KR20190005111A

KR20190005111A - 시료 용기

Info

Publication number: KR20190005111A
Application number: KR1020180070835A
Authority: KR
Inventors: 구니오 이케후지
Original assignee: 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-01-15
Also published as: CN109207362B; KR102088102B1; US20190010438A1; EP3425038A1; US11060054B2; CN109207362A; EP3425038B1

Abstract

세포 등의 배양에 제공되는 시료 용기에 있어서, 용기에 담지되는 액체의 양을 육안에 의해 간이하게 판정하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 관련된 시료 용기는, 상부가 개구하는 내부 공간(SP)에 액체를 저류 가능한 웰을 가진다. 수평 자세의 시료 용기에 있어서, 수평면에 투영된 내부 공간의 개구를 개구면(111), 개구로부터 연직 하향으로 소정의 제1 깊이의 위치에서의 내부 공간(SP)의 수평 단면을 제1 단면, 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 위치에서의 내부 공간의 수평 단면을 제2 단면으로 할 때, 개구면, 제1 단면 및 제2 단면의 외주의 형상이 서로 유사하지 않으며, 평면에서 볼 때, 제2 단면이 제1 단면 내에 포함되고, 제1 단면이 상기 개구면 내에 포함된다.

Description

시료 용기{SPECIMEN CONTAINER}

이 발명은, 액체를 포함하는 시료를 유지하는 시료 용기에 관한 것이며, 특히, 액체 중에서 세포 등을 배양하는데 적합한 시료 용기에 관한 것이다.

의학이나 생화학의 기술 분야에서는, 다양한 실험, 예를 들면 세포의 현미경 관찰 등을 목적으로 하여, 용기 중에 주입된 액체 중에서 세포나 미생물, 조직 등(이하, 「세포 등」이라고 한다)의 배양이 행해진다. 예를 들면 마이크로 플레이트, 웰 플레이트, 마이크로타이터 플레이트 등으로 칭해지는 시료 용기는, 플레이트형 기재의 상면에 개구를 가지며 내부 공간에 액체를 담지 가능한 웰로 칭해지는 복수의 패임부가 매트릭스 배치된 것이다.

이러한 용기에 설치된 웰의 일반적인 형태란, 원형이나 직사각형 등의 비교적 단순한 형상의 수평 단면을 가지는 통형의 측벽면과, 평탄한 저면을 조합한 것이다. 한편, 특수한 목적을 위해, 웰의 깊이 방향에 있어서 단면 형상에 변화가 가해진 예가 있다.

예를 들면 특허문헌 1(일본국 특허공개 2016-063779호 공보)에 기재된 기술에서는, 웰의 저면에 복수의 상향의 돌기부가 형성되어 있다. 또 웰의 측벽면은, 저면에 가까워짐에 따라 수평 단면적이 작아지는 곡면으로 되어 있다. 이러한 구조는, 돌기부 상에서 세포를 효율적으로 입체적으로 성장시키고, 또 그것을 관찰하기 쉽게 하는 것을 목적으로 하는 것이다. 또, 특허문헌 2(국제 공개 제2013/030940호 명세서)에 기재된 기술에서는, 웰의 저면에, 세포를 배양하기 위한 돌기부와, 관찰 시에 개개의 웰을 식별 가능하게 하기 위한 기호 등을 표시하는 돌기부가 설치되어 있다.

상기 종래 기술의 시료 용기는, 주로 관찰의 편의를 위한 고안이 이루어진 것이다. 한편, 시료 용기에 주입된 액체 중에서 세포 등을 배양하는 경우에는, 상기와는 상이한 문제에 대한 대응이 필요하다. 예를 들면, 배양액 중에서의 세포의 배양은 항온·항습 상태로 유지된 배양 환경 하에서 이루어지는데, 이러한 배양 환경에서는 배양액의 증발이 진행되기 쉽다. 이 때문에, 배양 중의 웰에 있어서의 배양액의 양이 적절한지 여부를 판별할 수 있는 기술이 요구된다. 특히, 다수의 웰이 매트릭스 배치된 웰 플레이트 등의 시료 용기에 있어서는, 각 웰의 액면을 측방으로부터 관찰하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 상방으로부터의 육안에 의해 액량을 간이하게 확인할 수 있는 고안이 요망된다. 그러나, 지금까지 그러한 기술이 제안되기까지는 이르지 않았다.

웰 내의 액량이 부족하면, 필요에 따라 배양액의 보충이 행해진다. 또, 세포 등의 활동에 의해 생성되는 대사물을 제거하기 위해, 정기적인 배양액의 교환이 행해지는 경우도 있다. 이 때의 배양액의 양이나 상태는 웰 마다 상이하기 때문에, 조작자가 각 웰의 배양액 상태를 개별적으로 판단하여 필요에 따라 배양액의 보충 또는 교환을 행할 필요가 있다. 웰에 대한 배양액의 주입은 예를 들면 선단이 가는 피펫 등의 기구를 이용하여 행해진다. 그러나, 이러한 기구의 선단을 웰에 대해 수작업으로 빠르고 정확하게 위치 결정하는 것은 용이하지 않다. 그 때문에, 웰에 대해 정확한 양의 액체를 주입할 수 없는, 작업에 시간이 걸려 버리는 등, 작업성의 점에서 문제가 있다. 또, 기구의 선단이 배양되어 있는 세포 등에 접촉하여, 세포 등을 손상시켜 버리는 경우도 있을 수 있다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 세포 등의 배양에 제공되는 시료 용기에 있어서, 용기에 담지되는 액체의 양을 육안에 의해 간이하게 판정하는 것이 가능해지는 기술을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다. 또한, 시료 용기에 대한 액체의 주입 작업을 용이하게 하기 위한 수단을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

이 발명의 하나의 양태는, 상부가 개구하는 내부 공간에 액체를 저류 가능한 웰을 가지는 시료 용기로서, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 수평 자세의 상기 시료 용기에 있어서, 수평면에 투영된 상기 내부 공간의 개구를 개구면, 상기 개구로부터 연직 하향으로 소정의 제1 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제1 단면, 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제2 단면으로 할 때, 상기 개구면, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면의 외주의 형상이 서로 유사하지 않으며, 평면에서 볼 때, 상기 제2 단면이 상기 제1 단면 내에 포함되고, 상기 제1 단면이 상기 개구면 내에 포함된다.

보다 구체적으로는, 상기 웰의 측벽면으로부터 상기 내부 공간의 중앙부측을 향해 돌출하는 돌출부가 설치되고, 상기 돌출부는, 상기 제1 단면에 나타나고 상기 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는 구성으로 할 수 있다. 또는, 상기 웰의 측벽면의 일부가, 상기 내부 공간에서 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 돌출부로 되어 있으며, 상기 돌출부는, 상기 제1 단면에 나타나고 상기 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는 구성으로 할 수 있다.

또, 이 발명의 다른 하나의 양태는, 상부가 개구하는 내부 공간에 액체를 저류 가능한 웰을 가지는 시료 용기로서, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 상기 웰의 저부로부터 상기 웰의 내벽면을 따라 상향으로 돌출하는 돌출부가 설치되고, 수평 자세의 상기 시료 용기에 있어서, 상기 내부 공간의 개구로부터 연직 하향으로 소정의 제1 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제1 단면, 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제2 단면으로 할 때, 평면에서 볼 때, 상기 제2 단면이 상기 제1 단면 내에 포함되고, 상기 돌출부는, 상기 제1 단면에 나타나고 상기 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함한다.

수평 자세로 유지된 시료 용기의 웰에 액체가 주입된 상태로 당해 웰을 상방으로부터 육안 관찰하면, 액면의 형상은, 그 때의 액면 높이에 있어서의 웰의 내부 공간의 단면 형상을 나타내는 것이 된다. 그리고, 상기와 같이 구성된 발명에서는, 웰의 개구로부터 본 깊이에 따라 단면 형상이 변화하기 때문에, 상방으로부터 관찰했을 때의 액면의 형상이, 그 때의 액면 높이에 따라 변화하게 된다. 즉, 상기 구성에 의하면, 웰을 상방으로부터 보았을 때의 액면의 형상으로부터, 내부 공간에 저류되어 있는 액체의 양을 간이하게 판정하는 것이 가능하다.

또, 본 발명에서는, 웰 측벽면에 부분적으로 설치된 돌출부가, 조작자가 웰에 액체를 주입하는 피펫 등의 기구의 선단을 삽입할 때의 위치 기준으로서 기능할 수 있다. 즉, 웰에 액체를 주입하기 위한 기구의 선단을 돌출부에 댐으로써, 웰에 대한 기구의 위치 결정이 용이하게 된다. 그 때문에, 조작자에 의한 조작의 작업성 및 작업 정밀도를 크게 향상시킬 수 있으며, 또 기구의 선단으로 세포 등을 손상시키는 것이 방지된다. 즉, 상기 제2 목적이 달성된다.

