粒子分离设备以及粒子分离装置 |
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| 申请号 | CN201980055720.9 | 申请日 | 2019-08-27 | 公开(公告)号 | CN112601613A | 公开(公告)日 | 2021-04-02 |
| 申请人 | 京瓷株式会社; | 发明人 | 米田将史; 中园纯平; 增田雄治; | ||||
| 摘要 | 本公开的粒子分离设备在基体的内部具有具备流入口的直线状的主流路和多个分支流路，流入口包含检体流入口和推压流入口，检体流入口经由第1弯曲部、第1直线部、第2弯曲部以及第2直线部而与主流路连接，第1弯曲部以及第1直线部处的宽度大于第2弯曲部以及第2直线部处的宽度，并且第2弯曲部以及第2直线部处的宽度大于主流路处的宽度，推压流入口经由第3直线部、第3弯曲部、第4直线部以及第5直线部而被连接于主流路的侧面，第3直线部处的宽度大于第4直线部处的宽度，第4直线部处的宽度大于第5直线部处的宽度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种粒子分离设备，在板状的基体的内部具备：具有在上表面以及下表面的至少一方开口的流入口以及流出口的直线状的主流路、以及在与该主流路的中途的侧面正交的方向被连接的多个分支流路， |
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| 说明书全文 | 粒子分离设备以及粒子分离装置技术领域[0001] 本公开涉及用于从液体中包含的多种粒子分离特定的粒子的粒子分离设备以及粒子分离装置。 背景技术[0002] 以往，已知一种粒子分离设备，使用具有流入口和多个流出口的、宽度为几μm～几百μm的微小的流路构造(微流路)来分离并提取液体中的粒子(例如，参照JP特开2012‑76016号公报)。在这种的粒子分离设备中，例如若使包含多种粒子(例如红血球以及白血球)的液体(例如血液)从流入口流入，则分离其中的期望的粒子(例如白血球)，能够从多个流出口分别提取期望的粒子和其他粒子。 [0003] 此外，之后针对分离提取出的期望的粒子，测量其种类、数量或浓度、或者光学特性等。发明内容 [0004] 为了使用微流路来分离液体中的期望的粒子，使用粒子分离设备，该粒子分离设备具有如下结构：使用主流路与多个分支流路连接的结构的微流路，使与分离对象的粒子一起包含多种粒子的液体即检体、以及使其产生从主流路向分支流路的推压流的流体分别流入。并且，在使其流入用于分离检体的微流路时，期望不产生粒子的滞留以及偏离地使检体流入。因此，作为粒子分离设备，期望具备有利于在检体以及流体的导入部分高效地进行期望粒子的分离的结构。 [0005] 本公开的粒子分离设备在板状的基体的内部具备：具有在上表面以及下表面的至少一方开口的流入口以及流出口的直线状的主流路、以及在与该主流路的中途的侧面正交的方向被连接的多个分支流路，所述流入口包含：检体流入口，向所述主流路流入包含分离对象的粒子的流体即检体；以及推压流入口，在与多个所述分支流路的上流侧的相反侧的侧面正交的方向进行连接，流入产生推压流的流体，在所述基体的俯视下，所述检体流入口经由R形状的第1弯曲部、第1直线部、R形状的第2弯曲部以及第2直线部而被连接于所述主流路，所述第1弯曲部以及所述第1直线部处的宽度大于所述第2弯曲部以及所述第2直线部处的宽度，并且所述第2弯曲部以及所述第2直线部处的宽度大于所述主流路处的宽度，所述推压流入口经由第3直线部、R形状的第3弯曲部、第4直线部以及第5直线部而被连接于所述主流路的侧面，所述第3直线部处的宽度大于所述第4直线部处的宽度，并且该第4直线部处的宽度大于所述第5直线部处的宽度。 [0007] 图1是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备的例子的俯视图。 [0008] 图2是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备的例子的剖视图。 [0009] 图3是表示本公开的粒子分离设备的例子的平面图。 [0010] 图4是表示本公开的粒子分离设备的例子的一部分的平面图。 [0011] 图5是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备的例子的一部分的剖视图。 [0012] 图6是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备中使用的第2流路设备的例子的平面图。 [0013] 图7是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备中使用的第2流路设备的例子的一部分的平面图。 [0014] 图8是表示具有本公开的粒子分离设备的测量装置的例子的剖视图。 [0015] 图9是示意地表示具有本公开的粒子分离设备的测量装置的整体结构的例子的框图。 [0016] 图10是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备中使用的第2流路设备的其他例子的平面图。 [0017] 图11是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备中使用的第2流路设备的其他例子的一部分的平面图。 [0018] 图12是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备的其他例子的一部分的剖视图。 [0019] 图13是表示本公开的粒子分离设备的其他例子的平面图。 [0020] 图14是表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备的其他例子的一部分的剖视图。 具体实施方式[0021] 以下，参照附图对本公开的粒子分离设备以及具有其的测量用流路设备、以及粒子分离装置以及测量装置的例子进行说明。本公开中，为了方便定义正交坐标系(X，Y，Z)并将Z轴方向的正侧设为上方，但是在应用本公开时可以任意的方向被设为上方或者下方。以下的内容例示了本公开的实施方式，但是本公开并不限定于这些实施方式。 [0022] (测量用流路设备1) [0023] 图1、图2中示意地表示具有本公开的粒子分离设备的测量用流路设备的例子。图1是测量用流路设备1的俯视图、图2是在图1所示的A‑A线将测量用流路设备1切断时的剖视图。 [0024] 测量用流路设备1将包含测量对象的粒子的流体(检体)流过测量用流路设备1中，从而分离并回收作为检体中的特定的成分的分离对象的粒子，能够测量该特定的成分(分离的粒子)。例如，测量用流路设备1从血液分离并回收作为特定的成分的白血球，从而能够测量白血球的数量。测量用流路设备1具有：作为粒子分离设备的第1流路设备2、与第1流路设备2连接的第2流路设备3。 [0025] 图3中示意地表示作为粒子分离设备的第1流路设备2的例子。图3对第1流路设备2进行俯视透视时的平面图。 [0026] (粒子分离设备：第1流路设备2) [0027] 第1流路设备2是能够从包含多种粒子的液体(检体)分离并回收分离对象的粒子的粒子分离设备。第1流路设备2在板状的基体2a的内部具有第1流路4。第1流路4具有直线状的主流路5、从主流路5分支的多个分支流路6。本公开的第1流路设备2中，第1流路设备2内流过的检体(例如血液)流入主流路5，与特定的粒子(第1粒子、例如白血球)不同的粒子(第2粒子、例如红血球)从主流路5流入分支流路6，从而能够分离检体中的特定的粒子(第1粒子)。另外，也能够第2粒子流入分支流路6，从检体中分离第2粒子。 [0028] 另外，分支流路6被设计为通过分支而第2粒子流入，但是未必仅第2粒子流入。也就是说，也可能在分支流路6中流入与第2粒子不同的粒子(第3粒子等)。 [0029] 图4中示意地表示第1粒子和第2粒子被分离的样子。图4是将图3的虚线部放大表示的平面图。图4中，图中的较大的圆表示第1粒子P1，较小的圆表示第2粒子P2。此外，沿着X轴方向的施加了阴影的箭头是主流，沿着Y轴方向的白色箭头表示后述的“推压流”。再有，图中的阴影的区域表示后述的“引入流”。 [0030] 本公开的第1流路4具有：一个主流路5、在相对于一个主流路5的中途的侧面正交的方向所连接的多个分支流路6。第1流路设备2中，通过调整主流路5以及分支流路6各自的剖面积及长度、以及检体的流速等，从而能够在主流路5内产生从主流路5向分支流路6流入的“引入流”。并且，在第1流路设备2中，使第1流路4产生能够将主流路5内流过的检体向分支流路6侧推压的推压流。其结果，如图4所示，通过将引入流流入的分支流路6的宽度设为比检体中流过的作为特定的粒子的第1粒子P1的大小要小，此外比作为其他粒子的第2粒子P2的大小要大，从而能够在分支流路6引入第2粒子P2。此外，将通过推压流而被推压从而在主流路5的分支流路6侧流过的引入流的宽度设为比检体中流过的第2粒子P2的重心位置大，此外比第1粒子P1的重心位置小，从而能够有效地在分支流路6引入第2粒子P2。由此，能够分离作为检体中的特定的粒子的第1粒子P1，能够随着主流路5的流动而回收。另外，与此同时，也能够从检体中分离第2粒子P2，随着分支流路6的流动而回收。 [0031] 本公开的第1流路设备2特别适合用于分离作为检体的血液中的红血球和白血球。在此，血液中的红血球的大小例如为7～8μm，重心位置例如是从边缘起2～2.5μm的位置。此外，白血球的大小例如为6～30μm，重心位置例如是从边缘起5～10μm的位置。该情况下，主 2 流路5例如剖面积为300～1000μm 、长度为0.5～20mm即可。剖面的尺寸在上述剖面积的范围中，例如宽度为30μm左右、高度为20μm左右即可。此外，分支流路6例如剖面积为100～500 2 μm 、长度为3～25mm即可。剖面的尺寸在上述剖面积的范围中，例如宽度为15μm左右、高度为20μm左右即可。此外，第1流路4内的流速例如设为0.2～5m/s即可。其结果，能够将引入流的宽度设为例如2～10μm，能够有效地从血液分离红血球和白血球。 [0032] 第1流路设备2具有在基体2a的上表面以及下表面的至少一方开口的多个第1开口9。第1开口9之中的至少两个是用于使检体向主流路5流入的流入口。流入口包含：包含分离对象的粒子(例如第1粒子P1)的流体即检体向主流路5流入的检体流入口12、以及针对主流路5在相对于位于多个分支流路6的上流侧的相反侧的侧面而正交的方向所连接的、产生推压流的流体流入的推压流入口15。 [0033] 本公开的第1流路设备2中，检体流入口12经由R形状的第1弯曲部12a、与其相接的第1直线部12b、R形状的第2弯曲部12d、与其相接的第2直线部12e而被连接于主流路5。并且，对于从该检体流入口12到主流路5的流路的宽度，第1弯曲部12a处的宽度以及第1直线部12b处的宽度大于第2弯曲部12d处的宽度以及第2直线部12e处的宽度，并且第2弯曲部12d处的宽度以及第2直线部12e处的宽度大于主流路5处的宽度。 [0034] 此时，作为检体流入口12的第1开口9将形状设为圆形状，其大小例如设为1～3mm即可。第1弯曲部12a以及第1直线部12b处的宽度例如设为0.5～1.5mm即可。第2弯曲部12d以及第2直线部12e处的宽度例如设为0.3～0.5mm即可。第1弯曲部12a以及第1直线部12b处的宽度与第2弯曲部12d以及第2直线部12e处的宽度之差例如设为0.2～1.2mm即可。这些流路的高度作为第1流路4而设定为相同的高度即可。检体流入口12的深度设为基体2a的例如从上表面的开口到第1弯曲部12a的底面的深度即可。 [0035] 由于检体流入口12附近大量粒子流过，因此避免这些粒子滞留较为重要。由于入口附近的流速较慢，因此若将流路急剧弯折则担心会出现粒子难以流过的部分。考虑这一点，R形状的第1弯曲部12a的R(曲率半径)的大小设为例如1mm以上即可。此外，作为第1弯曲部12a的范围(交角：相当于从曲率半径的中心估计从弯曲部的入口到出口的圆弧的中心角)，弯曲角较小则粒子难以滞留，因此例如设为90°以下左右即可。此外，由于第2弯曲部12d的流路的宽度比第1弯曲部12a细，因此流速变快。由此，为了平滑地流过检体，与第1弯曲部12a相同的R形状的第2弯曲部12d的R(曲率半径)的大小例如设为1mm以上左右即可。作为第2弯曲部12d的范围(交角)，由于弯曲角较小则粒子难以滞留，因此例如设为90°以下左右即可。 [0036] 检体流入口12经由这种结构的流路而连接于主流路5，因此通过具有R形状的第1弯曲部12a以及第2弯曲部12d，从而检体能够平滑地通过而抑制粒子滞留。此外，通过具有第1直线部12b以及第2直线部12e，能够在检体的流动中确保直线性，能够抑制粒子的偏离地使其流入主流路5。 [0037] 推压流入口15经由第3直线部15a、与其相接的第3弯曲部15b、与其相接的第4直线部15c、与其相接的第5直线部15d而被连接于主流路5的侧面。并且，对于从该推压流入口15到主流路5的流路的宽度，第3直线部15a处的宽度大于第4直线部15c处的宽度，并且第4直线部15c处的宽度大于第5直线部15d处的宽度。 [0038] 此时，作为推压流入口15的第1开口9的形状设为圆形状，其大小例如设为1～3mm即可。第3直线部15a处的宽度例如设为0.5～1.5mm即可。第4直线部15c处的宽度例如设为0.3～0.5mm即可。第5直线部15d处的宽度例如设为0.03～0.05mm(30～50μm)即可。第3直线部15a处的宽度与第4直线部15c处的宽度之差例如设为0.2～1.2mm即可。第4直线部15c处的宽度与第5直线部5d处的宽度之差例如设为0.27～0.47mm(270～470μm)即可。这些流路的高度作为第1流路4而设为相同的高度即可。推压流入口15的深度设为从基体2a的例如上表面的开口到第3直线部15a的底面的深度即可。 [0039] 由于推压流的流体不包含粒子，因此R形状的第3弯曲部15b的R(曲率半径)的大小没有特别限制，考虑流路的小型化来适当设定即可。此外，作为第3弯曲部15b的范围(交角)，由于流体不包含粒子，因此没有特别限制，同样考虑流路的小型化而以例如180°以下左右进行适当设定即可。 [0040] 推压流入口15经由这种结构的流路而连接于主流路5的侧面，因此通过具有R形状的第3弯曲部15b，能够实现产生推压流的流体的导入部的小型化，能够使流体平滑地通过。此外，通过具有第4直线部15c以及第5直线部15d，能够在流体的流动中确保直线性，能够使抑制了流动的偏离的流体作为合适的推压流而流入主流路5。此外，从流路的宽度较大的第 4直线部15c经由流路的宽度较小的第5直线部15d而连接于主流路5的侧面，能够对流体赋予为了产生推压流而流入的主流路5的适当的压力以及流速，能够使具有良好的直线性的流体流入。由此，能够通过主流路5以及分支流路6有效地进行粒子的分离。 [0041] 在检体的导入部，优选第1直线部12b与第2弯曲部12d之间通过宽度逐渐变窄的锥形部12c来进行连接。由此，能够使检体中的粒子平滑地集中而流入主流路5。锥形部12c的长度根据第1直线部12b处的宽度和第2弯曲部12d处的宽度之差，并考虑抑制急剧的压力变化并且使粒子在流动的中央集合来适当设定即可，例如设为0.5～2mm即可。 [0042] 在用于推压流的流体的导入部，优选第3弯曲部15b从第3直线部15a到第4直线部15c而宽度逐渐变窄。由此，能够实现流体的流路的小型化，并且通过在第3弯曲部15b收缩流路的宽度，能够对流体赋予经由之前的第4直线部15c以及第5直线部15d作为推压流而流入主流路5的适当的压力，在通过主流路5以及分支流路6有效地进行粒子的分离的方面是优选的。 [0043] 此外，在检体的导入部，优选在第1直线部12b，设置有从流路的底面到顶面的柱状体在流路的宽度方向配置多个而成的支柱部12f。由此，在检体中除了粒子以外混入了例如垃圾等的异物的情况下，能够通过该支柱部12f进行过滤而除去，能够消除异物对分离对象的粒子的分离的影响。