阅读说明：本技术 流路装置 (Flow path device ) 是由 大场孝浩 小仓隆宏 伊藤晃寿 于 2019-02-22 设计创作，主要内容包括：本发明的课题在于提供一种同时进行光学测量和电测量的流路装置。通过如下解决课题,即,该流路装置具有：第1流路部件,具有第1流路；第2流路部件,具有第2流路；多孔膜,设置在第1流路部件与第2流路部件之间；及一对透明电极,夹着第1流路和第2流路而设置。(The invention provides a flow path device for simultaneously performing optical measurement and electrical measurement. The problem is solved by a flow path device comprising: a 1 st channel member having a 1 st channel; a 2 nd flow path member having a 2 nd flow path; a porous membrane provided between the 1 st channel member and the 2 nd channel member; and a pair of transparent electrodes provided so as to sandwich the 1 st channel and the 2 nd channel.)

流路装置

技术领域

本发明涉及一种在药学研究等中使用的流路装置。

背景技术

近年来，尝试着将具有被称为微流路的微米级宽度的流路的流路装置用作血管、肠道、肝及肺等器官模型。

例如，专利文献1中记载有如下流路装置(具有微通道的器官模仿装置)，其构成为包括在内部具有中央微流路(微通道)的主体及配置于中央微流路内的至少局部性的多孔膜，多孔膜将中央微流路分离而形成第1中央微流路与第2中央微流路，第1流体流入第1中央微流路，第2流体流入第2中央微流路，而且，多孔膜上固定有多种细胞(活体细胞)。

该流路装置在将细胞固定于多孔膜的状态下，使空气、血液、水、细胞、化合物、粒子及培养液等在第1中央微流路及第2中央微流路流动，由此能够对再现器官的多孔膜进行各种分析。

作为一例，使贴有荧光标志的大分子(例如重量不同的葡聚糖)在流微流路流动来测量荧光，由此能够评价形成于多孔膜的细胞层的透射性。

并且，使液体流入微流路，使用透射型电子显微镜、免疫组织细胞化学、共聚焦显微镜及其他适当的机构对多孔膜上的细胞进行拍摄(可视化)，由此能够对形成于多孔膜的细胞层等的结构进行评价。

而且，作为传感器，使用电极、红外线或光检测机构(相机及LED(发光二极管：Light Emitting Diode))、磁检测机构等，由此还能够对形成于多孔膜的细胞层等特性及状态等进行监测。例如，使用电极来测量电位差、电阻及短路电路电流等电特性，由此能够确认通过形成于多孔膜上的细胞层等的流体及离子等的输送功能及势垒的形成等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-528232号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，人体复杂，因此，为了利用流路装置准确地进行细胞等的评价，仅通过1种测量是不够的。即，为了利用流路装置进行细胞等的准确的评价，例如，优选为同时进行多孔膜上的细胞的拍摄和使用电极的电阻值的测量等，同时进行多种测量并根据多个测量结果来进行评价。

然而，在以往的流路装置中难以同时进行多种测量，尤其难以同时进行使用荧光标志的测量及细胞的拍摄等光学测量和使用电极的电测量。

本发明的目的在于解决这种以往技术问题，提供一种被用作器官模型等的流路装置，该流路装置能够同时进行光学测量和电测量。

用于解决技术课题的手段

为了解决该课题，本发明具有以下结构。

[1]一种流路装置，特征在于，具有：

第1流路部件，具有第1流路；

第2流路部件，具有第2流路；

多孔膜，设置于第1流路部件与第2流路部件之间；及

一对透明电极，夹着第1流路和第2流路而设置。

[2]根据[1]所述的流路装置，其中，一对透明电极由与第1流路接触的透明电极及与第2流路接触的透明电极构成。

[3]根据[1]或[2]所述的流路装置，其中，至少一个透明电极为面状电极。

[4]根据[3]所述的流路装置，其中，从与第1流路部件的主表面正交的方向观察时，至少一个透明电极为内包多孔膜的面状电极。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的流路装置，其中，在第1流路部件的第1流路的形成面的整个面形成有透明电极。

[6]根据[1]至[5]中任一项所述的流路装置，其中，第2流路部件为具有成为第2流路的贯穿孔的板材，该流路装置还具有与第2流路部件抵接而堵住成为第2流路的贯穿孔的保持板，透明电极形成于保持板的第2流路部件的抵接面的整个面。

