【】本發(fā)明涉及粒子分離芯片及粒子分離裝置。

背景技術(shù)

0、
背景技術(shù)：

1、近年，開發(fā)了各種使用微流路的粒子分離方法。例如，在以下的非專利文獻(xiàn)1中公開了使用水力學(xué)過濾法的粒子的分離方法。在此分離方法中，使用由主流路和從主流路分歧的多個(gè)分歧流路構(gòu)成的微流路。通過向主流路導(dǎo)入試樣，基于粒子的尺寸，粒子在主流路和分歧流路之間分離。由此分離方法可使由分離的對于粒子的損傷少，另外，流路的結(jié)構(gòu)也可變得簡單。

2、【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

3、【非專利文獻(xiàn)】

4、【非專利文獻(xiàn)1】松田美由紀(jì)、外2名、“使用水力學(xué)過濾法的血液細(xì)胞的分級”、電學(xué)會論文志e、一般社團(tuán)法人電學(xué)會、2008年、128卷、10號、p.396-401

5、【發(fā)明的概要】

6、【發(fā)明要解決的課題】

7、如上所述的利用水力學(xué)過濾法的微流路或許能在實(shí)驗(yàn)室水平的使用，但不滿足實(shí)用水平、例如，制品開發(fā)現(xiàn)場或臨床現(xiàn)場要求高的試樣處理能力(通量)。

8、鑒于涉及的課題，本發(fā)明旨在提供可在制品開發(fā)現(xiàn)場或臨床現(xiàn)場發(fā)揮充分的試樣處理能力(通量)的粒子分離芯片及粒子分離裝置。

9、【用于解決課題的手段】

10、本發(fā)明的粒子分離芯片(1、cp1～cp5、cp11～cp16)含內(nèi)部具有微流路(1a)的基板(10、20)和形成多個(gè)孔(31)的多孔片(30)。微流路(1a)具備具有設(shè)在上游側(cè)的送入含第1粒子及比第1粒子小的第2粒子的試樣的入口(101)和設(shè)在下游側(cè)的取出主要含第1粒子的試樣的第1出口(104)的主流路(100)和在沿主流路(100)的流方向的多個(gè)分歧位置(b)與主流路(100)連通，下游側(cè)具有取出含第2粒子的試樣的第2出口(213)的分歧流路(200)。在多個(gè)分歧位置(b)，主流路(100)和分歧流路(200)經(jīng)多孔片(30、ps1～ps7)的孔(31)連通。

11、由本發(fā)明的粒子分離芯片，主流路和分歧流路在多個(gè)分歧位置(b)，經(jīng)多孔片的孔連通。由此，可在制品開發(fā)現(xiàn)場或臨床現(xiàn)場發(fā)揮充分的試樣處理能力(通量)。

12、本發(fā)明的粒子分離裝置(2)具備上述發(fā)明的粒子分離芯片(1、cp1～cp5、cp11～cp16)，裝載有粒子分離芯片(1、cp1～cp5、cp11～cp16)的設(shè)置部(41)，向粒子分離芯片(1、cp1～cp5、cp11～cp16)中的試樣的入口(101)及鞘液的入口(102、103)的各自導(dǎo)入試樣及鞘液，輸送上述微流路(1a)內(nèi)的液體的送液部(61～63)，與第1出口(104)連通的第1粒子的第1回收部(64)和與第2出口(213)連通的第2粒子的第2回收部(65)。

13、由本發(fā)明的粒子分離裝置，可通過向設(shè)置部裝載粒子分離芯片，驅(qū)動送液部而導(dǎo)入第1試樣及鞘液，從第1回收部及第2回收部各自順暢地回收第1粒子及第2粒子。

