(57)【要約】【課題】少なくとも１つの凹部が形成された基材１の凹部７の中央部に、液滴２を高い精度で着滴させることができる液滴形成装置の提供。【解決手段】少なくとも１つの凹部７が形成された基材１へ液滴を吐出する液滴吐出手段１０と、基材１の少なくとも１つの凹部７の中央部に液滴２を誘導する液滴誘導手段２３と、を有する液滴形成装置である。【選択図】図１
2018001098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出手段と、
前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に前記液滴を誘導する液滴誘導手段と、
を有することを特徴とする液滴形成装置。
【請求項２】
前記液滴吐出手段が、
前記液滴の液体を保持する液体保持部と、
ノズルが形成され、前記液体保持部に保持された液体を振動により前記ノズルから前記液滴として吐出する膜状部材と、
を有する請求項１に記載の液滴形成装置。
【請求項３】
前記液滴誘導手段が、前記基材に設けられている請求項１から２のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項４】
前記液滴誘導手段が、前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部と周辺部とを異なる電荷状態にするため、前記凹部の中央部及び周辺部の少なくともいずれかに配置された液滴誘導用電極である請求項１から３のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項５】
前記液滴誘導手段が、前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に対して進退可能な針状電極を有し、前記針状電極からの放電により前記凹部の中央部を荷電状態とする請求項１から３のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項６】
前記液滴誘導手段が、前記基材の少なくとも１つの凹部の周辺部と中央部とが両者の界面で電気二重層を生じる異なる材料で形成されている請求項１から３のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項７】
前記液滴誘導手段が、前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴を荷電するため、前記液滴吐出手段と前記基材との間に配置された液滴荷電用電極である請求項１から６のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項８】
前記液滴誘導手段が、前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴を荷電するため、前記基材の底面に配置された液滴荷電用電極である請求項１から６のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項９】
前記液滴の液量が、１,０００ｐＬ以下である請求項１から８のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項１０】
前記液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、前記発光可能な粒子を計測する粒子計数手段を有する請求項１から９のいずれかに記載の液滴形成装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出工程と、
前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に前記液滴を誘導する液滴誘導工程と、
を含むことを特徴とする液滴形成方法。
【請求項１２】
前記液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、前記発光可能な粒子を計測する粒子計数工程を含む請求項１１に記載の液滴形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴形成装置及び液滴形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一細胞を操作する技術は、幹細胞生物学、組織工学、血液学、癌生物学などの分野で注目されており、病気の発生メカニズムの解明や早期癌診断において重要な技術である。
【０００３】
細胞操作はマイクロマニピュレーターにより行われていたが、再現性や効率面に問題があるため、バイオチップを用いて細胞操作を自動化することが試みられている。しかし、バイオチップは、全ての処理が終了した細胞をバイオチップから培養環境下に移す操作が必要となり、コンタミネーションが生じるおそれがある。そのため、培養環境下で単一細胞を直接分取できるシステムとしてのフローサイトメーターが提案されている。
【０００４】
例えば、微小粒子を含む液体が通流される流路と、この流路を通流する液体をチップ外の空間に排出するオリフィスとが配設されたマイクロチップと、オリフィスにおいて液体を液滴化して吐出するための振動素子と、吐出される液滴に電荷を付与するための荷電手段と、オリフィスよりも送液方向上流において流路を通流する微小粒子の光学特性を検出する光学検出手段と、チップ外の空間に吐出された液滴の移動方向に沿って、移動する液滴を挟んで対向して配設された対電極と、対電極間を通過した液滴を回収する２つ以上の容器とを有する微小粒子分取装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、複数の吐出対象物を含有する溶液を保持し、当該溶液の液滴を吐出する吐出手段と、当該溶液に含まれる吐出対象物の含有量を計測する計測手段と、計測された吐出対象物の含有量に基づいて、吐出手段から吐出された液滴の進行方向を異ならせる偏向手段と、進行方向が異なる当該液滴の少なくとも一部を回収する回収手段と、を有する吐出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、表面の一つが撥水性とされた絶縁性の基板と、該基板の撥水性の表面に形成された複数の親水性の液滴保持領域と、基板の親水性の液滴保持領域から延伸されて形成された親水性の液滴移動ラインとを有し、基板の親水性の液滴保持領域に液滴を形成する液滴形成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、少なくとも１つの凹部が形成された基材の当該凹部の中央部に、液滴を高い精度で着滴させることができる液滴形成装置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】
【０００８】
上記課題を解決するための手段としての本発明の液滴形成装置は、少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出手段と、
