JP2005504623A - 少量液体のための運動エレメント - Google Patents

Abstract

本発明は少量液体の運動生起のための運動エレメントで、２つの主表面を有するプレート形の物体である。第１のアクティブ主面上には少なくとも１つの運動デバイスが配置され、それはアクティブ主面および運動デバイスのための電気接続エレメントと接触している液体を動かすため、電気操作可能である。本発明はさらに本発明の運動エレメントで使われる運動デバイス、本発明の運動エレメントを入れるためのカートリッジ、本発明のカートリッジを入れるための反応機器、少量液体での運動を生起するための方法を含む。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、少量液体を動かすための運動エレメント、本発明の運動エレメントで通常使われる運動デバイス、本発明の運動エレメントを入れるためのカートリッジ、カートリッジを入れるための反応機器及び少量液体の運動生成の方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学、生物学または微生物学分析では、液体フィルムに含まれる物質を、例えば、スライドに塗った他の物質と接触させ、反応させることが必要になってくる。例えば、マクロ分子分析の迅速な方法として、いわゆるミクロアレイの使用が必要で、このミクロアレイでは、しばしば多種多様な、周知のマクロ分子が違った場所で、例えば、マトリックス形に配置されている。このマクロ分子は「プローブ分子」とも呼ばれる。第２のマクロ分子（サンプル分子）を有する液体はミクロアレイを通じて洗浄され、そのマクロ分子は少なくとも一種のプローブ分子とミクロアレイ上で特殊結合を行う（混交）。次いで、その液体が再び表面から取り除かれると、主として特殊結合の位置でのみ検査するサンプル分子が残る。局所分解測定、例えば、蛍光測定を使ってどの位置にサンプル液体が存在するかを検査できる。つまり、ミクロアレイのマトリックス形での個々のプローブ分子の、周知の位置から、検査の対象となるマクロ分子はどんな種類のマクロ分子と特殊結合したかを知ることができる。
【０００３】
そのようなミクロアレイは、例えば、タンパク質、抗原、抗体のようなマクロ分子の検査に使われる。ミクロアレイは、特にＤＮＡの検査、例えば、ＤＮＡスクリーニングに用いるられる。
【０００４】
その分析実験時間は、主としてサンプル分子のプローブ分子への拡散によって決まり、したがって、すこし手間取るかも知れない。例えば、検査するマクロ分子の液体での濃度が小さければ、アレイ上でその結合パートナーを見つけるまで非常に長くかかる。したがって、いつでもミクロアレイでマクロ分子の均質な配分を得られるような、液体混合の装置が望まれる。
【０００５】
分子動力学で示す装置は、ミクロアレイスライドプロセッサで、カバープレートが周囲のゴムシール上でミクロアレイを有するスライドに配置され、ネジで止めされる。このようにして完全パッキングされた、カバープレートとスライドの間の中間空間は、充填隔壁で液体で満たされる。そのような装置では、スライド全体が液体と接触する。この場合、液体量は手作業で行う実験よりも多い。つまり、スライドの最大半分が生物的に活性であり、また洗浄がかなりのむだな液体量を要求するからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
少量液体はしばしば、少量液体の導き、混合、反応に使われるミクロチャンネルからなるミクロ流体システムで操作される（例えば、オー・ミュラー、ラボ世界（Laborwelt）Ｎｏ．１／２０００、第３６頁以下に記載）。ここで少量液体をよく混合する、または流動させる問題が発生する。さまざまな方法でミクロチャンネルの薄層の流れを乱流にかえる試みがなされている。例えば、チャンネルの端に隆起を形成するか、またはチャンネルを複数に分岐し、それをまとめたものの端に隆起を形成する。この装置は固定されたもので、操作できない。
【０００７】
本発明の課題は、液体、またはそれに含まれる物質の支持具上または支持具内での効率的で簡単な混合を促進する装置を作ることである。装置はコスト安で、扱いが簡単でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴を有する運動エレメント、請求項１８の特徴を有する運動デバイス、請求項２８の特徴を有する運動エレメントのためのカートリッジ、請求項３６の特徴を有する反応機器、請求項３８のシステム、請求項２８の特徴を有する方法、または請求項２７の特徴を有する方法で解決される。
【０００９】
少量液体での運動生成のための、本発明の運動エレメントは２つの主平面を有するプレートを有し、その平面の１つはアクティブな主平面である。この主平面上には、少なくとも１つの運動デバイスがあり、それはアクティブな平面と接触している液体を動かすため電気操作可能である。さらに運動エレメントは運動デバイスと接続される電気接続エレメントを備えている。
【００１０】
ここで電気接続エレメントは電気導線との直接の物理的接続となるか、あるいは照射された交番磁界を受けるためのアンテナ装置としてワイヤレス操作となる。
【００１１】
「液体」の概念は、このテキストでは特に純粋な液体、混合液、拡散液、懸濁液、および固体の粒子、例えば、生物材のある液体を含む。
【００１２】
スライドのような支持具の上にある液体は、そのような運動エレメントと接触できる。運動デバイスの電気制御は、液体のなかに運動を起こし、それは液体またはそれに含まれる物質の効果的で、均質な分散および／または混合を促す。プレートの形のため、本発明の運動エレメントは、取扱いが簡単で、適当なスペーサを通して簡単に支持具の上に置くことができる。
【００１３】
本発明の運動エレメントは、本発明の他の装置や本発明の方法と同様、１つの液体を混合するため、幾つかの液体を互いに混ぜ合わせるため、および／または少量液体内に流れを起こすため使われる。
【００１４】
また、本発明の運動エレメントは、例えば、従来の微流体構成要素と一緒に使うことができる。ここで本発明の運動エレメントはアクティブな側で微流体構成要素の全体または一部の上に置き、微流体構成要素の下の部分にある液体は、運動デバイスを使って混合できる。このようにして本発明の運動エレメントは、プラスチック、シリコン、ガラスなどの、考えられるすべての、従来の流体システムと共に使うことができる。
【００１５】
