【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ流体流１０４中の所望サイズの粒子１０２の濃度を調節するために構成された制御漸次濾過（ＣＩＦ）装置１００であって、前記ＣＩＦ装置１００が、
少なくとも１つのＣＩＦモジュール１０８を含む基板１０６であって、前記基板１０６が各ＣＩＦモジュール１０８内に、
中央チャネル１１０であって、中央チャネル流入力１１４と中央チャネル流出力１１６との間で流路１１２に沿って延在する、中央チャネル１１０と、
前記中央チャネル１１０に隣接した複数のマイクロ特徴１２２であって、前記複数のマイクロ特徴１２２が複数の間隙１２４を画定し、前記複数のマイクロ特徴１２２が少なくとも１つのサイドチャネル網１１７から前記中央チャネル１１０を分離し、前記複数の間隙１２４が前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７に前記中央チャネル１１０を流体的に連結するように構成され、前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が少なくとも１つのサイドチャネル出力１２０まで前記中央チャネル１１０に沿って延在し、前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が：
第１のサイドチャネル網部分１１７ａであって：前記中央チャネル１１０に隣接した複数のサイドチャネル湾曲部１１９と、前記複数のマイクロ特徴の少なくとも一部１２２ａと、前記複数の間隙の少なくとも一部１２４ａとを含み；前記複数のサイドチャネル湾曲部１１９が前記流路１１２に沿って減少する複数の長さ１２１ａによって特徴付けられていて、各サイドチャネル湾曲部１１９が前記第１のサイドチャネル網部分１１７ａ内の前記複数の間隙１２４ａのうちの少なくとも１つの間隙を：前記複数の間隙１２４ａ内の隣接した間隙および前記複数の湾曲部１１９内の隣接した湾曲部、のうちの１つ以上に流体的に連結する、第１のサイドチャネル網部分１１７ａ、ならびに
第２のサイドチャネル網部分１１７ｂであって：前記中央チャネル１１０に隣接したサイドチャネル１１８と、前記複数のマイクロ特徴の少なくとも一部１２２ｂと、前記複数の間隙の少なくとも一部１２４ｂとを含み；前記サイドチャネル１１８が流れ断面１３９によって特徴付けられていて、前記流れ断面１３９が前記流路１１２に沿って増大し、それにより第２のサイドチャネル網部分１１７ｂ内の前記複数の間隙１２４ｂが：一貫した流れ分画ｆｇａｐおよび複数の異なる間隙体積流量、のうちの１つ以上によって特徴付けられる、第２のサイドチャネル網部分１１７ｂ
のうちの１つ以上を含む、複数のマイクロ特徴１２２と
前記マイクロ流体流１０４中の前記所望サイズの粒子１０２の前記濃度を調節するのに効果的な前記流路１１２の少なくとも一部に沿って減少する流れ抵抗によって特徴付けられている前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７と
を画定する、基板１０６
を備える、制御漸次濾過（ＣＩＦ）装置１００。
【請求項２】
前記サイドチャネル網１１７、１１７’の２つを含み、前記２つのサイドチャネル網１１７、１１７’が前記中央チャネル１１０に隣接していてかつ前記２つのサイドチャネル網１１７、１１７’が前記中央チャネル１１０によって分離されている、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項３】
各ＣＩＦモジュール１０８内の前記複数の間隙１２４が前記流路１１２に平行な平均間隙断面積１２６によって特徴付けられていて、前記平均間隙断面積１２６が：
前記粒子１０２による前記複数の間隙１２４の汚損を軽減または除外すること；および
前記複数の間隙１２４による前記粒子１０２の立体排除を軽減または除外すること
のうちの１つ以上に効果的な所望サイズの前記粒子１０２と比較してサイズを調整される、
請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項４】
前記ＣＩＦ装置が、以下の１つ以上の特徴を包含し：
各ＣＩＦモジュール１０８内の前記中央チャネル１１０が前記中央チャネル流入力１１４を通じて入力源１２８に流体的に連結される；
前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が前記中央チャネル１１０へ前記複数の間隙１２４を通じて前記入力源１２８に流体的に連結される；
