JP2018122295A - ピラーアレイミキサー及びこれを使用した試料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成分の分離状態を維持しつつ高い混合特性を有するピラーアレイミキサー及びこれを使用した試料処理装置を提供する。【解決手段】断面が矩形のトンネル状の流路と、上記流路の対向する面の一方と他方との間を接続する柱状のマイクロピラー１２と、を備え、上記マイクロピラー１２は、断面が菱形であり、上記菱形の１辺の長さが１〜５００μｍであり、各辺の間の距離が０．１〜２００μｍとなるように整列しているピラーアレイミキサー。また、上記菱形は、正方形であってもよい。また、分離流路と上記ピラーアレイミキサーとを同一チップ上に形成し、上記ピラーアレイミキサーを分離流路の下流側に接続し、分離流路で分離された成分毎に処理液と混合する試料処理装置。【選択図】図２

Description

本発明は、ピラーアレイミキサー及びこれを使用した試料処理装置に関する。

従来、複数の成分が混合された試料について、液体クロマトグラフィー（ＬＣ）等の分離装置で各成分を分離し、成分毎に誘導体化する処理を行うポストカラム誘導体化法が知られている。このようなポストカラム誘導体化法では、分離流路出口のチューブ内で分離成分と誘導体化試薬を混合していた。

ところが、現在使用されているマイクロチップＬＣでは流路が狭く、混合が進行しにくい層流条件で溶液が流れているため、分離成分と誘導体化試薬との混合を積極的に行う構造が必要となる。例えば、下記非特許文献１には、マイクロチップ上で２液を混合するためのミキサー（反応装置）の例が開示されている。

しかし、上記従来のミキサーは、そもそもマイクロチップＬＣ（ポストカラム誘導体化）用のミキサーではなく、マイクロチップ（マイクロ流路）用のミキサーであり、流体の流れ方向に直交する方向の混合のみならず、流れ方向の混合も促進されるため、マイクロチップＬＣ等で分離した成分の分離状態（分離ピーク）を維持しながら流体の流れ方向に直交する方向の混合を促進することが困難であった。

Bing He et al.,Analytical Chemistry,2001,73.1942-1947

本発明の目的は、成分の分離状態を維持しつつ高い混合特性を有するピラーアレイミキサー及びこれを使用した試料処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態は、ピラーアレイミキサーであって、断面が矩形のトンネル状の流路と、前記流路の対向する面の一方と他方との間を接続する柱状の障害物と、を備え、前記柱状の障害物は、断面が菱形であり、前記菱形の１辺の長さが１〜５００μｍであり、各辺の間の距離が０．１〜２００μｍとなるように整列していることを特徴とする。

上記柱状の障害物は、断面が正方形であるのが好適である。

また、上記柱状の障害物は、断面が、短対角線の長さをａとし、長対角線の長さをｂとしたときに、ｂ／ａが１から１０である菱形であってもよい。

また、本発明の他の実施形態は、試料処理装置であって、試料を導入するための試料用流路と、前記試料中の成分を移動相と共に流すことによって分離する分離流路と、前記分離流路の下流側に接続され、前記分離流路により分離された成分毎に処理液と混合する、上記ピラーアレイミキサーと、を備え、前記試料用流路と分離流路とピラーアレイミキサーとが同一チップ上に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、成分の分離状態を維持しつつ高い混合特性を有するピラーアレイミキサー及びこれを使用した試料処理装置を実現できる。

実施形態にかかるピラーアレイミキサーの構成例を示す図である。 実施形態にかかるピラーアレイミキサーのマイクロピラーの配置例を示す図である。 実施形態にかかるピラーアレイミキサーを使用した試料処理装置の構成例を示す図である。 混合効率の評価結果を示す図である。 流れ方向の試料拡散の評価結果を示す図である。 分離及び蛍光誘導体化実験の結果を示す図である。 実施例３、４にかかるマイクロピラーの断面形状を示す図である。 実施例１、３、４及び比較例について行った流れ方向の試料拡散の評価結果を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１（ａ）、（ｂ）には、実施形態にかかるピラーアレイミキサーの構成例が示される。図１（ａ）が斜視図であり、図１（ｂ）が図１（ａ）のｂ−ｂ断面図である。

