(57)【要約】  本発明は、ディープウェルプレートと、ディープウェルプレートをしっかりと封止するようにスナップ又はクランプ固定手段によりディープウェルプレートに取り外し可能に嵌合することができる蓋システムとを備えるディープウェルプレートシステム、及び、本発明によるディープウェルプレートシステム内で細胞を培養する方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
a）  フレーム（10）及び24又は96個のディープウェル（20）を備え、少なくとも一つのウェル（20）が少なくとも一つの内側構造体（26，28）を備えるディープウェルプレート（50）と、
b）  少なくとも一つのフィルタ膜（32）及び外側カバー（30）を備え、前記外側カバー（30）は、前記ディープウェル（20）の開口部のすべてを同時にカバーし、少なくとも一つの一体化ロック要素（70）を第１ロック部分として含み、前記第１ロック部分を、前記ディープウェルプレート（50）の前記フレーム（10）に位置する少なくとも一つの第２ロック部分に取り外し可能に嵌合させることができる蓋システム（60）と
を備えるディープウェルプレートシステム（100）。
【請求項２】
請求項１に記載のプレートシステムにおいて、前記蓋システム（60）は、内側カバー、少なくとも一つのフィルタ膜（32）及び外側カバー（30）を備えるプレートシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプレートシステムにおいて、前記第１ロック部分及び前記第２ロック部分は、突起、窪み、クランプ及び切り欠きから成る群から選択されたものであるプレートシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記外側カバー（30）の前記第１ロック部分（70）がスナップ固定手段（42，44）であるプレートシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記スナップ固定手段（42）は、
a）  前記外側カバー（30）の縁（43）のプレート整合下側部分（40）の、内向きに延在する前記第１ロック部分として少なくとも二つの突起（42）又は円周突起を備え、前記少なくとも二つの突起（42）又は前記円周突起と、これとスナップされる、
b）  前記ディープウェルプレート（50）の蓋整合上側部分（13）の、外向きに延在する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの突起（12）又は円周突起上と、を備えるものであるプレートシステム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記スナップ固定手段（42，44）は、
a）  前記外側カバー（30）の縁（43）のプレート整合下側部分（40）の、外向きに延在する前記第１ロック部分として少なくとも二つの窪み（44）又は円周窪みと、これと係合される
b）  前記ディープウェルプレート（50）の蓋整合上側部分（13）の、外向きに延在する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な突起（12）又は相補的な円周突起と、を備えるプレートシステム。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記スナップ固定手段（42，44）は、
a）  前記外側カバーの縁（43）のプレート整合下側部分（40）の、内向きに延在する前記第１ロック部分として少なくとも二つの突起（42）又は円周突起と、これと係合される
b）  前記ディープウェルプレート（50）の蓋整合上側部分（13）の、内向きに延在する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な窪み（14）又は相補的な円周窪みと、を備えるプレートシステム。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のプレートシステムにおいて、前記外側カバー（30）の前記第１ロック部分（70）は、クランプ固定手段（46，48）であるプレートシステム。
【請求項９】
請求項１、２及び７のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記クランプ固定手段（46，48）は、
a）  前記ディープウェルプレート（50）の前記フレーム（10）の側壁（47）に達する前記第１ロック部分として前記外側カバー（30）に一体的に固定された少なくとも二つのクランプ（46）を備え、前記少なくとも二つのクランプ（46）は、
b）  前記ディープウェルプレート（50）の前記フレーム（10）の前記側壁（47）に位置する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な受け切り欠き（10）と係合されるプレートシステム。
【請求項１０】
請求項１、２及び７のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記クランプ固定手段（46，48）は、
a）  前記外側カバー（30）の前記縁（43）に一体化された前記第１ロック部分として少なくとも二つの受け切り欠き（48）を備え、前記少なくとも二つの受け切り欠き（48）は、
b）  前記外側カバー（30）の前記縁（43）に達する前記ディープウェルプレート（50）の前記フレーム（10）の側壁（47）に位置する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的なクランプと係合されるプレートシステム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、少なくとも一つのウェル（20）の断面は、円形、花状又は星状であるプレートシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記内側構造体（26，28）は、対称又は非対称の内側構造体であるプレートシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記内側構造体（26，28）は、前記ウェル（20）の前記壁（22）の突起又は隆起であるプレートシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記ウェル（20）の前記壁（22）の前記少なくとも一つの内側構造体（26，28）は、垂直な混合バッフル（26）であるプレートシステム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記内側構造体（26，28）は、前記ウェル（20）の底（24）の突起又は隆起であるプレートシステム。