運動エレメントの特別な実施形態は、運動デバイスとして少なくとも一つの表面音波生成器を含む。表面音波によって、インパルス伝導または表面の機械的変形またはそれに伴う電場と荷電または分極材料との相互作用により、液体またはその中に含まれる構成要素への力の作用が可能となる。このようにして液体の分散を促進する、液体の効果的な運動または／あるいは混合が達成される。
【００１６】
特に、異なる表面音波生成器が側面で互いにずらして配置されている場合は、有利である。異なる表面音波生成器が適切なプログラムにより次々と表面音波の生成への刺激を受ければ、非定常の流れパターンができ上がる。これは、少量液体では流れは通常層流であり、したがって表面音波生成器が１つのときのみ安定した流れパターンが生じるため、有利である。非定常の流れパターンは懸濁した物質または液中のマクロ分子の混合または分散を促進するからである。
【００１７】
表面音波の生成には圧電性の基板または圧電性表面を有する基板を使うのが有利である。圧電性の基板は、例えば、リチウムニオビウム酸塩または石英から作ることができる。あるいは、例えば、酸化亜鉛の圧電コーチングでもよい。圧電性の基板上には表面音波生成器として、表面音波フィルターテクノロジで使われているようなインターデジタルトランスデューサが少なくとも１つあるのが有利である。インターデジタルトランスデューサはもっとも簡単な実施形態は、くし状に噛み合う突起を有する２つの電極からなる。そのようなインターデジタルトランスデューサは、例えば、アール・エム・ホワイト、エフ・ダブリュ・ボルトマー、アプライドフィジックスレター７（Applied Physics Letters７）、第３１４頁以下（１９６５）に記載されている。交番電界を両方の電極に供給した場合、周波数が使用材質の表面音波速度とインターデジタルトランスデューサのくし間隔との商に対応する反響条件を満たせば、圧電性表面に表面音波を起こす。普通使われる周波数は数十から数百ＭＨｚである。インターデジタルトランスデューサを使用して極めて簡単に決まった表面音波を起こすことができる。圧電性の基板上でのインターデジタルトランスデューサの作成は従来のリトグラフの方法とコーティング技術でコスト安で、簡単である。
【００１８】
インターデジタルトランスデューサを有する実施形態の場合では、非定常の流れパターンの生成には、空間的に基板上で分離して設置された、異なる反響周波数のインターデジタルトランスデューサを有する配置が適している。このインターデジタルトランスデューサは並列接続され、したがって全部で２つの電気接続部が必要である。個々のインターデジタルトランスデューサの操作は、供給した交流電圧の周波数変化によって行うことができる。異なるトランスデューサの操作は、各々特徴のある流れパターンとなり、パラメータとしては、周波数、デューティ比、強度、時間が可能である。操作は電気接続、あるいは適当な交番電界のワイヤレス照射によっても可能である。
【００１９】
運動デバイスは運動エレメントのアクティブな主面に貼ることもできる。しかし運動デバイスをアクティブな面の凹みに設置し、表面音波生成器とアクティブな面とを同じ面にするのが有利である。そのようにして、アクティブな主面と表面音波生成器とに接触している液体への、表面音波インパルスの最上の伝導が保証される。
【００２０】
運動デバイスの凹みへの取付は毛管現象による接着プロセスで行うのが有利である。運動デバイスまたはその基板は、運動デバイス自体よりも少し大きく作られた凹みに配置されている。隙間には液状の接着剤が充填されている。接着剤は毛管現象の効果で隙間に均等に配分され、それを滑らかに満たされる。
【００２１】
他の有利な実施形態ではアクティブな面に追加して収容凹みを形成し、その中にスライドを入れる。この収容凹みの寸法は、従来のガラスのスライドの収容を可能にする。特に、この収容凹みの深さは、従来のスライドの厚みに合わせてある。例えば、機能がミクロアレイの形で存在しているスライドが、収容凹みに入れることができる。その時には運動エレメントのアクティブ主面に液体を設け、液体はアクティブ主面に分散し、スライドと運動デバイスとが接触する。運動デバイスの操作をすれば、例えば、交流電圧を運動デバイスの１つの実施形態のインターデジタルトランスデューサに印加すると、液体の中に動きが生れる。この動きは液体全体を通してスライドにある液体の一部に作用し、スライド上の液体を効果的に混合させ、分散させる。
【００２２】
表面音波生成器を有する１つの実施形態では、表面音波生成器がある平面に穴、特に、平滑壁のめくら穴をつければ有利である。そのような穴の寸法は、表面張力と、形成されるエアクッションとにより液体でみたされないようにしなければならない。しかし、表面音波を使っての効果的な混合はそのような穴によって促進される。
【００２３】
プレート形支持具がカード形をなす場合、例えば、それが従来のスライドに比較されるような寸法をもてば、とくに取扱いが便利である。そのようなカードは取り扱いやすく、簡単で、コスト安に作れる。可能な寸法は、例えば、従来のスライドに応じて約２５×７５mmである。
【００２４】
カードの作りは堅牢で、傷つきやすい運動デバイスの保護となる。カードは簡単につかめて、取扱いに心配がなく、純粋にクリスタルな基板の使用より安価となる。
【００２５】
本発明の運動エレメントの特別な実施形態では、アクティブ主面を第２の主面と結びつける通し穴をつける。このような実施形態は、支持具と運動エレメントの間に薄い液体膜を作るために用いられる。場合によっては支持具と運動エレメントの間にスペーサを置くが、それは別につくってもいいし、支持具または運動エレメントと一体でもいい。支持具と運動エレメントの間には隙間が生じる。運動エレメントのアクティブ主面は支持具の方向を示す。通し穴を通じて、例えば、ピペットまたはディスペンサを使って液体をこの隙間に入れることができる。隙間は、液体が毛管現象で支持具と運動エレメントの間に自然に広がるように設計する。支持具と運動エレメントの間の空間の正確で簡単な充填はこのようにして保証される。通し穴が漏斗形となれば、充填はより簡単となる。
【００２６】
本発明の運動エレメントを発展した形では、運動デバイスまたは全運動エレメントの上に保護コーティングを形成し、運動デバイスと扱う液体との直接の接触を避ける。生物学で適用するときは、バイオコンパティブルなコーティング、例えば、石英が有利である。表面音波生成器を有する実施形態では、保護コーティングは十分に薄くして、表面音波がそれによって妨害されず、インパルスの液体への伝導が可能なようにする。
【００２７】