[7]根据[1]至[6]中任一项所述的流路装置，其中，第1流路部件或第1流路部件及第2流路部件由高分子材料构成，透明电极包含碳纳米管。

[8]根据[6]所述的流路装置，其中，保持板由高分子材料构成，形成于保持板的第2流路部件的抵接面的整个面的透明电极包含碳纳米管。

[9]根据[1]至[8]中任一项所述的流路装置，其中，多孔膜具有排列成蜂窝状的贯穿孔。

[10]根据[1]至[9]中任一项所述的流路装置，其中，多孔膜由高分子材料构成。

[11]根据[1]至[10]中任一项所述的流路装置，其中，多孔膜上固定有细胞。

[12]根据[11]所述的流路装置，其中，固定于多孔膜的细胞为在多孔膜的一个面与另一个面不同的细胞。

发明效果

根据本发明的流路装置，能够同时进行光学测量和电测量。

附图说明

图1是表示本发明的流路装置的一例的整体结构的概略立体图。

图2是表示图1所示的流路装置的整体结构的概略分解立体图。

图3是表示图1所示的流路装置的多孔膜的一例的概略俯视图。

图4是图3的B-B线概略剖视图。

图5是表示固定流路单元之前的流路装置的图1中的A-A线概略剖视图。

图6是表示固定流路单元之后的流路装置的图1中的A-A线概略剖视图。

图7是概念性地表示使用图1所示的流路装置的测量方法的一例的图。

图8是表示图1所示的流路装置的制作工序的概略剖视图。

图9是表示图1所示的流路装置的制作工序的概略剖视图。

图10是表示图1所示的流路装置的制作工序的概略剖视图。

图11是表示图1所示的流路装置的制作工序的概略剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选的实施方式对本发明的细胞培养单元进行详细说明。

另外，以下所示的实施方式为例示出本发明的一例的方式，并不对本发明的范围进行限制。并且，为了明确地进行各构成部件的说明，适当地变更图中的各构成部件的尺寸。因此，图中的比例尺与实际不同。

＜流路单元＞

图1中具有本发明的流路装置的一例的概略立体图，图2中具有将图1所示的流路装置分解的概略立体图。

另外，图示例仅是本发明的一实施方式，本发明的流路装置并不被限制于该实施方式。

如图1及图2所示，流路装置10具有由在厚度方向上层叠的第1流路部件12和第2流路部件14构成的流路单元16。以下说明中，也将图1及图2中的上侧称为“上”，将图1及图2中的下侧称为“下”。图1及图2中的上侧为第1流路部件12侧，图1及图2中的下侧为第2流路部件14侧。

关于第1流路部件12及第2流路部件14的材料，作为一例，优选为PDMS(聚二甲基硅氧烷)等具有弹性的透明的材料。

另外，作为构成第1流路部件12及第2流路部件14的材料，除了PDMS以外，还可举出环氧系树脂、氨基甲酸酯系树脂、苯乙烯系热塑性弹性体、烯烃系热塑性弹性体、丙烯酸系热塑性弹性体及聚乙烯醇等高分子材料(树脂材料、聚合物)。

其中，第1流路部件12及第2流路部件14优选为橡胶硬度为20～80度，更优选为50～70度。

“橡胶硬度”能够通过利用JIS K6253：2012中规定的方法并使用类型A的硬度计测量第1流路部件12及第2流路部件14的硬度来进行评价。

如图2所示，在第1流路部件12的下表面，即，与第2流路部件14的对置面12A上，形成有划分形成第1流路18(第1微流路18)的凹部20。凹部20具有流入口20A及流出口20B、以及将流入口20A和流出口20B连通的流路部20C。并且，在第1流路部件12中分别形成有在厚度方向上贯穿第1流路部件12且下端与流入口20A及流出口20B连通的贯穿孔22A及22B。第1流路18(凹部20)的宽度及深度，根据流路装置10的尺寸及用途等适当设定即可。

并且，虽然将在后面进行详细叙述，但是在第1流路部件12的下表面的包含凹部20(第1流路18)的整个表面形成第1透明电极60(除贯穿孔)。

另一方面，在第2流路部件14中形成有在厚度方向上贯穿第2流路部件14且划分形成第2流路24(第2微流路24)的贯穿孔26。第2流路24通过与第2流路部件14的下表面(与第1流路部件12相反的面)抵接，并设置后述的保持板38B，以堵住贯穿孔26的下表面侧而形成。第2流路24(贯穿孔26)的宽度及深度只要根据流路装置10的尺寸及用途等而适当设定即可。

贯穿孔26具有流入口26A及流出口26B、以及将流入口26A和流出口26B连通的流路部26C。

其中，第2流路部件14的流入口26A及流出口26B设置于在俯视下不与第1流路部件12的流入口20A及流出口20B重叠的位置。另一方面，第2流路部件14的流路部26C设置于在俯视下与第1流路部件12的流路部20C重叠的位置。

