JP2021156780A

JP2021156780A - Device and method for handling fluid

Info

Publication number: JP2021156780A
Application number: JP2020058543A
Authority: JP
Inventors: 伸也砂永; Shinya Sunaga; 航一小野; Koichi Ono
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-10-07

Abstract

To provide a fluid handling device which can suppress contaminations between chambers.SOLUTION: A fluid handling device includes: a plurality of chambers; a plurality of buffers 133 in the shape of a trapezoidal column, connected to the chambers, respectively, by a flow passage 138; and a flow passage 134 connected to two adjacent buffers of the buffers 133. The flow passage 138 is connected to a surface which corresponds to the upper bottom of the trapezoid when the buffers 133 are seen in plane view, the flow passage 134 is connected to an end part near a surface which corresponds to the lower bottom of a surface which corresponds to a leg of the trapezoid when the buffers 133 are seen in plane view. The length of the lower bottom is larger than the length of the leg when the buffers 133 are seen in planer view.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、流体取扱装置および流体取扱方法に関する。 The present invention relates to a fluid handling device and a fluid handling method.

近年、タンパク質や核酸などの微量な物質の分析を高精度かつ高速に行うために、流体取扱装置が使用されている。流体取扱装置は、分析に必要な試薬および試料の量が少なくてよいという利点を有しており、遺伝子検査などの臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途での使用が期待されている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, fluid handling devices have been used in order to analyze minute substances such as proteins and nucleic acids with high accuracy and high speed. The fluid handling device has the advantage that the amount of reagents and samples required for analysis can be small, and is expected to be used in various applications such as clinical tests such as genetic tests, food tests, and environmental tests. (See, for example, Patent Document 1).

遺伝子検査では、ポリメラーゼ連鎖反応（以下、「ＰＣＲ」とも称する）等が行われることがある。ＰＣＲでは、２本鎖ＤＮＡを１本鎖ＤＮＡに変性させる。その後、１本鎖ＤＮＡの特定の部位にのみ結合するプライマを用いて、１本鎖ＤＮＡの特定の領域に対応する２本鎖を生成する。そして、これらを繰り返すことで、特定の２本鎖ＤＮＡのみを増幅させる。このようなＰＣＲでは、２本鎖ＤＮＡを１本鎖ＤＮＡに変性する際等に、ＤＮＡやプライマを含む溶液を加熱する必要がある。 In the genetic test, a polymerase chain reaction (hereinafter, also referred to as “PCR”) or the like may be performed. In PCR, double-stranded DNA is denatured into single-stranded DNA. Then, a primer that binds only to a specific site of the single-stranded DNA is used to generate a double strand corresponding to a specific region of the single-stranded DNA. Then, by repeating these, only a specific double-stranded DNA is amplified. In such PCR, it is necessary to heat a solution containing DNA or prima when denaturing double-stranded DNA into single-stranded DNA.

特表２００４−５３２３９５号公報Special Table 2004-532395

ここで、例えば特許文献１に記載されているような、チャンバーと、これに接続された流路を有するマイクロ流路デバイスでは、ＰＣＲを行う際に、チャンバー内に収容した溶液が膨張し、逆流することなどがある。このような逆流が生じると、本来流体を流動させるべきでない流路に流体が流れ込んだり、流路を汚染したりするおそれがある。また、流体取扱装置が複数のチャンバーを有する場合には、複数のチャンバー間で、コンタミネーションなどが生じることも考えられる。 Here, in a microchannel device having a chamber and a channel connected to the chamber, for example, as described in Patent Document 1, the solution contained in the chamber expands and flows back when PCR is performed. There are things to do. When such a backflow occurs, the fluid may flow into the flow path where the fluid should not flow, or the flow path may be contaminated. Further, when the fluid handling device has a plurality of chambers, contamination or the like may occur between the plurality of chambers.

本発明の目的は、チャンバー間のコンタミネーションを抑制できる流体取扱装置、およびこれを用いた流体取扱方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a fluid handling device capable of suppressing contamination between chambers, and a fluid handling method using the same.

本発明の流体取扱装置は、複数のチャンバーと、第１流路を介して前記複数のチャンバーにそれぞれ接続された台形柱形状の複数のバッファーと、隣接した２つの前記バッファーに接続された第２流路と、を有し、前記第１流路は、前記バッファーを平面視したときの台形の上底に対応した面に接続されており、前記第２流路は、前記バッファーを平面視したときの台形の脚に対応した面の下底に対応した面側の端部に接続されており、前記バッファーを平面視したときに、前記下底の長さは、前記脚の長さより長い。 The fluid handling device of the present invention has a plurality of chambers, a plurality of trapezoidal column-shaped buffers connected to the plurality of chambers via a first flow path, and a second buffer connected to the two adjacent buffers. The first flow path is connected to a surface corresponding to the upper bottom of the trapezoid when the buffer is viewed in a plan view, and the second flow path is a plan view of the buffer. It is connected to the end of the surface side corresponding to the lower bottom of the surface corresponding to the trapezoidal leg, and the length of the lower base is longer than the length of the leg when the buffer is viewed in a plan view.

本発明の流体取扱方法は、本発明の流体取扱装置を用いた流体取扱方法であって、前記チャンバーに前記第２流路、前記バッファーおよび前記第１流路を介して流体を導入する工程と、前記第２流路および前記バッファーから前記流体を排出する工程と、前記チャンバーの内部で前記流体を加熱する工程と、を有する。 The fluid handling method of the present invention is a fluid handling method using the fluid handling device of the present invention, and is a step of introducing a fluid into the chamber through the second flow path, the buffer and the first flow path. It has a step of discharging the fluid from the second flow path and the buffer, and a step of heating the fluid inside the chamber.

