JP2021131239A - Particle analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体に含有された粒子を解析するための粒子解析装置に関する。 The present invention relates to a particle analyzer for analyzing particles contained in a liquid.
エクソソーム、花粉、ウイルス、細菌などの粒子を解析するために、2つの空間を有する粒子解析装置が提案されている(特許文献1〜3)。この種の粒子解析装置は、2つの空間を接続する孔を有しており、一方の空間には液体が貯留され、他方の空間には解析されるべき粒子を含有する液体が貯留される。これらの空間には異なる電位が与えられ、電気泳動によって、粒子が孔を通過する。粒子が孔を通過する時、液体を流れる電流値が変化する。電流値の変化を観察することにより、孔を通過した粒子の特徴(例えば、種類、形状、サイズ)が解析される。例えば、液体に含まれたある種類の粒子の数を計測することが可能である。
In order to analyze particles such as exosomes, pollen, viruses, and bacteria, a particle analyzer having two spaces has been proposed (
この種の粒子解析装置の使用においては、粒子の解析の確実性を向上することが望まれている。 In the use of this type of particle analyzer, it is desired to improve the certainty of particle analysis.
そこで、本発明は、粒子の解析の確実性を向上することができる粒子解析装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a particle analysis apparatus capable of improving the certainty of particle analysis.
本発明のある態様に係る粒子解析装置は、液体が貯留される液体空間と、上面で開口する第1の孔と、前記上面で開口し前記上面から前記液体空間に延びる第2の孔および第3の孔と、前記第1の孔と前記液体空間とを接続する鉛直に延びる接続孔と、前記第1の孔に交差する平坦部を有し、前記第1の孔を通じて前記第1の孔内の液体に電位を与える第1の電極と、前記第2の孔に交差する平坦部を有し、前記第2の孔を通じて前記第2の孔内の液体に電位を与える第2の電極とを備える。 A particle analyzer according to an aspect of the present invention includes a liquid space in which a liquid is stored, a first hole that opens on the upper surface, a second hole that opens on the upper surface and extends from the upper surface to the liquid space, and a second hole. It has a hole 3, a vertically extending connection hole connecting the first hole and the liquid space, and a flat portion intersecting the first hole, and the first hole is formed through the first hole. A first electrode that applies a potential to the liquid inside, and a second electrode that has a flat portion that intersects the second hole and applies a potential to the liquid in the second hole through the second hole. To be equipped with.
この態様においては、第1の孔に液体を注入し、第2の孔、第3の孔および液体空間に他の種類の液体を注入することができる。第1の孔は粒子解析装置の上面で開口し、第2の孔および第3の孔は、上面で開口し上面から前記液体空間に延びるので、液体を注入した後、これらの孔の内部に気泡が残存しにくい。気泡は電極と液体の接触面積を減少させて、粒子の解析を阻害する。しかし、この態様では、気泡が残存しにくいことによって、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。また、第1の孔は粒子解析装置の上面で開口し、第2の孔および第3の孔は、上面で開口し上面から前記液体空間に延びるので、要望に応じて、これらの孔の内周面に表面処理を施して親水性を高めて、さらに気泡が残存しにくくすることが容易である。 In this embodiment, the liquid can be injected into the first hole and other types of liquid can be injected into the second hole, the third hole and the liquid space. The first hole is opened on the upper surface of the particle analyzer, and the second hole and the third hole are opened on the upper surface and extend from the upper surface to the liquid space. Bubbles are hard to remain. Bubbles reduce the contact area between the electrode and the liquid and interfere with particle analysis. However, in this aspect, it is possible to improve the certainty of particle analysis by making it difficult for bubbles to remain. Further, the first hole is opened on the upper surface of the particle analyzer, and the second hole and the third hole are opened on the upper surface and extend from the upper surface to the liquid space. It is easy to apply a surface treatment to the peripheral surface to increase the hydrophilicity and further prevent bubbles from remaining.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。図面において縮尺は、必ずしも実施形態の製品を正確に表してはおらず、一部の寸法を誇張して表現している場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the scale does not necessarily accurately represent the product of the embodiment, and some dimensions may be exaggerated.
