(57)【要約】  本開示の粒子分離デバイスは、第１流路と第２流路と複数の分岐流路とを有している。第１流路は流入口（開口）を有している。第２流路は第１流路に接続されている。複数の分岐流路は、第２流路に各々接続されており各々流出口（開口）を有している。第１流路は屈曲部と第１部分と第２部分とを有している。屈曲部は平面視において流路が延びる方向が屈曲している。第１部分は平面視において屈曲部に隣接して屈曲部よりも流入口（開口）側に位置している。第２部分は平面視において屈曲部に隣接して屈曲部よりも第２流路側に位置している。平面視において第１流路の第２部分における幅が第１流路の第１部分における幅よりも小さい。
2019044610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口を有する第１流路と、
該第１流路に接続された第２流路と、
該第２流路に各々接続されており、各々流出口を有する複数の分岐流路と
を有する粒子分離デバイスであって、
平面視において、
前記第１流路は、流路が延びる方向が屈曲している屈曲部と、該屈曲部に隣接して該屈曲部よりも前記流入口側に位置する第１部分と、前記屈曲部に隣接して該屈曲部よりも前記第２流路側に位置する第２部分とを有しており、
前記第１流路の前記第２部分における幅が、前記第１流路の前記第１部分における幅よりも小さい、粒子分離デバイス。
【請求項２】
平面視において、
前記第１流路は、上流側から下流側に向かうにつれて幅が小さくなる第３部分を有しており、前記第２流路は、前記第３部分における下流側の端部に接続されている、請求項１に記載の粒子分離デバイス。
【請求項３】
平面視において、
前記屈曲部は、前記第１部分における上流側から下流側へ向かう方向に対して右側へ屈曲するように構成されており、
前記分岐流路は、上流側から下流側へ向かう方向に対して前記第２流路の右側に接続されている、請求項１または請求項２に記載の粒子分離デバイス。
【請求項４】
平面視において、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面と前記第１流路の内壁面とが接する部分が、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面と前記第１流路の内壁面とが接する部分よりも下流側に位置している、請求項３に記載の粒子分離デバイス。
【請求項５】
平面視において、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面と該左側の内壁面に接する前記第１流路の内壁面とが成す角度が、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面と該右側の内壁面に接する前記第１流路の内壁面とが成す角度よりも大きい、請求項３または請求項４に記載の粒子分離デバイス。
【請求項６】
平面視において、
前記屈曲部は、前記第１部分における上流側から下流側へ向かう方向に対して左側へ屈曲するように構成されており、
前記分岐流路は、上流側から下流側へ向かう方向に対して前記第２流路の左側に接続されている、請求項１または請求項２に記載の粒子分離デバイス。
【請求項７】
平面視において、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面と前記第１流路の内壁面とが接する部分が、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面と前記第１流路の内壁面とが接する部分よりも下流側に位置している、請求項６に記載の粒子分離デバイス。
【請求項８】
平面視において、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面と該右側の内壁面に接する前記第１流路の内壁面とが成す角度が、
前記第２流路における上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面と該左側の内壁面に接する前記第１流路の内壁面とが成す角度よりも大きい、請求項６または請求項７に記載の粒子分離デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の粒子分離デバイスと、
前記流入口に流体を流入させるためのポンプと
