(57)【要約】【課題】  ろ過材およびポンプ、あるいは他の補助手段を用いることなく、液体成分を液体中に含まれる粒子から分離する。【解決手段】  粒子を含む液体から液体成分を分離するための微細構造型分離装置は、液体を所定の搬送方向３０へ搬送するための少なくとも１つの搬送流路６と、前記搬送流路６から液体の部分流を排出する側面流路が接続している搬送流路の分岐個所における少なくとも１つの分離区域３と、液体の大きな粒子を前記分離区域から排除し、さらに分離区域３における小さな粒子の搬送を遅延させる分離区域３における微細構造２０，２１，２２，２３とを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子を含む液体から液体成分を分離するための微細構造型分離装置であって、
液体を所定の搬送方向（３０）へ搬送するための少なくとも１つの搬送流路（６）と、
前記搬送流路から液体の部分流を排出する側面流路が接続している搬送流路の分岐個所における少なくとも１つの分離区域（３）と、
液体の大きな粒子を前記分離区域から排除し、さらに分離区域（３）における小さな粒子の搬送を遅延させる分離区域（３）における微細構造（２０，２１，２２，２３）とを含むことを特徴とする微細構造型分離装置。
【請求項２】
微細構造（２０，２１，２２，２３）は１または複数の貫流孔を規定することを特徴とする請求項１記載の微細構造型分離装置。
【請求項３】
貫流孔は搬送流路（６）の高さよりも小さい高さを有することを特徴とする請求項２記載の微細構造型分離装置。
【請求項４】
貫流孔の高さは０．５〜１０００μｍであることを特徴とする請求項２または３記載の微細構造型分離装置。
【請求項５】
貫流孔は完全または部分的に並置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項６】
貫流孔は完全または部分的に搬送方向（３１）において順次に配設されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項７】
貫流孔の幅は搬送方向（３１）において減少していることを特徴とする請求項６記載の微細構造型分離装置。
【請求項８】
貫流孔の高さは搬送方向（３１）において減少していることを特徴とする請求項６または７記載の微細構造型分離装置。
【請求項９】
分離区域（３）は１または複数の微細構造（２０，２１，２２，２３，２４）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項１０】
微細構造は斜面（２０）であることを特徴とする請求項９記載の微細構造型分離装置。
【請求項１１】
微細構造は段部（２１）であることを特徴とする請求項９または１０記載の微細構造型分離装置。
【請求項１２】
微細構造は互いに離れた柱体（２２）であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項１３】
微細構造は１または複数のリッジ（２３）を有することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項１４】
搬送方向（３１）において収集要素（４）が分離区域に接続することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項１５】
収集要素（４）は収集室として形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項１６】
収集要素（４）は試薬を含むことを特徴とする請求項１５記載の微細構造型分離装置。
【請求項１７】
収集要素に対して、採取・脱気流路（５）が接続されることを特徴とする請求項１６記載の微細構造型分離装置。
【請求項１８】
分離区域（３）に対して、採取・脱気流路（５）が接続されることを特徴とする請求項１７記載の微細構造型分離装置。
【請求項１９】
分離装置は入口（１）を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項２０】
分離装置は、搬送方向において搬送流路（６）の端部に接続される出口（２）を有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の微細構造型分離装置。
【請求項２１】
粒子を含む液体から液体成分を分離するためのマイクロ流体方法であって、
液体を搬送流路（６）内で搬送し、
液体の一部を分離区域（３）を介して、前記搬送流路から分岐させ、
さらに、分離区域（３）への進入時に大きな粒子を阻止し、また搬送流路に流入する液体によって押し流し、
