特許 7395387 流体取扱装置、流体取扱システムおよび液滴含有液の製造方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-01

(45)【発行日】2023-12-11

(54)【発明の名称】流体取扱装置、流体取扱システムおよび液滴含有液の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/08 20060101AFI20231204BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20231204BHJP

【ＦＩ】

G01N35/08 B

G01N37/00 101

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020038743

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021139794

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-02-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 誠一郎

【審査官】前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０４４６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５１８７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８１２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６６０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３９４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３５３９６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／０８

Ｇ０１Ｎ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１粘度の第１液体を流すための第１液体流路と、
前記第１粘度よりも高い粘度の第２粘度の第２液体を流すための第２液体流路と、
前記第１液体流路と、前記第２液体流路とが接続され、前記第１液体および前記第２液体を合流させるための合流部と、
搬送流体を流すための第１搬送流体流路と、
前記搬送流体を流すための第２搬送流体流路と、
前記合流部と、前記第１搬送流体流路と、前記第２搬送流体流路とが接続され、前記第１液体および前記第２液体を前記搬送流体で区画して前記第１液体および前記第２液体の液滴が前記搬送流体中に分散した液滴含有液を生成するための生成部と、
前記生成部に接続され、前記液滴含有液を流すための液滴流路と、
を有し、
前記第１液体流路および前記第１搬送流体流路は、前記合流部および前記生成部を通る直線で流体取扱装置を２つに区分けした場合に一方の側に配置されており、
前記第２液体流路および前記第２搬送流体流路は、前記合流部および前記生成部を通る直線で流体取扱装置を２つに区分けした場合に他方の側に配置されており、
前記第１搬送流体流路および前記第２搬送流体流路は、前記液滴含有液を生成するときに前記第２搬送流体流路を流れる前記搬送流体の流量が前記第１搬送流体流路を流れる前記搬送流体の流量よりも多くなるように構成されている、
流体取扱装置。

【請求項2】

前記第１液体流路の上流端に接続された第１液体導入部と、
前記第２液体流路の上流端に接続された第２液体導入部と、
前記第１搬送流体流路の上流端に接続された第１搬送流体導入部と、
前記第２搬送流体流路の上流端に接続された第２搬送流体導入部と、
前記液滴流路の下流端に接続された液滴回収部と、
をさらに有する、
請求項１に記載の流体取扱装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の流体取扱装置と、
前記第１液体流路内の前記第１液体と、前記第２液体流路内の前記第２液体と、前記第１搬送流体流路内の前記搬送流体と、前記第２搬送流体流路内の前記搬送流体とを前記液滴流路に向かって移動させる移動装置と、
を有する、
流体取扱システム。

【請求項4】

前記移動装置は、前記液滴流路の内部を負圧にすることにより、前記第１液体流路内の前記第１液体と、前記第２液体流路内の前記第２液体と、前記第１搬送流体流路内の前記搬送流体と、前記第２搬送流体流路内の前記搬送流体とを前記液滴流路に向かって移動させる減圧装置である、請求項３に記載の流体取扱システム。

【請求項5】

前記移動装置は、前記第１液体流路、前記第２液体流路、前記第１搬送流体流路および前記第２搬送流体流路の内部を加圧することにより、前記第１液体流路内の前記第１液体と、前記第２液体流路内の前記第２液体と、前記第１搬送流体流路内の前記搬送流体と、前記第２搬送流体流路内の前記搬送流体とを前記液滴流路に向かって移動させる加圧装置である、請求項３に記載の流体取扱システム。

【請求項6】

請求項１または請求項２に記載の流体取扱装置を使用した、前記第１液体および前記第２液体を前記搬送流体で区画して前記第１液体および前記第２液体の液滴が前記搬送流体中に分散した液滴含有液の製造方法であって、
前記液滴含有液を生成するときに、前記第２搬送流体流路を流れる前記搬送流体の流量が前記第１搬送流体流路を流れる前記搬送流体の流量よりも多くなるように前記搬送流体を送液する、
液滴含有液の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体取扱装置、流体取扱システムおよび液滴含有液の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

臨床検査、食物検査、環境検査などでは、細胞、タンパク質、核酸などの微量な被分析物の高精度な分析が要求されることがある。微量な被分析物の分析を行う手法の一つとして、被分析物を含む液体から、直径が０．１～１０００μｍの微小な液滴（「ドロップレット」ともいう）を生成し、これを観察したり分析したりする手法がある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、サンプルが流れるための分散相供給チャンネルと、オイルが流れるための第１のマイクロチャンネルと、オイルが流れるための第２のマイクロチャンネルとを有する、微小液滴の製造装置が記載されている。

