(57)【要約】  固体スクリーニングプロセスにおいて物質を収容するための試料ホルダ（１）は、側壁部（２１）、底部（２２）及び前記側壁部（２１）と前記底部（２２）とによって制限された中空の内部空間を含む本体（２）を備える。底部（２２）は、熱可塑性ポリイミドから作製される。試料ホルダ（１）は、物質の固体特性の高品質の分析及び物質の効率的且つ安全な処理を可能にする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体のスクリーニングプロセスにおいて物質を収容するための試料ホルダ（１；１０；１９）であって、側壁部（２１；２１０；２１９）、底部（２２；２２０；２２９）、及び前記側壁部（２１；２１０；２１９）と前記底部（２２；２２０；２２９）とによって制限される中空の内部空間を含む本体（２；２０；２９）を備え、前記底部（２２；２２０；２２９）が熱可塑性ポリイミドから作製されていることを特徴とする、試料ホルダ。
【請求項２】
前記側壁部（２１；２１０；２１９）と前記底部（２２；２２０；２２９）とが前記熱可塑性ポリイミドから作製された単一体である、請求項１に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項３】
前記本体（２；２０；２９）が本質的に円形のシリンダ状である、請求項１又は２に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項４】
前記本体（２；２０；２９）の前記底部（２２；２２０；２２９）が、約１５０マイクロメートル以下、約１００マイクロメートル以下、約５０マイクロメートル以下又は約２５マイクロメートルの厚さを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項５】
前記本体（２；２０；２９）の前記内部空間において、前記底部（２２；２２０；２２９）と前記側壁部（２１；２１０；２１９）とが本質的に直角を成す、請求項１から４のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項６】
前記本体（２；２０；２９）の前記側壁部（２１；２１０；２１９）が突出部（２１２）を有し、前記側壁部（２１；２１０；２１９）の外径が前記突出部（２１２）外の前記側壁部（２１；２１０；２１９）の外径を超過している、請求項１から５のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項７】
前記側壁部（２１；２１０；２１９）の前記突出部（２１２）が下側段差（２１２１）を形成している、請求項６に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項８】
前記側壁部（２１；２１０；２１９）の前記突出部（２１２）が上側段差（２１２２）を形成している、請求項６又は７に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項９】
前記本体（２；２０；２９）の前記側壁部（２１；２１０；２１９）が、約４００マイクロメートルと約１５００マイクロメートルの間、約６００マイクロメートルと約１２００マイクロメートルの間又は約７００マイクロメートルと約１０００マイクロメートルの間の範囲の厚さを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項１０】
前記本体（２；２０；２９）の前記側壁部（２１；２１０；２１９）の前記突出部（２１２）の前記厚さが、前記突出部（２１２）外より約４００マイクロメートルから約２００マイクロメートル大きい、請求項６から９のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項１１】
前記本体（２；２０；２９）の前記内部空間を閉じるために前記本体（２；２０；２９）の上に配置されるように適合されたキャップ（３；３０；３９）を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項１２】
前記キャップ（３；３０；３９）が前記熱可塑性ポリイミドから作製されている、請求項１１に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項１３】
前記キャップ（３；３０；３９）が第１の嵌合構造（３１１、３１２、３１３）を有し、前記本体（２；２０；２９）が第２の嵌合構造（２１３）を有し、前記キャップ（３；３０；３９）が前記本体（２；２０；２９）を閉じるとき前記第１の嵌合構造（３１１、３１２、３１３）が前記第２の嵌合構造（２１３）に圧入する、請求項１１又は１２に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）。
【請求項１４】
複数のウェル（１、４５）を有するマルチウェルプレート（４）であって、前記複数のウェル（４５）の各々が熱可塑性ポリイミドから作製された底（２２）を有することを特徴とし、前記ウェル（１、４５）が、請求項１から１３のいずれか一項に記載の試料ホルダ（１；１０；１９）を受容及び保持する形状である、マルチウェルプレート（４）。
【請求項１５】
物質の固体特性を分析する方法であって、前記物質を固化するステップを含み、
請求項１４に記載のマルチウェルプレート（４）の前記ウェル（１、４５）のうちの一つの中に前記固化された物質を得ること、
前記マルチウェルプレート（４）の前記ウェル（１、４５）の中の前記固化された物質を、
前記ウェル（１、４５）の頂部から、前記固化された物質及び前記ウェル（１、４５）の底（２２）を通してＸ線を提供すること、及び
前記固化された物質及び前記ウェル（１、４５）の前記底（２２）を通過した前記Ｘ線を評価すること
を含む透過Ｘ線回折により分析すること
