(57)【要約】【課題】外部流路の接続及び取り外しが好適に行われると共に、これらを繰り返した場合でも、内部への気泡の混入を抑制する。【解決手段】被検液又は処理液を内部に導入するための導入流路としての流路３Ａ，４Ａ，７Ａ，７Ｂと、液体を外部に排出するための排出流路としての流路９Ａと、流路が内部に設けられた筐体５０と、を備える細胞捕捉デバイス１であって、針状のデバイス接続部を取り付け可能な流路接続部８１〜８６と、デバイス接続部を刺す又は抜くことにより、液体の流通の開閉を制御する開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０を有する。開閉弁機構は、環状封止部材と、流路内に設けられ、その一端が流路内に固定され他端が自由端であるバネ部材と、バネ部材の他端に取り付けられる閉塞部材と、を有し、閉塞部材が環状封止部材と当接し、且つ、バネ部材が圧縮方向の荷重を受けた状態で、バネ部材および閉塞部材が流路内に設けられる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検液又は前記被検液中の細胞を処理するための処理液を内部に導入するための導入流路と、導入された前記被検液又は前記処理液を外部に排出するための排出流路と、前記導入流路および前記排出流路が内部に設けられた筐体と、を備える細胞捕捉デバイスであって、
底部において、前記導入流路又は前記排出流路と連通すると共に、前記被検液又は前記処理液を外部との間で流通させるための先端が針状のデバイス接続部を取り付け可能な流路接続部と、
前記流路接続部への前記デバイス接続部の取り付けに応じて前記デバイス接続部を刺すこと、及び、前記流路接続部への前記デバイス接続部の取り外しに応じて前記デバイス接続部を抜くことにより、前記被検液又は前記処理液の流通の開閉を制御する開閉弁機構と、
前記流路接続部の開口に取り付けられ、前記開閉弁機構を支持する支持部材と、
を有し、
前記開閉弁機構は、
前記流路接続部に収容されると共に前記底部において連通する流路である前記導入流路又は前記排出流路を囲うように配置され、その内径が前記底部において連通する流路の内径よりも小さい環状封止部材と、
前記底部において連通する流路内に前記流路の軸線方向に沿って設けられ、その一端が前記流路内に固定され、前記流路接続部側の他端が自由端であるバネ部材と、
前記バネ部材の前記他端に対して取り付けられ、その外径が、前記環状封止部材の内径よりも大きく、前記底部において連通する流路の内径よりも小さい閉塞部材と、
を有し、
前記閉塞部材が前記環状封止部材と当接し、且つ、前記バネ部材が圧縮方向の荷重を受けた状態で、前記バネ部材および前記閉塞部材が前記底部において連通する流路内に設けられる、細胞捕捉デバイス。
【請求項２】
前記バネ部材は、前記流路内の壁面に対して固定される、請求項１に記載の細胞捕捉デバイス。
【請求項３】
前記バネ部材は、前記流路内に設けられた突起に対して固定される、請求項１に記載の細胞捕捉デバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の細胞捕捉デバイスと、
前記被検液を収納する被検液収納容器と、
前記被検液収納容器と前記細胞捕捉デバイスの前記導入流路とを接続する外部流路であって、前記導入流路の前記流路接続部に対して取り付けられる前記デバイス接続部を有する被検液流路と、
前記細胞捕捉デバイスにおいて捕捉された細胞を処理するための前記処理液を収納する処理液収納容器と、
前記処理液収納容器と前記細胞捕捉デバイスの前記導入流路とを接続する外部流路であって、前記導入流路の前記流路接続部に対して接続可能なデバイス接続部を有する処理液流路と、
前記細胞捕捉デバイスの前記排出流路に接続される外部流路であって、前記排出流路の前記流路接続部に対して接続可能なデバイス接続部を有する系外排出用流路と、
前記細胞捕捉デバイスに対して供給する液を前記被検液及び前記処理液から選択する選択手段と、
前記選択手段の選択結果に基づいて、前記被検液収納容器からの被検液又は前記処理液収納容器からの処理液を前記細胞捕捉デバイスに供給する送液手段と、
を有する、細胞捕捉装置。
【請求項５】
前記流路接続部に対する前記デバイス接続部の取り付けおよび取り外しを制御する制御手段をさらに有する、請求項４に記載の細胞捕捉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞捕捉デバイス及び細胞捕捉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血中循環癌細胞（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｔｕｍｏｒ  Ｃｅｌｌ：ＣＴＣ）等の希少細胞を血液等の被検液等から分離する方法として、細胞のサイズ及び変形能の差を利用してフィルタにより希少細胞を捕捉する方法が知られている。例えば、特許文献１では、内部にフィルタが内部に収容された筐体を有する細胞捕捉デバイスが示されている。この特許文献１では、外部流路が接続される流路接続部に開閉弁を設ける構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の細胞捕捉デバイスでは、外部流路の接続及び取り外しを何度も行うことになる。外部流路の接続及び取り外しを繰り返すと細胞捕捉デバイスの開閉弁による流路の開閉能が低下して、内部に気泡が混入する可能性がある。一方、流路の開閉能を維持することを目的としてＯリングの弾性等を制御することも考えられるが、その場合、Ｏリングの変形によって、外部流路の接続が適切に行われなくなる可能性も考えられる。