JP2003149249A - マルチウェルプレートカバーと、機械操作に適した組み立て品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、機械的操作を利用するマル
チウェルプレートの、繰り返し効果的な密封と開封を得
る方向へ導くことである。 【解決手段】 マルチウェルプレートカバーと組み立て
品は、蓋とガスケットを具えている。蓋は、マルチウェ
ルプレートを密封するために、ガスケットの面に均一に
加える力にとって不可欠なばね手段を有している。蓋
は、機械的操作やマルチウェルプレートとの接続にとっ
ての構成要素を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は改良されたマルチウ
ェルプレートカバーであって、とりわけ生物学、化学な
どの科学分野の実験や、薬学研究において、マルチウェ
ルプレートを覆うために用いられる種類のものである。
さらに特に、改良されたカバーと組み立て品は、改良さ
れた密封機能やロボットの又は他の機械的手段による機
械操作に対して適応されている。

【０００２】

【従来の技術】生物学、化学、薬学の研究分野におい
て、マルチウェルプレートを保存や分析の目的のために
利用することは一般的な慣習である。だいたい、普通に
プラスチック材料で構成されたそれらのプレートは、３
インチ×５インチの上面を有し、列状に編成された１２
〜１５３６個のウェルを含んでいる。マルチウェルプレ
ートの個々のウェル形状は、１〜２００マイクロリット
ルの量を保持されるように丸と四角の間で変更可能であ
る。プレートはとりわけ、化学や生物学の物の保存や分
析を取り扱う上で実験自動制御機械の使用に適応されて
いる。

【０００３】液体が満たされ、保存の対象であるマルチ
ウェルプレートは、ユーザーにとって役立つ蓋をする追
加部品を多数有している。カバーのもっとも単純な形
は、マルチウェルプレート上に固定されていない状態で
合わせるように成型されたプラスチックの蓋である。幾
人かの研究者に対しては、これは十分なシールをもたら
してくれるだろうが、他の研究者は、個々のウェルの中
への物質の出口と入り口の両方の保護をもたらすよう
な、より強いカバーを要求するかもしれない。進入の特
質は、DSMOの中にある水のような物質の吸収体、好まし
くは湿りやすい特質を持つ保存溶媒を含んで、ウェルの
間に物質を移す可能性がある。退出は蒸発あるいは昇華
による量の減少を伴う可能性がある。

【０００４】蓋のほかの形は、Ｃｏｓｔｅｒ（Ｒ）Ｔｈ
ｅｒｍｏｗｅｌｌ（ＴＭ）シーラー（カタログＮｏ．６
５７０）のような粘着性のシールタイプのカバーであ
る。粘着性のシールはだいたい３インチ×５インチで、
接着剤が塗られた薄いホイルあるいはプラスチックフィ
ルムといった基層物質から構成されている。これらのシ
ールは機械的または手動的手段によって貼りつけられ得
る。この接着性のシールは、除去する機械的装置がない
場合、手によって取りはずされる。この粘着性のシール
はプラスチックの蓋と比べて優れた密封特性をもたらす
が、沢山の不足を有している。（１）それは一度しか使
うことが出来ない。（２）その接着剤は収容されたもの
と接触する可能性がある。（３）取り外す際に、もし収
容されたものがシールの内側面と接触したならば、それ
は作業者の安全性において問題となるかもしれない。加
えて、もし、繰り返して同じシールが同じマルチウェル
プレートに貼りつけられたなら、接着剤は継続的な貼り
つけでシール能力を徐々に弱める傾向となる。

【０００５】また、蓋の他の形は、Ａｂｇｅｎｅ Ｅａ
ｓｙ Ｐｅｅｌ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｓｅａ
ｌｉｎｇ Ｆｉｌｍ（カタログＮｏ．ＡＢ−０７４５）
といった熱シールカバーが用いられる。熱シールカバー
は３インチ×５インチでポリプロピレンフィルムといっ
た基層物質で構成されている。マルチウェルプレートの
ほとんどは保存容器としてポリプロピレンを用いてい
る。Ａｂｇｅｎｅ Ｃｏｍｂｉ Ｔｈｅｒｍｏｗｅｌｌ
Ｓｅａｌｅｒという手段によって熱と圧力を加えるこ
とで、熱シールカバーはポリプロピレンのマルチウェル
プレートとそのプレートの上面において接合され得る。
この密封は、それぞれのもののポリプロピレンの融解に
よって引き起こされる本質的な分子結合である。そのよ
うなものとして、熱シールカバーは、個々のウェルへの
物質の進入と退出の両方からの保護に関してマルチウェ
ルプレートを密封することにおける普及品と定める。Ａ
ｂｇｅｎｅ Ｅａｓｙ Ｐｅｅｌ Ｓｅａｌｉｎｇ Ｆ
ｉｌｍのロールストックの使用は、手によって、そして
半自動のアプリケーターであるＡｂｇｅｎｅ１０００と
いった機械的手段によって貼りつけられることができ
る。しかしながら、熱シールカバーを取り外すための機
械的装置はまったくない。熱シールカバーは再利用でき
ない。熱シールカバーはプレートに接着されるたびに個
々のウェルの支えをゆがめている可能性があり、加え
て、ポリプロピレンの残りが同じプレート上で将来のシ
ールの特性に作用する可能性がある。

