JP2015188314A - Cell-capturing metal filter, cell-capturing metal filter sheet, cell-capturing device, manufacturing method of cell-capturing metal filter, and manufacturing method of cell-capturing metal filter sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞分散液中に含まれる細胞を捕捉するための細胞捕捉金属フィルタ、細胞捕捉金属フィルタシート、細胞捕捉デバイス、細胞捕捉金属フィルタの製造方法、及び、細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法に関する。 The present invention relates to a cell-trapping metal filter for capturing cells contained in a cell dispersion, a cell-trapping metal filter sheet, a cell-trapping device, a method for producing a cell-trapping metal filter, and a method for producing a cell-trapping metal filter sheet About.
一般的に、癌の転移再発は、癌細胞が原発巣から血管又はリンパ管を経由して、別臓器組織の血管壁に定着、浸潤して微小転移巣を形成することで起こる。このような血管又はリンパ管を通じての人の体内を循環する癌細胞は、血中循環癌細胞(Circulating Tumor Cell、以下、場合により「CTC」という。)と呼ばれている。 In general, recurrence of cancer metastasis is caused by cancer cells colonizing and infiltrating from the primary lesion to the blood vessel wall of another organ tissue via blood vessels or lymphatic vessels to form micrometastasis. Such cancer cells circulating in a human body through blood vessels or lymphatic vessels are called circulating tumor cells (hereinafter referred to as “CTC”).
血液には赤血球、白血球、血小板等の血球成分が多く含まれ、その個数は血液1mL中に3.5〜9×109個ともいわれている。これに対してCTCは僅か数個程度しか存在しないため、血球成分の中からCTCを効率的に捕捉及び検出するために血液をろ過するためにもちいるフィルタ、及びこのフィルタを収容するデバイスについて検討がなされている。例えば、特許文献1では、レジストパターンが形成された銅基板をめっきして、金属めっき層を形成した後に、銅基板を化学的溶解により除去することにより、金属フィルタとなるめっき層を得る方法が記載されている。
Blood contains many blood cell components such as red blood cells, white blood cells, and platelets, and the number is said to be 3.5 to 9 × 10 9 in 1 mL of blood. On the other hand, since there are only a few CTCs, a filter used for filtering blood to efficiently capture and detect CTC from blood cell components, and a device that accommodates the filter are studied. Has been made. For example, in
しかしながら、特許文献1に記載の金属フィルタを用いて、血液中の細胞を捕捉する細胞捕捉デバイスを作製しようとした場合、以下の懸念がある。すなわち、細胞捕捉デバイスに対して取り付けられる金属フィルタの方向が一致しないために、細胞捕捉金属フィルタによる捕捉性能がばらつく可能性が考えられる。
However, when trying to produce a cell capture device that captures cells in blood using the metal filter described in
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、捕捉性能に関して高い再現性が得られる細胞捕捉デバイスを製造可能とする細胞捕捉金属フィルタ、細胞捕捉金属フィルタシート、細胞捕捉デバイス、細胞捕捉金属フィルタの製造方法、及び、細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is possible to manufacture a cell trapping metal filter, a cell trapping metal filter sheet, a cell trapping device, and a cell trapping metal filter capable of producing a cell trapping device that can obtain high reproducibility with respect to trapping performance. It aims at providing a manufacturing method and a manufacturing method of a cell capture metal filter sheet.
上記目的を達成するため、本発明に係る細胞捕捉金属フィルタは、主成分が金属であるシートと、前記シートの内側に形成された厚み方向に延びる複数の貫通孔を有するフィルタ領域と、前記シートに設けられた、前記フィルタ領域の方向を識別する識別部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a cell-trapping metal filter according to the present invention includes a sheet whose main component is a metal, a filter region having a plurality of through holes formed inside the sheet and extending in the thickness direction, and the sheet And an identification unit for identifying the direction of the filter region.
上記の細胞捕捉金属フィルタによれば、フィルタ領域の方向を識別する識別部がシートに設けられることで、例えばフィルタ領域の特性が方向毎に異なる場合であっても、フィルタ領域の方向を識別した上で細胞捕捉デバイスに対して取り付けることができるため、捕捉性能の再現性をより高めることができる。 According to the cell trapping metal filter described above, the identification unit for identifying the direction of the filter region is provided on the sheet, so that the direction of the filter region is identified even when, for example, the characteristics of the filter region are different for each direction. Since it can attach with respect to a cell capture device above, the reproducibility of capture performance can be improved more.
ここで、前記識別部は、前記シートの外周縁に沿って形成されている態様とすることができる。シートの外周縁に識別部を設けた場合、細胞捕捉金属フィルタの外周縁の形状でフィルタ領域の方向を識別することができる。 Here, the said identification part can be set as the aspect currently formed along the outer periphery of the said sheet | seat. When an identification part is provided in the outer periphery of the sheet, the direction of the filter region can be identified by the shape of the outer periphery of the cell trapping metal filter.
上記作用を効果的に奏する構成として、例えば、前記シートは略多角形状であって、前記外周縁のうち、当該略多角形を構成する隣接する2辺により挟まれる角部のそれぞれには、当該角部を挟む2辺からそれぞれ切り込んだ2つの切込辺により形成される切込部が設けられていて、複数の前記切込部のうち少なくとも1つは、前記識別部として、2つの前記切込辺と前記切込辺の始点となる辺とのなす角が互いに異なる態様とすることができる。 For example, the sheet has a substantially polygonal shape, and each of the corners sandwiched by two adjacent sides constituting the substantially polygonal shape, A cut portion formed by two cut sides respectively cut from two sides sandwiching the corner portion is provided, and at least one of the plurality of cut portions serves as the identification portion. It is possible to adopt a mode in which the angles formed between the cut edge and the edge that is the starting point of the cut edge are different from each other.
上記の構成によれば、切込部は略多角形状のシートの外周縁を構成する各辺の間に設けられた角部に形成されると共に、その形状を変更することで、フィルタ領域の特定の方向が識別される。この切込部は、例えば、細胞捕捉デバイスに対して細胞捕捉金属フィルタを取り付ける場合に皺が寄らないための逃げとして機能する。ここで、切込部を設けた上でその形状を変更することでフィルタ領域を識別する構成とする場合、識別部を設けるための新たな加工を不要とせず、且つ、切込部としての機能を果たすことができる。 According to said structure, while a notch part is formed in the corner | angular part provided between each edge | side which comprises the outer periphery of a substantially polygonal sheet | seat, specification of a filter area | region is possible by changing the shape. Direction is identified. This notch functions as a relief for preventing wrinkles when, for example, a cell capture metal filter is attached to the cell capture device. Here, when it is set as the structure which identifies a filter area | region by changing the shape after providing a notch part, the new process for providing an identification part is unnecessary, and it functions as a notch part. Can be fulfilled.
また、前記識別部は、前記シートの外周縁に形成された切欠部である態様としてもよい。 Further, the identification unit may be a notch formed on an outer peripheral edge of the sheet.
このように、シートの外周縁に切欠部を設けることでフィルタ領域の方向を識別する態様としてもよい。 Thus, it is good also as an aspect which identifies the direction of a filter area | region by providing a notch part in the outer periphery of a sheet | seat.
また、前記識別部は、前記フィルタの表面に形成されている態様としてもよい。 Moreover, the said identification part is good also as an aspect currently formed in the surface of the said filter.
ここで、前記識別部は、前記フィルタの表面に印刷により形成されていてもよい。この場合でも、目視でフィルタ領域の方向を識別することができ、フィルタ領域の方向を識別した上で細胞捕捉デバイスに対して取り付けることができるため、捕捉性能の再現性をより高めることができる。 Here, the identification part may be formed on the surface of the filter by printing. Even in this case, the direction of the filter region can be visually identified, and the direction of the filter region can be identified and attached to the cell capture device, so that the reproducibility of the capture performance can be further improved.
また、前記識別部は、前記フィルタの表面の凹凸により形成されている態様としてもよい。この場合、目視又はシート表面を触ることによりフィルタ領域の方向を識別することができ、フィルタ領域の方向を識別した上で細胞捕捉デバイスに対して取り付けることができるため、捕捉性能の再現性をより高めることができる。 Moreover, the said identification part is good also as an aspect formed with the unevenness | corrugation of the surface of the said filter. In this case, the direction of the filter region can be identified visually or by touching the surface of the sheet, and the direction of the filter region can be identified and attached to the cell capture device. Can be increased.
また、本発明に係る細胞捕捉金属デバイスは、被検液を内部へ導入するための導入流路を有する蓋部材と、前記被検液を外部へ排出するための排出流路を有する収納部材と、を有する筐体と、前記導入流路と前記排出流路との間の前記筐体の内部の流路上に、前記被検液が前記貫通孔を通過するように設けられた上記の細胞捕捉金属フィルタと、を備えることを特徴とする。 Further, the cell-trapping metal device according to the present invention includes a lid member having an introduction channel for introducing a test solution into the inside, and a storage member having a discharge channel for discharging the test solution to the outside. And the cell trap provided on the flow channel inside the housing between the introduction flow channel and the discharge flow channel so that the test liquid passes through the through-hole. And a metal filter.
上記の細胞捕捉金属デバイスでは、細胞捕捉金属フィルタに関して例えばフィルタ領域の特性が方向毎に異なる場合であっても、フィルタ領域の方向を識別した上で、細胞捕捉デバイスに対して取り付けることができるため、捕捉性能の再現性をより高めることができる。 In the above-described cell trapping metal device, for example, even when the characteristics of the filter region are different for each direction with respect to the cell trapping metal filter, the filter can be attached to the cell trapping device after identifying the direction of the filter region. The reproducibility of the capture performance can be further improved.
また、本発明に係る細胞捕捉金属フィルタシートは、主成分が金属である金属シートの厚み方向に複数の貫通孔が形成されたフィルタ領域が複数離間して設けられ、前記複数のフィルタ領域に対応した、前記フィルタ領域の方向を識別する識別部を備えることを特徴とする。 Further, the cell-trapping metal filter sheet according to the present invention is provided with a plurality of spaced apart filter regions in which a plurality of through holes are formed in the thickness direction of the metal sheet whose main component is metal, and corresponds to the plurality of filter regions. And an identification unit for identifying a direction of the filter region.
上記の細胞捕捉金属フィルタシートによれば、フィルタ領域の方向を識別する識別部がフィルタ領域に対応して設けられることで、細胞捕捉金属フィルタシートをフィルタ領域毎に区画するように個片にした後の細胞捕捉金属フィルタについて、識別部に基づいてフィルタ領域の方向を識別した上で細胞捕捉デバイスに対して取り付けることができるため、捕捉性能の再現性をより高めることができる。 According to the cell capture metal filter sheet described above, the identification unit for identifying the direction of the filter region is provided corresponding to the filter region, so that the cell capture metal filter sheet is separated into pieces for each filter region. Since the subsequent cell capture metal filter can be attached to the cell capture device after identifying the direction of the filter region based on the identification unit, the reproducibility of the capture performance can be further improved.
