(57)【要約】【課題】既知のマイクロ流体チップの、制限のない、よりモジュラリティ、柔軟性のある、より安価な流体サンプル分析用デバイスを提案する。【解決手段】少なくとも一つの電極（１０）および、サンプル導入用の入口（１４）を含む少なくとも一つのマイクロ流路（１２）を含むマイクロ流体デバイス（１）と、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）のプロセッサとの間の、インターフェースとして、流体サンプル分析用の前記静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）を使用する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体サンプル分析用のマイクロ流体デバイス（１）であって、
−少なくとも一つの電極（１０）、
−前記流体サンプル（１２０）を置くことが可能な、前記電極のすぐ近くにある少なくとも一つの面（１２１）を含み、
前記少なくとも一つの電極（１０）が、前記デバイスが前記流体サンプルの分析が可能になるようにタッチパネルの上に置かれるとき、静電容量方式タッチパネル式プログラマブルデバイス（２）の前記タッチパネル上で、測定可能な静電容量変化を引き起こすように組み合わされることを特徴とする、流体サンプル分析用のマイクロ流体デバイス。
【請求項２】
前記面（１２１）が、前記サンプルの導入のための入口（１４）を含む少なくとも一つのマイクロ流路（１２）上に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス（１）。
【請求項３】
微細加工法により、ポリマーで製作される、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
少なくとも一つのマイクロ弁および／または少なくとも一つのポンプを含む、請求項１から３のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項５】
増幅用の、および／または、前記少なくとも一つのマイクロ弁および／もしくは前記少なくとも一つのポンプの駆動用の、外部電子機器に接続されるために組み合わされた、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記マイクロ流路（１２）の前記入口（１４）と前記出口（１６）との間に検出面（１３）を含む、請求項１から５のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項７】
少なくとも一つの前記電極（１０）を前記プログラマブルデバイス（２）の正面の前記マイクロ流路の面に含み、そして少なくとも一つの前記電極（１０）を前記マイクロ流路（１２）の反対側の面に含む、請求項１から６のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項８】
前記サンプルが、検査用に、上に直接置かれることを目的とした、前記電極（１０）の正面の外側面（１２１）を少なくとも一つ含む、請求項１から６のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項９】
前記流体サンプル（１２０）を置くことが可能な前記面（１２１）が、分析すべきサンプル中に含まれる特定の微細粒子の付着を可能にするように化学的に機能化されている、請求項１から８のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１０】
前記流体サンプル（１２０）を置くことが可能な前記面（１２１）を含む一度きりの使用用の部分と、前記一度きりの使用用の部分と電気的に接続し、前記タッチパネル上に置かれることを目的とした中間デバイスとを含む、請求項１から９のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１１】
以下を含む、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）：
−分析結果を表示するための少なくとも一つのディスプレイ面（２４）、
−請求項１から８のいずれか一つに記載のデバイスと連動することを目的とした、前記ディスプレイ面（２４）の少なくとも一つの部分（２８）、
−少なくとも一つのプロセッサ、
−前記面で前記デバイスによって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから前記サンプルの前記分析結果を導き出すために、前記プロセッサによって実行されることができるソフトウェアを記憶するメモリ。
【請求項１２】
前記ソフトウェアが、前記少なくとも一つの面（２８）の位置と寸法を定めるためのコード部分を含む、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ソフトウェアが、マイクロ流体デバイス（１）が寄りかかる前に、前記少なくとも一つのディスプレイ面（２８）と、マイクロ流体デバイス（１）の少なくとも一つの電極（１０）と連動することを目的とした少なくとも一つの面（２６）とを、前記プログラマブルデバイス（２）の上に表示するための、コード部分を含む、請求項１１または１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記ソフトウェアが、前記結果を外部コンピュータにエクスポートするためのコード部分を含む、請求項１１から１３のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１５】
前記ソフトウェアが、前記結果を記憶するためのコード部分を含む、請求項１１から１４のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１６】
