JP2020131138A

JP2020131138A - フィルタ

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Publication number: JP2020131138A
Application number: JP2019029338A
Authority: JP
Inventors: 精鎮絹田; Kiyoshizu Kinuta; 義行市野沢; Yoshiyuki Ichinozawa; 将士小林; Masashi Kobayashi
Original assignee: Optnics Precision Co Ltd
Current assignee: Optnics Precision Co Ltd
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-21
Also published as: JP7008921B2

Abstract

【課題】特に、ナノメートルオーダーでの分離の信頼性を高めると共に、分離効率を高める。【解決手段】フィルタ１０は、複数の溝２２と、これらの溝２２の両端開口部に、流体が出入りする複数の第１出入口１４Ａ，１４Ｂが形成された板状の一方のプレート１４と、一方のプレート１４に重ねて結合され、一方のプレート１４の厚さ方向において複数の第１出入口１４Ａ，１４Ｂと重ならない位置に、流体が出入りする複数の第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが形成された板状の他方のプレート１２と、を有し、一方のプレート１４の溝２２と他方のプレート１２とで形成される空間を流体の分離流路１６としたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、体液中にある、特に、ナノメートルオーダーのエクソソームを分離するフィルタに関する。

濾過用フィルタの製造方法が開示されている（特許文献１参照）。これは、基板上に流路形成膜を形成し、流路形成膜へ基板の表面に沿う複数の溝をエッチングで形成し、各溝を犠牲膜で充填し、犠牲膜を研磨して流路形成膜の表面及び犠牲膜の表面を平坦化し、平坦化された流路形成膜及び犠牲膜の上に流路封止膜を形成し、基板及び流路封止膜のそれぞれの一部にエッチングで流入孔及び流出孔を形成し、流入孔及び流出孔に犠牲膜の一部を露出させ、流入孔及び流出孔を介して犠牲膜を除去し、各濾過用流路を各溝で形成して濾過用フィルタを製造する、という方法である。

特開２０１４−５７９３４号公報

上記した従来例では、基板上に流路形成膜をＣＶＤ、ＰＶＤ又はＡＬＤにより形成し、該流路形成膜に対するエッチングによりフィルタの溝（濾過用流路）を形成している。流路形成膜の一部をエッチングにより除去して溝を形成するため、流路形成膜の厚さは溝（濾過用流路）の深さに対応する。しかしながら、上記ＣＶＤ等により、流路形成膜の厚さ（溝の深さ）を特にナノメートルオーダーでコントロールすることは難しいと考えられる。

また、このフィルタでは、流入孔と流出孔が１つずつであるため、濾過効率を高めることは難しいと考えられる。

本発明は、特に、細胞内の多胞体（多胞小体）を介して放出されるナノメートルオーダーのエクソソーム（大きさ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）を体液である流体から分離するのに適した信頼性と分離効率が高いフィルタを提供することを目的とする。

第１の態様に係るフィルタは、複数の溝と、これらの溝の両端開口部に、流体が出入りする複数の第１出入口が形成された板状の一方のプレートと、前記一方のプレートに重ねて結合され、前記一方のプレートの厚さ方向において前記複数の第１出入口と重ならない位置に、前記流体が出入りする複数の第２出入口が形成された板状の他方のプレートと、を有し、前記一方のプレートの前記溝と前記他方のプレートとで形成される空間を前記流体の分離流路としたものである。

このフィルタでは、分離対象の体液である流体が、第２出入口から第１出入口へ、又は第１出入口から第２出入口へ流され、分離流路にて体液である流体から細胞が分離される。このとき、第１出入口と第２出入口とがそれぞれ複数設けられているので、分離効率を高めることができる

第２の態様は、前記溝の深さをナノメートルオーダーとしたものである。従って、ナノメートルオーダーの高さを有する流体の分離流路により、分離流路の高さよりも大きい細胞、赤血球等が捕捉される。これにより、分離流路の高さよりも小さいナノメートルオーダー（大きさ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）のエクソソームが排出され、ナノメートルオーダーの大きさを基準とした分離を行うことができる。

