(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体サンプルの超音波処理を行うための装置であって、
サンプルバイアル（２）の配列を保持するためのラック（１）；
凹み（４）の配置を備えた一つの超音波プローブであって、該凹み（４）は、該サンプルバイアル（２）の配列に対応しており、また、それぞれのサンプルバイアル（２）の底部（２ａ）の外表面をそれぞれ受容し接触するように適合したものである、前記超音波プロ−ブ（３）；および
押圧部材（６）の配置を備えた一つのカウンタ−ホルダ（５）であって、該押圧部材（６）は、該サンプルバイアル（２）の配列に対応しており、また、各バイアル（２）の底部（２ａ）を押圧してプロ−ブ（３）の関連する凹み（４）と接触させるために、それぞれ１つのサンプルバイアル（２）に対して力をそれぞれに適用するために適合したものである、前記カウンタ−ホルダ（５）
を含み、
ラック（１）が、押圧部材（６）の中央軸の方向に移動可能に支持され、および、押圧部材（６）に向かう方向に弾性的にバイアスされる、前記装置。
【請求項２】
押圧部材が、押圧ロッド（６）の形状であり、それぞれ関連するバイアル（２）の上部に対して力を適用するために配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
押圧ロッド(６）が、押圧力が調整可能であるように指示される、および／または、押圧ロッドがバイアル（２）の方向へ弾性的にバイアスされるように支持される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ポジショニング機構（７）が、バイアル（２）と押圧部材（６）を選択的に係合するために提供される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
ポジショニング機構（７）が、押圧部材（６）の配列を保持するためのプラットフォ−ム（８）を含み、該プラットフォ−ム（８）は、プロ−ブ（３）に向かう方向、およびプロ−ブ（３）から離れる方向に、少なくとも移動可能であるように支持され、および、これらの方向にプラットフォ−ム（８）を交互に移動させるための駆動機構を包含する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
装置のハウジングの外側の位置と、超音波プロ−ブ（３）に対して整列したハウジングの内側の位置との間で、ラック（１）を移動させるための移動機構をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
凹み（４）が、配列されたバイアル（２）の底の形状に適合するように形成され、ここで、凹み（４）は、好ましくは中央軸の周りに回転対称であり、より好ましくは半球形または円錐形である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
各凹み（４）が、少なくとも２つの異なるバイアル（２）の異なる底の形状に適合するように構成され、および、好ましくは丸い底部（４ａ）および円錐形の周辺部（４ｂ）を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも、凹み（４）を有するプロ−ブ（３）の部分が、サンプルバイアル（２）の異なる配列、および／または、異なる底の形状を備えたサンプルバイアル（２）と適合するために交換可能である、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
細胞成分の検知のためのサンプルを準備する方法であって、
サンプルバイアル（２）内にサンプルを提供すること、
請求項１〜９のいずれかに定義された装置に該サンプルバイアル（２）を位置させること、
サンプルの溶解を行うために次のパラメ−タを使用して、該装置によって、サンプルバイアル（２）内のサンプルに対して超音波処理を行う:
サンプルバイアルとプロ−ブの間に、０．１〜１Ｎ／ｍｍ２の機械的応力を印加すること、
２〜１０μｍの、ピークツーピーク振幅振動を適用すること、および
２０〜１００ｋＨｚの、振動の周波数を適用すること
を含む、前記方法。
【請求項１１】
