(57)【要約】  毛細管力を用いて血液から血漿を分離して、望まない方向への血液漏れを防止することのできる血球分離チップを提供する。一つ以上のエッジが非接触になるようにメンブレインを固定し、前記メンブレインによって血液から分離された血漿成分が一方向に進行するようにする経路を提供するためのチャンネルの一部が形成された上部基板と；前記上部基板と貼り合わせて前記チャンネルを形成される前記チャンネルの他の一部が形成され、前記メンブレインの下面の一側に対応する位置に前記血漿が毛細管力により前記チャンネルに沿って進行するようにする下部基板と、を含む血球分離チップによれば、メンブレインの各エッジが、上部基板と下部基板とが貼り合わされた構造物に最大限非接触になるようにして、ローディングされた血液が望まない方向へ漏れることを防止することができる。
2013521773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのエッジ(edge)が非接触になるようにメンブレインを固定し、前記メンブレインによって血液から分離された血漿成分が一方向に進行するようにする経路を提供するためのチャンネルの一部が形成された上部基板と；
前記上部基板と貼り合わせて前記チャンネルを形成する前記チャンネルの他の一部が形成され、前記メンブレインの下面の一側に対応する位置に前記血漿成分が毛細管力により前記チャンネルに沿って進行するようにする下部基板と、
を含む血球分離チップ。
【請求項２】
前記上部基板には、
前記メンブレインを介して分離された血漿成分が進行する反応チャンネル部と；
一端が前記反応チャンネル部に連結され、前記反応チャンネル部を通った血漿成分が満たされるウォッシング部と；
前記メンブレインの上面の一部を外部に露出させ、前記血液が前記メンブレインの上面に注入されるようにする血液注入口内で前記メンブレインを定位置に固定させるフィルタ固定ガイドと；
前記血液注入口内に前記反応チャンネル部に向かう前記メンブレインの一方向のエッジを上側に折り上げるフィルタ折りバーが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の血球分離チップ。
【請求項３】
前記上部基板には、前記ウォッシング部の他端に連結され、前記血漿成分の進行を導くウォッシング部孔がさらに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の血球分離チップ。
【請求項４】
前記下部基板には、
前記血液注入口の位置に対応して前記血漿成分の進行方向に幅が狭くなるように配列された複数の第１の微細チャンネルが突出形成されており、前記メンブレインの下面の一側に接触する第１の微細チャンネル部と；
前記ウォッシング部の位置に対応して複数の第２の微細チャンネルが突出形成されている第２の微細チャンネル部と、が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の血球分離チップ。
【請求項５】
前記複数の第１の微細チャンネルは、前記血漿成分が前記反応チャンネル部に流れ込まれるのに有利であるように、前記血漿成分の進行方向に幅が狭くなることを特徴とする請求項４に記載の血球分離チップ。
【請求項６】
前記複数の第２の微細チャンネルは、前記血漿の進行方向に幅が広くなるように配列されたことを特徴とする請求項４に記載の血球分離チップ。
【請求項７】
前記第１の微細チャンネル部の周りに一つ以上のフィルタガイド孔が形成され、
前記メンブレインの他方向のエッジの一つ以上が、前記下部基板との接触が最小限になるように、前記フィルタガイド孔の上部に置かれることを特徴とする請求項４に記載の血球分離チップ。
【請求項８】
前記上部基板に前記血液注入口、前記反応チャンネル部及び前記ウォッシング部を取り囲み、下面が前記下部基板と当接して貼り合わされる接合壁が、前記上部基板に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の血球分離チップ。
【請求項９】
前記反応チャンネル部のチャンネル面と前記接合壁の下面とは、段差を設け、前記上部基板と前記下部基板との接合時にチャンネル壁を形成することを特徴とする請求項８に記載の血球分離チップ。
【請求項１０】
前記フィルタ固定ガイドと前記接合壁の下面とは、段差を設け、前記メンブレインから失われた血液が、前記接合壁を介して進行することを防止することを特徴とする請求項８に記載の血球分離チップ。
【請求項１１】
前記フィルタ折りバーと前記接合壁の下面とは、段差を設け、前記フィルタ折りバーと前記メンブレインの上面とが当接する空間に失われた血液が、前記接合壁の方向に進行することを防止することを特徴とする請求項８に記載の血球分離チップ。
【請求項１２】
前記第１の微細チャンネル部の幅が狭くなる一端に連結され、前記メンブレインを介して分離された血漿成分を前記反応チャンネル部に導く誘導チャンネル部が、前記下部基板に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の血球分離チップ。
【請求項１３】
前記誘導チャンネル部は、前記誘導チャンネルの上面と前記上部基板の下面とが段差がなく、前記反応チャンネル部に連結される区間での流体のボリュームが少なくなるようにすることを特徴とする請求項１２に記載の血球分離チップ。
【請求項１４】
上下方向に形成された血液注入チャンネル内に血液を収集し、前記血液を血漿成分と血球成分とに分離する血液収集構造物と；
前記血液収集構造物が締結され、前記血漿成分が毛細管力によって一方向に進行するようにする経路を提供するためのチャンネルが形成される基板構造物と、
を含む血球分離チップ。
【請求項１５】
前記血液収集構造物は、
前記血液を前記血漿成分と前記血球成分とに分離するメンブレインと；
アーチ状の支持台と、前記支持台の中心部分に毛細管力によって前記血液が吸い込まれる血液注入チャンネルとが内部に形成されている血液注入チャンネル部と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の血球分離チップ。
【請求項１６】
前記支持台の両末端には、前記メンブレインが挿入されるフィルタ挿入溝及び前記基板構造物との締結のための基板締結部が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の血球分離チップ。
【請求項１７】
前記基板構造物は、
前記メンブレインを介して分離された血漿成分が進行する反応チャンネル部と、一端が前記反応チャンネル部に連結され、前記反応チャンネル部を通った血漿成分が満たされるウォッシング部と、が形成されている上部基板と；
前記血漿成分の進行方向に沿って幅が狭くなる形状に複数の第１の微細チャンネルが突出形成されており、前記メンブレインの下面の一側に接触する第１の微細チャンネル部と、前記ウォッシング部の位置に対応して複数の第２の微細チャンネルが突出形成されている第２の微細チャンネル部と、前記第１の微細チャンネル部の両側にサンプラー締結部が形成されている下部基板と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載の血球分離チップ。
【請求項１８】
前記上部基板は、前記ウォッシング部の他端に連結され、前記血漿成分の進行を導くウォッシング部孔がさらに形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の血球分離チップ。
