生化学用プレートの製造方法

【課題】複数のウェルの底部を光透過性のガラスにより形成するにもかかわらず、接着剤の成分が試料内へ溶出するのを回避して試料への悪影響を防止し、しかも、ウェル底部の研磨処理作業が容易な生化学用プレートの製造方法。
【解決手段】光透過性の底部４を有して上方に開口する複数のウェル２を備えた生化学用プレートの製造方法で、底部４を含む底板１をガラスにより形成し、その底板１のガラスと熱膨張率の異なる材料でウェル２を構成する筒体３を形成して、その熱膨張率の差に基づいて筒体３を底板１の底部４に嵌合固定して製造する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過性の底部を有して上方に開口する複数のウェルを備えた生化学用プレートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような生化学用プレートとしては、例えば、マイクロプレートと称される生化学用容器などが知られており、従来、ポリスチレンのような合成樹脂により製造されたものが多用されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、最近、逆ミセルの特異環境中でＤＮＡのハイブリダイゼーション挙動を紫外線分光測定により観察する遺伝子解析方法が提案され、かつ、注目もされているが、この遺伝子解析方法では、試料がイソオクタンなどの有機溶剤となる。
したがって、ポリスチレンなどの合成樹脂製の生化学用容器では、有機溶剤によって溶解する可能性があるため、耐有機溶剤性に優れた生化学用容器の必要性が高まってきた。
そこで、本出願人は、光透過性のガラス基板と多数の筒体を使用し、無機接着剤によって多数の筒体をガラス基板の表面に接着して製造する光透過性ガラス製の生化学用容器を提案した。さらに、光透過性のガラス素材を軟化点以上に加熱し、溶融状態あるいは軟化状態にある光透過性ガラス素材を型枠内に入れて成形し、その後、分光測定が可能なように、各ウェル内の底部を研磨処理して製造する光透過性ガラス製の生化学用容器も提案した（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−７８３８８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来方法のうち、多数の筒体をガラス基板の表面に接着して製造する方法では、たとえ接着剤として無機系の接着剤を使用しても、使用する試料によっては、接着剤の成分の一部が試料内に溶出するという問題が考えられる。
さらに、生化学用容器では、ウェルそのものが比較的小さくて数も多いため、上述した従来方法のうち、ガラス素材を使用して型成形する方法では、各ウェルの底部、言い換えると、小さな穴の内側の底部を研磨処理する作業が非常に困難で煩雑となり、この点に改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、複数のウェルの底部を光透過性のガラスにより形成するにもかかわらず、接着剤の成分が試料内へ溶出するのを回避して試料への悪影響を防止し、しかも、ウェル底部の研磨処理作業が容易な生化学用プレートの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、光透過性の底部を有して上方に開口する複数のウェルを備えた生化学用プレートの製造方法であって、前記底部を含む底板をガラスにより形成し、その底板のガラスと熱膨張率の異なる材料で前記ウェルを構成する筒体を形成して、その熱膨張率の差に基づいて前記筒体を前記底板の底部に嵌合固定して製造するところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、光透過性の底部を含む底板をガラスにより形成し、その底板のガラスと熱膨張率の異なる材料でウェルを構成する筒体を形成して、ガラス製の底板と筒体との熱膨張率の差に基づいて筒体を底板の底部に嵌合固定するので、例えば、試料内への溶出が懸念される接着剤などを使用することなく、仮に使用するにしても非常に少量で済むため、試料への悪影響のおそれのない生化学用プレートを製造することができる。
また、ガラス製の底板とウェルを構成する筒体が別体となるので、筒体を取り付ける前に予めウェルの底部を研磨処理することができ、それによって、ウェル底部の研磨処理作業も容易となる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記底部が底板の上面から上方へ突出する突出底部であり、その突出底部に前記筒体を外嵌固定するところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、前記底部が底板の上面から上方へ突出する突出底部であり、その突出底部に筒体を外嵌固定するので、突出底部に対する筒体の外嵌によって、各筒体はガラス製の底板に確実に固定される。