JP2005211759A - 分級フィルタ及びこれを用いた血球分離回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
単独構造体で微量血液から血球を濾過分離回収できる分級フィルタ及びこれを用いた血球分離回収装置を提供することにある。
【解決手段】
複数の基板１，２，３を密着させて、流路構造体を形成する。この構造体には、供給口４と排出口５を有する。流路構造内に微細な柱状物１０，１１を複数個配置し、柱状物の隙間をフィルタ流路とする。柱状物の隙間の異なるフィルタ１４，１５が複数個備えられる。供給口４から排出口５に向けて血液を濾過した後、フィルタ１４，１５間に設けられた中間導入口６や排出口５から流体を導入して各フィルタ１４，１５で捕獲された血球を回収する。
【選択図】 図１

Description

本発明は血球を分離回収する分級フィルタ及びこれを用いた血球分離回収装置に係り、特に、マイクロ構造体により構成するに好適な分級フィルタ及びこれを用いた血球分離回収装置に関する。

血液から血球を分離回収する方法としては、血球の質量差を利用した遠心分離が一般的である。また、一般に浮遊粒子を含む流体から粒子を分級回収する方法としては、膜状の濾紙を積層して流体を流し、各濾紙で捕獲された粒子を洗い流して回収する方法が取られる。しかし、いずれの場合も手間がかかり、分離回収機構を小型化することは困難である。

一方、例えば、特開平１１−１６５０６２号公報に記載されているように、シリコン単結晶構造体を用いて微小流路を形成し、濾過機構を持たせたものが知られている。この構造により分離回収機構の小型化が可能となる。

特開平１１−１６５０６２号公報

しかし、特開平１１−１６５０６２号公報に記載されたものでは、単独の構造体で分級機構をもつことができず、分級するためには微小流路寸法の異なる複数の構造体を配管などにより直列接続する必要がある。このような構成は、多量の流体から粒子を分級回収する手段には向いているが、配管等のデッドボリュームが大きく、微量流体の取り扱いには不向きであるという問題がある。一方、現在は患者の負担を減らすためにマイクロリアクター，ナノチップといった微量流体を扱う研究が進んでおり、微量血液から血球を分離回収する機構が必要となっている。
本発明の目的は、単独構造体で微量血液から血球を濾過分離回収できる分級フィルタ及びこれを用いた血球分離回収装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、複数の基板を密着させて形成した供給口と排出口を有する流路構造内に微細な柱状物を複数個配置し、前記柱状物の隙間をフィルタ流路とする分級フィルタであって、前記供給口から前記排出口に至る流路に配置され、前記柱状物の隙間の異なるフィルタが複数個備えるようにしたものである。
かかる構成により、単独構造体で微量血液から血球を濾過分離回収できるものとなる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記供給口から前記排出口に至るまでの流路に、流路の高さに比べて流路の面積が大きな領域に配置された前記フィルタとは別の柱状物を備えるようにしたものである。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記複数のフィルタ間をつなぐ流体流路の開口面積が、前記供給口から前記排出口に向かって段階的に小さくなるようにしたものである。

（４）上記（１）において、好ましくは、前記複数のフィルタの間に配置された中間導入口を備えるようにしたものである。

（５）上記（４）において、好ましくは、前記中間導入口の近傍に設けられた堰を備えるようにしたものである。

（６）上記（１）において、好ましくは、前記複数のフィルタを備えた構造体を積層するとともに、それぞれの構造体の前記供給口，前記排出口，前記中間導入口を互いに連通するようにしたものである。

（７）また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の基板を密着させて形成した供給口と排出口を有する流路構造内に微細な柱状物を複数個配置し、前記柱状物の隙間をフィルタ流路とする分級フィルタを用いた血球分離回収装置であって、前記供給口から前記排出口に至る流路に配置され、前記柱状物の隙間の異なるフィルタが複数個備え、前期供給口から前期排出口に向けて血液を濾過した後、前記フィルタ間に設けられた中間導入口や排出口から流体を導入して各フィルタで捕獲された血球を回収するようにしたものである。
かかる構成により、単独構造体で微量血液から血球を濾過分離回収できるものとなる。

本発明によれば、単独構造体で微量血液から血球を濾過分離回収でき、また、装置の小型化も可能となる。

以下、図１〜図１１を用いて、本発明の第１の実施形態による分級フィルタ及びこれを用いた血球分離回収装置の構成について説明する。
最初に、図１及び図２を用いて、本実施形態による分級フィルタの構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタの構成を示す断面斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタの構成を示す側面断面図である。なお、図１に示す分級フィルタは、切断面を中心として左右対称の形状であり、ここでは、左半分を図示している。また、図２は、図１と同じ断面位置における側面断面図である。

