JP2013215729A - 結晶化を促進するデバイス及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】デバイスは、少なくとも一つの液体流路を有する固体構造を備える。液体流路は、標的分子溶液流入口24と、少なくとも2つの沈殿剤流入口26とを含む。標的分子溶液流入口は、各沈殿剤流入口と液体流路を介して液体連通する。液体流路は、標的分子溶液流入口に隣接する分岐流路セクション27と、結晶化流路セクション29と、これらの間に配置される流動遮断流路セクション28とを含む。液体流路は、分岐流路セクション27において1〜X個に分岐し、流動遮断流路セクション28は、該当する前記分岐流路セクションと結晶化流路セクションとの間の液体連通を遮断する機能を有する流動遮断機構28aを含む。
【選択図】図7a
Description
路に多量の結晶化剤を流し込むときにエラストマー壁を変形させることにより選択的に分離し、次にチャンバを流体流路に接触するように配置してチャンバ内の溶液状態を変化させるように構成される。別の構成として、結晶化システムは更に、チャンバの上に設けられ、かつチャンバから膜によって分離される制御流路を備え、膜はチャンバに向かって変形することができるので、校正された量のサンプル溶液をチャンバから排出して、膜を緩めることによって、校正された量の結晶化剤がチャンバに引き込まれるようにする。更に別の構成として、結晶化システムは、標的材料と流体連通する複数の平行な第1流体流路と、そして平行な第1流体流路と直交し、かつ交差することにより複数の接合部を形成する複数の平行な第2流体流路と、を備え、第2流体流路が結晶化剤と流体連通することによって、アレイ状の溶液形態を接合部に形成することができる。
これらの目的は、請求項に規定されるように、本発明によって達成されている。更に、以下に説明するように、本発明、及び本発明の実施形態は、先行技術による結晶化デバイス及び方法と比べると、更に大きな利点をもたらす特性を示す。
イスと比べて非常に経済的であることを示している。この主たる理由は、本発明のデバイスが安価に作製され、そして同時に非常に簡単であり、かつ高速に動作し、更に使用上の信頼性が高いからである。
分岐流路セクションでは、液体流路は1〜X個に分岐し、Xは結晶化流路セクションの数である。Xは基本的に、いずれの整数とすることもできる。一の実施形態では、Xは、2〜400、4〜100、8〜48、8〜24のように、2〜1000である。
従ってこのデバイスによって、単に標的分子溶液を一つの標的分子溶液流入口に流し込みながら複数の結晶化テストを行なうことが可能になる。標的分子溶液は複数の結晶化流路セクションに流入することになり、これらの結晶化流路セクションでは、標的分子溶液を沈殿剤流入口からの沈殿剤と接触させることができる。同時に、種々の結晶化流路セクションの間のどのような流体連通も、分岐流路セクションと結晶化流路セクションとの間に配置される分岐流路セクションで遮断することができる。従って、ハンドリングが簡単であり、かつ複数の結晶化テストを同時に行なうことができる非常に簡単なデバイスが実現している。
実際、標的分子溶液の特性は、最適なデバイスを設計する際に、特に上述のa)またはb)に従って動作する流動遮断流路セクションを備える実施形態に関して重要となる。これは、標的分子溶液の特性、特に表面張力が、溶液が毛細管吸引力の作用を受けるかどうかを決定するからである。マイクロ流体デバイスを設計する際、水を標的分子溶液の代わりに使用することができるが、或る用途では、マイクロ流体デバイスは、特定の標的分子溶液を使用する場合に関して更に最適化することもできる。以下に説明することであるが、標的分子溶液は、水溶液とする、例えば界面活性剤を含む水溶液とすることが好ましく、界面活性剤を含めることによって、当該水溶液の表面張力を水の表面張力とは異なるようにする。しかしながら、この技術分野の当業者であれば、設計パラメータを、当業者の
通常の技量を行使することにより制御することができると思われる。
g(sv)=g(lv)(cosq)+g(sl),
上の式では、g(sv)は固体−蒸気界面の張力であり、g(lv)は液体−蒸気界面の界面張力であり、g(sl)は固体と液体との間の界面張力であり、そして(q)は接触角度である。
