JPWO2019049204A1 - Fluid devices and their use - Google Patents
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Abstract
循環流路を備える、細胞を含む流体を流すための流路と、前記循環流路に設けられ、前記流体の流れ又は前記流体の圧力を制御するポンプ部と、前記流路に設けられた細胞分析部と、を備え、前記細胞分析部の断面積は、前記細胞分析部以外の流路の断面積と比べて小さい、流体デバイス。A flow path provided with a circulation flow path for flowing a fluid containing cells, a pump unit provided in the circulation flow path and controlling the flow of the fluid or the pressure of the fluid, and a cell provided in the flow path. A fluid device comprising an analysis unit, wherein the cross-sectional area of the cell analysis unit is smaller than the cross-sectional area of a flow path other than the cell analysis unit.
Description
本発明は流体デバイス及びその使用に関する。より具体的には、流体デバイス、細胞を破砕する方法、血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を分析する方法に関する。 The present invention relates to fluid devices and their use. More specifically, it relates to a fluid device, a method of disrupting cells, a method of analyzing the number of red blood cells and white blood cells in a blood-derived sample.
病理学的検査や生物学的な研究において、細胞を破砕する場合がある。細胞を破砕する方法としては、物理的方法、化学的方法等が存在する。細胞を物理的方法で破砕する場合には、例えば、マイクロビーズ、振とう機、遠心機、超音波破砕機等の器具や装置を使用する。しかしながら、細胞を破砕する過程で、作業者が試料に接触して病原菌やウイルスに感染したり、試料から発生したエアロゾルにより周囲を汚染したりする場合がある。 In pathological examinations and biological studies, cells may be disrupted. As a method for disrupting cells, there are a physical method, a chemical method and the like. When crushing cells by a physical method, for example, instruments and devices such as microbeads, shakers, centrifuges, and ultrasonic crushers are used. However, in the process of crushing the cells, the worker may come into contact with the sample and be infected with a pathogen or a virus, or the surroundings may be contaminated by the aerosol generated from the sample.
また、細胞を化学的方法で破砕する場合、通常、温度を制御する必要があり、また、検体の希釈が生じる。また、化学処理を停止するための後処理が必要であるため、時間がかかり、目的物が変性してしまう場合がある。 Also, when cells are disrupted by chemical methods, it is usually necessary to control the temperature and dilution of the sample occurs. In addition, since post-treatment is required to stop the chemical treatment, it takes time and the target product may be denatured.
したがって、改良された細胞破砕技術が求められている。 Therefore, an improved cell disruption technique is required.
一実施形態に係る流体デバイスは、循環流路を備える、細胞を含む流体を流すための流路と、前記循環流路に設けられ、前記流体の流れ又は前記流体の圧力を制御するポンプ部と、前記流路に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部とを備える。 The fluid device according to the embodiment includes a flow path for flowing a fluid containing cells, which is provided with a circulation flow path, and a pump unit provided in the circulation flow path for controlling the flow of the fluid or the pressure of the fluid. , It is provided with an aperture-shaped cell analysis unit provided in the flow path.
一実施形態に係る細胞を破砕する方法は、流路と、前記流路に設けられたポンプ部と、前記流路の前記ポンプ部を含む領域を画定するための区画バルブとを備える流体デバイスの前記流路に、前記細胞を含む流体を流す工程と、前記区画バルブを閉じて前記流路の前記ポンプ部を含む領域を画定する工程と、前記ポンプ部を作動させて前記流体の圧力を変化させることにより前記細胞を破砕する工程とを備える。 A method of disrupting cells according to an embodiment is a fluid device comprising a flow path, a pump section provided in the flow path, and a partition valve for defining a region of the flow path that includes the pump section. A step of flowing a fluid containing the cells through the flow path, a step of closing the partition valve to define a region of the flow path including the pump portion, and a step of operating the pump portion to change the pressure of the fluid. It is provided with a step of crushing the cells by causing the cells to crush.
一実施形態に係る、血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を分析する方法は、流路と、前記流路に設けられたポンプ部と、前記流路に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部とを備える流体デバイスの前記流路に、前記血液由来試料を流す工程と、前記細胞分析部で赤血球及び白血球の数を測定する工程と、前記ポンプ部を作動させて前記血液由来試料の圧力を変化させることにより前記赤血球を選択的に破砕する工程と、赤血球を破砕した後に、前記細胞分析部で白血球の数を測定する工程とを備える。 The method for analyzing the number of erythrocytes and white blood cells in a blood-derived sample according to one embodiment includes a flow path, a pump unit provided in the flow path, and an aperture-shaped cell analysis unit provided in the flow path. A step of flowing the blood-derived sample through the flow path of the fluid device including the above, a step of measuring the number of red blood cells and white blood cells by the cell analysis unit, and a step of operating the pump unit to control the pressure of the blood-derived sample. A step of selectively crushing the erythrocytes by changing the erythrocytes and a step of measuring the number of white blood cells by the cell analysis unit after crushing the erythrocytes are provided.
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一又は対応する符号を付し、重複する説明は省略する。なお、各図における寸法比は、説明のため誇張している部分があり、必ずしも実際の寸法比とは一致しない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings in some cases. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same or corresponding reference numerals, and duplicate description will be omitted. The dimensional ratio in each figure is exaggerated for explanation and does not necessarily match the actual dimensional ratio.
[流体デバイス]
(第1実施形態)
一実施形態において、本発明は、循環流路を備える、細胞を含む流体を流すための流路と、前記循環流路に設けられ、前記流体の流れ又は前記流体の圧力を制御するポンプ部と、前記流路に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部と、を備える、流体デバイスを提供する。[Fluid device]
(First Embodiment)
In one embodiment, the present invention comprises a flow path for flowing a fluid containing cells, and a pump unit provided in the circulation flow path for controlling the flow of the fluid or the pressure of the fluid. Provided is a fluid device including an aperture-shaped cell analysis unit provided in the flow path.
