特開 2022-186463 捕捉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022186463

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】捕捉装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/26 20060101AFI20221208BHJP

   C12M 1/32 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

C12M1/26

C12M1/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021094696

(22)【出願日】2021-06-04

(71)【出願人】

【識別番号】899000068

【氏名又は名称】学校法人早稲田大学

(71)【出願人】

【識別番号】304021831

【氏名又は名称】国立大学法人千葉大学

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】弁理士法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】庄子 習一

(72)【発明者】

【氏名】関口 哲志

(72)【発明者】

【氏名】田中 大器

(72)【発明者】

【氏名】梶谷 颯希

(72)【発明者】

【氏名】石原 潤一

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 弘喜

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA09

4B029BB02

4B029GB02

4B029HA05

4B029HA10

(57)【要約】

【課題】目的の捕捉対象物のみを捕捉流路に迅速に捕捉可能な捕捉装置を提供する。
【解決手段】溶液５と共に微小な細菌６を流動させ、細菌６を捕捉する捕捉装置１であって、主流路１３と、副流路１４Ａ、１４Ｂと、複数の捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと、制限流路１６Ａ、１６Ｂと、を有し、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが主流路１３と制限流路１６Ａ、１６Ｂを連結し、制限流路１６Ａ、１６Ｂが副流路１４Ａ、１４Ｂと捕捉流路１５Ａ、１５Ｂを連結し、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが細菌６を流動可能な大きさに形成され、制限流路１６Ａ、１６Ｂが細菌６を流動させない大きさに形成されていることで、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに細菌６を捕捉する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶液と共に微小な捕捉対象物を流動させ、前記捕捉対象物を捕捉する捕捉装置であって、
主流路と、副流路と、複数の捕捉流路と、制限流路と、を有し、
前記捕捉流路が前記主流路と前記制限流路を連結し、
前記制限流路が前記副流路と前記捕捉流路を連結し、
前記捕捉流路が前記捕捉対象物を流動可能な大きさに形成され、
前記制限流路が前記捕捉対象物を流動させない大きさに形成されていることを特徴とする捕捉装置。

【請求項2】

前記捕捉流路の横幅が前記捕捉対象物を横幅方向において複層で流動可能な長さに形成され、
前記捕捉流路の縦幅が前記捕捉対象物を縦幅方向において単層で流動させる長さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の捕捉装置。

【請求項3】

前記主流路と前記副流路と前記制限流路が平行に延設され、
前記捕捉流路が前記主流路と直角をなす方向に延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の捕捉装置。

【請求項4】

前記溶液を流動させる輸液装置を備え、
前記輸液装置により、前記溶液を前記主流路、前記捕捉流路、前記制限流路、前記副流路の順で流す順流と、前記溶液を前記副流路、前記制限流路、前記捕捉流路、前記主流路の順で流す逆流に切り替え可能であることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の捕捉装置。

【請求項5】

前記捕捉対象物を回収する回収装置を備え、
前記輸液装置により前記溶液を前記逆流させることで、前記捕捉流路に捕捉された前記捕捉対象物を前記回収装置に回収可能であることを特徴とする請求項４に記載の捕捉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路内に液体と共に微小な捕捉対象物を流動させ、当該捕捉対象物を列状に捕捉する捕捉装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

図６及び図７は、非特許文献１に記載されている従来のマイクロ流体デバイスの略図である。非特許文献１に記載された櫛歯型の細菌培養用マイクロ流体デバイスは、培養チャネル（Ｇｒｏｗｔｈ ｃｈＡｎｎｅｌ）の終端部が行き止まりになっており、培養液の流れが止まり、細菌が培養チャネルにうまく格納されず長時間の静置培養や遠心分離機等を用いて強制的に細菌を培養チャネルに押し込む手法がとられていた。非特許文献１の著者らは、細菌を一晩静置培養して細菌を押し込むように培養チャネルに格納している。