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、独立請求項１の前部による試料ホルダに関し、具体的には、そのような試料ホルダの製造方法に関する。側壁部、底部及び当該側壁部と当該底部とによって制限された中空の内部空間を含む本体を備えたこのような試料ホルダは、固体又は多形のスクリーニングプロセスにおいて物質を収容するために使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
化学、生化学、及び薬学的研究開発において、様々な製品開発又は製造プロセスは、特定の段階において、結晶形態などの固体の物質の生成を含む。そのため、固体の構造及び状態が特定の要件を満たすことが時に極めて重要である。このために、多くの開発及び特定の研究プロセスは、物質の固体特性が分析される多形スクリーニングを含んでいる。
【０００３】
固体特性を分析するために、例えば固体又は多型スクリーニングプロセスにおいて、Ｘ線回折（ＸＲＤ）及びＸ線粉体回折（ＸＲＰＤ）が既知であり、適用するために好ましい方法であることが多い。このような状況において、用語「固体特性」は、固体物質の調製に関するいずれかの特徴的特性に関連し得る。例えば、このような性質には、結晶度、化学構造、固体等が含まれる。そのため、固体構造を有する物質又はその粉体は、Ｘ線で照射される。粉体は、回折格子と同様にＸ線を回折し、回折されたＸ線の最大値が検出器でスキャンされる。最大値の位置及び強度は、粉体又は物質の固体構造を表している。
【０００４】
更に、開発及び研究において、物質は通常、標準のマルチウェルマイクロタイタープレートにおいて提供及び処理される。このようなマイクロタイタープレートが物質の処理のために使用されるとき、物質は通常マイクロタイタープレートのウェルの内部空間に配置される。Ｘ線反射ジオメトリのＸＲＤ又はＸＲＰＤをウェル内の物質に適用するために、Ｘ線は通常、ウェル内に上から下へ提供され、ウェル又はその底に反射し、反射後、通常ウェルの上方で検出器によって測定される。そのため、反射したＸ線を評価することは、好ましい配向効果、試料の配置／透明性の誤差、並びにピーク位置／強度及びピーク形状に悪影響を与え得るその他の誤差によって影響されるため、多くの場合極めて扱いづらい。
【０００５】
更に、ウェル内部の高度に活性の物質及び損傷し易い物質を処理することができるためには、マイクロタイタープレートは具体的に実現されなければならない。例えば、マイクロタイタープレート又は少なくともそのウェル内部をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ又はテフロン）でコーティングすることが知られている。このように、マイクロタイタープレート自体の内部での意図しない物質同士の反応を防止又は低減することができる。しかしながら、ＰＴＦＥコーティングは比較的柔らかく、比較的容易に剥がれ、損傷し得る。更に、このようなマイクロタイタープレートを製造することは、比較的コスト高であり、損傷したマイクロタイタープレートは通常廃棄しなければならない。
【０００６】
また更に、物質がマイクロタイタープレートのウェルの内部にあると通常のプロセスのステップすべてが実施可能ではないため、物質は通常マイクロタイタープレート外でも処理される。そのためには、物質は、別の容器又は場所に移されなければならない。このような移動は、比較的面倒且つ危険であり得る。例えば、多数のプロセスの最後に、物質は多くの場合、特定の保存用マイクロタイタープレートに保存され、その際一つのマイクロタイタープレートから別のマイクロタイタープレートへ移動及び再構成される。
【０００７】
したがって、物質の固体特性の高品質の分析と物質の安全な処理とを可能にする、耐久性があり費用効率的なシステムが必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明によれば、上記必要は、独立請求項１の特徴により規定される試料ホルダ、独立請求項１４の特徴により規定されるマルチウェルプレート、及び独立請求項１５の特徴により規定される物質の固体特性を分析する方法により解決される。好適な実施形態は従属請求項の主題である。
【０００９】
特に、本発明は、固体又は多形のスクリーニングプロセスにおいて物質を収容するための試料ホルダを対象とする。試料ホルダは、側壁部、底部及び当該側壁部と当該底部とによって制限された中空の内部空間を含む本体を備える。底部は、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）から作製される。これにより、ＴＰＩは、少なくとも部分的にアモルファスであり、特に完全にアモルファスであり得る。好適には、側壁部と底部とは、ＴＰＩから作製される単一体である。
【００１０】
本明細書において使用される用語「試料」は物質の限定量に関連している場合があり、それは物質のより多くの量と同様で且つそのような量を表すことを意図している。この用語はより多くの量から取得されたより少ない量と理解されることが多いが、例えば、他の試料のように分析、試験、又は調査のために取得された場合、完全な標本も試料と呼ぶことができる。
【００１１】
物質は、化学、生物学、薬学又は生化学的物質であり得る。例えば、物質は、薬物、薬物候補又は薬物の成分であり得る。特に、物質は、化学的、生物学的、又は生化学的に活性又は高度に活性な物質であり得る。そのため、用語「生物学的に活性な物質」は、生細胞の代謝活性に対して有益な又は有害な作用を有する物質又は試料を指すことができる。
【００１２】
このような物質は、往々にして、特定の用量で毒性、若しくは場合によっては高度に毒性であるか、又は少なくとも、極めて少量であっても、その物質に人を曝露することは望ましくないといえる。したがって、多くの場合、物質の周りの環境を、例えば厳密な隔室内に収容することにより、保護することが必要である。
【００１３】
