(57)【要約】【課題】  植物細胞、動物細胞、たんぱく質、微生物或いは菌類などの試料の処理工程を効率的に行うことを可能とする試料処理プレートの提供。【解決手段】  試料を収容する試料収容部を備える薄板形状の基板と前記試料収容部上を覆う蓋板とからなる試料処理プレートを所定の間隔を空けて、互いに平行に複数配列し、前記配列された試料処理プレートの隣り合うプレート同士を接続部材で連続的に接続したことを特徴とする連続試料処理プレートである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収容する試料収容部を備える薄板形状の基板と前記試料収容部上を覆う蓋板とからなる試料処理プレートを所定の間隔を空けて、互いに平行に複数配列し、
前記配列された試料処理用プレートの隣り合うプレート同士を接続部材で連続的に接続したことを特徴とする連続試料処理プレート。
【請求項２】
前記接続部材が可撓性材料からなることを特徴とする請求項１記載の連続試料処理プレート。
【請求項３】
前記試料処理プレートの配列間隔が、該試料処理プレートの厚さの２倍以上であることを特徴とする請求項２記載の連続試料処理プレート。
【請求項４】
前記試料収容部を挟み、互いに対向して配設される電極を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の連続試料処理プレート。
【請求項５】
前記試料収容部が、試料が導入される複数のチャンバと、
前記複数のチャンバを接続する接続経路からなり、
前記接続経路には空気を導入排出可能な空気孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の連続試料処理プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物細胞、動物細胞、たんぱく質、微生物或いは菌類などの試料の観測、成分分析、切断、融合等の処理・観測を行うための試料処理プレートに関し、より詳しくは、細胞の処理工程を効率的に行うことを可能とする試料処理プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のバイオ・テクノロジの進歩に伴い、細胞等を観測し、細胞等の種類或いは特性ごとに分類・分離し、或いは細胞等を破壊したりするために用いられる様々な試料処理プレートが提案されている。例えば、特許文献１には、細胞を含む流体を管路に流入させ、該管路にレーザ光を照射することによって、該管路内を流れる細胞流の流れ方向を変える方法が示されている。また、特許文献２には、プレート内部で細胞を含む流体を流動させ、レーザ光にて細胞特性を検出可能な試料処理プレートが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実開平４−３６４５８号公報
【特許文献２】特開平５−１６４６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
細胞等に対して観測、分類或いは破壊等の処理を行うためには、様々な工程を経なければならない。従来の試料処理プレートを用いた場合、各工程において、試料処理プレートは各工程に用いられる細胞等の分析装置やレーザ照射装置などの装置上に載置されることとなる。従来の試料処理プレートにおいては、プレート一枚一枚を手若しくはロボットハンドによって、各装置上に載置しなければならず、非常に手間がかかるものであった。
また、１００枚単位、１０００枚単位或いはそれ以上の枚数の細胞等のサンプルを作ろうとすれば、非常に時間がかかるものであった。
本発明は上記実情を鑑みてなされたものであって、植物細胞、動物細胞、たんぱく質、微生物或いは菌類などの試料の処理工程を効率的に行うことを可能とする試料処理プレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、試料を収容する試料収容部を備える薄板形状の基板と前記試料収容部上を覆う蓋板とからなる試料処理プレートを所定の間隔を空けて、互いに平行に複数配列し、前記配列された試料処理プレートの隣り合うプレート同士を接続部材で連続的に接続したことを特徴とする連続試料処理プレートである。