【請求項１９】
前記血液注入チャンネル部の下部に前記血液注入チャンネルを中心にして両側に逆Ｙ字形状で前記フィルタ挿入溝に挿入された前記メンブレインに対して下方向に押圧力を加えて、前記メンブレインが、前記第１の微細チャンネル部に密着するようにするフィルタ押圧片が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の血球分離チップ。
【請求項２０】
前記フィルタ押圧片は、前記第１の微細チャンネル部の両側の外郭領域に対応する前記メンブレインの上面の位置に前記押圧力が加わるように、前記血漿成分の進行方向に垂直に配置されたことを特徴とする請求項１９に記載の血球分離チップ。
【請求項２１】
前記フィルタ押圧片は、前記第１の微細チャンネル部の前端及び後端に対応する前記メンブレインの上面の位置に前記押圧力が加わるように、前記血漿成分の進行方向に平行に配置されたことを特徴とする請求項１９に記載の血球分離チップ。
【請求項２２】
前記サンプラー締結部は、所定の厚さと高さを持つ係合突起片で形成され、前記基板締結部は、前記係合突起片に相応する厚さと深さを持つ係合溝で形成されており、前記基板構造物と前記血液収集構造物とは、嵌め合わせることを特徴とする請求項１７に記載の血球分離チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血球分離チップに関し、より詳細には、毛細管力を用いて血液から血漿を分離して、望まない方向への血液漏れを防止することのできる血球分離チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、バイオ産業で現場診療機器(Point  of  Care、POC)及びラップ・オン・ア・チップ(Lab-on-a-chip、LOC：チップ上の実験室という意味であり、小さなチップ内で一度に様々な疾患を診断できる技術)に関する研究と製品化が多く行われている。このような現場診療機器やラップ・オン・ア・チップを用いて、血液などの生体試料に対する生化学的検査が広く施されている。
【０００３】
血液(全血)は、赤血球、白血球、血小板などの血球成分と、水、タンパク質、脂肪、糖質、その他の無機質イオンなどの血漿成分で構成される。血液には、有形成分である血球成分が分析結果に影響を与える有効成分として作用するため、正確な結果を得るためには、血球成分による効果が排除され得るように、血漿成分のみを使用して検査を行う必要がある。
【０００４】
このために、従来は、血液から血漿と血球を分離するために、大きな遠心分離機が用いられていた。これによれば、血液の確実な分離は可能であるが、様々な面倒な過程を経なければならなく、多くの時間がかかり、専門知識及び熟練度を必要として、一般人を対象とした製品に適用するには多くの不都合がある。
【０００５】
また、採血を実施し、遠心分離器を用いて、血漿と血球を分離した後、分析を行わなければならないので、多量の血液を必要とし、遠心分離器を駆動させるための動力を必要とするという問題点もある。
【０００６】
前述した背景技術は、発明者が、本発明の導出のために保有していたか、本発明の導出過程で習得した技術情報であって、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術とはいえない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、メンブレイン(Membrane)を介して血液から血球成分を分離した血漿(plasma)成分の回収率を高めることができる血球分離チップを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、メンブレインのエッジ(edge)の一つ以上が、上部基板と下部基板とが貼り合わされた構造物に最大限非接触になるようにして、ローディングされた血液が望まない方向へ漏れることを防止することのできる血球分離チップを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の更に他の目的は、同じ断面積で数マイクロ単位の微細チャンネルを実装することで、高い毛細管力(capillary  force)によって血漿収集効果を極大化できる血球分離チップを提供することにある。
【００１０】
また、本発明の更に他の目的は、基板構造物に締結可能な血液収集構造物を用いて、血液の収集及びローディングを容易にしながらも、望まない方向へ漏れることを防止することのできる血球分離チップを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の更に他の目的は、基板構造物に締結可能な血液収集構造物を使用することで、基板構造物及び血液収集構造物各々の製作が容易であり、血液収集構造物に対して様々な形の基板構造物を形象化して締結できる血球分離チップを提供することにある。
【００１２】
本発明のその他の目的は、下記の説明に基づいて容易に理解できるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、一つ以上のエッジ(edge)が、非接触になるようにメンブレインを固定し、前記メンブレインによって血液から分離された血漿成分が一方向に進行するようにする経路を提供するためのチャンネルの一部が形成された上部基板と；前記上部基板と貼り合わせて前記チャンネルを形成する前記チャンネルの他の一部が形成され、前記メンブレインの下面の一側に対応する位置に前記血漿成分が毛細管力により前記チャンネルに沿って進行するようにする下部基板と、を含む血球分離チップが提供される。
【００１４】
前記上部基板には、前記メンブレインを介して分離された血漿成分が進行する反応チャンネル部と；一端が前記反応チャンネル部に連結され、前記反応チャンネル部を通った血漿成分が満たされるウォッシング部と；前記メンブレインの上面の一部を外部に露出させ、前記血液が前記メンブレインの上面に注入されるようにする血液注入口内で前記メンブレインを定位置に固定させるフィルタ固定ガイドと；前記血液注入口に前記反応チャンネル部に向かう前記メンブレインの一方向のエッジを上側に折り上げるフィルタ折りバーが形成されていることができる。
【００１５】
前記上部基板には、前記ウォッシング部の他端に連結され、前記血漿成分の進行を導くウォッシング部孔がさらに形成されていることができる。
【００１６】
前記下部基板には、前記血液注入口の位置に対応して前記血漿成分の進行方向に幅が狭くなるように配列された複数の第１の微細チャンネルが突出形成されており、前記メンブレインの下面の一側に接触する第１の微細チャンネル部と；前記ウォッシング部の位置に対応して複数の第２の微細チャンネルが突出形成されている第２の微細チャンネル部と、が形成されていることができる。
【００１７】
前記複数の第１の微細チャンネルは、前記血漿成分が前記反応チャンネル部に流れ込まれるのに有利であるように、前記血漿成分の進行方向に幅が狭くなることができる。
【００１８】
前記複数の第２の微細チャンネルは、前記血漿の進行方向に幅が広くなるように配列されることができる。
【００１９】
前記第１の微細チャンネル部の周りに一つ以上のフィルタガイド孔が形成され、前記メンブレインの他方向のエッジの一つ以上が、前記下部基板との接触が最小限になるように、前記フィルタガイド孔の上部に置かれることができる。
【００２０】
