(57)【要約】【課題】  複数の粒子捕捉用ウェルが１つの面に設けられたチップを用いた粒子捕捉において、より多くのウェルに粒子を捕捉するための技術を提供すること。【解決手段】  本技術は、二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給流路部と、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉するウェルを複数含む粒子捕捉領域を有し且つ前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部と、を備えており、前記粒子捕捉部に、前記二つの空間を連通する連通流路が設けられており、前記連通流路が、前記粒子捕捉領域の下流にある、粒子捕捉用チャンバを提供する。【選択図】図２Ａ
2020025518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給流路部と、
他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉するウェルを複数含む粒子捕捉領域を有し且つ前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部と、
を備えており、
前記粒子捕捉部に、前記二つの空間を連通する連通流路が設けられており、
前記連通流路が、前記粒子捕捉領域の下流にある、
粒子捕捉用チャンバ。
【請求項２】
前記粒子捕捉領域の下流且つ前記連通流路の上流に、前記連通流路と前記粒子捕捉領域との間の流体通過断面を狭めるための凸部が設けられている、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項３】
前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が少なくとも一つ設けられており、当該吸引用流路部が、前記粒子捕捉領域を挟んで前記流体供給流路部と向かい合うように配置されている、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項４】
前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が二つ設けられており、当該二つの吸引用流路部が向かい合うように配置されている、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項５】
前記連通流路が、前記粒子が通過できる寸法を有する、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項６】
前記ウェル内に孔が設けられており、当該孔を介して前記吸引が行われる、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項７】
前記連通流路の断面積が、前記孔の断面積よりも大きい、請求項６に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項８】
前記連通流路が複数設けられており、当該複数の連通流路が、前記一方の空間と前記流体供給流路部との接続面に対して放射状に広がるように並んでいる、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項９】
前記連通流路が複数設けられており、当該複数の連通流路が、前記流体供給流路部の軸に対して対称に配置されている、請求項１に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項１０】
前記凸部が、１つの筋を形成するように構成されており、当該１つの筋が、前記流体供給流路部から前記連通流路に向かう流れの方向を変更するように配置されている、請求項２に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項１１】
前記凸部が、前記粒子捕捉用チャンバの底面又は前記粒子捕捉部の前記ウェルが形成されている面に設けられている、請求項２に記載の粒子捕捉用チャンバ。
【請求項１２】
二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給工程と、
前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部に設けられた粒子捕捉領域中の複数のウェル内に、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉する粒子捕捉工程と
を含み、
前記粒子捕捉工程において、前記粒子捕捉領域の下流にあり且つ前記二つの空間を連通する連通流路を前記流体が通過する、
粒子捕捉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、粒子捕捉用チャンバ及び粒子捕捉方法に関する。より詳細には、単一細胞解析のために用いられる粒子捕捉用チャンバ及び粒子捕捉方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一細胞解析技術に注目が集まっている。単一細胞解析技術では、平面上に配列した多数のマイクロウェルの夫々に細胞を一つずつ捕獲すること、並びに、夫々の細胞の形態を個々に観察して各細胞の特徴を分析すること及び／又は夫々の細胞の試薬との反応を例えば蛍光などを指標として分析することが行なわれうる。
【０００３】
これまでに、単一細胞解析を行うための技術がいくつか提案されている。例えば、下記特許文献１には、複数のマイクロチャンバーを備えた細胞展開領域部が形成されたマイクロチャンバーチップと、前記マイクロチャンバーと一体に設けられ、前記複数のマイクロチャンバー上に平面方向に広がる流路を形成する流路形成枠体と、前記流路形成枠体に設けられ、前記マイクロチャンバー上の流路に細胞懸濁液を流入させる入口部と、前記流路形成枠体に設けられ、前記マイクロチャンバー上の流路から細胞懸濁液を流出させる出口部と、を有する細胞展開用デバイスが記載されている。前記細胞展開用デバイスの前記細胞展開領域部は、細胞懸濁液が平均的速度で流れる領域を第１領域、前記第１領域より細胞懸濁液が速く流れる領域を第２領域、及び前記第１領域より細胞懸濁液が遅く流れる領域を第３領域を有し、前記第２領域に対応する位置に形成されたマイクロチャンバーの深さが前記第１領域に対応する位置に形成されたマイクロチャンバーよりも深く、且つ、前記第３領域に対応する位置に形成されたマイクロチャンバーの深さが記第１領域に対応する位置に形成されたマイクロチャンバーよりも浅い（請求項１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
単一細胞解析を行うために、複数の細胞捕捉用ウェルが１つの面に設けられたチップを用いて細胞捕捉を行う場合がある。解析対象となる細胞の数を増やすためには、当該細胞捕捉において、より多くウェルに細胞が捕捉されることが望ましい。すなわち、細胞捕捉の際に、細胞を前記面のより広い範囲にわたって分散させることが望ましい。
【０００６】
本技術は、複数の細胞捕捉用ウェルが１つの面に設けられたチップを用いた細胞捕捉において、当該面のより広い範囲に細胞を分散させてより多くのウェルに細胞を捕捉するための技術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】
【０００７】
本発明者らは、特定の粒子捕捉用チャンバ及び粒子捕捉方法によって、上記課題を解決できることを見出した。
【０００８】
すなわち、本技術は、二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給流路部と、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉するウェルを複数含む粒子捕捉領域を有し且つ前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部と、を備えており、前記粒子捕捉部に、前記二つの空間を連通する連通流路が設けられており、前記連通流路が、前記粒子捕捉領域の下流にある粒子捕捉用チャンバを提供する。
本技術の一つの実施態様に従い、前記粒子捕捉領域の下流且つ前記連通流路の上流に、前記連通流路と前記粒子捕捉領域との間の流体通過断面を狭めるための凸部が設けられていてよい。
本技術の一つの実施態様に従い、前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が少なくとも一つ設けられており、当該吸引用流路部が、前記粒子捕捉領域を挟んで前記流体供給流路部と向かい合うように配置されていてよい。
本技術の他の実施態様に従い、前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が二つ設けられており、当該二つの吸引用流路部が向かい合うように配置されていてもよい。
前記連通流路は、前記粒子が通過できる寸法を有するものであってよい。
前記ウェル内に孔が設けられていてよく、当該孔を介して前記吸引が行われてよい。
前記連通流路の断面積は、前記孔の断面積よりも大きくてよい。
前記連通流路は複数設けられていてよく、当該複数の連通流路が、前記一方の空間と前記流体供給流路部との接続面に対して放射状に広がるように並んでいてよい。
前記連通流路は複数設けられていてよく、当該複数の連通流路が、前記流体供給流路部の軸に対して対称に配置されていてよい。
前記凸部は、１つの筋を形成するように構成されていてよく、当該１つの筋が、前記流体供給流路部から前記連通流路に向かう流れの方向を変更するように配置されていてよい。
前記凸部は、前記粒子捕捉用チャンバの底面又は前記粒子捕捉部の前記ウェルが形成されている面に設けられていてよい。
【０００９】
また、本技術は、二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給工程と、前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部に設けられた粒子捕捉領域中の複数のウェル内に、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉する粒子捕捉工程とを含み、前記粒子捕捉工程において、前記粒子捕捉領域の下流にあり且つ前記二つの空間を連通する連通流路を前記流体が通過する、粒子捕捉方法も提供する。
【００１０】
本技術により、複数の粒子捕捉用ウェルが１つの面に設けられたチップを用いた粒子捕捉において、より多くのウェルに粒子を分散させて捕捉することができる。
なお、本技術の効果は、ここに記載された効果に限定されず、本明細書内に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】粒子捕捉用チャンバの一例を示す図である。
