(57)【要約】  カートリッジは、収容部および開口部を含むリザーバと、リザーバの開口部に嵌め込まれたキャップと、を含む。リザーバの開口部は、キャップの一部をその中心軸に向かって押圧するための押圧領域と、押圧領域よりもキャップの中心軸に向かう押圧力が小さい開放領域とを有し、キャップは、リザーバの押圧領域内に位置するときに押圧される第１領域を有する。第１領域が押圧領域内に位置し、第１領域の貫通孔が塞がったとき、収容部内の流体が貫通孔を介して外部に排出されない閉状態となり、閉状態より、第１領域が開放領域内に移動し、第１領域の貫通孔が開いたとき、収容部から貫通孔を介して外部に流体を排出可能な開状態となる。
2019151070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を収容するための収容部、ならびに前記収容部の一部に配置された、前記収容部および外部を連通する開口部、を含むリザーバと、
前記リザーバの前記開口部に嵌め込まれた、柱状であり、かつその中心軸に略平行な貫通孔を有する、可撓性を有するエラストマーからなるキャップと、
を含むカートリッジであって、
前記リザーバの前記開口部が、前記キャップの一部をその中心軸に向かって押圧するための押圧領域と、前記押圧領域よりも前記キャップの中心軸に向かう押圧力が小さい開放領域とを有し、
前記キャップは、前記リザーバの前記押圧領域内に位置するときにその中心軸に向かって押圧される第１領域を有し、
前記第１領域が前記押圧領域内に位置し、前記開口部の外壁が、前記第１領域をその中心軸に向かって押圧し、前記第１領域の前記貫通孔が塞がったとき、前記収容部内の流体が前記貫通孔を介して外部に排出されない閉状態となり、
前記第１領域が前記開放領域内に移動し、前記第１領域の前記貫通孔が開いたとき、前記収容部から前記貫通孔を介して外部に流体を排出可能な開状態となる、
カートリッジ。
【請求項２】
前記キャップの前記収容部と面する側の端部に前記第１領域が配置されており、前記第１領域における前記貫通孔がスリット状である、
請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記リザーバの前記開放領域は、前記押圧領域より前記収容部側に配置され、前記押圧領域より開口断面積が広い、
請求項１または２に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記キャップの前記第１領域の前記中心軸に垂直方向の断面形状が、円形状であり、
前記リザーバの前記押圧領域の開口形状が、楕円状である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記キャップが、前記第１領域より前記キャップの中心軸に垂直な断面の断面積が小さい第２領域を有し、
前記第１領域は、前記第２領域より前記リザーバの前記収容部側に配置される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のカートリッジと、
前記キャップの前記収容部に面する側とは反対側の端部が挿入される導入口を有する流路チップと、
を有し、
前記カートリッジの前記キャップの前記第１領域を、前記リザーバの前記押圧領域側から前記開放領域内に移動させたとき、前記収容部から前記キャップの前記貫通孔を介して、流体が前記流路チップ側に排出される、
流体取扱システム。
【請求項７】
前記カートリッジと、前記流路チップとの間に、スペーサをさらに有する、
請求項６に記載の流体取扱システム。
【請求項８】
互いに向かい合う２つの支持部をさらに有し、
前記キャップの前記第２領域の側面が前記支持部によって支持されており、
前記キャップの前記第１領域を、前記リザーバの前記押圧領域側から前記開放領域内に移動させたとき、前記キャップの第２領域および前記支持部が前記リザーバの前記押圧領域内に収容される、
請求項６に記載の流体取扱システム。
【請求項９】
前記カートリッジと前記流路チップとの間に配置された、補助部材をさらに有し、
前記補助部材が、前記支持部を有する、
請求項８に記載の流体取扱システム。
【請求項１０】
前記リザーバの前記開口部の外壁の一部が、前記リザーバの底面側から前記流路チップ側に向かって突出しており、
前記補助部材が、前記支持部の周囲に、前記リザーバの前記開口部の外壁の一部と嵌合可能な凹部を有する、
請求項９に記載の流体取扱システム。
【請求項１１】
前記流路チップが、前記支持部を有する、
請求項８に記載の流体取扱システム。
【請求項１２】
前記リザーバの前記開口部の外壁の一部が、前記リザーバの底面側から前記流路チップ側に向かって突出しており、
前記流路チップが、前記支持部の周囲に、前記リザーバの前記開口部の外壁の一部と嵌合可能な凹部を有する、
請求項１１に記載の流体取扱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジ、およびこれを含む流体取扱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種流体を検査、分析する際には、流体（サンプル）を貯留するための容器からピペット等により必要な量だけサンプルを分取し、分析のためのチップや装置に注入することが一般的であった。従来、ピペットによるサンプルの分取や、サンプルのチップへの注入を自動で行うことが可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５０６３４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／０８８９１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された分析装置では、サンプルをピペット内に吸引させるための手段や、ピペットを移動させるための手段等が必要であった。また、チップに複数のサンプルや試薬を注入するためには、複数のピペットが必要であり、さらには複数のピペットを制御する必要もあった。そのため、装置が大がかりになりやすく、コストも増大しやすいとの課題があった。【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、大がかりな装置を用いることなく、流体を所望のチップ等に注入することが可能なカートリッジ、およびこれを含む流体取扱システムの提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のカートリッジを提供する。
流体を収容するための収容部、ならびに前記収容部の一部に配置された、前記収容部および外部を連通する開口部、を含むリザーバと、前記リザーバの前記開口部に嵌め込まれた、柱状であり、かつその中心軸に略平行な貫通孔を有する、可撓性を有するエラストマーからなるキャップと、を含むカートリッジであって、前記リザーバの前記開口部が、前記キャップの一部をその中心軸に向かって押圧するための押圧領域と、前記押圧領域よりも前記キャップの中心軸に向かう押圧力が小さい開放領域とを有し、前記キャップは、前記リザーバの前記押圧領域内に位置するときにその中心軸に向かって押圧される第１領域を有し、前記第１領域が前記押圧領域内に位置し、前記開口部の外壁が、前記第１領域をその中心軸に向かって押圧し、前記第１領域の前記貫通孔が塞がったとき、前記収容部内の流体が前記貫通孔を介して外部に排出されない閉状態となり、前記第１領域が前記開放領域内に移動し、前記第１領域の前記貫通孔が開いたとき、前記収容部から前記貫通孔を介して外部に流体を排出可能な開状態となる、カートリッジ。【０００７】
