WO2017213123A1 - 流体デバイス - Google Patents

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WO2017213123A1
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flow path
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channel
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一木　隆範
博美 宝田
遼 小林
太郎 上野
直也 石澤
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国立大学法人東京大学
株式会社ニコン
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
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    • B01L2300/0883—Serpentine channels
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    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics

Definitions

  • the present invention relates to a fluidic device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-113329 for which it applied on June 07, 2016, and uses the content here.
  • ⁇ -TAS is superior to conventional inspection devices in that it can be measured and analyzed with a small amount of sample, can be carried, and can be disposable at low cost. Furthermore, in the case of using an expensive reagent or in the case of testing a small amount of a large number of specimens, the method is attracting attention as a highly useful method.
  • Non-Patent Document 1 A device including a flow path and a pump disposed on the flow path as a component of ⁇ -TAS has been reported (Non-Patent Document 1).
  • a plurality of solutions are injected into the channel, and the pump is operated to mix the plurality of solutions in the channel.
  • the apparatus includes: a flow path into which a solution is introduced; and a reservoir that stores the solution and supplies the solution to the flow path, and the reservoir moves toward the flow path.
  • a fluidic device is provided in which the length in the direction in which the solution flows is greater than the width orthogonal to the length.
  • a fluidic device is provided that includes a second reservoir having a length in a direction that is greater than a width orthogonal to the length.
  • the flow path is formed on one surface of the substrate, and is formed in parallel with the flow path for quantitatively determining or mixing the solution, and on the other surface opposite to the one surface of the substrate, and contains the solution. And a reservoir for supplying the solution to the flow path.
  • the substrate at least two first flow paths formed on the substrate and parallel to each other, and at least three second flow paths parallel to each other in a direction orthogonal to the first flow path.
  • the reservoir is provided with a fluid device in which the two first flow paths and the three second flow paths are alternately and repeatedly connected to form a meandering shape.
  • a fluid device that includes a reservoir that is disposed on one surface of the substrate and that stores a solution, and the reservoir includes a recess formed in the in-plane direction of the one surface.
  • a fluid device including a reservoir provided on a substrate and containing a solution is provided, and the reservoir includes a curved channel.
  • FIG. 1 is a schematic front view of a fluidic device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • 1 is a schematic plan view of a fluidic device according to an embodiment.
  • 1 is a schematic plan view of a fluidic device according to an embodiment.
  • 1 is a schematic plan view of a fluidic device according to an embodiment.
  • 1 is a schematic plan view of a fluidic device according to an embodiment.
  • 1 is a schematic plan view of a fluidic device according to an embodiment.
  • FIGS. 1 to 11 In the drawings used in the following description, in order to make the features easier to understand, the portions that become the features may be shown in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratios of the respective constituent elements may not be the same as the actual ones. I can't.
  • FIG. 1 is a front view of a fluidic device 100A according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the fluidic device 100A.
  • illustration of an air flow path for discharging or introducing air in the flow path when introducing a liquid is omitted.
  • the fluidic device 100A of the present embodiment includes a device that detects a sample substance that is a detection target included in a specimen sample by an immune reaction, an enzyme reaction, or the like.
  • the sample substance is, for example, a biomolecule such as nucleic acid, DNA, RNA, peptide, protein, extracellular vesicle.
  • the fluidic device 100A includes an upper plate 6, a lower plate 8, and a substrate 9.
  • the upper plate 6, the lower plate 8, and the substrate 9 are formed of a resin material (polypropylene, polycarbonate, or the like).
  • the upper plate (eg, the lid, the upper or lower portion of the flow path, the upper or lower surface of the flow path) 6, the lower plate (eg, the lid, the upper or lower portion of the flow path, the flow path) (Upper surface or bottom surface) 8 and the substrate 9 are disposed along a horizontal plane, the upper plate 6 is disposed above the substrate 9, and the lower plate 8 is disposed below the substrate 9.
  • FIG. 2 is a plan view (top view) of the substrate 9 viewed from the upper plate 6 side.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is a bottom view of the substrate 9. In FIG. 4, illustration of the shape of the upper surface side is omitted.
  • the substrate 9 includes a reservoir layer 19A on the lower surface (one surface) 9a side and a reaction layer 19B on the upper surface (other surface) 9b side.
  • the reservoir layer 19 ⁇ / b> A has a plurality of (three in FIG. 4) flow path type reservoirs 29 ⁇ / b> A, 29 ⁇ / b> B, 29 ⁇ / b> C arranged on the lower surface 9 a of the substrate 9.
  • the flow path type reservoir is a reservoir constituted by an elongated flow path having a length larger than the width.
  • Each of the reservoirs 29A, 29B, and 29C can store a solution independently of each other.
  • Each of the reservoirs 29A, 29B, 29C is formed in the in-plane direction of the lower surface 9a (for example, one or a plurality of directions in the surface of the lower surface 9a, a direction parallel to the surface direction of the lower surface 9a, etc.).
  • it is constituted by linear depressions (eg, recesses).
  • the reservoirs 29A, 29B, and 29C are spaces formed in a tube shape or a cylinder shape when the lower plate 8 and the substrate 9 are joined.
  • the bottom surfaces of the recesses in the respective reservoirs 29A, 29B, and 29C are substantially flush.
  • the depressions in each of the reservoirs 29A, 29B, and 29C have the same width.
  • the cross section of the dent is rectangular as an example.
  • the width of the depression is 1.5 mm and the depth is 1.5 mm.
  • the volume of the depressions in the reservoirs 29A, 29B, and 29C is set according to the amount of solution to be stored.
  • the lengths of the reservoirs 29A, 29B, and 29C are set according to the amount of solution to be stored.
  • the reservoirs 29A, 29B, and 29C in the present embodiment have different volumes.
  • the width and depth of the depressions are examples, and are several ⁇ m to several hundred mm, for example, 1 ⁇ m to 999 mm, 0.01 ⁇ m to 100 mm, and the like, depending on the size of the fluid device (microfluidic device etc.) 100A. Can be set arbitrarily.
  • Reservoirs 29A, 29B, and 29C are formed in a meandering shape in which linear depressions extend in a predetermined direction while being folded back to the left and right.
  • the reservoir 29A will be described.
  • the reservoir 29A includes a plurality of (five in FIG. 4) first straight portions 29A1 arranged in parallel in a predetermined direction (left and right direction in FIG. 4) and adjacent first straight portions 29A1.
  • the connecting portion between the end portions is formed in a meandering shape including a second straight portion 29A2 that alternately and repeatedly connects one end side and the other end side of the first straight portion 29A1.
  • the reservoirs 29B and 29C are formed in a meandering shape similarly to the reservoir 29A.
  • One end side of the reservoir 29A is connected to a through portion 39A that penetrates the substrate 9 in the thickness direction (eg, a direction orthogonal to or intersecting with the lower surface 9a or the upper surface 9b).
  • the other end side of the reservoir 29A is connected to an air release unit (not shown).
  • substrate 9 may be sufficient.
  • One end side of the reservoir 29B is connected to a through portion 39B that penetrates the substrate 9 in the thickness direction.
  • the other end side of the reservoir 29B is connected to an air release unit (not shown).
  • One end side of the reservoir 29C is connected to a through portion 39C that penetrates the substrate 9 in the thickness direction.
  • the other end side of the reservoir 29C is connected to an air release unit (not shown).
  • the air release portion connected to the reservoirs 29B and 29C can be a penetration portion or a groove portion, similar to the reservoir 29A.
  • the atmosphere opening portion connected to the reservoirs 29A, 29B, and 29C is a penetration portion
  • the penetration that penetrates in the thickness direction of the upper plate 6 is provided at a position facing the penetration portion in the upper plate 6.
  • a hole (not shown) is formed in communication with the penetrating portion.
  • the reaction layer 19B includes a circulation channel 10, an introduction channel 12A, 12B, 12C, a discharge channel 13A, 13B, 13C, a waste liquid tank 7, a metering valve disposed on the upper surface 9b of the substrate 9. It has VA, VB, VC, introduction valves IA, IB, IC, and waste liquid valves OA, OB, OC.
  • Quantitative valves VA, VB, and VC are arranged so that each of the sections of the circulation channel 10 divided by the quantitative valves has a predetermined volume.
  • the metering valves VA, VB, and VC partition the circulation channel 10 into a first metering section 18A, a second metering section 18B, and a second metering section 18C.
  • the introduction flow path 12A is connected to a penetration portion (penetration flow path) 39A on one end side and is connected to the circulation flow path 10 from the outside on the other end side.
  • the position where the introduction channel 12A is connected to the circulation channel 10 is in the vicinity of the metering valve VA in the first metering section 18A.
  • the introduction flow path 12A and the reservoir 29A partially overlap each other when viewed from above (for example, when viewed from above in the stacking direction of the upper plate 6, the lower plate 8, and the substrate 9). It is connected through a through portion 39A arranged in the portion.
  • the introduction flow path 12B is connected to the through portion 39B on one end side and is connected to the circulation flow path 10 from the outside on the other end side.
  • the position where the introduction channel 12B is connected to the circulation channel 10 is in the vicinity of the metering valve VB in the second metering section 18B.
  • the introduction flow path 12B and the reservoir 29B partially overlap each other when viewed from above (for example, when viewed from above in the stacking direction of the upper plate 6, the lower plate 8, and the substrate 9). It is connected through a through portion 39B arranged in the portion.
  • the introduction flow path 12C is connected to the through portion 39C on one end side and is connected to the circulation flow path 10 from the outside on the other end side.
  • the position where the introduction channel 12C is connected to the circulation channel 10 is in the vicinity of the metering valve VC in the third metering section 18C.
  • the introduction flow path 12C and the reservoir 29C partially overlap each other when viewed from above (for example, when viewed from above in the stacking direction of the upper plate 6, the lower plate 8, and the substrate 9). It is connected through a through portion 39C arranged in the portion.
  • the introduction flow paths 12A, 12B, and 12C and the reservoirs 29A, 29B, and 29C are connected to each other through the through portions 39A, 39B, and 39C provided in the overlapping portions, respectively.
  • the distance between the path and each reservoir (for example, the distance through which the solution flows) is shortened, and the pressure loss when introducing the solution from each reservoir to the introduction flow path is reduced, so that the solution can be introduced easily and quickly. It becomes possible.
  • the introduction valve IA is disposed between the penetration portion 39A and the circulation flow path 10 in the introduction flow path 12A.
  • the introduction valve IA divides the introduction flow path 12A and is disposed on the substrate 9 and a hemispherical depression 40A (see FIG. 3), and the upper plate 6 is opposed to the depression 40A and is elastically deformed to contact the depression 40A. And a deforming portion (not shown) that closes the introduction channel 12A and opens the introduction channel 12A when separated from the recess 40A.
  • the introduction valve IB is disposed between the through portion 39B and the circulation passage 10 in the introduction passage 12B.
  • the introduction valve IB is disposed opposite to the depression 40B on the upper plate 6 and a depression having a shape similar to that of the depression 40A arranged on the substrate 9 by dividing the introduction flow path 12B (not shown, for convenience). It includes a deforming portion (not shown) that closes the introduction flow path 12B when elastically deformed and abuts the depression 40B, and opens the introduction flow path 12B when separated from the depression 40B.
  • the introduction valve IC is disposed between the through portion 39C and the circulation passage 10 in the introduction passage 12C.
  • the introduction valve IC is arranged so as to face the depression 40C on the upper plate 6 and a depression having a shape similar to that of the depression 40A arranged on the substrate 9 by dividing the introduction flow path 12C (not shown, for convenience sake). It includes a deforming portion (not shown) that closes the introduction flow path 12C when elastically deformed and comes into contact with the depression 40C, and opens the introduction flow path 12C when separated from the depression 40C.
  • the waste liquid tank 7 is disposed in the inner region of the circulation channel 10. Thereby, size reduction of the fluid device 100A can be achieved.
  • the upper plate 6 is provided with a tank suction hole (not shown) that opens to the waste liquid tank 7 in the thickness direction.
  • the discharge channel 13A is a channel for discharging the solution in the first fixed section 18A in the circulation channel 10 to the waste liquid tank 7.
  • One end side of the discharge flow path 13A is connected to the circulation flow path 10.
  • the position where the discharge channel 13A is connected to the circulation channel 10 is in the vicinity of the metering valve VB in the first metering section 18A.
  • the other end side of the discharge flow path 13 ⁇ / b> A is connected to the waste liquid tank 7.
  • the discharge channel 13 ⁇ / b> B is a channel for discharging the solution in the second quantitative section 18 ⁇ / b> B in the circulation channel 10 to the waste liquid tank 7.
  • One end side of the discharge flow path 13B is connected to the circulation flow path 10.
  • the position where the discharge channel 13B is connected to the circulation channel 10 is in the vicinity of the metering valve VC in the second metering section 18B.
  • the other end side of the discharge flow path 13B is connected to the waste liquid tank 7.
  • the discharge flow path 13 ⁇ / b> C is a flow path for discharging the solution in the third fixed amount section 18 ⁇ / b> C in the circulation flow path 10 to the waste liquid tank 7.
  • One end side of the discharge flow path 13C is connected to the circulation flow path 10.
  • the position where the discharge channel 13C is connected to the circulation channel 10 is in the vicinity of the metering valve VA in the third metering section 18C.
  • the other end side of the discharge channel 13 ⁇ / b> C is connected to the waste liquid tank 7.
  • the waste liquid valve OA is disposed in the middle of the discharge flow path 13A (eg, in the middle, the circulation flow path 10 side).
  • the waste liquid valve OA is divided into a hemispherical depression 41A (see FIG. 3) arranged on the substrate 9 by dividing the discharge flow path 13A, and the upper plate 6 is arranged to face the depression 41A and is elastically deformed to come into contact with the depression 41A. And a deformation portion (not shown) that closes the discharge channel 13A and opens the discharge channel 13A when separated from the recess 41A.
  • the waste liquid valve OB is disposed in the middle of the discharge channel 13B (eg, in the middle, the circulation channel 10 side).
  • the waste liquid valve OB is disposed so as to face the depression 41B on the upper plate 6 and a depression having a shape similar to that of the depression 41A arranged on the substrate 9 by dividing the discharge flow path 13B (not shown, for convenience).
  • a deformation portion (not shown) is included that closes the discharge flow path 13B when elastically deformed and comes into contact with the depression 41B, and opens the discharge flow path 13B when separated from the depression 41B.
  • the waste liquid valve OC is disposed in the middle of the discharge channel 13C (eg, in the middle, the circulation channel 10 side).
  • the waste liquid valve OC is disposed so as to face the depression 41C on the upper plate 6 and a depression having a shape similar to that of the depression 41A arranged on the substrate 9 by dividing the discharge flow path 13C (not shown, for convenience sake). It includes a deformed portion (not shown) that closes the discharge flow path 13C when elastically deformed and comes into contact with the depression 41C, and opens the discharge flow path 13C when separated from the depression 41C.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing the fluidic device 100A from the reservoir side.
