特許 5872786 マルチウェル・プレートを備えたカセット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872786

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】マルチウェル・プレートを備えたカセット

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20160216BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/02 A

   C12M1/00 Z

   C12M1/00 A

【請求項の数】14

【外国語出願】

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-90284(P2011-90284)

(22)【出願日】2011年4月14日

(65)【公開番号】特開2011-227076(P2011-227076A)

(43)【公開日】2011年11月10日

【審査請求日】2014年2月27日

(31)【優先権主張番号】10160358.7

(32)【優先日】2010年4月19日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】591003013

【氏名又は名称】エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｆ． ＨＯＦＦＭＡＮＮ−ＬＡ ＲＯＣＨＥ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100130133

【弁理士】

【氏名又は名称】曽根 太樹

(72)【発明者】

【氏名】レナト ベルツ

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン タルマン

【審査官】 長谷 潮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１７７８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９２４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１９３３３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１８８４１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００５−５１５１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５１１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６２５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８３６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０１／０６９２６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６１９３１０２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１８４５４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Trevor L. Hawkins，A Magnetic Attraction to High-Throughput Genomics，SCIENCE，１９９７年 ６月２０日，V.276，P.1887-P.1889

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００

Ｃ１２Ｍ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓋体を有する少なくとも２つのマルチウェル・プレートであって、ひとつより多い容器を備えると共に相互に積層されるマルチウェル・プレートを具備すべく該少なくとも２つのマルチウェル・プレートを保持するカセットであって、
相互に対向して配置された２つの短寸の側壁と、
相互に対向して配置された２つの長寸の側壁と、
マルチウェル・プレートが通過することを許容すべく寸法設定された開放頂部と、
マルチウェル・プレートの面積よりも小さい面積を有する開口を備える底部表面と、
を具備し、
前記側壁の頂部が外側方へ延在する基部を備え、該基部が安定化スリットを有するカセット。

【請求項2】

当該カセットが少なくとも２つのマルチウェル・プレート・セットを具備し、該マルチウェル・プレート・セットがいずれもマルチウェル・プレート及び蓋体を有し、前記蓋体がフレームと該フレームに対して固着されたシール箔体とを有し、前記蓋体が前記シール箔体と前記マルチウェル・プレートの頂面との間に離間距離がある第１位置において前記マルチウェル・プレート上に配置される請求項１に記載のカセット。

【請求項3】

当該カセットが、前記各側壁のいずれかひとつの側壁の内側部上において、前記マルチウェル・プレートを中心合わせされた位置へと案内する少なくともひとつの案内構造を具備する請求項１又は２に記載のカセット。

【請求項4】

前記各側壁のいずれかひとつが、内側壁上に少なくとも２つの案内構造を有する請求項３に記載のカセット。

【請求項5】

前記側壁の頂部が、マルチウェル・プレートの積層体の頂部における前記マルチウェル・プレートを操作器が操作することを可能にする切欠きを有する請求項１から４のいずれか一項に記載のカセット。

【請求項6】

前記切欠きが、前記２つの長寸の側壁の頂端部上の前記基部上に配置される請求項５に記載のカセット。

【請求項7】

分析対象物を含むサンプルを分析する装置と；
少なくともひとつのカセットを有する積層器であって、該カセットが、相互に対向して配置された２つの短寸の側壁と、相互に対向して配置された２つの長寸の側壁と、マルチウェル・プレートが通過することを許容すべく寸法設定された開放頂部と、マルチウェル・プレートの面積よりも小さい面積を有する開口を備える底部表面と有する、積層器と；
マルチウェル・プレートを前記積層器から前記分析対象物を分析する前記装置へと移送する操作器と；
を具備し、
前記側壁の頂部が外側方へ延在する基部を備え、該基部が安定化スリットを有し、
前記積層器が少なくともひとつの安定化突出部を有し、該安定化突出部が前記基部の前記安定化スリットと相互作用する分析システム。

【請求項8】

前記マルチウェル・プレートの積層体を上方向に移動させる昇降器を更に具備する請求項７に記載の分析システム。

【請求項9】

前記カセットが、相互に積層された少なくとも２つのマルチウェル・プレートを有し、該マルチウェル・プレートはひとつより多い容器を有する請求項７又は８に記載の分析システム。

【請求項10】

前記カセットが、蓋体を有するマルチウェル・プレートであって、相互に積層される少なくとも２つのマルチウェル・プレートを有する請求項７から９のいずれか一項に記載の分析システム。

【請求項11】

前記積層器が、前記カセットを束縛する少なくともひとつのラッチを有する請求項７から１０のいずれか一項に記載の分析システム。

【請求項12】

分析対象物を分析する前記装置が、
前記分析対象物を分析するための反応混合物を調製するモジュールと、
前記分析対象物を分析するモジュールとを有する請求項７に記載の分析システム。

【請求項13】

ａ）請求項７から１０のいずれか一項に記載の分析システムの積層器内へとカセットを装填する段階と、
ｂ）前記カセットからマルチウェル・プレート・セットを操作器により、反応混合物を調製する位置へと移送する段階と、
ｃ）前記反応混合物を調製する段階と、
ｄ）前記反応混合物を含む前記マルチウェル・プレートを、温度制御式のインキュベータへと移送する段階と、
ｅ）前記分析対象物を分析する段階と、を含み、
段階ｂ）からｅ）が自動化されている、分析対象物を分析する方法。

