JP2021514469A - マイクロ流体構造体を製造するための方法及び装置、並びにマイクロ流体構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
第1基板に直接接触する第1液体の連続体を提供することと、
第1液体の連続体に直接接触し、かつ第1液体の連続体を覆う第2液体を提供することと、
第1液体と混和しない分離流体を押し出して、少なくとも第1液体を通って、第1基板の表面上の選択経路の全部に沿って、第1基板と接触させることを含み、これにより、初めは選択経路の全部と接触していた第1液体を選択経路から離れるように移動させ、ここで、該選択経路は、第1液体の連続体を分割して、第2液体によって第1液体の連続体の残りの部分から分離される第1液体の1個の分離体または第2液体によって互いから分離される第1液体の複数の分離体を形成するものであって、該方法において、
1以上の分離体の各々について、分離体実装面積がその分離体と第1基板との間の接触面積を表し、かつ分離体実装面積の境界の全部が分離体実装面積を囲む選択経路の閉ループに接触している、方法。
分離流体は、第2液体の一部を含み、
該第2液体の一部は、局所共役エネルギーによって、第1基板上の選択経路に向かって、第1基板上の選択経路に向かって押し出される該第2液体の一部を含む領域またはこれに隣接する領域内へと押し出される、先行するいずれかの項の方法。
第1基板は、第1ベース層と、第1ベース層と第1液体の間の第1中間吸収層を含み、
第1中間吸収層の単位厚さ当たりのビーム吸収度は、第1ベース層の単位厚さ当たりのビーム吸収度よりも高く、
第1中間吸収層に吸収されたビームからのエネルギーは、第1液体が、選択経路沿いに第1基板から離れるように局所的に強制されるようにして、第2液体は、第1液体が離れるように強制された第1基板に接触するように移動する、11〜13項のいずれかの方法。
第2基板は、第2ベース層と、第2ベース層と第2液体の間の第2中間吸収層を含み、
第2中間吸収層の単位厚さ当たりのビーム吸収度は、第2ベース層の単位厚さ当たりのビーム吸収度よりも高く、
第2中間吸収層に吸収されたビームからのエネルギーが、第2液体が第2基板から離れるように局所的に強制されるようにして、これにより、第1基板上の選択経路に向かう第2液体の推進力を提供する、20または21項の方法。
第3液体の層が第2液体の上に提供され、
第3液体の単位厚さ当たりのビーム吸収度は、第2液体の単位厚さ当たりのビーム吸収度よりも高く、及び、
第3液体に吸収されたビームからのエネルギーは、第2液体が、第1基板上の選択経路に向けて局所的に押し出されるようにする、11〜24項のいずれかの方法。
研究対象の物質が第1液体の連続体内に提供され、
分離体への分割により、各々が研究対象の物質の一部を含む、複数の孤立サンプルが生成される、先行するいずれかの項の方法。
被験物質は、接着性生細胞の少なくとも一部が基板に接着した後に、第1液体の連続体に添加され、かつ、
分離体への分割は、被験物質が第1液体の連続体に添加された後に行われる、30項の方法。
第1液体の連続体を対称に2つの等しい体積の分離体に分割するステップと、
先行する分割するステップによって形成された各分離体を対称にさらに2つの等しい体積の分離体に繰り返し分割するステップ、をこの順序で含む、先行するいずれかの項の方法。
基板を保持するように構成された基板台であって、その上で第1液体の連続体が基板に直接接触して提供され、かつ、第2液体が第1液体に直接接触して提供されて第1液体を覆っている、基板台と、
パターン形成ユニットを含み、該パターン形成ユニットは、第1液体と混和しない分離流体を押し出して、少なくとも第1液体を通って、かつ、基板の表面上の選択経路の全部に沿って基盤と接触させるように構成され、これにより、初めは選択経路の全部と接触していた第1液体を選択経路から離れるように移動させ、該該選択経路は、第1液体の連続体を分割して、第2液体によって第1液体の連続体の残りの部分から分離される第1液体の1個の分離体または第2液体によって互いから分離される第1液体の複数の分離体を形成するものであって、該装置において、
1以上の分離体の各々について、分離体実装面積がその分離体と第1基板との間の接触面積を表し、かつ分離体実装面積の境界の全部が分離体実装面積を囲む選択経路の閉ループに接触している、装置。
Claims (30)
- マイクロ流体構造体を製造する方法であって、前記方法は、
第1基板に直接接触する第1液体の連続体を提供することと、
第1液体の前記連続体に直接接触し、かつ第1液体の前記連続体を覆う第2液体を提供することと、