図1に示すように、本発明に係る実施形態に係る粒子解析装置1は、ほぼ直方体の形状を有し、4つの側面1A,1B,1C,1Dの長さは等しい。すなわち、図3の平面図に示すように、粒子解析装置1は正方形の輪郭を有する。図2は、2つの側面1A,1Cを示す粒子解析装置1の側面図である。
As shown in FIG. 1, the
図1、図2および図3に示すように、粒子解析装置1は、液体空間22、第1の孔20A、第2の孔22A、第3の孔22B、および接続孔26を有する。液体空間22は水平方向に真っ直ぐに延びている。図3に示すように、平面図において、液体空間22は、粒子解析装置1の輪郭の対角線方向に延びる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the
第1の孔20Aは、粒子解析装置1の上面で開口し、鉛直に延びる。第2の孔22Aおよび第3の孔22Bは、粒子解析装置1の上面で開口し、上面から液体空間22まで鉛直に延びる。接続孔26は、鉛直に延びており、第1の孔20Aと液体空間22を接続する。第1の孔20Aは、液体37のための1つの貯留槽を形成する。第2の孔22A、第3の孔22Bおよび液体空間22は、液体38のための他の1つの貯留槽を形成する。図2において、液体37と液体38を異なるハッチングで示す。
The
さらに、粒子解析装置1は、第1の電極28と第2の電極30を有する。第1の電極28は、第1の孔20Aを通じて第1の孔20A内の液体37に電位を与える。第2の電極30は、第2の孔22Aを通じて第2の孔22Aおよび液体空間22内の液体38に、第1の電極28とは異なる電位を与える。例えば、第2の電極30は陽極であり、第1の電極28は陰極である。接続孔26を介して第1の孔20Aと液体空間22は連通しているため、第1の孔20Aと液体空間22の内部の液体37,38に電流が流れる。
Further, the
図4は、粒子解析装置1を用いた粒子の解析原理を概略的に示す。第1の孔20Aには、解析されるべき粒子40を含有する液体37が貯留される。液体空間22には、元々粒子40を含有していない液体38が貯留される。但し、液体空間22に貯留される液体38が粒子40を含有していてもよい。第1の孔20Aと液体空間22は、交換可能なチップ24に形成された貫通孔である接続孔26で互いに接続されている。第1の電極28および第2の電極30には、直流電源35および電流計36が接続される。直流電源35は、例えば電池であるが、電池には限定されない。
FIG. 4 schematically shows the principle of particle analysis using the
電極28,30に与えられる電位差に起因する電気泳動によって、第1の孔20Aの液体37に含有される粒子40が接続孔26を通過して、液体空間22内の液体38に流入する。粒子40が接続孔26を通過する時、液体37,38を流れる電流値が変化する。電流値の変化は電流計36を用いて観察することが可能である。電流値の変化を観察することにより、接続孔26を通過した粒子40の特徴(例えば、種類、形状、サイズ)が解析される。例えば、液体37に含まれたある種類の粒子40の数を計測することが可能である。粒子解析装置1は、エクソソーム、花粉、ウイルス、細菌などの様々な粒子を解析するために使用されうる。
By electrophoresis due to the potential difference given to the
図1、図2および図3に示すように、粒子解析装置1は、積層された複数の正方形の板2,4,6,8,10を備える。好ましくは、これらの板の一部または全部は、透明または半透明材料から形成されており、粒子解析装置1の空洞(第1の孔20A、第2の孔22Aおよび第3の孔22B、ならびに液体空間22)内への液体37または38の貯留状態が粒子解析装置1の外部から観察可能である。但し、必ずしも液体の貯留状態が観察可能でなくてもよく、これらの板が不透明であってもよい。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the
また、板2,4,6,8,10は、電気的および化学的に不活性で絶縁性の材料から形成されている。各板は、剛性材料から形成してもよいし、弾性材料から形成してもよい。好ましい剛性材料としては、樹脂材料、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、アクリル、環状オレフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等が含まれる。好ましい弾性材料としては、エラストマー、例えばPDMS(ポリジメチルシロキサン)を含有するシリコーンゴムまたはウレタンゴムが含まれる。
Also, the
図2、図5および図6に示すように、最下層の板2には溝も孔も形成されていない。板2は、例えば、上記の好ましい剛性材料から形成されている。
As shown in FIGS. 2, 5 and 6, no groove or hole is formed in the
次の板4にも溝も孔も形成されていない。板4は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
Neither a groove nor a hole is formed in the
