(57)【要約】【課題】粒子の種類および導入物質の種類を問わないインジェクション方式を採用しながら、さらにスループットを向上させること、あるいは、多様な導入形態を取ることを可能とする。【解決手段】粒子に挿入した針２１を介して当該粒子の内部に導入物質１６を導入するための物質導入装置１に用いる物質導入用チップ１０であって、基材１１に、この基材１１に対して粒子を充填するための充填部１２と、基材１１から粒子を取出すための取出し部１３と、充填部１２から取出し部１３に至って粒子を移動可能とする流路１４と、充填部１２から取出し部１３に至って粒子を搬送可能とする搬送部１５とを設け、流路１４において針２１を粒子に挿入可能とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子に挿入した針を介して当該粒子の内部に導入物質を導入するための物質導入装置用の物質導入用チップであって、
基材に、
前記基材に対して前記粒子を充填するための充填手段と、
前記基材から前記粒子を取出すための取出し手段と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を移動可能とする流路と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を搬送可能とする搬送手段とを設け、
前記流路において前記針を前記粒子に挿入可能としたこと、
を特徴とする物質導入用チップ。
【請求項２】
前記基材に、前記導入物質を取出し可能に収容するための導入物質収容手段を設けたこと、
を特徴とする請求項１に記載の物質導入用チップ。
【請求項３】
前記流路は、複数の分岐流路を備え、
前記導入物質収容手段を、前記複数の分岐流路の各々に対応して複数設けたこと、
を特徴とする請求項２に記載の物質導入用チップ。
【請求項４】
前記流路は、複数の分岐流路を備え、
前記基材に、前記複数の分岐流路のうち、前記粒子を移動させる分岐流路を選択するための経路選択手段を設けたこと、
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の物質導入用チップ。
【請求項５】
粒子に挿入した針を介して当該粒子の内部に導入物質を導入するための物質導入装置であって、
基材に、
前記基材に対して前記粒子を充填するための充填手段と、
前記基材から前記粒子を取出すための取出し手段と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を移動可能とする流路と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を搬送可能とする搬送手段とを設けて構成された物質導入用チップと、
前記物質導入用チップの前記流路において、前記粒子の内部に前記導入物質を導入するための物質導入手段と、
を備えることを特徴とする物質導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、物質導入装置及び物質導入用チップに関し、例えば、細胞や細胞様の微細粒子に遺伝子溶液や薬剤溶液を導入するための物質導入装置と、この物質導入装置において使用される物質導入用チップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ライフサイエンス分野、特に、再生医療やゲノム創薬等の分野において、細胞や細胞様の微細粒子（以下、「粒子」と総称する）に、遺伝子溶液や薬剤溶液（以下、「導入物質」と総称する）を注入し、粒子の性質を改変することが行われている。このような技術を用いることにより、遺伝子の役目を解明することができると共に、個人の遺伝的特定に応じた治療等を行うテーラーメード医療が可能になる。
【０００３】
そして、このような物質導入を行うため、従来から多くの物質導入技術が提案されている。具体的には、ウイルスベクター法等の生物的方法、リポフェクション法等の化学的方法、エレクトロポレーション法等の電気的方法、パーティクルガン法等の物理的手法、レーザインジェクション法等の光学的方法、及び、インジェクション法等の機械的方法が知られている。
【０００４】
ここで、物質導入技術を医療へ適用するためには、粒子及び導入物質の種類を問わない導入技術であること、導入効率が高いこと、及び、導入済粒子を大量に供給できる導入技術であることが必要になる。さらに、医療においては、多様な候補の中から選択された導入物質を粒子に導入したり、複数の導入物質を粒子に導入する等、多様な導入形態が取れる技術であることも要求される。
【０００５】
このような要求を満たし得る物質導入技術としては、インジェクション法が最も有望である。このマイクロインジェクション法とは、微細な針（例えば、先端の外径が１μｍ、内径が０．５μｍ）に薬液を満たし、この針を粒子（例えば、直径１０〜１００μｍ）突き刺すことによって、この粒子に薬液を注入する方法である（例えば、特許文献１、又は、特許文献２参照)。この方法では、粒子の導入を顕微鏡下で行うことにより、また、熟練した作業者または分解能の高い制御装置を用いることにより、粒子へのダメージを最低限に抑えるための針先制御が可能になる。したがって、ほぼ１００％に近い成功率を得ることができる。さらに、この方法は、粒子と導入物質の組合せを選ばないという利点もある。
【０００６】
しかし、このインジェクション法にも欠点があった。すなわち、インジェクション法は、熟練した作業者でも、１時間あたり数百個程度の粒子へ物質導入を行うことが限界であり、スループットが低かった。具体的には、顕微鏡視野下でのシャーレ上の手作業となるために熟練を要するため、熟練した作業者でも１時間あたり数百個の粒子しか取り扱うことができなかった。また、物質導入後のシャーレを培養工程に回すために作業者自身が培養装置に運ぶ必要があり、このこともスループットを低下させる一因になっていた。
【０００７】
そこで、この欠点を補うために、いくつかの提案がなされている。例えば、複数の粒子を１次元又は２次元のアレイ型に整列すると共に、複数の微細針を同様のアレイ型に整列し、これら複数の微細針を複数の粒子に同時に差込む方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
あるいは、シリコン基材側面に１次元アレイ状に形成した捕捉部に粒子を捕捉し、上部から観察しながら焦点深度内でキャピラリを動かし、粒子に物質導入を行う方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１９２１７１号公報
【特許文献２】特開平６−３４３４７８号公報
【特許文献３】特開２０００−２３６５７号公報
【特許文献４】特開２００２−２７９６９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、粒子や微細針をアレイ型に整列する方法では、複数の粒子の各々の形状が厳密には一様でないため、アレイ型に整列された各粒子と各微細針との相対的な位置関係にばらつきが生じ、粒子に微細針が刺さらなかったり、逆に、粒子を微細針で破壊してしまう場合があった。
