(57)【要約】  マルチウェルプレート１であって、複数のウェル４と、これらの複数のウェル４を規定の配置で保持するフレーム５と、マルチウェルプレート１が或る表面上に載置されるときにその表面と接触する支持部材５０とを備え、複数のウェル４のうちの少なくとも１つのウェル４は、上記支持部材５０に対して弾性的に変位可能である、マルチウェルプレート。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチウェルプレート（１）であって、
複数のウェル（４）と、
前記複数のウェル（４）を規定の配置で保持するフレーム（５）と、
該マルチウェルプレート（１）が或る表面（６）上に載置されるときに該表面（６）と接触する支持部材（５０）と、
を備え、
前記複数のウェル（４）のうちの少なくとも１つのウェル（４）は、前記支持部材（５０）に対して弾性的に変位可能である、マルチウェルプレート。
【請求項２】
前記少なくとも１つのウェル（４）は、前記フレーム（５）に対して弾性的に変位可能である、請求項１に記載のマルチウェルプレート。
【請求項３】
前記少なくとも１つのウェル（４）は、前記フレーム（５）に弾性的に支持されている、請求項１又は２に記載のマルチウェルプレート。
【請求項４】
前記少なくとも１つのウェル（４）は、ウェルのサブセットの一部であり、該ウェルのサブセットは、前記フレーム（５）に弾性的に支持されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項５】
マルチウェルプレート（１）であって、前記ウェルのサブセットの少なくとも２つの隣り合ったウェル（４）は、弾性相互接続部材（１１）と相互接続されている、請求項４に記載のマルチウェルプレート。
【請求項６】
マルチウェルプレート（１）であって、前記支持部材（５０）は弾性部材である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項７】
マルチウェルプレート（１）であって、前記支持部材（５０）は弾性トングを備える、請求項６に記載のマルチウェルプレート。
【請求項８】
マルチウェルプレート（１）であって、前記支持部材（５０）は、前記フレーム（５）の下に取り付けられた可撓性材料の部片を含む、請求項６に記載のマルチウェルプレート。
【請求項９】
前記フレーム（５）の平面に対して垂直な方向における前記少なくとも１つのウェル（４）のコンプライアンスは、０．１ｍｍ〜２ｍｍの間であり、前記フレーム（５）の前記平面に対して平行な方向における前記少なくとも１つのウェル（４）のコンプライアンスは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの間である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１０】
マルチウェルプレート（１）であって、該マルチウェルプレート（１）は、固定部材（４３、４４）を備え、該固定部材（４４）は、前記少なくとも１つのウェル（４）を前記フレーム（５）に弾性的に取り付ける弾性部材である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１１】
マルチウェルプレート（１）であって、前記弾性部材は、ばね（４４）、Ｏリング及び弾性インレイからなる群から選択される、請求項１０に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１２】
マルチウェルプレート（１）であって、前記フレーム（５）は、該フレーム（５）の表
面（５７）の下方に延びる細長い円筒壁（５１）を有する開口（４９）であって、前記複数のウェル（４）のうちの少なくとも１つのウェル（４）を保持する、開口（４９）を備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１３】
マルチウェルプレート（１）であって、前記開口（４９）は、８ラ１２、１６ラ２４又は３２ラ４８の孔の配列に配置される、請求項１２に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１４】
マルチウェルプレート（１）であって、前記複数のウェル（４）のうちの少なくとも１つのウェル（４）は、培養コンパートメント（４１）であって、該培養コンパートメント（４１）の内部で細胞を培養するか又は分子凝集体を生成するための液量を付着して受け取る培養コンパートメント（４１）を備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１５】
