JP5188767B2 - Cell separator - Google Patents

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04Cell isolation or sorting

Description

本発明は、動植物の細胞又は微生物を含有する細胞等含有液体から、特定の成分を分離する細胞分離器に関するものである。   The present invention relates to a cell separator for separating a specific component from a fluid containing cells such as animals and plants or cells containing microorganisms.

例えば血液中に含まれる血球成分(赤血球、白血球、血小板)と血漿成分(水分、血漿蛋白質)とに分類する場合、遠心分離により行うことが一般的に行われている。   For example, when classified into blood cell components (red blood cells, white blood cells, platelets) contained in blood and plasma components (water, plasma proteins), it is generally performed by centrifugation.

しかし、当然のことながら遠心分離機を用いる必要があり、それら成分の分離に長時間必要であるという問題がある。また、遠心分離機の各操作が手間であるという問題もある。   However, as a matter of course, it is necessary to use a centrifuge, and there is a problem that it takes a long time to separate these components. There is also a problem that each operation of the centrifuge is troublesome.

また、特許文献1に示すように、フィルタを用いて血液中から上記各成分を分離する方法がある。   Moreover, as shown in Patent Document 1, there is a method of separating each component from blood using a filter.

しかし、フィルタを通過させるためにはシリンジポンプ等により圧力をかける必要がある。さらに、重力を用いて自然に分離する方法もあるが、非常に時間がかかってしまう。   However, in order to pass through the filter, it is necessary to apply pressure by a syringe pump or the like. Furthermore, although there is a method of separating naturally using gravity, it takes a very long time.

さらに、上記の分離方法では、多くのサンプル量が必要となってしまうという問題もある。これは、大量採取が困難なサンプルを用いる場合には、特に問題となる。
特開2005−000802号公報
Further, the above separation method has a problem that a large amount of sample is required. This is particularly a problem when using samples that are difficult to collect in large quantities.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-000802

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、簡単な構成でありながら、血液などの細胞含有液体中に含まれる特定の成分を瞬時に分離することができる細胞分離器を提供することをその主たる所期課題とするものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems all at once, and has a simple configuration, but is capable of instantaneously separating a specific component contained in a cell-containing liquid such as blood. Providing a separator is the main intended task.

すなわち本発明に係る細胞分離器は、動植物の細胞及び/又は微生物を含有する細胞等含有液体に接触する開口部と、前記開口部に連通して設けられ、前記開口部に接触した細胞等含有液体から所定の大きさよりも小さい成分である分離対象成分を毛細管現象により内部に導入して分離する成分分離部とを具備し、前記成分分離部の内面に部分的に疎水性領域が形成されていることを特徴とする。ここで、所定の大きさよりも小さい成分とは、所定の物理的な大きさが小さい成分をいい、例えば直径が所定値よりも小さい成分をいう。 That is, the cell separator according to the present invention includes an opening that is in contact with a liquid containing a cell and / or a plant and / or a cell containing microorganisms, and a cell that is provided in communication with the opening and is in contact with the opening. A component separation part that separates a component to be separated, which is a component smaller than a predetermined size, from the liquid by capillarity , and a hydrophobic region is partially formed on the inner surface of the component separation part. and said that you are. Here, the component smaller than the predetermined size means a component having a small predetermined physical size, for example, a component whose diameter is smaller than a predetermined value.

このようなものであれば、開口部に細胞含有液体を接触させるだけで、毛細管現象によりその細胞含有液体を内部に導入することができるので、外部動力、配管等を用いることなく、細胞分離器の構成を簡単にすることができる。また、毛細管現象により分離対象成分のみが成分分離部に導入されるので、簡単、確実且つ瞬時に自動的に分離することができる。さらに、毛細管現象を利用しているので、サンプル量を少量にすることができる。また、前記成分分離部の内面に部分的に疎水性領域が形成されているので、例えば成分分離部の間隙の機械的寸法精度にばらつきがある場合においても、精度良く分離可能とすることができる。例えば血液から血漿成分のみを分離する場合において、寸法精度のばらつきにより、成分分離部に血球成分が流入しても、血球成分が疎水性領域に吸着されて捕集され、血漿成分のみが分離されることになる。 In such a case, since the cell-containing liquid can be introduced into the inside by capillary action simply by bringing the cell-containing liquid into contact with the opening, the cell separator can be used without using external power or piping. The configuration can be simplified. Moreover, since only the component to be separated is introduced into the component separation unit by capillary action, it can be automatically, reliably and instantly separated. Furthermore, since the capillary phenomenon is used, the sample amount can be reduced. In addition, since the hydrophobic region is partially formed on the inner surface of the component separation unit, for example, even when the mechanical dimensional accuracy of the gap of the component separation unit varies, it can be separated with high accuracy. . For example, when only the plasma component is separated from the blood, even if the blood cell component flows into the component separation part due to variation in dimensional accuracy, the blood cell component is adsorbed and collected in the hydrophobic region, and only the plasma component is separated. Will be.

