特開 2025-147594 マイクロ流体デバイス

(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】P2025147594

(43)【公開日】2025-10-07

(54)【発明の名称】マイクロ流体デバイス

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20250930BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20250930BHJP

   C12M 1/28 20060101ALI20250930BHJP

【ＦＩ】

C12M3/00 A

C12M1/00 A

C12M1/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024047920

(22)【出願日】2024-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山中 誠

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA02

4B029AA09

4B029BB11

4B029CC02

4B029DA03

4B029DG08

4B029GB02

4B029HA05

4B029HA09

(57)【要約】

【課題】肝細胞を均一に且つ高密度で培養すると共に、排泄された胆汁を効率よく回収することができるマイクロ流体デバイスを提供する。
【解決手段】マイクロ流体デバイス１は、上面２ａ及び下面２ｂを有するデバイス本体２と、デバイス本体２の上面２ａに平行な第１横方向Ｄ１に離間した位置においてデバイス本体２の上面２ａにて開口する、細胞を培養するための第１凹部３及び流体を供給又は排出するための第２凹部４と、第１凹部３の底面３ａと第２凹部４の底面４ａとを連通するマイクロ流路５と、を備え、マイクロ流路５は、少なくとも第１凹部３の底面３ａにおいて、第１横方向Ｄ１と直交する第２横方向Ｄ２に並べて形成された複数の第１溝５１を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面及び下面を有するデバイス本体と、
前記デバイス本体の上面に平行な第１横方向に離間した位置において前記デバイス本体の上面にて開口する、細胞を培養するための第１凹部及び流体を供給又は排出するための第２凹部と、
前記第１凹部の底面と前記第２凹部の底面とを連通するマイクロ流路と、を備え、
前記マイクロ流路は、少なくとも前記第１凹部の底面において、第１横方向と直交する第２横方向に並べて形成された複数の第１溝を備える、マイクロ流体デバイス。

【請求項2】

前記マイクロ流路は、前記第１凹部と前記第２凹部の間に、第２横方向に並べて形成され、複数の前記第１溝の第１横方向の端部にそれぞれ接続される複数の孔を備える、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項3】

前記マイクロ流路は、前記第２凹部の底面において、第２横方向に並べて形成された複数の第２溝を備え、
複数の前記第２溝は、複数の前記孔の第１横方向の端部にそれぞれ接続される、請求項２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項4】

前記第１凹部は、底面から上方へ延びる下部空間と、前記下部空間の上端で前記下部空間よりも断面積を拡大する段差部と、前記下部空間の上側に隣接し、前記段差部によって断面積が拡大された上部空間と、を備える、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項5】

前記第１凹部及び前記第２凹部は、第２横方向に沿って複数設けられ、
隣り合う前記下部空間同士は独立し、隣り合う前記上部空間同士は連通する、請求項４に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項6】

前記第１凹部は、第１横方向に沿って互いに独立して複数設けられる、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項7】

前記第２凹部は、前記第１凹部を第１横方向に挟むように複数設けられる、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項8】

複数の前記第１溝は、前記第１凹部の底面の全体に形成されている、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ流体デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

肝細胞を培養し、肝細胞から排泄される胆汁を回収して分析するために、マイクロ流路を配置したマイクロ流体デバイスを用いることが提案されている。例えば、下記特許文献１及び２では、管状のマイクロ流路の底面に櫛状の凹凸部分を有する肝細胞を培養する領域があり、マイクロ流路に培地の導入又は排出が可能なウェルが接続されて、前記凹凸部分が胆汁を回収する回収ポートまで延伸している胆汁回収チップが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－２０２２１号公報