本発明は、以下の流体取扱システムも提供する。
前記カートリッジと、前記キャップの前記収容部に面する側とは反対側の端部が挿入される導入口を有する流路チップと、を有し、前記カートリッジの前記キャップの前記第１領域を、前記リザーバの前記押圧領域側から前記開放領域内に移動させたとき、前記収容部から前記キャップの前記貫通孔を介して、流体が前記流路チップ側に排出される、流体取扱システム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ピペットを駆動する手段やチップを搬送する手段を設けることなく、簡便な方法で、流路チップ等に流体を注入することが可能なカートリッジとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るカートリッジの分解斜視図である。
【図２】図２Ａは、本発明の一実施の形態に係るカートリッジが含むリザーバの正面図であり、図２Ｂは、当該リザーバの平面図であり、図２Ｃは、当該リザーバの底面図であり、図２Ｄは、当該リザーバの側面図である。
【図３】図３Ａは、図２Ｃに示すリザーバのＡ−Ａ線における断面図であり、図３Ｂは、図２Ｃに示すリザーバのＢ−Ｂ線における断面図であり、図３Ｃは、図２Ｃに示すリザーバの破線で囲んだ領域の部分拡大図であり、図３Ｄは、図２Ｂに示すリザーバの破線で囲んだ領域の部分拡大図である。
【図４】図４Ａは、本発明の一実施の形態に係るカートリッジが含むキャップの上面側の斜視図であり、図４Ｂは、当該キャップの底面側の斜視図であり、図４Ｃは、当該キャップの正面図であり、図４Ｄは、当該キャップの平面図であり、図４Ｅは、図４Ｄに示すキャップのＡ−Ａ線における断面図であり、図４Ｆは、図４Ｄに示すキャップのＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る流体取扱システムの分解斜視図である。
【図６】図６は、図５の流体取扱システムが有する流路チップの本体部の底面図である。
【図７】図７Ａは、図５に示す流体取扱システムのＡ−Ａ線における断面図であり、図７Ｂは、図５に示す流体取扱システムのＢ−Ｂ線における断面図であり、図７Ａおよび図７Ｂは、カートリッジを閉状態としたときの図である。
【図８】図８Ａは、図５に示す流体取扱システムのＡ−Ａ線における断面図であり、図８Ｂは、図５に示す流体取扱システムのＢ−Ｂ線における断面図であり、図８Ａおよび図８Ｂは、スペーサを取り外した状態の図である。
【図９】図９Ａは、図５に示す流体取扱システムのＡ−Ａ線における断面図であり、図９Ｂは、図５に示す流体取扱システムのＢ−Ｂ線における断面図であり、図９Ａおよび図９Ｂは、カートリッジを開状態としたときの図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る流体取扱システムの分解斜視図である。
【図１１】図１１Ａは、図１０の流体取扱システムが含む補助部材の斜視図であり、図１１Ｂは、当該補助部材を別の角度から観察したときの斜視図であり、図１１Ｃは、当該補助部材の平面図であり、図１１Ｄは、図１１ＣのＡ−Ａ線における断面図である。
【図１２】図１２Ａは、図１０の流体取扱システムにおいて、補助部材にキャップを嵌め込む前の斜視図であり、図１２Ｂは、補助部材にキャップを嵌め込んだ後の斜視図であり、図１２Ｃは、補助部材にキャップを嵌め込んだ後の平面図であり、図１２Ｄは、図１２ＣにおけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図１３】図１３は、図１０の流体取扱システムのカートリッジを閉状態としたときの斜視図である。
【図１４】図１４Ａは、図１３に示す流体取扱システムの平面図であり、図１４Ｂは、図１４ＡにおけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図１５】図１５Ａは、図１０の流体取扱システムのカートリッジを開状態としたときの斜視図であり、図１５Ｂは、図１５ＡにおけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る流体取扱システムの分解斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の流体取扱システムが有する流路チップの本体部の底面図である。
【図１８】図１８Ａは、図１６の流体取扱システムが有する流路チップの本体部の支持部が形成された側の斜視図であり、図１８Ｂは、当該流路チップの本体部の平面図であり、図１８Ｃは、図１８ＢにおけるＡ−Ａ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．カートリッジ
以下、本発明の一実施の形態に係るカートリッジについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面に示されている寸法または寸法の比率は、説明をわかりやすくするため、実際の寸法または寸法の比率とは異なる場合がある。
【００１１】
本発明の一実施の形態に係るカートリッジ１００は、図１の分解斜視図に示すように、流体を収容するためのリザーバ１１と、当該リザーバ１１の底部に配置された開口部（図示せず）に嵌め込まれたキャップ１２と、リザーバ１１を覆う蓋部１３と、を有する。ただし、当該カートリッジ１００は、キャップ１２や蓋部１３が、リザーバ１１から取り外された状態で流通されてもよい。
【００１２】
本実施の形態のカートリッジ１００では、リザーバ１１内に流体を収容しておくとき（以下、この状態をカートリッジ１００の「閉状態」とも称する）、キャップ１２がリザーバ１１の開口部の栓として機能する。一方で、流体をリザーバ１１の外部に取り出すとき（以下、この状態をカートリッジ１００の「開状態」とも称する）には、キャップ１２の貫通孔１２０が流路として機能する。以下、カートリッジ１００を構成する各部材について詳しく説明する。
【００１３】
図２Ａにリザーバ１１の正面図を示し、図２Ｂに平面図、図２Ｃに底面図、図２Ｄに側面図を示す。また、図３Ａに、図２Ｃに示すリザーバ１１のＡ−Ａ線における断面図を示し、図３Ｂに、図２Ｃに示すリザーバ１１のＢ−Ｂ線における断面図を示し、図３Ｃに図２Ｃにおいて破線で囲んだ部分の部分拡大図を示し、図３Ｄに、図２Ｂにおいて破線で囲んだ部分の部分拡大図を示す。
【００１４】
本実施の形態のリザーバ１１は、３つの収容部１１１と、各収容部１１１の底部にそれぞれ配置された、３つの開口部１１２とを有する。リザーバ１１の形状は、収容部１１１内に流体を所望の量、収容可能な形状であれば特に制限されず、例えば、略直方体状、円柱状等であってもよい。なお、リザーバ１１に配置される収容部１１１の数や開口部１１２の数は、特に制限されず、カートリッジ１００の用途に応じて適宜選択される。例えば１つの収容部１１１に複数の開口部１１２が配置されていてもよい。また、本実施の形態では、３つの収容部１１１の形状、および３つの開口部１１２の形状をそれぞれ同一としているが、これらは互いに異なっていてもよい。
