(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、導入された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、上記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、流路接続部に収容され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弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１と、弾性材を支持する支持部材８１２，８２２，８３２，８４２，８５２と、を有し、弾性材は、流路接続部に対して収容された状態での支持部材側の主面のうち、デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置に凹部を有する。【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、
前記流路接続部に収容され、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弾性材と、
前記流路接続部の開口に取り付けられ、前記流路接続部内に収容された前記弾性材を支持する支持部材と、
を有し、
前記弾性材は、前記流路接続部に対して収容された状態での前記支持部材側の主面のうち、前記デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置に凹部を有する、細胞捕捉デバイス。
【請求項２】
前記弾性材は、前記流路接続部に対して収容された状態での前記底部側の主面のうち、前記デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置に凹部を有する、請求項１に記載の細胞捕捉デバイス。
【請求項３】
前記弾性材は、外周面が前記流路接続部に対応した形状である、請求項１または２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弾性材の弾性等を制御することも考えられるが、その場合、弾性材の変形によって、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、前記流路接続部に収容され、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弾性材と、前記流路接続部の開口に取り付けられ、前記流路接続部内に収容された前記弾性材を支持する支持部材と、を有し、前記弾性材は、前記流路接続部に対して収容された状態での前記支持部材側の主面のうち、前記デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置に凹部を有する。
【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る弾性材について、デバイス接続部の取り付け位置に対応する位置に凹部が設けられるため、デバイス接続部を細胞捕捉デバイスに取り付ける際に、デバイス接続部の先端と弾性材とが接する長さを短くすることができる。そのため、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、デバイス接続部の先端により弾性材が劣化・破損することを防ぐことができるため、弾性材による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、前記弾性材は、前記流路接続部に対して収容された状態での前記底部側の主面のうち、前記デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置に凹部を有する態様とすることができる。
【００１０】
上記のように、流路接続部に対して収容された状態での前記底部側の主面のうち、デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置にも凹部を有している場合、デバイス接続部を細胞捕捉デバイスに取り付ける際に、デバイス接続部の先端と弾性材とが接する長さを短くすることができるため、弾性材の劣化や破損をより防ぐことができる。
【００１１】
前記弾性材は、前記デバイス接続部の先端の移動経路を示す接続線に沿った断面において、外周面が流路接続部に対応した形状である態様とすることができる。
【００１２】
上記のように、弾性材の外周面が流路接続部に対応した形状である場合、流路接続部と弾性材の外周面との接触面積が高められるため、流路接続部と弾性材の接続面における液漏れ等を好適に防ぐことができる。
【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】弾性材の他の例を示した図である。
【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：外部流路）、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：外部流路）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（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弾性材８１１、８２１、８３１、８４１、８５１、８６１（図３、４参照）と、弾性材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。
【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、６、７、８参照）と、流路４に接続される流路４Ａ（導入流路：図７、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、６、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、内部の弾性材の材質・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】
弾性材８１１、８２１、８３１、８４１、８５１、８６１について説明する。ここでは、まず、弾性材８１１を参照しながら説明するが、弾性材８２１、８３１、８４１、８５１、８６１の形状及び配置は基本的に弾性材８１１と同様である。図８等に示すように、弾性材８１１は、流路接続部８１内に収容される。弾性材８１１は、例えば、シリコーンゴム、または、熱可塑性エラストマーなどから構成される。また、弾性材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。弾性材８１１の硬度を上記の範囲とすることで、弾性材８１１の後述の開閉弁としての機能を好適に発揮することができる。
【００４０】
