(57)【要約】【課題】単一粒子の捕捉から当該単一粒子の移送までを容易に行うことができる、単一粒子分離デバイス、単一粒子分離キット及び単一粒子移送方法を提供する。【解決手段】デバイス1は、基板部2と、ピラー部3と、単一粒子捕捉部4と、を備え、捕捉部4は、刺激によって体積が増減する応答性材料からなり、前記体積の増減の一方によって粒子を捕捉する一方、当該体積の増減の他方によって前記粒子を解放する。単一粒子分離キットは、デバイス1と、マイクロプレートとを備える。単一粒子移送方法は、デバイス1を用い、捕捉部4に刺激を与えて、前記粒子を捕捉する、粒子捕捉工程と、マイクロプレートのウェルに充填された液体に、捕捉部4を浸漬させる、粒子浸漬工程と、捕捉部4に刺激を与えて、前記粒子を解放する、粒子解放工程と、を含む。【選択図】図１
2020120608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、
前記基板部から起立する、ピラー部と、
前記ピラー部の上端に設けられた、単一粒子捕捉部と、
を備え、
前記単一粒子捕捉部は、刺激によって体積が増減する応答性材料からなり、前記体積の増加及び減少の一方によって単一粒子を捕捉する一方、当該体積の増加及び減少の他方によって前記単一粒子を解放する、単一粒子分離デバイス。
【請求項２】
前記ピラー部及び前記単一粒子捕捉部は、当該単一粒子分離デバイスから解放された前記単一粒子が移送されるウェルを有する、マイクロプレートのウェルに挿入して当該ウェルに充填された液体に、前記単一粒子捕捉部を浸漬させることが可能な大きさである、請求項１に記載の、単一粒子分離デバイス。
【請求項３】
前記単一粒子捕捉部は、環状の外観形状を有している、請求項１又は２に記載の、単一粒子分離デバイス。
【請求項４】
前記ピラー部は、下端から上端に向かって先細る、円錐台状の外観形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の、単一粒子分離デバイス。
【請求項５】
前記応答性材料は、温度応答性ポリマーである、請求項１から４のいずれか１項に記載の、単一粒子分離デバイス。
【請求項６】
複数の前記ピラー部を備えている、請求項１から５のいずれか１項に記載の、単一粒子分離デバイス。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の前記単一粒子分離デバイスと、当該単一粒子分離デバイスから解放された前記単一粒子が移送されるウェルを有する、マイクロプレートとを備える、単一粒子分離キット。
【請求項８】
マイクロプレートの１つのウェルに単一粒子を移送する方法であって、
請求項１から５のいずれか１項に記載の、前記単一粒子分離デバイスを用い、
前記単一粒子捕捉部に刺激を与えて、前記単一粒子を捕捉する、粒子捕捉工程と、
マイクロプレートのウェルに充填された液体に、前記単一粒子を捕捉した前記単一粒子捕捉部を浸漬させる、粒子浸漬工程と、
浸漬させた前記単一粒子捕捉部に刺激を与えて、前記単一粒子を解放する、粒子解放工程と、
を含む、単一粒子移送方法。
【請求項９】
前記粒子捕捉工程の後、前記粒子浸漬工程の前に、前記単一粒子捕捉部で捕捉した前記単一粒子を洗浄する、粒子洗浄工程を更に含む、請求項８に記載の、単一粒子移送方法。
【請求項１０】
前記マイクロプレートは、複数の前記ウェルを備えており、当該複数のウェルのそれぞれに、前記単一粒子を移送する、請求項８又は９に記載の、単一粒子移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一粒子分離デバイス、単一粒子分離キット及び単一粒子移送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、医療・製薬等の事業分野、がん研究、幹細胞生物学、免疫学等の研究分野において、単一細胞分析(SCA: Single cell Analysis)の必要性が高まっている（例えば、非特許文献１参照。）。こうした単一細胞分析を行うためには、１つの細胞（以下、「単一細胞」ともいう。）を分離する技術（以下、「単一細胞分離技術」ともいう。）が不可欠である。
【０００３】
単一細胞分離技術としては、従来から、蛍光活性化セルソーティング(FACS: Fluorescence Activated Cell Sorting)が多く用いられている。蛍光活性化セルソーティングは、高いスループットと分離性能とを有する反面、機器が高価で、導入コストが高いという欠点がある。そのため、実際の研究機関等からは、ある程度の分離性能（分離効率）を保ちつつ、低コストで分離作業が可能なデバイスが求められていた。
【０００４】
こうした状況において、近年では、μTAS(Micro Total Analysis System)又はLab on a Chipという考え方が提唱され、半導体製造技術を応用したマイクロ流体デバイス（マイクロ流体チップ）が登場している（例えば、非特許文献２参照。）。こうしたマイクロ流体デバイスが導入されれば、機材導入コストが大幅に抑えられると共に、細胞等の、分離・検出・分析・培養の集積化が可能となる。また、こうしたマイクロ流体デバイスが導入されれば、装置の小型化によって少量の試料でも分析・培養が可能となる。このため、現在では、様々なマイクロ流体デバイスが開発されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Andre G.;et al; Int. J. Mol Sci., vol.16, 2015, pp.16897-16919.