第３の態様は、第１の態様に係るフィルタにおいて、前記溝は、該溝の延在方向において前記第２出入口に隣接する一方の前記第１出入口側から他方の前記第１出入口側まで連続して形成されている。

このフィルタでは、第２出入口から流体を入れた場合、該流体は直ちに溝に入り、該溝に沿って一方の第１出入口側と他方の第１出入口側とに分岐し、各々の溝に対応する分離流路を通り、一方の第１出入口と他方の第１出入口とからそれぞれ流出する。

また、第１出入口から流体を入れた場合、溝の延在方向において該第１出入口に隣接する一方の第２出入口側と他方の第２出入口側とに分岐し、各々の溝に対応する分離流路を通り、一方の第２出入口と他方の第２出入口とからそれぞれ流出する。このように、流体が分岐して流れるため、分離効率を更に高めることができる。

第４の態様は、第１の態様に係るフィルタにおいて、前記溝は、該溝の延在方向において前記第２出入口に隣接する前記第１出入口の一端側から他端側まで断続的に形成されている。

このフィルタでは、第２出入口から流体を入れた場合、該流体は一方の第１出入口側の溝と、他方の第１出入口側の溝との間の領域に入ってから各々の溝に対応する分離流路に分岐して流入し、該分離流路を通り、一方の第１出入口と他方の第１出入口とからそれぞれ流出する。溝が第２出入口に隣接する一方の第１出入口側と、他方の第１出入口側にそれぞれ独立して形成されているので、溝内のエクソソーム等の排出効率を高め、且つ、流入する流体の圧力損失を低減することができる。

また、第１出入口から流体を入れた場合、該流体は一方の第２出入口側の溝と、他方の第２出入口側の溝との間の領域に入ってから各々の溝に対応する分離流路に分岐して流入し、該分離流路を通り、一方の第２出入口と他方の第２出入口とからそれぞれ流出する。このように、流体が分岐して流れるため、分離効率を更に高めることができる。

第５の態様は、第１〜第４の態様の何れか１態様に係るフィルタにおいて、前記溝の幅が、上流側から下流側に向かって拡大している。

このフィルタでは、溝の幅が、上流側から下流側に向かって拡大しているので、分離流路における溝の幅が狭い部分を通過したエクソソーム等を、その後円滑に流すことができる。このため、分離流路における詰まりが抑制される。

本発明によれば、体液である流体から、特にナノメートルオーダーのエクソソームを分離する信頼性と分離効率を高めることができる。

第１実施形態に係る矩形状のフィルタを示す分解斜視図である。矩形状のフィルタを示す斜視図である。（Ａ）は、図２における３Ａ−３Ａ矢視断面図である。（Ｂ）は、図２における３Ｂ−３Ｂ矢視断面図である。（Ｃ）は、図２における３Ｃ−３Ｃ矢視断面図である。（Ｄ）は、図２における３Ｄ−３Ｄ矢視断面図である。矩形状のフィルタにおいて、分離時における流体の流れを示す斜視図である。第１実施形態において、矩形状のフィルタの変形例１を示す分解斜視図である。矩形状のフィルタの変形例１を示す斜視図である。矩形状のフィルタの変形例１において、分離時における流体の流れを示す斜視図である。第１実施形態において、矩形状のフィルタの変形例２を示す分解斜視図である。矩形状のフィルタの変形例２を示す斜視図である。（Ａ）は、矩形状のフィルタの変形例２において、分離時における流体の流れを示す斜視図である。（Ｂ）は、溝を通過する細胞を示す拡大平面図である。第２実施形態に係る円盤状のフィルタを示す分解斜視図である。円盤状のフィルタを示す斜視図である。第３実施形態に係る円盤状のフィルタにおいて、一方のプレートと他方のプレートを示す平面図である。円盤状のフィルタを示す平面図である。図１４における１５−１５矢視拡大断面図である。一方のプレートを示す部分拡大平面図である。円盤状のフィルタの変形例を示す断面図である。円盤状のフィルタの変形例において、一方のプレートを示す、図１５に相当する部分拡大斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態として、流体（体液）中にあるエクソソームを分離するフィルタを図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１から図１０において、本実施形態に係るフィルタ１０は、一方のプレート１４と、他方のプレート１２とを有し、一方のプレート１４の溝と他方のプレート１２とで形成される空間が、例えばナノメートルオーダーの高さｈを有する分離流路１６（図３（Ｃ））とされている。図１から図１０には、矩形状のフィルタ１０が示されている。これらの図において、一方のプレート１４は下側に位置し、他方のプレート１２は上側に位置している。