複数のサンプルが、配列における複数のサンプルバイアル内に提供され、および、前記装置において超音波処理が、配列内の複数のサンプルに対して同時に行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
サンプル（複数を含む）が、サンプルバイアル（複数を含む）内に、２０μｌ〜１ｍｌのサンプル容積で提供される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
サンプル（複数を含む）を受容するために使用されるサンプルバイアル（複数を含む）が、好ましくはＰＰ、ＰＳ、ＰＣおよびＰＥＴを包含するプラスチック材料から作られる、標準的な実験室のチューブ、好ましくは円錐形実験チューブ、いわゆる５０ｍｌコニカル遠心チューブもしくは丸底チューブ、いわゆる１．５ｍｌもしくは２ｍｌマイクロ遠心チューブ、またはマルチウェルもしくはマイクロタイタープレ−トである、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくは生物学、分子生物学、バイオテクノロジー、生化学、一般化学、飲食産業、製薬業の分野において、および診断上の適用一般における使用のための、液体サンプルに超音波処理を行うための装置に関する。本発明はさらに、超音波処理を行うための装置を使用する、細胞成分の検知のためのサンプルの調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波処理は、混合、可溶化、化学反応の促進、組織の均質化、細胞の操作および使用、ＤＮＡなどの生物学的分子のせん断、ならびに洗浄、プラスチック溶接など、多数の使用のために、上記の分野において使用されている。これらの分野（プラスチック溶接を除く）における超音波処理は、通常、水が音波エネルギーをトランスデューサからサンプルへと移す超音波浴装置（bath sonicators）において、または、サンプルの中に浸された金属プローブが音波エネルギーをそれに適用するプローブ超音波処理器で、行われる。超音波浴処理は、それがサンプルに移すエネルギー量に限定される。プローブ超音波処理は、かなりのエネルギーを供給し得るが、一度に１サンプルまたはプローブあたり１サンプルという限定がされる。さらに、金属プローブ（単数、複数）をサンプルに浸すと、必然的に金属プローブを汚し、費用のかかる洗浄を必要とする。
【０００３】
超音波処理によって処理されるサンプルは、既定容積でサンプル容器に添加される好適な溶液中でアッセイされる、細菌、細胞、ウイルス、および核酸を含有する他の材料を含んでもよい。
【０００４】
液体サンプルに超音波処理を行うための、ほとんどの現行のデバイスは、それらが一時点で処置または処理し得るサンプル液体の最小限の容積に関して限定され、それによって限定されたスループットのみを提供するか、または、使用後の過剰な洗浄の必要性のような、他の不利に苛まれる。
【０００５】
文献US 2009/0151459 A1は、ポリマー材料から形成され、該周囲側面を規定する壁およびサンプル材料を含有せしめるための約１ｍｌ〜約２５ｍｌの内部容積を有する、円筒状サンプル容器を含む、超音波サンプル調製のためのシステムおよび方法を開示している。交流電気を超音波の範囲における機械的振動に変換する外部の変換器が提供され、および、超音波プローブが、サンプル容器の外周面と接触するように提供される。超音波プローブは、変換器と連通しており、機械的振動をサンプル容器の壁に、およびそれによって内部容積に伝達し、容器中のサンプル材料を励起させ、混合する。プローブは、サンプル容器中に挿入されないが、サンプル容器の周辺側壁と密接に接触するプローブ部を有する。この従来技術は、手動で操作するシステムであり、一度で、単一のサンプル容器中の単一のサンプルの一回の超音波処理に制限される。
【０００６】
