JP2003524145A - 微流体装置 - Google Patents

微流体装置

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Abstract

(57)【要約】 装置内の流体の流れが、装置の、異なる表面特性を有する異なる表面により壊死魚されるように適合させた微流体装置。好ましくは、装置は水和酸化材料から形成されない支持体を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、種々の生物学的プロセス、例えば、細胞培養に対する推定される生
理学的活性分子のスクリーニングまたは生物学的材料の分離に使用し得る微流体
装置(microfluide device)、そのような装置の製造および使用に関する。
【０００２】 ＰＣＴ特許出願９７／２１０９０は、生物学的および化学的分析のための微量
分析／微量合成システムを記載し、それは、液体がそこを通って流れ得る入口、
微小溝、検出チャンバーおよび出口を有する回転可能な微小プラットフォーム、
例えば、ディスクを含む。
【０００３】 装置を形成する支持体(substrate)が、異なる表面特性を有する異なる表面を
有することにより、流体の流れを制御し得る微流体装置が製造できることが判明
した。“微流体装置”なる用語は、微量の試薬を取扱うことができる装置を意味
し、例えば、１μlより少ない、実質的に５００nlより少ない、そして好ましく
は１から１０mlであるサンプルを装置に挿入し得る。“流体”なる用語は乾燥粉
末および液体を意味し、液体中の粒子の懸濁液を意味する。
【０００４】 従って、本発明の最初の態様において、装置中の流体の流れが、装置の、異な
る表面特性を有する異なる表面により制御されるように適合させた微流体装置を
提供する。
【０００５】 流体の流れを制御する表面特性の性質は、流体自体の性質に依存する。例えば
、流体が液体である場合、液体の流れを制御する表面特性は好ましくは物質の表
面エネルギーであり、例えば、低エネルギー表面は通常疎水性であり、高エネル
ギー表面は通常親水性である。表面のエネルギーは臨界表面張力(例えば、Surfa
ce and Interfacial Aspects of Biomedical Polymers, Vol I, Plenum Press,
New York, 1985, Ch.7参照)の観点で測定し得る。流体が粒子であるとき、粒子
の流れを制御する表面特性は粒子の性質に依存し、例えば、表面が粒子と相互作
用するように処理され、例えば、粒子が電荷を有するとき、表面は同じまたは逆
の電荷を有し、同様に、粒子が磁性を有するとき、表面は永久にまたは一過性に
磁性であり得る。
【０００６】 一つの態様において、表面が異なる表面特性を有する領域を提供するために処
理された支持体を含み、該領域が支持体を通過して通る流体の流れを制御できる
ように配置されている、微流体装置を提供する。例えば、支持体は多くの親水性
領域が散在した疎水性表面を有し得る。あるいは、支持体は多くの疎水性領域が
散在した疎水性表面を有し得る。好ましくは、支持体は水和酸化物から形成され
ていない。好ましくは、支持体は、ポリオレフィンまたは支持体に疎水性表面を
付与する同様の材料のようなポリカーボネートまたは炭化水素ポリマー(ハロゲ
ン化炭化水素ポリマーを含む)から形成される。支持体が、支持体に疎水性表面
を提供する材料から形成されていても、この疎水性表面は、下記のように、それ
を親水性表面に変えるために処理できる。
【０００７】 好ましくは、装置は第１のものとほぼ平行の第２の支持体を有する；第１そし
て所望により第２支持体は装置内の流体の流れを制御する異なる表面特性の表面
領域を有する。
【０００８】 支持体が親水性領域が散在した疎水性表面を含むとき、これらの親水性領域は
適当には、疎水性表面に多くの親水性スポットのアレイを含む。スポットのアレ
イは、同じ流体通路の表面上に予定したパターンで配置された多くの、適当には
１０以上および好ましくは５０以上、例えば２００のスポットを意味する。アレ
イは１次元 − 即ち、スポットの線、または多次元であり得る。
【０００９】 異なる表面特性の領域は、支持体の表面の領域が異なる相対的特性、例えば、
液体の場合、異なる相対的疎水性または親水性を有することを意味する。このよ
