Микропланшеты

Для географического использования см. Список тектонических пластин § Микроплантаты .

Микротитенные пластины с 96, 384 и 1536 скважинами

Микроплантат пластина , также известный как микротитровая , микроэлемент или Multiwell , это плоская пластина с несколькими «скважинами», используемыми в качестве небольших пробирок. Микроплантат стал стандартным инструментом в аналитических исследованиях и лабораториях клинических диагностических тестирования. Очень распространенное использование в иммуноферментном анализе (ELISA), основанном на ферментативном связке (ELISA), в основе большинства современных медицинских диагностических испытаний у людей и животных.

Микроплантат обычно имеет 6, 12, 24, 48, 96, 384 или 1536 образцов скважин, расположенных в прямоугольной матрице 2: 3 . Некоторые микропланшеты были изготовлены из 3456 или 9600 скважин, и был разработан продукт «массива», который обеспечивает непрерывную полоску микропланшетов, тиснения на гибкой пластиковой ленте.

Каждая лунка микропланшета обычно содержится где -то между десятками нанолитр до нескольких миллилитров жидкости. Они также могут быть использованы для хранения сухого порошка или в качестве стойки для поддержки вставки стеклянной трубки. Скважины могут быть либо круглыми, либо квадратными. Для применений для хранения комплекса предпочтится квадратные скважины с близким фитингом. Микроплантаты могут храниться при низких температурах в течение длительных периодов, могут быть нагреты, чтобы увеличить скорость испарения растворителя из их скважин и даже может быть зажат нагреванием фольгой или чистой пленкой. Микроплантаты со встроенным слоем фильтрационного материала были разработаны в начале 1980 -х годов несколькими компаниями, и сегодня существуют микропланшеты практически для каждого применения в исследованиях по науке о жизни, которые включают фильтрацию, разделение, оптическое обнаружение, хранение, смешивание реакций, клеточная культура и Обнаружение антимикробной активности.

Огромный рост в исследованиях целых живых клеток привел к совершенно новому ассортименту продуктов микропланшетов, которые являются « обработанными тканями », особенно для этой работы. Поверхности этих продуктов модифицируются с использованием кислородного плазменного разряда, чтобы сделать их поверхности более гидрофильными , чтобы приглушать клетки становятся легче расти на поверхности, что в противном случае было бы сильно гидрофобными .

Робот с жидкостью для 96 скважин

Ряд компаний разработали роботов для специальной обработки микропланшетов. Эти роботы могут быть обработчиками жидкости, которые аспирируют или распределяют образцы жидкости из этих пластин и на эти пластины, или «пластинчатые двигатели», которые транспортируют их между инструментами, укладками пластин, которые хранят микропланшеты во время этих процессов, пластинки для более долговременного хранения, шайбы для обработки для обработки Пластины, тепловые герметики пластины для нанесения тепловых уплотнений, де-силоки для удаления тепловых уплотнений или инкубаторов микропланшетов, чтобы обеспечить постоянную температуру во время тестирования. Инструментальные компании разработали считыватели пластин , которые могут обнаружить конкретные биологические, химические или физические события в образцах, хранящихся в этих тарелках. Также был разработан специализированный считыватель для пластин , который может выполнять качество контроля содержимого микропланшета, способного идентифицировать пустые скважины, заполненные скважины и осадить.

Производство и состав

Наиболее распространенным производственным процессом является литье под давлением , используя такие материалы, как полистирол, полипропилен и циклоолефин для различных потребностей в температуре и химической устойчивости. Стекло также является возможным материалом, а формирование вакуума может использоваться со многими другими пластмассами, такими как поликарбонат.

Микроплантаты изготовлены из различных материалов:

• Полистирол (PS) является наиболее распространенным и используется для микропланшетов с оптическим обнаружением высокой классов. Он может быть окрашен в белый цвет путем добавления диоксида титана для оптической поглощения или обнаружения люминесценции или черного путем добавления углерода для флуоресцентных биологических анализов. Но у него плохое сопротивление органическим растворителям.
• Полипропилен (PP) используется для построения пластин, подверженных широким изменениям температуры, таких как хранение при -80 ° C и термический цикл. Он обладает отличными свойствами для долгосрочного хранения новых химических соединений и высокой устойчивости к органическим растворителям.
• Циклоолефины (COC) в настоящее время используются для построения микропланшетов, которые передают почти ультравиолетовый свет, позволяя применениям, таким как анализы белка посредством измерений поглощения при 280 нм . Но CoC имеет низкую устойчивость к органическим растворителям и несовместима с высокими температурами.
• Поликарбонат (ПК) дешевый и прост в формировании и использовался для одноразовых микропланшетов для метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) для амплификации ДНК .
• Стекло или кварц также, хотя и реже и довольно дорого, используется для построения микропланшетов для специальных применений, которые требуют крайней устойчивости к органическим растворителям и/или поверхностных свойствам стекла, или ультрафиолетовой способности пропускания C Quartz.

