(57)【要約】      （修正有）【課題】分析終了後に分離チャネル内に残留したサンプルを効率よく除去できる、フィールドフローフラクショネーション装置の提供。【解決手段】フィールドフローフラクショネーション装置は、サンプルの分析が終了して次のサンプルの分析が開始されるまでのタイミングで、流体供給流路３４を通じて流量調節部の設定流量よりも大きい流量で廃液チャンバ２２にキャリア流体を供給し、それによって廃液チャンバから分離チャネル２へのキャリア流体の流れを形成するように構成されている。これにより、分離膜１０に付着したサンプルが分離膜から離脱して出口ポート６から排出される。【選択図】図１
2020124662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドフローフラクショネーション装置であって、
入口ポートが設けられた一端と出口ポートが設けられた他端とを有し、前記入口ポートを介して供給されるキャリア流体が流れる空間をなす分離チャネルと、
前記分離チャネルを画する壁面をなす分離膜と、
前記分離チャネルを流れるキャリア流体のうち前記分離膜を通過したキャリア流体が流れる空間をなし、前記分離膜を通過したキャリア流体を外部へ排出する排出ポートを有する廃液チャンバと、
前記排出ポートに接続され、前記排出ポートを介して前記廃液チャンバから排出されるキャリア流体の流量を予め設定された流量に調節するための流量調節部と、
前記廃液チャンバから前記流量調節部までの間に接続され、前記分離チャネルを介さずにキャリア流体を前記廃液チャンバへ供給するための流体供給流路と、
前記流体供給流路を通じて前記廃液チャンバにキャリア流体を供給するための流体供給部と、
前記流体供給部及び前記流量調節部を制御して、前記フィールドフローフラクショネーション装置の洗浄動作を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、流体供給部サンプルの分析が終了して次のサンプルの分析が開始されるまでの間、前記流体供給流路を通じて前記流量調節部の設定流量よりも大きい流量で前記廃液チャンバにキャリア流体を供給し、これにより前記廃液チャンバから前記分離チャネルへのキャリア流体の流れを形成するように前記流体供給部及び前記流量調節部を制御する、フィールドフローフラクショネーション装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記洗浄動作中、前記流量調節部の設定流量を０にするように構成されている、請求項１に記載のフィールドフローフラクショネーション装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記入口流路を介して前記分離チャネル内にキャリア流体が供給されている状態で前記洗浄動作を実行するように構成されている、請求項１又は２に記載のフィールドフローフラクショネーション装置。
【請求項４】
前記分離チャネルの前記入口ポートとは別のキャリア流体供給位置に接続され、前記入口ポートからのキャリア流体の流れと対向するキャリア流体の流れが前記分離チャネル内に形成されるように前記分離チャネルにキャリア流体を供給するためのフォーカスフロー用流体供給流路を備え、
前記流体供給部は、前記キャリア流体を送液する送液ポンプを備え、前記送液ポンプが前記フォーカスフロー用流体供給流路と前記流体供給流路とに切替バルブを介して接続され、前記切替バルブの切替えによって、キャリア流体を供給する流路が前記フォーカスフロー用流体供給流路と前記流体供給流路のいずれか一方に選択的に切り替えられるように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のフィールドフローフラクショネーション装置。
【請求項５】
前記流体供給部は、前記キャリア流体を送液する送液ポンプを備え、前記送液ポンプが前記分離チャネルの前記入口ポートに接続された入口流路と前記流体供給流路とに切替バルブを介して接続され、前記切替バルブの切替えによって、キャリア流体を供給する流路が前記入口流路と前記流体供給流路のいずれか一方に選択的に切り替えられるように構成されている、請求項１又は２に記載のフィールドフローフラクショネーション装置。
【請求項６】