【0003】

細菌を培養チャネルに格納する方法は規格化されておらず、研究室ごとに独自の工夫を行っているため、細菌をマイクロ流体デバイスに流し込んでから、培養チャネルに格納するまでの時間が研究室ごとに大きく異なると推察される。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】ＤＡ ＹＡｎｇ ｅｔ Ａｌ．， ＡｎＡｌｙｓｉｓ ｏｆ ＦＡｃｔｏｒｓ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ ＢＡｃｔｅｒｉＡｌ Ｇｒｏｗｔｈ ｉｎ ＰＤＭＳ Ｍｏｔｈｅｒ ＭＡｃｈｉｎｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ， ｄｏｉ： １０．３３８９／ｆｍｉｃｂ．２０１８．００８７１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そのため、上述の従来の方法では細菌の格納に長時間を要することから、マザー細菌を判別できず、細菌の世代別の検証が不可能であった。また、遠心分離機を使用した場合には、細菌を破壊してしまうことがあった。

【0006】

また、細菌のプレカルチャー（マイクロ流体デバイスに流し込む細菌を、フラスコなどで予め培養し準備する操作）を先行研究に倣っても、培養チャネルに流し込むまでの時間が異なるため、その間に細菌の生育状態が変化し、先行研究を再現することが難しくなるという問題があった。

【0007】

さらに、細菌が培養チャネルに入り込む時間は、１回の実験あたり数時間程度の違いがあるため、先に培養チャネルに入った細菌と、遅れて入った細菌の間では、培養チャネル内での生育状態などが大きく異なるという問題もあった。

【0008】

このように、細菌をいかに迅速に培養チャネルに格納するかという問題は、実験条件や結果を規格化し、比較可能なものとするうえで、非常に重要な課題である。

【0009】

さらに，細菌の種類により、培養チャネルへの入り易さが大きく異なるという問題もある。例えば、大腸菌やサルモネラは、細胞表面に繊毛が生えているため、自遊することで培養チャネルに入り込む。一方、ブドウ球菌などには繊毛が生えていないため、自ら培養チャネルに入り込むことはない。したがって、後者の細菌を流体操作のみで培養チャネルに流し込むことは非常に難しく、細菌の種類に依らず迅速に培養チャネルに流し込む技術改善が求められていた。

【0010】

そこで、本発明は以上の問題点を解決し、捕捉流路に終端部を設けず、目的の捕捉対象物を捕捉流路に迅速に捕捉可能な捕捉装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の捕捉装置は、溶液と共に微小な捕捉対象物を流動させ、前記捕捉対象物を捕捉する捕捉装置であって、主流路と、副流路と、複数の捕捉流路と、制限流路と、を有し、前記捕捉流路が前記主流路と前記制限流路を連結し、前記制限流路が前記副流路と前記捕捉流路を連結し、前記捕捉流路が前記捕捉対象物を流動可能な大きさに形成され、前記制限流路が前記捕捉対象物を流動させない大きさに形成されていることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の捕捉装置は、前記捕捉流路の横幅が前記捕捉対象物を横幅方向において複層で流動可能な長さに形成され、前記捕捉流路の縦幅が前記捕捉対象物を縦幅方向において単層で流動させる長さに形成されている場合がある。

【0013】

また、本発明の捕捉装置は、前記主流路と前記副流路と前記制限流路が平行に延設され、
前記捕捉流路が前記主流路と直角をなす方向に延設されている場合がある。

【0014】

また、本発明の捕捉装置は、前記溶液を流動させる輸液装置を備え、前記輸液装置により、前記溶液を前記主流路、前記捕捉流路、前記制限流路、前記副流路の順で流す順流と、前記溶液を前記副流路、前記制限流路、前記捕捉流路、前記主流路の順で流す逆流に切り替え可能である場合がある。

【0015】

また、本発明の捕捉装置は、前記捕捉対象物を回収する回収装置を備え、前記輸液装置により前記溶液を前記逆流させることで、前記捕捉流路に捕捉された前記捕捉対象物を前記回収装置に回収可能である場合がある。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、捕捉対象物を極めて迅速に捕捉流路内に捕捉することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態の捕捉装置の構成の概要を示す図である。

【図2】同上、捕捉装置の平面図及び要部斜視図である。

【図3】同上、捕捉装置の縦断面図である。

【図4】同上、捕捉装置の作製工程を示す図である。

【図5】同上、細菌が捕捉流路に捕捉された状態を示す図である。

【図6】従来のマイクロ流体デバイスの略図である。

【図7】図６のＡ－Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態について、添付の図１～図５を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

