CN111542741A - 流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统 - Google Patents

流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111542741A
CN111542741A CN201880084649.2A CN201880084649A CN111542741A CN 111542741 A CN111542741 A CN 111542741A CN 201880084649 A CN201880084649 A CN 201880084649A CN 111542741 A CN111542741 A CN 111542741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
fluid
fluid treatment
droplets
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201880084649.2A
Other languages
English (en)
Inventor
砂永伸也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enplas Corp
Original Assignee
Enplas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enplas Corp filed Critical Enplas Corp
Publication of CN111542741A publication Critical patent/CN111542741A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502769Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
    • B01L3/502784Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00Details not covered by any other group of this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0684Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0457Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics

Abstract

本发明的目的在于,提供能够容易地分离收集液滴的液体处理方法和该方法中使用的流体处理装置、以及流体处理系统。在该流体处理方法中,使包含液滴和溶剂的流体在流体处理装置内流动,该流体处理装置具有:导入口;第一流路,一端与导入口连接;腔室,与第一流路的另一端连接;第二流路,一端与腔室连接;以及导出口,与第二流路的另一端连接。流体处理方法包括以下工序:导入工序,将流体从导入口导入,将液滴收纳于腔室内;旋转工序,使导入工序后的流体处理装置旋转;导出工序,将液滴从旋转工序后的腔室内导出,在导入工序中,以使腔室向比腔室与第二流路的连接位置更靠与重力方向相反的方向加宽的方式,配置流体处理装置。

Description

流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理 系统
技术领域
本发明涉及流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统。
背景技术
在临床检查、食物检查以及环境检查等中,有时要求对细胞、蛋白质、核酸等微量的被分析物的高精度的分析。作为对微量的被分析物进行的分析的方法之一,有以下方法:从包含被分析物的液体中,生成直径为0.1~1000μm的微小的小滴(以下,也称作“液滴”),并对其进行观察或分析。
所生成的液滴通常被集中于微型管等中。而且,一般地,从该微型管中将所需的量的液滴分离收集,进行各种观察或分析。作为将集中于微型管等中的液滴分离收集的装置,已提出具有针的装置(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第9126160号说明书
发明内容
发明要解决的问题
