(57)【要約】【課題】簡単な構造で確実かつ容易に液体中の細胞を分離することができ、分離した細胞の観察を簡便に行うことができ、量産性、作業性に優れ、容易に洗浄して繰り返し使用することができ、メンテナンス性、省資源性に優れる細胞分離具の提供。【解決手段】入口液溜部と、出口液溜部と、入口液溜部と出口液溜部の間に形成され入口液溜部に供給された液体を出口液溜部に移液する流路と、を備え、流路の底面部が疎水性を有し、流路の少なくとも上面部が親水性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口液溜部と、出口液溜部と、前記入口液溜部と前記出口液溜部の間に形成され前記入口液溜部に供給された液体を前記出口液溜部に移液する流路と、を備え、前記流路の底面部が疎水性を有し、前記流路の少なくとも上面部が親水性を有することを特徴とする細胞分離具。
【請求項２】
入口液溜部と、出口液溜部と、前記入口液溜部と前記出口液溜部の間に形成され前記入口液溜部に供給された液体を前記出口液溜部に移液する流路と、を備え、前記流路の底面部が疎水性を有し、前記流路の少なくとも一側面部が親水性を有することを特徴とする細胞分離具。
【請求項３】
前記流路が、凹条溝を有する下部基板と、前記下部基板の少なくとも凹条溝に覆設された上部基板と、で形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の細胞分離具。
【請求項４】
前記流路が、平板状の下部基板と、前記下部基板の上面に離間して配設された二つのスペーサと、前記二つのスペーサの上面に渡設された上部基板と、で形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の細胞分離具。
【請求項５】
前記流路の両側部に、前記流路の深さよりも深く形成された周辺溝部を有することを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の細胞分離具。
【請求項６】
前記周辺溝部の底部に、前記流路の前記底面部よりも撥水性の高い撥水層が形成されたことを特徴とする請求項５に記載の細胞分離具。
【請求項７】
前記入口液溜部及び前記出口液溜部が、前記流路の側部に近接して前記周辺溝部より低い凹状に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の細胞分離具。
【請求項８】
前記周辺溝部の底部に配設された通電用電極を有することを特徴とする請求項５に記載の細胞分離具。
【請求項９】
前記上部基板の上面に敷設された帯電フィルムを有することを特徴とする請求項３乃至８の内いずれか１項に記載の細胞分離具。
【請求項１０】
請求項１乃至９の内いずれか１項に記載の細胞分離具を用いた細胞分離方法であって、前記入口液溜部に前記液体を滴下する液体滴下工程と、前記液体滴下工程で滴下された前記液体が前記流路の内部に浸入した後に前記入口液溜部に置換液を滴下する置換液滴下工程と、を有することを特徴とする細胞分離方法。
【請求項１１】
前記液体滴下工程で滴下する液体が、磁性粉を添加した血液であることを特徴とする請求項１０に記載の細胞分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液、リンパ液、唾液、鼻汁などの各種液体から細胞を分離する細胞分離具及びそれを用いた細胞分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば血液の成分分離を行うためには、抗凝血剤の入った試験管に血液を入れて遠心分離を行っていたが、わずかな白血球を分離するために多量の血液を採血する必要があるばかりでなく、遠心分離後の操作が煩雑で作業性に欠けるという問題点があった。
この問題点を解決するために、近年、マイクロ流路を利用して、微量な血液から血液の固形成分と液体成分を分離する電気泳動チップ、血液成分測定用チップ等が検討されている。
例えば（特許文献１）には、「血液の血球成分を溶血がない凝集剤等によって凝集させ、流路に設けた減速堤、沈降段差、斜め上方流路、断面積が徐々に小さくなる流路等の構造によって、血液の固形成分と液体成分を簡易に、高速で、安価に分離する血球分離構造物」が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２９２０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）の血球分離構造物は、入口、出口を設けた流路内にて、血液の血球成分を溶血しない凝集剤等を用いて血液の固形成分と液体成分を分離するものであるが、凝集の速度に比べて流路内を液体が移動する速度のほうが大きいという問題があり、流路に設けた減速堤、沈降段差、斜め上方流路、断面積が徐々に小さくなる流路等の複雑な構造によって、その速度差を解消しようと試みている。そのため、流路の構造が複雑で量産性に欠けると共に、洗浄が困難で再使用することができず、省資源性に欠けるという課題を有していた。
（２）また、（特許文献１）では、血液の血球成分を溶血がない凝集剤等によって凝集させる前処理が必要で作業性に欠けるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、簡単な構造で確実かつ容易に液体中の細胞を分離することができ、分離した細胞の観察を簡便に行うことができ、量産性、作業性に優れ、容易に洗浄して繰り返し使用することができ、メンテナンス性、省資源性に優れる細胞分離具の提供、及び液体に対する前処理が不要で、微量の液体から短時間で確実に細胞を分離することができる作業性に優れる細胞分離具を用いた細胞分離方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明の細胞分離具及びそれを用いた細胞分離方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の細胞分離具は、入口液溜部と、出口液溜部と、前記入口液溜部と前記出口液溜部の間に形成され前記入口液溜部に供給された液体を前記出口液溜部に移液する流路と、を備え、前記流路の底面部が疎水性を有し、前記流路の少なくとも上面部が親水性を有して構成されている。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）流路の少なくとも上面部が親水性を有することにより、入口液溜部に滴下した液体が、親水性を有する流路の上面部に引っ張られ、流路の内部に浸入し易く、流路の底面部が疎水性を有することにより、液体が流路の底面部に広がることを防止でき、液体の表面張力とそれによって生じる毛細管現象によってスムーズに流路の内部を流れて移動し易く、移液作業の信頼性、作業性に優れる。
（２）流路の底面部が疎水性を有し、流路の少なくとも上面部が親水性を有するので、液体の表面張力により液体が流路の上面部に引っ張られるようにして流路の内部を移動する際に、液体内の成分の粘度差によって固形成分である細胞が流路の内部に取り残され、その粘着性によって底面部に捕捉されるので、簡便に細胞と液体を分離することができる。
【０００６】
ここで、流路の形成方法は様々な方法が考えられるが、２枚或いは３枚の基板を積層することにより、容易に形成することができる。
例えば、２枚の基板を積層して流路を形成する場合は、流路の底面部及び側面部となる凹条溝を形成した下部基板の上に、流路の上面部となる平板状の上部基板を覆設してもよいし、流路の底面部となる平板状の下部基板の上に、流路の側面部及び上面部となる凹条溝を形成した上部基板を覆設してもよい。このとき撥水性を有する材質で下部基板を形成し、親水性を有する材質で上部基板を形成すれば、それらを積層するだけで流路を形成できる。また、下部基板や上部基板が撥水性や親水性を有さない場合でも、流路となる部分にそれぞれ撥水処理や親水処理を施して使用することができる。
【０００７】
流路の撥水性及び親水性は、流路の寸法形状や液体の表面張力にもよるが、撥水面における接触角は８０度〜１００度が好ましく、親水面における接触角は２０度〜４０度が好ましい。流路の撥水面における接触角が８０度より小さくなるか、流路の親水面における接触角が４０度より大きくなるにつれ、液体が流路の底面部（撥水面）に広がり易くなり、流路の内部にスムーズに浸入し難くなる傾向があり、流路の撥水面における接触角が１００度より大きくなるか、流路の上面部（親水面）における接触角が２０度より小さくなるにつれ、液体が流路の上面部側に瞬時に拡散し易くなり、液体に含まれる細胞を分離することができず、測定が困難になる傾向があり、いずれも好ましくない。