一方のプレート１４は、板状に形成され、例えばナノメートルオーダーの深さの溝２２が電鋳金属を用いて断続的に形成されている。電鋳金属の素材は、例えばニッケル、ニッケル合金、銅、金、白金、パラジウムである。

一方のプレート１４における溝２２の端部には、該一方のプレート１４の厚さ方向に貫通し、流体が出入りする複数の第１出入口、例えば２箇所の第１出入口１４Ａ，１４Ｂが形成されている。溝２２は、例えばLIGA(Lithogaphie Galvanoformung Abfomung)技術を利用することによって作製することができる（服部正、表面技術、Vol. 62, No. 12, 619-624, 2011; W. Elufeld and H. Lhe, Radiat. Phys. Chem., 45(3): 340-365, 1995）。

溝２２としては、例えば一端側の溝２２Ａ，中央の溝２２Ｂ，他端側の溝２２Ｃが形成されている。この溝２２は、断面矩形に形成されている。溝２２の深さ及び幅は、例えばそれぞれ一定とされている。第１出入口１４Ａは、一端側の溝２２Ａと中央の溝２２Ｂとの間に形成されている。また、第１出入口１４Ｂは、中央の溝２２Ｂと他端側の溝２２Ｃとの間に形成されている。

一方のプレート１４には、溝２２Ａによって区画された陸部２４Ａと、溝２２Ｂによって区画された陸部２４Ｂと、溝２２Ｃによって区画された陸部２４Ｃと、一方のプレート１４の幅方向の両側に形成された陸部２６とがそれぞれ形成されている。陸部２６は、長手方向の全長に渡って連続して延びている。第１出入口１４Ａ，１４Ｂは、両側の陸部２６より一方のプレート１４の幅方向の内側に形成されている。溝２２は、陸部２４Ａ〜２４Ｃと陸部２６との間にも形成されている。陸部２４Ａ〜２４Ｃ，２６の上面は、同一平面上に位置する平面状にそれぞれ形成されている。

尚、一方のプレート１４の全体がLIGA技術により作製されていてもよいし、溝２２の部分がLIGA技術により作製されていてもよい。後者の場合、第１出入口１４Ａ，１４Ｂが形成された基板（図示せず）に、溝２２に相当する部分以外に電鋳金属を積層することで、溝２２を形成することができる。この基板の材質は、導電性のある金属であればよく、電鋳金属に限られない。例えば、ＭＥＭＳ技術によるシリコン樹脂又はＰＭＭＡアクリル樹脂でも良い。

図１から図３に示されるように、他方のプレート１２は、一方のプレート１４に重ねて結合されている。具体的には、他方のプレート１２の平面的な外形寸法は、例えば一方のプレート１４と同一である。他方のプレート１２は、一方のプレート１４における陸部２４Ａ〜２４Ｃ，２６の上面に、接着等により接合されている。他方のプレート１２においては、一方のプレート１４の厚さ方向において該一方のプレート１４の第１出入口１４Ａ，１４Ｂと重ならない位置に、該厚さ方向に貫通し、流体が出入りする複数の第２出入口、例えば３箇所の第２出入口１２Ａ〜１２Ｃが形成されている。他方のプレート１２の長手方向において、第２出入口１２Ａ，１２Ｂの間と、第２出入口１２Ｂ，１２Ｃの間は、それぞれ非貫通部１２Ｄ，１２Ｅである。図３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、非貫通部１２Ｄは第１出入口１４Ａを覆い、非貫通部１２Ｅは第１出入口１４Ｂを覆っている。非貫通部１２Ｄは、陸部２４Ａの第１出入口１４Ａ側の端部と、陸部２４Ｂの第１出入口１４Ａ側の端部とにそれぞれ重なっている。非貫通部１２Ｅは、陸部２４Ｂの第１出入口１４Ｂ側の端部と、陸部２４Ｃの第１出入口１４Ｂ側の端部とにそれぞれ重なっている。この重なり部分に、分離流路１６が形成されている。