【請求項14】

分析対象物を含むサンプルを提供する自動化された段階と
前記分析対象物を単離して精製する自動化された段階と、をさらに含み、
前記各段階が前記段階ａ）に先行する請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動診断分析器において使用されるマルチウェル・プレートのパッケージ形態の分野、及び、斯かるパッケージ形態を有するマルチウェル・プレートを備える分析器及び分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動分析器において分析試験を実施するためには、反応管及び／又はマルチウェル・プレートの如き消耗品が分析装置内に装填されねばならない。マルチウェル・プレートは、積層器内へと装填され、次に該積層器から、該マルチウェル・プレートが分析プロセスのために必要とされる部位へと移送される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、マルチウェル・プレートに対し、優れた特性を有する新たなパッケージ形態を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、少なくとも２つのマルチウェル・プレートを保持するカセットに関する。上記カセットは、相互に対向して配置された２つの短寸側壁と、相互に対向して配置された２つの長寸側壁と、マルチウェル・プレートが通過することを許容すべく寸法設定された開放頂部と、マルチウェル・プレートの面積よりも小さい面積を有する開口を備える底部表面と、を備えて成る。

【0005】

本発明はまた、分析対象物を含むサンプルを分析する装置と；本明細書中に記述された少なくともひとつのカセットを備えて成る積層器であって、該積層器は少なくともひとつの突出部を備えて成り、該突出部は、上記側壁の頂部上に配置された基部に含まれたスリットと相互作用する、積層器と；を備えて成る分析システムにも関する。上記分析システムは、マルチウェル・プレートを上記積層器から、上記分析対象物を分析する上記装置へと移送する操作器を更に備えて成る。

【0006】

ひとつの態様において、本発明は、ａ）本明細書中に記述されたカセットを、分析システムの積層器内へと装填する段階と、ｂ）上記カセットからマルチウェル・プレート・セットを操作器により、反応混合物を調製する位置へと移送する段階と、ｃ）上記反応混合物を調製する段階と、ｄ）上記反応混合物を含む上記マルチウェル・プレートを、温度制御式のインキュベータへと移送する段階と、ｅ）上記分析対象物を分析する段階と、を備えて成り、段階ｂ）からｅ）は自動化される、分析対象物を分析する方法にも関する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】種々のステーション、モジュール又は区画を備えて成る分析器の概略図である。

【図2】（ａ）から（ｄ）は、シール箔体が格納位置にあり（ａ）、蓋体が揚動され（ｂ）、蓋体の回転の間（ｃ）、及び、シール位置（ｄ）におけるＡＤプレート及びフレームを示す図である。

【図3】（ａ）は、シール位置における上記ＡＤプレート及びフレームの側断面図であり、（ｂ）は、２つの層を備えたシール箔体と、フレームを構成する上記蓋体の頂部とを示す図である。

【図4】（ａ）及び（ｂ）は、格納位置における上記ＡＤプレート及びフレームのひとつの角隅部の側断面図及び平断面図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、シール位置における上記ＡＤプレート及びフレームの角隅部の側断面図及び平断面図である。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、係合解除され（ａ）又は係合された（ｂ）繋止機構に対する、上記ＡＤプレートを受容するステーションにおける該ＡＤプレートの装着を示す図である。

【図6】把持器フィンガに対する先端部用ラックの相互作用を示す図であり、型形状繋止式の把持によりＸ及びＹ方向の移動は阻止される（右側の図を参照）。

【図7】操作器とマルチウェル・プレートとの間の相互作用を示す図であり、上記把持器フィンガはマルチウェル・プレート上の開口と相互係合し、型形状繋止式の把持に帰着している。