を有する、粒子分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、粒子分離デバイスおよびそれを用いた粒子分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流入口と複数の流出口とを有する、幅が数μｍ〜数百μｍの微小な流路構造（マイクロ流路）を用いて、液体中の粒子を分離抽出する粒子分離デバイスが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。このような粒子分離デバイスでは、例えば、複数種類の粒子を含む液体（例えば血液）を流入口から流入させると、複数種類の粒子（例えば、赤血球および白血球）を分離して、複数の流出口から別々に抽出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012−76016号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の粒子分離デバイスは、第１流路と、第２流路と、複数の分岐流路とを有している。前記第１流路は、流入口を有している。前記第２流路は、前記第１流路に接続されている。前記複数の分岐流路は、前記第２流路に各々接続されており、各々流出口を有している。前記第１流路は、屈曲部と、第１部分と、第２部分とを有している。前記屈曲部は、平面視において、流路が延びる方向が屈曲している。前記第１部分は、平面視において、前記屈曲部に隣接して該屈曲部よりも前記流入口側に位置している。前記第２部分は、平面視において、前記屈曲部に隣接して該屈曲部よりも前記第２流路側に位置している。平面視において、前記第１流路の前記第２部分における幅が、前記第１流路の前記第１部分における幅よりも小さい。
【０００５】
本開示の粒子分離装置は、前記粒子分離デバイスと、前記流入口に液体を流入させるためのポンプとを有している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の粒子分離デバイスの第１の例を模式的に示す平面図である。
【図２】本開示の粒子分離デバイスの第２の例を模式的に示す平面図である。
【図３】本開示の粒子分離デバイスの第３の例を模式的に示す平面図である。
【図４】本開示の粒子分離デバイスの第４の例を模式的に示す平面図である。
【図５】本開示の粒子分離デバイスの第５の例を模式的に示す平面図である。
【図６】本開示の粒子分離デバイスの第６の例を模式的に示す平面図である。
【図７】本開示の粒子分離デバイスの第７の例を模式的に示す平面図である。
【図８】本開示の粒子分離装置の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
特許文献１に記載された粒子分離デバイスでは、主流路の上流と下流とを接続するバイパス流路を構成し、バイパス流路の下流側端部から主流路へ流入する液体によって、主流路における一方の壁面側へ液体中の粒子を押し付け、主流路の一方の壁面に開口した分岐流路へ粒子を流入させて分離する。しかしながら、液体中の粒子がバイパス流路へ流入してしまい、バイパス流路が詰まってしまうことがあった。
【０００８】
本開示の粒子分離デバイスは、このようなトラブルの発生を低減することができる。以下、本開示の粒子分離デバイスおよびそれを用いた粒子分離装置について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本開示の粒子分離デバイスの第１の例を模式的に示す平面図である。なお、図１においては、作図を容易にするために、隠れた構造を示す、本来は破線で示すべき線も実線で示している。
【００１０】
本開示の粒子分離デバイスは、第１流路10と、第２流路20と、複数の分岐流路（30、40）とを有している。第１流路10は、流入口（開口15）を有している。第２流路20は、第１流路10に接続されている。複数の分岐流路（30、40）は、第２流路20に各々接続されており、各々流出口（開口31、開口41）を有している。第１流路10は、屈曲部14と、第１部分11と、第２部分12とを有している。屈曲部14は、平面視において、流路が延びる方向が屈曲している。第１部分11は、平面視において、屈曲部14に隣接して屈曲部14よりも流入口（開口15）側に位置している。第２部分12は、平面視において、屈曲部14に隣接して屈曲部14よりも第２流路20側に位置している。そして、平面視において、第１流路10の第２部分12における幅Ｗ２が、第１流路10の第１部分11における幅Ｗ１よりも小さい。この構成が、本開示の粒子分離デバイスの基本構成である。本開示の粒子分離デバイスはこの基本構成を有していればよく、その他の構成は必須ではなく適宜変更が可能である。なお、図１において、第１流路10における、流路が延びる方向が屈曲している部分における内側の角を始点として、流路の幅方向（流路が延びる方向に垂直な方向）に引いた２本の線（図１に点線で示す）で挟まれた部分を屈曲部14とし、平面視において、屈曲部14に隣接して屈曲部14よりも流入口（開口15）側に位置している幅が一定の部分を第１部分11とし、平面視において、屈曲部14に隣接して屈曲部14よりも第２流路20側に位置する幅が一定の部分を第２部分12とする。
【００１１】
この基本構成により、第１流路10の第２部分12および第２流路20において、液体中の粒子を、流路の横断面における一方側へ寄せることができるので、その後の粒子の分離を容易にすることができる。