然而,在使用上述专利文献1中记载的装置等来分离收集液滴的情况下,存在如下问题:需要用于吸引液滴的装置和用于控制针的位置的装置等,从而装置容易大型化。另外,在液滴的比重比溶剂的比重小的情况下,在微型管内,液滴汇集于液面侧。因此,还存在如下问题:若使用针等分离收集液滴,则空气进入针内,由于该气泡而无法充分地进行液滴的观察或分析等。
另外,也有可能对收集于微型管的液滴直接进行观察。但是,在微型管内,各个液滴彼此重叠地存在。因此,难以对各个液滴进行观察或分析。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供能够容易地分离收集液滴的液体处理方法、该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统。
解决问题的方案
本发明提供以下的流体处理方法。
该流体处理方法是使包含液滴和溶剂的流体在流体处理装置内流动的流体处理方法,所述流体处理装置具有:导入口;第一流路,一端与所述导入口连接;腔室,与所述第一流路的另一端连接,可收纳液滴;第二流路,一端与所述腔室连接;以及导出口,与所述第二流路的另一端连接,该流体处理方法包括以下工序:导入工序,将所述流体从所述导入口导入,将所述液滴收纳于所述腔室内;旋转工序,使所述导入工序后的所述流体处理装置旋转;以及导出工序,将所述液滴从所述旋转工序后的所述腔室内导出,在所述导入工序中,以使所述腔室向比所述腔室与所述第二流路的连接位置更靠与重力方向相反的方向加宽的方式,配置所述流体处理装置。
本发明还提供以下的流体处理装置。
该流体处理装置是上述流体处理方法中使用的流体处理装置,其中,主体部与薄膜层叠,所述主体部具有:凹部,构成所述腔室的内壁的一部分;第一槽,与所述凹部连接,构成所述第一流路的内壁的一部分;以及第二槽,与所述凹部连接,构成所述第二流路的内壁的一部分。
并且,本发明还提供以下的流体处理系统。
该流体处理系统具备:上述的流体处理装置;保持机构,保持所述流体处理装置;以及转动机构,使所述流体处理装置转动。
发明效果
根据本发明,可提供能够容易地分离收集液滴的液体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统。
附图说明
图1A是表示第一实施方式的流体处理装置的结构的俯视图,图1B是表示上述流体处理装置的主体部的结构的俯视图。
图2A是图1A所示的流体处理装置的A-A剖面图,图2B是图1A所示的流体处理装置的仰视图,图2C是图1A所示的流体处理装置的B-B剖面图。
图3是图1B所示的主体部的虚线部的局部放大图。
图4A表示图1A所示的流体处理装置的、导入工序中的状态,图4B表示该流体处理装置的、导出工序中的状态。
图5A表示另一实施方式的流体处理装置的、导入工序中的状态,图5B表示该流体处理装置的、导出工序中的状态。
图6是表示另一实施方式的流体处理装置的结构的俯视图。
图7是表示另一实施方式的流体处理装置的结构的俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。应予说明,为了易于理解说明,附图中示出的尺寸或尺寸的比率有时与实际的尺寸或尺寸的比率不同。另外,在本说明书中,“上方”是指在后述的导入工序和导出工序的各工序中的重力方向的相反方向,“下方”是指在后述的导入工序和导出工序的各工序中的重力方向。
本发明的一实施方式的流体处理方法是在流体处理装置内,使包含含有被分选物(例如,细胞、DNA以及酶等蛋白质)的液滴(小滴)、和溶剂(以下,也称作“母相溶剂”)的流体流动的方法。根据该方法,能够将液滴在流体处理装置内保管,或提高流体中的液滴的浓度,或在液滴收纳于流体处理装置的状态下对液滴进行观察。另外,还能够以不使空气进入的方式,将所希望的量的液滴从该流体处理装置取出。
在上述液滴中通常包含被分选物、和用于使该被分选物溶解或分散的分散溶剂。各个液滴的粒径例如可以设为0.1μm以上且1000μm以下的大致球形的液滴,其粒径更优选为5μm以上且200μm以下。可以通过公知的方法制备该液滴。另一方面,流体中包含的母相溶剂只要是与液滴中包含的被分选物或分散溶剂的相溶性较低的溶剂(以下,也称作“母相溶剂”)即可,可根据液滴的种类来适当选择。
在本实施方式中,利用液滴的比重与母相溶剂的比重之间的差异,将液滴高效地收纳于后述的腔室内,或从腔室高效地导出。在以下的说明中,将液滴的比重设为比母相溶剂的比重小来进行说明。但是,也可以是,液滴的比重比母相溶剂的比重大。在该情况下,以使以下说明的流体处理装置的第一状态和第二状态下的流体处理装置的配置状态(顶面和底面)相反的方式,设置流体处理装置即可。以下,先对该流体处理方法中使用的流体处理装置100进行说明,之后,对流体处理方法进行说明。
(流体处理装置)