【図8a】ロボット式アームに対して接続された上記操作器、及び、上記把持器フィンガによる消耗品の取付け及び取外しを示す。

【図8b】ロボット式アームに対して接続された上記操作器、及び、上記把持器フィンガによる消耗品の取付け及び取外しを示す。

【図8c】上記操作器が同一のインタフェースにより異なる消耗品と相互作用するところを示している。

【図9】下部側からの空のカセットの立体図である。

【図10】頂部側からの空のカセットの立体図である。

【図11】（ａ）は複数対のＡＤプレート及び蓋体が装填されたカセットを示す図であり、（ｂ）においてはカセット及びＡＤプレートの夫々のハードウェア識別子が示される。

【図12】積層器内への装填に先立つカセットを示す図である。

【図13】積層器内へ装填された後のカセットを示す図である。

【図14】複数対のマルチウェル・プレート及び蓋体を備えたカセットの角隅部を示す図であり、カセットの安定化スリットは積層器の安定化突出部に係合している。

【図15】複数対のマルチウェル・プレート及び蓋体を備えたカセットの角隅部の立体側面図であり、カセットの安定化スリットは積層器の安定化突出部に係合している。

【図16】積層された複数対のマルチウェル・プレート及び蓋体と、箔体に対する容器の擦過を阻止するボルトとを備える、カセットの長寸側壁に平行な断面図である。

【図17】箔体に対する容器の擦過を阻止するボルトの拡大図である。

【図18】装填の前におけるカセット及び積層器を示す図である。

【図19】（ａ）及び（ｂ）は、積層器上に装填されたカセットの２つの図であり、積層器の装填用支持体は上側位置に在る。

【図20】（ａ）から（ｃ）は、積層器内に装填されたカセットを示す図であり、昇降器及び装填用支持体は最下位置に在る。

【図21】（ａ）から（ｃ）は、複数対のマルチウェル・プレート及び蓋体を備えたカセットを示す図であり、積層器の昇降器はカセットの内側の各プレートを押し上げることで、各プレートに対する操作器のアクセスを許容している。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明は、少なくとも２つのマルチウェル・プレートを保持するカセットに関する。該カセットは、相互に対向して配置された２つの短寸側壁と、相互に対向して配置された２つの長寸側壁と、マルチウェル・プレートの通過を許容すべく寸法設定された開放頂部と、マルチウェル・プレートの面積よりも小さな面積を有する開口を備える底部表面とを備えて成る。

【0009】

本発明のひとつの態様において、上記カセットは相互に積層された少なくとも２つのマルチウェル・プレートを備え、該マルチウェル・プレートはひとつより多い容器を備えている。好適実施形態において、上記カセットは蓋体を有する少なくとも２つのマルチウェル・プレートを備え、各マルチウェル・プレートは相互に積層されている。更に好適には、上記カセットは少なくとも２つのマルチウェル・プレート・セットを備え、該マルチウェル・プレート・セットはいずれもマルチウェル・プレート及び蓋体を備えて成り、上記蓋体は、フレームと、該フレームに対して固着されたシール箔体とを備えて成り、上記蓋体は、上記シール箔体と上記マルチウェル・プレートの頂面との間に離間距離がある第１位置において上記マルチウェル・プレート上に配置される。マルチウェル・プレート及び蓋体の好適実施形態は、本明細書において以下に記述される。

【0010】

本発明に係る上記カセットは、特に、分析対象核酸の増幅及び／又は検出に対して使用されるマルチウェル・プレートに対して幾つかの利点を有している。斯かるマルチウェル・プレートが直面する共通の問題は、それらが汚染され、最終的には不正確な試験結果に繋がり得ることである。蓋体を備えたプレートの場合、それらが分析装置の積層器内へと装填される前に、上記蓋体は上記プレートから分離され得る。さもなければ、上記シールは擦過されることがある。本発明の上記カセットによれば、蓋体を備えたマルチウェル・プレートの操作が、蓋体を備えたマルチウェル・プレートの直接的操作よりも相当に容易とされる。ユーザは、幾つかのマルチウェル・プレートを一挙に上記積層器内へと装填し得る。上記マルチウェル・プレート及び蓋体が分離されることは殆どない。更に、上記マルチウェル・プレートの表面を擦過する虞れが低減される。擦過はまた、不規則的なシール作用を引き起こすことがある。故に、擦過の虞れが低減されると、分析対象物を含むサンプルの更に確実なシール及び更に確実な処理も実現される。

【0011】

故に上記カセットによれば、分析装置内への更に容易で更に安全且つ更に迅速なマルチウェル・プレートの装填が許容される。

【0012】

本発明の上記カセットのひとつの態様において、該カセットは、上記各側壁の内のいずれかひとつの側壁の内側部上において、上記マルチウェル・プレートを中心合わせされた位置へと案内する少なくともひとつの案内構造を備えて成る。好適には、上記各側壁の内のいずれかひとつは、内側壁上に少なくとも２つの案内構造を備えて成る。これにより、正しい位置における上記カセットの装填と、上記蓋体を有する上記プレートの適切で次続的な自動操作が確実とされる。

【0013】

本発明のひとつの態様において、上記側壁の頂部は、マルチウェル・プレートの積層体の頂部におけるマルチウェル・プレートを操作器が操作することを許容するための切欠きを備えている。好適には該切欠きは、上記２つの長寸側壁の頂端部上の基部上に配置される。上記切欠きによれば、本明細書において以下に記述される如く上記マルチウェル・プレートの形態適合式の操作が許容される。

【0014】

本発明の一実施形態において、上記カセットの上記頂端部は上記側壁の頂部の回りに延在する基部を備え、該基部は安定化スリットを備えて成る。該安定化スリットは、上記積層器上の安定化突出部と相互作用し得る。上記安定化スリットと安定化突出部との相互作用によれば、上記カセットを保持することが意図された単一又は複数の積層器においてのみ、該カセットの正しい位置決めが確実とされる。

【0015】

本明細書中において上記に記述された本発明の上記カセットのひとつの態様において、上記マルチウェル・プレートはボルト（８２１）を備えて成り、該ボルトの底端部は、上記マルチウェル・プレートの各容器の底部の下方に延在する。

【0016】

ひとつの態様において本発明は、分析対象物を含むサンプルを分析する装置を備えて成る分析システムに関する。該分析システムは積層器を更に備えて成り、該積層器は、本明細書中において上記に記述された少なくともひとつのカセットを備えて成る。上記積層器は、少なくともひとつの安定化突出部、好適には少なくとも４個の安定化突出部、更に好適には８個の安定化突出部を備えて成る。該安定化突出部は、上記側壁の頂部上に配置された基部に含まれた安定化スリットと相互作用する。一実施形態において、上記カセットは上記突出部より多いスリットを備えて成る。好適には、上記カセットは、上記安定化突出部の個数に等しい個数の安定化スリットを備えて成る。上記カセットを上記積層器上へと装填する上での上記安定化突出部と安定化スリットとの相互作用の利点は、本明細書中において上記に記述された如くである。上記分析システムは、マルチウェル・プレートを上記積層器から、分析対象物を分析する上記装置へと移送する操作器を更に備えて成る。

