JP2012532327A - 血漿分離リザーバ - Google Patents
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Abstract
Description
2 入口チャンバ
3 メンブレン
4 第1のチャネル
5 第2のチャネル
6 リザーバ
7 基質キャリヤ
8 トレンチ
9 通気部
10 流体停止部
11 流れ方向
12 トリガチャネル
13 チャネル入口
14 構造要素
15 垂直流体要素
16 トレンチの拡大端部
17 出口チャネル
18 移行領域
20 流体
21 蓋
22 垂直貫流開口部
23 試薬
24 検出器
25 分析チャンバ
26 入口開口部
41 凹部
42 アタッチメント
45 凹み
Claims (36)
- 経時的に一定の体積流量を生じさせるマイクロフルイディック装置(1)であって、
粒子を流体血漿から分離する器具(3)と、前記分離後に前記流体を運び去る第1のチャネル(4)とを有し、前記第1のチャネル(4)は、流体停止部(10)内に開口し、前記流体停止部(10)は、前記流体の流れを間欠的に停止させるよう構成され、前記流体停止部(10)の上流側で且つこれに隣接して、第2のチャネル(5)が前記第1のチャネル(4)から枝分かれし、前記第2のチャネル(5)は、リザーバ(6)への連結部を形成している、
ことを特徴とする装置。 - 前記リザーバ(6)は、チャンバであり、該チャンバの入口断面は、前記第2のチャネル(5)の断面とほぼ同じであり、前記チャンバの前記断面は、前記入口断面の少なくとも5倍まで広がっている、
請求項1記載の装置。 - 前記リザーバチャンバ(6)は、0.1〜50マイクロリットル、特に0.5〜5マイクロリットルの容積を有する、
請求項1記載の装置。 - 前記リザーバ(6)の深さは、前記第1のチャンバ(4)の深さの1.2〜5倍である、
請求項1記載の装置。 - 段部が前記リザーバ(6)の入口領域に形成され、互いに異なる段部深さによってテラスが形成されている、
請求項4記載の装置。 - 前記リザーバ(6)の入口領域に傾斜路が設けられている、
請求項5記載の装置。 - 前記リザーバは、側方がトレンチ(8)により境界付けられている、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の装置。 - 前記トレンチ(8)は、前記リザーバ(6)のためのベント(9)を形成している、
請求項7記載の装置。 - 前記リザーバ(6)内における前記流体の流れ方向の前記トレンチの1つの縁とのなす角度は、前記リザーバ(6)の充填中、前記流体インターフェイスが前記トレンチの前記縁に沿って進行するよう70°未満である、
請求項7又は8記載の装置。 - 第3のチャネル(12)、特にトリガチャネル(12)が前記リザーバ(6)から見て下流側で枝分かれしており、前記チャネル(12)は、前記リザーバ(6)と前記流体停止部(10)との間に流体結合部を形成している、
請求項1ないし9のいずれか1項に記載の装置。 - 前記トリガチャネル(12)は、前記トリガチャネル(12)の毛管作用効果が比較のうえで大きいように前記リザーバ(6)よりも小さな断面を有する、
請求項10記載の装置。 - 前記トリガチャネル(12)のチャネル容積は、前記リザーバ容積の多くとも5%、特に0.02〜0.2マイクロリットルである、
請求項10記載の装置。 - 前記流体停止部(10)は、前記チャネル又は前記チャンバ内に設けられていて、疎水性材料から成る領域によって形成され、前記疎水性材料の湿潤により、前記流体停止部(10)は、化学的及び/又は物理的反応器によって親水性になり、その結果、前記流体停止部(16)は、所与の時間遅延後に前記反応によって除かれるように構成されている、
請求項1ないし9のいずれか1項に記載の装置。 - 前記流体停止部(10)の表面は、粗く、その結果、流体成分は、前記表面に物理的に付着することができ、その結果、親水性湿潤が起こることができるように構成されている、
請求項13記載の装置。 - 親水化が、前記流体停止部(10)中の基質又はリガンドへの流体成分の化学的結合によって起こることができる、
請求項13記載の装置。 - 前記第1のチャネル(4)の口領域における前記流体停止部(10)の深さは、毛管停止部(10)が形成されるよう前記チャネルの深さよりも大きい、
請求項1ないし12のいずれか1項に記載の装置。 - 前記毛管停止部(10)の深さは、前記第1のチャネル(4)の深さの少なくとも2倍である、