前記成分分離部の具体的な実施の態様としては、前記成分分離部が、対向する2つの平面を有し、当該平面間の間隙の幅が前記所定の大きさであることが好ましい。これならば、平面間の間隙の幅を所定値に設定するだけで、所定値よりも大きい成分である非分離対象成分の流入を物理的に防ぐことができる。また、成分分離部の構成を簡単にすることができる。   As a specific embodiment of the component separation unit, it is preferable that the component separation unit has two opposing planes, and the width of the gap between the planes is the predetermined size. In this case, the inflow of the non-separation target component that is a component larger than the predetermined value can be physically prevented only by setting the width of the gap between the planes to a predetermined value. Moreover, the structure of a component separation part can be simplified.

具体的には、前記細胞等含有液体が、血液であり、前記成分分離部が、前記血液から血漿成分を毛細管現象より分離するものが挙げられる。血液から血漿成分を分離するには、前記平面間の間隙の幅を1μm〜2μmとする。   Specifically, the cell-containing liquid is blood, and the component separation unit separates plasma components from the blood by capillary action. In order to separate plasma components from blood, the width of the gap between the planes is set to 1 μm to 2 μm.

各領域の具体的な実施の態様としては、前記前記疎水性領域がパターン化して形成されていることが望ましい。   As a specific embodiment of each region, it is desirable that the hydrophobic region is formed in a pattern.

このように構成した本発明によれば、簡単な構成でありながら、血液などの細胞含有液体中に含まれる特定の成分を瞬時に分離することができる細胞分離器を提供することができる。   According to the present invention configured as described above, it is possible to provide a cell separator capable of instantaneously separating a specific component contained in a cell-containing liquid such as blood with a simple configuration.

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図1は本実施形態に係る細胞分離器1の斜視図であり、図2は細胞分離器1の断面図であり、図3は親水性領域111a及び疎水性領域111bのパターンPを示す部分拡大図であり、図4は細胞分離器1の製造方法を示す図である。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a perspective view of the cell separator 1 according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the cell separator 1, and FIG. 3 shows a pattern P of the hydrophilic region 111a and the hydrophobic region 111b. FIG. 4 is a partially enlarged view, and FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing the cell separator 1.

<装置構成>   <Device configuration>

本実施形態に係る細胞分離器1は、細胞等含有液体である人の血液から血漿成分を分離するいわゆる血漿分離器である。   The cell separator 1 according to this embodiment is a so-called plasma separator that separates plasma components from human blood that is a liquid containing cells and the like.

具体的にこのものは、図1及び図2に示すように、血液に接触する接触開口部1Aと、前記接触開口部1Aに連通して設けられ、前記接触開口部1Aに接触した血液中の血漿成分を毛細管現象により内部に導入して、血球成分と血漿成分とを分離する成分分離部1Bと、前記成分分離部1Bにより分離された血漿成分を取り出すための採取開口部1Cと、を備えている。   Specifically, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, this is provided in contact with the blood in contact with the contact opening 1 </ b> A and the contact opening 1 </ b> A. A component separation unit 1B for introducing a plasma component into the inside by capillary action and separating the blood cell component and the plasma component; and a collection opening 1C for taking out the plasma component separated by the component separation unit 1B. ing.

なお、血漿成分は、水分及び血漿蛋白質等を含む成分であり、所定の大きさ(本実施形態では1μm〜2μm)よりも小さい分離対象成分である。また、血球成分は、赤血球、白血球及び血小板を含む成分であり、前記所定の大きさ(1μm〜2μm)よりも大きい非分離対象成分である。   The plasma component is a component containing water, plasma protein, and the like, and is a component to be separated that is smaller than a predetermined size (1 μm to 2 μm in the present embodiment). The blood cell component is a component containing red blood cells, white blood cells, and platelets, and is a non-separation target component larger than the predetermined size (1 μm to 2 μm).

成分分離部1Bは、物理的な大きさが所定値以下の成分を物理的に分離するものであり、互いにほぼ並行に対向する面1111、12aを有する(図2参照)。本実施形態の対向する面1111、12aの間隙の幅は、非分離対象成分である血球成分(赤血球、白血球及び血小板)の大きさよりも小さく設定され、分離対象成分である血漿成分を物理的に分離可能な大きさに設定されている。   The component separation unit 1B physically separates components having a physical size equal to or less than a predetermined value, and has surfaces 1111 and 12a facing each other substantially in parallel (see FIG. 2). The width of the gap between the opposing surfaces 1111 and 12a of the present embodiment is set smaller than the size of blood cell components (red blood cells, white blood cells, and platelets) that are non-separation target components, and the plasma components that are separation target components are physically It is set to a separable size.

