洗浄トレイシステム

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【発明の名称】	洗浄トレイシステム
【発明者】	【氏名】ペーターツィンマーマン【氏名】ウーヴェナウマン
【要約】	【課題】いかなる残留物などもなくマトリクス状に配置されるピベット先端部またはトランスファニードルを効率的に清掃し、より時間効果的に洗浄プロセスを行うことを可能にする洗浄トレイシステムを提供。【解決手段】マトリクス状に配置され、下部トレイ２と上部トレイ１と、上部トレイ１の基部に対して垂直に且つピペット先端部またはトランスファニードルと同じように相互に同グリッド間隔で配置された貫通開口部を有する、上部トレイ１の内部に突出する突出体とを有する、ピペット先端部またはトランスファニードルのための洗浄トレイシステムであって、下部トレイ２が洗浄液で連続充填するために少なくとも一つの入口１０を有し、少なくとも一つの出口９が上部トレイ１に有る、洗浄トレイシステム。

【特許請求の範囲】
【請求項１】マトリクス状に配置され、下部トレイ（２）と上部トレイ（１）と、前記上部トレイ（１）の基部に対して垂直に且つピペット先端部またはトランスファニードルと同じように相互に同グリッド間隔で配置された貫通開口部を有する、前記上部トレイ（１）の内部に突出する突出体とを有する、前記ピペット先端部またはトランスファニードルのための洗浄トレイシステムであって、前記下部トレイ（２）が洗浄液で連続充填するために少なくとも一つの入口（１０）を有し、少なくとも一つの出口（９）が前記上部トレイ（１）に有る、洗浄トレイシステム。
【請求項２】前記突出体が、前記貫通開口部の周りの縁領域が非常に狭い、請求項１記載の洗浄トレイシステム。
【請求項３】前記突出体が、中間トレイ（３）内にその一端が固定され且つ前記上部トレイの基部内の円形開口部（５）を通って前記上部トレイ（２．１）内に突出する薄壁管（４）の末端部で形成される、請求項２記載の洗浄トレイシステム。
【請求項４】前記開口部（５）が、前記薄壁管（４）の外径よりも大きい直径を有し、出口（９）を構成し、前記中間トレイ（３）が、前記洗浄液がポンプ排出されるようにするために末端出口を有する、請求項３記載の洗浄トレイシステム。
【請求項５】前記薄壁管（４）がそれらの縁部領域のまわりを一周する面取り部を有する、請求項２または３に記載の洗浄トレイシステム。
【請求項６】前記突出体が前記上部トレイ（１）の前記基部上にウエブ（７）を形成し、前記貫通開口部が貫通穴（８）であり、このシステムでは、前記貫通穴（８）のまわりの前記縁部領域が、前記上部トレイ（１）の前記基部に対して傾いている平面を形成する、請求項１記載の洗浄トレイシステム。
【請求項７】少なくとも前記上部トレイ（１）が疎水性材料から成るまたは疎水性材料で被覆される、請求項１記載の洗浄トレイシステム。
【請求項８】前記グリッド間隔、すなわち、前記貫通開口部の中心間距離が、９ｍｍよりも小さい、特に４．５ｍｍ、２．２５ｍｍまたは１．１２５ｍｍである、請求項１記載の洗浄トレイシステム。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピペット先端部またはトランスファニードルがマトリクス状に配置された多ピペッターのピペット先端部または反復システムのトランスファニードルを洗浄するための洗浄トレイシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】多ピペッターは、意図した目的に対して多数の物質（物質ライブラリー）を試験してそれらの有効性を調べるために活性化学および生化学的物質に関して行われる研究で特に使用される（ＨＴＳ：高処理量スクリーニング）。極めて高処理量が、特に、マトリクス状に配置されたピペット先端部を備えた多ピペッターを使用して達成される。現在では、８×１２＝９６および１６×２４＝３８４ピペット先端部を有するこの種の多ピペッターが使用されている。例えば、ＲｏｂｂｉｎｓＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社、サニーヴェール、カリフォルニア州、およびＯｐａｌＪｅｎａＧｍｂｈ（ＤＤ特許２６０５７１）で製造された市販の多ピペッターが挙げられても良い。
【０００３】この分野では、マイクロ滴定プレート（ＭＴＰ）上に小出しされる試料物質の数量が益々増えることと、個々の試料物質の量を最小限に抑えることとの両方の流れがある。
