WO2024096137A1

WO2024096137A1 - 液滴分取装置、分取信号生成装置、分取信号生成方法、及びプログラム

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Publication number: WO2024096137A1
Application number: PCT/JP2023/039873
Authority: WO
Inventors: 禎生太田; 慶之津山; 祐亮吉岡
Original assignee: 国立大学法人東京大学; 学校法人東京医科大学
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2023-11-06
Publication date: 2024-05-10

Abstract

液滴分取装置は、上流部と、上流部よりも下流に設けられ上流部よりも断面積が大きいチャンバー部と、チャンバー部よりも下流に設けられる分岐部と、分岐部によって分岐する２つの分岐流路とを有し、第１流体とともに液滴が流れるマイクロ流路と、上流部に合流するように接続され、第１流体と同じ組成の第２流体を上流部に流入させる液滴間隔調整用流路と、チャンバー部に隣接して設けられ、外部信号によって制御されて電圧が印可されることによって電場を生成する電場生成電極と、電場生成電極が電場を生成することに応じてチャンバー部に電場勾配を生成するように設けられる複数の参照電極と、を備え、分岐部は、電場生成電極が電場を生成していない場合に、２つの分岐流路のうち片方のみに液滴が破砕することなく流れるように非対称な形状を有する。

Description

液滴分取装置、分取信号生成装置、分取信号生成方法、及びプログラム

　本発明は、分取信号生成装置、分取信号生成方法、及びプログラムに関する。
　本願は、２０２２年１１月４日に出願された米国仮出願第６３／４２２，６１１に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　直径１００マイクロメートル以下の液滴を利用したマイクロ流体システムは、ナノリットル以下の体積で分子または粒子、化学反応、もしくはバイオアッセイを区画化することを可能にする。このマイクロ流体システムを利用して薬剤分子の高速スクリーニング、及び単一細胞分析などが実現されている。上述の分析を行う場合、個別の液滴の含有物、または状態を計測し、選択的に分取し、さらなる操作、または分析を行うことが必要になる場合がある。

　マイクロ流体デバイス内において液滴を分取する方法として、誘電泳動現象を利用した方法が広く利用されている（例えば、特許文献１）。誘電泳動現象を利用した分取方法では、分岐を有するマイクロ流路の近傍に電極を作成し、分取対象の液滴が電極の近傍を通過する際に当該電極に電圧を印可することによって電場を生成する。生成した電場に起因する誘電泳動現象によって分取対象の液滴の進路を変化させて当該液滴を分取する。誘電泳動現象を利用した分取方法では、液滴同士の間隔、液滴の速度、印可電圧、流路構造、及び電極構造を調整することによって、液滴の分裂、及び他の液滴との融合を起こすことなく選択的に液滴を分取することができる。

　高速での液滴分取は、総分析時間の短縮、大集団からの希少事象の発見及び分析、並びに、後段での分析のための多種多量のサブセットの用意を可能にするため重要である。例えば、細胞よりも遥かに小さい細胞外微粒子などを対象として、遺伝子発現解析、または遺伝子機能解析を行うためには、１０^６から１０^７個程度の粒子のサブセットを用意する必要がある。これを実現するためには、数十分から数時間の間委に１０^７から１０^８個程度の液滴を計測し、計測した液滴のなかから分析対象の微粒子を含む液滴を選択的に分取する必要がある。

特開２０１４－１７８１１９号公報

　しかしながら、高速での液滴分取と、分取の正確性を両立することは困難であった。これは、液滴処理速度の増加には、流路内での液滴の速度の増加、または液滴同士の間隔の減少を必然的に伴うからである。前者の流路内での液滴の速度の増加によって、分岐を有するマイクロ流路において分取に十分な誘電泳動時間が得られなくなるため分取自体が困難になる。後者の液滴同士の間隔の減少によって、流速の方向について隣接した液滴のなかから分取対象の液滴のみを選択的に分取することが困難になる。これに対して、分取性能は流体条件、及び電極によって生成される電場の分布に大きく依存するため、様々な流路構造、及び電極構造を有する液滴分取装置が提案されてきた。しかしながら、それらの従来の液滴分取装置では、分取速度は凡そ毎秒数１０００個の液滴である。マイクロ流路による分岐部の流路高さを周囲よりも低くすることによって、毎秒３００００個の液滴の分取を実現している液滴分取装置も知られているが、複雑な流路構造、及び液滴の変形を必要とする方法であるため、汎用性、及び安定性に課題がある。

　上述したように、マイクロ流路デバイスを利用した従来の液滴分取装置には、高速な液滴分取には汎用性、及び安定性が不十分であるという課題がある。簡易な構成によって高速での液滴分取と分取の正確性を両立させた液滴分取装置が求められている。

　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成によって高速での液滴分取と分取の正確性を両立させることができる分取信号生成装置、分取信号生成方法、及びプログラムを提供する。

　本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、上流部と、前記上流部よりも下流に設けられ前記上流部よりも断面積が大きいチャンバー部と、前記チャンバー部よりも下流に設けられる分岐部と、前記分岐部によって分岐する２つの分岐流路とを有し、第１流体とともに液滴が流れるマイクロ流路と、前記上流部に合流するように接続され、前記第１流体と同じ組成の第２流体を前記上流部に流入させる液滴間隔調整用流路と、前記チャンバー部に隣接して設けられ、外部信号によって制御されて電圧が印可されることによって電場を生成する電場生成電極と、前記電場生成電極が電場を生成することに応じて前記チャンバー部に電場勾配を生成するように設けられる複数の参照電極と、を備え、前記分岐部は、前記電場生成電極が電場を生成していない場合に、前記２つの分岐流路のうち片方のみに前記液滴が破砕することなく流れるように非対称な形状を有する液滴分取装置である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記液滴間隔調整用流路が前記上流部に接続される接続部と、前記チャンバー部との間の距離は、前記上流部における前記接続部より上流側での前記液滴同士の間隔に、前記上流部における前記接続部より上流側の流量と下流側の流量との比を乗算した距離である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記チャンバー部の最も上流側の部分である入口部の幅が前記液滴の直径と同定度であり、前記チャンバー部の最も下流側の部分である出口部の幅が前記液滴の直径の２倍と前記分岐部の幅との和と同定度である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記チャンバー部の断面積は、前記上流部の断面積と、前記液滴間隔調整用流路が前記上流部に流入させる前記第２流体の流量とに応じた断面積である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記チャンバー部の長さは、前記上流部における前記液滴間隔調整用流路が前記上流部に接続される接続部より下流側の流速に応じており、前記チャンバー部を同時期に流れる前記液滴の数が時間平均で１個となる長さである。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記分岐部の幅は、前記液滴の直径と同程度であるか、または前記液滴の直径以下である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記分岐部の最も上流側の部分の形状のうち、前記２つの分岐流路のうち前記電場生成電極が電場を生成していない場合に前記液滴が流れる片方の側の部分は曲面である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記電場生成電極の先端部分と、前記チャンバー部の第１側面とが対向しており、前記先端部分の表面の向きは、前記第１側面の向きと略平行であり、前記先端部分の表面の面積は、前記第１側面の面積と同程度である。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記複数の前記参照電極のうち一部は、前記マイクロ流路の前記電場生成電極が設けられる側に前記電場生成電極に隣接して設けられ、前記複数の前記参照電極のうち残りの一部は、前記マイクロ流路の前記電場生成電極が設けられない側に設けられる。

　また、本発明の一態様は、上記の液滴分取装置において、前記マイクロ流路の幅は、前記チャンバー部以外の部分において前記液滴の直径と同程度である。

　また、本発明の一態様は、液滴に包まれて第１流体とともにマイクロ流路を流れる分取対象が検出された時期に第１トリガー信号を生成する第１トリガー信号生成部と、前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号を生成する第２トリガー信号生成部と、前記第１トリガー信号の大きさと前記第２トリガー信号の大きさとの和である判定信号が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定信号が前記閾値以上となった場合に、前記分取対象を分取するための分取信号を出力する分取信号出力部と、を備える分取信号生成装置である。

　また、本発明の一態様は、上記の分取信号生成装置において、前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての前記位置を通過したことは、前記マイクロ流路を流れる前記液滴からの散乱光に基づいて検出される。

　また、本発明の一態様は、液滴に包まれて第１流体とともにマイクロ流路を流れる分取対象が検出された時期に第１トリガー信号を生成する第１トリガー信号生成ステップと、前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号を生成する第２トリガー信号生成ステップと、前記第１トリガー信号の大きさと前記第２トリガー信号の大きさとの和である判定信号が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定信号が前記閾値以上となった場合に、前記分取対象を分取するための分取信号を出力する分取信号出力ステップと、を有する分取信号生成方法である。

　また、本発明の一態様は、コンピュータに、液滴に包まれて第１流体とともにマイクロ流路を流れる分取対象が検出された時期に第１トリガー信号を生成する第１トリガー信号生成ステップと、前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号を生成する第２トリガー信号生成ステップと、前記第１トリガー信号の大きさと前記第２トリガー信号の大きさとの和である判定信号が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定信号が前記閾値以上となった場合に、前記分取対象を分取するための分取信号を出力する分取信号出力ステップと、を実行させるためのプログラムである。