作为构成这种支柱部12f的柱状体的大小以及形状，例如设为直径为20μm左右的圆柱状、一边为20μm左右的四角柱状、或者宽度方向为20μm左右且流动方向为 60μm左右的四角柱状。作为柱状体的配置以及根数，例如在流路的宽度方向以30μm左右的间隔排列，在流动方向以30μm左右的间隔排列三列左右即可。在图3所示的例子中，在第1直线部12b的五处设有支柱部12f，但是在设置多个支柱部12f的情况下，支柱部12f彼此的间隔例如设为0.5～1mm左右即可。此外，在多个支柱部12f的各个支柱部可以使柱状体的间隔以及根数不同。例如，在粒子为血球，异物是血栓等比较柔软且粘性较高的物质的情况下，通过将柱状体的间隔设定得较宽，能够降低异物连结产生堵塞从而流路被封闭的担心。 [0044] 此外，在用于推压流的流体的导入部，优选在第3直线部15a，设置从流路的底面到顶面的柱状体在流路的宽度方向配置多个而成的支柱部15e。由此，与支柱部12f同样，在流体中混入了垃圾等的异物的情况下，能够通过该支柱部15e进行过滤而除去，能够消除异物对推压流的流体的影响。构成这种支柱部15e的柱状体的大小、形状以及配置根据要除去的异物而与支柱部12f同样地设定即可。 [0045] 优选检体的导入部中的第2直线部12e的长度为该第2直线部12e的宽度的3倍以上。此外，优选用于推压流的流体的导入部的第4直线部15c的长度为该第4直线部15c的宽度的3倍以上。直线部的长度为直线部的宽度的3倍以上，从而能够良好地确保流路中的流体的流动的直线性。由此，能够有效地减少基于位于第2直线部12e的上流侧的第2弯曲部12d、以及基于位于第4直线部15c的上流侧的第3弯曲部15b的、因离心力引起的流体的流动的偏离的影响。 [0046] 此外，在用于推压流的流体的导入部，连接第4直线部15c而设定第5直线部15d，该第5直线部15d被连接于主流路5的侧面，但是第5直线部15d的长度也优选为该第5直线部15d的宽度的3倍以上。由此，通过第5直线部15d也能够维持由第4直线部15c所确保的流体的直线性。 [0047] 第1流路4还具有与主流路5连接的回收流路7，能够由回收流路7回收第1粒子P1。本公开中，通过第1流路4，利用推压流而能够在回收流路7回收第1粒子P1。 [0048] 此外，第1流路4也可以具有与多个分支流路6连接的废弃流路7′。通过废弃流路7′，可以回收由分支流路6分离的第2粒子P2，也可以进行废弃。另外，在通过多个分支流路6来回收第2粒子P2的情况下，多个分支流路6连接的一个废弃流路7′作为回收第2粒子P2的流路而发挥功能。该情况下，从主流路5到回收流路7流动的包含第1粒子P1的流体可以废弃。 [0049] 第1流路设备2是包含板状的基体2a的部件。在板状的基体2a的内部配置第1流路4。此外，第1流路设备2具有位于厚度方向(Z轴方向)的上下的一对第1上下表面8。第1流路4具有配置在一对第1上下表面8的至少一方并开口的多个第1开口9。 [0050] 本公开中，为了方便说明，将一对第1上下表面8的一个设为第1上表面10，将另一个设为第1下表面11。一对第1上下表面8之中的第1上表面10是位于Z轴的正侧的面，第1下表面11是位于Z轴的负侧的面。本公开中，多个第1开口9的至少一个位于第1下表面11。 [0051] 多个第1开口9至少具有：向主流路5流入检体的检体流入口12、从回收流路7回收第1粒子P1的检体流出口13、以及回收从检体除去第1粒子P1而得到的成分的至少一个废弃流出口14。此外，本公开中，第1开口9具有推压流入口15，该推压流入口15流入用于将检体向分支流路6侧推压的推压流的流体。另外，本公开中，废弃流出口14连接于主流路5以及废弃流路7′。从废弃流出口14流出的流体经由形成于第2流路设备2的贯通孔14′而被回收。 [0052] 本公开的第1流路设备2的平面形状为矩形状。此外，第1上下表面8分别为平坦面。另外，第1流路设备2的平面形状并不限于矩形状。此外，第1上下表面8各自并不限于平坦面。第1上下表面8也可以是第1上表面10以及第1下表面11不同的形状。 [0053] 第1流路设备2例如包含PDMS(聚二甲基硅氧烷)或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂：丙烯酸酯)等的材料。第1流路设备2的厚度例如为1～5mm即可。第1流路设备2的平面形状为矩形状的情况下，例如短边为10～30mm、长边为10～50mm即可。例如准备两个基板，在一个基板形成作为第1流路4的槽，堵塞该槽地贴合另一个基板从而形成在内部具有第1流路4的基体2a，能够制作第1流路设备2。 [0054] (第2流路设备3) [0055] 第2流路设备3是用于测量通过第1流路设备2分离并回收的特定的粒子的流路设备，与第1流路设备2一起构成测量用流路设备。如图2所示，第2流路设备3具有与第1流路设备2的第1流路4连接的第2流路16。并且，第2流路设备3是透光性的。其结果，第2流路设备3在第2流路16流过由第1流路设备2分离并回收的特定的粒子，使用后述的光传感器能够测量特定的粒子。具体而言，测定通过了包含第2流路16中的包含的特定的粒子的流体的光的强度，来测量特定的粒子。 [0056] 第2流路设备3是包含板状的基体的部件。在板状的部件的内部配置第2流路16。