【0004】

特許文献１に記載の微小液滴の製造装置では、流れるサンプルに対してオイルを挟み込むように流して、流れるサンプルを分断することにより微小液滴を生成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２００２／０６８１０４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、特許文献１に記載の微小液滴の製造装置で、粘度の異なる２種類の液体を用いて液滴を製造することが考えられる。この場合、溶液が流路の内壁に接触してしまい、サンプルの液滴を適切に製造できなくなることがある。

【0007】

そこで、本発明の目的は、粘度の異なる２種類の液体を用いても、搬送流体に液体の液滴が分散した液滴含有液を安定に製造できる流体取扱装置を提供することである。また、本発明の別の目的は、当該流体取扱装置を有する流体取扱システムを提供することである。さらに、本発明の別の目的は、流体取扱装置または流体取扱システムを用いた液滴含有液の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の流体取扱装置は、第１粘度の第１液体を流すための第１液体流路と、前記第１粘度と異なる粘度の第２粘度の第２液体を流すための第２液体流路と、前記第１液体流路と、前記第２液体流路とが接続され、前記第１液体および前記第２液体を合流させるための合流部と、搬送流体を流すための第１搬送流体流路と、前記搬送流体を流すための第２搬送流体流路と、前記合流部と、前記第１搬送流体流路と、前記第２搬送流体流路とが接続され、前記第１液体および前記第２液体を前記搬送流体で区画して前記第１液体および前記第２液体の液滴が前記搬送流体中に分散した液滴含有液を生成するための生成部と、前記生成部に接続され、前記液滴含有液を流すための液滴流路と、を有し、前記第１液体流路および前記第１搬送流体流路は、前記合流部および前記生成部を通る直線で流体取扱装置を２つに区分けした場合に一方の側に配置されており、前記第２液体流路および前記第２搬送流体流路は、前記合流部および前記生成部を通る直線で流体取扱装置を２つに区分けした場合に他方の側に配置されており、前記第１搬送流体流路および前記第２搬送流体流路は、前記液滴含有液を生成するときに前記第２搬送流体流路を流れる前記搬送流体の流量が前記第１搬送流体流路を流れる前記搬送流体の流量よりも多くなるように構成されている。

【0009】

本発明の流体取扱システムは、本発明の流体取扱装置と、前記第１液体流路内の前記第１液体と、前記第２液体流路内の前記第２液体と、前記第１搬送流体流路内の前記搬送流体と、前記第２搬送流体流路内の前記搬送流体とを前記液滴流路に向かって移動させる移動装置と、を有する。

【0010】

本発明の液滴の製造方法は、本発明の流体取扱装置を使用した、第１液体および第２液体を搬送流体で区画して前記第１液体および前記第２液体の液滴が前記搬送流体中に分散した液滴含有液の製造方法であって、前記液滴含有液を生成するときに、第２搬送流体流路を流れる搬送流体の流量が第１搬送流体流路を流れる搬送流体の流量よりも多くなるように前記搬送流体を送液する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の流体取扱装置は、粘度の異なる２種類の液体を用いても、安定して液滴含有液を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る流体取扱システムの構成を示す図である。

【図2】図２Ａ、Ｂは、流体取扱装置および基板の構成を示す図である。

【図3】図３Ａ、Ｂは、本実施の形態に係る流体取扱システムの効果を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施の形態に係る流体取扱装置、流体取扱システムおよび液滴含有液の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

（流体取扱システムおよび流体取扱装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る流体取扱システム１００の構成を示す模式図である。なお、図１では、流体取扱装置１１０は断面で示している。図２Ａ、Ｂは、流体取扱装置１１０および基板１１２の構成を示す図である。図２Ａは、流体取扱装置１１０の平面図であり、図２Ｂは、基板１１２の底面図である。