【特許文献2】国際公開第２０２２／１１８８８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、肝細胞を管状のマイクロ流路内の凹凸部分上で均一に高密度で培養することは難しかった。これは、マイクロ流路を用いると、培地の量が制限されるため、細胞の密度が高い培養液を用いる必要があったが、細胞が高密度な液体をマイクロ流路に入れようとしても流体抵抗が高くなり注入が困難であったり、注入の過程で細胞の分散が不均一になり、播種後の細胞分布にバラツキが生じたりするためである。また、細胞を培養する箇所は凹凸部分に限りたいが、マイクロ流路全体に細胞が播種され、凹凸部分以外の細胞を除去する必要があった。さらに、除去した細胞は破棄することとなるため、高価な細胞が培養対象の場合にはコスト高となる。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑み、肝細胞を均一に且つ高密度で培養すると共に、排泄された胆汁を効率よく回収することができるマイクロ流体デバイス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】

【0006】

本発明に係るマイクロ流体デバイスは、上面及び下面を有するデバイス本体と、
前記デバイス本体の上面に平行な第１横方向に離間した位置において前記デバイス本体の上面にて開口する、細胞を培養するための第１凹部及び流体を供給又は排出するための第２凹部と、
前記第１凹部の底面と前記第２凹部の底面とを連通するマイクロ流路と、を備え、
前記マイクロ流路は、少なくとも前記第１凹部の底面において、第１横方向と直交する第２横方向に並べて形成された複数の第１溝を備えるものである。

【0007】

この構成によれば、細胞を培養するための第１凹部の底面に、マイクロ流路の一部である第１溝が形成されているため、肝細胞をマイクロ流路上に確実に播種することができ、肝細胞をマイクロ流路上で均一に且つ高密度で培養することができる。また、肝細胞から排泄された胆汁は、第１溝に流れ込むため、排泄された胆汁をマイクロ流路を介して第２凹部から排出して効率よく回収することができる。

【0008】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記マイクロ流路は、前記第１凹部と前記第２凹部の間に、第２横方向に並べて形成され、複数の前記第１溝の第１横方向の端部にそれぞれ接続される複数の孔を備える、という構成でもよい。

【0009】

この構成によれば、第１溝に流れ込んだ胆汁を孔を介して第２凹部に適切に導くことができる。

【0010】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記マイクロ流路は、前記第２凹部の底面において、第２横方向に並べて形成された複数の第２溝を備え、
複数の前記第２溝は、複数の前記孔の第１横方向の端部にそれぞれ接続される、という構成でもよい。

【0011】

この構成によれば、第１溝に流れ込んだ胆汁を孔及び第２溝を介して第２凹部に適切に導くことができる。

【0012】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記第１凹部は、底面から上方へ延びる下部空間と、前記下部空間の上端で前記下部空間よりも断面積を拡大する段差部と、前記下部空間の上側に隣接し、前記段差部によって断面積が拡大された上部空間と、を備える、という構成でもよい。

【0013】

この構成によれば、下部空間が窪んでいるため、下部空間に肝細胞を播種しやすく、肝細胞を高密度で培養することができる。また、上部空間が下部空間よりも拡大されているため、上部空間で培地を灌流しつつ、下部空間で肝細胞を培養することができる。

【0014】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記第１凹部及び前記第２凹部は、第２横方向に沿って複数設けられ、
隣り合う前記下部空間同士は独立し、隣り合う前記上部空間同士は連通する、という構成でもよい。

【0015】

この構成によれば、複数の第１凹部に対して、一つの上部空間で培地を灌流することができるため、細胞を効率よく培養することができる。

【0016】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記第１凹部は、第１横方向に沿って互いに独立して複数設けられる、という構成でもよい。

【0017】

この構成によれば、複数の第１凹部で同時に細胞を培養することができるため、細胞を効率よく培養することができる。

【0018】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記第２凹部は、前記第１凹部を第１横方向に挟むように複数設けられる、という構成でもよい。

【0019】

この構成によれば、例えば、一つの第２凹部に液体を供給し、別の第２凹部から胆汁等の排泄物質を回収しながら液体を排出することができる。

【0020】

また、本発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、複数の前記第１溝は、前記第１凹部の底面の全体に形成されている、という構成でもよい。

【0021】

この構成によれば、細胞を培養する箇所を複数の第１溝の上に限定することができるため、肝細胞を高密度で培養することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施形態に係るマイクロ流体デバイスの斜視図

