特開 2023-6165 流路チップ、及び、分離システム

(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】P2023006165

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】流路チップ、及び、分離システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/10 20060101AFI20230111BHJP

   G01N 27/06 20060101ALI20230111BHJP

   G01N 15/00 20060101ALI20230111BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

G01N27/10

G01N27/06 A

G01N15/00 B

C12M1/34 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021108620

(22)【出願日】2021-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(71)【出願人】

【識別番号】515279762

【氏名又は名称】株式会社ＡＦＩテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100199314

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100161883

【弁理士】

【氏名又は名称】北出 英敏

(72)【発明者】

【氏名】浦川 哲

(72)【発明者】

【氏名】真田 雅和

(72)【発明者】

【氏名】大代 京一

【テーマコード（参考）】

2G060

4B029

【Ｆターム（参考）】

2G060AA07

2G060AA15

2G060AD06

2G060AE20

2G060AF03

2G060AF06

2G060AF07

2G060AG10

2G060FA01

2G060FA11

2G060HA02

4B029AA07

4B029AA09

4B029BB11

4B029FA01

4B029HA01

4B029HA09

(57)【要約】

【課題】懸濁液からの特定種類の誘電体粒子の分離作業の安定化が図れる流路チップ及び分離システムを提供する。
【解決手段】流路チップ１０は、特定種類の誘電体粒子Ｐ１を含む複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２を含む懸濁液Ｌ１が導入される入口２１と入口２１から導入された懸濁液Ｌ１が流れる流路３０とを有する基体１０ａと、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために流路３０内に位置する分離電極５０と、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するために流路３０内に位置するセンサ電極６０とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

特定種類の誘電体粒子を含む複数種類の誘電体粒子を含む懸濁液が導入される入口と前記入口から導入された前記懸濁液の複数種類の誘電体粒子が流れる流路とを有する基体と、
前記複数種類の誘電体粒子のうち特定種類の誘電体粒子を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために前記流路内に位置する分離電極と、
前記懸濁液の電気抵抗を測定するために前記流路内に位置するセンサ電極と、
を備える、
流路チップ。

【請求項2】

前記分離電極と前記センサ電極とは別個の電極である、
請求項１に記載の流路チップ。

【請求項3】

前記センサ電極において前記流路内に位置する部分の面積は、前記分離電極において前記流路内に位置する部分の面積より大きい、
請求項１又は２に記載の流路チップ。

【請求項4】

前記センサ電極のインピーダンスは、前記懸濁液の電気抵抗の測定範囲の下限よりも小さい、
請求項１～３のいずれか一つに記載の流路チップ。

【請求項5】

前記センサ電極のインピーダンスは、前記懸濁液の電気抵抗の測定範囲の下限の１／５以下である、
請求項４に記載の流路チップ。

【請求項6】

前記センサ電極は、前記流路の底面に前記流路の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部を有するくし形電極である、
請求項１～５のいずれか一つに記載の流路チップ。

【請求項7】

前記センサ電極は、前記流路において前記入口と前記分離電極との間と、前記流路において前記分離電極に対して前記入口と反対側との少なくとも一方にある、
請求項１～６のいずれか一つに記載の流路チップ。

【請求項8】

前記流路は、複数の収集部に繋がる複数の分岐流路を含み、
前記センサ電極は、前記複数の分岐流路の少なくとも一つに設けられる、
請求項１～７のいずれか一つに記載の流路チップ。

【請求項9】

前記流路は、複数の収集部に繋がる複数の分岐流路を含み、
前記センサ電極は、前記複数の分岐流路にまたがって設けられる、
請求項１～７のいずれか一つに記載の流路チップ。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一つに記載の流路チップと、
前記センサ電極からの出力に基づいて前記懸濁液の電気抵抗を測定する測定装置と、
を備える、
分離システム。

【請求項11】

前記流路チップは使い捨て可能である、
請求項１０に記載の分離システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流路チップ、及び、分離システムに関する。

【背景技術】

【0002】

マイクロ流体デバイスのようなマイクロ空間内の粒子制御技術として、誘電泳動が活用されている。バイオ分野では主に細胞や微生物を対象として特性解析や分離濃縮について様々な研究開発が行われている。形態はさまざまであるが例えば特許文献１が挙げられる。

【0003】

特許文献１に開示される分離装置は、血中循環癌細胞（特定種類の誘電体粒子）を含む試料液（懸濁液）が所定方向（液流方向）に流れる流路と、置換部と、解析部と、分離部とを備える。分離部は、一対の電極と、電源部と、収集部とを備える。電源部は、交流電圧を発生して、一対の電極間に供給する。これにより、正の誘電泳動力（引力）が癌細胞に作用し、癌細胞は一対の電極に引きつけられながら一対の電極の延在方向に沿って流路を流れ、収集部に収集される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１３４０２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、懸濁液からの特定種類の誘電体粒子の分離作業の安定化が図れる流路チップ及び分離システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様の流路チップは、基体と、分離電極と、センサ電極とを備える。基体は、特定種類の誘電体粒子を含む複数種類の誘電体粒子を含む懸濁液が導入される入口と、入口から導入された懸濁液の複数種類の誘電体粒子が流れる流路とを有する。分離電極は、複数種類の誘電体粒子のうち特定種類の誘電体粒子を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために流路内に位置する。センサ電極は、懸濁液の電気抵抗を測定するために流路内に位置する。

【0007】

本開示の一態様の分離システムは、上記の流路チップと、センサ電極からの出力に基づいて懸濁液の電気抵抗を測定する測定装置とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示の態様によれば、懸濁液からの特定種類の誘電体粒子の分離作業の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１の流路チップを備える分離システムの構成例のブロック図