前記第1液体と混和しない分離流体を押し出して、少なくとも前記第1液体を通って、前記第1基板の表面上の選択経路の全部に沿って、前記第1基板と接触させることを含み、これにより、固体部材が前記選択経路に直接接触することを全くしないで、かつ固体部材が固体部材の先端で保持された液体の小滴経由で前記選択経路に接触することを全くしないで、初めは前記選択経路の全部と接触していた第1液体を前記選択経路から離れるように移動させ、ここで、前記選択経路は、前記第1液体の前記連続体を分割して、第2液体によって前記第1液体の前記連続体の残りの部分から分離される第1液体の1個の分離体または前記第2液体によって互いから分離される前記第1液体の複数の分離体を形成するものであって、前記方法において、
1以上の前記分離体の各々について、分離体実装面積が前記分離体と前記第1基板との間の接触面積を表し、かつ前記分離体実装面積の境界の全部が前記分離体実装面積を囲む前記選択経路の閉ループに接触している、方法。 - 前記第1液体、前記第2液体及び前記第1基板は、前記第1液体と前記第2液体が液体の形態にとどまって、前記選択経路の閉ループと全部が接触している分離体実装面積の各境界が、界面張力による固定構成にピン止めされるように構成されている、請求項1に記載の方法。
- 前記第1液体と混和しない前記分離流体は、気体、液体、前記第2液体と同一の組成を有する液体、前記第1液体を通って前記分離流体を押し出す前に提供される前記第2液体の一部のうちの1以上を含んでいてもよい、請求項1または2に記載の方法。
- 前記選択経路の閉ループと全部が接触する境界を有する1以上の前記分離体実装面積の各々について、前記境界は、少なくとも1つの直線部分を有する、先行するいずれかの請求項に記載の方法。
- 各々が前記選択経路の閉ループと全部が接触する境界を有する前記分離体実装面積の少なくともサブセットは、互いに対して形がかみ合う、先行するいずれかの請求項に記載の方法。
- 前記分離流体は、前記第1基板に対して遠位の先端を移動させながら前記分離流体を射出部の前記遠位の先端からポンピングすることによって、前記第1基板上の前記選択経路に押し出される、先行するいずれかの請求項に記載の方法。
- 前記選択経路の少なくとも一部について、前記分離流体を前記第1基板上の前記選択経路上に押し出す間、前記遠位の先端は、前記第2液体を通るが前記第1液体は通らずに移動される、請求項6に記載の方法。
- 前記選択経路の少なくとも一部について、前記分離流体を前記第1基板上の前記選択経路上に押し出す間、前記遠位の先端は、前記第2液体と前記第1液体の両方を通って移動する、請求項6に記載の方法。
- 前記射出部の前記遠位の先端の少なくとも一部は、前記第1液体よりも前記第2液体によってより簡単に濡らされるように構成されている、請求項7または8に記載の方法。
- 前記方法において、
前記分離流体は、前記第2液体と同一の組成を有する液体を含み、
第1液体の前記連続体に直接接触し、かつ第1液体の前記連続体を覆う前記第2液体を前記提供することは、前記第1基板に直接接触する前記第1液体の前記連続体が提供された後に、
前記分離流体を押し出すことで前記第1液体を通って、前記第1液体の上部界面の一部がまだ前記第2液体と接触していない間に前記選択経路の少なくとも一部に沿って前記第1基板に接触させることを含み、前記分離流体を前記押し出すことは、前記分離流体が、第1液体の前記連続体に直接接触しかつ第1液体の前記連続体を覆う第2液体の層を形成するまで続く、
先行するいずれかの請求項に記載の方法。 - 前記方法において、
前記分離流体は、前記第2液体の一部を含み、
前記第2液体の前記一部は、局所共役エネルギーによって、前記第1基板上の前記選択経路に向かって、前記第1基板上の前記選択経路に向かって押し出される前記第2液体の前記一部を含む領域またはこれに隣接する領域内へと押し出される、
請求項1〜9のいずれかに記載の方法。 - エネルギーの前記局所共役は、電磁放射または超音波の集束ビームを使って実現される、請求項11に記載の方法。
- 前記ビームの焦点は、前記選択経路の外形に基づく走査経路に沿って走査される、請求項12に記載の方法。
- 前記第1基板に吸収された前記ビームからのエネルギーが、前記第1液体が前記選択経路沿いに前記第1基板から離れるように局所的に強制されるようにして、前記第2液体は、前記第1液体が離れるように強制された前記第1基板に接触するように移動する、請求項12または13に記載の方法。
- 前記方法において、
前記第1基板は、第1ベース層と、前記第1ベース層と前記第1液体の間の第1中間吸収層を含み、
前記第1中間吸収層の単位厚さ当たりのビーム吸収度は、前記第1ベース層の単位厚さ当たりのビーム吸収度よりも高く、
前記第1中間吸収層に吸収された前記ビームからのエネルギーが、前記第1液体が前記選択経路沿いに前記第1基板から離れるように局所的に強制されるようにして、前記第2液体は、前記第1液体が離れるように強制された前記第1基板に接触するように移動する、請求項12〜14のいずれかに記載の方法。 - 前記第2液体の前記一部が前記第1基板上の前記選択経路に向けて押し出される間、前記ビームの焦点が前記第1基板内に配置される、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