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記底部が底板の上面から下方へ凹入する凹入底部であり、その凹入底部に前記筒体を内嵌固定するところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、前記底部が底板の上面から下方へ凹入する凹入底部であり、その凹入底部に筒体を内嵌固定するので、凹入底部に対する筒体の内嵌によって、各筒体はガラス製の底板に確実に固定される。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成は、前記筒体と前記底板を加熱して、その加熱時の熱膨張率の差に基づいて前記筒体を前記底板の底部に嵌合固定するところにある。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成によれば、筒体と底板を加熱して、その加熱時の熱膨張率の差に基づいて筒体を底板の底部に嵌合固定するので、例えば、筒体と底板を加熱炉内に入れて加熱処理することにより、各筒体を底板の底部に比較的簡単に固定することができる。
【００１４】
本発明の第５の特徴構成は、前記筒体と前記底板を冷却して、その冷却時の熱膨張率の差に基づいて前記筒体を前記底板の底部に嵌合固定するところにある。
【００１５】
本発明の第５の特徴構成によれば、筒体と底板を冷却して、その冷却時の熱膨張率の差に基づいて筒体を底板の底部に嵌合固定するので、例えば、筒体と底板を冷却器内に入れて冷却処理することにより、各筒体を底板の底部に比較的簡単に固定することができる。
【００１６】
本発明の第６の特徴構成は、前記底板の底部と前記筒体との少なくともいずれか一方に仮嵌合用のテーパ面が形成されているところにある。
【００１７】
本発明の第６の特徴構成によれば、底板の底部と筒体との少なくともいずれか一方に仮嵌合用のテーパ面が形成されているので、各筒体を底板の底部に嵌合固定するに際して底部の所定位置へ確実に嵌合固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による生化学用プレートの製造方法につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
生化学用プレートの一例である生化学用容器は、図１に示すように、光透過性のソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどのような各種のガラスにより長方形の板状に形成された底板１を備え、その底板１の上面１ａには、上方に開口する多数のウェル２、例えば、合計９６（８×１２）個のウェル２が設けられ、各ウェル２を構成する筒体３がガラス製の底板１とは熱膨張率の異なる材料で形成されている。
【００１９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、図２に示すように、ガラス製の底板１が、その底板１の上面１ａから一体的に上方へ突出する円柱形の突出底部４を備えていて、各突出底部４に円筒形の筒体３が外嵌固定され、その突出底部４と筒体３によりウェル２が構成されている。
筒体３は、底板１の材料であるガラスよりも熱膨張率が大で、耐薬品性に優れ、かつ、試料内へ溶出するおそれの少ない材料で形成されている。具体的には、酸化皮膜で覆われたアルミニウム、金や白金などをはじめとして、ニッケルメッキやロジウムメッキが施された各種の金属材料、あるいは、ホウロウ処理などの表面処理が施された各種の金属材料、さらには、底板１のガラスよりも熱膨張率の大きなガラスなどで形成され、その筒体３の突出底部４への外嵌側内面には、予め仮嵌合用のテーパ面３ａが形成されている。
一方、ガラス製の底板１の方は、その下面１ｂと各突出底部４の上面４ａが、予め研磨処理されている。
【００２０】
第１の実施形態による生化学用容器を製造するには、図２（イ）に示すように、底板１の各突出底部４の上方にそれぞれ筒体３を被せて、底板１と筒体３を図外の加熱炉内に入れて加熱処理する。
すると、底板１の材料であるガラスと筒体３との熱膨張率の差に基づいて、図２（ロ）に示すように、筒体３の内径が突出底部４の外径に対して相対的に大きくなって、筒体３が自重により、必要な場合には、筒体３に下方への押圧力を加えることによって、突出底部４に外嵌する。
その後、底板１と筒体３を徐々に常温にまで戻すことにより、図２（ハ）に示すような生化学用容器が製造されるのである。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、図３に示すように、ガラス製の底板１が、その底板１の上面１ａから下方へ凹入する平面視円形の凹入底部５を備えていて、各凹入底部５に円筒形の筒体３の下端部が内嵌固定され、その凹入底部５と筒体３によりウェル２が構成されている。
筒体３は、第１の実施形態において具体的に記述した材料、つまり、底板１の材料であるガラスよりも熱膨張率が大で、耐薬品性に優れ、かつ、試料内へ溶出するおそれの少ない材料で形成され、筒体３の凹入底部５への内嵌側外面には、予め仮嵌合用のテーパ面３ｂが形成されている。