前記静電容量の変化に基づいた流体分析プログラムを含むタッチ式タブレット、またはタッチ式スマートフォンから成る、請求項１１から１５のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１７】
前記サンプルを中に収容するために、前記ディスプレイ面（２８）に彫られる溝（２５）を含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
以下の過程を含む、流体サンプル分析方法：
−前記サンプルを、マイクロ流体デバイス（１）の面（１２１）上に置く、
−前記マイクロ流体デバイス（１）を、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）のタッチパネル上に置く、
−前記静電容量方式タッチパネル上で前記マイクロ流体デバイス（１）によって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから前記サンプルの分析結果を導き出す、
−分析結果を、前記静電容量方式タッチパネルに表示する。
【請求項１９】
前記サンプルが、マイクロ流体デバイスの少なくとも一つのマイクロ流路（１２）の入口（１４）の中に導入されることによって、前記面（１２１）の上に置かれる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
コンピュータによって判読可能なデータの非一時的な保存手段であって、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）と連動するマイクロ流体デバイス（１）の、少なくとも一つのマイクロ流路（１０）の入口（１４）の中に導入された流体サンプルの分析のために、電子化された制御装置によって実行される命令を含むものであって、前記命令は、前記制御装置に、以下の過程を含む方法を実行させる：
−前記静電容量方式タッチパネル上で、前記マイクロ流体デバイス（１）によって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから前記サンプルの分析結果を導き出す、
−分析結果を、前記静電容量方式タッチパネル（２）に表示する。
【請求項２１】
流体サンプルの分析を目的としたマイクロ流体デバイス（１）と、前記分析の結果を表示することを目的とした静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）とを含むシステムであって、マイクロ流体デバイス（１）が、前記流体サンプルに応じて前記タッチパネル上で静電容量性負荷を変更するように組み合わされたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体サンプル分析用のマイクロ流体デバイス、およびそのようなデバイスを含む流体サンプル分析システムに関するものである。本発明はまた、このサンプルを分析し、その分析結果を表示するためのソフトウェアを実行するプロセッサを含む、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスにも関している。
【背景技術】
【０００２】
技術の現状
マイクロ流体チップは、さまざまな病気を検出するために診断の分野において広く利用されている。マイクロ流体チップは、非常に少量の分析すべきサンプルを用いて、単数または複数の分析を、素早く正確に、ただ一枚の同じチップ上で行うことを可能にする。これらのチップは、「バイオチップ」や「ラブオンチップ」の名称でも既知であるが、一般に一度きりの使用用であり、また、分析結果を表示するためにコンピュータまたは他のデバイスとの連動が必要となる。
【０００３】
サンプルを検出するために、さまざまな方法が用いられるが、それらには光検出法、磁気的検出法、電磁的検出法、圧電検出法、抵抗膜式検出法および静電容量方式検出法、アンペロメトリー検出法およびクーロメトリー検出法がある。
【０００４】
検出信号は、次いで、処理（フィルタリング、サンプリングなど）を受け、また、流体サンプルの特性、例えばその組成、温度、流体の速度、粘性、伝導率、ｐＨなどの分析を可能にするために、電気信号に変換される。
【０００５】
用いられる検出方法がいかなるものであっても、それぞれのマイクロ流体チップとそのインターフェースは、一般的に、ある特定の応用のために展開されており、そのためチップのモジュラリティおよび柔軟性は減少する。
【０００６】
分析用電子機器を既知のマイクロ流体チップへ組み込むと、その価格は上昇する。このチップはそのうえ、流体サンプル用のマイクロ流路の寸法が小さいために該チップを殺菌するのが困難なことから、一度きりの使用用となっている。
【０００７】
既存のテクノロジーを用いてマイクロ流体デバイスのモジュラリティを高めるために、複数の技術が展開された。米国特許出願公開第２００６／０１６６３５７号明細書は、マイクロ流体支持体について記述しており、マイクロ流路に圧力をかけるべき弁、ポンプなどの構成要素は、流路へ圧力をかけることができる対話型タッチパネルのような外部構成要素によって駆動される。とりわけ、支持体は、ブライユ点字用のデバイスを用いて機能するが、該デバイスは、単純なテキストエディタを介してコンピュータによって制御可能なものである。しかしながら、タッチデバイスは、操作の入力にしか役立たない。
【０００８】