【図2】本実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図3】図２に示すマイクロ流体デバイスのIII－III線断面図

【図4】図２に示すマイクロ流体デバイスのIV－IV線断面図

【図5】図２に示すマイクロ流体デバイス１のＶ－Ｖ線断面図

【図6】図２に示すマイクロ流体デバイス１のVI－VI線断面図

【図7】第１基板の斜視図

【図8】第２基板の斜視図

【図9】マイクロ流体デバイスの使用方法の一例を示す斜視図

【図10】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図11】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図12】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図13】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図14】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図15】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図16】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【図17】他の実施形態に係るマイクロ流体デバイスの平面図

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明に係るマイクロ流体デバイスにつき、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に開示された各図面は、あくまで模式的に図示されたものである。すなわち、図面上の寸法比と実際の寸法比とは必ずしも一致しておらず、また、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。

【0024】

図１は、本実施形態に係るマイクロ流体デバイス１の斜視図であり、図２は、本実施形態に係るマイクロ流体デバイス１の平面図である。図３は、図２に示すマイクロ流体デバイス１のIII－III線断面図であり、図４は、図２に示すマイクロ流体デバイス１のIV－IV線断面図であり、図５は、図２に示すマイクロ流体デバイス１のＶ－Ｖ線断面図であり、図６は、図２に示すマイクロ流体デバイス１のVI－VI線断面図である。

【0025】

マイクロ流体デバイス１は、略直方体状のデバイス本体２を備えている。デバイス本体２は、上下方向Ｄ３に対向する上面２ａ及び下面２ｂを有する。本実施形態の上面２ａ及び下面２ｂは、矩形状を呈している。以下の説明では、上面２ａに平行且つ上面２ａの一辺に沿った横方向を第１横方向Ｄ１とし、上面２ａに平行且つ第１横方向Ｄ１に直交する横方向を第２横方向Ｄ２とする。

【0026】

マイクロ流体デバイス１は、デバイス本体２の上面２ａにて開口する第１凹部３及び第２凹部４を備えている。第１凹部３及び第２凹部４は、デバイス本体２の上下方向Ｄ３の中途部に配置される底面３ａ，４ａをそれぞれ備えている。また、第１凹部３及び第２凹部４は、デバイス本体２の上面２ａに配置される開口３ｂ，４ｂをそれぞれ備えている。

【0027】

第１凹部３及び第２凹部４は、第１横方向Ｄ１に並んで配置されている。また、第１凹部３及び第２凹部４は、互いに離間して配置されている。すなわち、第１凹部３の開口３ｂ及び第２凹部４の開口４ｂは、互いに離間して配置されているとも言える。

【0028】

第１凹部３は、細胞を播種して培養するために用いられる。また、第２凹部４は、マイクロ流体デバイス１に液体を供給又は排出するために用いられる。本実施形態の第２凹部４は、第１凹部３を第１横方向Ｄ１に挟むように２つ設けられており、例えば、一方の第２凹部４へ液体を供給し、他方の第２凹部４から液体を排出する。

【0029】

第１凹部３は、図３に示すように、底面３ａから上方へ延びる下部空間３１と、下部空間３１の上側に隣接し、下部空間３１よりも断面積が拡大された上部空間３２と、を備えている。第１凹部３は、下部空間３１の上端で下部空間３１よりも断面積を拡大する段差部３３を備えており、上部空間３２は、この段差部３３によって断面積が拡大される。

【0030】

底面３ａは、特に限定されないが、図２に示すように正方形状を呈している。下部空間３１は、底面３ａから上方へ一定の断面積で延びている。また、開口３ｂは、底面３ａよりも広く、平面視において、底面３ａよりも外側に位置している。また、開口３ｂは、特に限定されないが、図２に示すように略楕円状を呈している。上部空間３２は、開口３ｂから下方へ一定の断面積で延びている。開口３ｂは、第２横方向Ｄ２の幅が第１横方向Ｄ１の幅よりも大きくなるように形成されている。これにより、段差部３３は、下部空間３１から第２横方向Ｄ２の距離が第１横方向Ｄ１の距離よりも長くなっている。

