流体处理装置

文档序号:1047810 发布日期:2020-10-09 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 流体处理装置 (Fluid treatment device ) 是由 砂永伸也 于 2019-02-18 设计创作,主要内容包括:本发明的目的在于提供能够容易地分离收集液滴的流体处理装置。上述目的是利用如下流体处理装置实现的,该流体处理装置具有:第一流路,在输送包含液滴的流体时,所述液滴能够在所述第一流路的内部移动;第一腔室,捕捉在所述第一流路中移动的所述液滴;第二腔室,所述第一腔室捕捉到的所述液滴能够移动至该第二腔室;以及第二流路,该第二流路使所述第一腔室与所述第二腔室连通,在所述第二流路中,能够选择性地执行所述液滴的通过和所述液滴的通过的限制。(The invention aims to provide a fluid processing device capable of easily separating and collecting liquid drops. The above object is achieved by a fluid treatment apparatus having: a first flow path in which droplets are movable when a fluid containing the droplets is transported; a first chamber that captures the liquid droplets moving in the first flow path; a second chamber to which the droplet captured by the first chamber can move; and a second flow path that communicates the first chamber with the second chamber, in which passage of the liquid droplet and restriction of passage of the liquid droplet can be selectively performed.)

流体处理装置

技术领域

本发明涉及流体处理装置。

背景技术

在临床检查、食物检查和环境检查等检查中,已知有用于高精度地分析细胞、蛋白质、核酸等微量的被分析物的流体处理装置。例如,已知有对从包含上述被分析物的流体中生成的、直径为0.1~1000μm的微小的小滴(以下,也称作“液滴”)进行处理的流体处理装置(例如,参照非专利文献1)。在上述流体处理装置中,从所生成的所有液滴中分选包含规定的被分析物(以下,也称作“被分选物”)的液滴。

存在如下的需求:对非专利文献1中记载的那样的流体处理装置所处理的液滴进行分离收集,并要单独地分析各个液滴中包含的被分析物。

作为分离收集流体内的物质的方法,例如,在专利文献1中记载了,使颗粒状的物质漂浮在成为从多个换能器中生成的驻波的节点的部分,从而能够通过上述节点的移动和固定来控制上述颗粒状的物质的移动和停止。根据专利文献1,若这样控制颗粒状的物质的移动,则能够应用于通过荧光激活细胞分选(Fluorescence activated cell sorting,FACS)进行的细胞的分离收集等。

另外,在专利文献2中记载了,通过在与流体的流动方向相对地配置的面上设置洼陷,能够使流体中的颗粒状的物质暂时地稳定地保持于上述洼陷,还能够在处理或观测之后释放所保持的颗粒状的物质。

另外,在专利文献3中记载了,能够在形成为球状等形状的流路的扩大部捕捉可根据流路的宽度变形的形成为可堵塞流路的流体块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2002/0022261号说明书

专利文献2:美国专利申请公开第2004/0224380号说明书

专利文献3:美国专利申请公开第2011/0177586号说明书

非专利文献

非专利文献1:C.Wyatt Shields IV,et al.,Microfluidic cell sorting:areview of the advances in the separation of cells from debulking to rare cellisolation,Lab on a Chip,Vol.15,pp.1230-1249

发明内容

发明要解决的问题

然而,在专利文献1~专利文献3中记载的方法有的难以将各个物质分配到单独的槽孔中,有的则为了分配而需要大规模的装置。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供能够容易地分离收集液滴的流体处理装置。

解决问题的方案

本发明的流体处理装置具有:第一流路,在使包含液滴的流体流动时所述液滴能够在所述第一流路移动;第一腔室,由所述第一流路扩幅而成,在以自所述第一流路向铅垂上方扩幅的方式配置的状态下,捕捉在所述第一流路中移动的所述液滴;第二腔室,所述第一腔室捕捉到的所述液滴能够移动至该第二腔室;以及第二流路,该第二流路使所述第一腔室与所述第二腔室连通。在所述第二流路中,能够选择性地执行所述液滴的通过和所述液滴的通过的限制。

另外,本发明的流体处理系统具备:所述流体处理装置;以及保持机构,该保持机构能够以使所述第一腔室自所述第一流路向铅垂上方扩幅的方式保持所述流体处理装置。

发明效果

根据本发明,能够提供可容易地分离收集液滴的流体处理装置。

附图说明

图1A是表示第一实施方式的流体处理装置的结构的示意俯视图,图1B是上述流体处理装置的图1A所示的线1B-1B处的剖面图,图1C是上述流体处理装置的图1A所示的线1C-1C处的剖面图。

图2A是表示上述流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图,图2B是图2A中用圆圈表示的区域2B的YZ平面的放大剖面图,图2C是图2A中用圆圈表示的区域2B的XZ平面的放大剖面图。

图3A和图3B是表示在操作第一实施方式的流体处理装置时,液滴在主流路中移动的情况的示意剖面图,图3C和图3D是表示液滴被第一腔室捕捉到的情况的示意剖面图,图3E和图3F是表示液滴被导入第二流路中的情况的示意剖面图。

图4A是表示第二实施方式的流体处理装置的结构的示意俯视图,图4B是表示流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图。图4C是图4A的区域C处的4C-4C线处的放大剖面图。

图5A是表示第二实施方式的变形例的流体处理装置的结构的示意俯视图,图5B是表示流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图。

图6A是表示第三实施方式的流体处理装置的结构的示意俯视图,图6B是表示流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图。

图7A是表示第四实施方式的流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图,图7B是图7A中用圆圈表示的区域7B的YZ平面的放大剖面图,图7C是图7A中用圆圈表示的区域7B的XZ平面的放大剖面图。

图8A是表示第五实施方式的流体处理装置的结构的示意俯视图,图8B是表示流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

(流体处理装置的结构)

图1A是表示本实施方式的流体处理装置100的结构的示意俯视图,图1B是流体处理装置100的图1A所示的线1B-1B处的剖面图,图1C是流体处理装置100的图1A所示的线1C-1C处的剖面图。流体处理装置100具有薄板形状的主体部(基板)110以及分别与主体部110中的一对的表面112和表面114接合的第一被覆部182和第二被覆部184。应予说明,图1B和图1C中省略了剖面线。

图2A是表示主体部110的结构的示意俯视图,图2B是表示图2A中用圆圈表示的区域2B的表面112的附近的YZ平面的放大剖面图,图2C是图2A中用圆圈表示的区域2B的XZ平面的放大剖面图。应予说明,为了便于说明,在图2B中示出主体部110的表面112被第一被覆部182覆盖从而形成流路的状态。后述的图3A~图3F也同样。

流体处理装置100具有均为由第一被覆部182覆盖设置于主体部110的表面112的凹部而形成的、使流入口122与排出口124连通的第一流路120、作为第一流路120扩幅而成的空间的多个第一腔室130、与多个第一腔室130的每个成对而配置的多个第二腔室140以及使第一腔室130与第二腔室140连通的第二流路150。流体处理装置100还具有回收部160,该回收部160是由第一被覆部182覆盖设置于主体部110的表面112的凹部而形成的第二腔室140与在主体部110的表面112开口的开口部165之间所形成的空间。