此外，第2流路设备3具有位于厚度方向(Z轴方向)的上下的一对第2上下表面17。第2流路16具有配置在一对第2上下表面17的至少一方并开口的多个第2开口18。 [0057] 另外，本公开中，为了方便说明，将一对第2上下表面17的一个设为第2上表面19，将另一个设为第2下表面20。一对第2上下表面17之中的第2上表面19是位于Z轴的正侧的面，第2下表面20是位于Z轴的负侧的面。 [0058] 本公开的第2流路设备3的平面形状是矩形状。此外，第2上下表面17分别为平坦面。另外，第2流路设备3的平面形状并不限于矩形状。此外，第2上下表面17各自并不限于平坦面。第2上下表面17的第2上表面19以及第2下表面20可以是不同的形状。 [0059] 第2流路设备3例如包含PMMA或者COP(环烯烃聚合物)。第2流路设备3的厚度例如为0.5～5mm即可。第2流路设备3的平面形状为矩形状的情况下，例如短边为10～30mm、长边为20～50mm即可。例如准备两个基板，在一个基板形成作为第2流路16的槽，堵塞该槽地贴合另一个基板从而形成在内部具有第2流路16的基体，能够制作第2流路设备3。 [0060] 图5中示意地表示具有作为粒子分离设备的第1流路设备2和第2流路设备3的测量用流路设备1的例子的一部分。图5是将图2的虚线部放大的剖视图。 [0061] 在本公开的第2流路设备3中，多个第2开口18的至少一个位于第2上表面19。并且，在第2上表面19上，第1流路设备2隔着第1下表面11而配置，位于第1下表面11的第1开口9与位于第2上表面19的第2开口连接。因此，本公开的测量用流路设备1中，由于第1流路设备2直接连接于第2流路设备3，连续地执行从检体中的粒子的分离、回收到测量，因此能够提高处理效率。此外，由于将板状的第1流路设备2以及第2流路设备3配置为在厚度方向堆积，因此能够使得测量用流路设备1小型化。 [0062] 本公开的第2流路设备3在第2上表面19具有第1区域21以及第2区域22。此外，在俯视时，第2流路设备3的第2流路16被配置于从第1区域21到第2区域22，第1流路设备2仅配置于第2流路设备3的第1区域21。其结果，在第2区域22，第2流路16位于与第1流路设备2不重叠的位置，因此能够将第2区域22用作为粒子的测量区域。 [0063] 另外，测量用流路设备1也可以如后述那样将能够反射光的部件配置在第2区域22。 [0064] 第1流路设备2可以包含与第2流路设备3不同的材料。本公开中，例如第1流路设备2包含PDMS等，第2流路设备3包含COP等。 [0065] 此外，如本公开那样，也可以第1流路设备2位于第2流路设备3的上侧。具体而言，可以在第2流路设备3的第2上表面19配置第1流路设备2。其结果，能够使包含由第1流路设备2分离并回收的特定的粒子的流体还利用重力而流入第2流路设备3，能够减少包含特定的粒子的流体在中途的流路滞留。 [0066] 另外，本公开并不排除第1流路设备2配置在第2流路设备3的第2下表面20的实施方式。 [0067] 多个第2开口18具有：用于包含在第2流路16中分离出的粒子的流体流入的第2检体流入口23、以及用于从第2流路16回收该流体的第2检体流出口24。第2检体流入口23的开口被配置在第2上表面19，被连接于第1流路设备2的检体流出口13。第2检体流出口24被配置在第2下表面20。其结果，通过利用重力，能够容易通过第2检体流入口23从第1流路设备2流入流体，能够容易通过第2检体流出口24回收流体。 [0068] 优选第2检体流出口24的第2开口18如图5所示那样大于检体流出口13的第1开口9。其结果，能够在第1流路设备2与第2流路设备3的连接部，减少流体的滞留。另外，第2检体流出口24的大小例如为1～3mm即可。此外，检体流出口13的大小例如为1～3mm即可。 [0069] 第2流路16还具有：与第2检体流入口23(第2开口18)连接并且在厚度方向延伸的铅垂部25、以及与铅垂部25连接并且沿着平面的一个方向延伸的平面部26。第2流路16通过具有铅垂部25，能够在与第1流路4的连接部减少流体的滞留。此外，第2流路16通过具有平面部26，能够在粒子的测量时在平面部26中使流体滞留，能够稳定地进行测量。 [0070] 另外，铅垂部25的宽度例如为0.5～2mm，平面部26的宽度例如为1～6mm即可。铅垂部25的长度例如为0.5～1mm，平面部26的高度例如为0.5～2mm即可。 [0071] 图6以及图7中示意地表示在测量用流路设备1中使用的第2流路设备3的例子。图6是对第2流路设备3俯视透视时的平面图。图7将图6所示的虚线部放大的平面图。另外，图6中的A‑A线是与图1中的A‑A线相同的位置。 [0072] 平面部26优选至少连接于铅垂部25的一部分具有比铅垂部25的宽度大的宽度。其结果，能够在平面部26与铅垂部25的连接部，减少流体的滞留。 [0073] 平面部26可以还具有：与铅垂部25连接的第1平面部27、以及与第1平面部27连接并且宽度大于第1平面部27的宽度的第2平面部28。其结果，能够容易将由第1流路设备2分离并回收的例如第1粒子P1在第2平面部28内扩散。第1平面部27的宽度例如为0.5～3mm即可。第2平面部28的宽度例如为1～5mm即可。第2平面部28的宽度例如为第1平面部27的2～10倍即可。另外，本公开中，第1平面部27以及第2平面部28的连接部的宽度逐渐变宽。 [0074] 此外，优选第2平面部28的高度大于第1平面部27。