【0017】

上記分析システムのひとつの態様において、上記積層器には、マルチウェル・プレートの積層体を上方向に移動させる昇降器が含まれる。本発明のひとつの態様において、上記積層器は、上記カセットの下側接触表面に接触する移動可能な装填用支持体を備えて成る。好適には、上記積層器は、上記昇降台を移動させる第１モータと、上記移動可能な装填用支持体を移動させる第２モータとを備えて成る。好適実施形態において、上記分析システムの上記分析装置は、上記分析対象物を分析するための反応混合物を調製するモジュールと、上記分析対象物を分析するモジュールとを備えて成る。上記分析システム及び装置の更なる好適実施形態は、本明細書中に記述された如きである。

【0018】

本明細書中で用いられる“分析対象物”という語句は、検出に対して関心対象となる任意の種類の生体分子であり得ると共に、その検出は、生物の診断的状態を表す。上記生物は、動物、更に好適には人間であり得る。好適には、上記分析対象物は、タンパク質、ポリペプチド、抗体、又は、核酸である。更に好適には、上記分析対象物は核酸である。

【0019】

本発明のひとつの態様において、本発明は分析対象物を分析する方法に関する。該方法は、本明細書中に記述された如きカセットを、分析システムの積層器内へと装填する段階と、上記カセットからマルチウェル・プレート・セットを操作器により、反応混合物を調製する位置へと移送する段階と、上記反応混合物を調製する段階と、上記反応混合物を含む上記マルチウェル・プレートを、温度制御式のインキュベータへと移送する段階と、上記分析対象物を分析する段階と、を備えて成る。本発明の上記方法において、段階ｂ）からｅ）は自動化される。好適には上記方法は付加的に、自動化された以下の各段階を備えて成る：分析対象物を含むサンプルを提供する段階；上記分析対象物を単離して精製する段階；その場合、これらの段階は上記段階ａ）に先行する。

【0020】

図９から図２１には、本発明の代表的で非限定的な実施形態が示される。

【0021】

図９及び図１０は、相互に対向して配置された２つの短寸側壁８０１ａ、ｂ、及び、相互に対向して配置された２つの長寸側壁８０２ａ、ｂを備えて成るカセット８００を示している。該カセット８００は、開放頂部８０３を有している。底部表面８０４は開口８０５を有する。開口８０５の面積は、マルチウェル・プレート３００の面積よりも小さい。カセット８００は、脚部８４０も備えて成る。カセット８００は、全ての側壁８０１ａ、ｂ、８０２ａ、ｂの内側部８０７上において、マルチウェル・プレート対３００を中心合わせされた位置へと案内する２つの案内構造８０６を有する。上記カセットはハードウェア識別子８２５を有し、且つ、ＡＤプレート３０１は、正しい形式のＡＤプレート３００のみがカセット８００内に装填され得る如く相補的であるハードウェア識別子３０５を備えて成る（図１１（ａ）及び（ｂ））。

【0022】

更に、長寸側壁８０２ａ、ｂの頂端部８１０上の基部８０８上には、カセット８００の内側のマルチウェル・プレート対３００に対して操作器５００がアクセスすることを許容する切欠き８０９が在る。基部８０８は、安定化スリット８１１も備えている。これらの安定化スリット８１１は積層器６００上の安定化突出部８１２と相互作用することで、積層器６００におけるカセット８００の正しい位置決めを確実とし得る（図１３から図１５）。更に、上記カセットは、（図１２に示された）マルチウェル・プレート３００上のバーコード８２８に対するアクセスを許容するために、ひとつの短寸側壁８０１の基部８０８上の開口８２７も備えて成る。

【0023】

マルチウェル・プレート３０１の下部側８２０には、少なくとも一本のボルト８２１が含まれる。ボルト８２１の底部８２２は、容器３１２の底部８２３の下方に配置される。複数のマルチウェル・プレート対３００を積層するとき、各ボルト８２１は、容器３１２の底部８２２が下方のマルチウェル・プレート対３００の箔体３０３を擦過することを阻止する。故に、箔体３０３の光学的及び機械的な特性は、搬送の間において変更されない。

【0024】

図１８から図２１は、積層器６００に対するカセット８００の相互作用を示している。カセット８００は、積層器６００上へと手動的に装填される。図１９（ａ）及び（ｂ）において、カセット８００は、その接触表面８１５により、当該装填用支持体自体の上側位置８１４ａに在る装填用支持体８１４上へと着座される。カセット８００を束縛するための各ラッチ８１６は、それらの開き位置８１６ａに在る。

【0025】

図２０（ａ）から（ｃ）において、装填用支持体８１４は下側位置８１４ｂに在る。４個のラッチ８１６は、それらの束縛位置８１６ｂに在り且つカセット８００のラッチ接触表面８２６に対して力を及ぼすことで、カセット８００の接触表面８１５に対して装填用支持体８１４に向かう力を及ぼす。各ラッチは、所定の中心点８１７の回りで旋回する。上記束縛力は、スプリング締着ピン８１９に取付けられたスプリング８１８により生成される。