本発明によれば、チャンバー間のコンタミネーションを抑制できる。 According to the present invention, contamination between chambers can be suppressed.

図１Ａ〜Ｃは、本発明の一実施の形態に係る流体取扱装置の構成を示す図である。1A to 1C are diagrams showing the configuration of a fluid handling device according to an embodiment of the present invention. 図２は、基板の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the substrate. 図３Ａ、Ｂは、バッファーの平面図である。3A and 3B are plan views of the buffer. 図４Ａ、Ｂは、本発明の流体取扱方法を説明するための図である。4A and 4B are diagrams for explaining the fluid handling method of the present invention. 図５Ａ、Ｂは、本発明の流体取扱方法を説明するための図である。5A and 5B are diagrams for explaining the fluid handling method of the present invention.

以下、本発明の一実施の形態に係る流体取扱装置および流体取扱方法について、添付した図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the fluid handling apparatus and the fluid handling method according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

（流体取扱装置の構成）
図１Ａ〜Ｃは、本発明の一実施の形態に係る流体取扱装置１００の構成を示す図である。図１Ａは、流体取扱装置１００の平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図１Ｃは、図１Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図２は、基板１１０の底面図である。 (Configuration of fluid handling device)
1A to 1C are diagrams showing the configuration of a fluid handling device 100 according to an embodiment of the present invention. 1A is a plan view of the fluid handling device 100, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 1A. be. FIG. 2 is a bottom view of the substrate 110.

流体取扱装置１００は、基板１１０と、フィルム１２０とを有している。基板１１０の一方の面には、フィルム１２０が接合されている。フィルム１２０および基板１１０で囲まれた領域は、流体などを流すための流路などとなる。流体取扱装置１００は、流体導入部１３１と、導入流路１３２と、複数のバッファー１３３と、複数の第１流路１３４と、複数のチャンバー１３５と、複数の第１排出流路１３６と、複数の第１流体排出部１３７と、複数の第２流路１３８と、第２排出流路１３９と、第２流体排出部１４０とを有する。 The fluid handling device 100 includes a substrate 110 and a film 120. A film 120 is bonded to one surface of the substrate 110. The area surrounded by the film 120 and the substrate 110 serves as a flow path for flowing a fluid or the like. The fluid handling device 100 includes a fluid introduction unit 131, an introduction flow path 132, a plurality of buffers 133, a plurality of first flow paths 134, a plurality of chambers 135, and a plurality of first discharge flow paths 136. It has a first fluid discharge unit 137, a plurality of second flow paths 138, a second discharge flow path 139, and a second fluid discharge unit 140.

流体取扱装置１００に導入する流体は、流動性を有していれば特に制限されず、気体でもよいが、液体や、固体を溶媒に分散または溶解させた溶液などが好ましい。流体の例には、細胞、タンパク質、または核酸などを含む液体が含まれる。 The fluid to be introduced into the fluid handling device 100 is not particularly limited as long as it has fluidity, and may be a gas, but a liquid or a solution in which a solid is dispersed or dissolved in a solvent is preferable. Examples of fluids include liquids containing cells, proteins, nucleic acids, and the like.

基板１１０は、略矩形の板である。基板１１０の厚さは、特に限定されないが、例えば１〜１０ｍｍである。基板１１０の材料は、特に限定されず、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板１１０を構成する樹脂は、ＰＣＲ時の加熱や冷却に耐えることができ、かつ熱膨張や熱収縮の少ない樹脂が好ましい。このような樹脂の例には、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂などのポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマーなどの樹脂材料が含まれる。なお、基板１１０は、例えば射出成形などにより成形できる。 The substrate 110 is a substantially rectangular plate. The thickness of the substrate 110 is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10 mm. The material of the substrate 110 is not particularly limited and may be appropriately selected from known resins and glass. The resin constituting the substrate 110 is preferably a resin that can withstand heating and cooling during PCR and has less thermal expansion and contraction. Examples of such resins include polyesters such as polyethylene terephthalate; polycarbonate; acrylic resins such as polymethyl methacrylate; polyolefins such as polyvinyl chloride; polyethylene, polypropylene, and cycloolefin resins; polyethers; polystyrene; silicone resins; Also included are resin materials such as various elastomers. The substrate 110 can be molded by, for example, injection molding.

図２に示されるように、基板１１０には、複数の溝と、複数の貫通孔とが形成されている。基板１１０は、第１貫通孔１５１と、導入流路溝１５２と、バッファー用凹部１５３と、第１流路溝１５４と、チャンバー用凹部１５５と、第１排出流路溝１５６と、第２貫通孔１５７と、第２流路溝１５８と、第２排出流路溝１５９と、第３貫通孔１６０とを有する。導入流路溝１５２と、バッファー用凹部１５３と、第１流路溝１５４と、チャンバー用凹部１５５と、第１排出流路溝１５６と、第２流路溝１５８と、第２排出流路溝１５９とが開口した面には、フィルム１２０が接合されている。基板１１０にフィルム１２０が接合されることにより、第１貫通孔１５１は流体導入部１３１となり、導入流路溝１５２は導入流路１３２となり、バッファー用凹部１５３はバッファー１３３となり、第１流路溝１５４は第１流路１３４となり、チャンバー用凹部１５５はチャンバー１３５となり、第１排出流路溝１５６は第１排出流路１３６となり、第２貫通孔１５７は第１流体排出部１３７となり、第２流路溝１５８は第２流路１３８となり、第２排出流路溝１５９は第２排出流路１３９となり、第３貫通孔１６０は第２流体排出部１４０となる。 As shown in FIG. 2, the substrate 110 is formed with a plurality of grooves and a plurality of through holes. The substrate 110 includes a first through hole 151, an introduction flow path groove 152, a buffer recess 153, a first flow path groove 154, a chamber recess 155, a first discharge flow path groove 156, and a second through. It has a hole 157, a second flow path groove 158, a second discharge flow path groove 159, and a third through hole 160. Introduction flow path groove 152, buffer recess 153, first flow path groove 154, chamber recess 155, first discharge flow path groove 156, second flow path groove 158, second discharge flow path groove The film 120 is joined to the surface opened with 159. By joining the film 120 to the substrate 110, the first through hole 151 becomes the fluid introduction portion 131, the introduction flow path groove 152 becomes the introduction flow path 132, the buffer recess 153 becomes the buffer 133, and the first flow path groove. 154 becomes the first flow path 134, the chamber recess 155 becomes the chamber 135, the first discharge flow path groove 156 becomes the first discharge flow path 136, the second through hole 157 becomes the first fluid discharge part 137, and the second The flow path groove 158 becomes the second flow path 138, the second discharge flow path groove 159 becomes the second discharge flow path 139, and the third through hole 160 becomes the second fluid discharge portion 140.