其结果，能够容易将作为分离出的特定的粒子的例如第1粒子P1扩散。第1平面部27的高度例如为0.2～1mm即可。第2平面部28的高度例如为1～5mm即可。 [0075] 第2流路设备3除了第2流路16，还可以具有与第2流路16连接的第3流路29。该第3流路2可以连接于第2流路16的平面部26。第3流路29例如通过流过气体等，从而具有推动在平面部26滞留的流体的功能。其结果，能够减少第2流路16内的流体的滞留。 [0076] 本公开的第2流路设备3中，如图5、图6以及图7所示，第3流路29被配置为连接于第2流路16的铅垂部25与平面部26的连接部。 [0077] 第3流路29的一端连接于第2流路16。此外，第3流路29的另一端是位于一对第2上下表面17的第3开口30。也就是说，第3流路29具有位于一对第2上下表面17的一方(本公开中为第2上表面19)的第3开口30。第3开口30是用于从第2流路16的第2平面部28推动流体的、例如用于使气体等的推压用流体流入的开口。 [0078] 第3流路29之中的连接于第2流路16的至少一部分如图7所示那样，可以沿着第2流路16的平面部26(第1平面部27)的延长方向延伸。 [0079] 优选第3流路29之中的连接于第2流路16的至少一部分是与第2流路16之中的连接于第3流路29的至少一部分相同的形状。其结果，在第2流路16与第3流路29之间不会产生阶梯差，能够减少在连接部的阶梯差流体滞留。 [0080] 如图6所示，优选第3流路29具有分别在规定的一个方向延伸并且在与该一个方向相交的方向排列的多个直线部31。通过第3流路29具有多个直线部31，能够减少从第2流路16流体倒流并从第3开口30泄露流体。 [0081] 第1开口9之中的检体流入口12可以配置在第1开口9之中的与检体流出口13相同的面(本公开中为第1下表面11)。该情况下，检体从下方(Z轴方向的负侧)流入第1流路设备2。其结果，在第2粒子P2的比重大于第1粒子P1的比重的情况下，能够使第2粒子P2沉积，能够容易分离。 [0082] 如图6所示，第2流路设备3可以还具有与第2流路16以及第3流路29不同的第4流路32。此外，第4流路32可以具有位于一对第2上下表面17的至少一方的多个第4开口33。第4流路32能够作为分离特定的粒子之前的检体流过的流路发挥功能。其结果，在使检体流入第1流路设备2之前，使检体流入第2流路设备3的第4流路32，从而能够预先减少流入的检体中混入的异物等。 [0083] 多个第4开口33具有第4流入口34以及第4流出口35。第4流入口34是用于使检体流入第4流路32的开口。第4流出口35是用于使检体从第4流路32流出的开口。第4流入口34进行开口以使得能够从外部流入检体，第4流出口35连接于第1流路设备2的检体流入口12。 [0084] 第4流入口34以及第4流出口35可以位于第2上表面19。该情况下，能够从上侧进行用于使检体流入的外部连接等的操作。另外，本公开中，第4流入口34位于与第2检体流出口24相同的面。此外，本公开中，第4流出口35也位于与第2检体流出口24相同的面。此外，第4流入口34位于与第3开口30相同的面。 [0085] 如图6所示，第2流路设备3还可以具有与第2流路16、第3流路29以及第4流路32不同的第5流路36。第2流路16是由第1流路设备2分离并回收的特定的粒子流过的流路，相对于此，第5流路36为校正用的流路。第5流路36中，能够流过与包含由第1流路设备2分离并回收的特定的粒子的流体不同的、不包含粒子的校正用的流体。其结果，每当测量特定的粒子，通过依次测量第2流路16和第5流路36，能够根据两者的光强度的差来推测特定的粒子的数量，能够减少光传感器的劣化的影响。 [0086] 第5流路36具有位于一对第2上下表面17的多个第5开口37。第5开口37具有第5流入口38以及第5流出口39。第5流入口38是用于使校正用的流体流入第5流路36的开口。第5流出口39是用于使校正用的流体从第5流路36流出的开口。 [0087] 多个第5开口37的第5流入口38位于与第3开口30相同的面。其结果，能够从上侧在相同的面进行流体的流入以及流出的操作。另外，第5流出口39可以配置在第2下表面20。 [0088] 第2流路设备3还可以具有与第2流路16、第3流路29、第4流路32以及第5流路36不同的第6流路40。第6流路40具有位于一对第2上下表面17的至少一方的多个第6开口41。多个第6开口41具有第6流入口42以及第6流出口43。第6流入口42是用于推压流所用的流体流入第6流路40的开口。第6流出口43是用于推压流所用的流体从第6流路40流出的开口。第6流入口42位于能够使流体流入的位置，第6流出口43连接于第1流路设备2的推压流入口15。 [0089] 另外，第3流路29、第4流路32以及第5流路36能够与第2流路16同样地形成。 [0090] (第1流路设备2与第2流路设备3的连接构造) [0091] 第1流路设备2被配置于第2流路设备3的第2上表面19。在此，也可以在第1流路设备2的第1下表面11与第2流路设备3的第2上表面19之间存在薄片部件44。换言之，测量用流路设备1可以具有在第1流路设备2与第2流路设备3之间配置的薄片部件44。 [0092] 薄片部件44具有作为用于将难粘接性的材料彼此接合的中间层的功能。薄片部件44例如包含硅酮或者PDMS等的材料即可。