(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロプレートを載置して加温する基台を備え、
前記基台は、マイクロプレートの脚部が当接する面より突出する伝熱部であって、マイクロプレートの底部側に形成された凹部内に挿入可能な伝熱部を有し、
前記伝熱部は、前記基台にマイクロプレートを載置した際、その上面がマイクロプレートの底部と非接触で接近することを特徴とする加温装置。
【請求項２】
前記伝熱部は、加熱板または加熱ブロックで構成されている請求項１に記載の加温装置。
【請求項３】
前記伝熱部の平面形状は、前記マイクロプレートの底部側に形成された凹部の平面形状に対応した形状をなしている請求項１または２に記載の加温装置。
【請求項４】
前記基台および／または伝熱部を冷却する冷却手段を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の加温装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、ペルチェ素子で構成されている請求項４に記載の加温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば培養装置に搭載される加温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物試料を用いた各種分析には、例えば９６個、３８４個などの多数個のウェル（穴）が形成されたマイクロプレートが用いられている。
【０００３】
また、分析に先立ち、マイクロプレートの各ウェル内に生物試料（微生物）を入れ、これを所定時間加温した状態で培養することが行なわれる。
【０００４】
このようなマイクロプレートの加温は、従来、平坦な加熱板の上にマイクロプレートを載置することにより行なわれていた。
【０００５】
しかしながら、このような方法では、マイクロプレートの脚部（外壁部）の内側において、加熱板の表面と各ウェルの底部との間に相当の隙間が生じ、各ウェルへの熱伝導性が低い。特に、マイクロプレートの中央部付近にあるウェルが外周部付近にあるウェルに比べて熱伝導性が劣り、温度分布（温度ムラ）が生じ易い。
【０００６】
このような加温の際の温度ムラが生じると、各ウェル内の生物試料に対し等しい培養条件が与えられないこととなり、分析結果の信頼性に影響を及ぼす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、マイクロプレートに対する熱伝導効率が高く、温度ムラを抑制することができる加温装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（５）の本発明により達成される。
【０００９】
（１）  マイクロプレートを載置して加温する基台を備え、
前記基台は、マイクロプレートの脚部が当接する面より突出する伝熱部であって、マイクロプレートの底部側に形成された凹部内に挿入可能な伝熱部を有し、
前記伝熱部は、前記基台にマイクロプレートを載置した際、その上面がマイクロプレートの底部と非接触で接近することを特徴とする加温装置。
【００１０】
（２）  前記伝熱部は、加熱板または加熱ブロックで構成されている上記（１）に記載の加温装置。
【００１１】
（３）  前記伝熱部の平面形状は、前記マイクロプレートの底部側に形成された凹部の平面形状に対応した形状をなしている上記（１）または（２）に記載の加温装置。
【００１３】
（４）  前記基台および／または伝熱部を冷却する冷却手段を備える上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の加温装置。
【００１４】
（５）  前記冷却手段は、ペルチェ素子で構成されている上記（４）に記載の加温装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の加温装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の加温装置の第１実施形態を示す断面側面図である。以下の説明では、図１（図２、３も同様）中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００１７】
図１に示す加温装置１は、マイクロプレートを載置して加温する基台（基部）２を備えている。ここで、加温装置１の構成を説明する前に、まずマイクロプレート１０の構成について説明する。
【００１８】
マイクロプレート（試料収納容器）１０は、多数のウェル（穴）１１と、その外周に形成された脚部１３とを有し、これらが樹脂材料により一体的に形成された構成となっている。
【００１９】
ウェル１１は、例えば１２行×８列、２４行×１６列のように行列状に配置されている。図示の構成では、各ウェル１１の底部１２は、それぞれ丸みを帯びた形状をなしているが、平坦な形状であってもよい。各ウェル１１の内部には、検体、例えば生物試料（図示せず）が入れられる。
【００２０】
脚部１３は、マイクロプレート１０の全周を囲むように形成された壁状部材で構成されており、マイクロプレート１０は、この脚部１３の下端が基台２の上面（載置面）２１に当接することにより載置される。
【００２１】
各ウェル１１の底部１２は、脚部１３の下端よりも所定距離（例えば２ｍｍ程度）上方に位置しており、マイクロプレート１０の底部側、即ち各ウェル１１の下方位置には、凹部１４が形成されている。前述したように、ウェル１１が行列状に配置されたマイクロプレート１０では、凹部１４の平面形状は、ほぼ長方形となる。
【００２２】
基台２は、板状またはブロック状をなしており、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅またはこれらを含む合金等の各種金属材料で構成されている。
【００２３】
基台２の内部には、図示しない通電手段の通電により作動するヒーター（熱源）３が設置されている。ヒーター３の種類は、特に限定されず、例えば、棒状ヒーター、電熱線、セラミックヒーター、ラバーヒーター等が挙げられる。
【００２４】
なお、このようなヒーターは、基台２の内部に設置されている場合に限らず、基台２の外部に接合されていてもよい。
【００２５】