　本発明によれば、簡易な構成によって高速での液滴分取と分取の正確性を両立させることができる。

本発明の実施形態に係るマイクロ流路チップの構成を示す平面図である。本発明の実施形態に係るマイクロ流路チップの構成の概略を示す平面図である。本発明の実施形態に係る測定サンプル検出装置による測定サンプルの検出の概要の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る整列部における測定サンプルの整列の概要の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る整列部によるフォーカスの性能を示す図である。本発明の実施形態に係る検出器によって検出された測定サンプルからの蛍光の信号強度の時間変化の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る信号強度に対する測定サンプルのカウント数の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る液滴分取部の構成の概略を示す平面図である。本発明の実施形態に係る本実施形態に係る液滴分取部の平面図である。本発明の実施形態に係るチャンバー部の周辺を拡大した平面図である。本発明の実施形態に係る電場勾配のシミュレーションに用いたマイクロ流路の３次元モデルを示す図である。本発明の実施形態に係る電場勾配のシミュレーションによって算出された電場勾配の算出結果を示す図である。本発明の実施形態に係る測定信号に基づく分取を行うための条件の判定の概要を示す図である。本発明の実施形態に係る測定信号の検出の概要を示す図である。本発明の実施形態に係る分取信号の出力に係る信号処理の概要を示す図である。本発明の実施形態に係る分取信号生成装置の機能構成の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る分取信号生成処理の流れの一例を示す図である。本発明の実施形態に係る光学系の一例を示す図である。本発明の実施形態に係るシグナル検出信号、判定信号、及び分取信号それぞれの実測値を示す図である。本発明の実施形態に係る液滴の生成の様子を撮像した結果の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る電場生成電極に電圧が印可されていない状態においてマイクロ流路を流れる液滴の様子を撮像した結果を示す図である。本発明の実施形態に係る電場生成電極に１０００ボルトの電圧が印可されている状態においてマイクロ流路を流れる液滴の様子を撮像した結果を示す図である。本発明の実施形態に係る５０マイクロ秒の時間間隔で分取をした結果を示す図である。本発明の実施形態に係る５０マイクロ秒の時間間隔で分取をした場合の撮像画像の時系列を示す図である。本発明の実施形態に係る１００マイクロ秒の時間間隔で分取をした結果を示す図である。本発明の実施形態に係る１００マイクロ秒の時間間隔で分取をした場合の撮像画像の時系列を示す図である。本発明の実施形態に係るシグナル検出信号が検出されてから第１トリガー信号が生成されるまでの時間をずらした場合の分取結果を示す図である。本発明の実施形態に係る測定サンプルが検出されたフレームが分取が行われたフレームから何フレーム前であったかを測定サンプル毎に示すヒストグラムである。本発明の実施形態に係る分取遅れ時間に対する分取精度を示す図である。本発明の実施形態に係る液滴検出装置を用いてナノ粒子の分取を行った結果を示す図である。本発明の実施形態に係る分取性能を評価した結果を示す図である。本発明の実施形態に係る計数された液滴の個数に対する計数された分取対象の個数の割合を示す図である。本発明の実施形態に係る分取が行われる前の２種類のナノ粒子を用いた場合の検出結果を示す図である。本発明の実施形態に係る分取が行われた後の２種類のナノ粒子を用いた場合の検出結果を示す図である。本発明の実施形態に係る細胞外微粒子の分取を行った結果を示す図である。本発明の実施形態に係る細胞外微粒子の分取が行われる様子を撮像した画像を示す図である。

（実施形態）
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。なお、本実施形態において、ある量が別の量と同程度であるとは、別途記載がなければ、当該ある量と当該別の量との差が、当該別の量の２割以内であることである。

　図１は、本実施形態に係るマイクロ流路チップ１の構成を示す平面図である。図２は、本実施形態に係るマイクロ流路チップ１の構成の概略を示す平面図である。

　マイクロ流路チップ１は、サンプル流供給部２と、サンプル流路２１と、第１シース液供給部３と、第１シース液流入路３１と、第１オイル供給部４と、オイル流入路４１と、第２オイル供給部５と、液滴分取部６とを備える。

　なお図面には適宜、３次元直交座標系として、ｘｙｚ座標系を示す。本実施形態において、ｙ軸方向は、サンプル流路２１の幅方向である。また、ｘ軸方向は、サンプル流路２１の長さ方向である。サンプル流路２１の長さ方向を、サンプル流路２１の流路方向、またはサンプル流の流通方向などとも記載する。ｚ軸方向は、サンプル流路２１と直交する方向であって、サンプル流路２１の高さ方向である。本実施形態では、サンプル流路２１の底面は、サンプル流路２１の流路方向の高さに変化がない。サンプル流路２１内の液体の流れは、ｘ軸方向の＋ｘ方向に測定サンプルＡ１を移動させる。サンプル流路２１の幅方向とは、換言すれば、測定サンプルＡ１と共に流れる流体の流線と垂直な方向である。

　サンプル流路２１の一端部はサンプル流供給部２と連通している。サンプル流路２１の他端部は液滴分取部６と連通している。サンプル流Ｆ１は、サンプル流供給部２から供給されてサンプル流路２１の一端部から他端部に向かって流通する。

　サンプル流供給部２のサンプル流Ｆ１の流通方向の下流端は、サンプル流路２１におけるサンプル流Ｆ１の流通方向の上流端に連通している。サンプル流供給部２は、サンプル流路２１にサンプル流Ｆ１を供給する。サンプル流Ｆ１は、複数の測定サンプルＡ１（測定対象とも記載する）を含む流体である。サンプル流供給部２が供給するサンプル流Ｆ１の時間あたりの量は、毎分０．２マイクロリットルである。

　測定サンプルＡ１とは、微粒子である。本実施形態では、微粒子の直径は、１ナノメートル以下である。つまり、測定サンプルＡ１は、ナノ粒子である。測定サンプルＡ１は、一例として、細胞外微粒子、または微小ビーズ（例えば、ポリスチレンビーズ）などである。

　第１シース液流入路３１は、サンプル流路２１に並んで形成されている。第１シース液流入路３１は、２本形成されている。２本の第１シース液流入路３１は、サンプル流路２１を挟んで対称に形成されている。第１シース液流入路３１には、第１シース液Ｂ１が流通する。第１シース液Ｂ１は、整列部２１１で測定サンプルＡ１を１列に整列させて連続的に流通させる。

　第１シース液Ｂ１は、サンプル流Ｆ１の流通方向の上流側から下流側に向かって、サンプル流Ｆ１と同じ方向に第１シース液流入路３１を流通する。２本の第１シース液流入路３１は、第１シース液Ｂ１の流通方向における上流端同士および下流端同士で連通している。２本の第１シース液流入路３１の下流端は、サンプル流路２１の整列部２１１に連通している。

　第１シース液供給部３は、２本の第１シース液流入路３１の上流端に設けられている。第１シース液供給部３は、２本の第１シース液供給部３の上流端に連通している。第１シース液供給部３は、２本の第１シース液供給部３に第１シース液Ｂ１を供給する。第１シース液供給部３が供給する第１シース液Ｂ１の時間あたりの量は、毎分２マイクロリットルである。

　整列部２１１の下流側には、検出部２１２が備えられる。検出部２１２は、サンプル流路２１のうち測定サンプルＡ１の検出が行われる部分である。検出部２１２の近傍には、測定サンプル検出装置９（不図示）が備えられる。測定サンプル検出装置９は、マイクロ流路チップ１とは別体の装置である。測定サンプル検出装置９は、例えばレーザー光源、検出器、及び制御部等を備えている。

　ここで図３から図７を参照し、整列部２１１における測定サンプルＡ１の整列、及び測定サンプル検出装置９による測定サンプルＡ１の検出について説明する。図３は、本実施形態に係る測定サンプル検出装置９による測定サンプルＡ１の検出の概要の一例を示す図である。図４は、本実施形態に係る整列部２１１における測定サンプルＡ１の整列の概要の一例を示す図である。

　整列部２１１は、ハイドロフォーカシング技術に基づいてサンプル流Ｆ１を整流する。整列部２１１は、ハイドロフォーカシング技術に基づいてサンプル流Ｆ１をサンプル流路２１の中心にフォーカスさせる。ここでサンプル流路２１の中心とは、サンプル流路２１の高さ方向と、幅方向とのそれぞれについての中心である。したがって、整列部２１１は、サンプル流Ｆ１をサンプル流路２１の高さ方向と、幅方向とのそれぞれについて整流を行う。整列部２１１による整流を、３次元フォーカシングとも記載する。サンプル流路２１は、整列部２１１において第１シース液流入路３１に連通する。ここで第１シース液流入路３１の高さ（深さ）は、サンプル流路２１の高さよりも高い。サンプル流路２１は、第１シース液流入路３１の高さ方向について中心の位置において第１シース液流入路３１に連通する。

　整列部２１１では、サンプル流路２１の両側面方向から第１シース液Ｂ１が流入する。流入した第１シース液Ｂ１によって、サンプル流Ｆ１はサンプル流路２１の中心にフォーカスされる。図４に示すように、サンプル流路２１の整列部２１１より上流側では、測定サンプルＡ１は、高さ方向、及び幅方向それぞれの位置についてばらついている。

