特許 6563914 微小物体の選択された群を微少流体デバイスから搬出すること

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563914

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】微小物体の選択された群を微少流体デバイスから搬出すること

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20190808BHJP

   C12M 1/26 20060101ALI20190808BHJP

   C12M 1/42 20060101ALI20190808BHJP

   C12Q 1/02 20060101ALI20190808BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20190808BHJP

   G01N 1/04 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   C12M1/00 A

   C12M1/26

   C12M1/42

   C12Q1/02

   G01N37/00 101

   G01N1/04 H

【請求項の数】40

【全頁数】36

(21)【出願番号】特願2016-525534(P2016-525534)

(86)(22)【出願日】2014年10月22日

(65)【公表番号】特表2016-539631(P2016-539631A)

(43)【公表日】2016年12月22日

(86)【国際出願番号】US2014061787

(87)【国際公開番号】WO2015061462

(87)【国際公開日】20150430

【審査請求日】2017年10月20日

(31)【優先権主張番号】61/996,962

(32)【優先日】2013年10月22日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/996,969

(32)【優先日】2013年10月22日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/058,658

(32)【優先日】2014年10月1日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/520,510

(32)【優先日】2014年10月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514304762

【氏名又は名称】バークレー ライツ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】ブレインリンジャー，キース

(72)【発明者】

【氏名】マレオ，ダニエレ

(72)【発明者】

【氏名】マチュー，ゲタン

(72)【発明者】

【氏名】ネヴィル，ジェイ．タナー

(72)【発明者】

【氏名】スローカム，アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】ホワイト，マーク ピー．

【審査官】 上村 直子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５３７７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２６２９０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１１７６３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００５−５２１４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００７２２７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｍ １／００−３／１０

Ｃ１２Ｑ １／０２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微少流体デバイスから、微小物体を搬出する処理であって、該微少流体デバイスが、
基板および該基板に配置されている微少流体構造物を含む包囲体、ここで、該包囲体が、液体媒体を含有するように構成された流れ領域を定義し、該包囲体が、入口および出口を含み、各々が該液体媒体を投入することとそれを該流れ領域から除去することとの夫々のために該流れ領域に関連し、該出口が、該包囲体を経る通路を提供する；
該包囲体の内側に配置されているチャネルを含む該流れ領域、ここで該チャネルが、該チャネルに通じて開かれている複数の保持用囲いを有し、該複数の各保持用囲いが、接続領域および単離領域を含み、ここで、該単離領域が、
微小物体の群を保持するように；
微小物体の群を、該複数の保持用囲いの他の保持用囲い中の微小物体から単離するように；および、
該保持用囲いと該チャネルとの間の栄養物と廃棄物との交換が拡散によって生じるように限定するように、構成される；
該流れ領域の内表面にＤＥＰ電極を含む、第１電極、第２電極、および電極起動基板、
を含み、ここで、該処理が、
該微少流体デバイスの包囲体内のチャネルを経て液体媒体を流すこと；
該チャネルにおける該液体媒体の流れを止めること；
複数の保持用囲いのうち１つの保持用囲いに置かれている微小物体の群を選択すること、ここで、該複数の保持用囲いの各々が、該微少流体デバイスの該包囲体の内側にある該チャネルへ開いている；
該微小物体の選択された群を、該チャネルへ移動させること；および、
該チャネルにおける該媒体の流れを再開することによって、該微小物体の選択された群を搬出すること、ここで、該液体媒体の該流れが、該包囲体における通路を経て、および搬出デバイス中へ、該微小物体の選択された群を該出口へ運ぶ、
を含む、前記処理。

【請求項2】

選択された群の各微小物体が、生体細胞である、請求項１に記載の処理。

【請求項3】

選択された群が、単一の生体細胞である、請求項２に記載の処理。

【請求項4】

選択された群が、生体細胞のクローン集団である、請求項２に記載の処理。

【請求項5】

選択することが、微小物体の群が特定の活性または物理的な特徴を有することを決定することを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理。

【請求項6】

微小物体の群を選択すること、および、該選択された群を移動させることが、該微小物体の選択された群を捕まえるパターンにおいてＤＥＰ電極を起動することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の処理。

【請求項7】

微小物体の選択された群を移動させることが、該選択された群を、チャネルに置かれているステージングエリアへ移動させることをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の処理。

【請求項8】

搬出することが、搬出デバイスの近位端の開口を、包囲体中の通路の上に配置されている搬出インタフェースの中へ挿入することをさらに含み、それによって、該搬出デバイスの近位端での開口が、該通路を引き込むように設置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の処理。

【請求項9】

搬出インタフェースが、通路の上に配置されおよびそれを覆う自動閉鎖カバーを含み；ならびに、
挿入することが、該カバー中の割れ目に対し、搬出デバイスの近位端を押し付けることによって、該カバーを開口すること、および、該搬出デバイスの該近位端を、該通路を引き込むように移動させることを含む、
請求項８に記載の処理。

【請求項10】

搬出インタフェースが、通路の上に配置されおよびそれを覆う自己回復カバーを含み；ならびに、
挿入することが、搬出デバイスの近位端で該カバーを貫通すること、および、該搬出デバイスの近位端を、該通路に近接するように位置付けることを含む、
請求項８に記載の処理。

【請求項11】

微小物体の選択された群が、１μＬ以下の体積を有する媒体中または他の溶液中に搬出される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の処理。

【請求項12】

搬出することの後に、選択された群のうち搬出されなかった微小物体のいずれについても、ステージングエリアおよび／または搬出デバイスを調べることをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の処理。

【請求項13】

搬出することの後に、選択された群のうち搬出されなかった微小物体のいずれについても、搬出インタフェースを調べることをさらに含む、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の処理。

【請求項14】

微小物体のうち搬出されなかったいずれのものも、ステージングエリア、搬出デバイスおよび／または搬出インタフェースから除去することをさらに含む、請求項１２または１３に記載の処理。

【請求項15】

包囲体中の通路が、該包囲体中の第２通路であり、および、ステージングエリアの第２端に近接するように配置されており、
移動させることが、選択された群を、該ステージングエリアの該第２端とその逆側にある第１端との間の該ステージングエリアの中間部分へ移動させることを含み、ならびに、
搬出することが、
第１搬出デバイスから、該包囲体中の第１通路を経て、該ステージングエリアの該第１端の方へ液体を流すこと、およびそれによって、該ステージングエリアの該第１端から該ステージングエリアの該第２端への流れが発生すること、ならびに、
該選択された群の該微小物体を、該ステージングエリアの該第２端から、該包囲体中の該第２通路を経て、該第２通路に近接して配置されている第２搬出デバイスの近位端での開口の中へ引き出すこと
を含む、請求項７に記載の処理。

【請求項16】

微小物体の選択された群が、約１マイクロリットル〜約５マイクロリットルの液体媒体の体積において搬出される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の処理。

【請求項17】

生体細胞が、免疫細胞、がん細胞、形質転換された細胞、または幹細胞である、請求項２〜１６のいずれか一項に記載の処理。

【請求項18】

生体細胞が、胚、卵母細胞、または精子である、請求項２〜１６のいずれか一項に記載の処理。

【請求項19】

パターンにされた光を流れ領域の内表面上へ向けることによって、ＤＥＰ電極が起動する、請求項６に記載の処理。

【請求項20】

包囲体、搬出インタフェース、および／または搬出デバイスに置かれている微小物体のうち搬出されなかったいずれのものも除外することをさらに含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の処理。

【請求項21】

搬出することが、液体媒体の先導する体積を処分することを含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の処理。

【請求項22】

微少流体デバイスが、通路への開口を含む包囲体上に配置されている搬出インタフェースをさらに含み、ここで該搬出インタフェースが、搬出デバイスの第１端中の開口が、該包囲体を経て該通路を引き込むように位置付けられるように、該搬出デバイスとつなぎ合わせられるように構成されている、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の処理。

【請求項23】

基板および該基板に配置されている微少流体構造物を含む包囲体、ここで、該包囲体が、液体媒体を含有するように構成された流れ領域を定義し、ここで該包囲体が、入口および出口を含み、各々が該液体媒体を投入することとそれを該流れ領域から除去することとの夫々のために該流れ領域に関連し、該出口が、該包囲体を経る通路を提供する；
ここで、該流れ領域が、該包囲体の内側に配置されているチャネルを含み、ここで該チャネルが、該チャネルに通じて開かれている保持用囲いを複数有しており、該複数の保持用囲いの各々が、接続領域および単離領域を含み、ここで、該単離領域が、
微小物体の群を保持するように；
微小物体の群を、該複数の保持用囲いの他の保持用囲い中の微小物体から単離するように；および、
該保持用囲いと該チャネルとの間の栄養物と廃棄物との交換が拡散によって生じるように限定するように、構成されている；
該流れ領域の内表面にＤＥＰ電極を含む、第１電極、第２電極、および電極起動基板；ならびに、
該通路への開口を含む該包囲体上に配置されている搬出インタフェース、ここで該搬出インタフェースが、搬出デバイスの第１端中の開口が、該包囲体を経て該通路を引き込むように位置付けられるように、該搬出デバイスとつなぎ合わせられるように構成されている、
を含む、微少流体装置。

【請求項24】

包囲体が、少なくとも１つのステージングエリアを含む、請求項２３に記載の装置。

【請求項25】

少なくとも１つのステージングエリアが、包囲体を経る通路に近接して置かれている、請求項２４に記載の装置。

【請求項26】

少なくとも１つのステージングエリアが、チャネル中に置かれている、請求項２４に記載の装置。

【請求項27】

包囲体が、複数のステージングエリアを含む、請求項２４に記載の装置。

【請求項28】

搬出インタフェースが、包囲体を経る通路を全体的に覆うカバーを含む、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項29】

カバーが、該カバーを一続きの弁に分ける割れ目を含み、
該弁が、互いに接触するように偏られ、それによって、包囲体を経る通路が全体的に覆われ、および、
該弁が、該割れ目に対し押し付けられている搬出デバイスの第１端の力に応答して、該搬出デバイスの該第１端を受け入れるための開口を形成するよう離れていくのに充分な可撓性がある、
請求項２８に記載の装置。

【請求項30】

カバーが、自己回復材料を含み、該材料が、搬出デバイスによって貫通され得ひいては該搬出デバイスを受け入れるための穴を形成し得るが、自己回復し、およびそれによって、該搬出デバイスが該材料から除去されるとき該穴を閉鎖する、請求項２８に記載の装置。

【請求項31】

各保持用囲いが、複数のステージングエリアの１つのステージングエリアを含む、請求項２７に記載の装置。

【請求項32】

搬出インタフェースが、搬出デバイスによって取り外し可能または破ることが可能であるカバーを含む、請求項２３に記載の装置。

【請求項33】

搬出デバイスが、約５０ミクロン〜約３００ミクロンの直径を有する内部通路を定義する管状ハウジングを含む、請求項２３〜３２のいずれか一項に記載の装置。

【請求項34】

微少流体構造物がカバーを含む、請求項２３〜３３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項35】

第１電極が、カバーの一部であり、第２電極および電極起動基板が、基板の一部であり、および、流れ領域が、該カバーと該基板との間にある、請求項２３〜３４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項36】

電極起動基板が、光伝導材料の層を含む、請求項２３〜３５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項37】

電極起動基板が、半導体集積回路を形成する複数のドープ層、電気絶縁層、および導電層を含む半導体材料を含む、請求項２３〜３５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項38】

電極起動基板が、光トランジスタの配列を含む、請求項２３〜３５または３７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項39】

流れ領域が、複数の相互接続されたチャネルおよびチャンバーを含む、請求項２３〜３８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項40】

複数の各保持用囲いが、物理的障壁によって定義される、請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

背景
生物科学および関連分野において、選択された要素を微少流体デバイスから搬出することは有用であり得る。本発明のいくつかの態様は、微少流体デバイス中の特定の保持用囲い(holding pen)中の微小物体の群を選択するための、および、微少流体デバイスから選択された群を搬出するための装置ならびに処理を含む。

【発明の概要】

【0002】

概要
いくつかの態様において、本発明は、微小物体を微少流体デバイスから搬出する処理を提供する。処理は、微少流体デバイスの包囲体(enclosure)の内側に置かれている保持用囲い中に置かれている微小物体の群を選択することを含み得る。保持用囲いは、包囲体の内側に置かれている複数の保持用囲いのうちの１つであり得る。処理は、選択された微小物体の群を包囲体の内側にあるステージングエリアへ移動させること、および、選択された微小物体の群を、該ステージングエリアから、包囲体中の通路を経て、該包囲体の外側にある場所へ搬出することをさらに含み得る。ある態様において、包囲体中の各保持用囲いは、複数の微小物体を保持するように構成された単離領域を含む。ある態様において、微小物体の群を移動させることは、微小物体の群を、微少流体デバイス内に配置されている他の全ての微小物体から単離することを含む。

【0003】

ある態様において、選択された群における微小物体の１以上（または全て）は生体細胞である。ある態様において、選択された微小物体の群は、免疫細胞、がん細胞、形質転換された細胞、幹細胞または同種のものなどの単一の生体細胞である。他の態様において、選択された微小物体の群は、生体細胞のクローン集団などの複数の細胞である。