前記上部基板に前記血液注入口、前記反応チャンネル部及び前記ウォッシング部を取り囲み、下面が前記下部基板と当接して貼り合わされる接合壁が、前記上部基板に形成されていることができる。
【００２１】
前記反応チャンネル部のチャンネル面と前記接合壁の下面とは、段差を設け、前記上部基板と前記下部基板との接合時にチャンネル壁を形成することができる。
【００２２】
前記フィルタ固定ガイドと前記接合壁の下面とは、段差を設け、前記メンブレインから失われた血液が、前記接合壁を介して進行することを防止することができる。
【００２３】
前記フィルタ折りバーと前記接合壁の下面とは、段差を設け、前記フィルタ折りバーと前記メンブレインの上面とが当接する空間に失われた血液が、前記接合壁の方向に進行することを防止することができる。
【００２４】
前記第１の微細チャンネル部の幅が狭くなる一端に連結され、前記メンブレインを介して分離された血漿成分を前記反応チャンネル部に導く誘導チャンネル部が、前記下部基板に形成されていることができる。前記誘導チャンネル部は、前記反応チャンネル部に連結される区間の表面張力が減少され得る微細チャンネルである。また、前記誘導チャンネル部は、前記誘導チャンネルの上面と前記上部基板の下面とは、段差がなく、前記反応チャンネル部に連結される区間での流体のボリュームが少なくなるようにすることができる。
【００２５】
一方、本発明の他の側面によれば、上下方向に形成された血液注入チャンネル内に血液を収集し、前記血液を血漿成分と血球成分とに分離する血液収集構造物と；前記血液収集構造物が締結され、前記血漿成分が毛細管力によって一方向に進行するようにする経路を提供するためのチャンネルが形成される基板構造物と、を含む血球分離チップが提供される。
【００２６】
前記血液収集構造物は、前記血液を前記血漿成分と前記血球成分とに分離するメンブレインと；アーチ状の支持台と、前記支持台の中心部分に毛細管力によって前記血液が吸い込まれる血液注入チャンネルとが内部に形成さされている血液注入チャンネル部と、を含むことができる。
【００２７】
前記支持台の両末端には、前記メンブレインに挿入されるフィルタ挿入溝及び前記基板構造物との締結のための基板締結部が形成されていることができる。
【００２８】
前記基板構造物は、前記メンブレインを介して分離された血漿成分が進行する反応チャンネル部と、一端が前記反応のチャンネル部に連結され、前記反応チャンネル部を通った血漿成分が満たされるウォッシング部と、が形成されている上部基板と；前記血漿成分の進行方向に沿って幅が狭くなる形状に複数の第１の微細チャンネルが突出形成されており、前記メンブレインの下面の一側に接触する第１の微細チャンネル部と、前記ウォッシング部の位置に対応して複数の第２の微細チャンネルが突出形成されている第２の微細チャンネル部と、前記第１の微細チャンネル部の両側にサンプラー締結部が形成されている下部基板と、を含むことができる。
【００２９】
前記上部基板は、前記ウォッシング部の他端に連結され、前記血漿成分の進行を導くウォッシング部孔がさらに形成されていることができる。
【００３０】
前記血液注入チャンネル部の下部に前記血液注入チャンネルを中心にして両側に逆Ｙ字形状で前記フィルタ挿入溝に挿入された前記メンブレインに対して下方向に押圧力を加えて、前記メンブレインが、前記第１の微細チャンネル部に密着するようにするフィルタ押圧片が形成されていることができる。
【００３１】
前記フィルタ押圧片は、前記第１の微細チャンネル部の両側の外郭領域に対応する前記メンブレインの上面の位置に前記押圧力が加わるように、前記血漿成分の進行方向と垂直に配置されることができる。
【００３２】
または、前記フィルタ押圧片は、前記第１の微細チャンネル部の前端及び後端に対応する前記メンブレインの上面の位置に前記押圧力が加わるように、前記血漿成分の進行方向に平行に配置されることができる。
【００３３】
前記サンプラー締結部は、所定の厚さと高さを持つ係合突起片で形成され、前記基板締結部は、前記係合突起片に相応する厚さと深さを持つ係合溝で形成されており、前記基板構造物と前記血液収集構造物とは、嵌め合わせることができる。
【００３４】
本発明の上記及び他の局面、特徴、利点が、添付の図面、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の実施形態によれば、メンブレインを介して血液から血球成分を分離した血漿成分の回収率を高めることで、抗原/抗体の反応を最大化して、診断チップの敏感度を向上させることができる。
【００３６】
また、メンブレインの各エッジが、上部基板と下部基板とが貼り合わされた構造物に最大限非接触になるようにして、ローディングされた血液が望まない方向へ漏れることを防止することができる。
【００３７】
また、同じ断面積で数マイクロ単位の微細チャンネルを具現することで、高い毛細管力によって血漿収集の効果を極大化することができる。
【００３８】
また、基板構造物に締結可能な血液収集構造物を用いて、血液の収集及び読ローディングを容易にしながらも、望まない方向へ漏れることを防止することができる。
【００３９】
また、基板構造物に締結可能な血液収集構造物を使用することにより、基板構造物及び血液収集構造物各々の製作が容易であり、血液収集構造物に対して様々な形の基板構造物を形象化して締結することができます。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る血球分離チップの上部基板の平面図である。
【図２】図１に示された上部基板を下側から見た斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る血球分離チップの下部基板の平面図である。
【図４】図３に示された下部基板を上側から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る血球分離チップの上部基板と下部基板とが結合された状態を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る血球分離チップの上部基板と下部基板とが結合された状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップの下部基板の平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップの上部基板の平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップに含まれるサンプラーの第１の実施形態に係る斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップに含まれるサンプラーの第１の実施形態に係る側面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップの下部基板と上部基板とを貼り合わされた基板構造物とメンブレインが挿入されたサンプラーとが結合された状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る基板構造物とサンプラーとが結合された状態でのメンブレインの位置を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップに含まれるサンプラーの第２の実施形態に係る斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る血球分離チップに含まれるサンプラーの第２の実施形態に係る側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明は、様々な変更を加えることができ、複数の実施例を有することができるので、特定の実施例を図面に例示し、詳細の説明に詳細に説明しようとする。しかしながら、これは、本発明を特定の実施例に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。本発明を説明するに際して、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用できるが、当該構成要素は、当該用語により限定されるものではない。当該用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。