また、本発明に係る細胞捕捉金属フィルタの製造方法は、上記の細胞捕捉金属フィルタの製造方法であって、金属箔上にフォトレジストをラミネートする工程と、前記フォトレジストの上に複数の透光部により形成された透光領域を有するフォトマスクを重ねて露光する工程と、現像して前記フォトレジストの未硬化部を除去してフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターン間を金属めっきして前記フォトレジストパターンの高さより低い金属めっきパターンを形成する工程と、前記金属箔を化学的溶解によって除去して、前記金属めっきパターンと前記フォトレジストパターンからなる構造物を得る工程と、前記構造物から前記フォトレジストパターンを除去して、前記透光部に対応する貫通孔を有する前記金属めっきパターンを得る工程と、を含むことを特徴とする。 The method for producing a cell-trapping metal filter according to the present invention is a method for producing the above-described cell-trapping metal filter, comprising: laminating a photoresist on a metal foil; and a plurality of light-transmitting layers on the photoresist. A step of overlaying and exposing a photomask having a light-transmitting region formed by a portion, a step of developing to remove an uncured portion of the photoresist to form a photoresist pattern, and a metal between the photoresist patterns Forming a metal plating pattern lower than the height of the photoresist pattern by plating, removing the metal foil by chemical dissolution, and obtaining a structure comprising the metal plating pattern and the photoresist pattern; The gold pattern having a through hole corresponding to the translucent part by removing the photoresist pattern from the structure Obtaining a plating pattern, characterized in that it comprises a.
また、本発明に係る細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法は、上記に記載の細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法であって、金属箔上にフォトレジストをラミネートする工程と、前記フォトレジストの上に複数の透光部により形成された透光領域が複数離間して設けられたフォトマスクを重ねて露光する工程と、現像して前記フォトレジストの未硬化部を除去してフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターン間を金属めっきして前記フォトレジストパターンの高さより低い金属めっきパターンを形成する工程と、前記金属箔を化学的溶解によって除去して、前記金属めっきパターンと前記フォトレジストパターンからなる構造物を得る工程と、前記構造物から前記フォトレジストパターンを除去して、前記透光部に対応する貫通孔を有する前記金属めっきパターンを得る工程と、を含むことを特徴とする。 Moreover, the method for producing a cell-trapping metal filter sheet according to the present invention is a method for producing the cell-trapping metal filter sheet described above, wherein a step of laminating a photoresist on a metal foil, and on the photoresist A step of overlaying and exposing a photomask provided with a plurality of light-transmitting regions formed by a plurality of light-transmitting portions, and developing to remove an uncured portion of the photoresist to form a photoresist pattern A step of forming a metal plating pattern lower than the height of the photoresist pattern by metal plating between the photoresist patterns, removing the metal foil by chemical dissolution, and forming the metal plating pattern and the photoresist. Obtaining a structure comprising a pattern; removing the photoresist pattern from the structure; And obtaining the metal plating pattern having a through hole corresponding to the part, characterized in that it comprises a.
本発明によれば、捕捉性能に関して高い再現性が得られる細胞捕捉デバイスを製造可能とする細胞捕捉金属フィルタ、細胞捕捉金属フィルタシート、細胞捕捉デバイス、細胞捕捉金属フィルタの製造方法、及び、細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法が提供される。 According to the present invention, a cell-trapping metal filter, a cell-trapping metal filter sheet, a cell-trapping device, a method for producing a cell-trapping metal filter, and a cell-trapping capable of producing a cell-trapping device with high reproducibility with respect to trapping performance A method of manufacturing a metal filter sheet is provided.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(細胞捕捉金属フィルタ)
図1は、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタの構成を説明する概略斜視図である。図1に示す細胞捕捉金属フィルタ30は、細胞分散液を通過させて、細胞分散液中の特定の細胞を捕捉するためのフィルタであり、後述の細胞捕捉デバイスに収容されて使用されるものである。細胞捕捉デバイスによる細胞捕捉に関して特に好適な例として、被検液たる細胞分散液は血液であり、細胞捕捉金属フィルタ30に血液を通過させ、血液中に含まれる赤血球、血小板及び白血球(以下、これらを総称して「血球成分」とする)を通過させる一方で、CTCを捕捉する処理が挙げられる。フィルタにより捕捉された細胞は、洗浄液、染色液等によって染色処理が施された後に、顕微鏡等による観察が行われる。
(Cell capture metal filter)
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the configuration of the cell-trapping metal filter according to the present embodiment. A cell-trapping
図1に示すように、細胞捕捉金属フィルタ30は、略正方形状の金属シート31の中央部付近に、厚み方向に複数の貫通孔32が形成されているフィルタ領域33が形成されたものである。貫通孔32の形状は、長方形の角が面取りされた所謂角丸長方形である。図1では、説明のために、細胞捕捉金属フィルタ30の主面に沿ったXY座標軸を記載している。細胞捕捉金属フィルタ30では、複数の貫通孔32の長辺がそれぞれX軸方向に沿って形成されている。
As shown in FIG. 1, the cell-trapping
細胞捕捉金属フィルタ30ではフィルタ領域33の外側においてフィルタ領域33を囲うように、細胞捕捉のための貫通孔が形成されていない外周領域34が形成されている。
In the cell trapping
細胞捕捉金属フィルタ30を形成する金属シート31の材質は、金属が主成分である。ここで、主成分とは上記金属シートを形成する材料のうち最も割合の多い成分をいう。細胞捕捉金属フィルタ30のシートの材質の主成分として金属を用いることによって、孔のサイズのばらつきが少なく高い分離精度で細胞を分離、濃縮できる。また、金属はプラスチックなどの他の材料と比べて剛直であるため、外部から力が加わってもそのサイズや形状が維持されやすい。このため、貫通孔32の孔径よりも若干大きな細胞分散液の成分(例えば白血球)を変形させて通過させ、高精度の分離、濃縮が可能になると考えられる。また、例えば、捕捉対象が血液中のCTCである場合、白血球の中にはCTCと同じ程度のサイズを有する細胞が存在し、サイズの違いだけではCTCのみを高濃度で区別できない場合がある。しかしながら、白血球はCTCよりも変形能が大きいため、吸引や加圧などによる外部の力により、自分(白血球)より小さな孔を通過することができ、CTCと分離することが可能になると考えられる。
The material of the
金属シート31の材質は金属を主成分とすることが好ましい。ここで、主成分とは金属シート31を形成する材料のうち最も割合の多い成分をいう。細胞捕捉金属フィルタ30のシートの材質の主成分として金属を用いることによって、貫通孔のサイズのばらつきが少なく高い分離精度で細胞を分離、濃縮できる。また、金属はプラスチック等の他の材料と比べて剛直であるため、外部から力が加わってもそのサイズ又は形状が維持されやすい。このため、貫通孔の孔径よりも若干大きな成分(例えば細胞分散液が血液である場合には、白血球が挙げられる)を変形させて通過させ、高精度の分離、濃縮が可能になると考えられる。細胞分散液が血液である場合には、白血球の中には分離、濃縮の対象となる細胞と同じ程度のサイズを有するものが存在し、サイズの違いだけでは対象の細胞のみを高濃度で区別できない場合がある。しかしながら、白血球は上記細胞よりも変形能が大きいため、吸引又は加圧等による外部の力により、白血球自身より小さな孔を通過することができ、上記細胞と白血球とを分離、又は、上記細胞を濃縮することが可能になると考えられる。ここで、「濃縮」とは、被検液を細胞捕捉デバイスに通液する前後において、白血球の数に対する分離、濃縮の対象となる細胞の数の存在割合が高まることを意味する。
The material of the
金属シート31に用いられる金属の材質は、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル、クロム及びこれらの金属の合金が例示できるが、これらに限定するものではない。また、金属は単体で用いてもよく、機能性を付与するために他の金属との合金又は金属の酸化物として用いてもよい。価格又は入手の容易さの観点から、ニッケル、銅、金及びこれらを主成分とする金属を用いることが好ましく、特にニッケルを主成分とする金属が用いられることが好ましい。また、金属シート31がニッケルを主成分とする材料から形成される場合、ニッケルの表面に金めっきがされていることが好ましい。金めっきによって、フィルタ表面の酸化を防止できるため、細胞及び血球成分のフィルタに対する付着性が一様となり、データの再現性を高めることができる。
Examples of the metal material used for the
細胞捕捉金属フィルタ30の厚さは、3μm〜100μmであることが好ましく、より好ましくは10μm〜30μmである。膜厚を上記の範囲とした場合、フィルタの取り扱いが容易であり、精密加工にも適している。また、細胞捕捉金属フィルタ30のフィルタ領域33の平面の高低差は顕微鏡でフィルタ表面の端部と中央部の合計5箇所を観察したときの焦点距離の最大と最小の差にして16μm以下であることが好ましい。
The thickness of the cell-trapping
また細胞捕捉金属フィルタ30の大きさは、後述の細胞捕捉デバイス1の大きさに依存するが、細胞捕捉金属フィルタ30のうち貫通孔32が設けられて、被検液を通過させるフィルタ領域33の大きさは、25mm2〜1000mm2が好ましい。また、フィルタ領域33の大きさは、25mm2〜225mm2がより好ましく、25mm2〜100mm2が更に好ましい。フィルタ領域33のサイズが1000mm2以下である場合には、デッドスペースを減らすことができる。また、25mm2以上とすることで、処理時間を短縮することができる。
The size of the cell-trapping
