するこ とである。

発明の概要 本発明はこれらのマニホールド真空装置のすべての中心となる主な設計概念を維 持するもので、すなわち、流体を真空適用により通すことのできる低い抵抗口の 上に設けた疎水性、透過性材料で反応容器の非透過性底部を置き換えることであ る。従来の設計においては、全プレートを第２固体素子上に設け、この第２固体 素子は上部プレートにおける試験ウェルのマニホールド配置の全下部表面を覆う のに十分大きい真空チャンバーを含んでいる。ガスケットを上部素子と下部素子 との間の連結を封止するのに設け、および減圧を真空チャンバーに加えて試験ウ ェルから流体を取出すために真空ライン接続を下部素子を介して設けている。

本発明は最近、一般に入手しつる微量滴定プレートに類似する生化学的または免 疫学的試料を収納するための小型ウェルの配列を含む固体プレートを含んでいる 。しかしながら、本発明における唯一の特徴はマニホールド組立体の各ウェルの 下端部にある。

第１に、閉鎖容器であるよりむしろ、または狭いチャネルに解放するよりむしろ 、各ウェルをその下端部で完全に解放する。疎水性シートのような膜を各ウェル の下端部または基部に熱により封止し、流体を真空下で、またはその下部表面に 接触させてクロス、コツトン、セルロース、紙。

スポンジ、プラスチックなどのような任意の種類の吸い上げ作用材料上に通す。

この新規な構造は泡立ち点問題および不均一な洗浄または真空作用の問題を抑制 または軽減でき、これにより各ウェルの下端壁における小さい排出口に組込む従 来のマニホールド構造に固有の問題を解決することができる。

ここに記載する構造の一例として、ポリ塩化ビニル（ＰＵＣ）から作ったマニホ ールドはスパンーボンデッ）　（ｓｐｕｎ−ｂｏｎｄｅｄ）ポリエステル（ホリ テックス（Ｈｏｌｌｙｔｅｘ））のような）の単一層と適合する。なぜならば、 これらの関連する融点はこれら両材料間に極めて強い熱封止を容易に得ることが できるためである。しかしながら、他のマニホールドおよび透過性膜材料組合せ は、これらの間に熱、化学的、物理的または他の類似手段により封止を得るのに 用いることができ、および膜材料は疎水性および真空−誘導透過性を有する。

第２に、ブショルクマン装置と異なって、疎水性材料は各ウェルの基部を完全に 覆っているが、しかし厳密に各ウェルの壁を越えて延長していない。すなわち、 キオブスキーおよびヘントリック　マニホールドと異なって、隣接するウェルの 基部間に物理的な連続を設けず、これにより従来の構造において固有のクロス− 汚染の重大な問題を回避している。

第３に、疎水性膜は生化学的共反応体を結合する固相支持体を支持する。しかし ながら、キオブスキーおよびヘントリック氏およびフェルンウッドおよびブルド 氏のマニホールドと異なり、ここに記載するマニホールドはセルロース、ニトロ セルロース、バイオアフィニティー膜、Ｉｌｌよびガラス　ミクロファイバーを 包含する生物学的共反応体を結合する任意の固相支持体と適合する。

第４に、従来の装置と異なり、ここに記載するマニホールドは疎水性膜以外の任 意の液体透過性材料の使用を必要としていなく、これによりセファデックス、ラ テックス。

およびプラスチックのビーズ、微小球および全セルを包含する種々の他の材料と 相客するマニホールドを作ることができる。

第５に、疎水性膜および唯一の疎水性膜をウェル壁の基部に封止するから、固相 支持体材料を、結合生物学的共反応体または試験結果の蓄積の移送または他の分 析のために、ウェルから除去しやすくできる。

第６に、フィルター材料のシートを用いるキオブスキーおよびヘントリック氏お よびフェルンウッドおよびブルド氏のマニホールドと異なり、使用者は制限され ることなく、あらゆるウェルにおいて生物学的共反応体について同じ固相支持体 を用いることができ、むしろ繊維支持媒体、ビーズ、微小球、全セル（ｗｈｏｌ ｅ　ｃｅｌｌ）などの任意の組合せをウェルにおいて変えて用いることができる 。