本明細書において使用される用語「ホルダ」は、試料を保持又は担持するために適したあらゆる構造に関連し得る。それは例えば、微細容器である。容器に関連した用語「微細」は、いずれかの所望の試験、分析、検査、調査、実証、又は治験使用を実施するための物質の十分量又は試料を担持するために適した容器の寸法に関連する。この用語は特に、９６個のウェル３８４個のウェル又は１５３６個のウェルを有する標準のマイクロプレートといったマイクロタイタープレートの、ウェル内に配置されるために適した寸法に関連している場合がある。このような標準のマイクロタイタープレートは、一般に使用されている、Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ（ＳＢＳ）によって開発され、米国規格協会（ＡＮＳＩ）によって承認された標準によるマイクロタイタープレートとすることができる。このような標準は、９６３８４個又は１５３６個のウェルを含む、長さ１２７．７６ｍｍ、幅８５．４８ｍｍ、及び高さ１４．３５ｍｍのマイクロタイタープレートを規定している［Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ．  ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  １−２００４：Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ  −  Ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  ２−２００４：Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ  −  Ｈｅｉｇｈｔ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  ３−２００４：Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ  −  Ｂｏｔｔｏｍ  Ｏｕｔｓｉｄｅ  Ｆｌａｎｇｅ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ａｎｄ  ＡＮＳＩ／ＳＢＳ  ４−２００４：Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｓ  −  Ｗｅｌｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｂｓｏｎｌｉｎｅ．ｏｒｇ：Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ、２００４を参照のこと］。
【００１４】
試料ホルダの本体は、カップ形状とすることができる。それにより、その側壁部は、シリンダ状又は本質的にシリンダ状とすることができる。シリンダの基部又は基部エリアは、正方形、三角形、又は多角形といったいずれかの適切な形状を有することができる。有利には、シリンダは、円形シリンダである。円形シリンダ状の側壁部を有することにより、試料ホルダは、比較的容易に取り扱うことができる。特に、以下に更に詳細に記載されるようにマルチウェルプレートにおいて使用される場合、円形シリンダ状の側壁部は有利といえる。側壁部の寸法は、試料ホルダの意図した用途に望まれるようなものにすることができる。例えば、側壁部のサイズがシリンダの基部エリアに対して比較的小さい実施形態では、本体は実質的にディスク形状とすることができる。或いは反対に、側壁部のサイズがシリンダの基部エリアに対して比較的大きい実施形態では、本体は実施的に柱状形状とすることができる。
【００１５】
試料ホルダの本体の底部を少なくとも部分的にアモルファス材料、即ちＴＰＩで提供することにより、Ｘ線は試料ホルダの底を、通常は上から下に通過することができる。これは、透過ジオミトリー（平行又は集束ビーム）において試料ホルダの内部に配置された物質を通して、且つ底を通して、Ｘ線を提供することを可能にする。
【００１６】
例えば固体のスクリーニングプロセスの、多くの実施形態に使用されているように、Ｘ線回折（ＸＲＤ）又はＸ線粉体回折（ＸＰＲＤ）は、物質の固体特性を分析するための既知の方法である。このような実施形態では、試料ホルダの少なくとも部分的にアモルファスの底部は、透過ＸＲＤ又はＸＰＲＤの適用を可能にする。例えば、Ｘ線は、試料ホルダを通してある程度軸方向に送り、本体の底の外側に隣接して検出することができる。これにより、Ｘ線は、検出器に到達する前に物質と底とを通過する。検出されたＸ線は、次いで評価することができ、物質の性質に関する結論を導き出すことができる。Ｘ線検出から生じる試料のキャリアからの反射がないため、評価は比較的精密、単純且つ正確となり得る。ＴＰＩ材料は、疑似Ｘ線アモルファス又は少なくとも部分的にＸ線アモルファスで、Ｘ線ビームの散漫散乱のみを示す。
【００１７】
具体的には、熱可塑性ポリイミドを使用することで、本体は複数の更なる本質的利益を提供することができる。例えば、このような物質は、Ｘ線の歪みを有さないか又はほとんど有さないことを意味し、したがって検出されたＸ線は物質に直接関係し得る。これは更に、検出及び評価されたＸ線の評価の質を向上させることができる。また、このような材料は、多くの物質についてある程度完全に不活性であり、物質の調製プロセスに影響を与えない。加えてこれは、Ｘ線評価の質を向上させるための助けとなる。更に、このような材料は、結晶化及び他の実験が実施されることが多い条件下においてほぼ完全に緊密である。このように、システムの安全性が比較的容易に確立され得る。また更に、このような材料の試料ホルダは、効率的に且つ比較的低コストで製造することができる。また更には、このような材料は、物質を同じ単一のホルダ内で処理及び保存することができるように、比較的頑健性且つ耐久性である。
【００１８】
したがって、本発明による試料ホルダは、物質の固体特性の高品質の分析と、物質の効率的で安全な処理とを可能にする、耐久性があり且つ費用効率的なシステムを提供し得る。
【００１９】