血液、リンパ液、鼻汁などの液体の主成分は血漿であるため、同一の細胞分離具によって液体成分と固形成分である細胞を分離できる。尚、常温における標準的な血液の粘度は３．５ｍＮｓ／ｍ２程度であり、血漿のみの粘度は１．８ｍＮｓ／ｍ２程度である。
【０００８】
撥水性を有する下部基板の材質としては、フッ素樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＰＥＴ、ＡＢＳ等の高分子材料が好適に用いられる。
親水性を有する上部基板の材質としては、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，陶器等のセラミックス、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ａｌ，ステンレス，真鍮等の金属或いはカーボン、木材、紙等の濡れ性の高い素材が好適に用いられる。
特に、下部基板としてメタクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＰＥＴ、ＡＢＳ等の撥水性の高い透明な材料を使用し、上部基板としてガラス、サファイア、ＳｉＯ2、ダイアモンド等の濡れ性の高い透明な材料を使用した場合、顕微鏡による白血球等の観察を容易に行うことができ取り扱い性に優れる。
また、撥水処理剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、油脂類、ろう、ワックス等が好適に用いられ、親水処理剤としては、パーヒドロポリシラザン，メチルシロキサン，Ａｌ2Ｏ3ゲル，ＴｉＯ2ゲル，ＺｒＯ2ゲル等のセラミックス薄膜前駆体、ＺｎＳｉＯ3，ＣａＳｉＯ3等のアルコキシ金属塩前駆体等が好適に用いられる。
【０００９】
また、３枚の基板を積層して流路を形成する場合は、流路の底面部となる平板状の下部基板の上面に、流路の側面部となる二つのスペーサを流路の幅だけ離間して配設し、二つのスペーサの上面に流路の上面部となる平板状の上部基板を渡設すればよい。このとき、下部基板とスペーサをアクリル系やエポキシ系の粘着剤等で接合することにより、液体が下部基板とスペーサの界面に浸入するのを防止する。また、下部基板と上部基板の材質や表面処理については、２枚の基板を積層する場合と同様である。
尚、側面部に関しては、撥水性、親水性のいずれでも構わない。流路の底面部が疎水性を有し、流路の少なくとも上面部が親水性を有していれば、液体をスムーズに移動させることができるためである。
【００１０】
流路の断面形状は扁平な略矩形状などに形成することが好ましいが、流路の断面の寸法は毛細管現象を利用して液体を移動させることができるように設定する必要がある。
２枚の基板を積層して流路を形成する場合は、凹条溝の深さが流路の高さとなり、３枚の基板を積層して流路を形成する場合は、スペーサの厚さが流路の高さとなる。
液体の表面張力によって生じる毛細管現象を利用して液体をスムーズに流路の内部に導入させるために最適な流路の高さ（凹条溝の深さ又はスペーサの厚さ）は、流路の幅によっても変わるが、流路の幅が３００μｍの場合、流路の高さは流路の幅の０．０４倍〜０．４倍の範囲に形成することが好ましい。流路の高さが流路の幅の０．０４倍より低くなるにつれ、流路内への液体の導入が困難になる傾向があり、０．４倍より高くなるにつれ、上部基板（流路の上面部）へ微量な液体を確実に接触させることができず、液体の導入が困難になる傾向があり、いずれも好ましくない。
【００１１】
入口液溜部及び出口液溜部は流路を形成する下部基板に凹部を形成することにより流路と一体化することができ、入口液溜部及び出口液溜部からの液体の漏れを確実に防止することができる。尚、出口液溜部は入口液溜部の容積と同等あるいはそれ以上の容積に形成することが好ましい。入口液溜部から供給された全ての液体を出口液溜部に確実に移動させて回収することができ信頼性に優れるためである。
入口液溜部及び出口液溜部の平面形状は円形状、楕円形状、三角形状や四角形状等の多角形状などの様々な形状に形成することができる。また、入口液溜部及び出口液溜部の底面部や周壁には、液体の流れ易さを考慮して傾斜を設けてもよい。
【００１２】
例えば、血液の中から白血球を分離する場合には、入口液溜部に血液を滴下し、滴下した血液が流路の内部に浸入した後、さらに入口液溜部に置換液を滴下することにより置換液で血液を出口液溜部に押し流す。このとき、粘性を有する白血球のみが、流路の底面部に張り付いて分離され、流路の内部は置換液で満たされる。
歯茎が炎症や歯周病等で侵されている場合、毛細血管壁から白血球細胞の遊走が認められる。同様な現象は鼻腔内の炎症時に鼻腔粘膜上でも認められる。そのため、血液から白血球を分離する以外に、唾液、鼻汁中から極微量の遊走白血球を採取することができる。
尚、置換液としては液体またはその成分と反応しないものを選択して用いることができるが、生理食塩水、リンゲル溶液、ブドウ糖溶液、培地溶液、各種緩衝液(ＰＢＳ、カコジル酸、ＨＥＰＥＳ、酢酸ベロナール等)等の低粘性の液体が好適に用いられる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の細胞分離具は、入口液溜部と、出口液溜部と、前記入口液溜部と前記出口液溜部の間に形成され前記入口液溜部に供給された液体を前記出口液溜部に移液する流路と、を備え、前記流路の底面部が疎水性を有し、前記流路の少なくとも一側面部が親水性を有して構成されている。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）流路の少なくとも一側面部が親水性を有することにより、入口液溜部に滴下した液体が、親水性を有する流路の側面部に引っ張られ、流路の内部に浸入し易く、流路の底面部が疎水性を有することにより、液体が流路の底面部に広がることを防止でき、液体が毛細管現象によってスムーズに流路の内部を流れて移動し易く、移液作業の信頼性、作業性に優れる。
（２）流路の底面部が疎水性を有し、流路の少なくとも一側面部が親水性を有することにより、液体が流路の側面部に引っ張られるようにして流路の内部を移動する際に、液体内の固形成分である細胞が流路の内部に取り残されて底面部に捕捉されるので、簡便に細胞と液体を分離することができる。
【００１４】
ここで、流路の形成方法は様々な方法が考えられるが、２枚或いは３枚の基板を積層することにより、容易に形成することができる。
例えば、２枚の基板を積層して流路を形成する場合は、前述の透明なメタクリル樹脂等の撥水性を有する下部基板に、流路の底面部及び側面部となる凹条溝を形成し、凹条溝の少なくとも一方の側面部に前述の親水処理を施した上に、流路の上面部となる平板状の上部基板を覆設するか、前述の透明なガラス基板等の親水性を有する下部基板に、流路の底面部及び側面部となる凹条溝を形成し、凹条溝の底面部に前述の撥水処理を施した上に、流路の上面部となる平板状の上部基板を覆設すればよい。このとき、上部基板は撥水性でも親水性でも構わない。特に上部基板を親水性にした場合、大きなドライビングフォースを得ることができ、液体を速やかに移動させることができ移液作業性に優れる。
また、流路の底面部となる撥水性を有する平板状の下部基板の上に、流路の側面部及び上面部となる凹条溝を形成した上部基板を覆設して流路を形成する場合は、上部基板を親水性を有する材質で形成するか、凹条溝の少なくとも一方の側面部に親水処理を施せばよい。尚、流路の幅と凹条溝の深さとの関係は請求項１で説明したものと同様である。
【００１５】
３枚の基板を積層して流路を形成する場合は、撥水性を有する平板状の下部基板の上面に、流路の側面部となる二つのスペーサを流路の幅だけ離間して配設し、二つのスペーサの上面に流路の上面部となる平板状の上部基板を渡設すればよい。このとき、下部基板とスペーサをアクリル系やエポキシ系の粘着剤等で接合することにより、液体が下部基板とスペーサの界面に浸入するのを防止する。二つのスペーサの少なくとも一方を親水性を有する材質で形成するか、流路の側面部にあたる部分に親水処理を施す必要があるが、上部基板は撥水性でも親水性でも構わない。尚、流路の幅とスペーサの厚さとの関係は請求項１で説明したものと同様である。
