(57)【要約】      （修正有）【課題】シンプルかつ安価であり、それと同時に、特には複数の試料チャンバの交換用開口の辺縁における膜の密な固定に関して、信頼性高く機能するマルチウェル透析装置を提供する。【解決手段】複数の液体試料受領用試料チャンバ７と透析物液受領用透析物チャンバ８とを有し、試料チャンバは、半透膜９で覆われた交換用開口１０を介して、隣接する透析チャンバと接触し、該膜は、該試料チャンバと、隣接する透析物チャンバとの間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバの壁部１５に固定されたものであり、該半透膜が、試料チャンバの円周側壁の前面と固定部との間で固定され、該側壁の前面及び固定部それぞれが、リング形状円周取り付け領域２３を含有し、該取り付け領域の１つが、円周の溝２６を含有し、他の円周の領域が、突起リブ２７を含有し、該膜が、取付け領域間で該溝に押し込まれることを特徴とするマルチチャンバマイクロダイアリシス装置。【選択図】図２
0003101031.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれていること
を特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項２】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
該膜の交換表面積(28)が、５０ｍｍ2より小さいことを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項３】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
試料チャンバ(7)の少なくとも一部が、それぞれ、交換用開口部(10)を介して、他のいかなる試料チャンバとも液体交換接触しない１つの透析物チャンバ(8)に液体交換接触(liquid exchange contact)していることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項４】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
固定部(21)が、１つずつ半透膜(9)を固定するための円周固定リング(22)として形成されたものであることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項５】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
ラジアル方向で測定された固定リング(22)の壁厚(d)が、厚くとも１．５ｍｍであることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項６】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
ラジアル方向で測定された固定リング(22)の壁厚(d)が、厚くとも１ｍｍであることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項７】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
試料チャンバ(7)の少なくとも一部が、それぞれの交換用開口部を介して、共有の透析物チャンバ(31)に接触していることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項８】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
共有の透析物チャンバ(31)に液体交換接触する該試料チャンバ(7)の膜(9)が、共有の固定部(33)により固定されたものであることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項９】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
該半透膜(9)が、酢酸セルロース及び／又は再生セルロースを含むことを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項１０】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
少なくとも４８個の試料チャンバ(7)を有することを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項１１】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
少なくとも９６個の試料チャンバ(7)を有することを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項１２】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
９ｍｍの間隔の四角形パターンで上部に投入開口部を有することを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【請求項１３】
