WO2022065086A1

WO2022065086A1 - 構造体

Info

Publication number: WO2022065086A1
Application number: PCT/JP2021/033372
Authority: WO
Inventors: 浩美内村; 智規薮谷
Original assignee: 国立大学法人愛媛大学
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2022-03-31
Also published as: JP2022055241A

Abstract

【課題】少ない試料を様々な分野に用いることができる構造体を提供する。【解決手段】基材１０ａの表裏を貫通した貫通孔１１ｈを有する貫通孔領域部１１と、貫通孔領域部１１に連続した液体供給部１２と、を有する本体部１０を備え、本体部１０は、基材１０ａ内に貫通孔１１ｈに連通する液体Ｌが毛細管現象によって通液可能な複数の空隙１０ｈを有しており、貫通孔１１ｈは、液体を表面張力によって保持し得る大きさに形成されている。このため本体部１０に液体を供給すれば、貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆを形成させることができる。

Description

構造体

　本発明は、構造体に関する。さらに詳しくは、医学や、生化学、薬学、化学、食品、環境、工学などの様々な分野に広く利用される構造体に関する。

　近年、少量の液体を有効利用する技術の開発が様々な分野で進められてきている。例えば、医学分野においては、血液や尿などの体液から目的成分を定性して病気を簡易的に診断することが可能となってきている（特許文献１～５）。

　特許文献１には、フォトリソグラフィー法を用いて処理した多層構造を有する簡易分析チップが開示されている。このチップの流路の先端部には、各種発色性材料を備えた検出部が設けられており、試料中に分析成分が存在すれば検出部の発色度合いを目視で判断したり、反射光の変化量に基づいて試料中の目的成分の量を把握する旨の記載がある。
　特許文献２～４にも同様の簡易分析チップや試験紙が開示されており、対象成分の存在量に応じた色調変化（比色法）、すなわち基材表面の反射光（散乱光）の変化量を目視や画像処理として数値化する旨が記載されている。

特開２０１２－２３０１２５号公報特表２０１４－５２９０８３号公報特開２０１３－５３８６９号公報特開２００９－１１５８２２号公報特開２０１３－１４８５９２号公報

　しかしながら、特許文献１～５の技術は、あくまでも医学分野に特化した技術であり、他の分野（例えば、工学や環境、食品分野など）に利用できる技術ではなく、これらの文献には、他の用途に利用することも全く想定されておらず、このような記載や示唆もない。

　本発明は上記事情に鑑み、少ない試料を様々な分野に用いることができる構造体を提供することを目的とする。

　本発明の構造体は、基材の表裏を貫通した貫通孔を有する本体部を備えており、該本体部は、前記基材内部に、前記貫通孔に連通する、液体が毛細管現象によって通液可能な複数の空隙を有しており、前記貫通孔は、液体を表面張力によって保持し得る大きさに形成されていることを特徴とする。

　本発明の構造体によれば、本体部の液体供給部に液体の試料（以下、単に液体という）を供給すれば、供給した液体が基材内部を通って貫通孔内に液膜（液相ともいう）を形成させることができので、この液膜を所望の用途に利用することができる。

本実施形態の構造体１の概略説明図である。図１の本体部１０のＩＩＡ－ＩＩＡ線概略断面拡大図であり、（Ｘ）、（Ｙ）は、基材１０ａを他の材質で形成した場合の概略説明図である。本実施形態の構造体１の概略平面説明図および概略断面説明図である。本実施形態の構造体１を分光分析用チップとして利用した概略説明図である。本実施形態の構造体１の貫通孔１１ｈに形成される液膜Ｌｆの液面形状の変化の概略説明図である。本実施形態の構造体１の貫通孔１１ｈが楕円形状をしたものの概略説明図である。本実施形態の構造体１の概略説明図である。本実施形態の構造体１の概略説明図である。本実施形態の構造体１をろ過具として利用した概略説明図である。本実施形態の構造体１の概略説明図である。本実施形態の構造体１を液体噴霧具として利用した概略説明図である。実験１に使用した構造体１の概略説明図である。実験結果を示した図である。実験結果を示した図である。実験結果を示した図である。実験結果を示した図である。実験結果を示した図である。実験結果を示した図である。実験結果を示した図である。

　つぎに、本発明の本実施形態を図面に基づいて説明する。
　本実施形態の構造体は、少量の液体を様々な分野に利用できるようにしたことに特徴を有している。

　明細書において液体とは、本実施形態の構造体の供給する際に流動性を有する液状のものであればとくに限定されない。例えば、液体に用いられる溶媒としては、水やアルコール、有機溶媒や工業的に使用される溶剤など様々な溶媒（単独または混合したものでもよい）を採用することができる。また、液体は、含有成分が溶解した状態のものであっても、分散した状態であっても、一部が沈殿した状態であっても、どのような状態でもとくに限定されない。例えば、血液や尿などの体液や、河川などの環境水、工場から排出される工場排水などのほか、人用や動物用などの様々な医療用の薬剤（液体状のものや粉体や固体状のものを水や溶剤などに溶解・分散したものなども含まれる）、食品、工業製品などを試料とすることができるが、これらに限定されないことは言うまでもない。

　本実施形態の構造体の特徴について詳細に説明する前に、まず、構造体の概略について説明する。

（構造体１の概略）
　構造体１は、液体が通液可能な基材１０ａを有する本体部１０を備えており、この本体部１０は、貫通孔領域部１１と、液体供給部１２と、を備えている。本体部１０の基材１０ａ内部には、液体が毛細管現象によって通液可能な複数の空隙１０ｈが形成されている。そして、本体部１０の貫通孔領域部１１は、基材１０ａの表裏を貫通する貫通孔１１ｈを有している。この貫通孔１１ｈの内壁には、複数の空隙１０ｈの開口が形成されている。つまり、基材１０ａ内部に形成された空隙１０ｈは、貫通孔１１ｈに連通するように形成されており、空隙１０ｈの開口が貫通孔１１ｈの内壁面に位置するように形成されている。さらに、この貫通孔１０は、液体を表面張力によって保持し得る大きさに形成されている。

　以上のごとき構成であるので、構造体１の液体供給部１２に対して所望の液体Ｌを供給すれば、基材１０ａ内の空隙１０ｈを毛細管現象によって貫通孔領域部１１まで移動させることができる。基材１０ａ内には、液体Ｌが毛細管現象によって通液可能な微細な空隙１０ｈからなる空隙ネットワークが形成されているので、液体Ｌはこの空隙ネットワークを移動しながら液体Ｌ中の不純物（夾雑成分）などが分離・除去されて貫通孔１１ｈまで移動する。つまり、本体部１０は、基材１０ａが有するフィルター機能により液体Ｌを液体供給部１２から貫通孔領域部１１まで移動させることができる。具体的には、基材１０ａが有するフィルター機能により液体Ｌ中に存在する複数の成分は、その大きさによって適切に篩分けされる。例えば、供給された液体Ｌ中に目的成分と不純物が存在する場合、液体Ｌ中の成分が目的成分と不純物に分離除去しながら、貫通孔領域部１１まで移動させることができる。

　貫通孔領域部１１まで到達した液体Ｌは、貫通孔１１ｈの内壁面に形成された空隙１０ｈの開口から貫通孔１１ｈ内に流入する。このとき、空隙１０ｈ内を通って空隙１０ｈの開口に到達した液体Ｌは、まず、表面張力によって貫通孔１１ｈの内壁に沿って貫通孔１１ｈの内壁面に広がる。そして、貫通孔１１ｈの内壁面を覆った液体Ｌは、貫通孔１１ｈの中心に向かって広がる。貫通孔１１ｈの中心に向かって広がる液体Ｌの膜は、空気の層を断面円形状にするように貫通孔１１ｈの中心方向に向かって閉じ込めながら広がる。そして、最終的にこの空気の層がはじければ、中心に向かって広がった液体Ｌが連結して、貫通孔１１ｈ内に液体Ｌの膜（マクロ的には液膜Ｌｆであり、ミクロ的には液相Ｌｆともいえるが、以下では単に液膜Ｌｆという）が形成される。この液膜Ｌｆは、表面張力によって貫通孔１１ｈ内に保持されているので、貫通孔１１ｈの表面開口１１ｈａおよび裏面開口１１ｈｂに保持層などを設けなくても貫通孔１１ｈ内において保持された状態を維持できる。そして、上記のごとく貫通孔１１ｈ内に形成させた液膜Ｌｆは、様々な用途に用いることができる。詳細は後述するが、構造体１は、例えば、以下のような用途に利用することができる。

　分光分析機を用いて液膜Ｌｆを分析すれば、液体Ｌ中の目的成分を分析することができる。つまり、構造体１は、分光分析用チップとして利用することができる。
　また、貫通孔１１に液膜Ｌｆを形成した状態で本体部１０の貫通孔領域部１１の一方の面側から他方の面側に向かって空気などを吹き付ければ、他方の面側に向かって液膜Ｌｆからなる液滴を噴霧することができる。つまり、構造体１は、液体噴霧具として利用することができる。
　さらに、貫通孔１１に形成した液膜Ｌｆを吸引手段（例えば、ピペットなど）で吸引することにより、液膜Ｌの体積以上の液体Ｌを吸引することができる。つまり、構造体１は、液体Ｌをろ過するためのろ過具として利用することができる。

　貫通孔１１ｈの数は、用途に応じて適宜調整することができる。例えば、１個でもよいし、複数個形成してもよい。なお、複数とは、２個以上を意味する。

　まず、本体部１０の貫通孔領域部１１に複数の貫通孔１１ｈが形成されている場合について説明する。

　本体部１０の基材１０ａ内には、毛細管現象によって液体が通液可能な空隙１０ｈが複数形成されている。このため、一の貫通孔１１ｈに試料が供給されると、隣接する他の貫通孔１１ｈにも自動的に液体Ｌを移動（つまり展開）させることができる。貫通孔１１ｈに供給された液体Ｌは、表面張力によって貫通孔１１ｈ内に保持されて液膜Ｌｆを形成する。そして、本体部１０において、この現象が連続的に行われ、複数の貫通孔１１ｈ全体に液体Ｌの液膜Ｌｆを形成させることができる。この液膜Ｌｆを形成する液体Ｌの量は、貫通孔１１ｈの大きさや液体Ｌの性状に依存するが、表面張力により液膜Ｌｆが形成できる非常に少量（例えば１μＬ～１５０μＬ程度）である。

　このため、分光分析用チップとして構造体１を用いる場合には、貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを分析すれば、液体Ｌ中の目的成分を定量することができる。しかも複数の液膜Ｌｆから均質なデータを得ることができるようになる。つまり、一度の測定で、複数の液膜Ｌｆのデータを解析することができるようになる。言い換えれば、分光分析に構造体１を用いれば、少ない試料量であっても、液体Ｌ中の目的成分を精度よく定量することができるようになる。

　また、液体噴霧具として構造体１を用いる場合には、均質な複数の液滴を対象物に対して噴霧することができる。さらに、液膜Ｌｆが消滅したとしても消滅した液膜Ｌｆの貫通孔１１ｈ内には、上記のごとく空隙１０ｈ開口から液体Ｌが連続的に供給されるので、すぐにつぎの液膜Ｌｆが形成される。このため、液膜Ｌｆを液滴状に噴霧する場合には連続した操作が可能となる。
　しかも、液膜Ｌｆを噴霧状に形成して利用する場合には、均質かつ小さな液滴を簡単に形成することができる。具体的には、上述したように構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１の一の面から空気などで吹き付けるだけの簡単な構造で上記のごとき液滴を形成することができる。
　このため、噴霧の対象となる対象物に対して適切に液体Ｌを付着させることができる。このような噴霧の対象はとくに限定されない。しかも、本体部１０の基材１０ａ内を移動させることにより液体Ｌをろ過した状態の液膜Ｌｆを形成させることができるので、噴霧対象に応じて液滴の質を調整することも可能となる。
　さらに、構造体１を液体噴霧具として分析用機器や噴霧機器の一部に使用する場合には、ネブライザーとして機能させることが可能である。例えば、構造体１の本体部１０の液体供給部１２に液剤等を供給する構造にすれば、貫通孔１１ｈ内に連続的に液膜Ｌｆを形成させることができる。そして、本体部１０の貫通孔領域部１１の一の面に向かって空気等を吹き付ければ、他方の面から液剤を霧状に噴霧することができる。しかも、貫通孔１１ｈの大きさを調整すれば、液滴の大きさをコントロールすることができる。さらに、構造体１の素材を後述するろ紙等にすればコストも安くできるので、使い捨てタイプとして利用することも可能である。

　また、構造体１をろ過具として用いる場合には、貫通孔１１ｈから本体部１０によりろ過された液体Ｌを吸引手段（例えば、ピペット等）により吸引することにより連続した吸引が可能となる。具体的には、吸引手段により貫通孔１１ｈ内から液膜Ｌｆを吸引すれば、この貫通孔１１ｈの周囲の基材１０ａ内部に存在する液体Ｌをこの貫通孔１１ｈに誘導しながら連続した吸引が可能となる。このため、貫通孔１１ｈに形成される液膜Ｌの体積以上の液体Ｌをより適切に吸引することができるようになる。

　つぎに、本体部１０の貫通孔領域部１１に１個の貫通孔１１ｈが形成されている場合について説明する。

　貫通孔１１ｈが１個の場合であっても複数の貫通孔１１ｈが形成された場合と同様の用途に使用することができるので、用途に応じて適宜調整すればよい。
　例えば、構造体１をろ過具として用いる場合には、貫通孔１１ｈの周囲の基材１０ａ内部に存在する液体Ｌをこの１個の貫通孔１１ｈに誘導させやくなる。このため、複数個の貫通孔１１ｈを形成した場合に比べて、液膜Ｌｆ状の液体Ｌの吸引時間を短くできる可能性がある。

　なお、上記例では、本体部１０の液体供給部１２に対して液体Ｌを供給する場合について説明したが、貫通孔領域部１１の一の箇所に液体Ｌを供給しても上述した場合と同様に貫通孔１１ｈ内に均質に液体Ｌを展開して液膜Ｌｆを形成させることができるのはいうまでもない。