好適には、試料ホルダの本体は、本質的に円形シリンダ状である。ホルダのこのような形状は、精密な透過ＸＲＤ又はＸＲＰＤと、特に（半）自動プロセスにおいて比較的単純な取り扱いとを可能にする。これにより、標準のマイクロプレートといったマイクロタイタープレートにおいて配置及び処理することができる。更に、円形シリンダ状の本体は、内部に配置されている物質の効率的で正確なＸ線走査を可能にする。また更に、このような本体は、比較的効率的に製造することができる。
【００２０】
好適には、本体の底部は、約１５０マイクロメートル（μｍ）以下、約１００μｍ以下、約５０μｍ以下又は約２５μｍの厚さを有する。底部のこのような厚さは、底がＴＰＩから作製されているとき、Ｘ線照射に対する干渉なし又は実質的に干渉なしの透過性と、十分な頑健性を提供することができる。したがって、このような底部は、透過ＸＲＤ又はＸＲＰＤを実施し、それにより物質の固体特性を正確に且つ効率的に分析することを可能にする。
【００２１】
好適には、本体の内部空間において、底部と側壁部は本質的に直角を成している。これに関して、用語「本質的に直角」とは、９０°から少し逸脱する角度を特に含むことができる。例えば、効率的な製造を可能にするために、正確に９０°ではない角度を有することが望ましいであろう。本質的に直角とは、８７°から９３°、８８°から９２°等の範囲とすることができる。それにより、上述のように、本体は本質的に、閉じた側、即ち底部と、開いた側とを有する、中空の内部空間を含む真円形のシリンダの形態を有することができる。直角に底部に続く側壁部により、内部空間の物質に効率的に到達することが可能である。例えば、このような構成は、例えば内部空間に到達するロッド等により、Ｘ線に効率的に到達可能にするために、物質を底部に押し込むことを可能にする。
【００２２】
好適には、本体の側壁部は突出部を有し、突出部においては、側壁部の外径が、突出部外の側壁部の外径を超過している。このような突出部は、試料ホルダの効率的な取り扱いを可能にする。例えばそれは、精密且つ効率的にホルダを把持すること及び／又はマルチウェルプレートのウェル内にホルダを配置することを可能にする。これにより、側壁部の突出部は、好適には下側段差を形成する。このような下側段差は、ホルダを、例えばマイクロタイタープレートのウェル内に、正確に位置決めするための接触面を形成することができる。好適には、それは上側段差も形成する。このような上側段差は、キャップ等のいずれかの部品をホルダの上に効率的に位置決めすることを可能にする。
【００２３】
好適には、本体の側壁部は、約４００μｍから約１５００μｍ、約６００μｍから約１２００μｍ又は約７００μｍから１０００μｍの範囲の厚さを有する。側壁部のこのような寸法は、十分な頑健性を提供することができる。また、このような寸法は、例えば射出成形法又は射出成形エンボス加工法で、比較的容易に製造することができる。それにより、本体の側壁部の突出部の厚さは、突出部の外側よりも約４００μｍから約２００μｍ大きい。このような厚さは、突出部にその好適な性質を効率的に提供することができる。
【００２４】
好適には、試料ホルダは、本体の内部空間を閉じるために本体上に配置されるように適合されたキャップを含む。キャップは特に、側壁部の低部とは反対側に配置することができる。このようなキャップは、ホルダを効率的に閉じることができる。特に、ホルダの本体は、システムが正確な安全性を提供することができるように、緊密に閉じることができる。
【００２５】
それにより、キャップは、好適には、本体と同じ材料といったＴＰＩから作製される。このように、Ｘ線は、キャップと本体の底部とを通して線形に提供することができる。これにより、試料ホルダが閉じているとき、透過ＸＲＤ又はＸＰＲＤを適用してホルダを処理することが可能となる。
【００２６】
キャップは好適には第１の嵌合構造を有し、本体は好適には第２の嵌合構造を有し、キャップが本体を閉じるとき第１の嵌合構造は第２の嵌合構造に圧入する。本明細書において使用される用語「圧入」は、上昇した圧力下にある間に本体に緊密に接続するキャップのみに関連している場合がある。この用語は更に、圧力により本体に適用された後で緊密に接続するキャップに関連し得る。例えば、キャップは、本体を閉じるときに本体に締め付けることができる。
【００２７】
本発明の別の態様は、複数のウェルを有し、それら複数のウェルの各々が熱可塑性ポリイミドから作製された底を有することを特徴とするマルチウェルプレートであって、ウェルが上述のような試料ホルダを受容及び保持するような形状であるマルチウェルプレートに関する。
【００２８】
マルチウェルプレートは、任意の適切な数のウェル、例えば２４又は４８個のウェルを有することができる。それは特に、上述のような標準のマイクロプレートとすることができる。
【００２９】
そのようなマルチウェルプレートを使用して、有利には、更に多くの試料ホルダの一つを具備することができる。このように、試料ホルダ及びそれに配置された物質は、効率的に処理することができる。特に、マルチウェルプレートは、固体の物質を、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）又はＸ線粉体回折法（ＸＰＲＤ）によりスクリーニングするために効率的に処理することが可能である。これにより、マルチウェルプレートは、アルミニウム等のいずれかの適切な材料で製造することができ、このような材料は物質に合わせて適合又は選択する必要がない。更に、試料ホルダ内部の物質の取り扱いが特に効率的且つ簡便となり得る。物質は、必要に応じて試料ホルダを物質と共にマルチウェルプレートから除去することができるプロセスの複数のステップの間に、試料ホルダ内に保持しておくことができる。また、試料ホルダは単回使用物とすることができ、マルチウェルプレートの他の部分は再利用することができる。
【００３０】
したがって、このマルチウェルプレートは、物質の固体特性の高品質の分析及びその効率的且つ安全な処理を可能にする。特に、これは更に、（半）自動で、標準のマイクロプレートに適した実験室又は他の設備を使用するプロセスを可能にする。
【００３１】
