WO2020003538A1 - 流体デバイス、システム及び混合方法 - Google Patents

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WO2020003538A1
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valve
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遼 小林
博文 塩野
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株式会社ニコン
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    • G01N2001/383—Diluting, dispersing or mixing samples collecting and diluting in a flow of liquid

Definitions

  • the present invention relates to a fluid device, a system, and a mixing method.
  • ⁇ -TAS Micro-Total Analysis Systems
  • ⁇ -TAS is superior to conventional testing devices in that it can be measured and analyzed with a small amount of sample, can be carried around, and can be disposable at low cost. Furthermore, it is attracting attention as a highly useful method when an expensive reagent is used or a small amount of a large number of samples are tested.
  • Non-Patent Document 1 a device including a flow path and a pump disposed on the flow path has been reported.
  • a plurality of solutions are injected into the flow path and the pump is operated to mix the plurality of solutions in the flow path.
  • a first substrate and a second substrate stacked in a thickness direction are provided on one of the first substrate and the second substrate, and the first substrate and the second By being covered by the other of the two substrates, a first flow path composed of a groove portion along a direction parallel to a bonding surface between the first substrate and the second substrate, and each of the first flow path of the first flow path
  • a plurality of second flow paths each of which is constituted by an annular groove having a shared portion that partially shares the first flow path and a non-shared portion that is not shared with the first flow path, and that is provided independently of each other;
  • the volume of the shared portion and the volume of the non-shared portion in each of the plurality of second flow paths are a volume ratio of the shared portion and the non-shared portion set for each of the second flow paths.
  • the force for deforming the fluid device of the first aspect of the present invention and a valve for adjusting the flow of the fluid in the flow path when the fluid device is set in the fluid device is provided.
  • a supply unit that can be supplied independently for each of the valves.
  • a fluid device according to the first aspect of the present invention, and a force for collectively deforming the drive valves arranged linearly across the plurality of second flow paths.
  • a second supply unit that can be supplied via a supply path arranged along the straight line.
  • a mixing method of mixing a first solution and a second solution using a fluid device having at least two circulation channels sharing a part of the channels as a common part The first solution and the second solution are mixed in a first circulation flow path including the common part, so that the first solution has a first concentration.
  • the second circulation channel is separated from the common portion having the first concentration solution and the first circulation channel, and is connected to the non-common portion having the second solution without being shared with the first circulation channel.
  • Forming a second solution wherein the first solution mixes the solution having the first concentration with the second solution in the second circulation flow path, and the second solution is smaller than the first concentration. Concentration solution.
  • FIG. 1 is an external perspective view schematically illustrating a fluid device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a fluid device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a bottom view schematically illustrating the fluid device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2.
  • the top view which expanded the 1st flow path 110 of one embodiment partially.
  • the top view which expanded the 2nd flow path 120A of one embodiment partially.
  • the top view which expanded the vicinity of fixed-quantity part HA-HE in 2nd flow path 120A-120E of one Embodiment partially.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the base material 5 taken along line CC in FIG. 7.
  • FIG. 1 is a partial plan view schematically illustrating a fluid device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a fluid device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a mixing method according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a mixing method according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a mixing method according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a mixing method according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a mixing method according to one embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a fluid device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a basic configuration of a system SYS according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing a driving unit TR of the system SYS according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a partial plan view showing a modified example of the first channel 110 and
  • FIG. 1 is an external perspective view schematically illustrating a fluid device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically illustrating an example of a flow channel provided on the upper surface side (+ Z side) of the fluid device 1.
  • FIG. 3 is a bottom view schematically illustrating an example of a flow channel provided on the lower surface side ( ⁇ Z side) of the fluid device 1. 2 and 3, the transparent upper plate 6 is illustrated in a state where the components disposed on the lower side are transmitted therethrough.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG.
  • the fluid device 1 of the present embodiment includes, as an example, a device that detects a sample substance to be detected contained in a specimen sample by an immune reaction, an enzyme reaction, or the like.
  • the sample substance is, for example, a biological molecule such as a nucleic acid, DNA, RNA, peptide, protein, or extracellular endoplasmic reticulum.
  • the fluid device 1 includes a substrate 5.
  • the substrate 5 has three substrates (a first substrate 6, a second substrate 9, and a third substrate 8) stacked in the thickness direction.
  • the first substrate 6, the second substrate 9, and the third substrate 8 of the present embodiment are made of a resin material. Examples of the resin material constituting the first substrate 6, the second substrate 9, and the third substrate 8 include polypropylene, polycarbonate, and the like.
  • the first base member 6 and the third base member 8 are made of a transparent material.
  • the material which comprises the 1st base material 6, the 3rd base material 8, and the 2nd base material 9 is not limited.
  • the first substrate 6, the second substrate 9, and the third substrate 8 are each arranged along a horizontal plane in a substantially rectangular plate shape as viewed from the S plane, and the first substrate 6 is located above the second substrate 9.
  • the third substrate 8 will be described as being disposed below the second substrate 9. However, this merely defines the horizontal direction and the vertical direction for convenience of description, and does not limit the orientation when the fluid device 1 according to the present embodiment is used.
  • the direction of the long side of the first substrate 6, the second substrate 9, and the third substrate 8 is the Y direction
  • the direction of the short side is the X direction
  • the lamination direction orthogonal to the X direction and the Y direction Is appropriately described as the Z direction.
  • the first substrate 6 has an upper surface 6b and a lower surface 6a.
  • the second base material 9 has an upper surface 9b and a lower surface 9a.
  • the third base material 8 has an upper surface 8b and a lower surface 8a.
  • the lower surface 6a of the first substrate 6 faces and contacts the upper surface 9b of the second substrate 9 in the laminating direction.
  • the lower surface 6a of the first substrate 6 and the upper surface 9b of the second substrate 9 are joined to each other by joining means such as adhesion.
  • the lower surface 6a of the first substrate 6 and the upper surface 9b of the second substrate 9 constitute a first boundary surface (joining surface) 61. That is, the first base member 6 and the second base member 9 are joined at the first boundary surface 61.
  • the upper surface 8b of the third substrate 8 faces and contacts the lower surface 9a of the second substrate 9 in the laminating direction.
  • the upper surface 8b of the third substrate 8 and the lower surface 9a of the second substrate 9 are joined to each other by joining means such as adhesion.
  • the upper surface 8b of the third base member 8 and the lower surface 9a of the second base member 9 form a second boundary surface (joining surface) 62. That is, the second base material 9 and the third base material 8 are joined at the second boundary surface 62.
  • the base material 5 has a flow path 11, a reservoir 29 A, an injection hole 32 A, a waste liquid tank 7, an air hole 35, a supply path (diluent introduction port) 39 A, , Valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, V51 to V55, and a pump P are provided.
  • the waste liquid tank 7 is provided on the base material 5 to discard the solution in the flow path 11.
  • the waste liquid tank 7 is formed in a space on the inner wall surface of the through hole 7 a penetrating the second substrate 9, the lower surface 6 a of the first substrate 6, and the upper surface 8 b of the third substrate 8. As shown in FIGS. 1 and 2, the waste liquid tank 7 is formed to extend in the Y direction.
  • the waste liquid tank 7 is disposed in the vicinity of the end on the ⁇ X side of the second substrate 9.
  • the air holes 35 are provided to penetrate the third substrate 8 in the Z direction.
  • the air hole 35 is arranged at a position communicating with the waste liquid tank 7.
  • the flow path 11 is provided independently of each other along the X direction with a first flow path (stock solution introduction flow path) 110 constituted by a groove along the X direction.
  • a plurality of (five in FIGS. 1 to 3) second flow paths (first circulation flow paths) 120A to 120E (hereinafter, appropriately referred to as second flow paths 120) are provided.
  • the groove portion extends along the X direction means that a straight line connecting both ends in the length of the groove portion is substantially parallel to the X direction.
  • one of the second flow paths 120A to 120E forms a first circulation flow path
  • the other flow path forms a second circulation flow path.
  • FIG. 6 is a partially enlarged plan view of the first flow channel 110.
  • the first channel 110 is provided on the upper surface 9 b of the second substrate 9, and includes a groove formed by being covered by the first substrate 6.
  • the first flow path 110 has a plurality of quantitative sections GA to GE arranged in the X direction corresponding to the plurality of second flow paths 120A to 120E, an introduction path (stock solution introduction port) 51, and a discharge path 52. ing.
  • the quantification unit GA will be representatively described below (the components corresponding to the quantification unit GA in the quantification units GB to GE are denoted by the reference numerals. A is indicated as BE).
  • the quantitative section GA includes merging / branching sections 111A and 112A having a substantially equilateral triangle and a connecting section 113A.
  • the merging / branching portions GB11 and GB12 are spaces having upper and lower surfaces of a substantially equilateral triangle.
  • the substantially equilateral triangle means that the longest three sides each make 60 degrees.
  • the merging / branching portions 111A and 112A are parallel to a line connecting vertex positions (hereinafter, simply referred to as vertex positions) of an equilateral triangle in a plan view (in the stacking direction (in the thickness direction of the second substrate 9)).
  • the equilateral triangle is formed by a depression surrounded by a contour offset by a predetermined distance inward in the direction in which the area decreases.
  • the merging / branching portions 111A and 112A in the present embodiment have upper and lower surfaces of an equilateral triangle parallel to the upper surface 9b of the second substrate 9, and side surfaces orthogonal to the upper and lower surfaces. Therefore, the above-described contour in a plan view of the merging / branching portions 111A and 112A is formed by a ridge line where the upper surface 9b and the side surface of the second substrate 9 intersect.
  • the top surface and the bottom surface forming the merging / branching portions 111A and 112A are equilateral triangles having the same size, and completely overlap in the stacking direction. At the positions of at least two vertices of the equilateral triangle, a valve for adjusting the flow of the fluid in the flow channel 11 is provided (details will be described later).
  • the upper surface and the bottom surface forming the merging / branching portions 111A and 112A are equilateral triangles in which the upper surface is larger than the bottom surface. May be arranged.
  • the side surfaces constituting the merging / branching portions 111A and 112A are inclined inward toward the inside as going from the top surface to the bottom surface.
  • the offset between the line segment and the contour is, for example, about 0.1 mm to 0.2 mm. The offset allows the elastomeric ground surface of the diaphragm member of the valve to be widened, so that the valve can be more stably sealed. Further, the volume of the branch portion can be finely adjusted by the offset.
  • the offset amount may be such that the distance on at least one of the three sides is different from the distance on the other side.
  • the merging / branching portions 111A and 112A are formed by dents surrounded by contours that match the line segments connecting the vertices of the equilateral triangle in plan view (in the stacking direction). Is also good.
  • connection portion 113A connects the merging / branching portions 111A and 112A via the apex positions of the merging / branching portions 111A and 112A.
  • the connection portion 113A can take a linear groove (connection portions 113D and 113E), an arc-shaped groove, a groove in which a linear shape and an arc shape are combined (connection portions 113A to 113C), and the like.
  • the areas and depths (that is, volumes) of the merging / branching parts 111A and 112A and the connecting part 113A are set according to the volume of the solution to be quantified in the quantification part GA.
  • the area and the depth (that is, the volume) of the pair of merging / branching parts 111A, 112A to 111E, and 112E in the quantification units GA to GE are the same.
  • the volumes of the connection units 113A to 113E the volumes of the quantitative units GA to GE are adjusted.
  • the connecting section 113A is formed by a groove deeper than the merging / branching sections 111A and 112A.
  • the merging / branching sections 111B, 112B to 111E and 112E and the connecting sections 113B to 113E are formed at the same depth.
  • Valves V1 and V2 are disposed at the apexes of the junction / branch 111A where the connection 113A is not disposed (not disposed).
  • the junction / branch 111A is connected to the introduction path 51 via the valve V1, and can be connected to or blocked from the introduction path 51 according to the opening and closing of the valve V1.
  • the introduction path 51 is connected at one end to the quantitative section GA via the valve V1 and at the other end to the reservoir 55.
  • An injection hole 53 is provided on the opposite side of the end of the reservoir 55 to which the introduction path 51 is connected.
  • the injection hole 53 is formed penetrating the second substrate 9 in the thickness direction.
  • the third substrate 8 has an air hole 54 at a position facing the injection hole 53 as shown in FIG.
  • the air holes 54 are formed to penetrate the third substrate 8 in the thickness direction.
  • the first solution introduced into the first flow channel 110 is injected into the reservoir 55 through the air hole 54 and the injection hole 53.
  • the reservoir 55 can store (hold) the injected first solution. Examples of the first solution injected and stored in the reservoir 55 include a solution containing a sample such as a specimen.
  • Valves V3 and V4 are disposed at the apexes of the junction / branch 112A where the connection 113A is not disposed (not disposed).
  • the merging / branching unit 112A is connected to the fixed amount unit GB via a valve V4, and can be connected to or shielded from the fixed amount unit GB according to opening and closing of the valve V4.
  • the quantification unit GB is connected to the quantification unit GC via the valve V7, and can be connected to or shielded from the quantification unit GC according to opening and closing of the valve V7.
  • the metering unit GC is connected to the metering unit GD via the valve V10, and can be connected to or shielded from the metering unit GD according to the opening and closing of the valve V10.
  • the metering unit GD is connected to the metering unit GE via the valve V13, and can be connected to or shielded from the metering unit GE according to the opening and closing of the valve V13.
  • the metering unit GE is connected to the discharge path 52 via the valve V16, and can be connected to or blocked from the discharge path 52 according to the opening and closing of the valve V16.
  • the discharge path 52 is connected at one end to the metering unit GE via the valve V16, and at the other end to the waste liquid tank 7.
  • the first flow path 110 opens the valves V1, V4, V7, V10, V13, and V16 with the valves V2, V3, V5, V6, V8, V9, V11, V12, V14, and V15 closed. It can communicate with the air hole 54, the injection hole 53, the reservoir 55, the waste liquid tank 7, and the air hole 35. By closing the valves V1 to V16 in the first flow path 110, the quantitative sections GA to GE are partitioned.
  • FIG. 7 is a partially enlarged plan view of the second flow passage 120A.
  • the second flow path 120A is a circulation flow path formed in an annular shape (loop shape) along a plane substantially parallel to the YZ plane.
  • the second flow path 120A is provided on the upper surface 9b of the second substrate 9 and is covered with the first substrate 6 to form a first portion 121 formed by a groove substantially along the Y direction, as shown in FIG.
  • a second portion 122 provided on the lower surface 9a of the second substrate 9 and formed by a groove along the Y direction by being covered by the third substrate 8, and a first portion 122 penetrating the second substrate 9 in the thickness direction.
  • the third portion 123 that connects the portion 121 and the second portion 122 at positions on both ends in the Y direction.
  • the third portion 123 penetrates through the second substrate 9 substantially perpendicularly to, for example, the bonding surface between the first substrate 6 and the second substrate 9 and the bonding surface between the second substrate 9 and the third substrate 8. May be.
  • the first portion 121 has merging / branching portions 124A and 125A, upper surface channels 131A and 132A, a quantifying portion HA and a quantifying portion GA. That is, the quantitative section GA is provided as a shared section between the first flow path 110 and the second flow path 120A.
  • the second flow path 120A includes the first portion 121 (that is, the merging / branching portions 124A and 125A, the upper flow paths 131A and 132A, and the quantifying portion HA) excluding the quantitative portion GA, the second portion 122, and the third portion 123.
  • the first portion 121 that is, the merging / branching portions 124A and 125A, the upper flow paths 131A and 132A, and the quantifying portion HA
  • the fixed amount section HA is one of the regions for adjusting the volume of the second solution mixed with the first solution in the second flow path 120A.
  • FIG. 8 is a partially enlarged plan view of the vicinity of the quantitative sections HA to HE in the second flow paths 120A to 120E.
  • the quantification unit HA will be described below as a representative (the components corresponding to the quantification unit HA in the quantification units HB to HE are denoted by the suffixes of the reference numerals). A is indicated as BE).
  • the fixed amount section HA includes a pair of merging / branching sections 141A and 142A and a connecting section 143A.
  • the merging / branching units 141A and 142A have the same configuration as the merging / branching units 111A and 112A.
  • the connecting portion 143A connects the merging / branching portions 141A and 142A via the apex positions of the branching portions 141A and 142A.