流体处理装置100能够通过泵等的外力使分散液向第一流路120流通,该分散液是从包含被分选物(例如,细胞、DNA以及酶等蛋白质)的流体生成的小滴(液滴)的分散液。上述分散液是将作为在水等溶剂中含有被分选物的小滴的液滴分散于溶解性相对于液滴较低的油等母相流体中而得到的分散液。上述液滴例如可设为具有0.1μm以上且1000μm以下,优选为5μm以上且200μm以下的直径的大致球形的小滴。可通过公知的方法生成液滴。应予说明,液滴也可以是不包含被分选物的小滴。

液滴是由比重比母相流体轻的溶剂形成的。因此,当在以使第一腔室130自第一流路120向铅垂上方扩幅的方式(以比与第一流路的连接位置更向重力方向的相反方向扩幅的方式)配置了流体处理装置100的状态下,使包含液滴的流体以第一流速在第一流路120中流通时,液滴从第一流路120移动至第一腔室130,被第一腔室130捕捉到。第一腔室130的大小是仅能捕捉1个或少数的液滴的大小,因此液滴被分散地在多个第一腔室130捕捉到。之后,在使不包含液滴的流体以比第一流速高的第二流速在第一流路120中流通时,被分散地捕捉的液滴分别从第一腔室130移动至第二流路150,从第二流路150移动至第二腔室140,进一步移动至回收部160。之后,穿刺第一被覆部182或第二被覆部184来从各个回收部160回收液滴。这样,流体处理装置100能够容易地分离收集液滴。

主体部110在表面112设置有凹部,若第一被覆部182与表面112接合,则上述凹部成为第一流路120、第一腔室130、第二腔室140以及第二流路150。成为第一流路120的凹部是具有一定的深度的槽状的凹部,两端部的一部分的区域形成为宽幅,剩余的区域形成为窄幅。成为第一腔室130的凹部是从成为第一流路120的凹部的形成为窄幅的区域分别向相同方向分支而形成的、具有比成为第一流路120的凹部深的深度(从表面112向表面114方向的深度)的多个小分区。成为第二腔室140的凹部是相对于成为第一流路120的凹部,向与成为第一腔室130的凹部相同的方向隔开一定的距离而配置的、具有与成为第一流路120的凹部相同的深度的多个小分区。成为第二流路150的凹部是使成为第一腔室130的凹部与成为第二腔室140的凹部连通的、形成为比成为第一流路120的凹部浅的直线状的槽状的凹部。

主体部110具有从成为各个第二腔室140的凹部的、距成为第二流路150的凹部最远的区域的一部分向表面114贯通主体部110而形成的、多个大致半圆柱状的空间。上述多个大致半圆柱状的空间在使第一被覆部182和第二被覆部184与主体部110接合时,成为从第二腔室140回收液滴的回收部160。

主体部110例如由聚乙烯对苯二甲酸酯等聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和环烯烃树脂等聚烯烃、聚***、聚苯乙烯、硅树脂以及各种弹性体等树脂材料形成。

第一被覆部182与主体部110的表面112接合并覆盖形成于主体部110的上述槽状的凹部和多个大致半圆柱状的空间,从而形成第一流路120、第一腔室130、第二腔室140以及第二流路150,并且形成回收部160的一方的面。

第二被覆部184与主体部110的表面114接合并覆盖形成于主体部110的上述多个大致半圆柱状的空间,从而形成回收部160的另一方的面。

第一被覆部182和第二被覆部184由通过移液管等容易穿刺的材料,例如丙烯酸树脂、环状烯烃均聚物树脂(COP)、环状烯烃共聚树脂(COC)、丙烯基弹性体等烯烃弹性体、聚乙烯以及硅橡胶等形成。

第一被覆部182和第二被覆部184分别可以熔接于主体部110的表面112和表面114,但从抑制熔接时的热所导致的主体部110、第一被覆部182以及第二被覆部184的变形等的观点来看,优选使用环氧系等的粘接剂来将其粘接于主体部110的表面112和表面114。

第一流路120是供包含液滴的流体流通的流路。在第一流路120的两端部设置有分别导通至主体部的外部的流入口122和排出口124,能够使包含液滴的流体和用于液滴的分离收集的流体等,从流入口122流通至排出口124。第一流路120具有:形成有多个第一腔室130的主流路126、使主流路126与流入口122连通的导入流路127以及使主流路126与排出口124连通的排出流路128。

对于主流路126、导入流路127及排出流路128的大小,只要是不损坏液滴的大小即可,都不特别地进行限制。例如,主流路126的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积比液滴的剖面面积小。在该情况下,液滴被构成主流路126的侧面和第一被覆部182按压而变形。加之,若作为后述的第一腔室130的剖面的、与主流路126中的流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积,比作为主流路126的剖面的、与主流路126中的流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积大,则变形后的液滴容易被作为比主流路126宽阔的空间的第一腔室130捕捉到。应予说明,在本说明书中,“液滴的剖面面积”是指,换算为相当于液滴未因外力而变形的状态下的球的、通过液滴的中心的剖面的剖面面积。

例如,主流路126的、与流体的流动方向垂直的剖面面积可设为,相对于要分离收集的液滴的剖面面积的比率为16.5%以上且100%以下。例如,在液滴的剖面面积为7850μm2的情况下(液滴的粒径为100μm),主流路126的剖面面积为1300μm2以上且7850μm2以下。从防止液滴的损坏的观点来看,在液滴的粒径为100μm的情况下,主流路126的、与流体的流动方向垂直的剖面中的宽度及深度的最小值优选为13μm以上,更优选为20μm以上,特别优选为70μm以上。即,相对于液滴的粒径的、主流路126的与流体的流动方向垂直的剖面中的宽度及深度的最小值,优选为13/100以上,更优选为1/5以上,特别优选为7/10以上。

导入流路127和排出流路128是具有例如比要分离收集的液滴的直径足够大的、能够使液滴自由移动的流路直径的流路。对于主流路126的流路直径及长度,不特别地进行限定。例如,在要分离收集的液滴的直径为100μm的情况下,主流路126可设为如下流路:从表面112向表面114方向的深度为10μm以上且200μm以下,与后述的第二流路150中的流体的流动方向平行的宽度(图2C中的Z轴方向的宽度)为30μm以上且200μm以下,长度(图2A中的X轴方向的长度)为1cm以上且20cm以下的流路。优选,导入流路127和排出流路128的、距表面112的深度及与表面112平行的方向的宽度为与主流路的流路直径大致相同。

另外,主流路126、导入流路127及排出流路128的流路的剖面形状都可以是大致矩形形状或大致半圆形。

在本实施方式中,在主流路126与导入流路127之间的边界区域以及主流路126与排出流路128之间的边界区域中,第一流路120的流通方向以直角变换方向。对于这样的流通方向进行方向变换的区域,从防止被加压而变形的液滴的损坏等的观点来看,优选地,连续且平缓地改变流路的行进方向。

