JPH06500727A - 化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的物質を受容する少なくとも1個のくぼみを有するプレート及びこのプレートを製造する方法 - Google Patents

化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的物質を受容する少なくとも1個のくぼみを有するプレート及びこのプレートを製造する方法

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JPH06500727A JP3502598A JP50259891A JPH06500727A JP H06500727 A JPH06500727 A JP H06500727A JP 3502598 A JP3502598 A JP 3502598A JP 50259891 A JP50259891 A JP 50259891A JP H06500727 A JPH06500727 A JP H06500727A
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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】 化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的物質を受容する少なくとも1個 のくぼみを有するプレート及びこのプレートを製造する方法本発明は、化学的及 び/又は生化学的及び/又は微生物学的物質を受容する少な(とも1個のくぼみ を有するプレートであって、くぼみがその内面により限定された内部空間と壁と を有し、膣壁は前記内面から離れた方の外面が少なくとも部分的に温度調節物質 と熱接触可能な熱交換面を含むものに関するものである。
本発明は更に、化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的物質を受容する 少なくとも1個のくぼみを育するプレートを製造する方法に関するものである。
かかるプレートは幾つもの提供業者から販売されており、マイクロテストプレー ト又はマイクロタイタープレートとして知られている。
周知のプレートは、高く立てた縁で全面が取り囲まれた剛性底を有する。厚さが 1mを超える底に上から設けたくぼみは行列状に配置しである。周知プレートの 底はくぼみを設けた下面が平らである。周知プレートはさまざまな容積のくぼみ 付きで提供されており、容積は普通数百μl−数mlである。
くぼみと縁により限定された内部空間とを各種の汚れから保護するためプレート の縁を蓋又は接着フィルムで覆うことが知られている。
ポリスチレン又はポリ塩化ビニルからなるプレートは溶液を一定温度に保つのに 利用される。これは貯蔵目的に行われるか又は反応を所定温度で経過させるため に行われる。
このためプレートは−くぼみ内に溶液を注入したのち一蓋で覆われ、保存のため 冷蔵庫に、又は普通37℃に設定される岬卵器内に置かれる。
しかし周知プレートは、冷蔵庫内での冷却や瞬卵器内での加熱にあまりにも時間 がかかるので、頻繁で迅速な温度変化によってその反応を制御しなければならな い溶液には不適である。
プレートをその平らな下面を介し温度調節することが知られてはいるが、しかし この場合にも試料の温度変化は数分間以下持続し、きわめて長い。
更に、スナップオンキャップ又はねじ蓋を備え円錐形に先細となったプラスチッ ク反応容器が知られている。この周知のプラスチック反応容器は普通高さが数口 であり、外径は12〜18mmである。処理すべき試料又は溶液の数が多いと、 多くの反応容器を取り扱うとき所要スペースと時間支出がそれ相応に大きくなる 。
周知の反応容器に受容した物質は反応容器をその外面を介し温度調節することに より温度変更される。これは例えば反応容器を各種温度の水浴に浸漬することに より行われる。しかし温度調節した金属ブロックに反応容器用穴を設けることも 知られており、この場合反応容器は穴の壁と接触することにより温度調節される 。熱の伝達は穴に水又は油を充填することで向上することができる。
試料は、希望する新しい温度に調整した別の水浴又は金属ブロックに反応容器を 差し込むことにより温度変更される。
プラスチック反応容器の壁が厚く、この壁を通して可能な熱輸送は乏しいものに すぎないので、物質のaIはごく緩慢に新しい温度となるにすぎない。壁の厚さ は製造技術上の理由から、そして個々に取り扱うべき反応容器の機械的強度が必 要であるが故に必要となる。例えば反応容器は高速で回転する遠心分離機に挿入 される。その際発生する機械荷重がプラスチック反応容器の壁を安定した厚いも のとする理由である。
しかし新しい化学的、生化学的又は微生物学的方法の多くでは実験経過の過程で 反応溶液をさまざまな温度にする必要がある。反応はしばしば特定の温度分布を 周期的に通過しなければならず、この分布は幾つかの加熱及び/又は冷却からな ることがある。反応の収率と効率は使用した溶液中の温度変化の速度に左右され る。特に核酸の酵素過程では核酸を変性させる高い温度と反応を開始させる低い 温度との間で迅速な変化が必要である。
そこで本発明の課題は、冒頭指摘した種類のプレートを前記諸欠点が取り除かれ るよう改良することである。特に、簡単な操作で多数の試料を温度変更すること が可能とならねばならない。
この課題か本発明によれば、少なくとも1(IIのくぼみの熱貫流率が5x 1 O−4W/ (kmm3)より大きく、この熱貫流率に (A・λ)/(V −x)=W の式が妥当し、ここにAは熱交換面の大きさ、λは壁を形成する材料の熱伝導率 、■はくぼみの内部空間の容積、Xは熱交換面と内面との間の距離として測定し た壁の壁厚、そしてWは熱貫流率である。
本発明の根底にある課題がこうして完全に解決される。
この新規なプレートでは熱貫流率が5xlO−4W、/(k=3)、より大きい ので、壁を通してくぼみ内へ又はくぼみから外へと迅速な熱輸送が可能である。
選定したプレート材料とくぼみの所要容積とに応じて当業者?いまや熱交換面の 大きさとくぼみの壁厚を、上記関係を維持しつう選定することができる。プレー ト当たり多数のくぼみを設けることができ、同時に処理すべき溶液、例えば反応 溶液の簡単な取扱いが可能である。
他方でこのことは、熱交換面が同じ又くぼみの容積が同じプレートにとって、例 えば熱伝導率が10倍優れ、だが壁厚が10倍厚いプレートが、熱伝導率が劣り 又壁が薄いプレートと同じ熱貫流率を有することを意味する。
本発明によるプレートの好ましい1構成では壁厚が少なくとも熱交換面全体にわ たってほぼ同じ大きさである。
この措置の利点としてくぼみ内に受容された物質はあらゆる側から均一に温めら れ又は冷却されることになり、物質中に障害となる温度勾配の発生するのが防止 される。
この実施例において熱貫流率がlXl0 3W/(k−3)より大きいと格別好 ましい。
この措置によりくぼみの壁を通して一層迅速な熱輸送が可能となり、このことで 、くぼみ内に受容された物質の反応結果がなお著しく向上することになる。
この実施例において熱貫流率を3X10 ”W/(krIm3)より大きくする ことにより、別の利点が達成される。
熱交換を一層促進するこの措置により、秒単位の温度変化によって制御しなけれ ばならない反応をくぼみ内で経過させることが可能となる。例えば容積50μl の水溶液を20秒以内に60℃加熱又は冷却することが可能である。
更に、プレートをくぼみと一体に構成すると有利である。
この措置の利点としてこの新規なプレートは、くぼみをプレートに固着しなくて もよいので簡単に作製することができる。
この実施例においてプレートを合成樹脂から作製しておくのが格別好ましい。
この措置によりプレートは、軽量であるだけでなく安価に作製することができ、 使い捨て商品又は消耗品として構想することができる。
この実施例において合成樹脂が熱変形可能であると別の利点が達成される。
この措置により、迅速安価な製造法、例えば深絞り成形法によりプレートを製造 することが可能となる。
この実施例において更にプレートにその下面より下で熱交換面を配置するのが好 ましい。
この措置の利点として熱交換面は各温度調節物質がプレートの下方から十分に到 達可能である。例えばプレートは上から水浴内に、又は熱交換面用相手面を有す る金属ブロック内に挿入することができる。
更にこの実施例においてくぼみをカップ形膨出部として構成し、その外面が少な くとも部分的に熱交換面であるのが好ましい。
この措置により、膨出部を例えば金属ブロック恒温槽の適宜な凹部内に受容し、 これにより一方でこの新規なプレートが機械的に保持され、他方で熱交換面はく ぼみの外面の寸法全体にわたって延びており、このことから大きな易接近性熱交 換面が得られる。