【非特許文献２】Sims, C.E.,＆ Allbritton, N. L. (2007). Lab on a Chip, 7 (4), pp.423-440.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際のところ、こうしたマイクロ流体デバイスは未だ実用段階に至っていない。そのため、多くの研究機関等では依然として、単一細胞分析の細胞培養において、多数のウェル（窪み・穴）を有したマイクロプレートと呼ばれる器具を用いている。この場合、使用者は、事前に試料等から１つ１つの細胞を個別に取り出した後、更に、当該単一細胞をマイクロプレートのウェルに１つ１つに移送している。このように、事前に細胞を１つ１つ取り出し（単離）を行った後、当該単一細胞を改めて、マイクロプレートのウェルに１つ１つに移送することは煩雑な作業である。その一方、マイクロプレートを用いて培養等を行えば、マイクロプレートリーダー等の、既存の測定機器を用いることにより、マイクロプレートのウェル内の単一細胞をそのまま測定することが可能となる。そのため、マイクロプレートを用いつつ、単一細胞の取り出しから当該単一細胞の移送までを容易に行うことができるデバイスの開発が急務となっている。
【０００７】
本発明の目的は、単一粒子の捕捉から移送までを容易に行うことができる、単一粒子分離デバイス、単一粒子分離キット及び単一粒子移送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】
本発明に係る、単一粒子分離デバイスは、基板部と、前記基板部から起立するピラー部と、前記ピラー部の上端に設けられた、単一粒子捕捉部と、を備え、前記単一粒子捕捉部は、刺激によって体積が増減する応答性材料からなり、前記体積の増加及び減少の一方によって単一粒子を捕捉する一方、当該体積の増加及び減少の他方によって前記単一粒子を解放する。ここで、「刺激」とは、「外界の条件が変化すること」をいう。「刺激」には、外界の、温度、電場、磁場、光波長、ｐＨ（水素イオン指数）の少なくともいずれか１つが変化することが含まれる。
【０００９】
本発明に係る、単一粒子分離デバイスにおいて、前記ピラー部及び前記単一粒子捕捉部は、当該単一粒子分離デバイスから解放された前記単一粒子が移送されるウェルを有する、マイクロプレートのウェルに挿入して当該ウェルに充填された液体に、前記単一粒子捕捉部を浸漬させることが可能な大きさであることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る、単一粒子分離デバイスにおいて、前記単一粒子捕捉部は、環状の外観形状を有しているものとすることができる。
【００１１】
本発明に係る、単一粒子分離デバイスにおいて、前記ピラー部は、下端から上端に向かって先細る、円錐台状の外観形状を有していることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る、単一粒子分離デバイスにおいて、前記応答性材料は、温度応答性ポリマーであるものとすることができる。
【００１３】
本発明に係る、単一粒子分離デバイスは、複数の前記ピラー部を備えていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る、単一粒子分離キットは、上述の前記単一粒子分離デバイスと、当該単一粒子分離デバイスから解放された前記単一粒子が移送されるウェルを有する、マイクロプレートとを備える。
【００１５】
本発明に係る、単一粒子移送方法は、マイクロプレートの１つのウェルに単一粒子を移送する方法であって、上述の、前記単一粒子分離デバイスを用い、前記単一粒子捕捉部に刺激を与えて、前記単一粒子を捕捉する、粒子捕捉工程と、マイクロプレートのウェルに充填された液体に、前記単一粒子を捕捉した前記単一粒子捕捉部を浸漬させる、粒子浸漬工程と、浸漬させた前記単一粒子捕捉部に刺激を与えて、前記単一粒子を解放する、粒子解放工程と、を含む。
【００１６】
本発明に係る、単一粒子移送方法は、前記粒子捕捉工程の後、前記粒子浸漬工程の前に、前記単一粒子捕捉部で捕捉した前記単一粒子を洗浄する、粒子洗浄工程を更に含むことが好ましい。
【００１７】
本発明に係る、単一粒子移送方法では、前記マイクロプレートは、複数の前記ウェルを備えており、当該複数のウェルのそれぞれに、前記単一粒子を移送することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、単一粒子の捕捉から移送までを容易に行うことができる、単一粒子分離デバイス、単一粒子分離キット及び単一粒子移送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る、単一粒子分離デバイスの要部を拡大して示す斜視図である。
【図２】図１の単一粒子分離デバイスの一部を側面から示す拡大側面図である。
【図３Ａ】図１の単一粒子分離デバイスにおける、単一粒子捕捉部の作用を説明するための斜視図である。
【図３Ｂ】図１の単一粒子分離デバイスにおける、単一粒子捕捉部の作用を説明するための他の斜視図である。
【図４Ａ】図１の単一粒子分離デバイスを用いて移送された単一粒子を、分析・培養するためのマイクロプレートの一例を概略的に示す斜視図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子捕捉工程の第１工程を概略的に示す図である。
【図５Ｂ】上記単一粒子移送方法のうち、図５Ａの工程後に行われる、粒子捕捉工程の第２工程を概略的に示す図である。
【図５Ｃ】上記単一粒子移送方法のうち、図５Ｂの工程後に行われる、粒子洗浄工程を概略的に示す図である。
【図５Ｄ】上記単一粒子移送方法のうち、図５Ｃの工程後に行われる、粒子捕捉部位置決め工程を概略的に示す図である。
【図５Ｅ】上記単一粒子移送方法のうち、図５Ｄの工程後に行われる、粒子浸漬工程を概略的に示す図である。
【図５Ｆ】上記単一粒子移送方法のうち、図５Ｅの工程後に行われる、粒子解放工程を概略的に示す図である。
【図５Ｇ】上記単一粒子移送方法のうち、図５Ｆの工程後に行われる、粒子分離デバイス離脱工程を概略的に示す図である。
【図６】単一粒子分離デバイスの製造方法の一例として、成形型を用いて製造する際の、各ステップを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る、単一粒子分離デバイス、単一粒子分離キット及び単一粒子移送方法について説明を行う。
【００２１】
［単一粒子分離デバイス］
まず、本発明の一実施形態に係る、単一粒子分離デバイスについて説明をする。図１には、本発明の一実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１の要部を拡大して示す。
【００２２】