第一腔室130是第一流路120的主流路126扩幅而成的空间。第一腔室130在相对于与第一流路120的连接部隔着上述空间对置的位置,与第二流路150连通。应予说明,第二流路150的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积比液滴的剖面面积小。因此,在以使第一腔室130自第一流路120向铅垂上方扩幅的方式配置了流体处理装置100的状态下,第一腔室130利用浮力使在第一流路120中流通的液滴移动,并将其在上述空间内捕捉。第一腔室130具有能够收纳(捕捉)1个或2个以上且5个以下的少数的液滴的大小。从使液滴的分离收集更容易的观点来看,优选地,第一腔室130具有仅能收纳(捕捉)1个液滴的大小。在第一腔室130具有仅能收纳1个液滴的大小的情况下,例如,优选地,第一腔室130的剖面面积的最大值相对于液滴的剖面面积的比率为100%以上且小于160%,更优选为100%以上且150%以下。应予说明,第一腔室130的剖面面积是指,第一腔室的、与主流路126的流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积。例如,第一腔室130可设为,从表面112向表面114方向的深度为30μm以上且500μm以下,朝向主流路126的开口直径(图2C中的X轴方向的宽度)为100μm以上且160μm以下,长度(朝向第一流路120的开口面与朝向第二流路150的开口面之间的距离,即图2C中的Z轴方向的长度)为100μm以上且140μm以下的空间。

第一腔室130可设为半圆柱状、球冠、长方体、立方体等任意形状的空间。从防止被加压而变形的液滴的损坏等的观点来看,优选第一腔室130的朝向第一流路120(主流路126)的开口部的边缘部被倒角。应予说明,在本说明书中,倒角是包含R倒角(倒角后的面为曲面)及C倒角(倒角后的面为平面)这两者的含义。

第二腔室140是与第一腔室130的每个成对而配置的、具有比第一流路120和第一腔室130大的直径的大致半圆柱状的空间。例如,第二腔室140可设为,从表面112朝向表面114方向的深度为30μm以上且500μm以下,与主流路126的流通方向平行的方向的宽度(图2A中的X轴方向的宽度)为300μm以上且5mm以下,与第一腔室130相对于主流路126的扩幅方向平行的方向的长度(图2A中的Z轴方向的长度)为500μm以上且5mm以下的空间。

第二腔室140从与第二流路150之间的接合部到与回收部160之间的接合部,以与第一流路120的主流路126中的流体的流通方向不同的角度延伸(扩幅)。从使流体处理装置100的操作和液滴的移动容易的观点来看,优选第二腔室140沿相对于主流路126中的流体的流通方向的角度为45°以上且135°以下的方向延伸,更优选沿该角度为90°的方向延伸。另外,从使流体处理装置100的操作容易的观点来看,优选地,第二腔室140沿与导入流路127中的流体的流通方向相同的方向延伸。

应予说明,第二腔室140可设为半圆柱状、矩形棱柱、多棱柱等任意形状的空间。从使向回收部160的液滴的移动容易的观点来看,优选地,第二腔室140的从与第二流路150之间的连结区域到回收部160的剖面形状不变或逐渐变宽。另外,从防止被加压而变形的液滴的损坏等的观点来看,优选地,第二腔室140的朝向第二流路150的开口部的边缘部被倒角。

回收部160是从第二腔室140的边缘部到表面114形成的、大致圆柱状的空间。优选地,回收部160具有如下大小,即,在穿刺第一被覆部182或第二被覆部184而使之向外部开口后,能够利用移液管等将移动到回收部160的内部的液滴回收的大小。例如,回收部160可设为朝向图中Z方向的直径为500μm以上且35mm以下的空间。

应予说明,回收部160在本实施方式中为半圆柱状,但是可以设为矩形棱柱、多棱柱等任意形状的空间。从使液滴的回收容易的观点来看,优选地,在从表面112侧***移液管来回收液滴时,回收部160的从表面114到表面112的剖面形状不变或逐渐变宽。或者,优选地,在从表面114侧***移液管来回收液滴时,回收部160的从表面112到表面114的剖面形状不变或逐渐变宽。另外,从防止被加压而变形的液滴的损坏等的观点来看,优选地,回收部160的朝向第二腔室140的开口部的边缘部被倒角。

第二流路150是使成对的第一腔室130和第二腔室140连通的流路,是用于不经由第一流路120而使液滴从第一腔室130向第二腔室140移动的流路。第二流路150的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积,比主流路126的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积小。另外,优选地,第二流路150的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积比液滴的剖面面积小,从而限制液滴的自由移动。但是,第二流路150具有通过使向第一流路120流通的流体的流速提高从而能够使稍微发生变形的液滴流通的、与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积。第二流路150的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积相对于主流路126的与流体的流动方向垂直的剖面的剖面面积的比率可以为30%以上且95%以下。例如,第二流路150的剖面面积相对于要分离收集的液滴的剖面面积的比率可设为17%以上且95%以下。具体而言,第二流路150可设为流路直径的最少值(长度或宽度)为17μm以上且95μm以下的流路。

(流体处理装置的第一操作方法)

在第一被覆部182接合于主体部110的表面112,第二被覆部184接合于表面114的状态下,使用流体处理装置100。

首先,以使第一腔室130、第二腔室140及第二流路150位于在铅垂方向上比第一流路120更靠上方的位置的角度设置流体处理装置100,以第一流速使包含多个液滴的流体从流入口122被导入至第一流路120。所导入的流体成分在第一流路120中按照导入流路127、主流路126和排出流路128的顺序流通,并从排出口124被排出。此时,在主流路126中移动的液滴D1(参照图3A、图3B)在到达形成有第一腔室130的部位时,利用其浮力向第一腔室130移动。在第一腔室130中开口有第二流路150,但是,由于第二流路150形成为窄幅,因此,液滴D1的从第一腔室130向第二流路150的移动受到限制,停留在第一腔室130中。这样,液滴D1被第一腔室130捕捉到(参照图3C、图3D)。但是,各个第一腔室130仅能收纳(捕捉)1个或少数的液滴,因此,后续的液滴D2依次在主流路126中向排出流路128的方向移动,被未捕捉到液滴的下一个第一腔室130捕捉到。这样,多个液滴从导入流路127侧的第一腔室130到排出流路128侧的第一腔室130依次被第一腔室130捕捉。

对于将包含液滴的流体向第一流路120导入时的、所导入的流体的流速,只要是不易产生由液滴的变形引起的、从第一腔室130向第二流路150的液滴的移动的范围内的流速即可。例如,此时被导入的流体的流速可设为20μm/s以上且500μm/s以下。