  • the solution LA is stored in the reservoir 29A of the manufactured fluid device 100A
  • the solution LB is stored in the reservoir 29B
  • the solution LC is stored in the reservoir 29C.
  • Injection of the solutions LA, LB, and LC into the respective reservoirs 29A, 29B, and 29C is performed, for example, from an opening portion of a through hole formed in the upper plate 6.
  • negative pressure suction is performed from the air holes communicating with one end side of the respective reservoirs 29A, 29B, and 29C, so that the reservoirs 29A, 29B, and 29C are It is possible to easily fill the solutions LA, LB, and LC.
  • the upper plate 6 forms the above-mentioned various flow paths together with the depressions formed in the substrate 9, and combines the solution leakage reduction and the flow path formation.
  • the lower plate 8 forms the above-described various reservoirs together with the depressions formed in the substrate 9, and serves both to reduce solution leakage and to form a flow path.
  • the solution LA is stored in the reservoir 29A
  • the solution LB is stored in the reservoir 29B
  • the solution LA, LB, and LC are mixed and reacted in a state where the solution LC is stored in the reservoir 29C (for example, inspection institutions, hospitals, homes, vehicles, etc.) can be distributed.
  • the circulation flow path 10 will be in the state by which the 1st fixed_quantity
  • waste liquid tank 7 is shielded from the discharge flow paths 13B and 13C, and is opened and connected to the first quantitative section 18A of the circulation flow path 10 via the discharge flow path 13A. Furthermore, the reservoir 29A is opened and connected to the first fixed amount section 18A of the circulation flow path 10 through the penetration portion 39A and the introduction flow path 12A.
  • the reservoir 29A air is present on the other end side (the side opposite to the connecting portion with the penetrating portion 39A) from the stored solution LA. Therefore, when the solution LA stored in the reservoir 29A is introduced into the circulation channel 10, for example, when the fluid device 100A is installed inclined with respect to the horizontal plane, the bubbles penetrate before the solution LA.
  • the reservoir 29A is composed of a linear depression formed in the in-plane direction of the lower surface 9a, the solution LA contained in the depression is likely to reach the portion 39A. It is possible to avoid the bubbles from reaching the penetration portion 39A before the solution LA without the sufficient gap in which the bubbles move over the solution LA against the hydraulic pressure.
  • the first straight portions 29A1 and the second straight portions 29A2 are alternately connected continuously and bent, so that bubbles easily accumulate in the bent portion, and the solution LA It is possible to further avoid reaching the penetrating portion 39A earlier.
  • the waste liquid valve OA and the introduction valve IA are closed with the introduction front side of the solution LA flowing into the waste liquid tank 7 and the rear end side of the introduction remaining in the introduction flow path 12A.
  • the solution LA can be quantified according to the volume of the first quantitative section 18A.
  • the solution LA on the introduction tip side in which foreign matter may be present is discharged to the waste tank 7 and the bubbles remain in the reservoir 29A.
  • the solution LA in which no foreign matter or air bubbles are mixed is quantified in the 1 quantitative section 18A.
  • the quantitative valves VB and VC of the circulation channel 10 are closed, the waste liquid valves OA and OC of the discharge channels 13A and 13C are closed, The waste liquid valve OB in the discharge channel 13B and the introduction valve IB in the introduction channel 12B are opened.
  • the circulation flow path 10 will be in the state by which the 2nd fixed_quantity
  • waste liquid tank 7 is shielded from the discharge flow paths 13A and 13C, and is opened and connected to the second quantitative section 18B of the circulation flow path 10 via the discharge flow path 13B. Further, the reservoir 29B is opened and connected to the second fixed amount section 18B of the circulation flow path 10 through the penetration portion 39B and the introduction flow path 12B.
  • the solution LB stored in the reservoir 29B is discharged from the through portion 39B, the introduction flow path 12B, the second fixed amount section 18B of the circulation flow path 10, and the discharge. It is sequentially introduced into the flow path 13B and the waste liquid tank 7. Also for the solution LB, the foreign matter remaining in each flow path into which the solution LB is introduced to the waste liquid tank 7 is drawn into the introduction front side of the solution LB and introduced into the waste liquid tank 7 when the solution is introduced. The possibility that foreign matter remains in 10 can be suppressed.
  • the reservoir 29B there is no sufficient gap for the bubbles to move over the solution LB, and it is possible to avoid the bubbles reaching the penetration part 39B before the solution LB. Further, as shown in FIG. 4, since the reservoir 29B is bent with the first straight portions 29B1, the second straight portions, and 29B2 being alternately and continuously connected, bubbles tend to accumulate in the bent portions. It is possible to further avoid reaching the through portion 39B before LB.
  • the waste liquid valve OB and the introduction valve IB are closed while the introduction front end side of the solution LB flows into the waste liquid tank 7 and the introduction rear end side remains in the introduction flow path 12B.
  • the solution LB can be quantified according to the volume of the second quantitative section 18B.
  • the solution LB on the introduction tip side in which foreign matter may be present is discharged to the waste liquid tank 7 and the bubbles remain in the reservoir 29B. 2
  • the solution LB in which no foreign matters or bubbles are mixed is quantified in the fixed amount section 18B.
  • the quantitative valves VA and VC of the circulation channel 10 are closed, the waste liquid valves OA and OB of the discharge channels 13A and 13B are closed, The waste valve OC in the discharge channel 13C and the introduction valve IC in the introduction channel 12C are opened.
  • the circulation flow path 10 will be in the state by which the 3rd fixed_quantity
  • waste liquid tank 7 is shielded from the discharge flow paths 13A and 13B, and is opened and connected to the third quantitative section 18C of the circulation flow path 10 via the discharge flow path 13C. Furthermore, the reservoir 29C is opened and connected to the third fixed amount section 18C of the circulation flow path 10 through the penetration portion 39C and the introduction flow path 12C.
  • the reservoir 29C there is no sufficient gap for the bubbles to move over the solution LC, and the bubbles can be prevented from reaching the penetration portion 39C before the solution LC. Further, as shown in FIG. 4, since the reservoir 29C is bent by connecting the first straight portions 29C1, the second straight portions and 29C2 alternately and continuously, bubbles tend to accumulate in the bent portions. It is possible to further avoid reaching the penetration portion 39C before LC.
  • the waste liquid valve OC and the introduction valve IC are closed in a state where the introduction front side of the solution LC flows into the waste liquid tank 7 and the rear end side of the introduction is left in the introduction flow path 12C.
  • the solution LC can be quantified according to the volume of the third quantitative section 18C.
  • the solution LC on the introduction tip side in which foreign substances may be present is discharged to the waste liquid tank 7 and the bubbles remain in the reservoir 29C.
  • the solution LC, in which no foreign matter or bubbles are mixed, is quantified in the 3 quantification section 18C.
  • the solutions LA, LB, and LC are quantified and introduced into the circulation channel 10
  • the solutions LA, LB, and LC in the circulation channel 10 are sent and circulated using a pump.
  • the solutions LA, LB, and LC that circulate in the circulation channel 10 have a low flow rate around the wall surface and a high flow rate at the center of the flow channel due to the interaction (friction) between the flow channel wall surface and the solution in the flow channel.
  • the flow rates of the solutions LA, LB, and LC can be distributed, so that the mixing of the solutions is promoted.
  • the pump may be a pump valve that can send a solution by opening and closing the valve.
  • the reservoirs 29A, 29B, and 29C are configured by linear depressions formed in the in-plane direction of the lower surface 9a, the reservoirs 29A, 29B, and 29C Can be prevented from reaching and circulating into the circulation channel 10 before the solutions LA, LB, and LC. Therefore, in the fluidic device 100A of the present embodiment, the solutions LA, LB, and LC can be easily supplied from the reservoirs 29A, 29B, and 29C to the circulation channel 10.
  • the reservoirs 29A, 29B, and 29C are bent and meandered, a sufficient volume of the solutions LA, LB, and LC can be accommodated even if they are formed by linear depressions. At the same time, it becomes easier to trap the bubbles in the bent portion, and it is possible to further avoid the bubbles from being mixed into the circulation channel 10.
  • the procedure of sequentially introducing the solutions LA, LB, and LC into the first quantitative section 18A, the second quantitative section 18B, and the third quantitative section 18C is illustrated, but the present invention is not limited to this procedure. Instead, the solutions LA, LB, and LC may be simultaneously introduced into the first quantitative section 18A, the second quantitative section 18B, and the third quantitative section 18C, respectively.
  • the quantitative valves VA, VB, and VC are closed so that the first quantitative section 18A, the second quantitative section 18B, and the third quantitative section 18C are separated, and the waste liquid valves OA, OB, and OC are separated.
  • the solution tank 7 is filled with the solution LA in the first metering section 18B, the solution LB in the second metering section 18B, by sucking the inside of the waste liquid tank 7 through the tank suction hole. It is possible to quantitatively introduce the solution LC into the single quantitative section 18C.
  • the system in one embodiment includes a fluid device 100A and a control unit (not shown).
  • the control unit is connected to valves (quantitative valves VA, VB, VC, introduction valves IA, IB, IC, waste liquid valves OA, OB, OC) provided in the fluid device 100A through a connection line (not shown). Control the opening and closing of the valve.
  • valves quantitative valves VA, VB, VC, introduction valves IA, IB, IC, waste liquid valves OA, OB, OC
  • FIGS. 1 to 5 the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the fluidic device 200 of the second embodiment.
  • the fluid device 200 is, for example, a device that detects an antigen (sample substance, biomolecule) that is a detection target contained in a specimen sample by an immune reaction and an enzyme reaction.
  • the fluidic device 200 includes a substrate 201 on which flow paths and valves are formed.
  • FIG. 6 schematically shows the reaction layer 119 ⁇ / b> B on the upper surface 201 b side of the substrate 201. Note that a part of the reaction layer 119B is formed on the lower surface side of the upper plate 6.
  • the reaction layer 119B is described as being formed on a substrate 201 different from the upper plate 6.
  • the fluid device 200 includes a circulation mixer 1d.
  • the circulation mixer 1d includes a first circulation unit 2 in which a liquid containing carrier particles circulates and a second circulation unit 3 in which a liquid introduced from the circulation channel 10 circulates.
  • the first circulation unit 2 includes a circulation channel 10 through which a liquid containing carrier particles circulates, circulation channel valves V1, V2, and V3, and a capturing unit 40.
  • the second circulation unit 3 is provided in the second circulation channel 50 in which the liquid introduced from the circulation channel circulates, the capturing unit 42 provided in the second circulation channel 50, and the second circulation channel 50.
  • a detection unit 60 for detecting the sample substance bound to the carrier particles.
  • the sample material is circulated in the circulation channel 10 and combined with the carrier particles and the detection auxiliary material (eg, labeling material), thereby enabling pretreatment for the sample material detection.
  • the pretreated sample material is sent from the first circulation unit 2 to the second circulation unit 3.
  • the pretreated sample material is detected in the second circulation channel 50.
  • the pretreated sample material is circulated in the second circulation channel 50 and repeatedly comes into contact with the detection unit 60 to be efficiently detected.
  • the capturing part 40 is provided in the circulation channel 10 and has a capturing means setting part 41 capable of setting a capturing means for capturing carrier particles.
  • the carrier particles are particles that can react with a sample substance that is a target of detection.
  • the carrier particles used in this embodiment include magnetic beads, magnetic particles, gold nanoparticles, agarose beads, and plastic beads.
  • the sample substance is, for example, a biomolecule such as nucleic acid, DNA, RNA, peptide, protein, extracellular vesicle.
  • Examples of the reaction between the carrier particle and the sample substance include binding of the carrier particle and the sample substance, adsorption between the carrier particle and the sample substance, modification of the carrier particle by the sample substance, and chemical change of the carrier particle by the sample substance. .
  • examples of the capturing unit 40 include a magnetic force generation source such as a magnet.
  • Other capture means include, for example, a column having a filler that can bind to carrier particles, an electrode that can attract carrier particles, and the like.
  • the detecting unit 60 is arranged toward the capturing unit 42 so that the sample substance bound to the carrier particles captured by the capturing unit 42 having the same configuration as the capturing unit 40 can be detected.
  • the circulation channels 10 are connected to introduction channels 21, 22, 23, 24, and 25 for introducing the first to fifth solutions, respectively.
  • the introduction passages 21, 22, 23, 24, and 25 are respectively provided with introduction passage valves I1, I2, I3, I4, and I5 that open and close the introduction passage.
  • the circulation channel 10 is connected with an introduction channel 81 for introducing (or discharging) air, and the introduction channel 81 is provided with an introduction channel valve A1 for opening and closing the introduction channel.
  • Discharge flow paths 31, 32, and 33 are connected to the circulation flow path 10.
  • the discharge passages 31, 32, and 33 are provided with discharge passage valves O1, O2, and O3 that open and close the discharge passage, respectively.
  • the circulation channel 10 is provided with a first circulation channel valve V1, a second circulation channel valve V2, and a third circulation channel valve V3 that partition the circulation channel 10.
  • the first circulation flow path valve V ⁇ b> 1 is disposed in the vicinity of the connection portion between the discharge flow path 31 and the circulation flow path 10.
  • the second circulation flow path valve V ⁇ b> 2 is disposed between and in the vicinity of the connection between the introduction flow path 21 and the circulation flow path 10 and the connection between the introduction flow path 22 and the circulation flow path 10.
  • the third circulation flow path valve V3 is disposed between and in the vicinity of the connection portion between the discharge flow passage 32 and the circulation flow passage 10 and the connection portion between the discharge flow passage 33 and the circulation flow passage 10.
  • the circulation channel 10 is divided into three channels 10x, 10y, and 10z when the first circulation channel valve V1, the second circulation channel valve V2, and the third circulation channel valve V3 are closed. Each section is connected to at least one introduction channel and discharge channel.
  • the introduction channels 26 and 27 are connected to the second circulation channel 50.
  • the introduction passages 26 and 27 are respectively provided with introduction passage valves I6 and I7 for opening and closing the introduction passage.
  • the second circulation channel 50 is connected to an introduction channel 82 for introducing air, and the introduction channel 82 is provided with an introduction channel valve A2 for opening and closing the introduction channel.
  • the discharge flow path 34 is connected to the second circulation flow path 50.
  • the discharge flow path 34 is provided with a discharge flow path valve O4 that opens and closes the discharge flow path.
  • the circulation flow path 10 is provided with pump valves V3, V4 and V5.
  • the third circulation flow path valve V3 is also used as a pump valve.
  • the second circulation channel 50 is provided with pump valves V6, V7, and V8.
  • the volume in the second circulation channel 50 is preferably set smaller than the volume in the circulation channel 10.