その他の入口液溜部及び出口液溜部の形状などについては、請求項１で説明したものと同様なので説明を省略する。また、液体との置換に用いる置換液も請求項１で説明したものと同様なので説明を省略する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の細胞分離具であって、前記流路が、凹条溝を有する下部基板と、前記下部基板の少なくとも凹条溝に覆設された上部基板と、で形成された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）流路が、凹条溝を有する下部基板と、下部基板の少なくとも凹条溝に覆設された上部基板によって形成されるので、下部基板の材質として撥水性を有する材質を選択し、上部基板の材質として親水性を有する材質を選択することにより、下部基板と上部基板を積層するだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路を形成することができる。
【００１７】
ここで、下部基板を形成する材質としては撥水性を有し、加工及び観察が容易なメタクリル樹脂が好適に用いられる。尚、撥水性が不十分な場合は、さらに撥水処理を施すなどして、凹条溝の底面部に撥水層を形成してもよい。
上部基板を形成する材質としては親水性を有し、観察及び取り扱いが容易なガラス基板が好適に用いられる。尚、親水性が不十分な場合は、さらに親水処理を施してもよい。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の細胞分離具であって、前記流路が、平板状の下部基板と、前記下部基板の上面に離間して配設された二つのスペーサと、前記二つのスペーサの上面に渡設された上部基板と、で形成された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）流路が、平板状の下部基板と、下部基板の上面に離間して配設された二つのスペーサと、二つのスペーサの上面に渡設された上部基板によって形成されるので、下部基板に特別な加工を施す必要がなく、スペーサの厚さを選択するだけで流路の高さを調整することができ生産性に優れる。
（２）流路が、下部基板，スペーサ，上部基板の三層構造なので、下部基板の材質として撥水性を有する材質を選択し、上部基板又はスペーサの材質として親水性を有する材質を選択することにより、それらを積層するだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路を形成することができる。
【００１９】
ここで、下部基板については請求項３で説明したものと同様なので説明を省略する。また、上部基板及びスペーサについては、前述の親水性又は撥水性を有する材質のいずれかを選択して用いることができる。
下部基板とスペーサの接合には、前述のアクリル系やエポキシ系の粘着剤等が好適に用いられる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の細胞分離具であって、前記流路の両側部に、前記流路の深さよりも深く形成された周辺溝部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）流路の両側部に、流路の深さよりも深く形成された周辺溝部を有するので、液体が流路内を移動する際に、側壁部の影響を受けることがなく、上面部と底面部の間をスムーズに移動することができ、移液の作業性に優れる。
（２）流路の両側部に流路の深さよりも深い周辺溝部が形成されていることにより、流路内へ浸入した液体が流路の幅以上に広がることがなく、上部基板と下部基板との間或いは上部基板及び下部基板とスペーサとの間に隙間があっても、その隙間に液体が浸入することがないので、流路を形成する部材同士を接着などにより密着させる必要がなく、積み重ねるだけでよいので、組み立て作業性に優れると共に、簡便に分解して洗浄することができ、メンテナンス性、取り扱い性に優れる。
【００２１】
ここで、周辺溝部の深さは、流路の幅や深さにもよるが、流路の幅が３００μｍで流路の深さが４０μｍ〜１２０μｍの場合、流路の深さの１倍〜５倍の深さに形成することが好ましい。周辺溝部の深さが流路の深さの１倍よりも浅くなるにつれ、液体が周辺溝部まで広がり易くなり、周辺溝部の効果が不十分となる傾向があり、５倍より深くなるにつれ、周辺溝部側面の面積が増加するため表面張力の影響が顕著となり、入口液溜部から流路への液体の浸入が困難となる傾向があり、いずれも好ましくない。
尚、周辺溝部の底面が流路の底面部よりも優れた撥水性を有する場合は、周辺溝部を浅く形成しても液体が周辺溝部まで広がることはなく、スムーズに流路内を移動させることができ移液作業の信頼性に優れる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の細胞分離具であって、前記周辺溝部の底部に、前記流路の前記底面部よりも撥水性の高い撥水層が形成された構成を有している。
この構成により、請求項５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）周辺溝部の底部に流路の底面部よりも撥水性の高い撥水層が形成されているので、流路内へ浸入した液体が周辺溝部に広がることを確実に防止でき、移液の信頼性に優れる。
ここで、撥水層は、周辺溝部の底部にポリテトラフルオロエチレン、油脂類、ろう、ワックス等の撥水剤を塗布するか、ポリテトラフルオロエチレン等の撥水性を有する材質で形成されたシートを貼着するなどして形成することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の細胞分離具であって、前記入口液溜部及び前記出口液溜部が、前記流路の側部に近接して前記周辺溝部より低い凹状に形成された構成を有している。
この構成により、請求項５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）入口液溜部が流路の側部に近接して周辺溝部より低い凹状に形成されていることにより、入口液溜部に滴下させた液体が盛り上がり、親水性を有する流路の上面部と接触した際に、毛細管現象によって速やかに流路の内部に浸入し易く、流路の内部を液体で満たすことができ作業性に優れる。
（２）出口液溜部が流路の側部に近接して周辺溝部より低い凹状に形成されていることにより、流路の内部を満たした液体を、入口液溜部に滴下した置換液などにより押し流した際に、流路の底面部から出口液溜部に移動させることができ、速やかに出口液溜部の内部に回収することができ信頼性に優れる。
【００２４】
ここで、入口液溜部の内面は撥水性を有することが好ましい。これにより、入口液溜部に滴下した液体が一箇所にまとまって盛り上がり易く、毛細管現象を利用して速やかに流路内へ導くことができる。撥水性を有する下部基板で流路の底面部や側面部を形成する際に、入口液溜部を一体に形成すれば、特別な表面処理などを行うことなく、内面に撥水性を有する入口液溜部を得ることができ、量産性に優れる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の細胞分離具であって、前記周辺溝部の底部に配設された通電用電極を備えた構成を有している。
この構成により、請求項５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）周辺溝部の底部に配設された通電用電極を有するので、流路内の細胞に直流電流を通電することにより、負極から生成する水酸化イオン等で電極間を高アルカリ状態に変化させて細胞を破壊する（死滅させる）ことができる。また、交流電流を通電することにより、細胞に電荷を持たせ、電極間を泳動させることもできる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項３乃至８の内いずれか１項に記載の細胞分離具であって、前記上部基板の上面に敷設された帯電フィルムを備えた構成を有している。