尚、他方のプレート１２の材質は、金属であっても樹脂であってもよい。金属の場合、電鋳金属であってもよいし、電鋳金属でなくてもよい。樹脂の場合、ＭＥＭＳ技術によるシリコン樹脂又はＰＭＭＡアクリル樹脂が好ましい。

第１出入口１４Ａ，１４Ｂ及び第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ例えば矩形に形成され、フィルタ１０の長手方向にそれぞれ一列に配置されている。第１出入口１４Ａ，１４Ｂの形状及び開口面積は、例えば互いに同一とされている。また、第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの形状及び開口面積も、例えば互いに同一とされている。

溝２２は、該溝２２の延在方向において、例えば中央の第２出入口１２Ｂに隣接する一方の第１出入口１４Ａ側と他方の第１出入口１４Ｂ側との間で連続的に形成されている。第２出入口１２Ａ，１２Ｃよりも長手方向の端部側には第１出入口が存在しないので、流体は溝２２（分離流路１６）の端部から流出可能となっている。なお、流体がこの端部から流出することを抑制するために、フィルタ１０の長手方向の両端において、分離流路１６が閉塞されていてもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、本実施形態に係るナノフィルタ１０では、分離対象の体液である流体が、第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから第１出入口１４Ａ，１４Ｂへ、又は第１出入口１４Ａ，１４Ｂから第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃへ流される。このとき、ナノメートルオーダーの高さを有する分離流路１６により、分離流路１６の高さｈ（図３（Ｃ））よりも大きい例えばマイクロメートルオーダー（大きさ８μｍ程度）の末梢循環腫瘍細胞又は希少細胞、赤血球等（図示せず）等が捕捉される。これにより、ナノメートルオーダー（大きさ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）のエクソソームを流体である体液から分離することができ、ナノメートルオーダーでの分離の信頼性を高めることができる。また、第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと第１出入口１４Ａ，１４Ｂとがそれぞれ複数設けられているので、分離効率を高めることができる。

具体的には、中央の第２出入口１２Ｂから流体を入れた場合、該流体は直ちに中央の溝２２Ｂに入り、該溝２２Ｂに沿って一方の第１出入口１４Ａ側と他方の第１出入口１４Ｂ側とに分岐し、各々の溝２２Ｂに対応する分離流路１６を通り、一方の第１出入口１４Ａと他方の第１出入口１４Ｂとからそれぞれ流出する（矢印ＦＢ１方向及び矢印ＦＢ２方向）。

第２出入口１２Ａから流体を入れた場合、該流体は直ちに一端側の溝２２Ａに入り、該溝２２Ａに対応する分離流路１６を通り、第１出入口１４Ａから流出する（矢印ＦＡ方向）。このとき、第２出入口１２Ａに対して第１出入口１４Ａ側と反対側にも分離流路１６が形成されているので、該分離流路１６から流体が流出してもよい。この端部の分離流路１６が塞がれている場合には、第２出入口１２Ａから入れられた流体は、第１出入口１４Ａから流出する。

第２出入口１２Ｃから流体を入れた場合、該流体は直ちに他端側の溝２２Ｃに入り、該溝２２Ｃに対応する分離流路１６を通り、第１出入口１４Ｂから流出する（矢印ＦＣ方向）。このとき、第２出入口１２Ｃに対して第１出入口１４Ｂ側と反対側にも分離流路１６が形成されているので、該分離流路１６から流体が流出してもよい。この端部の分離流路１６が塞がれている場合には、第２出入口１２Ｃから入れられた流体は、第１出入口１４Ｂから流出する。