另外，俯视是指，换言之，表示从与第1流路部件12的主表面正交的方向观察本发明的流路装置10的情况。并且，主表面是指，片状物、板状物及薄膜状物等的最大表面。

并且，在第1流路部件12中形成有在厚度方向上贯穿第1流路部件12且下端与第2流路部件14的流入口26A及流出口26B连通的贯穿孔28A及28B。

而且，在流路单元16(第1流路部件12及第2流路部件14)的外周面(侧面)的配置后述间隔物46的位置设置有凹部29。

＜多孔膜＞

在第1流路部件12的对置面12A与第2流路部件14的对置面14A之间配置有多孔膜30。作为一例，多孔膜30由高分子材料构成，尤其，优选为由能够溶解于疏水性有机溶剂的疏水性高分子材料构成。另外，疏水性有机溶剂为相对于25℃的水的溶解度为10(g/100g水)以下的液体。

作为高分子材料，可举出聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚乙烯醚、聚乙烯咔唑、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚酯、聚内酯、聚酰胺及聚酰亚胺、聚氨酯、聚脲、聚丁二烯、聚碳酸酯、多元芳烃、聚砜、聚醚砜、聚硅氧烷衍生物及纤维素酰化物等。

作为聚酯，例如可例示出聚对酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、聚乳酸及聚-3-羟丁酸酯等。作为聚内酯，例如可例示出聚己内酯等。作为聚酰胺及聚酰亚胺，例如可例示出尼龙及聚酰胺酸等。作为纤维素酰化物，例如可例示出三乙酰基纤维素、乙酸丙酸纤维素及乙酸丁酸纤维素等。

从对溶剂的溶解性、光学物性、电物性、膜强度及弹性等的观点考虑，根据需要，这些高分子材料可以为均聚物、共聚物、聚合物掺合物及聚合物合金等。并且，这些高分子材料可以单独使用1种或混合使用2种以上。另外，多孔膜30的材料并不被限制于高分子材料，从细胞的粘附性的观点等考虑，能够选择各种材料。

多孔膜30的上表面30A及下表面30B具有大致覆盖第1流路18、第2流路24的流路部20C及流路部26C的大小。

多孔膜30设置成覆盖第1流路18及第2流路24。由此，多孔膜30隔开第1流路18和第2流路24。

具体而言，多孔膜30的上表面30A，即，面向第1流路部件12的主表面与第1流路部件12的凹部20一起划分形成第1流路18。

并且，多孔膜30的下表面30B，即，面向第2流路部件14的主表面与第2流路部件14的贯穿孔26一同划分形成第2流路24。

如图3及图4所示，在多孔膜30中形成有在厚度方向上贯穿多孔膜30的多个贯穿孔32，在多孔膜30的上表面30A及下表面30B分别设置有贯穿孔32的开口32A。并且，如图3所示，开口32A在俯视下呈圆形。开口32A彼此相互分开而设置，平坦部34延伸至相邻的开口32A之间。另外，开口32A并不限定于圆形，可以是多边形、椭圆形及不定形等。

多个开口32A被规则地配置。本发明中，作为一例，开口32A配置成蜂窝状。

蜂窝状的配置是指，将平行六边形或与其类似的形状设为单元，且该开口32A的中心位于这些图形的顶点及对角线的交点处的配置。平行六边形优选为正六边形。

其中，“开口的中心”是指，开口32A的俯视下的中心。

另外，开口32A的配置并不限定于蜂窝状，可以设为格子状或面心格子状。格子状的配置是指，将平行四边形或与其类似的形状设为单元，且开口的中心位于这些图形的顶点处的配置。面心格子状的配置是指，将平行四边形或与其类似的形状设为单元，且开口的中心位于这些图形的顶点及对角线的交点处的配置。上述记载中，平行四边形中包括正方形、长方形及菱形，优选为正方形。

另外，从容易实现以下所示的开口率的观点考虑，开口32A的配置优选为蜂窝状。

多孔膜30中，开口32A的开口直径的变异系数优选为10％以下，越小则越优选。开口直径的变异系数越小，则红细胞等越能够均匀地通过多孔膜30的多个贯穿孔32。

并且，多孔膜30的开口率(孔隙率)优选为50％以上。通过将开口率设为50％以上，能够抑制多孔膜30阻碍红细胞等的迁移。另外，若孔隙率过大，则多孔膜30的强度相对于所需强度不足，因此孔隙率优选为95％以下。

其中，“开口率”是指，在将假设多孔膜30的主表面平滑的情况下，即，假设没有开口32AA的情况下的多孔膜30的单位体积设为V1，且将按该每单位体积设置的贯穿孔32及连通孔36的容积之和设为V2，将V1和V2的单位设为相同时，以百分比表示V2与V1的比例。

如图4所示，多孔膜30的贯穿孔32呈切除球体的上端及下端而得的球梯形。并且，相互相邻的贯穿孔32彼此在多孔膜30的内部通过连通孔36而连通。

1个贯穿孔32优选为与所有相邻的贯穿孔32连通。如本发明那样，多个贯穿孔32的开口32A配置成蜂窝状时，1个贯穿孔32优选为通过6个连通孔36分别与6个相邻的贯穿孔32连通。