【００１５】
本実施の形態において、リザーバ１１の収容部１１１は略直方体状の有底の凹部である。ただし、収容部１１１の形状は、流体を所望の量、収容可能な形状であれば特に制限されず、例えば角錐台状や円柱状、円錐台状の凹部等であってもよい。また、本実施の形態では、収容部１１１の底面が、収容される流体の表面に略平行となるように設定しているが、底面の一部または全部が、開口部１１２側に向かって重力方向下向きに傾斜していてよい。
【００１６】
一方、開口部１１２は、後述のキャップ１２を嵌め込むための孔であり、収容部１１１内部とリザーバ１１の外部とを連通させる孔である。本実施の形態では、リザーバ１１の底面から、開口部１１２の外壁の一部が突出するように、開口部１１２が配置されている。
【００１７】
ここで、本実施の形態の開口部１１２は、図３Ａ〜図３Ｄに示すように、略楕円柱状の開口を有する押圧領域１１２ａと、略円柱状の開口を有する開放領域１１２ｂとが連なった形状を有している。
【００１８】
押圧領域１１２ａは、カートリッジ１００を閉状態とするときに、キャップ１２の第１領域を収容するための領域であり、キャップ１２の一部をその中心軸に向かって押圧するための領域である。本実施の形態では、キャップ１２の第１領域の形状は円柱状であり、押圧領域１１２ａの開口形状は略楕円柱状である。そのため、当該押圧領域１１２ａ内に円柱状のキャップ１２の第１領域を収容すると、押圧領域１１２ａの外壁によってキャップ１２の第１領域が、その中心軸に向かって押圧される。その結果、キャップ１２の第１領域の貫通孔１２０が塞がれて、キャップ１２の貫通孔１２０を介した流体の排出が抑制される。
【００１９】
なお、押圧領域１１２ａは、キャップ１２の第１領域を収容したとき、キャップ１２の第１領域の少なくとも一部の貫通孔１２０が塞がるような形状を有していればよく、例えばリザーバ１１の外部側から開放領域１１２ｂ側に向かって一定の開口断面積を有する開口を有していてもよい。ただし、本実施の形態の押圧領域１１２ａは、キャップ１２を嵌め込みやすいように、リザーバ１１の外部から開放領域１１２ｂ側に向かって開口断面積が小さくなるようなテーパー状の開口を有している。
【００２０】
一方で、カートリッジ１００を開状態とするときには、押圧領域１１２ａにキャップ１２の第２領域が収容される。そこで、本実施の形態の押圧領域１１２ａは、キャップ１２の第２領域を収容したとき、当該第２領域の貫通孔１２０を塞がないような開口を有している。
【００２１】
また、開口部１１２における開放領域１１２ｂは、カートリッジ１００を開状態とするとき、キャップ１２の第１領域を収容するための領域であり、キャップ１２の第１領域を収容したときのキャップ１２の中心軸に向かう押圧力が、上述の押圧領域１１２ａより小さい領域である。本実施の形態では、開放領域１１２ｂを押圧領域１１２ａより広い開口断面積を有する領域とすることで、キャップ１２の中心軸に向かう圧力を小さくしている。また、本実施の形態の開放領域１１２ｂは、キャップ１２の第１領域の外形と相似形状（円柱状）の開口を有している。キャップ１２の第１領域が、このような円柱状の開放領域１１２ｂ内に収容されると、キャップ１２の第１領域が、その可撓性により本来の円柱状に戻る。その結果、貫通孔１２０が開き、キャップ１２の貫通孔１２０内を流体が通ることが可能となる。
【００２２】
ただし、開放領域１１２ｂとキャップ１２の第１領域との間に隙間が生じると、当該隙間を通じて、流体が収容部１１１の外部に排出されることがある。そこで、本実施の形態の開放領域１１２ｂは、キャップ１２の円柱状の第１領域の直径より小さい直径の円柱状の開口を有している。
【００２３】
ここで、上述の収容部１１１および開口部１１２を有するリザーバ１１は、収容部１１１内に収容される流体によって浸食されない樹脂からなるものとすることができる。リザーバ１１を構成する材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマー等の樹脂材料等が含まれる。また、上記リザーバ１１は、例えば射出成形等により成形することができる。
【００２４】
次に、図４Ａに、本実施の形態のキャップ１２の上面側の斜視図を示し、図４Ｂに底面側の斜視図を示す。また、図４Ｃに、当該キャップ１２の正面図、図４Ｄに平面図を示す。なお、図４Ｅは、図４Ｄに示すキャップ１２のＡ−Ａ線における断面図であり、図４Ｆは、図４Ｄに示すキャップ１２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００２５】
本実施の形態のキャップ１２は、略柱状の部材であり、その中心軸ＣＡに略平行な貫通孔１２０を有する。また、当該キャップ１２は、上述のリザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に収容されたとき、開口部１１２（押圧領域１１２ａ）の外壁によって押圧されて貫通孔１２０が塞がる円柱状の第１領域１２１と、当該第１領域１２１より、キャップ１２の中心軸に垂直方向の断面積が小さい円柱状の第２領域１２２と、を有する。また当該キャップ１２において、当該第１領域１２１の底面および第２領域１２２の天面が連結されている。
【００２６】
ここで、円柱状である第１領域１２１の直径は、上述のリザーバ１１の開口部１１２（押圧領域１１２ａおよび開放領域１１２ｂ）の開口幅や開口断面積に応じて適宜設定される。また、第１領域１２１における貫通孔１２０の、中心軸ＣＡに垂直方向の形状は、第１領域１２１が上述のリザーバ１１の押圧領域１１２ａ内に収容された際に、隙間なく塞がる形状であれば特に制限されず、例えば、スリット状とすることができる。なお、本明細書において「スリット状」とは、キャップ１２の中心軸ＣＡに垂直な断面において、一方向に長い隙間であって、短軸方向に沿って両側から押圧した際に、線状に閉じる隙間をいう。本実施の形態では、図４Ａに示すように、当該貫通孔１２０の中心軸ＣＡに垂直方向の形状を、一方の対角線が他方の対角線に対して十分に長いひし形形状としている。
【００２７】
ここで、第１領域１２１の貫通孔１２０の中心軸ＣＡに垂直方向の開口幅や開口形状は、流体の種類や、所望の流体の流量によって適宜選択される。
【００２８】
また、第１領域１２１の高さは特に制限されず、上述のリザーバ１１の開口部１１２（押圧領域１１２ａおよび開放領域１１２ｂ）の形状に合わせて適宜選択される。ただし、第１領域１２１がリザーバ１１の開放領域１１２ｂ内に収容された際に、キャップ１２（第１領域１２１側）の端部が収容部１１１内に突出しない高さであることが、収容部１１１内に収容された流体を残存させることなく排出できる観点で好ましい。つまり、第１領域１２１の高さが、開放領域１１２ｂの高さ以下に設定されていることが好ましい。
【００２９】
一方、円柱状である第２領域１２２の直径は、上述のリザーバ１１の押圧領域１１２ａの開口幅や開口断面積に応じて適宜設定される。また、第２領域１２２の貫通孔１２０の中心軸ＣＡに垂直方向の開口幅や開口形状は、流体の種類や、所望の流体の流量によって適宜選択され、第１領域１２１の貫通孔１２０の形状と同一であってもよく、異なっていてもよい。本実施の形態では、第２領域１２２の貫通孔１２０の、中心軸ＣＡに垂直方向の断面形状を円形状としている。
