WO2021100519A1 - 流体取扱装置 - Google Patents

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WO2021100519A1
WO2021100519A1 PCT/JP2020/041739 JP2020041739W WO2021100519A1 WO 2021100519 A1 WO2021100519 A1 WO 2021100519A1 JP 2020041739 W JP2020041739 W JP 2020041739W WO 2021100519 A1 WO2021100519 A1 WO 2021100519A1
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fluid handling
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fluid
opening
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小野　航一
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Original Assignee
Enplas Corp
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    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
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    • B01L2200/0689—Sealing
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/123—Flexible; Elastomeric

Definitions

  • the present invention relates to a fluid handling device.
  • the fluid handling device has an advantage that the amount of reagents and samples required for analysis may be small, and is expected to be used in various applications such as clinical tests, food tests, and environmental tests.
  • Patent Document 1 describes a fluid handling device in which one end of a flexible tube is inserted into a flow path substrate (Patent Document 1).
  • the fluid in the flow path substrate can be supplied to various devices by connecting the other end of the tube to another device.
  • Patent Document 1 it is difficult to accurately align with various devices because the orientation and height of the tube cannot be determined only by fixing one end of the tube to the flow path substrate. In addition, when there are a plurality of tubes and connection ports, mounting mistakes may occur. Further, even after connecting the flow path board and various devices, the position of the tube is difficult to determine, and the tube may come off from the flow path board or other device, or the tube may interfere with other devices.
  • An object of the present invention is to provide a fluid handling device that can be reliably and easily connected to various devices, can supply a fluid to various devices, and can receive a fluid from various devices.
  • the present invention provides the following fluid handling devices.
  • the first device having a flow path for flowing a fluid and an opening communicating the flow path and the outside, and a tube having a first end inserted into the opening, said first.
  • Device 1 is a fluid handling device further comprising a support for fixing the tube so that the central axis of the second end of the tube is at an angle to the central axis of the first end of the tube. ..
  • the fluid handling device of the present invention it is possible to reliably and easily connect to various devices via a tube, and it is possible to supply the fluid to the various devices and receive the fluid from the various devices.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fluid handling device according to the first embodiment of the present invention.
  • 2A is a plan view of the fluid handling device shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a front view of the fluid handling device
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the fluid handling device according to the modified example of the first embodiment.
  • FIG. 4A is a perspective view of the fluid handling device according to a further modification of the first embodiment
  • FIG. 4B is a front view of the fluid handling device shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a perspective view of the fluid handling device according to a further modification of the first embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the fluid handling device shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a perspective view of the fluid handling device according to the second embodiment of the present invention.
  • 7A is a plan view of the fluid handling device shown in FIG. 6,
  • FIG. 7B is a front view of the fluid handling device, and
  • FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a perspective view of the fluid handling device according to the modified example of the second embodiment, and
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the fluid handling device shown in FIG. 8A.
  • the fluid handling device of the present invention has a first device for flowing a fluid and a tube having a first end connected to a flow path of the first device.
  • a second device such as a detection device or a reaction device
  • the fluid in the first device can be supplied to the second device, or a second device can be used. It becomes possible to receive the fluid in the device to the first device side.
  • the case where the fluid in the first device is supplied to the second device will be described as an example, but the present invention is not limited to this aspect.
  • the fluid referred to in the present specification is a gas, a liquid, or the like having fluidity, and may contain a single component or a plurality of components, and the fluid is in a solvent.
  • a solid component may be dispersed therein.
  • droplets or the like that are incompatible with the solvent may be dispersed in the solvent.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the fluid handling device 100 of the first embodiment.
  • FIG. 2A shows a plan view of the fluid handling device 100
  • FIG. 2B shows a front view of the fluid handling device 100
  • FIG. 2C shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.
  • these figures schematically show an example of the structure of the fluid handling device 100 of the present embodiment, and the fluid handling device 100 is not limited to the structure.
  • the fluid handling device 100 of the present embodiment has a first device 110 and a tube 120, and the first end portion of the tube 120 has an opening 110h of the first device 110. It has been inserted.
  • the second end side of the tube 120 is fixed by the support 114a of the first device 110.
  • the first device 110 of the present embodiment has a structure in which the first substrate 111, the film 112, the adhesive layer 113, and the second substrate 114 are laminated in this order. Further, as shown in FIG. 2C, the first device 110 of the present embodiment has an introduction port 111a for introducing a fluid, a flow path 110b for communicating with the introduction port 111a and allowing the fluid to flow. It has an opening 110h that communicates with the flow path 110b and the outside, and a support portion 114a that supports the second end side of the tube 120.
  • the introduction port 111a for introducing the fluid into the first device 110 is arranged on the first substrate 111 side.
  • the position of the introduction port 111a is not limited to the first substrate 111 side, and may be arranged on the second substrate 114 side.
  • the introduction port 111a is opened in a columnar shape, but the introduction port 111a may have a structure suitable for the shape of a syringe, a tube, or the like for introducing a fluid.
  • the first device 110 may have only one introduction port 111a, or may have two or more introduction ports 111a.
  • the flow path 110b for flowing the fluid is composed of a groove 111b provided on the first substrate 111 and a region surrounded by the film 112.
  • the flow path 110b may connect the introduction port 111a and the opening 110h, and allow the fluid to flow from the introduction port 111a side to the opening 110h side.
  • FIG. 2C shows a flow path 110b that linearly connects the introduction port 111a and the opening 110h, but the structure of the flow path 110b is not limited to a straight line and may be branched in the middle.
  • the first device 110 may have a plurality of flow paths 110b, and has a chamber (not shown) or the like for temporarily accommodating the fluid between the flow paths 110b. May be good.
  • the chamber can be a region surrounded by the recess provided in the first substrate 111 and the film 112.
  • various treatments on the fluid such as observing the fluid in the chamber and reacting the components in the fluid with a reagent or the like. ..
  • the width and depth of the flow path 110b and the chamber are appropriately selected according to the type of fluid, the flow rate, and the like.
  • the width and depth of the flow path 110b and the chamber may be uniform or may change from the introduction port 111a side to the opening 110h side.
  • the opening 110h only needs to be able to communicate with the outside of the flow path 100b and the first device 110, and the through holes 112h and 113h provided in the film 112, the adhesive layer 113, and the second substrate 114, respectively. , 114h.
  • a plurality of openings 110h may be arranged in the first device 110.
  • the shape of the opening 110h is appropriately selected according to the diameter and shape of the first end of the tube 120 to be inserted into the opening 110h.
  • the opening diameter of the opening 110h may be constant from the second substrate 114 side to the film 112 side, or may change continuously or stepwise.
  • the tube 120 When inserting the first end of the tube 120 into the opening 110h, the tube 120 may be inserted into the through hole 112h of the film 112, but as shown in FIG. 2C, a part of the opening 110h ( In the present embodiment, the tube 120 may be inserted only into the through hole 114h) of the second substrate 114.
  • the side wall of the opening 110h and the outer peripheral surface of the tube 120 are preferably in close contact with each other.
  • the opening diameter of the tube 120 is preferably equal to or less than the outer diameter of the tube 120.
  • the first device 110 may have a structure for holding the shape of the tube 120 inserted into the opening 110h and fixing the position of the tube 120.
  • a cylindrical holding portion 114b arranged so as to surround the opening end of the opening 110h is arranged on the second substrate 114.
  • the holding portion 114b is arranged on the second substrate 114, deformation and crushing of the tube 120 in the vicinity of the opening 110h are suppressed.
  • the holding portion 114b is arranged, the contact area between the wall surface of the opening 110h and the outer peripheral surface of the tube 120 becomes large, so that the tube 120 is less likely to fall off from the opening 110h.
  • the support portion 114a for supporting the second end side of the tube 120 is arranged on the second substrate 114.
  • the support portion 114a is a central axis of the first end portion of the tube 120 fixed to the above-mentioned opening 110h (LB in FIG. 2C) and a side of the tube 120 connected to the second device (second end portion). ) (LA in FIG. 2C) and the second end side of the tube 120 are fixed so as to have an angle.