  • the volume in the circulation channel includes the volume in the circulation channel when the liquid is circulated in the circulation channel.
  • the volume in the circulation channel 10 is such that the valves V1, V2, V3, V4, V5 are opened, and the valves I1, I2, I3, I4, I5, O1, O2, O3, A1, V9 are closed. It is the volume in the circulation channel 10 at the time.
  • the volume in the second circulation channel 50 is, for example, the volume in the second circulation channel 50 when the valves V6, V7, and V8 are opened and the valves I6, I7, O4, A2, and V9 are closed. is there.
  • the fluid device 200 can improve detection sensitivity because the volume in the second circulation channel 50 is smaller than the volume in the circulation channel 10. For example, when the detection target is dispersed or dissolved in the liquid in the second circulation channel 50, the detection sensitivity can be improved by reducing the amount of the liquid in the second circulation channel 50. Further, the volume in the second circulation channel 50 may be larger than the volume in the circulation channel 10.
  • the fluid device 200 may transfer the liquid circulated in the circulation flow path 10 to the second circulation flow path 50 and fill the second circulation flow path 50 by adding a measurement liquid or a substrate liquid. Good.
  • connection channel 100 that connects these circulation channels.
  • the connection channel 100 is provided with a connection channel valve V9 that opens and closes the connection channel 100.
  • the fluid device 200 is pretreated by circulating liquid in the circulation channel 10 in a state where the connection channel valve V9 is closed. After the pretreatment of the liquid, the connection flow path valve V9 is opened, and the liquid is sent to the second circulation flow path through the connection flow path. Thereafter, the connection flow path valve V9 is closed, and the detection reaction is performed by circulating the liquid in the second circulation flow path. As a result, after the necessary pretreatment is performed, the pretreated sample is sent to the second circulation channel, so that unnecessary substances can be prevented from circulating in the second circulation channel 50.
  • the circulation channel 10 and the second circulation channel 50 do not share a channel through which the liquid can circulate.
  • the possibility that the residue adhering to the wall surface in the circulation flow path 10 is circulated in the second circulation flow path 50 is reduced. It is possible to reduce contamination at the time of detection in the second circulation flow path 50 due to the residue remaining in the flow path 10.
  • the fluidic device 200 includes an inlet for introduction for each sample, reagent, and air to be introduced.
  • the fluid device 200 includes a first reagent introduction inlet 10a as a penetrating portion provided at the end of the introduction channel 21, a sample introduction inlet 10b as a penetrating portion provided at the end of the introduction channel 22, and an introduction.
  • An inlet 10e for introducing a transfer liquid as a provided through portion and an inlet 10f for introducing an air provided at the end of the introduction channel 81 are provided.
  • the first reagent introduction inlet 10a, the specimen introduction inlet 10b, the second reagent introduction inlet 10c, the cleaning liquid introduction inlet 10d, the transfer liquid introduction inlet 10e, and the air introduction inlet 10f open to the upper surface 201b of the substrate 201. ing.
  • the first reagent introduction inlet 10a is connected to a reservoir 215R described later.
  • the sample introduction inlet 10b is connected to a reservoir 213R described later.
  • the second reagent introduction inlet 10c is connected to a reservoir 214R described later.
  • the cleaning liquid introduction inlet 10d is connected to a reservoir 212R described later.
  • the inlet 10e for introducing the transfer liquid is connected to a reservoir 222R described later.
  • the fluid device 200 includes an inlet 50a for introducing a substrate liquid as a penetrating portion provided at the end of the introduction channel 26, an inlet 50b for introducing a measuring solution as a penetrating portion provided at the end of the introducing channel 27, and an introduction. And an air introduction inlet 50 c provided at the end of the flow path 82.
  • the substrate solution introduction inlet 50 a, the measurement solution introduction inlet 50 b, and the air introduction inlet 50 c are opened on the upper surface 201 b of the substrate 201.
  • the substrate liquid introduction inlet 50a is connected to a reservoir 224R described later.
  • the measurement liquid introduction inlet 50b is connected to a reservoir 225R described later.
  • the discharge flow paths 31, 32, 33 are connected to the waste liquid tank 70.
  • the waste liquid tank 70 includes an outlet 70a.
  • the outlet 70a is opened on the upper surface 201b of the substrate 201, and is connected to an external suction pump (not shown) and sucked by negative pressure as an example.
  • FIG. 7 is a bottom view schematically showing the reservoir layer 119A on the lower surface 201a side of the substrate 201.
  • the reservoir layer 119A includes a plurality (seven in FIG. 7) of channel-type reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R disposed on the lower surface 201a of the substrate 201.
  • Each of the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R can contain a solution independently of each other.
  • Each of the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, 225R has an in-plane direction of the lower surface 201a (eg, one or more directions in the surface of the lower surface 201a, a direction parallel to the surface direction of the lower surface 201a, etc.) ) Formed by linear depressions.
  • the bottom surfaces of the recesses in the respective reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R are substantially flush.
  • the depressions in each of the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, 225R have the same width.
  • the cross section of the dent is rectangular as an example.
  • the width of the depression is 1.5 mm and the depth is 1.5 mm.
  • the volume of the recesses in the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R is set according to the amount of solution to be accommodated (solution volume).
  • the lengths of the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R are set according to the amount of solution to be stored. In the present embodiment, at least two of the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R have different volumes.
  • the reservoir 212R has a length of 360 mm and a capacity of about 810 ⁇ L.
  • the reservoir 213R has a length of 160 mm and a capacity of about 360 ⁇ L.
  • the reservoirs 214R and 215R each have a length of 110 mm and a capacity of about 248 ⁇ L.
  • the reservoir 222R has a length of 150 mm and a capacity of about 338 ⁇ L.
  • the reservoir 224R has a length of 220 mm and a capacity of about 500 ⁇ L.
  • the reservoir 225R has a length of 180 mm and a capacity of about 400 ⁇ L.
  • the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R are formed in a meandering shape in which linear depressions extend in a predetermined direction while being folded up and down and left and right.
  • the reservoir 213R will be described.
  • the reservoir 213R is adjacent to a plurality of (13 in FIG. 7) first linear portions 213R1 arranged in parallel in a predetermined direction (in FIG. 7, the left-right direction of the paper surface).
  • the connecting portion between the ends of the straight portion 213R1 is formed in a meandering shape including a second straight portion and 213R2 that are alternately and repeatedly connected at one end side and the other end side of the first straight portion 213R1.
  • the reservoirs 212R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R are formed in a meandering shape similarly to the reservoir 213R.
  • One end of the reservoir 212R is connected to a cleaning liquid introduction inlet (penetrating portion) 10d penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end of the reservoir 212R is connected to the atmosphere opening portion 20d.
  • the atmosphere opening portion 20d penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • One end of the reservoir 213R is connected to a sample introduction inlet (penetrating portion) 10b penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end side of the reservoir 213R is connected to the atmosphere opening portion 20b.
  • the atmosphere opening portion 20b penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • One end of the reservoir 214R is connected to a second reagent introduction inlet (penetrating portion) 10c penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end of the reservoir 214R is connected to the atmosphere opening portion 20c.
  • the atmosphere opening portion 20c penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • One end of the reservoir 215R is connected to a first reagent introduction inlet (penetrating portion) 10a penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end of the reservoir 215R is connected to the atmosphere opening portion 20a.
  • the atmosphere opening portion 20a penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • One end of the reservoir 222R is connected to a transfer liquid introduction inlet (penetrating portion) 10e penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end side of the reservoir 222R is connected to the atmosphere opening portion 20e.
  • the atmosphere opening portion 20e penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • One end side of the reservoir 224R is connected to a substrate liquid introduction inlet (penetrating portion) 50a penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end side of the reservoir 224R is connected to the atmosphere opening portion 60a.
  • the atmosphere opening portion 60a penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • One end side of the reservoir 225R is connected to a measurement liquid introduction inlet (penetration portion) 50b penetrating the substrate 201 in the thickness direction.
  • the other end side of the reservoir 225R is connected to the atmosphere opening portion 60b.
  • the atmosphere opening portion 60b penetrates the substrate 201 in the thickness direction.
  • the upper plate 6 is formed with air holes (not shown) communicating with the atmosphere opening portions 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 60a, 60b in the thickness direction.
  • the reservoir 212R contains 800 ⁇ L of the cleaning liquid L8 as an example of the solution.
  • the reservoir 213R for example, 300 ⁇ L of a sample liquid L1 containing a sample substance as a solution is stored.
  • the reservoir 214R for example, 200 ⁇ L of the second reagent solution L3 containing a labeling substance (detection auxiliary substance) as a solution is accommodated.
  • 200 ⁇ L of the first reagent liquid L2 containing carrier particles as a solution is stored as an example.
  • 300 ⁇ L of the transfer liquid L5 is stored in the reservoir 222R.
  • 500 ⁇ L of the substrate liquid L6 is stored in the reservoir 224R.
  • 400 ⁇ L of the measurement liquid L7 is stored in the reservoir 225R.
  • the capacity of the reservoir can be easily adjusted by changing at least one of width, depth, and length.
  • the reservoir layer 119A and the reaction layer 119B are formed on the substrate 201, and the above-described various valves are installed on the upper plate.
  • the upper plate, the lower plate, and the substrate 201 are manufactured by bonding by a bonding means such as adhesion and integrated in a laminated state.
  • a predetermined solution is injected into the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R through the air holes described above.
  • the amount of the solution to be injected is, for example, about twice the amount used for detection of the sample substance described later.
  • the suction pressure when injecting the solution is, for example, 5 kPa.
  • the first reagent liquid L2 containing the carrier particles is introduced into the flow channel 10x from the first reagent introduction inlet 10a connected to the reservoir 215R of the reservoir layer 119A, and then flows from the sample introduction inlet 10b connected to the reservoir 213R.
  • the sample liquid L1 containing the sample substance is introduced into the passage 10y, and the second reagent liquid L3 containing the labeling substance (detection auxiliary substance) is introduced into the flow path 10z from the second reagent introduction inlet 10c connected to the reservoir 214R.
  • the sample liquid L1, the second reagent liquid L3, and the first reagent liquid L2 are introduced from the reservoirs 213R, 214R, and 215R with the discharge flow path valves O1, O2, and O3 and the introduction flow path valves I2 and I3 being opened. This is performed by sucking negative pressure from the outlet 70a of the waste liquid tank 70. Even when the sample liquid L1, the second reagent liquid L3, and the first reagent liquid L2 are introduced, the reservoirs 213R, 214R, and 215R are each formed by linear depressions meandering in the in-plane direction, and thus the liquid introduction inlet.
  • the bubbles existing on the opposite side of 10a, 10b, and 10c move to the inlets 10a, 10b, and 10c for introducing liquids against the liquid pressure of the liquids, so that the liquids do not reach the flow paths 10x, 10y, and 10z. It can be easily introduced into each flow path 10x, 10y, 10z.
  • the sample liquid L1 contains an antigen as a detection target (sample substance).
  • the sample fluid include body fluids such as blood, urine, saliva, plasma, and serum, cell extracts, tissue disruption fluids, and the like.
  • magnetic particles are used as the carrier particles contained in the first reagent liquid L2.
  • Antibody A that specifically binds to the antigen (sample substance) to be detected is immobilized on the surface of the magnetic particles.
  • the second reagent solution L3 contains an antibody B that specifically binds to the antigen to be detected.
  • Antibody B is labeled with alkaline phosphatase (detection auxiliary substance, enzyme) immobilized thereon.
  • the introduction flow path valves II, I2, and I3 are closed. Thereby, communication with the flow path connected to the circulation flow path 10 is blocked, and the circulation flow path 10 is closed.
  • the first circulation flow path valve V1, the second circulation flow path valve V2, and the third circulation flow path valve V3 are opened, and the pump valves V3, V4, V5 are operated, and the first reagent liquid L2 (first reagent),
  • the sample liquid L1 (sample) and the second reagent liquid L3 (second reagent) are circulated and mixed in the circulation channel 10 to obtain a mixed liquid L4.
  • the antigen is bound to the antibody A immobilized on the carrier particles, and the antibody B on which the enzyme is immobilized is bound to the antigen.
  • a carrier particle-antigen-enzyme complex carrier particle-sample substance-detection auxiliary substance complex, first complex
  • the capturing unit 40 (see FIG. 6) includes a magnet installation unit 41 on which a magnet that captures magnetic particles can be installed. A magnet is installed in the magnet installation unit 41 so that the magnet can be captured in the vicinity of the circulation channel.
  • the pump valves V3, V4, V5 are operated to circulate the liquid containing the carrier particle-antigen-enzyme complex (first complex) in the circulation flow path 10, and the capture unit 40 causes the carrier particles to be circulated.
  • -Capture antigen-enzyme complex The carrier particle-antigen-enzyme complex flows in one or both directions in the circulation channel, and circulates or reciprocates in the circulation channel.
  • FIG. 9 shows how the carrier particle-antigen-enzyme complex circulates in one direction. The complex is captured on the inner wall surface of the circulation channel 10 in the capturing unit 40 and separated from the liquid component.
  • the introduction flow path valve A1 and the discharge flow path valve O2 are opened, the third circulation flow path valve V3 is closed, negative pressure is sucked from the outlet 70a, and the circulation flow path 10 is introduced from the air introduction inlet 10f through the introduction flow path 81. Air is introduced into the interior. As a result, the liquid component (waste liquid) separated from the carrier particle-antigen-enzyme complex is discharged from the circulation flow path 10 via the discharge flow path 32. The waste liquid is stored in the waste liquid tank 70. By closing the third circulation channel valve V3, air is efficiently introduced into the entire circulation channel 10.
  • the discharge flow path valve O2 and the third circulation flow path valve V3 are closed, the introduction flow path valve I4 and the discharge flow path valve O3 are opened, and negative pressure is sucked from the outlet 70a. Accordingly, the cleaning liquid L8 is introduced from the reservoir 212R into the circulation flow path 10 through the cleaning liquid introduction inlet 10d and the introduction flow path 24. By closing the third circulation channel valve V3, the cleaning liquid L8 is introduced so as to fill the circulation channel 10. Even when the cleaning liquid L8 is introduced, since the reservoir 212R is formed by a linear depression meandering in the in-plane direction, bubbles existing on the opposite side of the liquid introduction inlet 10d resist the liquid pressure of the cleaning liquid L8.
  • the cleaning liquid L8 can be introduced into the circulation channel 10 without moving to the liquid introduction inlet 10d and reaching the circulation channel 10. Thereafter, the third circulation flow path valve V3 is opened, the introduction flow path valve I4 and the discharge flow path valve O2 are closed, the circulation flow path 10 is closed, the pump valves V3, V4, V5 are operated, and the cleaning liquid L8 is discharged.
  • the carrier particles are washed by circulating in the circulation channel 10.