フィルム１２０は、略矩形の樹脂製のフィルムである。フィルム１２０の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレンおよび、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどが含まれる。フィルム１２０は、例えば熱圧着やレーザ溶着、接着剤などにより基板１１０に接合される。フィルム１２０の厚みは、例えば３０μｍ以上３００μｍ以下である。また、フィルム１２０の材料も、特に限定されない。フィルム１２０の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。 The film 120 is a substantially rectangular resin film. Examples of materials for film 120 include polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, vinyl chloride, polypropylene, polyether, polyethylene, cycloolefin polymers, cycloolefin copolymers and the like. The film 120 is bonded to the substrate 110 by, for example, thermocompression bonding, laser welding, an adhesive, or the like. The thickness of the film 120 is, for example, 30 μm or more and 300 μm or less. Further, the material of the film 120 is not particularly limited. The material of the film 120 can be appropriately selected from known resins.

フィルム１２０は、導入流路溝１５２と、バッファー用凹部１５３と、第１流路溝１５４と、チャンバー用凹部１５５と、第１排出流路溝１５６と、第２流路溝１５８と、第２排出流路溝１５９との開口部を閉塞するとともに、第１貫通孔１５１と、第２貫通孔１５７と、第３貫通孔１６０とにおける一方の開口部を閉塞する。 The film 120 includes an introduction flow path groove 152, a buffer recess 153, a first flow path groove 154, a chamber recess 155, a first discharge flow path groove 156, a second flow path groove 158, and a second. The opening with the discharge flow path groove 159 is closed, and one of the openings in the first through hole 151, the second through hole 157, and the third through hole 160 is closed.

流体導入部１３１は、導入流路１３２の上流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。流体導入部１３１は、基板１１０に形成されている第１貫通孔１５１と、第１貫通孔１５１の一方の開口部を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。流体導入部１３１の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。本実施の形態では、流体導入部１３１の形状は、略円柱形状である。また、流体導入部１３１は、例えばチューブやシリンジなどを接続するための構造を有していてもよい。本実施の形態では、流体取扱装置１００は、１つの流体導入部１３１を有している。 The fluid introduction section 131 is a bottomed recess that is connected to the upstream end of the introduction flow path 132 and is open to the outside. The fluid introduction portion 131 is composed of a first through hole 151 formed in the substrate 110 and a film 120 that closes one opening of the first through hole 151. The shape and size of the fluid introduction unit 131 are not particularly limited, and can be appropriately designed as needed. In the present embodiment, the shape of the fluid introduction portion 131 is a substantially cylindrical shape. Further, the fluid introduction unit 131 may have a structure for connecting, for example, a tube or a syringe. In the present embodiment, the fluid handling device 100 has one fluid introduction unit 131.

導入流路１３２は、流体導入部１３１および１つのバッファー１３３を繋ぐ流路である。導入流路１３２の上流端には流体導入部１３１が接続されており、導入流路１３２の下流端には１つのバッファー１３３が接続されている。導入流路１３２は、基板１１０に形成されている導入流路溝１５２と、導入流路溝１５２を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。導入流路１３２の構造は、流体導入部１３１の内部の液体を適切にバッファー１３３に流すことができれば特に制限されない。導入流路１３２の断面の形状は、特に制限されず、半円状や矩形状、円形状など、いずれの形状でもよい。導入流路１３２の断面の大きさも、特に制限されない。「流路の断面」とは、流路の流れ方向に直交する向きの断面を意味する。 The introduction flow path 132 is a flow path connecting the fluid introduction unit 131 and one buffer 133. A fluid introduction section 131 is connected to the upstream end of the introduction flow path 132, and one buffer 133 is connected to the downstream end of the introduction flow path 132. The introduction flow path 132 is composed of an introduction flow path groove 152 formed on the substrate 110 and a film 120 that closes the introduction flow path groove 152. The structure of the introduction flow path 132 is not particularly limited as long as the liquid inside the fluid introduction portion 131 can be appropriately flowed into the buffer 133. The shape of the cross section of the introduction flow path 132 is not particularly limited, and may be any shape such as a semicircular shape, a rectangular shape, or a circular shape. The size of the cross section of the introduction flow path 132 is also not particularly limited. The "cross section of the flow path" means a cross section in a direction orthogonal to the flow direction of the flow path.