【００３０】
また、第２領域１２２の高さは適宜選択され、例えば、第１領域１２１が上述のリザーバ１１の開放領域１１２ｂ内に収容されたとき、第２領域１２２の一部が、リザーバ１１の開口部１１２から突出する高さとされる。後述するように、本実施の形態のカートリッジ１００は、キャップ１２の第２領域側（リザーバ１１の収容部１１１とは反対側）に位置する端部を各種チップや装置等に挿入して使用される。そこで、当該端部を各種チップや装置等に挿入可能であれば、その高さは特に制限されない。
【００３１】
ここで、キャップ１２は、可撓性を有する材料からなるものであればよく、公知のエラストマーからなるものとすることができる。エラストマー樹脂には、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とがあり、キャップ１２は、いずれからなるものであってもよい。キャップ１２に使用可能な熱硬化性エラストマー樹脂の例には、ポリウレタン系樹脂、ポリシリコーン系樹脂等が含まれ、熱可塑性エラストマー樹脂の例には、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が含まれる。オレフィン系樹脂の具体例としては、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。また、キャップ１２の第１領域１２１および第２領域１２２は、同一の材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。ただし、製造しやすさ等の観点から、同一の材料からなることが好ましい。また、キャップ１２は、例えば射出成形等により成形することができる。
【００３２】
また、カートリッジ１００における蓋部１３は、上述のリザーバ１１の収容部１１１内に流体を収容した際、収容部１１１の天面側から流体が漏出することを抑制可能な部材であればよい。当該蓋部１３は、リザーバ１１に着脱可能な構造を有するものであってもよく、リザーバ１１に貼り合わせられたフィルム等であってもよい。蓋部１３は、例えば、接着剤（ホットメルト型接着剤、感圧型接着剤など）によってリザーバ１１に接着されたものとすることができる。
【００３３】
当該蓋部１３は、上述の流体によって浸食されない材料からなる膜であればよく、その厚み等は適宜選択される。蓋部１３を構成する材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマー等の樹脂材料や、アルミニウム等の金属が含まれる。
【００３４】
蓋部１３は、一部開口部を有していてもよく、当該開口部に上記で説明したエラストマーからなるキャップが配置されてもよい。蓋部１３の開口部の形状は、例えば上述のリザーバ１１の開口部の形状と同様とすることができる。蓋部１３に設けられた、キャップによって開閉可能な開口部は、空気穴、リザーバへの試薬の充填に用いる導入部などとして利用可能である。
【００３５】
２．流体取扱システム
２−１．第１の実施の形態
図５に、上述のカートリッジ１００を含む、第１の実施の形態の流体取扱システム２００の分解斜視図を示す。本実施の形態の流体取扱システム２００は、上述のカートリッジ１００の他に、流路チップ２１と、カートリッジ１００および流路チップ２１との間に配置された、着脱可能なスペーサ２２とを有する。当該流体取扱システム２００は、上述のカートリッジ１００のキャップ１２の流路チップ２１側の端部（キャップ１２の収容部に面する側とは反対側の端部（以下、「第２領域側端部」とも称する））が、流路チップ２１に挿入された状態で使用される。以下、流体取扱システム２００における流路チップ２１およびスペーサについて説明し、その後、当該流体取扱システム２００を用いた流体取扱方法を説明する。
【００３６】
本実施の形態の流路チップ２１は、本体部２１ａと、当該本体部の一方の面に、本体部２１ａに設けられた溝や貫通孔を覆うように貼り合わせられたフィルム（図示せず）とから構成される。図６に流路チップ２１の本体部２１ａの底面図を示す。本体部２１ａは、流路チップ２１内に流体を導入するための第１導入口２１１ａおよび第２導入口２１１ｂと、流路チップ２１から流体を排出するための排出口２１２と、を有する。第１導入口２１１ａ、第２導入口２１２ｂ、および排出口２１２は、それぞれ本体部２１ａに配置された貫通孔である。
【００３７】
また、本体部２１ａは、本体部２１ａのフィルム（図示せず）と貼り合わせられる面（以下、「裏面」とも称する）側に形成された有底の凹部であって、第１導入口２１１ａに一端が接続された第１溝部２１３ａと、本体部２１ａの裏面側に形成された有底の凹部であって、第２導入口２１１ｂに一端が接続された第２溝部２１３ｂと、本体部２１ａの裏面側に形成された有底の凹部であって、一端が、第１溝部２１３ａおよび第２溝部２１３ｂと接続されており、他端が排出口２１２と接続された第３溝部２１３ｃと、をさらに有する。そして、当該流路チップでは、フィルムと第１溝部２１３ａとに囲まれた領域が第１流路となり、フィルムと第２溝部２１３ｂとに囲まれた領域が第２流路となり、フィルムと第３溝部２１３ｃとに囲まれた領域が流体の第３流路となる。
【００３８】
当該流路チップ２１では、例えば第１導入口２１１ａから第１の流体（本実施の形態ではサンプル）を導入し、第２導入口２１１ｂから第２の流体（本実施の形態では試薬）を導入する。そして、これらの流体を、第１流路および第２流路を通じて第３流路に流れ込ませ、第３の流路で反応させる。その後、当該反応物を、排出口２１２からカートリッジ１００側に、キャップ１２を介して移動させること等が可能である。
【００３９】
なお、上記本体部２１ａを構成する材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマー等の樹脂材料等が含まれる。また、上記各構成を有する本体部２１ａは、例えば射出成形等により成形することができる。
【００４０】
ここで、本体部２１ａは、光透過性を有するものであってもよく、光透過性を有さないものであってもよい。本体部２１ａの裏面とは反対側の面から流体を観察する場合等には、本体部２１ａが光透過性を有するように、材料が選択される。
【００４１】
一方、フィルム（図示せず）は、本体部２１ａを覆う平坦な膜とすることができる。フィルムは、流路チップ２１内に導入する流体によって浸食されない材料からなる膜であればよく、その厚み等は適宜選択される。フィルムを構成する材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレン；シリコーン樹脂；ならびに各種エラストマー等の樹脂材料等が含まれる。
【００４２】
上述の第３流路に流体を収容した状態で、フィルム側から流体の観察や分析を行う場合には、フィルムが光透過性を有するように、フィルムの材料が選択されている。ただし、本体部２１ａの裏面とは反対側の面から流体を観察する場合や、流体の観察を行わない場合等には、フィルムが光透過性を有していなくてもよい。
【００４３】
また、本体部２１ａとフィルムとの接合は、熱融着や、接着剤による接着等、公知の方法で行うことができる。