うな領域の間の境界は、装置内の流体の流路を決める事実上の“壁”を形成し得
る。あるいは、流体に表面の表面エネルギーの差異に打ち勝つのに十分なエネル
ギーを提供するまで境界を流体が越えないように防止するための、または表面の
特徴が、例えば、電荷、磁場、特定の温度または光度の形で、表面の特徴を変化
させることにより一時的に表面に付与され得る場合、“バルブ”の形であり得る
。
【００１０】 親水性および疎水性表面の間の境界が、バルブ(本明細書ではブレーキとも呼
ぶ)を形成するために使用されるとき、バルブ、またはブレーキに関連する物理
的パラメーターは予定したブレークスルー圧(すなわち、流体が境界を越えるの
に必要な圧力)を提供するように設計し得る。このような物理的パラメーターは
、導入される溝の対応する寸法と比較した広さおよび幅に関するバルブの寸法、
バルブを形成する表面の疎水性、装置が回転ディスクである場合、バルブに導入
される溝の長さを含む。
【００１１】 通常、流体を、本発明で存在するバルブを複数回通過させることが可能である
。しかし、ある流体(例えば、高タンパク質含量の血清)は、疎水性表面を親水性
にする修飾をし得、バルブは１回のみしか働かない。この場合、更なる流体の添
加が望まれる場合、これはまた疎水性／親水性バルブを含む、第１溝に接続され
た第２溝を介して挿入する。
【００１２】 疎水性および親水性なる用語は、当分野で周知と考える。表面が疎水性なる用
語は、水が広がらず、水滴の形で抵抗し、表面の平面から測定した接触角度が３
相境界線で水表面に正接であることを意味する。従って、疎水性表面は水に対す
る高い接触角度、しばしば４０から１１０度(Zettlemeyer, Hydrophobic Surfac
es, Ed. F. M. Fowkes, Academic Press, (New York)を有するものとして特徴付
けられる。親水性表面は、水に対する、しばしば１から２５度の低い接触角度を
有するものである。しかし、限定ではなく指標としての目的で、適当な疎水性表
面は、ハロゲン化炭化水素ポリマーを含む炭化水素ポリマーを含み、例えば、表
１参照、一方、適当な親水性表面は、ガラスおよびポリサッカライドのような非
汚染金属酸化物、シリカ様(silicaceous)物質を含む。材料の表面は、その特性
を変えるために修飾し得、即ち、親水性材料は、炭化水素、過フッ化炭化水素ま
たはシリコン含有種のような疎水性材料で処理することにより疎水性特性を与え
得る。同様に、疎水性材料は、荷電基またはヒドロキシル、アミドまたはポリエ
ステル基を表面に導入することにより、疎水性にできる。疎水性表面の全体(ま
たは実質的に全体)を親水性表面に変え、次いで親水性表面上に疎水性の領域を
導入することがしばしば簡便である。単一分子層の小フラクションは、表面特性
を劇的に変えるのに十分である。疎水性／親水性境界が“壁”および“バルブ”
を形成したとき、壁を作るために違う表面エネルギーは、バルブのものと同じま
たは異なり得るが、壁のためのエネルギーの差異は、通常バルブものもより高い
。
【００１３】 表面(それらを疎水性または親水性にする)に散在するいつくかまたは全ては、
適当にはその上での細胞の培養を可能にするために処理し得る。この培養におい
て、装置は、例えば、細胞内事象のスクリーニングに使用し得る(これをいかに
して行うかは、例えば、欧州特許650396B参照)。
【００１４】 本発明の装置で使用するのに適当な液体は、好ましくは１８mNm-1より大きい
表面張力を有するものである。５０mNm-1より大きい表面張力を有する水溶液ま
たは懸濁液が好ましい。
【００１５】 本は爪印お装置で使用するのに適当な粒子は、２００μmより小さい粒子サイ
ズを有する粉末はビーズである。このような粉末またはビーズは、ある方法で処
理し得、例えば、それらは電荷または磁性を担持し得、それらを本発明の装置を
通して流すのにより敏感にする。本発明は、粒子を液体担体不存在下で本発明の
装置で使用することを意図するが、それらはこのような液体担体中にも存在し得
る。
【００１６】 微流体装置は、好ましくは環状であり、その軸に対して回転するのに適してい
る。そのような適合は、支持体の一つまたは両方の軸に、駆動軸を組合わせるこ
とができる穴の形を取りうる。装置を回転させる他の方法は、装置を挟み、終点
