(57)【要約】特に生物学的試料の低温保存のための少なくとも一の試料チャンバ（１１）のためのキャリア（１０）が記述され、上記キャリア（１０）は、上記試料チャンバ（１１）を配置するように設定されかつ接続エレメント（５０）により脱着自在に組み立てられることが可能でありかつ組み合わされた状態では側面（３１，４１）で接触する第１のフレーム部（３０）及び第２のフレーム部（４０）とを有するマウントフレーム（２０）を備え、上記試料チャンバ（１１）は上記側面（３１，４１）間に固定されることが可能である。
2006505260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料チャンバ（１１）を配置するように構成されたマウントフレーム（２０）を備え、特に生物学的試料の低温保存用の少なくとも一の前記試料チャンバ（１１）のキャリア（１０）であって、
前記マウントフレーム（２０）は、接続エレメント（５０）を使用して脱着自在に接合可能であり、かつ組み合わされた状態では側面（３１，４１）が接触するようになる第１のフレーム部（３０）及び第２のフレーム部（４０）を有し、前記試料チャンバ（１１）は前記側面（３１，４１）間に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載のキャリアであって、
一方の側面（３１）は平坦であり、他方の側面（４２）は所定形状を有し、これによって前記マウントフレーム（２０）が組み立てられると前記側面（３１，４１）間には収容部（２１乃至２６）が形成され、前記試料チャンバはこれらの収容部内に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項３】
請求項１に記載のキャリアであって、
側面（３１，４１）は共に所定形状を有し、これによって前記マウントフレーム（２０）が組み立てられた状態にあるときは前記側面（３１，４１）間に収容部（２１乃至２６）が形成され、前記試料チャンバは前記収容部内に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項４】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記収容部（２１乃至２６）は、楕円形状、三角形状、矩形状又はスロット付きの断面を有することを特徴とするキャリア。
【請求項５】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記接続エレメント（５０）は、側面上に嵌合するウェブと溝、及び／又はピンとブッシュを備えることを特徴とするキャリア。
【請求項６】
請求項５に記載のキャリアであって、
前記ウェブ、溝、ピン及び／又はブッシュは、ラッチ式の所定形状を有することを特徴とするキャリア。
【請求項７】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部（３０）の一は、その外側にテンションピン（３４）を有し、各テンションピンは、前記フレーム部（３０）上で前記試料チャンバ（１１）の伸縮が可能となるように、前記収容部に対して位置合わせされてなることを特徴とするキャリア。
【請求項８】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部（３０，４０）は、片側で回転自在に接合されることを特徴とするキャリア。
【請求項９】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部は各々、前記マウントフレーム（２０）の矩形形状を形成する外側のフレームエレメントを有することを特徴とするキャリア。
【請求項１０】
請求項９に記載のキャリアであって、
前記フレーム部には、組み立てられた状態で同じく収容部を形成する内側のフレームエレメントが備えられ、これによって前記試料チャンバ（１１）は前記収容部内に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれかに記載のキャリアであって、
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部は各々、外側へ放射状に星形で伸長するフレームエレメント（３５）より成ることを特徴とするキャリア。
【請求項１２】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記キャリアは少なくとも一のデータメモリ（６１）を有するデータメモリ装置（６０）に接続されることを特徴とするキャリア。
【請求項１３】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリア（１０）と、弾性変形可能なフレキシブル部材よりなる少なくとも一の試料チャンバ（１１）と
を備える低温保存装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の低温保存装置であって、
前記少なくとも一の試料チャンバ（１１）は、中空の円筒状、中空の円錐状、パイプ状、チューブ状、チャネル状又は中空の針状であることを特徴とする低温保存装置。
【請求項１５】
少なくとも一の懸濁試料を低温状態で保存するための方法であって、
前記少なくとも一の懸濁試料を、弾性変形可能なフレキシブル部材で構成された少なくとも一の試料チャンバ（１１）内へ収容するステップと、
前記試料チャンバ（１１）は前記フレーム部（３０，４０）間に固定されており、この試料チャンバ（１１）を前記請求項１乃至１３のいずれか一に記載のキャリア（１０）内に設置するステップと、
前記試料チャンバ（１１）を有するキャリア（１０）を冷媒内へ配置することにより、前記懸濁試料を低温状態へ変換させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記少なくとも一の懸濁試料を少なくとも一の試料チャンバに装入する収容ステップが、前記少なくとも一の試料チャンバ（１１）の入口端を試料タンク（７０）に浸漬し、さらに対応する出口端に印加される減圧又は毛管現象の影響によって、前記懸濁試料を移送させることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の方法であって、
少なくとも一の部分試料は、低温状態で機械的分離により前記少なくとも一の試料チャンバ（１１）から切り離されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記機械的分離は、前記キャリア（１０）のフレームエレメントに隣接する前記試料チャンバ（１１）のチャンバセクション（１２）を切断することを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的懸濁試料の低温保存（クライオストレージ又はクライオプリザベーションとも呼ばれる）に使用する少なくとも一の試料チャンバ用のキャリア、生物学的懸濁細胞、細胞群又は細胞成分のための低温保存装置及び低温保存方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物試料の低温保存は、試料をその生命力を維持しながら長期保存することを目的とする多くの利用分野を有する。この目的で使用される装置は、特定の試料や試料の取り扱い条件に応じて調整される。例えば移植医学では、組織を低温で保存することができ、また輸血医学ではドナーの血液を低温で保存することができる。これらの伝統的な低温保存の応用分野では一般に、可能な限り容量の大きい試料を可能な限り少ないスペース内に配置することが重要である。例えば、ドナーの血液は血液バッグに入れて保存され、血液銀行で稠密に詰め込まれる。血液バッグには、血液銀行から間違いなく特定の血液をとり出せるようにマーク（例えばバーコード）が付けられるが、これらの技術の使用は試料が比較的大きい（ミリリットル乃至リットルの範囲）場合に限定される。
【０００３】
しかしながら、細胞生物学、及びますます増大傾向にある分子生物工学では、極端に少ない量の生物試料（１つの細胞、細胞群又は細胞成分）を冷凍状態で保存し、必要に応じて処理する必要がある。例えば欧州特許第８０４  ０７３号は、個々の細胞の低温処理について記述している。冷凍状態の細胞は、基板に付着され、保存され、必要に応じて処理される。この技術には、基板に付着された細胞の保存は比較的大きなスペースを専有することが、このため低温細胞銀行の設計が困難になるという問題がある。さらに、汚染を避けるために試料には防護層を施さなければならず、試料の取り扱いが困難になる。
