CN116761877A - 流路装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流路装置及其制造方法，所述流路装置具有流路，该流路由设置在基材上的槽和在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜形成，与基材接触的多孔膜的至少一部分沿着流路被液密地密封。

Description

流路装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种流路装置及其制造方法。
背景技术
流路装置是具备微米级的细流路，可以使用少量的试样进行例如细胞培养、分析等，因此在很多用途中被广泛使用。作为这种流路装置，已知有在流路的一部分使用多孔膜的装置。例如，在日本特开2016-000051号公报中公开了脏器模仿装置，在日本特开2017-136082号公报中公开了细胞培养系统。
发明内容
发明要解决的技术课题
以日本特开2016-000051号公报、日本特开2017-136082号公报等技术为代表，从以往一直在研究与使用多孔膜的流路装置相关的技术，但使用多孔膜引起的液体泄漏可能会成为问题。
本发明是鉴于这种状况而完成的，本发明的一实施方式所要解决的课题是提供一种能够抑制因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏的流路装置。
本发明的另一实施方式所要解决的课题是提供一种上述流路装置的制造方法。
用于解决技术课题的手段
本发明包括以下方式。
＜1＞一种流路装置，其具有流路，所述流路由设置在基材上的槽和在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜形成，
与基材接触的多孔膜的至少一部分沿着流路被液密地密封。
＜2＞根据＜1＞所述的流路装置，其中，包括多个流路。
＜3＞根据＜2＞所述的流路装置，其中，包括隔着多孔膜相对置的两个所述流路。
＜4＞根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的流路装置，其中，包括变压室，该变压室在多孔膜的面方向上位于流路的旁边且沿着流路的至少一部分延伸。
＜5＞根据＜4＞所述的流路装置，其中，包括位于流路的两侧的两个变压室。
＜6＞根据＜1＞至＜5＞中任一项所述的流路装置，其中，在与基材接触的多孔膜的上述至少一部分填充有聚合物材料。
＜7＞根据＜1＞至＜5＞中任一项所述的流路装置，其中，与基材接触的多孔膜的上述至少一部分被压缩。
＜8＞根据＜1＞至＜5＞中任一项所述的流路装置，其中，与基材接触的多孔膜的上述至少一部分被熔融。
＜9＞根据＜1＞至＜8＞中任一项所述的流路装置，其中，多孔膜的开口率为10％～70％，且平均开口直径为0.01μm～100μm。
＜10＞根据＜1＞至＜9＞中任一项所述的流路装置，其中，多孔膜在形成流路的部分的表面形成有细胞外基质的层。
＜11＞根据＜10＞所述的流路装置，其中，槽不具有细胞外基质。
＜12＞一种流路装置的制造方法，其包括如下工序：在设置有第1槽的第1基材上配置在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜，形成由第1槽和多孔膜形成的第1流路，沿着第1流路液密地密封与第1基材接触的多孔膜的至少一部分。
＜13＞根据＜12＞所述的流路装置的制造方法，其中，通过在与第1基材接触的多孔膜的上述至少一部分填充聚合物材料来进行密封。
＜14＞根据＜12＞所述的流路装置的制造方法，其中，通过压缩与第1基材接触的多孔膜的上述至少一部分来进行密封。
＜15＞根据＜12＞所述的流路装置的制造方法，其中，通过熔融与第1基材接触的多孔膜的上述至少一部分来进行密封。
＜16＞根据＜12＞至＜15＞中任一项所述的流路装置的制造方法，其包括如下工序：
第1基材具有两个第1侧槽，该两个第1侧槽位于第1槽的两侧且沿着第1槽的至少一部分设置，
将第2基材配置在第1基材上，形成由第2槽和多孔膜形成的第2流路以及由第1侧槽和第2侧槽形成的两个变压室，该第2基材以隔着多孔膜分别与第1槽及两个第1侧槽相对置的方式设置有第2槽和两个第2侧槽。
发明效果
根据本发明的一种实施方式，提供一种抑制了因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏的流路装置。
根据本发明的另一实施方式，提供一种上述流路装置的制造方法。
附图说明
图1是表示流路装置的一例的概略俯视图。
图2是沿图1的流路装置的A-A线的概略剖视图。
图3是表示多孔膜的一例的概略俯视图。
图4是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图5是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图6是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图7是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图8是表示流路装置的一例的概略俯视图。
图9是表示沿图10的流路装置的B-B线的概略剖视图。
图10是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图11是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图12是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图13是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图14是表示流路装置的一例的概略剖视图。
图15是表示第1基材的一例的概略剖视图。
图16是表示在图15的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图17是表示在图15的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图18是表示在图15的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图19是表示在图15的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图20是表示在图15的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图21是表示第1基材的一例的概略剖视图。
图22是表示在图21的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图23是表示在图21的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图24是表示在图21的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图25是表示在图21的第1基材上隔着多孔膜配置第2基材的情况的一例的概略剖视图。
图26是表示实施例的第1基材的概略俯视图。
图27是表示实施例的第2基材的概略俯视图。
具体实施方式
以下，对本发明所涉及的流路装置及其制造方法的详细内容进行说明。
在本发明中，用“～”表示的数值范围是表示将记载于“～”前后的数值分别作为最小值和最大值而包含的范围。
在本发明阶段性记载的数值范围内，以某一数值范围记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。并且，在本发明记载的数值范围内，以某一数值范围记载的上限值或下限值可以替换为实施例中示出的值。
在本发明中，更优选的方式是组合2个以上的优选方式。
在本发明中，当存在多种相当于各成分的物质时，除非另有说明，否则各成分的量是表示多种物质的总量。
在本发明中，术语“工序”不仅包含独立的工序，即使在无法与其他工序明确区分的情况下，只要能够实现该工序所期望的目的，则也包含于本术语中。
