JP6383470B2 - サンプル採取チップ - Google Patents

サンプル採取チップ Download PDF

Info

Publication number
JP6383470B2
JP6383470B2 JP2017146850A JP2017146850A JP6383470B2 JP 6383470 B2 JP6383470 B2 JP 6383470B2 JP 2017146850 A JP2017146850 A JP 2017146850A JP 2017146850 A JP2017146850 A JP 2017146850A JP 6383470 B2 JP6383470 B2 JP 6383470B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
path
collection
capillary
cover sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017146850A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018036256A (ja
Inventor
ヨォチュン シゥ
ヨォチュン シゥ
ハオイン シャオ
ハオイン シャオ
チョン チェン
チョン チェン
リアンビン パン
リアンビン パン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Capitalbio Ehealth Science & Technology Beijing Co Ltd
Chongqing Ehealth Jiuyetang Biological Technology Co Ltd
Tsinghua University
CapitalBio eHealth Science and Technology Beijing Co Ltd
Original Assignee
Capitalbio Ehealth Science & Technology Beijing Co Ltd
Chongqing Ehealth Jiuyetang Biological Technology Co Ltd
Tsinghua University
CapitalBio eHealth Science and Technology Beijing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Capitalbio Ehealth Science & Technology Beijing Co Ltd, Chongqing Ehealth Jiuyetang Biological Technology Co Ltd, Tsinghua University, CapitalBio eHealth Science and Technology Beijing Co Ltd filed Critical Capitalbio Ehealth Science & Technology Beijing Co Ltd
Publication of JP2018036256A publication Critical patent/JP2018036256A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6383470B2 publication Critical patent/JP6383470B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14Process control and prevention of errors
    • B01L2200/141Preventing contamination, tampering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0832Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
    • B01L2300/0838Capillaries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0883Serpentine channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887Laminated structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/16Surface properties and coatings
    • B01L2300/161Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0688Valves, specific forms thereof surface tension valves, capillary stop, capillary break

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

本発明は、分析および検出技術の分野、特にサンプル採取チップに関する。