【００１１】
また、粒子を捕捉して上部から観察しながら物質導入を行う方法では、粒子を作業者が供給したり取出したりする必要があり、作業に手間がかかるため、スループットを十分に向上させることが困難であった。さらに、上記したいずれの方法も、同種の粒子に同種の導入物質を導入するという単一形態での物質導入のみが意図されており、多様な候補の中から選択された導入物質を粒子に導入したり、複数の導入物質を粒子に導入する等、多様な導入形態を取ることが困難であった。
【００１２】
したがって、本発明は、粒子の種類および導入物質の種類を問わないインジェクション方式を採用しながら、さらにスループットを向上させること、あるいは、多様な導入形態を取ることを可能とする、物質導入装置及び物質導入用チップ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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に記載の物質導入用チップは、粒子に挿入した針を介して当該粒子の内部に導入物質を導入するための物質導入装置用の物質導入用チップであって、基材に、前記基材に対して前記粒子を充填するための充填手段と、前記基材から前記粒子を取出すための取出し手段と、前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を移動可能とする流路と、前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を搬送可能とする搬送手段とを設け、前記流路において前記針を前記粒子に挿入可能としたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項１に記載の発明によれば、充填手段にて充填された粒子が、搬送部によって、流路を介して取出し手段にて取出される。また、流路上において、針を粒子に挿入することが可能になる。
【００１５】
また、請求項２に記載の物質導入用チップは、請求項１に記載の物質導入用チップにおいて、前記基材に、前記導入物質を取出し可能に収容するための導入物質収容手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
この請求項２に記載の発明によれば、導入物質収容手段によって導入物質が貯められる。
【００１７】
また、請求項３に記載の物質導入用チップは、請求項２に記載の物質導入用チップにおいて、前記流路は、複数の分岐流路を備え、前記導入物質収容手段を、前記複数の分岐流路の各々に対応して複数設けたことを特徴とする。
【００１８】
この請求項３に記載の発明によれば、導入物質収容手段によって、各分岐流路に応じた導入物質が貯められる。
【００１９】
また、請求項４に記載の物質導入用チップは、請求項１〜３のいずれか一つに記載の物質導入用チップにおいて、前記流路は、複数の分岐流路を備え、前記基材に、前記複数の分岐流路のうち、前記粒子を移動させる分岐流路を選択するための経路選択手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
この請求項４に記載の発明によれば、経路選択手段にて選択された分岐流路に粒子が導入される。
【００２１】
また、請求項５に記載の物質導入装置は、粒子に挿入した針を介して当該粒子の内部に導入物質を導入するための物質導入装置であって、基材に、前記基材に対して前記粒子を充填するための充填手段と、前記基材から前記粒子を取出すための取出し手段と、前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を移動可能とする流路と、前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を搬送可能とする搬送手段とを設けて構成された物質導入用チップと、前記物質導入用チップの前記流路において、前記粒子の内部に前記導入物質を導入するための物質導入手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
この請求項５に記載の発明によれば、充填手段にて充填された粒子が、搬送部によって、流路を介して取出し手段にて取出される。また、流路上において、粒子に針が挿入され導入物質が導入される。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、粒子の充填、導入物質の導入、及び、取出しまでを同一チップ上で集約的に行うことができ、粒子の種類および導入物質の種類を問わないインジェクション方式を採用しながら、さらにスループットを向上させることができる。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明によれば、導入物質収容手段によって導入物質が貯められるので、導入物質の収容に関しても１チップ上で集約的に行うことができ、スループットが一層向上する。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明によれば、導入物質収容手段によって、各分岐流路に応じた導入物質が貯められるので、分岐流路毎に異なる導入物質を挿入する等、必要に応じた多様な導入形態で物質導入を行うことができる。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明によれば、経路選択手段にて選択された分岐流路に粒子が導入されるので、分岐流路毎に異なる操作を行う等、必要に応じた多様な導入形態で物質導入を行うことができる。
【００２７】
また、請求項５に記載の発明によれば、粒子の充填、導入物質の導入、及び、取出しまでを同一チップ上で集約的に行うことができ、粒子の種類および導入物質の種類を問わないインジェクション方式を採用しながら、さらにスループットを向上させることができる。
【００２８】
また、流路の側壁を可動させることで、前記流路の内容積を可変させる側壁可動手段を備えた場合には、流路の内部における粒子の移動速度をある程度抑えて捕捉確度を高める一方で、粒子を極力速く移動させて導入効率を向上させることができる。さらに、このような手段は小型構造であるため、物質導入用チップの微細な流路にも配置することができ、その位置の自由度も高いため、様々な必要性に応じた位置や数で配置でき、必要に応じた多様な導入形態での物質導入を可能にする。
【００２９】
また、流路において前記粒子を捕捉可能とする捕捉手段を設けた場合には、粒子を捕捉した状態で針を挿入でき、導入物質を一層確実に導入できてスループットが向上する。
【００３０】
また、捕捉手段の開口部を、針の挿入方向の延長線上に配置した場合には、開口部において捕捉された粒子に対して、針をその長手方向に移動させるだけで、針の先端を粒子に挿入することができる。
【００３１】
また、針駆動手段は、針を基材上に支持するものであって、針の挿入方向に沿って変形可能な駆動手段を備えた場合には、物質導入部を基材に実装することができるので、物質導入部の配置の自由度を高めることができると共に、物質導入装置を全体的に小型化できる。したがって、必要に応じた多様な導入形態での物質導入を可能にする。