  • having an angle means forming an angle whose absolute value is smaller than 180 °. In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the angle ⁇ formed by the central axis LB of the first end of the tube 120 and the central axis LB of the second end of the tube 120 is approximately 90 °. However, it is not limited to the angle. However, the absolute value of ⁇ is usually preferably about 0 to 175 °, more preferably about 0 to 120 °.
  • only one support portion 114a is arranged in the first device 110, but two or more support parts 114a may be arranged in the first device 110.
  • a plurality of support portions 114a may be arranged along the tube 120 so that one tube 120 is supported by a plurality of support portions 114a.
  • the support portions 114a may be arranged so as to support each tube 120.
  • the position of the support portion 114a may be a position that does not hinder the connection between the second device and the tube 120, but is preferably arranged in a region close to the second end portion of the tube 120.
  • the support 114a is arranged along the outer edge of the first device 110.
  • the shape of the support portion 114a may be such that the second end portion of the tube 120 can be fixed at a desired height and orientation.
  • the support portion 114a of the present embodiment is a rectangular parallelepiped region projecting in a direction substantially perpendicular to the joint surface between the second substrate 114 and the adhesive layer 113.
  • a U-shaped notch (groove) 1141 for fixing the second end side of the tube 120 is formed on the upper portion of the support portion 114a. By fitting the tube 120 into the notch 1141, the position of the second end of the tube 120 is fixed.
  • the shape of the support portion 114a is not limited to the shape.
  • the shape of the notch (groove) 1141 of the support portion 114a is U-shaped, but the shape of the notch 1141 can fix the end portion of the tube 120 and the tube.
  • the shape may be any shape that does not block the 120, and may be, for example, a semicircular shape or a V shape.
  • the depth of the notch is preferably deeper than the outer diameter of the tube 120. If the depth of the notch 1141 is sufficiently deep, the tube 120 does not protrude above the top surface of the support portion 114a, and the tube 120 fixed to the support portion 114a interferes with other members to block or position. It is possible to prevent it from shifting.
  • the width of the notch (groove) 1141 is the same as the outer diameter of the tube 120 or slightly smaller than the outer diameter of the tube. As a result, the second end side of the tube 120 is fitted in the notch, and the position of the second end of the tube 120 is easily fixed.
  • the first substrate 111 in the first device 110 may have a through hole forming the introduction port 111a and a groove 111b forming a part of the inner wall of the flow path. ..
  • materials constituting the first substrate 111 include polyesters such as polyethylene terephthalate; polycarbonate; acrylic resins such as polymethylmethacrylate; polyvinyl chlorides; polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and cycloolefin resins; polyethers; Polystyrene; silicone resin; and resin materials such as various elastomers are included.
  • the first substrate 111 can be molded by, for example, injection molding.
  • the first substrate 111 may have light transmission and may not have light transmission. For example, when observing the fluid from the first substrate 111 side after introducing the fluid into the fluid handling device 100, it is preferable to select the material so that the first substrate 111 has light transmission.
  • the film 112 in the first device 110 may be a film capable of covering the introduction port 111a and the groove 111b of the first substrate 111 and the periphery thereof and having the through hole 112h. ..
  • the film 112 is arranged so as to cover substantially the entire surface of one surface of the first substrate 111, but may cover only a part of the region of the first substrate 111.
  • the film 112 may be a film made of a material that is not eroded by the fluid introduced into the fluid handling device 100, and its thickness and the like are appropriately selected.
  • materials constituting the film 112 include polyesters such as polyethylene terephthalate; polycarbonate; acrylic resins such as polymethylmethacrylate; polyvinyl chlorides; polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and cycloolefin resins; polyethers; polystyrene; silicones. Resin; and resin materials such as various elastomers are included.
  • the film 112 and the first substrate 111 are joined, for example, they are joined by fusion splicing or an adhesive.
  • the adhesive layer 113 in the first device 110 may be a layer capable of joining the film 112 and the second substrate 114 described later and having a through hole 113h in a desired region.
  • the adhesive layer 113 is arranged almost entirely between the film 112 and the second substrate 114, but may be arranged only in a part of the region.
  • the adhesive layer 113 may be made of an elastic material.
  • the adhesive layer 113 has elasticity, when the first end portion of the tube 120 is inserted into the through hole 113h of the adhesive layer 113, the adhesive layer 113 easily adheres to the outer periphery of the tube 120, and the first device 110 It is possible to suppress the leakage of fluid from the gap between the opening 110h and the tube 120.
  • the adhesive layer 113 may be a layer made of a self-supporting sheet, and may be, for example, a film obtained by applying an adhesive to at least one of the film 112 and the second substrate 114.
  • the thickness of the adhesive layer 113 is not particularly limited as long as the film 112 and the second substrate 114 can be sufficiently adhered to each other, and is appropriately selected according to the type of the adhesive layer 113, the required adhesive strength, and the like. ..
  • the type of the adhesive layer 113 is not particularly limited, and a layer made of a known adhesive can be used.
  • adhesives examples include vinyl acetate resin; ethylene vinyl acetate resin; epoxy resin; cyanoacrylate resin; acrylic resin; chloroprene rubber, styrene butadiene rubber, fluororubber, silicone rubber, nitrile rubber, ethylene rubber, butylene rubber and other rubbers; Fluororesin such as polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride; and the like are included.
  • the second substrate 114 in the first device 110 is a plate-shaped member arranged on the adhesive layer 113, and has the support portion 114a and the holding portion 114b on the surface opposite to the adhesive layer 113. I just need to be there.
  • the surface of the second substrate 114 facing the adhesive layer 113 may be flat or uneven. Further, the second substrate 114 may cover the entire surface of the first substrate 111 or the film 112, or may cover only a part of the region.
  • the material of the second substrate 114 can be the same as the material of the first substrate 111. Further, the second substrate 114 may be integrally molded by injection molding or the like, and a flat plate-shaped member, a support portion 114a, and a holding portion 114b are separately manufactured and bonded together. It may be.
  • the tube 120 may be a tubular member that can be connected to the opening 110h of the first device 110 and the connection port of the second device described above, and may have flexibility. It is not necessary to have. Further, the material is not particularly limited as long as it is a material that is not eroded by a fluid, and may be made of metal or resin.
  • the inner diameter of the tube is appropriately selected according to the type of fluid and the like.
  • the outer diameter of the tube 120 is appropriately selected according to the application of the fluid handling device, the desired strength of the tube 120, and the like.
  • the inner and outer diameters of the tube 120 are uniform from the first end inserted into the opening 110h of the first device 110 to the second end side connected to the second device. May be different.
  • the tube 120 is configured to be removable from the opening 110h of the first device 110, but the tube 120 may be joined to the opening 110h of the first device 110. ..
  • the first end portion of the tube 120 of the fluid handling device 100 is inserted into the opening 110h of the first device 110.
  • the second end side of the tube 120 is fitted into the notch 1141 of the support portion 114a of the first device 110, and the tube 120 is fixed at two points.
  • the fluid handling device 100 is then placed in the vicinity of the desired second device (not shown) to connect the second end of the tube 120 to the connection port of the second device.
  • the desired fluid is introduced from the introduction port 111a of the first device 110 and flows in the flow path 110b. At this time, the fluid may be observed if necessary. Further, the fluid flowing in the first device 110 may be sorted and only the desired fluid may be moved to the flow path 110b connected to the opening 110h (tube 120).
  • the fluid that has reached the vicinity of the opening 110h of the first device 110 is moved to the second device side via the tube 120.
  • the fluid may be sucked from the device side, or pressure may be applied from the introduction port 111a side of the fluid handling device 100 to push out the fluid.
  • the first end of the tube (the end connected to the first device 110) is on the upper side in the direction of gravity
  • the second end of the tube (the end connected to the second device) is on the lower side in the direction of gravity.
  • the orientation of the fluid handling device 100 may be adjusted so as to be. In this case, gravity makes it easier for the fluid to move within the tube 120 and makes it easier for the fluid to move to the second device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the fluid handling device 1100 according to the modified example of the present embodiment. Further, since the fluid handling device 1100 shown in FIG. 3 is the same as the above-mentioned fluid handling device 100 except for the sealing member 130, the same members are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here. To do.
  • a tubular sealing member 130 is fitted into the opening 110h, and the tube 120 is inserted into the sealing member 130 to seal between the sealing member 130 and the tube 120 and to seal the tube 120.