近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれ；かつ
外部寸法が、一般の(common)マイクロタイタープレートに対応して、幅約８５ｍｍ及び長さ約１２８ｍｍであることを特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、近接して並行配置された複数の液体試料受領用試料チャンバ（マイクロタイタープレートに類似する）と、少なくとも1つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバとを備えたマルチチャンバマイクロダイアリシス装置に関する。各試料チャンバは、円周側壁で取り囲まれており、かつ、半透膜で覆われた交換用開口を介して、隣接する透析チャンバと液体交換接触(liquid exchange contact)している。半透膜は、試料チャンバと、対応する隣接した透析物チャンバとの間の拡散交換が当該膜を介してのみ可能であるように試料チャンバの壁部に液密(liquid tight)に固定され、結果として、その半透膜の分子カットオフ未満の分子量を有する分子のみが、試料チャンバから透析物チャンバへ、又は、透析物チャンバから試料チャンバへ拡散できる。
【０００２】
必要な試料量を最小化するため、本考案に関するマルチチャンバマイクロダイアリシス装置は、できるかぎり小型にされている。９６個のチャンバを有する一般的に利用可能なマイクロタイタープレート（マイクロウェルプレートまたはマルチウェルプレートともいう）に相当するフォーマットは、マイクロタイタープレートのフォーマットに合わせた自動添加機器及び他の装置を使用することができる点で特に好適である。この場合、チャンバの中心間の距離は９ｍｍである。
【０００３】
本考案に関する汎用ミクロ透析装置では、拡散交換に利用可能な（試料チャンバと透析物チャンバとの間の交換用開口における）膜の交換表面は、典型的には、１００ｍｍ2よりも小さい。本考案は、好ましくは、有効な膜の表面が５０ｍｍ2よりも小さいものである装置で使用される。一般的に、試料チャンバの体積は２００ｍｍ3以下であり、本考案の応用の好適な例においては、更に小さく、１００ｍｍ3以下である。
【０００４】
そのようなマルチチャンバマイクロダイアリシス装置は、化学実験室及び生化学実験室における種々の分析及び調製を目的として使用される。実験室において一般的に使用される言葉で、それらを「マルチウェル透析装置（Multiwell Dialyzers）」とも呼ぶ。
【０００５】
応用の１つの重要な分野は、平衡透析、特には、タンパク質結合試験における平衡透析である。ここでは、各試料チャンバに割り当てられた別々の透析物チャンバ（1：1の配置）を有するマルチチャンバマイクロダイアリシス装置が使用される。当該チャンバのうちの１つに、隣接するチャンバに含まれるタンパク質と結合する能力が試験される試料物質がそれぞれ導入される。膜の分子カットオフは、タンパク質がその膜を通じて拡散することができないが、一方で、半透膜を通じる研究対象物質の小分子の拡散交換は可能であるように選択される。試験物質とタンパク質とが結合する場合、タンパク質を含むチャンバ内において試験物質の富化が生じるであろう。この富化は、例えば、試験物質を放射活性標識することにより検出することができる。富化が観察できない場合、試験物質とタンパク質とが結合しないものと結論付けることができる。このような試験は、試験物質の潜在的な薬剤活性に関して、数多くの試験物質をスクリーニングするのに特に重要である。
【０００６】
他の応用分野は、生物学的液体から得られる試料の平衡化である。この目的の場合、複数の試料チャンバに分配された試料が、半透膜を介して、緩衝液を含む共通の隣接する透析物チャンバ（N：1の配置）と交換される。その後に実施される試験を比較できるようにするための前提条件である、異なる生物学的環境に由来する試料の平衡化が、拡散交換により行われる。
【０００７】
更なる応用例は、組織培養又はタンパク質若しくは他のポリペプチドの無細胞生化学合成である。ここでは、試料チャンバは、それぞれ、組織試料、または無細胞生合成に必要な高分子成分を含み、一方で、生合成に必要な比較的低分子の栄養素を伴う供給液は、隣接する透析物チャンバに含まれる。
【０００８】
これらの例は、「透析物液」及び「透析物チャンバ」という用語が、本考案の範囲において、限定的に解釈されてはならないことを示す。特に、低分子成分の拡散が本質的に試料チャンバから透析物チャンバへ向けて生じるものと解釈してはならない。本考案は、むしろ、多くの異なるケースの応用のためのマルチチャンバマイクロダイアリシス装置を目標としたものであり、あらゆる種類の拡散交換が、交換表面、すなわち、半透膜を介してのみ液絡状体(fluid communication)にある2つのチャンバ間の半透膜を介して行われる。
【背景技術】
【０００９】
