(57)【要約】【課題】流路を開閉するために摺動部材を操作したときに、流路を構成する基材が磨耗しない流体取扱装置を提供する。【解決手段】流体取扱装置は、基板、フィルムおよび摺動部材を有する。基板は、第１流路と、第２流路と、第１流路の一端および第２流路の一端の間に形成されている隔壁と、を有する。フィルムは、略球冠形状のダイヤフラムを含んでおり、ダイヤフラムおよび隔壁が対向するように、基板上に配置されている。摺動部材は、その裏面に凸部が形成されており、かつ裏面を前記フィルム側に向けた状態でフィルム上に配置されている。摺動部材は、フィルム上を摺動可能である。摺動部材は、フィルム上の摺動により、凸部がダイヤフラムを挟んで隔壁に対向しないように配置されている第１状態と、凸部がダイヤフラムを挟んで隔壁に対向するように配置されている第２状態とを交互に切替え可能である。【選択図】図６
2018023962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流路と、第２流路と、前記第１流路の一端および前記第２流路の一端の間に形成されている隔壁と、を有する基板と、
略球冠形状のダイヤフラムを含んでおり、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁が対向するように、前記基板上に配置されているフィルムと、
その裏面に凸部が形成されており、かつ前記裏面を前記フィルム側に向けた状態で前記フィルム上に配置されている、前記フィルム上を摺動可能な摺動部材と、
を有し、
前記摺動部材は、前記フィルム上の摺動により、前記凸部が前記ダイヤフラムを挟んで前記隔壁に対向しないように配置されている第１状態と、前記凸部が前記ダイヤフラムを挟んで前記隔壁に対向するように配置されている第２状態とを切替え可能であり、
前記第１状態では、前記第１流路および前記第２流路は、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁の隙間を介して互いに連通し、
前記第２状態では、前記ダイヤフラムが前記凸部により前記隔壁に接触するように押圧されることにより、前記第１流路および前記第２流路は、互いに連通していない、
流体取扱装置。
【請求項２】
前記摺動部材は、回転可能なロータリー部材である、請求項１に記載の流体取扱装置。
【請求項３】
前記フィルムおよび前記摺動部材の間に、動かないように配置されている、可撓性を有する第２フィルムをさらに有する、請求項１または２に記載の流体取扱装置。
【請求項４】
前記第２フィルムは、ゴム製のフィルムである、請求項３に記載の流体取扱装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体取扱装置を使用して流体を取り扱うための流体取扱方法であって、
前記フィルム上で前記摺動部材を摺動させることにより前記第１状態に切替えて、前記隙間を介して前記第１流路から前記第２流路に流体を移動させる工程と、
前記フィルム上で前記摺動部材を摺動させることにより前記第２状態に切替えて、前記ダイヤフラムを前記隔壁に接触するように押圧させて、前記隙間を介した前記第１流路から前記第２流路への前記流体の流れを止める工程と、
を含む、流体取扱方法。
【請求項６】
前記摺動部材は、回転可能なロータリー部材であり、
前記第１流路から前記第２流路に前記流体を移動させる工程では、前記ロータリー部材を回転させることにより前記第１状態に切替え、
前記第１流路から前記第２流路への前記流体の流れを止める工程では、前記ロータリー部材を回転させることにより前記第２状態に切替える、
請求項５に記載の流体取扱方法。
【請求項７】
フィルム上を摺動可能な摺動部材が前記フィルム上を摺動することにより、流体が流れる流路が開閉され得る流路チップであって、
第１流路と、第２流路と、前記第１流路の一端および前記第２流路の一端の間に形成されている隔壁と、を有する基板と、
略球冠形状のダイヤフラムを含んでおり、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁が対向するように、前記基板上に配置されているフィルムと、
前記フィルム上に配置されており、前記摺動部材を位置決めしつつ、前記フィルム上を摺動可能に保持するための位置決め部と、
を有する、流路チップ。
【請求項８】
前記摺動部材は、回転可能なロータリー部材である、請求項７に記載の流路チップ。
【請求項９】
前記位置決め部は、前記摺動部材を前記フィルム上で摺動可能に保持するための枠体である、請求項７または８に記載の流路チップ。
【請求項１０】
前記フィルムおよび前記位置決め部の間に配置されている、可撓性を有する第２フィルムをさらに有する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の流路チップ。
【請求項１１】
前記第２フィルムは、ゴム製のフィルムである、請求項１０に記載の流路チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体取扱装置、流体取扱方法および流路チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タンパク質や核酸などの微量な物質の分析を高精度かつ高速に行うために、流体取扱装置が使用されている。流体取扱装置は、分析に必要な試薬および試料の量が少なくてよいという利点を有しており、臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途での使用が期待されている。流体取扱装置としては、回転可能なロータリー部材により流路を開閉することができる流体取扱装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の流体取扱装置は、反応容器と、一端が反応容器に接続された第１流路と、封止容器と、一端が封止容器に接続された第２流路と、送液用のシリンジと、シリンジを第１流路または第２流路に接続するための切替えバルブとを有する。特許文献１に記載の流体取扱装置では、切替えバルブは、回転式のロータリー部材であり、切替えバルブを回転させることによって、切替えバルブ内の流路を介して、シリンジを第１流路または第２流路に接続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−００８２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の流体取扱装置では、ロータリー部材を回転させたときに、流体取扱装置の流路を構成する基材と、ロータリー部材とが摺動することにより、当該基材が磨耗してしまう。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、流路を開閉するための部材を操作したときに、当該部材によって流路を構成する基材が磨耗しない流体取扱装置および流路チップを提供することを目的とする。また、本発明は、当該流体取扱装置を使用した流体取扱方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の流体取扱装置は、第１流路と、第２流路と、前記第１流路の一端および前記第２流路の一端の間に形成されている隔壁と、を有する基板と、略球冠形状のダイヤフラムを含んでおり、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁が対向するように、前記基板上に配置されているフィルムと、その裏面に凸部が形成されており、かつ前記裏面を前記フィルム側に向けた状態で前記フィルム上に配置されている、前記フィルム上を摺動可能な摺動部材と、を有し、前記摺動部材は、前記フィルム上の摺動により、前記凸部が前記ダイヤフラムを挟んで前記隔壁に対向しないように配置されている第１状態と、前記凸部が前記ダイヤフラムを挟んで前記隔壁に対向するように配置されている第２状態とを切替え可能であり、前記第１状態では、前記第１流路および前記第２流路は、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁の隙間を介して互いに連通し、前記第２状態では、前記ダイヤフラムが前記凸部により前記隔壁に接触するように押圧されることにより、前記第１流路および前記第２流路は、互いに連通していない。
【０００８】
本発明の流体取扱方法は、本発明に係る流体取扱装置を使用して流体を取り扱うための流体取扱方法であって、前記フィルム上で前記摺動部材を摺動させることにより前記第１状態に切替えて、前記隙間を介して前記第１流路から前記第２流路に流体を移動させる工程と、前記フィルム上で前記摺動部材を摺動させることにより前記第２状態に切替えて、前記ダイヤフラムを前記隔壁に接触するように押圧させて、前記隙間を介した前記第１流路から前記第２流路への前記流体の流れを止める工程と、を含む。
【０００９】
本発明の流路チップは、フィルム上を摺動可能な摺動部材が前記フィルム上を摺動することにより、流体が流れる流路が開閉され得る流路チップであって、第１流路と、第２流路と、前記第１流路の一端および前記第２流路の一端の間に形成されている隔壁と、を有する基板と、略球冠形状のダイヤフラムを含んでおり、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁が対向するように、前記基板上に配置されているフィルムと、前記フィルム上に配置されており、前記摺動部材を位置決めしつつ、前記フィルム上を摺動可能に保持するための位置決め部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、流路を開閉するために部材を操作したときに流路を構成する基材が磨耗しないため、流体取扱装置または流路チップを長期間に亘り使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る流体取扱装置の構成を示す図である。
【図２】図２Ａ、Ｂは、実施の形態１における、第１フィルムが接合されている基板の構成を示す図である。
【図３】図３Ａ〜Ｃは、実施の形態１における、第２フィルムが接合されている位置決め部の構成を示す図である。
【図４】図４Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係るロータリー部材の構成を示す図である。
【図５】図５Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る流体取扱方法を説明するための図である。
【図６】図６Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る流体取扱方法を説明するための図である。
【図７】図７Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る流体取扱装置の構成を示す図である。
【図８】図８Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る流路チップの構成を示す図である。
【図９】図９Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係るロータリー部材の構成を示す図である。
【図１０】図１０Ａ〜Ｃは、実施の形態３に係る流路チップの構成を示す図である。
【図１１】図１１Ａ〜Ｃは、実施の形態４に係る流路チップの構成を示す図である。
【図１２】図１２Ａ、Ｂは、実施の形態５に係る流体取扱装置の構成を示す図である。
【図１３】図１３Ａ〜Ｃは、実施の形態５に係る流路チップの構成を示す図である。
【図１４】図１４Ａ〜Ｃは、実施の形態５に係るロータリー部材の構成を示す図である。
【図１５】図１５Ａ〜Ｆは、実施の形態５に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。
【図１６】図１６Ａ〜Ｅは、実施の形態５の変形例に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。
【図１７】図１７Ａ〜Ｃは、実施の形態６に係るロータリー部材の構成を示す図である。
【図１８】図１８Ａ〜Ｆは、実施の形態６に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。
【図１９】図１９Ａ〜Ｃは、実施の形態７に係る流体取扱装置または流路チップの構成を示す図である。
【図２０】図２０Ａ〜Ｃは、実施の形態７に係るロータリー部材の構成を示す図である。
【図２１】図２１Ａ〜Ｆは、実施の形態７に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。
【図２２】図２２は、実施の形態８に係る流路チップの構成を示す図である。
【図２３】図２３Ａ，Ｂは、実施の形態８に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。
【図２４】図２４Ａ、Ｂは、実施の形態９に係る流体取扱装置の構成を示す図である。
【図２５】図２５Ａ〜Ｃは、実施の形態１０に係る流体取扱装置の構成を示す図である。
【図２６】図２６Ａ〜Ｃは、実施の形態１０に係る流路チップの構成を示す図である。
【図２７】図２７Ａ〜Ｃは、実施の形態１１に係る流路チップの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［実施の形態１］
（流体取扱装置の構成）
図１Ａ、Ｂは、本実施の形態に係る流体取扱装置１００の構成を示す図である。図１Ａは、流体取扱装置１００の平面図であり、図１Ｂは、流体取扱装置１００の正面図である。
【００１４】
本実施の形態に係る流体取扱装置１００は、流路チップ１１０およびロータリー部材１６０を有する。流路チップ１１０は、基板１２０と、第１フィルム１３０と、ロータリー部材１６０の位置決め部１４０と、第２フィルム１５０（後述の図３参照）とを有する。流路チップ１１０は、試薬や液体試料、気体などの流体を流すための流路を有する。第１フィルム１３０の一部は、当該流路を開閉するためのダイヤフラム（弁体）として機能する。
【００１５】
図２Ａ、Ｂは、第１フィルム１３０が接合されている基板１２０の構成を示す図である。図２Ａは、第１フィルム１３０が接合されている基板１２０の平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＢ−Ｂ線における断面図である。
【００１６】
流路チップ１１０は、流体導入口１２１ａ，１２１ｂ、第１流路１２２ａ，１２２ｂ、第１隔壁１２３ａ，１２３ｂ、第２流路１２４、第２隔壁１２５ａ，１２５ｂ、第３流路１２６ａ，１２６ｂおよび流体取出口１２７ａ，１２７ｂを有する。基板１２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および凹部が適宜に形成されている。なお、本明細書中、各隔壁の上流側に接続されている流路が、特許請求の範囲における「第１流路」に相当し、当該各隔壁の下流側に接続されている流路が、特許請求の範囲における「第２流路」に相当するものとする。
【００１７】
基板１２０の厚みは、特に限定されない。たとえば、基板１２０の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。また、基板１２０の材料は、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板１２０の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。
【００１８】