【図２Ａ】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の模式図である。
【図２Ｂ】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の斜視図である。
【図２Ｃ】本技術に従う粒子捕捉用チャンバを構成する部材が積層された状態の一例を示す図である。
【図３Ａ】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の模式図である。
【図３Ｂ】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の模式図である。
【図３Ｃ】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の斜視図である。
【図４】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の模式図である。
【図５】本技術に従う粒子捕捉用チャンバの一例の模式図である。
【図６Ａ】比較例１における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図６Ｂ】比較例１におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図７Ａ】実施例１における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図７Ｂ】実施例１におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図８Ａ】実施例２における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図８Ｂ】実施例２におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図９Ａ】比較例２における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図９Ｂ】比較例２におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図１０Ａ】実施例３における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図１０Ｂ】実施例３におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図１１Ａ】実施例４における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図１１Ｂ】実施例４におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図１２Ａ】比較例３における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図１２Ｂ】比較例３におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【図１３Ａ】実施例５における粒子の流れのシミュレーションのために用いられた粒子捕捉用チャンバの構造を示す図である。
【図１３Ｂ】実施例５におけるシミュレーションの結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態であり、本技術の範囲はこれらの実施形態のみに限定されるものでない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（粒子捕捉用チャンバ）
（１）関連技術の説明
（２）第１の実施形態の第１の例（連通流路を有する粒子捕捉用チャンバ）
（３）第１の実施形態の第２の例（連通流路及び凸部を有する粒子捕捉用チャンバ）
（４）第１の実施形態の第３の例（連通流路及び二つの吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）
（５）第１の実施形態の第４の例（連通流路、凸部、及び二つの吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）
２．第２の実施形態（粒子捕捉方法）
３．実施例
【００１３】
１．第１の実施形態（粒子捕捉用チャンバ）
【００１４】
（１）関連技術の説明
【００１５】
複数のウェルが１つの面に設けられた粒子捕捉用チップを含む粒子捕捉用チャンバの一例として、例えば図１に示されるとおりのチャンバを挙げることができる。図１を参照して、当該粒子捕捉用チャンバの構造を説明し、次に、当該粒子捕捉用チャンバを用いた粒子捕捉処理を説明する。
【００１６】
図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００は、その内部の空間を２つの空間に区切る粒子捕捉部１０１を備えている。粒子捕捉部１０１は、粒子捕捉面１０２とその反対側を向いている面１０３とを有する。粒子捕捉面１０２には粒子捕捉領域１０４が設けられており、粒子捕捉領域１０４は複数のウェル１０５を含む。ウェル１０５は、粒子を内部に収容できるような寸法を有する。ウェル１０５夫々の底部に、孔１０６が設けられている。孔１０６は、ウェルの底部から、粒子捕捉面１０２と反対側の面１０３へと貫通している。孔１０６は、粒子が通過しないような寸法を有する。
【００１７】
粒子捕捉用チャンバ１００は、粒子１０８に対して重力が矢印１０７の方向に作用するように配置されている。すなわち、粒子１０８は矢印１０７の方向に沈降する。そこで、粒子捕捉部１０１により区切られた二つの空間のうち、下側の空間を粒子の沈降側の空間１０９といい、上側の空間を当該沈降側の空間と反対側の空間１１０という。
【００１８】
粒子捕捉用チャンバ１００は、吸引用流路部１１１、第一の流体供給流路部１１２、第二の流体供給流路部１１３、及び流体排出流路部１１４を備えられている。吸引用流路部１１１及び第二の流体供給流路部１１３が、反対側の空間１１０に接続されている。第一の流体供給流路部１１２及び流体排出流路部１１４が、沈降側の空間１０９に接続されている。
【００１９】
吸引用流路部１１１、第一の流体供給流路部１１２、第二の流体供給流路部１１３、及び流体排出流路部１１４にはそれぞれ、バルブ１２１、１２２、１２３、及び１２４が備えられている。
なお、図１は、粒子がウェル１０５内に捕捉されている状態の一例の模式図であり、粒子捕捉処理の前には粒子はウェル１０５内に存在しなくてよい。
【００２０】
粒子捕捉用チャンバ１００を用いた粒子捕捉は例えば以下のとおりに行われる。
【００２１】
第一の流体供給流路部１１２には、粒子を含んだ流体を蓄える容器（図示せず）が接続されている。第一の流体供給流路部１１２上に設けられたポンプ（図示せず）を駆動させることによって、当該粒子を含んだ流体が、当該容器から第一の流体供給流路部１１２を通って粒子捕捉用チャンバ１００の沈降側の空間１０９内に供給される。
【００２２】
吸引用流路部１１１には、ポンプ（図示せず）が接続されている。当該ポンプを駆動させて吸引用流路部１１１を介した吸引を行うことによって、粒子捕捉用チャンバ１００内の流体が、吸引用流路部１１１を通って反対側の空間１１０から外に出るように吸引される。
【００２３】
粒子捕捉用チャンバ１００による粒子捕捉は、例えば、第一の流体供給流路部１１２からの粒子含有流体の供給及び吸引用流路部１１１からの流体の吸引を同時に実施することで行われうる。すなわち、粒子は、第一の流体供給流路部１１２から沈降側の空間１０９内に入り、そして、沈降側の空間１０９内を上昇する。粒子はさらに沈降側の空間１０９内を上昇し、ウェル１０５内に入る。粒子はウェル１０５内を上昇し、そして、孔１０６の入り口と接触する。このように、孔１０６を介した吸引が行われる。孔１０６は粒子が通過できない寸法を有するので、粒子は孔１０６の入り口でその移動を停止する。このようにして、粒子がウェル１０５内に捕捉される。
【００２４】
粒子捕捉用チャンバ１００を用いた粒子捕捉において、粒子は吸引によってウェル１０５内に誘導されるので、各ウェル内に１つの粒子が捕捉される可能性が高められる。
また、ウェル１０５内に捕捉されなかった粒子は、重力の作用によって沈降側の空間１０９の底に沈降する。そのため、ウェル１０５内に捕捉されなかった粒子が粒子捕捉部１０１のウェル付近に留まることが抑制され、及び／又は、既に粒子を捕捉したウェルにさらに粒子が入ることが抑制される。例えば、ウェル１０５内に捕捉された粒子を例えば粒子捕捉用チャンバ１００の下側に配置された顕微鏡によって観察する場合、捕捉されなかった粒子はウェル１０５から離れた位置に存在するので、観察の邪魔にならない。
また、チャンバ１００の沈降側の空間１０９の底に沈降した粒子は、例えば第一の流体供給流路部１１２からの流体の導入及び流体排出流路部１１４からの流体の吸引を同時に行うことで、チャンバ１００の外に排出することができる。
前記沈降した粒子をチャンバ１００の外に排出した後に、例えば第二の流体供給流路部１１３からの流体の導入及び流体排出流路部１１４からの流体の吸引を同時に行うことで、ウェル１０５内に捕捉された粒子がウェル１０５から追い出される。そして、当該導入及び吸引をさらに継続することで、粒子を流体排出流路部１１４を通ってチャンバ外に回収することもできる。
以上のとおり、粒子捕捉用チャンバ１００は、各ウェルに一つの粒子が捕捉されるので、単一細胞解析に適している。また、各ウェルに捕捉された細胞を回収することも可能である。
【００２５】
粒子捕捉用チャンバ１００を用いた粒子捕捉により、上記のとおり、ウェル１０５のそれぞれに１つの粒子が捕捉される。観察対象となる粒子の数を増やすためには、より多くのウェル１０５に１つの粒子が捕捉されることが必要である。しかしながら、粒子捕捉を行った場合に、粒子捕捉領域１０４のうちの中央部分において粒子が集中して捕捉され、その周囲では粒子が捕捉されないことがある。そのため、より多くのウェルに粒子を捕捉するためには、粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を分散させることが望ましい。
また、上記のとおりの粒子が中央部分へ集中するという現象は、特には沈降側の空間１０９の高さｈが小さい（すなわち、沈降側の空間１０９が薄い）場合に起こりやすい。一方で、高倍率でウェル内を観察する場合には顕微鏡対物レンズのワーキングディスタンスは小さいので、このような観察にとって沈降側の空間１０９の高さは小さいことが望ましい。そこで、沈降側の空間１０９の高さが小さい場合であっても、粒子を粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を分散させることが望ましい。