　また、液体供給部１２における液体Ｌの滴下箇所は、液体Ｌ中の不純物の量に応じて適宜調整すればよい。例えば、液体Ｌ中の不純物が少ない場合には、貫通孔領域部１１に近い箇所に供給し、不純物が多い場合には、貫通孔領域部１１からできるだけ離れた箇所に滴下すればよい。

（構造体１の詳細）
　つぎに、構造体１の構造を詳細に説明する。

（基材１０ａ）
　構造体１の本体部１０の基材１０ａは、板状の部材であり、内部に毛細管現象によって液体が通液可能な空隙１０ｈが形成されていれば、材質はとくに限定されない。
　基材１０ａは、透水性材料１０ｂだけを備えた構成としてもよいし、透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃとを備えた構成としてもよいし、ナノファイバーｎｆからなるナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃとを備えた構成としてもよいし、透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃとナノファイバー層１０ｄとを備えた構成としてもよい。なお、各材質についての詳細は後述する。

　基材１０ａの厚みは、貫通孔１１ｈ内に形成される液膜Ｌｆの分析に影響しない程度であれば、とくに限定さない。例えば、基材１０ａの厚み（基材１０ａの表面１０ｓａと裏面１０ｓｂとの距離）は、０．０１ｍｍ～１０ｍｍ程度となるように形成される。

　とくに、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、吸光光度法では、セルにおける光路長が長ければ通過する光の吸光量が多くなるので感度を高くすることができるから、液体Ｌ中の目的成分の濃度を適切に定量することができる。
　このため、構造体１においても、同様に、光路長に相当する液膜Ｌｆの液膜長さＲを長くすることにより、液体Ｌ中の目的成分の定量をより適切に行うことができるようになる。しかしながら、光路長つまり貫通孔領域部１１における厚さ方向の長さをあまり長くすると、透過光において、貫通孔１１ｈの内面の材質に基づく影響が発生する可能性がある。具体的には、貫通孔１１ｈ内に展開した液膜Ｌｆに基づく光吸収だけでなく、貫通孔１１ｈの内面の材質に基づく照射光Ｌ１の吸収や散乱等による影響により、液膜Ｌｆ中の目的成分以外の透過光量の減少、すなわち測定への悪影響（感度の低下、測定精度の悪化）が発生する可能性がある。例えば、基材１０ａの材質にもよるが、本体部１０の貫通孔領域部１１における厚みが１０ｍｍよりも厚い場合、測定値において、基材１０ａの材質に基づく非特異な光の吸収が発生する可能性が生じる。一方、例えば、貫通孔領域部１１における厚みが０．０１ｍｍよりも薄くなりすぎると、液膜Ｌｆの液膜長さＲが短くなる結果、光路長が短くなりすぎてしまい、液体Ｌ中の目的成分の濃度を適切に測定することができなくなる可能性がある。また、貫通孔領域部１１における厚みが、上記値よりも薄くなると、貫通孔１１ｈの形状が変化しやすくなる。
　したがって、吸光光度法に基づく分析方法の観点では、構造体１は、本体部１０の貫通孔領域部１１における厚みが、例えば、０．０１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。なお、厚みの下限値は、好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上ある。また、厚みの上限値は、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下である。

　また、蛍光分光分析法に基づく場合も吸光光度法と同様に、貫通孔領域部１１における厚みを厚くすれば、液膜Ｌｆの液膜長さＲを長く（つまり光路長を長く）できる一方、貫通孔１１ｈの内面の材質に基づく影響が発生する可能性がある。具体的には、液膜Ｌｆの液膜長さＲを長くしすぎると（つまり貫通孔領域部１１における厚みを厚くしすぎると）、透過光において、貫通孔１１ｈの内面の材質に基づく影響が発生する可能性がある。より具体的には、貫通孔１１ｈ内に展開した液膜Ｌｆに基づく光吸収だけでなく、上述した吸光光度法の場合と同様の測定への悪影響（感度の低下、測定精度の悪化）が発生する可能性がある。一方、貫通孔領域部１１における厚みを薄くしすぎると、液膜Ｌｆの液膜長さＲが短くなる結果、光路長が短くなり、適切な蛍光強度を得られない。
　したがって、蛍光分光分析法に基づく分析方法の観点では、構造体１は、本体部１０の貫通孔領域部１１における厚みが、吸光光度法に基づく場合と同様の範囲内となるように調製するのが望ましい。

　さらに、構造体１を色調分析に利用する場合、上述した吸光光度法や蛍光分光分析法と同様に、貫通孔領域部１１における厚みを厚くすれば、液膜Ｌｆの液膜長さＲを長く（つまり光路長を長く）できる。そして、この液膜長さＲが長くなれば、液膜Ｌｆ中の目的成分由来の吸光あるいは蛍光に基づく色調変化量を高くすることができる。一方、貫通孔領域部１１における厚みを厚くしすぎると、透過光において、貫通孔１１ｈの内面の材質に基づく光の影響が発生する可能性がある。具体的には、貫通孔１１ｈ内に展開した液膜Ｌｆに基づく光吸収だけでなく、貫通孔１１ｈの内面の材質に基づく光吸収の影響により、液膜Ｌｆ中の目的成分の濃度に基づかない色調変化や色調が暗くなるなど、色調変化を視認できにくくなる、すなわち測定への悪影響（測定精度の悪化）が発生する可能性がある。
　したがって、色調分析法に基づく分析方法の観点では、構造体１は、本体部１０の貫通孔領域部１１における厚みが、吸光光度法に基づく場合と同様の範囲内となるように調製するのが望ましい。

　なお、上記例は、本体部１０の貫通孔領域部１１の厚みが液体Ｌを供給した際、基材１０ａの材質が膨潤等により変動しない場合について説明したものである。
　具体的には、貫通孔１１ｈ内全体を満たすように液体Ｌを供給して、本体部１０の貫通孔領域部１１に形成された貫通孔１１ｈ内にほぼ均一な液膜Ｌｆを形成する。このとき、液膜Ｌｆの液膜長さＲは、乾燥状態の貫通孔１１ｈの貫通軸方向の長さ（つまり本体部１０の貫通孔領域部１１の厚み方向の距離）とほぼ同じ長さになる。一方、本体部１０の基材１０ａの材質が、液体Ｌを吸収して膨潤等する場合には、液体Ｌを上述した場合に供給すれば、本体部１０の貫通孔領域部１１の厚み方向の距離は、乾燥状態よりも長くなる。このとき、基材１０ａの膨潤に伴い、貫通孔１１ｈの貫通軸方向の長さも長くなる。
　このため、液膜Ｌｆの液膜長さＲが長くなるので、光路長も基材１０ａが乾燥した状態の貫通孔１１ｈの貫通軸方向の長さよりも長くなる。つまり、基材１０ａの厚みが薄くても、液体Ｌにより膨潤等を生じやすい材質を基材１０ａの材質として採用すれば、分析に適切な光路長を維持させることができるようになる。よって、基材１０ａの厚みを薄くしても、基材１０ａの材質を調整することにより、液体Ｌ中の目的成分の濃度を適切に定量することが可能となる。
　なお、液体Ｌの性状により液膜Ｌｆの液膜面Ｌｓが凸状のメニスカス形状になる液体Ｌを供給すれば、液膜長さＲをより長くできるので、光路長もより長くできる。

（基材１０ａの大きさ、形状）
　本体部１０の形状や大きさは、分析に影響しない程度の形状や大きさであれば、とくに限定されない。
　例えば、円形状、矩形状、放射形状、らせん形状など様々な形状を採用することができる。また大きさは、用途に応じて適宜調整すればよく、以下に記載の大きさや形状に限定されるものではない。
　例えば、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、構造体１は、分光計ＳＭにセットできる程度の大きさであればよく、液体噴霧具として利用する場合には、液体が噴霧し易い大きさとなるように形成すればよい。
　また、本体部１０の形状もとくに限定されない。例えば、一辺が０．１ｃｍ～５ｃｍ程度の正方形状に形成することができ、長方形状にした場合には、短辺が０．１ｃｍ～５ｃｍ程度、長辺が０．１ｃｍ以上１０ｃｍ程度となるように形成することができる。さらに、円形状にする場合には、例えば、直径が０．１ｃｍ～５ｃｍ程度となるように形成することができる。

（基材１０ａ中の空隙１０ｈ）
　本体部１０の基材１０ａは、内部に上述した液体が毛細管現象によって通液可能な複数の空隙１０ｈが形成されている。
　この基材１０ａ内部の空隙１０ｈは、液体が毛細管現象によって通液可能となるように形成されていれば、その空隙の幅はとくに限定されない。例えば、空隙１０ｈの幅が０．１μｍ～２０００μｍ程度となるように形成することができ、より好ましくは０．２μｍ～１０００μｍ以下である。そして、より好ましくは０．４μｍ～１０００μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上１０００μｍ以下、さらにより好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下となるように形成する。
　そして、基材１０ａ内において、複数の空隙１０ｈが、網目状に形成されている。つまり、基材１０ａ内において、隣接する空隙１０ｈ同士が互いに連通するように複数の空隙１０ｈが網目状に形成されている。言い換えれば、基材１０ａ内には、液体が毛細管現象によって通液可能な微細な空隙ネットワークが形成されているのである。

　なお、基材１０ａ中に占める複数の空隙１０ｈの割合は、とくに限定されない。
　例えば、基材１０ａの材質としては、透水性材料１０ｂであるセルロース繊維からなる一般的に市販されている実験用のろ紙や、ろ布（フエルト）、不織布等を採用することができる。このような一般的な材質を用いて基材１０ａを形成した場合、その空隙率（ろ紙等の一定体積あたりの空隙１０ｈの体積が占める割合）は、５０％～９５％程度である。
　例えば、基材１０ａとしてろ紙を用いた場合、その材質にもよるが、セルロース系であれば６０％～９５％であり、シリカ系であれば９０％、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系であれば５０％～８５％であり、ガラス系であれば８０％～９０％であり、レーヨン・ポリエステル系不織布であれば８０％～９０％である。

　基材１０ａは、上述したように、透水性材料１０ｂだけを備えた構成、水性材料１２と不透水性材料１０ｃとを備えた構成、ナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃとを備えた構成、全てを備えた構成など、様々な構成にできる。
　以下、本体部１０の基材１０ａの材質（透水性材料１０ｂ、不透水性材料１０ｃ、ナノファイバー層１０ｄ）をより具体的に説明する。

（透水性材料１０ｂ）
　透水性材料１０ｂは、細い繊維ｆが束状になった繊維集合体であり、水などの液体をその内部に浸透させたり、または表面に沿って流したりできる性質を有するものであれば、とくに限定されない。
　なお、基材１０ａは、透水性材料１０ｂだけを用いてある程度の空隙率を有する構造にしてもよい。このような構造のものとしては、例えば、後述する市販のろ紙を挙げることができる。

　透水性材料１０ｂとしては以下のような材質のものを採用することができる。
　例えば、透水性材料１０ｂを構成する繊維ｆとしては、セルロース繊維、繊維、麻繊維、パルプ繊維等の天然素材のもの（天然繊維）のほか、合成樹脂系材料（例えば、ポリエステルや、ナイロン、レーヨン、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、カーボンなど）を原料とした合成樹脂製の繊維（化学繊維）やスチールウール、銅、銀などを原料とした金属製の繊維（金属繊維）、ケイ素やチタンなど酸化物、マグネシウムなどの水酸化物、カルシウムなどの炭酸塩、バリウムなどの硫酸塩等の無機化合物系材料を原料とした繊維ｆなどを採用することができる。もちろん、上述したように２種以上を適宜混合したものも使用することができる。

　透水性材料１０ｂは、複数の上記繊維ｆが束状になった集合体である。そして、透水性材料１０ｂは、繊維ｆ間に、基材１０ａの空隙１０ｈより狭い幅を有する微細な隙間１０ｂｈを有している。この隙間１０ｂｈは、例えば、数μｍ～数十μｍ程度の幅を有している。このため、透水性材料１０ｂは、水などの液体が接すれば、液体を繊維ｆ間の微細な隙間１０ｂｈに浸透させることができる。一旦繊維ｆ間に入り込んだ液体は、この隙間１０ｂｈを形成する繊維ｆ表面と液体との表面張力等の相互作用によって自動的に隙間１０ｂｈ内を移動する。つまり、透水性材料１０ｂは、試料が接触すれば内部に浸透させて、毛細管現象により隙間１０ｂｈを移動させる機能を有している。

　基材１０ａが、上記のごとき透水性材料１０ｂだけを複数用いて所定の空隙率を有する構造とする。この場合、基材１０ａの網目状の空隙１０ｈは、透水性材料１０ｂ間に形成された複数の空隙１０ｈと透水性材料１０ｂ内の複数の隙間１０ｂｈとによって形成される。このような構造を有する基材１０ａとし使用することができるものとしては、例えば、上述した、市販のろ紙（例えば、後述する実施例に記載のろ紙が挙げられる）や、ろ布（フエルト）、不織布などを挙げることができるが、これらに限定されない。

　なお、透水性材料１０ｂには、透水性材料１０ｂ自体を製造する際に不純物として混入または意図的に混入させた微細な無機顔料などを含んでいてもよい。なぜなら、このような微細な不純物は液体Ｌが移動する流路の形成に寄与しないからである。

（不透水性材料１０ｃ）
　不透水性材料１０ｃは、内部に水などの液体が浸透しない性質を有するものである。
　不透水性材料１０ｃは、基材１０ａにおいて、複数の透水性材料１０ｂ間に配置されるものである。
　不透水性材料１０ｃの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のほか、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂製のもののほか、カーボン製、ガラス製、シリカ製、金属製、炭酸カルシウム製、二酸化ケイ素製などを挙げることができる。とくに、試料として血液など動物の体液を用いる場合、これらの液体と反応性の低いＰＥＴ製の不透水性材料１０ｃを使用するのが好ましい。

　不透水性材料１０ｃの形状は、とくに限定されず、塊状や球状、短い繊維状等の種々の形状を有する材料を採用することができる。また、この不透水性材料１０ｃは、繊維状のものを複数からまるように形成したものを採用してもよい。
　不透水性材料１０ｃの形状として繊維状を採用する場合、その大きさはとくに限定されない。例えば、繊維状の不透水性材料１０ｃは、繊維径が１０μｍ～５００μｍ程度、繊維長が２０μｍ～５ｍｍ程度のものや、繊維径が５０μｍ～１００μｍ程度、繊維長が５０μｍ～１ｍｍ程度のものを用いることができる。