【0031】

下部空間３１は、例えば第１横方向Ｄ１の幅が４ｍｍ、第２横方向Ｄ２の幅が４ｍｍ、上下方向Ｄ３の高さが３ｍｍである。また、上部空間３２は、例えば第１横方向Ｄ１の幅が６ｍｍ、第２横方向Ｄ２の幅が１２ｍｍ、上下方向Ｄ３の高さが５ｍｍである。なお、上部空間３２の第２横方向Ｄ２の幅は、第２横方向Ｄ２における曲線が最も広がる最大の幅とした。

【0032】

第２凹部４の底面４ａは、特に限定されないが、図２に示すように略楕円状を呈している。第２凹部４は、底面４ａから上方へ一定の断面積で延びている。これにより、開口４ｂは、平面視において底面４ａと重なる。第２凹部４は、例えば第１横方向Ｄ１の幅が２ｍｍ、第２横方向Ｄ２の幅が６ｍｍ、上下方向Ｄ３の高さが８ｍｍである。なお、第２凹部４の第２横方向Ｄ２の幅は、第２横方向Ｄ２における曲線が最も広がる最大の幅とした。

【0033】

マイクロ流体デバイス１は、図２及び図６に示すように、第１凹部３の底面３ａと第２凹部４の底面４ａとを連通するマイクロ流路５を備えている。マイクロ流路５は、第１横方向Ｄ１に延びている。

【0034】

マイクロ流路５は、第１凹部３の底面３ａに形成された複数の第１溝５１を備えている。複数の第１溝５１は、第２横方向Ｄ２に並んでいる。複数の第１溝５１は、第１凹部３の底面３ａの全体に形成されることが好ましい。本実施形態では、複数の第１溝５１は、図２に示すように、底面３ａの第１横方向Ｄ１の全体に形成され、底面３ａの第２横方向Ｄ２の略全体に形成されている。

【0035】

本実施形態の第１溝５１の断面は、矩形状をしている。ただし、第１溝５１の断面は、矩形状に限定されず、溝底へ向かって幅が狭くなった台形状や半楕円形状などでもよい。

【0036】

第１溝５１の幅（第２横方向Ｄ２の幅）は、例えば、３～１００μｍであり、本実施形態では５μｍである。また、第１溝５１の深さ（上下方向Ｄ３の高さ）は、例えば５～１５０μｍであり、本実施形態では１０μｍである。また、第１溝５１同士の間隔は、幅の１～２倍であり、本実施形態では２０μｍである。第１溝５１は、例えば２０～１０００本であるが、本実施形態では説明の便宜のため１３本のみを図示している。

【0037】

また、マイクロ流路５は、第２凹部４の底面４ａに形成された複数の第２溝５２を備えている。複数の第２溝５２は、第２横方向Ｄ２に並んでいる。第２溝５２の幅（第２横方向Ｄ２の幅）は、例えば、３～１００μｍであり、本実施形態では５μｍである。また、第２溝５２の深さ（上下方向Ｄ３の高さ）は、例えば５～１５０μｍであり、本実施形態では１０μｍである。また、第２溝５２同士の間隔は、幅の１～５０倍であり、本実施形態では２０μｍである。この間隔の幅は使用する細胞の接着性に応じて選択する。

【0038】

また、マイクロ流路５は、第１凹部３と第２凹部４の間に形成された複数の孔５３を備えている。複数の孔５３は、第２横方向Ｄ２に並んでいる。複数の孔５３は、複数の第１溝５１の第１横方向Ｄ１の端部にそれぞれ接続される。また、複数の第２溝５２は、複数の孔５３の第１横方向Ｄ１の端部にそれぞれ接続される。

【0039】

第１溝５１、第２溝５２、及び孔５３は、すべて同じ断面形状となり連通していることが好ましい。これにより、第１溝５１、第２溝５２、及び孔５３は、底面と側面が段差無く連続するため、液体の流れを阻害しない。孔５３の長さは、例えば２ｍｍである。また、孔５３は隣接する孔と連結しても良い。これにより、孔内での流体抵抗が低下し、液体の流れがより良くなる。