  • the introduction flow path valve A1 and the discharge flow path valve O2 are opened, the third circulation flow path valve V3 is closed, negative pressure is sucked from the outlet 70a, and circulation is performed from the air introduction inlet 10f through the introduction flow path 81. Air is introduced into the flow path 10. As a result, the washing liquid is discharged from the circulation channel 10, and the antibody B that has not formed the carrier particle-antigen-enzyme complex is discharged from the circulation channel 10.
  • the introduction and discharge of the cleaning liquid may be performed a plurality of times. By repeatedly introducing the cleaning liquid, cleaning, and discharging the liquid after cleaning, the efficiency of removing unnecessary substances is increased.
  • the introduction flow path valve I5 and the discharge flow path valve O3 are opened, the discharge flow path valve O2 and the third circulation flow path valve V3 are closed, negative pressure is sucked from the outlet 70a, and the transfer liquid introduction inlet 10e and the introduction flow are supplied from the reservoir 222R.
  • the transfer liquid L5 is introduced into the circulation flow path 10 through the path 25. Further, the inlet channel valve I5 and the outlet channel valve O2 are opened, the outlet channel valve O3 and the third circulation channel valve V3 are closed, negative pressure is sucked from the outlet 70a, and the transfer liquid is connected to the reservoir 222R.
  • the transfer liquid L5 is introduced from the inlet 10e into the circulation channel 10 through the introduction channel 25.
  • the third circulation passage valve V3 is opened, the introduction passage valve I5 and the discharge passage valves O2, O3 are closed, and the circulation passage 10 is closed.
  • the magnet is removed from the magnet installation part 41 and is released from the circulation channel to release the magnet, and the capture of the carrier particle-antigen-enzyme complex captured on the inner wall surface of the circulation channel 10 in the capture unit 40 is released.
  • the pump valves V3, V4, V5 are actuated to circulate the transfer liquid in the circulation channel 10, and the carrier particle-antigen-enzyme complex is dispersed in the transfer liquid.
  • the introduction flow path valve A1, the connection flow path valve V9, and the discharge flow path valve O4 are opened, the negative pressure is sucked from the outlet 70a, and the air introduction inlet 10f is passed through the introduction flow path 81.
  • air is introduced into the circulation channel 10.
  • the transfer liquid containing the carrier particle-antigen-enzyme complex is pushed out by air, and the transfer liquid L5 is introduced into the second circulation flow path 50 through the connection flow path 100.
  • the valve V6 is closed, and when the transfer liquid L5 reaches the connection portion between the discharge flow path 34 and the second circulation flow path 50, the valve V7 is closed and the transfer liquid is passed through the second circulation flow path 50. Fill with.
  • the carrier particle-antigen-enzyme complex is transferred to the second circulation channel 50.
  • the inlet channel valve A2 and the outlet channel valve O4 are opened, negative pressure is sucked from the outlet 70a, and air is introduced from the inlet 50c for introducing air into the second circulation channel 50 through the inlet channel 82.
  • the liquid component (waste liquid) of the transfer liquid L5 separated from the carrier particle-antigen-enzyme complex is discharged from the second circulation flow path 50 via the discharge flow path 34.
  • the waste liquid is stored in the waste liquid tank 70. At this time, air is efficiently introduced into the entire second circulation channel 50 by closing the valve V6 or V7.
  • the introduction flow path valve I6 and the discharge flow path valve O4 are opened, the valve V7 is closed, negative pressure is sucked from the outlet 70a, and the second circulation flow path is supplied from the reservoir 224R through the substrate liquid introduction inlet 50a and the introduction flow path 26.
  • the substrate solution L6 is introduced into 50.
  • Substrate solution L6 is 3- (2'-spiroadamantane) -4-methoxy-4- (3 ''-phosphoryloxy) phenyl-. 1, 2-dioxetane (AMPPD) or 4 which is a substrate for alkaline phosphatase (enzyme). -Aminophenyl Phosphate (pAPP) and the like are contained.
  • the substrate liquid L6 can be introduced into the second circulation channel 50 without moving to the liquid introduction inlet 50a and reaching the second circulation channel 50.
  • the discharge flow path valve O4 and the introduction flow path valve I6 are closed, the second circulation flow path 50 is closed, and the pump valves V6, V7, V8 are operated to circulate the substrate solution in the second circulation flow path 50. Then, the substrate is reacted with the enzyme of the carrier particle-antigen-enzyme complex.
  • the antigen to be detected contained in the specimen can be detected as a chemiluminescence signal or an electrochemical signal.
  • the detection unit 60 and the capture unit 42 may not be used in combination, and it is not essential that the capture unit be provided in the second circulation channel 50.
  • the detection method of this embodiment can also be applied to analysis of biological samples, in-vitro diagnosis, and the like.
  • the sample substance can be detected by the fluid device 200 through the above procedure. Also in the fluid device 200 of the present embodiment, the bubbles in the reservoirs 212R, 213R, 214R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R are circulated before the solution in the circulation channel 10 as in the fluid device 100A of the first embodiment. Or it can avoid reaching the second circulation channel 50 and mixing. Therefore, in the fluid device 200 of the present embodiment, the solution is supplied from the reservoirs 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R to the circulation channel 10 or the second circulation channel 50 without mixing bubbles. This can be easily performed, and the detection accuracy of the sample substance can be improved.
  • the substrate liquid L6 and the measurement liquid L7 are introduced and circulated as liquids to be circulated in the second circulation channel in order to detect the sample substance.
  • this liquid may be one kind of solution.
  • it is good also as a liquid which provided the some fixed_quantity
  • the fluid device configuration and detection method using the antigen-antibody reaction are described, but the present invention can also be applied to a reaction using hybridization.
  • the reservoirs 29A, 29B, 29C, 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R in the above embodiment are rectangular in cross section, but are not limited to this configuration.
  • the bottom side is tapered.
  • the taper-shaped cross-sectional shape may be sufficient.
  • the mold release resistance can be reduced and the moldability can be improved.
  • the solution may be introduced in multiple times.
  • the reservoirs 29A, 29B, 29C, 212R, 213R, 214R, 215R, 222R, 224R, and 225R are exemplified by the configuration in which the linear depressions meander, but the non-linear flow path It may be a configuration including a curved flow path.
  • a reservoir including a curved flow path for example, a configuration including a U-shaped W or C-shaped flow path, or a plurality (three in FIG. 12) formed concentrically as shown in FIG.
  • the first arc portion RVa of the first arc portion RVa and the second arc portion RVb of the first arc portion RVa are alternately and repeatedly connected at one end and the other end in the circumferential direction of the first arc portion RVa. It may be.
  • the curved reservoir is not limited to an arc shape, and may be a spiral shape whose distance from the axis gradually increases around an axis orthogonal to one surface of the substrate.
  • the reservoir layer 19A is disposed on the lower surface 9a of the substrate 9, the reaction layer 19B is disposed on the upper surface 9b of the substrate 9, and the reservoir layer 119A is disposed on the lower surface 201a of the substrate 201.
  • the configuration in which the reaction layer 119B is disposed on the upper surface 201b of FIG. For example, when the reaction layer 19B is disposed on the upper surface 9b of the substrate 9, the reservoir layer is disposed on the upper surface of the lower plate 8, or the reservoir layer is disposed across the upper surface of the lower plate 8 and the lower surface 9a of the substrate 9. It may be configured to.