  • a gap is less likely to occur between the stop member 130 and the wall surface of the opening 110h, the first end of the tube 120 is less likely to come out of the opening 110h (sealing member 130), and fluid leakage is suppressed. ..
  • the opening diameter of the opening 110h is set to be slightly smaller than the outer diameter of the sealing member 130.
  • Examples of the material constituting such a sealing member 130 include the same material as the resin or the like constituting the adhesive layer 113 described above.
  • the shape of the support portion 114a included in the second substrate 114 of the above-mentioned fluid handling device 100 is not limited to a substantially rectangular parallelepiped shape, and as shown in FIGS. 4A and 4B, for example, the second substrate 214 and the adhesive layer 113 A plate-shaped portion 2142 protruding in a direction substantially perpendicular to the adhesive surface of the fluid handling device, and a protruding portion 2143 protruding from the plate-shaped portion 2142 to the radial outside (second end side of the tube 120) of the fluid handling device 1200. , May be composed of.
  • the plate-shaped portion 2142 and the protruding portion 2143 are provided with a groove-shaped notch 2141 into which the tube 120 can be fitted.
  • FIG. 4A is a perspective view of the fluid handling device 1200 according to a modified example of the present embodiment
  • FIG. 4B is a front view of the fluid handling device 1200.
  • the fluid handling device 1200 shown in FIGS. 4A and 4B is the same as the above-mentioned fluid handling device 100 except for the shape of the support portion 214a of the second substrate 214 of the first device 210. Have the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the contact area between the support portion 214a and the tube 120 can be increased, and the second end portion of the tube 120 becomes more difficult to move.
  • the shape of the notch 2141 (groove) of the support portion 214a is U-shaped, but the shape of the notch is not limited to the shape.
  • FIGS. 5A and 5B the fluid handling device 1500 according to a further modification of the present embodiment is shown in FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 5A is a perspective view of the fluid handling device 1500 according to the modified example
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the fluid handling device 1500.
  • the fluid handling device 1500 shown in FIGS. 5A and 5B is the same as the above-mentioned fluid handling device 100 except for the shape of the support portion 514a of the second substrate 514 of the first device 510. Have the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the support portion 514a of the second substrate 514 has a second through hole 5141.
  • the diameter of the second through hole 5141 is preferably the same as or slightly smaller than the outer diameter of the tube 120.
  • the above-mentioned fluid handling device 100 may further have a stopper (not shown) or the like for fixing the support portion 114a and the tube 120.
  • the stopper can be an annular member that is fixed at one or more locations on the outer circumference of the tube 120 and projects radially outward of the tube 120. In this case, the movement of the tube 120 is suppressed by the contact between the support portion 114a and the stopper.
  • an elastic body (not shown) or the like may be arranged on the inner circumference of the notch 1141 of the support portion 114a.
  • an elastic body is arranged on the inner circumference of the notch 1141, a frictional force is generated between the tube 120 and the elastic body, so that the position of the tube 120 is less likely to shift.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the fluid handling device 300 of the second embodiment.
  • FIG. 7A shows a plan view of the fluid handling device 300
  • FIG. 7B shows a side view of the fluid handling device 300
  • FIG. 7C shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7A.
  • these figures schematically show an example of the structure of the fluid handling device 300 of the present embodiment, and the fluid handling device 300 is not limited to the structure.
  • the fluid handling device 300 of the second embodiment has a first device 310 and a tube 120.
  • the first end of the tube 120 is fixed by the opening 310h of the first device 310, and the second end of the tube 120 is the support of the first device 110. It is fixed by 311c.
  • the tube 120 of the fluid handling device 300 of the present embodiment is the same as the tube 120 of the fluid handling device 100 of the first embodiment described above. Therefore, only the first device 310 will be described below.
  • the first device 310 of the present embodiment has a structure in which the main body portion 311 and the film 312 are laminated. Further, the first device 310 of the present embodiment communicates with the introduction port 311a for introducing the fluid, the introduction port 311a, and the flow path 310b for flowing the fluid, the flow path 310b, and the outside. It has an opening 310h for communication and a support 311c for supporting the second end side of the tube 120.
  • the introduction port 311a for introducing the fluid is arranged in the main body 311.
  • the introduction port 311a may be arranged on the film 312 side.
  • the first device 310 may have only one introduction port 311a or may have two or more introduction ports 311a.
  • the flow path 310b for flowing the fluid is composed of a region surrounded by the groove 311b provided in the main body 311 and the film 312.
  • the flow path 310b may connect the introduction port 311a and the opening 310h, and allow the fluid to flow from the introduction port 311a side to the opening 310h side.
  • FIG. 7C shows a flow path 310b that linearly connects the introduction port 311a and the opening 310h, but the structure of the flow path 310b is not limited to a straight line and may be branched in the middle.
  • the first device 310 may have a plurality of flow paths 310b, and has a chamber (not shown) or the like for temporarily accommodating the fluid between the flow paths 310b. May be good.
  • the shape of the flow path 310b and the chamber can be the same as the shape of the flow path 110b and the chamber of the first device 110 of the first embodiment.
  • the opening 310h into which the first end of the tube 120 is inserted is composed of a through hole provided in the main body 311.
  • the first device 310 of the present embodiment has only one opening 310h, but the first device 310 may have a plurality of openings 310h.
  • the shape of the opening 310h can be the same as the shape of the opening 110h of the first device 310 of the first embodiment.
  • the first device 310 may have a structure for holding the shape of the tube 120 inserted into the opening 310h and fixing the position of the tube 120.
  • the holding portion 311d arranged so as to surround the opening end of the opening portion 310h is arranged in the main body portion 311.
  • the holding portion 311d supports the outer peripheral surface of the tube 120, and the deformation and crushing of the tube 120 are suppressed. Further, since the contact area between the opening 310h and the outer peripheral surface of the tube 120 becomes large, the tube 120 is less likely to fall off from the opening 310h.
  • the support portion 311c that supports the second end side of the tube 120 is connected to the central axis of the first end portion of the tube 120 fixed to the above-mentioned opening 310h and the second device of the tube 120.
  • the configuration may be such that the second end side of the tube 120 is fixed so as to have an angle with the central axis of the second end portion.
  • the first device 310 has only one support 311c, but the first device 310 may have two or more support 311c.
  • a plurality of support portions 311c may be arranged along the tube 120 so that one tube 120 is supported by a plurality of support portions 311c.
  • the support portions 311c may be arranged so as to support each tube 120.
  • the position of the support portion 311c is not particularly limited as long as it does not interfere with the connection between the second device and the tube 120, but is arranged in a region close to the second end portion of the tube 120. Is preferable.
  • the support 311c is arranged along the outer edge of the first device 310.
  • the shape of the support portion 311c may be such that the second end portion of the tube 120 can be fixed at a desired height and orientation.
  • the support portion 311c of the present embodiment is a rectangular parallelepiped region projecting in a direction substantially perpendicular to the joint surface between the main body portion 311 and the film 312.
  • a U-shaped notch (groove) 3111 for fixing the tube 120 is formed on the upper portion of the support portion 311c. By fitting the tube 120 into the notch 3111, the position of the second end of the tube 120 is fixed.
  • the shape of the support portion 311c is not limited to the shape.
  • the material constituting the main body 311 is the same as the material constituting the first substrate 111 of the first embodiment described above.
  • the main body portion 311 may have light transmission property and may not have light transmission property. For example, when observing a fluid from the main body 311 side of the fluid handling device 300, it is preferable to select a material so that the main body 311 has light transmission.
  • the film 312 may be any film that can cover the groove 311b of the main body portion 311 described above.
  • the film 312 is arranged so as to cover substantially the entire surface of one surface of the main body portion 311.
  • the film 312 may be arranged so as to cover only a part of the main body portion 311.
  • the film 312 is made of the same material as the film 112 of the first embodiment described above.
  • the film 312 may or may not have light transmission.
  • the film 312 does not have to have light transmission.
  • the first end portion of the tube 120 of the fluid handling device 300 is inserted into the opening 310h of the first device 310.
  • the second end side of the tube 120 is fitted into the notch 3111 of the support portion 311c of the first device 310, and the tube 120 is fixed at two points.