本实施方式中使用的流体处理装置100具有:导入部113,用于导入流体;第一流路114,一端与该导入部113连接;腔室115,与第一流路114的另一端连接;第二流路116,连接着腔室115的一端;导出口117,与第二流路116的另一端连接。该流体处理装置100由主体部110、和贴合于该主体部110的一个面(以下,也称作主体部的“正面”)111的薄膜120构成。
图1A中示出以使薄膜120成为流体处理装置100的上表面的方式设置时的流体处理装置100的俯视图,图1B中示出将薄膜120从该流体处理装置100去掉后的主体部110的俯视图。另外,图2A中示出图1A的A-A剖面图,图2B中示出该流体处理装置100的仰视图,图2C中示出图1A的B-B剖面图。并且,图3中示出由图1B所示的主体部110的虚线部包围的区域的立体图。另外,图4A中示出流体的导入工序中的流体处理装置100的状态(以下,也称作“第一状态”),图4B中示出液滴的导出工序中的流体处理装置100的状态(以下,也称作“第二状态”)。此外,在图4A和图4B中,将纸面上方设为上方。
薄膜120可以是覆盖主体部110的平坦的膜。薄膜120与后述的主体部110的第一槽114a所围成的区域成为第一流路114,薄膜120与主体部110的凹部115a所围成的区域成为腔室115。另外,薄膜120与主体部110的第二槽116a所围成的区域成为第二流路116。
该薄膜120只要是由不被导入至流体处理装置的流体(尤其是液滴中的溶剂或母相溶剂)侵蚀的材料构成的膜即可,可适当选择其厚度等。构成薄膜120的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯等聚酯;聚碳酸酯;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂;聚氯乙烯;聚乙烯、聚丙烯、以及环烯烃树脂等聚烯烃;聚乙醚;聚苯乙烯;硅树脂;以及各种弹性体等树脂材料等。
在本实施方式中,如后述那样,在液滴收纳于腔室115的状态下,从薄膜120侧进行液滴的观察或分析。因此,作为薄膜120的材料选择能使薄膜120具有透光性的材料。但是,在从主体部110的背面112侧观察液滴的情况下,或不进行液滴的观察的情况下等,薄膜120也可以不具有透光性。
另一方面,本实施方式中的主体部110具有:导入口113,用于将流体导入至流体处理装置100内;第一槽114a,构成第一流路114的一部分;凹部115a,构成腔室115的一部分;第二槽116a,构成第二流路116的一部分;导出口117,用于将流体从流体处理装置100导出。
导入口113是使主体部110的正面111侧与背面112侧连通的通孔,与第一槽114a的一端连接。在本实施方式中,将导入口113设为圆柱状的通孔,但导入口113的形状不限于该形状。另外,对于该导入口113的内径,只要能够从主体部110的背面112侧插入用于导入液滴的管等(未图示)即可,在本实施方式中,从将流体可靠地导入至流体处理装置100内的观点出发,将该管的外径与导入口113的内径设为大致相同。
另一方面,第一槽114a是一端与导入口113连接且另一端与凹部115a连接的、设置于主体部110的正面111侧的槽。在本实施方式中,将从主体部110的正面111侧观察时的、第一槽114a的形状设为L字状,但不限于该形状。第一槽114a例如也可以将导入口113和凹部115a以直线状或者曲线状相连。
另外,对于第一槽114a与凹部115a的连接部1141的位置,不特别地进行限制,但从将液滴高效地收纳于腔室115内的观点来看,优选在后述的导入工序中,将第一槽114a与凹部115a的连接部1141配置于比腔室115的下端(底面)与上端(顶面)的中间点更靠下端(底面)的一侧,即腔室115的高度的1/2以下的位置。在本实施方式中,在导入工序中,第一槽114a与凹部115a的连接部1141配置于腔室115的底面附近。应予说明,从防止液滴的破损的观点来看,优选第一槽114a和凹部115a以曲面连接。
另外,在本实施方式中,从主体部110正面侧观察时的、导入口113附近的第一槽114a的宽度较宽,但也可以为,第一槽114a的从导入口113侧到凹部115a侧的宽度是固定的。
