JP2002538481A - 液体位置決め装置と方法 - Google Patents

液体位置決め装置と方法

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JP2002538481A JP2000603802A JP2000603802A JP2002538481A JP 2002538481 A JP2002538481 A JP 2002538481A JP 2000603802 A JP2000603802 A JP 2000603802A JP 2000603802 A JP2000603802 A JP 2000603802A JP 2002538481 A JP2002538481 A JP 2002538481A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入口(23)と出口(24)を容器(25)で接続して、入口(23)と出口(24)の間の圧力差によって移動される、生物学に適用された微小流体分野を好適用途分野とする液体標本(2)の位置決め装置を提供する。 【解決手段】 とくに有利な実施態様によれば前記標本(2)が容器内に存在し、分路(26)が入口(23)を出口(24)に直接接続し、分路(26)と前記入口(23)の間の交差点領域に存在しなくなったら直ちにその移動を自動的に停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入口と出口を容器で接続して、入口と出口の間の圧力差によって移
動される、液体標本の位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現状技術は試験される標本の導入を可能にする井戸と、空力チャンバの作用で
、反応したこの標本を採取することから成る、例えば核酸増幅などの液体および
生物学標本の処理法を実現するための器具を提案している公報EP−A−0.6
74.009によって構成される。この2つの挙動の間に、標本は器具内で成熟
して、一方では第一のチャンバ内の除染を、他方では第二のチャンバ内の増幅を
可能にする。除染、増幅と空力の井戸とチャンバは互いに延長内にある。これら
の異なる区域の間の分離は、蒸発を減らすことを可能にするために、寸法が縮小
された微小導管によって下部からしか通過を可能にしない器具の内部隔壁によっ
て行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このタイプの移動の本質的問題は、すべての室の間に流体の連続性があること
である。したがって、除染と増幅チャンバがそうなり得る、きわめて異なる2つ
の室の間に明確な物理的分離がない。したがって、通常は精製された核酸が、再
度汚染されるおそれがあり、それによって増幅が損なわれる。更に、減圧を加え
て2つの第一のチャンバの間で液体を移動する際に、液体が別のチャンバ内に移
動し続け、したがって、分析の精度に影響するおそれがある。
【0004】 公報WO−A−97/21090も円盤形の装置の異なる室の間に微小導管を
使用している。この円盤はその中心に回転軸を備えている。液体運動の移動の制
御は、第一に、一つの分配チャンバから別の分配チャンバへの液体の主導管内の
移動に関しては、遠心力によって、また第二に、一つの分配チャンバ内に含まれ
る液体の分析チャンバへの二次導管内の移動に関しては、求心加速によって実現
される。導管内の移動を阻止または可能にするバルブがある。
【0005】 この場合、バルブがあるので、異なる室の間の分離はよりよく制御される。も
ちろん、この技術は、複数の並列反応ラインを備えるために、多数のバルブの設
置を必要とする。それぞれのバルブにこのバルブを作動させるための機構を組み
合わせることが適切である。したがって、この技術のコストはかなり高い。
【0006】 最後に、公報WO−A−98/07019は先の文書のそれにかなり類似した
構造である。ただし、2つの本質的相違がある。まず、移動は遠心力によってし
か行われない。つぎに、バルブがない。したがって、液体の遠心移動の制御は異
なるタンクの間の微小導管の存在と、毛細管現象の作用によって実現される。こ
の毛細管現象の作用にうちかち、移動が行われるには、遠心力が十分強いことが
要求される。
【0007】 この場合、一番大きな問題は、遠心力のきわめて微細な制御にある。すなわち
、バルブが存在せず、多数の容器が、遠心力方向に沿って、直列に配置されてい
るので、容器Nから隣接する外側の容器N+1に液体が移動するのを可能にする
ほど十分強く、容器Nから離れた外側の容器N+2またはN+nに液体が移動す
るのを阻止するほど低い遠心分離が必要になり、ここでnは3以上である。
【0008】 更に、この最後の文書についても、先のものと同様に、遠心分離は別の問題を