図３Ａ、Ｂは、バッファー１３３の平面図である。図３Ａ、Ｂの一点鎖線は、第２開口部１４２からの同心円を示している。 3A and 3B are plan views of the buffer 133. The alternate long and short dash lines in FIGS. 3A and 3B show concentric circles from the second opening 142.

バッファー１３３は、チャンバー１３５の内部の流体同士が混ざり合わないようにするための緩衝領域として機能する。バッファー１３３は、基板１１０に形成されたバッファー用凹部１５３と、バッファー用凹部１５３を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。バッファー１３３は、第１流路１３４が接続された第１開口部１４１と、第２開口部１４２と、第３開口部１４３とを有する。バッファー１３３は、その配置により、第２開口部１４２と、第３開口部１４３とに接続される流路が異なる。流体導入部１３１側に配置されたバッファー１３３では、第２開口部１４２には導入流路１３２が接続されており、第３開口部１４３には第２流路１３８が接続されている。第２流体排出部１４０側に配置されたバッファー１３３では、第２開口部１４２には第２流路１３８が接続されており、第３開口部１４３には第２排出流路１３９が接続されている。上記以外の位置に配置されたバッファー１３３では、第２開口部１４２および第３開口部１４３には第２流路１３８が接続されている。バッファー１３３の大きさは、当該バッファー１３３が接続されたチャンバー１３５に隣接するチャンバー１３５の内部の液体が突沸したときに、隣接したチャンバー１３５内の液体が、当該バッファー１３３が接続されたチャンバー１３５の内部に流入しなければ特に限定されない。バッファー１３３の数は、チャンバー１３３の数と同じ数である。本実施の形態では、バッファー１３３の数は、３つである。 The buffer 133 functions as a buffer region for preventing the fluids inside the chamber 135 from mixing with each other. The buffer 133 is composed of a buffer recess 153 formed on the substrate 110 and a film 120 that closes the buffer recess 153. The buffer 133 has a first opening 141, a second opening 142, and a third opening 143 to which the first flow path 134 is connected. The flow path connected to the second opening 142 and the third opening 143 of the buffer 133 differs depending on the arrangement thereof. In the buffer 133 arranged on the fluid introduction portion 131 side, the introduction flow path 132 is connected to the second opening 142, and the second flow path 138 is connected to the third opening 143. In the buffer 133 arranged on the second fluid discharge portion 140 side, the second flow path 138 is connected to the second opening 142, and the second discharge flow path 139 is connected to the third opening 143. There is. In the buffer 133 arranged at a position other than the above, the second flow path 138 is connected to the second opening 142 and the third opening 143. The size of the buffer 133 is such that when the liquid inside the chamber 135 adjacent to the chamber 135 to which the buffer 133 is connected is bumped, the liquid in the adjacent chamber 135 is the chamber 135 to which the buffer 133 is connected. It is not particularly limited as long as it does not flow into the inside. The number of buffers 133 is the same as the number of chambers 133. In this embodiment, the number of buffers 133 is three.

３つのバッファー１３３の大きさは、それぞれ同じでもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、３つのバッファー１３３の形状は、同じ形状である。図３Ａ、Ｂに示されるように、バッファー１３３の形状は、台形柱形状である。ここで、「台形柱形状」とは、厳密な形状であってもよいし、角部にＲ形状を有していてもよい。図３Ａに示されるように、バッファー１３３は、直方体形状が好ましい。バッファー１３３を平面視したときに、下底の長さＬ１は、脚の長さＬ２より長い。なお、バッファー１３３が直方体形状の場合でも、角部にＲ形状を有していてもよい。図３Ａ、Ｂに示されるように、導入流路１３２または第２流路１３８から流れてきた流体は、バッファー１３３を徐々に埋めるように、バッファー１３３の内部に充填される。具体的には、バッファー１３３は、第２開口部１４２から流入した流体が第３開口部１４３に到達するまでに気泡が残存しないように構成されている。これにより、バッファー１３３内の液体を排出するときに、バッファー１３３の内部から確実に液体を排出できる。バッファー１３３を側面視したときの高さは、導入流路１３２、第２流路１３８および第２排出流路１３９の高さと同じであることが好ましい。 The sizes of the three buffers 133 may be the same or different. In the present embodiment, the shapes of the three buffers 133 are the same. As shown in FIGS. 3A and 3B, the shape of the buffer 133 is a trapezoidal pillar shape. Here, the "trapezoidal pillar shape" may have a strict shape or may have an R shape at a corner portion. As shown in FIG. 3A, the buffer 133 preferably has a rectangular parallelepiped shape. When the buffer 133 is viewed in a plan view, the length L1 of the lower base is longer than the length L2 of the legs. Even when the buffer 133 has a rectangular parallelepiped shape, it may have an R shape at the corners. As shown in FIGS. 3A and 3B, the fluid flowing from the introduction flow path 132 or the second flow path 138 is filled inside the buffer 133 so as to gradually fill the buffer 133. Specifically, the buffer 133 is configured so that bubbles do not remain until the fluid flowing in from the second opening 142 reaches the third opening 143. As a result, when the liquid in the buffer 133 is discharged, the liquid can be reliably discharged from the inside of the buffer 133. The height of the buffer 133 when viewed from the side is preferably the same as the height of the introduction flow path 132, the second flow path 138, and the second discharge flow path 139.