各ＣＩＦモジュール１０８内の前記中央チャネル１１０が残余分出力貯蔵器１３０に流体的に連結される；かつ
各ＣＩＦモジュール１０８内の前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が濾液出力貯蔵器１３２に流体的に連結される、
請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項５】
各ＣＩＦモジュール１０８内の前記流路１１２が前記基板１０６内に１つ以上の曲がり目１３４を含む、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項６】
前記第２のサイドチャネル網部分１１７ｂが前記少なくとも１つのサイドチャネル１１８の断面積１３９対、前記中央チャネル１１０の断面積１３７の比率によって特徴付けられていて、前記断面積１３７、１３９が前記流路１１２に垂直であり、前記比率が前記流路１１２の少なくとも一部に沿って増加する、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項７】
各ＣＩＦモジュール１０８が前記流路１１２に垂直な前記中央チャネル１１０の流れ断面積１３７により前記第２のサイドチャネル網部分１１７ｂに沿って特徴付けられ、前記中央チャネル１１０の前記流れ断面積１３７が前記流路１１２に沿って一定であるか、増加するか、もしくは減少する、または
各ＣＩＦモジュール１０８が前記流路１１２に垂直な前記少なくとも１つのサイドチャネル１１８の流れ断面積１３９により前記第２のサイドチャネル網部分１１７ｂに沿って特徴付けられており、前記少なくとも１つのサイドチャネル１１８の前記流れ断面積１３９が前記流路１１２に沿って一定であるか、増加するか、もしくは減少する、
請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項８】
各ＣＩＦモジュール１０８が、２５℃の温度および２ＰＳＩ（１３．８ｋＰａ）の流れ圧力にて水中で１％  ｗ／ｗ  ４μｍポリスチレンミクロビーズの混合物を使用して前記マイクロ流体流を操作する際に、前記中央チャネル流入力１１４における開始粒子濃度から前記中央チャネル流出力１１６における最終濃度へと：１．５：１、２：１、２．５：１、３：１、３．５：１、４：１、５：１、７，５：１、１０：１、１５：１、２０：１、２５：１、５０：１、７５：１、１００：１、１２５：１、１５０：１、２００：１、および２５０：１のうちの１つ以上の濃縮係数によって前記マイクロ流体流１０４中の前記所望サイズの前記粒子１０２を濃縮するように構成される、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項９】
各ＣＩＦモジュール１０８が：重力指向流、真空指向流、電気浸透指向流、電気運動指向流、および機械的ポンプ圧送流、のうちの１つ以上として前記マイクロ流体流を操作できるように構成される、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項１０】
前記基板１０６が前記ＣＩＦモジュール１０８、１０８’の２つ以上を含み、前記ＣＩＦモジュール１０８、１０８’の前記２つ以上が：流体的に独立している、流体的に直列に連結されている、および、流体的に並列に連結されている、のうちの１つ以上である、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの追加の分離装置３０２をさらに含み、前記少なくとも１つの分離装置３０２が：前記中央チャネル流入力１１４、前記中央チャネル流出力１１６、および前記少なくとも１つのサイドチャネル出力１２０、のうちの１つ以上に流体的に連結され、
前記少なくとも１つの追加の分離装置が：フィルタ、遠心分離器、電気泳動装置、クロマトグラフィーカラム、流体蒸発器、沈殿装置、決定論的側方変位装置、血漿スキマー（ｐｌａｓｍａ  ｓｋｉｍｍｅｒ）、辺縁趨向装置（ｍａｒｇｉｎａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）、磁気分離器、超音波集束装置、および密度勾配分離装置、のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のＣＩＦ装置。
【請求項１２】
流体中の所望サイズの粒子の濃度を調節するための制御漸次濾過（ＣＩＦ）装置を設計するための方法５００であって、
