図面 (/)

技術 大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム及び方法

出願人 大連理工大学
発明者 姜暁濱韓明光賀高紅李津李祥村肖武呉雪梅
出願日 2018年12月18日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2019-551564
公開日 2020年4月2日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-509779
状態 特許登録済
技術分野 ペプチド又は蛋白質 微生物・酵素関連装置
主要キーワード 菱形構造 外部延 移動ノブ 凹溝構造 カメラ調節 トンネル形 レイアウト形態 投入効率
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年4月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題・解決手段

本発明は結晶化の技術分野に属し、大分子結晶過程の精密な調整・制御に適用される実験システム及び方法である。本発明に係るシステムは常圧での密閉空間であり、プラットフォーム配置水平動溝および流路専用逆洗モジュール、液滴滴下制御モジュール観察モジュール、ユーザ観察用コンピュータシステムおよび実験条件制御モジュールを含み、本発明はシステム自体のx、y軸プラットフォームの高精度な移動ノブおよび針先精確の位置制御を利用して、大分子溶液突起または窪みの正確な位置に滴下できるのが確保されるとともに、結晶体の結晶化ミクロ環境後期の結晶体の逆洗の精確な操作が確保できて、高倍率カメラ目標結晶型結晶化誘導期間をリアルタイムデータ測定するとともに、実験状況に応じて結晶体の培養環境をリアルタイムに調整し、結晶化効率成功率を向上させた。本発明は、簡単で実行しやすく、生産性が高く、通常の実験の再現にも応用できるし、限界結晶化条件での探索にも利用できると同時に、大分子結晶製品の効率的な作製にも適用できる。

概要

背景

分子薬物を主とする薬物に対するニーズは日々増え、関連する大分子薬物の結晶化の発展が進んでいる。大分子薬物の薬効作用発見から薬物構造の設計にかけて、安定した生産プロセスの設計と作製工程の開発は、既に新しい薬物が商業化できるか否かを決定する重要な研究方向となっている。そのうち、大分子薬結晶化過程は生産プロセス設計の重点であり、薬物目標結晶型を調整・制御し、結晶化誘導周期を短縮し、結晶体の大量の作製などの関連研究は薬物作製過程でのコスト及び生産可否性に大きく影響する。病原体の変異が速く、薬物への適応力が強まるため、変異する病原体に対処するように、薬物の頻繁な更新が求められている。従って、目標結晶体を大量に作製するとともに、精密な制御下の作製工程によって結晶系の結晶型、粒度、態様、純度などの特性を確保する必要がある。これを目標とした大分子結晶過程の精密な調整・制御の実験システム及び方法の開発も特別に重要になる。CN103254274Aにおいて、結晶化状態物質が目標のたんぱく質であるか否かを特定するための、たんぱく質の結晶体の調整・制御の最適化装置が開示されている。しかし、X単結晶回折技術を利用して構造を分析できる生体分子に限られているため、この方法は普遍性がなく、工業生産と制御に応用される意義は目立たない。現在、普遍性のある大分子結晶体の精密な調整・制御に関する研究と結晶化観測に関する装置はまだ文献で開示されていない。

研究によると、閉じ込め空間での大分子結晶体は周囲の環境による制限作用によって結晶体・結晶型の調整・制御を精確に向上でき、目標の結晶体を取得できると同時に、閉じ込め空間の形状は結晶体成長結晶面の調整・制御に積極的な役割を持っている。この結論は生体大分子まで普及できるだけでなく、大分子薬物の結晶化過程の問題も解決できる。しかし、閉じ込め空間は結晶系に関する結晶型の観察、結晶体誘導期間の測定及び結晶体の抽出などに不利である。従って、従来の伝統的な実験システムと監視方法は改善が迫られ、観察、環境制御サンプルの精密な注入一体化される結晶実験ステムが求められている。当該実験システムは、目標体系の液滴を正確に滴下するという条件を満たす必要があると同時に、高精度のミクロンオーダーの結晶化プラットフォームの閉じ込め構造は規則的ないかなる図形でもよく、システム自体のx、y軸プラットフォームの高精度な移動機構針先の精確な位置制御を利用して、大分子溶液突起または窪みの正確な位置に滴下できるのが確保されるとともに、結晶体の結晶化ミクロ環境後期の結晶体の逆洗の精確な操作を確保できる。また、実験の過程で目標の結晶型を即時に選別して調整・制御し、結晶体を観察し、高倍率カメラで目標の結晶型の結晶化誘導期間をリアルタイムデータ測定するとともに、実験状況に応じて結晶体の培養環境をリアルタイムに調整し、結晶化効率成功率を向上させる必要がある。

