(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルの熱処理用の装置（１００）の熱検証機器（３０２）であって、
少なくとも１つのスリーブ（３１６）であって、それぞれの前記スリーブ（３１６）はシンク（３１４）を画定するとともに、前記生体サンプルを加熱又は冷却することを意図されている前記熱処理装置（１００）の個別のキャビティ（１２０）に挿入されることを意図された少なくとも１つのスリーブと、
それぞれの前記シンク（３１４）に設置された個別の温度プローブ（３３４）と、
を備え、
それぞれの前記スリーブはプラスチックから作られていることを特徴とする機器。
【請求項２】
それぞれの前記スリーブ（３１６）はポリプロピレンから作られていることを特徴とする請求項１に記載の機器（３０２）。
【請求項３】
それぞれの前記スリーブ（３１６）は２０℃〜１００℃の間での繰り返される温度変化に耐えることを意図されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器（３０２）。
【請求項４】
それぞれの前記スリーブ（３１６）は２０℃〜１２０℃の間での繰り返される温度変化に耐えることを意図されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器（３０２）。
【請求項５】
それぞれの前記スリーブ（３１６）は０．７ｍｍより小さい厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機器（３０２）。
【請求項６】
それぞれの前記スリーブ（３１６）は０．５ｍｍより小さい厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機器（３０２）。
【請求項７】
前記機器は、それぞれの前記シンクを満たす熱材料を備え、前記温度プローブ（３３４）は前記熱材料に浸漬され、前記熱材料は、少なくとも毎秒３℃〜毎秒５℃の間の加熱速度に対して水の温度応答に対して５％以内の同一の温度応答を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の機器（３０２）。
【請求項８】
前記熱材料は放熱グリス（３３２）であることを特徴とする請求項７に記載の機器。
【請求項９】
主壁（３１０）と、
複数のプラスチックの前記スリーブ（３１６）であって、前記主壁（３１０）によって支持されるとともに、前記生体サンプルを収容するための、前記主壁（３１０）の上面（３１２）に出現する複数のシンクを区画するスリーブであって、個別の前記温度プローブ（３３４）が前記シンク（３１４）のうちの少なくとも１つの中に配置されている複数のプラスチック製スリーブと、
を備えるマイクロプレート（３０８）と、
前記主壁（３１０）の上面（３１２）に固定されているとともに、前記温度プローブが設置された少なくともそれぞれの前記シンク（３１４）を閉じるカバー（３１８）と、
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の機器（３０２）。
【請求項１０】
前記機器は、前記主壁（３１０）から８ｍｍより小さい距離を隔てられた上外面（３２２）を備えていることを特徴とする請求項９に記載の機器（３０２）。
【請求項１１】
前記機器は、前記主壁（３１０）から４ｍｍより小さい距離を隔てられた上外面（３２２）を備えていることを特徴とする請求項９に記載の機器（３０２）。
【請求項１２】
生体サンプルのための熱処理装置（１００）と、この熱処理装置（１００）のための請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱検証機器（３０２）とのアセンブリ。
【請求項１３】
前記熱処理装置（１００）はサーマルサイクラーであることを特徴とする請求項１２に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記熱処理装置はインキュベータであることを特徴とする請求項１２に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
マイクロプレート（１０６）に収容された生体サンプルを加熱又は冷却することを意図されている熱処理装置（１００）の、請求項９に記載の熱検証機器（３０２）を製作する方法であって、前記方法が
前記熱処理装置（１００）に適合されているとともに、
主壁（３１０）と、