　基材１０ａが、上記のごとき繊維状の不透水性材料１０ｃと透水性材料１０ｂとを備えた構造とする。この場合、基材１０ａ内に所定の空隙幅を有する空隙１０ｈを形成し易くなる。そして、基材１０ａの網目状の空隙１０ｈは、透水性材料１０ｂ同士間の空隙１０ｈ、透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃ間の空隙１０ｈ、不透水性材料１０ｃ同士間の空隙１０ｈ、および透水性材料１０ｂ内の隙間１０ｂｈと、によって形成される。このため、基材１０ａ内により複雑な網目状の空隙１０ｈが形成される。

　とくに、基材１０ａが不透水性材料１０ｃと透水性材料１０ｂを用いた構造とすれば、以下の利点を有する。
　まず、基材１０ａが不透水性材料１０ｃを備えている。この透水性材料１３は、基材１０ａ内において、複数の透水性材料１０ｂ間に配置される。しかも、この複数の不透水性材料１０ｃは、基材１０ａ中に不均一（ランダム）に存在する。
　このため、基材１０ａの内部には、複数の網目状の空隙１０ｈが形成される。つまり、基材１０ａの内部には、網目状の空隙ネットワークが形成される。そして、この網目状の空隙１０ｈは、液体Ｌが流れるための空隙１０ｈの幅（つまり流路幅）が、液体Ｌが流れる方向（流路方向）に向かってより変化する（不均一に変化する）ように形成される。
　すると、液体Ｌを基材１０ａの貫通孔領域の近くに滴下すれば、滴下された液体Ｌは基材１０ａ内部へ浸透して、複数の網目状の空隙１１内を移動しながら貫通孔１１ｈへ向かう。そして、液体Ｌは、この網目状の空隙１０ｈ内を移動している間に、不純物が分離・除去される。つまり、構造体１の本体部１０の基材１０ａは、液体Ｌ中の不純物等を分離・除去するフィルター機能を有しているのである。
　ついで、基材１０ａが透水性材料１０ｂを備えている。この透水性材料１０ｂは、その内部に、液体Ｌが毛細管現象により移動することができる複数の隙間１０ｂｈを有している。
　したがって、基材１０ａは、不透水性材料１０ｃと、透水性材料１０ｂと、を備えることにより、内部に形成される上記空隙ネットワークをより複雑化させることができる。つまり、構造体１の本体部１０の基材１０ａは、透水性材料１０ｂを備えることにより、より高いフィルター機能を発揮することができるようになる。

　以上のごとく、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、本体部１０の基材１０ａが有するフィルター機能は、つぎの順に高くなる。まず、透水性材料１０ｂのみで基材１０ａ形成する場合、ついで透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃを用いて基材１０ａを形成する場合、そして後述するナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃを用いて基材１０ａを形成する場合の順に高くなる。言い換えれば、基材１０ａは、内部の空隙１０ｈの不均一さが、フィルター機能の高くなるのと同様の順に高くなる傾向にある。
　このため、液体Ｌ中の目的成分を定量する際には、液体Ｌ中の不純物の量に応じて適宜本体部１０の基材１０ａ構造を調整することにより、液体Ｌの目的成分を適切に定量できるようになる。具体的には、不純物を多く含む液体Ｌを分析する場合には、透水性材料１０ｂのみを用いて形成する基材１０ａよりも、透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃを用いた基材１０ａや後述するナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃを用いた基材１０ａを使用するのが好ましい。

（透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃの配合割合）
　基材１０ａを構成する透水性材料１０ｂと不透水性材料１０ｃの配合割合は、上記フィルター機能を発揮することができれば、とくに限定されない。
　例えば、両者の配合割合（質量割合）としては、例えば、透水性材料１０ｂ：不透水性材料１０ｃ＝１：９～９：１となるように配合することができる。

　なお、上記例では、不透水性材料１０ｃが透水性材料１０ｂやナノファイバー層１０ｄ間に配置される構成の基材１０ａについて説明したが、基材１０ａを不透水性材料１０ｃのみを用いて形成してもよい。具体的には、複数の繊維状の不透水性材料１０ｃを絡まるようにしてろ紙のような構造の基材１０ａを形成してもよい。

（ナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃ）
　つぎに、基材１０ａが、ナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃとを備える場合を具体的に説明する。
　基材１０ａは、複数のナノファイバー層１０ｄと複数の不透水性材料１０ｃとを備えることにより、その内部に、複数のナノファイバー層１０ｄと、この複数のナノファイバー層１０ｄ間に配置された複数の不透水性材料１０ｃを有する構造になる。この複数のナノファイバー層１０ｄには、後述するように、不透水性材料１０ｃの影響により、表裏を貫通する孔が複数形成されている。

　基材１０ａ内には、隣接するナノファイバー層１０ｄ間、ナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃ間、および隣接する不透水性材料１０ｃ間との間に複数の網目状の空隙１０ｈ（網目状の空隙ネットワーク）が形成されている。
　この複数の不透水性材料１０ｃは、複数のナノファイバー層１０ｄによって束ねられるようにして配置されている。そして、複数の不透水性材料１０ｃを束ねた構造にすることにより、隣接する不透水性材料１０ｃ間の距離を短くすることができる。このため、隣接する不透水性材料１０ｃ間の空隙１０ｈの幅（流路幅）を小さくすることができる。
　したがって、本体部１０の基材１０ａは、ナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃとを備えることにより、内部に形成される複数の空隙１０ｈの流路幅をより複雑化させることができる。つまり、基材１０ａ内に形成される上記空隙ネットワークをさらに複雑化させることができる。
　よって、構造体１の本体部１０の基材１０ａは、ナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃとを備えることにより、より優れたフィルター機能を発揮することができるようになる。

　ナノファイバー層１０ｄは、微細繊維であるナノファイバーｎｆから形成された膜状のものである。具体的には、ナノファイバー層１０ｄは、複数のナノファイバーｎｆが絡み合って集合した集合体である。
　ナノファイバー層１０ｄを構成するナノファイバーｎｆとしては、合成樹脂製のものや天然素材のものを使用することができる。

　天然素材のものとしては、セルロースナノファイバーｎｆを挙げることができる。このセルロースナノファイバーｎｆは、その表面に多数の水酸基を有するので、一般的な合成樹脂製のナノファイバーｎｆに化学的に親水性の官能基を結合させたものに比べて親水性が高い。つまり、水に濡れやすいという性質を有する。
　このため、このセルロースナノファイバーｎｆを用いたナノファイバー層１０ｄ（セルロースナノファイバー層１０ｄ、単にＣＮＦ層１０Ｄということがある）を用いて基材１０ａを形成することにより、複数のＣＮＦ層１０Ｄ間に形成された空隙１０ｈで発生する毛細管作用をより向上させることができる。
　したがって、基材１０ａが、複数のＣＮＦ層１０Ｄを備えることにより、基材１０ａ内部における液体Ｌの移動をよりスムースにさせることができるという利点が得られる。言い換えれば、基材１０ａが、複数のＣＮＦ層１０Ｄを備えることにより、優れたフィルター機能を発揮しつつ、高い吸水機能を発揮するようになる。

　なお、このようなセルロースナノファイバーｎｆの大きさは、とくに限定されない。
　例えば、平均繊維径が１～１００ｎｍ程度、平均繊維長が１００ｎｍ～１μｍ程度のものを使用することができる。

　基材１０ａを構成するナノファイバー層１０ｄの原料となるナノファイバーｎｆと不透水性材料１０ｃの配合割合は、とくに限定されない。
　例えば、セルロースナノファイバーｎｆと不透水性材料１０ｃを質量割合において、セルロースナノファイバーｎｆ：不透水性材料１０ｃ＝１：９～９：１となるように配合することができる。

　なお、ナノファイバーｎｆからなるナノファイバー層は、一般的には、水などの液体を通しにくい性質を有している。そして、このようなナノファイバー層だけで基材を形成すれば、基材表面で液体ははじかれてしまい、基材内部へ浸透させることはできない。
　一方、構造体１の本体部１０の基材１０ａは、ナノファイバー層１０ｄの原料となるナノファイバーｎｆと不透水性材料１０ｃを混合したものを用いて形成される。このため、基材１０ａ内部および基材１０ａ表面に配置されるナノファイバー層１０ｄには、表裏を貫通する微細な孔が複数形成される。
　したがって、本体部１０の基材１０ａがナノファイバー層１０ｄを有する構成であっても、液体Ｌの供給操作において、液体Ｌを基材１０ａの表面に滴下すれば、最外層（つまり基材１０ａ表面）に位置するナノファイバー層１０ｄにはじかれることなく基材１０ａ内へ滴下した液体Ｌを浸透させることができる。

　また、上記例では、本体部１０の基材１０ａが、透水性材料１０ｂや不透水性材料１０ｃ、ナノファイバー層１０ｄを有する構造について説明したが、基材１０ａの材質がこれらに限定されるものではなく、上述した空隙１０ｈ構造を有していれば、これら以外に様々な添加剤等を含んでもよい。例えば、液体Ｌ中の不純物を吸着するものや、着脱機能を有する顔料や、基材の濡れ性を制御するものなどを挙げることができるが、これらに限定されない。

（形状保持層１０ｅ）
　構造体１の本体部１０は、基材１０ａ形状を保持するための形状保持層１０ｅを有するようにしてもよい。
　具体的には、本体部１０は、表面側の基材１０ａと、この基材１０ａの下方に位置する基材１０ａよりも膨潤しにくい材質で形成された形状保持層１０ｅを有する構造としてもよい。より具体的には、本体部１０は、形状保持層１０ｅの表面が上層の基材１０ａの裏面と接するように積層されかつ背面が本体部１０の裏面として機能するように形成することができる。そして、この本体部１０では、貫通孔１１ｈが、基材１０ａと形状保持層１０ｅを貫通するように形成されている。つまり、貫通孔１１ｈの背面開口１１ｈｂが、本体部１０の形状保持層１０ｅの裏面に位置するように形成されている。

　例えば、基材１０ａが液体Ｌ中の溶媒等によって膨潤し易い添加剤等（例えば、アクリル酸ポリマーゲルなど）を含む場合、液体Ｌを供給すると、上記添加剤等によって基材１０ａが膨潤する可能性がある。基材１０ａが膨潤すれば、その応力が貫通孔１１ｈに集中しやすくなる。
　ここで、基材１０ａの膨潤に伴い、貫通孔１１ｈの大きさ（例えば、貫通孔１１ｈの開口が変化したり、貫通孔１１ｈの長さ（貫通孔１１ｈの表面開口面と裏面開口面との距離）が変化する可能性がある。かかる現象が生じれば、液体Ｌを複数の貫通孔１１ｈ内に供給して貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆを形成した際、液膜Ｌｆの厚みにばらつきが生じる可能性がある。つまり、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、各貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆに基づく光路長がばらつく可能性がある。この状態で分光計ＳＭに構造体１をセットして分析すれば、液体Ｌ中の目的成分の定量値にばらつきが生じる可能性がある。
　しかしながら、上記のごとく構造体１の本体部１０が形状保持層１０ｅを有する構造とすれば、液体Ｌ供給に基づく基材１０ａの膨潤を形状保持層１０ｅで抑制することができるようになる。このため、本体部１０の基材１０ａが液体Ｌによって膨潤し易い添加剤等を含有する場合であっても、上記構造となるように形成すれば、液体Ｌ中の目的成分を適切に定量することができる。

　この形状保持層１０ｅは、上述したように基材１０ａよりも膨潤しにくい材質で形成されていれば、とくに限定されない。
　例えば、形状保持層１０ｅは、膨潤しにくい紙製（例えば、耐水性を有する紙製）、プラスチックなどの樹脂製、木製、金属製、ガラスなどの板状の部材を空隙層１１ａに積層するように貼り合わせて形成してもよい。また、基材１０ａの裏面側から接着剤やプラスチックなどの樹脂やナノファイバー分散液などを含浸させて基材１０ａの裏面側に形状保持層１０ｅを形成してもよい。

　形状保持層１０ｅを上述した板状の部材を基材１０ａに積層するように貼り合わせて形成した構成とする場合、この板状の部材の外縁が基材１０ａの外縁よりも外方に向かって張り出した外縁部を有するように形成することができる。この場合、取り扱う際に、かかる外縁部を把持する部分として利用することができるので、コンタミネーションを防止つつ取り扱い性を向上させることができる。

（貫通孔１１ｈ）
　本体部１０の貫通孔１１ｈは、基材１０ａの表裏を貫通するように形成されていればよい。
　例えば、貫通孔１１ｈは、中心軸ＣＬと基材１０ａの面方向が直交するように形成してもよく、交差するように形成してもよく、用途に応じて適宜調整すればよい。
　例えば、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合や液体噴霧具として利用する場合には、貫通孔１１ｈは、中心軸ＣＬが基材１０ａの面方向に対して略直交するように形成するのが好ましい。
　具体的には、貫通孔１１ｈは、基材１０ａの表面に形成された貫通孔１１ｈの表面開口１１ｈａの中心と、基材１０ａの裏面に形成された貫通孔１１ｈの裏面開口１１ｈｂの中心を結ぶ貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬが基材１０ａ面（表面１０ｓａおよび／または裏面１０ｓｂ）に対して略直交するように、基材１０ａの表裏を貫通して形成されている。貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬが基材面１０ｓａ、１０ｓｂに対して略直交するように形成することにより、詳細は後述するが、液体Ｌを分析する際の精度を向上させたり、噴霧方向の精度を向上させることができるようになる。

　なお、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合には、構造体１の本体部１０の貫通孔１１ｈ内に形成される液膜Ｌｆの膜厚の長さＲが、光路長に相当する。

　本明細書において、液体Ｌが複数の貫通孔１１ｈ内に略均一に展開されている、とは、各貫通孔１１ｈ内に略同じ量の液体Ｌが供給されて、各貫通孔１１ｈ内において略同じ膜厚の液膜Ｌｆが形成された状態を意味しており、貫通孔１１ｈ内に展開された液体Ｌ量はとくに限定されない。
　例えば、各貫通孔１１ｈ内全体が液体Ｌで満たされるように展開された状態や、液体Ｌが各貫通孔１１ｈ内の半分程度に展開された状態や、図示しないが、液体Ｌが各貫通孔１１ｈ内の三分の一程度に添加された状態などを挙げることができる。