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、外部流路の接続及び取り外しが好適に行われると共に、これらを繰り返した場合でも、内部への気泡の混入を抑制することが可能な細胞捕捉デバイス及び細胞捕捉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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る細胞捕捉デバイスは、被検液又は前記被検液中の細胞を処理するための処理液を内部に導入するための導入流路と、導入された前記被検液又は前記処理液を外部に排出するための排出流路と、前記導入流路および前記排出流路が内部に設けられた筐体と、を備える細胞捕捉デバイスであって、底部において、前記導入流路又は前記排出流路と連通すると共に、前記被検液又は前記処理液を外部との間で流通させるための先端が針状のデバイス接続部を取り付け可能な流路接続部と、前記流路接続部への前記デバイス接続部の取り付けに応じて前記デバイス接続部を刺すこと、及び、前記流路接続部への前記デバイス接続部の取り外しに応じて前記デバイス接続部を抜くことにより、前記被検液又は前記処理液の流通の開閉を制御する開閉弁機構と、前記流路接続部の開口に取り付けられ、前記開閉弁機構を支持する支持部材と、を有し、前記開閉弁機構は、前記流路接続部に収容されると共に前記底部において連通する流路である前記導入流路又は前記排出流路を囲うように配置され、その内径が前記底部において連通する流路の内径よりも小さい環状封止部材と、前記底部において連通する流路内に前記流路の軸線方向に沿って設けられ、その一端が前記流路内に固定され、前記流路接続部側の他端が自由端であるバネ部材と、前記バネ部材の前記他端に対して取り付けられ、その外径が、前記環状封止部材の内径よりも大きく、前記底部において連通する流路の内径よりも小さい閉塞部材と、を有し、前記閉塞部材が前記環状封止部材と当接し、且つ、前記バネ部材が圧縮方向の荷重を受けた状態で、前記バネ部材および前記閉塞部材が前記底部において連通する流路内に設けられる。
【０００７】
また、本発明の一形態に係る細胞捕捉装置は、上記の細胞捕捉デバイスと、前記被検液を収納する被検液収納容器と、前記被検液収納容器と前記細胞捕捉デバイスの前記導入流路とを接続する外部流路であって、前記導入流路の前記流路接続部に対して取り付けられる前記デバイス接続部を有する被検液流路と、前記細胞捕捉デバイスにおいて捕捉された細胞を処理するための前記処理液を収納する処理液収納容器と、前記処理液収納容器と前記細胞捕捉デバイスの前記導入流路とを接続する外部流路であって、前記導入流路の前記流路接続部に対して接続可能なデバイス接続部を有する処理液流路と、前記細胞捕捉デバイスの前記排出流路に接続される外部流路であって、前記排出流路の前記流路接続部に対して接続可能なデバイス接続部を有する系外排出用流路と、前記細胞捕捉デバイスに対して供給する液を前記被検液及び前記処理液から選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果に基づいて、前記被検液収納容器からの被検液又は前記処理液収納容器からの処理液を前記細胞捕捉デバイスに供給する送液手段と、を有する。
【０００８】
上記の細胞捕捉デバイス及び細胞捕捉装置によれば、流路接続部に収容された環状封止部材、流路内に設けられた自由端を有するバネ部材、および、バネ部材の自由端側に取り付けられた閉塞部材により開閉弁機構が構成される。また、閉塞部材が環状封止部材と当接し、且つ、バネ部材が圧縮方向の荷重を受けた状態で、バネ部材および閉塞部材が、底部において連通する流路内に設けられる。したがって、流路接続部に対するデバイス接続部の取り付け／取り外しを繰り返したとしても、バネ部材の伸び縮みが繰り返されることになり、気密性が好適に保たれる。このように、細胞捕捉デバイス及び細胞捕捉装置によれば、外部流路の接続及び取り外しが好適に行われると共に、これらを繰り返した場合でも、内部への気泡の混入を抑制することが保たれる。
【０００９】
ここで、前記バネ部材は、前記流路内の壁面に対して固定される態様とすることができる。
【００１０】
バネ部材が流路内の壁面に対して固定される態様とすることで、バネ部材の取り付けに関するデバイスの形状変更等を不要とすることができる。
【００１１】
また、前記バネ部材は、前記流路内に設けられた突起に対して固定される態様とすることができる。
【００１２】
バネ部材が流路内に設けられた突起に対して固定される態様とすることで、バネ部材の取り付け位置を柔軟に変更することができる。
【００１３】
また、上記の細胞捕捉装置では、前記流路接続部に対する前記デバイス接続部の取り付けおよび取り外しを制御する制御手段をさらに有する態様とすることができる。
【００１４】
上記のように、路接続部に対するデバイス接続部の取り付けおよび取り外しを制御する制御手段を有する構成とすることで、細胞捕捉デバイスに対するデバイス接続部の取り付けおよび取り外しを細胞捕捉装置の操作者が行うことを防ぐことができ、作業の効率化等が図られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外部流路の接続及び取り外しが好適に行われると共に、これらを繰り返した場合でも、内部への気泡の混入を抑制することが可能な細胞捕捉デバイス及び細胞捕捉装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】細胞捕捉装置の概略構成図である。
【図２】細胞捕捉デバイスの斜視図である。
【図３】細胞捕捉デバイスの分解斜視図である。
【図４】細胞捕捉デバイスの分解斜視図である。
【図５】細胞捕捉デバイスの支持部材の斜視図である。
【図６】図２のVI−VI線に沿った断面の矢視図である。
【図７】細胞捕捉デバイスを模式的に示したものであり、図２のVII−VII線に沿った断面を示す図である。
【図８】細胞捕捉デバイスを模式的に示したものであり、図７のVIII−VIII線に沿った断面を示す図である。
【図９】細胞捕捉デバイスを模式的に示したものであり、図７のIX−IX線に沿った断面を示す図である。