そこで、本技術は、粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を分散させて、より多くのウェルに粒子を捕捉するための技術を提供する。
【００２６】
（２）第１の実施形態の第１の例（連通流路を有する粒子捕捉用チャンバ）
【００２７】
本技術の粒子捕捉用チャンバは、二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給流路部と、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉するウェルを複数含む粒子捕捉領域を有し且つ前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部と、を備えている。さらに、前記粒子捕捉部に、前記二つの空間を連通する連通流路が設けられており、当該連通流路が前記粒子捕捉領域の下流にある。当該連通流路が設けられていることによって、粒子を粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって分散させることができ、より多くのウェルに粒子を捕捉することができる。
以下で、図２Ａを参照して本技術の粒子捕捉用チャンバを説明する。
【００２８】
図２Ａは、本技術の粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。図２Ａに記載の粒子捕捉用チャンバ２００は、連通流路１５０が設けられていること以外は、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００と同じである。
すなわち、粒子捕捉用チャンバ２００は、その内部の空間を２つの空間に区切る粒子捕捉部１０１を備えている。粒子捕捉部１０１は、粒子捕捉面１０２とその反対側を向いている面１０３とを有する。粒子捕捉面１０２には粒子捕捉領域１０４が設けられており、粒子捕捉領域１０４は複数のウェル１０５を含む。ウェル１０５は、粒子を内部に収容できるような寸法を有する。ウェル１０５夫々の底部に、孔１０６が設けられている。孔１０６は、ウェルの底部から、粒子捕捉面１０２と反対側の面１０３へと貫通している。孔１０６は、粒子が通過しないような寸法を有する。
また、粒子捕捉用チャンバ２００は、吸引用流路部１１１、第一の流体供給流路部１１２、第二の流体供給流路部１１３、及び流体排出流路部１１４が備えられている。第一の流体供給流路部１１２及び流体排出流路部１１４が、チャンバ内の２つの空間のうちの一方の空間である沈降側の空間１０９に接続されている。吸引用流路部１１１及び第二の流体供給流路部１１３が、チャンバ内の２つの空間のうちの他方の空間である反対側の空間１１０に接続されている。吸引用流路部１１１と第一の流体供給流路部１１２とは向かい合うように配置されている。吸引用流路部１１１と第一の流体供給流路部１１２との間に粒子捕捉領域１０４が位置している。
【００２９】
連通流路１５０は、粒子捕捉部１０１に設けられており、沈降側の空間１０９とその反対側の空間１１０とを連通している。連通流路１５０は、好ましくは粒子が通過することができる寸法を有してよい。連通流路１５０がそのような寸法を有することが、粒子捕捉領域１０４のより広い領域に粒子を分散させることに寄与する。
好ましくは、連通流路１５０の断面積は、孔１０６の断面積よりも大きい。連通流路１５０がこのような断面積を有することが、連通流路１５０への流れを形成することに寄与し、さらには、粒子捕捉領域１０４のより広い領域に粒子を分散させて捕捉することに寄与する。本技術において、断面積とは横断面積を意味してよい。例えば連通流路１５０の断面積は、連通流路１５０内の流体の進行方向に対して垂直方向の横断面積であってよい。孔１０６の断面積も、同様に、孔１０６内の流体の進行方向に対して垂直方向の横断面積であってよい。
【００３０】
連通流路１５０の数は、例えば連通流路１５０の断面積及び粒子捕捉領域１０４の形状などの要因に応じて当業者により適宜選択されてよい。連通流路１５０の数は例えば１〜２０であり、好ましくは２〜１０、より好ましくは４〜８でありうる。連通流路１５０の横断面の形状は、例えば円形、楕円形、又は矩形であってよい。
複数の連通流路を有する粒子捕捉用チャンバの例を図２Ｂに示す。図２Ｂは、本技術に従う粒子捕捉用チャンバの斜視図である。図２Ｂに示されるとおり、例えば４つの連通流路１５０が、粒子捕捉領域１０４の下流に設けられていてよい。
【００３１】
複数の連通流路１５０が粒子捕捉部１０１に設けられている場合、複数の連通流路１５０は、チャンバ１００内の沈降側の空間１０９と第一の流体供給流路部１１２との接続面１５５に対して放射状に広がるように並んでいてよい。複数の連通流路１５０を接続面１５５に対して放射状に配置することで、粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を捕捉することができる。
図２Ｂにおいて、４つの連通流路１５０が、第一の流体供給流路部１１２と沈降側の空間１０９との接続面１５５に対して放射状に広がるように並んでいる。複数の連通流路は、このように放射状に配置されていてよい。
【００３２】
複数の連通流路１５０は、第一の流体供給流路部１１２の軸に対して対称に配置されていてよい。複数の連通流路１５０を当該軸に対して対称に配置することで、粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を捕捉することができる。
図２Ｂにおいて、４つの連通流路１５０は、第一の流体供給流路部１１２の軸Ｘに対して対称に配置されている。複数の連通流路は、このように前記軸に対して対称に配置されていてよい。
【００３３】
連通流路１５０は、粒子捕捉領域１０４の下流にある。本技術において、「下流」とは、粒子捕捉を行っている状態における粒子捕捉用チャンバ内の流れの下流を意味する。本技術における「粒子捕捉領域の下流」に関して以下でさらに説明する。
粒子捕捉用チャンバ２００により粒子捕捉を行っている状態において、例えば第一の流体供給流路部１１２から沈降側の空間１０９内に流体が導入され且つ吸引用流路部１１１を介した吸引が行われる。
当該流体導入及び当該吸引によって、沈降側の空間１０９内の導入された流体は、粒子捕捉領域１０４のウェル１０５及び孔１０６を通過して、反対側の空間１１０へと流れる。
連通流路１５０は、第一の流体供給流路部１１２から見て粒子捕捉領域１０４の奥に配置されている。前記流体導入及び前記吸引によって、沈降側の空間１０９内の導入された流体の一部は、粒子捕捉領域１０４でウェル１０５及び孔１０６を通過せずに、粒子捕捉領域１０４を超えて連通流路１５０へ向かい、連通流路１５０を通過して反対側の空間１１０へと流れる。すなわち、前記流体導入及び前記吸引によって、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。連通流路１５０を通過する流れに関して、粒子捕捉領域１０４は連通流路１５０に対して上流に位置していると言え、連通流路１５０は粒子捕捉領域１０４の下流に位置していると言える。このように、連通流路１５０は粒子捕捉領域１０４の下流にある。
【００３４】
粒子捕捉用チャンバ２００を用いた粒子捕捉は、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００を参照して上記「（１）関連技術の説明」において説明されたとおりに行われてよい。すなわち、第一の流体供給流路部１１２からの粒子含有流体の供給及び吸引用流路部１１１からの流体の吸引を同時に実施することで行われうる。すなわち、粒子捕捉のために、ウェル１０５内の孔１０６を介して吸引が行われる。これにより、上記で述べたとおりに、粒子がウェル１０５内に捕捉される。
【００３５】
前記供給及び前記吸引を行う場合に、上記で述べたとおり、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。前記供給及び前記吸引を行う場合に、連通流路１５０を通過する流れが形成されることで、粒子が粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲にわたって分散される。これにより、連通流路１５０が無い場合と比べて、粒子捕捉領域１０４内のより多くのウェルに粒子を捕捉することができる。
【００３６】
粒子捕捉用チャンバ２００の構成要素のうち、連通流路１５０以外の構成について以下で説明する。
【００３７】
第一の流体供給流路部１１２は、上記のとおりチャンバ内の２つの空間のうちの一方の空間である沈降側の空間１０９に接続されている。吸引用流路部１１１は、チャンバ内の２つの空間のうちの他方の空間である反対側の空間１１０に接続されている。吸引用流路部１１１と第一の流体供給流路部１１２とが向かい合うように配置されていることで、粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を捕捉することができる。
また、図２Ｂに示されるとおり吸引用流路部１１１の数は１つであってよく、又は、２つ以上の吸引用流路部１１１が設けられていてもよい。すなわち、本技術の粒子捕捉用チャンバは、少なくとも一つの吸引用流路部を設けられていてよい。粒子捕捉領域１０４のより広い範囲にわたって粒子を捕捉するために、少なくとも一つの吸引用流路部のうちの１つ以上が第一の流体供給流路部と向かい合うように配置されていることが望ましい。
【００３８】
粒子捕捉領域１０４は、複数のウェル１０５を含む。ウェル１０５の数の下限値は例えば２、特には１０、より特には１００、より特には５００、さらにより特には１，０００でありうる。ウェル１０５の数の上限値は、例えば１，０００，０００、特には８００，０００、より特には６００，０００、より特には５００，０００、さらにより特には１００，０００でありうる。ウェル１０５の数の範囲は、上記下限値及び上限値のいずれかから選択された値により定められる範囲であってよく、例えば２〜１，０００，０００、特には１０〜８００，０００、より特には１００〜６００，０００、さらにより特には５００〜５００，０００でありうる。
粒子捕捉領域１０４の厚みは、例えばウェルの深さ及び孔の深さ並びに板状部分の材料の強度などにより当業者により適宜設定されうる。当該厚みは、例えば１０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは１５μｍ〜５００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜２００μｍでありうる。
【００３９】
本技術において、ウェル１０５は、粒子の沈降側に向かって開口していてよい。すなわち、ウェル１０５の口が、粒子の沈降側を向いていてよい。これにより、粒子の沈降側とは反対側に吸引することで、粒子がウェル内に捕捉される。