国際公開第２００８／１１７２２３号は、マイクロ流体デバイスと相互に作用するために、マトリクス方式に配置されたアクチュエータおよび／またはセンサを組み入れた、バイオチップについて記述している。各アクチュエータ／センサは、薄膜のテクノロジーによって製造されるトランジスタのアクティブマトリクスにより個々に駆動可能である。しかしながら、結果の解釈および分析は、外部デバイスで行われる。さらに、電子機器はチップに直接組み込まれなければならず、したがってバイオチップの製造コストは増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、既知のマイクロ流体チップの、制限のない、流体サンプル分析用デバイスを提案することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、よりモジュラリティ、柔軟性のある、また既知の解決法よりも安価な、流体サンプル分析用デバイスを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、これらの目的は、とりわけ、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス、請求項６に記載の静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス、請求項１１に記載の静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスの使用法、請求項１２に記載の流体サンプル分析のための方法、請求項１３に記載のコンピュータにより判読可能なデータの非一時的な保存手段、そして請求項１４に記載のシステムによって達成される。
【００１２】
本発明は、流体サンプルと分析ツールとの間のインターフェースとしての、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスの、静電容量方式検出法を活用する。ここで提案される構想とは、インターフェースとして、また、例えばマイクロ流体チップのようなマイクロ流体デバイスの分析用計算装置として、例えばタッチ式タブレットのような、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスを利用することである。
【００１３】
プログラマブルデバイスの静電容量方式タッチパネルは、検出用インターフェースとして開発されうる、入力／出力で機能する周辺デバイスと同一視できる。すなわち、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスは、今日では大量に生産され、大衆消費者市場にとって手ごろな価格となっている。さらにこれらのデバイスは、高性能で、またマイクロエレクトロニクス産業の進歩による消費電力が少ないマイクロプロセッサを用いて、増大した計算能力を享受する。
【００１４】
ある変形例において、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスは、さまざまなタイプのうちの一つのマイクロ流体デバイスの分析、または、同じタイプもしくはさまざまなタイプのうちの複数のマイクロ流体デバイスの分析を可能にするように構成することができる。別の変形例においては、静電容量方式タッチパネルを用いた複数のプログラマブルデバイスが並列で使用されて、互いの間で分析結果を通信することができる。
【００１５】
センサ、分析装置および／またはディスプレイ装置との通信バス、ならびにそのような分析装置および／またはディスプレイ装置を必要とする既知の解決法と異なり、本発明は、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスを使用することにより、三つの機能（検出、分析、および表示）をただ一つに組み合わせる。
【００１６】
さらに、市場に既に存在する静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスを使用することにより、開発コストを減らすだけでなく、市場をより広げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の実施例は、以下のような付属の図面によって示される説明において明らかにされる。
【００１８】
【図１】マイクロ流体デバイスと連動する、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスの断面図を示している。
【図２】静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスとマイクロ流体デバイスの、対応する電気回路図を示している。
【図３】静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスのある実施態様の三次元図を示している。
【図４】本発明によるマイクロ流体デバイスのある実施態様を示している。
【図５】マイクロ流体デバイスと連動する、修正された静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスの、別の変形例の断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
発明の実施態様例
本発明は、流体サンプル分析用のマイクロ流体デバイス１に関しており、該マイクロ流体デバイスは、インターフェース、サンプルの分析手段および分析結果の表示手段として、静電容量方式、すなわち静電容量方式と呼ばれるテクノロジーに基づいたタッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２を使用するものである。サンプルの流体は、例えば、しかし非限定的に、血液、尿、血清、血漿、唾液、分泌液のような液体、あるいは、例えば、しかし非限定的に、呼気のような気体であることができる。
【００２０】
現行のタッチパネルを用いたプログラマブルデバイスは、主として二つのテクノロジーに基づいている。一つは抵抗膜方式、もう一つは静電容量方式である。
【００２１】