【図１０】デバイス接続部を細胞捕捉デバイスに取り付けた際の動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は本実施形態に係る細胞捕捉装置の構成を説明する図である。細胞捕捉装置は、被検液となる細胞分散液をフィルタによってろ過することで、被検液中に含まれる細胞を捕捉する装置である。また、フィルタにより捕捉された細胞について、染色液等の処理液を用いることで、細胞の特定及び細胞の個体数のカウント等が行われる。被検液となる細胞分散液としては、例えば血液が挙げられるが、捕捉対象となる希少細胞が分散している液であれば血液に限定されない。細胞捕捉装置は、例えば、希少細胞の一種である循環癌細胞（ＣＴＣ）を含む血液中から、血液中に含まれる赤血球、血小板及び白血球（以下、これらを総称して「血球成分」とする）を通過させる一方で、ＣＴＣを捕捉する目的に好適に用いられる。なお、希少細胞としては、上記のＣＴＣのほか、循環血管内皮細胞（Circulating  Endothelial  Cell：ＣＥＣ）等が挙げられる。細胞捕捉装置は、捕捉対象の希少細胞を、フィルタを用いて他の細胞等の被検液に含まれる他の成分から分離することが可能である（例えば、希少細胞が他の成分よりも大きい、希少細胞が他の成分よりも変形能が低くフィルタを通過できない、等）場合に好適に用いられる。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る細胞捕捉装置１００は、細胞を捕捉するためのフィルタが内部に設けられた細胞捕捉デバイス１、細胞捕捉デバイス１に対して処理液（試薬）を供給するためのチューブからなる流路３（処理液流路）、細胞捕捉デバイス１に対して被検液を供給するためのチューブからなる流路４（被検液流路）が設けられている。チューブの種類は特に限定されず、例えば、軟質チューブ等の可撓性を有するチューブを用いることができる。また、複数種類のチューブを組み合わせて使用してもよい。図１では、細胞捕捉デバイス１と流路３及び細胞捕捉デバイス１と流路４はそれぞれ離間されているが、細胞捕捉装置１００を用いて細胞を捕捉して観察を行うための処理を行う場合にはこれらは接続される。この点については、後述の流路９についても同様である。
【００２０】
流路３の上流側には、互いに異なる処理液（試薬）が入れられている複数の処理液収納容器５が設けられる。処理液収納容器５に投入される処理液としては、細胞を染色するための染色液、フィルタに捕捉された細胞等を洗浄するための洗浄液、細胞を腐敗等から保護するための固定液、染色液が細胞内部に浸透できるようにするための透過液等が挙げられるが、これらに限定されない。図１に示す複数の処理液収納容器５は、カバー部材５Ａによって封止されているが、この構成は特に限定されない。
【００２１】
複数の処理液収納容器５に対してはそれぞれチューブ６が挿入されて個別の流路（処理液流路）を形成している。そして、これらの流路が選択バルブ８に対して接続されており、選択バルブ８を回転させることにより流路３に対して接続する処理液が選択され、選択された処理液が収容された処理液収納容器５に対して挿入されたチューブ６と流路３とが接続される。なお、処理液収納容器の選択に用いられる機構は選択バルブ８に限定されず、他の構成を用いることもできる。
【００２２】
使用時に細胞捕捉デバイス１に対して接続される流路４には、内部に被検液として細胞を含んだ血液が納められた被検液収納容器１０が接続されている。細胞捕捉デバイス１に対しては、処理液及び被検液を同時に供給するのではなく、いずれか一方を供給する構成となっている。処理液及び被検液のいずれの液を供給するかの制御は流路３、４のそれぞれに対して取り付けられたバルブ１２、１３によって切り替える。例えば、被検液を細胞捕捉デバイス１に対して供給する場合は、バルブ１２を閉とし、バルブ１３を開とする。バルブ１２、１３としては、チューブを加圧変形させてその流れを遮断するピンチバルブを用いることができる。バルブの種類は特に限定されないが、バルブとしてピンチバルブを使用する場合には、チューブとして軟質チューブが用いられる。チューブの種類に応じて、バルブおよび後述のポンプの種類は適宜変更される。バルブまたはポンプが設けられている領域のみチューブの材質を変更してもよい。
【００２３】
なお、図１以降の図面では、説明のためにＸＹＺ軸を示している。このうち、ＸＹ軸により示されるＸＹ平面が、いわゆる水平面に相当し、Ｚ軸が鉛直線を示す。また、本実施形態に係る細胞捕捉装置１００全体としての配置の方向を示す目的ではなく、細胞捕捉デバイス１の構成を説明するために示している。すなわち、細胞捕捉装置１００を構成する処理液収納容器５及び被検液収納容器１０は、それぞれ液が収納される容器であり、底面がＺ軸に対して交差する方向に配置されて、底面に対してＺ軸に沿って上方に容器の開口が設けられている。ただし、この配置等については適宜変更することができる。
【００２４】
細胞捕捉デバイス１に対して処理液及び被検液のうちのいずれかの液を供給する場合、細胞捕捉デバイス１の上流側の流路３、４を細胞捕捉デバイス１に対して接続すると共に、細胞捕捉デバイス１の下流側のチューブからなる流路９（外部流路たる系外排出用流路）を細胞捕捉デバイス１に対して接続する。そして、流路９上に設けられたポンプ１４（供給手段）の駆動によって目的の液を吸引することで液の供給が行われる。
【００２５】
ポンプ１４は回転数の変化により流路中の液の流速を変えることが可能な構造となっている。ポンプ１４としては、例えばチューブに対する加圧による蠕動点を順次移動させる蠕動ポンプ（ペリスタルティックポンプ）を用いることができるが、ポンプの種類は適宜変更することができる。ポンプ１４の駆動により、処理液、被検液等の液は流路３又は流路４の内部を細胞捕捉デバイス１に向かう方向に流れ、細胞捕捉デバイス１に供給される。そして、細胞捕捉デバイス１を通過した液は、流路９を経て廃液容器１６に流れ込む構造となっている。これらの構造により、被検液中の細胞が細胞捕捉デバイス１内の流路上に設けられたフィルタによって捕捉されると共に、処理液等によって所望の処理が行われる。