単一粒子分離デバイス１は、基板部２と、基板部２から起立するピラー部３と、ピラー部３の上端３ｅ１に設けられた、単一粒子捕捉部４と、を備えている。使用者は、単一粒子分離デバイス１を用いることで、１つの粒子（以下、「単一粒子」ともいう。）Ｍの捕捉から、当該単一粒子Ｍの移送までの作業を行うことができる。
【００２３】
図２には、単一粒子分離デバイス１の一部を側面から示す。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態に係る単一粒子分離デバイス１において、基板部２は、平板状の外観形状を有している。詳細には、基板部２は、上面２ｆ１及び下面２ｆ２を有し、上面２ｆ１及び下面２ｆ２がそれぞれ平坦面である。なお、基板部２には、当該基板部２の外縁を縁取るように、堰枠を設けることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、ピラー部３は、当該ピラー部３の中心軸Ｏ３に沿って基板部２の上面２ｆ１から上方に起立している。本実施意形態では、ピラー部３の中心軸Ｏ３は、基板部２の上面２ｆ１に対して垂直に起立している。
【００２６】
更に、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、ピラー部３は、下端３ｅ２から上端３ｅ１に向かって先細る、円錐台状の外観形状を有している。本実施形態では、ピラー部３の下端３ｅ２は、軸方向視において、直径ｄ３２の円形である。また、本実施形態では、ピラー部３の上端３ｅ１は、軸方向視において、直径ｄ３１（＜ｄ３２）の円形である。更に、本実施形態では、ピラー部３の高さｈ３は、ピラー部３の下端３ｅ２と上端３ｅ１との間の軸方向高さである。なお、ここで、「軸方向」とは、ピラー部３の中心軸Ｏ３の延在する方向をいう。また、本実施形態では、ピラー部３の下端３ｅ２は、基板部２の上面２ｆ１と一致している。
【００２７】
更に、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１は、ピラー部３として、複数のピラー部３を備えている。ピラー部３のピッチＰ３は、それぞれ、適宜、設定することができる。本実施形態では、ピラー部３のピッチＰ３は、それぞれ、等しい距離である。なお、ここで、「ピラー部３のピッチＰ３」とは、２つのピラー部３の中心軸Ｏ３の間の距離である。
【００２８】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、基板部２及びピラー部３は、樹脂・金属等の様々な材料を選択することによって、１つの構造体として形成されている。前記材料は、例えば、単一粒子Ｍの大きさ、形状、性質等に応じて、適宜、選択をすることができる。本実施形態では、前記材料は、シリコーン等の樹脂、具体的には、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）である。
【００２９】
単一粒子捕捉部４は、刺激によって体積が増減する応答性材料からなり、前記体積の増加及び減少の一方によって単一粒子Ｍを捕捉する一方、当該体積の増加及び減少の他方によって単一粒子Ｍを解放する。前記応答性材料としては、例えば、ゲル材料が挙げられる。具体的な前記応答性材料としては、温度応答性ポリマー、電場応答性ポリマー、光応答性ポリマー、ｐＨ応答性ポリマーが挙げられる。
【００３０】
本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、前記応答性材料は、温度応答性ポリマーＴＲＰである。温度応答性ポリマーＴＲＰは、温度Ｔの低下によって体積が増加する一方、当該温度Ｔの上昇によって体積が減少する。これにより、本実施形態では、単一粒子捕捉部４は、温度Ｔの低下によって単一粒子Ｍを捕捉する一方、当該温度Ｔの上昇によって単一粒子Ｍを解放する。こうした温度応答性ポリマーＴＲＰとして、体積変化が大きく、工学的（技術的）によく利用されている材料としては、例えば、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミドを３次元架橋させた含水ゲルが挙げられる。この場合、単一粒子捕捉部４は、当該単一粒子捕捉部４の温度Ｔが所定の温度Ｔｏ（約３２°Ｃ）を境に、可逆的な膨張（膨潤）と収縮を引き起こし、体積を変化させることができる。ここで、温度Ｔは、温度応答性ポリマーＴＲＰ、単一粒子捕捉部４の温度であるが、単一粒子捕捉部４の外界の温度（雰囲気温度）で推定することも可能である。
【００３１】
また、体積変化が大きく、工学的（技術的）によく利用されている、他の温度応答性ポリマーＴＲＰとしては、例えば、アクリル酸、ビニル酢酸、アリル酢酸のいずれか１つとアクリルアミドとを共重合させたゲル、種々のアミノ酸のアクリロイルまたはメタクリロイル誘導体より得られたゲル、メチルビニルエーテルゲルが挙げられる。更に、電場応答性ポリマーとして、体積変化が大きく、工学的（技術的）によく利用されている材料としては、例えば、アクリルアミドゲル、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとにより得られたゲルが挙げられる。更に、前記応答性材料としては、温度応答性ポリマーＴＲＰに、光吸収材料、磁性材料を混合させた材料が挙げられる。この場合、前記応答性材料に光を照射させ、当該応答性材料の周囲に電場を発生させることによって、当該応答性材料に温度上昇を生じさせる。これにより、前記応答性材料の体積を光照射又は電場の変化に応じて増減させることができる。
【００３２】
図３Ａ及び図３Ｂは、単一粒子分離デバイス１における、単一粒子捕捉部４の作用を説明するための斜視図である。
【００３３】
図３Ａに示すように、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、単一粒子捕捉部４は、環状の外観形状を有している。これにより、単一粒子捕捉部４の内側には、単一粒子Ｍを収容することができる収容空間Ｒが形成されている。
【００３４】
本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、単一粒子捕捉部４の温度Ｔが所定の温度Ｔｏを越えると、当該単一粒子捕捉部４は収縮し、その体積が減少する。このため、本実施形態では、図３Ａに示すように、単一粒子捕捉部４の内径（内側の直径）ｄ４１は、単一粒子Ｍの外径（外側の直径）ｄｍよりも大きくなる。これによって、本実施形態では、単一粒子捕捉部４の温度Ｔが所定の温度Ｔｏを越えると、当該単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒには、単一粒子Ｍを出し入れ可能に収容することができる。
【００３５】
これに対し、本実施形態では、単一粒子捕捉部４の温度Ｔが所定の温度Ｔｏ以下になると、当該単一粒子捕捉部４は膨張し、その体積は増加する。このため、本実施形態では、図３Ｂに示すように、単一粒子捕捉部４の内径ｄ４１は、単一粒子Ｍの外径ｄｍよりも小さくなる。これによって、本実施形態では、単一粒子Ｍが単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容された後、当該単一粒子捕捉部４の温度Ｔが所定の温度Ｔｏ以下になると、図３Ｂに示すように、当該単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容された単一粒子Ｍを保持することができる。