概要

本発明は結晶化の技術分野に属し、大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム及び方法である。本発明に係るシステムは常圧での密閉空間であり、プラットフォーム配置水平動溝および流路専用逆洗モジュール、液滴滴下制御モジュール観察モジュール、ユーザ観察用コンピュータシステムおよび実験条件制御モジュールを含み、本発明はシステム自体のx、y軸プラットフォームの高精度な移動ノブおよび針先精確の位置制御を利用して、大分子溶液が突起または窪みの正確な位置に滴下できるのが確保されるとともに、結晶体の結晶化ミクロ環境と後期の結晶体の逆洗の精確な操作が確保できて、高倍率カメラで目標の結晶型の結晶化誘導期間をリアルタイムにデータ測定するとともに、実験状況に応じて結晶体の培養環境をリアルタイムに調整し、結晶化効率と成功率を向上させた。本発明は、簡単で実行しやすく、生産性が高く、通常の実験の再現にも応用できるし、限界結晶化条件での探索にも利用できると同時に、大分子結晶製品の効率的な作製にも適用できる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

分子結晶過程の精密な調整・制御に適用される実験システムであって、当該実験システムは常圧でケース(1)により囲まれた密閉空間であり、主にプラットフォーム配置水平動溝及び流路専用逆洗モジュール(I)、液滴滴下制御モジュール(II)、観察モジュール(III)、ユーザ観察用コンピュータシステム(IV)及び実験条件制御モジュール(V)から構成され、前記プラットフォーム配置水平動溝及び流路専用逆洗モジュール(I)、液滴滴下制御モジュール(II)、観察モジュール(III)及び実験条件制御モジュール(V)は密閉空間の内部に位置し、ユーザ観察用コンピュータシステム(IV)は密閉空間の外部に位置し、前記プラットフォーム配置水平動溝及び流路専用逆洗モジュール(I)は、プラットフォーム水平動溝(2)、x軸水平調節機構(3)、y軸水平調節機構(4)及びハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)を含み、前記ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)はプラットフォーム水平動溝(2)に置かれ、前記プラットフォーム水平動溝(2)はx軸水平調節機構(3)により水平位置が調節され、y軸水平調節機構(4)により垂直高さが調節され、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)の精確な移動が確保され、前記液滴滴下制御モジュール(II)はサンプ投入器(6)、ピストン推進調節機構(7)及びサンプル投入器の高さ調節機構(8)を含み、ピストン推進調節機構(7)がサンプル投入器(6)から滴下した液滴体積を精確に制御するために用いられ、サンプル投入器の高さ調節機構(8)がサンプル投入器(6)の位置を制御するために用いられ、前記観察モジュール(III)は、高倍率カメラ(9)とカメラ調節ユニット(11)を含み、高倍率カメラ(9)がカメラ調節ユニット(11)に固定され、高倍率カメラ(9)の角度、輝度及び拡大倍率を制御することによって、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)における液滴の内部結晶体の状態を観察し、前記実験条件制御モジュール(V)は温度・湿度測定および制御装置(13)を含み、密閉空間内に必要な湿度と温度を調整・制御し、前記ユーザ観察用コンピュータシステム(IV)はデータ導出線(10)とユーザ観察コンピュータ(12)を含み、観察システム外部延出として、ユーザがコンピュータソフトを利用して高倍率カメラ(9)レンズでの結晶体成長状況を観察するのを便利にし、前記ユーザ観察コンピュータ(12)はデータ導出線(10)を介してカメラ調節ユニット(11)と接続され、前記ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)は逆洗液入口(14)、逆洗液流路(15)および逆洗液出口(16)を含み、逆洗液が逆洗液入口(14)から入り、逆洗液が逆洗液流路(15)内で結晶体を洗浄した後で、逆洗液が逆洗液出口(16)から流出することを特徴とする大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項2