另外，贯穿孔32可以是筒形、圆柱形及多棱柱形等，且连通孔36也可以是连结相邻的贯穿孔32彼此的筒状的孔隙。

作为制作形成有贯穿孔32的多孔膜30的方法，例如，可举出纳米压印法、结露法、蚀刻法、喷砂法及冲压成型等方法。

纳米压印法是指，通过将构成多孔膜30的材料浇灌于具有凹凸形状的模具中或将模具按压于构成多孔膜30的材料来制作贯穿孔32的方法。并且，结露法是指，使构成多孔膜30的材料的表面结露，并将水滴作为模具而形成贯穿孔32的方法。

关于结露法，与其他方法相比，能够使多孔膜30的膜厚变薄，并且能够增加孔隙率及开口32A的开口率，且能够在多孔膜30内设置连通孔36。因此，本发明中，通过结露法制作多孔膜30。

关于结露法的详细内容，例如记载于日本专利第4945281号公报、日本专利第5422230号公报、日本特开2011-074140号公报及日本专利第5405374号公报等中。

另外，本发明的流路装置10中，多孔膜并不限定于具有这些贯穿孔的多孔膜，能够利用各种不织布及三维形成有孔隙的膜等公知的多孔膜(多孔材料)。

另外，本发明的流路装置10优选为多孔膜30的至少主表面的接种细胞的区域被选自包含纤连蛋白、胶原蛋白、层连蛋白、玻连蛋白、明胶、基底膜蛋白聚糖、巢蛋白、蛋白多糖、骨桥蛋白、腱生蛋白、肾连蛋白、基底膜基质及聚赖氨酸的组群中的至少1种包覆。作为胶原蛋白，例如可例示出I型胶原蛋白、IV型胶原蛋白及V型胶原蛋白等。

通过用这些材料包覆多孔膜30而能够提高细胞的粘附性。

并且，在将本发明的流路装置10用作器官模拟装置(器官模型)等的情况下，可以在多孔膜30的主表面具有构成模拟对象的器官的细胞层。

通过在多孔膜30的主表面具有细胞层，能够将第1流路18内部及第2流路24内部设为与模拟对象的器官内部类似的环境。

即，本发明的流路装置可以是用于培养细胞的细胞培养装置，或者可以是用于进行具有细胞层的细胞和/或药液等的评价等的测量的测量用流路装置。

作为设置于多孔膜30的主表面的细胞，例如可例示出实质细胞、***、筋细胞、成纤维细胞、神经细胞、内皮细胞、上皮细胞及分化成该任一个的细胞等。

作为实质细胞，例如可例示出肝实质细胞及胰实质细胞等。作为***，例如可例示出周细胞。作为筋细胞，例如可例示出平滑肌细胞、心肌细胞及骨骼肌细胞等。作为内皮细胞，例如可例示出血管内皮细胞及***内皮细胞等。作为上皮细胞，例如可例示出肺泡上皮细胞、口腔上皮细胞、胆管上皮细胞、肠道上皮细胞、胰管上皮细胞、肾上皮细胞、肾小管上皮细胞及胎盘上皮细胞等。作为分化成该任一个的细胞，例如可例示出前体细胞、间充质干细胞及多能干细胞等。

作为多能干细胞，例如可举出胚胎干细胞(embryonic stem cell；ES细胞)、人工多能干细胞(induced pluripotent stem cell；iPS细胞)、胚胎生殖细胞(embryonic germcell；EG细胞)、胚胎癌细胞(embryonal carcinoma cell；EC细胞)、多能成体前体细胞(multipotent adult progenitor cell；MAP细胞)、成体多能干细胞(adult pluripotentstem cell；APS细胞)及Muse细胞(multi-lineage differentiating stress enduringcell)等。

作为细胞，可以以再现病状的目的使用具有基因突变的细胞和/或取自患者的细胞。

关于设置在多孔膜30的主表面的细胞层，可以在双面设置相同的细胞层，或者可以在每一个面设置相互不同的细胞层。

作为一例，通过在多孔膜30的一个面设置血管内皮细胞层，且在多孔膜30的另一个面设置平滑肌细胞层，可获得成为血管壁模型的流路装置10。

＜保持板＞

如图1及图2所示，流路装置10具有上侧(第1流路部件12侧)的保持板38A和下侧(第2流路部件14侧)的保持板38B，来作为将流路单元16在厚度方向上压缩的状态下保持的保持部件。

保持板38A及保持板38B在流路单元16的厚度方向上的两端，即，第1流路部件12的上侧及第2流路部件14的下侧与流路单元16分开设置，且具有覆盖第1流路部件12的整个上表面及第2流路部件14的整个下表面的大小。