請求項16記載の装置。 - 前記毛管停止部(10)の深さは、0.1〜1ミリメートル、特に0.2ミリメートル〜0.5ミリメートルである、
請求項17記載の装置。 - 前記トリガチャネル(12)に隣接した領域における前記毛管停止部(10)の深さは、前記トリガチャネル(12)の深さに一致し、前記毛管停止部(10)の深さは、前記第1のチャネル(4)の前記口領域まで連続して増大している、
請求項16記載の装置。 - 血漿分離装置であって、入口チャンバ(2)と、前記チャンバ(2)を入口開口部から分離するよう配置されたメンブレン(3)とを有し、前記入口チャンバ(2)は、少なくとも部分的にトレンチ(8)によって包囲され、チャネル(4)が前記チャンバに流体結合されている、装置において、前記チャンバ(2)と前記チャネル(4)との流体結合は、漏斗形要素(13)によって形成されている、
ことを特徴とする装置。 - 前記漏斗形要素(13)の円錐形領域に構造要素(14)が設けられ、該構造要素は、前記漏斗形要素(13)中への流体の運搬を助けるよう構成されている、
請求項20記載の装置。 - 前記構造要素(14)は、ピラー又はポストであり、複数本のピラー又はポストが互いに1ミクロン〜1000ミクロン、好ましくは20ミクロン〜200ミクロンの間隔を置いて配置されている、
請求項21記載の装置。 - 前記構造要素(14)の一部は、前記チャンバ内に延びている、
請求項21記載の装置。 - 前記構造要素(14)は、切欠き(15)を有する、
請求項20ないし23のいずれか1項に記載の装置。 - 血漿分離装置であって、入口チャンバ(2)と、前記チャンバ(2)を入口開口部から分離するメンブレン(3)とを有し、前記入口チャンバは、少なくとも部分的にトレンチ(8)により包囲され、チャネル(4)が前記チャンバに流体結合されている、装置において、前記トレンチの一端部(16)は、前記トレンチの前記一端部(16)の毛管バリヤ作用効果が増大するよう拡大した断面を有する、
ことを特徴とする装置。 - 前記トレンチ(8)は、通気チャネル(9)に結合されている、
請求項25記載の装置。 - 前記トレンチ(8)は、100ミクロン〜1000ミクロンの幅及び200ミクロン〜1000ミクロンの深さを有する、
請求項25又は26記載の装置。 - 流体を計量する方法であって、流体がマイクロフルイディック装置(1)の入口開口部(2)内に送り込まれ、粒子又は分子化合物がメンブレン要素(3)によって前記流体から分離され、前記流体がチャネル(5)を経て流体リザーバ(6)内に流入して少なくとも部分的に前記チャネルを満たす方法において、
前記リザーバ(6)を空にすることは、一定の体積流量が1秒当たり0.05マイクロリットルから1秒当たり10マイクロリットルまでの値を持つ状態で行なわれる、
ことを特徴とする方法。 - 前記一定の体積流量は、5秒〜10秒の期間にわたり維持される、
請求項28記載の方法。 - 前記リザーバ(6)は、50パーセント〜100パーセントのレベルまで充填される、
請求項28記載の方法。 - 前記装置中の流体の流れは、前記リザーバ(6)内の所与の充填レベルに達するまで毛管停止部(10)によって止められる、
請求項28又は30記載の方法。 - 所与の充填レベルに達した後、前記流体は、前記リザーバ(6)から流出してチャネル(12)内に流入し、そして前記チャネル(12)を通って流れて毛管停止部(10)を満たし、それにより前記毛管停止部を開く、
請求項31記載の方法。 - 前記流体のフロントのインターフェイスは、前記リザーバ(6)の充填中、連続的に広がり、前記リザーバの充填中、前記流体フロントの流れ方向は、出口チャネル(12)の方向に変わり、前記リザーバ(6)を空にしている間、前記インターフェイスは、サイズが連続的に減少する、
請求項28又は29記載の方法。 - 前記メンブレン要素(3)を通る流量は、濾過中、常時減少し、前記流体の導入後の1秒〜30秒の期間にわたり、前記メンブレン(3)を通る体積流量は、元の体積流量と比較して50%以上減少する、
請求項28又は29記載の方法。 - 前記流体は、チャンバ(23)内にあけられ、該チャンバ(23)は、前記流体の垂直案内を可能にする構造を有し、前記流体の流れは、重力の方向とは逆に流れることができる、
請求項28又は29記載の方法。 - 前記流れ経路内に設けられた試薬が前記リザーバ(6)から流出している前記流体によって溶かされる、
請求項28又は29記載の方法。
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