この実施例において更に、カップ形膨出部がプレートの下面と結合した中空円筒 形上部とこれと一体に結合した半球形中空下部とを有するのが好ましい。
この措置のもたらす利点として、底を丸くした円筒形袋穴により、金属ブロック 恒温槽内で熱交換面に対する相手面を簡単に生成することができる。くぼみの外 面が幾何学的に単純な形状であるので、金属ブロック恒温槽の相手面と熱交換面 との間の熱伝達を再現可能な良好なものとすることができる。
この実施例において更に内部空間の容積が2ooIIIII+3未満、好ましく は10〜100mm3であるのが好ましい。
大抵の化学的及び5/又は生化学的及び/又は微生物学的反応がこの容積範囲内 で経過するので、本発明によるプレートはこの措置によりかかる実験に格別適し たものとなる。
この新規なプレートのくぼみはこれらの実験のとき少なくとも受容された溶液か 、液表面の上にある空気容積の水分を、さしたる独自の容積変化を生じることな く調節できるまで充填しである。
この実施例の1展開においてこの新規なプレートは、下部の半径が2〜61!l !11であり、(ぼみの壁厚か0.2皿より薄いことを特徴としている。
製造技術的にきわめて簡単に達成することのできるこの措置は、プレートが熱伝 導率のむしろ悪い合成樹脂フィルムからなる場合でも5X10−4W/ (km 3)より大きい本発明による熱貫流率をもたらす。
この実施例において更に壁厚が0.08−未満であるのが好ましい。
この簡単な壁厚低減によって有利なことに熱貫流率が著しく高まり、このことか ら熱交換が向上し、従ってくぼみ内にある物質の1度変化が一層迅速となる。
この実施例においてプレートをポリカーボネートから作製するとき別の利点が達 成される。
この措置により一方でプレートに十分な機械的強度か付与され、他方でくぼみは 例えば製造技術的に有利な深絞り成形法で形成することができる。更に、ポリカ ーボネートから作製した(ぼみは、この関係においてポリカーボネートか不活性 であるので、大抵の化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的反応用の反 応容器である。
この実施態様は、有利には、厚さ0. 5−未満のポリカーボネートフィルムか らプレートを作製することにより改良される。
この措置は、かかるポリカーボネートフィルムが作製済みで入手可能であるかぎ り、製造技術上の利点をもたらす。
更に、このポリカーボネートフィルムにくぼみを形成すると有利なことに薄い壁 厚が得られ、このことがらやはり熱貫流率が大きくなる。
更にこの実施例においてプレートか相互に同一のくぼみを多数有するのか好まし い。
それ自体知られたこの措置がもたらす利点として、試料を全て同じ温度分布とし なければならないかぎり、数多くの反応を同一のプレート内で平行して実施する ことができる。
この実施例において、相互に約10mmの等間隔を有する行列状にくぼみを配置 するのが格別好ましい。
この措置は、くぼみに多重ピペットで充填上排出を行うことができ、こうして実 験準備のとき作業が大幅に簡素となるというそれ自体やはり知られた利点を有す る。
この実施例においてくぼみごとにその開口を閉鎖する蓋を設けることで別の利点 が達成される。
この措置によりくぼみは物質の充填後それ自体周知の仕方で汚れや粉塵から保護 することができる。
この実施例においてくぼみの開口を覆う各蓋範囲が各開口の周囲に延設した接合 継目によりプレートと接合可能とすることで別の利点が達成される。
この措置により、各くぼみにいわば追加的に独自の蓋を設け、該蓋でくぼみを気 密に閉鎖することが達成される。
従って、特に(ぼみの内部空間の容積が小さい場合でも、高温時に発生する蒸散 問題や低温時に発生する凝縮問題が防止される。くぼみ内に封入された液体容積 は高値と低値との間で極端に頻繁に温度変化する場合にも変化しない。
この実施例は、蓋をやはり合成樹脂フィルムから、特にプレートと同じ材料から 作製することで格別有利に改良される。
この措置により、蓋とプレートとの間に接合継目を設けることが格別簡単である 。例えばカバーフィルムは接合継目の範囲で圧力及び/又は熱を加えてプレート と物質嵌合式に接合することができる。
この実施態様の有利な1展開は、各接合継目が各くぼみを気密に閉鎖することを 特徴としている。
この措置でもって、くぼみ内に受容された液体量が少ない場合でもくぼみがしば しば高温と低温との間で温度変化を生じ、受容された溶液が比較的高い温度又は 高温に温められ又は加熱されてくぼみの内部に超過圧力が発生する場合でも蒸散 問題及び/又は凝縮問題が生じないようにすることができる。
合成樹脂からプレートを製造する特に有利な方法は、厚さが0.5W未満で熱伝 導率がO,’lW/(km)より大きい熱変形可能な合成樹脂フィルムが下面を 前にして上から成形ブロックに載置され、該ブロックが上向きに開口したカップ 形凹部を含み、該凹部の内部空間が容積200IIIl113未満であり、各カ ップ形凹部の範囲で順次特定時間の間高温のガス流が載置したフィルムより上か らその上面に向けられ、高温ガス流がフィルムの溶融温度近傍の確定された温度 を有することを特徴としている。
この方法では、フィルムの熱伝導率とフィルムの厚さとカップ形凹邪の容積とを 簡単に組合せることで、深絞り成形時に発生するくぼみの壁厚により熱貫流率の 上記関係を維持することが達成される。
この方法は、格別有利には、高温ガス流を吐出す吐出し口の直径がカップ形凹部 の直径にほぼ等しく又フィルム上面からのその距離が前記直径より小さいことに より改良される。
この措置により、意外なことに、その外面がカップ形凹部の内壁に全面で当接す る良好に成形されたくぼみが得られる。
この方法において成形ブロックが温度調節可能であり且つフィルムの融点温度以 下の温度、好ましくは約100℃を有することで別の利点が達成される。
この措置により、形成されたくぼみの壁厚は熱交換面の範囲でほぼ同じ大きさと なる。
この実施例において更に合成樹脂フィルムがポリカーボネートフィルムであるの が好ましい。
ポリカーボネートフィルムを使用するきプレートに十分な機械的強度が付与され 、きわめて多数のくぼみをポリカーボネートフィルムに設けることができる。更 に、ポリカーボネートフィルムからなる反応容器は、プレートに形成したくぼみ も、問題となる化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的反応又は物質に 対し不活性である。
その他の利点は明細書及び添付図面から明らかとなる。
前記特徴及び以下なお説明する特徴はその都度記載した組合せにおいてだけでな く、本発明の枠を逸脱することなく別の組合せや単独でも勿論適用することがで きる。
本発明の1実施例を図面に示し、以下の明細書で詳しく説明する。
第1図は上向きに開口したくぼみを有する本発明によるプレートの一部を示す斜 視図である。
第2図は第1図のプレートを第1図のII−II線に沿って示す断面図である。
第3図は第1図のプレートを製造する方法の概要図である。
第4図はカバーフィルムを有する第1図のプレートのカバーを一部示す斜視図で ある。
第5図はくぼみの周囲に延設されカバーフィルムをプレートと接合する環状接合 継目を有する第4図の閉蓋したプレートを第4図の矢印V方向に見た図である。
第6図は第5図の接合継目を生成する溶接ラムの部分断面図である。
第7図は第6図の溶接ラムを第6図の矢印■に沿って上から見た部分図である。
第8図は第5図の接合継目を第5図の■−■線に沿って示す側面断面図である。
第9図は第6図に示す溶接ラムを幾つか使用して第4図の閉覆したプレートを溶 接する装置の斜視図である。
第10図は第5図の溶接したプレートを加熱ブロックと一緒に使用する状態を一 部示す斜視図である。
第1図に矩形軟質プレート2とその長手縁3の−っと側縁4の一つが一部示しで ある。例えば剛性合成樹脂フィルムから作製したプレート2は平らな上面5とこ れに平行な下面6とを有する。上面5と下面6との間で測定したその厚さは符号 7で示唆しである。第1図に認めることができるようにこの厚さ7はプレート2 の横寸法に比べ小さい。
プレート2に通孔9が設けてあり、上向きに開口したくぼみ11が形成しである 。(ぼみ11は列12と行13とに配置してあり、列12は長手縁3と平行、そ して行13は側R4と平行である。列12又は行13は組互にそれぞれ符号14 .15に示唆した列間隔又は行間隔を有する。
図示実施例において横断面で見て円形のくぼみ11は第2図に一層認めることの できる内径16を有する。列間隔14と行間隔15は同じ大きさであり、くぼみ 11の内径16は列間隔14又は行間隔15より当然小さい。
くぼみ11は丸みを付けた開口縁17で取り囲まれたその間口18がプレート2 の上面5の平面にある。それはその内部空間19を限定する壁体20を有し、該 壁体は一種のカップ形膨出部21として形成してあり、且つ相互に同一のいずれ のくぼみ11でもプレート2の下面6より下にある。