図１（ａ）において、ピラーアレイミキサー１０には、後述するマイクロピラー１２が、図１（ａ）には示されない壁に囲まれた断面が矩形状であるトンネル状の流路内に配列されている。また、ピラーアレイミキサー１０には、その前段で液体クロマトグラフィー（ＬＣ）等の分離装置により分離された試料成分が移動相としての流体と共に流入する試料入り口Ｉａと、試料成分に対して所定の反応をする誘導体化試薬等の試薬が流入する試薬入り口Ｉｂと、ピラーアレイミキサー１０内で反応後の液体が排出される排出口Ｏとが設けられている。

また、図１（ｂ）において、ピラーアレイミキサー１０は、上述したように、断面が矩形のトンネル状の流路１３中に形成されており、マイクロピラー１２はトンネル状の流路１３の互いに対向する底面Ｕと天井面Ｃとの間を接続する柱状の障害物として形成されている。また、マイクロピラー１２の高さ、すなわち底面Ｕと天井面Ｃとの距離Ｈは、取り扱う液体（試薬及び移動相と共に流入する試料等）の性質、流量等により適宜決定する。なお、図１（ｂ）では、マイクロピラー１２が５本記載されているが、これは断面図に現れるマイクロピラー１２の概要を模式的に表現したものであり、マイクロピラー１２の正確な配列を表現したものではない。

図２（ａ）、（ｂ）には、実施形態にかかるピラーアレイミキサーのマイクロピラーの配置例が示される。図２（ａ）が平面図であり、図２（ｂ）が図２（ａ）の部分平面図である。なお、図２（ａ）、（ｂ）では、流路１３の底面Ｕ及び天井面Ｃは、説明の便宜上記載が省略されている。

図２（ａ）において、上記ピラーアレイミキサー１０は、マイクロピラー１２が規則的に配列されて構成されている。このマイクロピラー１２は、断面が菱形の柱状の障害物である。なお、菱形には正方形も含まれる。

図２（ｂ）に示されるように、マイクロピラー１２は、断面である菱形の対向する一対の頂点を結ぶ線（対角線の一方）が、試料入り口Ｉａ及び試薬入り口Ｉｂから流入する試料及び試薬の流れ方向（図２（ａ）の矢印Ｆ方向）と平行になるように配列されており、菱形模様状の配列となっている。この場合、隣接するマイクロピラー１２の面同士は一定の間隔ｄだけ離間して平行に対向配置される。ここで、マイクロピラー１２の断面（正方形を含む菱形）の辺の長さｗ及び上記間隔ｄは、上記距離Ｈとともに、取り扱う液体の性質、流量等により適宜決定するが、辺の長さｗは１〜５００μｍ、面同士の間隔ｄは０．１〜２００μｍ、距離Ｈ（マイクロピラー１２の高さ。図１（ｂ）参照）は１〜５００μｍの範囲が好ましい。また、菱形の２つの対角線は、その長さが同じであっても、異なっていてもよい。

ピラーアレイミキサー１０の入り口には、ピラーアレイミキサー１０に流入する流体の流れ方向を制御する整流用ピラーアレイ１４ａ、１４ｂが配置されている。整流用ピラーアレイ１４ａは、試料入り口Ｉａ側に設置され、整流用ピラーアレイ１４ｂは、試薬入り口Ｉｂ側に設置されている。整流用ピラーアレイ１４ａ、１４ｂも、断面が正方形を含む菱形のマイクロピラー１６で構成されており、整流用ピラーアレイ１４ａ、１４ｂを構成するマイクロピラー１６も、上記マイクロピラー１２と同様に、断面である菱形の対角線の一方が液体の流れ方向Ｆと平行に配列されている。また、図２（ｂ）では、マイクロピラー１６の断面の辺の長さがｗｉ、面同士の間隔がｄｉとして記載されている。これらの辺の長さｗｉ及び面同士の間隔ｄｉを適宜調整することにより、液体の流量を適切に確保しつつ、流れ方向を制御することができる。ここで、流れ方向の制御とは、矢印Ｆ方向の流れを維持しつつ、矢印Ｆに直交する方向の流れを抑制して、ピラーアレイミキサー１０に栓流で液体を流入させることをいう。