第１流路１３４は、バッファー１３３およびチャンバー１３５を接続する流路である。第１流路１３４の上流端にはバッファー１３３が接続されており、第１流路１３４の下流端にはチャンバー１３５が接続されている。第１流路１３４は、バッファー１３３を平面視したときの台形の上底に対応した面に接続されている。第１流路１３４は、第１流路溝１５４と、第１流路溝１５４を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。第１流路１３４の構造は、バッファー１３３の内部の液体を適切にチャンバー１３５に流すことができれば特に制限されない。第１流路１３４の断面の形状は、特に制限されず、半円状や矩形状、円形状など、いずれの形状でもよい。第１流路１３４の断面の大きさは、流体が流れる大きさであって、かつ可能な限り小さいことが好ましい。 The first flow path 134 is a flow path connecting the buffer 133 and the chamber 135. A buffer 133 is connected to the upstream end of the first flow path 134, and a chamber 135 is connected to the downstream end of the first flow path 134. The first flow path 134 is connected to a surface corresponding to the upper bottom of the trapezoid when the buffer 133 is viewed in a plan view. The first flow path 134 is composed of a first flow path groove 154 and a film 120 that closes the first flow path groove 154. The structure of the first flow path 134 is not particularly limited as long as the liquid inside the buffer 133 can be appropriately flowed into the chamber 135. The shape of the cross section of the first flow path 134 is not particularly limited, and may be any shape such as a semicircular shape, a rectangular shape, or a circular shape. The size of the cross section of the first flow path 134 is preferably the size through which the fluid flows and is as small as possible.

チャンバー１３５は、バッファー１３３側から導入された流体を貯留したり、当該領域で流体を加熱したり、必要に応じて観察したりするための領域である。チャンバー１３５は、基板１１０に形成されているチャンバー用凹部１５５と、チャンバー用凹部１５５を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。チャンバー１３５の大きさ（容量）は、使用する流体の容量に応じて適宜選択される。チャンバー１３５は、第１流路１３４に接続されているともに、第１排出流路１３６に接続されている。 The chamber 135 is a region for storing the fluid introduced from the buffer 133 side, heating the fluid in the region, and observing the fluid as needed. The chamber 135 is composed of a chamber recess 155 formed on the substrate 110 and a film 120 that closes the chamber recess 155. The size (capacity) of the chamber 135 is appropriately selected according to the volume of the fluid used. The chamber 135 is connected to the first flow path 134 and is connected to the first discharge flow path 136.

第１排出流路１３６は、チャンバー１３５および第１流体排出部１３７を接続する流路である。第１排出流路１３６の上流端にはチャンバー１３５が接続されており、第１排出流路１３６の下流端には第１流体排出部１３７が接続されている。第１排出流路１３６は、第１排出流路溝１５６と、第１排出流路溝１５６を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。第１排出流路１３６の構造は、チャンバー１３５の内部の液体を適切に第１流体排出部１３７に流すことができれば特に制限されない。第１排出流路１３６の断面の形状は、特に制限されず、半円状や矩形状、円形状など、いずれの形状でもよい。第１排出流路１３６の断面の大きさも、特に制限されない。 The first discharge flow path 136 is a flow path connecting the chamber 135 and the first fluid discharge section 137. The chamber 135 is connected to the upstream end of the first discharge flow path 136, and the first fluid discharge unit 137 is connected to the downstream end of the first discharge flow path 136. The first discharge flow path 136 is composed of a first discharge flow path groove 156 and a film 120 that closes the first discharge flow path groove 156. The structure of the first discharge flow path 136 is not particularly limited as long as the liquid inside the chamber 135 can be appropriately flowed to the first fluid discharge unit 137. The shape of the cross section of the first discharge flow path 136 is not particularly limited, and may be any shape such as a semicircular shape, a rectangular shape, or a circular shape. The size of the cross section of the first discharge flow path 136 is also not particularly limited.

第１流体排出部１３７は、第１排出流路１３６の下流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。第１流体排出部１３７は、基板１１０に形成されている第２貫通孔１５７と、第２貫通孔１５７の一方の開口部を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。第１流体排出部１３７の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。本実施の形態では第１流体排出部１３７の形状は、略円柱形状である。また、第１流体排出部１３７は、例えばチューブやシリンジなどを接続するための構造を有していてもよい。 The first fluid discharge unit 137 is a bottomed recess that is connected to the downstream end of the first discharge flow path 136 and is open to the outside. The first fluid discharge portion 137 is composed of a second through hole 157 formed in the substrate 110 and a film 120 that closes one opening of the second through hole 157. The shape and size of the first fluid discharge unit 137 are not particularly limited, and can be appropriately designed as needed. In the present embodiment, the shape of the first fluid discharge portion 137 is a substantially cylindrical shape. Further, the first fluid discharge unit 137 may have a structure for connecting, for example, a tube or a syringe.

第２流路１３８は、隣接する２つのバッファー１３３を繋ぐ流路である。第２流路１３８の一方の端部（上流端）にはバッファー１３３が接続されており、第２流路１３８の他方の端部（下流端）には隣接するバッファー１３３が接続されている。第２流路１３８は、バッファー１３３を平面視したときの台形の脚に対応した面の下底に対応した面側の端部に接続されている。第２流路１３８は、基板１１０に形成されている第２流路溝１５８と、第２流路溝１５８を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。第２流路１３８の構造は、バッファー１３３の内部の液体を適切に隣接する他のバッファー１３３に流すことができれば特に制限されない。第２流路１３８の断面の形状は、特に制限されず、半円状や矩形状、円形状など、いずれの形状でもよい。第２流路１３８の断面の大きさは、流体が流れる大きさであって、かつ可能な限り小さいことが好ましい。 The second flow path 138 is a flow path connecting two adjacent buffers 133. A buffer 133 is connected to one end (upstream end) of the second flow path 138, and an adjacent buffer 133 is connected to the other end (downstream end) of the second flow path 138. The second flow path 138 is connected to a surface-side end corresponding to the lower bottom of the surface corresponding to the trapezoidal leg when the buffer 133 is viewed in a plan view. The second flow path 138 is composed of a second flow path groove 158 formed on the substrate 110 and a film 120 that closes the second flow path groove 158. The structure of the second flow path 138 is not particularly limited as long as the liquid inside the buffer 133 can be appropriately flowed to another buffer 133 adjacent to the buffer 133. The shape of the cross section of the second flow path 138 is not particularly limited, and may be any shape such as a semicircular shape, a rectangular shape, or a circular shape. The size of the cross section of the second flow path 138 is preferably the size through which the fluid flows and is as small as possible.

