JP7029461B2 - 粒子を隔離するためのマイクロ流体装置とマイクロ流体システムと方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に生体試料において試料の粒子を隔離するためのマイクロ流体装置とマイクロ流体システムと方法とに関する。

少なくとも一つの特定タイプの試料、特に液状の生体試料の粒子の隔離のためのシステムは周知である。これらのシステムは、使用時に、特定タイプの粒子と一般的には一つ以上の異なるタイプの粒子とを包含する試料を受容し、特定タイプの粒子と単数または複数の異なるタイプの粒子とを選択および分離するのに適している。概して、これらのシステムは、他のタイプの粒子も包含する試料に属する特定タイプの粒子の隔離ばかりでなく、隔離前の様々な粒子の認識も可能にする。

これらのシステムは、例えば、腫瘍細胞、胎児細胞、幹細胞、または他のタイプの細胞を包含する生体試料の分析に適用されうる。

このタイプのシステムは特許文献１に記載されており、特定タイプの粒子の隔離のための分析機器とマイクロ流体装置（特にカートリッジ）とを包含する。

使い捨てタイプである粒子の隔離のためのマイクロ流体装置は、使用時に、着脱可能な手法で機器に格納される。

マイクロ流体装置は、粒子を包含する試料が使用時にマイクロ流体装置へ導入されるための第１入口と、互いに流体接続される主室および回収室を包含する分離ユニットと、第１入口に、また主室に接続される入口管路とを備える。

使用時に、特定タイプの粒子は、待機エリアと回収エリアとを包含する回収室へ、異なるタイプの粒子に対する選択的手法で輸送される。

装置はさらに、出口管路によって回収室へ、より具体的には回収エリアへ接続される出口を包含する。使用時に、特定タイプの粒子は、回収室から、より具体的には回収エリアから、また第１管路および出口を経てマイクロ流体装置から排出される。

マイクロ流体装置は、供給管路によって回収室に接続され、使用時に洗浄液が回収室へ導入されるための第２入口も包含する。

マイクロ流体装置はさらに、主室に、また待機エリアに接続される収集リザーバを包含する。収集リザーバの終端部分に配設される疎水性膜も設けられ、この膜は、マイクロ流体装置に存在する空気の流出を可能にするとともに、非損傷時には、試料あるいは試料の一部および／または試料の流出を防止する。

さらに、機器は、入口管路を経て分離ユニットへ試料を送るのに適した第１ポンプと、洗浄液を回収室へ送るのに適した第２ポンプとを包含する。

システムはさらに、粒子のタイプの認識とその相対位置の判断とを可能にする蛍光顕微鏡を有する認識装置と、特定タイプの粒子を回収室へ搬送して異なるタイプの粒子を主室に保持するように認識装置により認識される粒子のタイプに従って粒子を移動させるアクチュエータ装置とを包含する。より具体的に記すと、アクチュエータ装置は誘電泳動によって粒子を変位させるのに適している。

このタイプのマイクロ流体システムは特許文献１に記載されており、分離ユニットへの試料の幾つかの連続部分の導入を可能にしない（または限定的な程度のみ可能にする）。特に、試料が大量である場合には、単一のマイクロ流体装置を使用して特定タイプの粒子すべてを隔離することは可能でない。二つ以上の装置が使用されなければならない。これは作業時間を延長しコストを上昇させる。

さらなる欠点は、疎水性膜の誤作動（例えば破裂）がマイクロ流体装置からの試料の流出を起こし、これが機器および／またはシステムに損傷を与えうるという事実にある。

周知のマイクロ流体システムを使用する時に、マイクロ流体装置へ導入されてしまうと試料の回収が可能でないことにさらに注意すべきである。

欧州特許出願公開第２４０８５６２号明細書

本発明の目的は、周知の技術の欠点を少なくとも部分的に克服するのと同時に生産が容易かつ低費用である、粒子の隔離のためのマイクロ流体装置とマイクロ流体システムと方法とを提供することである。

本発明により、以下の独立請求項に、また好ましくは独立請求項に直接的または間接的に従属する請求項のいずれか一つに記載の、粒子の隔離のためのマイクロ流体装置とマイクロ流体システムと方法とが提供される。

他の形で明記されない限り、本文において以下の用語は下記の意味を有する。

断面の等価直径により、その断面と同じ面積を有する円の直径を意味する。

マイクロ流体システムにより、少なくとも一つのマイクロ流体管路および／または少なくとも一つのマイクロ流体室を包含するシステムを意味する。特に、マイクロ流体システムは、少なくとも一つのポンプ（より具体的には、複数のポンプ）と、少なくとも一つのバルブアセンブリ（より具体的には、複数のバルブアセンブリ）と、必要であれば少なくとも一つのガスケット（より具体的には、複数のガスケット）とを包含する。

本特許出願の文脈において、リザーバは、マイクロ流体管路、マイクロ流体室、またはこれらの組み合わせを包含しうる。特に、マイクロ流体管路により、０．５ｍｍより小さい等価直径を持つ断面を有する管路を意味する。

特に、マイクロ流体室は０．５ｍｍ未満の高さを有する。より具体的に記すと、マイクロ流体室は、高さより大きい（より正確には少なくとも高さの５倍の）幅および長さを有する。