次の板6の上面の中央には、直方体の凹部6hが形成されている。凹部6hは、接続孔26を有するチップ24を収容する。凹部6hには、チップ24が嵌め入れられる。チップ24は凹部6hに着脱可能であってもよいし、着脱不可能であってもよい。板6の下面の中央には、水平な溝6gが形成されている。板6,8が接合されると、溝6gは液体空間22を形成する。溝6gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔6tが形成されている。連通孔6tは、液体空間22(溝6g)とチップ24の接続孔26とを連通させる。連通孔6tと接続孔26の断面は円形であるが、円形でなくてもよい。
A
また、板6には、鉛直方向に貫通する円形の貫通孔6a,6cが形成されている。貫通孔6a,6cは、互いに同じ直径を有する。貫通孔6aは、溝6gの一端部に連通し、貫通孔6cは、溝6gの他端部に連通する。板6は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
Further, the
チップ(ナノポアチップ)24は、直方体、例えば正方形の板である。チップ24の中央には、鉛直方向に貫通する接続孔26が形成されている。チップ24は、電気的および化学的に不活性で絶縁性の材料、例えば、ガラス、サファイア、セラミックス、樹脂、エラストマー、SiO2、SiN、またはAl2O3により形成されてよい。好ましくは、チップ24は、板2,4,6,8,10の材料よりも硬い材料、例えばガラス、サファイア、セラミックス、SiO2、SiN、またはAl2O3から形成されるが、樹脂またはエラストマーでチップ24を形成してもよい。使用者は、粒子解析装置1の用途に応じて、適切なチップ24を選択することができる。例えば、異なる寸法または形状の接続孔26を有する複数のチップ24を準備し、凹部に嵌め入れられるべきチップ24を選択することにより、解析対象の粒子40を変更することができる。
The chip (nanopore chip) 24 is a rectangular parallelepiped, for example, a square plate. A
次の板8には、鉛直方向に貫通する円形の貫通孔8a,8b,8cが形成されている。貫通孔8a,8b,8cは、貫通孔6a,6cと同じ直径を有する。貫通孔8aは、直下の板6の貫通孔6aに連通し、貫通孔8cは、板6の貫通孔6cに連通する。貫通孔8bは、チップ24の接続孔26に連通する。板8の上面には、電極28,30が配置されており、第1の電極28は貫通孔8b内の液体37に電位を与え、第2の電極30は貫通孔8a内の液体38に電位を与える。板8は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
The
最上層の板10には、鉛直方向に貫通する円形の貫通孔10a,10b,10cが形成されている。貫通孔10a,10bは、貫通孔8a,8b,8cより大きい直径を有し、貫通孔10cは、貫通孔8a,8b,8cと同じ直径を有する。貫通孔10a,10b,10cは、直下の板8の貫通孔8a,8b,8cにそれぞれ連通する。
Circular through
また、最上層の板10の一側面には、下方の第1の電極28が露出する第1の切り欠き32と、第2の電極30が露出する第2の切り欠き34が形成されている。切り欠き32,34は、馬蹄形すなわち逆U字形であるが、その形状は図示例には限定されない。板10は、上記の剛性材料から形成してもよいが、上記の弾性材料から形成されている。
Further, on one side surface of the
上記の第1の孔20Aは、貫通孔10b,8bから構成され、板10,8を貫通し、チップ24の接続孔26に到達する。第1の孔20Aの途中には、第1の電極28が設けられている。
The
第2の孔22Aは、貫通孔10a,8a,6aから構成され、板10,8,6を貫通し、板6の溝6gすなわち液体空間22の一端部に到達する。第2の孔22Aの途中には、第2の電極30が設けられている。第3の孔22Bは、貫通孔10c,8c,6cから構成され、板10,8,6を貫通し、板6の溝6gすなわち液体空間22の他端部に到達する。
The
これらの板2,4,6,8,10は、接着剤で接合することが可能である。但し、液体空間22への有機物の望ましくない流入を防止または低減するため、真空紫外線または酸素プラズマ照射などを用いて、板2,4,6,8,10を接合することが好ましい。板2,4,6,8,10を接合する時には、好ましくは、板2,4,6,8,10は鉛直方向に圧縮させられ、接合後に、孔20A,22A,22Bおよび液体空間22から液体が漏出することが可能な限り抑制される。
These
チップ24が脆性材料で形成されている場合には、チップ24の破損を防止するため、チップ24の周囲の板6,8の少なくとも一方は、上記の弾性材料で形成されていることが好ましい。また、チップ24の接続孔26内の液体が漏れないように、チップ24が嵌め込まれる板6は、上記の弾性材料で形成されていることが好ましく、板6の凹部6hは、チップ24が締まり嵌めされるのに適した寸法(水平方向の寸法)を有するのが好ましい。さらに、チップ24の上面と板8の下面との間に隙間が発生しないように、凹部6hの深さは、チップ24の高さと同じか、それよりも僅かに大きいことが好ましい。
When the
電極28,30は、導電率が高い材料から形成されている。例えば、銀塩化銀(Ag/AgCl)、プラチナ、金で電極28,30を形成することができる。あるいは、これらの金属のいずれかまたはすべてとエラストマーを含有する材料から電極28,30を形成してもよい。
The
図7および図8に示すように、板8に形成された電極28,30の各々は、板8の貫通孔8bまたは8a(第1の孔20Aまたは第2の孔22Aの一部)の周囲に形成された平坦部42を有する。
As shown in FIGS. 7 and 8, each of the