次に、細胞捕捉金属フィルタ30に設けられる貫通孔32の形状については、例えば、長方形状又は角丸長方形状(以下、これらを総称して「略長方形状」とする)をなす貫通孔とすることができる。この場合、略長方形状の単孔の短辺側の長さの範囲はおおよそ5.0μm〜15.0μmとすることができる。一方、長辺側の長さは、細胞捕捉金属フィルタ30の大きさに応じて適宜変更することができ、その範囲はおおよそ10μm〜5mmである。なお、細胞捕捉金属フィルタ30に設けられる貫通孔32の孔径は、捕獲対象とする細胞のサイズに応じて変更される。ここで、貫通孔の孔径は、それぞれの貫通孔32を通過できる最も大きい球の直径をいう。
Next, the shape of the through
なお、貫通孔32は、他の形状に変更することができる。貫通孔の形状についての変形例として代表的なものは、円形、長方形、角丸長方形(端部の角が丸められている)、角丸長方形(長方形の短辺が円弧状となっている)、波形状(角丸長方形の単孔が端部で互いに交わるように3個連結されている)、円形波形状(複数個の半円状の溝が交互に向き合って端部で連結されている)等が挙げられる。なお、貫通孔の形状は上記に限定されない。
The through
また、細胞捕捉金属フィルタ30における貫通孔の開口率は5〜50%であることが好ましく、5〜40%がより好ましく、5〜30%がさらに好ましい。開口率とは細胞捕捉金属フィルタ30においてフィルタとして機能する領域の面積に対する貫通孔が占める面積の割合であり、分光光度計等を用いて計測して算出することができる。ここで、フィルタとして機能する領域の面積は、複数の貫通孔32と当接すると共に貫通孔を全て含むように形成された矩形のうち最も小さい領域を指す。開口率は、目詰まり防止の観点から大きいほど好ましいが、50%を超えるとフィルタ領域33の強度が低下する可能性がある。また、5%よりも小さいと目詰まりが発生しやすくなり、フィルタ領域33としての性能が低下する場合がある。
Moreover, it is preferable that the opening rate of the through-hole in the cell
また、細胞捕捉金属フィルタ30では、外周領域34の外側の外周縁の四隅(各角)に、それぞれ切込部35が形成されている。切込部35は、略正方形状をなす細胞捕捉金属フィルタ30の外周縁39のうち隣接する2辺によって挟まれる角部に設けられ、当該角部を挟む2辺からそれぞれ切り込んだ2つの切込辺35A、35Bにより形成される。
Further, in the cell trapping
四隅の切込部35の大きさ及び形状は共通とされ、切込辺35AはY軸に平行であり、切込辺35Aと交差する切込辺35Bは、X軸に対して傾斜している。このため、切込辺35Aと切込辺35Bとのなす角は直角ではない。そして切込部35が設けられることで、切込部35が形成されている領域から外側に、X軸に沿って延びる折り曲げ領域37Aと、Y軸に沿って延びる折り曲げ領域37Bとが形成される。折り曲げ領域37A、37Bは、それぞれ、切込部35が設けられたことで形成された折り曲げ線38と、折り曲げ線38と平行な金属シートの外周縁39と、切込部35の切込辺35A又は切込辺35Bと、によって形成される。
The sizes and shapes of the
ここで、切込辺35AはY軸に沿って延びていることから、切込辺35Aを含んで構成される折り曲げ領域37Aは略長方形状となる。一方、切込辺35BはX軸に対して交差する方向に延びている。このため、Y軸に沿って延びる外周縁39及び折り曲げ線38と、2つの切込辺35Bと、を含んで構成される折り曲げ領域37Bは略長方形状にならず、略台形状となる。この結果、細胞捕捉金属フィルタ30の使用者は、折り曲げ領域37の形状に基づいて、細胞捕捉金属フィルタ30の特定の方向を認識することができる。すなわち、この切込辺35Aと、切込辺35Aの始点となる辺(外周縁39)とのなす角、及び、切込辺35Bと、切込辺35Bの始点となる辺(外周縁39)とのなす角、が互いに異なっている。この切込部35が、細胞捕捉金属フィルタ30におけるフィルタ領域33の方向を識別するための識別部として機能する。
Here, since the
本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタ30の場合、フィルタ領域33における貫通孔32の形状がX軸方向とY軸方向とで異なり、具体的には、貫通孔32の長辺がX軸に沿って延びている。そこで、貫通孔32の延在方向の端部に相当する折り曲げ領域37Bが略台形状となるように切込部35が加工されている。これにより、フィルタ領域33の特定の方向(例えば、貫通孔32の延在方向)を識別することができる。
In the case of the cell trapping
(細胞捕捉金属フィルタシート)
次に、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタシート300について説明する。図2は、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタシート300の構成を説明する概略上面図である。細胞捕捉金属フィルタシート300は、複数の細胞捕捉金属フィルタ30を効率よく生産するためのシートであって、複数のフィルタ領域33が離間して配置されると共に、フィルタ領域33の間にそれぞれ切離線Lが設けられている。
(Cell capture metal filter sheet)
Next, the cell trapping
また、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタシート300では、切離線Lは、それぞれ、所定の間隔を有し、連続して配置された複数の小孔310からなる、所謂ミシン目として形成されている。このミシン目により形成される切離線Lが、分離後の細胞捕捉金属フィルタ30における外周縁となる。そして、切離線Lが所謂ミシン目で形成されていることにより、細胞捕捉金属フィルタシート300から各細胞捕捉金属フィルタ30を容易に分離することができる。
Further, in the cell trapping
小孔310は、その直径を例えば0.1mm〜0.3mmとすることができる。この場合、小孔310の間隔は、0.1mm〜0.7mmであることが好ましい。このような構成にすることで、切離線Lを利用した細胞捕捉金属フィルタ30の分離を容易に行うことができる。すなわち、切離線Lに沿って細胞捕捉金属フィルタシート300を折り曲げることで、切離線Lに応力が集中するため細胞捕捉金属フィルタ30の分離をより簡便に行うことができる。
The diameter of the
また、細胞捕捉金属フィルタシート300では、細胞捕捉金属フィルタ30の切込部35に対応する領域320は、切込部35に対応した形状の空隙となっている。したがって、細胞捕捉金属フィルタシート300に含まれるフィルタ領域33を切離線Lに沿ってそれぞれ分離することにより、細胞捕捉金属フィルタ30が得られる。
In the cell trapping
複数の細胞捕捉金属フィルタ30に分割する前の細胞捕捉金属フィルタシート300は、細胞捕捉金属フィルタ30と同様の材料によって構成される。
The cell capture
(細胞捕捉デバイス)
次に、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタ301を取り付けて用いられる細胞捕捉デバイス1の構成について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る細胞捕捉デバイスの構成を説明する概略斜視図である。図3に示す細胞捕捉デバイス1は、筐体10と、筐体10の内部に設けられて被検液を通過させるフィルタとを備える。
(Cell capture device)
Next, the configuration of the
筐体10は、蓋部材100と収納部材200とを含んで構成される。後述する蓋部材側ガイド部又は収納部材側ガイド部によって囲まれる部分の寸法及び形状としては、作業性及び観察性の観点から、平面視における一辺の長さが10mm〜100mmの略正方形であることが好ましい。また、その一辺の長さは、15mm〜70mmであることがより好ましく、20mm〜30mmであることが更に好ましい。また、筐体10の厚さは、観察機器の高さ方向の可動範囲の観点から、2mm〜20mmであることが好ましく、3mm〜15mmであることがより好ましく、5mm〜10mmであることが更に好ましい。
The
蓋部材100と収納部材200は、これらが重ね合わされた方向(フィルタと交差する方向)の両側から四つの固定部材60(60A〜60D)により挟まれて、互いに固定されている。四つの固定部材60は、フィルタを囲うように、筐体10の周縁部に配置されている。
The
蓋部材100及び収納部材200の材料としては、剛性の比較的高いものを選定することが好ましい。これにより、細胞捕捉デバイス1を組み立てて固定する際の加圧による変形を抑制することができる。ただし、剛性が高すぎると嵌合部に応力がかかったときにフィルタを傷付けることになる。ここで、材料の剛性は、例えばヤング率で表すことができる。したがって蓋部材100及び収納部材200の材料としては、室温におけるヤング率で0.1GPa〜100GPaのものが好ましく、1GPa〜10GPaのものがより好ましい。ヤング率は、一般的に知られるユーイング法によって測定できる。
As materials for the
更に、蓋部材100は、観察対象の細胞を検出する時に使用する波長の光、特に可視光領域の光に対して透光性を有する材料からなることが好ましい。蓋部材100の材料としては、ガラス、石英ガラス、プラスチック(特にアクリル樹脂)、ポリジメチルシロキサン等の高分子が挙げられるがこれらに限定されない。蓋部材100と収納部材200とは必ずしも同一材料である必要はないが、組み立て時に嵌合部にかかる応力が蓋部材側と収納部材側に均等にかかる観点から同一材料であることが好ましい。蓋部材100及び収納部材200の材料としては、デバイスの量産が可能であることから、低自家蛍光性のアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレートが特に好ましい。一般的に、癌細胞等を観察する場合には、対象となる細胞に蛍光試薬による染色処理を行った後、波長が300〜800nmの紫外又は可視光領域の光を照射して、蛍光観察を行う。そのため、蓋部材100としては、前記波長域の光の照射時に材料自体が発しないように、自家蛍光が低い材料を選定することが好ましい(これを「低自家蛍光性」と呼ぶ。)。一般的に、芳香環を有する有機高分子、例えばポリスチレン、ポリカーボネート等の樹脂は、自家蛍光性が強く、上記の目的に適さない場合が多い。
Furthermore, the
蓋部材100は、観察対象の細胞が含まれる被検液及びフィルタ上に捕捉された細胞の染色処理等を行うための処理液を内部に導入するための導入流路101、102を有する(図5も参照)。また、収納部材200は、被検液を内部から外部へ排出するための排出流路201を有する。なお、以下の説明においては導入流路101、102が取り付けられる方向をX軸方向とし、X軸に対して直交する水平方向をY軸方向とし、X軸及びY軸に直交する垂直方向をZ軸方向とする。
The
次に、細胞捕捉デバイス1の構成について詳細に説明する。まず蓋部材100、収納部材200、固定部材60及びフィルタの構成についてそれぞれ説明した後に、これらを組み立てた細胞捕捉デバイスについて説明する。
Next, the configuration of the
(蓋部材)
まず蓋部材100について説明する。図4〜6は、蓋部材100の構成を説明する図であり、図4は、蓋部材100についての上方からの概略斜視図であり、図5は、蓋部材100についての下方からの概略斜視図であり、図6は、図4のVI−VI断面の矢視図である。
(Cover member)
First, the
図4〜6に示すように、蓋部材100は、略正方形状の板部材からなる本体部110に対して、本体部110の側縁からX軸方向に沿って外部に突出するように2つの流路部105、106が取り付けられる。流路部105、106は、X軸方向から蓋部材100を見たときに互いに異なる位置となるように、Y軸方向に沿って中心からずれた位置に取り付けられている。ここでは、図6に示す流路部106について説明するが、流路部105においても同様の構成とされている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
蓋部材100には、フィルタを被検液が通過するための凹型の空隙からなる導入領域120が設けられる。導入領域120は、細胞捕捉デバイス1を上方から見たときに、蓋部材100と収納部材200の間に取り付けられたフィルタのうち貫通孔が設けられる領域を含むように、フィルタのフィルタ領域の上方に設けられる。導入領域120の角部には、接続用の穿孔109、113を介して導入流路101、102が接続される。導入領域120は、導入流路101、102から導入された被検液又は処理液をフィルタの貫通孔に対して誘導するための空間となる。
The
ここで、図6を用いて、導入流路102について更に説明する。流路部106には、その内部において、X軸に沿って延びる導入流路102が設けられる。導入流路102は、導入口102Aと、導入口102Aから内部に伸びる流路102Bと、流路102Bに接続して流路102Bよりも口径が小さい流路102Cとを含んで構成される。更に、流路102Bと流路102Cとの間には、流路部106を垂直方向(Z軸方向)に貫通する穿孔111が設けられる(他方、流路部105については穿孔107が設けられる)。この穿孔111には、流路開閉弁(流路開閉機構)として機能する穿孔が設けられたバルブが挿通される。これにより、流路102Bの開閉がこのバルブにより行われる。更に、導入領域120と導入流路102とを接続する穿孔113が導入流路102の本体部110側の端部に導入流路102と連通するように設けられる。これにより、導入口102Aから導入される液体(被検液又は処理液)は、流路102B、流路102C及び穿孔113を経て、導入領域120へ送られる。
Here, the