【００４４】
一方、流体取扱システムにおけるスペーサ２２は、カートリッジ１００と流路チップ２１との間に十分な間隔をあけ、カートリッジ１００のキャップ１２の第１領域１２１が、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に収容された状態を維持するための部材である。
【００４５】
当該スペーサ２２は、流体取扱システム２００に着脱可能に配置されていればよく、本実施の形態では、カートリッジ１００と流路チップ２１との間に一方向から差し込み可能な櫛形形状の部材としているが、スペーサ２２の形状は当該形状に限定されない。また、本実施の形態では、カートリッジ１００と流路チップ２１とが対向する領域の略全てにスペーサ２２が配置されているが、カートリッジ１００と流路チップ２１とが対向する領域の一部のみスペーサ２２が配置されてもよい。
【００４６】
また、スペーサ２２の厚みは、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａに収容されたキャップ１２の第１領域が、リザーバ１１の自重や、外部からの衝撃等によって、リザーバ１１の収容部１１１側に移動しないような厚みであればよく、例えばキャップ１２の第２領域の高さ等に合わせて適宜選択される。ただし、スペーサ２２の厚みが過度に厚いと、キャップ１２の流路チップ２１側の端部が、流路チップ２１の導入口や排出口（第１導入口２１１ａ、第２導入口２１１ｂ、および排出口２１２）から抜けてしまうことがある。そこで、キャップ１２の高さ等に合わせ適切な厚みとすることが好ましい。
【００４７】
スペーサ２２を構成する材料は、カートリッジ１００と流路チップ２１との間隙を十分に維持することが可能であり、かつスペーサ２２を引き抜くとき等に、カートリッジ１００や流路チップ２１に破損したりすることがないものであれば特に制限されない。スペーサ２２の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィン樹脂等のポリオレフィン；ポリエーテル；ポリスチレンの樹脂材料等が含まれる。また、上記スペーサ２２は、例えば射出成形等により成形することができる。
【００４８】
なお、流体取扱システム２００は、後述するように流体取扱システム２００からスペーサ２２を取り外した後にリザーバ１１が流路チップ２１から外れたり、流路チップ２１に対する位置がずれたりしないよう、リザーバ１１を支持するための支持部等を有していてもよい。
【００４９】
（流体取扱方法）
上述の流体取扱システム２００を用いた流体取扱方法を、以下、説明する。
本実施の形態の流体取扱システムは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、カートリッジ１００と、流路チップ２１と、スペーサ２２とが組み合わされた状態で準備する。なお、図７Ａは、図５におけるＡ−Ａ線における断面図であり、図７Ｂは、図５におけるＢ−Ｂ線における断面図である。
【００５０】
当該流体取扱システム２００のカートリッジ１００では、キャップ１２の第１領域１２１を、その中心軸ＣＡに向かって、かつひし形の短軸方向に沿って、二方向（図４Ａにおいて、矢印で表す方向）から押圧した状態で、リザーバ１１の押圧領域１１２ａに収容する。一方、キャップ１２の流路チップ２１側（第２領域１２２側）の端部は、流路チップ２１の導入口および排出口に挿入する。
【００５１】
またこのとき、リザーバ１１の自重によって、キャップ１２がリザーバ１１の収容部１１１側に押し込まれないように、リザーバ１１と流路チップ２１との間には、スペーサ２２を配置する。
【００５２】
そして、閉状態とされた、カートリッジ１００のリザーバ１１の収容部１１１内に、所望の流体を充填し、蓋部１３により収容部１１１を密閉する。なお、上述した流路チップ２１を用いる場合、３つの収容部１１１のうち、一つにサンプルを充填し、一つに試薬を充填し、残りの一つを流体回収用、すなわち空の状態とする。ただし、流路チップ２１の種類によっては、全ての収容部に流体を充填してもよい。また、予めリザーバ１１内に各種流体（試薬やサンプル）がされていてもよい。
【００５３】
また、カートリッジ１００内（リザーバ１１の収容部１１１）に収容する流体の種類は特に制限されず、キャップ１２の貫通孔１２０を通過可能なものであれば特に制限されない。流体は、単一の成分を含んでいてもよく、複数の成分を含んでいてもよい、また、流体は液体に限定されず、例えば溶媒中に固体状の成分が分散されたものであってもよい。また、溶媒中に、当該溶媒と相溶しないドロップレット（液滴）等が分散された流体等であってもよい。
【００５４】
そして、当該流体取扱システム２００において、リザーバ１１から流体を流路チップ２１側に排出する際には、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、スペーサ２２を取り外す。そして、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、キャップ１２の第１領域を開口部１１２の開放領域１１２ｂ側に押し込む。なお、図８Ａおよび図９Ａは、図５におけるＡ−Ａ線における断面図であり、図８Ｂおよび図９Ｂは、図５におけるＢ−Ｂ線における断面図である。またこれらにおいて、図７Ａおよび図７Ｂと同一の構成については、同一の番号を付している。なお、図８Ａおよび図８Ｂに示す状態から、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、キャップ１２の第１領域１２１を開放領域１１２ｂ側に押し込む方法としては、リザーバ１１の自重を利用してもよく、ユーザがリザーバ１１を重力方向下方に押しつけてもよい。また各種器具により、流路チップ２１とリザーバ１１とを挟み込み、キャップ１２の第１領域１２１を開口部１１２の開放領域１１２ｂ側に押し込んでもよい。当該操作により、キャップ１２の第１領域１２１および第２領域１２２の貫通孔１２０が開き、キャップ１２の貫通孔１２０内を流体が通ることが可能となる。
【００５５】
なお、キャップ１２の貫通孔１２０内における流体の流動を促進させるため、必要に応じて、流体が収容された収容部１１１内に圧力をかけたり、特定の収容部１１１から吸引したりしてもよい。また、毛細管現象を利用して、流体を流動させてもよい。
【００５６】
２−２．第２の実施の形態
図１０に、上述のカートリッジ１００を含む、第２の実施の形態の流体取扱システム３００の分解斜視図を示す。なお、第１の実施の形態の流体取扱システム２００と同一の構成については、同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５７】
本実施の形態の流体取扱システム３００は、上述のカートリッジ１００の他に、流路チップ２１と、補助部材３２４と、を有する。なお、図１０では、カートリッジ１００のキャップ１２と補助部材３２４とが一体となっているが、これらは取り外し可能であり、通常別々に形成される。また、当該流体取扱システム３００は、第１の実施の形態のスペーサ２２と同様のスペーサ（図示せず）をさらに含んでいてもよいが、補助部材３２４が、スペーサと同様の機能を果たしてもよい。以下、補助部材３２４について詳しく説明する。