引き起こす。すなわち、液体は遠心分離に応じて同じ場所になければならないの
で、同一器具上の2つの並列反応ライン内の時間的に異なる流体移動を導くこと
は不可能である。そうでなければ、制御をさらに精密にし、反応ラインを回転中
心に対して互いにずらすことが必要になるだろう。これによって使用者の仕事が
複雑になり、質量がうまく配分されないので、遠心分離の際に不均衡が引き起こ
されるだろう。
【0009】 公報EP−A−0.803.288は、提示された一つの実施態様に従って、
あとから移動および/または分析および/またはその他を実施するために液体の
所定の量を隔離することを提案している。この分画の形成は、直径の異なる導管
と、分画の受容室と、その量を決定しなければならない過剰な液体を介して実現
される。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明はその方法に従ってこのタイプの分画を実施することを可能にするが、
それを直列に、さらには複数の室にわたって分路して可能にすることができる。
更に、本発明による装置は移動された液体の正確な量のきわめて正確な位置決定
を可能にする。これはその中に微少量の移動される液体を含む生物分析カードに
おいてとくに有利である。
【0011】 本発明によれば、装置はある量の液体の移動の際に、少なくとも一つの生物反
応を実施することができる器具内に位置する配管全体の中の正確なその位置を知
ることを可能にする。
【0012】 このため、本発明は入口と出口を容器で接続して、入口と出口の間の圧力差に
よって移動される、液体標本の位置決め装置において、容器を充填した後に、前
記標本が、分路が前記入口を出口に直接接続し、分路と前記出口の間の交差点に
達したら直ちにその移動を自動的に停止する装置に関するものである。
【0013】 この場合、分路は別の容器の入口に接続され、直列に組み立てられる容器の数
は少なくとも2に等しい。
【0014】 容器の充填は重力によって行われる。
【0015】 この装置で用いられる圧力差は小さく、例えば、液体を移動するために300
ミリバール未満、有利には100ミリバール未満で、実施のために数多くの利点
がある。例えば、圧力差を確保するための揚水装置のコストが減少し、寸法決定
精度、耐圧性、組み立て品の精度に関して材料または構成部品に対する制約が軽
減され、コストを大幅に減らすことができる。 分路の横断面積は、その全長にわたって入口および/または出口の横断面積未満
である。 第一の変型実施態様によれば、容器は入口および/または出口の直径とほぼ同一
の直径の導管によって構成される。 第二の変型実施態様によれば、容器は断面が入口および/または出口の直径を越
える室によって構成される。
【0016】 第三の変型実施態様によれば、液体標本が発生するおそれのある気泡をつぶす
ことができる手段が入口と分路の間に存在する。
【0017】 この場合、気泡をつぶすことができる手段は横断面が分路の横断面よりわずか
に大きい導管によって構成される。
【0018】 特定の実施態様によれば、入口および/または出口および/またはそれぞれの
容器を構成する、少なくとも一つの導管は、液体標本の排出を容易にする少なく
とも一つの舌部が、全体または一部に長手方向に通っている。
【0019】 別の実施態様によれば、少なくとも一つの容器が緩衝空間に組み合わされてい
る。
【0020】 かかる緩衝空間は出願人が本発明と同日に出願した「改良された重点分析カー
ド」と題する特許出願に詳述され、保護されている。この特許出願の明細書の内
容は、明細書が十分であることを保証するために、本発明に含まれているものと
見なされる。
【0021】 本発明は入口と出口を容器で接続して、入口と出口の間の圧力差によって移動
される、液体標本の位置決め装置などの、装置の使用法において、前記標本が容
器内に存在し、分路が前記入口を出口に直接接続し、分路と前記入口の間の交差
点領域に存在しなくなったら直ちにその移動を自動的に停止することを特徴とす
る方法にも関するものである。この方法において、少なくとも2つの容器が直列
に取り付けられ、それぞれの容器の体積は少なくとも一つの容器との関連におい
て、それぞれの反応ラインの所望の配分に応じて計算される。
【0022】 好適には、すべての容器の体積は同一である。
【0023】 かかる装置は、研究される一つまたは複数の分析物の化学的、物理的または生
物学的性質に応じて一つまたは複数の異なる試薬を用いる分析の単純または複雑
な過程のすべてに従って一つまたは複数の分析物を識別しようとする一つまたは
複数の異なる液体標本の分析のために使用可能である。以下に定義する技術的原
理は特定の分析物に限定されず、要求される唯一の条件は分析物が懸濁または溶