【００１２】
以下、本開示の粒子分離デバイスの第１の例について、詳細に説明する。第１流路10、第２流路20および分岐流路（30、40）は、基板55に形成されている。基板55は、種々の材料を用いて形成することができる。例えば、基板55の材料として、アクリル、ポリカーボネート、ＰＤＭＳ（ジメチルポリシロキサン）等の各種樹脂材料や、ガラス、シリコン、セラミックス等の無機材料や、ステンレスなどの各種金属材料を用いることができる。また、複数種類の材料を組み合わせて用いても良い。透明な材料を用いて基板55を構成すると、内部の流路を流れる液体を外部から視認できるのでよい。
【００１３】
例えば、一方もしくは両方に溝や穴を形成した２枚の基板を、例えば直接接合や接着剤を用いた接合によって貼り合わせることにより、第１流路10、第２流路20および分岐流路（30、40）を有する基板55を容易に作製することができる。溝や穴等の形成には、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザー加工、機械加工等の従来周知の技術を用いることができる。第１流路10、第２流路20および分岐流路（30、40）の断面形状は、例えば矩形状とすることができるが、矩形以外の断面形状を有する部分があってもよい。流路の深さは一定とするのがよいが、局所的に若干深さが異なる部分が存在しても構わない。第１流路10、第２流路20および分岐流路（30、40）の深さは、例えば、分離する粒子の大きさ等に応じて設定することができ、例えば、10μｍ〜30μｍとすることができる。第１流路10、第２流路20および分岐流路（30、40）の幅は、分離する粒子の大きさに応じて設定することができ、例えば、数μｍ〜数百μｍ程度とすることができる。
【００１４】
第１流路10は、開口15、屈曲部14、第１部分11、第２部分12および第３部分13を有している。開口15は、外部から液体が流入する流入口であり、基板55の上面に開口している。
【００１５】
屈曲部14は、平面視において、流路が延びる方向が屈曲している部分である。本例では、屈曲部14において、流路が延びる方向が、ｙ方向からｘ方向へ90°屈曲している。なお、屈曲部14において屈曲する角度は、例えば、略90°（85°〜95°）とすることができるが、他の角度としても構わない。
【００１６】
第１部分11は、平面視において、屈曲部14に隣接して屈曲部14よりも開口15側に位置している部分である。第１部分11の幅Ｗ１は、例えば、0.4ｍｍ〜1.6ｍｍ程度とすることができる。また、第１部分11と開口15との間に、幅が異なる部分があっても構わない。開口15と屈曲部14との間の長さは、例えば、２ｍｍ〜10ｍｍ程度とすることができる。
【００１７】
第２部分12は、平面視において、屈曲部14に隣接して屈曲部14よりも第２流路20側に位置している部分である。第２部分12の幅Ｗ２は、例えば、0.2ｍｍ〜0.8ｍｍ程度であり、且つ第１部分11の幅Ｗ１よりも小さい値とすることができる。
【００１８】
第３部分13は、平面視において、上流側から下流側に向かうにつれて幅が小さくなる部分である。第３部分１13３は、第１流路10の下流側の端部に位置する部分であり、第３部分13における下流側（図１における＋ｘ方向側）の端部に第２流路20が接続されている。なお、第３部分13を有していることにより、第１流路10から第２流路20への液体の流れをスムーズにすることができるが、場合によっては第３部分13を有していなくても構わない。
【００１９】
第２流路20は、第１流路10に接続されており、開口21を有している。開口21は、基板55の下面に開口している。開口21は、第２流路20の下流側の端部に設けられており、第１流路10から流入した液体のうち、分岐流路（30、40）に流入しなかった液体が開口21から流出する。
【００２０】
本例の粒子分離デバイスは、第２流路20に接続された複数のバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）を有している。なお、図１では、図示を容易にするために３つのバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）を有する例を示したが、実際には、例えば、10本〜30本程度のバイパス流路を形成することができる。
【００２１】
バイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）の各々は、第２流路20の内壁面に開口した２つの接続口を有しており、２つの接続口を介して第２流路20に接続されている。２つの接続口の一方は、第２流路20の上流側（開口15側）に位置しており、２つの接続口の他方は、第２流路20の下流側（開口21側）に位置している。開口15側に位置する接続口の断面の大きさは、分離したい粒子の大きさよりも小さくするとよく、そうした場合には、バイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）への粒子の流入を低減することができる。そして、バイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）の各々において、開口15側に位置する接続口から液体が流入し、開口21側に位置する接続口から液体が第２流路20へ流出する。これにより、第２流路20を流れる液体中の粒子を、第２流路20におけるバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）と反対側の壁面（図１の−ｙ方向側の壁面）に押し付けることができる。
【００２２】
なお、本例では、複数のバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）を有する例を示したが、場合によっては、複数のバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）を有していなくても構わない。また、第２流路20の横断面における粒子が流れる位置を制御するために、例えば、第２流路20の内壁に１つ以上の段差または突起を設けるようにしても構わない。
【００２３】
分岐流路30は、一方端が複数の流路（30ａ、30ｂ、30ｃ）に分岐しており、複数の流路（30ａ、30ｂ、30ｃ）の各々が、第２流路20に接続されている。流路30ａは、第２流路20の内壁面に開口した接続口32ａを有しており、接続口32ａを介して第２流路20に接続されている。流路30ｂは、第２流路20の内壁面に開口した接続口32ｂを有しており、接続口32ｂを介して第２流路20に接続されている。流路30ｃは、第２流路20の内壁面に開口した接続口32ｃを有しており、接続口32ｃを介して第２流路20に接続されている。
【００２４】
分岐流路30は、他方端に開口31を有している。開口31は、液体が流出する流出口であり、基板55の下面に開口している。そして、複数の接続口（32ａ、32ｂ、32ｃ）を介して第２流路20から流入した液体が開口31から外部へ流出する。
【００２５】
なお、図１では、図示を容易にするために、分岐流路30の一方端が３本の流路（30ａ、30ｂ、30ｃ）に分岐した例を示したが、用途に応じて更に多数の流路に分岐することができ、例えば、10本〜30本程度の流路に分岐することができる。
【００２６】
分岐流路40は、開口41と、接続口42とを有している。接続口42は第２流路20の内壁面に開口しており、接続口42を介して分岐流路40と第２流路20とが繋がっている。開口41は、液体が流出する流出口であり、基板55の下面に開口している。そして、接続口42を介して第２流路20から流入した液体が開口41から外部へ流出する。
【００２７】
接続口32ａ、接続口32ｂ、接続口32ｃおよび接続口42は、第２流路20におけるバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）と反対側の壁面、すなわち、第２流路20における粒子が近接して流れる壁面に設けられている。また、接続口32ａ、接続口32ｂ、接続口32ｃおよび接続口42は、液体が流れる方向に沿って並んで設けられている。そして、接続口42は、分岐流路30が有する複数の接続口（接続口32ａ、接続口32ｂおよび接続口32ｃ）よりも下流側（流入口である開口15から遠い側）に位置している。
【００２８】
分岐流路30が有する複数の接続口（接続口32ａ、接続口32ｂおよび接続口32ｃ）の開口の大きさは、分離したい粒子のうちの最も小さいものは流入し、それよりも大きい粒子は流入し難い大きさに設定される。よって、分離抽出したい粒子のうちの最も小さいものは接続口32ａ、接続口32ｂおよび接続口32ｃから分岐流路30へ流入し、流出口である開口31から外部へ流出する。このようにして、分離したい粒子のうちの１番目に小さいものを開口31から抽出することができる。
【００２９】
例えば、血液中の赤血球および白血球を分離抽出する場合では、赤血球の方が白血球よりも小さいため、赤血球は、接続口32ａ、接続口32ｂおよび接続口32ｃから分岐流路30へ流入し、開口31から外部へ流出するため、開口31から赤血球を抽出することができる。この場合には、接続口32ａ、接続口32ｂおよび接続口32ｃの大きさは、例えば15μｍ程度に設定することができる。
【００３０】
接続口42の開口の大きさは、分離したい粒子のうちの２番目に小さいものは流入し、それよりも大きい粒子は流入し難い大きさに設定することができる。よって、分離抽出したい粒子のうちの２番目に小さいものは接続口42から分岐流路40へ流入し、流出口である開口41から外部へ流出する。このようにして、分離したい粒子のうちの２番目に小さいものを開口41から抽出することができる。例えば、血液中の赤血球および白血球を分離抽出する場合では、白血球の方が赤血球よりも大きいため、白血球は、接続口42から分岐流路40へ流入し、開口41から外部へ流出するため、開口41から白血球を抽出することができる。この場合には、接続口42の大きさは、例えば20μｍ程度に設定される。