在本发明中，“(甲基)丙烯酸”是以包含丙烯酸和甲基丙烯酸两者的概念使用的术语，“(甲基)丙烯酸酯”是作为包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者的概念使用的术语。
在本发明中，“总固体成分”是指从所有组成中去除溶剂而得的成分的总质量。并且，“固体成分”是指从所有组成中去除溶剂而得的成分，例如在25℃下可以是固体，也可以是液体。
在以下说明中参考的附图是例示性且概略地示出的，本发明并不限定于这些附图。相同的符号表示相同的构成要件。并且，附图中的符号有时会省略。
＜流路装置＞
本发明所涉及的流路装置具有流路，该流路由设置在基材上的槽和在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜形成，与基材接触的多孔膜的至少一部分沿着流路被液密地密封。
作为流路装置，已知有在流路的一部分使用多孔膜的装置。为了有效地进行细胞培养、分析等，作为多孔膜，优选使用不仅在厚度方向上而且在面内方向上也有孔连通的多孔膜，即，在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜。但是，在使用不仅在厚度方向上而且在面内方向上也有孔连通的多孔膜的情况下，由面内方向的孔的连通引起的液体泄漏成为问题。
例如，在日本特开2016-000051号公报和日本特开2017-136082号公报中，公开了在厚度方向上用两个基材夹着多孔膜的两面的结构的流路装置。但是，在日本特开2016-000051号公报和日本特开2017-136082号公报的流路装置中，使用了仅在厚度方向上孔连通的多孔膜，因此在使用在面内方向上也有孔连通的多孔膜的情况下，会发生由于面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
与此相对，在本发明所涉及的流路装置中，与基材接触的多孔膜的至少一部分沿着流路被液密地密封。因此，能够抑制因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
[流路]
流路由设置在基材上的槽和在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜(以下，有时简称为“多孔膜”)形成。例如，在图1和图2所示的流路装置100中，在设置有槽31的第1基材30上配置有多孔膜50而形成流路10。并且，与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分52沿着流路10被液密地密封。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。有时将被液密地密封的多孔膜的上述至少一部分称为“密封部”。
在本发明中，“液密”是指在使液体流入流路的状态下经过一天后，不会发生因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
例如，在图1和图2(图1的流路装置100的A-A剖视图)所示的流路装置100中，与第1基材30相对置的第2基材40隔着多孔膜50配置在第1基材30上。如图1所示，在第2基材40上设置有与流路10连通的流入口44和流出口46，能够经由流入口44和流出口46使试样在流路10内流通。另外，流入口和流出口也可以相反。
流路的宽度和高度(例如，在图2中，分别是第1基材30的面内方向的长度和厚度方向的长度)没有特别限定，通常为50μm～2000μm左右。
[基材]
基材的材质没有特别限定，但从容易制造的观点出发，优选为树脂制。并且，在流路装置包括后述的变压室的情况下，从通过加减压容易使流路壁变形的观点出发，优选基材为树脂制。在基材为树脂制的情况下，作为基材的材质，例如可以举出聚二甲基硅氧烷、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯-丙烯酸树脂、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸-聚碳酸酯树脂、三乙酰纤维素(TAC)、聚烯烃、环烯烃聚合物(COP)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)等。从变形性的观点出发，基材的材质优选为聚二甲基硅氧烷。作为聚二甲基硅氧烷，可以使用市售品，例如可以举出由Dow Corning Corporation制造的“SYLGARD 184”(由主剂和固化剂构成的双液型)等。
基材的厚度没有特别限定，但通常为100μm～10mm左右
[多孔膜]
多孔膜的孔在与厚度方向交叉的方向上连通。并且，多孔膜优选通过具有这种结构而具有高开口率。
多孔膜例如在细胞培养的应用中，能够再现接近生物体的组织界面，因此通过使用本发明所涉及的流路装置，能够评价更高精度的细胞间的相互作用。在细胞培养的应用中，多孔膜作为细胞粘附的支架发挥作用。并且，详细情况如下所述，多孔膜通过在其表面形成细胞外基质的层，可以适合用作细胞培养用基材。
在本发明中，多孔膜的“孔”是指存在于多孔膜内的由侧壁相互划分的空间。其中，相邻的孔彼此连通。
以下，参考附图对多孔膜的一例进行说明。在以下说明中，“长径”是指轮廓上的任意2点间距离中的最大长度。
图3是从上表面侧观察例示性多孔膜50的概略俯视图。在多孔膜50的整个主表面区域配置有孔56。其中，例如在细胞培养的应用中，在多孔膜50有细胞不能接触的区域的情况下，也可以在细胞不能接触的区域不配置孔56。
在多孔膜的厚度方向上，孔56可以是贯通孔，也可以是非贯通孔。例如在细胞培养的应用中，当进行在多孔膜的两面分别培养同种或异种细胞的双面培养时，从促进多孔膜两面的细胞间相互作用的观点出发，在多孔膜的厚度方向上，多孔膜的孔优选为贯通孔。并且，从进一步提高多孔膜的变形性的观点出发，在多孔膜的厚度方向上，孔56也优选为贯通孔。
图3所示的多孔膜50是具有蜂窝结构的例子。蜂窝结构是指孔配置成蜂窝状的结构。蜂窝状的配置是指以平行六边形(优选为正六边形)或与其接近的形状为单位，开口的重心位于这些图形的顶点和对角线的交点的配置。“开口的重心”是指在主表面上的开口的二维图形的重心。通过多孔膜50具有蜂窝结构，能够提高开口率，能够得到更好的变形性。并且，例如在细胞培养的应用中，在使用多孔膜50双面培养细胞的情况下，从有效地进行各面的细胞间的相互作用出发，也优选提高开口率。
另外，多孔膜50的孔的配置并不限定于蜂窝结构，多孔膜50也可以具有格子状的配置、面格子状的配置等。
格子状的配置是指以平行四边形(当然包括正方形、长方形、菱形。优选为正方形)或与其接近的形状为单位，开口的重心位于这些图形的顶点的配置。
面心格子状的配置是指以平行四边形(当然包括正方形、长方形、菱形。优选为正方形)或与其接近的形状为单位，开口的重心位于这些图形的顶点和对角线的交点的配置。
例如在细胞培养的应用中，从提高在多孔膜上形成的细胞层的均质性的观点出发，多孔膜50中的孔56优选规则地配置。作为规则地配置的标准，可以举出关于配置单位即平行六边形或平行四边形的面积，其变动系数为10％以下的配置。对于任意10个配置单位求出变动系数。
孔56的形状没有特别限制。作为孔56的形状，例如可以举出缺少球体的一部分的球缺形状、桶形状、圆柱形状或棱柱形状。
作为孔56的开口的形状例如可以举出圆形、椭圆形或多边形。多孔膜50的开口是指在多孔膜50的两个主表面中的至少一个上形成的孔56的入口部分。
多孔膜的开口率优选为10％～70％。通过使多孔膜的开口率为10％以上，可以制成变形性更优异的多孔膜。并且，通过使多孔膜的开口率为70％以下，可以制成自支撑性更优异的多孔膜。多孔膜的开口率更优选为20％～70％，进一步优选为30％～60％。在本发明中，多孔膜的开口率是指开口面积相对于单位表面积的比例。在多孔膜的两面存在开口的情况下，至少一个面的开口率优选为30％～60％。开口率可以通过以下方法求出。
用显微镜拍摄多孔膜表面，根据摄像像素数计算开口的面积(S1)。同样地，计算包含开口的多孔膜的面积(S2)。通过下式求出开口率(P)。