運動エレメントは透明にし、液体の拡張を観察できるようにするのが有利である。運動エレメントと接触している液体、または液体の反応物との視覚検査も透明な運動エレメントを通じて可能である。通常運動エレメントはプラスチック、例えば、ポリ炭酸塩、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）またはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）でできている。プラスチックはコスト安で、加工が簡単である。ダイカストまたはフレースプロッタで簡単に作ることができる。
【００２８】
上に述べたように、運動デバイスは接着により運動エレメントのアクティブ主面に固定することができる。例えば、クリップによる取外し可能に設けると、必要に応じて欠陥運動デバイスを簡単に取りかえることができる。
【００２９】
本発明の運動エレメントの他の実施形態では、プレートのアクティブ主面上に複数の運動デバイスを規則的にマトリックス形に設けることができる。このマトリックス形の間隔寸法は従来のミクロタイター（滴定濃度）プレートの間隔寸法と同じにするのがよい。そのような実施形態は、ミクロタイタープレートの凹みにある液体サンプルを同時に混合するのに用いるのが有利である。そのためには、運動デバイスを有する本発明のこの実施形態の運動エレメントはミクロタイタープレートに載せ、液体での運動を起こすため運動デバイスを操作する。運動デバイスがインターデジタルトランスデューサである実施形態では、運動デバイスは、例えば、各々のインターデジタルトランスデューサの反響周波数の交流電圧で励起される。
【００３０】
つまり、この実施形態は、ミクロタイタープレートの個々の収納部における液体の反応を均質にしまたは促進するために、ミクロタイタープレート上の並設された個々の液体を動かすまたは混ぜるために用いることができる。
【００３１】
液体内で運動を生成するための運動デバイスで、通常本発明の運動エレメントで使われる運動デバイスは、独立の保護が必要である。そのような本発明の運動デバイスは、圧電性の基板または圧電コーティングを有する基板を有する。さらに本発明の運動デバイスは、その表面の１つに少なくとも１つの表面音波生成器を備えている。通常は表面音波生成器は上に述べたような、しばしば保護コーチングでカバーされているインターデジタルトランスデューサを備えている。
【００３２】
運動デバイスのとくに好まれる実施形態は、幾つかの側面で互いにオフセットされて並んでいる表面音波生成器、通常は異なる反響周波数の幾つかのインターデジタルトランスデューサを備えている。そのような実施形態は、上述した本発明の運動エレメントの実施形態に関して述べた特長を有する。
【００３３】
本発明の運動デバイスは本発明の運動エレメントとは無関係に、例えば、ミクロチャンネルから成り立つミクロ流体システムに使用し、その中を動く液体を刺激するか、混合することができる。ここで本発明の運動デバイスはミクロ流体システム内の液体の運動方向に平行、垂直、または斜めに、またミクロ流体システムの壁、上部突端、底にとり付けてもよい。運動デバイスはミクロ流体システムと融合した構成要素とすることができる、つまりこれに固定し、組み込むことができる。
【００３４】
他の実施例では、本発明の運動デバイスがミクロ流体システムと融合した構成要素ではなく、独立している。そのような本発明の独立した運動デバイスは、例えば、ミクロ流体システム、あるいはミクロ分析・ミクロ反応システムのいろいろな場所に使うことができる。希望の時点・場所で運動デバイスを、例えば、漬けることによって、システム内の液を接触させることができる。本発明の運動デバイスの操作は、表面音波を生成し、それが液体に伝わり、上に述べた意味で液体の混合、流動、または運動を促す。高周波信号の連結はワイヤレスでもいいし、独立した運動デバイスの停止にも使われる接続リード線でもいい。そのような独立した運動デバイスは、例えば、ミキサー棒の形にしてもいい。ここでは本発明の運動デバイスは、例えば、ミクロ流体システム内の液体に漬けることができる支持具に固定されている。支持具は、例えば、適当な大きさの針で、その動きはロボット制御とすることができる。
【００３５】
少量液体内の動きを生成するための本発明の方法では、少量液体は、それが少なくとも１つの表面音波と相互作用する表面と接触する。表面音波との相互作用は、表面音波の液体または液体に含まれる成分へのインパルス伝導によって液体の効果的な運動、混合、または分散を促す。
【００３６】
本発明の方法は、例えば、運動デバイスを上または側面につけた運動エレメントで行うことができる。同じく、本発明の方法は、例えば、ミクロ流体システムに配置されるか、あるいは配置されないで、ミクロ流体システムに存在する液体に漬けるか、それと接触する本発明の運動デバイスで行うことができる。
【００３７】
この方法の１つのバリエーションでは、液体は異なる時点で異なる場所での表面音波と相互作用する。そのような有利な方法は、例えば、側面で互いにオフセットした表面音波生成器を備えた運動デバイスで行うことができる。一定のプログラムで個々の表面音波生成器を操作すれば、時点々々で変化する、特定の流れパターンが生成され、それで、例えば、安定した流れの形成を防ぐことができる。
【００３８】
本発明の運動エレメントを受入れるための本発明のカートリッジは、液体を載せうる支持具の収容空間を備えている。本発明のカートリッジは、さらに本発明の運動エレメントを収容する第２の空間をもち、その空間は本発明の運動エレメントの運動デバイスが第１の収容空間の支持具にある液体と接触できるようになっている。さらに本発明のカートリッジは、本発明の運動エレメント上での運動デバイスの電気接続を行うための装置をもっている。そのようなカートリッジに、液体が載っているような、または液体が載せられるような支持具を入れる。第２の収容空間には、本発明の運動エレメントをセットする。実施形態によってはスライドと運動エレメントを適当な大きさのスペーサで分離することも可能である。しかし、カートリッジは、適当な装置を設けて希望の間隔を設けることも可能である。本発明の運動エレメントの少なくとも１つの運動デバイスに電気コネクタを通じて運動デバイスを能動化する電源をつける。運動デバイスは、液体を動かし、効果的な分散または混合を行う。カートリッジは簡単で確実な扱いを可能にする。
【００３９】
電気接続のための装置は、金属コネクタで、カートリッジの第２の収容空間に置かれた本発明の運動エレメント上の運動デバイスが金属コネクタと接触するようカートリッジの中に取り付けられている。そのような実施形態では金属コネクタは、電源をつけるためカートリッジの外から接続可能なようになっている。特に、簡単な実施形態では、電気接続の装置は、外部の電気接続のための通し開口部から構成されている。そのように、カートリッジに置かれた運動エレメントでは、その運動デバイスは外から金属コネクタと接続し、運動デバイスの電源を確保する。