保持板38A及保持板38B优选为均由硬质且透明的高分子材料构成。

因此，作为保持板38A及保持板38B的构成材料，可举出环烯烃聚合物、丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、及聚对酞酸乙二酯等。并且，保持板38A及保持板38B优选为比上述第1流路部件12及第2流路部件14更硬，而且，橡胶硬度优选为80度以上，更优选为90度以上。

如图2所示，在保持板38A及保持板38B的相互对应的位置，分别形成有在厚度方向上贯穿的多个螺栓孔40。螺栓孔40在图式例中为8个。并且，在第1流路部件12的上侧设置的保持板38A，形成有与第1流路部件12的贯穿孔22A、贯穿孔22B、贯穿孔28A及贯穿孔28B分别连通的贯穿孔42A、贯穿孔42B、贯穿孔44A及贯穿孔44B。

另外，在贯穿孔42A、贯穿孔42B、贯穿孔44A及贯穿孔44B中，分别连接有未图示的软管，使溶液及细胞悬浮液等通过软管并流入第1流路18及第2流路24，且溶液及细胞悬浮液等从第1流路18及第2流路24流出。

在一对保持板38之间的流路单元16的凹部29的外侧，分别设置有规定保持板38的间隔的多个间隔物46。间隔物46在图示例中为8个。间隔物46为将内径设为与螺栓孔40的内径大致相同的大小的圆筒形状的部件，且分别配置于与螺栓孔40相对应的位置。

如图5及图6所示，一对保持板38通过螺栓孔40及***贯穿至间隔物46并利用螺母48固定的多个螺栓50相互接合。此时，第1流路部件12及第2流路部件14在其之间夹着多孔膜30的状态下通过一对保持板38压缩并保持。

＜透明电极＞

本发明的流路装置10中，在与第2流路24抵接的保持板38B上，覆盖与第2流路部件14的抵接面的整个表面而配置第2透明电极62。如上所述，第2流路24通过保持板38B与第2流路部件14的下表面抵接而堵住贯穿孔26的下表面而形成。因此，第2流路24的下表面侧成为第2透明电极62，即，第2透明电极62与第2流路24接触。

并且，如上所述，在第1流路部件12的下表面具有划分形成第1流路18的凹部20。在第1流路部件12的下表面，覆盖包含凹部20的整个表面而具有第1透明电极60。即，第1透明电极60与第1流路18接触。

流路装置10中，由与第1流路18接触的第1透明电极60及与第2流路24接触的第2透明电极62构成一对透明电极(电极对)。

本发明的流路装置10通过具有这些第1透明电极60及第2透明电极62而能够同时进行光学测量和电测量。

如上所述，由于人体复杂，因此为了利用流路装置准确地进行细胞等的评价，仅通过1种测量是不充分的，优选为进行同时进行多种的测量的所谓的多重验证。

作为使用流路装置的测量，作为一例，可例示出如图7中概念性地表示那样，使附加了荧光标志的大分子流入第1流路18或第2流路24，从光源70照射激发光，并通过光传感器72测量荧光的膜的透射性评价。

并且，还进行如下：使液体流入第1流路18和/或第2流路24，并利用透射型电子显微镜及荧光显微镜等摄像机74等对在多孔膜30上形成的细胞层等进行拍摄(可视化)，由此对细胞层等的结构进行评价。

而且，还进行如下：将电传感器76连接于第1透明电极60及第2透明电极62，测量电位差、电阻及短路电路电流等电特性，由此对通过膜的流体及离子等的输送功能、及势垒的形成等进行评价。

然而，以往的流路装置中，若为了测量在多孔膜上形成的细胞层等的电特性而与第1流路及第2流路相对应地形成电极，则由于电极通常由金属制造，因此电极作为遮光部件而发挥作用，无法适当地进行荧光的测量及细胞层的拍摄等光学测量及评价。

因此，以往的流路装置中，无法同时进行电测量和光学测量。

相对于此，本发明的流路装置10中，夹着第1流路18和第2流路24而设置一对第1透明电极60及第2透明电极62。

关于本发明的流路装置10，即使夹着第1流路18和第2流路24而设置一对电极，也由于是透明电极，因此电极不会妨碍荧光及细胞层的拍摄等的光学测量方法。因此，根据本发明的流路装置10，能够同时进行使用如图7所示的光源70和光传感器72的荧光的测量、使用摄像机74等的细胞层等的拍摄、及使用电传感器76的电阻的测量等光学测量和电测量。

并且，由于使用透明电极，因此即使将电极设为面状电极，也不会妨碍光学测量。因此，能够通过面积足够的电极来进行稳定的电测量。而且，还能够提取在多孔膜30上形成的细胞层的面的电性质来作为电信号。