具体的には、対向する面1111、12aの間隙の幅は、血球成分の物理的な大きさ(直径)よりも小さい1μm〜2μmに設定されている。   Specifically, the width of the gap between the opposing surfaces 1111 and 12a is set to 1 μm to 2 μm, which is smaller than the physical size (diameter) of the blood cell component.

そして、成分分離部1Bは、平面視において矩形状の凹部111が形成された本体部材11と、当該本体部材11上に接合され、前記溝凹部111の中腹部分を被覆するカバー部材12とから形成されている。   The component separating portion 1B is formed from a main body member 11 in which a rectangular recess 111 is formed in a plan view, and a cover member 12 that is joined on the main body member 11 and covers the middle part of the groove recess 111. Has been.

そして、本体部材11及びカバー部材12を接合することにより、凹部111の両端に形成された開口の一方を接触開口部1Aとしている。この接触開口部1Aは、凹部111の幅と同じ幅を有する長孔であり、毛細管現象により血漿成分が成分分離部1Bに流入する際に、血液中の血球成分が開口部1Aの一部に詰まっても、血漿成分の流入を妨げることがない。   Then, by joining the main body member 11 and the cover member 12, one of the openings formed at both ends of the recess 111 is used as the contact opening 1A. This contact opening 1A is a long hole having the same width as the width of the recess 111, and when blood plasma components flow into the component separation part 1B by capillary action, blood cell components in the blood are part of the opening 1A. Even if clogged, it does not interfere with the inflow of plasma components.

このように凹部111の両端に形成された開口の一方を接触開口部1Aとしているので、本体部材11及びカバー部材12に開口部1Aを構成する孔を設ける必要がなく、製作を簡単にすることができる。   Since one of the openings formed at both ends of the recess 111 is used as the contact opening 1A in this way, it is not necessary to provide a hole constituting the opening 1A in the main body member 11 and the cover member 12, and the manufacturing is simplified. Can do.

また、本体部材11及びカバー部材12を接合した状態において、本体部材11の凹部111の底面1111及び、その底面1111と対向するカバー部材12の平面12aとの間隙の幅が1μm〜2μmとなる。   Further, in the state in which the main body member 11 and the cover member 12 are joined, the width of the gap between the bottom surface 1111 of the recess 111 of the main body member 11 and the flat surface 12a of the cover member 12 facing the bottom surface 1111 is 1 μm to 2 μm.

本実施形態の本体部材11は矩形状のシリコン基板であり、カバー部材12は矩形状のガラス基板である。   The main body member 11 of this embodiment is a rectangular silicon substrate, and the cover member 12 is a rectangular glass substrate.

また、凹部111の底面1111には、図1及び図2に示すように、親水性領域111a及び疎水性領域111bからなるパターンPが形成されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a pattern P including a hydrophilic region 111 a and a hydrophobic region 111 b is formed on the bottom surface 1111 of the recess 111.

具体的には、図3に示すように、血漿成分が毛細管現象により進行する方向(図3中の矢印方向)にほぼ垂直となるように、帯状の親水性領域111a及び帯状の疎水性領域111bがそれぞれ等間隔となるように交互に形成されている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the strip-shaped hydrophilic region 111 a and the strip-shaped hydrophobic region 111 b so that the plasma component is almost perpendicular to the direction in which the plasma component proceeds by capillary action (the arrow direction in FIG. 3). Are alternately formed so as to be equally spaced.

詳細には、親水性領域111aは100μm幅で形成され、その親水性領域111aの間に挟まれるように、疎水性領域111bが50μm幅で形成されている。また、親水性領域111a及び疎水性領域111bは、成分分離部1Bの幅方向(毛細管現象により進行方向と垂直な方向)全体に形成されている。つまり、前記各領域111a、111bは、凹部111の底面1111の幅方向全体にわたって形成されている。   Specifically, the hydrophilic region 111a is formed with a width of 100 μm, and the hydrophobic region 111b is formed with a width of 50 μm so as to be sandwiched between the hydrophilic regions 111a. Further, the hydrophilic region 111a and the hydrophobic region 111b are formed in the entire width direction of the component separating portion 1B (direction perpendicular to the traveling direction due to capillary action). That is, the regions 111 a and 111 b are formed over the entire width direction of the bottom surface 1111 of the recess 111.