液の形で分析される標本内に分配されていることである。とくに、実施される分
析方法は、均質、異質または混合の形で実施することができる。
【0024】 かかる装置の非制限的な、特定の様態はその検出および/または定量化に一つ
または複数のアンチリガンドの使用を必要とする、一つまたは複数のリガンドの
生物学的分析に関するものである。リガンドとは例えば、抗原、抗原断片、ペプ
チド、抗体、抗体断片、ハプテン、核酸、核酸断片、ホルモン、ビタミンなどの
いっさいの生物種を意味するものとする。分析技術の一つの応用例は、直接分析
または競合による、形式を問わず、免疫試験に関係する。もう一つの応用例は、
標的核酸を含む任意の採取からの検出および/または定量化に必要な作業全体を
含む核酸の検出および/または定量化に関するものである。これらの異なる作業
の中から、分解、流動化、濃縮、核酸の酵素増幅過程、例えば、DNAチップま
たは標識をつけたプローブを用いる交雑過程を含む検出過程が挙げられる。公報
WO−A−97/02357は核酸分析の場合に必要な異なる過程を明らかにし
ている。
【0025】
【発明の実施の形態】
添付の図は例として挙げられたものであり、一切制限するものではない。それ
らは本発明のいっそうの理解を可能にする。
【0026】 本発明は、添付の図面を参照して以下に説明するごとく、液体標本2の正確な
位置決めを実現することを可能にする4つの位置決め装置に関するものである。
【0027】 第一の実施態様は図1に示されている。それはその全長にわたって直径が一定
の導管によって主として構成される実施態様による位置決め装置1に関するもの
である。この導管は実際には位置決め装置1の領域に機能的に全く異なる3つの
区域を備えている。
【0028】 まず、液体標本2を位置決め装置1内に導入することを可能にする入口3があ
る。次に、入口3に続いて、前記液体標本2の受容と位置決めを可能にする容器
5がある。この容器5は曲がった形状を有する。最後に、入口3と容器5の延長
内にある出口4が、この標本2の排出を必要に応じて可能にする。
【0029】 しかしながら、導管はさらに、ほぼ平行な位置に、入口3を出口4に接続する
分路6を備えている。好適実施態様によればこの分路は、入口3,出口4と容器
5を曽根他導管の断面積と直径よりかなり小さな断面積と直径を有する。この直
径の差は2倍から4倍になる。異なる導管の形状と断面積の選択は移動される液
体の種類によっても変化する。0.5から2m/lの割合Triton X10
0(登録商標)でまたはTween20(登録商標)を含む水溶液などの濡れ性
液体の場合、液体が分路6の内部を上昇し、したがって、この分路を閉塞するこ
とを許して空気の通過を阻止する毛管現象を防止する必要がある。この問題は、
当業者が液体の種類と装置に使用された材料に応じて断面を選択することによっ
て解決される。液体が蒸留水のように濡れ性がないものの場合、この毛管現象は
発生しない。
【0030】 構造的に多少の差はあっても、他の図2から11に示した他の3つの実施態様
はこの構造から離れていない。
【0031】 例えば、図2には、図1の第一の実施態様との2つの差がある第二の実施態様
11が示されている。第一に、導管は完全に直線状である、すなわち入口13,
容器15と出口14は互いに延長内に位置する。もちろん、この実施態様は義務
ではなく、図1に示したような曲がった形状の容器5を用いることも十分可能で
ある。第二に、入口13と分路16の間の交差点は、液体標本2が主配管13−
14−15内を移動中に、それによって発生するおそれのある気泡を消滅させる
ことができる手段18を備えている。したがって、この装置11は構造的には同
一であるが、これら2つの実施態様の作動態様は以下の図5から8にもっと詳し
く図示されている。
【0032】 例えば、第三の実施態様はこれらの図5から8に示されている。この装置21
は最初の2つの実施態様のもっとも適切な特徴を備えている。例えば、入口23
,出口24と容器25は容器5を備えた第一の実施態様と同じように曲がった形
状を有する。分路26は常に入口23と出口24を接続するが、図2の実施態様
において、気泡消滅手段28が入口23と分路26の間に存在する。この図5に
おいて、液体標本2はいっさい示されていない。
【0033】 図5のC−Cに沿った断面図である図11において、気泡消滅手段28が存在
するとき入口23と分路26の間の交差の領域での導管の特殊な配置がわかる。
これらの導管の深さは23と28の間に断層が存在し、28と26の間に別の断
層があるような深さである。23と28の間の断層はとがった角を発生し、それ
が気泡消滅手段28の有効性を高める。有利には、26と28の間にとがった角
がある。
【0034】 後述のごとく、例として、耐衝撃性プラスチック製カード内に装置を下降する