各電極の平坦部42は、第1の孔20Aまたは第2の孔22Aに直交する。平坦部42は、円環状の重なり部43と、矩形の露出部44と、長尺な接続部46とを有する。重なり部43は、貫通孔8bまたは8aにほぼ同心に形成されており、直上の板10の貫通孔10bまたは10aにほぼ同心に重なる。図7において、貫通孔10a,10bを仮想線で示す。露出部44は、直上の板10の切り欠き34または32に重なる。図7において、切り欠き34,32を仮想線で示す。接続部46は重なり部43と露出部44を接続する。接続部46の幅は、重なり部43の外径より小さく、露出部44の幅より小さい。この実施形態では、電極30の接続部46は真っ直ぐであり、電極28の接続部46は直角に曲折しているが、接続部46の形状は図示の実施形態に限定されない。
The
第1の孔20Aは、第1の電極28の平坦部42より上方の上部である貫通孔10bと、第1の電極28の平坦部42より下方の下部である貫通孔8bとを有する。貫通孔8bの内周面は、貫通孔10bは、貫通孔8bよりも大きな直径ひいては面積を有する。第1の電極28の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10bの直径より大きい。
The
第2の孔22Aは、第2の電極30の平坦部42より上方の上部である貫通孔10aと、第2の電極30の平坦部42より下方の下部である貫通孔8aとを有する。貫通孔8aの内周面は、貫通孔10aは、貫通孔8aよりも大きな直径ひいては面積を有する。第2の電極30の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10aの直径より大きい。
The
このように、各電極の平坦部42の重なり部43は、貫通孔8b,8aよりも大きな開口面積を有する貫通孔10bまたは10aに重なる。したがって、孔に注入された液体と電極の接触面積が大きく確保され、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。図8に示すように、第2の電極30は、第2の孔22A(貫通孔10a,8a)の内部の液体38と大きな面積で接触し、第1の電極28は、第1の孔20A(貫通孔10b,8b)の内部の液体37と大きな面積で接触する。
In this way, the overlapping
また、重なり部43の外径は、直上の貫通孔10b,10aの直径よりも大きいため、重なり部43の位置が所望の位置からわずかに逸脱していたとしても、すなわち重なり部43の位置の精度が不正確であったとしても、重なり部43は、高い確実性で貫通孔10bまたは10aに重なる。したがって、複数の粒子解析装置1において、孔に注入された液体と電極の接触面積が一定であり、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。
Further, since the outer diameter of the overlapping
図9は、比較例の板8とその上の板10を拡大して示す断面図であり、図8と同様に、図7のVIII−VIII線矢視断面図に相当する。実施形態と逆に、この比較例では、上方の貫通孔10a,10bは、下方の貫通孔8a,8bよりも小さな直径ひいては面積を有する。この場合には、貫通孔8a,10aまたは貫通孔8b,10bに同心である各電極の重なり部43は、上方の貫通孔10aまたは10bに重ならないので、各電極は重なり部43の孔の縁のみで液体37または液体38に接触することになる。したがって、電極と液体の接触面積は小さい。また、上方の貫通孔10a,10bは、下方の貫通孔8a,8bよりも小さな直径を有するので、液体37,38を孔22A,20Aに注入した後に、貫通孔8a,8bの上部の隅部に気泡49が残存するおそれがある。このような気泡49は、電極と液体の接触面積をさらに減少させてしまう。上方の貫通孔10a,10bが、下方の貫通孔8a,8bと同じ直径でも、これらの不利益は発生する。この実施形態では、図9の比較例で生じうるこれらの不利益を解消することができる。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the
この実施形態において、好ましくは、電極28,30が形成された板8は、弾性材料で形成されている。第1の電極28と第2の電極30の各々の平坦部42は、弾性材料で形成された板8の上面に被覆されている。各電極の平坦部42が弾性材料で形成された板8の上面に被覆されているので、最上層の板10によって平坦部42が上方の荷重を受けると、図8に示すように、平坦部42の直下の板8が弾性変形する。各電極は、液体が注入される孔20Aまたは22Aに隣接するが、板8が弾性変形し、その上の重なり部43も弾性変形するため、平坦部42の重なり部43の厚さが大きい場合でも、板8と板8の上の板10との間に液体が漏れるおそれが少ない。
In this embodiment, preferably, the
これに代えてあるいはこれに加えて、板8の直上の板10を弾性材料で形成してもよい。この場合には、図10に示すように、平坦部42が上方の荷重を受けると、平坦部42の直上の板10が弾性変形する。したがって、平坦部42の重なり部43の厚さが大きい場合でも、板8と板10との間に液体が漏れるおそれが少ない。
Alternatively or additionally, the