前記主壁（３１０）によって支持されているとともに、生体サンプルを収容するための、前記主壁（３１０）の前記上面（３１２）に現れた複数のシンク（３１４）を画定する複数のプラスチックのスリーブ（３１０）と、
を備える前記マイクロプレートを得るステップと、
少なくとも１つの温度プローブ（３３４）をカバー（３１８）上に固定するステップと、
前記カバー（３１８）を前記主壁の前記上面（３１２）に固定し、これにより前記温度プローブ（３３４）それぞれを個別の前記シンク（３１４）中に設置し、少なくともこれら前記シンク（３１４）のそれぞれを閉じるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記カバー（３１８）を固定するステップの前に、
前記温度プローブ（３３４）を収容することを意図されたそれぞれの前記シンクを、水の温度応答に対して５％以内の同一の温度応答を少なくとも毎秒３℃〜毎秒５℃の間の加熱速度に対して有する熱材料によって満たすステップを備えることを特徴とする請求項１５に記載の製造の方法。
【請求項１７】
前記熱材料が放熱グリス（３３２）であることを特徴とする請求項１６に記載の製造の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生体サンプルのための熱処理装置は、先行技術にて知られている。熱処理装置とは例えば、サーモサイクラー（ｔｈｅｒｍｏ  ｃｙｃｌｅｒ）又はＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ：ポリメラーゼ連鎖反応）機とも呼ばれるサーマルサイクラー（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｙｃｌｅｒ）、若しくはインキュベータである。
【０００２】
サーマルサイクラーは、生体サンプルを加熱してＰＣＲ反応を自動化するための装置である。装置には通常、加熱キャビティを有するサーマルブロック（ｔｈｅｒｍａｌ  ｂｌｏｃｋ）が設けられており、この加熱キャビティ中に、ＰＣＲの反応混合物を含有するシンクを挿入することが意図される。シンクは通常プラスチック支持物、例えば「マイクロプレート」タイプの支持物によって区切られる。
【０００３】
サーマルサイクラーを熱的に検証するため、例えばサーマルサイクラーの温度偏差を監視するために、生体サンプルを熱処理するための装置の熱検証機器を用いることが知られており、この種の熱検証機器は
・少なくとも１つのスリーブであって、それぞれのスリーブはシンクを画定するとともに  、生体サンプルを加熱又は冷却することを意図された熱処理装置の個別のキャビティに  挿入されることを意図されたスリーブと、
・それぞれのシンク内に設置された個別の温度プローブと、
を備える。
【０００４】
最先端技術においては、温度プローブを囲むスリーブは、金属から作られているとともに空気によって温度プローブから隔てられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、熱処理中に生体サンプルを備える反応混合物によって必要とされた温度を、確実に評価することを可能にする、生体サンプル用の熱処理機器の熱検証装置を提供することである。
【０００６】
そのため、本発明の１つの目的は、それぞれのスリーブがプラスチックからなることを特徴とする上述の種類の熱検証装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実際、従来技術の装置において金属製のスリーブは極めて早く加熱キャビティの温度に達し、温度プローブによって測定された温度が、実際には熱処理装置のサーマルブロックの温度に対応することを、本発明者は見出した。しかしながら、生体サンプルの熱処理の間、反応混合物の温度が実質的に反応ブロック（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｂｌｏｃｋ）の温度とは異なることをも、本発明者は見出した。本発明によれば、温度プローブは反応媒体の状態に近い状態にあることが認められ、このことは、サーマルブロックのものと推定されるのではなく、この反応混合物によると推定される温度を測定することを可能とする。
【０００８】
本発明の別の特徴によると、
・それぞれのスリーブはポリプロピレンから成り、
・それぞれのスリーブは２０℃〜１００℃、好ましくは２０℃〜１２０℃の間での繰り返  される温度変化に耐えることを意図され、
・それぞれのスリーブは０．７ｍｍより小さい、好ましくは０．５ｍｍより小さい厚さを  有し、