【０００４】
一方ドイツ特許第１９９  ２１  ２３６号は、液滴形の懸濁試料を構造化基板上へ装入させる低温保存について記述しており、これにより冷凍された試料の取り扱いを容易にできる。しかしながら、この構造化基板は試料の装入及び試料の取出しに関する問題がある。すなわち試料の装入に際しては、すべての試料容器は充填装置を使用して充填しなければならず、動作が極めて複雑となり得る。また試料の取り出しに際しては、試料容器内に保存された液滴を、液滴の一部しか必要でなくても完全に解凍しなければならない。
【０００５】
また一方、低温試料チャンバ、例えば毛管又は薄肉管形式の低温試料チャンバを使用する方法が、試料の基板上への装入に代わる方法として知られている。この試料チャンバは、少なくとも部分的に閉鎖された容器を形成するので、試料の保護が図られる。しかしながら、低温試料チャンバの一般的な問題は、低温チャンバ内の試料が（おそらくは意図せずに）解凍されても、これを検出できない点である。小型化された試料チャンバや同チャンバ内の試料は、解凍された場合に形状の変化を生じない。例えば血液銀行における血液バッグが変化しないのと同様である。したがって、試料チャンバ内の低温保存の状態を監視するために、通常は高度な技術を利用する必要がある。
【０００６】
一方、国際公開第０２／４６７１９号は、データメモリに取り付けられる少なくとも一の管状又はパッド形の試料チャンバを有する低温保存装置について記述している。この取り付けは、特にデータメモリを封入した上でマウントフレームにて行うことができる。図１４に、従来より使用されている（例えば国際公開第０２／４６７１９号に係る）マウントフレームの概略拡大側面図を示す。マウントフレーム２０’は、円形の断面を有し、かつ収容部２１’内に支持される管状の試料チャンバ１１’のキャリア１０’を形成する。収容部２１’は、同じく円形の断面を有するスルーホールとしてマウントフレーム２０’内に形成される。この設計では、試料チャンバ１１’をマウントフレーム２０’に容易に装入できる。しかしながら、この問題としてマウントの安定度が低いことが挙げられる。試料チャンバは、マウントフレーム内でずり落ちたり、詰まるおそれがあり、固定のための特別な手段が必要である。さらに、試料チャンバの自由端を密封しなければならない。また一方で、低温保存のための毛管状の試料チャンバが、国際公開第９９／２０１０４号に開示されているが、この試料チャンバは放熱器上に配置されるため、国際公開第０２／４６７１９号の技術の場合と同様の問題点が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来の低温保存装置のこのような問題点を克服し、特に（例えば複数の懸濁された細胞、細胞群又は細胞成分のための）試料チャンバの安定した、信頼性の高い取付けと、試料成分の選択的、部分的な取出しとを可能にする改良された低温保存装置を提供することにある。また本発明の他の目的は、低温保存のための改良された方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
これらの目的は、請求項１、１３又は１５に記載された特徴によって達成される。本発明の好ましい実施形態及び応用例は、従属請求項から得られる。
【０００９】
本発明の基本的な考えは、組み立てられた状態では間に挿入され、マウントフレームに対して不動にされる試料チャンバと横方向で相互に接触している少なくとも２つのフレーム部を有する、マウントフレームの形式である少なくとも一の試料チャンバのためのキャリアを提供することである。フレーム部は、その側面に沿って接続エレメントと脱着自在に組み立てることが可能である。これは、好ましくはマウントフレーム内のチューブ状、ストロー状、パイプ状又は毛管状の形状とした試料チャンバを固定する安定手段を好適に実現する。試料チャンバの両端は、これらを挟持することで自動的に密封することができる。
【００１０】
少なくとも一方の側面に所定形状を形成することにより、組み立てられた状態のフレーム部において試料チャンバの壁材を受け入れるための最小クリアランスを許容する、例えばスロットの形式である収容部が形成される。本発明の第１の実施形態によれば、フレーム部の相互に接続し合う両側面の一方は平坦であり、他方の側面はこの収容部を形成するための所定形状を有する。この設計は、マウントフレームの構造の簡略化に関して有利となる。あるいは、両側面は、組み立てられた状態のフレーム部において収容部を形成する、互いに対向する凹部を有する。この設計は、フレーム部の誤差のない組立てに好適である。
【００１１】
スルーホールが楕円形状又はスロット状の断面を有するようにキャリアを設計する場合、挿入される試料チャンバ（通常は断面円形状）は一緒に圧縮又は狭持される。収容部上の試料チャンバが変形することで、試料の一部取り出しを簡素化するため所望の破断点を示すテーパ状のチャンバ領域が形成される。さらに、試料チャンバ部分の圧縮された両端は意図しない解凍が一時的に行われておれば変形するという事実に基づき、選択的に取り出されるチャンバ部分の低温状態が維持されているかどうかの監視が、容易に実現可能であるという利点がある。
【００１２】
本発明に従って使用されるマウントフレームは、例えばＰＥ、ＴＰＸ、ポリスルホン等、好ましくは室温で弾性変形可能なプラスチックで構成される。またフレーム材料が弾性を有することで、少なくとも一の試料チャンバを有するフレーム部の組立ても簡単にすることができる。
【００１３】
本発明の他の好適な実施の形態によれば、フレーム部は、所定形状に形成された側面に沿ってフレームエレメントを脱着自在に接合することのできる接続エレメントを備えている。接続エレメントは、フレーム部に調整補助装置を追加することなく接合可能であり、組み立てられた状態でフレーム部は自立的なコンポーネントを形成するという優位点を備える。接続エレメントが、必要に応じてラッチ式の形状によりウェブと溝とを組み合わせて形成される場合には、試料チャンバはさらに収容部上で捻れた状態に好適に形成できる。
【００１４】
本発明の別の実施形態により、フレーム部の少なくとも一が両側面にテンションピンを有する場合、これは試料チャンバのマウントフレーム上への取付けに関して優位点をもたらす。テンションピンは、特にフレーム部間の接続エレメントによって形成できる。
【００１５】
２つのフレーム部が片側で回転自在に接合される場合には、キャリアの取り扱いに関してさらなる優位点が達成できる。このピボット接続は、例えば折り畳みのできるヒンジ又はストラップを含む。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、少なくとも一のデータメモリを有するデータメモリ装置には保持フレームが接続される。これは、試料チャンバ内の試料を識別するデータの格納を許容する。
【００１７】
本発明の別の主題は、少なくとも一の本発明に係るキャリアと弾性変形可能なフレキシブル部材で構成される少なくとも一の試料チャンバとを含む低温保存装置である。好適には、試料チャンバとして、（例えばチューブ又は毛管として設計された）伸長された管状又は中空である筒状の試料チャンバが使用される。
【００１８】
少なくとも一の伸長された試料チャンバの使用により、試料の装入、低温保存状態での監視及び試料の取出しに効果のある幾つかの利点が得られる。したがって、本発明によって使用される試料チャンバは、迅速に充填される、又は空にされることが可能である。試料チャンバ内の液体移送は、毛管現象又は外的な過剰圧力もしくは真空の影響下で達成されることが可能である。本試料チャンバは小型化が可能であり、使用条件に柔軟に適合化される。幾つかの試料チャンバで同時に使用される入口端は、試料が取り出されるどんな配置の試料容器にも問題なく適合化されることが可能である。本試料チャンバは、試料を環境から密封することを可能にする。よって、周囲の気相又は液層（例えば冷媒）からの汚染のおそれが排除される。本発明によって使用される試料チャンバからの試料の取出しは、試料チャンバ全体を解凍して行われる場合もあれば、試料チャンバ全体を解凍する必要なしに好適にはマウントフレームの収容部における直接的な機械的分離により試料を部分的に解凍して行われる場合もある。機械的分離は、局部加熱の影響下であっても、残りの試料チャンバにもたらされる試料損失を生じることなく達成され得る。
【００１９】