【００４３】
本明細書で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なる意味でない限り、複数の表現を含む。本明細書において、“含む”または“持つ”などの用語は、明細書上に記載されている特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするだけであり、一つまたはその以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたもの存在または付加可能性を予め排除するわけではないと理解されるべきである。
【００４４】
本発明を説明するに際して、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
本発明において、初期に採取した血液サンプルを抗凝固剤があるチューブ(tube)に保管する場合、ピブリノゲンが除去されていないままとなり、この血液を用いる場合、メンブレインを通るのは、血漿(plasma)である。しかし、血液サンプルを抗凝固剤がないチューブに保管する場合、一定時間経過後に血液凝固が起こることにあり、薄いスティックを凝固された血液に入れて攪拌することで、フィブリン(ピブリノゲンに酵素トロンビンが作用して生じた不溶性タンパク質)を除去できるようになり、この血液を用いる場合、メンブレインを通るのは、血清(serum)である。
【００４６】
以下、本明細書では、発明の理解と説明の便宜のために、前述の血漿または血清を含む概念である血漿成分がメンブレインを通って所定の経路に沿って進行することを想定して説明することにし、本発明の実施形態に対して関連図面を参照して詳細に説明することにする。
【００４７】
図１は、本発明の一実施形態に係る血球分離チップの上部基板の平面図であり、図２は、図１に示された上部基板を下側から見た斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る血球分離チップの下部基板の平面図であり、図４は、図３に示された下部基板を上側から見た斜視図であり、図５及び図６は、本発明の一実施形態に係る血球分離チップの上部基板と下部基板とが結合された状態を示した平面図及び斜視図である。図１から図６を参照すると、血球分離チップ１と、上部基板１０と、下部基板２０と、メンブレイン３０と、血液注入口１１と、反応チャンネル部１４と、ウォッシング部１５と、ウォッシング部孔１６と、フィルタ固定ガイド１２と、フィルタ折りバー１３と、第１の微細チャンネル部２１と、第２の微細チャンネル部２３と、誘導チャンネル部２２と、フィルタガイド孔２４a、２４b、２４cと、整合溝１９と、整合突起２９と、が示されている。
【００４８】
本実施形態に係る血球分離チップ１は、血液を用いた診断時に妨害になり得る要因である血球成分をメンブレイン３０を介して分離し、上部基板１０と下部基板２０とが貼り合わされ、メンブレイン３０を介して分離された血漿成分が一方向に進行するようにする経路を提供する。
【００４９】
血漿成分は、メンブレイン３０の下面の一側に接触する第１の微細チャンネル部２１に収集され、毛細管力によって誘導チャンネル部２２を経て、上部基板１０の反応チャンネル部１４と下部基板２０の上面とがなす反応チャンネルに流れ込まれ、ウォッシング部１５内に位置する第２の微細チャンネル部２３に至る経路に進行することになる。ここで、上部基板１０に形成された反応チャンネル部１４とウォッシング部１５とは、血漿成分の進行経路を提供するためのチャンネルの一部に該当し、下部基板２０に形成された第１の微細チャンネル部２１と、誘導チャンネル部２２と、第２の微細チャンネル部２３とは、チャンネルの他の一部に該当することになる。
【００５０】
メンブレイン３０は、上側と下側とが非対称な形状を有し、上から下向きに行けば行くほどメンブレイン３０を構成する気孔(pore)のサイズが徐々に小さくなる。したがって、血液内に異なるサイズを持つ構成成分が気孔のサイズに応じてメンブレイン３０の下方向に進行しながら、特定のサイズの気孔内に血球がかかることになり、最終的に血球が分離された血漿成分がろ過されることになる。メンブレイン３０の材質は、例えば、ポリスルホン(polysulfone)であることもある。
【００５１】
メンブレイン３０を介して分離された血漿成分は、外部動力がなくても、後述するチャンネル構造による毛細管力によって、上部基板１０と下部基板２０との貼合せにより形成されたチャンネルに沿って進行することになり、その回収率が高くなる。したがって、反応チャンネル部１４内に生物試薬が塗布された場合、生物試薬との抗原/抗体反応を最大化して、診断チップの敏感度を向上させることができる。
【００５２】
上部基板１０には、血液が注入される血液注入口１１と、メンブレイン３０を介して分離された血漿成分が毛細管力によって進行する通路である反応チャンネル部１４と、反応チャンネル部１４を通った血漿成分が満たされるウォッシング部１５と、が形成されている。ウォッシング部１５の末端に連結され、チャンネル内の圧力及び空気の流れを作るウォッシング部孔１６がさらに形成されることができる。
【００５３】
血液注入口１１、反応チャンネル部１４、ウォッシング部１５、及びウォッシング部孔１６を所定の高さの接合壁１７が取り囲んでおり、上部基板１０と下部基板２０との接合時の接合壁１７の下面、即ち、接合面が下部基板２０と当接して貼り合わされる。接合面と反応チャンネル部１４とのチャンネル面は、段差があり、今後上部基板１０と下部基板２０とが貼り合わされると、接合壁１７は、チャンネル壁を形成することになる。
【００５４】
接合壁１７の外側の周りの一つ以上の位置に接合溶剤注入部１８が形成されており、上部基板１０と下部基板２０とを貼り合わせる際に接合溶剤を注入することができる。接合面のエッジは、微細面取りで形成され、接合溶剤がよく流れ込んで行くようにすることができる。接合方法としては、超音波接合、熱接合、圧力による接合など、様々な方法が利用可能である。
【００５５】
例えば、上部基板１０と下部基板２０とは、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリスチレン(ＰＳ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)などのポリエチレン誘導体、ポリメチルメタクリレート(ＰＭＭＡ)、またはアクリル系のプラスチックなどの材質であることができ、接合溶剤は、これらの基板材質を溶かせる任意の有機溶剤であって、例えば、ケトン、芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素、またはこれらの混合物などが使用され、好ましくは、アセトン、シアノアクリレート、クロロホルム、塩化メチレンまたは四塩化炭素、またはこれらの混合物が使用できる。