キャリア流体が流れる空間をなす分離チャネル、前記分離チャネルを画する壁面をなす分離膜、前記分離膜を通過したキャリア流体が流れる空間をなし、前記分離膜を通過したキャリア流体を外部へ排出する排出ポートを有する廃液チャンバ、及び前記排出ポートに接続され、前記排出ポートを介して前記廃液チャンバから排出されるキャリア流体の流量を予め設定された流量に調節するための流量調節部、を有するフィールドフローフラクショネーション装置における分離チャンバ内の洗浄方法であって、
サンプルの分析が終了した後で、前記流量調節部の設定流量よりも大きい流量で前記廃液チャンバから前記流量調節部までの間に前記分離チャネルを介さずにキャリア流体を供給するステップを実行する、洗浄方法。
【請求項７】
前記洗浄ステップにおいて前記流量調節部の設定流量を０にする、請求項６に記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄ステップを、前記分離チャネル内でキャリア流体を流しながら実行する、請求項６又は７に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドフローフラクショネーション（Field-Flow-Fractionation）を利用して流体に含まれる微粒子を分離・分取するためのフィールドフローフラクショネーション装置、及びフィールドフローフラクショネーション装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶液中に分散されている１ｎｍ〜５０μｍ程度の広い範囲の粒径の微粒子を分離して検出したり分取したりするための手法として、いわゆるクロスフロー方式のフィールドフローフラクショネーションが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０００７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題を具体的に説明するために、非対称チャネル構造を採用したクロスフロー方式のフィールドフローフラクショネーション装置の構造について説明する。同装置は、サンプルを分離するための分離チャネルを有する。分離チャネルを形成する壁面の１つは、ＲＣ（再生セルロース）やＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）など細孔のある半透膜（分離膜ともいう）となっており、さらにその半透膜の外側にフリットと呼ばれる多孔質の平板が設けられている。この壁面をチャネル内に導入されたキャリア流体が通過することにより、分離チャネルの入口ポートから出口ポートへ流れる順方向の流れ（チャネルフロー）に対して垂直な方向の流れ（クロスフロー）が生じる。以下、分離チャネルにおいてフリットが設けられている壁面側を下側と定義する。
【０００５】
分離チャネルには、チャネルフローに対向する流れ（フォーカスフロー）が必要に応じて形成される。分離チャネルの壁面をなす分離膜から通過したキャリア流体は、分離チャネルの出口ポートとは別の出口ポート（排出ポート）から排出される。フリットからの排出量は、排出ポート側に設けられたＭＦＣ（マスフローコントローラ）により制御される。
【０００６】
サンプルは入口ポートからサンプルインジェクターを介して分離チャネル内に導入される。このとき、分離チャネル内では、入口ポートから供給されるキャリア流体によるチャネルフローと入口ポートとは別の出口ポート側のポートから供給されるキャリア流体による対向流（フォーカスフロー）が形成されており、分離チャネル内に導入されたサンプルはチャネルフローとフォーカスフローとの境界部分に収集される。これをフォーカシングという。
【０００７】
フォーカシングにより、対向流の境界部分に収集されたサンプル粒子は、流体力学的半径の差により拡散係数の差が生じるので、拡散されやすいものほど分離チャネルの上側に集められる。これをリラクゼーションという。その後、フォーカスフローが停止され、分離チャネル内の流れがチャネルフローとクロスフローのみになると、ストークス流れにより、小さいサンプル粒子から順に出口ポートを介して分離チャネルから排出される。分離チャネルの出口ポートには、紫外線吸光度検出器などの検出器が接続されており、例えば紫外線領域（１９０ｎｍ〜２８０ｎｍ）での吸光度が小さいサンプル粒子から順に検出器によって測定されることで、フラクトグラムが得られる。
【０００８】