導入領域120の周縁には、導入領域120に導入された液体が外側に漏出することを防ぐための第1の突出部125が本体部110から下方に伸びるように設けられる。第1の突出部125は、蓋部材100を下方から見たときに、図5に示すように、XY平面において、略四角形形状をなすと共に2枚羽の風車のように導入流路101、102に通じる穿孔109、113に接続する領域だけ四角形形状の外周から突出した形状をなしている。ここで、第1の突出部125と、後述する細胞捕捉金属フィルタ30との接触面の幅は、狭すぎると十分な平面が得られず、一方、幅が広すぎると面圧が低くなりすぎて液封止の効果が得られない。したがって、第1の突出部125の幅は0.1mm〜2mmが好ましく、0.5mm〜1mmがより好ましい。また、第1の突出部125の高さは、高いとフィルタを挟み込む時の圧力を高くすることができ、液の滲出防止効果がより高くなる。ただし、この壁が高過ぎると、細胞捕捉デバイス1の全体の厚さが増し、細胞捕捉デバイスの観察操作に支障を生じる恐れがあるため、0.05mm〜1mmが好ましく、0.1mm〜0.8mmがより好ましい。
A
また、第1の突出部125と離間して設けられ第1の突出部125の周縁を囲むように四角形形状の凸部からなる第1の嵌合部130が形成されている。第1の嵌合部130のX軸方向又はY軸方向の一辺の長さとしては、蓋部材100の強度及び細胞捕捉金属フィルタ30の嵌合性の観点から、8〜30mmが好ましく、10〜25mmがより好ましく、15〜20mmが更に好ましい。また、第1の嵌合部130の各辺を構成する凸部の幅は、1〜5mmが好ましく、1〜3mmがより好ましく、1.5〜2mmが更に好ましい。なお、図5に示すように第1の嵌合部130の高さは第1の突出部125よりも高い。更に、本体部110の外縁のうちY軸方向に沿って延びる側に対してのみ、下方(図4において上方)に突出する位置合わせ壁135が流路部105、106と接続するように設けられている。これは、細胞捕捉デバイス1を組み立てる際に蓋部材100と収納部材200との位置合わせ及び方向合わせを行うために用いられる。
Further, a first
図4に示すように、略正方形状をなす本体部110において、組み立てた際に上面となる面の四辺の周縁部には、それぞれ端部(角部)付近を始点としそれぞれの周縁部に沿って、平面視反時計回りとなる向きに延びる蓋部材側ガイド部151(151A〜151D)が設けられている。蓋部材側ガイド部151は、蓋部材100の上方に向って突出する突起であり、これに後述する固定部材60の爪が係合することにより固定部材60がスライドする方向を規定するものである。四つの周縁部のうち、側縁に流路部105、106が取り付けられている周縁部においては、流路部105、106により分断されている周縁部のうち、距離が長い側に蓋部材側ガイド部151A、151Bがそれぞれ設けられている。すなわち、蓋部材側ガイド部151A及び蓋部材側ガイド部151Bは、平面視において本体部110の中心に関して対角となる位置に設けられている。一方、流路部105、106が取り付けられていない残りの周縁部においては、本体部110をY軸方向から見たときに、流路部105、106のうち手前側に位置する流路部が取り付けられている側に蓋部材側ガイド部151C、151Dがそれぞれ設けられている。すなわち、蓋部材側ガイド部151C及び蓋部材側ガイド部151Dは、平面視において本体部110の中心に関して対角となる位置に設けられている。なお、図4に示すように、蓋部材側ガイド部151A〜151Dの始点と本体部110の上面との段差部分は、斜めに面取りされている。
As shown in FIG. 4, in the
蓋部材側ガイド部151(151A〜151D)は、本体部110の各周縁部において本体部110の端部付近を始点として略中央部まで延びており、略中央部からは、蓋部材側ストッパ152(152A〜152D)が連設され、引き続き周縁部に沿って延びている。蓋部材側ストッパ152A〜152Dは、蓋部材側ガイド部151A〜151Dよりも高い高さを有する突起であり、後述する固定部材60が蓋部材側ガイド部151A〜151Dに沿ってスライドする限界位置を規定するものである。蓋部材側ストッパ152A〜152Dは、各周縁部における蓋部材側ガイド部151A〜151Dの始点とは反対側の端部付近にまで延びている。流路部105、106が取り付けられている周縁部における蓋部材側ストッパ152A、152Bは、一部が流路部105、106の付け根部分と一体化している。
The lid member side guide portions 151 (151A to 151D) extend to the substantially central portion starting from the vicinity of the end of the
なお、蓋部材側ガイド部151A、151B及び蓋部材側ストッパ152A、152BのX軸方向の幅は、蓋部材側ガイド部151C、151D及び蓋部材側ストッパ152C、152DのY軸方向の幅よりも大きくされている。この理由については後述する。
Note that the width in the X-axis direction of the lid member
(収納部材)
次に、収納部材200について説明する。図7〜9は、収納部材200の構成を説明する図であり、図7は、収納部材200についての上方からの概略斜視図であり、図8は、収納部材200についての下方からの概略斜視図であり、図9は、図7のIX−IX断面の矢視図である。
(Storage member)
Next, the
図7〜9に示すように、収納部材200は、略正方形状の板部材からなる本体部210に対して、本体部210の側縁からY軸方向に沿って外部に突出する流路部205が取り付けられる。流路部205は、本体部210の側縁の中央に取り付けられる。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
収納部材200には、フィルタを通過した被検液が通過する凹型の空隙からなる排出領域220が設けられる。排出領域220は、細胞捕捉デバイス1を上方から見たときに、収納部材200に取り付けられたフィルタのうち貫通孔が設けられる領域を含むように、フィルタが取り付けられる領域の下方に設けられる。排出領域220は、接続用の穿孔209を介して排出流路201に接続され、排出流路201を経て被検液を外部に排出する空間となる。
The
ここで、図9を用いて、排出流路201について更に説明する。流路部205には、その内部において、Y軸に沿って延びる排出流路201が設けられる。排出流路201には、排出口201Aと、排出口201Aから内部に伸びる流路201Bと、流路201Bに接続して流路201Bよりも口径が小さい流路201Cとを含んで構成される。更に、流路201C上には、流路部201Cを垂直方向(Z軸方向)に貫通する穿孔207が設けられる。この穿孔207には、流路開閉弁として機能する穿孔が設けられたバルブが挿通される。これにより、流路201Cの開閉がこのバルブにより行われる。更に、排出領域220と排出流路201とを接続する穿孔209が排出流路201の本体部210側の端部に排出流路201と連通するように設けられる。これにより、フィルタを経て排出領域220に到達した液体(被検液又は処理液)は、穿孔209、流路201C及び流路201Bを経て、排出口201Aへ送られる。
Here, the
排出領域220の周縁には、フィルタのXY平面における高さばらつきを抑制し、平坦化するための第2の突出部225が本体部210から上方に伸びるように設けられる。第2の突出部225は、収納部材200を上方から見たときに、図7に示すように、XY平面において、略四角形形状をなすと共に2枚羽の風車のような形状をなしていて、これは、蓋部材100の第1の突出部125と対応する形状とされている。ここで、第2の突出部225と、後述する細胞捕捉金属フィルタ30との接触面の幅は、狭すぎると十分な平面が得られず、一方、幅が広すぎると面圧が低くなりすぎて液封止の効果が得られない。したがって、第2の突出部225の幅は0.1mm〜3mmが好ましく、0.5mm〜2mmがより好ましい。また、第2の突出部225の高さは、高いとフィルタを挟み込む時の圧力を高くすることができ、液の滲出防止効果がより高くなる。ただし、この壁が高過ぎると、細胞捕捉デバイス1の全体の厚さが増し、細胞捕捉デバイスの観察操作に支障を生じる恐れがあるため、0.05mm〜1mmが好ましく、0.1mm〜0.8mmがより好ましい。
A second projecting
また、第2の突出部225と離間して設けられ第2の突出部225の周縁を囲むように四角形形状の凹部からなる第2の嵌合部230が形成されている。この第2の嵌合部230は、蓋部材100の第1の嵌合部130と対応するように設けられている。第2の嵌合部230のX軸方向又はY軸方向の一辺の長さとしては、第1の嵌合部130の収容性の観点から、第1の嵌合部130よりも広めであることが求められ、9mm〜31mmが好ましく、16mm〜26mmがより好ましく、16mm〜21mmが更に好ましい。また、第2の嵌合部230の各辺を構成する凹部の幅は、1.1mm〜6mmが好ましく、1.1mm〜4mmがより好ましく、1.6mm〜3mmが更に好ましい。なお、本実施形態では、第1の嵌合部130が凸部で第2の嵌合部230が凹部である例を説明しているが、これらが逆の構成であってもよい。
In addition, a second
収納部材200の第2の嵌合部230及び蓋部材100の第1の嵌合部130との寸法の差は、細胞捕捉金属フィルタ30の厚さを考慮して定めることが好ましい。第2の嵌合部230の内側と第1の嵌合部130の内側との差(部材中心からみて嵌合部の内側の差)は0.005mm〜0.3mmが好ましく、0.005mm〜0.2mmがより好ましく、0.005mm〜0.1mmが更に好ましい。第2の嵌合部230の内側と第1の嵌合部130の内側との差がフィルタの厚さよりも小さい場合は、フィルタの厚さよりも隙間がなくなるが、蓋部材と収納部材がプラスチック製であると、比較的弾性があり、フィルタを嵌合したときの固定力が増すので好ましい。
The difference in dimensions between the second
また、収納部材200には、第2の嵌合部230とは別に本体部210の外縁のうち流路部201が設けられる外縁の延びる方向(X軸方向)と直交する方向、すなわち、Y軸方向に沿って延びる側に対してのみ、位置合わせ溝235が設けられている。これは、細胞捕捉デバイス1を組み立てる際に蓋部材100と収納部材200との位置合わせ及び方向合わせを行うために用いられる。また、本体部210の外縁のうち流路部201が設けられる外縁が延びる方向と同じ方向(X軸方向)には、上方に向けて延びて蓋部材100の側部を覆う覆い部250が設けられている。
In addition, the
図8に示すように、略正方形状をなす本体部210において、組み立てた際に下面(表に露出する面)となる面の四辺の周縁部には、それぞれ端部(角部)付近を始点としそれぞれの周縁部に沿って延びる収納部材側ガイド部251(251A〜251D)が設けられている。収納部材側ガイド部251A〜251Dは、収納部材200の下方(図8において上方)に向って突出する突起であり、これに後述する固定部材60の爪が係合することにより固定部材60がスライドする方向を規定するものである。各収納部材側ガイド部251A〜251Dは、収納部材200と蓋部材100とを組み立てた際に蓋部材側ガイド部151A〜151Dのそれぞれと筐体10の厚さ方向において対応する位置に設けられている。例えば、流路部205が取り付けられている周縁部においては、図8における本体部210を流路部205を手前としてY軸方向から見たときに、図示右側となる側に収納部材側ガイド部251Cが設けられている。なお、図8に示すように、収納部材側ガイド部251A〜251Dの始点と本体部210の上面との段差部分は、斜めに面取りされている。
As shown in FIG. 8, in the
収納部材側ガイド部251(251A〜251D)は、本体部210の各周縁部において本体部210の端部付近を始点として略中央部まで延びており、略中央部からは、収納部材側ストッパ252(252A〜252D)が連設され、引き続き周縁部に沿って延びている。収納部材側ストッパ252A〜252Dは、収納部材側ガイド部251A〜251Dよりも高い高さを有する突起であり、後述する固定部材60が収納部材側ガイド部251A〜251Dに沿ってスライドする限界位置を規定すると共に、細胞捕捉デバイス1の使用時及び観察時には細胞捕捉デバイス1の脚として機能するものである(図9参照)。収納部材側ストッパ252A〜252Dは、各周縁部における収納部材側ストッパ252A〜252Dの始点とは反対側の端部付近にまで延びている。流路部205が取り付けられている周縁部における収納部材側ストッパ252Cは、一部が流路部205の付け根部分と一体化している。
The storage member side guide portions 251 (251A to 251D) extend to the substantially central portion starting from the vicinity of the end of the
なお、上記の蓋部材100及び収納部材200がアクリル樹脂等のプラスチック製である場合には射出成形によって製造することができる。ただし、蓋部材100及び収納部材200の製造方法は上記に限定されない。
When the
(固定部材)
次に、固定部材60について説明する。図10(A)は固定部材60の斜視図であり、図10(B)は固定部材60の正面図である。固定部材60は、横断面が略四角形の筒状体の側部の一面が開放された形状(すなわち、横断面U字形)をなす一体成形された部材であり、蓋部材100及び収納部材200を、これらが重ね合わされた方向(フィルタと交差する方向)の両側から押圧するように挟んで固定するものである。
(Fixing member)
Next, the fixing
固定部材60は、U字形の内面部分且つU字形の先端部分において、蓋部材100及び収納部材200を挟むべき方向に互いに対向して突出する爪61、61を有しており、この爪61、61は、上記「略四角形の筒状体」の高さに相当する方向に延びている。すなわち、爪61、61は、固定部材60が筐体10の周縁部に配置されるにあたって蓋部材100及び収納部材200の周縁部に沿う方向に延びており、蓋部材側ガイド部151及び収納部材側ガイド部251に係合することにより蓋部材側ガイド部151及び収納部材側ガイド部251に沿ってスライド可能となる。ここで、固定部材60のスライド方向の長さは、より均一に押圧させる観点から、3mm〜20mmが好ましく、4mm〜15mmがより好ましく、5mm〜10mmが更に好ましい。当該長さは、当該固定部材60を装着する筐体10の周縁部の一辺の長さに対する割合としては、0.2〜0.4が好ましい。
The fixing