【0019】

図１は、本実施形態の捕捉装置１の構成の概要を示している。捕捉装置１は、輸液装置としてのシリンジポンプ２と２本のチューブ３Ａ、３Ｂにより連結されている。シリンジポンプ２が備えるシリンジ４Ａ、４Ｂ内に収容された溶液５と捕捉対象物としての細菌６がチューブ３内を流動し、捕捉装置１の入口１１Ａ、１１Ｂに供給される。また、捕捉装置１の出口１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、様々な回収装置を接続可能であり、溶液５や捕捉されなかった細菌６を回収することができる。本実施形態では、回収装置として、出口１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとビーカー７をチューブ８で連結した構成を採用している。また、出口１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに貯留された溶液５や細菌６をピペット９等で手動回収してもよい。さらに、捕捉装置１により捕捉されなかった細菌６を捕獲するため、出口１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに他の捕捉装置１Ａを接続することもできる。なお、本実施形態の捕捉対象物としての細菌６は、大腸菌、サルモネラ、ブドウ球菌等の種々の細菌及び細胞を含むものである。

【0020】

図２及び図３に示すように、捕捉装置１は、主流路１３と、２本の副流路１４Ａ、１４Ｂと、複数の捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと、２本の制限流路１６Ａ、１６Ｂと、を有する。中央に主流路１３が配設され、主流路１３の両側に副流路１４Ａ、１４Ｂが平行に配設される。また、副流路１４Ａ、１４Ｂの主流路１３側の壁部１７Ａ、１７Ｂに制限流路１６Ａ、１６Ｂが主流路１３及び副流路１４Ａ、１４Ｂと平行に配設されている。全ての捕捉流路１５Ａ、１５Ｂは、主流路１３及び制限流路１６Ａ、１６Ｂに対して直角方向に延設され、主流路１３と制限流路１６Ａとが捕捉流路１５Ａにより連通され、主流路１３と制限流路１６Ｂとが捕捉流路１５Ｂにより連通されている。図３に示すように、本実施形態の捕捉装置１は、縦断面視において左右対称に形成されているが、この形状に限らず、例えば、副流路１４Ｂ、捕捉流路１５Ｂ、制限流路１６Ｂを形成せずに、主流路１３と、１本の副流路１４Ａと、複数の捕捉流路１５Ａと、１本の制限流路１６Ａにより形成される構成としてもよい。この場合、出口１２Ｃ及び後述する出口側流路１９Ｃは不要である。

【0021】

本実施形態では、主流路１３と副流路１４Ａ、１４Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂが平行に延設され、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが主流路１３と直角をなす方向に延設されているが、主流路１３と副流路１４Ａ、１４Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂが平行になっている必要はなく、また、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂは、主流路１３に対して斜め方向に延設された樹枝状や魚骨状に形成してもよい。特に、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂを主流路１３に対して３０度から１５０度の角度を有するように形成することで、細菌６を効率良く流動させ、捕獲することができる。さらに、隣り合う捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが平行となっていなくてもよい。

【0022】

捕捉装置１は、入口１１Ａ、１１Ｂと主流路１３とを連通する入口側流路１８と、出口１２Ａと副流路１４Ａとを連通する出口側流路１９Ａと、出口１２Ｂと主流路１３とを連通する出口側流路１９Ｂと、出口１２Ｃと副流路１４Ｂとを連通する出口側流路１９Ｃと、を有する。なお、本実施形態の捕捉装置１は、2箇所の入口１１Ａ、１１Ｂと、３箇所の出口１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを有するが、これらの数は適宜変更可能である。

【0023】

図３に示すように、主流路１３は、横幅Ｗ１が１００μｍ、縦幅（高さ）Ｈ１が３０μｍに形成されている。本実施形態の捕捉対象物は、大きさが約１μｍの細菌６であるため、主流路１３は多数の細菌６を溶液５と共に流動させることができる。

【0024】

副流路１４Ａ、１４Ｂは、横幅Ｗ２が１００μｍ、縦幅（高さ）Ｈ２が３０μｍに形成されている。本実施形態では、副流路１４Ａと副流路１４Ｂがそれぞれ主流路１３と同一の大きさに形成しているが、制限流路１６Ａ、１６Ｂから流入する溶液５を確実に流動させることができれば、他の形状や大きさとしてもよい。