を移動表面、例えば、移動輪に接触させ、または装置を回転台に乗せ、回転台を
回転させることを含む。
【００１７】 装置が環状である場合、流体入口は通常装置の軸に向かう。入口は装置内の輪
状供給溝に結合した一つの穴であり得、または軸の周りに間隔を開けて配置され
た一連の穴であり得る。輪状出口は、通常装置の周辺に向かう。流体は層流形態
で装置の表面を流れるか、疎水性／親水性境界によりまたは二つの支持体に接続
した内壁により形成された溝を流れ得る。これらの内壁は、簡便には装置の軸の
回りに放射状に配置される。溝は、通常、溝内の流体に毛管力が働くのに適した
寸法である。
【００１８】 装置が細胞培養に適する場合、細胞生育を助ける利用可能な気体源を有するこ
とが好ましい。この場合、装置内に１個またはそれ以上の気体の入口があり、そ
れは簡便には培養する細胞の極めて近くに位置する。気体入口を細胞または細胞
につながる流体通路に繋げる気体通路を提供し、培養媒体／栄養素および気体、
例えば空気を流体通路の下に供給することを可能とする。
【００１９】 装置を形成する支持体は、簡便には平行であり、好ましくは装置内の液体が毛
管力の対象となることを可能とするほど近く、適当には２ミリメートルより少な
く離れ、好ましくは１ミリメートルより離れていない。このように、液体を流体
入口に供給し、次いで、流体通路を毛管現象により、更にエネルギーが適応され
るまで流れることができなかった、バルブ、簡便には疎水性／親水性境界に到達
するまで吸い込ませる。このエネルギーは、例えば、装置の回転により作られる
遠心力により提供し得る。遠心力が十分になったら、液体はバルブを超えて、輪
状出口に到達するまで外側への方向で流れる。表面に散在する領域が親水性であ
る場合、流体は５０mNm-1より大きい表面張力を有し、例えば、水溶液または懸
濁液であり、それらが阻止性である場合、流体は疎水性、例えば、非極性有機溶
媒である。このように、流体は表面の領域／スポットに引かれる。
【００２０】 一つの態様において、領域は予定されたパターンの疎水性または親水性のスポ
ットのアレイを形成する。このようなアレイは、分析する材料、例えば、抗体、
オリゴヌクレオチドまたは化学ライブラリーの付着を蓄積するのに使用できる。
例えば、分析する材料を含む溶媒の滴を表面に形成し、溶媒を蒸発させ、材料を
付着させる。
【００２１】 台２の態様において、通路を平行支持体の間に形成する。この場合、流路を形
成する表面はそれ自体変えられた疎水性および親水性形成アレイのスポットの領
域を上記のように有する。これらの疎水性／親水性の変えられた領域は、１個ま
たは両方の支持体の表面に形成し得、例えば、一つの表面は変えられた領域を有
するが、一方逆の表面は違う。
【００２２】 あるいは、流路は化学的／生物学的材料を分けるための物質を含み、例えば、
クロマトグラフィーまたは電気泳動のためのゲルまたはビーズをアッセイを行う
ための流路にトラップし得る；例えば、シンチレーションプロキシミティーアッ
セイまたは細胞を特異的表面認識を介して通路にトラップできる。
【００２３】 表面の疎水性／親水性の領域は、当業者に既知の方法で形成し得、例えば： １)マスキングおよびプラスマ処理 これは殆どの表面に適用でき、容易に異なる程度の親水性／疎水性を達成する
ことが可能である。マスク(粘着テープまたは鋳造フィルム)を、全ての表面特徴
に密接にフィットするように接着する。次いで、血漿処理を非マスク表面で行う
。 ２)親水性“フォトレジスト” プラスチック表面を、マスクを通した照射により架橋する疎水性ポリマー(例
えば、ポリビニルシンアメート)の非常に薄い表面で被覆する。非架橋ポリマー
を洗い流す。
【００２４】 ３)架橋可能表面活性ポリマー 表面活性、反応性ポリマーを水性溶液からプラスチック表面に吸収させ、マス
クを通して照射する。非架橋ポリマーを洗い出す。 ４)重合可能界面活性剤 重合可能界面活性剤(例えば、Biocompatibles Ltdのジアセチレン官能性リン
脂質)の単層を球週し、マスクを通して照射する。非架橋表面を洗い出す。 ５)光酸化 プラスチック表面を強力な光源(例えば、Ｈｇランプまたはｕｖレーザー)で、
照射領域が大気酸素により酸化されるように、マスクを通して照射する。 ６)電子ビーム処理 プラスチックを、照射領域が空気(または他の活性媒体)と接触し、酸化して親
