(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛管現象により第１の流体が移動可能な第１の主流路と、
毛管現象により第２の流体が移動可能な第２の主流路と、
毛管現象により第３の流体が移動可能な第３の主流路と、
前記第１の主流路、前記第２の主流路及び外部環境を連通する第１の連絡部と、
前記第１の主流路、前記第３の主流路及び前記外部環境を連絡する第２の連絡部とを含み、
前記第１の連絡部は、
毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第１の副流路と、
毛管現象により前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第２の副流路と、
前記第１の主流路の断面積及び前記第２の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体又は第２の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第２の主流路とを連絡する第３の副流路とを有し、
前記第２の連絡部は、
毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第４の副流路と、
毛管現象により前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第５の副流路と、
前記第１の主流路の断面積及び前記第３の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体又は第３の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第３の主流路とを連絡する第６の副流路とを有し、
前記第１の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第１の連絡部に向かって前記第２の主流路を移動する前記第２の流体とが前記第１の連絡部において界面を形成し、
前記第２の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第２の連絡部に向かって前記第３の主流路を移動する前記第３の流体とが前記第２の連絡部において界面を形成し、
前記第１の連絡部と前記第２の連絡部との間で前記第１の流体が計量される、
ことを特徴とする流体取扱装置。
【請求項２】
毛管現象により第１の流体が移動可能な第１の主流路と、
毛管現象により第２の流体が移動可能な第２の主流路と、
毛管現象により第３の流体が移動可能な第３の主流路と、
前記第１の主流路、前記第２の主流路及び外部環境を連通する第１の連絡部と、
前記第１の主流路、前記第３の主流路及び前記外部環境を連絡する第２の連絡部とを含み、
前記第１の連絡部は、
毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第１の副流路と、
毛管現象により前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第２の副流路と、
前記第１の主流路の断面積及び前記第２の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体及び／又は第２の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第３の副流路とを有し、
前記第２の連絡部は、
毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第４の副流路と、
毛管現象により前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第５の副流路と、
前記第１の主流路の断面積及び前記第３の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体又は第３の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第３の主流路とを連絡する第６の副流路とを有し、
前記第１の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第１の連絡部に向かって前記第２の主流路を移動する前記第２の流体とが前記第１の連絡部において界面を形成し、
前記第２の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第２の連絡部に向かって前記第３の主流路を移動する前記第３の流体とが前記第２の連絡部において界面を形成し、
前記第１の連絡部と前記第２の連絡部との間で前記第１の流体が計量される、
ことを特徴とする流体取扱装置。
【請求項３】
毛管現象により第１の流体が移動可能な第１の主流路と、
毛管現象により第２の流体が移動可能な第２の主流路と、
毛管現象により第３の流体が移動可能な第３の主流路と、
前記第１の主流路、前記第２の主流路及び外部環境を連通する第１の連絡部と、
前記第１の主流路、前記第３の主流路及び前記外部環境を連絡する第２の連絡部とを含み、
前記第１の連絡部は、
毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第１の副流路と、
毛管現象により前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第２の副流路と、
前記第１の主流路の断面積及び前記第２の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体及び／又は第２の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第３の副流路とを有し、
前記第２の連絡部は、
毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第４の副流路と、
毛管現象により前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第５の副流路と、
前記第１の主流路の断面積及び前記第３の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体及び／又は第３の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第６の副流路とを有し、
前記第１の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第１の連絡部に向かって前記第２の主流路を移動する前記第２の流体とが前記第１の連絡部において界面を形成し、
前記第２の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第２の連絡部に向かって前記第３の主流路を移動する前記第３の流体とが前記第２の連絡部において界面を形成し、
前記第１の連絡部と前記第２の連絡部との間で前記第１の流体が計量される、
ことを特徴とする流体取扱装置。
【請求項４】
前記第１の主流路には、前記第１の流体を前記第１の主流路に導入するための第１のポートが形成され、
前記第２の主流路には、前記第２の流体を前記第２の主流路に導入するための第２のポートが形成され、
前記第３の主流路には、前記第３の流体を前記第３の主流路に導入するための第３のポートが形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の流体取扱装置。
【請求項５】
前記第１のポートが前記第１の連絡部又は前記第２の連絡部の近傍に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の流体取扱装置。
【請求項６】
前記第１のポートが第１の流体導入路を介して前記第１の主流路に接続されており、
前記第１の流体が前記第１の流体導入路側から前記第１の主流路側へ毛管現象により流動できるように形成されたことを特徴とする請求項４又は５に記載の流体取扱装置。
【請求項７】
前記第１のポートが第１の流体導入路を介して前記第１の主流路に接続されており、
前記第１の流体導入路の前記第１の主流路側接続部は、前記第１の流体導入路の主部及び前記第１の主流路の流路断面積よりも小さい断面積に形成され、前記第１の流体が前記第１の流体導入路側から前記第１の主流路側へ毛管現象により流動できるように形成されたことを特徴とする請求項４又は５に記載の流体取扱装置。