前記逆洗液流路(15)はミクロンオーダー構造の規則的な図形の突起または窪み構造であり、実際の必要に応じて、異なるレイアウト形態突起構造と窪み構造を選択して形成される結晶体プラットフォームは、2種のレイアウト形態があり、1種目のレイアウト形態が格子レイアウトであり、突起構造が結晶化プラットフォームの一方側に位置し、格子レイアウトに準じ、窪み構造が結晶化プラットフォームの他方側に位置し、格子レイアウトに準じ、2種目のレイアウト形態はトンネルレイアウトであり、突起構造と窪み構造が交替にレイアウトされ、トンネル式の結晶化プラットフォームが形成される、ことを特徴とする請求項1に記載の大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項3

目標結晶体の体系の態様に基づいて、突起構造と窪み構造の寸法を特定し、突起構造または窪み構造の高さが10μm〜500μmであることを特徴とする請求項2に記載の大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項4

ハイスループット結晶体の作製に用いられれば、結晶体プラットフォームが2種目のトンネルレイアウト形態に設計され、逆溶媒の洗浄と結晶体製品の集中収集を便利にするとともに、連続配列のサンプル投入器(6)が選択され、サンプル投入効率を向上させ、もし結晶体の特徴選別であれば、結晶体プラットフォームは1種目の格子レイアウト形態に設計され、結晶体の選別の再現性を向上させるとともに、前記結晶化プラットフォームの材料は、目標結晶系と反応しない材料であることを特徴とする請求項2または3に記載の大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項5

前記温度・湿度測定および制御装置(13)は湿度の制御範囲が10%〜100%であり、温度の制御範囲が-50℃〜200℃であり、前記x軸水平調節機構(3)、y軸水平調節機構(4)およびサンプル投入器の高さ調節機構(8)との調節機構の誤差が全て25.4mmごとに千分の一の誤差であり、前記高倍率カメラ(9)は拡大倍率が10〜600倍であることを特徴とする請求項2または3に記載の大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項6

前記温度・湿度測定および制御装置(13)は湿度の制御範囲が10%〜100%であり、温度の制御範囲が-50℃〜200℃であり、前記x軸水平調節機構(3)、y軸水平調節機構(4)およびサンプル投入器の高さ調節機構(8)との調節機構の誤差が全て25.4mmごとに千分の一の誤差であり、前記高倍率カメラ(9)は拡大倍率が10〜600倍であることを特徴とする請求項4に記載の大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項7

前記連続配列のサンプル投入器(6)はサンプル投入率を向上させるために、x軸水平調節機構(3)とy軸水平調節機構(4)が調節されて、プラットフォームにおける滴下液滴の目標位置点を連続配列構造(18)のサンプル投入器(6)に位置合わせると同時に、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)の高さに基づいてサンプル投入器の高さ調節機構(8)を調整して、準備ができたら、サンプル投入器の制御システム(17)が選択されて液滴が押し出され、液滴の体積は連続配列構造(18)のサンプル投入器(6)上の目盛りで示され、サンプル投入器ごとのサンプル投入器の制御システム(17)による制御は、連続配列構造(18)のサンプル投入器(6)のそれぞれのサンプル投入器から押し出される液滴の含有量が同じで、処理量が一致しているのが確保されるように実現され、連続配列構造(18)で複数のサンプル投入器(6)を直列または並列することで、産出効率を向上させることを特徴とする請求項4または6に記載の大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システム。