【0025】

捕捉流路１５Ａ、１５Ｂは、横幅Ｗ３（図２参照）が１μｍ、縦幅（高さ）Ｈ３が１μｍ、長さＬが２４μｍである。ここで、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの横幅Ｗ３は、細菌６を横幅方向に何列で捕捉するかにより決定され、図５に示すように、細菌６を横幅方向に１列で捕捉する場合は横幅Ｗ３を１μｍ、細菌６を横幅方向に２列で捕捉する場合は横幅Ｗ３を２μｍ、細菌６を横幅方向に３列で捕捉する場合は横幅Ｗ３を３μｍ、細菌６を横幅方向に４列で捕捉する場合は横幅Ｗ３を４μｍのように形成する。また、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの縦幅（高さ）Ｈ３は、捕捉対象物である細菌６の大きさにより決定され、本実施形態では、細菌６が縦幅（高さ）方向に単層で流動するように１μmとしている。すなわち、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂは、細菌６が縦幅（高さ）方向は単層、横幅方向は単層又は複層で列状に捕捉される大きさに形成される。本実施形態の捕捉流路１５Ａと捕捉流路１５Ｂは、所定の間隔で各５０００本形成されており、全体として櫛歯形状を有している。なお、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの数は、捕捉する細菌６の数等に応じて所望の数とすることができる。また、各捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの横幅Ｗ３は、全て同一の長さとしてもよく、異なる長さとしてもよい。さらに、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの長さＬは、捕捉する細菌６の大きさ（長さ）や、捕捉する数により、所望の長さとすることができる。

【0026】

本実施形態では、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが、細菌６が縦幅（高さ）方向に単層で列状に捕捉される大きさ（１μm）に形成されるものであるが、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの流路抵抗を小さくするため、例えば、１．５μm等、細菌６が縦幅（高さ）方向に複層とならず、かつ、細菌６と捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの内壁との隙間をより大きくしてもよい。また、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂは、細菌６が縦幅（高さ）方向に単層となる大きさとすることが好ましいが、２層や３層等、複層となる大きさとしてもよい。

【0027】

制限流路１６Ａ、１６Ｂは、横幅Ｗ４が１２μｍ、縦幅（高さ）Ｈ４が０．５μｍに形成されている。捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂの接続部２０Ａ、２０Ｂは、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの縦幅（高さ）Ｈ３と制限流路１６Ａ、１６Ｂの縦幅（高さ）Ｈ４の差から、上側に規制壁部２１Ａ、２１Ｂが形成され、下側に捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂを連通する開口部２２Ａ、２２Ｂが形成されている。大きさが約１μmの細菌６は、開口部２２Ａ、２２Ｂを通過することができず、規制壁部２１Ａ、２１Ｂに当接して捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に捕捉される。このとき溶液５は、細菌６と捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの内壁面との隙間や細菌６と細菌６との間の隙間を通り、開口部２２Ａ、２２Ｂを通過して制限流路１６Ａ、１６Ｂに流入する。このように、制限流路１６Ａ、１６Ｂの縦幅（高さ）Ｈ４は、捕獲対象物である細菌６の大きさにより決定される。すなわち、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ及び開口部２２Ａ、２２Ｂは、細菌６が流動（通過）できない大きさに形成される。なお、制限流路１６Ａ、１６Ｂの縦幅（高さ）Ｈ４は、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの縦幅（高さ）Ｈ３の３０～８０％程度の長さに形成することが好ましい。

【0028】

制限流路１６Ａ、１６Ｂの縦幅（高さ）Ｈ４が０．５μmであり、開口部２２Ａ、２２Ｂは、捕捉装置１の流路が最も狭くなる部分であるが、制限流路１６Ａ、１６Ｂは細管状に形成されておらず、水平方向に広がった形状（中空薄板形状）を有しているため、制限流路１６Ａ、１６Ｂ内の流路抵抗が極端に大きくならず、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂの流路抵抗の差が小さい。そのため、溶液５を効率良く流動させることができ、また、高粘度の薬剤（試薬）の使用が可能となる。さらに、制限流路１６Ａ、１６Ｂが中空薄板形状を有していることにより、細管形状と比較して物理的強度が高く、破損し難くなっている。