弾性材８１１は、概略リング状をしている（図３、図４参照）が、中央部分は開口しておらず、ふさがった状態となっている。この結果、弾性材８１１は、略円盤状の本体部における両主面の中央に、中心部分が凹んだ凹部８０１が設けられた形状となっている。特に、支持部材８１２が設けられる側の主面に設けられる凹部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に対向する配置となる。両主面に形成された凹部８０１を通る接続線Ｃ１（図８参照）は、流路３Ａの中心軸の軸線方向と重なり、同じ方向に延びる。この接続線Ｃ１は、デバイス接続部の先端の移動位置に対応する線である。また、弾性材８１１の接続線Ｃ１を含む断面では、接続線Ｃ１を介して円形状の本体部が２つ連続した形状となっている（図８参照）。弾性材８１１は、流路接続部８１内に収容されて、弾性材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。
【００４１】
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。
【００４２】
弾性材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。なお、「流路接続部８１をほぼ満たした状態」とは、弾性材８１１の外面の一部が流路接続部８１の底面とは異なる内面と接している状態であり、流路接続部８１内での弾性材８１１の移動がほぼ不可能である状態をいう。このように弾性材８１１が流路接続部８１をほぼ満たした状態で支持部材８１２により支持されるため、流路接続部８１を介して内部の流路３Ａから液漏れすることが防がれる。また、デバイス接続部が取り付けられると、デバイス接続部の体積によって流路接続部８１内の体積（デバイス接続部を除く）が小さくなるため、弾性材８１１は圧縮された状態となる。そのため、デバイス接続部が取り付けられた状態でも、デバイス接続部の周囲等を伝って内部からの液漏れを防ぐことができる。
【００４３】
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の先端が弾性材８１１を貫通すると、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。弾性材８１１をデバイス接続部３１が貫通する際には、弾性材８１１の両主面の中央部に形成された凹部８０１を通り、流路３Ａの延在方向に沿って延びる接続線Ｃ１（図８参照）に沿ってデバイス接続部３１の先端が挿入される。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。
【００４４】
流路接続部８２に対して収容される弾性材８２１、流路接続部８３に対して収容される弾性材８３１、流路接続部８４に対して収容される弾性材８４１、流路接続部８５に対して収容される弾性材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、弾性材８１１と同様に各流路接続部に対して収容される。また、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（ａ）および図５（ｂ）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８５４，８５５が設けられる。
【００４５】
弾性材８２１、８３１、８４１、８５１、８６１は、それぞれ略円盤状の本体部における両主面の中央に、中心部分が凹む凹部８０１が設けられた形状となっていて、中心線が流路７Ａ、４Ａ、７Ｂ、３Ｂ、９Ａのそれぞれの中心軸の軸線方向に対応する位置に配置されている。弾性材８５１、８６１については、一体的に形成された流路接続部８５、８６内で隣り合った状態で収容されるが、そのほかの弾性材はそれぞれの流路接続部内に個別に収容される。それぞれの弾性材が流路接続部内に収容された状態で支持部材８２２、８３２、８４２、８５２により支持される。
【００４６】
この状態で、デバイス接続部が支持部材に設けられ貫通孔に挿入されて、デバイス接続部の先端が弾性材の中心線に沿って弾性材を貫通すると、デバイス接続部の先端が内側の流路内に導入された状態となり、デバイス接続部と流路とが接続された状態となる。
【００４７】
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。
【００４８】
なお、デバイス接続部を取り付けた際には、取り付けられたデバイス接続部の体積に応じて弾性材は圧縮されることになる。支持部材により支持された状態で、デバイス接続部の取り付けられると、弾性材はデバイス接続部と密着した状態で圧縮される。そのため、弾性材により、デバイス接続部が取り付けられた状態での液漏れを安定して防ぐことができる。また、デバイス接続部を取り外した際には、デバイス接続部による弾性材の圧縮はなくなるが、支持部材により支持される状態が維持されるため、デバイス接続部が取り外された状態でも液漏れを安定して防ぐことができる。
【００４９】
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、それぞれ弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１が収容されている。これらの弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１は、支持部材８１２，８２２，８３２，８４２，８５２により押圧されて流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６内に固定される。また、外側から支持部材８１２，８２２，８３２の貫通孔へ挿入されるデバイス接続部が弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１を貫通すると、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、弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１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いる。
【００５０】
なお、流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６のそれぞれに収容される弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１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。
【００５１】
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と、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。そのため、流路接続部８１，８２，８３，８４，８５，８６内に収容される弾性材８１１，８２１，８３１，８４１，８５１，８６１は、それぞれデバイス接続部の取り付け及び取り外しに伴う負荷を受けることになる。
【００５２】
