WO2019180879A1 - 流体デバイス及びシステム - Google Patents

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WO2019180879A1
WO2019180879A1 PCT/JP2018/011423 JP2018011423W WO2019180879A1 WO 2019180879 A1 WO2019180879 A1 WO 2019180879A1 JP 2018011423 W JP2018011423 W JP 2018011423W WO 2019180879 A1 WO2019180879 A1 WO 2019180879A1
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valve
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base material
pressing
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遼 小林
直也 石澤
太郎 上野
耕磨 林
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株式会社ニコン
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    • G01N2035/1034—Transferring microquantities of liquid

Definitions

  • the present invention relates to a fluid device and a system.
  • ⁇ -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 first base material and the second base material each having a flow path that is bonded at the bonding surface and at least one of which opens to the bonding surface, and 3 at a position facing the flow path.
  • a valve portion that adjusts the flow of fluid in the flow path by deformation, and the first base material penetrates through the first base material at a position facing the valve portion.
  • a fluid device having a hole, and wherein the valve portion is arranged on the same circumference centering on an axis extending in a normal direction of the joint surface.
  • the fluid device according to the first aspect of the present invention and a drive device that presses and drives the valve unit of the fluid device
  • the drive device includes the fluid device.
  • a moving member movable between two positions; a rotating device rotatable about the axis; and a rotating device disposed on the same circumference as the valve portion of the fluidic device on the rotating device; And a cam portion that moves the moving member in the axial direction.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the relationship between the cam position of the six-phase liquid feeding cycle according to the present embodiment and the open / closed state of the flow path 40 for each of the valve portions V11 to V13. Sectional drawing in the 1st phase of the liquid feeding cycle which concerns on this embodiment. Sectional drawing in the 2nd phase of the liquid feeding cycle which concerns on this embodiment.
  • Sectional drawing in the 3rd phase of the liquid feeding cycle which concerns on this embodiment Sectional drawing in the 4th phase of the liquid feeding cycle which concerns on this embodiment. Sectional drawing in the 5th phase of the liquid feeding cycle which concerns on this embodiment. Sectional drawing in the 6th phase of the liquid feeding cycle which concerns on this embodiment.
  • 6 is a timing chart showing the relationship between the cam position of the three-phase liquid feeding cycle according to the present embodiment and the open / closed state of the flow path 40 for each of the valve portions V11 to V13.
  • 6 is a timing chart showing the relationship between the cam position of the four-phase liquid feeding cycle according to the present embodiment and the open / closed state of the flow path 40 for each of the valve portions V11 to V13.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the relationship between the cam position of the five-phase liquid feeding cycle according to the present embodiment and the open / closed state of the flow path 40 for each of the valve portions V11 to V13.
  • the top view which showed typically the fluid device and system which concern on this embodiment.
  • the top view of the magnetic sensor contained in the detection part 3 which concerns on this embodiment.
  • the top view which showed typically the fluid device and system which concern on this embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a system SYS including a fluidic device 100A.
  • FIG. 2 is a plan view of the system SYS viewed from the fluidic device 100A side.
  • the system SYS includes a fluidic device 100A and a driving device DR.
  • the fluidic device 100A is used by being set in the driving device DR.
  • the fluidic device 100A is disposed on the driving device DR and is used by being fixed or pressed.
  • the driving device DR has pressing pins (moving members) P1 to P3 that face a later-described valve unit.
  • 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 hybridization, an immune reaction, an enzyme reaction, or the like.
  • the sample substance is, for example, a biomolecule such as a nucleic acid, DNA, RNA, peptide, protein, extracellular vesicle or particle.
  • the fluidic device 100 ⁇ / b> A includes a first base 6 and a second base 9.
  • the 1st base material 6 and the 2nd base material 9 are plate-shaped base materials, for example, and are formed with a resin material (hard materials, such as a polypropylene and a polycarbonate) as an example.
  • the first base material 6 and the second base material 9 may be rephrased as a first substrate and a second substrate, respectively.
  • the fluidic device 100A includes a first base material and a second base material that are bonded to each other at a bonding surface.
  • the first base material 6 and the second base material 9 are joined by a welding technique such as ultrasonic welding or laser welding.
  • the first base material 6 and the second base material 9 have, for example, a plurality of (for example, two) positioning holes (not shown) that penetrate in the joining direction and are positioned in the surface direction.
  • the first base material 6 and the second base material 9 can be stacked (multilayered) in a state where they are positioned in the surface direction by inserting a shaft member through a positioning hole (not shown).
  • At least one of the first base material 6 and the second base material 9 has a groove on the joint surface that forms the flow path 40 by joining both base materials.
  • the second base material 9 has a flow path 40 that opens to the joint surface 9 a with the first base material 6.
  • the channel 40 is a groove having a width or depth of about several ⁇ m to several hundred mm.
  • the first base material 6 and the second base material 9 are disposed along a horizontal plane, and the first base material 6 is disposed below the second base material 9 (drive device DR side). It will be described as a thing. Moreover, the 1st base material 6 may be demonstrated as an upper board and the 2nd base material 9 may be demonstrated as a board
  • the fluidic device 100A has a pump P for feeding the solution in the flow path 40.
  • the pump P includes valve portions V11 to V13 that are spaced apart from each other. In the present embodiment, there are three valve portions V11 to V13.
  • the pump P may be provided with at least three valve portions, and may be provided with, for example, 3 to 12 pieces.
  • the valve parts V11 to V13 are formed of a soft member 60.
  • the soft member 60 is an elastic material.
  • the flexible member 60 is formed in a sheet shape having a size including the three valve portions V11 to V13, and is provided on the upper surface 6a of the first base member 6 facing the flow path 40.
  • the fluid device When the flexible member 60 is a single sheet common to the valve portions V11 to V13, the fluid device can be manufactured by a laminated structure in which the sheet is sandwiched between the first base material 6 and the second base material 9. it can. For this reason, there is consistency with a general manufacturing process of a fluid device in which a plate-like or sheet-like base material in which grooves and recesses are formed is laminated and bonded together.
  • the flexible member 60 may be provided separately for each of the valve portions V11 to V13. That is, each of the valve portions V11, V12, and V13 may include the flexible member 60 independently.
  • the flexible member 60 is preferably a molded body integrally formed with the first base material 6 regardless of whether the flexible member 60 is provided in a sheet shape or provided separately for each of the valve portions V11 to V13. Manufacturing efficiency can be improved by integrally forming the flexible member 60 and the first base material 6.
  • the diameters of the valve portions V11 to V13 are about several ⁇ m to several hundred mm.
  • the size is preferably 1.2 to 3 times the width of the channel 40. For example, when the width of the flow path is 1.5 mm, it is preferable that the valve used has a diameter of 2 mm or more.
  • exposed portions 51 to 53 are formed at positions facing the valve portions V11 to V13.
  • the exposed portions 51 to 53 are formed as through holes that penetrate the first base material 6 in the vertical direction (thickness direction of the first base material 6). That is, the valve portions V11 to V13 are formed by the soft member 60 that is exposed to the outside (lower side) by the exposed portions 51 to 53 among the soft member 60.
  • Examples of the material forming the flexible member 60 include materials that deform under pressure such as an elastic material, and examples thereof include thermoplastic elastomers such as polyolefin elastomers, styrene elastomers, and polyester elastomers.
  • valve portions V11 to V13 are arranged at intervals on the same circumference centering on the axis C extending in the normal direction of the joint surface 9a.
  • the valve portions V11 to V13 are arranged at intervals of 75 ° with the axis C as the center.
  • a part of the flow path 40 is formed by a square-shaped (V-shaped) path in a plan view connecting the valve part V11 and the valve part V12 and the valve part V12 and the valve part V13.
  • the distance between the bulbs is preferably 2 to 5 times the bulb diameter.
  • the angle between the straight line connecting the valve part V11 and the valve part V12 adjacent in the circumferential direction and the straight line connecting the valve part V12 and the valve part V13 adjacent in the circumferential direction is an angle between the arrangement of the valve parts V11 to V13. In the case of 75 °, it is 105 °.
  • the driving device DR includes the pressing pins P1 to P3, the rotation driving source 61, the rotating device 62, and the holding plates 63 and 64. Since the pressing pins P1 to P3 have the same configuration, only the pressing pin P1 will be described below.
  • the pressing pin P ⁇ b> 1 has a pressing portion 71, a flange portion 72, and a sliding portion 73 that are sequentially arranged from the distal end side.
  • the pressing part 71 has a cylindrical shape extending in the direction of the axis C, and has a hemispherical tip. The diameter of the pressing part 71 is smaller than the diameter of the exposed parts 51 to 53.
  • the flange portion 72 is formed in a disc shape having a diameter larger than the diameter of the pressing portion 71.
  • the sliding part 73 is formed in a columnar shape extending in the axis C direction downward from the flange part 72.
  • the lower end of the sliding part 73 is formed in a hemispherical shape.
  • the diameter of the sliding portion 73 is smaller than the diameter of the pressing portion 71.
  • the lower end of the sliding portion 73 is supported from below by a cam portion 65 provided in the rotating device 62, as will be described later.
  • the holding plates 63 and 64 are aligned with each other and integrally joined in the vertical direction.
  • the holding plate 63 is set in contact with the lower surface 6b of the first base member 6 when driving the valve portions V11 to V13 of the fluidic device 100A.
  • the holding plate 63 has a holding hole 71a and a hollow portion 72a at positions facing the valve portions V11 to V13 when the first base material 6 is set.
  • the holding hole 71a penetrates the holding plate 63 in the axis C direction.
  • the holding hole 71a holds the pressing portions 71 of the pressing pins P1 to P3 so as to be movable in the direction of the axis C.
  • the hollow portion 72 a is a recess having a bottom surface 72 b and extending in the direction of the axis C that opens to the lower surface 63 a of the holding plate 63.
  • the diameter of the hollow portion 72 a is formed larger than the diameter of the flange portion 72.
  • the holding plate 64 has a holding hole 73a formed coaxially with the holding hole 71a and the cavity 72a.
  • the holding hole 73a penetrates the holding plate 64 in the axis C direction.
  • the holding hole 73a holds the sliding portion 73 of the pressing pins P1 to P3 so as to be movable in the direction of the axis C.
  • the lengths of the pressing pins P1 to P3 are such that when the lower end of the sliding portion 73 is at the first position supported by the peak portion 65a in the cam portion 65, as in the pressing pin P1 shown in FIG.
  • the tip of the valve has a length that presses the valve parts V11 to V13 from below through the exposed parts 51 to 53 to contact the bottom surface of the flow path 40 to close the flow path 40.
  • the length of the pressing pins P1 to P3 is such that the lower end of the sliding portion 73 is at the second position supported by the valley portion 65b in the cam portion 65, as in the pressing pins P2 and P3 shown in FIG.
  • the tip of the pressing portion 71 is inserted into the exposed portions 51 to 53 without opening the flow path 40 without pressing the valve portions V11 to V13.
  • the thickness of the flange portion 72 and the position in the axis C direction do not contact the bottom surface 72b of the cavity 72a, and the pressing pins P1 to P3 are in the second position. In some cases, the thickness and the position are set so as not to contact the holding plate 64.
  • the hollow portion 72a is provided with a compression spring 74 as a biasing member in a compressed state in which the upper end in the length direction contacts the bottom surface 72b and the lower end contacts the upper surface of the flange portion 72.
  • the compression spring 74 whose upper end is in contact with the bottom surface 72b always applies a downward force to the pressing pins P1 to P3 at the first position and the second position by pressing the flange portion 72 downward. .
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the rotation drive source 61 and the rotation device 62.
  • the rotating device 62 is formed in a disk shape.
  • the rotation device 62 rotates around the axis C by the rotation drive of the rotation drive source 61 such as a motor.
  • a cam portion 65 projects from the upper surface of the rotating device 62.
  • the cam portion 65 projects in an annular shape around the axis C.
  • the cam portion 65 is disposed on the same circumference as the valve portions V11 to V13, and supports the sliding portion 73 of the pressing pins P1 to P3 from below. Since the pressing pins P1 to P3 are always pressed downward by the compression spring 74, the rotating device 62 rotates around the axis C, so that the sliding portion 73 of the pressing pins P1 to P3 Slide on the top surface.
