粒子分离计测器件以及粒子分离计测装置 |
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| 申请号 | CN202080014966.4 | 申请日 | 2020-02-25 | 公开(公告)号 | CN113454437A | 公开(公告)日 | 2021-09-28 |
| 申请人 | 京瓷株式会社; | 发明人 | 米田将史; | ||||
| 摘要 | 本公开的粒子分离计测器件(1)具备：第一流路器件(2)，具有使包括分离对象的粒子第一 流体 流出的分离后流出口(13)；以及第二流路器件(3)，载置第一流路器件(2)，具有第一流体流入的第一流入口(23)。在下表面配置有分离后流出口(13)的第一流路器件(2)载置于在第一区域(21)的上表面配置有第一流入口(23)的第二流路器件(3)，分离后流出口(13)和第一流入口(23)对置地连接。而且，第一流入口(23)的开口的大小大于分离后流出口(13)的开口的大小，分离后流出口(13)的开口位于靠第一流入口(23)的开口外周的 位置 地连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种粒子分离计测器件，具备板状的第一流路器件和板状的第二流路器件，所述第一流路器件具有：分离前流入口，使包括作为分离对象的特定粒子的流体流入； |
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| 说明书全文 | 粒子分离计测器件以及粒子分离计测装置技术领域[0001] 本公开涉及用于从包含在液体中的多种粒子分离特定粒子并进行计测的粒子分离计测器件以及粒子分离计测装置。 背景技术[0002] 以往，已知有使用具有流入口和多个流出口且宽度为数μm～数百μm的微小的流路构造(微流路)，分离并提取液体中的粒子的粒子分离器件(例如，参照日本特开2012‑76016号公报)。在这样的粒子分离器件中，例如，当使包括多种粒子(例如，红细胞以及白细胞)的液体(例如，血液)从流入口流入时，能够分离其中的特定粒子(例如，白细胞)，从多个流出口分别提取特定粒子和其以外的粒子。 [0003] 此外，然后，对于分离提取出的特定粒子，测量其种类或数量或浓度、或光学特性等。发明内容 [0004] 本公开的粒子分离计测器件具备板状的第一流路器件和板状的第二流路器件，该第一流路器件具有：分离前流入口，使包括作为分离对象的特定粒子的流体流入；主流路，与该分离前流入口连接；多个分支流路，分别与该主流路连接；以及分离后流出口，使包括分离后的所述特定粒子的第一流体流出，该第二流路器件具有：第一流入口，具有载置该第一流路器件的第一区域及成为所述特定粒子的计测区域的第二区域，所述第一流体流入该第一流入口；第二流入口，不包括所述特定粒子的第二流体流入；第一流路及第二流路，分别配置于所述第二区域，该第一流路与所述第一流入口连接且所述第一流体通过；该第二流路与所述第二流入口连接且所述第二流体通过，下表面配置有所述分离后流出口的所述第一流路器件载置于所述第一区域的上表面配置有所述第一流入口的所述第二流路器件，所述分离后流出口与所述第一流入口对置地连接，所述分离后流出口的开口以及所述第一流入口的开口是圆形状，所述第一流入口的开口的大小大于所述分离后流出口的开口的大小，所述分离后流出口的开口位于靠所述第一流入口的开口的外周的位置地连接。 [0005] 本公开的粒子分离计测装置具备：上述粒子分离计测器件；光学传感器，向该粒子分离计测器件的所述第一流路及所述第二流路各自的计测部分别照射光，并且接受通过所述第一流路及所述第二流路的计测部后的各个光；以及控制部，通过对由该光学传感器得到的通过所述第一流路的计测部后的光的强度以及通过所述第二流路的计测部后的光的强度进行比较，从而计测所述特定粒子。附图说明 [0006] 图1是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子的俯视图。 [0007] 图2是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子的剖视图。 [0008] 图3是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件中的第一流路器件的例子的俯视图。 [0009] 图4是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件中的第一流路器件的例子的一部分的俯视图。 [0010] 图5的(a)是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子的一部分的剖视图，(b)是表示其又一部分的情形的俯视图。 [0011] 图6的(a)是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子的一部分的剖视图，(b)是表示其又一部分的情形的俯视图。 [0012] 图7的(a)是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子的一部分的剖视图，(b)是表示其又一部分的情形的俯视图。 [0013] 图8是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件中的第二流路器件的例子的俯视图。 [0014] 图9是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件中的第二流路器件的例子的一部分的俯视图。 [0015] 图10是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子的剖视图。 [0016] 图11是表示具有本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的粒子分离计测装置的例子的剖视图。 [0017] 图12是示意性地表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测装置的整体结构的例子的框图。 [0018] 图13是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件中的第二流路器件的例子的俯视图。 [0019] 图14是表示本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件中的第二流路器件的例子的一部分的俯视图。 具体实施方式[0020] 为了使用微流路来分离液体中的特定粒子，使用具有使用在主流路连接多个分支流路的结构的微流路而使检体和流体分别流入的结构的粒子分离器件，该检体是与分离对象的粒子一起包括多种粒子的液体，该流体产生从主流路向分支流路的推压流。接下来，为了计测由粒子分离器件分离出的粒子的浓度等，使包括该粒子的液体接着流入粒子计测器件，导入到计测部的流路来进行计测。而且，为了以一系列的步骤进行这些作业，使用将这些粒子分离器件与粒子计测器件连接起来的粒子分离计测器件。 [0021] 在该粒子分离计测器件中，期望具备如下结构：使包括由粒子计测器件分离出的粒子的液体从粒子分离器件顺畅地流入，从而有利于减少连接部中的粒子的滞留等不良情况的产生。 [0022] 根据本公开的粒子分离计测器件以及粒子分离计测装置，作为粒子分离器件的第一流路器件的分离后流出口与作为粒子计测器件的第二流路器件的第一流入口对置地连接。分离后流出口的开口以及第一流入口的开口是圆形状，第一流入口的开口的大小大于分离后流出口的开口的大小，分离后流出口的开口位于靠第一流入口的开口的外周的位置地连接。由此，能够减少由第一流路器件分离出的特定粒子滞留于第一流路器件与第二流路器件的连接部这样的不良情况的产生。因此，能够使包括由第一流路器件分离出的特定粒子的第一液体顺畅地流入第二流路器件，进行稳定的计测。 [0023] 以下，参照附图对本公开的粒子分离计测器件以及具备该粒子分离计测器件的粒子分离计测装置的实施方式的例子进行说明。在本公开中，为了方便起见，定义正交坐标系(X、Y、Z)，将Z轴方向的正侧作为上方。但是，本公开的任一方向可以为上方或下方。以下的内容是例示本公开的实施方式的内容，本公开并不限定于这些实施方式。 [0024] (粒子分离计测器件) [0025] 在图1以及图2中，示意性地示出本公开的实施方式所涉及的粒子分离计测器件的例子。图1是粒子分离计测器件1的俯视图。图2是用图1所示的A‑A线切断粒子分离计测器件1时的剖视图。 [0026] 粒子分离计测器件1通过使包括作为分离对象的特定粒子的流体(检体)在作为粒子分离器件的第一流路器件2中流动，分离并回收检体中的特定粒子即分离对象的粒子。通过使该特定粒子(分离出的粒子)在与第一流路器件2连接的粒子计测器件即第二流路器件3中流动，从而能够计测该特定粒子。例如，粒子分离计测器件1能够从血液中分离并回收作为特定成分的白细胞，计测白细胞的数量。 [0027] 图3示意性地示出作为粒子分离器件的第一流路器件2的例子。图3是俯视第一流路器件2时的俯视图。 [0028] (粒子分离器件：第一流路器件) [0029] 第一流路器件2是能够从包括以作为分离对象的特定粒子为首的多种粒子的液体(检体)中分离并回收作为分离对象的特定粒子的粒子分离器件。该第一流路器件2具有使包括作为分离对象的特定粒子的流体流入的分离前流入口12、与该分离前流入口12连接的主流路5、分别与该主流路5连接的多个分支流路6、以及包括分离出的特定粒子的第一流体流出的分离后流出口13。 [0030] 第一流路器件2整体为板状，在板状的基体2a的内部具有分离用流路4。分离用流路4具有直线状的主流路5和被连接成从主流路5分支的多个分支流路6。在本公开的第一流路器件2中，在第一流路器件2内流动的检体(例如血液)流入主流路5，与特定粒子(第一粒子，例如白细胞)不同的粒子(第二粒子，例如红细胞)从主流路5流入分支流路6，由此能够分离检体中的特定粒子(第一粒子)。另外，通过第二粒子流入分支流路6，也能够从检体中分离第二粒子。 [0031] 另外，分支流路6设计成通过自主流路5开始的分支而流入第二粒子，但不一定仅第二粒子流入分支流路6。有时与第二粒子不同的粒子(第三粒子等)也流入分支流路6。 [0032] 图4示意性地表示第一粒子和第二粒子被主流路5以及分支流路6分离的情形。图4是将图3的虚线部放大表示的俯视图。在图4中，图中较大的圆表示第一粒子P1，较小的圆表示第二粒子P2。此外，沿着X轴方向的被施以阴影的箭头表示主流的流动，沿着Y轴方向的空心箭头表示后述的“推压流”。进而，图中的被施以阴影的区域表示后述的“导入流”。 [0033] 本公开的分离用流路4具有一个主流路5和在与一个主流路5的中途的侧面正交的方向上连接的多个分支流路6。在第一流路器件2中，通过调整主流路5以及分支流路6各自的截面积及长度、以及检体的流速等，能够在主流路5内产生从主流路5向分支流路6流入的“导入流”。而且，在第一流路器件2中，在分离用流路4中产生能够将在主流路5内流动的检体向分支流路6侧推压的推压流。其结果是，如图4所示，通过使流入导入流的分支流路6的宽度小于作为在检体中流动的特定粒子的第一粒子P1的大小、并且大于作为其他粒子的第二粒子P2的大小，从而能够将第二粒子P2导入到分支流路6。此外，通过使被推压流推压而在主流路5的分支流路6侧流动的导入流的宽度比在检体中流动的第二粒子P2的重心位置大、并且比第一粒子P1的重心位置小，从而能够有效地将第二粒子P2导入到分支流路6。由此，能够分离检体中的特定粒子即第一粒子P1，承载于主流路5的流动而回收。另外，与此同时，也能够从检体中分离第二粒子P2，并承载于分支流路6的流动而回收。 [0034] 本公开的第一流路器件2能够特别适合用于分离作为检体的血液中的红细胞和白细胞。在此，血液中的红细胞的大小例如为6～8μm，其重心位置例如为距边缘3～4μm的位置。此外，白细胞的大小例如为10～30μm，其重心位置例如为距边缘5～15μm的位置。在这种2 情况下，主流路5例如截面积为300～1000μm ，长度为0.5～20mm即可。截面的尺寸在上述截面积的范围内例如宽度为30μm左右、高度为20μm左右即可。