【００３２】
また、流路に対して針を斜めに配置した場合、挿入位置の上方にスペースが形成されるので、観察装置を配置して粒子の捕捉状態を観察等することが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る物質導入装置及び物質導入用チップの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３４】
まず、実施例１に係る物質導入装置及び物質導入用チップについて説明する。図１は、実施例１に係る物質導入装置及び物質導入用チップの構成を示す説明図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図、図４は、図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。図１において物質導入装置１は、物質導入用チップ１０と、物質導入部２０とを備えて構成されている。
【００３５】
まず、物質導入用チップ１０の構成について説明する。この物質導入用チップ１０は、基材１１に、充填部１２、取出し部１３、流路１４、搬送部１５、及び、液体貯め部１６を形成して構成されている。なお、以下の説明では、図１に示すように、基材１１（又は後述する基材８１）に平行な面内において相互に直交する２方向をＸ方向及びＹ方向、これらＸ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向と定義する。
【００３６】
このうち、基材１１は、物質導入用チップ１０の基本構成部材であり、その内部に、上記した充填部１２、取出し部１３、流路１４、搬送部１５、及び、液体貯め部１６が形成されている（これら各部の一部は実際には基材１１の表面に露出しないが、説明上、図１及び後述する図５〜７においてこれら各部を実線で示す）。この基材１１の具体的形状は任意であり、例えば、図１に示すように、平面形状を方形状とする平板状に形成することができる。この基材１１の具体的大きさについても任意であるが、例えば、顕微鏡に用いるスライドガラス程度の大きさに形成できる。また、基材１１の具体的材質は任意であるが、例えば、ガラス、あるいは、ポリカーボネートやシリコンゴム等の透明樹脂にて形成することができる。特に、透明部材にて形成した場合には、必要に応じて、顕微鏡やカメラ等の撮像手段を用いて、当該基材１１の内部や表面の状態を透過的に観察等することができる点で好ましい。この基材１１に対する充填部１２、取出し部１３、流路１４、搬送部１５、及び、液体貯め部１６の形成方法も任意であるが、例えば、これら各部を基材１１に対するレーザ加工にて形成できる。あるいは、これら各部と基材１１とを鋳型を用いて一体形成してもよく、この場合には製造工程が簡易になる点で好ましい。
【００３７】
また、充填部１２は、基材１１に対して粒子２（図１に図示せず）を充填するための充填手段である。この充填部１２は、図２に示すように、基材１１の内部における中空部として形成されており、その内部空間に、例えば図示しない注射器等を用いて、開口部１２ａを介して細胞懸濁液３（図１に図示せず）を注入することができる。この充填部１２の具体的形状は任意であるが、例えば、図示のように略中空円筒状に形成してもよい。この充填部１２の形成位置は任意であるが、基材１１のスペースを有効に利用できるように、図１に示すように、基材１１の一隅近傍に形成されることが好ましい。
【００３８】
また、取出し部１３は、基材１１から粒子２を取出すための取出し手段である。この取出し部１３は、充填部１２と同様に、基材１１の内部における中空部として形成されており、その内部に、流路１４を介して搬送された細胞懸濁液３を導入することができる。このように取出し部１３に導入された細胞懸濁液３は、例えば図示しない注射器等を用いて及び図示しない開口部を介して、取出し部１３から取出すことができる。この取出し部１３の具体的形状は任意であるが、例えば、図示のように略中空円筒状に形成することができる。この取出し部１３の形成位置は任意であるが、基材１１のスペースを有効に利用できるように、図１に示すように、基材１１の一隅近傍に形成されることが好ましい。
【００３９】
また、流路１４は、充填部１２から取出し部１３に至って粒子２を移動可能とする移動経路である。この流路１４は、図２、３に示すように、基材１１の内部における中空管路として形成されており、充填部１２及び取出し部１３の両方に連通し、充填部１２に注入され搬送部１５にて搬送された細胞懸濁液３を、取出し部１３に導く。この流路１４の具体的形状は任意であり、本実施例１においては、図２、３に示す如く縦断面形状を方形状として形成されているが、縦断面形状を円状等とすることができる。また、流路１４の具体的経路は任意であるが、基材１１のスペース効率が向上するように直線部と曲線部を適宜組み合わせることが好ましい。ただし、細胞懸濁液３をスムーズに移動可能とする観点から、曲線部の曲率は小さくなり過ぎないことが好ましい。また、流路１４の具体的な幅や深さは、細胞懸濁液３を移動可能とする限りにおいて任意であるが、細胞懸濁液３に含まれる粒子２が１つのみ通過できるような幅及び深さに形成した場合、後述する捕捉部１７による粒子捕捉を一層容易に行うことができる点で好ましい。例えば、直径１５μｍ程度の粒子２を含んだ細胞懸濁液３を用いる場合には、この流路１４の幅は３０〜１００μｍ程度、深さは３０〜５０μｍ程度とすることが好ましい。
【００４０】
また、搬送部１５は、充填部１２から取出し部１３に至って粒子２を搬送可能とする搬送手段である。この搬送部１５の具体的構成は任意であるが、本実施例１においては、シリンジポンプを用いて、流路１４を通過する細胞懸濁液３に正圧又は負圧を与え、この細胞懸濁液３を取出し部１３に向けて圧送する。ここで、搬送部１５の位置は任意であるが、搬送部１５により正圧を与える場合には、流路１４における物質導入部２０の配置位置よりも上流側（充填部１２と物質導入部２０との間）に搬送部１５を配置することにより、細胞懸濁液３を少なくとも物質導入部２０の配置位置に搬送することができる。また、搬送部１５により負圧を与える場合には、流路１４における物質導入部２０の配置位置よりも下流側（物質導入部２０と取出し部１３との間）に搬送部１５を配置することにより、細胞懸濁液３を少なくとも物質導入部２０の配置位置に搬送することができる。
【００４１】