請求項8

大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験方法であって、(1)目標結晶系と溶媒を結晶体培養液に配置して、20〜30℃の温度条件予備し、結晶化プラットフォームを消毒処理し、配置済みの結晶体培養液をサンプル投入器(6)に入れて、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)をプラットフォーム水平動溝(2)上に置いて、結晶体培養前の準備作業が完成されるステップと、(2)温度・湿度測定および制御装置(13)を調節することにより密閉空間内の温度と湿度条件結晶化過程で設定された値に達するようにし、実験過程全体の温度と湿度が全て実験条件制御モジュール(V)によって制御されるステップと、(3)実験過程において、x軸水平調節機構(3)とy軸水平調節機構(4)が調節され、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)における滴下液滴の目標位置点をサンプル投入器(6)に位置合わせると同時に、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)の高さに基づいてサンプル投入器の高さ調節機構(8)を調整し、準備ができたら、ピストン推進機構(7)が回転させられ液滴が押し出され、液滴の体積はサンプル投入器(6)上の目盛で示されるステップと、(4)観察モジュール(III)の高倍率カメラ(9)で結晶化液滴状態を観察し、観察した内容電気信号に変換され、データ導出線(10)を介してユーザ観察コンピュータ(12)に表示され、結晶化状態の画像やビデオが収集・保存されるステップと、(5)結晶体の培養が完成されると、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム(5)をプラットフォーム水平動溝(2)から取り出し、逆溶媒の管路を逆洗液入口(14)に接続して、洗浄を開始し、洗浄液体は逆洗液流路(15)を通過するとともに、逆洗液出口(16)で収集され、結晶体が逆洗されて、結晶体ハイスループット培養の操作が完成されるるステップと、を有することを特徴とする大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験方法。

技術分野

0001

本発明は結晶化の技術分野に属し、大分子結晶過程の精密な調整・制御に適用される実験システム及び方法に関する。

背景技術

0002

分子薬物を主とする薬物に対するニーズは日々増え、関連する大分子薬物の結晶化の発展が進んでいる。大分子薬物の薬効作用発見から薬物構造の設計にかけて、安定した生産プロセスの設計と作製工程の開発は、既に新しい薬物が商業化できるか否かを決定する重要な研究方向となっている。そのうち、大分子薬結晶化過程は生産プロセス設計の重点であり、薬物目標結晶型を調整・制御し、結晶化誘導周期を短縮し、結晶体の大量の作製などの関連研究は薬物作製過程でのコスト及び生産可否性に大きく影響する。病原体の変異が速く、薬物への適応力が強まるため、変異する病原体に対処するように、薬物の頻繁な更新が求められている。従って、目標結晶体を大量に作製するとともに、精密な制御下の作製工程によって結晶系の結晶型、粒度、態様、純度などの特性を確保する必要がある。これを目標とした大分子結晶化過程の精密な調整・制御の実験システム及び方法の開発も特別に重要になる。CN103254274Aにおいて、結晶化状態物質が目標のたんぱく質であるか否かを特定するための、たんぱく質の結晶体の調整・制御の最適化装置が開示されている。しかし、X単結晶回折技術を利用して構造を分析できる生体分子に限られているため、この方法は普遍性がなく、工業生産と制御に応用される意義は目立たない。現在、普遍性のある大分子結晶体の精密な調整・制御に関する研究と結晶化観測に関する装置はまだ文献で開示されていない。