  • the connection portion 143A can take, for example, a linear groove (connection portions 143D and 143E), an arc-shaped groove, a groove in which a linear shape is combined with an arc shape (connection portions 143A to 143C), and the like.
  • the area and depth (that is, volume) of the merging / branching parts 141A and 142A and the connecting part 143A are set according to the volume of the solution to be quantified in the quantifying part HA.
  • the area and the depth (that is, the volume) of the pair of merging / branching parts 141A, 142A to 141E, 142E in the quantification parts HA to HE are the same.
  • Valves V21 and V22 are arranged at the apex of the junction / branch 141A where the connection 143A is not arranged (not arranged).
  • the merging / branching part 141A is connected to the merging / branching part 125A via the valve V21, and can be connected or shielded to the merging / branching part 125A according to the opening / closing of the valve V21.
  • the junction / branch 141A is connected to the air introduction path 144A via the valve V22, and can be connected or shielded to the air introduction path 144A that is open to the atmosphere in accordance with the opening and closing of the valve V22.
  • Valves V3 and V23 are disposed at the apexes of the junction / branch 142A where the connection 143A is not disposed (not disposed).
  • the merging / branching unit 142A is connected to the metering unit GA via the valve V3, and can be connected to or shielded from the metering unit GA according to the opening and closing of the valve V3.
  • the merging / branching portion 142A is connected to the discharge path (diluent discharge port) 145A via the valve V23, and can be connected or shielded to the discharge path 145A according to the opening and closing of the valve V23.
  • the discharge passage 145A is connected to the non-shared portion HA in the vicinity of the valve V3 provided at the + Y side end of the fixed portion GA serving as the common portion.
  • a discharge hole 146A penetrating the second substrate 9 is connected to the discharge path 145A.
  • the drain hole 146A is connected to a drain passage 140 formed on the lower surface 9a of the second substrate 9.
  • the drain passage 140 is connected to the waste tank 7.
  • the discharge paths 145A to 145D of the metering sections HA to HD are connected to the waste liquid tank 7 through the discharge holes 146A to 146D and the drainage path 140. However, as shown in FIG. The path 145E is directly connected to the waste liquid tank 7.
  • the merging / branching portion 124 ⁇ / b> A is, like the merging / branching portions 111 ⁇ / b> A and 112 ⁇ / b> A, parallel to a line connecting the apex positions of the equilateral triangle in plan view and offset by a predetermined distance inside the equilateral triangle. It is formed by a depression surrounded by.
  • One of the vertex positions in the merging / branching portion 124A and one of the vertex positions in the merging / branching portion 111A are arranged at the same position.
  • the merging / branching part 111A and the merging / branching part 124A can be connected or shielded according to the opening / closing of the valve V2 arranged at the same vertex position.
  • One of the apex positions different from the apex position where the valve V2 is arranged in the merging / branching portion 124A is connected to the upper surface channel 131A, and the other is provided with the valve V51.
  • the upper channel 131A extends along the Y direction.
  • the upper surface channel 131A is connected to the merging / branching portion 124A on the + Y side, and a pump P is provided halfway.
  • the pump P is composed of three element pumps (driving valves) Pe arranged side by side in the flow path.
  • the element pump Pe is a so-called valve pump.
  • the pump P can adjust and transport the flow of the solution in the circulation channel (the second channel 120A) by sequentially opening and closing the three element pumps Pe in cooperation with each other.
  • the number of element pumps Pe constituting the pump P may be three or more, and may be, for example, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10.
  • each of the element pumps Pe is disposed on straight lines L1 to L3 extending in the X direction at the same position in the Y direction over the second flow paths 120A to 120E. Therefore, by supplying the utilities for driving the element pumps Pe along the straight lines L1 to L3, it becomes possible to drive the element pumps Pe of the second flow paths 120A to 120E collectively. Therefore, the flows of the solutions in the second flow paths 120A to 120E can be synchronized.
  • the merging / branching portion 125A has a contour that matches a line segment connecting the vertices of the equilateral triangle in plan view, or a predetermined distance offset parallel to the line segment inside the equilateral triangle. It is formed by a depression surrounded by a contour.
  • One of the vertex positions in the merging / branching portion 125A and one of the vertex positions in the merging / branching portion GB12 are arranged at the same position.
  • the merging / branching portion 125A and the merging / branching portion GB12 can be connected or shielded according to the opening / closing of a valve V3 arranged at the same vertex position.
  • the top channel 132A is connected to one of the apexes at the junction / branch 125A that is different from the apex where the valve V21 is arranged, and the other is provided with the valve V41.
  • the upper channel 132A extends along the Y direction.
  • the upper surface channel 132A is connected to the junction / branch 125A on the ⁇ Y side.
  • the second portion 122 has a lower surface channel 133A.
  • the lower surface channel 133A extends along the Y direction. A part of the lower flow path 133A overlaps the upper flow paths 131A and 132A and the quantitative sections GA and HA when viewed in the laminating direction. That is, the first portion 121 and the second portion 122 partially overlap in the thickness direction of the second substrate 9.
  • connection hole 134A penetrates through the second substrate 9.
  • the connection hole 134A connects the ⁇ Y side end of the upper surface channel 131A and the ⁇ Y side end of the lower surface channel 133A.
  • the connection hole 135A penetrates the second substrate 9.
  • Connection hole 135A connects the + Y side end of upper surface channel 132A and the + Y side end of lower surface channel 133A.
  • the reservoir 29A is connected to the second flow path 120A via the supply path 39A, and the recovery path 38A is connected to the second flow path 120A via the recovery port 37A.
  • the supply path 39A is connected to a merging / branching part 124A, which is a non-shared part, in the vicinity of a valve V2 provided at the -Y side end of the fixed part GA, which is a common part.
  • the reservoir 29A is provided substantially parallel to the upper surface channel 131. As shown in FIG. 5, the reservoir 29A is formed by a groove opening on the upper surface 9b of the second substrate 9.
  • An injection hole 32A that penetrates the second substrate 9 and the third substrate 8 in the Z direction and opens on the lower surface 8a of the third substrate 8 is formed at the ⁇ Y side end of the reservoir 29A.
  • the solution is injected into the reservoir 29A from the lower surface 8a through the injection hole 32A and is stored.
  • the second flow paths 120A to 120E have individual and independent reservoirs 29A to 29E, respectively.
  • the second solution to be filled in the reservoirs 29A to 29E include a solution containing a reagent mixed with the sample contained in the first solution stored in the reservoir 55, or a diluent for diluting a stock solution containing the sample.
  • Can be The reagents to be filled in the reservoirs 29A to 29E may be the same type or different types.
  • the second solution is a diluent
  • the diluent having the same concentration may be filled in the reservoirs 29A to 29E, or diluents having different concentrations may be filled in the reservoirs 29A to 29E.
  • the supply path 39A can be connected to or shielded from the merging / branching section 124A according to the opening and closing of the valve V51.
  • the reservoir 29A in the second flow path 120A is partitioned from the second flow path 120A by closing the valve V51.
  • the recovery port 37A and the recovery path 38A can be connected or shielded to the merging / branching portion 125A according to the opening and closing of the valve V41.
  • the recovery path 38A extends toward the + Y side, and has a recovery hole 36A formed at the end.
  • the collection hole 36 ⁇ / b> A penetrates the second substrate 9 and the third substrate 8 in the Z direction and opens on the lower surface 8 a of the third substrate 8.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the base material 5 in FIG.
  • the structure of the merging / branching portions 125A and 141A and the valve V21 will be described as a representative, but the other merging / branching portions and the valves V1 to V16, V22 to V35, V41 to V45, and V51 to V55 are also described. It has a similar configuration.
  • the positions are respectively arranged at positions selected from a predetermined number of index points arranged in a two-dimensional hexagonal lattice pattern.
  • the first base member 6 is provided with a valve holding hole 34 for holding the valve V21.
  • the valve V21 is held by the first base member 6 in the valve holding hole 34.
  • the valve V21 is made of an elastic material. Examples of the elastic material that can be used for the valve V21 include rubber and an elastomer resin.
  • a hemispherical recess 40 is provided in the flow path 11 immediately below the valve V21.
  • the depression 40 has a circular shape in plan view on the upper surface 9 b of the second base material 9.
  • the diameter of the depression 40 in the upper surface 9b is preferably, for example, 1.0 to 3.0 mm.
  • the valve V21 adjusts the flow of the solution in the flow path 11 by elastically deforming downward to change the cross-sectional area of the flow path.
  • the valve V21 elastically deforms downward and abuts the recess 40 to close the flow path 11. Further, the valve V21 opens the flow path 11 by being separated from the recess 40 (the phantom line (two-dot chain line) in FIG. 9).
  • an inclined portion SL is located at the boundary between the valve V21 (dent 40) and the merging / branching portions 125A, 141A, and decreases the distance from the top surface 85p toward the valve V21. Is provided.
  • the inclined portion SL for example, as compared with a case where the inclined portion SL is not provided and a step (corner) exists at the boundary between the bottom of the recess 40 and the bottom surface 85q of the merging / branching portions 125A and 141A. As a result, the solution can be smoothly introduced into the valve V21, and the remaining bubbles at the steps (corners) can be effectively suppressed.
  • the above-described inclined portion SL is provided at the boundary between the recess 40 and each of the recovery port 37A, the supply path 39A, and the introduction path 51A.
  • the inclined portion SL is particularly effective when the flow channel 11 is flat and has lyophilicity for a solution.
  • the flow path 11 being flat means that the depth of the flow path 11 is smaller than the width of the flow path 11.
  • Each inclined portion SL has a tapered shape whose diameter decreases at an angle of 60 ° toward the center of the valve.
  • the maximum width W (see FIG. 10) of the inclined portion SL in the tapered shape is preferably about 0.5 to 1.5 mm.
  • the configuration in which the inclined portion SL is provided works effectively, but the lowest position of the depression 40 is When it is at a position lower than the bottom surface 85q of the merging / branching portions 125A and 141A, the bottom surface 85q and the recess 40 may intersect without providing the inclined portion SL.
  • the stock solution is diluted at a dilution ratio of 1/2 to 1/32 with respect to the second flow paths 120A to 120E.
  • the volumes of the quantification units GA to GE which are common units, are set according to the stock solutions shown in [Table 1].
  • the volumes of the non-shared portions of the second flow paths 120A to 120E except for the fixed portions GA to GE are set according to the diluting liquid amounts shown in [Table 1].
  • the volume of the shared portion and the volume of the non-shared portion are set according to a volume ratio corresponding to the dilution ratio.
  • the valves V2, V3, V5, V6, V8, V9, V11, V12, V14, V15 are closed, and the valves V1, V4, V7, V10, V13 , V16 are released.
  • the metering sections GA to GE, the introduction path 51, and the discharge path 52 that constitute the first flow path 110 communicate with the injection hole 53, the air hole 54, the reservoir 55, the waste liquid tank 7, and the air hole 35.
  • the inside of the waste liquid tank 7 is suctioned at a negative pressure from the air hole 35 shown in FIG. 5 using a suction device (not shown).
  • the solution in the injection hole 53 moves to the flow channel 11 via the introduction channel 51.
  • the air that has passed through the air holes 54 is introduced behind the solution in the introduction path 51.
  • the first solution contained in the reservoir 55 is sequentially introduced into the quantitative sections GA to GE and the discharge path 52 via the introduction path 51.
  • the solution introduced into the merge / branch section 111A from the introduction path 51 via the valve V1 is introduced into the merge / branch section 112A via the connecting section 113A.
  • the merging / branching portion 111A is formed in an equilateral triangle in plan view, and has the same distance from the valve V1 (the depression 40) as a base point to the valve V2 and the connecting portion 113A arranged at other apexes. .
  • the first solution introduced from the valve V1 to the merging / branching portion 111A reaches the valve V2 and the connecting portion 113A almost at the same time as shown by the two-dot chain line in FIG.
  • the merging / branching portion 112A into which the solution has been introduced via the connecting portion 113A is formed in an equilateral triangle in plan view, and is located at another vertex position with the connecting portion 113A as a base point.
  • the distances to the valves V3 and V4 are the same. Therefore, the first solution introduced into the merging / branching portion 112A from the connecting portion 113A reaches the valves V3 and V4 almost at the same time as shown by the two-dot chain line in FIG.
  • the valves V1, V4, V7, V10, V13, and V16 are closed (that is, the valves V1 to V16 are closed) to partition the quantification units GA to GE.
  • the first solution SA is quantified in the quantification units GA to GE in the amounts shown in [Table 1] in a state where the residual air bubbles are suppressed (in FIG. 1, Only the first solution SA is shown in the quantitative section GA).
  • the quantification unit GA is separated from the first flow path 110 in a state where the first solution SA is quantified.
  • the reservoir 29A is provided with the supply path 39A, the merging / branching portion 124A and the upper surface flow path 131A constituting the first portion 121, the connection hole 134A constituting the third portion 123, and the lower surface flow passage constituting the second portion 122.
  • the discharge passage 145A, the discharge hole 146A, and the discharge passage 140 communicate with the waste liquid tank 7. .
  • the inside of the waste liquid tank 7 is suctioned through the air hole 35 with a negative pressure by using the suction device described above.
  • the second solution in the reservoir 29A flows through the supply path 39A to join / branch 124A, the upper surface flow path 131A, the connection hole 134A, the lower surface flow path 133A, the connection hole 135A, the upper surface flow path 132A, and the merge / branch.
  • the part 125A, the metering part HA, the discharge path 145A, the discharge hole 146A, and the liquid discharge path 140 are sequentially introduced.
  • the merging / branching sections 124A, 125A, 141A, 142A are formed in a regular triangle in plan view, The distance from the valve V51, the upper surface flow path 132A, the valve V21, and the connection portion 143A to the other apexes is the same. Therefore, the second solution introduced from the supply path 39 to the second flow path 120A excluding the quantitative section GA is introduced in a state in which a situation in which bubbles remain is suppressed.
  • the procedure of quantifying the second solution SB in the second flow path 120A excluding the quantification unit GA may be similarly performed.
  • a procedure may be adopted in which the second solution is simultaneously quantified in one or more of the second flow paths 120B to 120E.
  • the time required for quantifying the second solution can be reduced although the negative pressure suction force of the suction device increases.
  • the metering unit GA becomes a part of the first channel 110 by opening the valves V1 and V4 and closing the valves V2 and V3 among the valves V1 to V4, opening the valves V2 and V3, and opening the valves V1 and V4. Is closed so as to be a part of the second channel 120A.
  • the first solution SA and the second solution SB in the second flow path 120A are sent and circulated using the pump P.
  • the first solution SA and the second solution SB circulating in the second flow path 120A have a low flow velocity around the wall surface and a high flow velocity at the center of the flow path due to the interaction (friction) of the solution with the flow path wall surface in the flow path. Become.
  • the flow rate of the solution can be distributed, and thus the mixing and reaction of the quantified first solution SA and second solution SB are promoted.
  • the first solution SA and the second solution SB are circulated and mixed, so that the stock solution is diluted at a dilution ratio of 1/2 to 1/32 (when the stock solution has a concentration of 50%). %, 25% by volume, 12.5% by volume, 6.25% by volume, 3.125% by volume).
  • the second flow path 200A communicates with the collection hole 36A via the collection port 37A and the collection path 38A on one side of the valve V21.
  • the second flow path 200A communicates with the air introduction path 144A on the other side of the valve V21.
  • the suction hole 36A is suctioned at a negative pressure by using a suction device.
  • the undiluted solution having a dilution ratio of 1/2 in the second flow path 120A is taken out and collected through the collection port 37A, the collection path 38A, and the collection hole 36A.
  • the valves V24, V27, V30, and V33 are closed, V25, V28, V31, V34, and V42 to V45 are opened, and the collection holes 36B to 36E are suctioned at a negative pressure.
  • Stock solutions having dilution ratios of 1/4, 1/8, 1/16, and 1/32 in the second flow paths 200B to 200E are individually collected.
  • the second flow paths 120A to 120E share the quantification units GA to GE as the common units in which the first solution is quantified in the first flow path 110.
  • the volume ratio of the volume of the non-shared portion, which is not shared with the first flow channel 110, in which the second solution is quantified in the second flow channel 120 ⁇ / b> A, and the volume of the shared portion is the dilution of the first solution and the second solution. Since the first solution is set based on the ratio (mixing ratio), it is possible to easily obtain the first solution diluted at a plurality of different ratios.