また、液体貯め部１６は、導入物質を取出し可能に収容するための導入物質収容手段である。この液体貯め部１６は、図３に示すように、基材１１の内部における中空部として形成されており、その内部に、例えば図示しない注射器等を用いて、開口部１６ａを介して、導入物質を注入しておくことができる。この液体貯め部１６に貯められた導入物質は、開口部１６ａを介して物質導入部２０によって吸引され、この物質導入部２０によって粒子２に注入される。この液体貯め部１６の具体的形状は任意であるが、例えば、図示のように略中空円筒状に形成することができる。この液体貯め部１６の形成位置は任意であるが、物質導入部２０に対する導入物質の供給効率を考慮して決定されることが好ましい。例えば、物質導入部２０が図示の位置からＸ方向に沿って移動可能である場合、液体貯め部１６は、Ｘ方向における物質導入部２０の側方に形成されることが好ましい。また、液体貯め部１６に注入可能な導入物質４（図１において図示せず）の容量は、作業効率を考慮して決定することができ、例えば、作業員が液体貯め部１６に導入物質４を１回充填することにより、所要数の粒子２に所要回数の物質導入を行うことが可能なように、容量が決定される。
【００４２】
また、物質導入用チップ１０には、捕捉部１７が形成されている。この捕捉部１７は、流路１４において粒子２を捕捉可能とする捕捉手段である。図４に示すように、基材１１の底部には開口部１７ａが形成されている。この開口部１７ａは、粒子２の最小粒子径よりも小さい径で形成されている。例えば、直径１５μｍ程度の粒子２に対しては、開口部１７ａの直径は４〜５μｍ程度にすることが好ましい。そして、この開口部１７ａに図示しない吸引装置を接続し、この吸引装置によって流路１４の内部を流れる細胞懸濁液３を吸引することによって、この細胞懸濁液３に含まれる粒子２を開口部１７ａにおいて捕捉することができる。なお、吸引装置は、例えば、シリンジポンプにて構成することができる。
【００４３】
次に、物質導入部２０の構成について説明する。この物質導入部２０は、物質導入用チップ１０の流路１４において、粒子２の内部に導入物質を導入するための物質導入手段である。この物質導入部２０は、針２１と物質導入部移動機構２２とを備えて構成されている。
【００４４】
このうち、針２１は、従来のインジェクション法に用いる微細針と同様に構成することができ、例えば、直径１０〜１００μｍの粒子２に対しては、先端の外径が１μｍ、内径が０．５μｍの中空針として構成することができる。ここで、図４に示すように、基材１１の上面には、開口部１１ａが形成されており、この開口部１１ａを介して針２１の先端を流路１４に挿入することができる。この開口部１１ａの径は、針２１の先端が通過できる限りにおいて任意に定めることができるが、例えば、直径を２０μｍ程度とすることが好ましい。
【００４５】
ここで、図４に示すように、針２１の先端を挿入するための開口部１１ａと、捕捉部１７の開口部１７ａとは、平面的に同一に形成されている。したがって、開口部１７ａにおいて捕捉された粒子２に対して、針２１をその長手方向（Ｚ方向）に移動させるだけで、針２１の先端を粒子２に挿入することができる。
【００４６】
また、物質導入部移動機構２２は、針２１を、Ｘ方向、Ｙ方向、及び又は、Ｚ方向に移動させる移動手段であり、例えば公知のアクチュエータを用いて構成される。特に、本実施例１において、物質導入部移動機構２２は、針２１を、基材１１と略平行に、かつ、図１に示す位置（以下、「挿入位置」と称する）と、同図において想像線で示す位置（図１に示す位置をＸ方向に平行に移動させた位置であって、液体貯め部１６の上方位置。以下、「吸入位置」と称する）とを結ぶ線上に移動させることができる。したがって、吸入位置で、液体貯め部１６に貯められた導入物質４を針２１に吸入させた後、挿入位置に針２１を移動し、この挿入位置で針２１を粒子２に挿入して導入物質４の注入を行うことができる。
【００４７】
次に、上述のように構成された物質導入装置１による物質導入手順について説明する。まず、作業員は、充填部１２に開口部１２ａを介して細胞懸濁液３を注入する。また、作業員は、液体貯め部１６に、開口部１６ａを介して導入物質を注入しておく。そして、作業員が搬送部１５を所定方法にて起動させると、充填部１２に注入された細胞懸濁液３が、搬送部１５の搬送力によって、流路１４を介して取出し部１３に向けて導かれる。一方、針２１は、物質導入部移動機構２２によって吸入位置に移動され、液体貯め部１６に貯められた導入物質４が開口部１６ａを介して吸入される。そして、針２１は、物質導入部移動機構２２によって挿入位置に移動される。
【００４８】
ここで、細胞懸濁液３が捕捉部１７の開口部１７ａを通過する際、この細胞懸濁液３は、図示しない吸引装置によって吸引されることで、粒子２が開口部１７ａにおいて捕捉される。この状態で、針２１を物質導入部移動機構２２によって下方に移動させることで、針２１の先端を開口部１１ａを介して粒子２に挿入し、この針２１に吸入されていた導入物質４を吐出させることで、導入物質４が粒子２の内部に注入される。なお、このような動作は、図示しない観察装置を介して粒子２の捕捉状態を観察することで自動化することができる。この注入完了後、図示しない吸引装置による吸引を解除することで、粒子２を捕捉部１７から開放することができる。開放された粒子２は、細胞懸濁液３として取出し部１３に搬送される。そして、作業員は、取出し部１３から、図示しない注射器等を用いて及び図示しない開口部を介して、細胞懸濁液３を取出す。これにて導入作業が完了する。
【００４９】
このように、本実施例１では、粒子２の充填から取出しまでを１チップ上で自動的に行うことができ、物質導入のスループットを向上させることができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、実施例２に係る物質導入装置及び物質導入用チップについて説明する。図５は、実施例２に係る物質導入装置及び物質導入用チップの構成を示す説明図である。なお、特に説明なき構造及び方法については、上述した実施例１と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。本実施例２における物質導入装置３０は、物質導入用チップ４０と、複数の物質導入部２０とを備えて構成されている。また、物質導入用チップ４０は、基材１１に、充填部１２、複数の取出し部１３、流路４１、搬送部１５、及び、複数の液体貯め部１６を形成して構成されている。
【００５１】
本実施例２における流路４１は、本体流路４２と、物質導入部２０に対応した複数の分岐流路４３とを備えて構成されている。このうち、本体流路４２は、充填部１２に連通され、この充填部１２に充填された粒子２（図５に図示せず）を分岐流路４３に導入可能とする。また、複数の分岐流路４３の各々は、本体流路４２及び取出し部１３に連通され、本体流路４２から導入された粒子２を取出し部１３に導入可能とする。
【００５２】
各分岐流路４３のＸ方向における側方には、それぞれ液体貯め部１６が配置されており、各液体貯め部１６には、必要に応じて、相互に同じ導入物質４を溜めることができ、あるいは、相互に異なる導入物質４を溜めることもできる。そして、相互に同じ導入物質４を溜めた場合には、同一の導入物質４を複数の粒子２に同時に挿入することができる。また、相互に異なる導入物質４を溜めた場合には、これら異なる導入物質４を粒子２に同時に挿入することができる。
【００５３】