【0015】

図１に示されるように、流体取扱システム１００は、流体取扱装置１１０と、送液装置１６０とを有する。

【0016】

流体取扱装置１１０は、フィルム１１１および基板１１２から構成されており、基板１１２の一方の面にフィルム１１１が接合されている。フィルム１１１および基板１１２で囲まれた領域は、第１液体、第２液体、搬送流体、液滴含有液などを流すための流路となる。流体取扱装置１１０は、第１液体導入部１２１と、第１液体流路１２２と、第２液体導入部１２３と、第２液体流路１２４と、合流部１２５と、第１搬送流体導入部１２６と、第１搬送流体流路１２７と、第２搬送流体導入部１２８と、第２搬送流体流路１２９と、生成部１３０と、液滴流路１３１と、液滴回収部１３２とを有する。第１液体流路１２２および第１搬送流体流路１２７は、合流部１２５および生成部１３０を通る直線で流体取扱装置１１０を２つに区分けした場合に一方の側に配置されており、第２液体流路１２４および第２搬送流体流路１２９は、合流部１２５および生成部１３０を通る直線で流体取扱装置１１０を２つに区分けした場合に他方の側に配置されている。

【0017】

第１液体は、液滴として選別したい液体、または、液滴内に封入して選別したい被選別物を含む液体である。第１液体の例には、細胞、タンパク質、または核酸などを含む液体が含まれる。また、第１液体は、上記の細胞、タンパク質、または核酸などなどの被選別物を分散させるための分散溶媒を含んでいてもよい。第１液体の第１粘度は、特に限定されない。第１液体の２５℃で落急式粘度計（ヘップラーの落球原理に基づく方法）にて測定される第１粘度は、１．０～３．０ｍＰａ・ｓ程度である。

【0018】

第２液体は、第１粘度よりも高い第２粘度である。第２液体は、第１液体とともに液滴として選別したい液体、または、液滴内に封入して選別したい被選別物を含む液体である。第２液体の例には、磁性ビーズ、界面活性剤、密度調整液、細胞、核酸、などを含む液体が含まれる。また、第２液体は、磁性ビーズ、蛍光ビーズ、など被選別物を分散させるための分散溶媒を含んでいてもよい。第２液体の第２粘度は、第１粘度よりも高ければ、特に限定されない。第２液体の２５℃で落急式粘度計（ヘップラーの落球原理に基づく方法）にて測定される第２粘度は、１．５～３．０ｍＰａ・ｓ程度である。

【0019】

搬送流体は、サンプルに衝突することでサンプルを区画する。搬送流体の例には、オイルが含まれる。オイルの例には、鉱物油やシリコーンオイルなどの常温で液状の各種オイルが含まれる。

【0020】

基板１１２は、透明な略矩形の樹脂基板である。基板１１２の厚さは、特に限定されないが、例えば１～１０ｍｍである。基板１１２の材料は、特に限定されず、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板１１２の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレンおよび、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーが含まれる。

【0021】

基板１１２には、複数の流路溝と、複数の貫通孔が形成されている。基板１１２には、第１貫通孔１４１と、第１液体流路溝１４２と、第２貫通孔１４３と、第２液体流路溝１４４と、合流部溝１４５と、第３貫通孔１４６と、第１搬送流体流路溝１４７と、第４貫通孔１４８と、第２搬送流体流路溝１４９と、生成溝１５０と、液滴流路溝１５１と、第５貫通孔１５２とが形成されている。基板１１２の第１液体流路溝１４２と、第２液体流路溝１４４と、合流部溝１４５と、第１搬送流体流路溝１４７と、第２搬送流体流路溝１４９と、生成溝１５０と、液滴流路溝１５１とが形成されている面には、フィルム１１１が接合されている。基板１１２にフィルム１１１が接合されることにより、第１貫通孔１４１は第１液体導入部１２１となり、第１液体流路溝１４２は第１液体流路１２２となり、第２貫通孔１４３は第２液体導入部１２３となり、第２液体流路溝１４４は第２液体流路１２４となり、第３貫通孔１４６は第１搬送流体導入部１２６となり、第１搬送流体流路溝１４７は第１搬送流体流路１２７となり、第４貫通孔１４８は第２搬送流体導入部１２８となり、第２搬送流体流路溝１４９は第２搬送流体流路１２９となり、生成溝１５０は生成部１３０となり、液滴流路溝１５１は液滴流路１３１となり、第５貫通孔１５２は液滴回収部１３２となる。

【0022】

フィルム１１１は、透明な略矩形の樹脂製のフィルムである。フィルム１１１の厚みは、例えば３０μｍ以上３００μｍ以下である。また、フィルム１１１の材料も、特に限定されない。フィルム１１１の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。フィルム１１１の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン及び、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどが含まれる。フィルム１１１は、例えば熱圧着やレーザ溶着、接着剤などにより基板１１２に接合される。