【００５６】
血液注入口１１は、メンブレイン３０が置かれる位置、即ち、下部基板２０の第１の微細チャンネル部２１に対応する位置に貫通形成され、下部基板２０に置かれるメンブレイン３０の上面に血液がローディングされるように、メンブレイン３０をオープン(open)させる形態を取る。
【００５７】
メンブレイン３０が血液注入口１１内に置かれると、予め決められた位置に固定され得るようにするフィルタ固定ガイド１２が血液注入口１１の内側の周りに形成されている。複数のフィルタ固定ガイド１２は、例えば、上部基板１０から血漿成分が進行する方向への中心線であるＡＡ線を中心にして互いに向かい合うように位置されるように示されているが、本発明の権利範囲がこれに限定されるものではない。
【００５８】
フィルタの固定ガイド１２とメンブレイン３０の上面とが当接する面積が広いほど、失われる血液量が多くなることがあるので、フィルタ固定ガイド１２は、それ自体の面積が最小化されるか、またはメンブレイン３０と接触する部分が最小化されるように形成することができる。
【００５９】
また、フィルタ固定ガイド１２は、接合面と段差を設け、失われた血液が接合面を介して漏れるか、進行することを防止することができる。
【００６０】
フィルタ折りバー１３は、メンブレイン３０の一端に相応するエッジ(Ｅ１)が反応チャンネル部１４に当接して、血液が進行することを防止するために、反応チャンネル部１４に向かうメンブレイン３０の一端を上側に折り上げて、エッジ(Ｅ１)が上部基板１０に非接触になるようにする。フィルタ折りバー１３も最小限の面積を持つように形成することができ、接合面とは段差を設け、メンブレイン３０の上面が当接する部分で失われた血液が接合面の方向に進行することを防止する。
【００６１】
反応チャンネル部１４は、下部基板２０の上面との間で進行経路中に反応チャンネルを形成し、メンブレイン３０を介して血球成分が分離された血漿成分が進行する通路である。反応チャンネル部１４の長さ、幅、高さ、ボリュームのうち一つ以上によって、血漿成分の流動速度が変わることがある。
【００６２】
反応チャンネル部１４の生物試薬が存在する場合、抗原/抗体反応が起こるようになり、生物的な処理によって測定(assay)をすることができる。例えば、下部基板２０に一次捕獲抗体を均一に塗布した後、メンブレイン３０を通った血漿成分が流動する場合、血漿成分に含まれた抗原が１次捕獲抗体と結合することになる。一次捕獲抗体によって捕獲された抗原を、反応チャンネル部１４内に塗布された蛍光物質が標識された２次抗体と反応させることで、抗原と２次抗体とを結合させることによって測定が行われることになる。
【００６３】
ウォッシング部１５は、一端が反応チャンネル部１４と連結され、反応チャンネル部１４を介して進行した血漿成分が満たされて溜まる空間である。ウォッシング部１５の長さ、幅、高さ、ボリュームのうち一つ以上を調節して、その流動速度を変化させることができる。また、ウォッシング部１５は、反応チャンネル部１４との段差の違いによって、毛細管力を増加させることができる。
【００６４】
これは、限定されたボリュームに対して、流体である血漿成分が進行する場合に、水頭圧と毛細管力とが一緒に適用されるが、ウォッシング部１５の長さが長くなるほど、血漿成分の前段(頭)に作用する水頭圧が低くなることによって進行しにくくなるためである。この場合、血漿成分の進行方向に向かってチャンネルの幅を縮めて行ったり、高さ、即ち段差を減らしたりすると、毛細管力が増加して進行を容易にすることができる。したがって、ウォッシング部１５は、メンブレイン３０を介して分離された血漿成分の全体の流体量よりも大きなボリュームを持ち、最大限広い表面積を持つようにして毛細管力を大きくすることができる。
【００６５】
ウォッシング部孔１６は、ウォッシング部１５の他端に連結して形成されている貫通孔であって、チャンネル内の圧力及び空気の流れを作って、血漿成分がウォッシング部１５に向かうようにその進行を導く。
【００６６】
下部基板２０には、一側に血漿成分の進行方向に沿って、即ち、+Ｘ軸方向に幅が縮まるように突出形成されている第１の微細チャンネル部２１と、他側に血漿の進行方向に沿って幅が広くなるように突出形成されている第２の微細チャンネル部２３と、が形成されている。
【００６７】
第１の微細チャンネル部２１は、メンブレイン３０が置かれる位置、即ち上部基板１０の血液注入口１１に対応する位置に形成され、メンブレイン３０の下面と接触可能な陽刻構造となっている(図４のＢを参照)。メンブレイン３０を介してろ過された血漿成分が、毛細管力によって反応チャンネル部１４に方向性を持って集まるようにして、血漿成分のデッドボリューム(dead volume)を減少させる。
【００６８】
第１の微細チャンネル部２１は、血漿成分の進行方向にその幅が狭くなり、反応チャンネル部１４への流入に有利であるように反応チャンネル部１４と同じ幅を持つ形状、例えば、扇形状に配列された複数の微細チャンネルからなり、各微細チャンネル間の間隔、高さのうち一つ以上によって効率が変わる。例えば、毛細管力を用いた流体の流れにおいて、表面積が広くなるほど効率がよくなるので、所定の臨界点までは、各微細チャンネル間の間隔が狭いほど表面積が増加して効率よくなる。
【００６９】
第１の微細チャンネル部２１に対して、表面改質作業(例えば、プラズマ処理など)を行うことにより、表面の材質の特性に応じて、毛細管力の発生を制限することができるようになる。第１の微細チャンネル部２１は、同じボリュームに比較して、他チャンネルに比べて微細チャンネルのサイズが数マイクロメートルと非常に小さく、チャンネル内で表面積が増加することにより、毛細管力も増加することになり、血液量に比較して多くの収率の血漿成分の回収が有利であり、少量の血漿成分がろ過されても反応チャンネル部１４に容易に流れ込まれるようにする。
【００７０】
下部基板２０には、第１の微細チャンネル部２１の一端に連結され、メンブレイン３０を介して分離された血漿成分を反応チャンネル部１４に導く誘導チャンネル部２２がさらに形成されていることがある。第１の微細チャンネル部２１を構成する微細チャンネルと実質的に同一または類似した形状、同じサイズで形成され、第１の微細チャンネル部２１の延長として機能する。
【００７１】
上部基板１０と下部基板２０との接合時に、誘導チャンネル部２２の各誘導チャンネルを区別する誘導チャンネル壁の上面は、上部基板１０の下面と段差がないように具現することができる。この場合、同一区間に満たされるボリュームが少なくなり、少量の血漿成分であっても反応チャンネル部１４に導くことが容易である。
【００７２】
第２の微細チャンネル部２３は、反応チャンネル部１４を通った血漿成分がウォッシング部１５に迅速かつ容易に流れ込まれるように複数の微細チャンネルで具現される。第２の微細チャンネル部２３は、メンブレイン３０によってろ過された血漿成分が満たされるようになるので、多くのボリュームを収容できる形状であればよい。例えば、第２の微細チャンネル部２３は、血漿成分の進行方向に沿って幅が広くなる扇形状に複数の微細チャンネルが配列されており、毛細管力を極大化することができる。毛細管力の最大化により最大の領域(例えば、第２の微細チャンネル部２３の末端部)の端部まで血漿成分を充填することができる。
【００７３】