　また、各貫通孔１１ｈに展開された液体Ｌの液膜Ｌｆの長さＲ（具体的には、液膜Ｌｆの膜厚の厚さ方向の長さをいい、以下単に液膜長さＲという）は、貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬに沿って計測することができる。
　例えば、液膜Ｌｆの液膜長さＲは、液膜Ｌｆの上面Ｌｓａと貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬが交差する点Ｐと、液膜Ｌｆの底面Ｌｓｂと貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬが交差する点Ｑの距離で求めることができる。
　例えば、液膜Ｌｆの上面Ｌｓａと基材１０ａの表面１０ｓａが略面一となり、液膜Ｌｆの底面Ｌｓｂと基材１０ａの裏面１０ｓｂが略面一となるように貫通孔１１ｈ内全体が液体Ｌで満たされるように展開された場合、液膜Ｌｆの液膜長さＲと、貫通孔１１ｈの軸方向の長さ（貫通孔１１ｈの貫通軸方向の長さ）は略同じになる。言い換えれば、液膜Ｌｆの液膜長さＲは、基材１０ａの貫通孔領域における厚さ方向の距離と略同じになる。

　一方、液膜Ｌｆの形状は、液体Ｌの性状により変化する。
　例えば、液膜Ｌｆは、液体Ｌの表面張力により上面Ｌｓａや底面Ｌｓｂが凸状のメニスカス形状に形成されることがある。つまり、この液体Ｌの量が貫通孔１１ｈ内で満たされるように本体部１０に供給すれば、液膜Ｌｆの液膜長さＲは、貫通孔１１ｈの軸方向の長さよりも長くなる。なお、このような凸状のメニスカス形状を形成する液体Ｌとしては、水を溶媒とする水溶液のものを挙げることができる。
　また、その逆に、液膜Ｌｆは、液膜Ｌｆの上面Ｌｓａや底面Ｌｓｂが凹状のメニスカス形状に形成されることがある。そして、上記と同様にこの液体Ｌを貫通孔１１ｈ内全体に展開すれば、液膜Ｌｆの液膜長さＲは、貫通孔１１ｈの軸方向の長さよりも短くなる。

　なお、明細書では、液体Ｌが貫通孔１１ｈ内に満たされた状態における、貫通孔領域部１１の貫通孔領域の断面視において、液膜Ｌｆの液面Ｌｓ（上面Ｌｓａ、底面Ｌｓｂ）と基材面１０ｓ（表面１０ｓａ、裏面１０ｓｂ）は、ほぼフラットな状態にあるという。つまり、上述したような液膜Ｌｆの液面Ｌｓと基材面１０ｓが面一な状態はもちろん、液膜Ｌｆの凸状または凹状に形成されているような状態も、本明細書におけるフラットな状態に含まれる。
　とくに、構造体１をろ過具として利用する場合には、貫通孔１１ｈ内において、上記のごとく液膜Ｌｆの表面が基材面１０ｓとほぼフラットな状態となるように形成するのが好ましい。この場合、吸引時における空気の流入を抑制できるので、基材１０ａ内をろ過しながら貫通孔１１ｈまで移動させた液体Ｌをピペット等で吸引し易くなる。

　構造体１は、液体Ｌの供給量を調整することにより、本体部１０の基材面１０ｓに滞留層を形成させることができる。そして、この滞留層は、構造体１を分光分析用チップとして利用する際に利点として機能させることができる。以下、説明する。

　液膜Ｌｆが上面Ｌｓａや底面Ｌｓｂを凸状に形成する液体Ｌを複数の貫通孔１１ｈ内が満たされるように本体部１０に供給した場合、液膜Ｌｆの貫通孔１１ｈの表面開口１１ｈａおよび／または裏面開口１１ｈｂから突出するように形成された凸状部が、隣接する他の凸上部と連結することがある。この現象が、複数の貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆ全体で生じれば、基材１０ａの貫通孔領域の表面および／または裏面に液体Ｌが滞留した層（滞留層）を形成させることができる。

　構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、この滞留層により光路長を長くできる。具体的には、液膜Ｌｆの上面Ｌｓａが基材１０ａの表面１０ｓａと面一となる場合に比べて長くできる。つまり、供給する液体Ｌ量を多くすることができる。そして、滞留層が形成されることにより複数の貫通孔１１ｈ内に確実に液膜Ｌｆを形成させることができる。
　このため、液体Ｌ中の目的成分を測定した際の感度を向上させることができる。しかも、複数の貫通孔１１ｈ内への液膜Ｌｆ形成がより適切に行われるので、液体Ｌ中の目的成分の定量値の精度をより向上させることができる。
　したがって、基材１０ａ表面に滞留層を形成させることにより、液体Ｌの目的成分を感度よく測定することがきるので、液体Ｌ中の濃度を精度よく安定して定量することができるようになる。とくに、構造体１の本体部１０の基材１０ａに貫通孔１１ｈが複数形成されていれば、同時に複数の液膜Ｌｆから目的成分の濃度を算出することができるので、より精度の高い定量を行うことができるようになる
　そして、構造体１で液膜Ｌｆに使用される液体Ｌの量を非常に少なくでき、かつ複数の貫通孔１１ｈを有する場合には均質な液膜Ｌｆを形成できる。このため、試料量が少なく従来技術の分光分析法では分析に適さない試料であっても、構造体１を用いれば、液体Ｌ中の目的成分を適切に定量することができるようになる。

　貫通孔１１ｈ内に形成される液膜Ｌｆは、貫通孔１１ｈ内に保持された状態である。つまり、液膜Ｌｆ自体の材質は、液体そのものである。
　このため、従来技術のように試料をプラスチックやガラスなどセルで保持した際に生じるセルの材質に起因する照射光の吸収等の影響を抑制できる。例えば、従来のプラスチック製のセルでは、紫外域３００ｎｍ以下で使用することができないし、有機溶媒や強酸を使用することができない。また、従来のガラス製や石英製のセルでは、強アルカリ溶液を使用することができない。
　したがって、従来の技術のようにセルの材質の影響に基づく分析方法の選択を行う必要がなくなるので、分析の自由度を向上させることができるという利点も得られる。

　なお、本体部１０の基材１０ａの貫通孔１１ｈ内に液体Ｌ中の目的成分と反応する検出材料を担持させてもよい。
　この検出材料としては、液体Ｌ中の目的成分により抗原抗体反応や蛍光反応などを生じる様々な反応試薬を適宜選択し採用することができる。この場合、貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆが形成すれば、その液膜Ｌｆ中の目的成分と検出材料が反応するようになる。この反応した状態を分光分析に基づいて測定すれば、より選択的に目的成分を定量できるようになる。

　貫通孔１１ｈは、中心軸ＣＬが上述したように基材１０ａの基材面１０ｓに対して略直交するように形成されている。なお、本明細書では、この略直交するとは、貫通孔１１ｈのアスペクト比（貫通孔１１ｈの開口幅と貫通孔１１ｈの長さの比）の観点から、両者のなす角が９０度±５度を示すことを意味する。
　例えば、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、液体Ｌ中の目的成分を適切に定量する上では、貫通孔１１ｈ内に形成される液膜Ｌｆに入射する照射光Ｌ１の入射角と透過光Ｌ２の減衰率に基づいて、アスペクト比が、tan５°（０．０８７）の逆数である１１よりも高くならないように調整するのが好ましい。
　また、例えば、構造体１を液体噴霧具として利用する場合、貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬ方向に沿って液滴を飛ばすことができるので、対象物に対して液滴状の液体Ｌを適切に噴霧することができる。

　また、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合、分光計ＳＭにセットした構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１に対して光軸が略直交するように照射光Ｌ１が照射される。この照射された照射光Ｌ１は、本体部１０の貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを透過して透過光Ｌ２が生成される。このとき貫通孔１１ｈが基材１０ａの基材面１０ｓに対して略直交するように形成されているので、液膜Ｌｆが、照射光Ｌ１の光軸に対して略平行となるように形成できる。このため、液膜Ｌｆに対して照射された照射光Ｌ１の光軸に対して、略同軸の光軸を有する透過光２を形成できる。すると、液膜Ｌｆ中の目的成分の濃度を透過光２に基づいて適切に定量することができる。一方、貫通孔１１ｈの中心軸ＣＬと基材１０ａの基材面１０ｓのなす角が上記範囲を外れれば、適切な透過光Ｌ２が得られなくなる傾向にある。
　したがって、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合において、液体Ｌ中の目的成分を適切に定量するという観点では、貫通孔１１ｈは、基材１０ａの基材面１０ｓに対して略直交するように形成されているのが望ましい。

　なお、液体Ｌ中の目的成分の定性を行う場合には、上記なす角が９０度±１５度範囲であればよい。言い換えれば、液体Ｌ中の目的成分を定性する上では、貫通孔１１ｈ内に形成される液膜Ｌｆに入射する照射光Ｌ１の入射角と透過光Ｌ２の減衰率に基づいて、アスペクト比が、tan１５°（０．２６８）の逆数である４よりも高くならないように調整するのが好ましい。

（貫通孔１１ｈの形状・大きさ）
　この貫通孔１１ｈの大きさや形状は、貫通孔１１ｈ内に液体Ｌを供給した際に表面張力によって液膜Ｌｆが形成された状態を保持し得る機能を有していれば、とくに限定されない。

　貫通孔１１ｈの形状としては、円形や楕円形状のほか、矩形状や三角形状等など様々な形状に形成することができる。
　例えば、貫通孔１１ｈの形状として、開口１１ｈａ、１１ｈｂの一部の曲率が他の曲率と比べて大きくなるような三角形状や楕円形状などの非円形状を採用する場合には、基材１０ａ中の空隙１０ｈを移動してきた液体Ｌが貫通孔１１ｈの内壁面に到達した際に曲率の大きい箇所から貫通孔１１ｈ内へ侵入する傾向にある。つまり、非円形状を採用すれば、円形に形成する場合と比べて、液体Ｌを効率よく貫通孔１１ｈ内に展開させやすい傾向にある。

　貫通孔１１ｈの大きさは、内部に供給された液体Ｌを表面張力によって液膜Ｌｆの状態を保持できる大きさであれば、とくに限定されない。

　例えば、略円形の貫通孔１１ｈでは、表面開口１１ｈａおよび／または裏面開口１１ｈｂの大きさが、５０μｍ以上となるように形成するのが好ましい。貫通孔１１ｈの開口の大きさが５０μｍよりも小さいと貫通孔１０の形状を安定させにくい傾向にある。一方、液体Ｌの粘性にもよるが、貫通孔１１ｈの大きさの上限は上記のごとく液膜Ｌｆを形成することができればとくに限定されないが、例えば、貫通孔１１ｈの開口が、２０００μｍよりも小さくなるように形成される。
　したがって、貫通孔１１ｈの形状が略円形の場合、開口１１ｈａ、１１ｈｂの内径が５０μｍ～２０００μｍであり、より好ましくは５０μｍ～１０００μｍであり、さらに好ましくは１００μｍ～６００μｍである。

　例えば、楕円形状の貫通孔１１ｈでは、開口１１ｈａ、１１ｈｂの長径（長軸方向の長さ）が５０μｍ～２０００μｍであり、長径と直交する短径（短軸方向の長さ）が長径よりも短くなるように形成されており、より好ましくは長径が５０μｍ～５００μｍ、単径がこの長径よりも短くなるように形成される。

　また、例えば、材質としてセルロース繊維からなるろ紙を基材１０ａとして採用し、この基材１０ａに対して楕円形状の貫通孔１１ｈを形成する場合、貫通孔１１ｈは、開口１１ｈａ、１１ｈｂの長径が３００μｍ～２０００μｍ、短径が２５０μｍ～１０００μｍとなるように形成できる。
　また、例えば、材質としてガラス繊維からなるろ紙を基材１０ａとして採用し、この基材１０ａに対して楕円形状の貫通孔１１ｈを形成する場合、貫通孔１１ｈは、開口１１ｈａ、１１ｈｂの長径が３５０μｍ～２０００μｍ、短径が３００μｍ～４００μｍとなるように形成できる。
　さらに、例えば、材質としてニトロセルロース繊維からなるろ紙を基材１０ａとして採用し、この基材１０ａに対して楕円形状の貫通孔１１ｈを形成する場合、貫通孔１１ｈは、開口１１ｈａ、１１ｈｂの長径が２５０μｍ～２０００μｍ、短径が２００μｍ～３００μｍとなるように形成できる。

　とくに、構造体１を液体噴霧具として利用する場合、液膜Ｌを液滴の状態のまま対象物に到達させたい場合には、貫通孔１１ｈが一の開口から他方の開口に向かってすり鉢状となるように形成するのが好ましい。つまり貫通孔１１の貫通軸方向の形状がすり鉢状となるように形成するのが好ましい。
　例えば、貫通孔１１ｈの開口（表面開口１１ｈａ、裏面開口１１ｈｂ）が略円形であり、空気等を吹き付ける側の貫通孔１１の開口を表面開口１１ｈａとする場合、貫通孔１１ｈが、表面開口１１ｈａから裏面開口１１ｈｂへ向かってをすり鉢状となるように形成する。つまり、貫通孔１１ｈの表面開口１１ｈａの直径が、裏面開口１１ｈｂの直径よりも大きくなるように形成する。貫通孔１１ｈをかかる形状に形成すれば、液滴（貫通孔１１から空気等により吹出されて液滴状になった液体Ｌ）を真っ直ぐに飛ばし易い傾向にある。つまり、液滴が飛散することなく、貫通孔１１ｈの貫通軸に沿って液滴状のまま飛ばし易くなるので、対象物に対して適切に液滴を噴霧し易くなる。