サンプルの採取は、種々の分析および検出技術および方法の最初の工程であり、全自動分析を達成するために重要かつ必須である。全自動生化学分析装置やイムノアッセイ分析装置といった現在の分析装置はすべて、サンプリングニードルを制御して定量の液体サンプルを採取するために、プランジャーポンプを使用している。この方法は正確であるが、高価で複雑な装置だけでなく、複雑な位置決め装置も必要とする。また、ピペットも、液体サンプル用の採取装置および移送装置において一般的に使用されている。しかし、ピペットやプランジャーポンプを用いてサンプリングニードルを制御して外部のサンプルを吸引し、反応装置に入れる過程において、液体の吸引、移送、出力が必要となり、また、追加の移動制御装置や手作業も必要となる。このため、サンプリング作業が面倒であり、使用する装置が高コストであり、専門家による作業が必要となる。また、上記の方法では、サンプルの採取および反応を異なる容器や媒体で別々に行うため、作業の集約や持ち運びが容易ではない
サンプリング作業が面倒であり、サンプル採取装置が複雑かつ高価であり、作業の集約や持ち運びが容易でないといった問題に対処することは、当業者にとって急務である。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、簡単なサンプリング作業、シンプルな構造、コスト削減を可能にし、作業の集約や持ち運びを容易にするサンプル採取チップを提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、以下の技術的解決策を提供する。
本発明のサンプル採取チップは、採取経路とサンプル計量室が設けられたチップ本体を備え、採取経路は、チップ本体の表面に位置するサンプル入口を介して外部と連通し、サンプル親和性を有しており、サンプル計量室および採取経路は、第1毛細管経路を介して互いに連通しており、第1毛細管経路の流路断面は、採取経路の流路断面より小さく、サンプル非親和性を有しており、サンプル計量室は、第2毛細管経路を介して、チップ本体の表面に位置する空気出口と連通している。
上記のサンプル採取チップにおいて、第1毛細管経路と採取経路は、収束する弧状の移行部を介して互いに接続させるのが好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、サンプル計量室と連通している、第1毛細管経路の端部は、サンプル計量室に向かって徐々に拡大するフレア状の端部からなると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、採取経路の流路断面積は、0.04mm以上6mm以下であり、第1毛細管経路の流路断面面積は、採取経路の流路断面積の1/100〜1/4倍であると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、チップ本体の、サンプル入口周りの部分の表面は、サンプル非親和性を有していると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、チップ本体は、テーパー状のコーナーを有する板状のチップ本体からなり、サンプル入口はテーパー状のコーナーの外周端面に配置されていると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、チップ本体は、構造層と、封止されるように構造層に被せられた第1カバーシートを備えており、採取経路、サンプル計量室、第1毛細管経路、および第2毛細管経路は、構造層と第1カバーシートを封止することで形成されており、サンプル入口は、構造層の外周側面に配置されていると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、テーパー状のコーナーの両側の外周側面にはそれぞれ、サンプル入口の近くに液体保持突起が形成されていると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、チップ本体は、テーパー状のコーナーを有する構造層と、封止されるように構造層に被せられた第1カバーシートと、構造層の、第1カバーシートから離れた側に配置された第2カバーシートと、を備えており、採取経路、サンプル計量室、第1毛細管経路、および第2毛細管経路は、構造層と第1カバーシートを封止することで形成されており、サンプル入口は、テーパー状のコーナーの外周端面に形成されており、テーパー状コーナーの両側の外周側面にはそれぞれ、サンプル入口の近くに液体保持突起が形成されており、これらの液体保持突起間の部分に対応する第2カバーシートの外周縁には、構造層の外周縁を超えて外側に延びる保持エッジが設けられていると好ましい。
上記のサンプル採取チップにおいて、第2カバーシートには、残留サンプルを吸収するための吸収材が設けられていると好ましい。
従来技術と比較すると、本発明は、以下の有益な効果を有している。