この構成により、請求項３乃至８の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）上部基板の上面に敷設された帯電フィルムを有するので、帯電フィルムを帯電させることにより、流路内部の細胞を流路の上面部側へ移動させることができる。この上面部へ移動した細胞に顕微鏡などで焦点を合わせることによって細胞の選択的な画像観察を簡便に行うことができる。
【００２７】
ここで、帯電フィルムの材質としては、ポリテトラフルオロエチレン、セルロース、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＰＥＴ等の高分子フィルムが好適に用いられる。帯電フィルムはウレタンフォーム、発砲スチロール、ナイロン、絹、羊毛、フエルト等で擦ることにより帯電させることができる。また上部基板をプラズマ等の電気的な方法で帯電させてもよい。特に、上部基板が着脱自在に配設されている場合は、必要に応じて上部基板を取り外してから簡便に帯電フィルムを帯電させることができ作業性に優れる。
【００２８】
請求項１０に記載の細胞分離具を用いた細胞分離方法は、請求項１乃至９の内いずれか１項に記載の細胞分離具を用いた細胞分離方法であって、前記入口液溜部に前記液体を滴下する液体滴下工程と、前記液体滴下工程で滴下された前記液体が前記流路の内部に浸入した後に前記入口液溜部に置換液を滴下する置換液滴下工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）入口液溜部に液体を滴下する液体滴下工程と、液体滴下工程で滴下された液体が流路の内部に浸入した後に入口液溜部に置換液を滴下する置換液滴下工程と、を有するので、流路内部の液体成分を置換液で置換することができ、少量の液体から容易に固形成分である細胞を分離して観察や測定などを行うことができる。
【００２９】
ここで、置換液については請求項１で説明したものと同様なので説明を省略する。入口液溜部に滴下する液体とほぼ同体積の置換液を滴下することにより、液体と置換液をほぼ完全に置換することができると共に、置換された液体を出口液溜部で確実に回収することができる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の細胞分離具を用いた細胞分離方法であって、前記液体滴下工程で滴下する液体が、磁性粉を添加した血液である構成を有している。
この構成により、請求項１０の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）液体滴下工程で滴下する液体が、磁性粉を添加した血液であることにより、白血球をその貧食作用により予め磁性粉の周囲に集めることができるので、通常の血液よりも多量の白血球を分離することができると共に、外部から磁石などの磁力により白血球を任意の位置に移動させることができ、短時間で効率的に観察や測定などを行うことができ作業性に優れる。
【００３１】
ここで、磁性粉としては、着磁性を有するものであればよく、鉄、ニッケル、コバルト等の微粒子が好適に用いられる。また、磁性粉を含むセラミックス、プラスチック(Ｆｅ微粒子含有ガラス粒子、Ｎｉ微粒子含有ポリスチレン粒子等)でもよい。これら磁性粒子表面には化学官能基や抗原分子を修飾させてもよい。この場合は、細胞膜表面の抗体分子が特定物質を認識する抗原―抗体反応作用を発現し、選択的な細胞分別を行なうことも可能である。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明の細胞分離具及びそれを用いた細胞分離方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）流路の少なくとも上面部が親水性を有し、底面部が疎水性を有することにより、入口液溜部に滴下した液体が底面部に広がることを防止でき、親水性を有する流路の上面部に引っ張られて速やかに流路の内部に浸入した液体が、表面張力によって生じる毛細管現象によってスムーズに流路の内部を流れて移動し易く、移液作業の信頼性、作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
（２）流路の底面部が疎水性を有し、流路の少なくとも上面部が親水性を有するので、液体が親水性を有する流路の上面部に引っ張られるようにして流路の内部を移動する際に、液体内の成分の粘度差によって固形成分である細胞を流路の底面部に捕捉することができる細胞と液体の分離が容易な作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）流路の少なくとも一側面部が親水性を有し、底面部が疎水性を有することにより、入口液溜部に滴下した液体が底面部に広がることを防止でき、親水性を有する流路の側面部に引っ張られて速やかに流路の内部に浸入した液体が、毛細管現象によってスムーズに流路の内部を流れて移動し易く、移液作業の信頼性、作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
（２）流路の底面部が疎水性を有し、流路の少なくとも一側面部が親水性を有することにより、液体が親水性を有する流路の側面部に引っ張られるようにして流路の内部を移動する際に、液体内の固形成分である細胞を流路の底面部に捕捉することができる細胞と液体の分離が容易な作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）撥水性を有する下部基板に凹条溝を形成し、親水性を有する上部基板を覆設するだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路を形成することができる量産性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）下部基板の材質として撥水性を有する材質を選択し、上部基板又はスペーサの材質として親水性を有する材質を選択することにより、それらを積層するだけで、特別な加工や表面処理などを行うことなく簡便に三層構造の流路を形成することができる量産性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）流路の両側部に流路の深さよりも深い周辺溝部が形成されていることにより、流路内へ浸入した液体が流路の幅以上に広がることがなく、側壁部の影響を受けずに上面部と底面部の間をスムーズに移動することができ移液の作業性に優れると共に、上部基板と下部基板との間或いは上部基板及び下部基板とスペーサとの間に隙間があっても、その隙間に液体が浸入することがないので、流路を形成する部材同士を接着などにより密着させる必要がなく組み立てが容易で、簡便に分解して洗浄することができるメンテナンス性、取り扱い性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）周辺溝部の底部に流路の底面部よりも撥水性の高い撥水層が形成されていることにより、流路内へ浸入した液体が周辺溝部に広がることを確実に防止できる移液の信頼性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）入口液溜部及び出口液溜部が流路の側部に近接して周辺溝部より低い凹状に形成されていることにより、入口液溜部と流路の間、流路と出口液溜部の間でスムーズに液体を移動させることができ、液体の置換及び回収作業を簡便かつ確実に行うことができる信頼性、作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）周辺溝部の底部に配設された通電用電極により、流路内の細胞に直流電流を通電し、負極から生成する水酸化イオン等で電極間を高アルカリ状態に変化させて細胞を破壊（死滅）させたり、また、交流電流を通電し、細胞に電荷を持たせ、電極間を泳動させたりして細胞の観察や測定を行うことができる観察作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００４０】
請求項９に記載の発明によれば、請求項３乃至８の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）上部基板の上面に敷設された帯電フィルムを帯電させるだけで、流路内部の細胞を流路の上面部側へ移動させることができる。上面部に捕集した細胞に顕微鏡などにより焦点を合わせることにより、選択的な細胞の画像観察を簡便に行うことができる観察作業性に優れた細胞分離具を提供することができる。