本技術において、ウェルのそれぞれが、一つの粒子を捕捉可能であるような形状を有しうる。例えば、ウェルの入り口は例えば円形、楕円形、多角形、例えば三角形、四角形（例えば矩形、正方形、平行四辺形、及びひし形など）、五角形、及び六角形などでありうる。本技術において、ウェルの入り口とは、粒子捕捉面１０２におけるウェルの開口部をいう。ウェルの入り口の形状は、例えば、捕捉されるべき粒子がウェル内に入ることは可能であるが、捕捉されるべきでない粒子がウェル内に入ることが可能でないように設計されうる。
【００４０】
本技術において、ウェル１０５は、粒子捕捉面１０２に、特には粒子捕捉領域１０４内に規則的に配置されうる。規則的なウェルの配置によって、目的の粒子が捕捉されているウェルの位置を特定することがより容易になる。その結果、例えばウェルによって捕捉された粒子の取り出し及び／又は観察をより容易に行なうことが可能となる。例えば、前記ウェルは所定の間隔で一列に又は複数列に粒子捕捉面に配置され、又は、前記ウェルは所定の間隔で格子状に粒子捕捉面に配置されうる。前記間隔は、例えば施与される粒子の数及び捕捉されるべき粒子の数などによって、当業者により適宜選択されうる。前記間隔は、例えば２０μｍ〜３００μｍ、好ましくは３０μｍ〜２５０μｍ、より好ましくは４０μｍ〜２００μｍ、さらにより好ましくは５０μｍ〜１５０μｍでありうる。例えばウェルが格子状に配置される場合、粒子捕捉面上のＸ方向及びＹ方向に上記例示された間隔でウェルが配置されうる。
【００４１】
本技術において、孔１０６の入り口の形状として、任意の形状が採用されてよい。本技術において、孔の入り口とは、孔１０６が設けられたウェル壁面（特にはウェル底部）における孔の開口部をいう。孔の入り口の形状は例えば円形、楕円形、多角形、例えば三角形、四角形（例えば矩形、正方形、平行四辺形、及びひし形など）、五角形、又は六角形などでありうる。本技術において、孔の入り口の形状は、好ましくは四角形、より好ましくは矩形又は正方形、さらにより好ましくは矩形でありうる。
【００４２】
本技術において、各ウェルに設けられる孔の数は、例えば１〜１０、特には１〜５、より特には１〜３でありうる。製造の容易さの観点から、各ウェルに設けられる孔の数は１又は２、特には１でありうる。
【００４３】
本技術において、孔１０６の入り口は、捕捉されるべき粒子が吸引により孔を通過して反対側の空間へ進行することを防ぐような寸法を有しうる。例えば、孔の入り口の最小寸法は、捕捉されるべき粒子の寸法より小さくてよい。
例えば孔の入り口の形状が矩形である場合、捕捉されるべき粒子の寸法（例えば粒子の直径など）よりも小さい寸法を、当該矩形の短辺又は長辺、特には当該矩形の短辺が有しうる。例えば、当該矩形の短辺の長さは、捕捉されるべき粒子の寸法（例えば粒子の直径）の０．９倍以下、特には０．８倍以下、より特には０．７倍以下、さらにより特には０．６倍以下でありうる。当該矩形の短辺の長さは、吸引に支障がないように設定される必要もあり、例えば捕捉されるべき粒子の寸法の０．０１倍以上、特には０．１倍以上、より特には０．３倍以上でありうる。
例えば孔１０６の入り口の形状が円形である場合、捕捉されるべき粒子の寸法（例えば粒子の直径など）よりも小さい直径を、当該孔が有しうる。例えば、当該円形の直径は、捕捉されるべき粒子の寸法（例えば粒子の直径）の０．８倍以下、特には０．７倍以下、より特には０．６倍以下でありうる。当該直径は、吸引に支障がないように設定される必要もあり、例えば捕捉されるべき粒子の寸法の０．０１倍以上、特には０．１倍以上、より特には０．３倍以上でありうる。
このような孔の形状によって、粒子の損傷を抑制しつつ、粒子を捕捉することが可能となりうる。
【００４４】
本技術において、好ましくは孔の入り口の形状は矩形である。矩形の長辺の長さは、好ましくは当該矩形の短辺の長さの１．２倍以上、より好ましくは１．３倍以上、さらにより好ましくは１．５倍以上でありうる。また、矩形の長辺の長さは、好ましくは当該矩形の短辺の長さの例えば５倍以下、より好ましくは４倍以下、より好ましくは３倍以下、さらにより好ましくは２．５倍以下でありうる。当該孔をこのようなスリット形状とすることで、粒子がウェル内に捕捉されるときの粒子への損傷が抑制されうる。このようなスリット形状は、粒子が細胞である場合に特に好ましい。孔の入り口が当該スリット形状を有することにより、細胞が孔を通過することを防ぎつつ、細胞への損傷が抑制される。
例えば、孔の入り口の形状は、短辺が１μｍ〜１０μｍ、特には２μｍ〜８μｍであり、且つ、長辺が５μｍ〜２０μｍ、特には６μｍ〜１８μｍのスリット形状でありうる。
孔の深さ（すなわち、ウェル底面から粒子捕捉面と反対側の面までの距離）は、好ましくは５μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍ、さらにより好ましくは２０μｍ〜５０μｍでありうる。
【００４５】
沈降側の空間１０９の高さ（底面１６１から粒子捕捉面１０２までの距離）は、例えば５０μｍ〜２０００μｍであってよく、好ましくは７０μｍ〜１５００μｍであり、より好ましくは１００μｍ〜１０００μｍでありうる。
【００４６】
粒子捕捉部１０１（特にはウェルが形成される部分）を製造するために、例えば光造形プリンタ又は高精細３Ｄプリンタを用いた３Ｄ光造形方法、ＰＤＭＳ樹脂の成形による造形方法、ガラスをレーザーにより直接加工する方法、又は半導体プロセスによりＳｉＯ２メンブレンを加工する方法が用いられてよい。これらの方法を実施するための装置は当業者により適宜選択されてよく、例えば３Ｄ光造形法のために用いられる装置として、例えばＡＣＣＵＬＡＳ（商標）シリーズの光造形プリンタを挙げることができる。３Ｄ光造形に用いられる樹脂は、当業者により適宜選択されてよい。当該樹脂は、例えばアクリル系オリゴマー、アクリル系モノマー、エポキシ系オリゴマー、及びエポキシ系モノマーから選ばれる１又は２以上を含む光硬化性樹脂組成物であり、例えば紫外線硬化性樹脂組成物でありうる。光造形プリンタを用いて当該樹脂組成物を硬化させて、粒子捕捉部１０１が形成されうる。これらの手法により、所望の形状を有するウェル１０５、孔１０６、及び連通流路１５０を、粒子捕捉部１０１に設けることができる。
【００４７】
粒子捕捉用チャンバ２００の他の部分の材料（特にはチャンバ２００内部の空間を規定する壁面を形成する材料及びチャンバ２００内部の空間に接続された流路の壁面を形成する材料）は、当業者により適宜選択されてよい。例えば、当該材料は、粒子が細胞である場合、細胞への毒性がない材料であることが好ましい。また、捕捉された粒子の蛍光観察を行う場合は、許容範囲以上の自家蛍光を発しない材料を用いることが好ましい。また、ウェル内の粒子に捕捉された粒子の観察を可能とする材料を用いることが好ましい。粒子の観察のために、例えばチャンバの少なくとも一部、特にはチャンバの沈降側の空間１０９の底部が、透明な材料で形成されうる。
粒子捕捉用チャンバ２００の他の部分の材料として、例えばマイクロ流路の技術分野において一般的に用いられる材料を用いることができる。当該材料として、例えばガラス、例えば硼珪酸ガラス又は石英ガラスなど；プラスチック樹脂、例えばアクリル系樹脂、シクロオレフィンポリマー、及びポリスチレンなど；又はゴム素材、例えばＰＤＭＳなどを挙げることができる。本技術の粒子捕捉用チャンバが、複数の部材から構成される場合、当該複数の部材は同じ材料から形成されてもよく、又は、異なる材料から形成されてもよい。好ましくは、粒子捕捉用チャンバ１００の底面（すなわち沈降側空間１０９の底面）は透明な材料から形成される。これにより、底面を透過してウェル１０５内の粒子を観察することができる。
【００４８】
例えば、複数のＰＤＭＳ流路シートを積層することによって、粒子捕捉用チャンバ１００が形成されうる。当該複数のＰＤＭＳ流路シートのそれぞれには、当該複数のＰＤＭＳ流路シートを積層したときにチャンバ１００内部の空間及び当該空間に接続された流路が形成されるように穴が開けられている。また、当該空間の内部が粒子捕捉部１０１によって上下２つの空間に区切られるように、粒子捕捉部１０１は当該複数のＰＤＭＳ流路シートの間に挟まれる。
各ＰＤＭＳ流路シートは、例えばＣＡＤ図面を作図し、光造形で原版を作製し、そしてＰＤＭＳ転写を行うことによって製造されうる。当該原版上に直上からＰＤＭＳ液を垂らし、そして、大気圧及び表面張力のバランスによって平坦な薄膜が形成される。気泡除去のために減圧チャンバに入れて脱気を行うことで、より平坦でより薄い薄膜を作成することもできる。当該薄膜は、例えば減圧脱泡後に、例えば２００℃で９０分間ベーク炉で熱硬化されてよい。熱硬化後に、硬化物はハサミで所定のサイズに整形されうる。チャンバ１００内部の空間（沈降側の空間１０９及びその反対側の空間１１０）を形成するために、例えば直径６ｍｍの生検トレパンを用いて穴がＰＤＭＳ流路シートに開けられてよい。また、各流路シート層が積層されたときに流体を上下に流すための穴は、例えば直径１．５ｍｍの生検トレパンにより開けられてよい。各流路シート層は、所定の穴及び流路が形成されたのちに、中性洗剤を用いて超音波洗浄し、そして、リンス後によく乾燥される。
【００４９】
以上のとおりにして得られた複数のＰＤＭＳ流路シート及び粒子捕捉部を積層し、且つ、例えばスライドガラス及びアクリル板によって上下から挟むことで、粒子捕捉用チャンバ１００が形成される。これらの構成要素を例えばロ型金具をねじにより固定することで、積層された状態が固定されてよい。
例えば図２Ｃの模式図に示されるとおり、スライドガラス層１上に、所定の流路及びチャンバ内空間が形成されたＰＤＭＳ流路シート２、粒子捕捉部としての粒子捕捉用チップ３、所定の流路及びチャンバ内空間が形成されたＰＤＭＳ流路シート４、及びアクリル板５を積層し、そして、これらの層を固定することによって、粒子捕捉用チャンバ１００が形成されてよい。捕捉された粒子の観察は、例えばスライドガラス層１の下に配置された倒立顕微鏡６により行われてよい。スライドガラス層１は透明であるので、スライドガラス層を透過して、ウェル内に捕捉された粒子を倒立顕微鏡６により観察することができる。
【００５０】
本技術に従う粒子捕捉用チャンバ１００の各構成要素の寸法の一例は以下のとおりである。沈降側の空間１０９の底面から粒子捕捉面までの距離は例えば０．１μｍである。粒子捕捉部１０１中の粒子捕捉領域１０４は、２５００個のウェルを有する。ウェルの形状は四角柱状であり、その横断面が３０μｍ×２０μｍであり且つ深さが２０μｍである。孔１０６は、スリット形状（矩形）を有し、その入り口は１０μｍ×５μｍの矩形であり且つ深さは３０μｍである。粒子捕捉部１０１の厚み（粒子捕捉面からその反対側の面までの距離）は５０μｍである。
【００５１】