なお、整流用ピラーアレイ１４ａと１４ｂとの間は、隔壁１８により、試薬及び試料が分離されてピラーアレイミキサー１０に流入するよう構成されている。

以上に説明した図２（ａ）、（ｂ）の例では、マイクロピラー１２及びマイクロピラー１６の断面形状を正方形を含む菱形としているが、これには限定されない。五角形以上（頂点の数が５個以上）の多角形であってもよい。この場合、溶液の流れ方向（矢印Ｆ方向）の軸に線対称な形状が好ましい。また、断面形状が円形である円柱を使用することもできる。

図３には、本実施形態にかかるピラーアレイミキサーを使用した試料処理装置の構成例が示される。この試料処理装置は、シリコン等を基材としたマイクロチップとして構成されている。

図３において、試料処理装置は、移動相インレット２０ａ、試料インレット２０ｂ、試薬インレット２０ｃを備え、それぞれ水、緩衝液等の移動相、誘導体化等の処理の対象となる試料、誘導体化試薬等の試薬が装置に導入される。試料インレット２０ｂから導入された試料は、試料注入部２２で移動相インレット２０ａから導入された移動相と混合され、移動相と共に分離流路２４に導入される。移動相と共に導入された試料に含まれる各成分は、分離流路２４で流れ方向に分離されてピラーアレイミキサー１０に移動相と共に流入する。なお、分離流路２４としては、マイクロチップＬＣ等の従来公知の分離器を使用することができる。この場合、試料及び移動相は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示される試料入り口Ｉａからピラーアレイミキサー１０に流入する。また、試薬インレット２０ｃから導入された試薬は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示される試薬入り口Ｉｂからピラーアレイミキサー１０に流入する。なお、ピラーアレイミキサー１０に流入した移動相、試料及び試薬は、アウトレット２６ａ（図１（ａ）及び図２（ａ）に示される排出口Ｏ）から排出される。また、試料インレット２０ｂから試料処理装置に導入され、試料注入部２２で移動相に混合されなかった試料は、試料アウトレット２６ｂから排出される。なお、試料インレット２０ｂから試料アウトレット２６ｂまでは、シリコンのマイクロチップに形成した溝である試料流路２８で接続されている。なお、試料処理装置を構成するピラーアレイミキサー１０、移動相インレット２０ａ、試料インレット２０ｂ、試薬インレット２０ｃ、分離流路２４、アウトレット２６ａ、試料流路２８等は、シリコン等の基板上に溝として形成され、必要に応じてマイクロピラー等も形成され、溝の上部（開口部分）をガラスで覆った構造とすることができる。

シリコン等の基板に上記各構成要素を形成する方法としては、例えばフォトリソグラフィ法又はドライエッチング法（ボッシュプロセスまたは深堀反応性イオンエッチング）等が挙げられ、ガラスとシリコン基板とは陽極接合法で接合できる。

なお、上記移動相インレット２０ａには、マイクロ液体クロマトグラフィーポンプを使用して、試料インレット２０ｂには圧送により、試薬インレット２０ｃにはシリンジポンプを使用してそれぞれ送液する。

以上のような構成により、ピラーアレイミキサー１０に、流れ方向に分離された試料が成分毎に試料入り口Ｉａから流入したときに、各成分に対応する試薬を試薬入り口Ｉｂからピラーアレイミキサー１０に流入させて、成分毎に誘導体化反応等の処理を行うことができる。

本実施形態にかかるピラーアレイミキサー１０は、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）に示される構成を有しており、流体の流れ方向（図２（ａ）の矢印Ｆ方向）の混合性（実施例における混合効率。以下同じ）が低く、且つ流れ方向に直交する方向（流路の幅方向）の混合性が高いので、分離流路２４で流れ方向に分離された試料の各成分が再混合することを抑制しつつ、試薬と十分に混合することができる。

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下の実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。

実施例１
実施例の試料処理装置として、図３に示される構成において１辺２０ｍｍの正方形マイクロチップ上に、試料流路２８として深さ６０μｍの溝を形成し、移動相及び試料が流れるその他の流路を深さ３０μｍの溝として形成した。また、分離流路２４は、幅４００μｍとした。また、整流用ピラーアレイ１４ａ、１４ｂを構成するマイクロピラー１６は、図２（ｂ）に示された辺の長さｗｉが３μｍ、面同士の間隔ｄｉが２μｍで整列した構造とした。