【００４１】
請求項１０に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）液体滴下工程で入口液溜部に滴下された液体が流路の内部に浸入した後に、置換液滴下工程で入口液溜部に置換液を滴下するだけで、流路内部の液体成分を置換液で置換して少量の液体から固形成分である細胞を容易に分離することができ、短時間で細胞の観察や測定などを行うことができる作業性に優れた細胞分離具を用いた細胞分離方法を提供することができる。
【００４２】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）血液から白血球を分離する際に、液体滴下工程において磁性粉を添加した血液を滴下することにより、白血球をその貧食作用により予め磁性粉の周囲に集めることができるので、通常の血液よりも多量の白血球を分離することができると共に、外部から磁石などの磁力により白血球を任意の位置に移動させることができ、短時間で効率的に観察や測定などを行うことができる作業性に優れた細胞分離具を用いた細胞分離方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における細胞分離具及びそれを用いた細胞分離方法並びに観察方法について、以下図面を参照しながら説明する。
図１は実施の形態１における細胞分離具を示す斜視図である。
図１中、１は本発明の実施の形態１における細胞分離具、２は撥水性を有するメタクリル樹脂等で形成された細胞分離具１の下部基板、３はセルロースフィルムで形成され下部基板２の上面２ａの左右に離間して配設された細胞分離具１の二つのスペーサ、４は親水性を有するガラス基板等で形成され二つのスペーサ３の上面に渡設された細胞分離具１の上部基板、５は下部基板２，スペーサ３，上部基板４で囲まれることにより形成された細胞分離具１の流路、５ａは下部基板２の上面２ａで形成された流路５の底面部、６は流路５の両側部に流路５の長手方向と平行で流路５の深さよりも深く形成された周辺溝部、７は流路５の上流側の側部に近接して周辺溝部６よりさらに低い凹状に形成された細胞分離具１の入口液溜部、８は流路５の下流側の側部に近接して周辺溝部６よりさらに低い凹状に形成された細胞分離具１の出口液溜部である。
【００４４】
次に、実施の形態１における細胞分離具の流路の詳細について説明する。
図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面模式図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視断面模式図である。
図２中、５ｂは上部基板４の裏面４ａで形成された流路５の上面部、６ａは周辺溝部６の底部に流路５の底面部５ａよりも撥水性の高いポリテトラフルオロエチレン等で形成されたシートを貼着して形成された撥水層、９は帯電性の高いポリテトラフルオロエチレン等の高分子フィルムで形成され上部基板４の上面に敷設された帯電フィルム、１０は上部基板４の上面で帯電フィルム９が敷設されていない観察用窓部、５０は流路５に浸入した液体である。
尚、説明の都合上、図２及び図３においては、図１とは縦横の縮尺が異なる。
【００４５】
下部基板２の上面２ａで形成された流路５の底面部５ａ（撥水面）における接触角の測定値は１００度、上部基板４の裏面４ａで形成された流路５の上面部５ｂ（親水面）における接触角の測定値は２０度であった。このとき、流路５の上面部５ｂに接触した液体５０が流路５の内部にスムーズに浸入し、流路５に沿って速やかに移動することが顕微鏡による観察で確認された。流路５の底面部５ａの撥水性や流路５の上面部５ｂの親水性のばらつきと、流路５内での液体５０の移動の様子から判断すると、流路５の底面部５ａ（撥水面）における接触角が８０度〜１００度、流路５の上面部５ｂ（親水面）における接触角が２０度〜４０度の範囲であれば、液体５０を流路５の内部に導入し流路５に沿ってスムーズに移動させることができるものと思われる。
【００４６】
下部基板２をＮＣ旋盤加工することにより周辺溝部６，入口液溜部７，出口液溜部８を一体に形成した。このとき、流路５の底面部５ａの幅３００μｍに対し、流路５の底面部５ａと上面部５ｂの隙間（スペーサ３の厚さ）は４０μｍ〜１２０μｍ、周辺溝部６の深さは１２０μｍ〜２００μｍに形成し、周辺溝部６の深さが流路５の隙間の１倍〜５倍となるようにした。周辺溝部６の深さが流路５の隙間の１倍よりも浅くなるにつれ、液体５０が周辺溝部６まで広がり易くなり、周辺溝部６の効果が不十分となる傾向があり、５倍より深くなるにつれ、周辺溝部６の側面の面積が増加して表面張力の影響が顕著となり、入口液溜部７から流路５への液体の浸入が困難となる傾向があることがわかったためである。
尚、入口液溜部７と出口液溜部８の容積はほぼ同等になるように形成した。これにより、入口液溜部７から供給された全ての液体５０を流路５内に残すことなく、出口液溜部８で回収することができ信頼性に優れる。
【００４７】
図２に示すように、周辺溝部６を形成することにより、液体５０が周辺溝部６の内部まで広がることがないので、下部基板２とスペーサ３及びスペーサ３と上部基板４は必ずしも密着している必要はない。これにより、下部基板２に対してスペーサ３や上部基板４を着脱自在とすることができるので、液体５０の物性などに応じて、高さの異なるスペーサ３を使用して流路５の高さを容易に調整することができ、液体５０の流れを円滑に保つことができ汎用性に優れる。また、上部基板４が破損した場合には簡便に交換することができ、メンテナンス性、省資源性に優れる。
【００４８】
本実施の形態では、周辺溝部６の表面に撥水層６ａを形成することにより、液体５０の広がりを効果的に防いでいるが、下部基板２が十分な撥水性を有する場合は、撥水層６ａは設けなくてもよい。また、撥水層６ａを形成する場合は、撥水性のシートを貼着する以外に、ポリテトラフルオロエチレン、油脂類、ろう、ワックス等の撥水剤を塗布してもよい。
下部基板２が撥水性を有することにより、入口液溜部７の内面も撥水性を有するので、図３に示すように、入口液溜部７に滴下した液体５０が一箇所にまとまって盛り上がり易く、下部基板２と上部基板４で挟まれた流路５内へ毛細管現象を利用して液体５０を速やかに導くことができる。
また、上部基板４で出口液溜部８を覆った場合、上部基板４の親水性によって引っ張られる液体５０を上部基板４で覆われた出口液溜部８まで確実に送液することができ移液作業の信頼性に優れる。
【００４９】
入口液溜部７は三角形状に形成し、その斜辺部分で流路５に接するようにした。上部基板４に覆われていない入口液溜部７付近では、液体５０はただちに上部基板４の親水性に引っ張られるが、このとき、液体５０を流路５の上流側から下流側に引っ張る表面張力が大きく作用するため、流路５に沿って毛細管現象が生じ、液体５０を確実に送液する作用がある。
出口液溜部８も三角形状に形成し、その斜辺部分で流路５に接するようにした。この場合も、前述と同様な効果が得られ、液体５０を確実に送液して出口液溜部８で回収する作用がある。
尚、入口液溜部７及び出口液溜部８の平面形状は、本実施の形態に限定されるものではなく、円形状、楕円形状、多角形状などの様々な形状に形成することができる。また、入口液溜部７及び出口液溜部８の底面部には、液体５０の流れ易さを考慮して傾斜を設けてもよい。
【００５０】
帯電フィルム９はウレタンフォーム，発砲スチロール、ナイロン、絹、羊毛、フエルト等で擦ることにより帯電させることができ、液体５０内に含まれる細胞を流路５の上面部５ｂ側に移動させることができる。このとき、左右の帯電フィルム９が離間し観察用窓部１０が形成されているので、顕微鏡などを用いて容易に液体５０内の細胞を観察することができる。
尚、帯電フィルム９の材質は、本実施の形態に限定されるものではなく、摩擦などにより帯電するものであればよい。特に、上部基板４が着脱自在に配設されている場合は、必要に応じて上部基板４を取り外してから簡便に帯電フィルム９を帯電させることができ作業性に優れる。
【００５１】
以上のように形成された細胞分離具を用いた細胞分離方法並びに観察方法について、血液から白血球を分離する場合を例にとって説明する。