14、【發(fā)明的效果】

15、由本發(fā)明可提供可在制品開發(fā)現(xiàn)場或臨床現(xiàn)場發(fā)揮充分的試樣處理能力(通量)的粒子分離芯片及粒子分離裝置。

16、【附圖的簡單的說明】

17、【圖1】圖1是示意顯示實(shí)施方式涉及的上基板的構(gòu)成的斜視圖。

18、【圖2】圖2是示意顯示實(shí)施方式涉及的下基板的構(gòu)成的斜視圖。

19、【圖3】圖3是示意顯示實(shí)施方式涉及的多孔片的構(gòu)成的斜視圖及放大圖。

20、【圖4】圖4是示意顯示實(shí)施方式涉及的上基板、下基板及多孔片的組裝的斜視圖。

21、【圖5】圖5是示意顯示實(shí)施方式涉及的粒子分離芯片的構(gòu)成的斜視圖。

22、【圖6】圖6是示意顯示實(shí)施方式涉及的對于粒子分離芯片的入口的試樣及鞘液的注入和自出口的試樣的注出的圖。

23、【圖7】圖7是示意顯示實(shí)施方式涉及的由鞘液限制第1試樣的流的范圍的圖。

24、【圖8】圖8是示意顯示實(shí)施方式涉及的由鞘液限制第1試樣的流的范圍的圖。

25、【圖9】圖9是示意顯示實(shí)施方式涉及的主流路的流路和分歧流路的流路交叉的部分的附近的斜視圖。

26、【圖10】圖10是示意顯示實(shí)施方式涉及的在分歧位置分離第1粒子和第2粒子的圖。

27、【圖11】圖11是示意顯示實(shí)施方式涉及的分歧流路之一的流路的附近的放大圖。

28、【圖12】圖12是示意顯示實(shí)施方式涉及的粒子分離裝置的構(gòu)成的斜視圖。

29、【圖13】圖13是顯示實(shí)施方式涉及的細(xì)胞檢測系統(tǒng)的功能構(gòu)成的框圖。

30、【圖14】圖14是示意顯示實(shí)施例涉及的主流路及分歧流路的尺寸的圖。

31、【圖15】圖15是示意顯示實(shí)施例涉及的多孔片的孔的配置及尺寸的圖。

32、【圖16】圖16是顯示實(shí)施例涉及的4種芯片的構(gòu)成的表。

33、【圖17】圖17是顯示實(shí)施例涉及的7種多孔片的構(gòu)成的表。

34、【圖18】圖18是示意顯示實(shí)施例涉及的4種芯片的構(gòu)成的平面圖。

35、【圖19】圖19是顯示實(shí)施例1涉及的4種粒子分離芯片的構(gòu)成的表及顯示3種第1試樣的構(gòu)成的表。

36、【圖20】圖20是顯示實(shí)施例1涉及的4種粒子分離芯片的紅細(xì)胞除去率及白細(xì)胞除去率的坐標(biāo)圖。

37、【圖21】圖21是顯示實(shí)施例2涉及的粒子分離芯片的構(gòu)成的表及顯示第1試樣的構(gòu)成的表。

38、【圖22】圖22是顯示實(shí)施例2涉及的粒子分離芯片的紅細(xì)胞除去率、白細(xì)胞除去率及a549細(xì)胞回收率的坐標(biāo)圖。

39、【圖23】圖23是顯示實(shí)施例3涉及的6種粒子分離芯片的構(gòu)成的表及顯示第1試樣的構(gòu)成的表。

40、【圖24】圖24是顯示實(shí)施例3涉及的第1試樣中所含的jurkat細(xì)胞及a549細(xì)胞的粒徑分布的坐標(biāo)圖。

41、【圖25】圖25是顯示實(shí)施例3涉及的6種粒子分離芯片的jurkat細(xì)胞的除去率及a549細(xì)胞的回收率的坐標(biāo)圖。

42、【圖26】圖26是顯示實(shí)施例3涉及的6種粒子分離芯片的向各出口的流量的坐標(biāo)圖。

43、【圖27】圖27是顯示實(shí)施例3涉及的6種粒子分離芯片的每粒徑的回收率的坐標(biāo)圖。

44、【圖28】圖28是示意顯示向分歧流路的排出量的模擬涉及的主流路及分歧流路的構(gòu)成的圖和顯示向分歧流路的試樣的排出比例的結(jié)果的坐標(biāo)圖。

45、【圖29】圖29是示意顯示分歧流路的變更例涉及的分歧流路的構(gòu)成的圖。

46、【圖30】圖30是顯示分歧流路的變更例涉及的分歧流路的附近的構(gòu)成的平面圖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.用于基于粒子的尺寸分離試樣中所含的多個(gè)粒子的粒子分離芯片，其含內(nèi)部具有微流路的基板和形成多個(gè)孔的多孔片，