【０００６】マルチウェルプレートの機械的な覆蓋の例
は米国特許第５，３４２，５８１号「マルチウェル試験
プレートの相互汚染を防止する装置」（１９９４年８月
３０日発行、Ｓａｎａｄｉ名義）及び米国特許第５，５
１６，４９０号「マルチウェル試験プレートの相互汚染
を防止する装置」（１９９６年５月１４日発行、Ｓａｎ
ａｄｉ名義）加えて米国特許第５，７４１，４６３号
「マルチウェル試験プレートの相互汚染を防止する装
置」（１９９８年４月２１日発行、Ｓａｎａｄｉ名義）
に開示されている。なお、これらの開示は参考に盛り込
まれる。

【０００７】マルチウェルプレートの機械的な覆蓋のほ
かの例は、「ＳｅａｌＴｉｔｅ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ
Ｃｏｖｅｒ」という題のついたニュージャージー州Ｍ
ａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅにあるＴｅｋＣｅｌ株式会社パ
ンフレットに開示されている。「ＳｅａｌＴｉｔｅ Ｍ
ｉｃｒｏｐｌａｔｅ Ｃｏｖｅｒ」の付加的情報は、
「ｗｗｗ．ｔｅｋｃｅｌ．ｃｏｍ／ｓｅａｌｔｉｔｅ．
ｈｔｍ」Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ（Ｃ）１９９８ＴｅｋＣｅ
ｌ株式会社のウェブサイトで見ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、機械
的操作を利用するマルチウェルプレートの、繰り返し効
果的な密封と開封を得る方向へ導くことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述したように、マルチ
ウェルプレートの密封について種々の取り組みがある。
接着剤と熱接合のアプローチにおいて、密封機構は空気
と液体を遮断するためにマルチウェルプレートの各ウェ
ルを覆うフィルム（熱と接着剤のどちらか一方）を接合
に用いられる。一方、一回の接合の場合において適当な
フィルムのアプローチは、自動制御を基礎とするプレー
トを扱うシステムにおいて、何回もマルチウェルプレー
トと接続するという要求に対してそれ自身が役に立つの
ではない。

【００１０】上述された機械をもとにした蓋システムに
おいて、技術はマルチウェルプレートの上面に対して押
しつけられた弾性のある物質の使用を述べている。その
アプローチはまたマルチウェルプレートの上面に対して
弾性のある物質を固定するための止め具を伴った蓋を用
いる。このタイプの密封にとって重要な要件は、一様な
やり方で弾性のある物質に通常の力を加える能力であ
る。

【００１１】本発明は以下に述べるように、圧縮力の源
は、変形したときばね力をもたらすことができ、蓋の曲
線部分の手段によって蓋自身にあるもので、それによっ
て、ガスケットの平面表面と等しいかそれ以上の通常の
力を加えると、マルチウェルプレートの個々のウェルを
密封される。横方向へ移動され得る蓋の垂直の側壁は、
蓋とマルチウェルプレートとを接続させるのに用いられ
る。このように、マルチウェルプレートは、側壁を移動
したりカバーを取り外すことによって多種多様につなが
れることができる。