図１及び図２に示すように、上部基板１，下部基板２及び中間基板３の３つの基板を密着させて、構造体を形成する。各基板１，２，３は、例えば、シリコーンゴム系のポリマー、ＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）からなり、その内部に分級フィルタを構成するための構造体をホトリソ技術等により予め形成してある。

上部基板１及び下部基板２には、フィルタ流路（大）となる領域１２を形成するための突起物（大）１０がそれぞれ複数個設けられ、大分級フィルタ１４を構成する。また、上部基板１及び下部基板２には、フィルタ流路（小）となる領域１３を形成するための突起物（小）１１がそれぞれ複数個設けられ、小分級フィルタ１５を構成する。

下部基板２には、さらに、供給口４，排出口５，中間導入口６が設けられ、大分級捕獲キャビティ７，小分級捕獲キャビティ８を有する流路構造を構成する。中間導入口６の近傍には、小分級捕獲キャビティ８から大分級捕獲キャビティ７への逆流を防止するための堰９が形成されている。供給口４と大分級捕獲キャビティ７は第１流体流路１７で接続され、大分級捕獲キャビティ７と小分級捕獲キャビティ８は第２流体流路１８で接続され、小分級捕獲キャビティ８と排出口５は第３流体流路１９で接続される。また、大分級捕獲キャビティ７と小分級捕獲キャビティ８には、後述する理由から柱状突起物１６が形成されている。
フィルタ流路（大）１２やフィルタ流路（小）１３の寸法は、分級回収したい粒子の径に応じて、設計される。具体的には、血液から赤血球を分離する場合、赤血球は円盤状で、その直径は１０μｍ程度あるため、フィルタ径を７μｍにする。具体的には、例えば、フィルタ流路（大）１２により赤血球を分離する場合には、大分級フィルタ１４を構成する，図１に示した隣接する突起物（大）１０の間隔Ｗ１を７μｍとし、図２に示した突起物（大）１０の高さＨ１を７μｍとする。血液から白血球を分離する場合、白血球はその最大直径は１５μｍ程度あるが、変形可能であるため、フィルタ径を３μｍにする。具体的には、例えば、フィルタ流路（小）１３により白血球を分離する場合には、小分級フィルタ１５を構成する，図１に示した隣接する突起物（大）１１の間隔Ｗ２を３μｍとし、図２に示した突起物（小）１１の高さＨ２を３μｍとする。また、分級フィルタにより血小板を分離するには、フィルタ径を１μｍとする。なお、図１，図２に示す実施形態においては、大分級フィルタ１４のフィルタ径を７μｍとして赤血球を分離し、小分級フィルタ１５のフィルタ径を３μｍとして白血球を分離し、血小板は小分級フィルタ１５を通過するようにしている。なお、図１，図２では、分級フィルタが２段構成となっているが、３段以上の多段構成としてもよいものである。
血液のようにフィルタ構造を通過することによって液量や粘度が大きく減少する場合には、液量や流体抵抗を考慮した上で第１流体流路１７の開口面積よりも第２流体流路１８の開口面積を小さく、第２流体流路１８の開口面積よりも第３流体流路１９の開口面積が小さくなるように設計することで、濾過速度を大きくし、効率を向上させることができる。
流路構造の高さＨ１，Ｈ２に対して大分級捕獲キャビティ７や小分級捕獲キャビティ８の面積が大きくなると、キャビティの上面と下面が撓むことにより接着する場合がある。そこで、接着防止のために、上部基板１及び下部基板２には、大分級捕獲キャビティ７や小分級捕獲キャビティ８の領域に、柱状突起物１６を形成して、キャビティの上面と下面の接着を防止するようにしている。

大分級フィルタ１４で赤血球を分離するためにフィルタ流路（大）１２の幅を７μｍ、突起物（大）１０の高さを７μｍに設計し、突起物（大）１０を１００個配置すると、大分級フィルタ１４の長さＬ０は１．４ｍｍになる。これに対し、上部基板１及び下部基板２の突起物（大）１０の高さをそれぞれ７μｍ，中間基板３の厚さを３μｍとすると、大分級捕獲キャビティ７の高さは１７μｍであり、長さ／高さのアスペクト比は８０を超える。それに対して、柱状突起物１６を適切に配置することにより、アスペクト比を低減して、上下面の接着を防止できる。なお、図２に示すように、柱状突起物１６の位置には中間基板３（厚さ：３μｍ）を設けていないので、この中間基板３の厚さ分、上部基板１は撓むことになるが、それでも、キャビティの上面と下面の接着を防止することはできる。

