JP2013524255A - 微細流体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サンプルに含まれているターゲットを効率よく分離することができる微細流体装置を提供する。
【解決手段】本発明はサンプルからターゲットを分離するための微細流体装置を開始する。本発明は、キャビネット、第１フィルタリング装置及び第２フィルタリング装置でなっている。複数のノンターゲットと複数類型のターゲットを含んでいるサンプルの流れのための第１通路と第１通路から分岐されている第２通路とがキャビネットの内側に形成されている。サンプルを第１通路に供給するための導入口がキャビネットの上部に形成されている。第１通路と第２通路からサンプルを排出するための排出口がキャビネットの下部に形成されている。第１フィルタリング装置は、第１通路の上流にサンプルから複数類型のターゲットを濾過するように設置されており、濾過される複数類型のターゲットを第２通路に誘導する。第２フィルタリング装置は、第２通路に第１フィルタリング装置から複数類型のターゲットを受けて大きさによって濾過するように設置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は微細流体装置に関し、より詳しくはサンプル（Ｓａｍｐｌｅ）からターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）を分離するための微細流体装置に関する。

近年、人間の疾病を治療するための動物試験及び臨床試験に対する規制が強化している。このような動物試験及び臨床試験を取り替えるために、人間の血液から生きている細胞（Ｌｉｖｅ ｃｅｌｌ）を採集するための研究と技術の開発が活発に行われている。細胞の採集は、微細流体装置（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＴＣチップ（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｕｍｏｒ ｃｅｌｌｓ ｃｈｉｐ）、フィルター（Ｆｉｌｔｅｒ）などの多様な細胞採集装置によって実施されている。

微細流体装置は、特許文献１に開示されている。この特許文献１の微細流体装置は、上部層（Ｔｏｐ ｌａｙｅｒ）、下部層（Ｂｏｔｔｏｍ ｌａｙｅｒ）と複数の障害物（Ｏｂｓｔａｃｌｅｓ）でなっている。障害物の表面に結合剤部分（Ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｏｉｅｔｙ）、例えば抗体（Ａｎｔｉｂｏｄｙ）、荷電ポリマー（Ｃｈａｒｇｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）、細胞（Ｃｅｌｌｓ）と結合される分子（Ｍｏｌｅｃｕｌｅ）がコートされている。障害物は、上部層または下部層の表面から高さ方向に形成されているマイクロポスト（Ｍｉｃｒｏｐｏｓｔ）でなっている。サンプル、例えば血液は、上部層の入口（Ｉｎｌｅｔ）を通じて導入した後、チャネル（Ｃｈａｎｎｅｌ）に沿って流れて上部層の出口（Ｏｕｔｌｅｔ）を通じて排出される。血液に含まれている細胞は結合剤部分に捕獲される。

米国特許出願公開第２００７／０２５９４２４Ａ１号明細書

しかし、前述したような微細流体装置は、ターゲットを単純に結合剤部分に結合して捕獲するため、ターゲットの捕獲率が非常に低い問題がある。また、前述したような微細流体装置は、結合剤部分に捕獲されているターゲットを別に採取しにくく、多量の血液からターゲットを分離して検査及び分析するのに適しない問題がある。

本発明は前述した様々な問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、サンプルに含まれているターゲットを効率よく分離することができる微細流体装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、サンプルからターゲットを大きさによって簡便に分離することができる微細流体装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、サンプルに含まれているノンターゲットとターゲットを前処理してノンターゲットを除去した後、前処理を経ったターゲットを後処理によって効率よく分離することができる微細流体装置を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の特徴は、複数のノンターゲットと複数類型のターゲットを含んでいるサンプルの流れのための第１通路と第１通路から分岐されている第２通路とが内側に形成されており、サンプルを第１通路に供給するための導入口が上部に形成されており、第１通路と第２通路からサンプルを排出するための排出口が下部に形成されているキャビネットと、第１通路の上流にサンプルから複数類型のターゲットを濾過するように設置されており、濾過される複数類型のターゲットを第２通路に誘導する第１フィルタリング装置と、第２通路に第１フィルタリング装置から複数類型のターゲットを受けて大きさによって濾過するように設置されている第２フィルタリング装置と、を含む微細流体装置にある。

本発明による微細流体装置は、サンプルに含まれている複数類型のターゲットを大きさによって効率よく濾過して分離することができる。また、ノンターゲットとターゲットを前処理してノンターゲットを除去した後、前処理で獲得したターゲットを後処理によって分離するので、人間の血液などから細胞を分離して採取するのに非常に有用に使われることができる。