逆に、第１出入口１４Ａから流体を入れた場合、溝２２の延在方向において該第１出入口１４Ａに隣接する一方の第２出入口１２Ａ側と他方の第２出入口１２Ｂ側とに分岐し、各々の溝２２Ａ，２２Ｂに対応する分離流路１６を通り、一方の第２出入口１２Ａと他方の第２出入口１２Ｂとからそれぞれ流出する（矢印ＲＡ方向及び矢印ＲＢ１方向）。

第１出入口１４Ｂから流体を入れた場合、溝２２の延在方向において該第１出入口１４Ｂに隣接する一方の第２出入口１２Ｂ側と他方の第２出入口１２Ｃ側とに分岐し、各々の溝２２Ｂ，２２Ｃに対応する分離流路１６を通り、一方の第２出入口１２Ｂと他方の第２出入口１２Ｃとからそれぞれ流出する（矢印ＲＢ２方向及び矢印ＲＣ方向）。第２出入口１２Ｂでは、第１出入口１４Ａから流れて来た流体と、第１出入口１４Ｂから流れてきた流体とが合流する（矢印ＲＢ１方向及び矢印ＲＢ２方向）。

本実施形態では、このように流体が分岐したり合流したりしながら流れるため、分離効率を更に高めることができる。また、フィルタ１０には、使用上の表裏がなく、どちらからでも流体を流して分離を行うことが可能である。

（変形例１）
図５から図７において、変形例１に係るフィルタ１０では、第２出入口１２Ｂに対応する中央の溝２２Ｂが、該溝２２Ｂの延在方向において第２出入口１２Ｂに隣接する一方の第１出入口１４Ａ側と、他方の第１出入口１４Ｂ側にそれぞれ独立して形成されている。具体的には、陸部２４Ｂが第１出入口１４Ａ側と他方の第１出入口１４Ｂ側とに分断されており、双方の陸部２４Ｂの間の領域には溝２２Ｂが形成されていない。この領域には、溝２２Ｂの深さと同じ高さ位置にある平面２８Ｂが形成されている。換言すれば、溝２２Ｂの底と平面２８Ｂとは、互いに連続している。

第２出入口１２Ａに対応する一端側の溝２２Ａは、該溝２２Ａの延在方向において第２出入口１２Ａに隣接する第１出入口１４Ａ側と、その反対側にそれぞれ独立して形成されている。具体的には、陸部２４Ａが第１出入口１４Ａ側とその反対側とに分断されており、双方の陸部２４Ａの間の領域には溝２２Ａが形成されていない。この領域には、溝２２Ａの深さと同じ高さ位置にある平面２８Ａが形成されている。換言すれば、溝２２Ａの底と平面２８Ａとは、互いに連続している。

第２出入口１２Ｃに対応する他端側の溝２２Ｃは、該溝２２Ｃの延在方向において第２出入口１２Ｃに隣接する第１出入口１４Ｂ側と、その反対側にそれぞれ独立して形成されている。具体的には、陸部２４Ｃが第１出入口１４Ｂ側とその反対側とに分断されており、双方の陸部２４Ｃの間には溝２２Ｃが形成されていない。双方の陸部２４Ｃの間の領域には、溝２２Ｃの深さと同じ高さ位置にある平面２８Ｃが形成されている。換言すれば、溝２２Ｃの底と平面２８Ｃとは、互いに連続している。

図７において、変形例１に係るフィルタ１０では、中央の第２出入口１２Ｂから流体を入れた場合、該流体は、一方の第１出入口１４Ａ側の溝２２Ｂと、他方の第１出入口１４Ｂ側の溝２２Ｂとの間の領域（平面２８Ｂ）に入ってから、各々の溝２２Ｂに対応する分離流路１６に分岐して流入し、該分離流路１６を通り、一方の第１出入口１４Ａと他方の第１出入口１４Ｂとからそれぞれ流出する（矢印ＦＢ１方向及び矢印ＦＢ２方向）。溝２２Ｂが第２出入口１２Ｂに隣接する一方の第１出入口１４Ａ側と、他方の第１出入口１４Ｂ側にそれぞれ独立して形成されているので、溝内のエクソソームの排出効率を高め、且つ、流入する流体の圧力損失を低減することができる。