此外，分支流路6例如截面积为 2 100～500μm、长度为3～25mm即可。截面的尺寸在上述截面积的范围内例如宽度为15μm左右、高度为20μm左右即可。此外，分离用流路4内的流速例如设为0.2～5m/s即可。其结果是，能够将导入流的宽度设定为例如2～15μm，能够从血液有效地分离红细胞和白细胞。 [0035] 此外，作为特定粒子，除了白细胞或者红细胞以外，例如也可以是各种细胞外小胞，也可以是外泌体(Exosome，大小30～200nm)、微囊泡(Microvesicle，大小200～1000nm)、大体外体(Large oncosome，1～10μm)等。此外，特定粒子可以是无机物，也可以是包括微粉末的悬浮液等流体中的特定的微粒子。在任一情况下，只要根据作为分离对象的特定粒子的大小等适当设计分离用流路4的形状以及尺寸即可。 [0036] 第一流路器件2具有在基体2a的上表面以及下表面中的至少一方开口的多个第一开口9。第一开口9中的至少两个是用于使检体以及流体流入主流路5的流入口。流入口包括：包含作为分离对象的特定粒子(例如第一粒子P1)的流体即检体朝向主流路5流入的分离前流入口12；以及连接于与相对于主流路5位于多个分支流路6的上游侧的相反一侧的侧面正交的方向，使产生推压流的流体流入的推压流入口15。 [0037] 此时，作为分离前流入口12的第一开口9的形状为圆形状，其大小例如为1～3mm即可。此外，各流路的高度作为分离用流路4而设定为相同的高度即可。分离前流入口12的深度为从基体2a的例如上表面的开口到主流路5的底面的深度即可。 [0038] 作为推压流入口15的第一开口9的形状为圆形状，其大小例如为1～3mm即可。推压流用的流路的高度作为分离用流路4设定为相同的高度即可。推压流入口15的深度设定为从基体2a的例如上表面的开口到主流路5的底面的深度即可。 [0039] 分离用流路4还具有与主流路5连接的回收流路7，能够通过回收流路7回收分离出的第一粒子P1。在本公开中，通过分离用流路4，利用推压流，能够将第一粒子P1回收至回收流路7。 [0040] 此外，分离用流路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′，既可以回收由分支流路6分离出的第二粒子P2，也可以废弃由分支流路6分离出的第二粒子P2。另外，在利用多个分支流路6回收第二粒子P2的情况下，与多个分支流路6连接的一个废弃流路7′作为回收第二粒子P2的流路发挥功能。在该情况下，也可以将包括从主流路5流到回收流路7的第一粒子P1的流体废弃。 [0041] 第一流路器件2是由板状的基体2a构成的构件。在板状的基体2a的内部配置有分离用流路4。此外，第一流路器件2具有位于厚度方向(Z轴方向)的上下的一对第一上下表面8。分离用流路4具有配置于一对第一上下表面8的至少一方并开口的多个第一开口9。 [0042] 在本公开中，为了便于说明，将一对第一上下表面8的一方设为第一上表面10，将另一方设为第一下表面11。一对第一上下表面8中的第一上表面10是位于Z轴的正侧的面，第一下表面11是位于Z轴的负侧的面。在本公开中，多个第一开口9的至少一个位于第一下表面11。 [0043] 多个第一开口9具有：分离前流入口12，至少使检体流入主流路5；分离后流出口13，使包括分离出的特定粒子即第一粒子P1的流体从回收流路7作为第一流体流出并回收； 以及至少一个废弃流出口14，回收从检体除去第一粒子P1后的成分。此外，在本公开中，第一开口9具有用于将检体向分支流路6侧推压的推压流的流体流入的推压流入口15。另外，在本公开中，废弃流出口14与主流路5以及废弃流路7′连接。从废弃流出口14流出的流体经由形成于后述的第二流路器件3的贯通孔14′而被回收。 [0044] 本公开的第一流路器件2的平面形状为矩形状。此外，第一上下表面8分别是平坦面。另外，第一流路器件2的平面形状并不限定于矩形状。此外，第一上下表面8的每一个不限于平坦面。第一上下表面8也可以是第一上表面10以及第一下表面11不同的形状。 [0045] 第一流路器件2例如由PDMS(聚二甲基硅氧烷)或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸)等材料形成。第一流路器件2的厚度例如为1～5mm即可。在第一流路器件2的平面形状为矩形状的情况下，例如短边为10～20mm、长边为10～30mm即可。第一流路器件2例如能够通过以下工序来制作：准备两个基板，在一方形成成为分离用流路4的槽，堵塞该槽地贴合另一方的基板，在内部形成具有分离用流路4的基体2a。 [0046] (粒子计测器件：第二流路器件) [0047] 第二流路器件3是用于计测由第一流路器件2分离并回收的特定粒子的流路器件，与第一流路器件2一起构成粒子分离计测器件。该第二流路器件3具有载置第一流路器件2的第一区域21以及成为特定粒子的计测区域的第二区域22。此外，第二流路器件3具有第一流体流入的第一流入口23、后述的不包括特定粒子的第二流体流入的第二流入口、以及分别配置于第二区域22的第一流路16及后述的第二流路，该第一流路与第一流入口23连接且第一流体通过，该第二流路与第二流入口连接且第二流体通过。该第二流路器件3整体为板状。 [0048] 如图2所示，第二流路器件3具有与第一流路器件2的分离用流路4连接的第一流路16。而且，第二流路器件3为透光性。其结果是，第二流路器件3能够使包括由第一流路器件2分离并回收的特定粒子的第一流体流入第一流路16，使用后述的光传感器来计测特定粒子。具体而言，通过测定通过第一流路16中的包括特定粒子的第一流体后的光的强度，来计测特定粒子。 [0049] 第二流路器件3是在板状的基体的内部形成有流路的构件。在板状的基体的内部配置有第一流路16。此外，第二流路器件3具有位于厚度方向(Z轴方向)的上下的一对第二上下表面17。第一流路16具有配置于一对第二上下表面17的至少一方并开口的多个第二开口18。 [0050] 另外，在本公开中，为了便于说明，将一对第二上下表面17中的一方设为第二上表面19，将另一方设为第二下表面20。