상기와 같이, 본 발명에 의하면, 웰의 단면 형상이 개구로부터의 깊이에 따라 변화하고, 웰의 내부 공간에 담지되는 액체의 양에 따라 상방으로부터 보았을 때의 액면의 형상이 변화한다. 이 때문에, 액면의 형상을 육안 관찰함으로써 웰 내의 액체의 양을 간이하게 판정하는 것이 가능하다. 또, 액체를 조작하기 위한 기구의 선단을 웰에 대해 용이하고 또한 정확하게 위치 결정함으로써, 이러한 조작에 있어서의 작업성 및 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 시료 용기의 일례인 웰 플레이트의 전체 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제1예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제2예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제3예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제4예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제5예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제6예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제7예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제8예를 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제9예를 나타내는 도면이다.
도 11은 단차를 가지는 웰에 담지된 액체의 촬상을 예시하는 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 돌출 부위의 형상의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 13a 내지 도 13d는 돌출 부위의 형상의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 관련된 시료 용기의 일례인 웰 플레이트의 전체 구조를 나타내는 도면이다. 보다 상세하게는, 도 1a는 웰 플레이트(10)의 상면도이며, 또 도 1b는 이 웰 플레이트(10)의 사시도이다. 이 웰 플레이트(10)는, 예를 들면 플라스틱제의 플레이트형 기재(11)에, 복수의 웰(W)이 일정한 피치로 규칙적으로 이차원 매트릭스 배치된 구조를 가지고 있다. 각 웰(W)은, 상면이 개구하고 저면이 폐색된 대략 원통 형상(또는, 저면을 향해 수평 단면적이 점감하는 테이퍼를 갖는 원뿔대 형상)을 가지고 있다. 여기에서는 12×8(=96)개소의 웰(W)이 설치된 웰 플레이트(10)의 예를 나타내고 있지만, 1개의 플레이트에 설치되는 웰의 수는 임의이다.

웰 플레이트(10)는 그 상면(10a)이 수평이 되는 자세로, 각 웰(W)의 측벽면 및 저면으로 둘러싸인 내부 공간에 액체를 담지 가능하다. 예를 들면, 의학이나 생화학의 분야에 있어서, 웰(W)에 주입된 배양액 중에서 세포 등을 배양하여 시료를 제작하는 목적으로, 이 웰 플레이트(10)를 적절하게 적용 가능하다. 도 1a 및 도 1b는 웰 플레이트(10)가 수평 자세로 유지된 상태를 나타내고 있으며, XY면이 수평면을, +Z방향이 연직 상향 방향을 각각 나타내고 있다.

각 웰(W)의 저면은, 기재(11)와 일체적으로 형성되어 있어도 된다. 또, 기재(11)에 Z방향(연직 방향)으로 설치된 관통 구멍의 저부를, 예를 들면 수지제의 시트체에 의해 막음으로써 웰 저면이 구성되어도 된다. 배양에 의해 제작된 시료가 현미경 관찰 혹은 현미 촬상 등에 제공되는 것인 경우에는, 저면은 관찰 시의 조명광에 대해 투명한 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

다음에, 웰(W)의 내부 구조에 대해서 설명한다. 지금까지 제품화되어 있는 일반적인 웰 플레이트에 있어서의 각 웰의 내부 공간은, 수평 단면이 원형이나 직사각형 등의 비교적 단순한 형상인 측벽면과 대략 평탄한 저면으로 둘러싸이는 공간으로서 규정되어 있다. 이 때문에, 웰을 상방으로부터 관찰했을 때, 액면의 높이를 판정하는 것이 곤란하다. 특히 다수의 웰이 이차원 배열된 웰 플레이트에 있어서는, 각 웰의 액면을 가로 방향으로부터 관찰할 수도 없다. 이 때문에, 각 웰(W)에 담지되어 있는 액체의 양을 육안에 의해 추정하는 것이 어렵다.

예를 들면 세포 등의 배양을 목적으로 하여, 웰(W)에 배양액이 주입된 웰 플레이트(10)가 항온·항습의 인큐베이터 내에 놓여지는 경우, 시간의 경과와 함께 배양액의 증발이 진행된다. 이것에 의해 배양액 중의 성분의 농도가 너무 높아져 배양 환경이 부적절한 것이 되는 경우가 있을 수 있다. 또, 배양된 시료가 광학적인 관찰에 제공되는 경우, 액면이 저하됨으로써 액면의 메니스커스에 기인하는 렌즈 효과가 현저해져, 관찰에 지장이 생기는 경우가 있을 수 있다.

이러한 문제를 미연에 방지하기 위해, 각 웰(W)에 담지되어 있는 액체의 양을 수시 평가하여 필요에 따라 액체를 보충할 필요가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 일반적인 웰 플레이트에서는 각 웰의 액면 높이를 육안에 의해 판정하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 액량의 평가를 간단하게 행할 수 없었다. 이하, 상방으로부터의 육안에 의해 웰(W) 내의 액량을 간단하게 판정하는 것을 가능하게 한 웰(W)의 내부 구조의 몇가지 예에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제1예를 나타내는 도면이다. 도면에 있어서 (a)란은 웰의 내부 구조를 모식적으로 나타내는 투시도이다. 내부 구조를 명료하게 나타내기 위해, 웰의 개구, 측벽면 및 저면의 둘레 가장자리에 해당하는 능선에 대해서는 점선에 의해 나타낸다. 또 (b)란은 액체가 주입되어 있지 않은 웰을 상방으로부터 보았을 때의 도면이며, (c)란은 (a)란에 나타내는 일점 쇄선으로 웰 측벽면을 절개했을 때의 전개도이다.

또, (d) 내지 (f)란은 액량의 차이에 따른 웰이 보이는 방식의 차이를 나타낸 것이며, 각 란에 있어서 좌측의 도면은 웰을 측방에서 보았을 때의 도면, 중앙의 도면은 액면을 단면으로 했을 때의 웰의 수평 단면도, 우측의 도면은 웰을 상방으로부터 보았을 때의 액면의 형상을 나타내는 도면이다. (d)란은 액량이 비교적 많은 케이스, (e)란은 (d)란에 나타내는 케이스보다 액량이 적은 케이스, (f)란은 (e)란에 나타내는 케이스보다 더 액량이 적은 케이스를 각각 나타내고 있다.

또한, 상기한 (a) 내지 (f) 각 란의 내용에 대한 설명은, 후술하는 도 3 내지 도 9의 각각에도 동일하게 적용된다.

도 2에 나타내는 제1예의 웰(W1)은, 상부가 개구면(111)이 되며 대략 원통형의 측벽면(112)과 대략 평탄한 저면(113)으로 둘러싸이는 내부 공간(SP)에 액체를 저류 가능하다. 이 웰(W1)에 있어서는, 저면(113)으로부터 상방으로, 또한 측벽면(112)을 따라 기둥형으로 연장 설치된 3개의 돌출 부위(114, 115, 116)가 설치되어 있다. 돌출 부위(114, 115, 116)는 측벽면(112)에 접하고 있으며, 따라서, 각 돌출 부위(114, 115, 116)는 측벽면(112)으로부터 웰 내부 공간(SP)의 중앙부를 향해 리브형으로 돌출된 구조체이다. 또한 각 돌출 부위(114, 115, 116)의 수평 단면 형상은, 여기에서는 직사각형이지만 임의의 형상이면 된다.

(b)란에 나타내는 바와 같이, 웰(W1)을 상방으로부터 보면, 개구면(111)의 내부에 각 돌출 부위(114, 115, 116)의 꼭대기면과 저면(113)이 나타난 상태가 되어 있다. (a)란 및 (c)란에 나타내는 바와 같이, 저면(113)을 기준으로 했을 때의 연직 방향 높이는, 돌출 부위(114)가 가장 높고, 돌출 부위(115)가 그 뒤를 잇고, 돌출 부위(116)가 가장 낮다. 따라서, 개구면(111)으로부터 연직 방향 하향의 깊이 방향에 있어서는, 돌출 부위(114)의 꼭대기면이 가장 얕은 위치에 있고, 돌출 부위(115)의 꼭대기면이 그 뒤를 잇고, 돌출 부위(116)의 꼭대기면이 가장 깊은 위치에 있다.