ＣＩＦ装置のための設計を準備する５０２であって：
中央チャネルであって、中央チャネル流入力と中央チャネル流出力との間で流路に沿って延在する前記中央チャネルと、
前記中央チャネルに隣接した少なくとも１つのサイドチャネル網であって、前記少なくとも１つのサイドチャネル網が少なくとも１つのサイドチャネル出力まで前記流路に沿って延在し、前記中央チャネルが複数のマイクロ特徴によって前記少なくとも１つのサイドチャネルから分離される、少なくとも１つのサイドチャネル網と、
前記複数のマイクロ特徴が複数の間隙ｉを画定し、前記複数の間隙が前記複数のマイクロ特徴を通じて前記中央チャネルと前記少なくとも１つのサイドチャネルを流体的に連結するように構成されている、前記複数のマイクロ特徴と
を含む、５０２と、
前記ＣＩＦ装置に対して所望の流れ分画ｆｇａｐを選択する５０４と、
前記流路に沿って複数の調整寸法を決定する５０６と、
前記流体中の前記所望サイズの粒子の前記濃度を調節するのに効果的な前記流路の少なくとも一部に沿って減少する流れ抵抗を提供するのに効果的な前記複数の前記調整寸法を組み込むように前記ＣＩＦ装置設計を適合させる５０８と
を含み、
それにより前記ＣＩＦ装置のための設計を提供する、
方法５００。
【請求項１３】
前記流路に沿って前記調整された寸法が：
第１のサイド網部分内における、複数のサイドチャネル湾曲部の各々の減少する長さであって、前記複数のサイドチャネル湾曲部が前記第１のサイドチャネル網部分内で前記中央チャネルに隣接している、複数のサイドチャネル湾曲部の各々の減少する長さ、および
第２のサイド網部分内における、少なくとも１つのサイドチャネルの断面積対、前記中央チャネルの断面積の増加する比率であって、前記少なくとも１つのサイドチャネルが前記第２のサイド網部分内で前記中央チャネルに隣接している、少なくとも１つのサイドチャネルの断面積対前記中央チャネルの断面積の増加する比率、
のうちの１つ以上を含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の調整寸法を：
（ａ）中央チャネル流れ抵抗Ｒｃを決定することと、
（ｂ）前記流路に沿った前記複数の間隙内の隣接した間隙の第１の対の間の第１のサイドチャネルセグメントに対応する第１のサイドチャネルセグメント流れ抵抗を決定することであって、前記第１の流れ抵抗が：前記流体の粘性；前記第１のサイドチャネルセグメントにおける第１の断面積に対応する第１の有効サイドチャネル幅ｗおよび第１の有効チャネル深さｄ；ならびに前記第１のサイドチャネルセグメントの長さＬ；の間の第１の関数関係に従って決定される、第１のサイドチャネルセグメント流れ抵抗を決定することと、
（ｃ）前記流路に沿った前記複数の間隙内の隣接した間隙の第２の対の間の第２のサイドチャネルセグメントに対応する第２のサイドチャネルセグメント流れ抵抗を決定することであって、前記第２のサイドチャネルセグメントが前記第１のサイドチャネルセグメントのすぐ下流に配置され、前記第２のサイドチャネルセグメント流れ抵抗が：前記中央チャネル流れ抵抗、前記第１のサイドチャネルセグメント流れ抵抗、および前記ＣＩＦ装置に対する前記所望の流れ分画ｆｇａｐ、の間の第２の関数関係に従って決定される、第２のサイドチャネルセグメント流れ抵抗を決定することと、
（ｄ）第２の有効サイドチャネル幅ｗ；第２の有効チャネル深さｄ；および第２のサイドチャネル長Ｌ；のうちの１つ以上を含む１つ以上の調整寸法を使用して前記第１の関数関係を再計算することであって、前記１つ以上の調整寸法が前記第２の関数関係に従う前記第２のサイドチャネルセグメント流れ抵抗を所望の量だけ前記第１のサイドチャネルセグメント流れ抵抗より低くするのに効果的な、前記第１の関数関係を再計算すること、であって、
前記第１の関数関係を再計算することは、前記１つ以上の調整寸法について前記第１の関数関係を数値的に解くことを含む、前記第１の関数関係を再計算することと、
（ｅ）前記複数の前記調整寸法を計算するためにステップ（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）を複数の反復に対して実施することと
によって決定することを含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２の関数関係がそれぞれ：
【数１】
2017510450.tif 000001
および
【数２】
2017510450.tif 000002
によって表され、
