JPH09155236A - マイクロプレート用アダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、マイクロプレートを用いて遠心分
離するバケット用アダプタに関するものであり、その目
的とするところは、現状のマイクロプレートを高遠心加
速度下で使用できるようにして、遠心分離効率を向上す
ることである。 【構成】 試料を内蔵するための試料注入穴部５を有す
るマイクロプレート４の裏底面と接触するようアダプタ
３にパッド１４を設けるか、又はアダプタ自体でマイク
ロプレート４の裏底面を受けるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は試料を内蔵するマイ
クロプレートを遠心分離機用スイングロータに装着する
ためのマイクロプレート用アダプタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】まずマイクロプレートについて図１２を
用いて説明する。マイクロプレート４の使用形態は、例
えば、血液等の体液に反応試薬を滴下した上で遠心分離
機に掛けられたり、中間工程として遠心分離工程を含む
組織培養分野や遺伝子工学分野における様々な実験に使
用されたりしている。このようなマイクロプレート４
は、一般にポリスチレンやポリプロピレン等のプラスチ
ック材料から成り、モールド成形により形成されてい
る。寸法は縦約１３０mm、横約９０mm、高さ約１０〜５
０mm程度の箱形の容器であり、その上面部には試料を注
入するための多数の小さな凹状の試料注入穴部５が縦横
整然と設けられている。マイクロプレート４には上下に
重ねた場合のことを考慮して、マイクロプレート４の箱
形外形壁７の下部に切欠部８を設けている。この切欠部
８の寸法はマイクロプレート４の上面部の寸法とほぼ一
致しており、これにより上下に重ねられたマイクロプレ
ート４相互間の位置ずれを防止している。この切欠部８
はマイクロプレート４のプレート底面９よりも低い位置
に設けなければ、マイクロプレート４を上下に重ねてた
場合の相互間の位置ずれを防止することができないた
め、結果として、マイクロプレート４の箱形外形壁７は
プレート底面９よりも低い位置まで延在する構成となっ
ている。

【０００３】次に上記したマイクロプレート４内の試料
を遠心分離するための遠心分離機用ロータについて説明
する。このようなマイクロプレート遠心分離用ロータ
は、例えば実公昭５７−９３４号公報にも示されている
が、本説明においては図１０及び図１１を用いて説明す
る。図１０はスイング形式のロータの外観斜視図、図１
１は図１０に示すスイングロータに装着されている金属
製アダプタの外観斜視図である。図１０において、ロー
タは、基本的にはロータボディ１、バケット２から構成
されており、図示していない遠心分離機によりロータボ
ディ１に回転力が付与され、この回転力に起因する遠心
力によりバケット２が外方向にスイングして、バケット
２に保持された試料に遠心加速度を付加する構成であ
る。

【０００４】このようなスイングロータをマイクロプレ
ート４に内蔵された試料の分離に使用するために、バケ
ット２に金属製のアダプタ３を装着することが一般的で
ある。アダプタ３はバケット２に対してガタが無いよう
に保持される外形寸法となっており、更にアダプタ３に
は、マイクロプレート４を保持したときにマイクロプレ
ート４とのガタを無くすために、マイクロプレート４の
外周を保持する折り曲げ部１２，１３が設けられてい
る。アダプタ３はステンレス鋼板やアルミ板等の金属製
板を加工されることで製作されており、その底部１１は
平坦である。

【０００５】このようなアダプタ３に上記したマイクロ
プレート４を装填すると、図１２に示す構成となる。上
記したように、マイクロプレート４の箱形外形壁７はプ
レート底面９よりも低い位置まで延在する構成となって
おり、更にアダプタ３の底部１１は平坦に構成されてい
るため、マイクロプレート４とアダプタ３の間には隙間
部１０が存在していた。このような状態で通常、回転数
は約２，０００ｒｐｍ，最大遠心加速度は７００×ｇ程
度で使用されているのが普通である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、マイクロプレー
トを利用して、人体の健康に関する諸症状の検査や組織
培養分野における様々な実験が盛んに行われるようにな
り、検査や実験の中間工程で必要となる遠心分離工程の
効率向上が求められている。遠心分離工程の効率向上
は、ローを回転させる回転数を上昇させることによって
遠心加速度を大きくすることで達成できる。

