JP2023023548A - 液体取扱装置および液体取扱システム - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプに起因する液体の流量の変動を低減できる液体取扱装置を提供すること。
【解決手段】液体取扱装置は、ポンプを含む上流部から送られてきた液体を下流部に向けて流すように構成された第１流路と、前記第１流路にそれぞれ接続され、前記第１流路内の液体の圧力に応じて内部の気体の体積が変動することで、前記ポンプに起因する前記第１流路内を流れる液体の流量の変動を低減させるように構成された複数のダンパーと、を有する。前記複数のダンパーにおいて、互いに隣接する２つのダンパーのうち上流側のダンパーの体積は、下流側のダンパーの体積以下である。前記複数のダンパーのうち最も上流側のダンパーの体積は、最も下流側のダンパーの体積よりも小さい。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体取扱装置および液体取扱システムに関する。

近年、核酸やタンパク質、細胞などの分析を高精度かつ高速に行うために、液体取扱装置（例えば流路チップ）が使用されている。液体取扱装置は、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、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。このような液体取扱装置の一例として、核酸やタンパク質などを含む微小な液滴や、細胞などの粒子を選別し、分取することができる液体取扱装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１７－１８１３６９号公報

特許文献１に記載されているような液体取扱装置を用いて粒子の選別および分取を行う場合、流路内に粒子を含む液体を流すために、ペリスタルティックポンプなどの定量送液が可能なポンプを接続するのが一般的である。しかしながら、このような定量送液ポンプには、その構造に起因して、平均流量は一定であっても、単位時間当たりの流量が周期的に変化するものが多い。このような流量の周期的な変化は「脈動」とも称される。

一方で、特許文献１に記載されているような液体取扱装置を用いて粒子の選別および分取を高精度に行うためには、上記脈動を抑制して流路内の流量を安定させることが好ましい。

本発明の目的は、ポンプに起因する液体の流量の変動を低減できる液体取扱装置および液体取扱システムを提供することである。

本発明に係る液体取扱装置は、ポンプを含む上流部から送られてきた液体を下流部に向けて流すように構成された第１流路と、前記第１流路にそれぞれ接続され、前記第１流路内の液体の圧力に応じて内部の気体の体積が変動することで、前記ポンプに起因する前記第１流路内を流れる液体の流量の変動を低減させるように構成された複数のダンパーと、を有し、前記複数のダンパーにおいて、互いに隣接する２つのダンパーのうち上流側のダンパーの体積は、下流側のダンパーの体積以下であり、前記複数のダンパーのうち最も上流側のダンパーの体積は、最も下流側のダンパーの体積よりも小さい。

本発明に係る液体取扱システムは、ポンプと、前記ポンプの下流に位置するように前記ポンプと接続された上記本発明に係る液体取扱装置と、を有する。

本発明によれば、ポンプに起因する液体の流量の変動を低減できる液体取扱装置および液体取扱システムを提供することができる。

図１は、実施の形態に係る液体取扱システムの構成を示す模式図である。 図２Ａ～Ｅは、実施の形態に係る液体取扱装置の構成を示す図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、１つのダンパーが機能する様子を説明するための模式図である。 図４Ａ～Ｃは、複数のダンパーが機能する様子を説明するための模式図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る液体取扱システムおよび液体取扱装置について説明する。ここでは、液体に含まれる多数の粒子から特定の粒子を選別および分取することができる液体取扱システムおよび液体取扱装置について説明する。

（液体取扱システムの構成）
図１は、本実施の形態に係る液体取扱システム１００の構成を示す模式図である。図１では、液体取扱装置２００の構成要素の一部を破線で示している。図２Ａ～Ｅは、本実施の形態に係る液体取扱装置２００の構成を示す図である。図２Ａは平面図であり、図２Ｂは底面図であり、図２Ｃはフィルム２０４を取り外した状態の底面図（基板２０２の底面図）であり、図２Ｄは正面図であり、図２Ｅは図２ＣのＥ－Ｅ線の断面図である。