図1は、一実施形態に係る流体デバイス100の構造を説明する模式図である。流体デバイス100は、循環流路を備える流路110と、循環流路に設けられたポンプ部130と、循環流路を備える流路110に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部120とを備える。後述するように、細胞分析部120は、循環流路の内部に存在していてもよく、流路110内の循環流路以外の領域に存在していてもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the structure of the
本実施形態の流体デバイスにおいて、循環流路とは、内部の流体が循環することができる流路を意味する。循環流路は、閉じた回路を形成していてもよく、後述する区画バルブ140を開閉することにより、閉じた回路を形成することができるように構成されていてもよい。
In the fluid device of the present embodiment, the circulation flow path means a flow path through which the internal fluid can circulate. The circulation flow path may form a closed circuit, or may be configured so that a closed circuit can be formed by opening and closing the
流路110は細胞を含む流体Lを流すためのものである。流体Lは、特に限定されないが、例えば血液由来試料であってもよい。この場合、流体Lに含まれる細胞としては、赤血球、白血球等が挙げられる。ポンプ部130を作動させることにより、流体Lの流れを制御することができる。また、ポンプ部130を作動させることにより、流体Lの圧力を調節することができる。例えば、ポンプ部130を作動させることにより、静止状態にあった流体Lを流動させたり、流体Lの流動速度を速めたりすることができる。
The
流体Lの圧力とは、流体Lに含まれる細胞が受ける圧力であるということもできる。例えば、流体Lの流動速度を速めることにより、流体Lの圧力を上昇させることができる。あるいは、流体Lの流動速度を低下させることにより、流体Lの圧力を低下させることができる。 It can also be said that the pressure of the fluid L is the pressure received by the cells contained in the fluid L. For example, the pressure of the fluid L can be increased by increasing the flow velocity of the fluid L. Alternatively, the pressure of the fluid L can be reduced by reducing the flow velocity of the fluid L.
本実施形態の流体デバイスを用いて細胞を破砕することができる。具体的には、ポンプ部130により、流路110を流れる流体Lの圧力を変化させることにより、細胞を破砕することができる。例えば、流体Lに所定の加圧を行った後、加圧を解除する等の圧力変化を発生させることにより、細胞の細胞膜を破裂させることができる。また、圧力変化の条件を制御することにより、細胞混合物中の特定の細胞のみを破砕することができる。これは、細胞の種類によって細胞膜の構造が異なっており、圧力に対する耐性が異なることによると考えられる。実施例において後述するように、例えば、流体Lが赤血球及び白血球を含む場合に、赤血球のみを選択的に破砕することができる。
Cells can be disrupted using the fluid device of this embodiment. Specifically, the
本実施形態の流体デバイスにより、従来の細胞破砕装置や試薬を使用しなくても、極めて短時間に細胞を破砕することができる。また、検体も希釈されず、細胞破砕条件が穏やかであるため目的物の変性が生じる恐れが少なく、細胞破砕のために温度を調節する必要もない。細胞の破砕の詳細については後述する。 With the fluid device of the present embodiment, cells can be disrupted in an extremely short time without using a conventional cell disruptor or reagent. In addition, since the sample is not diluted and the cell disruption conditions are mild, there is little risk of denaturation of the target product, and there is no need to adjust the temperature for cell disruption. Details of cell disruption will be described later.
また、本実施形態の流体デバイスによれば、流体デバイス内で細胞を破砕するため、試料が流体デバイスの外部に飛散することを制御することができる。このため、作業者が病原菌やウイルスに感染したり、周囲を汚染したりするリスクを低減することができる。 Further, according to the fluid device of the present embodiment, since the cells are crushed in the fluid device, it is possible to control the sample from scattering to the outside of the fluid device. Therefore, it is possible to reduce the risk that the worker is infected with a pathogen or a virus or contaminates the surroundings.
本実施形態の流体デバイスはカートリッジであってもよい。すなわち、本実施形態の流体デバイスは、自由に着脱することができる部品であり、分析装置に着脱するものであってもよい。本実施形態の流体デバイスがカートリッジであることにより、カートリッジ内という閉じられた空間で細胞の破砕及び分析を行うことができるため、感染・汚染のリスクを更に低減することができる。 The fluid device of this embodiment may be a cartridge. That is, the fluid device of the present embodiment is a component that can be freely attached and detached, and may be attached to and detached from the analyzer. Since the fluid device of the present embodiment is a cartridge, cells can be crushed and analyzed in a closed space inside the cartridge, so that the risk of infection / contamination can be further reduced.
流体デバイス100では、区画バルブ140a及び140bを閉じて流路110が回路を形成した状態で、ポンプ部130を作動させることにより、流路110が備える循環流路の内部の流体Lを循環させることができる。これにより、更に効率よく細胞を破砕することが可能になる。
In the
実施例において後述するように、循環流路が閉じた回路を形成した状態で、ポンプ部130を作動させることにより、流体Lは画定された体積の循環流路の内部を流れることになる。ここで、「画定」とは、流路の他の領域から区別することを意味する。そして、ポンプ部130の作動条件を調整して流体Lの圧力を変化させると、流体Lに含まれる細胞が受ける圧力が変化する。より具体的には、細胞が加圧されたり減圧されたりする。このような圧力変化により、流路110における画定された領域115の内部で細胞の細胞膜が破裂し、細胞が破砕されると考えられる。
As will be described later in the embodiment, by operating the
図1に示すように、流路110の一部はポンプ部130を含む領域115に流体Lを導入する導入用流路110aを形成していてもよいし、領域115から流体を排出する排出用流路110bを形成していてもよい。これにより、領域115に流体Lを導入したり、領域115から流体Lを排出したりする操作を簡便に行うことができる。
As shown in FIG. 1, a part of the
また、導入用流路110aは、流体Lの流れを制御する区画バルブ140aを備えていることが好ましく、排出用流路110bは、流体Lの流れを制御する区画バルブ140bを備えていることが好ましい。このとき、ポンプ部130を含む領域115は、区画バルブ140aを閉じることにより導入用流路110aから画定され、区画バルブ140bを閉じることにより排出用流路110bから画定される。
Further, the
また、流体デバイス100は、廃液タンク150を備えていてもよい。廃液を廃液タンク150に収容することにより、病原菌やウイルスによる感染や汚染のリスクを更に低減することができる。