【0004】

ある態様において、微小物体の群を選択することは、該微小物体の群が特定の活性または物理的な特徴を有することを決定することを含む。

【0005】

ある態様において、微小物体の群を選択することは、光のパターンが、選択された群の微小物体を囲み、選択された群の微小物体を捕まえるＤＥＰ力を起動するように、微少流体デバイスの中へ光のパターンを向けることを含む。ある関連態様において、選択された微小物体の群を移動させることは、光のパターンがステージングエリアへ移動しても、選択された群の微小物体が、光のパターンによって起動されたＤＥＰ力によって捕まえられたままであるように、群を囲む光のパターンをステージングエリアへ移動させることを含む。

【0006】

ある態様において、ステージングエリアは、微少流体デバイスの包囲体によって定義されるチャネルに置かれている。例えば、ステージングエリアは、選択された微小物体の群を含有する保持用囲いからチャネルの中への開口に近接し得る。他の態様において、ステージングエリアは、選択された微小物体の群を含有する保持用囲い内に置かれている。ある関連態様において、選択された微小物体の群をステージングエリアへ移動させることは、重力によって、微小物体の群がステージングエリアへ引き寄せられることを含む。

【0007】

ある態様において、選択された微小物体の群を搬出することは、選択された群の微小物体を、包囲体中の通路を経て、ステージングエリアから引き出すことを含む。ある態様において、搬出デバイスは、選択された群の微小物体を、搬出デバイスの近位端を経て、およびそれによって包囲体中の通路を経て、引き出すために使用される。ある態様において、選択された群の微小物体を包囲体中の通路を経て引き出すことは、群の微小物体を搬出デバイスの近位端での開口の中へ引き出す圧力差を発生させることを含む。ある態様において、搬出デバイスは、選択された微小物体の群が搬出される前に、包囲体中の通路の上に配置されている搬出インタフェース(export interface)の中へ挿入される。ある態様において、搬出デバイスを搬出インタフェースの中へ挿入することによって、搬出デバイスの近位端での開口が、包囲体中の通路に近接して設置される。

【0008】

ある態様において、微少流体デバイスは、包囲体中の通路の上に配置され覆っている自動閉鎖カバーを有する搬出インタフェースを含む。ある態様において、搬出デバイスは、自動閉鎖カバー中の割れ目(separation)に対して搬出デバイスの近位端を押し付け、搬出デバイスの近位端を包囲体中の通路に近接した位置へ移動させることによって、かかる搬出インタフェースの中へ挿入され得る。

【0009】

ある態様において、微少流体デバイスは、包囲体中の通路の上に配置され覆っている自己回復カバーを有する搬出インタフェースを含む。ある態様において、搬出デバイスは、搬出デバイスの近位端で自己回復カバーを貫通することによって、かかる搬出インタフェースの中へ挿入され得、搬出デバイスの近位端が包囲体中の通路に近接するように位置付けられ得る。

【0010】

ある態様において、選択された微小物体の群は、１μＬ以下の体積を有する媒体中または他の溶液中に搬出される。他の態様において、選択された微小物体の群は、５μＬ、１０μＬ、２５μＬ、５０μＬまたはそれより多い体積を有する媒体中または他の溶液中に搬出される。

【0011】

ある態様において、選択された微小物体の群が微少流体デバイスから搬出された後、ステージングエリア、搬出インタフェース、搬出デバイスまたはそれらのいずれの組み合わせも、搬出されそこなった選択された群の微小物体について調べられる。ある態様において、搬出されそこなった微小物体は、ステージングエリア、搬出デバイスおよび／または搬出インタフェースから除去される。搬出されそこなった微小物体は、例えば、ステージングエリア、搬出デバイスおよび／または搬出インタフェースをフラッシュすることおよび／または除外すること(neutralizing)によって、除去され得る。

【0012】

ある態様において、微少流体デバイスの包囲体は、第１通路および第２通路を含む。ある態様において、第１通路はステージングエリアの第１端に近接して置かれ、第２通路はステージングエリアの第２端に近接して置かれる。いくつかの態様において、ステージングエリアは、細長い形状を有する。ある関連態様において、選択された微小物体の群を移動させることは、ステージングエリアの第１端に、第２端に、または、第１端と第２端との間に置かれるステージングエリア中の位置へ群を移動させることを含む。ある関連態様において、選択された微小物体の群を搬出することは、第１搬出デバイスから、包囲体中の第１通路を経て、ステージングエリアの第１端の方へ液体を流し、それによってステージングエリアの第１端からステージングエリアの第２端への流れが発生することを含む。他の関連態様において、選択された微小物体の群を搬出することは、選択された群の微小物体を、ステージングエリアの第２端から、包囲体中の第２通路を経て、第２通路に近接して置かれている第２搬出デバイスの近位端での開口の中へ引き出すことを含む。

【0013】

いくつかの態様において、微小物体を微少流体デバイスから搬出する処理は、微少流体デバイスの包囲体中に、包囲体からの媒体のための出口へ直接の液体媒体の流れを生じさせることを含み得る。ある態様において、液体媒体の流れは、包囲体内に置かれているチャネル中にある。処理はまた、包囲体の内側にある保持用囲い中の微小物体の群を選択することも、および、保持用囲いから選択された群を液体媒体の流路の中へ移動させることをも含み得る。ある態様において、液体媒体の流れは、流れが、選択された群を出口へ、および、出口を経て包囲体の外へ一掃するのに充分に維持される。ある態様において、液体媒体の流れは、選択された群が保持用囲いから流路の中へ移動される間、遅くされるかまたは止められる。

【0014】

いくつかの態様において、本発明は微少流体装置を提供する。微少流体装置は、液体媒体を含有するように構成された包囲体および包囲体を経る通路を含み得る。微少流体装置は、包囲体の内側に配置されているチャネルおよびチャネルに通じて開かれている（open off of）保持用囲いを少なくとも１つさらに含み得る。ある態様において、微少流体デバイスは、チャネルに通じて開かれている保持用囲いを複数含む。各保持用囲いは、微小物体の群を保持するように構成され得る。ある態様において、各保持用囲いは、微少流体デバイス中の他の保持用囲い中の微小物体から、微少物体の群を単離するように構成されている。ある態様において、各保持用囲いは単離領域を含む。

【0015】

ある態様において、微少流体装置は搬出インタフェースを含む。例えば、搬出インタフェースは、包囲体を経る通路に近接して、包囲体上に配置され得る。ある態様において、搬出インタフェースは、包囲体を経る通路を全体的に覆うカバーを含む。ある態様において、搬出インタフェースは、搬出デバイスの第１（または近位）端中の開口が、包囲体を経る通路に近接して置かれるように、搬出デバイスとつなぎ合わせるように構成されている。

【0016】

ある態様において、搬出インタフェースのカバーは、カバーを一続きの弁に分ける割れ目を含む。ある態様において、弁は、互いに接触するように偏られ、それによって包囲体を経る通路の全体を覆う。ある態様において、カバーの弁は、搬出デバイスの第１端がカバーを一続きの弁に分ける割れ目に対して押し付けられると離れていき、搬出デバイスの第１端を受け入れ得る開口を形成するのに充分な可撓性がある。他の態様において、搬出インタフェースのカバーは、搬出デバイスによって貫通され得る自己回復材料を含む。ある態様において、かかる貫通によって、搬出デバイスを受け入れるための穴が形成されるが、穴は自己回復し得、それによって、搬出デバイスがカバーから除去されると閉鎖する。

【0017】

ある態様において、微少流体デバイスの包囲体は、少なくとも１つのステージングエリアを含む。ある態様において、少なくとも１つのステージングエリアは、該包囲体を経る通路に近接して置かれている。ある態様において、ステージングエリアは、チャネル中に置かれている。ある態様において、包囲体は、複数のステージングエリアを含む。ある態様において、微少流体デバイス中の各保持用囲いは、ステージングエリアを含む。

【0018】

いくつかの態様において、本発明はシステムを提供する。システムは、微少流体デバイス、ならびに、微少流体デバイス内に置かれている微小物体の群を捕まえるためおよび移動させるための手段を含み得る。微少流体デバイスは、本明細書に記載のいずれのデバイスでもあり得る。ある態様において、微小物体の群を捕まえるためおよび移動させるための手段は、微少流体デバイス内の保持用囲い中に置かれている微小物体の群を捕まえるのに、および、捕まえられた微小物体の群をステージングエリアへ移動させるのに好適である。

【0019】

本発明の方法、システムおよびデバイスの、これらのおよび他の側面ならびに利点は、続く記載においておよび添付のクレームにおいて、明記されるか、または、より十分に明らかにされるであろう。特長および利点は、添付の例およびクレームにおいて特に指摘されている機器および組み合わせを用いて認識され、得られてもよい。しかも、記載されたシステム、デバイスおよび方法の側面ならびに利点は、以降の本明細書に明記されるとおり、実行によって精通されてもよいし、または、記載から明白であろう。

【図面の簡単な説明】

【0020】

図面の簡単な記載

【図1A】図１Ａは、微少流体デバイスの斜視図である。

【0021】

【図1B】図１Ｂは、図１Ａの微少流体デバイスの水平断面図である。

【0022】

【図1C】図１Ｃは、図１Ａの微少流体デバイスの垂直断面図である。

【0023】

【図1D】図１Ｄは、搬出デバイスの搬出インタフェースの中への挿入を説明する、図１Ａの微少流体デバイスの部分的な垂直断面図である。

【0024】

【図2A】図２Ａは、セレクタが誘電泳動（ＤＥＰ）デバイスとして構成された保持用囲いがない（説明し易いように）、図１Ａ〜１Ｃの微少流体デバイスの部分的な垂直断面図である。

【0025】

【図2B】図２Ｂは、図２Ａの部分的な水平断面図である。

【0026】

【図3】図３は、微小物体の群を微少流体デバイスから搬出するための処理の例である。

【0027】

【図4】図４は、図１Ａ〜１Ｃの微少流体デバイス中の保持用囲い中の微小物体の群の例を示す。

【0028】

【図5】図５は、保持用囲いのうち１つにおける微小物体の群を選択し、捕まえる例を説明する。

【0029】

【図6】図６は、捕まえられた微少物体の群を、微少流体デバイス中の保持用囲いからステージングエリアの方へ移動させる例を示す。

【0030】

【図7】図７は、ステージングエリア中の微小物体の群を示す。

【0031】

【図8】図８は、図１Ａ〜１Ｃの微少流体デバイスの搬出インタフェースの中へ挿入されている搬出デバイスの例を説明する。

【0032】

【図9】図９は、ステージングエリアから搬出デバイスの中へ引き出されている微小物体の例を示す。

【0033】

【図10】図１０は、ステージングエリアから微小物体の群を搬出するための処理の例を説明する。

【0034】

【図11】図１１は、ステージングエリアおよび搬出インタフェースから搬出されなかった微小物体を除外するための処理の例である。

【0035】

【図12A】図１２Ａは、自動閉鎖カバーを含む搬出インタフェースの態様を有する、図１Ａ〜１Ｃの微少流体デバイスの部分的な斜視図である。

【0036】

【図12B】図１２Ｂは、図１２Ａの部分的な垂直断面図である。

【0037】

【図12C】図１２Ｃは、図１２Ａおよび１２Ｂの搬出インタフェースの中へ挿入されている搬出デバイスを示す。

【0038】

【図13A】図１３Ａは、自己回復カバーを含む搬出インタフェースの態様を有する、図１Ａ〜１Ｃの微少流体デバイスの部分的な垂直断面図である。

【0039】

【図13B】図１３Ｂは、図１３Ａの搬出インタフェースの中へ挿入されている皮下注射針の形態の搬出デバイスを説明する。

【0040】

【図13C】図１３Ｃは、図１３Ａの搬出インタフェースの異なる部分の中へ挿入されている皮下注射針を示す。

【0041】

【図14】図１４は、付着された管状の搬出デバイスを含む搬出インタフェースの態様を有する、図１Ａ〜１Ｃの微少流体デバイスの部分的な垂直断面図である。

【0042】

【図15A】図１５Ａは、複数の搬出インタフェースを含む微少流体デバイスの部分的な斜視図である。

【0043】

【図15B】図１５Ｂは、逆側にある端同士(ends)の間の中間部分を含むステージングエリアを説明する図１５Ａの水平断面図である。

【0044】

【図15C】図１５Ｃは、図１５Ａの垂直断面図である。

【0045】

【図16】図１６は、搬出インタフェースの中へ挿入されている搬出デバイスを説明する図１５Ａの微少流体デバイスの垂直断面図である。

【0046】

【図17】図１７は、デバイス中の流路中の保持用囲いおよび多数のステージングエリアを含む微少流体デバイスの水平断面図である。

【0047】

【図18】図１８は、保持用囲いおよびステージングエリアを含む微少流体デバイスの水平断面図であって、保持用囲いが、ステージングエリアが置かれている流路から一続きの障壁によって分離されているチャネルから開口している。

【0048】

【図19A】図１９Ａは、各保持用囲いへの開口に近接してチャネル（そこから保持用囲いが開口する）中に置かれているステージングエリアとともに保持用囲いを含む微少流体デバイスの水平断面図である。

【0049】

【図19B】図１９Ｂは、図１９Ａの微少流体デバイスの垂直断面図である。

【0050】

【図20】図２０は、図１９Ａ〜１９Ｂのデバイスから微小物体を搬出するための処理の例を説明する。

【0051】

【図21A】図２１Ａは、搬出インタフェースが保持用囲いに直接近接して置かれ得る微少流体デバイスの部分的な垂直断面図である。

【0052】

【図21B】図２１Ｂは、保持用囲いが単離領域（その一部がステージングエリアである）を含む微少流体デバイスの部分的な水平断面図である。

【0053】

【図21C】図２１Ｃは、保持用囲いが単離領域および接続されたステージングエリアを含む微少流体デバイスにおける保持用囲いの部分的な水平断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0054】