  • the cam portion 65 has a peak portion 65a that supports the pressing pins P1 to P3 at the first position, and a valley portion 65a that is formed below the peak portion 65a and supports the pressing pins P1 to P3 at the second position. is doing.
  • the peaks 65a and valleys 65b are alternately arranged at 90 ° intervals.
  • FIG. 4 is a diagram in which the cam portion 65 is developed around the axis C.
  • FIG. 4 as an example, the circumferential end of the peak 65a is used as a reference.
  • the peak portion 65a is arranged in the range of 0 ° or more, 90 ° or less, and 180 ° or more and 270 ° or less, exceeding 90 ° and less than 180 ° and
  • the valley portion 65b is arranged in a range exceeding 360 ° and less than 360 °.
  • the cam portion 65 in the present embodiment is provided with a crest portion 65a and a crest portion 65a so that the liquid feeding cycle for feeding the solution in the flow path 40 can be performed twice as described later.
  • Two valley portions 65b are arranged at two locations.
  • the range in which the valve portions V11 to V13 are arranged is preferably an angle of 180 ° or less so that the liquid feeding cycle can be performed twice while the rotating device 62 makes one rotation. More preferably, the total range in which the adjacent valve portions V11 to V13 are arranged at intervals of 75 ° is 150 ° or less.
  • the valley portion 65b includes an inclined portion provided between a region located on the lowermost side (a region having the pressing pins P1 to P3 as the second position) and the mountain portion 65a.
  • the position for supporting the pressing pins P1 to P3 can be smoothly switched between the peak portion 65a and the valley portion 65b.
  • the pressing portions 71 of the pressing pins P1 to P3 move downward, so that the valve portions V11 to V13 are elastically deformed, but the flow path 40 is partially blocked. Is released.
  • the sliding part 73 is supported by the inclination part, it demonstrates as an open state in which at least one part of the flow path 40 was open
  • FIGS. 5 shows the cam position when the pressing pins P1 to P3 are supported with respect to the cam portion 65 shown in FIG. 4 and the open / closed state of the flow path 40 when the solution is sent in a six-phase liquid feeding cycle.
  • 6 to 11 are views showing the open / close states of the valve portions V11 to V13 and the flow of the solution in the flow path 40.
  • FIG. In FIG. 6 to FIG. 11, the first base 6 and the pressing pins P1 to P3 are not shown.
  • the angle shown in the following description is an angle with respect to the reference in the cam portion 65 shown in FIG. 5 unless otherwise specified. 6 to 11, the flow direction of the solution in the flow path 40 will be described with the valve portion V11 side on the left side and the valve portion V13 side on the right side.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view in the first phase of the liquid feeding cycle.
  • the first phase is performed in the range of 30 ° to 60 °.
  • the valve part V11 closes the flow path 40, and the valve parts V12 and V13 open the flow path. Thereby, the solution in the flow path 40 is divided by the valve portion V11.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view in the second phase of the liquid feeding cycle.
  • the second phase is performed in the range of 60 ° to 90 °.
  • the valve portion V12 closes the flow path 40 with respect to the first phase. Since the valve part V11 keeps the flow path 40 closed, the solution on the right side of the valve part V11 is sent to the right side as indicated by an arrow when the valve part V12 closes the flow path 40.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view in the third phase of the liquid feeding cycle.
  • the third phase is performed in the range of 90 ° to 120 °.
  • the valve portion V11 opens the flow path 40 with respect to the second phase. Since the valve portion V12 keeps the flow path 40 closed, the solution on the left side of the valve portion V11 moves to the right side to the valve portion V12 as indicated by the arrow when the valve portion V11 opens the flow path 40.
  • the increase in the volume of the flow path 40 due to the release of the elastic deformation of the valve portion V11 is compensated.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view in the fourth phase of the liquid feeding cycle.
  • the fourth phase is performed in the range of 120 ° to 150 °.
  • the valve portion V13 closes the flow path 40 with respect to the third phase. Since the valve portion V12 keeps the flow path 40 closed, the solution on the right side of the valve portion V12 is sent to the right side as indicated by an arrow when the valve portion V13 closes the flow path 40.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view in the fifth phase of the liquid feeding cycle.
  • the fifth phase is performed in the range of 180 ° to 210 °.
  • the valve portion V12 opens the flow path 40 with respect to the fourth phase. Since the valve part V13 keeps the flow path 40 closed, the solution on the left side of the valve part V12 moves to the right side to the valve part V13 as indicated by an arrow when the valve part V12 opens the flow path 40. Thus, the increase in the volume of the flow path 40 due to the release of the elastic deformation of the valve portion V12 is compensated.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view in the sixth phase of the liquid feeding cycle.
  • the sixth phase is performed in the range of 240 ° to 270 °.
  • the valve portion V11 closes the flow path 40 with respect to the fifth phase.
  • the solution in the channel 40 on the left side of the valve part V13 is divided by the valve part V11.
  • the valve portion V13 keeps the flow path 40 closed, when the valve portion V11 closes the flow path 40, the liquid in the flow path 40 moves to the left side as indicated by an arrow.
  • valve part V13 opens the flow path 40, so that the solution on the right side of the valve part V13 moves to the left side. Compensates for volume increase. Thereafter, by repeating the first to sixth phases, the solution in the flow path 40 can be sent to the right side (from the valve part V11 side to the valve part V13 side).
  • FIG. 12 shows the relationship between the cam position when the pressing pins P1 to P3 are supported with respect to the cam portion 65 and the open / close state of the flow path 40 when the solution is supplied in the three-phase liquid supply cycle.
  • 4 is a timing chart shown for each of parts V11 to V13.
  • the peak portion 65a is disposed in the range of 0 ° or more, 120 ° or less, and 180 ° or more and 300 ° or less, exceeding 120 ° and less than 180 °, and Valley portions 65b are arranged in a range of more than 300 ° and less than 360 °.
  • the first phase is performed in the range of 0 ° to 60 °.
  • the valve portions V11 and V13 close the flow path 40, and the valve portion V12 opens the flow path.
  • the solution in the flow path 40 is divided by the valve parts V11 and V13.
  • Phase 2 The second phase is performed in the range of 60 ° to 120 °.
  • the valve portion V12 closes the flow path 40 and the valve portion V13 opens the flow path 40 with respect to the first phase. . Since the valve part V11 keeps the flow path 40 closed, the solution on the right side of the valve part V11 is sent to the right side as indicated by an arrow when the valve part V12 closes the flow path 40.
  • the third phase is performed in the range of 120 ° to 180 °.
  • the valve part V11 opens the flow path 40 and the valve part V13 closes the flow path 40 with respect to the second phase, as in the fourth phase of the six-phase liquid feeding cycle (see FIG. 9).
  • the valve part V11 opens the flow path 40
  • the solution in the flow path 40 on the left side of the valve part V11 moves to the right side to the valve part V12, and the volume of the flow path 40 associated with the release of the elastic deformation of the valve part V11.
  • the valve portion V12 keeps the flow path 40 closed, the solution on the right side of the valve portion V12 is sent to the right side as indicated by an arrow when the valve portion V13 closes the flow path 40. .
  • valve portion V12 opens the flow path 40 with respect to the third phase, and the valve portion V11 closes the flow path 40.
  • the solution of the flow path 40 is thereby divided by the valve parts V11 and V13.
  • the valve part V11 closes the flow path 40, a part of the liquid in the flow path 40 moves to the left as indicated by the arrow, and a part of the liquid moves to the right to the valve part V13.
  • the volume increase of the flow path 40 accompanying the elastic deformation cancellation of the valve part V12 is compensated.
  • the solution in the flow path 40 can be sent to the right side (from the valve portion V11 side to the valve portion V13 side).
  • FIG. 13 shows the relationship between the cam position when the pressing pins P1 to P3 are supported with respect to the cam portion 65 and the open / close state of the flow path 40 when the solution is fed in the four-phase liquid feeding cycle.
  • 4 is a timing chart shown for each of parts V11 to V13.
  • the cam portion 65 is in the range of 0 ° or more, 90 ° or less, and 180 ° or more and 270 ° or less, as in the case of the six-phase liquid feeding cycle shown in FIG.
  • the peak portion 65a is disposed, and the valley portion 65b is disposed in a range exceeding 90 ° and less than 180 ° and exceeding 270 ° and less than 360 °.
  • the first phase is performed in the range of 0 ° to 45 °.
  • the valve portion V11 closes the flow path 40, and the valve portions V12 and V13 open the flow path. Thereby, the solution in the flow path 40 is divided by the valve portion V11.
  • Phase 2 The second phase is performed in the range of 45 ° to 90 °.
  • the valve portion V12 closes the flow path 40 with respect to the first phase. Since the valve part V11 keeps the flow path 40 closed, the solution on the right side of the valve part V11 is sent to the right side as indicated by an arrow when the valve part V12 closes the flow path 40.
  • the third phase is performed in the range of 90 ° to 135 °.
  • the valve part V11 opens the flow path 40 and the valve part V13 closes the flow path 40 with respect to the second phase, as in the fourth phase of the six-phase liquid feeding cycle (see FIG. 9).
  • the valve part V11 opens the flow path 40
  • the solution in the flow path 40 on the left side of the valve part V11 moves to the right side to the valve part V12, and the volume of the flow path 40 associated with the release of the elastic deformation of the valve part V11.
  • the valve portion V12 keeps the flow path 40 closed, the solution on the right side of the valve portion V12 is sent to the right side as indicated by an arrow when the valve portion V13 closes the flow path 40. .
  • the fourth phase is performed in the range of 135 ° to 180 °.
  • the valve portion V12 opens the flow path 40 with respect to the third phase. Since the valve part V13 keeps the flow path 40 closed, the solution on the left side of the valve part V12 moves to the right side to the valve part V13 as indicated by an arrow when the valve part V12 opens the flow path 40.
  • the increase in the volume of the flow path 40 due to the release of the elastic deformation of the valve portion V12 is compensated.
  • valve portion V13 opens the flow path 40 with respect to the fourth phase, and the valve portion V11 closes the flow path 40.
  • the solution in the flow path 40 is divided by the valve portion V11.
  • the valve part V11 closes the flow path 40
  • a part of the liquid in the flow path 40 moves to the left side.
  • the valve part V13 opens the flow path 40, the solution on the right side of the valve part V13 moves to the left side to compensate for the increase in the volume of the flow path 40 due to the release of the elastic deformation of the valve part V13.
  • the solution in the flow path 40 can be sent to the right side (from the valve portion V11 side to the valve portion V13 side).
  • FIG. 14 shows the relationship between the cam position when the pressing pins P1 to P3 are supported with respect to the cam portion 65 and the open / closed state of the flow path 40 when the solution is supplied in a five-phase liquid supply cycle.
  • 4 is a timing chart shown for each of parts V11 to V13.
  • the peak portion 65a is disposed in the range of 0 ° or more and 72 ° or less and 180 ° or more and 252 ° or less, exceeding 72 ° and less than 180 °, and Valley portions 65b are arranged in a range of more than 252 ° and less than 360 °.
  • the first to fourth phases differ only in the angle of the cam part 65 where the flow path 40 is opened and closed with respect to the four-phase liquid feeding cycle, and the valve parts V11 to V13
  • the drive pattern is the same. That is, the first phase in the five-phase liquid feeding cycle is performed in the range of 0 ° to 36 °, and the second phase is performed in the range of 36 ° to 72 °.
  • the third phase in the five-phase liquid feeding cycle is performed in the range of 72 ° to 108 °, and the fourth phase is performed in the range of 108 ° to 144 °.
  • the fifth phase is performed in the range of 144 ° to 180 °.
  • the valve portion V13 opens the flow path 40 with respect to the fourth phase.
  • the flow path 40 is opened in all of the valve portions V11 to V13.
  • the solution in the flow path 40 can be sent to the right side (from the valve portion V11 side to the valve portion V13 side).