また本発明の対象とする技術の一は懸濁試料の低温保存方法である。このような試料は、弾性変形可能なフレキシブル部材で構成された少なくとも一の試料チャンバ内で、毛管現象又は外的な圧縮応力の作用を利用して収容される。試料チャンバは、本発明に係るキャリア内に強固に狭持され、低温保存状態に一緒に移送される。本発明に係る低温保存は、一般に生命力が損失されることなく試料の長期保存が可能な、室温を下回る温度で行われる。保存の温度及び持続時間は、用途の関数として選択される。本発明は、温度摂氏−１００℃より低い、特に液体窒素の温度の低温保存で行うことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して、本発明のさらなる優位点及び詳細について説明する。
【００２１】
図１は、少なくとも一の試料チャンバのための収容部の異なる変形例を有する本発明に係るキャリア１０の一実施形態を示す概略側面図である。キャリア１０は、第１のフレーム部３０（底部材３０とも称する）及び第２のフレーム部４０（カバーパーツ４０とも称する）とを有するマウントフレーム２０より成る。フレーム部は一般に、例えば互いに直角に配置された幾つかのフレームエレメントで作られる矩形形状及び／又は放射状に配置されたフレームエレメントを有する星形（例えば図７ａ、ｂ、８参照）である外周形状を形成する。図１は、マウントフレーム２０の細部を、説明のために示した模式図である。各フレーム部３０、４０は側面３１、４１を有し、そのうちの少なくとも一方の側面３１及び／又は４１は収容部２１乃至２５を形成する所定形状を有することが可能である。但し、所定形状は必ず設けられるものではない（例えば図６参照）。フレーム部３０、４０は、例えばピン５１及びブッシュ５２の形式である接続エレメント５０によって組立てられることが可能である。フレームエレメント３０、４０は、マウントフレームの片側に回転自在に接合可能である。
【００２２】
楕円形の断面を有する収容部２１を形成するために、２つの側面３１、４１は各々、互いに向き合う半楕円形状の凹部を伴う所定形状を有する。代替として、例えば底部材３０の側面３１は平坦であるように設計される場合もあり、カバーパーツ４０の側面４１のみが凹部を伴って成形され、半楕円形の断面を有する収容部２２が形成される。同様に、側面３１、４１を片側又は両側で所定形状に形成することにより、三角形、矩形又は溝切り形の断面を有する収容部２３、２４を形成できる。収容部２５は、所定形状が側面３１、４１に相補的な突起と窪みとを含み、キャリア内での試料チャンバの狭持に加えて曲げをも許容する特殊なケースを表す。収容部２５は、ウェブ／溝の組み合わせを基礎とする接続エレメントの一部である場合もある。図３に追加の詳細を伴って示した本発明のこの実施形態は、試料チャンバが収容部において密封されるという優位点を有する。
【００２３】
マウントフレーム１０は、好適には室温で弾性変形可能なプラスチック材料、例えばＰＥ、ＴＰＸ、ポリスルホンで構成される。これは好適には射出成形で製造される。フレーム部３０、４０の大きさは、アプリケーションの関数として選択され、例えば数ｃｍから数ｄｍの範囲である。収容部は、一般に矩形又は楕円形状に設計され、典型的には試料チャンバの外形寸法より僅かに小さい大きさに形成される。
【００２４】
図２ａ、ｂは、追加的な詳細事項を含む本発明に係るキャリア１０の具体的な実施形態を示す拡大図である。２つのフレーム部３０、４０は側面３１、４１上に波形の所定形状を有し、収容部２１を形成している。接続エレメント５０は側面３１、４１上に予め決められた間隔で設けられ、ラッチ式の所定形状によるロッド／ブッシュの組み合わせ５１、５２より成る。図２ａの左部分は、各々変形されていない（フレーム部３０、４０の組立て前）が次には同時に狭持される（フレーム部の組立て後）試料チャンバ１１のグループを示す。図２ｂは、狭持された状態を上側のフレーム部４１を除き模式的に示した図である。両フレーム部間で圧縮される試料チャンバの壁材は好ましくは完全に狭持され、よってこれもまた試料チャンバの取付けに加えて局部的な閉鎖及び小チャンバへの区分けをもたらす。また図２は、側面３１、４１の少なくとも一方に側面の長手方向へ伸長する溝３２が設けられる場合があることを示している。溝３２は、図３ａ乃至ｃにさらに詳しく示すように、試料チャンバの壁材が曲がって入り込むことができるトレンチを形成する。
【００２５】
接続エレメント５０の様々な変形例を、図３ａ乃至３ｅに示す。図３ａ乃至３ｅは、カバーパーツ４０の上側の側面４１上にラッチ式の所定形状を有するウェブが接続エレメント５０として設けられ、かつ底部材３０上に相補的なラッチ式の所定形状を有する溝５４が同じく設けられた、本発明の一実施形態を示している。さらに、収容部を形成する凹部２６が、上下側面３１、４１上へ所定の間隔で設けられている（図３ｂ参照）。図３ｃは、係合された状態の接続エレメント５０を示す。
【００２６】
ウェブ及び溝形の接続エレメント５０を有するがラッチ式の所定形状ではない修正設計を、図３ｄに示す。別の代替例によれば、接続エレメント５０はフレーム部３０、４０の自由端にフック５５と突起５６との組み合わせを含むことが可能である（図３ｅ参照）。
【００２７】
図４は、管状の試料チャンバ１１を有する本発明に係るキャリア１０を下側のフレーム部３０の上から見た予想図である。フレーム部３０はまた、外側周囲のフレームエレメントに加えてウェブとして設計されかつ先に概説した原理に一致する所定形状を伴う上側の側面を有する内側のフレームエレメント３３を含む。ブッシュ５２は、内外のフレームエレメント上に接続エレメントとして供給される。試料チャンバ１１は、フレーム部３０上に曲がりくねった形で配置される。この曲がりくねった配置は、比較的大きい容積の試料が収容されかつ最初の連続した試料チャンバ内に保存され得るという優位点を有する。試料チャンバ１１はキャリア１０上のマウントによって個々の小チャンバ又はチャンバセグメントに分割され、これにより試料部分の選択的な取出しが格段に単純化される（図９参照）。チャンバセクションは、固定された状態のフレームエレメント間を自由に伸びる試料チャンバの部分エリアである。
【００２８】
試料チャンバ１１は各々、試料チャンバの長さより遙かに小さい内径を有するフレキシブルなチューブ又は毛管より成る。上記内径は、例えば５μｍから４ｍｍの範囲内であり、試料チャンバの長さは０．５ｃｍから１０ｄｍの範囲内であるように選択される。試料チャンバの断面直径と長さとの比は、好適には１／１０未満である。試料チャンバは、例えばプラスチック、ポリマ又は金属である任意の適切な不活性かつフレキシブルな材質で製造することが可能である。好適には、小型試料チャンバは、薄い肉厚で弾性変形可能なガラス、半導体材料、カーボン又はセラミック等のより大きい硬度を有する材料でも製造できる。試料チャンバの壁材は、所望の低温保存要件に応じて不透性としても、透過性としても設計できる。特に、透析管では既知であるイオン透過性の材料を使用してもよい。さらに、試料チャンバの壁材又はその表面上にはセンサ（例えば温度センサ）を設けてもよい。試料チャンバは、試料チャンバの入口／出口端（又は入口及び出口開口）の直径に一致してその長さを超える一定の直径で設計することもできる。本発明に係る変形実施形態においては、内径を変化させ、試料チャンバの長さに沿って配置している。
【００２９】
図５によれば、フレーム部３０上にテンションピン３４を設けることができる。テンションピン３４は、フレーム部３０の上側の側面３３から上側へ垂直に伸長し、収容部の位置に従って位置調整される。テンションピン３４は、試料チャンバの曲がりくねった形態の配置を単純化する。代替として、本発明により、装入されるフレーム部３０がテンションピンを載せるアッセンブリ装置内へ挿入され得る別個のアッセンブリ装置が供給される場合もある。
【００３０】
図６ａ及び６ｂは、フレーム部３０、４０を組み立てる前と後の挿入された試料チャンバ１１を有する本発明に係るキャリア１０の詳細を示す。本発明のこの実施形態では、側面３１、４１は平坦であり、何ら所定形状なしに形成されている。上側のフレーム部４０は、試料チャンバ１１が（例えば図５によるテンションピンによって）位置決めされた後に試料チャンバ１１上へ置かれる。接続エレメント５０は、先に緩く分離されていた両フレーム部を圧縮することによって互いに噛み合う。組み立てられた状態で、試料チャンバ１１がキャリア１０に対して狭持されたセクションで移動しないように配置するように、接続エレメント５０のラッチ式形状によって固定される（図６ｂ）。
【００３１】