【００５８】
本実施の形態の補助部材３２４は、上述のキャップ１２の第２領域１２２を支持するための部材である。補助部材３２４の斜視図を図１１Ａに示し、当該補助部材３２４を別の角度から観察したときの斜視図を図１１Ｂに示す。さらに、当該補助部材３２４の平面図を図１１Ｃに示し、図１１ＣにおけるＡ−Ａ線における断面図を図１１Ｄに示す。また、補助部材３２４にキャップ１２を嵌め込む前の状態の斜視図を図１２Ａに示し、補助部材３２４にキャップ１２を嵌め込んだ後の斜視図を図１２Ｂに示す。さらに、補助部材３２４にキャップ１２を嵌め込んだ後の平面図を図１２Ｃに示し、図１２ＣにおけるＡ−Ａ線における断面図を図１２Ｄに示す。
【００５９】
図１１Ａや図１１Ｂに示すように、本実施の形態の補助部材３２４は、略円柱状の外形を有する。当該補助部材３２４の直径は、他の部材と干渉しない限り特に制限されない。補助部材３２４は、その中心軸（図示せず）に略平行な貫通孔３２４ｃを有し、図１２Ｄに示すように、当該貫通孔３２４ｃにはキャップ１２の第２領域１２２が嵌め込まれる。当該貫通孔３２４ｃの径は、キャップ１２の第２領域１２２の外径と略同一である。
【００６０】
当該補助部材３２４は、図１１Ｃ等に示すように、貫通孔３２４ｃの外縁部に、互いに向かい合う２つの支持部３２４ａを有している。当該支持部３２４ａは、キャップ１２の第２領域１２２の側面を両側から支持するための構造である。本実施の形態では、支持部３２４ａを円柱状のキャップ１２の第２領域１２２の外周面を略１／４周ずつ囲む柱状の構造としている。また、各支持部３２４ａの平面視形状は、三日月形である。各支持部３２４ａがこのような形状であると、キャップ１２の第２領域１２２と、２つの支持部３２４ａとを合わせた形状が、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａの開口形状（楕円柱状）と略同一となる。したがって、キャップ１２の第２領域１２２をリザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に移動させる際、支持部３２４ａも当該押圧領域１１２ａ内に移動させることが可能となる。つまり、支持部３２４ａによって、第２領域１２２を支持しながらキャップ１２を移動させることが可能となり、移動に伴う第２領域１２２の変形を抑制することが可能となる。
【００６１】
ただし、補助部材３２４の支持部３２４ａの形状は、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａの開口形状に合わせて適宜選択され、上述の形状に限定されない。また、本実施の形態では、支持部３２４ａの先端側から基端側までの厚みを一定としているが、当該厚みは、リザーバ１１の押圧領域１１２ａの開口形状に合わせて変化していてもよい。
【００６２】
また、支持部３２４ａの高さは、キャップ１２の第２領域１２２の高さに合わせて適宜選択される。本実施の形態では、補助部材３２４の高さ（支持部３２４ａの高さおよび貫通孔３２４ｃの深さ）と、流路チップ２１の導入口（もしくは排出口）の深さとの合計が、キャップ１２の第２領域１２２の高さと略同等となるように設定している。
【００６３】
また、本実施の形態の補助部材３２４は、支持部３２４ａの周囲に、円環状の凹部３２４ｂを有する。本実施の形態では、リザーバ１１の開口部１１２の外壁の一部が、リザーバ１１の底面側から流路チップ２１側に向かって円環状に突出している。補助部材３２４が円環状の凹部３２４ｂを有することで、必要に応じて凹部３２４ｂ内にリザーバ１１の開口部１１２の外壁の一部を嵌め込むことが可能となる。その結果、キャップ１２および補助部材３２４をリザーバ１１の収容部１１１側に移動させる際、位置ずれ等が生じ難くなり、ひいてはキャップ１２の貫通孔１２０の閉塞が抑制される。
【００６４】
凹部３２４ｂの幅や深さは、リザーバ１１の開口部１１２の形状に合わせて適宜選択される。本実施の形態では、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に、キャップ１２の第２領域１２２および補助部材３２４の支持部３２４ａを収容したとき、リザーバ１１の開口部１１２の外壁（壁面および底面）が、当該凹部３２４ｂの壁面および底面と接するように、凹部３２４ｂの幅および深さを設定している。
【００６５】
（流体取扱方法）
上述の流体取扱システム３００を用いた流体取扱方法を、以下、説明する。
本実施の形態の流体取扱システム３００は、まず、図１３に示すように、カートリッジ１００と、流路チップ２１と、補助部材３２４とを組み合わせて設置する。図１４Ａに、当該流体取扱システム３００の平面図（便宜上、蓋部１３は取り除いた状態）を示し、図１４Ｂに、図１４ＡのＡ−Ａ線における断面図を示す。
【００６６】
具体的には、キャップ１２の第１領域１２１を、その中心軸ＣＡに向かって、かつひし形の短軸方向に沿って、二方向（図４Ａにおいて、矢印で表す方向）から押圧した状態で、リザーバ１１の押圧領域１１２ａに収容する。
【００６７】
また、キャップ１２の第２領域１２２を、補助部材３２４の支持部３２４ａに嵌め込んだ後、キャップ１２の流路チップ２１側の端部を流路チップ２１の導入口または排出口に挿入する。
【００６８】
このとき、リザーバ１１の自重によって、キャップ１２がリザーバ１１の収容部１１１側に押し込まれないように、必要に応じてリザーバ１１と流路チップ２１との間には、スペーサ（図示せず）を配置してもよい。そして、閉状態とされた、カートリッジ１００のリザーバ１１の収容部１１１内に、第１の実施の形態と同様に、所望の流体を充填し、蓋部１３により収容部１１１を密閉する。
【００６９】
そして、リザーバ１１から流体を流路チップ２１側に排出する際には、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、キャップ１２および補助部材３２４をリザーバ１１側に押し込む。より具体的には、キャップ１２の第１領域１２１がリザーバ１１の開口部１１２の開放領域１１２ｂに収容されるように、キャップ１２を押し込む。またこのとき、補助部材３２４もキャップ１２と共に移動させ、キャップ１２の第２領域１２２と補助部材３２４の支持部３２４ａとを、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に収容する。また同時に、補助部材３２４の凹部３２４ｂには、リザーバ１１の開口部１１２の外壁の一部を収容する。図１５Ｂは、図１５Ａの斜視図のＡ−Ａ線における断面図である。
【００７０】
ここで、図１５Ｂに示すように、キャップ１２および補助部材３２４をリザーバ１１側に押し込む方法としては、リザーバ１１の自重を利用してもよく、ユーザがリザーバ１１を重力方向下方に押しつけてもよい。また各種器具により、流路チップ２１とリザーバ１１とを挟み込み、キャップ１２や補助部材３２４をリザーバ１１側に押し込んでもよい。当該操作により、キャップ１２の第１領域１２１および第２領域１２２の貫通孔１２０が開き、キャップ１２の貫通孔１２０内を流体が通ることが可能となる。
【００７１】
なお、キャップ１２の貫通孔１２０内における流体の流動を促進させるため、必要に応じて、流体が収容された収容部１１１内に圧力をかけたり、特定の収容部１１１から吸引したりしてもよい。また、毛細管現象を利用して、流体を流動させてもよい。