第７に、繊維支持媒体、ビーズ、微小球、全セルなどを除去する場合に（任意の マニホールドの場合と異なる）、疎水性材料は無きすで残存するから、真空シー ルは破壊されず、なお、マニホールドは繊維支持媒体、ビーズまたは他の生物学 的または人工的に作られた材料を除去する通常どおりの機能を果たす。

それ故、本発明は従来のマニホールド装置のすべてについての進歩を示している 。また、本発明は扱いにくく、時間が消費され、かつ実施の困難とされていた免 疫学的診断試験を容易に行うことができ、また本発明の装置は酵素標識抗体、直 接ラジオイムノアッセイ、間接ラジオイムノアッセイ、拮抗阻害ラジオイムノア ッセイ、蛍光標識抗体を用いる免疫検定法、または他の結合剤（スタフロコツ力 スオーサウス（ａｕｒｅｕｓ）蛋白質Ａのような）、または抗原を用いる免疫検 定法と組合せて使用することができる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理を用いる組立微量滴定装置の平面図である。

第２図は１個のウェルにわたる第１の２−２線に沿う拡大断面図である。

第３図は第２図の３−３線に沿う拡大断面図である。

第４図は第４図の４−４線に沿う垂直断面図である。

第５図は第１図の５−５線に沿う垂直断面図である。

第６図は左側から右側に拡大した寸法で示すマニホールド　プレートの一部の垂 直断面図で、熱封止された膜により下端部を閉じた３個のウェルを示しており、 １個のウェルには生物学的共反応体を結合する上に位置する（ｏｖｅｒｌｙｉｎ ｇ）支持体がなくへ１個のウェルにはガラス　ミクロファイバーのかかる上に位 置する支持体を設けており、および１個のウェルにはニトロセルロースの上に位 置する支持体を設けている。

第７図は１個のウェル間に反応流体を支持するマニホールド　プレートの１部の 断面図である。

第８図は、ウェルの下端部にわたり真空を作用する際に、１個のウェルの固相支 持体および膜を通る液相の流れを示すマニホールド　プレートの部分断面図であ る。

第９図は真空相の完了の際の空になったウェルを示すマニホールドの部分断面図 である。

好適例の詳細な説明 第１，４および５図に示すように、マニホールド　プレート１０は反応混合物を 保持するウェル１１の格子状配列を有する。マニホールド　プレート１０は適当 な材料、例えば金属、ガラス、おるいはポリ塩化ビニル、ポリプロピレンまたは ポリスチレンのようなプラスチックである。ウェル１１は垂直の、好ましくは円 筒状またはわずかに円錐状の壁１２を有し、壁１２は流体に対し不透過性である 。プレート１０にプラスチックを用いた場合には、真空を作用する時に内破しな いように十分堅固にしなければならない。十分堅固にするには、構造設計、並び に材料および厚さに関係する。

０．８市厚さの壁を有する射出成形ポリスチレンおよび約０゜０８ｍｍ厚の二次 成形ポリプロピレンを使用している。

第２図で最もよく示しであるように、ウェル１１はその下端部に環状の平面基部 １３を有し、これにスパン−ボンデツド　ポリニスチルのような材料の疎水性、 流体透過性膜１４を封止する。膜１４は、壁１２の下端部または基部１３の全円 周のまわりでウェルの１３下端部を熱または接着シール１５で封止する。膜１４ はウェル１１の下端部をおおっているが、ウェルを越えて延在していないことに 注目されたい。それ故、膜１４はディスクとして示すことができる。これは、第 ４〜９図にも示されている。かように、透過性膜１４はウェル１１の基部１３で おおう底として作る。隣接するウェル１１の膜１４の間に物理的連続性がないの で、クロス−汚染という重大な聞届は解決される。

好ましくは、下層の透過性膜材料としてホリテソクスを用い、これは加熱、圧力 および張力の同時使用を含むプロセスにより圧縮した連続ポリエステルフィラメ ント繊維のシートにおけるスパン−ボンデツドポリエステルである。

＄３２５７型は公称重量１．　Ｏｏｘ／ｙｄ”および厚さ０．００２５インチを その空気透過性は３００ＣＦＭ／Ｆｔ　２であり、引張強さは縦方向に９ボンド および横方向に７ボンドである。この材料の伸び率は縦方向に４０％、横方向に ５０％である。