文献EP 0337690 A1は、４０ｋＨｚ以上の周波数で共鳴する超音波処理装置の、細長い振動超音波チップと物理的接触させた、サンプル容器内に含有されたサンプルの非侵襲的超音波処理を含む、サンプル核酸の調製のためのもう１つの方法および装置を開示している。超音波トランスデューサはフレーム部材上に取り付けられ、次いでフレーム部材は、ハウジング内に配置されたベース上に取り付けられる。超音波トランスデューサは、サンプル液体のための容器として役割を果たす使い捨てキュベットに対する、超音波チップの力を制御するための、空気入りシリンダー上に取り付けられる。キュベットは、キュベットの上部を摺動可能に係合する応力固定器（force retainer）によって、超音波チップに対して維持されている。超音波チップとキュベットとの間の接触を維持するために、装置は、空気入りシリンダーにエネルギーを与えることによって、６×１０４〜２×１０５Ｎｍ−２の圧力を適用する。この装置もまた、一時に１サンプルの装置であり、それゆえ、高スループット適用には好適ではない。
【０００７】
文献US 2007/0238090 A1は、生物学的アッセイシステムを使用する分析のための、ウイルスまたは生物学的細胞の溶解における使用のための、生物学的液体サンプルの処理のための、もう１つのシステムおよび方法を開示している。このシステムによって処置されるサンプル容積は、約１ｍｌ〜１０ｍｌの範囲内であり、サンプルは、該サンプルに対し、圧力および、音波エネルギーまたは熱エネルギーのいずれかを印加することによって処理される。この目的のために、装置は、円筒形であり、かつサンプルを受容するための内部チャンバを有する、特定のバイアルを有する。バイアルは、開口上端を有し、該開口上端を密閉するためのプラグまたはインサートがその中に挿入され、および、バイアルの上の外端部とのネジ状の係合によって、バイアルにおいてプラグを保持するための固定キャップを有する。ヒータコイルがバイアルの下端を取り囲み、細長いチップの形状の超音波処理ヘッドが、バイアルの平坦な下底部端面に向き、かつ接触するように配置される。
【０００８】
１つのさらなる態様において、文献US 2007/0238090 A1は、特定のバイアル、および関連付けられた細長い超音波処理ヘッドを備える上記構造を多数化し、複数の異なるサンプルを同時に処理することができる装置を開示している。このシステムは、複数のウェルまたはチャンバを有し、それぞれが既定サイズのサンプルを受容する、マルチウェルプレート、該マルチウェルプレートにおける整列された各ウェルにおける密封係合のための、１つの面から突き出ている複数のプラグまたはプランジャを有するプラグプレート、および、それぞれのプラグが完全にそれぞれのウェルへと挿入されるときに、２つのプレートを一緒に保持するロックまたはラッチ機構を有する。ヒータは、各ウェルにおけるサンプルを加熱するために提供され、プレートにおけるウェルの数に等しい複数の細長いチップを有する超音波デバイスを用いて、各ウェルにおいて超音波の波をサンプルに適用するために使用され、そこにおいて、多数プローブ超音波処理デバイスは、ウェルの下端とともに整列され、各プローブは、それぞれの整列されたウェルの平坦な底端面に接するまでウェルの方向へ移動する。
【０００９】
この態様は、より多くのサンプルの同時処理を可能にするという意味においてシステムを改良しているが、特に多数の超音波プローブチップを必要とする非常に複雑な配置である。
【発明の概要】
【００１０】
多数のサンプルを同時に、超音波処理を実行するのに好適であり、かつ従来技術のデバイスよりも単純でありかつ頑丈である、複数の液体サンプルに超音波処理を行うための装置を提供することが、本発明の目的である。さらに、広い適用分野において、多数のサンプルの溶解を効果的に実行することができる超音波処理による、細胞成分の検出のためのサンプルの調製方法を提供することが、発明の目的である。
【００１１】
この課題を解決するために、本発明は、請求項１に定義される、液体サンプルに超音波処理を行うための装置、および、請求項１１に定義される、装置を使用する、細胞成分の検知のためのサンプルの調製方法を提供する。該装置および方法の好ましい態様は、従属請求項において定義される。
【００１２】
液体サンプルに超音波処理を行うための本発明の装置は、サンプルバイアルの配列を保持するためのラック、サンプルバイアルの配列に対応する凹みの配置を備え、かつ、サンプルバイアルのそれぞれ１つの底部の外表面をそれぞれに受容し、接触するように適合された超音波プローブ、および、サンプルバイアルの配列に対応する押圧部材の配置を備え、かつ、サンプルバイアルのそれぞれ１つに対してそれぞれに応力を適用するように適合され、前記プローブの関連する凹みと接触するそれぞれのバイアルの底部を押圧するカウンターホルダを含む。