例示態様の詳細な記載
本明細書は、本発明の例示態様および適用を記載する。しかしながら、本発明は、これらの例示態様および適用に、あるいは、例示態様および適用が動作するかまたは本明細書に記載されるやり方に限定されない。また、図は、簡略化されたかまたは部分的な図を示してもよく、図中の要素の寸法は、明確化のため、大きく見せてもよいし、またはそうでなければ、釣り合いが取れていなくてもよい。加えて、用語「の上にある(on)」、「に付着されている(attached to)」または「とカップリングされている(coupled to)」が本明細書に使用されるとき、１つの要素（例えば材料、層、基板など）は、１つの要素が直接、他の要素の上に、それに付着されているか、または、それとカップリングされているか否かにかかわらず、あるいは、１以上の介在要素が一方の要素と他方の要素との間にあるか否かにかかわらず、別の要素「の上にある」か、それ「に付着されている」か、または、それ「とカップリングされてい」てもよい。提供される場合、方向（例えば、上へ(above)、下へ(below)、上端(top)、下端(bottom)、横へ(side)、上方へ(up)、下方へ(down)、下へ(under)、上へ(over)、上方へ(upper)、下方へ(lower)、水平の(horizontal)、垂直の(vertical)、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」など）もまた相対的なものであって、説明および検討を容易にするため例を用いて単に提供されるものであり、限定する目的はない。加えて、要素の一覧（例えば要素ａ、ｂ、ｃ）を参照する場合、かかる参照は、載せられた要素のいずれか１つそれ自体、載せられた要素の全部より少ないものからなるいずれかの組み合わせ、および／または、載せられた要素の全部からなる組み合わせを含むことを意図する。

【0055】

本明細書に使用される「実質的に」は、本来の目的どおりに働くのに充分であることを意味する。よって、用語「実質的に」は、完全なまたは完璧な状態、寸法、大きさ、結果からの有意でない小さな変動量、あるいは、例えば当該技術分野における当業者に予期されるであろうが、全体的な性能に感知できるほどに影響を及ぼさない同種のものを許容する。用語「１つ（複数）(ones)」は１つより多いことを意味する。

【0056】

微小物体について使用される用語「吸引する」は、圧力差を利用して微小物体を移動させることを意味し、「吸引器」は圧力差を発生させるデバイスである。

【0057】

本明細書に使用される用語「微小物体」は、以下の１以上を包含し得る：微小粒子、マイクロビーズ（例としてポリスチレンビーズ、Luminex（商標）ビーズまたは同種のもの）、磁性ビーズ、マイクロロッド(microrod)、マイクロワイヤ(microwire)、量子ドットなどの無生物の微小物体；細胞（例として胚、卵母細胞、精子、組織から解離された細胞、血液細胞、ハイブリドーマ、培養細胞、細胞株からの細胞、がん細胞、感染した細胞、形質移入および／または形質転換された細胞、レポーター細胞など）等の生物学的な微小物体、リポソーム（例として合成のまたは膜調製物由来の）、脂質ナノラフト(lipid nanoraft)など；または、無生物の微小物体と生物学的な微小物体との組み合わせ（例として細胞に付着されているマイクロビーズ、リポソームで被覆されたマイクロビーズ、リポソームで被覆された磁性ビーズまたは同種のもの）。脂質ナノラフトは、例としてRitchie et al. (2009) "Reconstitution of Membrane Proteins in Phospholipid Bilayer Nanodiscs," Methods Enzymol., 464:211-231に記載されている。

【0058】

液体に準拠して本明細書に使用される用語「流れ(flow)」は、主として、拡散以外いずれのメカニズムにも起因する、液体のバルク移動を指す。例えば媒体の流れは、地点間の圧力差に起因する、ある地点から別の地点への流体媒体の移動を伴い得る。かかる流れは、液体の、一続きの、パルス状の、周期的な、ランダムの、断続的な、または、往復の流れ、あるいは、それらの組み合わせを含み得る。ある流体媒体が他の流体媒体に流入するとき、媒体の乱流および混合が起こり得る。

【0059】

語句「実質的に流れがない」は、液体の中へのまたは液体内での材料の成分（例として対象とするアナライト）の拡散の速度より小さい液体の流れの速度を指す。かかる材料の成分の拡散の速度は、例えば温度、成分の大きさ、および、成分と流体媒体との間の相互作用の強さに依存し得る。

【0060】

流体媒体に準拠して本明細書に使用される「拡散する」および「拡散」は、濃度勾配を下回る、流体媒体の成分の熱力学的な移動を指す。

【0061】

微少流体デバイス内の異なる領域に準拠して本明細書に使用される語句「流体的に接続されている」は、異なる領域が実質的に流体媒体などの流体で満たされているとき、領域の各々における流体が、流体の単体(single body)を形成するように接続されていることを意味する。これは、異なる領域中の流体（または流体媒体）の組成が必ずしも同一であることを意味しない。むしろ、微少流体デバイスの、流体的に接続されている異なる領域中の流体は、溶質がそれら夫々の濃度勾配を下る(move down)ようにおよび／または流体がデバイスを経て流れるように流動的である異なる組成物（例として異なる濃度の、タンパク質、炭水化物、イオンまたは他の分子などの溶質）を有し得る。

【0062】

本発明の微少流体デバイスまたは装置は、「一掃される」領域および「一掃されない」領域を含み得る。流体接続が、拡散を可能にするが、一掃される領域と一掃されない領域との間に実質的に媒体の流れがないように構築されるという条件で、一掃されない領域は一掃される領域と流体的に接続され得る。よって、微少流体装置は、一掃される領域中の媒体の流れから、一掃されない領域を実質的に単離するが、実質的に唯一、一掃される領域と一掃されない領域との間の拡散性の流体連絡(fluidic communication)を可能にするように構築され得る。

【0063】

生体細胞を「滅菌すること(sterilizing)」は、細胞を、複製(reproduce)不能にさせることを意味する。

【0064】

本明細書に使用される微小物体の「群」は、単一の微小物体または複数の微小物体であり得る。微小物体の群は、生体細胞（例として１つの細胞、複数の細胞またはクローンコロニーからの全ての細胞）のクローン群であり得る。生体細胞のコロニーは、複製が可能であるコロニー中の生細胞の全てが、単一の親細胞に由来する娘細胞である場合、「クローン(clonal)」である。「クローン細胞」は、同じクローンコロニーの細胞である。

【0065】

本発明のいくつかの態様において、微小物体の群は、微少流体デバイス中の選択された保持用囲いから捕捉され得、および、保持用囲いからステージングエリアへ移動させられ得、そこで微小物体の群は、微少流体デバイスから搬出され得る。微小物体は生体細胞であり得る。各保持用囲いは、保持用囲い中の生体細胞を、他の保持用囲い中の生体細胞から（例として保持用囲いの単離領域中に生体細胞を置かせることによって）単離し得る。選択された保持用囲いから捕捉された微小物体はクローン細胞であってもよく、本発明の態様は、微少流体デバイス中のクローン細胞の特定の群を選択し得、ステージングエリアへクローン細胞を移動し得、および、群のクローン性を維持しながら、クローン細胞を微少流体デバイスから搬出し得る。

【0066】

図１Ａ〜１Ｄは、保持用囲い１５６、セレクタ１２２および搬出インタフェース１６２を含む微少流体デバイス１００の例を説明する。理解されるであろうが、セレクタ１２２は、微小物体（示されず）を選択し、それらを囲い１５６のいずれかから、デバイス１００の包囲体１０２の内側にあるステージングエリア１７２へ移動させ得、搬出インタフェース１６２は、微小物体（示されず）をステージングエリア１７２から搬出し得る外付けの搬出デバイス１８２のために、包囲体１０２の中に接点(an interface)を提供する。

【0067】

図１Ａ〜１Ｄに示されるとおり、微少流体デバイス１００は、包囲体１０２、セレクタ１２２、流れコントローラ(flow controller)１２４および外付けの搬出デバイス１８２のための搬出インタフェース１６２を含み得る。同様に示されるとおり、微少流体デバイス１００は、制御モジュール１３０、電磁放射線の供給源１３６（以下、ＥＭ源１３６）、ディテクタ１３８および／または同種のものなどの補助要素を含み得る。

【0068】

包囲体１０２は流れ領域１４０を定義し得、液体媒体１４４を保持し得る。包囲体１０２は例えば、基部（例として基板）１０６上に配置されている微小流体構造物１０４を含み得る。微少流体構造物１０４は、ガス透過可能である、ゴム、プラスチック、エラストマー、シリコーン（例としてパターン化可能なシリコーン）、ポリジメチルシロキサン（「ＰＤＭＳ」）または同種のものなどの可撓性がある材料を含み得る。微少流体構造物１０４を構成し得る材料の他の例は、鋳込ガラス、ケイ素などのエッチング可能な材料、フォトレジスト（例としてSU8）または同種のものを含む。いくつかの態様において、かかる材料−ひいては微少流体構造物１０４−は、硬質(rigid)であっても、および／または、実質的にガスに不透過性であってもよい。何であれ、微少流体構造物１０４は基部１０６上に配置され得る。基部１０６は１以上の基板を含み得る。単一の構造物として説明されているが、基部１０６は、多数の基板などの多数の相互接続された構造物を含み得る。微少流体構造物１０４は同様にして、相互接続され得る多数の構造物を含み得る。例えば微少流体構造物１０４は加えて、構造物中の他の材料と同じかまたは異なる材料から作られているカバー（示されず）を含む。

【0069】

微少流体構造物１０４および基部１０６は、微少流体の流れ領域１４０を定義し得る。１つの流れ領域１４０が図１Ａ〜１Ｃに示されているが、微少流体構造物１０４および基部１０６は、媒体１４４のための多数の流れ領域を定義し得る。流れ領域１４０は、微少流体回路を形成するように相互接続され得るチャネル（図１Ｂ中の１５２、１５３）およびチャンバーを含み得る。図１Ｂおよび１Ｃは、媒体１４４が配置され得る流れ領域１４０の内表面１４２を、平ら（例として平面）であって特色のないものとして説明する。しかしながら、内表面１４２は代わりに、平らでないもの（例として非平面）であってもよく、電気端子などの特長（示されず）を含んでいてもよい。

【0070】

示されるとおり、包囲体１０２は１以上の入口１０８を含み得、それを経て媒体１４４が流れ領域１４０の中へ投入され得る。入口１０８は、例えば投入口、開口、バルブ、別のチャネル、流体コネクタ、管、流体ポンプ（例として容量型シリンジポンプ）または同種のものであり得る。包囲体１０２はまた、１以上の出口１１０をも含み得、それを経て媒体１４４は、流れ領域１４０から除去され得る。出口１１０は、例えば排出口、開口、バルブ、チャネル、流体コネクタ、管、ポンプまたは同種のものであり得る。別の例として、出口１１０は、2013年4月4日に出願されたU.S.特許出願第13/856,781号（attorney docket no. BL1-US）に開示されているいずれの排出メカニズムなどの液滴排出メカニズムを含み得る。包囲体１０２の全部または一部は、ガス（例として周囲空気）が流れ領域１４０に出入りするのを許容するようにガス透過性であり得る。１つより多い流れ領域１４０を含む包囲体において、各流れ領域１４０は、媒体１４４を投入することとそれを流れ領域１４０から除去することとの夫々のために、１以上の入口１０８および１以上の出口１１０と関連し得る。

【0071】

図１Ｂおよび１Ｃに示されるとおり、保持用囲い１５６は、流れ領域１４０に配置され得る。例えば、各保持用囲い１５６は、包囲体１０２の内表面１４２上に配置されている障壁１５４を含み得る。多くのかかる保持用囲い１５６が、いずれのパターンでも配置される流れ領域１４０中にあり得、保持用囲い１５６は、多くの異なる大きさおよび形状のうちいずれでもよい。例えば、保持用囲い１５６は、2014年10月1日に出願されたU.S.仮出願62/058,658号に記載される構造物を含み得る。よって、例えば、保持用囲い１５６は、接続領域（示されず）および単離領域（示されず）を含み得る。図１Ｂに示されるとおり、保持用囲い１５６の開口は、チャネル１５２、１５３に近接して配置され得、それらは、１つより多い囲い１５６の開口を通り過ぎて流れる媒体１４４のための導管であり得る。各保持用囲い１５６の開口は、チャネル１５２、１５３中に流れる液体媒体１４４の自然な交換を可能にし得るが、そうでなければ、各保持用囲い１５６は、いずれか１つの囲い１５６中の生体細胞などの微小物体（示されず）が、いずれか他の囲い１５６中の微小物体と混合するのを防止するために充分に閉鎖され得る。８つの囲い１５６および２つのチャネル１５２、１５３が示されているが、より多くても少なくてもよい。例えば、１００、２５０、５００、１０００、２５００、５０００、１００００、２５０００、５００００、１０００００またはそれより多い保持用囲いと流体的に接続されている単一のチャネルがあってもよい。

【0072】

媒体１４４は、保持用囲い１５６中の開口を通り過ぎて、チャネル１５２、１５３に流され得る。チャネル１５２、１５３中の媒体１４４の流れは、例えば、保持用囲い１５６中の生物学的な微小物体（示されず）に栄養物を提供し得る。チャネル１５２、１５３中の媒体１４４の流れはまた、保持用囲い１５６からの廃棄物の除去をも提供し得る。単離領域を含む保持用囲い１５６において、単離領域とチャネル１５２、１５３との間の栄養物と廃棄物との交換が、実質的に唯一、拡散によって生じ得る。