マルチウェルプレート（１）であって、前記複数のウェル（４）のうちの少なくとも１つのウェル（４）は、入口（４０）と、培養コンパートメント（４１）であって、該培養コンパートメント（４１）の内部で細胞を培養するか又は分子凝集体を生成するための液量を付着して受け取る培養コンパートメント（４１）とを備える懸滴ウェルであり、前記入口（４０）及び前記培養コンパートメント（４１）は、垂直マイクロチャネル（４２）によって互いに接続されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１６】
マルチウェルプレート（１）であって、前記フレーム（５）は、前記支持部材（５０）に対して弾性的に変位可能である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１７】
マルチウェルプレート（１）であって、前記フレーム（５）は、前記支持部材（５０）によって弾性的に支持されている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１８】
前記フレーム（５）の平面に対して垂直な方向における前記支持部材（５０）に対する前記フレーム（５）のコンプライアンスは、０．１ｍｍ〜２ｍｍの間であり、前記フレーム（５）の前記平面に対して平行な方向における前記フレーム（５）の前記コンプライアンスは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの間である、請求項１６に記載のマルチウェルプレート。
【請求項１９】
マルチウェルプレート（１）であって、前記複数のウェル（４）の少なくともサブセットが、可撓性材料のブロックをなして形成されている、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート。
【請求項２０】
マルチウェルプレート（１）であって、前記可撓性材料のブロックは、剛性構造体によって支持されている、請求項１９に記載のマルチウェルプレート。
【請求項２１】
マルチウェルプレート（１）であって、前記可撓性材料のブロックは、前記フレーム（５）とともに前記複数のウェル（４）の前記サブセットを形成する弾性層（７１）を含む、請求項１９に記載のマルチウェルプレート。
【請求項２２】
ウェル（４）であって、該ウェル（４）がフレーム（５）に取り付けられているときに、該ウェル（４）が前記フレーム（５）に対して弾性的に変位可能であるように、該ウェル（４）を前記フレーム（５）に弾性的に取り付ける弾性部材（４４）を備える、ウェル。
【請求項２３】
ウェル（４）であって、前記弾性部材は、ばね（４４）、Ｏリング及び弾性インレイからなる群から選択される、請求項２２に記載のウェル。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載の複数のウェル（４）を含むウェルのサブセットであって、該ウェルのサブセットの少なくとも２つの隣り合ったウェル（４）が弾性相互接続部材（１１）と相互接続されている、ウェルのサブセット。
【請求項２５】
複数のウェル（４）を規定の配置で保持するフレーム（５）であって、
該フレーム（５）の表面（５７）の下方に延びる細長い円筒壁（５１）を有する開口を備える前記表面（５７）と、
該フレーム（５）の周辺部を囲んで該フレーム（５）の前記表面（５７）の上に延びる上側壁（５２）であって、該上側壁（５２）間に上部リッジ又はチャネル（５３）を画定している、上側壁（５２）と、
該フレーム（５）の前記周辺部を囲んで該フレーム（５）の前記表面（５７）の下方に延びる下側壁（５４）であって、該下側壁（５４）間に下部リッジ又はチャネル（５５）を画定している、下側壁（５４）と、
を備え、
前記上部リッジ又はチャネル（５３）及び前記下部リッジ又はチャネル（５５）は、壁（５６）によって分離されている、複数のウェルを規定の配置で保持するフレーム。
【請求項２６】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート（１）、請求項２２若しくは２３に記載のウェル（４）、請求項２４に記載のウェルのサブセット又は請求項２５に記載のフレームの、細胞の処理における使用。
【請求項２７】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート（１）、請求項２２若しくは２３に記載のウェル（４）、請求項２４に記載のウェルのサブセット又は請求項２５に記載のフレームの、タンパク質結晶生成における使用。