  • the annular second flow paths 120A to 120E along the plane substantially parallel to the YZ plane are different from the first flow path 110 arranged along the X direction in the X direction.
  • the fluid device 1 of the present embodiment at least a part of the first portion 121 and the second portion 122 overlap in the stacking direction, so that the fluid device 1 can be further miniaturized. Therefore, in the fluid device 1 of the present embodiment, for example, even when one type of specimen is inspected with a plurality of types of reagents, the inspection can be performed with a small facility.
  • the switching of the common unit is easy because the quantitative unit GA is switched to a part of the first flow path 110 or a part of the second flow path 120A by opening and closing the valves V1 to V4. It can be implemented quickly. That is, it is possible to easily switch between the operation of introducing the liquid into the quantification units GB1 to GB5 in the first flow channel 110 and the operation of circulating the liquid in the quantification units GB1 to GB5 in the second flow channels 120A to 120E. . Further, the liquid introduced in the first flow path 110 can be introduced into the second flow paths 120A to 120E without waste.
  • the first flow path 110 and the second flow paths 120A to 120E are each surrounded by a contour parallel to each line connecting the apex positions of the equilateral triangle, and the solution merges or Since it has the merging / branching parts 111A, 112A124A, 125A, 141A, and 142A where branching is performed, it is possible to quantify the solutions SA and SB with high accuracy while suppressing the generation of bubbles. Therefore, in the fluid device 1 of the present embodiment, it is possible to perform high-accuracy measurement using the solutions SA and SB quantified with high accuracy without being affected by bubbles.
  • the quantification units GA to GE which are shared by the second flow channels 120A to 120E, are continuous through the valve, so that the first flow channel
  • the sample can be transferred to the second flow path without waste as compared with a case where the sample is transferred to the second flow paths 120A to 120E through the sample introduction flow path branched from the flow path 110. This is particularly effective when the sample amount is very small.
  • the element pumps Pe are respectively arranged on straight lines L1 to L3 extending in the X direction at the same position in the Y direction over the second flow paths 120A to 120E. Therefore, it is possible to drive the element pumps Pe of the second flow paths 120A to 120E collectively. Therefore, in the fluid device 1 of the present embodiment, it is possible to easily synchronize the flows of the solutions in the second flow paths 120A to 120E.
  • valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, and V51 to V55 are arranged in the first portion 121 formed on the upper surface 9b. Therefore, it is only necessary to supply the power for driving the valve from one side (+ Z side) in the stacking direction of the base material 5, and it is possible to reduce the size and cost of the apparatus as compared with the case where the power is supplied from both sides in the stacking direction. Can contribute.
  • detecting a sample substance means that the sample substance can be detected directly or indirectly.
  • the sample substance may be combined with a detection auxiliary substance that assists in detecting the sample substance.
  • a labeling substance detection auxiliary substance
  • a solution containing the sample substance mixed with the labeling substance and bound to the detection auxiliary substance may be used as the first solution.
  • the detection unit may be a unit that optically detects a sample substance.
  • the detection unit may include an objective lens and an imaging unit.
  • the imaging unit may be, for example, an EMCCD (Electron Multiplying Charge Coupled Device) camera. You may have.
  • the detection unit may be one that performs electrochemical detection of the sample substance, and may include an electrode as an example.
  • 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.
  • fluorescent dyes include FAM (carboxyfluorescein), JOE (6-carboxy-4 ', 5'-dichloro2', 7'-dimethoxyfluorescein), FITC (fluorescein isothiocyanate), TET (tetrachlorofluorescein), and HEX ( 5′-hexachloro-fluorescein-CE phosphoramidite), Cy3, Cy5, Alexa568, Alexa647, and the like.
  • the enzyme include alkaline phosphatase, peroxidase and the like.
  • the detection portion can efficiently detect the sample material.
  • the sample substance can be concentrated by discharging the solution from the second flow paths 120A to 120E while continuing to capture the sample substance.
  • the capturing unit can collect the sample substance from the solution circulating in the second flow paths 120A to 120E by capturing the sample substance itself or the carrier particles combined with the sample substance.
  • the capturing unit is, for example, a magnetic force generation source such as a magnet.
  • the carrier particles are, for example, magnetic beads or magnetic particles.
  • a circulation channel different from the second channels 120A to 120E as a reaction unit in the fluid device 1 and providing the detection unit, the capture unit, and the like in the reaction unit, for example, detection, capture, washing, A desired reaction such as dilution can be performed.
  • FIGS. 1 to 10 the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the configuration in which the undiluted solution (the first solution) is mixed (diluted) with the diluent (the second solution) using the second flow paths 120A to 120E arranged in parallel has been exemplified.
  • the second embodiment a configuration in which a plurality of channels for diluting an undiluted solution with a diluent is provided stepwise will be described.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing the fluid device 1 according to the second embodiment.
  • the fluid device 1 includes a first flow channel 110 described in the first embodiment, a circulation flow channel (first circulation flow channel) M, and a plurality of flow channels (in FIG. 11 has two) circulation channels (third circulation channels) S1 and S2.
  • the circulation channel M is a main channel that mixes the solution introduced from the first channel 110 with the diluent.
  • the solution introduced from the first flow path 110 is a mixed solution (hereinafter, referred to as a stock solution SA) in which the stock solution is mixed with a diluent at a predetermined ratio and diluted.
  • a mixed solution hereinafter, referred to as a stock solution SA
  • the circulation passages S1 and S2 share some of the passages with the previous circulation passage (the circulation passage M in the case of the circulation passage S1 and the circulation passage S1 in the case of the circulation passage S2) as a common passage.
  • the auxiliary flow path mixes the mixture of the stock solution and the diluent stored in the shared flow path with the diluent stored in the non-shared flow path that is not shared with the previous circulation flow path.
  • the circulation channel S1 has a shared channel that shares a part of the non-shared channel with the subsequent circulation channel S2 as a stock solution supply unit.
  • the flow path for supplying and discharging the undiluted solution or the diluent to and from the circulation flow path M and the circulation flow paths S1 and S2, and the pump for moving the solution in each circulation flow path are simplified. Or omit it.
  • the first flow path 110 is arranged on an extension of one side of the rectangular circulation flow path M.
  • valves V71 and V72 are provided near the intersection with the circulation flow path M.
  • the circulation channel M is provided with a valve V61 near the intersection with the first channel 110 (on the side where the undiluted solution SA is introduced).
  • the circulation channel M is provided with a valve V62 in the vicinity of the intersection with the first channel 110 (discharge side of the stock solution SA).
  • the circulation flow path M has valves V63 and V64 provided with a shared flow path (shared portion) 161 shared with the circulation flow path S1.
  • the diluent SB is introduced into the circulation flow path M through the introduction path 152A through which the diluent SB is introduced, the introduction path 152B through which air is introduced when the mixed liquid is collected, and the introduction path 152A.
  • a discharge path 153A through which the diluting liquid SB is discharged and a collecting path 153B for collecting a mixed liquid of the stock solution SA and the diluting liquid SB are connected.
  • the circulation channel S1 includes valves V65 and V66 provided with the shared channel 161 interposed therebetween, and valves V67 and V68 provided with a shared channel (shared portion) 162 shared with the subsequent circulation channel S2 interposed therebetween. have.
  • the circulation flow path S1 includes an introduction path 154A through which the diluting liquid is introduced, an introduction path 154B through which air is introduced when the mixed liquid is collected, and an introduction path 154A through which the diluting liquid SB is introduced through the introduction path 154A.
  • a discharge path 155A from which the diluent SB is discharged and a recovery path 155B for recovering a mixture of the undiluted liquid and the diluent are connected.
  • the diluting liquid SB When the diluting liquid SB is introduced into the circulation flow path S1, the diluting liquid SB is discharged from the discharge path 155A, and when the mixed liquid is recovered from the circulation flow path S1, air is introduced from the introduction path 154B. Although it will be introduced, its description is omitted below.
  • the circulation channel S2 has valves V69 and V70 provided with the common channel 162 interposed therebetween.
  • the circulation flow path S2 includes an introduction path 156A through which the diluting liquid is introduced, an introduction path 156B through which air is introduced when the mixed liquid is collected, and an introduction path 156A through which the diluting liquid SB is introduced through the introduction path 156A.
  • a discharge path 157A from which the diluent SB is discharged and a recovery path 157B for recovering a mixture of the undiluted liquid and the diluent are connected.
  • the diluting liquid SB When the diluting liquid SB is introduced into the circulation flow path S2, the diluting liquid SB is discharged from the discharge path 157A, and when the mixed liquid is recovered from the circulation flow path S2, air is introduced from the introduction path 156B. Although it will be introduced, its description is omitted below.
  • the valves V71 and V72 in the first flow path 110 are opened, the valves V61 and V62 in the circulation flow path M are closed, the valves V63 and V64 are opened, and the distance between the valves V61 and V62 is short.
  • the undiluted solution SA is introduced from the first flow channel 110 into the flow channel on the side.
  • the diluting liquid SB is introduced from the introduction path 152A into the flow path on the side where the distance between the valves V61 and V62 in the circulation flow path M is long.
  • the volume between the valves V61 and V62 in which the stock solution SA is stored (the volume of the channel on the side where the distance between the valves V61 and V62 is shorter in the circulation channel M) is VL1 and the diluent is
  • the volume between the valves V61 and V62 accommodating the SB (the volume of the first circulation channel M where the distance between the valves V61 and V62 is long and includes the valves V63 and V64) is VL2
  • the dilution ratio of the stock solution SA Is 1 / Na the following expression (1) is satisfied.
  • 1 / Na VL1 / (VL1 + VL2) (1)
  • the solution SC in which the stock solution SA is diluted at a dilution ratio of 1 / Na is contained, including the shared channel 161.
  • the valves V63 and V64 in the circulation channel M are closed.
  • the common flow channel 161 containing the solution SC in which the stock solution SA is diluted at a dilution ratio of 1 / Na is separated from the circulation flow channel M.
  • the valves V69 and V70 in the circulation channel S2 closed and the valves 67 and V68 in the circulation channel S1 opened, the non-shared channel except for the shared channel 161 in the circulation channel S1 from the introduction channel 154A.
  • the diluent SB is introduced into
  • the solution SD in which the stock solution SA is diluted at a dilution ratio of 1 / Nc is accommodated, including the shared channel 162.
  • the valves V67 and V68 in the circulation flow path S1 are closed.
  • the common flow channel 162 accommodating the solution SD in which the stock solution SA is diluted at a dilution ratio of 1 / Nc is separated from the circulation flow channel S1.
  • the diluting liquid SB is introduced from the introduction path 156A to the non-shared flow path excluding the shared flow path 162 in the circulation flow path S2 with the valves 69 and V70 in the circulation flow path S2 closed.
  • the solution SE in which the stock solution SA is diluted at a dilution ratio of 1 / Ne is accommodated, including the shared channel 162.
  • the used solution SE is stored in the circulation channel S2.
  • the solution SC is recovered from the recovery path 153B
  • the solution SD is recovered from the recovery path 155B
  • the solution SE is recovered from the recovery path 157B.
  • the solution SC obtained by diluting the undiluted solution SA in the circulation channel M is set as the dilution target in the circulation channel S1, and the solution SD diluted in the circulation channel S1 is set as the dilution target. Therefore, it is possible to easily dilute the stock solution SA at a high ratio as compared with the configuration for diluting in parallel described in the first embodiment.
  • a configuration in which the road and the road are used together will be described.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing the fluid device 1 according to the third embodiment.
  • the fluid device 1 has a first flow channel 110 and the above-described second flow channels 120A to 120D sharing a part of the first flow channel 110, respectively.
  • a circulating flow that is accommodated in a common flow path with the former stage and is used for diluting a solution obtained by diluting the undiluted solution and that can be partially partitioned as an undiluted solution supply unit to the latter stage Roads S1 and S2 are provided respectively.
  • reference numerals at the end of the second flow paths 120A to 120D are appended to the reference numerals of the circulation flow paths S1 and S2.
  • the circulation channels S1 and S2 provided in each of the second channels 120A to 120D dilute the introduced solution to 1/16 (1/2 5 ).
  • [Table 2] shows dilution ratios in the second flow paths 120A to 120D and the circulation flow paths S1A to S1D and S2A to S2D.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a basic configuration of the system SYS.
  • the system SYS includes the above-described fluid device 1 and the driving unit TR.
  • the fluid device 1 is used by being set in the drive unit TR.
  • the drive unit TR is formed in a plate shape, and is arranged to face the upper surface 6b of the first base material when the fluid device 1 is set.
  • the drive section TR has a contact section 72 that contacts the upper surface 6b of the first base member 6 when the fluid device 1 is set.
  • the contact portion 72 is formed in an annular shape surrounding the periphery of the valve holding hole 34. When the contact portion 72 contacts the upper surface 6b of the first base member 6, the contact portion 72 can hermetically seal the space between the contact portion 72 and the upper surface 6b.
  • the drive unit TR has a drive fluid supply hole (supply unit) 73 for supplying a drive fluid to the valves V1 to V16 and V21 to V22 of the fluid device 1.
  • the driving fluid supply hole 73 is supplied with a driving fluid (for example, air) from a fluid supply source D.
  • the driving fluid is a force for deforming the valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, and V51 to V55.
  • the drive unit TR supplies the utilities for driving the element pumps Pe of the second flow paths 120A to 120E via the supply paths arranged along the straight lines L1 to L3 shown in FIG. (Not shown).
  • FIG. 19 is a plan view of the driving unit TR.
  • the drive unit TR has a plurality of contact portions 72 and a drive fluid supply hole 73.
  • the drive fluid can be independently supplied to each drive fluid supply hole 73 from the fluid supply source D.
  • a predetermined number (182 in FIG. 19) of the contact portions 72 and the driving fluid supply holes 73 are arranged in a two-dimensional hexagonal lattice pattern.
  • the center positions of the valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, and V51 to V55 in the fluid device 1 are positions selected from the contact portions 72 and the driving fluid supply holes 73 arranged in a two-dimensional hexagonal lattice pattern. (The position shown in black in FIG. 19).
  • the fluid device 1 is set in the driving unit TR, and the driving fluid is supplied from the fluid supply source D in accordance with the opening and closing of the valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, and V51 to V55.
  • introduction of the solution SA into the first flow path 110 quantitative sections GA to GE
  • introduction of the solution SB into the second flow path 120A excluding the quantitative section GA and solution in the second flow path 120A SA and SB can be mixed.
  • valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, and the valves V1 to V16 of the fluid device 1 are located at positions selected from the contact portions 72 and the driving fluid supply holes 73 arranged in a two-dimensional hexagonal lattice pattern.
  • V51 to V55 it is possible to easily provide a merging / branching portion surrounded by a contour parallel to the line connecting the vertices of the equilateral triangle. Therefore, in the system SYS of the present embodiment, bubbles are generated when the solution is introduced according to the measurement (inspection) target, regardless of the arrangement and number of the flow path 11 and the merging / branching portions in the fluid device 1.
  • Optimum flow path design which can suppress the flow becomes possible.
  • the configuration in which the annular second flow paths 120A to 120E are provided along a plane substantially parallel to the YZ plane is illustrated.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • a configuration provided along a parallel plane may be used.
  • the arrangement and number of the flow path, the merging / branching part, and the valve exemplified in the above embodiment are merely examples, and as described above, are selected from the contact part 72 and the driving fluid supply hole 73 arranged in a two-dimensional hexagonal lattice pattern.
  • the configuration in which the five second flow paths 120A to 120E are provided in which a part of the first flow path 110 is used as a common part is illustrated, but the number of the second flow paths is two. At least one.
  • the configuration in which two second circulation channels are provided as sub-channels is illustrated, but a configuration in which three or more second circulation channels are provided may be used.
  • the contour of the merging / branching portion is parallel to the line connecting the apex positions of the equilateral triangle in which the center positions of the valves V1 to V16, V21 to V35, V41 to V45, and V51 to V55 are arranged.
  • the configuration is not limited to this configuration.
  • the configuration may be a configuration in which the contour is a line segment connecting vertex positions.
  • the configuration in which the first portion 121 of the second flow paths 120A to 120E is provided on the upper surface 9b of the second substrate 9 and the second portion 122 is provided on the lower surface 9a of the second substrate 9 has been exemplified.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the structure provided in both may be sufficient.