以下の明細書において「上向き」とはくぼみ11の内部空間19から開口18を 通過する方向を意味し、従って「下向き」とはその逆方向を意味する。
第2図に一層認めることができるように膨出部21は中空円筒形上部22とそれ を一体な半球形下部23とを有し、下部の湾曲底壁24がくぼみ11の下を閉鎖 している。上面5は丸みを付けた周縁17を形成しつつ直径内面25としてくぼ み11の内部空間19に移行しており、下面6は膨出部21の周囲に条J27を 形成しつつ膨出部21の外面28として実質的に湾曲内面25と平行に延びてい る。
個々のくぼみ11間に延設した腹部29が個々の開口18を相互に分離している 。
第2図に更に認めることができるように底壁24は符号31に示唆した厚さを有 し、この厚さは内面25と外面28との間で測定したものである。中空円筒形上 部22に適宜に測定した厚さが符号32に示唆してあり、この厚さは厚さ31に ほぼ一致する。各くぼみ11の容積33は符号34に示唆したその深さと内径1 6とによって実質的に決まっている。深さ34は底壁24と符号35に破線で示 唆した想定最大充填高さとの間で測定したものである。充填高さ35はほぼ湾曲 開口縁17が垂直な内面25に移行している高さにある。界面張力とそれに伴う 湾曲との故に、特に容積33が小さい場合、受容すべき物質の充填容積は最大容 積33より小さくなる。
以上述べたプレート2の(ぼみ11は化学的及び/又は生化学的及び/又は微生 物学的物質を受容するのに役立ち、これらの物質はくぼみll内で貯蔵され又は 反応させられる。くぼみ11の容積33とプレート2当たりのくぼみ数はくぼみ 11により受容すべき物質に依存する。容積33を介し、内径16及び深さ34 の他、列間隔14及び行間隔15も殆ど確定しである。プレート2の厚さ7は、 腹部29の範囲では、くぼみ11が密に隣接しているにも拘らずプレート2が十 分な強度を有し又くぼみ11に充填して輸送する場合にもプレートが折れ曲がる ことのないよう選定しである。くぼみ11の壁体20の厚さ31.32は、機械 的観点の下、充填したくぼみ11が受容した物質の重さで裂は目を生じたり引き 剥がれたりすることのないよう選定しである。
プレート2を作製する材料と壁体20の厚さ31又は32は純機械的観点の他、 物理的観点からも選定しである。
厚さ31.32は一第2図に認めることができるように−厚さ7よりかなり小さ く、くぼみ11の内部空間19へ又は内部空間19から外へと良好な熱輸送を可 能とする。これにより、外面28全体を熱交換面28′としてその都度希望する 温度の温度調節物質と接触させることで、くぼみ内の物質をごく迅速に冷却し又 は温度変化させることが可能となる。
選択した実施例ではプレート2がポリカーボネートから作製してあり、熱伝導率 はケルビン・メートル当たりλ=0.21Wである。厚さ7は約0.27r!m であり、厚さ31にはx=0.04−が妥当する。列12間の間隔14又は行1 3間の間隔15は約LorMi、くぼみ11の容積33はV=85μ!である。
熱交換面28′の大きさは外面28に一致し、A=75=2である。式 かかる熱貫:fiE率の場合、壁820を通し、′:熱交換は特定の時間係数が 物質内への熱伝導そのものとなるほど迅速に行われることか判明した。
従ってこの新規なプレート2は例えば小さな空間で多数の反応を別々のくぼみ1 1内で行うことを可能とし、その際これらの反応は(ぼみの壁体20を通して熱 的にごく良好に制御することができる。
更にプレート2の材料はくぼみ11の壁体20を通して例えば吸収測定又は蛍光 測定等の光学分析法か可能となるよう選定しである。この目的のため材料は該当 する光波長域内で透明でなければならない。即ちこの波長域内ではさしたる吸収 も蛍光放出も起こしてはならない。
第3図を基に次に第1図のプレート2の製造方法を説明する。出発材料は厚さ7 の例えばポリカーボネートからなる薄いフィルム36である。このフィルム36 か温度調節した成形ブロック37に載せられ、該ブロック内に上向きに開口した 袋穴38か設けてあり、これは(ぼみ11と同様に列12と行13とに配置しで ある。袋穴38はその内部39を取り囲む壁面40を有し、該壁面は平滑でそれ 自身閉じている。袋穴38の寸法は生成すべき膨出!21の外寸に一致するよう 選定してあり、選択した実施例の場合袋穴は直径約6皿、深さ約4−である。
金属、例えばアルミニウムから作製した成形ブロック37内に符号43に概略示 唆したヒータが設けてあり、これにより成形ブロック37は均一に100℃に加 熱される。
袋穴38の方向で成形ブロック37より上に配置された空気ノズル45は矢印4 6の方向に移動可能である。この方向46は行13又は列12と平行であり、空 気ノズル45は個々の各袋穴38上の中心に位置決め可能である。方向46は更 に成形ブロック37に載置したフィルム36の上面5と平行に整列しており、空 気ノズルと上面5との間の間隔は一定したままである。
空気ノズル45が約280℃の高温熱風噴流47を放出し、該噴流は約2〜5m /秒の速度でその吐出し口48から成形ブロック37にほぼ垂直に下方に吐出さ れる。吐出し口48は直径が約5−であり、フィルム36の上面5の4m上にあ る。空気ノズル45は順次側々の袋穴38上の中心に位置決めされ、その場所に 約3〜5秒留まる。上面5に衝突した熱風噴流47によりフィルム36はそれが 塑性変形可能となるまで温められる。
熱風噴流47は次にフィルム36の最初袋穴38より上にあった範囲を各袋穴の 内部39に吹き込み、この範囲が徐々に伸長し、フィルム36の最初の厚さ7が この範囲では益々減少し、最後には発生したくぼみ11の壁体20が第2図に示 唆した厚さ31又は32となる。
第3図では右側のくぼみ11/1が既に仕上げてあり、空気ノズル45は袋穴3 8/2の上にあり、このなかでくぼみ11/2がまさに形成される。くぼみ11 /2の底24は既に一部袋穴38/2の内部39/2に進入しており、引き続き 袋穴38/2の平滑な内壁に全面が当接する。第3図に認めることができるよう にくぼみ11/1.11/2間に腹部29がフィルム36の最初の厚さ7で残る 。くぼみ11の離型時、封入空気は気泡を生成することなく逃散する。
1個の空気ノズル45に代え複数個の平行な空気ノズル45を使用することも勿 論可能であり、それらの吐出し口48は行13又は列12の格子寸法に配置され る。こうして空気ノズル45の数に応じて1列12又は1行13のくぼみ11を 全て同時に製造することができる。
既に先に述べたようにフィルム36は厚さ0.27mのポリカーボネートからな る。くぼみ11の離型前、フィルム36は乳濁している。しかしフィルム36は 熱風噴流47の温度280℃、成形ブロック37の温度100℃のとき、離型し たくぼみ11の壁体20の範囲が、上記光学分析法に必要なように透明となるこ とが判明した。くぼみ11の本来の離型には成形ブロック37を100℃に温度 調節する必要がないが、この温度調節により更にくぼみ11これにより、各くぼ み11の外面28をやはり平滑で均一な表面とすることが達成され、このことは くぼみ11内に受容した物質の温度変化にとって大きな利点である。つまり膨出 部21がほぼ同一の輪郭を有し、その熱交換面28′は熱伝達を乱す空気層を生 じることなく1袋穴38に合わせて形成した相手面と直接接触することができる 。この点はなお後に第10図を基に説明する。
特にくぼみ11の容積33が小さい場合、くぼみ11は外気から密閉しなければ ならない。この目的のため第4図に示す蓋板が設けてあり、これは薄いカバーフ ィルム49からなる。カバーフィルム49に通孔50が設けてあり、これはプレ ート2の通孔9と同じ格子寸法に配置しである。
カバーフィルム49は平らな上面51とこれに平行な下面52とを有し、該下面 でもってカバーフィルムはプレート2の閉蓋時その上面5に当接する。カバーフ ィルム49は上面51と下面52との間で測定した厚さ53がカバーフィルム4 9の横寸法に比べ小さい。カバーフィルム49は例えば厚さ0.1mmのポリカ ーボネートから作製しである。
プレート2に載置するとカバーフィルム49は通孔50か通孔9と一直線に並ぶ よう整列させられる。こうしてカバーフィルム49とプレート2はなお詳しく説 明する仕方で同時に互いに接合して支持装置に固着することができる。
通孔50又は通孔9に代え下又は上に突出した円筒ピンを設けておくことも勿論 可能であり、カバーフィルム49をプレート2に載置するとこのビンが通孔9又 は通孔50内に係合し、こうしてカバーフィルム49を着脱可能にプレート2と 結合する。
カバーフィルム49用に主に使用される材料は既に触れたように厚さ0.1mm のポリカーボネートである。このフィルムは適用する光学分析法に該当する波長 域で透明であり、僅かな自己蛍光を有するにすぎない。光学分析法はこうして上 からカバーフィルム49を通して適用することができ、特に、透過法でカバーフ ィルム49とくぼみの底壁24とを通してくぼみ11内に受容された物質の光学 的密度を測定することが可能である。