図４（ａ）は実施の形態１における細胞分離具を用いた細胞分離方法の液体滴下工程を示す要部断面模式図であり、図４（ｂ）は液体滴下工程で滴下された血液が流路の内部に浸入する様子を示す要部断面模式図、図４（ｃ）は実施の形態１における細胞分離具を用いた細胞分離方法の置換液滴下工程を示す要部断面模式図である。
図４中、５０ａは液体としての血液、５１は血液５０ａの内部に含まれる細胞としての白血球、６０は生理食塩水、リンゲル溶液、ブドウ糖溶液、培地溶液、各種緩衝液(ＰＢＳ、カコジル酸、ＨＥＰＥＳ、酢酸ベロナール等)等の低粘性の置換液である。
【００５２】
まず、図４（ａ）に示すように、液体滴下工程において、血液５０ａを入口液溜部７（図１参照）に滴下する。このときの入口液溜部７（撥水面）における血液５０ａの接触角は１００度であり、盛り上がった血液５０ａは、親水性を有する流路５の上面部５ｂに接触することにより、流路５の内部に浸入し、血液５０ａの表面張力によって生じた毛細管力により図４（ｂ）に示すように流路５の内部を上流側から下流側へと移動する。
次に、図４（ｃ）に示すように置換液滴下工程において、置換液６０を入口液溜部７に滴下すると、置換液６０が流路５の内部に浸入し、血液５０ａを出口液溜部８（図１参照）に押し流す。このとき、血液５０ａに含まれる白血球５１は粘性により流路５の底面部５ａに張り付くようにして捕捉され血液５０ａと分離される。
図１に示したように、出口液溜部８は流路５に接し、かつ液体の排出方向に対して絞られたテーパー形状をしているため、テーパー先端に近づくほど表面張力が増加する。そのため毛細管現象が生じ、出口付近に送液された液体は確実に出口液溜部８内に排出される。
【００５３】
この状態で細胞分離具１を顕微鏡などにセットすることにより、白血球５１の観察を行うことができる。このとき、前述のように帯電フィルム９を帯電させることにより、白血球５１を流路５の上面部５ｂ側に移動させることができ、観察を容易に行うことができる。顕微鏡が十分な焦点深度を有する場合には、帯電フィルム９を省略することができる。
尚、磁性粉を添加した血液５０ａを使用した場合、白血球５１をその貧食作用により予め磁性粉の周囲に集めることができるので、通常の血液５０ａよりも多量の白血球５１を分離することができると共に、外部から磁石などの磁力により白血球５１を任意の位置に移動させることができ、短時間で効率的に観察や測定などを行うことができ作業性に優れる。
【００５４】
実施の形態１の細胞分離具は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）流路５の少なくとも上面部５ｂが親水性を有することにより、入口液溜部７に滴下した液体５０（血液５０ａ）が、親水性を有する流路５の上面部５ｂに引っ張られ、流路５の内部に浸入し易く、流路５の底面部５ａが疎水性を有することにより、液体５０（血液５０ａ）が流路５の底面部５ａに広がることを防止でき、液体５０（血液５０ａ）が毛細管現象によってスムーズに流路５の内部を流れて移動し易く、移液作業の信頼性、作業性に優れる。
（２）流路５の底面部５ａが疎水性を有し、流路５の少なくとも上面部５ｂが親水性を有することにより、液体５０（血液５０ａ）が流路５の上面部５ｂに引っ張られるようにして流路５の内部を移動する際に、液体５０（血液５０ａ）内の固形成分である細胞（白血球５１）が流路５の内部に取り残されて底面部５ａに捕捉されるので、簡便に細胞（白血球５１）と液体５０（血液５０ａ）を分離することができる。
（３）流路５が、平板状の下部基板２と、下部基板２の上面２ａに離間して配設された二つのスペーサ３と、二つのスペーサ３の上面に渡設された上部基板４によって形成されるので、下部基板２に特別な加工を施す必要がなく、スペーサ３の厚さを選択するだけで流路５の高さを調整することができ生産性に優れる。
（４）流路５が、下部基板２，スペーサ３，上部基板４の三層構造なので、下部基板２の材質として撥水性を有する材質を選択し、上部基板４又はスペーサ３の材質として親水性を有する材質を選択することにより、それらを積層するだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路５を形成することができる。
（５）流路５の両側部に、流路５の上下の隙間（深さ）よりも深く形成された周辺溝部６を有するので、液体５０（血液５０ａ）が流路５内を移動する際に、側壁部の影響を受けることがなく、上面部５ｂと底面部５ａの間をスムーズに移動することができ、移液の作業性に優れる。
（６）流路５の両側部に流路５の上下の隙間（深さ）よりも深い周辺溝部６が形成されていることにより、流路５内へ浸入した液体５０（血液５０ａ）が流路５の幅以上に広がることがなく、上部基板４及び下部基板２とスペーサ３との間に隙間があっても、その隙間に液体５０（血液５０ａ）が浸入することがないので、流路５を形成する部材同士を接着などにより密着させる必要がなく、積み重ねるだけでよいので、組み立て作業性に優れると共に、簡便に分解して洗浄することができ、メンテナンス性、取り扱い性に優れる。
（７）周辺溝部６の底部に流路５の底面部５ａよりも撥水性の高い撥水層６ａが形成されているので、流路５内へ浸入した液体５０（血液５０ａ）が周辺溝部６に広がることを確実に防止でき、移液の信頼性に優れる。
（８）入口液溜部７が流路５の側部に近接して周辺溝部６より低い凹状に形成されていることにより、入口液溜部７に滴下させた液体５０（血液５０ａ）が盛り上がり、親水性を有する流路５の上面部５ｂと接触した際に、表面張力と毛細管現象によって速やかに流路５の内部に浸入して移動し易く、流路５の内部を液体５０（血液５０ａ）で満たすことができ作業性に優れる。
（９）出口液溜部８が流路５の側部に近接して周辺溝部６より低い凹状に形成されていることにより、流路５の内部を満たした液体５０（血液５０ａ）を、入口液溜部７に滴下した置換液６０などにより押し流した際に、流路５の底面部５ａから出口液溜部８に移動させることができ、速やかに出口液溜部８の内部に回収することができ信頼性に優れる。
（１０）上部基板４の上面に敷設された帯電フィルム９を有するので、帯電フィルム９を帯電させることにより、流路５内部の細胞（白血球５１）を流路５の上面部５ｂ側へ移動させることができ、顕微鏡などによる細胞（白血球５１）の観察を簡便に行うことができる。
【００５５】
実施の形態１の細胞分離具を用いた細胞分離方法は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）入口液溜部７に液体５０（血液５０ａ）を滴下する液体滴下工程と、液体滴下工程で滴下された液体５０（血液５０ａ）が流路５の内部に浸入した後に入口液溜部７に置換液６０を滴下する置換液滴下工程と、を有するので、流路５内部の液体成分を置換液６０で置換することができ、少量の液体５０（血液５０ａ）から容易に固形成分である細胞（白血球５１）を分離して観察や測定などを行うことができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２における細胞分離具の要部断面模式図である。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図５において、実施の形態２における細胞分離具１１が実施の形態１と異なるのは、周辺溝部６に通電用電極６ｂが配設されている点である。
実施の形態２における細胞分離具を用いた細胞分離方法は実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００５７】
実施の形態２の細胞分離具によれば、実施の形態１の（１）乃至（９）と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）周辺溝部６の底部に配設された通電用電極６ｂを有するので、流路５内の細胞に直流電流を通電することにより、負極から生成する水酸化イオン等で電極間を高アルカリ状態に変化させて細胞を破壊する（死滅させる）ことができる。また、交流電流を通電することにより、細胞に電荷を持たせ、電極間を泳動させることもできる。
【００５８】
実施の形態２の細胞分離具を用いた細胞分離方法によれば、実施の形態１で得られる作用と同様の作用を有する。
【００５９】
（実施の形態３）