【００３１】
開口21は、接続口42よりも下流側（流入口である開口15から遠い側）に位置しており、基板55の下面に開口している。そして、第２流路20に流入した液体のうち、分岐流路30および分岐流路40へ流入しなかった残りの液体が開口21から外部へ流出する。例えば、血液中の赤血球および白血球を分離抽出する場合では、血液から赤血球および白血球の殆どを取り除いた残りの成分を、流出口である開口21から抽出することができる。
【００３２】
なお、例えば、血液中の赤血球および白血球を分離抽出する場合、赤血球の大きさおよび白血球の大きさには各々ばらつきがあるため、例えば、サイズが小さめの白血球が、最も小さい接続口32ａ、接続口32ｂおよび接続口32ｃを介して分岐流路30に流入し、赤血球とともに流出口（開口31）から抽出されることがある。また、その逆に、分岐流路40の流出口（開口41）から流出した液体中に赤血球が混在することもある。しかしながら、分岐流路30の流出口（開口31）から流出する液体中の赤血球の数は白血球の数よりもはるかに多く、分岐流路40の流出口（開口41）から流出する液体中の赤血球の数は白血球の数よりもはるかに多い。本開示における「分離」とは、このような状態にできることを意味するものであり、１つの混在も無いように分離できることを意味するものではない。
【００３３】
このようにして、流入口（開口15）に流入した液体が複数の流出口（開口31、開口41、開口21）から流出し、液体中の粒子を分離して異なる流出口から抽出することができる。
【００３４】
本開示の粒子分離デバイスでは、本例のように、平面視において、第１流路10が、上流側から下流側に向かうにつれて幅が小さくなる第３部分13を有しており、第２流路20が、第３部分13における下流側の端部に接続されているようにしてもよい。このような構成を有するときには、第１流路10から第２流路20への液体の流れをスムーズにすることができる。
【００３５】
また、本開示の粒子分離デバイスでは、本例のように、平面視において、屈曲部14において、第１部分11における上流側から下流側へ向かう方向（図１の＋ｙ方向）に対して、液体の流れる方向が右側へ屈曲しているとともに、第２流路20において、上流側から下流側へ向かう方向（図１の＋ｘ方向）に対して、分岐流路（30、40）が右側に接続されているようにしてもよい。このような構成を有するときには、第２流路20における分岐流路（30、40）が接続される側に液体中の粒子を偏らせることができるので、粒子の分離効率を高めることができる。
【００３６】
また、本開示の粒子分離デバイスでは、本例のように、平面視において、屈曲部14は、第１部分11における上流側から下流側へ向かう方向（図１の＋ｙ方向）に対して、右側へ屈曲するように構成されており、分岐流路（30、40）は、上流側から下流側へ向かう方向（図１の＋ｘ方向）に対して、第２流路20の左側に接続されているようにしてもよい。このような構成を有するときには、第２流路20におけるバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）が接続する側と反対側（図１における−ｙ方向側）に液体中の粒子を偏らせることができるので、バイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）への液体中の粒子の流入を低減することができる。
【００３７】
次に、本開示の粒子分離デバイスの第２の例について説明する。図２は、本開示の粒子分離デバイスの第２の例を模式的に示す平面図であり、第３部分13と第２流路20との接続部付近のみを拡大して示した図である。なお、本例では、前述した第１の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００３８】
本例では、図２に示すように、平面視において、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面23ａと第１流路10の内壁面16ａとが接する部分23ｃが、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面23ｂと第１流路10の内壁面16ｂとが接する部分23ｄよりも、下流側（流入口である開口15から遠い側であり、図１および図２における＋ｘ方向側）に位置している。このような構成を有しているときには、第２流路20における分岐流路（30、40）が接続する側へ液体中の粒子を更に偏らせることができる。また、第２流路20の内壁面23ａと第１流路10の内壁面16ａとが接する部分23ｃと、第２流路20の内壁面23ｂと第１流路10の内壁面16ｂとが接する部分23ｄとの、第２流路20における上流側から下流側へ向かう方向（図１および図２における＋ｘ方向）に沿った距離は、適宜設定することができる。この距離は、例えば、第２流路20の幅方向（図１および図２におけるｙ方向）の寸法の２倍以上にするとよい。