이러한 구조의 웰(W1)에 양이 비교적 많은 액체가 주입되어, (d)란에 나타내는 바와 같이, 돌출 부위(114)의 꼭대기부가 액면(S)보다 상방에 노출되는 한편, 돌출 부위(115, 116)의 꼭대기부가 액면(S)보다 하방에 있는 경우를 생각할 수 있다. 또한, 실제로는 액면은 메니스커스를 형성하지만, (d) 내지 (f)란의 좌측 도면에 나타나는 액면(S)은 웰 측벽면(112)과 접하는 부분에서의 높이를 나타내고 있기 때문에, 수평의 직선으로서 나타나 있다. 이 때의 액면 높이에 상당하는 수평 단면에 있어서의 웰(W1)의 단면도가 (d)란 중앙의 도면이며, 이 도면에 나타내는 바와 같이, 이 때의 단면은, 측벽면(112)이 이루는 대략 원형의 외주부의 일부를 돌출 부위(114)에 의해 잘라낸 형상으로 되어 있다.

또, 이 때의 액면(S)을 상방으로부터 개구면(111)을 통하여 보면, (d)란 우측 도면에 나타내는 바와 같이, 대략 원형의 액면(S)으로부터 돌출 부위(114) 만이 노출되고, 다른 돌출 부위(115, 116)는 액 중에 잠겨 숨겨진 상태가 되어 있다. 바꾸어 말하면, 상방으로부터 본 액면(S)이 (d)란 우측 도면에 나타내는 상태이면, 그 때의 액량은 돌출 부위(114) 만이 노출되는 비교적 많은 것이라고 할 수 있다.

한편, (e)란에 나타내는 바와 같이, 돌출 부위(114)에 더하여 돌출 부위(115)의 꼭대기부도 액면(S)으로부터 노출되는 액량인 경우에는, 당해 액면 높이의 수평 단면에 있어서의 웰(W1)의 단면의 형상은, (d)란에 나타내는 것과는 상이하다. 구체적으로는, (e)란 중앙의 도면에 나타내는 바와 같이, (d)란 중앙에 나타내는 단면에서 돌출 부위(115)에 대응하는 노치가 더 부가된 형상이 된다. 이 때의 액면을 상방으로부터 보면, (e)란 우측 도면에 나타내는 바와 같이, 액면(S)으로부터 돌출 부위(114, 115)가 노출된 상태가 된다.

또한 액량이 적어, (f)란 좌측 도면에 나타내는 바와 같이 3개의 돌출 부위(114, 115, 116)의 모든 꼭대기부가 액면(S)으로부터 노출된 상태에서는, 이것에 대응하여, 당해 액면 높이에 있어서의 웰(W1)의 단면 형상은, 돌출 부위(116)에 대응하는 노치가 더 부가된 형상이 된다. 또, 위로부터 액면(S)을 보았을 때의 상태도, 3개의 돌출 부위(114, 115, 116) 모두가 액면(S)으로부터 노출된 것이 된다.

이와 같이, 웰(W1)의 측벽면(112)에 저면(113)으로부터의 높이가 서로 상이한(즉 개구면(111)으로부터의 깊이가 서로 상이한) 돌출 부위(114, 115, 116)가 설치됨으로써, 액면 높이에 있어서의 웰 내부 공간(SP)의 단면 형상이 액량에 따라 변화한다. 이것에 수반하여 액면(S)을 상방으로부터 보았을 때의 보이는 방식도 변화한다. 이것을 이용하여, 액면(S)을 상방으로부터 관찰함으로써, 웰(W1) 내의 액량을 평가하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 돌출 부위(114)의 높이를, 웰(W1)에 담지되어야 할 액체의 양의 상한값에 대응하는 액면 높이로 설정하고, 돌출 부위(116)의 높이를, 웰(W1)에 담지되어야 할 액체의 양의 하한값에 대응하는 액면 높이로 설정하면, 다음과 같은 것을 알 수 있게 된다. 즉, 상방으로부터 액면을 관찰했을 때에 어느 돌출 부위도 노출되어 있지 않으면 액체의 양이 과잉하다. 한편, 모든 돌출 부위가 노출되어 있으면 액체가 너무 적다. 적어도 1개의 돌출 부위가 노출되고, 또한 적어도 1개의 돌출 부위가 액 중에 숨겨진 상태가, 웰(W1) 내의 액량이 적정한 범위 내에 있는 상태를 나타내게 된다.

단, 액량의 상한 및 하한에 대응하는 2개의 돌출 부위를 설치한 것 만으로는, 액량이 적정 범위 내의 어느 위치에 있는지를 파악할 수 없다. 이 때문에, 돌출 부위(116)가 액면으로부터 노출되어 버릴 때까지 액량의 감소가 검지되지 않아, 액체의 보충의 시기를 알 수 있다는 목적은 달성되지 않게 된다.

그래서, 돌출 부위(114)의 높이와 돌출 부위(116)의 높이 사이의 중간적인 높이의 돌출 부위(115)를 설치함으로써, 액량이 상한, 하한 중 어느 쪽에 가까운 상태인지의 판단을 가능하게 한다. 즉, 상방으로부터 액면을 보았을 때에 돌출 부위(114) 만이 노출되어 있으면, 적어도 액면이 돌출 부위(115)의 높이를 넘는 높이가 될 정도의 액량이 확보되어 있다. 한편, 돌출 부위(114)와 돌출 부위(115)가 노출되어 있으면, 액량은 보다 하한에 가까워져 있는 것을 나타낸다. 보충의 기준이 되는 액량인 경우의 액면 높이에 대응하는 위치에 돌출 부위(115)의 꼭대기부가 설치되어 있으면, 돌출 부위(115)의 노출을 확인함으로써 액체의 보충이 필요하다고 판단할 수 있다. 반대로, 돌출 부위(115)가 노출되어 있지 않으면, 보충은 불필요하다고 판단할 수 있다.

이와 같이, 제1예의 웰(W1)에 있어서는, 측벽면(112)을 따라 개구면(111)으로부터의 깊이가 서로 상이한 3개의 돌출 부위(114, 115, 116)가 설치된다. 이렇게 함으로써, 액량의 변화에 수반하는 액면(S)의 높이의 변화를, 상방으로부터의 액면(S)의 관찰에 의해 파악하는 것이 가능해진다. 적어도 2개소의 돌출 부위를 설치하면, 액량의 상한 및 하한을 나타내는 것이 가능하다. 액량을 보다 다단계로 판정하는 것이 필요하면, 돌출 부위의 설치수를 더 많게 하면 된다. 액면으로부터 노출되어 있는 돌출 부위의 수에 따라 액량이 표시되므로, 전문 지식을 필요로 하지 않고 판단이 가능하다.

또한, 종래의 웰 플레이트에 있어서는, 웰 내부 공간의 수평 단면이 저면에 가까워짐에 따라 작아지는, 측벽면이 이른바 테이퍼 형상이 된 것이 있다. 이러한 구조의 웰에 있어서는, 상방으로부터 액면을 보았을 때의 액면의 형상은 변하지 않지만, 그 면적이 액면의 높이에 따라 변화하고, 이것이 액량을 판정하기 위한 정보가 될 수 있다. 그러나, 단순한 크기의 변화는 육안 관찰에서는 판정하기 어려워, 어떠한 기준과의 대비가 필요한 경우도 있다. 상기 예와 마찬가지로, 내부 공간의 수평 단면의 외주 형상이 깊이에 따라 유사하지 않은 형상으로 변화하도록 하면, 자세한 지식을 가지지 않은 사용자라도 용이하게 액량을 평가하는 것이 가능해진다. 돌출 부위는 측벽면(112)을 따라 설치되므로, 웰 중앙부에서의 세포 등의 배양 및 관찰에는 영향이 적다.

또, 액면 높이의 변화에 기인하는 웰 내부 공간의 단면 형상의 변화를 상방으로부터의 관찰에 의해 검지 가능하게 하기 위해서는, 단면 형상을 나타내는 액면을 차폐하여 상방으로부터의 시인을 저해하는 구조물이 액면보다 상방에 없어야 할 필요가 있다. 이를 위해서는, 웰 내부 공간(SP)의 임의의 깊이 위치에서의 하나의 단면(깊이 0의 단면, 즉 개구면(111)을 포함한다)이, 이것보다 깊은 위치에서의 임의의 단면을 평면에서 볼 때 완전하게 포함하도록, 각 부의 형상이 설정되면 된다.

도 2의 예에서는, 각 돌출 부위(114, 115, 116)를, 저면(113)으로부터 상향으로 연장되는 단면 형상이 일정한 기둥형체로 하고 있다. 그 때문에, 상기의 요건이 만족되고 있다. 또, 상기의 요건이 만족되는 한에 있어서, 각 부의 형상의 변경이 허용된다. 예를 들면, 측벽면(112)은 저면(113)에 가까워질수록 수평 단면이 작아지는 테이퍼 형상을 가지고 있어도 된다. 또 예를 들면, 각 돌출 부위(114, 115, 116)는 상부보다 하부의 단면적이 커지는 것이어도 된다.