流体導入口１２１ａ，１２１ｂは、基板１２０に形成されている有底の凹部である。流体導入口１２１ａ，１２１ｂは、第１フィルム１３０に設けられた貫通孔を介して外部と連通している。流体取扱装置１００では、流体は、流体導入口１２１ａ，１２１ｂから流路チップ１１０内に導入される。流体導入口１２１ａから導入される流体と、流体導入口１２１ｂから導入される流体とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００１９】
流体導入口１２１ａ，１２１ｂの形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。流体導入口１２１ａ，１２１ｂの形状は、例えば、略円柱形状である。流体導入口１２１ａ，１２１ｂの幅は、例えば、２ｍｍ程度である。流体導入口１２１ａおよび流体導入口１２１ｂの形状および大きさは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、流体導入口１２１ａおよび流体導入口１２１ｂの形状および大きさは、互いに同じである。
【００２０】
第１流路１２２ａは、流体導入口１２１ａから導入された流体が流れる流路である。第１流路１２２ａの上流端には、流体導入口１２１ａが配置されており、第１流路１２２ａの下流端には、第１隔壁１２３ａが配置されている。
【００２１】
第１流路１２２ｂは、流体導入口１２１ｂから導入された流体が流れる流路である。第１流路１２２ｂの上流端には、流体導入口１２１ｂが配置されており、第１流路１２２ｂの下流端には、第１隔壁１２３ｂが配置されている。
【００２２】
第１流路１２２ａ，１２２ｂは、例えば、フィルムなどの他の部材で開口部を閉塞された溝である。本実施の形態では、第１流路１２２ａ，１２２ｂは、基板１２０に形成された溝の開口部を第１フィルム１３０により閉塞することで形成されている。
【００２３】
第１流路１２２ａ，１２２ｂの断面積および断面形状は、特に限定されない。本明細書において、「流路の断面」とは、流体が流れる方向に直交する流路の断面を意味する。第１流路１２２ａ，１２２ｂの断面形状は、例えば、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第１流路１２２ａ，１２２ｂの断面積は、流体の流れ方向において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第１流路１２２ａの断面積は、第１流路１２２ａの下流端部において、第１流路１２２ａの下流端に近づくにつれて大きくなっている。第１流路１２２ａの下流端部の平面視形状は、第１フィルム１３０のダイヤフラム１３１ａの形状に応じて決定されうる。本実施の形態では、第１流路１２２ａの端部の平面視形状は、半円形状である。第１流路１２２ａの端部が、ダイヤフラム１３１ａの形状に合わせた形状となっていることによって、ダイヤフラム１３１ａが第１隔壁１２３ａに接触して流路が閉じられた場合に、第１流路１２２ａの端部に形成されている半円形状に合わせてダイヤフラム１３１ａが変形するため、第１フィルム１３０と基板１２０の表面と間に隙間が生じるのを防ぐことができる。これにより、当該隙間に液体が入り込んでしまうのを抑制することができる。
【００２４】
第１流路１２２ｂの断面積と、第１流路１２２ｂの下流端部の平面視形状とについては、第１流路１２２ａと同様であるため、その説明を省略する。本実施の形態では、第１流路１２２ｂの下流端部の平面視形状も、半円形状である。
【００２５】
第１流路１２２ａおよび第１流路１２２ｂの断面積および断面形状は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１流路１２２ａおよび第１流路１２２ｂの断面積および断面形状は、互いに同じである。
【００２６】
第１隔壁１２３ａは、第１流路１２２ａの下流端と、第２流路１２４の一方の上流端との間に形成されている壁である。第１隔壁１２３ｂは、第１流路１２２ｂの下流端と、第２流路１２４の他方の上流端との間に形成されている壁である。
【００２７】
詳細については後述するが、第１隔壁１２３ａ，１２３ｂは、流路を開閉するためのマイクロバルブの弁座として機能する。第１隔壁１２３ａ，１２３ｂの形状および高さは、上記の機能を発揮することができれば、特に限定されない。第１隔壁１２３ａ，１２３ｂの形状は、例えば、四角柱形状である。第１隔壁１２３ａ，１２３ｂの高さは、例えば、基板１２０に形成されている溝の深さ（流路の高さ）と同じである。第１隔壁１２３ａおよび第１隔壁１２３ｂの形状および高さは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１隔壁１２３ａおよび第１隔壁１２３ｂの形状および高さは、互いに同じである。
【００２８】
第２流路１２４は、２つの上流端部と、２つの下流端部とを有する。第２流路１２４は、２つの第１流路１２２ａ，１２２ｂからの流体が流れる流路である。より具体的には、第２流路１２４は、基板１２０および第１フィルム１３０の隙間（第１隔壁１２３ａおよびダイヤフラム１３１ａの隙間、ならびに第１隔壁１２３ｂおよびダイヤフラム１３１ｂの隙間）を介して、２つの第１流路１２２ａ，１２２ｂから移動してきた流体が流れる流路である。
【００２９】
第２流路１２４の一方の上流端には、第１隔壁１２３ａが配置されており、第２流路１２４の一方の下流端には、第２隔壁１２５ａが配置されている。第２流路１２４の他方の上流端には、第１隔壁１２３ｂが配置されており、第２流路１２４の他方の下流端には、第２隔壁１２５ｂが配置されている。第２流路１２４は、例えば、フィルムなどの他の部材で開口部を閉塞された溝である。本実施の形態では、第２流路１２４は、基板１２０に形成された溝の開口部を第１フィルム１３０により閉塞することで形成されている。
【００３０】
第２流路１２４の断面積および断面形状は、特に限定されない。たとえば、第２流路１２４の断面形状は、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第２流路１２４の断面積は、流体の流れ方向において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第２流路１２４の断面積は、第２流路１２４の上流端部において、第２流路１２４の上流端に近づくにつれて大きくなっており、第２流路１２４の下流端部において、第２流路１２４の下流端に近づくにつれて大きくなっている。第２流路１２４の上流端部の平面視形状および下流端部の平面視形状は、第１フィルム１３０のダイヤフラム１３１ａ〜ｄの形状に、それぞれ応じた形状となっている。本実施の形態では、第１流路１２２ａ，１２２ｂの下流端部の平面視形状と同様に、第２流路１２４の４つの端部（２つの上流端部および２つの下流端部）の平面視形状は、半円形状である。
【００３１】
第２隔壁１２５ａは、第２流路１２４の下流端と、第３流路１２６ａの上流端との間に形成されている壁である。第２隔壁１２５ｂは、第２流路１２４の下流端と、第３流路１２６ｂの上流端との間に形成されている壁である。
【００３２】
詳細については後述するが、第２隔壁１２５ａ，１２５ｂも、流路を開閉するためのマイクロバルブの弁座として機能する。第２隔壁１２５ａ，１２５ｂの形状および高さは、上記の機能を発揮することができれば、特に限定されない。第２隔壁１２５ａ，１２５ｂの高さは、例えば、基板１２０に形成されている溝の深さ（流路の高さ）と同じである。第２隔壁１２５ａ，１２５ｂの形状は、例えば、四角柱形状である。第２隔壁１２５ａおよび第２隔壁１２５ｂの形状および高さは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第２隔壁１２５ａおよび第２隔壁１２５ｂの形状および高さは、互いに同じである。
【００３３】
第３流路１２６ａは、第２流路１２４の一方の下流端からの流体が流れる流路である。より具体的には、第３流路１２６ａは、基板１２０および第１フィルム１３０の隙間（第２隔壁１２５ａおよびダイヤフラム１３１ｃの隙間）を介して、第２流路１２４の一方の下流端から移動してきた流体が流れる流路である。第３流路１２６ａの上流端には、第２隔壁１２５ａが配置されており、第３流路１２６ａの下流端には、流体取出口１２７ａが配置されている。
【００３４】
第３流路１２６ｂは、第２流路１２４の他方の下流端からの流体が流れる流路である。より具体的には、第３流路１２６ｂは、基板１２０および第１フィルム１３０の隙間（第２隔壁１２５ｂおよびダイヤフラム１３１ｄの隙間）を介して、第２流路１２４の他方の下流端から移動してきた流体が流れる流路である。第３流路１２６ｂの上流端には、第２隔壁１２５ｂが配置されており、第３流路１２６ｂの下流端には、流体取出口１２７ｂが配置されている。
【００３５】
第３流路１２６ａ，１２６ｂは、例えば、フィルムなどの他の部材で開口部を閉塞された溝である。本実施の形態では、第３流路１２６ａ，１２６ｂは、基板１２０に形成された溝の開口部を第１フィルム１３０により閉塞することで形成されている。
【００３６】
第３流路１２６ａ，１２６ｂの断面積および断面形状は、特に限定されない。たとえば、第３流路１２６ａ，１２６ｂの断面形状は、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第３流路１２６ａ，１２６ｂの断面積は、流体の流れ方向において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第３流路１２６ａの断面積は、第３流路１２６ａの上流端部において、第３流路１２６ａの上流端に近づくにつれて大きくなっている。第３流路１２６ａの上流端部の平面視形状は、第１フィルム１３０のダイヤフラム１３１ｃの形状に応じた形状となっている。本実施の形態では、第３流路１２６ａの上流端部の平面視形状は、第１流路１２２ａ，１２２ｂの下流端部の平面視形状と同様に、半円形状である。
【００３７】
第３流路１２６ｂの断面積と、第３流路１２６ｂの下流端部の平面視形状とについては、第１流路１２２ａと同様であるため、その説明を省略する。本実施の形態では、第３流路１２６ｂの上流端部の平面視形状も、半円形状である。
【００３８】
第３流路１２６ａおよび第３流路１２６ｂの断面積および断面形状は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第３流路１２６ａおよび第３流路１２６ｂの断面積および断面形状は、互いに同じである。
【００３９】
第１流路１２２ａ，１２２ｂ、第２流路１２４および第３流路１２６ａ，１２６ｂの断面積および断面形状は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１流路１２２ａ，１２２ｂ、第２流路１２４および第３流路１２６ａ，１２６ｂの断面積および断面形状は、互いに同じである。
【００４０】
流体取出口１２７ａ，１２７ｂは、基板１２０に形成されている有底の凹部である。流体取出口１２７ａ，１２７ｂは、第１フィルム１３０に設けられた貫通孔を介して外部と連通している。流体取扱装置１００では、流体取出口１２７ａ，１２７ｂから、流体が取り出される。流体取出口１２７ａ，１２７ｂの形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。流体取出口１２７ａ，１２７ｂの形状は、例えば、略円柱形状である。流体取出口１２７ａ，１２７ｂの幅は、例えば、２ｍｍ程度である。流体取出口１２７ａおよび流体取出口１２７ｂの形状および大きさは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、流体取出口１２７ａおよび流体取出口１２７ｂの形状および大きさは、互いに同じである。
【００４１】
第１フィルム１３０は、可撓性を有するフィルムである。本実施の形態では、第１フィルム１３０には、流体導入口１２１ａ，１２１ｂおよび流体取出口１２７ａ，１２７ｂに対応する位置に、４つの貫通孔が形成されている。また、第１フィルム１３０は、略球冠形状の４つのダイヤフラム１３１ａ〜ｄを含んでいる。第１フィルム１３０は、ダイヤフラム１３１ａおよび第１隔壁１２３ａ、ダイヤフラム１３１ｂおよび第１隔壁１２３ｂ、ダイヤフラム１３１ｃおよび第２隔壁１２５ａ、ならびにダイヤフラム１３１ｄおよび第２隔壁１２５ｂがそれぞれ互いに対向するように、基板１２０上に配置されている。
【００４２】
本実施の形態では、第１フィルム１３０は、略球冠形状のダイヤフラム１３１ａ〜ｄが基板１２０の反対側に突出し、かつダイヤフラム１３１ａ〜ｄの開口部が隔壁（第１隔壁１２３ａ，１２３ｂおよび第２隔壁１２５ａ，１２５ｂ）に対向するように基板１２０上に配置されている。より具体的には、ダイヤフラム１３１ａは、第１流路１２２ａの下流端部、第１隔壁１２３ａおよび第２流路１２４の一方の上流端部から構成されている第１対向領域に対向している。ダイヤフラム１３１ｂは、第１流路１２２ｂの下流端部、第１隔壁１２３ｂおよび第２流路１２４の他方の上流端部から構成されている第２対向領域に対向している。ダイヤフラム１３１ｃは、第２流路１２４の一方の下流端部、第２隔壁１２５ａおよび第３流路１２６ａの上流端部から構成されている第３対向領域に対向している。ダイヤフラム１３１ｄは、第２流路１２４の他方の下流端部、第２隔壁１２５ｂおよび第３流路１２６ｂの上流端部から構成されている第４対向領域に対向している。
【００４３】
また、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄの中心は、対応する隔壁上に位置していてもよいし、対応する隔壁上に位置していなくてもよい。本実施の形態では、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄの中心は、対応する隔壁上に位置している。すなわち、ダイヤフラム１３１ａの中心は第１隔壁１２３ａ上に位置し、ダイヤフラム１３１ｂの中心は第１隔壁１２３ｂ上に位置し、ダイヤフラム１３１ｃの中心は第２隔壁１２５ａ上に位置し、かつダイヤフラム１３１ｄの中心は第２隔壁１２５ｂ上に位置している。
【００４４】
第１フィルム１３０のダイヤフラム１３１ａ〜ｄは、基板１２０に接合されていない。また、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄは、ロータリー部材１６０の凸部１６１ａ，１６１ｂ（後述）により押圧されたときに対応する隔壁に向かって撓むことができる。
【００４５】
詳細については後述するが、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄは、対応する隔壁と接触させたり、離したりすることで、流路を開閉する。ダイヤフラム１３１ａ〜ｄを平面視したときのダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさは、流路を開閉するためのマイクロバルブのダイヤフラム（弁体）として機能することができればよく、流路の幅や隔壁の大きさなどに応じて適宜設定されうる。４つのダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、４つのダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさは、互いに同じである。
【００４６】