前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に前記液滴を誘導する液滴誘導手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、少なくとも１つの凹部が形成された基材の当該凹部の中央部に、液滴を高い精度で着滴させることができる液滴形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、液滴形成装置における基材の中央部と周辺部とを説明するための概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、液滴形成装置における基材の中央部と周辺部とを説明するための拡大概略図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の変形例１の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の変形例２の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、第２の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図６】図６は、第２の実施形態の変形例１の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図７】図７は、第３の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第４の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第４の実施形態の液滴形成装置の他の一例を示す概略図である。
【図９】図９は、第４の実施形態の変形例１の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、第４の実施形態の変形例２の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、粒子計数手段を有する液滴形成装置の一例を示す概略図である。
【図１２】図１２は、図１１の液滴形成装置における２つの受光手段の位置関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（液滴形成装置及び液滴形成方法）
本発明の液滴形成装置は、少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出手段と、基材の少なくとも１つの凹部の中央部に液滴を誘導する液滴誘導手段と、を有する。加えて、液滴中に含まれ得る粒子の数を計数するための粒子計数手段を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の手段を有する。
【００１２】
本発明の液滴形成方法は、少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出工程と、基材の少なくとも１つの凹部の中央部に液滴を誘導する液滴誘導工程と、を含む。加えて、液滴中に含まれ得る粒子の数を計数するための粒子計数工程を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の工程を含む。
【００１３】
本発明の液滴形成方法は、本発明の液滴形成装置により好適に実施することができ、液滴吐出工程は液滴吐出手段により行うことができ、液滴誘導工程は液滴誘導手段により行うことができる。また、粒子計数工程は粒子計数手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
以下、本発明の液滴形成装置の説明を通じて、本発明の液滴形成方法の詳細についても明らかにする。
【００１４】
本発明の液滴形成装置及び液滴形成方法は、従来技術としてのフローサイトメーターでは、細胞等の微小粒子の特性を光学的、電気的、又は磁気的に検出し、所望の特性を有する微小粒子のみを分取する微小粒子測定装置であり、分取した細胞等の微小粒子を含む液滴の着弾精度については何ら考慮されていないという知見に基づき、液滴の着弾位置を適切な位置となるようにする技術思想に基づくものである。
即ち、上記したフローサイトメーターは、細胞等の微小粒子を含む液滴を、少なくとも１つの凹部が形成された基材の凹部へ分取する際に、基材の凹部の中央部ではなく壁面（側壁面）に液滴が着滴することがある。この場合、遠心分離を行い凹部の壁面に着滴した液滴を凹部の中央部へ誘導することが考えられるが、液滴の液量は１,０００ｐＬ以下であるため、凹部の壁面に着滴した液滴はすぐに乾燥して、細胞等の微小粒子が壁面に固着するおそれがある。例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）では、凹部に分取した細胞から抽出したＤＮＡにＰＣＲの反応溶液を添加するが、反応溶液の液量はコンタミネーションを防ぐため数μＬと微量であり、基材の凹部の壁面に着滴した細胞から抽出したＤＮＡと反応溶液とが反応できないおそれがある。
これに対し、本発明の液滴形成装置及び液滴形成方法は、上記した反応を適切に行わせるべく、細胞等の微小粒子を基材の適切な位置（凹部の中央部）に配置するというものである。
【００１５】
本発明者らは、上記した課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。具体的には、液滴形成装置の液滴吐出手段から、少なくとも１つの凹部が形成された基材に吐出される微小な液滴（例えば、液量１,０００ｐＬ以下）が荷電していて、且つ、基材の凹部の壁面も荷電している場合、当該液滴の重力だけでなく、液滴と基材との静電引力の影響によって、液滴の軌道が曲がり、凹部の中央部に着弾せず、基材の凹部の壁面（側壁面）に着滴しやすくなることを確認した。
例えば、水と空気との界面では水分子の配向双極子が負イオンを外側に向けて配列するため、液面近くでは負イオンが優勢となり、液体内部では正イオンが優勢となる。したがって、バルク状の水に機械的外力（例えば、重力、圧力、慣性力等）が加えられ、微小な液滴に分裂する場合バルク状の液体が機械的に微小な液滴に分裂すると、微小な液滴には負イオンが多い状態となり、大きな液滴には正イオンが多い状態となる。その結果、前記液滴形成装置の液滴吐出手段から、吐出された微小な液滴は荷電している。
また、基材の少なくとも１つの凹部の壁面（側壁面）に着滴した液滴は、微量であるため、すぐに乾燥して壁面に固着してしまう。そのため、遠心分離を行っても、壁面、特に、中央部から比較的遠い側壁面に着滴した液滴の場合には、当該液滴を基材の凹部の中央部まで誘導できないことがある。
【００１６】
したがって、本発明の液滴形成装置は、少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出手段と、基材の少なくとも１つの凹部の中央部に液滴を誘導する液滴誘導手段と、を有することによって、凹部の中央部に、液滴を高い精度で着滴させることができる。
また、基材の凹部の中央部ではなく壁面（側壁）に着滴した液滴であっても、液滴誘導手段の働きによって、凹部の中央部に誘導することができる。
また、液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、当該発光可能な粒子の数（ゼロを含む）を計測する粒子計数手段を有することにより、吐出された液滴に含まれる粒子数の計数精度を向上させることができる。
なお、本発明の液滴形成装置は、上記液滴誘導手段を有することにより、液滴を凹部の中央部に正確に誘導することができるので、基材の凹部の開口部と液滴吐出手段のノズルとの位置合わせを正確に行わなくても済むという利点がある。