図11は、実施形態の変形例の板8とその上の板10を拡大して示す断面図であり、図8と同様に、図7のVIII−VIII線矢視断面図に相当する。図12は板8の拡大平面図である。実施形態と同様に、この比較例では、上方の貫通孔10a,10bは、下方の貫通孔8a,8bよりも大きな直径ひいては面積を有する。図11の変形例では、図9の比較例で生じうるこれらの不利益を解消することができる。また、重なり部43の位置の精度が不正確であったとしても、重なり部43は、高い確実性で貫通孔10bまたは10aに重なる。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the
しかし、図11および図12の変形例では、電極の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10b,10aの直径よりも小さい。このため、貫通孔10b,10aの各々の輪郭が、電極と電極のない部分の両方に重なり、各貫通孔10b,10aの各々の下端が段差を有する。この段差のため、電極の平坦部42の接続部46の両端縁が貫通孔10b,10aの各々の輪郭と交差する箇所Lで板8,10の隙間が発生しうる。したがって、箇所Lから、孔22Aまたは20A内の液体が流出し、接続部46の両端縁の流出経路LP、さらには露出部44の両端縁をつたって漏出するおそれがある。図12において、液体の流出経路LPを破線で示す。
However, in the modified examples of FIGS. 11 and 12, the outer diameter of the overlapping
但し、粒子解析装置1を鉛直方向に圧縮し、箇所Lでの隙間を消滅させることによって、液体の漏出を防止することが可能である。したがって、例えば、粒子解析装置1を常に鉛直方向に圧縮する圧縮機構(図示せず)を使用することによって、この変形例を使用してもよい。このような圧縮機構としては、例えば、クランプ機構、ネジ、ピンチなどがある。あるいは、板8,10を塑性変形させて、箇所Lでの板8,10の隙間の発生を抑制してもよい。
However, it is possible to prevent the leakage of the liquid by compressing the
一方、実施形態によれば、図7および図8に示すように、電極の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10b,10aの直径よりも大きい。このため、貫通孔10b,10aの各々の輪郭が、電極の重なり部43のみに重なる。したがって、貫通孔10b,10aの各々の下端が段差を有することなく同一平面の重なり部43で封止される。この場合、上記の圧縮機構あるいは板8,10の塑性変形がなくても、孔22Aまたは20A内の液体の流出を抑制することができる。
On the other hand, according to the embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the outer diameter of the overlapping
図1、図2および図3に示すように、最上層の板10には、第1の電極28の平坦部42(特に露出部44の全体)が露出する第1の切り欠き32と、第2の電極30の平坦部42(特に露出部44の全体)が露出する第2の切り欠き34が形成されている。このように、各電極の平坦部42が露出する切り欠き32,34が設けられているので、電極28,30への使用者による(例えば、電極と電流計36等を接続する部材の)アクセスが容易であり、電極28,30への電源(直流電源35、図4参照)の接続が容易である。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the
この実施形態においては、第1の孔20Aは粒子解析装置1の上面で開口し、第2の孔22Aおよび第3の孔22Bは、粒子解析装置1の上面で開口して上面から液体空間22に延びるので、液体を注入した後、これらの孔20A,22A,22Bの内部に気泡が残存しにくい。上記の通り、気泡は電極と液体の接触面積を減少させて、粒子の解析を阻害する。しかし、この実施形態では、気泡が残存しにくいことによって、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。これに関して、孔20A,22A,22Bは図示の実施形態のように鉛直に延びていることが好ましいが、孔20A,22A,22Bは傾斜していてもよい。
In this embodiment, the
また、第1の孔20Aは粒子解析装置1の上面で開口し、第2の孔22Aおよび第3の孔22Bは、粒子解析装置1の上面で開口して上面から液体空間22に延びるので、要望に応じて、これらの孔20A,22A,22Bの内周面に表面処理を施して親水性を高めて、さらに気泡が残存しにくくすることが容易である。親水性を高める表面処理としては、真空紫外線またはプラズマ照射などが含まれる。この表面処理は、粒子解析装置1の製造工場で粒子解析装置1を出荷する前に行ってもよいし、粒子解析装置1の使用場所で使用の直前に行ってもよい。親水性を高める表面処理の容易性のため、孔20A,22A,22Bは図示の実施形態のように真っ直ぐ延びていることが好ましいが、わずかに曲がっていてもよい。
Further, since the
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above description does not limit the present invention, and various modifications including deletion, addition, and replacement of components can be considered within the technical scope of the present invention. ..