また、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさは、対応する上記対向領域（第１対向領域、第２対向領域、第３対向領域および第４対向領域）の大きさと同じであってもよいし、対応する上記対向領域の大きさより大きくてもよいし、対応する上記対向領域の大きさより小さくてもよい。本実施の形態では、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさは、対応する上記対向領域の大きさより大きい（図２Ａ参照）。ダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさが、対応する上記対向領域の大きさより大きいことによって、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび隔壁の接触面を含む平面と、第１フィルム１３０との間に隙間が生じてしまったとしても（後述の図６Ｂ参照）、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび対応する隔壁を適切に接触させうる。
【００４７】
ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび対応する隔壁の距離は、所望の流体の流量や、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび隔壁の密着のしやすさなどの観点から、適宜調整されうる。当該距離が大きいほど、流体は基板１２０および第１フィルム１３０の隙間を移動しやすくなり、上記距離が小さいほど、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび隔壁を密着させやすくなる。
【００４８】
第１フィルム１３０の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。第１フィルム１３０の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。
【００４９】
図３Ａ〜Ｃは、第２フィルム１５０が接合されている位置決め部１４０の構成を示す図である。図３Ａは、第２フィルム１５０が接合されている位置決め部１４０の平面図であり、図３Ｂは、側面図であり、図３Ｃは、図３ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。図４Ａ〜Ｃは、ロータリー部材１６０の構成を示す図である。図４Ａは、ロータリー部材１６０の平面図であり、図４Ｂは、側面図であり、図４Ｃは、図４ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【００５０】
位置決め部１４０は、第１フィルム１３０上に固定されており、ロータリー部材１６０を位置決めしつつ回転可能に保持する。位置決め部１４０の形状および大きさは、上記の機能を発揮することができれば特に限定されない。たとえば、位置決め部１４０は、ロータリー部材１６０を回転可能に保持するための枠体、またはロータリー部材１６０の回転軸上に配置されている凸部である。本実施の形態では、位置決め部１４０は、貫通孔を有する枠体である。位置決め部１４０の内壁面には、ロータリー部材１６０を所定の高さに位置決めするための段部１４１が形成されている。
【００５１】
位置決め部１４０は、第１フィルム１３０に固定されていてもよいし、基板１２０に固定されていてもよい。本実施の形態では、位置決め部１４０は、第１フィルム１３０に固定されている。位置決め部１４０を第１フィルム１３０上に固定する方法は、特に限定されず、例えば、位置決め部１４０を第１フィルム１３０に接着すればよい。
【００５２】
第２フィルム１５０は、可撓性を有するフィルムである。第２フィルム１５０は、第１フィルム１３０およびロータリー部材１６０の間に、動かないように配置されている。本実施の形態では、第２フィルム１５０は、位置決め部１４０に接合されることによって、第１フィルム１３０およびロータリー部材１６０の間に、回転しないように配置されている。
【００５３】
第２フィルム１５０の材料は、公知の樹脂およびゴムから適宜選択されうる。第２フィルム１５０の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。第２フィルム１５０およびロータリー部材１６０の摺動性を高める観点からは、第２フィルム１５０の材料は、ポリエチレンであることが好ましい。また、第２フィルム１５０およびロータリー部材１６０の摺動性を高める観点から、第２フィルム１５０の表面には、摺動性を高めるためのコーティング処理が施されてもいてもよい。さらに、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび隔壁（第１隔壁１２３ａ，１２３ｂおよび第２隔壁１２５ａ，１２５ｂ）の隙間を閉じやすくする観点からは、第２フィルム１５０の材料は、ゴム製のフィルムであることが好ましい。
【００５４】
ロータリー部材１６０は、裏面を第１フィルム１３０側に向けた状態で、第１フィルム１３０上に配置されている。本実施の形態では、ロータリー部材１６０は、位置決め部１４０である枠体内に配置されている。すなわち、ロータリー部材１６０は、位置決め部１４０により第１フィルム１３０上の所定の位置に回転可能に位置決めされている。本実施の形態では、ロータリー部材１６０の裏面には、位置決め部１４０の段部１４１に対応する形状の切り欠き部１６２が形成されている。また、ロータリー部材１６０は、ロータリー部材１６０を回転させるための把手部１６３を有していてもよい。把手部１６３の形状は、特に限定されず、例えば、四角柱形状である。
【００５５】
本実施の形態では、ロータリー部材１６０の裏面には、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂが形成されている。ロータリー部材１６０は、裏面の法線を軸として回転可能である。詳細については後述するが、ロータリー部材１６０は、回転することにより流路を開閉する。本実施の形態では、ロータリー部材１６０は、回転により、後述の第１状態および第２状態を交互に切替え可能である。
【００５６】
ロータリー部材１６０は、凸部１６１ａ，１６１ｂにより、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄを押圧して、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄと各隔壁を密着させる観点から、ある程度の重さおよび剛性を有する。ロータリー部材１６０の材料は、特に限定されず、公知の材料から適宜選択されうる。ロータリー部材１６０の材料の例は、樹脂、ゴムおよび金属である。位置決め部１４０および第２フィルム１５０に対する摺動性を高める観点からは、ロータリー部材１６０の材料は、例えば、ポリエチレンであることが好ましい。また、ロータリー部材１６０の表面には、位置決め部１４０および第２フィルム１５０に対する摺動性を高めるためのコーティング処理が施されていてもよい。
【００５７】
本実施の形態において、第１状態では、流体導入口１２１ａから流路チップ１１０内に導入された流体が、第１流路１２２ａ、第２流路１２４および第３流路１２６ａを介して、流体取出口１２７ａまで流れることができる。第１状態では、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂのいずれも、ダイヤフラム１３１ａを挟んで第１隔壁１２３ａに対向しないように配置され、かつ２つの凸部１６１ａ，１６１ｂのいずれも、ダイヤフラム１３１ｃを挟んで第２隔壁１２５ａに対向しないように配置される。第１状態では、第１流路１２２ａおよび第２流路１２４は、ダイヤフラム１３１ａおよび第１隔壁１２３ａの隙間を介して互いに連通し、かつ第２流路１２４および第３流路１２６ａは、ダイヤフラム１３１ｃおよび第２隔壁１２５ａの隙間を介して互いに連通する。
【００５８】
一方、第１状態では、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂの一方は、ダイヤフラム１３１ｂを挟んで第１隔壁１２３ｂに対向するように配置され、かつ２つの凸部１６１ａ，１６１ｂの他方は、ダイヤフラム１３１ｄを挟んで第２隔壁１２５ｂに対向するように配置される。このため、ダイヤフラム１３１ｂは、凸部１６１ａ，１６１ｂの一方により第１隔壁１２３ｂに接触するように押圧され、かつダイヤフラム１３１ｄは、凸部１６１ａ，１６１ｂの他方により第２隔壁１２５ｂに接触するように押圧される。第１状態では、第１流路１２２ｂおよび第２流路１２４は、互いに連通せず、かつ第２流路１２４および第３流路１２６ｂは、互いに連通しない。
【００５９】
本実施の形態において、第２状態では、流体導入口１２１ｂから流路チップ１１０内に導入された流体が、第１流路１２２ｂ、第２流路１２４および第３流路１２６ｂを介して、流体取出口１２７ｂまで流れることができる。第２状態では、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂの一方は、ダイヤフラム１３１ａを挟んで第１隔壁１２３ａに対向するように配置され、かつ２つの凸部１６１ａ，１６１ｂの他方は、ダイヤフラム１３１ｃを挟んで第２隔壁１２５ａに対向するように配置される。このため、ダイヤフラム１３１ａは、凸部１６１ａ，１６１ｂの一方により第１隔壁１２３ａに接触するように押圧され、かつダイヤフラム１３１ｃは、凸部１６１ａ，１６１ｂの他方により第２隔壁１２５ａに接触するように押圧される。第２状態では、第１流路１２２ａおよび第２流路１２４は、互いに連通せず、かつ第２流路１２４および第３流路１２６ａは、互いに連通しない。
【００６０】
一方、第２状態では、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂのいずれも、ダイヤフラム１３１ｂを挟んで第１隔壁１２３ｂに対向しないように配置され、かつ２つの凸部１６１ａ，１６１ｂのいずれも、ダイヤフラム１３１ｄを挟んで第２隔壁１２５ｂに対向しないように配置される。このため、第１流路１２２ｂおよび第２流路１２４は、ダイヤフラム１３１ｂおよび第１隔壁１２３ｂの隙間を介して互いに連通し、かつ第２流路１２４および第３流路１２６ｂは、ダイヤフラム１３１ｄおよび第２隔壁１２５ｂの隙間を介して互いに連通する。
【００６１】
凸部１６１ａ，１６１ｂの形状、数および大きさは、上記の機能を発揮することができれば特に限定されない。本明細書において、「凸部」とは、ロータリー部材１６０の裏面のうち、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄを隔壁に接触するように押圧させることができる部分をいう。すなわち、凸部１６１ａ，１６１ｂは、ロータリー部材１６０の裏面に形成されている凸形状の部分であってもよいし、ロータリー部材１６０の裏面に凹部が形成されている場合の凹部以外の部分であってもよい。本実施の形態では、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂは、ロータリー部材１６０の回転方向に沿って延在している凸条である。２つの凸部１６１ａ，１６１ｂは、互いに離間して配置されている。ロータリー部材１６０の周方向における、２つの凸部１６１ａ，１６１ｂの間隔は、例えば、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄを平面視したときのダイヤフラム１３１ａ〜ｄの大きさと同じかそれ以上である。
【００６２】
流体取扱装置１００は、例えば、第１フィルム１３０が接合された基板１２０上に、第２フィルム１５０が接合された位置決め部１４０を固定した後に、ロータリー部材１６０を位置決め部１４０内に配置することで製造されうる。基板１２０および第１フィルム１３０を互いに固定する方法と、第２フィルム１５０および位置決め部１４０を互いに固定する方法とは、特に限定されず、公知の方法から適宜選択されうる。たとえば、基板１２０および第１フィルム１３０は、熱溶着やレーザ溶着、接着剤などにより互いに接合されうる。また、第２フィルム１５０および位置決め部１４０も、熱溶着やレーザ溶着、接着剤などにより互いに接合されうる。基板１２０（第１フィルム１３０）および位置決め部１４０（第２フィルム１４０）を互いに固定する方法も、特に限定されず、公知の方法から適宜選択されうる。たとえば、第１フィルム１３０および位置決め部１４０は、熱溶着やレーザ溶着、接着剤などにより互いに接合される。または、位置決め部１４０は、基板１２０および位置決め部１４０に設けられた嵌合構造を介して、基板１２０（第１フィルム１３０）上に固定されてもよい。
【００６３】
（流体取扱方法）
次いで、本実施の形態に係る流体取扱装置１００を使用して流体を取り扱うための流体取扱方法の一例について説明する。図５Ａ、Ｂおよび図６Ａ、Ｂは、本実施の形態に係る流体取扱方法を説明するための図である。図５Ａ、Ｂは、第１状態における流体取扱装置１００の断面図であり、図６Ａ、Ｂは、第２状態における流体取扱装置１００の断面図である。図５Ｂは、図５Ａの破線で囲まれる領域の部分拡大断面図であり、図６Ｂは、図６Ａの破線で囲まれる領域の部分拡大断面図である。
【００６４】
本実施の形態に係る流体取扱方法は、第１状態に切替える工程と、第２状態に切替える工程とを含む。
【００６５】
まず、ロータリー部材１６０を回転させて第１状態に切替える。次いで、流体導入口１２１ａ，１２１ｂに試薬や液体試料などの流体１０を提供して、第１流路１２２ａ，１２２ｂ内に流体１０を導入しておく。第１状態では、ダイヤフラム１３１ａおよび第１隔壁１２３ａの間と、ダイヤフラム１３１ｃおよび第２隔壁１２５ａの間とには、流体が移動するための隙間が形成される（バルブ開放状態）。同時に、ダイヤフラム１３１ｂは、凸部１６１ａ，１６１ｂの一方により第１隔壁１２３ｂに接触するように押圧され、ダイヤフラム１３１ｄは、凸部１６１ａ，１６１ｂの他方により第２隔壁１２５ｂに接触するように押圧される。このため、ダイヤフラム１３１ｂおよび第１隔壁１２３ｂの間と、ダイヤフラム１３１ｄおよび第２隔壁１２５ｂの間とには、隙間が形成されない（バルブ閉鎖状態）。
【００６６】
したがって、第１状態では、流体導入口１２１ａから流路チップ１１０内に導入された流体１０は、毛管現象または外部圧力によって基板１２０および第１フィルム１３０の隙間を介して、第１流路１２２ａから第２流路１２４に移動し、第２流路１２４から第３流路１２６ａに移動して、流体取出口１２７ａに到達する。このとき、流体１０は、ダイヤフラム１３１ｂおよび第１隔壁１２３ｂ、ならびにダイヤフラム１３１ｄおよび第２隔壁１２５ｂの間を移動することができない。流体導入口１２１ｂから流路チップ１１０内に導入された流体１０は、第１流路１２２ｂから第２流路１２４に移動できない。
【００６７】
次いで、ロータリー部材１６０を回転させて第２状態に切替える。これにより、ダイヤフラム１３１ｂおよび第１隔壁１２３ｂの間と、ダイヤフラム１３１ｄおよび第２隔壁１２５ｂの間とには、隙間が形成される（バルブ開放状態）。同時に、ダイヤフラム１３１ａは、第１隔壁１２３ａに接触するように押圧され、かつダイヤフラム１３１ｃは、第２隔壁１２５ａに接触するように押圧される。このため、ダイヤフラム１３１ａおよび第１隔壁１２３ａの間と、ダイヤフラム１３１ｃおよび第２隔壁１２５ａの間とには、隙間が形成されない（バルブ閉鎖状態）。
【００６８】
したがって、第２状態では、流体導入口１２１ａから流路チップ１１０内に導入された流体１０は、第１流路１２２ａから第２流路１２４に移動できず、かつ第２流路１２４から第３流路１２６ａに移動できない。一方で、流体導入口１２１ｂから流路チップ１１０内に導入された流体１０は、基板１２０および第１フィルム１３０の隙間を介して、第１流路１２２ｂから第２流路１２４に移動し、第２流路１２４から第３流路１２６ｂに移動して、流体取出口１２７ｂに到達する。
【００６９】
以上のように、第１状態から第２状態に切替えることにより、流体導入口１２１ａおよび流体取出口１２７ａを接続する流路を閉じるとともに、流体導入口１２１ｂおよび流体取出口１２７ｂを接続する流路を開くことができる。結果として、流体導入口１２１ａから流路チップ１１０内に導入された流体１０の流れは、止められる。なお、本実施の形態では、第１状態から第２状態に切替える流体取扱方法について説明したが、第２状態から第１状態に切替えてもよい。