0003

研究によると、閉じ込め空間での大分子結晶体は周囲の環境による制限作用によって結晶体・結晶型の調整・制御を精確に向上でき、目標の結晶体を取得できると同時に、閉じ込め空間の形状は結晶体成長結晶面の調整・制御に積極的な役割を持っている。この結論は生体大分子まで普及できるだけでなく、大分子薬物の結晶化過程の問題も解決できる。しかし、閉じ込め空間は結晶系に関する結晶型の観察、結晶体誘導期間の測定及び結晶体の抽出などに不利である。従って、従来の伝統的な実験システムと監視方法は改善が迫られ、観察、環境制御サンプルの精密な注入一体化される結晶実験ステムが求められている。当該実験システムは、目標体系の液滴を正確に滴下するという条件を満たす必要があると同時に、高精度のミクロンオーダーの結晶化プラットフォームの閉じ込め構造は規則的ないかなる図形でもよく、システム自体のx、y軸プラットフォームの高精度な移動機構針先の精確な位置制御を利用して、大分子溶液突起または窪みの正確な位置に滴下できるのが確保されるとともに、結晶体の結晶化ミクロ環境後期の結晶体の逆洗の精確な操作を確保できる。また、実験の過程で目標の結晶型を即時に選別して調整・制御し、結晶体を観察し、高倍率カメラで目標の結晶型の結晶化誘導期間をリアルタイムデータ測定するとともに、実験状況に応じて結晶体の培養環境をリアルタイムに調整し、結晶化効率成功率を向上させる必要がある。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は主に高精度な大分子結晶体に結晶体培養環境を提供し、液滴の滴下位置を制御し、結晶体成長過程を観察し、結晶体を選別する実験システムを設計し、当該システムにより、目標の大分子溶液を定量的に滴下できるとともに、結晶体の実際の成長状況をリアルタイムに観察できる。そのうち、大分子結晶体培養結晶化プラットフォーム用のマイクロ素子は、特定のミクロンオーダー表面形状の突起構造格子構造または凹溝との突起構造が全て内包されるもの)を有して、あるいは、特定の寸法の凹溝構造を有する水平用マイクロ素子プラットフォームに加工された。マトリクス式滴下装置により、液滴をまとめてマイクロ素子に滴下し、マイクロ素子プラットフォームの周囲の温度・湿度条件を制御することによって、液滴の態様及び蒸発レートを制御して、目標物系の目標結晶型の産出が確保される。この方法は、全ての結晶化可能な物系に適用可能であり、特に、既に抽出された少量の希有薬物に結晶化場所を提供し、操作が簡単で、周囲の環境に対する要求が低く、薬品流失量が少なく、簡単で環境にやさしく、大量に再現可能な結晶化技術である。

課題を解決するための手段

0005

本発明に係る技術案について
大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験システムであって、当該実験システムは常圧でケース1により囲まれた密閉空間であり、主にプラットフォーム配置水平動溝及び流路専用逆洗モジュールI、液滴滴下制御モジュールII、観察モジュールIII、ユーザ観察用コンピュータシステムIV及び実験条件制御モジュールVから構成され、前記プラットフォーム配置水平動溝及び流路専用逆洗モジュールI、液滴滴下制御モジュールII、観察モジュールIII及び実験条件制御モジュールVは密閉空間の内部に位置し、ユーザ観察用コンピュータシステムIVは密閉空間の外部に位置し、

0006

前記プラットフォーム配置水平動溝及び流路専用逆洗モジュールIは、プラットフォーム水平動溝2、x軸水平調節機構3、y軸水平調節機構4及びハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5を含み、前記ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5はプラットフォーム水平動溝2に置かれ、前記プラットフォーム水平動溝2はx軸水平調節機構3により水平位置が調節され、y軸水平調節機構4により垂直高さが調節され、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5の精確な移動が確保され、

0007

前記液滴滴下制御モジュールIIはサンプル投入器6、ピストン推進調節機構7及びサンプル投入器の高さ調節機構8を含み、ピストン推進調節機構7がサンプル投入器6から滴下した液滴体積を精確にするために用いられ、サンプル投入器の高さ調節機構8がサンプル投入器6の位置を制御するために用いられ、

0008

前記観察モジュールIIIは、高倍率カメラ9とカメラ調節ユニット11を含み、高倍率カメラ9がカメラ調節ユニット11に固定され、高倍率カメラ9の角度、輝度及び拡大倍率を制御することによって、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5における液滴の内部結晶体の状態を観察し、

0009

前記実験条件制御モジュールVは温度・湿度測定および制御装置13を含み、密閉空間内に必要な湿度と温度を調整・制御し、

0010

前記ユーザ観察用コンピュータシステムIVはデータ導出線10とユーザ観察コンピュータ12を含み、観察システム外部延出として、ユーザがコンピュータソフトを利用して高倍率カメラ9レンズでの結晶体の成長状況を観察するのを便利にし、前記ユーザ観察コンピュータ12はデータ導出線10を介してカメラ調節ユニット11と接続され、

0011

前記ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5は逆洗液入口14、逆洗液流路15および逆洗液出口16を含み、逆洗液が逆洗液入口14から入り、逆洗液が逆洗液流路15内で結晶体を洗浄した後で、逆洗液が逆洗液出口16から流出する。

