(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料を調製するための試料調製装置と駆動源との組合せを備えた装置であって、
前記試料調製装置は、複数の試料槽と、共通濾過液収集室と、複数の試料槽各々と前記濾過液収集室との間の、上流側と下流側を有するメンブレンと、メンブレンの流体流方向における下流でかつ前記濾過液収集室に配置される吸上材とを備え、メンブレンの下流側と吸上材との間に間隙が形成され、該間隙は、液体試料が複数の試料槽各々からメンブレンを通って流れる結果としての、メンブレンの下流側上における液体液滴の形成を許容し、前記吸上材は、間隔がおかれた複数のリブの配列を備え、該配列の各リブは、前記間隙における前記液滴と接触し、複数の試料槽からの液滴を結合し、かつ該液滴をメンブレンから引き離して該液滴が共通濾過液収集室から廃棄されるように配置され、
前記駆動源は、液体試料を試料槽からメンブレンを通って流すための駆動力を供給するためのものである装置。
【請求項２】
前記メンブレンは疎水性の面を有する請求項１の装置。
【請求項３】
前記間隙は５ｍｍ未満である請求項１の装置。
【請求項４】
前記駆動力は、重力、正圧及び真空から成る群から選択される請求項１の装置。
【請求項５】
前記吸上材は前記収集室に収容される請求項１の装置。
【請求項６】
液体試料を濾過するための試料調製装置であって、
複数の試料槽と、
試料槽各々と流体連通し、かつメンブレン面を有するメンブレンと、
各試料濾過液を形成するため、試料槽各々内の液体試料をメンブレンを通って駆るための、試料槽各々と流体連通する真空マニホールドであって、試料濾過液が前記メンブレン面に濾過液液滴を形成する該真空マニホールドと、
メンブレンの流体流方向の下流に配置される、真空マニホールド内の吸上構造体とを備え、
メンブレンと吸上構造体との間に間隙が形成され、該間隙は、液体試料が複数の試料槽各々からメンブレンを通って流れる結果としての、メンブレン面上における濾過液液滴の形成を許容し、前記吸上構造体は濾過液液体と接触し、該吸上構造体は、濾過液液滴が共通収集室から廃棄されるように向け、該吸上構造体は、間隔がおかれた複数のリブの配列を備え、該配列の各リブは、前記複数の試料槽からの液滴と接触しかつ該液滴を結合するように配置される装置。
【請求項７】
前記駆動力は正圧である請求項４の装置。
【請求項８】
前記駆動力は真空である請求項４の装置。
【請求項９】
前記駆動力は重力である請求項４の装置。
【請求項１０】
複数の試料槽に収容される液体試料を濾過する方法であって、
複数の各濾過液を形成するため、複数の試料槽各々と連通するメンブレンを通って該試料を通過させる工程にして、メンブレンが上流側と下流側を有し、複数の各濾過液が前記下流側に少なくとも一の液滴を形成する該工程と、
メンブレンの流体流方向の下流に吸上材を設ける工程にして、メンブレンの下流側と吸上材との間に間隙が形成され、該間隙は、液体試料が複数の試料槽各々からメンブレンを通って流れる結果としての、メンブレンの下流側上における液体液滴の形成を許容し、前記吸上材は、間隔がおかれた複数のリブの配列を備え、該配列の各リブは、前記間隙における前記液滴と接触し、複数の試料槽からの液滴を結合し、かつ該液滴をメンブレンから引き離して該液滴が共通濾過液収集室から廃棄されるように配置される該工程と、
吸上材により、少なくとも一の液滴各々をメンブレンから共通収集室に向ける工程とを含む方法。
【請求項１１】
前記メンブレンは疎水性の面を有する請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記間隙は５ｍｍ未満である請求項１０の方法。
【請求項１３】
前記試料は、重力、正圧及び真空から成る群から選択される駆動力により、メンブレンを通過するようにされる請求項１０の方法。
【請求項１４】
前記吸上材は共通収集室に収容される請求項１０の方法。
【請求項１５】
複数の試料槽に収容される液体試料を濾過する方法であって、
複数の各濾過液を形成するため、複数の試料槽各々と連通するメンブレンを通って該試料を通過させる工程にして、メンブレンがメンブレン面を有し、複数の各濾過液がメンブレン面に少なくとも一の液滴を形成する該工程と、
メンブレン面から液滴を吸収することにより、少なくとも一の液滴各々をメンブレンから収集室に向ける工程にして、前記少なくとも一の液滴各々は、前記液体に対する吸収性材料によりメンブレンから誘導される該工程とを含む方法。
【請求項１６】
前記複数の濾過液のための収集室を設ける工程と、少なくとも一の液滴各々をメンブレン面から誘導するための手段を収集室に設ける工程とを更に含む請求項１５の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