  • the second portion 122 also has a structure provided on the upper surface 8b of the third substrate 8 or the lower surface 9a of the second substrate 9 and the upper surface 8b of the third substrate 8 with the second portion 122 straddling the second boundary surface 62.
  • a configuration may be provided in both. When the groove serving as the flow path is provided on only one of the substrates, processing and alignment between the substrates are facilitated.
  • FIG. 20 is a partial plan view showing a modified example in which solutions are merged or branched in a straight flow path in the second flow path 120A and the first flow path 110, which are representative of the second flow paths 120A to 120E. It is.
  • an introduction flow path 171 connecting the valve V1 and the connection part 113A, and an introduction flow path 172 connecting the valve V4 and the connection part 113A are provided in the first flow path 110.
  • the introduction flow path 172 is connected via a valve V4 to the introduction flow path 173 that forms the quantitative section GB.
  • the connecting portion 113A and the introduction flow paths 171 and 172 are formed by linear grooves.
  • a fixed amount section GA is formed between the valve V2 and the valve V4.
  • the fixed amount section HA in the second flow path 120A is formed by a linear groove extending in the X direction and disposed between the valves V22 and V23.
  • the fixed portion HA is connected to the + Y side end of the connection portion 113A and the ⁇ Y side end of the upper surface channel 132A.
  • the connecting portion 113A and the upper surface flow path 132A that constitute the first portion 121 are arranged apart from each other in the X direction.
  • a valve V3 is arranged near the intersection of the connection portion 113A with the fixed amount portion HA.
  • a valve V1 is disposed near the intersection of the upper surface flow path 132A and the fixed amount section HA.
  • a straight discharge flow path 174 having one end connected to the valve V41 is connected between the connection hole 135A and the valve V21 in the upper flow path 132A.
  • valve V2 is arranged near the intersection of the upper surface channel 131A with the introduction channel 171. Between the pump P and the valve V2 in the upper surface channel 131A, a linear introduction channel 175 having one end connected to the valve V51 is connected.
  • the lower surface channel 133A constituting the first portion 122 has the same position in the X direction as the upper surface channel 131A, and is arranged to overlap in the laminating direction.
  • the connection hole 135A penetrates through the second substrate 9 at an angle to the stacking direction (inclined around the Y axis with respect to the Z axis), and connects the + Y-side ends of the upper surface channel 132A and the lower surface channel 133A.
  • the second flow path 120A excluding the quantitative section HA is formed in a plane substantially parallel to the YZ plane.
  • the other second flow paths 120B to 120E have the same configuration as the second flow path 120A.
  • valves V2 and V3 by closing the valves V2 and V3 and introducing the solution SA into the first flow path 110 with the valves V1 and V4 open, the valves V1 and V4 are closed.
  • a predetermined amount of the solution SA is quantified by the quantification unit GA.
  • the solution SB is sequentially introduced into the upper surface flow path 132A and the fixed amount section HA.
  • the solution SB is quantified by partitioning a region (non-shared portion) of the second flow path 120A excluding the quantification unit GA.
  • the solutions SA and SB in the second channel 120A are sent using the pump P. Liquid and circulate.
  • the solutions SA and SB are mixed by the small fluid device 1 in which the first flow path 110 and the second flow paths 120A to 120E formed by the linear grooves are formed on a plane substantially parallel to the YZ plane. be able to.

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Abstract

本発明は、濃度の異なる溶液が容易に得られる流体デバイスを提供する。厚さ方向に積層された第１基板及び第２基板と、原液導入口を有し、第１基板と第２基板との少なくとも一方に設けられた溝部で構成される原液導入流路と、原液導入流路と流路の一部を共有する共有部と、原液導入流路と非共有で希釈液導入口と接続する非共有部と、を有する環状の溝部で構成された第１循環流路と、第１循環流路とは独立して設けられ、原液導入流路と一部の流路を共有する共有部と、原液導入流路と非共有で希釈液導入口と接続する非共有部とを有する環状の溝部で構成される第２循環流路、及び／又は、第１循環流路と流路の一部を共有する共有流路と、第１循環流路と非共有で希釈液導入口と接続する非共有流路とを有する環状の溝部で構成される第３循環流路を備え、原液導入流路は共有部の両端にバルブを備える。

Description

流体デバイス、システム及び混合方法
　本発明は、流体デバイス、システム及び混合方法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、厚さ方向に積層された第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との一方に設けられ、前記第１基板と前記第２基板との他方により覆われることで、前記第１基板と前記第２基板との接合面と平行な方向に沿った溝部で構成される第１流路と、それぞれが前記第１流路の一部を前記第１流路と共有する共有部と、前記第１流路と非共有の非共有部とを有する環状の溝部で構成され、互いに独立して設けられた複数の第２流路とを備え、前記複数の第２流路のそれぞれにおける前記共有部の容積及び前記非共有部の容積は、当該第２流路毎に設定された前記共有部と前記非共有部との容積比に基づいて設定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、前記流体デバイスにセットされたときに、前記流路中の流体の流れを調整するバルブを変形させる用力を、前記バルブ毎に独立して供給可能な供給部と、を備えるシステムが提供される。
　本発明の第３の態様に従えば、本発明の第１の態様の流体デバイスと、前記複数の第２流路に亘って直線上に配置された前記駆動バルブを一括して変形させる用力を前記直線に沿って配置された供給路を介して供給可能な第２供給部と、を備えるシステムが提供される。
　本発明の第４の態様に従えば、一部の流路を共有部として共有する少なくとも二つの循環流路を有する流体デバイスを用いて、第１溶液と第２溶液とを混合する混合方法であって、前記共有部を含む第１循環流路で前記第１溶液と前記第２溶液とを混合して、前記第１溶液が第１の濃度の溶液とすることと、前記第１溶液が第１の濃度の溶液を有する前記共有部を前記第１循環流路と分離するとともに、前記第１循環流路と非共有で前記第２溶液を有する非共有部とつなげて第２循環流路を形成することと、前記第２循環流路で前記第１溶液が第１の濃度の溶液と前記第２溶液とを混合して、前記第１溶液が第１の濃度よりも小さい第２の濃度の溶液とすることと、を含む混合方法が提供される。
一実施形態の流体デバイスを模式的に示す外観斜視図。 一実施形態の流体デバイスを模式的に示す平面図。 一実施形態の流体デバイスを模式的に示す下面図。 図２におけるＡ－Ａ線視断面図。 図２におけるＢ－Ｂ線視断面図。 一実施形態の第１流路１１０を部分的に拡大した平面図。 一実施形態の第２流路１２０Ａを部分的に拡大した平面図。 一実施形態の第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおける定量部ＨＡ～ＨＥ近傍を部分的に拡大した平面図。 図７における基材５のＣ－Ｃ線視断面図。 一実施形態の流体デバイスを模式的に示す部分平面図。 一実施形態の流体デバイスを模式的に示す平面図。 一実施形態の混合方法を模式的に示す平面図。 一実施形態の混合方法を模式的に示す平面図。 一実施形態の混合方法を模式的に示す平面図。 一実施形態の混合方法を模式的に示す平面図。 一実施形態の混合方法を模式的に示す平面図。 一実施形態の流体デバイスを模式的に示す平面図。 実施形態のシステムＳＹＳの基本構成を示す断面図。 一実施形態のシステムＳＹＳの駆動部ＴＲを示す平面図。 第１流路１１０及び第２流路１２０Ａ～１２０Ｅの変形例を示す部分平面図。
　以下、本発明の流体デバイス、システム及び混合方法の実施の形態を、図１ないし図１９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。
［流体デバイス１の第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る流体デバイス１を模式的に示す外観斜視図である。図２は、流体デバイス１の上面側（＋Ｚ側）に設けられた流路の一例を模式的に示した平面図である。図３は、流体デバイス１の下面側（－Ｚ側）に設けられた流路の一例を模式的に示した下面図である。なお、図２及び図３においては、透明な上板６について、下側に配置された各部を透過させた状態で図示する。図４は、図２におけるＡ－Ａ線視断面図である。図５は、図２におけるＢ－Ｂ線視断面図である。
　本実施形態の流体デバイス１は、一例として、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。
　図１に示すように、流体デバイス１は、基材５を備える。基材５は、厚さ方向に積層された３つの基板（第１基板６、第２基板９及び第３基板８）を有する。本実施形態の第１基板６、第２基板９及び第３基板８は、樹脂材料から構成される。第１基板６、第２基板９及び第３基板８を構成する樹脂材料としては、ポリプロピレン、ポリカーボネイト等が例示される。また、本実施形態において、第１基材６および第３基材８は、透明な材料から構成される。なお、第１基材６、第３基材８および第２基材９を構成する材料は、限定されない。
　以下の説明においては、第１基板６、第２基板９及び第３基板８は、それぞれＳ平面視略矩形板状で水平面に沿って配置され、第１基板６は第２基板９の上側に配置され、第３基板８は第２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１の使用時の向きを限定しない。
　また、以下の説明においては、第１基板６、第２基板９及び第３基板８の長辺方向をＹ方向とし、短辺方向をＸ方向と、Ｘ方向及びＹ方向と直交する上記積層方向をＺ方向として適宜説明する。
　第１基材６は、上面６ｂと下面６ａと、を有する。第２基材９は、上面９ｂと下面９ａとを有する。同様に、第３基材８は、上面８ｂと下面８ａと、を有する。
　第１基材６の下面６ａは、第２基材９の上面９ｂと積層方向に対向し接触する。第１基材６の下面６ａと第２基材９の上面９ｂとは、接着等の接合手段により互いに接合されている。第１基材６の下面６ａと第２基材９の上面９ｂとは、第１境界面（接合面）６１を構成する。すなわち、第１基材６と第２基材９とは、第１境界面６１で接合される。
　同様に、第３基材８の上面８ｂは、第２基材９の下面９ａと積層方向に対向し接触する。第３基材８の上面８ｂと第２基材９の下面９ａとは、接着等の接合手段により互いに接合されている。第３基材８の上面８ｂと第２基材９の下面９ａとは、第２境界面（接合面）６２を構成する。すなわち、第２基材９と第３基材８とは、第２境界面６２で接合される。
　図４及び図５に示すように、基材５には、流路１１と、リザーバー２９Ａと、注入孔３２Ａと、廃液槽７と、空気孔３５と、供給路（希釈液導入口）３９Ａと、バルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５と、ポンプＰとが設けられている。
　廃液槽７は、流路１１中の溶液を廃棄する為に基材５に設けられる。廃液槽７は、第２基板９を貫通する貫通孔７ａの内壁面と、第１基板６の下面６ａと、第３基板８の上面８ｂとに空間に構成される。図１及び図２に示されるように、廃液槽７は、Ｙ方向に延びて形成されている。廃液槽７は、第２基板９における－Ｘ側の端縁近傍に配置されている。
　図５に示すように、空気孔３５は、第３基板８をＺ方向に貫通して設けられている。空気孔３５は、廃液槽７と連通する位置に配置されている。
　図１乃至図４に示されるように、流路１１は、Ｘ方向に沿った溝部で構成される第１流路（原液導入流路）１１０と、Ｘ方向に沿って互いに独立して設けられた複数（図１乃至図３では５つ）の第２流路（第１循環流路）１２０Ａ～１２０Ｅ（適宜、第２流路１２０と総称する）とを有している。なお、溝部がＸ方向に沿うとは、溝部の長さにおける両端を結ぶ直線が略Ｘ方向と平行であることを意味する。本実施形態では、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅのうちの一つの流路が第１循環流路を構成し、他の一つの流路が第２循環流路を構成する。