このように、毛細管現象による進行方向とほぼ垂直に疎水性領域111bが形成されているので、毛細管現象により流入した液体は、必ず疎水性領域111b上を通過し、仮に血球成分が成分分離部1B内に流入したとしても、流入する過程において、血球成分は疎水性領域111bに吸着されて捕集されるので、血漿成分のみを確実に分離することができる。   Thus, since the hydrophobic region 111b is formed substantially perpendicular to the traveling direction due to the capillary phenomenon, the liquid that has flowed in due to the capillary phenomenon always passes over the hydrophobic region 111b, and the blood cell component is temporarily separated into the component separation unit 1B. Even if it flows in, the blood cell component is adsorbed and collected by the hydrophobic region 111b during the inflow process, so that only the plasma component can be reliably separated.

なお、本実施形態の親水性領域111aの幅は100μmであり、疎水性領域111bの幅は50μmであるが、これに限られない。しかしながら、血球成分のうち赤血球の大きさが約8μmであることから、疎水性領域111bの幅は、それ以上の幅を有することが有効である。この幅を広げすぎると毛細管現象の効果が低下して分離時間が長くなることが考えられ、最悪の場合、毛細管現象が生じない恐れがある。   In addition, although the width | variety of the hydrophilic region 111a of this embodiment is 100 micrometers, and the width | variety of the hydrophobic area | region 111b is 50 micrometers, it is not restricted to this. However, since the size of red blood cells among blood cell components is about 8 μm, it is effective that the width of the hydrophobic region 111b has a width larger than that. If this width is excessively widened, it is considered that the effect of the capillary phenomenon decreases and the separation time becomes long. In the worst case, the capillary phenomenon may not occur.

<製造方法>   <Manufacturing method>

次に本実施形態の細胞分離器1(血漿分離器)の製造方法について、図4を参照して説明する。   Next, the manufacturing method of the cell separator 1 (plasma separator) of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.

例えば厚さ500μmのシリコン基板11にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィを用いてパターニングを行う(図4(a))。   For example, a photoresist is applied to a silicon substrate 11 having a thickness of 500 μm, and patterning is performed using photolithography (FIG. 4A).

次に、前記フォトレジストをマスクにして、ドライエッチング装置を用いて、シリコン基板11のエッチングを行い、凹部111を形成する(図4(b))。このとき、凹部111の深さは、1μm〜2μmである。   Next, using the photoresist as a mask, the silicon substrate 11 is etched using a dry etching apparatus to form a recess 111 (FIG. 4B). At this time, the depth of the recess 111 is 1 μm to 2 μm.

そして、フォトレジストを除去し、シリコン基板11を熱酸化して、シリコン基板11表面にシリコン酸化膜(SiO膜)を形成する(図4(c))。このシリコン酸化膜の厚さは約50nmである。 Then, the photoresist is removed, and the silicon substrate 11 is thermally oxidized to form a silicon oxide film (SiO 2 film) on the surface of the silicon substrate 11 (FIG. 4C). The thickness of this silicon oxide film is about 50 nm.

次に、凹部111に形成されたシリコン酸化膜を除去するために、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィを用いてパターニングを行う(図4(d))。   Next, in order to remove the silicon oxide film formed in the recess 111, a photoresist is applied and patterning is performed using photolithography (FIG. 4D).

次に、前記フォトレジストをマスクにして、ドライエッチング装置を用いて、シリコン酸化膜のエッチングを行い(図4(e))、フォトレジストを除去する。これにより、凹部111の底面1111に親水性領域111a及び疎水性領域111bのパターンPが形成される。   Next, using the photoresist as a mask, the silicon oxide film is etched using a dry etching apparatus (FIG. 4E), and the photoresist is removed. Thereby, the pattern P of the hydrophilic region 111a and the hydrophobic region 111b is formed on the bottom surface 1111 of the recess 111.

以上の処理を行ったシリコン基板11に、ガラス基板12を例えば陽極接合によって接合する(図4(f))。   The glass substrate 12 is bonded to the silicon substrate 11 subjected to the above processing by, for example, anodic bonding (FIG. 4F).

<血漿分離方法>   <Plasma separation method>

次に本実施形態の細胞分離器1を用いて血液から血漿成分を分離する方法について説明する。   Next, a method for separating plasma components from blood using the cell separator 1 of the present embodiment will be described.

まず、細胞分離器1の接触開口部1Aに血液を滴下する。   First, blood is dropped into the contact opening 1 </ b> A of the cell separator 1.

そうすると、毛細管現象により血液が接触開口部1Aから成分分離部1Bに自動的に吸い込まれ、成分分離部1B内に流入する。   Then, blood is automatically sucked into the component separation unit 1B from the contact opening 1A by capillary action and flows into the component separation unit 1B.