断面形状を有することにより、下部表面、対向する上部表面、及び2つの側部表面を構成するマイクロ流体デバイスの一の実施形態では、好ましくは、少なくとも側部表面と、そして下部表面及び上部表面の内の一方の表面とは、60ダイン/cm未満、10〜55ダイン/cmの範囲のように、73ダイン/cm未満の表面張力を有する(水/サンプルとの接触角度が少なくとも90度)。
流動遮断流路セクションの流路の外周の主要部分に少なくとも沿うことが好ましい壁表面の階段状のこのような変位により形成される少なくとも一つの流動遮断流路セクションの相対的に大きな断面積は、隣接する結晶化流路セクションの断面積よりも大きい、いずれのサイズを持つこともできる。少なくとも一つの流動遮断流路セクションの断面積は、隣接する結晶化流路セクションの断面積よりも、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも100%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも500%、少なくとも1000%のように、少なくとも10%だけ大きいサイズを有することが好ましい。
対して、或る高さだけ変位させることにより、デバイスを水平面に保持しているときに、液体(水または標的分子サンプルのような)が結晶化セクションから分岐セクションに逆流する現象を防止することが望ましい。
ることにより直接流し込むことができる。一の実施形態では、本発明のマイクロ流体デバイスは、標的分子溶液を標的分子溶液流入口に供給する標的分子溶液流入口空洞を備える。標的分子溶液流入口空洞は、例えば固体構造の上面における凹部として形成することができ、この凹部は、標的分子溶液流入口に直接達する。
マイクロ流体デバイスの一の実施形態では、沈殿剤空洞は、前記上面における流入口空洞の形態であり、前記空洞は、前記結晶化流路セクションと前記沈殿剤流入口を介して液体連通し、前記沈殿剤流入口空洞は、上部表面から標的分子溶液流入口に達する円錐形を有することが好ましい。
マイクロ流体デバイスの一の実施形態では、少なくとも一つの結晶化流路セクションは、沈殿剤流入口の中に、または沈殿剤流入口に隣接して配置される毛細管現象流動停止部分を有し、この流動停止部分は、階段状に形成され、そして好ましくは結晶化流路セクションから沈殿剤空洞に向かって急激に広がる部分によって形成されることが好ましい。好
ましくは、結晶化流路セクション群の全てが、これらの結晶化流路セクションに隣接する沈殿剤流入口の中に、または沈殿剤流入口に隣接して配置される毛細管現象流動停止部分を有する。
沈殿剤空洞はいずれの所望の容積を有することもでき、例えば容積は、0.02〜5μl、0.5〜2μl、0.7〜1.3μlのように、0.01〜10μlである。
一の実施形態では、マイクロ流体デバイスは、ドープト多結晶シリコン、ドープト多結晶シリコンゲルマニウム(ポリSG)、ドープト単結晶シリコン、ドープト単結晶シリコンゲルマニウム(SG)、及びドープトIII−V族材料から成るグループから選択される半導体材料により作製される少なくとも一つの部分を備える。
リメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリウレタン(PU)、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリビニリデンクロライド(PVDC)、ポリビニリデンフッ化物、スチレン−アクリルコポリマー、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン、ポリ(スチレン−ブタジエン−スチレン)、シリコーン、エポキシ樹脂、ポリエーテルブロックアミド、ポリエステル、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリル系、セルロイド、セルロースアセテート、エチレン−ビニルアセテート(EVA)、エチレンビニルアルコール(EVAL)、フッ素樹脂(FEP,PFA,CTFE,ECTFE,ETFEを含むPTFE)、ポリアセタル(POM)、ポリアクリレート(アクリル系)、ポリアクリロニトリル(PAN)ポリアミド(PA)、ポリアミド−イミド(PAI)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK)、ポリブタジエン(PBD)、ポリブチレン(PB)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)、ポリケトン(PK)、ポリエステル/ポリテン/ポリエテン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、塩素化ポリエチレン(PEC)、ポリイミド(PI)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、硫化ポリフェニレン(PPS)、ポリフタルアミド(PPA)、及び上に列挙した材料の混合物から成るグループから選択されるポリマーを挙げることができ、好ましくは、デバイスの少なくとも一部分が、光学検査を行なうことができる透明性を有する、方法。