0012

前記逆洗液流路15はミクロンオーダー構造の規則的な図形の突起または窪み構造である。実際の必要に応じて、異なるレイアウト形態の突起構造と窪み構造を選択して形成される結晶体プラットフォームは、2種のレイアウト形態があり、

0013

1種目のレイアウト形態が格子レイアウトであり、突起構造が結晶化プラットフォームの一方側に位置し、格子レイアウトに準じ、窪み構造が結晶化プラットフォームの他方側に位置し、格子レイアウトに準じ、

0014

2種目のレイアウト形態がトンネルレイアウトであり、突起構造と窪み構造が交替にレイアウトされ、トンネル式の結晶化プラットフォームが形成され、

0015

目標結晶体の体系の態様に基づいて、突起構造と窪み構造の寸法を特定し、突起構造または窪み構造の高さが10μm〜500μmであり、

0016

前記温度・湿度測定および制御装置13は湿度の制御範囲が10%〜100%であり、温度の制御範囲が-50℃〜200℃である。
前記x軸水平調節機構3、y軸水平調節機構4およびサンプル投入器の高さ調節機構8との調節機構の誤差が全て25.4mmごとに千分の一の誤差である。

0017

前記精密サンプル投入器6について、もしハイスループット結晶体の作製と生産であれば、結晶体プラットフォームがトンネル形式に設計され、逆溶媒の洗浄と製品の集中収集を便利にするとともに、連続配列の精密サンプル投入器6が選択されて、サンプル投入効率を向上させ、もし結晶体の選別であれば、結晶体プラットフォームは格子形態に設計され、結晶体の選別の再現性を高め、前記結晶化プラットフォームの材料は、目標結晶系と反応しない材料であり、前記連続配列のサンプル投入器6は、サンプル投入効率を向上させるために、x軸水平調節機構3とy軸水平調節機構4が調節されて、プラットフォームにおける滴下液滴の目標位置点を連続配列構造18のサンプル投入器6に位置合わせると同時に、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5の高さに基づいてサンプル投入器の高さ調節機構(8)を調整して、準備ができたら、サンプル投入器の制御システム17が選択されて液滴が押し出され、液滴の体積は連続配列構造18のサンプル投入器6上の目盛りで示され、サンプル投入器ごとのサンプル投入器の制御システム17による制御は、連続配列構造18のサンプル投入器6のそれぞれのサンプル投入器から押し出される液滴の含有量が同じで、処理量が一致しているのが確保されるように実現される。当該方法は連続配列構造18で複数のサンプル投入器6を直列または並列することで、産出効率を向上できる。

0018

前記高倍率カメラ9は拡大倍率が10〜600倍である。

0019

大分子結晶化過程の精密な調整・制御に適用される実験方法であって、ステップが下記のとおりである。

0020

(1)目標結晶系と溶媒を結晶体培養液に配置して、20〜30℃の温度条件予備し、結晶化プラットフォームを消毒処理し、そのうち、前記溶媒は蒸留水または無水エタノールであり、配置済みの結晶体培養液をサンプル投入器6に入れて、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5をプラットフォーム水平動溝2上に置いて、結晶体培養前の準備作業が完成される。

0021

(2)温度・湿度測定および制御装置13を調節することにより密閉空間内の温度と湿度条件が結晶化過程で設定された値に達するようにし、実験過程全体の温度と湿度が全て実験条件制御モジュールVによって制御される。

0022

(3)実験過程において、x軸水平調節機構3とy軸水平調節機構4が調節され、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5における滴下液滴の目標位置点をサンプル投入器6に位置合わせると同時に、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5の高さに基づいてサンプル投入器の高さ調節機構8が調整され、準備ができたら、ピストン推進機構7が回転させられ液滴が押し出され、液滴の体積はサンプル投入器6上の目盛で示される。

0023

(4)観察モジュールIIIの高倍率カメラ9で結晶化液滴状態を観察し、観察した内容電気信号に変換され、データ導出線10を介してユーザ観察コンピュータ12に表示され、結晶化状態の画像やビデオが収集・保存される。