筐体10の周縁部を均一な荷重で押圧して固定する観点からは、用いる複数の固定部材60としては同質のものを用いることが好ましい。例えば、同形状且つ同サイズのもの、又は押圧力のばらつきの小さいものを用いることが好ましい。
From the viewpoint of pressing and fixing the peripheral edge of the
固定部材60の材料としては、適度な弾性(ヤング率として2GPa〜5GPa)を有し、引張り強度にも優れ(500Kg/cm2以上)、且つ伸び率が10%〜100%の範囲の材質が好ましく、ポリカーボネートまたはポリアセタール樹脂が好ましい。
As a material of the fixing
(細胞捕捉デバイスの組み立て方法)
次に、図11〜図16を用いて、細胞捕捉デバイス1の組み立て方法について説明する。図11は細胞捕捉デバイス1の構成を説明する分解斜視図であり、図12は蓋部材100、細胞捕捉金属フィルタ30、シール部材(ガスケット)40及び収納部材200を組み立てる前の断面を模式的に示し、図3のXII−XII断面の矢視図の一部に相当する図であり、図13は図12のうちの左側部分のみ拡大した図であり、図14は蓋部材100、細胞捕捉金属フィルタ30、シール部材40及び収納部材200を組み立てた後の図であって図12に対応する図であり、図15は図14のうちの左側部分のみ拡大した図であって図13に対応する図であり、図16は固定部材の装着方法を示す図である。
(Assembly method of cell capture device)
Next, a method for assembling the
細胞捕捉デバイス1の組み立て方法の概略としては、図11〜図13に示すように、収納部材200、シール部材40B、細胞捕捉金属フィルタ30、シール部材40A及び蓋部材100をこの順に重ね合わせた後、図14及び図15に示すように、収納部材200と蓋部材100とを嵌合させる。そして、蓋部材100と収納部材200とが嵌合してなる筐体10に固定部材60を装着することにより、蓋部材100と収納部材200とが互いに固定されると共に、細胞捕捉デバイス1の組み立てが完了する。
As an outline of the assembly method of the
まず、図11に示すように、Z軸に沿って上方から下方に向かって蓋部材100、蓋部材側シール部材40A、細胞捕捉金属フィルタ30、収納部材側シール部材40B、収納部材200の順に重ねることで、細胞捕捉デバイス1が組み立てられる。このとき、蓋部材100と収納部材200とが一対の位置合わせ壁135と位置合わせ溝235とが対向するような向きとすることで、蓋部材100の流路部105、106はX軸方向に延びる向きとされ、収納部材200の流路部205はY軸方向に延びる向きとされる。これにより、流路部105、106、205が互いに異なる方向に突出する構成となる。
First, as shown in FIG. 11, the
また、細胞捕捉金属フィルタ30については、切込部35(切欠部)の形状に基づいて、フィルタ領域33の貫通孔32の長手方向がX軸に沿って延びるように配置される。このように、フィルタ領域33の貫通孔32が非常に小さく目視では貫通孔32の延在方向が確認できなくても、識別部たる切込部35の形状に基づいて、細胞捕捉金属フィルタ30の載置方向を決定することで、載置方向の再現性を高めることができる。
Further, the cell-trapping
なお、シール部材40(40A、40B)は、蓋部材100の第1の突出部125と細胞捕捉金属フィルタ30との間、及び、収納部材200の第2の突出部225と細胞捕捉金属フィルタ30との間に挟まれる部材である。シール部材40は、第1の突出部125及び第2の突出部225が存在する全ての領域に配置され、且つ、フィルタ領域33を覆わないように、中央がフィルタ領域33の形状に打ち抜かれた環形状とされている。シール部材40の材質としては、弾性を有し筐体10の液密性を保つことができるものであれば特に制限されず、例えばシリコーンゴムが用いられる。また、シール部材40の厚さは0.05μm〜0.3μmが好ましい。
The seal member 40 (40A, 40B) is provided between the
そして、これらを組み立てた後に流路開閉弁として機能するバルブ401、402、403がそれぞれ穿孔107、111、207へ挿入される。これらのバルブ401、402、403には、それぞれ水平方向に伸びる穿孔である流路孔401A、402A、403Aが設けられ、穿孔107、111、207にバルブを挿入した際に、バルブの流路孔がそれぞれ導入流路101、102及び排出流路201に対応する。そして、バルブを回転させることで流路孔と導入流路(又は排出流路)の開閉を切り替えることができる。また、使用時には、ストッパ411、412、413がそれぞれ穿孔109、113、209へ挿入されることで、液体の漏出を防ぎ、液体の導入及び排出を適切な方向に導く。
After these are assembled,
次に、図12〜図15を用いて、細胞捕捉デバイス1を組み立てる際の内部の構成について説明する。
Next, an internal configuration when the
まず、図12及び図13に示すように、収納部材側シール部材40Bを、収納部材200の第2の突出部225の上方となる位置に配置する。続いて、細胞捕捉金属フィルタ30を収納部材200の排出領域220、第2の突出部225、及び第2の嵌合部230の上方となる位置に配置する。細胞捕捉金属フィルタ30を配置する際には、治具等を用いて取り付けてもよい。
First, as illustrated in FIGS. 12 and 13, the storage member-side seal member 40 </ b> B is disposed at a position above the
次に、蓋部材側シール部材40Aを細胞捕捉金属フィルタ30の上方となる位置に配置する。そして、蓋部材100を、第1の突出部125と第2の突出部225とが対応する位置に配置し、第1の嵌合部130と第2の嵌合部230とが対応する位置に配置し、これを上下方向に近接させる。
Next, the lid member-side seal member 40 </ b> A is disposed at a position above the cell-trapping
すると、図14、15に示すように、第1の突出部125と第2の突出部225がそれぞれ蓋部材側シール部材40A及び収納部材側シール部材40Bを介して細胞捕捉金属フィルタ30を挟む位置まで蓋部材100と収納部材200とを近接させることができる。この時点で、第1の嵌合部130と第2の嵌合部230とはその一部が嵌合した状態で止まる。このとき、細胞捕捉金属フィルタ30は、第1の突出部125と第2の突出部225とによって挟み込まれることにより、支持されると共に、更に外側では第1の嵌合部130と第2の嵌合部230とに挟まれる。この結果、主に蓋部材100の押し下げにより細胞捕捉金属フィルタ30の折り曲げ領域37(37A、37B)が下方に折り曲げられる。そして、細胞捕捉金属フィルタ30の内側の中心部から外側に向かって周囲から押し付けられるように挟み込まれることで、中央から周囲に向かって引っ張られる力がかかり、張力をかけた状態で細胞捕捉金属フィルタ30が蓋部材100と収納部材200との間に嵌合される。これによって、フィルタ表面の高さばらつきが抑制され、細胞捕捉金属フィルタ30の平坦性が優れるものとなる。
Then, as shown in FIGS. 14 and 15, the first projecting
なお、細胞捕捉金属フィルタ30を蓋部材100及び収納部材200により挟み込む際の力が不均一になると、歪みが生じて細胞捕捉金属フィルタ30にしわが入る又はたるみが生じる恐れがある。したがって収納部材200の第2の嵌合部230及び蓋部材100の第1の嵌合部130は細胞捕捉金属フィルタ30の外縁側全周に設け、細胞捕捉金属フィルタ30を均一に挟み込むように嵌合することが好ましい。ただし、このとき第1の突出部125と第2の突出部225とで細胞捕捉金属フィルタ30を挟むことによって、周方向にも若干の張力が作用してしわになることがある。これに対して、細胞捕捉金属フィルタ30の四隅に設けられた切込部35が、しわの逃げ部として機能する。
In addition, when the force at the time of pinching the cell
次に、固定部材60の装着方法について説明する。図16に示すように、蓋部材側ガイド部151C及びこれに対応する収納部材側ガイド部251Cの始点に対して、固定部材60Cを、U字形の開放部を筐体10側に向けた状態でX軸方向から接近させて、爪61、61を蓋部材側ガイド部151C及び収納部材側ガイド部251Cにそれぞれ係合させる。そして、X軸方向に固定部材60Cをスライドさせることで、固定部材60Cの装着が完了する。このとき、固定部材60Cの側部が蓋部材側ストッパ152Cの側部及び収納部材側ストッパ252Cの側部に当たるまで固定部材60Cをスライドさせてもよいし、当てさせないで途中でスライドを止めてもよい。
Next, a method for mounting the fixing
同様に、固定部材60Bを筐体10に装着するには、蓋部材側ガイド部151B及びこれに対応する収納部材側ガイド部251Bの始点である端部に対して、固定部材60Bを、U字形の開放部を筐体10側に向けた状態でY軸方向から接近させて、爪61、61を蓋部材側ガイド部151B及び収納部材側ガイド部251Bに係合させる。そして、Y軸方向に固定部材60Bをスライドさせることで、固定部材60Bの装着が完了する。なお、固定部材60のU字形の内面間の距離に対して、固定部材60が挟む部分の筐体10の厚さ即ち蓋部材側ガイド部151及び収納部材側ガイド部251の外表面間の距離のほうが大きい。筐体10のうち、固定部材60のU字形の内面間の距離よりも厚い部分を挟み込むことによって、細胞捕捉金属フィルタ30を平坦に張った状態で固定することができる。シール部材を挿入する場合には、蓋部材側ガイド部151及び収納部材側ガイド部251の外表面間の距離は、収納部材200、シール部材40B、細胞捕捉金属フィルタ30、シール部材40A及び蓋部材100をこの順に重ね合わせたときの距離となる。固定部材60のU字形の内面間の距離と蓋部材側ガイド部151及び収納部材側ガイド部251の外表面間の距離の差は、0mm〜0.3mmが好ましく、0〜0.25mmがより好ましく、0.005mm〜0.2mmが更に好ましい。
Similarly, in order to attach the fixing
蓋部材側ガイド部151B及び151Cの幅に着目すると、収納部材200の覆い部250の厚さの分だけ、蓋部材側ガイド部151BのX軸方向の幅が、蓋部材側ガイド部151CのY軸方向の幅よりも大きくなっている。上述のように蓋部材側ガイド部151B及び蓋部材側ストッパ152BのX軸方向の幅が、蓋部材側ガイド部151C及び蓋部材側ストッパ152CのY軸方向の幅よりも大きくされていることで、筐体10の外縁と蓋部材側ガイド部151B、151Cの固定部材60の爪61が係合する部分との距離が等しくなっている。すなわち、同形状及び同サイズの固定部材60を筐体10の各周縁部に装着することが可能となっている。このように同形状及び同サイズの固定部材60を用いることができることは、押圧力の揃った同質の固定部材60を用いることができることを意味し、筐体10の周縁部を均一な荷重で押圧して固定する観点から好ましい。
Focusing on the width of the lid member
なお、図16では図示を省略しているが、固定部材60A、60Dについても上記と同様にして筐体10に装着することができる。このようにして四つの固定部材60A〜60Dを装着することにより、細胞捕捉金属フィルタ30を囲うように筐体10の周縁部に固定部材60を配置することができる。
Although not shown in FIG. 16, the fixing
(細胞捕捉システム)
次に、上記の細胞捕捉デバイス1を用いた細胞捕捉システムについて説明をする。図17は細胞捕捉システムの構成を説明するブロック図である。図17に示すように、細胞捕捉システム700は、細胞捕捉デバイス1と、細胞捕捉デバイス1に含まれる2つの導入流路をそれぞれ介して供給される被検液と処理液とを貯留する被検液供給容器71(被検液供給手段)及び処理液供給容器72(処理液供給手段)と、被検液供給容器71と細胞捕捉デバイス1とを接続する被検液供給流路73(被検液供給手段)と、処理液供給容器72と細胞捕捉デバイス1とを接続する処理液供給流路74(処理液供給手段)と、細胞捕捉デバイス1に含まれる排出流路に接続されて排出流路から外部に排出された排液を流すための排液流路75と排液流路75に接続されて排液を回収する排液回収容器76と、前記細胞捕捉デバイス1に対して供給する液体を被検液及び処理液から選択し、流路切り替え等の制御を行う制御部77(選択手段)と、を含んで構成される。
(Cell capture system)
Next, a cell capture system using the
なお流路の切り替え等の制御は制御部77により行われるが、流路の切り替えの具体的な方法としては、例えば、細胞捕捉デバイス1の流路開閉弁の開閉を行う等の方法がある。また、細胞捕捉システム700における送液としては、例えば蠕動ポンプ等を流路に取り付けて行うことが好ましい。また処理液が1種類である例を示したが、複数の処理液供給容器72を設けて、どの処理液を細胞捕捉デバイス1に対して供給するかについても制御部77により制御する構成とすることもできる。
The control of the switching of the flow path and the like is performed by the
このように、細胞捕捉システム700では、制御部77により、細胞捕捉デバイス1に対して供給する液体を選択し、その結果に基づいて、被検液又は処理液を細胞捕捉デバイス1に供給する構成を有することで、従来と比較して被検液中の細胞の捕捉作業を効率よく進めることが可能となる。また、上記細胞捕捉デバイスを用いた細胞捕捉システム700では、細胞の捕捉作業後、細胞捕捉デバイスを分解することなくそのまま顕微鏡の観察台に載せて細胞の有無を作業性よく観察することが可能となる。
Thus, in the