一对第二上下表面17中的第二上表面19是位于Z轴的正侧的面，第二下表面20是位于Z轴的负侧的面。 [0051] 本公开的第二流路器件3的平面形状为矩形状。此外，第二上下表面17分别是平坦面。另外，第二流路器件3的平面形状不限于矩形状。此外，第二上下表面17的每一个不限于平坦面。第二上下表面17也可以是第二上表面19以及第二下表面20不同的形状。 [0052] 第二流路器件3例如由PMMA或者COP(环烯烃聚合物)形成。第二流路器件3的厚度例如为0.5～5mm即可。第二流路器件3的平面形状为矩形状的情况下，例如短边为20～40mm、长边为20～80mm即可。第二流路器件3例如能够通过以下工序来制作：准备两个基板，在一方形成成为第一流路16的槽，并堵塞该槽地贴合另一方的基板，以作为在内部具有第一流路16的基体。 [0053] 图5示意性地表示具有作为粒子分离器件的第一流路器件2和作为粒子计测器件的第二流路器件3的粒子分离计测器件1的例子的一部分。图5的(a)是将图2的虚线部放大的剖视图。图5的(b)是将图5(a)的虚线部放大表示的俯视图，表示连接部的流路的轮廓。 [0054] 在本公开的第二流路器件3中，多个第二开口18中的至少一个位于第二上表面19。而且，在第二上表面19的第一区域21之上，隔着第一下表面11而载置第一流路器件2，位于第一下表面11的第一开口9中的分离后流出口13与位于第二上表面19的第二开口18中的第一流入口23连接。因此，在本公开的粒子分离计测器件1中，第一流路器件2的流路直接与第二流路器件3的流路连接。由此，能够从检体中的特定粒子的分离、回收连续地执行到计测为止，因此能够提高处理效率。此外，由于将板状的第一流路器件2以及第二流路器件3配置为在厚度方向上堆叠，因此能够使粒子分离计测器件1小型化。 [0055] 本公开的第二流路器件3在第二上表面19具有载置第一流路器件2的第一区域21以及成为特定粒子的计测区域的第二区域22。此外，在俯视时，第二流路器件3的第一流路16从第一区域21跨越到第二区域22地配置，第一流路器件2仅配置于第二流路器件3的第一区域21。其结果是，由于第一流路16不与第一流路器件2重叠地位于第二区域22，因此能够将第二区域22用作为粒子的计测区域，能够将位于第二区域22的第一流路16用作为计测用流路。 [0056] 另外，如后述，粒子分离计测器件1也可以将能够反射光的构件配置于第二区域22。 [0057] 第一流路器件2也可以由与第二流路器件3不同的材料形成。在本公开中，例如第一流路器件2由PDMS等形成，第二流路器件3由COP等形成。 [0058] 此外，如本公开那样，第一流路器件2位于第二流路器件3的上侧。具体而言，在第二流路器件3的第二上表面19的第一区域21配置有第一流路器件2。其结果是，能够也利用重力使包括由第一流路器件2分离并回收的特定粒子的第一流体高效地流入第二流路器件3，能够减少包括特定粒子的第一流体在中途的流路、例如第一流路器件2与第二流路器件3的连接部的流路滞留的情况。 [0059] 另外，本公开并不排除第一流路器件2配置于第二流路器件3的第二下表面20的实施方式。 [0060] 多个第二开口18具有用于包括分离出的特定粒子的第一流体流入第一流路16的第一流入口23和用于从第一流路16回收该第一流体的第一流出口24。第一流入口23，其开口配置于第二上表面19，与第一流路器件2的分离后流出口13对置连接。第一流出口24配置于第二下表面20。其结果是，通过利用重力，从而能够使第一流体容易在第一流入口23从第一流路器件2流入，能够容易地利用第一流出口24回收第一流体。 [0061] (第一流路器件与第二流路器件的连接构造) [0062] 第一流路器件2载置于第二流路器件3的第二上表面19的第一区域21。而且，第一流路器件2的分离后流出口13与第二流路器件3的第一流入口23对置地连接。而且，在本公开中，如图5的(a)以及图5的(b)所示，在两者的连接构造中，分离后流出口13的开口以及第一流入口23的开口为圆形状，第一流入口23的开口的大小大于分离后流出口13的开口的大小，分离后流出口13的开口位于靠第一流入口23的开口的外周的位置地连接。由此，在第一流路器件2与第二流路器件3的连接部中，从分离后流出口13向第一流入口23通过的第一流体所含的特定粒子在通过第一流入口23后良好地分散。 [0063] 如果包括被分离用流路4分离出的特定粒子的第一流体通过分离用流路4(回收流路7)而来到向分离后流出口13的连接部，则特定粒子具有流路中有孔时会立即掉落的倾向，因此，不会流到分离后流出口13的圆形状的开口的中心部而朝向分离后流出口13掉落。因此，通过使分离后流出口13的开口的与连接分离用流路4(回收流路7)的一侧相反的一侧的外周位于靠第一流入口23的开口的外周的位置，能够使特定粒子高效地流入第一流入口 23的中央部，能够使特定粒子通过铅垂部25而流入第一流路16的中央部。 [0064] 其结果是，能够减少特定粒子在流路内偏向分布，因此能够减少流入第一流路16时特定粒子的分布带来的影响以及不良情况。因此，能够减少从该连接部流入第一流路16的特定粒子的分布的偏差，在第一流路16中良好地分散，能够进行良好的计测。 [0065] 第一流路16还具有：铅垂部25，与第一流入口23(第二开口18)连接，并且沿厚度方向延伸；以及平面部26，与铅垂部25连接，并且沿平面的一个方向而向第二区域22延伸。铅垂部25与第一流入口23的开口同样，截面的形状是圆形状，是与第一流入口23相同的大小。另外，该铅垂部25的截面是横截面，是与XY平面平行的截面。第一流路16通过具有这样的铅垂部25，能够在与分离用流路4的连接部减少第一流体的滞留。此外，第一流路16具有平面部26，由此在粒子的计测时能够在平面部26中保持第一流体，能够稳定地进行计测。 [0066] 在此，分离后流出口13的开口的大小例如为0.5～3mm，优选为1.5～2mm，第一流入口23的开口以及铅垂部25的大小(直径)例如为1.5～4mm，优选为2.5～3mm。而且，第一流入口23的开口的大小大于分离后流出口13的开口的大小，分离后流出口13的开口位于靠第一流入口23的开口外周的位置地连接。