図１に示されるように、液体取扱システム１００は、液体取扱装置２００、導入部３００、ポンプ４００、選別部５００、第１回収部６００および第２回収部７００を有する。本実施の形態では、導入部３００とポンプ４００との間、ポンプ４００と液体取扱装置２００の導入口２１０との間、液体取扱装置２００の第１回収口２７０と第１回収部６００との間、液体取扱装置２００の第２回収口２８０と第２回収部７００との間は、それぞれチューブ８００で接続されている。

図１に示されるように、液体取扱装置２００は、ポンプ４００の下流に位置するようにポンプ４００と接続されている。本実施の形態では、液体取扱装置２００は、導入部３００およびポンプ４００の下流に、かつ第１回収部６００および第２回収部７００の上流に配置されている。図２Ａ～Ｅに示されるように、液体取扱装置２００は、導入口２１０、第１流路２２０、複数のダンパー２３０ａ～ｄ、分岐部２４０、第２流路２５０、第３流路２６０、第１回収口２７０および第２回収口２８０を有する。本実施の形態では、液体取扱装置２００は、基板２０２と、基板２０２の裏面に接合されたフィルム２０４とから構成されている。

基板２０２には、第１流路２２０、第２流路２５０または第３流路２６０になるための複数の溝と、ダンパー２３０ａ～ｄになるための複数の凹部と、導入口２１０、第１回収口２７０または第２回収口２８０になるための複数の貫通孔が形成されている。複数の溝および凹部は、基板２０２の裏側に開口している。複数の貫通孔は、基板２０２の表側および裏側に開口している。基板２０２の表側では、導入口２１０、第１回収口２７０または第２回収口２８０となるための貫通孔の開口部の周囲に円筒状の突起が突出している。これらの突起は、チューブ８００の接続部として機能する。フィルム２０４は、上記溝、凹部および貫通孔の開口部を塞ぐように基板２０２の裏面に接合されている。フィルム２０４により塞がれた基板２０２の溝は、例えば粒子を含む液体を流すための第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０となる。また、フィルム２０４により塞がれた基板２０２の凹部は、ダンパー２３０ａ～ｄとなる。さらに、フィルム２０４により一方の開口部が塞がれた基板２０２の貫通孔は、導入口２１０、第１回収口２７０または第２回収口２８０となる。

基板２０２の厚みは、特に限定されず、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。ここで「基板２０２の厚み」とは、基板２０２のうち上記溝、凹部、貫通孔および突起が形成されていない部分の厚みを意味する。また、基板２０２に含まれる材料も、特に限定されない。基板２０２に含まれる材料は、例えば、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板２０２に含まれる材料の例には、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、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シクロオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。

フィルム２０４の厚みは、特に限定されず、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下である。また、フィルム２０４に含まれる材料も、特に限定されない。フィルム２０４に含まれる材料は、例えば、公知の樹脂から適宜選択されうる。フィルム２０４に含まれる材料の例には、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、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シクロオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。フィルム２０４は、例えば、熱溶着やレーザー溶着、接着剤などにより基板２０２に接合される。

導入口２１０は、第１流路２２０の上流端に接続された、第１流路２２０内に液体を導入するための開口部である。本実施の形態では、導入口２１０は、チューブ８００を介してポンプ４００と接続されている。後述するように、ポンプ４００は、チューブ８００を介して導入部３００と接続されている。したがって、ポンプ４００を駆動させることで、導入部３００内の液体が導入口２１０から第１流路２２０に導入される。導入口２１０の構成は、ポンプ４００と適切に接続することができれば特に限定されない。本実施の形態では、導入口２１０は、基板２０２に形成された貫通孔と、当該貫通孔の裏側の開口部を閉塞しているフィルム２０４と、上記円筒状の突起とから構成されており、チューブ８００の端部を保持可能な形状とされている。

第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０は、その内部を液体が移動しうる流路であり、ポンプ４００を含む上流部から送られてきた液体を下流部に向けて流すように構成されている。本実施の形態では、第１流路２２０の下流端に、第２流路２５０の上流端および第３流路２６０の上流端が接続されている。すなわち、第１流路２２０は、分岐部２４０で第２流路２５０および第３流路２６０に分岐する。第１流路２２０内を上流から下流に向けて流れてきた液体は、分岐部２４０で第２流路２５０または第３流路２６０に進み、第２流路２５０または第３流路２６０内を上流から下流に向けて流れる。後述するように、本実施の形態では、選別部５００が、分岐部２４０で第１流路２２０内を流れる液体に含まれる粒子を選別し、選別した粒子を第２流路２５０に進ませ、残りの粒子を第３流路２６０に進ませる。