図６は実施の形態３における細胞分離具を示す斜視図であり、図７（ａ）は図６のＣ−Ｃ線矢視断面模式図であり、図７（ｂ）は図６のＤ−Ｄ線矢視断面模式図である。
図６及び図７において、実施の形態３における細胞分離具２１が実施の形態１と異なるのは、流路２５の底面部２５ａ及び側面部２５ｂとなる凹条溝２３を形成した下部基板２２の上に、流路２５の上面部２５ｃとなる平板状の上部基板２４が覆設されて流路２５が形成されている点と、帯電フィルム９を備えていない点である。
尚、２７，２８はそれぞれ下部基板２２の流路２５の上流側と下流側に一体に凹状に形成された入口液溜部及び出口液溜部である。
【００６０】
下部基板２２は実施の形態１の下部基板２と同様の撥水性を有するメタクリル樹脂等で形成し、上部基板２４は実施の形態１の上部基板４と同様の親水性を有するガラス基板等で形成した。
また、流路２５の幅３００μｍに対し、流路２５の高さは１２μｍ〜１２０μｍに形成した。流路２５の高さが１２μｍより低くなるにつれ、流路２５内への液体５０の導入が困難になる傾向があり、１２０μｍより高くなるにつれ、流路２５の上面部２５ｃへ微量な液体５０を確実に接触させることができず、液体５０の導入が困難になる傾向があることがわかったためである。
【００６１】
実施の形態３における細胞分離具２１の流路２５，入口液溜部２７，出口液溜部２８の形状は、実施の形態１における細胞分離具１の流路５，入口液溜部７，出口液溜部８の形状とそれぞれ異なっているが、実施の形態３における細胞分離具２１を用いた細胞分離方法は実施の形態１と同様なので説明を省略する。
尚、図７（ｂ）に示すように、入口液溜部２７の底部を流路２５の底面部２５ａと面一に形成し、出口液溜部２８の底部を流路２５の底面部２５ａより低くなるように形成した。これにより、入口液溜部２７に滴下した液体５０（血液５０ａ）が、流路２５の内部を通った後、確実に出口液溜部２８に回収され移液作業性に優れる。
実施の形態３における細胞分離具２１は、実施の形態１と同様に顕微鏡などを用いて観察を行うことができる。本実施の形態では帯電フィルム９を備えていないが、必要に応じて実施の形態１と同様の帯電フィルム９を用いた観察を行うことができる。
【００６２】
実施の形態３の細胞分離具は以上のように構成されているので、実施の形態１の（１），（２）と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）流路２５が、凹条溝２３を有する下部基板２２と、下部基板２２の少なくとも凹条溝２３に覆設された上部基板２４によって形成されるので、下部基板２２の材質として撥水性を有する材質を選択し、上部基板２４の材質として親水性を有する材質を選択することにより、下部基板２２に上部基板２４を載せるだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路を形成することができる。
【００６３】
実施の形態３の細胞分離具を用いた細胞分離方法によれば、実施の形態１で得られる作用と同様の作用を有する。
【００６４】
（実施の形態４）
図８は実施の形態４における細胞分離具を示す要部断面図である。
図８において、実施の形態４における細胞分離具３１が実施の形態３と異なるのは、流路３５の底面部３５ａとなる平板状の下部基板３２の上面に、流路３５の側面部３５ｂとなる二つのスペーサ３３が離間して配設され、二つのスペーサ３３の上面に流路３５の上面部３５ｃとなる平板状の上部基板３４が渡設されて流路３５が形成されている点である。
【００６５】
下部基板３２及びスペーサ３３は実施の形態１の下部基板２と同様の撥水性を有するメタクリル樹脂等で形成し、上部基板３４は実施の形態１の上部基板４と同様の親水性を有するガラス基板等で形成した。尚、下部基板３２とスペーサ３３はアクリル系粘着材等で接合した。
実施の形態４における細胞分離具３１を用いた細胞分離方法は実施の形態３と同様なので説明を省略する。
【００６６】
実施の形態４の細胞分離具は以上のように構成されているので、実施の形態１の（１），（２）と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）流路３５が、平板状の下部基板３２と、下部基板３２の上面に離間して配設された二つのスペーサ３３と、二つのスペーサ３３の上面に渡設された上部基板３４によって形成されるので、下部基板３２に特別な加工を施す必要がなく、スペーサ３３の厚さを選択するだけで流路３５の高さを調整することができ生産性に優れる。
（２）流路３５が、下部基板３２，スペーサ３３，上部基板３４の三層構造なので、下部基板３２の材質として撥水性を有する材質を選択し、上部基板３４の材質として親水性を有する材質を選択することにより、それらを積層するだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路３５を形成することができる。
【００６７】
実施の形態４の細胞分離具を用いた細胞分離方法によれば、実施の形態３で得られる作用と同様の作用を有する。
【００６８】
（実施の形態５）
図９は実施の形態５における細胞分離具を示す要部断面図である。
図９において、実施の形態５における細胞分離具４１が実施の形態４と異なるのは、流路４５の一方の側面部４５ｂとなるスペーサ４３が親水性を有するガラス基板等で形成され、流路４５の上面部４５ｃとなる平板状の上部基板４４が撥水性を有するメタクリル樹脂等で形成されている点である。
本実施の形態では一方のスペーサ４３のみを親水性を有するガラス基板等で形成したが、他方のスペーサ３３もスペーサ４３と同様の親水性を有するガラス基板等で形成してもよい。尚、下部基板３２とスペーサ３３，４３は実施の形態４と同様にアクリル系粘着材等で接合した。
実施の形態５における細胞分離具４１を用いた細胞分離方法は実施の形態４と同様なので説明を省略する。
【００６９】
実施の形態５の細胞分離具は以上のように構成されているので、実施の形態１の（１），（２）と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）流路４５が、平板状の下部基板３２と、下部基板３２の上面に離間して配設された二つのスペーサ３３，４３と、二つのスペーサ３３，４３の上面に渡設された上部基板４４によって形成されるので、下部基板３２に特別な加工を施す必要がなく、スペーサ３３，４３の厚さを選択するだけで流路４５の高さを調整することができ生産性に優れる。
（２）流路４５が、下部基板３２，スペーサ３３，４３，上部基板４４の三層構造なので、下部基板３２及び上部基板４４の材質として撥水性を有する材質を選択し、少なくとも一方のスペーサ４３の材質として親水性を有する材質を選択することにより、それらを積層するだけで、特別な表面処理などを行うことなく簡便に流路４５を形成することができる。
【００７０】
実施の形態５の細胞分離具を用いた細胞分離方法によれば、実施の形態４で得られる作用と同様の作用を有する。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施の形態１で説明した細胞分離具１について、下部基板２及び上部基板５の表面状態（撥水性、親水性）の違いが細胞の分離に与える影響について確認を行った。
下部基板及び上部基板の撥水性・親水性の違いと赤血球除去率の関係を（表１）に示す。
【表１】
2007267635.tif 000003
【００７２】
（実施例１）
細胞分離具１の外形は３０ｍｍ×５０ｍｍ、下部基板２は厚さ１ｍｍのメタクリル樹脂（撥水性）で形成し、上部基板４は厚さ１５０μｍのガラス（親水性）で形成した。流路５の底面部５ａの幅は３００μｍ、流路５の底面部５ａと上面部５ｂの隙間（スペーサ３の厚さ）は４０μｍ、流路５の長さは２０ｍｍ、周辺溝部６の深さは２００μｍとした。
下部基板２における血液５０ａの接触角は１００度、上部基板４における血液５０ａの接触角は２０度であった。
実施の形態１で説明した細胞分離具１を用いた細胞分離方法により、血液５０ａから白血球５１を分離した。
まず、液体滴下工程において、１μＬの血液５０ａを入口液溜部７に滴下する。血液５０ａが流路５の内部に浸入した後、置換液滴下工程において、置換液６０として１μＬの
生理食塩水を入口液溜部７に滴下し、置換液６０で血液５０ａを出口液溜部８に押し流した。
