JP2013512438A5 - - Google Patents

Description

特許請求の範囲においては、上記明細書と同様に、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｃａｒｒｙｉｎｇ」、「ｈａｖｉｎｇ」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」、「ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ」、「ｈｏｌｄｉｎｇ」等の全ての移行句は、無制限、すなわち含むがこれらに限定されるものではないことを示すものといえる。移行句「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ」、および「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ」のみは、米国特許庁の米国特許審査基準セクション２１１１．０３に示すように、それぞれ限定的、または半限定的な移行句である。
本願発明は以下の態様を含む。
（態様１）
主チャネルと、
第１の流体を含む第１の分岐チャネルと、
第２の流体を含む第２の分岐チャネルであって、前記第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルは、交差部にて接合し且つ主チャネルに連通する、前記第２の分岐チャネルと、
第１の分岐チャネルの一部と主チャネルの一部との間に配置された通気弁とを備える装置を提供する工程と、
通気弁を駆動する工程と、
第１の流体および第２の流体を交差部に略同時に流れ込ませる工程と、
混合流体を生成すべく第１の流体および第２の流体の少なくとも一部を混合する工程とを含むことを特徴とする方法。
（態様２）
第１の流体を含む上流のチャネル部と、
第１の流体とは異なる第２の流体を含む下流のチャネル部と、
上流のチャネル部と下流のチャネル部との間に配置される通気弁とを備える装置を提供する工程と、
第１の流体および第２の流体が相互に繋がりをもった状態で、第１の流体を実質的に流すことなく第２の流体を下流のチャネル部に流す工程と、
第２の流体を流した後に第１の流体を上流のチャネル部から下流のチャネル部に流す工程とを含むことを特徴とする方法。
（態様３）
入口と、
出口と、
入口と連通する上流のチャネル部と、
出口と連通する下流のチャネル部と、
下流のチャネル部と上流のチャネル部との間に配置される通気弁と、
上流のチャネル部および下流のチャネル部のうち少なくとも一方に収容される第１の流体とを備え、装置は、初めて使用されるに先立って少なくとも１時間にわたって装置に第１の流体を収容するようにシールされ、構成されることを特徴とする装置。
（態様４）
入口と、
出口と、
入口と出口との間の主チャネルと、
入口と出口との間の主チャネルに沿って直列に配置された第１の通気弁および第２の通気弁とを備えることを特徴とする装置。
（態様５）
前記チャネルの少なくとも１つはマイクロ流体チャネルであることを特徴とする態様１乃至４のいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様６）
前記第１の流体および第２の流体のうち少なくともいずれか一方を流す工程は、第１の流体および第２の流体のうち少なくともいずれか一方を含む１つ以上のチャネルに圧力勾配を付与する工程を含むことを特徴とする態様１乃至５のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様７）
前記第１の流体および第２の流体のうち少なくともいずれか一方を流す工程は、第１の流体および第２の流体のうち少なくともいずれか一方を含むチャネルの一端に真空を付与する工程を含むことを特徴とする態様１乃至６のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様８）
前記第１の流体は液体であることを特徴とする態様１乃至７のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様９）
前記第１の流体は気体であることを特徴とする態様１乃至８のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１０）
前記第２の流体は液体であることを特徴とする態様１乃至９のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１１）
前記第２の流体は気体であることを特徴とする態様１乃至１０のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１２）
前記流体の少なくとも１つは全血であることを特徴とする態様１乃至１１のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１３）
前記装置は、
第１の分岐チャネルを含む上流のチャネル部と、
第２の分岐チャネルを含む上流のチャネル部とを備え、
第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルは交差部にて接合するとともに、下流のチャネル部に連通することを特徴とする態様１乃至１２のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１４）
前記第１の流体および第２の流体を略同時に交差部に流し込む工程を更に含むことを特徴とする態様１乃至１３のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１５）
混合流体を形成するために、前記第１の流体および第２の流体の少なくとも一部を混合する工程を更に含むことを特徴とする態様１乃至１４のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１６）
前記第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルは、第１の流体が収容される間に主チャネルと連通することを特徴とする態様１乃至１５のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１７）
前記装置は第１の分岐チャネルに収容される第２の流体を含むことを特徴とする態様１乃至１６のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１８）
前記第１の流体は金属溶液であることを特徴とする態様１乃至１７のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様１９）
前記第２の流体は還元剤であることを特徴とする態様１乃至１８のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２０）
前記チャネルに含まれる流体は、最初に使用されるに先立って少なくとも１時間にわたってチャネルに収容されることを特徴とする態様１乃至１９のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２１）