【0073】

同様に示されるとおり、流れ領域１４０中に、ひいては包囲体１０２の内側に、ステージングエリア１７２があり得る。ステージングエリア１７２は単に、包囲体１０２の内表面１４２上のエリアであり得、それはマークが付けられていても、付けられていなくてもよい。代わりに、ステージングエリア１７２は、表面１４２の中へのくぼみ（図１Ｂ〜１Ｄに示されるとおり）、表面１４２から伸びている台（示されず）、障壁（示されず）（例として障壁１５４に類似する）、チャンバーまたは同種のものなどの構造物を流れ領域１４０中に含み得る。何であれ、図１Ｄに示されるとおり、ステージングエリア１７２は、包囲体１０２を経る通路１７４に近接して（例として流れ領域１４０を隔てて通路１７４の向かい側に）および流れ領域１４０の中へ、配置され得る。通路１７４は、包囲体１０２の外側から、包囲体１０２の内側へ、あり得る。通路１７４は、例えば、包囲体１０２中の穴であり得る。

【0074】

搬出インタフェース１６２は、包囲体１０２への外付けのデバイスであり得る外付けの搬出デバイス１８２のために、包囲体１０２の中へ、通路１７４に対する接点を提供し得る。図１Ｃに示されるとおり、搬出インタフェース１６２は、通路１７４に近接して（例として通路１７４の上に、および／または、その内に）、包囲体１０２上に配置され得る。搬出インタフェース１６２は、通路１７４への開口１６４を含み得る。搬出インタフェース１６２は、開口１６４の上にカバー１６６をさらに含み得る。カバー１６６は、取り外し可能であり得るか、またはそうでなければ、搬出デバイス１８２によって破ることが可能(breachable)であり得、該搬出デバイス１８２は、包囲体１０２の中へ通路１７４を引き込むように、搬出インタフェース１６２中の開口１６４の中へ挿入され得る。別個の実体として示されているが、搬出インタフェース１６２および微少流体構造物１０４は、同じ材料から一体的に形成され得、ひいては１つの物理的実体の一部であり得る。

【0075】

搬出インタフェース１６２は、例えば、ポリスチレンなどの可撓性がある材料または微少流体構造物１０４に関し上述した材料のいずれかを含み得る。代わりに、搬出インタフェース１６２は、硬い(hard)または堅い(stiff)材料あるいは可撓性がある材料と硬いまたは堅い材料との組み合わせを含み得る。カバー１６６の例は、包囲体１０２への取り付けおよび該包囲体１０２からの取り外しが可能なカバー、開口１６４の中へ挿入され得るが通路１７４より小さいコルク様構造物または同種のものを含む。図１２Ａ〜１３Ｂに見られるとおり、カバー１６６の他の例は、搬出デバイス１８２によって押されて開口し得る自動閉鎖カバー１２０６および貫通可能な自己回復構造物の形態の搬出インタフェース１３０２を含む。

【0076】

図１Ｄに示されるとおり、搬出デバイス１８２は、中空の管様構造物であり得る。例えば、搬出デバイス１８２は、第１端１８８から逆側にある第２端１９２への内部通路１８６を定義する管状ハウジング(housing)１８４を含み得る。搬出インタフェース１６２のカバー１６６が除去されると、搬出デバイス１８２は、第１端１８８が包囲体通路１７４の近くへまたはそれと接触されるように、インタフェース１６２中の開口１６４の中へ挿入され得る。よって、搬出デバイス１８２の第１端１８８での開口１９０は、包囲体１０２の中へ、通路１７４に近接して、設置され得る。

【0077】

いくつかの態様において、搬出デバイス１８２は、圧力差を発生させるデバイス（例として吸引器、容量型シリンジポンプ、排気ポンプ、蠕動ポンプまたは同種のもの）であり得る。例えば、搬出デバイス１８２は、圧力差を発生させることが可能な供給源（示されず）に接続可能であり得、それは、搬出デバイス１８２の第１端１８８から第２端１９２への圧力差を発生させ得る。よって、搬出デバイス１８２は、微小物体（示されず）を、ステージングエリア１７２から、通路１７４を経て、第１端１８８中の開口１９０の中へ、内部通路１８６を経て、第２端１９２へ引き出すよう構成され得、ここで微小物体（示されず）は、回収され得るか、またはそうでなければ廃棄され得る。搬出デバイス１８２の例は、ピペット、管、皮下注射針などの中空の針、それらの組み合わせまたは同種のものを含む。搬出デバイスの内部通路１８６は、約５μｍ〜３００μｍの直径（例として約２５〜３００μｍ、約５０〜３００μｍ、約７５〜３００μｍ、約１００〜３００μｍ、約１００〜２５０μｍ、約１００〜２００μｍ、約１００〜１５０μｍ、約１５０〜２００μｍまたは他のいずれかの直径あるいは前述のエンドポイントの１以上によって定義される範囲）を有し得る。

【0078】

搬出デバイス１８２は、搬出デバイスを通過する微小物体を検出することが可能なセンサ（示されず）をさらに含み得る。センサは、搬出インタフェース１６２の近位に置かれ得る。代わりに、センサは、搬出インタフェース１６２の遠位に（例として搬出デバイス１８２の遠位端に）置かれ得る。センサは例えば、カメラ（例としてデジタルカメラ）または光センサ（例として電荷結合素子または相補型金属酸化膜半導体撮像装置）などのイメージングデバイスであり得る。代わりに、センサは、微小物体が通り掛かるときの複素インピーダンスの変化を検出するデバイスなどの電気的デバイスであり得る。

【0079】

セレクタ１２２は、媒体１４４中の微小物体（示されず）上に動電学的な力(electrokinetic force)を選択的に生じさせるように構成され得る。例えば、セレクタ１２２は、流れ領域１４０の内表面１４２での電極を選択的に起動する（例としてオンにする）および起動停止する（例としてオフにする）ように構成され得る。電極は、媒体１４４中の微小物体（示されず）を引き寄せるかまたは遠ざける力を媒体１４４中に生じさせ得、よってセレクタ１２２は、媒体１４４中の１以上の微小物体を選択し得、移動させ得る。電極は、例えば誘電泳動（ＤＥＰ）電極であり得る。

【0080】

例えば、セレクタ１２２は、１以上の誘電泳動電極デバイス、光（例としてレーザー）ピンセットデバイス、および／または、１以上の光電ピンセット（ＯＥＴ）デバイス（例としてU.S.特許第7,612,355号（これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）またはU.S.特許出願第14/051,004号（attorney docket no. BL9-US）（これもまた、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されるとおり）を含み得る。さらに別の例として、セレクタ１２２は、微少物体の１以上が懸濁されている媒体１４４の液滴を移動させるための１以上のデバイス（示されず）を含み得る。かかるデバイス（示されず）は、光電ウェッティング（ＯＥＷ）デバイス（例えばU.S.特許第6,958,132号に開示されるとおり）などのエレクトロウェッティングデバイスまたは他のエレクトロウェッティングデバイスを含み得る。よってセレクタ１２２は、いくつかの態様において、ＤＥＰデバイスとして特徴付けられ得る。

【0081】

図２Ａおよび２Ｂは、セレクタ１２２がＤＥＰデバイス２００を含む例を説明する。示されるとおり、ＤＥＰデバイス２００は、第１電極２０４、第２電極２１０、電極起動基板２０８、電源２１２（例として交流電流（ＡＣ）電源）および光源２２０（それは、ＥＭ源１３６と同じであっても異なっていてもよい）を含み得る。流れ領域１４０中の媒体１４４および電極起動基板２０８は、電極２０４、２１０を分離し得る。光源２２０からの光のパターン２２２を変化させることは、流れ領域１４０の内表面１４２の領域２１４でのＤＥＰ電極の変化するパターンを、選択的に起動および起動停止し得る。（以下、領域２１４は、「電極領域」ともいう。）

【0082】

図２Ｂに説明される例において、内表面１４２上へ向けられる光パターン２２２’は、示される四角いパターン中の斜交平行の電極領域２１４ａに光を当てる。他の電極領域２１４には光が当てられず、それを以下「暗」電極領域２１４というときもある。電極起動基板２０８を越えて各暗電極領域２１４から第２電極２１０への相対電気インピーダンスは、第１電極２０４から、流れ領域１４０中の媒体１４４を越えて、暗電極領域２１４への相対インピーダンスより大きい。しかしながら、電極領域２１４ａに光を当てることは、電極起動基板２０８を越えて、光が当てられた電極領域２１４ａから第２電極２１０への相対インピーダンスを、第１電極２０４から、流れ領域１４０中の媒体１４４を越えて、光が当てられた電極領域２１４ａへの相対インピーダンス未満まで、低減させる。

【0083】

電源２１２が起動されると、前述のものは、光が当てられた電極領域２１４ａと、近接した暗電極領域２１４との間の媒体１４４に、電場勾配を引き起こし、これが順に、媒体１４４中の近くの微小物体（示されず）を引き寄せるかまたは遠ざける局所的なＤＥＰ力を生じさせる。よって、媒体１４４中の微小物体を引き寄せるかまたは遠ざけるＤＥＰ電極は、光源２２０（例としてレーザー源または他のタイプの光源）から微少流体デバイス２００の中へ投影される光パターン２２２を変化させることによって、流れ領域１４０の内表面１４２での多くの異なるかかる電極領域２１４で、選択的に起動および起動停止され得る。ＤＥＰ力が近くの微小物体を引き寄せるかまたは遠ざけるかは、電源２１２の周波数ならびに媒体１４４および／または微小物体（示されず）の誘電特性といったパラメータに依存し得る。

【0084】

図２Ｂに説明される、光が当てられた電極領域２１４ａの四角いパターン２２２’は、例でしかない。電極領域２１４のいずれのパターンも、デバイス１００の中へ投影される光のパターン２２２によって、光が当てられ得、光が当てられる電極領域２２２’のパターンは、光パターン２２２を変化させることによって繰り返し変化され得る。

【0085】

いくつかの態様において、電極起動基板２０８は光伝導材料であってもよく、内表面１４２は特色がないものであってもよい。かかる態様において、ＤＥＰ電極２１４は、光パターン２２２に従い（図２Ａを参照）、流れ領域１４０の内表面１４２上、どこにでも、いずれのパターンにおいても、生じさせられ得る。よって、電極領域２１４の数およびパターンは、確定されるものではないが、光パターン２２２に対応する。例は、上記U.S.特許第7,612,355号中に説明される。ここで、前述した特許の図面中に示されている非ドープの非晶質ケイ素材料２４が、電極起動基板２０８を構成し得る光伝導材料の例であり得る。

【0086】

他の態様において、電極起動基板２０８は、半導体分野において知られているような半導体集積回路を形成する複数のドープ層、電気絶縁層および導電層を含む半導体材料などの回路基板を含み得る。かかる態様において、電気回路要素は、流れ領域１４０の内表面１４２での電極領域２１４と、光パターン２２２によって選択的に起動および起動停止され得る第２電極２１０との間の電気的接続を形成し得る。起動されないとき、対応する電極領域２１４から第２電極２１０への相対インピーダンスが、第１電極２０４から媒体１４４を経て対応する電極領域２１４への相対インピーダンスより大きくなるように、各電気的接続は高インピーダンスを有し得る。しかしながら、光パターン２２２中の光によって起動されるとき、対応する電極領域２１４から第２電極２１０への相対インピーダンスが、第１電極２０４から媒体１４４を経て対応する電極領域２１４への相対インピーダンスより小さくなるように、各電気的接続は低インピーダンスを有し得、これは、上述のとおり、対応する電極領域２１４でのＤＥＰ電極を起動する。よって、媒体１４４中の微小物体（示されず）を引き寄せるかまたは遠ざけるＤＥＰ電極は、流れ領域１４０の内表面１４２での多くの異なる電極領域２１４にて、光パターン２２２によって選択的に起動または起動停止され得る。電極起動基板２０８のかかる構成の非限定例は、U.S.特許第7,956,339号の図２１および２２中に説明される光トランジスタをベースとしたデバイスならびに2013年10月10日に出願された上記U.S.特許出願第14/051,004号中の図面全体にわたって説明されるデバイス２００、４００、５００および６００を含む。

【0087】

いくつかの態様において、一般に図２Ａに説明されるとおり、第１電極２０４は、包囲体１０２の第１壁２０２（またはカバー）の一部であり得、電極起動基板２０８および第２電極２１０は、包囲体１０２の第２壁２０６（または基部）の一部であり得る。示されるとおり、流れ領域１４０は、第１壁２０２と第２壁２０６との間にあり得る。しかしながら、前述のものは、例に他ならない。他の態様において、第１電極２０４は、第２壁２０６の一部であり得、電極起動基板２０８および／または第２電極２１０の一方または両方は、第１壁２０２の一部であり得る。別の例として、第１電極２０４は、電極起動基板２０８および第２電極２１０と同じ壁２０２または２０６の一部であり得る。例えば、電極起動基板２０８は、第１電極２０４および／または第２電極２１０を含み得る。また、光源２２０は代わりに、包囲体１０２の下に置かれ得る。