0024

(5)結晶体の培養が完成されると、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5をプラットフォーム水平動溝2から取り出し、逆溶媒の管路を逆洗液入口14に接続して、洗浄を開始し、洗浄液体は逆洗液流路15を通過するとともに、逆洗液出口16で収集され、結晶体が逆洗されて、結晶体ハイスループット培養の操作が完成される。

発明の効果

0025

本発明の有益な效果として、システム自体のx、y軸プラットフォームの高精度な移動機構および針先の精確な位置制御を利用して、大分子溶液が突起や窪みの正確な位置に滴下できることが確保されるとともに、結晶体の結晶化ミクロ環境と後期の結晶体の逆洗の精確な操作が確保できて、高倍率カメラで目標結晶型の結晶化誘導期をデータ測定するとともに、実験状況に応じて結晶体の培養環境をリアルタイムに調整し、結晶化効率と成功率を向上させた。ハイスループットの大量生産の結晶生産要求に対して、連続配列による注射の方式を利用できて、精確性を確保しながら、ハイスループットの結晶体の生産も実現できる。

図面の簡単な説明

0026

本システムの側面説明図である。
本システムのハイスループット大分子結晶化培養プラットフォームの局部拡大説明図である。
本システムが適用される4種類の結晶化培養プラットフォーム設計上面図である。
ハイスループット連続配列のサンプル投入器による操作説明図である。 図1において、1はケース、2はプラットフォーム水平動溝、3xは軸水平調節機構、4yは軸水平調節機構、5はハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム、6はサンプル投入器、7はピストン推進調節機構、8はサンプル投入器の高さ調節機構、9は高倍率カメラ、10はデータ導出線、11はカメラ調節ユニット、12はユーザ観察コンピュータ、13は温度・湿度測定および制御装置、14は逆洗液入口、15は逆洗液流路、16は逆洗液出口、Iはプラットフォーム配置水平動溝および流路専用逆洗モジュール、IIは液滴滴下制御モジュール、IIIは観察モジュール、IVはユーザ観察用コンピュータシステム、Vは実験条件制御モジュールである。

0027

図3において、それぞれの図形は全て高精度結晶化プラットフォームの一部であり、且つ、それぞれの構造の特徴寸法が全て0.01mm〜0.5mmであり、そのうち、(1)、方形構造、(2)、円形構造,(3)、六角形構造、(4)、菱形構造があり、それぞれの特徴構造は必要に応じて、突起構造でもよく、窪み構造でもよい。

0028

図4において、17はサンプル投入器の制御システム、18は連続配列構造(複数の6サンプル投入器付き)、19はミクロンオーダー結晶化プラットフォーム(10μmから500μm)、20は液滴滴下凹溝(逆溶媒洗浄通路)である。

実施例

0029

以下、図と技術案を組み合わせ、本発明の具体的な実施の形態をさらに説明する。

0030

リゾチーム結晶体培養の案例をもって、当該発明の使用方法を詳しく説明する。

0031

実施例1では、まず、サンプル投入器6を用いてリゾチームの結晶体選別が完成される。

0032

次に、リゾチーム結晶体培養液が配置済みで、サンプル投入器6に入れて予備し、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5をプラットフォーム水平動溝2上に置いて、結晶体培養前の準備作業が完成される。

0033

次に、温度・湿度測定および制御装置13を調節することにより密閉空間内の温度と湿度条件がリゾチーム結晶化過程で設定された値に達するようにし、実験過程全体の温度と湿度が全て実験条件制御モジュールVによって制御される。

0034

次に、実験過程において、x軸水平調節機構3とy軸水平調節機構4が調節され、プラットフォームにおける滴下液滴の目標位置点をサンプル投入器6に位置合わせると同時に、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5の高さに基づいてサンプル投入器の高さ調節機構8が調整され、準備ができたら、ピストン推進機構7が回転させられ液滴が押し出され、液滴の体積はサンプル投入器6上の目盛で示される。

0035

次に、観察モジュールIIIの高倍率カメラ9で結晶化液滴状態を観察し、観察した内容が電気信号に変換され、データ導出線10を介してユーザ観察コンピュータ12に表示され、結晶化状態の画像やビデオが収集・保存される。