本文において、粒子により、５００μｍ未満（１５０μｍ未満であると有利）の最大寸法を有する小体を意味する。粒子の非限定的な例は、細胞、細胞残屑（特に細胞片）、細胞集合体（例えば神経球または腫瘍様塊のような幹細胞に由来する細胞の小クラスタ）、細菌、リポ球体、小球体（ポリスチレンおよび／または磁気）、細胞に結合したマイクロ球体で形成される複合ナノ球体（例えば１００ｎｍまでのナノ球体）である。粒子が細胞であると有利である。

幾つかの実施形態によれば、粒子（細胞および／または細胞残屑であると有利）の最大寸法は６０μｍより小さい。

粒子の寸法は、目盛尺を備える顕微鏡、あるいは目盛尺を備える（粒子が付着した）スライドとともに使用される通常の顕微鏡により、標準的なやり方で測定されうる。

本文において、粒子の寸法により、粒子の長さと幅と厚さとを意味する。

「選択的」の語は、粒子の移動（あるいは移動および／または分離および／または変位を表す他の類似の語）を識別するのに使用され、移動および／または分離および／または変位される粒子は、主に一つ以上の特定タイプの粒子である。実質的には選択的である移動（あるいは移動および／または分離および／または変位を表す他の類似の語）は、特定タイプの粒子の少なくとも９０％（９５％であると有利）の粒子の移動を伴うと有利である（割合は粒子全体の数に対する特定タイプの粒子の数により求められる）。

非限定的な実施形態例を図示する添付の図面を参照して、これから本発明が説明される。

本発明により生産されるシステムを概略的に図示する。 図１のシステムの装置の上方からの図である。 図２の装置の分解図面の上方からの図である。 図２の装置の分解図面の下方からの図である。 図４の詳細の拡大図である。

図１において、数字１は、試料Ｃ１に属する少なくとも一つの特定タイプの粒子の隔離のためのマイクロ流体システム１の全体を概略的に指す。システム１は、特定タイプの粒子の隔離のためのマイクロ流体装置２と、特に着脱可能な手法で装置２を収納するとともに、特定タイプの粒子の隔離のための装置２と協働するのに適した機器３（部分的にのみ図示）とを包含する。

幾つかの非限定的な実施形態によれば、システム１は特定タイプの粒子を隔離するのに適している。システム１は、異なるタイプの粒子の隔離にも使用されうる。

試料は一般的に、特定タイプの粒子と少なくとも一つの他のタイプの粒子とを包含することに注意すべきである。より正確に記すと、試料は生体試料であり、特に生体細胞（例えば細胞）の懸濁液である。

特に、システム１は、特定タイプの粒子を単数または複数の他のタイプの粒子に対する実質的な選択的手法で隔離するのに適している。より具体的に記すと、システム１は、特に生体分析によってさらに分析されるのに適した最終試料Ｃ２を得るように特定タイプの粒子を他のタイプの粒子から隔離するのに適している。

装置２が使い捨てカートリッジであると有利である。

図１および２を特に参照すると、そして本発明の一態様によると、装置２は、
特定タイプの粒子を包含する試料Ｃ１の装置２への導入のため試料Ｃ１を受容するのに適した第１入口４と、
主室６と回収室７とを包含して、試料Ｃ１を受容し、特定タイプの粒子の少なくとも一部を試料Ｃ１の別の粒子に対する実質的な選択的手法で主室６から回収室７へ輸送するのに適した分離ユニット５と、
（室７に特に直接的に流体接続されるとともに）装置２の外側における特に最終試料Ｃ２での特定タイプの粒子の収集を可能にする構成である第１出口８と、
を包含する。

より詳しく記すと、ユニット５の室７は、互いに、そして室６に流体接続される待機エリア７ａと回収エリア７ｂとを包含する。エリア７ｂは、特に直接的に（つまり別の要素の介在を伴わずに）出口８に流体接続される。特に、エリア７ｂは出口８とエリア７ａとの間に配設される。

さらに詳しく記すと、装置２は、室７、特にエリア７ｂと出口８との間に配置される出口管路９を包含する。

特に被制御手法で、主室６から、また装置２からの（試料Ｃ１の、あるいは）物質の、特に試料Ｃ１の少なくとも一部分Ｃ３の出口を可能にするのに適した第２出口１０も装置２が包含すると有利である。特に、出口１０は、出口ノズル１１により画定される（特に図５参照）。

幾つかの非限定的な実施形態によれば、装置２はさらに、入口４とユニット５、特に室６に流体接続される試料用のリザーバ１２を包含する。特に、リザーバ１２は室６と入口４との間に配設される。

より正確に記すと、リザーバ１２は入口４から試料Ｃ１を受容して試料Ｃ１をユニット５へ、特に室６へ送るのに適している。

（図示されているもののような）幾つかの非限定的な実施形態によれば、リザーバ１２は、入口４とユニット５、特に室６に流体接続される入口管路１３を包含する。より具体的に記すと、リザーバ１２は管路１３から形成される。管路１３が入口４に供給孔１４を包含することが好ましい。管路１３が湾曲構成を有する（つまり一つ以上の屈曲部を備える）と有利であるが必須ではない。さらに、管路１３は、入口４に直接的に接続される始端部分１３ａと、ユニット５に、特に室６に直接的に接続される終端部分１３ｂと、部分１３ａと１３ｂとの間に配設される中間部分１３ｃとを包含する。部分１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、互いに実質的に異なるサイズの断面を有する。