ためにボールフライス盤を用いて、導管23については幅2mmに対して 2ミリメートル(mm)の深さを、手段28については幅3mmに対して1.5mmの
深さを、そして分路26については幅0.5mmで0.5mmの深さを選択すること
ができる。この条件において、毎分50マイクロリットルの流速で圧力差によっ
て移動される100マイクロリットルの蒸留水を用いて、液体は空洞25を充填
し、ついで移動が停止される。この実施態様において、隔離される液体の量は容
器25の体積未満でなければならない。
【0035】 図6から8において、最初の2つの実施態様と作動態様が同一の、この装置2
1の作動態様がもっとよく理解できる。図6に見るごとく、液体2は入口23の
領域に到達し、前記液体2は図7に示した外圧Pの作用を受けて、容器25内に
流れる。F1に沿ったかかる運動を可能にするために重力を使用するのが好適で
ある。したがって、液体2が圧力Pの作用を受けた自然に容器25に向かうよう
に、分路26と入口23,出口24と容器25によって構成される導管の寸法を
計算することができる。これは図7によく説明されており、圧力Pの作用を受け
て、液体標本2全体が容器25内に向かい、出口24方向に矢印F1に沿った運
動に従う。もちろん、圧力Pによって押される標本の体積は容器25に含まれる
体積、すなわち一方の入口23と、他方の出口24との分路26の2つの交差点
の間に位置する体積以下である。図8において、位置決め装置21と分路26の
実際の作用がよりよく理解できる。たとえば、液体標本2は、この標本2が入口
23と出口24によって限定されるので、容器25内だけにある。この場合、圧
力Pは必ず存在するが、推力は液体にではなく、矢印F2に沿って分路に働く。
このため、液体標本2は所定の場所に正確に位置づけられる。したがって、容器
25の領域に、図示されていないバルブの開閉によって、この所定の位置から、
例えば、核酸の増幅、抗原抗体反応、などの生物学的反応を可能にする容器への
所定の量の標本2の移動を可能にする、出口導管53と呼ばれる別の導管を備え
ることもできる。この移動を可能にするために、出願人が本発明と同日に出願し
た「少なくとも一つの一つの流体の移動を可能にする密封消耗品内の揚水装置」
と題する特許出願に詳述され、保護されている揚水装置を用いることが可能であ
る。この特許出願の明細書の内容は本発明に含まれているものと見なされる。こ
の出願に記載の装置で使用可能なバルブシステムは、出願番号FR98/118
34で、1988年9月8日付けで出願人が提出し、その明細書の内容が本出願
に含まれるものと見なされる特許出願にも含まれ、その名称は下記の通りである
:「反応を可能にする装置、装置の間の移動システムおよびかかるシステムの利
用法」。この特許出願の明細書の内容も本発明に含まれているものと見なされる
【0036】 しかしながら、この液体が容器25内に存在するとき、この液体にかけられた
圧力Pを増加することによって液体2を移動することも可能である。これらすべ
ての例において、もちろん実施態様は容器25の入口にくわえられた圧力Pを用
いるが、システムは容器25の出口、あるいは両者の組み合わせにかけられた減
圧Dによっても同様に作動することができる。
【0037】 これらの各種の位置決め装置1,11,21ならびにまだ説明していない第四
の装置31は図3に示されたカード40内での使用に完全に適合し、当該カード
40は、カード40内での作用なしに、密封消耗品内で多数の生物学的反応をう
まく進行させることができる。例えば、液体標本2の保存、またはその後のそれ
らの移動、または室内に存在する別の液体または固体の標本との混合(mict
ion)のために、むしろ前記カード40に対する外からの作用を介して、容器
5,15または25の液体標本2が別の容器5に向けられる。
【0038】 この図3において、それぞれが図2に示したような2つの位置決め装置11で
構成された3つの反応ライン50が示されている。開閉によって、容器15から
別の容器15に向かう、あるいは出口55に向かう液体標本2の移動を可能にす
るバルブ51が、入口54と出口55の間に、存在するのがわかる。以下に詳し
く説明するごとく、これらのバルブの存在は強制されない。化学または生物反応
を促進するために例えば、30と120℃の間に、有利には40と95℃の間に
含まれる温度まで室を加熱する必要がある記載された装置のいずれか一つの特定
の実施態様において、バルブが存在することにより、室内の体積を変化させ、制
御できない加熱や、他の室内の汚染の問題を引き起こす可能性がある蒸発現象を
制限することができる。
【0039】 この場合、それを含むバルブを分路に位置づけるのが有利かもしれない。