　整列部２１１より下流側では、測定サンプルＡ１は、サンプル流路２１の高さ方向、及び幅方向それぞれの位置についてばらつきが抑制されている。つまり、サンプル流Ｆ１がサンプル流路２１の中心にフォーカスされたことによって、測定サンプルＡ１の位置は、サンプル流路２１の高さ方向、及び幅方向それぞれについて整列されている。整列部２１１では、第１シース液Ｂ１の流入によってサンプル流Ｆ１は殆ど希釈されることなく、サンプル流Ｆ１をサンプル流路２１の中心にフォーカスできる。なお、整列部２１１より下流を流れるサンプル流Ｆ１は、第１シース液Ｂ１とともにサンプル流路２１を流れるが、第１シース液Ｂ１とともに整列部２１１より下流を流れるサンプル流Ｆ１についてもサンプル流Ｆ１と記載する。

　次に、測定サンプル検出装置９による測定サンプルＡ１の検出について説明する。整列部２１１によって整列された測定サンプルＡ１は、サンプル流Ｆ１とともにサンプル流路２１を流れて、整列部２１１よりも下流の検出部２１２に到達する。検出部２１２において、測定サンプル検出装置９は、測定サンプルＡ１を検出する。

　測定サンプル検出装置９は、サンプル流路２１をサンプル流Ｆ１とともに流れる測定サンプルＡ１を検出する。測定サンプル検出装置９は、レーザー光の照射によって測定サンプルＡ１から生じた蛍光、または散乱光を検出器により検出して、例えば、測定サンプルＡ１に関する情報を取得する。本実施形態では、測定サンプル検出装置９は、測定サンプルＡ１から生じた蛍光を検出する。細胞情報取得装置３００は、取得した情報に基づき、サンプル流Ｆ１に含まれる複数の測定サンプルＡ１のなかから分取対象Ａ２を制御部で判別する。制御部は、分取対象Ａ２を検出すると、分取対象Ａ２を検出したことを示す信号（シグナル検出信号ＳＳ１と記載する）を液滴分取部６に出力する。

　測定サンプル検出装置９は、レーザー光を測定サンプルＡ１に照射するための光学系である照射光学系と、測定サンプルＡ１から生じた蛍光、または散乱光を検出器により検出するための光学系である検出光学系とを備える。照射光学系は、ダイクロイックミラー、及び対物レンズなどの光学素子、並びにレーザー光源を含む。検出光学系は、対物レンズ、ダイクロイックミラー、及びフィルタなどの光学素子、並びに検出器を含む。光学素子には、照射光学系と、検出光学系との間で共用されるものがあってもよい。レーザー光源が照射するレーザーの波長は、一例として、４８８ｎｍである。測定サンプル検出装置９に備えられる検出器は、一例として、光電子増倍管（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ　Ｔｕｂｅ：ＰＭＴ）である。なお、測定サンプル検出装置９は、機械学習によって分取対象Ａ２の特徴を判別する機能を有していてもよい。

　図５に、整列部２１１によるフォーカスの性能を示す。上述したように、サンプル流路２１へ第１シース液Ｂ１が流入することによって、サンプル流Ｆ１はサンプル流路２１の中心にフォーカスされる。図５に示すグラフは、整列部２１１より下流のある位置を通過した測定サンプルＡ１のサンプル流路２１の幅方向の位置の分布を示すヒストグラムである。当該グラフによれば、測定サンプルＡ１の幅方向の位置の中心からのばらつきが、２マイクロメートル以下に抑えられていることがわかる。

　図６に、検出器によって検出された測定サンプルＡ１からの蛍光の信号強度の時間変化の一例を示す。図６に示す結果は、測定サンプルＡ１は、直径が４０ナノメートルの蛍光ビーズを用いて得られた検出結果である。測定サンプルＡ１の数は、２０個である。図７に、信号強度に対する測定サンプルＡ１のカウント数の一例を示す。図７に示す結果は、図６と同じく、測定サンプルＡ１は、直径が４０ナノメートルの蛍光ビーズを用いて得られた検出結果である。測定サンプルＡ１の数は、１５０００個である。図７に示すヒストグラムによれば、測定サンプル検出装置９によって、１５０００個の測定サンプルＡ１について、分取対象Ａ２と、非分取対象Ａ３とを判別できていることがわかる。

　図１、及び図２に戻ってマイクロ流路チップ１の構成の説明を続ける。
　オイル流入路４１は、第１シース液流入路３１に並んで形成されている。オイル流入路４１は、２本形成されている。２本のオイル流入路４１は、第１シース液流入路３１を挟んで対称に形成されている。オイル流入路４１には、第１オイルＣ１が流通する。

　第１オイルＣ１は、サンプル流Ｆ１の流通方向の上流側から下流側に向かって、サンプル流Ｆ１と同じ方向にオイル流入路４１を流通する。２本のオイル流入路４１は、第１オイルＣ１の流通方向における上流端同士および下流端同士で連通している。２本のオイル流入路４１の下流端は、サンプル流路２１の液滴生成部２１３に連通している。

　第１オイルＣ１は、液滴生成部２１３でサンプル流Ｆ１を包む液滴Ｄ１を形成する。なお、液滴生成部２１３の位置に測定サンプルＡ１が到達する時期、及び液滴Ｄ１が形成される時期に応じて、液滴Ｄ１には、測定サンプルＡ１が含まれる液滴Ｄ１と、測定サンプルＡ１が含まれない液滴Ｄ１とがある。なお、液滴生成部２１３より下流を流れる第１オイルＣ１と液滴Ｄ１とをまとめて相流体Ｇ１と記載する。第１オイルＣ１は、連続相流体に相当する。液滴Ｄ１は、分散相流体に相当する。

　第１オイル供給部４は、２本のオイル流入路４１の上流端に設けられている。第１オイル供給部４は、２本のオイル流入路４１の上流端に連通している。第１オイル供給部４は、２本のオイル流入路４１に第１オイルＣ１を供給する。第１オイル供給部４が供給する第１オイルＣ１の時間あたりの量は、毎分１２マイクロリットルである。

　第２オイル供給部５は、液滴間隔調整用流路６２の上流端に設けられている。第２オイル供給部５は、液滴間隔調整用流路６２に第２オイルＥ１を供給する。第２オイル供給部５が供給する第２オイルＥ１の時間あたりの量は、毎分２０マイクロリットルである。

　液滴分取部６は、液滴Ｄ１のうち分取対象Ａ２を包む液滴Ｄ１を分取する。液滴分取部６は、マイクロ流路６１と、液滴間隔調整用流路６２と、電場生成電極６３と、複数の参照電極６４とを備える。

　廃棄側排出口７は、廃液側流路６１３の下流端に設けられている。廃棄側排出口７には、液滴分取部６によって分取されなかった液滴Ｄ１を含む相流体Ｇ１が流通する。廃棄側排出口７を通過した相流体Ｇ１は、廃棄側排出口７の下流端よりも下流側に配置された試験管（不図示）等に排出される。

　分取側排出口８には、分取側流路６１４の下流端に設けられている。分取側排出口８には、液滴分取部６によって分取された液滴Ｄ１を含む相流体Ｇ１が流通する。分取側排出口８を通過した相流体Ｇ１は、分取側排出口８の下流端よりも下流側に配置された試験管（不図示）等に排出される。

　ここで図８から図１０を参照し、液滴分取部６の構成の詳細について説明する。図８は、本実施形態に係る液滴分取部６の構成の概略を示す平面図である。図９は、本実施形態に係る液滴分取部６の平面図である。

　マイクロ流路６１には、第１オイルＣ１とともに液滴Ｄ１が流れる。測定サンプルＡ１は、液滴Ｄ１に包まれて第１オイルＣ１とともにマイクロ流路６１を流れる。第１オイルＣ１は、連続相流体としてサンプル流路２１を流通する。液滴Ｄ１は、分散相流体としてサンプル流路２１を流通する。マイクロ流路６１は、上流側のサンプル流路２１と連通している。

　マイクロ流路６１は、上流部６１０と、チャンバー部６１１と、分岐部６１２と、廃液側流路６１３と、分取側流路６１４とを有する。上流部６１０と、チャンバー部６１１と、分岐部６１２とはこの順に、上流側から下流側へと設けられる。したがって、チャンバー部６１１は、上流部６１０よりも下流に設けられる。分岐部６１２は、チャンバー部６１１よりも下流に設けられる。分岐部６１２の下流側には、廃液側流路６１３と、分取側流路６１４とが設けられる。廃液側流路６１３と、分取側流路６１４とは、分岐部６１２によって分岐する２つの分岐流路である。

　液滴間隔調整用流路６２は、上流部６１０に合流するように接続される。液滴間隔調整用流路６２は、第２オイルＥ１を上流部６１０に流入させる。第２オイルＥ１は、第１オイルＣ１と同じ組成の流体である。なお、第１オイルＣ１は、第１流体の一例であり、第２オイルＥ１は、第２流体の一例である。

　液滴間隔調整用流路６２は、第２オイルＥ１を上流部６１０に流入させることによって、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１の速度、及び液滴Ｄ１同士の間隔を微調整する。液滴Ｄ１同士の間隔とは、サンプル流路２１を流れる複数の液滴Ｄ１のうちサンプル流路２１の流路方向について隣接する液滴Ｄ１同士の間隔である。液滴Ｄ１の速度を微調整するとは、液滴間隔調整用流路６２を設けない場合の相流体Ｇ１の流速に対して所定の割合だけ、相流体Ｇ１として第１オイルＣ１とともにマイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１の速度を、第２オイルＥ１の流量に応じた割合だけ大きくすることである。同様に、液滴Ｄ１同士の間隔を微調整するとは、液滴間隔調整用流路６２を設けない場合の液滴Ｄ１同士の間隔に対して、当該間隔を第２オイルＥ１の流量に応じた割合だけ変化させることである。