【0029】

ここで、捕捉装置１の形成方法について簡単に説明する。先ず、ＳＵ－８を用いて一層目（制限流路１６Ａ、１６Ｂ部分）をスピンコートする（図４中の１参照）。次に、ＵＶ露光装置（図示せず）によりパターニングする（図４中の２参照）。次に、ＳＵ－８を用いて二層目（捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ部分）をスピンコートする（図４中の３参照）。次に、ＵＶ露光装置によりパターニングする（図４中の４参照）。次に、ＳＵ－８を用いて三層目（主流路１３及び副流路１４Ａ、１４Ｂ部分）をスピンコートする（図４中の５参照）。次に、ＵＶ露光装置によりパターニングする（図４中の６参照）。次に、ＳＵ－８現像液を用いて現像する（図４中の７参照）。次に、透明なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を用いてモールディングする（図４中の８参照）。最後に、プラズマ接合によりＰＤＭＳとガラスを接合する（図４中の９参照）。

【0030】

次に、溶液５及び細菌６の流動経路について説明する。シリンジポンプ２を駆動させると、シリンジ４Ａ、４Ｂ内に収容された溶液５と細菌６がチューブ３内を流動し、捕捉装置１の入口１１Ａ、１１Ｂに供給される。入口１１Ａ、１１Ｂから捕捉装置１内に流入した溶液５及び細菌６は、主流路１３内を流動し、各捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に流入する。本実施形態の捕捉流路１５Ａ、１５Ｂは、横幅Ｗ３が１μｍ、縦幅（高さ）Ｈ３が１μｍに形成されているため、細菌６は縦横単層でのみ捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内を流動することができる。細菌６は、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂとの接続部２０Ａ、２０Ｂまで流動すると、開口部２２Ａ、２２Ｂを通過することができず、規制壁部２１Ａ、２１Ｂに当接して行き詰った状態で捕捉される。その後に捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に順次流入した細菌６は、前に流入した細菌６に当接して捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に捕捉される。制限流路１６Ａ、１６Ｂ内に流入した溶液５は、制限流路１６Ａ、１６Ｂから副流路１４Ａ、１４Ｂに流動する。副流路１４Ａ、１４Ｂ内を流動した溶液５は、出口１２Ａ、１２Ｃからチューブ８内に流入し、ビーカー７に回収される。また、主流路１３内を流動し、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に流入しなかった溶液５及び細菌６は、出口１２Ｂからチューブ８内に流入し、ビーカー７に回収される。溶液５中に大きさが０．５μｍ未満の捕捉対象外の小さな細菌や不純物等が含まれていた場合であっても、これら細菌や不純物等は、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に捕捉されることなく、溶液５と共にビーカー７に回収される。このように、溶液５が入口１１Ａ、１１Ｂ、入口側流路１８、主流路１３、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ、制限流路１６Ａ、１６Ｂ、副流路１４Ａ、１４Ｂ、出口側流路１９Ａ、１９Ｃ、出口１２Ａ、１２Ｃの順に流動するのが順流である。

【0031】

次に、捕捉した細菌６の観察時における本実施形態の捕捉装置１の優位性について説明する。捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに細菌６が列状に捕捉された状態で、シリンジポンプ２により薬剤（試薬）Ａ（抗生物質）を捕捉装置１内に流入させ、薬剤（試薬）Ａに対する細菌６の反応を観察した後、続けて異なる薬剤（試薬）Ｂ（抗生物質）に対する細菌６の反応を観察したい場合がある。このような場合に、薬剤（試薬）Ａに対する細菌６の反応を観察した後、シリンジポンプ２により薬剤（試薬）Ｂを捕捉装置１内に流入させると、薬剤（試薬）Ｂにより薬剤（試薬）Ａが出口１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに押し流され、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内の薬剤（試薬）がＡからＢに瞬時に置き換わる。このように捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内の薬剤置換が容易かつ迅速に行なうことができるため、細菌６の薬剤（試薬）Ｂに対する反応が開始される時間も判断し易くなる。