【００１３】
本発明による、細胞成分の検出のためのサンプルの調製方法は、サンプルバイアルにサンプルを提供する、本発明の装置にサンプルバイアルを配置する、以下のパラメータを用いる装置によってサンプルバイアル中のサンプルに超音波処理を行って、サンプルの溶解をなし遂げる、ステップを含む：サンプルバイアルとプローブとの間に０．１〜１Ｎ／ｍｍ２の機械的応力を印加する、２〜１０μｍのピークツーピーク振幅（peak-to-peak amplitude）を適用する、および２０〜１００ｋＨｚの振動の周波数を適用する。
【００１４】
装置の１つの利点は、超音波処理による溶解が、同時に、配列における複数のサンプル上で行われ得ることであり、ここでサンプルは、マイクロリットル範囲における微量反応を行うために、通例、生化学、一般化学、飲食産業、製薬業の分野において、および診断上の適用一般における使用のために消耗品として使用される、標準的なバイアルまたは容器において受容される。これらのバイアルは典型的には、コニカル実験室チューブ、いわゆる５０ｍｌのコニカル遠心チューブもしくは丸底チューブ、個別にラックに保持される１．５ｍｌまたは２ｍｌのマイクロ遠心チューブ、または、ウェルの配列を組み合わせるマイクロタイタープレートまたは統合プレート（integral plate）を含み、典型的には、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレン）などのプラスチック材料、または薄板ガラスから作製される。
【００１５】
かかる標準的なバイアルまたは容器においてサンプルの超音波処理を可能にすることによって、サンプルバイアルの配列に対応する凹みのその配置によるプローブが、それぞれに、サンプルバイアルの各１つずつの底部の外側表面を受け取り、接触するため、非常に少量のサンプル液体でさえも効率的に溶解し得る。少量のサンプル液体は、通例、かかる各バイアルの底部で収集し、それは典型的に、円錐形、または丸い形もしくは半球形である。プローブの凹みは、下端面のみでなく、底端の上の長さの一部でも、該底部を取り囲み、したがって、表面エリアを最大化し、全体の液体容積を囲む。したがって、より多くのエネルギーが、バイアルチューブを溶かすまたは壊す危険なしに、および超音波処理の間のバイアルの冷却を必要とすることなしに、サンプルに移され得る。さらに、エネルギーはより均一に分配され、サンプルの容積すべてに適用される。
【００１６】
バイアルの外側からの間接的な超音波処理は、サンプル液体と超音波プローブとの接触を回避し、および、複数のサンプルバイアルの配列が共通の超音波プローブによって、ラック内で同時に超音波処理され得るという事実は、配列におけるサンプルの間において限定された変動を伴うのみである一方、処理される大量のサンプルのために迅速な結果および高スループットを提供する。
【００１７】
装置はさらに、サンプルのためのラックのホルダが、装置において静止してもよい超音波プローブとの接触へと移動するように設計されているため、使用しやすいシステムを提供し、その結果、装置を操作するユーザーのための安全性を高める、単純な機械的機構によって定義される移動がある。単純な機械的配置は、サンプルバイアルの配列を保持するラックの操作位置であり、周囲環境から密閉され、実質的に閉じられたハウジングの内側であり得る位置への運搬を自動化する可能性を提供する。それゆえ、装置は、処理の間に手作業のステップを必要とせず、調製ステップとしての、装置のラックへのバイアルの配置のみである。
【００１８】
超音波プローブが、サンプルバイアルの配列に対応し、サンプルバイアルのそれぞれ１つの底部の外側表面をそれぞれに受け取り、接触するために形成される凹みの配列または配置を有する統合ブロックであることにおいて、すなわち、凹みの形がバイアルの底の形を模倣することにおいて、バイアルの外側表面との接触エリアは最大化され、超音波エネルギーの移送が、マイクロリットル範囲における非常に少量のサンプル液体のみを処置するという場合であっても、バイアルのサンプル液体が集まる該場所に凝縮する。それによって、２０μｌ〜１ｍｌの範囲における非常に少量のサンプル液体でさえも、産業において消耗品として利用可能な、標準的なバイアルまたは容器を使用して超音波処理され得る。