基台２には、その上面２１より突出する伝熱部４が設けられている（好ましくは、溶接、ろう付け、嵌合等により固定されている）。マイクロプレート１０は、この伝熱部４を覆うように基台２上に載置される。即ち、マイクロプレート１０を基台２上に載置したとき、伝熱部４は、マイクロプレート１０の底部側に形成された凹部１４内に挿入される。この場合、伝熱部４の上面４１は、各ウェル１１の底部１２に接近するが、非接触である。
【００２６】
このような構成としたことにより、基台２の熱が伝熱部４を介して各ウェル１１に効率的に伝達される。即ち、ある程度の熱容量を持ち、伝熱性に優れる伝熱部４が、凹部１４内を占め、かつその上面４１が各ウェル１１の底部１２に接近している状態となるので、各ウェル１１への伝熱効率が向上する。
【００２７】
このような伝熱部４としては、加熱板または加熱ブロックで構成されているものが好ましい。伝熱部４の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅またはこれらを含む合金等の各種金属材料が好ましい。このような材料は、熱伝導性に優れているからである。
【００２８】
伝熱部４の平面形状は、マイクロプレート１０の凹部１４の平面形状に対応した形状とするのが好ましい。例えば、凹部１４の平面形状が前述したように長方形の場合、伝熱部４の平面形状もほぼ長方形とする。これにより、各ウェル１１を加熱する際の伝熱効率がさらに向上し、温度分布も均一となる。
【００２９】
なお、図示の構成では、伝熱部４自体にヒーターが内蔵されていないが、ヒーター３と同様のヒーターが設置（内蔵）されていてもよい。
【００３０】
また、伝熱部４の上面４１は、ウェル１１の底部１２と対面する面であるが、この上面４１は、平坦な面であるのが好ましい。これにより、各ウェル１１を加熱する際の温度分布をより均一にすることができる。
【００３１】
図２は、本発明の加温装置の第２実施形態を示す断面側面図である。以下、この第２実施形態について説明するが、前述の第１実施形態と同様の事項についてはその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００３２】
図２に示す加温装置１は、基台２と伝熱部４とが一体化された構成のものである。即ち、基台２には、その上面２１に開放する溝２２が形成されている。この溝２２は、マイクロプレート１０の脚部１３が挿入可能なものである。
【００３３】
例えば、脚部１３がマイクロプレート１０の全周に渡って環状に形成されたものであれば、溝２２もそれと同様の形状、配置で形成されている。
【００３４】
この溝２２で囲まれる内側の部分にランド部が形成されており、このランド部が伝熱部４を構成する。
【００３５】
マイクロプレート１０をその脚部１３が溝２２内に入るように装填すると、伝熱部４がマイクロプレート１０の底部側に形成された凹部１４内に挿入される。この場合、伝熱部４の上面４１は、各ウェル１１の底部１２に接近するが、非接触である。
【００３６】
図３は、本発明の加温装置の第３実施形態を示す断面側面図である。以下、この第３実施形態について説明するが、前述の第１実施形態と同様の事項についてはその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００３７】
図３に示す加温装置１は、基台２を冷却する冷却手段を備えるものである。即ち、基台２の上面には、冷却手段としてペルチェ素子５が接合されている。ペルチェ素子５は、一方の面側に発熱部（加熱部）５１、多方の面側に吸熱部（冷却部）５２を有しており、図示しない通電手段の通電により、発熱部（加熱部）５１が発熱するとともに、吸熱部（冷却部）５２で吸熱され冷却される。
【００３８】
本実施形態では、基台２上に、このようなペルチェ素子５をその吸熱部５２が基台２の上面に接触するように設置する。
【００３９】
例えば、ヒーター３の作動によりマイクロプレート１０の加温が終了したら、ヒーター３をＯＦＦにし、ペルチェ素子５への通電を行なう。これにより、ペルチェ素子５が作動し、基台２が吸熱され冷却される。基台２の温度が低下すると、伝熱部４も同様に温度が低下し、その近傍にある各ウェル１１が冷却される。
【００４０】
このような冷却手段を具備することにより、マイクロプレート１０を加温するのみならず、冷却することも可能となる他、所定の温度履歴（温度の経時変化のパターン）を得るに際し、その温度コントロールを迅速、適正に行なうことができる。
【００４１】
また、前述した伝熱部４の機能（作用・効果）は、冷却手段における冷却についても同様であり、冷却の際の温度分布を均一にすることができる。
【００４２】
なお、ペルチェ素子（冷却手段）５の設置位置は、図示のものに限らず、例えば、基台２の内部や下面に設置することもでき、あるいは、伝熱部４の内部または表面に設置することもできる。
【００４３】
以上、本発明の加温装置を図示の各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、加温装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、マイクロプレートに対する熱伝導効率が高く、温度分布を均一にすることができる。
【００４５】
また、熱伝導効率が高いことから、迅速な加温等が可能となり、その結果、例えば、所定の温度履歴を得るに際し、その温度コントロールを迅速、適正に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加温装置の第１実施形態を示す断面側面図である。
【図２】本発明の加温装置の第２実施形態を示す断面側面図である。
【図３】本発明の加温装置の第３実施形態を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１            加温装置
２            基台
２１          上面
２２          溝
３            ヒーター
４            伝熱部
４１          上面
５            ペルチェ素子
５１          発熱部（加熱部）
５２          吸熱部（冷却部）
１０          マイクロプレート
１１          ウェル
１２          底部
１３          脚部
１４          凹部
【図１】
0003657236.tif 000002
【図２】
0003657236.tif 000003
【図３】
0003657236.tif 000004