【００４０】
本発明のカートリッジの特別な実施形態では蓋を備え、それを使って収容空間を閉じ、閉じた空間を形成し、および／あるいはカートリッジの中で運動エレメントを固定する。また、蓋で閉じることにより、定まった実験条件が作られる。さらに追加して、例えば、蓋で閉じた空間で一定の空気湿度を保持するため、操作中の液を貯めておく貯水タンクを設けることができる。
【００４１】
運動エレメントを、しばしばスペーサを通じて液体を有する支持具に対して固定するスプリングをつければ有利である。簡単な実施形態は、カートリッジの蓋のスプリングプレートで、蓋を閉じるとき運動エレメントを支持具の方向に押す。例えば、ボルトでの特別な固定は不必要である。
【００４２】
もちろんカートリッジは、支持具、液体、例えば、蓋で閉じる運動エレメントの各々に対し幾つかを収容可能性に構成されている。
【００４３】
支持具と運動エレメントの間の空間には、例えば、毛管現象の効果により液体が広がり、気泡が発生しないことがある。その場合は効果的な分散／混合は運動エレメントを使って行われるか、促進される。
【００４４】
カートリッジにはヒータ装置、例えば、抵抗ヒータをつけ、液体の分散または混合中にそれを暖め、反応を促進することができる。
【００４５】
ヒータ付きカートリッジの特別な実施形態では、ヒータープレートがあり、外部でカートリッジに与えた熱の支持具またはその上にある液体への伝導を確保する。そのようなヒータプレートは通常よく熱を通す金属で作る。
【００４６】
収容空間の温度または入れた液体の温度を知るため、カートリッジに温度計をつけることができる。
【００４７】
変形した実施形態では、運動エレメントをカートリッジの蓋内または側面につけ、カートリッジの蓋を閉じるとき、運動エレメントが第１の収容空間の支持具上の、１つまたは複数の液と接触し、それを動かす。
【００４８】
本発明の１つのカートリッジは従来のミクロタイタープレート収容のため、複数の液体が並行してミクロタイタープレートの個々の収容空間で動けるような大きさにすることができる。
【００４９】
本発明の反応機器は、本発明のカートリッジの受入れに使われる。さらに、カートリッジ収容空間に収容されているカートリッジにある、本発明の運動エレメントを電気的に接続するように配置された接続エレメントをつけることができる。さらに、本発明の反応機器は交流電圧を起こすための交流電圧生成器をつけ、交流電圧を接続エレメントを通じてそのような運動エレメントに供給することができる。
【００５０】
カートリッジ収容空間はかならずしもカートリッジ収容の凹みでなくてもいい。適当な固定手段、例えば、クリップでもいい。
【００５１】
運動エレメントの接続の通し穴を有するカートリッジを使うときには、反応機器の接続エレメントは適当な電気接続ピンで、このピンはカートリッジを受入れたときにはこの通し穴を通じて入り込み、運動エレメントを運動デバイスと電気的に接続させる。交流電圧起動装置は交流電圧の生成に使われ、例えば、インターデジタルトランスデューサを備えている運動デバイスでは表面音波生成のための交流電圧を供給する。
【００５２】
カートリッジをカートリッジ収容空間に固定するため、実施形態によっては適当な栓とかクリップを使う。
【００５３】
適切なパラメータの選択にインプット手段を用いる。反応機器の個々のコンポーネントを制御するため、しばしばインプット装置、表示手段、交流電圧生成器と連繋されているミクロプロセッサを使うのが有利である。また、本発明の反応機器は、例えば、コンピューターを使っての外部の選択とか制御のためのインターフェイスを備えることができる。複数の表面音波生成器、例えば、インターデジタルトランスデューサのついた運動デバイスを有する運動エレメントを使うときには、そのようなインターフェイスを通じるか、または組み込まれたミクロプロセッサを使って、準備されたプログラムの実行を制御できる。液体の層流または安定流れを防止し、液体を特有の非定常の流れパターンにするために、そのプログラムにしたがって個々のインターデジタルトランスデューサを決まった時間的経過で操作する。場合によっては、ミクロプロセッサを使うか、あるいはインターフェイスを通じて温度計を読取るか、および／あるいはヒーター装置を操作して温度チェックを行う。
【００５４】
本発明の反応機器の１つの実施形態はセットしたパラメータが表示される表示手段を備えている。
【００５５】
もちろん本発明の反応機器は、複数のカートリッジのための複数の収容空間を備え、それらは場合によっては１つの操作ユニットで応答する。
【００５６】
カートリッジの収容空間には、ヒーター、例えば、抵抗ヒータをつけることができる。そのヒータはとりつけたカートリッジを通じてその中にある液体を温め、反応を促進する。もちろんこのヒータも備え付けの制御装置で操作可能である。そのようなヒータは、カートリッジの特別な実施形態にはついているヒータプレートと相互に稼動するのが有利である。独自のヒータ、例えば、抵抗ヒータを有する本発明のカートリッジが使われると、本発明の反応機器には、カートリッジがセットされた際、カートリッジヒータへの電気供給を確保する接続部がついている。
【００５７】
本発明の反応機器では、簡単な扱いと操作により、例えば、種々な試薬のシリーズ検査のような反応が可能である。確実で簡単は扱いは方法を促進する。
【００５８】
本発明の装置で、例えば、液体内でのマクロ分子の検査あるいは確認を行うことができる。これにはマクロ分子を有するスポットが従来の並べ方で使用されるか、あるいはピペットロボット、ディスペンサ、あるいはスポッターで使用される支持具が使われる。そのような支持具は本発明のカートリッジの第１の収容空間に入れる。場合によっては、カートリッジにスペーサを設ける。本発明のカートリッジの第２の収容空間には、本発明の運動エレメントを、運動デバイス、つまり、例えば、インターデジタルトランスデューサが支持具の方向を示すように設ける。支持具と運動エレメントの間には液体を入れる。カートリッジは閉じて、本発明の反応機器に入れる。本発明の反応機器の操作で運動デバイスが能動化される。例えば、適当な交流電圧がインターデジタルトランスデューサに印加される。運動デバイス上に複数の表面音波生成器を有する実施形態では、運動デバイスは準備されたプログラムで操作され、液体内に非定常の流れパターンを作る。検査すべきマクロ分子がある液体は運動デバイスによって誘起される動きによって、効果的かつ迅速に分散する。液体内のマクロ分子とカートリッジに設けられたマクロ分子とは、場合によっては混交反応を行う。続いて、支持具はどの場所でどのマクロ分子が液体内のマクロ分子と結合したかに関して検査できる。このようにして個々のマクロ分子の性質を決めることができる。そのような方法は、例えば、ＤＮＡスクリーニングでの使用に適している。