【請求項８】
前記第２の主流路と前記第３の主流路との間に電位差を付与する電位差付与手段を設け、前記第１の主流路内の第１の流体に含まれる帯電物質を前記第２の主流路又は前記第３の主流路へ電気泳動させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の流体取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流路と流路の連絡部において液・液界面を形成し、このような連絡部を複数形成することによって連絡部間において微量な液体を計り取ったり、また、計り取った液体を電気泳動させる流体取扱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生体中のタンパク質、核酸等の分析対象物を含有する微量な液体を流路内において計り取り、その微量な液体を流路内において電気泳動させて、液体中の分析対象物を流路途中に配置した測定装置によって検出して分析するように構成した流体取扱装置が開発されている。
【０００３】
（第１従来例）
図１２は、このような流体取扱装置の第１従来例を示すものである。この図１２に示す従来の流体取扱装置１００は、ガス透過性の高い材料であるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で形成されており、分析対象物（タンパク質、核酸、ＤＮＡ等）を含有する液体の試料を電気泳動させるための直線状の第１流路１０１と、この第１流路１０１の途中に直交するように接続された試料導入路としての第２流路１０２とが形成されており、第１流路１０１の両端部及び第２流路１０２の端部のそれぞれにポート１０３，１０４，１０５が形成されている。また、この流体取扱装置１００の第１流路１０１は、流路断面積を急激に絞って液体を堰き止めるストップバルブ１０６ａ，１０６ｂが一対形成されており、このストップバルブ１０６ａ，１０６ｂ間で且つ電気泳動方向上流側（図１２の左側）のストップバルブ１０６ａ近傍に第２流路１０２が接続されている（図１２（ａ）参照）。
【０００４】
このように構成された流体取扱装置１００は、真空装置１０７内に収容されることによって、第１流路１０１及び第２流路１０２内のガスを含む液体取扱装置１００内のガスが脱気され、第１及び第２流路１０１，１０２内が真空状態になった後（図１２（ｂ）参照）、第２流路１０２の端部に位置するポート１０５にＤＮＡを含有する液体状の試料１１０が滴下され、第１流路１０１の両端部の各ポート１０３，１０４にポリマー溶液１１１，１１２が滴下されると（図１２（ｃ）参照）、試料１１０が第２流路１０２を介して一対のストップバルブ１０６ａ，１０６ｂ間の第１流路１０１内に負圧で吸引され（導入され）、ポリマー溶液１１１がポート１０３とストップバルブ１０６ａ間の第１流路１０１内に負圧で吸引され（導入され）、更に、ポリマー溶液１１２がポート１０４とストップバルブ１０６ｂ間の第１流路１０１内に負圧で吸引されて、第１流路１０１がポリマー溶液１１１，１１２と試料１１０とで満たされることになる（図１２（ｄ）参照）。
【０００５】
ここで、流体取扱装置１００は、第１流路１０１の一対のストップバルブ１０６ａ，１０６ｂ間における流路容積を所望の大きさになるように設定すれば、試料１１０を所望量だけ計り取ることができる。そして、第１流路１０１の両端部のポート１０３，１０４及び第２流路１０２の端部のポート１０５に電極を配置して、第１流路１０１及び第２流路１０２内の液体（ポリマー溶液１１１，１１２、試料１１０）に電圧を印加し、第２流路１０２内の分析対象物をポート１０５側に戻す（図１２（ｅ），（ｆ）参照）と共に、第１流路１０１内の試料１１０中の分析対象物を図中右側のストップバルブ１０６ｂを越えて第１流路１０１を図中右側方向（Ｄ方向）に電気泳動させて、ストップバルブ１０６ｂとポート１０４間に位置する測定装置によってストップバルブ１０６ａ，１０６ｂ間の所定量の分析対象物のみを正確に分析することが可能になる（非特許文献１参照）。
【０００６】
（第２従来例）
また、図１３は、流体取扱装置の第２従来例を示すものである。この図１３（ａ）に示す第２従来例に係る流体取扱装置２００は、平行に並ぶ流路Ａと流路Ｂを接続する流路Ｃと流路Ｄとを有し、流路Ａ，Ｂ，Ｃに比較して急激に流路断面積を絞った流路Ｄにガス抜き用の流路Ｅが接続されている。これら流路Ａ〜Ｅのうち、流路Ｄが濡れにくい（毛管斥力が生じやすい）流路壁面になっており、液体が流路Ｄ内を毛管現象で移動できないようになっている。一方、流路Ａ及び流路Ｃは、濡れやすい（毛管現象が生じやすい）流路壁面になっており、流路Ｃの流路断面積が流路Ａの流路断面積よりも小さくなっている。
【０００７】
その結果、この流体取扱装置２００の流路Ａに液状の試料２０１を導入すると、流路Ａ内の試料が毛管現象によって流路Ｃ内に引き込まれることになるが、流路Ｃ内に流入した試料２０１は流路Ｄによって堰き止められ、流路Ｃ内に所定量の試料２０１が計り取られることになる（図１３（ｂ）参照）。なお、流路Ｂ内には試料２０１内の分析対象物を電気泳動させるためのポリマー溶液２０２が充填されているため、流路Ｃ内にガスが封じ込められていると、流路Ａ内の試料２０１を毛管現象で流路Ｃ内に導入することができなくなる。したがって、流路Ａの試料２０１を流路Ｃ内に導入する際には、流路Ｅを開き、流路Ｃ内のガスを流路Ｅを介して外部へ放出するようになっている。
【０００８】
このような状態において、流路Ｃの試料２０１が流路Ｄから流路Ｂ側に流出しない程度の第１段階の圧力（ガス圧）を流路Ａに作用させ、流路Ａ内の試料２０１を流路Ｃとの接続部よりも下流側（図中右側）に移動させ、流路Ｃ内に所望量の試料２０１を計り取る（図１３（ｃ）参照）。その後、流路Ａ及び流路Ｃに第１段階の圧力よりも高い圧力で且つ流路Ｃ内の試料２０１が流路Ｄを通過して流路Ｂ側に流出する程度の第２段階の圧力（ガス圧）を作用させる。その結果、流路Ｃ内の試料２０１が流路Ｄを介して流路Ｂ内に移動する（図１３（ｄ）参照）。なお、流路Ｃ内の試料２０１を流路Ｄを介して流路Ｂ側に移動させる際に、ガス抜き用の流路Ｅが閉じられるようになっている。
【０００９】
そして、流路Ｂの両端に電圧を作用させ、流路Ｃから流路Ｄを介して流路Ｂに導入された試料２０１の分析対象物を電気泳動させるようになっている（特許文献１）
（第３従来例）
また、タンパク質や核酸等の試料の分析において、分析に要する極微量の試料を正確に計り取って定量的に分析することが可能な流体取扱装置（電気泳動用チップ）が開発されている。このような流体取扱装置は、気体制御装置を併用して流路内にガスが残留しないように制御することによって、電気泳動用の流路中に緩衝液と液液界面で接触する試料片を形成することができる。（特許文献２）
【非特許文献１】μＴＡＳ２００４，８ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｌｉｆｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
【特許文献１】特開２００４−１６３１０４号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、第１従来例の流体取扱装置１００は、真空装置１０７内において流路（第１及び第２流路１０１，１０２）内のガスを脱気する必要があるため、装置が大がかりになると共に、作業前処理時間（試料の分析作業を開始するまでの準備作業時間）が長時間を要するという問題を有していた。
【００１１】
また、第２従来例の流体取扱装置２００は、流路Ｃ内の試料２０１を流路Ｄを介して流路Ｂに移動させる際に、流路Ｅを閉じるようになっているため、流路Ｄ内に残留するガスが試料２０１と共に流路Ｂ内に混入し、試料２０１の円滑な電気泳動を害する虞がある。また、この第２従来例の流体取扱装置２００は、流路Ａに二段階の圧力を加える必要があり、操作が煩雑になるとともに、流路Ａに加圧手段を接続しなければならないため、装置構造の複雑化と、加圧手段等を含めた構造全体の大型化を招くことになる。
【００１２】
また、第３従来例の流体取扱装置は、装置内のガスを脱気するには気体制御装置による正圧・負圧の圧力操作が必要となるため、操作が煩雑になると共に、気体制御装置を含めた装置全体の構造が複雑で且つ大型化を招くといった、第２従来例と同様の課題を有している。