P＝S1/S2×100
孔56的间距P1是相邻开口的中心之间的距离。例如在细胞培养的应用中，间距P1优选根据在多孔膜50上培养的细胞的大小来设定。间距P1例如也可以是0.01μm～100μm。
开口直径Da是多孔膜50的表面上的孔56的开口的长径。开口直径Da的平均值即平均开口直径相对于播种的细胞的长径(例如，10μm～50μm)，例如可以为0.1％～200％。平均开口直径可以根据目的适当设定。从提高多孔膜50的开口率的观点出发，平均开口直径优选为0.01μm以上，更优选为0.1μm以上，进一步优选为0.5μm以上，尤其优选为1μm以上。从作为用于细胞粘附的支架的观点出发，平均开口直径优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为20μm以下，尤其优选为10μm以下。从以上观点出发，平均开口直径优选为0.01μm～100μm，更优选为0.1μm～50μm，进一步优选为0.5μm～20μm，尤其优选为1μm～10μm。
平均开口直径通过以下方法确定。用显微镜拍摄多孔膜表面的任意300μm见方的范围，根据摄像像素数对范围内的所有孔分别计算面积。将与孔面积对应的圆的直径作为开口直径，将其算术平均值作为平均开口直径。
从变形性、自支撑性及强度的观点出发，多孔膜优选开口率为10％～70％，且平均开口直径为1μm～30μm。
开口直径Da的变动系数优选为20％以下，越小越好。例如在细胞培养的应用中，存在开口直径Da的变动系数越小，在多孔膜50上形成的细胞层的均质性越高的倾向。对于任意10个孔求出开口直径Da的变动系数。
侧壁58的宽度W是连接相邻开口的中心彼此之间的线段上的侧壁58的宽度的长度。从维持多孔膜的自支撑性、提高处理性的观点出发，宽度W优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上，进一步优选为3μm以上。
例如从制作流路装置的观点出发，多孔膜的厚度优选为0.01μm～100μm，更优选为0.1μm～50μm，进一步优选为1μm～20μm。
图3所示的多孔膜50是单层的膜，但也可以是由多个多孔膜层叠而成的层叠膜。
多孔膜的材质没有特别限制。作为多孔膜的材质，可以举出聚二甲基硅氧烷、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯(例如，聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚-3-羟基丁酸酯等)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯、聚乙烯醚、聚乙烯咔唑、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚内酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、聚脲、多芳烃(polyaromatics)、聚砜、聚醚砜、聚硅氧烷衍生物、纤维素酰化物(例如，三乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素)等聚合物。从溶剂中的溶解性、光学物性、电物性、膜强度、弹性等观点出发，聚合物可以根据需要为均聚物、共聚物、聚合物共混物或聚合物合金。聚合物可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为多孔膜的材质，从自支撑性的观点出发，优选选自由聚丁二烯、聚氨酯、聚苯乙烯及聚碳酸酯组成的组中的至少一种。例如在细胞培养的应用中，从容易维持细胞层存活的观点出发，优选选自由聚乳酸、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物及聚乳酸-聚己内酯共聚物组成的组中的至少一种。从实现更好的变形性的观点出发，优选聚丁二烯、聚氨酯等弹性体。
-多孔膜的制造方法-
多孔膜的制造方法没有特别限制。作为多孔膜的制造方法，可以举出对树脂制膜实施蚀刻加工、喷砂加工或冲孔加工而形成贯通孔，从而制成多孔膜的制造方法；日本专利第4734157号公报、日本专利第4904025号公报、日本专利第4945281号公报、日本专利第5405374号公报、日本专利第5422230号公报及日本特开2011-74140号公报中记载的在含有聚合物和溶剂的涂膜中使水滴生长而形成贯通孔的制造方法等。
-细胞外基质-
在细胞培养的应用中，多孔膜优选在形成流路的部分的表面形成有细胞外基质的层。这种多孔膜可以适合用作细胞培养用基材。细胞外基质是存在于细胞的外侧的生物体高分子。细胞外基质除了作为细胞培养的支架发挥作用之外，还可以对细胞的增殖、分化和表型表达产生作用。通过在多孔膜的表面形成有细胞外基质的层，可以确保细胞粘附面较宽，并且可以适当地得到细胞外基质带来的期望的作用。另外，细胞外基质可以包含在多孔膜的孔内。
作为细胞外基质，可以举出选自由纤连蛋白、胶原蛋白(例如，I型胶原蛋白、IV型胶原蛋白或V型胶原蛋白)、层粘连蛋白、玻连蛋白(vitronectin)、明胶、基底膜蛋白聚糖(perlecan)、巢蛋白(nidogen)、蛋白多糖(proteoglycan)、骨桥蛋白(osteopontin)、腱生蛋白(tenascin)、肾连蛋白(nephronectin)、基底膜基质及聚赖氨酸(polylysine)组成的组中的至少一种。作为基底膜基质，可以得到市售品(例如，MATRIGEL(注册商标)、Geltrex(注册商标))。
细胞外基质的层的厚度没有特别限制，相对于多孔膜的厚度，例如可以为0.01％～30％的厚度，也可以为0.01％～20％的厚度，还可以为0.01％～10％的厚度。
-细胞培养用基材的制造方法-
细胞培养用基材的制造方法没有特别限定。例如，通过将含有细胞外基质的溶液在玻璃板等板上展开并转印到多孔膜的表面，能够在多孔膜的表面形成细胞外基质的层。
含有细胞外基质的溶液的浓度可以适当调整。作为一例，当细胞外基质为胶原蛋白时，胶原蛋白溶液的浓度可以为0.3mg/mL～10mg/mL，可以为1.0mg/mL～10mg/mL，也可以为4.0mg/mL～10mg/mL。
另外，作为在多孔膜的表面形成细胞外基质的层的方法，还有使用形成细胞外基质的层之前的多孔膜制造流路装置，使含有细胞外基质的溶液在流路装置的流路中流通的方法。但是，在该方法中，含有细胞外基质的溶液的消耗量大，并且很难均匀堵塞多孔膜的表面的孔。并且，含有细胞外基质的溶液中含有的细胞外基质附着在流路的槽上。
因此，在使用细胞外基质的情况下，优选预先在多孔膜的表面形成细胞外基质的层来制作细胞培养用基材，从而使用该基材来制造流路装置。这样得到的流路装置具有由细胞外基质的层均匀地堵塞孔的多孔膜，并且流路的槽不具有细胞外基质。
-细胞培养用基材的性质-
(厚度)
从制作流路装置的观点出发，细胞培养用基材的厚度优选为0.01μm～100μm，更优选为0.1μm～50μm，进一步优选为1μm～20μm。
例如，就不使用多孔膜的平面状的细胞外基质膜而言，如果厚度变薄，则不能维持自支撑性，处理性差，但本发明的细胞培养用基材即使将厚度例如设为40μm以下(优选为20μm以下，更优选为8μm以下)也能够维持自支撑性，因此即使厚度变薄，也能够兼顾变形性和自支撑性，在这一方面是有用的。
可以通过显微镜观察来测定细胞培养用基材的厚度。
(杨氏模量)
细胞培养用基材的、通过基于JIS K 7161-1：2014和JIS K 7127：1999的拉伸试验求出的杨氏模量优选为2.0MPa以下，更优选为1.5MPa以下，进一步优选为1.2MPa以下。上述杨氏模量为2.0MPa以下表示细胞培养用基材的变形性优异。上述杨氏模量的下限值没有特别限制，从细胞培养用基材的强度的观点出发，优选为0.1MPa以上。具体而言，可以通过实施例中记载的方法来求出杨氏模量。
(最大伸长率)