【００３９】
次に、本開示の粒子分離デバイスの第３の例について説明する。図３は、本開示の粒子分離デバイスの第３の例を模式的に示す平面図であり、第３部分13と第２流路20との接続部付近のみを拡大して示した図である。なお、本例では、前述した第１の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００４０】
本例では、図３に示すように、平面視において、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面24ａと左側の内壁面24ａに接する第１流路10の内壁面17ａとが成す角度θ１が、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面24ｂと右側の内壁面24ｂに接する第１流路10の内壁面17ｂとが成す角度θ２よりも大きい。このような構成を有しているときには、第２流路20における分岐流路（30、40）が接続する側へ液体中の粒子を更に偏らせることができる。また、角度θ１および角度θ２は、適宜設定することができるが、例えば、θ１はθ２の1.5倍〜３倍程度とすることができる。θ１は、例えば60°〜90°程度とすることができ、θ２は、例えば30°〜60°程度とすることができる。
【００４１】
次に、本開示の粒子分離デバイスの第４の例について説明する。図４は、本開示の粒子分離デバイスの第４の例を模式的に示す平面図である。なお、本例では、前述した第１の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
本例では、図４に示すように、平面視において、屈曲部14は、第１部分11における上流側から下流側へ向かう方向（図４の＋ｙ方向）に対して左側へ屈曲するように構成されており、分岐流路（30、40）は、上流側から下流側へ向かう方向（図４の−ｘ方向）に対して第２流路20の左側に接続されている。このような構成を有するときには、第２流路20における分岐流路（30、40）が接続する側に液体中の粒子を偏らせることができるので、粒子の分離効率を高めることができる。
【００４３】
また、本例では、図４に示すように、平面視において、屈曲部14において、第１部分11における上流側から下流側へ向かう方向（図４の＋ｙ方向）に対して左側へ、液体の流れる方向が屈曲しているとともに、第２流路20において、上流側から下流側へ向かう方向（図４の−ｘ方向）に対して右側にバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）が接続されている。このような構成を有するときには、第２流路20におけるバイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）が接続する側と反対側（図４における−ｙ方向側）に液体中の粒子を偏らせることができるので、バイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）への液体中の粒子の流入を低減することができる。
【００４４】
次に、本開示の粒子分離デバイスの第５の例について説明する。図５は、本開示の粒子分離デバイスの第５の例を模式的に示す平面図であり、第３部分13と第２流路20との接続部付近のみを拡大して示した図である。なお、本例では、前述した第４の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００４５】
本例では、図５に示すように、平面視において、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面25ａと第１流路10の内壁面18ａとが接する部分25ｃが、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面25ｂと第１流路10の内壁面18ｂとが接する部分25ｄよりも、下流側（流入口である開口15から遠い側であり、図４および図５における−ｘ方向側）に位置している。このような構成を有しているときには、第２流路20における分岐流路（30、40）が接続する側へ液体中の粒子を更に偏らせることができる。また、第２流路20の内壁面25ａと第１流路10の内壁面18ａとが接する部分25ｃと、第２流路20の内壁面25ｂと第１流路10の内壁面18ｂとが接する部分25ｄとの、第２流路20における上流側から下流側へ向かう方向（図４および図５における−ｘ方向）に沿った距離は、適宜設定することができる。この距離は、例えば、第２流路20の幅方向（図４および図５におけるｙ方向）の寸法の２倍以上にするとよい。