本発明による微細流体装置の構成を示した斜視図である。 本発明による微細流体装置からカバーが分離されているキャビネットの本体を示した斜視図である。 本発明による微細流体装置の構成を示した断面図である。 本発明による微細流体装置の第１フィルタリング装置の構成を分離して示した斜視図である。 本発明による微細流体装置の第２フィルタリング装置の構成を分離して示した斜視図である。 本発明による微細流体装置の第２フィルタリング装置のメッシュフィルターの構成を示した斜視図である。 本発明による微細流体装置の第２フィルタリング装置のメッシュフィルターの構成を部分的に示した断面図である。 本発明による微細流体装置の第１フィルタリング装置によるノンターゲットの濾過を説明するために示した断面図である。 本発明による微細流体装置の第２フィルタリング装置によるターゲットの濾過を説明するために示した断面図である。 本発明による微細流体装置のメッシュフィルターの他の実施例を示した斜視図である。 本発明による微細流体装置のメッシュフィルターのさらに他の実施例を示した斜視図である。 本発明による微細流体装置のメッシュフィルターのさらに他の実施例を示した斜視図である。 本発明による微細流体装置の他の実施例を示した断面図である。 本発明による微細流体装置の他の実施例による分散装置の構成を分離して示した斜視図である。 本発明による微細流体装置の他の実施例による分散装置と第２フィルタリング装置によるターゲットの濾過を説明するために示した断面図である。

本発明のその外の目的、特定の利点と新規の特徴は添付図面に基づく以下の詳細な説明と好適な実施例からより明らかになるであろう。

以下、本発明による微細流体装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

まず、図１〜図３を参照すれば、本発明による微細流体装置は、サンプル２に含まれている複数のノンターゲット（Ｎｏｎ−ｔａｒｇｅｔ）４と複数類型のターゲット６；６ａ、６ｂ、６ｃを１次濾過してターゲット６を分離した後、分離されたターゲット６を大きさによって２次濾過して分離する。

図８及び図９に詳細に示すように、ノンターゲット４はターゲット６の直径より小さな直径（ｄ）を持つ。ターゲット６は、一例として第１類型のターゲット６ａ、第２類型のターゲット６ｂ及び第３類型のターゲット６ｃでなる。第１類型のターゲット６ａは第１直径（ｄ１）を持ち、第２類型のターゲット６ｂは第２直径（ｄ２）を持ち、第３類型のターゲット６ｃは第３直径（ｄ３）を持つ。第１直径（ｄ１）は第２直径（ｄ２）より大きく、第２直径（ｄ２）は第３直径（ｄ３）より大きい。サンプル２は人間または動物の唾液、汗、小便などの生理学的流体、血液、血清（Ｓｅｒｕｍ）でなる。また、サンプル２は、人間、動物、植物の細胞、組職などのターゲット６を含む流体、ウイルス、バクテリアなどを含む流体など、多様に選択できる。サンプル２として血液が選択される場合、ターゲット６は、血液に含まれて相異なるサイズを持つ細胞でなる。血液中の細胞は赤血球（Ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ）、白血球（Ｗｈｉｔｅ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ）などがある。本発明の実施例において、ノンターゲット４としては赤血球が選択できる。

図１〜図３を再び参照すれば、本発明による微細流体装置は、外観をなすキャビネット（Ｃａｂｉｎｅｔ）１０を備えている。キャビネット１０の本体１２は、その内側にサンプル２の流れのために形成されている第１通路１４と、第１通路１４から分岐されている第２通路１６とを持つ。第１通路１４と第２通路１６は隔壁１８によって左右に区画されている。隔壁１８の上端には、サンプル２の流れを誘導するために、第１通路１４から第２通路１６に向けて傾く傾斜面１８ａが形成されている。隔壁１８の上方には、第１通路１４と第２通路１６を連結する第３通路２０が形成されている。隔壁１８の下方には、第１通路１４と第２通路１６を連結する第４通路２２が形成されている。

サンプル２の供給のために、第１通路１４の上流に連結されるように、導入口２４が本体１２の上部に形成されている。導入口２４は、サンプル２を第１通路１４に供給するように、第１通路１４の上方に整列されている。第３通路２０の一側に導入口２４を通じて流入するサンプル２の流れを第１通路１４に誘導するガイド（Ｇｕｉｄｅ）２０ａが形成されている。サンプル２の排出のために、第１及び第２通路１４、１６の下流に連結されるように、排出口２６が本体１２の下部に形成されている。本体１２の前面には、第１及び第２通路１４、１６と連結されるように、開放端部２８が形成されている。