【００１９】
超音波プローブの構造もまた、配列におけるすべてのサンプルバイアルについて、超音波処理エネルギーが均一に分配されるという利点を提供し、その結果、それぞれの位置で適用されたエネルギー量の間の偏差は小さく、かつ、全体の配列を通じて結果がほぼ同等であることが確保される。
【００２０】
とりわけ有利な態様は、超音波プローブにおける複数の凹みが、少なくとも２つの異なるバイアルの、異なる底の構成に適合するように、各々構成されるものである。これは、異なるタイプのバイアル／容器が一群ごとに処理されたとしても、装置の修正が必要とされないため、装置の普遍的な適用および超音波処理の速度を著しく増加させる。
【００２１】
超音波プローブは、凹みの配置を備えて提供され、そうでないにしても装置において処理されるすべてのサンプルバイアルのための統合ブロックを形成するため、構造は単純であり、各液体サンプルのかき立ては、狭い範囲内の同程度のものである。これは、より多くのサンプルの処理を容易にし、結果をより同程度のものにする。さらに、超音波プローブの単純な構造は、サンプル液体がバイアル／容器からこぼれる場合に、装置の洗浄を容易にする。
【００２２】
発明の装置を使用し、請求項１１のパラメータの範囲内で超音波処理を適用する、発明の細胞成分の検知のためのサンプルの調製方法は、同じ装置および処理内で、すべての細菌、ウイルス、胞子、酵母およびカビのような広く多様な細胞または生物に対して適用され得る、普遍的な溶解方法を提供する。これは、実験室において遂行され、記録が残されなければならない異なる手続きの数を減少させ、該手続きをより単純かつ互いに同程度のものにする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
これらの、および他の側面は、添付の図面との関連で、以下の好ましい態様の記載から明らかになるであろう。この図面において、
【図１】図１は、本発明の装置の例示的な態様の斜視概略図を示し、
【図２】図２は、図１の装置の機構図を示し、
【図３】図３は、異なる好ましい態様を表す、例示された異なるタイプの凹みを備えた横断面におけるプローブ、および、発明の装置の超音波プローブ内の、個々の凹みの拡大された横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
発明の装置の基本的な構成は、図１および図２において示される。装置は、プローブおよびラックが整列され、図１において示される作業位置にもたらされる場合、サンプルバイアルの配列に対応し、それぞれ１つのサンプルバイアルの底部２ａの外側表面をそれぞれに受け取り、接触することに適合する凹み４の配置を備えた、サンプルバイアル２および超音波プローブ３の配列を保持するためのラック１を有する。プローブ３は、超音波振動を生成し、それをプローブに伝える変換器と連携する。
【００２５】
ラック１は、中央軸の方向において移動可能であるように支持され、保持または接触する力を適用するために、カウンターホルダ５の押圧機構７の押圧部材６の方向に向けて、好ましくは弾性的にバイアスがかけられる。好ましくは移動機構（示されていない）が、装置のハウジングの外側の位置と超音波プローブに整列したハウジング内の位置との間の、ラックの移動を行うために提供される。したがって、操作者は、ラックの中にサンプルを備えたバイアルを置くか、移動機構上にバイアルを備えたラック全体を置かなければならないかのみである。これらの動作は、マニュアルで行われ得るが、例えば専用もしくはプログラマブルなマニピュレータまたはロボットによって自動化することもできる。処理の開始の後（すなわち、「スタート」ボタンを押圧することによって）、ラックは、好ましくは水平移動によって、ハウジングの中に自動的に移動し、超音波処理は、操作者が処理から遮蔽されて行われる。プリセットの超音波処理時間が経過した後、ラックは再び、バイアルをさらに処置するために、移動機構によってハウジングから外に移動する。
【００２６】