　一方、液滴を分散しながら飛散させたい場合には、貫通孔１１ｈの形状を上記とは逆の構造にすればよい。具体的には、貫通孔１１ｈの開口（表面開口１１ｈａ、裏面開口１１ｈｂへ）が略円形であり、空気等を吹き付ける側の貫通孔１１の開口を表面開口１１ｈａとする場合、貫通孔１１ｈが、裏面開口１１ｈｂから表面開口１１ｈａへ向かってをすり鉢状となるように形成する。言い換えれば、逆すり鉢状に形成する。つまり、貫通孔１１ｈの裏面開口１１ｈｂの直径が、表面開口１１ｈａの直径よりも大きくなるように形成する。貫通孔１１ｈをかかる形状に形成すれば、空気等により液膜Ｌが吹きだされる際に貫通軸の中心付近はやや真っ直ぐに、その周辺はやや広がりながらふきだすことが可能になる。つまり、液膜Ｌを液滴状に吹き飛ばす場合と比べて、液滴を広がりながら噴霧することが可能となる。このため、例えば、対象物に対して広い範囲に液滴を噴霧したい場合などには、貫通孔１１ｈを上記構造とするのが好ましい傾向にある。

（貫通孔１１ｈの数）
　貫通孔１１ｈは、複数を基材１０ａの貫通孔領域に形成することがき、その数は、とくに限定されない。
　例えば、内径が約２５０μｍの略円形の貫通孔１１ｈの場合または長径が約３００μｍ、短径が約２００μｍの楕円形状の貫通孔１１ｈの場合、貫通孔領域部１１において、貫通孔１１ｈは、１００個～１０００個／ｃｍ^２となるように形成することができる。
　とくに、貫通孔１１ｈが複数形成されていれば、液膜Ｌｆの数も複数となることから、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合には得られるデータ数も多くでき、液体噴霧具として利用する場合には液滴を多くできる。
　このため、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合には、液体Ｌ中の目的成分の定量精度を向上させることができる。また、貫通孔１１ｈを複数形成することにより、分光計ＳＭを用いた測定において、貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆの位置合わせが行い易くなる。このため、分析時の操作性を向上させることができるようになる。さらに、貫通孔１１ｈを複数形成することにより、得られる定量値のバラツキを抑制できるので、各貫通孔１１ｈの形状のバラツキをある程度大きくできる。このため、貫通孔１１ｈの加工精度を低くできるので、構造体１の生産性を向上させることができる。
　また、構造体１を液体噴霧具として利用する場合には、微細な液滴状に形成した液体Ｌを対象物に対して適切に噴霧することができる。しかも、貫通孔１１ｈを複数形成することにより、対象物に対する液膜Ｌｆの位置合わせが行い易くなるため、噴霧の操作性を向上させることができる。

　一方、貫通孔１１ｈを単一の孔とする場合には、基材１０ａのコストを少なくでき、貫通孔１１ｈの加工時間を少なくできるという利点を有する。

　貫通孔１１ｈを形成する方法は、上記大きさや形状にできればとくに限定されない。

　例えば、貫通孔１０を形成する方法としては、レーザーや機械的パンチング、酸、塩基、有機溶媒等エッチングを用いることができる。とくに、レーザーを用いた形成方法では、基材１０ａに対して貫通孔１１ｈを略直交するように形成し易いという利点が得られる。
　また、本体部１０の基材１０ａの素材として熱に溶けやすいものを採用する場合には、レーザーの熱により素材が溶融して、貫通孔１１ｈの内壁面に形成された空隙１０ｈの開口が閉塞されることがある。このため、このような素材を採用した基材１０ａに対してレーザー加工を行う場合には、レーザー加工で貫通孔１１ｈを形成した後、内壁面に形成された溶融素材をドリル等で除去する工程を追加するのが望ましい。この場合、貫通孔１１ｈの内壁面に複数の空隙１０ｈの開口を適切に露出させることができるようになる。

（液体拡散防止部材３０）
　構造体１の本体部１０は、液体供給部１２の基材表面１０ｓに液体拡散防止部材３０を備えた構造としてもよい。

　液体Ｌを供給する際、液体Ｌは、基材１０ａ内に浸透する前に基材表面１０ｓを貫通孔領域部１１へ向かって移動する現象が発生することがある。かかる現象が発生すれば、供給した液体Ｌの一部がそのままの状態で貫通孔１１ｈ内へ侵入することになる。このため、ろ過した液体Ｌの液膜Ｌｆを貫通孔１１ｈ内に形成することを目的としている場合には、かかる現象の出現は好ましくない。
　そこで、本体部１０に対して液体Ｌのろ過機能を適切に発揮させる上では、構造体１の本体部１０は、液体供給部１２に供給した液体Ｌが基材１０ａ内に浸透する前に基材表面１０ｓを貫通孔領域部１１へ向かって移動することを防止する機能を有する液体拡散防止部材３０を備えた構造とするのが好ましい。この液体拡散防止部材３０は、液体供給部１２に対して供給した液体Ｌが基材表面１０ｓを移動して貫通孔領域部１１に形成された貫通孔１１ｈに到達するのを防止するための部材である。つまり、液体拡散防止部材３０は、未ろ過の液体Ｌが基材表面１０ｓを上滑りすることを防止するための部材である。

　液体拡散防止部材３０は、上記機能を発揮するように設けられていればよい。
　例えば、液体拡散防止部材３０は、本体部１０の液体供給部１２と貫通孔領域部１１の境界部分における基材表面１０ｓを覆うように設けることができる。具体的には、液体拡散防止部材３０は、板状またはフィルム状の部材であり、本体部１０の軸方向（液体供給部１２から貫通孔領域部１１に向かう方向）に対して交差するように本体部１０（液体供給部１２および／または貫通孔領域部１１）の軸方向に沿った両端縁同士を連結するように設けることができる。また、例えば、液体拡散防止部材３０は、上記機能（未ろ過の液体Ｌが基材表面１０ｓを上滑りすることを防止する機能）を発揮するものであれば、板状またはフィルム状の液体拡散防止部材３０の両端縁が上記本体部１０の両端縁近傍に位置するように設けてもよい。
　また、液体拡散防止部材３０の基材表面１０ｓに設ける位置は、上記境界部分に限定されない。例えば、フィルム状の液体拡散防止部材３０を、液体供給部１２の液体Ｌを供給する箇所近傍から近接する貫通孔１１ｈの近傍付近までを覆うように設けてもよい。

　液体拡散防止部材３０は、上記機能を発揮できる構造であればとくに限定されない。例えば、液体拡散防止部材３０は、上述したようにフィルム状や板状の部材などを採用することができるが、かかる部材に限定されず、例えば、基材表面１０ｓの上層部とした構造としてもよい。

　液体拡散防止部材３０の素材は、とくに限定されない。例えば、プラスチックやナイロン、ポリエチレンなどの合成樹脂のほか、紙、天然樹脂、ガラス、ナノファイバーなどを挙げることができるが、これらに限定されないのはいうまでもない。

　なお、上記例では、液体拡散防止部材３０を液体供給部１２における貫通孔領域部１１側に設ける場合について説明したが、上記機能を発揮させることができれば、貫通孔領域部１１に設けてもよい。例えば、液体拡散防止部材３０は、貫通孔領域部１１において、貫通孔１１ｈの周縁部を囲むように設けてもよい。

（カバー部材２０）
　構造体１の本体部１０は、貫通孔領域部１１において、一方および／または他方の面にカバー部材２０（表面カバー部材２０ａ、裏面カバー部材２０ｂ）を設けてもよい。
　例えば、カバー部材２０は、本体部１０の貫通孔領域部１１に形成された貫通孔１１ｈの開口１１ｈａ、１１ｈｂを覆うように設けることができる。カバー部材２０を設けることにより、貫通孔１１ｈの立体的形状を安定化させることができる。
　このカバー部材２０は、構造体１の用途に応じて適宜調整すればよい。

　例えば、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合には、本体部１０の貫通孔領域部１１において、両面にカバー部材２０を設けてもよいし、一方の面にだけカバー部材２０を設けてもよい。分析時間を要する場合、カバー部材２０により液膜Ｌｆの蒸発等を抑制または防止することができるようになる。つまり、液膜Ｌｆの揮発による液体Ｌ中の目的成分の濃度変化を防止できるようになる。例えば、構造体１を加温して液膜Ｌｆ中の成分を反応させるような場合、貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆが揮発し易くなるが、カバー部材を設けることによりかかる揮発を防止することができるようになる。このため、液膜Ｌｆを形成した後、測定までの時間を要するような場合には、カバー部材を設けた構造とすることにより、液体Ｌ中の目的成分をより適切に定量することができるようになる。しかも、カバー部材２０により貫通孔１１ｈ内に形成される液膜Ｌｆの厚みの揺らぎを防止することができるので、液体Ｌ中の目的成分の定量性をより向上させることが可能となる。
　なお、構造体１を分光分析用チップとして利用する場合には、カバー部材２０の素材は、光透過性を有するものであれば、とくに限定されず、例えば、プラスチックやガラス、ナノファイバーなどを採用することができる。

　また、例えば、構造体１をろ過具として利用する場合には、貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを吸引手段で吸引する面とは反対側の面にカバー部材２０を設けることができる。この場合、吸引手段により貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを吸引する際、カバー部材２０により気泡の混入の防止することができる。このため、連続した吸引を適切に行うことができるようになる。なお、構造体１をろ過具として利用する場合には、カバー部材２０の素材は、とくに限定されない。

　さらに、例えば、構造体１を液体噴霧具として利用する場合には、カバー部材において、貫通孔１１ｈが位置する箇所に表裏を貫通する孔を形成したカバー部材２０を設けることができる。なお、この貫通孔１１ｈが位置する箇所とは、個々の貫通孔１１ｈに対応する箇所だけでなく、複数の貫通孔１１ｈをまとめた箇所も含む概念である。例えば、カバー部材２０の一の孔の内方に複数の貫通孔１１ｈを位置するように形成したカバー部材を貫通孔領域部１１に設けることができる。この場合、噴霧する液滴の範囲を、カバー部材２０の孔により調整することができる。なお、構造体１を液体噴霧具として利用する場合には、カバー部材２０の素材は、とくに限定されない。

　構造体１をろ過具や分光分析用チップとして利用する場合、カバー部材２０には、検出やろ過に有利な試薬を担持させてもよい。つまり、カバー部材の貫通孔１１ｈに相当する箇所を反応場として用いることもできる。具体的には、この反応場では、液体Ｌ中の目的成分と結合する反応試薬などの検出材料やろ過に有利な抗凝血剤などをカバー部材２０（表面カバー部材２０ａおよび／または背面カバー部材２０ｂ）の内方の面（貫通孔領域部１１に対向する面）に設けておく。検出材料をカバー部材２０に設ける方法は、とくに限定されず、例えば、検出材料を担持させたり、保持させたりして設けることができる。検出材料をカバー部材２０に保持または担持させる方法としては、検出材料をカバー部材の上記内方の面に塗布等して乾燥させる方法を採用することができる。そして、カバー部材２０に保持させた面に液体が接触すれば、塗布した検出材料が溶出するようにする。すると、構造体１の液体供給部１２に供給された液体Ｌが貫通孔１１ｈ内まで到達し液膜Ｌｆを形成し、この液膜Ｌｆの液面がカバー部材２０の内面に接触すれば、カバー部材２０から検出に有利な検出材料を液膜Ｌｆに溶出させることができる。液膜Ｌｆ中に目的成分が存在すれば、目的成分と検出材料を結合させることができる。この検出材料が照射光Ｌ１中の特定の波長を吸収するものであれば、分光分析において、液膜Ｌｆ中の目的成分に基づく光吸収が生じるので、液体Ｌ中の目的成分をより適切に定量することができるようになる。また、反応した液膜Ｌｆを吸引手段で吸引すれば、反応した目的成分を含有した液体Ｌを得ることができる。

　また、例えば、カバー部材２０の内面に検出材料を担持させた場合には、カバー部材２０の内面に担持させた検出材料に目的成分を吸着または結合させることができる。つまりカバー部材２０の内面に直接、目的成分を保持させることができるので、かかる状態の液膜Ｌｆに照射光Ｌ１を照射すれば、上述した場合と同様に目的成分を適切に定量できる。

　さらに、検出材料をカバー部材２０に設ける方法として、カバー部材２０の表面および内部に検出材料が存在するようにしてもよい。例えば、カバー部材２０を形成する材質（例えば、プラスチックやナノファイバーｎｆなど）に検出材料を混合したカバー部材２０を形成する。このカバー部材２０を用いれば、カバー部材２０の内面およびカバー部材２０の内面からやや内部に位置する検出材料に目的成分を吸着または結合させることができる。この場合、カバー部材２０の内面および内部において、光吸収などを生じさせることができる。この場合、より安定して液体Ｌ中の目的成分を適切に定量することができるようになる。

＜構造体１を利用した分光分析法＞
　構造体１を分光分析用チップとして利用する際の分光分析について説明する。
　まず、分光計ＳＭ等の概略を説明した後に、詳細な説明を行う。

　明細書中の分光分析法とは、光を試料に照射して得られる光に基づいて試料中の目的成分を分析する手法のことを意味しており、得られた光の解析手段は様々な方法を用いることができる。例えば、解析手段としては、吸光光度法、蛍光分光分析法または色調分析などを用いることができる。

（分光計ＳＭ）
　図中の符号ＳＭは、分光分析に用いられる分光計を示している。
　分光計ＳＭは、構造体１を設置するための測定窓を有するステージと、ステージの測定窓に設置した構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆに対して照射光Ｌ１を照射する光源手段と、光源手段から照射された光が液膜Ｌｆを透過した透過光Ｌ２を受光する受光手段と、この受光手段で受光した光を解析する解析手段と、を備えている。

　なお、分光計ＳＭのステージの測定窓は、分光計ＳＭのステージの表裏を連通して形成されており、構造体１を設置し保持するための測定用の連通孔である。
　分光計ＳＭに用いられる受光手段および解析手段としては、吸光光度法、蛍光分光分析法または色調分析などを用いることができる。
　以下、各分析方法を用いて液体Ｌ中の目的成分を分析する場合を順に説明する。

（吸光光度法または蛍光分光分析法を用いる場合）
　まず、吸光光度法または蛍光分光分析法を用いる場合について説明する。
　分光計ＳＭには、ステージの測定窓を挟むようにして、光源手段と受光手段が配置されている。
　光源手段は、光源と、光源から放出された光を照射する光照射ファイバとを備えている。光照射ファイバは、基端が光源に接続されており、光源からの光を先端の照射面から照射光Ｌ１として照射できるようになっている。
　受光手段は、光照射ファイバと、この光照射ファイバから照射された照射光Ｌ１が測定窓に配置して構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを通過（透過）し、この透過した光（透過光Ｌ２）を受光する光受光ファイバと、を備えている。この光受光ファイバは、基端が解析手段に接続されており、先端の受光面で受光した透過光Ｌ２を解析手段へ伝搬できるようになっている。この解析手段は、受光手段の光受光ファイバから伝搬された光をデータ信号に変換して、変換されたデータ信号に基づいて液体Ｌ中の目的成分の濃度を算出する機能を有している。