【００２６】
流路３、４、９の細胞捕捉デバイス１側の端部には、それぞれ注射針のように中空であり且つ先端部分が針状に加工されたデバイス接続部３１、４１、９１を備える。デバイス接続部３１、４１、９１が細胞捕捉デバイス１に対して挿入されることで、流路３、４、９と細胞捕捉デバイス１とが接続される。デバイス接続部３１、４１、９１は、支持具等によって、互いの配置の変更ができないように固定されていてもよい。デバイス接続部３１、４１、９１を支持した状態で細胞捕捉デバイス１を移動させて、細胞捕捉デバイス１の取付け及び取り外しを行うことで、デバイス接続部３１、４１、９１を個別に移動させる場合と比較して、作業効率の向上が図られる。ただし、デバイス接続部３１、４１、９１を個別に移動させる構成としてもよい。なお、デバイス接続部３１、４１、９１の細胞捕捉デバイス１に対する接続／取り外しを自動で実施する制御手段１５（図１参照）を設ける構成としてもよい。そのような構成とすることで、細胞捕捉デバイス１に対するデバイス接続部３１、４１、９１の接続／取り外しを細胞捕捉装置１００の操作者が行うことを防ぐことができ、作業の効率化等が図られる。
【００２７】
なお、詳細は後述するが、細胞捕捉デバイス１では、流路３（処理液流路）は、細胞捕捉デバイス内のフィルタに直接接続されるのではなく、細胞捕捉デバイス１内の前処理部を通過した後、一度細胞捕捉デバイス１の外部に接続されるチューブからなる接続流路７を経て再度細胞捕捉デバイス１内に導入される。接続流路７の両端部には、デバイス接続部７１、７２が設けられる。デバイス接続部７１、７２が細胞捕捉デバイス１に対して挿入されることで、接続流路７と細胞捕捉デバイス１とが接続される。このような構造とすることで、流路３から導入される処理液は、細胞捕捉デバイス１内の前処理部を経てフィルタに供給される。デバイス接続部７１、７２は、デバイス接続部３１、４１、９１と同様に支持具等によって固定されていてもよいし、細胞捕捉デバイス１に対して先に取り付けられる構成であってもよい。
【００２８】
細胞捕捉デバイス１は、例えば、移動装置１７により移動可能に支持される。移動装置１７は、固定台１８と、固定台上に対してＸＹ平面に沿って移動可能な取付台１９と、駆動モータ２０とを含んで構成され、駆動モータ２０の回転により、取付台１９がＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動する。細胞捕捉デバイス１は、取付台１９に対して固定されることで、取付台１９の移動と共に移動可能となる。移動方向は上記に限定されないが、移動装置１７によって細胞捕捉デバイス１が移動することで、流路３、４、９、及び、接続流路７と、細胞捕捉デバイス１との接続／切断が切り換えられる。
【００２９】
上記の各部の制御は、制御部（選択手段、送液手段／図示せず）による制御により行われる。具体的には、選択バルブ８、バルブ１２、１３の駆動、及び、移動装置１７による細胞捕捉デバイス１の移動は、制御部からの指示によって行われる。制御部には、上記の各部についての駆動、停止等の制御を可能とするプログラムを入力するためのプログラム入力機能が備えられていて、これにより入力されたプログラムによって上記したように各機器を順に動作させる駆動機構が付加されている。制御部３０によって液を流すラインが選択され、その選択結果に基づいて、制御部から上記のバルブの開閉及びポンプの駆動に係る指示が各部に対して行われる。
【００３０】
次に、細胞捕捉デバイス１について、図２〜図９を用いて説明する。図２は、細胞捕捉デバイス１の斜視図、図３及び図４は、細胞捕捉デバイス１の分解斜視図、図５は、樹脂支持部材の斜視図、図６は、図２のVI−VI線に沿った断面の矢視図である。また、図７〜図９は、細胞捕捉デバイス１の構成を模式的に示したものである。図７は、図２のVII−VII線に沿った断面を模式的に示したものである。また、図８は、図７のVIII−VIII線に沿った断面を模式的に示したものである。さらに、図９は、図７のIX−IX線に沿った断面を模式的に示したものである。
【００３１】
細胞捕捉デバイス１は、複数の貫通孔６１を有するフィルタ６０（図３、４、７参照）を筐体５０の上部部材５１と下部部材５２とで挟み込んだ構成とされている。フィルタ６０は、上部部材５１及び下部部材５２を組み合わせた際にその内部に形成された空間に配置されている。フィルタ６０は、例えば金属からなり、その厚み方向に貫通孔６１が複数形成されたものである。細胞捕捉デバイス１の筐体５０は、上部部材５１と下部部材５２とにより構成されている。さらに、細胞捕捉デバイス１は、上述の流路３（デバイス接続部３１）、４（デバイス接続部４１）、９（デバイス接続部９１）及び接続流路７（デバイス接続部７１，７２）が接続され得る流路接続部８１、８２、８３、８４、８５、８６のそれぞれに取り付けられるＯリング８１１、８２１、８３１、８４１、８５１、８６１（環状封止部材：図３、４参照）と、開閉弁機構としてのＯリングを支持する支持部材８１２、８２２、８３２、８４２、８５２（図３、４参照）と、を含んで構成される。細胞捕捉デバイス１の大きさは、例えば、平面視（ＸＹ方向）で３０ｍｍ×４０ｍｍ程度であり、厚さ（Ｚ方向）が５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。上記のＯリングは、細胞捕捉デバイス１における流路の開閉弁機構の一部として機能する。開閉弁機構については後述する。
【００３２】
細胞捕捉デバイス１の上部部材５１は、チューブで形成された流路３に接続される流路３Ａ（導入流路：図３、４、７、８参照）と、流路４に接続される流路４Ａ（導入流路：図６〜８参照）と、チューブで形成された接続流路７に接続される流路７Ａ（導入流路：図３、４、７、８参照）と、を有する。また、上部部材５１には、下部部材５２に設けられる凹部と組み合わせることで、筐体５０内に形成される空間領域である前処理部５３を形成する凹部５３１が設けられる。流路３Ａは、凹部５３１に対して連通している（図７、８参照）。また、上部部材５１には、フィルタ６０の上方に形成されて液をフィルタ６０の貫通孔６１に対して誘導するための空間となる導入領域５４が設けられる。流路７Ａ及び流路４Ａは、導入領域５４に対して連通している（図７、８参照）。
