KR20060103290A - 열전도성 생물학적 검정 트레이 - Google Patents

열전도성 생물학적 검정 트레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20060103290A
KR20060103290A KR1020067018396A KR20067018396A KR20060103290A KR 20060103290 A KR20060103290 A KR 20060103290A KR 1020067018396 A KR1020067018396 A KR 1020067018396A KR 20067018396 A KR20067018396 A KR 20067018396A KR 20060103290 A KR20060103290 A KR 20060103290A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermally conductive
biological assay
tray
assay tray
polymer
Prior art date
Application number
KR1020067018396A
Other languages
English (en)
Inventor
제임스 디. 밀러
케빈 에이. 맥쿨로우
이. 미카일 사갈
Original Assignee
쿨 옵션스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쿨 옵션스, 인코포레이티드 filed Critical 쿨 옵션스, 인코포레이티드
Publication of KR20060103290A publication Critical patent/KR20060103290A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50851—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates specially adapted for heating or cooling samples
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0005—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
    • B29K2995/0013—Conductive

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

열전도성 생물학적 검정 트레이를 제공한다. 이 트레이는 베이스 폴리머 매트릭스와 열전도성 물질을 포함하는 폴리머 조성물로 제조된다. 이 트레이는 형광 면역검정에 사용할 수 있다. 이 폴리머 조성물의 형광수치는 충분히 낮아서 형광 면역검정 과정에 영향을 주지 않는다. 본 발명은 또한 그러한 생물검정 트레이를 제조하는 방법을 포함한다.
열전도성 생물학적 검정 트레이, 형광 면역검정