上記のようなクロスフロー方式のフィールドフローフラクショネーション装置では、分析が終了した後もサンプルの一部が分離膜の孔に捕捉されて分離チャネル内に残留する場合がある。分離膜に捕捉されたサンプルは、分離チャネル内でキャリア流体を流し続けても分離チャネルから除去されにくく、分離チャネル内に残留したサンプルを除去するのに長時間を要する場合がある。分離チャネル内にサンプルが残量したままで次のサンプルの分析を行なうと、分離チャネル内に残留したサンプルによって新たなサンプルが汚染されるなどの問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、分析終了後に分離チャネル内に残留したサンプルを効率よく除去できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るフィールドフローフラクショネーション装置は、分離チャネル、分離膜、廃液チャンバ、流量調節部、流体供給流路、流体供給部、及び制御部を備えている。前記分離チャネルは、入口ポートが設けられた一端と出口ポートが設けられた他端を有し、前記入口ポートを介して供給されるキャリア流体が流れる空間をなす。前記分離膜は前記分離チャネルと前記廃液チャンバとの間に介在するものであり、キャリア流体を通過させつつサンプル粒子を通過させない性質を有する。前記廃液チャンバは、前記分離膜を通過したキャリア流体が流れる空間をなし、キャリア流体を外部へ排出する排出ポートを有する。前記流量調節部は、前記排出ポートに接続され、前記排出ポートを介して前記廃液チャンバから排出されるキャリア流体の流量を予め設定された流量に調節する。前記流体供給流路は、前記廃液チャンバから前記流量調節部まで間に接続され、前記分離チャネルを介さずにキャリア流体を前記廃液チャンバへ供給するためのものである。前記流体供給部は、前記流体供給流路を通じて前記廃液チャンバにキャリア流体を供給するためのものである。前記制御部は、前記流体供給部及び前記流量調節部を制御して前記フィールドフローフラクショネーション装置の洗浄動作を実行するものであって、サンプルの分析が終了して次のサンプルの分析が開始されるまでの間、前記流体供給流路を通じて前記流量調節部の設定流量よりも大きい流量で前記廃液チャンバにキャリア流体を供給するように前記流体供給部及び前記流量調節部を制御する。流量調節部の設定流量よりも大きい流量で廃液チャンバにキャリア流体が供給されることで、キャリア流体が廃液チャンバから分離チャネル側へ逆流する。すなわち、前記制御部は、前記廃液チャンバから前記分離チャネルへのキャリア流体の流れを形成して、前記分離膜に付着したサンプルを前記分離膜から離脱させて前記出口ポートから排出させるための洗浄動作を実行する機能を有する。
【００１１】
前記制御部は、前記洗浄動作において前記流量調節部の設定流量を０にするように構成されていてもよい。そうすれば、前記洗浄動作の際に前記流体供給流路を通じて前記廃液チャンバに供給すべきキャリア流体の流量が小さくなるため、キャリア流体の消費量を抑制することができる。
【００１２】
前記制御部は、前記入口流路を介して前記分離チャネル内にキャリア流体が供給されている状態で前記洗浄動作を実行するように構成されていることが好ましい。そうすれば、前記廃液チャンバから前記分離チャネルへのキャリア流体の流れによって前記分離膜から離脱したサンプルを効率よく前記出口ポートへ導いて排出することができる。
【００１３】
本発明に係るフィールドフローフラクショネーション装置は、前記分離チャネルの前記入口ポートとは別のキャリア流体供給位置に接続され、前記入口ポートからのキャリア流体の流れと対向するキャリア流体の流れが前記分離チャネル内に形成されるように前記分離チャネルにキャリア流体を供給するためのフォーカスフロー用流体供給流路を備えたものであってよい。この場合、前記フォーカスフロー用流体供給流路を通じて前記分離チャネルにキャリア流体を供給するための送液ポンプと、前記流体供給流路を通じて前記廃液チャンバにキャリア流体を供給するための送液ポンプとを共通化することができる。すなわち、前記流体供給部は、前記キャリア流体を送液する送液ポンプを備え、前記送液ポンプが前記フォーカスフロー用流体供給流路と前記流体供給流路とに切替バルブを介して接続され、前記切替バルブの切替えによって、キャリア流体を供給する流路が前記フォーカスフロー用流体供給流路と前記流体供給流路のいずれか一方に選択的に切り替えられるように構成することができる。
【００１４】
また、分離チャネルの入口ポートへキャリア流体を供給する送液ポンプと流体供給流路を通じて廃液チャンバにキャリア流体を供給する送液ポンプとを共通化することもできる。すなわち、前記流体供給部は、前記キャリア流体を送液する送液ポンプを備え、前記送液ポンプが前記分離チャネルの前記入口ポートに接続された入口流路と前記流体供給流路とに切替バルブを介して接続され、前記切替バルブの切替えによって、キャリア流体を供給する流路が前記入口流路と前記流体供給流路のいずれか一方に選択的に切り替えられるように構成することができる。