【図2】図１の流路チップの概略平面図

【図3】センサ電極による求められるインピーダンスのレジスタンス成分とリアクタンス成分との時間変化を示すグラフ

【図4】センサ電極の面積の違いによる周波数に対するインピーダンスの変化を示す両対数グラフ

【図5】センサ電極の面積の違いによる周波数に対する計測効率の変化を示す片対数グラフ

【図6】センサ電極の面積が小さい場合の周波数に対するインピーダンスの変化の範囲を示す両対数グラフ

【図7】センサ電極の面積が大きい場合の周波数に対するインピーダンスの変化の範囲を示す両対数グラフ

【図8】実施の形態２の流路チップの構成例の概略平面図

【図9】実施の形態３の流路チップの構成例１の概略平面図

【図10】実施の形態３の流路チップの構成例２の概略平面図

【図11】実施の形態４の流路チップの構成例１の概略平面図

【図12】実施の形態４の流路チップの構成例２の概略平面図

【図13】実施の形態４の流路チップの構成例３の概略平面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

［１．実施の形態］
［１．１ 実施の形態１］
［１．１．１ 概要］
図１は、実施の形態１の分離システム１の構成例のブロック図である。図１の分離システム１は、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離を可能とする。懸濁液Ｌ１は、特定種類の誘電体粒子Ｐ１を含む複数種類の誘電体粒子を含む。図１の分離システム１は、誘電泳動の原理を利用して、懸濁液Ｌ１に含まれる複数種類の誘電体粒子から特定種類の誘電体粒子Ｐ１を分離する。本実施の形態では、懸濁液Ｌ１は、血液である。複数種類の誘電体粒子は、例えば、血液に含まれる細胞である。血液に含まれる細胞の例としては、がん細胞及び白血球が挙げられる。本実施の形態では、説明を容易にするために、懸濁液Ｌ１は、２種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２を含むとする。特定種類の誘電体粒子Ｐ１はがん細胞、特に、血中循環癌細胞（ＣＴＣ）である。誘電体粒子Ｐ２は、白血球である。図１の分離システム１は、血液（懸濁液Ｌ１）から血中循環癌細胞（特定種類の誘電体粒子Ｐ１）を分離するために利用される。

【0011】

図１の分離システム１は、懸濁液Ｌ１を流す流路チップ１０を備える。図１の流路チップ１０は、基体１０ａと、分離電極５０と、センサ電極６０とを備える。基体１０ａは、特定種類の誘電体粒子Ｐ１を含む複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２を含む懸濁液Ｌ１が導入される入口２１と、入口２１から導入された懸濁液Ｌ１の複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２が流れる流路３０とを有する。分離電極５０は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために流路３０内に位置する。センサ電極６０は、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するために流路３０内に位置する。

【0012】

図１の流路チップ１０では、分離電極５０が、誘電泳動力を発生させることで、分離電極５０は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導くことができて、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離が可能となる。誘電泳動力の大きさは、懸濁液Ｌ１中に発生する電場強度に依存する。懸濁液Ｌ１中に発生する電場強度は、分離電極５０のインピーダンス（リアクタンスとレジスタンス）と懸濁液Ｌ１の電気抵抗により決まる。懸濁液Ｌ１の電気抵抗による影響は比較的大きく、懸濁液Ｌ１の電気抵抗が変わると電場強度も変化し、これは、誘電泳動力の大きさの変化につながる。誘電泳動力の大きさが変化すると、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離がうまくいかない場合がある。このような状況に対して、図１の流路チップ１０は、センサ電極６０を備えており、センサ電極６０により、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定することが可能である。そのため、流路チップ１０によれば、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を考慮して、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業を実行できる。例えば、センサ電極６０による懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定値に応じて分離電極５０に印加する電圧を調整したり、流路チップ１０に供給する懸濁液Ｌ１の成分を調整したりできる。センサ電極６０による懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定値が異常値である場合に、分離作業を中止することが可能となる。したがって、流路チップ１０によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0013】

［１．１．２ 詳細］
以下、実施の形態１の流路チップ１０及び分離システム１について更に説明する。図１に示すように、分離システム１は、流路チップ１０と、電圧制御装置１１と、測定装置１２と、解析装置１３とを備える。

【0014】

［１．１．２．１ 流路チップ］
流路チップ１０は、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離のためのマイクロ流路を構成する。分離システム１においては、懸濁液Ｌ１は、流路チップ１０に流され、流路チップ１０内において懸濁液Ｌ１から特定種類の誘電体粒子Ｐ１が分離される。分離システム１では、流路チップ１０は、コンタミネーションの防止の観点から、使い捨て可能に構成される。

【0015】

図２は、流路チップ１０の概略平面図である。図２の流路チップ１０は、基体１０ａと、分離電極５０と、センサ電極６０と、分離電極パッド７１，７２と、センサ電極パッド８１，８２とを備える。

【0016】

基体１０ａは、入口２１と、流路３０と、複数の収集部４０－１，４０－２（以下、総称して符号４０を付す）とを有する。基体１０ａは、流路チップ１０の外形を規定する部分である。本実施の形態では、基体１０ａは、矩形の板状である。基体１０ａは、例えば、ガラス又はシリコーン（例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ））製の基板等を用いて形成される。一例として、基体１０ａは、分離電極５０とセンサ電極６０と分離電極パッド７１，７２とセンサ電極パッド８１，８２とが表面に形成された第１基板（例えば、ガラス基板）に、入口２１と流路３０と複数の収集部４０－１，４０－２とにそれぞれ対応する空間が表面に形成された第２基板（例えば、ＰＤＭＳ基板）を張り付けて構成されてよい。

【0017】

入口２１は、図１に示すように、基体１０ａにおいて懸濁液Ｌ１が導入される部分である。入口２１は、例えば、懸濁液Ｌ１の供給源にチューブにより接続され、チューブを介して懸濁液Ｌ１が供給される。

【0018】

流路３０は、基体１０ａにおいて入口２１から導入された懸濁液Ｌ１の複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２が流れる部分である。図２に示すように、流路３０は、主流路３１と、複数（図示例では２つ）の分岐流路３２－１，３２－２（以下、総称して符号３２を付す）とを含む。

【0019】

図２の主流路３１は、流路３０の主体を構成する。主流路３１は、流路３０において特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離をするための部分である。本実施の形態では、主流路３１は、平面視において矩形状である。主流路３１の長さ方向（図２における左右方向）の第１端（図２における左端）は入口２１に接続される。主流路３１の長さ方向の第２端（図２における右端）は各分岐流路３２に接続される。

【0020】

複数の分岐流路３２－１，３２－２は、流路３０において、主流路３１で互いに分離された誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２同士が再び混ざらないように誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２を搬送する部分である。複数の分岐流路３２－１，３２－２は、主流路３１において入口２１とは反対側にある。したがって、各分岐流路３２は、主流路３１に対して下流側（図２における右側）に位置する。分岐流路３２－１は、主流路３１の幅方向（図２における上下方向）の第１端３１１側に接続される。図１に示すように、分岐流路３２－１は、主流路３１で分離された特定種類の誘電体粒子Ｐ１が流れる部分である。分岐流路３２－２は、主流路３１の幅方向の第２端３１２側に接続される。図２に示すように、分岐流路３２－１は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２から特定種類の誘電体粒子Ｐ１が分離された残りの誘電体粒子Ｐ２が流れる部分である。

【0021】

複数の収集部４０は、第１収集部４０－１と、第２収集部４０－２とを含む。第１収集部４０－１は、分岐流路３２－１を介して主流路３１の幅方向の第１端３１１側に接続される。第１収集部４０－１は、分岐流路３２－１を流れる特定種類の誘電体粒子Ｐ１を収集する。第１収集部４０－１は、例えば、排出口を備え、これによって、特定種類の誘電体粒子Ｐ１を含む溶液Ｓ１を流路チップ１０から外部に供給してよい。第２収集部４０－２は、分岐流路３２－２を介して主流路３１の幅方向Ｗ１の第２端３１２側に接続される。第２収集部４０－２は、分岐流路３２－２を流れる誘電体粒子Ｐ２を収集する。第２収集部４０－２は、例えば、排出口を備え、これによって、誘電体粒子Ｐ２を含む溶液Ｓ２を流路チップ１０から外部に供給してよい。