Description

열전도성 생물학적 검정 트레이{THERMALLY-CONDUCTIVE BIOLOGICAL ASSAY TRAYS}
도 1은 본 발명에 따라 열전도성 폴리머로부터 제조된 생물학적 검정 트레이의 평면도이다.
도 2는 도 1의 검정 트레이 내에 배열된 단일 시험 웰의 측단면도이다.
유관 출원의 상호 참조
본원은 2002년 4월 15일에 출원된 미국 선출원 제60/373,014호의 우선이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 생물학적 검정 트레이에 관련한 것이다. 특히, 본 발명은 열전도성 생물학적 검정 트레이와, 그 트레이를 제조하는 방법에 관련한 것이다. 이 트레이는 베이스 폴리머 매트릭스와, 열전도성 물질을 포함하는 폴리머 조성물로부터 제조된다.
생화학 연구소 및 의학 연구실에서는 유전자 물질, 세포, 조직배양물, 면역 복합체 등의 분석 및 시험을 포함하는 여러 가지 목적에 생물학적 검정 트레이를 사용한다. 일반적으로 생물학적 검정은 시료 내에 어떤 물질(예컨대, 단백질)의 존재 또는 농도를 확인하는 데에 사용된다.
이 검정은 보통 가로, 세로로 배열된 다수의 웰(well)을 포함하는 수웰 트레이 내에서 수행된다. 트레이는 전형적으로 각각의 웰에 마이크로리터 양의 액체를 담은 20, 24, 48, 96개의 웰을 가진다. 그 웰은 다양한 모양을 가질 수 있다. 웰의 상부는, 사각형 모양의 웰인 것도 알려져 있기는 하지만, 보통 둥글다. 웰의 바닥부는 평평하거나, 둥글거나, V-형이거나, 또는 U-형일 수 있다. 생물학적 검정은 검정 기술이 수행되는 특정한 유형에 의존하는 일련의 단계들을 포함한다. 일반적으로 이들 기술은, 트레이 내의 웰에서 분석될 액상 시료을 정치(placing), 여러 가지 액체 시약들을 첨가(adding), 반응시료를 수회 세척(washing)하는 단계와 그밖의 단계들을 포함한다. 액체 시약의 첨가와 세척은 보통 수동 또는 자동 피펫을 사용하여 이루어진다.
면역검정법은 종종 생물학적 물질의 분석에 사용된다. 많은 면역검정 과정은 항원-항체 복합체의 형성을 포함한다. 항원은 대응하는 항체의 형성을 촉진하는 물질이다. 면역검정 과정은 전혈, 혈청, 혈장 및 뇨와 같은 인체의 체액에서 항원의 존재를 확인하는 데에 사용될 수 있다. 일반적으로, 항체는 특정한 항원에 반응하여 생성되는 인체 면역글로불린을 총칭한다. 특정한 항체가 특정한 항원과 반응하여 결합된 항원-항체 복합체를 형성한다. 이들 결합반응은 종종 침전 또는 응집을 유발하여 시료 내에서 육안으로도 관찰가능하다. 그러나, 많은 경우에서, 그러한 항원-항체 복합체의 존재를 분석하기 위해서 특별한 장치가 사용되어야 한다.
많은 면역검정에서, 복합체의 구성요소 중의 하나(예컨대, 항원 또는 항체)는 검정 트레이의 웰 내에 자리한 고체지지면(solid support surface)에 고착된다. 이것은 전 복합체가 고체지지면에 고착되는 결과를 낳는다. 고착되어 있는 트레이 웰 내의 고상 복합체를 세척하고, 배양하고, 단리시켜, 액체 시약으로 처리한다. 이러한 검정법은 통상 면역솔벤트법(immunosorbent) 또는 고상 검정법(solid phase assays)으로 지칭된다. 종래의 고상 검정법은 예컨대, 효소 면역검정법(enzyme immunoassays; EIAs), 조사 면역검정법(radio immunoassays; RIAs) 및 형광 면역검정법(fluorescent immunoassays; FIAs)을 포함하며, 이들 방법에서 면역솔벤트 물질은 구슬형, 디스크형 또는 다른 고체 지지물질의 어떤 유형이다.
상기한 바와 같이, 면역검정법 및 다른 생물학적 검정법은 트레이를 수회 가열 및 냉각하므로써 트레이의 내용물을 배양하고 적정 온도로 식히게 된다. 트레이의 가열 및 냉각에 소요되는 시간은, 주어진 기간 내에 얼마나 많은 분석치가 확인되는지를 결정짓는 하나의 요소이다. 가열 및 냉각기간은 분석시험의 비용과 효율에 영향을 미친다. 금속제 검정 트레이로는 가열과 냉각단계를 신속하게 수행할 수 있다. 그러나, 대부분의 금속류는 트레이의 웰 내에서 반응물에 영향을 주거나 또는 사용되는 검출방법을 방해한다; 따라서, 금속제 검정 트레이는 널리 사용되고 있지 못하다. 금속제 트레이(예컨대, 스테인리스 스틸이나 티타늄제의 트레이)가 반응물에 영향을 주지 않는다고 하더라도, 그러한 트레이의 제조에는 상당한 비용이 든다. 더우기 많은 연구소들은 생물학적 검정 트레이를 1회 사용 후 폐기하기를 원한다. 일회용의 조립화 금속제 트레이는 매우 고가이다.
그러므로, 생화학 연구소 및 의학연구실에서는 전형적으로 플라스틱제 생물학적 검정 트레이를 사용한다. 이들 검정 트레이는 생물학적으로 비활성인 물질로부터 제조되고, 제조비용이 상대적으로 저렴하다. 예컨대, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴릭, 폴리아크릴아미드류, 및 비닐클로라이드와 폴리비닐플루오라이드와 같은 비닐폴리머로부터 트레이를 제조할수 있다.