  • the fluid handling device 300 is then placed in the vicinity of the desired second device (not shown) to connect the second end of the tube 120 to the connection port of the second device.
  • the desired fluid is introduced from the introduction port 311a of the first device 310 and flows in the flow path 310b. At this time, the fluid may be observed if necessary. Further, the fluid flowing in the first device 310 may be sorted and only the desired fluid may be moved to the flow path 310b connected to the opening 310h (tube 120).
  • the fluid that has reached the vicinity of the opening 310h of the first device 310 is moved to the device side via the tube 120.
  • the fluid may be sucked from the device side, or the fluid may be pushed out by applying pressure from the introduction port 311a side of the fluid handling device 300.
  • the first end of the tube (the end connected to the first device 310) is on the upper side in the direction of gravity
  • the second end of the tube (the end connected to the second device) is on the lower side in the direction of gravity.
  • the orientation of the fluid handling device 300 may be adjusted so as to be. In this case, gravity makes it easier for the fluid to move within the tube 120 and makes it easier for the fluid to move to the second device.
  • an elastic tubular sealing member (not shown) may be arranged in place of the holding portion 311d of the main body portion 311.
  • the tubular sealing member By fitting the tubular sealing member into the opening 310h and inserting the tube 120 inside the sealing member, the space between the sealing member and the tube 120 and the wall surface between the sealing member and the opening 310h It becomes difficult for a gap to be formed in the tube 120, the tube 120 becomes difficult to come off, and the leakage of fluid is suppressed.
  • the opening diameter of the opening 310h is preferably set to be slightly smaller than the outer diameter of the sealing member.
  • the sealing member can be the same as that described in the first embodiment described above.
  • the shape of the support portion 311c described above is not limited to the shape described above, and for example, the shape of the main body portion 311 of the present embodiment may have the same structure as the second substrate 214 of the first device shown in FIG. 4A. That is, as shown in FIG. 4, the support portion 311c is radially outside (the second end side of the tube 120) of the fluid handling device (1200 in FIG. 4) from the plate-shaped portion 2142 and the plate-shaped portion 2142. ) May have a shape having a protruding portion 2143.
  • FIGS. 8A and 8B The fluid handling device 1600 according to a further modification of this embodiment is shown in FIGS. 8A and 8B.
  • FIG. 8A is a perspective view of the fluid handling device 1600 according to the modified example
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the fluid handling device 1600.
  • the fluid handling device 1600 shown in FIGS. 6A and 6B is the same as the above-mentioned fluid handling device 300 except for the shape of the support portion 611c of the main body portion 611 of the first device 610.
  • the same members are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the support portion 611c of the main body portion 611 has a second through hole 6111.
  • the diameter of the second through hole 6111 is preferably the same as or slightly smaller than the outer diameter of the tube 120.
  • the above-mentioned fluid handling device 100 may further have a stopper (not shown) for fixing the support portion 311c and the tube 120, and an elastic body is formed on the inner circumference of the notch of the support portion 311c. (Not shown) and the like may be arranged.
  • the tube is fixed at two points by the first device, so that the connection with the second device is easy.
  • the tube is difficult to move, so that the tube is caught by another member and damaged, or comes out of the first device or the second device, and the tube is a detection device. There is little interference with such things.
  • the fluid handling device of the present invention can be easily and accurately connected to various devices. Therefore, it is particularly useful as a microfluidic handling device or the like used for various inspections and analyzes.