　チャンバー部６１１は、幅が上流部６１０よりも広い。チャンバー部６１１は、深さが上流部６１０よりも深い。つまり、チャンバー部６１１は、上流部６１０よりも断面積が大きい。マイクロ流路６１は、上流部６１０よりも断面積が大きくすることによって、相流体Ｇ１として第１オイルＣ１とともにマイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１を減速する。ここでチャンバー部６１１、または上流部６１０などのマイクロ流路６１の各部分の断面積とは、マイクロ流路６１の流路方向に垂直な断面の面積である。

　電場生成電極６３は、チャンバー部６１１に隣接して設けられ、外部信号によって制御されて電圧が印可されることによって電場を生成する。複数の参照電極６４は、電場生成電極６３が電場を生成することに応じてチャンバー部６１１に電場勾配を生成するように設けられる。当該電場勾配は、誘電泳動力によって液滴Ｄ１を分取できる程度に局所的に高い勾配である。複数の参照電極６４は、一例として、第１参照電極６４１、第２参照電極６４２、第３参照電極６４３、及び第４参照電極６４４からなる。

　分岐部６１２は、電場生成電極６３が電場を生成していない場合に廃液側流路６１３、及び分取側流路６１４のうち廃液側流路６１３のみ液滴Ｄ１が破砕することなく流れるように非対称な形状を有する。

　上流部６１０、分取側流路６１４、及び廃液側流路６１３それぞれの幅は、液滴Ｄ１の直径と同程度である。つまり、マイクロ流路６１の幅は、チャンバー部６１１以外の部分において液滴Ｄ１の直径と同程度である。本実施形態では、上流部６１０、分取側流路６１４、及び廃液側流路６１３それぞれの幅は、１２マイクロメートルである。この構成により、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１は分岐部６１２において、破砕しにくく、分取がしやすくなる。

　なお、マイクロ流路６１の幅は、チャンバー部６１１以外の部分において液滴Ｄ１の直径と同程度でなくてもよい。ただし、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１が分岐部６１２において、破砕しにくく、分取がしやすくなるためには、マイクロ流路６１の幅は、チャンバー部６１１以外の部分において液滴Ｄ１の直径と同程度であることが好ましい。

　ここで液滴間隔調整用流路６２のより詳細な構成について説明する。液滴間隔調整用流路６２は、上流部６１０に接続部６２１において接続される。接続部６２１は、上流部６１０の液滴間隔調整用流路６２が接続される部分である。ここで接続部６２１とチャンバー部６１１との間の距離は、上流部６１０における接続部６２１より上流側での液滴Ｄ１同士の間隔に、上流部６１０における接続部６２１より上流側の流量と下流側の流量との比を乗算した距離（第１距離と記載する）である。

　接続部６２１とチャンバー部６１１との間の距離を第１距離とすることにより、液滴検出部２１４から液滴分取部６までの距離をできる限り短くし、液滴Ｄ１が検出されてから当該液滴Ｄ１が分取されるまでの時間をできる限り短くできる。また、接続部６２１とチャンバー部６１１との間の距離を第１距離とすることにより、分取対象の液滴Ｄ１を分取する時にサンプル流路２１の流路方向について当該分取対象の液滴Ｄ１と隣接する液滴Ｄ１への電場生成電極６３が生成する電場の影響をできる限り小さくできる。分取対象の液滴Ｄ１と隣接する液滴Ｄ１は、当該分取対象の液滴Ｄ１より上流側を流れる液滴Ｄ１と、当該分取対象の液滴Ｄ１より下流側を流れる液滴Ｄ１との両方である。

　なお、接続部６２１とチャンバー部６１１との間の距離は、第１距離より長くてもよいし、第１距離より短くてもよい。ただし、上述したように、液滴Ｄ１が検出されてから当該液滴Ｄ１が分取されるまでの時間を短くすることと、分取対象の液滴Ｄ１と隣接する液滴Ｄ１への電場の影響を小さくすることを同時に実現するためには、接続部６２１とチャンバー部６１１との間の距離は第１距離に設定されることが好ましい。

　次に、チャンバー部６１１のより詳細な構成について説明する。チャンバー部６１１の形状は、マイクロ流路チップ１を上面からみた場合に台形である。図１０にチャンバー部６１１の周辺を拡大した平面図を示す。入口部６１１１は、チャンバー部６１１の最も上流側の部分である。出口部６１１２は、チャンバー部６１１の最も下流側の部分である。入口部６１１１は、平面図において台形の上辺に対応する。出口部６１１２は、平面図において台形の下辺に対応する。チャンバー部６１１を構成する側面である第１側面６１１３、及び第２側面６１１４はそれぞれ、台形の脚に対応する。第１側面６１１３は、電場生成電極６３の先端部分である電極先端部６３１と対向している。

　入口部６１１１の幅は、液滴Ｄ１の直径と同定度である。本実施形態では、液滴Ｄ１の直径は、１０マイクロメートル程度（９マイクロメートルから１２マイクロメートル）である。出口部６１１２の幅は、液滴Ｄ１の直径の２倍と分岐部６１２の幅との和と同定度である。分岐部６１２の幅は、１０マイクロメートルである。したがって、液滴Ｄ１の直径の２倍と分岐部６１２の幅との和は、３４マイクロメートルである。

　チャンバー部６１１の底面は、上流部６１０の底面よりも深い。チャンバー部６１１の天井は、上流部６１０の天井と同じ高さである。チャンバー部６１１の深さは、上流部６１０の深さの２倍から３倍程度の深さである。本実施形態では、上流部６１０の深さは１８マイクロメートルである。したがって、チャンバー部６１１の深さは３０マイクロメートルから４０マイクロメートルである。チャンバー部６１１の深さを上流部６１０の深さの２倍から３倍程度の深さとすることにより、誘電泳動力が強く働くチャンバー部６１１において、一時的に液滴Ｄ１を減速させることができる。

　チャンバー部６１１の長さは、接続部６２１より下流側の流速に応じており、チャンバー部６１１を同時期に流れる液滴Ｄ１の数が時間平均で１個となる長さである。この構成により、分取対象の液滴Ｄ１とマイクロ流路６１の流路方向に隣接する別の液滴Ｄ１が誤って分取されてしまうことを抑制できる。本実施形態では、チャンバー部６１１の長さは、５５マイクロメートルである。

　本実施形態に係る液滴分取部６では、上述したチャンバー部６１１の構成によって、マイクロ流路６１の全体としては、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１の速度を高速にしながら、分取に十分に大きな誘電泳動力を液滴Ｄ１に作用させることができる。

　なお、チャンバー部６１１の構成（形状、及び大きさ）は、チャンバー部６１１の断面積が上流部６１０の断面積よりも大きければ、上述した構成に限られない。例えば、チャンバー部６１１の天井が上流部６１０の天井より高く、チャンバー部６１１の底面が上流部６１０の底面と同じ深さであってもよい。チャンバー部６１１の天井が上流部６１０の天井より高く、かつチャンバー部６１１の底面が上流部６１０の底面よりも深くてもよい。
　また、チャンバー部６１１の天井が上流部６１０の天井と同じ高さであり、チャンバー部６１１の底面が上流部６１０の底面と同じ深さであって、チャンバー部６１１の幅が上流部６１０の幅よりも広くてもよい。

　なお、チャンバー部６１１の深さは、上流部６１０の深さの２倍から３倍程度の深さ以外であってもよい。チャンバー部６１１の深さが、上流部６１０の深さの２倍から３倍程度の深さよりも深い場合、液滴Ｄ１は本実施形態に比べてより減速される。その場合、液滴間隔調整用流路６２が流入させる第２オイルＥ１の流量を増やすことによって、液滴Ｄ１のチャンバー部６１１における減速の程度を、本実施形態と同程度とすることができる。一方、チャンバー部６１１の深さが、上流部６１０の深さの２倍から３倍程度の深さよりも浅い場合、液滴Ｄ１は本実施形態ほどには減速されない。その場合、液滴間隔調整用流路６２が流入させる第２オイルＥ１の流量を減らすことによって、液滴Ｄ１のチャンバー部６１１における減速の程度を、本実施形態と同程度とすることができる。

　したがって、チャンバー部６１１の断面積は、上流部６１０の断面積と、液滴間隔調整用流路６２が上流部６１０に流入させる第２オイルＥ１の流量とに応じた断面積であることが好ましい。チャンバー部６１１の断面積を、上流部６１０の断面積と、第２オイルＥ１の流量とに応じて調整することによって、チャンバー部６１１における液滴Ｄ１の速度を、分取に十分に大きな誘電泳動力を液滴Ｄ１に作用させるための所望の速度とすることができる。なお、チャンバー部６１１の断面積は、上流部６１０の断面積と、液滴間隔調整用流路６２が上流部６１０に流入させる第２オイルＥ１の流量とに応じた断面積でなくてもよい。

　また、チャンバー部６１１の形状は、図８に示した台形以外の形状であってもよい。チャンバー部６１１の形状は、流路方向について線対称な形状であってもよい。例えば、チャンバー部６１１の形状は、平行ではない辺の長さが等しく、底辺の両端の内角が互いに等しい、いわゆる等脚台形であってもよい。