接着,以比第一流速快的第二流速将不包含液滴的流体从流入口122导入至第一流路120。所导入的流体成分对被捕获在第一腔室130中的液滴加压而使其稍微变形并将其导入至第二流路150(参照图3E、图3F),使其在第二流路150中向第二腔室140移动。这样,使液滴移动至第二腔室140。此时,第二腔室140由于相对于第一腔室130的每个经由第二流路150成对而配置,被捕获在某个第一腔室130中的液滴只移动至所对应的第二腔室140。因此,在第一腔室130中被单独捕捉到的液滴不会再次掺混而能够单独地移动至第二腔室140。

应予说明,此时也可以使不包含上述液滴的流体从排出口124导入至第一流路120。此时也同样地,所导入的流体将包含多个液滴的流体从流入口122导入至第一流路120,对上述的被捕获在第一腔室130中的液滴加压而使其稍微变形并将其导入至第二流路150,使其在第二流路150中向第二腔室140移动。从上述排出口124导入的不包含液滴的流体也可以是,在将包含多个液滴的流体从流入口122导入至第一流路120并将上述液滴在第一腔室130捕捉到时从排出口124被排出的流体(母相流体)。这样,通过将上述母相流体重复利用,从而能够减少所使用的流体的量,而以更低的成本进行液滴的单独回收。应予说明,当从上述排出口124被排出的流体之中包含未被第一腔室130捕捉到的液滴时,通过将上述被排出的流体收纳在规定的深度的容器中,从而能够使通过浮力上浮的液滴与母相流体分离。

对于使液滴从第一腔室130向第二腔室140移动时的、被导入的流体的流速,只要是在能够使液滴稍微变形而使其从第一腔室130经由第二流路150向第二腔室140移动的范围内的流速即可。例如,此时被导入的流体的流速可设为60μm/s以上且2000μm/s以下。

最后,以使第二被覆部184成为上表面的方式设置流体处理装置100,并穿刺第二被覆部184,利用移液管等将移动至各个回收部160的液滴取出。或者,以使第一被覆部182成为上表面的方式设置流体处理装置100,并穿刺第一被覆部182,利用移液管等将移动至各个回收部160的液滴取出。各个回收部160仅收纳1个或少量的液滴,因此,能够容易地进行液滴的单独回收。

(流体处理装置的第二操作方法)

在上述的第一操作方法中,也可以是,在使液滴从第一腔室130向第二腔室140移动时,在1个或多个回收部160中穿刺第一被覆部182或第二被覆部184,并在与被穿刺的回收部160对应的第二腔室140和第二流路150中产生朝向第一腔室130和主流路126的方向的加压的期间,将不包含液滴的流体从流入口122导入至第一流路120。通过穿刺第一被覆部182或第二被覆部184,从而在与第一被覆部182或第二被覆部184被穿刺后的回收部160对应的第二腔室140和第二流路150中,流体由于重力被向第一腔室130和主流路126的方向加压。另外,对于从流入口122导入至第一流路120(主流路126)的流体,由于上述加压,向排出口124的方向的流体的移动受到限制,向第二流路150和第二腔室140的方向的流体的移动得到促进。这样,在1个或多个回收部160中,通过穿刺第一被覆部182或第二被覆部184,从而能够提高上述加压产生的期间的、向与未被穿刺的回收部160对应的第二流路150流通的流体的流速。

因此,根据本操作方法,即使在与上述第一操作方法相同的60μm/s以上且2000μm/s以下的范围内将向第一流路120(主流路126)导入的流体的流速设为比上述第一操作方法低,也能够将被捕获在第一腔室130中的液滴导入至第二流路150,并使其移动至第二腔室140。

最后,以使回收部160的开口部165位于在铅垂方向上比第二腔室140更靠上方的位置的角度设置流体处理装置100,并穿刺第二被覆部184,利用移液管等取出移动至各个回收部160的液滴。或者,以使回收部160的开口部165位于在铅垂方向上比第二腔室140更靠下方的位置的角度设置流体处理装置100,并穿刺第一被覆部182,利用移液管等取出移动至各个回收部160的液滴。各个回收部160仅收纳1个或少量的液滴,因此能够容易地进行液滴的单独回收。

这样,根据本操作方法,即使使向第一流路120导入的流体的流速更低,也能够使液滴移动至第二腔室140。因此,在将被捕获在第一腔室130中的液滴导入至第二流路150时,能够抑制向第一流路120导入较高流速的流体所引起的、捕捉到的液滴的从第一腔室130的释放,进一步提高液滴的回收效率。

应予说明,此时第一被覆部182或第二被覆部184被穿刺的回收部160既可以是1个,也可以是多个,根据使液滴向第二腔室140移动所需的流速,适当决定即可。另外,对于此时第一被覆部182或第二被覆部184被穿刺的回收部160,不管是配置在哪个位置的回收部160都可以,但优选是形成于最接近排出口124的位置的第二腔室140的回收部160。

(效果)

根据本实施方式的流体处理装置100,能够容易地分离收集液滴。

[第二实施方式]

(流体处理装置的结构)

图4A是表示第二实施方式的流体处理装置的结构的示意俯视图,图4B是表示流体处理装置具有的主体部的结构的示意俯视图。图4C是图4A的区域C中的4C-4C线处的放大剖面图。

流体处理装置200具有主体部210以及分别与主体部210的一对的表面接合的第一被覆部282和第二被覆部(未图示)。

流体处理装置200具有均为由第一被覆部282覆盖设置于主体部210的表面212的凹部而形成的、使流入口222与排出口224连通的第一流路220、作为第一流路220扩幅而成的空间的多个第一腔室230、与多个第一腔室230的每个成对而配置的多个第二腔室240以及使第一腔室230与第二腔室240连通的第二流路250。流体处理装置200还具有回收部260,该回收部260是由第一被覆部282和第二被覆部覆盖设置于主体部210的贯通孔的两侧而形成的。

本实施方式的流体处理装置200与第一实施方式的流体处理装置100的不同之处仅在于第一流路220的结构。因此,省略关于共同的构成要素的说明。

在本实施方式中同样地,第一流路220是供包含液滴的流体流通的流路,在其两端部设置有均导通至主体部的外部的流入口222和排出口224,能够使在包含液滴的流体和液滴的分离收集中使用的流体等从流入口222流通至排出口224。但是,在本实施方式中,第一流路220具有第一阀229,该第一阀229能够在流体从第一流路的上游侧向下游侧流动的开状态和阻挡流体从第一流路的上游侧向下游侧流动的闭状态之间进行切换,通过上述开状态和闭状态的切换,对第一腔室230与排出口224之间的流体的流通量进行控制。

在本实施方式中,第一阀229是由与主体部210的表面212接合的第一被覆部282的一部分构成的薄膜阀。如图4C所示,作为薄膜阀的第一阀229包括隔膜229a和隔壁229b。在阀开状态下,在隔膜229a和隔壁229b之间形成有用于供流体从第一流路220(主流路226)的上游侧向下游侧(从流入口222侧向排出口224侧)移动的间隙。另一方面,在阀闭状态下,隔膜229a被推动器等按压而与隔壁229b接触。因此,在隔膜229a和隔壁229b之间未形成间隙,从第一流路220(主流路226)的上游侧向下游侧(从流入口222侧向排出口224侧)的流体的流动被阻挡。