第２排出流路１３９は、バッファー１３３および第２流体排出部１４０を接続する流路である。第２排出流路１３９の上流端にはバッファー１３３が接続されており、第２排出流路１３９の下流端には第２流体排出部１４０が接続されている。第２排出流路１３９は、第２排出流路溝１５９と、第２排出流路溝１５９を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。第２排出流路１３９の構造は、バッファー１３３の内部の液体を適切に第２流体排出部１４０に流すことができれば特に制限されない。第２排出流路１３９の断面の形状は、特に制限されず、半円状や矩形状、円形状など、いずれの形状でもよい。第２排出流路１３９の断面の大きさも、特に制限されない。 The second discharge flow path 139 is a flow path connecting the buffer 133 and the second fluid discharge unit 140. A buffer 133 is connected to the upstream end of the second discharge flow path 139, and a second fluid discharge unit 140 is connected to the downstream end of the second discharge flow path 139. The second discharge flow path 139 is composed of a second discharge flow path groove 159 and a film 120 that closes the second discharge flow path groove 159. The structure of the second discharge flow path 139 is not particularly limited as long as the liquid inside the buffer 133 can be appropriately flowed to the second fluid discharge unit 140. The shape of the cross section of the second discharge flow path 139 is not particularly limited, and may be any shape such as a semicircular shape, a rectangular shape, or a circular shape. The size of the cross section of the second discharge flow path 139 is also not particularly limited.

第２流体排出部１４０は、第２排出流路１３９の下流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。第２流体排出部１４０は、基板１１０に形成されている第３貫通孔１６０と、第３貫通孔１６０の一方の開口部を閉塞しているフィルム１２０とから構成されている。第２流体排出部１４０の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。本実施の形態では第２流体排出部１４０の形状は、略円柱形状である。また、第２流体排出部１４０は、例えばチューブやシリンジなどを接続するための構造を有していてもよい。 The second fluid discharge unit 140 is a bottomed recess that is connected to the downstream end of the second discharge flow path 139 and is open to the outside. The second fluid discharge portion 140 is composed of a third through hole 160 formed in the substrate 110 and a film 120 that closes one opening of the third through hole 160. The shape and size of the second fluid discharge unit 140 are not particularly limited, and can be appropriately designed as needed. In the present embodiment, the shape of the second fluid discharge portion 140 is a substantially cylindrical shape. Further, the second fluid discharge unit 140 may have a structure for connecting, for example, a tube or a syringe.

（流体取扱方法）
次に、上述の流体取扱装置１００を用いた流体取扱方法について説明する。図４Ａ、Ｂおよび図５Ａ、Ｂは、流体取扱装置１００を用いた流体取扱方法を説明するための図である。 (Fluid handling method)
Next, a fluid handling method using the above-mentioned fluid handling device 100 will be described. 4A and 4B and 5A and 5B are diagrams for explaining a fluid handling method using the fluid handling device 100.

流体取扱装置１００を用いた流体取扱方法は、チャンバー１３５に第２流路１３８、バッファー１３３および第１流路１３４を介して流体を導入する工程と、第２流路１３８およびバッファー１３３から流体を排出する工程と、チャンバー１３５の内部で流体を加熱する工程と、加熱後の流体をチャンバー１３５から排出する工程と、を有する。以下に、各工程について詳細に説明する。 The fluid handling method using the fluid handling device 100 includes a step of introducing the fluid into the chamber 135 via the second flow path 138, the buffer 133 and the first flow path 134, and a step of introducing the fluid from the second flow path 138 and the buffer 133. It has a step of discharging, a step of heating the fluid inside the chamber 135, and a step of discharging the heated fluid from the chamber 135. Each step will be described in detail below.

まず、チャンバー１３５に第２流路１３８、バッファー１３３および第１流路１３４を介して流体を導入する。チャンバー１３５によっては、第２流路１３８を介さずに、導入流路１３２、バッファー１３３および第１流路１３４を介して流体を導入することもある。ここでは、チャンバー１３５Ａと、チャンバー１３５Ｂに流体を導入するものとする。具体的には、図４Ａに示されるように、流体導入部１３１に流体を導入した状態で、第１流体排出部１３７Ａを開放し、第１流体排出部１３７Ｂと、第１流体排出部１３７Ｃと、第２流体排出部１４０を閉塞する。流体導入部１３１からチャンバー１３５への流体の移動方法は、特に限定されない。流体導入部１３１の内部を加圧状態にしてもよいし、第１流体排出部１３７Ａの内部を負圧状態にしてもよい。これにより、流体導入部１３１の内部の液体は、導入流路１３２、バッファー１３３Ａおよび第１流路１３４Ａを経てチャンバー１３５Ａに導入される。 First, the fluid is introduced into the chamber 135 via the second flow path 138, the buffer 133, and the first flow path 134. Depending on the chamber 135, the fluid may be introduced through the introduction flow path 132, the buffer 133, and the first flow path 134 without passing through the second flow path 138. Here, it is assumed that the fluid is introduced into the chamber 135A and the chamber 135B. Specifically, as shown in FIG. 4A, with the fluid introduced into the fluid introduction unit 131, the first fluid discharge unit 137A is opened, and the first fluid discharge unit 137B and the first fluid discharge unit 137C , The second fluid discharge unit 140 is closed. The method of moving the fluid from the fluid introduction unit 131 to the chamber 135 is not particularly limited. The inside of the fluid introduction unit 131 may be in a pressurized state, or the inside of the first fluid discharge unit 137A may be in a negative pressure state. As a result, the liquid inside the fluid introduction section 131 is introduced into the chamber 135A via the introduction flow path 132, the buffer 133A, and the first flow path 134A.