第２出入口１２Ａから流体を入れた場合、該流体は平面２８Ｂから中央の溝２２Ａに入り、該溝２２Ａに対応する分離流路１６を通り、第１出入口１４Ａから流出する（矢印ＦＡ方向）。このとき、第２出入口１２Ａに対して第１出入口１４Ａ側と反対側にも分離流路１６が形成されているので、該分離流路１６から流体が流出してもよい。この端部の分離流路１６が塞がれている場合には、第２出入口１２Ａから入れられた流体は、第１出入口１４Ａから流出する。

第２出入口１２Ｃから流体を入れた場合、該流体は平面２８Ｃから一端側の溝２２Ｃに入り、該溝２２Ｃに対応する分離流路１６を通り、第１出入口１４Ｂから流出する（矢印ＦＣ方向）。このとき、第２出入口１２Ｃに対して第１出入口１４Ｂ側と反対側にも分離流路１６が形成されているので、該流分離路１６から流体が流出してもよい。この端部の分離流路１６が塞がれている場合には、第２出入口１２Ｃから入れられた流体は、第１出入口１４Ｂから流出する。

（変形例２）
図８から図１０において、変形例２に係るフィルタ１０では、変形例１に係るフィルタ１０において、中央の溝２２Ｂの幅が、上流側から下流側、具体的には第２出入口１２Ｂ側から第１出入口１４Ａ，１４Ｂ側に向かってそれぞれ拡大している。本変形例では、第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが上流側であり、第１出入口１４Ａ，１４Ｂが下流側である。平面２８Ｂより第１出入口１４Ａ側の溝２２Ｂの幅は、平面２８Ｂ側から第１出入口１４Ａ側に向かって漸増している。また、平面２８Ｂより第１出入口１４Ｂ側の溝２２Ｂの幅は、平面２８Ｂ側から第１出入口１４Ｂに向かって漸増している。なお、溝２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの溝壁は、直線状に限られず、曲線状であってもよい。

同様に、溝２２Ａの幅も、第２出入口１２Ａ側から第１出入口１４Ａ側及びその反対側に向かってそれぞれ拡大している。溝２２Ｃの幅も、第２出入口１２Ｃ側から第１出入口１４Ｂ側及びその反対側に向かってそれぞれ拡大している。

本変形例では、溝２２の幅が上流側から下流側に向かって拡大しているので、図１０（Ｂ）において中央の溝２２Ｂを例に挙げると、分離流路１６における溝２２Ｂの幅が最も狭い部分を通過したエクソソーム１８を、その後円滑に流すことができる。溝２２Ｂの幅が拡大することで、エクソソーム１８と溝２２Ｂの溝壁との接触が抑制されるので、摩擦が低減される。このため、分離流路１６における詰まりが抑制される。

尚、溝２２の最小幅と、溝２２の深さとは、同一に設定されていてもよい。

［第２実施形態］
図１１、図１２において、本実施形態に係るフィルタ２０は、円盤状に形成されている。フィルタ２０は、一方のプレート３４の上に他方のプレート３２を重ねて接合して構成されている。他方のプレート３２及び一方のプレート３４は、例えば互いに同一外径の円盤状に形成されている。他方のプレート３２には、第２出入口３２Ａが行列状に配置されている。第２出入口３２Ａは、第１実施形態の第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを更に多数配列したものに相当する。また、一方のプレート３４には、第１出入口３４Ａが行列状に配置されている。第１出入口３４Ａは、第１実施形態の第１出入口１４Ａ，１４Ｂを更に多数配列したものに相当する。一方のプレート３４には、第１実施形態と同様に、溝２２が第１出入口３４Ａの幅方向に直線状に形成されている。