【０００７】しかし、上記のように構成されたロータを
効率向上のために回転数を上昇させると、マイクロプレ
ート４の試料注入穴部５の群部と箱形外形壁７との境界
部６から試料注入穴部５の群部が陥没する形で破損して
しまい、遠心分離目的を達成できない。この原因は、マ
イクロプレート４に遠心加速度による遠心荷重が加わっ
た際、マイクロプレート４のプレート底面９とアダプタ
３の底部１１の間に隙間部１０が存在するため、試料注
入穴部５が遠心荷重により隙間部１０側に撓み、結果的
に試料注入穴部５の群部と箱形外形壁７の境界部６に大
きな曲げモーメントが加わり、境界部６が破損に至るも
のである。出願人の試験によれば、市販されている通常
のマイクロプレート４を試験したところ、約１，０００
×ｇ（重力加速度の１，０００倍）で、境界部６の破損
が発生した。マイクロプレート４の材質は、一般にポリ
スチレンが多く用いられており、ポリスチレンの特性で
ある強度的に脆いということも前記破損の一因である。

【０００８】遠心分離機用ロータは、高い遠心加速度を
発生させるので、バケット２に保持されるアダプタ３を
含む被分離物は軽量であるほど、遠心荷重を小さくで
き、ロータボデイ、バケットの負担が軽くなり設計上有
利になる。また、バケットは回転軸に対して対称に設置
されており、対向するバケットの質量バランス及びその
重心位置バランスに配慮する必要がある。もし、マイク
ロプレートの位置がずれて保持されて回転された場合
は、ロータが大きく振動して回転し、遠心機を破損させ
ることが有り遠心分離目的を達成できなくなる。

【０００９】本発明の目的は、上記した欠点を無くし、
現状のマイクロプレートを装着した遠心分離機用ロータ
をより高遠心加速度下で使用できるようにして、遠心分
離工程の効率向上を達成することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、マイクロプ
レートの試料注入穴部の裏底面、即ちプレート底面に接
してマイクロプレートの遠心荷重を負担する座面を有
し、マイクロプレートの箱形外形壁の底面部を浮かせる
ように座面部の周囲を薄くするようにアダプタを構成す
ることにより達成される。

【００１１】上記のように構成されたアダプタは、マイ
クロプレートのプレート底面とアダプタの間の隙間部を
無くすような座面を設けたため、試料注入穴部が撓むこ
とがなく、試料注入穴部の群部と箱形外形壁の境界部に
大きな曲げモーメントが加わらなくなり、結果として境
界部の破損を防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例になるマイクロ
プレート用アダプタを図１及び図２により説明する。図
１は本発明の一実施例を示すアダプタ３の外観斜視図、
図２は図１に示すアダプタ３とマイクロプレート４を組
み合わせた縦断側面図ある。

【００１３】図において、アダプタ３には、その内形寸
法にほぼ等しい外形寸法を有するパッド１４が装着され
ている。パッド１４は、ゴムとうの弾性体やプラスチッ
クで形成され、その底面部においてアダプタ３に接着さ
れている。パッド１４の構成は、その中央部にマイクロ
プレート４のプレート底面９と接触する高さを有する上
面部１６を有し、外周部にはマイクロプレート４の箱形
外形壁７の下面と接触する高さを有する段差部１５を有
する。

【００１４】このように構成されたパッド１４を装着し
たアダプタ３にマイクロプレート４を載置し、ロータボ
ディ１のバケット２に装填して遠心分離作業を行うと、
遠心力によりアダプタ３を含んだバケット２が揺動し、
結果として図２において下方向の遠心力が発生する。こ
の遠心力がマイクロプレート４に作用するが、マイクロ
プレート４のプレート底面９はパッド１４の上面部１６
により遠心方向に受けられており、更にマイクロプレー
ト４の箱形外形壁７はパッド１４の段差部１５で受けら
れているため、試料注入穴部５の群部と箱形外形壁７の
境界部６及びその他の部分に大きな曲げモーメントが加
わることがなく、結果として従来に比較して高遠心力に
耐えうる構成となる。このように構成されたアダプタ３
を使用して、市販のマイクロプレート４の回転試験をし
たところ、２，０００×ｇまで問題なく遠心加速度を付
加することができ、従来のアダプタに比較して２倍の遠
心加速度に耐えられることを確認できた。

【００１５】なお、本実施例においては、パッド１４を
アダプタ３に接着する構成としたが、これを単に載置す
るのみの構成とし、マイクロプレート４を遠心分離機に
装着する場合と、他のものを遠心分離機に装着する場合
とでパッド１４を取り外して使用する構成としても、同
様の効果が得られることは明らかである。また、本実施
例においては、パッド１４とアダプタ３を別部品とした
が、アダプタ３の底部１１の形状を上記したパッド１４
のような構成としても同等の効果が得られる。