0036

次に、リゾチーム結晶体の培養が完成されると、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5をプラットフォーム水平動溝2から取り出し、逆溶媒の管路を逆洗液入口14に接続して、洗浄を開始し、洗浄液体は逆洗液流路15を通過するとともに、逆洗液出口16で収集され、結晶体が逆洗されて、結晶体ハイスループット培養の操作が完成される。

0037

実施例2では、まず、連続配列構造18のサンプル投入器6を用いてリゾチームハイスループット産出が完成される。

0038

次に、リゾチーム結晶体培養液が配置済みで、連続配列構造18のサンプル投入器6に入れて予備し、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5をプラットフォーム水平動溝2上に置いて,結晶体培養前の準備作業が完成される。

0039

温度・湿度を調節する方法は実施例1に準じる。x軸水平調節機構3とy軸水平調節機構4が調節され、プラットフォーム上における滴下液滴の目標位置点を連続配列構造18のサンプル投入器6に位置合わせると同時に、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5の高さに基づいてサンプル投入器の高さ調節機構8が調整され、準備ができたら,サンプル投入器の制御システム17が選択されて液滴が押し出され、液滴の体積は連続配列構造18のサンプル投入器6上の目盛で示され、それぞれのサンプル投入器はサンプル投入器の制御システム17によって制御され、連続配列構造18のサンプル投入器6のそれぞれのサンプル投入器から押し出される液滴の含有量が同じで、処理量が一致するようにする。図4に示すように、ミクロンオーダー結晶化プラットフォーム19で同様な再現可能な液滴態様20を取得できる。

0040

結晶体の態様を観察する手段は実施例1と同様である。リゾチーム結晶体培養が完成されると、ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム5をプラットフォーム水平動溝2から取り出し、逆溶媒の管路を逆洗液入口14に接続して、洗浄を開始し、洗浄液体は逆洗液流路15を通過するとともに、逆洗液出口16で収集され、結晶体が逆洗されて、結晶体ハイスループット培養の操作が完成される。

0041

当該方法は、連続配列構造(18)を利用して、複数のサンプル投入器(6)を直列または並列に接続できて、産出効率をさせ、簡単で実行しやすく、生産性が高く、通常の実験の再現にも応用できるし、限界結晶化条件での探索にも利用できる。以上に述べたのは、本発明の簡単な実施例にすぎず、本発明だけに限定されるものではなく、本発明と類似の同等置換、名づけの変更および装置の改善などは、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるべきである。

0042

1…ケース、2…プラットフォーム水平動溝、3x…軸水平調節機構、4y…軸水平調節機構、5…ハイスループット大分子結晶化培養プラットフォーム、6…サンプル投入器、7…ピストン推進調節機構、8…サンプル投入器の高さ調節機構、9…高倍率カメラ、10…データ導出線、11…カメラ調節ユニット、12…ユーザ観察コンピュータ、13…温度・湿度測定および制御装置、14…逆洗液入口、15…逆洗液流路、16…逆洗液出口、17…サンプル投入器の制御システム、18…連続配列構造、19…ミクロンオーダー結晶化プラットフォーム、20…液滴滴下凹溝

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • ヤマト科学株式会社の「 容器の配管接続構造」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題】容器の配管接続構造を簡素化する。【解決手段】容器の配管接続構造は、薬液71を収容する薬液容器A1と、薬液容器A1に接続される不活性ガス配管73と、不活性ガス配管73に設けられる三方弁81と、三... 詳細

  • 国立大学法人東北大学の「 ワクチン組成物」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題・解決手段】本発明は、配列番号4に示されるアミノ酸配列を含むペプチドを含んでなる、VASH2を発現する癌を治療または予防するためのワクチン組成物を提供する。... 詳細

  • 学校法人早稲田大学の「 コラーゲンへの結合活性を有する環状ペプチド」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題・解決手段】本発明は、変性コラーゲンに対して強い結合活性を有する化合物、該化合物の変性コラーゲンの検査薬及び研究用試薬としての使用、及び、該化合物を含有する変性コラーゲンを生じる疾患の診断用、又... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