マルチウェル透析装置の開発における特殊な問題は、複数の試料チャンバの交換用開口の辺縁領域における膜の固定である。一方では、その固定は、高度の必要条件を満たさなければならない。特に、それぞれの漏れやすさは、半透膜の分子カットオフ以上の分子量を有する分子の拡散を可能にし、それ故、エラーを導くため、膜と試料チャンバの円周側壁との間には信頼性のあるシーリングが得られなければならない。他方で、チャンバ壁への膜の固定は、単一レベルで相互に非常に近接して配置された複数の小試料チャンバを有するマルチウェル透析装置における利用可能なスペースが限られることに由来する制限をうけやすく、これは、実質的な設計の制限をもたらす。これらの技術的な問題が存在するにもかかわらず、セル壁への膜の固定は、マルチウェル透析装置が一般的には一回のみ使用され（使い捨て式）、かつ、大量に要求されるため、できるだけ経済性が高くなければならない。
【００１０】
平衡透析用のマルチウェル透析装置が特許文献１に記載されている。前記特許文献１では、膜の試料側を反対側（すなわち、透析物側）から信頼性高く分離するのは困難な問題であることが指摘されている。特に、透析膜は酢酸セルロース又は再生セルロースから作製されることが指摘されており、これらの膜を熱的な方法または接着剤により信頼性高く密に固定するのが困難であることは既知の事実である。該公報は、通常、試料領域がホース形の膜を用いて閉鎖され、そして、そのホース形の膜が結節またはクリップにより閉じられることも述べられている。更に、特許文献２で既知の装置が言及されており、膜が、剛性のプレート間に取り付けられていて、それらのプレートには空洞が設けられており、また、必要とされる密な固定を確実なものとするため、Ｏ−リングが使用されている。しかし、そのようなO-リングによるシーリングは不十分であると考えられる。
【００１１】
これらの問題を解決するため、前記特許文献１は、複数の試料チャンバに対して単一の膜を使用する設計を示唆している。ここでは、密な固定は、穴のあるテンプレートを複数の試料チャンバの交換用開口上に配置されている膜に対して押しつけて、試料チャンバの外壁上に膜を被せることにより得られる。しかし、この透析膜材料の弾性が不十分なため、このような方法では信頼性のあるシーリングを達成することができない。
【００１２】
また、特許文献３も、平衡透析のための実験室用装置について言及している。前記特許文献３において、この目的で利用可能な装置は、これまでのところ、1つの単一チャンバのみを有することが述べられており、これでは、1つずつしか試料を処理することができない。しかし、多くの応用例の場合、高い処理能力を有するスクリーニング技術が要求され、大量の試料を短時間のうちに処理することが必要であった。このため、少なくとも９６個のチャンバを有し、それらのチャンバの投入開口における閉鎖部に特別な設計がなされたマルチウェル透析装置が提案されている。しかし、その膜の取付けに関しては、それぞれの物理的または化学的方法が適当であるという一般的な記述しかなされておらず、上述の問題の解決策は提案されていない。
【特許文献１】ＥＰ  ０５９６４８２  Ｂ１号明細書
【特許文献２】ＤＥ−Ｕ−９１０５５５０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４５８，２７５号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
本考案は、シンプルかつ安価であり、それと同時に、特には複数の試料チャンバの交換用開口の辺縁における膜の密な固定に関して、信頼性高く機能するマルチウェル透析装置を創出することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的は、実用新案登録請求の範囲に記載のマルチウェル透析装置により達成される。すなわち、本考案の要旨は、
〔１〕  近接して並行配置され、かつそれぞれ円周側壁(15)で取り囲まれた複数の液体試料受領用試料チャンバと、
少なくとも１つの透析物液受領用透析物(dialysate)チャンバ(8)と
を有し、
試料チャンバ(7)は、半透膜(9)で覆われた交換用開口部(10)を介して、隣接する透析物チャンバ(8)と液体交換接触(liquid exchange contact)し、該膜(9)は、該試料チャンバ(7)と、隣接する透析物チャンバ(8,31)との間の該膜を介した拡散交換が、該半透膜(9)の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能にするように、試料チャンバ(7)の円周側壁(15)に液密(liquid tight)に固定されたものであり、
該半透膜(9)が、試料チャンバの円周側壁(15)の前面(20)と固定部(21)との間でクランプにより固定され、該側壁(15)の前面(20)及び固定部(21,33)それぞれが、膜(9)の辺縁部と接触するリング形状円周取り付け領域(23,24)を有し；
該取り付け領域(23)の１つが、円周の溝(26)を有し、他の円周の領域(24)が、該溝(26)に填る突起リブ(27)を有し、該膜(9)が、取付け領域(23,24)間でクランプされるその辺縁部で該溝(26)に押し込まれていること