Композитные микропланшеты, включая нижние пластины фильтра, пластины с твердой фазой (SPE) и даже некоторые расширенные конструкции ПЦР -пластины, используют несколько компонентов и/или материалов, которые отливаются отдельно, а затем собираются в готовый продукт. Пластины ELISA теперь могут быть собраны из двенадцати отдельных полос из восьми скважин, что облегчает использование только частично.

Форматы и усилия по стандартизации

Микропланшеты образуются с той же стандартизированной площадью, Но используя различные форматы (см. Таблицу ниже), материалы (см. Выше раздел ), высоты пластины, количество скважин, формы скважины и скважины нижних высот, причем некоторые из этих характеристик более разнообразны между производителями, чем другие (см. Ниже раздел. )

Уэллс		объем ( ML )
число	договоренность
6	2×3	2 – 5
12	3×4	2 – 4
24	4×6	0.5 – 3
48	6×8	0.5 – 1.5
96	8×12	0.1 – 0.3
384	16×24	0.03 – 0.1
1536	32×48	0,005 - 0,015; Использование в UHTS (Ultra HTS)
3456	48×72	0,001 - 0,005; Использование в UHTS (Ultra HTS).

Существуют также менее распространенные тарелки 192 и 768-луночных.

• 
  24-well
• 
  48-Well
• 
  96-Well
• 
  384-Well

Усилия по стандартизации

Попытка стандартизации микропланшетов была сделана Обществом биомолекулярных наук со стандартами ANSI (ANSI/SBS 1-2004, ANSI/SBS 2-2004, ANSI/SBS 3-2004, ANSI/SBS 4-2004). Эти стандарты были обновлены и теперь известны как стандарты ANSI SLAS .

Footprint & Flance (стандартизированный)

Стандарты микропланшетов ANSI SLAS определяют след и геометрию нижнего фланца. Этим следам и фланцами, как правило, строго следуют все микропланшеты:

• Стандарт следа (127,76 мм × 85,48 мм ± 0,5 мм)
• Стандарт фланца

Угловой выемка

Хотя угловая выемка (ака-лача) показана в углу A1 (верхний левый) в чертежах SLAS ANSI, и многие микропланшеты действительно реализуют эту угловую выемку A1, на самом деле «количество и местоположение пакетов (ы) являются необязательными». В Таким образом, на практике наличие или отсутствие угловых выемков в дополнительных углах (то есть в левом дне) представляет собой запатентованную реализацию, которая вызывает трудности с аксессуарной перекрестной совместимостью, например, с крышками микропланшетов , которые также могут реализовать соответствующую угловую выемку.

Хорошо положение (стандартизированное)

Положение скважины также стандартизировано, но только для 96-, 384- и 1536-Well. Обычно за ними хорошо следуют производители:

• Хорошо позиции

96-луночные планшеты имеют 9-миллиметровое расстояние, 384-луночное расстояние 4,5 мм, и 1536-луновичные расстояния 2,25 мм. Примечательной характеристикой является то, что массив скважины является симметричным, когда пластина вращается на 180 ° вокруг его оси Z (ось высоты). Следовательно, научные инструменты, которые используют микропланшеты, могут принять пластину в одной из двух повернутых ориентаций - либо «правильные», либо вращаются 180 °.

Другие варианты, такие как 24-луночные пластины, не рассматриваются в стандарте, но существует де-факто, стандарт который нужно реализовать в 24-лучевые, применить тот же коэффициент масштабирования, что и переход от 384 до 96 лунок, т.е. 18 мм расстояния.

Хорошо форма

Примечательно, что форма и диаметр скважины не стандартизированы и имеют несколько запатентованных реализаций. Это вызывает трудности с аксессуарной перекрестной совместимостью, например, с матами микропланшетов .