　図６は、第１流路１１０を部分的に拡大した平面図である。
　第１流路１１０は、第２基板９の上面９ｂに設けられ、第１基板６に覆われることにより形成される溝部で構成される。第１流路１１０は、複数の第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに対応してＸ方向に複数配置された定量部ＧＡ～ＧＥと、導入路（原液導入口）５１と排出路５２とを有している。
　定量部ＧＡ～ＧＥは、同様の構成要素を有しているため、以下では定量部ＧＡを代表的に説明する（定量部ＧＢ～ＧＥにおける定量部ＧＡと対応する構成要素については、符号の末尾ＡをＢ～Ｅとして表示する）。
　定量部ＧＡは、略正三角形の合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａと、接続部１１３Ａとを備えている。合流・分岐部ＧＢ１１、ＧＢ１２は、略正三角形の上面と底面を有する空間である。ここで、略正三角形とは、最も長い三辺がそれぞれ６０度をなすことを意味する。合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａは、平面視（積層方向視（第２基板９の厚さ方向視））において正三角形の頂点位置（以下、単に頂点位置と称する）同士を結ぶ線分と平行で当該正三角形の面積が小さくなる方向である内側に所定距離オフセットした輪郭で囲まれた窪みで形成されている。
　本実施形態における合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａは、第２基板９の上面９ｂと平行な正三角形の上面及び底面と、上面及び底面と直交する側面とを有する。従って、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａの平面視における上記輪郭は、第２基板９の上面９ｂと側面とが交差する稜線で形成される。
　合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａを構成する上面と底面とは、同じ大きさの正三角形であり、積層方向視で完全に重なる。正三角形の少なくとも２つの頂点の位置には、流路１１中の流体の流れを調整するバルブが設けられる（詳細は後述）。
　なお、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａを構成する上面と底面とは、上面の方が底面より大きい正三角形であり、積層方向視で、底面となる小さい正三角形が上面となる大きい正三角形の内部に配置される構成であってもよい。このとき、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａを構成する側面が上面から底面に向かうのに従って内部に向かう方向に傾斜する。
　また、上記線分と輪郭とのオフセット量としては、一例として０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度である。オフセットによって、バルブのダイアフラム部材のエラストマーの接地面を広くすることができるので、より安定的にバルブを封止できる。また、オフセットによって分岐部の体積の微調整が可能である。例えば、複数の合流・分岐部において、バルブのサイズは共通であっても、オフセット量を変えることで、それぞれ異なる体積の分岐部とすることができる。また、オフセット量は、三辺のうち少なくとも一辺における前記距離が他の辺における前記距離と異なっていてもよい。この構成を採った場合には、バルブの接液面積に差をつけることができ、接液面積が小さいバルブの耐内圧性を向上することができる。
　なお、オフセットが存在せずに、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａは、平面視（積層方向視）において正三角形の頂点位置同士を結ぶ線分と合致する輪郭で囲まれた窪みで形成されていてもよい。
　接続部１１３Ａは、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａにおける頂点位置を介して合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａ同士を接続する。接続部１１３Ａは、一例として、直線状の溝（接続部１１３Ｄ、１１３Ｅ）、円弧状の溝、直線状と円弧状が組み合わされた溝（接続部１１３Ａ～１１３Ｃ）等を採ることができる。
　合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａ及び接続部１１３Ａの面積、深さ（すなわち容積）は、定量部ＧＡにおいて定量する溶液の体積に応じて設定される。
　具体的には、本実施形態の第１流路１１０においては、一例として、定量部ＧＡ～ＧＥにおける一対の合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａ～１１１Ｅ、１１２Ｅの面積及び深さ（すなわち容積）は同一で、接続部１１３Ａ～１１３Ｅの容積を調整することにより、定量部ＧＡ～ＧＥの容積を調整している。
　例えば、後述するように、定量する溶液料量が最も大きい定量部ＧＡについては、接続部１１３Ａは、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａよりも深い溝で形成されている。一方、定量部ＧＢ～ＧＥについては、合流・分岐部１１１Ｂ、１１２Ｂ～１１１Ｅ、１１２Ｅ及び接続部１１３Ｂ～１１３Ｅは、同一深さに形成されている。
　合流・分岐部１１１Ａにおける接続部１１３Ａが配置されていない（非配置）の頂点位置には、バルブＶ１、Ｖ２が配置されている。合流・分岐部１１１Ａは、バルブＶ１を介して導入路５１と繋がり、バルブＶ１の開閉に応じて導入路５１に対して接続可能または遮蔽可能である。導入路５１は、一端においてバルブＶ１を介して定量部ＧＡと繋がり、他端においてリザーバー５５と繋がっている。
　リザーバー５５における導入路５１が繋がった端部とは逆側には、注入孔５３が設けられている。注入孔５３は、第２基板９を厚さ方向に貫通して形成されている。第３基板８は、図１に示されるように、注入孔５３と対向する位置に空気孔５４を有している。空気孔５４は、第３基板８を厚さ方向に貫通して形成されている。第１流路１１０に導入される第１溶液は、空気孔５４及び注入孔５３を介してリザーバー５５に注入される。リザーバー５５は、注入された第１溶液を貯溜（保持）可能である。リザーバー５５に注入・貯溜される第１溶液としては、例えば、検体等の試料含む溶液が挙げられる。
　合流・分岐部１１２Ａにおける接続部１１３Ａが配置されていない（非配置）の頂点位置には、バルブＶ３、Ｖ４が配置されている。図６に示されるように、合流・分岐部１１２Ａは、バルブＶ４を介して定量部ＧＢと繋がり、バルブＶ４の開閉に応じて定量部ＧＢに対して接続可能または遮蔽可能である。
　同様に、定量部ＧＢは、バルブＶ７を介して定量部ＧＣと繋がり、バルブＶ７の開閉に応じて定量部ＧＣに対して接続可能または遮蔽可能である。定量部ＧＣは、バルブＶ１０を介して定量部ＧＤと繋がり、バルブＶ１０の開閉に応じて定量部ＧＤに対して接続可能または遮蔽可能である。定量部ＧＤは、バルブＶ１３を介して定量部ＧＥと繋がり、バルブＶ１３の開閉に応じて定量部ＧＥに対して接続可能または遮蔽可能である。定量部ＧＥは、バルブＶ１６を介して排出路５２と繋がり、バルブＶ１６の開閉に応じて排出路５２に対して接続可能または遮蔽可能である。
　排出路５２は、一端においてバルブＶ１６を介して定量部ＧＥと繋がり、他端において廃液槽７と繋がっている。
　第１流路１１０は、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１４、Ｖ１５を閉じた状態でバルブＶ１、Ｖ４、Ｖ７、Ｖ１０、Ｖ１３、Ｖ１６を開放することにより、空気孔５４、注入孔５３、リザーバー５５、廃液槽７及び空気孔３５と連通可能である。第１流路１１０は、バルブＶ１～Ｖ１６を閉じることにより、定量部ＧＡ～ＧＥが区画化される。
　図７は、第２流路１２０Ａを部分的に拡大した平面図である。
　第２流路１２０Ａは、ＹＺ平面と略平行な平面に沿った環状（ループ状）に形成された循環流路である。第２流路１２０Ａは、第２基板９の上面９ｂに設けられ、第１基板６に覆われることで略Ｙ方向に沿った溝部で形成される第１部分１２１と、図３に示すように、第２基板９の下面９ａに設けられ、第３基板８に覆われることでＹ方向に沿った溝部で形成される第２部分１２２と、第２基板９を厚さ方向に貫通し第１部分１２１と第２部分１２２とをＹ方向の両端側の位置でそれぞれ接続する第３部分１２３とを有する。第３部分１２３は、例えば、第１基板６と第２基板９との接合面及び第２基板９と第３基板８との接合面に対して、略垂直に第２基板９を貫通していてもよい。
　第１部分１２１は、合流・分岐部１２４Ａ、１２５Ａ、上面流路１３１Ａ、１３２Ａ、定量部ＨＡ及び定量部ＧＡを有している。すなわち、定量部ＧＡは、第１流路１１０と第２流路１２０Ａとの共有部として設けられている。また、第２流路１２０Ａは、定量部ＧＡを除く第１部分１２１（すなわち、合流・分岐部１２４Ａ、１２５Ａ、上面流路１３１Ａ、１３２Ａ、定量部ＨＡ）、第２部分１２２及び第３部分１２３を第１流路１１０と非共有である非共有部として有している。
　定量部ＨＡは、第２流路１２０Ａにおいて第１溶液と混合される第２溶液の体積を調整する領域の一つである。図８は、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおける定量部ＨＡ～ＨＥ近傍を部分的に拡大した平面図である。
　図８に示されるように、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおいては、定量部ＨＡ～ＨＥそれぞれが設けられている。定量部ＨＡ～ＨＥは、同様の構成要素を有しているため、以下では定量部ＨＡを代表的に説明する（定量部ＨＢ～ＨＥにおける定量部ＨＡと対応する構成要素については、符号の末尾ＡをＢ～Ｅとして表示する）。
　定量部ＨＡは、一対の合流・分岐部１４１Ａ、１４２Ａと、接続部１４３Ａとを備えている。合流・分岐部１４１Ａ、１４２Ａは、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａと同様の構成である。接続部１４３Ａは、分岐部１４１Ａ、１４２Ａにおける頂点位置を介して合流・分岐部１４１Ａ、１４２Ａ同士を接続する。接続部１４３Ａは、一例として、直線状の溝（接続部１４３Ｄ、１４３Ｅ）、円弧状の溝、直線状と円弧状が組み合わされた溝（接続部１４３Ａ～１４３Ｃ）等を採ることができる。
　合流・分岐部１４１Ａ、１４２Ａ及び接続部１４３Ａの面積、深さ（すなわち容積）は、定量部ＨＡにおいて定量する溶液の体積に応じて設定される。
　具体的には、本実施形態の第２流路１２０Ａにおいては、一例として、定量部ＨＡ～ＨＥにおける一対の合流・分岐部１４１Ａ、１４２Ａ～１４１Ｅ、１４２Ｅの面積及び深さ（すなわち容積）は同一で、接続部１４３Ａ～１４３Ｅの容積を調整することにより、定量部ＨＡ～ＨＥの容積を調整可能である。
　合流・分岐部１４１Ａにおける接続部１４３Ａが配置されていない（非配置）の頂点位置には、バルブＶ２１、Ｖ２２が配置されている。合流・分岐部１４１Ａは、バルブＶ２１を介して合流・分岐部１２５Ａと繋がり、バルブＶ２１の開閉に応じて合流・分岐部１２５Ａに対して接続可能または遮蔽可能である。合流・分岐部１４１Ａは、バルブＶ２２を介して空気導入路１４４Ａと繋がり、バルブＶ２２の開閉に応じて、大気開放されている空気導入路１４４Ａに対して接続可能または遮蔽可能である。
　合流・分岐部１４２Ａにおける接続部１４３Ａが配置されていない（非配置）の頂点位置には、バルブＶ３、Ｖ２３が配置されている。合流・分岐部１４２Ａは、バルブＶ３を介して定量部ＧＡと繋がり、バルブＶ３の開閉に応じて定量部ＧＡに対して接続可能または遮蔽可能である。
　合流・分岐部１４２Ａは、バルブＶ２３を介して排出路（希釈液排出口）１４５Ａと繋がり、バルブＶ２３の開閉に応じて排出路１４５Ａに対して接続可能または遮蔽可能である。排出路１４５Ａは、共有部である定量部ＧＡの＋Ｙ側の端部に設けられたバルブＶ３の近傍において、非共有部である定量部ＨＡに接続している。図５に示すように、排出路１４５Ａには、第２基板９を貫通する排出孔１４６Ａが接続されている。図３に示すように、排出孔１４６Ａは、第２基板９の下面９ａに形成された排液路１４０に接続されている。排液路１４０は、廃液槽７に接続されている。
　なお、定量部ＨＡ～ＨＤの排出路１４５Ａ～１４５Ｄは、排出孔１４６Ａ～１４６Ｄ及び排液路１４０を介して廃液槽７に接続されているが、図８に示すように、定量部ＨＥの排出路１４５Ｅは、直接廃液槽７に接続されている。
　図７に戻り、合流・分岐部１２４Ａは、合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａと同様に、平面視において正三角形の頂点位置同士を結ぶ線分と平行で当該正三角形の内側に所定距離オフセットした輪郭で囲まれた窪みで形成されている。合流・分岐部１２４Ａにおける頂点位置の一つと、合流・分岐部１１１Ａにおける頂点位置の一つとは同一位置に配置されている。合流・分岐部１１１Ａと合流・分岐部１２４Ａとは、同一位置の頂点位置に配置されたバルブＶ２の開閉に応じて接続可能または遮蔽可能である。
　合流・分岐部１２４ＡにおけるバルブＶ２が配置された頂点位置とは異なる頂点位置の一つには上面流路１３１Ａが接続され、他の一つにはバルブＶ５１が配置されている。
　上面流路１３１Ａは、Ｙ方向に沿って延びている。上面流路１３１Ａは、＋Ｙ側において合流・分岐部１２４Ａと接続され、中途においてポンプＰ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３つの要素ポンプ（駆動バルブ）Ｐｅから構成されている。要素ポンプＰｅは、いわゆるバルブポンプである。ポンプＰは、３つの要素ポンプＰｅを互いに連携させて順次開閉することにより、循環流路（第２流路１２０Ａ）内において溶液の流れを調整して搬送することができる。ポンプＰを構成する要素ポンプＰｅの数は、３つ以上であればよく、例えば、４、５，６，７，８，９、１０個であってもよい。
　図２に示されるように、要素ポンプＰｅのそれぞれは、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに亘ってＹ方向の位置が同一でＸ方向に延びる直線Ｌ１～Ｌ３上にそれぞれ配置されている。従って、要素ポンプＰｅを駆動するための用力を直線Ｌ１～Ｌ３に沿って供給することにより、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅの要素ポンプＰｅ毎に一括して駆動することが可能となる。そのため、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおける溶液の流れを同期させることができる。
　合流・分岐部１２５Ａは、合流・分岐部１２４Ａと同様に、平面視において正三角形の頂点位置同士を結ぶ線分と合致する輪郭、又は、線分と平行で当該正三角形の内側に所定距離オフセットした輪郭で囲まれた窪みで形成されている。合流・分岐部１２５Ａにおける頂点位置の一つと、合流・分岐部ＧＢ１２における頂点位置の一つとは同一位置に配置されている。合流・分岐部１２５Ａと合流・分岐部ＧＢ１２とは、同一位置の頂点位置に配置されたバルブＶ３の開閉に応じて接続可能または遮蔽可能である。
　合流・分岐部１２５ＡにおけるバルブＶ２１が配置された頂点位置とは異なる頂点位置の一つには上面流路１３２Ａが接続され、他の一つにはバルブＶ４１が配置されている。
　上面流路１３２Ａは、Ｙ方向に沿って延びている。上面流路１３２Ａは、－Ｙ側において合流・分岐部１２５Ａと接続されている。
　図３に示されるように、第２部分１２２は、下面流路１３３Ａを有している。下面流路１３３Ａは、Ｙ方向に沿って延びている。下面流路１３３Ａの一部は、積層方向視で上面流路１３１Ａ、１３２Ａ、及び定量部ＧＡ、ＨＡと重なっている。すなわち、第１部分１２１と第２部分１２２とは、一部が第２基板９の厚さ方向に重なっている。
　第３部分１２３は、接続孔１３４Ａ、１３５Ａを有している。図４に示すように、接続孔１３４Ａは、第２基板９を貫通する。接続孔１３４Ａは、上面流路１３１Ａの－Ｙ側端部と下面流路１３３Ａの－Ｙ側端部とを接続する。接続孔１３５Ａは、第２基板９を貫通する。接続孔１３５Ａは、上面流路１３２Ａの＋Ｙ側端部と下面流路１３３Ａの＋Ｙ側端部とを接続する。
　図７に示すように、第２流路１２０Ａには、供給路３９Ａを介してリザーバー２９Ａが接続され、回収口３７Ａを介して回収路３８Ａが接続されている。供給路３９Ａは、共有部である定量部ＧＡの－Ｙ側の端部に設けられたバルブＶ２の近傍において、非共有部である合流・分岐部１２４Ａに接続している。リザーバー２９Ａは、上面流路１３１と略平行に設けられている。図５に示すように、リザーバー２９Ａは、第２基板９の上面９ｂに開口する溝部で形成されている。リザーバー２９Ａの－Ｙ側端部には、第２基板９及び第３基板８をＺ方向に貫通し、第３基板８の下面８ａに開口する注入孔３２Ａが形成されている。溶液は、下面８ａ側から注入孔３２Ａを介してリザーバー２９Ａに注入されて貯溜される。
　図２に示すように、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅは、それぞれ個別、且つ独立したリザーバー２９Ａ～２９Ｅを有している。リザーバー２９Ａ～２９Ｅに充填される第２溶液としては、例えば、リザーバー５５に貯留された第１溶液に含まれる試料と混合される試薬を含む溶液、あるいは試料を含む原液を希釈する希釈液が挙げられる。リザーバー２９Ａ～２９Ｅに充填される試薬としては、同種であってもよいし、異種のものであってもよい。また、第２溶液が希釈液の場合、同じ濃度の希釈液がリザーバー２９Ａ～２９Ｅに充填されてもよいし、異なる濃度の希釈液がリザーバー２９Ａ～２９Ｅに充填されてもよい。