【００３６】
本実施形態に係る単一粒子分離デバイス１を用いて捕捉される単一粒子Ｍは、試料等に含まれる、１つ又は複数の種類の細胞のうちの、１つの細胞（以下、「単一細胞」ともいう。）である。
【００３７】
［単一粒子分離キット］
図４Ａには、単一粒子分離デバイス１を用いて捕捉された単一粒子Ｍを分析・培養可能なマイクロプレートの一例を示す。図４Ａに例示のマイクロプレート１０は、複数のウェル１１を有した既存のマイクロプレートである。図４Ａでは、マイクロプレート１０は、例示的に、１４個のウェル１１を有しているが、ウェル１１の個数は、少なくとも１個以上であればよい。なお、図４Ａでは、図面を簡略化するため、符号１１を３つのウェルのみに例示的に付している。
【００３８】
図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ断面である。図４Ｂでは、Ａ−Ａ断面は、ウェル１１の中心軸Ｏ１１を含む平面である。この例では、図４Ｂに示すように、ウェル１１は、ウェル１１の中心軸Ｏ１１に沿って延在する円柱穴である。この例では、前記円柱穴は、直径ｄ１１、深さｈ１１の円筒穴である。また、この例では、ウェル１１のピッチＰ１１は、等しい距離である。なお、ここで、「ウェル１１のピッチＰ１１」とは、２つのウェル１１の中心軸Ｏ１１間の距離である。
【００３９】
単一粒子分離デバイス１を用いて捕捉された単一粒子Ｍは、マイクロプレート１０のウェル１１に個別的に移送される。
【００４０】
本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、ピラー部３及び単一粒子捕捉部４は、マイクロプレート１０のウェル１１に挿入して当該ウェル１１に充填された液体Ｌに、単一粒子捕捉部４を浸漬させることが可能な大きさである。ここで、「ピラー部３の大きさ」又は「単一粒子捕捉部４の大きさ」とは、ピラー部３又は粒子捕捉部４の幅・奥行き・径（直径）・長さ等の、寸法の程度をいう。
【００４１】
マイクロプレート１０において、ウェル１１の直径ｄ１１は、例えば、２．８ｍｍ≦ｄ１１≦３５ｍｍである。この例では、ウェル１１の直径ｄ１１は、例えば、７ｍｍである。また、ウェル１１の深さｈ１１は、例えば、５．７５ｍｍ≦ｈ１１≦１７．５ｍｍである。この例では、ウェル１１の深さｈ１１は、例えば、１０．８ｍｍである。そして、ウェル１１のピッチＰ１１は、例えば、４．５ｍｍ≦Ｐ１１≦３８．６ｍｍである。この例では、ウェル１１のピッチＰ１１は、例えば、Ｐ１１＝９．０ｍｍである。なお、この数値は、例示的な値であって、例えば、単一粒子Ｍを捕捉する際の条件等に応じて適宜、変更することができる。
【００４２】
これに対し、図２を参照すれば、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、ピラー部３の下端３ｅ２の直径ｄ３２は、例えば、２ｍｍ≦ｄ３２≦３０ｍｍである。本実施形態では、直径ｄ３２は、例えば、ｄ３２＝４ｍｍである。また、ピラー部３の上端３ｅ１の直径ｄ３１は、例えば、２ｍｍ≦ｄ３１≦３０ｍｍである。本実施形態では、直径ｄ３１は、例えば、ｄ３１＝３ｍｍである。更に、ピラー部３の高さｈ３は、例えば、５ｍｍ≦ｈ３≦１７ｍｍである。本実施形態では、高さｈ３は、例えば、ｈ３＝７ｍｍである。なお、本実施形態では、ピラー部３の外径は、下端３ｅ２から上端３ｅ１に向かって縮径しているが、数値範囲に示すように、下端３ｅ２から上端３ｅ１に至るまで同一径とすることができる。そして、ピラー部３のピッチＰ３は、例えば、４．５ｍｍ≦Ｐ３≦３８．６ｍｍである。本実施形態では、ピッチＰ３は、例えば、Ｐ３＝９ｍｍである。また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、単一粒子捕捉部４の外径（外側の直径）ｄ４２は、例えば、４０μｍ≦ｄ４２≦２ｍｍである。本実施形態では、外径ｄ４２は、例えば、ｄ４２＝２２５μｍである。これによって、単一粒子分離デバイス１では、ピラー部３及び単一粒子捕捉部４は、マイクロプレート１０のウェル１１に挿入して当該ウェル１１に充填された液体Ｌに、単一粒子捕捉部４を浸漬させることができる。なお、単一粒子Ｍが細胞等の微粒子である場合、当該単一粒子Ｍの外径ｄｍに単一粒子捕捉部４の厚さδ４を合わせたとき、当該単一粒子捕捉部４の厚さδ４は無視することができる。但し、ウェル１１への挿入に影響がある場合は適宜設定することができる。
【００４３】
また、単一粒子Ｍの外径ｄｍは、例えば、２μｍ≦ｄｍ≦１００μｍである。本実施形態では、外径ｄｍは、例えば、ｄｍ＝２０μｍである。これに対し、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１では、単一粒子捕捉部４の内径ｄ４１は、例えば、ｄｍ≦ｄ４１≦ｄ３１ｍｍである。本実施形態では、内径ｄ４１は、例えば、ｄ４１＝２５μｍとする。なお、少なくとも、単一粒子捕捉部４の内径ｄ４１は、当該単一粒子捕捉部４を形成する材料に応じて、適宜、選択をすることができる。具体例としては、単一粒子捕捉部４の内径ｄ４１を「ｄｍ≦ｄ４１≦ｄ３１」の範囲で規定することが挙げられる。但し、本発明によれば、単一粒子捕捉部４の内径ｄ４１は、上記範囲に限定されるものではない。また、本実施形態では、温度応答性ポリマーＴＲＰとして、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミドを３次元架橋させた含水ゲルを使用している。
【００４４】
［単一粒子移送方法］
次に、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法について説明をする。図５Ａ〜図５Ｇには、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法の各工程を概略的に示す。
【００４５】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法は、マイクロプレート１０の１つのウェル１１に単一粒子Ｍを移送する方法である。本実施形態では、単一粒子分離デバイス１を用いて、単一粒子Ｍの移送を行う。
【００４６】
まず、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子捕捉工程は、単一粒子捕捉部４に刺激を与えて、単一粒子Ｍを捕捉する工程である。以下、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、粒子捕捉工程について説明をする。
【００４７】