本发明的流路装置10中，第1透明电极60及第2透明电极62具有导电性，且为透明的电极。

本发明中，具有导电性是指，薄片电阻值为0.1～10,000Ω/□(Ω/sq(Ohms perSquare：欧姆每平方))，通常还包含称为电阻层的电极。在使用通用电源的情况下，优选为薄片电阻值低，具体而言，优选为300Ω/□以下，更优选为200Ω/□以下，进一步优选为100Ω/□以下。另外，本发明中，薄片电阻值(表面电阻率)可以按照JIS(Japanese IndustrialStandards：日本工业标准)K 7194来进行测量。

并且，本发明中，透明是指，透射率为60～99.99％。透明电极的透射率优选为75％以上，更优选为80％以上，进一步优选为90％以上。另外，本发明中，关于透射率，可以按照JIS K 7361-1来测量总光线透射率[％]。

本发明的流路装置10中，对于第1透明电极60及第2透明电极62的材料并无限制，各种电子器件(电子装置、电子元件)中，能够利用各种用作透明电极的材料。

具体而言，作为第1透明电极60及第2透明电极62中所含的材料，可举出金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、高分子导电体、金属纳米线及金属网等。作为金属氧化物，例示出ITO(氧化铟锡：Indium Tin Oxide)等。作为碳纳米管，例示出CNT(纳米碳管：CarbonNanotube)及CNB(碳纳米芽：Carbon Nanobud)等。作为高分子导电体，例示出聚乙炔、聚吡咯、多酚、聚苯胺及PEDOT/PSS(聚乙烯二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸)等。作为金属纳米线，例示出银纳米线及铜纳米线等。作为金属网，例示出银网及铜网等。

关于金属网的透明电极，从热收缩率的观点考虑，与仅由金属形成相比，优选为银及铜等的导电性微粒分散于基质而形成。

由这些材料形成的透明电极可以通过与材料对应的公知的方法来形成。

例如，若为包含碳纳米管的透明电极，则可以通过如下涂布法来形成透明电极，该涂布法中，制备分散碳纳米管而成的涂料，并将所制备的涂料涂布于第1流路部件12的下表面等形成透明电极的部分并使其干燥，进一步根据需要进行热处理。

若为包含碳纳米垫的透明电极，则同样地，可以通过SID(Society forInformation Display：国际信息显示学会)2015DIGEST 1012页中所记载的直接干式印刷(DDP)法，在第1流路部件12的下表面等形成透明电极的部分形成透明电极。

而且，若为包含银纳米线的透明电极，则同样地，可以通过美国专利申请公开第2013/0341074号说明书的实施例1中所记载的方法，在第1流路部件12的下表面等形成透明电极的部分形成透明电极。

其中，本发明的流路装置10中，形成有第1透明电极60的第1流路部件12及形成有第2透明电极62的保持板38B优选为均由高分子材料构成。

若考虑该方面，则作为构成第1透明电极60及第2透明电极62的材料，优选为能够通过涂布法形成的材料，而不是通过等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)、溅射及真空蒸镀等的气相沉积法(Vapor deposition method)，其中，优选地例示碳纳米管。并且，本发明的流路装置10中，如上所述，还能够利用荧光观察等，但是在金属氧化物等金属材料中，还具有吸收激发光和/或荧光并发光的材料。在该方面，也优选为不吸收激发光和/或荧光的碳纳米管，来作为透明电极的材料。

另外，虽然将在后面进行叙述，但是本发明的流路装置中，透明电极并不被限制于如本发明那样形成于第1流路部件12的整个下表面及保持板38B的整个表面的结构。

并且，透明电极能够利用各种形状及尺寸。因此，透明电极可以是线状，也可以是面状，但是根据上述理由，优选为如下：至少1个透明电极、优选为2个透明电极是面状电极。由此，能够通过面积足够的电极来进行稳定的电测量。

另外，本发明中，面状电极是指，面积大于通过第1流路18及第2流路24被多孔膜30隔开的区域的面积的电极。

优选为，从与第1流路部件12的主表面正交的方向观察时，至少1个透明电极、优选为2个透明电极为内包多孔膜30的形状及尺寸。从与第1流路部件12的主表面正交的方向观察时是指，换言之，与上述俯视相同。尤其，如第1透明电极60那样，通过与多孔膜30抵接的透明电极具有这些结构，能够提取在多孔膜30上形成的细胞层等面的电性质，因此优选。

＜流路装置的制作方法＞

制作本发明的流路装置10时，首先，准备在主表面贴附有杀菌纸的多孔膜30。然后，通过钳子剥离多孔膜30的下表面30B的杀菌纸，如图8所示，将多孔膜30放置于形成有贯穿孔26的第2流路部件14上，并将多孔膜30和第2流路部件14进行接合。