ここで、図３を用いて、本実施形態による分級フィルタにおける柱状突起物１６の配置について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタにおける柱状突起物の配置を示す平面図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

図３に示すように、柱状突起物１６を、隣接する柱状突起物１６との間隔Ｌ１、大分級フィルタとの間隔Ｌ２、キャビティ側壁との間隔Ｌ３及びＬ４が、長さ／高さのアスペクト比で２０程度以下になるように配置することで、キャビティ上面と下面の接着を防止することができる。具体的には、キャビティの高さは、１７μｍであるので、間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を、３４０μｍ以下とする。

次に、図４を用いて、本実施形態による分級フィルタにおける上下面の接着防止構造の他の構成について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタにおける上下面の接着防止構造の他の構成を示す平面図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

図４に示す構成では、キャビティの上面と下面の接着防止を、大分級フィルタ１４’で実現するようにしている。すなわち、図４に示すように、突起物（大）１０を、大分級フィルタ１４’がつづら折りになるように配置し、大分級フィルタ１４’のつづら折りを構成する一列を、隣接する大分級フィルタ１４’のつづら折りを構成する一列との間隔Ｌ５、キャビティ側壁との間隔Ｌ６及びＬ７が、長さ／高さのアスペクト比で２０程度以下になるように配置することでキャビティ上面と下面の接着を防止することができる。キャビティの高さは、１７μｍであるので、間隔Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７を、３４０μｍ以下とする。このように、大分級フィルタを接着防止構造体として併用すれば、流体抵抗は大きくなるが、捕獲粒子が多量の場合に目詰まりを防ぐことが可能となる。

次に、図５を用いて、本実施形態による分級フィルタの製造工程について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタの製造工程を示す工程図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。
図５（ａ）に示すように、単結晶シリコン基板３１上にレジスト３２を塗布，ホトリソ，現像により、フィルタ流路（小）１３を形成する突起物（小）１１のパターン１１Ｐを形成する。この時、レジストの厚さはフィルタ流路（小）１３の径と同じ寸法（例えば、３μｍ）になるように制御する。また、同時にフィルタ流路（大）１２を形成する突起物（大）１０のパターン１０Ｐ、及び柱状突起物１６のパターン１６Ｐも形成する。
次に、図５（ｂ）に示すように、再度レジストを塗布，ホトリソ，現像によりフィルタ流路（大）１２を形成する突起物（大）１０のパターン１０Ｐ’を形成する。この時、最終的なレジストの厚さはフィルタ流路（大）１２の径と同じ寸法（例えば、７μｍ）になるように制御する。同時に柱状突起物１６のパターン１６Ｐ’も形成する。
次に、図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）の工程で完成したパターンを鋳型にし、ＰＤＭＳを流して硬化させることにより、上部基板１が完成する。下部基板2は上部基板１と同様に製作した後、供給口４，排出口５，中間導入口６の穴加工を追加する。
最後に、図５（ｄ）に示すように、上部基板１と同様にしてＰＤＭＳを硬化させて作成した中間基板３を挟み込むように、上部基板１ならびに下部基板２を凹側が中間基板３側になるように密着させ、構造体を完成させる。ＰＤＭＳは酸素プラズマで処理した後に接合界面を密着させるだけで強固な接合強度が得られる。

次に、図６を用いて、本実施形態による分級フィルタにアクチュエータ付バルブを組み込んだ状態の構成について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタにアクチュエータ付バルブを組み込んだ状態の構成を示す断面斜視図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

供給口４，排出口５，中間導入口６には、それぞれ単結晶シリコンで作成したバルブ本体４１が接着され、ステンレス製のバルブ支柱４２の内部に圧電素子４３が組み込まれている。バルブ本体４１には、シリコンの異方性エッチングでダイアフラム４４，バルブ導入口４６が形成されており、両者はバルブ流路４７で繋がっている。ダイフラム４４の中央部には、供給口４，排出口５，中間導入口６よりも内径の大きいリーク防止弁４５を、例えばシリコン酸化膜により形成する。圧電素子４３に電流を流すと圧電素子４３が長手方向に膨張するため、ダイアフラム４４が分級フィルタ側に持ち上げられ、供給口４，排出口５，中間導入口６が閉じることになるため、ノーマリーオープンの開閉バルブとして動作する。