また、各分岐流路４３には、それぞれ捕捉部１７（図５に図示せず）が設けられている。さらに、各分岐流路４３には、それぞれ物質導入部２０が配置されている。この物質導入部２０は、針２１と物質導入部移動機構２２とを備えて構成されており、この物質導入部移動機構２２にて挿入位置と吸入位置との間を往復移動される。
【００５４】
次に、上述のように構成された物質導入装置３０による物質導入手順について説明する。まず、作業員は、充填部１２に細胞懸濁液３を注入すると共に、各液体貯め部１６に、同一又はそれぞれ異なる導入物質４ａ〜４ｄを注入しておく。そして、作業員が搬送部１５を所定方法にて起動させると、充填部１２に注入された細胞懸濁液３が、搬送部１５の搬送力によって本体流路４２に導入され、さらに複数の分岐流路４３の各々に導入される。一方、各物質導入部２０の針２１は、物質導入部移動機構２２によってそれぞれの吸入位置に移動され、液体貯め部１６に貯められた導入物質４ａ〜４ｄが吸入される。そして、針２１は、物質導入部移動機構２２によってそれぞれの挿入位置に移動される。
【００５５】
そして、細胞懸濁液３が各分岐流路４３の捕捉部１７において捕捉される。この状態で、各物質導入部２０の針２１を物質導入部移動機構２２によって下方に移動させることで、各針２１の先端を粒子２に挿入し、この針２１に吸入されていた導入物質４ａ〜４ｄを吐出させることで、導入物質４ａ〜４ｄが粒子２の内部に注入される。この注入完了後、捕捉部１７から開放された粒子２は、細胞懸濁液３として各分岐流路４３を介してそれぞれ取出し部１３に搬送される。そして、作業員は、各取出し部１３から、図示しない注射器等を用いて及び図示しない開口部を介して、細胞懸濁液３を取出す。これにて導入作業が完了する。
【００５６】
このように、本実施例２では、同一の導入物質４ａ〜４ｄを複数の粒子２に同時に挿入することができ、あるいは、異なる導入物質４ａ〜４ｄを粒子２に同時に挿入することができ、必要に応じた多様な導入形態で物質導入を行うことができる。
【実施例３】
【００５７】
次に、実施例３に係る物質導入装置及び物質導入用チップについて説明する。図６は、実施例３に係る物質導入装置及び物質導入用チップの構成を示す説明図、図７は、図６とは異なる分岐流路を選択した状態を示す説明図である。なお、特に説明なき構造及び方法については、上述した実施例２と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。本実施例３における物質導入装置５０は、物質導入用チップ６０と、２つの物質導入部２０とを備えて構成されている。また、物質導入用チップ６０は、基材１１に、充填部１２、物質導入部２０に対応した２つの取出し部１３Ａ、１３Ｂ、流路６１、搬送部１５、液体貯め部１６、及び、経路選択部６２Ａ、６２Ｂを形成して構成されている。
【００５８】
本実施例３における流路６１は、本体流路６３と、２本の分岐流路６４Ａ、６４Ｂを備えて構成されており、各分岐流路６４Ａ、６４Ｂの挿入位置には、物質導入部２０が配置されている。本実施例３において、液体貯め部１６は一つのみ設けられており、同一の導入物質４を各物質導入部２０で注入可能なようになっている。
【００５９】
ここで、経路選択部６２Ａ、６２Ｂは、複数の分岐流路６４Ａ、６４Ｂのうち、粒子２を移動させる分岐流路６４Ａ、６４Ｂを選択するための経路選択手段である。この経路選択部６２Ａ、６２Ｂは、分岐流路６４Ａ、６４Ｂが選択できる限りにおいて任意に構成することができる。例えば、本実施例３においては、各分岐流路６４Ａ、６４Ｂの途中に取出し部１３Ａ、１３Ｂを配置し、この分岐流路６４Ａ、６４Ｂの終端付近に経路選択部６２Ａ、６２Ｂを配置している。この経路選択部６２Ａ、６２Ｂは、分岐流路６４Ａ、６４Ｂを閉じることによってこの分岐流路６４Ａ、６４Ｂにおける細胞懸濁液３や粒子２の移動を規制するバルブとして構成されている。
【００６０】
次に、上述のように構成された物質導入装置５０による物質導入手順について説明する。まず、作業員は、充填部１２に細胞懸濁液３を注入すると共に、液体貯め部１６に導入物質を注入しておく。そして、作業員が搬送部１５を所定方法にて起動させると、充填部１２に注入された細胞懸濁液３が、搬送部１５の搬送力によって本体流路６３に導入される。ここで、図６に示すように、一方の経路選択部６２Ｂのみを所定方法で起動させて分岐流路６４Ｂを閉じると、他方の分岐流路６４Ａのみに細胞懸濁液３が導入される。ここで、２つの物質導入部２０のうち、細胞懸濁液３が導入された分岐経路６４Ａの吸引位置に配置された物質導入部２０の針２１が、物質導入部移動機構２２によって吸入位置に移動され、液体貯め部１６に貯められた導入物質４が吸入される。そして、この針２１は、物質導入部移動機構２２によって挿入位置に移動される。
【００６１】
そして、細胞懸濁液３が分岐流路６４Ａの捕捉部１７（図６、７に図示せず）において捕捉される。この状態で、物質導入部２０の針２１を物質導入部移動機構２２によって下方に移動させることで、針２１の先端を粒子２に挿入し、この針２１に吸入されていた導入物質４を吐出させることで、導入物質４が粒子２の内部に注入される。この注入完了後、捕捉部１７から開放された粒子２は、細胞懸濁液３として分岐流路６４Ａを介して取出し部１３Ａに搬送される。そして、作業員は、取出し部１３Ａから、図示しない注射器等を用いて及び図示しない開口部を介して、細胞懸濁液３を取出す。これにて導入作業が完了する。
【００６２】
また、他方の分岐流路６４Ｂ及び物質導入部２０を用いて物質導入を行いたい場合、作業員は、これまで閉じていた経路選択部６２Ｂを開放すると共に、他方の経路選択部６２Ａを所定方法で起動して、分岐流路６４Ａを閉じる。このことにより、分岐流路６４Ｂのみに細胞懸濁液３が導入される。そして、物質導入部２０の針２１を用いて物質導入を行うことができ、作業員は、取出し部１３Ｂから、図示しない注射器等を用いて及び図示しない開口部を介して、細胞懸濁液３を取出す。これにて導入作業が完了する。
【００６３】
このように、本実施例３では、複数の分岐流路６４Ａ、６４Ｂを選択的に切り替えて物質導入を行うことができ、必要に応じた多様な導入形態で物質導入を行うことができる。
【実施例４】
【００６４】
次に、実施例４に係る物質導入装置及び物質導入用チップにおいて用いられる搬送部について説明する。図８は、実施例４に係る搬送部の縦断面図、図９及び図１０は、搬送部の動作状態を順次示す縦断面図である。なお、特に説明なき構造及び方法については、上述した実施例３と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。
【００６５】
これまで説明したように、捕捉部において細胞懸濁液３を吸引することで粒子２を捕捉する場合、この捕捉を確実に行うためには、流路の内部における粒子２の移動速度をある程度抑える必要がある。一方、物質導入のスループットを向上させるためには、粒子２を極力速く移動させて導入効率を向上させる必要がある。これら相反する２つの要求を満たすためには、実験上、流路の内部の粒子２の移動速度を約３００μｍ／ｓとすることが好ましい。これは、幅１００μｍ、深さ５０μｍの流路において、約０．１μｌ／ｍｉｎの送液速度に相当する。