并且,对于第一槽114a的与流体的流动方向垂直的剖面形状,不特别地进行限制。在本实施方式中将第一槽114a设为呈矩形状地凹陷的槽,但也可以是呈半圆状或梯形状地凹陷的槽。但是,从防止液滴的破损的观点来看,优选在槽内不具有凸部。另外,对于第一槽114a的宽度和深度,只要液滴能够不破损地在第一流路中移动即可,不特别地进行限制。从防止液滴的破损的观点来看,在液滴的粒径例如为100μm的情况下,第一槽114a(第一流路114)的与流体的流动方向垂直的剖面中的宽度和深度的最小值优选为10μm以上,更优选为20μm以上。即,相对于液滴的粒径的、第一槽114a(第一流路114)的与流体的流动方向垂直的剖面中的宽度和深度的最小值优选为1/10以上,更优选为1/5以上。另外,从防止液滴的破损的观点来看,优选第一槽114a(第一流路114)的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积为液滴的剖面面积的1/7倍以上。此外,在本说明书中,“液滴的剖面面积”是指通过液滴的圆中心的剖面的剖面面积。应予说明,在本实施方式中,将第一槽114a的深度(从主体部110的正面111朝向背面112方向的深度)设为与后述的凹部115a的深度(从主体部110的正面111朝向背面112方向的深度)大致相同。但是,第一槽114a的深度也可以与凹部115a的深度不同。
另一方面,配置于主体部110的凹部115a是为了收纳液滴,而设置于主体部110的正面侧111的有底的凹部。凹部115a形成为如下形状即可:在后述的导入工序中产生用于将液滴收纳于比凹部115a与第二槽116a的连接部1161更靠上方的位置的空间的形状。
在本实施方式中,将从主体部110的正面111侧观察时的凹部115a的形状设为矩形,但例如也可以设为圆形、椭圆形或棱柱状等。另外,对于从主体部110的正面111侧观察凹部115a时的面积,可根据所希望的液滴收纳量来适当选择,既可以是能够收纳大量液滴的面积,也可以是仅能够收纳少量液滴的面积。
另外,对于凹部115a的与流体的流动方向垂直的剖面形状,也不特别地进行限制。在本实施方式中,将凹部115a设为呈矩形状地凹陷的区域,但也可以以呈半圆或梯形等形状的方式凹陷。但是,优选凹部115a的深度(从主体部110的正面111朝向背面112方向的深度)是在后述的液滴的观察工序中,在从薄膜120侧观察液滴时液滴不重叠的深度。
另外,第二槽116a是一端与凹部115a连接且另一端与导出口117连接的、设置于主体部110的正面111侧的槽。在本实施方式中,将从主体部110的正面111侧观察时的第二槽116a的形状设为L字状。但是,第二槽116a不限于该形状,也可以将凹部115a和导出口117以直线状或者曲线状相连。
另外,对于第二槽116a与凹部115a的连接部1161的位置,不特别地进行限制,但从抑制在后述的导入工序中,液滴被从腔室115导出的观点来看,优选在导入工序中,将第二槽116a与凹部115a的连接部1161配置于比腔室115的下端(底面)与上端(顶面)的中间点更靠下端(底面)的一侧,即腔室115的高度的1/2以下的位置。另一方面,在后述的导出工序中,从高效地将液滴从腔室导出的观点来看,优选将第二槽116a与凹部115a的连接部1161配置于比腔室115的下端(底面)与上端(顶面)的中间点更靠上端(顶面)的一侧,即腔室115的高度的1/2以上的位置。在本实施方式的流体处理装置100中,在导入工序中,将第二槽116a与凹部115a的连接部1161配置于腔室115的底面附近。另一方面,在导出工序中,将第二槽116a与凹部115a的连接部1161配置于腔室115的顶面附近。应予说明,从防止液滴的破损的观点来看,优选第二槽116a和凹部115a以曲面连接。
另外,在本实施方式中,从主体部110表面侧观察时的、导出口117附近的第二槽116a的宽度较宽,但也可以为,第二槽116a的从导出口117侧到凹部115a侧的宽度是固定的。
并且,对于第二槽116a的与流体的流动方向垂直的剖面形状,不特别地进行限制,在本实施方式中,将第二槽116a设为具有矩形的凹陷的槽,但也可以是具有半圆状或梯形状的凹陷的槽等。但是,从防止液滴的破损的观点来看,优选在槽内不具有凸部。对于第二槽116a的宽度和深度,只要是能够使液滴不破损地在第二流路中移动的宽度和深度即可,不特别地进行限制。从防止液滴的破损的观点来看,在液滴的粒径例如为100μm的情况下,第二槽116a(第二流路116)的与流体的流动方向垂直的剖面中的宽度和深度的最小值优选为10μm以上,更优选为20μm以上。即,相对于液滴的粒径的、第二槽116a(第二流路116)的与流体的流动方向垂直的剖面中的宽度和深度的最小值优选为1/10以上,更优选为1/5以上。从防止液滴的破损的观点来看,优选第二槽116a(第二流路116)的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积为液滴的剖面面积的1/7倍以上。应予说明,在本实施方式中,将第二槽116a的深度(从主体部110的正面111朝向背面112方向的深度)设为与上述的凹部115a的深度(从主体部110的正面111朝向背面112方向的深度)大致相同。但是,第二槽116a的深度也可以与凹部115a的深度不同。