【請求項２８】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載のマルチウェルプレート（１）、請求項２２若しくは２３に記載のウェル（４）、請求項２４に記載のウェルのサブセット又は請求項２５に記載のフレームの、細胞に基づくアッセイにおける使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチウェルプレートに関する。特に、本発明は、ウェルへの信頼性のある正確な投入（loading：充填）を可能にする懸滴マルチウェルプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチウェルプレートは、生化学分析及び細胞に基づくアッセイ（cell-based assays：セルベースアッセイ）の研究及び開発における日常的なツールとなっている。細胞に基づくアッセイを用いる技術は、主として、最大で１５３６個のウェルを有するマルチウェルプレート内で成長した単層細胞培養物に基づいている。
【０００３】
しかしながら、単層培養物の生物学的関連は限られたものにすぎない。適切な組織様三次元（３Ｄ）環境及び制御された共培養様式（co-culture modalities）がないことによって、ネイティブ細胞表現型（native cell phenotype）及び機能性が妨げられる（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。優れた生物学的関連を有する器官型細胞培養モデルを用いることによって、単層系と比較して予測性が改善される（非特許文献４）。しかしながら、器官型組織（organotypic tissue）の生成のための中程度スループットから高スループットの適合した技術の開発は過大な労力を要する。
【０００４】
特許文献１に開示されている微小組織生産用の懸滴プレートは、追加の材料も追加の処理ステップも必要とすることなく標準的なマルチウェルプレートの直接的な代用物に開発されたものである。特許文献１に開示されている懸滴プレートのウェル設計は、９６ウェルプレート又は３８４ウェルプレートに頂上投入（top loading）することによって懸滴の生成を可能にする。垂直マイクロチャネルによって接続された入口及び培養コンパートメントを備えるこのプレート設計の欠点は、投入中に、個々のウェルの表面上にピペット先端を直接接触させる必要があり、それによって、ピペット先端が変形し、ウェル及び／又はピペットの僅かな（light）位置合わせ不良の場合であっても液体ハンドリングが不正確になり、したがって、各ウェルに投入される液体の容量が大きく変動するということである。現在の高感度アッセイ技術では、有意義な結果を得るのに正確な容量制御が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０３１１９４号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Abbott, Nature 2003 (21) 870-2
【非特許文献２】Griffith and Swartz, Nat Rev Mol Cell Biol. 2006 (7) 211-24
【非特許文献３】Yamada and Cukierman, Cell, 2007 (130) 601-10
【非特許文献４】Justice et al., Drug Discov Today 2009 (1-2) 102-7
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上述した問題を含まないマルチウェルプレート、特に懸滴マルチウェルプレートを提供することである。
【０００８】
特に、本発明の目的は、ウェルに投入される液体の量の正確な制御を可能にするマルチウェルプレート、特に懸滴マルチウェルプレートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの目的は、マルチウェルプレートであって、
複数のウェルと、
前記複数のウェルを規定の配置で保持するフレームと、
該マルチウェルプレートが或る表面上に置かれるとき、該表面と接触する支持部材と、を備え、
前記複数のウェルのうちの少なくとも１つのウェルは、前記支持部材に対して弾性的に変位可能である、マルチウェルプレートによって達成される。
【００１０】
本発明の変形実施の形態によれば、マルチウェルプレートの少なくとも１つのウェル、ウェルのサブセット、全てのウェル又はフレームの上記弾性変位は、ウェル表面上の特定の空間位置に正確に置かなければならない単一チャネル又はマルチチャネルのヘッドのピペット先端の垂直位置及び水平位置の変動を考慮することを可能にする。
【００１１】
本発明のマルチウェルプレートは、細胞若しくは組織の培養、アッセイの実行、又はタンパク質結晶生成の実行に用いることができる。
【００１２】
次に、概略図面に示されている選択された例示的な実施形態に基づいて本発明のマルチウェルプレートをより詳細に説明する。これらの概略図面は、本発明の範囲を限定することなく好ましい実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるばね及び弾性相互接続部材を有するウェルの上面図である。