【００３３】
細胞捕捉デバイス１の下部部材５２は、チューブで形成された流路９に接続される流路９Ａ（排出流路：図３、４、７、９参照）と、チューブで形成された接続流路７に接続される流路７Ｂ（導入流路：図３、４、７、９参照）と、を有する。また、下部部材５２には、上部部材５１に設けられる凹部５３１と組み合わせることで、筐体５０内に形成される空間領域である前処理部５３を形成する凹部５３２が設けられる。流路７Ｂは、凹部５３２に対して連通している（図７、９参照）。また、下部部材５２には、フィルタ６０の下方に形成されて中央部の深さが周縁部よりも深く形成され、フィルタ６０の貫通孔６１を通過した液を外部に排出するための空間となる排出領域５５が設けられる。流路９Ａは、排出領域５５に対して連通している（図７、９参照）。さらに、排出領域５５には、流路９Ａとは別の流路３Ｂが接続される。流路３Ｂは、細胞捕捉デバイス１に対して被検液を導入して細胞の捕捉に係る処理を行う前に、細胞捕捉デバイス１内を処理液（例えば、洗浄液）で満たす処理（前処理）を行う場合に用いられる。流路３Ｂから処理液を導入して、細胞捕捉デバイス１の排出領域５５側から細胞捕捉デバイス１内を液体で満たすことで、デバイス内に残留する空気を排除することができる。流路３Ｂを利用する際には、流路３に接続されるデバイス接続部３１を流路３Ｂに接続して処理液をデバイス内に導入する。デバイス接続部３１との接続部分の構成は他の流路３Ａ、４Ａ、７Ａ、７Ｂ、９Ａ等と同じである。
【００３４】
なお、本実施形態において細胞捕捉デバイス１における「導入流路」とは、細胞捕捉デバイス１の内部に設けられた流路のうち、フィルタ６０よりも前段の流路３Ａ、４Ａ、７Ａ，７Ｂを指し、「排出流路」とは、細胞捕捉デバイス１の内部に設けられた流路のうち、フィルタよりも後段の流路９Ａを指す。また、「処理液流路」とは、細胞捕捉デバイス１の流路３Ａの上流側に接続される流路３と、導入領域５４に対して接続される流路７Ａの上流側に接続される接続流路７と、を指す。また、「被検液流路」とは、細胞捕捉デバイス１の流路４Ａの上流側にそれぞれ接続される流路４を指す。
【００３５】
上部部材５１と下部部材５２とにより挟み込まれるフィルタ６０に設けられた貫通孔６１は、捕捉目標となる細胞が通過できない程度の大きさとされる。フィルタ６０における貫通孔６１の大きさ、形状、配置等については、捕捉目標となる細胞の数等に基づいても適宜変更することができる。
【００３６】
さらに、上部部材５１には、細胞捕捉デバイス１の流路３Ａのうち凹部５３１側の端部とは逆側の端部、及び、流路７Ａのうち導入領域５４側の端部とは逆側の端部、に対して一体的に形成される流路接続部８１が設けられる。また、上部部材５１には、流路４Ａのうち導入領域５４側の端部とは逆側の端部には、流路接続部８３が設けられる。さらに、下部部材５２には、流路３Ｂのうち排出領域５５側の端部とは逆側の端部、流路７Ｂのうち凹部５３２側の端部とは逆側の端部、及び、流路９Ａのうち排出領域５５側の端部とは逆側の端部、に対して一体的に形成される流路接続部８２が設けられる。
【００３７】
流路接続部８１、８２、８３、８４、８５、８６は、それぞれ、筐体５０（上部部材５１又は下部部材５２）表面に形成される凹部であって、内径（凹部内の幅）が、当該流路接続部に対して連通する流路の径よりも大きくなっている。したがって、上部部材５１に設けられる流路接続部８１の底面（上部部材５１の表面側とは逆側の面）に対して流路３Ａの端部が連通している。同様に、上部部材５１に設けられる流路接続部８２の底面に対して流路７Ａの端部が連通し、上部部材５１に設けられる流路接続部８３の底面に対して流路７Ａの端部が連通している。また、下部部材５２に設けられる流路接続部８４の底面（下部部材５２の表面側とは逆側の面）に対しては、流路７Ｂの端部が連通している。同様に、下部部材５２に設けられる流路接続部８５の底面に対しては、流路３Ｂの端部が連通し、下部部材５２に設けられる流路接続部８６の底面に対しては、流路９Ａの端部が連通している。
【００３８】
なお、本実施形態では、流路接続部８５，８６は一体的に形成されている場合について説明するが、本来は、流路接続部８５，８６は、細胞捕捉デバイス内の流路の端部毎に個別に設けられる。これは、流路を流れる液体のコンタミネーションを防ぐためである。ただし、流路接続部８５、８６のように一体的な凹部として形成されている場合でも、気密性を高める、内部のＯリングの材質・形状・大きさ等を変更することで、液体のコンタミネーションの発生可能性を低くすることができる。
【００３９】
Ｏリング８１１、８２１、８３１、８４１、８５１、８６１を含む流路の開閉弁機構について説明する。開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０は、それぞれ、Ｏリング８１１、８２１、８３１、８４１、８５１、８６１を含んで構成される。
ここでは、まず、Ｏリング８１１を含む開閉弁機構２１０を参照しながら説明するが、開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０の構成は、基本的に開閉弁機構２１０と同様である。
【００４０】
開閉弁機構２１０は、Ｏリング８１１と、流路３Ａ内に設けられたバネ部材８１５と、バネ部材８１５に対して接続されている閉塞部材８１７と、を含んで構成される。
【００４１】
図８等に示すように、Ｏリング８１１は、流路接続部８１内に収容される。Ｏリング８１１は、例えば、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー等から構成される。また、Ｏリング８１１の硬度は、例えば、３０ショアＡ〜５０ショアＡ程度とすることができるが、特に限定されない。Ｏリング８１１の硬度を上記の範囲とすることで、後述の開閉弁機構としての機能を好適に発揮することができる。なお、環状封止部材は、上記のＯリングに限定されず、別の構造の部材としてもよい。