그러한 많은 플라스틱 트레이는 사출성형법이라고 알려진 방법으로 제조되며, 그러한 트레이들은 여러 가지 형태를 갖출 수 있다.
예컨대, 애슬(Astle)은 미국특허 제5,225,164호에서 액체 시약과 다른 시료의 분석을 위한 수직 형태의 개방식 웰이 있는 마이크로플레이트(microplate) 트레이를 개시하였다. 그 웰들은 격벽이 있어서, 혼합을 촉진하고 산소가 웰 내의 액체로 이전하는 속도를 증가시킬 수도 있다. 이 특허는 성형된 폴리스티렌으로부터 제조될 수 있는 트레이의 구성들을 개시하고 있다.
피터스(Peters)는 미국특허 제4,299,920호에서, 베이스 플레이트 및 떼어낼 수 있고 또한 베이스 플레이트에 방수가능한 치밀도로 결합되어 있는 벽구성을 포함하는, 세포 배양용 또는 생물학적 시험용 수웰을 개시하고 있다. 이 특허는 베이스 플레이트가 유연성이 있으며, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 플루오르화 하이드로카본 중합체, 또는 유리로부터 제조할 수 있다고 개시하고 있다. 이 특허는 또한 벽부분이 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄 엘라스토머류, 폴리비닐리덴클로라이드, 메틸고무, 염소화 고무, 또는 플루오로카본 엘라스토머류와 같은, 엘라스토머성 합 성물질로부터 제조되는 것을 개시하고 있다.
스투더 쥬니어(Studer Jr.)는 미국특허 제4,090,920호에서 다수의 시험웰과 격실을 가지는 생물학적 배양시험 플레이트를 개시하고 있다. 이 시험 플레이트는 폐기가능하고, 성형된 플라스틱으로 만들어진 투명구조이다. 이 특허는 성형된 플레이트가 메틸메타크릴레이트, 비닐수지, 또는 어떤 생물학적 비활성 폴리머로부터 제조될 수 있다는 것을 개시하고 있다.
카토(Katoh) 등은, 미국특허 제6,319,475호에서 가열 및 냉각 과정의 대상이 되는, 시료를 담기 위한 용기를 개시하고 있다. 이 용기는 의학, 화학, 및 생명공학 분야에서 사용될 수 있다. 이 용기는 수지와, 세라믹류, 금속류, 및 카본류로 이루어진 군에서 선택되는 무기성 충전재를 함유하는 조성물로 만들어진 한 층을 포함하는 3개의 층을 포함한다.
그러나, 종래의 플라스틱 검정 트레이는 몇가지 결점이 있다. 특히, 종래의 플라스틱 트레이는 일반적으로 열전도성이 나쁘다. 그러한 공지의 플라스틱 트레이를 사용한 검정의 가열 및 냉각 효율은 낮다. 사실상, 많은 플라스틱 트레이는 우수한 단열성을 가지게 하기 위한 목적으로 고안되었다. 그러나, 그러한 플라스틱 트레이의 가열 및 냉각 시간이 상대적으로 길었고, 이것은 검정 과정에서 비용을 증가시키게 되었다. 덧붙여, 열전도성이 나쁜 플라스틱 트레이는, 트레이 내에 있는 웰로 열을 균일하게 전달하지 못할 수도 있다. 이렇게 트레이에 대한 가열이 불균일하게 되면, 웰간에 열경사가 유발될 수 있고, 웰 내의 내용물의 분석에 영향을 줄 수도 있다.
상기한 종래의 생물학적 검정 트레이의 문제점의 관점에서 볼 때, 좋은 열전도성을 가지는 개선된 검정 트레이에 대한 요망이 있다. 빨리 가열되고 냉각되어 검정의 효율을 개선할 수 있는 검정 트레이의 개발은 바람직한 일일 것이다. 본 발명은 그러한 생물학적 검정 트레이와 그러한 트레이를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 열전도성 생물학적 검정 트레이와 그러한 트레이를 제조하는 방법에 관련한 것이다.
일반적으로, 본 발명의 열전도성 폴리머 조성물은 하기를 포함한다 :
a) 20~80 중량%의 폴리머 매트릭스, 및
b) 20~80 중량%의 비금속성 열전도성 물질.
폴리머 매트릭스는 열가소성 및 열경화성 폴리머일 수 있다. 예컨대, 폴리페닐렌설피드를 폴리머 매트릭스의 제조에 사용할 수 있다. 비금속성 열전도성 물질은 바람직하게는 세라믹류, 금속산화물, 카본물질 및 유리로부터 선택된다. 예컨대, 열전도성 물질은, 보론나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 알루미나, 실리콘옥사이드, 마그네슘옥사이드, 또는 카본그라파이트일 수 있다.
용융된 폴리머 조성물을 만든 다음, 그 조성물을 사출하여 성형한다. 그 후, 이 조성물을 몰드에서 들어내어 망상성형된, 열전도성 생물학적 검정 트레이를 제조한다.
바람직하게는, 생물학적 검정 트레이는 3W/m°K 보다 큰 열전도성을 가지며, 더욱 바람직하게는 22W/m°K 보다 큰 열전도성을 가진다.
본 발명의 특징이 되는 새로운 특성들을 첨부한 청구항에 명시하였다. 그러나 본 발명의 바람직한 구체예는, 더 많은 목적과 부수하는 잇점들과 함께 첨부된 도면에 연관하여 제시된 하기의 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 파악될 것이다.
바람직한 구체예의 상세한 설명
본 발명은 열전도성 생물학적 검정 트레이와 그러한 트레이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 트레이는 높은 열전도성을 가지는 폴리머 조성물을 사용하여 제조된다. 이 폴리머 조성물은 폴리머 매트릭스와 그 안에 분산된 열전도성 물질을 포함한다.