通过具有薄片部件44，能够吸收粘接面的表面的起伏等。另外，薄片部件44具有多个贯通孔45。多个贯通孔45与多个第1开口9对置。其结果，在第1流路设备2与第2流路设备3，流体经由贯通孔45而流过。 [0093] 本公开的第1流路设备2与第2流路设备3经由在薄片部件44的下表面涂敷的粘接剂而被连接。粘接剂例如是通过紫外线而固化的光固化性树脂或者热塑性树脂等。 [0094] (粒子分离装置) [0095] 接下来，对本公开的粒子分离装置进行说明。本公开的粒子分离装置具有作为粒子分离设备的第1流路设备2、用于使检体流入检体流入口12的第1泵以及用于使流体流入推压流入口15的第2泵。粒子分离设备是上述的第1流路设备2，在第1流路设备2的检体流入口12例如通过第1管而连接第1泵。并且，从第1泵送来的检体通过第1管而流入第1流路设备2的检体流入口12。此外，在第1流路设备2的推压流入口15例如通过第2管而连接第2泵。并且，从第2泵送来的流体通过第2管而流入第1流路设备2的推压流入口15。由此，如上述那样，能够通过主流路5和多个分支流路6从检体中分离并回收特定的粒子、例如第1粒子P1。 [0096] 第1泵以及第2泵是能够分别送出流体的泵即可，能够使用已知的各种泵。期望第1泵具有使包含粒子的少量的流体、例如血液以一定的流速流入第1流路设备2的检体流入口1的功能。此外，期望第2泵具有使用于产生推压流的流体、例如磷酸缓冲生理盐水(PBS： Phosphate BufferedSaline)以适当的流量以及流速、压力流入第1流路设备2的推压流入口15的功能。这些第1泵以及第2泵例如能够适当地使用注射器泵。此外，也能够使用电渗流泵、蠕动泵、气体泵等其他泵。 [0097] 第1管以及第2管能够根据使用的流体而使用包含已知的各种材质的管来构成。如果检体是血液、流体是PBS的情况下，例如能够适当地使用硅酮管。另外，这些管并不是必须的部件，例如在将第1流路设备2与第1泵以及第2泵直接连接的情况下，或者经由接合器进行连接的情况下，也可以不具有这些管。 [0098] (测量装置) [0099] 接下来，对具有本公开的粒子分离设备的测量装置进行说明。 [0100] 图8以及图9中示意地表示测量装置47。图8是以与图1相同的视点来观察测量装置47时的剖视图。另外，对于与图1相同的若干符号，省略记载。图9以框图示意地表示测量装置47的整体结构的例子。 [0101] 测量装置47具有测量用流路设备1、光学传感器48。光学传感器48具有发光元件49和受光元件50。由此，通过测量用流路设备1能够从检体分离必要的粒子(例如第1粒子P1)。并且，针对流到测量用流路设备1的第2流路16(第2平面部28)的粒子，从光学传感器48的发光元件49照射光，由光学传感器48的受光元件50对通过了第2流路16(第2平面部28)的光进行接收，能够检测粒子。具体而言，通过第2流路16中的光因检体中的粒子(第1粒子P1)而被散射、反射或者吸收，光的强度衰减。接收该光，预先准备表示粒子的数量已知的检体与光的衰减量的关系的校准线，将由测量装置47测量出的光的衰减量与校准线比对，从而能够测量检体中的粒子。 [0102] 另外，发光元件49例如是LED(Light emitting Diode)即可。受光元件50例如是PD(Photo Diode)即可。受光元件50例如具有在上表面具有一个导电型的区域以及另一导电型的区域而形成受光元件50的PD的半导体基板，具有包含在该半导体基板上被层叠的多个半导体层的发光元件49。 [0103] 此外，本公开的测量装置47的测量用流路设备1在第2流路设备3的第2上表面19配置有反射镜部件51。并且，光学传感器48的发光元件49以及受光元件50位于第2流路设备3的第2下表面20侧。因此，光学传感器48的受光元件50能够接收从发光元件49照射、通过第2流路16(第2平面部28)、并被反射镜部件51反射的光。反射镜部件51例如包含铝或者金等的材料即可。反射镜部件51例如能够通过蒸镀法或者溅射法等来形成，也能够通过配置金属箔等来形成。 [0104] 测量装置47还具有：与测量用流路设备1连接的、提供检体的第1提供部52、提供用于推压流的流体的第2提供部53、提供推出用流体的第3提供部54、以及提供校正用流体的第4提供部55。第1提供部52与第4流入口34连接。第2提供部53与第6流入口42连接。第3提供部54与第3开口30连接。第4提供部55与第5流入口38连接。测量装置47具有控制部(未图示)，第1提供部52、第2提供部53、第3提供部54、第4提供部55以及光学传感器48通过控制部被控制。 [0105] 另外，本公开并不限定于上述的实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行各种的变更、改良等。 [0106] 在上述的实施方式中，说明了在第5流路36的一端具有第5流出口39的例子，但是如图10以及图11所示，也可以第5流路36的一端与第2流路16连接。该情况下，能够对第2流路16注入第5流路36内的流体，实现能够稀释第2流路16内的白血球等粒子的浓度的这种效果。另外，图10以及图11是从与图6以及图7相同的视点观察的同样的图，详细的说明省略。 [0107] 上述的实施方式中，说明了测量用流路设备1具有第5流路36以及第6流路40的例子，但是也可以将第5流路36作为第6流路40来发挥功能。