抵抗膜方式のテクノロジーは、二枚の透明な導電性の薄膜を、わずかな間隔をあけて離して、重ねることにある。デバイスへのアクションの際、タッチによってかけられる圧力は、上膜の力学的変形を作り出して下膜に接触することになり、その結果これらの二枚の薄膜の間に電気的接触を作り出す。抵抗を測定することにより、接点を検出し、位置確定することが可能となる。このテクノロジーの利点は、圧力が上膜を十分に変形させるのに十分である限り、指と同様に道具も利用可能なことである。反面、このタイプのデバイスは、上膜の機械的強度が弱いことから、より容易にすり減ったり、傷がつく傾向があろう。
【００２２】
静電容量方式のテクノロジーは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｙｄｅ  透明導電膜）から成る透明な二つの電極網、図１における断面図で可視の、検出電極２０から成る第一の網（ｒｅｓｅａｕ）と励振電極２２から成る第二の網を埋め込むことにあり、二つの網は、タッチデバイスの中に、互いに直角に交差して配置される。指、あるいはなんらかの導電性の道具を用いてデバイスのスクリーンに触るとき、励振電極２２の網によって作られた電界はかき乱され、励振電極２２の網から解放された電荷の一部は、指を通り抜けて地面に行く。電荷損失は、そのとき検出電極２０の網によって検出されて、該検出電極の網は、プロセッサを媒介としてタッチの位置を探知する。
【００２３】
抵抗膜方式のテクノロジーと比較した際の、このテクノロジーの利点は、デバイスのスクリーンの力学的変形がないこと、つまり耐久性のあるガラスの使用により、継続的により頑丈であることである。他の大きな利点は、複数のタッチを同時に検出できること（「マルチタッチ」）であり、これは現時点において、抵抗膜タイプのテクノロジーでは不可能である。
【００２４】
本発明によると、静電容量方式のテクノロジーによるタッチパネルを用いたデバイス２は、マイクロ流体デバイス１によって引き起こされる、図２で可視のインピーダンスＺsampleの変化を活用することができる。この場合、インピーダンス変化とは、例えば静電容量の変化であるが、これは指のタッチによって発生するものではなく、マイクロ流体デバイス１の二つの電極１０の間の面１２１に置かれたサンプルの組成あるいは特性の変化によって、発生するものであろう（図１および図４）。
【００２５】
有利には、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２は、マイクロ流体デバイス１の検出を実現するためのソフトウェアを実行するプロセッサを含む。検出は、プログラマブルデバイス２内に記憶されたソフトウェアを使って、損失した電荷量を解釈することを可能にし、したがって流体のサンプルを分析することを可能にする。失われた電荷量は、静電容量方式タッチデバイス２での位置と時間に応じて分析されるであろう。さらに、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２が「マルチタッチ」でもあるなら、該デバイスは、多数の分析のために、複数の読取り領域を同時に、別々に、管理することができる。
【００２６】
本発明によると、マイクロ流体デバイス１は、例えばタッチ式タブレットや多機能電話（「スマートフォン」）のような、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２のディスプレイ面２４に直接連動するように組み合わされるが、該静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２は、マイクロ流体デバイス１の存在を検出し、分析すべきサンプルの組成に応じてマイクロ流体デバイス１から届く情報を分析し、そしてその分析結果を静電容量方式タッチパネルに表示するものである。
【００２７】
静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２は、有利には、プログラマブルデバイス２の静電容量方式タッチパネル上で、マイクロ流体デバイス１によって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから流体サンプルの分析結果を導き出すためのソフトウェアを実行するメモリを含む。
【００２８】
本発明によると、サンプルが、まず最初に、一度きりの使用用のマイクロ流体デバイス１の中に注入され、次いで、図３で可視のように、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２のディスプレイ面４に画定された読取り領域あるいは読取り面２８の上に、単純に置かれるであろう。マイクロ流体デバイスと連動することを目的とした、プログラマブルデバイスのこの面２８は、マイクロ流体デバイス１の少なくとも一つの電極１０と連動することを目的とした面２６を含む。面２６と面２８は、マイクロ流体デバイス１が寄りかかる前に、プログラマブルデバイス２に表示されるであろう。静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイスは、複数の面２８を含むことができる。
【００２９】
分析すべきサンプルの組成に応じてマイクロ流体デバイス１から届く情報を分析したあと、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２は、分析結果を表示する。
【００３０】
マイクロ流体デバイス１は、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２と連動するための単数あるいは複数の電極１０と、診断すべきサンプルの導入のための少なくとも一本のマイクロ流路１２の単数あるいは複数の入口１４／出口１６とから成る（図４）。検出面１３は、くし形の電極１０の網に重ねられたマイクロ流路１０の部分に位置を確定される。検査すべき検体は、検出領域１３の正面にある流路１２の単数あるいは複数の面１２１の上に置かれる。
【００３１】
マイクロ流体デバイス１は、使い捨てで、一度きりの使用用である。ある変形例において、マイクロ流体デバイスは、低コストの工業製品用にコントロールされ、巧みに適合された、微細加工法、例えば熱成形法により、ポリマーで製作される。