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記ウェル（20）の前記底（24）の前記突起又は隆起は、対称又は非対称の勾配（28）であるプレートシステム。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、少なくとも一つのウェル（20）の水平断面は、非対称であるプレートシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記蓋システム（60）は、前記外側カバー（30）及び前記少なくとも一つのフィルタ膜（32）で一体的に構成されているプレートシステム。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記蓋システム（60）は、前記外側カバー（30）、前記少なくとも一つのフィルタ膜（32）及び前記内側カバー（34）で一体的に構成されているプレートシステム。
【請求項２０】
細胞を培養する方法であって、前記細胞は、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のディープウェルプレートシステム（100）において培養される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディープウェルプレートと、ディープウェルプレートをしっかりと封止するようにロック要素特にスナップ又はクランプ固定手段によりディープウェルプレートに取り外し可能に嵌合することができる蓋システムとを備えるディープウェルプレートシステム、及び、本発明によるディープウェルプレートシステム内で細胞を培養する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるマルチウェル又はディープウェルプレートは、細胞又は組織が播種された培地又は他の試験成分を用いて細胞増殖を観察することや、大規模蛋白質、DNA若しくはウイルス分離又は毒性試験を実行することなどの様々な分析及び方法に一般的に用いられている。このようなプレートは、例えば、国際公開第０５／１１８１４５号、米国特許第４，７３５，７７８号及び米国特許第５，４１７，９２３号に開示されている。
【０００３】
マルチウェルプレートは、細胞を培養し、試料を分析し、又は、試料を保存するため、細胞培養培地又は他の液体試料を受け入れる複数のキュベット又はウェルを備える。このようなマルチウェル又はディープウェルプレートは、自動化実験装置と用いられることを目的とすることが多いので、生体分子スクリーニング学会（SBS：Society for Biomolecular Screening）は、これらのプレートに対して特定の寸法規格を公表した。この規格化のため、規格化されたプレートが製造され、これらプレートを取り扱うのに用いられる補助機器も製造され、その結果、これらは、今日では、大抵の場合、互いに互換性を有する。SBS規格によれば、工業規格マルチウェルプレートには、例えば、12個のウェルから成る列が８つある8×12行列の96個のウェルが割り付けられている。96個ウェルプレートの高さ、長さ及び幅も、規格化されている。
【０００４】
細胞培養法に関して、細胞又は微生物は、制御された雰囲気で増殖されるように要求されることが多い。その結果、従来の標準のマルチウェルプレートは、気体交換を可能にし、蒸発を低減させ、交差汚染を最小化するように、プレート上に緩やかにしか嵌合しないカバーを有する。マルチウェルプレート内で細胞又は組織培養に適切な酸素移動速度を促進するため、培養プレートの軌道振とうが必要であることが多い。このことがひいては、漏れないように培養プレートを閉じて個別ウェル間の交差汚染及び過度の蒸発のいずれも回避するが、依然として酸素移動を可能にする必要がある。
【０００５】
マルチウェルプレート用の幾つかの耐漏れカバーシステムは、当該技術分野において既知である。例えば、接着剤又は熱を用いてプレート上に封止することができる特殊なホイルがある。更に、ウェルに圧力嵌めすることができる個別の栓状厚肉部分を用いてウェルをカバーする柔軟なマットがある。これらの方法の両方は、耐漏れ性及び充分な酸素移動の両方を容易には提供することができない。
【０００６】
細胞培養におけるロー又はディープウェルマルチウェルプレートの使用の一例として、EnzyScreenの「Duetzシステム」が挙げられる。このシステムでは、細胞培養は、いわゆるサンドイッチカバーにより閉じられたウェルプレートにおいて促進される。サンドイッチカバーは、外側に設けられたクランプが振とう装置上に装着され、これにより、カバーの内側層を挟み込むことにより、プレート上にしっかりと固定されている。その結果、このようなウェルプレート細胞培養の開閉は、自動化実験装置により取り扱われることができない非常に煩雑かつ時間のかかるプロセスである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の基調を成す技術的な課題は、プレートに容易に取り付け、プレートから容易に取り外すことができるが、依然として充分な酸素移動を可能にし、しかも、規格化及び自動化実験装置と互換性を有する蓋付きディープウェルプレートを提供することである。
【０００８】
また、本発明の基調を成す技術的な課題は、ディープウェルプレート、及び、前記ディープウェルプレートをカバーする蓋を備え、蓋をプレート自体に接着する必要性を回避するディープウェルプレートシステムを提供することである。更に、本発明の基調を成す技術的な課題は、個別ウェル間の交差汚染の危険性を低減させるように設計されたディープウェルプレートシステムを提供することである。本発明の基調を成す更に別の技術的な課題は、環境からのウェルの内容物の汚染の危険性を低減させるディープウェルプレートシステムを提供することである。また、本発明の基調を成す技術的な課題は、ディープウェルプレートシステムの個別ウェルごとに微生物又は細胞の培養の大容積を可能にすることによりこのような培養の効率を向上させること、及び又は、軌道振とうの度合いを低減させることを可能にするディープウェルプレートシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、これらの課題を、主請求項に記載のディープウェルプレートシステムを提供することにより解決し、特に、フレーム及び24又は96個のディープウェルを有し、少なくとも一つのウェルが少なくとも一つの内側構造体を備えるディープウェルプレートと、蓋システムとを備えるディープウェルプレートシステムを提供することにより解決する。蓋システムは、少なくとも一つのフィルタ膜及び外側カバーを備え、外側カバーは、ディープウェルの開口部のすべてを同時にカバーし、少なくとも一つ、好ましくは一つの一体化ロック要素を第１ロック部分として含み、前記第１ロック部分を、ディープウェルプレートのフレームに位置する少なくとも一つ、好ましくは一つの第２ロック部分に取り外し可能に嵌合させることができる。