前記第１の流体および第２の流体は、第１の流体および第２の流体の両者と混合不能な第３の流体によって分離されることを特徴とする態様１乃至２０のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２２）
前記弁は、第１の流体と第２の流体との間に配置されることを特徴とする態様１乃至２１のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２３）
前記弁は、第１の流体と第３の流体との間に配置されることを特徴とする態様１乃至２２のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２４）
前記弁は第１の分岐チャネルの一部に配置されることを特徴とする態様１乃至２３のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２５）
前記弁は第２の分岐チャネルの一部に配置されることを特徴とする態様１乃至２４のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２６）
前記第１の流体および第２の流体は略異なる粘性を有することを特徴とする態様１乃至２５のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２７）
前記混合された第１の流体および第２の流体を、第１の流体および第２の流体の混合工程の１０分以内に反応領域に接触させる工程を更に含むことを特徴とする態様１乃至２６のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２８）
前記上流のチャネル部は、第１の分岐チャネルであり、前記装置は、第２の分岐チャネルを更に備え、前記第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルは交差部にて接合し、且つ下流のチャネル部に連通することを特徴とする態様１乃至２７のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様２９）
前記第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルの交差部は、混合領域を含み、同混合領域は、第１の分岐チャネルまたは第２の分岐チャネルのいずれかより大きな横断面積を有することを特徴とする態様１乃至２８のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３０）
前記混合領域は通気弁を含むことを特徴とする態様１乃至２９のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３１）
前記第１の流体および第２の流体の少なくとも一部を混合する工程は、乱流混合工程を含むことを特徴とする態様１乃至３０のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３２）
前記主チャネルは拡散によって第１の流体および第２の流体を完全に混合できるように十分に長いことを特徴とする態様１乃至３１のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３３）
前記交差部の下流の反応領域に配置される結合パートナーを更に含むことを特徴とする態様１乃至３２のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３４）
前記流体の少なくとも１つは、化学的反応および生体反応のうち少なくともいずれか一方のための試薬を含むことを特徴とする態様１乃至３３のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３５）
前記第１の流体は、化学的反応および生体反応のうち少なくともいずれか一方のための第１の試薬を含み、第２の流体は、化学的反応および生体反応のうち少なくともいずれか一方のための、第１の試薬とは異なる第２の試薬を含むことを特徴とする態様１乃至３４のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３６）
前記１つ以上の試薬は、異種混合の親和性反応に関与することを特徴とする態様１乃至３５のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３７）
前記第１の流体を実質的に流すことなく第２の流体を下流のチャネル部にて流す工程は、通気弁が開放されるように通気弁を始動させる工程を含むことを特徴とする態様１乃至３６のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３８）
前記第２の流体を流した後に第１の流体を上流のチャネル部から下流のチャネル部に流す工程は、通気弁が閉鎖されるように通気弁を始動させる工程を含むことを特徴とする態様１乃至３７のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様３９）
通気弁が開放されるように通気弁を始動させることによって通気弁に隣接するチャネルに気体のセグメントを導入する工程を更に含むことを特徴とする態様１乃至３８のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様４０）
前記チャネルへ気体のセグメントを導入する工程は、チャネルに含まれる流体を、気体のセグメントによって分離される第１の部分および第２の部分に分割する工程を含むことを特徴とする態様１乃至３９のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様４１）
第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルの少なくとも１つの横断面積は、等圧が第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルに付与される場合に、第１の流体および第２の流体が交差部に略同時に流れ込むように選択されることを特徴とする態様１乃至４０のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様４２）
前記第１の流体および第２の流体を実質的に流すことなく通気弁を始動させるに先だって主チャネルに第３の流体を流す工程を含むことを特徴とする態様１乃至４１のうちいずれか一つに記載の方法。
（態様４３）
略一定の圧力が主チャネルの出口に付与され、第１の流体、第２の流体、および第３の流体の流れのタイミングは、通気弁の始動のタイミングによって定まることを特徴とする態様１乃至４２のうちいずれか一つに記載の装置または方法。
（態様４４）
前記第１の流体および第２の流体の少なくとも一部を所定量混合させるべく通気弁を始動させた後に所定の時間待機する工程と、第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルにそれぞれ残留する第１の流体および第２の流体の流れを止めるべく通気弁を続いて開放する工程とを含み、これにより所定の混合量の第１の流体および第２の流体を主チャネルに流すことを特徴とする態様１乃至４３のうちいずれか一つに記載の方法。

Claims (29)

1. 第１の流体を含む上流のチャネル部と、