【００７０】
また、本実施の形態に係る流路チップ１１０においては、流体導入口１２１ａおよび流体取出口１２７ａを接続する流路と、流体導入口１２１ｂおよび流体取出口１２７ｂを接続する流路とは、第２流路１２４を共有している。これにより、第１状態から第２状態に切り替えたときに、第２流路１２４内に残存している所定量の流体（流体導入口１２１ａから導入された流体）を、流体導入口１２１ｂから導入された流体に混合させることができる。
【００７１】
（効果）
本実施の形態に係る流体取扱装置１００では、ロータリー部材１６０を回転するという単一の動作により、流路を開閉することができる。本実施の形態に係る流体取扱装置１００では、流路チップ１１０の流路を構成する基材（基板１２０）と、ロータリー部材１６０との間に第１フィルム１３０が配置されている。この結果として、流路を開閉するためにロータリー部材１６０を回転操作したときに、ロータリー部材１６０が回転したときの摺動に起因して、流路を構成する基材が磨耗することがない。
【００７２】
また、従来技術に記載の流体取扱装置では、流体は、ロータリー部材内の流路を移動するため、ロータリー部材が回転したときの摺動に起因して発生しうる異物が、流路内の流体を汚染してしまうことがある。これに対して、本実施の形態に係る流体取扱装置１００では、ロータリー部材１６０は、第２フィルム１５０により開口部が閉塞されている位置決め部１４０（枠体）の内部で回転する。この結果として、摺動によって発生しうる異物が位置決め部１４０である枠体から外部に出ないため、流路内の流体を汚染してしまうおそれがない。
【００７３】
さらに、本実施の形態に係る流体取扱装置１００の流路チップ１１０は、第２フィルム１５０を有する。この結果として、流路を構成する他の部材である第１フィルム１３０も磨耗することがない。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、第２フィルム１５０を有する態様について説明したが、本発明に係る流体取扱装置１００および流路チップ１１０は、この態様に限定されない。たとえば、流路チップ１１０は、第２フィルム１５０を有していなくてもよい。この場合、第１フィルム１３０およびロータリー部材１６０の摺動性を高める観点からは、第１フィルム１３０の材料は、ポリエチレンであることが好ましい。また、第１フィルム１３０およびロータリー部材１６０の摺動性を高める観点から、第１フィルム１３０の表面には、摺動性を高めるためのコーティング処理が施されていてもよい。
【００７５】
また、流体取扱装置１００（流路チップ１１０）では、ゴム製の第２フィルム１５０が第１フィルム１３０上に配置され、かつ第２フィルム１５０上に、ポリエチレン製の第３フィルムが配置されてもよい。ゴム製の第２フィルム１５０によって、凸部１６１ａ，１６１ｂがダイヤフラム１３１ａ〜ｄを隔壁（第１隔壁１２３ａ，１２３ｂおよび第２隔壁１２５ａ，１２５ｂ）側に押圧したときに、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび隔壁が密着しやすくなるため、ダイヤフラム１３１ａ〜ｄおよび隔壁の隙間を無くしやすくすることができる。また、ポリエチレン製の第３フィルムによって、ロータリー部材１６０を回転しやすくすることができる。
【００７６】
また、上記実施の形態では、流体取扱装置１００が位置決め部１４０を有する態様について説明したが、本発明に係る流体取扱装置は、ロータリー部材１６０を所定の位置で回転させることができれば、位置決め部１４０を有していなくてもよい。
【００７７】
さらに、上記実施の形態では、ロータリー部材１６０を回転させることで、流路の開閉を制御する態様について説明したが、本発明はこの態様に限定されない。たとえば、凸部が形成された、第１フィルム１３０上を摺動可能な摺動部材を、基板１２０上に配置された第１フィルム１３０上で直線的にスライドさせることで、流路の開閉を制御してもよい。この場合、当該摺動部材を第１フィルム１３０上で往復させることにより、ダイヤフラムを隔壁に接触するように凸部で押圧したり、ダイヤフラムを隔壁から離したりして、第１状態および第２状態を互いに切り替えることができる。また、位置決め部は、上記摺動部材を位置決めしつつ直線的にスライドできるように保持する。
【００７８】
［実施の形態２］
（流体取扱装置の構成）
図７Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る流体取扱装置２００の構成を示す図である。図７Ａは、流体取扱装置２００の底面図であり、図７Ｂは、正面図である。図８Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る流路チップ２１０の構成を示す図である。図８Ａは、流路チップ２１０の底面図であり、図８Ｂは、図８ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図８Ｃは、図８ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。図９Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係るロータリー部材２６０の構成を示す図である。図９Ａは、ロータリー部材２６０の平面図であり、図９Ｂは、正面図であり、図９Ｃは、図９ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【００７９】
図７Ａ、Ｂに示されるように、実施の形態２に係る流体取扱装置２００は、流路チップ２１０およびロータリー部材２６０を有する。流路チップ２１０は、基板２２０およびフィルム２３０を有する。
【００８０】
基板２２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板２２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【００８１】
本実施の形態では、フィルム２３０は、３つのダイヤフラム２３１を含む。フィルム２３０は、ダイヤフラム２３１の数および位置を除いて、実施の形態１における第１フィルム１３０と同様である。ダイヤフラム２３１は、フィルム２３０における位置を除いて、実施の形態１におけるダイヤフラム１３１ａ〜ｄと同様である。
【００８２】
流路チップ２１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ２１０は、３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３と、１つの第２流路ユニット２Ｂとを有する。３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３は、流路チップ２１０における位置が異なる以外は、同様である。そこで、以下、第１流路ユニット２Ａ１についてのみ説明する。
【００８３】
第１流路ユニット２Ａ１は、第１収容部２２１、第１流路２２２、隔壁２２３および第２流路２２４を有する。
【００８４】
第１収容部２２１は、流体を収容するための有底の凹部である。本実施の形態では、第１収容部２２１は、基板２２０に形成されている貫通孔と、当該貫通孔の一方の開口部を閉塞しているフィルム２３０とから構成されている。第１収容部２２１の形状および大きさについては、実施の形態１における流体導入口１２１ａと同様である。
【００８５】
第１収容部２２１に収容されうる流体は、流体取扱装置２００の用途に応じて適宜変更されうる。当該流体は、試薬や液体試料、紛体などの流体である。
【００８６】
第１流路２２２は、その内部を流体が移動しうる流路である。第１流路２２２の上流端は、第１収容部２２１に接続されている。第１流路２２２の下流端には、隔壁２２３が配置されている。本実施の形態では、第１流路２２２は、基板２２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム２３０とから構成されている。第１流路２２２の断面積および断面形状については、実施の形態１における第１流路１２２ａの断面積および断面形状と同様である。
【００８７】
隔壁２２３は、第１流路２２２の下流端と、第２流路２２４の上流端との間に形成されている壁である。隔壁２２３は、流路を開閉するためのマイクロバルブの弁座として機能する。隔壁２２３の形状および高さについては、実施の形態１における第１隔壁１２３ａの形状および高さと同様である。
【００８８】
第２流路２２４は、その内部を流体が移動しうる流路である。第２流路２２４の上流端には、隔壁２２３が配置されている。第２流路２２４の下流端は、第２流路ユニット２Ｂの第３流路２２５（後述）の上流端に接続されている。本実施の形態では、第２流路２２４は、基板２２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム２３０とにより構成されている。第２流路２２４の断面積および断面形状については、実施の形態１に係る第１流路１２２ａの断面積および断面形状と同様である。
【００８９】
第２流路ユニット２Ｂは、第３流路２２５および第２収容部２２６を有する。
【００９０】
第３流路２２５は、その内部を流体が移動しうる流路である。第３流路２２５の上流端は、第１流路ユニット２Ａ１〜３における３つの第２流路２２４の下流端に接続されている。第３流路２２５の下流端は、第２収容部２２６に接続されている。本実施の形態では、第３流路２２５は、基板２２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム２３０とにより構成されている。第３流路２２５の断面積および断面形状については、実施の形態１に係る第１流路１２２ａの断面積および断面形状と同様である。
【００９１】
第２収容部２２６は、流体を収容するための有底の凹部である。本実施の形態では、第２収容部２２６は、基板２２０に形成されている貫通孔と、当該貫通孔の一方の開口部を閉塞しているフィルム２３０とにより構成されている。第２収容部２２６の形状および大きさについては、実施の形態１における流体取出口１２７ａの形状および大きさと同様である。
【００９２】
第２収容部２２６に収容されうる流体は、流体取扱装置２００の用途に応じて適宜変更されうる。たとえば、第２収容部２２６は、３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３における第１収容部２２１からの流体の混合用チャンバーとして使用されうる。この場合、第２収容部２２６の大きさは、第１流路ユニット２Ａ１〜３における第１収容部２２１からの流体を収容するために十分な容積を有することが好ましい。
【００９３】
ロータリー部材２６０は、切り欠き部１６２および把手部１６３が形成されていない点と、ロータリー部材２６０の裏面に形成されている凸部２６１の形状が異なる点とを除いて、実施の形態１におけるロータリー部材１６０と同様である。ロータリー部材２６０は、ロータリー部材２６０を位置決めするための位置決め部によって回転可能に保持されうる。
【００９４】
図９Ａ〜Ｃに示されるように、本実施の形態では、ロータリー部材２６０の裏面には、凸部２６１が形成されている。凸部２６１は、ロータリー部材２６０の回転方向に沿って延在している凸条である。凸部２６１は、１つの切り欠き部２６２を有する。ロータリー部材２６０の周方向における、切り欠き部２６２の長さは、例えば、ダイヤフラム２３１を平面視したときのダイヤフラム２３１の大きさと同じかそれ以上である。本実施の形態では、切り欠き部２６２の上記長さは、ダイヤフラム２３１の大きさと同程度である。
【００９５】
本実施の形態に係る流体取扱装置２００は、３個のマイクロバルブを有する。当該マイクロバルブは、第１流路ユニット２Ａ１〜３における隔壁２２３と、対応するダイヤフラム２３１により構成されている。流体取扱装置２００では、各マイクロバルブについて、凸部２６１がダイヤフラム２３１を挟んで隔壁２２３に対向しないように配置されている第１状態と、凸部２６１がダイヤフラム２３１を挟んで隔壁２２３に対向するように配置されている第２状態とが切替えられる。第１状態について換言すると、第１状態では、ロータリー部材２６０の切り欠き部２６２は、ダイヤフラム２３１を挟んで隔壁２２３に対向するように配置されている。
【００９６】
流体取扱装置２００は、位置決め部１４０を基板上に固定する点を除いて、実施の形態１に係る流体取扱装置と同様に製造されうる。たとえば、フィルム２３０が接合された基板２２０上に、フィルム２３０とロータリー部材２６０の裏面とが、互いに対向するように、ロータリー部材２６０を所期の位置に配置することによって、製造されうる。
【００９７】
（流体取扱方法）
次いで、実施の形態２に係る流体取扱装置２００を用いて流体を取り扱うための方法（実施の形態２に係る流体取扱方法）の一例について説明する。本実施の形態では、３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３の第１収容部２２１からの流体を、第２収容部２２６にそれぞれ移動させて混合する方法について説明する。
【００９８】
第１流路ユニット２Ａ１〜３の第１収容部２２１内のそれぞれに、所定の流体をあらかじめ収容しておく。次いで、ロータリー部材２６０を回転させて、第１流路ユニット２Ａ１におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態）。このとき、第１流路ユニット２Ａ２，３におけるマイクロバルブは、第２状態となる（バルブ閉鎖状態）。すなわち、第１流路ユニット２Ａ１において、第１流路２２２および第２流路２２４は、互いに連通しており、第１流路ユニット２Ａ２，３において、第１流路２２２および第２流路２２４は、互いに連通していない。これにより、第１流路ユニット２Ａ１における第１収容部２２１内の流体は、外部圧力などによって、第１流路２２２と、ダイヤフラム２３１および隔壁２２３の隙間と、第２流路２２４と、第３流路２２５とをこの順番に通って、第２収容部２２６に移動する。
【００９９】
次いで、ロータリー部材２６０をさらに回転させて、第１流路ユニット２Ａ２におけるマイクロバルブと、第１流路ユニット２Ａ３におけるマイクロバルブとを順番に開放させる。これにより、第１流路ユニット２Ａ１の第１収容部２２１から第２収容部２２６に流体を移動させたのと同様にして、第１流路ユニット２Ａ２，３の第１収容部２２１内の流体を、第２収容部２２６に移動させることができる。結果として、第２収容部２２６において、第１流路ユニット２Ａ１〜３の第１収容部２２１からの流体を混合して反応させることができる。
【０１００】
以上のように、流体取扱装置２００では、ロータリー部材２６０を回転させることによって、第１状態および第２状態を互いに切替えて、流体を適切に移動させることができる。
【０１０１】
（効果）
実施の形態２に係る流路チップ２１０、流体取扱装置２００および流体取扱方法は、実施の形態１と同様の効果を有する。
【０１０２】
また、従来の流体取扱方法では、複数の流体を混合する場合、当該複数の流体を、外部装置によって移動させたり、流路チップを移動させたりすることがある。これに対して、本実施の形態に係る流体取扱方法では、ロータリー部材２６０の回転という単一の動作によって、複数の流体を混合させることができる。このように、本実施の形態では、外部装置による流体を移動させなくてもよいため、簡単かつ高効率で流体を取り扱うことができるとともに、流路チップを移動させなくてもよいため、流体が漏れない。
【０１０３】