【００１０】
本発明の更なる実施形態は、フレーム及び24又は96個のディープウェルを有するディープウェルプレートと、蓋システムとを備えるディープウェルプレートシステムであって、蓋システムは、少なくとも一つのフィルタ膜及び外側カバーを備え、外側カバーは、ディープウェルの開口部のすべてを同時にカバーし、少なくとも一つ、好ましくは一つの一体化ロック要素を第１ロック部分として含み、前記第１ロック部分を、ディープウェルプレートのフレームに位置する少なくとも一つ、好ましくは一つの第２ロック部分に取り外し可能に嵌合させることができるディープウェルプレートシステムである。
【００１１】
本発明によれば、ウェルの開口部を封止、好ましくは気密封止するためには、少なくとも一つのフィルタ膜と、好ましくは内側カバーとをプレートのフレームの上側表面と外側カバーとの間で圧迫するように充分な力で、蓋システム、特に、蓋システムの外側カバーが、ディープウェルプレートに付着され、クランプされ、又は他の形で固定される。この場合、本発明によるディープウェルプレートシステムを、試料の損失又は汚染の危険性なしに様々な方向に配置することができる。
【００１２】
本発明との関連において、用語「ディープウェルプレートシステム」は、以後、本明細書中、「ディープウェルプレート装置」と称することがあり、一方で、蓋システムは、以後、本明細書中、「蓋部分」と称することがあり、「ディープウェルプレート」は、以後、本明細書中、「プレート部分」と称することがある。
【００１３】
本発明に関して、用語「取り外し可能に嵌合された」とは、プレート全体を液密に封止するため、ディープウェルプレートシステムの蓋システム又は蓋部分を、プレート部分に容易に一体取り付けすることができ、プレート部分から容易に一体取り外しすることができることを意味するものとする。
【００１４】
本発明に関して、用語「ウェル」とは、吸盤状体、孔、空洞部分、又は、類似の構造の形態をとることができ、試料、好ましくは液体試料を受け入れるのに用いられるディープウェルプレートの個別キュベット又は容器を意味するものとする。一つのディープウェルプレートは、複数のこのようなウェル、好ましくは、24又は96個のウェルを備える。典型的な96ウェル構造では、各ウェルは、液体試料の0.5ml〜2.5mlを収容することができる。
【００１５】
本発明によるディープウェルプレートは、実質的には長方形の形態をとることが好ましい少なくとも一つのフレームを備え、底で閉じられ、頂部に向かって開かれているマルチプルウェル又はディープウェルを備える。フレーム部分に形成されたウェル又はキュベットは、円形、6角形、正方形、又は、他の幾何学的形状の断面を有することができる。
【００１６】
ディープウェルプレートは、任意の適切な材料、好ましくは、プラスチック、例えば、ポリプロピレン又はポリストリレン（polystryrene ）で作ることができる。プラスチック又は他の適切な材料を、使用目的に応じて着色することができ、又は、光学的測定を可能にするように透明にすることができる。
【００１７】
本発明によれば、外側カバーは、単一の単位要素を意味する一つの単一片で、ディープウェルプレートのウェルのすべてを同時にカバーする。好ましくは、少なくとも一つのフィルタ膜は、一つの単一片で、すなわち、単一の単位要素としてディープウェルプレートのウェルのすべてをカバーする。好ましくは、内側カバーは、一つの単一片で、すなわち、一つの単一の単位要素としてディープウェルプレートのウェルのすべてをカバーする。従って、24又は96個のウェルの頂部開口部は、少なくとも一つのフィルタ膜及び一つの外側カバーにより閉じられるが、それでもなお、あらゆる個別ウェルを気密封止して、ウェル間のいかなる交差汚染も回避する。
【００１８】
従って、本発明によるディープウェルプレート装置は、フレーム、フレーム部分内に形成された24又は96個のディープウェル、及び、ウェルのすべてを同時にカバーし、これにより、各ディープウェルを漏れないように個別に封止する蓋システムを備える。
【００１９】
本発明に関して、用語「一体化ロック要素」とは、蓋システムの外側カバーと一体的に設けられたロック手段を意味するものとする。一体化ロック要素は、外側カバーにより設けられた第１ロック部分を表す。前記第１ロック部分は、ディープウェルプレートのフレーム上に設けられた第２ロック部分と係合するためのものである。好ましくは、第１ロック部分は、突起、窪み、クランプ及び切り欠きから成る群から選択される。好適な実施形態では、外側カバーは、第１ロック部分として突起だけを備える。更なる好適な実施形態では、外側カバーにより設けられた第１ロック部分は、窪みである。本発明の更なる好適な実施形態では、外側カバーにより設けられた第１ロック部分は、クランプである。本発明の更に好適な実施形態では、外側カバーにより設けられた第１ロック部分は、切り欠きである。しかしながら、更に好適な実施形態では、二つ以上のロック部分、例えば、二つの第１ロック部分、すなわち、例えば、突起及びクランプも、外側カバーにより設けられることが可能である。第１ロック部分を取り外し可能に嵌合できる第２ロック部分は、前記第１ロック部分に取り外し可能に嵌合することが可能であって、かつ、これに適し、従って、蓋をディープウェルプレート上にしっかりと保持する構造要素であり、特に、第２ロック部分は、突起、窪み、クランプ及び切り欠きから成る群から選択される要素である。特に好適な実施形態では、第２ロック部分は、第１ロック部分と相補的であるように、突起、窪み、クランプ及び切り欠きから成る群から選択され、例えば、第１ロック部分が、突起である場合、第２ロック部分は、窪みであり、又は、その逆に、第１ロック部分が、窪みである場合、第２ロック部分は、突起である。第１及び第２ロック部分の両方が、突起であることも好ましい。
【００２０】