【００１３】
そこで、本発明は、簡単且つコンパクトな構造でもって、ガスの混入がなく、外部からの意図的な圧力操作を必要とせずに短時間で所定量の試料の計り取り及び円滑な電気泳動による分析が可能となる流体取扱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明に係る流体取扱装置は、毛管現象により第１の流体が移動可能な第１の主流路と、毛管現象により第２の流体が移動可能な第２の主流路と、毛管現象により第３の流体が移動可能な第３の主流路と、前記第１の主流路、前記第２の主流路及び外部環境を連絡する第１の連絡部と、前記第１の主流路、前記第３の主流路及び前記外部環境を連絡する第２の連絡部とを含んでいる。このうち、前記第１の連絡部は、（１）毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第１の副流路と、（２）毛管現象により前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第２の副流路と、（３）前記第１の主流路の断面積及び前記第２の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体又は前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第２の主流路とを連絡する第３の副流路とを有している。また、前記第２の連絡部は、（１）毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第４の副流路と、（２）毛管現象により前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第５の副流路と、（３）前記第１の主流路の断面積及び前記第３の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体又は前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第３の主流路とを連絡する第６の副流路とを有している。また、本発明は、前記第１の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記１の連絡部に向かって前記第２の主流路を移動する前記第２の流体とが前記第１の連絡部において界面を形成し、前記第２の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第２の連絡部に向かって前記第３の主流路を移動する前記第３の流体とが前記第２の連絡部において界面を形成するようになっている。そして、本発明は、前記第１の連絡部と前記第２の連絡部との間で前記第１の流体が計量されることを特徴としている。
【００１５】
請求項２の発明に係る流体取扱装置は、毛管現象により第１の流体が移動可能な第１の主流路と、毛管現象により第２の流体が移動可能な第２の主流路と、毛管現象により第３の流体が移動可能な第３の主流路と、前記第１の主流路、前記第２の主流路及び外部環境を連絡する第１の連絡部と、前記第１の主流路、前記第３の主流路及び前記外部環境を連絡する第２の連絡部とを含んでいる。このうち、前記第１の連絡部は、（１）毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第１の副流路と、（２）毛管現象により前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第２の副流路と、（３）前記第１の主流路の断面積及び前記第２の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体及び／又は前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第３の副流路とを有している。また、前記第２の連絡部は、（１）毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第４の副流路と、（２）毛管現象により前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第５の副流路と、（３）前記第１の主流路の断面積及び前記第３の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体又は前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第３の主流路とを連絡する第６の副流路とを有している。また、本発明は、前記第１の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記１の連絡部に向かって前記第２の主流路を移動する前記第２の流体とが前記第１の連絡部において界面を形成し、前記第２の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第２の連絡部に向かって前記第３の主流路を移動する前記第３の流体とが前記第２の連絡部において界面を形成するようになっている。そして、本発明は、前記第１の連結部と前記第２の連結部との間で前記第１の流体が計量されることを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明に係る流体取扱装置は、毛管現象により第１の流体が移動可能な第１の主流路と、毛管現象により第２の流体が移動可能な第２の主流路と、毛管現象により第３の流体が移動可能な第３の主流路と、前記第１の主流路、前記第２の主流路及び外部環境を連絡する第１の連絡部と、前記第１の主流路、前記第３の主流路及び前記外部環境を連絡する第２の連絡部とを含んでいる。このうち、前記第１の連絡部は、（１）毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第１の副流路と、（２）毛管現象により前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第２の副流路と、（３）前記第１の主流路の断面積及び前記第２の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体及び／又は前記第２の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第２の主流路と前記外部環境とを連絡する第３の副流路とを有している。また、前記第２の連絡部は、（１）毛管現象により前記第１の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記外部環境とを連絡する第４の副流路と、（２）毛管現象により前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第５の副流路と、（３）前記第１の主流路の断面積及び前記第３の主流路の断面積よりも小さい断面積を有し、毛管現象により前記第１の流体及び／又は前記第３の流体が移動可能に形成され、前記第１の主流路と前記第３の主流路と前記外部環境とを連絡する第６の副流路とを有している。また、本発明は、前記第１の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記１の連絡部に向かって前記第２の主流路を移動する前記第２の流体とが前記第１の連絡部において界面を形成し、前記第２の連絡部に向かって前記第１の主流路を移動する前記第１の流体と前記第２の連絡部に向かって前記第３の主流路を移動する前記第３の流体とが前記第２の連絡部において界面を形成するようになっている。そして、本発明は、前記第１の連結部と前記第２の連結部との間で前記第１の流体が計量されることを特徴としている。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載された流体取扱装置において、前記第１の主流路には、前記第１の流体を前記第１の主流路に導入するための第１のポートが形成され、前記第２の主流路には、前記第２の流体を前記第２の主流路に導入するための第２のポートが形成され、前記第３の主流路には、前記第３の流体を前記第３の主流路に導入するための第３のポートが形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４の発明に係る流体取扱装置において、前記第１のポートが前記第１の連絡部又は前記第２の連絡部の近傍に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の流体取扱装置において、前記第１のポートが第１の流体導入路を介して前記第１の主流路に接続されており、