図７ａ、７ｂ及び８は、放射状に分岐するフレーム部３５を有する本発明に係るキャリア１０の代替実施形態を示す。試料チャンバ１１は、下側のフレーム部３０のフレームエレメント３５の上に螺旋状パターンで設計される（上側のフレーム部は図示されていない）。フレームエレメント３５間には、中心からの距離の増加に伴ってより長いチャンバセクション１２が形成される。試料チャンバ１１は、キャリアの中心でその一端に漏斗形の拡大部分１３を有し、これは、フレーム平面から上向きに突き出していて試料の装入に使用される。
【００３２】
図７ａは、キャリアを組み立てる前の配置された試料チャンバ１１を示す。キャリアの組立て後、及び冷凍処理後には、これは図７ｂに示す図のようになる。チャンバセクション１２間で、試料チャンバ１１はフレームエレメント３５において同時に狭持される。螺旋状の配置に替わるものとして、図８によれば、試料チャンバ１１は矩形パターンで配置される場合もあり、線形のチャンバセクション１２が生じる。
【００３３】
図９は、本発明に係る低温保存装置の好適な取り扱い順序を示す模式図である。まず、試料チャンバが装入される。懸濁試料は、真空の実行により、又は毛管現象の影響下で例えば滴定プレートのウェルである保存容器から移送され、試料チャンバ内へ収容される。ステップ１及び２により、充填された試料チャンバ１１はフレーム部間に配置され、図６のようにして同時にプレスされる。この設計では、接続エレメント５０は上側のフレーム部４０の側方フックより成る。ステップ３により、試料チャンバとキャリアとから成る複合構造物の追加シールが、例えばフィルム被覆１４によって密封されることが可能である。この状態で、冷凍オペレーションが実行され、試料は冷凍状態で保存される（低温保存）。低温保存装置は、換算温度を有する環境へ移行される。この環境は、例えばＴ＝−１２０℃の液体窒素又は気体窒素の入った低温容器内で達成される。
【００３４】
低温保存の間、又は後にチャンバセクション１２を分離して試料を取り出す際には、ステップ４により、所望のチャンバセクションが切断ツール９０によって機械的に切断される。切断ツールは、シングルカット又はダブルカット（挿入図参照）として設計されることが可能である。チャンバセクション１２は、マウントフレーム２０上で収容部に隣接して直に切り離される。従って、切断されたチャンバセクション１２の端は、図５に関して模式的に示すように、円形の断面形状から偏向した変形を有する。冷凍されたチャンバセクションは、例えば皿の中で低温保存された状態でさらに保存されることが可能である。チャンバセクションの端における変形は、好適には低温保存された状態が維持される限り保持される。
【００３５】
代替として、試料の取出しは、低温保存装置全体を解凍し、少なくとも一の試料チャンバのコンテンツを取り出すことによって行うことができる。例えばこれは、少なくとも一の試料チャンバの一方の端に真空を適用することによって実行可能である。
【００３６】
図９のステップ４に、本発明の他の重要な側面を示す。好ましくは、キャリア１０をデータメモリ装置６０に接続することができる。データメモリ装置６０は、好適にはハウジング６２（図１１参照）内に位置づけられる少なくとも一のデータメモリ６１を含む。データメモリ６１は、データメモリ６１を制御装置（図示されていない）に接続することができる電気接続ラインを有するプラグ接続部６３を少なくとも一時的に収容するためのインタフェースを有する。
【００３７】
適用例に応じて、任意のデータを電気的又は磁気的に格納できるデータメモリ６１としては、本質的に既知のメモリチップを使用することができる。例えば、所謂フラッシュメモリが使用可能である。データメモリ装置６０内には、光メモリを設けることも可能である。懸濁試料を特徴付けるデータは、データメモリに入力される。このデータは、例えば医療用途に利用する場合、ドナー及び懸濁される細胞のタイプを決定するための識別データ、血液型等のドナーの追加的な特徴、また適用可能な場合は懸濁細胞タイプに関する関連文献データ、さらに適用可能な場合は既存の利用可能な測定データ及び／又は画像データ等を含む。画像データは、例えば細胞のドナー別の特性、及び後の比較に使用される懸濁細胞の光学顕微鏡画像や電子顕微鏡画像を含む。保存データは、低温保存の間に取り出し及び／又は追加される。
【００３８】
マウントフレーム２０及びデータメモリ装置６０を有する本発明に係るキャリア１０の代替設計を、図１０乃至１２に示す。データメモリ装置６０のハウジング６２は、好適にはマウントフレーム１０の材料で一体式に設計される。図１０によれば、マウントフレーム２０は外周のフレームエレメントによって閉鎖フレームとして形成される。或いは、図１１及び１２によれば、データメモリのハウジング６２から伸長するロッド形のフレームエレメント３６が設けられる。各フレームエレメント３６は、少なくとも一の試料チャンバ１１が内部で固定される幾つかの収容エレメントを含む。例えば、単一の試料チャンバがすべてのフレームエレメント３６を介して曲がりくねったパターンで配置され、この配置された状態で、又はチャックにかかった状態で固定されることが可能である。或いは、図１２に示すように、複数の別々の試料チャンバが供給される場合もある。マウントフレーム２０は、試料チャンバの部分を分離するために、例えば意図された破断点３７の形式で可分性であることが可能である。
【００３９】
図１３は、２つの試料チャンバ１１が設けられて様々な懸濁試料を装入される本発明の一実施形態を示す。実際には、低温保存装置に属する試料チャンバの数は遙かに多いことがあり、特に試料タンク７０の設計の関数として選択することもできる。例えば試料タンク７０は、複数のコンパートメント７１を有するマイクロタイター・プレートやナノタイター・プレートによって形成される。試料チャンバ１１の入口開口は各々、コンパートメントの１つへと突き出している。
【００４０】
試料チャンバへの装入に際しては、模式的に示すフレーム部はまだ組み立てられていない。懸濁試料は、試料チャンバ内へ引き込まれる。平行装入の場合、吸引装置８０は、装入される試料チャンバの数に従って複数の液体ピペット８１、８２、．．．を含む。但し、代替として、試料チャンバへの装入は単一の液体ピペット８１によって順次実行される場合もある。
【００４１】
装入の後、フレーム部は組み立てられ、試料チャンバが固定される。一端が試料タンク７０に繋がり、他端が吸引装置８０へ繋がる試料チャンバの両端は、切り離される。この状態を、図１３（下図）に模式的に示す。密封された両端へは、後に試料チャンバのコンテンツへアクセスする際に、必要に応じて自由にアクセスできる。
【００４２】
以上の明細書、特許請求の範囲及び図面に開示した本発明の特徴は、本発明の種々の実施形態の実施において重要である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図２】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図３】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図９】本発明に係るキャリアへの試料チャンバの装入及びチャンバ部分の取出しを示す説明図である。
【図１０】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの他の実施形態を示す概略図である。
【図１１】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの他の実施形態を示す概略図である。
【図１２】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの他の実施形態を示す概略図である。
【図１３】本発明に係る低温保存装置の他の取り扱い方法を示す説明図である。
【図１４】従来のマウントフレーム（技術水準）を示す概略側面図である。
【図１】
2006505260.tif 000003
【図２】
2006505260.tif 000004
【図３】
2006505260.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006505260.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月18日(2005.8.18)
【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】