例えば、粒子解析装置を常に鉛直方向に圧縮する圧縮機構(例えば、クランプ機構、ネジ、ピンチ)を使用することによって、粒子解析装置の板間の封止性を向上させてもよい。 For example, the sealing property between the plates of the particle analyzer may be improved by using a compression mechanism (for example, a clamp mechanism, a screw, a pinch) that constantly compresses the particle analyzer in the vertical direction.
本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。 Aspects of the invention are also described in the numbered clauses below.
条項1. 液体が貯留される液体空間と、
上面で開口する第1の孔と、
前記上面で開口し前記上面から前記液体空間に延びる第2の孔および第3の孔と、
前記第1の孔と前記液体空間とを接続する鉛直に延びる接続孔と、
前記第1の孔に交差する平坦部を有し、前記第1の孔を通じて前記第1の孔内の液体に電位を与える第1の電極と、
前記第2の孔に交差する平坦部を有し、前記第2の孔を通じて前記第2の孔内の液体に電位を与える第2の電極とを備える
ことを特徴とする粒子解析装置。
The first hole that opens on the top surface and
A second hole and a third hole that are opened at the upper surface and extend from the upper surface to the liquid space.
A vertically extending connection hole connecting the first hole and the liquid space,
A first electrode having a flat portion intersecting the first hole and applying an electric potential to the liquid in the first hole through the first hole.
A particle analyzer comprising a flat portion intersecting the second hole and a second electrode for applying an electric potential to the liquid in the second hole through the second hole.
条項2. 前記第1の孔は、前記第1の電極の前記平坦部より上方の上部と、前記第1の電極の前記平坦部より下方の下部とを有し、前記上部は、前記下部よりも大きな開口面積を有し、
前記第1の電極の前記平坦部は、前記第1の孔の前記上部に重なる重なり部を有し、
前記第2の孔は、前記第2の電極の前記平坦部より上方の上部と、前記第2の電極の前記平坦部より下方の下部とを有し、前記上部は、前記下部よりも大きな開口面積を有し、
前記第2の電極の前記平坦部は、前記第2の孔の前記上部に重なる重なり部を有する
ことを特徴とする条項1に記載の粒子解析装置。
The flat portion of the first electrode has an overlapping portion that overlaps the upper portion of the first hole.
The second hole has an upper portion above the flat portion of the second electrode and a lower portion below the flat portion of the second electrode, and the upper portion has a larger opening than the lower portion. Has an area,
The particle analysis apparatus according to
この場合には、各電極の平坦部は、孔に交差しており、孔の下部よりも大きな開口面積を有する孔の上部に重なる。したがって、孔に注入された液体と電極の接触面積が大きく確保され、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。 In this case, the flat portion of each electrode intersects the hole and overlaps the upper part of the hole, which has a larger opening area than the lower part of the hole. Therefore, a large contact area between the liquid injected into the pores and the electrode is secured, and it is possible to improve the certainty of particle analysis.
条項3. 前記第1の孔の前記上部の輪郭は、前記第1の電極の前記重なり部のみに重なり、
前記第2の孔の前記上部の輪郭は、前記第2の電極の前記重なり部のみに重なる
ことを特徴とする条項1または2に記載の粒子解析装置。
Clause 3. The contour of the upper portion of the first hole overlaps only the overlapping portion of the first electrode.