【００１７】
＜液滴吐出手段及び液滴吐出工程＞
液滴吐出手段は、少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する手段である。
液滴吐出工程は、少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する工程であり、液滴吐出手段により実施される。
【００１８】
液滴吐出手段の動作方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電素子を用いた圧電加圧方式、ヒータを用いたサーマル方式、静電引力によって液を誘導する静電方式、圧電素子等によるメンブレン振動方式等のインクジェットなどが挙げられる。これらの中でも、メンブレン方式を用いたインクジェットが好ましい。
メンブレン方式では、振動による慣性力で液滴を吐出する方式であり、ヘッド上部を大気解放することも可能であるため、粒子に対する熱、電場、圧力のダメージを低減できる。
メンブレン方式によるインクジェットヘッドに用いる圧電素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた素子が好ましい。
【００１９】
液滴吐出手段は、液体保持部と、膜状部材と、振動部材とを有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有することがより好ましい。
液滴吐出手段としては、オープンヘッド、及びクローズヘッドのいずれであっても構わない。
【００２０】
−液体保持部−
本実施例の液体保持部は、液滴の液体を保持する部であり、オープンヘッドでは、大気開放部を上部側に有している。なお、大気開放部の位置は上部に限定されない。
液体保持部の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液体保持部の材質としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム等の金属、シリコン、セラミックスなどが挙げられる。
【００２１】
−膜状部材−
膜状部材は、ノズルが形成され，液体保持部に保持された液体をその振幅運動による振動によりノズルから液滴として吐出する部材である。なお、膜状部材は振動部材により振動させられる。
膜状部材は、液滴吐出手段がオープンヘッドの場合には、液体保持部の下端部に固定された部材であり、膜状部材の略中心には貫通孔であるノズルが形成されている。
膜状部材は、液滴吐出手段がクローズヘッドの場合には、液体保持部の上端部に固定されている。
液体保持部に保持された液体は、膜状部材の振動によりノズルから液滴として吐出される。
【００２２】
本実施例に用いる液体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粒子懸濁液、蛍光粒子懸濁液、細胞懸濁液、及び細胞から抽出したＤＮＡ液のいずれでもよい。
液滴に含まれる粒子、蛍光粒子、細胞、細胞から抽出したＤＮＡの個数は少なくとも１つである。
液滴の液量は、１,０００ｐＬ以下が好ましく、１００ｐＬ以下がより好ましい。
液滴の液量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液滴の画像から液滴の大きさを求め、液量を算出する方法などにより測定することができる。
【００２３】
膜状部材の平面形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
膜状部材の平面形状としては、例えば、円形、楕円形、長方形、正方形、菱形などが挙げられる。
膜状部材の材質としては、柔らかすぎると膜状部材が簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さを有する材質を用いることが好ましく、例えば、金属、セラミックス、高分子材料などが挙げられ、具体的には、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。
【００２４】
ノズルは、膜状部材の略中心に実質的に真円状の貫通孔として形成されていることが好ましい。
ノズルの径としては、所望の大きさの液滴を吐出することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。
【００２５】
−振動部材−
振動部材は、前膜状部材を振動させてノズルから液滴を吐出させる部材である。
振動部材は、液滴吐出手段がオープンヘッドである場合には、膜状部材の下面側に形成されている。
振動部材は、液滴吐出手段がクローズヘッドである場合には、膜状部材の上面側に形成されている。
振動部材の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
振動部材の形状としては、特に制限はなく、膜状部材の形状に合わせて適宜設計することができるが、例えば、膜状部材の平面形状が円形である場合には、ノズルの周囲に平面形状が円環状（リング状）の振動部材を形成することが好ましい。
【００２６】
振動部材として圧電素子を用いる場合には、例えば、圧電材料の上面及び下面に電圧を印加するための電極を設けた構造とすることができる。この場合、駆動手段から圧電素子の上下電極間に電圧を印加することによって膜の面横方向に圧縮応力が加わり、膜状部材を膜の面上下方向に振動させることができる。
圧電材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ビスマス鉄酸化物、ニオブ酸金属物、チタン酸バリウム、又はこれらの材料に金属や異なる酸化物を加えたものなどが挙げられる。
【００２７】
−基材−
基材としては、その材質、形状、大きさ、構造について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックスなどで形成されたものが好適に挙げられる。
基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、板状、プレート状などが好ましい。
基材に設ける凹部の数は、少なくとも１つであり、５以上が好ましく、５０以上がより好ましい。
【００２８】
＜液滴誘導手段及び液滴誘導工程＞
液滴誘導手段は、基材の少なくとも１つの凹部の中央部に液滴を誘導する手段である。
液滴誘導工程は、基材の少なくとも１つの凹部の中央部に液滴を誘導する工程であり、液滴誘導手段により実施される。
【００２９】
液滴誘導手段は、基材、より好ましくは基材の中央部に設けられていることが、少なくとも１つの凹部が形成された基材の凹部の中央部に、液滴を高い精度で着滴させることができる点から好ましい。
−液滴誘導用電極−
液滴誘導手段は、基材の少なくとも１つの凹部の中央部と周辺部とを異なる電荷状態にするため、凹部の中央部及び周辺部の少なくともいずれかに配置された液滴誘導用電極であることが好ましい。これにより、液滴吐出手段により吐出された液滴を電気的に凹部の中央部へ引っ張って誘導することができる。また、凹部の中央部及び周辺部の少なくともいずれかを同時に荷電することができ、高スループット化できる。
周辺部に配置された液滴誘導用電極は、吐出された液滴と反発する電荷を有することが好ましい。
中央部に配置された液滴誘導用電極は、吐出された液滴を引き寄せる電荷を有することが好ましい。