本発明のサンプル採取チップは、採取経路と、サンプル計量室と、第1毛細管経路と、第2毛細管経路が設けられたチップ本体を備えている。採取経路は、チップ本体の表面に位置するサンプル入口を介して外部と連通し、サンプル親和性を有している。サンプル計量室および採取経路は、第1毛細管経路を介して互いに連通している。第1毛細管経路の流路断面は、採取経路の流路断面より小さく、第1毛細管経路はサンプル非親和性を有している。サンプル計量室は、第2毛細管経路を介して、チップ本体の表面に位置する空気出口と連通している。採取経路は、サンプル入口を介して外部と連通し、サンプル親和性を有しているため、サンプル採取チップは、採取経路の毛管作用によってサンプルを自動的に採取経路内に引き入れる。一方、第1毛細管経路の流路断面は、採取経路の流路断面より小さく、第1毛細管経路はサンプル非親和性を有しているため、インターフェースバルブが第1毛細管経路と採取経路との間に形成され、サンプルは第1毛細管経路内に自動的に侵入できない。採取経路からサンプル計量室への遠心方向に、サンプル採取チップに遠心力を作用させることで、採取経路内のサンプルが、遠心力によってサンプル計量室内に引き込まれて、サンプルが採取される。このため、サンプル採取チップは、サンプルが自動的に引き込まれるように毛管作用を利用することが可能である。また、操作が簡単であり、プランジャーポンプのような高コストの装置を用いる必要がなく、構造がシンプルであり、コスト削減が可能となる。さらに、採取されたサンプルは、サンプル採取チップ内に蓄えられ、分析装置による検出および分析に直接用いることができ、作業の集約や持ち運びが容易である。
本発明の第1実施形態に係るサンプル採取チップの構造を示す概略分解図 図1のサンプル採取チップの構造を組み立てられた状態で示す概略斜視図 図1のサンプル採取チップの構造層を示す上面図 図1のサンプル採取チップの構造層の構造を示す概略斜視図 図4のA−A線に沿って切り取った概略断面図 本発明の第1実施形態に係るサンプル採取チップの第1毛細管経路を示す部分拡大図 本発明の第2実施形態に係るサンプル採取チップの構造層を示す上面図 図7の構造層の構造を示す概略斜視図 本発明の第3実施形態に係るサンプル採取チップの構造層の構造を示す概略斜視図 本発明の第4実施形態に係るサンプル採取チップの概略分解図 図10のサンプル採取チップの構造を組み立てられた状態で示す概略斜視図 図11のサンプル採取チップの上面図
本発明は、簡単なサンプリング作業、シンプルな構造、コスト削減を可能にし、作業の集約や持ち運びを容易にするサンプル採取チップを提供する。
以下、本発明の実施形態を示す図面を参照して、本発明の実施形態の技術的解決策について明確かつ詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の実施形態の一部にすぎず、そのすべてではない。本発明の実施形態に基づいて、当業者が創意に富んだ努力を行わずに到達する他のすべての実施形態が本発明の範囲に含まれる。
本発明の実施形態や従来技術の技術的解決策をより明確に説明するために、実施形態または従来技術を説明するため参照する図面は、本発明の一例に過ぎず、当業者は創意に富んだ努力を行わずに、これらの図面に基づいて、他の図面を得ることができる。
図1〜12は、採取経路13と、サンプル計量室11と、第1毛細管経路12と、第2毛細管経路14が設けられたチップ本体を備えた本発明の実施形態に係るサンプル採取チップを示す。採取経路13は、チップ本体の表面に位置するサンプル入口16を介して外部と連通しており、サンプル親和性を有している。サンプル計量室11と採取経路13は、第1毛細管経路12を介して互いに連通している。第1毛細管経路12の流路断面は、採取経路13の流路断面より小さいため、採取経路13と第1毛細管経路12との間に、インターフェースバルブ(interface valve)が形成される。第1毛細管経路12は、サンプル非親和性を有している。サンプル計量室11は、第2毛細管経路14を介して、チップ本体の表面に位置する空気出口15と連通し、これによりサンプル計量室11内が大気圧に維持されている。
上記のサンプル採取チップの動作原理および動作工程を以下に説明する。採取経路13は、サンプル入口16を介して外部と連通し、サンプル親和性を有しているため、サンプル採取チップのサンプル入口16がサンプルと接触すると、サンプル採取チップは、採取経路13のサイフォン作用によって、サンプルを採取経路13内に自動的に引き入れる。一方、第1毛細管経路12は、サンプル非親和性を有し、その流路断面は採取経路13の流路断面より小さいため、第1毛細管経路12と採取経路13との間にインターフェースバルブが形成され、サンプルは、第1毛細管経路12内に自動的に侵入できない。採取経路13からサンプル計量室11への遠心方向に、サンプル採取チップに遠心力を作用させることで、採取経路13内のサンプルが、遠心力によってサンプル計量室11内に引き込まれて、定量のサンプルが採取される。このように、サンプル採取チップは、サイフォン作用を利用してサンプルを自動的に引き入れるため、操作が簡単で、専門家でなくても自力で操作可能である。また、サンプル採取チップは、プランジャーポンプのような高コストの装置を用いておらず、構造がシンプルであり、コストの低減が可能となる。さらに、採取されたサンプルは、ユニット化されたサンプル採取チップ内に蓄えられ、分析装置による検出および分析に直接用いることができ、作業の集約や持ち運びが容易である。
本発明のサンプル採取チップは、生物学的検出、水汚染物質検出、残留農薬検出や他の種々の分野において使用可能であり、例えば、全血、血清、血漿、尿、汗、唾液、精液、羊水や他の体液、水サンプル、ミルク、フルーツジュース、重金属イオン汚染物質、有機汚染物質、無機汚染物質、残留農薬などのサンプリングおよび検出が可能である。