本発明の他の更なる態様は、物質を固化するステップを含む、物質の固体特性を分析する方法に関する。この方法は、上述のようなマルチウェルプレートのウェルのうちの一つの中に固化された物質を得るステップ；及び透過Ｘ線回折によりマルチウェルプレートのウェル内の固化された物質を分析するステップを更に含む。分析するステップは、ウェルの頂部から固化された物質とウェルの底とを通してＸ線を提供すること、及び固化された物質とウェルの底とを通過したＸ線を評価することを含む。
【００３２】
これに関して、用語「線形に」は、本質的に直線とすることができるラインに沿ってＸ線を提供することに関する。
【００３３】
本発明による方法は、試料ホルダ、マルチウェルプレート及びそれらの好ましい実施形態に関して上述した効果及び利益を効率的に実施することを可能にする。
【００３４】
好適には、この方法は、粉体又は他の固体と、溶媒又は他の試薬とを混合し、その結果物質の溶液を得ることを含む。それにより、粉体又は他の固体と溶媒又は試薬とは、好適には試料の微細容器内で混合される。このように、試料の調製を効率的に実施することができ、この場合溶液媒介固体変換のために溶解は完全である必要がない。
【００３５】
好適には、方法は、固化された物質が分析される前に、マルチウェルプレートのウェルの頂部を、熱可塑性ポリイミドから作製されたキャップ又はホイルで閉じることを含む。このように、物質と、微細容器の周りの環境とを、プロセス又は少なくともその特定のステップの間保護することができる。
【００３６】
好適には、方法は、マルチウェルプレートのウェル内の固化された物質を、顕微鏡測定することを含む。このような顕微鏡測定は、固化された物質に関する追加情報を提供することができる。これは、固化の分析の質を向上させることができる。
【００３７】
好適には、方法は、マルチウェルプレートの少なくとも一つのウェル内の固化された物質を乾燥させることを含む。それにより、方法は、好適には、固化された物質を乾燥させる前に、マルチウェルプレートのウェル内の固化された物質を透過Ｘ線回折により分析することを追加的に含む。また、方法は、好適には、固化された物質を乾燥させた後で、マルチウェルプレートのウェル内の固化された物質を透過Ｘ線回折により分析することを追加的に又は代替的に含む。乾燥させるステップの前及び後のこのような分析は、固化された物質の挙動に関する重要な追加情報を提供することができる。
【００３８】
好適には、試料ホルダは、保存マルチウェルプレートに保存される。このような保存により、物質の再現及び更なる評価とその分析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明による試料ホルダ及びプロセスは、例示的実施形態により、且つ添付図面を参照して、以下に更に詳細に説明される。
【図１】本発明による試料ホルダの第１の実施形態としてのインサートの本体の上面図である。
【図２】図１のラインＡ−Ａに沿った図１の本体の断面図である。
【図３】図１の試料の微細容器のキャップの上面図である。
【図４】図３のラインＢ−Ｂに沿った図３のキャップの断面図である。
【図５】図１の試料の微細容器の側方部分断面図である。
【図６】図５のＣの拡大図である。
【図７】図５のＤの拡大図である。
【図８】調製用構成にある、図１から７のインサートと同一のインサートを具備した本発明によるマルチウェルプレートの実施形態の分解斜視図である。
【図９】図８のマルチウェルプレートの分解側面図である。
【図１０】図８のマルチウェルプレートの上面図である。
【図１１】図１０のラインＥ−Ｅに沿った図８のマルチウェルプレートの断面図である。
【図１２】図１１のＦの拡大図である。
【図１３】分析用構成にある、図８のマルチウェルプレートの分解側面図である。
【図１４】図１０のラインＥ−Ｅに沿った図１３のマルチウェルプレートの断面図である。
【図１５】図１４のＧの拡大図である。
【図１６】ストッパーを具備した図１の本体の断面図である。
【図１７】本発明による試料ホルダの第２の実施形態の断面図である。
【図１８】本発明による試料ホルダの第３の実施形態の断面図である。
【図１９】従来のポリイミド、即ちポリ（４，４’−オキシジフェニレン−ピロメリトイミド）と比較した、熱可塑性ポリイミドの背景特性のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下の記載では、特定の用語は、便宜上使用されているのであって、本発明を限定することを意図していない。用語「右」、「左」、「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「下側（ｕｎｄｅｒ）」及び「上側（ａｂｏｖｅ）」は、図中の方向を指す。用語は、明示的に記述された用語と、その派生語及び同様の意味を有する用語を含む。また、空間相対的な用語、例えば「〜の下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「〜の下方（ｂｅｌｏｗ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」「〜の上方（ａｂｏｖｅ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」、「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」等は、図示される、一つの要素又は特徴の、別の要素又はフィーチャとの関係を説明するために使用され得る。これら空間相対的な用語は、図示される位置及び配向に加えて、使用中又は動作中のデバイスの様々な位置及び配向を包含することを意図している。例えば、図中のデバイスが反転された場合、他の要素又はフィーチャ「の下方（ｂｅｌｏｗ）」又は「の下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記載された要素は、このとき前記他の要素又はフィーチャ「の上方（ａｂｏｖｅ）」又は「上（ｏｖｅｒ）となる。このように、例示的用語「〜の下方（ｂｅｌｏｗ）は、上方と下方の位置及び配向を含み得る。デバイスはこれ以外の配向（９０度回転又は他の配向）を有することができ、本明細書において使用される空間相対的な記述子はそれに応じて解釈される。同様に、様々な軸に沿った及びそのような軸の周りの移動の記載は、様々な空間的デバイス位置及び配向を含む。