くぼみ11の容積33は好ましくは小さく、30〜100μlであり、この場合 くぼみ11内に受容された溶液の容積が凝縮効果及び/又は蒸散効果で変化する ことがある。
特に、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、つまり個々の核酸鎖を増殖させるため しばしば適用される方法のとき現れるように扁温と低温との間で溶液の頻繁な温 度変化が必要な場合にもこのことは妥当する。
カバーフィルム49の密封効果を高めるためカバーフィルム49は各くぼみ11 の範囲で、くぼみの開口縁17を取り囲む閉じた環状接合継目55によりプレー ト2と接合される。第5図に認めることができるように各接合継目55がカバー フィルム49の円形範囲57を限定し、この範囲が付属のくぼみ11の開口18 をそれぞれ閉蓋する。こうして各くぼみ11はいわば円形範囲57の形の独自の 蓋で閉蓋され、該蓋は接合継目55によりくぼみ11を取り囲む腹部29と接合 してあり、各くぼみ11は外気と残りのくぼみ11とに対し気密に閉鎖される。
個々の接合継目55を設けるのに役立つのは例えばその正面58を異形化した溶 接ラム59であり、これが第6図に一部図示しである。溶接ラム59は完全な円 筒形の基体60を有し、これが上端61に基体60と一体な環状肩部62を担持 している。環状肩部62が円形凹部63を限定し、該凹部は基体60と同軸、従 ってその長手軸64と同軸であり、基体60から離れる方を向いた花冠状正宜5 8を担持している。
凹部63を花冠状に取り囲んだ正面58に異形化として角錐体65が整列させて 設けてあり、これは正方形の底面66が環状肩部62と一体に構成しである。角 錐体65はその頂点67が溶接ラム59の長手軸64と平行な方向に、基体60 から離れる方を向いている。
第7図に正面58が第6図の矢印■方向に見た平面図で一部示しである。ここに 認めることができるように角錐体65は列68.69状に配置してあり、列は相 互に角錐体底面66の半幅だけずれている。互いに平行で相互にずれていない2 列68/1.68./2間に延設した列69./1が列68../1.68/2 に対し角錐体底面66の半幅だけずれるように配置しである。列69/1から離 れる側で列68/2に直接続いた列69/2は列69/1と平行に延び且つこれ に対し横方向で整列している。
図6に立ち返って認めることができるように溶接ラム59は符号71に概略示唆 したヒータを備えており、好ましくはV2A鋼から作製した溶接ラム59が該ヒ ータにより約280℃に加熱される。接合継目55を設けるため、加熱した溶接 ラム59が上から、プレート2に載置したカバーフィルム49の上面51に置か れ、その異形化環状正面58はカバーフィルム49の下にある溶接すべきくぼみ 11の開口縁17を中心で取り囲む。円形凹部63は角錐体の頂点67が開口縁 17の外側でカバーフィルム49の腹部29上にある部分に当接するような大き さの直径である。
角錐体65の正方形底面66は0.5XO,5−であり、四辺形角錐体65の頂 点67は角錐体底面66から垂直に0.25s上にあり、即ち角錐体の相対向し た2辺は対頂角が90°である。半径方向で3個以下の角錐体65が相前後して 環状正面58に配置してあり、溶接ラム59が全体として有する外径は凹部63 の直径よりも角錐体65の少なくとも6つの底面長だけ大きい。
厚さ53が約0. 1−に相当するカバーフィルム49を厚さ7が約0.27a m+に相当するプレート2に溶接するには以下の操作が好ましいことが判明した 。
カバーフィルム49を上からプレート2に載せてくぼみ11を閉蓋し、通孔5o を通孔9と一直線に並べる。280℃に加熱した溶接ラム59は正面58を前に して上からカバーフィルム49の上面51に載せ、カバーフィルム49の下にあ る溶接すべきくぼみ11上の中心に置く。正面58上の角錐体65はいまやその 頂点67が、場合によってはカバーフィルム49の材料中に多少食い込んで表面 51に載置され、該表面を加熱する。カバーフィルム49はこうして約13秒間 圧面58のハニカム状断面によって予熱される。次に溶接ラム59は約0. 1 〜0.2mm下方にカバーフィルム49に押圧され、各角錐体67がカバーフィ ルム49に食い込み、後者がやはりプレート2の腹部29に食い込む。この位置 に溶接ラム59は2秒間留まり、次にカバーフィルム49から完全に持ち上げら れる。
こうして発生した接合継目55は一種の溶接継目であり、第8図に第5図の■− ■線に沿った横断面図で示しである。
冷えた接合継目55は溶接ラム59と同様に適宜な異形化を有する。角錐体65 はカバーフィルム49の予熱した上面51に逆立ちした角錐体凹部73に押し込 まれ、該凹部は形状が角錐体65に一致している。カバーフィルム49は更に凹 部73の範囲でその下面52が腹部29の、カバーフィルム49を通して間接的 に予熱した上面5に食い込み、そこに凹g73に一致した凹部74を形成する。
こうしてカバーフィルム49の下面52とプレート2の上面5との間に形成され た接触面75は横断面で見てジグザグ状に延びている。このジグザグ状の故に接 触面75はカバーフィルム49の下面52とプレート2の上面5との間の溶接前 に接合継目55の所定範囲に存在した載置面よりも大きい。
角錐体65の加熱作用で載置面が大きくなっただけでな(、更に接触面75に沿 ってカバーフィルム49と腹部29が互いに物質嵌合式に溶接されている。この 接合継目55は高温と低温との間で頻繁に変化する場合でも下面6又は外面28 で個々のくぼみ11が液密にだけでなく気密にも十分閉鎖されるようにする。こ のことはくぼみの内部に超過圧力が生じる場合にもなお妥当する。なぜなら例え ば受容された溶液は溶液の上にある気体容積が膨張しようとするような温度に温 められ又は加熱されたからである。接合継目55は、閉鎖したプレート2が実験 室で日常的に曝されるような通常の機械荷重や、温度変化に伴う僅かな形状変化 や応力にも問題なく耐える。
前記溶接の間カバーフィルム49は開口18を閉蓋する円形部分57がドーム状 に高く湾曲し、閉鎖して上述の如く溶接したプレート2は各くぼみ11の上にカ バーフィルム49のレンズ状湾曲部76を有する。
しかしこの湾曲部76はくぼみ11を気密に溶接した場合にのみ形成されるので 、同時にそれは、形成された接合継目55が当該くぼみ11をくぼみ内部の超過 圧力にも耐えるよう気密に閉鎖したことの視覚的表示でもある。溶接後にカバー フィルム49が湾曲g76を有していないと、溶接操作は例えば溶接ラム59の 滞留時間や温度に関し、又は角錐体65が上面51に食い込む深さに関しても、 不備があったことになる。
溶接ラム59の温度、角錐体65の寸法、そして角錐体65がカバーフィルム4 9の上面51に食い込む深さは上記実施例において厚さ0. 1mmのポリカー ボネートからなるカバーフィルムと厚さ0.27mmのポリカーボネートからな るプレート2とについて例示的に挙げたものにすぎない。それより厚いポリカー ボネートフィルムの場合、カバーフィルムの厚さにほぼ一致する角錐体の食い込 み深さをこの新しい厚さに適合しなければならない。
溶接操作の成果にとって、溶接ラム49の滞留時間を正しく維持する池、まず上 面51で、次に上面に食い込んだ状態で、角錐体65がカバーフィルム59の材 料に食い込む深さも本質的である。上述の溶接操作は手で実施できるのではある が、正しく設けた接合継目55の収率は第9図に示した溶接装置78を使用する ことで著しく向上する。
溶接装置78は平らな矩形底板79と底板79の上方に配置した平らな頭板80 とを有し、頭板は底板79とほぼ同じ横寸法である。頭板80は4本の案内棒8 1により底板79に固着しである。4本の案内棒81はそれぞれ4隅の一つの範 囲で上から底板79にねじ込んであり、そのうち第9図では右前の案内棒81/ 4が見易くする理由から切欠いである。
底板79と頭板80との間に高さ調整可能な支持板82が設けてあり、その外隅 にボールブシュ83を嵌め込み、そこに案内棒81が挿通しである。支持板82 の高さ調整用駆動部として電気駆動式駆動モータ84が支持板82から離してそ のフランジ85で上から頭板80に固着しである。モータ84は符号86に示唆 したモータ軸を有し、該軸は符号87に示唆した循環式ボールねじ伝動装置と結 合しである。循環式ボールねじ伝動装置87は他端が支持板82と結合してあり 、モータ軸86の回転運動を案内棒81に沿った支持板82の調整運動に変換す るのに役立つ。
循環式ボールねじ伝動装置87から離して支持板82の下方の中心に加熱ブロッ ク89が設けてあり、これは4本の間座ボルト90を介し下から支持板82に固 着しである。
銅から作製した加熱ブロック89は第9図に3個だけ示唆した溶接ラム59用に 第6図の符号71に示唆したヒータの機能を果す。溶接ラム59/1.59/2 .59/3は間座ボルト90から離して下から加熱ブロック89に差し込まれ、 その正面58は加熱ブロック89から離れる方を向いて下向きである。