한 표준적인 형광 "샌드위치" 면역검정기법에서, 생물검정 트레이 웰은 면역솔벤트 지지 표면(예컨대, 아가로스(agarose)로 코팅된 유리 디스크 또는 구슬)을 가진다. 항원과 반응하여 분석될, 미표지 항체는 다공성(porous) 유리 디스크에 고착된다. 항원을 함유하는 액체는 디스크를 통하여 공급되고, 항원분자가 반응하여 고착된 항체와 결합한다. 다음으로 검출가능한 형광 표지(예컨대, 플루오레세인 분자)로 표지된 항체분자를 함유하는 용액이 다공성 유리 디스크를 통하여 공급된다. 표지된 항체분자는 항원분자와 결합하여 디스크상에서 샌드위치 층구조를 형성한다. 층구조는 미표지의 항체, 항원, 및 표지된 항체를 포함한다. 형광분석계를 사용하여 표지된 항체분자의 존재와 농도를 측정한다.
다른 공지된 형광 면역검정 과정에서는, 분석할 액체 내에 있는 항원과 같은 면역학적 유형의 항원을, 지지 디스크 내에 흡착시킨다. 흡착된 항원을 함유하는 지지 디스크를, 표지된 항체와 분석할 항원을 함유하는 용액 내에 담근다. 표지된 항체는 용액 내의 항원과 급속히 반응하고 결합하여 이 반응이 완결되게 된다. 용액 내의 항원과 결합되지 않은 과잉량의 표지된 항체는 지지표면상에 고착되어 있는 항체와 결합할 것이다. 다음으로, 지지 표면을 완충용액으로 세척한다. 그 후, 지지표면을 형광분석계 또는 다른 적절한 기기를 사용하여 표지된 항체-항원 복합체의 존재를 분석한다.
그러한 형광 면역검정기법에서, 트레이를 구성하는 베이스 폴리머는 상대적으로 형광성이 낮아서 배경 형광이 최소화되고, 시험결과를 판독하는 데에 방해가 되지 않는 것이 중요하다. 배경 형광은 실제의 형광 수준을 왜곡시켜 정확한 판독을 얻기 어렵게 한다. 말하자면, 이 베이스 폴리머의 형광수치는 형광 면역 검정과정에 영향을 주지않을 만큼 충분히 낮다. 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴릭류, 비닐류, 플루오로카본류, 폴리아미드류, 폴리에스테르류, 폴리페닐렌설피드, 및 열가소성 방향족 폴리에스테르와 같은 액정 폴리머류로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 폴리머가 매트릭스의 제조에 사용될 수 있다. 액정 폴리머류는 충분히 낮은 형광을 가져서 표지된 항체-항원 복합체의 형광 수준을 읽는 데에 영향을 주지않으므로 특히 바람직하다. 또한, 엘라스토머류, 에폭시드류, 폴리이미드류, 및 아크릴로니트릴류와 같은 열경화성 폴리머도 사용할 수 있다. 적절한 엘라스토머류는 예컨대, 스티렌부타디엔 코폴리머, 폴리클로로프렌, 니트릴고무, 부틸고무, 폴리설피드고무, 에틸렌-프로필렌 테르폴리머류, 폴리실록산류(실리콘류), 및 폴리우레탄류를 포함한다. 일반적으로, 폴리머 매트릭스는 총 조성물의 약 20~80중량%를 구성하고, 더 바람직하게는 총 조성물의 약 40~80중량%를 구성한다.
본 발명에서는, 비금속성 열전도성 물질을 첨가하여 폴리머 매트릭스 내에 분산시킨다. 이 물질들은 비전도성인 폴리머 매트릭스에 열전도성을 부여한다. 금속의 금속오염물이 트레이 웰 내의 반응물과 반응하고 결합하여 분석에 문제를 일으킬 수 있기 때문에 비금속성 물질을 사용하는 것이 중요하다. 게다가 열전도성 물질은 상기에 논한 바와 같은 이유로 배경 형광 수치를 최소한으로 유지하기 위하여 낮은 형광성을 가져야 한다.
적절한 비금속성, 열전도성 물질은, 알루미나, 마그네슘옥사이드, 산화아연, 및 산화티타늄과 같은 금속산화물; 실리콘나이트라이드, 알루미늄나이트라이드, 보론나이트라이드, 보론카바이드와 같은 세라믹류; 카본블랙 또는 카본그라파이트와 같은 카본물질; 및 유리를 포함한다. 그러한 충전재의 혼합물도 적합하다. 일반적으로 열전도성 충전재는 총 조성물의 약 20~80중량%를 구성하고, 더욱 바람직하게는 총 조성물의 약 30~60중량%를 구성한다.
열전도성 물질은 입자상, 과립분말상, 단결정상, 섬유상, 또는 다른 적절한 형태일 수 있다. 입자상 또는 과립상은 다양한 구조를 가지고 넓은 입자 분포를 가질 수 있다. 예컨대, 입자 또는 과립은, 입자크기 0.5~300 마이크론범위의 입자크기를 가지는, 플레이크, 판상, 입상, 꼬임상, 육각형, 또는 구상의 형태를 가질 수 있다. 바람직하게는, 입자크기는 작은(예컨대, 1마이크론 미만) 것인데, 그러한 입자가 하기에서 더 상세히 설명되는 시료을 판독하는 형광분석계 또는 다른 기기로 부터 광선을 반사시키지 않는 경향이 있기 때문이다. 어떤 경우에는, 열전도성 물질은 약 10:1 이상의 상대적으로 높은 외관비(두께에 대한 길이비)를 가질 수 있다. 예컨대, 약 50:1의 외관비를 가지는 핏치(PITCH)계 카본섬유를 사용할 수 있다. 또한 열전도성 물질은 약 5:1 이하의 상대적으로 낮은 외관비를 가질 수 있다. 예컨대, 약 4:1의 외관비를 가지는 보론나이트라이드 결정을 사용할 수 있다. 본원에서 참고문헌으로 통합되어 있는 맥컬러(McCullough)가 미국특허 제6,048,919호에서 서술한 것과 같이, 낮은 외관비와 높은 외관비를 가지는 물질 양쪽을 폴리머 매트릭스에 첨가할 수도 있다. 특히 본 발명의 조성물은, 약 10:1 이상의 높은 외관비를 가지는 약 25~60중량%의 열전도성 물질과, 약 5:1 이하의 낮은 외관비를 가지는 열전도성 물질 약 10~25중량%를 함유할 수 있다.