次に、図７を用いて、本実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置の構成について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置の構成を示す概念図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

分級フィルタ５１の供給口４には供給口開閉バルブ５３が接続され、排出口５には排出口開閉バルブ５４が接続され、中間導入口６には中間導入口開閉バルブ５５が接続される。供給口開閉バルブ５３の先には４方バルブ５６が接続され、排出口開閉バルブ５４の先には３方バルブ５７が接続される。４方バルブ５６の先には血液容器５８，赤血球回収容器６１，白血球回収容器６２が接続され、３方バルブ５７の先には排出口洗浄容器５９ａ，排液容器６０が接続され、中間導入口開閉バルブ５５の先には中間導入口洗浄容器５９ｂが接続される。また、分級フィルタ５１の上部は光透過性を有し、この部分には顕微鏡５２が設けられ、血球の捕獲状況を光学的に観察しながらバルブ５３，５４，５５，５６，５７の開閉を行い、効率的な濾過分離回収を行うことができる。

次に、図８〜図１１を用いて、本実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置による濾過分級回収方法について説明する。
図８〜図１１は、本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置による濾過分級回収方法の流れを示す概念図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

図８に示すように、まず、中間導入口６を閉じた状態で様々な粒径の浮遊粒子を含む流体を供給口４より注入する。粒径がフィルタ流路（大）１２より大きな粒子２１は大分級フィルタ１４を通過できず、大分級捕獲キャビティ７に捕獲される。粒径がフィルタ流路（小）１３よりも大きく、フィルタ流路（大）１２より小さな粒子２２は大分級フィルタ１４を通過できるが小分級フィルタ１５を通過できず、小分級捕獲キャビティ８に捕獲される。粒径がフィルタ流路（小）１３よりも小さい粒子２３は大分級フィルタ１４ならびに小分級フィルタ１５を通過し、排出口５から排出される。
次に、図９に示すように、流体を流し終えた状態では、大分級捕獲キャビティ７には粒径がフィルタ流路（大）１２より大きな粒子２１だけが、小分級捕獲キャビティ８には粒径がフィルタ流路（小）１３よりも大きく、フィルタ流路（大）１２より小さな粒子２２だけが分級捕獲される。
次に、図１０に示すように、中間導入口６より洗浄水を注入する。大分級捕獲キャビティ７に捕獲された、粒径がフィルタ流路（大）１２より大きな粒子２１は供給口４へ排出・回収される。小分級捕獲キャビティ８に捕獲された、粒径がフィルタ流路（小）１３よりも大きくフィルタ流路（大）１２より小さな粒子２２は逆流防止堰９によって大分級捕獲キャビティ７への流入を阻害され、そのまま小分級捕獲キャビティ８内に留まる。
最後に、図１１に示すように、中間導入口６を閉じて排出口５より洗浄水を注入する。小分級捕獲キャビティ８に捕獲された、粒径がフィルタ流路（小）１３よりも大きくフィルタ流路（大）１２より小さな粒子２２が供給口４へ排出・回収される。
このように、中間導入口６の開閉と供給口４及び排出口５の接続先を切り替えることにより、浮遊粒子を濾過分級回収することが可能となる。
本実施形態のように、ＰＤＭＳのような透明な材料で上部基板１または下部基板２が形成されている場合、粒子の捕獲状況を光学的に観察しながらバルブの開閉が行えるため、より効率的な濾過分級回収を行うことができる。

次に、図７の構成を用いて、例えば赤血球ならびに白血球を濾過分離回収する手順について説明する。
図７に示した４方バルブ５６を血液容器５８に、３方バルブ５７を排液容器６０に接続して、中間導入口開閉バルブ５５を閉じ、供給口開閉バルブ５３と排出口開閉バルブ５４を開けて、血液容器５８を加圧すると血液が分級フィルタを通して赤血球ならびに白血球がそれぞれ分級フィルタ５１内に捕獲され、血小板及び血しょうが排液容器６０に排出される。
次に、４方バルブ５６を赤血球回収容器６１に接続して中間導入口開閉バルブ５５を開け、中間導入口洗浄容器５９ｂを加圧すると、洗浄液が分級フィルタ５１内に流れ込み、赤血球が洗浄液とともに赤血球回収容器６１に、一部の洗浄液が排液容器６０に排出される。
最後に、中間導入口開閉バルブ５５を閉じ、４方バルブ５６を白血球回収容器６２に、３方バルブ５７を排出口洗浄容器５９ａに接続して排出口洗浄容器５９ａを加圧すると、洗浄液が分級フィルタ５１内に流れ込み、白血球が洗浄液とともに白血球回収容器６２に排出される。
このようにして、本発明の分級フィルタにより微量血液から赤血球ならびに白血球の分離回収を行うことが可能となる。フィルタをもう一段増やせば更に血小板の分離回収を行うことも可能である。