【0088】

よって、図２Ａおよび２ＢのＤＥＰデバイス２００として構成されると、流れ領域１４０の内表面１４２の電極領域２１４での１以上のＤＥＰ電極を起動するため、光パターン２２２を、微小物体を囲み捕捉するパターンでデバイス２００の中へ投影することによって、セレクタ１２２は、流れ領域１４０中の媒体１４４中の微小物体（示されず）を選択し得る。その後、セレクタ１２２は、デバイス２００に対して相対的に光パターン２２２を移動させることによって、捕捉された微小物体を移動し得る。代わりに、デバイス２００は、光パターン２２２に対して相対的に、移動させられ得る。

【0089】

保持用囲い１５６を定義する障壁１５４が図１Ｂおよび１Ｃに説明され、物理的障壁として上述されているが、障壁１５４は代わりに、光パターン２２２によって起動されるＤＥＰ力を含む仮想の障壁であり得る。

【0090】

流れコントローラ１２４は、流れ領域１４０中の媒体１４４の流れを制御するように構成され得る。例えば、流れコントローラ１２４は、流れの方向および／または速さを制御し得る。流れコントローラ１２４の非限定例は、１以上のポンプまたは流体アクチュエータ(actuator)を含む。いくつかの態様において、流れコントローラ１２４は、例えば流れ領域１４０中の媒体１４４の流れの速さを感知するための１以上のセンサ（示されず）などの追加の要素を含み得る。

【0091】

制御モジュール１３０は、セレクタ１２２、ＥＭ源１３６、ディテクタ１３８および／または流れコントローラ１２４からの信号を受け入れ、ならびに、それらを制御するように構成され得る。示されるとおり、制御モジュール１３０は、コントローラ１３２およびメモリ１３４を含み得る。いくつかの態様において、コントローラ１３２は、例えばデジタル電子的な、光学的なまたは磁気的なメモリデバイスであり得るメモリ１３４に非一過性の信号として保存された機械読取り可能な命令（例としてソフトウェア、ファームウェア、マイクロコードまたは同種のもの）に従って動作するように構成されたデジタル電子コントローラ（例としてマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータまたは同種のもの）であり得る。代わりに、コントローラ１３２は、実配線のデジタル回路網および／またはアナログ回路網あるいは機械読取り可能な命令に従って動作するデジタル電子コントローラと、実配線のデジタル回路網および／またはアナログ回路網との組み合わせを含み得る。制御モジュール１３０は、本明細書中に開示されるいずれの処理、機能、ステップまたは同種のものの全部またはいずれか一部を実施するように構成され得る。

【0092】

ＥＭ源１３６は、包囲体１０２の中へ電磁放射線を選択的に向け得る。電磁放射線は、発色団（例としてフルオロフォア）などの標識によって吸収され、および／または、それを励起させる波長を含み得る。電磁放射線は、電磁スペクトルの可視または紫外領域における波長を含み得る。ＥＭ源１３６は、例えば、レーザー光源、発光ダイオード（ＬＥＤ）、高輝度放電ランプまたは同種のものであり得、それは、流れ領域１４０の内側にある特異的な標的エリアに光線を向けるように制御モジュール１３０によって制御され得る。ディテクタ１３８は、例えば媒体１４４中の囲い１５６、微小物体（示されず）およびステージングエリア１７２を含む流れ領域１４０の画像（例としてデジタル画像）を捕捉するためのメカニズムであり得る。ディテクタ１３８はまた、搬出インタフェース１６２の画像をも捕捉し得る。ディテクタ１３８が含み得る好適なイメージングデバイスの例は、デジタルカメラ、または、電荷結合素子および相補型金属酸化膜半導体撮像装置などの光センサを含む。画像は、（例として制御モジュール１３０および／またはヒトのオペレータによって）かかるデバイスにより捕捉され得、分析され得る。

【0093】

いくつかの態様において、囲い１５６は、照明から（例としてセレクタ１２２、ＥＭ源および／またはディテクタ１３８により）遮蔽され得るか、または、短期間しか選択的に光を当てられ得ない。よって、生物学的な微小物体４０２（図４を参照）は、照明から保護され得るか、または、生物学的な微小物体４０２の照明は、生物学的な微小物体５０２（図５および６を参照）が搬出される前に、最小化され得る。

【0094】

図３は、いくつかの態様に従い、微少流体デバイスから微小物体の群を搬出するための処理３００の例を説明する。処理３００は、図１Ａ〜１Ｄの微少流体デバイス１００により実施され得る。セレクタ１２２は、図２Ａおよび２Ｂに示されるとおりのＤＥＰデバイスとして構成され得る。しかしながら、処理３００は、そのようには限定されないが、他の微少流体デバイスにより実施され得る。

【0095】

ステップ３０２にて、処理３００は、微小物体の群を、微少流体デバイス中の保持用囲いからステージングエリアへ移動させ得る。群は、保持用囲い中の微小物体の具体的な１以上からなる。図４〜７は、例を説明する。

【0096】

図４に示されるとおり、複数の保持用囲い１５６中に微小物体の群４０２があり得る。例えば、微小物体は、生体細胞であり得、保持用囲い１５６の１つにおける各群４０２は、細胞のクローンコロニーであり得る。同様に示されるとおり、媒体１４４の流れ４０４は、例えば、入口１０８から出口１１０へと提供され得る。

【0097】

図５に説明されるとおり、保持用囲い１５６の１つにおける群４０２の１つは、選択され得る。特定の群４０２および／または保持用囲い１５６は、例えば、ディテクタ１３８によって捕捉された流れ領域１４０の画像から同定され得る（図１Ａを参照）。選択は、保持用囲い１５６中の微小物体の物理的な特徴またはそれと関連する活性に基づき得る。かかる物理的な特徴は、例として微小物体の数、それらの大きさ、それらのモルホロジー(morphology)または同種のものを含み得る。微小物体に関連する活性は、例として対象とする抗原の産生または提示（抗体、サイトカイン、成長因子、代謝産物、がん細胞マーカーまたは同種のものなど）、成長の速度またはそれらの組み合わせのいずれも含み得る。図５中、選択された群４０２は、標識された５０２である。選択された群５０２が、囲い１５６中の微小物体の全てを含むように説明されているが、その代わりとして、選択された群５０２は、囲い１５６中の群４０２中の微小物体のうち全てより少ないもの（例えば１つ、２つ、３つ、４つ、５つほど）を含み得る。

【0098】

図５に示されている例において、微小物体の選択された群５０２は、図２Ａおよび２ＢのＤＥＰデバイス２００として構成されているセレクタ１２２によって発生され得る光トラップ５０４により捕まえられている。例えば、光トラップ５０４は、選択された群５０２を包囲する起動されたＤＥＰ電極２１４の一続きのパターンを含み得る。上述のとおり、ＤＥＰ電極２１４は、電極起動基板２０８上へ向けられる光のパターン２２２によって選択的に起動され得る（図２Ａおよび２Ｂを参照）。

【0099】

図６に示されるとおり、光トラップ５０４は、保持用囲い１５６から、ステージングエリア１７２の方へ移動させられ得、それはまた、微小物体の選択された群５０２をも移動させる。その後、光トラップ５０４は、ステージングエリア１７２の中へ移動させられ得る。上述のとおり、光トラップ５０４は、電極起動基板２０８の上へ向けられる光パターン２２２を変化させることによって、移動させられ得る。ディテクタ１３８によって捕捉された流れ領域１４０の画像は、群５０２を選択すること、捕まえること、および、ステージングエリア１７２へ移動させることを容易にし得る。

【0100】

光トラップ５０４は、例えば媒体１４４中の微小物体を遠ざけるように構成され得る。よって、光トラップ５０４は、トラップ５０４の内側に、選択された群５０２の微小物体を持ち続け得、および、トラップ５０４の外側に、他のどの群４０２からの他の全ての微小物体を持ち続け得る。よって、光トラップ５０４は、図３のステップ３０２の間中、選択された群５０２中の微小物体を、デバイス１００中の微小物体のいずれの他の群４０２との混合から防止し得るとともに、選択された群５０２にはないいずれの微小物体を、群５０２との混合から防止し得る。

【0101】

図７に示されるとおり、ひとたび選択された群５０２がステージングエリア１７２にくると、光トラップ５０４はオフにされ得る。図７に示されるとおり、媒体１４４の流れ４０４（図４を参照）は、選択された群５０２の微小物体がステージングエリア１７２からフラッシュされないように、オフにされ得る。代わりに、光トラップ５０４は、流れ領域１４０中の媒体１４４の流れに対してステージングエリア１７２の適所に群５０２を保持するよう、ステージングエリア１７２中に持たれ続けられ得る。さらなる別の代わりとして、ステージングエリア１７２は、流れ領域１４０中の媒体１４４の流れに対して群５０２を適所に保持し得る物理的な障壁（示されず）を含み得る。

【0102】

図３のステップ３０４にて、処理３００は、微小物体の群５０２を、ステージングエリア１７２から搬出し得る。図８および９は、例を説明する。

【0103】

図８に示されるとおり、搬出インタフェース１６２のカバー１６６は除去され得、搬出デバイス１８２は、搬出デバイス１８２の第１端１８８中の開口１９０が包囲体１０２の中へ通路１７４の近位にあるかまたはそれと接触するように、インタフェース１６２の中へ挿入され得る。よって、図８に示されるとおり、搬出デバイス１８２の第１端１８８中の開口１９０は、ステージングエリア１７２中の微小物体の群５０２と近接し得る。

【0104】

図９に示されるとおり、圧力差は、搬出デバイス１８２中に生じさせられ得る。よって、ステージングエリア１７２中に配置されている群５０２中の微小物体は、通路１７４を経て、包囲体１０２の中へおよび搬出デバイス１８２の内部１８６の中へ引き出され得る。その後、群５０２の微小物体は、搬出デバイス１８２の第２端１９２にて回収され得るか、またはそうでなければ廃棄され得る。代わりに、搬出デバイス１８２が圧力差を発生させるデバイスではないかまたは圧力差が生じさせられないとき、別のメカニズムが、搬出デバイス１８２の中へ群５０２中の微小物体を引き出す。例えば、群５０２中の微小物体をステージングエリア１７２から搬出デバイス１８２の中へ押し流す媒体１４０の流れ（示されず）が発生させられ得る。微小物体を搬出するのに用いられ得る他の力は、重力および磁力を含み得る。さらなる別の代わりとして、媒体１４０の流れおよび搬出デバイス１８２によって発生される圧力差などの力の組み合わせは、群５０２中の微小物体を搬出デバイス１８２の中へ引き出すために使用され得る。

【0105】

図１０は、図３のステップ３０４が実施され得る処理１０００の例である。理解されるであろうが、流体の流れは、群５０２の微小物体を、ステージングエリア１７２から搬出デバイス１８２の中へ移動させ得る。かかる流体の流れは、デバイス１００中の媒体１４４の流れ、搬出デバイス１８２による圧力差、搬出デバイス１８２による毛細管力などを含み得る。

【0106】

ステップ１００２にて、流れ領域１４０中の媒体１４４の流れ４０４（図４を参照）は、実質的に止められ得る。例えば、制御モジュール１３０は、流れコントローラ１２４に、流れ４０４を実質的に止めさせ得る。代わりに、流れ４０４は、ステップ１００２にて、遅くさせられ得る。ステップ１００４にて、搬出デバイス１８２は、例えば図８に示されるとおり、搬出インタフェース１６２の中へ挿入され得る。ステップ１００６にて、微少流体デバイス１００の出口１１０（図１Ａ〜１Ｃを参照）は閉鎖され得る。搬出インタフェース１６２以外の包囲体１０２からのいずれの他の流出口もまた閉鎖され得る。

【0107】

ステップ１００８にて、流れ領域１４０中の媒体１４４の流れ４０４は、再開させられ得る。搬出インタフェース１６２が包囲体１０２から開口する唯一の流出口であるから、流れ４０４の方向は、搬出インタフェース１６２の方へおよびその中へ向かうものであろう。したがって流れ４０４は、ステージングエリア１７２から搬出デバイス１８２の方へ、群５０２の微小物体を一掃し得る。

【0108】

ステップ１０１０にて、搬出デバイス１８２中に圧力差が生じさせられ得、それは、群５０２の微小物体を、搬出デバイス１８２の第２端１９２の内部１８６の中へおよびその方へ、引き出し得る。代わりに、圧力差がステップ１０１０にて生じさせられないとき、ステップ１００８にて発生された流れが単独で（任意に、重力または磁力などの他の力とカップリングされている）群５０２の微小物体を、ステージングエリア１７２から搬出デバイス１８２の中へ引き出す。よって、搬出デバイス１８２のいくつかの態様は、圧力差能(pressure differential capability)を有さない。

【0109】

ひとたび微小物体の群５０２が搬出デバイス１８２の中へ引き出されたら、媒体１４４の流れ４０４は再び、ステップ１０１２にて、実質的に止められ得るかまたは遅くされ得る。搬出デバイス１８２は任意に、ステップ１０１４にて、搬出インタフェース１６２から除去され得る。搬出デバイス１８２による圧力差はまた、ステップ１０１２または１０１４にて、オフにもされ得る。ステップ１０１６にて、微少流体デバイス１００の出口１１０は開口され得、流れ領域１４０中の媒体１４４の流れ４０４は再び、ステップ１０１８にて、再開され得る。