【0040】

ところで、本実施形態のデバイス本体２は、図７に示す第１基板２１と、第１基板２１の上面に部分的に接触して配置される図８に示す第２基板２２とを備えるようにしてもよい。すなわち、マイクロ流体デバイス１は、第１基板２１の上面に、第２基板２２の下面が部分的に接触するように積層し、接合されて形成されてもよい。このようなマイクロ流体デバイス１の製造方法の一例について、以下で説明する。

【0041】

（基板の準備工程）
マイクロ流体デバイス１を構成する、第１基板２１及び第２基板２２を準備する。この時点では、第１基板２１及び第２基板２２は、例えば矩形板状の部材である。

【0042】

第１基板２１及び第２基板２２を構成する材料には、好ましくは実質的に非多孔質体の材料を使用する。ここで、「実質的に非多孔質体」であるとは、基板の見かけ状の表面積が、実際の表面積に近似している状態を指す。上記のような非多孔質体を形成する材料の例としては、ガラスやシリコンなどの無機材料、又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シリコーン等の樹脂材料が挙げられる。なお、これらの樹脂材料が２種以上組み合わせられていても構わない。また、第１基板２１と第２基板２２とで使用する材料を異ならせてもよい。

【0043】

（第１基板２１の形状加工）
第１基板２１に対して、リソグラフィ技術を利用し、第１溝５１、第２溝５２，及び孔５３の形成予定領域に対して、微細な深さでエッチングを行う。このエッチング深さは、上述した、第１溝５１及び、第２溝５２の深さ，並びに孔５３の径に相当する高さに応じて設定される。第１溝５１、第２溝５２，及び孔５３の断面形状が同じである場合、この加工によって、マイクロ流路５の形成予定領域の全体に凹凸溝２１ａが形成されることになる。その後、第１基板２１の上面に第２基板２２が接合されることで、凹凸溝２１ａの一部が第２基板２２で覆われる結果、複数の孔５３が形成される。

【0044】

（第２基板２２の形状加工）
第２基板２２に対して、第１凹部３及び第２凹部４の形成予定領域に、射出成型、切削加工等の方法により貫通孔２２ａ，２２ｂを形成する。

【0045】

（接合工程）
このように形状加工された第１基板２１及び第２基板２２が接合され、図１に示すマイクロ流体デバイス１が得られる。接合方法としては、光やプラズマを使った表面改質を利用した接合、熱接合、接着剤を使った接着、溶剤を使った接合などを利用することができる。接合方法の一例は、以下の通りである。

【0046】

まず、第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれの接合面に対して、表面を活性化する処理を行う。表面活性化処理の方法としては、紫外線を照射する方法が利用できる。具体例としては、紫外線光源から波長２００ｎｍ以下の真空紫外線（ＶＵＶ）を照射することで実行される。紫外線光源としては、ピーク波長が１７２ｎｍ近傍を示すＸｅエキシマランプ、１８５ｎｍに輝線を有する低圧水銀ランプ、波長１２０～２００ｎｍの範囲に輝線を有する重水素ランプ等を好適に用いることができる。真空紫外線の照度は、例えば１０～５００ｍＷ／ｃｍ^２であり、照射時間は第１基板２１及び第２基板２２の形成材料に応じて適宜設定されるが、例えば０．１～６０秒間である。

【0047】

次に、表面活性化処理が施された第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれの接合面を接触させ、プレス機等を利用して押圧し、両者を接合する。この工程は、接合を強固にするために、必要に応じて加熱された環境において行われる。接合工程において、加熱温度や押圧力等の接合条件は、第１基板２１及び第２基板２２の構成材料に応じて設定される。具体的な条件を挙げると、押圧する際の温度は例えば４０～１５０℃であり、接合するための押圧力は例えば、０．１～１０ＭＰａである。この接合工程は、第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれの接合面の表面活性化状態が維持された状態で行うのが好ましく、かかる観点から、紫外線照射完了後、例えば１０分以内に行うとよい。