【0023】

第１液体導入部１２１は、第１液体流路１２２の上流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。第１液体導入部１２１は、基板１１２に形成されている第１貫通孔１４１と、第１貫通孔１４１の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。第１液体導入部１２１の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。本実施の形態では、第１液体導入部１２１の形状は、略円柱形状である。また、本実施の形態では、第１液体導入部１２１の直径は、２ｍｍ程度である。

【0024】

第１液体流路１２２は、第１液体導入部１２１と合流部１２５とを繋ぐ流路である。第１液体流路１２２は、基板１１２に形成されている第１液体流路溝１４２と、第１液体流路溝１４２を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。第１液体流路１２２の構造は、第１液体を適切に流すことができれば特に制限されない。

【0025】

第１液体流路１２２の断面の形状は、特に制限されず、半円状や矩形状、円形状など、いずれの形状でもよい。第１液体流路１２２の断面の大きさも、特に制限されない。「流路の断面」とは、流路の流れ方向に直交する向きの断面を意味する。本実施の形態では、第１液体流路１２２は、幅が０．０５５ｍｍであり、流路深さが０．０５ｍｍであり、流路長さが１３ｍｍである。

【0026】

第２液体導入部１２３は、第２液体流路１２４の上流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。第２液体導入部１２３は、基板１１２に形成されている第２貫通孔１４３と、第２貫通孔１４３の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。第２液体導入部１２３の形状および大きさなどは、第１液体導入部と同じであるため、その説明を省略する。

【0027】

第２液体流路１２４は、第２液体導入部１２３と合流部１２５とを繋ぐ流路である。第２液体流路１２４は、基板１１２に形成されている第２液体流路溝１４４と、第２液体流路溝１４４を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。第２液体流路１２４の構造は、第２液体を適切に流すことができれば特に制限されない。本実施の形態では、第２液体流路１２４は、幅が０．０５５ｍｍであり、流路深さが０．０５ｍｍであり、流路長さが１３ｍｍである。

【0028】

合流部１２５は、第１液体流路１２２および第２液体流路１２４の下流端が接続されており、第１液体および第２液体を合流させ、合流した液体を生成部１３０に送る。合流部１２５は、基板１１２に形成されている合流部溝１４５と、合流部溝１４５の開口部を覆うように配置されたフィルム１１１とから構成されている。合流部１２５の下流端は、生成部１３０に接続されている。

【0029】

第１搬送流体導入部１２６は、第１搬送流体流路１２７の上流端に接続され、かつ外部に開放された有底の凹部である。第１搬送流体導入部１２６は、搬送流体を流体取扱装置１１０内に導入するための導入口である。第１搬送流体導入部１２６は、基板１１２に形成されている第３貫通孔１４６と、第３貫通孔１４６の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。第１搬送流体導入部１２６の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。本実施の形態では、第１搬送流体導入部１２６の形状は、略円柱形状である。また、本実施の形態では、第１搬送流体導入部１２６の直径は、２ｍｍ程度である。

【0030】

第１搬送流体流路１２７は、第１搬送流体導入部１２６と生成部１３０とを繋ぎ、第１搬送流体導入部１２６に導入された搬送流体を流すための流路である。第１搬送流体流路１２７は、基板１１２に形成されている第１搬送流体流路溝１４７と、第１搬送流体流路溝１４７を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。本実施の形態では、第１搬送流体流路１２７は、幅が０．１ｍｍであり、流路深さが０．０５ｍｍであり、流路長さが４０ｍｍである。

【0031】

第２搬送流体導入部１２８は、第２搬送流体流路１２９の上流端に接続され、かつ外部に開放された有底の凹部である。第２搬送流体導入部１２８は、搬送流体を流体取扱装置１１０内に導入するための導入口である。第２搬送流体導入部１２８は、基板１１２に形成されている第４貫通孔１４８と、第４貫通孔１４８の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。第２搬送流体導入部１２８の形状および大きさは、第１搬送流体導入部１２６と同じであるため、その説明を省略する。

【0032】

第２搬送流体流路１２９は、第２搬送流体導入部１２８と生成部１３０とを繋ぎ、第２搬送流体導入部１２８に導入された搬送流体を流すための流路である。第２搬送流体流路１２９は、基板１１２に形成されている第２搬送流体流路溝１４９と、第２搬送流体流路溝１４９を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。本実施の形態では、第２搬送流体流路１２９は、幅が０．１ｍｍであり、流路深さが０．０５ｍｍであり、流路長さが３６ｍｍである。第２搬送流体流路１２９は、第１搬送流体流路１２７より、流量が１０％増量した場合の設計値とした。