Further, the
《ポンプ部》
ポンプ部130は、例えばバルブから構成されていてもよい。また、上記のバルブは、ダイアフラム部材を備えるダイアフラムバルブであり、ダイアフラム部材はエラストマー材料から形成されていてもよい。そして、ダイアフラム部材が変形することで流路110における流体Lの流れを制御し、ポンプ部130を含む領域115の体積を変動させるように構成されていてもよい。ここで、ダイアフラム部材の変形方向は、流体Lの流れを制御することができれば特に限定されず、例えば流路110の軸線に垂直な方向であってもよい。《Pump section》
The
図2(a)及び(b)は、ダイアフラムバルブの構造の一例を説明する断面図である。図2(a)はダイアフラムバルブ200の開状態を示し、図2(b)はダイアフラムバルブ200の閉状態を示す。図2(a)及び(b)に示すように、ダイアフラムバルブ200は、第1の基板210と、エラストマー材料からなるダイアフラム部材230と、第2の基板220とを備えている。第2の基板220とダイアフラム部材230とは密着した状態で接着されている。また、第1の基板210とダイアフラム部材230との間の空間は流体が流れる流路110を形成している。また、第2の基板220の一部には貫通孔240が設けられている。また、貫通孔240においては、ダイアフラム部材230が露出している。
2A and 2B are cross-sectional views illustrating an example of the structure of the diaphragm valve. FIG. 2A shows an open state of the
ダイアフラムバルブ200は、流路110に配置されており、流路110の内部の流体Lの流れ又は流体Lの圧力を制御するものである。
The
図2(a)に示すダイアフラムバルブ200の開状態では、流路110の内部を流体Lが流れることができる。一方、図2(b)に示すように、ダイアフラムバルブ200の貫通孔240からバルブ制御用の流体を供給し、貫通孔240の内部を加圧すると、ダイアフラム部材230が変形し、変形したダイアフラム部材230の一部が第1の基板210と密着する。この状態は、ダイアフラムバルブ200の閉状態である。その結果、流路110の内部の流体Lの流れが遮断される。
In the open state of the
ここで、図2(a)及び(b)に示すように、ダイアフラムバルブ200の閉状態をより強固なものとするために、貫通孔240と対向する第1の基板210の領域には凸部211が形成されていてもよい。
Here, as shown in FIGS. 2A and 2B, in order to make the closed state of the
バルブ制御用の流体としては、N2ガス、空気等の気体、水、油等の液体等が挙げられる。バルブ制御用の流体は、例えば、貫通孔240に接続されたチューブ等により供給することができる。あるいは、バルブの開閉は、機械的な力や電磁力で制御されてもよい。The fluid valve control, N 2 gas, a gas such as air, water, liquid such as oil and the like. The fluid for valve control can be supplied, for example, by a tube connected to the through
また、ダイアフラム部材230を形成するエラストマー材料としては、貫通孔240の内部の圧力変化に応じて貫通孔240の軸線方向に変形可能な材料であれば特に限定されず、例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等のシリコーン系エラストマー等が挙げられる。
The elastomer material forming the
図2(b)に示す閉状態のダイアフラムバルブ200において、貫通孔240の内部に印加していた圧力を低下させると、変形していたダイアフラム部材230が元の形状に戻り、再び図2(a)に示す開状態となる。その結果、再び流路110の内部を流体Lが流れることができるようになる。
In the
ダイアフラムバルブの構造は、上述したものに限られない。例えば、図3(a)及び(b)に示すダイアフラムバルブ300を用いることもできる。図3(a)はバルブ300の開状態を示し、図3(b)はバルブ300の閉状態を示す。
The structure of the diaphragm valve is not limited to that described above. For example, the
図3(a)及び(b)に示すように、バルブ300は、上述したバルブ200と比較すると、ダイアフラム部材230が第2の基板220の全面に配置されておらず、バルブ300の周囲のみに局所的に配置されている点が主に異なっている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, in the
バルブ300のダイアフラム部材230は、アンカー部231を備えていることにより、ダイアフラム部材230を加圧により変形させた場合においても、ダイアフラム部材230が破損して第2の基板220から剥離することが抑制されている。
Since the
《3連以上のバルブを含むポンプ部》
流体デバイス100のように、ポンプ部130は3連以上のバルブから構成されていてもよい。3連以上のバルブにより、すなわちバルブを3個以上並べることにより、ポンプ部130による流体Lの流れの制御をより効率よく行うことができる。<< Pump section including 3 or more valves >>
Like the
図4(a)〜(d)を用いて3連バルブの動作について説明する。図4(a)〜(d)は、3個のダイアフラムバルブ200a、200b及び200cを備えるポンプの一例の動作を説明する断面図である。
The operation of the triple valve will be described with reference to FIGS. 4A to 4D. 4 (a) to 4 (d) are cross-sectional views illustrating the operation of an example of a pump including three
図4(a)に示す状態では、3個のバルブ200a、200b及び200cは、いずれも開状態である。この状態では、流路110の内部の流体Lの流れは制御されていないため、流体Lは図4(a)に向かって右側に流れる場合もあるし、左側に流れる場合もあるし、流体の流れが停止(静止)している場合もある。
In the state shown in FIG. 4A, all three
続いて、図4(b)に示すように、バルブ200aを閉状態に制御し、バルブ200b及び200cは開状態のままにする。この結果、流路110の内部の流体Lの流れはバルブ200aによって堰き止められる。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, the
続いて、図4(c)に示すように、バルブ200a及びバルブ200bを閉状態に制御し、バルブ200cは開状態のままにする。ここで、バルブ200bが開状態から閉状態に変化する過程で、ダイアフラム部材230が変形することにより、バルブ200bの周囲に存在していた流体Lが押しのけられる。ところが、バルブ200aが閉状態にあることから、押しのけられた流体は図4(c)の矢印で示す方向、すなわち、図4(c)に向かって右側に移動する。この結果、流体Lに矢印で示す方向の流れが生じる。また、流体Lが加圧される。
Subsequently, as shown in FIG. 4C, the
続いて、図4(d)に示すように、バルブ200b及び200cを閉状態に制御する。すると、バルブ200cが開状態から閉状態に変化する過程で、ダイアフラム部材230が変形することにより、バルブ200cの周囲に存在していた流体Lが押しのけられる。ところが、バルブ200aが閉状態にあることから、押しのけられた流体Lは図4(d)の矢印で示す方向、すなわち、図4(d)に向かって右側に移動する。この結果、流体Lに矢印で示す方向の流れが更に加速される。また、流体Lが更に加圧される。この時、バルブ200aは図4(d)に示すように開状態に制御してもよいし、閉状態のまま維持してもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 4D, the
続いて、再び図4(a)に示すように、バルブ200a、200b及び200cを、いずれも開状態に制御する。この結果、流体Lの加圧が解除される。また、この状態において、慣性により、流路110の内部の流体Lは、図4(a)に向かって右側に移動し続けている場合がある。
Subsequently, as shown in FIG. 4A again, the
更に、以上の工程を繰り返すことにより、流路110の内部の流体Lの流れ又は流体Lの圧力を制御することができる。
Further, by repeating the above steps, the flow of the fluid L or the pressure of the fluid L inside the
以上の工程は、3個のバルブを備えるポンプの制御方法の一例であり、3個のバルブを備えるポンプの制御方法はこれに限られない。例えば、上述したバルブの制御において、バルブ200aとバルブ200cの開閉のタイミングを逆にすることにより、流路110の内部の流体Lの流れを上述したものと逆方向に制御することもできる。また、図4(a)〜(d)の動作を繰り返す周期、バルブ200a〜200cを駆動するバルブ制御用の流体の圧力、バルブの径等を調節することによっても、流体Lの流れ又は流体Lの圧力を制御することができる。