细胞培养用基材的、通过基于JIS K 7161-1和JIS K 7127：1999的拉伸试验求出的最大伸长率优选为130％以上，更优选为140％以上，进一步优选为150％以上。上述最大伸长率为130％以上(优选为140％以上，更优选为150％以上)表示即使使细胞培养用基材伸长也不易破裂。上述最大伸长率的上限没有特别限制，从细胞培养用基材的处理性的观点出发，最大伸长率也可以为500％以下。具体而言，可以通过实施例中记载的方法来求出最大伸长率。
细胞培养用基材可以广泛用于生物体内的移植材料、药物评价用或病情评价用的组织模型、或者代替动物实验的试验用组织的制作等。尤其，在培养或评价时对细胞施加力学刺激可以适当用于有用的用途。并且，根据本发明所涉及的流路装置，可以进行接近平面培养的培养，能够抑制细胞通过多孔膜的孔而脱落等现象，因此适于制作孔等的缺陷少的组织。
供培养的细胞的种类没有特别限制。例如，细胞可以是分裂细胞，也可以是非分裂细胞。在本发明中，“培养”不一定需要伴随细胞的增殖，只要细胞的生存得到维持，则无论有无增殖都包含在本术语中。
作为供培养的细胞，例如可以举出选自由实质细胞(例如，肝实质细胞或胰腺实质细胞)、间质细胞(例如，周皮细胞)、肌细胞(例如，平滑肌细胞、心肌细胞或骨骼肌细胞)、成纤维细胞、神经细胞、内皮细胞(例如，血管内皮细胞或淋巴管内皮细胞)、上皮细胞(例如，肺泡上皮细胞、口腔上皮细胞、胆管上皮细胞、肠道上皮细胞、胰管上皮细胞、肾上皮细胞、肾小管上皮细胞或胎盘上皮细胞)及能够分化为它们中的任一种的细胞(例如，前体细胞、间充质干细胞或多能干细胞)组成的组中的至少一种。
作为多能干细胞，例如可以举出胚胎干细胞(embryonic stem cell；ES细胞)、诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell；iPS细胞)、胚胎生殖细胞(embryonicgerm cell；EG细胞)、胚胎癌性细胞(embryonal carcinoma cell；EC细胞)、多能成体祖细胞(multipotent adult progenitor cell；MAP细胞)、成体多能干细胞(adultpluripotent stem cell；APS细胞)、应激耐受多系分化细胞(multi-lineagedifferentiating stress enduring cell；Muse细胞)等。向培养基中添加诱导分化成目标体细胞的分化诱导因子，可以使多能干细胞分化为体细胞。
作为供培养的细胞，为了再现病情，也可以使用具有基因变异的细胞或者来自患者的细胞。
细胞培养用基材可以用于1种细胞的单培养，也可以用于多种细胞的共培养。不仅是简单地培养1种细胞，有时通过共培养多种细胞，并通过细胞间相互作用，使细胞在更接近生物体的环境中生长和增殖，从而提高生物体模仿性。
细胞培养用基材可以用于单面培养，也主用于双面培养。在进行双面培养的情况下，在各面培养的细胞的种类可以相同也可以不同。尤其，在多孔膜为具有贯通孔的多孔膜的情况下，双面培养时的各面的细胞彼此可以通过细胞外基质良好地相互作用。
在一个实施方式中，可以在细胞培养用基材的一个面上培养第1细胞而形成第1细胞层，在相反一侧的面上培养与第1细胞不同的第2细胞而形成第2细胞层。更具体而言，例如，可以使用血管内皮细胞层作为第1细胞，使用平滑肌细胞作为第2细胞，通过隔着多孔膜共培养两种细胞来制作血管模仿结构(血管壁模型)。根据该方法，通过血管内皮细胞与平滑肌细胞之间的相互作用，可以提高血管壁模型的生物体模仿性。而且，由于细胞培养用基材具有良好的细胞粘附性，因此能够制作孔等的缺陷少的生物体膜。
在血管壁模型中，优选化学物质不自由通过血管内皮细胞层的细胞之间，即具有屏障功能。关于可以使用本发明的细胞培养用基材制作的血管壁模型，推测血管内皮细胞的细胞间粘附发育到接近生物体内的血管壁的状态。为了使用血管壁模型更准确地进行药物评价，血管壁模型优选具有与生物体内的血管壁近似的结构和功能，而可以使用本发明的细胞培养用基材制作的血管壁模型可以成为药物评价优异的方法。
也可以通过使细胞悬浮在液体培养基中，作为细胞悬浮液播种在细胞培养用基材上。根据成为对象的细胞种类选择细胞悬浮液的制备或细胞培养中使用的液体培养基。作为具体培养基，例如可以举出在DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium，杜尔贝科改良伊格尔培养基)、DMEM:F-12(Dulbecco's Modified Eagle Medium：Nutrient MixtureF-12，杜尔贝科改良伊格尔培养基：营养混合物F-12)、EMEM(Eagle's minimal essentialmedium，伊格尔最低限度必需介质)、MEMα(Minimum Essential Medium Alpha，最低必需培养基α)、BME(Basal Medium Eagle，基础伊格尔培养基)等哺乳动物细胞用的基本培养基中添加细胞增殖因子，根据细胞种类进行优化的培养基。这种培养基可以得到市售品。液体培养基也可以是混合了多种培养基的培养基。液体培养基的pH例如为7.0～8.0。
[密封部]
与基材接触的多孔膜的至少一部分沿着流路被液密地密封，形成密封部。关于密封部的形态，只要多孔膜沿着流路被液密地密封就没有特别限定，也可以考虑流路装置的用途、制造方法等来适当选择。作为密封部，优选如下所示的(1)在多孔膜中填充聚合物材料而成的密封部、(2)多孔膜被压缩而成的密封部或(3)多孔膜被熔融而成的密封部。
-在多孔膜中填充聚合物材料而成的密封部-
在密封部中，可以在与基材接触的多孔膜的至少一部分填充聚合物材料。
在本发明中，在密封部，聚合物材料“填充”在多孔膜中是指在多孔膜的孔中存在聚合物材料达到能够得到液密性的程度，并非一定是指聚合物材料充满了多孔膜内的整个孔中。
并且，通过确认能够得到密封部的液密性，即，对于流路装置，能够抑制因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏，能够判定为聚合物材料填充在多孔膜中。
从进一步提高液密性的观点出发，在密封部中，聚合物材料的填充率(在密封部中，聚合物材料的体积相对于多孔膜内的孔的容积整体的比例)越高越好，优选为50体积％以上，更优选为80体积％，最优选为100体积％。
例如，图2所示的流路装置100和图4所示的流路装置101在设置有槽31的第1基材30上配置多孔膜50而形成流路10，并且包括在与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分填充聚合物材料而成的密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。并且，与第1基材30相对置的第2基材40隔着多孔膜50配置在第1基材30上。
图4所示的流路装置101是包含与图2所示的流路装置100相比具有更接近流路10的宽度的多孔膜50的例子。并且，在图4所示的流路装置101中，除了密封部52以外，在第1基材30与第2基材40之间填充有与密封部52相同的聚合物材料即聚合物材料80。
聚合物材料没有特别限定，例如可以举出聚二甲基硅氧烷、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯-丙烯酸树脂、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸-聚碳酸酯树脂、三乙酰纤维素(TAC)、聚烯烃、环烯烃聚合物(COP)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)等。
聚合物材料可以单独使用1种，也可以并用2种以上。并且，聚合物材料可以作为粘接基材与多孔膜的粘附材料发挥作用。
从提高基材与多孔膜的粘附性的观点出发，聚合物材料可以为环氧系材料。
在基材为透明的情况下，可以得到能够视觉辨认流路的流路装置，但从减小基材与聚合物材料之间的折射率差、提高流路的视觉辨认性的观点出发，聚合物材料优选为与基材同系统的材料。例如，可以举出基材的材质和聚合物材料均为丙烯酸系材料、聚氨酯系材料等。
在流路装置包含后述的变压室的情况下，从容易通过加减压使流路壁(关于详细情况将后述)变形的观点出发，聚合物材料的材质优选为硅氧烷系材料，例如聚二甲基硅氧烷。作为聚二甲基硅氧烷，可以使用市售品，例如可以举出由Dow Corning Corporation制造的“SYLGARD 184”(由主剂和固化剂构成的双液型)等。