应予说明,如后述的变形例那样,在本实施方式中,有时流体在第一流路220中从流入口222侧向排出口224侧,或者从排出口224侧向流入口222侧,在双方向上流通。此时也同样地,在本说明书中,“上游”和“下游”分别是指,第一流路220的流入口222侧和第一流路220的排出口224侧。

第一阀229配置在比第一流路220与第一腔室230的连接位置更靠下游侧的位置。具体而言,第一阀229配置于多个第一腔室230之中的在最接近排出口224的位置所配置的第一腔室230与排出口224之间。若第一阀229闭合,则从第一腔室230朝向排出口224的方向的流体的移动受到限制,而从第一腔室230朝向第二流路250及第二腔室240的方向的流体的移动得到促进。这样,第一阀229提高向第二流路250流通的流体的流速(流压)。

(流体处理装置的操作方法)

流体处理装置200在第一被覆部282和第二被覆部分别与主体部210的一对的表面接合的状态下被使用。

首先,以使第二流路250和第二腔室240位于在铅垂方向上比第一流路220更靠上方的位置的角度设置流体处理装置200,将包含多个液滴的流体从流入口222导入至第一流路220。此外,此时预先开放第一阀229。由此,与第一实施方式同样地,液滴在第一流路220的主流路226中朝向排出流路228的方向移动,并从导入流路227侧的第一腔室230到排出流路228侧的第一腔室230依次被第一腔室230捕捉。

接着,从流入口222将不包含液滴的流体导入至第一流路220。所导入的流体成分对被捕获在第一腔室230中的液滴加压而使其在第二流路250中通过并向第二腔室240移动。这样,被捕获在各个第一腔室230中的液滴都移动至所对应的第二腔室240。因此,在第一腔室230中被单独捕捉到的液滴不会再次掺混而能够单独地移动至第二腔室240。应予说明,此时可以使流体处理装置转动,也可以不使流体处理装置转动。

此时,通过使第一阀229闭合而限制流体从第一腔室230向排出口224移动,从而使所导入的不包含液滴的流体的从第一流路220朝向第一腔室230、第二流路250及第二腔室240的方向的移动得到促进。因此,能够抑制从第二流路250向第一腔室230的流体的流动所引起的、从第一腔室230向第一流路220(主流路226)的液滴的释放,进一步提高液滴的回收效率。

最后,以使第一被覆部282和第二被覆部中的任意一个相对于回收部260位于在铅垂方向上更靠上方的位置的角度配置流体处理装置200,在回收部260中对成为上述的铅垂方向上方的被覆部进行穿刺,并利用移液管等将移动至各个回收部260的液滴取出。各个回收部260由于仅收纳1个或少量的液滴,因此能够容易地进行液滴的单独回收。

(效果)

根据本实施方式的流体处理装置200,能够容易地分离收集液滴。

另外,根据本实施方式的流体处理装置200,能够进一步提高液滴的回收效率。

(第二实施方式的变形例)

图5A是表示本实施方式的变形例的流体处理装置200的结构的示意俯视图,图5B是表示流体处理装置200具有的主体部210的结构的示意俯视图。如图5A和图5B所示,在第二实施方式中,也可以是,代替在多个第一腔室230之中的在最接近排出口224的位置所配置的第一腔室230与排出口224之间配置第一阀,而在多个第一腔室230之中的在最接近流入口222的位置所配置的第一腔室230与流入口222之间配置第二阀229c。第二阀229c配置于比第一流路220与第一腔室230的连接位置更靠上游侧的位置。具体而言,第二阀229c配置于在多个第一腔室230之中的在最接近流入口222的位置所配置的第一腔室230与流入口222之间。

此时,在上述的流体处理装置200的操作中,当液滴在第一腔室230中被捕捉到后,将不包含上述液滴的流体从排出口224导入至第一流路220。在将不包含上述液滴的流体从排出口224向第一流路220导入时,若第二阀229c闭合,则从第一腔室230朝向流入口222的方向的流体的移动受到限制,而从第一腔室230朝向第二流路250和第二腔室240的方向的流体的移动得到促进。这样,第二阀229c提高向第二流路250流通的流体的流速(流压)。从上述排出口224导入的不包含液滴的流体也可以是在将包含多个液滴的流体从流入口222导入至第一流路220,并将上述液滴在第一腔室230中捕捉到时从排出口224被排出的流体(母相流体)。这样,通过将上述母相流体重复利用,从而能够减少使用的流体的量,而以更低的成本进行液滴的单独回收。应予说明,当在从上述排出口224被排出的流体之中包含未被第一腔室230捕捉到的液滴时,通过将上述被排出的流体收纳在规定深度的容器中,从而能够使通过浮力上浮的液滴和母相流体分离。

[第三实施方式]

(流体处理装置的结构)

图6A是表示本实施方式的流体处理装置300的结构的示意俯视图,图6B是表示流体处理装置300具有的主体部310的结构的示意俯视图。

流体处理装置300具有主体部310以及分别与主体部310的一对的表面接合的第一被覆部382和第二被覆部(未图示)。

流体处理装置300具有均为由第一被覆部382覆盖设置于主体部310的表面312的凹部而形成的、使流入口322与排出口324连通的第一流路320、作为第一流路320扩幅而成的空间的多个第一腔室330、与多个第一腔室330的每个成对而配置的多个第二腔室340以及使第一腔室330与第二腔室340连通的第二流路350。流体处理装置300还具有回收部360,该回收部360是由第一被覆部382和第二被覆部覆盖设置于主体部310的贯通孔的两侧而形成的。

本实施方式的流体处理装置300与第一实施方式的流体处理装置100的不同之处仅在于第二流路350的结构。因此,省略关于共同的构成要素的说明。

在本实施方式中同样地,第二流路350是使成对的第一腔室330与第二腔室340连通的流路。但是,在本实施方式中,各个第二流路350具有第三阀362,该第三阀362能够在流体从第二流路350的上游侧向下游侧流动的开状态和阻挡流体从第二流路350的上游侧向下游侧流动的闭状态之间进行切换,通过上述开状态和闭状态的切换,对第一腔室330与第二腔室340之间的流体的流通量进行控制。在本实施方式中,第三阀362是由与主体部310的表面312接合的第一被覆部382的一部分构成的薄膜阀。第三阀362具有与第二实施方式中的第一阀229相同的结构,在阀开状态下,形成用于供流体从第二流路350的上游侧向下游侧(从第一腔室330侧向第二腔室340侧)移动的间隙,在阀闭状态下,阻挡从第二流路350的上游侧向下游侧(从第一腔室330侧向第二腔室340侧)的流体的流动。

第三阀362在俯视流体处理装置300(主体部310)时在第一腔室330与第二腔室340之间沿与第一流路320的流通方向平行的方向排列而配置。若第三阀362闭合,则从第一腔室330向第二腔室340的经由第二流路350的流体和液滴的移动受到限制,但是若第三阀362开放,则从第一腔室330向第二腔室340的经由第二流路350的流体和液滴的移动变得容易。应予说明,在本实施方式中,第三阀362排列而配置,因此能够容易地同时操作多个第三阀362,或连续地对多个第三阀362进行操作。