第２〜９図に示すように、生物学的共反応体についての固相支持体１６は基部１ ３上の各ウェル１１内に存在させる。ウェル１１および膜１４は、セルロース、 ニトロセルロース、バイオアフィニティー膜、紙およびガラス　ミクロファイバ ーからなる任意の固相支持体材料を支持することができる。

更に、支持体材料は疎水性膜１４上では必要きしないので、ウェル１１およびそ の基部１３は、セファディックス、ラテックスおよびプラスチックのビーズ、微 小球および全セルを包含する種々の他の物質を保持および支持することができる 。

マニホールド１０を真空装置として使用するため、マニホールド１０全体を固体 容器２０（第４および５図）上に配置し、ウェル１１の配列を、傾斜する無孔フ ロア２２を有する単一真空チャンバー２１上に重ねる。好ましくは、フロア２２ はそのセンターライン２３に向かって傾斜し、他端に向かって傾斜する。フロア ２２の最下点２４は真空ニップル２５の内部端に存在する。チップル２５は管２ ７を介して真空源２６と接続し、（第１図）真空を作用している間、流体を膜１ ４を通じて吸引し、真空ニップル２５で回収し、処理ライン２８を通して取出し および送出する。容器２０はガスケット２９により形成し、ガスケット２９は真 空を作用する場合にマニホールド１０と容器２０の間にシールを形成する。

第６図は３つのウェル１１についてそれぞれ違った扱い方で示す。左側のウェル １１には固相支持体材料を設けておらず、膜１４のみを示している。中央のウェ ル１１にはガラスミクロファイバーの堆積される固相支持体１６を設けており、 右側のウェル１１にはニトロセルロースの固相支持体１６ａを設けている。任意 の種々の適当な固相支持体材料１６または１６ａをウェル１１内の膜１４上に導 入することができる。本発明において、使用者はユーザーはすべてのウェルに同 じ材料を使用するといった制限を受けることがなく、むしろ濾過、ビーズ、微小 球、全セルなどの任意の組合せをウェルにおいて変えて使用できる。

第７図は液体混合中でメツシュ状の固相支持体材料に結合している生物学的共反 応体によりウェル１１内において生ずる反応を示している。

第８図では第７図の反応終了後におけるウェル１１を示しており、真空を作用し て反応液３０を膜１４を通してウェル１１の外へ吸引し、一方、固相支持体１６ に結合した固相反応生成物をウェル１１内に保持する。

第９図はプロセスの終了した際の同じウェルを示しており、この場合ウェルは液 体が空になっており、固体の生物学的反応体が固相支持体１６に結合して残る。

疎水性膜１４のみがウェル壁１２に封止しているので、固相支持体材料１６は結 合した共反応体の分析、または実験結果の保管のために、ウェル１１から容易に 除去することができる。固相支持体材料１６やビーズ、微小球、全セル等を取り 除く際に、疎水性膜１４は無傷を保っているので、壁１２の基部１３に対する膜 １４の真空シールは破壊されず、マニホールド１０は固相支持体１６、ビーズま たは他の生物学的あるいは現行的に作られた材料を除去する通常どおり機能する 。

本発明の装置は、酵素標識抗体を用いる免疫検定、直接ラジオイムノアッセイ、 間接ラジオキンイムノアッセイ、拮抗阻害ライオイムノアッセイ、蛍光ｔｆｌｋ 抗体を用いる免疫検定法あるいは、スタフロコツ力ス　オーサウス蛋白質Ａまた は抗原のような他の結合材を用いる免疫検定法と組合せて使用することができる 。

ここで示した装置および方法論は、扱いにくい血液銀行での免疫診断テストを容 易にするように独自に開発した。

そのようなテストは血液受容器中での予期せぬ抗体の検出、検証を伴い、抗体に 対して反応する赤色法抗原を含む血液の輸血を排除する。

最近の方法は抗体との反応前に試験セルの反復処理および洗浄を含んでいるが、 これらの処理は上述する本発明では必要がない。上記方法学は、従来の細胞凝集 検出を標準化カラー終点で置き換え、終点を機器定量（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａ ｌｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ）できるようにしている。すべての実際的な目的の だめの細胞凝集終点は主観的な視覚システムである。