前記第１の流体が前記第１の流体導入路側から前記第１の主流路側へ毛管現象により流動できるように形成されたことを特徴としている。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項４又は５に記載の流体取扱装置において、前記第１のポートが第１の流体導入路を介して前記第１の主流路に接続されている。そして、前記第１の流体導入路の前記第１の主流路側接続部は、前記第１の流体導入路の主部及び前記第１の主流路の流路断面積よりも小さい断面積に形成され、前記第１の流体が前記第１の流体導入路側から前記第１の主流路側へ毛管現象により流動できるように形成されたことを特徴としている。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の流体取扱装置において、前記第２の主流路と前記第３の主流路との間に電位差を付与する電位差付与手段を設け、前記第１の主流路内の第１の流体に含まれる帯電物質を前記第２の主流路又は前記第３の主流路へ電気泳動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の流体取扱装置によれば、第１の主流路に導入した第１の流体と第２の主流路に導入した第２流体とが、第１の連絡部において液・液界面を形成し、また、第１の主流路に導入した第１の流体と第３の主流路に導入した第３の流体とが、第２の連絡部において液・液界面を形成し、外部からの意図的な圧力操作を必要とせずに第１の主流路内に第１の流体のみを第１の主流路の容積に応じて所望量だけ簡単に計り取ることができる。したがって、本発明によれば、第１従来例のような真空装置が必要なく、また、第２乃至第３従来例のような圧力操作手段が必要なく、構造が簡単化し、全体構造を小型化することができる。また、本発明によれば、第１従来例のような真空装置によって真空引きする前処理作業が必要なく、また、第２乃至第３従来例のような圧力操作手段によって流路内の圧力を制御する操作が必要なくなるため、電気泳動による流体の分析作業時間を著しく短縮することができる。
【００２３】
また、本発明の流体取扱装置は、第１の主流路内に第１の流体が導入され、その第１の流体が第１の連絡部に到達すると、第１の主流路内のガスが第１の流体によって押され、そのガスが第１の副流路を介して外部環境に放出されると共に、第３の副流路，第２の主流路及び第２の副流路を介して外部環境に放出される。また、第１の主流路に導入された第１の流体が第２の連絡部に到達すると、第１の主流路内のガスが第１の流体によって押され、そのガスが第４の副流路を介して外部環境に放出されると共に、第６の副流路，第３の主流路及び第５の副流路を介して外部環境に放出される。その後、第２の主流路内に第２の流体が導入されると、第２の主流路内のガスは、毛管現象で移動する第２の流体によって押されて、第２の副流路を介して外部環境に放出される。その結果、第２の主流路内の第２の流体と第３の副流路内の第１の流体は、第１の連絡部において、ガスが残留することなく液・液界面を形成することができる。また、第３の主流路内に第３の流体が導入されると、第３の主流路内のガスは、毛管現象で移動する第３の流体によって押されて、第５の副流路を介して外部環境に放出される。その結果、第３の主流路内の第３の流体と第６の副流路内の第１の流体は、第２の連絡部において、ガスが残留することなく液・液界面を形成することができる。したがって、本発明によれば、第２の主流路と第３の主流路との間に電位差を生じさせて、第１の主流路内の第１の流体を第２の主流路又は第３の主流路に電気泳動させる際に、残留ガスの気泡による電気泳動不良を生じることがなく、電気泳動による第１の流体の分析作業を円滑に且つ正確に行うことができる。
【００２４】
請求項２及び請求項３の発明において、第１の連絡部における第３の副流路は、第１の主流路と第２の主流路と外部環境とを相互に連通するようになっているため、第１の流体と第２の流体とが第１の連絡部に同時に到達しても、第１の流体と第２の流体とによって押されたガスを外部環境に放出できるため、第１の流体と第２の流体を毛管現象で流動させて、その内部で液・液界面を形成することができる。
【００２５】
また、請求項３の発明において、第２の連絡部における第６の副流路は、第１の主流路と第３の主流路と外部環境とを相互に連通するようになっているため、第１の流体と第３の流体とが第２の連絡部に同時に到達しても、第１の流体と第３の流体とによって押されたガスを外部環境に放出できるため、第１の流体と第３の流体を毛管現象で流動させて、その内部で液・液界面を形成することができる。
【００２６】
また、請求項１の発明において、第１の連絡部における第３の副流路の第１の主流路側端部又は第２の主流路側端部で第１の流体と第２の流体の液・液界面を形成することができる。
【００２７】
また、請求項１，２の発明において、第２の連絡部における第６の副流路の第１の主流路側端部又は第３の主流路側端部で第１の流体と第３の流体の液・液界面を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
【００２９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る流体取扱装置１を示すものである。この図１において、（ａ）が流体取扱装置１の平面図であり、（ｂ）が流体取扱装置１の側面図であり、（ｃ）が（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。この図１に示すように、本実施形態の流体取扱装置１は、平面形状が矩形形状である薄板状の第１部材２と、この第１部材２の裏面３全体を覆うように重ね合わされる薄板状の第２部材４とからなっている。これら第１部材２と第２部材４は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）や紫外線硬化樹脂等の各種樹脂材料、ガラス、セラミック等を使用して形成されている。そして、これら第１部材２と第２部材４は、その重ね合わせ面（第１部材２の裏面３と第２部材４の表面５（図２参照））が密着性の良い平滑面に形成されており、重ね合わせ面を密着させた状態で接着固定、締結固定、クリップ固定等によって分離不能か又は分離可能に一体化されている。なお、本実施形態において、第１部材２及び第２部材４は、薄板状のものを例示したが、これに限られず、立方体であるブロック状のものでもよい。また、第１部材２の裏面３側に重ね合わされる第２部材４は、フィルム状のものでもよい。
【００３０】
図２（ａ）は、第１部材２の裏面図である。この図２（ａ）に示すように、第１部材２の裏面３側には、その裏面３側に横方向に直線状に延びる第１の溝６と、この第１の溝６の一端側に第１の連絡部７を介して連通する第２の溝８と、第１の溝６の他端側に第２の連絡部１０を介して連通する第３の溝１１と、第１の連絡部７を介して第１の溝６及び第２の溝８に連通する第１の外部環境連通溝１２と、第２の連絡部１０を介して第１の溝６及び第３の溝１１に連通する第２の外部環境連通溝１３と、第１の溝６に連通する試料導入溝１４が形成されている。これら第１の溝６、第２の溝８、第３の溝１１、第１及び第２の外部環境連通溝１２，１３、及び試料導入溝１４は、いずれも断面形状が四角形状になっており、第１部材２の裏面３側に開口している。そして、試料導入溝１４の端部には、第１部材２の表裏に貫通する穴１５が形成されている。また、第２の溝８、第３の溝１１、第１及び第２の外部環境連通溝１２，１３の端部には、それぞれ第１部材２の表裏に貫通する穴１６，１７，１８，２０が形成されている。
【００３１】