試料チャンバ（１１）を配置するように構成されたマウントフレーム（２０）を備え、特に生物学的試料の低温保存用の少なくとも一の前記試料チャンバ（１１）のキャリア（１０）であって、
前記マウントフレーム（２０）は、接続エレメント（５０）を使用して脱着自在に接合可能であり、かつ組み合わされた状態では側面（３１，４１）が接触するようになる第１のフレーム部（３０）及び第２のフレーム部（４０）を有し、
前記試料チャンバ（１１）は、前記試料チャンバが前記マウントフレームに対して移動しないように前記側面（３１，４１）間に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載のキャリアであって、
一方の側面（３１）は平坦であり、他方の側面（４１）は所定形状を有し、これによって前記マウントフレーム（２０）が組み立てられると前記側面（３１，４１）間には収容部（２１乃至２６）が形成され、前記試料チャンバはこれらの収容部内に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項３】
請求項１に記載のキャリアであって、
側面（３１，４１）は共に所定形状を有し、これによって前記マウントフレーム（２０）が組み立てられた状態にあるときは前記側面（３１，４１）間に収容部（２１乃至２６）が形成され、前記試料チャンバは前記収容部内に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項４】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記収容部（２１乃至２６）は、楕円形状、三角形状、矩形状又はスロット付きの断面を有することを特徴とするキャリア。
【請求項５】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記接続エレメント（５０）は、側面上に嵌合するウェブと溝、及び／又はピンとブッシュを備えることを特徴とするキャリア。
【請求項６】
請求項５に記載のキャリアであって、
前記ウェブ、溝、ピン及び／又はブッシュは、ラッチ式の所定形状を有することを特徴とするキャリア。
【請求項７】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部（３０）の一は、その外側にテンションピン（３４）を有し、各テンションピンは、前記フレーム部（３０）上で前記試料チャンバ（１１）の伸縮が可能となるように、前記収容部に対して位置合わせされてなることを特徴とするキャリア。
【請求項８】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部（３０，４０）は、片側で回転自在に接合されることを特徴とするキャリア。
【請求項９】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部は各々、前記マウントフレーム（２０）の矩形形状を形成する外側のフレームエレメントを有することを特徴とするキャリア。
【請求項１０】
請求項９に記載のキャリアであって、
前記フレーム部には、組み立てられた状態で同じく収容部を形成する内側のフレームエレメントが備えられ、これによって前記試料チャンバ（１１）は前記収容部内に固定可能であることを特徴とするキャリア。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれかに記載のキャリアであって、
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記フレーム部は各々、外側へ放射状に星形で伸長するフレームエレメント（３５）より成ることを特徴とするキャリア。
【請求項１２】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリアであって、
前記キャリアは少なくとも一のデータメモリ（６１）を有するデータメモリ装置（６０）に接続されることを特徴とするキャリア。
【請求項１３】
前記請求項のいずれか一に記載のキャリア（１０）と、弾性変形可能なフレキシブル部材よりなる少なくとも一の試料チャンバ（１１）と
を備える低温保存装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の低温保存装置であって、
前記少なくとも一の試料チャンバ（１１）は、中空の円筒状、中空の円錐状、パイプ状、チューブ状、チャネル状又は中空の針状であることを特徴とする低温保存装置。
【請求項１５】
少なくとも一の懸濁試料を低温状態で保存するための方法であって、
前記少なくとも一の懸濁試料を、弾性変形可能なフレキシブル部材で構成された少なくとも一の試料チャンバ（１１）内へ収容するステップと、
前記試料チャンバ（１１）は前記フレーム部（３０，４０）間に固定されており、この試料チャンバ（１１）を前記請求項１乃至１３のいずれか一に記載のキャリア（１０）内に設置するステップと、
前記試料チャンバ（１１）を有するキャリア（１０）を冷媒内へ配置することにより、前記懸濁試料を低温状態へ変換させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記少なくとも一の懸濁試料を少なくとも一の試料チャンバに装入する収容ステップが、前記少なくとも一の試料チャンバ（１１）の入口端を試料タンク（７０）に浸漬し、さらに対応する出口端に印加される減圧又は毛管現象の影響によって、前記懸濁試料を移送させることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の方法であって、
少なくとも一の部分試料は、低温状態で機械的分離により前記少なくとも一の試料チャンバ（１１）から切り離されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記機械的分離は、前記キャリア（１０）のフレームエレメントに隣接する前記試料チャンバ（１１）のチャンバセクション（１２）を切断することを含むことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的懸濁試料の低温保存（クライオストレージ又はクライオプリザベーションとも呼ばれる）に使用する少なくとも一の試料チャンバ用のキャリア、生物学的懸濁細胞、細胞群又は細胞成分のための低温保存装置及び低温保存方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物試料の低温保存は、試料をその生命力を維持しながら長期保存することを目的とする多くの利用分野を有する。この目的で使用される装置は、特定の試料や試料の取り扱い条件に応じて調整される。例えば移植医学では、組織を低温で保存することができ、また輸血医学ではドナーの血液を低温で保存することができる。これらの伝統的な低温保存の応用分野では一般に、可能な限り容量の大きい試料を可能な限り少ないスペース内に配置することが重要である。例えば、ドナーの血液は血液バッグに入れて保存され、血液銀行で稠密に詰め込まれる。血液バッグには、血液銀行から間違いなく特定の血液をとり出せるようにマーク（例えばバーコード）が付けられるが、これらの技術の使用は試料が比較的大きい（ミリリットル乃至リットルの範囲）場合に限定される。
【０００３】
しかしながら、細胞生物学、及びますます増大傾向にある分子生物工学では、極端に少ない量の生物試料（１つの細胞、細胞群又は細胞成分）を冷凍状態で保存し、必要に応じて処理する必要がある。例えば特許文献１は、個々の細胞の低温処理について記述している。冷凍状態の細胞は、基板に付着され、保存され、必要に応じて処理される。この技術には、基板に付着された細胞の保存は比較的大きなスペースを専有することが、このため低温細胞銀行の設計が困難になるという問題がある。さらに、汚染を避けるために試料には防護層を施さなければならず、試料の取り扱いが困難になる。
【０００４】
一方特許文献２は、液滴形の懸濁試料を構造化基板上へ装入させる低温保存について記述しており、これにより冷凍された試料の取り扱いを容易にできる。しかしながら、この構造化基板は試料の装入及び試料の取出しに関する問題がある。すなわち試料の装入に際しては、すべての試料容器は充填装置を使用して充填しなければならず、動作が極めて複雑となり得る。また試料の取り出しに際しては、試料容器内に保存された液滴を、液滴の一部しか必要でなくても完全に解凍しなければならない。
【０００５】