また、このシステムは輸注前にグループ分けして大型リバース（ｌａｒｇｅ　５ ｃａｌｅ　ｒｅｖｅｒｓｅ）に用いられている。すなわち、ドナーの血液群を確 かめるために、赤血球を主なＡＢＯ群に対して向ける抗体で試験する。例えば、 Ａの血液群を有する患者は群Ｂに対する抗体を持っている。逆に、群Ｂ患者はア ンチ−Ａ抗体を持っている。このために、抗体の試験により、赤血球の正確なグ ループ分け（ｇｒｏｕｐｉｎｇ）を確かめることができる。この試験は試験管で 行い、多くの管を使って厄介な操作をしなければならない。これに対して、本発 明では、多くの試験を同じ装置で同時に行なえるので、試験結果の提供が非常に 合理化される。本発明は（後天性免疫不全症候群：ＡＩＤＳに関する）ＨＩＶ、 または肝炎のようなウィルス抗体に対する試験を行うことができるので、そのよ うなウィルス試験を上述の赤血球抗体の回分試験と併合して実施できる。

構造上の多くの変化、並びに広範囲にわたる本発明の構造および広範囲に異なる 具体例および適用において、本発明の範囲および要旨を逸脱しない限り当業者に より種々変更を加えることができる。本明細書の記載は純粋な実証であり、ある 意味での限定を意図するものではない。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．下端部に平面環状基部を有する一連の流体非透過性ウエルを画成するマニホ ールドプレート、および平坦面に沿い前記ウエルの下端を閉鎖するために、およ び前記ウエルに試験すべき試薬試料を含有させるために前記ウエルの前記基部の 下面にそれぞれ固定し、かつ封止する一連の分離疎水性、流体透過性膜手段から なり、前記膜手段は該膜の上面と下面との間に有意な圧力差が存在しない限りは 漏れないようにし、前記膜の下面を吸収材料と接触しないように保持し、各膜手 段はすべての隣接ウエルの外面から離れた外面を有し、このために流体が一方か ら他方に移動できないように構成したことを特徴とする微量滴定トレー。 ２．各前記膜の外面をそのウエルの外面より突出させないようにした請求の範囲 第１項記載の微量滴定トレー。 ３．前記トレーには、前記膜手段の上の前記ウエルに含有させた前記試薬から生 成する反応生成物を結合させるために生物学的共反応体を支持する固相手段を設 けた請求の範囲第１項記載の微量滴定トレー。 ４．前記膜手段を圧縮連続フィラメントポリエステル繊維のシートにおけるスバ ン−ボンデットポリエステルとした請求の範囲第１項記載の微量滴定トレー。 ５．下端部に平面環状基部を有する一連の流体−透過性ウエルを画成するプラス チックから形成したマニホールドプレート、および インキュベーションなどの間に、前記プラスチックおよび膜と反応しない試薬試 料を一時的に収納し、同時に流体の移動を妨げるのにすべての隣接ウエルの膜か ら十分に離間するために、前記ウエルの平面基部の下面に永久的に取付けかつ封 止して前記ウエルを閉鎖する一連の分離疎水性、流体透過性膜からなり、 前記各膜には、該膜の上および下に有意な圧力差を与えた場合に、前記流体から 試薬を結合することなく前記流体を通す通路を設け、 これにより、前記各膜を、前記ウエルに挿入した液体から選定試薬を結合する各 ウエルにおいて保持装置を着脱自在にゆるく支持するように構成したことを特徴 とする安価な使い捨て微量滴定トレー。 ６．前記各膜はそのウエルの外面と実質的に一致する外面を有する請求の範囲第 ５項記載の微量滴定トレー。 ７．前記微量滴定トレーは、前記試薬の反応生成物に前記共反応により結合する 生物学的共反応体を支持するために、少なくともある前記ウエル内に、これから 自由に取外すことができ、かつ前記膜から離脱できる固相多孔性繊維手段からな る請求の範囲第５項記載の微量滴定トレ８．前記膜を圧縮連続−フィラメントポ リエステル繊維のシートにおけるスバン−ボンデットポリエステルとした請求の 範囲第５項記載の微量滴定トレー。 ９．