図３は、第１の連絡部７及び第２の連絡部１０の詳細を示すものである。この図３に示すように、第１の連絡部７は、第１の溝６，第２の溝８及び第１の外部環境連通溝１２の溝断面積よりも小さな溝断面積の第１の副溝２１，第２の副溝２２及び第３の副溝２３が形成されている。このうち、第１の副溝２１は、第１の溝６と第１の外部環境連通溝１２とを連通するようになっている。また、第２の副溝２２は、第２の溝８と第１の外部環境連通溝１２とを連通するようになっている。また、第３の副溝２３は、第１の溝６と第２の溝８と第１の外部環境連通溝１２とを相互に連通するようになっている。また、第２の連絡部１０は、第１の溝６，第３の溝１１及び第２の外部環境連通溝１３の溝断面積よりも小さな溝断面積の第４の副溝２４，第５の副溝２５及び第６の副溝２６が形成されている。このうち、第４の副溝２４は、第１の溝６と第２の外部環境連通溝１３とを連通するようになっている。また、第５の副溝２５は、第３の溝１１と第２の外部環境連通溝１３とを連通するようになっている。また、第６の副溝２６は、第１の溝６と第３の溝１１と第２の外部環境連通溝１３とを相互に連通するようになっている。そして、これら第１〜第６の副溝２１〜２６は、溝断面形状が矩形形状であり、第１部材２の裏面３側に開口している。
【００３２】
図１及び図３に示すように、上述のような第１部材２の裏面３に第２部材４を重ね合わせ、第１の溝６、第２の溝８、第３の溝１１、第１〜第２の外部環境連通溝１２，１３、試料導入溝１４、第１〜第６の副溝２１〜２６、穴１５〜１８，２０の裏面３側開口部を第２部材４で塞ぐことにより、第１の主流路２７、第２の主流路２８、第３の主流路３０、第１〜第２の外部環境連通路３１，３２、試料導入路（第１の流体導入路）３３、第１〜第６の副流路４１〜４６、第１〜第３のポート４７〜４９及び第１〜第２の外部環境連通ポート５０，５１が形成される。
【００３３】
すなわち、図３に示すように、第１の主流路２７は、第１の連絡部７を介して第２の主流路２８に連通されると共に、第２の連絡部１０を介して第３の主流路３０に連通されるようになっている。また、第１の主流路２７は、第１の連絡部７を介して第１の外部環境連通路３１に連通されると共に、第２の連絡部１０を介して第２の外部環境連通路３２に連通されている。
【００３４】
また、図３に示すように、第１の連絡部７は、第１の副流路４１が第１の主流路２７と第１の外部環境連通路３１を連通し、第２の副流路４２が第２の主流路２８と第１の外部環境連通路３１とを連通し、第３の副流路４３が第１の主流路２７，第２の主流路２８及び第１の外部環境連通路３１を相互に連通している。
【００３５】
また、図３に示すように、第２の連絡部１０は、第４の副流路４４が第１の主流路２７と第２の外部環境連通路３２を連通し、第５の副流路４５が第３の主流路３０と第２の外部環境連通路３２を連通し、第６の副流路４６が第１の主流路２７，第３の主流路３０及び第２の外部環境連通路３２を相互に連通している。
【００３６】
ここで、上述の第１〜第３の主流路２７，２８，３０、試料導入路３３、第１〜第６の副流路４１〜４６は、内部に導入した液体が毛管現象により流路内を流動できるような断面積及び流路面性状（流路と液体の親和性を考慮して、例えば、表面張力が大きい液体の場合は、流路面性状を親液性とする）に形成されている。
【００３７】
以上のように構成された流体取扱装置１は、図４に示すように、第１のポート４７に第１の流体としての分析対象物を含む試料（以下、「試料」とする）５２を導入すると、試料５２が試料導入路３３を介して第１の主流路２７内に毛管現象によって導入される。この際、第１の主流路２７内のガス（試料導入路３３のガスも含む）は、第１の主流路２７内を毛管現象で流動する試料５２に押され、第１の連絡部７の第１の副流路４１及び第１の外部環境連通路３１を介して外部環境に脱気すると共に、第３の副流路４３，第２の主流路２８，第２の副流路４２及び第１の外部環境連通路３１を介して外部環境に脱気する。また、試料導入路３３を流動する試料５２は第２の連絡部１０側へもガスを押しやり、第４の副流路４４及び第２の外部環境連通路３２を介して外部環境に脱気すると共に、第６の副流路４６，第３の主流路３０、第５の副流路４５及び第２の外部環境連通路３２を介して外部環境に脱気する。
【００３８】
その結果、図４に示すように、第１の主流路２７を毛管現象で流動する試料５２が第１の連絡部７に到達すると、試料５２は第１の副流路４１内をガスを押し出しながら第１の副流路４１の第１の外部環境連通路３１側端部まで毛管現象で流動する。また、試料５２は、第３の副流路４３内をガスを押し出しながら第３の副流路４３の第２の主流路２８側端部と外部環境連通路３１側端部まで毛管現象で流動する。第１の副流路４１及び第３の副流路４３の第１の外部環境連通路３１側端部まで毛管現象によって流動した試料５２は、第１の副流路４１及び第３の副流路４３から第１の外部環境連通路３１に流路が急激に拡大するため、第１の副流路４１及び第３の副流路４３の第１の外部環境連通路３１側開口端で停止する。また、第３の副流路４３の第２の主流路２８側端部まで毛管現象で流動した試料５２は、第３の副流路４３から第２の主流路２８に流路が急激に拡大するため、第３の副流路４３の第２の主流路２８側開口端で停止する。
【００３９】
また、図４に示すように、第１の主流路２７を毛管現象で流動する試料が第２の連絡部１０に到達すると、試料５２は第４の副流路４４内をガスを押し出しながら第４の副流路４４の第２の外部環境連通路３２側端部まで毛管現象で流動する。また、試料５２は、第６の副流路４６内をガスを押し出しながら第６の副流路４６の第３の主流路３０側端部と外部環境連通路３２側端部まで毛管現象で流動する。第４の副流路４４及び第６の副流路４６の第２の外部環境連通路３２側端部まで毛管現象によって流動した試料５２は、第４の副流路４４及び第６の副流路４６から第２の外部環境連通路３２に流路が急激に拡大するため、第４の副流路４４及び第６の副流路４６の第２の外部環境連通路３２側開口端で停止する。また、第６の副流路４６の第３の主流路３０側端部まで毛管現象で流動した試料５２は、第６の副流路４６から第３の主流路３０に流路が急激に拡大するため、第６の副流路４６の第３の主流路３０側開口端で停止する。
【００４０】
次いで、図５に示すように、第２のポート４８及び第３のポート４９からそれぞれポリマー溶液（第２，第３の流体）５３，５４を注入すると、第２のポート４８から注入したポリマー溶液（第２の流体）５３が第２の主流路２８内を毛管現象で流動し、第３のポート４９から注入したポリマー溶液（第３の流体）５４が第３の主流路３０内を毛管現象で流動する。この際、第２のポート４８から注入したポリマー溶液５３は、第２の主流路２８を毛管現象で流動する際にガスを第２の副流路４２から第１の外部環境連通路３１を介して外部環境に放出し、第１の連絡部７まで到達して、第２の主流路２８と第３の副流路４３との境界でポリマー溶液５３と試料５２の液・液界面が形成されると共に、第２の副流路４２の第１の外部環境連通路３１側端部まで毛管現象で流動する。この第２の副流路４２の第１の外部環境連通路３１側端部まで毛管現象で流動したポリマー溶液は、第２の副流路４２から第１の外部環境連通路３１に流路断面積が急激に拡大するため、第２の副流路４２の第１の外部環境連通路３１側開口端で停止する。また、第３のポート４９から注入したポリマー溶液５４は、第３の主流路３０を毛管現象で流動する際にガスを第５の副流路４５から第２の外部環境連通路３２を介して外部環境に放出し、第２の連絡部１０まで到達して、第３の主流路３０と第６の副流路４６との境界でポリマー溶液５４と試料５２の液・液界面が形成されると共に、第５の副流路４５の第２の外部環境連通路３２側端部まで毛管現象で流動する。この第５の副流路４５の第２の外部環境連通路３２側端部まで毛管現象で流動したポリマー溶液５４は、第５の副流路４５から第２の外部環境連通路３２に流路断面積が急激に拡大するため、第５の副流路４５の第２の外部環境連通路３２側開口端で停止する。尚、本実施形態においては、外部環境連通路３１，３２を形成する例を示したが、外部環境連通路３１，３２を形成せず、第１，第２，第４，第５の副流路４１，４２，４４，４５の一端部を直接外部環境に連通させてもよい。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、第１〜第３の主流路２７，２８，３０、及び第１〜第２の連絡部７，１０にガスの残留がなく、試料５２又はポリマー溶液５３，５４が充填され、第１の連絡部７と第２の連絡部１０において液・液界面が確実に形成される（図５参照）。
【００４２】