　光照射ファイバと光受光ファイバの設置方法はとくに限定されない。
　例えば、測定窓を介して、光照射ファイバの光軸上に光受光ファイバの受光面が位置するように、光照射ファイバと光受光ファイバを配置することができる。具体的には、測定窓の下方に光照射ファイバが配置される。このとき、光照射ファイバの照射面が、測定窓の開口面に対向するように配置される。つまり、光照射ファイバは、照射面から照射した照射光Ｌ１の光軸が、測定窓の開口面に対して直交するように配置される。そして、光受光ファイバは、光照射ファイバを設置した逆の位置、つまり、測定窓の上方に、光照射ファイバの照射面から照射された照射光Ｌ１が本体部１０の貫通孔領域部１１の液膜Ｌｆを透過した透過光Ｌ２を受光面で受光できるように配置される。
　そして、分光計ＳＭの測定窓に構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１を配置すれば、下方から順に、光照射ファイバの照射面、構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１、光受光ファイバの受光面が位置するように設置することができる。

　すると、この分光計ＳＭでは、照射光Ｌ１を照射した際、この照射光Ｌ１の照射領域には、本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ（貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆ）および光受光ファイバの受光面が位置するようにセットすることができる。そして、光受光ファイバでは、液膜Ｌｆを透過した透過光Ｌ２を受光面で適切に受光できるようにセットすることができる。

　なお、吸光光度法に基づき液体Ｌ中の目的成分の濃度を算出する場合には、モノクロメータを設けた構成にするのが望ましい。このモノクロメータは、光源から照射された光のうち特定の波長の光を選択する機能を有するものであり、光源と光照射ファイバの先端の照射面との間に設けられる。例えば、モノクロメータとしては、プリズムや回折格子、光学フィルタなどが利用することができる。プリズムを利用した場合には、広い波長帯の電磁波（光）を選択することができるという利点がある。

　また、蛍光分光分析法に基づき液体Ｌ中の目的成分の濃度を算出する場合には、照射光Ｌ１の光軸と受光ファイバの受光面との位置関係を適切に調整するのが望ましい。
　具体的には、光照射ファイバからの照射された照射光Ｌ１（蛍光分光分析法では励起光といい、以下、当該分析法では、励起光Ｌ１という）が受光ファイバに直接入射しない構成となるように光学系を配置する。このような配置にすることにより、蛍光分析を適切に行うことができる。より具体的には、光照射ファイバからの照射された励起光Ｌ１により、構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆ中の目的成分が蛍光を発する。この蛍光は、照射された励起光Ｌ１に対して長波長側にシフトする。そして、この目的成分に基づく蛍光を適切に検出することにより、目的成分の濃度を適切に定量することができる。このためには、以下のような構成を採用する。
　例えば、本体部１０の貫通孔領域部１１に形成された液膜Ｌｆを透過した透過光Ｌ２のうち、低波長側の光成分を排除する光学フィルターを本体部１０の貫通孔領域部１１と受光ファイバとの間に配置する構成とする。または、目的成分に基づく蛍光は、ランダムな方向に放射されるので、光照射ファイバからの照射された励起光Ｌ１の光軸を外した方向（例えば、光照射ファイバからの照射された励起光Ｌ１の進行方向に対して垂直方向）に受光ファイバの受光面を配置する構成とする。

（色調分析を用いる場合）
　つぎに、色調分析を用いる場合について説明する。
　色調分析を用いる場合には、光受光ファイバに替えて、光照射ファイバの反対側に光学顕微鏡を設けた構成とする。
　この構成は、光学顕微鏡により構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆの状態を光学顕微鏡で観察できる構成であれば、とくに限定されない。
　例えば、光学顕微鏡は、基端が解析手段に接続されており、観察した本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内の液膜Ｌｆの画像をデータ化して解析手段へ送信できるようになっている。
　この解析手段は、光学顕微鏡から送信された画像データに基づいて液体Ｌ中の目的成分の濃度を算出する機能を有している。例えば、この解析手段は、光学顕微鏡から送信された画像データに基づく着色を色空間（ＲＧＢやＬ＊Ａ＊Ｂ＊（エルスター・エースター・ビースター）などの表色系）を用いて解析し、得られた値から液体Ｌ中の目的成分の濃度を算出する機能を有している。

　以上のごとき構成の分光計ＳＭに、本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内に液体Ｌの液膜Ｌｆを形成した構造体１をセットして、本体部１０の貫通孔領域部１１に対して照射光Ｌ１を照射する。照射された照射光Ｌ１は、貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆを透過して、透過光Ｌ２を生成させる。そして、この透過光Ｌ２を分光分析法より分析すれば、液体Ｌ中の目的成分の濃度を適切に定量することができる。つまり、構造体１の本体部１０が、従来の分光分析で用いられるセルと同様の機能を発揮するのである。具体的には、構造体１の本体部１０の基材１０ａが、従来の分光分析法に用いられるセルに相当するものである。そして、基材１０ａの各貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆが、従来のセルに収容された試料に相当するものである。
　したがって、構造体１は、本体部１０の基材１０ａが石英やガラス、プラスチックなど光を透過する透明素材で形成されていないにも関わらず、従来の分光分析法と同様の原理で液体Ｌ中の目的成分を定量することができるようになっている。

（吸光光度法に基づく液体Ｌ中の目的成分の定量）
　以下では、まず、分光分析法のうち吸光光度法に基づいて液体Ｌ中の目的成分を定量する場合を代表として詳細に説明する。

　なお、本体部１０の貫通孔１１ｈに供給される液体Ｌ量は、各貫通孔１１ｈ内全体を液体Ｌで満たして、貫通孔１１ｈ内全体に液膜Ｌｆが形成されるように供給する場合を代表として説明する。

　また、以下で説明する分光計ＳＭおよび構造体１は、代表例として説明するものであり、分光計ＳＭおよび構造体１は、以下に示す構造および構成に限定されるものではない。

　分光計ＳＭは、光照射ファイバをステージの下方に位置し、連通孔を挟んだ反対側の上方に光受光ファイバを設けたものを用いる。
　構造体１の本体部１０は、材質がろ紙（所定の空隙率を有する）であり、その大きさおよび形状としては、短辺が約５０ｍｍ、長辺が１５０ｍｍの長方形状に形成する。この本体部１０は、一の短辺側に一辺が約５ｍｍ四方の貫通孔領域部１１を有し、この貫通孔領域部１１に連続する他方の短辺側に液体供給部１２を有するように形成されている。
　本体部１０の貫通孔領域部１１には、直径１００μｍ～１０００μｍ程度の円形状の貫通孔１１ｈが２００個～３００個／ｃｍ^２形成されている。

（液体Ｌの展開）
　まず、本体部１０の液体供給部１２に所定量の液体Ｌを供給して、本体部１０の貫通孔領域部１１まで液体Ｌを展開させる。
　供給された液体Ｌは、滴下した表面付近から基材１０ａ内へ浸透する。基材１０ａ内に表面から内部へ浸透した液体Ｌは、基材１０ａ内に形成された空隙１０ｈを毛細管現象により移動しながら貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内へ向かって移動する。
　基材１０ａ内の複数の空隙１０ｈは液体が毛細管現象により通液可能に形成されている。このため、空隙１０ｈ内に侵入した液体Ｌは、自動的に滴下位置から離れるように空隙１０ｈ内を移動する。この空隙１０ｈは、複数の貫通孔１１ｈに連通して形成されている。つまり、貫通孔１１ｈの内壁面には、無数の空隙１０ｈの開口が形成されている。このため、空隙１０ｈ内を移動した液体Ｌが一の貫通孔１１ｈに到達すれば、貫通孔１１ｈの内壁面に形成された空隙１０ｈの開口から貫通孔１１ｈへ侵入し、内壁面に沿って広がるようにして貫通孔１１ｈ内へ液体Ｌが供給される。そして、最終的には、貫通孔１１ｈへ侵入した液体Ｌは、貫通孔１１ｈの表面張力によって貫通孔１１ｈを塞ぐように液膜Ｌｆを形成する。一方、この貫通孔１１ｈは、複数の空隙１０ｈにより隣接する貫通孔１１ｈと連通されている。このため、一の貫通孔１１ｈ内へ侵入した液体Ｌは、液膜Ｌｆ長さが基材１０ａの貫通孔領域部１１の厚さ（基材１０ａの厚さ方向の距離）とほぼ同じ程度の長さに保持された状態を維持しながら、隣接する貫通孔１１ｈへ移動する。

　このような現象が連続的に生じることによって、液体Ｌは、本体部１０の貫通孔領域部１１の貫通孔領域に形成された複数の貫通孔１１ｈへほぼ均一に展開され、各貫通孔１１ｈ内にほぼ均一な液膜Ｌｆが形成される。
　しかも、貫通孔１１ｈに形成される液膜Ｌｆは、その表面および裏面が貫通孔領域の表面に対してほぼフラットな状態となるように形成されるので、その液膜Ｌｆ長さを貫通孔１１ｈの貫通軸方向の線の距離（つまり基材１０ａの貫通領域の厚さ）とほぼ同じ長さにできる。

　したがって、構造体１の本体部１０の液体供給部１２に液体Ｌを滴下するようにして供給すれば、液体Ｌを、本体部１０の基材１０ａ内部に形成された空隙１０ｈを毛細管現象により自動的に移動させながら複数の貫通孔１１ｈ内に展開して、各貫通孔１１ｈ内に均質な液膜Ｌｆを形成させることができる。つまり、光路長が均一な液膜Ｌｆを本体部１０の貫通孔領域部１１に複数形成することができる。

（測定および定量）
　上記構造体１を、分光計ＳＭのステージにセットする。
　このとき、構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１がステージの連通孔の開口上に位置するように設置する。このとき貫通孔１１ｈが基材１０ａに対して直交するように形成されているので、液膜Ｌｆを照射光Ｌ１の光軸に対して平行となるように配置することができる。
　この状態で、光源を作動させて、光照射ファイバから構造体１の本体部１０の貫通孔領域部１１に対して照射光Ｌ１を照射する。
　この照射光Ｌ１は、貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆの下面から上面に向かって真っ直ぐに液膜Ｌｆを透過する。このとき、液膜Ｌｆ中に照射光Ｌ１に反応する物質が存在すれば、液膜Ｌｆに入射した照射光Ｌ１と液膜Ｌｆを透過した透過光Ｌ２では、光の成分が異なる状態になる。

　この液膜Ｌｆを透過した透過光Ｌ２は、分光計ＳＭのステージ上方に設けられた光受光ファイバの受光面で受光される。この光受光ファイバで受光された透過光Ｌ２は、解析手段へ送信される。
　解析手段では、光受光ファイバから送信された透過光Ｌ２をデータ信号に変換する。そして、変換されたデータ信号に基づいて液体Ｌ中の目的成分の濃度が算出（つまり定量）される。

　以上のごとく、まず構造体１の本体部１０の液体供給部１２に液体Ｌを供給して貫通孔領域部１１の各貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆを形成する。各液膜Ｌｆはほぼ同じ状態で各貫通孔１１ｈ内に保持されている。
　この本体部１０を分光計ＳＭにセットすれば、液膜Ｌｆから得られる透過光Ｌ２に基づいて液体Ｌ中の目的成分の濃度を定量することができる。つまり、本体部１０において、分光分析に必要な光路長を有する試料を均一な状態で形成することができる。
　したがって、構造体１の本体部１０は、従来の分光分析法に用いられる石英やガラスなどの透明なセルと同様の機能を発揮させることができる。しかも、液体Ｌを供給する貫通孔１１ｈの大きさが小さい（例えば約５０μｍ）にも関わらず、液体Ｌ中の目的成分を分光分析法に基づいて精度よく定量することができる。

　なお、濃度の算出には、一般的な吸光光度法の算出方法に基づいて算出することができる。例えば、試料中の目的成分の濃度は、吸光度と濃度との関係に基づき作成した検量線法や標準添加法を用いて算出してもよいし、試料中に内部標準物質を添加した内部標準法により算出してもよい。
　また、液体Ｌの測定においては、同じ構造体１を用いたブランク測定をあらかじめ行うのが望ましい。具体的には、目的成分を含有しないブランク試料を調製し、同じ構造体１を用いて液体Ｌと同様の分析を行えば、構造体１に起因するバックグラウンドの吸光を補正できるなど、データのバラツキ等を抑制することができるので、目的成分の定量分析の精度をより向上させることができるという利点が得られる。

　また、液体Ｌを本体部１０の液体供給部１２に滴下するだけで、自動的に複数の貫通孔１１ｈ内に液体Ｌを均一に供給することができるので、液体Ｌ供給の煩雑化な構造を設けなくてもよいという利点が得られる。

　さらに、供給した液体Ｌは、本体部１０の基材１０ａ内を毛細管現象によって移動し、貫通孔１１ｈ内には表面張力によって保持されるので、構造体１を水平に維持しなくても（例えば、本体部１０の基材１０ａを垂直方向に固定したとしても）、試料を本体部１０の基材１０ａ内に移動させることができる。このため、構造体１の配置状態に関わらず、本体部１０に形成された複数の貫通孔１１ｈ内に均質な液膜Ｌｆを形成させることができる。

（色調分析に基づく液体Ｌ中の目的成分の定量）
　つぎに、分光分析法のうち色調分析を用いて液体Ｌ中の目的成分を定量する場合について、詳細に説明する。

　上述したように分光計ＳＭのステージに構造体１をセットして、光照射ファイバから照射光Ｌ１を本体部１０に対して照射する。すると、複数の貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆは、液体Ｌ中の目的成分の濃度によって色調が変化する。本実施形態の色調分析は、この変化した液膜Ｌｆの色調変化に基づいて液体Ｌ中の目的成分を定量するという技術である。