【0022】

分離電極５０は、懸濁液Ｌ１の複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために流路３０内に位置する。図２では、分離電極５０の全部ではなく一部が流路３０内に位置する。本実施の形態では、所定方向は、主流路３１の幅方向の第１端３１１側に向かう方向である。本実施の形態では、図２に示すように、分離電極５０は、主流路３１に配置される。分離電極５０は、主流路３１の底面に配置される。分離電極５０は、例えば、比較的安価な平面電極により形成されてよい。一例として、分離電極５０は、基体１０ａの第１基板に形成される電極層と、電極層上に形成される保護層とを備えて構成されてよい。電極層の材料は、例えば、Ａｌ等の金属である。保護層は、例えば、酸化ケイ素である。

【0023】

分離電極５０は、主流路３１の底面に所定方向Ｄ１に並ぶ複数の歯部５１１，５２１を有するくし形電極である。所定方向Ｄ１は、誘電体粒子Ｐ１に作用させる誘電泳動力の方向に対応する。所定方向Ｄ１は、例えば、流路３０において懸濁液Ｌ１が流れる方向（図２における右方向）に沿って流路３０の幅方向の第１端３１１から第２端３１２に向かう方向（図２における右下方向）である。複数の歯部５１１，５２１は、複数の第１歯部５１１と複数の第２歯部５２１とを含む。第１歯部５１１と第２歯部５２１とは交互に並ぶ。複数の第１歯部５１１は、主流路３１の幅方向の第１端３１１から第２端３１２に向かって延びる。複数の第２歯部５２１は、主流路３１の幅方向の第２端３１２から第１端３１１に向かって延びる。

【0024】

図２の分離電極５０は、一対の電極パターン５１，５２を含む。電極パターン５１は、複数の第１歯部５１１と、主流路３１の幅方向の第１端３１１側にあって複数の歯部５１１の基端を連結する連結部５１２とを備える。連結部５１２は流路３０の外部にある。電極パターン５２は、複数の第２歯部５２１と、主流路３１の幅方向の第２端３１２側にあって複数の第２歯部５２１の基端を連結する連結部５２２とを備える。連結部５２２は流路３０の外部にある。

【0025】

センサ電極６０は、分離電極５０とは別個の電極である。センサ電極６０は、分離電極５０に対して流路３０の入口２１と反対側にある。本実施の形態では、センサ電極６０は、複数の分岐流路３２－１，３２－２にまたがって設けられる。センサ電極６０は、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するために流路３０内に位置する。図２では、センサ電極６０の全部ではなく一部が流路３０内に位置する。なお、本実施の形態では、懸濁液Ｌ１の電気抵抗は、インピーダンス、又は、レジスタンス及びリアクタンスの少なくとも一つを含むとする。

【0026】

センサ電極６０は、分岐流路３２の底面に配置される。センサ電極６０は、例えば、比較的安価な平面電極により形成されてよい。一例として、センサ電極６０は、基体１０ａの第１基板に形成される電極層と、電極層上に形成される保護層とを備えて構成されてよい。電極層の材料は、例えば、Ａｌ等の金属である。保護層は、例えば、酸化ケイ素である。

【0027】

図２に示すように、センサ電極６０は、流路３０の底面に流路３０の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部６１１，６２１を有するくし形電極である。本実施の形態では、複数の歯部６１１，６２１は、流路３０の各分岐流路３２にその長さ方向に沿って並ぶ。複数の歯部６１１，６２１は、複数の第１歯部６１１と複数の第２歯部６２１とを含む。第１歯部６１１と第２歯部６２１とは交互に並ぶ。第１分岐流路３２－１において、複数の第１歯部６１１は、第１分岐流路３２－１における第２分岐流路３２－２とは反対側から第１分岐流路３２－１における第２分岐流路３２－２側に向かって延びる。複数の第２歯部６２１は、第１分岐流路３２－１における第２分岐流路３２－２側から第１分岐流路３２－１における第２分岐流路３２－２とは反対側に向かって延びる。第２分岐流路３２－２において、複数の第１歯部６１１は、第２分岐流路３２－２における第１分岐流路３２－１とは反対側から第２分岐流路３２－２における第１分岐流路３２－１側に向かって延びる。複数の第２歯部６２１は、第２分岐流路３２－２における第１分岐流路３２－１側から第２分岐流路３２－２における第１分岐流路３２－１とは反対側に向かって延びる。

【0028】

図２のセンサ電極６０は、第１電極パターン６１と第２電極パターン６２を含む。第１電極パターン６１は、第１及び第２分岐流路３２－１，３２－２にそれぞれ位置する複数の第１歯部６１１と、第１分岐流路３２－１に位置する複数の第１歯部６１１の基端を連結する連結部６１２と、第２分岐流路３２－２に位置する複数の第１歯部６１１の基端を連結する連結部６１２と、連結部６１２同士を接続する接続部６１３とを備える。各連結部６１２は流路３０の外部にある。第２電極パターン６２は、第１及び第２分岐流路３２－１，３２－２にそれぞれ位置する複数の第２歯部６２１と、第１及び第２分岐流路３２－１，３２－２の間にあって複数の第２歯部６２１の基端を連結する連結部６２２とを備える。

【0029】

センサ電極６０を用いて懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するにあたっては、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間に測定用電圧を印加した状態で、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間に懸濁液Ｌ１を通って流れる電流を測定する。測定用電圧は、例えば、所定周波数の交流電圧である。これによって、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンスが測定可能である。センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンスは、リアクタンス成分（虚数部）と、レジスタンス成分（実数部）とを含む。主に、リアクタンス成分は、センサ電極６０によって決まり、レジスタンス成分は、懸濁液Ｌ１の電気抵抗によって決まる。より詳細には、レジスタンス成分は、センサ電極６０の電気抵抗を含む。したがって、測定用電圧に対するセンサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンスから、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を求めることが可能である。なお、測定用電圧の所定周波数は、ある特定の周波数又はある範囲を持った周波数帯であってよい。測定用電圧の所定周波数がある範囲を持った周波数帯である場合には、のこぎり波や三角波等を利用した計測が実施される。

【0030】

図３は、センサ電極６０により求められるインピーダンス（センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンス）のレジスタンス成分とリアクタンス成分との時間変化を示すグラフである。図３は、所定時間の間、インピーダンスを計測した結果を示す。所定時間は、例えば、２時間である。図３において、Ｘはリアクタンス成分を示し、Ｒはレジスタンス成分を示す。図３から明らかなように、リアクタンス成分Ｘはほとんど変化していないが、レジスタンス成分Ｒは時間により変化している。特に、図３ではレジスタンス成分Ｒは時間により減少している。