【0033】

生成部１３０は、搬送流体中に第１液体および第２液体の液滴を生成するための領域である。生成部１３０は、合流部１２５と、第１液体流路１２２と、第２液体流路１２４と、第１搬送流体流路１２７と、第２搬送流体流路１２９と、液滴流路１３１とを接続するように配置されている。生成部１３０では、合流部１２５で合流した第１液体および第２液体が、第１搬送流体流路１２７および第２搬送流体流路１２９から流入する搬送流体によって液滴状に区画され液滴含有液が生成される。生成された液滴含有液は、液滴流路１３１に送られる。

【0034】

液滴流路１３１は、生成部１３０の下流端と液滴回収部１３２とを繋ぎ、生成された液滴含有液を流す流路である。液滴流路１３１の液滴含有液が流れる方向に直交する方向における断面積は、液滴の大きさよりも大きければ特に限定されない。液滴流路１３１を流れる液滴含有液は、液滴回収部１３２に送られる。

【0035】

液滴回収部１３２は、液滴流路１３１の下流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。液滴回収部１３２は、基板１１２に形成されている第５貫通孔１５２と、第５貫通孔１５２の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１１とから構成されている。液滴回収部１３２の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。本実施の形態では、液滴回収部１３２の形状は、略円柱形状である。また、本実施の形態では、液滴回収部１３２の幅は、２ｍｍ程度である。液滴回収部１３２には、送液装置１６０が接続されている。

【0036】

送液装置１６０は、第１液体流路１２２に流れる第１液体と、第２液体流路１２４に流れる第２液体と、第１搬送流体流路１２７に流れる搬送流体と、第２搬送流体流路１２９に流れる搬送流体とを液滴流路１３１に向かって移動させる装置である。送液装置１６０は、いわゆる減圧装置でもよいし、加圧装置でもよい。送液装置１６０が減圧装置の場合、液滴流路１３１を負圧にすることにより、第１液体流路１２２に流れる第１液体と、第２液体流路１２４に流れる第２液体と、第１搬送流体流路１２７に流れる搬送流体と、第２搬送流体流路１２９に流れる搬送流体とを液滴流路１３１に向かって移動させる。送液装置１６０が加圧装置の場合、第１液体流路１２２と、第２液体流路１２４と、第１搬送流体流路１２７と、第２搬送流体流路１２９とを加圧にすることにより、第１液体流路１２２に流れる第１液体と、第２液体流路１２４に流れる第２液体と、第１搬送流体流路１２７に流れる搬送流体と、第２搬送流体流路１２９に流れる搬送流体とを液滴流路１３１に向かって移動させる。本実施の形態では、送液装置１６０は、減圧装置である。送液装置１６０は、蓋部１６１と、接続管１６２と、吸引ポンプ１６３とを有する。

【0037】

蓋部１６１は、液滴回収部１３２に接続されており、液滴回収部１３２の開口部を塞ぐ。蓋部１６１には接続管１６２が接続されている。

【0038】

接続管１６２は、蓋部１６１と、吸引ポンプ１６３とを接続する。接続管１６２の上流端には蓋部１６１が接続されており、下流端には吸引ポンプ１６３が接続されている。

【0039】

吸引ポンプ１６３は、液滴回収部１３２内を負圧に制御する。吸引ポンプ１６３の構成は、上記の発揮できれば特に限定されない。吸引ポンプ１６３は、例えばシリンジポンプである。