  • valve portions V11 to V13 are arranged on the same circumference around the axis C, and around the axis C by the rotational drive of the rotary drive source 61. Since the valve portions V11 to V13 are synchronously driven through the rotating cam portion 65 and the pressing pins P1 to P3 to open and close the flow path 40, the valves V11 to V13 are driven using a fluid such as air. Thus, the solution in the flow path 40 can be fed without causing fluid leakage.
  • the rotational drive source 61 is electrically driven, so that gas compression such as a gas cylinder or a compressor is performed as in the case where the valves V11 to V13 are driven using fluid. There is no need to install equipment, and versatility can be expanded. When a rotational drive source is used, it is possible to easily change the solution feeding speed by adjusting the rotational speed and changing the drive cycle of the valve portions V11 to V13.
  • the six-phase type A driving pattern such as a three-phase type or a four-phase type can be arbitrarily selected.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the fluidic device 300.
  • the fluid device 300 includes a substrate 209 on which flow paths and valve portions V11 to V13 are formed.
  • the fluidic device 300 includes a first circulation channel 210 and a second circulation channel 220 that are formed on the substrate 209 and circulate a solution containing a sample substance.
  • the first circulation channel 210 and the second circulation channel 220 have a shared channel 202 that is shared with each other.
  • the first circulation channel 210 includes a non-shared channel 211 that is not shared with the second circulation channel 220, and the second circulation channel 220 is a non-shared channel 221 that is not shared with the first circulation channel 210.
  • the shared flow path 202 connects the ends of the non-shared flow path 211 of the first circulation flow path 210 to each other.
  • the shared flow path 202 connects the ends of the non-shared flow path 221 of the second circulation flow path 220.
  • the shared flow path 202 includes the pump P, the first capturing unit 4, and the auxiliary substance detection unit 5.
  • a discharge channel 227 connected to the waste liquid tank 7 is connected to the shared channel 202.
  • the discharge channel 227 is provided with a discharge channel valve O3.
  • the pump P is composed of the above-described three valve parts V11 to V13 arranged side by side in the flow path.
  • the valve parts V11 to V13 are driven by the above-described driving device DR (only the cam part 65 is shown in FIGS. 15 to 18).
  • the valve parts V11 to V13 are arranged on the same circumference as the cam part 65.
  • the pump P can control the solution feeding direction in the circulation channel by controlling the opening and closing of the three valve portions V11 to V13.
  • the number of valve parts V11 to V13 may be four or more.
  • the first capturing unit 4 captures and collects the sample substance in the solution circulating in the first circulation channel 210.
  • acquisition part 4 contains magnetic force generation sources (not shown), such as a magnet, for example.
  • the magnetic force generation source is disposed close to the shared flow path 202 from the lower side.
  • the auxiliary substance detection unit 5 is provided for detecting a labeling substance (detection auxiliary substance) that is coupled to the sample substance and assists the detection of the sample substance.
  • a labeling substance detection auxiliary substance
  • the enzyme deteriorates as the storage time becomes longer, and the detection efficiency in the detection unit 3 including the magnetic sensor provided in the second circulation channel 220 may be reduced.
  • the auxiliary substance detection unit 5 detects the labeling substance and measures the degree of degradation of the enzyme.
  • the first circulation channel 210 has a plurality of valves V1, V2, W1, and W2 in the non-shared channel 211.
  • the valves V1, V2, and W2 function as quantitative valves.
  • the valves W1 and W2 function as non-shared flow path terminal valves. That is, the valve W2 functions as both a metering valve and a non-shared flow path terminal valve.
  • the metering valves V1, V2, W2 are arranged so that each of the sections of the first circulation flow path 210 divided by the metering valve has a predetermined volume.
  • the metering valves V1, V2 partition the first circulation channel 210 into a first metering section A1, a second metering section A2, and a third metering section A3.
  • the first quantitative section A1 contains the shared flow path 202.
  • the introduction channels 212 and 213 are connected to the non-shared channel 211 of the first fixed quantity section A1.
  • the introduction channel 214 and the discharge channel 217 are connected to the second fixed section A2.
  • An introduction flow path 215, a discharge flow path 218, and an air flow path 216 are connected to the third quantitative section A3.
  • the introduction channels 212, 213, 214, and 215 are provided to introduce different liquids into the first circulation channel 210, respectively.
  • the introduction passages 212, 213, 214, and 215 are respectively provided with introduction passage valves I1, I2, I3, and I4 that open and close the introduction passage.
  • liquid inlets 212 a, 213 a, 214 a, and 215 a that open to the surface of the substrate 209 are provided at the terminals of the introduction channels 212, 213, 214, and 215.
  • the air flow path 216 is provided for discharging air or introducing air from the first circulation flow path 210.
  • the air flow path 216 is provided with an air flow path valve G1 that opens and closes the flow path.
  • An air inlet 216 a that opens on the surface of the substrate 209 is provided at the end of the air flow path 216.
  • the discharge channels 217 and 218 are provided for discharging the liquid from the first circulation channel 210.
  • the discharge channels 217 and 218 are respectively provided with discharge channel valves O1 and O2 for opening and closing the discharge channels.
  • the discharge channels 217 and 218 are connected to the waste liquid tank 7.
  • the waste liquid tank 7 is provided with an outlet 7a that is connected to an external suction pump (not shown) and opens to the surface of the substrate in order to perform negative pressure suction.
  • the waste liquid tank 7 is disposed in the inner region of the first circulation channel 210. Thereby, size reduction of the fluid device 300 can be achieved.
  • the meandering part 219 is provided in the non-shared flow path 211 of the first quantitative section A1.
  • the meandering part 219 is a part of the non-shared flow path 211 of the first quantitative section A1, and is a part formed by meandering left and right.
  • the meandering part 219 increases the volume of the non-shared flow path 211 of the first quantitative section A1.
  • the second circulation channel 220 includes valves W3 and W4 functioning as non-shared channel terminal valves and a second capturing unit 4A in the non-shared channel 221.
  • the second capturing unit 4A captures and collects the sample substance in the solution flowing through the non-shared flow path 221.
  • the second capturing unit 4A may capture the carrier particles bound to the sample substance.
  • the second capturing unit 4A captures the sample material itself or the carrier particles bonded to the sample material, so that the sample material can be collected from the solution flowing through the non-shared flow path 221.
  • the fluid device 300 can effectively concentrate, clean, and transfer the sample material by providing the second capturing unit 4A.
  • the carrier particles are magnetic beads or magnetic particles.
  • Other examples of the second capturing unit 4A include a column having a filler that can be bonded to carrier particles, and an electrode that can attract carrier particles.
  • the second capturing unit 4A may be a nucleic acid array in which nucleic acids that hybridize with the nucleic acid are immobilized.
  • the carrier particle is, for example, a particle that can react with a sample substance that is a detection target.
  • 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 carrier particles include magnetic beads, magnetic particles, gold nanoparticles, agarose beads, and plastic beads.
  • carrier particles having a surface capable of binding or adsorbing to the sample substance may be used.
  • the antibodies on the surface of the carrier particles can be bound to the protein using carrier particles provided on the surface with an antibody capable of binding to the protein.
  • a substance that can bind to the sample substance may be appropriately selected according to the type of the sample substance.
  • Examples of the combination of a substance that can be bound or adsorbed to a sample substance / sample substance or a site contained in the sample substance include biotin-binding proteins such as avidin and streptavidin / biotin, active ester groups such as succinimidyl groups / amino groups, Metal ions such as acetyl iodide group / amino group, maleimide group / thiol group (-SH), maltose binding protein / maltose, G protein / guanine nucleotide, polyhistidine peptide / nickel or cobalt, glutathione-S-transferase / glutathione, DNA binding protein / DNA, antibody / antigen molecule (epitope), calmodulin / calmodulin binding peptide, ATP binding protein / ATP, or estradiol receptor protein / estradiol Various receptor protein / ligand thereof can be mentioned.
  • biotin-binding proteins such as avid
  • the sample substance captured by the second capturing unit 4A is detected by the detecting unit 3 including a magnetic sensor.
  • the sample substance may be combined with a detection auxiliary substance that assists the detection of the sample substance.
  • a labeling substance detection auxiliary substance
  • the sample substance is combined with the detection auxiliary substance by circulating and mixing in the second circulation channel 220 together with the labeling substance.
  • FIG. 16 is a plan view of a magnetic sensor included in the detection unit 3.
  • the detection unit 3 has a total of 80 magnetic sensors 3a and 3b arranged in an 8 ⁇ 10 grid (matrix).
  • the magnetic sensors 3a and 3b are alternately arranged in the vertical direction and the horizontal direction.
  • Antibody A such as an antibody for human tissue immunostaining (Anti-EGFR Antibody) is fixed to the magnetic sensor 3a.
  • the magnetic sensor 3b labeled R is for reference, and no antibody is immobilized.
  • the magnetic sensors 3a and 3b are provided facing the non-shared flow path 221 in the second capturing portion 4A.
  • labeling substances include fluorescent dyes, fluorescent beads, fluorescent proteins, quantum dots, gold nanoparticles, biotin, antibodies, antigens, energy absorbing substances, radioisotopes, chemiluminescent substances, enzymes, and the like. It is done.
  • Fluorescent dyes include FAM (carboxyfluorescein), JOE (6-carboxy-4 ′, 5′-dichloro 2 ′, 7′-dimethoxyfluorescein), FITC (fluorescein isothiocyanate), TET (tetrachlorofluorescein), HEX ( 5′-hexachloro-fluorescein-CE phosphoramidite), Cy3, Cy5, Alexa568, Alexa647 and the like.
  • the enzyme include alkaline phosphatase, peroxidase, ⁇ -galactosidase and the like.
  • the introduction flow path 222 and the aggregation flow path 223 are connected to the non-shared flow path 221 of the second circulation flow path 220.
  • the aggregation channel 223 is provided with a liquid reservoir 223a and a valve I10.
  • the valve I10 is located between the liquid reservoir 223a and the second circulation channel 220.
  • Introducing flow paths 224 and 225 and an air flow path 226 are connected to the liquid reservoir 223a.
  • Introductory flow path valves I5, I6, and I7 are provided in the paths of the introduction flow paths 222, 224, and 225, and inlet inlets 222a, 224a, and 225a are provided at the terminals.
  • an air flow path valve G2 is provided in the path of the air flow path 226, and an air inlet 226a is provided at the terminal.
  • Detection method Next, a sample substance mixing method, a capturing method, and a detecting method using the fluidic device 300 of the present embodiment will be described.
  • an antigen sample substance, biomolecule
  • an immune reaction an enzyme reaction.
  • the valves V1, V2, and W2 of the first circulation channel 210 are closed, the valve W1 is opened, and the non-shared channel terminal valves W3 and W4 of the second circulation channel 220 are closed.
  • the 1st circulation channel 210 will be in the state divided into the 1st fixed_quantity
  • sample liquid (first liquid) L1 containing the sample substance is introduced from the introduction flow path 213 into the first quantitative section A1, and quantified (sample liquid introduction step).
  • second reagent liquid L3 containing the labeling substance is introduced from the introduction flow path 214 to the second quantitative section A2 (second reagent liquid introduction step), and then from the introduction flow path 215 to the third quantitative section A3.
  • First reagent liquid (second liquid) L2 containing carrier particles is introduced and quantified (first reagent liquid introduction step).
  • the sample liquid L1 includes 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.
  • An antibody A1 for example, a biotin-binding protein such as streptavidin
  • the second reagent solution L3 contains an antibody A2 that specifically binds to the antigen to be detected.
  • biotin detection auxiliary substance
  • the sample liquid L1 and the first reagent liquid are formed in the first circulation flow path 210.
  • L2 and the second reagent liquid L3 are circulated and mixed to obtain a mixed liquid L4 (first circulation step).
  • the antibody A2 immobilized with biotin binds to the antigen
  • the antibody A1 immobilized on the carrier particles binds to the antigen via biotin.
  • a carrier particle-antigen-protein complex is generated in the mixed solution L4.
  • surplus labeling substances that do not form carrier particle-antigen-protein complexes are captured by the auxiliary substance detection unit 5.