　次に、分岐部６１２のより詳細な構成について説明する。分岐部６１２の幅は、液滴Ｄ１の直径と同程度であるか、または液滴Ｄ１の直径以下である。分岐部６１２の幅とは、分岐部６１２によって分岐する２つの分岐流路同士の間隔である。本実施形態では、分岐部６１２の幅は、１０マイクロメートルである。
　分岐部６１２の分岐先端部６１２１は、分岐部６１２の最も上流側の部分である。分岐部６１２の幅が、液滴Ｄ１の直径と同程度であるか、または液滴Ｄ１の直径以下であることに応じて、分岐先端部６１２１は、流れてくる液滴Ｄ１に対して尖り方が抑えられた形状となる。

　分岐先端部６１２１は、廃液側側面６１２２と、分取側側面６１２３とから構成される。廃液側側面６１２２は、分岐先端部６１２１を構成する側面のうち廃液側流路６１３の側の側面である。分取側側面６１２３は、分岐先端部６１２１を構成する側面のうち分取側流路６１４の側の側面である。廃液側側面６１２２は、緩やかな曲面である。一方、分取側側面６１２３は、平面である。図８に示す平面図において、廃液側側面６１２２は、緩やかな曲線の形状であり、分取側側面６１２３は、直線の形状である。したがって、分岐部６１２の分岐先端部６１２１は、非対称な形状を有する。

　上述したように平面図において、廃液側側面６１２２が緩やかな曲線の形状である。緩やかな曲線とは、一例として、図８に示すように、廃液側流路６１３の側に凸（ｙ軸方向の＋ｙ方向に凸）である形状である。なお、廃液側側面６１２２の形状は、電場生成電極６３が電場を生成していない場合に廃液側流路６１３、及び分取側流路６１４のうち廃液側流路６１３のみ液滴Ｄ１が破砕することなく流れるという条件を満たしていれば、図８に示した形状に限られない。当該条件は、分岐先端部６１２１の尖り方の程度が所定以下であることによって実現される。例えば、廃液側側面６１２２の形状は、図８に示した曲面（平面図において曲線）以外の曲面であってもよいし、平面（平面図において直線）の形状、または複数の平面（平面図において折れ線）からなる形状などであってもよい。廃液側側面６１２２の形状が複数の平面からなる形状である場合、当該複数の平面同士が接続される部分の角は丸みを有することが好ましい。

　したがって、分岐部６１２の最も上流側の部分（分岐先端部６１２１）の形状のうち、２つの分岐流路（廃液側流路６１３、及び分取側流路６１４）のうち電場生成電極６３が電場を生成していない場合に液滴Ｄ１が流れる片方（廃液側流路６１３）の側の部分（廃液側側面６１２２）は曲面である。

　また、分岐部６１２の分岐先端部６１２１の形状は、廃液側流路６１３と分取側流路６１４との抵抗比が１対１．１から１対１．２程度の比となるような形状である。なお、分岐部６１２の分岐先端部６１２１の形状は、廃液側流路６１３と分取側流路６１４との抵抗比が１対１．１から１対１．２程度の比以外の比となるような形状であってもよい。

　上述した分岐部６１２の構成によって、電場生成電極６３が電場を生成していない場合に、液滴Ｄ１は、破砕することなく、また当該液滴Ｄ１と流路方向に隣接して流れる他の液滴Ｄ１と融合することなく、２つの分岐流路（本実施形態において、廃液側流路６１３、及び分取側流路６１４）のうち廃液側流路６１３のみに流れることができる。

　次に電場生成電極６３、及び複数の参照電極６４のより詳細な構成について説明する。上述したように、電場生成電極６３の先端部分である電極先端部６３１と、チャンバー部６１１の第１側面６１１３とが対向している。電極先端部６３１の表面の向きは、第１側面６１１３の向きと略平行である。図８に示す平面図において、電極先端部６３１の表面の向きと、第１側面６１１３の向きとはそれぞれは斜めである。また、電極先端部６３１の表面の面積は、第１側面６１１３の面積と同程度である。

　複数の参照電極６４のうち一部（第１参照電極６４１、及び第２参照電極６４２）は、マイクロ流路６１の電場生成電極６３が設けられる側に電場生成電極６３に隣接して設けられる。一方、複数の参照電極６４のうち残りの一部（第３参照電極６４３、及び第４参照電極６４４）は、マイクロ流路６１の電場生成電極６３が設けられない側に設けられる。第１参照電極６４１は、マイクロ流路６１を挟んで、第３参照電極６４３と対向するように設けられる。第２参照電極６４２は、マイクロ流路６１を挟んで、第４参照電極６４４と対向するように設けられる。

　上述した構成により、チャンバー部６１１の全体に、誘電泳動力によって液滴Ｄ１を分取できる程度に局所的に高い電場勾配を生成することができる。上述したように、本実施形態では、チャンバー部６１１の長さは、チャンバー部６１１を同時期に流れる液滴Ｄ１の数が時間平均で１個となる長さである。したがって、チャンバー部６１１の全体に局所的に高い電場勾配が生成できることは、液滴Ｄ１同士の間隔程度の広がりについて局所的に高い電場勾配が生成できることである。

　ここで図１１、及び図１２に電場生成電極６３、及び複数の参照電極６４によって生成された電場勾配をシミュレーションによって算出した結果を示す。図１１は、電場勾配のシミュレーションに用いたマイクロ流路６１の３次元モデルを示す図である。図１２は、電場勾配のシミュレーションによって算出された電場勾配の算出結果である。なお、電場勾配のシミュレーションには、ＣＯＭＳＯＬ（登録商標）　Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓが用いられた。図１２に示す結果によれば、チャンバー部６１１に局所的に高い電場勾配が生成されていることがわかる。

　なお、上述した電場生成電極６３、及び複数の参照電極６４の配置、並びに、複数の参照電極６４の本数は一例であって、これに限られない。チャンバー部６１１に局所的に高い電場勾配が生成できさえすれば、電場生成電極６３、及び複数の参照電極６４の配置、並びに、複数の参照電極６４の本数として、他の構成が用いられてもよい。

　次に、図１３から図１７を参照し、分取対象Ａ２、及び液滴Ｄ１それぞれが検出された時期に基づいて液滴Ｄ１の分取が行われる処理について説明する。図１３は、測定信号に基づく分取を行うための条件の判定の概要を示す図である。図１４は、本実施形態に係る測定信号の検出の概要を示す図である。図１５は、本実施形態に係る分取信号の出力に係る信号処理の概要を示す図である。

　測定サンプル検出装置９は、検出部２１２において、マイクロ流路６１を流れる分取対象Ａ２を検出する。上述したように、検出部２１２の位置は、サンプル流路２１において液滴生成部２１３よりも上流側である。

　測定サンプル検出装置９は、分取対象Ａ２を検出すると、測定信号としてシグナル検出信号ＳＳ１を生成する。シグナル検出信号ＳＳ１は、図６に示したような測定サンプルＡ１からの蛍光の信号強度の時間変化を示す信号である。なお、分取対象Ａ２からの蛍光はＰＭＴ１２０によって検出される。シグナル検出信号ＳＳ１が所定の閾値を超えると、分取信号生成装置１１は、第１トリガー信号Ｔ１を生成する。第１トリガー信号Ｔ１は、シグナル検出信号ＳＳ１が所定の閾値を超えたことに応じて立ち上がるパルス信号である。第１トリガー信号Ｔ１は、ＦＰＧＡ１２１によって生成される。

　第１トリガー信号Ｔ１のパルスが立ち上がる時間は、分取対象Ａ２が検出された時間と同期している。ただし、分取対象Ａ２が検出された時間から第１トリガー信号Ｔ１のパルスが立ち上がる時間との間には、ＦＰＧＡ１２１による処理の分だけ時間の遅れがある。

　液滴検出装置１０は、液滴検出部２１４において、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１を検出する。上述したように、液滴検出部２１４の位置は、サンプル流路２１において液滴生成部２１３よりも下流側である。したがって、液滴Ｄ１の検出が行われる時期は、分取対象Ａ２の検出が行われた後の時期である。

　液滴検出装置１０は、液滴Ｄ１を検出すると、測定信号として液滴検出信号ＤＳ１を生成する。液滴検出信号ＤＳ１は、液滴Ｄ１からの散乱光の信号強度の時間変化を示す信号である。なお、液滴Ｄ１からの散乱光はＰＭＴ１２２によって検出される。液滴検出信号ＤＳ１が所定の閾値を超えると、分取信号生成装置１１は、第２トリガー信号Ｔ２を生成する。第２トリガー信号Ｔ２は、液滴検出信号ＤＳ１が所定の閾値を超えたことに応じて立ち上がるパルス信号である。第２トリガー信号Ｔ２は、ファンクションジェネレータ１２３によって生成される。

　第２トリガー信号Ｔ２のパルスが立ち上がる時間は、液滴Ｄ１が検出された時間と同期している。ただし、液滴Ｄ１が検出された時間から第２トリガー信号Ｔ２のパルスが立ち上がる時間との間には、ファンクションジェネレータ１２３による処理の分だけ時間の遅れがある。