また、本実施形態の流体取扱装置１は、第１の連絡部７と第２の連絡部１０間に位置する第１の主流路２７の容積が所望の容積に設定されており、この第１の主流路２７が所望量の試料を計り取る計量流路部となっている（図３乃至図５参照）。なお、この計量流路部としての第１の主流路２７の容積をＶ１とし、第１の連絡部７における第３の副流路４３の流路容積及び第２の連絡部１０における第６の副流路４６の流路容積をＶ２とすると、Ｖ２はＶ１に比較して極めて小さくなっている（Ｖ１＞＞２・Ｖ２）。したがって、試料５２は、第１の主流路２７によって正確に計り取られることになる。
【００４３】
その後、第２の主流路２８の第２のポート４８、第３の主流路３０の第３のポート４９、試料導入路３３の第１のポート４７に図示しない電極を配置し、第１の主流路２７及び試料導入路３３内の試料５２、第２の主流路２８内のポリマー溶液５３、第３の主流路３０内のポリマー溶液５４に電位差付与手段によって電圧を印加し、第１の主流路２７内の試料５２及び試料導入路３３内の試料５２の分析対象物を電気泳動させる。その結果、第１の主流路２７内の試料５２は、含有する分析対象物の分子量等により電気泳動速度に差が生じて各種バンドが生じ、その各種バンドを第１の連絡部７を介して第２の主流路２８側に電気泳動させ、第２の主流路２８に配置した試料測定手段（図示せず）によって分析対象物の測定・分析を行うか、又は、その各種バンドを第２の連絡部１０を介して第３の主流路３０側に電気泳動させ、第３の主流路３０に配置した試料測定手段（図示せず）によって分析対象物の測定・分析を行うことができる。また、試料導入路３３内の試料５２の分析対象物は、電気泳動させられて第１のポート４７側へ戻される（図５参照）。
【００４４】
なお、このように電気泳動を行う場合の試料導入路３３の形成位置は、試料５２を計り取るための第１の主流路２７の端部であって、且つ泳動方向における上流位置とすることが望ましい。このように形成することによって、第１の主流路２７で計り取られた試料５２内の分析対象物が、電気泳動によって試料導入路３３内に戻ろうとするのを防ぎ、定量的な分析をより正確に行うことが可能となる。
【００４５】
以上のような構造の本実施形態の流体取扱装置１は、液状の試料５２を毛管現象によって試料導入路３３を介して第１の主流路２７に導き入れることができ、第１の連絡部７と第２の連絡部１０との間に位置する第１の主流路２７で所望量の試料５２を簡単に計り取ることができる。
【００４６】
また、本実施形態の流体取扱装置１は、液状の試料５２を毛管現象によって試料導入路３３を介して第１の主流路２７に導き入れることができると共に、試料５２を電気泳動させるために使用されるポリマー溶液５３，５４を毛管現象によって第２のポート４８及び第３のポート４９から第２の主流路２８及び第３の主流路３０に導き入れることができ、第１の連絡部７と第２の連絡部１０で試料５２とポリマー溶液５３，５４を接触させて液・液界面を形成することができるため、第１従来例のような真空装置が必要なく、また、第２従来例のような加圧手段が必要なく、構造が簡単化し、全体構造を小型化することができる。
【００４７】
また、本実施形態の流体取扱装置１は、液状の試料５２を毛管現象によって試料導入路３３を介して第１の主流路２７に導き入れることができると共に、試料５２を電気泳動させるために使用されるポリマー溶液５３，５４を毛管現象によって第２のポート４８及び第３のポート４９から第２の主流路２８及び第３の主流路３０に導き入れることができ、第１の連絡部７及び第２の連絡部１０で試料５２とポリマー溶液５３，５４を接触させることができるため、第１従来例のような真空装置によって真空引きする前処理作業が必要なく、また、第２従来例のような加圧手段によって流路を二段階に加圧する作業が必要なくなるため、試料５２の分析作業時間を著しく短縮することができる。
【００４８】
また、本実施形態の流体取扱装置１は、第１の主流路２７内（試料導入路３３内のガスを含む）と第２の主流路２８内のガスを第１の連絡部７を介して外部環境に放出することができ、第１の主流路２７内（試料導入路３３内のガスを含む）と第３の主流路３０内のガスを第２の連絡部１０を介して外部環境に放出することができるため、試料５２とポリマー溶液５３，５４とが液・液界面（ガスが介在しない界面）を形成でき、試料５２及びポリマー溶液５３，５４中にガスが混入することがなく、第１の主流路２７内の試料５２を電気泳動させて分析する作業が円滑に且つ正確に行われる。
【００４９】
なお、本実施形態の流体取扱装置１は、第１の連絡部７に試料５２とポリマー溶液５３とが同時に到達した場合には、第３の副流路４３内のガスが第３の副流路４３内を毛管現象で流動する試料５２及びポリマー溶液５３によって第１の外部環境連通路３１側に押し出され、第３の副流路４３内において試料５２とポリマー溶液５３の液・液界面が形成される。また、第２の連絡部１０に試料５２とポリマー溶液５４とが同時に到達した場合には、第６の副流路４６内のガスが第６の副流路４６内を毛管現象で流動する試料５２及びポリマー溶液５４によって第２の外部環境連通路３２側に押し出され、第６の副流路４６内において試料５２とポリマー溶液５４の液・液界面が形成される。
【００５０】
このような場合のガス抜きをより確実なものとするには、第３の副流路４３の第１の外部環境連通路３１への分岐流路４３ａの幅や、第６の副流路４６の第２の外部環境連通路３２への分岐流路４６ａの幅を、第３の副流路４３の流動長（第１の主流路２７から第２の主流路２８までの長さ）、及び第６の副流路４６の流動長（第１の主流路２７から第３の主流路３０までの長さ）程度まで拡張するとよい。尚、分岐流路４３ａ、４６ａを、第１及び第２の副流路４１，４２や第４及び第５の副流路４４，４５が形成されている側面１ｂ側（図１参照）とは反対側の側面１ａ側（図１参照）に形成すれば、第３の副流路４３及び第６の副流路４６の流動長と同一幅で形成することが可能となる（図５（ｅ）参照。）。
【００５１】
本実施形態のように、第１の連絡部７や第２の連絡部１０における第１〜第６の副流路４１〜４６の幅を板厚方向に狭める（第１〜第６の副溝２１〜２６の深さを浅くする）ことによって、板厚方向及び流体の流動方向に対して直交する方向の幅を広くしても第１〜第３の主流路２７，２８，３０及び第１、第２の外部環境連通路３１，３２よりも第１〜第６の副流路４１〜４６の断面積を小さくすることができ、流路内のガスの脱気を確実に行うことができる。
【００５２】
また、第１〜第６の副流路４１〜４６を形成する第１〜第６の副溝２１〜２６のアスペクト比が大きい場合、即ち溝幅に対して溝深さの比が大きい場合は、射出成形において溝底部の形状が転写し難く、所望する形状を得ることが困難であった。これに対し、本実施形態のように第１〜第６の副溝２１〜２６のアスペクト比を小さくして、即ち溝深さに対して溝幅を広くして所望の断面積とすることにより、所望する形状の第１〜第６の副溝２１〜２６を容易に射出成形によって形成することができる。
【００５３】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る流体取扱装置１を示すものである。なお、本実施形態の流体取扱装置１において、前記第１実施形態の流体取扱装置１と同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００５４】
この図６に示す流体取扱装置１は、試料５２内に試料５２中の分析対象物が付着する磁気ビーズ５５を混入させ、その磁気ビーズ５５を含む試料５２を試料導入用の第１のポート４７から試料導入路３３，第１の流路２７を介して第１の連絡部７及び第２の連絡部１０に毛管現象によって導き入れ、第２のポート４８に滴下したポリマー溶液５３を第２の流路２８の第１の連絡部７側端部まで毛管現象で導き入れ、第３のポート４９に滴下したポリマー溶液５４を第３の流路３０の第２の連絡部１０まで毛管現象によって導き入れるようになっている。この際、試料５２とポリマー溶液５３との間に位置するガスは、第１の連絡部７の第１〜第３の副流路４１〜４３及び第１の外部環境連通路３１を介して外部環境に放出される。また、試料５２とポリマー溶液５４との間に位置するガスは、第２の連絡部１０の第４〜第６の副流路４４〜４６及び第２の外部環境連通路３２を介して外部環境に放出される。その結果、試料５２とポリマー溶液５３，５４は、第１の連絡部７及び第２の連絡部１０において、ガスを介在させることなく液・液界面を形成することができる。
【００５５】