另外,导出口117是使主体部110的背面112侧与正面111侧连通的通孔,与第二槽116a的一端连接。在本实施方式中,将导出口117设为圆柱状的通孔,但导出口117的形状不限于该形状。另外,对于该导出口117的内径,只要能够从主体部110的背面112侧插入用于导出液滴的管等(未图示)即可,在本实施方式中,从将流体可靠地从流体处理装置100导出的观点出发,将该管的外径与导出口117的内径设为大致相同。
应予说明,构成上述主体部110的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯等聚酯;聚碳酸酯;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂;聚氯乙烯;聚乙烯、聚丙烯、以及环烯烃树脂等聚烯烃;聚乙醚;聚苯乙烯;硅树脂;以及各种弹性体等树脂材料等。另外,例如可以通过射出成型等方法进行具有上述各结构的主体部的成型。
在此,主体部110既可以具有透光性,也可以不具有透光性。当在液滴收纳于腔室115的状态下从主体部110的背面112侧进行液滴的观察或分析的情况下等,选择能使主体部110具有透光性的材料。
另外,可以通过熔接或利用粘接剂进行的粘接等公知的方法来进行主体部110与薄膜120的接合。
(流体处理方法)
下面对使用了上述的流体处理装置100的流体处理方法进行说明。首先,使用管(未图示)等将液滴制造装置(未图示)等与流体处理装置100的导入口113连接。另一方面,使用管(未图示)等将流体处理装置100的导出口117与用于回收母相溶剂或液滴的容器(未图示)等连接。另外,在第一流路114、腔室115、第二流路116内预先填充不包含液滴的溶剂。应予说明,“不包含液滴的溶剂”只要是与液滴的相溶性较低、且比重高于液滴的溶剂即可。例如,既可以与上述的母相溶剂相同,也可以不同。
然后,根据需要来改变流体处理装置100的朝向,以使腔室115向腔室115与第二流路116的连接部的上方加宽且使腔室115与第二流路116的连接部位于比腔室115的下端(底面)与上端(顶面)的中间点更靠下端的一侧的位置的方式,配置流体处理装置100(设为第一状态)。然后,从导入口113将流体导入至第一流路114内,将液滴收纳于腔室115内(导入工序)。此时,也可以根据需要从导入口113侧施加压力,或从导出口117侧进行吸引,来促进流体的流动。在流体处理装置100的第一状态下,到达腔室115内的液滴汇集于腔室115的上方(凹部115a与第二槽116a的连接部1161的上方)。其结果,液滴不易被从配置于腔室115的下方的、腔室115与第二流路116的连接部导出至腔室115外,从而能够高效地将液滴收纳于腔室115内。
当在腔室115内收纳有所希望的量的液滴之后,在本实施方式中,从薄膜120侧对腔室115内的液滴进行观察。如上所述,在本实施方式中,腔室115构成为,在对液滴进行观察时液滴不重叠。因此,能够从薄膜120侧对所有的液滴进行观察或分析。对于液滴的观察,可根据液滴内包含的被分选物的种类来适当选择,作为一例可举出附有荧光标记的蛋白质的检测等。
之后,以使顶面和底面与第一状态相反的方式,使流体处理装置100旋转180°(旋转工序)。更具体地,以使腔室115与第二流路116的连接部位于比腔室115的下端(底面)与上端(顶面)的中间点更靠上端的一侧的位置的方式,配置流体处理装置100(设为第二状态)。然后,在该状态下,使液滴从腔室115内导出(导出工序)。此时,也可以根据需要从导入口113侧施加压力或从导入口113导入不包含液滴的溶剂,以促进液滴的流动。
当在旋转工序中将流体处理装置100设为第二状态的情况下,液滴向在第二状态下为腔室115的上方的方向移动。因此,能够将液滴从配置于腔室115的上方的、腔室115与第二流路116的连接部高效地导出。
(其他的实施方式)
其他的实施方式的流体处理装置如图5A和图5B所示。图5A是表示该流体处理装置200的第一状态,即将流体导入至流体处理装置200内时的状态的立体图,图5B是表示该流体处理装置200的第二状态,即将液滴从流体处理装置200导出时的状态的立体图。该流体处理装置200同样地,具有:导入口213、第一流路214、腔室215、第二流路216、以及导出口217,且由主体部210、和贴合于该主体部210的一个面的薄膜220构成。在上述的实施方式的流体处理装置100中,在第一状态和第二状态下都配置为薄膜120位于流体处理装置100的侧面。相对于此,在其他的实施方式中的流体处理装置200中,在第一状态下,配置为薄膜220位于流体处理装置200的底面侧,在第二状态下,配置为薄膜220位于流体处理装置200的上表面侧。