凹部の中央部は、凹部の中心から半径２．５ｍｍの範囲であり、凹部の周辺部は、凹部の中央部以外である。
液滴誘導用電極を凹部の周辺部に配置する場合には、凹部の周縁に環状（リング状）に設けることが好ましい。
【００３０】
液滴誘導用電極の形状、材質、大きさ、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液滴誘導用電極の材質としては、例えば、ニッケル、銅、銀、金、ニッケル−クロム合金、ステンレス鋼、あるいはこれらの合金又は混合物、カーボン、白金、タンタル、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、亜鉛、カーボンナノチューブ、チオフェン、グラフェン、ピロール類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
液滴誘導用電極は、基材の凹部を跨ぐような棒状形状であってもよい。液滴誘導用電極を基材の凹部を跨ぐように設けることにより、液滴誘導用電極同士をつなぐ配線数を減らすことができ、液滴形成装置の構成部品を少なくすることができる。
【００３１】
液滴誘導用電極の作製方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。また、電極の材料が塗布形成できるものであれば、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法などが挙げられる。
【００３２】
−針状電極−
液滴誘導手段としては、基材の少なくとも１つの凹部の中央部に対して進退可能な針状電極を有し、針状電極からの放電により凹部の中央部を荷電状態とすることが好ましい。
基材の少なくとも１つの凹部の中央部に対して進退可能な針状電極に電圧を印加することで、針状電極から放電を行い、凹部の中央部を荷電させることができる。そうすることにより、吐出された液滴を凹部の中央部へ電気的に引っ張ることができる。
針状電極は、基材の凹部の数に応じて複数本設けることができ、これにより、多数の凹部の中央部を一度に荷電することができ、高スループット化を図ることができる。
また、液滴吐出手段と針状電極とを組み合わせて一緒に走査できるように構成することもできる。
【００３３】
針状電極の材質、大きさ、数、及び配置については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
針状電極の材質としては、例えば、金属、導電性樹脂、導電性カーボン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、後者の場合、例えば、導電性樹脂や導電性カーボン上に金属を被覆等してもよい。
針状電極の材質としての金属としては、例えば、金、白金、銀、銅、亜鉛等の金属、これらの合金、などが挙げられる。
導電性樹脂としては、例えば、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリｐ−フェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアニリン、などが挙げられる。
導電性カーボンとしては、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーンなどが挙げられる。なお、カーボンナノチューブとしては、例えば、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）などが挙げられ、単層カーボンナノチューブの具体例としては、アームチェアー型カーボンナノチューブ、ジグザグ型カーボンナノチューブ、カイラル型カーボンナノチューブなどが挙げられる。
【００３４】
針状電極の数としては、例えば、１つであってもよいし、２以上であってもよい。処理の効率の点からは２以上であるのが好ましい。
針状電極の数が２以上である場合、針状電極の材質、形状、構造、大きさ、表面性状等は、それぞれ互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
針状電極の数が２以上の前記針状電極の配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、任意に配置してもよいし、整列配置してもよい。後者の場合、各電極の間隔を一定にすることができる。
【００３５】
液滴誘導手段としては、基材の少なくとも１つの凹部の周辺部と中央部とが両者の界面で電気二重層を生じる異なる材料で形成されていることが好ましい。
凹部の中央部と周辺部の界面で電気二重層を生じる異なる材料を接触させると、両者の界面で電子の移動が起こり、電気二重層が生じて接触電位差が界面に現れる。したがって、凹部の周辺部と中央部とを異なる電荷状態にすることができる。その結果、凹部の中央部及び周辺部の少なくともいずれかに液滴誘導用電極を配置する必要がなくなり、液滴形成装置の構成を簡略化できる。
基材の凹部の周辺部の材料としてはポリカーボネート、凹部の中央部の材料としてはポリプロピレンなどが好適挙げられる。
なお、アクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素系樹脂などを適否組み合わせて用いることができる。
【００３６】
−液滴荷電用電極−
液滴誘導手段は、液滴吐出手段から吐出された液滴を荷電するため、液滴吐出手段と基材との間に配置された液滴荷電用電極であることが好ましい。これにより、液滴吐出手段から吐出された液滴の荷電状態が適正化され、より高い精度で液滴を凹部の中央部に着滴させることができる。
液滴荷電用電極は、液滴吐出手段と連動して移動可能であっても、基材の凹部ごとに固定されていてもよい。
【００３７】
液滴誘導手段は、液滴吐出手段から吐出された液滴を荷電するため、基材の底面に配置された液滴荷電用電極であることが好ましい。これにより、液滴吐出手段から吐出された液滴の荷電状態が適正化され、より高い精度で液滴を凹部の中央部に着滴させることができる。
液滴荷電用電極は、液滴を荷電することができれば、基材の底面の少なくとも一部に配置されていればよく、基材の底面の全部に配置されていなくてもよい。
【００３８】
液滴荷電用電極の形状、材質、大きさ、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液滴誘導用電極の材質としては、例えば、ニッケル、銅、銀、金、ニッケル−クロム合金、ステンレス鋼、あるいはこれらの合金又は混合物、カーボン、白金、タンタル、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、亜鉛、カーボンナノチューブ、チオフェン、グラフェン、ピロール類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
液滴誘導用電極の作製方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。また、電極の材料が塗布形成できるものであれば、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法などが挙げられる。
【００４０】
＜粒子計数手段及び粒子計数工程＞