(細胞捕捉金属フィルタ及び細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法)
次に、上記の細胞捕捉金属フィルタ30及び細胞捕捉金属フィルタシート300の製造方法について図18を用いて説明する。本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタ30及び細胞捕捉金属フィルタシート300の製造方法は、金属箔上にフォトレジストをラミネートする工程と、フォトレジスト層の上に複数の透光部により形成された透光領域を有するフォトマスクを重ねて露光する工程と、現像してフォトレジスト層の未露光部を除去してフォトレジストパターンを形成する工程と、フォトレジストパターン間を金属めっきしてフォトレジストパターンの高さより低い金属めっきパターンを形成する工程と、金属箔を化学的溶解によって除去して、金属めっきパターンとフォトレジストパターンからなる構造物を得る工程と、構造物からフォトレジストパターンを除去して、金属めっきパターンを得る工程と、を含む。以下、各工程について説明する。製造物に応じてフォトレジストの形状が変更される点以外は、細胞捕捉金属フィルタ30の製造方法と細胞捕捉金属フィルタシート300の製造方法との間に差異はなく、同様の方法を用いることができる。ここでは、細胞捕捉金属フィルタシート300の製造方法を例に説明する。
(Cell capture metal filter and cell capture metal filter sheet manufacturing method)
Next, the manufacturing method of said cell
図18(a)は、キャリア層51に対して金属箔52を積層した状態を示す。図18(b)に示す積層工程において、金属箔52に感光性樹脂組成物からなるフォトレジスト53を形成する。続いて、図18(c)に示す露光工程において、フォトマスク54を通してフォトレジスト53に活性光線(UV光)を照射し、露光された部分を光硬化させてフォトレジストの硬化物を形成する。続いて、図18(d)に示す現像工程において、硬化物以外のフォトレジスト53を除去し、フォトレジストパターン53a及びフォトレジストパターン53bを形成する。続いて、図18(e)に示すめっき工程において、硬化物からなるフォトレジストパターン53a、53bが形成された金属箔52上にめっき層(めっきパターン)55を形成する。続いて、図18(f)に示すように、金属箔52とキャリア層51とを剥離する。続いて、図18(g)に示す溶解工程において、金属箔52を化学的溶解により除去する。この結果、フォトレジストの硬化物からなるフォトレジストパターン53a、53b及びめっき層55が残る。続いて、図18(h)に示す剥離工程において、フォトレジストの硬化物からなるフォトレジストパターン53a、53bを除去し、めっき層55からなる金属フィルタを回収する。金属フィルタには貫通孔56a、56bが形成されている。これらの貫通孔のうち、フォトレジストパターン53aに対応する貫通孔56aがフィルタ領域33の貫通孔32に相当し、フォトレジストパターン53bに対応する貫通孔56bが切離線Lの小孔310に相当する。
FIG. 18A shows a state in which the
なお、キャリア層51に対して金属箔52を積層した積層体を用いる構成に代えて、金属製の基板を使用してもよい。この場合、図18(f)において示した金属箔52とキャリア層51とを剥離する工程が存在しない点以外は図18に示す製造方法と同様の方法により細胞捕捉金属フィルタ30を製造することができる。ただし、金属製基板は金属箔よりも厚いため、溶解工程において基板を化学的溶解により除去する工程において用いられる化学的溶解剤と時間が、金属箔を除去する場合と比較して増加する。
Instead of the configuration using the laminate in which the
以下、各工程についてより詳細に説明する。 Hereinafter, each process will be described in more detail.
(ラミネート工程)
まず、キャリア層51に対して金属箔52を積層させた状態を示す。金属箔52としては、エッチングによって除去可能な金属箔を用いることができ、具体的には銅、ニッケル、ニッケル・クロム合金等の箔が用いられるが、銅箔が好ましい。銅箔はケミカルエッチングで容易に除去可能であり、フォトレジストとの密着力においても他の材料に比べると優れている。銅張り積層板からなるキャリア層51に対して後の工程で剥離可能な程度に金属箔52を貼り付けたものを用いると、細胞捕捉金属フィルタシート300の製造工程途中の作業性及び取り扱い性に優れるので好ましい。上記のような構成として、具体的には、ピーラブル銅箔(日立化成(株)社製)を用いることができる。ピーラブル銅箔とは、極薄銅箔とキャリア層の少なくとも2層からなる銅箔のことである。
(Lamination process)
First, a state in which the
図18(b)は金属箔52の上に感光性樹脂組成物によるフォトレジスト53を形成した状態を示す図である。フォトレジスト53としては、ネガ型及びポジ型のいずれも使用可能であるが、ネガ型フォトレジストが好ましい。ネガ型フォトレジストは、少なくとも、バインダー樹脂、不飽和結合を有する光重合性化合物、及び光重合開始剤を含むものであることが好ましい。なお、ポジ型のフォトレジストを使用する場合には、フォトレジスト層のうち、活性光線の照射により露光された部分の現像液に対する溶解性が増大するため、現像工程において、露光された部分が除去されることになる。以下、ネガ型フォトレジストを使用した場合について説明する。
FIG. 18B is a view showing a state in which a
最終的に得られる細胞捕捉金属フィルタシート300(又は、細胞捕捉金属フィルタ30)の厚みは、フォトレジストパターンの厚み以下となる。このため、目的とする金属フィルタの厚みに適した膜厚のフォトレジスト層を形成する必要がある。例えば、15μm未満の厚みの金属フィルタを製造する場合には膜厚15μmのフォトレジストを使用することが好ましい。また、15μmを超え25μm未満の厚みの金属フィルタを製造する場合には膜厚25μmのフォトレジストを使用することが好ましい。また、貫通孔の孔径が小さくなるほど膜厚の薄いフォトレジストを使用することが好ましい。 The thickness of the finally obtained cell-trapping metal filter sheet 300 (or cell-trapping metal filter 30) is equal to or less than the thickness of the photoresist pattern. For this reason, it is necessary to form a photoresist layer having a thickness suitable for the desired thickness of the metal filter. For example, when a metal filter having a thickness of less than 15 μm is manufactured, it is preferable to use a photoresist having a thickness of 15 μm. Further, when a metal filter having a thickness of more than 15 μm and less than 25 μm is manufactured, it is preferable to use a photoresist having a thickness of 25 μm. Further, it is preferable to use a photoresist having a thinner film thickness as the hole diameter of the through hole becomes smaller.
フォトレジスト53の金属箔52上への積層は、例えば、支持フィルム、フォトレジスト及び保護フィルムからなるシート状の感光性エレメントの保護フィルムを除去した後、フォトレジスト53を加熱しながら金属箔52に圧着することにより行われる。これにより、金属箔52とフォトレジスト53と支持フィルムとからなり、これらが順に積層された積層体が得られる。
Lamination of the
この積層作業は、密着性及び追従性の見地から、減圧の雰囲気下で行うことが好ましい。一方、圧着の際のフォトレジスト53及び/又は金属箔52に対する加熱温度、圧力等の条件に特に制限はないが、70℃〜130℃の温度で行うことが好ましく、100kPa〜1000kPa程度の圧力で圧着することが好ましい。なお、フォトレジストの圧着において、積層性を向上させるために、金属箔を予熱処理してもよい。なお、支持フィルムにフォトマスクの機能を持たせてもよく、その場合には、そのまま次の工程に移ってフォトマスクとして用いてよいが、そうでない場合には、次の工程においてフォトマスクを重ねる前に支持フィルムを剥離する。
This lamination operation is preferably performed in a reduced pressure atmosphere from the viewpoint of adhesion and followability. On the other hand, there are no particular limitations on the conditions such as the heating temperature and pressure for the
(露光工程)
続いて、露光工程について説明する。金属箔52上のフォトレジスト53の上に複数の透光部を含む透光領域を有するフォトマスク54を重ねた後、活性光線を照射し、露光された部分を光硬化させてフォトレジストの硬化物を形成する。これによりフォトレジストパターン53a、53bが得られる。
(Exposure process)
Next, the exposure process will be described. After a
フォトマスクは、細胞捕捉金属フィルタ30のフィルタ領域33に含まれる複数の貫通孔32に対応する複数の透光部(フォトレジストパターン53a)からなる透光領域と、切離線Lの小孔310に対応する透光部(フォトレジストパターン53b)と、を有する。
The photomask is formed in a light-transmitting region composed of a plurality of light-transmitting portions (
露光方法としては、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを通して活性光線を画像上に照射する方法(マスク露光法)が挙げられる。また、LDI(Laser Direct Imaging)露光法やDLP(Digital Light Processing)露光法等の直接描画露光法により活性光線を画像状に照射する方法を採用してもよい。 Examples of the exposure method include a method (mask exposure method) of irradiating an image with active light through a negative or positive mask pattern called an artwork. Alternatively, a method of irradiating actinic rays in an image form by a direct drawing exposure method such as an LDI (Laser Direct Imaging) exposure method or a DLP (Digital Light Processing) exposure method may be employed.
活性光線の光源としては、公知の光源を用いることができ、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、アルゴンレーザ等のガスレーザ、YAGレーザ等の固体レーザ、半導体レーザ等の紫外線、可視光等を有効に放射するものが用いられる。 As the actinic ray light source, a known light source can be used. For example, a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a gas laser such as an argon laser, a solid laser such as a YAG laser, a semiconductor laser, etc. Those that effectively emit ultraviolet rays, visible light, and the like are used.
活性光線の波長(露光波長)としては、350nm〜410nmの範囲内とすることが好ましく、390nm〜410nmの範囲内とすることがより好ましい。露光は600mmHg以下の真空下で行うのが好ましい。露光量は0.01J/cm2〜10J/cm2の範囲内で行うのが好ましく、0.01J/cm2〜5J/cm2の範囲内で行うのがより好ましい。 The wavelength of the actinic ray (exposure wavelength) is preferably in the range of 350 nm to 410 nm, and more preferably in the range of 390 nm to 410 nm. The exposure is preferably performed under a vacuum of 600 mmHg or less. Exposure is preferably carried out in the range of 0.01J / cm 2 ~10J / cm 2 , and more preferably carried out in the range of 0.01J / cm 2 ~5J / cm 2 .