を特徴とする、マルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔２〕  該膜の交換表面積(28)が、５０ｍｍ2より小さいことを特徴とする、前記〔１〕記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔３〕  試料チャンバ(7)の少なくとも一部が、それぞれ、交換用開口部(10)を介して、他のいかなる試料チャンバとも液体交換接触しない１つの透析物チャンバ(8)に液体交換接触(liquid exchange contact)していることを特徴とする、前記〔１〕又は〔２〕記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔４〕  固定部(21)が、１つずつ半透膜(9)を固定するための円周固定リング(22)として形成されたものであることを特徴とする、前記〔１〕〜〔３〕いずれか１項に記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔５〕  ラジアル方向で測定された固定リング(22)の壁厚(d)が、厚くとも１．５ｍｍ、好ましくは、厚くとも１ｍｍであることを特徴とする、前記〔４〕記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔６〕  試料チャンバ(7)の少なくとも一部が、それぞれの交換用開口部を介して、共有の透析物チャンバ(31)に接触していることを特徴とする、前記〔１〕〜〔５〕いずれか１項に記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔７〕  共有の透析物チャンバ(31)に液体交換接触する該試料チャンバ(7)の膜(9)が、共有の固定部(33)により固定されたものであることを特徴とする、前記〔６〕記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔８〕  該半透膜(9)が、酢酸セルロース及び／又は再生セルロースを含んでいることを特徴とする、前記〔１〕〜〔７〕いずれか１項に記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔９〕  少なくとも８個、好ましくは、少なくとも４８個、特に好ましくは、少なくとも９６個の試料チャンバ(7)を有していることを特徴とする、前記〔１〕〜〔８〕いずれか１項に記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、並びに
〔１０〕  ９ｍｍの間隔の四角形パターンで上部に投入開口部を有することを特徴とする、前記〔１〕〜〔９〕いずれか１項に記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
〔１１〕  外部寸法が、一般の(common)マイクロタイタープレートに対応して、幅約８５ｍｍ及び長さ約１２８ｍｍであることを特徴とする、前記〔１〕〜〔１０〕いずれか１項に記載のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置、
に関する。
【考案の効果】
【００１５】
本考案のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置は、シンプルかつ安価であり、それと同時に、特には複数の試料チャンバの交換用開口の辺縁における膜の密な固定に関して、信頼性高く機能するという優れた効果を奏する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
一般的な技術において、2つの構成部間に平らな構成部、例えば膜をクランプすることにより、それらの平らな構成部を固定することは珍しくない。バイオテクノロジーにおいても、この基本原理が既に使用されている。国際公開第００／４４８７７号パンフレットには、透析膜が、2つのいわゆるチャンバ部間に密にクランプされている、タンパク質の無細胞生合成のためのバイオリアクターが記載される。また、上述の膜は、突出したリブにより、そのリブに合わせて配置された溝内に押し込まれている。しかし、国際公開第００／４４８７７号パンフレットに記載された当該バイオリアクションモジュールの構成上及び製造上の条件は、以下の点でマルチウェル透析装置の場合と根本的に異なる。
【００１７】
−  マルチウェル透析装置では、複数の試料チャンバが限られたスペース（全体的な表面が、好ましくは、１２０ｃｍ2よりも小さい）で（チャンバの交換用開口が共通のレベルにある状態で）相互に近接して配置されているのに対し、バイオリアクションモジュールの場合には、単一の「システムチャンバ」が必要とされるにすぎない。
【００１８】
−  寸法が異なるスケールである。国際公開第００／４４８７７号パンフレットに表されたバイオリアクターの内径は約２０ｍｍであり、結果として得られる有効な膜の表面は３００ｍｍ2よりも大きい。間に膜がクランプされる構成部の寸法は、それに応じてより大きくなる。しかし、マルチウェル透析装置の場合には、試料チャンバの寸法は非常に小さく、膜の交換表面は、典型的には、約２０ｍｍ2にすぎない。
【００１９】
−  国際公開第００／４４８７７号パンフレットの場合には、比較的大きい寸法であるため、間に膜がクランプされる2つのチャンバ部を機械的に強くし、比較的大きな壁厚にすることができる。これに比べ、マルチウェル透析装置の場合には、スペースが制限されるため、それらの構成部の壁厚が非常に小さくなり、従って、実質的な強度上の問題がもたらされる。