カウンターホルダ５は、各バイアルの底部を、定義された圧力（表面積当たりの力）を備えたプローブ３の、関連する凹み４との密な接触へと押圧するために、サンプルバイアルの配列に対応し、それぞれ１つのサンプルバイアル２の上部に対して力をそれぞれに適用するのに適合した押圧部材の配置を有する。圧力は、超音波エネルギーの最大値が、インターフェイスでのバイアル材料(すなわち、ポリプロピレン)の溶解を回避するために、バイアル内のサンプルに移動され、バイアルそれ自身には移動されないように、十分に高い。接触の喪失は、実際、インターフェイスでせん断を作り出すであろう、そしてそれは温度を増加させるであろう。他方で、高過ぎる接触圧力は、一定の振動の振幅を維持するために、パワー変換器からの大き過ぎるパワーを要求するであろうし、接触の喪失と同じ負の帰結を有し得る、バイアルの境界での圧迫を作り出し得る。
【００２７】
接触圧力を作り出すための力は、装置における多くの異なる方法において作り出され得る。示される好ましい態様において、押圧部材は、好ましくは、それぞれ関連するバイアルの上部に力を適用し、駆動機構９という手段で一緒に移動する、共通のプラットフォーム８において配置され、保持される押圧ロッド６の形状のものである。押圧部材の異なる構成、および力がバイアルの中に導入される異なる場所が実行可能である。好ましい態様（示されていない）において、押圧部材の配列は、サンプルバイアルの異なる配列および／または異なる構成を備えたサンプルバイアルに適応させるために交換可能である。
【００２８】
押圧ロッド６は、好ましくは、力が調整可能である、および／または押圧ロッドが弾性的にバイアルの方向へバイアスされるように設計されている。これは、その事前の伸張がそれぞれのバイアルに対して適用される力を調和するために調整可能である、事前に伸張させたバネによって達成され得る。
【００２９】
ポジショニング機構９は、プラットフォーム８を選択的に移動し、それによって押圧部材６の配置をバイアルとはめ合わせるために提供される。このポジショニング機構９は、押圧部材６の配列を保持するためのプラットフォーム８を含む。プラットフォーム８は、少なくともプローブ３および駆動機構９への方向において移動可能かつプローブ３および駆動機構９から離れるために支持され、これによってプラットフォーム８はこれらの位置の間で繰り返し交互に移動し、および、同じ保持する力を適用することは、図２において示されるギアおよび駆動モータを備えたカム／フォロワシステムを含んでもよい。電気、水圧または空気入り駆動アクチュエーションを包含する他の駆動機構は、実行可能である。押圧ロッド６もまた、電気または水圧シリンダー（示されていない）によってバイアスがかけられ得る。
【００３０】
本装置の構成は、一般的に、少なくとも力が適用され、超音波処理が開始する時に、関連する凹みと押圧部材の中央軸とが整列し、配列における関連するサンプルバイアルと同心であるようなものである。
【００３１】
例えば図３において示される装置の、統合ブロックのような超音波プローブ３の凹み４は、発明の重要な側面である。凹みは、少なくともある程度まで、配列において使用されるバイアル２の底部２ａの底の構成を合わせるために形成され、ここで、凹みは、好ましくは中央軸の周りに回転対称であり、および、装置において使用されるバイアルのタイプ次第で、好ましくは図３ａに示されるとおり、半球形または円錐形のいずれかである。したがって、装置は、共通の標準的な反応槽もしくはバイアル、または容器との関連で使用され得るが、該容器は、１．５ｍｌ〜２ｍｌの範囲における典型的な定格の容積またはサイズを有する小さなバイアル／容器、すなわち、典型的にスナップカバーもしくは円錐形シールまたはシリコーンシールを有する、いわゆるEppendorfカップ、あるいは、スナップもしくはネジカバーを有し、例えば５０ｍｌのコニカル遠心チューブまたは２００μｌのウェルを備えた９６ウェルプレートとして利用可能である、１５ｍｌ〜５０ｍｌの範囲における定格の容積において典型的にある大きなバイアル／容器にグループ化され得る。
【００３２】