【0048】

なお、第１基板２１及び第２基板２２を加圧した後、必要に応じて更に所定時間加熱してもよい。詳細な一例として、第１基板２１及び第２基板２２の加圧状態を所定時間にわたって維持した後、その加圧状態を解除して所定温度まで上昇させ、その温度を所期の接合状態が得られるまで維持するようにしてもよい。ここで、所定温度とは、第１基板２１及び第２基板２２に加熱による変形が生じることのない温度である。

【0049】

その後、冷却工程を経て、第１基板２１の上面に第２基板２２が部分的に接触してなるマイクロ流体デバイス１が得られる。

【0050】

なお、第２基板２２は、第１凹部３の段差部３３の位置で分割した２つの板状部材で構成されても構わない。このとき、一方の板状部材に対して、下部空間３１の形成予定領域に貫通孔を形成し、他方の板状部材に対して、上部空間３２の形成予定領域に貫通孔を形成すればよい。

【0051】

次に、マイクロ流体デバイス１の使用方法の一例について説明する。ここでは、マイクロ流体デバイス１を肝細胞から分泌される胆汁の回収用として使用する例を示す。

【0052】

i）初めに、図９に実線の矢印で示すように、第１凹部３の下部空間３１に肝細胞を播種する。このとき、下部空間３１が窪んでいるため、下部空間３１に肝細胞を播種しやすい。なお、肝細胞は、分散細胞として投入されるのが好ましい。また、細胞塊として投入されてもよい。このときの細胞塊のサイズは、例えば３０～１００μｍ程度である。

【0053】

第１凹部３に投入された肝細胞は、底面３ａに接着する。肝細胞は、第１溝５１の上部を覆うように底面３ａに接着する。

【0054】

ii）次いで、培養液（培地）を第１凹部３に供給し、肝細胞を培養する。このとき、図９に一点鎖線の矢印で示すように、上部空間３２の第２横方向Ｄ２の一方側から培養液を供給し、上部空間３２に第２横方向Ｄ２の他方側から培養液を排出することで、上部空間３２で培養液を灌流することができる。第１凹部３が、下部空間３１よりも拡大された上部空間３２を備えることで、上部空間３２で培養液を灌流しつつ、下部空間３１で肝細胞を培養することができる。このとき、下部空間３１は窪んでいるため、下部空間３１内の肝細胞への培養液の灌流の影響を小さくすることができる。肝細胞は、第１凹部３の底面３ａの大部分または全てを覆うまでに増殖する。肝細胞が成長するにつれて、肝細胞中に毛細胆管(微小胆管)が形成される。毛細胆管から排泄された胆汁が第１溝５１に流れ込む。

【0055】

iii）次いで、図９に二点鎖線の矢印で示すように、一方の第２凹部４から液体を供給し、他方の第２凹部４からマイクロ流路５の胆汁を回収しながら液体を排出する。このとき、第１凹部３の底面３ａの大部分または全てが肝細胞により覆われているため、第１凹部３中の培養液が第１溝５１に流れ込むことを大部分または完全に抑制することができる。これにより、肝細胞から排泄された胆汁を高濃度で回収することができる。

【0056】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0057】

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上記した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【0058】

（１）上記の実施形態では、マイクロ流路５は、第１凹部３と第２凹部４の間に、第２横方向Ｄ２に並べて形成され、複数の第１溝５１の第１横方向Ｄ１の端部にそれぞれ接続される複数の孔５３を備えているが、これに限定されない。例えば、マイクロ流路５は、第１凹部３と第２凹部４の間に、複数の第１溝５１の第１横方向Ｄ１の端部の全てに接続される一つの孔を備えていてもよい。

【0059】

（２）また、マイクロ流路５は、第１凹部３と第２凹部４の間に、第２横方向Ｄ２に並べて形成され、複数の第１溝５１の第１横方向Ｄ１の端部にそれぞれ接続される複数の第３溝を備えていてもよい。