【００１５】
本発明に係る洗浄方法は、上述の分離チャネル、分離膜、廃液チャンバ、流量調節部、流体供給流路及び流体供給部を有するフィールドフローフラクショネーション装置の前記分離チャネル内の洗浄方法であって、サンプルの分析が終了した後で、前記流体供給流路を通じて前記流量調節部の設定流量よりも大きい流量で前記廃液チャンバにキャリア流体を供給し、前記分離膜に付着したサンプルを前記分離膜から離脱させて前記出口ポートから排出する洗浄ステップを実行するものである。
【００１６】
前記洗浄ステップにおいて前記流量調節部の設定流量を０にすることができる。そうすれば、前記洗浄ステップにおいて前記流体供給流路を通じて前記廃液チャンバに供給すべきキャリア流体の流量が小さくなるため、キャリア流体の消費量を抑制することができる。
【００１７】
前記洗浄ステップは、前記分離チャネル内でキャリア流体を流しながら実行することができる。そうすれば、前記廃液チャンバから前記分離チャネルへのキャリア流体の流れによって前記分離膜から離脱したサンプルを効率よく分離チャネルから排出することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るフィールドフローフラクショネーション装置では、サンプルの分析が終了して次のサンプルの分析が開始されるまでの間、流体供給流路を通じて流量調節部の設定流量よりも大きい流量で廃液チャンバにキャリア流体を供給し、それによって廃液チャンバから分離チャネルへのキャリア流体の流れを形成するように構成されているので、分離膜に付着したサンプルを分離膜から離脱させて出口ポートから排出することができ、分離チャネル内に残留したサンプルを効率よく除去することができる。
【００１９】
本発明に係る洗浄方法では、サンプルの分析が終了した後で、流体供給流路を通じて流量調節部の設定流量よりも大きい流量で廃液チャンバにキャリア流体を供給し、それによって廃液チャンバから分離チャネルへのキャリア流体の流れを形成するので、分離膜に付着したサンプルを分離膜から離脱させて出口ポートから排出することができ、分離チャネル内に残留したサンプルを効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】フィールドフローフラクショネーション装置の一実施例を概略的に示す概略流路構成図である。
【図２】フィールドフローフラクショネーション装置の変形例を示す概略流路構成図である。
【図３】フィールドフローフラクショネーション装置のさらなる変形例を概略的に示す概略流路構成図である。
【図４】フィールドフローフラクショネーション装置のさらなる変形例を概略的に示す概略流路構成図である。
【図５】洗浄動作の実施による残留サンプルの除去効果の検証結果を示すフラクトグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、フィールドフローフラクショネーション装置及び洗浄方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２２】
フィールドフローフラクショネーション装置の一実施例について、図１を用いて説明する。
【００２３】
この実施例のフィールドフローフラクショネーション装置は、サンプル粒子を分離するための分離チャネル２を備え、その分離チャネル２に入口ポート４、出口ポート６、及び中間ポート８が通じている。入口ポート４は分離チャネル２の一端に通じており、出口ポート６は分離チャネル２の他端に通じている。中間ポート８は入口ポート４と出口ポート６の間に位置している。図示は省略されているが、分離チャネル２は、例えば複数の基板が積層されて構成されるブロックの内部に形成されており、各ポート４、６及び８はそのブロックに設けられた孔によって構成されている。
【００２４】
分離チャネル２は略菱形の形状を有する。分離チャネル２の一端部と他端部は角部となっており、その平面形状における幅寸法は、一端側から他端側へ行くにしたがって一旦は広くなり、途中から他端へ行くにしたがって幅が狭くなっていき、他端部において収束している。
【００２５】
