(57)【要約】【課題】  物質導入装置及び被物質導入物搬送方法に関し、簡単な構成により、途中に設けた開口部からの液漏れを発生させずに微細流路に液体を容易に満たす。【解決手段】  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物捕捉機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１の出口３側にも送液機構９を設ける。【選択図】          図１
2006217857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と出口以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部を有する微細流路と、被物質導入物送液機構と、被物質導入物捕捉機構と、物質導入機構とを少なくとも備えた物質導入装置であって、前記出口側にも送液機構を設けたことを特徴とする物質導入装置。
【請求項２】
入口と出口以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部を有する微細流路と、被物質導入物送液機構と、被物質導入物捕捉機構と、物質導入機構とを少なくとも備えた物質導入装置であって、前記被物質導入物送液機構と前記出口を結ぶバイパス送液機構を設けたことを特徴とする物質導入装置。
【請求項３】
入口と出口以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部を有する微細流路と、被物質導入物送液機構と、被物質導入物捕捉機構と、物質導入機構とを少なくとも備えた物質導入装置であって、前記微細流路の前記開口部より出口側の少なくとも一部の少なくとも表面を前記微細流路を構成する基材より親水性を高くしたことを特徴とする物質導入装置。
【請求項４】
入口と出口以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部を有する微細流路と、被物質導入物送液機構と、被物質導入物捕捉機構と、物質導入機構とを少なくとも備えた物質導入装置であって、前記開口部より出口側の微細流路が流路断面積が徐々に拡大したテーパ構造を有していることを特徴とする物質導入装置。
【請求項５】
入口と出口以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部を有する微細流路と、被物質導入物送液機構と、被物質導入物捕捉機構と、物質導入機構とを少なくとも備えた物質導入装置における被物質導入物搬送方法において、被物質導入物の搬送を開始する前に、前記入口と出口の両方から液体を注入して前記微細流路内の気体を前記開口部から追い出すことを特徴とする被物質導入物搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物質導入装置及び被物質導入物搬送方法に関するものであり、主にライフサイエンス分野、特に、再生医療及びゲノム創薬に関連する分野における細胞内への物質導入を行う物質導入装置における細胞搬送開始時の流路途中に設けた開口からの培養液の漏れ出しを防止するための構成に特徴のある物質導入装置及び被物質導入物搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生医療およびゲノム創薬等の分野において、遺伝子および薬剤を導入した細胞を利用する機会が増加しており、研究用途において多くの物質導入技術が用いられている。
【０００３】
例えば、本出願人は、細胞を搬送するために微細な流路を用いて細胞に極微量の物質を導入し、効果を検証するインジェクション法に基づく自動化手法を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、細胞を搬送するための微細流路の断面サイズを小さくすると、微細流路に最初に流体を満たす際に、インジェクション用の開口部から液漏れが発生するという問題があり、この原因は界面張力にある。
【０００５】
即ち、物質導入装置においては、細胞は培養液やＰＢＳ（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ−Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｓａｌｉｎｅ：リン酸緩衝液）などの溶液を用いて搬送するが、これらの溶液の性質は水に近いため、疎水性材料で構成した流路に満たす場合、途中の開口と流路内の液面に、空気に向かって凸の界面が形成されるので、この事情を図７を参照して説明する。