図５Ａには、本実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子捕捉工程の第１工程を概略的に示す。本実施形態では、前記粒子捕捉工程は、第１工程を含む。前記第１工程は、単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４に刺激を与えて、単一粒子Ｍを収容する、粒子収容工程である。
【００４８】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子収容工程は、単一粒子Ｍとして１つの細胞を、単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容する工程である。本実施形態では、具体的には、単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４に刺激を与えた後、細胞を含む細胞浮遊液等の試料を供給することにより、１つの細胞を単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容する。本実施形態では、単一粒子捕捉部４の温度Ｔが所定の温度Ｔｏを超えた状態で、単一粒子捕捉部４の内径ｄ４１が単一粒子Ｍの外径ｄｍの２倍未満となるようにしている。これによって、本実施形態では、刺激を与えた単一粒子捕捉部４上に試料を流すだけで、１つの細胞を単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容することができる。細胞の供給は、マイクロピペット等を用いた手動操作、供給装置等を用いた自動供給によって行うことができる。
【００４９】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子収容工程において、単一粒子捕捉部４に与える刺激として、単一粒子捕捉部４の温度Ｔを、所定の温度Ｔｏを超えるまで予め上昇させている。これによって、単一粒子捕捉部４は、収縮して単一粒子Ｍを確実に収容空間Ｒに収容することができる。単一粒子捕捉部４の温度Ｔは、例えば、ヒータ等の加熱手段を用いて上昇させることができる。前記加熱手段は、単一粒子分離デバイス１と一体に構成することができる。
【００５０】
図５Ｂには、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子捕捉工程の第２工程を概略的に示す。本実施形態では、前記粒子捕捉工程は更に、第２工程を含む。前記第２工程は、単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４に刺激を与えて、単一粒子Ｍを保持する、粒子保持工程である。
【００５１】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子保持工程は、単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容された単一粒子Ｍを単一粒子捕捉部４によって保持する工程である。本実施形態では、具体的には、前記試料を単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４に供給した後、単一粒子捕捉部４に再び刺激を与えて、単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに収容された１つの細胞を保持する。本実施形態では、単一粒子捕捉部４に刺激を与えるだけで細胞を保持することができる。
【００５２】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子保持工程において、単一粒子捕捉部４に与える刺激として、単一粒子捕捉部４の温度Ｔを、所定の温度Ｔｏ以下まで低下させている。これによって、単一粒子捕捉部４は、膨張して単一粒子Ｍを確実に単一粒子捕捉部４の収容空間Ｒに保持することができる。単一粒子捕捉部４の温度Ｔは、例えば、当該単一粒子捕捉部４をそのまま常温に戻すことによって、室内空間の空調管理を行うことによって、又は、温度管理装置によって、低下させることができる。
【００５３】
次に、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子洗浄工程は、前記粒子捕捉工程の後、前記粒子浸漬工程の前に、単一粒子捕捉部４で捕捉した単一粒子Ｍを洗浄する工程である。以下、図５Ｃを参照して、粒子洗浄工程について説明をする。
【００５４】
図５Ｃには、上記単一粒子移送方法のうち、粒子捕捉工程後に行われる、粒子洗浄工程を概略的に示す。
【００５５】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子洗浄工程は、単一粒子捕捉部４で捕捉された単一粒子Ｍを洗浄する工程である。本実施形態では、具体的には、単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４で捕捉された１つの細胞に、例えば、洗浄液ＣＬを供給することにより、１つの細胞を洗浄する。本実施形態では、単一粒子捕捉部４上に洗浄液ＣＬを流すだけで、１つの細胞を洗浄することができる。洗浄液ＣＬとしては、例えば、生理食塩水，リン酸緩衝生理食塩水，細胞培養液が挙げられる。洗浄液ＣＬの供給は、例えば、マイクロピペット等を用いた手動操作、供給装置等を用いた自動供給によって行うことができる。ただし、この粒子洗浄工程は、省略することも可能である。
【００５６】
次に、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子捕捉部位置決め工程は、前記粒子洗浄工程の後、単一粒子捕捉部４を所定の移送位置に位置決めする工程である。以下、図５Ｄを参照して、粒子捕捉部位置決め工程について説明をする。
【００５７】
図５Ｄには、上記単一粒子移送方法のうち、粒子洗浄工程後に行われる、粒子捕捉部位置決め工程を概略的に示す。
【００５８】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子捕捉部位置決め工程は、洗浄済みの単一粒子Ｍを捕捉した単一粒子捕捉部４をマイクロプレート１０の所定のウェル１１に位置決めする工程である。本実施形態では、具体的には、図５Ｄに示すように、単一粒子分離デバイス１を反転させた後、１つの細胞を捕捉した単一粒子捕捉部４を所定のウェル１１の真上に位置決めする。本実施形態では、基板部２を用いて単一粒子捕捉部４をウェル１１の上に合わせるだけで、単一粒子捕捉部４を位置決めことができる。単一粒子捕捉部４の位置決めは、例えば、単一粒子分離デバイス１を保持した作業者の手動操作によって、又は、搬送装置等の制御装置によって行うことができる。特に、搬送装置を用いた場合、ピラー部３の中心軸Ｏ３とウェル１１の中心軸Ｏ１１との間でセンタリングを行うことが好ましい。
【００５９】