  • the reaction layer is disposed on the lower surface of the upper plate 6 described above, or the reaction described above is applied to a substrate different from the upper plate 6 and the substrate 201.
  • substrate 201 may be sufficient.

Abstract

流体デバイスは、溶液が導入される流路と、溶液が収納されて溶液を流路に供給するリザーバーと、を備える。リザーバーは、流路に向かって溶液が流れる方向の長さが長さと直交する幅よりも大きい。

Description

流体デバイス
　本発明は、流体デバイスに関するものである。
　本願は、２０１６年０６月０７日に出願された特願２０１６－１１３３２９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、体外診断分野における試験の高速化、高効率化、および集積化、又は、検査機器の超小型化を目指したμ－ＴＡＳ（Micro-Total Analysis Systems）の開発などが注目を浴びており、世界的に活発な研究が進められている。
　μ－ＴＡＳは、少量の試料で測定、分析が可能なこと、持ち運びが可能となること、低コストで使い捨て可能なこと等、従来の検査機器に比べて優れている。
　更に、高価な試薬を使用する場合や少量多検体を検査する場合において、有用性が高い方法として注目されている。
　μ－ＴＡＳの構成要素として、流路と、該流路上に配置されるポンプとを備えたデバイスが報告されている（非特許文献１）。このようなデバイスでは、該流路へ複数の溶液を注入し、ポンプを作動させることで、複数の溶液を流路内で混合する。
Jong Wook Hong, Vincent Studer, Giao Hang, W French Anderson and Stephen R Quake,Nature Biotechnology 22, 435 - 439 (2004)
　第１の実施態様に従えば、溶液が導入される流路と、前記溶液が収納されて前記溶液を前記流路に供給するリザーバーと、を備え、前記リザーバーは、前記流路に向かって前記溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きい、流体デバイスが提供される。
　第２の実施態様に従えば、流路と、第１の溶液が収容されて前記第１の溶液を前記流路に供給し、前記流路に向かって前記第１の溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きい第１リザーバーと、第２の溶液が収容されて前記第２の溶液を前記流路に供給し、前記流路に向かって前記第２の溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きい第２リザーバーと、を備える流体デバイスが提供される。
　第３の実施態様に従えば、溶液が導入される流路が第１面に形成された基板と、前記第１面と対向させて前記基板に積層して接合された第２基板と、前記溶液が収納されて前記溶液を前記流路に供給し、前記流路に向かって前記溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きいリザーバーと、を備え、前記基板と前記第２基板とを積層した方向視において、前記流路の少なくとも一部と前記リザーバーの少なくとも一部とが重なる、流体デバイスが提供される。
　第４の実施態様に従えば、基板の一面に形成され、溶液の定量又は混合を行うための流路と、前記基板の一面と反対側の他面に平行に形成され、前記溶液が収容されて前記溶液を前記流路に供給するリザーバーと、を備える流体デバイスが提供される。
　第５の実施態様に従えば、基板と、前記基板に形成され、互いに平行な少なくとも２つの第１流路と、前記第１流路と直交する方向で互いに平行な少なくとも３つの第２流路とを有するリザーバーと、を備え、前記リザーバーは、前記２つの第１流路と前記３つの第２流路とが交互に繰り返して接続されて蛇行形状に形成されている、流体デバイスが提供される。
　第６の実施態様に従えば、基板の一面に配置され、溶液が収容されるリザーバーを備え、前記リザーバーは、前記一面の面内方向に形成された窪みにより構成される流体デバイスが提供される。
　第７の実施態様に従えば、基板に設けられ、溶液が収容されるリザーバーを備え、前記リザーバーは、曲線状の流路を含む流体デバイスが提供される。
本実施形態に係る流体デバイスの概略的な正面図。 本実施形態に係る流体デバイスを模式的に示した平面図。 図２におけるＡ－Ａ線視断面図。 本実施形態に係る基板９の下面図。 本実施形態に係る流体デバイスをリザーバー側から模式的に示した平面図。 本実施形態に係る流体デバイスの概略的な平面図。 本実施形態に係るリザーバー層を模式的に示した下面図。 本実施形態に係る流体デバイスの概略的な平面図。 本実施形態に係る流体デバイスの概略的な平面図。 本実施形態に係る流体デバイスの概略的な平面図。 本実施形態に係る流体デバイスの概略的な平面図。 本実施形態に係るリザーバーの変形例を示す平面図。
　以下、流体デバイスの実施の形態を、図１から図１１を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限られない。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態の流体デバイス１００Ａの正面図である。図２は、流体デバイス１００Ａを模式的に示した平面図である。なお、図１および図２においては、液体を導入する際に、流路内の空気を排出又は導入するための空気流路の図示を省略している。
　本実施形態の流体デバイス１００Ａは、検体試料に含まれる検出対象である試料物質を免疫反応および酵素反応などにより検出するデバイスを含む。試料物質は、例えば、核酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、タンパク質、細胞外小胞体などの生体分子である。流体デバイス１００Ａは、上板６、下板８、および基板９を備えている。上板６、下板８および基板９は、一例として、樹脂材（ポリプロピレン、ポリカーボネイト等）で形成されている。
　なお、以下の説明においては、上板（例、蓋部、流路の上部又は下部、流路の上面又は底面）６、下板（例、蓋部、流路の上部又は下部、流路の上面又は底面）８および基板９は水平面に沿って配置され、上板６は基板９の上側に配置され、下板８は基板９の下側に配置されるものとして説明する。ただし、これは、説明の便宜のために水平方向および上下方向を定義したに過ぎず、本実施形態に係る流体デバイス１００Ａの使用時の向きを限定しない。
　図２は、基板９を上板６側から視た平面図（上面図）である。図３は、図２におけるＡ－Ａ線視断面図である。図４は、基板９の下面図である。図４においては、上面側の形状の図示を省略している。
　図３に示すように、基板９は、下面（一面）９ａ側にリザーバ層１９Ａ、上面（他面）９ｂ側に反応層１９Ｂを含む。図４に示されるように、リザーバ層１９Ａは、基板９の下面９ａに配置された複数（図４では３つ）の流路型のリザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃを有する。流路型のリザーバーとは、幅よりも長さが大きい細長い流路で構成されているリザーバーである。各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、それぞれ互いに独立して溶液を収容可能である。各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、それぞれ下面９ａの面内方向（例、下面９ａの面内の一方向又は複数方向、下面９ａの面方向と平行な方向、など）に形成された、基板９を上板６側から視たときに、線状の窪み（例、凹部）によって構成される。例えば、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、下板８と基板９とが接合されたときに、チューブ状、あるいは筒状に形成された空間である。各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃにおける窪みの底面は、略面一である。各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃにおける窪みは、同一幅である。窪みの断面は、一例として矩形状である。例えば、窪みの幅は１．５ｍｍであり、深さは１．５ｍｍである。リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃにおける窪みの容積は、収容する溶液量に応じて設定されている。例えば、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、収容する溶液量に応じて長さが設定されている。本実施形態におけるリザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、互いに容積が異なっている。
　なお、窪みの幅及び深さは、一例であり、数μｍから数百ｍｍ、例えば、１μｍから９９９ｍｍや０．０１μｍ以上１００ｍｍ以下、など、流体デバイス（マイクロ流体デバイス等）１００Ａの大きさに応じて任意に設定できる。
　リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、線状の窪みが左右に折り返しながら所定方向に延びる蛇行形状に形成されている。リザーバー２９Ａについて説明すると、リザーバー２９Ａは、所定方向（図４では、左右方向）に平行に配置された複数（図４では５つ）の第１直線部２９Ａ１と、隣り合う第１直線部２９Ａ１の端部同士の接続箇所を第１直線部２９Ａ１の一端側と他端側とで交互に繰り返して接続する第２直線部２９Ａ２とを含む蛇行形状に形成されている。また、リザーバー２９Ｂ、２９Ｃについても、リザーバー２９Ａと同様に蛇行形状に形成されている。
　リザーバー２９Ａの一端側は、基板９を厚さ方向（例、下面９ａ又は上面９ｂと直交する方向又は交差する方向）に貫通する貫通部３９Ａと接続されている。リザーバー２９Ａの他端側は、不図示の大気開放部と接続されている。大気開放部としては、空気が流通可能で溶液が漏出しない大きさの径で基板９を厚さ方向に貫通する貫通部、または、空気が流通可能で溶液が漏出しない深さでリザーバー２９Ａの他端側と、基板９の外側とを接続する溝部であってもよい。リザーバー２９Ｂの一端側は、基板９を厚さ方向に貫通する貫通部３９Ｂと接続されている。リザーバー２９Ｂの他端側は、不図示の大気開放部と接続されている。リザーバー２９Ｃの一端側は、基板９を厚さ方向に貫通する貫通部３９Ｃと接続されている。リザーバー２９Ｃの他端側は、不図示の大気開放部と接続されている。リザーバー２９Ｂ、２９Ｃと接続される大気開放部は、リザーバー２９Ａと同様に、貫通部または溝部とすることができる。
　例えば、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃに接続されている大気開放部が貫通部である場合には、上板６における当該貫通部と対向する位置には、上板６の厚さ方向に貫通する貫通孔（不図示）が貫通部と連通して形成されている。貫通部および貫通孔に接続されることにより、各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは他端側が大気開放された状態となる。また、各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃに連通する貫通孔が上板６の上面に開口していることにより、当該開口から溶液を各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃに注入することが可能である。
　図２に示すように、反応層１９Ｂは、基板９の上面９ｂに配置された循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、導入バルブＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣを有している。
　定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣは、定量バルブで区切られる循環流路１０の区画のそれぞれが所定の体積となるように配置されている。例えば、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣは、循環流路１０を、第１定量区画１８Ａと第２定量区画１８Ｂと第２定量区画１８Ｃとに区画する。
　導入流路１２Ａは、一端側において貫通部（貫通流路）３９Ａと接続され、他端側において外側から循環流路１０に接続されている。導入流路１２Ａが循環流路１０に接続される位置は、第１定量区画１８Ａにおける定量バルブＶＡの近傍である。例えば、導入流路１２Ａとリザーバー２９Ａとは、上面視（例えば、上板６、下板８、および基板９の積層方向で上側から視たとき）において、一部が互いに重なっており、重なった部分に配置された貫通部３９Ａを介して接続されている。
　導入流路１２Ｂは、一端側において貫通部３９Ｂと接続され、他端側において外側から循環流路１０に接続されている。導入流路１２Ｂが循環流路１０に接続される位置は、第２定量区画１８Ｂにおける定量バルブＶＢの近傍である。例えば、導入流路１２Ｂとリザーバー２９Ｂとは、上面視（例えば、上板６、下板８、および基板９の積層方向で上側から視たとき）において、一部が互いに重なっており、重なった部分に配置された貫通部３９Ｂを介して接続されている。
　導入流路１２Ｃは、一端側において貫通部３９Ｃと接続され、他端側において外側から循環流路１０に接続されている。導入流路１２Ｃが循環流路１０に接続される位置は、第３定量区画１８Ｃにおける定量バルブＶＣの近傍である。例えば、導入流路１２Ｃとリザーバー２９Ｃとは、上面視（例えば、上板６、下板８、および基板９の積層方向で上側から視たとき）において、一部が互いに重なっており、重なった部分に配置された貫通部３９Ｃを介して接続されている。
　例えば、基板９において、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとリザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃとが互いに重なる部分に設けられた貫通部３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃを介してそれぞれ接続されることにより、各導入流路と各リザーバーとの距離（例、溶液が流れる距離）が短くなり、各リザーバーから導入流路に溶液を導入する際の圧力損失も小さくなり、容易、且つ、迅速に溶液を導入することが可能となる。
　導入バルブＩＡは、導入流路１２Ａにおける貫通部３９Ａと循環流路１０との間に配置されている。導入バルブＩＡは、導入流路１２Ａを分断して基板９に配置された半球状の窪み４０Ａ（図３参照）と、上板６に窪み４０Ａと対向配置され弾性変形して窪み４０Ａに当接したときに導入流路１２Ａを閉塞し、窪み４０Ａと離間したときに導入流路１２Ａを開放する変形部（不図示）とを含む。導入バルブＩＢは、導入流路１２Ｂにおける貫通部３９Ｂと循環流路１０との間に配置されている。導入バルブＩＢは、導入流路１２Ｂを分断して基板９に配置された窪み４０Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４０Ｂと称する）と、上板６に窪み４０Ｂと対向配置され弾性変形して窪み４０Ｂに当接したときに導入流路１２Ｂを閉塞し、窪み４０Ｂと離間したときに導入流路１２Ｂを開放する変形部（不図示）とを含む。導入バルブＩＣは、導入流路１２Ｃにおける貫通部３９Ｃと循環流路１０との間に配置されている。導入バルブＩＣは、導入流路１２Ｃを分断して基板９に配置された窪み４０Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４０Ｃと称する）と、上板６に窪み４０Ｃと対向配置され弾性変形して窪み４０Ｃに当接したときに導入流路１２Ｃを閉塞し、窪み４０Ｃと離間したときに導入流路１２Ｃを開放する変形部（不図示）とを含む。
　図２及び図３に示すように、例えば、廃液槽７は、循環流路１０の内側領域に配置されている。これにより、流体デバイス１００Ａの小型化を図ることができる。上板６には、廃液槽７に開口するタンク吸引孔（不図示）が厚さ方向に貫通して設けられている。
　排出流路１３Ａは、循環流路１０における第１定量区画１８Ａの溶液を廃液槽７に排出するための流路である。排出流路１３Ａの一端側は、循環流路１０に接続されている。排出流路１３Ａが循環流路１０に接続される位置は、第１定量区画１８Ａにおける定量バルブＶＢの近傍である。排出流路１３Ａの他端側は、廃液槽７に接続されている。また、排出流路１３Ｂは、循環流路１０における第２定量区画１８Ｂの溶液を廃液槽７に排出するための流路である。排出流路１３Ｂの一端側は、循環流路１０に接続されている。排出流路１３Ｂが循環流路１０に接続される位置は、第２定量区画１８Ｂにおける定量バルブＶＣの近傍である。排出流路１３Ｂの他端側は、廃液槽７に接続されている。排出流路１３Ｃは、循環流路１０における第３定量区画１８Ｃの溶液を廃液槽７に排出するための流路である。排出流路１３Ｃの一端側は、循環流路１０に接続されている。排出流路１３Ｃが循環流路１０に接続される位置は、第３定量区画１８Ｃにおける定量バルブＶＡの近傍である。排出流路１３Ｃの他端側は、廃液槽７に接続されている。
　廃液バルブＯＡは、排出流路１３Ａの中途（例、中間、循環流路１０側）に配置されている。廃液バルブＯＡは、排出流路１３Ａを分断して基板９に配置された半球状の窪み４１Ａ（図３参照）と、上板６に窪み４１Ａと対向配置され弾性変形して窪み４１Ａに当接したときに排出流路１３Ａを閉塞し、窪み４１Ａと離間したときに排出流路１３Ａを開放する変形部（不図示）とを含む。廃液バルブＯＢは、排出流路１３Ｂの中途（例、中間、循環流路１０側）に配置されている。廃液バルブＯＢは、排出流路１３Ｂを分断して基板９に配置された窪み４１Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４１Ｂと称する）と、上板６に窪み４１Ｂと対向配置され弾性変形して窪み４１Ｂに当接したときに排出流路１３Ｂを閉塞し、窪み４１Ｂと離間したときに排出流路１３Ｂを開放する変形部（不図示）とを含む。廃液バルブＯＣは、排出流路１３Ｃの中途（例、中間、循環流路１０側）に配置されている。廃液バルブＯＣは、排出流路１３Ｃを分断して基板９に配置された窪み４１Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４１Ｃと称する）と、上板６に窪み４１Ｃと対向配置され弾性変形して窪み４１Ｃに当接したときに排出流路１３Ｃを閉塞し、窪み４１Ｃと離間したときに排出流路１３Ｃを開放する変形部（不図示）とを含む。