(流体处理装置的操作方法)

流体处理装置300在第一被覆部382和第二被覆部分别与主体部310的一对的表面接合的状态下被使用。

首先,以使第二流路350和第二腔室340位于在铅垂方向上比第一流路320更靠上方的位置的角度设置流体处理装置300,将包含多个液滴的流体从流入口322导入至第一流路320。此外,此时预先闭合第三阀362。由此,与第一实施方式同样地,液滴在第一流路320的主流路326中朝向排出流路328的方向移动,并从导入流路327侧的第一腔室330到排出流路328侧的第一腔室330依次被第一腔室330捕捉。

接着,转动流体处理装置300,以使第一流路320、第一腔室330及第二流路350位于相同的水平面的角度设置流体处理装置300。在该状态下,一边从流入口322将不包含液滴的流体导入至第一流路320,一边使第三阀362开放。所导入的流体成分对被捕获在第一腔室330中的液滴加压而使其在第二流路350中通过并向第二腔室340移动。这样,被捕获在各个第一腔室330中的液滴都移动至所对应的第二腔室340。因此,在第一腔室330中被单独捕捉到的液滴不会再次掺混而能够单独地移动至第二腔室340。

应予说明,此时也可以将不包含上述液滴的流体从排出口324导入至第一流路320。此时也同样地,所导入的流体对被捕获在第一腔室330中的液滴加压而使其稍微变形并将其导入至第二流路350,使其在第二流路350中向第二腔室340移动。从上述排出口324导入的不包含液滴的流体也可以是在将包含多个液滴的流体从流入口322导入至第一流路320,并将上述液滴在第一腔室330中捕捉到时从排出口324被排出的流体(母相流体)。这样,通过将上述母相流体重复利用,从而能够减少使用的流体的量,而以更低的成本进行液滴的单独回收。应予说明,当在从上述排出口324被排出的流体之中包含未被第一腔室330捕捉到的液滴时,通过将上述被排出的流体收纳在规定深度的容器中,从而能够使通过浮力上浮的液滴与母相流体分离。

此时,通过以使第一流路320、第一腔室330及第二流路350位于相同的水平面的角度设置流体处理装置300,从而能够抑制在使第三阀362开放时产生的从第二流路350向第一腔室330的流体的流动所引起的、从第一腔室330向第一流路320(主流路326)的液滴的释放。

最后,以使第一被覆部382和第二被覆部中的任意一个相对于回收部360位于在铅垂方向上更靠上方的位置的角度配置流体处理装置300,将在回收部360中对成为上述的铅垂方向上方的被覆部进行穿刺,并利用移液管等将移动至各个回收部360的液滴取出。各个回收部360由于仅收纳1个或少量的液滴,因此能够容易地进行液滴的单独回收。

(效果)

根据本实施方式的流体处理装置300,能够容易地分离收集液滴。

[第四实施方式]

(流体处理装置的结构)

图7A是表示本实施方式的流体处理装置400具有的主体部410的结构的示意俯视图,图7B是表示图7A中用圆圈表示的区域7B的表面412的附近的YZ平面的放大剖面图,在图7C是图7A中用圆圈表示的区域7B的XZ平面的放大剖面图。应予说明,为了便于说明,图7B、图7C中示出主体部410的表面412被第一被覆部482覆盖而形成了流路的状态。另外,对于流体处理装置400的俯视时的结构,除了阀的位置不同以外,与第三实施方式所涉及的流体处理装置300(参照图6A)大致相同,因此省略记载。

流体处理装置400具有主体部410以及分别与主体部410的一对的表面接合的第一被覆部482和第二被覆部(未图示)。

流体处理装置400具有均为由第一被覆部482覆盖设置于主体部410的表面412的凹部而形成的、使流入口422与排出口424连通的第一流路420、作为第一流路420扩幅而成的空间的多个第一腔室430、与多个第一腔室430的每个成对而配置的多个第二腔室440以及使第一腔室430与第二腔室440连通的第二流路450。流体处理装置400还具有回收部460,该回收部460是由第一被覆部482和第二被覆部覆盖设置于主体部410的贯通孔的两侧而形成的。

本实施方式的流体处理装置400与第一实施方式的流体处理装置100的不同之处仅在于第二流路450的结构。因此,省略关于共同的构成要素的说明。

在本实施方式中也同样地,第二流路450是使成对的第一腔室430与第二腔室440连通的流路。

但是,在本实施方式中,第二流路450是具有比要分离收集的液滴的直径足够大,能够使液滴自由移动的流路直径的流路。不特别地限定本实施方式中的第二流路450的流路直径和深度,但是,从使第一腔室430与第二腔室440之间的台阶消失而使液滴的移动容易的观点来看,优选地,第一腔室430和第二流路450的沿第一流路420的主流路426的流通方向的宽度相同,优选地,深度也相同。

另外,在本实施方式中,第二流路450具有第三阀462,该第三阀462能够在流体从第二流路450的上游侧向下游侧流动的开状态和阻挡流体从第二流路450的上游侧向下游侧流动的闭状态之间进行切换,对第一腔室430与第二腔室440之间的流体的流通量进行控制。在本实施方式中,第三阀462是由与主体部410的表面412接合的第一被覆部482的一部分构成的薄膜阀。第三阀462具有与第二实施方式中的第一阀229相同的结构,在阀开状态下,形成用于供流体从第二流路450的上游侧向下游侧(从第一腔室430侧向第二腔室440侧)移动的间隙,在阀闭状态下,阻挡从第二流路450的上游侧向下游侧(从第一腔室430侧向第二腔室440侧)的流体的流动。

第三阀462以沿与第一流路420的流通方向平行的方向排列的方式配置在第二流路450中的与第一腔室430的连接部处。若第三阀462闭合,则从第一腔室430向第二腔室440的经由第二流路450的流体和液滴的移动受到限制,但是,若第三阀462开放,从第一腔室430向第二腔室440的经由第二流路450的流体和液滴的移动变得容易。应予说明,在本实施方式中,第三阀462是排列而配置的,因此能够容易地同时操作多个第三阀462,或连续地对多个第三阀462进行操作。

(流体处理装置的操作方法)

流体处理装置400在第一被覆部482和第二被覆部分别与主体部410的一对的表面接合的状态下被使用。

首先,以使第二流路450和第二腔室440位于在铅垂方向上比第一流路420更靠上方的位置的角度设置流体处理装置400,将包含多个液滴的流体从流入口422导入至第一流路420。此外,此时预先闭合第三阀462。由此,与第一实施方式同样地,液滴在第一流路420的主流路426中朝向排出流路428的方向移动,并从导入流路427侧的第一腔室430到排出流路428侧的第一腔室430依次被第一腔室430捕捉。