The above steps are an example of a control method for a pump having three valves, and the control method for a pump having three valves is not limited to this. For example, in the valve control described above, the flow of the fluid L inside the
また、バルブを4個以上備えるポンプにより、流路110の内部の流体Lの流れを制御することも可能である。
It is also possible to control the flow of the fluid L inside the
《区画バルブ》
流体デバイス100は、区画バルブ140を更に備えていてもよい。区画バルブ140(140a,140b)を閉じて流路110のポンプ部130を含む領域115を画定したうえでポンプ部130を作動させることにより、より効率よく流体Lの圧力を制御することができる。《Partition valve》
The
流体デバイス100では、区画バルブ140を閉じることで、ポンプ部130を含む領域115が画定された領域となる。すなわち、流体デバイス100では、区画バルブ140(140a,140b)を閉じることによって、流路110のポンプ部130を含む領域115が循環流路(ループ流路)となり、その他の部分から独立することができる。
In the
その結果、流路110において、一時的に流体の流速が遅くなる、あるいは止まる。その後ポンプ部130を作動させると、領域115において流速が速くなり、流体Lに加えられる圧力が高まる。
As a result, the flow velocity of the fluid temporarily slows down or stops in the
また、例えば、ポンプ部130がダイアフラムバルブである場合、ダイアフラムバルブを閉じることでダイアフラム部材が流路110側に向かって変形し、領域115内の体積が小さくなる。その結果、領域115内の流体Lの圧力が高まる。一方、ダイアフラムバルブを開けることで、ダイアフラム部材は流路側に反する方向に変形し、領域115内の体積が大きくなる。その結果、流体Lの圧力が低下する。このようにして、領域115内の体積を変動させることで、流体Lの圧力を調節することができる。
Further, for example, when the
区画バルブ140は、ダイアフラム部材を備えるダイアフラムバルブであってもよく、上述した、ポンプ部を構成するバルブと同様のものであってもよい。
The
区画バルブ140は、ノーマリークローズド・バルブであってもよく、ノーマリーオープン・バルブであってもよい。ノーマリークローズド・バルブは、定常状態において閉状態であり、バルブを作動させることによって開状態となるバルブである。また、ノーマリーオープン・バルブは、定常状態において開状態であり、バルブを作動させることによって閉状態となるバルブである。
The
区画バルブ140がノーマリークローズド・バルブである場合、定常状態において区画バルブ140は閉状態であり、バルブを作動させることによって、区画バルブ140により画定された領域115が解放される。
When the
また、区画バルブ140がノーマリーオープン・バルブである場合、定常状態において区画バルブ140は開状態であり、バルブを作動させることによって閉状態となり、流路110の一部の領域115が区画バルブ140により画定された領域となる。
Further, when the
また、流体デバイス100は、区画バルブ140を1個備えていてもよく、2個以上備えていてもよい。区画バルブ140が2個以上ある場合には、各区画バルブ140を閉じることによってポンプ部を含む領域115を画定し、一時的に独立した空間とすることができる。
Further, the
《細胞分析部》
細胞分析部120は、流路110を流れる細胞を分析する領域である。ここで、細胞分析とは、細胞を含む流体の所定のパラメータを分析することを意味する。パラメータとしては特に限定されず、例えば、細胞を含む流体中の細胞数、細胞の大きさ等が挙げられる。細胞分析部は、例えばアパーチャ形状である。アパーチャ形状とは、細胞分析部120について流体の進行方向と直交する流路断面の断面積が、流路110について流体の進行方向と直交する流路断面の断面積よりも小さい形状である。例えば、細胞分析部120の前後の流路110の流路の断面積よりも、細胞分析部の断面積は小さい。例えば流路が円環状である場合、細胞分析部120の径は、流路110の他の領域の径と比較して小さい。すなわち、アパーチャ形状である細胞分析部の流路断面は、分析対象物の分析に適したサイズであってもよく、分析対象である細胞が一つずつ通過するサイズとしてもよい。これにより、少なくとも細胞分析部120では、細胞を1個ずつ通過させることが可能になる。その結果、1細胞ごとに細胞を検出することができるため、細胞の分析が容易になる。細胞の分析は、例えば、光学的に行ってもよいし、電気的に行ってもよい。細胞の分析項目は適宜設定することができる。例えば、細胞の数を測定してもよいし、細胞の大きさを測定してもよい。《Cell analysis department》
The
流路及びアパーチャ形状の断面形状は矩形に限られず、例えば円形であってもよく、任意の多角形であってもよい。例えば、流路110の断面は、幅1.5mm、高さ0.3mmの矩形であってもよい。また、アパーチャ形状である細胞分析部の断面は、幅30μm、高さ30μmの矩形であってもよい。流路及びアパーチャ形状である細胞分析部が、このような形状及び大きさであると、例えば白血球が単一で通過することができる。
The cross-sectional shape of the flow path and the aperture shape is not limited to a rectangle, and may be, for example, a circular shape or an arbitrary polygonal shape. For example, the cross section of the
《細胞分析部の位置》
流体デバイス100では、細胞分析部120が、流路110が備える循環流路の内部に存在している。すなわち、細胞分析部120が循環流路に存在している。細胞分析部120が循環流路の内部に存在することにより、ポンプ部130を作動させて細胞を破砕している最中に循環流路の内部の細胞の状態をリアルタイムで分析することができる。この結果、例えば、細胞破砕率が任意の値に達した時点でポンプ部130を停止させることや、細胞が完全に破砕されるまで細胞破砕操作を継続すること等が可能になる。<< Position of cell analysis department >>
In the
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態に係る流体デバイス500の構造を説明する模式図である。第2実施形態の流体デバイス500は、区画バルブ140a及び140bを閉じて流路110が備える循環流路が閉じた回路を形成した場合に細胞分析部120が回路の外部に存在する点において、第1実施形態に係る流体デバイス100と主に異なる。すなわち、流体デバイス500では、細胞分析部120が循環流路以外の流路に存在している。(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic view illustrating the structure of the
第2実施形態の流体デバイス500では、細胞分析部120が回路の外部に存在することから、流路110の内部の流体Lの流れが細胞分析部120の影響を受けない。このため、第1実施形態に係る流体デバイス100よりも、ポンプ部130の作動による流体Lの流れの制御の自由度が高い。
In the
第2実施形態の流体デバイス500では、例えば、細胞の破砕を開始する前や、細胞の破砕を完了した後に、細胞分析部120で流路110を流れる細胞を分析することになる。
In the
流体デバイス500では、細胞分析部120が排出用流路110bに存在している。この場合、流体Lを、導入用流路110a、循環流路、排出用流路110bの順に一方通行で流すことにより細胞を分析することができる。しかしながら、細胞分析部120の位置はこれに限られず、細胞分析部120は導入用流路110aに存在していてもよい。この場合においても、流体Lを、導入用流路110a、循環流路の順に送液した後、再度導入用流路110aに逆方向に流すことにより、細胞を分析することができる。
In the
(変形例)
図6は、流体デバイスの変形例を説明する模式図である。流体デバイス600は、区画バルブ140の開閉を制御することにより流路110が備える循環流路が2個以上の閉じた回路を形成する点において、第1実施形態に係る流体デバイス100と主に異なる。流体デバイス600では、バルブ140の開閉を制御することにより、流路110の内部の流体Lの流れを制御し、細胞を分析することができる。(Modification example)
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a modified example of the fluid device. The
流体デバイス600では、区画バルブ140a1,140a2,140b1,140b2を閉じて流路110が回路を形成した場合に、細胞分析部120は回路の内部に存在している。しかしながら、細胞分析部120の位置はこれに限られず、回路の外部に存在する構成としてもよい。