複数の個々の窪みすなわち反応室を含む、化学的もしくは生化学的分析のための試験板は、よく知られた実験道具である。このような装置は、多種多様な目的及び分析のために用いられており、例えば、米国特許第４，７３４，１９２号及び米国特許第５，００９，７８０号に例示される。微孔性メンブレンフィルタ及びこれを含む濾過装置は、特にウイルス学及び免疫学の分野で最近発達した多くの細胞及び組織培養技術及び分析を伴って、特に有用になってきている。分析に用いられる多孔（multiwell）板は、メンブレンを通る流体流を発生させるため、駆動力としてメンブレンの下側に適用される真空（減圧）をしばしば用いる。
【０００２】
一般的に、９６個孔濾過板は、多様な分析を同時に行うために用いられる。多孔製品の場合、効果的なやり方で液体の収集、除去及び回収を取り扱う必要がある。特に、ＤＮＡの配列決定、ＰＣＲ生成物の洗浄、プラスミドの調製、薬品の選別、及び試料の結合・溶出のような高処理量の用途では、安定的かつ効果的に動作する製品を必要とする。液滴が浄化された試料に必要以上に長く近接したままであることが許容される場合、浄化された試料の汚染の可能性を含む、種々の有害な作用がもたらされる。
【０００３】
商品名「Multiscreen（マルチスクリーン）」でミリポア・コーポレイションから市販される一のこのような濾過装置は、吸着性材料、フィルタ材料もしくは粒子が装填される９６個孔フィルタ板である。該マルチスクリーン下排液（underdrain）は、液滴の放出を容易にするため、非親和性スプレーが塗布される。更に詳しくは、該マルチスクリーンは濾過液収集のためのスパウトを含む下排液システムを有する。このスパウトは、液滴を誘導するのみならず滴の大きさを調整する。該下排液システムなしでは、非常に大きい滴がメンブレンの下側全体にわたって生じる。このような下排液なしで残り得る滴量は、該下排液を用いる場合よりも格段に大きい。上記スパウトは、量的収集のため液滴放出を高めるため、疎水的に処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、多孔アレイのような試料調整装置における液体収集のための効果的な手段を提供することが望まれる。
【０００５】
下排液システムの追加を要することなく、メンブレンの下側から濾過液液滴を除去するための効果的な手段を提供することも望まれる。
【０００６】
【発明の概要】
先行技術の問題点は、メンブレン、もしくは多孔板の窪みのような窪みの下流側から液体を除去するための装置及び方法を提供する本発明によって克服される。更に詳しくは、本発明は、メンブレンもしくは窪み、好ましくは複数の窪みから液体の液滴を運び去る吸上構造体に向けられる。好ましい実施形態では、吸上構造体は、メンブレンの下側に近接して真空マニホールド内に置かれるか、又は該マニホールドの一体部分にすることができる。
【０００７】
メンブレンの下流側の下方における吸上構造体の存在が、濾過液の液滴を効果的に除去するので、これら液滴の汚染はメンブレンから運び去られ、例えば、拡散すなわち浸透力を通じて試料を再汚染する可能性は低い。試料が処理されるロボットデッキのような関連機器の汚染の可能性も低いか、もしくは該可能性が取り除かれる。加えて、汚染がメンブレンの下側から遠ざけられるので、吸上構造体は、メンブレンの上流側の試料の連続洗浄をより効率的にする。吸上構造体は、濾過液の量的収集が要求されない場合に好ましく用いられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず図１ａを参照して、慣用の板及びマニホールド組立体が示される。板１０は複数の窪み（well）１２を含み、窪みには、ヒートシール、超音波シール、溶剤、接着剤、拡散接合等によってメンブレン１１がシールされる。適当なメンブレンの型式は特に限定されず、ニトロセルロース、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、及びフッ化ポリ塩化ビニリデンの微孔性メンブレン、又は、ポリスルホン、フッ化ポリ塩化ビニリデン、セルロース等から成る限外濾過メンブレンを含む。単一のメンブレンを用いることができ、又は、試料調製装置が複数の窪みの場合、各窪みは、一もしくは複数の他の窪みと連通するメンブレンと同一のもしくは異なるそれ自身のメンブレンを含む、すなわちそれ自身のメンブレンと連通する。板１０はマニホールド１５に取り付けられ、マニホールドは、濾過液１４を集めるための収集槽を含む。濾過のための駆動源は、口１６を介して連結される真空源（図示せず）であってもよい。正圧源（図示せず）も駆動源として用いることができ、該フィルタの上方の液頭に適用される。
【０００９】
液体液滴１７は、メンブレン１１から延在して示される。この液体液滴１７のメンブレン１１の下流側からの除去は、アレイ内の他の試料の汚染を防ぐため、並びにこれらの試料が処理されるロボットデッキの汚染を防ぐため望ましい。
【００１０】