その後、この流体取扱装置１は、磁石（ビーズ収集手段）５６によって磁気ビーズ５５を第１の主流路２７の一端側（図６（ａ）においては左側端部）に集め、磁気ビーズ５５に付着した分析対象物の試料５２中における密度を高めるようになっている。
【００５６】
次いで、この流体取扱装置１は、この集められた磁気ビーズ５５に分離手段としての光、或いは遊離液などを用いて、磁気ビーズ５５に捕捉された分析対象物を磁気ビーズ５５から分離し、その分離して濃縮化された分析対象物を第１の主流路２７から第２の主流路２８へ電気泳動させることにより、試料５２中の分析対象物を分析するようになっている。
【００５７】
このような本実施形態の流体取扱装置１によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができることはもちろんのこと、微量な試料５２であっても、試料５２中の分析対象物を濃縮化することができるため、分析対象物を正確に測定して分析することが可能になる。
【００５８】
なお、本実施形態において、磁石５６を配置する位置は、第１の主流路２７の一端側に限られず、試料５２中の分析対象物を効率的に濃縮化することができる限り、適宜変更することができる。
【００５９】
また、本実施形態において、第１の主流路２７の第１の連絡部７側端部及び第１の連絡部７、又は第１の主流路２７の第２の連絡部１０側端部及び第２の連絡部１０まで導入された磁気ビーズ５５は、第２の主流路２８と第３の主流路３０にポリマー溶液５３，５４が導入される前の状態において、試料５２が第１の連絡部７及び第２の連絡部１０によって堰き止められ、試料５２が第２の主流路２８，第３の主流路３０，第１の外部環境連通路３１及び第２の外部環境連通路３２側に流出することがないため、第１の連絡部７におけるガスと試料の気・液界面又は第２の連絡部１０におけるガスと試料の気・液界面において捕捉される。このように第１の主流路２７が充填された後に第２の主流路２８，第３の主流路３０をポリマー溶液５３，５４で満たし、電気泳動を行っても、磁気ビーズ５５が第２の主流路２８側へ拡散する速度が分析対象物の泳動に比べて極めて遅いため、正確な分析の妨げにはならない。
【００６０】
［第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態に係る流体取扱装置１を示すものである。なお、本実施形態の流体取扱装置１において、前記第１実施形態の流体取扱装置１と同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００６１】
この実施形態に係る流体取扱装置１は、前述の第１及び第２実施形態の第１及び第２の連絡部７，１０と異なる構造の第１及び第２の連絡部７，１０を採用した態様を示すものである。
【００６２】
すなわち、図７に示すように、本実施形態に係る流体取扱装置１における第１及び第２の連絡部７，１０は、前述の第１乃至第２実施形態で示した第１及び第２の連絡部７，１０の第１〜第６の副流路４１〜４６が第１部材２の板厚方向に流路幅を狭めるようになっていたのに対し、第１部材２の板厚方向に流路幅を狭めることがなく、第１部材２の幅方向（平面図において、第１の主流路２７が延びる方向に対して直交する方向）に流路幅を狭めるようになっている。
【００６３】
このような構成の本実施形態の流体取扱装置１は、その第１及び第２の連絡部７，１０が前述の第１及び第２実施形態の第１及び第２の連絡部７，１０と同様の液溜め効果（断面積が小さい流路から急激に断面積が拡大された流路に向かって流体が流れるときに、断面積の小さい流路の断面積が急激に拡大された流路への開口端で流体が停止する効果）を発揮する。
【００６４】
［第４実施形態］
図８は、本発明の第４実施形態に係る流体取扱装置１を示すものである。なお、本実施形態の流体取扱装置１は、前述の第３実施形態の変形例であり、前述の第３実施形態の流体取扱装置１と同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００６５】
この実施形態に係る流体取扱装置は、第１の連絡部７における第３の副流路４３及び第２の連絡部１０における第６の副流路４６が前述の第３実施形態と異なる。
【００６６】
すなわち、本実施形態において、第３の副流路４３は、第１の主流路２７と第２の主流路２８とを連通している。しかしながら、この第３の副流路４３は、前述の第３実施形態の第３の副流路４３のように第１の主流路２７，第２の主流路２８及び第１の外部環境連通路３１を相互に連通するものではない。また、第６の副流路４６は、第１の主流路２７と第３の主流路３０とを連通している。しかしながら、この第６の副流路４６は、前述の第３実施形態の第６の副流路４６のように第１の主流路２７，第３の主流路３０及び第２の外部環境連通路３２を相互に連通するものではない。
【００６７】
したがって、本実施形態においては、第１の主流路２７に試料５２を導入した後、第２の主流路２８及び第３の主流路３０にポリマー溶液５３，５４を導入するか、又は第２の主流路２８及び第３の主流路３０にポリマー溶液５３，５４を導入した後、第１の主流路２７に試料５２を導入する等、第１の連絡部７の第３の副流路４３及び第２の連絡部１０の第６の副流路４６が試料５２とポリマー溶液５３，５４のいずれか一方によって充填された後、試料５２とポリマー溶液５３，５４の他方が第１の連絡部７及び第２の連絡部１０に到達するようにする必要がある。
【００６８】
なお、本実施形態において、第１の主流路２７に導入した試料５２と第２の主流路２８に導入したポリマー溶液５３が同時に第１の連絡部７に到達すると、第３の副流路４３の内部において試料５２とポリマー溶液５３との間にガスが介在することになり、第１の連絡部７において液・液界面を形成することが困難になる。また、第１の主流路２７に導入した試料５２と第３の主流路３０に導入したポリマー溶液５４が同時に第２の連絡部１０に到達すると、第６の副流路４６の内部において試料５２とポリマー溶液５４との間にガスが介在することになり、第２の連絡部１０において液・液界面を形成することが困難になる。したがって、本実施形態においては、試料５２とポリマー溶液５３とが第１の連絡部７に到達する時間に時間差を設け、試料５２とポリマー溶液５４とが第２の連絡部１０に到達する時間に時間差を設けるように、試料５２を第１のポート４７に注入するタイミングとポリマー溶液５３，５４を第２のポート４８又は第３のポート４９に注入するタイミングが決定されることになる。
【００６９】
このような態様で使用される本実施形態の流体取扱装置１は、試料５２及びポリマー溶液５３，５４によって第１〜第３の主流路２７，２８，３０を充填させるのに、時間差を設けるように考慮する必要があるものの、上述の各実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００７０】
［第５実施形態］
図９乃至図１０は、本発明の第５実施形態に係る流体取扱装置１を示すものである。なお、本実施形態の流体取扱装置１は、前述の第１実施形態の変形例であり、前述の第１実施形態の流体取扱装置１と同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００７１】
本実施形態の流体取扱装置１は、第１のポート４７と第１の主流路２７とを接続する（連通する）試料導入路（第１の流体導入路）３３に特徴を有している。すなわち、本実施形態の流体取扱装置１の試料導入路３３は、試料導入路３３の主部３３ｂと第１の主流路側接続部３３ａから形成されており、試料導入路３３の主部３３ｂ及び第１の主流路２７よりも小さい流路断面積となるように形成された第１の主流路側接続部３３ａが、第１の主流路２７に対して４５°の傾斜角度で接続（連通）されているため、試料導入路３３の主部３３ｂ内の試料（第１の流体）が第１の主流路側接続部３３ａを介して第１の主流路２６内に毛管現象によって流動できるようになっている。
【００７２】
このような構成の本実施形態によれば、第１の主流路２７及び試料導入路３３内の試料，第２の主流路２８内のポリマー溶液，第３の主流路３０内のポリマー溶液に電圧付与手段によって電圧を印加し、第１の主流路２７内の試料及び試料導入路３３内の試料の分析対象物を電気泳動させる際に、試料導入路３３（第１の主流路側接続部３３ａ）の第１の主流路２７側開口部近傍における分析対象物（図１１（ａ）の斜線部６０ａで示す部分）が第１の主流路２７内に向かって流動するか又は試料導入路３３内に向かって流動することになる。この際、試料導入路３３の第１の主流路２７側開口部近傍における分析対象物（斜線部６０ａ）が第１の主流路２７側と試料導入路３３側のうちのいずれ側に向かって流動するかによって、第１の主流路２７内を電気泳動する分析対象物の量に増減を生じる。