このとき、血液中の血球成分(赤血球、白血球及び血小板)は、その直径が約2μm以上であることから、間隙が1μm〜2μmである成分分離部1Bには流入しない。したがって、血液中の血漿成分のみ成分分離部1B内に流入する。このようにして、血液から血漿成分のみを分離することができる。   At this time, blood cell components (red blood cells, white blood cells, and platelets) in the blood do not flow into the component separation unit 1B having a gap of 1 μm to 2 μm because the diameter is about 2 μm or more. Therefore, only the plasma component in the blood flows into the component separation unit 1B. In this way, only the plasma component can be separated from the blood.

また、本体部材11への凹部111の加工精度や、本体部材11及びカバー部材12の接合精度などにより、成分分離部1Bの間隙が2μm以上となり、血球成分が成分分離部1B内に入った場合には、凹部111の底面1111に設けた疎水性領域111bに血球成分が吸着されて捕集される。これにより、多少加工精度にばらつきがあっても血液から血漿成分を精度良く分離することができる。   In addition, due to the processing accuracy of the recess 111 to the main body member 11 and the bonding accuracy of the main body member 11 and the cover member 12, the gap of the component separation unit 1B is 2 μm or more, and the blood cell component enters the component separation unit 1B The blood cell component is adsorbed and collected in the hydrophobic region 111b provided on the bottom surface 1111 of the recess 111. Thereby, plasma components can be accurately separated from blood even if there is some variation in processing accuracy.

分離した血漿は、GOT、GTP、γ−GTP等の肝機能検査項目、血糖、ヘモグロビンA1c等の糖尿病検査項目等の生化学分析等に用いることができる。   The separated plasma can be used for biochemical analysis of liver function test items such as GOT, GTP, and γ-GTP, and diabetes test items such as blood glucose and hemoglobin A1c.

このように分離した血漿の具体的な分析方法としては、採取開口部1Cからポンプ、シリンジ等で吸い出して採取し、その後、測定試薬と混合して吸光度を検出することにより血漿を光学的に分析することが考えられる。   As a specific analysis method of the plasma thus separated, the plasma is optically analyzed by sucking and collecting from the collection opening 1C with a pump, a syringe, etc., and then mixing with a measurement reagent and detecting the absorbance. It is possible to do.

また、対向面1111、12aのいずれか一方又は両方に測定試料を塗布しておくことも考えられる。そして、細胞分離器1の一方(本体部材11側)に検査光を照射する光源を設け、他方(カバー部材12側)に光検出器を設け、細胞分離器1を透過した光を検出する。そして、光検出器の検出信号を処理することにより、血漿成分の吸光度を算出し、血漿の分析を行うことが考えられる。なお、光源及び光検出部を対をなすように複数組設けるようにしても良い。また、そのような光源及び光検出器を備えた分析装置内に細胞分離器1を導入して分析することも考えられる。   It is also conceivable to apply a measurement sample to one or both of the opposing surfaces 1111 and 12a. Then, a light source for irradiating the inspection light is provided on one side of the cell separator 1 (the main body member 11 side), and a light detector is provided on the other side (the cover member 12 side) to detect light transmitted through the cell separator 1. Then, it is conceivable to analyze the plasma by calculating the absorbance of the plasma component by processing the detection signal of the photodetector. Note that a plurality of sets of light sources and light detection units may be provided in pairs. It is also conceivable to analyze by introducing the cell separator 1 into an analyzer equipped with such a light source and a photodetector.

<本実施形態の効果>   <Effect of this embodiment>

このように構成した本実施形態に係る細胞分離器1によれば、開口部1Aに血液を接触させるだけで、毛細管現象によってその血液を内部に導入することができるので、外部動力、配管等を用いることなく、細胞分離器1の構成を簡単にすることができる。また、毛細管現象により血漿成分のみが成分分離部1Bに導入されるので、簡単、確実且つ瞬時に自動的に血漿成分を分離することができる。また、毛細管現象を利用しているので、血液のサンプル量を少量にすることができる。   According to the cell separator 1 according to the present embodiment configured as described above, the blood can be introduced into the inside by capillary action simply by bringing the blood into contact with the opening 1A. The configuration of the cell separator 1 can be simplified without using it. In addition, since only the plasma component is introduced into the component separation unit 1B by capillary action, the plasma component can be separated automatically, reliably and instantaneously. In addition, since the capillary phenomenon is used, the amount of blood sample can be reduced.

また、フィルタ等の細孔を用いた構造でないため、目詰まりを防ぐことができる。その上、細胞分離器1のコンパクト化を可能とすることができる。   Moreover, since it is not the structure using pores, such as a filter, clogging can be prevented. In addition, the cell separator 1 can be made compact.

<その他の変形実施形態>   <Other modified embodiments>

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。以下の説明において前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付すこととする。   The present invention is not limited to the above embodiment. In the following description, the same reference numerals are given to members corresponding to the above-described embodiment.