本実施の形態では、第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０は、基板２０２に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム２０４とから構成されている。第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０の断面積および断面形状は、特に限定されない。本明細書において、「流路の断面」とは、液体が流れる方向に直交する流路の断面を意味する。第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０の断面形状は、特に限定されず、例えば、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０の断面積は、液体の流れ方向において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第１流路２２０、第２流路２５０および第３流路２６０の断面積は、一定である。

複数のダンパー（減衰器）２３０ａ～ｄは、第１流路２２０にそれぞれ接続されており、第１流路２２０内の液体の圧力に応じて内部の気体の体積が変動することで、ポンプ４００に起因する第１流路２２０内を流れる液体の流量の変動（脈動）を低減させるように構成されている。本実施の形態では、複数のダンパー２３０ａ～ｄは、それぞれ、基板２０２に形成されている凹部および溝と、当該凹部および溝の開口部を閉塞しているフィルム２０４とから構成されている。フィルム２０４により塞がれた凹部は、第１流路２２０内の液体の圧力に応じて体積が変化する気体を収容するチャンバーとなる。気体の種類は、特に限定されず、例えば空気である。フィルム２０４により塞がれた溝は、第１流路２２０と上記チャンバーとを接続する流路となる。上記チャンバーは、上記流路を介して第１流路２２０にのみ開放されている。

第１流路２２０内を流れる液体の一部は、第１流路２２０とダンパー２３０との接続部からダンパー２３０内に入り込む。このとき、ダンパー２３０内の気体は外部に移動することができないため、液体がダンパー２３０内に入り込むほど、ダンパー２３０内の気体が圧縮されて、ダンパー２３０内の気体の圧力が大きくなる。その結果、上記接続部における液体の圧力とダンパー２３０内の気体の圧力とが釣り合うまで、液体はダンパー２３０内に入り込む。したがって、第１流路２２０内の液体の圧力が大きいときは、ダンパー２３０内に入り込む液体の量が多くなり、第１流路２２０内の液体の圧力が小さいときは、ダンパー２３０内に入り込む液体の量が少なくなる（図３Ｂ参照）。これにより、第１流路２２０内の液体の圧力が周期的に変動している場合であっても、ダンパー２３０は、第１流路２２０内の流量の変動（脈動）を抑制することができる。すなわち、ダンパー２３０は、第１流路２２０内の液体の圧力が上がったときは、第１流路２２０内の液体を取り込むことで第１流路２２０内の流量を減らし、第１流路２２０内の液体の圧力が下がったときは、第１流路２２０内に液体を送り込むことで第１流路２２０内の流量を増やすことで、第１流路２２０内の流量の変動（脈動）を抑制する。

本実施の形態に係る液体取扱装置２００では、複数のダンパー２３０ａ～ｄが第１流路２２０のそれぞれ異なる位置に接続されている。複数のダンパー２３０ａ～ｄのそれぞれの第１流路２２０との接続部の位置は、特に限定されない。たとえば、複数のダンパー２３０ａ～ｄの第１流路２２０との接続部は、等間隔に配置されていてもよいし、異なる間隔で配置されていてもよい。本実施の形態では、複数のダンパー２３０ａ～ｄの第１流路２２０との接続部は、等間隔に配置されている。

また、複数のダンパー２３０ａ～ｄの大きさは、上流側のダンパー２３０ほど小さく、下流側のダンパー２３０ほど大きくなるように調整されている。より具体的には、複数のダンパー２３０ａ～ｄのうち最も上流側のダンパー２３０ａの体積は、最も下流側のダンパー２３０ｄの体積よりも小さい。また、互いに隣接する２つのダンパー２３０のうち上流側のダンパー２３０の体積は、下流側のダンパー２３０の体積以下である。たとえば、上流側から２番目に位置するダンパー２３０ｂの体積は、上流側から３番目に位置するダンパー２３０ｃの体積と同じか、それよりも小さい。このように互いに隣接する２つのダンパー２３０の体積は同じであってもよいが、互いに隣接する２つのダンパー２３０のうち上流側のダンパー２３０の体積は、下流側のダンパー２３０の体積よりも小さいことが好ましい。上流側のダンパー２３０ほど小さく、下流側のダンパー２３０ほど大きくなるように複数のダンパー２３０ａ～ｄを設けることで、第１流路２２０内の液体の変動（脈動）を短時間で効率よく抑制することができる。