【００４２】
Ｏリング８１１は、概略リング状をしていて、（図３、図４参照）中央に開口８０１を有する。開口８０１は、細胞捕捉デバイスに対して取り付けられる前のデバイス接続部３１に対向する位置に設けられて、開口８０１が流路３Ａの中心軸の軸線方向に沿って設けられる。すなわち、Ｏリング８１１は、流路接続部８１の底面に連通する流路３Ａの周囲を囲むように配置される。Ｏリング８１１の内径は、流路接続部８１の底部における流路３Ａの内径よりも小さくされている。そのため、流路接続部８１側から流路３Ａの中心軸の軸線方向に沿って見たときに、Ｏリング８１１の一部（内周側の一部）が、流路３Ａと重なる。Ｏリング８１１は、流路接続部８１内に収容されて、Ｏリング８１１の外側（筐体５０表面側）に取り付けられる支持部材８１２により、流路接続部８１の底部側に押圧された状態で支持される。
【００４３】
支持部材８１２は、図５（Ａ）に示すように、流路接続部８１の開口を塞ぐような形状をしていて、流路接続部８１内に挿入される凸部８１３を有する。また、支持部材８１２は、流路接続部８１を塞いだ状態で支持部材８１２を上部部材５１に対して固定するための爪部等を有してもよい。さらに、支持部材８１２は、流路３に接続されたデバイス接続部３１（図８参照）の先端を流路３Ａ内に挿入するための貫通孔８１４を有する。
【００４４】
Ｏリング８１１は、支持部材８１２が取り付けられていて、且つ、デバイス接続部が取り付けられていない状態では、流路接続部８１をほぼ満たした状態とされる。
【００４５】
Ｏリング８１１が取り付けられる流路３Ａには、流路３Ａ内で一端が固定されたバネ部材８１５と、バネ部材８１５の固定された側の端部とは逆側の他端に取り付けられた閉塞部材８１７と、を有する。
【００４６】
バネ部材８１５は、所謂圧縮コイルばねであり、流路３Ａの中心軸の軸戦の周囲を巻回するように配置される。したがって、流路３Ａの延在方向に沿って収縮可能とされている。また、バネ部材８１５の流路接続部８１側の端部とは逆側の端部８１５Ａ（流路接続部８１から遠い側の端部）が、流路３Ａの壁面に対して固定されていて、流路接続部８１側の端部８１５Ｂは自由端とされている。また、この流路接続部８１側の端部８１５Ｂには、閉塞部材８１７が取り付けられている。すなわち、バネ部材８１５の弾性変形に伴って、自由端に取り付けられた閉塞部材８１７が移動可能となっている。閉塞部材８１７は、例えば球状とすることができる。閉塞部材８１７の外径は、流路３Ａの内径よりも小さく、且つ、Ｏリング８１１の内径よりも大きくされている。閉塞部材８１７の形状は適宜変更することができるが、Ｏリング８１１と当接した際に、Ｏリング８１１と閉塞部材８１７との間に隙間ができない形状であることが求められる。すなわち、環状封止部材（Ｏリング）の開口の形状と、閉塞部材の形状との組み合わせは適宜変更することができる。
【００４７】
バネ部材８１５は、流路３Ａ内においてやや圧縮された状態とされている。具体的には、図６等に示すように、閉塞部材８１７がＯリング８１１と当接し、且つ、バネ部材８１５が圧縮方向の荷重を受けた状態で、流路３Ａ内で端部８１５Ａが固定されている。そのため、バネ部材８１５の弾性力を受けて、閉塞部材８１７にはＯリング８１１方向への力がかかる。一方、Ｏリング８１１は、支持部材８１２により流路接続部８１内で支持固定される。そのため、Ｏリング８１１と閉塞部材８１７とが密接した状態となり、デバイス接続部が接続されない状態で、流路３Ａの内部からの液漏れを防ぐことができる。
【００４８】
次に、デバイス接続部３１が支持部材８１２の貫通孔８１４に挿入されて、デバイス接続部３１の先端がＯリング８１１を通過した状態について、図１０を参照しながら説明する。デバイス接続部３１が貫通孔８１４に挿入されると、Ｏリング８１１の開口８０１を通過して、バネ部材８１５に接続された閉塞部材８１７に当接する。このとき、デバイス接続部３１の先端を押し続けると、デバイス接続部３１の押圧によりバネ部材８１５が縮む。その結果、閉塞部材８１７が流路３Ａ内に押し込まれる状態となる。Ｏリング８１１と閉塞部材と８１７とが離間し、デバイス接続部３１の先端が流路３Ａ内に導入された状態となる。この結果、デバイス接続部３１を介して流路３と流路３Ａとが接続されることになる。
【００４９】
一方、デバイス接続部３１を細胞捕捉デバイス１から取り外す際には、デバイス接続部３１を引き抜くと、バネ部材８１５に接続された閉塞部材８１７が流路接続部８１側へ移動し、Ｏリング８１１と閉塞部材８１７とが当接した状態となる。閉塞部材８１７は、バネ部材８１５によりＯリング８１１側で押圧された状態で、Ｏリング８１１と当接する。そのため、Ｏリング８１１と閉塞部材８１７とが密接した状態となり、デバイス接続部が接続されない状態で、流路３Ａの内部からの液漏れを防がれた状態に戻る。
【００５０】
なお、図１０では、デバイス接続部７１，４１を細胞捕捉デバイス１に対して取り付けた状態も示している。各部の構造は、開閉弁機構２１０（Ｏリング８１１、バネ部材８１５、および、閉塞部材８１７）と同じ構造である。
【００５１】
流路接続部８２に対して収容されるＯリング８２１、流路接続部８３に対して収容されるＯリング８３１、流路接続部８４に対して収容されるＯリング８４１、流路接続部８５に対して収容されるＯリング８５１、及び、流路接続部８６に対して収容される８６１は、図８及び図９に示すように、Ｏリング８１１と同様に各流路接続部に対して収容される。なお、Ｏリングの位置決めを行うための突起等が流路接続部内に設けられていてもよい。特に、流路接続部８５，８６のように複数の流路接続部８５，８６が一体化した凹部として形成されている場合には、複数のＯリングが凹部内に収容されることになるため、各Ｏリングの位置決めのための構成を設けることができる。
【００５２】