次に、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子浸漬工程は、前記粒子捕捉部位置決め工程の後、マイクロプレートのウェルに充填された液体Ｌに、単一粒子Ｍを捕捉した単一粒子捕捉部４を浸漬させる工程である。以下、図５Ｅを参照して、粒子浸漬工程について説明をする。
【００６０】
図５Ｅには、上記単一粒子移送方法のうち、前記粒子捕捉部位置決め工程後に行われる、粒子浸漬工程を概略的に示す。
【００６１】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子浸漬工程は、洗浄済みの単一粒子Ｍを捕捉した単一粒子捕捉部４をマイクロプレート１０の所定のウェル１１に充填された液体Ｌに浸漬させる工程である。液体Ｌとしては、例えば、試薬、培養液が挙げられる。本実施形態では、具体的には、図５Ｅに示すように、所定のウェル１１の真上に位置決めされた単一粒子捕捉部４をウェル１１に向かって移動させ、当該ウェル１１に充填された液体Ｌに浸漬させる。本実施形態では、基板部２を用いて単一粒子捕捉部４をウェル１１に向かって移動させるだけで、単一粒子捕捉部４を液体Ｌに浸漬させることができる。単一粒子捕捉部４の浸漬は、例えば、単一粒子分離デバイス１を保持した作業者の手動操作によって、又は、搬送装置等の制御装置によって行うことができる。特に、搬送装置を用いた場合、ウェル１１に充填された液体Ｌの液面ＬＳから、単一粒子Ｍを所望の深さｄｐに位置決めすることができる。なお、本実施形態では、深さｄｐは、単一粒子捕捉部４で捕捉された細胞を単一粒子Ｍとして、液体Ｌ内で分析・培養するのに好適な深さとすることが好ましい。本実施形態では、深さｄｐは、液面ＬＳとピラー部３の上端３ｅ１との距離ΔＬと、単一粒子Ｍの外径ｄｍとの和（ｄｐ＝ΔＬ＋ｄｍ）である。
【００６２】
次に、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子解放工程は、前記粒子浸漬工程の後、浸漬させた単一粒子捕捉部４に刺激を与えて、単一粒子Ｍを解放する工程である。以下、図５Ｆを参照して、粒子解放工程について説明をする。
【００６３】
図５Ｆには、上記単一粒子移送方法のうち、前記粒子浸漬工程後に行われる、粒子解放工程を概略的に示す。
【００６４】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子解放工程は、単一粒子捕捉部４で捕捉した単一粒子Ｍを、マイクロプレート１０のウェル１１に充填された液体Ｌに解放する工程である。本実施形態では、具体的には、１つの細胞を捕捉した単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４に刺激を与えることにより、当該１つの細胞をウェル１１に充填された液体Ｌに解放する。本実施形態では、単一粒子捕捉部４に刺激を与えるだけで、１つの細胞をウェル１１に充填された液体Ｌに解放することができる。
【００６５】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子解放工程において、単一粒子捕捉部４に与える刺激として、単一粒子捕捉部４の温度Ｔを、所定の温度Ｔｏを超えるまで上昇させている。これによって、単一粒子捕捉部４は、収縮して単一粒子Ｍを確実にウェル１１に充填された液体Ｌに解放することができる。単一粒子捕捉部４の温度Ｔは、例えば、ヒータ等の加熱手段を用いて上昇させることができる。前記加熱手段は、単一粒子分離デバイス１と一体に構成することができる。
【００６６】
次に、本発明の一実施形態に係る、単一粒子移送方法のうち、粒子分離デバイス離脱工程は、前記粒子解放工程の後、浸漬させた単一粒子捕捉部４を、ウェル１１に充填された液体Ｌから離脱させる工程である。以下、図５Ｇを参照して、粒子分離デバイス離脱工程について説明をする。
【００６７】
図５Ｇには、上記単一粒子移送方法のうち、前記粒子解放工程後に行われる、粒子分離デバイス離脱工程を概略的に示す。
【００６８】
本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、前記粒子分離デバイス離脱工程は、単一粒子Ｍを解放済みの単一粒子捕捉部４をマイクロプレート１０のウェル１１に充填された液体Ｌから離脱させる工程である。本実施形態では、具体的には、図５Ｇに示すように、マイクロプレート１０のウェル１１に浸漬させた単一粒子捕捉部４を上方に向かって移動させ、当該単一粒子捕捉部４を充填された液体Ｌから離脱させる。本実施形態では、基板部２を用いて単一粒子捕捉部４をウェル１１から抜き取るだけで、単一粒子捕捉部４を液体Ｌから離脱させることができる。単一粒子捕捉部４の離脱は、例えば、単一粒子分離デバイス１を保持した作業者の手動操作によって、又は、搬送装置等の制御装置によって行うことができる。
【００６９】
このように、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１によれば、刺激を与えた単一粒子捕捉部４に対して、試料を流した後、再び単一粒子捕捉部４に対して刺激を与えるだけで、前記試料から単一粒子Ｍを捕捉する（単離させる）ことができる。また、単一粒子分離デバイス１によれば、基板部２を保持することで、持ち運びが容易で、簡単に操作することができる。また、単一粒子分離デバイス１によって保持された単一粒子Ｍは、移送先のマイクロプレート１０において、再び単一粒子捕捉部４に対して刺激を与えるだけで、当該単一粒子捕捉部４から解放させることができる。
【００７０】
特に、本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、単一粒子Ｍとしての細胞の移送先がマイクロプレート１０であるため、そのまま、当該細胞の分析・培養を行うことができる。更に、本実施形態では、そのままマイクロプレート１０を使用して、マイクロプレートリーダー等の、既存の測定用機器を適用させることができる。このように、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１を用いて、単一粒子Ｍの移送を行えば、マイクロプレート及びマイクロプレートリーダー等の、既存の器具及び機器を利用することにより、細胞等の単一粒子Ｍの分析・培養を容易かつ安価に行うことができる。
【００７１】
特に、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１が複数のピラー部３を備えている。これによって、本実施形態では、１つの規格の大きさの細胞を単一粒子Ｍとして、マイクロプレート１０の複数のウェル１１等の、所望の複数の位置に対して一度に移送して、分配することができる。
【００７２】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１は、マイクロプレート１０と共に、単一粒子分離キットを構成することができる。この場合、上述のとおり、単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４によって、細胞等の単一粒子Ｍを捕捉した後、当該単一粒子Ｍを、単一粒子分離デバイス１の基板部２を用いてマイクロプレート１０まで移送し、更に、当該移送先のマイクロプレート１０で、細胞等の単一粒子Ｍの分析・培養を容易に行うことができる。