　上記構成の流体デバイス１００Ａは、基板９に循環流路、導入流路、リザーバー、貫通部等を形成するとともに、基板９および上板６にバルブを形成、設置した後に、上板６、下板８および基板９を接着等の接合手段により接合して一体化することにより製造される（例、図１の構成など）。図５は、流体デバイス１００Ａをリザーバー側から模式的に示した平面図である。図５に示すように、製造された流体デバイス１００Ａのリザーバー２９Ａには溶液ＬＡが収容され、リザーバー２９Ｂには溶液ＬＢが収容され、リザーバー２９Ｃには溶液ＬＣが収容される。各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃへの溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの注入は、例えば、上板６に形成された貫通孔の開口部から行う。各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃへの溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの注入時には、各リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの一端側に連通する空気孔から負圧吸引を行うことにより、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃに溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを容易に充填することが可能である。このように、例えば、上板６は、基板９に形成された窪みとともに、上記の各種流路を形成し、溶液の漏れ低減と流路形成とを兼用している。例えば、下板８は、基板９に形成された窪みとともに、上記の各種リザーバーを形成し、溶液の漏れ低減と流路形成とを兼用している。
　流体デバイス１００Ａは、リザーバー２９Ａに溶液ＬＡが収容され、リザーバー２９Ｂに溶液ＬＢが収容され、リザーバー２９Ｃに溶液ＬＣが収容されている状態で溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合・反応が行われる場所（例、検査機関、病院、自宅、車両など）まで流通させることが可能である。
　次に、上述した図１から図５に基づき、上記流体デバイス１００Ａを用いて溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合・反応を行う手順について説明する。最初に、溶液ＬＡを第１定量区画１８Ａに導入して定量する手順について説明する。
　まず、循環流路１０の定量バルブＶＡ、ＶＢを閉じ、排出流路１３Ｂ、１３Ｃの廃液バルブＯＢ、ＯＣを閉じ、排出流路１３Ａの廃液バルブＯＡおよび導入流路１２Ａの導入バルブＩＡを開く。これにより、循環流路１０は、第１定量区画１８Ａが第２定量区画１８Ｂおよび第３定量区画１８Ｃに対して区切られた状態となる。また、廃液槽７は、排出流路１３Ｂ、１３Ｃに対して遮蔽され、排出流路１３Ａを介して循環流路１０の第１定量区画１８Ａに開放されて接続される。さらに、リザーバー２９Ａは、貫通部３９Ａおよび導入流路１２Ａを介して循環流路１０の第１定量区画１８Ａに開放されて接続される。
　この状態で、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、リザーバー２９Ａに収容された溶液ＬＡが貫通部３９Ａ、導入流路１２Ａ、循環流路１０の第１定量区画１８Ａ、排出流路１３Ａおよび廃液槽７に順次導入される。溶液ＬＡが廃液槽７まで導入される各流路には異物が残留している可能性があるが、当該異物は溶液導入時に溶液ＬＡの導入先端側に巻き込まれ廃液槽７に導入されるため、循環流路１０に異物が残留する可能性を抑制できる。
　また、リザーバー２９Ａにおいては、収容された溶液ＬＡよりも他端側（貫通部３９Ａとの接続部とは逆側）に空気が存在している。そのため、リザーバー２９Ａに収容された溶液ＬＡを循環流路１０に導入する際には、例えば、流体デバイス１００Ａが水平面に対して傾斜して設置されている場合に気泡が溶液ＬＡよりも先に貫通部３９Ａに達して循環流路１０に混入する可能性があるが、リザーバー２９Ａは、下面９ａの面内方向に形成された線状の窪みにより構成されるため、当該窪みに収容された溶液ＬＡの液圧に抗して気泡が溶液ＬＡを追い越して移動する十分な隙間がなく、気泡が溶液ＬＡよりも先に貫通部３９Ａに達することを回避できる。また、図４に示すように、リザーバー２９Ａは、第１直線部２９Ａ１と第２直線部２９Ａ２とが交互に連続して接続されて屈曲しているため、気泡が屈曲部に溜まりやすくなり溶液ＬＡよりも先に貫通部３９Ａに達することをより回避できる。
　そして、溶液ＬＡの導入先端側が廃液槽７に流入し、導入後端側が導入流路１２Ａに残っている状態で廃液バルブＯＡおよび導入バルブＩＡを閉じる。これにより、溶液ＬＡを第１定量区画１８Ａの容積に応じて定量することができる。上述したように、異物が存在している可能性がある導入先端側の溶液ＬＡは廃液槽７に排出され、また、気泡についてはリザーバー２９Ａに残留した状態であるため、循環流路１０の第１定量区画１８Ａには異物や気泡が混入していない溶液ＬＡが定量される。
　次に、溶液ＬＢを第２定量区画１８Ｂに導入して定量するには、まず、循環流路１０の定量バルブＶＢ、ＶＣを閉じ、排出流路１３Ａ、１３Ｃの廃液バルブＯＡ、ＯＣを閉じ、排出流路１３Ｂの廃液バルブＯＢおよび導入流路１２Ｂの導入バルブＩＢを開く。これにより、循環流路１０は、第２定量区画１８Ｂが第１定量区画１８Ａおよび第３定量区画１８Ｃに対して区切られた状態となる。また、廃液槽７は、排出流路１３Ａ、１３Ｃに対して遮蔽され、排出流路１３Ｂを介して循環流路１０の第２定量区画１８Ｂに開放されて接続される。さらに、リザーバー２９Ｂは、貫通部３９Ｂおよび導入流路１２Ｂを介して循環流路１０の第２定量区画１８Ｂに開放されて接続される。
　この状態で、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、リザーバー２９Ｂに収容された溶液ＬＢが貫通部３９Ｂ、導入流路１２Ｂ、循環流路１０の第２定量区画１８Ｂ、排出流路１３Ｂおよび廃液槽７に順次導入される。溶液ＬＢについても、溶液ＬＢが廃液槽７まで導入される各流路に残留している異物は、溶液導入時に溶液ＬＢの導入先端側に巻き込まれ廃液槽７に導入されるため、循環流路１０に異物が残留する可能性を抑制できる。
　また、リザーバー２９Ｂにおいても、気泡が溶液ＬＢを追い越して移動する十分な隙間がなく、気泡が溶液ＬＢよりも先に貫通部３９Ｂに達することを回避できる。また、図４に示すように、リザーバー２９Ｂは、第１直線部２９Ｂ１と第２直線部と２９Ｂ２とが交互に連続して接続されて屈曲しているため、気泡が屈曲部に溜まりやすくなり溶液ＬＢよりも先に貫通部３９Ｂに達することをより回避できる。
　そして、溶液ＬＢの導入先端側が廃液槽７に流入し、導入後端側が導入流路１２Ｂに残っている状態で廃液バルブＯＢおよび導入バルブＩＢを閉じる。これにより、溶液ＬＢを第２定量区画１８Ｂの容積に応じて定量することができる。上述したように、異物が存在している可能性がある導入先端側の溶液ＬＢは廃液槽７に排出され、また、気泡についてはリザーバー２９Ｂに残留した状態であるため、循環流路１０の第２定量区画１８Ｂには異物や気泡が混入していない溶液ＬＢが定量される。
　次に、溶液ＬＣを第３定量区画１８Ｃに導入して定量するには、まず、循環流路１０の定量バルブＶＡ、ＶＣを閉じ、排出流路１３Ａ、１３Ｂの廃液バルブＯＡ、ＯＢを閉じ、排出流路１３Ｃの廃液バルブＯＣおよび導入流路１２Ｃの導入バルブＩＣを開く。これにより、循環流路１０は、第３定量区画１８Ｃが第１定量区画１８Ａおよび第２定量区画１８Ｂに対して区切られた状態となる。また、廃液槽７は、排出流路１３Ａ、１３Ｂに対して遮蔽され、排出流路１３Ｃを介して循環流路１０の第３定量区画１８Ｃに開放されて接続される。さらに、リザーバー２９Ｃは、貫通部３９Ｃおよび導入流路１２Ｃを介して循環流路１０の第３定量区画１８Ｃに開放されて接続される。
　この状態で、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、リザーバー２９Ｃに収容された溶液ＬＣが貫通部３９Ｃ、導入流路１２Ｃ、循環流路１０の第３定量区画１８Ｃ、排出流路１３Ｃおよび廃液槽７に順次導入される。溶液ＬＣについても、溶液ＬＣが廃液槽７まで導入される各流路に残留している異物は、溶液導入時に溶液ＬＣの導入先端側に巻き込まれ廃液槽７に導入されるため、循環流路１０に異物が残留する可能性を抑制できる。
　また、リザーバー２９Ｃにおいても、気泡が溶液ＬＣを追い越して移動する十分な隙間がなく、気泡が溶液ＬＣよりも先に貫通部３９Ｃに達することを回避できる。また、図４に示すように、リザーバー２９Ｃは、第１直線部２９Ｃ１と第２直線部と２９Ｃ２とが交互に連続して接続されて屈曲しているため、気泡が屈曲部に溜まりやすくなり溶液ＬＣよりも先に貫通部３９Ｃに達することをより回避できる。
　そして、溶液ＬＣの導入先端側が廃液槽７に流入し、導入後端側が導入流路１２Ｃに残っている状態で廃液バルブＯＣおよび導入バルブＩＣを閉じる。これにより、溶液ＬＣを第３定量区画１８Ｃの容積に応じて定量することができる。上述したように、異物が存在している可能性がある導入先端側の溶液ＬＣは廃液槽７に排出され、また、気泡についてはリザーバー２９Ｃに残留した状態であるため、循環流路１０の第３定量区画１８Ｃには異物や気泡が混入していない溶液ＬＣが定量される。
　循環流路１０に溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣが定量されて導入されると、ポンプを用いて循環流路１０内の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを送液して循環させる。循環流路１０を循環する溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、流路内の流路壁面と溶液の相互作用（摩擦）により、壁面周辺の流速は遅く、流路中央の流速は速くなる。その結果、溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの流速に分布ができるため、溶液の混合が促進される。例えば、ポンプを駆動させることによって、循環流路１０内の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣには、対流が生じ、複数の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合が促進される。ポンプとしては、上述のバルブの開閉により溶液の送液が可能なポンプバルブであってもよい。
　以上、説明したように、本実施形態の流体デバイス１００Ａでは、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃが下面９ａの面内方向に形成された線状の窪みにより構成されるため、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ内の気泡が溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣよりも先に循環流路１０に達して混入することを回避できる。従って、本実施形態の流体デバイス１００Ａでは、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃから循環流路１０への溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの供給を容易に行うことができる。また、本実施形態の流体デバイス１００Ａでは、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃが屈曲して蛇行しているため、線状の窪みで形成されていても十分な体積の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを収容できるとともに、屈曲部において気泡をトラップしやくなり、気泡の循環流路１０への混入を一層回避することが可能になる。
　なお、上記実施形態においては、溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを順次第１定量区画１８Ａ、第２定量区画１８Ｂ、第３定量区画１８Ｃに導入する手順を例示したが、この手順に限定されるものではなく、溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを同時に第１定量区画１８Ａ、第２定量区画１８Ｂ、第３定量区画１８Ｃにそれぞれ導入する手順としてもよい。
　この手順を採る場合には、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣを閉じて第１定量区画１８Ａ、第２定量区画１８Ｂおよび第３定量区画１８Ｃをそれぞれ区切られた状態とし、廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣおよび導入バルブＩＡ、ＩＢ、ＩＣを開いた後に、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、第１定量区画１８Ａに溶液ＬＡを、第２定量区画１８Ｂに溶液ＬＢを、第１定量区画１８Ｃに溶液ＬＣを一括的に定量して導入することが可能である。
　一実施態様におけるシステムとしては、流体デバイス１００Ａと、図示略の制御部とを備える。制御部は、図示略の接続ラインを介して流体デバイス１００Ａに設けられたバルブ（定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、導入バルブＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣ）と接続されており、バルブの開閉を制御する。本実施形態のシステムによれば、流体デバイス１００Ａにおける混合を行うことができる。
［第２実施形態］
　次に、流体デバイスの第２実施形態について、図６から図１１を参照して説明する。これらの図において、図１から図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
　図６は、第２実施形態の流体デバイス２００を模式的に示した平面図である。流体デバイス２００は、例えば、検体試料に含まれる検出対象である抗原（試料物質、生体分子）を免疫反応及び酵素反応により検出するデバイスである。流体デバイス２００は、流路およびバルブが形成された基板２０１を備える。図６は、基板２０１の上面２０１ｂ側の反応層１１９Ｂを模式的に示している。なお、反応層１１９Ｂの一部は、上板６の下面側に形成されるが、ここでは上板６とは異なる基板２０１に形成されているものとして説明する。
　流体デバイス２００は、循環型混合器１ｄを備える。循環型混合器１ｄは、担体粒子を含む液が循環する第１循環部２と、循環流路１０から導入された液が循環する第２循環部３とを備える。第１循環部２は、担体粒子を含む液が循環する循環流路１０と、循環流路バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３と、捕捉部４０とを含む。第２循環部３は、循環流路から導入された液が循環する第２循環流路５０と、第２循環流路５０に設けられた捕捉部４２と、第２循環流路５０に設けられ、担体粒子と結合した試料物質を検出する検出部６０とを備える。第１循環部２では、試料物質を循環流路１０内で循環させて担体粒子及び検出補助物質（例、標識物質）と結合させることで、試料物質検出のための前処理が可能である。前処理された試料物質は、第１循環部２から第２循環部３に送液される。第２循環部３では、前処理された試料物質を第２循環流路５０内で検出される。前処理された試料物質は、第２循環流路５０において循環されることで検出部６０と繰返し接触し、効率良く検出される。
　捕捉部４０は循環流路１０に設けられ、担体粒子を捕捉する捕捉手段を設置可能な捕捉手段設置部４１を有する。担体粒子は、一例として、検出の標的となる試料物質と反応可能な粒子である。本実施形態において用いられる担体粒子は、磁気ビーズ、磁性粒子、金ナノ粒子、アガロースビーズ、プラスチックビーズ等が挙げられる。試料物質は、例えば、核酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、タンパク質、細胞外小胞体などの生体分子である。担体粒子と試料物質との反応は、例えば、担体粒子と試料物質との結合、担体粒子と試料物質同士の吸着、試料物質による担体粒子の修飾、試料物質による担体粒子の化学変化などが挙げられる。捕捉部４０は、一例として、担体粒子に磁気ビーズ又は磁性粒子を用いる場合、捕捉手段としては磁石等の磁力発生源を例示できる。その他捕捉手段としては、例えば、担体粒子と結合可能な充填剤を有するカラム、担体粒子を引きつけ可能な電極等が挙げられる。
　検出部６０は、捕捉部４０と同様の構成を有する捕捉部４２に捕捉された担体粒子に結合した試料物質を検出可能なように、捕捉部４２に向けて配置される。
　循環流路１０には、それぞれ第１～第５の溶液を導入する導入流路２１，２２，２３，２４，２５が接続する。導入流路２１，２２，２３，２４，２５にはそれぞれ、導入流路を開閉する導入流路バルブＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５が設けられている。また、循環流路１０には、空気を導入（または排出）する導入流路８１が接続し、導入流路８１には導入流路を開閉する導入流路バルブＡ１が設けられている。循環流路１０には、排出流路３１，３２，３３が接続する。排出流路３１，３２，３３にはそれぞれ、排出流路を開閉する排出流路バルブＯ１，Ｏ２，Ｏ３が設けられている。循環流路１０には、循環流路１０を区画する第１循環流路バルブＶ１、第２循環流路バルブＶ２、第３循環流路バルブＶ３が設けられている。第１循環流路バルブＶ１は排出流路３１と循環流路１０との接続部の近傍に配置される。第２循環流路バルブＶ２は、導入流路２１と循環流路１０との接続部、及び、導入流路２２と循環流路１０との接続部の間且つ近傍に配置される。第３循環流路バルブＶ３は、排出流路３２と循環流路１０との接続部、及び、排出流路３３と循環流路１０との接続部の間且つ近傍に配置される。
　このように、循環流路１０は、第１循環流路バルブＶ１、第２循環流路バルブＶ２、第３循環流路バルブＶ３が閉じたときに３つの流路１０ｘ，１０ｙ，１０ｚに区画され、各区画には、少なくとも一つの導入流路及び排出流路が接続する。
　第２循環流路５０には、導入流路２６，２７が接続する。導入流路２６，２７にはそれぞれ、導入流路を開閉する導入流路バルブＩ６，Ｉ７が設けられている。また、第２循環流路５０には、空気を導入する導入流路８２が接続し、導入流路８２には導入流路を開閉する導入流路バルブＡ２が設けられている。第２循環流路５０には、排出流路３４が接続する。排出流路３４には、排出流路を開閉する排出流路バルブＯ４が設けられている。