In the
図6に示すように、流体デバイス600は、第1循環流路と第2循環流路とを含み、区画バルブ140を閉じることにより、第1循環流路及び第2循環流路が閉じた回路を形成する構成であってもよい。
As shown in FIG. 6, the
また、図6に示すように、流体デバイス600における第1循環流路と第2循環流路とは、少なくとも一部の流路を共有し、共有する流路にポンプ部を備え、第1循環流路又は第2循環流路に細胞分析部120を備えていてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the first circulation flow path and the second circulation flow path in the
また、図6に示すように、流体デバイス600は、第1循環流路と第2循環流路が共有する流路の両端の近傍における、第1循環流路及び第2循環流路が共有しない流路のそれぞれにバルブを有していてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, in the
[細胞を破砕する方法]
一実施形態において、本発明は、細胞を破砕する方法であって、流路と、前記流路に設けられたポンプ部と、前記流路の前記ポンプ部を含む領域を画定するための区画バルブと、を備える流体デバイスの前記流路に、前記細胞を含む流体を流す工程と、前記区画バルブを閉じて前記流路の前記ポンプ部を含む領域を画定する工程と、前記ポンプ部を作動させて前記流体の圧力を変化させることにより前記細胞を破砕する工程と、を備える方法を提供する。[How to crush cells]
In one embodiment, the present invention is a method of disrupting cells, a partition valve for defining a flow path, a pump portion provided in the flow path, and a region including the pump portion of the flow path. A step of flowing a fluid containing the cells into the flow path of the fluid device including the above, a step of closing the partition valve to define a region including the pump part of the flow path, and operating the pump part. Provided is a method comprising a step of crushing the cells by changing the pressure of the fluid.
ここで、一例として、図1に示す流体デバイス100を用いて細胞を破砕する方法について説明する。図1は、一実施形態に係る流体デバイス100の構造を説明する模式図である。流体デバイス100は、循環流路を備える流路110と、循環流路に設けられたポンプ部130と、循環流路を備える流路110に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部120とを備えている。
Here, as an example, a method of disrupting cells using the
ここで、ポンプ部130は3連以上のバルブを含んでいてもよい。上述したように、3連以上のバルブにより、すなわちバルブを3個以上並べることにより、ポンプ部130による流体Lの流れの制御をより効率よく行うことができる。
Here, the
流体デバイス100では、区画バルブ140a,140bを閉じることにより、流路110の領域115が閉じた回路を形成する。
In the
まず、流体デバイス100の区画バルブ140a,140bを開放し、区画バルブ140c,140dを閉じる。この状態で、導入用流路110aから細胞を含む流体Lを導入する。細胞を含む流体Lは、例えば、赤血球及び白血球を含む血液由来試料であってもよい。その結果、流路110の内部が細胞を含む流体Lで満たされる。余剰の流体Lは排出用流路110bを通過して廃液タンク150に収容される。ここで、細胞を含む流体Lの流れは、ポンプ部130を作動させることによって生じさせてもよい。この場合、ポンプ部130の作動条件は、細胞を破砕しない条件としてもよい。
First, the
続いて、流路110の内部が細胞を含む流体Lで満たされた後、区画バルブ140a,140bを閉じ、140cを開放する。その結果、流路110の領域115が閉じた回路を形成する。
Subsequently, after the inside of the
続いて、細胞を含む流体Lの圧力を変化させる条件でポンプ部130を作動させる。ここで、流体Lの圧力を変化させる条件としては、ポンプの駆動時間、駆動圧、周波数等が挙げられる。その結果、領域115において流速が速くなり、流体Lに加えられる圧力が高まる。また、ポンプ部130がダイアフラムバルブである場合、ダイアフラムバルブを閉じることでダイアフラム部材が流路110側に向かって変形し、領域115内の体積が小さくなる。その結果、領域115内の流体Lの圧力が高まる。一方、ダイアフラムバルブを開けることで、ダイアフラム部材は流路側に反する方向に変形し、領域115内の体積が大きくなる。その結果、流体Lの圧力が低下する。このような圧力変化により、細胞が破砕される。
Subsequently, the
ここで、圧力を変化させる条件を調整することにより、例えば、赤血球及び白血球を含む血液由来試料中の赤血球のみを選択的に破砕することもできる。また、流路110の領域115が閉じた回路を形成した状態でポンプ部130を作動させることにより、細胞を破砕する効率を高めることができる。
Here, by adjusting the conditions for changing the pressure, for example, only erythrocytes in a blood-derived sample containing erythrocytes and leukocytes can be selectively crushed. Further, by operating the
[血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を測定する方法]
一実施形態において、本発明は、血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を測定する方法であって、流路と、前記流路に設けられたポンプ部と、前記流路に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部と、を備える流体デバイスの前記流路に、前記血液由来試料を流す工程と、前記細胞分析部で赤血球及び白血球の数を測定する工程と、前記ポンプ部を作動させて前記血液由来試料の圧力を変化させることにより前記赤血球を選択的に破砕する工程と、赤血球を破砕した後に、前記細胞分析部で白血球の数を測定する工程と、を備える方法を提供する。本実施形態の方法は、血球算定(血算)を行う方法であるともいえる。[Method of measuring the number of red blood cells and white blood cells in a blood-derived sample]
In one embodiment, the present invention is a method of measuring the number of red blood cells and white blood cells in a blood-derived sample, which comprises a flow path, a pump portion provided in the flow path, and an aperture provided in the flow path. The step of flowing the blood-derived sample through the flow path of the fluid device including the cell analysis section of the shape, the step of measuring the number of red blood cells and white blood cells in the cell analysis section, and the operation of the pump section are described. Provided is a method including a step of selectively crushing the erythrocytes by changing the pressure of a blood-derived sample, and a step of measuring the number of white blood cells by the cell analysis unit after crushing the erythrocytes. It can be said that the method of this embodiment is a method of performing blood cell calculation (blood calculation).