メンブレイン３０のエッジのうち、フィルタ折りバー１３によって上側に折り上げられたエッジ以外の他のエッジが下部基板２０と最小限に接触するように、第１の微細チャンネル部２１の周りに複数のフィルターガイド孔２４a、２４b、２４cが形成されることができる。これは、メンブレイン３０の各エッジ、つまり、切断面が下部基板２０又は/及び上部基板１０の構造物と当接すると、親水性の表面を介してメンブレイン３０の上面にローディングされた血液が漏れる可能性があるので、これを防止するためである。
【００７４】
また、メンブレイン３０の上面にローディングされた血液が下部基板２０又は/及び上部基板１０の構造物と当接する場合、メンブレイン３０の下面側に染み込むことができ、メンブレイン３０の下面に染み込んだ血液は、反応チャンネル部１４に流れ込まれる可能性がある。メンブレイン３０の下面には、メンブレイン３０によってろ過された血漿成分のみが存在するようにしなければならないので、血液が染み込んで反応チャンネル部１４に流れ込まれる現状を除去するために、一つ以上のフィルタガイド孔２４a、２４b 、２４cが形成されることができる。
【００７５】
したがって、フィルタガイド孔２４a、２４b、２４cは、メンブレイン３０の上に血液が過剰量注入されても、他の部位に流れ込むことを防止し、メンブレイン３０が基板の構造物、特に下部基板２０と当接する面積を最小化して、メンブレイン３０の場合に接触する第１の微細チャンネル部２１でろ過された血漿成分が集中され得るようにする。
【００７６】
各フィルタガイド孔２４a、２４b、２４cがＹ軸方向に長い矩形状と、第１の微細チャンネル部２１を中心にして互いに対称な２つの台形形状を有するものとして示されているが、これは一実施形態に過ぎず、メンブレイン３０の他のエッジが下部基板２０と最小限に接触するようにする形状であれば十分である。
【００７７】
図５と図６を参照すると、メンブレイン３０の第１のエッジＥ１は、上側(+Ｚ軸)に折り上げられ、第２のエッジＥ２は、第１のフィルタガイド孔２４a上に位置し、第３エッジＥ３と第４のエッジＥ４のほとんどは、第２の及び第３のフィルタガイド孔２４b、２４c上に位置して、メンブレイン３０の各エッジが、基板構造、即ち上部基板１０及び下部基板２０と最大限非接触になり得るようにする。
【００７８】
上部基板１０と下部基板２０とを貼り合わせる場合、整合溝１９と整合突起２９とを用いて、上部基板１０と下部基板２０とが定位置に配置されて貼り合わされるようにする。図面では、上部基板１０に整合溝１９が形成され、下部基板２０に整合突起２９が形成されるものとして示されているが、実施形態に基づいて、上部基板に整合突起が形成され、下部基板に整合溝が形成されたり、上部基板と下部基板に整合溝と整合突起が交差して形成されていることもある。
【００７９】
本実施形態において、メンブレイン３０は、上部基板１０と下部基板２０との接合前に挿入されたり、接合後に挿入されることができる。
【００８０】
上部基板１０と下部基板２０との接合前にメンブレイン３０が挿入される場合、メンブレン３０を定められた位置に固定させる際に、ボンディング、有機溶剤、圧力、加熱などの化学的/物理的な作用を必要としないフィルタ固定ガイド１２を用いることにより、メンブレイン３０の変性要素をなくし、血液分離を最大化する効果がある。
【００８１】
または、上部基板１０と下部基板２０との接合後にメンブレイン３０が挿入される場合、メンブレン３０の変性要素を完全に排除することができ、フィルタ固定ガイド１２は、接合面と段差を置き、その挿入及び固定が容易であるようにする。
【００８２】
本実施形態では、上部基板１０及び下部基板２０には、プラズマ処理が行われることができる。これにより、微細チャンネルの小さな構造物サイズによる表面張力を減少させ、反応チャンネル部１４などのマイクロ単位のチャンネルにおいて、その表面を親水性(hydrophilic)があるように改質してくれ、毛細管力を上げて、血漿成分の流動が更にスムーズに行われる。
【００８３】
図７は、本発明の他の実施形態に係る血球分離チップの下部基板の平面図であり、図８は、本発明の他の実施形態に係る血球分離チップの上部基板の平面図であり、図９及び図１０は、本発明の他の実施形態に係る血球分離チップに含まれるサンプラーの第１の実施形態に係る斜視図及び側面図であり、図１１は、本発明の他の実施形態に係る血球分離チップの下部基板と上部基板とが貼り合わされた基板構造物とメンブレインが挿入されたサンプラーとが結合された状態を示す斜視図であり、図１２は、本発明の他の実施形態に係る基板構造物とサンプラーとが結合された状態でのメンブレインの位置を示す図であり、図１３及び図１４は、本発明の他の実施形態に係る血球分離チップに含まれるサンプラーの第２の実施形態に係る斜視図及び側面図である。図７&#12316;図１４を参照すると、血球分離チップ１００と、上部基板１１０と、下部基板１２０と、基板構造物１０２と、サンプラー１３０、１３０a、１３０bと、メンブレイン１４０と、血液収集構造物１０４と、血液注入チャンネル部１３１、１５０と、血液注入チャンネル１３２、１５２と、フィルタ押圧片１３３、１５１と、チャンネル支持部１５３と、支持台１３４、１５４と、フィルタ挿入溝１３５、１５５と、基板締結部１３６、１５６と、基板挿入溝１３６a、１５６aと、反応チャンネル部１１４と、ウォッシング部１１５と、ウォッシング部孔１１６と、第１の微細チャンネル部１２１と、第２の微細チャンネル部１２３と、誘導チャンネル部１２２と、サンプラー締結部１２４と、陥入部１２４aと、係合突起片１２４bと、が示されている。
【００８４】
本実施形態に係る血球分離チップ１００は、下部基板１２０の上側に上部基板１１０が貼り合わされた基板構造物１０２と、サンプラー１３０にメンブレイン１４０が挿入された血液収集構造物１０４と、を含む。血液収集構造物１０４は、サンプラー１３０を用いて、血液の注入が容易に行われるようにし、所定のボリュームの血液が内部に満たされた状態で基板構造物１０２に締結され、収集された血液に対してメンブレイン１４０を介した分離が行われ、血漿成分が第１の微細チャンネル部１２１を介して反応チャンネル部１１４に流れ込まれてウォッシング部１１５に進行されるようにする。
【００８５】
本実施形態に係る上部基板１１０は、図１及び２に示された上部基板１０と比較すれば、血液注入口１１と、フィルタ固定ガイド１２と、フィルタ折りバー１３とが削除された構造である。
【００８６】
上部基板１１０には、メンブレイン１４０を介して分離された血漿成分が毛細管力によって進行する通路である反応チャンネル部１１４と、反応チャンネル部１１４を通った血漿成分が満たされるウォッシング部１１５とが形成されている。また、ウォッシング部１１５の末端に連結され、チャンネル内の圧力及び空気の流れを作るウォッシング部孔１１６がさらに形成されることができる。
【００８７】
反応チャンネル部１１４と、ウォッシング部１１５と、ウォッシング部孔１１６とを所定の高さの接合壁１１７が取り囲んでおり、上部基板１１０と下部基板１２０との接合時に、接合壁１１７の下面、即ち、接合面が下部基板１２０と当接して貼り合わされる。接合面と反応チャンネル部１１４のチャンネルとは、段差があり、今後下部基板１２０と貼り合わされると、接合壁１１７は、チャンネル壁を形成することになる。
【００８８】
接合壁１１７の外側の周りの一つ以上の位置に接合溶剤注入部１１８が形成されており、上部基板１１０と下部基板１２０とを組み合わせる際に接合溶剤を注入することができる。接合面のエッジは、微細面取りで形成され、接合溶剤がよく流れ込んで行くようにすることができる。接合方法としては、超音波接合、熱接合、圧力による接合など、様々な方法が利用可能である。