図３Ａおよび図３Ｂは、１つのダンパー２３０’が機能する様子を説明するための模式図である。

図３Ａに示されるように、第１流路２２０に液体を流し始めた直後は、ダンパー２３０’内の圧力は外気と同じ（例えば１００ｋＰａ）である。この状態では、ダンパー２３０’は機能を発揮していない。なお、ここでは、ポンプ４００が１５０ｋＰａで送液をしており、ダンパー２３０’と第１流路２２０との接続部における液体の圧力は１４０ｋＰａであるとする。

第１流路２２０内を流れる液体の一部は、ダンパー２３０’内に入り込む。このとき、ダンパー２３０’内の気体が圧縮されて、ダンパー２３０’内の気体の圧力が大きくなる。その後、図３Ｂに示されるように、上記接続部における液体の圧力とダンパー２３０内の気体の圧力とが釣り合うまで、液体はダンパー２３０’内に入り込む。この状態になると、ダンパー２３０’は初めて機能を発揮できる。すなわち、ダンパー２３０’は、第１流路２２０内の液体の圧力が上がったときは、第１流路２２０内の液体を取り込むことで第１流路２２０内の流量を減らし、第１流路２２０内の液体の圧力が下がったときは、第１流路２２０内に液体を送り込むことで第１流路２２０内の流量を増やすことで、第１流路２２０内の流量の変動（脈動）を抑制する。

ここで、第１流路２２０内の流量の変動（脈動）を抑制する機能を高める観点からは、ダンパー２３０’の大きさは大きいほど好ましい。一方で、図３Ｂからわかるように、大きいダンパー２３０’を機能させるためには、より多くの液体がダンパー２３０’内に流れ込むことが必要となるため、ダンパー２３０’が機能を発揮できるまでに要する時間が長くなる。また、ダンパー２３０’が基板２０２に形成された凹部とフィルム２０４とにより構成されている場合、ダンパー２３０’が大きいと基板２０２の凹部を塞ぐフィルム２０４が撓みやすくなり、ダンパー２３０’の機能が損なわれるおそれもある。そこで、本実施の形態に係る液体取扱装置２００では、１つの大きなダンパー２３０’の代わりに、複数の小さなダンパー２３０ａ～ｄを設けることで、機能を発揮できるまでの時間を短くしつつ、流量の変動（脈動）を抑制する機能を高めることを実現している。

図４Ａ～Ｃは、複数のダンパー２３０ａ～ｄが機能する様子を説明するための模式図である。図４Ａおよび図４Ｂでは、同じ大きさの複数のダンパー２３０ａ’～ｄ’を有する比較例に係る液体取扱装置を示しており、図４Ｃでは、上流側ほど小さい複数のダンパー２３０ａ～ｄを有する本実施の形態に係る液体取扱装置２００を示している。

図４Ａに示されるように、第１流路２２０に液体を流し始めた直後は、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’内の圧力は外気と同じ（例えば１００ｋＰａ）である。この状態では、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’は機能を発揮していない。なお、ここでは、ポンプ４００が１５０ｋＰａで送液をしており、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’と第１流路２２０との接続部における液体の圧力は、上流側からそれぞれ１４０ｋＰａ、１３０ｋＰａ，１２０ｋＰａ，１１０ｋＰａであるとする。

第１流路２２０内を流れる液体の一部は、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’内に入り込む。このとき、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’内の気体が圧縮されて、ダンパー２３０内の気体の圧力が大きくなる。その後、図４Ｂに示されるように、上記接続部における液体の圧力とダンパー２３０内の気体の圧力とが釣り合うまで、液体はダンパー２３０内に入り込む。この状態になると、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’は初めて機能を発揮できる。すなわち、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’は、第１流路２２０内の液体の圧力が上がったときは、第１流路２２０内の液体を取り込むことで第１流路２２０内の流量を減らし、第１流路２２０内の液体の圧力が下がったときは、第１流路２２０内に液体を送り込むことで第１流路２２０内の流量を増やすことで、第１流路２２０内の液体の変動（脈動）を抑制する。