【0040】 図4において、図3のA−Aに沿った断面図は互いに延長上に位置づけられた
2つの容器15がカード40の異なる面に位置づけることができることを示して
いる。例えば、左に位置づけられた第一の容器15はその上面で開放され、右に
位置する第二の容器15はその下面が開放されている。もちろん、標本2の移動
を可能にするために、フィルムはカード40の面のそれぞれに接着されているこ
とが必要であり、これらのフィルムは前記カード40のどちらの面でも番号56
で示されている。
【0041】 可撓性フィルムの性質は、とくに親和性の理由のために、分析カード、および
試験される流体の種類によっても変動することがある。例えば、TPX(ポリメ
チルペンテン)またはBOPP(二方向ポリプロピレン)高分子フィルムは生物
学的試験を実現することを可能にする。これらのフィルムの固定は接着によって
(例えば、フィルム上のシリコン接着剤などの、接着剤塗布)または融着によっ
て実現することができる。接着性BOPPの一例は、製品番号022004−2
184で BioMerieux Inc (St Louis, MO, U
SA)によって提供されている。
【0042】 実施に関して、分析カードは処理液と親和性のある、例えば、GOODFEL
LOW社の番号R540E衝撃ポリスチレンなどの技術プラスチックの加工によ
って得られる。工業的実施形態において、カードは精密成型によって得ることが
できるが、他のいっさいの製造方法、とくに特許出願WO−A−97/0235
7に記載されたような半導体技術に使用されるものは分析カードの製造に使用可
能である。
【0043】 それぞれのカード40において、したがって、一方が他方の後ろに、直列に配
置された複数の位置決め装置1,11,または21を備えることができる。なら
びに平行に直列に取り付けられた複数の装置によって特定の数の反応ライン50
を構成することも可能である。変型実施態様によれば、先に示したごとく、位置
決め装置の異なる実施態様を混合することも可能である。最後に、その後で実現
する必要のある反応に応じて移動される量に適合するために、それぞれの容器5
の体積を変化させることも可能である。
【0044】 例えば、続いてそれを移動させることができるように、隔離が望まれる標本が
大きな体積になるはずのとき、むしろ第一と第三の実施態様に対応する容器の体
積が用いられ、同一の配管断面で、もっと小さな体積は、図2の第二の実施態様
を用いることが必要になるだろう。また、容器5,15または25の長さおよび
/または直径を変化させて標本2の体積を変化させることもできる。上述のすべ
ての代替案は第四の実施態様による装置を考慮の範囲に入れることもできる。
【0045】 この第四の実施態様は図9から11に示されている。
【0046】 図9において、反応ライン52は図3と4に示した反応ライン50のいずれ
か一つとほぼ同一である。この反応ラインを構成する装置31の一つは、一方、
図10により詳しく示されている。最初の3つの実施態様と同様に、入口33と
出口34が存在することがわかる。
【0047】 この実施態様には多くの特異性があり、とりわけ容器35の体積は、前の場合
のように、配管によって構成されず、体積がはるかに大きい室によって構成され
ている。この実施態様は、重力が容器35の充填を容易にするように、ほぼ垂直
に置かれたカードにより適している。もう一つの大きな違いは2つの似ていない
部分によって構成された分路36と37が存在することである。第一の部分36
は入口33に対する交差点を備え、第二の部分37は出口34との交差点を備え
ている。もちろん、分路36と37の2つの部分は余分な液体標本2の排出配管
57がそこから出発している交差点の領域で互いに接続されている。好適実施態
様によれば、この配管57は直径が分路の第一の部分と同一で、その延長の中に
配置されている。
【0048】 容器35を先に述べた緩衝空間に組み合わせることも可能である。
【0049】 この第四の実施態様の充填方法はしたがって、先に述べた3つの実施態様とか
なり異なっている。次に図9を参照して、左から到着する液体標本が第一の装置
31内に導入され、出口34と分路37の第二の部分の間の交差点の領域まで容
器34または室35を充填することがわかる。液体がこの交差点に到達したとき
標本2が分路37の第二の部分に上昇するために発生させる力は分路36の第一
の部分を通って標本を排出するために供給される応力よりはるかに大きい。この
ため、余分な前記標本2は分路36の第一の部分を介して排出配管37を通って
移動し、それに続く第二の容器35を充填することができる。したがって、この
様にして、室35の全体の体積よりはるかに大きな体積の液体標本2を含む室内
のある圧力下で送ることによって、前記標本2を異なる位置決め装置32内に移