採取経路13のサンプル親和性は最適化されている。この最適化について、水サンプルを例に挙げて説明する。チップ本体全体がポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリプロピレンや他の高分子ポリマー等の疎水性材料で形成されている場合、採取経路13への親水性のコーティング塗布や、採取経路13における親水性の薄膜形成といった親水性処理、または部分的な親水性処理を採取経路13に施す必要がある。このような親水性材料として、金属やガラスなどを用いることができる。チップ本体が、金属やガラスなどの親水性材料で形成されている場合、採取経路13が親水性を有するように、チップ本体の、採取経路13以外の部分に対して、疎水性のコーティング塗布や疎水性の薄膜形成といった疎水性処理を施す必要がある。水以外のサンプルに関しては、個々のサンプルの特性に応じて、サンプル親和性およびサンプル非親和性を達成するために適切な材料を選択する。
図5に示すように、この実施形態においては、第1毛細管経路12と採取経路13は、収束する弧状の移行部を介して接続されている。すなわち、採取経路13は、直角ではなく、弧状の移行部を介して第1毛細管経路12に接続されている。収束する弧状の移行部により、外部の遠心力によって、液体が、採取経路13から第1毛細管経路12を介してサンプル計量室11内に侵入する際、採取経路13の終端に液体が滞溜するのを防止できる。
また図6に示すように、この実施形態では、サンプル計量室11と連通している第1毛細管経路12の端部は、サンプル計量室11に向かって徐々に拡大するフレア状の端部からなる。すなわち、採取経路13に接続している第1毛細管経路12の端部は細くなっており、サンプル計量室11に接続している第1毛細管経路12の端部は、サンプル計量室11に向かって徐々に幅が広くなるベルマウス形状を有している。このような構造を有する第1毛細管経路12には、以下の効果がある。採取経路13と対向する第1毛細管経路12の細い部分によって、界面変化が生じて、採取計量室11から第1毛細管経路12内へとサンプルが吸い上げられるのを防止する“インターフェースバルブ”が容易に形成される。さらに、サンプル計量室11に接続している第1毛細管経路12の端部をフレア状とすることで、界面変化によって引き起こされる“インターフェースバルブ”の効果を最小限にし、遠心操作中に液体が第1毛細管経路12内に滞留することを防止できる。
この実施形態では、採取経路13の流路断面積は、0.04mm以上6mm以下であり、第1毛細管経路12の流路断面積は、採取経路13の流路断面の面積の1/100〜1/4倍である。採取経路13の流路断面は、円形、長方形、半円形などの形状とすることができる。処理の都合上、この実施形態では、採取経路13の流路断面の形状を長方形としている。採取経路13の流路断面は0.2mm以上3mm以下の幅と0.2mm以上2mm以下の深さを有し、第1毛細管経路12の幅と深さをそれぞれ、採取経路13の幅と深さの1/10〜1/2倍とすることが好ましい。ただし、インターフェースバルブの効果が、第1毛細管経路12と採取経路13の間において達成可能であれば、上記サイズに限定されない。採取経路13の長さと流路断面積によって、採取されるサンプルの最大採取量が決まる。このため、サンプル検出に要求されるサンプル量に応じて、適切な長さおよび流路断面を有する採取経路13を選択することが可能である。図3および図7に示すような、長さと形状が異なる採取経路13を有する複数のサンプル採取チップを用意し、必要に応じて、サンプル採取チップのサイズを変更してもよい。サンプル採取チップのサイズは限定されない。血液、特に指先の血液などの微小なサンプルを採取する際、サンプルの体積は、2〜20マイクロリットルであることが好ましい。
この実施形態では、チップ本体の、サンプル入口16周りの部分の面は、サンプル非親和性を有している。これは、サンプル入口16周りに残留するサンプルによるサンプル採取チップの汚れを防止するためである。
また、この実施形態では、チップ本体は板状のチップ本体からなり、サンプル入口16と空気出口15が板状のチップ本体の外周側面に配置されることで、板状のチップ本体の上側と下側を保持する際、サンプル入口16と空気出口15に手が触れることによる汚染の可能性を防止できる。板状のチップ本体がテーパー状のコーナーを有し、サンプル入口16がテーパー状のコーナーの外周端面に配置されているとより好ましい。サンプリング作業を行う際、テーパー状コーナーの端面のサンプル入口16は、サンプルを採取するためにサンプルと接触することが可能である。サンプル入口16を、テーパー状のコーナーの外周端面に配置することにより、溶液サンプルと接触するサンプル採取チップの接触面積は小さくなり、これにより、サンプル採取チップの外面上にサンプルが残留することを極力避けることができる。
板状のチップ本体の形状は、扇形、菱形、長方形、三角形、楕円形、または、テーパー状のコーナーを有する他のどんな形状であってもよい。図1〜4および7〜12は扇状構造を有するチップ本体を示しており、テーパー状のコーナーは、扇状のチップ本体の鋭利なコーナーからなり、サンプル入口16が鋭利なコーナーに配置されている。他の形状を有する板状チップ本体のサンプル入口16は、扇状構造を有する板状チップ本体のサンプル入口16と同様の位置に配置される。