【００４１】
種々の態様及び説明的実施形態の図面及び記載において繰り返しを避けるために、多数のフィーチャが多数の態様及び実施形態に共通していることを理解されたい。記載又は図面からある態様が省略されている場合、その態様が、その態様を含む実施形態から欠落していることを意味するわけではない。そうではなく、この態様は、明瞭性のため、及び冗長な記載を避けるために省略されたものであり得る。これに関して、以下は本明細書の残りの部分に当てはまる。図面を明瞭化するために、記載の直接関連する部分において説明されない参照番号が図面に含まれる場合、それより前又は後の記載部分を参照する。更に、分かり易くするために、図面のある部品のすべてのフィーチャに参照番号が付されていない場合、同じ部品を示す他の図面を参照する。二つ以上の図面における類似の番号は同じ又は類似の要素を表している。
【００４２】
図１は、本発明による試料ホルダの第１の実施形態としてのインサート１の本体２の上面図である。本体２は、真円形の側壁部２１と平円形の底部２２とを有する。側壁部２１は、上側のキャップ受容区域２１３と、キャップ受容区域２１３を越えて半径方向に延びる突出区域２１２とを有する。
【００４３】
図２は、側方断面図において本体２を示している。これにより、本体２が内部空間を有すること、及び底部２２が側壁部２１に本質的に直交していることが分かる。その内側において、側壁部２１は直線状である。このように、本体２の内部空間において、底部２２と側壁部２１は本質的に直角を成している。
【００４４】
側壁部２１は、管様の下側区域２１１を更に有する。側壁部２１の突出区域２１２は、下側区域２１１及びキャップ受容区域２１３から側方に向かって同じだけ突出している。更に詳細には、下側区域２１１は突出区域２１２へと突然移行しており、それにより突出区域２１２の下端に下側段差２１２２を形成している。同様に、キャップ受容区域２１３は突出区域２１２へと突然移行して、それにより突出区域２１２の上端に上側段差２１２１を形成している。下側段差２１２２及び上側段差２１２１の各々は水平接触面を有し、下側段差２１２２の接触面が下に向き、上側段差２１２１の接触面が上に向いている。
【００４５】
本体２全体は、長手軸２４の周りで回転対称である。本体は、好適には完全にアモルファスの熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）から作製される。突出区域２１２は、その軸方向の厚さを変更することにより側壁部２１に実現される。例えば、図１及び図２に示される実施形態では、側壁部２１の厚さは、突出区域２１２において１ミリメートル（ｍｍ）であり、突出区域２１２の外側、即ち、キャップ受容区域２１３及び下側区域２１１において０．７ｍｍである。これにより、突出区域２１２は、下側区域２１１及びキャップ受容区域２１３から０．３ｍｍだけ側方に突出する。
【００４６】
図２に示されるように、底部２２は、比較的薄く、例えば厚さ０．０５ｍｍである。上端において、本体２は、キャップ受容区域２１３の上側部分において内部空間がやや拡大している自由開口２３を有する。このように、側壁部２１の内面は、開口２３において外側に向かって次第に広がる部分２１３１を有する。例えば、本体２の高さは約１４ｍｍであるところ、キャップ受容区域２１３はそのうちの約０．９ｍｍであり、突出区域はそのうちの約３ｍｍである。本体２の内径は例えば約６．２５ｍｍであり、外径は、突出区域２１３において約８．２５ｍｍであり、突出区域２１３外では約７．４ｍｍである。
【００４７】
図３は、インサート１のキャップ３の上面図である。キャップ３は、円形の窓部３２を囲む側壁部３１を有している。側壁部３１は、真円形のシリンダ区域３１３と、シリンダ区域３１３から様々な高さで外側に向かって延びる複数の把持用突出部３１４とを有する。側壁部は更に、シリンダ区域３１３から内側に向かって延びる半径方向区域３１２を含む。
【００４８】
図４は、側方断面図においてキャップ３を示している。これにより、キャップ３の側壁部３１の半径方向区域３１２がそのシリンダ区域３１３の内部空間表面から垂直に延びていることが分かる。つまり、半径方向区域は水平に延びている。その内側端部において、半径方向区域３１２は、内側に向かって狭くなる矢印状区域３１１に移行しており、矢印状区域は窓部３２を直接囲んでいる。
【００４９】
キャップ３全体は、本体２にも使用されるＴＰＩから作製された単一体である。キャップは垂直軸３３を有する。窓部３２は比較的薄く、例えば厚さ約０．０５ｍｍである。キャップ全体の高さは、例えば約２ｍｍである。側壁部３１のシリンダ区域３１３の内径は、本体２の側壁部２１のキャップ受容区域２１３の外径に相当する。例えば、その内径は約７．８ｍｍであり、キャップ受容区域２１３の外径より約０．２ｍｍ大きい。矢印状区域３１１の側方端部側は半径方向区域３１２より高いため、矢印状区域は上及び下に向かって半径方向区域３１２から軸方向又は垂直方向に突出する。これにより、矢印状区域３１１の外側は、半径方向区域３１２の上側及び下側、並びにシリンダ区域３１３の内側と一緒に、本体凹部を形成している。
【００５０】
図５は、キャップ３が本体２の上に取り付けられている完全なインサート１を示す。本体２の軸２４は、キャップ３の軸３３と一緒にインサート１の軸１１を形成する。これにより、本体２の側壁部２１のキャップ受容区域２１３は、キャップ３の本体凹部に配置される。具体的には、キャップ受容区域２１３の上端がキャップ３の側壁部３１の半径方向区域３１２の下側に接し、本体２の側壁部２１の突出区域２１２の上側段差２１２１がキャップ３の側壁部３１のシリンダ区域３１３の下端に接する。