請求項２記載の発明は、前記接続部材が可撓性材料からなることを特徴とする請求項１記載の連続試料処理プレートである。
請求項３記載の発明は、前記試料処理プレートの配列間隔が、該試料処理プレートの厚さの２倍以上であることを特徴とする請求項２記載の連続試料処理プレートである。
【０００６】
請求項４記載の発明は、前記試料収容部を挟み、互いに対向して配設される電極を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の連続試料処理プレートである。
請求項５記載の発明は、前記試料収容部が、試料が導入される複数のチャンバと、前記複数のチャンバを接続する接続経路からなり、前記接続経路には空気を導入排出可能な空気孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の連続試料処理プレートである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、試料処理プレートが一列に連続的に配列されているので、プレート洗浄工程、試薬投入工程、試験細胞投入工程、細胞成分分離工程及びプレート取出し工程といった一連の細胞処理工程を連続的に行うことが可能となり、効率よく細胞処理工程を実行することが可能となる。また容易に大量の細胞サンプルを製造することができる。
請求項２記載の発明によれば、接続部材が可撓性材料からなるので、細胞処理前の複数の試料処理プレートをロール状にすることができる。したがって、試料処理プレートの保管が容易になる。またより多くの細胞サンプルの製造が可能となる。
請求項３記載の発明によれば、試料処理プレートの配列間隔が試料処理プレートの２倍以上であるので、連続試料処理プレートをロール状に形成する際に、小さな直径の巻芯に連続試料処理プレートを巻回させたとしても、試料処理プレート同士が干渉することがない。
【０００８】
請求項４記載の発明によれば、試料収容部内で電位差が生じ、試料収容部内の細胞が電気泳動し、細胞の成分分離が可能となる。
請求項５記載の発明によれば、空気孔から導入された空気層により、試料収容部内の試料の流動・静止を制御可能となる。また、空気層により流動・静止状態を制御するので、試料に生ずる圧力変動を最小限化でき、試料に生ずる乱流を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る連続試料処理プレートの実施形態について、図を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る連続試料処理プレートを構成する試料処理プレートの斜視図である。
試料処理プレート（１）は、透明な矩形薄板状の基板（２）を有する。基板（２）上面には、凹部が形成され、該凹部は試料を収容するための試料収容部（２１）とされる。試料収容部（２１）の形状は、所望の細胞処理形態によって適宜定められ、特に限定されるものではない。尚、図示例においては、試料収容部（２１）は一対のチャンバ（２１１）とチャンバ（２１１）同士を繋ぐ接続経路（２１２）から形成されている。
【００１０】
基板（２）上面には、透明な矩形薄板状の蓋板（３）が配設され、蓋板（３）は試料収容部（２１）を覆っている。図１に示す例においては、蓋板（３）は基板（２）に対して着脱自在に取付けられる形態であるが、蓋板（３）を基板（２）と一体にして形成してもよい。基板（２）と蓋板（３）とを一体に形成する場合は、基板（２）或いは蓋板（３）に試料収容部（２１）に連通する孔部が形成され、該孔部から試料収容部（２１）に試料が供給される。ここで、本発明に係る試料としては、植物細胞、動物細胞、たんぱく質、微生物或いは菌類が例示される。以下に示す実施例においては、細胞を試料として説明する。
蓋板（３）が試料収容部（２１）を覆うことによって、試料収容部（２１）は密閉される。
【００１１】
基板（２）上面において、試料収容部（２１）を挟む対向する位置に一対の電極群（４）が配設される。電極群（４）は試料収容部（２１）内に電位差を作り、試料収容部（２１）内に供給された細胞を電気泳動させる。
【００１２】
図２は、試料処理プレート（１）からなる連続試料処理プレート（１０）を上方から見た図である。