［実施の形態３］
図１０Ａ〜Ｃは、実施の形態３に係る流路チップ３１０の構成を示す図である。図１０Ａは、流路チップ３１０の底面図であり、図１０Ｂは、図１０ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図１０Ｃは、図１０ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０１０４】
実施の形態３に係る流体取扱装置は、流路チップ３１０およびロータリー部材２６０を有する。実施の形態３に係る流体取扱装置は、液体チップ３１０の構成のみが実施の形態２に係る流体取扱装置２００と異なる。そこで、実施の形態２に係る流体取扱装置２００と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０５】
流路チップ３１０は、基板３２０および第１フィルム２３０を有する。基板３２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板３２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０１０６】
流路チップ３１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ３１０は、３つの第１流路ユニット３Ａ１〜３と、１つの第２流路ユニット３Ｂとを有する。
【０１０７】
第１流路ユニット３Ａ１〜３は、第１収容部２２１、第１流路２２２および隔壁２２３を有する。第２流路ユニット３Ｂは、第３流路３２５および第２収容部２２６を有する。
【０１０８】
第２流路ユニット３Ｂは、第３流路３２５の形状が第３流路２２５の形状と異なる点を除いて、実施の形態２における第２流路ユニット２Ｂと同様である。具体的には、第２流路ユニット３Ｂの第３流路３２５は、流路チップ３１０を底面視したときに、第１流路ユニット３Ａ１〜３における３つの隔壁２２３と、第２流路ユニット３Ｂにおける第２収容部２２６とを順番に繋ぐように延在している。本実施の形態では、第３流路３２５は、円弧状に延在している部分で第１流路ユニット３Ａ１〜３における３つの隔壁２２３を繋ぐとともに、直線状に延在している部分の端部で第２収容部２２６に接続するように延在している。
【０１０９】
流路チップ３１０では、ダイヤフラム２３１は、第１流路２２２の下流端部と、隔壁２２３と、第３流路３２５の一部とから構成されている対向領域に対向している。
【０１１０】
また、実施の形態３に係る流体取扱装置は、実施の形態２に係る流体取扱装置２００と同様に用いられうる。実施の形態３に係る流体取扱装置においても、ロータリー部材２６０を回転させることによって、第１状態および第２状態を互いに切替えて、流体を適切に移動させることができる。
【０１１１】
さらに、流路チップ３１０では、第１収容部２２１からの流体は、第１流路２２２と、ダイヤフラム２３１および隔壁２２３の隙間と、第３流路３２５を通って第２収容部２２６に移動する。したがって、第１流路ユニット３Ａ１における第１収容部２２１から、流体として洗浄液を第２収容部２２６まで移動させた場合、当該洗浄液は、隔壁２２３の下流側に位置している流路（第３流路３２５）の全部を移動できる。結果として、流路チップ３１０では、１回の洗浄操作で、隔壁２２３の下流側に位置している流路の全部を洗浄することができる。
【０１１２】
（効果）
実施の形態３に係る流路チップ３１０、流体取扱装置および流体取扱方法は、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに、実施の形態３では、１回の洗浄操作で、隔壁２２３の下流側に位置している流路の全部を洗浄することができる。
【０１１３】
［実施の形態４］
図１１Ａ〜Ｃは、実施の形態４に係る流路チップ４１０の構成を示す図である。図１１Ａは、流路チップ４１０の底面図であり、図１１Ｂは、図１１ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図１１Ｃは、図１１ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０１１４】
実施の形態４に係る流体取扱装置は、流路チップ４１０およびロータリー部材２６０を有する。実施の形態４に係る流体取扱装置は、液体チップ４１０の構成のみが実施の形態３に係る流体取扱装置と異なる。そこで、実施の形態３に係る流体取扱装置と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１１５】
流路チップ４１０は、基板４２０およびフィルム４３０を有する。基板４２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板４２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０１１６】
フィルム４３０は、３つのダイヤフラム４３１を含む。フィルム４３０は、ダイヤフラム４３１の位置が異なる点を除いて、実施の形態２におけるフィルム２３０と同様である。ダイヤフラム４３１は、フィルム４３０における位置を除いて、実施の形態１におけるダイヤフラム１３１ａ〜ｄと同様である。
【０１１７】
流路チップ４１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ４１０は、３つの第１流路ユニット４Ａ１〜３と、１つの第２流路ユニット４Ｂとを有する。
【０１１８】
第１流路ユニット４Ａ１〜３は、第１収容部２２１、第１流路２２２および隔壁２２３の位置が異なる点を除いて、実施の形態３における第１流路ユニット３Ａ１〜３と同様である。
【０１１９】
第２流路ユニット４Ｂは、第３流路４２５の形状が第３流路３２５の形状と異なる点を除いて、実施の形態３における第２流路ユニット３Ｂと同様である。具体的には、第３流路４２５は、流路チップ４１０を底面視したときに、ロータリー部材２６０の凸部２６１と、第１フィルム４３０との摺動部分を横断しないように配置されている。実施の形態４では、第３流路４２５は、流路チップ４１０を底面視したときに、当該摺動部分より外側に位置するように配置されている。
【０１２０】
また、実施の形態４に係る流体取扱装置は、実施の形態３に係る流体取扱装置と同様に用いられうる。実施の形態４に係る流体取扱装置においても、ロータリー部材２６０を回転させることによって、第１状態および第２状態を互いに切替えて、流体を適切に移動させることができる。
【０１２１】
（効果）
実施の形態４に係る流路チップ４１０、流体取扱装置および流体取扱方法は、実施の形態３と同様の効果を有する。さらに、実施の形態４では、第３流路４２５は、流路チップ４１０を底面視したときに、ロータリー部材２６０の凸部２６１と、第１フィルム４３０との摺動部分を横断しないように配置されている。これにより、ロータリー部材２６０の凸部２６１によって、第３流路４２５上の第１フィルム４３０が押圧されるのを防止することができる。
【０１２２】
［実施の形態５］
（流体取扱装置の構成）
図１２Ａ、Ｂは、実施の形態５に係る流体取扱装置５００の構成を示す図である。図１２Ａは、流体取扱装置５００の底面図であり、図１２Ｂは、正面図である。図１３Ａ〜Ｃは、実施の形態５に係る流路チップ５１０の構成を示す図である。図１３Ａは、流路チップ５１０の底面図であり、図１３Ｂは、図１３ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図１３Ｃは、図１３ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。図１４Ａ〜Ｃは、実施の形態５に係るロータリー部材５６０の構成を示す図である。図１４Ａは、ロータリー部材５６０の平面図であり、図１４Ｂは、正面図であり、図１４Ｃは、図１４ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０１２３】
実施の形態５に係る流体取扱装置５００は、流路チップ５１０およびロータリー部材５６０を有する。実施の形態５に係る流体取扱装置５００の構成の一部は、実施の形態２に係る流体取扱装置２００と同様である。そこで、実施の形態２に係る流体取扱装置と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１２４】
流路チップ５１０は、基板５２０およびフィルム５３０を有する。基板５２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板５２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０１２５】
フィルム５３０は、３つのダイヤフラム２３１および１つのダイヤフラム５３１を含む。フィルム５３０は、ダイヤフラム２３１、５３１の数が異なる点を除いて、実施の形態２におけるフィルム２３０と同様である。ダイヤフラム５３１は、第１流路ユニット５Ａ４における隔壁２２３上に配置されている。ダイヤフラム５３１は、フィルム５３０における位置を除いて、実施の形態１におけるダイヤフラム１３１ａ〜ｄと同様である。
【０１２６】
流路チップ５１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ５１０は、４つの第１流路ユニット２Ａ１〜３、５Ａ４と、第２収容部５２６と、を有する。流路チップ５１０は、第２流路ユニット２Ｂの代わりに第１流路ユニット５Ａ４を有し、第２収容部５２６の位置が第２収容部２２６の位置と異なる点を除いて、実施の形態２に係る流路チップ２１０と同様である。
【０１２７】
実施の形態５では、第２収容部５２６は、４つの第１流路ユニット２Ａ１〜３、５Ａ４における第２流路２２４の下流端部（合流部）に配置されている。第２収容部５２６は、流路チップ５１０における位置が異なる点を除いて、実施の形態２における第２収容部２２６と同様である。
【０１２８】
ロータリー部材５６０は、ロータリー部材５６０の裏面に形成されている凸部５６１の形状が、凸部２６１の形状と異なる点を除いて、実施の形態２におけるロータリー部材２６０と同様である。凸部５６１は、ロータリー部材５６０の回転方向に沿って延在している凸条である。凸部５６１は、複数の切り欠き部を有する。当該切り欠き部の数および位置は、隔壁２２３の数および位置などの流体取扱装置５００の構成に応じて適宜調整されうる。
【０１２９】
本実施の形態では、図１４Ａに示されるように、凸部５６１は、６つの切り欠き部５６２ａ〜ｆを有する。６つの切り欠き部５６２ａ〜ｆの位置は、ロータリー部材５６０を一方向に所定の角度（例えば、９０度）回転させたときに、流体取扱装置５００における一連の動作が終了するように決定されうる。
【０１３０】
ここで、ロータリー部材５６０を底面視したときに、ロータリー部材５６０の底面において、その回転軸と交わる点を中心とし、切り欠き部５６２ａの位置を基準位置（中心角０度）とする。本実施の形態では、切り欠き部５６２ｂは、中心角６０度に相当する位置に配置され、切り欠き部５６２ｃは、中心角１２０度に相当する位置に配置され、切り欠き部５６２ｄは、中心角１９５度に相当する位置に配置され、切り欠き部５６２ｅは、中心角２２５度に相当する位置に配置され、切り欠き部５６２ｆは、中心角２５５度に相当する位置に配置されている。
【０１３１】
ロータリー部材５６０の周方向における、切り欠き部５６２ａ〜ｆの長さは、例えば、ダイヤフラム２３１、５３１を平面視したときのダイヤフラム２３１、５３１の大きさと同じかそれ以上である。また、切り欠き部５６２ａ〜ｆの上記長さは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。本実施の形態では、切り欠き部５６２ａ〜ｆの上記長さは、互いに同じであり、ダイヤフラム２３１、５３１の大きさと同程度である。
【０１３２】
（流体取扱方法）
次いで、実施の形態５に係る流体取扱装置５００を用いて流体を取り扱うための方法（実施の形態５に係る流体取扱方法）の一例について説明する。本実施の形態では、３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３における第１収容部２２１からの反応液を、第２収容部５２６にそれぞれ移動させて所期の反応を行うとともに、当該反応液を移動させる毎に第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１からの洗浄液を第２収容部５２６に移動させて第２収容部５２６を洗浄する方法について説明する。すなわち、本実施の形態では、上記反応と上記洗浄とは、交互に行われる。
【０１３３】
図１５Ａ〜Ｆは、実施の形態５に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置５００の底面模式図である。図１５Ａ〜Ｆに示されるように、本実施の形態に係る流体取扱方法は、第１工程〜第６工程を含む。
【０１３４】
（第１工程）
第１流路ユニット２Ａ１〜３の第１収容部２２１内に所定の反応液をあらかじめ収容し、第１流路ユニット５Ａ４の第１収容部２２１内に洗浄液をあらかじめ収容しておく。次いで、ロータリー部材５６０を回転させて、第１流路ユニット２Ａ１におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態；図１５Ａ参照）。このとき、第１流路ユニット２Ａ２，３、５Ａ４におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態；図１５Ａ参照）。これにより、第１流路ユニット２Ａ１における第１収容部２２１内の反応液は、第２収容部５２６に移動する。第２収容部５２６内では、所期の反応が行われる。第１工程における反応後、第１流路ユニット２Ａ１における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された反応液は除去される。
【０１３５】
（第２工程）
次いで、ロータリー部材５６０をさらに回転させて、第１流路ユニット５Ａ４におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態；図１５Ｂ参照）。このとき、第１流路ユニット２Ａ１〜３におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態；図１５Ｂ参照）。これにより、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１内の洗浄液は、第２収容部５２６に移動し、第２収容部５２６内が洗浄されうる。第２工程における洗浄後、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された洗浄液は除去される。
【０１３６】
（第３工程）
次いで、ロータリー部材５６０をさらに回転させて、第１流路ユニット２Ａ２におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態；図１５Ｃ参照）。このとき、第１流路ユニット２Ａ１，３、５Ａ４におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態；図１５Ｃ参照）。上記第１工程と同様に、第１流路ユニット２Ａ２における第１収容部２２１内の反応液が、第２収容部５２６に移動して、所期の反応が行われる。第３工程における反応後、第１流路ユニット２Ａ２における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された反応液は除去される。
【０１３７】
（第４工程）