【図２】図１のウェルの斜視図である。
【図３】図１のウェルの側面図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態によるばね及び弾性相互接続部材を有する８ウェルストライプの側面図である。
【図５】図４の８ウェルストライプの斜視図である。
【図６ａ】本発明の好ましい実施形態によるマルチウェルプレートの上面図である。
【図６ｂ】図６ａのマルチウェルプレートの断面図（cut view）である。
【図７】図６ｂの断面図の細部の斜視図である。
【図８】様々な位置調整の状況における本発明の別の実施形態によるマルチウェルプレートを概略的に示す図である。
【図９】様々な位置調整の状況における本発明の更に別の実施形態によるマルチウェルプレートを概略的に示す図である。
【図９ａ】入口のコンプライアンスを提供する弾性層を有する、本発明の更に別の実施形態によるマルチウェルプレートを概略的に示す図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による可撓性材料にキャストされたウェルの斜視図である。
【図１１】剛性支持体に固定されるためのカットアウトを有する、図１０のウェルの変形実施形態を示す図である。
【図１２】従来技術の懸滴ウェルを用いることと比較した、本発明による懸滴ウェルを用いた改善されたピペッティング精度を示す図である。
【図１３】２つの手動ピペッティングモードと比較した、自動並列ピペッティングシステムを有する、本発明による懸滴ウェルを用いた改善されたピペッティング精度を示す図である。
【図１４】コンプライアントマイクロウェルプレート内に形成された細胞凝集体のサイズの、低いバッチ間変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ウェルは、本明細書では、培養ウェル、すなわち、細胞、好ましくは動物細胞、より好ましくはヒト細胞を培養又は処理するのに用いることができるウェルを含むものと解される。ウェルは、好ましくは培養ウェルである。ウェルのサブセットは、本明細書では、マルチウェルストライプ、例えば８ウェルストライプ、マルチウェルマトリックス、例えば８×１２ウェルマトリックス、及び／又は少なくとも２つの個別のウェルを含むものと解される。ウェルのサブセットは、好ましくは８ウェルストライプである。
【００１５】
可撓性材料又は可撓性部材又は可撓性相互接続部は、本明細書では、弾性特性を有する材料又は部材又は相互接続部を指すと解される。
【００１６】
可撓性材料の非限定的な例は、ポリジメチルシロキサン、シリコーン又は他のゴム状材料である。
【００１７】
図１〜図３は、本発明の好ましい実施形態によるウェル４を示している。この実施形態によれば、ウェル４は、入口４０と、培養コンパートメント４１であって、該培養コンパートメント４１の内部で細胞を培養するか又は分子凝集体を生成するための液量を付着して受け取る１つの液滴接触区域すなわち培養コンパートメント４１とを備える懸滴ウェルである。入口４０及び培養コンパートメント４１は、垂直マイクロチャネル４２によって互いに接続されている。本発明の代替的な実施形態では、ウェルは、上部開口と、閉じた底部と、上部開口から閉じた底部に延びる内側壁とを有する。通常は、この代替的な実施形態の双方の開口は、同じ形状及びサイズを有し、ウェルは円筒形を有する。しかしながら、本発明の枠組み内で他のタイプ及び形状のウェルも可能である。
【００１８】
通常、液体培養材料は、入口４０を通してピペット（図示せず）を用いてウェル４内に投入される。入口４０に堆積した培養材料（図示せず）は、マイクロチャネル４２に入り、培養コンパートメント４１の内側表面に付着する懸滴（図示せず）を形成する。マイクロチャネル４２を通り培養コンパートメント４１に流入して懸滴を形成する液体の量を正確に制御するために、正確に測定された容量の培養材料がピペットから吐出される前に、ピペットは、好ましくは、マイクロチャネル４２の上部開口から可能な限り近くに、入口４０の内側表面と直接接触して配置される。ウェル４には、好ましくは自動的に投入が行われ、複数のウェル４には、例えば、一連のピペットによって同時に投入が行われる。
【００１９】
図２及び図３を参照すると、ウェル４は、フレーム（図２及び図３に図示せず）にウェル４を取り付けるための固定部材４３、４４を備える。このフレームは、複数のウェル４を規定の配置で保持する。本発明の好ましい実施形態によれば、固定部材のうちの少なくとも１つは、ウェル４が、フレームに取り付けられるときに、フレームに対して弾性的に変位可能となることを可能にする弾性部材である。
【００２０】