バイアルは、上記で記載される個々の容器、または、統合プレートにおいてウェルまたは試験チューブの配列を結びつけるマイクロタイタープレートであり得る。これらのすべての容器は、典型的に、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレン）を包含するプラスチック材料から、または、薄板ガラスから作られる。小さなタイプのバイアルは、典型的には小さな半球形のチップの端を有し、および、より大きなタイプのバイアルは、円錐形の下端を有するが、異なる構成が可能である。図３において示されるとおり、本発明の超音波プローブの凹みは、実験室の環境において典型的に使用されるバイアルの、これらの底の構成に倣っている。それによって、底部区画における外表面への接触領域が最大化され、接触領域は、軸上の底部表面の位置のみに限定されるだけでなく、さらに上方へと延伸し、その結果、凹みおよびバイアルの間の接触領域は、小容量のサンプル液体が集まる下方底部を包囲する。
【００３３】
図３において示される、とりわけ好ましい態様において、各凹みは、少なくとも２種または３種以上でさえも異なるバイアルの、異なる底の構成と適合させるために構成される。図３において示されるとおり、かかる構造は、１つの凹みにおける底端の隣にある、大きなタイプのバイアルの円錐形の構成と、下部の小さなタイプのバイアルのための半球形の輪郭を結びつける。ここにおいても、異なる構成を備えた最大限の接触エリアを提供する、異なる構成が適用され得る。
【００３４】
発明の装置は、生物学、分子生物学、バイオテクノロジー、生化学、一般化学、飲食産業、製薬業の分野において、および診断上の適用一般における使用のために、液体サンプルの多数の溶解タスクに対して普遍的に適用され得る。上記で記載される共通のサンプルバイアル／容器が装置において適応し得ることにおいて、および、サンプルバイアル上での保持力、振動のピークツーピーク振幅、および超音波処理時間と同様に周波数のような超音波処理のパラメータが装置において設定され得ることにおいて、混合、ソノケミストリー、および診断学のためのサンプル調製のような幅広く多様な適用は、行われ得る。
【００３５】
とりわけ有利な効果は、細胞成分（例えば、細胞検体、たんぱく質、核酸（ＮＡ）など）の検知のための、１または２以上のサンプル（単数、複数）の調製方法において、上記で記載される装置を使用することによって手に入れられ、したがってそれは、分離したサンプルバイアルにおいて各サンプルを提供し、装置においてサンプルバイアルを置き、サンプルの溶解を遂げるために次のパラメータを使用する装置によって、サンプルバイアルにおけるサンプル上での超音波処理を同時に行うステップを含む：
−  ０．１〜１Ｎ／ｍｍ２の、サンプルバイアルおよびプローブの間において保持する機械的圧迫を適用すること（好ましくは、１．５ｍｌのマイクロ遠心チューブのために０．２６＋／−０．０５Ｎ／ｍｍ２、および、５０ｍｌのコニカル遠心チューブのために０．１＋／−０．０１Ｎ／ｍｍ２）；
−  ２〜１０μｍの、ピークツーピーク振動を適用すること（好ましくは、小さなチューブのためには４μｍ、および、大きなチューブのためには１０μｍ）；および、
−  ２０〜１００ｋＨｚの、振動の周波数を適用すること（好ましくは、小さなおよび大きなチューブのための２０ｋＨｚ＋／−１００Ｈｚ）。
超音波処理時間は、小さなおよび大きなチューブのために約３分である。方法は、適切なバッファ媒体、すなわち、グアニジンバッファにおいて行われる場合、それらのＮＡを破壊することなしに、すべての細菌、ウイルス、胞子、酵母およびカビを破砕する（crack）ことができる。
【００３６】
上記の定義されたパラメータの範囲は、本発明の装置を使用する幅広く多様な超音波処理の適用をカバーする、という結果になった。超音波処理が設定値内で実行されるために、好適な操作者のインターフェイスを通じた範囲内でそれぞれの値の設定を可能にするための、および、装置の構成物を制御するための、コントローラを設けることができる。さらに、コントローラは、あらかじめ定義された仕方において装置におけるそれぞれの駆動機構を作動させることによって、上記で記載されるとおり装置の中への、および装置から外への、ラックの自動化された移送を可能とすることができる。
例：
例１：微生物上の溶解効率のデモンストレーション
【００３７】
１．１．  実験プロトコル
菌株の調製および溶解
試験する各微生物に対し、プレート培養物からの少数のＣＦＵ（コロニー形成単位）を、ペプトン塩希釈液において定義されたＯＤ値まで再懸濁する。１０倍段階希釈を実行する。