好適な実施形態では、本発明によるマルチウェル又はディープウェルプレートは、生体分子スクリーニング学会（SBS）のマルチウェルプレートの公表済み寸法規格、いわゆる、ANSI規格を満たす。以下のANSI規格、すなわち、ANSI／SBS 1‐2004：マイクロプレート‐フットプリント寸法、ANSI／SBS 2‐2004：マイクロプレート‐高さ寸法、ANSI／SBS 3‐2004：マイクロプレート‐底外側フランジ寸法、ANSI‐SBS 4‐2004：マイクロプレート‐ウェル位置の一つ以上を、本発明によるディープウェルプレートシステムにおいて実現することができる。従って、本発明によるディープウェルプレートシステムが、SBS規格に準拠する場合、ディープウェルプレートシステムに、リキッドハンドラ、スタッカ、グリッパ又はバーコードリーダのような自動化実験装置と互換性を持たせる。従って、本発明によるディープウェルプレートシステムは、積み重ねも可能である。
【００２１】
使用目的の要件に従って、用いる前に、ディープウェルプレート及び蓋システムを適切な手段により解毒及び／又は殺菌することができる。また、ディープウェルの表面を、使用目的の要件に従って、特殊な物質又は材料でコーティングすることができる。
【００２２】
好適な実施形態では、蓋システムは、内側カバー、少なくとも一つのフィルタ膜及び外側カバーを備える。
【００２３】
蓋部分の外側カバーを、任意の適切な材料、好ましくは、弾性プラスチック、例えば、ポリプロピレン又はポリスチレンで作ることができる。
【００２４】
有利な実施形態では、蓋システムの外側カバーを一体射出成形することができる。
【００２５】
外側カバーは、用いられるプレートのウェルの数、好ましくは24又は96個に従って、多数の小さな孔を備えることが好ましい。好適な実施形態では、孔は、ウェル位置を定義するANSI規格に従って位置決めされ、その結果、各孔又は開口部は、気体交換を促進するように、対応のウェル上に位置するようになる。従って、この実施形態によれば、外側カバーの開口部又は小さな孔は、ウェルの開口部と一致又は整列し、その結果、雰囲気からウェルへの気体例えば酸素のアクセス及び他の気体状物質の交換は、フィルタ膜を通って成し遂げられる。好適な実施形態では、外側カバーとディープウェルプレートとの間に位置するフィルタ膜は、このような開口部を備えず、その結果、雰囲気からのいかなる非気体状汚染も防止する。
【００２６】
従って、好適な実施形態では、本発明による蓋システムの少なくとも一つのフィルタ膜は、いかなる孔も備えず、気体透過可能かつ疎水性であることができる。好ましくは、フィルタ膜は、マイクロファイバーフィルタ、PTFEフィルタ又は任意の他の適切なフィルタ膜材料である。好ましくは、フィルタ膜は、外側カバーに合わせて切断され、適切な厚さ及び弾性を有し、その結果、フィルタ膜を外側カバーとディープウェルプレートのフレームとの間で圧迫して、プレートのウェルを封止することができる。
【００２７】
蓋システムの内側カバーは、シリコーン又は任意の他の適切な材料で作れることが好ましく、用いられるプレートのウェルの数、好ましくは24又は96個に従って、小さな孔が開けられることが好ましい。好適な実施形態では、孔は、ウェル位置を定義するANSI規格に従って位置決めされ、その結果、各孔又は開口部は、気体交換を促進するように、対応のウェル上に位置するようになる。好ましくは、内側カバーは、外側カバーに合わせて切断され、適切な厚さ及び弾性を有する。この特に好適な実施形態では、外側カバーが、ディープウェルプレートに取り付けられる時、内側カバー及びフィルタ膜は、ぴったりと液密に挟み込まれる。
【００２８】
別の好適な実施形態では、本発明は、外側カバーの第１ロック部分がスナップ固定手段であるディープウェルプレートシステムを提供する。特に好適な実施形態では、ディープウェルプレートシステムのスナップ固定手段は、ディープウェルプレートの蓋整合上側部分の、外向きに延在する第２ロック部分として設けられた少なくとも二つの突起又は円周突起上でパチンと音をたてるように、外側カバーの縁のプレート整合下側部分の、内向きに延在する第１ロック部分として少なくとも二つの突起又は円周突起を備える。
【００２９】
本発明との関連において、用語「内向きに」とは、ディープウェルプレートシステムの蓋システム又はプレート部分の中心を向く方向を意味するものとする。
【００３０】
本発明に関して、用語「外向きに」とは、ディープウェルプレートシステムの蓋システム又はディープウェルプレートの中心とは反対側を向く方向を意味するものとする。
【００３１】
外側カバーの縁のプレート整合下側部分及びディープウェルプレートの蓋整合上側部分は、蓋がディープウェルプレートに取り付けられている間、互いに重なり合う蓋システム及びディープウェルプレートの部分をそれぞれ意味する。
【００３２】
本発明との関連において、用語「突起」とは、外側カバーの縁のプレート整合下側部分又はディープウェルプレートの蓋整合上側部分に設けられた隆起状の拡張部を意味するものとする。
【００３３】
本発明の別の特に好適な実施形態では、ディープウェルプレートシステムのスナップ固定手段は、ディープウェルプレートの蓋整合上側部分の、外向きに延在する第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な突起又は相補的な円周突起と係合されるように、外側カバーの縁のプレート整合下側部分の、外向きに延在する第１ロック部分として少なくとも二つの窪み又は円周窪みを備える。
【００３４】
本発明との関連において、用語「窪み」とは、外側カバーの縁のプレート整合下側部分又はディープウェルプレートの蓋整合上側部分内に形成された溝を意味するものとする。
【００３５】
別の好適な実施形態では、ディープウェルプレートシステムのスナップ固定手段は、ディープウェルプレートの蓋整合上側部分の、内向きに延在する第２ロック部分として設けられた少なくとも二つの相補的な窪み又は相補的な円周窪みと係合されるように、外側カバーの縁のプレート整合下側部分の、内向きに延在する第１ロック部分として少なくとも二つの突起又は円周突起を備える。
【００３６】
従って、蓋をスナップ固定手段により閉じるためには、第１及び第２ロック部分が、互いの上でパチン若しくはカチッと音をたて、又は、パチン若しくはカチッと互いに収まることにより係合するまで、ディープウェルプレート上の蓋を下向きに押しさえすればよい。蓋を開けるためには、第１及び第２ロック部分の少なくとも一つが、好ましくは弾性プラスチックで作られているので、第１及び第２ロック部分の係合解除にわずかな力しか必要とされない。
【００３７】
好ましくは、スナップ固定手段の第１ロック部分及び第２ロック部分の係合は、外側カバーとディープウェルプレートのフレームの上側表面との間に、少なくとも一つのフィルタ膜、又は、少なくとも一つのフィルタ膜及び内側カバーを挟み込む。これにより、ウェルの液密封止は達成され、また、外側カバー又は外側カバー及び内側カバーの小さな孔が、各ウェルの中心上に位置するので、少なくとも一つのフィルタ膜を通って外気とウェルの内側との間で行なわれる気体交換は、促進される。