各ウェル４は、例えば２つのクリップ４３及び２つのばね４４を備え、各クリップは、ウェル４の対向側に配置されている。ウェル４がフレームに取り付けられるとき、フレームの適合した部分がクリップ４３とばね４４との間に弾性的に保持される。クリップ４３は、好ましくは比較的剛性であり、例えば対応するウェル４の入口４０の周辺部に接続される。ばね４４は、例えば細長く比較的可撓性の部材である。ばね４４も、入口４０の周辺部に取り付けられ、それぞれ対応するクリップ４３の方に向いている。
【００２１】
静止位置において、ばね４４は、例えばフレームの上側を押す一方、クリップ４３はフレームの下側に当接する。例えばピペットによりウェル４に自動投入している間、力が１つ又は複数のウェル４に加えられると、対応するばね４４が例えば圧縮され、クリップ４
３がフレームに対して摺動し、したがって、その結果、対応するウェル４がフレームに対して弾性変位する。力が解除されると、ウェル４はそれらの静止位置に弾性的に戻る。固定部材は、好ましくは、固定部材の構成、例えばクリップの構成及び様々な方向におけるばねのストロークによって制限される定められた範囲内で、フレームに対して任意の方向へのウェルの弾性変位を可能にする。
【００２２】
ウェルは、例えばストライプに又はマトリックス若しくは単一のウェルとして製造される。ウェルは、好ましくは、所与の数のウェルを含むストライプに製造され、少なくとも２つの隣り合ったウェル４は、それらの間の多少の相対的な弾性変位を可能にする、例えば可撓性相互接続部材１１によって互いに接続される。ウェルは、より好ましくは８ウェルストライプに製造される。例えば、図４及び図５は８ウェルストライプ２を示している。
【００２３】
ウェル４は、例えばポリマー材料から作製される。このポリマー材料は、好ましくは、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリジメチルシロキサン等の生体適合性プラスチック材料である。ウェルは、例えば、ポリマー材料、好ましくはポリスチレン又はポリプロピレンを用いた射出成形プロセスによって、又はポリジメチルシロキサン等のポリマー材料をキャストすることによって製造される。ウェル４の種々の構成要素は、種々の材料から作製することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態によれば、ばね４４及び相互接続部材１１は、射出成形されたストライプ２と一体であるが、例えばストライプ２の他の部分よりも小さな断面で一体である。これによって、これらのばね４４及び相互接続部材１１は、ストライプ２のこれらの他の部分よりも相対的に大きな可撓性を有し、特にクリップ４３よりも大きな可撓性を有する。
【００２５】
本発明の変形実施形態によれば、ウェルを好ましくは剛性のフレームに弾性的に取り付ける固定部材の弾性部分は、ストライプ又は個々のウェルの製造後に、ストライプ又は個々のウェルに加えられる。そのような弾性部分は、例えばＯリング及び／又は弾性インレイ（elastic inlays）を含み、これらのＯリング及び／又は弾性インレイは、例えば上述した実施形態のばね４４に加えて又はばね４４の代わりに、例えば各ウェルとフレームとの間に配置される。
【００２６】
図６ａは、本発明の好ましい実施形態によるマルチウェルプレート１の一例を示している。マルチウェルプレート１は、複数のウェル４を規定の配置、通常は２次元配置で保持するフレーム５を備える。ウェル４は、好ましくはフレーム５の平面内で規則的な間隔の行及び列、例えば８×１２ウェルマトリックス３に分散している。マルチウェルプレートの一般的な寸法は、例えば図６ａに示すような８×１２ウェル（９６ウェルプレート）、１６×２４（３８４ウェルプレート）及び３２×４８（１５３６ウェルプレート）を含む。しかしながら、他の寸法及び配置も本発明の枠組み内で可能である。
【００２７】
フレーム５は、好ましくは剛性材料、例えば剛性プラスチックから作製され、ウェル４が保持される孔すなわち開口４９を備える。本発明の好ましい実施形態によれば、ウェル４は、対応する孔すなわち開口４９内にクリップ留めされ、ウェル４のクリップ４３とばね４４との間でプレートに弾性的に保持される。
【００２８】
フレーム５は、例えばポリマー材料、好ましくはポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン又はポリプロピレン等の生体適合性プラスチック材料、より好ましくはポリカーボネートから作製され、好ましくは射出成形によって一体成形部材（single piece：単品）で準備される。
【００２９】
ウェル４の１つのストライプ２のみを有する図６ａの培養プレートの断面図を示す図６ｂ及び図７を参照すると、フレーム５は、ウェル４をフレーム５に取り付けるためのウェル４の固定部材と協働するように構成された開口を備える。各開口は、好ましくは１つのウェル４を受け入れるように構成されている。これらの開口は、例えばフレーム５の表面５７の下方に延びる細長い円筒壁５１を含む。