Corporationが販売する),Zeonexョ (ZEON Corporat
ionが販売する),及びTopasョ (Topas Advanced Polym
ers GmbHが販売する)のような環式オレフィンコポリマーにより作製される少なくとも一つの部分を備える。これらの材料は、以下に記載する取り外し可能な蓋(群)の作製に特に有用である。
作業は以下に開示するように非常に簡単になる。
一の実施形態では、マイクロ流体デバイスは更に、好ましくは結晶化流路セクション群の全てを横切る弱化ラインを備えるので、デバイスを前記弱化ラインに沿って破断することができる。弱化ラインは、上述のように設けることができ、例えば弱化ラインは、マイクロ流体デバイスの上側部分に設けることができる。
マイクロ流体デバイスの作製及びハンドリングを簡単にするために、上面及び反対側の底面は一の実施形態では、流入口空洞と、そして任意であるが、沈殿剤空洞及び/又は弱化ラインと、を除いて、ほぼ平坦にすることができる。
」という用語は、液体流路がこのような特性を有することによって、毛細管吸引力が、水及び/又は標的分子溶液である液体サンプルに発生することを意味する。
流動遮断流路セクションの最適な長さは、どのタイプの流動遮断が行なわれるかによって大きく変わる。一般的に、流動遮断流路セクションは、5〜5000μm、10〜1000μm、20〜200μmのように、1〜10000μmの長さを有する。
本発明の一の実施形態では、マイクロ流体デバイスは、少なくとも一つの第1部分と、そして少なくとも一つの蓋部分と、を備え、第1部分は第1面と、そして少なくとも液体流路の結晶化流路セクションを構成する溝を持つ溝面と、を有し、蓋部分は、少なくとも
部分的に取り外し可能な複数の蓋を構成し、各蓋は第2面と、そして溝面と、を有し、取り外し可能な前記蓋は、溝の上に取り付けられ、かつ溝に沿って密閉されて、少なくとも液体流路の結晶化流路セクションを構成する。
取り外し可能な蓋は好ましくは、第1部分を超えて延びて、例えば取り外し可能な蓋が、該当する蓋を個々に取り外すためのフランジを構成するようになる。
シーリングラインも当然、使用することができるが、そのような状況では、切り込み部を隣接する取り外し可能な蓋の間に設けるために別の作業工程が必要になる、または個々の取り外し可能な蓋は個々に取り付けることができる。
一の実施形態では、蓋の箔を第1部分の溝面に貼り付け、溝に沿って溝面に接着させ、または溶接し、そして部分的に、または全てに切り込みを入れて複数の部分とすることにより、取り外し可能な複数の前記蓋を構成する。他の作製方法を当然、使用することもでき、そして当業者が利用することができる。
一の実施形態では、マイクロ流体デバイスは標的分子溶液と組み合わされる。標的分子溶液は、例えば本明細書に開示されるように、水溶液に調製することができる。水溶液は
洗浄剤を含まないようにすることができる、または水溶液は任意であるが、一つ以上の洗浄剤を含むことができる。
本発明の方法では:
i)標的分子溶液を調製し、標的分子溶液を標的分子溶液流入口に供給し、そして標的分子溶液で結晶化流路セクションを充填することができるようにし;
ii)少なくとも一つの沈殿剤を調製し、そして沈殿剤を、少なくとも一つの沈殿剤流入口と液体連通するように配置することにより、沈殿剤が標的分子溶液と接触するようになり;
iii)沈殿剤が結晶化流路セクションの標的分子溶液に拡散することができるようにし;そして
iv)該当する前記標的分子結晶化流路セクション群の間の液体連通を遮断する。
ステップiv)は、ステップi)が終了した後のいずれの時点でも行なうことができる。
上に示したように、溶液は、例えば溶液を安定化させるための他の成分、例えばポリエチレングリコールのようなポリマー、及び洗浄剤を含む界面活性剤を含むことができる。
洗浄剤及び濃度の例を表1に示す。普通、標的分子溶液は一つの種類の洗浄剤しか含まないが;複数の洗浄剤の組み合わせを適用することもできる。
MW:分子量
CMC:臨界ミセル濃度