接着，通过钳子剥离多孔膜30的上表面30A的杀菌纸，一边通过显微镜进行确认，一边对准形成有第1透明电极60的第1流路部件12和第2流路部件14的位置，如图9所示，将形成有凹部20的第1流路部件12层叠于多孔膜30上。由此，通过第1流路部件12的凹部20和多孔膜30划分形成第1流路18。并且，第1流路18与形成有第1流路部件12的第1透明电极60接触。

接着，如图10所示，一边对准彼此的贯穿孔22A及贯穿孔22B和贯穿孔42A及贯穿孔42B的位置，一边将保持板38A放置于第1流路部件12的上表面上。

然后，翻转流路单元16，并将形成有第2透明电极62的保持板38B放置于第2流路部件14的下表面。由此，通过第2流路部件14的贯穿孔26、多孔膜30及保持板38A划分形成第2流路24。并且，第2流路24与形成于保持板38B上的第2透明电极62接触。

最后，如图11所示，在流路单元16的周围配置间隔物46，通过螺栓50和螺母48紧固保持板38A和保持板38B，由此制作流路装置10。

另外，上述制作工序为一例，顺序可以前后颠倒。并且，可以在上述工序追加其他工序。

＜其他实施方式＞

以上，对本发明的流路装置的一实施方式进行了说明，但是本发明并不被限制于该实施方式，除上述结构以外，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够实施各种变形。

例如，与第1流路18相对应的透明电极可以仅配置于第1流路18(凹部20)的整个壁面，或者可以仅配置于第1流路18的上表面，或者可以仅配置于第1流路18的侧面，而不是包含凹部20的第1流路部件12的整个下表面。

同样地，与第2流路24相对应的透明电极可以仅配置于保持板38B的与第2流路24相对应的部分，或者可以仅配置于第2流路24(贯穿孔26)的侧面，而不是保持板38B的整个表面。

并且，本发明中，透明电极可以不与第1流路18及第2流路24接触。

例如，可以将与第1流路18相对应的透明电极配置于第1流路部件12的上表面即与多孔膜30相反的一侧的面，且将与第2流路24相对应的透明电极配置于保持板38B的下表面即与多孔膜30相反的一侧的面等，将与第1流路18相对应的透明电极及与第2流路24相对应的透明电极的至少1个与流路分开而配置。

通过将透明电极与第1流路18和/或第2流路24分开而设置，能够进行阻抗及介电常数的测量。

即，本发明的流路装置中，若1对透明电极夹着第1流路18及第2流路24(至少其一部分)而设置，则能够以各种形状配置于各种位置。

而且，本发明的流路装置10具有在第1流路部件12与第2流路部件14之间配置多孔膜30，且通过保持板38A和保持板38B夹持该层叠体的结构，但是本发明并不被限制于该结构。

例如，不使用保持板，且使用具备具有底部的凹部的第2流路部件，来代替划分形成第2流路24的贯穿孔26，如专利文献1中所记载的流路装置(具有微通道的器官模仿装置)那样，可以通过第1流路部件、多孔膜及第2流路部件构成流路装置。

并且，可以是如下结构：作为第1流路部件，使用具有划分形成第1流路的贯穿孔来代替划分形成第1流路的凹部的第1流路部件，并通过保持板堵住贯穿孔。此时，与第1流路相对应的透明电极可以设置于第1流路部件的下表面(多孔膜侧的面)，或者也可以设置于保持板的主表面。

以上，对本发明的流路装置详细地进行了说明，但是本发明并不限定于上述例，当然，可以在不脱离本发明的要点的范围内，进行各种改良或变更。

实施例

以下举出实施例对本发明的特征进行更具体的说明。但是，本发明的范围不应由以下所示的具体例来进行限定性的解释。

＜流路装置的制作＞

通过上述方法，制作了如图1所示的流路装置10。

第1流路部件12及第2流路部件14由PDMS制作，保持板38A及保持板38B由环烯烃聚合物制作。第1流路18(凹部20)及第2流路24(贯穿孔26)的宽度均设为300μm，且深度均设为300μm。

并且，通过涂布法，在第1流路部件12的下表面(凹部20的形成面)、及保持板38B的上表面(成为第1流路部件12侧的面)，形成了包含碳纳米管的厚度为0.5μm的第1透明电极60及第2透明电极62。制作相同的透明电极，并通过上述方法进行确认的结果，第1透明电极60及第2透明电极62的薄片电阻值均为300Ω/□以下，且透射率均为80％以上。