粒子計数手段は、液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液滴であり、発光可能な粒子を計測する手段である。
粒子計数工程は、液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液滴であり、発光可能な粒子を計測する工程であり、粒子計数手段により実施される。
粒子計数手段は、後述する検知手段により検知した発光の輝度値及び形状の情報の少なくともいずれかに基づき、液滴に含まれる粒子の数を計数することができる。
【００４１】
粒子計数手段は、本発明の液滴形成装置の各動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、メインメモリなどを有し、液滴形成装置全体の動作を制御するための制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。
【００４２】
発光可能な粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光タンパク質を発現する細胞、蛍光色素により染色された染色細胞、蛍光色素により染色された無機微粒子、蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子などが挙げられる。
【００４３】
蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＳＰＨＥＲＯ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｎｉｌｅ  Ｒｅｄ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ（ベイバイオサイエンス株式会社製、１％（ｗ／ｖ）、１０μｍ〜１４μｍ）などが挙げられる。
蛍光タンパク質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ；Ｇｒｅｅｎ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）、赤色蛍光タンパク質（ＲＦＰ；Ｒｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）、黄色蛍光タンパク質（ＹＦＰ；Ｙｅｌｌｏｗ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）などが挙げられる。
染色細胞における蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、セルトラッカーオレンジやセルトラッカーレッドなどが挙げられる。
【００４４】
＜その他の手段及びその他の工程＞
その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光照射手段、受光手段、光学系、駆動手段、記録手段などが挙げられる。
その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光照射工程、受光工程、駆動工程、記録工程などが挙げられる。
【００４５】
−光照射手段及び光照射工程−
光照射手段は、液滴吐出手段から吐出された液滴に光を照射する手段である。
光照射工程は、液滴吐出手段から吐出された液滴に光を照射する工程であり、光照射手段により実施される。
【００４６】
光照射手段としては、液滴吐出手段による液滴の吐出に同期して光を照射できることが好ましい。これにより、液滴吐出手段から吐出された液滴に、光をより確実に照射することができる。
ここで、「同期する」とは、液滴が吐出されて所定位置（例えば、光照射手段による光が吐出された当該液滴に照射される位置（／タイミング））に達したときに光照射手段が光を照射することを意味する。つまり、光照射手段は、液滴吐出手段による液滴の吐出に対して、所定時間だけ遅延して光を照射する。
【００４７】
光照射手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザーなどが挙げられる。
固体レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー、ガラスレーザーなどが挙げられる。
【００４８】
−受光手段及び受光工程−
受光手段は、光を照射された粒子からの光（発光光）を受光する手段である。
受光工程は、光を照射された粒子からの光（発光光）を受光する工程であり、受光手段により実施される。
【００４９】
本発明の液滴形成装置は、２つ以上の受光手段を有することが好ましい。液滴形成装置が２つ以上の受光手段を有することにより、一の受光手段により発光が重なった状態を受光した場合であっても、他の受光手段により発光が重なっていない状態を受光できていれば、他の受光手段により受光された発光に基づいて、液滴に含まれる粒子の数を精度よく計数することができる。
【００５０】
光を照射された粒子からの発光は、粒子から全方位に発せられる。このため、２つ以上の受光手段としては、発光を受光可能な位置に配されれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、それぞれの受光方向とのなす角が０°とならない位置（例えば、発光源に対し点対称とならない位置）に配されることが好ましい。発光の重なりが少ない状態の情報が得られる点で有利である。
【００５１】
２つ以上の受光手段のうち少なくとも一の受光手段は、その受光方向が他の受光手段の受光方向と略直交方向に位置するように配されることが好ましい。これにより、一の受光手段及び他の受光手段を用いた場合、一の受光手段及び他の受光手段により受光した情報のうち、いずれかの情報を選択する際に、発光の重なりが少ない状態の情報を選択できる。なお、略直交とは、８０°以上１００°以下を意味する。
【００５２】
受光手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１次元素子、２次元素子等を用いたカメラなどが挙げられる。これらの中でも、２次元素子を用いたカメラが好ましい。受光手段が２次元素子を用いたカメラであると、発光の輝度値のみならず、発光の受光面における形状を受光しやすい点で有利である。
【００５３】
−光学系−
光学系としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光照射手段から出射された光を液滴に集光させるためのレンズ、光をフィルタリングして受光手段が発光を受光しやすくするためのフィルタなどが挙げられる。
【００５４】
−駆動手段及び駆動工程−
駆動手段及び駆動工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液滴吐出手段が圧電加圧方式によるインクジェットヘッドである場合、液滴吐出手段に駆動電圧を入力する手段などが挙げられる。この場合、駆動手段が圧電素子を変形させることにより微小な液滴を吐出させることができる。
【００５５】
−記録手段及び記録工程−
記録手段及び記録工程としては、受光手段により受光された発光の輝度値及び発光の受光面における形状の情報を記録できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＲＡＭなどが挙げられる。
【００５６】