Actual:使用される代表的な濃度
沈殿剤溶液の例は、構造ゲノミクスにおけるショットガン結晶化法に見ることができる:ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D−BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY 59:1028−1037 Part 6, JUN 2003に掲載された論文の著者であるPage R, Grzechnik SK, Canaves JM, Spraggon G, Kreusch A,
Kuhn P, Stevens RC, Lesley SAによる超好熱性真正細菌(Thermotoga maritima)のプロテオーム(細胞の活動に必要な全タンパク質をひとまとめにして捉えた概念)に対して最適化された2次元結晶化スクリーニング。
標的分子溶液は一の実施形態では、標的分子溶液流入口に、例えばピペットのような器具を使用して直接供給することができる、または上に説明したように、標的分子溶液を標的分子溶液流入口空洞に流し込むことにより直接供給することができる。
一の実施形態では、沈殿剤(群)が沈殿剤空洞に予め充填される。上に説明したように、沈殿剤はこの実施形態では、乾燥状態であることが好ましい。沈殿剤は、標的分子溶液が充填される前に、または充填された後に、例えば液体を沈殿剤空洞に、例えば膜を介して注入することにより再溶解させることができる。他の例が上に開示されている。
a)パラフィンワックスまたはポリエチレンワックスのようなワックスを塗って流入口(群)を密閉するステップ;及び
b)ポリマーまたはガラスにより作製される固着要素のような透明であることが好ましい固着要素、例えばポリマースライドまたはガラススライドを固定する(例えば、接着法、溶接法、または締め付け手段によって)ステップ、
の内の一つ以上のステップによって密閉される。
a)デバイスを破断して少なくとも2つの部分として、結晶化流路セクション群を構成している複数の部分を分離し、そして結晶を取り出すステップ;
b)選択した一つ以上の結晶化流路セクション(群)の下側部分または上側部分を選択的に取り外し(例えば、切り出す)、そして結晶を取り出すステップ;及び
c)結晶を結晶化流路セクション(群)から吸い上げる、または押し出すステップ;及びd)取り外し可能な蓋または複数の蓋を取り外して、所望の結晶化流路セクション(群)を露出させることにより結晶を取り出すことができるステップ、
の内の一つ以上のステップによって取り出される。
本発明のこの第2の態様の第1部分は、上に開示した材料により作製することができ、そして同様の方法によって設けることができる。第1部分は、例えば成形部品及び/又はマイクロ加工部品とすることができる。一の実施形態では、第1部分は、ほぼ平坦なプレートにより作製され、このプレートに、溝がレーザを使用して彫り込まれている。レーザを使用することにより、溝を非常に簡単に形成することができるので、実際、溝にどのような所望の形状も持たせることができる。
取り外し可能な蓋(群)は好ましくは、第1部分を超えて延びて、例えば一つ以上の取り外し可能な蓋が、該当する蓋を個々に取り外すためのフランジを構成するようになる。
第2の態様の一の実施形態では、蓋(群)の箔を第1部分の溝面に貼り付け、溝(群)に沿って溝面に接着させ、または溶接し、そして部分的に、または全てに切り込みを入れて複数の部分とすることにより、取り外し可能な複数の前記蓋を構成する。他の作製方法を当然、使用することもでき、そして当業者が利用することができる。
ョン8、及び結晶化流路セクション9を含む。図1には、結晶化流路セクションを2つしか示していないが、上に説明したように、マイクロ流体デバイスは必要な限り多くの結晶化流路セクションを有することができる。
図1b及び1cは、流動遮断流路セクション8a,8bの例を示し、これらのセクションは、図1のA−A’に沿って切断したときの断面として示すことができる。
くしている。標的分子溶液が分岐流路セクション7から流れてくると、この標的分子溶液は、液体の速度が大きいので、流動遮断流路セクション8bを容易に通過して結晶化流路セクション9に流入する。液体の流れが停止すると、流動遮断流路セクション8bに残留する液体は、該当する流動遮断流路セクション及び分岐流路セクションにおける吸引力に差が生じるので、分岐流路セクションに引き戻される。鋭いエッジ「b」(例えば、100度以下、90度以下、80度以下のように、120度以下の角度を有する)が壁表面が階段状にこのように変位することによって形成されるので、標的分子溶液は結晶化流路セクション9に残留するが、流動遮断流路セクション8bからはほとんどが排出される。