이하, 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 다른 몇가지의 예를 순차적으로 설명한다. 상기의 예와 후술하는 각 예에서는 돌출 부위의 형상이 상이하며, 그에 기인하여 액면에 나타나는 형상 변화의 양태가 다르다. 그러나, 액면의 형상 변화로 액량을 나타내려고 하는 기본적인 원리는 공통이다. 그래서, 각 예에 있어서의 구조나 기능에 대해서 상기 예와 공통되는 점에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 상기 예와의 차이점을 중심으로 설명하는 것으로 한다.

도 3은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제2예를 나타내는 도면이다. 상기의 대로, 도 3의 각 란을 보는 방식은 도 2와 동일하다. 도 3에 나타내는 제2예의 웰(W2)에서는, 제1예의 웰(W1)에 있어서 측벽면(112)으로부터 안쪽 방향으로 돌출되며 리브형으로 설치된 돌출 부위(114, 115, 116) 대신에, 웰(W2)의 저면(123)으로부터 측벽면(122)을 따라 상향으로 돌출되어 설치된 원기둥형의 돌출 부위(124, 125, 126)를 가지고 있다. 또한 돌출 부위의 단면 형상은 원형에 한정되지 않고 임의이다. 또, 각 돌출 부위(124, 125, 126)는 웰(W2)의 측벽면(122)에 접하고 있어도 되고, 측벽면(122)으로부터 이격하고 있어도 된다.

이러한 구조의 웰(W2)을 상방으로부터 보았을 때, (b)란에 나타내는 바와 같이, 개구면(121)에 대응하는 원형의 영역 내에 돌출 부위(124, 125, 126)의 꼭대기면이 포함된 상태가 된다. 또, 각 돌출 부위(124, 125, 126)가 웰(W2)의 측벽면(122)으로부터 이격한 상태이면, (d)란 내지 (f)란에 나타내는 바와 같이, 웰 내부 공간(SP)에 있어서 액면(S)의 높이가 변화했다고 해도, 액면 높이의 위치에서의 내부 공간(SP)의 단면의 외주 형상(이 경우는 원형)은 불변이다. 외주 형상 중에 포함되는, 각 돌출 부위의 단면에 상당하는 원형의 수가, 액면 높이에 따라 변화한다.

구체적으로는, 액면(S)이 비교적 높은 위치에 있는 (d)란에 나타내는 상태에서는, 꼭대기부가 액면(S)보다 높은 위치에 있는 돌출 부위(124)의 단면이, 외주 형상을 나타내는 원 중에 포함된다. 또, 액면(S)이 보다 낮은 위치에 있는 (e)란에 나타내는 상태에서는, 꼭대기부가 액면(S)보다 높은 위치에 있는 돌출 부위(124, 125)의 단면이, 외주 형상을 나타내는 원 중에 포함된다. 한편, 액면(S)이 가장 낮은 위치에 있는 (f)란에 나타내는 상태에서는, 모든 돌출 부위의 꼭대기부가 액면(S)보다 높은 위치에 있기 때문에, 각 돌출 부위(124, 125, 126)의 단면이 외주 형상을 나타내는 원 중에 포함된다.

이러한 단면 형상의 변화에 수반하여, 개구(121)를 통하여 상방으로부터 액면(S)을 관찰했을 때, (d)~(f)란의 우측 도면에 나타내는 바와 같이, 액면으로부터 노출되는 돌출 부위의 수가, 액면(S)의 높이에 따라 변화한다. 따라서, 각 돌출 부위(124, 125, 126)의 꼭대기부의 높이를 적절히 설정함으로써, 제1예의 웰(W1)과 마찬가지로, 액면(S)의 육안에 의해, 액량의 상한 및 하한이나, 보충을 필요로 하는 타이밍 등을 파악하기 위한 정보 등을 얻는 것이 가능해진다. 상술한 종래 기술에 있어서는, 돌기부가 저면 중앙부에 설치되어, 세포의 배양에 적극적으로 관여하도록 구성되어 있지만, 본 예에서는 돌출 부위(124) 등이 웰 측벽면(122)의 근방에만 설치되어 있기 때문에, 저면 형상은 임의이며, 예를 들면 거의 평탄한 형상으로 하면 세포 등의 배양 및 그 관찰에 대한 영향은 없다. 본 발명에 관련된 돌출 부위와, 상기 종래 기술과 같은 돌기부를 조합하여 실시하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제3예를 나타내는 도면이다. 제3예의 웰(W3)에서는, 제1예의 웰(W1)에 있어서 측벽면(112)으로부터 웰 내부 공간(SP)의 중앙부측을 향해 돌출하는 돌출 부위(114, 115, 116) 대신에, (a)란에 나타내는 바와 같이, 측벽면(132)으로부터 바깥 방향으로 돌출하는 돌출 부위(134, 135, 136)가 설치되어 있다. 외부 공간에서 보면, 돌출 부위(134, 135, 136)는, 측벽면(132)으로부터 후퇴한 면을 가지는 홈형의 오목부라고도 할 수 있다. 이러한 돌출 부위의 수평 단면 형상은 임의이다.

상기한 바와 같이, 하나의 수평 단면에 있어서의 웰 내부 공간(SP)의 단면이, 이것보다 깊은 위치에서의 단면 모두를 포함한다는 요청에 의거하여, 이 예에서는, 각 돌출 부위(134, 135, 136)는, 웰 플레이트 상부에서 개구하는 개구면(131)으로부터 하향으로 연장 설치되어 있다. 각 돌출 부위(134, 135, 136)의 저부의 높이(즉 개구면(131)으로부터의 깊이)는 서로 상이하며, 단, 모두 웰 저면(133)의 위치보다 얕은 위치에 저부를 가진다. 이들 저부가, 제1예의 웰(W1)에 있어서의 각 돌출 부위(114, 115, 116)의 꼭대기부와 동일하게 기능한다.

즉, 웰(W3)에 액체가 들어가 있지 않은 상태에서는, (b)란에 나타내는 바와 같이, 개구(131)를 통하여 상방으로부터 웰(W3)을 관찰했을 때 웰 저면(133)과 각 돌출 부위(134, 135, 136)의 저부가 보인다. 한편, 예를 들면 (d)란에 나타내는 바와 같이, 돌출 부위(135, 136)의 저부가 액면(S)보다 하방에 있으며, 돌출 부위(134)의 저부가 액면(S)보다 상방에 있는 액량일 때, 당해 액면 높이에 있어서의 웰 내부 공간(SP)의 단면은, 측벽면(132)에 대응하는 원 중 돌출 부위(135, 136)에 대응하는 위치가 외측으로 확장된 형상을 가진다. 따라서, 개구면(131)을 통하여 상방으로부터 액면(S)을 관찰했을 때, 돌출 부위(135, 136)의 저부는 액 중에 잠기고, 돌출 부위(134)의 저부 만이 노출된 상태가 되어 있다.

(e)란 및 (f)란에 나타내는 바와 같이, 액면(S)의 높이가 변화하면, 그에 수반하여 웰(W3)의 단면의 외주 형상이 변화하고, 상방으로부터 관찰되는 액면(S)의 형상도 변화한다. 즉, 액량이 적어짐에 따라, 돌출 부위(135)의 저부, 돌출 부위(136)의 저부가 순차적으로 액면(S)으로부터 노출되게 된다. 따라서, 제1예와 마찬가지로, 상방으로부터 관찰되는 각 돌출 부위의 노출의 상황으로부터, 액면(S)의 높이, 즉 액량에 관한 정보를 얻는 것이 가능하다.

이와 같이, 돌출 부위가 측벽면으로부터 바깥 방향으로 설치된 구성에 있어서는, 액면이 낮아질수록, 당해 액면 높이의 단면에 나타나는 돌출 부위는 적어져 간다. 단, 단면에 나타나지 않게 된 부분의 저부는 액면(S)으로부터 노출된 상태가 되어 있기 때문에, 상방으로부터의 관찰로 용이하게 시인하는 것이 가능하다.