另外,在该流体处理装置200中,腔室215的深度(从薄膜220正面侧朝向主体部210背面侧方向的深度)、比第一流路214和第二流路216的槽的深度(从薄膜220正面侧朝向主体部210背面侧方向的深度)更深。因此,在设为第一状态时,即以使腔室215向比腔室215与第二流路216的连接部更靠与重力方向相反的一侧加宽的方式配置流体处理装置200时,导入至流路214的液滴被高效地收纳于腔室215的上侧(在该情况下为主体部210的背面侧)。另一方面,在使流体处理装置200旋转而将流体处理装置200的朝向设为第二状态的朝向时,液滴向薄膜210侧移动。因此,能够通过从导入口213导入不包含液滴的溶剂等方法,来使液滴高效地向第二流路216侧流动,能够使液滴从导出口217导出。
图6和图7是表示又一实施方式的流体处理装置300、400的结构的俯视图。在图6所示的流体处理装置300中,第二流路316以在导出工序中流体向重力方向的相反方向(上方)流动的方式配置,除此以外,与流体处理装置100相同。应予说明,图6中示出了导入工序中的流体处理装置300的配置状态(第一状态)(将纸面上方设为上方)。在该流体处理装置300中,第二流路316以在导出工序中流体向浮力作用于液滴的方向流动的方式配置。因此,不仅能够通过导出工序中的来自导入口313的送液带来的压力,还能够通过作用于液滴的浮力,来将液滴从腔室315向导出口317侧导出。因此,能够高效地将液滴导出。
另外,图7所示的流体处理装置400中,第一流路414与腔室415的连接部、和第二流路416与腔室415的连接部形成于腔室415的下端(底面)与上端(顶面)的中间点附近,并且在将流体处理装置400的朝向设为第一状态的朝向时,腔室的底面侧的形状具有曲面,除此以外,与流体处理装置100相同。应予说明,图7中示出了导入工序中的流体处理装置400的配置状态(第一状态)(将纸面上方设为上方)。
应予说明,本发明的流体处理装置和流体处理方法不限于这些方式。例如,也可以进行腔室、第一流路、以及第二流路的位置关系的改变等,从而使得在上述的旋转工序中,通过旋转任意的角度(例如90°)而从第一状态改变为第二状态。
(效果)
根据使用了本发明的流体处理装置的流体处理方法,能够不使用用于吸引的装置或针的控制装置等大型化的装置而对液滴进行收集。另外,还能够从流体处理装置,不混入空气地进行分离收集,能够适当地进行液滴的观察或分析。
另外,根据本发明的流体处理方法,还能够在流体处理装置内进行液滴的观察或分析,或者进行液滴的浓缩。因此,使用了本发明的流体处理装置的流体处理方法能够适用于临床检查、食物检查、或环境检查等各种检查。
(流体处理系统)
本实施方式的流体处理装置也可以与用于使该流体处理装置转动的转动机构组合来使用。即,流体处理系统具备:流体处理装置、保持流体处理装置的保持机构、以及使流体处理装置从导入状态(第一状态)转动至导出状态(第二状态)的转动机构。
本申请要求基于在2017年12月27日提出的日本专利申请特愿2017-251261号的优先权。将该申请说明书及附图中记载的内容全部引用到本申请说明书中。
工业实用性
本发明的流体处理方法、处理装置、以及流体处理系统例如能够应用于临床检查、食物检查、或环境检查等。
附图标记说明
100、200、300、400 流体处理装置,
110、210 主体部,
111 正面,
112 背面,
113、213、313 导入口,
114、214、414 第一流路,
114a 第一槽,
115、215、315、415 腔室,
115a 凹部,
116、216、316、416 第二流路,
116a 第二槽,
117、217、317 导出口,
1141 第一槽与凹部的连接部,
1161 第二槽与凹部的连接部。

Claims (7)

1.一种流体处理方法,是使包含液滴和溶剂的流体在流体处理装置内流动的流体处理方法,所述流体处理装置具有:导入口;第一流路,一端与所述导入口连接;腔室,与所述第一流路的另一端连接,可收纳液滴;第二流路,一端与所述腔室连接;以及导出口,与所述第二流路的另一端连接,该流体处理方法的特征在于,包括以下工序:
导入工序,将所述流体从所述导入口导入,将所述液滴收纳于所述腔室内;
旋转工序,使所述导入工序后的所述流体处理装置旋转;以及
导出工序,将所述液滴从所述旋转工序后的所述腔室内导出,
在所述导入工序中,以使所述腔室向比所述腔室与所述第二流路的连接位置更靠与重力方向相反的方向加宽的方式,配置所述流体处理装置。
2.如权利要求1所述的流体处理方法,其中,
所述导出工序是一边将不包含所述液滴的液体从所述导入口导入,一边将所述液滴导出的工序。
3.如权利要求1或2所述的流体处理方法,其中,
所述液滴的比重比所述溶剂的比重小,