一対の溝（Ｇｒｏｏｖｅ）３０が第１通路１４の上流に開放端部２８と連結されるように形成されている。溝３０は第１通路１４の一側から第２通路１６に向けて傾くように配置された。一対の第１〜第４溝３２ａ〜３２ｄが第２通路１６にサンプル２の流れ方向に沿って開放端部２８と連結されるように形成されている。第１〜第４溝３２ａ〜３２ｄのそれぞれは水平に配置された。カバー３４は本体１２の前面に開放端部２８を覆うように複数のネジ３６の締結によって装着されている。カバー３４は本体１２の前面にヒンジ（Ｈｉｎｇｅ）を中心に回転可能に開閉することができるドアで構成できる。本体１２とカバー３４の間には、気密の維持のために、パッキング（Ｐａｃｋｉｎｇ）が装着できる。

図２〜図４及び図８を参照すれば、本発明による微細流体装置は、複数類型のターゲット６を濾過するように、第１通路１４に傾いて装着された第１フィルタリング装置４０を備えている。第１フィルタリング装置４０は、サポートフレーム（Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｒａｍｅ）４２、メッシュフィルター（Ｍｅｓｈ ｆｉｌｔｅｒ）４４とカバーフレーム（Ｃｏｖｅｒ ｆｒａｍｅ）４６でなっている。サポートフレーム４２の両端は溝３０に挿合される。サポートフレーム４２の中央には、サンプル２の流れのための孔４２ａが形成されている。サポートフレーム４２の上面には、孔４２ａの周りに沿って定着凹部４２ｂが形成されている。

メッシュフィルター４４の周縁部は定着凹部４２ｂに定着されている。メッシュフィルター４４は、複数類型のターゲット６を濾過するように形成されている複数の濾過孔４４ａを持つ。濾過孔４４ａは、ターゲット６の直径より小さな直径を持つように形成されている。ノンターゲット４は濾過孔４４ａを通過し、ターゲット６は濾過孔４４ａを通過することができない。メッシュフィルター４４は１０〜５０μｍの厚さで構成できる。メッシュフィルター４４の濾過孔４４ａはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ；微小電気機械システム）技術を用いたエッチング（Ｅｔｃｈｉｎｇ）によって形成できる。

カバーフレーム４６は、メッシュフィルター４４の周縁部を覆うように、定着凹部４２ｂに装着されている。メッシュフィルター４４の周縁部は、サポートフレーム４２とカバーフレーム４６間に固定されている。カバーフレーム４６の中央には、サポートフレーム４２の孔４２ａと整列するように、孔４６ａが形成されている。孔４６ａの一側面には、サンプル２の流れを誘導するように、傾斜面４６ｂが形成されている。サポートフレーム４２の上面とカバーフレーム４６の上面は同一水平面上に整列されている。

図２〜図３、図５〜図７及び図９を参照すれば、本発明による微細流体装置は、第１フィルタリング装置４０から複数類型のターゲット６を受けて複数類型のターゲット６を大きさによって濾過するように、第２通路１６に設置されている第２フィルタリング装置５０を備えている。第２フィルタリング装置５０は、サンプル２の流れ方向に沿って配置された複数のフィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３でなっている。フィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３のそれぞれは第１〜第３溝３２ａ〜３２ｃに挿合されて水平に装着されている。フィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３のそれぞれは、サポートフレーム５２、メッシュフィルター５４及びカバーフレーム５６でなっている。本実施例において、第４溝３２ｄにフィルター組立体が装着されていないものが示されて説明されたが、第４溝３２ｄにもフィルター組立体が装着できる。

サポートフレーム５２の両端は第１〜第３溝３２ａ〜３２ｃのそれぞれに挿合される。サポートフレーム５２の中央には、サンプル２の流れのための孔５２ａが形成されている。サポートフレーム５２の上面には、孔５２ａの周りに沿って定着凹部５２ｂが形成されている。メッシュフィルター５４の周縁部は定着凹部５２ｂに定着されている。メッシュフィルター５４は複数類型のターゲット６を濾過するように形成されている複数の濾過孔５４ａを持つ。濾過孔５４ｃの直径はターゲット６の直径によってターゲット６を濾過する大きさを持つように適切に変更可能である。

フィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３のそれぞれのメッシュフィルター５４は、その濾過孔５４ａの直径がサンプル２の流れ方向に沿って漸進的に減少するように配列されている。例えば、フィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３が３段に積層された場合、第１フィルター組立体５０−１の濾過孔５４ａは１５〜２０μｍに形成され、第２フィルター組立体５０−２の濾過孔５４ａは１０〜１５μｍに形成され、第３フィルター組立体５０−３の濾過孔５４ａは５〜１０μｍに形成できる。

カバーフレーム５６は、メッシュフィルター５４の周縁部を覆うように、定着凹部５２ｂに装着されている。メッシュフィルター５４の周縁部はサポートフレーム５２とカバーフレーム５６の間に固定されている。カバーフレーム５６の中央には、サポートフレーム５４の孔５４ａと整列するように孔５６ａが形成されている。孔５６ａの断面積は、ターゲット６の流れを誘導するために、上流から下流に行くほど漸進的に減少するホッパー状（Ｈｏｐｐｅｒ ｓｈａｐｅ）に形成されている。サポートフレーム５２の上面とカバーフレーム５６の上面は同一水平面上に整列されている。

図７に示すように、メッシュフィルター５４の表面には親水性表面層５４ｂがコートされている。親水性表面層５４ｂは、メッシュフィルター５４の表面に親水性物質、例えば酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）がコート（Ｃｏａｔｉｎｇ）されることで形成できる。親水性表面層５４ｂはメッシュフィルター５４の表面に接触するサンプル２の流れを分散させて、液滴が結ぶことを防止する。一方、親水性表面層５４ｂはメッシュフィルター４４の表面にも同様に形成できる。

抗体表面層５４ｃが、ターゲット６による細胞の捕獲のために、親水性表面層５４ｂの表面にコートされている。抗体表面層５４ｃの抗体は、例えば抗上皮細胞接着分子抗体（Ａｎｔｉ−Ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ Ｃｅｌｌ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｍｏｌｅｃｕｌｅ ａｎｔｉｂｏｄｙ、Ａｎｔｉ−ＥｐＣＡＭ ａｎｔｉｂｏｄｙ）、抗サイトケラチン抗体（Ａｎｔｉ−Ｃｙｔｏｋｅｒａｔｉｎ ａｎｔｉｂｏｄｙ、Ａｎｔｉ−ＣＫ ａｎｔｉｂｏｄｙ）などで構成できる。本実施例において、抗体表面層５４ｃは、親水性表面層５４ｂに代わって、メッシュフィルター５４の表面に直接コートされることができる。一方、図９には、親水性表面層５４ｂと抗体表面層５４ｃが第３フィルター組立体５０−３のメッシュフィルター５４にだけコートされているものが例示されている。

図１〜図３を参照すれば、本発明による微細流体装置は、キャビネット１０の導入口２４にサンプル２を供給するためのサンプル供給装置６０として注射器６２を備えている。注射器６２のシリンダー６４はサンプル２を保存するためのボア６４ａ、サンプル２を流入するための入口６４ｂ及びサンプル２を排出するための出口６４ｃを持つ。注射器６２のピストン（Ｐｉｓｔｏｎ）６６は入口６４ｂを通じてボア６４ａに挿入され、ボア６４ａに沿って往復運動して、出口６４ｃを通じてサンプル２を排出する。出口６４ｃはホース（Ｈｏｓｅ）６８によって導入口２４に連結されている。サンプル供給装置６０は定量のサンプル２をポンピングしてキャビネット１０の導入口２４に供給することができるシリンジポンプ（Ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐ）、プランジャポンプ（Ｐｌｕｎｇｅｒ ｐｕｍｐ）などで構成できる。また、サンプル２の一例として人間の血液が選択される場合、サンプル供給装置６０は血液を保存して供給することができる採血官（Ｂｌｏｏｄ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｔｕｂｅ）、バッグ（Ｂａｇ）、パック（Ｐａｃｋ）などの多様な形態に構成されることもできる。