　光学顕微鏡は、基端が解析手段に接続されており、観察した貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆの画像をデータ化して解析手段へ送信できるようになっている。
　解析手段では、画像データに基づいて試料中の目的成分の濃度が算出される。具体的には、解析手段は、画像データに基づく着色を色空間（ＲＧＢやＬ^＊Ａ^＊Ｂ^＊（エルスター・エースター・ビースター）などの表色系）を用いることによって、試料中の目的成分の濃度が算出できるようになっている。
　つまり、試料中（つまり液膜Ｌｆ中）に存在する目的成分とその濃度には、成分に固有の吸収波長と吸収量が存在するので、光学顕微鏡で観測された画像データに基づく色調から試料中の物質同定と定量を行うことが可能となる。

　光学顕微鏡は、倍率を自在に調整することができるので、本体部１０の貫通孔領域部１１の複数の貫通孔１１ｈのうち一つの貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆの色調の分析が可能となる。この場合、貫通孔１１ｈの径の大きさに関わらず試料中の物質同定と定量を行うことが可能となる。
　一方、複数の貫通孔１１ｈ内に形成された液膜Ｌｆの色調を合算して平均化してもよい。データを平均化することによって、試料中の目的成分の定量性と再現性を向上させることが可能となる。つまり、構造体１を用いれば、少ない試料量であっても、色調分析に基づいて試料中の目的成分の濃度を適切に定量することができる。

　なお、光照射ファイバから照射される光は、単一波長でもよいし白色光でもよい。測定対象となる目的成分が限定されている場合、その成分の極大吸収波長付近の単色光（例えば、ＬＥＤ）でよいし、複数の目的成分を同時に測定したり、目的成分の反応を動的に観察するような時間分解測定を行うときには、幅広い波長を持つ白色光としてもよい。

　また、試料中の目的成分の濃度算出は、例えば、ＸＹ表色系やＬａｂ表色系として色調を数値化して２軸平面ないし３軸空間に表現し、濃度既知の溶液を測定し、濃度と色調に基づく数値の相関から試料中の目的成分の濃度を算出することができる。

　さらに、上述したように構造体１の本体部１０がカバー部材２０を設けた状態において、貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆを形成させた際、試料中の目的成分と反応して呈色等を生じる物質を設けた構成としてもよい。例えば、カバー部材２０の内方の面（つまり基材１０ａの表面側または背面側に位置する面）に試料中の目的成分と反応して呈色等を生じる反応試薬を担持等させておけば、試料中の目的成分の濃度等に反応させることができる。
　すると、目的成分の濃度が低くても、呈色等の色調変化に基づいて試料中の目的成分を定量することができるようになる。しかも、試料中の目的成分が照射光によって反応しないような場合であっても、反応試薬を設けることによって、目的成分の濃度を算出することが可能となるので、分析の自由度を向上させることが可能となる。

＜構造体１をろ過具として利用する液体ろ過方法＞
　構造体１をろ過具として利用する液体ろ過方法について説明する。
　まず、概略を説明する。
　構造体１の液体供給部１２に液体Ｌを供給する。液体Ｌは、基材１０ａ内を貫通孔領域部１１へ向かって移動し、貫通孔領域部１１に形成された貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆを形成する。この液膜Ｌｆをピペット等の吸引手段を用いて吸引することにより、ろ過された液体Ｌを得ることができる。しかも、得られるろ過された液体Ｌ量は、液膜Ｌｆの体積以上の量を得ることができることに特徴を有している。

　構造体１の本体部１０は、形状保持層１０ｅを有する基材１０ａを採用することができる。具体的には、形状保持層１０ｅの表面上にナノファイバー層１０ｄと不透水性材料１０ｃを含有する基材１０ａが積層するように形成されている。
　本体部１０の大きさおよび形状は、短辺が約５０ｍｍ、長辺が１５０ｍｍの長方形状に形成されている。この本体部１０は、一の短辺側に一辺が約５ｍｍ四方の貫通孔領域部１１を有し、この貫通孔領域部１１に連続する他方の短辺側に液体供給部１２を有するように形成されている。液体供給部１２には、基材表面１０ｓに液体拡散防止部材３０が設けられている。この液体拡散防止部材３０は、一辺が本体部１０の短辺の長さと略同じ約５ｍｍの正方形状に形成されている。つまり、本体部１０は、液体供給部１２の貫通孔領域部１１側の基材表面１０ｓが液体拡散防止部材３０により覆われた構造となっている。
　この本体部１０の貫通孔領域部１１には、貫通孔１１ｈが形成されている。そして、この貫通孔１１ｈの裏面開口１１ｈｂを覆うように、カバー部材２０（裏面カバー部材２０ｂ）が貫通孔領域部１１の裏面側に設けられている。
　貫通孔１１ｈは、貫通孔領域部１１において、近傍の本体部１０の短辺（液体供給部１２とは反対側の短辺）から３ｍｍ～５ｍｍの箇所に貫通孔１１ｈの中心が位置するように形成されている。形成される貫通孔１１ｈの数は１個であり、直径が約１０００μｍ程度の円形状に形成されている。つまり、本体部１０は、平面視において、一の短辺から他の短辺に向かって液体Ｌを供給する箇所、液体拡散防止部材３０、貫通孔１１ｈの順に構成されている。

（液体Ｌの展開）
　まず、本体部１０の液体供給部１２に所定量の液体Ｌを供給して、本体部１０の貫通孔領域部１１まで液体Ｌを展開させる。
　供給された液体Ｌは、滴下した表面付近から基材１０ａ内へ浸透する。このとき、一部の液体Ｌは基材表面１０ｓを滑って貫通孔領域部１１へ移動しようとするが、液体拡散防止部材３０によりその移動が防止される。このため、供給した全ての液体Ｌを滴下した付近の基材表面１０ｓから基材１０ａ内へ浸透させることができる。
　基材１０ａ内に表面から内部へ浸透した液体Ｌは、基材１０ａ内に形成された空隙１０ｈを毛細管現象により移動しながら貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内へ向かって移動する。
　基材１０ａ内の複数の空隙１０ｈは液体が毛細管現象により通液可能に形成されている。このため、空隙１０ｈ内に侵入した液体Ｌは、自動的に滴下位置から離れるように空隙１０ｈ内を移動する。この空隙１０ｈは、複数の貫通孔１１ｈに連通して形成されている。つまり、貫通孔１１ｈの内壁面には、無数の空隙１０ｈの開口が形成されている。このため、空隙１０ｈ内を移動した液体Ｌが一の貫通孔１１ｈに到達すれば、貫通孔１１ｈの内壁面に形成された空隙１０ｈの開口から貫通孔１１ｈへ侵入し、内壁面に沿って広がるようにして貫通孔１１ｈ内へ液体Ｌが供給される。そして、最終的には、貫通孔１１ｈへ侵入した液体Ｌは、貫通孔１１ｈの表面張力によって貫通孔１１ｈを塞ぐように液膜Ｌｆを形成する。一方、貫通孔領域部１１には、貫通孔１１ｈの周囲を取り囲むように空隙１０ｈ内を移動した液体Ｌが存在している。

（吸引方法）
　ついで、貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを吸引手段を用いて吸引する。この吸引手段は、先端の大きさが貫通孔１１ｈの開口と略同じかやや小さいものを採用することができる。例えば、吸引手段としては、市販のマイクロピペットなどを用いることができる。吸引手段の先端部を貫通孔１１ｈに挿入し、貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆを吸引する。このとき、貫通孔１１ｈの裏面開口１１ｈｂがカバー部材２０（裏面カバー部材２０ｂ）で覆われているので、吸引時に貫通孔１１ｈの裏面開口１１ｈｂから液体Ｌが漏れだすのを防止するとともに、液膜Ｌｆ吸引時の気泡混入を防止することができる。このため、吸引を続けることにより、貫通孔１１ｈの内壁面にある無数の空隙１０ｈの開口に基づく毛細管現象により、貫通孔１１ｈの内壁面にある無数の空隙１０ｈの開口に基づく毛細管現象により貫通孔１１ｈの体積以上の液体Ｌを吸引することができる。つまり、構造体１を利用することにより、吸引手段の微弱な減圧によりろ過された液体Ｌを簡単に採取することができる。

＜構造体１を液体噴霧具として利用する液体噴霧方法＞
　構造体１を液体噴霧具として利用する液体噴霧方法について説明する。
　まず、概略を説明する。
　構造体１の液体供給部１２に液体Ｌを供給する。液体Ｌは、基材１０ａ内を貫通孔領域部１１へ向かって移動し、貫通孔領域部１１に形成された貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆを形成する。この状態において、貫通孔領域部１１の一の面側から他方の面側に向かって空気等を吹き付ける。すると、空気等により液膜Ｌｆは貫通孔１１ｈから分離され液滴状となり、空気等とともに吹き付け方向に向かって移動する。吹き付け方向に対象物が存在すれば、この対象物に対して液膜Ｌｆから形成された液滴を塗布することができる。つまり、構造体１を液体噴霧具として利用すれば、液膜Ｌｆを液滴に形成した状態で対象物に対して塗布することができ、しかも、特別な送液装置や微細な液滴を形成するための特別な装置を用いなくても微細な液滴を簡単に形成することができるようにしたことに特徴を有している。

　構造体１の本体部１０は、形状保持層１０ｅを有する基材１０ａを採用することができる。具体的には、基材１０ａの材質としてろ紙を採用し、この基材１０ａを形状保持層１０ｅの表面上に積層するようにして本体部１０を形成する。
　本体部１０の大きさおよび形状は、短辺が約５０ｍｍ、長辺が１５０ｍｍの長方形状に形成されている。この本体部１０は、一の短辺側に一辺が約５ｍｍ四方の貫通孔領域部１１を有し、この貫通孔領域部１１に連続する他方の短辺側に液体供給部１２を有するように形成されている。液体供給部１２には、基材表面１０ｓに液体拡散防止部材３０が設けられている。この液体拡散防止部材３０は、一辺が本体部１０の短辺の長さと略同じ約５ｍｍの正方形状に形成されている。つまり、本体部１０は、液体供給部１２の貫通孔領域部１１側の基材表面１０ｓが液体拡散防止部材３０により覆われた構造となっている。
　本体部１０の貫通孔領域部１１には、各端縁から１ｍｍ程度内方に直径１００μｍ～１０００μｍ程度の円形状の貫通孔１１ｈが２００個～３００個／ｃｍ^２形成されている。
　なお、本体部１０は、液体拡散防止部材３０を設けない構造であってもよい。

（液体Ｌの展開）
　まず、本体部１０の液体供給部１２に所定量の液体Ｌを供給して、本体部１０の貫通孔領域部１１まで液体Ｌを展開させる。
　供給された液体Ｌは、滴下した表面付近から基材１０ａ内へ浸透する。このとき、一部の液体Ｌは基材表面１０ｓを滑って貫通孔領域部１１へ移動しようとするが、液体拡散防止部材３０によりその移動が防止される。このため、供給した全ての液体Ｌを滴下した付近の基材表面１０ｓから基材１０ａ内へ浸透させることができる。
　基材１０ａ内に表面から内部へ浸透した液体Ｌは、基材１０ａ内に形成された空隙１０ｈを毛細管現象により移動しながら貫通孔領域部１１の貫通孔１１ｈ内へ向かって移動する。
　基材１０ａ内の複数の空隙１０ｈは液体が毛細管現象により通液可能に形成されている。このため、空隙１０ｈ内に侵入した液体Ｌは、自動的に滴下位置から離れるように空隙１０ｈ内を移動する。この空隙１０ｈは、複数の貫通孔１１ｈに連通して形成されている。つまり、貫通孔１１ｈの内壁面には、無数の空隙１０ｈの開口が形成されている。このため、空隙１０ｈ内を移動した液体Ｌが一の貫通孔１１ｈに到達すれば、貫通孔１１ｈの内壁面に形成された空隙１０ｈの開口から貫通孔１１ｈへ侵入し、内壁面に沿って広がるようにして貫通孔１１ｈ内へ液体Ｌが供給される。そして、最終的には、貫通孔１１ｈへ侵入した液体Ｌは、貫通孔１１ｈの表面張力によって貫通孔１１ｈを塞ぐように液膜Ｌｆを形成する。一方、この貫通孔１１ｈは、複数の空隙１０ｈにより隣接する貫通孔１１ｈと連通されている。このため、一の貫通孔１１ｈ内へ侵入した液体Ｌは、液膜Ｌｆ長さが基材１０ａの貫通孔領域部１１の厚さ（基材１０ａの厚さ方向の距離）とほぼ同じ程度の長さに保持された状態を維持しながら、隣接する貫通孔１１ｈへ移動する。

　したがって、構造体１の本体部１０の液体供給部１２に液体Ｌを滴下するようにして供給すれば、液体Ｌを、本体部１０の基材１０ａ内部に形成された空隙１０ｈを毛細管現象により自動的に移動させながら複数の貫通孔１１ｈ内に展開して、各貫通孔１１ｈ内に均質な液膜Ｌｆを形成させることができる。つまり、均質な膜厚を有する液膜Ｌｆを本体部１０の貫通孔領域部１１に複数形成させることができる。

（噴霧方法）
　ついで、本体部１０の貫通孔領域部１１の複数の貫通孔１１ｈ内に液膜Ｌｆが形成された状態において、貫通孔領域部１１の一の面から他方の面側に向かって空気を吹き付ける。すると、貫通孔１１ｈに形成された液膜Ｌｆは、空気の風圧により貫通孔１１ｈから吹き飛ばされて反対側の面に形成された貫通孔１１ｈの開口から微細な液滴となって空気の進行方向に向かって吹出される（つまり噴霧される）。
　この微細な液滴は、貫通孔１１ｈの大きさに依存する傾向にあるので、貫通孔１１ｈの大きさを調整することにより、液滴の大きさを調整することが可能となる。