図１ｂは、吸上構造体２０を適所に有する本発明の同様の装置を示す。該装置は濾過処理中にて示される。従って、濾過される試料２１は窪み１２’内にあり、重力、正圧源、及び／又は口１６’と連通する真空源の作用のため、メンブレン１１’を通って流れる。濾過液の液体液滴１７’が生じる際、それは吸上構造体２０と接触し、吸上構造体２０に吸引され、従ってメンブレン１１’の下流側との接触から外される。炉過液は次いで一般に廃棄される。
【００１１】
図１ｃは濾過終了後の図１ｂの装置を示す。メンブレン１１’に液滴はほとんど残らない。濾過液１４’はしみ出る、すなわち真空によって吸上構造体２０から濾過液室内に吸引され、用途に応じて廃棄又は再使用される。
【００１２】
吸上構造体２０は、液体をメンブレンから引き離し、メンブレンから遠ざけるための導管である。好ましい実施形態では、吸上構造体２０は吸収材料、すなわち、紙及び不織材料を含む、吸収性エラストマー材料、吸収性セルロース系材料もしくは吸収性プラスチック材料のようなマトリックスである。一の特に適当な材料はScotch Brite（商標）である。吸上構造体２０はまた、メンブレンの下方に配置される金属リブのような非吸収材料であってもよい。該構造体２０は該装置に常置されるか、洗浄、再使用もしくは溶出のため移動可能であるか、又は使い捨てであってもよい。吸上構造体２０はまた、同一の又は異なる吸収材料の層であってもよい。
【００１３】
吸上構造体すなわちマトリックス２０がメンブレン面と接触しない場合、吸上構造体とメンブレン１１’との間の間隙は、メンブレン１１’を介して通る濾過液の液滴と該構造体２０を介して通る濾過液の液滴との接触を許容するため、十分小さくなければならない。当業者は、使用される試料の量及び該試料の表面張力に一部基づいて、吸上構造体２０の適当な配置を容易に決定できるであろう。例えば、全アレイ量が非常に小さい（１０〜１００μｍ）ＰＣＲのような用途では、吸上構造体２０及びメンブレン１１’の下側は、メンブレン１１’から最小量でさえ放出されるよう近接しなければならない。この用途の適当な間隙は０．５ｍｍであり、これは、液体が空隙を残す該構造体２０に優先的に吸引されるので、汚染物質の移行がないことを保証する。いくつかの用途では、吸上構造体２０はメンブレン１１’と接触可能であり、間隙ゼロとなる。
【００１４】
吸上構造体２０の構成は特に限定されない。図２Ａは、吸上構造体２０’がマニホールド１５’の収集室に配置された間隔がおかれたリブ３０の配列である実施形態を示す。リブ３０は、収集室からメンブレンに向かう方向に延長し、図示されるように、それらの自由端に向かって先細る。リブ３０は液体の液滴１７’と接触し、それらをメンブレン１１’から引き離し、図２Ｂに示されるように（濾過液１４’として）収集室内に誘導する。好ましくは、各リブ３０は窪み１２の中央の下方に配置され、１ｍｍを超える深さを有する。
【００１５】
メンブレン１１’の表面から吸上構造体２０への濾過液の液滴の移送を容易にするため、メンブレン１１’には、スプレー等のような疎水性材料を用いる処理等によって疎水性を与えることができる。これは、液滴を別の液滴から分離するのを助け、従って、該サポートと接触するより安定した点を生み出し、吸上構造体２０、２０’のより親水性を有する面への液滴の放出をもたらし、メンブレンにより少ない残液を残す。
【００１６】
使用される特定の吸上構造体にかかわらず、吸上構造体は、形成された液滴を複数の試料窪みから単一すなわち共通の収集室内に移動させるよう機能する。各窪みから生じる液滴の分離、従って濾過液の量的な収集は要求されない。全ての窪みからの液滴は、共に結合され集約される。共通収集室の特定の構成は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】濾過後の慣用の多孔板及びマニホールドの概略図である。
【図１ｂ】濾過中の吸上マトリックスを有する、本発明に従う多孔板及びマニホールドの概略図である。
【図１ｃ】濾過後の吸上マトリックスを有する、本発明に従う多孔板及びマニホールドの概略図である。
【図２Ａ】吸上材がマニホールドの一体部分である、本発明に従う濾過中の多孔板及びマニホールドの概略図である。
【図２Ｂ】吸上材がマニホールドの一体部分である、本発明に従う濾過後の多孔板及びマニホールドの概略図である。
【符号の説明】
１０、１０’  板
１１、１１’  メンブレン
１２  窪み（孔）
１４、１４’  濾過液
１５、１５’  マニホールド
１６  口
２０  吸上構造体（マトリックス）
２１  試料
３０  リブ
【図１ａ】
0004092085.tif 000002
【図１ｂ】
0004092085.tif 000003
【図１ｃ】
0004092085.tif 000004
【図２Ａ】
0004092085.tif 000005
【図２Ｂ】
0004092085.tif 000006