本技術において、粒子は、例えば、一つずつ捕捉することが求められるものである。粒子として例えば、細胞、微生物、生体由来固形成分、及びリポソームなどの生物学的微小粒子、並びに、ラテックス粒子、ゲル粒子、及び工業用粒子などの合成粒子などを挙げることができるがこれらに限定されない。前記細胞には、動物細胞および植物細胞が含まれうる。動物細胞として、例えば腫瘍細胞及び血液細胞を挙げることができる。前記微生物には、大腸菌などの細菌類、イースト菌などの菌類などが含まれうる。前記生体由来固形成分として、例えば、生体中で生成される固形物結晶類を挙げることができる。前記合成粒子は、例えば有機若しくは無機高分子材料又は金属などからなる粒子でありうる。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、及びポリメチルメタクリレートなどが含まれうる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、及び磁性体材料などが含まれうる。金属には、金コロイド及びアルミなどが含まれうる。また、本技術において、粒子は、例えば二つ又は三つなどの複数の粒子の結合物であってもよい。
本技術において、流体は液体及び気体を包含する。好ましくは、流体は液体である。液他の種類は、粒子の種類に応じて当業者により適宜選択されてよい。粒子が例えば細胞である場合、液体として、例えば水、水溶液（例えば緩衝液）、又は培養液が用いられてよい。
【００５２】
（３）第１の実施形態の第２の例（連通流路及び凸部を有する粒子捕捉用チャンバ）  
【００５３】
本技術の一つの好ましい実施態様に従い、粒子捕捉用チャンバは、前記粒子捕捉領域の下流且つ前記連通流路の上流に、前記連通流路と前記粒子捕捉領域との間の流体通過断面を狭めるための凸部が設けられていてもよい。以上で説明した連通流路に加えて当該凸部が設けられていることによって、本技術の粒子捕捉用チャンバは、粒子を粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって分散させて捕捉することができる。以下で、図３Ａを参照してこの実施態様に従う粒子捕捉用チャンバを説明する。
【００５４】
図３Ａは、本技術の粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。図３Ａに記載の粒子捕捉用チャンバ３００Ａは、連通流路１５０及び凸部１６０が設けられていること以外は、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００と同じである。
すなわち、粒子捕捉用チャンバ３００は、その内部の空間を２つの空間に区切る粒子捕捉部１０１を備えている。粒子捕捉部１０１は、粒子捕捉面１０２とその反対側を向いている面１０３とを有する。粒子捕捉面１０２には粒子捕捉領域１０４が設けられており、粒子捕捉領域１０４は複数のウェル１０５を含む。ウェル１０５は、粒子を内部に収容できるような寸法を有する。ウェル１０５夫々の底部に、孔１０６が設けられている。孔１０６は、ウェルの底部から、粒子捕捉面１０２と反対側の面１０３へと貫通している。孔１０６は、粒子が通過しないような寸法を有する。その他の構成についても、図１を参照して説明したとおりであるので、その他の構成についての説明は省略する。
【００５５】
連通流路１５０が、粒子捕捉部１０１に設けられている。連通流路１５０は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上記で説明したとおりであるので、その詳細についての説明は省略する。
【００５６】
連通流路１５０と粒子捕捉領域１０４との間の流体通過断面を狭めるための凸部１６０Ａが、粒子捕捉領域１０４の下流且つ連通流路１５０の上流に設けられている。本技術において「粒子捕捉領域の下流」とは上記で述べた通りである。本技術における「上流」とは、粒子捕捉を行っている状態における粒子捕捉用チャンバ内の流れの上流を意味する。本技術における「連通流路の上流」に関して以下でさらに説明する。
粒子捕捉用チャンバ３００Ａにより粒子捕捉を行っている状態において、例えば第一の流体供給流路部１１２から沈降側の空間１０９内に流体が導入され且つ吸引用流路部１１１による吸引が行われる。当該流体導入及び当該吸引によって、上記で図２Ａを参照して説明したとおり、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。連通流路１５０を通過する流れに沿って、粒子捕捉領域１０４、凸部１６０Ａ、及び連通流路１５０がこの順に並んで配置されている。すなわち、凸部１６０Ａは、粒子捕捉領域１０４の下流且つ連通流路１５０の上流に設けられている。
【００５７】
凸部１６０Ａは、図３Ａにおいて、沈降側の空間１０９の底面１６１に設けられている。本技術において、図３Ｂに示されるとおり、凸部１６０Ｂが、粒子捕捉部１０１の粒子捕捉面１０２に設けられていてもよい。このように、凸部１６０Ａ及び１６０Ｂは、粒子捕捉領域１０４と連通流路１５０との間のいずれかの位置において、流体通過断面を狭めるように設けられていてよい。
【００５８】
凸部１６０Ａ及び１６０Ｂは、１つの筋を形成するように構成されていてよく、当該１つの筋が、前記流体供給流路部から前記連通流路に向かう流れの方向を変更するように配置されていてよい。当該1つの筋は、曲線状であってよく又は直線状であってもよい。
例えば、図３Ｃに示されるとおり、当該1つの筋は、粒子捕捉用チャンバ３００Ａを上から見た場合に、吸引用流路部１１１に最も近いウェルと連通流路１５０とを結ぶ直線と交差するように設けられていてよい。特には、当該1つの筋は、粒子捕捉用チャンバ３００Ａを上から見た場合に、吸引用流路部１１１に最も近いウェルと連通流路１５０とを結ぶ直線の全てと交差するように設けられていてよい。
本技術の他の実施態様に従い、２つ又はそれ以上の筋を形成するように凸部が設けられていてもよい。
【００５９】
凸部が粒子捕捉面１０２に設けられる場合は、当該凸部は、例えば上記で述べた粒子捕捉部１０１の製造方法（特には３Ｄ光造形方法）により、粒子捕捉面１０２上に形成されうる。凸部が沈降側の空間１０９の底面１６１に設けられる場合は、例えば３Ｄ光造形方法により当該凸部が底面１６１上に形成される。
【００６０】
凸部１６０Ａ及び１６０Ｂの高さは、例えば沈降側の空間１０９の高さの例えば０．５倍〜０．９９倍、好ましくは０．８倍〜０．９８倍、より好ましくは０．９倍〜０．９７倍でありうる。すなわち、凸部１６０Ａ又は１６０Ｂによって、連通流路１５０に向かう流れの流体通過断面が、０．５倍〜０．０１倍、好ましくは０．２倍〜０．０２倍、より好ましくは０．１倍〜０．０３倍に狭められうる。例えば、沈降側の空間１０９の高さが０．１ｍｍである場合、凸部１６０Ａ及び１６０Ｂの高さは０．０９５ｍｍであってよい。凸部１６０Ａ及び１６０Ｂの高さは、連通流路１５０を通る流体の量を制御するために、当業者により適宜設定されてよい。
【００６１】
本技術の粒子捕捉用チャンバに凸部１６０Ａ又は１６０Ｂが設けられる場合、沈降側の空間１０９の高さｈ（底面１６１から粒子捕捉面１０２までの距離）は、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは６０μｍ〜３００μｍ、さらにより好ましくは７０μｍ〜２５０μｍでありうる。このような高さを有する空間内に凸部を設けることで、凸部による連通流路への流量制御効果がより効果的に発揮される。
【００６２】
粒子捕捉用チャンバ３００Ａ又は３００Ｂを用いた粒子捕捉は、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００を参照して上記「（１）関連技術の説明」において説明したとおりに行われてよい。すなわち、第一の流体供給流路部１１２からの粒子含有流体の供給及び吸引用流路部１１１からの流体の吸引を同時に実施することで行われうる。これにより、上記で述べたとおりに、粒子がウェル１０５内に捕捉される。
【００６３】
前記供給及び前記吸引を行う場合に、上記で述べたとおり、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。前記供給及び前記吸引を行う場合に、連通流路１５０を通過する流れが形成されることで、粒子が粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲にわたって分散される。さらに、凸部１６０が設けられていることによって、粒子はさらに分散する。これにより、連通流路１５０及び凸部１６０が無い場合と比べて、粒子捕捉領域１０４内のより多くのウェルに粒子を捕捉することができる。
【００６４】
（４）第１の実施形態の第３の例（連通流路及び二つの吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）
【００６５】
本技術の一つの好ましい実施態様に従い、粒子捕捉用チャンバの前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が二つ設けられており、当該二つの吸引用流路部が向かい合うように配置されている。粒子捕捉処理において当該二つの吸引用流路部の両方を介した吸引を行うことで、本技術の粒子捕捉用チャンバは、粒子を粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって分散させて捕捉することができる。以下で、図４を参照してこの実施態様に従う粒子捕捉用チャンバを説明する。
【００６６】
図４は、本技術の粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。図４に記載の粒子捕捉用チャンバ４００は、連通流路１５０が設けられていること及び第二の流体供給流路部１１３が第二の吸引用流路として利用可能であること以外は、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００と同じである。
すなわち、粒子捕捉用チャンバ４００は、その内部の空間を２つの空間に区切る粒子捕捉部１０１を備えている。粒子捕捉部１０１は、粒子捕捉面１０２とその反対側を向いている面１０３とを有する。粒子捕捉面１０２には粒子捕捉領域１０４が設けられており、粒子捕捉領域１０４は複数のウェル１０５を含む。ウェル１０５は、粒子を内部に収容できるような寸法を有する。ウェル１０５夫々の底部に、孔１０６が設けられている。孔１０６は、ウェルの底部から、粒子捕捉面１０２と反対側の面１０３へと貫通している。孔１０６は、粒子が通過しないような寸法を有する。
粒子捕捉用チャンバ４００は、第一の吸引用流路部１１１、第一の流体供給流路部１１２、第二の流体供給流路部１１３、及び流体排出流路部１１４が備えられている。第二の流体供給流路部１１３が、第二の吸引用流路部としても利用可能である。すなわち、第一の吸引用流路部１１１及び第二の流体供給流路部（第二の吸引用流路部）１１３が、向かい合うように配置されている。
その他の構成については、図１を参照して説明したとおりであるので、その他の構成についての説明は省略する。
【００６７】