【０００６】
図７参照  
図７は物質導入装置を構成する微細流路の概念的断面図であり、入口６１と出口６２との間を結ぶ微細流路６３の半径をｒ、インジェクション用の開口部６４の半径をｒh としてある。
ここで、界面近傍の液体６５の圧力は大気圧に対し正圧となり、開口部６４からの液漏れは、主にこれらの界面張力と流動による圧力変化のバランスによって決まる。
【０００７】
微細流路６３では、形成される界面の曲率半径Ｒは流路半径ｒのオーダであり、界面近傍の圧力も流路径ｒによって決まる。
微細流路６３の界面付近の流体の圧力をＰは、大気圧をＰ0 、液体６５の表面張力をγとした場合、
Ｐ＝Ｐ0 ＋２γ／Ｒ≒Ｐ0 ＋２γ／ｒ              ・・・（式１）
で表される。
【０００８】
また、開口部６４の界面付近の流体の圧力Ｐh は、流動による圧力低下をΔＰ、開口部６４の気液界面の曲率半径をＲh とした場合、
Ｐh ＝Ｐ0 ＋２γ／Ｒh ＝Ｐ＋ΔＰ                ・・・（式２）
となる。
なお、流動による圧力低下ΔＰは開口部６４から微細流路６３を流れる液体６５の先端までの圧力降下で、主に粘性による損失から生じるものであり、流体の流量Ｑ、開口部６４から気液界面までの距離Ｌ、及び、ｒ-4に比例する。
【０００９】
また、開口部６４から液体６５が漏れだす直前には、開口部６４の気液界面の曲率半径Ｒh は開口部６４の半径ｒh とほぼ等しくなるので、開口部６４から液体６５が漏れだす直前の開口部６４の界面付近の流体の圧力Ｐh ′は、
Ｐh ′≒Ｐ0 ＋２γ／ｒh             ・・・（式３）
で表される。
【００１０】
したがって、開口部６５から漏れずに微細流路６３に液体６５を満たすためには、開口部６４の界面付近の流体の圧力Ｐh が開口部６４から液体６５が漏れだす直前の開口部６４の界面付近の流体の圧力Ｐh ′を超えることがないように条件を設定すれば良く、
Ｐh ＝Ｐ＋ΔＰ≒Ｐ0 ＋ΔＰ＋２γ／ｒ＜Ｐh ′≒Ｐ0 ＋２γ／ｒh   ・・・（式４）となり、この不等式を整理すると、
２γ／ｒ＋ΔＰ＜２γ／ｒh     ・・・（式５）                                  の条件式が得られる。
【００１１】
しかし、微細流路６３では、流路半径ｒと開口部６４の半径ｒh との差が小さいため、上記の式５の条件を満たしにくいことがわかる。
また、一旦出口６２まで液体６５が満たされれば、出口６２ではｒが大きくなるので２γ／ｒの項が小さくなり、途中の開口部６４からは漏れにくくなることもわかる。
以上から、途中に開口部６４を持った微細流路６３では、最初に液体６５を満たすことが難しいということがわかる。
【００１２】
さらに、上記の式５を満たすためには、
ａ．式２における２γ／ｒの項を小さくするために、開口部６４から出口６２までの表面張力γを減らす
ｂ．２γ／ｒの項を小さくするために、微細流路６３の断面（∝ｒ）を大きくする
ｃ．２γ／ｒh の項を大きくするために開口部６４の半径ｒh を小さくする
ｄ．ΔＰを小さくするために流路長（∝Ｌ）を短くする
ｅ．ΔＰを小さくするために流量Ｑを下げる
というという条件を満たすように微細流路６３を構成すれば良い。
【特許文献１】特開２００４−１６６６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記のａ〜ｅの条件を満たすことは容易ではない。
即ち、ａの条件に関しては、加工性、製造コスト、細胞毒性の低さ等の観点からポリカーボネートやシリコンポリマーＰＤＭＳ（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）等のプラスチックを使用することが望ましいが、これらのプラスチックの多くは疎水性であるため、表面張力γを減らすことができない。
【００１４】
また、ｂの条件に関しては、微細流路の断面（∝ｒ）を大きくすると細胞の搬送性と捕捉性が低下するという問題があり、ｃの条件についても、開口部６４に挿入するインジェクション部材のサイズや、微細加工の難しさにより限界がある。
【００１５】
また、ｄの条件についても、周囲との機械的な干渉や作業性の問題で一定の大きさが必要であるため流路長（∝Ｌ）を短くすることが困難であり、さらに、ｅの条件についても、流量Ｑを低下させた場合にはセットアップ時間が増大し、作業効率が低下することになる。
