JP2021185891A - マイクロ流体デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ流体デバイスに注入された液の蒸発を効果的に抑制できるマイクロ流体デバイスを提供する。【解決手段】マイクロ流体デバイスは、流体を注入する開口が複数形成された開口領域を有する第一主面、前記第一主面の反対側の第二主面、及び前記第一主面と前記第二主面とを連絡する外側面を有するプレートと、前記開口領域の外側において前記第一主面よりも上方に向かって立設される有底開口を含み、液体を充填可能である貯液槽と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、マイクロ流体デバイスに関する。

従来、分析等に使用される細胞及び組織の培養は、培養ディッシュや培養プレートを使用して行われてきた。培養ディッシュや培養プレートを用いた細胞及び組織の培養は、２次元（平面）の環境で行われるものであるため、細胞外微小環境を再現することができない。そこで、近年、従来法では困難であった、３次元（立体）の細胞培養・実験環境を作製できるマイクロ流路を有する、マイクロ流体デバイス（「細胞培養チップ」、「バイオチップ」、「マイクロチップ」、又は「マイクロ流路チップ」とも称される）が提案されている。特許文献１には、斯かるマイクロ流体デバイスの一例が開示されている。

ところで、培養プレートに注入された液体の一部が蒸発すると、当該流体の濃度が変化し、処理結果や分析結果に大きな影響を及ぼす。そこで、培養プレートに注入された液体の蒸発を抑制し、液体の濃度変化を小さくすることが求められている。特許文献２には、マイクロ流体デバイスではない従来の培養プレートにおいて、当該培養プレートに注入された液成分の蒸発を抑制するために、培養プレートのウエルの周囲にスロット状の貯液槽を複数設け、ウエルの雰囲気を高湿度に保つことが開示されている。

特開２０１８−０４７６１４号公報 米国特許第５５８７３２１号明細書

マイクロ流体デバイスにおいても、液体の蒸発に伴う濃度変化を小さくしたい。本発明者の考察によれば、マイクロ流体デバイスに注入される液量は、特許文献２に開示されるような従来型の培養プレートに注入される液量に比べて少ないため、マイクロ流体デバイスに注入された液成分の一部の蒸発に伴う液成分の濃度変化は、特許文献１に開示されるような従来の培養プレートの濃度変化よりも大きい。そのため、本発明者は、マイクロ流体デバイスにおける液成分の蒸発抑制は、従来の培養プレートの液成分の蒸発抑制よりも精緻に行う必要があることを見出した。

しかしながら、マイクロ流路の形成されるプレートは、従来型の培養プレートに比べて薄くて小さいため、マイクロ流路の形成されるプレートに、特許文献２に記載のごとく貯液槽を設けたとしても、十分な液量を確保することが難しく、蒸発の抑制が不十分であった。

本発明は、マイクロ流体デバイスに注入された液の蒸発を効果的に抑制できるマイクロ流体デバイスを提供することを目的とする。

本発明のマイクロ流体デバイスは、流体を注入する開口が複数形成された開口領域を有する第一主面、前記第一主面の反対側の第二主面、及び前記第一主面と前記第二主面とを連絡する外側面を有するプレートと、
前記開口領域の外側において前記第一主面よりも上方に立設される有底開口を含み、液体を充填可能である貯液槽と、を備える、液体を充填可能となる有底開口を含む貯液槽と、を含む。

詳細は後述するが、本発明のマイクロ流体デバイスでは、貯液槽に設けられた、底のある開口（有底開口）の開口部がプレートの第一主面よりも高い位置にあるから、薄く形成されたプレートの内部に貯液槽を設けられる場合に比べて、貯液槽を深く設定できる。その結果、本発明における貯液槽は、プレートの内部に設けられる貯液槽に比べて、貯液可能な液量を増大できる。これにより、十分な液量を確保して開口領域の雰囲気を高湿度に維持できる。よって、開口からの注入された液からの液成分の蒸発の抑制を効果的に行うことができる。

さらに、前記マイクロ流体デバイスは、前記プレートの前記外側面の外側に位置する内壁面、及び前記プレートの前記第二主面側を載置させる支持面を有する保持体を備えても構わない。

前記貯液槽は、前記プレートの前記開口領域の外側に位置する底、前記保持体の前記内壁面から離間した内側において前記底から前記第一主面よりも上方に向かって立設された内枠、及び前記内壁面と前記内枠との間において前記底から上方に向かって立設された外枠を含んでも構わない。

前記貯液槽は前記保持体と別体に構成されるとともに、前記底は前記第一主面の上方に位置しても構わない。開口領域と同じ平面上に設けられる貯液槽に比べて、貯液槽の底面を大きく形成できるため、貯液可能な液量を増大できる。これにより、十分な液量を確保して開口領域の雰囲気を高湿度に維持できる。