此时，分离后流出口13的开口的外周与第一流入口23的开口的外周不一定必须一致，分离后流出口13的开口的外周也可以位于比第一流入口23的开口的外周靠内侧的位置。此外，分离后流出口13的开口的外周也可以在制造中的组装误差的允许范围内位于比第一流入口23的开口的外周稍向外侧偏移的位置。平面部26的宽度例如为3～6mm即可。铅垂部25的长度例如为0.5～1mm即可，平面部26的高度例如为0.5～2mm即可。 [0067] 此外，如图5的(a)以及图5的(b)所示，优选分离后流出口13的开口的中心与第一流入口23的开口的中心位于与第一流路16的流路方向平行的位置，并且分离后流出口13的开口位于第一流路16的上游侧。这样，通过使分离后流出口13的开口位于第一流路16的上游侧，能够使特定粒子高效地流入第一流入口23的中央部，能够使特定粒子通过铅垂部25而流入第一流路16的中央部，并且能够通过第一流路16中的流体的流动使特定粒子在流体中有效地分散。其结果是，能够进行良好的计测。 [0068] 此外，此时与分离后流出口13连接的分离用流路4(回收流路7)优选从第一流路16的下游侧与分离后流出口13连接。由此，能够使特定粒子高效地流入第一流入口23的中央部，能够使特定粒子通过铅垂部25而有效地流入第一流路16的中央部，并且能够通过第一流路16中的流体的流动使特定粒子在流体中良好地分散。其结果是，能够进行良好的计测。 [0069] 连接有铅垂部25的第一流路16具有与铅垂部25连接并且沿着平面的一个方向而向第二区域22延伸的平面部26。通过连接铅垂部25，第一流路16能够在与分离用流路4的连接部减少第一流体的滞留，并且能够减少分离出的特定粒子的分布的偏差。此外，第一流路16具有平面部26，由此在粒子的计测时能够在平面部26中保持第一流体，能够稳定地进行计测。 [0070] 另外，在图2中，示出了在第一流路器件2与第二流路器件3之间配置片材构件44的例子。该片材构件44不是必须的构件，因此在图5的(a)所示的例子中表示不使用该片材构件的例子。通过在第一流路器件2的第一下表面11或者第二流路器件3的第二上表面19中的至少一方涂敷硅烷偶联剂，从而能够将两者直接连接。 [0071] 与此相对，如图6的(a)中与图5的(a)同样的剖视图所示，在第一流路器件2的第一下表面11与第二流路器件3的第二上表面19之间，也可以如图2所示的例子那样夹有片材构件44。即，粒子分离计测器件1也可以具有配置于第一流路器件2与第二流路器件3之间的片材构件44。即，第一流路器件2也可以隔着片材构件44而载置于第二流路器件3，分离后流出口13与第一流入口23经由片材构件44的贯通孔45来连接。 [0072] 此时，片材构件44的贯通孔45的开口的形状为圆形状，如图6的(a)以及图6的(b)所示，只要使其大小与分离后流出口13的开口的大小实质上相同即可。另外，实质上相同是指，包括制造中的允许误差程度的差异的情况可以视为相同的大小。此外，此时的贯通孔45的大小比第一流入口23的开口的大小要小。在该例子中，也与图5所示的例子同样地，能够使特定粒子从分离后流出口13通过贯通孔45高效地流入第一流入口23的中央部，能够使特定粒子通过铅垂部25有效地流入第一流路16的中央部，并且能够通过第一流路16中的流体的流动使特定粒子在流体中良好地分散。其结果是，能够进行良好的计测。 [0073] 此外，片材构件44中的贯通孔45的大小只要在上下方向上为相同的大小即可。此外，贯通孔45也可以是朝向下方向变大的所谓倒锥形状。这样，在贯通孔45的大小朝向贯通孔45的下游变大的情况下，能够期待能扩大通过贯通孔45流入第一流入口23的特定粒子的分布的效果。 [0074] 通过在第一流路器件2与第二流路器件3之间夹有片材构件44，即使在第一流路器件2与第二流路器件3由难粘接的材料彼此形成的情况下，也能够使片材构件44作为用于将两者良好地接合的中间层发挥功能，能够稳定地构成粒子分离计测器件1。此外，通过以上下的开口的大小的中间的大小适当地设定介于分离后流出口13与第一流入口23之间的贯通孔45的开口的大小，能够在第一流路器件2与第二流路器件3的连接部处有效地防止第一流体以及特定粒子的滞留。 [0075] 片材构件44具有作为中间层的功能，用于减少第一流体等从第一流路器件2与第二流路器件3的粘接面泄漏，并且用于将难粘接性的材料彼此接合。片材构件44例如由硅酮或者PDMS等材料形成即可。此外，通过夹有片材构件44，能够吸收作为粘接面的第一下表面11以及第二上表面19的表面的起伏等。另外，片材构件44除了分离后流出口13与第一流入口23之间以外，也可以根据需要具有多个贯通孔。包括这些贯通孔45的多个贯通孔与多个第一开口9以及第二开口18对置。其结果是，流体在第一流路器件2与第二流路器件3之间经由这些贯通孔分别流动。 [0076] 片材构件44的厚度例如为0.5～3mm左右即可，如果为2mm左右，则能够良好地吸收所粘接的面的起伏等，并且也不会不必要地增大分离后流出口13与第一流入口23之间的距离。此外，能够减少在第一流路器件2与第二流路器件3的粘接时产生裂缝等。 [0077] 此外，片材构件44的大小(面积)只要是在贯通孔45的周边能够进行必要的粘接的大小以上，且为第一流路器件2的第一下表面11的大小以下，则能够适当地设定。此外，片材构件44不一定必须是1片，也可以是将给定的形状以及大小的多个构件组合而成的结构。 [0078] 本公开的第一流路器件2和第二流路器件3可以与片材构件44之间直接连接，也可以经由涂敷于片材构件44的上下表面的粘接剂连接。粘接剂只要是例如利用紫外线进行固化的光固化性树脂或者热塑性树脂等即可。 [0079] 接下来，在本公开的粒子分离计测器件1中，如图7的(a)中与图6的(a)同样的剖视图所示，优选片材构件44的贯通孔45的开口的大小大于分离后流出口13的开口的大小，且小于第一流入口23的开口的大小。作为这样的贯通孔45的开口的大小，例如在分离后流出口13的开口的大小为1.5～2mm、第一流入口23的开口的大小为2.5～3mm的情况下，设为2～2.5mm即可。在这样的范围的大小的组合中，贯通孔45的开口的大小大于分离后流出口13的开口的大小、且小于第一流入口23的开口的大小即可。