入口ポート４には、キャリア流体を貯留する容器１８に通じる入口流路１１が接続されている。入口流路１１上には、容器１８内に貯留されたキャリア流体を送液するための送液ポンプ１４、流量計１５及び試料注入部１２が設けられている。分離対象であるサンプル粒子は試料注入部１２を通じて注入され、送液ポンプ１４によって送液されるキャリア流体とともに入口ポート４から分離チャネル２内に導入される。出口ポート６は検出器２０に通じている。
【００２６】
分離チャネル２内において、入口ポート４から出口ポート６へ向かう流体の流れを「チャネルフロー」と称する。このチャネルフローに平行な分離チャネル２の一壁面（図において下側の壁面）は、キャリア流体を通過させるがサンプル粒子を通過させない性質を有する分離膜１０によって構成されている。分離膜は、ＲＣ（再生セルロース）やＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）など細孔のある半透膜であってよい。分離チャネル２に導入されたキャリア流体の一部は分離膜１０を通過するため、分離チャネル２内には、図において矢印で示されている方向、すなわちチャネルフローに直交する方向の流れが生じる。この流れを「クロスフロー」と称する。
【００２７】
分離膜１０を通過したキャリア流体は、分離チャネル２の下方に設けられた廃液チャンバ２２を流れ、排出ポート２４を通じて外部へ排出される。排出ポート２４に接続された排出流路２８上に流量調節部としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２６が設けられており、廃液チャンバ２２から排出されるキャリア流体の流量がＭＦＣ２６によって制御される。
【００２８】
中間ポート８には、入口流路１１とは別に容器１８へ通じるフォーカスフロー用流体供給流路３４が接続されている。フォーカスフロー用流体供給流路３４上には、容器１８からキャリア流体を送液するための送液ポンプ１６、流量計１７及び切替バルブ３２が設けられている。送液ポンプ１６は、入口ポート４へキャリア流体を供給する送液ポンプ１４とは独立して設けられており、必要に応じて中間ポート８から分離チャネル２内にキャリア流体を所定流量で供給し、分離チャネル２内にチャネルフローと対向するフォーカスフローを形成する。
【００２９】
フォーカスフロー用流体供給流路３４上の切替バルブ３２に流体供給流路３６が接続されている。流体供給流路３６は排出ポート２４とＭＦＣ２６との間の排出流路２８に通じている。切替バルブ３２は、送液ポンプ１６によって送液されるキャリア流体の供給経路をフォーカスフロー用流体供給流路３４と流体供給流路３６との間で選択的に切り替えるためのものである。
【００３０】
このフィールドフローフラクショネーション装置の動作は制御装置３８（制御部）によって制御される。制御装置３８は演算素子等が搭載された電子回路によって実現されるものである。制御装置３８は洗浄動作実行部４０を備えている。洗浄動作実行部４０は、電子回路においてプログラムが実行されることによって得られる機能である。
【００３１】
洗浄動作実行部４０は、サンプルの分析が終了し、次のサンプルの分析が開始されるまでの間のタイミングで、ＭＦＣ２６の設定流量よりも大きい流量のキャリア流体を、流体供給流路３６を通じて供給する洗浄動作を実行するように構成されている。キャリア流体をＭＦＣ２６の設定流量Ｍ１よりも大きい流量Ｍ２で流体供給流路３６を通じて排出流路２８に供給すると、ＭＦＣ２６の設定流量Ｍ１を超えた分の流量（Ｍ２−Ｍ１）のキャリア流体がＭＦＣ２６とは反対側、すなわち廃液チャンバ２２側へ逆流し、廃液チャンバ２２内が加圧される。その結果、分離膜１０を介して廃液チャンバ２２から分離チャネル２へのキャリア流体の流れが形成される。このようなキャリア流体の流れにより、分離膜１０に付着していたサンプル粒子が分離膜１０から離脱し、出口ポート６から分離チャネル２の外部へ排出される。
【００３２】
なお、サンプルの分析の終了は、例えば、試料注入部１２によってサンプルが注入されてから予め設定された時間が経過したことをもって、制御装置３８が自動的に認識することができる。また、分析を終了すべき命令がユーザによって制御装置３８に入力されたことをもって、制御装置３８がサンプルの分析の終了を認識してもよい。
【００３３】
洗浄動作実行部４０は、上記の洗浄動作を、予め設定された時間だけ実行するように構成されていてもよいし、検出器２０の検出信号を監視して、サンプル粒子が実質的に検出されなくなるまで実行するように構成されていてもよい。
【００３４】