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Abstract

各種装置と確実かつ容易に接続可能であり、所望の流体を各種装置に供給したり、流体を各種装置から受け取ったりすることが可能な流体取扱装置を提供することを課題とする。上記課題を解決する流体取扱装置は、流体を流動させるための流路、ならびに前記流路および外部を連通する開口部を有する第１のデバイスと、前記開口部に第１の端部が挿入されたチューブと、を有する。前記第１のデバイスは、前記チューブの第２の端部の中心軸が前記チューブの第１の端部の中心軸に対して角度を有するように前記チューブを固定する支持部をさらに有する。

Description

流体取扱装置
　本発明は、流体取扱装置に関する。
　近年、タンパク質や核酸等の微量な物質の分析や反応等を高精度かつ高速に行うために、微細な流路を有する流体取扱装置が使用されている。流体取扱装置は、分析に必要な試薬および試料の量が少なくてもよいという利点を有しており、臨床検査や食物検査、環境検査等の様々な用途での使用が期待されている。
　ここで、流体取扱装置から特定の物質のみを回収したり、流体取扱装置内の物質を取り出して他の分析や反応に供したりするため、流体取扱装置と他の装置とを接続することがある。例えば、特許文献１には、流路基板に可撓性を有するチューブの一方の端部が挿入された流体取扱装置が記載されている（特許文献１）。当該流体取扱装置では、チューブの他方の端部を他の装置に接続することで、流路基板内の流体を、各種装置側に供給することができる。
米国特許出願公開２００９／００２６０８２号明細書
　しかしながら、特許文献１のように、流路基板にチューブの一方の端部を固定しただけでは、チューブの向きや高さが定まらず、各種装置と精度よく位置合わせすることが難しい。また、チューブや接続口が複数ある場合には、取り付け間違い等が生じることもある。さらに、流路基板と各種装置とを接続した後にも、チューブの位置が定まり難く、チューブが流路基板や他の装置から抜けたり、チューブが他の装置と干渉したりすることもある。
　本発明は、各種装置と確実かつ容易に接続可能であり、流体を各種装置に供給したり、流体を各種装置から受け取ったりすることが可能な流体取扱装置の提供を目的とする。
　本発明は、以下の流体取扱装置を提供する。
　流体を流動させるための流路、ならびに前記流路および外部を連通する開口部を有する第１のデバイスと、前記開口部に第１の端部が挿入されたチューブと、を有し、前記第１のデバイスは、前記チューブの第２の端部の中心軸が前記チューブの第１の端部の中心軸に対して角度を有するように前記チューブを固定する支持部をさらに有する、流体取扱装置。
　本発明の流体取扱装置によれば、チューブを介して各種装置と確実かつ容易に接続可能であり、流体を各種装置に供給したり、流体を各種装置から受け取ったりすることが可能である。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る流体取扱装置の斜視図である。 図２Ａは、図１に示す流体取扱装置の平面図であり、図２Ｂは、当該流体取扱装置の正面図であり、図２Ｃは、図２ＡにおけるＡ－Ａ線での断面図である。 図３は、第１の実施形態の変形例に係る流体取扱装置の断面図である。 図４Ａは、第１の実施形態のさらなる変形例に係る流体取扱装置の斜視図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す流体取扱装置の正面図である。 図５Ａは、第１の実施形態のさらなる変形例に係る流体取扱装置の斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａに示す流体取扱装置の断面図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る流体取扱装置の斜視図である。 図７Ａは、図６に示す流体取扱装置の平面図であり、図７Ｂは、当該流体取扱装置の正面図であり、図７Ｃは、図７ＡにおけるＡ－Ａ線での断面図である。 図８Ａは、第２の実施形態の変形例に係る流体取扱装置の斜視図であり、図８Ｂは、図８Ａに示す流体取扱装置の断面図である。
　本発明の流体取扱装置は、流体を流動させるための第１のデバイスと、当該第１のデバイスの流路に第１の端部が接続されたチューブと、を有する。当該流体取扱装置のチューブの第２の端部を、検出装置や反応装置等の第２のデバイスに接続することで、第１のデバイス中の流体を第２のデバイスに供給したり、第２のデバイス中の流体を第１のデバイス側に受け取ったりすることが可能となる。なお、以下の説明では、第１のデバイス中の流体を、第２のデバイスに供給する場合を例に説明するが、本発明は、当該態様に制限されない。
　なお、本明細書でいう、流体とは、流動性を有する気体や液体等であり、単一の成分を含んでいてもよく、複数の成分を含んでいてもよい、また流体は、溶媒中に固体状の成分が分散されたもの等であってもよい。さらに、溶媒中に、当該溶媒と相溶しないドロップレット（液滴）等が分散されたものであってもよい。以下、本発明の流体取扱装置について、図面を用いて詳しく説明する。
　（第１の実施形態）
　図１に第１の実施形態の流体取扱装置１００の斜視図を示す。また、図２Ａに当該流体取扱装置１００の平面図を示し、図２Ｂに当該流体取扱装置１００の正面図を示し、図２Ｃに、図２ＡにおけるＡ－Ａ線での断面図を示す。ただし、これらの図は、本実施形態の流体取扱装置１００の構造の一例を模式的に示したものであり、流体取扱装置１００は、当該構造に限定されない。
　図１に示すように、本実施形態の流体取扱装置１００は、第１のデバイス１１０と、チューブ１２０とを有し、チューブ１２０の第１の端部が第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈに挿入されている。一方、チューブ１２０の第２の端部側は、第１のデバイス１１０の支持部１１４ａによって固定されている。
　・第１のデバイス
　本実施形態の第１のデバイス１１０は、第１基板１１１と、フィルム１１２と、接着層１１３と、第２基板１１４とがこの順に積層された構造を有する。また、本実施形態の第１のデバイス１１０は、図２Ｃに示すように、流体を導入するための導入口１１１ａと、当該導入口１１１ａに連通し、流体を流動させるための流路１１０ｂと、当該流路１１０ｂおよび外部を連通する開口部１１０ｈと、チューブ１２０の第２の端部側を支持する支持部１１４ａと、を有する。
　本実施形態では、流体を第１のデバイス１１０に導入するための導入口１１１ａが第１基板１１１側に配置されている。ただし、導入口１１１ａの位置は第１基板１１１側に限定されず、第２基板１１４側に配置されていてもよい。また、本実施形態では、導入口１１１ａが、円柱状に開口しているが、導入口１１１ａは、流体を導入するためのシリンジやチューブ等の形状に合わせた構造を有していてもよい。また、第１のデバイス１１０は、導入口１１１ａを１つのみ有していてもよく、２つ以上有していてもよい。
　流体を流動させるための流路１１０ｂは、第１基板１１１に設けられた溝１１１ｂと、フィルム１１２とに囲まれた領域から構成される。流路１１０ｂは、導入口１１１ａと開口部１１０ｈとを繋ぎ、導入口１１１ａ側から開口部１１０ｈ側に流体を流動させることが可能であればよい。図２Ｃには、導入口１１１ａおよび開口部１１０ｈを直線状に繋ぐ流路１１０ｂを示しているが、流路１１０ｂの構造は直線状に限定されず、途中で分岐していてもよい。さらに、第１のデバイス１１０は、流路１１０ｂを複数有していてもよく、流路１１０ｂどうしの間に、流体を一次的に収容するためのチャンバー（図示せず）等を有していてもよい。チャンバーは、第１基板１１１に設けられた凹部とフィルム１１２とに囲まれた領域とすることができる。第１のデバイス１１０にチャンバーが配置されていると、チャンバー内で流体を観察したり、流体中の成分を試薬等と反応させたりする等、流体に対して各種処理を行うことが可能となる。
　なお、流路１１０ｂやチャンバーの幅や深さは、流体の種類や流量等に応じて適宜選択される。例えば、導入口１１１ａ側から開口部１１０ｈ側にかけて、流路１１０ｂやチャンバーの幅や深さが均一であってもよく、変化していてもよい。
　一方、上記開口部１１０ｈは、上記流路１００ｂおよび第１のデバイス１１０の外部を連通可能でればよく、フィルム１１２、接着層１１３、および第２基板１１４にそれぞれ設けられた貫通孔１１２ｈ、１１３ｈ、１１４ｈから構成される。本実施形態の第１のデバイス１１０には、開口部１１０ｈが１つのみ配置されているが、第１のデバイス１１０には、複数の開口部１１０ｈが配置されていてもよい。
　当該開口部１１０ｈの形状は、当該開口部１１０ｈに挿入するチューブ１２０の第１の端部の径や形状等に応じて適宜選択される。開口部１１０ｈの開口径は、第２基板１１４側からフィルム１１２側にかけて一定であってもよく、連続的または段階的に変化していてもよい。チューブ１２０の第１の端部を開口部１１０ｈに挿入する際、フィルム１１２の貫通孔１１２ｈ内まで、チューブ１２０を挿入してもよいが、図２Ｃに示すように、開口部１１０ｈの一部（本実施形態では、第２基板１１４の貫通孔１１４ｈ）にのみチューブ１２０を挿入してもよい。
　なお、開口部１１０ｈにチューブ１２０を挿入した際、開口部１１０ｈの側壁およびチューブ１２０の外周面は密着することが好ましく、本実施形態の第１のデバイス１１０では、第２基板１１４の貫通孔１１４ｈの開口径が、チューブ１２０の外径以下であることが好ましい。