装置２が、室６を出口１０に流体接続するのに適した収集リザーバ１５も包含すると有利であるが必須ではない。特に、リザーバ１５は室６と出口１０との間に配設される。

より詳細に記すと、リザーバ１５は、室６に流体接続、特に直接的に流体接続され、試料Ｃ１の少なくとも一部、特に少なくとも部分Ｃ３を室６から受容するとともに、試料を出口１０へ（に）送るのに適している。

より正確に記すと、リザーバ１５は、室６に接続される収集管路１６を包含する（特に、である）。さらに、ノズル１１は収集管路１６の最終部分１６ａに配設される。管路１６は、管路１６の始端部分１６ｂで室６に接続される。部分１６ａ，１６ｂは管路１６の両端部に配設される。幾つかの実施形態において、管路１６は湾曲構成を有する（つまり一つ以上の屈曲部を備える）。

代替的実施形態によれば、リザーバ１５は存在しない。言い換えると、装置２は主室６と出口１０との間に配設されるリザーバを備えていない。こうして、主室６からの物質の流出が（この目的に必要とされる緩衝液の量を減少させることにより）促進される。特に、これらのケースでは、寸法の小さい（比較的短い）一つの管路１６のみが主室６と出口１０との間に配設される。

室７、特にエリア７ａを出口１０に流体接続するのに適した管路１８も装置２が包含すると有利であるが必須ではない。特に、管路１８は、室７、特にエリア７ａに、そして管路１６に流体接続される。

特に、装置２はさらに、室７に流体接続されて、洗浄液、特に緩衝液を受容するのに適した洗浄液のリザーバ２０を包含する。装置２は、洗浄液を受容して洗浄液をリザーバ２０に送るのに適した第２入口２１も包含する。特に、リザーバ２０は入口２１と室７との間に配設される。

より詳細に記すと、液体のリザーバ２０は、待機エリア７ａと回収エリア７ｂとの間に配置される室７の中央エリア７ｃに接続される。リザーバ２０は供給管路２２を包含し、特に供給管路である。管路２２は、入口２１に配設される第２供給孔２３を有する。

特に、リザーバ１２は、室６の容積の少なくとも２倍（幾つかのケースでは少なくとも３倍）の（または室６および７の容積の和の）容積を有する。

室６の容積の少なくとも２倍（幾つかのケースでは少なくとも３倍）の（または室６および７の容積の和の）容積をリザーバ２０が有すると有利であるが必須ではない。

さらに、管路２２は湾曲構成を有する（つまり一つ以上の屈曲部を備える）ことが好ましい。

さらに詳細に記すと、管路２２は主要部分２２ａと補助部分２２ｂとを包含する。特に、部分２２ｂは、室７に直接的に接続される管路２２の最終部分を画定する。特に、部分２２ａは部分２２ｂより大きい直径を有する。より正確に記すと、部分２２ａは、管路９，１３のそれぞれの断面より実質的に大きい断面を有する。

（図３および４に図示されているもののような）幾つかの実施形態によれば、装置２は、
特にＣＯＣ（環状オレフィンコポリマー）または類似の材料で製作される上方要素２７と、
特にＣＯＣ（環状オレフィンコポリマー）または類似の材料で製作されるか、プリント回路である支持要素２８と、
特にポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）または類似の材料で製作されて要素２７，２８の間に配置される中間要素２９と、
を包含する。

より正確に記すと、要素２９はリザーバ１２，１５，２０の少なくとも一部、特に管路１３，１６，１８，２２の一部を（図３で視認可能な）その上面に有する。要素２９は、出口８，１０の少なくとも一部と、入口４，２１の少なくとも一部、特に孔１４，２３の一部を（図４，５で視認可能な）その下面に有する。

特に、装置２はさらに、ユニット５を包含する分離グループ３０の少なくとも一部を包含する。ユニット３０のこの部分は、要素２９のハウジングのシート３１に収納される。幾つかの実施形態によれば、機器３は、分離グループ３０の別の一部、特にアクチュエータ装置を包含する。システム１は（それゆえ）分離グループ３０を包含する。

一実施形態によれば、装置２は、特に各々が環状の形状を有する複数、この特定ケースでは二つのシール要素３２も包含する。より具体的に記すと、要素３２の一方は孔１４を囲繞し、他方は孔２３を囲繞する。

一実施形態によれば、装置２は、各々がそれぞれの管路９，１３，１６，１８，２１と協働するのに適しておりバルブアセンブリ（さらに詳細には図示されず）の一部を形成する複数の密閉要素３３も包含する。各要素３３は、それぞれの要素３３がそれぞれの管路９，１３，１６，１８，２１を流体密閉する閉位置と、それぞれの要素３３がそれぞれの管路９，１３，１６，１８，２１を流体開放する開位置との間で選択的に制御されうる。