【００１６】
したがって、本発明は、簡単な構成により、途中に設けた開口部からの液漏れを発生させずに微細流路に液体を容易に満たすこことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物捕捉機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１であって、出口３側にも送液機構９を設けたことを特徴とする。
【００１８】
このように、微細流路４の出口３側にも送液機構９を設けるという簡単な構成により、被物質導入物の搬送を開始する前に、入口２と出口３の両方から液体１０を注入することが可能になり、それによって、微細流路４内における気液界面を開口部５に寄せ気体を開口部５から追い出して、入口２と出口３の間で液体１０が連結し、上述のように、一旦、出口３まで液体１０が連結して到達すれば開口部５から液体１０が漏れにくくなるため、開口部５からの液漏れを抑制することができる。
【００１９】
或いは、入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４を備えた物質導入装置１の被物質導入物送液機構と出口３を結ぶバイパス送液機構を設けるように構成しても良い。
【００２０】
このように、バイパス送液機構を設けることによって、別個の送液機構を要することなく入口２と出口３の両方から液体１０を注入することが可能になる。
なお、一旦、出口３まで液体１０が連結して到達すれば、バルブ機構を用いてバイパス送液機構への送液を停止すれば良い。
【００２１】
或いは、入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４の開口部５近傍に微細流路４内の気体を吸引する吸引機構を設けても良く、それによって、微細流路４内の気体が吸引されて液体１０が流れやすくなる。
【００２２】
或いは、入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４の開口部５より出口３側の少なくとも一部の少なくとも表面を微細流路４を構成する基材より親水性を高くしても良い。
【００２３】
このように、親水性の樹脂をコートする等の手段で出口３側の親水性を高めることによって、液体１０の表面張力γが小さくなるので、微細流路４の界面付近の流体の圧力Ｐを小さくすることができ、ひいては、開口部５の界面付近の流体の圧力Ｐh を小さくすることができる。
【００２４】
この場合、親水性を高めるためには、例えば、微細流路４の開口部５より出口３側の少なくとも一部の少なくとも表面を開口部５より入口２側より親水性の高い部材で被覆すれば良く、全表面を被覆しても良い。
【００２５】
或いは、入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４の開口部５より出口３側を流路断面積が徐々に拡大したテーパ構造にしても良い。
【００２６】
このように、出口３側の流路断面積（∝ｒ）を大きくすることによって、微細流路４の界面付近の流体の圧力Ｐを小さくすることができ、ひいては、開口部５の界面付近の流体の圧力Ｐh を小さくすることができる。
【００２７】
上記の物質導入装置１は、各種のインジェクション法に用いることができるが、その典型例としては、被物質導入物が細胞であり、導入する物質が薬液、細菌、ウイスル、或いは、遺伝子のいずれかである。
【００２８】
また、物質導入装置１を用いた被物質導入物搬送方法としては、被物質導入物の搬送を開始する前に、入口２と出口３の両方から液体１０を注入して微細流路４内の気体を開口部５から追い出すようにすれば良い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明において、開口部を有する微細流路において、開口部の界面付近の流体の圧力Ｐh を、開口部から液体が漏れだす直前の開口部の界面付近の流体の圧力Ｐh ′より小さくなるように、
２γ／ｒ＋ΔＰ＜２γ／ｒh 
の関係を満たすように設計しているので、開口部からの漏れを生じずに微細流路に液体を満たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、開口部を有する微細流路において、開口部の界面付近の流体の圧力Ｐh が開口部から液体が漏れだす直前の開口部の界面付近の流体の圧力Ｐh ′を超えないように、  ２γ／ｒ＋ΔＰ＜２γ／ｒh 
の関係を満たすように、
ａ．出口側にも送液機構を設ける。或いは、