【0026】

上記積層器はまた、操作器５００がマルチウェル・プレートと蓋体とのひとつの対３００を把持し、分析システム４００内の消耗品ホルダへと搬送することを許容する位置へと、マルチウェル・プレートと蓋体との複数の対３００を移動させる昇降器８２２も備えている。図２１（ａ）から（ｃ）は、その下側位置８１４ｂに在る装填用支持体８１４に当接させてカセット８００は押圧されたままとされ乍ら、昇降器８２２がマルチウェル・プレートと蓋体との複数の対３００を如何に押し上げるかを示している。

【0027】

各カセット８００からマルチウェル・プレートの対３００が使い果たされたとき、それらは積層器６００から取り外され、廃棄のために積層される。側壁８０１ａ、ｂ；８０２ａ、ｂ上には、案内構造８０６に嵌合すべく配置された積層用スリット８３０が配備される。これにより、各カセット８００は少なくとも部分的に相互内へと載置され、複数の空のカセット８００により占有されるスペースが減少される。

【0028】

マルチウェル・プレート及び蓋体の対、及び、操作器の好適実施形態は、本明細書において以下に記述される。

【0029】

図１は、核酸分析に対して好適に使用される分析システム４００の概略図を示している。分析システム４００は、マルチウェル・プレート３００の如き消耗品を操作する一台以上の操作器５００を有する搬送システム４８０により接続された種々のモジュール又は区画４０１、４０２、４０３を有する分析装置４４０を備えて成る。システム４００はまた、該システム４００において自動的に実施される分析プロセスに対して必要とされる消耗品、好適には本発明に係るカセット８００を装填して保持する少なくともひとつの積層器６００も備えて成る。積層器ユニット６００は、廃棄物ユニット６５０も備えて成る。各矢印は、消耗品の移動を表している。

【0030】

ＡＤプレート及びフレーム
増幅及び検出のために、マルチウェル・プレートが一般的に用いられる。斯かるプレートは特に、分析対象核酸を増幅する増幅ステーションを備えて成る自動分析システムにおいて有用である。

【0031】

増幅反応に先立ち、その間において、及び、その後においてウェル同士の間の汚染を阻止するために、増幅が行われる反応容器はシールされる。増幅用マルチウェル・プレートに対するシールの一般的手法は、上記プレート上にシール箔体を載置する段階と、それを接着剤により又は加熱シールにより上記プレートに対して接続する段階とを備えて成る。

【0032】

本発明は、核酸を単離して増幅する優れた自動化方法、シール箔体を備える優れたマルチウェル・プレート、及び、優れた自動分析システムを開示する。

【0033】

本発明のひとつの態様に依れば、流体サンプル中に存在し得る分析対象核酸を単離して増幅する方法は、第１容器内で、上記流体サンプル中に存在する他の物質から上記分析対象核酸を分離する段階を備えて成る。好適には、上記第１容器は第１マルチウェル・プレート内に含まれる。第２のマルチウェル・プレートが配備される。この第２マルチウェル・プレートは、フレームとシール箔体とを備えて成る蓋体を備えて成る。該蓋体は揚動され、次に、上記第１容器内で分離された分析対象物が、上記第２マルチウェル・プレートのウェルへと移し換えられる。上記シール箔体を備えて成る上記蓋体は、上記第２マルチウェル・プレート上に載置される。次に、上記第２マルチウェル・プレートは上記シール箔体によりシールされる。上記第２マルチウェル・プレートが一旦シールされたなら、上記分析対象物は、上記第２マルチウェル・プレートにおいて、シールに先立ち加えられた増幅試薬の存在下で増幅される。

【0034】

故に、本発明は、流体サンプル中に存在し得る分析対象核酸を単離して増幅するプロセスであって、自動化された以下の各段階を備えて成るプロセスに関する：
ａ）第１容器内で、上記流体サンプル中に存在する他の物質から上記分析対象核酸を分離する段階；
ｂ）フレームとシール箔体とを備えて成る蓋体を備えて成る第２マルチウェル・プレートを配備する段階；
ｃ）上記蓋体を揚動する段階；
ｄ）上記第１容器内で分離された分析対象物を、上記第２マルチウェル・プレートのウェルへと移し換える段階；
ｅ）上記シール箔体を備えて成る上記蓋体を、上記第２マルチウェル・プレート上に載置する段階；
ｆ）上記第２マルチウェル・プレートを上記シール箔体によりシールする段階；
ｇ）上記分析対象物を、上記第２マルチウェル・プレートにおいて、シールに先立ち加えられた増幅試薬の存在下で増幅する段階。

【0035】

好適実施形態において、段階ｂ）において、上記蓋体は、上記シール箔体と上記第２マルチウェル・プレートとの間の接触を阻止する第１位置において、該マルチウェル・プレート上に存在し；且つ、段階ｅ）において、上記蓋体は、上記シール箔体と上記第２マルチウェル・プレートとの間の接触を促進する第２位置において、上記マルチウェル・プレート上に載置される。