【００３０】
フレーム５は、更に好ましくは、フレーム５の周辺部を囲んでフレーム５の表面５７の上方に延びる上側壁５２と、フレーム５の周辺部を囲んでフレーム５の表面５７の下方に延びる下側壁５４とを備え、上側壁５２の間には、上部リッジ又はチャネル５３が画定され、下側壁５４の間には、下部リッジ又はチャネル５５が画定されている。上部リッジ又はチャネル５３及び下部リッジ又はチャネル５５は、好ましくは壁５６によって分離されている。
【００３１】
本発明によれば、フレーム５は、マルチウェルプレート１が表面６、例えば作業台表面（work surface）又は自動投入マシンの投入ステーション上に載置されるときに上記表面６と接触する支持部材５０を更に備える。この支持部材５０は、例えば下側壁５４のうちの１つに又はその１つの一部に取り付けられる。
【００３２】
図７に示す好ましい実施形態によれば、各開口は、フレーム５の表面５７の下方に延びる細長い円筒壁５１を含む。ウェル４が、対応する開口においてフレームに取り付けられているとき、円筒壁５１は、一方の側のクリップ４３と他方の側の対応するばね４４の下側部分４４０との間でクリップ留めされている。したがって、各ウェル４は、フレーム５に弾性的に取り付けられている。
【００３３】
しかしながら、ウェルがフレームに取り付けられているときにフレームに対するウェルの弾性変位を可能にするように、固定部材、特に固定部材の弾性部分及び／又は開口の他の構成が本発明の枠組み内で可能である。
【００３４】
図８及び図９は、ウェル４を支持するフレーム５が弾性支持部材５０を備える、本発明の他の実施形態を概略的に示している。
【００３５】
図８に示す実施形態によれば、フレーム５の下側部分における支持部材５０は、マルチウェルプレート１が載置される表面６と接触する可撓性トング（tongues）を備える。可撓性トングは、例えばフレーム５の周辺部に配置される例えば細長く比較的薄い部材である。好ましくは、トングは、フレーム５と同じ材料から作製され、支持部材５０を有するフレームは、例えば一体成形部材としてともに成形される。ウェル４は、好ましくは、単一のウェルとして、又はウェルのストライプ、マトリックス若しくは他のサブセットにしてフレーム５に取り付けられる。
【００３６】
静止位置（無調整）において、支持部材５０のトングは、表面６から上にフレーム５を僅かに持ち上げる。
【００３７】
例えばピペットによりウェル４に自動投入している間に、垂直の力が本発明のマルチウェルプレート１に定期的に印加される場合、支持部材５０は圧縮され、ウェル４を有するフレーム５は、表面６に近づく（垂直調整）。
【００３８】
横方向の力が、例えば、ウェル４の自動投入中にウェル４に対するピペットの位置合わせ不良に起因して、本発明のマルチウェルプレート１に印加された場合、支持部材５０、特にトングは、プレートの一方の側で伸張し、他方の側で圧縮され、それによって、フレ
ーム５、したがってウェル４は、支持部材５０に対して弾性的に変位し、したがって、表面６に対して弾性的に変位する（水平調整）。
【００３９】
同様に、垂直力が本発明のマルチウェルプレート１の一方の側に印加された場合、支持部材５０は、この側で圧縮され、プレート１の他方の側で伸張する。この場合、支持部材５０に対する、したがって表面６に対するフレーム５の平面の向き、したがってウェル４の向きは、弾性的に修正される（傾き調整）。
【００４０】
図８は、様々な仕組みの外力の影響下における支持部材５０に対するフレーム５の弾性変位を誇張して示している。しかしながら、図示した力を組み合わせたものも起こる可能性があり、したがって、その結果の変位は、図示した変位を組み合わせたものが対応する。
【００４１】
図９は、弾性支持部材５０を有する本発明のマルチウェルプレート１の別の例を示している。支持部材５０は、フレーム５の下に、好ましくはフレーム５の周辺部に、例えば可撓性材料の１つ又は複数の部片から作製され、例えば接着されることで取り付けられるか、又は射出成形プロセス中に共成形される（co-moulded）。この変形形態によれば、フレーム５及び支持部材５０は、好ましくは別々に製造され、支持部材５０は、後の段階でフレーム５に取り付けられる。しかしながら、共射出成形も用いることができる。
【００４２】
図９に示すように、この変形形態によるマルチウェルプレート１は、同様の外力を受けると、図８に示すマルチウェルプレートと同様に振る舞い、その結果、フレーム５は支持部材５０に対して弾性変位する。
【００４３】