폴리머 매트릭스에 선택적인 보강물질을 추가할 수 있다. 보강물질은, 유리, 무기미네랄류, 또는 다른 적합한 물질이다. 보강물질은 폴리머 매트릭스의 강도를 증가시킨다. 보강물질을 첨가하는 경우에는 조성물의 약 3~25중량%를 구성한다.
열전도성 물질과 선택적인 보강물질을 비전도성 폴리머 매트릭스와 잘 섞어 폴리머 조성물을 제조한다. 원한다면, 그 혼합물에 예컨대, 내염제, 항산화제, 가소제, 분산보조제, 및 이형제와 같은 첨가물을 함유시킬 수 있다. 바람직하게는 그러한 첨가물은 생물학적으로 비활성이다. 이 혼합물은 당업계에서 알려진 방법으로 제조할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 형광 면역 검정법과 효소 면역검정법과 같은 어떤 유형의 검정법에서는, 검정의 판독 단계는 트레이 내의 웰을 통하여 광선을 투과시 키고, 웰 내의 내용물을 "판독(reading)"하는 것을 포함한다. 본 발명의 생물-검정 트레이를 제조하는 데에 사용된 폴리머 조성물은, 입사광선에 영향을 주지않는 경향이 있고, 특히 이 폴리머 조성물은 광선을 반사하지 않는 경향이 있다. 따라서, 더 정밀한 판독과 측정이 이루어질 수 있다. 어떤 경우에, 폴리머 조성물은 카본 블랙의 사용으로 검게 착색될 수 있는데, 이러한 조성물은 자외선 흡수제로서 더욱 효과적으로 작용하고, 광선의 반사를 감소시킨다.
바람직하게는, 폴리머 조성물은 3W/m°K 보다 큰 열전도성을 가지며, 더욱 바람직하게는 22W/m°K 보다 큰 열전도성을 가진다. 이 좋은 열전도성은 검정 트레이가 효율적으로 가열 및 냉각되게 한다. 또한 생물검정 트레이를 만드는 데에 사용된 폴리머 조성물이 좋은 열전도성을 가지기 때문에, 열이 트레이 내의 웰 전부에 균일하게 전달될 수 있다. 따라서 웰 간에 유의적인 온도차가 없을 것이므로, 더욱 정밀한 판독을 얻을 수 있다.
얻어진 폴리머 조성물을, 용융-압출성형법, 캐스팅, 또는 사출성형법과 같은 적절한 성형과정을 사용하여 생물검정 트레이로 형상화할 수 있다.
일반적으로, 사출성형은 하기의 단계를 포함한다: a) 조성물을 성형기의 가열 격실 내에 공급 및 이 조성물을 용융 조성물(액상 플라스틱)로 하기 위하여 가열; b) 용융 조성물을 몰드강에 주입; c) 조성물을 고압하의 몰드 내에 냉각시까지 유지; 및 d) 성형된 제품을 꺼냄.
성형과정을 통하여 "망상으로 성형된(net-shape molded)" 생물검정 트레이가 제조된다. 생물검정 트레이의 최종 형태는 몰드강의 형태에 의하여 결정된다. 다이 -절삭(die-cutting), 기계가공(machining), 또는 다른 공구작업(tooling)과 같은 더 이상의 가공과정은 생물검정 트레이의 최종형태를 만드는 데에 필요하지 않다.
본 발명의 생물검정 트레이는 단일층 구조를 가진다는 점을 인식하여야 한다. 열전도성 폴리머 조성물을 그 안에 배열된 실험 웰이 있는 평평한 플랫폼(platform)을 포함하는 트레이 조립품의 형태로 성형한다. 트레이 조립품(플랫폼과 웰)은 상기의 폴리머 조성물로부터 제조된 일체화된 단일구조이다. 트레이 조립품은 한 등급의 열전도성을 가지는 첫번째 폴리머 조성물로 제조된 내부층, 및 다른 등급의 열전도성을 가지는 두번째 폴리머 조성물로 제조된 외부층을 포함하는 것이 아니다.
본 발명의 생물검정 트레이는 원하는 생물검정 트레이의 형태에 따라 다양한 형태와 구조로 할 수 있다. 예컨대, 도 1에 나타낸 디자인을 가지는 열전도성 생물검정 트레이를 본 발명에 따라 제조할 수 있다. 도 1에서, 생물학적 검정 트레이는 전체적으로 10으로 표시된다. 이 트레이는 그 내부에 배열된 다수의 시험 웰(오목한 부분)(14)을 포함하는 평평한 플랫폼(12)을 포함한다.
도 2에서는, 시료액(16)을 함유하는 단일의 시험 웰(14)을 나타내었다. 시험 웰(14)은 둥근 상부 구조(18)와 V-형의 하부 구조(20)를 가진다. 시험 웰(14)이 도 2에서 고안된 것과 다른 구조를 가질 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 시험 웰(14)에 적절한 구조의 다양한 변형이 있다. 예컨대, 웰의 상부구조는 사각형일 수도 있고, 하부구조는 둥근형, 평평한 것, 또는 U-형 구조일 수 있다.
본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 당업자가 예시된 구체예에 다양한 변 형과 수정을 할 수 있다는 점이 인식되어져야 할 것이다. 모든 그러한 수정과 변형은 첨부된 청구범위에 속하는 것이다.
본 발명의 생물검정 트레이는 좋은 열전도성을 가진다. 바람직하게는 트레이는 3W/m°K 보다 큰 열전도성을 가지며, 더욱 바람직하게는 22W/m°K 보다 큰 열전도성을 가진다. 면역검정의 광범위한 변형의 가열 및 냉각단계가, 본 발명의 검정 트레이를 사용하면 효과적으로 수행될 수 있다.