도 5는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제4예를 나타내는 도면이다. 제4예의 웰(W4)에서는, 제1예에 있어서 이격 배치되어 있던, 서로 높이가 상이한 복수의 돌출 부위 대신에, 꼭대기부의 높이가 다단계로 변화하는 단일의 돌출 부위(140)가, 웰(W4)의 측벽면(142)으로부터 웰 내부 공간(SP)의 중앙부측을 향해 돌출되어 설치되어 있다. 즉, 돌출 부위(140)는, 내부 공간(SP)의 내부에 있어서 가장 높은 위치에 있는 평면부(144)와, 이것보다 낮은 위치에 있는 평면부(145)와, 더 낮은 위치에 있는 평면부(146)를 포함하는 계단형의 상부 구조를 가지고 있다.

이 때문에, 상기 원리와 마찬가지로, 액면(S)의 감소에 수반하여, 돌출 부위(140)의 각 평면부 중 노출되는 부분이 많아지고, 이것에 의해, 개구면(141)으로부터 액면(S)을 관찰했을 때의 각 평면부(144, 145, 146)의 노출 상황이 변화한다. 따라서, 제1예와 마찬가지로, 상방으로부터 관찰되는 각 평면부의 노출의 상황으로부터, 액면(S)의 높이, 즉 액량에 관한 정보를 얻는 것이 가능하다.

도 6은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제5예를 나타내는 도면이다. 제4예에 있어서는 높이가 순서대로 변화하는 계단형의 평면부가 설치되어 있었다. 제5예의 웰(W5)에서는, 이 대신에, 가장 낮은 평면부(155)를 사이에 두도록 가장 높은 평면부(154) 및 그 뒤를 잇는 높이의 평면부(156)를 가지는 돌출 부위(150)가, 측벽면(152)으로부터 안쪽 방향으로 돌출되어 설치된다.

이 예에서는, (e)란에 나타내는 바와 같이, 액면(S)의 높이가 중간적인 위치에 있을 때에 액면(S)으로부터 노출되는 평면부(154, 156)가, 개구면(151)을 통한 관찰에 있어서 서로 이격하여 보이게 된다. 그 때문에, (d)란 및 (f)란에 나타내는 상태와의 식별성이라는 점에서, 도 5에 나타내는 제4예보다 향상된다.

제4 및 제5예에 있어서도, 그 변형예로서, 돌출 부위를 측벽면으로부터 바깥 방향으로 돌출된 구조로 하는 것이 가능하다. 그 일례로서, 제4예에 대응하는 변형예인 제6예의 웰(W6)에 대해서 설명한다.

도 7은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제6예를 나타내는 도면이다. 제6예의 웰(W6)에서는, 계단형의 저부를 가지는 돌출 부위(160)가, 측벽면(162)으로부터 바깥 방향으로 돌출되어 설치되어 있다. 즉, 돌출 부위(160)는, 가장 높은 위치에 있는 평면부(164)와, 그 뒤를 잇는 높이에 있는 평면부(165)와, 가장 낮은 위치에 있는 저면부(166)를 포함하는 계단형의 하부 구조를 가지고 있다.

이 예에 있어서도, (d)~(f)란에 나타내는 바와 같이, 액면(S)의 높이에 따라 웰(W6)의 단면의 외주 형상이 변화한다. 이것에 수반하여, 개구면(161)으로부터 액면(S)을 보았을 때의 액면(S)의 형상 및 각 평면부(164, 165, 166)의 노출 상황이 변화한다. 따라서, 상기 각 예와 마찬가지로, 상방으로부터 관찰되는 각 평면부의 노출의 상황으로부터, 액면(S)의 높이, 즉 액량에 관한 정보를 얻는 것이 가능하다.

도 8은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제7예를 나타내는 도면이다. 제7예의 웰(W7)에서는, 상기 제4예에 있어서의 계단형의 상부 구조 대신에, 상면의 높이가 연속적으로 변화하는 돌출 부위(170)가, 웰(W7)의 측벽면(172)으로부터 내부 공간(SP) 중앙측을 향해 돌출되어 설치되어 있다. 구체적으로는, 돌출 부위(170)의 꼭대기부는 소면적의 평면부(174)로 되어 있다. 그리고, 평면부(174)에 접속하는 경사면부(175)가, 그 후단부(176)까지 높이가 연속적으로 변화하는 측벽면(172)을 따른 경사면, 즉, 당해 면의 법선이 연직 상향의 성분과 수평 방향 성분을 가지는 면으로 되어 있다. (c)란에 실선, 점선 및 파선으로 나타내는 바와 같이, 후단부(176)에 이어지는 부분의 높이 변화는 임의이다. 또, 제조 상의 문제가 생기지 않는 한에 있어서, 평면부(174)는 생략되어도 된다.

이러한 구조를 가지는 웰(W7)에 있어서는, (d)~(f)란에 나타내는 바와 같이, 액면(S)의 높이에 따라 액면(S)으로부터 노출되는 경사면부(175)의 길이가 증가한다. 이것에 수반하여 단면에서 차지하는 돌출 부위(170)에 대응하는 영역의 면적이 증가한다. 이 때문에, 개구면(171)을 통하여 액면(S)을 보았을 때, 액량의 감소에 수반하여, 노출되는 경사면부(175)의 길이가 길어져 간다. 즉, 액면(S)의 높이를, 노출되는 경사면부(175)의 길이로 변환하여 나타내는 것이 가능하다.

액량의 상한 및 하한, 또 액체의 보충 타이밍을 나타내는 정보를 보다 간단하게 얻기 위해서는, 예를 들면 (f)란에 나타내는 바와 같이, 개구(171) 주위의 기재 상면에 적당한 마커(Mk)를 표시해 두면 된다. 마커(Mk)는 예를 들면 인쇄, 각설 등에 의해 형성할 수 있다. 상면으로부터의 관찰에 있어서, 액량의 저하에 수반하여 연장되는 경사면부(175)의 선단부와 마커(Mk)의 위치 관계에 의거하여, 담지되는 액체의 양을 정량적으로 나타내는 것이 가능해진다.

도 9는 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제8예를 나타내는 도면이다. 제8예의 웰(W8)에서는, 상기 제7예에 있어서 안쪽 방향으로 돌출하는 돌출 부위 대신에, 저부의 높이가 연속적으로 변화하는 돌출 부위(180)가 측벽면(182)으로부터 바깥 방향으로 돌출된 구조를 가지고 있다. 이러한 구조에서도, 제7예와 마찬가지로, 액면(S)의 저하에 수반하여, 돌출 부위(180)의 경사면부(185) 중 노출되는 부분이 증가한다. 이것에 수반하여 개구면(181)에서 보았을 때의 액면(S)의 형상 및 돌출 부위(180)의 노출 상황이 변화한다.

구체적으로는, (d)란에 나타내는 바와 같이 액면(S)이 높은 위치에 있을 때에는 경사면부(185)의 상단부(184) 근방 만이 액면(S)으로부터 상방에 노출되어 있지만, 액면(S)의 저하에 수반하여 경사면부(185)의 노출 부분이 늘어난다. 상방으로부터의 관찰에서는, 액면(S)의 외주부에 보이는 돌출 부위(180)가 점차 길게 연장되어 간다. 경사면부(185)의 하단부(186)의 위치는 액면(S)의 형상으로부터 파악할 수 있다. 이 때문에, 상방으로부터의 관찰에 의해 얻어지는 경사면부(185)의 노출 부분의 선단에서 하단부(186)까지의 거리로부터, 액량이 하한에 어느 정도까지 가까워져 있는지를 즉시 파악하는 것이 가능하다.

도 10은 본 발명에 관련된 내부 구조를 가지는 웰의 제9예를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 10a는 제9예의 웰(W9)의 내부 구조를 나타내는 투시도 및 웰(W9)의 수평 단면적의 변화를 나타내는 도면이다. 또, 도 10b는 웰(W9)의 상면도이며, 도 10c는 도 10b의 A-A선 단면도이다.

제9예의 웰(W9)에서는, 내부 공간(SP)의 수직 단면에 있어서의 개략 형상이 상기 각 예의 것과는 다르다. 즉, 이 예의 웰(W9)에서는, 개구면(191)으로부터 저면(193)에 이르는 측벽면이 다음과 같은 구조를 가지고 있다. 즉, 측벽면에 있어서는, 비교적 큰 수평 단면적을 가지는 제1 측벽면(192)과, 보다 작은 수평 단면적을 가지는 제2 측벽면(198)이, 수평 단면적이 하방을 향해 급격하게 축소하는 축경 부위(197)를 통하여 연결된 구조로 되어 있다.

도 10a 우측 도면에 나타내는 바와 같이, 웰 내부 공간(SP)의 수평 단면적은, 축경 부위(197)의 전후로 급격하게 변화하고 있다. 이 도면에 파선으로 나타내는 바와 같이, 측벽면(192, 198) 중 적어도 한쪽이, 깊이의 증가와 함께 단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 가지고 있어도 된다. 이 경우에는, 깊이의 변화에 대한 단면적의 변화율이, 다른 깊이에 있어서의 변화율보다 현저하게 큰 부분을 축경 부위라고 생각할 수 있다.