【００３８】
別の好適な実施形態では、ディープウェルプレートのフレームの蓋整合上側部分及び外側カバーの縁のプレート整合下側部分は、スナップ固定手段を係合しない場合に、蓋システムをプレート上に緩やかにしか配置しないが、依然として安全に配置することができる程度の高さを有する。
【００３９】
本発明の別の代替の実施形態では、外側カバーの第１ロック部分は、クランプ固定手段である。例示的な一側面では、ディープウェルプレートシステムのクランプ固定手段は、ディープウェルプレートのフレームの側壁に位置する第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な受け切り欠きと係合されるように、ディープウェルプレートのフレームの側壁に達する第１ロック部分として外側カバーに一体的に固定された少なくとも二つのクランプを備える。
【００４０】
好適な実施形態では、外側カバーにより形成されたクランプ又はクリップは、ディープウェルプレートのフレームの側壁の受け切り欠きにパチンと簡単に収まることができる鉤状端を有することができる。従って、蓋を閉じるためには、固定クランプ又はクリップが、受け切り欠き又は開口部と係合するまで、プレート上の蓋を下向きに押しさえすればよい。蓋を開けるため、固定クランプをプレートから引き離すことができ、その結果、固定クランプは、受け切り欠きから係合解除される。
【００４１】
代替の有利な実施形態では、ディープウェルプレートシステムのクランプ固定手段は、外側カバーの縁に達するディープウェルプレートのフレームの側壁に位置する第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的なクランプと係合されるように、外側カバーの外縁に一体化された第１ロック部分として少なくとも二つの受け切り欠きを備える。
【００４２】
好ましくは、少なくとも二つのクランプ及び相補的な受け切り欠きは、ディープウェルプレート及び蓋システムの対向側に位置する。
【００４３】
有利な実施形態では、固定クランプ又はクリップは、ディープウェルプレートシステムの外形寸法を変更せず、その結果、ディープウェルプレートシステムは依然としてANSI規格に準拠し、自動化実験装置と互換性を有する。
【００４４】
本発明の特に好適な実施形態では、ディープウェルプレートの少なくとも一つのウェルは、少なくとも一つの内側構造体を備える。本発明によるディープウェルプレートのウェルの内側構造体を、対称又は非対称とすることができる。前記内側構造体を、ウェルの壁の突起又は隆起とすることができる。特に好適な実施形態では、ウェルの壁の少なくとも一つの内側構造体は、垂直な混合バッフルである。
【００４５】
本発明の好適な実施形態では、垂直な混合バッフルには、角又は丸みが付けられている。特に好適な実施形態では、ウェルは、角又は丸みを付けることができる二つ以上、好ましくは４つ又は６つの垂直な混合バッフルを備える。このような混合バッフルのサイズを、使用目的に応じて調節することができることは勿論である。
【００４６】
従って、本発明の好適な実施形態では、ウェルに存在する内側構造体により、特に酸素を、培養細胞に供給することが改善され、このことがひいては、より効率的に細胞を培養させ、特に、特定の容積において、増大した数の微生物又は細胞を培養させるということを有利に教示している。更に、本発明により促進された改善された培養は、所定の酸素移動速度を達成するために、低減された度合いの機械的攪拌しか必要としないという更なる利点を与える。
【００４７】
本発明によれば、ディープウェルプレートのウェル又はキュベットは、円形、6角形、正方形、又は、他の幾何学的形状の断面を有することができる。各ウェルの底又は基部を、平面、U字状、V字状、錐台の形態又は任意の他の適切な形状とすることができる。
【００４８】
本発明の好適な実施形態では、個別ウェルの断面は、花状であり、特に、4稜の花、5稜の花又は6稜の花の形状をとる。
【００４９】
本発明の好適な実施形態では、ディープウェルプレートのウェルは、星状の断面を有し、特に、5稜又は6稜の星状である。
【００５０】
例えば、垂直な混合バッフルの形態、又は、花状若しくは星状の断面の形態をとる壁の内側構造体、又は、ウェルの断面の異なる幾何学的形状により、ウェルの内容物の攪拌を有利に改善できる。その結果、酸素移動は促進され、これにより、軌道振とう速度を低減でき、及び／又は、各ウェル内の細胞培養の作業容積を増大できる。好適な実施形態では、垂直な混合バッフルは、直線フィンの形態をとることができ、又は、3角形若しくは他の形状を有することができる。
【００５１】
本発明によるディープウェルプレートシステムのウェルの内側構造体を、ウェルの底の突起又は隆起とすることもできる。ウェルの底の前記突起又は隆起を、対称又は非対称の勾配とすることができる。ウェルのこのような勾配又は傾斜した基部は、ウェルの内容物が攪拌される時、ウェルの下側部分から、固体材料、又は、例えば懸濁細胞を移動させることを支援し、しかも、酸素移動の向上につながるウェルの内容物の乱流を増大させる。
【００５２】
ディープウェルプレートシステムの好適な実施形態では、ディープウェルプレートの少なくとも一つのウェルの水平断面は、非対称である。
【００５３】
特に有利な実施形態では、ウェルの第２ロック部分、及び、形成される可能性のある内側構造体を含むディープウェルプレートを一体射出成形することができる。別の有利な実施形態では、第１ロック部分を含む蓋システムの外側カバーを一体射出成形することができる。
【００５４】
特に好適な実施形態では、本発明による蓋システムは、外側カバー及び少なくとも一つのフィルタ膜で一体的に構成されている。
【００５５】
別の特に好適な実施形態では、蓋システムは、外側カバー、少なくとも一つのフィルタ膜及び内側カバーで一体的に構成されている。
【００５６】
本発明は、細胞、好ましくは哺乳類細胞を培養する方法も提供し、細胞は、本発明によるディープウェルプレートシステムにおいて培養される。その結果、個別ウェルは、細胞、好ましくは哺乳類細胞が播種された任意の適切な細胞培養培地で、ある程度まで充填され、蓋システムは、ウェルを液密にカバーし、培養培地の攪拌及び酸素移動は、軌道振とうにより行われる。
【００５７】
本発明の更なる好適な実施形態は、特許請求の範囲の副請求項に規定してある。
【００５８】
本発明は、添付図面を参照して更に説明される。添付図面は、例示目的のみに用いられ、本発明の範囲を規定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明によるディープウェルプレートシステムの断面図である。