也就是说，也可以第5流路36以及第6流路40设为一个流路，并与第1流路4(推压流入口15)连接。 [0108] 上述的实施方式中，说明了经由薄片部件44来将第1流路设备2以及第2流路设备3粘接的例子，但是如图12所示，也可以第2流路设备3还具有配置在第2上表面19的、位于开口的周围的凸部46。并且，凸部46可以插入薄片部件44的多个贯通孔45。其结果，能够经由凸部46将第1流路设备2与第2流路设备3连接。另外，如果能够仅通过凸部46来确保第1流路设备2与第2流路设备3的连接，则也可以在第1流路设备2与凸部46之间不设置粘接剂。此外，在图12所示的例子中，在凸部46配置有第2流路16以及第2开口18，经由该凸部46而第1流路4与第2流路16被连接，但是凸部46也可以作为仅为凸状部分而设置在第2上表面19上，用于第一流路设备2和第二流路设备3的定位和粘接。另外，图12是从与图5相同的视点观察的剖视图，详细的说明省略。 [0109] 此外，第1流路设备2与第2流路设备3也可以不使用粘接剂而直接连接。例如，能够在第1流路设备2的第1下表面11或者第2流路设备3的第2上表面19的至少一方涂敷硅烷偶联剂等，将两者直接连接。 [0110] 在上述实施方式中，说明了将第1流路4形成在将两个基板贴合而得到的基体2a的内部的例子，但是也可以作为两个基板的一方而使用薄片部件44。也就是说，也可以由一个基板和薄片部件44来形成第1流路4。 [0111] 上述的实施方式中，说明了在第1流路设备2中，检体流入口12经由第1弯曲部12a、第1直线部12b、第2弯曲部12d以及第2直线部12e而与主流路5连接的例子。相对于此，如图13以及图14所示，优选检体流入口12具有：具备圆形状的开口的柱状的开口部12g、与该开口部12g连接的直到第1弯曲部12a的直线状的流路即流入直线部12h，该流入直线部12h的宽度比开口部12g小，且宽度方向的一个边位于沿着开口部12g的开口的切线的位置。由此，提供给开口部12g的流体(检体)在开口部12g内不停滞而平滑地通过，能够通过流入直线部 12h而向第1弯曲部12a高效地流入。另外，图13以及图14是从与图3以及图5相同的视点观察的同样的图，详细的说明省略。 [0112] 构成检体流入口12的圆柱状的开口部12g的大小的直径与上述第1开口9相同，例如为1～3mm即可。开口部12g的深度与第1弯曲部12a等相同，设为从基体2a的例如上表面的开口到第1弯曲部12a的底面的深度即可。此外，流入直线部12h处的宽度如果设为与第1弯曲部12a处的宽度相同，则检体的流入变得平滑，因此例如设为0.5～2.5mm即可。 [0113] 此外，在使流入直线部12h位于宽度方向的一个边沿着开口部12g的开口的切线的位置的情况下，如图13所示，优选沿着第1弯曲部12a的弯曲的方向，从而难以产生检体流入第1弯曲部12a时的流动的紊乱。 [0114] 在将这种第1流路设备2与第2流路设备3连接的情况下，如图14所示，作为第1流路设备2，优选还具有配置在基体2a的开口部12g的周围、并具有与开口部12g的开口对应的贯通孔即中继口45a的薄片部件44，中继口45a的大小大于开口部12g的开口。由此，能够缓和检体流入时的来自外部的压力变动。 [0115] 此外，在开口部12g以及中继口45a连接第2流路设备3中的第4流路32的第4流出口35，但是优选该第4流出口35的开口的大小与中继口45a的大小相同或者小于中继口45a的大小。此外，优选第4流出口35的开口的位置相对于圆形状的中继口45a的开口相比于同心的配置而处于偏心，也就是说位于从中继口45a的开口中心向在检体流入口12(开口部12g)内尽可能远离流动方向的位置偏移的位置。由此，从第4流出口35经由中继口45a而流入开口部12g的检体容易沿着检体流入口12的圆周而流动，粒子平滑地流过，从而能够抑制在检体流入口12的与流动方向相反一侧的区域出现粒子滞留的部分。 [0116] 符号说明 [0117] 1 测量用流路设备 [0118] 2 第1流路设备(粒子分离设备) [0119] 2a 基体 [0120] 3 第2流路设备 [0121] 4 第1流路 [0122] 5 主流路 [0123] 6 分支流路 [0124] 8 一对第1上下表面 [0125] 10 第1上表面 [0126] 11 第1下表面 [0127] 12 检体流入口 [0128] 12a 第1弯曲部 [0129] 12b 第1直线部 [0130] 12c 锥形部 [0131] 12d 第2弯曲部 [0132] 12e 第2直线部 [0133] 12f 支柱部 [0134] 12g 开口部 [0135] 12h 流入直线部 [0136] 15 推压流入口 [0137] 15a 第3直线部 [0138] 15b 第3弯曲部 [0139] 15c 第4直线部 [0140] 15d 第5直线部 [0141] 15e 支柱部 [0142] 16 第2流路 [0143] 44 薄片部件 [0144] 45 贯通孔 [0145] 45a 中继口 [0146] 47 测量装置 [0147] 48 光学传感器 [0148] 49 发光元件 [0149] 50 受光元件 [0150] 51 反射镜部件。 |
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