【００１２】以下に述べる本発明は、特に、ロボットに
よるシステムで作業するのに適しており、そのシステム
は、カバーを固定する機械的装置を使うことができ、要
求に応じてマルチウェルプレートにカバーを付与したり
取り外したりすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】それぞれの図面を参照して、図１
に示されているように、１におおよそ明示される組み立
て品は、板金の切断、打ち抜き、そして／または屈曲を
用いる従来の金属加工技術によって加工された１片の金
属蓋３を具えている。適した金属は、鋼鉄、ばね鋼、ス
テンレス鋼（スチール）、ステンレスばね鋼を含み、約
０．０１５インチから０．０２４インチの間の厚さを有
するものが好ましい。この金属の構造は、高度の化学的
抵抗を、特にマルチウェルプレート保存容器でもっとも
一般的に使用されている溶媒、特にジメチルスルホキシ
ド（DMSO）にもたらす。蓋の部分として含まれるもの
は、前記蓋３の上面の一部を成し、これからおよそ９０
度で形成された側壁７である。位置決め穴１１を伴う刻
みつまみは前記蓋３の一部を成すとともに、蓋３、積載
位置決め部１３、積載位置決め突起１７から延在する。
図２は、二次元的に、圧縮されていないガスケット２３
で曲線部分１９の凸状側に配され、マルチウェルプレー
トの表面と完全に結合するのに十分な広さで前記表面を
覆うものを示す。ガスケット２３は、デュロメータが低
いもの（ショア硬度１５Aあるいはそれ以下）で、およ
そ３／３２インチまたは０．１００インチの厚さの熱可
塑性のポリマーまたはエラストマーから作られているの
が好ましい。ガスケット２３は、標準的な注入成型また
は突き出し技術を用いて製造されており、蓋３の底面に
接着剤によって貼られていることが好ましい。ガスケッ
トの材料は、Ｐｏｌｙｏｎｅによって製造されたＳｙｎ
ｐｒｅｎｅ５Ａが好ましい。

【００１４】図３はマルチウェルプレート５との接続の
ための準備で横方向に移動された側壁７を伴う組み立て
品１を示している。側壁７の横方向への移動は説明の目
的として図３に示されていない機械的手段によって達成
されるが、前記手段は、次に続く図に示されている。図
４は普通の保存モードにおけるマルチウェルプレート５
に接続されたマルチウェルプレートカバー１を示す。

【００１５】図５は、マルチウェルプレートカバーの側
面図を示したものであり、前記カバーのばね特性を説明
するのに十分である。図６もまた、マルチウェルプレー
トカバーの側面図であり、マルチウェルプレートとの接
続のための準備で前記カバーの側壁７の横方向への移動
を表している。図７はマルチウェルプレートカバーとマ
ルチウェルプレートとの接続の過程の続きを示してお
り、前記カバーは前記プレートに垂直に、側壁７が外側
に広げられている間、前記プレートの上面で圧縮されて
いないガスケットを圧縮させるように押しつけられる。
図８は、マルチウェルプレートカバーとマルチウェルプ
レートとの接続の過程の続きを示しており、前記プレー
トの上面と接触した位置にある前記カバーは、通常位置
に解除された側壁７を有し、マルチウェルプレートホル
ダー１５は、曲線部分１９の通常の力で圧縮されたガス
ケット上の圧縮力を維持するのを可能とするように、マ
ルチウェルプレートの外縁と結合する。

【００１６】図９から図１３は、自動プレートサーバー
のような機械的システムがどのようにして前記カバー１
に働くかを示す。図９において、マルチウェルプレート
５は、カバー１との接続の準備で手段３１によって固定
された状態で示されている。手段２１は、側壁７を横方
向へ移動するために示されており、手段２７はマルチウ
ェルプレートカバー１を把持するために示されている。
手段２９は垂直方向にカバー組み立て品１を位置決めす
るのをもたらす。図１０は、カバー１との接続の準備で
横に側壁７を移動させる手段２１を示している。続いて
次に、図１１はマルチウェルプレート５の表面に置かれ
たカバー１を示している。この動作はまた、図６で示し
た圧縮されていないガスケット２３を図７に示すように
圧縮されたガスケット２３とするために圧縮するよう働
く。図１２において、手段２１は側壁７の解除を示し、
図８に示されるようにマルチウェルプレートホルダー１
５はマルチウェルプレート５と結合し、これを固定する
ことができる。続いて次に、図１３では、マルチウェル
プレート５と接続されたマルチウェルプレートカバー１
が手段２９によって移動されることを示す。図１４にお
いて、前記カバーの積載は垂直方向に並べられて示され
る。この積載位置決め部１３と積載突起１７との相互作
用は、積載の安定性と幾何学的整列とをもたらす。前記
カバーは通常自動制御をもとにしたシステムに使われる
ので、幾何学的に抑制された積載は、ロボット操作で取
り上げたり置いたりする上で重要である。