【0060】

（３）上記の実施形態では、マイクロ流路５は、第２凹部４の底面４ａにおいて、第２横方向Ｄ２に並べて形成された複数の第２溝５２を備え、複数の第２溝５２は、複数の孔５３の第１横方向Ｄ１の端部にそれぞれ接続されているが、これに限定されない。例えば、マイクロ流路５は、第２凹部４の底面４ａに形成された一つの溝を備え、当該一つの溝は、複数の孔５３の第１横方向Ｄ１の端部の全てに接続されていてもよい。

【0061】

（４）上記の実施形態では、第１凹部３は、底面３ａから上方へ延びる下部空間３１と、下部空間３１の上端で下部空間３１よりも断面積を拡大する段差部３３と、下部空間３１の上側に隣接し、段差部３３によって断面積が拡大された上部空間３２と、を備えているが、これに限定されない。例えば、第１凹部３は、段差部３３を備えない円柱状の窪みであってもよい。

【0062】

（５）上記の実施形態では、第２溝５２は、第２凹部４の底面４ａの第１横方向Ｄ１の全体に形成されているが、これに限定されない。例えば、第２溝５２は、図１０に示すように、第２凹部４の底面４ａのうち第１横方向Ｄ１の中央まで形成されていてもよい。

【0063】

（６）上記の実施形態では、第１凹部３の底面３ａは、正方形状を呈しているが、これに限定されない。例えば、第１凹部３の底面３ａは、図１１に示すように、円形状を呈していてもよい。このとき、下部空間３１は、円柱状を呈している。

【0064】

（７）上記の実施形態では、第２凹部４は、第１凹部３を第１横方向Ｄ１に挟むように２つ設けられているが、これに限定されない。例えば、第２凹部４は、図１２に示すように、第１凹部３に対して１つのみ設けられてもよい。なお、図１２では、説明の便宜のため、デバイス本体２を省略しており、また、マイクロ流路５（第１溝５１、第２溝５２、孔５３）を簡素化して示している（図１３～図１７も同様）。

【0065】

（８）上記の実施形態では、第１凹部３は、１つのみ設けられているが、これに限定されない。例えば、第１凹部３は、図１３に示すように、第１横方向Ｄ１に沿って互いに独立して複数設けられてもよい。図１３に示す例では、第１凹部３は、第１横方向Ｄ１に沿って互いに独立して２つ設けられているが、３つ以上設けられてもよい。

【0066】

（９）また、第１凹部３及び第２凹部４は、図１４に示すような配置でもよい。

【0067】

（１０）また、第１凹部３及び第２凹部４は、図１５に示すような配置でもよい。図１５に示す例では、第２凹部４は、第１凹部３によって第１横方向Ｄ１に挟まれている。

【0068】

（１１）また、第１凹部３及び第２凹部４は、図１６に示すように、第２横方向Ｄ２に沿って複数設けられる、という構成でもよい。図１６に示す例では、第１凹部３及び第２凹部４は、第２横方向Ｄ２に沿って２つずつ設けられているが、３つ以上ずつ設けられてもよい。このとき、第１凹部３は、図１６に示すように、隣り合う下部空間３１同士は独立し、隣り合う上部空間３２同士は連通する、という構成でもよい。

【0069】

（１２）また、第１凹部３及び第２凹部４は、図１７に示すような配置でもよい。図１７に示す実施形態は、図１４の形態と図１６の形態を組み合わせたものである。

【符号の説明】

【0070】

１ ：マイクロ流体デバイス
２ ：デバイス本体
２ａ ：上面
２ｂ ：下面
３ ：第１凹部
３ａ ：底面
３ｂ ：開口
４ ：第２凹部
４ａ ：底面
４ｂ ：開口
５ ：マイクロ流路
２１ ：第１基板
２１ａ ：凹凸溝
２２ ：第２基板
２２ａ ：貫通孔
２２ｂ ：貫通孔
３１ ：下部空間
３２ ：上部空間
３３ ：段差部
５１ ：第１溝
５２ ：第２溝
５３ ：孔
Ｄ１ ：第１横方向
Ｄ２ ：第２横方向
Ｄ３ ：上下方向

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】