【００６６】
このような送液速度を実現可能な搬送手段の好適な例として、本実施例４におけるダイヤフラムポンプ式の搬送部７０が構成されている。この搬送部７０は、上述した実施例１〜３の物質導入用チップの搬送部１５として適用可能である。この搬送部７０は、図８に示すように、複数の移動壁７１〜７３と、複数の遮蔽壁７４、７５とを備えて構成されている。このうち、複数の移動壁７１〜７３は、流路７６の側壁（ここでは底面壁）を可動させることで、この流路７６の内容積を可変可能とする側壁可動手段である。これら複数の移動壁７１〜７３は、薄膜状に形成されており、図８に矢示する細胞懸濁液３の搬送方向に沿って並設されている。各移動壁７１〜７３は、図示しない駆動手段によって駆動されることで、流路７６の内容積を可変する方向（Ｚ方向）に可動する。
【００６７】
また、複数の遮蔽壁７４、７５は、流路７６の側壁から当該流路７６の中央側に向けて突出する壁体であり、流路７６の内部における細胞懸濁液３の流動を少なくとも部分的に遮蔽する。これら複数の遮蔽壁７４、７５は、移動壁７１〜７３に対向する側の側壁（ここでは上面壁）における、前端の移動壁７１及び後端の移動壁７３に対応する位置に形成されている。
【００６８】
このような搬送部７０による細胞懸濁液３の搬送は下記のように行われる。まず、図９に示すように、前端の移動壁７１を流路７６の内側に向けて可動させ、前端における流路７６の内容積を縮小させる。特に、この移動壁７１と遮蔽壁７４とで、前端の流路７６をほぼ閉じる。また、同時に、中央及び後端の移動壁７２、７３を流路７６の外側に向けて可動させることで、中央及び後端における流路７６の内容積を増大させる。この結果、搬送部７０よりも上流側の細胞懸濁液３が、流路７６の中央及び後端に流入する。
【００６９】
次に、図１０に示すように、前端の移動壁７１を流路７６の外側に向けて可動させることで、前端における流路７６の内容積を増大させる。また、同時に、中央及び後端の移動壁７２、７３を流路７６の内側に向けて可動させ、中央及び後端における流路７６の内容積を縮小させる。特に、この移動壁７３と遮蔽壁７５とで、後端の流路７６をほぼ閉じる。この結果、流路７６の中央及び後端に流入した細胞懸濁液３が、これら流路７６の中央及び後端から押し出されて、流路７６の前端を介して搬送部７０の下流側に搬送される。なお、流路７６を遮蔽しなくても細胞懸濁液３が搬送できる場合や、移動壁７１、７３の可変ストロークを大きくして当該移動壁７１、７３だけで流路７６を遮蔽できる場合には、遮蔽壁７４、７５を省略することもできる。
【００７０】
このように、本実施例４では、流路７６の内部における粒子２の移動速度をある程度抑えて捕捉確度を高める一方で、粒子２を極力速く移動させて導入効率を向上させることができる。さらに、このような搬送部７０は、薄膜状の移動壁７１〜７３を用いた小型構造であるため、物質導入用チップの微細な流路７６にも配置することができ、その位置の自由度も高いため、様々な必要性に応じた位置や数で配置でき、必要に応じた多様な導入形態での物質導入を可能にする。
【実施例５】
【００７１】
次に、実施例５に係る物質導入装置及び物質導入用チップにおいて用いられる物質導入部について説明する。図１１は、実施例５に係る物質導入部の針周辺の縦断面図である。なお、特に説明なき構造及び方法については、上述した実施例１と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。
【００７２】
本実施例５における物質導入用チップ８０の基材８１の上面には、開口部８１ａが形成されている。この開口部８１ａは、実施例１と異なり、流路１４の経路方向に対して斜め方向（流路の経路方向に対して非平行かつ非直交する方向）に形成されている。そして、この開口部８１ａを介して針２１の先端を流路に斜め方向に挿入することができる。ここで、針２１の挿入方向の延長線上には、捕捉部の開口部１７ａが配置されている。したがって、実施例１と同様、開口部１７ａにおいて捕捉された粒子２に対して、針２１をその長手方向（斜め方向）に移動させるだけで、針２１の先端を粒子２に挿入することができる。このように構成された物質導入部は、上述した実施例１〜３の物質導入装置の物質導入部として適用可能である。
【００７３】
このように、本実施例５では、流路１４に対して針２１を斜めに挿入しているので、挿入位置の上方には、針２１が位置しないためにスペースが形成される。したがって、観察装置を配置して粒子２の捕捉状態を観察等することが容易に行える。
【実施例６】
【００７４】
次に、実施例６に係る物質導入装置及び物質導入用チップにおいて用いられる物質導入部について説明する。図１２は、実施例６に係る物質導入部の周辺の縦断面図、図１３は、図１２の物質導入部の挿入状態における縦断面図である。なお、特に説明なき構造及び方法については、上述した実施例１と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。
【００７５】
本実施例６における物質導入部９０は、針９１、針駆動部９２、及び、液体貯め部９３を基材１１に実装して構成されている。このうち、針９１は、実施例１の針２１とほぼ同様に構成することができるが、特に本実施例６において、針９１は中空の垂体形状に形成されており、その広径側の基部にはフランジ９４が固定されている。ここで、針９１は、図１２に示すように、捕捉部１７の開口部１７ａに対応する平面状の位置に配置することが好ましい。あるいは、実施例５で示したように、流路に斜めに配置してもよい。
【００７６】
また、針駆動部９２は、針９１を当該針９１の挿入方向に沿って移動させるものであり、特に、針９１を基材１１の上面において支持するものであって、針９１の挿入方向に沿って変形可能な駆動手段である。この針駆動部９２は、具体的には、基材１１の上面から針９１のフランジ９４に至る円柱状に形成されている。この針駆動部９２の駆動機構は任意であるが、例えば、積層した圧電素子やバイメタルを用いて構成され、針９１の挿入方向に沿って変位することで、当該針９１を駆動する。
【００７７】
また、液体貯め部９３は、導入物質を貯めて当該導入物質を針９１に供給する導入物質収容手段である。この液体貯め部９３は、中空の微小容器として構成されており、針９１の基部において当該針９１の内部空間に連通するように固定されている。この液体貯め部９３の一側方には、弁９３ａが設けられており、この弁９３ａを介して、図示しない注射器等によって液体貯め部９３に導入物質４を充填することができる。また、液体貯め部９３には、当該液体貯め部９３に充填された導入物質４を針９１に向けて圧送する圧送部９３ｂが設けられている。この圧送部９３ｂの圧送機構は任意であるが、例えば、液体貯め部９３の上面壁を積層した圧電素子やバイメタルで構成することで形成され、この圧送部９３ｂが針９１に向けて変位することで、液体貯め部９３に充填された導入物質４を針９１に向けて圧送する。
【００７８】