【図２ａ】ディープウェルプレートシステムの蓋システムの部分断面図である。
【図２ｂ】蓋システムの代替の実施形態の部分断面図である。
【図３ａ】スナップ固定手段としてのロック要素の一実施形態の部分断面図である。
【図３ｂ】スナップ固定手段としてのロック要素の別の実施形態の部分断面図である。
【図３ｃ】スナップ固定手段としてのロック要素の更に別の実施形態の部分断面図である。
【図４ａ】クランプ固定手段としてのロック要素の一実施形態の部分断面図である。
【図４ｂ】図４ａに関連して詳述されたクランプ固定手段を有するディープウェルプレートシステムの平面図である。
【図５ａ】クランプ固定手段としてのロック要素の別の実施形態の部分断面図である。
【図５ｂ】図５ａに関連して詳述されたクランプ固定手段を有するディープウェルプレートシステムの平面図である。
【図６】個別ウェルの斜視図である。
【図７ａ】垂直な混合バッフルを有する一つの個別ウェルの斜視図である。
【図７ｂ】勾配の形態をとる内側構造体を有する一つの個別ウェルの斜視図である。
【図７ｃ】非対称の勾配の形態をとる内側構造体を有する一つの個別ウェルの斜視図である。
【図８ａ】４つの角付き混合バッフルを有するウェルの断面図である。
【図８ｂ】６つの角付き混合バッフルを有するウェルの断面図である。
【図８ｃ】４つの丸み付き混合バッフルを有するウェルの断面図である。
【図８ｄ】６つの丸み付き混合バッフルを有するウェルの断面図である。
【図８ｅ】４つの大きな丸み付き混合バッフルを有するウェルの断面図である。
【図８ｆ】4稜の花状を有するウェルの断面図である。
【図８ｇ】5稜の花状を有するウェルの断面図である。
【図８ｈ】6稜の花状を有するウェルの断面図である。
【図８ｉ】6稜の異なる花状を有するウェルの断面図である。
【図８ｊ】5稜の星状を有するウェルの断面図である。
【図８ｋ】5稜の異なる星状を有するウェルの断面図である。
【図８ｌ】6稜の星状を有するウェルの断面図である。
【図８ｍ】6稜の異なる星状を有するウェルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図面の図１を参照すると、本発明によるディープウェルプレートシステム100の一実施形態が示されている。ディープウェルプレートシステム100は、複数のウェル20を備えるディープウェルプレート50で構成されており、複数のウェル20は、ディープウェルプレート50のフレーム10により取り囲まれている。各ウェル20の頂部は、例えば液体試料を受け入れるために開口している。複数のウェル20及びフレーム10を備えるディープウェルプレート50は、実質的に長方形の形態をとる。同時にすべてのウェル20の頂部開口部を液密に封止するため、蓋システム60をディープウェルプレート50に取り外し可能に嵌合することができる。蓋システム60は、ディープウェルプレート50の主表面とほぼ同じ幾何学的形状を有する少なくとも外側カバー30及び内側フィルタ膜32で構成されている。
【００６１】
図２ａを参照すると、ディープウェルプレートシステム100の蓋システム60が、より詳細に示されている。外側カバー30の縁43は、フレーム10の蓋整合上側部分13と係合する。蓋システム60が、ディープウェルプレート50に取り付けられている時、フィルタ膜32は、フレーム10の上側表面上に位置するようになり、好ましくは、蓋システム60をディープウェルプレート50に取り付けることによりぴったりと圧迫される。
【００６２】
次に、図面の図２ｂを参照すると、別の実施形態では、蓋システム60は、外側カバー30、フィルタ膜32及び内側カバー34を備える。外側カバー30の縁43は、フレーム10の蓋整合上側部分13に重なるように形成されている。蓋システム60が、ディープウェルプレート50に取り付けられている時、フィルタ膜32及び内側カバー34は、それらの圧迫を容易にするディープウェルプレート50の主表面と同じ幾何学的形状を有することが好ましい。従って、ウェル20のすべての開口部は、フィルタ膜32及び内側カバー34により、漏れないように封止されている。
【００６３】
好ましくは、外側カバー30は、小さな孔を備え、孔の数は、ディープウェルプレート50のウェル20の数に応じ、これにより、孔は、ウェル20の開口部の中心の真上に位置するようになる。フィルタ膜32は、いかなる孔も備えないことが好ましいが、気体透過性であり、これにより、外気とウェル20との間で例えば酸素の交換を行う。内側カバー34は、ウェル20の開口部の中心と整列する小さな孔を備え、好ましくは、弾力のある疎水性材料で作られる。従って、蓋システム60が、ディープウェルプレート50に取り付けられている時、ディープウェルプレートシステム100は、依然として気体交換を可能にしたまま、フィルタ膜32及び内側カバー34を圧迫することによりウェル20の気密封止を達成する。このことにより、ディープウェルプレートシステム100は、細胞培養法に最適なものとなる。
【００６４】
次に、図３ａを参照すると、ロック要素70は、一実施形態においてスナップ固定手段である。外側カバー30の縁43は、フレーム10の上側部分に重なり又は整合する。この特定の実施形態では、外側カバー30の縁43のプレート整合下側部分40は、内向きに延在し、すなわち、フレーム10に面し、好ましくは、蓋整合上側部分13に面する突起42を備える。一方、フレーム10の蓋整合上側部分13は、外向きに延在し、すなわち、外側カバー30の縁43に面し、好ましくは、プレート整合下側部分40に面する突起12を備える。少なくとも外側カバー30は、弾性材料で作られていることが好ましいので、ディープウェルプレート50を閉じるために、突起42が、突起12上でパチン又はカチッと嵌まるまで、フィルタ膜32を備える外側カバー30を下向きに押すだけでよく、これにより、蓋システム60をディープウェルプレート50上に固定する。蓋システム60をディープウェルプレート50から取り外すためには、外側カバー30の突起42が、突起12上でパチンと嵌まることによりフレーム10の突起12から係合解除するまで、力を用いて、蓋システム60をディープウェルプレート50から引き離しさえすればよい。
【００６５】
図３ｂには、スナップ固定手段としてのロック要素70の別の実施形態が示されている。この場合、外側カバー30の縁43のプレート整合下側部分40は、窪み又は溝44が特徴となっている。ディープウェルプレート50のウェル20を封止するため、窪み44が、フレーム10の蓋整合上側部分13の突起12上でパチンと嵌まるまで、蓋システム60を下向きに押すことができる。