【００４６】
次に、本開示の粒子分離デバイスの第６の例について説明する。図６は、本開示の粒子分離デバイスの第６の例を模式的に示す平面図であり、第３部分13と第２流路20との接続部付近のみを拡大して示した図である。なお、本例では、前述した第４の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００４７】
本例では、図６に示すように、平面視において、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して右側の内壁面26ａと右側の内壁面26ａに接する第１流路10の内壁面19ａとが成す角度θ３が、第２流路20における、上流側から下流側へ向かう方向に対して左側の内壁面26ｂと左側の内壁面26ｂに接する第１流路10の内壁面19ｂとが成す角度θ４よりも大きい。このような構成を有しているときには、第２流路20における分岐流路（30、40）が接続する側へ液体中の粒子を更に偏らせることができる。また、角度θ３および角度θ４は、適宜設定することができるが、例えば、θ３はθ４の1.5倍〜３倍程度とすることができる。θ３は、例えば60°〜90°程度とすることができ、θ４は、例えば30°〜60°程度とすることができる。
【００４８】
次に、本開示の粒子分離デバイスの第７の例について説明する。図７は、本開示の粒子分離デバイスの第７の例を模式的に示す平面図である。なお、本例では、前述した第１の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
本例では、図７に示すように、バイパス流路（22ａ、22ｂ、22ｃ）に代えてバイパス流路（22ｄ、22ｅ）を有しており、バイパス流路（22ｄ、22ｅ）の各々が有する２つの接続口のうちの上流側（流入口である開口15に近い側）に位置するものは、屈曲部14の外側の角部の近傍の内壁面に開口している。バイパス流路（22ｄ、22ｅ）の各々が有する２つの接続口のうちの下流側（流入口である開口15から遠い側）に位置するものは、前述した第１の例と同様に、第２流路20の内壁面に開口している。すなわち、バイパス流路（22ｄ、22ｅ）は、屈曲部14の外側の角部の近傍と、第２流路20の途中とを接続している。屈曲部14では、液体中の粒子が内側に偏って流れ、屈曲部14の外側の角部の近傍には粒子が殆ど存在していないため、本例で示した構成により、バイパス流路（22ｄ、22ｅ）に粒子が流入してバイパス流路（22ｄ、22ｅ）に詰まりが生じるのを更に低減することができる。
【００５０】
次に、本開示の粒子分離装置について説明する。図８は、本開示の粒子分離装置の例を模式的に示す図である。本開示の粒子分離装置は、粒子分離デバイス61と、ポンプ62とを有している。粒子分離デバイス61は、前述した第１の例の粒子分離デバイスであり、粒子分離デバイス61の流入口（開口15）とポンプ62とがチューブ63で接続されている。そして、ポンプ62から送られた液体は、チューブ63を通って粒子分離デバイス61の流入口（開口15）へ流入する。
【００５１】
ポンプ62は、粒子を含んだ流体（液体）を粒子分離デバイス61の流入口（開口15）へ流入させるためのものであり、既知の種々のポンプを使用することができる。ポンプ62は、粒子を含んだ少量の液体を一定の流速で粒子分離デバイス61の流入口（開口15）へ流入させる機能を有していることが望ましい。ポンプ62には、例えばシリンジポンプを好適に使用することができるが、電気浸透流ポンプ、蠕動ポンプ、ガスポンプ等の他のポンプを用いることもできる。
【００５２】
チューブ63は、使用する液体に応じて既知の種々の材質からなるチューブを用いて構成することができる。チューブ63には、例えば、シリコーンチューブを好適に用いることができる。なお、チューブ63は必須ではなく、例えば、粒子分離デバイス61とポンプ62とを直接接続するような場合には、チューブ63を有していなくても構わない。
【００５３】
なお、本開示の粒子分離デバイスおよび粒子分離装置は、上述した複数の例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、異なる例で示された構成を幾つか組み合わせたような構成としても構わない。
【符号の説明】
【００５４】
10：第１流路
11：第１部分
12：第２部分
13：第３部分
14：屈曲部
15：流入口（開口）
21、31、41：流出口（開口）
20：第２流路
22ａ、22ｂ、22ｃ、22ｄ、22ｅ：バイパス流路
30、40：分岐流路
61：粒子分離デバイス
62：ポンプ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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