図３Ｂに示される１つのダンパー２３０’の体積と、図４Ｂに示される複数のダンパー２３０ａ’～ｄ’の合計体積が同一である場合、図４Ｂに示される複数のダンパー２３０ａ’～ｄ’は、図３Ｂに示される１つのダンパー２３０’と同程度の機能を発揮することが期待できる。一方で、図４Ｂに示される各ダンパー２３０ａ’～ｄ’は、図３Ｂに示されるダンパー２３０’よりも顕著に小さいため、図４Ｂに示される各ダンパー２３０ａ’～ｄ’が、短時間で機能を発揮することも期待できる。また、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’が基板２０２に形成された凹部とフィルム２０４とにより構成されている場合であっても、各ダンパー２３０ａ’～ｄ’が小さいためフィルム２０４が撓みにくい。また、大きな１つのダンパー２３０’を設けるよりも小さな複数のダンパー２３０ａ’～ｄ’を設ける方が、液体取扱装置２００の設計自由度が上がり、液体取扱装置２００を小型化することもできる。

ここで、図４Ｂに示される最も上流側のダンパー２３０ａ’と最も下流側のダンパー２３０ｄ’とを比較すると、最も上流側のダンパー２３０ａ’の方が機能を発揮できるまでに要する時間（圧力が釣り合うまでに要する時間）が長いことがわかる。そこで、本実施の形態に係る液体取扱装置２００では、機能を発揮できるまでに要する時間をより短縮するために、図４Ｃに示されるように、複数のダンパー２３０ａ～ｄの大きさは、上流側のダンパー２３０ほど小さく、下流側のダンパー２３０ほど大きくなるように調整されている。このようにすることで、各ダンパー２３０ａ～ｄにおける機能を発揮できるまでに要する時間を近付けることが可能となり、複数のダンパー２３０ａ～ｄ全体として、流量の変動（脈動）を抑制する十分な機能を確保しつつ、機能を発揮できるまでの時間をより短縮することを実現している。

複数のダンパー２３０ａ～ｄの合計体積は、特に限定されず、ポンプ４００に起因する脈動の大きさなどに応じて適宜設定されうる。たとえば、複数のダンパー２３０ａ～ｄの合計体積は、３０～６００μＬである。

ダンパー２３０の数は、２つ以上であれば特に限定されないが、３つ以上が好ましい。本実施の形態では、ダンパー２３０の数は、４つである。また、ダンパー２３０の形状は、上記の体積の条件を満たしていれば特に限定されない。本実施の形態では、ダンパー２３０の形状は、略四角柱である。

第１回収口２７０は、第２流路２５０の下流端に接続された、第２流路２５０内を流れてきた液体を回収するための開口部である。本実施の形態では、第１回収口２７０は、チューブ８００を介して第１回収部６００と接続されている。したがって、第２流路２５０内を流れてきた液体は、第１回収部６００に回収される。第１回収口２７０の構成は、第１回収部６００と適切に接続することができれば特に限定されない。本実施の形態では、第１回収口２７０は、基板２０２に形成された貫通孔と、当該貫通孔の裏側の開口部を閉塞しているフィルム２０４と、上記円筒状の突起とから構成されており、チューブ８００の端部を保持可能な形状とされている。

第２回収口２８０は、第３流路２６０の下流端に接続された、第３流路２６０内を流れてきた液体を回収するための開口部である。本実施の形態では、第２回収口２８０は、チューブ８００を介して第２回収部７００と接続されている。したがって、第３流路２６０内を流れてきた液体は、第２回収部７００に回収される。第２回収口２８０の構成は、第２回収部７００と適切に接続することができれば特に限定されない。本実施の形態では、第２回収口２８０は、基板２０２に形成された貫通孔と、当該貫通孔の裏側の開口部を閉塞しているフィルム２０４と、上記円筒状の突起とから構成されており、チューブ８００の端部を保持可能な形状とされている。