并且，在考虑变形性时，也考虑基材的材质，优选适当选择聚合物材料。
-多孔膜被压缩而成的密封部-
在密封部中，与基材接触的多孔膜的至少一部分可以被压缩。
在本发明中，在密封部，多孔膜“被压缩”是指多孔膜被压缩到能够得到液密性的程度而堵塞孔。
并且，通过确认能够得到密封部的液密性，即，对于流路装置，能够抑制因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏，能够判定为多孔膜被压缩。
多孔膜被压缩的方式没有特别限定，可以是多孔膜的折弯、多孔膜的压迫等。
例如，图5所示的流路装置102在设置有槽31的第1基材30上配置多孔膜50而形成流路10，并且包括与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分被第2基材40的凸部43压迫而成的密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。并且，与第1基材30相对置的第2基材40隔着多孔膜50配置在第1基材30上。
-多孔膜被熔融而成的密封部-
在密封部中，与基材接触的多孔膜的至少一部分可以被熔融。
在本发明中，在密封部，多孔膜“被熔融”是指多孔膜被熔融到能够得到液密性的程度而堵塞孔。
并且，通过确认能够得到密封部的液密性，即，对于流路装置，能够抑制因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏，能够判定为多孔膜被熔融。
例如，图6所示的流路装置103在设置有槽31的第1基材30上配置多孔膜50而形成流路10，并且包括与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分被熔融而成的密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。并且，与第1基材30相对置的第2基材40隔着多孔膜50配置在第1基材30上。
流路装置可以包括多个流路。由此，能够更有效地进行细胞培养、分析等。流路的数量和位置没有特别限定，可以根据目的而适当选择。
流路装置例如可以在基材的面内方向上包括多个流路。
并且，流路装置例如通过制成将设置有槽的多个基材隔着多孔膜层叠而成的结构，可以在厚度方向上包括多个流路。在这种流路装置中，多个流路的至少一部分可以隔着多孔膜相对。
流路装置例如可以包括隔着多孔膜相对置的两个流路。例如，在图7所示的流路装置200中，设置有槽31的第1基材30和设置有槽41的第2基材40隔着多孔膜50层叠。由此，流路装置200包括隔着多孔膜50相对置的流路10和流路20。并且，通过在与第1基材30及第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分填充聚合物材料，从而沿着流路10和流路20被液密地密封，形成密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
[变压室]
流路装置可以包括变压室，该变压室在多孔膜的面方向上位于流路的旁边且沿着流路的至少一部分延伸。通过增减变压室的压力，可以使多孔膜在面方向上变形。例如在细胞培养的应用中，通过这样使多孔膜变形，可以以生物体模仿性高的方式使用流路装置。
流路装置可以包括多个变压室，例如，可以包括位于流路的两侧的两个变压室。
例如，图8和图9(图8的流路装置300的B-B剖视图)所示的流路装置300包括两个流路和两个变压室。在流路装置300中，在设置有槽31的第1基材30上配置有多孔膜50而形成流路10。并且，以与槽31相对置的方式设置有槽41的第2基材40配置在第1基材30上，从而形成第2流路20。并且，通过在与第1基材30及第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分填充聚合物材料，从而沿着流路10和流路20被液密地密封，形成密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
并且，图8和图9所示的流路装置300包括两个变压室60，该两个变压室60在多孔膜50的面方向上位于流路10和流路20的两侧且沿着流路10和流路20的至少一部分延伸。变压室60由设置在第1基材30上的侧槽32和设置在与其相对置的第2基材40上的侧槽42形成。并且，为了确保变压室60的气密性，除了密封部52以外，沿着变压室60，在第1基材30与第2基材40之间的多孔膜的其他区域54中也填充有与密封部52相同的聚合物材料。
另外，在图8和图9所示的流路装置300中，各变压室60具有夹着多孔膜50而成的结构，但由于多孔膜50连通，因此作为由侧槽32和侧槽42构成的一个变压室发挥作用。这对于后述的图11所示的流路装置500和图12所示的流路装置600也是相同的。
流路10及流路20与变压室60之间的部分70(以下，有时称为“流路壁”)通过变压室60被减压而向变压室60的方向延伸，随之，多孔膜50也向同一方向延伸。并且，通过变压室60被加压，流路壁70向流路10和流路20的方向收缩，随之，多孔膜50也向同一方向收缩。这样，通过增减变压室60的压力，能够使多孔膜50变形。
如图8所示，在第2基材40上设置有与变压室60连通的吸引口48，能够经由吸引口48使变压室60内的压力增减。
并且，如图8所示，在第2基材40上设置有与流路10连通的试样的流入口44和流出口46，并且设置有与流路20连通的流入口45和流出口47。由此，能够经由流入口44和流出口46使试样在流路10内流通，而且，能够经由流入口45和流出口47使试样在流路20内流通。另外，流入口和流出口也可以相反。
作为包含两个流路和两个变压室的其他流路装置，例如可以举出图10所示的流路装置400。图10所示的流路装置400是包含与图9所示的流路装置300相比具有更接近流路10和流路20的宽度的多孔膜50的例子。在图10所示的流路装置400中，在设置有槽31的第1基材30上配置有多孔膜50而形成流路10。并且，以与槽31相对置的方式设置有槽41的第2基材40配置在第1基材30上，从而形成第2流路20。并且，通过在与第1基材30及第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分填充聚合物材料，从而沿着流路10和流路20被液密地密封，形成密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
并且，图10所示的流路装置400包括两个变压室60，该两个变压室60在多孔膜50的面方向上位于流路10和流路20的两侧且沿着流路10和流路20的至少一部分延伸。变压室60由设置在第1基材30上的侧槽32和设置在与其相对置的第2基材40上的侧槽42形成，并且经由流路壁70位于流路10和流路20的两侧。并且，为了确保变压室60的气密性，除了密封部52以外，沿着变压室60，在第1基材30与第2基材40之间填充有与密封部52相同的聚合物材料即聚合物材料80。
作为包含两个流路和两个变压室的其他流路装置，例如可以举出图11所示的流路装置500。在图11所示的流路装置500中，在设置有槽31的第1基材30上配置有多孔膜50而形成流路10。并且，以与槽31相对置的方式设置有槽41的第2基材40配置在第1基材30上，从而形成第2流路20。并且，通过在与第1基材30及第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分被第2基材的凸部43压缩，从而沿着流路10和流路20被液密地密封，形成密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
并且，图11所示的流路装置500包括两个变压室60，该两个变压室60在多孔膜50的面方向上位于流路10和流路20的两侧且沿着流路10和流路20的至少一部分延伸。变压室60由设置在第1基材30上的侧槽32和设置在与其相对置的第2基材40上的侧槽42形成，并且经由流路壁70位于流路10和流路20的两侧。并且，为了确保变压室60的气密性，沿着变压室60，在第1基材30与第2基材40之间的多孔膜的其他区域54中也填充有聚合物材料。