　以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定されるものではない。

[実験１：本発明の構造体をろ過具として利用した実験]
　近年、コロナウイルス感染症でも課題となっている、疾病の迅速な診断に対する社会的ニーズは高まる一方である。また、臨床検査以外にも、突発的な環境汚染、食中毒の発生時には、被害の最小化に向けた原因特定のための現場分析が必要であり、そのための小型、迅速かつ現場で簡易に分析できるバイオチップや小型分析デバイス開発の一層の促進が求められている。これらの試料には分析対象物以外の夾雑物（粒子や凝集物）が多く含まれており、それらが分析に悪影響を与えるため、夾雑物のろ過が行われる。
　一般的なろ過は、ろ紙やフィルター等の繊維の空隙サイズに応じて粒子等の夾雑物をろ別する。通常は、検液を重力的に自然流下させたり、ろ過効率の向上のためにポンプやシリンジ等で減圧、加圧を行う必要がある。ただ、自然流下ではろ過効率が低く、広大なろ過面積が必要となること、ポンプやシリンジポンプ等は高価であり、可搬性（持ち運び性）が低いことなど、既存のろ過デバイスの小型の分析チップ等への適用性に課題が残されている。そのため現場分析に適した小型のろ過デバイスの開発が求められている。さらに、血液、糞便、工業排水など固形分が非常に多い試料では、ろ過に使用されるフィルター基材の目詰まり等が発生することによるろ過効率の低下が問題となっている。

　上記問題を解決するため、迅速診断や現場分析に適した小型かつ簡易なろ過デバイスの開発を目的に、シート化した繊維層をろ過基材として、試料を毛細管現象によりポンプ等を使用することなく（ポンプレス）に繊維層に展開したのち、ろ別された試料液をチップ末端に設置した穿孔（本実施形態の貫通孔に相当する）から採取できる基材を作製した。
　試料採取する穿孔は、数百μｍ～数ｍｍ程度の孔（つまりろ過基材の表裏を貫通した貫通孔）であり、繊維層を展開したろ液が表面張力で液膜を形成する。液膜に試料採取用のチップを挿入し、ピペット等の微弱な減圧を印可することで、ろ液を吸引、採取することが可能である。

　ろ過基材は、（ＰＥＴ）の微細繊維（繊維幅：１．０デシテックス、繊維長：０．２ｍｍ）とバインダー混合したものを耐水紙（耐水紙：ＬＢＰ－ＷＰＦ２２ＭＤＰ、サンワサプライ、紙厚２２０μｍ、Ａ４サイズ）上に塗工し、乾燥することで作製した。典型的な条件として、ＰＥＴ繊維量９０％、バインダー１０％としている。
原料の調製条件は以下のとおりである。
１）バインダーにＰＥＴ繊維を加えて手で混合し、よく攪拌する
２）自転・公転ミキサー［株式会社シンキー:あわとり練太郎ＡＲＥ－３１０］を用いてさらに混合、脱泡する

　ろ過基材原料の耐水紙上への塗工は、アプリケーター［ＰＩ１２１０＠テスター産業］を用いた。塗工スピードはｓｐｅｅｄ２０ｍｍ／ｓで行った。最終的な塗工膜厚に応じてアプリケーターのクリアランスを調整した。
　塗工した用紙をカール防止のための乾燥用の鉄枠に挟み込み、速やかに熱風乾燥機［ＯＦＷ－６０ＳＢ－Ｒ＠ＥＴＴＡＳ］で乾燥を行った。乾燥条件は、次の通りである（熱風乾燥６０℃　２５ｍｉｎ→熱風乾燥８０℃　１５ｍｉｎ→熱風乾燥１５０℃　３０ｍｉｎ）。

作製したろ過基材をチップ化するために、所定の形状にレーザー加工（ユニバーサルシステムズ、ＩＬＳ９．７５、レーザー最大出力４０ｗ,プロッタースピード　最大３５００ｍｍ　s^-1））を行った。レーザー加工では、周囲を長方形に目打加工した（完全に切断するのではなく、非切削部を周囲の微小に残すことで、大判基材にチップが保持されるようにしている）。レーザー加工条件は、レーザー出力２０％,速度８％、駆動パルスレートＰＰＩ=１０００とした。典型的なろ過チップ個片のサイズは、短辺方向５ｍｍ、長辺方向１３ｍｍとした（図１２）。
　続いて、試料採取部のドリル穿孔に向けたガイド孔（約０．５ｍｍ）をレーザー加工にて作製した。その後、ガイド孔中にドリル「Ｍ６５５Ｄ、株式会社マキタ、ドリル直径１ｍｍ」を用いて穿孔を加工した。ろ過に際して未ろ過試料が上滑りすることを防止するための機構（未ろ過の試料が基材表面を流れて穿孔に到達しないようにする）のために表面にテープ（メンディングテープ、スリーエムジャパン株式会社）を貼合した（貼合位置：基材中央部に５ｍｍ幅）。また、基材裏面からの試料の漏れ出し防止と穿孔からの試料採取時の気泡混入防止のために、穿孔分の耐水紙側にもメンディングテープを貼合した。バイオチップの完成図を図１２に示す。
　穿孔の写真を図１３に示す。なお、ドリル穿孔径（図１２で表面繊維が削り取られた部分の直径）は、長辺方向１０００．２±１５９．０，短片方向９８６．１±１４．５μｍ（ｎ＝５）であった。

　人工血液試料のろ過の進展状況を図１４に示す。
　検体試料は薄膜シート状を迅速に展開し、ろ別された清浄な試料がもう一方の端部に浸透して穿孔に到達した。
　ピペットチップによる試料採取状況を図１５に示す。穿孔には表面張力により液膜が生じ、穿孔からピペットチップ等でろ別された液膜試料を採取可能であった。ろ過は毛細管現象で自動的に進行し、従来のポンプや加圧等のろ過のための補助機構は必要としない。
　基材の試料滴下位置に試料［擬似血液：山科精器株式会社,PB-10Rと銅フタロシアニン水溶液(40mM)を99:1で混合したもの]を滴下し、バイオチップ内で試料をろ過しつつ浸液するかを調査した。滴下180ｓ後に10μＬ用マイクロピペット（マイクロピペット　リサーチプラスV　０．５－１０μＬ）の試料採取量を10μＬにセットした状態で、ピペットチップ先端（ピペットのプッシュボタンを第一ストップまで押し込んだ状態）を穿孔に挿入した。ゆっくり（20s以上かけて）プッシュボタンを戻してろ過後の血漿試料を吸い上げた。
　本実験の結果を表に示す。インク膜厚が大きくなるにつれ、基材からの採取量も増加している。

　ろ過基材厚みを２２０．８，３２９．２μｍとした基材では、穿孔から５ｍｇ以上の試料を採取することができた。この５ｍｇ以上の試料採取については、穿孔の理論上の体積（穿孔の直径１ｍｍ、膜厚３００μｍの場合、空隙の理論上の体積は０．２３μＬであり、水の比重が１ｇｍＬ^-1とすると、０．２３ｍｇとなる)から換算される以上のろ液量として採取可能であった。これは、穿孔周囲の基材に存在するろ液を穿孔から減圧吸引できていることを示唆している。ろ液がろ過基材に毛細管現象で広く展開し、基材内部の連通した空隙層に緩やかに保持されており、チップ先端からの微弱な減圧でも圧力損失少なくろ液を吸引できるものと考えられる。

[実験２：本発明の構造体を液体用の液体噴霧具として利用した実験]
　液体噴霧は産業分野では、塗工、印刷、検査、混合等で汎用される要素技術である。これまでの液体噴霧のためのデバイスは、超音波印加、二流体ノズル、クロスフローネブライザー、ニューマティック（同軸）ネブライザー、グリッドネブライザー等が知られている。ただ、いずれも噴霧部の精密な加工や、耐圧部品が必要であること、別添の送液ポンプ、ガス流路、超音波発生装置が必要になるなど、持ち運び性、コスト性に改善の余地があった。

　上記問題を解決するため、紙などの繊維からなる流路を用いて、毛細管現象に基づき試料を送液し、流路先端に調製した穿孔に生じた液膜に気流を送ることで微小な液滴を噴霧できるデバイスを作製する。基材に含まれる空隙により毛細管現象が生じることから、ポンプを利用することなく適切な場所に液体を送液できる。さらに、流路先端に微小な穿孔（本実施形態の貫通孔に相当する）を加工し、表面張力に基づき穿孔に液膜を形成させた後、液膜に空気圧を印可することで微小な液滴を発生させることが可能と考えた。

　噴霧基材の基となるろ紙貼合シートを作製した。ろ紙貼合シートはポリスチレン製の耐水基材（プレカットバッキングシート、ＧＬ－１８７，Ｌｏｈｍａｎｎ社製）上に、ろ紙（クロマトグラフィー用ろ紙、Ｎｏ.５９０）を貼合した。バッキングシートにはあらかじめ粘着剤が塗工されており、ろ紙を貼合したのち、耐水基材とろ紙の張り合わせを確実にするためにプレスした（プレス圧：０．３ｋｇｃｍ^-2）した。

　作製したシートに、液膜形成用の穿孔（つまり噴霧基材の表裏を貫通する貫通孔）を加工した。レーザー加工にはユニバーサルシステムズのILS9.75を使用した（レーザー最大出力４０ｗ,プロッタースピード　最大３５００ｍｍｓ^-1）。レーザー加工条件は次のとおりである。レーザー出力１０％,速度５％、駆動パルスレートＰＰＩ=４０とした。レーザーはバッキングシート側から照射した。なお、レーザー出力１５％時の孔径はバッキングシート側で３３１．８μｍ,ろ紙側で１１６．３μｍ（Ｎ＝６）,孔密度７．０個／ｍｍ²となった。穿孔はろ紙貼合シート先端から０．５ｍｍのところを上端として、長辺方向に４ｍｍ幅で作製した。

　基材作製条件で作製された噴霧基材を５（横）×40（縦）ｍｍにカッターを用いて裁断した。小型のガラス容器(容量２ｍＬ）に少量（０．３ｍＬ）程度の着色された水溶媒（純水に銅フタロシアニンテトラスルホン酸ナトリウムを溶解した試料、濃度１０ｍｍｏｌ　ｄｍ^-3）を添加し、その容器内に穿孔を形成した噴霧基材を垂直に設置した。なお、噴霧基材の下部と着色液が２ｍｍ程度接触する程度の条件で浸漬した。穿孔に空気噴霧器（エアーダスター、ＡＤ４００ＦＬ，株式会社オリエンテック、設定空気圧（約５０ｋＰａ））からの風圧を印加した。

　図１６に示すように試料液は噴霧基材のろ紙部分をポンプ等を用いることなく先端まで進液した。これは、ろ紙内の空隙による毛細管現象に基づき進液しているものと思われる。噴霧基材の穿孔が着色しており、穿孔が液体で充填されていることが示唆された。
　液体進液時の噴霧基材の穿孔についての光学顕微鏡観察結果を図１７に示す。穿孔内部が着色しており、数百μｍの微細孔に液体の表面張力で液膜が形成されているものと思われる。続いて、穿孔に空気を噴霧したところ、孔表面から液滴が噴霧された（図１８）。穿孔出口側に白色の紙を設置し、噴霧された液滴をトラップした。液滴をトラップ後の紙表面の写真を図１９に示す。
　数百μｍから数ｍｍ径の液滴が穿孔出口の白色紙に衝突したことが図１９から判明した。ろ紙表面に付着した液滴径を光学顕微鏡像から計測したところ３０８±８１μｍ（ｎ＝２０）であった。液膜が風圧で穿孔内壁から吹き飛ばされることで出口側から液滴が吐出されるものと思われる。

　本発明の構造体は、医学や、生化学、薬学、化学、環境、食品、工業などの分野に利用される用具として適している。

　　１　　　構造体
　　１０　　本体部
　　１０ａ　基材
　　１０ｂ　透水性材料
　　１０ｃ　不透水性材料
　　１０ｄ　ナノファイバー層
　　１０ｈ　基材中の空隙
　　１１　　貫通孔領域部
　　１１ｈ　貫通孔
　　１２　　液体供給部
　　Ｌｆ　　貫通孔内に形成される液膜

Claims

　基材の表裏を貫通した貫通孔を有する貫通孔領域部と、該貫通孔領域部に連続した液体供給部と、を有する本体部を備え、
該本体部は、
前記基材内に、前記貫通孔に連通する、液体が毛細管現象によって通液可能な複数の空隙を有しており、
前記貫通孔は、
液体を表面張力によって保持し得る大きさに形成されている
ことを特徴とする構造体。
　前記本体部は、
前記基材が、
毛細管現象によって内部を通液可能な複数の透水性材料を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の構造体。
　前記本体部は、
前記基材が、
毛細管現象によって内部を通液可能な複数の透水性材料と、該透水性材料間に配置された複数の不透水性材料と、を備えており、
前記空隙が、
前記透水性材料と前記不透水性材料によって形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の構造体。
　前記本体部は、
前記基材が、
ナノファイバーからなる複数のナノファイバー層と、該複数のナノファイバー層間に配置された不透水性材料と、を備えており、
前記空隙が、
前記ナノファイバー層と前記不透水性材料によって形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の構造体。
　前記本体部の基材は、
前記基材の表面に位置するナノファイバー層が、該ナノファイバー層を貫通する孔を有している
ことを特徴とする請求項４記載の構造体。
　前記本体部は、
前記基材が、裏面側に形状を保持するための形状保持層を有している
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の構造体。
　前記本体部には、
前記液体供給部における前記貫通孔領域側に液体拡散防止部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の構造体。
　前記本体部には、
前記貫通孔領域部において、一方または他方の面にカバー部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の構造体。
　前記カバー部材には、
前記貫通孔領域部の貫通孔が位置する箇所に孔が形成されている
ことを特徴とする請求項８記載の構造体。
　前記貫通孔の開口径が、５０μｍ～２０００μｍである
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の構造体。
　前記基材が、ろ紙である
ことを特徴とする請求項２記載の構造体。
　液体をろ過するために用いられるろ過具を用いたろ過方法であって、
前記ろ過具が、請求項１乃至１１のいずれかに記載の構造体であり、
該構造体の液体供給部に液体を供給し、該構造体の貫通孔に形成された液膜を吸引する
ことを特徴とする液体ろ過方法。
　前記液体が、体液である
ことを特徴とする請求項１２記載の液体ろ過方法。
　前記液体が、血液である
ことを特徴とする請求項１３記載の液体ろ過方法。
　液体噴霧具を用いて液体を噴霧する方法であって、
前記液体噴霧具が、請求項１乃至１１のいずれかに記載の構造体であり、
該構造体の液体供給部に液体を供給し、該構造体の貫通孔に形成された液膜に対して空気を吹き付ける
ことを特徴とする液体噴霧方法。