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（弾性材へデバイス接続部を刺すこと／抜くこと）を繰り返すと、弾性材は劣化し、デバイス内の気密性が低下するという問題がある。また、デバイス接続部の取り付け／取り外しを繰り返すということは、デバイス接続部の針状の先端部分が、弾性材の同じ位置（支持部材の貫通孔内で露出する領域）に何度も刺されることになり、弾性材に何度も亀裂が発生することになる。そのため、デバイス接続部が繰り返し刺される領域及びその周辺は、繰り返し変形することとなり徐々にデバイス接続部を取り外した後の当該領域が塞がれづらくなる。したがって、弾性材による気密性が保たれなくなり、液漏れ等が発生する可能性がある。
【００５３】
また、デバイス接続部を弾性材に対して挿入することで、特にデバイス接続部が弾性材の内部を移動する際に弾性材がデバイス接続部の先端と共に流路側へ移動して変形してしまう場合がある。この場合、デバイス接続部が弾性材を貫通することで、元の形状へ復帰すればよいが、復帰が困難となり、弾性材が破損する可能性ことも考えられる。このように、流路接続部に対するデバイス接続部の取り付け／取り外しを繰り返すことで、弾性材がデバイス接続部の主に先端の影響を受けて劣化・破損する可能性がある。
【００５４】
これに対して、本実施形態に係る細胞捕捉デバイスでは、弾性材（例えば、弾性材８１１）のデバイス接続部に対向する側の主面の中央部分、より具体的には、デバイス接続部の先端の移動経路に対応する位置に凹部８０１を有する。そして、デバイス接続部は、弾性材の凹部８０１に対して挿入されることで、細胞捕捉デバイスに対して接続される。このように、流路接続部に収容される弾性材について、デバイス接続部の取り付け位置に対応する位置に凹部８０１を設けることで、デバイス接続部を細胞捕捉デバイスに取り付ける際に、デバイス接続部の先端と弾性材とが接する長さを短くすることができる。そのため、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（弾性材へデバイス接続部を刺すこと／抜くこと）を繰り返したとしても、デバイス接続部の先端により弾性材が劣化・破損することを防ぐことができる。一方で、上記の弾性材では、中央部分に設けられた凹部８０１以外の領域では、弾性材の厚さを十分に確保できるため、気密性を保つための十分な厚さを確保することができる。したがって、上記の細胞捕捉デバイスでは、弾性材による気密性が好適に保たれる。
【００５５】
また、上記で説明した弾性材（例えば、弾性材８１１）のように、中央部分に凹部８０１が設けられていることで、デバイス接続部が弾性材に触れた際に、この凹部８０１がデバイス接続部の先端をガイドすることになり、接続線Ｃ１に沿って弾性材に対して適切にデバイス接続部の先端を挿入させることができる。そのため、デバイス接続部と細胞捕捉デバイス１の接続も適切に行われる。
【００５６】
また、上記で説明した弾性材（例えば、弾性材８１１）は、デバイス接続部に対向する側の主面とは逆側の主面の中央部分に凹部８０１を有する。すなわち、凹部８０１がデバイス接続部の先端が通過する両方の主面の中央部分に設けられる。このような構造とすることで、デバイス接続部の先端と弾性材とが接する長さをさらに短くすることができるため、デバイス接続部の先端による弾性材の劣化・破損をさらに抑制することができる。
【００５７】
なお、弾性材に対して設けられる凹部８０１は、流路に対して挿入されるデバイス接続部の先端が通過する位置に対応して設けられる。そのため、弾性材においては、凹部８０１は、各主面の中央付近に設けられる。接続線Ｃ１は、デバイス接続部の先端の移動線に対応する。したがって、一方の主面のみに凹部８０１が設けられる（デバイス接続部と対向する側の面のみに凹部８０１が設けられる）場合であっても、流路３Ａの延在方向に沿って延びる接続線Ｃ１に対応する位置に凹部８０１が設けられていればよい。凹部８０１が設けられる位置が片面／両面のどちらの場合でも、凹部８０１を通る接続線Ｃ１に沿ってデバイス接続部の先端が移動する構成であれば、上記効果は得られる。したがって、凹部８０１が設けられる「中央部分」とは、接続線Ｃ１が通る領域であればよく、弾性材の中心を含んでいなくてもよい。
【００５８】
図１０を参照しながら、弾性材の変形例を説明する。図１０（ａ），（ｂ）では、弾性材の変形例を示している。図１０（ａ）に示す弾性材８０２は、例えば、弾性材８１１と比較して、断面形状のうち、凹部８０１を通る接続線Ｃ１を挟んで一方側の断面の形状がＤ形状となっている。弾性材８１１では、凹部８０１を通る接続線Ｃ１を挟んで一方側の断面の形状は円形状（の一部が欠けた形状）であった。そのため、弾性材８１１は、流路接続部８１の壁面（側壁面）との接触面積が少なかった（図８参照）。一方、弾性材８０２は、一方側の断面形状をＤ形とし、接続線Ｃ１に沿った断面において、弾性材８０２の外周面が曲線ではなく直線状となっている。すなわち、弾性材８０２の外周面は、流路接続部８１に対応した形状とされている。したがって、流路接続部８１の側壁面と弾性材８０２との接触面積が高められているため、流路接続部８１と弾性材８０２との接続面における液漏れ等を好適に防ぐことができる。
【００５９】
図１０（ｂ）に示す弾性材８０４は、図１０（ａ）に示す弾性材８０２と比較して、断面形状のうち、凹部８０１を通る接続線Ｃ１を挟んで一方側の断面の形状が扇形状となっている。すなわち、弾性材８０４においては、流路３Ａ側の主面に凹部８０１が設けられず平坦面となっている。弾性材８０４では、弾性材８０２と同様に、接続線Ｃ１に沿った断面において、弾性材８００の外周面が曲線ではなく直線状となっている。したがって、流路接続部８１の側壁面と弾性材８０４との接触面積が高められているため、流路接続部８１と弾性材８０４との接続面における液漏れ等を好適に防ぐことができる。なお、一方側の主面には凹部８０１が設けられていないため、デバイス接続部の先端と弾性材とが接する長さが弾性材８０２と比べて長くなる。
【００６０】
なお、弾性材８０２、８０４のように、流路接続部に対して当接する外周面を設ける場合、弾性材８０２、８０４の外径は、流路接続部に対応させて適切に選択する必要がある。すなわち、弾性材の外径を流路接続部よりも外径が小さくすると、上記の気密性の向上効果が十分に得られない可能性がある。
【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。流路接続部には、１つの流路に対応して、１つの弾性材が収容され、支持部材により弾性材が支持される点は、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つの弾性材が収容さ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、８０２，８０４，８１１，８２１，８３１，８３１，８４１，８５１，８６１…弾性材、８１２，８２２，８３２，８４２，８５２…支持部材。
【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】
2019213491.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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