作为包含两个流路和两个变压室的其他流路装置，例如可以举出图12所示的流路装置600。在图12所示的流路装置600中，在设置有槽31的第1基材30上配置有多孔膜50而形成流路10。并且，以与槽31相对置的方式设置有槽41的第2基材40配置在第1基材30上，从而形成第2流路20。并且，通过在与第1基材30及第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分被熔融，从而沿着流路10和流路20被液密地密封，形成密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
并且，图12所示的流路装置600包括两个变压室60，该两个变压室60在多孔膜50的面方向上位于流路10和流路20的两侧且沿着流路10和流路20的至少一部分延伸。变压室60由设置在第1基材30上的侧槽32和设置在与其相对置的第2基材40上的侧槽42形成，并且经由流路壁70位于流路10和流路20的两侧。并且，为了确保变压室60的气密性，沿着变压室60，在第1基材30与第2基材40之间的多孔膜的其他区域54也填充有聚合物材料，而且，在密封部52上的部分也填充有与区域54相同的聚合物材料即聚合物材料80。
作为包含两个流路和两个变压室的其他流路装置，例如可以举出图14所示的流路装置700。图14所示的流路装置700是在具有变压室的功能的单元中纳入了具有流路功能的单元即图13所示的流路装置200A而成的装置。
在流路装置200A中，在设置有槽31的第1基材30上配置有多孔膜50而形成流路10。并且，以与槽31相对置的方式设置有槽41的第2基材40配置在第1基材30上，从而形成第2流路20。并且，通过在与第1基材30及第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分填充聚合物，从而沿着流路10和流路20被液密地密封，形成密封部52。由此，能够抑制因多孔膜50的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏。
并且，在图14所示的流路装置700中，在设置于另一第1基材30A的槽31A与设置另一第2基材40A的槽41A之间容纳有流路装置200A。由此，流路装置400包括由槽31A及槽42A和多孔膜50形成的流路10和流路20。并且，流路装置700包括两个变压室60，该两个变压室60在多孔膜50的面方向上位于流路10和流路20的两侧且沿着流路10和流路20的至少一部分延伸。变压室60由设置在第1基材30A上的侧槽32A和设置在与其相对置的第2基材40A上的侧槽42A形成。并且，除了密封部52以外，沿着变压室60，在第1基材30A与第2基材40A之间也填充有与密封部52相同的聚合物材料即聚合物材料80并进行密封。
流路10及流路20与变压室60之间的部分70A即流路壁70A也能够通过增减变压室60的压力而变形，随之，能够使多孔膜50变形。
[其他材料]
除了上述以外，流路装置还可以使用用于粘接基材与多孔膜、基材与基材的粘附材料。作为粘附材料，例如可以使用上述的聚合物材料。
在形成流路和密封部以外的多孔膜的部分，可以填充有粘附材料例如聚合物材料。本发明的例示性附图中也是相同的。
在本发明的例示性附图中，为了简单起见，有时会省略粘附材料。
＜流路装置的制造方法＞
本发明所涉及的流路装置的制造方法没有特别限定，但通过以下说明的本发明所涉及的流路装置的制造方法，能够优选地制造流路装置。
本发明所涉及的流路装置的制造方法包括如下工序：在设置有第1槽的第1基材上配置在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜，形成由第1槽和多孔膜形成的第1流路，沿着第1流路液密地密封与第1基材接触的多孔膜的至少一部分。
[基材]
基材可以使用上述材料。
基材的制造方法没有特别限定，可以使用公知的方法。在基材为树脂制的情况下，通过将树脂材料注入成型模中，能够容易得到具有期望的槽的基材。这种成型模可以使用公知的方法来准备。例如，可以对树脂板实施切削加工，形成具有使槽等反转的形状的凸部来准备成型模，通过在这样得到的成型模中注入树脂材料并使其固化，可以得到设置有槽的基材。
[多孔膜]
多孔膜可以使用上述多孔膜。
[密封]
在设置有第1槽的第1基材上配置多孔膜，形成由第1槽和多孔膜形成的第1流路，沿着第1流路液密地密封与第1基材接触的多孔膜的至少一部分，从而形成密封部。
关于形成密封部的方法，只要多孔膜沿着流路被液密地密封就没有特别限定，也可以考虑流路装置的用途等来适当选择。作为形成密封部的方法，优选以下所示的(1)在多孔膜中填充聚合物材料的方法、(2)压缩多孔膜的方法或(3)熔融多孔膜的方法。
-在多孔膜中填充聚合物材料而形成密封部的方法-
可以通过在与基材接触的多孔膜的至少一部分填充聚合物材料来进行密封。聚合物材料“填充”到多孔膜中以及聚合物材料的填充率如上所述。
聚合物材料可以是上述聚合物和树脂的前体单体。在本发明中，有时将固化前后的聚合物材料不加区分地称为“聚合物材料”。
并且，聚合物材料优选除了上述成分之外，还含有固化剂成分。固化剂的种类可以根据聚合物材料的种类而适当选择，例如可以举出光阳离子固化引发剂和光自由基聚合型固化剂等光固化剂、偶氮系聚合引发剂和有机过氧化物系聚合引发剂等热固化剂等。
固化剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
当聚合物材料含有固化剂时，固化剂的量取决于种类，但相对于聚合物材料的总固体成分量，例如为1质量％～10质量％。
例如如图15所示，准备设置有第1槽31的第1基材30。例如，可以在第1基材30上的区域33赋予聚合物材料后，将多孔膜配置在第1基材30上。或者，例如，也可以在将多孔膜配置在第1基材30上之后，在与第1基材30上的区域33接触的多孔膜的部分赋予聚合物材料。
由此，例如如图16或如图17所示，能够形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10，并且，可以将与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分沿着第1流路10液密地密封，从而形成密封部52。
图17所示的工序是使用与图16所示的工序相比具有更接近第1流路10的宽度的多孔膜50的例子。并且，在图17所示的工序中，除了密封部52之外，还对第1基材30的其他部分赋予聚合物材料80。
在多孔膜的表面形成有细胞外基质的层的情况下，从更容易向多孔膜50填充聚合物材料的观点出发，可以使细胞外基质的层变薄，例如优选1nm～1μm左右。
并且，在多孔膜的表面形成有细胞外基质的层的情况下，从更容易向多孔膜50填充聚合物材料的观点出发，对于赋予聚合物材料的多孔膜部分，可以剥离细胞外基质的层。
赋予聚合物材料的方法没有特别限定，例如可以通过旋涂法、棒涂法等将聚合物材料涂布在玻璃板等板上后，将板上的聚合物材料转印到第1基材或多孔膜上而赋予。
在形成密封部52之后，例如如图16所示，可以从多孔膜50的上方隔着多孔膜50将第2基材40配置在第1基材30上。由此，能够得到图2所示的流路装置100。
并且，例如如图17所示，可以从多孔膜50的上方隔着多孔膜50将第2基材40配置在第1基材30上。由此，能够得到图4所示的流路装置101。
-压缩多孔膜而形成密封部的方法-
可以通过压缩与基材接触的多孔膜的至少一部分来进行密封。关于多孔膜“被压缩”，如上所述。
压缩多孔膜的方法没有特别限定，例如，可以举出多孔膜的弯折方法、压迫多孔膜的方法等。