　循環流路１０には、ポンプバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５が設けられている。ここで第３循環流路バルブＶ３はポンプバルブとしても兼用される。第２循環流路５０には、ポンプバルブＶ６，Ｖ７，Ｖ８が設けられている。
　例えば、第２循環流路５０内の容積は、循環流路１０内の容積よりも小さく設定されることが好ましい。ここで循環流路内の容積とは、循環流路内で液が循環される際の循環流路内の容積を含む。循環流路内１０の容積は、一例として、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５が開かれ、バルブＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５，Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ａ１，Ｖ９が閉じられた際の循環流路１０内の容積である。第２循環流路５０内の容積は、一例として、バルブＶ６，Ｖ７，Ｖ８が開かれ、バルブＩ６，Ｉ７，Ｏ４，Ａ２，Ｖ９が閉じられた際の第２循環流路５０内の容積である。例えば、第２循環流路５０内の容積が、循環流路１０内の容積より小さくされていることで、循環流路１０において循環する液よりも第２循環流路５０で循環する液の方が少なくなる。そのため、流体デバイス２００においては、検出に使用される薬剤（試薬）の使用量を抑えることができる。また、流体デバイス２００は、第２循環流路５０内の容積が、循環流路１０内の容積より小さくされていることで、検出感度の向上が可能となる。例えば、検出対象物が第２循環流路５０内の液に分散又は溶解している場合、第２循環流路５０内の液量を小さくすることにより、検出感度を向上可能である。また、第２循環流路５０内の容積は、循環流路１０内の容積より大きくてもよい。この場合、流体デバイス２００は、循環流路１０において循環する液よりも第２循環流路５０で循環する液の方が多くなる。この場合、流体デバイス２００は、例えば循環流路１０で循環した液を第２循環流路５０に移送し、更に測定液や基質液を追加することで第２循環流路５０に充填してもよい。
　循環流路１０と第２循環流路５０とは、これらの循環流路をつなぐ接続流路１００により接続される。接続流路１００には、接続流路１００を開閉する接続流路バルブＶ９が設けられている。流体デバイス２００は、接続流路バルブＶ９が閉じられた状態で、循環流路１０において液を循環させて前処理が行われる。液の前処理後、接続流路バルブＶ９が開放され、接続流路を通じて第２循環流路に液が送液される。その後、接続流路バルブＶ９が閉じられ、第２循環流路において液を循環させて検出反応が行われる。このことによって、必要な前処理を行った後に第２循環流路に前処理後の試料が送液されるため、第２循環流路５０で不要な物質が循環することを防ぐことができる。そのため、不要なコンタミネーションや検出時のノイズが抑制される。また、例えば、循環流路１０と第２循環流路５０とでは、液が循環可能な流路を互いに共有しない。流体デバイス２００においては、循環可能な流路を互いに共有しないことにより、循環流路１０内の壁面に付着するなどした残留物が、第２循環流路５０において循環されるおそれが低減され、循環流路１０内に残った残留物に起因する第２循環流路５０での検出時におけるコンタミネーションの低減が可能である。
　流体デバイス２００は、導入する試料、試薬、空気別に導入用のインレットを備えている。流体デバイス２００は、導入流路２１の末端に設けられた貫通部としての第１試薬導入用インレット１０ａと、導入流路２２の末端に設けられた貫通部としての検体導入用インレット１０ｂと、導入流路２３の末端に設けられた貫通部としての第２試薬導入用インレット１０ｃと、導入流路２４の末端に設けられた貫通部としての洗浄液導入用インレット１０ｄと、導入流路２５の末端に設けられた貫通部としての移送液導入用インレット１０ｅと、導入流路８１の末端に設けられた空気導入用インレット１０ｆとを備える。
　第１試薬導入用インレット１０ａ、検体導入用インレット１０ｂ、第２試薬導入用インレット１０ｃ、洗浄液導入用インレット１０ｄ、移送液導入用インレット１０ｅおよび空気導入用インレット１０ｆは、基板２０１の上面２０１ｂに開口している。第１試薬導入用インレット１０ａは、後述するリザーバー２１５Ｒに接続されている。検体導入用インレット１０ｂは、後述するリザーバー２１３Ｒに接続されている。第２試薬導入用インレット１０ｃは、後述するリザーバー２１４Ｒに接続されている。洗浄液導入用インレット１０ｄは、後述するリザーバー２１２Ｒに接続されている。移送液導入用インレット１０ｅは、後述するリザーバー２２２Ｒに接続されている。
　流体デバイス２００は、導入流路２６の末端に設けられた貫通部としての基質液導入用インレット５０ａと、導入流路２７の末端に設けられた貫通部としての測定液導入用インレット５０ｂと、導入流路８２の末端に設けられた空気導入用インレット５０ｃとを備える。基質液導入用インレット５０ａ、測定液導入用インレット５０ｂおよび空気導入用インレット５０ｃは、基板２０１の上面２０１ｂに開口している。基質液導入用インレット５０ａは、後述するリザーバー２２４Ｒに接続されている。測定液導入用インレット５０ｂは、後述するリザーバー２２５Ｒに接続されている。
　排出流路３１，３２，３３は、廃液槽７０に接続されている。廃液槽７０は、アウトレット７０ａを備える。アウトレット７０ａは、基板２０１の上面２０１ｂに開口しており、一例として、外部吸引ポンプ（不図示）と接続されて負圧吸引される。
　次に、図７は、基板２０１の下面２０１ａ側のリザーバー層１１９Ａを模式的に示した下面図である。図７に示されるように、リザーバー層１１９Ａは、基板２０１の下面２０１ａに配置された複数（図７では７つ）の流路型のリザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒを有している。各リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒは、それぞれ互いに独立して溶液を収容可能である。各リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒは、それぞれ下面２０１ａの面内方向（例、下面２０１ａの面内の一方向又は複数方向、下面２０１ａの面方向と平行な方向、など）に形成された線状の窪みによって構成される。各リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒにおける窪みの底面は、略面一である。各リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒにおける窪みは、同一幅である。窪みの断面は、一例として矩形状である。例えば、窪みの幅は１．５ｍｍであり、深さは１．５ｍｍである。リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒにおける窪みの容積は、収容する溶液量（溶液の容量）に応じて設定されている。リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒは、収容する溶液量に応じて長さが設定されている。本実施形態におけるリザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒのうち少なくとも二つのリザーバーは、容積が互いに異なっている。
　一例として、リザーバー２１２Ｒは、長さが３６０ｍｍ、容量が約８１０μＬである。リザーバー２１３Ｒは、長さが１６０ｍｍ、容量が約３６０μＬである。リザーバー２１４Ｒ、２１５Ｒは、それぞれ長さが１１０ｍｍ、容量が約２４８μＬである。リザーバー２２２Ｒは、長さが１５０ｍｍ、容量が約３３８μＬである。リザーバー２２４Ｒは、長さが２２０ｍｍ、容量が約５００μＬである。リザーバー２２５Ｒは、長さが１８０ｍｍ、容量が約４００μＬである。
　リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒは、線状の窪みが上下左右に折り返しながら所定方向に延びる蛇行形状に形成されている。例えば、リザーバー２１３Ｒについて説明すると、リザーバー２１３Ｒは、所定方向（図７では、紙面の左右方向）に平行に配置された複数（図７では１３本）の第１直線部２１３Ｒ１と、隣り合う第１直線部２１３Ｒ１の端部同士の接続箇所を第１直線部２１３Ｒ１の一端側と他端側とで交互に繰り返して接続する第２直線部と２１３Ｒ２とを含む蛇行形状に形成されている。例えば、リザーバー２１２Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒについてもリザーバー２１３Ｒと同様に蛇行形状に形成されている。
　リザーバー２１２Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している洗浄液導入用インレット（貫通部）１０ｄと接続されている。リザーバー２１２Ｒの他端側は、大気開放部２０ｄと接続されている。大気開放部２０ｄは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。リザーバー２１３Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している検体導入用インレット（貫通部）１０ｂと接続されている。リザーバー２１３Ｒの他端側は、大気開放部２０ｂと接続されている。大気開放部２０ｂは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。リザーバー２１４Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している第２試薬導入用インレット（貫通部）１０ｃと接続されている。リザーバー２１４Ｒの他端側は、大気開放部２０ｃと接続されている。大気開放部２０ｃは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。リザーバー２１５Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している第１試薬導入用インレット（貫通部）１０ａと接続されている。リザーバー２１５Ｒの他端側は、大気開放部２０ａと接続されている。大気開放部２０ａは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。リザーバー２２２Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している移送液導入用インレット（貫通部）１０ｅと接続されている。リザーバー２２２Ｒの他端側は、大気開放部２０ｅと接続されている。大気開放部２０ｅは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。リザーバー２２４Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している基質液導入用インレット（貫通部）５０ａと接続されている。リザーバー２２４Ｒの他端側は、大気開放部６０ａと接続されている。大気開放部６０ａは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。リザーバー２２５Ｒの一端側は、基板２０１を厚さ方向に貫通している測定液導入用インレット（貫通部）５０ｂと接続されている。リザーバー２２５Ｒの他端側は、大気開放部６０ｂと接続されている。大気開放部６０ｂは、基板２０１を厚さ方向に貫通している。上板６には、各大気開放部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、６０ａ、６０ｂと連通する空気孔（図示せず）がそれぞれ厚さ方向に貫通して形成されている。
　また、図７に示すように、リザーバー２１２Ｒには、溶液として洗浄液Ｌ８が一例として、８００μＬ収容されている。リザーバー２１３Ｒには、溶液として試料物質を含む検体液Ｌ１が一例として、３００μＬ収容されている。リザーバー２１４Ｒには、溶液として標識物質（検出補助物質）を含む第２試薬液Ｌ３が一例として、２００μＬ収容されている。リザーバー２１５Ｒには、溶液として担体粒子を含む第１試薬液Ｌ２が一例として、２００μＬ収容されている。リザーバー２２２Ｒには、溶液として移送液Ｌ５が一例として、３００μＬ収容されている。リザーバー２２４Ｒには、溶液として基質液Ｌ６が一例として、５００μＬ収容されている。リザーバー２２５Ｒには、溶液として測定液Ｌ７が一例として、４００μＬ収容されている。上記リザーバーの容量は、幅、深さ、長さの少なくとも一つを変更することにより、容易に調整することができる。
　また、例えば、上記流体デバイス２００の製造方法としては、上述した流体デバイス１００Ａと同様に、基板２０１にリザーバー層１１９Ａおよび反応層１１９Ｂを形成し、上述の各種バルブを上板に設置した後に、上述の上板、下板および基板２０１を接着等の接合手段により接合して積層状態で一体化することにより製造される。製造された流体デバイス２００に対しては、上述した空気孔を介して所定の溶液をリザーバーに２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒに注入する。注入する溶液の量は、例えば、後述する試料物質の検出に用いる量の２倍程度である。また、溶液を注入する際の吸引圧は、例えば、５ｋＰａである。
（流体デバイス２００を用いた混合方法・捕捉方法・検出方法）
　次に、上記構成の流体デバイス２００を用いた混合方法、捕捉方法、及び検出方法について説明する。流体デバイス２００は循環型混合器１ｄを備えるので、以下、循環型混合器１ｄ用いた混合方法、捕捉方法、及び検出方法について説明する。本実施形態の検出方法は、検体試料に含まれる検出対象である抗原（試料物質、生体分子）を免疫反応及び酵素反応により検出する。
（導入工程・区画化工程）
　まず、図８に示すように、第１循環流路バルブＶ１、第２循環流路バルブＶ２、第３循環流路バルブＶ３、導入流路バルブＩ５，Ｉ４，Ａ１を閉じる。これにより、循環流路１０は、流路１０ｘと流路１０ｙと流路１０ｚとに区切られた状態となる。
　次いで、リザーバー層１１９Ａのリザーバー２１５Ｒに接続された第１試薬導入用インレット１０ａから流路１０ｘに担体粒子を含む第１試薬液Ｌ２を導入し、リザーバー２１３Ｒに接続された検体導入用インレット１０ｂから流路１０ｙに試料物質を含む検体液Ｌ１を導入し、リザーバー２１４Ｒに接続された第２試薬導入用インレット１０ｃから流路１０ｚに標識物質（検出補助物質）を含む第２試薬液Ｌ３を導入する。
　これら検体液Ｌ１、第２試薬液Ｌ３および第１試薬液Ｌ２のリザーバー２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒからの導入は、排出流路バルブＯ１、Ｏ２、Ｏ３および導入流路バルブＩ２、Ｉ３を開けた状態で廃液槽７０のアウトレット７０ａから負圧吸引することにより行われる。検体液Ｌ１、第２試薬液Ｌ３および第１試薬液Ｌ２の導入時においても、リザーバー２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒがそれぞれ面内方向に蛇行する線状の窪みによって形成されているため、液導入用インレット１０ａ、１０ｂ、１０ｃと逆側に存在する気泡が各液の液圧に抗して液導入用インレット１０ａ、１０ｂ、１０ｃに移動して各流路１０ｘ、１０ｙ、１０ｚに達することなく各液を各流路１０ｘ、１０ｙ、１０ｚに容易に導入することができる。
　本実施形態において、検体液Ｌ１は、検出対象（試料物質）としての抗原を含む。検体液としては、血液、尿、唾液、血漿、血清等の体液、細胞抽出物、組織破砕液等が挙げられる。また、本実施形態において、第１試薬液Ｌ２に含まれる担体粒子としては、磁性粒子が用いられる。磁性粒子の表面には、検出対象の抗原（試料物質）に特異的に結合する抗体Ａが固定化されている。また、本実施形態において、第２試薬液Ｌ３は、検出対象の抗原に特異的に結合する抗体Ｂを含有する。抗体Ｂには、アルカリフォスファターゼ（検出補助物質、酵素）が固定化され標識されている。
（混合工程）
　続いて、図９に示すように、導入流路バルブＩＩ，Ｉ２，Ｉ３を閉じる。これにより、循環流路１０に接続する流路との連通が遮断され、循環流路１０が閉鎖される。第１循環流路バルブＶ１、第２循環流路バルブＶ２、及び第３循環流路バルブＶ３を開け、ポンプバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５を作動させて、第１試薬液Ｌ２（第１試薬）、検体液Ｌ１（検体）、及び第２試薬液Ｌ３（第２試薬）を循環流路１０内で循環させて混合し、これらの混合液Ｌ４を得る。第１試薬液Ｌ２、検体液Ｌ１、及び第２試薬液Ｌ３の混合により、担体粒子に固定化された抗体Ａに抗原が結合し、該抗原に酵素が固定化された抗体Ｂが結合する。これにより、担体粒子－抗原－酵素複合体（担体粒子－試料物質－検出補助物質複合体、第１の複合体）が形成される。
（磁石設置工程・捕捉工程）
　捕捉部４０（図６参照）は磁性粒子を捕捉する磁石を設置可能な磁石設置部４１を備える。磁石を磁石設置部４１に設置し、磁石が循環流路に近接した捕捉可能状態とする。この状態で、ポンプバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５を作動させて、担体粒子－抗原－酵素複合体（第１の複合体）を含む液を循環流路１０内で循環させ、捕捉部４０に担体粒子－抗原－酵素複合体を捕捉する。担体粒子－抗原－酵素複合体は、循環流路内を一方向又は双方向に流動し、循環流路内を循環する又は往復する。図９では、担体粒子－抗原－酵素複合体が一方向に循環する様子を示している。複合体は、捕捉部４０における循環流路１０内壁面上に捕捉され、液成分から分離される。
（洗浄工程）
　導入流路バルブＡ１及び排出流路バルブＯ２を開け、第３循環流路バルブＶ３を閉じ、アウトレット７０ａから負圧吸引し、空気導入用インレット１０ｆから導入流路８１を介して、循環流路１０内へと空気を導入する。これにより、担体粒子－抗原－酵素複合体と分離された液成分（廃液）を、排出流路３２を介して循環流路１０から排出する。廃液は廃液槽７０に貯留される。第３循環流路バルブＶ３を閉じることで、循環流路１０全体へと効率よく空気が導入される。
　その後、排出流路バルブＯ２及び第３循環流路バルブＶ３を閉じ、導入流路バルブＩ４及び排出流路バルブＯ３を開け、アウトレット７０ａから負圧吸引する。これにより、リザーバー２１２Ｒから洗浄液導入用インレット１０ｄおよび導入流路２４を介して、循環流路１０内へと洗浄液Ｌ８が導入される。第３循環流路バルブＶ３を閉じることで、循環流路１０を満たすように洗浄液Ｌ８が導入される。洗浄液Ｌ８の導入時においても、リザーバー２１２Ｒが面内方向に蛇行する線状の窪みによって形成されているため、液導入用インレット１０ｄと逆側に存在する気泡が洗浄液Ｌ８の液圧に抗して液導入用インレット１０ｄに移動して循環流路１０に達することなく洗浄液Ｌ８を循環流路１０に導入することができる。その後、第３循環流路バルブＶ３を開け、導入流路バルブＩ４及び排出流路バルブＯ２を閉めて、循環流路１０を閉鎖し、ポンプバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５を作動させて、洗浄液Ｌ８を循環流路１０内で循環させ、担体粒子を洗浄する。