ここで、一例として、図5に示す流体デバイス500を用いて血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を測定する方法について説明する。
Here, as an example, a method of measuring the number of red blood cells and white blood cells in a blood-derived sample using the
まず、流体デバイス500の区画バルブ140a,140bを開放し、区画バルブ140c,140dを閉じる。この状態で、導入用流路110aから血液由来試料を導入する。血液由来試料の導入は加圧により行ってもよいし、ポンプ部130を作動させることにより行ってもよい。この場合、ポンプ部130の作動条件は、細胞を破砕しない条件であることが好ましい。
First, the
その結果、流路110の内部が血液由来試料で満たされる。余剰の血液由来試料は細胞分析部120及び排出用流路110bを通過して廃液タンク150に収容される。ここで、細胞分析部120で、細胞分析部120を通過する細胞の数を測定する。この時、細胞分析部120を通過する血液由来試料は、赤血球及び白血球が破砕されていない。このため、この段階で測定した細胞の数は、赤血球及び白血球の数の合計である。
As a result, the inside of the
続いて、流路110の内部が血液由来試料で満たされた後、区画バルブ140a,140bを閉じ、140cを開放する。その結果、流路110の領域115が閉じた回路を形成する。
Subsequently, after the inside of the
続いて、血液由来試料中の赤血球を選択的に破砕する条件でポンプ部130を作動させて、血液由来試料の圧力を変化させることにより、赤血球を選択的に破砕する。
Subsequently, the
続いて、区画バルブ140bを開放し、血液由来試料を送液する。すると、流路110の内部の血液由来試料は細胞分析部120及び排出用流路110bを通過して廃液タンク150に収容される。
Subsequently, the
この時、細胞分析部120で、細胞分析部120を通過する細胞の数を測定する。ここで、細胞分析部120を通過する血液由来試料は、赤血球のみが選択的に破砕されており、白血球は破砕されていない。このため、この段階で測定した細胞の数は、白血球の数である。
At this time, the
以上の工程により、血液由来試料中の白血球の数を測定することができる。また、最初に測定した赤血球及び白血球の合計の数から、後で測定した白血球のみの数を差し引くことにより、赤血球の数をより正確に求めることができる。しかしながら、赤血球の数に対し、白血球の数は非常に少ない場合が通常であるため、最初に測定した赤血球及び白血球の合計の数を赤血球の数として用いてもよい。 By the above steps, the number of white blood cells in the blood-derived sample can be measured. In addition, the number of red blood cells can be obtained more accurately by subtracting the number of only white blood cells measured later from the total number of red blood cells and white blood cells measured first. However, since the number of white blood cells is usually very small with respect to the number of red blood cells, the total number of red blood cells and white blood cells measured first may be used as the number of red blood cells.
血液由来試料中の赤血球を選択的に破砕する条件は、例えば、ダイアフラム部材を有するポンプ部の駆動圧力が、0kPa超110kPa、例えば50〜110kPa、例えば70〜110kPaである条件であってもよい。また、ダイアフラム部材を有するポンプ部の駆動周波数が、0Hz超3.3Hz、例えば0.5〜3.3Hz、例えば2〜3.3Hzである条件であってもよい。また、ポンプ部の作動時間は、例えば1〜30分間であってもよく、5〜20分間であってもよく、約10分間であってもよい。 The condition for selectively crushing red blood cells in the blood-derived sample may be, for example, a condition in which the driving pressure of the pump portion having the diaphragm member is more than 0 kPa and 110 kPa, for example, 50 to 110 kPa, for example, 70 to 110 kPa. Further, the driving frequency of the pump unit having the diaphragm member may be a condition of more than 0 Hz and 3.3 Hz, for example, 0.5 to 3.3 Hz, for example, 2 to 3.3 Hz. The operating time of the pump unit may be, for example, 1 to 30 minutes, 5 to 20 minutes, or about 10 minutes.
また、上記のダイアフラム部材の直径は、例えば1〜3mmであってもよく、2〜3mmであってもよい。また、ダイアフラム部材の厚さは、例えば10〜2000μmであってもよく、例えば100〜1000μmであってもよい。ダイアフラム部材の厚さは、薄いほど低駆動圧で必要変位が得られる。また、ダイアフラム部材の材質は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等のシリコーン系エラストマー等であってもよい。 Further, the diameter of the diaphragm member may be, for example, 1 to 3 mm or 2 to 3 mm. Further, the thickness of the diaphragm member may be, for example, 10 to 2000 μm, or may be, for example, 100 to 1000 μm. The thinner the diaphragm member, the lower the driving pressure and the required displacement. Further, the material of the diaphragm member may be a silicone-based elastomer such as polydimethylsiloxane (PDMS), polymethylphenylsiloxane, or polydiphenylsiloxane.
上記の条件では、赤血球を選択的に破砕することができる。上記の条件における白血球の破砕率は2.5%以下である。 Under the above conditions, red blood cells can be selectively disrupted. The leukocyte crush rate under the above conditions is 2.5% or less.