  • a magnet that captures the magnetic particles in the first capturing unit 4 is used as the channel while the mixed liquid L4 is circulated in the first circulation channel 210. Close. Thereby, the first capturing unit 4 captures the carrier particle-antigen-protein complex. The complex is captured on the inner wall surface of the first circulation channel 210 in the first capturing unit 4 and separated from the liquid component.
  • the air flow path valve G1 and the discharge flow path valves O1, O2, and O3 are opened while the carrier particle-antigen-protein complex is captured in the first capture unit 4, and the waste liquid A negative pressure is sucked from the outlet 7a of the tank 7 to discharge the liquid component (mixed liquid discharge step).
  • the mixed solution is removed in the shared flow path 202, and the carrier particle-antigen-protein complex is separated from the mixed solution.
  • the air flow path valve G1 and the discharge flow path valves O1, O2, and O3 are closed, and the cleaning liquid is introduced from the introduction flow path 212 to the first circulation flow path 210. Further, by driving the pump P of the shared flow path 202, the washing liquid is circulated in the first circulation flow path 210 to wash the carrier particle-antigen-protein complex. Further, after the circulation of the cleaning liquid for a certain time is completed, the cleaning liquid is discharged to the waste liquid tank 7.
  • the introduction, circulation and discharge cycles of the cleaning liquid may be performed a plurality of times. By repeatedly introducing, circulating, and discharging the cleaning liquid, it is possible to increase the removal efficiency of unnecessary substances.
  • valves W1 and W2 of the first circulation channel 210 are closed, and the non-shared channel terminal valves W3 and W4 of the second circulation channel 220 are opened.
  • L5 is introduced to fill the second circulation channel 220 with the transfer liquid L5.
  • the capture of the carrier particle-antigen-protein complex in the first capture unit 4 is released, and the carrier particle-antigen-protein complex is transferred to the second circulation channel 220 by driving the pump P. .
  • the carrier particle-antigen-protein complex transferred to the second circulation channel 220 binds to the antibody A immobilized on the magnetic sensor 3a and the antigen in the detection unit 3.
  • valve W4 is closed, the air flow path valve G2 of the air flow path 226 and the discharge flow path valve O3 of the discharge flow path 227 are opened, and negative pressure is sucked from the outlet 7a.
  • the liquid component (waste liquid) of the transfer liquid L5 separated from the carrier particle-antigen-protein complex is discharged clockwise from the second circulation channel.
  • the sample liquid L1 containing the antigen, the first reagent liquid L2 containing the carrier particles on which the antibody A1 is immobilized, and the second reagent liquid L3 containing the antibody A2 are mixed to produce carrier particles—
  • the procedure of generating the antigen-protein complex and adsorbing the carrier particle-antigen-protein complex to the antibody A fixed to the magnetic sensor 3a is exemplified, but the present invention is not limited to this procedure.
  • the sample liquid L1 containing the antigen and the second reagent liquid L3 containing the antibody A2 are circulated and mixed in the circulation flow path 220, and the antigen to which the antibody A2 is immobilized is bound to the antibody A ( Antigen / antibody mixture).
  • the first reagent solution L2 containing carrier particles on which the antibody A1 is immobilized is circulated in the circulation channel 220 and fixed to the antigen bound to the antibody A in the magnetic sensor 3a.
  • the carrier particles may be adsorbed to the antigen by binding the antibody A1 to the prepared antibody A2 (antigen / antibody reaction). Even when this procedure is adopted, the amount of magnetic particles adsorbed to the antibody A immobilized on the magnetic sensor 3a (ie, antigen) is measured by detecting signals obtained in each of the plurality of magnetic sensors 3a. be able to.
  • the detection unit 3 is not a magnetic sensor but is composed of a member that transmits light, for example, and an external device includes an image sensor
  • an enzyme is used as the antibody A2
  • the antigen and antibody adsorbed by the carrier particles After combining with A, the non-shared flow path terminal valves W3 and W4 of the second circulation flow path 220 are opened, and the substrate liquid L6 is introduced from the introduction flow path 224 to fill the second circulation flow path 220 with the substrate liquid L6. (Substrate solution introduction step).
  • the substrate solution L6 includes 3- (2'-spiroadamantane) -4-methoxy-4- (3 ''-phosphoryloxy) phenyl-1, 2-dioxetane ( AMPPD), 4-Aminophenyl Phosphate (pAPP), 4-Nitrophenyl Phosphate (pNPP) and the like.
  • the substrate liquid L6 reacts with the enzyme of the carrier particle-antigen-enzyme complex in the second circulation channel 220.
  • the substrate liquid L6 and the carrier particle-antigen-enzyme complex are circulated in the second circulation channel 220 to react with the enzyme of the carrier particle-antigen-enzyme complex and cause the second capturing part 4A to develop color. Can do.
  • the reaction product can be detected by imaging this color with an imaging device.
  • the sample liquid L1 containing the antigen and the second reagent liquid L3 containing the biotin-labeled antibody A1 are circulated and mixed in the circulation channel 220, and the antigen on which the antibody A1 is immobilized is mixed with the antibody.
  • biotin of the antibody A1 fixed to the antigen bound to the antibody A in the magnetic sensor 3a is circulated in the circulation channel 220 through the first reagent solution L2 containing carrier particles on which streptavidin is immobilized. The procedure of adsorbing carrier particles to the antigen was taken by binding streptavidin to.
  • Each procedure is performed by assigning the conditions 1 to 3 set in the specifications shown in [Table 1] to the L18 orthogonal table, averaging the top 10 points of the signal intensity in the plurality of magnetic sensors 3a, and calculating the coefficient of variation (C.D. V. (%)) was calculated.
  • the driving frequency of the pump P in Table 1 indicates the number of times that the first to fifth phases are driven in one second.
  • FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the drive frequency of the pump P during the antigen / antibody reaction and the signal intensity detected by the magnetic sensor. As shown in FIG. 20, it was confirmed that the higher the drive frequency of the pump P, the higher the signal level of the magnetic sensor.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the drive frequency of the pump P during the antigen / antibody reaction and the variation between sensors (CV (%) value). As shown in FIG. 21, the higher the driving frequency of the pump P, the smaller the variation between the magnetic sensors. For example, when the driving frequency of the pump P is 20 Hz, the variation is halved compared to the case of 1 Hz. It could be confirmed.