図1〜5に示すように、この実施形態のチップ本体は、構造層1と、封止されるように構造層1に被せられる第1カバーシート2を備えている。採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14は、構造層1と第1カバーシート2を封止することで形成される。サンプル入口16は構造層1の外周側面に配置されている。空気出口15も構造層1の外周側面に配置させてもよい。構造層1とカバーシート2は同じ形状を有しており、扇形、菱形、長方形、三角形、楕円形、円形などの形状とすることができる。構造層1とカバーシート2の材料は、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどの高分子ポリマー、ガラスや金属材料、または、これらの材料のいずれの組み合わせであってもよい。サンプル親和性が要求される場所には、サンプル親和性処理が施され、サンプル非親和性が要求される場所には、サンプル非親和性処理が施されている。構造層1と第1カバーシート2は、熱圧着、レーザー溶接、超音波溶接、または接着により、封止されるように互いに固定される。
第1カバーシート2は、滑らかでフラットなパネルとし、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14は、構造層1にのみ配置し、第1カバーシート2を構造層1に被せることで、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14が封止されて形成されるようにしてもよい。あるいは、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14はそれぞれ、一部を構造層1に、残りの部分を第1カバーシート2に配置し、第1カバーシート2と構造層1を組み合わせることで、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14を形成するようにしてもよい。さらに別の構成として、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14は、第1カバーシート2にのみ配置し、第1カバーシート2と構造層1が組み合わせることで、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14を形成してもよい。さらに別の構成として、採取経路13およびサンプル計量室11を構造層1に配置し、第1毛細管経路12および第2毛細管経路14は第1カバーシート2に配置し、第1カバーシート2と構造層1が組み合わせることで、採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14を形成してもよい。
実施形態のチップ本体は、第1カバーシート2と構造層1が組み合わさった積層構造となっており、チップ本体の内部構造を容易に製造することができる。勿論、チップ本体を一体構造とすることも可能であり、一体構造とする場合、チップ本体の内部構造は、射出成形、3D印刷または他の技術によって形成可能である。
図9に示すように、上記サンプル採取チップに基づいて、この実施形態のサンプル採取チップのテーパー状コーナーの両側の外周側面にはそれぞれ、サンプル入口16の近くに液体保持突起17が形成されている。液体保持突起17は、サンプル入口16の両側に位置しており、これらの液体保持突起17とテーパー状コーナーの両側の外周側面との間にはそれぞれ、凹み構造が形成されている。液体サンプルを採取するためにサンプル採取チップに遠心力が作用すると、サンプル入口16付近の余分なサンプルがサンプル入口16の両側に沿って飛散し、飛散したサンプルによって周囲の環境や関連装置が汚染される可能性がある。また、サンプルが腐食性またはバイオセーフティー上の問題などを有する場合、作業者に害を与える可能性がある。そこでサンプルによる汚染を防止するために、この実施形態のサンプル採取チップは、サンプル入口16の両側に液体保持突起17をさらに備えている。このため、遠心作業を行う際、サンプル入口16付近の余分なサンプルが液体保持突起17により凹み構造内に保持されることで、余分なサンプルの飛散を防止し、遠心装置と作業者を保護することができる。
チップ本体が第1カバーシート2と構造層1で構成されている場合、液体保持突起17は、第1カバーシート2と構造層1の両方に形成される。チップ本体が一体構造を有している場合、液体保持突起17は、チップ本体の外周側面に配置される。
図10〜12に示すように、この実施形態に係る別のサンプル採取チップのチップ本体は、上記実施形態で言及した構造層1と第1カバーシート2に加えて、第2カバーシート3を備えており、第1カバーシート2が封止されるように構造層1に被せられる。採取経路13、サンプル計量室11、第1毛細管経路12、および第2毛細管経路14は、構造層1と第1カバーシート2を封止することで形成される。第2カバーシート3は、構造層1の、第1カバーシート2と反対側に配置されている。構造層1はテーパー状のコーナーを有しており、サンプル入口16がテーパー状のコーナーの外周端面に形成されている。テーパー状コーナーの両側の外周側面にはそれぞれ、サンプル入口16の近くに液体保持突起17が形成されている。これらの液体保持突起17間の部分に対応する第2カバーシート3の外周縁には、構造層1の外周縁を超えて外側に延びる保持エッジ31が設けられている。すなわち、第1カバーシート2と第2カバーシート3は構造層1の上側と下側にそれぞれ配置されており、液体保持突起17間の部分に対応する第2カバーシート3の部分の面積は、構造層1の対応する部分の面積より大きくなっている。保持エッジ31、両側の液体保持突起17、テーパー状のコーナーによって、塵取り状部が形成され、サンプル入口16は塵取り状部内に位置している。このため、遠心作業を行う際、サンプル入口16付近の余分なサンプルが塵取り状部内に飛散することで、余分なサンプルが塵取り状部から外に飛散するのを防止し、遠心装置と作業者を保護することができる。