これにより、流路５の底面部５ａが撥水性を有し、上面部５ｂが親水性を有する場合は、流路５内部を液体５０ａや置換液６０がスムーズに流れ、白血球５１を確実に分離できることが顕微鏡による観察で確認された。
このとき、顕微鏡で置換液滴下工程の前後における赤血球の数を計数したところ、９１±９％という高い赤血球除去率が得られた。
【００７３】
（比較例１）
流路５の上面部５ｂを形成するガラス製の上部基板４の裏面４ａをポリテトラフルオロエチレン（膜厚０．２〜０．８μｍ）で撥水処理した以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程を行った。その結果、流路５の内部に血液５０ａが浸入しなかった。
これにより、流路５の底面部５ａ及び上面部５ｂがいずれも撥水性を有する場合は、毛細管力が働かず、流路５内部への血液５０ａの導入が困難であることが顕微鏡による観察で確認された。
【００７４】
（比較例２）
流路５の底面部５ａを形成するメタクリル樹脂製の下部基板２の上面２ａをシリカ（膜厚０．２〜０．８μｍ）で親水処理した以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程を行った。その結果、流路５の内部に液体５０ａを導入することはできたが、下部基板２上に血液５０ａが広がってしまい、置換液滴下工程による置換液６０との置換を行うことができなかった。
これにより、流路５の底面部５ａ及び上面部５ｂがいずれも親水性を有する場合は、流路５内部を液体５０ａや置換液６０がスムーズに流れず、白血球５１を分離することは困難であることが顕微鏡による観察で確認された。
【００７５】
（比較例３）
流路５の底面部５ａを形成するメタクリル樹脂製の下部基板２の上面２ａをシリカ（膜厚０．２〜０．８μｍ）で親水処理し、流路５の上面部５ｂを形成するガラス製の上部基板４の裏面４ａをポリテトラフルオロエチレン（膜厚０．２〜０．８μｍ）で撥水処理した以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程を行った。その結果、流路５の内部に液体５０ａを導入することはできたが、下部基板２上に血液５０ａが広がってしまい、置換液滴下工程による置換液６０との置換を行うことができなかった。
これにより、流路５の底面部５ａが親水性を有し、上面部５ｂが撥水性を有する場合は、流路５内部を液体５０ａや置換液６０がスムーズに流れず、白血球５１を分離することは困難であることが顕微鏡による観察で確認された。
【００７６】
（実施例２）
実施例１と同様の細胞分離具１とそれを用いた細胞分離方法により、血液５０ａから白血球５１を分離する場合の再現性を確認した。
８回の実験を行い、それぞれの置換液滴下工程の前後における全血球数と全白血球数を計数し、赤血球除去率を求めた。
赤血球の除去率Ｓは（数1）によって定義し、これに実験値を代入し算出した。
Ｓ［％］＝（１−（（Ｂ２−Ｌ２）／（Ｂ１−Ｌ１））×１００・・・（数1）
尚、Ｂ１：分離前の全血球数、Ｂ２：分離後の全血球数、Ｌ１：分離前の白血球数、Ｌ２：分離後の白血球数である。
赤血球除去率の再現性確認結果を（表２）に示す。
【表２】
2007267635.tif 000004
（表２）に示すように、７３％〜９９％という高い赤血球除去率が得られ、細胞分離具１を用いた細胞分離方法の再現性が確認された。
【００７７】
次に、実施の形態１で説明した細胞分離具１について、流路５の底面部５ａと上面部５ｂの隙間（スペーサ３の厚さ）と周辺溝部６の深さが細胞の分離に与える影響について確認を行った。
流路５の上下の隙間（深さ）及び周辺溝部６の深さの違いと赤血球除去率の関係を（表３）に示す。
【表３】
2007267635.tif 000005
【００７８】
（実施例３）
流路５の底面部５ａと上面部５ｂの隙間（スペーサ３の厚さ）を１２０μｍとした以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程及び置換液滴下工程を行った。
顕微鏡で置換液滴下工程の前後における赤血球の数を計数したところ、実施例１と同様の９１±９％という高い赤血球除去率が得られた。
【００７９】
（実施例４）
周辺溝部６の深さを１２０μｍとした以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程及び置換液滴下工程を行った。
顕微鏡で置換液滴下工程の前後における赤血球の数を計数したところ、実施例１と同様の９１±９％という高い赤血球除去率が得られた。
【００８０】
（実施例５）
周辺溝部６の深さを８０μｍとした以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程を行った。その結果、流路５の内部に液体５０ａを導入することはできたが、周辺溝部６にまで血液５０ａが広がってしまい、置換液滴下工程による置換液６０との置換を行うことができなかった。
【００８１】
（実施例６）
周辺溝部６の深さを４０μｍとした以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程を行った。その結果、流路５の内部に液体５０ａを導入することはできたが、周辺溝部６にまで血液５０ａが広がってしまい、置換液滴下工程による置換液６０との置換を行うことができなかった。
【００８２】
（実施例７）
周辺溝部６を形成しない以外は、実施例１と同様にして液体滴下工程を行った。その結果、流路５の内部に血液５０ａが浸入しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、簡単な構造で確実かつ容易に液体中の細胞を分離することができ、分離した細胞の観察を簡便に行うことができ、量産性、作業性に優れ、容易に洗浄して繰り返し使用することができ、メンテナンス性、省資源性に優れる細胞分離具の提供、及び液体に対する前処理が不要で、微量の液体から短時間で確実に細胞を分離することができる作業性に優れる細胞分離具を用いた細胞分離方法の提供を行って、血液、リンパ液、唾液、鼻汁等の各種液体の取り扱い性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施の形態１における細胞分離具を示す斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面模式図
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視断面模式図
【図４】（ａ）実施の形態１における細胞分離具を用いた細胞分離方法の液体滴下工程を示す要部断面模式図（ｂ）液体滴下工程で滴下された血液が流路の内部に浸入する様子を示す要部断面模式図（ｃ）実施の形態１における細胞分離具を用いた細胞分離方法の置換液滴下工程を示す要部断面模式図
【図５】実施の形態２における細胞分離具の要部断面模式図
【図６】実施の形態３における細胞分離具を示す斜視図
【図７】（ａ）図６のＣ−Ｃ線矢視断面模式図（ｂ）図６のＤ−Ｄ線矢視断面模式図
【図８】実施の形態４における細胞分離具を示す要部断面図
【図９】実施の形態５における細胞分離具を示す要部断面図
【符号の説明】
【００８５】
１，１１，２１，３１，４１  細胞分離具
２，２２，３２  下部基板
２ａ  上面
３，３３，４３  スペーサ
４，２４，３４，４４  上部基板
５，２５，３５，４５  流路
５ａ，２５ａ，３５ａ  底面部
５ｂ，２５ｃ，３５ｃ，４５ｃ  上面部
６  周辺溝部
６ａ  撥水層
６ｂ  通電用電極
７，２７  入口液溜部
８，２８  出口液溜部
９  帯電フィルム
１０  観察用窓部
２３  凹条溝
２５ｂ，３５ｂ，４５ｂ  側面部
５０  液体
５０ａ  血液
５１  白血球
６０  置換液
【図１】
2007267635.tif 000006
【図２】
2007267635.tif 000007
【図３】
2007267635.tif 000008
【図４】
2007267635.tif 000009
【図５】
2007267635.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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