【００７３】
本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１は、基板部２と、基板部２から起立するピラー部３と、ピラー部３の上端３ｅ１に設けられた、単一粒子捕捉部４と、を備え、単一粒子捕捉部４は、刺激によって体積が増減する応答性材料からなり、前記体積の増加及び減少の一方によって単一粒子Ｍを捕捉する一方、当該体積の増加及び減少の他方によって単一粒子Ｍを解放する。これによって、本実施形態に係る単一粒子分離デバイス１は、上述のとおり、単一粒子捕捉部４に刺激を与えて試料を流すだけで、当該単一粒子捕捉部４で単一粒子Ｍを捕捉することができる。また、単一粒子捕捉部４で捕捉した単一粒子Ｍは、単一粒子捕捉部４に再び刺激を与えるだけで、当該単一粒子捕捉部４において保持することができる。更に、単一粒子捕捉部４において保持された単一粒子Ｍは、単一粒子捕捉部４に再び刺激を与えるだけで、当該単一粒子捕捉部４から解放させることができる。加えて、単一粒子分離デバイス１は、基板部２を保持することで、持ち運びが容易で、簡単に操作することができる。このため、本実施形態に係る単一粒子分離デバイス１によれば、単一粒子Ｍの捕捉から当該単一粒子Ｍの移送までを容易に行うことができる。
【００７４】
なお、上述した実施形態に係る単一粒子分離デバイス１では、応答性材料の体積増加によって単一粒子Ｍを捕捉し、当該応答性材料の体積減少によって単一粒子Ｍを解放しているが、その逆も可能である。即ち、本発明に係る単一粒子分離デバイスによれば、応答性材料の体積減少によって単一粒子Ｍを捕捉し、当該応答性材料の体積増大によって単一粒子Ｍを解放することも可能である。
【００７５】
上述した実施形態に係る単一粒子分離デバイス１において、単一粒子捕捉部４は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、環状の外観形状を有し、その内側が収容空間Ｒを形成しているが、当該収容空間Ｒは、単一粒子捕捉部４に形成されたスリットによって形成することができる。前記スリットは、”切れ目”のような形状であって、通常、塞がっている。しかしながら、単一粒子捕捉部４を形成する応答性材料が、上述のように、温度等の刺激を受けることによって当該応答性材料の体積が減少すると、前記スリットが開いていく。これによって、単一粒子捕捉部４にスリット孔が出現し、当該スリット孔が収容空間Ｒとして単一粒子Ｍを補足する。これに対し、粒子捕捉部４を形成する応答性材料が、上述のように、温度等の刺激を受けることによって当該応答性材料の体積が増加すると、単一粒子捕捉部４に出現した前記スリット孔が塞がっていく。これによって、単一粒子Ｍが前記スリット孔（収容空間Ｒ）から押し出されることにより、当該単一粒子Ｍを単一粒子捕捉部４から解放することができる。
【００７６】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、ピラー部３及び単一粒子捕捉部４は、当該単一粒子分離デバイス１から解放された単一粒子Ｍが移送されるウェル１１を有する、マイクロプレート１０のウェル１１に挿入して当該ウェル１１に充填された液体Ｌに、単一粒子捕捉部４を浸漬させることが可能な大きさである。この場合、上述のとおり、既存の器具に適用させることにより、細胞等の単一粒子Ｍの分析・培養を容易かつ安価に行うことができる。
【００７７】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、単一粒子捕捉部４は、環状の外観形状を有している。この場合、単一粒子Ｍを確実に捕捉することができる。なお、単一粒子捕捉部４の外観形状は、適宜、選択することができる。例えば、単一粒子捕捉部４は、環状の外観形状を周方向に断続的に分割した外観形状を有するものとすることができる。また、単一粒子捕捉部４は、収容空間Ｒを窪みとした外観形状を有するものとすることもできる。好適には、本実施形態のように、単一粒子捕捉部４は、環状の外観形状を有している。
【００７８】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、ピラー部３は、下端３ｅ２から上端３ｅ１に向かって先細る、円錐台状の外観形状を有している。この場合、マイクロプレート１０のウェル１１等に容易に挿入することができる。なお、ピラー部３は、角錐台状、円柱状、角柱状の外観形状を有しているものとすることもできる。好適には、本実施形態のように、ピラー部３は、円錐台状の外観形状を有している。
【００７９】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１において、前記応答性材料は、温度応答性ポリマーＴＲＰであるものとすることができる。この場合、単一粒子捕捉部４の温度調節だけで、単一粒子Ｍの捕捉・分離を行うことができる。なお、温度応答性ポリマーＴＲＰが体積変化を引き起こす温度Ｔｏは、当該温度応答性ポリマーＴＲＰの分子量、架橋度等によって調整することができる。例えば、細胞培養技術では、使用される温度範囲は、３２°Ｃに設定される。この場合、温度応答性ポリマーＴＲＰの分子量、架橋度等を調整することによって、当該温度応答性ポリマーＴＲＰの体積変化が、約３２°Ｃの温度Ｔｏで引き起こされるようにすることができる。この場合、細胞の影響の少ない温度域で単一粒子Ｍの捕捉・分離を行うことができる。特に、温度応答性ポリマーＴＲＰとして、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミドを３次元架橋させた含水ゲルを用いれば、体積変化を引き起こす温度Ｔｏが約３２°Ｃとなる。なお、他の応答性材料としては、温度応答性ポリマー以外にも、例えば、光応答性ポリマー、磁場応答性ポリマー、電場応答性ポリマーが挙げられる。
【００８０】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１は、ピラー部３として、複数のピラー部３を備えている。この場合、上述のとおり、１つの規格の大きさの単一粒子Ｍを、所望の複数の位置に一度に移送して、分配することができる。
【００８１】