- 前記第2液体の前記一部が前記第1基板上の前記選択経路に向けて押し出される間、前記ビームの焦点が前記第2液体内に配置される、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
- 前記ビームは、前記第2液体にキャビテーションを起こすことによって前記第2液体を押し出す、請求項17に記載の方法。
- 前記第2液体の前記一部が前記第1基板上の前記選択経路に向けて押し出される間、前記ビームの焦点が前記第1液体内に配置される、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
- 前記ビームが前記第1液体にキャビテーションを起こすことによって前記第2液体を押し出し、前記キャビテーションが、前記第1液体が前記第1基板から離れるように局所的に強制されるようにして、前記第2液体は、前記第1液体が離れるように強制された前記第1基板に接触するように移動する、請求項19に記載の方法。
- 前記第1基板の少なくとも一部に面し、かつ液体に接触する第2基板をさらに有して、前記第2基板と前記第1基板の間に連続的な液体経路があるようにする、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
- 前記第2基板と前記第2基板に隣接する液体のいずれかまたは両方に吸収された前記ビームからのエネルギーが、前記第2液体が前記第2基板から離れるように局所的に強制されるようにして、これにより、前記第1基板上の前記選択経路に向かう前記第2液体の推進力を提供する、請求項21に記載の方法。
- 方法において、
前記第2基板は、第2ベース層と、前記第2ベース層と前記第2液体の間の第2中間吸収層を含み、
前記第2中間吸収層の単位厚さ当たりのビーム吸収度は、前記第2ベース層の単位厚さ当たりのビーム吸収度よりも高く、
前記第2中間吸収層に吸収された前記ビームからのエネルギーが、前記第2液体が前記第2基板から離れるように局所的に強制されるようにして、これにより、前記第1基板上の前記選択経路に向かう前記第2液体の推進力を提供する、請求項21または22に記載の方法。 - 前記第2液体の前記一部が前記第1基板上の前記選択経路に向けて押し出される間、前記ビームの焦点が前記第2液体内に配置される、請求項21〜23のいずれかに記載の方法。
- 前記第2基板は、前記第2基板に接触する液体上に浮かんでいる、請求項21〜24のいずれかに記載の方法。
- 前記方法において、
第3液体の層が前記第2液体の上に提供され、
前記第3液体の単位厚さ当たりのビーム吸収度は、前記第2液体の単位厚さ当たりのビーム吸収度よりも高く、及び、
前記第3液体に吸収された前記ビームからのエネルギーは、前記第2液体が、前記第1基板上の前記選択経路に向けて局所的に押し出されるようにする、
請求項12〜25のいずれかに記載の方法。 - 前記第2液体は、前記第1液体よりも高密度である、先行するいずれかの請求項に記載の方法。
- 前記分離流体を前記押し出すことは、前記選択経路から離れる前記第1液体の前記移動の少なくとも一部の間の、前記分離流体の部分の断続的押出しを含む、先行するいずれかの請求項に記載の方法。
- 先行するいずれかの請求項に記載の前記方法を使用して製造された、マイクロ流体構造体。
- マイクロ流体構造体を製造するための装置であって、前記装置は、
基板を保持するように構成された基板台であって、その上で第1液体の連続体が基板に直接接触して提供され、かつ、第2液体が前記第1液体に直接接触して提供されて前記第1液体を覆っている、前記基板台と、
パターン形成ユニットを含み、前記パターン形成ユニットは、前記第1液体と混和しない分離流体を押し出して、少なくとも前記第1液体を通って、かつ、前記基板の表面上の選択経路の全部に沿って前記基盤に接触させるように構成され、これにより、固体部材が前記選択経路に直接接触することを全くしないで、かつ固体部材が前記固体部材の先端で保持された液体の小滴経由で前記選択経路に接触することを全くしないで、初めは前記選択経路の全部と接触していた第1液体を前記選択経路から離れるように移動させ、ここで、前記選択経路は、前記第1液体の前記連続体を分割して、前記第2液体によって第1液体の前記連続体の残りの部分から分離される第1液体の1個の分離体または前記第2液体によって互いから分離される第1液体の複数の分離体を形成するものであって、前記装置において、
1以上の前記分離体の各々について、分離体実装面積が前記分離体と前記第1基板との間の接触面積を表し、かつ前記分離体実装面積の境界の全部が前記分離体実装面積を囲む前記選択経路の閉ループに接触している、
装置。
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