・上面21a’を持ち、かつ液体流路22を構成する溝と、該当する沈殿剤流入口25に隣接する沈殿剤空洞26用の開口部と、そして溶液流入口空洞24と、更に流動遮断流路セクション28の弱化ラインを構成するスリット28aと、を含む上側部分21a。
・ほとんど凹凸の無いプレート、例えばガラスプレートの形態の下側部分21c。
・上側部分21aと下側部分21cとの間に挟まれることにより、シーリング部分が前記溝22,26,24,28及び開口部を覆い、かつ下側部分が前記シーリング部分21bを支持するようなシーリング層の形態のシーリング部分21b。下側部分21cはシーリング部分21bを、シーリング部分が第1部分21aの溝22を、結晶化流路セクション29を構成する溝の部分で覆う場所で支持するが、下側部分21cは、スリット28aにより構成される流動遮断セクション28を超えて延びることはない。従って、マイクロ流体デバイスを弱化ラインの位置で、下側部分21cを分離する必要を全く生じることなく容易に破断することができる。
・上面31a’を持ち、かつ液体流路32を構成する溝と、該当する沈殿剤流入口35に隣接する沈殿剤空洞36用の開口部と、そして溶液流入口空洞34と、更に流動遮断セクション38の弱化ラインを構成するスリット38a及び沈殿剤流入口35に位置する弱化ラインを構成するスリット40aと、を含む上側部分31a。
・ほとんど凹凸の無いプレート、例えばガラスプレートの形態の下側部分31c。
・上側部分31aと下側部分31cとの間に挟まれることにより、シーリング部分が前記溝32,36,34,38,40及び開口部を覆い、かつ下側部分が前記シーリング部分31bを支持するようなシーリング層の形態のシーリング部分31b。下側部分31cはシーリング部分31bを、シーリング部分が第1部分31aの溝32を、結晶化流路セクション39を構成する溝の部分で覆う場所で支持するが、下側部分31cは、スリット38aにより構成される流動遮断セクション38、及びスリット40aにより構成される流動遮断セクション40を超えて延びることはない。従って、マイクロ流体デバイスを弱化ラインの位置で、下側部分31cを分離する必要を全く生じることなく容易に破断することができる。
スとは異なっている:
・上面41a’を持ち、かつ液体流路42を構成する溝と、該当する沈殿剤流入口45に隣接する沈殿剤空洞46用の開口部と、そして溶液流入口空洞44と、更に流動遮断セクション48の弱化ラインを構成するスリット48a及び沈殿剤流入口45に位置する弱化ラインを構成するスリット50aと、を備える上側部分41a。
・下側部分も構成し、かつ前記溝42及び開口部46,44を覆うように貼着されるシーリング層の形態を呈するシーリング部分。
を有する点が異なっている。デバイスは2つの層として提供される:
・液体流路を構成する溝52と、該当する沈殿剤流入口に隣接する図示しない沈殿剤空洞用の開口部と、そして溶液流入口空洞54と、更に流動遮断セクション58の弱化ラインを構成するスリット58aと、を含む上側部分51a。
・下側部分も構成し、かつ前記溝及び開口部54を覆うように貼着されるシーリング層の形態を呈するシーリング部分51b。
図7a,bのマイクロ流体デバイスは、マイクロ流体デバイスの第1部分71aを備え、この第1部分71aは、図示しない第1面、及び溝77,78,79を持つ反対側の溝面と、を有し、これらの溝77,78,79は、分岐流路セクション77、流動遮断流路セクション78、及び結晶化流路セクション79を構成する。溝面には更に、それぞれの結晶化流路セクション79の間の空洞73が設けられる。マイクロ流体デバイスは更に、蓋部分71bを備え、蓋部分71bは少なくとも部分的に取り外し可能な複数の蓋71cを含む。第1部分71aは更に、液体流路と連通する標的分子溶液流入口74を構成する貫通開口部と、そして液体流路と連通する沈殿剤入口76を構成する多数の貫通開口部と、を含む。蓋部分71bは第1部分71aの溝面に固定されて、該当する流入口74,76,及び該当する流路セクション77,78,79を構成する。
取り外し可能な蓋71cは、第1部分71aを超えて延び出すことにより、該当する蓋71cを個々に取り外すためのフランジ71dを構成する。