例如如图15所示，准备设置有第1槽31的第1基材30。例如如图18所示，通过将多孔膜50配置在第1基材30上，能够形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10。并且，如图18所示，通过从多孔膜50的上方隔着多孔膜50将第2基材40配置在第1基材30上，用第2基材40的凸部43压迫多孔膜。由此，通过将与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分沿着第1流路10液密地密封，能够形成密封部52，从而能够得到图5所示的流路装置102。
从防止在第1基材30及第2基材40一多孔膜50之间产生因凸部43的厚度引起的间隙的观点出发，凸部43的厚度优选为多孔膜50的厚度以下。或者，从同样的观点出发，例如如图19所示，也可以在第1基材30上设置与凸部43嵌合的凹部34。
-熔融多孔膜而形成密封部的方法-
可以通过熔融与基材接触的多孔膜的至少一部分来进行密封部。关于多孔膜“被熔融”，如上所述。
熔融多孔膜的方法没有特别限定，例如可以举出将加热到多孔膜的熔点以上且第1基材的熔点以下程度的温度的夹具按压到多孔膜的方法、照射激光的方法等。
例如如图15所示，准备设置有第1槽31的第1基材30。
在通过将加热后的夹具按压在多孔膜的方法来熔融多孔膜的情况下，例如，在将多孔膜配置在第1基材30上之后，将加热到多孔膜的熔点以上且第1基材30的熔点以下程度的温度的线状的夹具按压在与第1基材30上的区域33接触的多孔膜的部分来熔融多孔膜。
并且，在通过照射激光的方法来熔融多孔膜的情况下，例如将由吸收激光的材料制成的多孔膜配置在第1基材30上之后，向与第1基材30上的区域33接触的多孔膜的部分照射激光。由多孔膜吸收的光能转化为热并熔融多孔膜。
如上所述，例如如图20所示，能够形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10，并且，可以将与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分沿着第1流路10液密地密封，从而形成密封部52。
在形成密封部52之后，例如如图20所示，可以从多孔膜50的上方隔着多孔膜50将第2基材40配置在第1基材30上。由此，能够得到图6所示的流路装置103。
并且，本发明所涉及的流路装置的制造方法可以包括如下工序：第1基材具有两个第1侧槽，该两个第1侧槽位于第1槽的两侧且沿着第1槽的至少一部分设置，将第2基材配置在第1基材上，形成由第2槽和多孔膜形成的第2流路以及由第1侧槽和第2侧槽形成的两个变压室，该第2基材以隔着多孔膜分别与第1槽及两个第1侧槽相对置的方式设置有第2槽和两个第2侧槽。
例如，如图21所示，准备第1基材30，该第1基材30具有第1槽31和两个第1侧槽32，该两个第1侧槽32位于第1槽31的两侧且沿着第1槽31的至少一部分设置。
在多孔膜中填充聚合物材料而进行密封时，可以在对第1基材30上的区域33赋予聚合物材料之后，将多孔膜配置在第1基材30上。或者，例如，也可以在将多孔膜配置在第1基材30上之后，在与第1基材30上的区域33接触的多孔膜的部分赋予聚合物材料。
由此，如图22或如图23所示，能够形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10，并且，可以将与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分沿着第1流路10液密地密封，从而形成密封部52。
在图22所示的工序中，为了确保后面形成的变压室的气密性，除了密封部52以外，还对第1基材30上的多孔膜的其他区域54赋予了与密封部52相同的聚合物材料。
图23所示的工序是使用与图22所示的工序相比具有更接近第1流路10的宽度的多孔膜50的例子。并且，在图23所示的工序中，为了确保后面形成的变压室的气密性，除了密封部52以外，还对第1基材30的其他部分赋予了聚合物材料80。
例如，如图22和图23所示，准备第2基材40，该第2基材40具有第2槽41和两个第2侧槽42，该两个第2侧槽42位于第2槽41的两侧且沿着第2槽41的至少一部分设置。
在形成密封部52之后，如图22所示，以第2槽41及两个第2侧槽42隔着多孔膜50分别与第1槽31及两个第1侧槽32相对置的方式，从多孔膜50的上方将第2基材配置在第1基材上，形成由第2槽41和多孔膜50形成的第2流路20以及由第1侧槽32和第2侧槽42形成的两个变压室。并且，通过密封部52，与第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分沿着第2流路20被液密地密封。这样，能够得到图9所示的流路装置300。
并且，在形成密封部52之后，如图23所示，与图22所示的工序同样地，形成由第2槽41和多孔膜50形成的第2流路20以及由第1侧槽32和第2侧槽42形成的两个变压室。并且，通过密封部52，与第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分沿着第2流路20被液密地密封。这样，能够得到图10所示的流路装置400。
在压缩多孔膜进行密封的情况下，如图24所示，通过将多孔膜50配置在第1基材30上，能够形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10。并且，为了确保后面形成的变压室的气密性，对第1基材30上的多孔膜的其他区域54也赋予了相同的聚合物材料。
如图24所示，以第2槽41及两个第2侧槽42隔着多孔膜50分别与第1槽31及两个第1侧槽32相对置的方式，从多孔膜50的上方将第2基材配置在第1基材上，形成由第2槽41和多孔膜50形成的第2流路20以及由第1侧槽32和第2侧槽42形成的两个变压室。此时，用第2基材40的凸部43压迫多孔膜50。由此，通过将与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分沿着第1流路10和第2流路20液密地密封，能够形成密封部52。同时，通过密封部52，与第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分沿着第2流路20被液密地密封。这样，能够得到图11所示的流路装置500。
在熔融多孔膜进行密封的情况下，如图25所示，在将多孔膜50配置在第1基材30上之后，例如通过将加热到多孔膜的熔点以上且第1基材30的熔点以下程度的温度的线状夹具按压在与第1基材30上的区域33接触的多孔膜的部分的方法、照射激光的方法等，熔融多孔膜。
由此，如图25所示，能够形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10，并且，可以将与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分沿着流路10液密地密封，从而形成密封部52。并且，为了确保后面形成的变压室的气密性，在第1基材30上的多孔膜的其他区域54也赋予了聚合物材料，进而，在密封部52上也赋予了与区域54相同的聚合物材料即聚合物材料80。
在形成密封部52之后，例如，如图25所示，以第2槽41及两个第2侧槽42隔着多孔膜50分别与第1槽31及两个第1侧槽32相对置的方式，从多孔膜50的上方将第2基材配置在第1基材上，形成由第2槽41和多孔膜50形成的第2流路20以及由第1侧槽32和第2侧槽42形成的两个变压室。并且，通过密封部52，与第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分沿着第2流路20被液密地密封。这样，能够得到图12所示的流路装置600。
[其他工序]
本发明所涉及的流路装置的制造方法可以包括在隔着多孔膜50将第2基材40配置在第1基材30上之前，将粘附材料赋予第2基材40的下表面的工序。作为粘附材料，可以使用上述聚合物材料。赋予粘附材料的方法可以与关于聚合物材料的上述方法相同。
并且，为了促进聚合物材料的固化，可以适当包括加热工序。加热温度、加热时间等条件也可以考虑聚合物材料的种类等进行适当调整。
实施例
以下，举出实施例对本发明进一步进行具体说明。但是，本发明并不限定于这些实施例。
[基材]