【0036】

本明細書において上記された方法の好適実施形態において、上記蓋体は１８０°だけ回転される。

【0037】

好適には、上記フレームは複数の支持リブ、更に好適には４本の支持リブを備えて成り、且つ、上記マルチウェル・プレートは対応する凹所、更に好適には４個の対応凹所を備えて成り、上記各凹所は、上記フレームの上記支持リブが、上記マルチウェル・プレート上の上記蓋体の上記第１位置において該凹所と整列しない様に、且つ、上記支持リブが、上記マルチウェル・プレート上の上記蓋体の上記第２位置において該凹所と整列する様に、位置決めされる。

【0038】

上記第２位置において、上記フレームの上記支持リブは好適には、上記マルチウェル・プレートの上記凹所内に載置される。

【0039】

本明細書中に記述された上記方法の一好適実施形態において、上記シールは加熱シールである。本発明に係る上記方法の更なる好適実施形態は、本明細書において上記に又は本明細書において以下に記述される。

【0040】

本発明は更に、マルチウェル・プレートと蓋体とを備えて成るマルチウェル・プレート・セットであって、上記蓋体は、フレームと、該フレームに対して固着されたシール箔体とを備えて成り、上記マルチウェル・プレート上の上記蓋体の第１位置において、上記シール箔体と上記マルチウェル・プレートの頂面との間には分離距離が配置され、且つ、第２位置において、上記シール箔体は上記マルチウェル・プレートの上記頂面と接触する、マルチウェル・プレート・セットに関する。好適には、上記フレームは支持リブを備えて成り且つ上記マルチウェル・プレートは開口を備えて成り、上記第１位置において上記支持リブは上記開口とは異なる箇所に在り、且つ、上記第２位置において上記支持リブ及び上記開口は相互に整列する。本明細書中に記述されたマルチウェル・プレート・セットの好適実施形態において、上記マルチウェル・プレートの上記頂面は加熱縁部を備えて成り、且つ、上記第２位置において上記シール箔体は上記加熱縁部と接触する。好適には、上記シール箔体は加熱シール法により上記フレームに対して固着される。更に好適には、上記シール箔体は上記フレームの上記頂面に固着される。好適実施形態において、上記シール箔体はポリマーから成る。好適には、上記シール箔体は異なる融点を有する少なくとも２層から成る。更に好適には、上記シール箔体は異なる融点を有する２つの層から成り、低い融点を有する層は上記マルチウェル・プレートに向けて配向される。上記方法の更なる好適実施形態は、本明細書において上記に又は本明細書において以下に記述される。

【0041】

フレームを有する上記代表的なマルチウェル・プレートは、複数の容器３１２を備えて成るマルチウェル・プレート３００を備えて成る。容器３１２は、マルチウェル・プレート３０１の上側表面３２６上に一体的に形成される。上側表面３２６上で、各容器３１２は高位とされた加熱縁部３１１により囲繞される。蓋体３０２は、ポリマー３１４から成るフレーム３０２ｂと、ポリマーから成る箔体３０３とを備えて成る。箔体３０３は、加熱シール法によりフレーム３０２ｂに対して固着される。好適には、箔体３０３は、更に好適には加熱シールにより、頂部表面３０２ａ上にシールされる。上記マルチウェル・プレート及びフレームは、プラスチック、好適にはポリスチレン又はポリプロピレン又は他のポリマーなどの、マルチウェル・プレートに対して一般的に使用される材料で作成され得る。最も好適な材料は、ＡＬＴＥＣＨ（登録商標）ＰＳ Ａ １０００／５３６ ＡＳ ＷＨＩＴＥ ＷＴ１１１３−０５である。好適には、上記マルチウェル・プレートは静電防止材料を付加的に備えて成り、好適には該静電防止材料は、油又は灰分又はスート（ｓｏｏｔ）から成る群から選択される。たとえば先端部用ラックなどの他の消耗品もまた、斯かる静電防止材料を備え得る。

【0042】

マルチウェル・プレート３００は、相互に対置された２つの長寸側壁３２３、３２４と、相互に対置された２つの短寸側壁３１９、３２０とを備えて成る。フレーム３０２ｂは、相互に対置して配置された２つの長寸側壁３２８、３２７と、相互に対置して配置された２つの短寸側壁３２１、３２２とを備えて成る。

【0043】

好適な箔体３０３は、異なる融点を有する２つの層３１４、３１５を備えて成る。一方の層３１５は、低い融点を有する。この層３１５は、加熱縁部３１０、３１１を備えて成るマルチウェル・プレート３０１と、フレーム３０２ｂの表面３０２ａとに向けて配向される。加熱シールの間において、熱は、更に高い融点を有する更に安定な層３１４を通り、更に低い融点を有する層３１４へと伝達される。故に層３１５は、加熱されて溶融される。上側の層３１４は、加熱シールの間において溶融されない。これにより、漏出的な箔体３０３の虞れが最小限とされる（図３（ｂ））。