図8は、本発明のマイクロ流体デバイスの模式図であり、流路セクション群、及びこれらの流路セクションの互いに対する関係を示している。マイクロ流体デバイスは、標的分子溶液流入口84と、そして更には、余剰量の標的分子溶液のための空気/ガス用開口部/標的分子溶液流出口84aと、を備える。基本的に、空気/ガス用開口部/標的分子溶液流出口84aは、標的分子溶液が流路セクション(群)に充填されているときの流路内の空気/ガスを逃がすことができる一つ以上の空気/ガス排出口に置き換えることができる。
て、液体流路の結晶化流路セクション99を構成する。取り外し可能な蓋91cは、第1部分91aを超えて延び出すことにより、該当する蓋91cを個々に取り外すためのフランジ91dを構成する。
図10は、本発明の別のマイクロ流体デバイスの上面図である。このマイクロ流体デバイスは、標的分子溶液流入口104と、分岐流路セクション107、図示しない流動遮断流路セクション、及び結晶化流路セクション109を含む液体流路と、を備える。各結晶化流路セクション109に対応するように、デバイスは沈殿剤流入口106を備える。図示しない流動遮断流路セクションは、溝109の内、溝107に隣接する部分によって少なくとも部分的に構成することができることが好ましい、例えばこれらの部分に、相対的に小さい毛細管力を持たせることにより、またはここに開示する他の手段によって構成することができることが好ましい。
Claims (30)
- 標的分子の結晶化を促進するためのマイクロ流体デバイスであって、前記デバイスは、第1面及び反対側の第2面を有し、かつ少なくとも一つの液体流路を有する固体構造を備え、前記液体流路は、標的分子溶液流入口と、そして少なくとも一つの沈殿剤流入口と、を含み、標的分子溶液流入口は、前記沈殿剤流入口と前記液体流路を介して液体連通し、前記液体流路は、前記沈殿剤流入口に隣接する結晶化流路セクションを含み、前記結晶化流路セクションは、沈殿剤流入口の中に、または沈殿剤流入口に隣接して配置される毛細管現象流動停止部分を有し、前記マイクロ流体デバイスは少なくとも一つの第1部分と、そして少なくとも一つの蓋部分と、を備え、第1部分は第1面と、少なくとも一つの溝を持つ溝面と、を有することにより前記結晶化流路セクションを構成し、蓋部分は前記フランジを剥離することにより、前記蓋が前記結晶化流路セクションの少なくとも一部を露出すべく取り外し可能な蓋を構成し、前記蓋は第2面及び前記第1部分の前記溝面に対向する溝面を有し、取り外し可能な前記蓋を前記溝の上に取り付け、そして液体流路の前記結晶化流路セクションを成すべく、前記第1部分の前記溝に沿って密閉する、マイクロ流体デバイス。
- 前記第1部分は、液体流路への標的分子溶液流入口を構成するため、または、液体流路への沈殿剤流入口のために、少なくとも一つの貫通開口部または凹部を有する、請求項1記載のマイクロ流体デバイス。
- 取り外し可能な前記蓋は前記第1部分を超えて延び、取り外し可能な前記蓋は、第1部分を超えて延びることにより、前記蓋を取り外すためのフランジを構成し、前記フランジは前記フランジを剥離することにより、前記蓋が結晶化流路セクションから外れるように構成される、請求項1または2に記載のマイクロ流体デバイス。
- 取り外し可能な前記蓋は、溝に沿って第1部分の溝面に、接着法及び溶接法のうちの少なくとも1つによって密閉される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは2つ以上の液体流路を備え、これらの液体流路は結晶化流路セクションを含み、かつ各液体流路は標的分子溶液流入口及び沈殿剤流入口に接続され、前記結晶化流路セクション群の各セクションは取り外し可能な蓋で覆われることが好ましく、これらの蓋は任意であるが、互いに対して剥離可能に接続される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記少なくとも一つの蓋部分は、箔により作製される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記少なくとも一つの蓋部分は、ポリマー箔または金属箔により作製される、請求項6に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記箔を第1部分の溝面に貼り付け、溝(群)に沿って溝面に接着させ、または溶接し、そして部分的に、または全てに切り込みを入れて複数の部分とすることにより、取り外し可能な複数の前記蓋を構成する、請求項6に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記デバイスは、少なくとも2つの沈殿剤流入口とを備え、前記標的分子溶液流入口は、これらの沈殿剤流入口の各沈殿剤流入口と前記液体流路を介して液体連通し、前記液体流路は、前記標的分子溶液流入口に隣接する分岐流路セクションと、該当する前記沈殿剤流入口に隣接する結晶化流路セクションと、前記分岐流路セクションと前記結晶化流路セク