図９ａは、弾性入口４０を備えるウェル４をフレーム５とともに形成する弾性層７１を有する、本発明のマルチウェルプレート１の別の例を示している。弾性層７１は、例えば可撓性材料、例えばポリジメチルシロキサン、シリコーン又は他のゴム状材料等の１つ又は複数の部片から作製され、フレーム５に、例えば接着されることで取り付けられるか、物理的に結合されるか、又は射出成形プロセス中に共成形される。この変形形態によれば、フレーム５及び弾性層７１は、好ましくは別々に製造され、弾性層７１は、後の段階でフレーム５に取り付けられる。しかしながら、共射出成形も用いることができる。この実施形態では、フレーム５は静止状態のままである一方、ピペット先端７３と入口４０との間の良好なシールを確実にするのに必要とされるコンプライアンスは、ピペット先端７３による弾性層７１の入口４０の弾性変形によってもたらされる。
【００４４】
図８、図９及び図９ａの例によって示される本発明の実施形態によれば、ウェル４は、例えば、フレーム５に直接形成されるか若しくはフレーム５に堅固に取り付けられ、そのため、フレーム５に取り付けられているときにフレーム５に対して変位可能でないか、又はフレーム５に弾性的に取り付けられ、そのため、フレーム５に取り付けられているときにフレーム５に対して変位可能である。ウェル４は、単一のウェル、ウェルのストライプ、又はウェルのマトリックスのいずれかとしてフレーム５に取り付けられる。弾性層７１は、ウェルのストライプ又はマトリックスのいずれかとしてフレーム５に取り付けられる。
【００４５】
図１０及び図１１は、ウェル４が例えば可撓性材料のブロックをなしたストライプ２として形成される、本発明の別の実施形態を示している。このストライプ２は、その後、フレーム（図示せず）に取り付けられる。ウェル４のストライプ２を形成するブロック及び開口は、例えば可撓性生体適合性材料の一体成形部材として成形される。この実施形態によれば、ウェル４は、可撓性であり、互いに対して及び／又はストライプ２が取り付けられるフレームに対して変位可能であり、したがって、フレームの支持部材に対して変位可
能である。
【００４６】
図１１に示す例は、ストライプをフレームに取り付け、及び／又は材料の可撓性を改善し、したがって、互いに対するウェル４の可能な変位の幅を増大させるための更なる開口４９を付加的に備える。材料の可撓性を最適にするように、ブロックを形成するストライプの他の構造が本発明の枠組み内で可能である。
【００４７】
図示した例では、ウェルはストライプ２に形成される。しかしながら、ウェル４は、フレームに個別に取り付けられる単一のウェルとして、ウェルのストライプとして、若しくはウェルのマトリックスとして、又は他の任意のウェルのサブセットとして製造することができる。
【００４８】
本発明によれば、ウェル４及び／又はフレーム５は、弾性的に支持され、それによって、培養プレート１の支持部材５０に対して好ましくは任意の方向に弾性的に変位可能である。なお、この支持部材５０は、マルチウェルプレート１が載置される表面と接触する。したがって、ウェル４は、支持部材５０に対して、したがってマルチウェルプレート１が載置される表面６に対して、フレーム５の平面に対して垂直な方向及び／又はフレーム５の平面に対して平行な方向に弾性的に変位可能である。
【００４９】
フレーム５の平面に対して垂直な方向における少なくとも１つのウェル４のコンプライアンスは、好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍの間、より好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍの間である。フレーム５の平面に対して平行な方向における少なくとも１つのウェル４のコンプライアンスは、好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍの間、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの間である。
【００５０】
支持部材５０に対する、したがってマルチウェルプレート１が載置される表面に対するウェル４の可能な変位によって、ピペットとウェル４の入口との間の正確な接触が非常に重要である特に懸滴ウェルの自動投入の場合に、ウェル４の投入又はピペッティングの改善が可能になる。確かに、支持部材５０に対するウェル４の可能な変位は、個々での変位、ストライプでの変位、又はマトリックスでの変位のいずれかによって、ピペットとウェル４との間に起こり得る垂直及び／又は水平の位置合わせ不良の補正を可能にする。
【００５１】
図１２は、弾性部材を有しない懸滴ウェル−ｅＥと弾性部材を有する本発明による懸滴ウェル＋ｅＥとを比較した改善されたピペッティング精度を示す対応する実験の結果を示している。
【００５２】
図１３は、弾性部材を用いた自動化並列ピペッティング手法が細胞凝集体のサイズの観点からそれらの細胞凝集体の生成精度を改善していることを示している。
【００５３】
図１４は、弾性部材を用いた小さなサイズ変動もバッチ間変動を小さくしていることを示している。
【実施例１】
【００５４】