分離区域（３）への進入時あるいは分離区域（３）への搬送時に、小さな粒子を制動することを特徴とするマイクロ流体方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子を含む液体から液体成分を分離するための微細構造型分離装置およびマイクロ流体方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような装置は、たとえば血液中に含まれる細胞成分（ヘマトクリット）から血漿を分離するために利用される。ヒトの血液は、一方で血液のおよそ５５％を占める液体血漿と、他方で血液のおよそ４５％を占める細胞成分つまりヘマトクリットから構成されている。血漿は蛋白質、炭水化物、脂質、無機塩類からなる黄色の水性液であり、抗体も含んでいる。血漿の成分は９０％が水であり、残りの１０％はその中に溶けている物質である。ヘマトクリットは、特に赤色の血球（赤血球）と白色の血球（白血球）とからなる。赤血球は血液における小さい方の粒子である。赤血球は円盤形状であって、直径がおよそ７．７μｍ、高さがおよそ２μｍであり、容易に変形し得る。それに対して、白血球の方が大きく、７〜２０μｍのサイズを以て血液中の大形粒子を構成している。さらに、白血球は赤血球に比べて、僅かしか、あるいは全く変形できない。
【０００３】
多くの医学的検査にとって必須なのは、血漿を検査可能とするために、血液中に含まれるヘマトクリットから血漿を分離することである。現在では、血液から血漿を分離するためのいくつかの装置および方法ならびに大小の粒子を含む液体の液体成分を分離するための装置および方法が公知である。
【０００４】
血液から血漿を分離するための公知の方法は沈降である。そのためには、化学的に処理された血液を容器に満たした後、血液の細胞成分が容器底に沈殿し、また黄色の澄んだ血漿が上澄みとして残るまで放置する。血漿はたとえばピペットを用いて汲み出すことができる。沈降法では、血漿が得られるまで比較的長い時間が必要である。
【０００５】
血液から血漿を分離するための別の方法では、実験用遠心分離器が利用される。血液を遠心分離器に投入すれば、血液中の血漿と粒子が遠心力によって互いに分離される。この方法では、複雑な構造の実験用遠心分離器が必要である。沈降法も、また実験用遠心分離器による分離も、比較的多量の血液に対してのみ適している。
【０００６】
さらに別の方法は開孔性ろ過材を持つ機械式フィルタによる血液のろ過であるが、その貫流孔は血液中の全粒子を捕捉するサイズとされる。したがって、赤血球も白血球も該フィルタを通過することができない。血液をフィルタに注げば、粒子はフィルタによって捕捉されるが、血漿はろ過材に進入し、ろ過材が血漿で完全に負荷されると同時に、ろ過材から滲出する。このようなフィルタの性能は制約される。なぜなら、フィルタ上にフィルタを閉塞させるろ過ケーキが形成されるからである。このような形式のフィルタは微細構造として既に実現されているが、フィルタの性能および閉塞に関しては大形フィルタと同様の問題が生じる。分離されてろ過材に含まれる血漿は、ろ過材から取り出すことなく検査できる、あるいは血漿は追加的操作によりろ過材から取り出すことができる。少量の血液しか使用しない場合には、この方法は面倒である。
【０００７】
さらに血液から血漿を分離するための別の公知の方法は、ツヴァイファッハ−ファング（Ｚｗｅｉｆａｃｈ−Ｆｕｎｇ）効果を利用するものである。ツヴァイファッハ−ファング法に基づく装置では、血液はポンプにより流路内を搬送されるのであり、該搬送流路は分岐個所を有する。該分岐個所およびそれに接続する２つの流路は、一方の流路が他方の流路よりも搬送される血液の体積流の大きな割合を受け入れるように設計されている。ツヴァイファッハ−ファング効果によって、血液の体積流のより大きな割合を搬送する流路においては、他の流路におけるよりも血液中に含まれる粒子のはるかに大きな割合が搬送される。より少ない体積流を持つ流路におけるそのような分岐個所のカスケード構造により、血液粒子からの血漿の分離が達成できる。そのような装置は、一方でカスケード状に配設された分岐個所を持つ複雑な構造を、他方で搬送流路内で所要体積流を生じるためのポンプを必要とする。しかも、十分な量の液体成分を分離できるためには、相当多量の液体量が必要である。ツヴァイファッハ−ファング効果が現れる流路は、流動方向に交差する両方向において１０μｍ以上であり、たとえば深さ２５μｍ、また幅５０μｍとすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ろ過材およびポンプ、あるいは他の補助手段を用いることなく、液体成分を液体中に含まれる粒子から分離するための装置および方法を提案することである。該装置および方法は、特に数マイクロリットルの供給された液体量に対して適合しなければならない。
【０００９】