ｂ．被物質導入物送液機構と出口を結ぶバイパス送液機構を設ける。或いは、
ｃ．開口部近傍に微細流路内の気体を吸引する吸引機構を設ける。或いは、
ｄ．微細流路の開口部より出口側の少なくとも一部の少なくとも表面を微細流路を構成する基材より親水性を高くする。或いは、
ｅ．微細流路の開口部より出口側を流路断面積が徐々に拡大したテーパ構造にしたものである。
【実施例１】
【００３１】
ここで、図２を参照して、本発明の実施例１の細胞用物質導入装置を説明する。
図２参照  
図２は、本発明の実施例１の細胞用物質導入装置の概念的構成図であり、透明なポリカーボネート製の本体部１１、本体部１１に設けた細胞入力部１８へチューブ３２を介して細胞培養液やＰＢＳ等のキャリア液２１とともに細胞２２を供給する送液装置３１、本体部１１に設けた捕捉部１６において細胞２２を吸引捕捉する吸引装置３３、本体部１１に設けた開口部２０において観察装置３４により細胞２２を観察しながら細胞２２に遺伝子等の物質を注入する物質導入装置３５、物質が導入された細胞２２を細胞出力部１９及びチューブ３７を介して回収する細胞回収装置３６、及び、細胞用物質導入装置の可動初期において細胞出力部１９へチューブ３９を介してキャリア液２３を供給する送液装置３８によって基本構成が構成される。
【００３２】
本体部１１は、微細流路１５及びその両端部に幅を拡大した拡大部１３，１４とを設けるとともに、中央部に捕捉部１６を設けた下板１２と、拡大部１３，１４に対応する位置に細胞入力部１８及び細胞出力部１９と設けるとともに、中間部にインジェクション用の開口部２０を設けた上板１７によって構成される。
【００３３】
この場合の微細流路１５は、例えば幅が５０μｍ、深さが５０μｍの矩形断面であり、直線部の長さは１０〜５０ｍｍ程度とし、また、捕捉部１６は、例えば直径が０．５ｍｍの開口部と、膜薄になった微細流路１５の底部にエキシマレーザを用いたレーザ加工によって形成した例えば、直径が５μｍの捕捉穴から構成される。
【００３４】
また、上板１７に設ける開口部２０は、物質導入装置３５に備えられた物質注入針を挿通するための大口径の開口部と膜薄部にエキシマレーザ加工或いは金型によって形成された、直径が２０〜４０μｍの挿通穴とにより構成されている。
【００３５】
この場合の観察装置３４は、図示は省略するものの光源及び対物レンズを備えた画像処理装置からなり、観察装置３４は、本体部１１の捕捉部１６の近傍を常時観察し、細胞２２の捕捉状態を検出する。
【００３６】
また、図示は省略するものの、物質導入装置３５は、物質導入針と物質導入針を一軸方向に駆動する針駆動装置からなり、針駆動装置を駆動することによって捕捉した細胞２２への遺伝子等の物質の注入が行われる。
【００３７】
次に、この細胞用物質導入装置の使用方法を説明すると、物質導入を開始する前に、観察装置３４によって開口部２０の状況を観察しながら送液装置３１及び送液装置３８を用いてキャリア液２１，２３の気液界面が開口部２０で接触するように微細流路１５の両側から送液圧力或いは送液量を調整しながらキャリア液２１，２３を供給し、微細流路１５中の空気を開口部２０から逃し、キャリア液２１，２３の気液界面が開口部２０で接触した時点で細胞出力部１９からのキャリア液２３の供給を停止して、細胞入力部１８からのキャリア液２１とともに細胞２２の供給を開始して、開口部２０において物質導入を行う。
【００３８】
このように、本発明の実施例１においては、物質導入を開始する前に、微細流路１５の両側からキャリア液２１，２３を供給しているので、供給初期における開口部２０における流体の圧力Ｐh は、微細流路１５の気液界面の圧力Ｐに依存しなくなるので、開口部２０からキャリア液２１が漏れだすことなく細胞２２の搬送が可能になる。
【実施例２】
【００３９】
ここで、図３を参照して、本発明の実施例２の細胞用物質導入装置を説明する。
図３参照  
図３は、本発明の実施例２の細胞用物質導入装置の概念的構成図であり、透明なポリカーボネート製の本体部１１、本体部１１に設けた細胞入力部１８へチューブ３２を介してキャリア液２１とともに細胞２２を供給する送液装置３１、本体部１１に設けた捕捉部１６において細胞２２を吸引捕捉する吸引装置３３、本体部１１に設けた開口部２０において観察装置３４により細胞２２を観察しながら細胞２２に遺伝子等の物質を注入する物質導入装置３５、物質が導入された細胞２２を細胞出力部１９及びチューブ３７を介して回収する細胞回収装置３６、及び、細胞用物質導入装置の可動初期において細胞出力部１９へチューブ４１を介してキャリア液２１を供給するバルブ機構４０によって基本構成が構成される。