由此，与图6的(a)所示的例子同样地，能够使特定粒子从分离后流出口13通过贯通孔45相对于第一流入口23的中央部扩展地高效流入，能够使特定粒子通过铅垂部25有效地流入第一流路16的中央部，并且能够通过第一流路16中的流体的流动使特定粒子在流体中良好地分散。其结果是，能够进行良好的计测。 [0080] 在本公开的粒子分离计测器件1中，优选的是，在具有配置于第一流路器件2与第二流路器件3之间的片材构件44的情况下，片材构件44的硬度比第一流路器件2的硬度高，第二流路器件3的硬度比该片材构件44的硬度高。由此，在第一流路器件2与片材构件44之间，形成于相对柔软的第一流路器件2的流路的形状能够牢固地保持在平坦且成为相对较硬的基座的片材构件44上。此外，在第二流路器件3与片材构件44之间，能够提高成为相对较硬的基座的第二流路器件3和与其接合的片材构件44的密接力，使两者的接合牢固。此外，此时优选第一流路器件2与片材构件44的接合面以及片材构件44与第二流路器件3的接合面分别为同等的表面粗糙度。具体而言，这些接合面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计，优选为0.005～0.05μm左右。 [0081] 此时，关于各构件的硬度，通常用国际橡胶硬度IRHD(International Rubber Hardness Degree)评价橡胶成型品的硬度，用洛氏硬度评价树脂成型品。在此，在对各自的硬度进行相对评价的基础上，用IRHD进行评价即可。例如，第一流路器件2的硬度在IRHD中优选为30以上且小于80，片材构件44的硬度在IRHD中优选为80左右，第二流路器件3的硬度优选为在IRHD中超过80。作为成为这样的硬度的组合的材料，例如第一流路器件2由PDMS构成，片材构件44由硅酮片材构成，第二流路器件3由COP或者PMMA构成即可。如果是这些材料，具体而言，优选设为以下硬度的组合：PDMS在IRHD中为30左右，硅酮片材在IRHD中为80左右，COP在IRHD中超过80(洛氏硬度为R50左右)。 [0082] 另外，作为硬度的测定方法，只要应用在测定的对象的表面以给定的力压入不锋利的针(压针、压片机)来测定其变形量并进行数值化的方法即可。在压入针的力中，有使用弹簧的硬度计硬度和用砝码等使用固定的定负载的国际橡胶硬度IRHD(International Rubber Hardness Degree)。在此，因前者的测定器较简便，故一般广泛普及，因此采用该方法即可。 [0083] 图8以及图9示意性地示出用于粒子分离计测器件1的第二流路器件3的例子。图8是俯视第二流路器件3时的俯视图。图9是将图8所示的虚线部放大的俯视图。另外，图8中的A‑A线是与图1中的A‑A线相同的位置。 [0084] 优选第一流路16的平面部26至少与铅垂部25连接的一部分具有比铅垂部25的宽度大的宽度。其结果是，在平面部26与铅垂部25的连接部，能够减少第一流体的滞留。 [0085] 平面部26也可以还具有与铅垂部25连接的第一平面部27和与第一平面部27连接并且宽度比第一平面部27的宽度大的第二平面部28。而且，优选第一平面部27与第二平面部28之间从铅垂部25与第一流路16的连接部起由随着朝向第一流体的流动的下游侧而流路的宽度变大的宽度增大部16a连接。即，优选第二流路器件3在第一流入口23与位于第二区域22并用作为第一流路16的计测部的第二平面部28之间，具有随着朝向第一流体的流动的下游侧而流路的宽度变大的宽度增大部16a。由此，在宽度增大部16a中产生在第一流体中沿着宽度方向扩展的流动，由此第一流体所包括的特定粒子分散，因此在计测时能够减少特定粒子的偏差。其结果是，能够使在第一流路器件2中分离并回收的例如第一粒子P1在第二平面部28内容易扩散。 [0086] 第一平面部27的宽度例如为0.5～3mm即可，第二平面部28的宽度例如为1～5mm即可。第二平面部28的宽度例如为第一平面部27的2～10倍即可。而且，在本公开中，第一平面部27以及第二平面部28的连接部处的宽度增大部16a逐渐变宽。即，宽度增大部16a的形状在从宽度方向观察时可以说是倒锥形状。此时的倒锥形状的扩展角度只要相对于平面部26(第一平面部27以及第二平面部28)的宽度的中心线在单侧成为20～40°的末端扩展即可。此外，倒锥形状的部分的长度为3～5mm左右即可。 [0087] 另外，宽度增大部16a除了直线状逐渐变宽的形状以外，也可以是呈曲线状变化的形状、或者阶段性地变宽的形状。如果将宽度增大部16a中的流路的宽度阶梯状地扩宽为例如1mm→2.5mm→5mm，将第一平面部27和第二平面部28用流路的宽度急剧扩大2倍以上那样的宽度增大部16a连接，则在那里流动的第一流体产生涡流，能够期待促进第一流体中所包括的特定粒子的搅拌混合的效果。 [0088] 此外，优选第二平面部28的高度比第一平面部27的高度大。而且，如图10中与图2同样的剖视图所示，优选第二流路器件3在第一流入口23与位于第二区域22并用作第一流路16的计测部的第二平面部28之间具有随着朝向第一流体的流动的下游侧而流路的高度变大的高度增大部16b。由此，在高度增大部16b中，在第一流体中产生在高度方向上扩展的流动，由此第一流体所包括的特定粒子分散，因此在计测时能够减少特定粒子的偏差。此外，通过在比较短的长度之间增大流路的高度，从而在流体的流动中产生漩涡状的运动，从而促进特定粒子的搅拌。其结果是，能够使作为分离出的特定粒子的例如第一粒子P1容易扩散。 [0089] 第一平面部27的高度例如为0.2～1mm即可。第二平面部28的高度例如为1～5mm即可。而且，在本公开中，第一平面部27以及第二平面部28的连接部的高度增大部16b的高度逐渐变高。即，高度增大部16b的形状在从高度方向观察时可以说是倒锥形状。此时，例如第一平面部27的高度设为0.5mm，第二平面部28的高度设为1mm，倒锥形状的角度以45°左右扩展即可。 [0090] 在组合这些宽度增大部16a和高度增大部16b进行设定的情况下，优选可以在流路的上游侧首先设置高度增大部16b，紧接着设置宽度增大部16a。