【0110】

処理１００は一例に過ぎず、変動はあり得る。例えば、ステップ１００２〜１０１８の順序は、場合によっては、示されたものと異なり得る。加えて、全てのステップが実施される必要はない。例えば、搬出デバイス１８２は、搬出インタフェース１６２と実質的に永久に接続され得、それによって、ステップ１００４および１０１４がスキップされ得る。同様に、異なる保持用囲い１５６からの微小物体の一連の搬出において、出口１１０は、最初の搬出のために閉鎖され得るが、その後も、続く搬出ステップのために閉鎖されたままであってもよい。したがって、処理１０００のステップ１０１６はスキップされ得、処理１０００のステップ１００６および１０１６はスキップされ得、処理１０００のステップ１０１４および１０１６はスキップされ得、処理１０００のステップ１００４、１００６、１０１４および１００６はスキップされ得、または、処理１０００のステップ１００４、１００６および１０１４はスキップされ得る。

【0111】

再び図３を参照すると、ステップ３０６にて、処理３００は、ステージングエリアおよび搬出インタフェースにて搬出されなかった微小物体を除外し得る。様々な理由から、群５０２の微小物体のうち１以上は、ステップ３０４の一部として、搬出されなくてもよい。例えば、微小物体は、意図せず、ステージングエリア１７２中に残存することがある。別の例として、微小物体は、搬出インタフェース１６２中に詰まることがある。

【0112】

様々な理由から、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２にて搬出されなかったかかる微小物体は、除外される必要があることもある。例えば、いくつかの適用において、群４０２の１つにおける微小物体を、他の群４０２中の微小物体との混合から防ぐことが重要であり得る（図４を参照）。例えば、言及したとおり、囲い１５６中の微小物体の各群４０２は生体細胞のクローンコロニーであり得、このケースにおいて、ある群４０２中の複製することができる生細胞を他の群との混合から防止することは重要であり得る。なぜなら、細胞が混合されたコロニーはもはやクローンではないからである。群５０２からの微小物体がステージングエリア１７２または搬出インタフェース１６２中に残された場合、搬出されなかった微小物体は、微小物体の次の群４０２と混合し得ることで、保持用囲い１５６から除去され、ステージングエリア１７２の中へ移動され、搬出インタフェース１６２を経て搬出される。

【0113】

ステップ３０６は、様々なやり方のいずれにおいても実施され得る。例えば、ディテクタ１３８は、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２の画像を捕捉し得、それらの画像は、群５０２からの搬出されなかった微小物体について調べられ得る。画像は、ヒトのオペレータによるか、および／または、制御モジュール１３０によって実行される画像処理アルゴリズムを利用することによって調べられ得る。検出された微小物体のいずれも、様々な可能なやり方のいずれにおいても、除外され得る。

【0114】

例えば、ステージングエリア１７２および／または搬出インタフェース１６２にて搬出されなかった微小物体は、（例として図２Ａおよび２ＢのＤＥＰデバイス２００として構成された）セレクタ１２２を利用し、ステージングエリア１７２および／または搬出インタフェース１６２または同種のものから搬出されなかった微小物体をフラッシュすることによって、除去され得る。別の例として、ステップ３０６は、最初にステップ３０２にて新しい微小物体の群をステージングエリア１７２の中へ移動させることをせずに、ステップ３０４を１回または２回以上繰り返すことによって実施され得る。

【0115】

別の例として、搬出されなかった微小物体が生体細胞である場合、搬出されなかった生体細胞は、搬出されなかった細胞を滅菌または死滅させることによって除外され得る。図１１は、微小物体が細胞などの生物学的な微小物体であるとき、図３のステップ３０６を実施するための処理１１００の例である。ステップ１１０２にて、処置は、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２に適用され得る。処置は、生物学的な微小物体を死滅または滅菌し得る。例えば、処置は、生物学的な微小物体にとって致命的であるかまたはそれを滅菌する化学剤を、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２を経てフラッシュすることを含み得る。別の例として、処置は、生物学的な微小物体にとって致命的であるかまたはそれを滅菌する電磁放射線を、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２の上へ向けることを含み得る。例えば、ＥＭ源１３６は、レーザー光線を、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２の上へ向け得る。いくつかの態様において、ディテクタ１３８は、ステージングエリア１７２および／または搬出インタフェース１６２の画像を捕捉し得、かかるレーザー光線は、画像から検出されたいずれの生物学的な微小物体に特異的に向けられ得る。ステージングエリア１７２または搬出インタフェース１６２にて搬出されなかった細胞を死滅または滅菌する他の例は、電気、高温または低温、溶解（例として機械的切断微小機器による）、超音波振動または同種のものの使用を含む。

【0116】

ステップ１１０４にて、処理３００は、ステージングエリア１７２または搬出インタフェース１６２中のいずれの生物学的な微小物体をも洗い流すために、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２をフラッシュし得る。例えば、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２は、媒体１４４によりフラッシュされ得る。別の例として、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２は、脱イオン水によりフラッシュされ得る。

【0117】

ステップ１１０６にて、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２は、搬出されなかった生物学的な微小物体について調べられ得る。例えば、ディテクタ１３８は、ステージングエリア１７２および搬出インタフェース１６２の画像を捕捉し得るが、それらは、上述のとおり、搬出されなかった生物学的な微小物体について調べられ得る。搬出されなかった生物学的な微小物体が検出された場合、処置を適用するステップ１１０２およびフラッシュするステップ１１０４は、ステップ１１０６にて搬出されなかった微小物体が検出されなくなるまで、繰り返され得る。

【0118】

図１１の処理１１００は一例に過ぎず、変動が考慮される。例えば、調べるステップ１１０６は、処置ステップ１１０２およびフラッシュステップ１１０４に先行し得る。よって、いくつかの態様において、それらは、搬出されなかった微小物体が検出された場合にのみ、実施される。別の例として、処理１１００は、フラッシュするステップ１１０４または調べるステップ１１０６の一方または両方をせずに、実施され得る。さらなる別の例として、処理１１００は、搬出されなかった生物学的な微小物体を廃棄用容器の中へフラッシュすることによってなど、ステップ１１０２をせずに実施され得る。

【0119】

実際、図１Ａ〜１１に説明されているデバイスおよび処理は例であって、変動が考慮される。図１２Ａ〜１６は、かかる変動の例を説明する。

【0120】

図１２Ａ〜１２Ｃは、搬出インタフェース１２０２の別の例を説明する。それは、本明細書中の図または検討のいずれにおいても、このようにして搬出インタフェース１６２と置き換え可能である。示されるとおり、搬出インタフェース１２０２は、通路１７４の上、包囲体１０２上に配置され得る。搬出インタフェース１２０２は、通路１７４への開口１２０４、割れ目１２０８（例として切り込み(slit)）および弁１２１０を含むカバー１２０６、ならびに、流入開口１２２２を含み得る。

【0121】

図１２Ｂに示されるとおり、割れ目１２０８は、弁１２１０を定義し得、ひいては分離し得る。例えば、割れ目１２０８は、カバー１２０６中に１以上の切り込みを含み得る。カバー１２０６は、１つの割れ目１２０８および２つの弁１２１０を含むように説明されているが、カバー１２０６は、より多くの割れ目１２０８および弁１２１０を含み得る。何であれ、カバー１２０６は、可撓性がある弾力的な材料を含み得、カバー１２０６は、弾力的な内力が、弁１２１０を、カバー１２０６が包囲体１０２を経る通路１７４の全体または実質的に全体を覆うように、近位にまたは接触して(into proximity or contact)偏らせるようにして、構築され得る。しかしながら、弁１２１０の可撓性は、弁１２１０が、割れ目１２０８近くのカバー１２０６に対して押し付けられている搬出デバイス１８２の第１端１８８の力に応答して離れていくことを許容し得る。図１２Ｃに説明されるとおり、弁１２１０は離れていき、搬出デバイス１７２の第１端１８８が、包囲体１０２の中へ、通路１７４に近位にまたは接触して移動させられることを許容し得る。示されていないが、弁１２１０の弾力は、搬出デバイス１８２が搬出インタフェース１２０２から除去される際、カバー１２０６が、図１２Ｂに示される通路１７４を全体的にまたは実質的に全体的に覆うように、接触しながら(into contact)弁１２１０を逆方向に移動させ得る。

【0122】

よって、カバー１２０６は、搬出デバイス１８２の端１８８が、カバー１２０６に対して、それを経て押し付けられているとき（このケースにおいて、カバー１２０６は、搬出デバイス１８２を受け入れるように開口している）を除いて、閉鎖され得る。搬出デバイス１８２がカバー１２０６から除去される際、カバー１２０６は自己閉鎖する。

【0123】

搬出インタフェース１２０２の流入１２２２部は、搬出デバイス１８２の、搬出インタフェース１２０２の中への挿入を容易にするガイドとして機能し得る。説明されるとおり、流入１２２２は、傾斜側壁１２２４を含み得る。

【0124】

図１３Ａ〜１３Ｃは搬出インタフェース１３０２の別の例を説明するが、それは、本明細書中の図または検討のいずれにおいても搬出インタフェース１６２と置き換え可能である。示されるとおり、搬出インタフェース１３０２は、通路１７４上、包囲体１０２上に配置され得る。搬出インタフェース１３０２は、図１３Ａに示される通路１７４を全体的に覆う（ひいてはカバー１６６である）一塊の材料を含み得る。しかしながら、材料は、図１３Ｂに示される搬出デバイス１３０４によって容易に貫通されるのに充分にしなやかであり得る。図１３Ｂにおいて、搬出インタフェース１３０２は、例えば皮下注射針または同種のものであり得る搬出デバイス１３０４の第１端１３８８を押し付けることによって搬出インタフェース１３０２を経て貫通される。これによって、搬出インタフェース１３０２中に穴１３０６が形成される。搬出デバイス１３０４は、とりわけ細いものであり得るが、そうでなければ一般に搬出デバイス１８２のようなものであり得る。よって、図１３Ｂに示される搬出インタフェース１３０２を経て挿入されている間、搬出デバイス１３０４の第１端１３８８は、包囲体１０２の中へ、通路１７４に近位にまたは接触し得、微小物体（図１３Ｂに示されず）は、搬出デバイス１８２に関して一般に上述した搬出デバイス１３０４の第１端１３８８における開口の中へ引き出され得る。よって、搬出デバイス１３０４は搬出デバイス１８２の一例であって、本明細書中の図または検討のいずれにおいても搬出デバイス１８２と置き換え可能である。搬出インタフェース１３０２は、搬出デバイス１８２によってなされた穴１３０６が、搬出デバイス１３０４が搬出インタフェース１３０２から除去される際に閉鎖するように、自己回復し得る。搬出インタフェース１３０２のための自己回復材料の例はシリコーンを含む。図１３Ｃに説明されるとおり、搬出インタフェース１３０２は、搬出デバイス１３０４によって、多数の適所において多数回貫通され得る。微少流体構造物１０４から分離されている構造物であるよりむしろ、搬出インタフェース１３０２は、その代わりとして、ステージングエリア１７２のすぐ近隣の微少流体構造物１０４の一部であり得る。かかるケースにおいて、構造物１０４は通路１７４を含む必要がない。

【0125】

図１４は、本明細書中の図または検討のいずれにおいても搬出インタフェース１６２と置き換え可能な搬出インタフェース１４０６のさらなる別の例を示す。図１４において、搬出インタフェース１４０６は、管１４０２の第１端１４８８が、包囲体１０２の中へ、通路１７４に近位にまたは接触するように、アクセス管１４０２を包囲体１０２へ永久に固定する固定式付着メカニズムであり得る。微小物体（図１４に示されず）は、搬出デバイス１８２に関して一般に上述したとおり、アクセス管１４０２の第１端１４８８中の開口の中へ引き出され得る。よって、アクセス管１４０２は、搬出デバイス１８２の例であり、本明細書中の図または検討のいずれにおいても搬出デバイス１８２と置き換え可能である。示されるとおり、アクセス管１４０２は、管１４０２中の第１端１４８８から第２端１４９２への内部通路を開口および閉鎖し得るバルブ１４０８を含み得る。バルブ１４０８は、例えば、ステージングエリア１７２から微小物体を搬出する間を除いて、閉鎖され得る。しかしながら、毛細管力と流れ領域１４０を経る流体流れの速度を調整することとがバルブ１４０８の代わりになるので、アクセス管１４０２は、バルブ１４０８を含む必要がない。

【0126】

図１５Ａは、図１Ａ〜１Ｄのデバイス１００の変動の例であり得る微少流体デバイス１５００の部分的な斜視図を示す。いくつかの例外はあるが、微少流体デバイス１５００は、デバイス１００と同種のものであり得、図１５Ａ〜１５Ｃにおいて同様の番号を付された要素は、図１Ａ〜１Ｄと同じものであり得る。

【0127】

図１５Ａ〜１５Ｃに示されるとおり、搬出インタフェース１６２は、微少流体デバイス１５００の第１搬出インタフェースであり得、それはまた、包囲体１０２を経て流れ領域１４０の中へ第２通路１５７４の上に配置されている第２搬出インタフェース１５６２をも含み得る。そうでなければ、第２搬出インタフェース１５６２は、第１搬出インタフェース１６２と類似し得る。例えば、第２搬出インタフェース１５６２は、通路１５７４への開口１５６４およびカバー１５６６を含み得るが、上述した第１搬出インタフェース１６２の開口１６４およびカバー１６６と類似し得る。同様に示されるとおり、包囲体１０２の中への通路１７４、１５７４、ひいては搬出インタフェース１６２、１５６２は、包囲体１０２の逆側にあり得、互いに一直線に並べられる必要はない。