ここで、本発明の液滴形成装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５７】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
この図１の液滴形成装置は、液滴吐出手段１０と、液滴誘導手段としての液滴誘導用電極３とを有する。
【００５８】
液滴吐出手段１０は、本実施形態ではオープンヘッドであり、液滴の液体９を保持する液体保持部４と、ノズル８が形成され、液体保持部４に保持された液体９を振動によりノズル８から液滴２として吐出する膜状部材５とを有する。
液体保持部４は、液滴の液体９を保持する部であり、本実施形態ではオープンヘッドであるため、上部に大気開放部を有している。
液体保持部４は、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム等の金属、シリコン、セラミックスなどから形成されている。
【００５９】
液滴２の液体としては、例えば、粒子懸濁液、蛍光粒子懸濁液、細胞懸濁液、及び細胞から抽出したＤＮＡ液のいずれでもよい。
液滴２に含まれる粒子、蛍光粒子、細胞、細胞から抽出したＤＮＡの個数は少なくとも１つである。
【００６０】
液滴吐出手段１０の動作方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電素子を用いた圧電加圧方式、ヒータを用いたサーマル方式、静電引力によって液を引っ張る静電方式等によるインクジェットヘッド等が挙げられる。これらの中でも、圧電加圧方式は、粒子に対する熱や電場のダメージが比較的小さい点から、圧電加圧方式が好ましい。
【００６１】
振動部材６は、本実施形態では液滴吐出手段がオープンヘッドであるため、膜状部材５の下面に配置されている。振動部材６に駆動手段２０から駆動信号を供給することにより、膜状部材５を振動させることができる。それによって，ノズル８から液滴２を吐出することができる。
【００６２】
液滴誘導手段としての液滴誘導用電極３は、吐出された液滴２を引き寄せる電荷を荷電しており、図１に示すように、凹部７の中央部に配置されている。これにより、吐出された液滴は荷電されているため、電気的に引っ張られ凹部の中央部に誘導することができる。
液滴誘導用電極３は、基材１の少なくとも１つの凹部を跨ぐような棒状形状であってもよい。液滴誘導用電極３を基材１の少なくとも１つの凹部を跨ぐように設けることにより、液滴誘導用電極同士をつなぐ配線数を減らすことができ、液滴形成装置の構成部品を少なくすることができる。
【００６３】
ここで、凹部７における中央部とは、図２Ａの１９で示す部分を指し、１８は周辺部を示す。
図２Ｂに示すように、凹部７の中心×から半径２．５ｍｍの範囲を中央部とし、凹部７の中央部以外を周辺部とする。
例えば、ＰＣＲ分析においては、図２Ａに示すような容器を用い、ＰＣＲの反応溶液が浸る範囲を中央部１９とする。
中央部１９は、凹部７の底部を指し、液滴吐出手段１０によって吐出された液滴が着滴し、誘導される場所である。
なお、凹部７を傾けた場合であってもＰＣＲの反応溶液が浸る所を底部とする。この場合、吐出された液滴は少なくとも一部が底部に接していることになる。
【００６４】
＜＜第１の実施形態の変形例１＞＞
図３は、第１の実施形態の変形例１の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第１の実施形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
この図３の液滴形成装置は、凹部７の周辺部に液滴誘導用電極２３を配置している。凹部７の周辺部に配置された液滴誘導用電極２３は吐出された液滴と反発するような電荷を荷電する。これにより、高い精度で吐出された液滴を凹部７の中央部へ電気的に引っ張って、誘導することができる。
液滴誘導用電極２３を凹部７の周辺部に配置する場合、凹部７の周縁に環状（リング状）に設けることが好ましい。
【００６６】
＜＜第１の実施形態の変形例２＞＞
図４は、第１の実施形態の変形例２の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第１の実施形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
この図４の液滴形成装置は、凹部７の中央部に液滴誘導用電極３と、凹部７の周辺部に液滴誘導用電極２３とを配置している。
凹部７の周辺部の液滴誘導用電極２３は、吐出された液滴と反発する電荷を凹部７の周辺部に荷電する。凹部７の中央部の液滴誘導用電極３は、吐出された液滴を引き寄せる電荷を凹部７の中央部に荷電する。これにより、更に高い精度で吐出された液滴を中央部へ電気的に引っ張って、誘導することができる。
【００６８】
＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第２の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
この図５の液滴形成装置は、複数の針状電極１６を有する荷電部材１５を基材の少なくとも１つの凹部の中央部に向かって移動させ、針状電極１６に電圧を印加することで針状電極１６の先端から放電し、凹部７の中央部を荷電する。針状電極１６は吐出された液滴を引き寄せる電荷を凹部７の中央部に荷電する。これにより、高い精度で吐出された液滴を中央部へ電気的に引っ張って、誘導することができる。
図５の液滴形成装置によれば、図１、図３、及び図４に示す液滴形成装置のように、凹部７の中央部及び周辺部の少なくともいずれかに液滴誘導用電極３、２３を配置することなく、電気的に凹部７の中央部を荷電させることができる。
図５に示す液滴形成装置では、荷電部材１５に凹部の数に応じて針状電極１６を複数本設けることにより、多数（例えば、９６穴プレート）の凹部７の中央部を一度に荷電することができ、高スループット化を図ることができる。
【００７０】
＜第２の実施形態の変形例１＞
図６は、第２の実施形態の変形例１の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第２の実施形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
この図６の液滴形成装置は、液滴吐出手段１０と針状電極１６とを組み合わせて一緒に走査できるように構成されている。
図６の液滴形成装置では、まず、針状電極１６に電圧を印加することで針状電極１６の先端から放電し、凹部７の中央部を荷電する。次に、吐出された液滴を引き寄せる電荷を荷電された凹部７の中央部に液滴吐出手段１０から液滴を吐出する。これにより、高い精度で吐出された液滴を中央部へ電気的に引っ張って、誘導することができる。
図６に示す液滴形成装置では、図５に示す液滴形成装置に比べて、複数の針状電極を設ける必要がないという利点がある。
【００７２】
＜第３の実施形態＞
図７は、第３の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第３の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
この図７の液滴形成装置は、基材の凹部１７の周辺部２１と、凹部１７の中央部２２とが両者の界面で電気二重層を生じる異なる材料で形成されている。