洗浄動作実行部４０は、上記の洗浄動作中において、送液ポンプ１４の動作を停止させておくように構成されていてもよいが、送液ポンプ１４によって入口ポート４から分離チャネル２内にキャリア流体を供給するように構成されていてもよい。洗浄動作中に送液ポンプ１４によって入口ポート４から分離チャネル２内にキャリア流体を供給することで、入口ポート４から出口ポート６へ向かうキャリア流体の流れが分離チャネル２内に形成され、廃液チャンバ２２から分離チャネル２へのキャリア流体の逆流によって分離膜１０から離脱したサンプル粒子を効率よく出口ポート６へ導くことができる。なお、洗浄動作中に送液ポンプ１４の動作を停止させておいても、廃液チャンバ２２側からのキャリア流体の逆流によって分離チャネル２内のキャリア流体が出口ポート６から排出される流れが形成されるため、分離チャネル２内に残留したサンプル粒子を外部へ排出することができる。
【００３５】
また、制御装置３８は、サンプル粒子の分級測定の際に、流体供給流路３６を通じて排出流路２８にキャリア流体を供給する機能を備えていてもよい。サンプル粒子の分級測定の際のクロスフロー流量はＭＦＣ２６によって制御されるが、ＭＦＣ２６を流れるキャリア流体の流量は、流体供給流路３６を通じて排出流路２８に供給されるキャリア流体の流量とクロスフロー流量との和である。したがって、サンプル粒子の分級測定の際に、流体供給流路３６を通じて排出流路２８にキャリア流体を供給することで、ＭＦＣ２６を流れるキャリア流体の流量をクロスフロー流量よりも大きくすることができる。これにより、クロスフロー流量をＭＦＣ２６の制御可能な流量の下限を下回るような流量に設定した場合でも、クロスフロー流量を正確に制御することができる。
【００３６】
この実施例のフィールドフローフラクショネーション装置の動作について説明する。
【００３７】
サンプル粒子は、キャリア流体とともに入口ポート４を介して分離チャネル２内に導入される。このとき、分離チャネル２内には中間ポート８からもキャリア流体が供給されてフォーカスフローが形成されている。このフォーカスフローにより、入口ポート４から導入されたサンプル粒子は、入口ポート４からのキャリア流体の流れと中間ポート８からのキャリア流体の流れとの境界部分に収集（フォーカシング）される。分離チャネル内では、分離膜１０を通過するキャリア流体の流れによるクロスフローも生じており、入口ポート４からのキャリア流体の流れと中間ポート８からのキャリア流体の流れとの境界部分においてサンプル粒子のリラクゼーションが行われる。
【００３８】
フォーカシング及びリラクゼーションが終了した後、送液ポンプ１６から分離チャネル２内へのキャリア流体の供給が停止され、フォーカスフローは形成されなくなる。分離チャネル２内では、入口ポート４から出口ポート６へ流れるキャリア流体によるチャネルフローと、分離膜１０を通過するキャリア流体によるクロスフローが生じている。
【００３９】
フォーカシング及びリラクゼーションが終了した後、検出器２０を流れる流体流量が一定になるように、送液ポンプ１４の動作速度が制御される。排出ポート２４から排出されるキャリア流体の流量、すなわちクロスフローの流量は必ずしも一定ではなく、必要に応じてその流量が調節される。クロスフロー流量はＭＦＣ２６によって制御されるが、クロスフロー流量を例えば０．１ｍＬ／ｍｉｎ以下の極低流量域に制御する必要がある場合には、流体供給流路３６を通じてキャリア流体を一定流量（例えば１ｍＬ／ｍｉｎ）で供給し、ＭＦＣ２６を流れるキャリア流体の流量がＭＦＣ２６で制御可能な流量の下限を下回らないように調節される。
【００４０】
フォーカシング及びリラクゼーションによって所定位置に収集されたサンプル粒子は、クロスフローによる影響を受けながら出口ポート６側へ流れ、その影響が少ない粒子から順に検出器２０に導入され、検出される。
【００４１】
上記のサンプルの分析が終了した後、分離チャンバ２内に残留したサンプル粒子を除去するための洗浄動作を実行する。洗浄動作では、流体供給流路３６を通じてＭＦＣ２６の設定流量よりも大きい流量で排出流路２８にキャリア流体を供給する。
【００４２】
洗浄動作中におけるＭＦＣ２６の設定流量は特に制限されないが、０としてもよい。排出流路２８を流れるキャリア流体の流量を０とすれば、流体供給流路３６を通じて供給されるキャリア流体の流量分だけ廃液チャンバ１０から分離チャネル２への逆流が形成されることになるので、逆流を形成するのに必要なキャリア流体の流量が小さくなり、キャリア流体の消費量を抑制することができる。
【００４３】
なお、流体供給流路３６は、分離チャネル２を介さずに廃液チャンバ２２側へキャリア流体を供給できるように設けられていればよいので、必ずしも排出流路２８に接続されている必要はない。