さらに詳細に記すと、要素３３の一つは、出口８とユニット５、特に室７との間の流体接続を選択的に密閉または開放するように管路９と協働する。別の要素３３は、入口４とユニット５、特に室６との間の流体接続を選択的に密閉または開放するように管路１３と協働する。別の要素３３は、室６と出口１０との間の流体接続を選択的に密閉または開放するように管路１６と協働する。別の要素３３は、室７、特にエリア７ａと出口１０との間の流体接続を選択的に密閉または開放するように管路１８と協働する。別の要素３３は、室７と入口２１との間の流体接続を選択的に密閉または開放するように管路２１と協働する。

図１を特に参照すると、システム１（特に機器３）が、物質、特に試料Ｃ１または試料Ｃ１の少なくとも部分Ｃ３の、出口１０からの流出（特に量）を検出するのに適した検出装置３６を包含すると有利であるが必須ではない。

より正確に記すと、検出装置３６は、
使用時に出口１０から流出する、特に被制御手法で出口１０から流出する物質、特に試料Ｃ１または試料Ｃ１の少なくとも部分Ｃ３の個々の液滴を検出するのに適したセンサ３７と、
センサ３７により検出される個々の液滴の数に従って出口１０から流出する物質（特に試料Ｃ１または試料Ｃ１の少なくとも部分Ｃ３）の量を判断するのに適した計算ユニット（不図示でそれ自体周知）と、
を包含する。

実質的にノズル１１に（そして液体に）依存する既定の（特に既知の）体積を個々の液滴が有することに注意すべきである。各液滴は実質的に他と同じ体積を有する。

機器３が装置２を着脱可能な手法で収納するハウジング（不図示でそれ自体周知）も包含することが好ましい。

特に、機器３はさらに、リザーバ１２から分離ユニット５へ試料を送るのに適した圧力手段３８（より正確に記すと、ポンプおよび／または加圧状態の気体のリザーバ）を包含する。

付加的または代替的に、幾つかの非限定的な実施形態によれば、システム１は、出口１０からの液体の（特に試料の）通過を検出するのに適したセンサ３７と、センサ３７に接続され、センサ３７により検出されるパラメータに従って圧力手段３８を制御するのに適した制御システム（不図示であってそれ自体周知―必要であれば上述の計算ユニットを包含する）とを包含する。特に、制御システムは、使用時にセンサ３７が液体の通過を検出する時に圧力手段３８の動作を停止させるのに適している。

付加的または代替的に、機器３は、リザーバ２０からユニット５へ、特に室７へ直接的に洗浄液を送るのに適した圧力手段３９（より正確に記すと、ポンプおよび／または加圧状態の気体のリザーバ）も包含する。

幾つかの実施形態によれば、システム１（より正確には機器３）は、分離ユニット５に存在する粒子の位置およびタイプを判断するのに適した認識装置（不図示でそれ自体周知）を包含する。

蛍光および／または明視野で像を取得してユニット５に存在する単一粒子のタイプおよび配置を検出するのに適した光学顕微鏡を備える機器により認識装置が画定されると有利であるが必須ではない。特に、顕微鏡を備える機器は、粒子に標識を付けるための選択的蛍光マーカを刺激して、受信した蛍光信号に基づいてユニット５の標識粒子の位置を検出するように設計される。

システム１（より正確には分離グループ３０）が、特に、ユニット５への、特に室６への試料Ｃ１の少なくとも一つの画分の導入の後で、特定タイプの粒子を室６から室７へ移動させるのに適したアクチュエータ装置を包含すると有利であるが必須ではない。より正確に記すと、アクチュエータ装置は、特定タイプの粒子との（他の粒子に対する）選択的な相互作用を行う。

より詳しく記すと、アクチュエータ装置は、静止状態での室６から室７への特定タイプの粒子の変位（つまり移動）を引き起こすのに適している。言い換えると、アクチュエータ装置は粒子を変位させるのに適しているのに対して、ユニット５、特に室６へ導入される試料は流体力学的な移動（流動）を受けない。

幾つかの有利で非限定的な実施形態によれば、分離グループ３０（特にアクチュエータ装置）は、特定タイプの粒子に直接的に力を印加することが可能な（特に、特定タイプの粒子への移動を促す力が流体に印加されない）システムを包含する。

分離グループ３０（特にアクチュエータ装置）は、磁気泳動、誘電泳動、音波（音響泳動）、および／または光学操作（光学ピンセット）による各粒子の選択的移動を実行するのに適している。特定の実施形態によれば、分離グループ３０（特にアクチュエータ装置）は、例えば国際公開第００６９５６５号、第２００７／０１０３６７号、第２００７／０４９１２０号の特許出願の少なくとも一つに記載の誘電泳動ユニット（またはシステム）を包含し、その内容は、説明の完全性のためここで全体が参照される（参照のため援用される）。特に、ユニット５は、誘電泳動ユニット（またはシステム）の一部を包含する。より具体的に記すと、ユニット５（グループ３０）は、国際公開第２０１０／１０６４３４号および第２０１２／０８５８８４号の公報番号を持つ特許出願に記載されているものに従って作動する。

使用時には、機器３への装置２の挿入の前に、試料Ｃ１と好ましくは洗浄液も装置２に装填される。特に、試料Ｃ１は入口４を経てリザーバ１２へ投入される。より具体的に記すと、試料Ｃ１は孔１４によって管路１３へ投入される。

さらに、機器３への装置２の挿入に先立って、洗浄液（特に緩衝液）が入口２１を経て装置２へ導入される。より正確に記すと、洗浄液がリザーバ２０へ導入される。より具体的に記すと、孔２３によって洗浄液が管路２２へ導入される。