【００８９】
反応チャンネル部１１４は、下部基板１２０の上面との間で進行経路中に反応チャンネルを形成し、メンブレイン１４０を介して血球成分が分離された血漿成分が進行する通路である。
【００９０】
反応チャンネル部１１４の長さ、幅、高さ、ボリュームのうち一つ以上によって、血漿成分の流動速度が変わることがある。
【００９１】
また、反応チャンネル部１１４は、生物試薬が塗布されており、抗原/抗体反応が起こることができ、生物的な処理を介して測定が行われることができる。
【００９２】
ウォッシング部１１５は、一端が反応チャンネル部１１４と連結され、反応チャンネル部１１４を介して進行された血漿成分が満たされて溜まる空間である。ウォッシング部１１５の長さ、幅、高さ、ボリュームのうち一つ以上によって、その流動速度は変わることがある。ウォッシング部１１５は、反応チャンネル部１１４との段差の違いによって、毛細管力を増加させることができる。
【００９３】
ウォッシング部孔１１６は、ウォッシング部１１５の他端に連結されて形成されている貫通孔であって、チャンネル内の圧力及び空気の流れを作り、血漿成分がウォッシング部１１５に向かうようにその進行を導く。
【００９４】
下部基板１２０には、一側に血漿成分の進行方向に沿って、即ち、+Ｘ軸方向に幅が狭くなるように突出形成されている第１の微細チャンネル部１２１と、他側に血漿の進行方向に沿って幅が広くなるように突出形成されている第２の微細チャンネル部１２３と、が形成されている。
【００９５】
第１の微細チャンネル部１２１は、メンブレイン１４０が置かれる位置、即ちサンプラー１３０が締結された位置に形成され、メンブレイン１４０の下面と接触する陽刻の構造からなる。メンブレイン１４０を介してろ過された血漿が毛細管力によって反応チャンネル部１１４に方向性を持って集まるようにする。
【００９６】
第１の微細チャンネル部１２１は、血漿成分の進行方向にその幅が狭くなり、反応チャンネル部１１４への流入に有利であるよう反応チャンネル部１１４と同じ幅を持つ形状、例えば、扇形状に配列された複数の微細チャンネルからなり、各微細チャンネル間の間隔、高さのうち一つ以上によって効率が変わる。
【００９７】
第１の微細チャンネル部１２１の両側には、血液収集構造物１０２、特にサンプラー１３０が結合されるようにするサンプラー締結部１２４が形成されている。サンプラー締結部１２４は、後述するサンプラ１３０の基板締結部１３６と締結され、サンプラー１３０が所定の位置に固定結合されるようにする。サンプラー締結部１２４と基板締結部１３６の形状によって、様々な締結方法が利用可能である。
【００９８】
サンプラー締結部１２４の間隔ｄ２は、サンプラー１３０の支持台１３４の両末端の間に形成された基板締結部１３６間の間隔ｄ２に相応する。したがって、下部基板１２０の幅がサンプラー１３０の支持台１３４の両末端間の間隔よりも相対的に大きい場合に、下部基板１２０で第１の微細チャンネル部１２１の両側に相応する位置の基板エッジが第１の微細チャンネル部１２１に向かって陥入(recess)される構造で形成され、陥入部内にサンプラー締結部１２４が形成されることができる。
【００９９】
第１の微細チャンネル部１２１に対して表面改質処理(例えば、プラズマ処理など)を実行することにより、表面の材質の特性に応じて、毛細管力の発生を制限できるようになる。
【０１００】
第１の微細チャンネル部１２１は、同じボリュームに比較して、他チャンネルに比べて微細チャンネルのサイズが数マイクロメートルと非常に小さく、チャンネル内で表面積が増加することにより、毛細管力も増加することになり、血液量に比較して多くの収率の血漿の回収が有利であり、少量の血漿がろ過されても反応チャンネル部１１４に容易に流れ込まれるようにする。
【０１０１】
下部基板１２０には、第１の微細チャンネル部１２１の一端に連結され、メンブレイン１４０を介して分離された血漿を反応チャンネル部１１４に導く誘導チャンネル部１２２がさらに形成されることができる。第１の微細チャンネル部１２１を構成する微細チャンネルと実質的に同一または類似した形状、同じサイズで形成され、第１の微細チャンネル部１２１の延長として機能する。
【０１０２】
上部基板１１０と下部基板１２０との接合時に、誘導チャンネル部１２２の各誘導チャンネルを区別する誘導チャンネル壁の上面は、上部基板１１０の下面と段差がないように具現することができる。この場合、同一区間に満たされるボリュームが少なくなり、少量の血漿成分であっても反応チャンネル部１１４に導くことが容易である。
【０１０３】
第２の微細チャンネル部１２３は、反応チャンネル部１１４を通った血漿成分がウォッシング部１１５に迅速かつ容易に流れ込まれるように複数の微細チャンネルで具現される。第２の微細チャンネル部１２３は、メンブレイン１４０によってろ過された血漿成分が満たされるようになるので、多くのボリュームを収容できる形状であればよい。例えば、第２の微細チャンネル部１２３は、血漿成分の進行方向に沿って幅が広くなる扇形状に複数の微細チャンネルが配列されており、毛細管力を極大化することができる。毛細管力の最大化により最大の領域(例えば、第２の微細チャンネル部１２３の末端部)の端部まで血漿と生物試薬を充填することができる。
【０１０４】
上部基板１１０と下部基板１２０とは、ウォッシング部１１５と第２の微細チャンネル部１２３とが対応するように貼り合わされて基板構造物１０２を成すようになる。このため、上部基板１１０と下部基板１２０とを貼り合わせる際に、整合溝と整合突起とを用いて上部基板１１０と下部基板１２０とが定位置に配置されて貼り合わされるようにすることができる。
【０１０５】
血液収集構造物１０４は、血液を注入受けて、収容しているサンプラー１３０と、サンプラー１３０の下端に挟まれるメンブレイン１４０と、を含む。メンブレイン１４０は、先に図５と図６を参照して説明したメンブレイン３０と同様であるので、詳細な説明は省略することにある。
【０１０６】
血液収集構造物１０２に含まれるサンプラー１３０は、メンブレイン１４０に対して押圧片による押圧力が加わる位置に応じて、以下のように様々な実施形態を持つことができる。
【０１０７】
一実施形態に係るサンプラー１３０aは、図９及び図１０に示されるように、アーチ状の支持台１３４と、支持台１３４の中心部分に毛細管力によって血液が吸い込まれていく血液注入チャンネル１３２とが、内部に上下方向、つまり、Ｚ軸方向に形成されている血液注入チャンネル部１３１を含む。
【０１０８】
支持台１３４の両末端には、メンブレイン１４０が挿入されるフィルタ挿入溝１３５及び下部基板１２０のサンプラー締結部１２４と結合して、基板構造物１０２と血液収集構造物１０４とを締結させる基板締結部１３６が形成されている。
【０１０９】
図面では、サンプラー締結部１２４の一例として、下部基板１２０の陥入部１２４aに所定の厚さと高さを持つ係合突起片１２４bが形成され、基板締結部１３６の一例として、支持台１３４の両末端に係合突起片１２４bに相当する厚さと深さを持つ係合溝１３６aが形成されている場合が示されている。
【０１１０】
下部基板１２０に形成された係合突起片１２４bの先端間の間隔は、ｄ２であり、係合突起片１２４bが始まる部分間の間隔は、ｄ１(ｄ１<ｄ２)である。これに対応して基板係合溝１３６a間の間隔もｄ２なので、サンプラー１３０aが、基板構造物の下部基板１２０に対して下降して、基板係合溝１３６aに係合突起片１２４bが嵌め合わされて締結される構造を持ち、基板係合溝１３６aの下部にある支持台１３４の両末端は、下側に行くほどその幅が広くなる傾斜した構造を持っており、嵌合いが容易に行われるようにする。