次いで、ロータリー部材５６０をさらに回転させて、上記第２工程と同様に第２収容部５２６内を洗浄する（図１５Ｄ参照）。第４工程における洗浄後、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された洗浄液は除去される。
【０１３８】
（第５工程）
次いで、ロータリー部材５６０をさらに回転させて、第１流路ユニット２Ａ３におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態；図１５Ｅ参照）。このとき、第１流路ユニット２Ａ１，２、５Ａ４におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態；図１５Ｅ参照）。上記第１工程と同様に、第１流路ユニット２Ａ３における第１収容部２２１内の反応液が、第２収容部５２６に移動して、所期の反応が行われる。第５工程における反応後、第１流路ユニット２Ａ３における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された反応液は除去される。
【０１３９】
（第６工程）
最後に、ロータリー部材５６０をさらに回転させて、上記第２工程と同様に第２収容部５２６内を洗浄する（図１５Ｆ参照）。第６工程における洗浄後、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された洗浄液は除去される。
【０１４０】
以上のように、実施の形態５に係る流体取扱方法では、ロータリー部材５６０を一方向に回転させることによって、第１状態および第２状態を互いに切替えて、流体を適切に移動させることができる。すなわち、ロータリー部材５６０を反対方向に回転させる必要がない。
【０１４１】
（効果）
実施の形態５に係る流路チップ５１０、流体取扱装置５００および流体取扱方法は、実施の形態１と同様の効果を有する。
【０１４２】
（実施の形態５の変形例）
実施の形態５に係る流体取扱方法は、上記の流体取扱方法に限定されない。図１６Ａ〜Ｅは、実施の形態５の変形例に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置５００の底面模式図である。図１６Ａ〜Ｅに示されるように、本変形例に係る流体取扱方法は、第１工程〜第５工程を含む。
【０１４３】
（第１工程、第３工程および第４工程）
実施の形態５の変形例における第１工程、第３工程および第４工程は、上記実施の形態５に係る流体取扱方法における第１工程、第２工程および第３工程とそれぞれ同様である（図１５Ａおよび図１６Ａ、図１５Ｂおよび図１６Ｃ、ならびに図１５Ｃおよび図１６Ｄをそれぞれ比較参照）。そこで、以下、実施の形態５の変形例における第２工程および第５工程について説明する。
【０１４４】
（第２工程）
本変形例における第２工程では、第１流路ユニット５Ａ４におけるマイクロバルブだけでなく、第１流路ユニット２Ａ１におけるマイクロバルブも開放される（図１６Ｂ参照）。このとき、ロータリー部材５６０は、凸部５６１がダイヤフラム２３１、５３１を挟んで、第１流路ユニット２Ａ１、５Ａ４における隔壁２２３の一部と対向するように配置されている。すなわち、本変形例における第２工程では、第１流路ユニット２Ａ１、５Ａ４におけるマイクロバルブは、部分的に開放状態となる。これにより、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１内からの洗浄液は、第２収容部５２６を通って、第１流路ユニット２Ａ１における第１収容部２２１に移動することができる。結果として、本変形例における第２工程では、第２収容部５２６内だけでなく第１流路ユニット２Ａ１の第２流路２２４内も洗浄することができる。このため、第１流路ユニット２Ａ１の第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。
【０１４５】
（第５工程）
本変形例における第５工程でも、第１流路ユニット５Ａ４におけるマイクロバルブだけでなく、第１流路ユニット２Ａ２におけるマイクロバルブも部分的に開放状態となる（図１６Ｅ参照）。結果として、本変形例における第２工程と同様に、第２収容部５２６内だけでなく第１流路ユニット２Ａ２の第２流路２２４内も洗浄することができる。このため、第１流路ユニット２Ａ２の第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。
【０１４６】
［実施の形態６］
図１７Ａ〜Ｃは、実施の形態６に係るロータリー部材６６０の構成を示す図である。図１７Ａは、ロータリー部材６６０の平面図であり、図１７Ｂは、正面図であり、図１７Ｃは、図１７ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０１４７】
（流体取扱装置の構成）
実施の形態６に係る流体取扱装置は、流路チップ５１０およびロータリー部材６６０を有する。実施の形態６に係る流体取扱装置では、ロータリー部材６６０の構成のみが実施の形態５に係る流体取扱装置５００と異なる。そこで、実施の形態５に係る流体取扱装置５００と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１４８】
ロータリー部材６６０は、凸部６６１に形成されている切り欠き部６６２ａ〜ｃの大きさが、凸部５６１に形成されている切り欠き部５６２ａ〜ｃの大きさと異なる点を除いて、実施の形態５に係るロータリー部材５６０と同様である。
【０１４９】
凸部６６１は、６つの切り欠き部６６２ａ〜ｃ，５６２ｄ〜ｆを有する。本実施の形態では、ロータリー部材６６０の周方向において、切り欠き部６６２ａ〜ｃの長さと、切り欠き部５６２ｄ〜ｆの長さとは、互いに異なっている。切り欠き部６６２ａ〜ｃの上記長さは、ダイヤフラム２３１を平面視したときのダイヤフラム２３１の大きさの２倍程度である。切り欠き部５６２ｄ〜ｆの上記長さは、ダイヤフラム２３１を平面視したときのダイヤフラム２３１の大きさと同程度である。
【０１５０】
（流体取扱方法）
図１８Ａ〜Ｆは、実施の形態６に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。図１８Ａ〜Ｆに示されるように、実施の形態６に係る流体取扱方法は、第１工程〜第６工程を含む。
【０１５１】
（第１工程、第３工程および第５工程）
実施の形態６における第１工程、第３工程および第５工程は、上記実施の形態５における第１工程、第３工程および第５工程とそれぞれ同様である（図１５Ａおよび図１８Ａ、図１５Ｃおよび図１８Ｃ、ならびに図１５Ｅおよび図１８Ｅをそれぞれ比較参照）。以下、実施の形態６における第２工程、第４工程および第６工程について説明する。
【０１５２】
（第２工程）
実施の形態６における第２工程は、上記実施の形態５の変形例における第２工程と同様である（図１６Ｂおよび図１８Ｂを比較参照）。すなわち、実施の形態６における第２工程では、第１流路ユニット５Ａ４におけるマイクロバルブだけでなく、第１流路ユニット２Ａ１におけるマイクロバルブも第１状態となる（バルブ開放状態；図１８Ｂ参照）。このとき、ロータリー部材６６０は、凸部６６１がダイヤフラム２３１、５３１を挟んで、第１流路ユニット２Ａ１、５Ａ４における隔壁２２３と対向しないように配置されている。これにより、第２収容部５２６内だけでなく第１流路ユニット２Ａ１における第２流路２２４内も洗浄することができ、第１流路ユニット２Ａ１における第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。第２工程における洗浄後、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された洗浄液は除去される。
【０１５３】
前述のとおり、上記実施の形態５の変形例における第２工程では、第１流路ユニット２Ａ１、５Ａ４におけるマイクロバルブは、部分的に開放状態となる。これに対して、実施の形態６における第２工程では、凸部６６１は、第１流路ユニット２Ａ１、５Ａ４における隔壁２２３の全部と対向していない。すなわち、実施の形態６における第２工程では、第１流路ユニット２Ａ１、５Ａ４におけるマイクロバルブがより完全に開放されるため、より多くの流体を移動させることができる。これは、後述の実施の形態６における第４工程および第６工程についても同様である。
【０１５４】
（第４工程）
実施の形態６における第４工程は、上記実施の形態５の変形例における第５工程と同様である（図１６Ｅおよび図１８Ｄを比較参照）。実施の形態６における第４工程では、第１流路ユニット５Ａ４におけるマイクロバルブだけでなく、第１流路ユニット２Ａ２におけるマイクロバルブも第１状態となる（バルブ開放状態；図１８Ｄ参照）。これにより、実施の形態６における第２工程と同様に、第２収容部５２６内だけでなく第１流路ユニット２Ａ２の第２流路２２４内も洗浄することができ、第１流路ユニット２Ａ２の第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。第４工程における洗浄後、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された洗浄液は除去される。
【０１５５】
（第６工程）
実施の形態６における第６工程では、第１流路ユニット５Ａ４におけるマイクロバルブだけでなく、第１流路ユニット２Ａ３におけるマイクロバルブも第１状態となる（バルブ開放状態；図１８Ｆ参照）。これにより、実施の形態６における第２工程と同様に、第２収容部５２６内だけでなく第１流路ユニット２Ａ３における第２流路２２４内も洗浄することができ、第１流路ユニット２Ａ３における第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。第６工程における洗浄後、第１流路ユニット５Ａ４における第１収容部２２１から第２収容部５２６内に導入された洗浄液は除去される。
【０１５６】
（効果）
実施の形態６に係る流路チップ６１０、流体取扱装置および流体取扱方法は、実施の形態５の変形例と同様の効果を有する。
【０１５７】
［実施の形態７］
（流体取扱装置の構成）
図１９Ａ〜Ｃは、実施の形態７に係る流体取扱装置７００または流路チップ７１０の構成を示す図である。図１９Ａは、流体取扱装置７００の底面図であり、図１９Ｂは、正面図であり、図１９Ｃは、流路チップ７１０の底面図である。図２０Ａ〜Ｃは、実施の形態７に係るロータリー部材７６０の構成を示す図である。図２０Ａは、ロータリー部材７６０の平面図であり、図２０Ｂは、正面図であり、図２０Ｃは、図２０ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０１５８】
実施の形態７に係る流体取扱装置７００は、流路チップ７１０およびロータリー部材７６０を有する。実施の形態７に係る流体取扱装置の構成の一部は、実施の形態５に係る流体取扱装置５００と同様である。そこで、実施の形態５に係る流体取扱装置５００と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１５９】
流路チップ７１０は、基板７２０およびフィルム７３０を有する。基板７２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板７２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０１６０】
フィルム７３０は、３つのダイヤフラム２３１と、１つのダイヤフラム７３１を含む。フィルム７３０は、ダイヤフラム７３１の位置が異なる点を除いて、実施の形態５におけるフィルム５３０と同様である。ダイヤフラム７３１は、第１流路ユニット７Ａ４における隔壁２２３上に配置されている。ダイヤフラム７３１は、フィルム７３０における位置が異なる点を除いて、実施の形態５におけるダイヤフラム５３１と同様である。
【０１６１】
流路チップ７１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ７１０は、４つの第１流路ユニット２Ａ１〜３、７Ａ４と、第２収容部５２６と、を有する。流路チップ７１０は、第１流路ユニット５Ａ４の代わりに第１流路ユニット７Ａ４を有する点を除いて、実施の形態５に係る流路チップ５１０と同様である。第１流路ユニット７Ａ４は、隔壁２２３の位置が異なる点を除いて、第１流路ユニット５Ａ４と同様である。第１流路ユニット７Ａ４における隔壁２２３は、第１流路ユニット５Ａ４における隔壁２２３と比較して、第２収容部５２６により近い位置に配置されている（図１３Ａおよび図１９Ｃ比較参照）。
【０１６２】
ロータリー部材７６０の裏面には、第１凸部７６１ａおよび第２凸部７６１ｂが形成されている。第１凸部７６１ａおよび第２凸部７６１ｂは、ロータリー部材７６０の回転方向に沿って延在している凸条である。第１凸部７６１ａおよび第２凸部７６１ｂは、ロータリー部材７６０を底面視したときに、同心円状に配置されている。本実施の形態では、第１凸部７６１ａは、ロータリー部材７６０を底面視したときに、第２凸部７６１ｂを囲むように配置されている。
【０１６３】
第１凸部７６１ａは、１つの切り欠き部７６２ａを有する。ロータリー部材７６０の周方向における、切り欠き部７６２ａの長さは、例えば、ダイヤフラム２３１、７３１を平面視したときのダイヤフラム２３１、７３１の大きさと同じかそれ以上である。本実施の形態では、切り欠き部７６２ａの上記長さは、ダイヤフラム２３１、７３１の大きさと同程度である。
【０１６４】
第２凸部７６１ｂは、４つの切り欠き部７６２ｂ〜ｅを有する。ロータリー部材７６０の周方向における、切り欠き部７６２ｂ〜ｅの長さは、例えば、ダイヤフラム２３１、７３１を平面視したときのダイヤフラム２３１、７３１の大きさと同じかそれ以上である。本実施の形態では、切り欠き部７６２ｂ〜ｅの上記長さは、互いに同じであり、ダイヤフラム２３１、７３１の大きさと同程度である。本実施の形態では、切り欠き部７６２ｂ〜ｅは、第２凸部７６１ｂに外接する仮想四角形の４つの角部に相当する位置に配置されている。
【０１６５】
図２１Ａ〜Ｆは、実施の形態７に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。図２１Ａ〜Ｆに示されるように、実施の形態７に係る流体取扱方法は、第１工程〜第６工程を含む。実施の形態７における第１工程〜第６工程は、流体の移動方向の観点から、上記実施の形態５における第１工程〜第６工程にそれぞれ相当する（図１５Ａ〜Ｆおよび図２１Ａ〜Ｆをそれぞれ比較参照）。
【０１６６】
実施の形態７では、第１凸部７６１ａが、第１流路ユニット２Ａ１〜３におけるマイクロバルブの開閉状態（第１状態および第２状態）の切替えに寄与し、第２凸部７６１ｂが、第１流路ユニット７Ａ４におけるマイクロバルブの開閉状態（第１状態および第２状態）の切替えに寄与する点を除いて、実施の形態５に係る流体取扱方法と同様である。
【０１６７】
（効果）
実施の形態７に係る流路チップ７１０、流体取扱装置７００および流体取扱方法は、実施の形態５と同様の効果を有する。
【０１６８】
［実施の形態８］
図２２は、実施の形態８に係る流路チップ８１０の構成を示す図である。
【０１６９】
実施の形態８に係る流体取扱装置は、流路チップ８１０およびロータリー部材７６０を有する。実施の形態８に係る流体取扱装置では、流路チップ８１０の構成のみが実施の形態７に係る流体取扱装置７００と異なる。そこで、実施の形態７に係る流体取扱装置７００と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１７０】
流路チップ８１０は、基板８２０およびフィルム８３０を有する。基板８２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板８２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０１７１】