  • valve portions are arranged, but a configuration in which four or more valve portions are arranged may be used.
  • cam part 65 illustrated the structure which can implement a liquid feeding cycle twice, while the rotating apparatus 62 makes one rotation, it is not limited to this structure, The rotating apparatus 62 makes one rotation.
  • a configuration in which the liquid feeding cycle can be performed once or less in the meantime or a configuration in which the liquid feeding cycle can be performed three or more times may be employed.
  • valve portions V11 to V13 are circular, but may be elliptical, for example.
  • the shape and size of the valve portions V11 to V13 may be the same or different between the valve portions V11 to V13.
  • the liquid feeding efficiency is high.
  • the exposed portions (through holes) 51 to 53 are provided for the valve portions V11 to V13, but the present invention is not limited to this configuration.
  • one exposed portion (through hole) having a size including the valve portions V11 to V13 may be provided, and the valve portions V11 to V13 may be driven through the one through hole.
  • the positional accuracy of the exposed portion (through hole) can be relaxed compared to the case where the exposed portion (through hole) is provided for each of the valve portions V11 to V13, and the manufacturing efficiency of the fluid device is improved. Can be improved.
  • the configuration in which the flexible member 60 is formed in a sheet shape having a size including the three valve portions V11 to V13 is exemplified, but the configuration is not limited thereto.
  • the structure may be such that the flexible member 60 is separated into three valve portions V11 to V13 and provided independently.
  • the configuration in which the valve portions V11 to V13 are arranged at intervals of 75 ° is exemplified, but the present invention is not limited to this configuration.
  • an angle between a straight line connecting the valve portions V11 and V12 adjacent in the circumferential direction and a straight line connecting the valve portions V12 and V13 adjacent in the circumferential direction is 135 °. .
  • the lower end of the sliding portion 73 of the pressing pins P1 to P3 is in the second position supported by the valley portion 65b in the cam portion 65, and all the valve portions V11 to V13 open the flow path 40.
  • the pump P can be regarded as a part of the flow path 40 when it is in the origin state. In this case, control becomes easy.

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Abstract

本発明は、気体のリークを生じさせることなく流体を流路に沿って送液可能な流体デバイスを提供することを目的とする。接合面で接合され少なくとも一方が前記接合面に開口する流路を有する、第１基材及び第２基材と、流路と対向する位置に３つ以上配置され、変形により流路中の流体の流れを調整するバルブ部と、を備える。第１基材は、バルブ部と対向する位置において、第１基材を貫通する貫通孔を有する。バルブ部は、接合面の法線方向に延びる軸線を中心とする同一円周上に配置されている。

Description

流体デバイス及びシステム
　本発明は、流体デバイス及びシステムに関するものである。
　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)
　本発明の第１の態様に従えば、接合面で接合され少なくとも一方が前記接合面に開口する流路を有する、第１基材及び第２基材と、前記流路と対向する位置に３つ以上配置され、変形により前記流路中の流体の流れを調整するバルブ部と、を備え、前記第１基材は、前記バルブ部と対向する位置において、前記第１基材を貫通する貫通孔を有し、前記バルブ部は、前記接合面の法線方向に延びる軸線を中心とする同一円周上に配置されている、流体デバイスが提供される。
　本発明の第２の態様に従えば、本発明の第１の態様の流体デバイスと、前記流体デバイスの前記バルブ部を押圧駆動する駆動装置と、を備え、前記駆動装置は、前記流体デバイスをセットした際に、前記貫通孔を介して先端側で前記バルブ部を押圧して前記流路を閉じる第１位置と、前記第１位置から前記軸線方向に退避して前記流路を開放する第２位置との間を移動可能な移動部材と、前記軸線周りに回転可能な回転装置と、前記回転装置に前記流体デバイスのバルブ部と同一円周上に配置され、前記移動部材の基端側を支持し前記移動部材を前記軸線方向に移動させるカム部と、を備えるシステムが提供される。
本実施形態に係る流体デバイス１００Ａを備えたシステムＳＹＳの要部断面図。 本実施形態に係るシステムＳＹＳを流体デバイス１００Ａ側から視た平面図。 本実施形態に係る回転駆動源６１及び回転装置６２の概略的な構成図。 本実施形態に係るカム部６５を軸線Ｃ周りに展開した図。 本実施形態に係る６相式送液サイクルのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャート。 本実施形態に係る送液サイクルの第１相における断面図。 本実施形態に係る送液サイクルの第２相における断面図。 本実施形態に係る送液サイクルの第３相における断面図。 本実施形態に係る送液サイクルの第４相における断面図。 本実施形態に係る送液サイクルの第５相における断面図。 本実施形態に係る送液サイクルの第６相における断面図。 本実施形態に係る３相式送液サイクルのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャート。 本実施形態に係る４相式送液サイクルのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャート。 本実施形態に係る５相式送液サイクルのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャート。 本実施形態に係る流体デバイス及びシステムを模式的に示した平面図。 本実施形態に係る検出部３に含まれる磁気センサーの平面図。 本実施形態に係る流体デバイス及びシステムを模式的に示した平面図。 本実施形態に係る流体デバイス及びシステムを模式的に示した平面図。 本実施形態に係る流体デバイス及びシステムを模式的に示した平面図。 本実施形態に係る抗原・抗体反応時のポンプＰの駆動周波数と磁気センサーが検出する信号強度との関係を示す図。 本実施形態に係る抗原・抗体反応時のポンプＰの駆動周波数とセンサー間ばらつき（Ｃ．Ｖ．（％）値）との関係を示す図。 本実施形態に係る流体デバイス１００Ａを備えたシステムＳＹＳの変形例を示す要部断面図。
　以下、本発明の流体デバイス及びシステムの実施の形態を、図１ないし図２２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。
　図１は、流体デバイス１００Ａを備えたシステムＳＹＳの要部断面図である。図２は、システムＳＹＳを流体デバイス１００Ａ側から視た平面図である。
　図１に示すように、システムＳＹＳは、流体デバイス１００Ａ及び駆動装置ＤＲを備えている。流体デバイス１００Ａは、駆動装置ＤＲにセットして使用される。流体デバイス１００Ａは駆動装置ＤＲに配置し、固定し、又は押し当てて使用される。駆動装置ＤＲは、流体デバイス１００Ａをセットしたときに、後述するバルブ部と対向する押圧ピン（移動部材）Ｐ１～Ｐ３を有する。
　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ハイブリダイズ、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や粒子などである。
　流体デバイス１００Ａは、第１基材６および第２基材９を備えている。第１基材６および第２基材９は、例えば板状の基材であり、一例として、樹脂材（ポリプロピレン、ポリカーボネイト等の硬質材）で形成されている。第１基材６および第２基材９は、それぞれ第１基板、第２基板と言い換えてもよい。流体デバイス１００Ａは、接合面で接合される第１基材及び第２基材を備えている。例えば、第１基材６と第２基材９とは、超音波溶着やレーザー溶着などの溶着技術により接合されている。第１基材６および第２基材９は、例えば、それぞれ接合方向に貫通し面方向の位置決めが行われる複数（例えば２つ）の位置決め孔（不図示）を有している。第１基材６および第２基材９は、位置決め孔（不図示）に軸部材を挿通させることにより、面方向に互いに位置決めされた状態で積層（多層）可能である。第１基材６又は第２基材９の少なくとも一方は、両基材を接合することにより流路４０を形成する溝を接合面に有する。本実施形態においては、第２基材９は、第１基材６との接合面９ａに開口する流路４０を有している。流路４０は、一例として、数μｍから数百ｍｍ程度の幅又は深さを有した溝である。
　なお、以下の説明においては、第１基材６および第２基材９は水平面に沿って配置され、第１基材６は第２基材９の下側（駆動装置ＤＲ側）に配置されるものとして説明する。また、第１基材６を上板、第２基材９を基板と説明することもある。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及びシステムＳＹＳの使用時の向きを限定しない。
　流体デバイス１００Ａは、流路４０において溶液を送液するためのポンプＰを有している。ポンプＰは、互いに間隔をあけて配置されたバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を含む。本実施形態では、３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を有する。ポンプＰは、少なくとも３つのバルブ部を備えればよく、例えば３～１２個備えてもよい。バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は、軟性部材６０で形成れている。軟性部材６０は、弾性材である。軟性部材６０は、３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を含む大きさのシート状に形成され、流路４０と対向する第１基材６の上面６ａに設けられている。軟性部材６０が、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３で共通した１枚のシートである場合、第１基材６及び第２基材９の間に、シートを挟んだ積層構造により流体デバイスを製造することができる。このため、溝や凹部を形成した板状又はシート状の基材を積層して貼り合わせるという流体デバイスの一般的な製造工程と整合性がある。なお、軟性部材６０は、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に分離して設けられる構成でもよい。すなわち、バルブ部Ｖ１１、Ｖ１２，Ｖ１３はそれぞれ独立して軟性部材６０を備えてもよい。軟性部材６０は、シート状に設けられる場合、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に分離して設けられる場合のいずれについても、第１基材６と一体的に成形された成形体であることが好ましい。軟性部材６０と第１基材６とを一体的に成形することにより、製造効率を向上させることができる。バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の径は、数μｍから数百ｍｍ程度である。流路４０の幅に対して１．２倍～３倍のサイズであることが好ましい。例えば流路の幅１．５ｍｍである場合には、使用されるバルブは２ｍｍ径以上であることが好ましい。
　第１基材６には、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３と対向する位置に露出部５１～５３が形成されている。露出部５１～５３は、第１基材６を上下方向（第１基材６の厚さ方向）に貫通する貫通孔で形成されている。すなわち、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は、軟性部材６０のうち、露出部５１～５３によって外側（下側）に露出する軟性部材６０によって形成されている。
　軟性部材６０を形成する材料としては、例えば、弾性材などの圧力におり変形する材料があげられ、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを例示することができる。