【0031】

分離電極パッド７１，７２は、分離電極５０に所定電圧を印加するために用いられる。分離電極パッド７１，７２は、分離電極５０の一対の電極パターン５１，５２間に所定電圧を印加するために、分離電極５０の一対の電極パターン５１，５２にそれぞれ接続される。分離電極パッド７１，７２は、例えば、配線パターン等により分離電極５０の一対の電極パターン５１，５２にそれぞれ接続される。分離電極パッド７１，７２は、基体１０ａの外面に位置するように配置される。分離電極パッド７１，７２間の電圧を制御することによって、分離電極５０の電圧が制御可能である。

【0032】

センサ電極パッド８１，８２は、分離電極パッド７１，７２とは別に設けられる。センサ電極パッド８１，８２は、センサ電極６０に測定用電圧を印加するために用いられる。センサ電極パッド８１，８２は、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間に測定用電圧を印加するために、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２にそれぞれ接続される。センサ電極パッド８１，８２は、例えば、配線パターン等によりセンサ電極６０の一対の電極パターン６１，６２にそれぞれ接続される。センサ電極パッド８１，８２は、基体１０ａの外面に位置するように配置される。センサ電極パッド８１，８２間の電圧を制御することによって、センサ電極６０の電圧が制御可能である。

【0033】

図１及び図２に示すように、流路チップ１０は、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するためのセンサ電極６０を備える。流路チップ１０において、分離電極５０とセンサ電極６０とは別個の電極である。そのため、分離電極５０とセンサ電極６０とを、それぞれの目的に適した条件で設計することが可能である。例えば、分離電極５０をセンサ電極６０として用いる場合には、特定種類の誘電体粒子Ｐ１に誘電泳動力を作用させるという分離電極５０に求められる条件により構成が制限されるが、本実施の形態では、センサ電極６０が分離電極５０とは独立した電極であるから、分離電極５０に求められる条件によりセンサ電極６０の構成は制限されない。よって、センサ電極６０が分離電極５０の構造に依存しなくてすむから、高い設計自由度によりセンサ電極６０による検出感度を調整できる。その結果、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0034】

以下、センサ電極６０の構成についてさらに説明する。本実施の形態では、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は、分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積より大きい。本実施の形態の場合、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は、センサ電極６０の複数の歯部６１１，６２１において流路３０内に位置する部分の面積の総和である。センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は、例えば、歯部６１１，６２１の寸法（主に幅）、歯部６１１，６２１の間隔、及び、歯部６１１，６２１の数により変更可能である。センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積を調整するにあたっては、歯部６１１，６２１の数を変更することが好ましい。本実施の形態の場合、分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積は、分離電極５０の複数の歯部５１１，５２１において流路３０内に位置する部分の面積の総和である。分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積は、例えば、歯部５１１，５２１の寸法（主に幅）、歯部５１１，５２１の間隔、及び、歯部５１１，５２１の数により変更可能である。分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積を調整するにあたっては、歯部５１１，５２１の数を変更することが好ましい。

【0035】

分離電極５０においては、誘電体粒子Ｐ１への負担を軽減するため、誘電体粒子Ｐ１と分離電極５０との接触時間は短いほうがよい。そのため、分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積は小さく設定される傾向にある。一方で、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は大きいほうがよい場合がある。

【0036】

図４は、センサ電極６０の面積の違いによる測定用電圧の周波数に対するインピーダンスの測定値の変化を示す両対数グラフである。図４において、Ｇ１１は、センサ電極の面積が小さい場合に対応し、Ｇ１２は、センサ電極の面積が大きい場合に対応する。Ｇ１２のほうが、Ｇ１１よりも、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積が大きい。図４から分かるように、センサ電極６０の面積の違いによって、測定用電圧の周波数に対するインピーダンスの測定値の変化が異なる。

【0037】

図５は、センサ電極６０の面積の違いによる測定用電圧の周波数に対する計測効率の変化を示す片対数グラフである。計測効率は、インピーダンスの測定値に対する懸濁液Ｌ１の電気抵抗の百分率である。図５において、Ｇ２１は、センサ電極の面積が小さい場合に対応し、Ｇ２２は、センサ電極の面積が大きい場合に対応する。図５に示すように、Ｇ２１の計測効率の最大値が４０％程度であるのに対して、Ｇ２２の計測効率の最大値は９０％を超える。計測効率が高いということは、インピーダンスの測定値に対するセンサ電極６０のインピーダンスの影響が少ないということであり、センサ電極６０の性能のばらつきによる影響を低減して、流路チップ１０における性能のばらつきを低減できる。よって、計測効率は高いほうがよい。

【0038】

懸濁液Ｌ１の電気抵抗は、時間により変化する場合がある。懸濁液Ｌ１の電気抵抗の変化をどの程度許容できるかは、センサ電極６０のインピーダンス（主にリアクタンス）により決まる。図６は、センサ電極６０の面積が小さい場合の周波数に対するインピーダンスの測定値の変化の範囲を示す両対数グラフである。図７は、センサ電極６０の面積が大きい場合の周波数に対するインピーダンスの測定値の変化の範囲を示す両対数グラフである。懸濁液Ｌ１の電気抵抗が変化することにより、周波数に対するインピーダンスの測定値が変化する。これは、図６及び図７において、グラフの上下移動として現れている。グラフがどの程度変化できるかは、センサ電極６０のインピーダンスで決まる。図６及び図７において、点線Ｇ３１，Ｇ３２で挟まれた領域が、周波数に対するインピーダンスの測定値のグラフが変化可能な範囲であって、点線Ｇ３１，Ｇ３２はセンサ電極６０のインピーダンスで決まる。点線Ｇ３１，Ｇ３２は、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の変化による影響を受けない。点線Ｇ３１，３２間の距離、インピーダンスの測定値の変化の範囲が周波数方向に広がれば広がるほど、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の計測効率が向上し、さらに計測に利用可能な周波数帯域も広がる。図６及び図７から明らかなように、センサ電極６０の面積が大きい場合には、計測に利用可能な周波数帯域が広く、ある一つの周波数で一桁以上の懸濁液Ｌ１の電気抵抗の変動を読み取ることができる場合がある。一方で、センサ電極６０の面積が小さい場合には、計測可能な周波数帯域が狭く、センサ電極６０による計測の性能は、センサ電極６０の面積が大きい場合よりも劣る。

【0039】

このように、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は大きいほうが好ましい。よって、本実施の形態では、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は、分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積より大きく設定される。これによって、分離電極５０による誘電体粒子Ｐ１への負担を軽減しながらも、センサ電極６０による計測の性能の向上が図れる。