また一方、低温試料チャンバ、例えば毛管又は薄肉管形式の低温試料チャンバを使用する方法が、試料の基板上への装入に代わる方法として知られている。この試料チャンバは、少なくとも部分的に閉鎖された容器を形成するので、試料の保護が図られる。しかしながら、低温試料チャンバの一般的な問題は、低温チャンバ内の試料が（おそらくは意図せずに）解凍されても、これを検出できない点である。小型化された試料チャンバや同チャンバ内の試料は、解凍された場合に形状の変化を生じない。例えば血液銀行における血液バッグが変化しないのと同様である。したがって、試料チャンバ内の低温保存の状態を監視するために、通常は高度な技術を利用する必要がある。
【０００６】
一方、特許文献３は、データメモリに取り付けられる少なくとも一の管状又はパッド形の試料チャンバを有する低温保存装置について記述している。この取り付けは、特にデータメモリを封入した上でマウントフレームにて行うことができる。図１４に、従来より使用されている（例えば特許文献３に係る）マウントフレームの概略拡大側面図を示す。マウントフレーム２０’は、円形の断面を有し、かつ収容部２１’内に支持される管状の試料チャンバ１１’のキャリア１０’を形成する。収容部２１’は、同じく円形の断面を有するスルーホールとしてマウントフレーム２０’内に形成される。この設計では、試料チャンバ１１’をマウントフレーム２０’に容易に装入できる。しかしながら、この問題としてマウントの安定度が低いことが挙げられる。試料チャンバは、マウントフレーム内でずり落ちたり、詰まるおそれがあり、固定のための特別な手段が必要である。さらに、試料チャンバの自由端を密封しなければならない。また一方で、低温保存のための毛管状の試料チャンバが、特許文献４に開示されているが、この試料チャンバは放熱器上に配置されるため、特許文献３の技術の場合と同様の問題点が生じる。
【特許文献１】欧州特許ＥＰ  ８０４  ０７３号公報
【特許文献２】ドイツ特許ＤＥ  １９９  ２１  ２３６号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ  ０２／４６７１９号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ  ９９／２０１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来の低温保存装置のこのような問題点を克服し、特に（例えば複数の懸濁された細胞、細胞群又は細胞成分のための）試料チャンバの安定した、信頼性の高い取付けと、試料成分の選択的、部分的な取出しとを可能にする改良された低温保存装置を提供することにある。また本発明の他の目的は、低温保存のための改良された方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
これらの目的は、請求項１、１３又は１５に記載された特徴によって達成される。本発明の好ましい実施形態及び応用例は、従属請求項から得られる。
【０００９】
本発明の基本的な考えは、組み立てられた状態では間に挿入され、マウントフレームに対して不動にされる試料チャンバと横方向で相互に接触している少なくとも２つのフレーム部を有する、マウントフレームの形式である少なくとも一の試料チャンバのためのキャリアを提供することである。フレーム部は、その側面に沿って接続エレメントと脱着自在に組み立てることが可能である。これは、好ましくはマウントフレーム内のチューブ状、ストロー状、パイプ状又は毛管状の形状とした試料チャンバを固定する安定手段を好適に実現する。試料チャンバの両端は、これらを挟持することで自動的に密封することができる。
【００１０】
少なくとも一方の側面に所定形状を形成することにより、組み立てられた状態のフレーム部において試料チャンバの壁材を受け入れるための最小クリアランスを許容する、例えばスロットの形式である収容部が形成される。本発明の第１の実施形態によれば、フレーム部の相互に接続し合う両側面の一方は平坦であり、他方の側面はこの収容部を形成するための所定形状を有する。この設計は、マウントフレームの構造の簡略化に関して有利となる。あるいは、両側面は、組み立てられた状態のフレーム部において収容部を形成する、互いに対向する凹部を有する。この設計は、フレーム部の誤差のない組立てに好適である。
【００１１】
スルーホールが楕円形状又はスロット状の断面を有するようにキャリアを設計する場合、挿入される試料チャンバ（通常は断面円形状）は一緒に圧縮又は狭持される。収容部上の試料チャンバが変形することで、試料の一部取り出しを簡素化するため所望の破断点を示すテーパ状のチャンバ領域が形成される。さらに、試料チャンバ部分の圧縮された両端は意図しない解凍が一時的に行われておれば変形するという事実に基づき、選択的に取り出されるチャンバ部分の低温状態が維持されているかどうかの監視が、容易に実現可能であるという利点がある。
【００１２】
本発明に従って使用されるマウントフレームは、例えばＰＥ、ＴＰＸ、ポリスルホン等、好ましくは室温で弾性変形可能なプラスチックで構成される。またフレーム材料が弾性を有することで、少なくとも一の試料チャンバを有するフレーム部の組立ても簡単にすることができるる。
【００１３】
本発明の他の好適な実施の形態によれば、フレーム部は、所定形状に形成された側面に沿ってフレームエレメントを脱着自在に接合することのできる接続エレメントを備えている。接続エレメントは、フレーム部に調整補助装置を追加することなく接合可能であり、組み立てられた状態でフレーム部は自立的なコンポーネントを形成するという優位点を備える。接続エレメントが、必要に応じてラッチ式の形状によりウェブと溝とを組み合わせて形成される場合には、試料チャンバはさらに収容部上で捻れた状態に好適に形成できる。
【００１４】
本発明の別の実施形態により、フレーム部の少なくとも一が両側面にテンションピンを有する場合、これは試料チャンバのマウントフレーム上への取付けに関して優位点をもたらす。テンションピンは、特にフレーム部間の接続エレメントによって形成できる。
【００１５】
２つのフレーム部が片側で回転自在に接合される場合には、キャリアの取り扱いに関してさらなる優位点が達成できる。このピボット接続は、例えば折り畳みのできるヒンジ又はストラップを含む。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、少なくとも一のデータメモリを有するデータメモリ装置には保持フレームが接続される。これは、試料チャンバ内の試料を識別するデータの格納を許容する。
【００１７】
本発明の別の主題は、少なくとも一の本発明に係るキャリアと弾性変形可能なフレキシブル部材で構成される少なくとも一の試料チャンバとを含む低温保存装置である。好適には、試料チャンバとして、（例えばチューブ又は毛管として設計された）伸長された管状又は中空である筒状の試料チャンバが使用される。
【００１８】
少なくとも一の伸長された試料チャンバの使用により、試料の装入、低温保存状態での監視及び試料の取出しに効果のある幾つかの利点が得られる。したがって、本発明によって使用される試料チャンバは、迅速に充填される、又は空にされることが可能である。試料チャンバ内の液体移送は、毛管現象又は外的な過剰圧力もしくは真空の影響下で達成されることが可能である。本試料チャンバは小型化が可能であり、使用条件に柔軟に適合化される。幾つかの試料チャンバで同時に使用される入口端は、試料が取り出されるどんな配置の試料容器にも問題なく適合化されることが可能である。本試料チャンバは、試料を環境から密封することを可能にする。よって、周囲の気相又は液層（例えば冷媒）からの汚染のおそれが排除される。本発明によって使用される試料チャンバからの試料の取出しは、試料チャンバ全体を解凍して行われる場合もあれば、試料チャンバ全体を解凍する必要なしに好適にはマウントフレームの収容部における直接的な機械的分離により試料を部分的に解凍して行われる場合もある。機械的分離は、局部加熱の影響下であっても、残りの試料チャンバにもたらされる試料損失を生じることなく達成され得る。
【００１９】
また本発明の対象とする技術の一は懸濁試料の低温保存方法である。このような試料は、弾性変形可能なフレキシブル部材で構成された少なくとも一の試料チャンバ内で、毛管現象又は外的な圧縮応力の作用を利用して収容される。試料チャンバは、本発明に係るキャリア内に強固に狭持され、低温保存状態に一緒に移送される。本発明に係る低温保存は、一般に生命力が損失されることなく試料の長期保存が可能な、室温を下回る温度で行われる。保存の温度及び持続時間は、用途の関数として選択される。本発明は、温度摂氏−１００℃より低い、特に液体窒素の温度の低温保存で行うことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して、本発明のさらなる優位点及び詳細について説明する。