実施例１では、ピラーアレイミキサー１０の幅（流れ方向に直交する方向の長さ）が２２０μｍ、流れ方向の長さが８ｍｍであり、マイクロピラー１２は、図２（ｂ）に示された辺の長さｗが５μｍ、面同士の間隔ｄが２μｍで整列した構造とした。

以上の試料処理装置は、シリコン基板に従来公知のフォトリソグラフィ法及び深掘り反応性イオンエッチングによって各構造を形成した後、従来公知の陽極接合法によってガラスと貼り合わせることにより製造した。

実施例２
実施例２では、ピラーアレイミキサー１０におけるマイクロピラー１２の上記辺の長さｗを１０μｍとした他は、実施例１と同じ試料処理装置とした。

実施例３、４
実施例１の試料処理装置において、マイクロピラー１２の形状を図７に示される断面が菱形の柱状とし、溶液の流れ方向を矢印Ｆ方向とした。

図７における菱形の短い対角線（以後、短対角線という）の長さをａとし、長い対角線（以後、長対角線という）の長さをｂとしたときに、ｂ／ａの値をＡＲとし、ＡＲの値を１とし、上記辺の長さｗが１０μｍ（ａ＝ｂ＝１０√２μｍ）、面同士の間隔ｄが５μｍで整列した構造として、実施例３のピラーアレイミキサー１０とした。

また、ＡＲの値を３とし、上記辺の長さｗが１０√５μｍ（ａ＝１０√２μｍ、ｂ＝３０√２μｍ）、面同士の間隔ｄが５μｍで整列した構造として、実施例４のピラーアレイミキサー１０とした。

実施例３、４においては、上記溶液の流れ方向（矢印Ｆ方向）が短対角線と平行な（長対角線に直交する）方向となっている。

比較例
比較例では、ピラーアレイミキサー１０の代わりに、内部にマイクロピラー１２が形成されていない流路（中空流路）を使用した他は、実施例１と同じ試料処理装置とした。

＜流路の幅方向の混合効率の評価＞
実施例１、２、３、４及び比較例の試料処理装置について、マイクロ液体クロマトグラフィーポンプ（ジーエルサイエンス株式会社製〈型式〉ＭＰ７１１）により移動相インレット２０ａから移動相としての超純水を供給しつつ、試薬インレット２０ｃからシリンジポンプ（ＫＤ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．製〈型式〉ＫＤＳ１０１）により試薬としてのフルオレセイン水溶液（和光純薬工業株式会社製 ２．５μｍｏｌ／Ｌ）を供給した。それぞれの流量は、実施例１、２及び比較例の場合が（超純水、フルオレセイン水溶液ともに）１μＬ／ｍｉｎとし、実施例３、４の場合が０．５μＬ／ｍｉｎとした。

以上のように移動相及び試薬を流しつつ、ピラーアレイミキサー１０の入り口（図２（ｂ）における整流用ピラーアレイ１４ａ、１４ｂからピラーアレイミキサー１０に流れ込む位置）の直後（以後、上流側という）と出口の直前（ピラーアレイミキサー１０の入り口から約長８ｍｍの地点。以後、下流側という）において静止画を撮影した。静止画像は、ピラーアレイミキサー１０にキセノンランプを光源として励起光を照射し、蛍光色素であるフルオレセインが発する蛍光を蛍光顕微鏡で検出し、顕微鏡に接続されているカメラ（ＥＭＣＣＤカメラ）で撮影した。また、この撮影は、上記上流側と下流側に注目領域（ＲＯＩ）を、ピラーアレイミキサー１０の流路の幅方向に約２２０μｍ（ピラーアレイミキサー１０の幅とほぼ等しい）、ピラーアレイミキサー１０の流路の長さ方向（流れ方向）に約５５μｍで設定し、そのＲＯＩについて行った。

得られた静止画から、流路の幅方向の蛍光強度のプロファイルを得た。この場合、ＲＯＩの蛍光強度をy軸にとり、流路幅方向の距離をx軸にとってプロット（蛍光強度の流路幅方向における分布）を上記上流側と下流側について作成し、両プロットを上流側のプロットを基準（最大蛍光強度を１、最低蛍光強度を０）に規格化した。これらの規格化蛍光強度プロットに対して算出した標準偏差（σ）を、流体の流れ方向に直交する方向（流路の幅方向）の混合効率の基準とした。理論的には、完全未混合でσ＝０．５、完全混合でσ＝０となる。