在所述导入工序中,将所述第二流路与所述腔室的连接部配置于从所述腔室的下端与上端的中间点到下端的区间,
在所述导出工序中,将所述第二流路与所述腔室的连接部配置于从所述腔室的下端与上端的中间点到上端的区间。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的流体处理方法,其中,
还具有对收纳于所述腔室内的所述液滴进行观察的工序。
5.如权利要求4所述的流体处理方法,其中,
所述腔室构成为,在对所述液滴进行观察时所述液滴不重叠。
6.一种流体处理装置,是权利要求1~5中任意一项所述的流体处理方法中使用的流体处理装置,其特征在于,
主体部与薄膜层叠,
所述主体部具有:
凹部,构成所述腔室的内壁的一部分;
第一槽,与所述凹部连接,构成所述第一流路的内壁的一部分;以及
第二槽,与所述凹部连接,构成所述第二流路的内壁的一部分。
7.一种流体处理系统,其特征在于,具备:
权利要求6所述的流体处理装置;
保持机构,保持所述流体处理装置;以及
转动机构,使所述流体处理装置转动。
CN201880084649.2A 2017-12-27 2018-12-14 流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统 Withdrawn CN111542741A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-251261 2017-12-27
JP2017251261A JP2019117118A (ja) 2017-12-27 2017-12-27 流体取扱方法およびこれに用いる流体取扱装置、ならびに流体取扱システム
PCT/JP2018/046104 WO2019131217A1 (ja) 2017-12-27 2018-12-14 流体取扱方法およびこれに用いる流体取扱装置、ならびに流体取扱システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111542741A true CN111542741A (zh) 2020-08-14

Family

ID=67063064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880084649.2A Withdrawn CN111542741A (zh) 2017-12-27 2018-12-14 流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11311881B2 (zh)
JP (1) JP2019117118A (zh)
CN (1) CN111542741A (zh)
WO (1) WO2019131217A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019117118A (ja) 2017-12-27 2019-07-18 株式会社エンプラス 流体取扱方法およびこれに用いる流体取扱装置、ならびに流体取扱システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048259B4 (de) * 2005-10-07 2007-09-13 Landesstiftung Baden-Württemberg Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Gemenges von zwei ineinander unlösbaren Phasen
US9156010B2 (en) 2008-09-23 2015-10-13 Bio-Rad Laboratories, Inc. Droplet-based assay system
FR2996545B1 (fr) * 2012-10-08 2016-03-25 Ecole Polytech Procede microfluidique de traitement et d'analyse d'une solution contenant un materiel biologique, et circuit microfluidique correspondant.
JP2016168018A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 セイコーエプソン株式会社 核酸増幅反応装置及び核酸増幅方法
GB201509640D0 (en) * 2015-06-03 2015-07-15 Sphere Fluidics Ltd Systems and methods