この目的は、本発明に従う請求項１に基づく微細構造型分離装置および請求項２１に基づくマイクロ流体方法によって達成される。本発明に従う装置は、粒子を含む供給された液体を搬送するための搬送流路と、液体の一部を分離するための少なくとも１つの分離区域とを有しており、そこで分離された部分量には粒子が含まれていない、あるいはごく僅かである。分離区域は微細構造を有しており、それは大きな粒子を捕捉し、また小さな粒子については分離区域において速度を低下させるように構成されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、粒子を含む液体から液体成分を分離するための微細構造型分離装置であって、
液体を所定の搬送方向へ搬送するための少なくとも１つの搬送流路と、
前記搬送流路から液体の部分流を排出する側面流路が接続している搬送流路の分岐個所における少なくとも１つの分離区域と、
液体の大きな粒子を前記分離区域から排除し、さらに分離区域における小さな粒子の搬送を遅延させる分離区域における微細構造とを含むことを特徴とする微細構造型分離装置である。
【００１１】
本発明において、微細構造は１または複数の貫流孔を規定することを特徴とする。
本発明において、貫流孔は搬送流路の高さよりも小さい高さを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明において、貫流孔の高さは０．５〜１０００μｍであることを特徴とする。
本発明において、貫流孔は完全または部分的に並置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、貫流孔は完全または部分的に搬送方向において順次に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、貫流孔の幅は搬送方向において減少していることを特徴とする。
本発明において、貫流孔の高さは搬送方向において減少していることを特徴とする。
【００１５】
本発明において、分離区域は１または複数の微細構造を有することを特徴とする。
本発明において、微細構造は斜面であることを特徴とする。
【００１６】
本発明において、微細構造は段部であることを特徴とする。
本発明において、微細構造は互いに離れた柱体であることを特徴とする。
【００１７】
本発明において、微細構造は１または複数のリッジを有することを特徴とする。
本発明において、搬送方向において収集要素が分離区域に接続することを特徴とする。
【００１８】
本発明において、収集要素は収集室として形成されていることを特徴とする。
本発明において、収集要素は試薬を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明において、収集要素に対して、採取・脱気流路が接続されることを特徴とする。
【００２０】
本発明において、分離区域に対して、採取・脱気流路が接続されることを特徴とする。
本発明において、分離装置は入口を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明において、分離装置は、搬送方向において搬送流路の端部に接続される出口を有することを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、粒子を含む液体から液体成分を分離するためのマイクロ流体方法であって、
液体を搬送流路内で搬送し、
液体の一部を分離区域を介して、前記搬送流路から分岐させ、
さらに、分離区域への進入時に大きな粒子を阻止し、また搬送流路に流入する液体によって押し流し、
分離区域への進入時あるいは分離区域への搬送時に、小さな粒子を制動することを特徴とするマイクロ流体方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に従う装置の第１の実施形態において、粒子を含む液体用搬送流路は粒子を含む液体の無制限量が貫流できる流路とすることができる。さらに、該搬送流路は粒子を含む液体に対する入口および出口を備えることができる。この形態では、粒子を含む液体の限定された量が入口に供給される。分離区域は、搬送流路の分岐個所に設けることができる。粒子を含む液体は分離区域の入口に供給され、液体の部分量が側流として排出される。分離区域には液体の分離された部分量のための収集空間が隣接でき、また該空間は脱気用開口を備えている。さらに、分離区域は液体の分離された部分量のための排出流路を備えることができる。
【００２４】
本発明に従う装置の第２の実施形態において、分離区域は入口を備えた搬送流路端に設けることができる。この形態では、粒子を含む液体は分離区域に直接的に供給され、また液体の部分量は分離区域を通過してさらに搬送される。分離区域には液体の分離された部分量のための収集空間が接続できるのであり、該空間は脱気開口を備えている。さらに、分離区域は液体の分離された部分量のための排出流路を備えることができる。この形態では、搬送流路、分離区域および収集空間は連続的に配置されている。
【００２５】