此外，两者可以尽量接近地配置。这是因为，由于与高度方向相比流路的尺寸在宽度方向较宽，因此先在宽度较窄的状态下在高度方向上扩展而上下搅拌之后，在宽度方向上扩展而向左右进行搅拌的方法能够更均匀地进行搅拌。与此相对，如果先在宽度方向上扩大，则存在高度方向的搅拌的影响/效果变小的倾向。 [0091] 第二流路器件3除了第一流路16之外，还可以具有与第一流路16连接的第三流路29。该第三流路29可以与第一流路16的平面部26连接。第三流路29具有例如通过使气体等流动而将滞留于平面部26的流体冲走的功能。其结果是，能够减少流体在第一流路16内的滞留。 [0092] 在本公开的第二流路器件3中，如图8以及图9所示，第三流路29与第一流路16的铅垂部25和平面部26的连接部连接。 [0093] 第三流路29的一端与第一流路16连接。此外，第三流路29的另一端是位于一对第二上下表面17的第三开口30。即，第三流路29具有位于一对第二上下表面17的一方(在本公开中为第二上表面19)的第三开口30。第三开口30是用于从第二流路36的第二平面部28将流体冲走的、例如用于使气体等挤出用流体流入的开口。 [0094] 如图8所示，第三流路29中的与第一流路16连接的至少一部分也可以沿着第一流路16的平面部26(第二平面部28)的延长方向延伸。 [0095] 第三流路29中的与第一流路16连接的至少一部分优选为与第一流路16中的与第三流路29连接的至少一部分相同的形状。其结果是，在第一流路16与第三流路29之间不会产生高低差，能够减少流体滞留于连接部的高低差。 [0096] 如图8所示，优选第三流路29分别具有在给定的一个方向上延伸并且在与该一个方向相交的方向上排列的多个直线部31。通过第三流路29具有多个直线部31，能够减少流体从第一流路16逆流而让流体从第三开口30泄漏的状况。 [0097] 第一开口9中的分离前流入口12也可以配置于与第一开口9中的分离后流出口13相同的面(在本公开中为第一下表面11)。在该情况下，检体从下方(Z轴方向的负侧)流入第一流路器件2。其结果是，在第二粒子P2的比重比第一粒子P1的比重大的情况下，能够使第二粒子P2下沉，能够容易地分离。 [0098] 如图8所示，第二流路器件3还可以具有与第一流路16以及第三流路29不同的第四流路32。此外，第四流路32也可以具有位于一对第二上下表面17中的至少一方的多个第四开口33。第四流路32能够作为分离特定粒子之前的检体流动的流路发挥功能。其结果是，在使检体流入第一流路器件2之前，通过使检体流入第二流路器件3的第四流路32，能够预先减少混入到所流入的检体中的异物等。 [0099] 多个第四开口33具有第四流入口34以及第四流出口35。第四流入口34是用于使检体流入第四流路32的开口。第四流出口35是用于使检体从第四流路32流出的开口。第四流入口34能够从外部流入检体地开口，第四流出口35与第一流路器件2的分离前流入口12连接。 [0100] 第四流入口34以及第四流出口35也可以位于第二上表面19。在该情况下，能够从上侧进行用于使检体流入的外部连接等操作。另外，在本公开中，第四流入口34位于与第一流出口24相同的面。此外，在本公开中，第四流出口35也位于与第一流出口24相同的面。此外，第四流入口34位于与第三开口30相同的面。 [0101] 如图8所示，第二流路器件3还可以具有与第一流路16、第三流路29以及第四流路32不同的第二流路36。第一流路16是使包括由第一流路器件2分离而回收的特定粒子的第一流体流动的流路。与此相对，第二流路36是使不包括特定粒子的第二流体流动的流路，例如成为使第一流体的计测时的比较用或者校正用的第二流体流动的流路。第二流体可以使用与第一流体相同但不包括特定粒子的流体，也可以使用不同的流体。其结果是，在每次计测特定粒子时，通过依次计测第一流路16和第二流路36，能够根据两者的光强度之差推测特定粒子的数量，能够减少光传感器的劣化的影响。 [0102] 第二流路36具有位于一对第二上下表面17的多个第五开口37。第五开口37具有第二流入口38以及第二流出口39。第二流入口38是用于使第二流体流入第二流路36的开口。第二流出口39是用于使第二流体从第二流路36流出的开口。此外，第二流路36具有与第一流路16的第二平面部28相同的形状的部分，以作为计测部。 [0103] 多个第五开口37中的第二流入口38位于与第三开口30相同的面。其结果是，能够从上侧在相同的面执行第二流体的流入以及流出的操作。另外，第二流出口39可以配置于第二下表面20。 [0104] 第二流路器件3也可以还具有与第一流路16、第三流路29、第四流路32以及第二流路36不同的第六流路40。第六流路40具有位于一对第二上下表面17的至少一方的多个第六开口41。多个第六开口41具有第六流入口42以及第六流出口43。第六流入口42是用于使推压流用的流体流入第六流路40的开口。第六流出口43是用于使推压流用的流体从第六流路40流出的开口。第六流入口42位于能够使流体流入的位置，第六流出口43与第一流路器件2的推压流入口15连接。 [0105] 另外，第三流路29、第四流路32、第二流路36以及第六流路40能够与第一流路16同样地形成。 [0106] (粒子分离装置) [0107] 接下来，对本公开的粒子分离计测装置中的粒子分离装置进行说明。本公开的粒子分离装置具有：作为粒子分离器件的第一流路器件2；以及用于使检体流入分离前流入口12的第一泵及用于使流体流入推压流入口15的第二泵。粒子分离器件是上述的第一流路器件2，第一泵通过例如第一管件与第一流路器件2的分离前流入口12连接。而且，从第一泵送出的检体通过第一管件向第一流路器件2的分离前流入口12流入。此外，第二泵通过例如第二管件与第一流路器件2的推压流入口15连接。而且，从第二泵送出的流体通过第二管件向第一流路器件2的推压流入口15流入。由此，如上所述，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粒子、例如第一粒子P1。 [0108] 对于第一泵以及第二泵，只要能够分别送出流体，就能够使用已知的各种泵。