【００１７】図１５では、マルチウェルプレート５と接
続された前記カバーの積載で垂直方向に並べられた状態
が示されている。積載位置決め部１３と積載突起１７と
の相互作用は積載の安定性と幾何学的整列とをもたら
す。カバーされたマルチウェルプレートは通常、ロボッ
ト的機械操作システムの貯蔵ユニットに貯蔵される。幾
何学的に抑制された積載はロボット操作で取り上げたり
置いたりする上で重要である。

【発明の効果】本発明は、機械的操作を利用するマルチ
ウェルプレートの、繰り返し効果的な密封と開封を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態の斜視図であり、１
に表されるマルチウェルプレートカバー組み立て品と、
蓋３と、前記蓋の側壁７と、前記蓋の位置決め穴１１を
ともなった刻みつまみと、前記蓋の積載突起１７とを示
している。

【図２】図１のカバー組み立て品の部分側面図であり、
前記カバー組み立て品の蓋３と、前記蓋３の下面に配さ
れた圧縮されていないガスケット２３とを示している。

【図３】図１の前記カバー１の斜視図であり、マルチウ
ェルプレート５の上に配置され、側壁７は前記マルチウ
ェルプレートとの接続の準備で広がっている状態であ
る。

【図４】図１の前記カバー１の斜視図であり、マルチウ
ェルプレート５と接続しているところである。

【図５】前記カバー１の側面図であり、前記蓋の曲線ば
ね部分１９と、前記蓋の側壁７と、前記蓋の積載突起１
７と、前記蓋の位置決め穴１１を伴う刻みの入ったつま
みと、前記蓋のマルチウェルプレートホルダー１５と、
圧縮されていないガスケット２３とを示している。

【図６】図５と類似の側面図であり、側壁７が横方向で
外に向かって移動されている様子を示している。

【図７】図６と類似の側面図であり、マルチウェルプレ
ートカバー組み立て品１がマルチウェルプレート５に対
して圧縮されたガスケット２３に圧力を加えるように側
壁７を横方向に移動させたまま押しつけられている様子
である。

【図８】図７と類似の側面図であり、マルチウェルプレ
ートカバー組み立て品１は、圧縮されたガスケット２３
に圧力を与えるために、マルチウェルプレート５に対し
て押しつけられ、それを覆っている。側壁７はマルチウ
ェルプレートホルダー１５の手段によってマルチウェル
プレート５を拘束する。

【図９】マルチウェルプレートカバー１とマルチウェル
プレート５との接続での機械動作を成す上で使用され得
る手段を示す斜視図である。手段３１はマルチウェルプ
レート５を覆っている時または覆っていないとき固定す
るためのものであり、手段２９は、マルチウェルプレー
トカバー組み立て品の垂直方向へ移動するためのもので
あり、かつ、マルチウェルプレートカバー１の曲線のば
ね部分の圧縮をするためのものである。手段２１は側壁
７を横方向に移動させるためのものであり、手段２７は
マルチウェルプレートカバー１を把持するためのもので
ある。

【図１０】図９と類似の図であり、マルチウェルプレー
トカバー１の蓋３の側壁７を横方向へ移動させる手段２
１を示している。

【図１１】図１０と類似の図であり、手段２１が側壁７
を横方向に移動させた位置で維持している間、手段３１
によって固定されたマルチウェルプレート５上にマルチ
ウェルプレートカバー１を垂直方向に配置する手段２９
を示している。

【図１２】図１１と類似の図であり、マルチウェルプレ
ートカバー１の蓋３の側壁７を開放する手段２１を示し
ている。それによってマルチウェルプレート５の前記カ
バーは固定される。