【0040】

上述したように、計測効率（インピーダンスの測定値に対する懸濁液Ｌ１の電気抵抗の百分率）は高いほうが好ましい。よって、センサ電極６０のリアクタンスは、規定値以上の計測効率が得られるように設定されるとよい。本実施の形態では、センサ電極６０のリアクタンスは、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定範囲の下限よりも小さい。例えば、センサ電極６０のリアクタンスは、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定範囲の下限の１／５以下であってよい。センサ電極６０のリアクタンスは、測定用電圧の周波数に対する値である。懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定範囲は、流路チップ１０に供給される懸濁液Ｌ１の性質に基づいて適宜設定される。例えば、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定範囲が、７００Ω～１０００Ω程度である場合に、センサ電極６０のリアクタンスは１００Ω程度に設定される。

【0041】

［１．１．２．２ 電圧制御装置］
図１の電圧制御装置１１は、誘電泳動力を発生させるために流路チップ１０に与える電圧を制御する。本実施の形態では、電圧制御装置１１は、分離電極５０の電圧を制御することで、懸濁液Ｌ１に含まれる複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離をする。電圧制御装置１１は、例えば、ファンクションジェネレータを備える。図１の電圧制御装置１１は、分離電極パッド７１，７２を介して分離電極５０に接続される。電圧制御装置１１は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために分離電極５０の電圧を制御する。本実施の形態では、電圧制御装置１１は、分離電極パッド７１，７２を介して、分離電極５０に所定電圧を印加する。所定電圧は、例えば、交流電圧である。所定電圧の周波数は、分離電極５０によって特定種類の誘電体粒子Ｐ１に対して正の誘電泳動力が作用するように設定される。この場合に、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうちの特定種類の誘電体粒子Ｐ１以外の誘電体粒子Ｐ２に対しては、誘電泳動力が作用しないか、又は、正又は負の誘電泳動力（引力又は斥力）が作用したとしてもその誘電泳動力は比較的小さくなるように、周波数が設定される。所定電圧の周波数は、例えば、６００ｋＨｚである。

【0042】

［１．１．２．３ 測定装置］
図１の測定装置１２は、センサ電極６０からの出力に基づいて懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定する。本実施の形態では、測定装置１２は、センサ電極６０の電圧を制御することで、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定する。測定装置１２は、例えば、ファンクションジェネレータ等の信号発生器とオシロスコープ等の測定器との組み合わせ、又はソース／メジャー・ユニットを備える。図１の測定装置１２は、センサ電極パッド８１，８２を介してセンサ電極６０に接続される。測定装置１２は、センサ電極パッド８１，８２を介してセンサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間に測定用電圧を印加した状態で、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間に流れる電流をセンサ電極６０からの出力として測定する。測定用電圧とセンサ電極６０からの出力とから、センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンスが求まる。センサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンスは、センサ電極６０によって決まるリアクタンス成分と、懸濁液Ｌ１の電気抵抗によって決まるレジスタンス成分とを含む。したがって、測定装置１２は、測定用電圧に対するセンサ電極６０の第１及び第２電極パターン６１，６２間のインピーダンスから、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を求めることが可能である。

【0043】

［１．１．２．４ 解析装置］
図１の解析装置１３は、懸濁液Ｌ１に含まれる複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離に関する解析を実行する。図１の解析装置１３は、撮像装置１３１と、処理装置１３２と、表示装置１３３とを備える。

【0044】

撮像装置１３１は、流路チップ１０における対象部位の画像を取得する。対象部位は、例えば、主流路３１である。主流路３１の画像から、流路３０を通過する誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２の移動軌跡が得られる。撮像装置１３１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を有するカメラと、光学顕微鏡モジュールとを備える。光学顕微鏡モジュールは、位相差顕微鏡であってもよいし、落射顕微鏡であってもよい。また、光学顕微鏡モジュールは、例えばレンズ交換などにより、位相差顕微鏡と落射顕微鏡とに切替え可能に構成されてもよい。また、蛍光観察を行う場合、適宜、蛍光フィルタを用いる。撮像装置１３１の動作は、処理装置１３２によって制御されてよい。

【0045】

表示装置１３３は、処理装置１３２からの情報を表示する。表示装置１３３は、例えば、液晶ディスプレイ及びや有機ＥＬディスプレイディスプレイである。

【0046】

処理装置１３２は、解析装置１３の動作を制御する。処理装置１３２は、例えば、１以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ）と１以上のメモリとを含むコンピュータシステムにより実現され得る。１以上のプロセッサが（１以上のメモリ等に記憶された）プログラムを実行することで、所定の機能を実現する。一例として、処理装置１３２は、撮像装置１３１で撮像された画像について画像解析を行い、主流路３１を通過する誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２の移動軌跡を求める。処理装置１３２は、撮像装置１３１で撮像された画像、又は、画像解析によって求められた移動軌跡を、表示装置１３３により表示してもよい。

【0047】

［１．１．３ 効果等］
以上述べた、流路チップ１０は、特定種類の誘電体粒子Ｐ１を含む複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２を含む懸濁液Ｌ１が導入される入口２１と入口２１から導入された懸濁液Ｌ１の複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２が流れる流路３０とを有する基体１０ａと、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために流路３０内に位置する分離電極５０と、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するために流路３０内に位置するセンサ電極６０とを備える。この構成によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0048】

また、流路チップ１０において、分離電極５０とセンサ電極６０とは別個の電極である。この構成によれば、分離電極５０とセンサ電極６０とをそれぞれの目的に適した条件で設計することができて、特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0049】

また、流路チップ１０において、センサ電極６０において流路３０内に位置する部分の面積は、分離電極５０において流路３０内に位置する部分の面積より大きい。この構成によれば、流路チップ１０における性能のばらつきを低減でき、さらに、センサ電極６０による計測の性能を向上できる。

【0050】

また、流路チップ１０において、センサ電極６０のリアクタンスは、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定範囲の下限よりも小さい。この構成によれば、流路チップ１０における性能のばらつきを低減できる。

【0051】

また、流路チップ１０において、センサ電極６０のリアクタンスは、懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定範囲の下限の１／５以下である。この構成によれば、流路チップ１０における性能のばらつきを低減でき、さらに、センサ電極６０による計測の性能を向上できる。

【0052】

また、流路チップ１０において、センサ電極６０は、流路３０の底面に流路３０の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部６１１，６２１を有するくし形電極である。この構成によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0053】

また、流路チップ１０において、センサ電極６０は、流路３０において分離電極５０に対して入口２１と反対側にある。この構成によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0054】