The particle analyzer according to
この場合には、孔の上部の輪郭が電極の重なり部のみに重なるので、孔の上部の下端が段差を有することなく同一平面の重なり部で封止される。したがって、孔内の液体の流出を抑制することができる。 In this case, since the contour of the upper part of the hole overlaps only the overlapping part of the electrodes, the lower end of the upper part of the hole is sealed by the overlapping part on the same plane without having a step. Therefore, the outflow of the liquid in the hole can be suppressed.
条項4. 前記第1の孔の前記上部は円形断面を有し、前記第1の孔の前記下部は円形断面を有し、前記第1の電極の前記平坦部の前記重なり部は円形であり、前記第1の孔の前記上部の直径は前記第1の孔の前記下部の直径より大きく、前記第1の電極の前記平坦部の前記重なり部の外径は前記第1の孔の前記上部の直径より大きく、
前記第2の孔の前記上部は円形断面を有し、前記第2の孔の前記下部は円形断面を有し、前記第2の電極の前記平坦部の前記重なり部は円形であり、前記第2の孔の前記上部の直径は前記第2の孔の前記下部の直径より大きく、前記第2の電極の前記平坦部の前記重なり部の外径は前記第2の孔の前記上部の直径より大きい
ことを特徴とする条項1または3に記載の粒子解析装置。
The upper portion of the second hole has a circular cross section, the lower portion of the second hole has a circular cross section, and the overlapping portion of the flat portion of the second electrode is circular. The diameter of the upper portion of the second hole is larger than the diameter of the lower portion of the second hole, and the outer diameter of the overlapping portion of the flat portion of the second electrode is larger than the diameter of the upper portion of the second hole. The particle analyzer according to
この場合には、各電極の重なり部の外径は、直上の孔の上部の直径よりも大きいため、重なり部の位置の精度が不正確であったとしても、重なり部は、高い確実性で孔の上部に重なる。したがって、複数の粒子解析装置において、孔に注入された液体と電極の接触面積が一定であり、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。また、各電極の重なり部の外径は、孔の上部の直径よりも大きいため、孔の上部の輪郭が、電極の重なり部のみに重なり、孔内の液体の流出を抑制することができる。 In this case, since the outer diameter of the overlapping portion of each electrode is larger than the diameter of the upper part of the hole directly above, the overlapping portion has high certainty even if the accuracy of the position of the overlapping portion is inaccurate. It overlaps the top of the hole. Therefore, in a plurality of particle analysis devices, the contact area between the liquid injected into the pores and the electrode is constant, and it is possible to improve the certainty of particle analysis. Further, since the outer diameter of the overlapping portion of each electrode is larger than the diameter of the upper portion of the hole, the contour of the upper portion of the hole overlaps only the overlapping portion of the electrodes, and the outflow of the liquid in the hole can be suppressed.
条項5. 前記接続孔は、前記粒子解析装置に形成された凹部に嵌め入れられたチップに形成されている
ことを特徴とする条項1から4のいずれか1項に記載の粒子解析装置。
Clause 5. The particle analysis device according to any one of
この場合には、例えば、異なる寸法または形状の接続孔を有する複数のチップを準備し、凹部に嵌め入れられるべきチップを選択することにより、解析対象の粒子を変更することができる。
条項6. 前記第1の電極の前記平坦部が露出する第1の切り欠きと、前記第2の電極の前記平坦部が露出する第2の切り欠きをさらに備える
ことを特徴とする条項1から5のいずれか1項に記載の粒子解析装置。
In this case, the particles to be analyzed can be changed, for example, by preparing a plurality of chips having connection holes having different dimensions or shapes and selecting the chips to be fitted in the recesses.
この場合には、各電極は、孔の内周面に被覆された筒状部を有するので、孔に注入された液体と電極の接触面積が大きく確保され、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。 In this case, since each electrode has a tubular portion coated on the inner peripheral surface of the hole, a large contact area between the liquid injected into the hole and the electrode is secured, and the reliability of particle analysis is improved. It is possible.
条項7. 前記第1の電極と前記第2の電極の各々の前記平坦部は、重ね合わされた2枚の板の間に挟まれており、前記2枚の板の少なくとも一方は、弾性材料で形成されている
ことを特徴とする条項1から6のいずれか1項に記載の粒子解析装置。
Clause 7. The flat portion of each of the first electrode and the second electrode is sandwiched between two laminated plates, and at least one of the two plates is made of an elastic material. The particle analyzer according to any one of
この場合には、各電極の平坦部が露出する切り欠きが粒子解析装置に設けられているので、電極への電源の接続が容易である。 In this case, since the particle analyzer is provided with a notch that exposes the flat portion of each electrode, it is easy to connect the power supply to the electrode.