【００７３】
しかし、本実施形態の構成によれば、試料導入路３３の第１の主流路側接続部３３ａが試料導入路３３の主部３３ｂ及び第１の主流路２７の流路断面積よりも小さな流路断面積であるため（図１１（ａ）参照）、図１１（ｂ）に示すように、全長に亘り等しい流路断面積となるように形成された試料導入路３３と第１の主流路２７とが直交するように接続された第１実施形態の構成に比較し、試料導入路３３の第１の主流路２７側開口部近傍にける分析対象物（図１１（ａ）の斜線部６０ａ）の量が第１実施形態における試料導入路３３の第１の主流路２７側開口部近傍における分析対象物（図１１（ｂ）の斜線部６０ｂ）の量よりもはるかに小さい。
【００７４】
したがって、本実施形態の流体取扱装置１は、第１の主流路２７内を電気泳動する分析対象物の量のばらつきが第１実施形態の流体取扱装置１よりも小さくなり、より正確な試料の計り取りやより正確な分析等が可能になる。
【００７５】
なお、本実施形態の構成は、第１実施形態の流体取扱装置１に適用できるだけでなく、第２乃至第４実施形態の流体取扱装置１に適用することもできる。
【００７６】
また、本実施形態に係る流体取扱装置１において、試料導入路３３の全体（第１の主流路側開口部近傍を含めた全体）は、図１１（ａ）に示すように、第１の主流路２７に直交する方向（図１１（ａ）の＋Ｙ方向）から時計回り方向に傾斜角θ（＝４５°）だけ傾斜させて形成してあるが、これに限られず、断面積の小さい流路から急激に断面積が拡大された流路への開口端で流体が停止する効果が発揮されず、断面積の小さい流路から大きな流路へ毛管引力が働くような角度に傾斜させて形成すればよい。
【００７７】
すなわち、本実施形態において、試料導入路３３の第１の主流路側接続部３３ａが第１の主流路２７に直交する方向に対して傾斜する角（傾斜角θ）は、試料と流路壁面との接触角を考慮し、試料が毛管現象のみで試料導入路３３側から第１の主流路２７内に流動できる角度に設定されるものであり、θ＝４５°に限定されるものではない。
【００７８】
また、本実施形態に係る流体取扱装置１は、図９（ａ），図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、試料導入路３３の全体を第１の主流路２７に直交する方向から傾斜角θだけ傾斜させて形成するように構成されているが、これに限られず、試料導入路３３の第１の主流路側接続部３３ａのみを第１の主流路２７に直交する方向に対して傾斜角θ分だけ傾斜させて接続するようにしてもよい。
【００７９】
［他の実施形態］
本発明において、第１の連絡部７及び第２の連絡部１０は、それぞれ、第１実施形態，第３実施形態及び第４実施形態のいずれかの第１の連絡部７と第２の連絡部１０を適宜組み合わせた構造のものを使用してもよい。すなわち、本発明の流体取扱装置１は、第１の連絡部７の構造を第１，３，４実施形態のいずれかの第１の連絡部７の構造とし、第２の連絡部１０の構造を第１，３，４実施形態のいずれかの第２の連絡部１０の構造としてもよい。
【００８０】
第１及び第２の連絡部７，１０は、上述の第１乃至第４実施形態のもの（７，１０）に限定されることがなく、第１部材２の板厚方向及び幅方向に流路を絞るようにしてもよい。このようにしても、第１及び第２の連絡部７，１０は、第１〜第６の副流路４１〜４６の流路断面積を第１〜第３の主流路２７，２８，３０及び第１〜第２の外部環境連通路３１，３２の流路断面積よりも急激に小さくすることができるため、毛管現象で流動する試料５２を第１及び第２の連絡部７，１０において堰き止めることができる。
【００８１】
また、上述の各実施形態において、第１〜第３の溝６，８，１１、第１〜第６の副溝２１〜２６、第１及び第２の外部環境連通溝１２，１３を第１部材２の裏面３側に形成するようになっているが、これに限られず、第２部材４の表面５側に形成してもよく、また、第１部材２の裏面３側及び第２部材４の表面５側に跨って形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体取扱装置を示す図であり、図１（ａ）が流体取扱装置の平面図、図１（ｂ）が流体取扱装置の側面図、図１（ｃ）が図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は第１部材の裏面図であり、図２（ｂ）が第２部材の平面図である。
【図３】図３（ａ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の連絡部３２近傍を拡大して示す図であり、図３（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す断面図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）の連絡部３２近傍を拡大して示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る流体取扱装置の第１作動状態を示す図であり、図４（ａ）〜（ｄ）は図３（ａ）〜（ｄ）に対応する図である。
【図５】第１実施形態に係る流体取扱装置の第２作動状態を示す図であり、図５（ａ）〜（ｄ）は図３（ａ）〜（ｄ）に対応する図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る流体取扱装置を示す図であり、図６（ａ）〜（ｄ）は図５（ａ）〜（ｄ）に対応する図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る流体取扱装置を示す図であり、図７（ａ），（ｂ）は図５（ａ），（ｂ）に対応する図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る流体取扱装置を示す図であり、図８（ａ），（ｂ）は図５（ａ），（ｂ）に対応する図であって、図８（ｃ）は図６（ａ）に対応する図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る流体取扱装置を示す図であり、図９（ａ）が流体取扱装置の平面図、図９（ｂ）が図９（ａ）に示す流体取扱装置の側面図、図９（ｃ）が図９（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す流体取扱装置の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は図９（ｂ）のＢ１−Ｂ１線に沿って切断して示す図であり、図１０（ｂ）は図９（ａ）のＣ１−Ｃ１線に沿って切断して示す断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の一部を拡大して示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は図１０（ａ）の一部を拡大して示す図であり、図１１（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す図である。
【図１２】第１従来例に係る流体取扱装置を示す図である。
【図１３】第２従来例に係る流体取扱装置を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１……流体取扱装置、７……第１の連絡部、１０……第２の連絡部、２７……第１の主流路、２８……第２の主流路、３０……第３の主流路、３３……試料導入路（第１の流体導入路）、３３ａ……第１の主流路側接続部、３３ｂ……主部、４１……第１の副流路、４２……第２の副流路、４３……第３の副流路、４４……第４の副流路、４５……第５の副流路、４６……第６の副流路、４７……第１のポート、４８……第２のポート、４９……第３のポート、５２……試料（第１の流体）、５３……ポリマー溶液（第２の流体）、５４……ポリマー溶液（第３の流体）
【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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