【００５９】
もちろん他の反応や現象も検査できる。例えば、支持具と運動エレメントの間に繊維片を設け、本発明の運動エレメントで分散される液体と繊維片との相互作用を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下、本発明の装置の実施形態を添付の図に基づいて説明する。図は略図であり、かならずしも縮尺通りではない。
【００６１】
図１ａは、本発明の１つの運動エレメントをアクティブ主面への平面図で示す。これはほぼ従来のスライドに対応する寸法のプラスチックカード１５を含む。カードは、例えば、２５mm×７５mmで長方形である。カード１５は、図２ａと２ｂで詳しく説明し、図１ａでは細部を表現しない運動デバイス１のための収容空間１３を含む。カード１５の１つの側に、下に記すように、支持具２７の収容空間３３から容易に取り出せるように切り欠き１７を設けている。
【００６２】
図１ｂは図１ａをＡ−Ａの位置で切断した断面図を示す。１６は図１ａで示したカード１５のアクティブ主面を示す。運動デバイス１の収容空間１３は、深さ１９の凹みで、運動デバイス１がほぼメイン平面１６で端になるよう設定されている。
【００６３】
図２ａは、例えば、圧電性のリチウムニオビウム酸塩または石英のチップ１１を含む、本発明の運動デバイス１の１つの実施形態を示す。
【００６４】
運動エレメント１５の収容空間の寸法は、収容する運動デバイス１の寸法に合わせ、例えば、深さ０．５mmで８×１mmとする。チップ１１の寸法は、収容空間１３に収容できるようになっている。
【００６５】
ここに示した実施形態では、チップ１１の表面には、表面音波テクノロジーで使われている最も簡単な実施形態のインターデジタルトランスデューサ４が設けられている。他の実施形態は要求にしたがって非平行または非等間隔のくし型の電極を含む。
【００６６】
インターデジタルトランスデューサ４は、互いに噛み込むくし状の突起３を有する電極５と７を備えている。図は概略である。実際の実施形態は、例えば、はるかに多くのくし状の電極を含む。ここに示した実施形態では、電極５は接続電極９に接続され、より軽いコンタクトとなっている。交番電界の周波数が表面音波速度とくし間隔との商と同じという反響条件をほぼ満たせば、数十から数百ＭＨｚ程度の交番電界を供給したときに圧電結晶１１の表面に表面音波が生成する。表面音波の拡大方向は、電極３の枝に垂直である。表面音波テクノロジーで知られているように、種々異なるインターデジタルトランスデューサ配置が使える。
【００６７】
運動デバイス１のチップ１１は、収容空間１３のカード１５に挿入されている。例えば、インターデジタルトランスデューサ４がほぼ平面１６にあるようにクリップされている。端子７と９はこのように外から接続可能である。
【００６８】
図２ｂは本発明の運動デバイス１の他の実施例を示し、異なる反響周波数を有する複数のインターデジタルトランスデューサ４を備えている。個々のインターデジタルトランスデューサは、異なるくし間隔または異なる配置を有するが、ほぼ図２ｂには開示されていない。全体を示すために省略されているが、インターデジタルトランスデューサ４は並列接続で、２つの接続電極につながっている。
【００６９】
示しない他の実施形態では、運動デバイス１は側面あるいは下から接続され、インターデジタルトランスデューサの電極配置もそれに応じている。そのような実施形態ではカード１５は、その側面あるいは主面１６に対面する面に導かれ、そこからコンタクトされる電気リード線を備えている。代わりに、インターデジタルトランスデューサが電気的交流電界の照射によってワイヤレスで操作できる。これには電極５と７とが適切な方法で受信装置（アンテナ）と結ばれる。アンテナはチップ上の設置できる。
【００７０】
図３は本発明のカートリッジ２７の横断図である。カートリッジ２７は第１の収容空間３５を有するプラスチックケーシングを含む。この収容空間は支持具２１、例えば、スライドを入れるのに使われる。収容空間３５の大きさは使われる支持具構造に合わせてある。収容空間３５はさらに広い収容空間３３に向って開く。その寸法は運動エレメント１５を受入れるに十分である。収容空間３３はカートリッジの裏と通し穴２５で連通している。カートリッジ２７はスプリングプレート３１を備え、図で示したはね蓋２９を有する。図３は、支持具と運動エレメント１５とを入れ、蓋を開いたカートリッジ２７を示す。支持具２１は収容空間３５にある。支持具上には複数のスペーサが一体物で、あるいは分離したエレメントとなって設けられ、それはプラスチックカード１５で支えられている。このカードは、アクティブ主面１６が支持具２１の方向にある。蝶番で閉じられる蓋２９を閉じればスプリングプレート３１がプラスチックカード１５と接触し、カードがスペーサ２３または支持具２１に押しつけられる。通し穴２５は、各々の運動デバイス１の電極７と９を備え且つ挿入された運動エレメント１５が通し穴２５の上側にくるように適切な数だけ設けられている。
【００７１】
３８は、カートリッジ２５の底に入っている金属のヒータープレートである。このプレートは、外側からカートリッジの底で支持具に加えられる熱伝導または支持具上の液体への熱伝導に用いられる。温度を知るためカートリッジ２７に取りつけられた抵抗温度計は図示されていない。
【００７２】
２２は、挿入された支持具２１と挿入された運動エレメント１５の間の空間を示す。間隙２２に操作中、動かす液体が入っている。
【００７３】
図３の実施形態とは異なり、表面音波生成器１５は蓋２９に固定して、カートリッジを閉じたときはじめて、図３に示した位置にくるようにしてもよい。
【００７４】
図４は、外観図でもう一度カートリッジ２７を示す。蓋を閉じるのに用いられる閉じクリップ３７と３９も示している。カートリッジの標準寸法は深さが１．５cmで、縦横が、例えば、１４cm×６．５cmである。この寸法でカートリッジは取扱いが容易である。
【００７５】
図５は本発明の反応機器を示す。反応機器は、カートリッジを入れるか、それを固定できるような寸法のカートリッジ収容空間４３を備えている。それには固定エレメント４７、例えば、スプリングクリップが使われる。カートリッジ収容空間４３の中にはヒーターエレメント５３、例えば、抵抗ヒーターがある。カートリッジ収容空間４３にセットされたカートリッジ２７では抵抗ヒーター５３はカートリッジ２７のヒータープレート３８と接触し、抵抗ヒータ５３で生じた熱を効果的に支持具２１またはその上にある液体に伝えることができる。
