JP2021525885A - 粒子を濃縮するためのマイクロ流体デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (18)
- 流体サンプル(FS)に含まれる粒子を濃縮するためのマイクロ流体デバイスであって、少なくとも1つのマイクロ流体装置(M)が規定される表面(11b)を有する基板(11)を備え、前記マイクロ流体デバイスは、
−流体サンプル(FS)を少なくとも1つのマイクロ流体装置(M)に装填するための装填チャンバ(14)と、
−特に、前記チャンバ(14)に平行な流体的接続で、装填チャンバ(14)に接続されたそれぞれの入口端部(13a)を有する複数のマイクロチャネル(13)と、
−流体サンプル(FS)に対して実質的に不浸透性であり、少なくとも部分的に複数のマイクロチャネル(13)に亘って延在するカバー要素(12)と、を備え、
前記装填チャンバ(14)および前記マイクロチャネル(13)は、基板(11)によって識別される平面に従って実質的に延在し、
前記マイクロチャネル(13)は、少なくとも空気を透過するフィルタ手段(17)によって、少なくともそれぞれの入口端部(13a)とほぼ反対のその蓄積領域(CA)で部分的に区切られ、前記フィルタ手段(17)は、各マイクロチャネル(13)内で、流体サンプル(FS)に存在する可能性のある粒子を引き留めるように構成されており、
各マイクロチャネル(13)に浸透する流体サンプル(FS)の流体の体積に含まれる可能性のある粒子が、回転中心(5a)を中心とした基板(11)の回転によって引き起こされる遠心力、または装填チャンバ(14)で流体サンプル(FS)に加えられる正圧、またはマイクロチャネル(13)の蓄積領域(CA)で流体サンプル(FS)に加えられる負圧など、マイクロ流体デバイス(10)および装填チャンバ(14)に装填された流体サンプル(FS)の少なくとも1つに加えられる力の結果として、それぞれの蓄積領域(CA)に濃縮する傾向があるような方法による、マイクロ流体デバイス。 - 前記カバー要素(12)は、
−流体サンプル(FS)を装填チャンバ(14)に導入するための通路(15)と、
−フィルタ手段(17)を通してマイクロチャネル(13)から空気を排出するための通路(16)と、
−マイクロチャネル(13)から液体を排出するための通路(16)と、フィルタ手段(17)は、液体を透過する、
のうちの少なくとも1つを規定するようなサイズまたは形状である、請求項1に記載のマイクロ流体デバイス。 - 前記フィルタ手段(17)は、それらの蓄積領域(CA)で少なくとも部分的に複数のマイクロチャネル(13)を区切る1つの同じフィルタ要素を備える、請求項1または2に記載のマイクロ流体デバイス。
- −前記基板(11)および前記カバー要素(12)の少なくとも1つは、フィルタ手段(17)のためのシート(18)の少なくとも一部を規定するように構成され、および/または
−前記カバー要素(12)は、フィルタ手段(17)を対応する動作位置に維持するように構成される、請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 各マイクロチャネル(13)は、対応する入口端部(13a)とは反対側のその長手方向端部で閉じられ、前記フィルタ手段(17)は、好ましくは、マイクロチャネル(13)の少なくとも1つの側壁に設定されるか、または基板(11)に規定されるマイクロチャネル(13)の末端ストレッチの上に設定される、請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。
- 各マイクロチャネル(13)は、
−幅が、5〜200μm、好ましくは、15〜50μmを有し、および/または
−深さまたは高さが、2〜100μm、好ましくは、5〜40μmを有し、および/または
−長さが、5〜50mmを有し、および/または
−実質的に一定の通路セクションを有する、
請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - −各マイクロチャネル(13)は、親水性材料および疎水性材料のうちの少なくとも1つによって規定される少なくとも1つの表面部分を有し、前記親水性材料および/または前記疎水性材料は、好ましくは、基板(11)、カバー要素(12)、およびフィルタ手段(17)のうちの少なくとも1つに属し、および/または
−前記デバイス(10)は、少なくとも部分的に透明材料から作られ、前記透明材料は、基板(11)、カバー要素(12)、およびフィルタ手段(17)のうちの少なくとも1つに属する、
請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 前記基板(11)は、
−遠心分離および/または検出デバイス(1)の回転部材(5a)に、特に、アダプタ支持体(30、40)を介して取り付けるように構成されており、および/または
−実質的にディスク形状である、
請求項1ないし7のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 基板(11)の前記表面(11b)に規定され、複数の前記マイクロ流体装置(12)は、規定され、好ましくは、基板(11)の回転中心(11a)に対して少なくともほぼ半径方向である方向に配置される、
請求項1ないし8のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 前記マイクロチャネル(13)は、並んで設定され、好ましくは、少なくとも部分的に互いに同じであり、および/または少なくとも部分的に互いに実質的に平行または等距離に延在し、および/または回転中心(11a)に対して半径方向に設定された第1のマイクロチャネル(13)、および第1のマイクロチャネル(13)に対して平行または等距離に設定された第2のマイクロチャネル(13)を備える、