図２に示すが如く、連続試料処理プレート（１０）は複数の試料処理プレート（１）を平行に一列に配列したものである。各試料処理プレート（１）の間には、一定の間隔が設けられている。そして、隣合う試料処理プレート（１）は基板（２）側面から延設する可撓性材料からなる接続部材（５）で接続されている。
接続部材（５）の形状は特に限定されるものではないが、薄板棒状体や丸棒体といった形状が例示できる。或いは、フィルム材料を基板（２）下面に貼り付け、試料処理プレート（１）を接続する形態が採用されてもよい。
各試料処理プレート（１）の間隔は、試料処理プレート（１）の厚さの２倍以上であることが好ましい。このようにすると、後述するように、連続試料処理プレート（１０）をロール状にしたときに、小さな直径の巻芯を用いてロールを形成できる。小さな直径の巻芯を用いてロールを形成すると、多くの細胞処理前の試料処理プレート（１）をロール状にして保管でき、試料処理プレート（１）の保管・管理が容易となる。
【００１３】
図３は、連続試料処理プレート（１０）を用いた細胞処理を行う工程の一例を示す。
上述の如く、連続試料処理プレート（１０）は巻芯に巻回され、ロール状に形成される。このロール状に形成された連続試料処理プレート（１０）は細胞処理工程の最上流にあるスピンドル（６）上に載置される。スピンドル（６）上の連続試料処理プレート（１０）は下流に向かって巻きだされる。
下流側には、間欠動作をするコンベア（７）が配設され、スピンドル（６）から巻きだされた連続試料処理プレート（１０）を下流へと送る。コンベア（７）上にある試料処理プレート（１）はコンベア上で細胞処理工程に用いられる機器を順次通過し、各処理を施される。
スピンドル（６）には、スピンドル（６）の回転を制動するブレーキが設けられ、巻きだされた連続試料処理プレート（１０）に常時張力を与える。
図３に示す例において、コンベア（７）上には、洗浄機、薬液投入機、細胞投入機、電圧負荷装置、レーザ照射装置及び裁断機が配設され、これら機器により、洗浄工程、薬液投入工程、細胞投入工程、成分分離工程、細胞処理工程及びプレート分離工程がそれぞれ行われる。
各機器は、試料処理プレート（１）の配列ピッチの倍数と等しい間隔で配設されている。
【００１４】
洗浄工程では、洗浄機が試料処理プレート（１）の試料収容部（２１）を殺菌・洗浄する。これにより、試料が投入される試料収容部（２１）が浄化される。
薬液投入工程では、薬液投入機が試料収容部（２１）に薬液を投入する。薬液の種類は、細胞処理の目的・形態或いは処理される細胞種によって適宜定められる。
細胞投入工程では、細胞投入機が試料収容部（２１）の一方のチャンバ（２１１）内に細胞を投入する。
成分分離工程では、試料処理プレート（１）の電極群（４）に電圧が負荷され、試料収容部（２１）内の細胞が電気泳動する。これにより、細胞は試料収容部（２１）の接続経路（２１２）を通過し、他方のチャンバ（２１１）に移動する。このとき、接続経路（２１２）の溝幅より大きな粒径を有する細胞は、接続経路（２１２）を通過できず、投入された側のチャンバ（２１１）内に留まる。このようにして、細胞は細胞粒径によって成分分離される。
【００１５】
細胞処理工程では、レーザ照射装置がレーザ光により、細胞を移動させたり、切断したり、細胞同士を融合させるなどの処理を行う。
図４は処理工程で行われる細胞処理の一例を示す。図４（ａ）は、細胞膜にレーザによって穴あけをしている状態を示し、図４（ｂ）は遺伝子をレーザ光にて捕捉し、移動させる状態を示し、図４（ｃ）は遺伝子を細胞内に導入した状態を示す。
図４（ａ）に示す如く、まず紫外線レーザ（Ｌ）にて細胞（Ｃ）の細胞膜に穴あけを行う。その後、レーザ光（Ｌ）を遺伝子（Ｇ）に照射し、遺伝子（Ｇ）表面にレーザ光による放射圧を生じさせ、遺伝子（Ｇ）を捕捉し、細胞（Ｃ）に向かって遺伝子（Ｇ）を移動させる（図４（ｂ）参照）。そして、遺伝子（Ｇ）を細胞（Ｃ）内部に導入する（図４（ｃ）参照）。
本発明は、上記細胞処理以外にも多種多様な細胞処理に適用可能である。
【００１６】
図５は、試料を流動させて細胞処理を行う場合に好適な試料処理プレート（１）の実施形態を示す。図５（ａ）は試料が流動している状態を示し、図５（ｂ）は試料が静止している状態を示す。