加熱ブロック89に第9図で右から左にほぼ完全に穿設した袋穴91が設けてあ り、これに電気加熱式ヒータカートリッジが差し込んであるが、これは見易くす る理由から図示省略しである。加熱ブロック89の温度は好適な仕方で図示省略 した温度センサで測定され、やはり図示省略した制御回路に伝送され、該回路は それ自身ヒータカートリッジを駆動する。こうしてそれ自体周知の仕方で閉ルー プ制御回路が形成され、該回路を介し加熱ブロック89の温度は一定値に、例え ば280℃に保たれる。間座ブロック90を介し加熱ブロック89が支持[82 を温め、このことでボールブシュ83が案内棒81上で動かなくなることがある 。この理由から支持板82に冷媒穴92が設けてあり、この穴を介し支持板82 が恒温槽冷却回路に接続しである。こうして支持板82の温度は加熱ブロック8 9の温度に拘りなく外部恒温槽を介し制御可能であり、案内棒81に沿って支持 板82の易動性調整が保証しである。
支持板82を介し高さ調整可能な加熱ブロック89の下、はぼ中心で底板79に 上向き受容ブロック93が設けである。受容ブロック93はそれに穿設した冷媒 穴94を有し、この穴は支持板82の冷媒穴92と同様に外部恒温種回路に接続 してあり、該回路は受容ブロック93を設定可能な一定温度に保つ。
受容ブロック93は上向きに開口したカップ95を有し、該カップはプレート2 から下に突出した膨出部21を受容するよう指定しである。それ故カップ95は 第3図に認めることのできる成形ブロック37の袋穴38と同じ寸法であり、く ぼみ11と同様に列12と行13とに配置しである。
上から受容ブロック93に載置されたプレート2はやはりカバーフィルム49で 閉蓋しである。カバーフィルム49には、受容ブロック93を上から全面把持す る有孔マスク96が被せてあり、該マスクはカバーフィルム49をプレート2に 、そしてこれをやはりそのくぼみ11と一緒に受容ブロック93内に押圧する。
有孔マスク96に溶接ラム59と整列させて連続孔97が設けてあり、この孔は やはり各くぼみ11上の中心で孔97が整列するよう列12と行13とに配置し である。見易くする理由から有孔マスク96、カバーフィルム49及びプレート 2は受容ブロック93に対しずらして切欠き図示しである。
勿論プレート2の各くぼみ11ごとに孔97と溶接ラム59が設けである。
受容ブロック93の両側に、有孔マスク96を底板79に固着するため2個の同 一の上向き台座98が配置してあり、そのうち右側の台1ilE98/2は切欠 き図示しである。
台座98/1は上向き取付穴99を有し、有孔マスク96を下方に受容ブロック 93に押圧するため例えばばねクランプ又は閂として設計しておくことのできる 取付クランプが前記取付穴に固着される。
見易くする理由から取付クランプが第9図には図示省略しである。
以上説明した溶接装置78は以下の如く作動する:支持板82は第9図に示す上 昇した出発位置にある。有孔マスク96を受容ブロック93から取り去ったのち 、溶接すべきプレート2はくぼみ11の膨出部21がカップ95に当接するよう 上から受容ブロック93に載せられる。
開口18を上に向けたくぼみ11は希望する物質を既に充填してカバーフィルム 49で閉覆してあり、又はいまや適宜に充填してカバーフィルム49で閉蓋され 、該フィルムはその通孔50がプレート2の通孔9と一列に並ぶよう整列させで ある。こうして閉蓋したプレート2を介し有孔マスク96を膨出させ、その連続 孔97がくぼみ11上の中心に置かれる。台座98に設けた取付クランプを利用 して有孔マスク96はしっかり下方に受容ブロック93に押圧される。
加熱ブロック89は袋穴91に差し込んだヒータカートリッジを介し280℃に 加熱しである。加熱ブロック89と熱伝導結合した溶接ラム59もこの温度を有 する。循環式ボールねじ伝動装置187を介し駆動モータ84のモータ軸86の 回転運動は支持板82の、ボールブシュ83及び案内棒81を介し案内される下 向きの運動に変換される。
支持板82が下降し、それに伴い加熱ブロック89が下降すると溶接ラム59/ 1又は59/2は上から有孔マスク96の付属の孔97/1又は97/2内に移 動する。循環式ボールねじ伝動装置87の変速比とモータ軸86の回転数は、既 に先に説明したように支持板82の下降運動の最後に溶接ラム59の正面58又 は角錐体65の頂点67が丁度カバーフィルム49の上面51に当接するように 設計しである。
この位置で溶接ラム59がカバーフィルム49とプレート2を、設けるべき接合 継目55の範囲で予熱し、溶接装置78は約13秒間この位置に留まる。この予 熱時間後、支持板82は循環式ボールねじ伝動装置87を介しモータ84により 徐々にO,Lmずつ更に下方に受容プロ・ツク93へと接近し、溶接ラム59の 正面58に設けた角錐体65がカバーフィルム49に食い込み、該フィルムが支 持板2の腹部29に食い込む。更に2秒後、モータ84はそのモータ軸86がそ れまでの回転方向とは逆方向に回転し、従って循環式ボールねじ伝動装置87を 介し支持板82を、従って加熱ブロック89と溶接ラム59を再び第9図に示す 出発位置に上昇させるよう駆動される。
取付クランプの解除後、有孔マスク96を取り外すことができ、第5図に示す溶 接したプレート2が受容プロ・ツク93から取り外される。いまや次のプレート 2を受容ブロック93に載せ、溶接操作を最初から始める。
多くの実験にとって、くぼみ11内に受容した物質を低温に保ち、上記溶接操作 の間それが加熱されるのを防止する必要がある。この目的のため受容ブロック9 3は、従ってそのカップ95は冷媒穴94を介し各物質が必要とする例えば10 ℃の温度に温度調節される。くぼみ11は熱交換面28′が各カップ95の内壁 に密着し、くぼみ11の壁体20の厚さ31が小さいのでくぼみ11内にある物 質は受容ブロック93そのものと同じ温度に保たれる。溶接待場合によって物質 に供給された熱は良好な熱伝達の故に壁体20を通して瞬時に受容ブロック93 内に排出される。
こうしてこの新規なプレート2のくぼみ11内に新規な溶接装置78を利用して 温度変動にきわめて敏感に反応する物質も封入溶接することができる。これによ り、温度に敏感な物質又は溶液又は高伝染性物質を多数最小の空間で気密に包装 することが従来知られていない程度に可能である。これらの物質とは例えば生化 学的及び/又は微生物学的試験法のための調製済み反応溶液であり、この新規な プレート2に既に配分し溶接した形で利用者に提供される。
利用者が被検物質は例えば、くぼみ11の開口18を閉蓋する湾曲部76に上か ら細いカニユーレを突き刺すことにより、くぼみ11内にある試験溶液に入れる ことができる。
被検物質は次にくぼみ11内にある試験溶液に注入される。
このカニユーレは例えば実験室で日常的に使用される注射器であり、これを引き 戻したのち湾曲部76に毛細管状通路が残る。この通路を介し周囲の大気との湿 気交換は可能でなく、気密に溶接したくぼみ11内に受容された物質又は溶液の 容積が凝縮効果又は蒸散効果で変化することはない。
しかしこの新規なプレート2の(ぼみ11は普通その場で、例えば化学実験室で 充填し、新規な溶接装置を用いてカバーフィルム49で気密に閉鎖される。行1 3及び列12の確定した格子寸法の故に、周知の多重ピペットを使って複数個の くぼみ11に同時に充填することが可能である。
第10図にプレート2と気密に閉鎖したくぼみ11が示してあり、くぼみ内には 例えばその温度を介しその反応経過を調節可能な溶液がある。溶液はその場でく ぼみ11に注入したものか又は既に溶接済みで提供されたプレート2内にあり、 追加的に利用者が被検物質−例えば被検DNA分子−を接種したものである。
こうして準備したプレート2が上からサーモプロ、ツク101に挿入され、該ブ ロックが上向きに開口した袋穴102を有し、該袋穴がカップ形膨出部21を受 容するのに役立つ。この袋穴102はプレート2を製造するのに使用した成形ブ ロック37の袋穴38と同じ形状である。膨出部21を袋穴102に挿入したの ち、袋穴はその内壁103が膨出部21の熱伝達面28′ に直接当接する。そ れ故、外面28と相手面103′として働く内壁103との間にはサーモブロッ ク101とくぼみ11の内部19との間の熱伝達を妨げる空気層が存在しない。
サーモブロックに更に上向きに開口したねじ穴104が設けてあり、この穴はサ ーモブロック101にプレート2を挿入するとカバーフィルム49の通孔50又 はプレート2の通孔9と一直線に並ぶ。通孔50,9を通して上からねじ105 がねじ穴104にねじ込まれ、こうしてカックーフィルム49で閉鎖したプレー ト2がサーモプロ・ツク101としっかり結合される。サーモブロック101は その上面106がプレート2の下面6に密着し、膨出部21はその熱交換面28 ′が袋穴102の内壁103にしつかり押圧される。