　分取信号生成装置１１は、第１トリガー信号Ｔ１と第２トリガー信号Ｔ２との和である判定信号Ｔ３が所定の閾値（分取閾値と記載する）以上である場合、分取対象Ａ２を分取するための分取信号Ｔ４を出力する。分取信号Ｔ４は、電場生成電極６３への電圧の印可を制御する外部信号である。ここでＦＰＧＡ１２１から出力される第１トリガー信号Ｔ１と、ファンクションジェネレータ１２３から出力される第２トリガー信号Ｔ２とは、スプリットコネクタ１２４によって合成されて判定信号Ｔ３としてファンクションジェネレータ１２５に出力される。判定信号Ｔ３が分取閾値以上であるか否かの判定は、ファンクションジェネレータ１２５によって行われる。ファンクションジェネレータ１２５は、判定信号Ｔ３が分取閾値以上であると判定する場合、分取信号Ｔ４を増幅回路１２６に出力する。増幅回路１２６によって増幅された分取信号Ｔ４が電場生成電極６３への電圧の印可を制御する外部信号として、電場生成電極６３に出力される。

　ここで第１トリガー信号Ｔ１のパルス幅と、液滴Ｄ１がサンプル流路２１の液滴検出部２１４を通過する時間間隔ＴＤ１との関係について説明する。時間間隔ＴＤ１とは、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１が所定の位置（液滴検出部２１４の位置）を通過する時間の流速方向に隣り合う液滴Ｄ１同士の時間間隔である。

　本実施形態では、一例として、第１トリガー信号Ｔ１のパルス幅は、時間間隔ＴＤ１よりも短い。この構成により、液滴Ｄ１のうち分取対象Ａ２が含まれている液滴Ｄ１のみを分取できる。
　ここで第１トリガー信号Ｔ１のパルス幅が時間間隔ＴＤ１よりも長いと、分取対象Ａ２が含まれている液滴Ｄ１に流路方向に隣接する次の液滴Ｄ１が検出されたことに応じて生成される第２トリガー信号Ｔ２のパルスと、第１トリガー信号Ｔ１のパルスとが重なってしまう場合がある。その場合、当該次の液滴Ｄ１に分取対象Ａ２が検出されていない場合であっても、判定信号Ｔ３が分取閾値を超えてしまって、分取が行われてしまう。

　一方、第１トリガー信号Ｔ１のパルス幅が狭すぎると、第１トリガー信号Ｔ１のパルスと第２トリガー信号Ｔ２のパルスとが重なりにくくなるため、分取対象Ａ２が含まれている液滴Ｄ１が検出されても、当該液滴Ｄ１を分取できない場合がある。

　なお、本実施形態では、分取対象Ａ２を検出した後に、当該分取対象Ａ２を含む液滴Ｄ１を分取する場合の一例について説明したが、これに限られない。分取対象Ａ２の検出結果によらずに液滴Ｄ１を分取してもよい。その場合、分取される液滴Ｄ１には、分取対象Ａ２が含まれている液滴Ｄ１と、分取対象Ａ２が含まれていない液滴Ｄ１とが含まれる。液滴Ｄ１が分取側排出口８から排出された後に、液滴Ｄ１を破壊した後に、液滴Ｄ１に含まれていた分取対象Ａ２を回収する。分取対象Ａ２の検出結果によらずに液滴Ｄ１を分取することは、分取対象Ａ２を判別できない場合であっても、液滴Ｄ１をできる限り多く分取したい場合に好適である。

　分取対象Ａ２の検出結果によらずに液滴Ｄ１を分取する場合、第１トリガー信号Ｔ１のパルス幅は、時間間隔ＴＤ１よりも長くてもよい。この構成により、第１トリガー信号Ｔ１のパルスと、第２トリガー信号Ｔ２のパルスとが時間について重なりやすくなるため、検出された液滴Ｄ１が分取されやすくなる。

　なお、本実施形態では、第２トリガー信号Ｔ２が液滴検出信号ＤＳ１に基づいて生成される場合の一例について説明した。つまり、第２トリガー信号Ｔ２が液滴Ｄ１からの散乱光が検出されたことに応じて生成される場合の一例について説明したが、これに限られない。第２トリガー信号Ｔ２は、液滴Ｄ１が生成される周期に基づいて生成されてもよい。液滴生成部２１３において、オイル流入路４１からの第１オイルＣ１の流量と、サンプル流路２１のサンプル流Ｆ１の流量とに応じて、液滴Ｄ１が生成される周期は、ある程度決まっている。そのため、液滴Ｄ１が生成される周期を予め取得しておき、当該周期に基づいて第２トリガー信号Ｔ２が生成されてもよい。その場合、液滴検出装置１０の構成は省略されてよい。

　図１６は、本実施形態に係る分取信号生成装置１１の機能構成の一例を示す図である。分取信号生成装置１１は、分取対象検出信号取得部１１０と、第１トリガー信号生成部１１１と、液滴検出信号取得部１１２と、第２トリガー信号生成部１１３と、判定部１１４と、分取信号出力部１１５とを備える。

　分取対象検出信号取得部１１０は、測定サンプル検出装置９からシグナル検出信号ＳＳ１を取得する。
　第１トリガー信号生成部１１１は、液滴に包まれて第１流体（本実施形態において、第１シース液Ｂ１）とともにマイクロ流路６１を流れる分取対象Ａ２が検出された時期に第１トリガー信号Ｔ１を生成する。第１トリガー信号生成部１１１は、ＦＰＧＡ１２１を含む。

　液滴検出信号取得部１１２は、液滴検出装置１０から液滴検出信号ＤＳ１を取得する。
　第２トリガー信号生成部１１３は、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１がマイクロ流路６１の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号Ｔ２を生成する。第２トリガー信号生成部１１３は、ファンクションジェネレータ１２３を含む。

　判定部１１４は、第１トリガー信号Ｔ１と第２トリガー信号Ｔ２との和である判定信号Ｔ３が所定の閾値（分取閾値）以上であるか否かを判定する。判定部１１４は、ファンクションジェネレータ１２５を含む。
　分取信号出力部１１５は、判定信号Ｔ３が閾値以上となった場合に、分取対象Ａ２を分取するための分取信号Ｔ４を出力する。分取信号出力部１１５は、ファンクションジェネレータ１２５を含む。

　なお、上述したように、液滴Ｄ１が生成される周期に基づいて第２トリガー信号Ｔ２が生成される場合、分取信号生成装置１１は、液滴Ｄ１が生成される周期を予め記憶しておく、第２トリガー信号生成部１１３は、予め記憶された当該周期に基づいて第２トリガー信号Ｔ２を生成する。

　図１７は、本実施形態に係る分取信号生成装置１１による分取信号生成処理の流れの一例を示す図である。分取信号生成装置１１は、マイクロ流路チップ１を含むマイクロ流体装置が稼働している間、分取信号生成処理を繰り返し実行する。

　ステップＳ１０：第１トリガー信号生成部１１１は、分取対象検出信号取得部１１０が測定サンプル検出装置９からシグナル検出信号ＳＳ１を取得したか否かを判定する。第１トリガー信号生成部１１１は、シグナル検出信号ＳＳ１を取得したと判定した場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、第１トリガー信号Ｔ１を生成する（ステップＳ２０）。その後、判定部１１４はステップＳ５０の処理を実行する。一方、第１トリガー信号生成部１１１は、シグナル検出信号ＳＳ１を取得していないと判定した場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、判定部１１４はステップＳ５０の処理を実行する。

　ステップＳ３０：第２トリガー信号生成部１１３は、液滴検出信号取得部１１２が液滴検出装置１０から液滴検出信号ＤＳ１を取得したか否かを判定する。第２トリガー信号生成部１１３は、液滴検出信号ＤＳ１を取得したと判定した場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、第２トリガー信号Ｔ２を生成する。その後、判定部１１４はステップＳ５０の処理を実行する。一方、第２トリガー信号生成部１１３は、液滴検出信号ＤＳ１を取得していないと判定した場合（ステップＳ３０；ＮＯ）、判定部１１４はステップＳ５０の処理を実行する。

　ステップＳ５０：判定部１１４は、第１トリガー信号Ｔ１と第２トリガー信号Ｔ２との和である判定信号Ｔ３を生成する。
　ステップＳ６０：判定部１１４は、判定信号Ｔ３が所定の閾値（分取閾値）以上であるか否かを判定する。判定部１１４が、判定信号Ｔ３が分取閾値以上であると判定した場合（ステップＳ６０；ＹＥＳ）、分取信号出力部１１５は分取信号Ｔ４を出力する。分取信号出力部１１５は、増幅回路１２６を介して分取信号Ｔ４を電場生成電極６３に出力する。一方、判定部１１４が、判定信号Ｔ３が分取閾値以上でないと判定した場合（ステップＳ６０；ＮＯ）、分取信号生成装置１１は分取信号生成処理を終了する。

　図１８は、本実施形態に係る光学系の一例を示す図である。当該光学系は、照射光学系と、検出光学系とを含む。照射光学系に含まれる光学素子と、検出光学系に含まれる光学素子とは互いに兼用されるものが含まれてよい。なお、図１８に示す光学系は一例であって、図１８に示す光学系以外の光学系が用いられてもよい。
　図１８に示す一例では、照射光学系は、レーザー光源１２７ａと、レーザー光源１２７ｂとの２つを光源として含む。測定サンプルＡ１には、レーザー光源１２７ａ、及びレーザー光源１２７ｂから４８８ナノメートルのレーザー光と、６４０ナノメートルのレーザー光との２種類の波長のレーザー光がそれぞれ照射される。