【0032】

また、本実施形態の捕捉装置１は、出口１２Ａ、１２Ｃにシリンジポンプ２を接続すると共に出口１２Ｂを閉塞し、入口１１Ａ、１１Ｂに回収装置（ビーカー７及びチューブ８）を接続することで、川上と川下を入れ替えることができる。そのため、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに細菌６を捕捉した状態で、シリンジポンプ２により水等の液体を出口１２Ａ、１２Ｃに流入させると、この液体が出口側流路１９Ａ、１９Ｂ、副流路１４Ａ、１４Ｂ、制限流路１６Ａ、１６Ｂ、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ、主流路１３、入口側流路１８の順に流動（逆流）する。このとき、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに捕捉された細菌６が液体と共に流動し、入口１１Ａ、１１Ｂから回収装置に回収される。このような逆流による細菌６の回収は、例えば、細菌６が捕捉された捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに抗生物質を流入させ、大半の細菌６が溶菌し、一部の細菌６が残存した場合に、残存した細菌６（耐性細胞）を回収してシングルセル解析（ＤＮＡ解析やＲＮＡ解析）を行う際に有効である。

【0033】

以上のように、本実施形態の捕捉装置１は、溶液５と共に微小な細菌６を流動させ、細菌６を捕捉する捕捉装置１であって、主流路１３と、副流路１４Ａ、１４Ｂと、複数の捕捉流路１５Ａ、１５Ｂと、制限流路１６Ａ、１６Ｂと、を有し、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが主流路１３と制限流路１６Ａ、１６Ｂを連結し、制限流路１６Ａ、１６Ｂが副流路１４Ａ、１４Ｂと捕捉流路１５Ａ、１５Ｂを連結し、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが細菌６を流動可能な大きさに形成され、制限流路１６Ａ、１６Ｂが細菌６を流動させない大きさに形成されていることにより、溶液５と共に捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に流入した細菌６を捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に捕捉することができる。また、細菌６は溶液５と共に順次捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内に流入し捕捉されるため、細菌６を列状に配列された状態で捕捉することができる。

【0034】

また、本実施形態の捕捉装置１は、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの横幅Ｗ３が細菌６を横幅方向において複層で流動可能な長さに形成され、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂの縦幅Ｈ３が細菌６を縦幅方向において単層で流動させる長さに形成されていることにより、細菌６が捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ内で、横幅方向に複層、縦幅方向に単層で列状に捕捉される。そのため、捕捉された細菌６が縦幅方向（上下方向）に重なり合うことがなく、捕捉装置１の上側から全ての細菌６を観察することができる。

【0035】

また、本実施形態の捕捉装置１は、主流路１３と副流路１４Ａ、１４Ｂと制限流路１６Ａ、１６Ｂが平行に延設され、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが主流路１３と直角をなす方向に延設されていることにより、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂが櫛歯状に配列されるため、隣り合う捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに捕捉された細菌６の比較・観察が容易となる。

【0036】

また、本実施形態の捕捉装置１は、溶液５を流動させるシリンジポンプ２を備え、シリンジポンプ２により、溶液５を主流路１３、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ、制限流路１６Ａ、１６Ｂ、副流路１４Ａ、１４Ｂの順で流す順流と、溶液５を副流路１４Ａ、１４Ｂ、制限流路１６Ａ、１６Ｂ、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂ、主流路１３の順で流す逆流に切り替え可能であることにより、順流で捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに細菌６を捕獲し、逆流で捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに捕獲した細菌６を回収することができる。また、洗浄液等を逆流させることで、流路内を洗浄することができる。

【0037】

また、本実施形態の捕捉装置１は、細菌６を回収するビーカー７及びチューブ８を備え、シリンジポンプ２により溶液５を逆流させることで、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに捕捉された細菌６をビーカー７及びチューブ８に回収可能であることにより、捕捉流路１５Ａ、１５Ｂに捕捉した状態で細菌６の薬剤（試薬）に対する反応等を確認した後、その細菌６を回収し、他の解析を行うことができる。

【0038】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。例えば、流路の大きさを変更することにより、病原性真菌（カビ）等の細菌よりサイズが大きい捕捉対象物の捕捉にも使用することができる。

【符号の説明】

【0039】

１ 捕捉装置
２ シリンジポンプ（輸液装置）
５ 溶液
６ 細菌（捕捉対象物）
７ ビーカー（回収装置）
８ チューブ（回収装置）
９ ピペット（回収装置）
１３ 主流路
１４Ａ 副流路
１４Ｂ 副流路
１５Ａ 捕捉流路
１５Ｂ 捕捉流路
１６Ａ 制限流路
１６Ｂ 制限流路
Ｈ３ 縦幅（高さ）
Ｗ３ 横幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】