続いて、別の例として、図6に示す流体デバイス600を用いて血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を測定する方法について説明する。図7(a)〜(c)は、流体デバイス600を用いて血液由来試料中の赤血球及び白血球の数を測定する方法を説明する模式図である。
Subsequently, as another example, a method of measuring the number of red blood cells and white blood cells in a blood-derived sample using the
まず、図7(a)に示すように、流体デバイス600の区画バルブ140a2,140b1,140c1,140c2,140c5を開放し、区画バルブ140a1,140b2,140c3,140c4を閉じる。続いて、導入用流路110a1から血液由来試料を導入する。血液由来試料の導入は加圧により行ってもよいし、ポンプ部130を作動させることにより行ってもよい。この場合、ポンプ部130の作動条件は、細胞を破砕しない条件であることが好ましい。
First, as shown in FIG. 7A, the partition valves 140a2, 140b1, 140c1, 140c2, 140c5 of the
その結果、図7(a)の矢印で示すように、流路110の内部を血液由来試料が流れ、流路110の内部が血液由来試料で満たされる。余剰の血液由来試料は排出用流路110b1を通過して廃液タンク150に収容される。ここで、細胞分析部120で、細胞分析部120を通過する細胞の数を測定する。この時、細胞分析部120を通過する血液由来試料は、赤血球及び白血球が破砕されていない。このため、この段階で測定した細胞の数は、赤血球及び白血球の数の合計である。
As a result, as shown by the arrow in FIG. 7A, the blood-derived sample flows inside the
続いて、流路110の内部が血液由来試料で満たされた後、図7(b)に示すように、区画バルブ140a1,140b1,140c3,140c5を閉じ、140a2,140b2,140c1,140c2,140c4を開放する。その結果、流路110の領域115が閉じた回路を形成する。
Subsequently, after the inside of the
続いて、血液由来試料中の赤血球を選択的に破砕する条件でポンプ部130を作動させて、血液由来試料の圧力を変化させることにより、赤血球を選択的に破砕する。この間、図7(b)の矢印で示すように、血液由来試料は、流路110により形成された、閉じた回路の内部を循環することになる。
Subsequently, the
また、図7(b)の矢印で示すように、導入用流路110a2から、排出用流体を導入することにより、流路110の細胞分析部120を含む領域の内部に存在していた血液由来試料を排出することができる。排出用流体としては、N2ガス、空気等の気体、バッファー、油等の液体等が挙げられる。血液由来試料は、排出用流路110b2を通過して廃液タンク150に収容される。Further, as shown by the arrow in FIG. 7B, by introducing the drainage fluid from the introduction flow path 110a2, the blood-derived material existing inside the region including the
続いて、図7(c)に示すように、区画バルブ140a2,140b1,140c2,140c5を閉じ、140a1,140b2,140c1,140c3,140c4を開放する。 Subsequently, as shown in FIG. 7C, the partition valves 140a2, 140b1, 140c2, 140c5 are closed, and 140a1, 140b2, 140c1, 140c3, 140c4 are opened.
続いて、この状態で、導入用流路110a1から排出用流体を導入する。排出用流体の導入は加圧により行ってもよいし、ポンプ部130を作動させることにより行ってもよい。この場合、ポンプ部130の作動条件は、細胞を破砕しない条件であることが好ましい。
Subsequently, in this state, the discharge fluid is introduced from the introduction flow path 110a1. The discharge fluid may be introduced by pressurization or by operating the
すると、図7(c)の矢印で示すように、流路110の内部の血液由来試料は細胞分析部120及び排出用流路110b2を通過して廃液タンク150に収容される。この時、細胞分析部120で、細胞分析部120を通過する細胞の数を測定する。ここで、細胞分析部120を通過する血液由来試料は、赤血球のみが選択的に破砕されており、白血球は破砕されていない。このため、この段階で測定した細胞の数は、白血球の数である。以上の工程により、血液由来試料中の白血球の数を測定することができる。
Then, as shown by the arrow in FIG. 7C, the blood-derived sample inside the
次に実施例を示して本実施形態を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present embodiment will be described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[実験例1]
(流体デバイスの製造)[Experimental Example 1]
(Manufacturing of fluid devices)
また、図8(b)に示すデバイス(以下、「デバイスB」という。)は、各バルブの直径が2mmである以外はデバイスAと同様であった。なお、デバイスA及びBは、ポンプ部の作動により細胞を破砕できるか否かを評価することを目的として製造したものであり、細胞分析部は有していないものであった。 Further, the device shown in FIG. 8B (hereinafter referred to as “device B”) was the same as the device A except that the diameter of each valve was 2 mm. The devices A and B were manufactured for the purpose of evaluating whether or not the cells could be crushed by the operation of the pump unit, and the cell analysis unit did not have them.
[実験例2]
(赤血球の破砕の検討)
実験例1で製造したデバイスA及びBを使用して、細胞の破砕を検討した。試料としては、ウサギの血液を用いた。[Experimental Example 2]
(Examination of crushing red blood cells)
Cell disruption was examined using devices A and B produced in Experimental Example 1. Rabbit blood was used as a sample.
まず、各流体デバイスに試料を導入した。試料の導入量は、各デバイスにつき62.5μLずつであった。続いて、各デバイスのバルブ140を開閉し、流路110の閉じた回路を形成した。これにより、試料が各デバイスの回路内に密閉された。
First, a sample was introduced into each fluid device. The amount of sample introduced was 62.5 μL for each device. Subsequently, the
続いて、ポンプ部130を作動させ、細胞の破砕を行った。ポンプ部130の作動条件は、表1に示す各条件に設定した。また、ポンプ部130の作動時間は全ての条件において10分間とした。
Subsequently, the
続いて、各デバイスのバルブ140を開閉し、各デバイスから試料を回収した。続いて、回収した各試料の576nmにおける吸光度を分光光度計(UV−1800/島津製作所)を使用して測定した。陰性対照として生理食塩液の吸光度を測定した。また、陽性対照として生理食塩水の代わりに注射用水(大塚製薬)を添加して完全溶血させた試料の吸光度を測定した。各試料の溶血率は、下記式(1)を用いて算出した。
溶血率(%)=(試料の吸光度−陰性対照の吸光度)/(陽性対照の吸光度−陰性対照の吸光度)×100 …(1)Subsequently, the
Hemolysis rate (%) = (absorbance of sample-absorbance of negative control) / (absorbance of positive control-absorbance of negative control) x 100 ... (1)
図9は、溶血率の測定結果を示すグラフである。その結果、バルブの直径や駆動圧、周波数を高くすると、破砕される赤血球の割合が増加する傾向が認められた。 FIG. 9 is a graph showing the measurement result of the hemolysis rate. As a result, it was found that the proportion of crushed red blood cells tended to increase as the bulb diameter, driving pressure, and frequency were increased.
[実験例3]
(細胞破砕処理が白血球に及ぼす影響の検討)
実験例2と同様にして、ウサギの血液中の赤血球を破砕し、白血球に与える影響を検討した。[Experimental Example 3]
(Examination of the effect of cell disruption on leukocytes)
In the same manner as in Experimental Example 2, red blood cells in the blood of rabbits were crushed and the effect on white blood cells was examined.
まず、デバイスAに試料を導入した。試料としては、ウサギの血液を使用した。試料の導入量は62.5μLであった。続いて、デバイスAのバルブ140を開閉し、流路110の閉じた回路を形成した。これにより、試料がデバイスAの回路内に密閉された。
First, a sample was introduced into device A. Rabbit blood was used as a sample. The amount of sample introduced was 62.5 μL. Subsequently, the
続いて、ポンプ部130を作動させ、細胞の破砕を行った。ポンプ部130の作動条件は、表2に示す各条件に設定した。また、ポンプ部130の作動時間は全ての条件において10分間とした。
Subsequently, the
続いて、デバイスAのバルブ140を開閉し、試料を回収した。続いて、回収した各試料の溶血率を、実験例2と同様にして分光光度計(UV−1800/島津製作所)を使用して測定した。また、ポアサイズ1.2μmのフィルターを通過させることにより試料中の細胞を除去した後、各試料中のDNA量をリアルタイム定量PCR(ライトサイクラー480システムII/ロシュ・ダイアグノスティックス社)を使用して測定した。白血球が破壊された場合、試料中のDNA量が増加する。元の試料中に含まれる全DNA量を100とした際の回収試料におけるDNA量の相対値を算出した。
Subsequently, the
図10は、溶血率及びDNA量の測定結果を示すグラフである。その結果、デバイスAで赤血球を破壊しても、白血球はほとんど破壊されていないことが明らかとなった。 FIG. 10 is a graph showing the measurement results of the hemolysis rate and the amount of DNA. As a result, it was clarified that even if the red blood cells were destroyed by the device A, the white blood cells were hardly destroyed.
