JP2756677B2 - 微粒子取扱い装置 - Google Patents
微粒子取扱い装置Info
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- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
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- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、微粒子の取扱い装置に関する。
［従来技術の問題点］ 第１図は、従来提案されている誘電泳動による微粒子
取扱い装置の１例である（特開昭60−251874号）。
取扱い装置の１例である（特開昭60−251874号）。
この装置において、粒子01を右方向にシフトする為に
は、スイッチS1,S2及びS3を閉じることにより、A1で示
される２枚の電極と、A2の左例の電極の間に交流電圧５
を印加する。すなわち、電極A1の面積を等価的に広くす
ることにより、第２図に示すように、図中右側に行くに
従い次第に強くなる電界21を作り、粒子01が電界の強い
方へと引かれる性質（誘電移動）を利用して、粒子を同
図電極＃１から電極＃２へと移動させるわけである。
は、スイッチS1,S2及びS3を閉じることにより、A1で示
される２枚の電極と、A2の左例の電極の間に交流電圧５
を印加する。すなわち、電極A1の面積を等価的に広くす
ることにより、第２図に示すように、図中右側に行くに
従い次第に強くなる電界21を作り、粒子01が電界の強い
方へと引かれる性質（誘電移動）を利用して、粒子を同
図電極＃１から電極＃２へと移動させるわけである。
しかしながら、このような装置は多くの場合、次に述
べる第２図のような系においては、電極＃１の右端での
電界が局所的に強くなり、ここに粒子がトラップされて
しまう。
べる第２図のような系においては、電極＃１の右端での
電界が局所的に強くなり、ここに粒子がトラップされて
しまう。
一般に、導体電極31から出る電気力線32は、その電圧
の印加の仕方にかかわりなく導体面と垂直に出る為（第
３図）、第１図に示すような凸の形状をした電極では、
電極表面での電界強度が、電極から離れた所の電界強度
より必ず大きくなる。言いかえれば、電極表面に電界の
極大が存在する。従って、誘電泳動により粒子を電極か
ら引き離すことには困難が伴う。電極が凹面であれば、
ここから誘電泳動により粒子を引き離すことが可能であ
るが、一般に凹面だけで電極を構成することはできな
い。
の印加の仕方にかかわりなく導体面と垂直に出る為（第
３図）、第１図に示すような凸の形状をした電極では、
電極表面での電界強度が、電極から離れた所の電界強度
より必ず大きくなる。言いかえれば、電極表面に電界の
極大が存在する。従って、誘電泳動により粒子を電極か
ら引き離すことには困難が伴う。電極が凹面であれば、
ここから誘電泳動により粒子を引き離すことが可能であ
るが、一般に凹面だけで電極を構成することはできな
い。
尚、第１図、第２図では、電極は絶縁物で支持される
ことはあっても、絶縁物の存在自体は電界の形状を決定
する上で何ら積極的な貢献をしていない。
ことはあっても、絶縁物の存在自体は電界の形状を決定
する上で何ら積極的な貢献をしていない。
以上の説明は、導体電極のみで構成される電極系にお
いては、電圧の印加の仕方を変えるだけでは粒子の誘電
泳動による脱着を制御することはできないことを意味す
る。
いては、電圧の印加の仕方を変えるだけでは粒子の誘電
泳動による脱着を制御することはできないことを意味す
る。
［発明の目的］ 上記に鑑み本発明は、微粒子１つ１つの移動・選別等
の取扱い操作を容易に行なう為の装置を提供することを
目的とする。
の取扱い操作を容易に行なう為の装置を提供することを
目的とする。
［発明の概要］ 絶縁体表面上においては、第３図の場合とは異なり、
電気力線は必ずしも表面と垂直になるとは限らない。特
に粒子の置かれている媒質が、ある程度の導電性を有
し、ここでの電界が導電電流により決まる場合は、境界
において電気力線は絶縁物表面と平行になる。この場
合、絶縁物境界上では、電極表面のように電界強度が極
大になるといった制限は存在しない。
電気力線は必ずしも表面と垂直になるとは限らない。特
に粒子の置かれている媒質が、ある程度の導電性を有
し、ここでの電界が導電電流により決まる場合は、境界
において電気力線は絶縁物表面と平行になる。この場
合、絶縁物境界上では、電極表面のように電界強度が極
大になるといった制限は存在しない。
従って、電極系の中に適当な形状の絶縁物境界を設け
れば、誘電泳動により、ここに粒子を着脱することがで
きる。
れば、誘電泳動により、ここに粒子を着脱することがで
きる。
［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第４図は、本発明による微粒子移送装置の実施例であ
る。ここで（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）などは絶縁
物により構成される突起、41〜45は電極である。40は交
流電源であり、スイッチS1を閉じると交流電源40から出
力される交流電圧は電極41,42に印加され、スイッチS2
を閉じると交流電圧は電極42と43に印加される。スイッ
チS3を閉じると交流電圧は電極44と45に印加される。
る。ここで（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）などは絶縁
物により構成される突起、41〜45は電極である。40は交
流電源であり、スイッチS1を閉じると交流電源40から出
力される交流電圧は電極41,42に印加され、スイッチS2
を閉じると交流電圧は電極42と43に印加される。スイッ
チS3を閉じると交流電圧は電極44と45に印加される。
この装置による粒子の移送は、第４図の突起Ｚ及びＡ
付近の拡大図であるところの第５図を用いて次のように
説明される。
付近の拡大図であるところの第５図を用いて次のように
説明される。
まず粒子Ｔが図中ａにあるとする。ここで電極41と42
の間に電圧を印加すると、絶縁物突起周辺には図に示す
ような電界が形成される。粒子Ｔは電界の大きい方へと
引かれるので、点ａを離れ、突起Ａの点ｂへと移動す
る。
の間に電圧を印加すると、絶縁物突起周辺には図に示す
ような電界が形成される。粒子Ｔは電界の大きい方へと
引かれるので、点ａを離れ、突起Ａの点ｂへと移動す
る。
ここで、第５図に示すように、電極41−42間に電圧を
印加した時、突起Ｚの表面には電界の極大が存在しな
い。これに対し突起Ａ上のｂ点は、この付近での電界の
極大となる。これが本発明の絶縁物境界を用いた効果で
あり、これにより粒子は突起Ｚを離れてＡへと向かうこ
とができる。
印加した時、突起Ｚの表面には電界の極大が存在しな
い。これに対し突起Ａ上のｂ点は、この付近での電界の
極大となる。これが本発明の絶縁物境界を用いた効果で
あり、これにより粒子は突起Ｚを離れてＡへと向かうこ
とができる。
次に、電極41−42間に印加していた電圧を取り除き、
かわりに電極44−45間に電圧を印加すると、今度は突起