また、流路チップ１０において、流路３０は、複数の収集部４０に繋がる複数の分岐流路３２を含む。センサ電極６０は、複数の分岐流路３２にまたがって設けられる。この構成によれば、流路３０内を通過する全ての懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定できる。例えば、流路３０の幅方向において懸濁液Ｌ１の電気抵抗の分布が生じると、複数の収集部４０に流入する懸濁液Ｌ１が異なる電気抵抗を有する場合がある。上記構成では流路３０内を通過する全ての懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定するから、このような懸濁液Ｌ１の電気抵抗の分布の影響を低減できて、より正確な懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定が可能となる。また、電圧制御装置１１、測定装置１２及び解析装置１３等の外部装置への適切なフィードバックが可能になる。

【0055】

以上述べた分離システム１は、流路チップ１０と、センサ電極６０からの出力に基づいて懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定する測定装置１２とを備える。この構成によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0056】

また、分離システム１において、流路チップ１０は使い捨て可能である。この構成によれば、コンタミネーションを防止でき、さらに分離システム１の使い勝手が向上する。

【0057】

［１．２ 実施の形態２］
図８は、実施の形態２の流路チップの構成例の概略平面図である。以下、図８の流路チップには符号１０Ａを付す。図８の流路チップ１０Ａは、複数のセンサ電極６０Ａ－１，６０Ａ－２（以下、総称して符号６０Ａを付す）を備える。複数のセンサ電極６０Ａ－１，６０Ａ－２は、複数の分岐流路３２－１，３２－２それぞれに設けられる。

【0058】

図８に示すように、センサ電極６０Ａ－１は、流路３０の底面に流路３０の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部６１１，６２１を有するくし形電極である。本実施の形態では、センサ電極６０Ａ－１の複数の歯部６１１，６２１は、流路３０の第１分岐流路３２－１にその長さ方向に沿って並ぶ。センサ電極６０Ａ－１は、第１電極パターン６１Ａ－１と第２電極パターン６２Ａ－１とを含む。第１電極パターン６１Ａ－１は、第１分岐流路３２－１に位置する複数の第１歯部６１１と、第１分岐流路３２－１の外部にあって複数の第１歯部６１１の基端を連結する連結部６１２とを含む。第２電極パターン６２Ａ－２は、第２分岐流路３２－２に位置する複数の第２歯部６２１と、第１分岐流路３２－１の外部にあって複数の第２歯部６２１の基端を連結する連結部６２２とを含む。

【0059】

図８に示すように、センサ電極６０Ａ－２は、流路３０の底面に流路３０の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部６１１，６２１を有するくし形電極である。本実施の形態では、センサ電極６０Ａ－２の複数の歯部６１１，６２１は、流路３０の第２分岐流路３２－２にその長さ方向に沿って並ぶ。センサ電極６０Ａ－２は、第１電極パターン６１Ａ－２と第２電極パターン６２Ａ－２とを含む。第１電極パターン６１Ａ－２は、第２分岐流路３２－２に位置する複数の第１歯部６１１と、第２分岐流路３２－２の外部にあって複数の第１歯部６１１の基端を連結する連結部６１２とを含む。第２電極パターン６２Ａ－２は、第２分岐流路３２－２に位置する複数の第２歯部６２１と、第２分岐流路３２－２の外部にあって複数の第２歯部６２１の基端を連結する連結部６２２とを含む。

【0060】

図８の流路チップ１０Ａは、センサ電極６０Ａ－１に接続されるセンサ電極パッド８１－１，８２－１と、センサ電極６０Ａ－２に接続されるセンサ電極パッド８１－２，８２－２とを備える。複数のセンサ電極６０Ａには、個別に、電圧を印加できるようになっている。

【0061】

以上述べたように、流路チップ１０Ａでは、流路３０は、複数の収集部４０に繋がる複数の分岐流路３２を含む。センサ電極６０Ａは、複数の分岐流路３２の各々に設けられる。この構成によれば、複数の分岐流路３２それぞれを通過する懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定できる。例えば、流路３０の幅方向において懸濁液Ｌ１の電気抵抗の分布が生じると、複数の収集部４０に流入する懸濁液Ｌ１が異なる電気抵抗を有する場合がある。上記構成では各分岐流路３２を通過する懸濁液Ｌ１の抵抗を測定するから、このような懸濁液Ｌ１の電気抵抗の分布の影響を低減できて、より正確な懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定が可能となる。また、電圧制御装置１１、測定装置１２及び解析装置１３等の外部装置への適切なフィードバックが可能になる。流路チップ１０Ａが複数のセンサ電極６０Ａを備えているから、複数のセンサ電極６０Ａからの出力を利用できる。例えば、複数のセンサ電極６０Ａからの出力の平均値を利用して懸濁液Ｌ１の電気抵抗を求めることが可能となる。この場合、センサ電極６０Ａのばらつきによる影響を低減できる。また、複数のセンサ電極６０Ａの一部が断線等しても、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を求めることが可能となる。

【0062】

［１．３ 実施の形態３］
図９は、実施の形態３の流路チップの構成例１の概略平面図である。以下、図９の流路チップには符号１０Ｂ１を付す。図９の流路チップ１０Ｂ１は、実施の形態１の流路チップ１０の流路３０とは異なる流路３０Ｂを備える。図９の流路３０Ｂは、実施の形態１のような分岐流路３２を有しておらず、主流路３１で構成される。主流路３１の長さ方向（図９における左右方向）の第１端（図９における左端）は入口２１に接続される。主流路３１の長さ方向の第２端（図９における右端）は収集部４０に接続される。

【0063】

図９の流路チップ１０Ｂ１は、実施の形態１の流路チップ１０のセンサ電極６０とは異なるセンサ電極６０Ｂを備える。図９のセンサ電極６０Ｂは、分離電極５０に対して入口２１と反対側にある。より詳細には、センサ電極６０Ｂは、主流路３１において、分離電極５０と収集部４０との間にある。図９に示すように、センサ電極６０Ｂは、主流路３１の底面に主流路３１の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部６１１，６２１を有するくし形電極である。センサ電極６０Ｂは、第１電極パターン６１Ｂと第２電極パターン６２Ｂとを含む。第１電極パターン６１Ｂは、主流路３１に位置する複数の第１歯部６１１と、主流路３１の外部にあって複数の第１歯部６１１の基端を連結する連結部６１２とを含む。第２電極パターン６２Ｂは、主流路３１に位置する複数の第２歯部６２１と、主流路３１の外部にあって複数の第２歯部６２１の基端を連結する連結部６２２とを含む。

【0064】

図９の流路チップ１０Ｂ１において、センサ電極パッド８１，８２は、センサ電極６０Ｂの第１電極パターン６１Ｂ及び第２電極パターン６２Ｂにそれぞれ接続される。

【0065】

なお、流路チップ１０Ｂ１では、分離電極５０は、特定種類の誘電体粒子Ｐ１を捕捉するように構成されてよい。つまり、分離電極５０は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち特定種類の誘電体粒子Ｐ１を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために流路３０Ｂ内に位置するが、所定方向は分離電極５０に近付く方向であってよい。