ガラス製の底板１の方は、第１の実施形態と同様に、その下面１ｂが予め研磨処理され、さらに、各凹入底部５の上面５ａも予め研磨処理されている。
【００２２】
第２の実施形態による生化学用容器を製造するには、図３（イ）に示すように、底板１の各凹入底部５の上方にそれぞれ筒体３を嵌入して、底板１と筒体３を図外の冷却器内に入れて冷却処理する。
すると、底板１の材料であるガラスと筒体３との熱膨張率の差に基づいて、図３（ロ）に示すように、筒体３の外径が凹入底部５の内径に対して相対的に小さくなって、筒体３が自重により、必要な場合には、筒体３に下方への押圧力を加えることによって、凹入底部５に内嵌する。
その後、底板１と筒体３を徐々に常温にまで戻すことにより、図３（ハ）に示すような生化学用容器が製造されるのである。
【００２３】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、底板１の上面１ａに形成する底部として突出底部４と凹入底部５を例示したが、図４に示すように、平面視円形のスリット６ａにより底部６を形成して、そのスリットにより形成された底部６に筒体３を外嵌したり、図示はしないが、スリットにより形成された底部６に筒体３を内嵌することもできる。
【００２４】
（２）先の実施形態では、底部４，５への外嵌または内嵌のみによって筒体３を底板１に固定する構成を例示したが、例えば、底板１と筒体３との間にあまり熱膨張率の差がなくて、外嵌または内嵌のみでは必要な嵌合力が得られないおそれのある場合には、底部４，５と筒体３との間に少量の接着性材料、好ましくは、低融点ガラスなどを介在させて固定することもできる。
さらに、接着性材料に代えて、あるいは、接着性材料と共に、図５に示すように、突出底部４と筒体３との間に抜け止め用の係合手段７を設けたり、図６に示すように、突出底部４の上端側を下方よりも大径にした抜け止め手段８を設けることができ、また、図７に示すように、熱膨張率の大きな締め付け用リング９を併用して、筒体３を突出底部４に対して締め付け固定することもできる。
なお、図示はしないが、図５に示す係合手段７と図６に示す抜け止め手段８に関しては、凹入底部５と筒体３との間に設けることもできる。
【００２５】
（３）先の実施形態では、底部４，５と筒体３のうち、筒体３側にのみ仮嵌合用のテーパ面３ａ，３ｂを形成した例を示したが、逆に、底部４，５側に仮嵌合用のテーパ面を形成することも、また、底部４，５側と筒部３側の両方にそれぞれ仮嵌合用のテーパ面を形成して実施することもできる。
また、図８に示すように、突出底部４と筒体３との間にポリエチレンなどからなる緩衝リング１０を介在させることもでき、図示はしないが、凹入底部５と筒体３との間に同じような緩衝リングを介在させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】生化学用容器の斜視図
【図２】第１の実施形態による生化学用容器の製造工程を示す要部断面図
【図３】第２の実施形態による生化学用容器の製造工程を示す要部断面図
【図４】別の実施形態による生化学用容器の要部断面図
【図５】別の実施形態による生化学用容器の要部断面図
【図６】別の実施形態による生化学用容器の要部断面図
【図７】別の実施形態による生化学用容器の要部断面図
【図８】別の実施形態による生化学用容器の要部断面図
【符号の説明】
【００２７】
１底板
２ウェル
３筒体
３ａ，３ｂ仮嵌合用のテーパ面
４突出底部
５凹入底部
６スリットにより形成された底部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の底部を有して上方に開口する複数のウェルを備えた生化学用プレートの製造方法であって、
前記底部を含む底板をガラスにより形成し、その底板のガラスと熱膨張率の異なる材料で前記ウェルを構成する筒体を形成して、その熱膨張率の差に基づいて前記筒体を前記底板の底部に嵌合固定して製造する生化学用プレートの製造方法。
【請求項２】
前記底部が底板の上面から上方へ突出する突出底部であり、その突出底部に前記筒体を外嵌固定する請求項１に記載の生化学用プレートの製造方法。
【請求項３】
前記底部が底板の上面から下方へ凹入する凹入底部であり、その凹入底部に前記筒体を内嵌固定する請求項１に記載の生化学用プレートの製造方法。
【請求項４】
前記筒体と前記底板を加熱して、その加熱時の熱膨張率の差に基づいて前記筒体を前記底板の底部に嵌合固定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の生化学用プレートの製造方法。
【請求項５】
前記筒体と前記底板を冷却して、その冷却時の熱膨張率の差に基づいて前記筒体を前記底板の底部に嵌合固定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の生化学用プレートの製造方法。
【請求項６】
前記底板の底部と前記筒体との少なくともいずれか一方に仮嵌合用のテーパ面が形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の生化学用プレートの製造方法。

【図１】