接着,转动流体处理装置400,以使第一流路420、第一腔室430及第二流路450位于相同的水平面的角度设置流体处理装置400。在该状态下,一边从流入口422将不包含液滴的流体导入至第一流路420,一边使第三阀462开放。所导入的流体成分对被捕获在第一腔室430中的液滴加压而使其在第二流路450中通过并向第二腔室440移动。这样,被捕获在各个第一腔室430中的液滴都移动至所对应的第二腔室440。因此,在第一腔室430中被单独捕捉到的液滴不会再次掺混而能够单独地移动至第二腔室440。

应予说明,此时也可以将不包含上述液滴的流体从排出口424导入至第一流路420。此时也同样地,所导入的流体对被捕获在第一腔室430中的液滴加压而使其稍微变形并将其导入至第二流路450,使其在第二流路450中向第二腔室440移动。从上述排出口424导入的不包含液滴的流体也可以是在将包含多个液滴的流体从流入口422导入至第一流路420,并将上述液滴在第一腔室430中捕捉到时从排出口424被排出的流体(母相流体)。这样,通过将上述母相流体重复利用,从而能够减少使用的流体的量,而以更低的成本进行液滴的单独回收。应予说明,当在从上述排出口424被排出的流体之中包含未被第一腔室430捕捉到的液滴时,通过将上述被排出的流体收纳在规定深度的容器中,从而能够使通过浮力上浮的液滴与母相流体分离。

此时,通过以使第一流路420、第一腔室430及第二流路450位于相同的水平面的角度设置流体处理装置400,从而能够抑制在使第三阀462开放时产生的从第二流路450向第一腔室430的流体的流动所引起的、从第一腔室430向第一流路420(主流路426)的液滴的释放。

最后,以使第一被覆部482和第二被覆部中的任意一个相对于回收部460位于在铅垂方向上更靠上方的位置的角度配置流体处理装置400,在回收部460中对成为上述的铅垂方向上方的被覆部进行穿刺,并利用移液管等将移动至各个回收部460的液滴取出。各个回收部460由于仅收纳1个或少量的液滴,因此能够容易地进行液滴的单独回收。

(效果)

根据本实施方式的流体处理装置400,能够容易地分离收集液滴。

[第五实施方式]

(流体处理装置的结构)

图8A是表示本实施方式的流体处理装置500的结构的示意俯视图,图8B是表示流体处理装置500具有的主体部510的结构的示意俯视图。

流体处理装置500具有主体部510以及分别与主体部510的一对的表面接合的第一被覆部582和第二被覆部(未图示)。

流体处理装置500具有均为由第一被覆部582覆盖设置于主体部510的表面512的凹部而形成的、使流入口522与排出口524连通的第一流路520、作为第一流路520扩幅而成的空间的存积腔室570及多个第一腔室530、与多个第一腔室530的每个成对而配置的多个第二腔室540以及使第一腔室530与第二腔室540连通的第二流路550。流体处理装置500还具有回收部560,该回收部560是由第一被覆部582和第二被覆部覆盖设置于主体部510的贯通孔的两侧而形成的。

本实施方式的流体处理装置500与第一实施方式的流体处理装置100的不同之处仅在于具有存积腔室570这一点,该存积腔室570是由第一被覆部582覆盖设置于主体部510的表面512的凹部而形成的、作为第一流路520向与第一腔室530不同的方向扩幅而成的空间。因此,省略关于共同的构成要素的说明。

存积腔室570是第一流路520(主流路526)向隔着主流路526而与第一腔室530扩幅的方向相反的一侧的方向扩幅而成的、具有能够收纳要分离收集的数量的液滴的大小的空间。例如,存积腔室570可设为如下空间:距表面512的深度为与主流路526相同的30μm以上且500μm以下,与主流路526的流通方向平行的方向的宽度(图8B中的X轴方向的宽度)为1mm以上且5mm以下,与第一腔室530相对于主流路526的扩幅方向相反的方向的长度(图8B中的Z轴方向的长度)为200μm以上且1mm以下,从表面512朝向配置有第二被覆部的表面的方向的深度(图8B中的Y轴方向的长度)为30μm以上且500μm以下的长方体形的空间。

应予说明,存积腔室570在本实施方式中是长方体形,但是也可以设为球冠、多棱柱等任意形状的空间。

存积腔室570配置于在多个第一腔室530之中的在最接近流入口522的位置所配置的第一腔室530与流入口522之间。由此,存积腔室570将从流入口522所导入的液滴导入,暂时地存积被第一腔室530捕捉到之前的上述液滴。由此,存积腔室570能够暂时地存积要利用第一腔室530和第二腔室540分离收集的数量的液滴,之后,将上述的所存积的液滴导入至主流路526,利用第一腔室530和第二腔室540分离收集。

若导入至主流路526的液滴的量超过第一腔室530能够捕捉的量,则有时未被第一腔室530捕捉到的液滴会残留在主流路526中。因此,为了将该残留的液滴排出,需要在将液滴导入至第二流路550之前,使不包含液滴的流体流通在主流路526中。但是,此时若上述的不包含液滴的流体的流速(流压)较大,则应该排出的液滴会混入到已经捕获有液滴的第一腔室530中而容易发生分离收集不良的情况。相反地,即使要降低上述的不包含液滴的流体的流速(流压)而花费长时间将上述的残留的液滴排出,也有已经被捕获在第一腔室530中的液滴从第一腔室530脱离并同时被排出的可能性。

相对于此,在本实施方式中,存积腔室570暂时地存积要分离收集的数量的液滴,之后将要分离收集的数量的液滴导入至主流路526并使第一腔室530将其捕捉。因此,不需要导入用于将上述的残留的液滴排出的不包含液滴的流体。由此,能够抑制发生上述的分离收集不良的情况,且能够在更短的时间内进行液滴的分离收集。

(流体处理装置的操作方法)

流体处理装置500在第一被覆部582和第二被覆部分别与主体部510的一对的表面接合的状态下被使用。

首先,以使存积腔室570位于在铅垂方向上比第一流路520更靠上方的位置的角度设置流体处理装置500,将包含多个液滴的流体从流入口522导入至第一流路520。所导入的流体成分在第一流路520中按照导入流路527、主流路526以及排出流路528的顺序流通,从排出口524被排出。此时,若在主流路526中移动的液滴到达形成有存积腔室570的部位,则利用其浮力而向存积腔室570移动。

对于将包含液滴的流体导入至第一流路520时的、所导入的流体的流速,只要是在能够对液滴充分地进行加压,从而使得液滴在导入流路527中向铅垂方向下方移动的范围内的流速即可。例如,此时导入的流体的流速可设为60μm/s以上且2000μm/s以下。

若足够的量的液滴移动至存积腔室570,则转动流体处理装置500,以使第一腔室530、第二腔室540及第二流路550位于在铅垂方向上比第一流路520更靠上方的位置的角度设置流体处理装置500。在该状态下,将不包含液滴的流体从流入口522导入至第一流路520。所导入的流体成分对通过流体处理装置500的转动而从存积腔室570向主流路526利用其浮力进行了移动的液滴加压,从而使其依次在主流路526中向设置有第一腔室530的方向移动。若在主流路526中移动的液滴到达形成有第一腔室530的部位,则利用其浮力向第一腔室530移动,并从导入流路327侧的第一腔室530到排出流路528侧的第一腔室530依次被第一腔室530捕捉。