次いで、流体導入部１３１の流体をチャンバーＢに導入する。具体的には、図４Ｂに示されるように、第１流体排出部１３７Ｂを開放し、第１流体排出部１３７Ａと、第１流体排出部１３７Ｃと、第２流体排出部１４０を閉塞する。流体導入部１３１からチャンバー１３５Ｂへの流体の移動方法は、特に限定されない。流体導入部１３１の内部を加圧状態にしてもよいし、第１流体排出部１３７Ｂの内部を負圧状態にしてもよい。これにより、流体導入部１３１の内部の液体は、導入流路１３２、バッファー１３３Ａ、第２流路１３８、バッファー１３３Ｂおよび第１流路１３４Ｂを経てチャンバー１３５Ｂに導入される。 Next, the fluid of the fluid introduction unit 131 is introduced into the chamber B. Specifically, as shown in FIG. 4B, the first fluid discharge unit 137B is opened, and the first fluid discharge unit 137A, the first fluid discharge unit 137C, and the second fluid discharge unit 140 are closed. The method of moving the fluid from the fluid introduction unit 131 to the chamber 135B is not particularly limited. The inside of the fluid introduction unit 131 may be in a pressurized state, or the inside of the first fluid discharge unit 137B may be in a negative pressure state. As a result, the liquid inside the fluid introduction section 131 is introduced into the chamber 135B via the introduction flow path 132, the buffer 133A, the second flow path 138, the buffer 133B and the first flow path 134B.

次いで、第２流路１３８およびバッファー１３３から流体を排出する。具体的には、図５Ａに示されるように、第１流体排出部１３７Ａ、第１流体排出部１３７Ｂおよび第１流体排出部１３７Ｃを閉塞し、第２流体排出部１４０を開放して、導入流路１３２、バッファー１３３Ａ、第２流路１３８およびバッファー１３３Ｂから流体を第２流体排出部１４０に移動させる。流体の移動方法は、特に限定されない。流体導入部１３１の内部を加圧状態にしてもよいし、第２流体排出部１４０の内部を負圧状態にしてもよい。これにより、導入流路１３２、バッファー１３３Ａ、第２流路１３８およびバッファー１３３Ｂの内部の流体は、第２流路１３８、バッファー１３３Ｃおよび第２排出流路１３９を経て第２流体排出部１４０に流れ込む。 The fluid is then drained from the second flow path 138 and the buffer 133. Specifically, as shown in FIG. 5A, the first fluid discharge section 137A, the first fluid discharge section 137B, and the first fluid discharge section 137C are closed, the second fluid discharge section 140 is opened, and the introduction flow is introduced. The fluid is moved from the path 132, the buffer 133A, the second flow path 138 and the buffer 133B to the second fluid discharge unit 140. The method of moving the fluid is not particularly limited. The inside of the fluid introduction unit 131 may be in a pressurized state, or the inside of the second fluid discharge unit 140 may be in a negative pressure state. As a result, the fluid inside the introduction flow path 132, the buffer 133A, the second flow path 138, and the buffer 133B flows into the second fluid discharge section 140 via the second flow path 138, the buffer 133C, and the second discharge flow path 139. ..

次いで、チャンバー１３５Ａおよびチャンバー１３５Ｂでは、流体を加熱したり、必要に応じて観察したりする。このとき、バッファー１３３Ａおよびバッファー１３３Ｂが所定の形状であり、かつバッファー１３３Ａおよびバッファー１３３Ｂの内部に流体が存在しないため、例えばチャンバー１３５Ａの内部の液体が突沸しても、チャンバー１３５Ａの内部の液体がチャンバー１３５Ｂの内部に流れ込むことがない。同様に、チャンバー１３５Ｂの内部の液体が突沸しても、チャンバー１３５Ｂの内部の液体がチャンバー１３５Ａの内部に流れ込むことがない。 The fluids are then heated in chambers 135A and 135B and observed as needed. At this time, since the buffer 133A and the buffer 133B have a predetermined shape and there is no fluid inside the buffer 133A and the buffer 133B, for example, even if the liquid inside the chamber 135A bumps, the liquid inside the chamber 135A remains. It does not flow into the chamber 135B. Similarly, even if the liquid inside the chamber 135B bumps, the liquid inside the chamber 135B does not flow into the inside of the chamber 135A.