Claims (16)

  1. 내부에 다수의 시험웰이 배열된 플랫폼을 포함하는, 열전도성 생물학적 검정 트레이로서, 상기의 플랫폼과 시험웰은 단일 폴리머 조성물로 성형된 일체화된 구조이고, 상기의 조성물은 ⅰ) 약 20~80중량%의 폴리머 매트릭스, ⅱ) 약 25~60중량%의, 약 10:1 이상의 외관비를 갖는 1차 열전도성 물질, 및 iii) 약 10~25중량%의, 약 5:1 이하의 외관비를 갖는 2차 열전도성 물질을 포함하는 열전도성 생물학적 검정 트레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트레이는 3W/m°K 보다 큰 열전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정트레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 검정 트레이는 22W/m°K 보다 큰 열전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정트레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기의 폴리머 매트릭스는 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기의 열가소성 폴리머는, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴릭류, 비닐류, 플루오로카본류, 폴리아미드류, 폴리에스테르 류, 폴리페닐렌설피드 및 액정 폴리머류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기의 폴리머 매트릭스는 열경화성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기의 1차 및 2차 열전도성 물질은 세라믹류, 금속산화물류 및 카본물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기의 1차 및 2차 열전도성 물질은 실리콘나이트라이드, 보론나이트라이드, 알루미나, 마그네슘옥사이드, 카본그라파이트 및 유리로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이.
  9. 하기의 단계들을 포함하는 망상 성형된 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법:
    a) 하기를 포함하는 용융 조성물을 제조하는 단계: ⅰ) 약 20~80중량%의 폴리머 매트릭스, ⅱ) 약 20~80중량%의, 약 10:1 이상의 외관비를 갖는 1차 열전도성 물질, 및 iii) 약 10~25중량%의, 약 5:1 이하의 외관비를 갖는 2차 열전도성 물질;
    b) 상기의 용융 조성물을 몰드에 주입하는 단계;
    c) 상기의 조성물로부터 성형된, 내부에 배열된 다수의 시험 웰을 가지는 일체로 성형된 플랫폼 구조를 포함하는, 망상 성형된 열전도성 생물학적 검정 트레이를 몰드에서 꺼내는 단계.
  10. 제9항에 있어서, 상기 검정 트레이는 3W/m°K 보다 큰 열전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 검정 트레이는 22W/m°K 보다 큰 열전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기의 폴리머 매트릭스는 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기의 열가소성 폴리머는, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴릭류, 비닐류, 플루오로카본류, 폴리아미드류, 폴리에스테르류, 폴리페닐렌설피드 및 액정 폴리머류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기의 폴리머 매트릭스는 열경화성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기의 1차 및 2차 열전도성 물질은 세라믹류, 금속산화물류 및 카본물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기의 1차 및 2차 열전도성 물질은 실리콘나이트라이드, 보론나이트라이드, 알루미나, 마그네슘옥사이드 및 카본그라파이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전도성 생물학적 검정 트레이의 제조방법.
KR1020067018396A 2002-04-15 2003-04-08 열전도성 생물학적 검정 트레이 KR20060103290A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37301402P 2002-04-15 2002-04-15
US60/373,014 2002-04-15