・機器は、それぞれのシンクを満たす熱材料を備え、温度プローブはこの熱材料に浸漬さ  れ、この熱材料は少なくとも毎秒３℃〜毎秒５℃の間の加熱速度に対して、水の温度応  答に対して５％以内の同一の温度応答を有し、
・熱材料は放熱グリスであり、
・機器は、主壁と、複数のプラスチックのスリーブであって、主壁によって支持されると  ともに、生体サンプルを収容するための、主壁の上面に出現する複数のシンクを区画す  るスリーブであって、個別の温度プローブがシンクのうちの少なくとも１つの中に配置  されている複数のプラスチック製スリーブと、を備えるマイクロプレートと、主壁の上  面に固定されているとともに、温度プローブが設置された少なくともそれぞれのシンク  を閉じるカバーと、を備え、
・機器は主壁から８ｍｍより小さい、好ましくは４ｍｍより小さい距離を隔てられた上外  面を備える。
【０００９】
また本発明は、生体サンプルのための熱処理装置と、本発明によるこの熱処理装置のための熱検証機器とのアセンブリに関する。
【００１０】
また別の特徴によると、熱処理機器はサーマルサイクラーであり、
・熱処理機器はインキュベータである。
【００１１】
また本発明は、マイクロプレートに収容された生体サンプルを加熱又は冷却することを意図されている熱処理装置の熱検証機器を製作する方法に関し、この方法は熱処理装置に適合されているとともに、主壁と、主壁によって支持されているとともに、生体サンプルを収容するための、主壁の上面に現れた複数のシンクを画定する複数のプラスチックのスリーブと、を備えるマイクロプレートを得るステップと、少なくとも１つの温度プローブをカバー上に固定するステップと、カバーを主壁の上面に固定し、これにより温度プローブそれぞれを個別のシンク内に設置し、少なくともこれらのシンクのそれぞれを閉じるステップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
別の特徴によると、方法は、カバーを固定するステップの前に、温度プローブを収容することを意図されたそれぞれのシンクを、水の温度応答に対して５％以内の同一の温度応答を、少なくとも毎秒３℃〜毎秒５℃の間の加熱速度に対して有する熱材料によって満たすステップを備え、
・熱材料とは放熱グリスである。
【００１３】
本発明のこれらの特徴と利点とは、他と同様に、サーマルサイクラーと関連する本発明の一つの実施形態の、以下の詳細な説明を読むことで明らかになるであろう。説明は、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】サーマルサイクラー、及びサーマルサイクラーに配置されることを意図されたマイクロプレートの三次元図である。
【図２】図１のマイクロプレートの三次元底面図である。
【図３】図１のサーマルサイクラーの熱検証システムの三次元図である。
【図４】図３の熱検証システムの分解三次元図である。
【図５】図３及び図４のシステムの熱検証機器の断面図である。
【図６】標準温度に対応する、水温及び放熱グリス温度の漸次変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
サーマルサイクラー１００を図１に示す。サーマルサイクラー１００は、マイクロプレート１０６を収容することを意図した空間１０４を画定する本体１０２と、本体１０２に取り付けられており、マイクロプレート１０６を収容する空間１０４を閉鎖することを意図された蓋１０８とを備える。
【００１６】
例えばＢｉｏ−Ｒａｄ社が販売しているマイクロプレート１０６は、プラスチック製の生体サンプルホルダーを形成する。さらに具体的には、マイクロプレート１０６は、上面１１２を備える長方形状の主壁１１０を備える。また、マイクロプレート１０６は、生体サンプルを収容するためのシンク１１４をも備える。
【００１７】
図２を参照すると、それぞれのシンク１１４は、主壁１１０によって支持されたスリーブ１１６によって画定されているとともに、後述される加熱キャビティ１２０の形状に適合された形状を有する。一般的に、スリーブ１１６は円錐状、若しくはハーフボウル（ｈａｌｆ−ｂｏｗｌ）形状又は試験管形状である。従ってシンク１１４は、スリーブ１１６の内部に広がる容積に相当する。
【００１８】
図１に戻ると、シンク１１４は上面１１２を介して出現している。シンク１１４はマトリックス状に、通常は８×１２個のシンク、すなわち９６個配置される。
【００１９】