【００４４】
図２は図１の実施例の変形例であるが、この例では、廃液チャンバ２２に設けられた廃液側入口ポート３５に流体供給流路３６が接続されている。このような流路構成であっても、流体供給流路３６を通じてＭＦＣ２６の設定流量を超える流量で廃液チャンバ２２にキャリア流体を供給することにより、廃液チャンバ１０から分離チャネル２への逆流が形成され、分離膜１０に付着したサンプル粒子を分離膜１０から離脱させることができる。
【００４５】
なお、図１及び図２の実施例では、流体供給流路３６がフォーカスフロー用流体供給流路３４から分岐した流路であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、図３及び図４に示されているように、流体供給流路３６を入口流路１１から分岐した流路としてもよい。図３の実施例では、流体供給流路３６が切替バルブ３３を介して入口流路１１に接続されており、送液ポンプ１４によって送液されるキャリア流体が流体供給流路３６を通じて排出流路２８に供給されるようになっている。図４の実施例では、流体供給流路３６が切替バルブ３３を介して入口流路１１に接続されており、送液ポンプ１４によって送液されるキャリア流体が流体供給流路３６を通じて廃液チャンバ２２に供給されるようになっている。
【００４６】
図５は、洗浄動作の実施による残留サンプルの除去効果の検証結果を示すフラクトグラムである。この検証実験では、図１の構成を有する装置を用いて、分離チャンバ２内におけるブルーデキストランの残留量を検出器２０の検出信号に基づいて検証した。
【００４７】
この検証では、キャリア流体として水を使用し、最初に、入口ポート４から０．０３５ｍＬ／ｍｉｎの流量で分離チャネル２内にキャリア流体を供給するとともに、中間ポート８から４．６６５ｍＬ／ｍｉｎの流量で分離チャネル２内にキャリア流体を供給した状態で待機し、ベースラインが安定してから１ｍｇ／ｍＬの濃度のブルーデキストランを１００μＬ、試料注入部１２を通じて注入し、３．５分間のフォーカシングを行なった。その後、送液ポンプ１６を停止させ、入口ポート４から３．５ｍＬ／ｍｉｎの流量で分離チャネル２内にキャリア流体を供給し、クロスフロー流量を２．３ｍＬ／ｍｉｎ（ＭＦＣ２６の設定流量を１．２ｍＬ／ｍｉｎ）にして２６．５分間の溶出を行なった。図５の（ａ）はそのときのフラクトグラムであり、溶出開始後５分にブルーデキストランのピークが観察された。
【００４８】
その後、５０μＬの水をサンプルとして、上記のブルーデキストランと同じ条件で分析を行なった結果、図５（ｂ）のフラクトグラムが得られた。このフラクトグラムにおいても、溶出開始後５分にブルーデキストランのピークが観察されており、分離チャネル２内にブルーデキストランの一部が残留していたことがわかる。
【００４９】
その後、流体供給流路３６を通じて４．７ｍＬ／ｍｉｎの流量でキャリア流体を排出流路２８に供給するとともに、ＭＦＣ２６の設定流量を３．５ｍＬ／ｍｉｎにすることで、廃液チャンバ２２から分離チャネル２へ１．２ｍＬ／ｍｉｎの逆流が発生するようにして、５分間の洗浄動作を実施した。その後、図５（ｂ）と同じ分析を行なった結果、図５（ｃ）のフラクトグラムが得られた。このフラクトグラムでは、ブルーデキストランのピーク高さが８分の１程度にまで低下しており、分離チャネル２内に残留していたブルーデキストランの大部分が洗浄動作によって除去されていることがわかる。
【符号の説明】
【００５０】
２      分離チャネル
４      入口ポート
６      出口ポート
８      中間ポート
１０      分離膜
１１      入口流路
１２      試料注入部
１４，１６      送液ポンプ
１５，１７      流量計
１８      キャリア流体用の容器
２０      検出器
２２      廃液チャンバ
２４      排出ポート
２６      マスフローコントローラ
２８      排出流路
３０      キャリア流体追加部
３２，３３      切替バルブ
３４      フォーカスフロー用流体供給流路
３５      廃液側入口ポート
３６      流体供給流路
３８      制御装置
４０      洗浄動作実行部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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