　図２に示すように、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は、接合面９ａの法線方向に延びる軸線Ｃを中心とする同一円周上に間隔をあけて配置されている。一例として、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は、軸線Ｃを中心とする角度７５°間隔で配置されている。流路４０の一部は、バルブ部Ｖ１１とバルブ部Ｖ１２、及びバルブ部Ｖ１２とバルブ部Ｖ１３とを結ぶ平面視でく字状（Ｖ字状）の経路で形成されている。バルブ間の距離は、バルブの径の２～５倍であることが好ましい。
　周方向で隣り合うバルブ部Ｖ１１とバルブ部Ｖ１２を結ぶ直線と、周方向で隣り合うバルブ部Ｖ１２とバルブ部Ｖ１３とを結ぶ直線との間の角度は、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の配置間隔が角度７５°の場合は、１０５°である。
　駆動装置ＤＲは、上記押圧ピンＰ１～Ｐ３、回転駆動源６１、回転装置６２及び保持板６３、６４を備えている。押圧ピンＰ１～Ｐ３は、同様の構成を有しているため、以下では押圧ピンＰ１についてのみ説明する。押圧ピンＰ１は、先端側から順次配置された押圧部７１、フランジ部７２及び摺動部７３を有している。押圧部７１は、軸線Ｃ方向に延びる円柱状であり、先端が半球状に形成されている。押圧部７１の直径は、露出部５１～５３の直径よりも小さく形成されている。
　フランジ部７２は、押圧部７１の直径よりも大きい直径の円盤状に形成されている。摺動部７３は、フランジ部７２から下側に軸線Ｃ方向に延びる円柱状に形成されている。摺動部７３の下端は半球状に形成されている。摺動部７３の直径は、押圧部７１の直径よりも小さく形成されている。摺動部７３の下端は、後述するように、回転装置６２に設けられたカム部６５に下方から支持される。
　保持板６３、６４は、互いに位置合わせされ上下方向に一体的に接合されている。保持板６３は、流体デバイス１００Ａのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を駆動する際に第１基材６の下面６ｂに当接してセットされる。保持板６３は、第１基材６がセットされたときにバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３と対向する位置に保持孔７１ａ及び空洞部７２ａをそれぞれ有している。保持孔７１ａは、軸線Ｃ方向に保持板６３を貫通している。保持孔７１ａは、押圧ピンＰ１～Ｐ３の押圧部７１を軸線Ｃ方向に移動自在に保持する。空洞部７２ａは、底面７２ｂを有し保持板６３の下面６３ａに開口する軸線Ｃ方向に延びる窪みである。空洞部７２ａの直径は、フランジ部７２の直径よりも大きく形成されている。
　保持板６４は、保持孔７１ａ及び空洞部７２ａと同軸で形成された保持孔７３ａを有している。保持孔７３ａは、軸線Ｃ方向に保持板６４を貫通している。保持孔７３ａは、押圧ピンＰ１～Ｐ３の摺動部７３を軸線Ｃ方向に移動自在に保持する。
　押圧ピンＰ１～Ｐ３の長さは、図１に示す押圧ピンＰ１のように、摺動部７３の下端がカム部６５における山部６５ａに支持された第１位置にあるときに、押圧部７１の先端が露出部５１～５３を介してバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を下方から押圧して流路４０の底面に当接させて流路４０を閉じる長さである。また、押圧ピンＰ１～Ｐ３の長さは、図１に示す押圧ピンＰ２、Ｐ３のように、摺動部７３の下端がカム部６５における谷部６５ｂに支持された第２位置にあるときに、押圧部７１の先端がバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を押圧しない状態で露出部５１～５３に挿入され流路４０を開放する長さである。
　フランジ部７２の厚さ及び軸線Ｃ方向の位置は、押圧ピンＰ１～Ｐ３が第１位置にあるときに、空洞部７２ａの底面７２ｂに当接せず、押圧ピンＰ１～Ｐ３が第２位置にあるときに、保持板６４に当接しない厚さ及び位置に設定されている。
　空洞部７２ａには、長さ方向の上端が底面７２ｂに当接し、下端がフランジ部７２の上面に当接する圧縮バネ７４が圧縮された状態で付勢部材として設けられている。上端が底面７２ｂに当接する圧縮バネ７４は、常時フランジ部７２を下側に押圧することにより、第１位置及び第２位置にある押圧ピンＰ１～Ｐ３に対して下側への力を付与する。
　図３は、回転駆動源６１及び回転装置６２の概略的な構成図である。回転装置６２は、円盤状に形成されている。回転装置６２は、モーター等の回転駆動源６１の回転駆動により軸線Ｃ周りに回転する。回転装置６２の上面には、カム部６５が突出して設けられている。カム部６５は、軸線Ｃ周りに円環状に突出している。カム部６５は、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３と同一円周上に配置され、押圧ピンＰ１～Ｐ３の摺動部７３を下方から支持する。押圧ピンＰ１～Ｐ３は、圧縮バネ７４により常時下側に押圧されているため、回転装置６２が軸線Ｃ周りに回転することより、押圧ピンＰ１～Ｐ３の摺動部７３は、カム部６５の上面を摺動する。
　カム部６５は、押圧ピンＰ１～Ｐ３を第１位置に支持する山部６５ａと、山部６５ａよりも下側に形成され押圧ピンＰ１～Ｐ３を第２位置に支持する谷部６５ａとを有している。山部６５ａと谷部６５ｂとは、９０°間隔で交互に配置されている。
　図４は、カム部６５を軸線Ｃ周りに展開した図である。図４においては、一例として、山部６５ａの周方向端部を基準としている。
　図４に示されるように、カム部６５においては、０°以上、９０°以下、及び１８０°以上２７０°以下の範囲に山部６５ａが配置され、９０°を超えて１８０°未満、及び２７０°を超えて３６０°未満の範囲に谷部６５ｂが配置されている。
　本実施形態におけるカム部６５は、回転装置６２が一回転する間に、後述するように、流路４０において溶液を送液する送液サイクルを二回実施可能とするために、山部６５ａ及び谷部６５ｂが二箇所ずつ配置されている。回転装置６２が一回転する間に送液サイクルを二回実施可能とするために、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が配置される範囲は、１８０°以下の角度であることが好ましく、上述したように、隣り合うバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が７５°の間隔で配置された総範囲が１５０°以下であることがより好ましい。
　谷部６５ｂは、最も下側に位置する領域（押圧ピンＰ１～Ｐ３を第２位置とする領域）と山部６５ａとの間に設けられた傾斜部を含む。摺動部７３が傾斜部を摺動することにより、山部６５ａと谷部６５ｂとの間で押圧ピンＰ１～Ｐ３を支持する位置を円滑に切り替えることができる。摺動部７３が傾斜部に支持された場合においては、押圧ピンＰ１～Ｐ３における押圧部７１が下方に移動することで、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は弾性変形しつつも流路４０の閉塞が部分的に解除される。以下では、摺動部７３が傾斜部に支持された場合についても、流路４０の少なくとも一部が開放された開状態であるとして説明する。
　次に、上記構成のシステムＳＹＳにおけるポンプＰの動作を、図５乃至図１４を参照して説明する。
［６相式送液サイクル］
　本実施形態では、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の開閉状態を６相で切り替えることにより、流路４０において溶液を送液する場合について図５乃至図１１を参照して説明する。
　図５は、６相式送液サイクルで溶液を送液する場合の図４に示したカム部６５に対して押圧ピンＰ１～Ｐ３が支持されたときのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャートである。図６乃至図１１は、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の開閉状態と、流路４０における溶液の流れを示す図である。図６乃至図１１においては、第１基材６及び押圧ピンＰ１～Ｐ３の図示を省略している。
　以下の説明で示す角度は、特に言及しない限り、図５に示したカム部６５における基準に対する角度である。また、図６乃至図１１においては、バルブ部Ｖ１１側を左側、バルブ部Ｖ１３側を右側として流路４０の溶液の流れ方向を説明する。
（第１相）
　図６は、送液サイクルの第１相における断面図である。
　第１相は、３０°～６０°の範囲で行われる。第１相では、バルブ部Ｖ１１は流路４０を閉じ、バルブ部Ｖ１２、Ｖ１３は流路を開放する。これにより、流路４０の溶液はバルブ部Ｖ１１で分断される。
（第２相）
　図７は、送液サイクルの第２相における断面図である。
　第２相は、６０°～９０°の範囲で行われる。第２相では、第１相に対してバルブ部Ｖ１２が流路４０を閉じる。バルブ部Ｖ１１は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１１よりも右側の溶液は、バルブ部Ｖ１２が流路４０を閉じた際に、矢印で示すように右側に送液される。
（第３相）
　図８は、送液サイクルの第３相における断面図である。
　第３相は、９０°～１２０°の範囲で行われる。第３相では、第２相に対してバルブ部Ｖ１１が流路４０を開放する。バルブ部Ｖ１２は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１１よりも左側の溶液は、バルブ部Ｖ１１が流路４０を開放した際に、矢印で示すようにバルブ部Ｖ１２まで右側に移動して、バルブ部Ｖ１１の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。
（第４相）
　図９は、送液サイクルの第４相における断面図である。
　第４相は、１２０°～１５０°の範囲で行われる。第４相では、第３相に対してバルブ部Ｖ１３が流路４０を閉じる。バルブ部Ｖ１２は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１２よりも右側の溶液は、バルブ部Ｖ１３が流路４０を閉じた際に、矢印で示すように右側に送液される。
（第５相）
　図１０は、送液サイクルの第５相における断面図である。
　第５相は、１８０°～２１０°の範囲で行われる。第５相では、第４相に対してバルブ部Ｖ１２が流路４０を開放する。バルブ部Ｖ１３は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１２よりも左側の溶液は、バルブ部Ｖ１２が流路４０を開放した際に、矢印で示すようにバルブ部Ｖ１３まで右側に移動して、バルブ部Ｖ１２の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。
（第６相）
　図１１は、送液サイクルの第６相における断面図である。
　第６相は、２４０°～２７０°の範囲で行われる。第６相では、第５相に対してバルブ部Ｖ１１が流路４０を閉じる。これにより、バルブ部Ｖ１３よりも左側の流路４０の溶液はバルブ部Ｖ１１で分断される。また、バルブ部Ｖ１３は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１１が流路４０を閉じた際に、流路４０の容液は矢印で示すように左側に移動する。
　この後、第１相に戻り、バルブ部Ｖ１３が流路４０を開放することにより、バルブ部Ｖ１３よりも右側の溶液が左側に移動して、バルブ部Ｖ１３の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。
　以後、第１相から第６相を繰り返すことにより、流路４０の溶液を右側（バルブ部Ｖ１１側からバルブ部Ｖ１３側）に送液することができる。
［３相式送液サイクル］
　次に、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の開閉状態を３相で切り替えることにより、流路４０において溶液を送液する場合について、図１２を参照して説明する。
　図１２は、３相式送液サイクルで溶液を送液する場合のカム部６５に対して押圧ピンＰ１～Ｐ３が支持されたときのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャートである。
　３相式送液サイクルの場合、カム部６５においては、０°以上、１２０°以下、及び１８０°以上３００°以下の範囲に山部６５ａが配置され、１２０°を超えて１８０°未満、及び３００°を超えて３６０°未満の範囲に谷部６５ｂが配置されている。
（第１相）
　第１相は、０°～６０°の範囲で行われる。第１相では、６相式送液サイクルの第６相（図１１参照）と同様に、バルブ部Ｖ１１、Ｖ１３は流路４０を閉じ、バルブ部Ｖ１２は流路を開放する。これにより、流路４０の溶液はバルブ部Ｖ１１、Ｖ１３で分断される。
（第２相）
　第２相は、６０°～１２０°の範囲で行われる。第２相では、６相式送液サイクルの第２相（図７参照）と同様に、第１相に対してバルブ部Ｖ１２が流路４０を閉じ、バルブ部Ｖ１３が流路４０を開放する。バルブ部Ｖ１１は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１１よりも右側の溶液は、バルブ部Ｖ１２が流路４０を閉じた際に、矢印で示すように右側に送液される。
（第３相）
　第３相は、１２０°～１８０°の範囲で行われる。第３相では、６相式送液サイクルの第４相（図９参照）と同様に、第２相に対してバルブ部Ｖ１１が流路４０を開放し、バルブ部Ｖ１３が流路４０を閉じる。バルブ部Ｖ１１が流路４０を開放することにより、バルブ部Ｖ１１よりも左側の流路４０の溶液がバルブ部Ｖ１２まで右側に移動して、バルブ部Ｖ１１の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。また、バルブ部Ｖ１２は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１２よりも右側の溶液は、バルブ部Ｖ１３が流路４０を閉じた際に、矢印で示すように右側に送液される。
　この後、第１相に戻り、第３相に対してバルブ部Ｖ１２が流路４０を開放し、バルブ部Ｖ１１が流路４０を閉じる。これにより、これにより、流路４０の溶液はバルブ部Ｖ１１、Ｖ１３で分断される。また、バルブ部Ｖ１１が流路４０を閉じた際に、流路４０の容液の一部は矢印で示すように左側に移動し、容液の一部はバルブ部Ｖ１３まで右側に移動して、バルブ部Ｖ１２の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。
　以後、第１相から第３相を繰り返すことにより、流路４０の溶液を右側（バルブ部Ｖ１１側からバルブ部Ｖ１３側）に送液することができる。
［４相式送液サイクル］
　次に、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の開閉状態を４相で切り替えることにより、流路４０において溶液を送液する場合について、図１３を参照して説明する。
　図１３は、４相式送液サイクルで溶液を送液する場合のカム部６５に対して押圧ピンＰ１～Ｐ３が支持されたときのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャートである。
　４相式送液サイクルの場合、カム部６５においては、図４に示した６相式送液サイクルの場合と同様に、０°以上、９０°以下、及び１８０°以上２７０°以下の範囲に山部６５ａが配置され、９０°を超えて１８０°未満、及び２７０°を超えて３６０°未満の範囲に谷部６５ｂが配置されている。
（第１相）
　第１相は、０°～４５°の範囲で行われる。第１相では、６相式送液サイクルの第１相（図６参照）と同様に、バルブ部Ｖ１１は流路４０を閉じ、バルブ部Ｖ１２、Ｖ１３は流路を開放する。これにより、流路４０の溶液はバルブ部Ｖ１１で分断される。
（第２相）
　第２相は、４５°～９０°の範囲で行われる。第２相では、６相式送液サイクルの第２相（図７参照）と同様に、第１相に対してバルブ部Ｖ１２が流路４０を閉じる。バルブ部Ｖ１１は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１１よりも右側の溶液は、バルブ部Ｖ１２が流路４０を閉じた際に、矢印で示すように右側に送液される。
（第３相）