このように基材の凹部１７を異なる材料で形成し、両者を接触させると、両者の界面で電子の移動が起こり電気二重層を生じて接触電位差が界面に現れる。その結果、凹部１７の周辺部２１と中央部２２とを異なる電荷状態にすることができる。この場合、凹部１７の周辺部２１を吐出された液滴と反発する電荷状態とし、凹部１７の中央部２２を吐出された液滴を引き寄せる電荷状態とする。これにより、より高い精度で吐出された液滴を凹部１７の中央部へ電気的に引っ張って、誘導することができる。
図７の液滴形成装置によれば、図１、図３、及び図４に示す液滴形成装置のように、凹部１７の中央部及び周辺部の少なくともいずれかに液滴誘導用電極３、２３を配置することなく、電気的に凹部１７の周辺部及び中央部を荷電状態とすることができる。また、図５及び図６に示す液滴形成装置のように、予め針状電極により凹部１７の中央部を荷電させる必要がない。
凹部１７の周辺部２１の材料としてはポリカーボネート、凹部１７の中央部２２の材料としてはポリプロピレンなどが挙げられる。
【００７４】
＜第４の実施形態＞
図８Ａは、第４の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第４の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００７５】
この図８Ａの液滴形成装置は、液滴吐出手段１１と、液滴誘導手段としての液滴誘導用電極３と、液滴荷電用電極１２とを有する。
液滴吐出手段１１は、本実施形態ではクローズヘッドであり、液滴の液体９を保持する液体保持部４と、ノズル８が形成され、液体保持部４に保持された液体９を振動によりノズル８から液滴２として吐出する膜状部材５とを有する。
【００７６】
振動部材６は、本実施形態では液滴吐出手段がクローズヘッドであるため、膜状部材５の上面に配置されている。振動部材６に駆動手段２０から駆動信号を供給することにより、膜状部材５を振動させることができる。それによって、ノズル８から液滴２を吐出することができる。
【００７７】
液滴吐出手段１１と基材１との間に設けられた液滴荷電用電極１２、１２と、液滴吐出手段１１内の液体９に電圧を印加することで、液滴２を荷電する。
液滴吐出手段１０と基材１との間に、液滴荷電用電極１２、１２を設けることにより、吐出された液滴中に粒子、蛍光粒子、細胞、細胞から抽出したＤＮＡなどが含まれていない場合には、荷電した液滴が凹部７に入る前に電気的に取り除くことができる。即ち、図８Ｂに示すように、液滴荷電用電極１２と基材１の間に液滴誘導電極３０をもう一つ設ける。液滴中に粒子等が含まれていない場合には、凹部７の中央部に配置された液滴誘導用電極３と液滴誘導電極３０の電荷を制御し、液滴誘導電極３０に荷電された液滴を引っ張る電荷を印加する。そうすることで、液滴中に粒子、蛍光粒子、細胞、細胞に含まれるＤＮＡなどが含まれていない場合には、荷電した液滴が凹部７に入る前に電気的に取り除くことができる。
一方、吐出された液滴中に粒子、蛍光粒子、細胞、細胞から抽出したＤＮＡなどが含まれている場合には、荷電した液滴を、凹部７の中央部に配置された液滴誘導用電極３により、電気的に引っ張って、凹部７の中央部に高い精度で誘導することができる。
この図８Ａの液滴形成装置においては、液滴吐出手段１０と基材１との間に設けられた液滴荷電用電極１２、１２とは連動して走査するように構成されている。
【００７８】
＜第４の実施形態の変形例１＞
図９は、第４の実施形態の変形例１の一例を示す概略図である。なお、第４の実施形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
図９に示すように、液滴吐出手段１１と液滴荷電用電極１２とが連動して動かない場合には、基材の凹部の上方に予め液滴荷電用電極１２を複数配置する。
液滴吐出手段１１が移動するタイミングに合わせて、液滴荷電用電極１２、１２と、液滴吐出手段１１内の液体９に電圧を印加することで、液滴を荷電する。このように、液滴荷電用電極１２を基材の凹部７ごとに予め複数配置しておくことにより、図８Ａの液滴形成装置に比べて、液滴荷電用電極１２の位置を移動させるための動作部を省略することができる。
【００８０】
＜第４の実施形態の変形例２＞
図１０は、第４の実施形態の変形例２の一例を示す概略図である。なお、第４の実施形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
図１０に示すように、基材１の底面に液滴荷電用電極１３を配置し、液滴荷電用電極１３と液滴吐出手段１１内の液体９に電圧を印加することで、ノズル８から吐出される液滴を荷電する。
このように、基材１の底面に液滴荷電用電極１３を配置することにより、図８Ａ及び図９の液滴形成装置に比べて、液滴形成装置の構成を簡易化することができ、図８Ａの液滴形成装置に比べて、液滴荷電用電極１２の位置を移動させるための動作部を省略することができる。
【００８２】
＜第５の実施形態＞
図１１は、第５の実施形態の一例を示す概略図である。なお、第５の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
図１１の液滴形成装置は、第１の実施形態の液滴形成装置において、更に粒子計数手段５０を有するものである。これにより、吐出された液滴に含まれる粒子の計数精度を向上させることができる。
【００８３】
図１１の液滴形成装置は、液滴吐出手段１１と、駆動手段２０と、光照射手段３０と、検知手段４１及び４２と、粒子計数手段５０とを有する。
【００８４】
液滴吐出手段１１は、本実施形態ではクローズヘッドであり、蛍光粒子２０１を含む蛍光粒子懸濁液２００を収容する液体保持部４と、ノズル８が形成され、液体保持部４に保持された蛍光粒子懸濁液２００を振動によりノズル８から液滴２１０としてＤ３で示す方向に吐出する膜状部材５とを有する。
【００８５】
振動部材６は、本実施形態では液滴吐出手段がクローズヘッドであるため、膜状部材５の上面に配置されている。振動部材６に駆動手段２０から駆動信号を供給することにより、膜状部材５を振動させることができる。それによって，ノズル８から蛍光粒子２０１を含んだ液滴２１０を吐出することができる。
【００８６】
光照射手段３０は、駆動手段２０と電気的に接続されており、駆動手段２０から同期信号を入力される。同期信号を入力された光照射手段３０は、液滴吐出手段１１による液滴２１０の吐出タイミングに合わせて、励起光としてのレーザー光Ｌ１を液滴２１０に照射する。
【００８７】
２つの検知手段４１及び４２は、いずれも光照射手段３０を介して駆動手段２０と電気的に接続されており、駆動手段２０から同期信号を入力される。同期信号を入力された検知手段４１及び４２は、光照射手段３０のレーザー光Ｌ１により蛍光粒子２０１が発光するタイミングに合わせて、発光Ｌ２の輝度値及び形状をそれぞれ検知する。
【００８８】
粒子計数手段５０は、２つの検知手段４１及び４２により検知した発光Ｌ２の状態に基づき、液滴２１０に含まれる蛍光粒子２０１を計数する。
【００８９】
図１２は、図１１に示した液滴形成装置における２つの受光手段の位置関係の一例を示す説明図である。なお、図１２では、液滴の吐出方向を紙面奥行き方向としている。
図１２に示すように、光照射手段３０、ミラー６０、及びレンズ７０は、光照射手段３０により照射されたレーザー光Ｌ１がミラー６０に反射してレンズ７０を介して吐出方向に吐出された液滴（図１２中のノズル８の位置）に集光されるように配置されている。