動し、均衡した分離、すなわち前記それぞれの容器35内の体積が同一な分離を
得ることができる。さらに、分路36の第一の部分は直径が入口33を構成する
導管とほぼ同一なので、この第一の部分36はそれ自体と前記入口33の間の交
差点の領域で、気泡消滅手段28を構成する。
【0050】 また、それぞれの室35の反応生成に応じて室35の体積が異なる場合、不均
衡な分離を得ることもできる。一つの実施態様において、分配される標本の体積
は室35の総体積より大きい。この場合、上部ライン36と57の排出は、圧力
変化をくわえることによって、あるいは他の手段によって実現可能であり、ある
いは余分な液体を受け入れる室の役割を果たし、反応ライン52の端に位置づけ
られた室を備えることもできる。
【0051】 先に述べたごとく、上述のような位置決め装置1,11,21ならびに31の
異なる実施態様を混合することも可能である。またその後実現する必要がある反
応に応じて移動される体積を適合させるためにそれぞれの容器5,15または2
5の体積を変化させることも可能である。
【0052】 このように、隔離した標本に対して実施する分析が標本の全量に対して実施で
きるとき、むしろ最初の3つの実施態様が使用される。標本に対して実施する分
析が分画を、すなわち均衡しているか否かを問わず異なる室内のこの量の分配を
必要とするときは、むしろ第四の実施態様が用いられる。この様な場合は例えば
、免疫試験あるいは核プローブによる診断を問わず、複数の病原体を同時に判定
するときなど同じ標本に対して多数の分析を実施する場合に発生する。1と50
00マイクロリットルの間、有利には5と2000マイクロリットルの間、また
好適には10と1000マイクロリットルの間に含まれる体積の液体を隔離する
ためにこの装置を使用することができる。
【0053】 さらに入口33は図11の断面B−Bに示された特定の形状の容器35の領域
に延長している。しかしながら、この入口33と容器35の間に、液体標本2を
前記容器35へ向け、その移動を容易にするために液体標本2の排出手段39が
存在する。この手段39は斜断面の形によって構成され、装置31の仕切る、外
部のフィルム56に対するその開きは入口33領域よりも、容器35の領域の方
がはるかに大きい。手段39とフィルム56の間のこのかなり小さな距離が単純
な毛管作用で液体標本2を方向付けるのを容易にする。
【0054】 図5のごとく、容器35の底部に、別の容器内で反応またはその他いっさいの
操作を受けるかあるいは貯蔵のために前記容器35内に位置づけられた標本を別
の容器に移動するために出口導管53を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による装置の第一の実施態様の概略図を示している。
【図2】 本発明による装置の第二の実施態様の概略図を示している。
【図3】 図2に記載のような、異なる装置の直列および並列の組み立てを示している
【図4】 図3のA−Aに沿った断面図を示している。
【図5】 本発明による装置の第三の実施態様の概略図を示している。
【図6】 本発明による、液体標本の位置決めの第一の過程を示す図5による概略図を
示している。
【図7】 本発明による、液体標本の位置決めの第二の過程を示す図5による概略図を
示している。
【図8】 本発明による、液体標本の位置決めの第三の過程を示す図5による概略図を示
している。
【図9】 本発明の第五の実施態様による、異なる装置の直列組み立てを示している。
【図10】 図9の装置の詳細図を示している。
【図11】 液体を方向付けるために使用される手段を表示することを可能にする、図1
0のB−Bに沿った断面を示している。
【図12】 図5のC−Cに沿った断面図を示している。
【符号の説明】
1.第一の実施態様による位置決め装置 2.液体標本 3.容器5の入口 4.容器5の出口 5.容器 6.入口3を出口4に接続する分路 11.第二の実施態様による位置決め装置 13.容器15の入口 14.容器15の出口 15.容器 16.入口13を出口14に接続する分路 18.気泡消滅手段 21.第三の実施態様による位置決め装置 23.容器25の入口 24.容器25の出口 25.容器 26.入口23を出口24に接続する分路 28.気泡消滅手段 31.第二の実施態様による位置決め装置 33.容器35の入口 34.容器35の出口 35.容器 36.入口33を出口34に接続する分路の第一の部分 37.入口33を出口34に接続する分路の第二の部分 38.気泡消滅手段 39.標本2の排出手段 40.並列に複数のライン50を備えたカード 50.直列に複数の装置11を備えた反応ライン 51.2つの装置の間のバルブ 52.直列に複数の装置31を備えた反応ライン 53.出口導管 54.反応ライン50の入口 55.反応ライン50の出口 56.フィルム 57.余分な標本の排出配管 D.移動のために液体標本2が受ける減圧 P.移動のために液体標本2が受ける圧力 F1.圧力Pの作用を受けた液体標本2の移動 F2.圧力Pの作用による分路26領域への空気の移動