これからは、このような構成を持つ本発明による微細流体装置の作用を説明する。

図２及び図３を参照すれば、シリンダー６４の出口６４ｃはホース６８によってキャビネット１０の導入口２４に連結される。ピストン７６がシリンダー７４のボア７４ａに沿って前進すれば、サンプル２は出口７４ｃを通じて排出され、ホース７８とキャビネット１０の導入口２４を通じても３に矢印“Ａ”で示すように第１通路１４の上流に流入する。第１通路１４に流入するサンプル２は傾いている第１フィルタリング装置４０を通すことになる。

図３及び図８を参照すれば、サンプル２のターゲット６は第１フィルタリング装置４０の前処理（Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）によって１次濾過される。ノンターゲット４は濾過孔４４ａを通過して第１通路１４の下流へ流れる。ターゲット６は濾過孔４４ａを通過することができない。濾過孔４４ａの直径が５μｍに形成されている場合、ノンターゲット４、例えば直径６〜８μｍの赤血球は濾過孔４４ａを通過する。赤血球は、細胞核（Ｃｅｌｌｎｕｃｌｅｕｓ）を取り囲んでいる細胞質（Ｃｙｔｏｐｌａｓｍ）の変形によって、その直径より小さな孔を抜けることができる。ターゲット６、例えば直径５μｍ以上の細胞は濾過孔４４ａを通過することができない。ターゲット６はメッシュフィルター４４の表面に沿って下がり、図３に矢印“Ｂ”で示すように、第２通路１６の上流に流れる。この際、サンプル２の液体成分の中で一部は濾過孔４４ａを通過してノンターゲット４とともに第１通路１４の下流に流れ、残りの液体成分はメッシュフィルター４４に沿って第２通路１６の上流に流れる。隔壁１８の傾斜面１８ａとカバーフレーム４６の傾斜面４６ｂは第１フィルタリング装置４０から第２通路１６にターゲット６の流れをなだらかに誘導する。

図２、図３及び図９を参照すれば、第１フィルタリング装置４０を経った複数類型のターゲット６は第２フィルタリング装置５０の後処理（Ｐｏｓｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）によって２次濾過される。複数類型のターゲット６はその大きさによってフィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３のそれぞれの濾過孔５４ａによって濾過される。ターゲット６の中で１５μｍ以上の大きさを持つ第１類型のターゲット６ａは第１フィルター組立体５０−１の濾過孔５４ａを通過することができなく、１５μｍ未満の大きさを持つ第２及び第３類型のターゲット６ｂ、６ｃは第１フィルター組立体５０−１の濾過孔５４ａを通過する。ターゲット６の中で１０μｍ以上の大きさを持つ第２類型のターゲット６ｂは第２フィルター組立体５０−２の濾過孔５４ａを通過することができなく、１０μｍ未満の大きさを持つ第３類型のターゲット６ｃは第２フィルター組立体５０−２の濾過孔５４ａを通過する。５μｍ以上の大きさを持つ第３類型のターゲット６ｃは第３フィルター組立体５０−３の濾過孔５４ａを通過することができなく、５μｍ未満の大きさを持つ残りのターゲットまたは第２フィルタリング装置５０に流入したノンターゲット４は第３フィルター組立体５０−３の濾過孔５４ａを通過する。第１フィルタリング装置４０と第２フィルタリング装置５０の濾過を経ったサンプル２は排出口２６を通じてキャビネット１０の外に排出されて公知のタンク（Ｔａｎｋ）、リザブワー（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）などに安全に保存される。

このように、多段に積層されたフィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３によってターゲット６が大きさ別に濾過されて分離されるので、例えば人間の血液から直径１２〜２５μｍの白血球を効率よく採取することができる。一方、細胞は抗体表面層５４ｃに結合されて捕獲されるので、細胞の捕獲率が大幅に高くなる。

図１０には、本発明による微細流体装置において、メッシュフィルターの他の実施例が示されている。図１０を参照すれば、他の実施例のメッシュフィルター１３４は、その上面にターゲット６を収容するように形成されている複数のプール（Ｐｏｏｌ）１３６を持つ。プール１３６の断面は円形に形成されている。濾過孔１３４ａのそれぞれはプール１３６の中央に形成されている。濾過孔１３４ａとプール１３６は同心状に形成されている。プール１３６は必要によって多段に形成できる。

ターゲット６はサンプル２の流れによってプール１３６に流入しながら濾過孔１３４ａに向けて誘導される。濾過孔１３４ａを通過することができなかったターゲット６ａはプール１３６に収容される。したがって、サンプル２の濾過が済めば、作業者はプール１３６に収容されているターゲット６ａを易しく採取することができる。細胞がプール１３６に収容されることにより、細胞の変形が防止されて細胞の濾過率が高くなる。