【００３２】
別の変形例において、マイクロ流体デバイス１は、信号増幅用の外部電子機器、またはマイクロ弁やポンプのようなマイクロ流体デバイスの部分の単数あるいは複数を駆動させるための外部電子機器と組み合わせることができる。
【００３３】
ある変形例において、マイクロ流体デバイス１は、複数の部分から製作されるが、そのうちの一つの部分は、一度きりの使用用となりえ、一方、他の部分は同じく一度きりの使用用か、好ましくは再利用可能となりうる。ある実施態様において、マイクロ流体デバイス１は、検査すべきサンプル用の単数あるいは複数の面１２１、並びに電極を伴う使い捨ての部分、そして再利用可能でタッチパネル上に置かれることを目的とした中間デバイスとを有する。使い捨ての部分は、使い捨て部分の電極が中間デバイスの電極と電気的に接続されるように、中間デバイスに差込み接続および／または電気的に結合されるようになる。中間デバイスは、このように検査すべき流体と接触せず、よって再利用することができる。中間デバイスの電極は、そのとき、使い捨て部分の電気回路と電気的に接続しており、そのインピーダンスは検査すべき流体による。この可変のインピーダンスは、タッチパネル２の静電容量方式の電極によって検出される。マイクロ流体デバイス１は、電極１０とアースとの電気的接続１８を確保し、電荷の循環回路を閉じることを可能にする。
【００３４】
ある変形例において、流体は、静電容量方式パネルと直接接触している。これは、以下のようなさまざまな方法で実現可能である：
−図５で示される変形例において、流路、または、少なくとも一つもしくは複数の溝２５は、電極／流体間の距離を減らし、そうすることによって信号を増大、および／またはノイズを減少させるために、スクリーンに直接製造される。マイクロ流体デバイスは、スクリーンと連動するために、流路または溝を閉じる。検体は、マイクロ流体デバイスと、またはタッチパネルと、または二つの面と同時に接触することができる。
−非表示の別の変形例において、開いた流路が、マイクロ流体デバイスの下部面の下に製造され、該開いた流路は、スクリーンの変更されていない面に自身を押し付けることにより、閉じている。
−第三の変形例において、流路は、一部はスクリーンの中に、そして一部はマイクロ流体デバイスの中に製造される。
【００３５】
図５の変形例において、マイクロ流体デバイス１は、変更された静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２と協働する。この例において、タッチデバイスの面は、単数あるいは複数の溝２５を含むが、該溝は例えば、長方形、円形、あるいは例えば一直線や網状の流路の形となっている。これらの溝は、タッチパネルを覆うガラスの外側面２４に、直接彫られるかまたは製造され、その深さは例えば２ミリメートル未満である。溝２５により、この例においては平らである、マイクロ流体デバイス１の下部面の下の面１２１に直接配置される、検査すべき検体（液体または気体の、滴あるいは細い流れ）を収容することが可能となる。別の実施態様において、分析すべき液体は、変更された静電容量方式パネル２に直接、例えば溝２５の中に直接置かれるか、あるいは毛管現象によってこれらの溝の中に流体を運ぶ流路の端に置かれる。液体は、マイクロ流体デバイスの中の流路の端に導入され、毛管現象あるいは重力によってデバイス２５のスクリーンの中に彫られた溝２５の中まで流れることもできる。
【００３６】
図示されていないある変形例において、溝は、タッチデバイス２のタッチ面に貼り付けられたプレートの中の穴すなわち盲穴から成るが、これはタッチデバイスの上に、検査すべき液体の滴を中に収容するのに十分な深さの溝を作ることを可能にする、余分な厚みを作るためである。
【００３７】
マイクロ流体デバイス１を正確に位置決めするための目印を、この余分な厚みであるプレートの上に作ること、あるいはタッチパネル２の上に表示することも可能である。
【００３８】
このデバイスは、このように、特定の応用にとってより利用しやすいものである。液体の滴を、マイクロ流体デバイス１の下部面の下の単数あるいは複数のあらかじめ決められた場所に置き、次いで、このマイクロ流体デバイスを、検査すべき液体の滴が検査の間中このために準備された単数あるいは複数の溝２５の中にあるように、タッチデバイス２のスクリーンに対する適切な場所に押し当てるだけでよいのである。別の場所に導入された液体（あるいは流れによって入ってくる気体）を、毛管現象によって、溝２５の正面のあらかじめ決められた面に運ぶために、マイクロ流体デバイス１を横切る流路を準備することも可能である。
【００３９】
図５のマイクロ流体デバイスは、図示されていないある変形例において、平らでない下部面、例えば溝２５に向き合った溝をともなう下部面、を有することもできるが、これはデバイス２に大きすぎる溝を彫る必要性をなくし、より多くの量の検体を受けることができるようにするためである。
【００４０】
図２は、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２とマイクロ流体デバイス１の間のインターフェースの、対応する電気回路図を示している。すなわち、プログラマブルデバイス２は、電圧発生器Ｕpower、静電容量Ｃ1、そして抵抗Ｒreadを用いて図示される。静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２とマイクロ流体デバイス１との間の接続は、静電容量Ｃ2を用いて図示される。マイクロ流体デバイス１は、分析すべきサンプルに応じて可変であり、アースに接続される、インピーダンスＺsampleを用いて図示される。
【００４１】