즉, 웰(W9)의 내부 공간(SP)은, 측벽면(192)에 의해 규정되는 수평 단면적이 비교적 큰 제1 공간(SP1)과, 측벽면(198)에 의해 규정되는 보다 수평 단면적이 작은 제2 공간(SP2)이 상하 방향으로 연결된 구조로 되어 있다. 그 연결 부분인 축경 부위(197)에 있어서, 웰(W9)의 측벽면은 단차를 가지고 있다. 이 의미로, 축경 부위(197)는 측벽면의 일부로서의 「단차부」라고도 할 수 있다.

그리고, 축경 부위(197)보다 상방의 측벽면(192)에, 상기한 제1예(도 2)에 있어서의 돌출 부위(114, 115, 116)와 동일한 구조 및 기능을 가지는 돌출 부위(194, 195, 196)가 설치되어 있다. 또한, 도 10a 우측 도면에서는, 돌출 부위에 의한 단면적의 변화는 무시할 수 있는 것으로 하고 있다. 한편, 축경 부위(197)보다 하방에서는, 측벽면(198)은 단순한 원통면을 이루고 있다. 단 테이퍼가 설치되어도 된다.

도 11은 단차를 가지는 웰에 담지된 액체의 촬상을 예시하는 도면이다. 웰(W9)에 주입된 액체 중의 시료가 촬상에 제공되는 경우를 생각할 수 있다. 또한 여기에서는 낙사 조명과 투과 촬상의 조합의 예를 설명하지만, 촬상 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 웰(W9)의 상방에 광원(LS)을 배치하고, 광원(LS)으로부터 하향으로 조사되는 조명광(L)을 웰(W9)에 입사시킨다. 웰 저면(193)으로부터 하방으로 투과해 오는 광을 촬상 수단(CM)에 의해 수광함으로써, 웰(W9) 내를 촬상할 수 있다.

여기서, 웰(W9)에 주입된 액체의 액면(S)은, 웰 측벽면에 접하는 부분이 볼록하게 형성되는 메니스커스를 형성하고 있다. 이 때문에, 상방으로부터 액면(S)에 입사하는 광(L) 중, 측벽면(192)에 가까운 영역에 입사한 것은 액면의 렌즈 효과에 의해 외측으로 굴절된다. 이것에 의해, 예를 들면 내부 공간(SP)의 수평 단면적이 깊이 방향에 있어서 일정한(혹은 연속적이고 또한 단조로운 미소 변화를 가지는) 종래의 일반적인 웰에서는, 저면의 주연부에 충분한 조명광이 입사하지 않는다. 그 결과, 얻어지는 화상에 있어서도 저면의 주연부가 어두워져 버린다는 문제가 있었다.

한편, 상기 구조를 가지는 웰(W9)에 있어서는, 메니스커스에 의해 굴절된 광은 축경 부위(197)에 의해 차폐된다. 그 때문에, 저면(193)에 있어서는 거의 균일한 조명 조건을 얻을 수 있다. 이것에 의해, 주연부까지 충분한 밝기의 화상을 촬상하는 것이 가능하다.

이러한 이점을 얻기 위해서는, 액체가 축경 부위(197)보다 상방까지 주입되어 있을 필요가 있다. 그래서, 이 예의 웰(W9)에서는, 상기와 같이 상방으로부터의 관찰에 의해 액면(S)의 높이를 파악하는 것을 가능하게 하는 돌출 부위가, 축경 부위(197)보다 상방에 설치되어 있다. 돌출 부위에 의한 액면 높이의 시각화를 이러한 구조의 웰에 적용함으로써, 상방으로부터의 관찰에 의해 적절한 양의 액체가 담지되어 있는지를 용이하게 판단할 수 있다. 그 때문에, 필요에 따라 액체의 보충을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 여기에서는 단차를 가지는 웰에, 제1예로서 설명한 돌출 부위가 조합되어 있지만, 다른 예의 구조를 조합하는 것도 가능하다.

상기한 각 구조의 웰(W)(W1~W9)에 있어서는, 종래는 그 단면 형상이 원형이나 직사각형 등 비교적 단순한 형상인 것에 반해, 단면의 윤곽의 일부에 외측 또는 내측으로 돌출하는 돌출 부위가 설치되어 있다. 이것에 의해, 액량에 따라 단면 형상이 변화하기 때문에 상방으로부터의 육안으로 액량을 파악하는 것이 가능하다. 그리고, 만약 액량이 부족하다고 판단된 경우에는 액체가 보충될 필요가 있다. 또, 세포 등의 활동에 의해 생성되는 대사물을 제거하기 위해, 정기적으로 액체의 교환이 행해지는 경우도 있다. 이하, 이러한 조작에 대해 상기 각 웰의 구조가 어떻게 작용할지에 대해서 설명한다.

웰에 대한 배양액의 주입 또는 교환은, 필요한 액량이나 작업 내용이 웰 마다 상이할 가능성이 있다. 이것으로부터, 조작자가 각 웰 내의 액체 상태를 확인하면서 수작업으로 행하게 된다. 구체적으로는, 선단이 가는 피펫 등의 주액용 기구를 웰의 상부로부터 웰 내에 삽입하여, 필요량의 액체를 웰에 주입한다는 작업이 필요하다. 이 때, 수작업으로는 기구의 선단을 웰에 대해 빠르고 정확하게 위치 결정하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 비록 숙련자여도 작업에 시간을 필요로 하고, 또 액체가 웰 밖으로 누출되거나, 주입량이 정확하지 않을 경우가 있을 수 있다.

이것에 관하여, 상기 각 구조의 웰은 측벽면에 액량 파악을 위한 돌출 부위를 가지고 있다. 이러한 돌출 부위는, 조작자가 기구를 위치 결정할 때의 기준으로서도 기능할 수 있다. 즉, 기구를 유지하는 조작자가 기구의 선단을 돌출 부위에 댐으로써, 웰에 대한 기구의 선단 위치를 용이하게 확정시킬 수 있다. 이것에 의해, 빠르고 정확한 주액 작업이 가능해진다. 또 배양액의 교환 시에도, 웰로부터 배양액을 흡인하기 위한 피펫의 선단을 임의의 돌출 부위에 대고 웰 내의 오래된 배양액을 흡인함으로써, 일정량의 오래된 배양액을 웰 내에 남기면서, 소정의 액면 높이까지 빠르게 배양액을 제거할 수 있다. 이것에 의해, 숙련자가 아니어도 정확한 양의 배양액을 교환할 수 있다.

또, 이러한 작업을 보다 효과적으로 지원하기 위해, 돌출 부위가 이하와 같이 구성되어도 된다. 또한, 이하에서는 몇가지의 변형예에 대해서 웰의 일부분 만을 도시하여 설명한다. 그러나, 도시 및 설명이 생략되어 있는 부분에 대해서도, 동일한 생각을 적용하여 변형하는 것이 가능하다.

도 12 및 도 13은 돌출 부위의 형상의 변형예를 나타내는 도면이다. 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이 돌출 부위가 웰 측벽면에서 내측을 향해 돌출된 양태의 웰(W1)에 있어서는, 웰(W1)의 상부로부터 주입되는 액체가 돌출 부위(114, 115, 116)의 꼭대기면에 부착되어 돌출 부위를 덮어 가리는 경우가 있다. 그래서, 도 12a에 나타내는 변형예인 웰(W11)에서는, 돌출 부위(114a)의 상면(114b)이, 측벽면(112a)으로부터 웰 중앙부를 향하는 방향에 있어서 하향의 구배를 가지는 경사면으로 되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 액체는 돌출 부위(114a)의 상면(114b)에 머물지 않고 하방으로 흘러 내려가므로, 상면(114b)에 액체가 잔류하는 것이 회피된다. 연직 방향에 대해 상면(114b)이 이루는 각(θ)은, 30도 내지 60도가 바람직하고, 예를 들면 45도로 할 수 있다. 이하의 각 변형예에 기재된 각(θ)에 대해서도 동일하다.

또, 도 12b에 나타내는 변형예인 웰(W12)에서는, 도 12a의 변형예에 대해 한층 더 변형이 가해져 있다. 즉, 돌출 부위(114a)의 상면(114b)과 측면(114c)이 접속하는 능선부(114d)의 일부를 포함하도록, 바깥 방향으로 패인 오목부(114e)가 설치된다. 오목부(114e)의 형상은 도시한 것에 한정되지 않고 임의이다.