【０００４】これらの実験は、それらのウエルが８×１２＝９６ウエルアレイで配置され、単位ウエル当たり３００μｌまでの試料物質量を受け入れることができる複数のＭＴＰで従来行われていたが、複数のこのアレイ（１６×２４＝３８４、３２×４８＝１５３６および６４×９６＝６１４４）を採用するフォーマットは益々重要となってくる。使用された複数のＭＴＰの外部寸法は、ウエルアレイに関係なく不変であるので、９ｍｍの８×１２アレイを有するウエルの中心間距離から進めると、より高次のフォーマットで得られる中心間距離は、４．５ｍｍ、２．２５ｍｍおよび１．１２５ｍｍとなる。各ウエル内に導入される量は、不釣合いに低減される。
【０００５】そのうち、試料物質を移動するために、例えばＶ＆ＰＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｃ．，社、カリフォルニア州、により供給されているものなどの反復システムの使用が益々増えてきている。
【０００６】反復システムは、同一直径のトランスファニードルの二次元配置を具備し、ＨＴＳ用途での試料物質を移動するためにも使用される。この場合、これらのトランスファニードルは、それらが試料物質内に浸されると、メニスカス状の試料物質がそれらの端面にしか付着しないように都合良く設計される。この場合、移動される物質の量は、使用されたトランスファニードルの直径で実質的に決まり、上述の多ピペッターで可能となるよりもかなり少ない。
【０００７】多ピペッターと反復システムとの両方に対する共通の要件は、試料物質が再び取り出される際にそれの汚染を防ぎ、次サイクルを妨害しない、故に後続サイクルの結果の歪曲を防止するために、ピペット先端部またはトランスファニードルが物質移動サイクル後に清掃されることである。
【０００８】最も簡単な場合、これらのピペット先端部は、第１容器からきれいな洗浄液を取り出し、それを近接第２容器に排出することによって清掃される。この種の解決法の第１の欠点は、二つの容器がピペット先端部の下に交互に配置されなければならない、或いはピペット先端部が容器上に案内されなければならない、さらに、第２の欠点は、ピペット先端部の外面が、実質的に流れていない洗浄液に浸されることで十分に清掃されないことであり、この欠点は、試料物質によりきれいな洗浄液を汚染することにもなる。
【０００９】上記欠点の最初のものは、ＤＥ１９６３５００４Ｃ１に記載の多ピペッター用の洗浄トレイシステムを使用して解決される。
【００１０】この種の洗浄トレイシステムは、未使用（きれいな）洗浄液を保持するための第１トレイと、汚染された洗浄液を保持するための第２トレイとを具備し、第１トレイが第２トレイの上に載るように配置され、連続開口部（貫通開口部）を備えたウエブが、マトリクス状の多ピペッターと同じグリッド間隔でその基部全体にわたって分配される。
【００１１】この洗浄プロセスを実行するために、第１トレイは、入口部を介してきれいな洗浄液で充填される。第１トレイ内の液量レベルが、貫通開口部を介して第２トレイ内に液体を排出させるであろうウエブの高さを越えないようにするために、オーバーフローまたは液量レベルセンサーが提供される。ピペット先端部は、次にきれいな洗浄液内に浸され、吸引でこの液体が充填され、貫通開口部を介して再び空にされるので、先にピペットで取り出されている試料物質の残留物で汚染される洗浄液が第２トレイ内に通される。必要とされる相対的運動が洗浄システムまたはピペット先端部の変位によって実行されるかどうかは、重要ではない。この種の洗浄トレイシステムは多数の重大な欠点を有する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】これらのピペット先端部は洗浄液を繰り返し吸い込み、排出することによってその内部が効率的に清掃されるが、その外面は、きれいな洗浄液で湿らされるだけである。その結果、洗浄プロセスが繰り返されると、先にピペットされた試料物質の残留物が試料物質の新しいバッチと洗浄液との両方を汚染する。
【００１３】個々の試料物質がより小量に向かう傾向が増大するので、たとえ最小限の汚染であってもより劇的な影響となる。この種の洗浄システムは、各バッチ後に第１トレイ内の洗浄液を完全に入れ変わるようにできるが、これは大量の洗浄液を消費するだけでなく、その作業を行うのにかなりの時間が費やされる。故に、外面を清掃するのに尚も効果的でなく、その結果、この種の洗浄システムは、トランスファニードルがそれらの外面を介してしか試料物質を取り出さないので、これらのニードルを清掃するのに全く不適である。