また、前記実施形態では、細胞等含有液体が人の血液であり、その血液から血漿成分を分離するものであったが、その他、例えば人以外の動植物の細胞を含有する細胞含有液体から特定成分を分離するものであっても良いし、微生物を含有する微生物含有液体から特性成分を分離するものであっても良い。   In the above embodiment, the liquid containing cells is human blood, and the plasma component is separated from the blood. In addition, for example, the specific component from the cell-containing liquid containing cells of animals and plants other than humans is used. May be used, or a characteristic component may be separated from a microorganism-containing liquid containing microorganisms.

その上、前記実施形態の親水性領域111a及び疎水性領域111bのパターンPは、毛細管現象による進行方向に垂直に設けられているが、図5に示すように、進行方向に対して垂直方向から所定角度(図5では30度)傾斜させて設けても良い。この実施形態のものも図3に示したものと同様に、毛細管現象により流入した液体は、必ず疎水性領域111b上を通過し、仮に血球成分が成分分離部1B内に流入したとしても、流入する過程において、血球成分は疎水性領域111bに吸着されて捕集されるので、血漿成分のみを確実に分離することができる。さらに、疎水性領域111bを傾斜させている分だけ、液体は成分分離部1B内を早く流れ、分離に要する時間を短縮することができる。また、図6に示すように、毛細管現象による進行方向にほぼ平行となるように、帯状の親水性領域111a及び帯状の疎水性領域111bがそれぞれ等間隔となるように交互に形成しても良い。この場合、液体の成分分離部1B内での流れが速くなり、分離時間を短縮することができる。   In addition, the pattern P of the hydrophilic region 111a and the hydrophobic region 111b of the above embodiment is provided perpendicular to the traveling direction due to capillary phenomenon, but as shown in FIG. It may be provided with a predetermined angle (30 degrees in FIG. 5). In this embodiment as well, as shown in FIG. 3, the liquid that has flowed in due to capillary action always passes over the hydrophobic region 111b, and even if the blood cell component flows into the component separation portion 1B, In this process, the blood cell component is adsorbed and collected by the hydrophobic region 111b, so that only the plasma component can be reliably separated. Furthermore, as the hydrophobic region 111b is inclined, the liquid flows faster in the component separation unit 1B, and the time required for separation can be shortened. Further, as shown in FIG. 6, the strip-like hydrophilic regions 111a and the strip-like hydrophobic regions 111b may be alternately formed at equal intervals so as to be substantially parallel to the traveling direction by capillary action. . In this case, the flow of the liquid in the component separation unit 1B becomes faster, and the separation time can be shortened.

また、前記実施形態では、疎水性領域111bは、帯状をなすものであったが、短冊状のものを長尺方向に配列して形成しても良いし、湾曲又は屈曲した形状をなすものであっても良い。   In the above-described embodiment, the hydrophobic region 111b has a band shape. However, the hydrophobic region 111b may be formed by arranging strips in the longitudinal direction, or having a curved or bent shape. There may be.

さらに、図7に示すように、円形状をなす複数の疎水性領域111bを互いに離間させて形成しても良い。なお、この場合疎水性領域111bは円形状に限られず、三角形状、四角形状等の多角形状又は楕円形状などその他の形状をなすものであっても良い。これならば、液体が疎水性領域111bに接触しやすくなり、血球成分などの非分離対象成分を吸着し易くすることができ、確実に分離することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 7, a plurality of circular hydrophobic regions 111b may be formed apart from each other. In this case, the hydrophobic region 111b is not limited to a circular shape, and may have other shapes such as a polygonal shape such as a triangular shape or a rectangular shape, or an elliptical shape. In this case, the liquid can easily come into contact with the hydrophobic region 111b, and the non-separation target component such as a blood cell component can be easily adsorbed, so that the liquid can be reliably separated.

さらに図8に示すように、毛細管現象による進行方向下流に行くに従って、対をなす2つの疎水性領域111bの間隔が狭まるようにして形成しても良い。図8において、各疎水性領域111bは、短冊形状をなすものであるが、その他の形状であって良い。これならば、試料は、下流に行くに従って、疎水性領域111bの上流側角部に接触しやすくなり、血球成分などの非分離対象成分を吸着し易くすることができ、確実に分離することができる。   Further, as shown in FIG. 8, the distance between the two hydrophobic regions 111 b that form a pair may be narrowed toward the downstream in the traveling direction due to capillary action. In FIG. 8, each hydrophobic region 111b has a strip shape, but may have other shapes. In this case, as the sample goes downstream, the sample can easily come into contact with the upstream corner of the hydrophobic region 111b, and can easily adsorb a non-separation target component such as a blood cell component, so that the sample can be reliably separated. it can.