【００６６】
図３ｃには、スナップ固定手段としてのロック要素70の更に別の実施形態が示されている。この実施形態では、外側カバー30の縁43のプレート整合下側部分40は、内向きに延在し、すなわち、フレーム10に面し、好ましくは、フレーム10の蓋整合上側部分13に面する突起42が特徴となっている。一方、フレーム10の蓋整合上側部分13は、窪み又は溝44が特徴となっている。蓋システム60を用いてディープウェルプレート50を閉じるためには、突起42が、フレーム10の窪み14にパチン又はカチッと収まるまで、蓋システム60を下向きに押しさえすればよく、これにより、蓋システム60をディープウェルプレート50上で固定する。
【００６７】
図３ａ、図３ｂ及び図３ｃに示された突起／窪みの組み合わせのすべてを少なくとも二つの対として形成することができ、この場合、これら対は、ディープウェルプレートシステム100の対向側上に位置することが好ましく、又は、突起／窪みの組み合わせの少なくとも一部分は、円周状に形成されている。
【００６８】
図４ａを参照すると、ロック要素70の別の実施形態は、クランプ固定手段である。この場合、外側カバー30の縁43は、フレーム10の側壁47に達するクランプ46と一体的に形成されている。フレーム10の側壁47は、切り欠き又は開口部16が特徴となっている。蓋システム60をディープウェルプレート50上に固定するためには、クランプ46の鉤状端が、切り欠き16と係合するまで、蓋システム60を下向きに押す必要がある。蓋システム60をディープウェルプレート50から取り外すために、固定クランプ46をディープウェルプレート50から引き離すことができ、その結果、固定クランプ46は切り欠き16から係合解除する。
【００６９】
図４ｂは、図４ａに詳述された蓋システム60のクランプ固定手段により閉じられたディープウェルプレートシステム100の平面図を示している。
【００７０】
次に、図５ａを参照すると、クランプ固定手段としてのロック要素70の別の実施形態が断面図で示されている。この実施形態では、ディープウェルプレート50のフレーム10の側壁47は、クランプ18と一体的に形成されている。クランプ18は、外側カバー30の縁43により設けられた受け切り欠き48と係合するためのものである。従って、蓋システム60を閉じるためには、クランプ18の鉤状端が、受け切り欠き48にカチッと収まるまで、蓋システム60を下向きに押しさえすればよい。蓋システム60をディープウェルプレート50から取り外すためには、固定クランプ18をディープウェルプレート50から引き離す必要があり、その結果、クランプ18の鉤状端は、受け切り欠き48から係合解除し、蓋システム60をディープウェルプレート50から解放する。
【００７１】
図５ｂは、図５ａに詳述された蓋システム60のクランプ固定手段により閉じられたディープウェルプレートシステム100の平面図を示している。
【００７２】
図６は、円又は正方形断面を有することができるディープウェルプレート50の個別ウェル又はディープウェル20の透視図を示している。ウェル20の底を平面、U字状、V字状、錐台の形態又は任意の他の適切な形状のいずれかとすることができることは明らかである。
【００７３】
次に、図面の図７ａを参照すると、一実施形態において、ディープウェルプレート50の個別ウェル20は、垂直な混合バッフル26とすることができる少なくとも一つの内側構造体を備える。垂直な混合バッフル26は、ディープウェル20の側壁22により形成されている。図示のように、混合バッフル26は、直線フィンの形態をとることができ、又は、3角形若しくは他の形状を有することができる。混合バッフル26の基部は、ウェル20の底24の約半分に亘って延在することができる。垂直な混合バッフル26は、ウェル20の内容物の混合を有利に促進する。また、垂直な混合バッフル26は、ウェル20の内容物への酸素移動の速度を増加させる。
【００７４】
次に、図７ｂを参照すると、ウェル20の内側構造体の別の実施形態を、底24の勾配28とすることができる。勾配28は、ウェル20の底24の約半分、好ましくは、全体に亘って延在することができ、ウェル20の側壁22の高さの約半分に達することができる。この配置は、ウェルの内容物が撹拌されている時に、ウェル20の下側部分から懸濁細胞を移動させることを支援する。
【００７５】
次に、図７ｃを参照すると、ウェル20の内側構造体の更に別の実施形態を、非対称の勾配28とすることができる。非対称の勾配28は、ウェル20の底24の突起又は隆起である。非対称の勾配28の基部は、ウェル20の底24の約半分、好ましくは、全体に亘って延在することができ、ウェル20の側壁22の高さの約半分に達することができる。
【００７６】
図８ａ〜図８ｅは、垂直な混合バッフルの異なる実施形態、特に、４つの角付き混合バッフルを有するウェル（a）、６つの角付き混合バッフルを有するウェル（b）、４つの丸み付き混合バッフルを有するウェル（c）、６つの丸み付き混合バッフルを有するウェル（d）、及び、４つの大きな丸み付き混合バッフルを有するウェル（e）の断面を示している。
【００７７】
図８ｆ〜図８ｉは、ウェルの断面の異なる幾何学的形状の別の実施形態、特に、4稜の花状であるウェルの断面（f）、5稜の花状であるウェルの断面（g）、6稜の花状であるウェルの断面（h）、及び、6稜の異なる花状を有するウェルの断面を示している。
【００７８】
図８ｊ〜図８ｍは、ウェルの異なる幾何学的形状の更に別の実施形態、特に、5稜の星状であるウェルの断面（j）、5稜の異なる星状を有するウェルの断面（k）、6稜の星状であるウェルの断面（l）及び6稜の異なる星状を有するウェルの断面を示している。
【図１】
2013504041.tif 000003
【図２ａ】
2013504041.tif 000004
【図２ｂ】
2013504041.tif 000005
【図３ａ】
2013504041.tif 000006
【図３ｂ】
2013504041.tif 000007
【図３ｃ】
2013504041.tif 000008
【図４ａ】
2013504041.tif 000009
【図４ｂ】
2013504041.tif 000010
【図５ａ】
2013504041.tif 000011
【図５ｂ】
2013504041.tif 000012
【図６】
2013504041.tif 000013
【図７ａ】
2013504041.tif 000014
【図７ｂ】
2013504041.tif 000015
【図７ｃ】
2013504041.tif 000016
【図８ａ】
2013504041.tif 000017
【図８ｂ】
2013504041.tif 000018