【0044】

マルチウェル・プレート３０１及び蓋体３０２は、供給のために対３００として組立てられる。頂面３１７の内側部３１６上にて、フレーム３０２ｂは支持リブ３１８を備えて成る。２つの支持リブ３１８はフレーム３０２ｂの第１の側壁３２１に沿い配置され、且つ、２つの支持リブ３１８は第１の側壁３２１と対向する第２の側壁３２２に沿い配置される。好適には、上記側壁はフレーム３０２ｂの短寸側壁である。マルチウェル・プレート３０１の頂面３１３の縁部は、開口３０８を備えて成る。開口３０８は、支持リブ３１８が配置される上記フレームの側壁３２１、３２２に対応する側壁３１９、３２０に沿い配置される。マルチウェル・プレート３０１に対する蓋体３０２の組立て／供給位置（図２（ａ）において、各開口３０８は、それらが支持リブ３１８と整列しない様に載置される。故に、蓋体３０２がマルチウェル・プレート３０１上に載置されたとき、各支持リブ３１８はマルチウェル・プレート３０１の頂面３１３上に着座する（図４（ａ））。これにより、箔体３０３が加熱縁部３１０、３１１に接触することが阻止されることから、その他の場合には、ひとつのマルチウェル・プレート３００が第２のマルチウェル・プレート３００の箔体の表面上を滑動ことにより引き起こされ得る箔体３０３上の擦過であって、搬送、格納及び装填の間において箔体３０３の光学的及び機械的な特性を阻害し得る擦過が阻止される。

【0045】

蓋体３０２を備えたマイクロウェル・プレート３０１が分析機器４４０において使用されるとき、蓋体３０２は精製済み分析対象物及び試薬の添加のために揚動される。全ての試薬が容器３１２に対して添加されたとき、蓋体３０２は１８０°回転されてマルチウェル・プレート３０１上に載置される（図２（ｂ））。上記の１８０°の回転により、マルチウェル・プレート３０１の頂部上の各開口３０８と、フレーム３０２ｂの各支持リブ３１８とは整列される。故に、マルチウェル・プレート３０１上に載置されたとき、箔体３０３は、マルチウェル・プレート３０１の各容器３１２を囲繞する加熱縁部３１１と接触せしめられ、且つ、熱が加えられることで容器３１２は箔体３０３によりシールされ得る（図２（ｄ）、図３（ａ））。

【0046】

マイクロウェル・プレート３０１及び蓋体３０２は両者ともに、ＡＮＳＩ ＳＢＳ設置面積フォーマットに対応する基部の長さ及び幅を備えて成る。更に好適には、上記長さは１２７．７６ｍｍ±０．２５ｍｍであり且つ上記幅は８５．４８ｍｍ±０．２５ｍｍである。それらは、対合的な配置にて又は個別的に操作器５００により把持されるべく構成かつ配置されたプレート３０１上の開口３０４及び蓋体３０２上の開口３０９とを備えて成る。故に、組立てられたプレート及びフレーム３００を、又は、蓋体３０２のみを、又は、プレート３０１のみを、把持して搬送することが可能である。

【0047】

フレーム３０２ｂは、凹所３０７を備えて成る。この凹所は、フレーム３０２ｂの上記側部の下端部に配置される。上記凹所は好適には、開口３０４とは異なる位置に配置される。好適には、フレーム３０２の一側上には２個の凹所３０７が配置され、且つ、フレーム３０２ｂの逆側には２個の凹所３０７が配置される。最も好適には、上記凹所３０７は、マルチウェル・プレート３０１上の凹所３０６と同一位置に配置される。凹所３０７によれば、プレート３０１が固定要素１２４ａ及び凹所３０６の係合により固定されたとき、蓋体３０２ではなくマルチウェル・プレート３０１のみが固定されることが確実とされる。

【0048】

操作器
本明細書において上記された方法のひとつの態様において、該方法は、自動化された以下の各段階を備えて成る：
ａ）第１ステーションにおいてマルチウェル容器内に流体サンプルを提供する段階；
ｂ）上記マルチウェル容器のウェル内において、上記分析対象物が固体支持物質上に固定化されるのを許容するに十分な時的間隔及び条件下で、上記固体支持物質及び上記流体サンプルを相互に組み合わせる段階；
ｃ）分離ステーションにおいて、上記流体サンプル中に存在する他の物質から上記固体支持物質を単離する段階；及び、
ｄ）上記分離ステーションにおいて、上記固体支持物質から上記流体サンプルを分離し且つ上記物質を洗浄用緩衝液により一回以上洗浄することにより、上記分析対象物を精製する段階；
上記マルチウェル容器は操作器により接触され、上記マルチウェル容器は上記操作器により複数のステーション間で搬送され、上記操作器と上記マルチウェル容器との間の上記接触は型形状繋止接触（ｆｏｒｍ−ｌｏｃｋｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）である。

【0049】

好適には上記方法は、精製済み分析対象物を分析ステーションで分析する段階を付加的に備えて成る。更に好適には、上記分析段階は、第２のマルチウェル・プレートにおいて実施される。そして更に好適には、第２マルチウェル・プレートは、少なくともひとつの操作器により接触されると共に複数のステーション間で搬送され、上記少なくともひとつの操作器と上記マルチウェル容器との間の上記接触は型形状繋止接触である。更に、上記操作器は好適には、２つのステーション間、又は、３つのステーション間で上記マルチウェル容器を搬送する。上記複数のステーションは好適には、格納ステーション及び／又はサンプル・ステーション及び／又は分離ステーション及び／又は保持ステーション及び／又はシール・ステーション及び／又は分析ステーション及び／又は検出ステーションである。