(フォトレジストパターン形成工程)
フォトレジスト53のうち、フォトレジストの硬化物以外の部分(未硬化部)を金属箔52上から除去することにより、金属箔52上に、フォトレジストの硬化物からなるフォトレジストパターン53a、53bを形成する。フォトレジスト上に支持フィルム又はフォトマスクが存在している場合には、支持フィルム又はフォトマスクを除去してから、上記フォトレジストの硬化物以外の部分の除去(現像)を行う。現像方法には、ウェット現像とドライ現像とがあるが、ウェット現像が広く用いられている。
(Photoresist pattern formation process)
By removing portions (uncured portions) of the
ウェット現像による場合、フォトレジストに対応する現像液を用いて、公知の現像方法により現像する。現像方法としては、ディップ方式、パドル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング、スクラッピング、揺動浸漬等を用いた方法が挙げられ、解像性向上の観点からは、高圧スプレー方式が最も適している。これらの現像方法のうち2種以上の方法を組み合わせて現像を行ってもよい。 In the case of wet development, development is performed by a known development method using a developer corresponding to the photoresist. Examples of development methods include dipping, paddle, spraying, brushing, slapping, scrapping, rocking immersion, etc. From the viewpoint of improving resolution, the high-pressure spraying method is most suitable. Yes. You may develop by combining 2 or more types of these image development methods.
現像液としては、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤系現像液等が挙げられる。アルカリ性水溶液は、現像液として用いられる場合、安全且つ安定であり、操作性が良好である。アルカリ性水溶液の塩基としては、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等のアルカリ金属水酸化物;リチウム、ナトリウム、カリウム若しくはアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩;ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩などが用いられる。 Examples of the developer include an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, an organic solvent developer, and the like. The alkaline aqueous solution is safe and stable when used as a developer, and has good operability. Examples of the base of the alkaline aqueous solution include alkali metal hydroxides such as lithium, sodium or potassium hydroxide; carbonates or bicarbonates of lithium, sodium, potassium or ammonium; alkali metals such as potassium phosphate and sodium phosphate Phosphate: alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate are used.
アルカリ性水溶液としては、0.1質量%〜5質量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1質量%〜5質量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1質量%〜5質量%水酸化ナトリウムの希薄溶液、0.1質量%〜5質量%四ホウ酸ナトリウムの希薄溶液等が好ましい。アルカリ性水溶液のpHは9〜11の範囲とすることが好ましく、その温度は、フォトレジストのアルカリ現像性に合わせて調節される。アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。 Examples of the alkaline aqueous solution include a dilute solution of 0.1% by mass to 5% by mass of sodium carbonate, a dilute solution of 0.1% by mass to 5% by mass of potassium carbonate, and a dilute solution of 0.1% by mass to 5% by mass of sodium hydroxide. A dilute solution of 0.1 mass% to 5 mass% sodium tetraborate or the like is preferable. The pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the alkali developability of the photoresist. In the alkaline aqueous solution, a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for promoting development, and the like may be mixed.
なお、フォトレジスト53の硬化物以外の部分を現像により除去し、金属箔52上にフォトレジストの硬化物からなるフォトレジストパターン53a、53bを形成した後、必要に応じて60℃〜250℃程度の加熱又は0.2J/cm2〜10J/cm2程度の露光を行うことにより、フォトレジストパターンを更に硬化してもよい。
The portions other than the cured product of the
フォトレジストパターンは、フォトレジストパターンの高さとその短辺の長さのアスペクト比(高さ/短辺の長さ)が、1以上10以下であることが好ましく、2以上7以下であることがさらに好ましく、3以上5以下であることが特に好ましい。アスペクト比が10以下の倍には、形状が安定し、フォトレジストパターンが倒れる等影響が少なくなり、細胞捕捉金属フィルタとしての製造の歩留まりが向上する。また、アスペクト比が1以上であると、細胞捕捉金属フィルタ30として取り扱い性がよく、また、細胞効率を高めることができる。
The photoresist pattern preferably has an aspect ratio (height / short side length) of the height of the photoresist pattern and the length of the short side of 1 to 10 and preferably 2 to 7. More preferably, it is 3 or more and 5 or less. When the aspect ratio is 10 or less, the shape is stable, the influence of the photoresist pattern falling down is reduced, and the production yield as a cell-trapping metal filter is improved. Moreover, when the aspect ratio is 1 or more, the cell trapping
(金属めっきパターン形成工程)
現像工程の後、金属箔52上に金属めっきを行い、金属めっきパターン55を形成する。めっきの方法としては、例えば、はんだめっき、ニッケルめっき、及び金めっきが挙げられる。このめっき層が最終的に金属シートとなり、後の工程でフォトレジストパターンが除去されて細胞捕捉金属フィルタシート(又は細胞捕捉金属フィルタ)の貫通孔になるので、フォトレジストパターンを塞いでしまわないようフォトレジストパターンの高さより低くめっきすることが重要である。
(Metal plating pattern forming process)
After the development process, metal plating is performed on the
金属めっきの金属種としては金、銀等の貴金属、アルミニウム、タングステン、ニッケル、クロム等の卑金属、及びこれらの金属の合金が例示できるがこれらに限定するものではない。金属は単体で用いてもよく、機能性を付与するために他の金属との合金又は金属の酸化物として用いてもよい。これらの中でも、腐食等の発生を防止し、加工性、コスト面にも優れることから、ニッケル及びニッケルを主成分とする金属を用いることが好ましい。ここで主成分とは、材料のうち最も多くの割合を占める成分をいう。 Examples of metal species for metal plating include, but are not limited to, noble metals such as gold and silver, base metals such as aluminum, tungsten, nickel and chromium, and alloys of these metals. The metal may be used alone, or may be used as an alloy with another metal or an oxide of a metal in order to impart functionality. Among these, it is preferable to use nickel and a metal containing nickel as a main component because it prevents corrosion and the like and is excellent in workability and cost. Here, the main component refers to a component occupying the largest proportion of the material.
(金属めっきパターンとフォトレジストパターンからなる構造物を得る工程)
金属めっきパターン55を形成した後、金属箔52を化学的に溶解して除去する。これにより、人手作業(手剥がし)によらずに金属フィルタとなる金属めっきパターン405とフォトレジストパターン53a、53bとからなる構造物を回収することができる。このため、シワ、折れ、キズ、カール等のダメージ又は微細な貫通孔の変形を生じることなく、金属フィルタを製造することができる。金属箔を溶解する化学的溶解剤としては、メックブライトSF−5420B(商品名、メック株式会社製)、銅選択エッチング液−CSS(日本化学産業株式会社)等を使用することができる。
(Process for obtaining a structure consisting of a metal plating pattern and a photoresist pattern)
After the
(フォトレジストパターンを除去する工程)
続いて、フォトレジストパターン53a、53bを、例えば現像に用いたアルカリ性水溶液より更に強アルカリ性の水溶液により除去する。この強アルカリ性の水溶液としては、例えば、1質量%〜10質量%水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を用いることが好ましく、1質量%〜5質量%水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を用いることがより好ましい。レジストパターン(フォトレジストの硬化物)を除去することにより、金属めっきパターン55のみを回収することができる。この金属めっきパターン55が金属フィルタとなる。レジストパターンの除去方式としては、浸漬方式、スプレー方式、超音波を用いる方式等が挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよい。
(Process to remove photoresist pattern)
Subsequently, the
以上の工程を経ることにより、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタシート300(又は細胞捕捉金属フィルタ30)が得られる。 By passing through the above process, the cell capture metal filter sheet 300 (or cell capture metal filter 30) which concerns on this embodiment is obtained.
なお、細胞捕捉金属フィルタシート300を上記の方法で製造する場合には、それぞれがフィルタ領域33に対応する領域に、各貫通孔に対応させて複数のフォトレジストパターン53aを設けると共に、切離線Lとなるフォトレジストパターン53bを設けておく。一方、細胞捕捉金属フィルタ30を上記の方法で製造する場合には、切離線Lとなるフォトレジストパターン53bは不要となる。なお細胞捕捉金属フィルタシート300の大きさは、一度に製造する細胞捕捉金属フィルタ30の枚数に対応して決定されるので、適宜変更される。
When the cell-trapping
上記の製造方法で得られた細胞捕捉金属フィルタシート300の一部を細胞捕捉金属フィルタ30として使用する場合には、細胞捕捉金属フィルタシート300を切離線Lに沿って切り離し、細胞捕捉金属フィルタ30の個片とすることで使用する。この場合、切離線Lが、小孔が連続して設けられた所謂ミシン目線により構成されている場合には、細胞捕捉金属フィルタシート300を折り曲げることで細胞捕捉金属フィルタ30を容易に分離することができる。
When a part of the cell-trapping
以上のように、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタ30によれば、フィルタ領域33の方向を識別する識別部が金属シート31に設けられることで、例えばフィルタ領域33の特性が方向毎に異なる場合であっても、フィルタ領域33の方向を識別した上で細胞捕捉デバイス1に対して取り付けることができるため、捕捉性能の再現性をより高めることができる。例えば、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタ30では、フィルタ領域33に含まれる複数の貫通孔32の長辺がそれぞれX軸方向に沿って延びる形状となっているため、切込部35の形状(又はこれにより形成された折り曲げ領域37A、37Bの形状)を識別部として、フィルタ領域33の方向を区別することができる。
As described above, according to the cell-trapping
また、細胞捕捉金属フィルタ30の識別部を、金属シート31の外周縁に設けた場合、細胞捕捉金属フィルタ30の外周縁の形状でフィルタ領域の方向を識別することができる。
Moreover, when the identification part of the cell capture |
そして、本実施形態に係る細胞捕捉金属フィルタ30のように、識別部として切込部35の形状を変更する構成とすることで、フィルタ領域の特定の方向が識別される。この切込部35は、例えば、細胞捕捉デバイス1に対して細胞捕捉金属フィルタ30を取り付ける場合に皺が寄らないための逃げとして機能する。ここで、切込部35を設けた上でその形状を変更することでフィルタ領域33を識別する構成とする場合、識別部を設けるための新たな加工を不要とせず、且つ、切込部35としての機能を果たすことができる。なお、識別部は、フィルタ領域33の方向を識別するために設けられるのであるから、フィルタ領域33の方向を識別可能であれば、少なくとも1つ設けられていればよい。
And the specific direction of a filter area | region is identified by setting it as the structure which changes the shape of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。以下では上記実施形態の変形例について説明する。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be made. Below, the modification of the said embodiment is demonstrated.