作为多孔膜30，准备了以蜂窝状排列贯穿孔32而得的聚碳酸酯的薄膜。用胶原蛋白包覆了该多孔膜30的表面。然后，将多孔膜30夹入杀菌纸中。

通过钳子剥离了多孔膜30的一个面的杀菌纸。接着，使剥离了杀菌纸的面朝下，将多孔膜30设置于第2流路部件14上(参考图8)。

而且，利用棉棒使乙醇浸渍于多孔膜30中，将多孔膜30和第2流路部件14进行了接合。

通过钳子剥离了多孔膜30的另一个面的杀菌纸。接着，使第1流路部件12和第2流路部件14对位，并将第1流路部件12层叠于多孔膜30上(参考图9)。

接着，使彼此的贯穿孔22A及贯穿孔22B和贯穿孔42A及贯穿孔42B对位，将保持板38A放置于第1流路部件12的上表面。而且，翻转层叠体，在第2流路部件14的下表面配置了保持板38B(参考图10)。

而且，在流路单元16的周围配置间隔物46，通过螺栓50和螺母48紧固保持板38A和保持板38B，由此制作了流路装置10(参考图11)。

＜流路装置内的细胞培养＞

制备了源自骨髓的间充质干细胞(Lonza公司制造)的悬浮液(3×10^-6cells/mL(升))。将所制备的悬浮液200μL注入到流路装置10的第2流路24中。

翻转流路装置10，并在CO₂培养箱内以37℃静放3小时之后，使培养基以每分钟0.7μL的速度流动，培养了一夜。

接着，制备了以CellTracker Orange(橙色)(Thermo Fisher公司制造)进行了染色的源自iPS细胞的血管内皮细胞(CDI公司制造，iCell EC)的悬浮液(1×10^-6cells/mL)。

将所制备的悬浮液200μL注入到流路装置1的第1流路18中。

＜细胞的测量＞

使用倒置荧光显微镜(Olympus公司制造，IX83)，观察了注入到第1流路18中的源自iPS细胞的血管内皮细胞的分布。

接着，将荧光标志葡聚醣(Thermo Fisher公司制造，D1830)注入到第1流路18中，使用倒置荧光显微镜，观察注入到第1流路18中的荧光标志葡聚醣的分布，并对荧光标志葡聚醣向第2流路24的泄漏进行了评价。

同时，使用光检测器(Hamamatsu Photonics K.K.制造，光电倍增管H11902-20)，检测透射第2流路24的光量，并测量了泄漏到第2流路24中的荧光标志葡聚醣的量。

接着，将Phenol Red(酚红)(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)注入到第1流路18中，使用光检测器(Thorlabs Japan Inc.制造，差分放大光检测器PDB210A/M)，检测透射第2流路24的光量，并测量了泄漏到第2流路24中的Phenol Red的量。此时，由于荧光标志葡聚醣和Phenol Red中的分子量不同，因此在细胞结构中存在缺陷的情况下，能够通过比较各自的泄漏量来对缺陷的大小进行定量评价。

使用OCT(Optical Coherence Tomography：光学同调断层扫描，参考日本专利第6184905号公报)，测量了第1流路18及第2流路24内的细胞的立体结构、细胞层的结构及细胞层的厚度。

同时，在第1流路18中形成的第1透明电极60、及在保持板38B中形成的第2透明电极62上安装配线，以测量第1流路18及第2流路24内部的电阻(HIOKI公司制造，数字式万用表DT4282)，由此对内部结构的状态进行了监视。该电阻值高是指，致密地配置有细胞，该电阻值低是指，在细胞之间产生了间隙，能够根据电阻值来对细胞结构的状态进行定量评价。

如上所述，通过使用本发明的流路装置，进行组合基于倒置荧光显微镜的光学观察、多个示踪剂的光检测、OCT及电测量的多重验证，能够无损及无创地评价细胞的结构及缺陷尺寸。

相对于此，仅通过这些测量中的任一个单独的测量，难以做到区分缺陷结构的原始的“间隙”和“缺陷”，并对各自的大小进行定量。另外，缺陷是指细胞无法适当地存在的异常部分。

即，本发明的流路装置对于基于多重验证的器官模型(活体晶片)的分析非常有效。

产业上的可利用性

能够优选地用于生命科学的研究、新药、药物的开发及安全性试验、以及化学及生物学上的检验等各种领域。

符号说明

10 流路装置

12 第1流路部件

12A、14A 对置面

14 第2流路部件

16 流路单元

18 第1流路

20 凹部

20A、26A 流入口

20B、26B 流出口

20C、26C 流路部

22A、22B、28A、28B 贯穿孔

24 第2流路

26 贯穿孔

29 凹部

30 多孔膜

30A 上表面

30B 下表面

32 贯穿孔

32A 开口

34 平坦部

36 连通孔

38A、38B 保持板

40 螺栓孔

42A、42B、44A、44B 贯穿孔

46 间隔物

48 螺母

50 螺栓

60 第1透明电极

62 第2透明电极

70 光源

72 光传感器

74 摄像机

76 电传感器