【００７６】
４５はカートリッジ２７をセットするとき通し穴２５に嵌り込むスプリングピンコンタクトである。さらに反応機器は、反応機器操作のパラメーターをインプットできるキー４９をもっている。その側に選んだパラメータ表示のための表示盤５１がある。反応機器は、数十から数百ＭＨｚの周波数交流電圧の生成に使われる、表示されていない交流電圧生成器のあるケーシング４１を含む。この交流電圧生成器は、スプリングピンコンタクトに電圧を供給し、カートリッジ２７がセットされているときにはその中の運動エレメント１５で電極７と９を通じてインターデジタルトランスデューサ４に電気を供給する。さらにケーシング４１にはミクロプロセッサ制御が組み込まれ、抵抗エレメント５３、スプリングピンコンタクト４５、表示盤５１、キー４９の制御を受け持つ。
【００７７】
図６は、ここに表示されていないカートリッジ２７に使われた各種のエレメントの操作中の部分略図である。この実施形態は、マクロ分子がよく使われるスポット５９が支持具２１上に配置されている。支持具２１上にはスペーサ２３が配置され、それにはまた運動エレメント１５を配置されている。漏斗形の通し穴５５とめくら穴５４のついた実施形態が示されている。めくら穴の側面の寸法は支持具２１と運動エレメント１５の間隔よりも大きい。運動エレメントはスペーサ２３に設けられている。運動エレメント１５と支持具２１の隙間２２には操作中液体５７があり、それは、例えば、他のマクロ分子を含み、そのスポット５９につながれたマクロ分子との混交を検査する。同様に、運動デバイス１および運動エレメント１５と端が同一面になる接着剤６１により収容空間１３で接着されている運動デバイス１が示されている。接着は毛管現象の接着を使って簡単に行う。運動デバイス１と収容空間１３の間の隙間には液体接着剤を流し、接着剤は毛管現象の効果で隙間に均等に分散し、その端と表面とが同一平面となる。
【００７８】
本発明のシステムコンポーネントは次のように使う。ここでもマクロ分子の混交を検査する実施例が記されている。
【００７９】
カートリッジ２７には、マクロ分子のスポット５９が一般的に配置された支持具２１を挿入する。支持具２１にはスペーサ２３を置く。支持具２１方向へのアクティブ主面１６で、運動エレメント１５をカートリッジ２７の収容空間３３に入れる。しかも運動デバイス１の電極７、９が通し穴２５の上側にくるようにする。通し穴２５を通して第２のマクロ分子を有する液体は運動エレメント１５と支持具２１の隙間に入れる。毛管現象により隙間２２の中の液体は外に向って動き、マクロ分子のスポット５９を覆う。隙間にあるエアは外に向って押されるため、気泡は生じない。通し穴５５が存在しなければ、運動エレメント１５が挿入されるまえに、液体は支持具２１に設けられている。
【００８０】
カートリッジ２７は蓋２７を閉めて閉じるため、スプリングプレート３１は運動エレメント１５を支持具２１の方向に押す。ロックエレメント３７と３８で蓋を閉める。
【００８１】
閉めたカートリッジ２７は図５の反応機器のカートリッジ収容空間４３に入れる。もちろん、個々のコンポーネントをカートリッジ２７に入れれば、カートリッジはすでに反応機器に配置されていることもある。
【００８２】
カートリッジ２７を反応機器に入れているあいだにスプリングピンコンタクト４５が通し穴２５を通って現われ、運動デバイス１の個々のインターデジタルトランスデューサの電極７と９と接触する。カートリッジは反応容器のケーシング４１の固定エレメント４７に支えられている。
【００８３】
キー４９へのインプットにより反応機器の交流電圧装置からスプリングピンコンタクト４５に交流電圧が供給され、それは電極７と９を通して個々の運動デバイス１のインターデジタルトランスデューサ４に供給され、チップ１１の表面に表面音波を起こす。これはそのインパルスを液体５７に伝導する。
【００８４】
液体内には表面音波によって、液体のスポット５９への最良の分散を保証する運動が励起される。さらに表面音波は液体の効果的な混合を促す。液体内のマクロ分子はスポット５９のマクロ分子と混交する。場合によっては反応機器の抵抗ヒーター５３を使ってカートリッジ２７のヒータープレート３８が暖められ、それはさらに支持具２１とその上にある液体を温め、反応を促進する。通常の拡散システムに較べ大きく短縮されている標準混交時間のあと、支持具２１は取外し、スポット５９のどれで混交が行われたかを検査する。このようにして個々のマクロ分子の種類についての情報が得られる。また、例えば、ＤＮＡスクリーニングも効果的に行える。
【００８５】
図２ｂの運動デバイス１の１つの実施形態では、種々異なるインターデジタルトランスデューサ４が定まったタイムプログラムで操作され、異なる時点で異なる場所で表面音波が液体と相互作用する。このようにして非定常な流れパターンが生成され、分散および／または混合を促進する。
【００８６】
図７には本発明の運動エレメント６０の他の実施形態が示されている。運動エレメント６０はカード形で、例えば、３５mm×８５mmの寸法で長方形である。運動エレメント６０には収容凹み６２があり、その寸法は従来のスライドを収容するように設定されている。６４は挿入されたスライドで、その表面は運動エレメント６０の表面と同じ平面にある。スライド６４上には、例えば、マクロ分子のミクロアレイがある。
【００８７】
他の凹み１３には本発明の運動デバイス１が設けられている。
【００８８】
そのような運動エレメント６０は以下のように入れる。従来の配置のマクロ分子のミクロアレイを有するスライド６４は収容凹み６２に入れる。カード形の運動エレメント６０に他のマクロ分子を含む液体を設ける。液体は運動デバイス１にも、スライド６４にも触れる。運動デバイス１のインターデジタルトランスデューサ４に電気交番電界を供給すれば表面音波が生成され、それはインパルスを液体またはそれに含まれる構成要素に伝導する。液体の運動は液体全体を通じて継続し、スライド６４の上側の液体部分でも特定の流れパターンを生成する。ここで最良の混合と分散が得られ、それによってスライド６４上の液体内のマクロ分子の混交が促進される。
【００８９】
支持具２１上に検査する液体が設けられ、運動エレメント６０が支持具２１の方向のアクティブ主面を有する収容空間３３に入れれば、そのような本発明の運動エレメント６０は本発明のカートリッジ２７でも使うことができる。
【００９０】