【００７２】
２−３．第３の実施の形態
図１６に、上述のカートリッジ１００を含む、第３の実施の形態の流体取扱システム４００の分解斜視図を示す。なお、第１の実施の形態の流体取扱システム２００と同一の構成については、同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態の流体取扱システム４００は、上述のカートリッジ１００の他に、流路チップ４２１を有する。なお、当該流体取扱システム４００は、第１の実施の形態のスペーサ２２と同様のスペーサ（図示せず）をさらに含んでいてもよく、当該スペーサを有さなくてもよい。
【００７４】
以下、本実施の形態の流路チップ４２１について、詳しく説明する。本実施の形態の流路チップ４２１は、本体部４２１ａと、本体部４２１ａに設けられた溝を覆うように、本体部４２１ａの一方の面に貼り合わせられたフィルム（図示せず）とから構成される。当該流路チップ４２１の本体部４２１ａの底面図を図１７に示す。当該本体部４２１ａは、第１の実施の形態の流路チップ２１と同様に、流路チップ４２１内に流体を導入するための第１導入口４１１ａおよび第２導入口４１１ｂと、流路チップ４２１から流体を排出するための排出口４１２と、を有する。第１導入口４１１ａ、第２導入口４１１ｂ、および排出口４１２は、それぞれ本体部４２１ａに配置された貫通孔である。
【００７５】
また、本体部４２１ａは、本体部４２１ａのフィルム（図示せず）と貼り合わせられる面（以下、「裏面」とも称する）側に形成された有底の凹部であって、第１導入口４１１ａに一端が接続された第１溝部４１３ａと、本体部４２１ａの裏面側に形成された有底の凹部であって、第２導入口４１１ｂに一端が接続された第２溝部４１３ｂと、本体部４２１ａの裏面側に形成された有底の凹部であって、一端が、第１溝部４１３ａおよび第２溝部４１３ｂと接続されており、他端が排出口４１２と接続された第３溝部４１３ｃと、をさらに有する。そして、当該流路チップ４２１では、フィルムと第１溝部４１３ａとに囲まれた領域が第１流路となり、フィルムと第２溝部４１３ｂとに囲まれた領域が第２流路となり、フィルムと第３溝部４１３ｃとに囲まれた領域が流体の第３流路となる。当該流路チップ４２１の使用方法は、第１の実施の形態の流路チップ２１の使用方法と同様である。
【００７６】
当該本体部４２１ａの第１溝部４１３ａ等が配置された面とは反対側の面の斜視図を図１８Ａに示し、平面図を図１８Ｂに示す。さらに、図１８ＢにおけるＡ−Ａ線における断面図を図１８Ｃに示す。図１８Ａに示すように、本実施の形態の流路チップ４２１は、第１導入口４１１ａ、第２導入口４１１ｂ、および排出口４１２の外縁部に、互いに向かい合う２つの支持部４２４ａを有する。
【００７７】
当該支持部４２４ａは、キャップ１２の第２領域１２２の側面を両側から支持するための構造である。本実施の形態では、支持部４２４ａを、円柱状のキャップ１２の第２領域１２２の外周面を略１／４周ずつ囲む柱状の構造としている。また、各支持部４２４ａの平面視形状は、三日月形である。各支持部４２４ａがこのような形状であると、キャップ１２の第２領域１２２と、２つの支持部４２４ａとを合わせた形状が、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａの開口形状（楕円柱状）と略同一となる。したがって、キャップ１２の第２領域１２２をリザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に移動させる際、支持部４２４ａも押圧領域１１２ａ内に移動させることが可能となる。つまり、支持部４２４ａによって、第２領域１２２を支持しながらキャップ１２を移動させることが可能となり、移動に伴う第２領域１２２の変形を抑制することが可能となる。
【００７８】
ただし、支持部４２４ａの形状は、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａの開口形状に合わせて適宜選択され、上述の形状に限定されない。また、本実施の形態では、支持部４２４ａの先端側から基端側までの厚みを一定としているが、当該厚みは、リザーバ１１の押圧領域１１２ａの開口形状に合わせて変化していてもよい。
【００７９】
また、支持部４２４ａの高さは、キャップ１２の第２領域１２２の高さに合わせて適宜選択される。本実施の形態では、導入口や排出口（第１導入口４１１ａ、第２導入口４１１ｂ、および排出口４１２）の深さと、支持部４２４ａの高さとの合計が、キャップ１２の第２領域１２２の高さと略同等となるように設定している。
【００８０】
また、本実施の形態の流路チップ４２１は、支持部４２４ａの周囲に、円環状の凹部４２４ｂを有する。本実施の形態では、リザーバ１１の開口部１１２の外壁の一部が、リザーバ１１の底面側から流路チップ４２１側に向かって円環状に突出している。流路チップ４２１が円環状の凹部４２４ｂを有することで、必要に応じて凹部４２４ｂ内にリザーバ１１の開口部１１２の外壁の一部を嵌め込むことが可能となる。その結果、キャップ１２および流路チップ４２１をリザーバ１１の収容部１１１側に移動させる際、位置ずれ等が生じ難くなり、ひいてはキャップ１２の貫通孔１２０の閉塞が抑制される。
【００８１】
凹部４２４ｂの幅や深さは、リザーバ１１の開口部１１２の形状に合わせて適宜選択される。本実施の形態では、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に、キャップ１２の第２領域１２２および流路チップ４２１の支持部４２４ａを収容したとき、リザーバ１１の開口部１１２の外壁（壁面および底面）が、当該凹部４２４ｂの壁面および底面と接するように、凹部４２４ｂの幅および深さを設定している。
【００８２】
（流体取扱方法）
上述の流体取扱システム４００を用いた流体取扱方法を、以下、説明する。
本実施の形態の流体取扱システム４００は、まず、カートリッジ１００と、流路チップ４２１と、を組み合わせて設置する。具体的には、キャップ１２の第１領域１２１を、その中心軸ＣＡに向かって、かつひし形の短軸方向に沿って、二方向（図４Ａにおいて、矢印で表す方向）から押圧した状態で、リザーバ１１の押圧領域１１２ａに収容する。
【００８３】
また、キャップ１２の第２領域１２２の側面を、流路チップ４２１の支持部４２４ａによって挟み込み、キャップ４２１の第２領域１２２側の端部を流路チップ４２１の第１導入口４１１ａ、第２導入口４１１ｂ、および排出口４１２に挿入する。
【００８４】
このとき、リザーバ１１の自重によって、キャップ１２がリザーバ１１の収容部１１１側に押し込まれないように、必要に応じてリザーバ１１と流路チップ４２１との間には、スペーサ（図示せず）を配置してもよい。そして、閉状態とされた、カートリッジ１００のリザーバ１１の収容部１１１内に、第１の実施の形態と同様に、所望の流体を充填し、蓋部１３により収容部１１１を密閉する。
【００８５】