　ここで、第１のデバイス１１０は、開口部１１０ｈに挿入したチューブ１２０の形状を保持したり、チューブ１２０の位置を固定したりするための構造を有していてもよい。本実施形態では、第２基板１１４に、開口部１１０ｈの開口端を囲むように配置された円筒状の保持部１１４ｂが配置されている。第２基板１１４に保持部１１４ｂが配置されていると、開口部１１０ｈ近傍でのチューブ１２０の変形やつぶれが抑制される。また保持部１１４ｂが配置されていると、開口部１１０ｈの壁面とチューブ１２０の外周面との接触面積が大きくなるため、チューブ１２０が開口部１１０ｈから脱落し難くなる。
　一方、チューブ１２０の第２の端部側を支持するための支持部１１４ａは、第２基板１１４に配置されている。支持部１１４ａは、上述の開口部１１０ｈに固定されたチューブ１２０の第１の端部の中心軸（図２ＣにおけるＬＢ）と、チューブ１２０の第２のデバイスと接続する側（第２の端部）の中心軸（図２ＣにおけるＬＡ）と、が角度を有するようにチューブ１２０の第２の端部側を固定する。なお、本明細書において、角度を有するとは、絶対値が１８０°より小さい角度を構成することをいう。本実施形態では、図２Ｃに示すように、チューブ１２０の第１の端部の中心軸ＬＢと、チューブ１２０の第２の端部の中心軸ＬＢとのなす角度θが、略９０°であるが、当該角度に制限されない。ただし、通常θの絶対値は０～１７５°程度であることが好ましく、０～１２０°程度がより好ましい。
　なお、本実施形態では、第１のデバイス１１０に支持部１１４ａが一つのみ配置されているが、第１のデバイス１１０に支持部１１４ａが二つ以上配置されていてもよい。例えば、一つのチューブ１２０を複数の支持部１１４ａで支持するように、複数の支持部１１４ａがチューブ１２０に沿って配置されていてもよい。また、開口部１１０ｈおよびチューブ１２０がそれぞれ複数ある場合には、各チューブ１２０を支えるように、支持部１１４ａがそれぞれ配置されていてもよい。
　ここで、支持部１１４ａの位置は、第２のデバイスとチューブ１２０との接続を阻害しない位置であればよいが、チューブ１２０の第２の端部に近い領域に配置されていることが好ましい。本実施形態では、支持部１１４ａが第１のデバイス１１０の外縁に沿って配置されている。
　支持部１１４ａの形状は、チューブ１２０の第２の端部を所望の高さおよび向きで固定可能であればよい。本実施形態の支持部１１４ａは、第２基板１１４と接着層１１３との接合面に略垂直な方向に突出する直方体状の領域である。当該支持部１１４ａの上部には、チューブ１２０の第２の端部側を固定するためのＵ字状の切り欠き（溝）１１４１が形成されている。当該切り欠き１１４１にチューブ１２０を嵌め込むことで、チューブ１２０の第２の端部の位置が固定される。ただし、支持部１１４ａの形状は当該形状に制限されない。
　ここで、本実施形態では、支持部１１４ａが有する切り欠き（溝）１１４１の形状をＵ字状としているが、当該切り欠き１１４１の形状は、チューブ１２０の端部を固定可能であり、かつチューブ１２０を閉塞させない形状であればよく、例えば半円状やＶ字状等であってもよい。ただし、切り欠きの深さは、チューブ１２０の外径より深いことが好ましい。切り欠き１１４１の深さが十分に深いと、支持部１１４ａの天面より上にチューブ１２０が突出せず、支持部１１４ａに固定されたチューブ１２０が他の部材と干渉して閉塞したり、位置がずれたりすることを防ぐことができる。
　また、切り欠き（溝）１１４１の幅は、チューブ１２０の外径と同一、またはチューブの外径より若干小さいことが好ましい。これにより、チューブ１２０の第２の端部側が切り欠き内に嵌まり、チューブ１２０の第２の端部の位置が固定されやすくなる。
　ここで、上記第１のデバイス１１０における第１基板１１１は、上述の導入口１１１ａを構成する貫通孔と、上述の流路の内壁の一部を構成する溝１１１ｂとを有していればよい。当該第１基板１１１を構成する材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマー等の樹脂材料等が含まれる。また、上記第１基板１１１は、例えば射出成形等により成形することができる。
　なお、第１基板１１１は、光透過性を有していてもよく、光透過性を有さなくてもよい。例えば、流体取扱装置１００に流体を導入後、第１基板１１１側から流体を観察する場合等には、第１基板１１１が光透過性を有するように、材料を選択することが好ましい。
　また、上記第１のデバイス１１０におけるフィルム１１２は、上述の第１基板１１１の導入口１１１ａおよび溝１１１ｂ、ならびにその周囲を覆うことが可能であり、かつ上記貫通孔１１２ｈを有する膜であればよい。本実施形態では、フィルム１１２が、第１基板１１１の一方の表面の略全体を覆うように配置されているが、第１基板１１１の一部領域のみを覆っていてもよい。
　フィルム１１２は、流体取扱装置１００内に導入する流体によって浸食されない材料からなる膜であればよく、その厚み等は適宜選択される。フィルム１１２を構成する材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマー等の樹脂材料等が含まれる。
　また、フィルム１１２および第１基板１１１は接合されていることが好ましく、例えば融着や接着剤によって接合されていることが好ましい。
　上記第１のデバイス１１０における接着層１１３は、上記フィルム１１２と後述の第２基板１１４とを接合可能であり、かつ所望の領域に貫通孔１１３ｈを有する層であればよい。本実施形態では、接着層１１３が、フィルム１１２と第２基板１１４との間の略全てに配置されているが、一部領域のみに配置されていてもよい。
　なお、接着層１１３は弾性を有する材料で構成されていてもよい。接着層１１３が弾性を有すると、チューブ１２０の第１の端部を接着層１１３の貫通孔１１３ｈ内に挿入した際、接着層１１３がチューブ１２０の外周に密着しやすく、第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈとチューブ１２０との隙間から、流体が漏出することを抑制可能となる。
　なお、接着層１１３は、自立可能なシートからなる層であってもよく、例えばフィルム１１２もしくは第２基板１１４の少なくとも一方に接着剤を塗布して得られる膜等であってもよい。また、接着層１１３の厚みは、フィルム１１２と第２基板１１４とを十分に接着可能であれば特に制限されず、接着層１１３の種類や、要求される接着強度等に応じて適宜選択される。接着層１１３の種類は、特に制限されず公知の接着剤からなる層とすることができる。接着剤の例には、酢酸ビニル樹脂；エチレン酢酸ビニル樹脂；エポキシ樹脂；シアノアクリレート樹脂；アクリル樹脂；クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、エチレンゴム、ブチレンゴム等のゴム；ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等のフッ素樹脂；等が含まれる。
　上記第１のデバイス１１０における第２基板１１４は、上記接着層１１３上に配置される板状の部材であり、接着層１１３と反対側の面に上述の支持部１１４ａおよび保持部１１４ｂを有していればよい。第２基板１１４の接着層１１３に対向する面は、平板状であってもよく、凹凸を有していてもよい。また、第２基板１１４は、第１基板１１１やフィルム１１２の全面を覆っていてもよく、一部領域のみを覆っていてもよい。
　第２基板１１４の材料は、上記第１基板１１１の材料と同様とすることができる。また、第２基板１１４は、射出成形等によって一体成形されたものであってもよく、平板状の部材と、支持部１１４ａと、保持部１１４ｂとを別々に作製し、これらを貼り合わせたものであってもよい。
　・チューブ１２０
　チューブ１２０は、上述の第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈおよび第２のデバイスの接続口と接続可能な筒状の部材であればよく、可撓性を有していてもよく、可撓性を有していなくてもよい。また、その材料は、流体によって侵食されない材料であれば特に制限されず、金属製であってもよく、樹脂製であってもよい。チューブの内径は、流体の種類等に応じて適宜選択される。また、チューブ１２０の外径は、流体取扱装置の用途や、所望のチューブ１２０の強度等に合わせて適宜選択される。なお、チューブ１２０の内径および外径は、第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈに挿入される第１の端部から、第２のデバイスに接続される第２の端部側まで均一であってもよく、異なっていてもよい。
　なお、本実施形態では、チューブ１２０が、第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈから取り外し可能に構成されているが、チューブ１２０は、第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈに接合されていてもよい。
　・流体取扱方法
　上述の流体取扱装置１００を使用する場合、流体取扱装置１００のチューブ１２０の第１の端部を第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈに挿入する。一方、チューブ１２０の第２の端部側を、第１のデバイス１１０の支持部１１４ａの切り欠き１１４１に嵌め込み、チューブ１２０を２点で固定する。その後、当該流体取扱装置１００を所望の第２のデバイス（図示せず）の近傍に配置し、チューブ１２０の第２の端部を、第２のデバイスの接続口と接続する。