本発明に従う装置は、従来技術から公知の装置に比べて、いくつかの長所を有する。ひとつには、搬送流路内の液体はポンプなしに搬送できる。搬送流路内の液体の搬送のために、毛細管力だけで十分である。もうひとつの長所は、分離区域が搬送流路の横に配置されていることである。搬送流路内を流れる液体により、分離区域に進入しない液体の粒子を液体流から搬送流路へ流し去ることができる。分離区域前には、「ろ過ケーキ」が全く形成されない。
【００２６】
分離区域に進入する液体は、小さな粒子しか含むことができない。これらの粒子は、分離区域への進入時、あるいは分離区域内で、液体の液体成分に比べてその搬送速度が抑制される。液体の液体成分は、小さな粒子よりも速く分離区域を通過する。それにより、長時間にわたっては液体の液体成分のみが分離区域端まで到達できる。この時間中に、所望分析のために十分である液体成分量が分離区域を通って搬送される。
【００２７】
分離区域への進入時、あるいは分離区域内での小さな粒子の制動は、微細構造および表面効果、たとえば「クロマトグラフ効果」によって達成される。クロマトグラフ効果のために、一様に形成された流路内では液体の液体成分はそこに含まれる粒子よりも速く搬送できる。それにより、長い流路においては搬送方向に２つの前後相が発生し得る。第１相は主として、あるいは液体成分のみを含むことができるが、第２相は液体成分および粒子の双方を含むことができる。
【００２８】
本発明に従えば、分離区域における微細構造はひとつまたは複数の貫流孔を限定できる。これらの貫流孔は、搬送流路の高さよりも低い高さを有する。貫流孔は、たとえば０．５μｍから２μｍまでの高さとすることができる。全血液から血漿を分離する際に、赤血球はその変形可能性のゆえに遅れて分離区域に進入するが、白血球は貫流孔に対して過大なサイズである。複数の貫流孔を、完全あるいは部分的に並置させることができる。さらに、複数の貫流孔を側面流において完全あるいは部分的に相前後して配置できる。貫流孔の幅は、側面流の方向にたとえば１０μｍから２μｍへ低減できる。同様に、貫流孔の高さも側面流において低減できる。
【００２９】
本発明に従えば、分離区域の長さはその幅よりも小さくできるが、分離区域の長さは側面流の方向に延びる。たとえば、長さは０．５ｍｍ、また幅は５ｍｍとすることができる。本発明に従う分離装置は、１つの分離区域、あるいは前後に配置され得る複数の分離区域を備えることができる。
【００３０】
分離区域における微細構造は、斜面、スリット、あるいは段部とすることができる。さらに、微細構造は離れた複数の柱体あるいは１または複数のリッジを含むことができる。スリット幅は側面流方向に一定とすることができる、あるいは該方向に低減または増大させることもできる。
【００３１】
さらに、本発明に従う分離装置は側面流方向に分離区域に接続する収集要素を有することができる。該収集要素は、収集室として構成され得る。そのような収集室は、たとえば底面積５ｍｍ×５ｍｍ、高さ０．０１ｍｍ、また容積０．２５マイクロリットルとすることができる。この収集要素には、試薬を入れることができる。該試薬は、分析目的のために、収集要素に進入する液体成分と反応することができる。収集要素は、採取・脱気流路を介して外気と接続することができる。収集要素に含まれる液体は、ポンプまたは注射器または類似装置を用いて、該要素から取り出すことができる。液体が分離区域および収集要素に進入すると同時に、分離区域および収集要素に含まれる空気を脱気流路から排出できる。
【００３２】
本発明に従えば、分離装置は入口を備えることができるが、それは搬送流路内の流動方向から見て分離区域の前に位置すると共に、搬送流路と接続されている。分離装置は、搬送方向から見て搬送流路端に位置する出口を有することができる。
【００３３】
分離区域、収集要素あるいは脱気流路には、他の微細構造要素を配設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明に従う分離装置の実施形態は、図面に基づいて以下に詳しく説明される。
図１（ａ）〜図１（ｃ）においては簡略化された分離装置が示されており、該装置に基づいて本発明に従う分離装置の機能原理が以下に説明される。各図面に示された分離装置および図１（ａ）〜図１（ｃ）に従う分離装置は、それらによって、たとえば血漿が全血液から分離できるように設計されている。本発明に従う分離装置によって、全血液に含まれる血漿が血液に含まれるヘマトクリットから分離できる。
【００３５】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に従う分離装置は、その他の図面において示された分離装置と同様に、搬送流路６と分離区域３を有する。供給された血液は、搬送流路６内で搬送方向３０へ搬送される。血液は、搬送流路６の先端と末端との間の毛細管力のみによって搬送できる。搬送流路６の横に、分離区域３が配設されている。この分離区域３において、ヘマトクリットの流動速度が血漿の流動速度に比べて遅くなるため、搬送方向３１において分離区域３の端部にヘマトクリットから分離された血漿が収集される。