【００２１】
図１は、少なくとも一の試料チャンバのための収容部の異なる変形例を有する本発明に係るキャリア１０の一実施形態を示す概略側面図である。キャリア１０は、第１のフレーム部３０（底部材３０とも称する）及び第２のフレーム部４０（カバーパーツ４０とも称する）とを有するマウントフレーム２０より成る。フレーム部は一般に、例えば互いに直角に配置された幾つかのフレームエレメントで作られる矩形形状及び／又は放射状に配置されたフレームエレメントを有する星形（例えば図７ａ、ｂ、８参照）である外周形状を形成する。図１は、マウントフレーム２０の細部を、説明のために示した模式図である。各フレーム部３０、４０は側面３１、４１を有し、そのうちの少なくとも一方の側面３１及び／又は４１は収容部２１乃至２５を形成する所定形状を有することが可能である。但し、所定形状は必ず設けられるものではない（例えば図６参照）。フレーム部３０、４０は、例えばピン５１及びブッシュ５２の形式である接続エレメント５０によって組立てられることが可能である。フレームエレメント３０、４０は、マウントフレームの片側に回転自在に接合可能である。
【００２２】
楕円形の断面を有する収容部２１を形成するために、２つの側面３１、４１は各々、互いに向き合う半楕円形状の凹部を伴う所定形状を有する。代替として、例えば底部材３０の側面３１は平坦であるように設計される場合もあり、カバーパーツ４０の側面４１のみが凹部を伴って成形され、半楕円形の断面を有する収容部２２が形成される。同様に、側面３１、４１を片側又は両側で所定形状に形成することにより、三角形、矩形又は溝切り形の断面を有する収容部２３、２４を形成できる。収容部２５は、所定形状が側面３１、４１に相補的な突起と窪みとを含み、キャリア内での試料チャンバの狭持に加えて曲げをも許容する特殊なケースを表す。収容部２５は、ウェブ／溝の組み合わせを基礎とする接続エレメントの一部である場合もある。図３に追加の詳細を伴って示した本発明のこの実施形態は、試料チャンバが収容部において密封されるという優位点を有する。
【００２３】
マウントフレーム２０は、好適には室温で弾性変形可能なプラスチック材料、例えばＰＥ、ＴＰＸ、ポリスルホンで構成される。これは好適には射出成形で製造される。フレーム部３０、４０の大きさは、アプリケーションの関数として選択され、例えば数ｃｍから数ｄｍの範囲である。収容部は、一般に矩形又は楕円形状に設計され、典型的には試料チャンバの外形寸法より僅かに小さい大きさに形成される。
【００２４】
図２ａ、ｂは、追加的な詳細事項を含む本発明に係るキャリア１０の具体的な実施形態を示す拡大図である。２つのフレーム部３０、４０は側面３１、４１上に波形の所定の形状を有し、収容部２１を形成している。接続エレメント５０は側面３１、４１上に所定の間隔で設けられ、ラッチ式の所定の形状をしたロッド／ブッシュの組み合わせ５１、５２より成る。図２ａの左部分は、各々変形されていない（フレーム部３０、４０の組立て前）が次には同時に狭持される（フレーム部の組立て後）試料チャンバ１１のグループを示す。図２ｂは、狭持された状態を上側のフレーム部４０を除き模式的に示した図である。両フレーム部間で圧縮される試料チャンバの壁材は好ましくは完全に狭持され、よってこれもまた試料チャンバの取付けに加えて局部的な閉鎖及び小チャンバへの区分けをもたらす。また図２は、側面３１、４１の少なくとも一方に側面の長手方向へ伸長する溝３２が設けられる場合があることを示している。溝３２は、図３ａ乃至ｃにさらに詳しく示すように、試料チャンバの壁材が曲がって入り込むことができるトレンチを形成する。
【００２５】
接続エレメント５０の様々な変形例を、図３ａ乃至３ｅに示す。図３ａ乃至３ｅは、カバーパーツ４０の上側の側面４１上にラッチ式の所定形状を有するウェブが接続エレメント５０として設けられ、かつ底部材３０上に相補的なラッチ式の所定形状を有する溝５４が同じく設けられた、本発明の一実施形態を示している。さらに、収容部を形成する凹部２６が、上下側面３１、４１上へ所定の間隔で設けられている（図３ｂ参照）。図３ｃは、係合された状態の接続エレメント５０を示す。
【００２６】
ウェブ及び溝形の接続エレメント５０を有するがラッチ式の所定形状ではない修正設計を、図３ｄに示す。別の代替例によれば、接続エレメント５０はフレーム部３０、４０の自由端にフック５５と突起５６との組み合わせを含むことが可能である（図３ｅ参照）。
【００２７】
図４は、管状の試料チャンバ１１を有する本発明に係るキャリア１０を下側のフレーム部３０の上から見た予想図である。またフレーム部３０は、外側周囲のフレームエレメントに加えてウェブとして設計されかつ先に概説した原理に一致する所定形状を伴う上側の側面を有する内側のフレームエレメント３３を含む。ブッシュ５２は、内外のフレームエレメント上に接続エレメントとして供給される。試料チャンバ１１は、フレーム部３０上に曲がりくねった形で配置される。この曲がりくねった配置は、比較的大きい容積の試料が収容されかつ最初の連続した試料チャンバ内に保存され得るという優位点を有する。試料チャンバ１１はキャリア１０上のマウントによって個々の小チャンバ又はチャンバセグメントに分割され、これにより試料部分の選択的な取出しが格段に単純化される（図９参照）。チャンバセクションは、固定された状態のフレームエレメント間を自由に伸びる試料チャンバの部分エリアである。
【００２８】
試料チャンバ１１は各々、試料チャンバの長さより遙かに小さい内径を有するフレキシブルなチューブ又は毛管より成る。上記内径は、例えば５μｍから４ｍｍの範囲内であり、試料チャンバの長さは０．５ｃｍから１０ｄｍの範囲内であるように選択される。試料チャンバの断面直径と長さとの比は、好適には１／１０未満である。試料チャンバは、例えばプラスチック、ポリマ又は金属である任意の適切な不活性かつフレキシブルな材質で製造することが可能である。好適には、小型試料チャンバは、薄い肉厚で弾性変形可能なガラス、半導体材料、カーボン又はセラミック等のより大きい硬度を有する材料でも製造できる。試料チャンバの壁材は、所望の低温保存要件に応じて不透性としても、透過性としても設計できる。特に、透析管では既知であるイオン透過性の材料を使用してもよい。さらに、試料チャンバの壁材又はその表面上にはセンサ（例えば温度センサ）を設けてもよい。試料チャンバは、試料チャンバの入口／出口端（又は入口及び出口開口）の直径に一致してその長さを超える一定の直径で設計することもできる。本発明に係る変形実施形態においては、内径を変化させ、試料チャンバの長さに沿って配置している。
【００２９】
図５によれば、フレーム部３０上にテンションピン３４を設けることができる。テンションピン３４は、フレーム部３０の上側の側面３３から上側へ垂直に伸長し、収容部の位置に従って位置調整される。テンションピン３４は、試料チャンバの曲がりくねった形態の配置を単純化する。代替として、本発明により、装入されるフレーム部３０がテンションピンを載せるアッセンブリ装置内へ挿入され得る別個のアッセンブリ装置が供給される場合もある。
【００３０】
図６ａ及び６ｂは、フレーム部３０、４０を組み立てる前と後の挿入された試料チャンバ１１を有する本発明に係るキャリア１０の詳細を示す。本発明のこの実施形態では、側面３１、４１は平坦であり、何ら所定形状なしに形成されている。上側のフレーム部４０は、試料チャンバ１１が（例えば図５によるテンションピンによって）位置決めされた後に試料チャンバ１１上へ置かれる。接続エレメント５０は、先に緩く分離されていた両フレーム部を圧縮することによって互いに噛み合う。組み立てられた状態で、試料チャンバ１１がキャリア１０に対して狭持されたセクションで移動しないように配置するように、接続エレメント５０のラッチ式形状によって固定される（図６ｂ）。
【００３１】
図７ａ、７ｂ及び８は、放射状に分岐するフレームエレメント３５を有する本発明に係るキャリア１０の代替実施形態を示す。試料チャンバ１１は、下側のフレーム部３０のフレームエレメント３５の上に螺旋状パターンで設計される（上側のフレーム部は図示されていない）。フレームエレメント３５間には、中心からの距離の増加に伴ってより長いチャンバセクション１２が形成される。試料チャンバ１１は、キャリアの中心でその一端に漏斗形の拡大部分１３を有し、これは、フレーム平面から上向きに突き出していて試料の装入に使用される。