　そして、所望の流体を、第１のデバイス１１０の導入口１１１ａから流体を導入し、流路１１０ｂ内を流動させる。このとき、必要に応じて流体の観察を行ったりしてもよい。さらに、第１のデバイス１１０内を流れる流体をソーティングし、所望の流体のみを、開口部１１０ｈ（チューブ１２０）に接続された流路１１０ｂに移動させてもよい。
　そして、第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈ近傍に到達した流体を、チューブ１２０を介して、第２のデバイス側に移動させる。移動に際し、装置側から流体を吸引してもよく、流体取扱装置１００の導入口１１１ａ側から圧力をかけて、流体を押し出してもよい。また、チューブの第１の端部（第１のデバイス１１０と接続する端部）が重力方向上側、チューブの第２の端部（第２のデバイスと接続する端部）が重力方向下側となるように、流体取扱装置１００の向きを調整してもよい。この場合、重力によって、流体がチューブ１２０内を移動しやすくなり、流体を第２のデバイスに移動させやすくなる。
　・その他
　上述の流体取扱装置１００では、第２基板１１４に保持部１１４ｂが配置されていたが、例えば図３に示すように、第１のデバイス１１０の開口部１１０ｈ内部に、弾性を有する筒状の封止部材１３０を配置してもよい。なお、図３は、本実施形態の変形例に係る流体取扱装置１１００の断面図である。また、図３に示す流体取扱装置１１００は、封止部材１３０以外は、上述の流体取扱装置１００と同様であるため、同一の部材については同一の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
　図３に示すように、筒状の封止部材１３０を開口部１１０ｈ内に嵌め込み、当該封止部材１３０の内部にチューブ１２０を挿入することで、封止部材１３０およびチューブ１２０の間、ならびに封止部材１３０および開口部１１０ｈの壁面の間に隙間が生じ難くなり、チューブ１２０の第１の端部が開口部１１０ｈ（封止部材１３０）から抜け難くなったり、流体の漏出が抑制されたりする。この場合、開口部１１０ｈの開口径は、封止部材１３０の外径より若干小さく設定することが好ましい。
　このような封止部材１３０を構成する材料の例には上述の接着層１１３を構成する樹脂等と同様の材料が含まれる。
　また、上述の流体取扱装置１００の第２基板１１４が有する支持部１１４ａの形状は、略直方体状に限定されず、例えば図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２基板２１４と接着層１１３との接着面に略垂直な方向に突出する板状部２１４２と、当該板状部２１４２から、流体取扱装置１２００の径方向外側（チューブ１２０の第２の端部側）に突出する突出部２１４３と、から構成されてもよい。当該板状部２１４２および突出部２１４３には、チューブ１２０を嵌め込むことが可能な溝状の切り欠き２１４１が設けられている。
　なお、図４Ａは、本実施形態の変形例に係る流体取扱装置１２００の斜視図であり、図４Ｂは、当該流体取扱装置１２００の正面図である。なお、図４Ａおよび図４Ｂに示す流体取扱装置１２００は、第１のデバイス２１０の第２基板２１４の支持部２１４ａの形状以外は、上述の流体取扱装置１００と同様であるため、同一の部材については同一の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
　当該変形例の流体取扱装置１２００における支持部２１４ａによれば、支持部２１４ａとチューブ１２０との接触面積をより多くすることができ、チューブ１２０の第２の端部がより動きにくくなる。なお、当該変形例においても、支持部２１４ａが有する切り欠き２１４１（溝）の形状をＵ字状としているが、切り欠きの形状は当該形状に制限されない。
　一方で、本実施形態のさらなる変形例に係る流体取扱装置１５００を図５Ａおよび図５Ｂに示す。図５Ａは、当該変形例に係る流体取扱装置１５００の斜視図であり、図５Ｂは、当該流体取扱装置１５００の断面図である。なお、図５Ａおよび図５Ｂに示す流体取扱装置１５００は、第１のデバイス５１０の第２基板５１４の支持部５１４ａの形状以外は、上述の流体取扱装置１００と同様であるため、同一の部材については同一の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
　当該変形例における流体取扱装置１５００では、第２基板５１４の支持部５１４ａが第２の貫通孔５１４１を有する。当該第２の貫通孔５１４１の径は、チューブ１２０の外径と同一または若干小さいことが好ましい。支持部５１４ａが第２の貫通孔５１４１を有すると、チューブ１２０の外周を第２の貫通孔５１４１によって支持することができ、チューブ１２０の第２の端部が固定されやすくなる。
　また、上述の流体取扱装置１００は、支持部１１４ａとチューブ１２０とを固定するためのストッパ（図示せず）等をさらに有していてもよい。ストッパは、チューブ１２０の外周の１箇所もしくは２箇所以上に固定された、チューブ１２０の径方向外側に突出する円環状の部材とすることができる。この場合、支持部１１４ａと当該ストッパとが当接することで、チューブ１２０の移動が抑制される。
　さらに、上述の流体取扱装置は、支持部１１４ａの切り欠き１１４１の内周に弾性体（図示せず）等が配置されていてもよい。切り欠き１１４１の内周に弾性体が配置されると、チューブ１２０と当該弾性体との間に摩擦力が生じるため、チューブ１２０の位置がずれ難くなる。
　（第２の実施形態）
　図６に第２の実施形態の流体取扱装置３００の斜視図を示す。また、図７Ａに当該流体取扱装置３００の平面図を示し、図７Ｂに当該流体取扱装置３００の側面図を示し、図７Ｃに、図７ＡにおけるＡ－Ａ線での断面図を示す。ただし、これらの図は、本実施形態の流体取扱装置３００の構造の一例を模式的に示したものであり、流体取扱装置３００は、当該構造に限定されない。
　第２の実施形態の流体取扱装置３００は、第１のデバイス３１０と、チューブ１２０とを有する。当該流体取扱装置３００では、チューブ１２０の第１の端部が、第１のデバイス３１０の開口部３１０ｈで固定されており、チューブ１２０の第２の端部は、第１のデバイス１１０の支持部３１１ｃによって固定されている。なお、本実施形態の流体取扱装置３００のチューブ１２０については、上述の第１の実施形態の流体取扱装置１００のチューブ１２０と同様である。そこで、以下、第１のデバイス３１０についてのみ説明する。
　本実施形態の第１のデバイス３１０は、本体部３１１と、フィルム３１２とが積層された構造を有する。また、本実施形態の第１のデバイス３１０は、流体を導入するための導入口３１１ａと、当該導入口３１１ａに連通し、流体を流動させるための流路３１０ｂと、当該流路３１０ｂおよび外部を連通する開口部３１０ｈと、チューブ１２０の第２の端部側を支持する支持部３１１ｃと、を有する。
　本実施形態では、流体を導入するための導入口３１１ａが、本体部３１１に配置されている。ただし、導入口３１１ａは、フィルム３１２側に配置されていてもよい。また、第１のデバイス３１０は、導入口３１１ａを１つのみ有していてもよく、２つ以上有していてもよい。
　また、流体を流動させるための流路３１０ｂは、本体部３１１に設けられた溝３１１ｂと、フィルム３１２とに囲まれた領域から構成される。流路３１０ｂは、導入口３１１ａと開口部３１０ｈとを繋ぎ、導入口３１１ａ側から開口部３１０ｈ側に流体を流動させることが可能であればよい。図７Ｃには、導入口３１１ａおよび開口部３１０ｈを直線状に繋ぐ流路３１０ｂを示しているが、流路３１０ｂの構造は直線状に限定されず、途中で分岐したりしていてもよい。さらに、第１のデバイス３１０は、流路３１０ｂを複数有していてもよく、流路３１０ｂどうしの間に、流体を一次的に収容するためのチャンバー（図示せず）等を有していてもよい。当該流路３１０ｂやチャンバーの形状については、第１の実施形態の第１のデバイス１１０の流路１１０ｂやチャンバーの形状と同様とすることができる。
　一方、チューブ１２０の第１の端部を挿入する開口部３１０ｈは、本体部３１１に設けられた貫通孔から構成される。本実施形態の第１のデバイス３１０は、開口部３１０ｈを１つのみ有しているが、第１のデバイス３１０は、複数の開口部３１０ｈを有していてもよい。当該開口部３１０ｈの形状は、第１の実施形態の第１のデバイス３１０の開口部１１０ｈの形状と同様とすることができる。
　また、本実施形態においても、第１のデバイス３１０は、開口部３１０ｈに挿入したチューブ１２０の形状を保持したり、チューブ１２０の位置を固定したりするための構造を有していてもよい。本実施形態では、本体部３１１に、開口部３１０ｈの開口端を囲むように配置された保持部３１１ｄが配置されている。本体部３１１に保持部３１１ｄが配置されていると、保持部３１１ｄが、チューブ１２０の外周面を支持し、チューブ１２０の変形やつぶれが抑制される。また、開口部３１０ｈとチューブ１２０の外周面との接触面積が大きくなるため、チューブ１２０が開口部３１０ｈから脱落し難くなる。
　一方、チューブ１２０の第２の端部側を支持する支持部３１１ｃは、上述の開口部３１０ｈに固定されたチューブ１２０の第１の端部の中心軸と、チューブ１２０の第２のデバイスと接続する第２の端部の中心軸と、が角度を有するようにチューブ１２０の第２の端部側を固定するための構成であればよい。
　本実施形態では、第１のデバイス３１０が支持部３１１ｃを一つのみ有するが、第１のデバイス３１０は支持部３１１ｃを二つ以上有していてもよい。例えば、一つのチューブ１２０を複数の支持部３１１ｃで支持するように、複数の支持部３１１ｃがチューブ１２０に沿って配置されていてもよい。また、開口部３１０ｈおよびチューブ１２０がそれぞれ複数ある場合には、各チューブ１２０を支えるように、支持部３１１ｃがそれぞれ配置されていてもよい。