静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２のメモリに記憶されたソフトウェアは、マイクロ流体デバイス１上で読み取られたデータを直接判読および分析し、ついでデバイス２の静電容量方式タッチパネルに結果を表示することができる。ソフトウェアはしたがって、マイクロ流体デバイス１によって作り出されるプログラマブルデバイス２のインピーダンスの変化を数量化し、そこから分析すべきサンプルの単数あるいは複数の特性を特定することが可能である。
【００４２】
ある変形例において、ソフトウェアは、プログラマブルデバイス２の静電容量方式タッチパネル面およびそのプロセッサの計算能力が許す限り、複数のマイクロ流体デバイス１を同時に分析することができる。
【００４３】
ある変形例において、ソフトウェアは、タッチパネルのモニタを制御することができるが、これは、使用者の指によって生じるのではないインピーダンス変化を避けるために、このモニタが通常行っているフィルタリングを回避、または変更するためである。ある変形例において、新しいファームウェアが、このモニタ内にロードされる。ある変形例において、ソフトウェアは、タッチパネルのモニタによる処理に加えて、デバイス２のオペレーティングシステムによって通常実行されるタッチのソフトウェア処理を回避、あるいは変更することができる。
【００４４】
静電容量方式タッチパネルを操作するモニタは、ハイブリッドモードで機能することができるであろう。すなわち、「標準」モードと、「サンプル分析」モードである。「標準」機能モードにおいて、モニタは、従来のタッチデバイス、例えばタッチ式タブレットやスマートフォンにおけるのと同じように機能する。該「標準」モードは意志による接触（単数あるいは複数の指）と意志によらない接触（手のひら、耳、頬など）とを区別することができる。「サンプル分析」モードにおいて、モニタは、スクリーンの単数あるいは複数の特定の検出領域で、マイクロ流体デバイスと連動するスクリーンの電荷の変化を検出することができる。
【００４５】
ある実施態様において、信号を処理するために、「サンプル分析」モードのみの用途に充てられている追加のモニタが、「標準」モードで機能する従来のモニタに活用されることがある。あるモードから別のモードへの転換は、デバイス２によって実行されるインターフェース用ソフトウェアを介して、自動または手動で行われることができる。
【００４６】
電極およびマイクロ流体デバイス１の読取り面２６、並びにその数は、使用されるマイクロ流体デバイス１に応じて定めることができる。
【００４７】
ソフトウェアはまた、結果のデータを、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２を介して直接エクスポートすることができる可能性も提供する。このために、プログラマブルデバイス２は、分析結果を、例えば３Ｇ／４Ｇ、Ｗｉｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＳＢなどのインターフェースを利用して、外部コンピュータにエクスポートするための接続コードがない、および／またはある手段を含む。
【００４８】
インターネットや他の通信モードによってエクスポートされたデータは、専門の職員によって解釈し直されて保存されるであろう。データは、分析の履歴を辿るために、利用者のアカウントで記録される。
【００４９】
ある変形例において、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２は、分析結果を保存するための手段も含む。
【００５０】
別の変形例において、分析結果は、プログラマブルデバイス２の静電容量方式タッチパネルには表示されずに、外部デバイスに送られて、そこで表示されるであろう。
【００５１】
マイクロ流体デバイス１が検出用電子機器を組み入れない、あるいはほぼ組み入れないことから、原価は、組み入れた他のシステムに比べ安くなる。使い捨ての部分は、使い捨て部分の製造費用を減らすために、場合によっては存在しうる外部電子機器の部分から切り離すことができるであろう。
【００５２】
分析が、既存の静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス、例えばタッチ式タブレットやスマートフォン上でなされるため、結果としていかなる専用の分析システムも展開される必要がない。さらに、マイクロ流体デバイス１と連動するために静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２を利用することは、より頑丈ではあるがよりコストもかかるデバイスと比べて、より大きな市場を引きつけることができる、単純な診断方法である。
【００５３】
分析結果データの収集、分析、および表示のためのソフトウェアは、インターネット販売のプラットフォームを介して商品化されることができるであろう。複数のソフトウェアが、さまざまな利用者のニーズに応じて商品化されることができるであろう（個人、医療従事者、医者、人道組織）。
【００５４】
ある変形例におけるマイクロ流体デバイス１は、電極の数および／または形状の一つの組合せを含み、該電極の数および／または形状の一つの組合せは、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス１が、マイクロ流体デバイスを識別すること、および／または行なうべき単数あるいは複数の分析タイプを識別すること、および／またはマイクロ流体デバイス１の利用者を識別することを可能にする。推奨される変形例において、電極は、一次元あるいは二次元のバーコードの形状である。別の変形例において、マイクロ流体デバイス１は、プログラマブルデバイス２の中に組み込まれたＲＦＩＤ読取デバイスによって読み取り可能なＲＦＩＤタグを含む。
【００５５】