また、第2カバーシート3には、第1カバーシート2の材料と同様の材料が用いられており、第2カバーシート3は、熱圧着、レーザー溶接、超音波溶接、接着剤、または別の技術により、構造層1に接着される。第2カバーシート3には、残留サンプルを吸収するための吸収材が配置されており、水サンプルを例に挙げて説明すると、吸収材は、吸収紙、コットン、またはスポンジで構成し、余分なサンプルを吸収するために、塵取り状部に設けることが好ましい。この構成により、サンプルの外部への飛散をより効果的に防止し、遠心装置と作業者をより確実に保護することができる。
この実施形態では、第1毛細管経路12、第2毛細管経路14、空気出口15は、その一部を第1カバーシート2に設け、残りを第2カバーシート3に設けるか、全部を第1カバーシート2のみ、または第2カバーシート3のみに設けてもよい。
上記の実施形態のうち、後のものほど要素の数が増えており、各実施形態の説明は、主に、他の実施形態と異なる特徴に焦点を絞っている。複数の実施形態間の同じまたはよく似た部分/特徴については、複数の実施形態間で参照することができる。
上記実施形態の説明に基づいて、当業者は、本発明を実施または使用することができる。当業者なら上記実施形態に対して様々な変更を加えることができる。本願で定義される一般原則は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。 したがって、本発明は、本願で開示された実施形態に限定されず、本願で開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲によって定義されるべきである
1 構造層
2 第1カバーシート
3 第2カバーシート
11 サンプル計量室
12 第1毛細管経路
13 採取経路
14 第2毛細管経路
15 空気出口
16 サンプル入口
17 液体保持突起
31 保持エッジ

Claims (10)

  1. 採取経路(13)とサンプル計量室(11)が設けられたチップ本体を備え、
    前記採取経路(13)は、チップ本体の表面に位置するサンプル入口(16)を介して外部と連通し、サンプル親和性を有しており、
    前記サンプル計量室(11)および前記採取経路(13)は、第1毛細管経路(12)を介して互いに連通しており、
    前記第1毛細管経路(12)の流路断面は、前記採取経路(13)の流路断面より小さく、第1毛細管経路(12)はサンプル非親和性を有しており、
    前記サンプル計量室(11)は、第2毛細管経路(14)を介して、チップ本体の表面に位置する空気出口(15)と連通しているサンプル採取チップ。
  2. 前記第1毛細管経路(12)と前記採取経路(13)は、収束する弧状の移行部を介して接続している請求項1に記載のサンプル採取チップ。
  3. 前記サンプル計量室(11)と連通している、前記第1毛細管経路(12)の端部は、前記サンプル計量室(11)に向かって徐々に拡大するフレア状の端部からなる請求項1に記載のサンプル採取チップ。
  4. 前記採取経路(13)の流路断面の面積は、0.04mm以上6mm以下であり、前記第1毛細管経路(12)の流路断面の面積は、前記採取経路(13)の流路断面の面積の1/100〜1/4倍である請求項1に記載のサンプル採取チップ。
  5. 前記チップ本体の、前記サンプル入口周りの部分の表面が、サンプル非親和性を有している請求項1に記載のサンプル採取チップ。
  6. 前記チップ本体は、テーパー状のコーナーを有する板状のチップ本体からなり、前記サンプル入口(16)はテーパー状のコーナーの外周端面に配置されている請求項1に記載のサンプル採取チップ。
  7. 前記チップ本体は、構造層(1)と、封止されるように構造層(1)に被せられた第1カバーシート(2)を備えており、
    前記採取経路(13)、前記サンプル計量室(11)、前記第1毛細管経路(12)、および前記第2毛細管経路(14)は、構造層(1)と第1カバーシート(2)を封止することで形成されており、
    前記サンプル入口(16)は、構造層(1)の外周側面に配置されている請求項1から6のいずれか1項に記載のサンプル採取チップ。
  8. 前記テーパー状のコーナーの両側の外周側面にはそれぞれ、前記サンプル入口(16)の近くに液体保持突起(17)が形成されている請求項6に記載のサンプル採取チップ。
  9. 前記チップ本体は、テーパー状のコーナーを有する構造層(1)と、封止されるように構造層(1)に被せられた第1カバーシート(2)と、構造層(1)の、第1カバーシート(2)と反対側に配置された第2カバーシート(3)と、を備えており、
    前記採取経路(13)、前記サンプル計量室(11)、前記第1毛細管経路(12)、および前記第2毛細管経路(14)は、構造層(1)と第1カバーシート(2)を封止することで形成されており、
    前記サンプル入口(16)は、テーパー状のコーナーの外周端面に形成されており、
    前記テーパー状コーナーの両側の外周側面にはそれぞれ、サンプル入口(16)の近くに液体保持突起(17)が形成されており、
    前記液体保持突起(17)間の部分に対応する、第2カバーシート(3)の外周縁には、構造層(1)の外周縁を超えて外側に延びる保持エッジ(31)が設けられている請求項1から6のいずれか1項に記載のサンプル採取チップ。