試料Ｃ１、好ましくは洗浄液を装置２へ装填した後に、装置２が機器３へ挿入され、特に装置２が機器３のハウジングへ挿入される。

この時点で、導入段階の間に、試料Ｃ１の少なくとも一つの画分がユニット５へ投入される。特に、試料Ｃ１の画分がリザーバ１２から（特に管路１３から）ユニット５へ、特に室６へ輸送される。より具体的に記すと、圧力手段３８の動作により試料Ｃ１の画分が導入される。

この時点では、特に、導入段階の後で少なくとも一つの選択段階の間に、特に、誘電泳動と光学ピンセットと磁気泳動と音響泳動と以上の組み合わせとから成るグループから選択されるシステムによって、特定タイプの粒子が試料の別の粒子に対する実質的な選択的手法で室７へ輸送される。

選択段階の間に、特に認識装置によってユニット５での粒子の分布が判断されると有利であるが必須ではない。より具体的に記すと、各粒子の位置およびタイプが判断される。さらにより具体的に記すと、蛍光信号に基づいて特定タイプの粒子が光学的に識別される（像が捕捉されるか幾つかの蛍光像が捕捉される）。

より具体的に記すと、実質的には国際公開第００６９５６５号、第２００７／０１０３６７号、第２００７／０４９１２０号の特許出願に記載されているアクチュエータ装置の起動によりこれが発生する。

より具体的に記すと、特定タイプの粒子は室７のエリア７ａに配置される。一般的に、他のタイプの粒子は室６に保持される。続いて、特に特定タイプの粒子の排出段階に先行して、特定タイプの粒子がエリア７ｂへ輸送される。

幾つかの非限定的な実施形態によれば、導入段階と選択段階とが反復される少なくとも一つの反復段階が実施される。特に、試料Ｃ１の別の画分がリザーバ１２から、特に管路１３からユニット５へ導入される。そして特定タイプの粒子が室７に、特にエリア７ａに再配置される。

幾つかのケースで、反復段階の間に、排出段階も反復される。こうして、システム１により管理されうる数より多数の粒子を処理することが可能である。より正確に記すと、こうして、待機エリア７ａに格納されうる数より多数の粒子を処理することが可能である。

試料Ｃ１すべてを処理して、最初から試料Ｃ１に存在する特定タイプの粒子すべてを実質的に包含する最終試料を得るように、幾つかの反復段階が実施される。

さらに、反復段階の間に、試料の画分が出口１０から流出して装置２の外側で収集されると有利である。単数または複数の反復段階中に、試料Ｃ１の別の画分がユニット５へ導入される間に、試料の少なくとも一部分Ｃ３が出口１０を経て室６および装置２から流出すると有利であるが必須ではない。特に、試料Ｃ１の部分Ｃ３は、先行段階でユニット５へ導入される試料Ｃ１の画分の少なくとも一部である。

反復段階は、試料Ｃ１が特に大量の粒子を含有する（ゆえに充分に希釈されなければならない）時に、より正確に記すと、当該の細胞の割合が細胞全体に対して非常に低い時には、特に有益である。

少なくとも一つの排出段階も計画され、排出段階の間、特定タイプの粒子が室７から出口８を経て装置２の外側へ搬送される。特に、特定タイプの粒子は最終試料Ｃ２で収集される（試料は出口８を通過する）。この最終試料Ｃ２に含有される試料は、続いてさらなる分析を受ける。

より具体的に記すと、洗浄液を室７へ導入することにより排出段階が実施される。特に、洗浄液はリザーバ２０から（特に管路２２から）室７へ輸送される。より具体的に記すと、圧力手段３９が作動して洗浄液を管路２２から室７へ送る。

幾つかの反復段階を伴う幾つかのケースでは、（すべての）反復段階の終了時にのみ排出段階が実施される。

幾つかの反復段階を伴う他のケースでは、各反復段階の終了時に（または反復段階の一部の終了時に）それぞれの排出段階が実施される。

各反復段階の前に流出段階が実施され、特に室６の試料Ｃ１の残りの画分をこの室６から除去する（とともに、装置２の外側の試料の残りの画分を回収する）と有利であるが必須ではない。

より詳しく記すと、流出段階の間に、試料の少なくとも一部が室６から出口１０を経て（装置２の外側へ）搬送される。特に、出口段階の間に、洗浄液が室６へ導入される。より具体的に記すと、出口段階の間に、圧力段階３９はリザーバ２０から室７（の一部）を経て室６へ洗浄液を送るように作動する。

流出段階が選択段階に後続して排出段階に先行すると有利であるが必須ではない。

幾つかの実施形態によれば、出口段階の間に、出口１０を経て試料Ｃ１の少なくとも一部を搬送するため、第１流体を分離ユニット５へ流入させて、第１流体は主室６へ（特に主室を経て）流れ、第２流体を分離ユニット５へ流入させて、第２流体は回収室７へ（特に回収室を経て）流れる。