前記貯液槽は、前記内枠と前記外枠とを連絡する区切り板により、複数のセルに区画されていても構わない。

前記貯液槽の内側底面の合計面積は、前記プレートの前記開口の合計面積に対して、２倍以上を有しても構わない。

前記貯液槽の内側側面には、補液量の指標となる目印が設けられていても構わない。

前記貯液槽の少なくとも一部には、蒸発促進材が配置されていても構わない。

本発明のマイクロ流体デバイスは、前記内枠の上端との間に間隙を形成するように、前記開口領域及び前記貯液槽を覆うカバーを備えていても構わない。

本発明のマイクロ流体デバイスにおいて、前記プレートは、少なくとも二枚の板を接合して構成され、前記接合された板と板の間に、細胞又は組織の培養が可能な空間を有しても構わない。

これにより、液成分の蒸発を効果的に行うことのできるマイクロ流体デバイスを提供できる。

マイクロ流体デバイスの第一実施形態の斜視図である。 図２のＡ１平面における断面図である。 マイクロ流体デバイスの第一実施形態の斜視分解図である。 プレートの上面図である。 図４のＡ２−Ａ２線における断面図である。 図３のＡ３平面における保持体の断面図である。 図１のＡ４平面におけるマイクロ流体デバイスの断面図である。 区切り板のないマイクロ流体デバイスの参考図である。 図３のＡ５領域を拡大し、目印を追加して示した図である。 マイクロ流体デバイスの変形例の斜視図である。 図１０のＡ６平面での断面図である。 マイクロ流体デバイスの第二実施形態の断面図である。

マイクロ流体デバイスの実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に開示された各図面は、あくまで模式的に図示されたものである。すなわち、図面上の寸法比と実際の寸法比とは必ずしも一致しておらず、また、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。

以下において、ＸＹＺ座標系を適宜参照して説明される。また、本明細書において、方向を表現する際に、正負の向きを区別する場合には、「＋Ｘ方向」、「−Ｘ方向」のように、正負の符号を付して記載される。また、正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Ｘ方向」と記載される。すなわち、本明細書において、単に「Ｘ方向」と記載されている場合には、「＋Ｘ方向」と「−Ｘ方向」の双方が含まれる。Ｙ方向及びＺ方向についても同様である。本実施形態において、水平面は、ＸＹ平面に平行であり、鉛直方向は、−Ｚ方向である。後述するプレートはＸＹ平面に平行となるように示されている。

＜第一実施形態＞
マイクロ流体デバイスの第一実施形態について説明する。図１は、マイクロ流体デバイス１００の斜視図である。図２は、図１のＡ１平面（ＹＺ平面に平行な面）における断面図ある。図３は、マイクロ流体デバイス１００の斜視分解図である。マイクロ流体デバイス１００は、細胞又は組織を培養し分析するためのプレート１と、貯液槽３と、プレート１を下方から支持する保持体５と、を有する。図２及び図３を参照して、マイクロ流体デバイス１００は、保持体５の上側（＋Ｚ側）からプレート１を保持体５の内側に嵌め込み、嵌め込んだプレート１の上側から保持体５の内側に貯液槽３を嵌め込んで形成される。

［プレート］
プレート１について説明する。図４は、プレート１の上面図である。プレート１は矩形であり、辺がＸ方向とＹ方向に延びるように示されている。図５は、図４のＡ２−Ａ２線における断面図である。図４及び図５を参照して、プレート１は、細胞や組織を含む流体を注入するための開口２１とスリット状開口２７がそれぞれ複数形成された開口領域Ｂ１を有する第一主面１ａ、第一主面１ａの反対側の第二主面１ｂ、及び第一主面１ａと第二主面１ｂとを連絡する外側面１ｃを有する。プレート１は、第一基板１２と第二基板１３とが接合されてなる。開口２１は、第一基板１２において、第二基板１３に接合されない面に設けられる。第一基板１２の第二基板１３に接合される面には、細胞や組織を培養し、分析するための溝２４を有する。本実施形態において、一つの溝２４は、二つの開口２１に接続されている。

第二基板１３は、二つの開口２１に接続された溝２４を覆うように、第一基板１２に接合されている。溝２４は、第一基板１２と第二基板１３の主面どうしが接合されることにより、両基板（１２，１３）に挟まれた中空状の流路として機能する。この中空状の流路は、マイクロメートルオーダーの幅及び深さを有するマイクロ流路である。マイクロ流路では、接続された二つの開口２１から微小体積の流体を注入したり、マイクロ流路から開口２１を介して流体を排出したりすることができる。マイクロ流路は、細胞や組織の培地又は分析場所として使用される。マイクロ流路は、流路内に流体があるときに、当該流体が流れを形成する状態にあるとはかぎらない。例えば、細胞や組織を培養するために、細胞を含む流体を貯溜する状態など、流体の流れの無い状態にあることを含む。