もちろん本発明の装置、本発明のシステムの適用はマクロ分子の検査には限定されない。システムは液体の効果的な分散と混合が必要な反応には適している。
【００９１】
図８には従来のミクロタイタープレートを使っての本発明の運動エレメント７０の一部が示されている。複数の収容空間７３があり、そこには個別の運動デバイス１、例えば、インターデジタルトランスデューサ４を有する圧電基板がセットされている。個々の運動デバイス１の間隔は、入手可能な従来のミクロタイタープレートの標準的な間隔寸法に一致する。ミクロタイタープレートの液体収容空間に入れた液体は本発明の実施形態の運動エレメント７０を使って容易に、平行に流動または混合される。これには運動デバイス１を有する本発明の運動エレメント７０を、液体を有するミクロタイタープレート上に置く。適当な交流電圧を運動デバイス１に印可すると、表面音波生成のための運動デバイス１のインターデジタルトランスデューサ４が励起され、表面音波はミクロタイタープレートの個々の液体収容空間の液体に伝わる。
【００９２】
図９ｂには本発明の運動エレメントの他の実施形態が側面断面図の略図で示されている。カード形の物体１０９には運動デバイス１、例えば、表面音波生成器を有するチップがある。運動デバイス１の操作のための電気接続は表示されていないが、上の実施形態に関して述べた接続に似ている。カード形の物体１０９には通し穴１０１がある。
【００９３】
本発明の運動エレメントは、図９ｂに１１１で示した従来のミクロ流体システムと一緒に使える。図９ａは、図９ｂで示したように、矢印Ｃの方向の流動システム面への平面図である。１０３は、例えば、従来の方法でエッチングで作られるようなミクロ流体のチャンネルを示す。１０５は混合あるいは流動される液体がある凹みである。１０７は液体が流出できる開口部である。この開口部は、例えば、ミクロ流体システム１１１、またはカード形物体１０９につけることができる。図９ａには、カード形物体１０９が、矢印１１５の方向のミクロ流体システム１１１に置かれた場合、開口部１０１と接触する場所が斜線で示されている。
【００９４】
９ａでは矢印Ｄは図９ｂの方向を示している。面Ｄ−Ｄには示されていないが、図９ｂではチャンネル１０３と開口部１０１が示されている。
【００９５】
そのような実施形態は以下のように使える。本発明の運動エレメントは矢方向１１５のミクロ流体システムに設けられている。開口部１０１を通じて液体はミクロ流体システムに入れる。液体はチャンネル１０３に沿い、凹み１０５の方向に流れる。運動デバイス１、例えば、上記の実施形態に関連して述べたようなインターデジタルトランスデューサが電気的に励起され、凹み１０５内の液体の混合または流動に導く。続いて、液体は流出口１０７を通って流れ出る。この過程は、液体がチャンネル１０３に沿って動いている間、例えば、連続的に行える。
【００９６】
このシステムと個々のコンポーネントによって簡単な扱いが可能である。特に、しばしば使う場合、個々のコンポーネントが取扱いで大きな手間を必要としないことは、有利である。とくに簡単な構造の運動エレメントによって簡単に液体の分散と混合が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１ａ】本発明の運動エレメントの１つの実施形態の平面図である。
【図１ｂ】図１ａをＡ−Ａ面で切った切断図である。
【図２ａ】本発明の運動デバイスの１つの実施形態の平面略図である。
【図２ｂ】本発明の運動デバイスの他の実施形態の平面略図である。
【図３】本発明の支持具の１つの実施形態の側面図である。
【図４】本発明の支持具の概観図である。
【図５】本発明の反応機器の概観図である。
【図６】本発明の運動エレメントの使用中の部分切断図である。
【図７】本発明の運動エレメントの１つの平面図である。
【図８】本発明の運動エレメントの他の実施形態の部分平面図である。
【図９ａ】本発明の運動エレメントでの使用のミクロ流体システムである。
【図９ｂ】ミクロ流体システムを有する本発明の運動エレメント使用を示すための部分側面図である。

Claims (38)

1. 少量液体内の運動生起のための運動エレメントであって、
   ２つのアクティブ主面を有するプレート（１５，６０，７０，１０９）と、
   アクティブ主面（１６）と接触する液体（５７）を動かすために電気操作可能で、プレート（１５，６０，７０，１０９）の第１のアクティブ主面（１６，１１３）に設置された少なくとも１つの運動デバイス（１）と、
   少なくとも１つの運動デバイス（１）のための電気接続エレメントとを備えている運動エレメント。
2. 請求項１の運動エレメントにおいて、
   少なくとも１つの運動デバイス（１）は、少なくとも１つの表面音波生成器（４）を備えている運動エレメント。
3. 請求項２の運動エレメントにおいて、
   運動デバイス（１）は、側方にオフセットして設置された複数の表面音波生成器（４）を備えている運動エレメント。
4. 請求項２または３の運動エレメントにおいて、
   少なくとも１つの表面音波生成器（４）は、チップ（１１）上、特に、結晶材の固体チップ上に設置されている運動エレメント。
5. 請求項４の運動エレメントにおいて、
   少なくとも１つの表面音波生成器がインターデジタルトランスデューサ（４）を備え、チップ（１１）が圧電性を有するか、または圧電性の表面部分を備えている運動エレメント。
6. 請求項３〜５の何れか１の運動エレメントにおいて、
   運動デバイス（１）は、異なる反響周波数の複数のインターデジタルトランスデューサを備えている運動エレメント。
7. 請求項２〜６の何れか１の運動エレメントにおいて、
   表面音波生成器（４）とアクティブ主面（１６，１１３）とは、基本的に同一面になるように、少なくとも１つの運動デバイス（１）がアクティブ主面（１６，１１３）の凹み（１３，７３）に設けられている運動エレメント。
8. 請求項７の運動エレメントにおいて、
   スライド（６４）を収容させる横寸法とスライドの厚みに相当する深さとを有するスライド（６４）のための収容凹み（６２）を備えている運動エレメント。
9. 請求項２〜８の何れか１の運動エレメントにおいて、
   アクティブ主面（１６，１１３）は、滑らかな壁のめくら穴（５４）を備えている運動エレメント。
10. 請求項１〜９の何れか１の運動エレメントにおいて、
    プレート（１５，６０，７０，１０９）はカード形である運動エレメント。
11. 請求項１〜１０の何れか１の運動エレメントにおいて、
    アクティブ主面（１６，１１３）と第２の主面とを繋げ、且つ第２の主面に向って開く、漏斗型の少なくとも１つの通し穴（５５，１０１）を備えている運動エレメント。