　第３相は、９０°～１３５°の範囲で行われる。第３相では、６相式送液サイクルの第４相（図９参照）と同様に、第２相に対してバルブ部Ｖ１１が流路４０を開放し、バルブ部Ｖ１３が流路４０を閉じる。バルブ部Ｖ１１が流路４０を開放することにより、バルブ部Ｖ１１よりも左側の流路４０の溶液がバルブ部Ｖ１２まで右側に移動して、バルブ部Ｖ１１の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。また、バルブ部Ｖ１２は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１２よりも右側の溶液は、バルブ部Ｖ１３が流路４０を閉じた際に、矢印で示すように右側に送液される。
（第４相）
　第４相は、１３５°～１８０°の範囲で行われる。第４相では、６相式送液サイクルの第５相（図１０参照）と同様に、第３相に対してバルブ部Ｖ１２が流路４０を開放する。バルブ部Ｖ１３は流路４０を閉じたままであるため、バルブ部Ｖ１２よりも左側の溶液は、バルブ部Ｖ１２が流路４０を開放した際に、矢印で示すようにバルブ部Ｖ１３まで右側に移動して、バルブ部Ｖ１２の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。
　この後、第１相に戻り、第４相に対してバルブ部Ｖ１３が流路４０を開放し、バルブ部Ｖ１１が流路４０を閉じる。これにより、流路４０の溶液はバルブ部Ｖ１１で分断される。バルブ部Ｖ１１が流路４０を閉じた際には、流路４０の容液の一部は左側に移動する。また、バルブ部Ｖ１３が流路４０を開放した際には、バルブ部Ｖ１３よりも右側の溶液は左側に移動して、バルブ部Ｖ１３の弾性変形解除に伴う流路４０の容積増加を補う。
　以後、第１相から第４相を繰り返すことにより、流路４０の溶液を右側（バルブ部Ｖ１１側からバルブ部Ｖ１３側）に送液することができる。
［５相式送液サイクル］
　次に、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の開閉状態を５相で切り替えることにより、流路４０において溶液を送液する場合について、図１４を参照して説明する。
　図１４は、５相式送液サイクルで溶液を送液する場合のカム部６５に対して押圧ピンＰ１～Ｐ３が支持されたときのカム位置と、流路４０の開閉状態との関係をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に示すタイミングチャートである。
　５相式送液サイクルの場合、カム部６５においては、０°以上、７２°以下、及び１８０°以上２５２°以下の範囲に山部６５ａが配置され、７２°を超えて１８０°未満、及び２５２°を超えて３６０°未満の範囲に谷部６５ｂが配置されている。
（第１相～第４相）
　５相式送液サイクルにおいては、第１相～第４相は、４相式送液サイクルに対して流路４０の開閉が行われるカム部６５の角度のみが異なり、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の駆動パターンは同一である。すなわち、５相式送液サイクルにおける第１相は０°～３６°の範囲で行われ、第２相は３６°～７２°の範囲で行われる。５相式送液サイクルにおける第３相は７２°～１０８°の範囲で行われ、第４相は１０８°～１４４°の範囲で行われる。
（第５相）
　第５相は、１４４°～１８０°の範囲で行われる。第５相では、第４相に対してバルブ部Ｖ１３が流路４０を開放する。これにより、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の全てで流路４０が開放される。
　以後、第１相から第５相を繰り返すことにより、流路４０の溶液を右側（バルブ部Ｖ１１側からバルブ部Ｖ１３側）に送液することができる。
　以上のように、本実施形態の流体デバイス１００Ａ及びシステムＳＹＳにおいては、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を軸線Ｃを中心とする同一円周上に配置し、回転駆動源６１の回転駆動により軸線Ｃ周りに回転するカム部６５及び押圧ピンＰ１～Ｐ３を介してバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を同期駆動して流路４０を開閉するため、エア等の流体を用いてバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を駆動する場合のように流体のリークを生じさせることなく、流路４０の溶液を送液することが可能となる。
　また、本実施形態の流体デバイス１００Ａ及びシステムＳＹＳにおいては、回転駆動源６１が電動駆動されることにより、流体を用いてバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を駆動する場合のようにガスボンベやコンプレッサー等の気体圧縮機器を設置する必要がなく汎用性を広げることができる。回転駆動源を用いる場合には、回転速度を調整してバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の駆動周期を変更することにより、溶液の送液速度を容易に変更することが可能になる。
　また、本実施形態の流体デバイス１００Ａ及びシステムＳＹＳにおいては、山部６５ａ及び谷部６５ｂの配置パターンが異なるカム部６５を有する回転装置６２を適宜選択することにより、上述したように、６相式、３相式、４相式等の駆動パターンを任意に選択することができる。
［流体デバイス及びシステムの実施例］
　次に、流体デバイス及びシステムの実施例について、図１５乃至図２１を参照して説明する。
　図１５は、流体デバイス３００を模式的に示した平面図である。
　図１５に示すように、流体デバイス３００は、流路およびバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が形成された基板２０９を備える。流体デバイス３００は、基板２０９上に形成され、試料物質を含む溶液を循環させる第１循環流路２１０と第２循環流路２２０を含む。第１循環流路２１０および第２循環流路２２０は、互いに共有する共有流路２０２を有する。また、第１循環流路２１０は、第２循環流路２２０と共有しない非共有流路２１１を有し、第２循環流路２２０は、第１循環流路２１０と共有しない非共有流路２２１を有する。
　（共有流路）
　共有流路２０２は、第１循環流路２１０の非共有流路２１１の端部同士を繋ぐ。また、共有流路２０２は、第２循環流路２２０の非共有流路２２１の端部同士を繋ぐ。共有流路２０２は、ポンプＰと、第１の捕捉部４と、補助物質検出部５と、を有する。
　共有流路２０２には、廃液槽７に繋がる排出流路２２７が接続されている。排出流路２２７には、排出流路バルブＯ３が設けられている。
　ポンプＰは、流路中に並んで配置された上述した３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３から構成されている。バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は、上述した駆動装置ＤＲ（図１５乃至図１８ではカム部６５のみ図示）によって駆動される。バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３は、カム部６５と同一円周上に配置されている。ポンプＰは、３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の開閉を制御することにより、循環流路内における溶液の送液方向の制御が可能となる。バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の数は、４以上であってもよい。第１の捕捉部４は、第１循環流路２１０内を循環している溶液中の試料物質を捕捉・収集する。第１の捕捉部４の構成は、例えば、磁石等の磁力発生源（不図示）を含む。磁力発生源は、下側から共有流路２０２に近接して配置される。
　補助物質検出部５は、試料物質に結合させて試料物質の検出を補助する標識物質（検出補助物質）を検出するために設けられている。標識物質として酵素を用いる場合、保管時間が長くなるにつれて酵素の劣化が生じて、第２循環流路２２０に設けられた磁気センサーを含む検出部３における検出効率が低下する虞がある。補助物質検出部５は、標識物質を検出して酵素の劣化度を測定する。
　（第１循環流路）
　第１循環流路２１０は、非共有流路２１１に、複数のバルブＶ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２を有する。これらのバルブのうち、バルブＶ１、Ｖ２、Ｗ２は、定量バルブとして機能する。また、バルブＷ１、Ｗ２は、非共有流路端末バルブとして機能する。すなわち、バルブＷ２は、定量バルブとしても、非共有流路端末バルブとしても機能する。
　定量バルブＶ１、Ｖ２、Ｗ２は、定量バルブで区切られる第１循環流路２１０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。定量バルブＶ１、Ｖ２は、第１循環流路２１０を、第１定量区画Ａ１と第２定量区画Ａ２と第３定量区画Ａ３とに区画する。
第１定量区画Ａ１は、共有流路２０２を内包する。
　第１定量区画Ａ１の非共有流路２１１には、導入流路２１２、２１３が接続されている。第２定量区画Ａ２には、導入流路２１４と排出流路２１７が接続されている。第３定量区画Ａ３には、導入流路２１５と排出流路２１８と空気流路２１６が接続されている。
　導入流路２１２、２１３、２１４、２１５は、第１循環流路２１０内にそれぞれ異なる液を導入するために設けられている。導入流路２１２、２１３、２１４、２１５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が設けられている。また、導入流路２１２、２１３、２１４、２１５の端末には、基板２０９の表面に開口する液導入用インレット２１２ａ、２１３ａ、２１４ａ、２１５ａが設けられている。
　空気流路２１６は、第１循環流路２１０から空気を排出又は空気を導入するために設けられている。空気流路２１６には流路を開閉する空気流路バルブＧ１が設けられている。
空気流路２１６の端末には、基板２０９の表面に開口する空気導入用インレット２１６ａが設けられている。
　排出流路２１７、２１８は、第１循環流路２１０から液を排出するために設けられている。排出流路２１７、２１８にはそれぞれ、排出流路を開閉する排出流路バルブＯ１，Ｏ２が設けられている。排出流路２１７、２１８は、廃液槽７に接続されている。廃液槽７には、外部吸引ポンプ（不図示）と接続されて負圧吸引するために基板表面に開口するアウトレット７ａが設けられている。なお、本実施形態の流体デバイス３００において、廃液槽７は、第１循環流路２１０の内側領域に配置されている。これにより、流体デバイス３００の小型化を図ることができる。
　第１定量区画Ａ１の非共有流路２１１には、蛇行部２１９が設けられている。蛇行部２１９は、第１定量区画Ａ１の非共有流路２１１の一部であり、左右に蛇行して形成された部分である。蛇行部２１９は、第１定量区画Ａ１の非共有流路２１１の体積を大きくする。
　（第２循環流路）
　第２循環流路２２０は、非共有流路２２１に、非共有流路端末バルブとして機能するバルブＷ３、Ｗ４と第２の捕捉部４Ａとを有する。第２の捕捉部４Ａは、非共有流路２２１を流動している溶液中の試料物質を捕捉・収集する。第２の捕捉部４Ａは、試料物質と結合した担体粒子を捕捉するものであってもよい。第２の捕捉部４Ａが、試料物質自体、又は試料物質と結合された担体粒子を捕捉することで、非共有流路２２１を流動する溶液から、試料物質を収集することができる。流体デバイス３００は、第２の捕捉部４Ａを備えることで、試料物質の濃縮や洗浄、移送を効果的に実現できる。
　担体粒子は、磁気ビーズ又は磁性粒子である。なお、第２の捕捉部４Ａのその他の例として、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などが挙げられる。また、第２の捕捉部４Ａは、試料物質が核酸の場合、当該核酸とハイブリダイゼーションする核酸を固定した核酸アレイとしてもよい。
　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。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。担体粒子としては、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。
　担体粒子と試料物質との結合には、試料物質に結合又は吸着可能な物質を表面に備えた担体粒子を用いてもよい。例えば、担体粒子とタンパク質を結合させる場合、タンパク質に結合可能な抗体を表面に備えた担体粒子を用いて、担体粒子表面の抗体とタンパク質を結合可能である。試料物質に結合可能な物質は、試料物質の種類に応じて適宜選択すればよい。試料物質に結合又は吸着可能な物質／試料物質又は試料物質に含まれる部位との組み合わせの例としては、アビジンおよびストレプトアビジン等のビオチン結合タンパク質／ビオチン、スクシンイミジル基等の活性エステル基／アミノ基、ヨウ化アセチル基／アミノ基、マレイミド基／チオール基（‐ＳＨ）、マルトース結合タンパク質／マルトース、Ｇタンパク質／グアニンヌクレオチド、ポリヒスチジンペプチド／ニッケルあるいはコバルト等の金属イオン、グルタチオン－Ｓ－トランスフェラーゼ／グルタチオン、ＤＮＡ結合タンパク質／ＤＮＡ、抗体／抗原分子（エピトープ）、カルモジュリン／カルモジュリン結合ペプチド、ＡＴＰ結合タンパク質／ＡＴＰ、あるいはエストラジオール受容体タンパク質／エストラジオールなどの、各種受容体タンパク質／そのリガンドなどが挙げられる。
　第２の捕捉部４Ａで捕捉された試料物質は、磁気センサーを含む検出部３で検出される。試料物質を検出する例として、試料物質を、試料物質の検出を補助する検出補助物質と結合させてもよい。標識物質（検出補助物質）を用いる場合、試料物質は、標識物質とともに第２循環流路２２０内で循環させ混合することで、検出補助物質と結合させる。
　図１６は、検出部３に含まれる磁気センサーの平面図である。
　図１６に示すように、検出部３は、８個×１０個の格子状（マトリクス状）に配列された合計８０個の磁気センサー３ａ、３ｂを有している。磁気センサー３ａ、３ｂは、縦方向及び横方向に交互に配置されている。磁気センサー３ａには、ヒト組織免疫染色用抗体 (Anti-EGFR Antibody) 等の抗体Ａが固定されている。Ｒと表示された磁気センサー３ｂは、参照（Reference）用であり、抗体は固定されていない。磁気センサー３ａ、３ｂは、第２の捕捉部４Ａにおいて非共有流路２２１に臨んで設けられている。
　標識物質（検出補助物質）としては、例えば、蛍光色素、蛍光ビーズ、蛍光タンパク質、量子ドット、金ナノ粒子、ビオチン、抗体、抗原、エネルギー吸収性物質、ラジオアイソトープ、化学発光体、酵素等が挙げられる。
　蛍光色素としては、ＦＡＭ（カルボキシフルオレセイン）、ＪＯＥ（６－カルボキシ－４’，５’－ジクロロ２’，７’－ジメトキシフルオレセイン）、ＦＩＴＣ（フルオレセインイソチオシアネート）、ＴＥＴ（テトラクロロフルオレセイン）、ＨＥＸ（５’－ヘキサクロロ－フルオレセイン－ＣＥホスホロアミダイト）、Ｃｙ３、Ｃｙ５、Ａｌｅｘａ５６８、Ａｌｅｘａ６４７等が挙げられる。
　酵素としては、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ、β－ガラクトシダーゼ等が挙げられる。
　第２循環流路２２０の非共有流路２２１には、導入流路２２２と集約流路２２３とが接続されている。集約流路２２３には、液溜り部２２３ａと、バルブＩ１０と、が設けられている。バルブＩ１０は、液溜り部２２３ａと第２循環流路２２０との間に位置する。液溜り部２２３ａには、導入流路２２４、２２５と空気流路２２６とが接続されている。導入流路２２２、２２４、２２５の経路中には、導入流路バルブＩ５，Ｉ６，Ｉ７が設けられ、端末には導入用インレット２２２ａ、２２４ａ、２２５ａが設けられている。同様に、空気流路２２６の経路中には、空気流路バルブＧ２が設けられ、端末には空気導入用インレット２２６ａが設けられている。
（検出方法）