内壁103に直接熱接触した外面28の平滑な表面の故に、そして上述の大きな 熱貫流率の故に、くぼみ11内にある溶液は数秒以内にサーモブロック101の 温度となる。
溶液を例えば長期間低温で貯蔵する場合、良熱伝導性金属から作製したサーモブ ロック101はそれに接続した恒温槽を介し例えば+4℃に温度調節される。
溶液中で反応を開始する場合サーモプロ・ツク101は好適な仕方で溶液の反応 温度に加熱され、溶液は良熱伝達の故にサーモブロック101の温度変化に殆ど 直接的に追従する。サーモブロック101そのものの温度変化は、それ自体周知 の仕方で、サーモプロ・ツク101を各種温度の水浴に浸漬し、予め温度調節し た別の金属プロ・ツクと熱伝導接触させ、又は温度勾配を生成する金属レールに 沿って移動させることで引き起こすことができる。
特に温度勾配を有する金属レールの故に、サーモプロ・ツク101の温度、従っ てくぼみ11内の溶液温度の周期的変化が可能である。くぼみ11内でポリメラ ーゼ連鎖反応を実施するにはサーモブロック101は例えばまず60秒間37℃ に、次に120秒間72℃に、その後60秒間94℃に、そして再び60秒間3 7℃等々に保たれる。超過圧力のときにも個々のくぼみが気密に閉鎖しであるの で、高温時にも水蒸気飽和空気がくぼみの内部から逃げることはない。受容され た液体の上にある空気容積の水蒸気含量は空気が逃げることができないので液体 により制御され、蒸散過程が生じることがなく、溶液中に当初設定された濃度は 多くの温度周期の過程で変化することがな1旭。このことで実験時の収率が良好 となる。
更に、ポリメラーゼ連鎖反応の経過にとって決定的なのは溶液を個々の温度にす るのに必要な時間である。周知のプラスチック反応容器内での典型的反応経過は 10時間以上持続し、通常徹夜で行われるのに対し、新規なプレート2を使用す ると反応は4時間未満で終了する。それ故、かかる実験はいまや1日以内で準備 し実施し分析することができる。
実験経過の終了後、溶液は例えば分離ゲルを介し分析するため少なくとも部分的 に再利用される。この目的のため湾曲部76に第10図の符号107に示唆した 注射器を突き刺して溶液の一部が取り出される。注射器107を引き戻したのち くぼみ11内に残った溶液は例えば上述の如く貯蔵することができる。取り出す とき湾曲部76に生じた孔はさしたる湿気交換を生じないのではあるが、再び例 えば接着フィルムで追加的に閉鎖することができる。
最後に単に完全を期す意味で触れておくなら、この新規なプレート2の横寸法と 列間隔14又は行間隔15は実質的にくぼみ11のその都度希望する充填容積3 3に依存する。その都度使用するサーモブロック101、受容ブロック93及び 成形ブロック37はこれらの間隔に適合しである。しかしいずれにしてもフィル ム36の厚さ7は仕上げたプレート2のくぼみ11が0.04−程度の厚さ31 の底壁24を有し、熱貫流率が所要の高い値となるよう選定しである。
Fig、2 Fig、3 Fig、6 Fig、9 Fig、10 補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成5年1月14日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.化学的及び/又は生化学的及び/又は微生物学的物質を受容する少なくとも 1個のくぼみ(11)を有するプレート(2)であって、くぼみ(11)がその 内面(25)により限定された内部空間(19)と壁(20)とを有し、該壁は 前記内面(25)から離れた方の外面(28)が、少なくとも部分的に温度調節 物質(101)と熱接触可能な熱交換面(28′)を含むものにおいて、少なく とも1個のくぼみ(11)の熱質流率が 5×10−4W/kmm3より大きく、又(A・λ)/(V・x)=W の関係式か妥当し、ここに A−熱交換面(28′)の大きさ、 λ−塁(20)を形放する材料の熱伝導率、V−くぼみ(11)の内部空間(1 9)の容積(33)、X−熱交換面(28′)と内面(25)との間の距離とし て測定した壁(20)の壁厚(31)、W−熱貫流率 を意味することを特徴とするプレート。 2.壁厚(31,32)が少なくとも熱交換面(28′)全体にわたってほぼ同 じ大きさであることを特徴とする請求の範囲1記載のプレート(2)。 3.熱電流率が1×10−3W/kmm3より大きいことを特徴とする先行請求 の範囲のいずれか記載のプレート(2)。 4.熱貫流率が2×10−3W/kmm3より大きいことを特徴とする先行請求 の範囲のいずれか1項記載のプレート(2)。 5.プレートをくぼみ(11)と一体に形成したことを特徴とする先行請求の範 囲のいずれか1項記載のプレート(2)。 6.プレートを合成樹脂から作製したことを特徴とする請求の範囲5記載のプレ ート(2)。 7.合成樹脂が熱変形可能であることを特徴とする請求の範囲6記載のプレート (2)。 8.プレートの下面(6)の下方に熱交換面(28′)を配置したことを特徴と する先行請求の範囲のいずれか1項記載のプレート(2)。 9.くぼみ(11)がカップ形膨出部(21)として構成してあり、その外面( 28)が少なくとも部分的に熱交換面(28′)であることを特徴とする先行請 求の範囲のいずれか1項記載のプレート(2)。 10.カップ形膨出部(21)がプレート(2)の下面(6)に結合した中空円 筒形上部(22)とこれと一体に結合した半球形中空下部(23)とを有するこ とを特徴とする請求の範囲8,9記載のプレート(2)。 11.内部空間(19)の容積(33)が200mm3未満、好ましくは10〜 100mm3であることを特徴とする先行請求の範囲のいずれか1項記載のプレ ート(2)。 12.下部(23)の半径が2〜6mmであり、くぼみ(11)の壁厚(31, 32)が0.2mmより薄いことを特徴とする請求の範囲10,11記載のプレ ート(2)。 13.壁厚(31)が0.08mmより薄いことを特徴とする請求の範囲12記 載のプレート(2)。 14.プレートをポリカーボネートから作製したことを特徴とする請求の範囲6 ,13記載のプレート(2)。 15.厚さ0.5mm未満のポリカーボネートフィルムからプレートを作製した ことを特徴とする請求の範囲14記載のプレート(2)。 16.プレートが相互に同一のくぼみ(11)を多数有することを特徴とする先 行請求の範囲のいずれか1項記載のプレート(2)。 17.くぼみ(11)を、相互に約10mmの等間隔(14,15)を有する列 (12)及び行(13)に配置したことを特徴とする請求の範囲16記載のプレ ート(2)。 18.くぼみ(11)ことにその開口(18)を閉鎖する蓋(49)が設けてあ ることを特徴とする請求の範囲16又は17記載のプレート(2)。 19.蓋(49)はくぼみ(11)の開口(18)を閉蓋する各範囲(57)が 、各開口(18)の周囲に延設した接合継目(55)により、それぞれプレート (2)と結合可能であることを特徴とする請求の範囲18記載のプレート(2) 。 20.蓋(49)を合成樹脂フィルム、特にプレート(2)と同じ材料から作製 したことを特徴とする請求の範囲18又は19のいずれか記載のプレート(2) 。 21.各接合継目(55)が各くぼみ(11)を気密に閉鎖することを特徴とす る請求の範囲20記載のプレート(2)。 22.請求の範囲1〜21記載の合成樹脂から作製するプレートを製造する方法 において、厚さが0.5mm未満で熱伝導率が0.1ワット/(km)より大き い熱変形可能な合成樹脂フィルムを、その下面を前にして上から成形ブロックに 載せ、該ブロックが上向きに開口したカップ形凹部を含み、該凹部の内部空間が 容積200cm3未満であり;各カップ形凹部の範囲に特定時間の間、載置した フィルムより上からその上面に高温ガス流を順次向け;高温ガス流がフィルムの 溶融温度近傍の確定した温度を有することを特徴とする方法。 23.高温ガス流を吐出す吐出し口の直径がカップ形凹部の直径にほぼ一致し、 吐出し口とフィルム上面との距離が前記直径より小さい請求の範囲22記載の凹 部。 24.成形ブロックが温度調節可能であり、フィルム融点温度以下の温度、好ま しくは約100℃に保たれる請求の範囲23記載の方法。 25.合成樹脂フィルムがポリカーボネートフィルムである請求の範囲24記載 の方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000017316A1 (fr) * 1998-09-22 2000-03-30 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Plaque a cupules multiples, pour la congelation de cellules de culture
JP2002528108A (ja) * 1998-10-29 2002-09-03 ハンス−ノウル−インスティチュウト フュル ナトゥルストフ−フォルスチャング エー.ファウ 熱通過阻止熱サイクル用超薄マルチウェルプレート