２つの検知手段４１及び４２は、吐出方向を法線とする平面上に、検知手段４１の受光方向Ｄ１と、検知手段４２の受光方向Ｄ２とがなす角を９０°として配置されている。
【００９０】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出手段と、
前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に前記液滴を誘導する液滴誘導手段と、
を有することを特徴とする液滴形成装置である。
＜２＞  前記液滴吐出手段が、
前記液滴の液体を保持する液体保持部と、
ノズルが形成され、前記液体保持部に保持された液体を振動により前記ノズルから前記液滴として吐出する膜状部材と、
を有する前記＜１＞に記載の液滴形成装置である。
＜３＞  前記液滴誘導手段が、前記基材に設けられている前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜４＞  前記液滴誘導手段が、前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部と周辺部とを異なる電荷状態にするため、前記凹部の中央部及び周辺部の少なくともいずれかに配置された液滴誘導用電極である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜５＞  前記液滴誘導用電極が、前記凹部の中央部及び周辺部に配置されている前記＜４＞に記載の液滴形成装置である。
＜６＞  前記液滴誘導手段が、前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に対して進退可能な針状電極を有し、前記針状電極からの放電により前記凹部の中央部を荷電状態とする前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜７＞  前記針状電極が、前記基材の凹部に応じて複数配置されている前記＜６＞に記載の液滴形成装置である。
＜８＞  前記針状電極が、前記液滴吐出手段と連動するように配置されている前記＜６＞に記載の液滴形成装置である。
＜９＞  前記液滴誘導手段が、前記基材の少なくとも１つの凹部の周辺部と中央部とが両者の界面で電気二重層を生じる異なる材料で形成されている前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜１０＞  前記異なる材料が、ポリカーボネートとポリプロピレンとの組み合わせである前記＜９＞に記載の液滴形成装置である。
＜１１＞  前記液滴誘導手段が、前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴を荷電するため、前記液滴吐出手段と前記基材との間に配置された液滴荷電用電極である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜１２＞  前記液滴誘導手段が、前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴を荷電するため、前記基材の底面に配置された液滴荷電用電極である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜１３＞  前記液滴の液量が、１,０００ｐＬ以下である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜１４＞  前記液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、前記発光可能な粒子を計測する粒子計数手段を有する前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜１５＞  前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴に前記光を照射する光照射手段と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する２以上の受光手段と、を有する前記＜１４＞に記載の液滴形成装置である。
＜１６＞  前記発光可能な粒子が、蛍光タンパク質を発現する細胞、蛍光色素により染色された染色細胞、蛍光色素により染色された無機微粒子、及び蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子から選択される少なくとも１種である前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の液滴形成装置である。
＜１７＞  少なくとも１つの凹部が形成された基材へ液滴を吐出する液滴吐出工程と、
前記基材の少なくとも１つの凹部の中央部に前記液滴を誘導する液滴誘導工程と、
を含むことを特徴とする液滴形成方法である。
＜１８＞  前記液滴の液量が、１,０００ｐＬ以下である前記＜１７＞に記載の液滴形成方法である。
＜１９＞  前記液滴が光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液滴であり、前記発光可能な粒子を計測する粒子計数工程を含む前記＜１７＞から＜１８＞のいずれかに記載の液滴形成方法である。
＜２０＞  前記発光可能な粒子が、蛍光タンパク質を発現する細胞、蛍光色素により染色された染色細胞、蛍光色素により染色された無機微粒子、及び蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子から選択される少なくとも１種である前記＜１９＞に記載の液滴形成方法である。
【００９１】
前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載の液滴形成装置、及び前記＜１７＞から＜２０＞のいずれかに記載の液滴形成方法によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１      基材
２      液滴
３      液滴誘導用電極（液滴誘導手段）
４      液体保持部
５      膜状部材
６      振動部材
７      凹部
１０      液滴吐出手段
１１      液滴吐出手段
１２      液滴荷電用電極（液滴誘導手段）
１３      液滴荷電用電極（液滴誘導手段）
２０      駆動手段
２３      液滴誘導用電極（液滴誘導手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２０１４−２０９１８号公報
【特許文献２】特開２００８−６９３号公報
【特許文献３】特許第４５７０９４５号公報
【図１】
2018001098.tif 000003
【図２Ａ】
2018001098.tif 000004
【図２Ｂ】
2018001098.tif 000005
【図３】
2018001098.tif 000006
【図４】
2018001098.tif 000007
【図５】
2018001098.tif 000008
【図６】
2018001098.tif 000009
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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