　検出光学系は、ＰＭＴ１２０として、ＰＭＴ１２０ａとＰＭＴ１２０ｂとの２つを検出器として含む。ＰＭＴ１２０ａは、レーザー光源１２７ａから発せられたレーザー光を励起光として照射された測定サンプルＡ１からの蛍光を検出する。ＰＭＴ１２０ｂは、レーザー光源１２７ｂから発せられたレーザー光を励起光として照射された測定サンプルＡ１からの蛍光を検出する。また、検出光学系は、レーザー光源１２８と、ＰＭＴ１２２とを含む。液滴Ｄ１には、レーザー光源１２８から５６１ナノメートルのレーザー光が照射される。ＰＭＴ１２２は、レーザー光源１２８からレーザー光が液滴Ｄ１によって散乱された散乱光を検出する。

　図１９は、シグナル検出信号ＳＳ１、判定信号Ｔ３、及び分取信号Ｔ４それぞれの実測値である。上述したように、判定信号Ｔ３は、シグナル検出信号ＳＳ１に同期した第１トリガー信号Ｔ１と、液滴検出信号ＤＳ１に同期した第２トリガー信号Ｔ２との和である。図１９に示すように、本実施形態に係る分取信号生成装置１１によって、分取対象Ａ２が検出された時刻と、液滴Ｄ１が検出された時刻との両方に同期して、分取信号Ｔ４が生成できていることがわかる。

　図２０は、液滴Ｄ１の生成の様子を撮像した結果の一例を示す図である。マイクロ流路のサイズは、幅１２マイクロメートル、高さ１８マイクロメートルである。水の流速は、毎秒２マイクロリットルである。オイルの流速は、毎秒１０マイクロリットルである。生成された液滴Ｄ１の直径は、９マイクロメートルから１０マイクロメートルである。生成された液滴Ｄ１の体積は、４００フェムトリットルから５００フェムトリットルである。液滴Ｄ１の生成速度は、毎秒４００００個である。

　図２１から図２６は分取の様子を撮像した結果の一例を示す図である。図２１は、電場生成電極６３に電圧が印可されていない状態においてマイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１の様子を撮像した結果である。液滴Ｄ１は、廃液側流路６１３の方へと破砕することなく流れている。一方、図２２は、電場生成電極６３に１０００ボルトの電圧が印可されている状態においてマイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１の様子を撮像した結果である。液滴Ｄ１は、分取側流路６１４の方へと破砕することなく流れている。高速でマイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１が、誘電泳動力によって分取されていることがわかる。

　図２３に示す結果は、５０マイクロ秒の時間間隔で分取をした結果であり、当該時間間隔は、液滴Ｄ１を２個おきに分取することに相当する時間間隔である。図２４に、５０マイクロ秒の時間間隔で分取をした場合の撮像画像の時系列を示す。
　図２５に示す結果は、１００マイクロ秒の時間間隔で分取をした結果であり、当該時間間隔は、液滴Ｄ１を５個おきに分取することに相当する時間間隔である。図２６に、１００マイクロ秒の時間間隔で分取をした場合の撮像画像の時系列を示す。

　次に図２７から図２９を参照し、分取タイミングと分取性能との関係について説明する。図２７に、シグナル検出信号ＳＳ１が検出されてから第１トリガー信号Ｔ１が生成されるまでの時間（分取遅れ時間と記載する）をずらした場合の分取結果を示す。図２７では、分取遅れ時間を適切に調整された場合、当該適切に調整された分取遅れ時間から短くした場合、及び、当該適切に調整された分取遅れ時間から長くした場合それぞれについて、マイクロ流路チップ１を流れる測定サンプルＡ１を撮像した画像が示されている。分取遅れ時間を適切に調整された場合には、分取に成功しているのに対して、適切に調整された分取遅れ時間から長くした場合、及び、適切に調整された分取遅れ時間から長くした場合については、分取に失敗している。

　図２８は、分取遅れ時間を８５マイクロ秒から１１０マイクロ秒まで５マイクロ秒ずつ変化させた場合に、測定サンプルＡ１が検出されたフレームが分取が行われたフレームから何フレーム前であったかを測定サンプルＡ１毎に示すヒストグラムである。図２９に、分取遅れ時間に対する分取精度を示す。分取精度は、分取に成功した割合である。分取遅れ時間が凡そ９５マイクロ秒である場合に、９０パーセント以上の分取精度が実現されていることがわかる。

　図３０に液滴検出装置１０を用いてナノ粒子の分取を行った結果を示す。図３０に示す結果では、測定サンプルＡ１として、直径１１０ナノメートルのビーズ、及びＰｂＳナノ粒子との２種類のナノ粒子が用いられた結果である。図３０には、検出された蛍光の信号の時間変化、信号強度の分布、明るさの時間変化を、２種類のナノ粒子それぞれについて示している。また、図３０には、液滴が生成される毎秒の個数の時間変化を周波数の単位で評価したグラフ、及びスループット（１秒毎に分取されたナノ粒子の個数）の時間変化を示すグラフが示されている。スループットの時間変化を示すグラフによれば、毎秒５０００個程度のナノ粒子を分取できたことがわかる。

　図３１に分取性能を評価した結果を示す。分取側排出口８から試験管に排出された液滴Ｄ１を回収し、回収した液滴Ｄ１を破壊した後、分取対象Ａ２であるナノ粒子（直径１１０ナノメートルのビーズ）が取り出されている。図３１に示す結果は、回収した液滴Ｄ１、及び分取対象Ａ２をそれぞれ計数した結果である。それぞれの計数結果は、分取を行わなかった場合、分取を行って分取された場合、及び、分取を行って分取されなかった場合それぞれについての結果である。

　図３２は、計数された液滴Ｄ１の個数に対する計数された分取対象Ａ２の個数の割合を、分取を行わなかった場合、分取を行って分取された場合、及び、分取を行って分取されなかった場合それぞれについて示す。図３２に示す結果によれば、分取対象Ａ２を含む液滴Ｄ１を、８０パーセント以上の精度で分取できていることがわかる。

　図３３、及び図３４に、測定サンプルＡ１として２種類のナノ粒子を用いた場合の検出結果を示す。測定サンプルＡ１として用いた２種類のナノ粒子は、直径１１０ナノメートルの黄色のビーズ、及び直径２６０ナノメートルのスカイブルーのビーズである。図３３は、分取が行われる前の結果を示す。黄色のビーズから発せられる蛍光の波長は、６４０ナノメートルである。スカイブルーのビーズから発せられる蛍光の波長は、４８８ナノメートルである。黄色のビーズが分取対象Ａ２であり、スカイブルーのビーズが非分取対象Ａ３である。分取が行われる前の測定サンプルＡ１には、黄色のビーズと、スカイブルーのビーズとが１対１の割合で含まれる。

　図３４は、分取が行われた後の結果を示す。分取が行われる前の結果は、測定サンプルＡ１をマイクロ流路チップ１の流路に流して検出部２１２によって蛍光を検出した結果に基づく結果である。分取が行われた後の結果とは、液滴分取部６によって分取された液滴Ｄ１を回収し破壊した後、当該液滴Ｄ１に含まれていた測定サンプルＡ１を再度、マイクロ流路チップ１の流路に流して検出部２１２によって蛍光を検出した結果である。

　図３３に示すように、分取が行われる前では、蛍光によって検出された黄色のビーズ、及びスカイブルーのビーズの割合はそれぞれ、５７．１パーセント、及び４２．９パーセントである。一方、図３４に示すように、分取が行われた後では、蛍光によって検出された黄色のビーズ、及びスカイブルーのビーズの割合はそれぞれ、９２．７パーセント、及び７．３パーセントである。したがって、分取によって分取対象Ａ２である黄色のビーズの割合が、分取が行われる前に比べて増加していることがわかる。

　図３５、及び図３６は、液滴分取部６によって細胞外微粒子（Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ　Ｖｅｓｉｃｌｅｓ）の分取を行った場合の結果である。図３５に示す結果では、ヒト大腸がん細胞（ＨＣＴ１１６）のエクソソームに含まれるＣＤ９とＣＤ１４７とがそれぞれ６４０ナノメートル、４８８ナノメートルの蛍光を発するように蛍光染色された。ＨＣＴ１１６のエクソソームの直径は、１００ナノメートルから２００ナノメートル程度である。図３５は、ＨＣＴ１１６のエクソソームに含まれるＣＤ９及びＣＤ１４７それぞれから発せられた２種類の波長の蛍光の信号強度をプロットした散布図である。図３５では、ＨＣＴ１１６についての結果とともに、比較のためにＰｂＳナノ粒子についてＨＣＴ１１６のエクソソームと同様の測定を行った結果が示されている。

　図３６は、ＨＣＴ１１６のエクソソームに含まれるＣＤ９が６４０ナノメートルの蛍光を発するように蛍光染色され、蛍光を信号として検出した結果に基づいて分取が行われる様子を撮像した画像である。