JP2002542445A (ja) * 1999-04-08 2002-12-10 アナリティック イエナ アーゲー 急速加熱ブロックヒートサイクラー
JP2006081406A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Dainippon Ink & Chem Inc ポリメラーゼ連鎖反応用流路を有するマイクロ流体デバイス
WO2020159703A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 Illumina, Inc. Thermoformed, injection molded, and/or overmolded microfluidic structures and techniques for making the same

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217868C2 (de) * 1992-05-29 1995-01-26 Univ Schiller Jena Temperierbare Multiküvette
GB9225307D0 (en) * 1992-12-03 1993-01-27 Norton David R Sealing films for multiwell plates,strips & microtubes
US7241569B2 (en) 1993-01-18 2007-07-10 Olympus Corporation Method and a device for the evaluation of biopolymer fitness
DE59405644D1 (de) 1993-01-18 1998-05-14 Evotec Biosystems Gmbh Verfahren und vorrichtung zur bewertung der fitness von biopolymeren
ATE449645T1 (de) * 1993-10-22 2009-12-15 Abbott Lab Teströrchen und verfahren zur minimisierung der kontamination
DE4405375C2 (de) * 1994-02-19 1996-07-25 Fritz Nerbe Nachfolger Juergen Mikrotiterplatte
DE4416640A1 (de) * 1994-05-11 1995-11-16 A I D Autoimmun Diagnostika Gm Objektträger für die mikroskopische Diagnose aus Kunststoffmaterial, Herstellungsverfahren und Verwendung
DE4419971A1 (de) * 1994-06-08 1995-12-14 Eppendorf Geraetebau Netheler Gefäß zum Temperieren kleiner Flüssigkeitsmengen in einem Thermostaten
DE4424112A1 (de) * 1994-07-08 1996-01-11 Raytest Isotopenmesgeraete Gmb Verfahren zur Herstellung eines Probenträgers
DE29508438U1 (de) * 1995-05-20 1995-09-21 Bäumer, Robert, 48282 Emsdetten Vorrichtung zum Lagern von Rückstellproben
WO1998019794A1 (en) * 1996-11-06 1998-05-14 Corning Incorporated Method and device for the manufacture of a plate of wells, notably for samples of chemical or biological products
FR2755380B1 (fr) * 1996-11-06 1999-01-15 Corning Inc Procede et dispositif de fabrication d'une plaque de puits, notamment pour echantillons de produits chimiques ou biologiques
US6171780B1 (en) 1997-06-02 2001-01-09 Aurora Biosciences Corporation Low fluorescence assay platforms and related methods for drug discovery
US6229603B1 (en) 1997-06-02 2001-05-08 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates with greater than 864 wells for spectroscopic measurements
US6063338A (en) 1997-06-02 2000-05-16 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates and platforms for spectroscopic measurements
US5910287A (en) * 1997-06-03 1999-06-08 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates with greater than 864 wells for fluorescence measurements of biological and biochemical samples
DK0921857T3 (da) * 1997-06-02 2007-11-05 Aurora Discovery Inc Flerbröndsplader med lav baggrund til fluorescensmålinger af biologiske og biokemiske pröver
US6825042B1 (en) 1998-02-24 2004-11-30 Vertex Pharmaceuticals (San Diego) Llc Microplate lid
US6861035B2 (en) 1998-02-24 2005-03-01 Aurora Discovery, Inc. Multi-well platforms, caddies, lids and combinations thereof
US6896849B2 (en) 1998-10-29 2005-05-24 Applera Corporation Manually-operable multi-well microfiltration apparatus and method
US6159368A (en) * 1998-10-29 2000-12-12 The Perkin-Elmer Corporation Multi-well microfiltration apparatus
US6906292B2 (en) 1998-10-29 2005-06-14 Applera Corporation Sample tray heater module
US6419827B1 (en) 1998-10-29 2002-07-16 Applera Corporation Purification apparatus and method
DE19904716A1 (de) * 1999-02-05 2000-08-31 Bilatec Ges Zur Entwicklung Bi Vorrichtung zum selektiven Temperieren einzelner Behältnisse
US6340589B1 (en) * 1999-07-23 2002-01-22 Mj Research, Inc. Thin-well microplate and methods of making same
US7347977B2 (en) 2000-06-08 2008-03-25 Eppendorf Ag Microtitration plate
CA2422569A1 (en) * 2000-09-18 2003-03-17 I-Card Corporation Micro well array and method of sealing liquid using the micro well array