이러한 구성에서는, 조작자가 유지하는 관형의 피펫 선단(P)을 오목부(114e)에 맞댐으로써, 수평 방향으로의 피펫 선단(P)의 이동이 구속된다. 이것에 의해, 피펫 선단(P)을 용이하고, 또한 정확하게 위치 결정하는 것이 가능하다. 이 구조는, 도 12c에 나타내는 바와 같이, 상면이 수평으로 형성된 웰(W1)의 돌출 부위(114)에 대해서도 동일하게 적용 가능하다.

도 13a, 도 13b 및 도 13c는, 각각 도 3에 나타내는 웰(W2), 도 5에 나타내는 웰(W4) 및 도 8에 나타내는 웰(W7)에 대한 변형예를 나타내고 있다. 도 13a에 나타내는 변형예인 웰(W13)에서는, 웰 저면으로부터 상향으로 연장되는 기둥형의 돌출 부위(124a)의 상면(124b)이, 측벽면으로부터 웰 중앙부를 향하는 방향에 있어서 하향의 구배를 가지는 경사면으로 되어 있다. 이 경우도, 점선으로 나타내는 바와 같이, 피펫을 대기 위한 오목부(124e)가 설치되어도 된다.

도 13b에 나타내는 변형예인 웰(W14)에서는, 계단형으로 설치된 돌출 부위(140a)의 상면(144b, 145b, 146b)의 각각이, 측벽면으로부터 웰 중앙부를 향하는 방향에 있어서 하향의 구배를 가지는 경사면으로 되어 있다. 이 경우에도, 피펫을 대기 위한 오목부(144e)가 설치되어도 된다. 여기에서는 계단형의 상면 중 1개(144b)에만 오목부(144e)가 도시되어 있지만, 다른 상면(145b, 146b)에도 오목부가 설치되어도 된다.

도 13c에 나타내는 변형예인 웰(W15)에서는, 돌출 부위(170a) 상단의 평면부(174b)가 측벽면으로부터 웰 중앙부를 향하는 방향에 있어서 하향의 구배를 가지는 경사면으로 되어 있다. 경사면부(175b)에 대해서는 둘레 방향에서의 구배를 가지고 있으므로, 측벽면으로부터 웰 중앙부를 향하는 방향, 즉 지름 방향의 구배를 설정하는지 여부에 대해서는 임의이다. 이 경우에도, 피펫을 대기 위한 오목부(174e)가 설치되어도 된다.

한편, 도 13d에 나타내는 변형예는, 도 4에 나타내는 웰(W3)에 대한 변형예이다. 이 웰(W3)에서는, 웰 개구면(131)으로부터 외측을 향해 돌출하는 돌출 부위(134) 자체가, 피펫을 댈 때의 위치 기준으로서 기능할 수 있다. 그래서, 이것에 대한 변형예인 웰(W16)에서는, 주입된 액체가 돌출 부위(134a)의 하면(134b)에 부착되는 것을 방지하기 위해, 그 하면(134b)이 경사면으로 되어 있다. 이 경우에도, 피펫을 대기 위한 오목부(134e)가 더 설치되어도 된다.

여기에 변형예를 기재하고 있지 않은 각 웰에 대해서도, 상기와 동일한 생각에 의거하여, 돌출 부위가 상면을 가지는 것에 대해서는 그 상면을, 또 하면을 가지는 것에 대해서는 그 하면을 경사면으로 한다. 이렇게 함으로써, 주입된 액체를 체류시키지 않고 하방으로 흘려 내릴 수 있다. 또, 필요에 따라 오목부를 설치함으로써, 주액 작업의 작업성 및 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

특히 배양액의 교환을 행하는 경우, 웰에 삽입된 기구 선단이 배양되어 있는 세포 등에 접촉해 손상을 줄 우려가 있다. 그러나, 상기 구조에 의해 기구 선단의 위치 결정이 용이해짐으로써, 그러한 문제도 해소된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 있어서는, 웰 플레이트(10)가 본 발명의 「시료 용기」로서 기능하고 있다. 또, 상기 각 예 중 복수의 돌출 부위가 설치되는 구성에 있어서는, 그러한 돌출 부위가 일체로서 본 발명의 「돌출부」로서 기능한다. 또, 단일의 돌출 부위를 가지는 구성에 있어서는, 그 돌출 부위가 본 발명의 「돌출부」에 상당한다.

또, 도 2 내지 도 9에 나타내는 각 예에 있어서는, 각 도면 (d)란에 나타내는 액면(S)의 개구면으로부터의 깊이를 「제1 깊이」라고 하면, 그 때의 내부 공간(SP)의 단면이 본 발명의 「제1 단면」에 상당한다. 그리고, (e)란 및 (f)란에 나타내는 액면(S)의 개구면으로부터의 깊이가, 각각 제1 깊이에 대한 「제2 깊이」에 상당하고, 그 때의 내부 공간(SP)의 단면이 본 발명의 「제2 단면」에 상당한다. 한편, 각 도면 (e)란에 나타내는 액면(S)의 개구면으로부터의 깊이를 「제1 깊이」라고 하면, (f)란에 나타내는 액면(S)의 개구면으로부터의 깊이가, 제1 깊이에 대한 「제2 깊이」에 상당하게 된다.

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기한 각 예의 웰은 개략 원형의 수평 단면을 가지는 것이다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 직사각형 단면을 가지는 웰에 대해서도, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

또, 상기에 있어서는 돌출 부위의 높이가 3단계로 상이한 예를 몇가지 나타냈지만, 높이의 단계는 2 이상이면 임의이다.

또, 상기 각 예에서는 웰의 개구가 수평면과 일치하지만, 개구는 반드시 수평일 필요는 없다. 이 경우, 적당한 수평면에 투영된 개구의 형상을 개구면의 형상으로 간주하고, 이것보다 깊은 위치에서의 각 단면이, 평면에서 볼 때 개구면의 내부에 포함되는 웰의 구조가 실현되면 된다.

또, 상기의 웰 플레이트(10)는, 각각이 액체를 저류 가능한 복수의 웰(W)을 가지는 것이다. 그러나, 본 발명의 「시료 용기」는 이러한 형태의 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 액체를 저류하는 저류 공간을 1개만 가지는 「디쉬」나 「샬레」 등으로 칭해지는 시료 용기에 있어서도, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

이상, 구체적인 실시 형태를 예시하여 설명해 온 바와 같이, 이 발명에 관련된 시료 용기는, 예를 들면, 웰의 측벽면에서 내부 공간의 중앙부측을 향해 돌출하는 돌출부가 설치되고, 돌출부는, 제1 단면에 나타나고 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 제1 단면 및 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는 구성으로 할 수 있다. 혹은 예를 들면, 웰의 측벽면의 일부가, 내부 공간에서 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 돌출부로 되어 있으며, 돌출부는, 제1 단면에 나타나고 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 제1 단면 및 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는 구성으로 할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 액면에 나타나는 돌출부의 수나 형상이 액량에 따라 변화한다. 즉, 웰 내의 액체의 양을, 위에서 보았을 때에 액면에 나타나는 돌출부의 수나 형상에 의해 시각적으로 나타내는 것이 가능하다.

이러한 경우에 있어서, 돌출부는, 연직 방향의 높이가 서로 상이하며 각각이 내부 공간에 면하는 복수의 꼭대기부를 가지는 구성으로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 돌출부는 측벽면을 따라 연직 방향으로 연장 설치된 복수의 기둥형 부위를 가지며, 각각의 기둥형 부위의 상면이 꼭대기부를 이루는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 액면보다 상방에 꼭대기면을 가지는 기둥형 부위는 상방으로부터 보았을 때에 액면으로부터 노출되어 보이는 한편, 액면보다 하방에 꼭대기면을 가지는 기둥형 부위는 액 중에 잠긴 상태가 된다. 그 때문에, 이러한 보이는 방식의 차이로부터 액량을 판정하는 것이 가능하다.

또 예를 들면, 돌출부는, 이하의 구성,

(1) 면의 법선이 연직 방향 상향의 성분을 가지며 연직 방향의 높이가 수평 방향으로 연속적으로 변화하는 상면을 가지는 구성,

(2) 연직 방향의 높이가 서로 상이하며 각각이 내부 공간에 면하는 복수의 저부를 가지는 구성,

(3) 측벽면을 따라 연직 방향으로 연장 설치된 복수의 홈 부위를 가지며 각각의 홈 부위의 상면이 저부를 이루는 구성,

(4) 면의 법선이 연직 방향 상향의 성분을 가지며, 연직 방향의 높이가 수평 방향으로 연속적으로 변화하는 하면을 가지는 구성,

중 어느 하나로 할 수 있다. 이러한 구성 중 어느 하나에 있어서도, 액량의 차이에 기인하는 액면 높이의 차이에 의해, 상방으로부터 액면을 보았을 때의 형상이 액량에 따라 상이하다. 이 때문에, 액면의 형상으로부터 액량을 용이하게 시인하는 것이 가능하다.