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7016307A Division KR20050008682A (ko) 2002-04-15 2003-04-08 열전도성 생물학적 검정 트레이

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060103290A true KR20060103290A (ko) 2006-09-28

Family

ID=29250946

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067018396A KR20060103290A (ko) 2002-04-15 2003-04-08 열전도성 생물학적 검정 트레이
KR10-2004-7016307A KR20050008682A (ko) 2002-04-15 2003-04-08 열전도성 생물학적 검정 트레이

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7016307A KR20050008682A (ko) 2002-04-15 2003-04-08 열전도성 생물학적 검정 트레이

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20030199082A1 (ko)
EP (1) EP1499442A4 (ko)
JP (1) JP2005522710A (ko)
KR (2) KR20060103290A (ko)
CN (1) CN100377786C (ko)
AU (1) AU2003231993C1 (ko)
BR (1) BR0309231A (ko)
CA (1) CA2482186C (ko)
MX (1) MXPA04010134A (ko)
TW (1) TWI227173B (ko)
WO (1) WO2003089139A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030236335A1 (en) * 2002-05-13 2003-12-25 Miller James D. Thermally-conductive plastic substrates for electronic circuits and methods of manufacturing same
US20080213755A1 (en) * 2004-01-12 2008-09-04 Applera Corporation Method and Device for Detection of Nucleic Acid Sequences
US20060228734A1 (en) * 2005-03-18 2006-10-12 Applera Corporation Fluid processing device with captured reagent beads
US8448499B2 (en) 2008-12-23 2013-05-28 C A Casyso Ag Cartridge device for a measuring system for measuring viscoelastic characteristics of a sample liquid, a corresponding measuring system, and a corresponding method
US8980984B2 (en) * 2009-07-24 2015-03-17 Ticona Llc Thermally conductive polymer compositions and articles made therefrom
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
CA2795454C (en) 2010-04-08 2023-04-18 Hemosonics, Llc Hemostatic parameter display
AU2012364909B2 (en) 2011-02-15 2016-11-24 Hemosonics, Llc Characterization of blood hemostasis and oxygen transport parameters
PT2676136T (pt) 2011-02-15 2021-03-25 Hemosonics Llc Dispositivos, sistemas e métodos para avaliação de hemostasia
WO2012159021A2 (en) 2011-05-19 2012-11-22 Hemosonics, Llc Portable hemostasis analyzer
US10175225B2 (en) 2014-09-29 2019-01-08 C A Casyso Ag Blood testing system and method
CA3065331A1 (en) 2017-04-20 2018-10-25 Hemosonics, Llc Disposable system for analysis of hemostatic function
CA3159082A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-18 Gerresheimer Glas Gmbh Transport tray for packaging units