【図１３】図１２と類似の図であり、マルチウェルプレ
ート５と接続するマルチウェルプレートカバー１を垂直
方向に移動させる手段２９を示している。

【図１４】積載突起１７と積載位置決め部１３とを使っ
て位置決めして積載したいくつかのカバー１を示す斜視
図である。

【図１５】積載突起１７と積載位置決め部１３とを使っ
て位置決めして積載されたいくつかのカバー１とマルチ
ウェルプレート５とを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ マルチウェルプレートカバー ３ 蓋 ５ マルチウェルプレート ７ 側壁 １３ 積載位置決め部 １５ マルチウェルプレートホルダー １７ 積載突起 １９ 曲線部分 ２３ ガスケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595117091 １ ＢＥＣＴＯＮ ＤＲＩＶＥ， ＦＲＡ ＮＫＬＩＮ ＬＡＫＥＳ， ＮＥＷ ＪＥ ＲＳＥＹ 07417−1880， ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ (72)発明者 ジョン ピー．ホール アメリカ合衆国 27615 ノースカロライ ナ州 ローリー キングス クロス ウェ イ 1004 (72)発明者 アンドリュー ピー．ミューサー アメリカ合衆国 27713 ノースカロライ ナ州 ダーハム ナンタハラ ドライブ 513 (72)発明者 ケネス ダブリュ．ホワイトリー アメリカ合衆国 27615 ノースカロライ ナ州 ローリー ミードウモント レーン 9515 Ｆターム(参考） 2G058 CA01 CA02 CC02 CC19 CE02 4B029 AA27 BB01 BB20 CC02 CC08 FA12

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチウェルプレートを密封し固定する
   のに用いられ、機械的操作に適応したカバーであって、 （ａ）マルチウェルプレートを覆うのに寸法が適した蓋
   と、該蓋の曲げやすい曲線部分の手段による通常のばね
   力を生み出すための手段をもたらすことと、 （ｂ）前記カバープレートの一部分を成す複数の突起と
   穴と、 （ｃ）前記蓋の一方側に配された圧縮されていないガス
   ケットと、 （ｄ）前記蓋の前記曲線部分からほぼ垂直になった前記
   蓋の二つの側壁であって、マルチウェルプレートの接続
   手段をもたらし、前記マルチウェルプレートを固定する
   段階において前記側壁は前記蓋の前記曲線部分の変形を
   引き起こし、その結果ガスケットに付与される通常のば
   ね力で、前記ガスケットをマルチウェルプレートの上側
   の平らな面に対して押しつけて、効果的な密封をもたら
   す二つの側壁とを具えることを特徴とするカバー。
2. 【請求項２】 機械的方法によって前記カバーを把持す
   るための位置決め穴を伴う刻みの入ったつまみとして働
   くほぼ４個の突起を具える請求項１に記載のカバー。
3. 【請求項３】 前記蓋の側壁から延在し、前記蓋の側壁
   と同一平面状の関係にあり積載突起として働く、少なく
   とも２個の突起を具える請求項１に記載のカバー。
4. 【請求項４】 側壁と曲線部分との間でほぼ９０度に曲
   げられて形成され、積載位置決めとして働く少なくとも
   ２個の穴を具える請求項１に記載のカバー。
5. 【請求項５】 積載突起と積載位置決め部との幾何学的
   な関係は、垂直方向に前記カバー上に他の前記カバーを
   積載する関係において一列となるようにすることを特徴
   とする請求項１に記載のカバー。
6. 【請求項６】 側壁のそれぞれは、マルチウェルプレー
   トホルダーとして働く曲線部分の末端に形成された要素
   を有することを特徴とする請求項１に記載のカバー。
7. 【請求項７】 圧縮されていないガスケットの材料は熱
   可塑性のポリマーまたはエラストマーから形成されてお
   り、デュプロメータショア硬度１５Ａまたはそれ以下で
   ジメチルスルホキシドから抽出可能であることを特徴と
   する請求項１に記載のカバー。
8. 【請求項８】 蓋は鋼、ばね鋼、ステンレス鋼、ステン
   レスばね鋼からなり、さらに約０．０１５インチから
   ０．０２４インチの薄さをもつもののグループから選ば
   れた材料で形成されていることを特徴とする請求項１に
   記載のカバー。
9. 【請求項９】 マルチウェルプレートカバーに密封され
   たマルチウェルプレートであって、 （ａ）おおよそ３インチ×５インチで、規則正しく配列
   されたウェルと前記マルチウェルプレートの周囲から延
   びる外縁とをそなえたマルチウェルプレートであって、 （ｂ）個々のウェルを密封するように前記マルチウェル
   プレートの上面に広がった圧縮されたガスケットと、 （ｃ）前記圧縮されたガスケットを配した蓋で、前記ガ
   スケットを圧縮する通常の力をもたらし、前記マルチウ
   ェルプレートの周囲の外縁を超えて広がり、マルチウェ
   ルプレートホルダーの手段によって前記外縁の底と結合
   する側壁の手段によって、マルチウェルプレートを固定
   する蓋と、 （ｄ）前記カバープレートの一部を成し、前記カバーと
   前記マルチウェルプレートの機械的操作に対して手段を
   提供し、前記カバーとマルチウェルプレートを機能的に
   積載する複数の突起と穴とを具えることを特徴とするマ
   ルチウェルプレート。