フィルム８３０は、３つのダイヤフラム２３１と、１つのダイヤフラム７３１と、３つのダイヤフラム８３１とを含む。フィルム８３０は、ダイヤフラム２３１、７３１、８３１の数が異なる点を除いて、実施の形態７におけるフィルム７３０と同様である。ダイヤフラム８３１は、後述の第３流路ユニット８Ｃ１〜３における隔壁２２３上に配置されている。ダイヤフラム８３１は、フィルム８３０における位置が異なる点を除いて、実施の形態５におけるダイヤフラム５３１と同様である。
【０１７２】
流路チップ８１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ８１０は、４つの第１流路ユニット２Ａ１〜３，７Ａ４と、３つの第３流路ユニット８Ｃ１〜３と、第２収容部５２６とを有する。流路チップ８１０は、３つの第３流路ユニット８Ｃ１〜３をさらに有する点を除いて、実施の形態７に係る流路チップ７１０と同様である。３つの第３流路ユニット８Ｃ１〜３は、流路チップ８１０における位置が異なる以外は、同様である。そこで、以下、第３流路ユニット８Ｃ１についてのみ説明する。
【０１７３】
第３流路ユニット８Ｃ１は、第１収容部２２１、第１流路２２２、隔壁２２３および第４流路８２７を有する。
【０１７４】
第４流路８２７は、その内部を流体が移動しうる流路である。第４流路８２７の一端には、第３流路ユニット８Ｃ１の隔壁２２３が配置されている。第４流路８２７の他端には、第１流路ユニット２Ａ１における、第２流路２２４の上流端と隔壁２２３とが配置されている。本実施の形態では、第４流路８２７は、基板８２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム８３０とにより構成されうる。第４流路８２７の断面積および断面形状については、実施の形態１に係る第１流路１２２ａの断面積および断面形状と同様である。
【０１７５】
図２３Ａ，Ｂは、実施の形態８に係る流体取扱方法における各工程について説明するための流体取扱装置の底面模式図である。図２３Ａ，Ｂに示されるように、実施の形態８に係る流体取扱方法は、第１工程および第２工程を含む。実施の形態８における第１工程は、流体の移動方向の観点から、上記実施の形態７における第１工程に相当する（図２１Ａおよび図２３Ａを比較参照）。そこで、以下、実施の形態８における第２工程について説明する。
【０１７６】
実施の形態８における第２工程では、第１流路ユニット７Ａ４におけるマイクロバルブだけでなく、第３流路ユニット８Ｃ１におけるマイクロバルブも第１状態となる（バルブ開放状態；図２３Ｂ参照）。したがって、第１流路ユニット７Ａ４における第１収容部２２１内からの洗浄液は、第２収容部５２６と、第１流路ユニット２Ａ１の第２流路２２４とをこの順番に通って、第３流路ユニット８Ｃ１における第１収容部２２１に移動する。結果として、実施の形態８における第２工程では、第２収容部５２６内だけでなく第１流路ユニット２Ａ１の第２流路２２４内も洗浄することができる。このため、第１流路ユニット２Ａ１の第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。
【０１７７】
また、実施の形態８における第２工程では、第１流路ユニット２Ａ１〜３におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態）。したがって、第１流路ユニット７Ａ４における第１収容部２２１内からの洗浄液が、第１流路ユニット２Ａ１〜３の第１流路２２２内に流れ込むことがない。
【０１７８】
（効果）
実施の形態８に係る流路チップ８１０、流体取扱装置および流体取扱方法は、実施の形態７と同様の効果を有する。さらに、実施の形態８では、第１流路２２２内に洗浄液が流れ込むことを防ぎつつ、第２流路２２４内に反応液が残留することを抑制できる。
【０１７９】
［実施の形態９］
図２４Ａ、Ｂは、実施の形態９に係る流体取扱装置９００の構成を示す図である。図２４Ａは、流体取扱装置９００の構成を示す底面図であり、図２４Ｂは、正面図である。である。実施の形態９に係る流体取扱装置９００は、流路チップ９１０およびロータリー部材９６０を有する。実施の形態９に係る流体取扱装置９００の構成の一部は、実施の形態３に係る流体取扱装置と同様である。そこで、実施の形態３に係る流体取扱装置と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１８０】
流路チップ９１０は、基板３２０、フィルム２３０および第１電極９４０を有する。流路チップ９１０は、第１電極９４０をさらに有する点を除いて、実施の形態３に係る流路チップ３１０と同様である。本実施の形態では、基板３２０は、絶縁性を有する材料により構成されている。
【０１８１】
第１電極９４０の位置は、第２電極９６３に接触可能であれば特に限定されない。たとえば、第１電極９４０は、フィルム２３０上に配置されていてもよいし、基板３２０上に配置されていてもよい。第１電極９４０が、基板３２０上に配置される場合には、第１電極９４０が流路チップ８１０の表面に露出するように、フィルムには、貫通孔が形成される。本実施の形態では、第１電極９４０は、フィルム２３０上に配置されている。
【０１８２】
第１電極９４０の位置および形状は、ロータリー部材９６０における第２電極９６３と接触可能であれば、特に限定されない。流体取扱装置９００では、第１電極９４０は、ロータリー部材９６０の底面と対向する位置に少なくとも配置されている。また、外部回路との接続の観点から、第１電極９４０は、フィルム２３０の外縁部にまで亘って延在していてもよい。
【０１８３】
第１電極９４０の数は、特に限定されず、流路チップ９１０の上記の各流路ユニットの数などに応じて、適宜設定されうる。本実施の形態では、第１電極９４０の数は、４つであり、４つの第１電極９４０は、流路チップ９１０を底面視したときに、第１流路ユニット３Ａ１〜３および第２流路ユニット３Ｂの近傍に延在するようにそれぞれ配置されている。
【０１８４】
本実施の形態では、第１電極９４０は、フィルム２３０上において、少なくとも、隔壁２２３に対応する位置に配置されている。
【０１８５】
第１電極９４０の材料は、所期の導電性を有していれば特に限定されない。たとえば、第１電極９４０材料の例には、金、銀、銅、アルミニウム、これらの合金およびカーボンペーストが含まれる。第１電極９４０の形成方法の例には、スパッタリング、蒸着、メッキおよび印刷が含まれる。第１電極９４０の厚みは、特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【０１８６】
ロータリー部材９６０は、凸部２６１および第２電極９６３を有する。ロータリー部材９６０は、その大きさが異なる点と、第２電極９６３をさらに有する点とを除いて、実施の形態２におけるロータリー部材２６０と同様である。本実施の形態では、ロータリー部材９６０本体は、絶縁性を有する材料により構成されている。
【０１８７】
第２電極９６３の位置は、第１電極９４０に接触可能であれば特に限定されない。第２電極９６３は、ロータリー部材９６０本体の外表面上に配置されている。本実施の形態では、第２電極９６３は、ロータリー部材９６０の底面上に少なくとも配置されている。第２電極９６３は、第１電極９４０との接触部が、凸部２６１の頂面とほぼ同じ高さとなるように配置されうる。また、外部回路との接続の観点から、第２電極９６３は、ロータリー部材９６０の側面または天面にまで亘って延在していてもよい。
【０１８８】
第２電極９６３の形状は、フィルム２３０における第１電極９４０と接触可能であれば、特に限定されない。第２電極９６３の、第１電極９４０との接触部は、第１電極９４０に向けて凸状となるように形成されていてもよい。
【０１８９】
本実施の形態では、第２電極９６３は、ロータリー部材９６０本体の底面上において、少なくとも、凸部２６１に形成されている切り欠き部２６２に対応する位置に配置されている。
【０１９０】
第２電極９６３の材料、形成方法および厚みの例は、第１電極９４０の材料、形成方法および厚みの例と同じである。
【０１９１】
実施の形態９に係る流体取扱装置９００を用いた流体取扱方法は、実施の形態３に係る流体取扱方法と同様である。一方で、実施の形態９では、ロータリー部材９６０を回転させたときに、フィルム２３０上に配置されている第１電極９４０と、ロータリー部材９６０本体上に配置されている第２電極９６３とが互いに接触しうる。第１電極９４０および第２電極９６３の接触は、外部回路を用いて検知されうる。この検知結果に基づいて、ロータリー部材９６０の回転位置（凸部２６１および切り欠き部２６２の位置の少なくとも一方）を検出ことができる。
【０１９２】
前述のとおり、実施の形態９では、第１電極９４０は、各流路ユニットの隔壁２２３に対応する位置に配置されている。また、第２電極９６３は、ロータリー部材９６０本体の底面において、凸部２６１の切り欠き部２６２と対向する位置に配置されている。したがって、上記検知結果に基づいて、ロータリー部材９６０の切り欠き部２６２が、隔壁２２３上に位置するとき、すなわち第１状態となるときを検知することができる。結果として、各流路ユニットにおける第１状態または第２状態を互いに切り替えるためのロータリー部材９６０の回転位置を正確に検出することができる。
【０１９３】
（効果）
実施の形態９に係る流路チップ９１０、流体取扱装置９００および流体取扱方法は、実施の形態３と同様の効果を有する。さらに、実施の形態９では、ロータリー部材９６０の回転位置を正確に検出することができる。
【０１９４】
［実施の形態１０］
（流体取扱装置の構成）
図２５Ａ〜Ｃは、実施の形態１０に係る流体取扱装置１０００の構成を示す図である。図２５Ａは、流体取扱装置１０００の構成を示す平面図であり、図２５Ｂは、底面図であり、図２５Ｃは、正面図である。図２６Ａ〜Ｃは、実施の形態１０に係る流路チップ１０１０の構成を示す図である。図２６Ａは、流路チップ１０１０の底面図であり、図２６Ｂは、図２６ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図２６Ｃは、図２６ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０１９５】
実施の形態１０に係る流体取扱装置１０００は、流路チップ１０１０およびロータリー部材２６０を有する。実施の形態１０に係る流体取扱装置１０００では、流路チップ１０１０の構成が実施の形態５に係る流路チップ５１０と異なっており、ロータリー部材２６０の構成は、実施の形態２に係るロータリー部材２６０と同様である。そこで、実施の形態２，５に係る流体取扱装置２００，５００と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１９６】
流路チップ１０１０は、基板１０２０、フィルム１０３０およびカバー１０７０を有する。
【０１９７】
基板１０２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されうる。基板１０２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０１９８】
フィルム１０３０は、１４個のダイヤフラム１０３１を含む。フィルム５３０は、ダイヤフラム１０３１の数が異なる点を除いて、実施の形態５におけるフィルム５３０と同様である。ダイヤフラム１０３１は、後述の第１流路ユニット１０Ａ４における隔壁２２３上に配置されている。ダイヤフラム１０３１は、フィルム１０３０における位置を除いて、実施の形態１におけるダイヤフラム１３１ａ〜ｄと同様である。
【０１９９】
カバー１０７０は、基板１０２０の天面上に配置されている。詳細については後述するが、カバー１０７０は、基板１０２０に形成されている溝の一部を覆うことにより、減圧ユニット１０Ｄと、加圧ユニット１０Ｅとを形成する。
【０２００】
カバー１０７０の位置および大きさは、特に限定されず、本実施の形態の効果を得られる範囲内で適宜設定されうる。カバー１０７０は、少なくとも、減圧ユニット１０Ｄ用の溝と、加圧ユニット１０Ｅ用の溝とを覆うことができればよい。また、カバー１０７０は、可撓性を有していてもよいし、剛性を有していてもよい。本実施の形態では、カバー１０７０は、可撓性を有するフィルムである。カバー１０７０の材料の例は、実施の形態１における第１フィルム１３０の材料の例と同じである。
【０２０１】
流路チップ１０１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ１０１０は、１４個の第１流路ユニット１０Ａ１〜１４と、第２収容部５２６と、減圧ユニット１０Ｄと、加圧ユニット１０Ｅとを有する。
【０２０２】
１４個の第１流路ユニット１０Ａ１〜１４は、流路チップ１０１０を底面視したときに、第２収容部５２６を中心として、放射状に配置されている。１４個の第１流路ユニット１０Ａ１〜１４は、流路チップ１０１０における位置が異なる以外は、同様である。そこで、第１流路ユニット１０Ａ１についてのみ説明する。第１流路ユニット１０Ａ１は、第１収容部２２１、第１流路２２２、隔壁２２３および第２流路２２４を有する。
【０２０３】
減圧ユニット１０Ｄは、減圧口１０２１および減圧流路１０２２を有する。減圧ユニット１０Ｄは、流路チップ１０１０（基板１０３０）において、第１流路ユニット１０Ａ１〜１４が配置されている面に対して反対側の面に配置されている。
【０２０４】
減圧口１０２１は、第２収容部５２６内の気圧を減少させるためのポンプを接続可能な開口である。減圧口１０２１の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。
【０２０５】
減圧流路１０２２は、第２収容部５２６および減圧口１０２１の間に配置されている。減圧流路１０２２の一端は、第２収容部５２６に接続され、減圧流路１０２２の他端は、減圧口１０２１に接続されている。減圧流路１０２２は、第２収容部５２６および外部を互いに連通させる。減圧流路１０２２の断面積および断面形状は、ポンプなどにより第２収容部５２６内を適切に減圧することができれば、特に限定されない。
【０２０６】
本実施の形態では、減圧流路１０２２は、基板１０２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているカバー１０７０とにより構成されている。また、本実施の形態では、カバー１０７０の、上記溝の一端部に対応する位置には、貫通孔が形成されているため、上記溝の一端部は、カバー１０７０により覆われていない。これにより、減圧口１０２１が形成されている。
【０２０７】
加圧ユニット１０Ｅは、加圧口１０２３および加圧流路１０２４を有する。加圧ユニット１０Ｅは、流路チップ１０１０（基板１０３０）において、第１流路ユニット１０Ａ１〜１４が配置されている面に対して反対側の面に配置されている。
【０２０８】
加圧口１０２３は、第２収容部５２６内の気圧を高めるためのポンプを接続可能な開口である。加圧口１０２３の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。
【０２０９】
加圧流路１０２４は、第２収容部５２６および加圧口１０２３の間に配置されている。加圧流路１０２４の一端は、第２収容部５２６に接続され、加圧流路１０２４の他端は、加圧口１０２３に接続されている。加圧流路１０２４は、第２収容部５２６および外部を互いに連通させる。加圧流路１０２４の断面積および断面形状は、ポンプなどにより第２収容部５２６内を適切に加圧することができれば、特に限定されない。
【０２１０】