前述のとおり、液体取扱システム１００は、液体取扱装置２００以外にも、導入部３００、ポンプ４００、選別部５００、第１回収部６００および第２回収部７００を有する（図１参照）。

導入部３００は、液体取扱装置２００に導入する液体を保持する。導入部３００の構成は、特に限定されない。たとえば、導入部３００は、液体を収容した容器である。本実施の形態では、導入部３００は、所定の粒子を含む液体を保持している。粒子の例には、核酸やタンパク質などを含む微小な液滴や、細胞などが含まれる。液体中の分散媒の種類は、特に限定されず、粒子の種類などに応じて適宜選択されうる。

ポンプ４００は、液体取扱装置２００の第１流路２２０に液体を送る。本実施の形態では、ポンプ４００は、導入部３００および液体取扱装置２００の導入口２１０にそれぞれチューブ８００を介して接続されており、導入部３００内の粒子を含む液体を吸引し、導入口２１０に上記液体を送る。ポンプ４００の種類は、上記機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態に係る液体取扱システム１００は脈動を低減できるため、ポンプ４００は、脈動を生じさせることがあるペリスタルティックポンプ（チューブポンプ、ローラーポンプなどとも称される）などであってもよい。本実施の形態では、ポンプ４００は、ペリスタルティックポンプである。

選別部５００は、液体取扱装置２００の分岐部２４０の近傍に配置された検出部および操作部を有しており、液体取扱装置２００の第１流路２２０内を流れてきた液体に含まれる粒子を選別し、分取する。より具体的には、選別部５００の検出部は、分岐部２４０に到達した粒子が所定の粒子であるか否かを検出する。選別部５００の操作部は、検出部が検出した粒子が分取対象の粒子であったときはこの粒子が第２流路２５０に進むように粒子を操作し、検出部が検出した粒子が分取対象の粒子でなかったときはこの粒子が第３流路２６０に進むように粒子を操作する。

検出部の構成は、粒子の選別を行うことができれば特に限定されず、粒子の種類に応じて適宜選択される。たとえば、選別されるべき粒子が所定の波長の蛍光を放出し、それ以外の粒子が当該蛍光を放出しない場合は、検出部は、励起光を出射する光源と、蛍光を検出する検出器とを有する。

操作部の構成は、粒子の進む方向を操作できれば特に限定されず、粒子の種類に応じて適宜選択される。たとえば、選別されるべき粒子が正または負の電場に引き寄せられる場合は、操作部は、分岐部２４０内において第２流路２５０の上流端近傍に上記正または負の電場を印可可能な電極対を有していてもよい（特許文献１参照）。

第１回収部６００は、液体取扱装置２００の第２流路２５０内を流れてきた液体を回収する。前述のとおり、本実施の形態では、選別部５００により選別された粒子を含む液体が第２流路２５０内を流れる。したがって、第１回収部６００は、選別部５００により選別された粒子を含む液体を回収する。本実施の形態では、第１回収部６００は、液体取扱装置２００の第１回収口２７０にチューブ８００を介して接続されており、第１回収口２７０に流れてきた液体を収容する。第１回収部６００の構成は、特に限定されない。たとえば、第１回収部６００は、液体を収容可能な容器である。

第２回収部７００は、液体取扱装置２００の第３流路２６０内を流れてきた液体を回収する。前述のとおり、本実施の形態では、選別部５００により選別されなかった粒子を含む液体が第３流路２６０内を流れる。したがって、第２回収部７００は、選別部５００により選別されなかった粒子を含む液体を回収する。本実施の形態では、第２回収部７００は、液体取扱装置２００の第２回収口２８０にチューブ８００を介して接続されており、第２回収口２８０に流れてきた液体を収容する。第２回収部７００の構成は、特に限定されない。たとえば、第２回収部７００は、液体を収容可能な容器である。

（液体取扱システムの動作）
以下、液体取扱システム１００を用いて液体を取り扱う方法の一例を説明する。ここでは、導入部３００内に収容された液体中の多数の粒子の中から、所定の粒子を分取して第１回収部６００に回収する例を説明する。