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年3月13日(2001.3.13)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】 公報EP−A−0.803.288は、提示された一つの実施態様に従って、
あとから分析を実施するために液体の所定の量を隔離することを提案している。
この分画の形成は、直径の異なる導管と、分画の受容室と、その量を決定しなけ
ればならない過剰な液体を介して実現される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,DZ,EE,ES,FI,GB ,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,L C,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG ,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT, RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,T J,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN ,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 2G058 CA04 EA01 EA14 EB22 GE01 GE03 GE04 4G057 AB07 AB37 AB38 4G068 AA02 AA04 AB15 AC17 AD04

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入口(33)と出口(34)を容器(35)で接続して、入口
    (33)と出口(34)の間の圧力差によって移動される、液体標本(2)の位
    置決め装置(31)において、 容器(35)を充填した後に、前記標本(2)が、分路(36と37)が前
    記入口(33)を出口(34)に直接接続し、分路(36と37)と前記出口(
    34)の間の交差点に達したら直ちにその移動を自動的に停止することを特徴と
    する装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の装置において、 分路(6、16,26または36と37)が別の容器(5,15,25また
    は35)の入口(3,13,23,または33)に接続され、直列に組み立てら
    れる容器(5,15,25および/または35)の数が少なくとも2に等しいこ
    とを特徴とする装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2のいずれか一つに記載の装置において、 容器(5,15,25または35)の充填が重力によって行われることを特
    徴とする装置。
  4. 【請求項4】請求項1から3のいずれか一つに記載の装置において、 分路(6,16,26または36と37)の横断面がその全長または一部に
    わたって入口(3,13,23または33)および/または出口(4,14,2
    4または34)の横断面未満であることを特徴とする装置。
  5. 【請求項5】請求項1から4のいずれか一つに記載の装置において、 容器(5,15,または25)が入口(3,13または23)および/また
    は出口(4,14または24)の直径とほぼ同一の直径の導管によって構成され
    ることを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】請求項1から4のいずれか一つに記載の装置において、 容器(35)は断面が入口(33)および/または出口(34)の直径を越
    える室によって構成されることを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】請求項1から6のいずれか一つに記載の装置において、 液体標本(2)が発生するおそれのある気泡をつぶすことができる手段(1
    8,28または38)が入口(13,23,または33)と分路(16,26ま
    たは36および37)の間に存在することを特徴とする装置。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の装置において、 気泡をつぶすことができる手段(18,28または38)が横断面が分路(