連通流路１５０が、粒子捕捉部１０１に設けられている。連通流路１５０は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上記で説明したとおりであるので、その詳細についての説明は省略する。
【００６８】
二つの吸引用流路部からの吸引を行う本実施態様において、沈降側の空間１０９の高さｈ（底面１６１から粒子捕捉面１０２までの距離）は、例えば５０μｍ〜２０００μｍであってよく、好ましくは１００μｍ〜１５００μｍであり、より好ましくは２００μｍ〜１０００μｍでありうる。
【００６９】
粒子捕捉用チャンバ４００を用いた粒子捕捉は、第一の流体供給流路部１１２からの粒子含有流体の供給及び第一の吸引用流路部１１１及び第二の流体供給流路部（第二の吸引用流路部）１１３の両方を介した吸引を同時に実施することにより行われる。これにより、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００に関して上記「（１）関連技術の説明」説明したように、粒子がウェル１０５内に捕捉される。
【００７０】
前記供給及び前記吸引を行う場合に、上記で述べたとおり、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。前記供給及び前記吸引を行う場合に、連通流路１５０を通過する流れが形成されることで、粒子が粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲にわたって分散される。さらに、前記吸引が二方向から行われることによって、粒子捕捉領域１０４上のさらにより広い範囲にわたって粒子が捕捉される。
【００７１】
（５）第１の実施形態の第４の例（連通流路、凸部、及び二つの吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）
【００７２】
本技術の一つの好ましい実施態様に従い、粒子捕捉用チャンバは、以上で説明した連通う流路、凸部、及び二つの吸引用流路部を全て備えていてもよい。これらによって、本技術の粒子捕捉用チャンバは、粒子を粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって分散させて捕捉することができる。以下で、図５を参照してこの実施態様に従う粒子捕捉用チャンバを説明する。
【００７３】
図５は、本技術の粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。図５に記載の粒子捕捉用チャンバ５００は、連通流路１５０及び凸部１６０が設けられていること並びに第二の流体供給流路部１１３が第二の吸引用流路として利用可能であること以外は、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００と同じである。
【００７４】
連通流路１５０が、粒子捕捉部１０１に設けられている。連通流路１５０は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上記で説明したとおりであるので、その詳細についての説明は省略する。
【００７５】
連通流路１５０と粒子捕捉領域１０４との間の流体通過断面を狭めるための凸部１６０が、粒子捕捉領域１０４の下流且つ連通流路１５０の上流に設けられている。凸部１６０は、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明したとおりのであるので、その詳細についての説明は省略する。
なお、この実施態様において、沈降側の空間１０９の高さｈ（底面１６１から粒子捕捉面１０２までの距離）は、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは６０μｍ〜３００μｍ、さらにより好ましくは７０μｍ〜２５０μｍでありうる。このような高さを有する空間内に凸部を設けることで、凸部による連通流路への流量制御効果がより効果的に発揮される。
【００７６】
粒子捕捉用チャンバ５００は、第一の吸引用流路部１１１、第一の流体供給流路部１１２、第二の流体供給流路部１１３、及び流体排出流路部１１４が備えられている。第二の流体供給流路部１１３は、第二の吸引用流路部としても利用可能である。
【００７７】
粒子捕捉用チャンバ５００を用いた粒子捕捉は、第一の流体供給流路部１１２からの粒子含有流体の供給及び第一の吸引用流路部１１１及び第二の流体供給流路部（第二の吸引用流路部）１１３の両方を介した吸引を同時に実施することにより行われる。これにより、図１に記載の粒子捕捉用チャンバ１００に関して上記「（１）関連技術の説明」において説明したように、粒子がウェル１０５内に捕捉される。
【００７８】
前記供給及び前記吸引を行う場合に、上記で述べたとおり、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。前記供給及び前記吸引を行う場合に、連通流路１５０を通過する流れが形成されることで、粒子が粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲にわたって分散される。さらに、凸部１６０が設けられていることによって、粒子はさらに分散する。さらに、前記吸引が二方向から行われることによって、粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲にわたって粒子が捕捉される。このように、粒子捕捉用チャンバ５００を用いた粒子捕捉において、粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲にわたって粒子が分散するので、より多くのウェルに粒子が捕捉される。
【００７９】
２．第２の実施形態（粒子捕捉方法）
【００８０】
本技術の粒子捕捉方法は、例えば以上で説明した本技術に従う粒子捕捉用チャンバ２００、３００Ａ、３００Ｂ、４００、及び５００のいずれかを用いて行われてよい。
【００８１】
本技術の粒子捕捉方法は、二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給工程、及び、前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部に設けられた粒子捕捉領域中の複数のウェル内に、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉する粒子捕捉工程を含む。これらの工程は、好ましくは同時に行われる。
【００８２】
前記粒子捕捉工程において、前記流体は、前記粒子捕捉領域の下流にあり且つ前記二つの空間を連通する連通流路も通過する。当該連通流路を前記流体が通過することによって、粒子が粒子捕捉領域上のより広い範囲にわたって分散する。これにより、連通流路が無い場合と比べて、粒子を粒子捕捉領域内のより多くのウェルに捕捉することができる。
【００８３】
上記１．の「（２）第１の実施形態の第１の例（連通流路を有する粒子捕捉用チャンバ）」において説明した図２Ａに記載の粒子捕捉用チャンバ２００を参照して、これらの工程の詳細を以下で説明する。
【００８４】
前記流体供給工程において、粒子含有流体が、第一の流体供給流路部１１２から粒子捕捉用チャンバ１００の沈降側の空間１０９内に導入される。前記粒子捕捉工程において、吸引用流路部１１１を介した吸引が行われる。前記流体の導入及び前記吸引を行うことで、粒子は、第一の流体供給流路部１１２から粒子捕捉用チャンバ１００内に入り、そして、沈降側の空間１０９内を上昇する。粒子はさらに沈降側の空間１０９内を上昇し、ウェル１０５内に入る。粒子はウェル１０５内を上昇し、そして、孔１０６の入り口と接触する。孔１０６は粒子が通過できない寸法を有するので、粒子は孔１０６の入り口で移動を停止する。このようにして、粒子がウェル１０５内に捕捉される。
【００８５】
前記吸引によって、上記で述べたとおり、ウェル１０５内を通過する流れだけでなく、連通流路１５０を通過する流れも形成される。連通流路２５０を通過する流れが形成されることで、粒子が粒子捕捉領域１０４上のより広い範囲わたって分散される。これにより、連通流路１５０が無い場合と比べて、粒子捕捉領域１０４内のより多くのウェルに粒子を捕捉することができる。
【００８６】
本技術の一つの実施態様に従い、前記粒子捕捉工程において、連通流路へ向かう流れは、粒子捕捉領域の下流且つ連通流路の上流に配置された凸部によって、その流体通過断面が狭められてよい。このように流体通過断面が狭められることで、粒子が粒子捕捉領域上のより広い範囲わたって分散し、より多くのウェルに粒子が捕捉される。
当該凸部は、上記１．の「（３）第１の実施形態の第２の例（連通流路及び凸部を有する粒子捕捉用チャンバ）」において説明した凸部１６０Ａ又は１６０Ｂであるので、当該凸部についての説明は省略する。
【００８７】
本技術の他の実施態様に従い、前記粒子捕捉工程において、前記他方の空間に向かい合うように配置された二つの吸引用流路部の両方を介した吸引が行われてもよい。このように吸引を行うことで、粒子が粒子捕捉領域上のより広い範囲わたって分散し、より多くのウェルに粒子が捕捉される。
当該二つの吸引用流路部は、上記１．の「（４）第１の実施形態の第３の例（連通流路及び二つの吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）」において説明したとおりであるので、当該二つの吸引用流路部についての説明は省略する。
【００８８】
本技術のさらに他の実施態様に従い、前記粒子捕捉工程において、連通流路へ向かう流れは、粒子捕捉領域の下流且つ連通流路の上流に配置された凸部によってその流体通過断面が狭められ、且つ、前記他方の空間に向かい合うように配置された二つの吸引用流路部の両方を介した吸引が行われてよい。粒子捕捉工程がこのように行われることによって、粒子が粒子捕捉領域上のさらにより広い範囲わたって分散し、さらにより多くのウェルに粒子が捕捉される。
このような粒子捕捉工程は、上記１．の「（５）第１の実施形態の第４の例（連通流路、凸部、及び二つの吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）」において説明したとおりであるので、当該粒子捕捉工程についての説明は省略する。
【００８９】
３．実施例
【００９０】
（１）比較例１
【００９１】
図１に示された粒子捕捉用チャンバ１００と同様の粒子捕捉用チャンバ中の粒子の流れをシミュレーションした。当該シミュレーションに用いられた粒子捕捉用チャンバの構造は図６Ａに示されるとおりであった。
【００９２】