水性基を作るようにマスクを通して照射する。
【００２５】 本発明がよりよく理解されるように、その数個の態様を実施例の方法でのみ、
そして添付の図面を参照して記載する： 図１は本発明に従った表面処理の図である； 図２および３は図１と同様の図であり、異なる配置で示す； 図４は本発明に従った対の支持体微流体装置の図である； 図５は細胞生育のための親水性領域の使用を説明する図である； 図６は本発明に従った回転ディスク微流体装置の部分的平面図である； 図７は図５の一部の図であり、非常に詳述する。
【００２６】 最初に図１に関して、５０×５０mm疎水性表面２上の各々３×３mmである６×
６親水性スポット１のアレイを有するマスクを示し、これはMac DrawProで作り
、レーザープリンターで印字した。印字を複写機で透明シートにコピーした。
【００２７】 ５０×５０mm表面２の２５mm厚フィルムの容量は６２.５mlである。この容量
ポリアクリルアミド(PAA)をGelbondaeフィルムの疎水性側に付着させ、蒸気マス
クを滴の上に置いた。マスクの下の領域を毛管力で湿らせた(溶液のわずかな部
分は最後にマスクの外側になった)。マスクを通し多光重合化は３分の曝露時間
で行った。マスクをはずし、表面を水で濯いだ。透明パターンは、PAA表面の選
択的湿潤により見ることができた。
【００２８】 図２は、親水性スポット１の８個の６×５アレイが形成される疎水性表面を有
するディスク支持体３を説明する。図３は、疎水性表面１４の上の親水性スポッ
ト１の１次元アレイを説明する。説明するように、適当な適応した力により、流
体は、構造が流体の流れのための定義された溝を形成するように、スポットから
スポットを通過できる。
【００２９】 図４は、回転のための共通軸を有する回転可能ディスクの形の上部および底部
プレート５、６を含む配置を説明する。ディスクは、明瞭さのために離して説明
する；実際問題として、ディスクは、毛管現象によりプレート間を液体が移動す
るのに適した距離である、輪状支持壁７により定義された距離で離れている。
【００３０】 上部ディスク５は液体を内部に供給するための入口８を備える。これらの整列
は、底部ディスク６の上部表面の対応領域９であり、親水性である。領域９の間
の軸方向での通過はまた親水性である伸長領域１０である。ディスク６の上部表
面の残りの部分は疎水性である。伸長領域１０は領域９の間の溝を効率的に形成
する。領域１０の親水性表面は、両側でディスク６の親水性上部表面により結合
し、液体通路が明らかに疎水性および親水性領域の間の界面により形成される“
壁”により定義されることを確実にする。
【００３１】 ディスクがその共通軸に対して一緒に回転した場合、遠心力が液体を領域１０
により形成された溝に沿って、最深部９から最外部９に液体を押すことが見られ
る。
【００３２】 図５は、どのように細胞が親水性領域２に適用されるかを説明する。入口２３
は細胞および試薬の挿入のために提供され、疎水性溝２４は領域２でのその生育
中の細胞の呼吸および試験間の濯ぎのために提供される。
【００３３】 次ぎに、複数のサンプルの複数の化学的／生物学的試験の自動および同時の実
施を可能にするために、ディスクの表面に液体を向けることを可能にする疎水性
および親水性領域が形成されるコンパクトディスク(ＣＤ)１０の形の微流体装置
を示す図６および７を参照する。
【００３４】 図６は外辺部端１１および、コンパクトディスクリーダー(示していない)内の
回転のために取りつけ得る中心穴１２を有するコンパクトディスク１０のセクシ
ョンを示す。コンパクトディスクの表面に、親水性スポットの４０の扇形多次元
アレイ１６が形成される。図７の拡大図Ａから明らかなように、スポットは、デ
ィスクの中心から放射状に広がる個々の直線溝１３中に配置される。角溝はべつ
の疎水性領域またはブレーキ１４および親水性領域またはスポット１５を含む。
疎水性ブレーキ１５は典型的に放射状方向で７５μm幅である。親水性スポット
１５は、典型的に放射状方向で１０８μm幅である。
【００３５】 説明の態様において、各アレイ１６に２０の溝があり、各溝に２００の親水性
スポットがある。このように、各アレイ１６は４０００の親水性スポットを含む
。
【００３６】 共通親水性領域１７で始まり、共通疎水性領域１８で終わる各アレイ１６の溝