【0050】

好適実施形態において、上記方法は先端部用ラックに複数のピペット先端部を配備する段階を更に備えて成り、上記先端部用ラックは少なくともひとつの操作器により接触され且つ複数のステーション間で搬送され、上記少なくともひとつの操作器と上記先端部用ラック容器との間の上記接触は型形状繋止接触である。上記複数のステーションの内のひとつは好適には、格納ステーションである。他の好適なステーションは、本明細書中に記述されるステーションである。

【0051】

好適実施形態において、上記分析ステーションは増幅ステーションである。好適には、該増幅ステーションは増幅／検出ステーションである。

【0052】

好適実施形態において、上記操作器は把持器フィンガを備えて成り、該把持器フィンガは上記マルチウェル・プレートの凹所に嵌合し、該嵌合は型形状繋止である（図６、図７）。

【0053】

本発明はまた、マルチウェル・プレートの容器内に含まれた分析対象物を固体支持物質から分離する分離ステーションを備えて成る処理区画を備えて成る、分析対象物を精製して分析するシステムにも関する。好適には、上記分離ステーションは、マルチウェル・プレートの容器内に含まれた分析対象物を固体支持物質から分離すべく構成かつ配置される。上記システムは更に、分析ステーションを備えて成る分析区画を備えて成り、上記ステーションは、上記分析対象物を処理して該分析対象物の有無を表す信号を生成するインキュベータを備えて成る。付加的に、上記システムは複数の開口を備えるひとつより多い消耗品を備えて成り、少なくともひとつの開口は上記消耗品の一方の側壁上に配置され、且つ、少なくともひとつの開口は上記消耗品の逆側の側壁上に配置される。上記システムには、少なくともひとつの操作器を備えて成る把持システムも含まれ、上記少なくともひとつの操作器は、該操作器の一側上の少なくともひとつの把持器フィンガと、該操作器の逆側上の少なくともひとつの把持器フィンガとを備えて成る。上記各把持器フィンガは上記消耗品上の上記開口と相互作用し、且つ、該相互作用は型形状繋止相互作用である。好適には、本明細書において上記されたシステムは、液体サンプルをサンプル容器からマルチウェル容器へと移し換えるべく構成かつ配置されたサンプル区画を付加的に備えて成る。好適実施形態において、上記マルチウェル容器は上記把持器システムにより各区画間で搬送される。更なる好適実施形態において、上記マルチウェル容器は、上記サンプル区画から上記分析区画へと搬送される。好適な消耗品は、本明細書中に記述される。

【0054】

好適な操作器５００は、ロボット式アーム５０２に対して接続された中央部分５００ａを備えて成る。中央部分５００ｂは、対置された２つの側辺上に把持器フィンガ５０１を備えて成る。把持器フィンガ５０１は、移動可能である。本明細書において上記された如き型形状繋止要素３８、１０６、５０７、３０９を備えて成る消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２に係合するとき、把持器フィンガ５０１は該消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２に接続される。把持器フィンガ５０１は、消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２に向けて移動され、該把持器フィンガ５０１が停止に至るまで型形状繋止要素３８、１０６、５０７、３０９と相互係合する。この位置において、操作器５００と消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２との間には型形状繋止位置が存在する。ロボット式アーム５０２に対して接続された操作器５００は、消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２をひとつの位置から第２位置へと移動させ得る。消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２を解放するために、把持器フィンガ５０１は該消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２から離間移動する。好適には、上記操作器は複数のスプリング取付け式ピン５０６を備えて成る。これらのピン５０６は、操作器５００が消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２に対して押圧されたときに該消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２から強制的に離間される。この位置において把持器フィンガ５０１は、消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２の型形状繋止要素３８、１０６、５０７、３０９と相互作用し得る。操作器５００を消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２に対して下方に押圧したとき、把持器フィンガ５０１は消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２の型形状繋止要素３８、１０６、５０７、３０９から離間移動し得る（図８ａ）。

【0055】

操作器５００は、把持に先立ち該操作器５００が消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２上で下方に移動されるときにマルチウェル・プレートの側方に配置されるピン５０７も備えて成る。これらのピン５０７は、消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２を把持のための正しい位置へと案内する。更に、ピン５０７は、把持器フィンガ５０１が消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２から離間移動するときに該消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２が操作器５００へと付着することを阻止する（図８ｂ）。

【0056】

好適には、上記型形状繋止要素３８、１０６、５０７、３０９は、上記消耗品の側壁、更に好適には消耗品６０、７０、１０１、３０１、３０２の長寸側辺における開口３８、１０６、５０７、３０９である。好適には、ひとつの側壁上には２つの開口３８、１０６、５０７、３０９が配置され、且つ、逆側の側壁上には２つの開口３８、１０６、５０７、３０９が配置される。

【符号の説明】

【0057】

３０１ マルチウェル・プレート
３０２ 蓋体
３０２ｂ フレーム
３０３ 箔体
３１２ 容器
４００ 分析システム
４４０ 分析装置
５００ 操作器
６００ 積層器
８００ カセット
８０１、８０１ａ、８０１ｂ 短寸側壁
８０２、８０２ａ、８０２ｂ 長寸側壁
８０３ 開放頂部
８０４ 底部表面
８０５ 開口
８０６ 案内構造
８０７ 内側部
８０８ 基部
８０９ 切欠き
８１０ 頂端部
８１１ 安定化スリット
８１２ 安定化突出部
８１６ ラッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】