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US522164A (en) * 1894-06-26 Implement for tightening fences
US429920A (en) * 1890-06-10 Car-coupling
US634589A (en) * 1899-02-21 1899-10-10 James Edwin Russell Cabinet or laces, &c.
US631475A (en) * 1899-05-09 1899-08-22 Friedrich Gustav Julius Post Paper-cutter.
US4072243A (en) * 1975-04-21 1978-02-07 Intertec Associates, Inc. Metal coated brittle containers, conduits and other objects for laboratory and industry
US4090920A (en) * 1976-02-19 1978-05-23 Fisher Scientific Company Disposable antibiotic susceptability test package
DE2902026C3 (de) * 1979-01-19 1981-10-29 Peters, J. Hinrich, Dr., 5064 Rösrath Biologisches Gefäß
US5340781A (en) * 1986-07-14 1994-08-23 Showa Denko Kabushiki Kaisha Spherical corundum particles, process for preparation thereof and rubber or plastic composition having high thermal conductivity and having spherical corundum paticles incorporated therein
US5137959A (en) * 1991-05-24 1992-08-11 W. R. Grace & Co.-Conn. Thermally conductive elastomer containing alumina platelets
US5225164A (en) * 1991-09-30 1993-07-06 Astle Thomas W Microplate laboratory tray with rectilinear wells
EP0542422A1 (en) * 1991-11-12 1993-05-19 General Atomics Multi-well microtiter plate
US5319436A (en) * 1992-05-28 1994-06-07 Packard Instrument Company, Inc. Microplate farming wells with transparent bottom walls for assays using light measurements
DE650396T1 (de) * 1993-05-17 1995-11-30 Amersham Int Plc Vorrichtung und verfahren zum nachweis zellularer und biochemischer prozesse.
US5382512A (en) * 1993-08-23 1995-01-17 Chiron Corporation Assay device with captured particle reagent
US6319475B1 (en) * 1995-02-24 2001-11-20 Keiichi Katoh Sample container
US5945281A (en) * 1996-02-02 1999-08-31 Becton, Dickinson And Company Method and apparatus for determining an analyte from a sample fluid
US6130279A (en) * 1996-10-16 2000-10-10 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Resin composition
GB2319836B (en) * 1996-11-25 2001-04-04 Porvair Plc Microplates
GB9716052D0 (en) * 1996-12-06 1997-10-01 Secr Defence Reaction vessels
US6063338A (en) * 1997-06-02 2000-05-16 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates and platforms for spectroscopic measurements
JP4387588B2 (ja) * 1998-02-04 2009-12-16 メルク エンド カムパニー インコーポレーテッド 高スループットスクリーニングアッセイ用仮想ウェル
US6303096B1 (en) * 1998-11-10 2001-10-16 Mitsubishi Chemical Corporation Pitch based carbon fibers
US6048919A (en) * 1999-01-29 2000-04-11 Chip Coolers, Inc. Thermally conductive composite material
US6340589B1 (en) * 1999-07-23 2002-01-22 Mj Research, Inc. Thin-well microplate and methods of making same
US6338969B1 (en) * 1999-11-15 2002-01-15 Bayer Corporation Assay test system for regulating temperature
US20020022686A1 (en) * 2000-06-15 2002-02-21 Hiroyuki Itoh Thermoplastic resin composition
US20030064508A1 (en) * 2001-09-20 2003-04-03 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. Conductive microtiter plate
US7320644B2 (en) * 2005-02-22 2008-01-22 American Axle & Manufacturing, Inc. Universal joint with bearing retention device and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP1499442A4 (en) 2006-06-07
JP2005522710A (ja) 2005-07-28
KR20050008682A (ko) 2005-01-21
TWI227173B (en) 2005-02-01
AU2003231993A1 (en) 2003-11-03
TW200402329A (en) 2004-02-16
AU2003231993B2 (en) 2006-02-23
CN100377786C (zh) 2008-04-02
BR0309231A (pt) 2005-02-09
CA2482186C (en) 2008-05-20
CN1646223A (zh) 2005-07-27
MXPA04010134A (es) 2005-01-25
CA2482186A1 (en) 2003-10-30
EP1499442A1 (en) 2005-01-26
WO2003089139A1 (en) 2003-10-30
US20030199082A1 (en) 2003-10-23
AU2003231993C1 (en) 2009-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060103290A (ko) 열전도성 생물학적 검정 트레이
Mathur et al. Microfluidics as an enabling technology for personalized cancer therapy
EP0233939B1 (en) Methods and devices for separating, mixing, and detecting components in specific binding assays
EP0344276B1 (en) Methods and devices for conducting assays
US8323585B2 (en) Use of fluid aspiration/dispensing tip as a microcentrifuge tube
AU623354B2 (en) Agglutination reaction device
US20010010661A1 (en) Apparatus and method for mixing a film of fluid
JP2004511753A5 (ko)
US5073341A (en) Devices for conducting specific binding assays
CN1675535A (zh) 分析芯片及分析装置
CN1639557A (zh) 包括分析盘的多参数化验以及涉及该化验的方法
US9983205B2 (en) Microfluidic devices for automated assays
Li et al. Adapting cDNA microarray format to cytokine detection protein arrays
EP1566216A1 (en) Modular array arrangements
Sydor et al. Protein expression profiling arrays: tools for the multiplexed high-throughput analysis of proteins
CA2245013C (en) Analytical measurement method and its use
JP2006505766A (ja) 分析ディスクを含むマルチパラメータ検定とその関連方法
US20040043398A1 (en) Use of the multipin platform as anchor device
CN1034617A (zh) 鉴定生化物种之方法及装置
Sun et al. Design and fabrication of a microfluidic chip to detect tumor markers
JP4193515B2 (ja) 微小物体の光固定化方法、微小物体の光固定化担体及び光固定化材料
WO2022086759A1 (en) System and method for rapid multiplexed sample processing with applications for nucleic acid amplification assays
JP2005091128A (ja) 生体物質の光固定化・回収方法及び表面プラズモン共鳴センサー
JP2005516186A (ja) 解析デバイス
Jett Molecular cytometry

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application