このフィルタ２０では、第１出入口３４Ａ及び第２出入口３２Ａを高密度に配置できるので、分離効率を更に高めることができる。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［第３実施形態］
図１３、図１４において、本実施形態に係るフィルタ３０は円盤状に形成されている。フィルタ３０は、一方のプレート４４の上に他方のプレート４２を重ねて接合して構成されている。他方のプレート４２及び一方のプレート４４は、例えば互いに同一外径の円盤状に形成されている。

他方のプレート４２には、第２出入口４２Ａが略同心の円弧状に配置されている。他方のプレート４２には、例えば２本の桟４２Ｂが一体的に形成されている。２本の桟４２Ｂは、他方のプレート４２の中心において互いに直交している。この桟４２Ｂにより、同一曲率半径の第２出入口４２Ａが、周方向の４か所で分断されている。これによって４か所の第２出入口４２Ａが、周方向に断続的に形成されている。第２出入口４２Ａは、第１実施形態の第２出入口１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを他方のプレート４２の径方向に更に多く配列したものに相当する。

一方のプレート４４には、第１出入口４４Ａが略同心の円弧状に配置されている。一方のプレート４４には、例えば２本の桟４４Ｂが一体的に形成されている。２本の桟４４Ｂは、一方のプレート４４の中心において互いに直交している。この桟４４Ｂにより、同一曲率半径の第１出入口４４Ａが、周方向の４か所で分断されている。これによって４か所の第１出入口４４Ａが、周方向に断続的に形成されている。第１出入口４４Ａは、第１実施形態の第１出入口１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを一方のプレート４４の径方向に更に多く配列したものに相当する。

一方のプレート４４には、第１実施形態と同様の溝２２が、第１出入口４４Ａの幅方向に直線状に形成されている。換言すれば、溝２２は、一方のプレート４４の径方向に放射状に形成されている。

図１５に示されるように、第２出入口４２Ａは、第１出入口４４Ａと重ならない位置に形成されている。換言すれば、第２出入口４２Ａは、溝２２と重なる位置に形成されている。他方のプレート４２の非貫通部４２Ｃが、第１出入口４４Ａに重なっている。この非貫通部４２Ｃは、該第１出入口４４Ａの径方向内側の陸部４４Ｃと、径方向外側の陸部４４Ｃとに跨っている。

互いに径方向に隣り合う第１出入口４４Ａの間に位置する溝２２の幅Ｗは、図１６に示されるように、例えば一定である。この溝２２の幅については、最も径方向内側の第１出入口４４Ａより更に径方向内側に位置する溝２２や、最も径方向外側の第１出入口４４Ａより更に径方向外側に位置する溝２２についても同様である。

図１５において、第２出入口４２Ａから流体を入れた場合、該流体は直ちに溝２２に入り、該溝２２に沿って一方の第１出入口４４Ａ側と他方の第１出入口４４Ａ側とに分岐し、各々の溝２２に対応する分離流路１６を通り、一方の第１出入口４４Ａと他方の第１出入口４４Ａとからそれぞれ流出する（矢印Ｆ方向）。

逆に、第１出入口４４Ａから流体を入れた場合、溝２２の延在方向において該第１出入口４４Ａに隣接する一方の第２出入口４２Ａ側と他方の第２出入口４２Ａ側とに分岐し、各々の溝２２に対応する分離流路１６を通り、一方の第２出入口４２Ａと他方の第２出入口４２Ａとからそれぞれ流出する（矢印Ｒ方向）。

本実施形態でも、このように流体が分岐したり合流したりしながら流れるため、分離効率を更に高めることができる。

（変形例）
尚、図１７に示されるように、一方のプレート４６における溝２２の幅が、径方向外側に向かって拡大していてもよい。この溝２２の構成は、図８から図１０における溝２２と同様である。溝２２の最小幅と溝２２の深さとが、互いに同一に設定されていてもよい。溝２２と、該溝２２により区画される陸部４８は、一方のプレート４６のうち径方向に互いに隣接する２箇所の第１出入口４６Ａの間の領域において、径方向外側に位置する。当該領域の径方向内側には、陸部４６Ｂが周方向に延設されている。陸部４６Ｂ，４８の間の領域には、溝２２の深さと同じ高さ位置にある平面５０が形成されている。換言すれば、溝２２の底と平面５０とは、互いに連続している。