【0066】

図１０は、実施の形態３の流路チップの構成例２の概略平面図である。以下、図１０の流路チップには符号１０Ｂ２を付す。図１０の流路チップ１０Ｂ２は、図９の流路チップ１０Ｂ１と、分離電極５０とセンサ電極６０Ｂとの位置関係が異なる。図１０のセンサ電極６０Ｂは、流路３０Ｂにおいて分離電極５０に対して入口２１と反対側ではなく、流路３０Ｂにおいて入口２１と分離電極５０との間にある。

【0067】

実施の形態３の流路チップにおいては、センサ電極６０Ｂは、流路３０Ｂの入口２１と分離電極５０との間と、分離電極５０に対して入口２１と反対側との両方にあってよい。このように複数のセンサ電極６０Ｂを設ける場合には、例えば、複数のセンサ電極６０Ｂからの出力の平均値を利用して懸濁液Ｌ１の電気抵抗を求めることが可能となる。この場合、センサ電極６０Ｂのばらつきによる影響を低減できる。また、複数のセンサ電極６０Ｂの一部が断線等しても、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を求めることが可能となる。

【0068】

以上述べたように、センサ電極６０Ｂは、入口２１と分離電極５０との間と、分離電極５０に対して入口２１と反対側との少なくとも一方にあればよい。この構成によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。この点は、前述の実施の形態１及び後述の実施の形態4においても同様である。

【0069】

［１．４ 実施の形態４］
図１１は、実施の形態４の流路チップの構成例１の概略平面図である。以下、図１１の流路チップには符号１０Ｃ１を付す。図１１の流路チップ１０Ｃ１は、実施の形態１の流路チップ１０の流路３０とは異なる流路３０Ｃを備える。図１１の流路３０Ｃは、主流路３１と入口２２とを接続する接続路３３を備える。入口２２は、基体１０ａに形成される。入口２２は、基体１０ａにおいて置換液が導入される部分である。置換液は、例えば、懸濁液Ｌ１から不要成分を除去して、懸濁液Ｌ１の複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２を搬送するために用いられる。不要成分は、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離において不要な成分である。不要成分としては、血液に含まれる赤血球等の小型細胞Ｐ３及び溶液が挙げられる。置換液は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２の搬送が可能で、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２への誘電泳動力を作用させることを阻害しないように選択されてよい。特に、置換液は特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離を容易にするために、懸濁液Ｌ１の溶液よりも導電率が低い液体が利用される。なお、基体１０ａには、置換液により置換された懸濁液Ｌ１の不要成分を排出する排出口が設けられてよい。

【0070】

図１２は、実施の形態４の流路チップの構成例２の概略平面図である。以下、図１２の流路チップには符号１０Ｃ２を付す。図１２の流路チップ１０Ｃ２は、実施の形態２の流路チップ１０Ａの流路３０とは異なる流路３０Ｃを備える。図１２の流路３０Ｃは、主流路３１と入口２２とを接続する接続路３３を備える。

【0071】

図１３は、実施の形態４の流路チップの構成例３の概略平面図である。以下、図１３の流路チップには符号１０Ｃ３を付す。図１３の流路チップ１０Ｃ３は、実施の形態３の流路チップ１０Ｂ１の流路３０Ｂとは異なる流路３０Ｃを備える。図１３の流路３０Ｃは、主流路３１と入口２２とを接続する接続路３３を備える。

【0072】

以上述べたように、実施の形態４において、流路３０Ｃは、置換液を導入するための入口２２に接続される接続路３３を有してよい。これによって、懸濁液Ｌ１から不要成分の除去が可能となる。

【0073】

実施の形態４のように、置換液を利用する場合、置換液による置換が十分に行われない場合がある。このような場合、懸濁液Ｌ１の電気抵抗は不安定になりやすい。しかしながら、実施の形態４も、センサ電極６０，６０Ａ，６０Ｂを備えているから、センサ電極６０，６０Ａ，６０Ｂによる懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定値に応じて分離電極５０に印加する電圧を調整したり、流路チップ１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３に供給する懸濁液Ｌ１の成分を調整したりできる。センサ電極６０，６０Ａ，６０Ｂによる懸濁液Ｌ１の電気抵抗の測定値が異常値である場合に、分離作業を中止することが可能となる。したがって、流路チップ１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３によれば、懸濁液Ｌ１からの特定種類の誘電体粒子Ｐ１の分離作業の安定化が図れる。

【0074】

［２．変形例］
本開示の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態は、本開示の課題を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施の形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0075】

一変形例において、分離システム１は、必ずしも解析装置１３を備えている必要はない。分離システム１は、流路チップ１０と測定装置１２とを備えてよい。

【0076】

一変形例において、懸濁液Ｌ１は血液に限定されない。懸濁液Ｌ１は、分離対象となる誘電体粒子を含んでいれば特に限定されない。誘電体粒子は、上記の細胞に限定されない。誘電体粒子は、例えば、膜小胞や、微生物、真菌、芽胞、ウイルス、エクソソーム、ＤＮＡやＲＮＡなどの核酸であってもよい。

【0077】

一変形例において、流路チップ１０，１０Ａ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３の形状は変更可能である。特に、基体１０ａの形状は上記の実施の形態に限定されない。基体１０ａの形状は、流路３０，３０Ｂ，３０Ｃに応じて適宜設定されればよい。流路３０，３０Ｂ，３０Ｃは、上記の実施の形態のような直線状ではなく、曲線状であってよい。また、流路３０，３０Ｂ，３０Ｃの形状によっては、収集部４０も必須ではない。

【0078】

一変形例において、分離電極５０の数及び形状は変更可能である。分離電極５０は、複数種類の誘電体粒子から特定種類の誘電体粒子を所定方向に導く誘電泳動力を発生させることができればよい。分離電極５０の形状によっては、分離電極パッド７１，７２は省略可能である。

【0079】

一変形例において、センサ電極６０，６０Ａ，６０Ｂの形状は変更可能である。センサ電極６０，６０Ａ，６０Ｂは、懸濁液Ｌ１の電気抵抗を測定できればよい。センサ電極６０，６０Ａ，６０Ｂの形状によっては、センサ電極パッド８１，８２は省略可能である。

【0080】

一変形例において、流路チップ１０Ａ，１０Ｃ２では、センサ電極６０Ａは、複数の分岐流路３２の全てに設けられていなくてよい。センサ電極６０Ａは、複数の分岐流路３２の少なくとも一つに設けられていればよい。この場合には、分岐流路（３２）毎の懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の測定が可能となる。特に、複数の分岐流路３２の全部ではなく一部の分岐流路３２だけにセンサ電極６０Ａを設けることで、センサ電極６０Ａの設置に必要なスペース及びコストの低減が図れる。