【００１４】本発明の目的は、いかなる残留物などもなくマトリクス状に配置されるピペット先端部またはトランスファニードルを効率的に清掃し、より時間効果的に洗浄プロセスを行うことを可能にする請求項１の前提部分に記載された種類の洗浄トレイシステムを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１のプリアンブルに記載されたような洗浄トレイシステムでは、この目的は、下部トレイが洗浄液で連続的に充填されるようにするために少なくとも一つの入口を有し、少なくとも一つの出口が上部トレイ上に有るということで達成される。
【００１６】本発明による洗浄トレイシステムは、本質的に知られている手段の異なる配置構成が完全に異なる作用をもたらすので、単なる自明な運動学的反転を表すものではない、故に、この種の洗浄システムは、従来技術で周知のものとは異なる特徴を有する。本発明の重要な特徴は、処理中に、貫通開口部を介して上部トレイ内に運ばれ、そこから除去されるきれいな洗浄液での下部トレイへの連続充填である。清掃されるために、ピペット先端部またはトランスファニードルがその貫通開口部内に導入される。これが行われると、ピペット先端部またはトランスファニードルの外面は、貫通開口部内で発生された流れのためその周りできれいな洗浄液が流れ、その結果、この表面が清掃される。その表面から除去される試料物質の残留物は、きれいな洗浄液の連続的供給によって発生された流れによって貫通開口部内の上方に運ばれ、これらの開口部の縁を越えて洗浄される。
【００１７】従来技術と比べて決定的な利点は、このシステムが、広義では、下部トレイだけでなく、突出体として上部トレイ内に突出する貫通開口部を取り囲む壁をも含む、きれいな洗浄液のための容器が汚染されることを、その中にあるきれいな洗浄液が汚染されることだけでなく確実に回避できることにある。貫通開口部を取り囲む壁の汚染の確実な回避は、これら開口部内部を洗浄するきれいな液体の汚染を防止するためだけでなく、ピペット先端部またはトランスファニードルが再導入される場合、洗浄プロセスが反復される際に、これらの先端部またはニードルが取り囲む壁との接触を通じて再びまたはさらに汚染されないことを確実にするためにも重要である。
【００１８】清掃されるために、ピペット先端部またはトランスファニードルが貫通開口部に浸されるので、これらの開口部の取り囲む壁は、従来技術と異なり、上部トレイ１の内部に僅かに突出しさえすればよく、故に、低い高さの突出体を形成する。これは、それぞれの場合で洗浄液が貫通開口部内に吸い上げられ、上部トレイ内に放出されるようにするためにグリッド間隔の半分だけ水平運動が必要とされることを除けば、垂直運動しか必要とされない、つまり、先端部が貫通開口部内に浸されるようにするためにピペット先端部を下降させ、または洗浄トレイシステムを上昇させることについて有利な追加的効果となる。洗浄液の放出中の下降は、必ずしも必要ではない。
【００１９】さらなる追加的効果は、いかなる通気開口部も不要であるので、貫通開口部を供により密に配置すること、故に従来技術と比べてグリッド間隔を低減することの可能性にある。９ｍｍ未満の、例えば、４．５ｍｍ、２．２５ｍｍまたは１．１２５ｍｍの貫通開口部の中心間距離が、可能となる。
【００２０】オーバーフローまたはオーバーフローセンサも不要となり、それがその構造を単純化する。
【００２１】貫通開口部の全てに均一な流れの洗浄液を発生させるために、これらの開口部の断面は、その流れを制限するために下部トレイの側で狭くなるようにしても良い。
【００２２】洗浄液が貫通開口部から出てくるときに滴りが形成されず、連続的に運ばれた洗浄液が流出できることを確実にするために、貫通開口部の周りのリム面が、極めて狭くなっているか、または上部トレイの基部に対して傾いた平面を形成すべきである。
【００２３】洗浄トレイシステムの汚染を回避するために、汚染された洗浄液と接触するこれらの部品、およびピペット先端部またはトランスファニードルが適当に疎水性材料から製造されるか、または疎水性材料で被覆されると好都合である。
【００２４】本発明を、二つの代表的実施例を参考に以下で詳細に説明する。
【００２５】
【実施例】図１および図２に示される第１の代表的実施例は、上部トレイ１．１、下部トレイ２．１、中間トレイ３、およびマトリクス状に配置され、中間トレイ３内に一端で固定される、均一寸法の多数の小管４を本質的に具備する。これらの小管４の自由端は、小管４の外径よりも大きな直径を有する貫通開口部５を通って、トレイ基部と直角をなして、上部トレイ１．１の内部に突出する。小管４のそれぞれの固定端は、ダクト６を介して下部トレイ２．１と連通している。洗浄システムが機能する方法を理解するために不要な連結要素または任意の封止要素などの詳細な例示および説明は省く。この種の対策は、勿論当業者には周知のことであり、それらの設計は洗浄トレイシステムの基本的設計に何の影響もない。入口１０は下部トレイ２．１に連結され、それを通してきれいな洗浄液がポンプによって下部トレイ２．１の内部に運ばれ、出口９は中間トレイ３に連結され、さらなるポンプに連結されても良いが、これらも図示されない。