【００５１】
図６及び図７では、インサート１の区域を拡大して示している。これにより、キャップ３の矢印状区域３１１の垂直な外側が側壁部２１の内面のテーパ部２１３１に接することが分かる。キャップ３と本体２が互いに押し付けられると、矢印状区域３１１がテーパ部２１３１の傾斜面に沿ってスライドし、キャップ３又はその特定の区域がわずかに変形する。このように、キャップ３は本体２を緊密に閉じることができる。
【００５２】
図８及び図９は、本発明によるマルチウェルプレート４の実施形態を示している。マルチウェルプレート４は、カバープレート４１、メインプレート４３、及び図８〜１２に示されるマルチウェルプレートの調製用構成において、中実プレート４４を備えている。メインプレート４３は、横に取り付けられたラベル４３２を具備している。中実プレート４４は、ネジ４２２によりメインプレート４３に対して下から上にネジ止めされる。次いで、カバープレート４１がネジ４２１によりメインプレート４３に対して上から下にネジ止めされる。
【００５３】
図１０に最もよく示されるように、マルチウェルプレート４は、カバープレート４１内のボアと、メインプレート４３内のボア４６とによって形成された９６個のウェル４６を有する。ウェル４６は、各々が１２個のウェル４６を有する８列に配置されている。図８及び図９に戻ると、各ウェル４６は一つのインサート１を有し、インサート１の本体２の底部２２がウェル４６の底を形成している。したがって、ウェル４６の底２２は、好適にはアモルファスの熱可塑性ポリイミドから作製される。本体２の各々は、インサート１の一つのキャップ３を具備し、このキャップ３は、各々が互いに接続された８個のキャップ３を含む二つの列を有する取り扱い単位にグループ分けされる。
【００５４】
図１１及び図１２に具体的に示されるように、メインプレート４３内のボアの各々は、インサート１の一つを受容及び保持するような形状である。メインプレート４３において、ウェル４６は、インサート１に適合する寸法を有する。特に、ウェル４６の内面は、インサート１の外面と一致するように適合される。具体的には、メインプレート４３内のウェル４６は、インサート１の本体２の突出区域２１２を受ける広がった上側端部を有する。これにより、広がった上側端部は、突出区域２１２の下側表面２１２１に接する水平接触面を有する。
【００５５】
カバープレート４１内において、ウェル４６を形成するボア４６は、下に向かって次第に狭くなっている。特に、カバープレート４１内で、ウェルは、約３０°の円錐角を形成する傾斜した内側表面４１１を有する。このような円錐形状は、Ｘ線照射にスペースを与える。更に、カバープレート４１は、インサート１が緊密に閉じるようにキャップ３を本体２上に押し込む。
【００５６】
調製用構成におけるマルチウェルプレートを示す図８〜１２とは異なり、図１３〜１５は、分析用構成におけるマルチウェルプレート４を示している。特に、中実プレート４３の代わりに、アパーチャプレート４５が、ネジ４２２によりメインプレート４３に下から上にネジ止めされる。アパーチャプレート４５は、下に向かって広がっている複数の円錐状ボア４５１を含む。ボア４５１は、各ウェル４６がボア４５１の一つを具備するように、アパーチャプレート４５に配置される。
【００５７】
マルチウェルプレート４は、本発明による方法の一実施形態において、特に物質の固体又は結晶化する性質を分析するために使用することができる。これにより、物質の粉体を調製するために、溶媒及び試薬が、その調製用構成においてマルチウェルプレート４のウェル４６内に配置されるインサート１の本体２の中に提供される。更に詳細には、中実プレート４４がメインプレート４３に対して下から上にネジ止めされ、インサート１の本体２がウェル４６の中に逆さまに配置される。次いで、粉体及び溶媒が本体２の中に提供され、キャップ３が本体２の上に配置される。最後に、キャップ３を本体２に嵌合させることによりインサート１が緊密に閉じられるように、カバープレート４１がメインプレート４３に対して上から下にネジ止めされる。
【００５８】
物質が固体となるように、インサートの内部で粉体と溶媒は混合及び調製される。例えば、物質は、インサート１の内部で結晶化することができる。このような調製は、例えば撹拌器、冷却、逆溶剤付加、凍結乾燥、反応晶析、析出又はエバポレーションの助けによる均衡化を含むことができる。
【００５９】
固化又は調製の後で、中実プレート４４がアパーチャプレート４５と交換され、その結果マルチウェルプレート４はその分析用構成をとる。次いで、湿った固化物質が、透過Ｘ線回折により分析される。特に、Ｘ線ビームは、カバープレート４１上方の適切な供給源からウェル４６及びインサート１の中に供給され、固化された物質及び底２２を通ってアパーチャプレート４５のボア４５１から出てゆく。線集光を有するＸ線ビームによってウェル４６全体を完全に照射することを可能にするために、マルチウェルプレート４を回転させる（＋／−概ね１８０°）。強度分布に対する統計的影響を更に低減するために、測定中にウェル４６を最大１５°傾斜させる。上述のように、カバープレート４１のボアの傾斜面４１１によって、ウェル４６を遮ることが防止され得る。
【００６０】
マルチウェルプレート４の下方には、ウェル４６の底２２を通るＸ線を検出する検出器が配置される。検出されたＸ線は、次いで評価され、固化された物質の固体特性に関する結論が導き出される。加えて、インサート１内部の湿った結晶化物質は、更なる情報を収集するために顕微鏡で測定される。
【００６１】
次いで、システムは、エバポレーションを可能にするために本体２からキャップ３を取り外すことを含む乾燥ステップのために準備される。結晶化物質が乾燥され、キャップ３が再び本体に取り付けられる。その後、乾燥した固体物質が、透過Ｘ線回折及び再び顕微鏡検査により分析される。
【００６２】