は、ブレーキを更正する。疎水性領域１８から外に放射状に位置するのは共通廃
棄溝１９である。
【００３７】 試験を実施するために使用する液体試薬は全てのアレイ１６に共通の入口輪状
溝２０に挿入する。溝２０から伸びるのは４０の放射状に伸びる疎水性ブレーキ
２１であり、各々、各アレイ１６の親水性領域１７に伸びる。試験するサンプル
は２２の親水性領域１６に挿入する。この方法で、４０の異なるサンプルを同時
に試験できる。 サンプル試験は、各親水性領域１４に既知の反応物、例えば、既知のオリゴヌ
クレオチドを適用することにより行う。装置は４０００の異なる反応物に対して
試験できる可能性を有することが見られる。キャップを各親水性スポットに蒸発
により形成し得、正確な前濃縮が気化により行う。
【００３８】 次ぎに、試薬溝２０を充填し、ディスクを回転させて試薬が疎水性ブレーキ２
１によりもたらされる“バルブ”を超え、廃棄溝１９に外側に放射状にて飛び越
えるようにする。個々の溝１３に沿った前進は、親水性ブレーキ１４によりもた
らされる有効な“バルブ”を超えて飛ぶことによる。ブレーキを乗り越えるのに
必要な力は回転ディスクの遠心力により提供される。
【００３９】 試薬が廃棄溝１９に流出したら、ディスクを停止し、液体サンプルを２２に添
加する。典型的に、サンプル容量は０.１μlである。ここで、ディスクを２つの
別の速度で回転させ(ハイブリダイゼーション混合のため)、その上で遠心力は液
体プラグを溝１３に沿って移動させ、毛管現象は液体をバックアップに移動させ
る。典型的に、各スポット１５に必要なサンプル容量は４４plである。
【００４０】 試験結果の読取は個々のスポット１５を適当なリーダーを使用して試験するこ
とにより行う。試験が完了した後、適当な濯ぎ液を溝２０へ適用し、濯ぎ液を溝
１３に沿って、遠心力により外側へ移動させることにより、ディスクを濯ぎ得る
。
【００４１】 図８は、疎水性領域またはブレーキＡを含む放射状親水性溝２６および２７に
より接続された二つの連続入口輪状親水性溝２４、２５を有するＣＤ２３のセク
ションを示す。最外部輪状溝２５は、廃棄溝２８の接続部位に隣接した疎水性ブ
レーキまたはバルブＹ２を有する放射状親水性オーバーフロー溝２９により輪状
廃棄溝２８に接続している。輪状溝２５はまた二つの連続して配置されたチャン
バー３０および３１に接続し、その２番目は次ぎに廃棄溝２８に接続される。輪
状溝２５および２６およびチャンバー３０および３１は疎水性ブレーキまたはバ
ルブＢ、ＣおよびＤを含む溝を介して接続する。
【００４２】 最深部チャンバー３０はチャンバー内での細胞の生育を可能にする処理表面を
有する。疎水性ブレーキを含む空気溝３２が提供され、これは、別に、サンプル
入口穴としても働くことができる。最外部チャンバー３１は未処理親水性表面を
有し、簡便にはディテクター(示していない)と共に分析ゾーンとして働く。
【００４３】 試験を実施するために使用する水性試薬は、輪状溝２５に挿入され、毛管現象
により放射状溝に疎水性ブレーキまたはバルブＢおよびＹ２に到達するまで供給
される。次いで、ＣＤを液体がＹ２を通って廃棄溝まで２８まで、次いでＢを通
ってＣに到達するまで第１回転速度で回転させる。細胞をチャンバー３０で生育
させ、細胞培養が必要なレベルに到達したとき、ディスクを再び第２の高い回転
速度で回転させ、チャンバー３０の中身をチャンバー３１に移すが、疎水性ブレ
ーキまたはバルブＤにより更に移動することを妨げる。次いで、分析または更な
る操作を、チャンバー３１で行うことができ、その後、ＣＤを第３の更に高い回
転速度で回転させ、チャンバー３１の中身がＤを通って廃棄溝２９に行くように
する。
【００４４】 次いで、濯ぎ液を輪状溝２４に挿入できる。ＣＤを再び回転させ、溶液が親水
性ブレーキまたはバルブＹおよびＡを通り、チャンバー３０および３１へ、次い
で廃棄溝へ行く。
【００４５】 親水性角の周りの液体の毛管“クリープ”を防止するために、図８でＶと呼ぶ
疎水性表面を毛管溝の片側に適用しする。(溝は通常正方形または方形断面であ
る。ブレーキまたはバルブＹ、Ｕ２、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの疎水性および寸法は
、液体がＤを超えるのに必要な力がＣより大きく、それは順番にＢより大きく、