その上、疎水性領域111bを格子状又は千鳥格子状に設けることにより形成しても良いし、また、疎水性領域111bを、成分分離部1Bにおける接触開口部1A側に密に設けるようにしても良い。   In addition, the hydrophobic regions 111b may be formed in a lattice shape or a staggered lattice shape, and the hydrophobic regions 111b may be densely provided on the contact opening 1A side in the component separation portion 1B. May be.

また、パターンPは、カバー部材12に形成しても良いし、本体部材11及びカバー部材12の両方に形成しても良い。   The pattern P may be formed on the cover member 12 or may be formed on both the main body member 11 and the cover member 12.

加えて、前記実施形態では、接触開口部1A及び採取開口部1Cは、本体部材11及びカバー部材12により形成された開口であったが、その他、図9に示すように、本体部材11又はカバー部材12に設けた貫通孔としても良い。図9の貫通孔は、血液中の血球成分が成分分離部1B入り口に詰まっても毛細管現象に影響を与えにくいように、長孔としている。   In addition, in the embodiment, the contact opening 1A and the sampling opening 1C are openings formed by the main body member 11 and the cover member 12, but as shown in FIG. It may be a through hole provided in the member 12. The through hole in FIG. 9 is a long hole so that even if blood cell components in the blood clog the entrance of the component separation unit 1B, the capillary phenomenon is not easily affected.

さらに、前記実施形態では、本体部材11に凹部111を形成したのち、本体部材11にカバー部材12を接合して成分分離部1Bを形成しているが、その他、本体部材11とカバー部材12との間に、スペーサを介して形成することも考えられる。   Furthermore, in the said embodiment, after forming the recessed part 111 in the main body member 11, the cover member 12 is joined to the main body member 11, and the component separation part 1B is formed, but in addition, the main body member 11, the cover member 12, It is also conceivable that a spacer is formed between them.

さらに加えて、前記実施形態では成分分離部1Bが、対向する平面1111、12aを有し、その間隙の幅が1μm〜2μmであったが、その他、非分離対象成分を通過させず、分離対象成分のみを通過させる大きさの断面積を有するものであれば良い。例えば、成分分離部1Bが、断面径1μm〜2μmの通路であっても良い。   In addition, in the above-described embodiment, the component separation unit 1B has the opposed planes 1111 and 12a, and the width of the gap is 1 μm to 2 μm. Any cross-sectional area having a size that allows only the components to pass therethrough may be used. For example, the component separation part 1B may be a passage having a cross-sectional diameter of 1 μm to 2 μm.

また、図10に示すように、本体部材11に凹溝112を設け、本体部材11及びカバー部材12を接合して形成しても良い。この細胞分離器1においては、両側端に形成された凹溝112の開口が、接触開口部1A及び採取開口部1Cとなる。   Further, as shown in FIG. 10, the main body member 11 may be provided with a concave groove 112 and the main body member 11 and the cover member 12 may be joined. In the cell separator 1, the openings of the concave grooves 112 formed on both side ends serve as the contact opening 1 </ b> A and the collection opening 1 </ b> C.

前記実施形態では、シリコン基板11及びガラス基板12から成分分離部1Bを形成しているが、これに限定されない。例えば、本体部材11及びカバー部材12をアクリル樹脂等の樹脂材料からなる平板を用いても良い。この場合、前記凹部111は、射出成形又はインプリント成形を用いて製作する。また、親水性領域111a及び疎水性領域111bのパターンPは、樹脂自体が疎水性を有するため、親水コーティングを行うか、プラズマ処理により親水性を付加することにより形成する。親水コーティングとしては、ヘパリン等の多糖類、DNA等のヌクレチド類又は界面活性剤などの化合物をコーティングすることが考えられる。また、本体部材11及びカバー部材12の接合には、熱融着又は超音波接合などを用いる。   In the said embodiment, although the component separation part 1B is formed from the silicon substrate 11 and the glass substrate 12, it is not limited to this. For example, the main body member 11 and the cover member 12 may be flat plates made of a resin material such as acrylic resin. In this case, the recess 111 is manufactured using injection molding or imprint molding. The pattern P of the hydrophilic region 111a and the hydrophobic region 111b is formed by applying hydrophilic coating or adding hydrophilicity by plasma treatment because the resin itself has hydrophobicity. As the hydrophilic coating, it is conceivable to coat polysaccharides such as heparin, nucleotides such as DNA, or compounds such as surfactants. Further, for the joining of the main body member 11 and the cover member 12, heat fusion or ultrasonic bonding or the like is used.