JP2019117118A (ja) 2017-12-27 2019-07-18 株式会社エンプラス 流体取扱方法およびこれに用いる流体取扱装置、ならびに流体取扱システム

Also Published As

Publication number Publication date
US11311881B2 (en) 2022-04-26
JP2019117118A (ja) 2019-07-18
US20210370302A1 (en) 2021-12-02
WO2019131217A1 (ja) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10315194B2 (en) Chip device and a particle analyzing apparatus
EP2806261A1 (en) Wellplate and suction device provided with said wellplate
US10962450B2 (en) Specimen collection device, holder for specimen collection device, and specimen pre-processing method that uses specimen collection device
JP2017523412A (ja) ピペット操作ガイドを備えたマイクロ流体カートリッジ
EP1547686A1 (en) Microtiter plate, system and method for processing samples
US20170120259A1 (en) Device for constant-volume collection using centrifugation or for further storage
US20140234184A1 (en) Test chip
CN110785649A (zh) 样本过滤装置
US20200032184A1 (en) Cell sample liquid feeding bag, cell sample liquid feeding method, and cell sample liquid feeding device
CN108290155B (zh) 具有微容器接口的用于覆盖微流体间隙的盖
WO2006093845A2 (en) A micro-fluidic fluid separation device and method
CN111542741A (zh) 流体处理方法和该方法中使用的流体处理装置以及流体处理系统
EP3567360B1 (en) Device for dividing sample-capture chip
JPWO2016208713A1 (ja) プレート
US11446666B2 (en) Fluid handling device
CN107427831B (zh) 微芯片、分析设备以及分析方法
US20220055028A1 (en) Fluid handling system
KR20140081508A (ko) 핵산 분석용 반응 시약 공급 장치
US11396018B2 (en) Fluid handling device and fluid handling system
WO2020178947A1 (en) Fluid handling device
WO2020178951A1 (en) Fluid handling device
US20210322978A1 (en) Flow passage device for biological component examination and biological component examination system
WO2020183591A1 (en) Fluid handling method, and fluid handling device and fluid handling system used for the method
US20140134077A1 (en) Sample liquid injection tool and sample liquid heat treatment apparatus
US20200353471A1 (en) Cartridge and fluid handling system including same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200814