　供給路３９Ａは、バルブＶ５１の開閉に応じて合流・分岐部１２４Ａと接続可能または遮蔽可能である。第２流路１２０Ａにおけるリザーバー２９Ａは、バルブＶ５１を閉じることにより、第２流路１２０Ａに対して区画される。
　回収口３７Ａ及び回収路３８Ａは、バルブＶ４１の開閉に応じて合流・分岐部１２５Ａと接続可能または遮蔽可能である。回収路３８Ａは、＋Ｙ側に向けて延びており、末端に回収孔３６Ａが形成されている。回収孔３６Ａは、第２基板９及び第３基板８をＺ方向に貫通し、第３基板８の下面８ａに開口している。
　図９は、図７における基材５のＣ－Ｃ線視断面図である。なお、ここでは、合流・分岐部１２５Ａ、１４１Ａ及びバルブＶ２１の構造を代表して説明するが、他の合流・分岐部及びバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２２～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５についても同様の構成である。
　なお、上記の合流・分岐部１１１Ａ～１１１Ｅ、１１２Ａ～１１２Ｅ、１２４Ａ～１２４Ｅ、１２５Ａ～１２５Ｅ、１４１Ａ～１４１Ｅ、１４２Ａ～１４２Ｅ及びバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５の中心位置は、二次元六方格子パターンで所定数配置された指標点から選択された位置にそれぞれ配置されている。
　まず、バルブＶ２１の構造について説明する。
　図９に示すように、第１基材６には、バルブＶ２１を保持するバルブ保持孔３４が設けられる。バルブＶ２１は、バルブ保持孔３４において、第１基材６に保持される。バルブＶ２１は、弾性材料から構成される。バルブＶ２１に採用可能な弾性材料としては、ゴム、エラストマー樹脂などが例示される。バルブＶ２１の直下の流路１１には、半球状の窪み４０が設けられる。窪み４０は、第２基材９の上面９ｂにおいて、平面視円形状である。上面９ｂにおける窪み４０の直径としては、例えば、１．０～３．０ｍｍが好ましい。
　バルブＶ２１は、下側に向かって弾性変形して流路の断面積を変化させることにより、流路１１における溶液の流れを調整する。バルブＶ２１は、下側に向かって弾性変形して窪み４０に当接することで流路１１を閉塞する。また、バルブＶ２１は、窪み４０から離間することで流路１１を開放する（図９の仮想線（二点鎖線））。
　合流・分岐部１２５Ａ、１４１Ａの底面８５ｑには、バルブＶ２１（窪み４０）と合流・分岐部１２５Ａ、１４１Ａの境界に位置し、バルブＶ２１に向かうに従い天面８５ｐとの距離を小さくする傾斜部ＳＬが設けられている。傾斜部ＳＬが設けられることによって、例えば、傾斜部ＳＬが設けられず、窪み４０の底部と合流・分岐部１２５Ａ、１４１Ａの底面８５ｑとの境界に段差（角部）が存在する場合と比較して、溶液をバルブＶ２１にスムーズに導入することができ、段差（角部）の気泡残りを効果的に抑制できる。
　また、回収口３７Ａ、供給路３９Ａ、導入路５１Ａのそれぞれと窪み４０との境界についても、上述した傾斜部ＳＬが設けられている。傾斜部ＳＬは、流路１１が扁平であり、且つ、溶液に対して親液性を有する場合に特に有効である。流路１１が扁平であるとは、流路１１の幅よりも流路１１の深さが小さいことである。
　各傾斜部ＳＬは、バルブの中心に向かうのに従って６０°の角度で縮径するテーパ形状を有している。当該テーパ形状における上記の傾斜部ＳＬの最大幅Ｗ（図１０参照）としては、０．５～１．５ｍｍ程度が好ましい。
　なお、窪み４０の最も低い位置が合流・分岐部１２５Ａ、１４１Ａの底面８５ｑよりも高い位置にある場合は、上記傾斜部ＳＬが設けられる構成が有効に作用するが、窪み４０の最も低い位置が合流・分岐部１２５Ａ、１４１Ａの底面８５ｑよりも低い位置にある場合は、傾斜部ＳＬを設けることなく、底面８５ｑと窪み４０とが交差する構成であってもよい。
　次に、上記の流体デバイス１を用いて第１溶液と第２溶液とを混合する方法について説明する。本実施形態では、第１溶液として試料を含む原液を用い、第２溶液として第１溶液（原液）を希釈する希釈液を用いるものとして説明する。原液と希釈液とを混合する際には、予め上述した流体デバイス１が準備されているものとする。
　本実施形態では、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに関して、［表１］に示すように、希釈比率１／２～１／３２にて原液を希釈する。流体デバイス１においては、［表１］に示す原液量に応じて、共有部である定量部ＧＡ～ＧＥの容積がそれぞれ設定されている。また、流体デバイス１においては、［表１］に示す希釈液量に応じて第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおける定量部ＧＡ～ＧＥを除いた非共有部の容積がそれぞれ設定されている。上記共有部の容積及び非共有部の容積は、上記希釈比率に対応する容積比に応じて設定されている。
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（リザーバー５５から第１流路１１０に第１溶液を供給して定量する手順）
　次に、流体デバイス１においてリザーバー５５から第１流路１１０に第１溶液（原液）を供給して定量する手順、及びリザーバー２９Ａ～２９Ｅから第２流路１２０Ａに第２溶液（希釈液）を供給して定量する手順ついて説明する。なお、第１流路１１０における第１溶液の定量と、第２流路１２０Ａにおける第２溶液の定量との順序はどちらが先でも構わない。また、リザーバー５５及びリザーバー２９Ａには、［表１］に示される量以上の溶液が予め充填されているものとして説明する。
　第１流路１１０に溶液を供給して定量する場合、まず、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１４、Ｖ１５を閉じ、バルブＶ１、Ｖ４、Ｖ７、Ｖ１０、Ｖ１３、Ｖ１６を開放する。これにより、第１流路１１０を構成する定量部ＧＡ～ＧＥと導入路５１と排出路５２とは、注入孔５３、空気孔５４、リザーバー５５、廃液槽７及び空気孔３５と連通する。
　次に、図示略の吸引装置を用いて、図５に示す空気孔３５から廃液槽７内を負圧吸引する。これにより、注入孔５３内の溶液は、導入路５１を介して流路１１側に移動する。また、導入路５１の溶液の後方には、空気孔５４を通過した空気が導入される。これにより、リザーバー５５に収容された第１溶液は、導入路５１を介して定量部ＧＡ～ＧＥ及び排出路５２に順次導入される。
　例えば、定量部ＧＡに溶液を導入する際に、導入路５１からバルブＶ１を介して合流・分岐部１１１Ａに導入された溶液は、接続部１１３Ａを介して合流・分岐部１１２Ａに導入される。
　ここで、導入路５１とバルブＶ１との境界には、上述した傾斜部ＳＬが設けられているため、導入路５１とバルブＶ１（窪み４０）との境界に気泡残りを抑制した状態で第１溶液をスムーズにバルブＶ１に導入して満たすことができる。また、合流・分岐部１１１Ａは、平面視で正三角形に形成されており、バルブＶ１（窪み４０）を基点として他の頂点位置に配置されたバルブＶ２及び接続部１１３Ａまでの距離が同一である。そのため、バルブＶ１から合流・分岐部１１１Ａに導入された第１溶液は、図１０に二点鎖線で示すように、バルブＶ２及び接続部１１３Ａにほぼ同時に到達する。
　その結果、例えば、接続部１１３Ａに先に到達した溶液が接続部１１３Ａに流動してしまい、バルブＶ２近辺に気泡が残る事態を抑制することが可能となる。
　また、接続部１１３Ａを介して溶液が導入された合流・分岐部１１２Ａについても、合流・分岐部１１２Ａが平面視で正三角形に形成されており、接続部１１３Ａを基点として他の頂点位置にあるバルブＶ３、Ｖ４までの距離は同一である。そのため、接続部１１３Ａから合流・分岐部１１２Ａに導入された第１溶液は、図１０に二点鎖線で示すように、バルブＶ３、Ｖ４にほぼ同時に到達する。
　その結果、例えば、バルブＶ４に先に到達した第１溶液が定量部ＧＢに流動してしまい、バルブＶ３近辺に気泡が残る事態を抑制することが可能となる。
　この後、バルブＶ１、Ｖ４、Ｖ７、Ｖ１０、Ｖ１３、Ｖ１６を閉じる（すなわち、バルブＶ１～Ｖ１６が閉じられる）ことで、定量部ＧＡ～ＧＥをそれぞれ区画化する。この結果、図１に示されるように、気泡残りが抑制された状態で定量部ＧＡ～ＧＥにおいて、［表１］に示された量で第１溶液ＳＡがそれぞれ定量される（図１では、定量部ＧＡのみ第１溶液ＳＡを表示）。
　換言すると、定量部ＧＡは、バルブＶ１、Ｖ４を閉じることにより、第１溶液ＳＡを定量した状態で第１流路１１０から切り離される。
　次に、リザーバー２９Ａから第２流路１２０Ａに溶液を供給して定量する場合、まず、バルブＶ１～Ｖ４、Ｖ２２、Ｖ４１を閉じ、バルブＶ２１、Ｖ２３、Ｖ５１を開く。これにより、リザーバー２９Ａは、供給路３９Ａ、第１部分１２１を構成する合流・分岐部１２４Ａ及び上面流路１３１Ａ、第３部分１２３を構成する接続孔１３４Ａ、第２部分１２２を構成する下面流路１３３Ａ、第３部分１２３を構成する接続孔１３５Ａ、第１部分１２１を構成する上面流路１３２Ａ及び定量部ＨＡ、排出路１４５Ａ、排出孔１４６Ａ及び排液路１４０を介して廃液槽７と連通する。
　次に、上述した吸引装置を用いて、空気孔３５を介して廃液槽７内を負圧吸引する。これにより、リザーバー２９Ａ内の第２溶液は、供給路３９Ａを介して合流・分岐部１２４Ａ、上面流路１３１Ａ、接続孔１３４Ａ、下面流路１３３Ａ、接続孔１３５Ａ、上面流路１３２Ａ、合流・分岐部１２５Ａ、定量部ＨＡ、排出路１４５Ａ、排出孔１４６Ａ及び排液路１４０に順次導入される。
　供給路３９Ａを介して定量部ＧＡを除く第２流路１２０Ａに第２溶液を導入する際についても、合流・分岐部１２４Ａ、１２５Ａ、１４１Ａ、１４２Ａが平面視で正三角形に形成されており、それぞれバルブＶ５１、上面流路１３２Ａ、バルブＶ２１、接続部１４３Ａを基点として他の頂点位置までの距離は同一である。そのため、供給路３９から定量部ＧＡを除く第２流路１２０Ａに導入された第２溶液は、気泡が残る事態を抑制された状態で導入される。
　この後、バルブＶ２３、Ｖ５１を閉じることで、第２流路１２０Ａのうち、定量部ＧＡを除いた領域を区画する。この結果、図１に示されるように、第２流路１２０Ａにおいて、定量部ＧＡを除いた、合流・分岐部１２４Ａ、上面流路１３１Ａ、接続孔１３４Ａ、下面流路１３３Ａ、接続孔１３５Ａ、上面流路１３２Ａ合流・分岐部１２５Ａ、定量部ＨＡに気泡残りが抑制された状態で［表１］に示された量（２４μｌ）で第２溶液ＳＢが定量される。
　なお、他の第２流路１２０Ｂ～１２０Ｅにおいて第２溶液を定量する場合は、定量部ＧＡを除いた第２流路１２０Ａにおいて第２溶液ＳＢを定量した手順を同様に実施すればよい。また、第２流路１２０Ａにおいて第２溶液ＳＢを定量する際に、第２流路１２０Ｂ～１２０Ｅのうち一つ以上の流路においても同時に第２溶液を定量する手順としてもよい。第２流路１２０Ａ～１２０Ｅのうちの複数について同時に第２溶液を定量する場合は、吸引装置の負圧吸引力が大きくなるものの第２溶液の定量に要する時間を短くできる。
（流路１１内の溶液ＳＡ、ＳＢを混合する手順）
  次に、流体デバイス１の流路に供給された溶液ＳＡ、ＳＢを混合する手順について説明する。まず、上述したように、定量部ＧＡに第１溶液ＳＡを定量し、定量部ＧＡを除いた第２流路１２０Ａに第２溶液ＳＢを定量した状態で、バルブＶ２、Ｖ３を開く。これにより、定量部ＧＡ、ＨＡを含みＹＺ平面と略平行な平面に沿った環状の第２流路１２０Ａが形成される。
　すなわち、定量部ＧＡは、バルブＶ１～Ｖ４のうち、バルブＶ１、Ｖ４を開き、バルブＶ２、Ｖ３を閉じることにより第１流路１１０の一部となり、バルブＶ２、Ｖ３を開き、バルブＶ１、Ｖ４を閉じることにより第２流路１２０Ａの一部となるように切り替えられる。
　そして、ポンプＰを用いて第２流路１２０Ａ内の第１溶液ＳＡ及び第２溶液ＳＢを送液して循環させる。第２流路１２０Ａを循環する第１溶液ＳＡ及び第２溶液ＳＢ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、溶液の流速に分布ができるため、定量された第１溶液ＳＡ及び第２溶液ＳＢの混合および反応が促進される。
　第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおいて、第１溶液ＳＡ及び第２溶液ＳＢを循環して混合させることにより、原液が希釈比率１／２～１／３２でそれぞれ希釈された溶液（原液の濃度が５０体積％、２５体積％、１２．５体積％、６．２５体積％、３．１２５体積％の溶液）が得られる。
　続いて、バルブＶ２１を閉じ、バルブＶ２２、Ｖ４１を開くことにより、第２流路２００Ａは、バルブＶ２１を挟んだ一方側で回収口３７Ａ及び回収路３８Ａを介して回収孔３６Ａに連通する。また、第２流路２００Ａは、バルブＶ２１を挟んだ他方側で空気導入路１４４Ａと連通する。
　そして、吸引装置を用いて、回収孔３６Ａを負圧吸引する。これにより、第２流路１２０Ａ内の希釈比率１／２の原液は、回収口３７Ａ、回収路３８Ａ及び回収孔３６Ａを介して取り出されて回収される。同様に、第２流路２００Ｂ～２００Ｅにおいて、バルブＶ２４、Ｖ２７、Ｖ３０、Ｖ３３を閉じ、Ｖ２５、Ｖ２８、Ｖ３１、Ｖ３４、Ｖ４２～Ｖ４５を開き、回収孔３６Ｂ～３６Ｅを負圧吸引することにより、第２流路２００Ｂ～２００Ｅ内の希釈比率１／４、１／８、１／１６、１／３２の原液がそれぞれ個別に回収される。
　以上説明したように、本実施形態の流体デバイス１では、第１流路１１０において第１溶液が定量される共有部としての定量部ＧＡ～ＧＥを第２流路１２０Ａ～１２０Ｅが共有し、第２流路１２０Ａにおいて第２溶液が定量される第１流路１１０とは非共有の非共有部の容積と、上記共有部の容積との容積比が、第１溶液と第２溶液との希釈比率（混合比）に基づいて設定されているため、互いに異なる複数の比率で希釈された第１溶液を容易に得ることが可能になる。
　また、本実施形態の流体デバイス１では、Ｘ方向に沿って配置された第１流路１１０に対して、ＹＺ平面と略平行な平面に沿った環状の第２流路１２０Ａ～１２０ＥがＸ方向に沿って互いに独立して設けられているため、環状の流路を、例えば、ＸＹ平面内で独立して複数設ける場合と比較して小型化を実現できる。
　特に、本実施形態の流体デバイス１では、第１部分１２１と第２部分１２２との少なくとも一部が積層方向視で重なっているため、流体デバイス１をより小型化できる。そのため、本実施形態の流体デバイス１では、例えば、一種類の検体に対して複数種の試薬で検査する際にも、小型の設備で検査を実施することが可能となる。
　また、本実施形態の流体デバイス１では、バルブＶ１～Ｖ４の開閉により定量部ＧＡを第１流路１１０の一部または第２流路１２０Ａの一部に切り替えるため、共有部の切換を容易、且つ迅速に実施できる。すなわち、第１流路１１０において定量部ＧＢ１～ＧＢ５に液を導入する操作と、定量部ＧＢ１～ＧＢ５内の液を第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおいて循環する操作と、が簡便に切り替え可能である。また、第１流路１１０において導入した液を無駄なく第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに導入することができる。
　また、本実施形態の流体デバイス１では、第１流路１１０及び第２流路１２０Ａ～１２０Ｅが、それぞれが正三角形の頂点位置同士を結ぶ各線分と平行な輪郭で囲まれ、溶液の合流または分岐が行われる合流・分岐部１１１Ａ、１１２Ａ１２４Ａ、１２５Ａ、１４１Ａ、１４２Ａを有しているため、気泡の発生を抑制しつつ高精度に溶液ＳＡ、ＳＢを定量することが可能になる。そのため、本実施形態の流体デバイス１では、気泡に影響されずに高精度に定量された溶液ＳＡ、ＳＢを用いて、高精度の測定を実施することが可能になる。
　また、本実施形態の流体デバイス１では、第１流路１１０において、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅとの共有部にあたる定量部ＧＡ～ＧＥがバルブを解して連続していることにより、第１流路１１０から枝分かれする検体導入流路を解して第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに検体を移送する場合と比べて、無駄なく検体を第２流路に移送することができる。このことは特に検体量が微小である場合に有効である。
　また、本実施形態の流体デバイス１では、要素ポンプＰｅのそれぞれは、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに亘ってＹ方向の位置が同一でＸ方向に延びる直線Ｌ１～Ｌ３上にそれぞれ配置されているため、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅの要素ポンプＰｅ毎に一括して駆動することが可能となる。そのため、本実施形態の流体デバイス１では、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅにおける溶液の流れを容易に同期させることが可能になる。
　さらに、本実施形態の流体デバイス１では、上記の要素ポンプＰｅを含めバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５が上面９ｂに形成された第１部分１２１に配置されているため、バルブを駆動するための用力を基材５の積層方向一方側（＋Ｚ側）から供給すればよくなり、積層方向の両側から供給する場合と比較して装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