このような物質導入部９０による物質導入は下記のように行われる。まず、作業員は、図示しない注射器等によって、弁９３ａを介して液体貯め部９３に導入物質４を充填する。その後、図１２に示すように、捕捉部１７の開口部１７ａに粒子２を捕捉する。そして、所定方法で針駆動部９２を起動して変位させることで、図１３に示すように、当該針９１を挿入方向に沿って移動させ、この針９１を粒子２に突き刺す。そして、所定方法で圧送部９３ｂを起動して変位させることで、液体貯め部９３に充填された導入物質４を針９１に向けて圧送する。このように圧送された導入物質４は、針９１の内部空間を経て粒子２に注入される。
【００７９】
このように、本実施例６では、物質導入部９０を基材に実装することができるので、物質導入部９０の配置の自由度を高めることができると共に、物質導入装置を全体的に小型化できる。したがって、必要に応じた多様な導入形態での物質導入を可能にする。
【実施例７】
【００８０】
次に、実施例７に係る物質導入装置及び物質導入用チップにおいて用いられる物質導入部について説明する。図１４は、実施例７に係る物質導入部の周辺の縦断面図、図１５は、図１４の物質導入部の挿入状態における縦断面図である。なお、特に説明なき構造及び方法については、上述した実施例６と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。
【００８１】
本実施例７における物質導入部１００は、針１０１、シャフト１０２、針駆動部１０３、及び、液体貯め部１０４を基材１１に実装して構成されている。このうち、針１０１の基部には第１のフランジ１０５が固定されており、この第１のフランジ１０５には、シャフト１０２の径及び位置に対応した径及び位置で、開口部１０５ａが形成されている。また、シャフト１０２は、針１０１を基材１１の上面に移動可能に支持する支持手段である。本実施例７においてシャフト１０２は、略円柱状に形成され、基材１１の上面に立設されている。そして、このシャフト１０２を第１のフランジ１０５の開口部１０５ａに挿通させることで、シャフト１０２によって針１０１が支持されると共に、この針１０１がその挿入方向に沿って移動可能になっている。このシャフト１０２の先端部には、第２のフランジ１０６が固定されている。
【００８２】
また、針駆動部１０３は、第１のフランジ１０５と第２のフランジ１０６との間に配置されており、第２のフランジ１０６に対して第１のフランジ１０５を移動させることで、針１０１をその挿入方向に沿って駆動する。この針駆動部１０３の駆動機構は任意であるが、例えば、環状の電磁石やリニアモータを用いて構成され、第２のフランジ１０６に対して第１のフランジ１０５を電磁的に反発移動させることで、当該針１０１を駆動する。
【００８３】
このような物質導入部１００による物質導入は下記のように行われる。まず、図１４に示すように、捕捉部１７の開口部１７ａに粒子２を捕捉する。そして、所定方法で針駆動部１０３を起動して変位させることで、図１５に示すように、当該針１０１を挿入方向に沿って移動させ、この針１０１を粒子２に突き刺す。そして、所定方法で圧送部９３ｂを起動して変位させることで、液体貯め部１０４に充填された導入物質４を針１０１に向けて圧送する。このように圧送された導入物質４は、針１０１の内部空間を経て粒子２に注入される。
【００８４】
このように、本実施例７では、物質導入部１００を基材に実装することができるので、物質導入部１００の配置の自由度を高めることができると共に、物質導入装置を全体的に小型化できる。したがって、必要に応じた多様な導入形態での物質導入を可能にする。
【００８５】
以上、本発明の実施例１〜７について説明したが、本発明の具体的な構成及び方法は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変および改良することができる。また、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、上記に記載されていない課題を解決したり、上記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００８６】
例えば、上記各実施例で自動的に行われるものとして説明した制御の全部又は任意の一部は、手動で行っても良い。また、充填部１２に前段装置を接続して、充填部１２への細胞懸濁液３の充填を自動化してもよい。また、取出し部１３に後段装置を接続して、取出し部１３からの細胞懸濁液３の取出しを自動化してもよい。さらに、液体貯め部１６にも自動注入装置を接続して、液体貯め部１６への導入物質４の充填を自動化してもよい。
【００８７】
また、１つの構成要素に複数の機能を持たせてもよい。例えば、充填部１２をシリンジポンプから構成し、細胞懸濁液３を適度な圧力をもたせつつ流路１４等に供給できる場合には、搬送部１５を省略してもよい。あるいは、物質導入部２０等の針２１の内部空間に導入物質４をある程度貯めておくことができる場合には、液体貯め部１６を省略してもよい。
【００８８】
また、上記実施例の一部においては、流路４１に複数の分岐流路４３を設けたり、これに応じて取出し部１３や液体貯め部１６を複数設けた例を示したが、充填部１２についても必要に応じて複数設けることができる。例えば、粒子２のみを充填する充填部１２と、培養液のみを充填する充填部１２とを設け、これら粒子２や培養液を適切な割合で混合して流路４１に供給するようにしてもよい。また、１つの流路１４等に対して複数の物質導入部２０や液体貯め部１６を並設し、１つの粒子２に同一の導入物質４を時間差を設けて注入したり、あるいは、１つの粒子２に異なる複数種類の導入物質４を注入してもよい。さらに、複数枚の物質導入用チップ１０等を積層させて多層チップを構成してもよい。この場合には、スペース効率を一層向上させることができる。
【００８９】
（付記１）粒子に挿入した針を介して当該粒子の内部に導入物質を導入するための物質導入装置用の物質導入用チップであって、
基材に、
前記基材に対して前記粒子を充填するための充填手段と、
前記基材から前記粒子を取出すための取出し手段と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を移動可能とする流路と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を搬送可能とする搬送手段とを設け、
前記流路において前記針を前記粒子に挿入可能としたこと、
を特徴とする物質導入用チップ。
【００９０】
（付記２）前記流路は、複数の分岐流路を備えること、
を特徴とする付記１に記載の物質導入用チップ。
【００９１】
（付記３）前記搬送手段は、前記粒子を正圧で圧送する正圧印加手段であり、前記正圧印加手段を、前記流路における前記針の挿入位置よりも上流側に配置したこと、
を特徴とする付記１又は２に記載の物質導入用チップ。
【００９２】
（付記４）前記搬送手段は、前記粒子を負圧で吸引する負圧印加手段であり、前記負圧印加手段を、前記流路における前記針の挿入位置よりも下流側に配置したこと、
を特徴とする付記１又は２に記載の物質導入用チップ。
【００９３】