第一基板１２と第二基板１３の接合は、例えば、第一基板１２及び第二基板１３の接合面に１７２ｎｍの紫外光を照射することにより、接合面を活性化させて貼り合わせることにより行われる。なお、本実施形態において、第二基板１３の厚み（Ｚ方向における寸法）は、第一基板１２の厚み（Ｚ方向における寸法）より薄い。＋Ｚ方向からみて、第二基板１３は第一基板１２と同じ大きさか、第一基板１２より小さい。

第一基板１２又は第二基板１３を構成する材料として、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シリコーン等の樹脂材料が挙げられる。本実施形態では、第一基板１２及び第二基板１３に、耐熱性・透明性が高く、分析のための蛍光検出の際の自家蛍光が少ない、ＣＯＰを使用している。なお、第一基板１２及び第二基板１３に、上述した樹脂材料が２種以上組み合わせられた材料を使用しても構わない。また、第一基板１２と第二基板１３とで使用する材料を異ならせても構わない。

プレート１の形状は特に限定されず、矩形でなくても構わない。プレート１の厚み（Ｚ方向における寸法）は１０ｍｍ以内、好ましくは７ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ以内であるとよい。なお、プレート１は、３枚以上の基板を接合して構成されても構わないし、１枚の基板から構成されても構わない。

［保持体］
図３を参照しながら、本実施形態における保持体について説明する。本実施形態において、保持体５は、中央領域４が貫通した枠形状を呈している。保持体５の中央領域４が貫通しているため、マイクロ流体デバイス１００の上側（＋Ｚ側）から光を照射し、マイクロ流体デバイス１００の下側（−Ｚ側）においてプレート１の溝２４を透過した光を分析できる。マイクロ流体デバイス１００の下側から光を照射し、マイクロ流体デバイス１００の下側においてプレート１の溝２４の内部で反射又は散乱した光を分析しても構わない。

保持体５は、保持体５の中央領域４が貫通していない形状、すなわち、有底形状でも構わない。保持体５が有底形状であり、光を透過しにくい場合には、マイクロ流体デバイス１００の上側から光を照射し、プレート１の溝２４の内部で反射又は散乱した光を保持体５の上側で受光して、分析を行うとよい。

図６は、図３のＡ３平面（ＸＺ平面に平行な面）における保持体５の断面図である。図２及び図６を参照すると、保持体５は、ＸＹ平面上においてプレート１の外側面１ｃの外側に位置する内壁面５２と、プレート１の第二主面１ｂ側を載置させる支持面５３とを有する。内壁面５２は、プレート１の外側面１ｃに対向配置される。支持面５３はプレート１の第二主面１ｂに接触する。本実施形態において、保持体５は、プレート１の外側面１ｃを取り囲むように形成される。そして、内壁面５２はプレート１の全ての外側面１ｃを取り囲み、支持面５３は第二主面１ｂにおけるプレート１の開口領域Ｂ１を除く領域を支持する。

保持体５の材質は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シリコーン等の樹脂材料、又は金属材料が挙げられる。本実施形態では、保持体５にＰＳを使用している。

［貯液槽］
図２及び図３を参照しながら貯液槽３を説明する。貯液槽３は、有底開口を有する、液体を貯溜可能に構成された容器である。プレート１に細胞又は組織を含む液体を注入し、培養、分析又は保管するとき、プレート１に注入された液体の蒸発を抑制する必要がある。液体の蒸発を抑制するために、貯液槽３にプレート１の雰囲気を高湿度に保つための液体を溜める。貯液槽３に溜めた液体が蒸発することで、プレート１の雰囲気の湿度の低下を抑制できる。

ここで、仮に、プレート１の内部に貯液槽を設けようとしても、プレート１の厚みよりも深い貯液槽を設けることはできない。しかしながら、本発明のように、プレート１の外部に貯液槽３を設けることで、プレート１の厚みよりも深い貯液槽を設けることができる。これにより、プレート１の内部に貯液槽を設ける場合に比べて、プレート１の外部に貯液槽３を設けた本発明は、貯液可能な液量を増大できる。したがって、十分な液量を確保できるため、プレート１の雰囲気を高湿度に維持できる。また、貯液槽３に溜めた液体は蒸発に伴い減少していくため、定期的に補液する必要がある。本発明の貯液槽３は、プレート１の内部に設けた貯液槽に比べて大容量であるため、補液頻度を、例えば１〜３日に１回程度まで減らすことができる。なお、本実施形態の貯液槽は、全体で３ｍｌ（ミリリットル）以上溜められる。