本実施形態によれば、微量血液から血球の濾過分離回収が可能となり、また、装置の小型化も可能となる。

次に、図１２を用いて、本発明の第２の実施形態による分級フィルタの構成について説明する。
図１２は、本発明の第２の実施形態による分級フィルタの構成を示す断面斜視図である。なお、図１２に示す分級フィルタは、図１と同様に、切断面を中心として左右対称の形状であり、ここでは、左半分を図示している。また、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分級フィルタは、図１に示した上部基板１，下部基板２及び中間基板３の３つの基板を密着させて形成された構造体からなる分級フィルタを２層積層したものである。図１２に示すように、供給口４，排出口５，中間導入口６を連通させている。このような積層構造とすることで、並列処理による濾過分級回収効率を上げることができる。なお、この分級フィルタを用いた血球分離回収装置は、図６，図７のように構成される。

本実施形態によれば、微量血液から血球の濾過分離回収が可能となり、また、装置の小型化も可能となる。また、回収効率を向上させることができる。

次に、図１３及び図１４を用いて、本発明の第３の実施形態による分級フィルタの構成について説明する。
図１３は、本発明の第３の実施形態による分級フィルタの構成を示す側面断面図である。図１４は、本発明の第３の実施形態による分級フィルタの構成を示す側面断面図である。なお、図１２に示す分級フィルタは、図１と同様に、切断面を中心として左右対称の形状であり、ここでは、左半分を図示している。また、図１４は、図１３と同じ断面位置における側面断面図である。また、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。

図１３及び図１４に示すように、本実施形態の分級フィルタは、上部基板１Ａ，下部基板２の２つの基板を密着させて、構造体を形成する。各基板１Ａ，２は、例えば、シリコーンゴム系のポリマー、ＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）からなり、その内部に分級フィルタを構成するための構造体をホトリソ技術等により予め形成してある。

上部基板１Ａは、平板状であり、何らの構造物は形成されていないものである。下部基板２には、図１及び図２の下部基板２と同様に、大分級フィルタ１４と、小分級フィルタ１５が構成されている。また、下部基板２には、供給口４，排出口５，中間導入口６が設けられ、大分級捕獲キャビティ７，小分級捕獲キャビティ８を有する流路構造を構成する。中間導入口６の近傍には、小分級捕獲キャビティ８から大分級捕獲キャビティ７への逆流を防止するための堰９が形成されている。供給口４と大分級捕獲キャビティ７は第１流体流路１７で接続され、大分級捕獲キャビティ７と小分級捕獲キャビティ８は第２流体流路１８で接続され、小分級捕獲キャビティ８と排出口５は第３流体流路１９で接続される。また、大分級捕獲キャビティ７と小分級捕獲キャビティ８には、柱状突起物１６が形成されている。
フィルタ流路（大）１２により赤血球を分離するために、大分級フィルタ１４を構成する，図１３に示した隣接する突起物（大）１０の間隔を７μｍとし、図１４に示した突起物（大）１０の高さＨ１を７μｍとする。フィルタ流路（小）１３により白血球を分離するために、小分級フィルタ１５を構成する，図１３に示した隣接する突起物（小）１１の間隔を３μｍとし、図１４に示した突起物（小）１１の高さＨ２を３μｍとする。本実施形態では、図１，図２に示した構成とは異なり、１層構造であるため、大分級捕獲キャビティ７の容量を大きくするため、大分級捕獲キャビティ７の部分の高さＨ３は、１１μｍとしている。この高さは、ここでは、赤血球の直径以上としている。