【0081】

一変形例において、流路チップ１０，１０Ａ，１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３においても、流路３０，３０Ｂ，３０Ｃにおける入口２１と分離電極５０との間にセンサ電極６０Ｂを設けてよい。

【0082】

一変形例において、流路３０は、入口２１と分離電極５０との間にフィルタを備えてよい。フィルタは、例えば、懸濁液Ｌ１から複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２よりサイズが小さい粒子を除去する。複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２よりサイズが小さい粒子は、複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２のうち最もサイズが小さい誘電体粒子よりサイズが小さい粒子である。複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２よりサイズが小さい粒子は、例えば、懸濁液Ｌ１に含まれる赤血球等の小型細胞である。このようなフィルタは、水力学的濾過法（hydrodynamic filtration；ＨＤＦ）の原理により、懸濁液Ｌ１において複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２と複数種類の誘電体粒子Ｐ１，Ｐ２よりサイズが小さい粒子とを分離可能である。

【0083】

［３．態様］
上記実施の形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施の形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

【0084】

第１の態様は、流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）であって、特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）を含む複数種類の誘電体粒子（Ｐ１，Ｐ２）を含む懸濁液（Ｌ１）が導入される入口（２１）と前記入口（２１）から導入された前記懸濁液（Ｌ１）の複数種類の誘電体粒子（Ｐ１，Ｐ２）が流れる流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）とを有する基体（１０ａ）と、前記複数種類の誘電体粒子（Ｐ１，Ｐ２）のうち特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）を所定方向に導く誘電泳動力を発生させるために前記流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）内に位置する分離電極（５０）と、前記懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗を測定するために前記流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）内に位置するセンサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）とを備える。この態様によれば、懸濁液（Ｌ１）からの特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）の分離作業の安定化が図れる。

【0085】

第２の態様は、第１の態様に基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）である。第２の態様において、前記分離電極（５０）と前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）とは別個の電極である。この態様によれば、分離電極（５０）とセンサ電極（６０）とをそれぞれの目的に適した条件で設計することができて、特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）の分離作業の安定化が図れる。

【0086】

第３の態様は、第１又は第２の態様に基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）である。第３の態様において、前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）において前記流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）内に位置する部分の面積は、前記分離電極（５０）において前記流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）内に位置する部分の面積より大きい。この態様によれば、流路チップ１０における性能のばらつきを低減でき、さらに、センサ電極（６０）による計測の性能を向上できる。

【0087】

第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか一つに基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）である。第４の態様において、前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）のインピーダンス（又はリアクタンスとレジスタンス）は、前記懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の測定範囲の下限よりも小さい。この態様によれば、流路チップ１０における性能のばらつきを低減できる。

【0088】

第５の態様は、第４の態様に基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）である。第５の態様において、前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）のインピーダンス（又はリアクタンスとレジスタンス）は、前記懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の測定範囲の下限の１／５以下である。この態様によれば、流路チップ１０における性能のばらつきを低減でき、さらに、センサ電極（６０）による計測の性能を向上できる。

【0089】

第６の態様は、第１～第５の態様のいずれか一つに基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）である。第６の態様において、前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）は、前記流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）の底面に前記流路（３０；３０Ｂ；３０Ｃ）の長さ方向に沿って並ぶ複数の歯部（６１１，６２１）を有するくし形電極である。この態様によれば、懸濁液（Ｌ１）からの特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）の分離作業の安定化が図れる。

【0090】

第７の態様は、第１～第６の態様のいずれか一つに基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）である。第７の態様において、前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）は、前記流路（３０Ｂ）において前記入口（２１）と前記分離電極（５０）との間と、前記流路（３０Ｂ）において前記分離電極（５０）に対して前記入口（２１）と反対側との少なくとも一方にある。この態様によれば、懸濁液（Ｌ１）からの特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）の分離作業の安定化が図れる。

【0091】

第８の態様は、第１～第７の態様のいずれか一つに基づく流路チップ（１０Ａ；１０Ｃ２）である。第８の態様において、前記流路（３０；３０Ｃ）は、複数の収集部（４０）に繋がる複数の分岐流路（３２）を含む。前記センサ電極（６０Ａ）は、前記複数の分岐流路（３２）の少なくとも一つに設けられる。この態様によれば、分岐流路（３２）毎の懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の測定が可能となる。ここで、複数の分岐流路（３２）の全部にセンサ電極（６０Ａ）を設けることで、流路（３０）の幅方向において懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の分布が生じても、このような懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の分布の影響を低減できて、より正確な懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の測定が可能となる。一方で、複数の分岐流路（３２）の全部ではなく一部の分岐流路（３２）だけにセンサ電極（６０Ａ）を設けることで、センサ電極（６０Ａ）の設置に必要なスペース及びコストの低減が図れる。

【0092】

第９の態様は、第１～第７の態様のいずれか一つに基づく流路チップ（１０；１０Ｃ１）である。第９の態様において、前記流路（３０；３０Ｃ）は、複数の収集部（４０）に繋がる複数の分岐流路（３２）を含む。前記センサ電極（６０）は、前記複数の分岐流路（３２）にまたがって設けられる。この態様によれば、流路（３０）内を通過する全ての懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗を測定できて、より正確な懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗の測定が可能になる。

【0093】

第１０の態様は、分離システム（１）であって、第１～第９の態様のいずれか一つに基づく流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）と、前記センサ電極（６０；６０Ａ；６０Ｂ）からの出力に基づいて前記懸濁液（Ｌ１）の電気抵抗を測定する測定装置（１２）とを備える。この態様によれば、懸濁液（Ｌ１）からの特定種類の誘電体粒子（Ｐ１）の分離作業の安定化が図れる。

【0094】

第１１の態様は、第１０の態様に基づく分離システム（１）である。第１１の態様において、前記流路チップ（１０；１０Ａ；１０Ｂ１；１０Ｂ２；１０Ｃ１；１０Ｃ２；１０Ｃ３）は使い捨て可能である。この態様によれば、コンタミネーションを防止でき、さらに分離システム（１）の使い勝手が向上する。

【産業上の利用可能性】

【0095】

本開示は、流路チップ、及び、分離システムに適用される。具体的には、懸濁液に含まれる複数種類の誘電体粒子から特定種類の誘電体粒子を分離するための流路チップ、及び、分離システムに、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0096】

１ 分離システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３ 流路チップ
１０ａ 基体
１２ 測定装置
２１ 入口
３０，３０Ｂ，３０Ｃ 流路
４０－１ 第１収集部（収集部）
４０－２ 第２収集部（収集部）
５０ 分離電極
６０，６０Ａ，６０Ｂ センサ電極
６１１ 第１歯部（歯部）
６２１ 第２歯部（歯部）
Ｌ１ 懸濁液
Ｐ１，Ｐ２ 誘電体粒子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】