2.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述主流路及所述分歧流路以通過從所述入口導(dǎo)入的所述試樣之中一部分的試樣流到所述分歧流路，其余的試樣流到所述主流路，所述第1粒子從所述第1出口導(dǎo)出，所述第2粒子從所述第2出口導(dǎo)出的方式構(gòu)成。

3.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述主流路的流路寬度在100μm以上50mm以下。

4.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述主流路的流路寬度在500μm以上50mm以下。

5.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述分歧流路含在所述分歧位置與所述主流路連通的以平面視與所述主流路非平行配置的流路。

6.權(quán)利要求5所述的粒子分離芯片，其中在所述分歧位置與所述主流路連通的所述流路以平面視與所述主流路交叉配置，使含所述第2粒子的所述試樣流到所述主流路的兩側(cè)。

7.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述分歧流路含2條以上15000條以下在所述分歧位置與所述主流路連通的流路。

8.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述分歧流路以所述粒子分離芯片的使用狀態(tài)配置于所述主流路的下方。

9.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述主流路還具有設(shè)在比所述分歧位置上游側(cè)的鞘液的入口。

10.權(quán)利要求9所述的粒子分離芯片，其中所述鞘液的入口是用于從流經(jīng)所述主流路的所述試樣的上側(cè)導(dǎo)入所述鞘液的入口。

11.權(quán)利要求9所述的粒子分離芯片，其中所述鞘液的入口是用于從流經(jīng)所述主流路的所述試樣的兩側(cè)導(dǎo)入所述鞘液的入口。

12.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中從所述主流路的上游側(cè)的所述分歧位置至所述第2出口的所述分歧流路的流體阻力比從所述主流路的下游側(cè)的所述分歧位置至所述第2出口的所述分歧流路的流體阻力大。

13.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，

14.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，

15.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述微流路以作為向所述分歧流路的流量相對于在所述分歧位置的所述主流路的流量的比例的液除去率成為所述第2粒子流到所述分歧流路，所述第1粒子流到所述主流路的值的方式形成。

16.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述微流路以作為向所述分歧流路的流量相對于在所述分歧位置的所述主流路的流量的比例的液除去率在所述多個(gè)分歧位置成為互相實(shí)質(zhì)上相同的值的方式形成。

17.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述微流路以作為向所述分歧流路的流量相對于在所述分歧位置的所述主流路的流量的比例的液除去率在所述多個(gè)分歧位置成為比0％大且50％以下的方式形成。

18.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述多孔片以作為所述多孔片的孔的面積相對于所述主流路和所述分歧流路的交叉面的開口的面積的比例的開孔率成為指定尺寸的所述第1粒子以指定的回收率從所述第1出口回收的值的方式形成。

19.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述多孔片的孔的孔徑在30nm以上100μm以下。

20.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述多孔片以作為所述多孔片的孔的面積相對于所述主流路和所述分歧流路的交叉面的開口的面積的比例的開孔率在所述多個(gè)分歧位置成為比0％大且50％以下的方式形成。

21.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中所述第1粒子的粒徑在30nm以上100μm以下。

22.權(quán)利要求1所述的粒子分離芯片，其中

23.粒子分離裝置，其具備：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供能提高對粒子進(jìn)行分離時(shí)的通量的粒子分離芯片及粒子分離裝置。用于基于粒子的尺寸分離試樣中所含的多個(gè)粒子的粒子分離芯片1含內(nèi)部具有微流路1a的上基板10及下基板20和形成多個(gè)孔的多孔片30。微流路1a具備具有設(shè)在上游側(cè)的送入含第1粒子及比第1粒子小的第2粒子的第1試樣的入口101和設(shè)在下游側(cè)的取出主要含第1粒子的第2試樣的出口104的主流路100和在沿主流路100的流方向的多個(gè)分歧位置與主流路100連通，在下游側(cè)具有取出含第2粒子的第3試樣的出口213的分歧流路200。在多個(gè)分歧位置，主流路100和分歧流路200經(jīng)多孔片30的孔連通。

技術(shù)研發(fā)人員：阿尻大雅,白井健太郎,藤山真吾,小日向?qū)捴?前田夏希
受保護(hù)的技術(shù)使用者：希森美康株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26