100,500,600…流体デバイス、110…流路、110a,110a1,110a2…導入用流路、110b,110b1,110b2…排出用流路、115…領域、120…細胞分析部、130,P…ポンプ部、140,140a,140a1,140a2,140b,140b1,140b2,140c,140c1,140c2,140c3,140c4,140c5,140d…区画バルブ、150…廃液タンク、200,200a,200b,200c,300…ダイアフラムバルブ(バルブ)、210…第1の基板、211,211a,211b,211c…凸部、220…第2の基板、230…ダイアフラム部材、231…アンカー部、240…貫通孔、L…流体。 100, 500, 600 ... Fluid device, 110 ... Channel, 110a, 110a1, 110a2 ... Introduction flow path, 110b, 110b1, 110b2 ... Discharge flow path, 115 ... Region, 120 ... Cell analysis unit, 130, P ... Pump section, 140, 140a, 140a1, 140a2, 140b, 140b1, 140b2, 140c, 140c1, 140c2, 140c3, 140c4, 140c5, 140d ... Partition valve, 150 ... Waste liquid tank, 200, 200a, 200b, 200c, 300 ... Diaphragm Valve (valve), 210 ... 1st substrate, 211, 211a, 211b, 211c ... Convex portion, 220 ... 2nd substrate, 230 ... Diaphragm member, 231 ... Anchor portion, 240 ... Through hole, L ... Fluid.
Claims (19)
前記循環流路に設けられ、前記流体の流れ又は前記流体の圧力を制御するポンプ部と、
前記流路に設けられた細胞分析部と、
を備え、
前記細胞分析部の断面積は、前記細胞分析部以外の流路の断面積と比べて小さい、流体デバイス。A flow path for flowing a fluid containing cells, which has a circulation flow path,
A pump unit provided in the circulation flow path and controlling the flow of the fluid or the pressure of the fluid, and
The cell analysis unit provided in the flow path and
With
A fluid device in which the cross-sectional area of the cell analysis unit is smaller than the cross-sectional area of a flow path other than the cell analysis unit.
前記ダイアフラム部材が変形することで前記流路における流体の流れを制御し、前記ポンプ部を含む領域の体積を変動させる、請求項2〜6のいずれか一項に記載の流体デバイス。The pump portion has a diaphragm member and has a diaphragm member.
The fluid device according to any one of claims 2 to 6, wherein the diaphragm member is deformed to control the flow of fluid in the flow path and change the volume of the region including the pump portion.
前記第1循環流路と前記第2循環流路とは、少なくとも一部の流路を共有する、請求項3〜8のいずれか一項に記載の流体デバイス。The circulation flow path includes a first circulation flow path and a second circulation flow path.
The fluid device according to any one of claims 3 to 8, wherein the first circulation flow path and the second circulation flow path share at least a part of the flow path.
前記第1循環流路又は前記第2循環流路に前記細胞分析部を備える、請求項9に記載の流体デバイス。The pump unit is provided in the shared flow path.
The fluid device according to claim 9, wherein the cell analysis unit is provided in the first circulation flow path or the second circulation flow path.
前記ポンプ部が、前記流体の流れ又は前記流体の圧力を、(i)試料中の赤血球も白血球も破砕せずに試料を循環させられる程度、及び(ii)試料中の赤血球のみ破砕し、白血球は破砕せずに試料を循環させられる程度、に制御可能に構成されている、血液算定用流体デバイス。The fluid device according to any one of claims 1 to 11 is provided.
The pump unit crushes the flow of the fluid or the pressure of the fluid to the extent that (i) the sample can be circulated without crushing the red blood cells and the white blood cells in the sample, and (ii) only the red blood cells in the sample are crushed and the white blood cells. Is a fluid device for blood calculation that is configured to be controllable to the extent that the sample can be circulated without crushing.
流路と、前記流路に設けられたポンプ部と、前記流路の前記ポンプ部を含む領域を画定するための区画バルブと、を備える流体デバイスの前記流路に、前記細胞を含む流体を流す工程と、
前記区画バルブを閉じて前記流路の前記ポンプ部を含む領域を画定する工程と、
前記ポンプ部を作動させて前記流体の圧力を変化させることにより前記細胞を破砕する工程と、
を備える方法。A method of crushing cells
A fluid containing the cells is placed in the flow path of a fluid device including a flow path, a pump portion provided in the flow path, and a partition valve for defining a region including the pump section of the flow path. The flow process and
A step of closing the partition valve to define a region of the flow path including the pump portion,
A step of crushing the cells by operating the pump unit to change the pressure of the fluid, and
How to prepare.
前記細胞分析部において、前記流体中の細胞を分析する工程を更に備える、請求項13に記載の方法。The fluid device further comprises an aperture-shaped cell analyzer provided in the flow path.
The method according to claim 13, further comprising a step of analyzing cells in the fluid in the cell analysis unit.
流路と、前記流路に設けられたポンプ部と、前記流路に設けられたアパーチャ形状の細胞分析部と、を備える流体デバイスの前記流路に、前記血液由来試料を流す工程と、
前記細胞分析部で赤血球及び白血球の数を測定する工程と、
前記ポンプ部を作動させて前記血液由来試料の圧力を変化させることにより前記赤血球を選択的に破砕する工程と、
赤血球を破砕した後に、前記細胞分析部で白血球の数を測定する工程と、
を備える方法。A method for measuring the number of red blood cells and white blood cells in a blood-derived sample.
A step of flowing the blood-derived sample through the flow path of a fluid device including a flow path, a pump unit provided in the flow path, and an aperture-shaped cell analysis unit provided in the flow path.
The step of measuring the number of red blood cells and white blood cells in the cell analysis unit, and
A step of selectively crushing the red blood cells by operating the pump unit to change the pressure of the blood-derived sample, and
After crushing the red blood cells, the step of measuring the number of white blood cells in the cell analysis unit and
How to prepare.
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