【００２０】
−  単一モジュールの場合には、膜の取付け(mounting)は特に問題にならない。その大きい寸法のため、膜は、国際公開第００／４４８７７号パンフレットで説明されているように、一体鋳造（cast-integrated）ピンを（当該ピンに合わせて配置された）膜の対応する穴にはめ込むことにより、中心に位置決めされて取り付けることができる。マルチウェル透析装置の場合には、スペースが制限されるため、そこではそれに相当する設計を用いることはできない。
【００２１】
−  以前の公知設計では、シーリングは、本質的に、膜がピンによって、ぴんと張られ、従って、シーリング用リブがぴんと張られた膜を押しつけるという事実に基づいている。マルチウェル透析装置の場合、シーリング領域の可能な全体的な幅は、側壁の面の幅（従って、典型的には約０．８ｍｍにすぎない側壁の厚みにより）により制限される。これらの空間的な制限は、センタリングピンまたは取付けピンの使用を許容しない。
【００２２】
−  透析膜の厚みは、その透析特性に由来し、かつ、その表面寸法に依存する。従って、国際公開第００／４４８７７号パンフレットに記載されているもののように、それよりさらに大きな単一モジュールの場合と比べ、マルチウェル透析装置における大いに異なる表面寸法は、例えば膜の辺縁部に存在する曲げ応力に関して、全く異なる機械的環境をもたらす。
【００２３】
以下、添付図面に示す例示的な実施形態により本考案を更に詳細に説明する。ここで説明する特徴は、本考案の好適な実施形態を創出するため、個々に使用することもできるし、あるいは、組み合わせて使用することもできる。
【実施例】
【００２４】
図１及び図２に示すマルチウェル透析装置は、モジュール構造を有する。前記透析装置は、フレーム2と複数のチャンバモジュール3とからなり、該チャンバモジュール3は、フレーム2の正確に定められた位置に挿入されうる。図示された実施形態においては、その位置決めは、フレーム2及びモジュール3に設けられた相互に係合する位置決め肩部(positioning shoulders)4、5により得られる。
【００２５】
モジュール3は、8個の試料チャンバ7と8個の透析物チャンバ8とを含んでおり、両チャンバは、対をなして、半透膜9で覆われた交換用開口10を通じて相互に液体交換接触状態にある。図示された実施形態においては、モジュール3のそれぞれは、8個の個々のトラフ13を伴うトラフ部12と、それぞれが1つのトラフ13内に突出する8個の円筒状円周側壁15を伴うチャンバ部14とからなる。
【００２６】
側壁15及び膜9により取り囲まれた試料チャンバ7は、試料用開口16を介して上側からアクセスすることができる。各試料用開口16と対を為して透析物用開口17が配置される。透析物用開口は、個々のトラフ13及び膜9により取り囲まれたそれぞれの透析物チャンバに対する上側からのアクセスを提供する。それらの試料チャンバ7及び透析物チャンバ8は相互に分離されている。それらは、各1個の交換用開口10を介して、隣接する透析物チャンバまたは試料チャンバとのみ接触している（1：1の配置）。
【００２７】
マルチウェル透析装置1は、一般的なマイクロタイタープレート（最大幅bが約８５ｍｍで、最大長さlが約１２８ｍｍ）の寸法と正確に対応している。それぞれが16個の開口（8個の試料用開口16と8個の透析物用開口17）を有する6個のモジュール3を、フレーム2内に位置決めすることができる。これは、それぞれ９ｍｍの中心間距離で配置された合計９６個の開口、すなわち、９ｍｍの間隔を有する（一般的なマイクロタイタープレートに相当する）四角形パターンをもたらす。これにより、一般的な実験室用装置を用いて、試料及び他の液体を開口16、17に好都合に添加することができる。
【００２８】
マルチウェル透析装置1の適切な機能のためには、試料チャンバ7と隣接する透析物チャンバとの間の拡散交換が膜の分子カットオフ未満の分子量を有する分子に対してのみ可能であるように、半透膜9を試料チャンバ7の円周壁部15に液密に固定することが重要である。このシーリング固定は、円周側壁15の面20と固定部21との間で膜9の円周辺縁部ストライプをクランプすることにより得られる。図示された実施形態の場合、固定部21は、固定リング22として表されている。また、側壁15の面20及び固定部21が膜9に接触している領域も、それぞれ、取付け領域23及び24として示されている。
【００２９】
面20の取付け領域23は、円周の溝26を備え、固定部21の取付け領域24は、溝26に填る突起リブを備える。このリブは、取付け領域23、24の間にクランプされる辺縁部において膜を溝26に押し込まれる。図２に示されたミリメートル単位の寸法は、このサイズが非常に小さいことを示している。溝の幅が狭く（例えば、０．３ｍｍ）、かつ、それに対応して突起リブ27の高さが低い（例えば、０．１５ｍｍ）にもかかわらず、長期にわたる優れたシーリングが達成される。
【００３０】
溝26の制限エッジと突起リブ27のフロントエッジができるだけスムーズでシャープなエッジをなしている場合には、シーリング効果に有利である。対応する形状表面が研磨されたダイツールで作成されたダイキャスト(Die-cast)プラスチック部は、適当であることが証明されている。