式中、
Ｒｃが前記中央チャネル１１０の流れ抵抗を表し、
Ｒｓ（ｉ−１）が前記複数の間隙１２４内の間隙ｉ−１と間隙ｉとの間の前記少なくとも１つのサイド網１１７の一部の内の流れ抵抗を表し、ｉが前記流路１１２に沿って前記複数の間隙１２４内の各間隙に対して１だけ増加され、
Ｒｓ（ｉ）が前記複数の間隙１２４内の前記間隙ｉと間隙ｉ＋１との間の前記少なくとも１つのサイド網１１７の一部の内の流れ抵抗を表し、
Ｒ（ｗ，ｄ，μ，Ｌ）が前記中央チャネル１１０または前記少なくとも１つのサイド網１１７の一部の内のチャネルセグメントの抵抗を表し、
ｗが前記チャネルセグメントの矩形チャネルとしての近似に対応する幅を表し、
ｄが前記チャネルセグメントの矩形チャネルとしての近似に対応する深さを表し、
Ｌが前記チャネルセグメントの矩形チャネルとしての近似に対応する長さを表し、かつ、
μが前記流体の粘性を表す、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
制御漸次濾過（ＣＩＦ）装置１００と、および１組の命令６０２とを備えるキット６００であって、
前記制御漸次濾過（ＣＩＦ）装置１００は、マイクロ流体流１０４中の所望サイズの粒子１０２の濃度を調節するために構成された制御漸次濾過（ＣＩＦ）装置１００であって、少なくとも１つのＣＩＦモジュール１０８を含む基板１０６を含み、前記基板１０６が各ＣＩＦモジュール１０８内に、
中央チャネル１１０であって、中央チャネル流入力１１４と中央チャネル流出力１１６との間で流路１１２に沿って延在する、中央チャネル１１０と、
前記中央チャネル１１０に隣接した複数のマイクロ特徴１２２であって、前記複数のマイクロ特徴１２２が複数の間隙１２４を画定し、前記複数のマイクロ特徴１２２が少なくとも１つのサイドチャネル網１１７から前記中央チャネル１１０を分離し、前記複数の間隙１２４が前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７に前記中央チャネル１１０を流体的に連結するように構成され、前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が少なくとも１つのサイドチャネル出力１２０まで前記中央チャネル１１０に沿って延在し、前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が：
第１のサイドチャネル網部分１１７ａであって：前記中央チャネル１１０に隣接した複数のサイドチャネル湾曲部１１９と、前記複数のマイクロ特徴の少なくとも一部１２２ａと、前記複数の間隙の少なくとも一部１２４ａとを含み；前記複数のサイドチャネル湾曲部１１９が前記流路１１２に沿って減少する複数の長さ１２１ａによって特徴付けられていて、各サイドチャネル湾曲部１１９が：前記複数の間隙１２４ａ内の隣接した間隙および前記複数の湾曲部１１９内の隣接した湾曲部、のうちの１つ以上に前記第１のサイドチャネル網部分１１７ａ内の前記複数の間隙１２４ａのうちの少なくとも１つの間隙を流体的に連結する、第１のサイドチャネル網部分１１７ａ、ならびに
第２のサイドチャネル網部分１１７ｂであって：前記中央チャネル１１０に隣接したサイドチャネル１１８と、前記複数のマイクロ特徴の少なくとも一部１２２ｂと、前記複数の間隙の少なくとも一部１２４ｂとを含み；前記サイドチャネル１１８が流路１１２に沿って増大する流れ断面１３９によって特徴付けられていて、それにより第２のサイドチャネル網部分１１７ｂ内の前記複数の間隙１２４ｂが：一貫した流れ分画ｆｇａｐおよび複数の異なる間隙体積流量、のうちの１つ以上によって特徴付けられる、第２のサイドチャネル網部分１１７ｂ
のうちの１つ以上を含み、
前記少なくとも１つのサイドチャネル網１１７が前記マイクロ流体流１０４中の前記所望サイズの粒子１０２の前記濃度を調節するのに効果的な前記流路１１２の少なくとも一部に沿って減少する流れ抵抗によって特徴付けられている、複数のマイクロ特徴１２２と
を画定し、
前記１組の命令６０２は、
前記所望サイズの前記粒子を含有する前記流体を供給すること；
前記中央チャネルを通じて前記流路に沿って前記所望サイズの前記粒子を含有する前記流体を流すこと；および
前記中央チャネル１１０からの残余分画および前記少なくとも１つのサイド網１１７からの濾液分画のうちの１つ以上を収集すること、または、前記所望サイズの前記粒子１０２の増加または減少した濃度を含む前記流体の分画を収集すること、
を含む、
ことを特徴とする、キット６００。