　続いて、導入流路バルブＡ１及び排出流路バルブＯ２を開け、第３循環流路バルブＶ３を閉じ、アウトレット７０ａから負圧吸引し、空気導入用インレット１０ｆから導入流路８１を介して、循環流路１０内へと空気を導入する。これにより、洗浄液を循環流路１０から排出し、担体粒子－抗原－酵素複合体を形成しなかった抗体Ｂを循環流路１０内から排出する。なお、洗浄液の導入と排出は複数回行われてもよい。繰返し、洗浄液を導入し、洗浄し、洗浄後の液を排出することによって、不要物の除去効率が高まる。
（移送工程）
　導入流路バルブＩ５及び排出流路バルブＯ３を開け、排出流路バルブＯ２及び第３循環流路バルブＶ３を閉じ、アウトレット７０ａから負圧吸引し、リザーバー２２２Ｒから移送液導入用インレット１０ｅおよび導入流路２５を介して、循環流路１０内へと移送液Ｌ５を導入する。また、導入流路バルブＩ５及び排出流路バルブＯ２を開け、排出流路バルブＯ３及び第３循環流路バルブＶ３を閉じ、アウトレット７０ａから負圧吸引し、リザーバー２２２Ｒに接続された移送液導入用インレット１０ｅから導入流路２５を介して、循環流路１０内へと移送液Ｌ５を導入する。移送液Ｌ５の導入時においても、リザーバー２２２Ｒが面内方向に蛇行する線状の窪みによって形成されているため、液導入用インレット１０ｅと逆側に存在する気泡が移送液Ｌ５の液圧に抗して液導入用インレット１０ｅに移動して循環流路１０に達することなく移送液Ｌ５を循環流路１００に導入することができる。
　続いて、第３循環流路バルブＶ３を開け、導入流路バルブＩ５及び排出流路バルブＯ２，Ｏ３を閉め、循環流路１０を閉鎖する。そして、磁石を磁石設置部４１から外し、循環流路から遠ざけ解放状態とさせ、捕捉部４０における循環流路１０内壁面上に捕捉されていた担体粒子－抗原－酵素複合体の捕捉を解く。ポンプバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５を作動させて、移送液を循環流路１０内で循環させ、担体粒子－抗原－酵素複合体を移送液中に分散させる。
　続いて、図１０に示すように、導入流路バルブＡ１、接続流路バルブＶ９、排出流路バルブＯ４を開け、アウトレット７０ａから負圧吸引し、空気導入用インレット１０ｆから導入流路８１を介して、循環流路１０内へと空気を導入する。担体粒子－抗原－酵素複合体を含む移送液が空気によって押し出され、接続流路１００を通じて、その移送液Ｌ５が第２循環流路５０へと導入される。このときバルブＶ６を閉じておき、移送液Ｌ５が排出流路３４と第２循環流路５０との接続部まで達したら、今度はバルブＶ７を閉じて、第２循環流路５０内を移送液で満たす。担体粒子－抗原－酵素複合体が第２循環流路５０へと移送される。
（検出工程）
　移送液の第２循環流路５０への移送が完了した後、図１１に示すように、接続流路バルブＶ９、排出流路バルブＯ４を閉めて、第２循環流路５０を閉鎖し、ポンプバルブＶ６，Ｖ７，Ｖ８を作動させて、担体粒子－抗原－酵素複合体を含む移送液Ｌ５を第２循環流路５０内で循環させ、担体粒子－抗原－酵素複合体を捕捉部４２（図６参照）に捕捉する。
　導入流路バルブＡ２、排出流路バルブＯ４を開け、アウトレット７０ａから負圧吸引し、空気導入用インレット５０ｃから導入流路８２を介して、第２循環流路５０内へと空気を導入する。これにより、担体粒子－抗原－酵素複合体と分離された移送液Ｌ５の液成分（廃液）を、排出流路３４を介して第２循環流路５０から排出する。廃液は廃液槽７０に貯留される。このときバルブＶ６又はＶ７を閉じることで第２循環流路５０全体へと効率よく空気が導入される。
　導入流路バルブＩ６及び排出流路バルブＯ４を開け、バルブＶ７を閉じ、アウトレット７０ａから負圧吸引し、リザーバー２２４Ｒから基質液導入用インレット５０ａおよび導入流路２６を介して、第２循環流路５０内へと基質液Ｌ６を導入する。基質液Ｌ６は、アルカリフォスファターゼ（酵素）の基質となる3-(2'-spiroadamantane)-4-methoxy-4-(3''-phosphoryloxy)phenyl-. 1, 2-dioxetane (AMPPD)、あるいは4-Aminophenyl Phosphate (pAPP)等が含有されている。基質液Ｌ６の導入時においても、リザーバー２２４Ｒが面内方向に蛇行する線状の窪みによって形成されているため、液導入用インレット５０ａと逆側に存在する気泡が基質液Ｌ６の液圧に抗して液導入用インレット５０ａに移動して第２循環流路５０に達することなく基質液Ｌ６を第２循環流路５０に導入することができる。
　排出流路バルブＯ４及び導入流路バルブＩ６を閉めて、第２循環流路５０を閉鎖し、ポンプバルブＶ６，Ｖ７，Ｖ８を作動させて、基質液を第２循環流路５０内で循環させ、基質と担体粒子－抗原－酵素複合体の酵素とを反応させる。
　上記操作（検出方法など）により、検体に含まれる検出対象の抗原を化学発光シグナルあるいは電気化学シグナル等として検出できる。この場合のように、検出部６０と捕捉部４２とを組み合わせて用いられずともよく、第２循環流路５０に捕捉部が設けられることは必須ではない。
　本実施形態の検出方法は、生体試料の分析や、体外診断等に適用することも可能である。
　以上の手順を経ることで、流体デバイス２００によって、試料物質を検出することができる。本実施形態の流体デバイス２００においても、上記第１実施形態の流体デバイス１００Ａと同様に、リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒ内の気泡が溶液よりも先に循環流路１０あるいは第２循環流路５０に達して混入することを回避できる。従って、本実施形態の流体デバイス２００では、リザーバー２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒから循環流路１０あるいは第２循環流路５０への溶液の供給を、気泡を混入させることなく容易に行うことができ、試料物質の検出精度を向上させることができる。
　なお、本実施形態において、試料物質の検出を行うために第２循環流路を循環させる液として、基質液Ｌ６と測定液Ｌ７とをそれぞれ導入して循環させて検出部６０で検出を行う場合を例示した。しかしながら、この液は、一種類の溶液でもよい。また、第２循環流路５０内に複数の定量区画を設け、各区画に導入および定量して循環および混合した液としてもよい。
　また、上記実施形態では、抗原抗体反応を利用した流体デバイス構成や検出方法を記載したが、ハイブリダイズを利用した反応にも適用可能である。
　以上、添付図面を参照しながら一実施態様について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
　例えば、上記実施形態におけるリザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ、２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒの断面を矩形状としたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、底面側が先細るテーパ状の断面形状であってもよい。この構成を採る場合には、例えば、射出成形で基板９を製造する場合には、離型抵抗を低減することができ成形性を向上させることができる。
　また、上記実施形態では、複数のリザーバーについて、同一幅、同一深さである構成を例示したが、この構成に限定されない。複数のリザーバーにおける幅および深さについては、例えば、収容する溶液の流動特性に応じて異なる値に設定してもよい。例えば、複数のリザーバーから一括した負圧吸引で溶液を循環流路に導入する際には、同じタイミングで異種の溶液が循環流路に導入されるようにリザーバー毎に溶液の流動特性（流動抵抗等）に応じた幅および深さに設定してもよい。
　また、リザーバーから循環流路への各種溶液の導入は一回で行う必要はなく、複数回に分けて導入する構成としてもよい。複数回に分けて溶液を導入する場合には、送液ポンプの動作時間を制御したり、液感知センサーを設けておき気液界面の先頭が定量域を通過したことを検出することにより、一回毎の溶液量を定量可能である。
　また、上記実施形態では、リザーバー２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ、２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒが直線状の窪みが蛇行する形状である構成を例示したが、非直線状の流路である曲線状の流路を含む構成であってもよい。曲線状の流路を含むリザーバーとしては、例えば、Ｕ字状ＷやＣ字状の流路を含む構成や、図１２に示されるように、同心に形成された複数（図１２では３つ）の第１円弧部ＲＶａと、隣り合う第１円弧部ＲＶａの接続箇所を第１円弧部ＲＶａの周方向一端側と他端側とで交互に繰り返して接続する第２円弧部ＲＶｂとを含む構成であってもよい。曲線状のリザーバーとしては、円弧形状に限定されず、基板の一面と直交する軸周りに、当該軸との距離が漸次大きくなる渦巻状であってもよい。
　また、上記実施形態では、基板９の下面９ａにリザーバー層１９Ａを配置し、基板９の上面９ｂに反応層１９Ｂを配置し、また、基板２０１の下面２０１ａにリザーバー層１１９Ａを配置し、基板２０１の上面２０１ｂに反応層１１９Ｂを配置する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、基板９の上面９ｂに反応層１９Ｂを配置した場合には、下板８の上面にリザーバー層を配置する構成や、下板８の上面および基板９の下面９ａに跨ってリザーバー層を配置する構成であってもよい。また、例えば、基板２０１の下面２０１ａにリザーバー層１１９Ａを配置した場合には、上述の上板６の下面に反応層を配置する構成や、上板６及び基板２０１とは異なる基板に上述の反応層を形成する構成や、上板６の下面および基板２０１の上面２０１ｂに跨って反応層を配置する構成であってもよい。
　９、２０１…基板、　９ａ、２０１ａ…下面（一面）、　９ｂ、２０１ｂ…上面（他面）、　１０…第１循環流路（循環流路）、　１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、５０ａ、５０ｂ…液導入用インレット（貫通部）、　１９Ａ、１１９Ａ…リザーバ層、　１９Ｂ、１１９Ｂ…反応層、　２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ…リザーバー、　３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ…貫通部（貫通流路）、　４０、４２…捕捉部、　５０…第２循環流路（循環流路）、　１００Ａ、２００…流体デバイス、　２１２Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ、２１５Ｒ、２２２Ｒ、２２４Ｒ、２２５Ｒ…リザーバー

Claims (35)

  1. 　溶液が導入される流路と、
    　前記溶液が収納されて前記溶液を前記流路に供給するリザーバーと、を備え、
    　前記リザーバーは、前記流路に向かって前記溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きい、
    　流体デバイス。
  2. 　前記リザーバーは、前記溶液が流れる方向の長さが前記長さ及び前記幅と直交する深さよりも大きい、請求項１に記載の流体デバイス。
  3. 　前記リザーバーにおける前記幅の大きさは、気泡が前記溶液を追い越して移動しない大きさである、請求項１に記載の流体デバイス。
  4. 　前記溶液が前記リザーバーに収容されている状態である、請求項１から３のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  5. 　一面に前記リザーバーが形成された基板を備え、
    　前記リザーバーは前記基板の一面に平行な方向に形成され、
    　前記流路は前記一面と反対側に形成される、
    　請求項１から４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  6. 　一面に前記リザーバーが形成された基板を備え、
    　前記リザーバーにおいて前記溶液が流れる方向は、前記基板の一面に平行な方向である、請求項１から５のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  7. 　前記流路の少なくとも一部に配置され、前記流路の開閉を制御するバルブを備え、
    　前記流路は、前記バルブによって少なくとも２つの流路に区画される、請求項１から６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  8. 　前記溶液は洗浄液を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  9. 　流路と、
    　第１の溶液が収容されて前記第１の溶液を前記流路に供給し、前記流路に向かって前記第１の溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きい第１リザーバーと、
    　第２の溶液が収容されて前記第２の溶液を前記流路に供給し、前記流路に向かって前記第２の溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きい第２リザーバーと、
    　を備える流体デバイス。
  10. 　前記流路は、前記第１の溶液と前記第２の溶液とを循環させる循環流路を含む、
    　請求項９に記載の流体デバイス。
  11. 　前記流路において前記第１の溶液と前記第２の溶液とを混合させる、請求項９又は１０に記載の流体デバイス。
  12. 　溶液が導入される流路が第１面に形成された基板と、
    　前記第１面と対向させて前記基板に積層して接合された第２基板と、
    　前記溶液が収納されて前記溶液を前記流路に供給し、前記流路に向かって前記溶液が流れる方向の長さが前記長さと直交する幅よりも大きいリザーバーと、を備え、
    　前記基板と前記第２基板とを積層した方向視において、前記流路の少なくとも一部と前記リザーバーの少なくとも一部とが重なる、
    　流体デバイス。
  13. 　前記基板と前記第２基板とを積層した方向視において前記流路の少なくとも一部と前記リザーバーの少なくとも一部とが重なる部分に配置され、前記流路と前記リザーバーとを接続する第２流路を備える、請求項１２に記載の流体デバイス。
  14. 　前記リザーバーは、前記基板の第１面と反対側の第２面に形成され、
    　前記第２面と対向させて前記基板に接合された第３基板を備える、
    　請求項１２又は１３に記載の流体デバイス。
  15. 　基板の一面に形成され、溶液の定量又は混合を行うための流路と、
    　前記基板の一面と反対側の他面に平行に形成され、前記溶液が収容されて前記溶液を前記流路に供給するリザーバーと、
    を備える流体デバイス。
  16. 　前記リザーバーにおいて前記流路に向かって前記溶液が流れる方向は、前記基板の他面に平行な方向である、請求項１５に記載の流体デバイス。
  17. 　前記流路は、前記溶液が循環される循環流路である、請求項１５又は１６に記載の流体デバイス。
  18. 　基板と、
    　前記基板に形成され、互いに平行な少なくとも２つの第１流路と、前記第１流路と直交する方向で互いに平行な少なくとも３つの第２流路とを有するリザーバーと、を備え、
    　前記リザーバーは、前記２つの第１流路と前記３つの第２流路とが交互に繰り返して接続されて蛇行形状に形成されている、
    　流体デバイス。
  19. 　基板の一面に配置され、溶液が収容されるリザーバーを備え、
    　前記リザーバーは、前記一面の面内方向に形成された窪みにより構成される流体デバイス。
  20. 　複数の前記リザーバーを有するリザーバー層を備え、
    　前記複数のリザーバーは、互いに独立して前記溶液を収容可能である
    　請求項１９に記載の流体デバイス。
  21. 　前記複数のリザーバーは互いに前記窪みの容積が異なる
    　請求項２０に記載の流体デバイス。
  22. 　前記リザーバーは前記溶液が収容された状態で構成されている
    　請求項１９から２１のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  23. 　前記基板の前記一面とは異なる他面に配置され、前記リザーバーから供給された前記溶液を用いて試料物質を反応させる反応層を備える
    　請求項１９から２２のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  24. 　前記反応層は、前記試料物質を含む前記溶液を循環させる循環流路を含む
    　請求項２３に記載の流体デバイス。
  25. 　前記循環流路に、前記試料物質を捕捉する捕捉部と、前記試料物質を検出する検出部との少なくとも一つが配置されている
    　請求項２４に記載の流体デバイス。
  26. 　前記窪みの底面は、略面一である
    　請求項１９から２５のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  27. 　前記窪みは、同一幅で線状に形成されている
    　請求項１９から２６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  28. 　前記窪みの一端側は、前記基板を貫通する貫通部と接続されている
    　請求項１９から２７のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  29. 　前記窪みの他端側は、大気開放部と接続されている
    　請求項２８記載の流体デバイス。
  30. 　前記リザーバーは、所定方向に平行に配置された複数の第１直線部と、前記第１直線部と交差する方向に延び、隣り合う前記第１直線部の端部同士の接続箇所を前記第１直線部の一端側と他端側とで交互に繰り返して接続する第２直線部とを含む蛇行形状に形成されている
    　請求項１９から２９のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  31. 　前記リザーバーは、前記一面と直交する軸線周りの渦巻状に形成されている
    　請求項１９から２９のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  32. 　前記リザーバーは、同心に形成された複数の第１円弧部と、
    　隣り合う前記第１円弧部の接続箇所を前記第１円弧部の周方向一端側と他端側とで交互に繰り返して接続する第２円弧部とを含む
    　請求項１９から２９のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  33. 　基板に設けられ、溶液が収容されるリザーバーを備え、
    　前記リザーバーは、曲線状の流路を含む
    　流体デバイス。
  34. 　前記リザーバーは、前記曲線状の流路と直線状の流路とにより構成される
    　請求項３３に記載の流体デバイス。
  35. 　前記曲線状の流路および前記直線状の流路は、それぞれ前記第１面の面内方向に形成されている
    　請求項３３または３４に記載の流体デバイス。
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