   第２の流体を含む下流のチャネル部と、
   上流のチャネル部と下流のチャネル部との間に配置される通気弁とを備える装置を提供する工程と、
   第１の流体および第２の流体が相互に流体連通した状態で、第１の流体を実質的に流すことなく第２の流体を下流のチャネル部に流す工程と、
   第２の流体を流した後に第１の流体を上流のチャネル部から下流のチャネル部に流す工程とを含む、方法。
2. 入口と、
   出口と、
   入口と流体連通する上流のチャネル部と、
   上流のチャネル部に配置される第１の流体と、
   出口と流体連通する下流のチャネル部と、
   下流のチャネル部に配置される第２の流体と、
   下流のチャネル部と上流のチャネル部との間に配置される通気弁と
   を含む装置であって、
   前記装置は、通気弁が開放位置にあるときに第１の流体を実質的に流すことなく下流のマイクロ流体チャネル部において第２の流体が流れ得、通気弁が閉鎖位置にあるときに上流のマイクロ流体チャネル部からの第１の流体が下流のマイクロ流体チャネル部に流れ得るように、適合および配置される、装置。
3. 第１の流体を実質的に流すことなく第２の流体を下流のチャネル部にて流す工程が、通気弁を開放しながら、第１の流体および第２の流体を含む前記チャネルの一端に真空を付与することを含み、第２の流体を流した後に第１の流体を上流のチャネル部から下流のチャネル部に流す工程が、通気弁を閉鎖し、真空を付与して第１の流体を上流のチャネル部から下流のチャネル部に流すことを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記チャネル部の少なくとも１つはマイクロ流体部チャネルである、請求項１または３に記載の方法。
5. 前記第１の流体および／または第２の流体を流すことは、第１の流体および／または第２の流体を含むチャネルの一端に真空を付与することを含む、請求項１、３および４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第１の流体は液体であり、前記第２の流体は液体である、請求項１および３〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 上流のチャネル部が第１の分岐チャネルであり、装置が第２の分岐チャネルを更に備え、第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルは、交差部にて接合し且つ下流のチャネル部に流体接続する、請求項１および３〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 第１の分岐チャネルが第１の流体を含み、第２の分岐チャネルが第３の流体を含み、方法が、第１の流体および第３の流体を同時に交差部の中へと流すことを含む、請求項７に記載の方法。
9. 第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルに等圧を付与して、第１の流体および第３の流体を、略同時に交差部の中へと流すことを含む、請求項８に記載の方法。
10. 上流のチャネル部が第３の流体を含み、第１の流体と第３の流体とが、該第１の流体および第３の流体の両者と実質的に混合不能な流体によって分離される、請求項８に記載の方法。
11. 前記第１の流体および第３の流体の少なくとも一部を混合して混合流体を形成することを更に含む、請求項８または９に記載の方法。
12. 前記第１の流体は金属溶液を含む、請求項１および３〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記第３の流体は還元剤を含む、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記第１の流体と第２の流体とは、第１の流体および第２の流体の両者と混合不能な第３の流体によって分離される、請求項１、３〜７および１２のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記弁は、第１の流体と第２の流体との間に配置される、請求項１および３〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記弁は第１の分岐チャネルの一部に配置される、請求項７〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 第１の流体および第３の流体を混合して混合流体を形成することを含む方法であって、該方法は、混合された第１の流体および第３の流体を、第１の流体および第３の流体を混合して１０分以内に反応領域に接触させることを更に含む、請求項８、９、１１〜１３、１５および１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記第１の分岐チャネルおよび第２の分岐チャネルの交差部は、混合領域を含み、同混合領域は、第１の分岐チャネルまたは第２の分岐チャネルのいずれかより大きな横断面積を有する、請求項７〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記混合領域は通気弁を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 装置が、前記交差部の下流の反応領域に配置される結合パートナーを含む、請求項７〜１６、１８および１９に記載の方法。
21. 前記流体の少なくとも１つは、化学的反応および／または生体反応のための試薬を含む、請求項１および３〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記第１の流体は、化学的反応および／または生体反応のための第１の試薬を含み、第２の流体は、化学的反応および／または生体反応のための、第１の試薬とは異なる第２の試薬を含む、請求項１および３〜２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記１つ以上の試薬は、異種混合の親和性反応に関与する、請求項２１または２２に記載の方法。
24. 略一定の真空をチャネルの出口に付与すること、ならびに第３の流体、第２の流体、および第１の流体の流れのタイミングを通気弁の始動のタイミングによって決める、請求項８〜２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 第２の流体が第１の流体と異なる、請求項１および３〜２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 第２の流体が第１の流体と同じである、請求項１および３〜２４のいずれか一項に記載の方法。
27. 第１の流体および／または第２の流体が洗い流し溶液を含む、請求項１および３〜２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 装置が、第１の流体および第２の流体を装置内に収容するようにシールされ、構成され且つ配置される、請求項２に記載の装置。
29. 装置が、第１の流体および第２の流体を装置内に収容するようにシールされ、構成され且つ配置され、一方、第１の流体および第２の流体は相互に流体連通する、請求項２または２８に記載の装置。