請求項1ないし9のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 前記フィルタ手段(17)は、0.02〜0.45μmの間の多孔性またはメッシュサイズを有する膜を備え、前記膜は、好ましくは、セラミック材料のフィルム、特に、多孔性アルミナのフィルムの少なくとも一部から作られる、
請求項1ないし10のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス。 - 流体サンプル(FS)に含まれる粒子を濃縮するためのマイクロ流体デバイスであって、少なくとも1つのマイクロ流体装置(M)が規定される表面(11b)を有する基板(11)を備え、前記マイクロ流体デバイスは、
−流体サンプル(FS)を少なくとも1つのマイクロ流体装置(M)に装填するための装填チャンバ(14)と、
−前記装填チャンバ(14)に接続されたそれぞれの入口端部(13a)を有する複数のマイクロチャネル(13)と、を備え、
前記装填チャンバ(14)および前記マイクロチャネル(13)は、基板(11)および基板(11)のカバー要素(12)のうちの少なくとも1つにおいて少なくとも部分的に延在し、
前記マイクロチャネル(13)は、少なくとも空気を透過するフィルタ手段(17)によって、それぞれの入口端部(13a)とほぼ反対である少なくともそれぞれの蓄積領域(CA)で、またはその上流で少なくとも部分的に区切られ、前記フィルタ手段(17)は、各マイクロチャネル(13)および/または各蓄積領域(CA)内に、流体サンプル(FS)に存在し得る可能性のある粒子を引き留めるように構成されている、
マイクロ流体デバイス。 - 請求項1ないし12のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス(10)を回転させるように構成された回転部材(5a)を備える、遠心分離デバイス。
- 角度運動を受けるように構成された回転部材(5a)と、マイクロ流体デバイス(10)、特に、請求項1ないし12のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス(10)と、マイクロ流体デバイス(10)上で光学的検出を実行するため、および/またはマイクロ流体デバイス(10)の蓄積領域(CA)に蓄積した粒子を検出するために構成された光学センサ手段(20)と、を備える検出デバイスであって、
前記光学センサ手段(20)は、マイクロ流体デバイス(10)の1つまたは複数の蓄積領域(CA)の光信号または画像を取得するように構成され、
好ましくは、前記検出デバイス(1)は、前記光信号または画像に基づいて、蓄積領域または複数の領域(CA)に蓄積された粒子の量を表す情報を処理するために事前に準備される、
検出デバイス。 - 流体サンプル(FS)に存在する可能性のある粒子を検出するための方法であって、
−請求項1ないし12のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス(10)を提供するステップと、
−ある量の流体サンプル(FS)を、マイクロ流体デバイス(10)の少なくとも1つのマイクロ流体装置(M)の装填チャンバ(14)に導入するステップと、
−マイクロ流体デバイス(10)を遠心分離にかけるか、または対応する流体サンプル(FS)を、それぞれ装填チャンバ(14)またはマイクロチャネル(13)の蓄積領域(CA)で正圧または負圧に曝すステップと、
−特に、光学的および/または電気的方法で、各マイクロチャネル(13)の蓄積領域(CA)に蓄積された可能性のある粒子を検出するステップと、
を含む方法。 - アンチバイオグラムを実施するための方法であって、
−請求項1ないし12のうちいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス(10)を提供するステップと、
−微生物、病原菌、または少なくとも1つの細菌株のバクテリアを含む液体媒体を提供するステップと、
−ある量の液体媒体を、マイクロ流体デバイス(10)の少なくとも1つの第1のマイクロ流体装置(M)の複数の第1のマイクロチャネル(13)に導入するステップと、
−マイクロ流体デバイス(10)を遠心分離にかけるか、または対応する流体サンプル(FS)を、それぞれ装填チャンバ(14)またはマイクロチャネル(13)の蓄積領域(CA)で正圧または負圧に曝すステップと、
−各マイクロチャネルの蓄積領域(CA)に蓄積した微生物、病原菌、またはバクテリアの数を定量化するステップと、
を含む方法。 - i)前記第1のマイクロチャネル(13)を少なくとも1つの第1の抗生物質で、好ましくは、異なるタイプおよび/または異なる濃度の凍結乾燥抗生物質で前処理するステップと、
ii)微生物、病原菌、またはバクテリアの塊を取得するステップと、
iii)前記塊の少なくとも一部を液体媒体に接種し、好ましくは、均一な分散液を形成するステップと、
iv)ある量の液体媒体を前記第1のマイクロチャネル(13)に導入するステップと、
iv)10分〜6時間、好ましくは、1〜2時間の期間待機するステップと、
v)マイクロ流体デバイス(10)を遠心分離にかけるか、または対応する流体サンプル(FS)を、それぞれ装填チャンバ(14)またはマイクロチャネル(13)の蓄積領域(CA)で正圧または負圧に曝すステップと、
vi)少なくとも1つの第1の抗生物質に対する前記微生物、病原菌、またはバクテリアの感受性プロファイルを得るために、特に、少なくとも1つの第1の抗生物質で前処理されていないマイクロ流体デバイス(10)の前記第1のマイクロチャネル(13)と第2のマイクロチャネル(13)との間の相対的定量化を実施することによって、前記第1のマイクロチャネル(13)の蓄積領域(CA)に蓄積した微生物、病原菌、またはバクテリアの数を定量化するステップと、
を含む、請求項16に記載の方法。 - ステップii)の前記塊は、培養皿から採取されるか、あるいは宿主生物から採取されたサンプルから得られ、特に、遠心分離によって、またはサンプルの濾過および遠心分離によって得られる、請求項17に記載の方法。
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