    16,26または36および37)の横断面よりわずかに大きい導管によって構
    成されることを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】請求項1から8のいずれか一つに記載の装置において、 入口(3,13、23または33)および/または出口(4,14,24ま
    たは34)および/またはそれぞれの容器(5,15,25または35)を構成
    するそれぞれの導管が、液体標本(2)の少なくとも一つの排出手段(39)が
    、全体または一部に長手方向に通っていることを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】請求項1から9のいずれか一つに記載の装置において、 少なくとも一つの容器(5,15,25または35)が緩衝空間に組み合わ
    されていることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】下記の特徴に従って少なくとも2つの容器が直列に取り付け
    られる、請求項1から11のいずれか一つに記載の装置の使用法であって; 入口(3,13または23)と出口(4,14,または24)を容器(5,
    15または25)で接続して、入口(3,13または23)と出口(4,14,
    または24)の間の圧力差によって移動される、液体標本(2)の位置決め装置
    (1,11または21)において、前記標本(2)が容器内に存在し、分路(6
    ,16または26)が入口(3,13または23)を出口(4,14,または2
    4)に直接接続し、分路(6,16または26)と前記入口(3,13または2
    3)の間の交差点領域に存在しなくなったら直ちにその移動を自動的に停止し、
    それぞれの容器の体積が少なくとも一つの容器との関連において、それぞれの反
    応ラインの所望の配分に応じて計算されることを特徴とする使用法。
  12. 【請求項12】請求項11に記載の方法において、 すべての容器の体積が同一であることを特徴とする方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011089824A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Nec Corp 流体混合装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6607907B2 (en) 2000-05-15 2003-08-19 Biomicro Systems, Inc. Air flow regulation in microfluidic circuits for pressure control and gaseous exchange
US6615856B2 (en) 2000-08-04 2003-09-09 Biomicro Systems, Inc. Remote valving for microfluidic flow control
AT505928B1 (de) * 2007-11-20 2009-05-15 Tulln Zuckerforschung Gmbh Baustoffzusammensetzung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806316A (en) * 1987-03-17 1989-02-21 Becton, Dickinson And Company Disposable device for use in chemical, immunochemical and microorganism analysis
CA2143365A1 (en) * 1994-03-14 1995-09-15 Hugh V. Cottingham Nucleic acid amplification method and apparatus
US6001307A (en) * 1996-04-26 1999-12-14 Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. Device for analyzing a sample

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011089824A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Nec Corp 流体混合装置

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