【0040】

（流体取扱システムの使用方法）
ここで、上述した流体取扱システム１００の使用方法について説明する。まず、流体取扱装置１１０の第１液体導入部１２１に第１液体を導入し、第２液体導入部１２３に第２液体を導入し、第１搬送流体導入部１２６に搬送流体を導入し、第２搬送流体導入部１２８に搬送流体を導入する。このとき、第１液体導入部１２１、第２液体導入部１２３、第１搬送流体導入部１２６および第２搬送流体導入部１２８は開放されているが、第１液体流路１２２の上流端は第１液体により塞がれており、第２液体流路１２４の上流端は第２液体により塞がれており、第１搬送流体流路１２７の上流端は搬送流体により塞がれており、第２搬送流体流路１２９の上流端は搬送流体により塞がれている。次いで、液滴回収部１３２を蓋部１６１で閉塞する。これにより、流体取扱装置１１０内の流路を密閉する。最後に、吸引ポンプ１６３を駆動させて、液滴流路１３１の内部を負圧にする。第１液体が第１液体流路１２２を流れるとともに、第２液体が第２液体流路１２４を流れる。さらに、搬送流体が第１搬送流体流路１２７を流れるとともに、搬送流体が第２搬送流体流路１２９を流れる。これにより、第１液体および第２液体が生成部１３０に流れ込むとともに、搬送流体が生成部１３０に流れ込む。そして、生成部１３０で搬送流体に第１液体および第２液体の液滴が分散された液滴含有液が生成される。生成された液滴含有液は、液滴流路１３１を流れ、液滴回収部１３２に流れ込む。

【0041】

図３Ａ、Ｂは、本実施の形態に係る流体取扱システムの効果を説明するための図である。図３Ａは、液滴含有液が適切に生成されなかった場合の模式図であり、図３Ｂは、液滴含有液が適切に生成された場合の模式図である。前述したように、第１液体の第１粘度と第２液体の第２粘度とが異なる（本実施の形態では、第２粘度が第１粘度よりも高いため、第１搬送流体流路１２７から生成部１３０に流れ込む搬送流体の流量と、第２搬送流体流路１２９から生成部１３０に流れ込む搬送流体の流量とが同じ場合、粘度の高い第２液体が流路の内壁に接触してしまい、液体の液滴が適切に生成されないことがある（図３Ａ参照）。本実施の形態では、このとき、第２搬送流体流路１２９に流れる搬送流体の流量は、第１搬送流体流路１２７を流れる搬送流体の流量より多くなるように設定されている。なお、本実施の形態では、送液装置１６０が減圧装置であるため、第１搬送流体流路１２７の断面積を、第２搬送流体流路１２９の断面積よりも大きくして、第２搬送流体流路１２９に流れる搬送流体の流量が第１搬送流体流路１２７を流れる搬送流体の流量より多くなるようにしている。これにより、第２搬送流体流路１２９を流れる搬送流体が第２液体および第１液体を流路の側壁から離すように流れるため、安定して液滴含有液を生成できる（図３Ｂ参照）。

【0042】

なお、送液装置１６０が加圧装置の場合には、第１搬送流体流路１２７の下流端の断面積および第２搬送流体流路１２９の下流端の断面積が同じであっても、第２搬送流体流路１２９の内部の圧力を第１搬送流体流路１２７の内部の圧力よりも高くすることで、第２搬送流体流路１２９に流れる搬送流体の流量を、第１搬送流体流路１２７を流れる搬送流体の流量より多くなるようにできる。

【0043】

（効果）
以上のように本発明によれば、粘度の異なる２種類の液体を用いても、サンプルを搬送流体で分断してサンプルの液滴が搬送流体中に分散した液滴含有液を安定して製造できる。

【0044】

なお、本実施の形態では、合流部１２５が生成部１３０に接続している形態を記載したが、合流部１２５および生成部１３０が一体として形成されていてもよい。この場合、生成部１３０には、第１液体流路１２２と、第２液体流路１２４と、第１搬送流体流路１２７と、第２搬送流体流路１２９と、液滴流路１３１とが接続される。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明の流体取扱装置、および流体取扱方法は、例えば、臨床検査や食物検査、環境検査等に適用可能である。

【符号の説明】

【0046】

１００ 流体取扱システム
１１０ 流体取扱装置
１１１ フィルム
１１２ 基板
１２１ 第１液体導入部
１２２ 第１液体流路
１２３ 第２液体導入部
１２４ 第２液体流路
１２５ 合流部
１２６ 第１搬送流体導入部
１２７ 第１搬送流体流路
１２８ 第２搬送流体導入部
１２９ 第２搬送流体流路
１３０ 生成部
１３１ 液滴流路
１３２ 液滴回収部
１４１ 第１貫通孔
１４２ 第１液体流路溝
１４３ 第２貫通孔
１４４ 第２液体流路溝
１４５ 合流部溝
１４６ 第３貫通孔
１４７ 第１搬送流体流路溝
１４８ 第４貫通孔
１４９ 第２搬送流体流路溝
１５０ 生成溝
１５１ 液滴流路溝
１５２ 第５貫通孔
１６０ 送液装置
１６１ 蓋部
１６２ 接続管
１６３ 吸引ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】