【００４０】
なお、本体部１１、吸引装置３３、観察装置３４、物質導入装置３５、及び、細胞回収装置３６の構成は上記の実施例１と全く同様であり、送液装置３１にバルブ機構４０を介してチューブ４１を設けたものである。
【００４１】
この実施例２においては、物質導入を開始する前に、観察装置３４によって開口部２０の状況を観察しながら送液装置３１を用いてバルブ機構４０を開にしてキャリア液２１，２３の気液界面が開口部２０で接触するように微細流路１５の両側からキャリア液２１，２３を供給し、微細流路１５中の空気を開口部２０から逃し、キャリア液２１，２３の気液界面が開口部２０で接触した時点でバルブ機構４０を閉にして細胞出力部１９からのキャリア液２１の供給を停止して、細胞入力部１８からのキャリア液２１とともに細胞２２の供給を開始して開口部２０において物質導入を行う。
【００４２】
このように、本発明の実施例２においては、バルブ機構４０を設けることにより送液装置３１は一つだけで良いので装置構成が簡素化され、実施例１のように、送液装置３８が周囲に設けた各種装置との間の機械的な干渉を配慮する必要がなくなる。
【実施例３】
【００４３】
ここで、図４を参照して、本発明の実施例３の細胞用物質導入装置を説明する。
図４参照  
図４は、本発明の実施例３の細胞用物質導入装置の概念的構成図であり、透明なポリカーボネート製の本体部１１、本体部１１に設けた細胞入力部１８へチューブ３２を介してキャリア液２１とともに細胞２２を供給する送液装置３１、本体部１１に設けた捕捉部１６において細胞２２を吸引捕捉する吸引装置３３、本体部１１に設けた開口部２０において観察装置３４により細胞２２を観察しながら細胞２２に遺伝子等の物質を注入する物質導入装置３５、物質導入開始前に微細流路１５中の空気を吸引排気する吸引装置４２、及び、物質が導入された細胞２２を細胞出力部１９及びチューブ３７を介して回収する細胞回収装置３６によって基本構成が構成される。
【００４４】
なお、本体部１１、送液装置３１、吸引装置３３、観察装置３４、物質導入装置３５、及び、細胞回収装置３６の構成は上記の実施例１と全く同様であり、開口部２０に吸引装置４２を設けたものである。
【００４５】
この実施例３においては、物質導入を開始する前に、吸引装置４２によって開口部２０から空気を吸引排気しながら送液装置３１を用いてキャリア液２１を微細流路１５に供給し、キャリア液２１の気液界面が細胞出力部１９に達した時点で吸引装置４２による吸引を停止して、細胞入力部１８からのキャリア液２１とともに細胞２２の供給を開始して開口部２０において物質導入を行う。
【００４６】
このように、本発明の実施例３においては、吸引装置４２を設けることにより微細流路１５内の空気を排気して微細流路１５内を低圧にしているので、キャリア液２１が微細流路１５内をスムーズに流れやすくなる。
【実施例４】
【００４７】
ここで、図５を参照して、本発明の実施例４の細胞用物質導入装置を説明する。
図５参照  
図５は、本発明の実施例４の細胞用物質導入装置の概念的構成図であり、透明なポリカーボネート製の本体部１１、本体部１１に設けた細胞入力部１８へチューブ３２を介してキャリア液２１とともに細胞２２を供給する送液装置３１、本体部１１に設けた捕捉部１６において細胞２２を吸引捕捉する吸引装置３３、本体部１１に設けた開口部２０において観察装置３４により細胞２２を観察しながら細胞２２に遺伝子等の物質を注入する物質導入装置３５、及び、物質が導入された細胞２２を細胞出力部１９及びチューブ３７を介して回収する細胞回収装置３６によって基本構成が構成される。
【００４８】
この場合、本体部１１を構成する微細流路１５の開口部２０より細胞出力部１９までの下流側の表面を親水性の樹脂２４、例えば、ＨｙｄｒｏＣｅｌｌ（セルシード製商品名）をコートして親水性処理したものである。
なお、送液装置３１、吸引装置３３、観察装置３４、物質導入装置３５、及び、細胞回収装置３６の構成は上記の実施例１と全く同様である。
【００４９】
この実施例４においては、微細流路１５の開口部２０より細胞出力部１９までの下流側の表面を親水性処理しているので、下流側におけるほぼ水に特性が近いキャリア液２１の表面張力γが小さくなるので、微細流路１５の下流側における気液界面近傍の圧力Ｐを小さくすることができ、それによって、開口部２０の気液界面近傍の圧力Ｐh が小さくなるので、開口部２０からキャリア液２１が漏れだすことがない。