【0128】

微少流体デバイス１５００はまた、デバイス１００のステージングエリア１７２とは異なるステージングエリア１５１２をも有し得る。例えば、図１５Ｂおよび１５Ｃに示されるとおり、ステージングエリア１５１２は、通路１７４ひいては第１搬出インタフェース１６２と一般に一直線に並べられ得る第１端１５１８；通路１５７４ひいては第２搬出インタフェース１５６２と一般に一直線に並べられ得る第２端１５１４；および、端１５１４、１５１８の間の中間部分１５１６を含み得る。そうでなければ、ステージングエリア１５１２は、上述したデバイス１００のステージングエリア１７２と同種のものであり得る。代わりに、デバイス１００は、１５１２と同種のステージングエリアを有し得、よって、それは、図１Ａ〜１１および上の検討においてステージングエリア１７２と置き換え可能である。

【0129】

図３の処理３００は、以下のように、微少流体デバイス１５００により実施され得る。ステップ３０２は、一般に上述のとおり実施され得る。例えば、図１５Ａ〜１５Ｃに示される図中に可視化されていないが、デバイス１５００は保持用囲い１５６を含み得、それらの各々は、例えば図５に示されるとおり、微小物体の群４０２を保持し得る。保持用囲い１５６は、微小物体の群４０２が置かれている単離スペースを含み得る。微小物体の群は、図４〜７中に一般に説明されるとおり、保持用囲い１５６からステージングエリアまたはその一部（例として中間部分１５１６）へ移動させられ得る。

【0130】

ステップ３０４は、図１６中に説明されるとおりに実施され得る。搬出インタフェース１６２、１５６２のカバー１６６、１５６６は除去され得、第１端１８８中の開口１９０が包囲体１０２を経て第１通路１７４に近位にまたは接触するように、第１搬出デバイス１８２は第１インタフェース１６２の中へ挿入され得る。第１搬出デバイス１８２は、上述した搬出デバイス１８２と同じものであり得、前述したものは、上述したものと同じであり得る。

【0131】

第２搬出デバイス１６８２は、第２インタフェース１５６２の中へ、類似して挿入され得る。第２搬出デバイス１６８２は、第１搬出デバイス１８２と同じものであっても、類似したものであってもよい。よって、第２搬出デバイス１６８２は、第１端１６８８から逆側にある第２端１６９２への内部通路１６８６を定義する管状ハウジング１６８４を含む、中空の管様構造物を含む。第２搬出インタフェース１６８２のカバー１５６６が除去されると、第２搬出デバイス１６８２は、第１端１６８８が包囲体１０２の中へ第２通路１５７４に近位にまたは接触させられるように、第２搬出インタフェース１５６２中の開口１５６４の中へ挿入され得る。

【0132】

図１６中に説明されているとおり、搬出デバイス１８２、１６８２が、搬出インタフェース１６２、１５６２の中へ挿入されると、液体（例として媒体１４４）の流れは、ステージングエリア１５１２に近接した流れ領域１４０の一部を通過する液体の流れにより、第１搬出デバイス１８２の開口１９０〜第２搬出デバイス１５８２の開口１６９０の間で、発生させられ得る。かかる液体の流れを容易にするために、圧力差が、第１搬出デバイス１８２の開口１９０と第２搬出デバイス１６８２の開口１６９０との間に、発生させられ得る。

【0133】

例えば、図１６に示されるとおり、液体（例として媒体１４４）の流れは、第１搬出デバイス１８２の第２端１９２から第１端１８８へ、発生させられ得る。これは、ステージングエリア１５１２の第１端１５１８から第２端１５１４へ、包囲体１０２中に流れ１６０４を生じさせ得る。流れ１６０４は、ステージングエリア１５１２の中間部分１５１６から、第２端１５１４ひいては第２搬出デバイス１６８２の第１端１６８８における開口１６９０の方へ、微小物体の選択された群５０２を一掃させ得る。同時に、圧力差が、第２搬出デバイス１６８２の第１端１６８８から第２端１６９２へ、発生させられ得る。かかる圧力差は、包囲体１０２中の第２通路１５７４を経て、第２搬出デバイス１６８２の中へ、微小物体の選択された群５０２を引き出し得る。よって、選択された群５０２の微小物体は、第２搬出デバイス１６８２の第２端１６９２にて、回収され得る。

【0134】

図３のステップ３０２にてステージングエリア１５１２へ移動させられた微少物体の選択された群５０２は、このようにしてステップ３０４にて搬出され得る。一般に上述したとおり、それ以後、ステップ３０６にて、ステージングエリア１５１２、第１搬出インタフェース１６２および／または第２搬出インタフェース１５６２は、フラッシュされ得るか、および／または、搬出されなかった微小物体がそれらから除外され得る。

【0135】

図１７は、図１Ａ〜１Ｄのデバイス１００の別の変動を説明する。示されるとおり、図１７のデバイス１７００は、複数のステージングエリア１７７２を含み得、それらの各々は、上述したとおりのステージングエリア１７２と同種のものであり得、デバイス１７００は、複数の出口１１０ａ、１１０ｂを含み得る（それらは、出口１１０が上に記載されているとおりであり得る）。いくつかの態様において、各ステージングエリア１７７２は、単一の保持用囲い１５６に関連し得る。そうでなければ、デバイス１７００は図１Ａ〜１Ｄのデバイス１００と同種のものであり得、同様の番号を付された要素は同じものであり得る。

【0136】

図１７中に説明されているとおり、媒体の流れ１７０４は、ステージングエリア１７７２へ向けられ得る。例えば、出口１１０ａを除く全ての出口１１０は閉鎖され得、チャネル１５２から流体流れを迂回させ得、一般に入口１０８からステージングエリア１７７２へおよび唯一開口している出口１１０ａへの単一の流路１７５２を生じさせ得る。微小物体（図１７に示されず）は、囲い１５６の１つから流れ１７０４（微小物体をステージングエリア１７７２へ運び得る）の中へ微小物体を単に移動させることによって、ステージングエリア１７７２へ移動させられ得、そこで、微小物体（示されず）は、上述したとおり、近接した搬出インタフェース（示されず）を経て除去され得る。代わりに、いくつかの態様において、微小物体（図１７に示されず）は、囲い１５６の１つからステージングエリア１７７２へ移動させられ得、流れ１７０４は、出口１１０ａへ、およびそこから、微小物体を運び得る。よって、出口１１０ａは、搬出インタフェースとして機能し得る。出口１１０ａは、包囲体１０２を経る単なる穴を含め、上述した出口１１０の例のいずれかと同種のものであり得る。

【0137】

図１８は、図１７のデバイス１７００の変動を説明する。示されるとおり、図１８のデバイス１８００は一般に、デバイス１８００が、保持用囲い１５６を定義し流路１７５２からチャネル１５２を分ける単一の障壁１８５４を含むということを除いて、デバイス１７００と同じものであり得る（および同様の番号を付された要素は同じものであり得る）。加えて、デバイス１８００は、流路１７５２に置かれている単一のステージングエリア１７７２を含む（または全くない）。図１７について上述したとおり、媒体１４４の流れ１７０４は、出口１１０ａを除いた全ての出口１１０を閉鎖することによって、流路１７５２中に生じさせられ得る。微小物体（図１８には示されず）は、微小物体を、囲い１５６の１つからステージングエリア１７７２（そこで、微小物体（示されず）は、上述したとおり、近接の搬出インタフェース（示されず）を経て除去され得る）へ移動させることによって、デバイス１８００から搬出され得る。代わりに、微小物体（図１８には示されず）は、微小物体を、囲い１５６の１つからステージングエリア１７７２へまたは（ステージングエリアが存在しない場合）流れ１７０４の中へ、移動させることによって、デバイス１８００から搬出され得る。よって流れ１７０４は、出口１１０ａへ、およびそこから、微小物体を運び得る。出口１１０ａは、包囲体１０２を経る単なる穴を含め、上述の出口１１０の例のいずれの同種なものでもあり得る。

【0138】

図１９Ａ〜１９Ｂは、図１７のデバイス１７００の別の変動を説明する。示されるとおり、図１９Ａ〜１９Ｂのデバイス１９００は一般に、デバイス１９００が、流路１７５２としてもまた機能するチャネル１５２を含むことを除いて、デバイス１７００と同じものであり得る（および同様の番号を付された要素は同じものであり得る）。示される態様において、各ステージングエリア１７７２は、保持用囲い１５６への開口に近接して、チャネル１５２中に置かれている。しかしながら、デバイス１９００におけるステージングエリアの数は、保持用囲い１５６の数未満であり得るか、および／または、ステージングエリアは、チャネル１５２中に明確な場所を有する必要がない（すなわち、チャネル１５２中のいずれの場所も、ステージングエリア１７７２と考えられ得る）。図１９Ｂ（デバイス１９００の横断面）に示されるとおり、流れ領域１４０への入口１０８および／またはそこからの出口１１０は、流れ領域１４０の上に置かれ得る。出口は、通路１７４を有する搬出インタフェースとして機能し得る。出口１１０は、一般に上述したやり方で、搬出デバイス（示されず）に接続され得る。しかも、保持用囲い１５６は、単離領域１９６０および接続領域１９５８を有し得、単離領域１９６０は、接続領域１９５８を介してチャネル１５２と流体的に接続されている。微小物体（図１９Ａ〜１９Ｂには示されず）は、微小物体を、囲い１５６の１つからチャネル１５２中のステージングエリア１７７２へ移動させることによって、デバイス１９００から搬出され得る。その後、流れ１９０４は、微小物体を出口１１０へ、および搬出デバイスの外へ、運び得る。

【0139】

図２０は、微小物体を図１９Ａ〜１９Ｂのデバイス１９００から搬出するための処理２０００の例を説明する。示されるとおり、ステップ２００２にて、処理２０００は、デバイス１９００の包囲体１０２中の媒体１４４の、直接的に出口１１０への流れ１９０４を生じさせ得る。例えば、流れ１９０４は、媒体１４４を、チャネル１５２を経て、出口１１０の外へ、フラッシュし得る。ステップ２００２でのフラッシュは、チャネル１５２中の出口１１０の周辺（すなわち搬出インタフェース）におよび／または搬出デバイス（示されず）中に存在することがある微小物体をデバイス１９００から取り除き得る。ある態様において、ステップ２００２にてデバイス１９００を経てフラッシュされる媒体１４４の量は、デバイス１９００および搬出デバイスが保持することが可能な流体の合わせた体積の少なくとも２倍（例として少なくとも３、４、５、１０、１５、２０、２５倍またはそれより多い）である。フラッシュする媒体は、約０．０５〜５．０μＬ／秒（例として約０．１〜２．０、０．２〜１．５、０．５〜１．０μＬ／秒または約１．０〜２．０μＬ／秒）の速度でチャネルの中へ流され得る。ステップ２００２にて媒体の流れ１９０４は、液体の、一続きの、パルス状の、周期的な、ランダムの、断続的な、または、往復の流れ、あるいは、それらの組み合わせであり得る。

【0140】

ステップ２００４にて、処理２０００は、チャネル１５２中の媒体１４４の流れ１９０４を遅くさせること、または、実質的に止めることを含み得る。例えば、チャネル１５２中の媒体１４４の流れ１９０４は、約０．０５μＬ／秒またはそれより小さい速度まで遅くされ得る。

【0141】

ステップ２００６にて、処理２０００は、保持用囲い１５６の１つにおける微小物体の群を選択し得、ステップ２００８にて、チャネル１５２の中へ（例として、囲い１５６の開口に近接して置かれているステージングエリア１７７２またはチャネル１５２のいくつか他の領域へ）選択された群を移動させ得る。図１９Ａ〜１９Ｂには示されていないが、保持用囲い１５６は、図５中に説明されている微小物体４０２の群を含有し得る。ステップ２００６および２００８は、選択された群５０２が図５〜７中のステージングエリア１７２よりむしろ図１９Ａ〜１９Ｂのチャネル１５２の中へ移動させられることを除いて、例えば図５〜７中に説明されるとおりに実施され得る。光トラップ（例として図５〜７中の光トラップ５０４等の）が微小物体の群５０２を移動させるのに使用される場合、光トラップは、ひとたび微小物体５０２がチャネル１５２中に位置すると、オフされ得る。

【0142】

ステップ２０１０にて、チャネル１５２中の媒体１４４の流れ１９０４は再開され得、選択された微小物体の群５０２は、流れ１９０４により運ばれ得、出口１１０を経ておよび搬出デバイスの遠位端を経て、搬出デバイス（示されず）の外へ、搬出され得る。ステップ２０１０の間中、チャネル１５２中の媒体１４４の流れ１９０４は、例えば約０．０５〜０．２５μＬ／秒（例として約０．１〜０．２μＬ／秒または約０．１４〜０．１５μＬ／秒）の速度で、再開され得る。媒体の流れ１９０４は、液体の、一続きの、パルス状の、周期的な、ランダムの、断続的な、または、往復の流れ、あるいは、それらの組み合わせであり得る。

【0143】

処理２０００（処理３００および１０００も同様）において、搬出デバイスは、媒体１４４（または他の溶液）を、試験管、マイクロタイタープレート中のウェルまたは同種のものなどの容器の中へ搬出するよう構成され得る。搬出デバイスの遠位端（例として図１Ｄ中の第２端１９２または図１６中の第２端１６９２）は、容器中に含有されている液体の表面に接触し得、それによって、搬出された媒体１４４の体積が、容器中の液体と直接接触するようになる。代わりに、搬出デバイスの遠位端は、容器の底壁または側壁に接触し得る。容器または容器中に含有されている液体のいずれかとのかかる直接接触は、表面張力を低減する助けとなり得、該表面張力は、そうでなければ、搬出デバイスと関連して搬出された媒体１４４（またはそのいくらかの画分）の体積を一定に保つ傾向があり得る。