また、分離と分析を同時に行うための変形例としては、血漿が分離される領域に紛状又は固体の測定試薬を予め塗布することにより、血漿と測定試薬とを反応させ、その反応を光学的又は電気化学的に測定することにより、血漿を分析することが考えられる。   In addition, as a modification for performing separation and analysis at the same time, a plasma or measurement reagent is reacted by applying a powdery or solid measurement reagent in advance to an area where plasma is separated, and the reaction is optically performed. Alternatively, it is conceivable to analyze plasma by electrochemical measurement.

加えて、図11に示すように、成分分離部1Bの内部に測定センサ3を予め作り込んでおき、血漿が流れてくると測定が行われるようにしても良い。なお、図11中の4は、センサ3に接続され、センサ3からの信号を外部に導くための外部接続端子である。具体的には、測定センサ3が酵素電極などであり、電気化学的測定を行う方法が考えられる。   In addition, as shown in FIG. 11, the measurement sensor 3 may be built in the component separation unit 1B in advance, and measurement may be performed when plasma flows. Note that reference numeral 4 in FIG. 11 denotes an external connection terminal that is connected to the sensor 3 and guides a signal from the sensor 3 to the outside. Specifically, a method in which the measurement sensor 3 is an enzyme electrode or the like and performs electrochemical measurement is conceivable.

その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, some or all of the above-described embodiments and modified embodiments may be combined as appropriate, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .

本発明の一実施形態に係る細胞分離器の斜視図。The perspective view of the cell separator which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態における細胞分離器の断面図。Sectional drawing of the cell separator in the same embodiment. 疎水性領域及び親水性領域のパターンを示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the pattern of a hydrophobic region and a hydrophilic region. 同実施形態における細胞分離器の製造方法を示す図。The figure which shows the manufacturing method of the cell separator in the embodiment. その他の疎水性領域及び親水性領域のパターンを示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the pattern of another hydrophobic area | region and a hydrophilic region. その他の疎水性領域及び親水性領域のパターンを示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the pattern of another hydrophobic area | region and a hydrophilic region. その他の疎水性領域及び親水性領域のパターンを示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the pattern of another hydrophobic area | region and a hydrophilic region. その他の疎水性領域及び親水性領域のパターンを示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the pattern of another hydrophobic area | region and a hydrophilic region. 第1変形例に係る細胞分離器の斜視図。The perspective view of the cell separator which concerns on a 1st modification. 第2変形例に係る細胞分離器の斜視図。The perspective view of the cell separator which concerns on a 2nd modification. 第3変形例に係る細胞分離器の平面図。The top view of the cell separator which concerns on a 3rd modification.

1 ・・・細胞分離器
1A ・・・接触開口部
1B ・・・成分分離部
1C ・・・採取開口部
11 ・・・本体部材
1111・・・本体部材の成分分離部を形成する面(凹部の底面)
12 ・・・カバー部材
12a ・・・カバー部材の成分分離部を形成する面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cell separator 1A ... Contact opening part 1B ... Component separation part 1C ... Collection opening part 11 ... Main body member 1111 ... The surface (recessed part) which forms the component separation part of a main body member Bottom)
12 ... Cover member 12a ... The surface which forms the component separation part of a cover member

Claims (4)

動植物の細胞及び/又は微生物を含有する細胞等含有液体に接触する開口部と、
前記開口部に連通して設けられ、前記開口部に接触した細胞等含有液体から所定の大きさよりも小さい成分である分離対象成分を毛細管現象により内部に導入して分離する成分分離部とを具備し、
前記成分分離部の内面に部分的に疎水性領域が形成されている細胞分離器。
An opening that comes into contact with a liquid such as cells containing animals and plants and / or cells containing microorganisms;
A component separation unit that is provided in communication with the opening and that separates a component to be separated, which is a component smaller than a predetermined size, from the liquid containing cells and the like in contact with the opening by capillarity and separates the component to be separated; And
A cell separator in which a hydrophobic region is partially formed on the inner surface of the component separation part .
前記成分分離部が、対向する2つの平面を有し、当該平面間の間隙の幅が前記所定の大きさである請求項1記載の細胞分離器。   The cell separator according to claim 1, wherein the component separation unit has two opposing planes, and a width of a gap between the planes is the predetermined size. 前記細胞等含有液体が、血液であり、
前記成分分離部が、前記血液から血漿成分を毛細管現象より分離するものである請求項1又は2記載の細胞分離器。
The cell-containing liquid is blood,
The cell separator according to claim 1 or 2, wherein the component separator separates a plasma component from the blood by capillary action.
前記疎水性領域がパターン化して形成されている請求項1、2又は3記載の細胞分離器。 The cell separator according to claim 1, 2, or 3, wherein the hydrophobic region is formed by patterning.
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