　循環流路を構成する第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに検出部が設けられている場合には、第１溶液に含まれる試料物質を検出することが可能である。なお、試料物質を検出するとは、試料物質を直接滴または間接的に検出することが可能である。試料物質を間接的に検出する例として、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、標識物質と混合し検出補助物質と結合させた試料物質を含む溶液を第１溶液として用いればよい。検出部としては、試料物質を光学的に検出するものであってもよく、一例として、対物レンズ、撮像部を備えていてもよく、撮像部は、例えばＥＭＣＣＤ（Electron Multiplying Charge Coupled Device）カメラを備えていてもよい。また、検出部は、試料物質を電気化学検出するものであってもよく、一例として、電極を備えていてもよい。
　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、ペルオキシダーゼ等が挙げられる。
　さらに、循環流路を構成する第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに上記試料物質を捕捉できる捕捉部が設けられている場合には、上記検出部により試料物質を効率的に検出できる。試料物質の捕捉を継続したまま第２流路１２０Ａ～１２０Ｅから溶液を排出することで試料物質を濃縮することができる。また、試料物質の捕捉を継続したまま第２流路１２０Ａ～１２０Ｅに洗浄液を導入し循環させることで、捕捉部で捕捉された試料物質を洗浄することが可能である。
　捕捉部は、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、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅ内を循環する溶液から、試料物質を収集することができる。捕捉部としては、例えば、磁石等の磁力発生源である。担体粒子としては、例えば、磁気ビーズ又は磁性粒子である。
　また、流体デバイス１内に第２流路１２０Ａ～１２０Ｅとは異なる循環流路を反応部として設け、当該反応部に上記検出部、捕捉部等を設けることにより、例えば、検出、捕捉、洗浄、希釈等の所望の反応をさせることが可能となる。
［流体デバイス１の第２実施形態］
　続いて、流体デバイス１の第２実施形態について、図１１乃至図１６を参照して説明する。
　これらの図において、図１乃至図１０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。
　上記第１実施形態では、並列して配置された第２流路１２０Ａ～１２０Ｅを用いて原液（第１溶液）を希釈液（第２溶液）で混合（希釈）する構成を例示したが、第２実施形態では、原液を希釈液で希釈する流路を段階的に複数段設ける構成について説明する。
　図１１は第２実施形態に係る流体デバイス１を模式的に示す平面図である。
　図１１に示すように、流体デバイス１は、原液を導入する導入流路として上記第１実施形態で説明した第１流路１１０と、循環流路（第１循環流路）Ｍと複数（図１１では二つ）の循環流路（第３循環流路）Ｓ１、Ｓ２とを有している。循環流路Ｍは、第１流路１１０から導入された溶液と希釈液とを混合する主流路である。第１流路１１０から導入された溶液は、原液が希釈液で所定比率に混合して希釈された混合液（以下では、原液ＳＡと称する）である。
　循環流路Ｓ１、Ｓ２は、前段の循環流路（循環流路Ｓ１の場合は循環流路Ｍ、循環流路Ｓ２の場合は循環流路Ｓ１）と一部の流路を共有流路として共有し、当該共有流路に収容された原液と希釈液との混合液を、前段の循環流路と非共有の非共有流路に収容された希釈液と混合する副流路である。また、循環流路Ｓ１は、上記非共有流路の一部を原液供給部として後段の循環流路Ｓ２と共有する共有流路を有している。
　なお、第２実施形態では、循環流路Ｍ及び循環流路Ｓ１、Ｓ２に対して原液あるいは希釈液を供給、排出する流路、及び各循環流路において溶液を移動させるポンプ等については簡略化または省略する。
　第１流路１１０は、矩形状の循環流路Ｍの一辺の延長線上に配置されている。第１流路１１０には、循環流路Ｍとの交差部近傍にバルブＶ７１、Ｖ７２が設けられている。
　循環流路Ｍは、第１流路１１０との交差部近傍（原液ＳＡの導入側）にバルブＶ６１が設けられている。循環流路Ｍは、第１流路１１０との交差部近傍（原液ＳＡの排出側）にバルブＶ６２が設けられている。循環流路Ｍは、循環流路Ｓ１と共有する共有流路（共有部）１６１を挟んで設けられたバルブＶ６３、Ｖ６４を有している。
　また、循環流路Ｍには、希釈液ＳＢが導入される導入路１５２Ａと、混合液を回収する際に空気が導入される導入路１５２Ｂと、導入路１５２Ａを介して希釈液ＳＢを導入する際に当該希釈液ＳＢが排出される排出路１５３Ａと、原液ＳＡと希釈液ＳＢとの混合液を回収する回収路１５３Ｂとが接続されている。なお、循環流路Ｍに希釈液ＳＢを導入する際には、排出路１５３Ａから希釈液ＳＢが排出され、また、循環流路Ｍから混合液を回収する際には、導入路１５２Ｂから空気が導入されるが、以下ではその説明を省略する。
　循環流路Ｓ１は、共有流路１６１を挟んで設けられたバルブＶ６５、Ｖ６６と、後段の循環流路Ｓ２と共有する共有流路（共有部）１６２を挟んで設けられたバルブＶ６７、Ｖ６８とを有している。循環流路Ｓ１には、希釈液が導入される導入路１５４Ａと、混合液を回収する際に空気が導入される導入路１５４Ｂと、導入路１５４Ａを介して希釈液ＳＢを導入する際に当該希釈液ＳＢが排出される排出路１５５Ａと、原液と希釈液との混合液を回収する回収路１５５Ｂとが接続されている。なお、循環流路Ｓ１に希釈液ＳＢを導入する際には、排出路１５５Ａから希釈液ＳＢが排出され、また、循環流路Ｓ１から混合液を回収する際には、導入路１５４Ｂから空気が導入されるが、以下ではその説明を省略する。
　循環流路Ｓ２は、共有流路１６２を挟んで設けられたバルブＶ６９、Ｖ７０を有している。循環流路Ｓ２には、希釈液が導入される導入路１５６Ａと、混合液を回収する際に空気が導入される導入路１５６Ｂと、導入路１５６Ａを介して希釈液ＳＢを導入する際に当該希釈液ＳＢが排出される排出路１５７Ａと、原液と希釈液との混合液を回収する回収路１５７Ｂとが接続されている。なお、循環流路Ｓ２に希釈液ＳＢを導入する際には、排出路１５７Ａから希釈液ＳＢが排出され、また、循環流路Ｓ２から混合液を回収する際には、導入路１５６Ｂから空気が導入されるが、以下ではその説明を省略する。
　続いて、上記構成の流体デバイス１を用いて原液ＳＡと希釈液ＳＢとを混合する方法について説明する。
　まず、図１１に示すように、第１流路１１０におけるバルブＶ７１、Ｖ７２を開き、循環流路ＭにおけるバルブＶ６１、Ｖ６２を閉じ、バルブＶ６３、Ｖ６４を開き、バルブＶ６１、Ｖ６２間の距離が短い側の流路に第１流路１１０から原液ＳＡを導入する。また、循環流路ＭにおけるバルブＶ６１、Ｖ６２間の距離が長い側の流路に導入路１５２Ａから希釈液ＳＢを導入する。
　次に、図１２に示すように、第１流路１１０におけるバルブＶ７１、Ｖ７２を閉じ、循環流路ＭにおけるバルブＶ６１、Ｖ６２を開いた後に、ポンプを駆動し、原液ＳＡと希釈液ＳＢとを循環流路Ｍで循環させて混合することで、濃度が原液ＳＡよりも小さい溶液ＳＣを形成する。
　ここで、循環流路Ｍにおいて、原液ＳＡが収容されるバルブＶ６１、Ｖ６２間の容積（循環流路ＭにおいてバルブＶ６１、Ｖ６２間の距離が短い側の流路の容積）をＶＬ１とし、希釈液ＳＢが収容されるバルブＶ６１、Ｖ６２間の容積（第１循環流路ＭにおいてバルブＶ６１、Ｖ６２間の距離が長く、バルブＶ６３、Ｖ６４を含む流路の容積）をＶＬ２とし、原液ＳＡの希釈比率を１／Ｎａとすると、下式（１）を満足する。
　１／Ｎａ＝ＶＬ１／（ＶＬ１＋ＶＬ２）　…（１）
　従って、循環流路Ｍにおいては、共有流路１６１も含め、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎａで希釈された溶液ＳＣが収容されている。
　次に、図１３に示すように、循環流路ＭにおけるバルブＶ６３、Ｖ６４を閉じる。これにより、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎａで希釈された溶液ＳＣを収容する共有流路１６１が循環流路Ｍと分離される。この後、循環流路Ｓ２におけるバルブＶ６９、Ｖ７０を閉じ、循環流路Ｓ１におけるバルブ６７、Ｖ６８を開いた状態で導入路１５４Ａから、循環流路Ｓ１における共有流路１６１を除いた非共有流路に希釈液ＳＢを導入する。
　次に、図１４に示すように、循環流路Ｓ１におけるバルブＶ６５、Ｖ６６を開いた後に、ポンプを駆動し、共有流路１６１に収容された溶液ＳＣと、非共有流路に収容された希釈液ＳＢとを循環流路Ｓ１で循環させて混合することで、原液ＳＡの濃度が溶液ＳＣよりも小さい溶液ＳＤを形成する。
　ここで、循環流路Ｓ１において、共有流路１６１の容積をＶＬ３とし、共有流路１６１を除いた非共有流路の容積をＶＬ４とし、溶液ＳＣの希釈比率をＮｂとすると、下式（２）を満足する。
　１／Ｎｂ＝ＶＬ３／（ＶＬ３＋ＶＬ４）　…（２）
　溶液ＳＣは、原液ＳＡの希釈比率が１／Ｎａであるため、溶液ＳＤにおける原液ＳＡの希釈比率１／Ｎｃは、下式（３）で示される。
　１／Ｎｃ＝（１／Ｎａ）×（１／Ｎｂ）　…（３）
　従って、循環流路Ｓ１においては、共有流路１６２も含め、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎｃで希釈された溶液ＳＤが収容されている。
　次に、図１５に示すように、循環流路Ｓ１におけるバルブＶ６７、Ｖ６８を閉じる。これにより、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎｃで希釈された溶液ＳＤを収容する共有流路１６２が循環流路Ｓ１と分離される。この後、循環流路Ｓ２におけるバルブ６９、Ｖ７０を閉じた状態で導入路１５６Ａから、循環流路Ｓ２における共有流路１６２を除いた非共有流路に希釈液ＳＢを導入する。
　次に、図１６に示すように、循環流路Ｓ２におけるバルブＶ６９、Ｖ７０を開いた後に、ポンプを駆動し、共有流路１６２に収容された溶液ＳＤと、非共有流路に収容された希釈液ＳＢとを循環流路Ｓ２で循環させて混合することで、原液ＳＡの濃度が溶液ＳＤよりも小さい溶液ＳＥを形成する。
　循環流路Ｓ２において、共有流路１６２の容積をＶＬ５とし、共有流路１６２を除いた非共有流路の容積をＶＬ６とし、循環流路Ｓ２における溶液ＳＤの希釈比率を１／Ｎｄとすると、下式（４）を満足する。
　１／Ｎｄ＝ＶＬ５／（ＶＬ５＋ＶＬ６）　　…（４）
　　溶液ＳＤは、式（３）から原液ＳＡの希釈比率が１／Ｎｃ（＝（１／Ｎａ）×（１／Ｎｂ））であるため、溶液ＳＥにおける原液ＳＡの希釈比率１／Ｎｅは、下式（５）で示される。
　１／Ｎｅ＝（１／Ｎａ）×（１／Ｎｂ）×（１／Ｎｄ）　…（５）
　従って、循環流路Ｓ２においては、共有流路１６２も含め、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎｅで希釈された溶液ＳＥが収容されている。
　このように、流体デバイス１においては、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎａで希釈された溶液ＳＣが循環流路Ｍに収容され、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎｃ（＝（１／Ｎａ）×（１／Ｎｂ））で希釈された溶液ＳＤが循環流路Ｓ１に収容され、原液ＳＡが希釈比率１／Ｎｅ（＝（１／Ｎａ）×（１／Ｎｂ）×（１／Ｎｄ））で希釈された溶液ＳＥが循環流路Ｓ２に収容されている。
　そして、溶液ＳＣは回収路１５３Ｂから回収され、溶液ＳＤは回収路１５５Ｂから回収され、溶液ＳＥは回収路１５７Ｂから回収される。
　以上説明したように、本実施形態の流体デバイス１では、循環流路Ｍで原液ＳＡを希釈した溶液ＳＣを循環流路Ｓ１における希釈対象とし、循環流路Ｓ１で希釈した溶液ＳＤを希釈対象としているため、第１実施形態で説明した並列的に希釈する構成と比較して、原液ＳＡを高比率で希釈することを容易に行える。
［流体デバイス１の第３実施形態］
　続いて、流体デバイス１の第３実施形態について、図１７を参照して説明する。
　これらの図において、図１乃至図１６に示す第１実施形態及び第２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。
　第３実施形態においては、第１実施形態で説明した並行希釈型の第２流路１２０Ａ～１２０Ｄと、第２実施形態で説明した原液を希釈した溶液を希釈対象とする段階希釈型の循環流路とを併用する構成について説明する。
　図１７は、第３実施形態に係る流体デバイス１を模式的に示す平面図である。
　図１７に示すように、流体デバイス１は、第１流路１１０と、第１流路１１０の一部をそれぞれ共有する上述した第２流路１２０Ａ～１２０Ｄを有している。各第２流路１２０Ａ～１２０Ｄには、前段との共有流路に収容され、原液が希釈された溶液を希釈対象とするとともに、後段への原液供給部として、一部が区画可能な循環流路Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ設けられている。なお、図１７においては、循環流路Ｓ１、Ｓ２の符号の末尾に、第２流路１２０Ａ～１２０Ｄにおける末尾の符号を添えている。
　各第２流路１２０Ａ～１２０Ｄに設けられた循環流路Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ導入された溶液を１／１６（１／２５）に希釈する。［表２］には、第２流路１２０Ａ～１２０Ｄ及び循環流路Ｓ１Ａ～Ｓ１Ｄ、Ｓ２Ａ～Ｓ２Ｄにおける希釈比率が示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本実施形態では、上記第２実施形態で示した循環流路Ｍに代えて、第１実施形態で示した第２流路１２０Ａ～１２０Ｄに第２循環流路Ｓ１、Ｓ２を設けることにより、［表２］に示されるように、１／２１～１／２１２まで、原液が広範囲に亘る希釈比率でそれぞれ希釈された溶液（混合液）を容易に得ることが可能になる。
［システム］
　次に、上記の流体デバイス１を備えるシステムＳＹＳについて、図１８及び図１９を参照して説明する。
　図１８は、システムＳＹＳの基本構成を示す断面図である。
　図１８に示すように、システムＳＹＳは、上記の流体デバイス１及び駆動部ＴＲを備えている。流体デバイス１は、駆動部ＴＲにセットして使用される。駆動部ＴＲは、板状に形成されており、流体デバイス１をセットしたときに、第１基材の上面６ｂと対向して配置される。駆動部ＴＲは、流体デバイス１をセットしたときに、第１基材６の上面６ｂと当接する当接部７２を有する。当接部７２は、バルブ保持孔３４の周囲を取り囲む環状に形成されている。当接部７２は、第１基材６の上面６ｂと当接したときに、上面６ｂとの間を気密にシール可能である。
　駆動部ＴＲは、流体デバイス１のバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ２２に駆動流体を供給する駆動流体供給孔（供給部）７３を有する。駆動流体供給孔７３には、流体供給源Ｄから駆動流体（例えば、エアー）が供給される。駆動流体は、バルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５を変形させる用力である。また、駆動部ＴＲは、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅの要素ポンプＰｅを駆動するための用力を図２に示す直線Ｌ１～Ｌ３に沿って配置された供給路を介して供給可能な第２供給部（不図示）を有している。
　図１９は、駆動部ＴＲの平面図である。図１９に示すように、駆動部ＴＲは、複数の当接部７２及び駆動流体供給孔７３を有している。各駆動流体供給孔７３には、流体供給源Ｄから駆動流体が独立して供給可能である。当接部７２及び駆動流体供給孔７３は、二次元六方格子パターンで所定数（図１９では、１８２個）配列されている。上記流体デバイス１におけるバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５の中心位置は、二次元六方格子パターンで配置された当接部７２及び駆動流体供給孔７３から選択された位置（図１９に黒塗りで示される位置）に配置されている。
　上記構成のシステムＳＹＳにおいては、流体デバイス１が駆動部ＴＲにセットされ、上述したバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５の開閉に応じて流体供給源Ｄから駆動流体が供給されることにより、第１流路１１０（定量部ＧＡ～ＧＥ）への溶液ＳＡの導入、定量部ＧＡを除いた第２流路１２０Ａへの溶液ＳＢの導入及び第２流路１２０Ａにおける溶液ＳＡ、ＳＢの混合を実施できる。
　本実施形態のシステムＳＹＳでは、二次元六方格子パターンで配置された当接部７２及び駆動流体供給孔７３から選択された位置に流体デバイス１のバルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５を配置することにより、上述したように、正三角形の頂点位置同士を結ぶ線分と平行な輪郭で囲まれた合流・分岐部を容易に設けることが可能になる。そのため、本実施形態のシステムＳＹＳでは、上記流体デバイス１における流路１１、合流・分岐部の配置や数に限られず、測定（検査）対象に応じて、溶液を導入する際に気泡が生じることを抑制できる最適な流路設計が可能になる。
　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、環状の第２流路１２０Ａ～１２０ＥがＹＺ平面と略平行な平面に沿って設けられている構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ＸＹ平面と略平行な平面に沿って設けられる構成であってもよい。