また、本実施形態に係る、単一粒子分離キットは、上記単一粒子分離デバイス１と、当該単一粒子分離デバイス１から解放された単一粒子Ｍが移送されるウェル１１を有する、マイクロプレート１０とを備える。本実施形態に係る単一粒子分離キットによれば、上述のとおり、細胞等の単一粒子Ｍを捕捉して移送を行い、当該移送先での分析・培養を容易に行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態に係る、単一粒子移送方法は、マイクロプレート１０の１つのウェル１１に単一粒子Ｍを移送する方法であって、上述の、単一粒子分離デバイス１を用い、単一粒子捕捉部４に刺激を与えて、単一粒子Ｍを捕捉する、粒子捕捉工程と、マイクロプレート１０のウェル１１に充填された液体Ｌに、単一粒子Ｍを捕捉した単一粒子捕捉部４を浸漬させる、粒子浸漬工程と、浸漬させた単一粒子捕捉部４に刺激を与えて、単一粒子Ｍを解放する、粒子解放工程と、を含む。本実施形態に係る、単一粒子移送方法によれば、単一粒子分離デバイス１を用いた操作によって、単一粒子Ｍの捕捉から当該単一粒子Ｍの移送までを容易に行うことができる。
【００８３】
また、本実施形態に係る、単一粒子移送方法は、前記粒子捕捉工程の後、前記粒子浸漬工程の前に、単一粒子分離デバイス１の単一粒子捕捉部４で捕捉した単一粒子Ｍを洗浄する、粒子洗浄工程を更に含む。この場合、より高い精度の分析・培養等を実現することができる。
【００８４】
特に、本実施形態に係る、単一粒子移送方法では、マイクロプレート１０は、複数のウェル１１を備えており、当該複数のウェル１１のそれぞれに、単一粒子Ｍを移送している。この場合、上述のとおり、１つの規格の大きさの単一粒子Ｍを、所望の複数の位置に一度に移送して、分配することができる。
【００８５】
上述のとおり、本発明によれば、単一粒子Ｍの捕捉から当該単一粒子Ｍの移送までを容易に行うことができる、単一粒子分離デバイス１、単一粒子分離キット及び単一粒子移送方法を提供することができる。
【００８６】
なお、本実施形態に係る、単一粒子分離デバイス１は、様々な加工技術を使用して製造することができる。以下に、図６を参照して、単一粒子分離デバイス１の製造方法の一例として、成形型を用いた製造方法について説明をする。なお、この例では、ピラー部３の外径は、下端３ｅ２から上端３ｅ１に至るまで同一径としている。
【００８７】
図６には、それぞれ、単一粒子分離デバイス１の製造方法の各ステップ６Ａ〜６Ｇが示されている。図６中、ステップ６Ａには、単一粒子分離デバイス１を、型を用いて製造する際の、当該型の一例が概略的に示されている。ステップ６Ａにおいて、符号１００は、単一粒子分離デバイス１の製造に使用可能な、単一粒子分離デバイス成形型である。単一粒子分離デバイス成形型１００は、シリコンウエハーからなる基板部１０１と、テフロン（登録商標）からなる形状部１０２とを備えている。この例では、単一粒子分離デバイス成形型１００を使用して単一粒子分離デバイス１を製造する。
【００８８】
図６の製造方法では、ステップ６Ｂに示すように、単一粒子分離デバイス成形型１００に、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を流し込む。これによって、基板部２及びピラー部３を備えるデバイス構造体１ａが成形される。
【００８９】
次いで、ステップ６Ｃに示すように、単一粒子分離デバイス成形型１００をデバイス構造体１ａと共に反転させて、単一粒子分離デバイス成形型１００の基板部１０１及び形状部１０２を取り除く。これによって、デバイス構造体１ａと共に当該デバイス構造体１ａに設けられたピラー部３の上端３ｅ１を外界に露出させることができる。好適には、ピラー部３の上端３ｅ１は、ピラニア溶液等を使用した洗浄により、当該上端３ｅ１の表面の親水性を改善させておく。
【００９０】
また、図６の製造方法では、ステップ６Ａ〜６Ｃと同時に又は前後して、ステップ６Ｄに示すように、合成樹脂製のシート５上に、温度応答性ポリマーＴＲＰとして、バイオレジスト（登録商標）を塗布する。この例では、シート１０３を形成する前記合成樹脂はポリエステルである。但し、前記合成樹脂は、ポリエステルに限定されるものではない。
【００９１】
ステップ６Ｄの後、前記バイオレジストに対する露光を行い、温度応答性ポリマーＴＲＰをシート１０３上に現像する。次いで、シート１０３から、余分な温度応答性ポリマーＴＲＰを除去することで、ステップ６Ｅに示すように、シート１０３上に、単一粒子捕捉部４のパターンが形成される。
【００９２】
また、図６の製造方法では、ステップ６Ｆにおいて、シート１０３を単一粒子捕捉部４のパターンごとに型抜きする。これにより、基材５としてのシート１０３上に、温度応答性ポリマーＴＲＰからなる単一粒子捕捉部４が設けられた、捕捉部片Ｃが形成される。
【００９３】
ステップ６Ｇでは、捕捉部片Ｃをピラー部３の上端３ｅ１に固定する。これにより、ステップ６Ｇに示すように、単一粒子分離デバイス１が完成する。即ち、この例では、単一粒子捕捉部４は、基材５をピラー部３の上端３ｅ１に接着することによって、ピラー部３の上端３ｅ１に固定されている。
【００９４】
上述したところは、本発明の一実施形態である。この明細書に記載された事項は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において、種々の追加・削除・変更等を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、１つの細胞を分析・培養する技術の他、単一の粒子を１つずつ捕捉し、当該粒子を移送する必要が求められるような、技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１：単一粒子分離デバイス，  １ａ：デバイス構造体，  ２：基板部，  ３：ピラー部，  ３ｅ１：ピラー部の上端，  ３ｅ２：ピラー部の下端，  ４：単一粒子捕捉部，  ５：基材，  Ｍ：単一粒子，  １０：マイクロプレート，  １１：マイクロプレートのウェル，  Ｃ：捕捉部片，  ＣＬ：洗浄液，  ｄ３１：ピラー部の上端の直径，  ｄ３２：ピラー部の下端の直径，  ｄ４１：単一粒子捕捉部の内径，  ｄ４２：単一粒子捕捉部の外径，  ｄｍ：単一粒子の外径，  ｄｐ：単一粒子の所望の深さ，  ｈ３：ピラー部の高さ，  Ｌ：ウェルに充填された液体，  Ｏ３：ピラー部の中心軸，  Ｏ１１：ウェルの中心軸，  Ｐ３：ピラー部のピッチ，  Ｐ１１：ウェルのピッチ，  Ｔ：単一粒子捕捉部の温度，  Ｔｏ：所定の温度，  ＴＲＰ：温度応答性ポリマー，  δ４：単一粒子捕捉部の厚さ
【図１】
2020120608.tif 000003
【図２】
2020120608.tif 000004
【図３Ａ】
2020120608.tif 000005
【図３Ｂ】
2020120608.tif 000006
【図４Ａ】
2020120608.tif 000007
【図４Ｂ】
2020120608.tif 000008
【図５Ａ】
2020120608.tif 000009
【図５Ｂ】
2020120608.tif 000010
【図５Ｃ】
2020120608.tif 000011
【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
2020120608.tif 000014
【図５Ｇ】
2020120608.tif 000015
【図６】
2020120608.tif 000016