  10. 前記第2カバーシート(3)には、残留サンプルを吸収するための吸収材が設けられている請求項9に記載のサンプル採取チップ。
JP2017146850A 2016-08-30 2017-07-28 サンプル採取チップ Active JP6383470B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610785032.6A CN106124252B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种样品采样芯片
CN201610785032.6 2016-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018036256A JP2018036256A (ja) 2018-03-08
JP6383470B2 true JP6383470B2 (ja) 2018-08-29

Family

ID=57273511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017146850A Active JP6383470B2 (ja) 2016-08-30 2017-07-28 サンプル採取チップ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180056290A1 (ja)
JP (1) JP6383470B2 (ja)
CN (1) CN106124252B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202775B4 (de) * 2012-02-23 2016-08-25 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Fluidikmodul, vorrichtung und verfahren zum pumpen einer flüssigkeit
CN108686721B (zh) * 2017-04-06 2021-04-20 美康生物科技股份有限公司 用于全血样品分离检测的微流控芯片及其检测方法
CN107101932B (zh) * 2017-05-28 2021-07-27 合肥赫博医疗器械有限责任公司 一种微量全自动血细胞与血红蛋白计量装置的使用方法
AU2018374628A1 (en) * 2017-12-01 2020-07-02 Copan Italia S.P.A. Support for the preservation of biological samples and correlated method of production
CN108169301A (zh) * 2018-03-15 2018-06-15 宁波雪弗尔生物科技有限公司 一种高通量定量检测核酸反应密闭实验系统装置
CN108490199A (zh) * 2018-05-16 2018-09-04 清华大学 多指标检测芯片
CN112292602A (zh) * 2018-11-30 2021-01-29 积水化学工业株式会社 测定工具和送液方法
CN110231478A (zh) * 2019-07-03 2019-09-13 杭州霆科生物科技有限公司 一种集成酶抑制法和免疫阵列的农残检测芯片

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6919058B2 (en) * 2001-08-28 2005-07-19 Gyros Ab Retaining microfluidic microcavity and other microfluidic structures
US7459127B2 (en) * 2002-02-26 2008-12-02 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Method and apparatus for precise transfer and manipulation of fluids by centrifugal and/or capillary forces
JP4619224B2 (ja) * 2005-07-27 2011-01-26 パナソニック株式会社 回転分析デバイス
US20070280857A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-06 Applera Corporation Devices and Methods for Positioning Dried Reagent In Microfluidic Devices
US7802467B2 (en) * 2006-12-22 2010-09-28 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensors and methods of use
CN101779129B (zh) * 2007-10-30 2013-04-03 松下电器产业株式会社 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法
JP5376429B2 (ja) * 2007-10-30 2013-12-25 パナソニック株式会社 分析用デバイスとこれを使用する分析装置および分析方法