为了制作图26所示的第1基材30，对丙烯酸板实施切削加工，形成具有使槽等反转的形状的凸部来准备了第1基材用成型模。将聚二甲基硅氧烷(Dow Corning Corporation制“SYLGARD 184”(由主剂和固化剂构成的双液型))以主剂与固化剂的质量比成为10:1的方式进行调整，用真空离心装置进行了混合。将混合后的聚二甲基硅氧烷流入第1基材用成型模中，在减压下静置3小时进行脱泡后，在50℃的恒温箱内加热15小时使其固化。这样，制作了具有第1槽31和两个第1侧槽32的的第1基材30，该两个第1侧槽32位于第1槽31的两侧且沿着第1槽31的至少一部分设置。
同样地制作了如图27所示的具有第2槽41和两个第2侧槽42的第2基材40，该两个第2侧槽42位于第2槽41的两侧且沿着第2槽41的至少一部分设置。并且，在第2基材40上设置有流入口44和流出口46、以及流入口45和流出口47。
第1基材30和第2基材40都具有40mm×25mm×3mm的尺寸。并且，为了便于组合第1基材30和第2基材40，在第1基材30上设置4个定位孔39，并且在第2基材40上设置4个定位孔49。
[多孔膜]
作为多孔膜50，使用了聚丁二烯制的蜂窝膜。根据日本专利第4904025号公报的记载制作了蜂窝膜。
使用由KEYENCE CORPORATION制造的显微镜“VHX-7000”观察了蜂窝膜。蜂窝膜的表面具有开孔的中心以平行六边形的单位规则地排列的贯通孔。从膜的截面方向观察各贯通孔时，为球缺形状(球体的上端和下端被切断的形状)，相互邻接的贯通孔通过多孔膜内部的各连通孔而相互连通。
按照以下要领测定了蜂窝膜的平均开口直径和开口率，结果贯通孔的平均开口直径约为5μm，开口率约为60％。另外，贯通孔间的平均距离约为6μm。
·平均开口直径的测定
用显微镜拍摄蜂窝膜表面的任意300μm见方的范围，根据摄像像素数对范围内的所有孔分别计算了面积。将与孔面积对应的圆的直径作为开口直径，将其算术平均值作为平均开口直径。
·开口率的测定
用显微镜拍摄多孔膜表面，根据摄像像素数计算了开口的面积(S1)。同样地，计算了包含开口的多孔膜的面积(S2)。通过下式求出了开口率(P)。
P＝S1/S2×100
[流路装置的制作]
按照以下步骤，使用图26所示的第1基材30和图27所示的第2基材40制作了如图8和图9所示的实施例的流路装置100。
·准备了在规定的位置具有对位用的4个销的平面底座。
·将在第1基材30和第2基材40的制作中使用的聚二甲基硅氧烷用作了聚合物材料。将聚二甲基硅氧烷涂布在玻璃板上，形成了厚度5μm的聚二甲基硅氧烷涂膜。在如图21所示的第1基材30的整个上表面(槽31和侧槽32除外)转印聚二甲基硅氧烷涂膜，赋予了聚二甲基硅氧烷。
·使平面底座的4个销通过第1基材30的定位孔39，同时将第1基材30设置在平面底座上。
·将多孔膜50切成能够覆盖第1槽31、第2槽42、侧槽32及侧槽42的尺寸，将多孔膜50配置在第1基材30上。这样，如图22所示，通过形成由第1槽31和多孔膜50形成的第1流路10，并且在与第1基材30接触的多孔膜50的至少一部分填充聚二甲基硅氧烷，从而沿着第1流路10液密地密封，形成了密封部52。同时，如图22所示，在第1基材30上的多孔膜的其他区域54也赋予了聚合物材料。
·在如图22所示的第2基材40的整个下表面(槽41和侧槽42除外)也与第1基材30同样地赋予了聚二甲基硅氧烷。
·使平面底座的4个销通过第2基材40的定位孔49，同时如图22所示，以第2槽41及两个第2侧槽42隔着多孔膜50分别与第1槽31及两个第1侧槽32相对置的方式，从多孔膜50的上方将第2基材配置在第1基材上。由此，形成了由第2槽41和多孔膜50形成的第2流路20、以及由第1侧槽32和第2侧槽42形成的两个变压室60。并且，通过密封部52，沿着第2流路20液密地密封了与第2基材40接触的多孔膜50的至少一部分。
·在常温、常压下静置2小时后，在50℃的恒温箱内加热了3小时。
[评价]
准备了红色液体(70质量％浓度的乙醇99.9质量％与红色食用色素0.1质量％的混合物)和绿色液体(70质量％浓度的乙醇99.9质量％与绿色食用色素0.1质量％的混合物)。
将100μl的红色液体注入第1流路10，将100μl的绿色液体注入第2流路20后，将流路装置100放入容器中密封并放置了1天。放置1天后观察了流路装置100，确认了没有因多孔膜的面内方向的孔的连通而引起的液体泄漏，第1流路10和第2流路20被液密地密封。
2021年1月29日申请的日本专利申请2021-013761号的公开，其全部内容通过参考纳入本说明书中。本说明书中所记载的所有文献、专利申请以及技术标准，以与具体且个别记载了通过参考纳入个别文献、专利申请以及技术标准的情况相同程度地，通过参考纳入本说明书中。

Claims (16)

1.一种流路装置，其具有流路，所述流路由设置在基材上的槽和在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜形成，
与所述基材接触的所述多孔膜的至少一部分沿着所述流路被液密地密封。
2.根据权利要求1所述的流路装置，其中，
包括多个所述流路。
3.根据权利要求2所述的流路装置，其中，
包括隔着所述多孔膜相对置的两个所述流路。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流路装置，其中，
包括变压室，所述变压室在所述多孔膜的面方向上位于所述流路的旁边，且沿着所述流路的至少一部分延伸。
5.根据权利要求4所述的流路装置，其中，
包括位于所述流路的两侧的两个所述变压室。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流路装置，其中，
在与所述基材接触的所述多孔膜的所述至少一部分中填充有聚合物材料。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的流路装置，其中，
与所述基材接触的所述多孔膜的所述至少一部分被压缩。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的流路装置，其中，
与所述基材接触的所述多孔膜的所述至少一部分被熔融。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的流路装置，其中，
所述多孔膜的开口率为10％～70％，且平均开口直径为0.01μm～100μm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的流路装置，其中，
所述多孔膜在形成所述流路的部分的表面形成有细胞外基质的层。
11.根据权利要求10所述的流路装置，其中，
所述槽中不具有细胞外基质。
12.一种流路装置的制造方法，其包括如下工序：
在设置有第1槽的第1基材上配置在与厚度方向交叉的方向上孔连通的多孔膜，形成由所述第1槽和所述多孔膜形成的第1流路，并沿着所述第1流路液密地密封与所述第1基材接触的所述多孔膜的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的流路装置的制造方法，其中，
通过在与所述第1基材接触的所述多孔膜的所述至少一部分中填充聚合物材料来进行所述密封。
14.根据权利要求12所述的流路装置的制造方法，其中，
通过压缩与所述第1基材接触的所述多孔膜的所述至少一部分来进行所述密封。
15.根据权利要求12所述的流路装置的制造方法，其中，
通过熔融与所述第1基材接触的所述多孔膜的所述至少一部分来进行所述密封。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的流路装置的制造方法，其中，包括如下工序：
所述第1基材具有两个第1侧槽，所述两个第1侧槽位于所述第1槽的两侧，且沿着所述第1槽的至少一部分设置，
将第2基材配置在所述第1基材上，形成由第2槽和所述多孔膜形成的第2流路以及由所述第1侧槽和第2侧槽形成的两个变压室，所述第2基材以隔着所述多孔膜分别与所述第1槽及所述两个第1侧槽相对置的方式设置有所述第2槽和两个所述第2侧槽。
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