【００１６】次に、本発明になるマイクロプレート用ア
ダプタの第２の実施例を図３を用いて説明する。アダプ
タ３は上述したようにロータボディ１のバケット２に装
着して使用されるものであるため、アダプタ３の重量は
より小さいほうがロータボディ１に掛かる遠心力を小さ
くすることができ、設計上有利になる。従って、第１の
実施例として図１及び図２に示したパッド１４をより軽
くすることが望ましい。このことに鑑みて、図３に示す
第２の実施例では、減肉部１７を有するパッド１４をア
ダプタ３に接着した構成としている。減肉部１７は、ア
ダプタ３の質量を軽減するためのものであるので、減肉
方法は、マイクロプレート４の曲げモーメントによる破
損を起こさないように配慮しながら、有る程度自由であ
る。この減肉部１７により、マイクロプレート４のプレ
ート底面９を受けている部分と受けていない部分がで
き、それら部分間において曲げモーメントが加わるが、
従来に比較すると、プレート底面９を受けていない部分
は小さくなることから、従来よりも高遠心力に耐えうる
構成となる。また、図３の構成においては、マイクロプ
レート４の箱形外形壁７をパット１４により受けていな
いが、箱形外形壁７の部分の重量は、試料を注入された
試料注入穴部５近傍に比較して小さいものであるから、
箱形外形壁７の部分の遠心加速度は試料注入穴部５近傍
よりも小さくなり、これにより従来構成で発生していた
境界部６の破壊は起こりにくくなっている。

【００１７】次に、本発明になるマイクロプレート用ア
ダプタの第３の実施例を図４及び図５を用いて説明す
る。第３の実施例は上述した第２の実施例と比較して、
パッド１４の外周部に段差部１５を設けた点で異なって
いる。段差部１５の外周面となるパッド側面１９はアダ
プタ３の内径寸法と同じか若しくは若干大きく構成され
ている。これにより、第２の実施例ではパッド１４をア
ダプタ１５に接着しているのに対し、第３の実施例では
パッド側面１９により、パッド１４とアダプタ３の位置
決め固定ができるので、必ずしも接着する必要のない構
成となっている。また、第３の実施例においても、マイ
クロプレート４の箱形外形壁７をパット１４により受け
ていないが、これは第２の実施例と同じ理由による。

【００１８】次に本発明になるマイクロプレート用アダ
プタの第４の実施例を図６を用いて説明する。第４の実
施例は、第１の実施例と比較して、パッド１４にプレー
ト押え部２０を設けた点で大きく異なっている。パッド
１４に設けられたプレート押え部２０はパット１４とマ
イクロプレート４の相対移動を規制するものであり、こ
れにより、マイクロプレート４をパット１４に対してよ
り確実に所定の場所に載置することができる。また、こ
の図６には、プレート押え部２０がマイクロプレート４
の外周を押えている構成を開示したが、プレート押え部
２０はマイクロプレート４の箱形外形壁７の内側を押え
る構成としても良い。

【００１９】次に本発明になるマイクロプレート用アダ
プタの第５の実施例を図７を用いて説明する。アダプタ
３とパッド１４を別部品として構成すると、マイクロプ
レート４を重ねた状態で遠心分離機に掛けることが可能
となる。図７に示すように、まずアダプタ３の底部に上
述したようなパッド１４を載置し、その上にマイクロプ
レート１４を載置する。更にその上にパッド１４を載置
することで、２枚目のマイクロプレート１４を載置する
ことが可能となる。

【００２０】次に本発明になるマイクロプレート用アダ
プタの第６の実施例を図８を用いて説明する。図８は図
７に示したパッド１４の構成を変形させたものである。
図８に示すパッド１４はその下面にマイクロプレート４
の上面の大きさとほぼ同等の大きさのパッド凹部２１を
設けている。このように構成されたパット１４を使用し
て、第５の実施例と同様にマイクロプレート４を重ねる
と、図８の示すようになる。図８の構成を見ると分かる
ように、マイクロプレート４の上に載置されるパッド１
４は、そのパッド凹部２１によりマイクロプレート４の
上面を保持し、パッド１４とマイクロプレート４の相対
移動を規制している。このようなパッド凹部２１を有す
るパッド１４をアダプタ３に載置すると、アダプタ３の
底部１１が平坦であることから、パッド１４とアダプタ
３との間に隙間部２２が生じる。この隙間部２２を有す
る状態で遠心分離機にかけると、その遠心加速度により
パッド凹部２１に曲げモーメントが発生するが、パッド
１４をゴム等の弾性体で構成すればパッド１４自身の弾
性力により曲げモーメントは吸収することができる。ま
た、隙間部２２をなくするために、最下位置に載置され
るパッド１４は底部の平坦なもの（例えば図１〜図７に
示されるもの）とし、マイクロプレート４の上に載置さ
れるパッド１４はパッド凹部２１を有する構成とするこ
ともできる。