接着,将不包含液滴的流体从流入口522导入至第一流路520。所导入的流体成分对被捕获在第一腔室530中的液滴加压而使其在第二流路550中通过并向第二腔室540移动。这样,被捕获在各个第一腔室530中的液滴都移动至所对应的第二腔室540。因此,在第一腔室530中被单独捕捉到的液滴不会再次掺混而能够单独地移动至第二腔室540。应予说明,此时可以使流体处理装置转动,也可以不使流体处理装置转动。

最后,以使第一被覆部582和第二被覆部中的任意一个相对于回收部560位于在铅垂方向上更靠上方的位置的角度配置流体处理装置500,在回收部560中对成为上述的铅垂方向上方的被覆部进行穿刺,并利用移液管等将移动至各个回收部560的液滴取出。各个回收部560由于仅收纳1个或少量的液滴,因此能够容易地进行液滴的单独回收。

(效果)

根据本实施方式的流体处理装置500,能够容易地分离收集液滴。

另外,根据本实施方式的流体处理装置500,能够将应该分离收集的量的液滴导入至主流路526,并使第一腔室530将其捕捉,因此不需要将未被第一腔室530捕捉到而残留在主流路526中的液滴排出。因此,能够抑制为了排出上述的残留的液滴而将不包含液滴的流体导入至主流路526所引起的分离收集不良的情况。另外,由于不需要排出上述的残留的液滴的工序,因此能够在更短的时间内进行液滴的分离收集。

(第五实施方式的变形例)

应予说明,在上述说明中,对第一实施方式的流体处理装置100具有存积腔室570的形态进行了说明。但是,在比第一流路220与第一腔室230的连接位置更靠下游侧的位置配置有第一阀229的第二实施方式的流体处理装置200、在比第一流路220与第一腔室230的连接位置更靠上游侧的位置配置有第二阀229c的第二实施方式的变形例的流体处理装置200、在第二流路350配置有第三阀362的第三实施方式的流体处理装置300以及在第二流路450配置有第三阀462的第四实施方式的流体处理装置400也可以同样具有存积腔室。此外,如第二实施方式的变形例那样在流体处理装置具有配置于比第一流路与第一腔室的连接位置更靠上游侧的位置的第二阀时,优选存积腔室配置于比第二阀更靠上游侧的位置。

在这些流体处理装置中也同样地,能够以使存积腔室位于在铅垂方向上比第一流路更靠上方的位置的角度设置流体处理装置,将包含多个液滴的流体从流入口导入至第一流路,在足够的量的液滴移动至存积腔室后,以使第一腔室位于在铅垂方向上比第一流路更靠上方的位置的角度转动流体处理装置,将不包含液滴的流体从流入口导入至第一流路,使从存积腔室利用其浮力向主流路进行了移动的液滴移动,使第一腔室依次将其捕捉。之后,能够进行与各实施方式的流体处理装置同样的操作来使被捕获在第一腔室中的液滴向第二腔室移动并将其单独地回收。

另外,在本实施方式和各个变形例中,存积腔室的与第一流路相接的流入口侧的端部也可以被倒角。由此,被导入至第一流路的液滴不易卡在第一流路与存积腔室相接的端部,液滴容易从第一流路向存积腔室移动。同样地,存积腔室的与第一流路相接的排出口侧的端部也可以被倒角。由此,从存积腔室移动至第一流路的液滴不易卡在存积腔室与第一流路相接的端部,液滴容易从存积腔室向第一流路(主流路)移动。应予说明,在想要抑制存积中的液滴的非意图的向第一流路(主流路)的移动时,不需要进行上述的与第一流路相接的排出口侧的端部的倒角。

另外,在上述说明中,存积腔室是第一流路中的主流路扩幅而成的。但是,存积腔室也可以是导入流路扩幅而成的,还可以是导入流路和第一流路这两者扩幅而成的。

另外,在上述说明中,存积腔室是由第一被覆部覆盖设置于主体部的表面的凹部而形成的。但是,存积腔室也可以是通过第一被覆部向从主体部远离的方向弯曲,从而形成将液滴存积的空间而成的,所述第一被覆部覆盖多个第一腔室中的在最接近流入口的位置所配置的第一腔室与流入口之间的第一流路。

[用途]

流体处理装置100、200、300、400及500可以作为微型流路器件进行利用。

[流体处理系统]

上述各实施方式的流体处理装置也可以与用于保持该流体处理装置的保持机构组合使用。即,流体处理系统具备:流体处理装置;以及保持机构,该保持机构能够以使所述第一腔室自所述第一流路向铅垂上方扩幅的方式保持所述流体处理装置。另外,流体处理系统也可以还具备使流体处理装置转动的转动机构。上述转动机构可以在以使第一腔室位于在铅垂方向上比第一流路更靠上方的位置的角度设置流体处理装置的状态和以使被穿刺的第一被覆部或被穿刺的第二被覆部面朝向铅垂上方的角度设置流体处理装置的状态之间进行切换。另外,上述转动机构可以在以使存积腔室位于在铅垂方向上比第一流路更靠上方的位置的角度设置流体处理装置的状态和以使第一腔室位于在铅垂方向上比第一流路更靠上方的位置的角度设置流体处理装置的状态之间进行切换。

应予说明,本发明的流体处理装置不限定于上述的形态。例如,也可以根据需要对第一流路或第二流路的内表面实施亲水化处理。

另外,流体处理装置也可以构成为不具有回收部而从第二腔室将液滴回收。

另外,对于上述各实施方式,可以根据需要组合使用。例如,也可以在第二实施方式中在第二流路配置第三阀,还可以在第四实施方式中在第一流路配置第一阀。

本申请要求基于在2018年2月21日提出的日本专利申请2018-029005号及在2018年6月4日提出的日本专利申请2018-106752号的优选权,该申请的说明书、权利要求书及附图中记载的内容引用于本申请。

工业实用性

本发明的流体处理装置例如作为在医学领域等中使用的流体处理装置是有用的。

附图标记说明

100、200、300、400、500 流体处理装置

110、210、310、410、510 主体部

112、212、312、412、512 表面

114 表面

120、220、320、420、520 第一流路

122、222、322、422、522 流入口

124、224,324、424、524 排出口

126、226、326、426、526 主流路

127、227、327、427、527 导入流路

128、228、328、428、528 排出流路

130、230、330、430、530 第一腔室

140、240、340、440、540 第二腔室

150、250、350、450、550 第二流路

160、260、360、460、560 回收部

165 开口部

182、282、382、482、582 第一被覆部

184 第二被覆部

229 第一阀

229a 隔膜

229b 隔壁

229c 第二阀

362、462 第三阀

570 存积腔室

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