　ここで、支持部３１１ｃの位置は特に制限されず、第２のデバイスとチューブ１２０との接続を阻害しない位置であればよいが、チューブ１２０の第２の端部に近い領域に配置されていることが好ましい。本実施形態では、支持部３１１ｃが第１のデバイス３１０の外縁に沿って配置されている。
　支持部３１１ｃの形状は、チューブ１２０の第２の端部を所望の高さおよび向きで固定可能であればよい。本実施形態の支持部３１１ｃは、本体部３１１とフィルム３１２との接合面に略垂直な方向に突出する直方体状の領域である。当該支持部３１１ｃの上部には、チューブ１２０を固定するためのＵ字状の切り欠き（溝）３１１１が形成されている。当該切り欠き３１１１にチューブ１２０を嵌め込むことで、チューブ１２０の第２の端部の位置が固定される。ただし、支持部３１１ｃの形状は当該形状に制限されない。
　ここで、本体部３１１を構成する材料は、上述の第１の実施形態の第１基板１１１を構成する材料と同様である。また、本体部３１１は、光透過性を有していてもよく、光透過性を有さなくてもよい。例えば、流体を流体取扱装置３００の本体部３１１側から観察する場合等には、本体部３１１が光透過性を有するように、材料を選択することが好ましい。
　一方、フィルム３１２は、上述の本体部３１１の溝３１１ｂを覆うことが可能な膜であればよい。本実施形態では、フィルム３１２が、本体部３１１の一方の表面の略全体を覆うように配置されているが、例えば本体部３１１の一部領域のみを覆うように配置されていてもよい。当該フィルム３１２は、上述の第１の実施形態のフィルム１１２と同様の材料で構成される。
　また、フィルム３１２は、光透過性を有していてもよく、有さなくてもよい。例えば、流体をフィルム３１２側から観察する場合には、フィルム３１２が光透過性を有するように、材料を選択することが好ましい。ただし、流体を流体取扱装置３００の本体部３１１側から観察する場合や、流体の観察を行わない場合等には、フィルム３１２が光透過性を有していなくてもよい。
　・流体取扱方法
　上述の流体取扱装置３００を使用する場合、流体取扱装置３００のチューブ１２０の第１の端部を第１のデバイス３１０の開口部３１０ｈに挿入する。一方、チューブ１２０の第２の端部側を、第１のデバイス３１０の支持部３１１ｃの切り欠き３１１１に嵌め込み、チューブ１２０を２点で固定する。その後、当該流体取扱装置３００を所望の第２のデバイス（図示せず）の近傍に配置し、チューブ１２０の第２の端部を、第２のデバイスの接続口と接続する。
　そして、所望の流体を、第１のデバイス３１０の導入口３１１ａから流体を導入し、流路３１０ｂ内を流動させる。このとき、必要に応じて流体の観察を行ったりしてもよい。さらに、第１のデバイス３１０内を流れる流体をソーティングし、所望の流体のみを、開口部３１０ｈ（チューブ１２０）に接続された流路３１０ｂに移動させてもよい。
　そして、第１のデバイス３１０の開口部３１０ｈ近傍に到達した流体を、チューブ１２０を介して、装置側に移動させる。移動に際し、装置側から流体を吸引してもよく、流体取扱装置３００の導入口３１１ａ側から圧力をかけて、流体を押し出してもよい。また、チューブの第１の端部（第１のデバイス３１０と接続する端部）が重力方向上側、チューブの第２の端部（第２のデバイスと接続する端部）が重力方向下側となるように、流体取扱装置３００の向きを調整してもよい。この場合、重力によって、流体がチューブ１２０内を移動しやすくなり、流体を第２のデバイスに移動させやすくなる。
　・その他
　なお、本実施形態においても、本体部３１１が有する保持部３１１ｄに替えて、弾性を有する筒状の封止部材（図示せず）を配置してもよい。筒状の封止部材を開口部３１０ｈ内に嵌め込み、当該封止部材の内部にチューブ１２０を挿入することで、封止部材およびチューブ１２０の間、ならびに封止部材および開口部３１０ｈの壁面の間に隙間が生じ難くなり、チューブ１２０が抜け難くなったり、流体の漏出が抑制されたりする。この場合、開口部３１０ｈの開口径は、封止部材の外径より若干小さく設定することが好ましい。なお、当該封止部材は、上述の第１実施形態で説明したものと同様とすることができる。
　また、上述の支持部３１１ｃの形状も上述の形状に制限されず、例えば本実施形態の本体部３１１の形状を、図４Ａに示す第１デバイスの第２基板２１４と同様の構造としてもよい。すなわち、支持部３１１ｃが、図４に示すように、板状部２１４２と、当該板状部２１４２から、流体取扱装置（図４では１２００）の径方向外側（チューブ１２０の第２の端部側）に突出する突出部２１４３と、を有する形状であってもよい。
　本実施形態のさらなる変形例に係る流体取扱装置１６００を図８Ａおよび図８Ｂに示す。図８Ａは、当該変形例に係る流体取扱装置１６００の斜視図であり、図６Ｂは、当該流体取扱装置１６００の断面図である。なお、図６Ａおよび図６Ｂに示す流体取扱装置１６００は、第１のデバイス６１０の本体部６１１の支持部６１１ｃの形状以外は、上述の流体取扱装置３００と同様である。同一の部材については、同一の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
　当該変形例における流体取扱装置１６００では、本体部６１１の支持部６１１ｃが第２の貫通孔６１１１を有する。当該第２の貫通孔６１１１の径は、チューブ１２０の外径と同一または若干小さいことが好ましい。支持部６１１ｃが第２の貫通孔６１１１を有すると、支持部６１１ｃによってチューブ１２０の外周を支持することができ、チューブ１２０の第２の端部が固定されやすくなる。
　また、上述の流体取扱装置１００は、支持部３１１ｃとチューブ１２０とを固定するためのストッパ（図示せず）等をさらに有していてもよく、支持部３１１ｃの切り欠きの内周に弾性体（図示せず）等が配置されていてもよい。
　（効果）
　本発明の流体取扱装置によれば、いずれの実施形態においても、チューブが第１のデバイスによって、２箇所で固定されるため、第２のデバイスとの接続が容易である。また、チューブを第１のデバイスに取り付けた後、チューブが動きにくいため、チューブが他の部材に引っかかって破損したり、第１のデバイスもしくは第２のデバイスから抜けたり、さらにはチューブが検出装置等と干渉することも少ない。
　本出願は、２０１９年１１月１９日出願の特願２０１９－２０８８７４号に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明の流体取扱装置は、各種装置と容易に精度よく接続可能である。したがって、特に各種検査や分析に用いられるマイクロ流体取扱装置等として有用である。
　１００、３００、１１００、１２００、１５００、１６００　流体取扱装置
　１１０、２１０、３１０、５１０、６１０　第１のデバイス
　１１０ｂ、３１０ｂ　流路
　１１０ｈ、３１０ｈ　開口部
　１１１　第１基板
　１１１ａ、３１１ａ　導入口
　１１１ｂ、３１１ｂ　溝
　１１２、３１２　フィルム
　１１２ｈ、１１３ｈ、１１４ｈ　貫通孔
　１１３　接着層
　１１４、２１４、５１４　第２基板
　１１４ａ、２１４ａ、３１１ｃ、５１４ａ、６１１ｃ　支持部
　１１４ｂ、３１１ｄ　保持部
　１２０　チューブ
　１３０　封止部材
　３１１、６１１　本体部
　１１４１、２１４１、３１１１　切り欠き
　２１４２　板状部材
　２１４３　突出部
　５１４１、６１１１　第２の貫通孔
　ＬＡ　チューブの第２の端部の中心軸
　ＬＢ　チューブの第１の端部の中心軸
　θ　チューブの第２の端部の中心軸と第１の中心軸とがなす角度

Claims (7)

  1. 　流体を流動させるための流路、ならびに前記流路および外部を連通する開口部を有する第１のデバイスと、
    　前記開口部に第１の端部が挿入されたチューブと、
    　を有し、
    　前記第１のデバイスは、前記チューブの第２の端部の中心軸が前記チューブの第１の端部の中心軸に対して角度を有するように前記チューブを固定する支持部をさらに有する、
    　流体取扱装置。
  2. 　前記チューブが、可撓性を有する、
    　請求項１に記載の流体取扱装置。
  3. 　前記チューブが、金属製である、
    　請求項１に記載の流体取扱装置。
  4. 　前記支持部が切り欠きまたは貫通孔を有し、前記チューブが前記切り欠きまたは貫通孔に嵌め込まれている、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
  5. 　前記第１のデバイスが、
    　前記流路の内壁の一部を構成する溝を有する第１基板と、
    　前記第１基板の前記溝を覆うように配置されたフィルムと、
    　前記フィルム上に配置された接着層と、
    　前記接着層上に配置され、前記接着層と反対側の面に前記支持部を有する第２基板と、
    　を有し、
    　前記フィルム、前記接着層、および前記第２基板がそれぞれ、前記開口部を構成する貫通孔を有する、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
  6. 　前記第１のデバイスが、
    　前記流路の内壁の一部を構成する溝、前記溝に接続された前記開口部を構成する貫通孔、および前記溝と反対側の面に配置された支持部を有する本体部と、
    　前記本体部の前記溝を覆うフィルムと、
    　を有する、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
  7. 　前記開口部に嵌め込まれた、弾性を有する筒状の封止部材をさらに有し、
    　前記チューブの第１の端部が、前記封止部材に挿入されている、
    　請求項１～６のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
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