【００３２】
図７ａは、キャリアを組み立てる前の配置された試料チャンバ１１を示す。キャリアの組立て後、及び冷凍処理後には、これは図７ｂに示す図のようになる。チャンバセクション１２間で、試料チャンバ１１はフレームエレメント３５において同時に狭持される。螺旋状の配置に替わるものとして、図８によれば、試料チャンバ１１は矩形パターンで配置される場合もあり、線形のチャンバセクション１２が生じる。
【００３３】
図９は、本発明に係る低温保存装置の好適な取り扱い順序を示す模式図である。まず、試料チャンバが装入される。懸濁試料は、真空の実行により、又は毛管現象の影響下で例えば滴定プレートのウェルである保存容器から移送され、試料チャンバ内へ収容される。ステップ１及び２により、充填された試料チャンバ１１はフレーム部間に配置され、図６のようにして同時にプレスされる。この設計では、接続エレメント５０は上側のフレーム部４０の側方フックより成る。ステップ３により、試料チャンバとキャリアとから成る複合構造物の追加シールが、例えばフィルム被覆１４によって密封されることが可能である。この状態で、冷凍オペレーションが実行され、試料は冷凍状態で保存される（低温保存）。低温保存装置は、換算温度を有する環境へ移行される。この環境は、例えばＴ＝−１２０℃の液体窒素又は気体窒素の入った低温容器内で達成される。
【００３４】
低温保存の間、又は後にチャンバセクション１２を分離して試料を取り出す際には、ステップ４により、所望のチャンバセクションが切断ツール９０によって機械的に切断される。切断ツールは、シングルカット又はダブルカット（挿入図参照）として設計されることが可能である。チャンバセクション１２は、マウントフレーム２０上で収容部に隣接して直に切り離される。従って、切断されたチャンバセクション１２の端は、図５に関して模式的に示すように、円形の断面形状から偏向した変形を有する。冷凍されたチャンバセクションは、例えば皿の中で低温保存された状態でさらに保存されることが可能である。チャンバセクションの端における変形は、好適には低温保存された状態が維持される限り保持される。
【００３５】
代替として、試料の取出しは、低温保存装置全体を解凍し、少なくとも一の試料チャンバのコンテンツを取り出すことによって行うことができる。例えばこれは、少なくとも一の試料チャンバの一方の端に真空を適用することによって実行可能である。
【００３６】
図９のステップ４に、本発明の他の重要な側面を示す。好ましくは、キャリア１０をデータメモリ装置６０に接続することができる。データメモリ装置６０は、好適にはハウジング６２（図１１参照）内に位置づけられる少なくとも一のデータメモリ６１を含む。データメモリ６１は、データメモリ６１を制御装置（図示されていない）に接続することができる電気接続ラインを有するプラグ接続部６３を少なくとも一時的に収容するためのインタフェースを有する。
【００３７】
適用例に応じて、任意のデータを電気的又は磁気的に格納できるデータメモリ６１としては、本質的に既知のメモリチップを使用することができる。例えば、所謂フラッシュメモリが使用可能である。データメモリ装置６０内には、光メモリを設けることも可能である。懸濁試料を特徴付けるデータは、データメモリに入力される。このデータは、例えば医療用途に利用する場合、ドナー及び懸濁される細胞のタイプを決定するための識別データ、血液型等のドナーの追加的な特徴、また適用可能な場合は懸濁細胞タイプに関する関連文献データ、さらに適用可能な場合は既存の利用可能な測定データ及び／又は画像データ等を含む。画像データは、例えば細胞のドナー別の特性、及び後の比較に使用される懸濁細胞の光学顕微鏡画像や電子顕微鏡画像を含む。保存データは、低温保存の間に取り出し及び／又は追加される。
【００３８】
マウントフレーム２０及びデータメモリ装置６０を有する本発明に係るキャリア１０の他の構成を、図１０乃至１２に示す。データメモリ装置６０のハウジング６２は、好適にはマウントフレーム２０の材料で一体式に設計される。図１０によれば、マウントフレーム２０は外周のフレームエレメントによって閉鎖フレームとして形成される。或いは、図１１及び１２によれば、データメモリのハウジング６２から伸長するロッド形のフレームエレメント３６が設けられる。各フレームエレメント３６は、少なくとも一の試料チャンバ１１が内部で固定される幾つかの収容エレメントを含む。例えば、単一の試料チャンバがすべてのフレームエレメント３６を介して曲がりくねったパターンで配置され、この配置された状態で、又はチャックにかかった状態で固定されることが可能である。或いは、図１２に示すように、複数の別々の試料チャンバが供給される場合もある。マウントフレーム２０は、試料チャンバの部分を分離するために、例えば意図された破断点３７の形式で可分性であることが可能である。
【００３９】
図１３は、２つの試料チャンバ１１が設けられて様々な懸濁試料を装入される本発明の一実施形態を示す。実際には、低温保存装置に属する試料チャンバの数は遙かに多いことがあり、特に試料タンク７０の設計の関数として選択することもできる。例えば試料タンク７０は、複数のコンパートメント７１を有するマイクロタイター・プレートやナノタイター・プレートによって形成される。試料チャンバ１１の入口開口は各々、コンパートメントの１つへと突き出している。
【００４０】
試料チャンバへの装入に際しては、模式的に示すフレーム部はまだ組み立てられていない。懸濁試料は、試料チャンバ内へ引き込まれる。平行装入の場合、吸引装置８０は、装入される試料チャンバの数に従って複数の液体ピペット８１、８２、．．．を含む。但し、代替として、試料チャンバへの装入は単一の液体ピペット８１によって順次実行される場合もある。
【００４１】
装入の後、フレーム部は組み立てられ、試料チャンバが固定される。一端が試料タンク７０に繋がり、他端が吸引装置８０へ繋がる試料チャンバの両端は、切り離される。この状態を、図１３（下図）に模式的に示す。密封された両端へは、後に試料チャンバのコンテンツへアクセスする際に、必要に応じて自由にアクセスできる。
【００４２】
以上の明細書、特許請求の範囲及び図面に開示した本発明の特徴は、本発明の種々の実施形態の実施において重要である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図２】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図３】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの一実施形態を示す図である。
【図９】本発明に係るキャリアへの試料チャンバの装入及びチャンバ部分の取出しを示す説明図である。
【図１０】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの他の実施形態を示す概略図である。
【図１１】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの他の実施形態を示す概略図である。
【図１２】本発明に係る試料チャンバ用キャリアの他の実施形態を示す概略図である。
【図１３】本発明に係る低温保存装置の他の取り扱い方法を示す説明図である。
【図１４】従来のマウントフレーム（技術水準）を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、１０’…キャリア
１１、１１’…試料チャンバ
１２…チャンバセクション
１３…拡大部分
１４…フィルム被覆
２０、２０’…マウントフレーム
２１、２２、２３、２４、２５…収容部
２６…凹部
３０…第１のフレーム部（底部材）
３１、４１…側面
３２…溝
３３…側面
３４…テンションピン
３５…フレームエレメント
３６…フレームエレメント
３７…破断点
４０…第２のフレーム部（カバーパーツ）
５０…接続エレメント
５１…ピン
５２…ブッシュ
５４…溝
５５…フック
５６…突起
６０…データメモリ装置
６１…データメモリ
６２…ハウジング
６３…プラグ接続部
７０…試料タンク
７１…コンパートメント
８０…吸引装置
８１…液体ピペット
９０…切断ツール
【国際調査報告】
2006505260.tif 000017
2006505260.tif 000018
2006505260.tif 000019
2006505260.tif 000020