EP2227269B1 (en) * 2007-12-12 2021-04-28 Micropoint Bioscience Inc. Rapid and efficient filtering whole blood in a capillary flow device
US7938030B2 (en) * 2008-02-06 2011-05-10 Panasonic Corporation Analytical device
JP2009204339A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Sharp Corp 送液構造体及びこれを用いたマイクロ分析チップ
CN101893525B (zh) * 2010-07-19 2012-04-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种离心式双通道微量液体定量进样装置及其制作方法
US9744534B2 (en) * 2012-09-28 2017-08-29 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Assay device using porous medium
JP6322847B2 (ja) * 2012-10-08 2018-05-16 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Lal反応性物質試験のための求心性マイクロ流体プラットフォーム
KR20150133774A (ko) * 2013-03-15 2015-11-30 테라노스, 인코포레이티드 시료 수집 및 시료 분리용 방법과 기기
CN205176030U (zh) * 2015-12-09 2016-04-20 博奥生物集团有限公司 全集成血液生化检测芯片
CN105689029B (zh) * 2016-01-29 2018-01-05 深圳市国赛生物技术有限公司 一种微流控芯片及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018036256A (ja) 2018-03-08
CN106124252A (zh) 2016-11-16
US20180056290A1 (en) 2018-03-01
CN106124252B (zh) 2017-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6383470B2 (ja) サンプル採取チップ
EP3698872B1 (en) Microfluidic detection chip for multi-channel quick detecting
US7695687B2 (en) Capillary system for controlling the flow rate of fluids
US11026611B2 (en) Rotatable disk-shaped fluid sample collection device
KR100555194B1 (ko) 분석장치 제조공정
JP5796251B2 (ja) 中央チャンネル構造による血漿分離装置
US9248448B2 (en) Multisample bionanochip platform
KR101923278B1 (ko) 모세관 구조물을 가진 채혈 장치
US7959877B2 (en) Immunoassay apparatus and kit
JP2020525802A (ja) 試料濾過装置
US10675622B2 (en) Sample collection and transfer device
JP4811267B2 (ja) マイクロチップ及びそれを用いた分析デバイス
US9480981B2 (en) Sample collection and transfer device
KR20180123057A (ko) 혈액 채취기 및 혈액 수용기를 포함하는 혈액 채취 기구
JP2016013445A5 (ja)
JP2013504055A (ja) 流体サンプル収集デバイス
TW201501796A (zh) 以表面電漿共振定量分析之自動操作檢測程序的多孔性薄膜微流體裝置
CN110339879B (zh) 一种片上实验室的制造方法
JP5188767B2 (ja) 細胞分離器
US20170326546A1 (en) Compact Glass-Based Fluid Analysis Device and Method to Fabricate
JP2014001980A (ja) 分析用器具、乾燥装置および分析装置
JP2019074351A (ja) 検査デバイス
JP2008145212A (ja) 微量液体混合装置及び微量液体混合方法
JP2022044563A (ja) 試験装置、圧入方法および、マイクロ流路デバイス
JP2021528663A (ja) カートリッジのためのキャップレス試料ウェルポート

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180622

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180717

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6383470

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250