Скважины в микропланшете доступны в разных формах:

• Круглый, хорошо
• Квадрат хорошо

Уэллс также имеет разные геометрии в нижней части скважины:

• F-bothom: плоское дно (совместимое с измерениями считывателя оптических пластин )
• V-Bottom: V-образная дно ( коническое для круглых скважин, квадратная пирамида для квадратных скважин; улучшает аспирацию низких объемов жидкости)
• U-Bottom: U-образное дно ( наполовину сфера ; улучшает аспирацию низких объемов жидкости)
• C-Bottom: внизу с минимальными закругленными краями

В частности, круглые скважины часто бывают в нескольких диаметрах:

• 6,96 мм
• 8,3 мм

Ну, нижняя высота

Самым последним дополнением к стандартам микропланшета ANSI SLAS стало включение скважинного нижнего стандарта. Стандарт, однако, указывает определения и методы испытаний только для «микропланшета скважина дна (WBE)», «Изменение нижнего уровня (WBEV)» и «Изменение внутриислого нижнего возвышения (IWBEV)», но он не утверждает предпочтительное значение или ограничения для этих размерных определений. Поэтому все скважины нижних высот в настоящее время являются проприетарными реализациями без четкого стандарта де -факто . Отсутствие стандартизации может вызвать трудности с такими приложениями, как автоматизированная инъекция иглы Autosampler .

• Ну, нижняя высота

Стандартная высота микропланшета

Высота стандартной микропланшеты также определяется, однако иногда за ней не следует производители, даже если они следуют стандартам следа и фланца.

• Высота (14,35 мм ± 0,76 мм)

Варианты микропланшетов с повышенной высотой

Есть также микропланшеты с глубокими скважинами, иногда называемые «блоками». В отличие от тарелок нормальной высоты, стандарт высоты ANSI 2-2004, Не определяет стандартную высоту для пластин с глубокими скважинами (блоки). Пластины Deadwell обычно следуют де -факто стандартной высоте 44 мм.

Пластины резервуара также коммерчески доступны. Пластины резервуара имеют столбцы из скважин (как в 96-луночных, 24-луночных пластинах и т. Д.) Как и Deedwell Plate или блоки, они часто следуют де -факто стандартной высоте 44 мм.

Юбки

Microplates used for PCR are designed to have a notably thinner wall thickness than standard ANSI/SLAS microplates (to allow for better thermal conduction), and to come in a few different "skirt" types: full-skirt, half-skirt or semi-skirted, and unskirted or no-skirted. The skirt is analogous to the footprint & flange of the ANSI/SLAS standards, so while most full-skirt PCR microplates may be ANSI/SLAS compliant, other deviations such as semi-skirted or others, are not compliant ANSI/SLAS standards.

History

A commercial microplate washer

The earliest microplate was created in 1951 by a Hungarian, Dr. Gyula Takátsy, who machined six rows of 12 "wells" in Lucite. Subsequently, Dr. John Louis Sever modified the Hungarian design into a 96-well plate, which he published in 1962. However, common usage of the microplate began in the late 1980s when John Liner introduced a molded version. By 1990 there were more than 15 companies producing a wide range of microplates with different features. It was estimated that 125 million microplates were used in 2000 alone. The word "Microtiter" is a registered trademark of Thermo Electron OY (U.S. Trademark 754,087.)

Other trade names for microplates include Viewplate and Unifilter (introduced in the early 1990s by Polyfiltronics and sold by Packard Instrument, which is now part of PerkinElmer).

In 1996, the Society for Biomolecular Screening (SBS), later known as Society for Biomolecular Sciences, began an initiative to create a standard definition of a microplate. A series of standards was proposed in 2003 and published by the American National Standards Institute (ANSI) on behalf of the SBS. The standards govern various characteristics of a microplate including well positioning (but not shape, depth, and diameter) as well as plate properties, which allows interoperability between microplates, instrumentation and equipment from different suppliers, and is particularly important in laboratory automation. In 2010, the Society for Biomolecular Sciences merged with the Association for Laboratory Automation (ALA) to form a new organisation, the Society for Laboratory Automation and Screening (SLAS). Henceforth, the microplate standards are known as ANSI SLAS standards.

See also

• Picotiter plate
• Nanotiter plate

Внешние ссылки

• [1] Статья об изобретении микропланшета, опубликованная в лабораторном журнале GIT (доступ к 10/10/10)
• [2] Доктор Гюла Такатси, на веб -сайте Венгерского национального центра эпидемиологии (по состоянию на 06/10/10)
• [3] Официальный веб -сайт публикации стандартов микропланшета