第一泵优选具有使包括粒子的少量的流体、例如血液以固定的流速流入第一流路器件2的分离前流入口12的功能。此外，第二泵优选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 Buffered Saline)以适当的流量及流速、压力向第一流路器件2的推压流入口15流入的功能。这些第一泵以及第二泵能够适当地使用例如注射泵。此外，也能够使用电渗流泵、蠕动泵、气泵等其他泵。 [0109] 第一管件及第二管件能够根据所使用的流体而使用由已知的各种材质构成的管件来构成。在检体为血液、流体为PBS的情况下，例如能够适当地使用硅酮管件。另外，这些管件不是必须的构件，例如，在直接连接第一流路器件2和第一泵以及第二泵的情况下，或者经由适配器连接的情况下，也可以不具有这些管件。 [0110] (粒子分离计测装置) [0111] 接下来，对具有本公开的粒子分离计测器件的、本公开的粒子分离计测装置进行说明。 [0112] 图11以及图12示意性地示出粒子分离计测装置47。图11是与图2以及图10相同的视点观察粒子分离计测装置47时的剖视图。另外，对于与图2以及图10相同的符号的几处省略记载。图12以框图示意性地表示粒子分离计测装置47的整体结构的例子。 [0113] 粒子分离计测装置47具有粒子分离计测器件1和光学传感器48。光学传感器48具有发光元件49和受光元件50。由此，通过粒子分离计测器件1的第一流路器件2，能够从检体中分离所需的特定粒子(例如，第一粒子P1)。然后，从光学传感器48的发光元件49对流动至粒子分离计测器件1的第二流路器件3的第一流路16(第二平面部28)的特定粒子照射光，利用光学传感器48的受光元件50接受通过第一流路16(第二平面部28)后的光，由此能够计测粒子。具体而言，通过第一流路16中的光被第一流体中的粒子(第一粒子P1)散射、反射或者吸收，光的强度衰减。预先准备接受该光并表示粒子的数量已知的检体与光的衰减量的关系的检量线，通过将由粒子分离计测装置47计测出的光的衰减量与检量线对照，能够计测检体中的粒子。 [0114] 本公开的粒子分离计测装置47具备：上述本公开的粒子分离计测器件1；光学传感器48，其向该粒子分离计测器件1的第一流路16以及第二流路36各自的计测部照射光，并且接受通过第一流路16以及第二流路36的计测部后的各个光；以及控制部，对由该光学传感器48得到的通过第一流路16的计测部后的光的强度及通过第二流路36的计测部后的光的强度进行比较，计测特定粒子。 [0115] 另外，发光元件49例如为LED(Light emitting Diode，发光二极管)即可。受光元件50例如为PD(Photo Diode，光电二极管)即可。受光元件50例如具有半导体基板，该半导体基板在上表面具有一导电型的区域及其他导电型的区域且形成有受光元件50的PD，所述受光元件具有由层叠于该半导体基板上的多个半导体层构成的发光元件49的LED。 [0116] 此外，本公开的粒子分离计测装置47的粒子分离计测器件1在第二流路器件3的第二上表面19的第二区域22配置反射镜构件51。而且，光学传感器48的发光元件49以及受光元件50位于第二流路器件3的第二下表面20侧。因此，光学传感器48的受光元件50能够接受从发光元件49照射并通过第一流路16(第二平面部28)、由反射镜构件51反射的光。反射镜构件51例如由铝或者金等材料形成即可。反射镜构件51例如能够通过蒸镀法或者溅射法等形成，也能够通过配置金属箔等来形成。 [0117] 粒子分离计测装置47还具有：第一供给部52，与粒子分离计测器件1连接，供给检体；第二供给部53，供给用于推压流的流体；第三供给部54，供给挤出用流体；以及第四供给部55，供给作为校正用流体的第二流体。第一供给部52与第四流入口34连接。第二供给部53与第六流入口42连接。第三供给部54与第三开口30连接。第四供给部55与第二流入口38连接。粒子分离计测装置47具有控制部(未图示)，第一供给部52、第二供给部53、第三供给部54、第四供给部55以及光学传感器48由控制部控制。 [0118] 根据这样的本公开的粒子分离计测装置47，由于具有本公开的粒子分离计测器件1，因此能够从检体中分离特定粒子并良好地稳定地进行计测。 [0119] 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变更、改良等。 [0120] 在上述实施方式中，对在第二流路36的一端具有第二流出口39的例子进行了说明，但如图13以及图14所示，第二流路36的一端也可以与第一流路16连接。在该情况下，能够向第一流路16注入第二流路36内的第二流体，起到能够稀释第一流路16内的第一流体所含的白细胞等特定粒子的浓度的效果。另外，图13以及图14是从与图8以及图9同样的视点观察的同样的图，省略详细的说明。 [0121] 在上述实施方式中，对第二流路器件3具有第二流路36以及第六流路40的例子进行了说明，但也可以使第二流路36作为第六流路40发挥功能。即，也可以是第二流路36以及第六流路40被设为一个流路，与分离用流路4(推压流入口15)连接。 [0122] ‑符号说明‑ [0123] 1 粒子分离计测器件 [0124] 2 第一流路器件(粒子分离器件) [0125] 2a 基体 [0126] 3 第二流路器件(粒子计测器件) [0127] 4 分离用流路 [0128] 5 主流路 [0129] 6 分支流路 [0130] 7 回收流路 [0131] 12 分离前流入口 [0132] 13 分离后流出口 [0133] 16 第一流路 [0134] 16a 宽度增大部 [0135] 16b 高度增大部 [0136] 21 第一区域 [0137] 22 第二区域 [0138] 23 第一流入口 [0139] 25 铅垂部 [0140] 36 第二流路 [0141] 38 第二流入口 [0142] 44 片材构件 [0143] 45 贯通孔 [0144] 47 粒子分离计测装置 [0145] 48 光学传感器。 |
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