下端部に平面環状基部を有する一連の流体非透過性ウエルを画成するマニホ ールドプレート、平坦面に沿い前記ウエルの下端を閉鎖するために、および前記 ウエルに試験すべき試薬試料を含有させるために前記ウエルの前記基部の下面に それぞれ固定し、かつ封止する一連の分離疎水性、流体透過性膜手段；前記膜手 段は該膜の上面と下面との間に有意な圧力差が存在しない限りは漏れないように し、前記膜の下面を吸収材料と接触しないように保持し、各膜手段はすべての隣 接ウエルの外面から離れた外面を有し、このために流体が一方から他方に移動で きないようにし、 真空チャンバーから出口を設けた前記マニホールドプレートの下に位置する無孔 床を有する真空チャンバーを設ける前記マニホールドプレートの下の下部容器、 および 前記プレートを前記下部容器に封止し、かつ真空チャンバーを囲むガスケットか らなることを特徴とする微量滴定トレー−真空チャンバー組合せ体。 １０．前記下部容器には前記出口に向って傾斜する前記真空チャンバーのための 床を具えている請求の範囲第９項記載の組合せ体。 １１．前記組合せ体は、前記試薬の反応生成物に前記共反応により結合する生物 学的共反応体を支持するために、少なくともある前記ウエル内に、これから自由 に取外すことができ、かつ前記膜から離脱できる固相多孔性繊維手段からなる請 求の範囲第９項記載の組合せ体。 １２．前記膜を圧縮連続−フィラメントポリエステル繊維のシートにおけるスパ ン−ボンデットポリエステルとした請求の範囲第９項記載の微量滴定トレー。 １３．一連の小容積で、流体−非透過性のなめらかな穴のウエルを画成するプラ スチックから形成したマニホールドプレーン；前記ウエルは約２５〜１００マイ クロリットルの容量を有し、かつその下端部で十分に開放してその下端部に平面 環状基部を設け、 インキュベーションなどの間に、前記フラスチックおよび膜と反応しない試薬試 料を一時的に収納し、同時に流体の移動を妨げるのにすべての隣接ウエルの膜か ら十分に離間するために、前記ウエルの平面基部の下面に永久的に取付けかつ封 止して前記ウエルを閉鎖する一連の分離疎水性、流体透過性膜、 前記膜の上および下に有意な圧力差を与えた場合に、前記流体から結合すること なく前記各膜に設けた該膜に前記流体を通す通路、および 前記ウエルに挿入して流体から選定試薬を結合するために、前記膜により前記各 ウエルにゆるく支持した生物学的共反応体を結合する固相支持手段からなること を特徴とする安価な使い捨て微量滴定トレー。 １４．前記微量滴定トレーは、前記試薬の反応生成物に前記共反応により結合す る生物学的共反応体を支持するために、少なくともある前記ウエル内に、これか ら自由に取外すことができ、かつ前記膜から離脱できる固相多孔性繊維手段から なる請求の範囲第１３項記載の微量滴定トレー。 １５．一連の小容積で、流体−非透過性のなめらかな穴のウエルを画成するプラ スチックから形成したマニホールドプレーン；前記ウエルは約２５〜１００マイ クロリットルの容量を有し、かつその下端部で十分に開放してその下端部に平面 環状基部を設け、 インキニベーションなどの間に、前記フラスチックおよび膜と反応しない試薬試 料を一時的に収納し、同時に流体の移動を妨げるのにすべての隣接ウエルの膜か ら十分に離間するために、前記ウエルの平面基部の下面に永久的に取付けかつ封 止して前記ウエルを閉鎖する一連の分離疎水性、流体透過性膜、 前記膜の上および下に有意な圧力差を与えた場合に、前記流体から試薬を結合す ることなく前記各膜に設けた該膜に前記流体を通す通路、および 前記ウエルに挿入して流体から選定試薬を結合するために、前記膜により前記各 ウエルにゆるく支持した生物学的共反応体を結合する固相支持手段 前記マニホールドプレートの下に位置するように真空チャンバーを設け、前記真 空チャンバーから出口を設け、かつ前記真空チャンバーに対する無孔床を設けて いる前記プレートの下の下部容器、 前記プレートを前記容器に封止し、かつ前記真空チャンバーを囲むガスケット、 前記ウエルにおける前記固相支持手段上に前記共反応体に結合した反応体を残留 させる試験試料の液体を流体透過性膜を通して取出すのに十分な強さの真空吸引 源、および 前記真空チャンバーを前記真空源に導く接続手段からなることを特徴とする実験 室用組立体。 １６．前記床を前記出口に向けて傾斜させた請求の範囲第１５項記載の装置。