次いで、加熱後の流体をチャンバー１３５Ａおよびチャンバー１３５Ｂから排出する。具体的には、図５Ｂに示されるように、第１流体排出部１３７Ａを開放し、第１流体排出部１３７Ｂ、第１流体排出部１３７Ｃおよび第２流体排出部１４０を閉塞した状態で、流体導入部１３１から空気を導入する。空気の導入方法は、特に限定されない。流体導入部１３１の内部を加圧状態にしてもよいし、第１流体排出部１３７Ａの内部を負圧状態にしてもよい。これにより、チャンバー１３５Ａの内部の流体は、第１排出流路１３６Ａを経て第１流体排出部１３７Ａに流れ込む。なお、流体を加熱したり、必要に応じて観察したりした後、チャンバー１３５Ａ、１３５Ｂから排出せずに、蛍光検出などのみを行ってもよい。 The heated fluid is then discharged from chamber 135A and chamber 135B. Specifically, as shown in FIG. 5B, the fluid is in a state where the first fluid discharge unit 137A is opened and the first fluid discharge unit 137B, the first fluid discharge unit 137C and the second fluid discharge unit 140 are closed. Air is introduced from the introduction unit 131. The method of introducing air is not particularly limited. The inside of the fluid introduction unit 131 may be in a pressurized state, or the inside of the first fluid discharge unit 137A may be in a negative pressure state. As a result, the fluid inside the chamber 135A flows into the first fluid discharge section 137A via the first discharge flow path 136A. After heating the fluid or observing it as necessary, it is possible to perform only fluorescence detection or the like without discharging the fluid from the chambers 135A and 135B.

チャンバー１３５Ｂから流体を排出するためには、第１流体排出部１３７Ｂを開放し、第１流体排出部１３７Ａ、第１流体排出部１３７Ｃおよび第２流体排出部１４０を閉塞した状態で行うこと以外は、チャンバー１３５Ａからの流体の排出と同様である。これにより、チャンバー１３５Ｂの流体は、第１排出流路１３６Ｂを介して排出される。 In order to discharge the fluid from the chamber 135B, except that the first fluid discharge unit 137B is opened and the first fluid discharge unit 137A, the first fluid discharge unit 137C and the second fluid discharge unit 140 are closed. , Similar to the discharge of fluid from chamber 135A. As a result, the fluid in the chamber 135B is discharged through the first discharge flow path 136B.

なお、チャンバー１３５Ｃに流体を導入する場合には、第１流体排出部１３７Ｃのみを開放して流体を導入すればよい。これにより、流体導入部１３１の流体は、導入流路１３２、バッファー１３３Ａ、第２流路１３８、バッファー１３３Ｂ、第２流路１３８、バッファー１３３Ｃおよび第１流路１３４Ｃを経てチャンバー１３５Ｃに導入される。また、チャンバー１３５Ｃの流体は、第１排出流路１３６Ｃを介して排出される。 When introducing the fluid into the chamber 135C, only the first fluid discharge portion 137C may be opened to introduce the fluid. As a result, the fluid of the fluid introduction unit 131 is introduced into the chamber 135C via the introduction flow path 132, the buffer 133A, the second flow path 138, the buffer 133B, the second flow path 138, the buffer 133C and the first flow path 134C. .. Further, the fluid in the chamber 135C is discharged through the first discharge flow path 136C.

（効果）
以上のように本発明によれば、所定の形状のバッファー１３３を有しているため、チャンバー間のコンタミネーションを抑制できる。 (effect)
As described above, according to the present invention, since the buffer 133 has a predetermined shape, contamination between chambers can be suppressed.

本発明の流体取扱装置、および流体取扱方法は、例えば、臨床検査や食物検査、環境検査等に適用可能である。 The fluid handling device and the fluid handling method of the present invention can be applied to, for example, clinical tests, food tests, environmental tests, and the like.

１００流体取扱装置
１１０基板
１２０フィルム
１３１流体導入部
１３２導入流路
１３３、１３３Ａ、１３３Ｂ、１３３Ｃバッファー
１３４、１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ第１流路
１３５、１３５Ａ、１３５Ｂ、１３５Ｃチャンバー
１３６、１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃ第１排出流路
１３７、１３７Ａ、１３７Ｂ、１３７Ｃ第１流体排出部
１３８第２流路
１３９第２排出流路
１４０第２流体排出部
１４１第１開口部
１４２第２開口部
１４３第３開口部
１５１第１貫通孔
１５２導入流路溝
１５３バッファー用凹部
１５４第１流路溝
１５５チャンバー用凹部
１５６第１排出流路溝
１５７第２貫通孔
１５８第２流路溝
１５９第２排出流路溝
１６０第３貫通孔 100 Fluid handling device 110 Substrate 120 Film 131 Fluid introduction part 132 Introduction flow path 133, 133A, 133B, 133C Buffer 134, 134A, 134B, 134C First flow path 135, 135A, 135B, 135C Chamber 136, 136A, 136B, 136C 1st discharge flow path 137, 137A, 137B, 137C 1st fluid discharge part 138 2nd flow path 139 2nd discharge flow path 140 2nd fluid discharge part 141 1st opening 142 2nd opening 143 3rd opening 151 1st through hole 152 Introduction flow path groove 153 Buffer recess 154 1st flow path groove 155 Chamber recess 156 1st discharge flow path groove 157 2nd through hole 158 2nd flow path groove 159 2nd discharge flow path groove 160 3 through holes

Claims

With multiple chambers
A plurality of trapezoidal column-shaped buffers connected to the plurality of chambers via the first flow path, and
A second flow path connected to two adjacent buffers,
Have,
The first flow path is connected to a surface corresponding to the upper bottom of the trapezoid when the buffer is viewed in a plan view.
The second flow path is connected to a surface-side end corresponding to the lower bottom of the surface corresponding to the trapezoidal leg when the buffer is viewed in a plan view.
When the buffer is viewed in a plan view, the length of the lower base is longer than the length of the legs.
Fluid handling device.

The fluid handling apparatus according to claim 1, wherein the buffer has a rectangular parallelepiped shape.

A fluid handling method using the fluid handling device according to claim 1 or 2.
A step of introducing a fluid into the chamber via the second flow path, the buffer, and the first flow path, and
The step of discharging the fluid from the second flow path and the buffer, and
The step of heating the fluid inside the chamber and
Have,
Fluid handling method.