【００２１】次に本発明になるマイクロプレート用アダ
プタの第７の実施例を図９を用いて説明する。図９は、
アダプタ３の底面の形状を上記したパッド１４の上面形
状と同様にして、マイクロプレート４のプレート底面９
をアダプタ３により直接受ける構成とし、更にマイクロ
プレート４を重ねた状態で遠心分離機に掛けることを可
能とするために、アダプタ３の折り曲げ部１２，１３と
同等の幅の係合溝２３を、折り曲げ部１２，１３の下方
に設けている。なお、本実施例においてはアダプタ３を
上述したように構成したが、アダプタ３ではなくパッド
１４を同様に構成し、アダプタ３に装着する構成として
も良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、アダプタによりマイク
ロプレートの試料注入穴部の裏底面を受ける構成とした
ので、試料を内蔵するマイクロプレートを従来よりも高
い遠心加速度下に置くことを可能にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる第１の実施例を示すアダプタを
示す外観斜視図。

【図２】 図１のアダプタとマイクロプレートを組み合
わせた状態を示す縦断側面図。

【図３】 本発明の第２の実施例を示すアダプタとマイ
クロプレートを組み合わせた状態を示す縦断側面図。

【図４】 本発明の第３の実施例を示す縦断側面図。

【図５】 図４のアダプタの外観斜視図。

【図６】 本発明の第４の実施例を示す縦断側面図。

【図７】 本発明の第５の実施例を示す縦断側面図。

【図８】 本発明の第６の実施例を示す縦断側面図。

【図９】 本発明の第７の実施例を示す縦断側面図。

【図１０】 従来のロータを示す外観斜視図。

【図１１】 従来のアダプタを示す外観斜視図。

【図１２】 従来のアダプタに保持されたマイクロプレ
ートを示す縦断側面図。

【符号の説明】

１はロータボディ、２はバケット、３はアダプタ、４マ
イクロプレート、５は試料注入穴、１４はパッドであ
る。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料を内蔵する試料注入穴部と、該試料
   注入穴部の裏底面よりも低く延在する箱形外形壁とを有
   するマイクロプレートを遠心分離機用ロータに装着する
   ためのマイクロプレート用アダプタにおいて、前記試料
   注入穴部の裏底面と接触する座面を有することを特徴と
   するマイクロプレート用アダプタ。
2. 【請求項２】 前記座面をアダプタ自身に設けたことを
   特徴とする請求項１記載のマイクロプレート用アダプ
   タ。
3. 【請求項３】 前記座面を、アダプタとは別部品のパッ
   ドに設けたことを特徴とする請求項１記載のマイクロプ
   レート用アダプタ。
4. 【請求項４】 前記パッドを弾性体より構成することを
   特徴とする請求項３記載のマイクロプレート用アダプ
   タ。
5. 【請求項５】 前記パッドに減肉部を設けたことを特徴
   とする請求項３又は４記載のマイクロプレート用アダプ
   タ。
6. 【請求項６】 前記パッドの外周に、前記マイクロプレ
   ートの試料注入穴部の裏底面と箱形外形壁の高さの差分
   と同等、もしくは該差分よりも大きい段差部を設けたこ
   とを特徴とする請求項３乃至５いずれか記載のマイクロ
   プレート用アダプタ。
7. 【請求項７】 前記パッドに、前記マイクロプレートの
   移動を規制するプレート押え部を設けたことを特徴とす
   る請求項３乃至６いずれか記載のマイクロプレート用ア
   ダプタ。
8. 【請求項８】 前記パッドの外形を、前記アダプタの内
   形寸法と同等か、もしくはやや大きい寸法としたことを
   特徴とする請求項３乃至７いずれか記載のマイクロプレ
   ート用アダプタ。
9. 【請求項９】 前記パッドの下面に、マイクロプレート
   の上面の大きさとほぼ同等のパッド凹部を設けたことを
   特徴とする請求項３乃至８いずれか記載のマイクロプレ
   ート用アダプタ。