空間１０４は、閉じた位置にある蓋に対向して、底部１１８（サーマルブロックとも呼ばれる）を備え、加熱キャビティ１２０がこの底部１１８に形成される。スリーブ１１６それぞれは、それぞれの加熱キャビティ１２０に挿入されることを意図されており、これにより加熱キャビティ１２０は対応するシンク１１４に含まれる生体サンプルを加熱することができる。スリーブ１１６は、加熱キャビティ１２０の形状と合致する形状を有し、これによりサーマルブロック１１８と接触する。
【００２０】
蓋１０８は可動プレート１２２を備え、この可動プレート１２２は、マイクロプレート１０６が空間１０４に収容され蓋１０８が閉じられた際に、マイクロプレート１０６の上面１１２に重みをかけることを意図されている。
【００２１】
サーマルサイクラー１００の熱検証システム３００を図３に示す。検証システム３００は、サーマルサイクラー１００の空間１０４内に導入されることを意図された内部熱検証機器３０２と、サーマルサイクラー１００の外部に残すことを意図された外部処理モジュール３０４とを備える。内部機器３０２と外側モジュール３０４とは、サーマルサイクラー１００の、閉位置にある蓋１０８と本体１０２との間を通ることを意図されている情報交換層３０６によって互いに接続されている。
【００２２】
図４を参照すると、内部熱検証機器３０２は、図１のマイクロプレート１０６と同一であるマイクロプレート３０８を備える。従ってマイクロプレート３０８は、上面３１２が設けられた主壁３１０と、上面３１２に出現するシンク３１４を区画するスリーブ３１６（図５に示される）とを備える。
【００２３】
マイクロプレート３０８と、とりわけスリーブ３１６とは、プラスチックから作られ、約０．５ｍｍの厚さを有する。記載された例においては、プラスチックはポリプロピレンである。マイクロプレート１０６については、マイクロプレート３０８は、サーマルサイクラー１００のサーマルブロックによってＰＣＲ反応の間にかけられる、繰り返される温度変化、とりわけ２０℃〜１００℃、好ましくは２０℃〜１２０℃の間の繰り返される温度変化に耐えることを意図されている。
【００２４】
さらに、マイクロプレート３０８は、ＰＣＲに使用される化学的薬品及び生物学的薬品に対して不活性なままであることを意図されている。
【００２５】
また、内部熱検証機器３０２は、マイクロプレート３０８の上面３１２に固定されることを意図されているカバーを形成する、第一プリント基板カード３１８を備え、これにより内部熱検証機器３０２のシンク３１４を閉鎖する。
【００２６】
また、内部熱検証機器３０２は、マイクロプレート３０８に固定されることを意図されている蓋３２０を備えて、第一プリント基板カード３１８とマイクロプレート３０８との双方を覆う。蓋３２０は、マイクロプレート３０８の上面３１２上に延在する上外面３２２を備え、内部検証機器３０２が空間１０４に設置された状態で蓋１０８が閉じられている際に、サーマルサイクラー１００の蓋１０８の可動プレート１２２が、この上外面３２２に負荷をかけることを意図されている。
【００２７】
好ましくは、機器が閉じられた際に、マイクロプレート３０８の上面３１２及び蓋３２０の上外面３２２は８ｍｍより小さい距離、好ましくは４ｍｍより小さい距離を隔てられ、このことによって内部熱検証機器３０２は（図１のマイクロプレートのような）「単純な」マイクロプレートと比較して過剰な厚さを有することがない。この過剰な厚さは、サーマルサイクラー１００の蓋１０８を閉めることを妨げる危険性を有する場合がある。
【００２８】
外部モジュール３０４は、２つの部品３２４及び３２６を有するハウジング、及びハウジング３２４及び３２６に囲まれた第二プリント基板カード３２８を備える。
【００２９】
２つのプリント基板カード３１８及び３２８は、層３０６によって互いに接続される。好ましくは、層３０６は、プリント基板カード３１８及び３２８の導電層と連続して延伸し、これにより層３０６（又は少なくともこの層の導電部）とこれら導電層とは一体にのみ形成される。この設計は、層３０６とプリント基板カード３１８及び３２８との間におけるコネクタ及び／又は溶着の使用を避けることを可能とする。このコネクタ及び／又は溶着は、交換される情報にノイズを生じさせる危険性を有する場合がある。
【００３０】
また、外部モジュール３０４は、外部モジュール３０４をコンピュータに接続することを可能とすることを意図されているコネクタ３３０を備え、内部熱検証機器３０２によって収集されたデータをコンピュータに転送する。
【００３１】
図５を参照すると、内部熱検証機器３０２はサーマルサイクラー１００の空間１０４に設置され、サーマルサイクラー１００の蓋１０８は閉じられている。次いでスリーブ３１６それぞれは、サーマルサイクラー１００の個別の加熱キャビティ１２０に挿入される。スリーブ３１６それぞれが、対応する加熱キャビティ１２０の形状に合致し、従ってサーマルブロック１１８に接触していることがわかる。