幾つかのケースで、システム１は、主室６で（特に主室を経て）分離ユニット５に流体接続されて特に試料を収容するのに適しているリザーバ１２と、第１流体をリザーバ１２から主室６へ送るのに適した圧力手段３８とを包含する。システム１はさらに、回収室７で（特に回収室を経て）分離ユニット５に流体接続されて特に洗浄液を収容するのに適している第２リザーバ２０と、第２流体を第２リザーバ２０から主室６へ送るのに適している圧力手段３９とを包含する。これらのケースでは、流出段階の間に、圧力手段３８，３９が作動する。

図（特に図２参照）に図示されている実施形態ではリザーバ１２が比較的小さい寸法を有することに注意すべきである。一つ以上の反復段階を実施するため、リザーバ１２は、図示されたリザーバ１２と異なる形状と、（とりわけ）かなり高い収容力（容積）を有する。

特に、リザーバ１２は、室６の少なくとも２倍（幾つかのケースでは少なくとも３倍）の（あるいは室６，７の容積の和の）容積を有する。

幾つかの非限定的な実施例によれば、選択段階の間に、（粒子から発生する）蛍光信号に基づいて特定タイプの粒子が光学的に識別される。

本発明によれば、最新技術に対する重要な利点が得られることに注意すべきである。特に、第２出口１０の（特にノズル１１の）存在は試料Ｃ１または試料Ｃ１の少なくとも部分Ｃ３の回収を可能にすることを強調する。これは、試料Ｃ１の回収が困難であることと試料Ｃ１が高い値を有することとを考慮すると、特に有利である。特に、幾つかの適用ケースでは、試料Ｃ１は重大な疾病を診断するのに役立つ。それゆえ、試料の紛失は、患者にとって非常に不都合な結果を招く。

さらに、特定の粒子の隔離が可能でなくなる装置２の誤作動のケースでも、装置２はすべての（ほぼすべての）試料Ｃ１を回収することが可能である。続いて、新たな装置２によって特定タイプの粒子を後で隔離するため新たな装置２へ試料を導入することがそれゆえ可能である。

第２出口１０が存在するため、それゆえ導入および選択段階を数回反復することが可能であるため、粒子全体に対して試料が当該の粒子を低い割合（例えば１／１０００未満）で有する時、および／または、当該の粒子を多数得る必要がある時には特に、多数の粒子を含有する試料でも特定タイプの粒子すべてを実質的に包含する最終試料を得ることが可能であるという事実に、さらなる利点が存する。

さらに、疎水性膜が不要となっており、そのため、疎水性膜の破裂による装置２からの試料Ｃ１または別の物質の画分の望ましくない被制御状態の流出という起こりうる問題も回避される。

他の形で明記されない限り、本文に引用される引例（文献、書籍、特許出願等）の内容は、本書で充分に参照されている。特に、上述の引例は参照のため本書に取り入れられる。

１ マイクロ流体システム
２ マイクロ流体装置
３ 機器
４ 第１入口
５ 分離ユニット
６ 主室
７ 回収室
７ａ 待機エリア
７ｂ 回収エリア
７ｃ 中央エリア
８ 第１出口
９ 出口管路
１０ 第２出口
１１ ノズル
１２ リザーバ
１３ 入口管路
１３ａ 始端部分
１３ｂ 終端部分
１３ｃ 中間部分
１４ 供給孔
１５ 収集リザーバ
１６ 収集管路
１６ａ 最終部分
１６ｂ 始端部分
１８ 管路
２０ リザーバ
２１ 入口
２２ 供給管路
２２ａ 主要部分
２２ｂ 補助部分
２３ 第２供給孔
２７ 上方要素
２８ 支持要素
２９ 中間要素
３０ 分離グループ
３１ シート
３２ シール要素
３３ 密閉要素
３６ 検出装置
３７ センサ
３８ 第１圧力手段
３９ 第２圧力手段
Ｃ１ 試料
Ｃ２ 最終試料
Ｃ３ 試料の一部分

Claims (39)