陸部４６Ｂ，４８の高さは例えば同一であるので、陸部４６Ｂ，４８の双方が、平板状の他方のプレート４２の下面に当接することができる（図１８）。他方のプレート４２の非貫通部４２Ｃを基準にすると、該非貫通部４２Ｃの径方向内側端は陸部４８に当接し、径方向外側端は陸部４６Ｂに当接する。なお、第１出入口４６Ａの構成は、図１３における第１出入口４２Ａと同様である。

図１８において、第２出入口４２Ａから流体を入れた場合、該流体は平面５０からその径方向外側の溝２２に入り、該溝２２に対応する分離流路１６を通り、第１出入口４６Ａから流出する（矢印Ｆ方向）。陸部４６Ｂにより平面５０から径方向内側への流体の流れは妨げられるので、合流や分岐はない。

本変形例は、第１実施形態の変形例２と同様に、溝２２の幅が拡大することで、エクソソーム１８と溝２２の溝壁との接触が抑制されるので（図１０参照）、摩擦が低減される。このため、分離流路１６における詰まりが抑制される。

尚、一方のプレート４６の径方向における溝２２（陸部４８）と陸部４６Ｂの配置は、上記と逆であってもよい。つまり、溝２２（陸部４８）が径方向内側に位置し、陸部４６Ｂが径方向外側に位置してもよい。その場合、溝２２の幅は、径方向内側に向かって拡大する。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

本発明のフィルタは、上述したとおり、溝の深さ（分離流路の高さ）をナノメートルオーダー（大きさ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）に設定すればエクソソームを体液である流体から分離できるため、電鋳技術を用いてもフィルタにナノメートルオーダーの微細な孔を作製するのが困難であった問題を解消することができ、医療・バイオ分野におけるエクソソームの検体に極めて有用である。
また、ナノメートルオーダーの粒子は、エクソソーム以外に、工業分野における金属ナノ粒子（金ナノ粒子、銀ナノ粒子、ニッケルナノ粒子、酸化鉄等の磁性ナノ粒子）、有機系ナノ粒子（アクリル系、スチレン系等）、セラミックナノ粒子等があり、これらの粒子も本発明のフィルタで分離することができるため、工業分野においても極めて有用である。

１０フィルタ
１２他方のプレート
１２Ａ第２出入口
１２Ｂ第２出入口
１２Ｃ第２出入口
１４一方のプレート
１４Ａ第１出入口
１４Ｂ第１出入口
１６分離流路
２０フィルタ
２２溝
２２Ａ一端側の溝
２２Ｂ中央の溝
２２Ｃ他端側の溝
３０フィルタ
３２他方のプレート
３２Ａ第２出入口
３４一方のプレート
３４Ａ第１出入口
４２他方のプレート
４２Ａ第２出入口
４４一方のプレート
４４Ａ第１出入口
４６一方のプレート
４６Ａ第１出入口

Claims

複数の溝と、これらの溝の両端開口部に、流体が出入りする複数の第１出入口が形成された板状の一方のプレートと、
前記一方のプレートに重ねて結合され、前記一方のプレートの厚さ方向において前記複数の第１出入口と重ならない位置に、前記流体が出入りする複数の第２出入口が形成された板状の他方のプレートと、
を有し、
前記一方のプレートの前記溝と前記他方のプレートとで形成される空間を前記流体の分離流路としたフィルタ。
前記溝の深さがナノメートルオーダーである請求項１に記載のフィルタ。
前記溝は、該溝の延在方向において前記第２出入口に隣接する一方の前記第１出入口側から他方の前記第１出入口側まで連続して形成されている請求項１に記載のフィルタ。
前記溝は、該溝の延在方向において前記第２出入口に隣接する一方の前記第１出入口側から他方の前記第１出入口側にそれぞれ独立して形成されている請求項１に記載のフィルタ。
前記溝の幅は、上流側から下流側に向かって拡大している請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のフィルタ。