　次に、本実施形態の流体デバイス３００を用いた試料物質の混合方法、捕捉方法およ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）を免疫反応および酵素反応により検出する。
　まず、第１循環流路２１０のバルブＶ１、Ｖ２、Ｗ２を閉じ、バルブＷ１を開くとともに、第２循環流路２２０の非共有流路端末バルブＷ３、Ｗ４を閉じる。これにより、第１循環流路２１０は、第１定量区画Ａ１と第２定量区画Ａ２と第３定量区画Ａ３とに区切られた状態となる。
　次いで、図１７に示すように、導入流路２１３から第１定量区画Ａ１に試料物質を含む検体液（第１液）Ｌ１を導入して定量する（検体液導入工程）。さらに、導入流路２１４から第２定量区画Ａ２に標識物質（検出補助物質）を含む第２試薬液Ｌ３を導入し（第２試薬液導入工程）、導入流路２１５から第３定量区画Ａ３に担体粒子を含む第１試薬液（第２液）Ｌ２を導入して定量する（第１試薬液導入工程）。
　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Ａ１（例えば、ストレプトアビジン等のビオチン結合タンパク質）が固定化されている。
　さらに、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Ａ２を含有する。抗体Ａ２には、例えば、ビオチン（検出補助物質）が固定化され標識されている。
　次いで、図１８に示すように、バルブＶ１、Ｖ２、Ｗ２を開放して、共有流路２０２のポンプＰを駆動させることで、第１循環流路２１０内において、検体液Ｌ１、第１試薬液Ｌ２および第２試薬液Ｌ３を循環し混合して混合液Ｌ４を得る（第１循環工程）。検体液Ｌ１、第１試薬液Ｌ２および第２試薬液Ｌ３の混合により、ビオチンが固定化された抗体Ａ２が抗原に結合し、担体粒子に固定化された抗体Ａ１がビオチンを介して抗原に結合する。これにより、混合液Ｌ４の中では、担体粒子－抗原－タンパク質複合体が生成される。
　また、第１循環工程において、担体粒子－抗原－タンパク質複合体を形成しない余剰の標識物質を補助物質検出部５において捕捉する。
　さらに、試料物質と担体粒子の結合が十分に進んだ後に、第１循環流路２１０内で混合液Ｌ４を循環させたまま、第１の捕捉部４において磁性粒子を捕捉する磁石を流路に近接させる。これにより、第１の捕捉部４は、担体粒子－抗原－タンパク質複合体を捕捉する。複合体は、第１の捕捉部４における第１循環流路２１０内壁面上に捕捉され、液成分から分離される。
　次いで、工程を示す図を省略するが、第１の捕捉部４において担体粒子－抗原－タンパク質複合体を捕捉したまま、空気流路バルブＧ１および排出流路バルブＯ１、Ｏ２、Ｏ３を開け、廃液槽７のアウトレット７ａから負圧吸引して、液成分を排出する（混合液排出工程）。これにより共有流路２０２では混合液が除去され、担体粒子－抗原－タンパク質複合体は、混合液から分離される。
　次いで、工程を示す図を省略するが、空気流路バルブＧ１および排出流路バルブＯ１、Ｏ２、Ｏ３を閉じ、導入流路２１２から第１循環流路２１０に洗浄液を導入する。さらに、共有流路２０２のポンプＰを駆動させることで、第１循環流路２１０内において、洗浄液を循環させて、担体粒子－抗原－タンパク質複合体を洗浄する。さらに、一定時間の洗浄液の循環を完了させた後、洗浄液を廃液槽７に排出する。
　なお、洗浄液の導入、循環および排出のサイクルは複数回行われてもよい。繰返し、洗浄液の導入、循環、排出を行うことによって、不要物の除去効率を高めることができる。
　次いで、図１９に示すように、第１循環流路２１０のバルブＷ１、Ｗ２を閉じるとともに、第２循環流路２２０の非共有流路端末バルブＷ３、Ｗ４を開き、導入流路２２２から移送液Ｌ５を導入して第２循環流路２２０を移送液Ｌ５で満たす。次いで、第１の捕捉部４における担体粒子－抗原－タンパク質複合体の捕捉を解除するとともに、ポンプＰを駆動させることで、担体粒子－抗原－タンパク質複合体を第２循環流路２２０に移送する。
　第２循環流路２２０に移送された担体粒子－抗原－タンパク質複合体は、検出部３において、磁気センサー３ａに固定された抗体Ａと抗原が結合する。
　次いで、バルブＷ４を閉じ、空気流路２２６の空気流路バルブＧ２および排出流路２２７の排出流路バルブＯ３を開放し、アウトレット７ａから負圧吸引する。これにより、担体粒子－抗原－タンパク質複合体と分離された移送液Ｌ５の液成分（廃液）を、第２循環流路から右回りに排出する。
　この後、複数の磁気センサー３ａのそれぞれにおいて得られる信号を検出することにより、磁気センサー３ａに固定された抗体Ａに吸着した磁性粒子（すなわち、抗原）の量を測定することができる。
　上記の検出方法では、抗原を含む検体液Ｌ１と、抗体Ａ１が固定化された担体粒子を含む第１試薬液Ｌ２と、抗体Ａ２を含有する第２試薬液Ｌ３とを混合して担体粒子－抗原－タンパク質複合体を生成し、当該担体粒子－抗原－タンパク質複合体を磁気センサー３ａに固定された抗体Ａに吸着させる手順を例示したが、この手順に限定されない。例えば、まず、抗原を含む検体液Ｌ１と、抗体Ａ２を含有する第２試薬液Ｌ３とを循環流路２２０で循環し混合して、抗体Ａ２が固定化された抗原を抗体Ａに結合させる（抗原・抗体混合）。
　次に、循環流路２２０を排液した後に、抗体Ａ１が固定化された担体粒子を含む第１試薬液Ｌ２を循環流路２２０で循環し、磁気センサー３ａにおける抗体Ａに結合した抗原に固定された抗体Ａ２に抗体Ａ１を結合させる（抗原・抗体反応）ことにより、抗原に担体粒子を吸着させてもよい。この手順を採った場合についても、複数の磁気センサー３ａのそれぞれにおいて得られる信号を検出することにより、磁気センサー３ａに固定された抗体Ａに吸着した磁性粒子（すなわち、抗原）の量を測定することができる。
　なお、検出部３が磁気センサーではなく、例えば、光を透過する部材で構成されており、外部装置に撮像素子を備える場合には、抗体Ａ２に酵素を用い、担体粒子が吸着する抗原と抗体Ａとが結合した後に、第２循環流路２２０の非共有流路端末バルブＷ３、Ｗ４を開き、導入流路２２４から基質液Ｌ６を導入して第２循環流路２２０を基質液Ｌ６で満たす（基質液導入工程）。基質液Ｌ６には、例えば酵素がアルカリフォスファターゼ（酵素）の場合、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)、4-Nitrophenyl Phosphate(pNPP)等が含有されている。基質液Ｌ６は、第２循環流路２２０内で担体粒子－抗原－酵素複合体の酵素と反応する。基質液Ｌ６と担体粒子－抗原－酵素複合体を第２循環流路２２０内で循環させることで、担体粒子－抗原－酵素複合体の酵素と反応させて第２の捕捉部４Ａで発色させることができる。この発色を撮像素子で撮像することにより、反応生成物を検出できる。
［ポンプＰの駆動周波数による磁気センサーの検出変動の検証］
　次に、ポンプＰの駆動周波数が磁気センサーの検出ばらつき（変動）に与える影響の検証について説明する。
この検証は、抗原を含む検体液Ｌ１と、ビオチンが標識された抗体Ａ１を含有する第２試薬液Ｌ３とを循環流路２２０で循環し混合して、抗体Ａ１が固定化された抗原を抗体Ａに結合させた後に、ストレプトアビジンが固定化された担体粒子を含む第１試薬液Ｌ２を循環流路２２０で循環し、磁気センサー３ａにおける抗体Ａに結合した抗原に固定された抗体Ａ１のビオチンにストレプトアビジンを結合させることにより、抗原に担体粒子を吸着させる手順を採った。各手順については、［表１］に示す仕様に設定された条件１～３をＬ１８直交表に割り付けて行い、複数の磁気センサー３ａにおける信号強度の上位１０点を平均化して変動係数（Ｃ．Ｖ．（％））を算出した。表１におけるポンプＰの駆動周波数は、第１相～第５相を１秒間で駆動する回数を示している。
　各条件においては、抗原として濃度２５ｎｇ／ｍｌのEGFR抗原を１０μｌ定量して用い、抗体Ａ２としてEGFR抗体を５７μｌ定量して用い、抗体Ａ１としてストレプトアビジンが固定されたψ３０ｎｍの磁性粒子を６７μｌ定量して用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図２０は、抗原・抗体反応時のポンプＰの駆動周波数と磁気センサーが検出する信号強度との関係を示す図である。図２０に示されるように、ポンプＰの駆動周波数が高いほど磁気センサーの信号レベルが高いことを確認できた。
　図２１は、抗原・抗体反応時のポンプＰの駆動周波数とセンサー間ばらつき（Ｃ．Ｖ．（％）値）との関係を示す図である。図２１に示されるように、ポンプＰの駆動周波数が高いほど磁気センサー間のばらつきが小さく、例えば、ポンプＰの駆動周波数が２０Ｈｚの場合は１Ｈｚの場合と比較して、ばらつきが半減することを確認できた。
　以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態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、上記実施形態では、バルブ部を３つ配置する構成を例示したが、４つ以上配置する構成であってもよい。また、上記実施形態では、カム部６５は回転装置６２が一回転する間に送液サイクルを二回実施可能である構成を例示したが、この構成に限定されず、回転装置６２が一回転する間に送液サイクルを一回以下実施可能である構成や３回以上実施可能である構成であってもよい。
　また、上記実施形態では、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が円形状である構成を例示したが、例えば、楕円形状であってもよい。バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３も形状及び大きさは、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３の間で同一であっても異なっていてもよい。例えば、３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を用いる場合には、中央に位置するバルブ部（Ｖ１２）が両側に位置するバルブ部（Ｖ１１、Ｖ１３）に対して大きい方が、より多くの溶液を流動させることが可能となり、送液効率が高い。
　また、上記実施形態では、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に露出部（貫通孔）５１～５３を設ける構成としたが、この構成に限定されない。例えば、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が含まれる大きさの露出部（貫通孔）を一つ設け、この一つの貫通孔を介してバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を駆動する構成であってもよい。この構成を採る場合には、露出部（貫通孔）をバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に設ける場合と比較して露出部（貫通孔）の位置精度を緩和することができ、流体デバイスの製造効率を向上させることができる。
　また、上記実施形態では、軟性部材６０が３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を含む大きさのシート状に形成される構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、図２２に示すように、軟性部材６０が３つのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３毎に分離し、それぞれ独立して設けられる構成であってもよい。
　また、上記実施形態では、バルブ部Ｖ１１～Ｖ１３を７５°間隔で配置する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、４５°間隔で配置し、カム部６５における山部６５ａと谷部６５ｂとを９０°間隔で配置してもよい。この構成を採る場合、周方向で隣り合うバルブ部Ｖ１１とバルブ部Ｖ１２を結ぶ直線と、周方向で隣り合うバルブ部Ｖ１２とバルブ部Ｖ１３とを結ぶ直線との間の角度は、１３５°である。この場合、押圧ピンＰ１～Ｐ３の摺動部７３の下端がカム部６５における谷部６５ｂに支持された第２位置にあり全てのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が流路４０を開放した状態にすることが可能になる。全てのバルブ部Ｖ１１～Ｖ１３が流路４０を開放した状態を原点とすることで、原点状態にあるときはポンプＰにおいても流路４０の一部とみなすことが可能になり、定量や廃液操作の際にも制御が容易なる。
　６…第１基材、　９…第２基材、　４０…流路、　５１～５３…露出部（貫通孔）、　６０…軟性部材（弾性材）、　６２…回転装置、　６５…カム部、　６５ａ…山部、　６５ｂ…谷部、　１００Ａ、３００…流体デバイス、　ＤＲ…駆動装置、　Ｐ１～Ｐ３…押圧ピン（移動部材）、　Ｖ１１～Ｖ１３…バルブ部、　ＳＹＳ…システム

Claims (11)

  1. 　接合面で接合され少なくとも一方が前記接合面に開口する流路を有する、第１基材及び第２基材と、
    　前記流路と対向する位置に３つ以上配置され、変形により前記流路中の流体の流れを調整するバルブ部と、を備え、
    　前記第１基材は、前記バルブ部と対向する位置において、前記第１基材を貫通する貫通孔を有し、
    　前記バルブ部は、前記接合面の法線方向に延びる軸線を中心とする同一円周上に配置されている、流体デバイス。
  2. 　前記流体デバイスは、押圧部を有する駆動装置にセットして使用する流体デバイスであって、
    　前記貫通孔は、押圧部を挿入可能であって、
    　前記バルブ部は、それぞれが前記押圧部による押圧駆動により変形し、前記押圧のパターンの同期により前記流体を前記流路に沿って送液可能である、請求項１に記載の流体デバイス。
  3. 　前記バルブ部は、前記同一円周上に等間隔で配置されている、
    　請求項１または２に記載の流体デバイス。
  4. 　前記バルブ部は弾性材である、
    　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. 　前記バルブ部と前記第１基材とは、一体的に成形された成形体である、
    　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. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の流体デバイスと、
    　前記流体デバイスの前記バルブ部を押圧駆動する駆動装置と、
    　を備え、
    　前記駆動装置は、前記流体デバイスをセットした際に、前記貫通孔を介して先端側で前記バルブ部を押圧して前記流路を閉じる第１位置と、前記第１位置から前記軸線方向に退避して前記流路を開放する第２位置との間を移動可能な移動部材と、
    　前記軸線周りに回転可能な回転装置と、
    　前記回転装置に前記流体デバイスのバルブ部と同一円周上に配置され、前記移動部材の基端側を支持し前記移動部材を前記軸線方向に移動させるカム部と、
    　を備えるシステム。
  7. 　前記カム部は、前記移動部材を前記第１位置として支持する山部と、前記移動部材を前記第２位置として支持する谷部とを含む、請求項６に記載のシステム。
  8. 　前記カム部は、２以上の前記山部及び前記谷部を備える、請求項７に記載のシステム。
  9. 　前記カム部は、前記山部と前記谷部との間に傾斜部を備える、
    　請求項７または８に記載のシステム。
  10. 　前記バルブ部は、前記軸線を中心として、角度４５°間隔で配置されており、前記山部と前記谷部とは９０°間隔で配置されている、請求項７から９のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 　周方向で隣り合う３つの前記バルブ部における、中央の前記バルブ部と周方向一方側の前記バルブ部とを結ぶ直線と、前記中央の前記バルブ部と周方向他方側の前記バルブ部とを結ぶ直線との交差角度は１３５°である、請求項７から１０のいずれか一項に記載のシステム。
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