상기 각 구성에 있어서는, 또한 예를 들면, 연직 방향에 있어서의 하나의 깊이의 위치에서의 내부 공간의 수평 단면이, 당해 깊이보다 깊은 임의의 위치에서의 내부 공간의 수평 단면을 평면에서 볼 때 포함하는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 액량이 적을 때의 액면의 형상은, 보다 액량이 많고 액면이 높을 때의 액면의 형상을 부분적으로 잘라낸 것이 된다. 게다가, 그 형상을 차폐하는 구조가 액면보다 상방에는 존재하지 않는다. 이 때문에, 상방으로부터의 관찰에 의해 액면의 형상을 적확하게 파악하는 것이 가능하다.

또 예를 들면, 측벽면은, 연직 방향의 소정 높이의 위치에서, 그 높이보다 위의 위치에 대해 그 높이보다 아래의 위치에서 내부 공간의 수평 단면적이 감소하는 단차부를 형성하고 있어, 제2 단면은 단차부보다 상방의 수평 단면인 구성으로 할 수 있다. 본원 발명자의 지견에 의하면, 이러한 단차부를 가지는 웰에서는, 웰 내를 촬상했을 때에 액면의 메니스커스에 의해 웰 저면 주연부가 어두워진다는 현상을 억제할 수 있다. 이 효과는 액면이 단차부보다 상방에 있음으로써 얻어지는 것이다. 그래서, 액면이 단차부보다 하방으로 저하되기 전에 그것을 검지할 수 있으면, 상기 효과를 확실히 얻는 것이 가능해진다.

또 예를 들면, 제2 단면이 내부 공간에 저류되는 액체의 액면 높이의 하한에 대응하는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 액면의 형상 변화에 의해, 액량이 하한값을 웃돌고 있는지 밑돌고 있는지를 판단하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 예를 들면 필요에 따라 액체를 보충하는 것과 같은 조치를 취하는 것이 가능해진다.

또 예를 들면, 돌출부가 상면을 가지는 것이면 그 상면이, 또 하면을 가지는 것이면 그 하면이, 측벽면에서 내부 공간의 중앙측을 향해 하향으로 경사지는 경사면이어도 된다. 또 예를 들면 돌출부의 상면과 측면의 접속 부분에 있어서 일부가 바깥 방향으로 패인 오목부를 가져도 된다. 이러한 구성에 의하면, 조작자가 주액용의 기구를 이용하여 웰에 액체를 주입할 때의 작업성 및 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

산업상의 이용 가능성

이 발명은, 세포 등의 배양 대상물을 액체와 함께 유지하는 시료 용기 전반에 적용할 수 있다. 특히, 배양에 의해 제작된 시료를 촬상에 제공하는 목적에 적합하다. 이러한 시료 용기는, 의학·생화학·신약 개발 등의 분야에 있어서 적절하게 적용할 수 있는 것이다.

10 웰 플레이트(시료 용기) 11 기재
111 (웰(W1)의) 개구면 112 (웰(W1)의) 측벽면
113 (웰(W1)의) 저면
114, 115, 116 (웰(W1)의) 돌출 부위
124, 125, 126 (웰(W2)의) 기둥형 부위
134, 135, 136 (웰(W3)의) 홈 부위
197 단차부 S 액면
SP 내부 공간 W, W1~W9 웰

Claims

상부가 개구하는 내부 공간에 액체를 저류 가능한 웰을 가지는 시료 용기로서,
수평 자세의 상기 시료 용기에 있어서, 수평면에 투영된 상기 내부 공간의 개구를 개구면, 상기 개구로부터 연직 하향으로 소정의 제1 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제1 단면, 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제2 단면으로 할 때,
상기 개구면, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면의 외주의 형상이 서로 유사하지 않으며,
평면에서 볼 때, 상기 제2 단면이 상기 제1 단면 내에 포함되고, 상기 제1 단면이 상기 개구면 내에 포함되는, 시료 용기.
청구항 1에 있어서,
상기 웰의 측벽면으로부터 상기 내부 공간의 중앙부측을 향해 돌출하는 돌출부가 설치되고, 상기 돌출부는, 상기 제1 단면에 나타나고 상기 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는, 시료 용기.
청구항 1에 있어서,
상기 웰의 측벽면의 일부가, 상기 내부 공간으로부터 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 돌출부로 되어 있으며, 상기 돌출부는, 상기 제1 단면에 나타나고 상기 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는, 시료 용기.
상부가 개구하는 내부 공간에 액체를 저류 가능한 웰을 가지는 시료 용기로서,
상기 웰의 저부로부터 상기 웰의 측벽면을 따라 상향으로 돌출하는 돌출부가 설치되고,
수평 자세의 상기 시료 용기에 있어서, 상기 내부 공간의 개구로부터 연직 하향으로 소정의 제1 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제1 단면, 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 제2 단면으로 할 때,
평면에서 볼 때, 상기 제2 단면이 상기 제1 단면 내에 포함되고,
상기 돌출부는, 상기 제1 단면에 나타나고 상기 제2 단면에 나타나지 않는 부위와, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 양쪽에 나타나는 부위를 포함하는, 시료 용기.
청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
상기 돌출부는, 연직 방향의 높이가 서로 상이하며 각각이 상기 내부 공간에 면하는 복수의 꼭대기부를 가지는, 시료 용기.
청구항 5에 있어서,
상기 돌출부는 상기 측벽면을 따라 연직 방향으로 연장 설치된 복수의 기둥형 부위를 가지며, 각각의 상기 기둥형 부위의 상면이 상기 꼭대기부를 이루는, 시료 용기.
청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
상기 돌출부는, 면의 법선이 연직 방향 상향의 성분을 가지며 연직 방향의 높이가 수평 방향으로 연속적으로 변화하는 상면을 가지는, 시료 용기.
청구항 5에 있어서,
상기 돌출부의 상면이, 상기 측벽면으로부터 상기 내부 공간의 중앙측을 향해 하향으로 경사지는 경사면인, 시료 용기.
청구항 5에 있어서,
상기 돌출부는, 상기 돌출부의 상면과 측면의 접속 부분에 있어서 일부가 바깥 방향으로 패인 오목부를 가지는, 시료 용기.
청구항 7에 있어서,
상기 돌출부의 상면이, 상기 측벽면으로부터 상기 내부 공간의 중앙측을 향해 하향으로 경사지는 경사면인, 시료 용기.
청구항 7에 있어서,
상기 돌출부는, 상기 돌출부의 상면과 측면의 접속 부분에 있어서 일부가 바깥 방향으로 패인 오목부를 가지는, 시료 용기.
청구항 3에 있어서,
상기 돌출부는, 연직 방향의 높이가 서로 상이하며 각각이 상기 내부 공간에 면하는 복수의 저부를 가지는, 시료 용기.
청구항 12에 있어서,
상기 돌출부는 상기 측벽면을 따라 연직 방향으로 연장 설치된 복수의 홈 부위를 가지며, 각각의 상기 홈 부위의 상면이 상기 저부를 이루는, 시료 용기.
청구항 3에 있어서,
상기 돌출부는, 면의 법선이 연직 방향 상향의 성분을 가지며 연직 방향의 높이가 수평 방향으로 연속적으로 변화하는 하면을 가지는, 시료 용기.
청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부의 하면이, 상기 측벽면으로부터 상기 내부 공간의 중앙측을 향해 하향으로 경사지는 경사면인, 시료 용기.
청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부는, 상기 돌출부의 하면과, 상기 돌출부의 측면과는 상이한 상기 측벽면의 접속 부분에 있어서 일부가 바깥 방향으로 패인 오목부를 가지는, 시료 용기.
청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
연직 방향에 있어서의 하나의 깊이의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면이, 당해 깊이보다 깊은 임의의 위치에서의 상기 내부 공간의 수평 단면을 평면에서 볼 때 포함하는, 시료 용기.
청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측벽면은, 연직 방향의 소정 높이의 위치에서, 그 높이보다 위의 위치에 대해 그 높이보다 아래의 위치에서 상기 내부 공간의 수평 단면적이 감소하는 단차부를 형성하고 있으며, 상기 제2 단면은 상기 단차부보다 상방의 수평 단면인, 시료 용기.
청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 단면이, 상기 내부 공간에 저류되는 상기 액체의 액면 높이의 하한에 대응하는, 시료 용기.