　上記実施形態で例示した流路、合流・分岐部、バルブの配置や数は一例であり、上述したように、二次元六方格子パターンで配置された当接部７２及び駆動流体供給孔７３から選択された位置に流体デバイス１のバルブ（及び合流・分岐部、流路）を配置することにより、種々の測定（検査）対象に容易に対応可能である。
　また、例えば、上記第１実施形態では、第１流路１１０の一部を共有部とする五つの第２流路１２０Ａ～１２０Ｅが設けられる構成を例示したが、第２流路の数は二つ以上であればよい。また、上記第２実施形態及び第３実施形態では、副流路としての第２循環流路が二つ設けられる構成を例示したが、三つ以上設けられる構成であってもよい。
　また、上記実施形態では、合流・分岐部の輪郭が、バルブＶ１～Ｖ１６、Ｖ２１～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５の中心位置が配置された正三角形の頂点位置同士を結ぶ線分と平行である構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、当該輪郭が頂点位置同士を結ぶ線分である構成であってもよい。
　また、上記実施形態では、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅの第１部分１２１が第２基板９の上面９ｂに設けられ、第２部分１２２が第２基板９の下面９ａに設けられる構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、第１部分１２１が第１基板６の下面６ａに設けられる構成や、第１部分１２１が第１境界面６１を跨いで第２基板９の上面９ｂと第１基板６の下面６ａとの双方に設けられる構成であってもよい。また、第２部分１２２についても、第３基板８の上面８ｂに設けられる構成や、第２部分１２２が第２境界面６２を跨いで第２基板９の下面９ａと第３基板８の上面８ｂとの双方に設けられる構成であってもよい。流路となる溝部を一方の基板のみに設けた場合には、加工や基板同士のアライメントが容易となる。
　また、上記実施形態では、第１流路１１０及び第２流路１２０Ａ～１２０Ｅが正三角形の頂点位置同士を結ぶ各線分と平行な輪郭で囲まれた合流・分岐部を有する構成を例示したが、この構成に限定されない。図２０は、第２流路１２０Ａ～１２０Ｅうち代表的に示す第２流路１２０Ａ及び第１流路１１０において、直線状の流路で溶液の合流または分岐が行われる変形例を示す部分平面図である。
　図２０に示すように、第１流路１１０においては、バルブＶ１と接続部１１３Ａとを繋ぐ導入流路１７１と、バルブＶ４と接続部１１３Ａとを繋ぐ導入流路１７２とが設けられている。導入流路１７２は、バルブＶ４を介して、定量部ＧＢを構成する導入流路１７３に繋がっている。接続部１１３Ａ及び導入流路１７１、１７２は、線状に形成された溝部で構成されている。バルブＶ２とバルブＶ４との間に定量部ＧＡが形成されている。
　第２流路１２０Ａにおける定量部ＨＡは、バルブＶ２２、Ｖ２３の間に配置されたＸ方向に延びる直線状の溝部で形成されている。定量部ＨＡには、接続部１１３Ａの＋Ｙ側端部と、上面流路１３２Ａの－Ｙ側端部とがつながっている。第１部分１２１を構成する接続部１１３Ａ及び上面流路１３２Ａは、Ｘ方向に離間して配置されている。
　接続部１１３Ａにおける定量部ＨＡとの交差部近傍には、バルブＶ３が配置されている。上面流路１３２Ａにおける定量部ＨＡとの交差部近傍には、バルブＶ１が配置されている。上面流路１３２Ａにおける接続孔１３５ＡとバルブＶ２１との間には、一端がバルブＶ４１につながった直線状の排出流路１７４がつながっている。
　上面流路１３１Ａにおける導入流路１７１との交差部近傍には、バルブＶ２が配置されている。上面流路１３１ＡにおけるポンプＰとバルブＶ２との間には、一端がバルブＶ５１につながった直線状の導入流路１７５が繋がっている。
　第１部分１２２を構成する下面流路１３３Ａは、上面流路１３１ＡとＸ方向の位置が同一であり積層方向に重なって配置されている。接続孔１３５Ａは、積層方向に対して傾いて（Ｚ軸に対してＹ軸周りに傾いて）第２基板９を貫通し、上面流路１３２Ａ及び下面流路１３３Ａの＋Ｙ側端部同士をつないでいる。定量部ＨＡを除いた第２流路１２０Ａは、ＹＺ平面と略平行な平面に形成されている。
　他の第２流路１２０Ｂ～１２０Ｅは、第２流路１２０Ａと同様の構成である。
　上記流体デバイス１の変形例では、上述したように、バルブＶ２、Ｖ３を閉じ、バルブＶ１、Ｖ４を開いた状態で第１流路１１０に溶液ＳＡを導入した後にバルブＶ１、Ｖ４を閉じることにより、定量部ＧＡに所定量の溶液ＳＡが定量される。
　次に、バルブＶ１～Ｖ４、Ｖ２２、Ｖ４１を閉じ、バルブＶ２１、Ｖ２３、Ｖ５１を開いた状態で、導入流路１７５を介して上面流路１３１Ａ、接続孔１３４Ａ、下面流路１３３Ａ、接続孔１３５Ａ、上面流路１３２Ａ、定量部ＨＡに溶液ＳＢを順次導入する。次いで、バルブＶ２３、Ｖ５１を閉じることで、第２流路１２０Ａのうち、定量部ＧＡを除いた領域（非共有部）を区画して溶液ＳＢを定量する。
　そして、定量部ＧＡに溶液ＳＡを定量し、定量部ＧＡを除いた第２流路１２０Ａに溶液ＳＢを定量した状態で、ポンプＰを用いて第２流路１２０Ａ内の溶液ＳＡ、ＳＢを送液して循環させる。このように、直線状の溝部で形成された第１流路１１０及び第２流路１２０Ａ～１２０ＥがＹＺ平面と略平行な平面に形成された小型の流体デバイス１により溶液ＳＡ、ＳＢを混合することができる。
　１…流体デバイス、　６…第１基板、　８…第３基板、　９…第２基板、　１１…流路、　３９Ａ～３９Ｅ…供給路（希釈液導入口）、　５１…導入路（原液導入口）、　７３…駆動流体供給孔（供給部）、　１１０…第１流路（原液導入流路）、　１２０、１２０Ａ～１２０Ｅ…第２流路（第１循環流路）、　１２１…第１部分、　１２２…第２部分、　１２３…第３部分、　ＧＡ～ＧＥ…定量部（共有部）、　１１１Ａ、１１２Ａ…合流・分岐部、　１１３Ａ…接続部、　１４５Ａ…排出路（希釈液排出口）、　１６１、１６２…共有流路（共有部）、　Ｍ…循環流路（第１循環流路）、　Ｐｅ要素ポンプ（駆動バルブ）、　Ｓ１、Ｓ２…循環流路（第３循環流路）、　ＳＡ…第１溶液（原液）、　ＳＢ…第２溶液（希釈液）、　ＴＲ…駆動部、　Ｖ１～Ｖ１６、Ｖ２２～Ｖ３５、Ｖ４１～Ｖ４５、Ｖ５１～Ｖ５５…バルブ

Claims (24)

  1. 　厚さ方向に積層された第１基板及び第２基板と、
    　原液導入口を有し、前記第１基板と前記第２基板との少なくとも一方に設けられた溝部で構成される原液導入流路と、
    　前記原液導入流路と流路の一部を共有する共有部と、前記原液導入流路と非共有で希釈液導入口と接続する非共有部と、を有する環状の溝部で構成された第１循環流路と、
    　前記第１循環流路とは独立して設けられ、前記原液導入流路と一部の流路を共有する共有部と、前記原液導入流路と非共有で希釈液導入口と接続する非共有部とを有する環状の溝部で構成される第２循環流路、及び／又は、前記第１循環流路と流路の一部を共有する共有流路と、前記第１循環流路と非共有で希釈液導入口と接続する非共有流路とを有する環状の溝部で構成される第３循環流路を備え、
    　前記原液導入流路は前記共有部の両端にバルブを備える、流体デバイス。
  2. 　前記第１循環流路と第２循環流路とは、前記共有部と前記非共有部との容積比が異なる、
    　請求項１に記載の流体デバイス。
  3. 　前記非共有部は、希釈液排出口と接続する、
    　請求項１又は２に記載の流体デバイス。
  4. 　前記希釈液導入口は、前記共有部の一端のバルブの近傍において前記非共有部に接続し、前記希釈液排出口は前記共有部の一端のバルブの近傍において前記非共有部に接続する、
    　請求項３に記載の流体デバイス。
  5. 　前記非共有流路は、希釈液排出口と接続する、
    　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. 　前記共有流路の両端にはバルブが備えられ、
    　前記希釈液導入口は、前記共有流路の一端のバルブの近傍において前記非共有流路に接続し、前記希釈液排出口は前記共有流路の他端のバルブの近傍において前記非共有流路に接続する、請求項５に記載の流体デバイス。
  7. 　前記第２基板の前記第１基板と逆側に積層された第３基板を備え、
    　前記非共有部は、
    　前記第１基板と前記第２基板との少なくとも一方の基板に設けられ、前記共有部につながる溝部で構成される第１部分と、
    　前記第２基板と前記第３基板との少なくとも一方の基板に設けられた溝部で構成される第２部分と、
    　前記第２基板を前記厚さ方向に貫通し前記第１部分と前記第２部分とを両端側の位置でそれぞれ接続する第３部分とを有する、
    　請求項１～６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  8. 　前記第１部分と前記第２部分とは、少なくとも一部が前記厚さ方向に重なっている、
    　請求項７に記載の流体デバイス。
  9. 　前記共有部を前記原液導入流路の一部または前記第１循環流路の一部に切り替え可能な切替部を有する、
    　請求項１～８のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  10. 　前記切替部は、前記流路中の溶液の流れを調整するバルブを含む、
    　請求項９に記載の流体デバイス。
  11. 　前記共有部と前記非共有部との少なくとも一方は、溶液を所定量に定量可能な定量部を含み、
    　前記定量部は、それぞれが前記厚さ方向視で正三角形の頂点位置同士を結ぶ各線分と合致する輪郭又は平行な輪郭で囲まれ、前記溶液の合流または分岐が行われる一対の合流・分岐部と、
    　前記一対の合流・分岐部における前記頂点位置の一つを介して前記一対の合流・分岐部同士を接続する接続部と、を有し、
    　前記接続部が非配置の前記合流・分岐部における前記頂点位置には、前記流路中の流体の流れを調整するバルブが設けられる、
    　請求項１～１０のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  12. 　前記第１循環流路及び前記第２循環流路の間で前記定量部は、前記一対の合流・分岐部同士の容積が等しく、前記接続部の容積が前記容積比に応じて設定されている、
    　請求項１１に記載の流体デバイス。
  13. 　さらに、区画された前記第３循環流路の一部を原液供給部として含み、前記希釈液を含む溶液が導入可能で前記第１循環流路とは独立して環状に設けられた副流路を有する、
    　請求項１２に記載の流体デバイス。
  14. 　前記副流路は、それぞれの一部が後段への原液供給部として区画可能に段階的に複数段設けられている、
    　請求項１３に記載の流体デバイス。
  15. 　前記原液導入流路及び前記第１循環流路は、流体の流れを調整するバルブを含み、
    　前記バルブの中心位置は、二次元六方格子パターンで所定数配置された指標点から選択された位置にそれぞれ配置されている、
    　請求項１～１４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  16. 　前記第１循環流路及び前記第２循環流路は、互いに連携して作動し前記第２流路中の流体の流れを調整する所定数の駆動バルブを有し、
    　前記所定数の駆動バルブのそれぞれは、前記第１循環流路及び前記第２循環流路に亘って延びる直線上に配置されている、
    　請求項１～１５のいずれか一項に記載の流体デバイス。
  17. 　請求項１から１６のいずれか一項に記載の流体デバイスと、
    　前記流体デバイスにセットされたときに、前記流路中の流体の流れを調整するバルブを変形させる用力を、前記バルブ毎に独立して供給可能な供給部と、
    を備えるシステム。
  18. 　前記供給部は、二次元六方格子パターンで所定数配置され、
    　前記バルブは、前記二次元六方格子パターンで所定数配置された供給部から選択された位置に配置されている、
    　請求項１７に記載のシステム。
  19. 　請求項１６に記載の流体デバイスと、
    　前記第１循環流路及び前記第２循環流路に亘って直線上に配置された前記駆動バルブを一括して変形させる用力を前記直線に沿って配置された供給路を介して供給可能な第２供給部と、
    を備えるシステム。
  20. 　厚さ方向に積層された第１基板及び第２基板の少なくとも一方に設けられた溝部で構成される原液導入流路と、前記原液導入流路と流路の一部を共有する共有部と、前記原液導入流路と非共有の非共有部と、を有する環状の溝部で構成された第１循環流路と、前記第１循環流路とは独立して設けられ、前記原液導入流路と一部の流路を共有する共有部と、前記原液導入流路と非共有の非共有部とを有する環状の溝部で構成される第２循環流路、及び／又は、前記第１循環流路と流路の一部を共有する共有流路と、前記第１循環流路と非共有の非共有流路とを有する環状の溝部で構成される第３循環流路を備え、前記原液導入流路は前記共有部の両端にバルブを備える流体デバイスを準備することと、
    　前記共有部を含む前記原液導入流路に原液を導入することと、
    　前記第１循環流路の前記非共有部に希釈液を導入することと、
    　前記共有部を前記原液導入流路の一部から前記第１循環流路の一部に切り替えることと、
    　前記第１循環流路において、前記原液と前記希釈液とを混合することと、
    　を含む混合方法。
  21. 　前記第１循環流路と第２循環流路とは、前記共有部と前記非共有部との容積比が異なる、
    　請求項２０に記載の混合方法。
  22. 　前記第１循環流路は、前記非共有部の両端に第２バルブを備え、
    　前記第２バルブを閉じ前記バルブを開いた状態から、前記バルブを閉じ前記第２バルブを開くことにより、前記共有部を前記原液導入流路の一部から前記第１循環流路の一部に切り替える、
    　請求項２０又は２１に記載の混合方法。
  23. 　区画された前記第３循環流路の一部を原液供給部として含み、前記第１循環流路とは独立して環状に設けられた副流路に希釈液を導入することと、
    　前記副流路において、前記原液供給部で定量された原液を含む希釈液と、前記副流路に導入した前記希釈液を混合することと、を含む、
    　請求項２０～２２のいずれか一項に記載の混合方法。
  24. 　前記副流路は、それぞれの一部が後段への原液供給部として区画可能に段階的に複数段設けられている、
    　請求項２３に記載の混合方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014038018A (ja) * 2012-08-14 2014-02-27 Alps Electric Co Ltd 流路チップ
WO2015046263A1 (ja) * 2013-09-25 2015-04-02 国立大学法人東京大学 溶液混合器、流体デバイス及び溶液の混合方法
WO2017213123A1 (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 国立大学法人東京大学 流体デバイス

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7351376B1 (en) 2000-06-05 2008-04-01 California Institute Of Technology Integrated active flux microfluidic devices and methods
EP1578532A1 (en) * 2002-12-02 2005-09-28 Gyros AB Parallel processing of microfluidic devices
JP4383128B2 (ja) 2003-08-27 2009-12-16 シャープ株式会社 抗原検出装置
JP2005326392A (ja) 2004-04-15 2005-11-24 Tama Tlo Kk 試料導入マイクロデバイス
JP2007136322A (ja) 2005-11-17 2007-06-07 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 反応物質同士の拡散および反応を効率化したマイクロリアクタ、およびそれを用いた反応方法
JP6678998B2 (ja) 2015-03-24 2020-04-15 国立大学法人 東京大学 流体デバイス、システム、及び方法
WO2017213080A1 (ja) 2016-06-06 2017-12-14 株式会社ニコン 流体デバイス、システム、試料物質の検出方法および試料物質の精製方法
EP3467514A4 (en) 2016-06-06 2019-12-18 Nikon Corporation FLUID DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING SAMPLE SUBSTANCES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014038018A (ja) * 2012-08-14 2014-02-27 Alps Electric Co Ltd 流路チップ
WO2015046263A1 (ja) * 2013-09-25 2015-04-02 国立大学法人東京大学 溶液混合器、流体デバイス及び溶液の混合方法
WO2017213123A1 (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 国立大学法人東京大学 流体デバイス

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