Ｂの先端が電界が最も強くなるので、粒子は突起Ａを離
れ、Ｂへと移動する。これを繰り返せば、粒子を順次右
方向へと移動していくことができる。
かわりに電極44−45間に電圧を印加すると、今度は突起
Ｂの先端が電界が最も強くなるので、粒子は突起Ａを離
れ、Ｂへと移動する。これを繰り返せば、粒子を順次右
方向へと移動していくことができる。
もちろん本発明は、ここに例示した粒子の移送にのみ
用いられるものではなく、粒子の振り分け・選別など、
粒子の操作一般に応用可能なものである。
用いられるものではなく、粒子の振り分け・選別など、
粒子の操作一般に応用可能なものである。
［発明の効果］ 本発明によれば、微粒子１つ１つの移動・選別などの
操作を容易に行なうことができる。また、電圧としては
交流高周波を用いることができる為、液体中で行なって
も媒質の電気分解による有害物質の放出などを避けるこ
とができる。
操作を容易に行なうことができる。また、電圧としては
交流高周波を用いることができる為、液体中で行なって
も媒質の電気分解による有害物質の放出などを避けるこ
とができる。
従って、細胞等の移送・選別・精密な位置決めなどの
操作や、細胞融合などの自動化・高速化に大きな効果を
有する。
操作や、細胞融合などの自動化・高速化に大きな効果を
有する。
第１図は従来例を示す略図、第２図、第３図は従来例の
動作を示す図、第４図は本発明の実施例を示す略図、第
５図は本発明の実施例の動作を示す図である。 41〜45……電極、 Ａ〜D,Z……絶縁物突起、 Ｔ……粒子、 40……交流電源、 S1〜S3……スイッチ。
動作を示す図、第４図は本発明の実施例を示す略図、第
５図は本発明の実施例の動作を示す図である。 41〜45……電極、 Ａ〜D,Z……絶縁物突起、 Ｔ……粒子、 40……交流電源、 S1〜S3……スイッチ。
Claims (2)
- 【請求項１】誘電泳動力を利用して微小粒子を取り扱う
装置において、その装置が電圧を印加する電極と電気力
線の形を決定する為に前記電極間に設けられた絶縁物突
起とにより構成され前記絶縁物突起間で微粒子の移送、
位置制御を行うことを特徴とする微粒子取扱い装置。 - 【請求項２】上記の装置において３個以上の電極を設
け、それらに印加される電圧を制御することにより粒子
の位置制御を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の微粒子取扱い装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111532A JP2756677B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 微粒子取扱い装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111532A JP2756677B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 微粒子取扱い装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285184A JPH01285184A (ja) | 1989-11-16 |
| JP2756677B2 true JP2756677B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14563730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63111532A Expired - Fee Related JP2756677B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 微粒子取扱い装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756677B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9916850D0 (en) * | 1999-07-20 | 1999-09-22 | Univ Wales Bangor | Dielectrophoretic apparatus & method |
| US6824664B1 (en) | 1999-11-04 | 2004-11-30 | Princeton University | Electrode-less dielectrophorises for polarizable particles |
| WO2001037958A2 (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-31 | Princeton University | Electrodeless dielectrophoresis for polarizable particles |
| JP4587112B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2010-11-24 | 和光純薬工業株式会社 | 誘電泳動装置及び物質の分離方法 |
| DE10127247B4 (de) * | 2001-06-05 | 2006-12-07 | Eppendorf Ag | Vorrichtung und Verfahren zur elektrischen Behandlung suspendierter biologischer Partikel |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248163A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-07 | Hitachi Ltd | 微粒子取扱い装置及び細胞融合装置 |
| JPS61111680A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-29 | Hitachi Ltd | 細胞取扱い装置 |
-
1988
- 1988-05-10 JP JP63111532A patent/JP2756677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248163A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-07 | Hitachi Ltd | 微粒子取扱い装置及び細胞融合装置 |
| JPS61111680A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-29 | Hitachi Ltd | 細胞取扱い装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01285184A (ja) | 1989-11-16 |
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Legal Events
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