まず、導入部３００に多数の粒子を含む液体を設置した状態で、ポンプ４００を駆動させる。これにより、導入部３００内の液体が、チューブ８００を介して液体取扱装置２００の導入口２１０から第１流路２２０内に導入される。第１流路２２０内に導入された液体の一部は、複数のダンパー２３０ａ～ｄに入り込み、第１流路２２０内に導入された液体の残部は、第１流路２２０内を進む。前述のとおり、複数のダンパー２３０ａ～ｄ内の気体の圧力と第１流路２２０内の液体の圧力が釣り合うまで液体が複数のダンパー２３０ａ～ｄ内に入り込んだ後、複数のダンパー２３０ａ～ｄは、ポンプ４００に起因する脈動を適切に抑制できるようになる。それまでは、選別部５００は、分岐部２４０に到達したすべての粒子を第３流路２６０に移動させる。

複数のダンパー２３０ａ～ｄが機能すると、分岐部２４０における流量の変動がほとんどなくなる。この状態になったら、選別部５００は、分岐部２４０に到達した粒子の中から所定の粒子を選別し、第２流路２５０に移動させる。選別部５００は、残りの粒子は第３流路２６０に移動させる。分岐部２４０における流量が安定しているため、選別部５００は、粒子の選別および分取を高精度に行うことができる。

選別部５００により第２流路２５０内に移動させられた所定の粒子は、第１回収口２７０およびチューブ８００を介して第１回収部６００に回収される。一方、選別部５００により第３流路２６０内に移動させられた所定の粒子は、第２回収口２８０およびチューブ８００を介して第２回収部７００に回収される。したがって、液体取扱システム１００を用いることで、第１回収部６００に所定の粒子のみを回収することができる。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る液体取扱システム１００および液体取扱装置２００によれば、複数のダンパー２３０ａ～ｄを設けてポンプ４００に起因する液体の流量の変動を低減することで、選別部５００において高精度に粒子の選別および分取を行うことができる。

本実施の形態に係る液体取扱システム１００および液体取扱装置２００は、例えば、臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途において有用である。

１００ 液体取扱システム
２００ 液体取扱装置
２０２ 基板
２０４ フィルム
２１０ 導入口
２２０ 第１流路
２３０ａ～ｄ ダンパー
２４０ 分岐部
２５０ 第２流路
２６０ 第３流路
２７０ 第１回収口
２８０ 第２回収口
３００ 導入部
４００ ポンプ
５００ 選別部
６００ 第１回収部
７００ 第２回収部
８００ チューブ

Claims (7)

1. ポンプを含む上流部から送られてきた液体を下流部に向けて流すように構成された第１流路と、
   前記第１流路にそれぞれ接続され、前記第１流路内の液体の圧力に応じて内部の気体の体積が変動することで、前記ポンプに起因する前記第１流路内を流れる液体の流量の変動を低減させるように構成された複数のダンパーと、
   を有し、
   前記複数のダンパーにおいて、互いに隣接する２つのダンパーのうち上流側のダンパーの体積は、下流側のダンパーの体積以下であり、
   前記複数のダンパーのうち最も上流側のダンパーの体積は、最も下流側のダンパーの体積よりも小さい、
   液体取扱装置。
2. 前記複数のダンパーにおいて、互いに隣接する２つのダンパーのうち上流側のダンパーの体積は、下流側のダンパーの体積よりも小さい、請求項１に記載の液体取扱装置。
3. 前記複数のダンパーの前記第１流路との接続部は、等間隔に配置されている、請求項１または請求項２に記載の液体取扱装置。
4. 第２流路および第３流路をさらに有し、
   前記第２流路の上流端および前記第３流路の上流端は、前記第１流路の下流端に接続されている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の液体取扱装置。
5. 前記液体取扱装置は、一方の面に溝および複数の凹部が形成された基板と、前記基板の前記一方の面に接合されたフィルムと、を有し、
   前記第１流路は、前記フィルムにより開口部が塞がれた前記溝を含み、
   前記複数のダンパーは、前記フィルムにより開口部が塞がれた前記複数の凹部を含む、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の液体取扱装置。
6. ポンプと、
   前記ポンプの下流に位置するように前記ポンプと接続された請求項１～５のいずれか一項に記載の液体取扱装置と、
   を有する、液体取扱システム。
7. 前記ポンプは、ペリスタルティックポンプである、請求項６に記載の液体取扱システム。

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