12. 請求項１〜１１の何れか１の運動エレメントにおいて、
    少なくとも運動デバイス（１）上には、バイオコンパチブルな保護コーティングが設けられている運動エレメント。
13. 請求項１〜１２の何れか１の運動エレメントにおいて、
    プレート（１５，６０，７０）は、少なくとも部分的に透明である運動エレメント。
14. 請求項１〜１３の何れか１の運動エレメントにおいて、
    プレート（１５，６０，７０）は、プラスチック、特に、ポリ炭酸塩、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）またはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）で形成されている運動エレメント。
15. 請求項１〜１４の何れか１の運動エレメントにおいて、
    少なくとも１つの運動デバイス（１）は、独立してプレート（１５，１０９）に接続されている運動エレメント。
16. 請求項１〜１５の何れか１の運動エレメントにおいて、
    電気接続エレメントは、電気制御信号をワイヤレスで送受信するアンテナ装置を備えている運動エレメント。
17. 請求項１〜１６の何れか１の運動エレメントにおいて、
    ミクロタイタープレートの間隔寸法に相応する間隔寸法で、マトリックス形に規則的に配列された複数の運動デバイス（１）をプレート（７０）のアクティブ主面上に備えている運動エレメント。
18. 請求項１〜１７の何れか１の運動エレメントに用いられ、少量液体のための運動デバイスであって、
    圧電性の基板（１１）または圧電コーティングを備えた基板と、
    基板（１１）の表面上に少なくとも１つの表面音波生成器とを備えている運動デバイス。
19. 請求項１８の運動デバイスにおいて、
    側方にオフセットして設置された複数の表面音波生成器（４）を備えている運動デバイス。
20. 請求項１８または１９の運動デバイスにおいて、
    少なくとも１つの表面音波生成器が少なくとも１つのインタートランスデューサ（４）を備えている。
21. 請求項２０の運動デバイスにおいて、
    異なる反響周波数の複数のインタートランスデューサ（４）を備えている運動デバイス。
22. 請求項１８〜２１の何れか１の運動デバイスにおいて、
    少なくとも１つの表面音波生成器（４）上には、バイオコンパチブルな保護コーティングが設けられている運動デバイス。
23. 少量液体内の運動生起のための方法であって、
    少量液体（５７）は、表面（１６，１１３）に接触し、表面上で少なくとも１つの表面音波と相互作用する方法。
24. 請求項２３の方法において、
    少量液体はミクロ流体システムに配置されている方法。
25. 請求項２３の方法において、
    少量液体はミクロタイタープレートに配置されている方法。
26. 請求項２３〜２５の何れか１の方法において、
    少量液体は、異なる時点で異なる位置で表面音波と相互作用する方法。
27. 少量液体内の運動生起のための方法であって、
    少量液体は、間隔寸法（ａ，ｂ）を有するミクロタイタープレートに配置され、請求項１７の運動エレメントのアクティブ主面に接触し、運動エレメントの運動デバイス（１）によって動かされる方法。
28. 請求項１〜１７の何れか１の運動エレメント（１５，６０，７０，１０９）を入れるためのカートリッジであって、
    少なくとも１つの少量液体（５７）のための支持具用（２１，１１１）の第１の収容空間（３５）と、
    第１の収容空間と繋がり、第１の収容空間（３５）の支持具（２１，１１１）上にある少量液体（５７）と相互作用する運動エレメント（１５，６０，７０，１０９）を入れるための第２の収容空間（３３）と、
    運動デバイスまたは運動エレメント（１５，６０，７０，１０９）上に配置された運動デバイス（１）に電気接続するためのデバイス（２５）とを備えているカートリッジ。
29. 請求項２８のカートリッジにおいて、
    電気接続するためのデバイスは電気コネクタ（４５）のための通し穴（２５）を備えているカートリッジ。
30. 請求項２８または２９のカートリッジにおいて、
    収容空間（３３，３５）を閉じるための蓋（２９）を備えているカートリッジ。
31. 請求項２８〜３０の何れか１のカートリッジにおいて、
    第１の収容空間（３５）に入れられた支持具（２１，１１１）に対して第２の収容空間（３３）の入れられた運動エレメント（１５，６０，７０，１０９）を固定するためのスプリングエレメント（３１）を備えているカートリッジ。
32. 請求項２８〜３１の何れか１のカートリッジにおいて、
    カートリッジ（２７）にセットされた支持具（２１，１１１）上の液体を暖めるために、カートリッジの底にあるヒーターエレメント（３８）を備えているカートリッジ。
33. 請求項３２のカートリッジにおいて、
    ヒーターエレメントは抵抗ヒーターであるカートリッジ。
34. 請求項３２のカートリッジにおいて、
    ヒーターエレメントは、外部からきた熱をカートリッジにセットされた支持具（２１，１１１）に伝導する金属のヒータープレート（３８）であるカートリッジ。
35. 請求項２８〜３４の何れか１のカートリッジにおいて、
    カートリッジ（２７）にセットされた支持具（２１，１１１）上の液体（５７）の温度を検知するめの温度計を備えているカートリッジ。
36. 少量液体の検査および反応の少なくとも何れかを行うための反応機器であって、
    請求項２８〜３５の何れか１のカートリッジをいれるためのカートリッジ収容空間（４３）と、
    請求項１〜１５及び１７の何れか１の運動エレメント（１５，６０，７０，１０９）を、カートリッジ収容空間（４３）に入れたカートリッジ（２７）で電気的に接続されるように配置された接続エレメント（４５）と、
    カートリッジ収容空間（４３）にあるカートリッジ（２７）に入れた運動エレメント（１５，６０，７０，１０９）に接続エレメント（４５）を通じて供給する交流電圧を起こすための交流電圧生成器とを備えている反応機器。
37. 請求項３２において、
    カートリッジ収容空間（４３）のヒーターエレメント（５３）は、抵抗ヒーターエレメントである反応機器。
38. 液体内の運動生成のためのシステムであって、
    請求項２８〜３５の何れか１のカートリッジ（２７）と、
    請求項３６及び３７の何れか１の反応機器（４１）と、
    請求項１〜１７の何れか１の運動エレメント（１５）とを備えているシステム。

Images