【００３１】
マルチウェル透析装置における空間的な条件のため、膜9のレベルにおける固定リング22の半径方向で測定した壁厚dは、非常に小さい。好ましくは、その壁厚は、最高で１．５ｍｍであり、特に好ましくは、最高で１ｍｍである。本考案の実用的評価は、これらの小さな寸法にもかかわらず、固定リング22が試料チャンバ7の円周側壁15に摩擦接続のみによって（例えば、圧入29によって）固定される場合には、それが十分であることを示している。膜9上で均等な圧力を得るため、製造中にリングと（側壁15を伴う）チャンバ部14とを一緒に押しつけるために使用されるマシン部は、好ましくは、バネを利用して力が加えられる。
【００３２】
膜9の有効表面（取付け領域23、24間にクランプされていない表面）を交換表面28と表示する。好適な実施形態によれば、交換表面28に隣接した固定部21の制限表面30は、少なくとも部分的に円錐状であり、従って、交換用開口10の直径は透析物チャンバ8に向かうに連れて増大する。この設計上の特徴により、必要な強度に関して固定部21が満たさなければならない一方での要件と、必要な透析交換に関して固定部が満たさなければならない他方での要件との相反する要件が、最適な方法で満たされる。
【００３３】
本考案のマルチウェル透析装置のコンポーネントの寸法は非常に小さいものであるにもかかわらず、例えば、モジュール3用に8枚の膜を打ち抜き、それらの膜を製造用ツールの8個の対応する凹部に押し込み、そして、そこから、対応して位置決めされた8個の固定リング（突起リブ27が上向きになるように位置決めされている）に移す方法等を用いることにより経済的な製造が可能である。その後、チャンバ部14を用いる押込みステップが実施され、そこでは、バネを利用して力が加えられる押込み用ツールにより、ある定められた圧力が保証されている。チャンバ部14とトラフ部12との接続は、好ましくは、超音波溶接により行われる。超音波効果は、同時に、壁15に対するリング22の結合状態をも向上させることができる。
【００３４】
図３〜図５に示す実施形態は、複数の試料チャンバ7（図示したチャンバ部14の複数の円筒状壁部15の内側）が共通の透析物チャンバ31と接触しているという事実により、図１及び図２のものとは本質的に異なる。マルチウェル透析装置1は、それぞれがフレーム2の対応するトラフ32により取り囲まれた2つの透析物チャンバ31を含む。試料チャンバ7は、それらが、膜（図示せず）により覆われた交換用開口10を介して、透析物チャンバ31内に位置決めされた透析物と接触するようトラフ32内に突出している。他の独自性は、モジュール3における複数の試料チャンバ7が、共通の固定部33により、壁部15の面20に固定されているという事実である。この固定部33は複数のリングプロフィール34を含み、そして、各リングプロフィールは、図２における固定リング22と同様な方法で、対応する溝内に填る突起リブ27を有する。共通の固定部33と、対応するチャンバパーツ14との接続は、通常のプラスチック技術を用いる方法、例えば、プラスチックカラム（図示せず）を共通の固定部33の対応する穴35に填め込む方法等により行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本考案のマルチチャンバマイクロダイアリシス装置は、化学実験室及び生化学実験室における種々の分析及び調製を目的とし、平衡透析、特には、タンパク質結合試験における平衡透析、生物学的液体から得られる試料の平衡化、組織培養又はタンパク質若しくは他のポリペプチドの無細胞生化学合成等に用いられうる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本考案に係るマルチウェル透析装置を示す透視図を示す。
【００３７】
【図２】図２は、図１のマルチウェル透析装置のモジュールを通る断面図を示す。
【００３８】
【図３】図３は、本考案に係るマルチウェル透析装置の第2の実施形態を示す透視図を示す。
【００３９】
【図４】図４は、図３のマルチウェル透析装置のチャンバ部を示す側面図を示す。
【００４０】
【図５】図５は、関連する支持片を示す上面図を示す。
【符号の説明】
【００４１】
１    マルチウェル透析装置
２    フレーム
３    チャンバモジュール
４    位置決め肩部
５    位置決め肩部
７    試料チャンバ
８    透析物チャンバ
９    半透膜
１０  交換用開口
１２  トラフ部
１３  トラフ
１４  チャンバ部
１５  円筒状円周側壁
１６  試料用開口
１７  透析物用開口
２０  面
２１  固定部
２２  固定リング
２３  取付け領域
２４  取付け領域
２６  溝
２７  突起リブ
２８  交換表面
２９  圧入
３０  制限表面
３１  透析物チャンバ
３２  トラフ
３３  固定部
３４  リングプロフィール
３５  穴
【図１】
0003101031.tif 000003
【図２】
0003101031.tif 000004
【図３】
0003101031.tif 000005
【図４】
0003101031.tif 000006
【図５】
0003101031.tif 000007