本実施の形態では、加圧流路１０２４は、基板１０２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているカバー１０７０とにより構成されうる。また、本実施の形態では、カバー１０７０の、上記溝の一端部に対応する位置に貫通孔が形成されているため、上記溝の一端部は、カバー１０７０により覆われていない。これにより、加圧口１０２３が形成されている。
【０２１１】
（流体取扱方法）
次いで、実施の形態１０に係る流体取扱装置１０００を使用して流体を取り扱うための方法（実施の形態１０に係る流体取扱方法）の一例について説明する。以下、第１流路ユニット１０Ａ１，２の第１収容部２２１内の液体をそれぞれ第２収容部５２６に移動させて混合し、得られた混合液を第１流路ユニット１０Ａ１４の第１収容部２２１に移動させる方法について説明する。
【０２１２】
まず、第１流路ユニット１０Ａ１，２の第１収容部２２１内に所期の液体をあらかじめ収容しておく。次いで、ロータリー部材２６０を回転させて、第１流路ユニット１０Ａ１におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態）。このとき、第１流路ユニット１０Ａ２〜１４におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態）。この状態で、吸引ポンプを用いて、減圧口１０２１および減圧流路１０２２を介して第２収容部５２６内を陰圧にする。これにより、第１流路ユニット１０Ａ１の第１収容部２２１内に収容されている液体は、第２収容部５２６に移動する。
【０２１３】
第２収容部５２６に移動する液体の量は、減圧される第２収容部５２６内の気圧に応じて、適宜調整されうる。また、吸引ポンプに液体が吸引されるのを防止する観点から、第２収容部５２６内に導入される液体の量は、第２収容部５２６に開口している、減圧流路１０２２の開口部に当該液体が到達しないように、調整されうる。
【０２１４】
次いで、ロータリー部材２６０をさらに回転させて、第１流路ユニット１０Ａ２におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態）。このとき、第１流路ユニット１０Ａ１，３〜１４におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態）。この状態で、上記の手順と同様に第２収容部５２６内を陰圧にすることによって、第１流路ユニット１０Ａ２の第１収容部２２１内に収容されている液体を第２収容部５２６に移動させる。こうして、第２収容部５２６では、第１流路ユニット１０Ａ１，２からの液体を互いに混合させることができる。
【０２１５】
次いで、ロータリー部材２６０をさらに回転させて、第１流路ユニット１０Ａ１４におけるマイクロバルブを第１状態に切替える（バルブ開放状態）。このとき、第１流路ユニット１０Ａ１〜１３におけるマイクロバルブは、いずれも第２状態となる（バルブ閉鎖状態）。この状態で、加圧ポンプを用いて、加圧口１０２３および加圧流路１０２４を介して第２収容部５２６内を陽圧にする。これにより、第２収容部５２６内に収容されている液体は、第１流路ユニット１０Ａ１４の第１収容部２２１に移動する。
【０２１６】
以上のように、実施の形態１０では、第１状態および第２状態を互いに切替えるとともに、第２収容部５２６内の気圧を調整することにより、流体を適切に移動させることができる。
【０２１７】
なお、実施の形態１０に係る流体取扱方法は、上記の態様に限定されない。たとえば、３種類以上の流体を混合してもよい。また、第１収容部内の温度を互いに異なる温度にあらかじめ設定しておき、互いに異なる温度の第１収容部間において、流体を移動させることによってＰＣＲ反応を行ってもよい。たとえば、実施の形態１０に係る流体取扱装置１０００は、ＤＮＡの抽出や精製などにも好適に用いられうる。
【０２１８】
（効果）
実施の形態１０に係る流路チップ１０１０、流体取扱装置１０００および流体取扱方法は、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに、実施の形態１０では、第２収容部５２６内の気圧に応じて、流体を適切に移動させることができる。
【０２１９】
［実施の形態１１］
図２７Ａ〜Ｃは、実施の形態１１に係る流路チップ１１１０の構成を示す図である。図２７Ａは、流路チップ１１１０の底面図であり、図２７Ｂは、図２７ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図２７Ｃは、図２７ＡのＣ−Ｃ線における断面図である。
【０２２０】
実施の形態１１に係る流体取扱装置は、流路チップ１１１０およびロータリー部材（不図示）を有する。実施の形態１１に係る流体取扱装置の構成の一部は、実施の形態２に係る流体取扱装置２００と同様である。そこで、実施の形態２に係る流体取扱装置２００と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０２２１】
流路チップ１１１０は、基板１１２０およびフィルム１１３０を有する。基板１１２０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。基板１１２０の厚みおよび材料の例は、実施の形態１に係る基板１２０の厚みおよび材料の例と同じである。
【０２２２】
フィルム１１３０は、３つのダイヤフラム２３１と、１つのポンプ用ダイヤフラム１１３２とを有する。フィルム１１３０は、ポンプ用ダイヤフラム１１３２をさらに有する点を除いて、実施の形態２におけるフィルム２３０と同様である。
【０２２３】
ポンプ用ダイヤフラム１１３２は、フィルム１１３０において、基板１１２０の反対側に突出しており、基板１１２０に接合されていない部分である。ポンプ用ダイヤフラム１１３２は、実施の形態１１に係るロータリー部材に形成されているポンプ用凸部（後述）により押圧されたときに基板１１２０に向かって撓むことができる。
【０２２４】
ポンプ用ダイヤフラム１１３２は、上記ポンプ用凸部とともに、実施の形態１１に係る流体取扱装置の流路内の流体を移動させるポンプとして機能する。具体的には、基板１１２０の表面にポンプ用ダイヤフラム１１３２の一部を密着させるように、上記ポンプ用凸部が、フィルム１１３０を押圧している状態で、上記ポンプ用凸部をポンプ用ダイヤフラム１１３２の延在方向に沿って移動させる。この結果として、流路内の気圧が変化して、流体が移動する。
【０２２５】
ポンプ用ダイヤフラム１１３２の断面形状および平面視形状は、上記機能を発揮することができれば、特に限定されない。たとえば、ポンプ用ダイヤフラム１１３２の断面形状（流体が流れる方向に直交する断面における形状）は、半円形状である。ポンプ用ダイヤフラム１１３２の平面視形状は、流路チップ１１１０を底面視したときに、例えば、円弧形状である。
【０２２６】
ポンプ用ダイヤフラム１１３２および基板１１２０の間隔（最大距離）は、所望の流体の流量や、ポンプ用ダイヤフラム１１３２および基板１１１０の密着のしやすさなどの観点から、適宜調整されうる。当該間隔が大きいほど、ポンプ用ダイヤフラム１１３２および基板１１２０の隙間を移動する流体の量が多くなり、上記間隔が小さいほど、ポンプ用ダイヤフラム１１３２および基板１１２０を密着させやすくなる。
【０２２７】
流路チップ１１１０は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路を有する。より具体的には、流路チップ１１１０は、３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３と、１つの第５流路ユニット１１Ｆを有する。
【０２２８】
第５流路ユニット１１Ｆは、第３流路１１２５、第５流路１１２８、第６流路１１２９および第２収容部１１２６を有する。流路チップ１１１０は、第５流路ユニット１１Ｆをさらに有する点を除いて、実施の形態２に係る流路チップ２１０と同様である。
【０２２９】
第３流路１１２５は、その内部を流体が移動しうる流路である。第３流路１１２５の上流端は、３つの第１流路ユニット２Ａ１〜３における第２流路２２４の下流端に接続されている。第３流路１１２５の下流端は、第５流路１１２８の上流端に接続されている。第３流路１１２５の断面積および断面形状については、実施の形態１に係る第１流路１２２ａの断面積および断面形状と同様である。本実施の形態では、第３流路１１２５は、第３流路１１２５における他の部分より断面積が大きい拡幅部を有する。当該拡幅部の断面積は、特に限定されず、用途に応じて適宜調整されうる。
【０２３０】
第５流路１１２８は、その内部を流体が移動しうる流路である。第５流路１１２８の上流端は、第３流路１１２５の下流端に接続されている。第５流路１１２８の下流端は、第６流路１１２９の上流端に接続されている。第５流路１１２８は、基板１１２０およびポンプ用ダイヤフラム１１３２の間に形成されている空間である。第５流路１１２８の断面積および断面形状は、ポンプ用ダイヤフラム１１３２の形状および大きさに応じて決定されうる。
【０２３１】
第６流路１１２９は、その内部を流体が移動しうる流路である。第６流路１１２９の上流端は、第５流路１１２８の下流端に接続されている。第６流路１１２９の下流端は、第２収容部１１２６に接続されている。本実施の形態では、第６流路１１２９は、基板１１２０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム１１３０とにより構成されうる。第６流路１１２９の断面積および断面形状については、実施の形態１に係る第１流路１２２ａの断面積および断面形状と同様である。
【０２３２】
第２収容部１１２６は、実施の形態１１に係る流体取扱装置における位置を除いて、実施の形態５における第２収容部５２６と同様である。
【０２３３】
実施の形態１１に係るロータリー部材は、凸部２６１および上記ポンプ用凸部を有する。上記ロータリー部材の構成は、本実施の形態の効果を得られる範囲内であれば、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。たとえば、実施の形態１１に係るロータリー部材は、凸部２６１を有する第１部材と、上位ポンプ用凸部を有する第２部材とにより構成されていてもよいし、凸部２６１および上記ポンプ用凸部を有する１つの部材により構成されていてもよい。上記ロータリー部材が、２つの部材（上記第１部材および上記第２部材）で構成される場合、当該２つの部材は、連動して回転してもよいし、独立して回転してもよい。
【０２３４】
上記ポンプ用凸部は、実施の形態１１に係るロータリー部材の裏面（底面）に配置されている。上記ポンプ用凸部の形状、大きさおよび位置は、ポンプ用ダイヤフラム１１３２の一部を基板１１２０に密着させるように、フィルム１１３０に接触することができれば、特に限定されない。たとえば、上記ポンプ用凸部の形状の例は、円柱形状および多角柱形状が含まれる。ポンプ用ダイヤフラム１１３２を基板１１２０に適切に密着させる観点からは、ポンプ用ダイヤフラム１１３２の幅方向（流体の流れ方向に対して垂直な方向）において、上記ポンプ用凸部およびフィルム１１３０の接触面の幅は、ポンプ用ダイヤフラム１１３２の幅より大きいことが好ましい。
【０２３５】
なお、上記ロータリー部材は、必要に応じて、上記ロータリー部材を把持するための把手部が設けられてもよい。上記ロータリー部材は、上記ロータリー部材を位置決めするための位置決め部によって回転可能に保持されうる。
【０２３６】
実施の形態１１に係る流体取扱方法は、ポンプ用ダイヤフラム１１３２を用いて、流体を移動させる点を除いて、実施の形態２に係る流体取扱方法と同様である。たとえば、実施の形態１１では、第１流路ユニット２Ａ１〜３のいずれかにおけるマイクロバルブが第１状態にあるときに、ポンプ用ダイヤフラム１１３２の一部が基板１１１０に密着するように上記ポンプ用凸部をフィルム１１３０に接触させた状態で、上記ポンプ用凸部をポンプ用ダイヤフラム１１３２の延在方向に沿って移動させる。これにより、流体を第１収容部２２１および第２収容部１１２６の間において、適切に移動させることができる。流体は、第１収容部２２１から第２収容部１１２６へ移動されてもよいし、第２収容部１１２６から第１収容部２２１へ移動されてもよい。このとき、流体の移動先は、上記ポンプ用凸部の移動方向に応じて、決定されうる。
【０２３７】
（効果）
実施の形態１１に係る流路チップ１１１０、流体取扱装置および流体取扱方法は、実施の形態２と同様の効果を有する。さらに、実施の形態１１では、別途、送液用ポンプを準備する必要がない。
【０２３８】
なお、本発明に係る流路チップは、上記の態様に限定されない。たとえば、必要に応じて、親水化処理が施されていてもよい。たとえば、第１収容部および第１流路の内面に親水化処理が施されてもよい。これにより、第１収容部内の液体が毛細管現象によって移動して、第１流路内を当該液体で満たすことができる。結果として、その後の工程において、流路内への気泡の混入を抑制することができる。上記親水化処理の方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択されうる。
【産業上の利用可能性】
【０２３９】
本発明の流体取扱装置は、例えば、医学分野などにおいて使用されるマイクロ流路チップとして有用である。
【符号の説明】
【０２４０】
１０  流体
１００、２００、５００、７００、９００、１０００  流体取扱装置
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、７１０、８１０、９１０、１０１０、１１１０  流路チップ
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、７２０、８２０、１０２０、１１２０  基板
１２１ａ，１２１ｂ  流体導入口
２２１  第１収容部
１２２ａ，１２２ｂ、２２２  第１流路
１２３ａ，１２３ｂ、２２３  （第１）隔壁
１２４、２２４  第２流路
１２５ａ，１２５ｂ  第２隔壁
１２６ａ，１２６ｂ、２２５、３２５、４２５、１１２５  第３流路
２２６、５２６、１１２６  第２収容部
１２７ａ，１２７ｂ  流体取出口
８２７  第４流路
１１２８  第５流路
１１２９  第６流路
１３０、２３０、４３０、５３０、７３０、８３０、１０３０、１１３０  （第１）フィルム
１３１ａ〜ｄ、２３１、４３１、５３１、７３１、８３１、１０３１  ダイヤフラム
１１３２  ポンプ用ダイヤフラム
１４０  位置決め部
１４１  段部
１５０  第２フィルム
１６０、２６０、５６０、６６０、７６０、９６０  ロータリー部材
１６１ａ，１６１ｂ、２６１、５６１、６６１  凸部
７６１ａ  第１凸部
７６１ｂ  第２凸部
１６２、２６２、５６２ａ〜ｆ、６６２ａ〜ｃ、７６２ａ〜ｅ  切り欠き部
１６３  把手部
９６３  第２電極
９４０  第１電極
１０７０  カバー
２Ａ１〜３、３Ａ１〜３、４Ａ１〜３、５Ａ４、７Ａ４、１０Ａ１〜１４  第１流路ユニット
２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ  第２流路ユニット
８Ｃ１〜３  第３流路ユニット
１０Ｄ  減圧ユニット
１０２１  減圧口
１０２２  減圧流路
１０Ｅ  加圧ユニット
１０２３  加圧口
１０２４  加圧流路
１１Ｆ  第５流路ユニット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2018023962.tif 000019
【図１８】
2018023962.tif 000020
【図１９】
2018023962.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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