【0144】

処理２０００のステップ２０１０は、選択された微小物体の群５０２を搬出する前に、不要な媒体１４４を処分することを含み得る。ひとたび微小物体の群５０２がステージングエリア１７７２（例として、選択された微小物体の群５０２が除去された保持用囲い１５６の開口に近接して置かれているチャネル１４０の領域）へ移動させられると（図１９Ａを参照）、液体媒体１４４の「先導する体積」は、（ｉ）ステージングエリア１７７２と出口１１０との間に置かれているチャネル１４０の一部、ならびに、（ｉｉ）近位端（例として搬出デバイス１８２の第１端１８８）と遠位端（例として搬出デバイス１８２の第２端１９２）との間の搬出デバイスの内部通路（示されず）、を占有するであろう。液体媒体１４４のこの先導する体積は、いずれの微小物体も含有するはずがないので、それを、例えば搬出デバイスの第２端に接近しやすい廃棄用容器へ処分することが望ましいことがある。したがって、ステップ２０１０は、先導する体積が処分されるように、先導する体積と同等の液体媒体１４４の体積を、デバイス１９００を経て流すこと、その後、選択された微小物体の群５０２の搬出を完了することを含み得る。液体媒体１４４の先導する体積を処分することの後であるが、微小物体の群５０２の搬出を完了することの前に、チャネル１４０中の液体媒体１４４の流れ１９０４は、搬出デバイスの遠位端を容器（その中へ微小物体の群５０２が搬出され得る）へ移動させるのに充分な期間、遅くさせられ得るか、または、実質的に止められ得る。

【0145】

ひとたび選択された微小物体の群５０２が搬出されると、ステップ２０１０は、チャネル１４０、出口１１０および／または搬出デバイス中に詰まり得る搬出されなかったいずれの微小物体も除外することをさらに含む。上述の除外する技術のいずれも利用され得る。例えば、除外する技術は、搬出デバイスを含むデバイス１９００をフラッシュすることを含み得るか、または、それからなり得る。かかるフラッシュすることは、搬出の新しいラウンドのステップ２００２の構成要素となり得る。

【0146】

処理２０００に対する１つの変動において、チャネル１４０、出口１１０および／または搬出デバイス（示されず）をフラッシュするためのステップ２００２にて、および、選択された微小物体の群５０２を搬出するためのステップ２０１０にて、使用される液体媒体１４４は、代わりの溶液と置き換え可能である。代わりの溶液は、微小物体の群５０２が搬出された後、それらの処理に好適であり得る。溶液は、例えば、細胞成長をサポートしない溶液、細胞が長期間良好には耐えられない溶液、または、生物学的な活性をアッセイするのに適合したまたは有用な溶液であり得る。例えば、溶液は、ＨＥＰＥＳ緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）、浸透圧的にバランスのとれた砂糖水(sugar water)または同種のものであり得る。処理２０００に対するこの変動において、ステップ２０１０は、代わりの溶液がデバイス１９００から洗い落とされるように、液体媒体１４４によりフラッシュするステップを含み得る。ステップ２００２から２０１０が迅速に実施されるという条件で、保持用囲い１５６の単離領域中に置かれている微小物体４０２（示されず）の群の代わりの溶液への曝露は限定され得、それによって、そうでなければ代わりの溶液が有する可能性のある微小物体４０２の群に対する損傷効果のいずれも、実質的に軽くなる。

【0147】

液体媒体１４４の先導する体積を処分すること、または、フラッシュすることおよび液体媒体１４４とは異なる液体中に搬出することなどの処理２０００の前述のステップのいずれも、ならびに、流速などの具体的な条件などのいずれも、必要に応じて、処理３００または１０００と同様に適用され得る。

【0148】

処理３００、１０００または２０００のいずれにおいても、搬出される選択された微小物体の群５０２は、媒体１４４（または他の溶液）の所定の体積中に搬出され得る。媒体１４４の体積は、群中の微小物体の数に、および、搬出後微小物体の群５０２がどのようにして処理されることになっているかに依存し得る。よって、例えば、微小物体の群５０２は、５μＬ未満（例として４μＬ、３μＬ、２μＬ、１μＬ、７５０ｎＬ、５００ｎＬ、２５０ｎＬ、２００ｎＬ、１５０ｎＬ、１００ｎＬ、７５ｎＬ、５０ｎＬまたはそれより少ない）である媒体１４４の体積中に搬出され得る。代わりに、微小物体の群５０２は、約１〜１０μＬ、５〜１５μＬ、１０〜２０μＬ、１５〜２５μＬ、２０〜３０μＬ、２５〜３５μＬ、３０〜４０μＬ、３５〜４５μＬ、４０〜５０μＬまたは前述の２つのエンドポイントによって定義されるいずれの範囲である体積中に搬出され得る。単一の細胞のゲノミクスの適用または同種のものにおいて、微小物体の群５０２は、単一の細胞からなり得、単一の細胞を含有する搬出された媒体１４４の体積は相対的に少量（例として５μＬ未満）であり得る。細胞株の開発または細胞のクローン性増殖において、微小物体の群は複数の細胞を含み得、複数の細胞を含有する搬出された媒体１４４の体積は相対的に多量（例として５μＬ、１０μＬ、２５μＬ、５０μＬまたはそれより多い）であり得る。微小物体に関連する活性をアッセイすることにおいて、微小物体の群５０２は、１つまたは複数の微小物体を含み得、微小物体の群５０２を含有する搬出された媒体１４４の体積は、特定のアッセイの必要に応じて、相対的に少量または相対的に多量であり得る。

【0149】

媒体１４４の搬出された体積の希釈および／または蒸発を防止するために、特に搬出された媒体１４４の体積が少量（例として１μＬ以下）であるとき、搬出された媒体１４４の体積（微小物体の群を含有する）は、油（例として鉱油）などの非水性液体の中へ搬出され得る。代わりに、搬出された媒体１４４の体積は、培地（例として新鮮な細胞成長媒体）、アッセイ媒体（例として適切なアッセイ成分を含有する）、または、搬出された媒体１４４の体積内に含有されている微小物体の後続の処理に好適ないくらかの他の溶液（例としてＰＢＳ、細胞溶解緩衝液など）の中へ搬出され得る。

【0150】

処理３００、１０００または２０００のいずれかにおいて、選択された微小物体の群５０２は、個々に搬出され得るか、または、選択された微小物体の他の群とともに連続して搬出され得る（すなわち、処理３００、１０００および２０００は繰り返され得る）。いくつかの態様において、微小物体の群を連続して搬出することは、処理の特定のステップを繰り返すことを含むが、処理における他のステップは繰り返されない。例えば処理２０００において、ステップ２０６および２０８は、ステップ２００２、２００４および２０１０は繰り返さずに、複数回繰り返され得、その結果、微小物体５０２の複数の選択された群がチャネル１４０中に存在するようになる。ステップ２０１０にて搬出の間中、液体媒体１４４の所定の体積は、異なる容器の中へ連続的に搬出され得る。液体媒体１４４の所定の体積が選択された微小物体の単一の群しか含有しないように、その体積を調整することによって、微小物体の複数の選択された群の間での混合が回避され得る。

【0151】

図２１Ａ〜２１Ｃは、本明細書中に開示されるデバイスの追加の変動を説明する（例として図１Ａ〜１Ｄのデバイス１００または図１９Ａ〜１９Ｂのデバイス１９００）。示されるとおり、図２１Ａのデバイス２１００は、皮下注射針１３０４または他のかかる搬出デバイスがインタフェース１３０２を貫通し得および囲い１５６から微小物体（図２１Ａには示されず）を直接移動させ得るように、保持用囲い１５６の各々に近接した貫通可能なカバーの形態で、微少流体構造物１０４および搬出インタフェース１３０２を経る通路１７４を含み得る。各通路１７４、各搬出インタフェース１３０２および皮下注射針１３０４は、そうでなければ、図１３Ａ〜１３Ｃ中と同様の番号を付された要素と同じものであり得る。また、デバイス２１００は、そうでなければ、図１Ａ〜１Ｄのデバイス１００または図１９Ａ〜１９Ｂのデバイス１９００と同様であり得、同様の番号を付された要素は同じものであり得る。図２１Ｂおよび２１Ｃは、搬出インタフェース１３０２が保持用囲い１５６に近接し得る異なるやり方を示す。図２１Ｂにおいて、保持用囲い１５６は、単離領域１９６０を含み、その一部が、ステージングエリア２１７２を形成し、その上に、搬出インタフェース１３０２が置かれ得る。よって、保持用囲い１５６のステージングエリア２１７２部分に置かれている微小物体２０４（示されず）は、保持用囲い１５６からの直接的な搬出に便利である。図２１Ｃにおいて、保持用囲い１５６は、ステージングエリア２１７２（その上に搬出インタフェース１３０２が置かれ得る）へ接続されている（このケースでは通路によって）単離領域１９６０を含む。細胞の集団などの微小物体の群４０２（示されず）が図２１Ｃの保持用囲いの単離領域１９６０中で増えるため、細胞は、ステージングエリアの中へ移動し始めるであろう。かかる移動は、例えば重力を含む力によって、達成され得る。再び、ひとたび微小物体がステージングエリア２１７２に存在すると、それらは、保持用囲い１５６からの直接的な搬出に便利である。

【0152】

図２１Ａに示されるとおり、貫通可能なカバー１３０２の形態の搬出インタフェース１３０２および皮下注射針１３０４の形態の搬出デバイスよりむしろ、デバイス２１００は、本明細書中に説明され記載される搬出インタフェースおよび搬出デバイスのいずれも利用し得る。例えば、図１Ａ〜１Ｄの搬出インタフェース１６２は、図２１Ａ中の搬出インタフェース１３０２のいずれかまたは全てと置き換え可能であり、搬出デバイス１８２は、皮下注射針１３０４と置き換え可能である。デバイス２１００の変動の別の例として、微少流体構造物１０４から分離されている構造物であるよりむしろ、搬出インタフェース１３０２は、その代わりとして、囲いのすぐ近隣の微少流体構造物１０４の一部であり得る。かかるケースにおいて、構造物１０４は通路１７４を含む必要がない。

【0153】

保持用囲い１５６からの直接搬出を含む搬出の方法は、流体媒体１４４（または他の溶液）の極めて少量の体積中の選択された微小物体の群５０２を搬出ために使用され得る。例えば、搬出デバイス（皮下注射針１３０４など）は、搬出インタフェース１３０２を経て挿入される前の近位端（すなわち搬出インタフェース１３０２の中へ／を経て挿入される第１端１３８８）内に置かれている空気の少量の体積を有し得る。挿入の際、搬出デバイスは、選択された微小物体の群５０２を含む液体媒体１４４の所定の体積を吸い上げ（例として上方へ吸収し）得る。その後、搬出デバイスは、搬出インタフェース１３０２から除去され得、適切な容器へ移動させられ得るとすぐに、搬出デバイスによって吸い上げられた液体媒体１４４の体積（微小物体の群５０２と併せて）は、容器の中へ放出される。よって、搬出デバイスの近位端内に置かれている空気は、液体媒体１４４の搬出された体積が、そうでなければ搬出デバイス中に存在するであったろう流体と混合しないように防止し得る。加えて、チャネル１５２、搬出インタフェース１６２および／または搬出デバイス１８２の内部通路長を経由する搬出路を回避することによって、選択された微小物体の群５０２が巡回して散らばることに起因する搬出された体積の増加および／または搬出路の途中での微小物体の損失が回避され得る。また、この態様における搬出デバイス（例として皮下注射針１３０４）は容易に取り除かれ得、および／または、搬出されなかった微小物体は、洗浄用または除外用の溶液(a cleaning or neutralizing solution)などの溶液により搬出デバイスをフラッシュすることによるさらなる使用のために準備され得る。搬出デバイスを経て、外付けの廃棄用容器の中へ溶液をフラッシュすることによって、微少流体デバイス（例としてデバイス１００、１７００、１８００、１９００または同種のもの）の中への有害な恐れのある化学物質の導入が回避され得る。

【0154】

図３、１０、１１および２０の処理３００、１０００、１１００、２０００のステップのいずれも、図１２Ａ〜１２Ｃ、１３Ａおよび１３Ｂ中の搬出インタフェース１２０２、１３０２、１４０６、および、搬出インタフェース１６２の適所にある図１７または１８の１４０６または出口１１０ａ、および／または、図１Ａ〜１１および１５Ａ〜１６中の搬出インタフェース１５６２により実施され得る。同様にして、図３、１０、１１および２０の処理３００、１０００、１１００、２０００のステップのいずれも、図１Ａ〜１１および１６中の搬出デバイス１８２、１６８２の適所にある図１３Ａ〜１４の搬出デバイス１３０４、１４０２により実施され得る。同様に、図３、１０、１１および２０の処理３００、１０００、１１００、２０００は、デバイス１００よりむしろ、図１５Ａ〜１９Ｂおよび２１Ａ〜Ｃの微少流体デバイス１５００、１７００、１８００、１９００、２１００により実施され得る。

【0155】

本発明の具体的な態様および適用が本明細書中に記載されているが、これらの態様および適用は、例示する目的しかなく、多くの変動があり得る。例えば、通路１７４が包囲体１０２の上端を通過するように図面中に説明されているが、代わりに通路１７４は、包囲体１０２の側面または下端を経ることができ、したがって搬出インタフェース１６２、１２０２、１３０２、１４０６（または出口１１０、１１０ａ）は、包囲体１０２の側面または下端上にあり得る。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図21C】