1. 少なくとも一つの特定タイプの試料（Ｃ１）の粒子の隔離のためのマイクロ流体装置（２）であって、前記特定タイプの粒子を包含する試料（Ｃ１）を受容するとともに、マイクロ流体装置（２）自体へ前記試料を導入させるのに適した第１入口（４）と、主室（６）と回収室（７）とを包含して、前記試料（Ｃ１）を受容するとともに前記特定タイプの粒子の少なくとも一部を前記試料（Ｃ１）の別の粒子に対する選択的手法で前記主室（６）から前記回収室（７）へ輸送するのに適した分離ユニット（５）と、前記特定タイプの粒子を装置の外側で収集させるように構成される第１出口（８）とを包含するマイクロ流体装置（２）であり、
   前記試料の少なくとも一部分（Ｃ３）を前記主室（６）から、またマイクロ流体装置（２）から流出させるのに適した第２出口（１０）を包含するマイクロ流体装置（２）。
2. 前記主室（６）と前記第２出口（１０）との間に配設されて前記主室（６）を前記第２出口（１０）へ流体接続するのに適している収集リザーバ（１５）を包含する、請求項１に記載のマイクロ流体装置。
3. 前記収集リザーバ（１５）が収集管路（１６）を包含し、前記収集管路（１６）の最終部分（１６ａ）に配設されるノズル（１１）を前記第２出口（１０）が包含する、請求項２に記載のマイクロ流体装置（２）。
4. 前記回収室（７）が、前記主室（６）に、また互いに流体接続される待機エリア（７ａ）および回収エリア（７ｂ）を包含し、前記回収エリア（７ｂ）が前記第１出口（８）に流体接続され、かつ前記第１出口（８）と前記待機エリア（７ａ）との間に配設される、請求項１から３のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。
5. 前記回収室（７）に流体接続され、かつ洗浄液を受容する設計である第２入口（２１）を包含する液体リザーバ（２０）を包含し、さらに、前記回収室（７）が前記液体リザーバ（２０）と前記主室（６）との間に配設される、請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。
6. 前記液体リザーバ（２０）が、前記待機エリア（７ａ）と前記回収エリア（７ｂ）との間に配置される中央エリア（７ｃ）に接続され、かつ前記第２入口（２１）に直接的に流体接続される供給管路（２２）を包含する、請求項４に従属する請求項５に記載のマイクロ流体装置。
7. 前記液体リザーバ（２０）が、前記主室（６）の容積の少なくとも２倍の容積を有する、請求項５または６に記載のマイクロ流体装置。
8. 少なくとも一つの特定タイプの試料（Ｃ１）の粒子の隔離のためのマイクロ流体システム（１）であって、請求項１から７のいずれか一つに記載の粒子の隔離のためのマイクロ流体装置（２）と、前記マイクロ流体装置（２）を格納する機器（３）である機器（３）と、前記主室（６）から前記回収室（７）への前記特定タイプの粒子の移動を引き起こすのに適したアクチュエータ装置とを包含するマイクロ流体システム（１）。
9. 前記アクチュエータ装置が、磁気泳動、誘電泳動、音波、および／または光学操作によって各粒子を選択的に移動させるのに適している、請求項８に記載のマイクロ流体システム。
10. 前記第２出口（１０）からの前記試料の一部分（Ｃ３）の流出を検出するのに適した検出装置（３６）を前記機器（３）が包含する、請求項８または９に記載のマイクロ流体システム。
11. 前記検出装置（３６）が、
    使用時に前記第２出口（１０）から流出する個々の液滴の前記物質を検出するのに適したセンサ（３７）と、
    前記センサ（３７）により検出される個々の液滴の数に従って前記物質の量を判断するのに適した計算ユニットと、
    を包含する、請求項１０に記載のマイクロ流体システム。
12. 前記試料（Ｃ１）を格納し、使用時に前記分離ユニット（５）との流体接続状態にある前記試料のためのリザーバ（１２）をさらに包含し、前記試料のための前記リザーバ（１２）から前記分離ユニット（５）へ前記試料（Ｃ１）を送るのに適した圧力手段（３８）を包含するシステムである、請求項８から１１のいずれか一項に記載のマイクロ流体システム。
13. 前記第２出口（１０）からの前記試料の液体の通過を検出するのに適したセンサ（３７）と、前記センサ（３７）に接続されて、前記センサ（３７）により検出された前記パラメータに従って前記圧力手段（３８）を制御するのに適した制御システムとを包含し、前記センサ（３７）が液体の通過を検出する時に前記圧力手段（３８）の動作を停止させるのに前記制御システムが適している、請求項１２に記載のマイクロ流体システム。
14. 前記主室（６）に、また互いに流体接続される待機エリア（７ａ）および回収エリア（７ｂ）を前記回収室（７）が包含し、前記回収エリア（７ｂ）が前記第１出口（８）に流体接続され、かつ前記回収エリア（７ｂ）が前記第１出口（８）と前記待機エリア（７ａ）との間に配設される、請求項８から１３のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。
15. 前記分離ユニット（５）に存在する粒子の位置およびタイプを判断するのに適した認識装置を包含し、前記分離ユニット（５）が、前記認識装置の検出の結果に従って前記粒子を移動させるのに適している、請求項８から１４のいずれか一項に記載のマイクロ流体システム。
16. 請求項１から７の一つに記載のマイクロ流体装置（２）および前記主室（６）から前記回収室（７）への前記特定タイプの粒子の移動を引き起こすのに適したアクチュエータ装置を使用することによる、試料（Ｃ１）に属する少なくとも一つの特定タイプの粒子の隔離のための方法であって、
    前記試料（Ｃ１）の第１画分が前記分離ユニット（５）へ導入される少なくとも一つの導入段階と、
    前記特定タイプの粒子の少なくとも一部が前記試料の別の粒子に対する選択的手法で前記回収室（７）へ移動される少なくとも一つの選択段階と、
    前記導入段階と前記選択段階とが反復される少なくとも一つの反復段階と、
    前記特定タイプの前記粒子が前記回収室（７）から前記第１出口（８）を経て前記マイクロ流体装置（２）の外側へ搬送される少なくとも一つの排出段階と、
    を包含し、
    前記選択段階の間に、前記アクチュエータ装置が前記特定タイプの前記粒子を前記主室（６）から前記回収室（７）へ移動させる、