【００３６】
搬送流路６および分離区域３のいずれも、支持体表面における凹所として設けられている。搬送流路６は、分離区域３よりも深さが大きい。したがって、搬送流路６と分離区域３の間の移行部分は段部によって形成される。凹所、つまり搬送流路６と分離区域３は蓋によって被覆できるが、該蓋は、たとえば支持体と同じ材料から、あるいは箔から製作することができる。
【００３７】
分離区域の段部、蓋および側壁は、一定の貫流孔を備えた分離区域３の微細構造を形成する。この貫流孔は、大きな細胞成分が該開口を通過できず、搬送流路６内を流動する血液により流し出され、さらに分離区域の貫流孔が閉じ得ないように、設計されている。これらの成分とは、主として白血球である。貫流孔は好ましくは、小さな細胞成分はそれらが変形して、貫流孔のサイズに適合する場合にのみ、貫流孔を通過できるように設計されている。分離区域３内で、血漿および血液の小さな成分は毛細管力により搬送される。分離区域における毛細管力は、搬送流路６内の毛細管力よりも大きい。
【００３８】
本発明に従う分離装置において、特に血液の小さな細胞成分から血漿を分離するために機能する別の効果が、「クロマトグラフ効果」である。クロマトグラフ効果は、血漿が細胞成分よりも速く分離区域３内で搬送されるように機能し、たとえば赤血球は分離区域３に進入できるが、分離区域３では血漿よりも前進速度が遅い。細胞成分が分離区域３の端部の収集区域に到達できる前に、分離区域は血漿により完全に充填されている。赤血球は、もはや収集区域に進入できず、また血漿に到達できない。
【００３９】
図２には分離装置を備えた支持体が示されており、該装置は入口１と出口２とを備えており、それらは搬送流路６を介して互いに接続されている。搬送流路６には、分離区域３が接続されている。この分離区域３内を、分離されるべき血漿が方向３１へ貫流する。方向３１において、収集室４として形成された収集要素が分離区域３に沿って接続されている。この収集室４は、採取・脱気流路５を介して外気と接続されている。
【００４０】
前記の採取・脱気流路の端部に注射器またはポンプを接続して、分離された血漿を収集室から取り出すことができる。収集室４および分離区域３内に含まれて、血漿が収集室４および分離区域３へ入る際に駆逐される空気は、採取・脱気流路を介して排出される。同様に、収集区域および収集室は蓋の開口から脱気できる。
【００４１】
入口１、出口２、搬送流路６、分離区域３、収集室４および採取・脱気流路５は、支持体の凹所として設けられている。ここで、入口、搬送流路６および出口２は、入口１に供給された血液が入口１、搬送流路６および出口２に作用する毛細管力のために、入口１から搬送流路６を経て出口２へ搬送されるように構成されている。
【００４２】
分離区域３において、搬送流路６における毛細管力よりも大きい毛細管力が作用する。それによって、搬送流路内を流動する血液の一部が分離区域３へ分岐する。分離区域３における支持体の底面、凹所の側壁および支持体上の蓋が貫流孔を形成するが、その高さは搬送流路６の高さよりも小さい。収集室４の高さは分離区域３の貫流孔高さよりも大きいため、分離区域３の微細構造はリッジ２３として形成されている。リッジ２３と蓋との間の貫流孔高さは、特に血液の大きな細胞成分が分離区域３のリッジ２３と分離装置の蓋との間を通過できないように、設計されている。血漿だけが、また貫流孔の高さに応じて小さな細胞成分が、分離区域３において作用する毛細管力により、搬送流路６から収集室４へ搬送できる。分離区域３の入口開口前に集まる血液の細胞成分は排出されず、そのため分離区域３が閉塞する恐れがあるが、細胞成分は入口から流入する血液によって搬送方向３０へ出口２まで搬送されるため、場合によっては高いヘマトクリット濃度を持つ血液が収集される。
【００４３】
分離区域３において、「クロマトグラフ効果」により、血漿はまだ液体中に含まれている小さな細胞成分から分離される。
【００４４】
図３（ａ）〜図１０（ｂ）に基づいて、搬送流路６、分離区域３、収集室４および採取・脱気流路５を備えた分離装置が以下に説明されるが、該装置は図２に従う支持体において、あるいは他の支持体において適切に使用できる。図３（ａ）〜図１０（ｂ）の分離装置が図２に従う支持体において使用される分離装置と本質的に異なるのは、分離区域３の構造または収集室４の構造である。
【００４５】
図３（ａ）および図３（ｂ）に従う分離装置では、図２に従う分離区域３とは異なり、分離区域３から収集室４への移行部分に２つの切欠き３２がリッジ側面にある。これらの切欠きは、図３（ｂ）の断面図から分かるように、分離区域３を収集室４の底面と結合している。これらの切欠きにより、分離区域３から収集室４への移行区域における形状特性の急激な変化から惹起される毛細管ストップが解消される。分離区域３を超えて流動する血漿は、切欠きにおいて搬送される。
【００４６】