それはＹ２より大きいように選択する。) 以下の実施例は疎水性支持体上に異なる特性を有する表面の製造を説明する。
【００４６】 実施例１ 表面に凹所の微小組み立て溝を有するZeonex(Nippon Zeonにより製造されたシ
クロオレフィンコポリマー)からなるＣＤディスクを、選択的に溝中の所望のス
ポットに粘性フィルム形成流体を適応ことによりマスクした。フィルム形成流体
がOwoco Rod(合成水溶性ポリマーが基本)またはOwoco Rosa(合成ゴムラテックス
分散が基本)を使用したため、両方Owoco AB, Stockhol, Sweden由来である。乾
燥後、ディスクをプラズマリアクター(BOC Coating Technology, Concord Ca US
A由来のPlasma Science PS0500)に置き、酸素プラズマ(５cm3／分ガス流、５０
０Ｗ ＲＦパワー)で１０分処理した。次いで、マスクを水で濯ぎ、続いてエタ
ノールで濯いで除去した。非マスク領域は５度の水接触角を有したが、マスク領
域は９０度の接触角を有した。軟シリコンゴム棒をディスクを通して置き、水性
色素溶液を溝に入れた。溶液は非マスク溝領域に自己吸引力により浸透するが、
疎水性マスク領域ではスポットであった。ディスクを３０００rpmで回転させる
ことにより、溶液はマスク領域も通過するようになった。
【００４７】 実施例２ 表面に凹所の微小組み立て溝を有するポリカーボネートからなるＣＤディスク
をプラスマリアクター(BOC Coating Technology, Concord Ca USA由来のPlasma
Science PS0500)に置き、酸素プラズマ(５cm3／分ガス流、５００Ｗ ＲＦパワ
ー)で１０分処理した。処理後、ディスク表面は５度の水接触角を有した。シク
ロヘキサン中０.５％のポリイソブチレンの溶液を選択スポットに局所的に適用
し、乾燥させた。ポリイソブチレンコート領域は１００度の水接触角を有した。
軟シリコンゴム棒をディスクを通して置き、水性色素溶液を溝に入れた。溶液は
非コード溝領域に自己吸引力により浸透するが、疎水性コート領域ではスポット
であった。ディスクを３０００rpmで回転させることにより、溶液はコート領域
も通過するようになった。
【００４８】 表面に凹所の微小組み立て溝を有するポリカーボネートからなるＣＤディスク
をシャドーマスクを介した蒸発により金で模様をつけた。最初にクロミウムの４
０nmの深さの層をマスクを通して蒸発させた。次いで、ＣＤディスクをプラスマ
リアクター(BOC Coating Technology, Concord Ca USA由来のPlasma Science PS
0500)に置き、空気プラズマ(１０cm3／分ガス流、５００Ｗ ＲＦパワー)で１０
分処理した。処理後、ディスク表面は６度の水接触角を有した。次いで、ＣＤデ
ィスクをガラス容器に入れ、５０mlの１ｍＭオクタデシルメルカプタンのエタノ
ール溶液を添加した。１時間、チオール溶液中、ＣＤディスクをエタノールで注
意深く濯いだ。ポリカーボネート領域の水接触角は７度であり、金表面は７９度
であった。軟シリコンゴム棒をディスクを通して置き、水性色素溶液を溝に入れ
た。溶液は非コート溝領域に自己吸引力により浸透するが、疎水性金コート領域
ではスポットであった。ディスクを３２００rpmで回転させることにより、溶液
はコート領域も通過するようになった。
【表１】 * A.C. Zettlemoyer (Hydrophobic surfaces, Ed P M Fowkes, Academic Press
(new York) 1969, p.1-27 ** A.W. Admason Physical chemistry of Surfaces 第５版, Wiley-Interscienc
e 1990, 9 397
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従った表面処理の図である。
【図２および３】 図１と同様の図であり、異なる配置で示す。
【図４】 本発明に従った対の支持体微流体装置の図である。
【図５】 細胞生育のための親水性領域の使用を説明する図である。
【図６】 本発明に従った回転ディスク微流体装置の部分的平面図である。
【図７】 図５の一部の図であり、非常に詳述する図である。