また、流路接続部８２に連通する流路７Ａ内に設けられるバネ部材８２５およびバネ部材８２５に対して取り付けられる閉塞部材８２７、流路接続部８３に連通する流路４Ａ内に設けられるバネ部材８３５およびバネ部材８３５に対して取り付けられる閉塞部材８３７、流路接続部８４に連通する流路７Ｂ内に設けられるバネ部材８４５およびバネ部材８４５に対して取り付けられる閉塞部材８４７、流路接続部８５に連通する流路３Ｂ内に設けられるバネ部材８５５およびバネ部材８５５に対して取り付けられる閉塞部材８５７、流路接続部８６に連通する流路９Ａ内に設けられるバネ部材８６５およびバネ部材８６５に対して取り付けられる閉塞部材８６７は、図６、図８及び図９に示すように、バネ部材８１５および閉塞部材８１７と同様に各流路接続部に連通する流路内に配置される。
【００５３】
バネ部材および閉塞部材として用いられる材料は特に限定されず、細胞捕捉デバイスにおいて使用される液体による変性や劣化が発生しない範囲で適宜選択することができる。
【００５４】
各流路接続部に連通する流路内に配置されるバネ部材の弾性率は、当該流路接続部に対して挿入されるデバイス接続部の先端によってバネ部材が変形可能（圧縮可能）であり、且つ、デバイス接続部が取り付けられていない状態では、Ｏリングと閉塞部材との接触により流路からの液漏れを好適に防ぐことが可能な程度で適宜設定することができる。
【００５５】
また、流路内でバネ部材を固定する位置は適宜変更することができる。例えば、図６に示すように、バネ部材８１５は、一方側の端部８１５Ａは流路３Ａの壁面のうち、流路３Ａの径が変化する部分に固定されている。流路の壁面を利用してバネ部材８１５を固定する場合、バネ部材８１５の取り付けに係る設計変更等が不要となる。これに対して、バネ部材８４５では、一方側の端部８４５Ａを固定するための突起８４６が流路３Ｂ内に設けられていて、突起８４６に対して端部８４５Ａが固定されている。突起８４６を設ける場合、バネ部材および閉塞部材の配置に関して柔軟な設計変更を加えることができる。例えば、突起８４６の位置を変更することで、バネ部材８４５を流路内に収容した際にバネ部材８４５が受ける弾性力を変更することができる。このように、バネ部材を固定する位置および固定する方法は適宜変更することができる。
【００５６】
流路接続部８２、８３、８４、８５、８６に対して取り付けられる支持部材８２２、８３２、８４２、８５２についても、支持部材８１２と同様に、流路接続部内に挿入される凸部及びデバイス接続部を挿入可能な貫通孔を有する（図５参照：図５では、支持部材８２２、８４２、８５２を示している）。なお、支持部材８５２は、一体的に形成された流路接続部８５、８６に対して取り付けられるため、１つの凸部８５３に対して２つの貫通孔８５４Ａ，８５４Ｂが設けられる。
【００５７】
なお、図９では、貫通孔８５４に対してデバイス接続部３１を挿入する状態を示しているが、上述のように前処理においてのみデバイス接続部３１が挿入されるものであり、実際に使用する際（被検液を導入する際）には、デバイス接続部３１は貫通孔８５４から外される。ただし、上述のように前処理においてのみデバイス接続部３１が挿入されることとし、使用する際（被検液を導入する際）には、デバイス接続部３１は貫通孔８５４から外す構成としてもよい。また、貫通孔８５４に対してデバイス接続部３１または他の部材等を挿入した状態で、被検液を導入する構成としてもよい。貫通孔８５４に対してデバイス接続部３１等を導入した状態で被検液を導入する場合、ポンプ等を利用して内部を加圧したり、流路内に抵抗体（邪魔板）を設けたりすることで、デバイス接続部３１を経て外部に液体が流出することを防ぐことができる。
【００５８】
このように、細胞捕捉デバイス１の流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６の内部には、それぞれＯリング８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１が収容されている。また、Ｏリング８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１に対応させて、それぞれ閉塞部材８１７，８２７，８３７，８４７，８５７，８６７が当接するように、流路内に設けられたバネ部材８１５，８２５，８３５，８４５，８５５，８６５が設けられている。そして、外側から支持部材８１２，８２２，８３２，８４２，８５２の貫通孔へ挿入されるデバイス接続部がＯリング８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１の開口を通過し、閉塞部材８１７，８２７，８３７，８４７，８５７，８６７を押し込むと、デバイス接続部と、デバイス接続部が挿入された流路とが連通し、外部の流路と細胞捕捉デバイス１内の流路とが接続されることになる。このように、流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６において、Ｏリング８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１、バネ部材８１５，８２５，８３５，８４５，８５５，８６５、および、閉塞部材８１７，８２７，８３７，８４７，８５７，８６７は、当該流路接続部に対して連通する細胞捕捉デバイス１内の流路の開閉を制御する開閉弁としての機能を有して、それぞれが開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０として機能する。
【００５９】
なお、流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６のそれぞれに収容されるＯリング８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１の大きさ、バネ部材８１５，８２５，８３５，８４５，８５５，８６５の長さ・太さおよび弾性率、および、閉塞部材８１７，８２７，８３７，８４７，８５７，８６７の大きさ、支持部材８１２，８２２，８３２，８４２，８５２の形状（貫通孔の配置・大きさ）等は、流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６の形状及び流路接続部に連通される流路の配置・形状等に応じて適宜変更される。