【実施例５】
【００５０】
ここで、図６を参照して、本発明の実施例５の細胞用物質導入装置を説明する。
図６参照  
図６は、本発明の実施例５の細胞用物質導入装置の概念的構成図であり、透明なポリカーボネート製の本体部１１、本体部１１に設けた細胞入力部１８へチューブ３２を介してキャリア液２１とともに細胞２２を供給する送液装置３１、本体部１１に設けた捕捉部１６において細胞２２を吸引捕捉する吸引装置３３、本体部１１に設けた開口部２０において観察装置３４により細胞２２を観察しながら細胞２２に遺伝子等の物質を注入する物質導入装置３５、及び、物質が導入された細胞２２を細胞出力部１９及びチューブ３７を介して回収する細胞回収装置３６によって基本構成が構成される。
【００５１】
この場合、本体部１１を構成する微細流路１５の開口部２０より細胞出力部１９までの下流側の流路断面を細胞出力部１９に向かって徐々に断面積が大きくなるようにテーパ状にしたものである。
【００５２】
例えば、微細流路１５を直径５０μｍの円管とした場合、開口部２０の直径を２５μｍ、開口部２０より細胞出力部１９までの下流側の流路長を２０ｍｍ、送液流量を１０μリットル／分とした場合には、細胞出力部１９の入口端部における断面の直径を８６μｍ以上となるようにする。
このように、上記の式５の関係式を満たすように断面形状を設計すれば良い。
なお、送液装置３１、吸引装置３３、観察装置３４、物質導入装置３５、及び、細胞回収装置３６の構成は上記の実施例１と全く同様である。
【００５３】
この実施例５においては、微細流路１５の開口部２０より細胞出力部１９までの下流側をテーパ状にして流路断面積（∝ｒ）を大きくしているので、微細流路１５の界面付近の流体の圧力Ｐを小さくすることができ、それによって、開口部２０の界面付近の流体の圧力Ｐh を小さくすることができるので、開口部２０からキャリア液２１が漏れだすことがない。
【００５４】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、各実施例に記載した本体部に設けた微細流路の形状、幅、深さ、長さは、任意なものであり、貫通孔の径とともに細胞のサイズに応じて適宜決定すれば良い。
【００５５】
また、上記の各実施例においては、導入開始前に微細流路にキャリア液を供給する送液装置として、細胞を供給する送液装置を用いているが、細胞供給用の送液装置とは別個の送液装置を設けても良いものである。
【００５６】
また、上記の実施例２においては、物質導入開始前に微細流路にキャリア液を供給する送液装置として、細胞供給用の送液装置を用いているが、細胞供給用の送液装置とは別個の送液装置を設け、この送液装置にバルブ機構等のバイパス手段を設け、この別個に設けた送液装置により入口及び出口の双方からキャリア液を供給するようにしても良いものである。
【００５７】
また、上記の各実施例においては、本体部をポリカーボネートを用いて構成しているが、ポリカーボネートに限られるものではなく、シリコンポリマーＰＤＭＳ（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）やアクリル樹脂を用いても良いものである。
【００５８】
また、上記に実施例３においては、物質導入開始前のキャリア液の供給は細胞入力部側からしか行っていないが、上記の実施例１或いは実施例２のように細胞入力部及び細胞出力部の双方から供給しても良いものである。
【００５９】
また、上記に実施例４においては、ＨｙｄｒｏＣｅｌｌ（セルシード製商品名）を用いて親水性処理しているが、このような親水性処理に限られるものではなく、コロナ放電、プラズマ処理、或いは、過マンガン酸カリウムを用いた酸化処理等の公知の親水性処理を用いても良いものである。
【００６０】
また、上記に実施例５においては、開口部より下流側の微細流路の表面全体を親水性処理しているが、下板１２側の微細流路表面のみでも良く、或いは、上流側の微細流路を含め微細流路全体を親水性処理しても良いものである。
【００６１】
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び図１参照  
（付記１）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１であって、前記出口３側にも送液機構９を設けたことを特徴とする物質導入装置。