別の変形例において、マイクロ流体デバイス１は、流体サンプルとの相互作用を促し、分析を有利に進めるための被覆を含む。例えば、酵素や微細粒子を、単数あるいは複数の電極１０および／または単数あるいは複数のマイクロ流路１２に、あらかじめ塗布することができるであろう。より一般的には、検体を置くための面１２１、例えばそれが位置づけられる電極、あるいはマイクロ流路１２の別の部分は、化学的機能化の操作を受けることができる。面の化学的機能化の目的は、面に付着するであろう特定の微細粒子（分析すべきサンプル中に含まれる）のみを識別することである。静電容量の変化は、そのとき、この特定の微細粒子（サンプル中に存在する他の微細粒子ではない）の識別、ついで付着に起因する。
【００５６】
同一のマイクロ流体デバイス１におけるさまざまな面１２１は、さまざまな化学的機能化が施され、それぞれが、さまざまな分析のための微細粒子の的確なタイプに、特徴的に反応することができる。
【００５７】
別の変形例において、流体サンプルについての分析結果は、プログラマブルデバイス２のデータと組み合わせることができるが、該プログラマブルデバイスは、統計分析を行うため、および／またはこれらの結果の地理的変化を追跡するために、例えばＧＰＳモジュールを含むことができるであろう。
【００５８】
本発明の、完全ではない、非限定的な応用例は、以下の通りである：
−糖尿病患者の血糖値の測定、
−水の汚染や食品汚染の測定（ウイルス、細菌）、
−血中アルコール濃度あるいは呼気中アルコール濃度測定用のアルコール検知器（Ｅｔｈｙｌｏｔｅｓｔ）、
−爆発性物質の検出、
−血液サンプルからのアレルギーの識別。
【符号の説明】
【００５９】
１  マイクロ流体デバイス
１０  電極
１２  マイクロ流路
１２０  検査すべき検体の体積
１２１  検査すべきサンプルを置くための面
１３  検出面
１４  マイクロ流路の入口
１６  マイクロ流路の出口
１８  アースとの電気的接続
２  静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス
２０  検出電極
２２  励振電極
２４  静電容量方式タッチデバイスのディスプレイ面
２５  面２４の中の溝あるいは流路
２６  マイクロ流体デバイスの少なくとも一つの電極と連動することを目的とした静電容量方式タッチデバイスの面
２８  マイクロ流体デバイスと連動することを目的とした静電容量方式タッチデバイスの面
Ｕpower  静電容量方式タッチデバイスの電源
Ｃ1  静電容量方式タッチデバイスの静電容量
Ｒread  静電容量方式タッチデバイスの抵抗
Ｃ2  静電容量方式タッチデバイスとマイクロ流体デバイスとの間の接続静電容量
Ｚsample  流体サンプルのインピーダンス
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１６６３５７号明細書
【特許文献２】国際公開第２００８／１１７２２３号
【図１】
2013545109.tif 000003
【図２】
2013545109.tif 000004
【図３】
2013545109.tif 000005
【図４】
2013545109.tif 000006
【図５】
2013545109.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月7日(2013.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明によると、これらの目的は、とりわけ、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス、請求項７に記載の静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス、請求項８に記載の流体サンプル分析のための方法、請求項９に記載のコンピュータにより判読可能なデータの非一時的な保存手段、そして請求項１０に記載のシステムによって達成される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図５の変形例において、マイクロ流体デバイス１は、変更された静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２と協働する。この例において、タッチデバイスの面は、単数あるいは複数の溝２５を含むが、該溝は例えば、長方形、円形、あるいは例えば一直線や網状の流路の形となっている。これらの溝は、タッチパネルを覆うガラスの外側面２４に、直接彫られるかまたは製造され、その深さは例えば２ミリメートル未満である。溝２５により、この例においては平らである、マイクロ流体デバイス１の下部面の下の面１２１に直接配置される、検査すべき検体（液体または気体の、滴あるいは細い流れ）を収容することが可能となる。別の実施態様において、分析すべき液体は、変更された静電容量方式パネル２に直接、例えば溝２５の中に直接置かれるか、あるいは毛管現象によってこれらの溝の中に流体を運ぶ流路の端に置かれる。液体は、マイクロ流体デバイスの中の流路の端に導入され、毛管現象あるいは重力によってデバイス２のスクリーンの中に彫られた溝２５の中まで流れることもできる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
ある実施態様において、信号を処理するために、「サンプル分析」モードのみの用途に充てられている追加のモニタが、「標準」モードで機能する従来のモニタに追加で活用されることがある。あるモードから別のモードへの転換は、デバイス２によって実行されるインターフェース用ソフトウェアを介して、自動または手動で行われることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ある変形例におけるマイクロ流体デバイス１は、電極の数および／または形状の一つの組合せを含み、該電極の数および／または形状の一つの組合せは、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス２が、マイクロ流体デバイスを識別すること、および／または行なうべき単数あるいは複数の分析タイプを識別すること、および／またはマイクロ流体デバイス１の利用者を識別することを可能にする。推奨される変形例において、電極は、一次元あるいは二次元のバーコードの形状である。別の変形例において、マイクロ流体デバイス１は、プログラマブルデバイス２の中に組み込まれたＲＦＩＤ読取デバイスによって読み取り可能なＲＦＩＤタグを含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体サンプル分析用のマイクロ流体デバイス（１）であって、