図４には、以上のようにして求めた混合効率の評価結果が示される。図４において、縦軸が規格化蛍光強度プロットに対して算出した標準偏差である。図４の結果では、中空流路を使用した比較例よりも、実施例１〜４のピラーアレイミキサー方がσの値が小さくなった（混合効率が高くなった）。また、マイクロピラーの辺の長さｗが５μｍの実施例１よりも１０μｍの実施例２の方が、混合効率が高くなった。さらに、ＡＲ＝１である実施例３よりもＡＲ＝３の実施例４の方が、混合効率が高くなった。従って、中空流路よりもピラーミキサーの方が流路の幅方向の混合効率が高いことが示された。なお、図４の結果では、マイクロピラーの辺の長さｗが大きいほど上記混合効率が高い可能性もあるが、周辺装置や実験条件（流速、ｄ、Ｈ、ピラー形状）によって左右されるので、現状ではｗ＝１０程度が適当であると考えられる。また、ＡＲの最適値についても実験条件により左右されるが、ＡＲ＝１〜１０が好適であり、１〜５がより好適であり、１〜３がさらに好適であると考えられる。

＜流れ方向の試料拡散の評価＞
実施例１、２、３、４及び比較例の試料処理装置について、移動相インレット２０ａと試薬インレット２０ｃから超純水をそれぞれ１μＬ／ｍｉｎ程度で送液した。また、試料インレット２０ｂからは、フルオレセイン水溶液（和光純薬工業株式会社製 １００μｍｏｌ／Ｌ）を注入した。

以上の状態で、ピラーアレイミキサー１０の上流側と下流側において動画を撮影した。動画は、ピラーアレイミキサー１０にキセノンランプを光源として光を照射し、蛍光色素であるフルオレセインが発する蛍光を蛍光顕微鏡で検出し、顕微鏡に接続されているカメラ（ＥＭＣＣＤカメラ）で撮影した。また、この撮影は、上記上流側と下流側に注目領域（ＲＯＩ）を、ピラーアレイミキサー１０の流路の幅方向に約１１０μｍ、ピラーアレイミキサー１０の流路の長さ方向（流れ方向）に約５５μｍで設定し、そのＲＯＩについて行った。

得られた動画からピラーアレイミキサー１０の流路上の蛍光強度の情報を得た。蛍光強度は、動画を構成する画素の画素値として得られる。この場合、ＲＯＩの蛍光強度を平均化し、この平均蛍光強度を、試料注入部２２から分離流路２４に試料が導入されてからの経過時間に対してプロットし、クロマトグラムを得た。実施例１、２及び比較例におけるピラーアレイミキサー１０で得られた結果（クロマトグラム）について、上記下流側におけるピーク半値全幅を上記上流側におけるピーク半値全幅で除し、ピーク幅増加率を得た。ピーク幅増加率は１以上の値をとり、１のときに流れ方向の試料拡散がないことを示す。

図５には、以上のようにして求めた流れ方向の試料拡散の実施例１、２及び比較例の評価結果が示される。図５において、縦軸がピーク幅増加率である。図５の結果では、中空流路を使用した比較例ではピーク幅が大きく増加するが、実施例１、２のピラーアレイミキサーの場合には、ピーク幅の増加が抑制されることがわかる。また、マイクロピラーの辺の長さｗが５μｍの実施例１と１０μｍの実施例２では、ピーク幅の増加率にほとんど差はなかった。

また、図８には、実施例１、３、４及び比較例について行った流れ方向の試料拡散の評価結果が示される。図８では、縦軸がピーク半値全幅となっており、実施例１、３、４及び比較例について上記上流側と下流側におけるピーク半値全幅が示されている。なお、図８の実施例１、３、４及び比較例の各グラフの上の括弧内には、図５と同様に求められたピーク幅増加率が示されている。

図８に示されるように、実施例１、３、４のいずれの場合も、比較例と比べて、上記上流側と下流側におけるピーク半値全幅の差が小さい（ピーク幅増加率が１に近い数値となっている）ことがわかる。