（付記５）前記搬送手段は、前記流路の側壁を可動させることで、前記流路の内容積を可変させる側壁可動手段を備えること、
を特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の物質導入用チップ。
【００９４】
（付記６）前記基材に、前記流路において前記粒子を捕捉可能とする捕捉手段を設けたこと、
を特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の物質導入用チップ。
【００９５】
（付記７）前記捕捉手段は、前記流路の一側面に形成された開口部を備え、前記開口部を介して前記流路の内部の前記粒子又は前記粒子と共に流動する液体を吸引することにより、前記粒子を捕捉可能とすること、
を特徴とする付記６に記載の物質導入用チップ。
【００９６】
（付記８）前記開口部を、前記針の挿入方向の延長線上に配置したこと、
を特徴とする付記７に記載の物質導入用チップ。
【００９７】
（付記９）前記基材に、前記導入物質を取出し可能に収容するための導入物質収容手段を設けたこと、
を特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の物質導入用チップ。
【００９８】
（付記１０）前記流路は、複数の分岐流路を備え、前記導入物質収容手段を、前記複数の分岐流路の各々に対応して複数設けたこと、
を特徴とする付記９に記載の物質導入用チップ。
【００９９】
（付記１１）前記流路は、複数の分岐流路を備え、前記基材に、前記複数の分岐流路のうち、前記粒子を移動させる分岐流路を選択するための経路選択手段、
を設けたことを特徴とする付記１〜１０のいずれか一つに記載の物質導入用チップ。
【０１００】
（付記１２）粒子に挿入した針を介して当該粒子の内部に導入物質を導入するための物質導入装置であって、
基材に、
前記基材に対して前記粒子を充填するための充填手段と、
前記基材から前記粒子を取出すための取出し手段と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を移動可能とする流路と、
前記充填手段から前記取出し手段に至って前記粒子を搬送可能とする搬送手段とを設けて構成された物質導入用チップと、
前記物質導入用チップの前記流路において、前記粒子の内部に前記導入物質を導入するための物質導入手段と、
を備えることを特徴とする物質導入装置。
【０１０１】
（付記１３）前記物質導入手段は、前記針、前記針を当該針の挿入方向に沿って移動させる針駆動手段、及び、前記導入物質を貯めて当該導入物質を前記針に供給する導入物質収容手段を、前記基材上に設けることにより構成したこと、
を特徴とする付記１２に記載の物質導入装置。
【０１０２】
（付記１４）前記針駆動手段は、前記針を前記基材上に支持するものであって、前記針の挿入方向に沿って変形可能な駆動手段、
を備えることを特徴とする付記１３に記載の物質導入装置。
【０１０３】
（付記１５）前記針駆動手段は、前記針を前記基材上に移動可能に支持する支持手段と、前記支持手段に沿って前記針を移動させる駆動手段と、
を備えることを特徴とする付記１３に記載の物質導入装置。
【０１０４】
（付記１６）前記針を前記流路の経路方向に対して斜め方向に配置したこと、
を特徴とする付記１２〜１５のいずれか一つに記載の物質導入装置。
【０１０５】
（付記１７）前記物質導入用チップの前記基材に、前記導入物質を取出し可能に収容するための導入物質収容手段を設け、
前記物質導入手段を、前記物質導入用チップの前記基材と略平行に、かつ、前記導入物質収容手段と前記流路における前記針の挿入位置とを結ぶ線上に、移動可能としたこと、
を特徴とする付記１２〜１６のいずれか一つに記載の物質導入装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上のように、本発明に係る物質導入装置及び物質導入用チップは、細胞や細胞様の微細粒子の如き粒子に挿入した針を介して、この粒子の内部に遺伝子溶液や薬剤溶液の如き導入物質を導入するために有用であり、特に、粒子の種類および導入物質の種類を問わず、効率よく、かつ、多様な導入形態で物質導入を行うことに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】実施例１に係る物質導入装置及び物質導入用チップの構成を示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】実施例２に係る物質導入装置及び物質導入用チップの構成を示す説明図である。
【図６】実施例３に係る物質導入装置及び物質導入用チップの構成を示す説明図である。
【図７】図６とは異なる分岐流路を選択した状態を示す説明図である。
【図８】実施例４に係る搬送部の縦断面図である。
【図９】搬送部の動作状態を順次示す縦断面図である。
【図１０】搬送部の動作状態を順次示す縦断面図である。
【図１１】実施例５に係る物質導入部の針周辺の縦断面図である。
【図１２】実施例６に係る物質導入部の周辺の縦断面図である。
【図１３】図１２の物質導入部の挿入状態における縦断面図である。
【図１４】実施例７に係る物質導入部の周辺の縦断面図である。
【図１５】図１４の物質導入部の挿入状態における縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１、３０、５０    物質導入装置
２    粒子
３    細胞懸濁液
４    導入物質
１０、４０、６０、８０    物質導入用チップ
１１、８１    基材
１１ａ、１２ａ、１６ａ、１７ａ、８１ａ、１０５ａ  開口部
１２    充填部
１３    取出し部
１４、４１、６１、７６    流路
１５、７０    搬送部
１６、９３、１０４    液体貯め部
１７    捕捉部
２０、９０、１００    物質導入部
２１、９１、１０１    針
２２    物質導入部移動機構
４２、６３    本体流路
４３、６４Ａ、６４Ｂ    分岐流路
６２Ａ、６２Ｂ  経路選択部
９２  針駆動部
９４  フランジ
１０２  シャフト
１０３  針駆動部
１０５  第１のフランジ
１０６  第２のフランジ
【図１】
2005278480.tif 000003
【図２】
2005278480.tif 000004
【図３】
2005278480.tif 000005
【図４】
2005278480.tif 000006
【図５】
2005278480.tif 000007
【図６】
2005278480.tif 000008
【図７】
2005278480.tif 000009
【図８】
2005278480.tif 000010
【図９】
2005278480.tif 000011
【図１０】
2005278480.tif 000012
【図１１】
2005278480.tif 000013
【図１２】
2005278480.tif 000014
【図１３】
2005278480.tif 000015
【図１４】
2005278480.tif 000016
【図１５】
2005278480.tif 000017