−少なくとも一つの電極（１０）、
−前記流体サンプル（１２０）を置くことが可能な、前記電極のすぐ近くにある少なくとも一つの面（１２１）を含み、
前記少なくとも一つの電極（１０）が、前記デバイスが前記流体サンプルの分析が可能になるようにタッチパネルの上に置かれるとき、静電容量方式タッチパネル式プログラマブルデバイス（２）の前記タッチパネル上で、測定可能な静電容量変化を引き起こすように組み合わされることを特徴とする、流体サンプル分析用のマイクロ流体デバイス。
【請求項２】
前記面（１２１）が、前記サンプルの導入のための入口（１４）を含み、かつマイクロ流路（１２）の前記入口（１４）と出口（１６）との間に検出面（１３）を含む少なくとも一つの前記マイクロ流路（１２）上に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス（１）。
【請求項３】
少なくとも一つの前記電極（１０）を前記プログラマブルデバイス（２）の正面の前記  マイクロ流路の面に含み、そして少なくとも一つの前記電極（１０）を前記マイクロ流  路（１２）の反対側の面に含む、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記サンプルが、検査用に、上に直接置かれることを目的とした、前記電極（１０）の正面の外側面（１２１）を少なくとも一つ含む、請求項１から３のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項５】
前記流体サンプル（１２０）を置くことが可能な前記面（１２１）が、分析すべきサンプル中に含まれる特定の微細粒子の付着を可能にするように化学的に機能化されている、請求項１から４のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項６】
前記流体サンプル（１２０）を置くことが可能な前記面（１２１）を含む一度きりの使用用の部分と、前記一度きりの使用用の部分と電気的に接続し、前記タッチパネル上に置かれることを目的とした中間デバイスとを含む、請求項１から５のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項７】
以下を含む、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）：
−分析結果を表示するための少なくとも一つのディスプレイ面（２４）、
−請求項１から６のいずれか一つに記載のデバイスと連動することを目的とした、前記ディスプレイ面（２４）の少なくとも一つの部分（２８）、
−少なくとも一つのプロセッサ、
−前記面で前記デバイスによって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから前記サンプルの前記分析結果を導き出すために、前記プロセッサによって実行されることができるソフトウェアを記憶するメモリ。
【請求項８】
以下の過程を含む、流体サンプル分析方法：
−前記サンプルを、マイクロ流体デバイス（１）の面（１２１）上に置く、
−前記マイクロ流体デバイス（１）を、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）のタッチパネル上に置く、
−前記静電容量方式タッチパネル上で前記マイクロ流体デバイス（１）によって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから前記サンプルの分析結果を導き出す、
−分析結果を、前記静電容量方式タッチパネルに表示する。
【請求項９】
コンピュータによって判読可能なデータの非一時的な保存手段であって、静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）と連動するマイクロ流体デバイス（１）の、少なくとも一つのマイクロ流路（１０）の入口（１４）の中に導入された流体サンプルの分析のために、電子化された制御装置によって実行される命令を含むものであって、前記命令は、前記制御装置に、以下の過程を含む方法を実行させる：
−前記静電容量方式タッチパネル上で、前記マイクロ流体デバイス（１）によって引き起こされる電荷の変化を分析し、またそこから前記サンプルの分析結果を導き出す、
−分析結果を、前記静電容量方式タッチパネル（２）に表示する。
【請求項１０】
流体サンプルの分析を目的としたマイクロ流体デバイス（１）と、前記分析の結果を表示することを目的とした静電容量方式タッチパネルを用いたプログラマブルデバイス（２）とを含むシステムであって、マイクロ流体デバイス（１）が、前記流体サンプルに応じて前記タッチパネル上で静電容量性負荷を変更するように組み合わされたシステム。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013545109.tif 000008
【国際調査報告】
2013545109.tif 000009
2013545109.tif 000010
2013545109.tif 000011
2013545109.tif 000012
2013545109.tif 000013
2013545109.tif 000014