（付記２）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１であって、前記被物質導入物送液機構６と前記出口３を結ぶバイパス送液機構を設けたことを特徴とする物質導入装置。
（付記３）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１であって、前記開口部５近傍に前記微細流路４内の気体を吸引する吸引機構を設けたことを特徴とする物質導入装置。
（付記４）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１であって、前記微細流路４の前記開口部５より出口３側の少なくとも一部の少なくとも表面を前記微細流路４を構成する基材より親水性を高くしたことを特徴とする物質導入装置。
（付記５）  上記微細流路４の前記開口部５より出口３側の少なくとも一部の少なくとも表面を前記開口部５より入口２側より親水性の高い部材で被覆したことを特徴とする付記４記載の物質導入装置。
（付記６）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１であって、前記開口部５より出口３側の微細流路４が流路断面積が徐々に拡大したテーパ構造を有していることを特徴とする物質導入装置。
（付記７）  上記被物質導入物が細胞であり、上記導入する物質が薬液、細菌、ウイルス、或いは、遺伝子のいずれかであることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１に記載の物質導入装置。
（付記８）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１における被物質導入物搬送方法において、被物質導入物の搬送を開始する前に、前記入口２と出口３の両方から液体１０を注入して前記微細流路４内の気体を前記開口部５から追い出すことを特徴とする被物質導入物搬送方法。
（付記９）  入口２と出口３以外に被物質導入物に物質を導入するための開口部５を有する微細流路４と、被物質導入物送液機構６と、被物質導入物補足機構７と、物質導入機構８とを少なくとも備えた物質導入装置１における被物質導入物搬送方法において、被物質導入物の搬送を開始する前に、少なくとも前記入口２から液体１０を注入するとともに、吸引機構を用いて前記開口部５から前記微細流路４内の気体を吸引することを特徴とする被物質導入物搬送方法。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の活用例としては、再生医療・ゲノム創薬等の事業における細胞への遺伝子或いは薬液の導入が典型的であるが、細胞分裂の観察や、細胞を捕捉した状態で流路に薬液を流して薬液反応を観察する場合等にも適用されるものであり、さらには、人工的なマイクロカプセルに微量物質を導入する場合にも適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の細胞用物質導入装置の概念的構成図である。
【図３】本発明の実施例２の細胞用物質導入装置の概念的構成図である。
【図４】本発明の実施例３の細胞用物質導入装置の概念的構成図である。
【図５】本発明の実施例４の細胞用物質導入装置の概念的構成図である。
【図６】本発明の実施例５の細胞用物質導入装置の概念的構成図である。
【図７】物質導入装置を構成する微細流路の概念的断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  物質導入装置
２  入口
３  出口
４  微細流路
５  開口部
６  被物質導入物送液機構
７  被物質導入物捕捉機構
８  物質導入機構
９  送液機構
１０  液体
１１  本体部
１２  下板
１３  拡大部
１４  拡大部
１５  微細流路
１６  捕捉部
１７  上板
１８  細胞入力部
１９  細胞出力部
２０  開口部
２１  キャリア液
２２  細胞
２３  キャリア液
２４  樹脂
３１  送液装置
３２  チューブ
３３  吸引装置
３４  観察装置
３５  物質導入装置
３６  細胞回収装置
３７  チューブ
３８  送液装置
３９  チューブ
４０  バルブ機構
４１  チューブ
４２  吸引装置
６１  入口
６２  出口
６３  微細流路
６４  開口部
６５  液体
【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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