条項8. 前記第1の電極と前記第2の電極の各々の前記平坦部は、重ね合わされた2枚の板の間に挟まれており、前記2枚の板の少なくとも一方は、弾性材料で形成されている
ことを特徴とする条項1から9のいずれか1項に記載の粒子解析装置。
この場合には、各電極の平坦部の直上および直下の板の少なくとも一方が弾性材料で形成されているので、平坦部の上方の荷重を受けると、弾性材料で形成された板が弾性変形する。各電極は、液体が注入される孔に隣接するが、弾性材料で形成された板が弾性変形するため、平坦部の厚さが大きい場合でも、平坦部の直上および直下の板との間に液体が漏れるおそれが少ない。 In this case, since at least one of the plates directly above and below the flat portion of each electrode is made of an elastic material, the plate formed of the elastic material is elastically deformed when a load is applied above the flat portion. .. Each electrode is adjacent to the hole into which the liquid is injected, but because the plate made of elastic material is elastically deformed, even if the thickness of the flat portion is large, it is between the plates directly above and below the flat portion. There is little risk of liquid leaking.
条項9. 積層された複数の板を備え、
前記板の1つである中間板は、前記接続孔が形成されたチップが嵌め入れられる凹部と、前記液体空間と、前記チップの前記接続孔と前記液体空間とを連通させる連通孔とを有し、
前記凹部と前記液体空間は、前記中間板の互いに反対側の面に形成されている
ことを特徴とする条項1から8のいずれか1項に記載の粒子解析装置。
Clause 9. Equipped with multiple laminated boards,
The intermediate plate, which is one of the plates, has a recess into which the chip in which the connection hole is formed is fitted, the liquid space, and a communication hole for communicating the connection hole of the chip and the liquid space. death,
The particle analysis apparatus according to any one of
この場合には、1つの中間板にチップが嵌め入れられる凹部と液体空間が形成されるので、板の数を削減することができる。 In this case, since the recess and the liquid space in which the chip is fitted are formed in one intermediate plate, the number of plates can be reduced.
1 粒子解析装置
2,4,6,8,10 板
22 液体空間
20A 第1の孔
22A 第2の孔
22B 第3の孔
24 チップ
26 接続孔
28 第1の電極
30 第2の電極
37 液体
38 液体
40 粒子
1
Claims (2)
上面で開口する第1の孔と、
前記上面で開口し前記上面から前記液体空間に延びる第2の孔および第3の孔と、
前記第1の孔と前記液体空間とを接続する鉛直に延びる接続孔と、
前記第1の孔に交差する平坦部を有し、前記第1の孔を通じて前記第1の孔内の液体に電位を与える第1の電極と、
前記第2の孔に交差する平坦部を有し、前記第2の孔を通じて前記第2の孔内の液体に電位を与える第2の電極とを備える
ことを特徴とする粒子解析装置。 The liquid space where the liquid is stored and
The first hole that opens on the top surface and
A second hole and a third hole that are opened at the upper surface and extend from the upper surface to the liquid space.
A vertically extending connection hole connecting the first hole and the liquid space,
A first electrode having a flat portion intersecting the first hole and applying an electric potential to the liquid in the first hole through the first hole.
A particle analyzer comprising a flat portion intersecting the second hole and a second electrode for applying an electric potential to the liquid in the second hole through the second hole.
前記第1の電極の前記平坦部は、前記第1の孔の前記上部に重なる重なり部を有し、
前記第2の孔は、前記第2の電極の前記平坦部より上方の上部と、前記第2の電極の前記平坦部より下方の下部とを有し、前記上部は、前記下部よりも大きな開口面積を有し、
前記第2の電極の前記平坦部は、前記第2の孔の前記上部に重なる重なり部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子解析装置。 The first hole has an upper portion above the flat portion of the first electrode and a lower portion below the flat portion of the first electrode, and the upper portion has a larger opening than the lower portion. Has an area,
The flat portion of the first electrode has an overlapping portion that overlaps the upper portion of the first hole.
The second hole has an upper portion above the flat portion of the second electrode and a lower portion below the flat portion of the second electrode, and the upper portion has a larger opening than the lower portion. Has an area,
The particle analysis apparatus according to claim 1, wherein the flat portion of the second electrode has an overlapping portion that overlaps the upper portion of the second hole.
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