(識別部の変形例)
図19は、変形例に係る細胞捕捉金属フィルタ30Aの概略斜視図である。図19に示す細胞捕捉金属フィルタ30Aでは、金属シート31の内側に設けられた複数の角丸長方形状の貫通孔32により構成されたフィルタ領域33が形成されている点は、図1に示す細胞捕捉金属フィルタ30と共通するが、識別部が細胞捕捉金属フィルタ30と相違する。
(Modification of identification part)
FIG. 19 is a schematic perspective view of a cell trapping
すなわち、細胞捕捉金属フィルタ30Aでは、識別部としてマーク36が金属シート31の外周領域34表面に印刷されている。このように、識別部を金属シート31の表面に印刷することで形成してもよい。
That is, in the cell trapping
また、識別部は、金属シート31の外周領域34の表面に何らかの加工を施すことによって形成された凹凸とすることもできる。例えば、図19の細胞捕捉金属フィルタ30Aにおけるマーク36に代えて対応する領域に貫通孔を形成する方法、或いは、型押し加工を施すことで識別部を形成することとしてもよい。
Moreover, the identification part can also be the unevenness | corrugation formed by giving a certain process to the surface of the outer peripheral area |
また、金属シート31の外周縁39に対して識別部となる切り欠きを形成した構成とすることもできる。このような構成とした場合でも、細胞捕捉金属フィルタ30におけるフィルタ領域33の方向を細胞捕捉金属フィルタ30の外観形状から目視により識別できるため、識別性も高く、さらに細胞捕捉デバイス1における捕捉性能の再現性を容易に高めることができる。
Moreover, it can also be set as the structure which formed the notch used as an identification part with respect to the
(細胞捕捉金属フィルタの変形例)
細胞捕捉金属フィルタの形状は、図1等に示すように略正方形状には限定されず、例えば他の略多角形状であってもよい。また、円形状とすることもできる。また、フィルタ領域33の形状は、細胞捕捉デバイス1の内部空間の形状等に応じて適宜変更することができる。さらに、図19の細胞捕捉金属フィルタ30Aのように、折り曲げ領域が形成されていなくてもよい。
(Modification of cell capture metal filter)
The shape of the cell trapping metal filter is not limited to a substantially square shape as shown in FIG. 1 and the like, and may be another substantially polygonal shape, for example. It can also be circular. Further, the shape of the
(細胞捕捉デバイスの変形例)
次に、細胞捕捉デバイス1の変形例について説明する。例えば、上記実施形態では、細胞捕捉デバイスとして、固定部材60により支持する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、蓋部材100と収納部材200とを溶着により固定する構成とすることもできる。
(Modification of cell trapping device)
Next, a modified example of the
また、蓋部材100と収納部材200とを組み合わせる部分についても変更することができる。例えば、図13、図14等に示す第1の嵌合部130及び第2の嵌合部230を設ける構成に代えて、図20に示すように、蓋部材100及び収納部材200のいずれも、重なり合う部分を平坦な形状として、細胞捕捉金属フィルタ30を支持する態様としてもよい。なお、図20に示した態様ではガスケットを用いていないが、ガスケットを用いた態様とすると、液密性が優れるのでより好ましい。その際には、蓋部材100及び収納部材200にそれぞれ図13、図14等に示すような第1の突出部及び第2の突出部を設けると、液密性がより優れるので更に好ましい。
Moreover, it can change also about the part which combines the
また、図21に示すように、細胞捕捉デバイス1において第2の嵌合部230が形成されている部分を、細胞捕捉金属フィルタ30との交差方向に深さをもつ溝部230Aとして、これに収容可能な形状である環状の支持部材70を収容した態様としてもよい。ここでは、細胞捕捉デバイス1と比べて、第1の嵌合部130の長さは、支持部材70の高さが占める分だけ短くされている。そして、収納部材200に収容された支持部材70が、フィルタ領域33より外周側で細胞捕捉金属フィルタ30を収納部材200の溝部230A側に押圧することで、細胞捕捉金属フィルタ30が支持される。
Further, as shown in FIG. 21, the portion where the second
この場合、溝部230AのX軸方向又はY軸方向の寸法(溝の幅)としては、第1の嵌合部130及び支持部材70が収容される収容性の観点から、1.1mm〜6mmが好ましく、1.1mm〜4mmがより好ましく、1.6mm〜3mmが更に好ましい。また、支持部材70のX軸方向又はY軸方向の寸法(一辺を構成する部分の幅)としては、溝部230Aに収容可能な寸法であればよいが、支持部材70と第1の嵌合部130との弾性を利用した反発力によって固定する観点から、支持部材70と溝部230Aとが同寸、又は、支持部材70の方が僅かに溝部230Aよりも大きいことが好ましい。具体的には、支持部材70と溝部230Aとの寸法差が0mm〜0.20mmであることが好ましく、0mm〜0.15mmであることがより好ましく、0mm〜0.10mmであることが更に好ましい。また、支持部材70の厚さ(溝部230Aの深さ方向の長さ)は、0.5mm〜2.0mmであることが好ましく、1.0mm〜1.5mmであることがより好ましい。
In this case, the dimension (groove width) of the
上記の態様では、細胞捕捉金属フィルタ30の支持が蓋部材100と収納部材200との嵌合によらず、蓋部材100が開放されても細胞捕捉金属フィルタ30は依然として支持部材70と溝部230Aとの間に挟まれた状態を維持するので、筐体10の解体時にフィルタ30が動くことが一層抑制され、細胞捕捉金属フィルタ30に捕捉された細胞が飛び散るおそれが一層小さい。なお、細胞捕捉デバイス1の第2の嵌合部230は、第2の突出部225の周縁を囲むように四角形形状(すなわち環状)とされているが、図21に示す変形例の溝部230Aは、必ずしも連続した環状に形成されている必要はなく、細胞捕捉金属フィルタ30の折り曲げ領域37の形状に応じて、例えば環の途中が分断された形状に形成されていてもよい。また、支持部材70は、弾性を有する部材からなることが好ましい。具体的には、支持部材70は、ヤング率が0.2GPa〜2GPaの弾性を有し、且つ伸び率が50%〜100%である材料を用いることが好ましく、そのような材料としては、ポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。
In the above aspect, the cell-capturing
また、支持部材70を用いる上記態様では、第1の嵌合部130を完全になくした態様としてもよく、更に、図22に示すように第1の突出部125及び第2の突出部225もなくした態様とすることもできる。なお、図22に示した態様ではガスケットを用いていないが、ガスケットを用いた態様としてもよい。ガスケットを用いた態様とすると、液密性が優れるのでより好ましい。その際には、蓋部材100及び収納部材200にそれぞれ図13に示すような第1の突出部及び第2の突出部を設けると、液密性がより優れるので更に好ましい。また、上記態様では溝部230Aが収納部材200に設けられている例を用いて説明したが、溝部230Aは蓋部材100に設けられていてもよい。
Moreover, in the said aspect using the supporting
1…細胞捕捉デバイス、10…筐体、30…細胞捕捉金属フィルタ、35…切込部、39…外周縁、40…シール部材(ガスケット)、60…固定部材、70…支持部材、100…蓋部材、101、102…導入流路、120…導入領域、125…第1の突出部、130…第1の嵌合部、151…蓋部材側ガイド部、200…収納部材、201…排出流路、220…排出領域、225…第2の突出部、230…第2の嵌合部、230A…溝部、251…収納部材側ガイド部、300…細胞捕捉金属フィルタシート、700…細胞捕捉システム。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記シートの内側に形成された厚み方向に延びる複数の貫通孔を有するフィルタ領域と、
前記シートに設けられた、前記フィルタ領域の方向を識別する識別部と、
を備える細胞捕捉金属フィルタ。 A sheet whose main component is a metal;
A filter region having a plurality of through holes extending in the thickness direction formed inside the sheet;
An identification unit provided on the sheet for identifying the direction of the filter region;
A cell capture metal filter comprising:
前記外周縁のうち、当該略多角形を構成する隣接する2辺により挟まれる角部のそれぞれには、当該角部を挟む2辺からそれぞれ切り込んだ2つの切込辺により形成される切込部が設けられていて、
複数の前記切込部のうち少なくとも1つは、前記識別部として、2つの前記切込辺と前記切込辺の始点となる辺とのなす角が互いに異なる請求項2記載の細胞捕捉金属フィルタ。 The sheet is substantially polygonal,
Of each of the outer peripheral edges, a cut portion formed by two cut sides cut from each of the two sides sandwiching the corner portion at each of the corner portions sandwiched by two adjacent sides constituting the substantially polygon. Is provided,
The cell trapping metal filter according to claim 2, wherein at least one of the plurality of cut portions has, as the identification portion, an angle formed by two cut sides and a side that is a starting point of the cut sides are different from each other. .
前記導入流路と前記排出流路との間の前記筐体の内部の流路上に、前記被検液が前記貫通孔を通過するように設けられた請求項1〜7のいずれか一項に記載の細胞捕捉金属フィルタと、
を備える細胞捕捉デバイス。 A housing having a lid member having an introduction flow path for introducing the test liquid into the interior, and a storage member having a discharge flow path for discharging the test liquid to the outside;
8. The method according to claim 1, wherein the test liquid is provided on a flow path inside the housing between the introduction flow path and the discharge flow path so as to pass through the through hole. The described cell-trapping metal filter;
A cell capture device comprising:
前記複数のフィルタ領域に対応した、前記フィルタ領域の方向を識別する識別部を備える細胞捕捉金属フィルタシート。 A plurality of filter regions in which a plurality of through holes are formed in the thickness direction of the metal sheet whose main component is a metal are provided apart from each other,
A cell-trapping metal filter sheet comprising an identification unit that identifies the direction of the filter region corresponding to the plurality of filter regions.
金属箔上にフォトレジストをラミネートする工程と、
前記フォトレジストの上に複数の透光部により形成された透光領域を有するフォトマスクを重ねて露光する工程と、
現像して前記フォトレジストの未硬化部を除去してフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターン間を金属めっきして前記フォトレジストパターンの高さより低い金属めっきパターンを形成する工程と、
前記金属箔を化学的溶解によって除去して、前記金属めっきパターンと前記フォトレジストパターンからなる構造物を得る工程と、
前記構造物から前記フォトレジストパターンを除去して、前記透光部に対応する貫通孔を有する前記金属めっきパターンを得る工程と、
を含む細胞捕捉金属フィルタの製造方法。 It is a manufacturing method of the cell capture metal filter according to any one of claims 1 to 7,
Laminating a photoresist on a metal foil;
Exposing a photomask having a light-transmitting region formed by a plurality of light-transmitting portions on the photoresist;
Developing and removing uncured portions of the photoresist to form a photoresist pattern; and
Forming a metal plating pattern lower than the height of the photoresist pattern by metal plating between the photoresist patterns;
Removing the metal foil by chemical dissolution to obtain a structure comprising the metal plating pattern and the photoresist pattern;
Removing the photoresist pattern from the structure to obtain the metal plating pattern having a through hole corresponding to the translucent portion;
A method for producing a cell-trapping metal filter comprising:
金属箔上にフォトレジストをラミネートする工程と、
前記フォトレジストの上に複数の透光部により形成された透光領域が複数離間して設けられたフォトマスクを重ねて露光する工程と、
現像して前記フォトレジストの未硬化部を除去してフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターン間を金属めっきして前記フォトレジストパターンの高さより低い金属めっきパターンを形成する工程と、
前記金属箔を化学的溶解によって除去して、前記金属めっきパターンと前記フォトレジストパターンからなる構造物を得る工程と、
前記構造物から前記フォトレジストパターンを除去して、前記透光部に対応する貫通孔を有する前記金属めっきパターンを得る工程と、
を含む細胞捕捉金属フィルタシートの製造方法。
It is a manufacturing method of the cell capture metal filter sheet according to claim 9,
Laminating a photoresist on a metal foil;
A step of overlaying and exposing a photomask in which a plurality of translucent regions formed by a plurality of translucent portions are provided on the photoresist; and
Developing and removing uncured portions of the photoresist to form a photoresist pattern; and
Forming a metal plating pattern lower than the height of the photoresist pattern by metal plating between the photoresist patterns;
Removing the metal foil by chemical dissolution to obtain a structure comprising the metal plating pattern and the photoresist pattern;
Removing the photoresist pattern from the structure to obtain the metal plating pattern having a through hole corresponding to the translucent portion;
A method for producing a cell-trapping metal filter sheet comprising:
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