弾性部材を有しない懸滴ウェル（−ｅＥ）と弾性部材を有する懸滴ウェル（＋ｅＥ）とを比較した改善されたピペッティング精度
液体ハンドリングロボットシステム（スイス国のNimbus, Hamilton社）を用いて図１２に示すようなデータを取得した。保持フレームに取り付けられた、図４及び図５に示すような懸滴ウェルの個別の８ウェルストライプを１２個併せて構成された９６ウェルマトリックスを用いた。１０％のウシ胎児血清が加えられた４０μｌ及び２０μｌの容量の標準的な細胞培養培地を懸滴ウェル内に入れ、総重量を測定した（ｎ＝１０）。その上、個々
の懸滴ウェルの培地サンプリングをシミュレートするために、９６ウェルピペットヘッドを用いて２０μｌの細胞培養培地を吸引し、総容量を測定した（ｎ＝１０）。
【実施例２】
【００５５】
自動並列液体ハンドリングを用いた、弾性部材を有するプレート内の細胞凝集体の生成の改善された精度
コンプライアントマルチウェルプレートの弾性部材の重要な利点は、自動化並列液体ハンドリング技術を用いることができるということである。これらの部材におけるコンプライアンスによって、並列のピペット先端とプレートとの間の密封が確実に行われ、その結果、（実施例１に見て取ることができるように）液体の分注及び吸引の信頼性が非常に高くなる。そのようなシステムにおいて生体細胞凝集体を生産するとき、規定の細胞濃度を有する規定の容量の細胞培養培地がプレート内に分注される。したがって、システム内に導入される細胞数は容量に正比例する。
【００５６】
図１３のデータは、実施例１において説明したような、ポリスチレン製の保持フレームに取り付けられたポリスチレン製の図４及び図５に示すような懸滴ウェルの個別の８ウェルストライプを１２個併せて構成された９６ウェルマトリックスを有するコンプライアントマルチウェルプレート及びその弾性部材とともに自動化並列液体ハンドリングシステムを用いると、その結果、細胞凝集体（微小組織ＭＴ）に関する生産の再現可能性が高くなることを示している。５００個のＨＣＴ−１１６細胞からマイクロ組織を形成し、手動並列ピペッティングシステム及び自動化並列ピペッティングシステムを用いて懸滴内に分注した。第１の製作手法は、固体表面上に手動連続ピペッティングを用い、これは、その後、懸滴を得るように転化した。第２の手法は、弾性部材を有する細胞培養プレート内への手動連続ピペッティングを用いる。第３の手法は、自動化並列ピペッティング技術と、弾性部材を有する細胞培養プレートとを用いる。
【００５７】
細胞凝集体の形成後、目盛り付き顕微鏡（calibrated microscope）を用いて、生産手法ごとに９６個の凝集体の直径を測定した。図１３の表は、３つの生産手法のそれぞれについての平均直径及び標準偏差を示している。自動化手法（図における実線）の結果は３．４％の標準偏差である一方、手動の連続ピペッティングを用いた２つの製作手法の結果は９．７％及び１１％の標準偏差である。
【実施例３】
【００５８】
弾性部材を有するマルチウェルプレート内に形成された細胞凝集体の低い標準偏差及び低いバッチ間変動
前の実施例を更に詳しく述べると、図１４に示すデータは、弾性部材を有するマルチウェルプレート内で生成された微小組織の細胞凝集体サイズの低いバッチ間変動を示している。このデータは、液体ハンドリングロボットシステム（スイス国のNimbus, Hamilton社）を用いて５００個の細胞から開始したＨＣＴ−１１６ガン細胞系から細胞凝集体を形成して取得した。実施例２による弾性部材を有するマルチウェルプレートを用いて３つの完全に独立した製作ラン（fabrication runs）を作製した。完全に独立したバッチ間情報を得るために、ランごとに、新しい細胞懸濁液を準備した。この場合も、目盛り付き顕微鏡下で９６個の細胞凝集体を測定することによって細胞直径を得た。その結果得られたバッチ間変動は、３つの場合について５％未満である（グラフに示す変動はμｍ単位である）。
【符号の説明】
【００５９】
１  マルチウェルプレート
１１  相互接続部材
２  ８ウェルストライプ
３  ８×１２ウェルマトリックス
４  ウェル
４０  入口
４１  培養コンパートメント
４２  マイクロチャネル
４３  クリップ
４４  ばね
４４０  下側部分
４９  開口
５  フレーム
５０  支持部材
５１  円筒壁
５２  上側壁
５３  上部リッジ又はチャネル
５４  下側壁
５５  下部リッジ又はチャネル
５６  上部リッジ又はチャネルと下部リッジ又はチャネルとを分離する壁
５７  フレーム５の表面
６  表面
７１  弾性層
７３  ピペット先端
７４  懸滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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