図１１には、本発明による微細流体装置において、メッシュフィルターのさらに他の実施例が示されている。図１１を参照すれば、さらに他の実施例のメッシュフィルター２３４は、濾過孔２３４ａのそれぞれの上部にサンプル２の流れ方向に沿って直径が漸進的に減少するように連結されているテーパー孔（Ｔａｐｅｒ ｈｏｌｅ）２３６を持つ。テーパー孔２３６は、サンプル２の流れがなだらかになるように濾過孔２３４ａに誘導する。また、濾過孔２３４ａを通過することができなかったターゲット６ａはテーパー孔２３６に収容される。

図１２には、本発明による微細流体装置において、メッシュフィルターのさらに他の実施例が示されている。図１２を参照すれば、さらに他の実施例のメッシュフィルター３３４は、その上面に濾過孔３３４ａのそれぞれの上部を取り囲んでサンプル２の流れを濾過孔３３４ａのそれぞれに誘導するように形成されている複数のガイドウォール（Ｇｕｉｄｅ ｗａｌｌ）３３６を持つ。ガイドウォール３３６のそれぞれは、メッシュフィルター３３４の上面に濾過孔３３４ａのそれぞれの縁部延設されているボア３３８を持つ。ガイドウォール３３６は、ボア３３８の断面が六角形に形成されるハニカム構造（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）となっている。ガイドウォール３３８は、サンプル２の流れが濾過孔３３４ａのそれぞれに均一に分散されるように誘導する。

図１３〜図１５には、本発明による微細流体装置の他の実施例が示されている。図１３〜図１５を参照すれば、他の実施例の微細流体装置は、第２フィルタリング装置５０の上流にサンプル２の流れを分散するように設置されている分散装置８０を備えている。分散装置８０は、第２通路１６の第１溝２６ａに設置されている。分散装置８０が第２通路１６の第１溝２６ａに設置されることにより、フィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３のいずれか一つは削除可能である。すなわち、分散装置８０は第１フィルター組立体５０−１に取り替えられて装着され、第２及び第３フィルター組立体５０−２、５０−３は分散装置８０の下流に装着できる。

分散装置８０は、前述したフィルター組立体５０−１、５０−２、５０−３のサポートフレーム５２、メッシュフィルター５４、カバーフレーム５６と同様に、サポートフレーム８２、メッシュフィルター８４とカバーフレーム８６でなっている。サポートフレーム８２の両端は第１溝２６ａに挿合される。サポートフレーム８２の中央には、サンプル２の流れのための孔８２ａが形成されている。サポートフレーム８２の上面には、孔８２ａの周りに沿って定着凹部８２ｂが形成されている。

メッシュフィルター８４の周縁部は定着凹部８２ｂに定着されている。メッシュフィルター８４は複数類型のターゲット６が通過するように形成されている複数の分散孔８４ａを持つ。分散孔８４ａはターゲット６の直径より大きい直径を持つように形成されている。カバーフレーム８６はメッシュフィルター８４の周縁部を覆うように定着凹部８２ｂに装着されている。メッシュフィルター８４の周縁部はサポートフレーム８２とカバーフレーム８６間に固定されている。カバーフレーム８６の中央には、サポートフレーム８２の孔８２ａと整列するように孔８６ａが形成されている。

図１５に示すように、サンプル２は分散装置８０を通りながらサンプル２の流れ方向に直交する方向に分散される。サンプル２に含まれているターゲット６はサンプル２の流れにつれてメッシュフィルター８４の分散孔８４ａをすべて通過しながら第２通路１６の幅方向に均一に分散される。サンプル２の一例として人間の血液は粘度によって第２通路１６の一部位に偏重して流れることができる。血液の流れは分散装置８０を通りながら分散され、血液の分散流れはターゲット６の濾過率を高める。分散装置８０を経った複数類型のターゲット６は第２フィルタリング装置５０によって濾過される。

以上説明した実施例は本発明の好適な実施例を説明したものに過ぎなく、本発明の権利範囲は説明された実施例に限定されるものではないし、本発明の技術的思想と特許請求内でこの分野の当業者によって多様な変更、変形または置換が可能であり、そのような実施例は本発明の範囲に属するものに理解しなければならない。

Claims (11)