図２に従う分離装置と図３（ａ）および図３（ｂ）に従う分離装置との間には、図３（ａ）および図３（ｂ）に従う分離装置では収集室４の底面に、搬送方向３１に交差して位置する溝３３が設けられるという別の相違点が存在する。これらの溝は、血漿からの接近する流体の前面を均等化して整える。溝３３と分離区域３との間の区域全体が血漿により満たされるまで、流体の前面は溝３３により阻止される。流入する血漿は、血漿を溝３３を超えて押し流す。それにより、収集室４は血漿により均一に充填される。収集室４に入り込んだ空気は、空気泡を形成することなく、採取・脱気流路５を経て収集室４から排出される。
【００４７】
図４に示された本発明に従う分離装置の実施形態は、搬送方向３０に平行に位置する縁を有する直線のリッジ２３の代わりに、ジグザグ形状のリッジ２３’が使用されることによって、図２に従う分離装置とは異なる。リッジ２３’のジグザグ形状によって、リッジ２３’の接触面積および分離区域３における有効接触面積が増大する。
【００４８】
図５（ａ）〜図７において使用される分離装置ではそれぞれリッジが設けられており、そこではリッジの表面と蓋（図５（ａ）、図６、図７では図示せず）の下面との間に柱体２２が延びている。柱体２２によって、分離区域３が貫流孔を有するだけでなく、分離区域３は柱体２２により複数の貫流孔に区分される。
【００４９】
柱体２２は、図５（ａ）および図５（ｂ）に従う分離装置では、前後２列に位置する柱体として配設されている。第１列の柱体によって限定される貫流孔は、第２列の柱体により限定される貫流孔と等しい幅を有し得る。図５（ａ）および図５（ｂ）に従う分離装置は、収集室４において搬送方向３１に交差して位置するリッジ３４を有する。リッジ３４は、その前を流動する液体をまずせき止める。リッジ３４前の区域が完全に満たされると同時に、液体がリッジ３４を乗り越えて、リッジ３４の後方に位置する収集室４の区域に流入する。それにより、溝３３により達成されたように、収集室４に流入する血漿が収集室４を均等に充填し、さらに収集室４に含まれる空気が収集室４内で空気泡を形成することなく、採取・脱気流路５から排出される。
【００５０】
図５（ａ）および図５（ｂ）に従う分離装置とは異なり、図６に従う分離装置では、柱体２２は３列で互いに互い違いに前後に配置されている。すなわち、第２列の柱体は第１列の柱体間の貫流孔と同様に一列に並び、また第３列の柱体は第２列の柱体間の貫流孔と同様に一列に並ぶ。柱体２２のこの互い違いの配置によって、液体中で流動する小さな細胞成分は柱体に衝突して制動されるが、それによって第１細胞成分が収集室４に到達する前に、迅速に流動する血漿は収集室４を満たすためにより多くの時間を要する。
【００５１】
図７に従う分離装置では、第１列の柱体間の貫流孔は第２列の柱体間の貫流孔よりも幅が大きい。第２列の柱体間の貫流孔は第３列の柱体間の貫流孔よりも幅が大きい。このような微細構造は、搬送流路６から分離区域３へ流入している細胞成分がサイズに応じて、第１列、第２列、または第３列の柱体２２において阻止され、したがって分離区域が閉塞されないという利点を有する。
【００５２】
図８に従う分離装置は、微細構造として、リッジ２３および柱体２２の双方を有する。リッジ２３は搬送流路６に隣接する分離区域３の区域に設けられており、搬送流路６の横にジグザグ状に延びている。リッジ２３の後方には、３列をなして隙間を埋めた柱体２２が配設されている。
【００５３】
リッジ２３の区域における貫流孔の高さは、血液の小さな細胞成分、たとえば赤血球がリッジ２３と蓋との間の中間空間を貫流できるが、これらの成分は柱体２２により阻止されるように、構成されている。
【００５４】
図９（ａ）および図９（ｂ）には、分離区域３が斜面２０により形成される分離装置が示されている。この斜面２０は、搬送流路６の底面レベルから立ち上がる。斜面端の貫流孔の間を、最小の細胞成分も貫流することができない。搬送流路６に直結した斜面２０の前面区域は、搬送流路に流入する血液によって常時洗浄される。この区域に存在する粒子は、搬送流路６内の液体流によって押し流される。
【００５５】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に従う分離装置は、段部２１によって形成される微細構造を備えた分離区域３を有する。段部２１によって、段部２１と蓋との間の高さは段階的に減少する。最終段部と蓋との間の貫流孔によって、血液の最小細胞成分つまり特に赤血球が全くあるいは僅かしか遅延せずに通過することができる。