【０１１１】
血液注入チャンネル部１３１の上端は、支持台１３４の中央部分から上側に突出しており、外部から血液を注入される。注入された血液は、毛細管力によって下側に進行して、所定のボリュームの血液が血液注入チャンネル１３２内に満たされることになる。
【０１１２】
ここで、血液注入チャンネル１３２は、化学的コーティング(例えば、トロンビンコーティング)がなされることで、血液成分のうちピブリノゲンがトロンビンによりピブリンに活性化され、血液の凝固が起こり、この場合、メンブレイン１４０を介して収集された血清が反応チャンネル部１１４に流れ込まれたり、血液注入チャンネル１３２は、化学的コーティングなしに、抗凝固剤(例えば、ＥＤＴＡ)が入った血液がメンブレイン３０を介して収集された血漿のみが反応チャンネル部１１４に流れ込まれることができる。
【０１１３】
血液注入チャンネル部１３１の下端には、血液注入チャンネル１３２を中心にして両側に逆Ｙ字形状に血漿成分の進行方向に垂直にフィルタ押圧片１３３が形成されており、フィルタ挿入溝１３５に挿入されたメンブレイン１４０が下方向に力を受けるようにして、サンプラー１３０aと基板構造物１０２とが締結される際に、メンブレイン１４０が第１の微細チャンネル部１２１に密着されるようにする。ここで、フィルタ押圧片１３３による押圧力が作用する位置は、第１の微細チャンネル部１２１の外郭領域と接触するメンブレイン１４０の下面の位置に対応する上面の位置であることが望ましい。
【０１１４】
第１の微細チャンネル部１２１の陽刻構造によりメンブレイン１４０の中心部分は、上方に凸の形状を持つようになり、血液注入チャンネル１３２の下端から血液注入チャンネル１３２内に満たされた血液を吸い込んで血液分離を始まる(図１２を参照)。分離された血漿成分は、メンブレイン１４０がフィルタ押圧片１３３によって密着された第１の微細チャンネル部１２１を介して反応チャンネル部１１４に流れ込まれることができる。
【０１１５】
ここで、第１の微細チャンネル部１２１と、誘導チャンネル部１２２と、第２の微細チャンネル部１２３とは、下部基板１２０の上面からサンプラー１３０aにおけるフィルタ挿入溝１３５と基板挿入溝１３６aとの間の間隔ｈと実質的に同一の高さを持つように突出した突起部１２５上に配置することができる。
【０１１６】
他の実施形態に係るサンプラー１３０bは、図１３及び図１４に示されるように、アーチ状の支持台１５４と、支持台１５４の中心部分に毛細管力によって血液が吸い込まれていく血液注入チャンネル１５２とが、内部に上下方向、つまり、Ｚ軸方向に形成されている血液注入チャンネル部１５０を含む。
【０１１７】
支持台１５４の両末端には、メンブレイン１４０が挿入されるフィルタ挿入溝１５５及び下部基板１２０のサンプラー締結部１２４と結合して、基板構造物１０２と血液収集構造物１０４とを締結させる基板締結部１５６が形成されている。
【０１１８】
血液注入チャンネル部１５０は、支持台１５４との間にチャンネル支持部１５３が備えられており、血液注入チャンネル部１５０を両側から支持することで、今後基板構造物１０２との締結時に、血液注入チャンネル部１５０の下側の第１の微細チャンネル部１２１が位置するようにする。
【０１１９】
図面では、サンプラー締結部１２４の一例として、下部基板１２０の陥入部１２４aに所定の厚さと高さを持つ係合突起片１２４bが形成され、基板締結部１５６の一例として、支持台１５４の両末端に係合突起片１２４bに相当する厚さと深さを持つ係合溝１５６aが形成されている場合が示されている。
【０１２０】
下部基板１２０に形成された係合突起片１２４bの先端間の間隔は、ｄ２であり、係合突起片１２４bが始まる部分間の間隔は、ｄ１(ｄ１<ｄ２)である。これに対応して基板係合溝１５６a間の間隔もｄ２なので、ここで、サンプラー１３０bが、基板構造物の下部基板１２０に対して下降して、基板係合溝１５６aに係合突起片１２４bが嵌め合わされて締結される構造を持ち、基板係合溝１５６aの下部にある支持台１３４の両末端は、下側に行くほどその幅が広くなる傾斜した構造を持っており、嵌合いが容易に行われるようにする。
【０１２１】
血液注入チャンネル部１５０の上端は、支持台１５４の中央部分から上側に突出しており、外部から血液を注入される。注入された血液は、毛細管力によって下側に進行して、所定のボリュームの血液が血液注入チャンネル１５２内に満たされることになる。ここで、血液注入チャンネル１５２の内径は、非常に小さくて、大きな表面張力が作用することになり、これにより、血液注入チャンネル１５２内に血液が収集されていることがある。
【０１２２】
血液注入チャンネル部１５０の下端には、血液注入チャンネル１５２を中心にして両側に逆Ｙ字形状に血漿成分の進行方向に平行にフィルタ押圧片１５１が形成されている。ここで、フィルタ押圧片１５１は、図９及び図１０に示されたフィルタ押圧片１３３と比較する場合、９０度回転した形状を持つ。このように９０度回転したフィルタ押圧片１５１は、血液注入チャンネル１５２内に満たされた血液が反応チャンネル部１１４の方に狭い幅を持って進行できるようにする。
【０１２３】
フィルタ押圧片１５１は、フィルタ挿入溝１５５に挿入されたメンブレイン１４０が下方向に力を受けるようにし、サンプラー１３０bと基板構造物１０２とが締結される際に、メンブレイン１４０が第１の微細チャンネル部１２１に密着されるようにする。ここで、フィルタ押圧片１５１による押圧力が作用する位置は、血漿成分の進行方向を基準に第１の微細チャンネル部１２１の前段と後端に接触するメンブレイン１４０の下面の位置に対応する上面の位置であることが望ましい。
【０１２４】
この場合、第１の微細チャンネル部１２１の陽刻構造によりメンブレイン１４０の中央は、上方に凸の形状を持つようになり、血液注入チャンネル１５２の下端から血液注入チャンネル１５２内に満たされた血液を吸い込んで血液分離を始まる。分離された血漿成分は、メンブレイン１４０がフィルタ押圧片１５１によって密着された第１の微細チャンネル部１２１を介して反応チャンネル部１１４に流れ込まれることができる。
【０１２５】
本実施形態でも第１の微細チャンネル部１２１と、誘導チャンネル部１２２と、第２の微細チャンネル部１２３とは、下部基板１２０の上面からサンプラー１３０bにおけるフィルタ挿入溝１５５と基板挿入溝１５６aとの間の間隔ｈと実質的に同一の高さを持つように突出した突起部１２５上に配置することができる。
【０１２６】
上記では、本発明の実施形態を参照して述べたが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本願の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び範囲から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できることが理解できるだろう。
【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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【国際調査報告】
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