【００３２】
シンク３１４の少なくとも一部は、温度の測定結果を収集することを意図されている測定シンクである。図５は、測定シンク３１４の断面図である。
【００３３】
放熱グリス３３２は、測定シンク３１４それぞれの底部に設置される。放熱グリス３３２は、サーマルサイクラー１００において用いられる加熱速度、とりわけ毎秒３℃〜毎秒５℃の間の加熱速度に少なくとも対して、水の温度応答と５％以内で同一の温度応答を有する（即ち、標準温度にさらされている放熱グリスは、同じ標準温度にさらされている水の温度と５％以内で等しい温度を、各々の瞬間において有する）。例えば図６に、２５℃から９０℃までの温度上昇と、９０℃の安定状態における保持と、９０℃から２５℃までの下降と、を備える標準温度の間における、水の温度変化Ｔｅと放熱グリスの温度変化Ｔｇとを示す（放熱グリスに関する曲線Ｔｇは１０℃下にずれており、これによって水に関する曲線ＴｅからＴｇを区別している）。図に示されるように、放熱グリスの温度Ｔｇは、水の温度Ｔｅの５％未満下に依然として留まる。とりわけ、９０℃における安定状態の間に、水の温度は８８．７度で安定しているが、一方、放熱グリスの温度は８９℃又は５％未満の差に固定される。
【００３４】
放熱グリス３３２は、放熱グリス３３２の粘性のために熱シンク３１４の底部に残留し、装置が、輸送の間に生じる場合がある上下逆の状態となった際にさえ、放熱グリス３３２が第一プリント基板カード３１８に付着する機会はほとんどない。
【００３５】
温度プローブ３３４は測定用のシンク３１４それぞれに設置され、放熱グリス３３２の中に浸漬される。さらに具体的には、それぞれの温度プローブ３３４は第一プリント基板カード３１８に固定される。第一プリント基板カード３１８の温度測定値を提供するために、プローブそれぞれの電線３３６それぞれが第一プリント基板３１８に直接溶着される。
【００３６】
放熱グリスの目的は、ＰＣＲの反応混合物の中に存在する水性液体をシミュレートすることである。従って、プローブは実際の状態により近づいた条件下にある。
【００３７】
前述によると、温度プローブ３３４は、プラスチックのスリーブの厚さ及び放熱グリスの厚さだけ、サーマルブロックから隔てられているだけである。
【００３８】
内部熱検証機器３０２を製造するために、以下のステップが実行される。
【００３９】
加熱装置１００に適合された、即ちサーマルサイクラー１００を有するＰＣＲとの関連で用いられるよう適合されたマイクロプレートである、マイクロプレート３０８を得る。
【００４０】
少なくとも１つの温度プローブ３３４を、カバーを形成することを意図されたプリント基板カード３１８に固定する。
【００４１】
温度プローブ３３４を収容することを意図されたシンク３１４それぞれを、放熱グリス３３２によって満たす。
【００４２】
カバー３１８を、主壁の上面３１２に固定し、これにより温度プローブ３３４それぞれを、放熱グリス３３２で満たされた個別のシンク３１４の中に設置するとともに、少なくとも前記シンク３１４それぞれを閉じる。
【００４３】
上述の本発明はサーマルサイクラーに関するが、本発明は、生体サンプルの熱処理のためのこの種の装置に限定されない。また本発明はとりわけ生体サンプルのインキュベータにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００  サーマルサイクラー
１０２  本体
１０４  空間
１０６  マイクロプレート
１０８  蓋
１１０  主壁
１１２  上面
１１４  シンク
１１６  スリーブ
１１８  底部（サーマルブロック）
１２０  キャビティ
１２２  可動プレート
３００  熱検証システム
３０２  内部熱検証機器
３０４  外部処理モジュール
３０６  情報交換層
３０８  マイクロプレート
３１０  主壁
３１２  上面
３１４  シンク
３１６  スリーブ
３１８  第一プリント基板カード
３２０  蓋
３２２  上外面
３２４  ハウジング
３２６  ハウジング
３２８  第二プリント基板カード
３３０  コネクタ
３３２  放熱グリス
３３４  温度プローブ
３３６  電線
【図１】
0005536105.tif 000002
【図２】
0005536105.tif 000003
【図３】
0005536105.tif 000004
【図４】
0005536105.tif 000005
【図５】
0005536105.tif 000006
【図６】
0005536105.tif 000007