    方法。
17. 前記選択段階の間に、誘電泳動と、光学操作と、磁気泳動と、音波と、以上の組み合わせとから成るグループから選択されるシステムによって、前記特定タイプの前記粒子の少なくとも一部が移動される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記反復段階の間に、前記排出段階が反復される、請求項１６または１７に記載の方法。
19. 幾つかの反復段階を包含し、前記排出段階が前記反復段階すべての終了時に実施される、請求項１８に記載の方法。
20. 前記選択段階の間に、前記特定タイプの前記粒子が蛍光信号に基づいて光学的に識別される、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記反復段階の間に、前記試料の一部分（Ｃ３）が前記主室（６）から、また前記第２出口（１０）から流出する、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記反復段階の間に、前記試料（Ｃ１）の別の画分が前記分離ユニット（５）へ導入される間に、前記試料の少なくとも一つの部分（Ｃ３）が前記主室（６）から、また前記出口（１０）を経て前記マイクロ流体装置（２）から流出し、前記試料の前記部分（Ｃ３）が前記試料（Ｃ１）の前記第１画分の少なくとも一部である、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 洗浄液が前記主室（６）へ導入される洗浄段階を包含し、前記洗浄段階が選択段階に後続して前記排出段階に先行する、請求項１６から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記回収室（７）が待機エリア（７ａ）と回収エリア（７ｂ）とを包含し、前記選択段階の間に、前記特定タイプの前記粒子が前記待機エリア（７ａ）に配置され、前記特定タイプの前記粒子が、前記排出段階に先行して前記待機エリア（７ａ）から前記回収エリア（７ｂ）へ送られる、請求項１６から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記反復段階の間に、前記粒子が前記待機エリア（７ａ）に配置され、前記反復段階の終了時かつ前記排出段階の前に、前記粒子が前記待機エリア（７ａ）から前記回収エリア（７ｂ）へ移動される、請求項２４に記載の方法。
26. 前記排出段階の間に、洗浄液が前記回収室（７）へ導入される、請求項１６から２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 請求項８から１５の一つに記載のマイクロ流体システム（１）を使用することによる、少なくとも一つの特定タイプの試料（Ｃ１）の粒子の隔離のための方法であって、
    前記試料（Ｃ１）の少なくとも一画分が前記分離ユニット（５）へ導入される少なくとも一つの導入段階と、
    前記特定タイプの前記粒子が前記試料の別の粒子に対する選択的手法で前記回収室（７）に配置される少なくとも一つの選択段階と、
    前記試料の少なくとも一部が前記第２出口（１０）を経て前記主室（６）から移動される少なくとも一つの流出段階と、
    を包含し、
    前記選択段階の間に、前記アクチュエータ装置が前記特定タイプの前記粒子を前記主室（６）から前記回収室（７）へ移動させる、
    方法。
28. 前記選択段階の間に、誘電泳動と光学操作と磁気泳動と音波と以上の組み合わせとから成るグループから選択されるシステムを使用して前記特定タイプの前記粒子の少なくとも一部が移動される、請求項２７に記載の方法。
29. 前記特定タイプの前記粒子が前記回収室（７）から前記第１出口（８）を経て前記マイクロ流体装置（２）の外側へ移動される少なくとも一つの排出段階を包含する、請求項２７または２８に記載の方法。
30. 前記流出段階が前記選択段階に後続し、前記排出段階に先行する、請求項２９に記載の方法。
31. 前記導入段階と前記選択段階とが反復される反復段階を少なくとも包含する、請求項２７から３０のいずれか一項に記載の方法。
32. 幾つかの反復段階を包含し、各反復段階の終了時にそれぞれの排出段階が実施される、請求項２９または請求項３０に従属する請求項３１に記載の方法。
33. 幾つかの反復段階を包含し、前記反復段階すべての終了時に少なくとも一つの前記排出段階が実施される、請求項２９または請求項３０に従属する請求項３１に記載の方法。
34. 前記排出段階の間に、洗浄液が前記回収室（７）へ導入される、請求項２９、請求項３０、請求項２９または請求項３０に従属する請求項３１、請求項３２および請求項３３のいずれか一項に記載の方法。
35. 前記流出段階の間に、洗浄液が前記主室（６）へ導入される、請求項２７から３４のいずれか一項に記載の方法。
36. 前記流出段階の間に、前記第２出口（１０）からの前記試料の一部分（Ｃ３）の流出を検出するのに適した検出装置（３６）を前記機器（３）が包含し、前記第２出口（１０）を流れる前記試料の量が測定される、請求項２７から３５のいずれか一項に記載の方法。
37. 前記流出段階の間に、前記第２出口（１０）を流れる液滴の数が計測され、個々の液滴の数に応じて前記物質の量が判断される、請求項３６に記載の方法。
38. 前記流出段階の間に、前記第２出口（１０）を経て前記試料の少なくとも一部を移動させるため、第１流体が前記分離ユニット（５）へ流入して前記主室（６）へ入り、第２流体が前記分離ユニット（５）へ流入して前記回収室（７）へ入る、請求項２７から３７のいずれか一項に記載の方法。
39. 前記システムが、前記主室（６）のエリアで前記分離ユニット（５）に流体接続される第１リザーバ（１２）と、前記第１リザーバ（１２）から前記主室（６）へ第１流体を送るのに適した第１圧力手段（３８）と、前記回収室（７）のエリアで前記分離ユニット（５）に流体接続される第２リザーバ（２０）と、前記第２リザーバ（２０）から前記主室（６）へ第２流体を送るのに適している第２圧力手段（３９）とを包含し、前記流出段階の間に、前記第１および第２圧力手段（３８，３９）が起動される、請求項２７から３８のいずれか一項に記載の方法。

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