そして、リザーバ１１から流体を流路チップ４２１側に排出する際には、キャップ１２および流路チップ４２１をリザーバ１１側に押し込む。より具体的には、キャップ１２の第１領域１２１が開口部１１２の開放領域１１２ｂ内に収容されるように、キャップを押し込む。またこのとき、流路チップ４２１もキャップ１２と共に移動させ、キャップ１２の第２領域１２２および流路チップ４２１の支持部４２４ａを、リザーバ１１の開口部１１２の押圧領域１１２ａ内に収容する。また同時に、流路チップ４２１の凹部４２４ｂには、リザーバ１１の開口部１１２の外壁の一部を収容する。
【００８６】
キャップ１２や流路チップ４２１をリザーバ１１側に押し込む方法としては、リザーバ１１の自重を利用してもよく、ユーザがリザーバ１１を重力方向下方に押しつけてもよい。また各種器具により、流路チップ４２１とリザーバ１１とを挟み込んでもよい。当該操作により、キャップ１２の第１領域１２１および第２領域１２２の貫通孔１２０が開き、キャップ１２の貫通孔１２０内を流体が通ることが可能となる。
【００８７】
なお、キャップ１２の貫通孔１２０内における流体の流動を促進させるため、必要に応じて、流体が収容された収容部１１１内に圧力をかけたり、特定の収容部１１１から吸引したりしてもよい。また、毛細管現象を利用して、流体を流動させてもよい。
【００８８】
（効果）
上述の実施の形態に係るカートリッジによれば、所望の流路チップ等の導入口に、キャップの一端（キャップの第２領域側端部）を挿入した後、当該キャップをカートリッジ内部に押し込むだけで、収容部内に収容された流体を排出させることが可能である。また、収容部に複数の液体を収容しておけば、同時にこれらを排出させることも可能である。したがって、大がかりな装置を用いることなく、所望の流体をチップ等に供給することが可能であり、当該カートリッジは、コストや作業効率の観点でも非常に有用である。また、所望の流路チップ等の導入口に、キャップの一端（キャップの第２領域側端部）を挿入した後、当該キャップをカートリッジ内部に押し込むと、リザーバの収容部内の内圧が上昇する。そのため、上昇した内圧によって収容部内に収容された流体が排出されやすくなる。
【００８９】
また、上述の第１の実施の形態に係る流体取扱システムによれば、スペーサを取り外し、キャップをリザーバ内部に押し込むだけで、各種流体を流路チップ内に供給することが可能である。また、第２の実施の形態の流体取扱システムや第３の実施の形態の流体取扱システムでも、キャップをカートリッジ側に押し込むだけで、各種流体を流路チップ内に供給することが可能である。
【００９０】
また、第２の実施の形態および第３の実施の形態の流体取扱システムでは、キャップの第２領域を支持部によって保護した状態で、リザーバ側に移動させることができる。したがって、キャップを移動させる際に、キャップが折れたり曲がったりすることを抑制でき、確実に流体を流路チップ側に移動させることが可能である。さらに、これらの流体取扱システムでは、キャップを移動させる際、補助部材や流路チップの凹部とリザーバの開口部の外壁の一部とを嵌合させるため、これらの間で位置ずれ等が生じ難い。したがって、より確実に、流体を流路チップ側に移動させることが可能である。
【００９１】
また、第２の実施の形態では、補助部材をスペーサの代わりに使用することができるだけでなく、スペーサを取り外す必要がない、という利点もある。
【００９２】
さらに、いずれの実施の形態の流体取扱システムでも、リザーバに流体を回収すること等が可能であり、各種流体の検査や分析を効率よく行うことが可能である。
【００９３】
（変形例）
上述のカートリッジの説明では、リザーバの開口部における開放領域が、当該開口部の押圧領域よりリザーバの収容部側に配置されていた。ただし、リザーバの開口部において、押圧領域は、開放領域よりリザーバの収容部側に配置されてもよい。この場合、キャップを収容部側から外部に向けて引っ張り、押圧領域に収容されていた第１収容部を開放領域内に移動させることで、カートリッジを閉状態から開状態にすることが可能となる。
【００９４】
また上述のカートリッジの説明では、リザーバが、押圧領域および開放領域を有する開口部とは別に、収容部を有する場合を説明したが、収容部が開放領域を兼ねていてもよい。この場合、カートリッジを閉状態とするときには、キャップの第１領域を、押圧領域内に収容する。一方、カートリッジを開状態とするときには、キャップの第１領域を、収容部内に押し込む。これにより、押圧領域による第１領域への押圧が解除されて、キャップの貫通孔内を流体が通過可能となる。
【００９５】
さらに、上述のカートリッジの説明では、リザーバの押圧領域の開口形状を楕円状としたが、楕円以外の形状であってもよい。
【００９６】
また、上述のカートリッジの説明では、リザーバが略直方体状である場合を例に説明したが、リザーバの形状は例えば円柱状や、袋状等、いずれの形状であってもよい。さらに、開口部の位置は、リザーバの底部に限定されず、例えばリザーバの底部側の側面に配置されていてもよい。
【００９７】
また、上述のカートリッジの説明では、同心円状、かつ異なる直径を有する２つの円柱が連結されたキャップについて説明したが、キャップの形状は当該形状に制限されず、例えば第１領域から第２領域にかけて、均一な断面積を有する円柱状の構造（ただしこの場合、第１領域の貫通孔の開口径の方が、第２領域の貫通孔の開口径より小さい。）を有していてもよく、連続的に断面積が変化する円錐状の構造を有していてもよい。また、キャップは、例えば幅の異なる２つの角柱が連なった形状等であってもよい。
【００９８】
また、上述のカートリッジは、カートリッジを開状態とした後、キャップの第１領域がリザーバの開口部の開放領域からさらに収容部側に移動しないためのストッパー等を、キャップの第２領域側、もしくはリザーバに有していてもよい。
【００９９】
さらに、上述のカートリッジを特定の流路チップと組み合わせる場合を例に説明したが、カートリッジと組み合わせるチップは特に制限されず、例えばマイクロ流路チップであってもよい。上記以外の各種装置や各種チップ等に流体を供給する際にも用いることが可能である。
【０１００】
本出願は、２０１８年１月３１日出願の特願２０１８−０１４８３９号に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のカートリッジ、および流体取扱システムは、例えば、各種流体の検査や分析等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１１  リザーバ
１２  キャップ
１３  蓋部
２１、４２１  流路チップ
２１ａ、４２１ａ  本体部
２２  スペーサ
１００  カートリッジ
１１１  収容部
１１２  開口部
１１２ａ  押圧領域
１１２ｂ  開放領域
１２０  貫通孔
１２１  第１領域
１２２  第２領域
２００、３００、４００  流体取扱システム
２１１ａ、４１１ａ  第１導入口
２１１ｂ、４１１ｂ  第２導入口
２１２、４１２  排出口
２１３ａ、４１３ａ  第１溝部
２１３ｂ、４１３ｂ  第２溝部
２１３ｃ、４１３ｃ  第３溝部
３２４  補助部材
３２４ａ、４２４ａ  支持部
３２４ｂ、４２４ｂ  凹部
３２４ｃ  貫通孔
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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