そして、１０４のＣＦＵを溶解バッファ（グアニジン塩酸塩  １Ｍ、ＮＬＳ  ０．５％、５ｍＭ  Ｔｒｉｓ  ｐＨ８、ＥＤＴＡ  ０．５ｍＭ）に添加する。溶解液の合計容積は、５００μＬである。１０回の反復試験を実行する。
サンプルは、約３分間、１．５ｍｌ超音波処理耐性チューブ（Eppendorf Safe-Lock Biopur）内で、本発明による装置で超音波処理する。直ちにＤＮＡ精製のステップを行い、リアルタイムＰＣＲ用溶出バッファ中の微生物ＤＮＡを分離する。
【００３８】
ＤＮＡ精製
電磁ビーズを使用して磁性ＤＮＡ精製を行い、微生物ＤＮＡを精製する。KingFisher装置（ThermoScientific ref.5400050）およびMilliPrepキット（Merck Millipore ref. MPRPMYC48）を用いて、１５サンプルを同時に精製する。
その後、溶出物を、１．５ｍｌチューブへと移し、１００００ｇで９０秒間、遠心分離する。必要な場合、サンプルを−２０℃で貯蔵し、特異的リアルタイムＤＮＡ増幅を行う前に解凍する。
【００３９】
特異的リアルタイムＤＮＡ増幅および検出
L.MonocytogenesおよびE.coliを除いて、特異的リアルタイムSYBR GreenＰＣＲアッセイを行う。反応あたり１５μｌのＰＣＲミックスを、２×濃縮QuantiTect（登録商標）SYBR（登録商標）GreenＰＣＲキット（Qiagen）および０．５μｍの特異的プライマーで調製する。そして、１０μｌのそれぞれのサンプルを、それぞれのウェルに追加する。陰性対照（１０μｌの水）および陽性対照（１〜１００ｎｇの試験微生物ｇＤＮＡ）が、それぞれの実行において組み入れられる。精製サンプルあたり２ＰＣＲ反復試験を実行する。
【００４０】
ＰＣＲプレ−ト（Twintecプレート、Eppendorf）を密封し（Microseal（登録商標）フィルム、Bio-rad）、１７００ｒｐｍで２分間、遠心分離する。ＰＣＲアッセイを、Mastercycler epgradient realplex2（Eppendorf）装置上で行う。
【００４１】
E.Coliに対しては、特異的リアルタイムTaqManＰＣＲアッセイを行う。反応あたり１５μｌのＰＣＲミックスを、２倍濃縮のQuantiFast（商標）ＰＣＲキット（Qiagen）、０.１μｍの特異的プライマーおよび０.０８μｍの特異的プロ−ブで調製する。そして、１０μｌのそれぞれのサンプルを、陰性対照および陽性対照とともに、それぞれのウェルに添加する。精製サンプル毎に２つのＰＣＲレプリケートを実行する。ＰＣＲプレ−トおよび検定は、上に記載されるように行う。
【００４２】
FoodProof（登録商標）Listeria Monocytogenes Detection Kit（Biotecon Diagnostics）を使用して、 L. Monocytogenesの試験を行う。精製サンプルあたり２ＰＣＲ反復を実行する。ＰＣＲプレ−ト（FrameStar（登録商標）、4titude）を密封し（QPCR Adhesive Clears、4titude）、１７００ｒｐｍで２分間、遠心分離する。ＰＣＲアッセイを、Stratagene Mx3005P（Agilent Technologies）装置上で行う。
【００４３】
１．２．  結果
【表１】
0006392791.tif 000002
【００４４】
データにより、超音波処理がグラム陰性菌、グラム陽性菌（嫌気性菌を含む）、菌の胞子、酵母およびカビの胞子に対する効率的な溶解方法として考えられることが、示されている。
【００４５】
例２：溶解線形性の実証
２．１．  実験プロトコル
（上に記載されるように調製した）試験微生物の１０／１００／１０００／１００００のＣＦＵを添加および溶解することにより、本発明による超音波処理装置を使用する溶解の線形性を試験する。試験する濃縮あたり５反復を実行する。精製およびＤＮＡ増幅は、上に記載されるように実行する。
【００４６】
２．２．結果
【表２】
0006392791.tif 000003
【００４７】
上の表において提示されたデータにより、本超音波処理装置を使用する、試験微生物の溶解が、線形的であることが示されている。
【図１】
0006392791.tif 000004
【図２】
0006392791.tif 000005
【図３】
0006392791.tif 000006