US20030003591A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Reaction vessel
DE10164834B4 (de) * 2001-12-04 2004-09-16 Roche Diagnostics Gmbh Aufnahme für Proben und Komplettfolie zum Aufnehmen von Proben
DE102004038152B4 (de) * 2004-08-06 2006-06-08 Eppendorf Ag Abdeckfolie für eine Mikrotiterplatte
JP4619403B2 (ja) * 2005-03-29 2011-01-26 株式会社島津製作所 反応容器及び反応容器処理装置
US20070172941A1 (en) * 2006-01-25 2007-07-26 Amir Porat Disposable vessels or tips having ultra-thin areas therein, and methods for manufacture of same
CA2716337C (en) 2008-02-20 2017-11-14 Streck, Inc. Thermocycler and sample vessel for rapid amplification of dna
US8802000B2 (en) * 2008-08-01 2014-08-12 Bio-Rad Laboratories, Inc. Microplates with ultra-thin walls by two-stage forming
US9523701B2 (en) 2009-07-29 2016-12-20 Dynex Technologies, Inc. Sample plate systems and methods
GB0913258D0 (en) 2009-07-29 2009-09-02 Dynex Technologies Inc Reagent dispenser
DE102010008036A1 (de) * 2010-02-05 2011-08-11 Eppendorf AG, 22339 Mikrotiterplatte
US9737891B2 (en) 2011-06-01 2017-08-22 Streck, Inc. Rapid thermocycler system for rapid amplification of nucleic acids and related methods
WO2014025398A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 Streck, Inc. Real-time optical system for polymerase chain reaction
EP3014251A1 (en) 2013-06-28 2016-05-04 Streck Inc. Devices for real-time polymerase chain reaction

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3007206A (en) * 1955-05-06 1961-11-07 Owen H Griswold Methods of molding thermoplastic sheets
US3356462A (en) * 1966-08-09 1967-12-05 Cooke Engineering Company Disposable microtitration plate
US3582285A (en) * 1970-03-19 1971-06-01 Xerox Corp Chemical package
GB1574707A (en) * 1976-01-12 1980-09-10 Unilever Ltd Stabilisation of compounds
JPS5391120A (en) * 1977-01-21 1978-08-10 Searle & Co Reaction tray for immune examination
FR2423769A1 (fr) * 1978-04-18 1979-11-16 Cochard Michel Plaquette pour examens biologiques d'agglutination
EP0058428B1 (en) * 1981-02-18 1985-10-09 Eisai Co., Ltd. An enzyme immuno-assay for simultaneously measuring a plurality of samples and test vessel for carrying out this method
US4735778A (en) * 1985-08-28 1988-04-05 Kureha Kagaku Kohyo Kabushiki Kaisha Microtiter plate
US4902624A (en) * 1987-11-23 1990-02-20 Eastman Kodak Company Temperature cycling cuvette
GB8807297D0 (en) * 1988-03-26 1988-04-27 Dean P D G Intelligent heating block
DE8806604U1 (de) * 1988-05-20 1988-12-15 Schulz, Peter, Dr.Med., 7140 Ludwigsburg Mikrotestplatte
DE8813773U1 (de) * 1988-11-03 1989-01-05 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften eV, 37073 Göttingen Gerät zum wahlweisen Einstellen der Temperatur einer Probe auf verschiedene Werte
US4927604A (en) * 1988-12-05 1990-05-22 Costar Corporation Multiwell filter plate vacuum manifold assembly
GB8915680D0 (en) * 1989-07-08 1989-08-31 Nortech Heat resistant multiwell plates

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000017316A1 (fr) * 1998-09-22 2000-03-30 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Plaque a cupules multiples, pour la congelation de cellules de culture
JP2002528108A (ja) * 1998-10-29 2002-09-03 ハンス−ノウル−インスティチュウト フュル ナトゥルストフ−フォルスチャング エー.ファウ 熱通過阻止熱サイクル用超薄マルチウェルプレート
JP2002542445A (ja) * 1999-04-08 2002-12-10 アナリティック イエナ アーゲー 急速加熱ブロックヒートサイクラー
JP2006081406A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Dainippon Ink & Chem Inc ポリメラーゼ連鎖反応用流路を有するマイクロ流体デバイス
JP4595457B2 (ja) * 2004-09-14 2010-12-08 Dic株式会社 ポリメラーゼ連鎖反応用流路を有するマイクロ流体デバイス
WO2020159703A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 Illumina, Inc. Thermoformed, injection molded, and/or overmolded microfluidic structures and techniques for making the same
TWI760686B (zh) * 2019-01-31 2022-04-11 美商伊路米納有限公司 用於製造微流體結構的方法及具有微流體結構的設備

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ATE125732T1 (de) 1995-08-15
DE59106171D1 (de) 1995-09-07
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