図６Ａに示される粒子捕捉用チャンバ６００は、当該チャンバ内を２つの空間（沈降側の空間６０９及びその反対側の空間６１０）に区切る粒子捕捉部６０１を有する。粒子捕捉部６０１は、５２９個のウェルが配置された粒子捕捉領域６０４を有する。正方形の粒子捕捉領域６０４内には、１列に２３個のウェルが並んでおり、且つ、１行に２３個にウェルが並んでいる。すなわち、２３×２３＝５２９個のウェルが粒子捕捉領域６０４内に規則的に並んでいる。ウェルとウェルの間隔はいずれも８０μｍである。各ウェルは、粒子捕捉部６０１の粒子捕捉面に、粒子の沈降側を向くように配置されている。各ウェルの底部には、粒子捕捉面と反対側の面へと貫通している孔がある。
沈降側の空間６０９の高さは、１００μｍである。また、その沈降側の空間６０９と反対側の空間６１０の高さは、７００μｍである。沈降側の空間６０９には、流体供給流路部６１２が接続されている。反対側の空間６１０には、吸引用流路部６１１が接続されている。
【００９３】
流体供給流路部６１２から粒子含有流体を沈降側の空間６０９へ供給し且つ吸引用流路部６１１を介した吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーション結果を図６Ｂに示す。図６Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。図６Ｂに示されるとおり、前記供給及び前記吸引の結果、粒子が粒子捕捉領域６０４のうち中央部分に集中したことが分かる。
【００９４】
（２）実施例１（連通流路を有する粒子捕捉用チャンバ）
【００９５】
比較例１のシミュレーションにおいて用いた粒子捕捉用チャンバ６００に連通流路６５０を追加した粒子捕捉用チャンバ７００中の流れを、比較例１と同様にシミュレーションした。
【００９６】
粒子捕捉用チャンバ７００の構造が、図７Ａに示されている。粒子捕捉用チャンバ７００は、４つの連通流路６５０が追加されていること以外は、図６Ａにおける粒子捕捉用チャンバ６００と同じである。連通流路６５０は、沈降側の空間６０９と反対側の空間６１０とを連通するように粒子捕捉部６０１に設けられており、且つ、粒子捕捉領域６０４の下流に設けられている。また、４つの連通流路６５０は、流体供給流路部６１２と沈降側の空間６０９との接続面に対して放射状に広がるように並んでおり、且つ、流体供給流路部６１２の軸に対して対称に配置されている。
【００９７】
粒子捕捉用チャンバ７００の流体供給流路部６１２から粒子含有流体を沈降側の空間６０９へ導入し且つ吸引用流路部６１１を介した吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーション結果を図７Ｂに示す。図７Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。図７Ｂに示されるとおり、粒子が、比較例１におけるシミュレーション結果と比べて、粒子捕捉領域６０４のうちのより広い範囲にわたって分散されている。よって、連通流路６５０を設けることによって、粒子捕捉領域６０４のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
なお、本シミュレーションにおいて、粒子は質点として計算されているので、ウェル内に捕捉される粒子だけでなく孔を通過した粒子も存在するようなシミュレーション結果が得られる。しかしながら、本シミュレーション結果から、粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって粒子が分散することを確認できるので、本シミュレーション結果は、より多くのウェルに粒子が捕捉されることを裏付けるものである。以下の他のシミュレーション結果についても同様である。
【００９８】
（３）実施例２（連通流路及び凸部を有する粒子捕捉用チャンバ）
【００９９】
比較例１のシミュレーションにおいて用いた粒子捕捉用チャンバ６００に連通流路６５０及び凸部６６０を追加した粒子捕捉用チャンバ８００中の粒子の流れを、比較例１と同様にシミュレーションした。
【０１００】
粒子捕捉用チャンバ８００の構造が、図８Ａに示されている。粒子捕捉用チャンバ８００は、４つの連通流路６５０及び凸部６６０が追加されていること以外は、図６Ａ中の粒子捕捉用チャンバ６００と同じである。
連通流路６５０は、図７Ａ中の連通流路６５０と同じである。
凸部６６０によって、連通流路６５０と粒子捕捉領域６０４との間の流体通過断面が狭められている。凸部６６０は、チャンバ底面に１つの筋を形成するように設けられている。
【０１０１】
粒子捕捉用チャンバ８００の流体供給流路部６１２から粒子含有流体を沈降側の空間６０９へ導入し且つ吸引用流路部６１１を介した吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーションの結果が図８Ｂに示されている。図８Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。図８Ｂに示されるとおり、粒子が、比較例１におけるシミュレーション結果と比べて、粒子捕捉領域６０４のうちのより広い範囲にわたって分散されている。よって、連通流路６５０及び凸部６６０を設けることによって、粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
【０１０２】
また、図７Ｂに示される結果と図８Ｂに示される結果とを比較すると、後者において、粒子捕捉領域６０４中のより広い範囲にわたって粒子が分散されている。よって、連通流路だけでなく凸部も設けることによって、粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
【０１０３】
また、図７Ｂに示される結果では粒子の一部が連通流路を通過していたが、図８Ｂに示される結果では連通流路を通過する粒子はなかった。そのため、連通流路に加えて凸部を設けることによって、粒子が連通流路を通過することを防ぐことができると分かる。
【０１０４】
（４）比較例２
【０１０５】
比較例１のシミュレーションにおいて用いた粒子捕捉用チャンバ６００の粒子捕捉領域を変更した粒子捕捉用チャンバ９００中を流れる粒子の流れを、比較例１と同様にシミュレーションした。
【０１０６】
粒子捕捉用チャンバ９００の構造が、図９Ａに示されている。粒子捕捉用チャンバ６００においては、ウェルとウェルの間隔がいずれも８０μｍであったのに対し、粒子捕捉用チャンバ９００において、ウェルとウェルの間隔がいずれも１６０μｍである。そのため、粒子捕捉領域９０４は、図６Ａ中の粒子捕捉領域６０４がより大きい。粒子捕捉用チャンバ９００は、粒子捕捉領域の相違を除き、図６Ａ中の粒子捕捉用チャンバ６００と同じである。
【０１０７】
流体供給流路部６１２から粒子含有流体を沈降側の空間６０９へ導入し且つ吸引用流路部６１１を介した吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーションの結果が図９Ｂに示されている。図９Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。図９Ｂに示されるとおり、粒子は、粒子捕捉領域９０４のうち、中央部分に集中した。
【０１０８】
（５）実施例３（２つの向かい合う吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）
【０１０９】
比較例２のシミュレーションにおいて用いた粒子捕捉用チャンバ９００に、連通流路が追加され且つ１つの吸引用流路部が追加された粒子捕捉用チャンバ１０００中を流れる粒子の流れを、比較例２と同様にシミュレーションした。
【０１１０】
粒子捕捉用チャンバ１０００の構造が、図１０Ａに示されている。粒子捕捉用チャンバ１０００は、６つの連通流路１０５０が設けられていること及び２つの吸引用流路部６１１及び１０７０が向かい合うように反対側の空間に接続されていること以外は、図９Ａにおける粒子捕捉用チャンバ９００と同じである。
６つの連通流路６５０は、流体供給流路部６１２と沈降側の空間６０９との接続面に対して放射状に広がるように並んでおり、且つ、流体供給流路部６１２の軸に対して対称に配置されている。
【０１１１】
流体供給流路部６１２から粒子含有流体を沈降側の空間６０９へ導入し且つ向かい合う２つの吸引用流路部６１１及び１０７０の両方から吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーションの結果が図１０Ｂに示されている。図１０Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。図１０Ｂに示されるとおり、比較例２におけるシミュレーション結果と比べて、粒子捕捉領域９０４のうちのより広い範囲にわたって粒子が到達した。よって、連通流路を設け且つ向かい合う２つの吸引用流路から吸引を行うことによって、粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
【０１１２】
（６）実施例４（連通流路及び凸部を有し且つ２つの向かい合う吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバ）
【０１１３】
比較例２のシミュレーションにおいて用いた粒子捕捉用チャンバ９００に、連通流路、凸部、及び１つの吸引用流路部を追加された粒子捕捉用チャンバ１１００中を流れる粒子の流れを、比較例２と同様にシミュレーションした。
【０１１４】
粒子捕捉用チャンバ１１００の構造が、図１１Ａに示されている。粒子捕捉用チャンバ１１００は、６つの連通流路１０５０及び凸部１１６０が設けられていること並びに２つの吸引用流路部６１１及び１０７０が向かい合うように反対側の空間に接続されていること以外は、図９Ａにおける粒子捕捉用チャンバ９００と同じである。
連通流路１０５０は、図１０Ａ中の連通流路１０５０と同じである。
吸引用流路部１０７０は、図１０Ａ中の吸引用流路部１０７０と同じである。
凸部１１６０によって、連通流路６５０と粒子捕捉領域９０４との間の流体通過断面が狭められている。凸部１１６０は、チャンバ底面に１つの筋を形成するように設けられている。
【０１１５】
流体供給流路部６１２から粒子含有流体を沈降側の空間６０９へ導入し且つ向かい合う２つの吸引用流路部の両方から吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーションの結果が図１１Ｂに示されている。図１１Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。図１１Ｂに示されるとおり、比較例２におけるシミュレーション結果と比べて、粒子捕捉領域９０４のうちのより広い範囲にわたって粒子が到達した。よって、連通流路及び凸部を設け且つ２方向から吸引することによって、粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
【０１１６】