ション群の各結晶化流路セクションとの間に配置される流動遮断流路セクションとを備え、前記液体流路は、前記分岐流路セクションにおいて1〜X個に分岐し、Xは結晶化流路セクションの数であり、そして前記流動遮断流路セクションは、前記分岐流路セクションと該当する結晶化流路セクションとの間の液体連通を遮断する機能を有する流動遮断機構を備えている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 前記流動遮断機構は、a)毛細管現象流動遮断部分、b)流路変位部分、及びc)弱化ライン流動遮断部分の内の少なくとも一つの部分の形態であり、a)毛細管現象流動遮断部分では、少なくとも一つの流動遮断流路セクションが、隣接する前記結晶化流路セクションによって液体に作用する毛細管力よりも小さい毛細管力が前記流路の液体に作用するように構成され、b)流路変位部分では、流動遮断流路の内の少なくとも一部分が、分岐流路セクション及び結晶化流路セクションの内の少なくとも一つのセクションに対して垂直方向に変位し、そしてc)弱化ライン流動遮断部分では、前記固体構造に、少なくとも一つの流動遮断流路セクションの液体流路を横切る弱化ラインが設けられ、前記弱化ラインは前記固体構造における周りよりも低い強度を有する線である、請求項9に記載のマイクロ流体デバイス。
- マイクロ流体デバイスは2個以上の結晶化流路セクションを備える、請求項1〜10のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは5個以上の結晶化流路セクションを備える、請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは前記結晶化流路セクションのそれぞれに対応する1つの蓋を備える、請求項11または12のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは、ガラス、セラミックス、金属、及び、シリコン、ゲルマニウム、及び砒化ガリウムから選択される半導体材料、ならびにポリマーから成るグループから選択される材料により作製される少なくとも一つの部分を備える、請求項1〜13のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは少なくとも1つの部分がポリマー材料からなる、請求項14に記載のマイクロ流体デバイス。
- 請求項15記載のデバイスを利用する方法において、前記ポリマー材料は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリエチレン(PE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリウレタン(PU)、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリビニリデンクロライド(PVDC)、ポリビニリデンフッ化物、スチレン−アクリルコポリマー、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン、ポリ(スチレン−ブタジエン−スチレン)、シリコーン、エポキシ樹脂、ポリエーテルブロックアミド、ポリエステル、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリル系、セルロイド、セルロースアセテート、エチレン−ビニルアセテート(EVA)、エチレンビニルアルコール(EVAL)、フッ素樹脂(FEP,PFA,CTFE,ECTFE,ETFEを含むPTFE)、ポリアセタル(POM)
、ポリアクリレート(アクリル系)、ポリアクリロニトリル(PAN)ポリアミド(PA)、ポリアミド−イミド(PAI)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK)、ポリブタジエン(PBD)、ポリブチレン(PB)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート
(PCT)、ポリケトン(PK)、ポリエステル/ポリテン/ポリエテン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、塩素化ポリエチレン(PEC)、ポリイミド(PI)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、硫化ポリフェニレン(PPS)、ポリフタルアミド(PPA)、及び上に列挙した材料の混合物から成るグループから選択される、方法。 - 前記デバイスの少なくとも一部分が、光学検査を行なうことができる透明性を有する、請求項16に記載の方法。
- 前記マイクロ流体デバイスは前記沈殿剤流入口に液体連通している少なくとも1つの沈殿剤空洞を備え、前記沈殿剤空洞群の内の少なくとも一つの沈殿剤空洞は、部分的に閉じた空洞の形態であり、部分的に閉じた空洞は、沈殿剤で予め充填されていることが好ましい、請求項1〜17のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは前記沈殿剤流入口に液体連通している少なくとも1つの沈殿剤空洞を備え、前記沈殿剤空洞のうちの少なくとも1つは円錐形をなす、請求項1〜18のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 少なくとも一つの結晶化流路セクションは、沈殿剤流入口の中に、または沈殿剤流入口に隣接して配置される毛細管現象流動停止部分は、階段状に、かつ結晶化流路セクションから沈殿剤空洞に向かって急激に広がる部分によって形成される、請求項1〜19のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記マイクロ流体デバイスは2つ以上の結晶化流路セクションを備え、前記結晶化流路セクションは、互いにほぼ平行である、請求項1〜20のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記デバイスは更に、前記結晶化流路セクション群の内の少なくとも一つのセクションに組み込まれる膜を備える、請求項1〜21のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記膜は、前記沈殿剤流入口に隣接して組み込まれる、請求項22に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記膜は、標的分子が沈殿剤に、沈殿剤流入口と液体を介して接触するようにして拡散する現象を防止する濾過膜である、請求項22に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記膜は、繊維材料及び発泡ポリマーから成るグループから選択される材料群の内の一つ以上の材料により作製される多孔質膜である、請求項22に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記膜は多孔質ニトロセルロースである、請求項22に記載のマイクロ流体デバイス。
- 標的分子溶液とともに用いるマイクロ流体デバイスであって、水溶液である前記標的分子溶液が一つ以上の洗浄剤を含む、請求項28に記載のマイクロ流体デバイス。
- 前記液体流路は壁表面を含み、壁表面は、流路の外周に沿って、かつ流路の長さだけ延び、少なくとも一つの結晶化流路セクションの前記壁表面は、当該結晶化流路セクションの外周の少なくとも一部分において、標的分子溶液の表面張力よりも大きい表面張力を有す
る、請求項27に記載の標的分子溶液と組み合わせたマイクロ流体デバイス。 - 請求項1〜15,18〜28のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイスの結晶化流路セクションから形成され又は成長した結晶を採取するための方法において、前記蓋と前記結晶を選択的に除去する、方法。
- 請求項29に記載のマイクロ流体デバイスの結晶化流路セクションから形成され又は成長した結晶を採取するための方法において、前記マイクロ流体デバイスは2つ以上の結晶化流路セクションと前記結晶化流路セクションのそれぞれに対応する1つの蓋を備え、前記方法は、前記結晶化流路セクションを覆う蓋を選択的に除去することによって前記結晶化流路セクションのうちの1つから形成され又は成長した結晶を採取する工程と、前記結晶を除去する工程とを備える、方法。
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