【図８】 疎水性領域またはブレーキＡを含む放射状親水性溝２６および２
７により接続された二つの連続入口輪状親水性溝２４、２５を有するＣＤ２３の
セクションを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０３Ｃ 5/02 Ｂ０３Ｃ 5/02 Ｂ８１Ｂ 1/00 Ｂ８１Ｂ 1/00 (72)発明者 ペール・アンダーション スウェーデン、エス−117 30ストックホ ルム、ホルンスガータン147番、エステー アル Ｆターム(参考） 4D054 FA08 FB09 FB10 FB11 4G057 AB06 AB38 4G075 AA15 AA65 BB01 BB02 BD01 BD08 DA02 EC13 EE12 EE36 FB01 FB06 FB11 FB12 FC02

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 装置内の流体の流れが異なる表面特性を有する異なる表面に
    より制御されるように適合させた微流体装置。
  2. 【請求項２】 表面が異なる表面特徴を有する領域を提供するように処理さ
    れ、該領域が支持体を通る流体の流れを制御できるように配置されている支持体
    を含む、請求項１に記載の微流体装置。
  3. 【請求項３】 支持体が水和酸化物質でないことを条件とする、請求項１ま
    たは２のいずれかに記載の微流体装置。
  4. 【請求項４】 支持体が、親水性領域が散在した疎水性表面を有する、請求
    項２または３のいずれかに記載の微流体装置。
  5. 【請求項５】 支持体の間に入る流体が予定された通路を流れるように第１
    支持体にほぼ平行にに配置された第２支持体を更に含む、請求項４に記載の微流
    体装置。
  6. 【請求項６】 複数の親水性領域が親水性スポットのアレイである、請求項
    ４または５のいずれかに記載の装置。
  7. 【請求項７】 親水性スポットが第１支持体の中心点から放射状の線に配置
    されている、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 スポットの線が二つの支持体を接続する壁により分離されて
    いる、請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 疎水性および親水性表面領域を有し、それが流体が少なくと
    も一つの疎水性／親水性界面が存在する表面を通って移動するための通路を定義
    する、請求項２または３のいずれかに記載の微流体装置。
  10. 【請求項１０】 バルブが通路中の疎水性表面を有するセクションにより形
    成されている、流体の流れのための予定された通路を有し、このような通路の表
    面が疎水性である、請求項１に記載の微流体。
  11. 【請求項１１】 少なくともいくつかの親水性表面を細胞の培養が可能なよ
    うに処理する、請求項４から１０のいずれかに記載の微流体装置。
  12. 【請求項１２】 細胞培養のための空気の接触を可能にする気体通路を含む
    、請求項１１に記載の微流体装置。
  13. 【請求項１３】 異なる表面特徴が異なる電荷を担持する表面の異なる領域
    により定義される、請求項１に記載の微流体装置。
  14. 【請求項１４】 流体通路を変えるために、表面の電荷を変えるための手段
    が提供される、請求項１３に記載の微流体装置。
  15. 【請求項１５】 異なる表面電荷が異なって磁性を帯びている異なる表面に
    より定義される、請求項１に記載の微流体装置。
  16. 【請求項１６】 流体通路を変えるために、表面の磁性を変えるための手段
    が提供される、請求項１５に記載の微流体装置。
  17. 【請求項１７】 環状である、請求項１から１６のいずれかに記載の微流体
    装置。
  18. 【請求項１８】 装置の回転に適している、請求項１７に記載の微流体装置
    。
  19. 【請求項１９】 装置の中心に向かう流体のための入口および装置の周辺に
    向かう流体のための輪状出口を有する、請求項１７または１８のいずれかに記載
    の微流体装置。
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