【００２６】清掃プロセスが実行される間に、下部トレイ２．１は、きれいな洗浄液で連続的に充填される。洗浄液は、小管４内にダクト６を介して上昇し、次に中間トレイ３内への開口部５の遮るもののない部分を通って流出する前にこれらの小管の縁を越えてあふれ出る。そこから、洗浄液は、重力で出口９を通って排出できる、またはポンプ排出によって除去される。
【００２７】入口１０からの距離に関係なく小管４の全てに対して同一流動条件を与えるために、ダクト７の内径は、小管４の内径よりもかなり小さくなるように選択される。
【００２８】小管４から上昇洗浄液を支障なく出現可能にするために、小肉厚を有する小管４が使用される。この肉厚は、洗浄液がその上を水平方向に流れなければならないリム範囲を決定する。このリム範囲を低減するために、小管４を、都合良いように面取りしても良い。
【００２９】ピペット先端部またはトランスファニードルを清掃するプロセスは、一般に洗浄プロセスを何度も実行することを含む。
【００３０】洗浄プロセスは、個々のピペット先端部またはトランスファニードルがそれぞれ小管４の上に整列配置されるように互いに対して位置決めされた洗浄システムと、ピペット先端部またはトランスファニードルのマトリクス配置とによって始まる。洗浄システムを上昇させる、またはピペット先端部またはトランスファニードルを下降させると、後者が小管４内に浸される。このプロセスでは、小管４内で発生された流れのため、きれいな洗浄液がピペット先端部またはトランスファニードルの外面のまわりを流れ、その結果、この外面が清掃される。
【００３１】ピペット先端部の場合、ピペットの内部は、きれいな洗浄液がその外面のまわりを洗浄すると同時に吸引によりその洗浄液で充填される。
【００３２】充填された状態で、それらのピペット先端部は再び上昇される、または代わりに洗浄システムが下降される。相対的水平移動が次に行われ、好ましくは二つの隣接小管４の間隔の半分の距離だけ移動し、ピペット内容物が上部トレイ１．１内に放出される。
【００３３】この洗浄プロセスは、きれいな洗浄液を完全に交換する必要も無く何度も反復される。
【００３４】この場合、ピペット先端部またはトランスファニードルの外面の清掃効率は、きれいな洗浄液がこの表面のまわりを流れる時間と流速とにのみ依存する。吸引および排出サイクル数、すなわち、洗浄プロセスの多数回反復が、ピペット先端部の内面の清掃効率の決定的要因となる。
【００３５】技術的に製造するのがより簡単である本発明による洗浄システムの設計が、図３および図４を参照して第２の代表的実施例で説明される。
【００３６】この第２代表的実施例は、上部トレイ１．２と下部トレイ２．２とを具備し、上部トレイ１．２の基部が貫通穴８を備えた隣接ウエブ７の形で設計されている。
【００３７】第１代表的実施例と同様に、下部トレイ２．２は、入口１０を介して連続的にきれいな洗浄液で充填される。このプロセスでは、洗浄液が、ウエブ７内の貫通穴８を介して上方に上昇し、上部トレイ１．２の内部にそれらの縁部を越えてあふれ出す。ここから、洗浄液が出口９を介してポンプ排出される。他の不可欠な要因は、貫通穴８が、ピペット先端部またはトランスファニードルと同じグリッド間隔で配置されていることである。
【００３８】洗浄液が貫通穴８から出てくるときに滴りが形成されないことと、連続供給された洗浄液が流出できることとが確実となるように、貫通穴８のまわりのウエブ７のリム範囲は、図４に示されるように、上部トレイ１．２の基部に向かって傾く平面として設計されなければならない。
【００３９】上部トレイ１．２は、都合良く疎水性材料で製造されるまたは疎水性材料で被覆されるので、液体の凝集性膜が内部に形成され、汚染した洗浄液が均一に吸い出されるようになる。

【出願人】	【識別番号】５０００９４６２４【氏名又は名称】シビィオインストゥルメンツゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
【出願日】	平成１２年６月２６日（２０００．６．２６）
【代理人】	【識別番号】１０００６３１３０【弁理士】【氏名又は名称】伊藤武久（外１名）
【公開番号】	特開２００１－５４７７２（Ｐ２００１－５４７７２Ａ）
【公開日】	平成１３年２月２７日（２００１．２．２７）
【出願番号】	特願２０００－１９１２７０（Ｐ２０００－１９１２７０）