また図１０Ｂに示される結果と、図１１Ｂに示される結果とを比較すると、後者において、粒子捕捉領域９０４中のより広い範囲にわたって、粒子が到達していた。よって、凸部を設けることによって、粒子捕捉領域のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
【０１１７】
また図１０Ｂに示される結果では、粒子の一部が連通流路に到達していたが、図１１Ｂに示される結果では、連通流路に到達した粒子はなかった。そのため、連通流路に加えて凸部を設けることによって、粒子が連通流路を通過することを防ぐことができると分かる。
【０１１８】
（７）実施例５（異なる位置に設けられた凸部を有する粒子捕捉用チャンバの比較）
【０１１９】
実施例２のシミュレーションにおいて用いられた粒子捕捉用チャンバ８００において、凸部は、チャンバ８００の底面に設けられている。凸部が、粒子捕捉部の粒子捕捉面に設けられている場合についても、粒子捕捉のシミュレーションを行った。その結果、凸部が底面に設けられている場合と、粒子捕捉面に設けられている場合とで、粒子捕捉領域中における粒子の分散の程度は同程度であった。よって、凸部は、チャンバの底面及び粒子捕捉面のいずれに設けられていてもよいことが分かる。
【０１２０】
（８）比較例３
【０１２１】
図１に示された粒子捕捉用チャンバ１００と同様の粒子捕捉用チャンバ中の粒子の流れをシミュレーションした。当該シミュレーションに用いられた粒子捕捉用チャンバの構造は図１２Ａに示されるとおりであった。
【０１２２】
図１２Ａに示される粒子捕捉用チャンバ１２００は、当該チャンバ内を２つの空間（沈降側の空間１２０９及びその反対側の空間１２１０）に区切る粒子捕捉部１２０１を有する。粒子捕捉部１２０１は、５２９個のウェルが配置された粒子捕捉領域１２０４を有する。正方形の粒子捕捉領域１２０４内には、１列に２３個のウェルが並んでおり、且つ、１行に２３個のウェルが並んでいる。すなわち、２３×２３＝５２９個のウェルが粒子捕捉領域１２０４内に並んでいる。ウェルとウェルの間隔はいずれも１６０μｍである。各ウェルは、粒子捕捉部１２０１の粒子捕捉面に、粒子の沈降側を向くように配置されている。各ウェルの底部には、粒子捕捉面と反対側の面へと貫通している孔がある。
沈降側の空間１２０９の高さは、７００μｍである。また、その沈降側の空間１２０９と反対側の空間１２１０の高さも、７００μｍである。沈降側の空間１２０９には、流体供給流路部１２１２が接続されている。反対側の空間１２１０には、吸引用流路部１２１１が接続されている。
【０１２３】
流体供給流路部１２１２から粒子含有流体を沈降側の空間１２０９へ供給し且つ吸引用流路部１２１１を介した吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーション結果を図１２Ｂに示す。図１２Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。
【０１２４】
（９）実施例６（連通流路及び２つの向かい合う吸引用流路部を有する粒子捕捉用チャンバを有する粒子捕捉用チャンバ）
【０１２５】
比較例３のシミュレーションにおいて用いた粒子捕捉用チャンバ１２００に連通流路１２５０及び吸引用流路部１２７０を追加した粒子捕捉用チャンバ１３００中の流れを、比較例３と同様にシミュレーションした。
【０１２６】
粒子捕捉用チャンバ１３００の構造が、図１３Ａに示されている。粒子捕捉用チャンバ１３００は、６つの連通流路１２５０及び１つの吸引用流路部１２７０が追加されていること以外は、図１２Ａにおける粒子捕捉用チャンバ１２００と同じである。連通流路１２５０は、沈降側の空間１２０９と反対側の空間１２１０とを連通するように粒子捕捉部１２０１に設けられており、且つ、粒子捕捉領域１２０４の下流に設けられている。また、６つの連通流路１２５０は、流体供給流路部１２１２と沈降側の空間１２０９との接続面に対して放射状に広がるように並んでおり、且つ、流体供給流路部１２１２の軸に対して対称に配置されている。
【０１２７】
粒子捕捉用チャンバ１２００の流体供給流路部１２１２から粒子含有流体を沈降側の空間１２０９へ導入し且つ吸引用流路部１２１１及び１２７０を介した吸引を行った場合の粒子の流れをＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．１を用いてシミュレーションした。シミュレーション結果を図１３Ｂに示す。図１３Ｂ中の上図及び下図はそれぞれ、シミュレーション結果の斜視図及び上面図である。実施例６のシミュレーション結果と比較例３のシミュレーション結果とを比較すると、前者のほうが、粒子捕捉領域１２０４のうちのより広い範囲にわたって粒子が分散されている。よって、連通流路１２５０を設けること及び向かい合う２つの吸引用流路部１２１１及び１２７０によって、粒子捕捉領域１２０４のより広い範囲にわたって粒子が分散され、より多くのウェルに粒子が捕捉されることが分かる。
【０１２８】
以上で説明した本技術に関して、当業者は、本技術及びその均等物の範囲内において、種々の変更、コンビネーション、サブコンビネーション、又は代替が、例えば設計上の要請又は他の要因などに応じて可能であることを理解する。
【０１２９】
なお、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
〔１〕二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給流路部と、
他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉するウェルを複数含む粒子捕捉領域を有し且つ前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部と、
を備えており、
前記粒子捕捉部に、前記二つの空間を連通する連通流路が設けられており、
前記連通流路が、前記粒子捕捉領域の下流にある、
粒子捕捉用チャンバ。
〔２〕前記粒子捕捉領域の下流且つ前記連通流路の上流に、前記連通流路と前記粒子捕捉領域との間の流体通過断面を狭めるための凸部が設けられている、〔１〕に記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔３〕前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が少なくとも一つ設けられており、当該吸引用流路部が、前記粒子捕捉領域を挟んで前記流体供給流路部と向かい合うように配置されている、〔１〕又は〔２〕に記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔４〕前記他方の空間に、前記吸引のために用いられる吸引用流路部が二つ設けられており、当該二つの吸引用流路部が向かい合うように配置されている、〔１〕〜〔３〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔５〕前記連通流路が、前記粒子が通過できる寸法を有する、〔１〕〜〔４〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔６〕前記ウェル内に孔が設けられており、当該孔を介して前記吸引が行われる、〔１〕〜〔５〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔７〕前記連通流路の断面積が、前記孔の断面積よりも大きい、〔１〕〜〔６〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔８〕前記連通流路が複数設けられており、当該複数の連通流路が、前記一方の空間と前記流体供給流路部との接続面に対して放射状に広がるように並んでいる、〔１〕〜〔７〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔９〕前記連通流路が複数設けられており、当該複数の連通流路が、前記流体供給流路部の軸に対して対称に配置されている、〔１〕〜〔８〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔１０〕前記凸部が、１つの筋を形成するように構成されており、当該１つの筋が、前記流体供給流路部から前記連通流路に向かう流れの方向を変更するように配置されている、〔２〕〜〔９〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔１１〕前記凸部が、前記粒子捕捉用チャンバの底面又は前記粒子捕捉部の前記ウェルが形成されている面に設けられている、〔２〕〜〔１０〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チャンバ。
〔１２〕二つの空間に区切られたチャンバ内の一方の空間に粒子を含んだ流体を供給する流体供給工程と、
前記チャンバを前記二つの空間に区切る粒子捕捉部に設けられた粒子捕捉領域中の複数のウェル内に、他方の空間からの吸引によって粒子を捕捉する粒子捕捉工程と
を含み、
前記粒子捕捉工程において、前記粒子捕捉領域の下流にあり且つ前記二つの空間を連通する連通流路を前記流体が通過する、
粒子捕捉方法。
【符号の説明】
【０１３０】
２００  粒子捕捉用チャンバ
１０１  粒子捕捉部
１０２  粒子捕捉面
１０３  粒子捕捉面と反対側の面
１０４  粒子捕捉領域
１０５  ウェル
１０６  孔
【図１】
2020025518.tif 000003
【図２Ａ】
2020025518.tif 000004
【図２Ｂ】
2020025518.tif 000005
【図２Ｃ】
2020025518.tif 000006
【図３Ａ】
2020025518.tif 000007
【図３Ｂ】
2020025518.tif 000008
【図３Ｃ】
2020025518.tif 000009
【図４】
2020025518.tif 000010
【図５】
2020025518.tif 000011
【図６Ａ】
2020025518.tif 000012
【図６Ｂ】
2020025518.tif 000013
【図７Ａ】
2020025518.tif 000014
【図７Ｂ】
2020025518.tif 000015
【図８Ａ】
2020025518.tif 000016
【図８Ｂ】
2020025518.tif 000017
【図９Ａ】
2020025518.tif 000018
【図９Ｂ】
2020025518.tif 000019
【図１０Ａ】
2020025518.tif 000020
【図１０Ｂ】
2020025518.tif 000021
【図１１Ａ】
2020025518.tif 000022
【図１１Ｂ】
2020025518.tif 000023
【図１２Ａ】
2020025518.tif 000024
【図１２Ｂ】
2020025518.tif 000025
【図１３Ａ】
2020025518.tif 000026
【図１３Ｂ】
2020025518.tif 000027