物質の分析後、インサート１を、分析の結果に従って再構成することができる。図１６に示されるように、インサート１は次いで緊密に閉じられる。特に、キャップ３は本体２から取り外され、代わりに弾性ストッパー５が本体２の上部に押し込まれる。このように、インサート１は緊密に閉じられる。次いで、インサート１は、それらを保存することができる保存マルチウェルプレートに配置される。
【００６３】
図１７は、本発明による試料ホルダの第２の実施形態としての試料キャリアの断面図である。試料キャリア１０は、本体２０とキャップ３０とを有する。本体２０は、Ｌ字状の側壁部２１０と円形の底部２２０とを含む。底部２２０は、側壁部２１０の水平区域に位置決めされる。それは、好適にはアモルファスのＴＰＩから作製される。
【００６４】
試料キャリア１０のキャップ３０は、円形の窓部３２０を囲む側壁部３１０を有する。窓部３２０は、好適にはアモルファスのＴＰＩから作製される。側壁部３１０はフック形状であり、本体２０の側壁部２１０の垂直部がフック内に受容される。本体２０の側壁部２１０の水平区域とキャップ３０の側壁部３１０の中央区域との間には、リング形状のスペーシングスクリーン４０が配置される。スペーシングスクリーン４０の貫通孔は、本体２０の底部２２０とキャップ３０の窓部３２０との間に内部空間６０が形成されるように、それらによって制限される。本体２０の側壁部２１０と、キャップ３０の側壁部３１０と、スペーシングスクリーン４０との間にＯリング５０が締め付けられており、これが試料キャリア１０の内部空間６０を密閉している。
【００６５】
図１８には、本発明による試料ホルダの第３の実施形態としての別の試料キャリア１９が示されている。試料キャリア１９は、本体２９とキャップ３９とを有する。本体２９は、部分的にＬ字状の側壁部２１９と円形の底部２２９とを含む。側壁部２１９と底部２２９とは、好適にはアモルファスのＴＰＩから作製された単一体である。
【００６６】
試料キャリア１９のキャップ３９は、円形の窓部３２９を囲む側壁部３１９を有する。側壁部３１９と窓部３２９とは、好適にはアモルファスのＴＰＩから作製された単一体である。側壁部３１９は部分的にフック形状であり、本体２９の側壁部２１９の垂直部がフック内に受容される。本体２９の側壁部２１９の水平区域とキャップ３９の側壁部３１９の中央のアーム区域との間には、平坦な密閉リング４９が配置される。本体２９の底部２２９と、キャップ３９の窓部３２９と、密閉リング４９との間には、試料キャリア１９の内部空間５９が形成される。図１９は、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）と、商標Ｋａｐｔｏｎの下に当技術分野で既知のポリ（４，４’−オキシジフェニレン−ピロメリトイミド）の背景特性の測定結果のグラフである。更に詳細には、図１９に示される実施例では、ＴＰＩ  から作製された厚さ０．１３ｍｍのホイルの背景特性が、Ｋａｐｔｏｎから作製された厚さ０．１２５ｍｍのホイルの背景特性と比較される。これにより、ＴＰＩのグラフ９１及びＫａｐｔｏｎのグラフ９２は、それぞれのホイルの測定結果を示す。
【００６７】
図１９から導かれるように、ＴＰＩホイルはＸ線アモルファスであり、Ｋａｐｔｏｎホイルとは異なり特徴的なピークを示さない。Ｋａｐｔｏｎホイルとの比較においてそのような広いピークが存在しないことにより、ＴＰＩホイルは分析用途に本質的により適している。加えてそれは、Ｋａｐｔｏｎホイルと同等の同じように低いＸ線背景特性からなり、分析試験のための調製／保護目的のために同じように良好な安定性特性を提供する。
【００６８】
本明細書と、本発明の態様及び実施形態を例示する添付図面とは、保護される発明を規定する特許請求の範囲を限定するものではない。換言すれば、本発明は図面及び上記に例示され、詳細に記載されているが、そのような例示及び記載は説明的又は例示的なものであって、制限的なものではない。本明細書及び特許請求の範囲の理念及び範囲から逸脱せずに、種々な機械的、組成的、構造的、電気的、及び動作上の変更が可能である。場合によっては、本発明を曖昧にしないために、周知の回路、構造、及び技術を詳細に示さなかった。したがって、特許請求の範囲及び理念の中で、当業者は変更及び修正を行うことができるであろう。特に、本発明は、上記及び以下の様々な実施形態に基づく特徴のあらゆる組み合わせを含む更なる実施形態を含む。
【００６９】
本開示はまた、図面に示されたすべての更なる特徴を、それらが上記及び以下に記載されていなくとも個別に含む。また、図面及び明細書に記載された実施形態の単一の代替例、並びにその特徴の単一の代替例は、本発明の主題から、又は開示された主題から省くことができる。本開示は、特許請求の範囲又は例示的実施形態に規定される特徴、並びに前記特徴を含む主題からなる主題を含む。
【００７０】
更に、特許請求の範囲において、「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形は複数径を除外しない。単一のユニット又はステップは、特許請求の範囲に記載される複数の特徴の機能を満たすことができる。特定の手段がそれぞれ異なる請求項において記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが利点のために使用できないことを示すものではない。また、属性又は値に関連する用語「本質的に」、「約」、「概ね」等は特に、それぞれ、属性を正確に又は値を正確に規定する。所与の数値又は範囲の文脈における用語「約」は、例えば、所与の値又は範囲の２０％以内、１０％以内、５％以内、又は２％以内である値又は範囲を指す。連結又は接続されたものとして記載される構成要素は、電気的に又は機械的に直接連結されていても、或いは一又は複数の中間的構成要素を介して間接的に連結されていてもよい。特許請求の範囲におけるすべての参照番号は、同範囲を限定するものではない。
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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