＜分離及び蛍光誘導体化実験＞
実施例１及び比較例の試料処理装置について、移動相インレット２０ａからは酢酸ナトリウム溶液（和光純薬工業株式会社製 １０ｍｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．５）／アセトニトリル（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ製）＝１０／９０（ｖ／ｖ）を、試薬インレット２０ｃからは蛍光誘導体化溶液（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２，３−ｄｉｃａｒｂｏｘａｌｄｅｈｙｄｅ（ＮＤＡ） 和光純薬工業株式会社製 ５ｍｍｏｌ／Ｌ）とメルカプトエタノール（和光純薬工業株式会社製 ５０ｍｍｏｌ／Ｌ）をリン酸緩衝液（和光純薬工業株式会社製 ２０ｍｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．８）／アセトニトリル（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ製）＝５０／５０（ｖ／ｖ）に溶解したもの）を、それぞれ０．５μＬ／ｍｉｎ程度で送液した。試料インレット２０ｂからは、アセトニトリルと水の混合溶液にフルオレセイン（５μｍｏｌ／Ｌ）とエチルアミン（和光純薬工業株式会社製 ５０ｍｍｏｌ／Ｌ）とを溶解したものを試料として注入した。フルオレセインは蛍光色素であり、蛍光誘導体化溶液と反応しない。一方、エチルアミンは蛍光誘導体化溶液と反応してはじめて蛍光を発する。

上記流れ方向の試料拡散の評価と同様にして、上記下流側においてクロマトグラムを得た。ただし、この場合のＲＯＩの大きさは、流路の幅方向に約２２０μｍ、流路の長さ方向に約４７μｍとした。

図６（ａ）、（ｂ）には、以上のようにして求めた分離及び蛍光誘導体化実験の結果が示される。図６（ａ）が比較例の試料処理装置の場合であり、図６（ｂ）が実施例１の試料処理装置の場合である。また、図６（ａ）、（ｂ）において、横軸が保持時間（試料注入部２２から分離流路２４に試料が導入されてからの経過時間）、縦軸が規格化蛍光強度である。規格化は、クロマトグラムのベースラインを０、フルオレセイン（蛍光色素）のピーク高さを１として行った。図６（ａ）、（ｂ）から、比較例では、蛍光誘導体化エチルアミンのピークは小さく、形状が悪いが、実施例１では、同ピークが高く良好な形状を有することがわかる。これは、ピラーアレイミキサーは中空流路と比較して流れ方向に直交する方向（流路の幅方向）の混合効率が高いことに加え、流れ方向の試料拡散が小さいことから、誘導体化エチルアミンの検出感度及びフルオレセインとの分離が向上したものと考えられる。この結果から、中空流路よりもピラーアレイミキサーの方が、ポストカラムミキサー構造としてより適しているということが示された。

１０ ピラーアレイミキサー、１２、１６ マイクロピラー、１３ 流路、１４ａ、１４ｂ 整流用ピラーアレイ、１８ 隔壁、２０ａ 移動相インレット、２０ｂ 試料インレット、２０ｃ 試薬インレット、２２ 試料注入部、２４ 分離流路、２６ａ アウトレット、２６ｂ 試料アウトレット、２８ 試料流路。

Claims (4)

1. 断面が矩形のトンネル状の流路と、
   前記流路の対向する面の一方と他方との間を接続する柱状の障害物と、
   を備え、前記柱状の障害物は、断面が菱形であり、前記菱形の１辺の長さが１〜５００μｍであり、各辺の間の距離が０．１〜２００μｍとなるように整列していることを特徴とするピラーアレイミキサー。
2. 前記柱状の障害物は、断面が正方形である、請求項１に記載のピラーアレイミキサー。
3. 前記柱状の障害物は、断面が、短対角線の長さをａとし、長対角線の長さをｂとしたときに、ｂ／ａが１から１０である菱形である、請求項１に記載のピラーアレイミキサー。
4. 試料を導入するための試料用流路と、
   前記試料中の成分を移動相と共に流すことによって分離する分離流路と、
   前記分離流路の下流側に接続され、前記分離流路により分離された成分毎に処理液と混合する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のピラーアレイミキサーと、
   を備え、前記試料用流路と分離流路とピラーアレイミキサーとが同一チップ上に形成されている試料処理装置。