　以上に説明したように、本実施形態に係る液滴分取装置（本実施形態において、液滴分取部６）は、マイクロ流路６１と、液滴間隔調整用流路６２と、電場生成電極６３と、複数の参照電極６４（本実施形態において、第１参照電極６４１、第２参照電極６４２、第３参照電極６４３、及び第４参照電極６４４）と、を備える。
　マイクロ流路６１は、上流部６１０と、上流部６１０よりも下流に設けられ上流部６１０よりも断面積が大きいチャンバー部６１１と、チャンバー部６１１よりも下流に設けられる分岐部６１２と、分岐部６１２によって分岐する２つの分岐流路（本実施形態において、廃液側流路６１３、及び分取側流路６１４）とを有し、第１流体（本実施形態において、第１オイルＣ１）とともに液滴Ｄ１が流れる。
　液滴間隔調整用流路６２は、上流部６１０に合流するように接続され、第１流体（本実施形態において、第１オイルＣ１）と同じ組成の第２流体（本実施形態において、第２オイルＥ１）を上流部６１０に流入させる。
　電場生成電極６３は、チャンバー部６１１に隣接して設けられ、外部信号によって制御されて電圧が印可されることによって電場を生成する。
　複数の参照電極６４（本実施形態において、第１参照電極６４１、第２参照電極６４２、第３参照電極６４３、及び第４参照電極６４４）は、電場生成電極６３が電場を生成することに応じてチャンバー部６１１に電場勾配を生成するように設けられる。
　分岐部６１２は、電場生成電極６３が電場を生成していない場合に２つの分岐流路（本実施形態において、廃液側流路６１３、及び分取側流路６１４）のうち片方のみに液滴Ｄ１が破砕することなく流れるように非対称な形状を有する。

　この構成により、本実施形態に係る液滴分取装置（本実施形態において、液滴分取部６）は、チャンバー部６１１において液滴Ｄ１を減速しながら誘電泳動力によって分取でき、かつ当該液滴Ｄ１は、チャンバー部６１１の下流を破砕することなく流れるようにできるため、高速での液滴分取と分取の正確性を両立することができる。簡易な構成によって、高速での液滴分取とは、例えば、毎秒１００００個以上の液滴を分取することである。

　本発明の液滴分取装置によれば、短時間での電圧印可で液滴を破砕することなく分取が可能となるような流体条件、及び流体構造及び電極配置であるため、毎秒３００００個以上の液滴を分取できる。なお、液滴分取装置である液滴分取部６は、本実施形態に係るマイクロ流路チップ１以外のマイクロ流路に備えられてもよい。

　また、本実施形態に係る分取信号生成装置１１は、第１トリガー信号生成部１１１と、第２トリガー信号生成部１１３と、判定部１１４と、分取信号出力部１１５と、を備える。
　第１トリガー信号生成部１１１は、液滴に包まれて第１流体（本実施形態において、第１シース液Ｂ１）とともにマイクロ流路６１を流れる分取対象Ａ２が検出された時期に第１トリガー信号Ｔ１を生成する。
　第２トリガー信号生成部１１３は、マイクロ流路６１を流れる液滴Ｄ１がマイクロ流路６１の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号Ｔ２を生成する。
　判定部１１４は、第１トリガー信号Ｔ１と第２トリガー信号Ｔ２との和である判定信号Ｔ３が所定の閾値以上であるか否かを判定する。
　分取信号出力部１１５は、判定信号Ｔ３が閾値以上となった場合に、分取対象Ａ２を分取するための分取信号Ｔ４を出力する。

　この構成により、本実施形態に係る分取信号生成装置１１は、分取対象Ａ２が検出される時期と、液滴Ｄ１が生成される時期とに基づいて分取の時期を決めることができるため、分取の精度を高めることができる。上述したように、本実施形態に係るマイクロ流路チップ１では、分取対象Ａ２が検出された後に、分取対象Ａ２を包む液滴Ｄ１が形成される。ここでサンプル流路２１を高速で流れる測定サンプルＡ１のうち所望の分取対象Ａ２が検出される時期は、予め決まっていない。一方、液滴Ｄ１が生成される周期はほぼ決まっているものの、毎秒３００００個以上という非常に高い頻度で液滴Ｄ１が生成される。そのため、従来、分取対象Ａ２が検出されてから当該分取対象Ａ２を含む液滴Ｄ１を分取する時期を決定することが難しかった。

　なお、上記の実施形態における各装置（測定サンプル検出装置９、液滴検出装置１０、分取信号生成装置１１）が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。

　なお、各装置が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

　また、各装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部が備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

　また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

　１…マイクロ流路チップ、６…液滴分取部、６１…マイクロ流路、６２…液滴間隔調整用流路、６３…電場生成電極、６４…参照電極、６１０…上流部、６１１…チャンバー部、６１２…分岐部、６１３…廃液側流路、６１４…分取側流路、Ｃ１…第１オイル、Ｅ１…第２オイル、Ｄ１…液滴、Ａ２…分取対象、１１…分取信号生成装置、１１１…第１トリガー信号生成部、１１３…第２トリガー信号生成部、１１４…判定部、１１５…分取信号出力部、Ｔ１…第１トリガー信号、Ｔ２…第２トリガー信号、Ｔ３…判定信号、Ｔ４…分取信号

Claims

　上流部と、前記上流部よりも下流に設けられ前記上流部よりも断面積が大きいチャンバー部と、前記チャンバー部よりも下流に設けられる分岐部と、前記分岐部によって分岐する２つの分岐流路とを有し、第１流体とともに液滴が流れるマイクロ流路と、
　前記上流部に合流するように接続され、前記第１流体と同じ組成の第２流体を前記上流部に流入させる液滴間隔調整用流路と、
　前記チャンバー部に隣接して設けられ、外部信号によって制御されて電圧が印可されることによって電場を生成する電場生成電極と、
　前記電場生成電極が電場を生成することに応じて前記チャンバー部に電場勾配を生成するように設けられる複数の参照電極と、
　を備え、
　前記分岐部は、前記電場生成電極が電場を生成していない場合に、前記２つの分岐流路のうち片方のみに前記液滴が破砕することなく流れるように非対称な形状を有する
　液滴分取装置。
　前記液滴間隔調整用流路が前記上流部に接続される接続部と、前記チャンバー部との間の距離は、前記上流部における前記接続部より上流側での前記液滴同士の間隔に、前記上流部における前記接続部より上流側の流量と下流側の流量との比を乗算した距離である
　請求項１に記載の液滴分取装置。
　前記チャンバー部の最も上流側の部分である入口部の幅が前記液滴の直径と同定度であり、前記チャンバー部の最も下流側の部分である出口部の幅が前記液滴の直径の２倍と前記分岐部の幅との和と同定度である
　請求項１または請求項２に記載の液滴分取装置。
　前記チャンバー部の断面積は、前記上流部の断面積と、前記液滴間隔調整用流路が前記上流部に流入させる前記第２流体の流量とに応じた断面積である
　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　前記チャンバー部の長さは、前記上流部における前記液滴間隔調整用流路が前記上流部に接続される接続部より下流側の流速に応じており、前記チャンバー部を同時期に流れる前記液滴の数が時間平均で１個となる長さである
　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　前記分岐部の幅は、前記液滴の直径と同程度であるか、または前記液滴の直径以下である
　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　前記分岐部の最も上流側の部分の形状のうち、前記２つの分岐流路のうち前記電場生成電極が電場を生成していない場合に前記液滴が流れる片方の側の部分は曲面である
　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　前記電場生成電極の先端部分と、前記チャンバー部の第１側面とが対向しており、前記先端部分の表面の向きは、前記第１側面の向きと略平行であり、前記先端部分の表面の面積は、前記第１側面の面積と同程度である
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　前記複数の前記参照電極のうち一部は、前記マイクロ流路の前記電場生成電極が設けられる側に前記電場生成電極に隣接して設けられ、前記複数の前記参照電極のうち残りの一部は、前記マイクロ流路の前記電場生成電極が設けられない側に設けられる
　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　前記マイクロ流路の幅は、前記チャンバー部以外の部分において前記液滴の直径と同程度である
　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の液滴分取装置。
　液滴に包まれて第１流体とともにマイクロ流路を流れる分取対象が検出された時期に第１トリガー信号を生成する第１トリガー信号生成部と、
　前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号を生成する第２トリガー信号生成部と、
　前記第１トリガー信号の大きさと前記第２トリガー信号の大きさとの和である判定信号が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
　前記判定信号が前記閾値以上となった場合に、前記分取対象を分取するための分取信号を出力する分取信号出力部と、
　を備える分取信号生成装置。
　前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての前記位置を通過したことは、前記マイクロ流路を流れる前記液滴からの散乱光に基づいて検出される
　請求項１１に記載に記載の分取信号生成装置。
　液滴に包まれて第１流体とともにマイクロ流路を流れる分取対象が検出された時期に第１トリガー信号を生成する第１トリガー信号生成ステップと、
　前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号を生成する第２トリガー信号生成ステップと、
　前記第１トリガー信号の大きさと前記第２トリガー信号の大きさとの和である判定信号が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、
　前記判定信号が前記閾値以上となった場合に、前記分取対象を分取するための分取信号を出力する分取信号出力ステップと、
　を有する分取信号生成方法。
　コンピュータに、
　液滴に包まれて第１流体とともにマイクロ流路を流れる分取対象が検出された時期に第１トリガー信号を生成する第１トリガー信号生成ステップと、
　前記マイクロ流路を流れる前記液滴が前記マイクロ流路の流速方向についての所定の位置を通過する時期に第２トリガー信号を生成する第２トリガー信号生成ステップと、
　前記第１トリガー信号の大きさと前記第２トリガー信号の大きさとの和である判定信号が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、
　前記判定信号が前記閾値以上となった場合に、前記分取対象を分取するための分取信号を出力する分取信号出力ステップと、
　を実行させるためのプログラム。