1. 複数のノンターゲットと複数類型のターゲットとを含んでいるサンプルの流れのための第１通路と前記第１通路から分岐されている第２通路とが内側に形成されており、前記サンプルを前記第１通路に供給するための導入口が上部に形成されており、前記第１通路と前記第２通路から前記サンプルを排出するための排出口が下部に形成されているキャビネットと、
   前記第１通路の上流に、前記サンプルから前記複数類型のターゲットを濾過するように設置されており、濾過される前記複数類型のターゲットを前記第２通路に誘導する第１フィルタリング装置と、
   前記第２通路に、前記第１フィルタリング装置から前記複数類型のターゲットを受けて大きさによって濾過するように設置されている第２フィルタリング装置と、
   を含む、微細流体装置。
2. 前記第１フィルタリング装置は、
   前記第１通路に前記第１通路から前記第２通路に向けて傾くように装着されており、前記サンプルの流れのための孔が中央に形成されており、前記孔の周りに沿って定着凹部が上面に形成されているサポートフレームと、
   前記定着凹部に周縁部が定着されており、前記複数類型のターゲットを濾過する複数の濾過孔を持つメッシュフィルターと、
   前記定着凹部に前記メッシュフィルターの周縁部を覆うように装着されており、前記サポートフレームの孔と整列される孔が中央に形成されているカバーフレームと、
   を含んでなる、
   請求項１に記載の微細流体装置。
3. 前記第２フィルタリング装置は、前記第２通路に多段に装着されている複数のフィルター組立体でなり、
   前記複数のフィルター組立体のそれぞれは、
   前記第２通路に装着されており、前記サンプルの流れのための孔が中央に形成されており、前記孔の周りに沿って定着凹部が上面に形成されているサポートフレームと、
   前記定着凹部に周縁部が定着されており、前記複数類型のターゲットを濾過する複数の濾過孔を持つメッシュフィルターと、
   前記定着凹部に前記メッシュフィルターの周縁部を覆うように装着されており、前記サポートフレームの孔と整列される孔が中央に形成されているカバーフレームと、
   を含んでなる、
   請求項１に記載の微細流体装置。
4. 前記複数のフィルター組立体は、前記複数類型のターゲットを大きさによって段階的に濾過するために、前記複数の濾過孔の直径が前記サンプルの流れ方向に沿って漸進的に減少するように配置される、
   請求項３に記載の微細流体装置。
5. 前記メッシュフィルターの表面に親水性表面層がコートされている、
   請求項３に記載の微細流体装置。
6. 前記サンプルは前記複数類型のターゲットとして細胞を含む血液でなり、
   前記メッシュフィルターの表面と前記親水性表面層の表面とのいずれか一方に前記細胞の捕獲のために抗体表面層がコートされている、
   請求項５に記載の微細流体装置。
7. 前記メッシュフィルターの上面には前記複数類型のターゲットを収容する複数のプールが形成されており、
   前記複数の濾過孔のそれぞれは前記複数のプールの中央に形成されている、
   請求項３に記載の微細流体装置。
8. 前記メッシュフィルターは、前記複数の濾過孔のそれぞれの上部に前記サンプルの流れ方向に沿って直径が漸進的に減少するように連結されているテーパーボアを持つ、
   請求項３に記載の微細流体装置。
9. 前記メッシュフィルターは、その上面に前記複数の濾過孔のそれぞれの上部を取り囲んで前記サンプルの流れを前記複数の濾過孔のそれぞれに誘導するように形成されている複数のガイドウォールを持ち、
   前記複数のガイドウォールのそれぞれは、前記メッシュフィルターの上面に前記複数の濾過孔のそれぞれの縁部から延設されているボアを持つハニカム構造でなる、
   請求項３に記載の微細流体装置。
10. 前記第２フィルタリング装置の上流には、前記サンプルの流れを分散するように分散装置がさらに設置されている、
    請求項１に記載の微細流体装置。
11. 前記分散装置は、
    前記第２通路に装着されており、前記サンプルの流れのための孔が中央に形成されており、前記孔の周りに沿って定着凹部が上面に形成されているサポートフレームと、
    前記定着凹部に周縁部が定着されており、前記複数類型のターゲットが通過する複数の分散孔を持つメッシュフィルターと、
    前記定着凹部に前記メッシュフィルターの周縁部を覆うように装着されており、前記サポートフレームの孔と整列される孔が中央に形成されているカバーフレームと、
    を含んでなる、
    請求項１０に記載の微細流体装置。
    

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