【図８ｃ】
2013504041.tif 000019
【図８ｄ】
2013504041.tif 000020
【図８ｅ】
2013504041.tif 000021
【図８ｆ】
2013504041.tif 000022
【図８ｇ】
2013504041.tif 000023
【図８ｈ】
2013504041.tif 000024
【図８ｉ】
2013504041.tif 000025
【図８ｊ】
2013504041.tif 000026
【図８ｋ】
2013504041.tif 000027
【図８ｌ】
2013504041.tif 000028
【図８ｍ】
2013504041.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月25日(2011.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a）  フレーム（10）及び24又は96個のディープウェル（20）を備え、少なくとも一つのウェル（20）が少なくとも一つの内側構造体（26，28）を備えるディープウェルプレート（50）と、
b）  内側カバー（34）、少なくとも一つのフィルタ膜（32）及び外側カバー（30）を備える蓋システム（60）であって、前記外側カバー（30）は、前記ディープウェル（20）の開口部のすべてを同時にカバーし、少なくとも一つの一体化ロック要素（70）を第１ロック部分として含み、前記第１ロック部分を、前記ディープウェルプレート（50）の前記フレーム（10）に位置する少なくとも一つの第２ロック部分に取り外し可能に嵌合させることができ、前記外側カバー（30）の前記第１ロック部分（70）は、スナップ固定手段（42，44）である蓋システム（60）と
を備えるディープウェルプレートシステム（100）。
【請求項２】
請求項１に記載のプレートシステムにおいて、前記第１ロック部分及び前記第２ロック部分は、突起、窪みから成る群から選択されたものであるプレートシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプレートシステムにおいて、前記スナップ固定手段（42）は、
a）  前記外側カバー（30）の縁（43）のプレート整合下側部分（40）の、内向きに延在する前記第１ロック部分として少なくとも二つの突起（42）又は円周突起を備え、前記少なくとも二つの突起（42）又は前記円周突起と、これとスナップされる
b）  前記ディープウェルプレート（50）の蓋整合上側部分（13）の、外向きに延在する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの突起（12）又は円周突起上と、を備えるものであるプレートシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のプレートシステムにおいて、前記スナップ固定手段（42，44）は、
a）  前記外側カバー（30）の縁（43）のプレート整合下側部分（40）の、外向きに延在する前記第１ロック部分として少なくとも二つの窪み（44）又は円周窪みと、これと係合される
b）  前記ディープウェルプレート（50）の蓋整合上側部分（13）の、外向きに延在する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な突起（12）又は相補的な円周突起と、を備えるプレートシステム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のプレートシステムにおいて、前記スナップ固定手段（42，44）は、
a）  前記外側カバーの縁（43）のプレート整合下側部分（40）の、内向きに延在する前記第１ロック部分として少なくとも二つの突起（42）又は円周突起と、これと係合される
b）  前記ディープウェルプレート（50）の蓋整合上側部分（13）の、内向きに延在する前記第２ロック部分としての少なくとも二つの相補的な窪み（14）又は相補的な円周窪みと、を備えるプレートシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、少なくとも一つのウェル（20）の断面は、円形、花状又は星状であるプレートシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記内側構造体（26，28）は、対称又は非対称の内側構造体であるプレートシステム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記内側構造体（26，28）は、前記ウェル（20）の前記壁（22）の突起又は隆起であるプレートシステム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記ウェル（20）の前記壁（22）の前記少なくとも一つの内側構造体（26，28）は、垂直な混合バッフル（26）であるプレートシステム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記内側構造体（26，28）は、前記ウェル（20）の底（24）の突起又は隆起であるプレートシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプレートシステムにおいて、前記ウェル（20）の前記底（24）の前記突起又は隆起は、対称又は非対称の勾配（28）であるプレートシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、少なくとも一つのウェル（20）の水平断面は、非対称であるプレートシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記蓋システム（60）は、前記外側カバー（30）及び前記少なくとも一つのフィルタ膜（32）で一体的に構成されているプレートシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプレートシステムにおいて、前記蓋システム（60）は、前記外側カバー（30）、前記少なくとも一つのフィルタ膜（32）及び前記内側カバー（34）で一体的に構成されているプレートシステム。
【請求項１５】
細胞を培養する方法であって、前記細胞は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のディープウェルプレートシステム（100）において培養される方法。
【国際調査報告】
2013504041.tif 000030
2013504041.tif 000031
2013504041.tif 000032