本実施形態では、上部基板１Ａは、単なる平板状であるため、下部基板２との間の位置決めが不要である。従って、組立工程が簡略化できる。一方、図２に示した構成では、ホトリソ工程は２回で良いのに対して、本実施形態では、図３に示すように３種類の深さを設ける必要があるため、ホトリソ工程も３回必要となるので、フィルタ寸法の高めるためには、ホトリソ工程の位置決めを向上させる必要が生じる。

本実施形態によれば、微量血液から血球の濾過分離回収が可能となり、また、装置の小型化も可能となる。また、図１の構成に比べて分級速度は半分となるものの、構成を簡単にすることができる。

本発明の第１の実施形態による分級フィルタの構成を示す断面斜視図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタの構成を示す側面断面図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタにおける柱状突起物の配置を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタにおける上下面の接着防止構造の他の構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタの製造工程を示す工程図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタにアクチュエータ付バルブを組み込んだ状態の構成を示す断面斜視図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置の構成を示す概念図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置による濾過分級回収方法の流れを示す概念図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置による濾過分級回収方法の流れを示す概念図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置による濾過分級回収方法の流れを示す概念図である。 本発明の第１の実施形態による分級フィルタを用いた血球分離回収装置による濾過分級回収方法の流れを示す概念図である。 本発明の第２の実施形態による分級フィルタの構成を示す断面斜視図である。 本発明の第３の実施形態による分級フィルタの構成を示す側面断面図である。 本発明の第３の実施形態による分級フィルタの構成を示す側面断面図である。

符号の説明

１…上部基板
２…下部基板
３…中間基板
４…供給口
５…排出口
６…中間導入口
７…大分級捕獲キャビティ
８…小分級捕獲キャビティ
９…逆流防止堰
１０…突起物（大）
１１…突起物（小）
１２…フィルタ流路（大）
１３…フィルタ流路（小）
１４…大分級フィルタ
１５…小分級フィルタ
１６…柱状突起物
１７…第１流体流路
１８…第２流体流路
１９…第３流体流路
３１…単結晶シリコン基板
３２…レジスト
４１…バルブ本体
４２…バルブ支柱
４３…圧電素子
４４…ダイアフラム
４５…リーク防止弁
４６…バルブ導入口
４７…バルブ流路
５１…分級フィルタ
５２…顕微鏡
５３…供給口開閉バルブ
５４…排出口開閉バルブ
５５…中間導入口開閉バルブ
５６…４方バルブ
５７…３方バルブ
５８…血液容器
５９ａ…排出口洗浄容器
５９ｂ…中間導入口洗浄容器
６０…排液容器
６１…赤血球回収容器
６２…白血球回収容器

Claims (7)

1. 複数の基板を密着させて形成した供給口と排出口を有する流路構造内に微細な柱状物を複数個配置し、前記柱状物の隙間をフィルタ流路とする分級フィルタであって、
   前記供給口から前記排出口に至る流路に配置され、前記柱状物の隙間の異なるフィルタが複数個備えたことを特徴とする分級フィルタ。
2. 請求項１記載の分級フィルタにおいて、
   前記供給口から前記排出口に至るまでの流路に、流路の高さに比べて流路の面積が大きな領域に配置された前記フィルタとは別の柱状物を備えたことを特徴とする分級フィルタ。
3. 請求項１記載の分級フィルタにおいて、
   前記複数のフィルタ間をつなぐ流体流路の開口面積が、前記供給口から前記排出口に向かって段階的に小さくなることを特徴とする分級フィルタ。
4. 請求項１記載の分級フィルタにおいて、
   前記複数のフィルタの間に配置された中間導入口を備えたことを特徴とする分級フィルタ。
5. 請求項４記載の分級フィルタにおいて、
   前記中間導入口の近傍に設けられた堰を備えたことを特徴とする分級フィルタ。
6. 請求項１記載の分級フィルタにおいて、
   前記複数のフィルタを備えた構造体を積層するとともに、それぞれの構造体の前記供給口，前記排出口，前記中間導入口を互いに連通したことを特徴とする分級フィルタ。
7. 複数の基板を密着させて形成した供給口と排出口を有する流路構造内に微細な柱状物を複数個配置し、前記柱状物の隙間をフィルタ流路とする分級フィルタを用いた血球分離回収装置であって、
   前記供給口から前記排出口に至る流路に配置され、前記柱状物の隙間の異なるフィルタが複数個備え、
   前期供給口から前期排出口に向けて血液を濾過した後、前記フィルタ間に設けられた中間導入口や排出口から流体を導入して各フィルタで捕獲された血球を回収することを特徴とする血球分離回収装置。
   

Images