図５に示す例においては、４つのチャンバ（２１１）が形成され、それぞれのチャンバ（２１１）を接続するように十文字状に接続経路（２１２）が形成されている。接続経路（２１２）の交差部（２１３）付近には空気孔（２１４）が設けられている。
図５（ａ）に示す状態においては、接続経路（２１２）内部は試料で満たされ、試料は対向するチャンバ（２１２）に向かって流動している。ここで、空気孔（２１４）から空気を導入し、導入された空気によって形成された空気層が交差部（２１３）に至ると試料が静止状態となる。更に、空気孔（２１４）から導入した空気を排出すると、空気層が交差部（２１３）からなくなり、再び試料は流動し始める。
このように接続経路（２１２）内に空気を供給・排出し、試料の流動・静止を制御すると、試料の流動状態を制御するための試料に伝達される圧力変動が最小限化され、試料内の乱流の発生を抑制できる。
【００１７】
プレート分離工程では、裁断機が連続試料処理プレート（１０）の接続部材（５）を切断する。これにより、連続試料処理プレート（１０）は、分離した試料処理プレート（１）となり、分離した試料処理プレート（１）は細胞サンプルとして保管されたり、その他の処理を施されたりする。
尚、本発明においては、細胞処理工程は上記の工程に限られるものではなく、細胞処理の目的・形態によって適宜構築される。例えば、薬液投入工程と細胞投入工程を一体にし、薬液と細胞を同時に投入するものであってもよい。
【００１８】
図３に示す工程において、１つ試料処理プレート（１）が洗浄工程に至ったとき、コンベア（７）は停止する。このとき、洗浄機、薬液投入機、細胞投入機、電圧負荷装置、レーザ照射装置及び裁断機は、試料処理プレート（１）の配列ピッチの倍数と等しい間隔で配設されているので、他の試料処理プレート（１）はそれぞれ、薬液投入機、細胞投入機、電圧負荷装置、レーザ照射装置及び裁断機に至るものとなる。したがって、洗浄工程、薬液投入工程、細胞投入工程、成分分離工程、細胞処理工程及びプレート分離工程が同時に行われることになる。複数の工程が同時に行われるので、非常に効率的に細胞を処理することが可能となる。
そして、全ての工程が終了した後、コンベア（７）は１ピッチだけ試料処理プレート（１）を下流に向かって送り出し、各プレートは次の工程に至る。
【００１９】
尚、細胞処理工程が他の工程と比較して、著しく時間が係るのであれば、成分分離工程直後にプレート分離工程を配してもよい。プレート分離工程で試料処理プレート（１）を分離させた後、細胞処理工程を別途行うものであってもよい。
このように工程終了までの時間が近い工程のみで、連続処理工程を形成すると、該処理工程の効率が一層高められることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、細胞の処理工程を効率的に行うことを可能とする試料処理プレートに好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る試料処理プレートの斜視図である。
【図２】本発明に係る試料処理プレートからなる連続試料処理プレートを上方から見た図である。
【図３】本発明に係る連続試料処理プレートを用いた細胞処理を行う工程の一例を示す。
【図４】細胞処理の一例を示す図である。（ａ）は、細胞膜にレーザによって穴あけをしている状態を示し、（ｂ）は遺伝子をレーザ光にて捕捉し、移動させる状態を示し、（ｃ）は遺伝子を細胞内に導入した状態を示す。
【図５】試料を流動させて細胞処理を行う場合に好適な試料処理プレートの実施形態を示す図である。（ａ）は試料が流動している状態を示し、（ｂ）は試料が静止している状態を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・・・試料処理プレート
１０・・・・連続試料処理プレート
２・・・・・基板
２１・・・・試料収容部
２１１・・・チャンバ
２１２・・・接続経路
２１４・・・空気孔
３・・・・・蓋板
４・・・・・電極群
５・・・・・接続部材
【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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