【００５６】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）において、本発明に従う分離装置の別の形態が示されている。この分離装置は入口１として流路を有するが、該流路に平面図においてＣ形状の搬送流路６が接続する。搬送流路６は、「Ｃ形状」の両脚部を結合するリッジの区域において接続されている。搬送流路６は、入口１の端部と結合された２つの搬送流路部分を有する。搬送流路６のこれらの両部分の内側に沿って、同様に平面図においてＣ形状の分離区域３が延びる。この分離区域３の内部空間は収集室４であり、それは平面図においてＣ形状の分離区域３および平面図においてＣ形状の搬送流路６の開放側を貫通する採取・脱気流路５と接続されている。入口１および搬送流路６の双方ならびに搬送流路の両部分は、該入口を経て分離装置に流入する血液が入口１および搬送流路の両部分に作用する毛細管力によって、入口１の端部から搬送流路の両部分の端部まで搬送されるように、構成されている。
【００５７】
搬送流路の両部分の端部はたとえば出口と接続されており、該出口は搬送流路の両部分からの過剰血液を受け入れる。
【００５８】
分離区域３は、搬送流路の両部分６と収集室４との間に延びるリッジ２３によって形成される微細構造を有する。流路５および６、分離区域３ならびに収集室４を被覆する本発明に従う分離装置の蓋とリッジ２３との間に貫流孔が形成されており、該孔は大きな細胞成分がそれを通過できない高さとなっている。前記リッジは搬送方向３１に延長部を有しており、それは小さな細胞成分、たとえば赤血球は収集室４が血漿により既に完全に満たされた場合にのみリッジ２３の内縁に到達するように、サイズが設計されている。収集室４が完全に満たされると、分離区域３にある赤血球は阻止的な搬送機構のために収集室４内に搬送され得ないので、血漿と赤血球との混合が阻止される。
【００５９】
上記の実施形態において採取・脱気流路５は毛細管ストップ３５を備えているが、それに外圧を加えることによって、たとえば注射器またはポンプによってその毛細管力に打ち勝つことによって、分離された血漿を収集室から取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１（ａ）は、本発明に従う分離装置を簡略化して示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に従う分離装置のＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に従う分離装置のＩｃ−Ｉｃ線に沿った断面図である。
【図２】本発明に従う分離装置を備えた支持体の図である。
【図３】図３（ａ）は、分離区域と収集室との間の移行区域における切欠きを有する本発明に従う分離装置の図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に従う分離装置のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。
【図４】微細構造としてのジグザグ形リッジを備えた分離装置の図である。
【図５】図５（ａ）は、蓋要素用支持構造として補助的に機能できる分離区域における柱体を備えた分離装置の図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に従う分離装置のＶｂ−Ｖｂ線に沿った断面図である。
【図６】分離区域における互いにずれて配置された柱体を備えた分離装置の図である。
【図７】分離区域における柱体を備えており、該柱体の相互の間隔が流動方向において低減する分離装置の図である。
【図８】分離区域におけるジグザグ形状のリッジおよび柱体を備えた分離装置の図である。
【図９】図９（ａ）は、分離区域における斜面を備えた分離装置の図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に従う分離装置のＩＸｂ−ＩＸｂ線に沿った断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、分離区域における段部を備えた分離装置の図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に従う分離装置のＸｂ−Ｘｂ線に沿った断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、リング状に配設された搬送流路、リング状に配設された分離区域および分離区域内に配設された収集室を備えた分離装置の図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に従う分離装置のＸＩｂ−ＸＩｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  入口
２  出口
３  分離区域
４  収集室
５  採取・脱気流路
６  搬送流路
２０  斜面
２１  段部
２２  柱体
２３  リッジ
３０，３１  搬送方向
【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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