【００６０】
ここで、本実施形態に係る細胞捕捉装置１００では、細胞捕捉デバイス１に対するデバイス接続部３１，４１，７１，７２，９１等の取り付け及び取り外しが繰り返し行われる。しかしながら、上記の開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０では、細胞捕捉デバイス１に対するデバイス接続部３１，４１，７１，７２，９１等の取り付け及び取り外しが繰り返し行われたとしても、開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０は、安易に劣化することが防がれた構造である。したがって、開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０が繰り返し動作することにより、気密性が保たれなくなり、液漏れ等が発生することが防がれる。上記したとおり、開閉弁機構２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０は、それぞれ繰り返しの動作による劣化等が防がれた構造である。したがって、デバイス接続部の取り付け／取り外しが繰り返し行われる細胞捕捉デバイス１において特に有利である。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、細胞捕捉装置１００の各部の構成は上記に限定されず、例えば、細胞捕捉デバイス１の形状は適宜変更することもできる。
【００６２】
また、細胞捕捉デバイス１として、前処理部５３が含まれる場合について説明したが、前処理部５３を有していなくてもよい。その場合、細胞捕捉デバイス１における流路の構成等も適宜変更される。例えば、上記実施形態では、細胞捕捉デバイス１外に接続流路７が設けられているが、前処理部５３を有しない細胞で捕捉デバイスの場合には、流路３が接続される流路３Ａがフィルタ６０の上方の導入領域５４に対して接続される構成となる。そのため、細胞捕捉デバイスが前処理部を有しない場合、流路７Ａ，７Ｂは不要となる。
【００６３】
また、フィルタが設けられる導入領域及び排出領域の形状についても適宜変更することができる。上記の細胞捕捉デバイス１では、ＸＹ平面に沿って配置されたフィルタ６０の上方（＋Ｚ方向）に導入領域５４が設けられると共に、下方に排出領域５５が設けられているが、フィルタ６０の配置等についても適宜変更することができる。
【００６４】
また、上記細胞捕捉デバイス１では、細胞捕捉デバイス１に対して被検液を導入して細胞の捕捉に係る処理を行う前に、細胞捕捉デバイス１内を処理液（例えば、洗浄液）で満たす処理を行う場合に用いられる流路３Ｂを有していたが、流路３Ｂを有していなくてもよい。このように、細胞捕捉デバイス１に設けられる流路は、被検液及び処理液の取り扱い方法（例えば、細胞捕捉デバイス１への導入方法及び排出方法）等に応じて適宜変更することができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る細胞捕捉装置１００において、細胞捕捉デバイス１に対して接続する処理液の配置、流れる方向等は適宜変更することができる。例えば、細胞捕捉装置１００を用いて細胞捕捉デバイス１のフィルタ６０上で所望の細胞を捕捉し、洗浄液等で洗浄した後に、溶解用の処理液を内部に導入して捕捉した細胞を溶解した後に、溶解後の液体を回収することが考えられる。細胞捕捉装置１００は、上記の用途にも利用可能である。この場合、細胞捕捉デバイス１の各流路に接続されるデバイス接続部と接続されている流路は適宜変更することができる。また、処理液として用いられる液体の種類等も適宜変更される。また、細胞捕捉デバイス１内での液体の移動方向を変更してもよい。
【００６６】
流路接続部８１〜８５についても、細胞捕捉デバイス１内の流路の設計、又は、筐体５０の構造等にあわせて適宜変更することができる。例えば、上記実施形態では、流路接続部８５に対しては複数の流路が接続される場合について説明したが、１つの流路接続部に対して接続（連通）される流路の数は適宜変更することができる。流路接続部では、１つの流路に対応して１つの開閉弁機構が設けられる点は、流路接続部に接続する流路の数が変更されても同じである。ただし、気密性保持や液種の混合等を防ぐことを考慮すると、１つの流路接続部に対しては、１つの流路が接続し、当該流路に対する開閉弁機構が設けられる構成であることが好ましい。
【００６７】
また、細胞捕捉装置１００についても適宜構成を変更することができる。例えば、必要に応じて、上記実施形態で説明した細胞捕捉装置１００の各部に加えて、脱気装置等の装置を追加してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…細胞捕捉デバイス、３，３Ａ，３Ｂ，４，４Ａ，７Ａ，７Ｂ，９，９Ａ…流路、５…処理液収納容器、７…接続流路、１０…被検液収納容器、１５…制御手段、３１，４１，７１，７２，９１…デバイス接続部、５０…筐体、５１…上部部材、５２…下部部材、５３…前処理部、５４…導入領域、５５…排出領域、６０…フィルタ、１７…移動装置、８１，８２，８３，８４，８５，８６…流路接続部、１００…細胞捕捉装置、８１１，８２１，８３１，８３１，８４１，８５１，８６１…Ｏリング、８１２，８２２，８３２，８４２，８５２…支持部材、８１５，８２５，８３５，８３５，８４５，８５５，８６５…バネ部材、８１７，８２７，８３７，８３７，８４７，８５７，８６７…閉塞部材。
【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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