本実施形態の貯液槽３は中央領域４が貫通した枠形状を呈している（図３参照）。貯液槽３は、プレート１の第一主面１ａよりも上方に向かって立設された有底開口を有する。有底開口を有する貯液槽３は、底３１と、底３１から上方（＋Ｚ方向）に向かって立設された内枠３２及び外枠３３とを含む（図２参照）。底３１は、プレート１の開口領域Ｂ１の外側に位置する。内枠３２は、保持体５の内壁面５２から離間した内側に位置する。外枠３３は、内壁面５２と内枠３２との間に位置する。本実施形態では、外枠３３が内壁面５２と少なくとも一部において接触している。貯液槽３は、底３１、内枠３２、及び外枠３３によって囲まれることで、有底筒状体形状の空間を形成しており、この空間内に液体の貯溜が可能な構成である。

貯液槽３に溜める液体として、例えば、水が使用される。また、培地でのカビや雑菌の繁殖を防ぐため、貯液槽３に溜める液体に、抗生物質等の薬剤を添加しても構わない。

貯液槽３は、その深さが深くなるほど、容積が大きくなる。ここで、内枠３２の上端３２ｅは、プレート１の第一主面１ａよりも高い（＋Ｚ側の）位置にある（図２参照）。これは、プレート１の内部に貯液槽を設けた場合よりも、深い貯液槽を設計でき、貯液可能な液量を増大したことを表す。

図１及び図３に示されるように、本実施形態の貯液槽３は、保持体５と別体に構成される。マイクロ流体デバイス１００は、上述したように、プレート１が保持体５に嵌め込まれた後に、貯液槽３が保持体５の内側に嵌め込まれてなる。ここで、嵌め込まれた貯液槽３の底３１は、プレート１の外周縁（開口領域Ｂ１の外側領域）を覆うように、第一主面１ａの上方に位置する（図２参照）。貯液槽３をプレート１に積層できるため、プレート１と同じ平面上の外側に設けられる貯液槽に比べて、貯液槽３の底３１の面積を大きく形成できる。よって、貯液槽３の液量を増大できる。貯液槽３自体は、開口領域Ｂ１を覆わない大きさ及び形状に設計されており、貯液槽３を保持体５に嵌め込んだ状態で開口２１に流体を注入できる。

本実施形態の貯液槽３は、内枠３２と外枠３３とを連絡する区切り板３５により、複数のセルに区画されている（図３参照）。本実施形態では、貯液槽３は２４個のセルを有しているが、セルの数は特に限定されない。複数のセルに区画する効果を図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、図１のマイクロ流体デバイス１００を、所定の角度（ここではＸ軸回りに４５度）傾けた場合において、図１のＡ４平面（ＹＺ平面に平行な面）における断面図に対応する。なお、図７では、マイクロ流体デバイス１００の貯液槽３の各セル内に液体３８が注入されている状態が図示されている。

マイクロ流体デバイス１００内（特に溝２４内）に収容した細胞や組織の分析又は観察のために、マイクロ流体デバイス１００を傾ける場合がある。また、マイクロ流体デバイス１００の運搬時等において、マイクロ流体デバイス１００が意図せず、又は不可避的に、傾けられる場合がある。図７は、このような状態を模擬した図面である。

図８は、図７の図面とは異なり、貯液槽３が複数のセルに分割されていない場合のマイクロ流体デバイス２００の断面図を、図７にならって図示したものである。図８に示すように、マイクロ流体デバイス２００を所定の角度（ここでは、Ｘ軸回りに４５度）傾けた場合に、液体３８が貯液槽３の下方に偏って溜まり、液体３８が貯液槽３から溢れて流出してしまう。

これに対し、区切り板３５で各セルに区分された貯液槽３の場合（図７参照）には、マイクロ流体デバイス１００を傾けたとしても、液体３８が各セルを越えて流出し難い。つまり、図７に示す構成であれば、図８に示す構成と比べて、マイクロ流体デバイスが傾けられたときに液体が貯液槽３から流出し難い。

以上で示したように、貯液槽３に区切り板３５を設けることにより、マイクロ流体デバイス１００を所定の角度傾けたとしても、貯液槽３内の液が流出し難いという効果が得られる。また、マイクロ流体デバイス１００の運搬時においても、区切り板３５を設けた貯液槽３は、貯液槽３内の液が流出し難い。区切り板３５は、底３１、内枠３２及び外枠３３と一体的に成型されても構わないし、後付けできるように構成されても構わない。

貯液槽３に液体を適量注入できるようにするために、貯液槽３に補液量の指標となる目印が設けられていても構わない。図９は、図３のＡ５領域の拡大図であり、この図に、斯かる目印の一例を追加して示す。貯液槽３には、指標として最高液面高さを示す突起３６が外枠３３の内側表面に設けられている。補液を行う作業者又は補液装置は、液面が突起３６の位置に到達するまで貯液槽３に液を補充する。

突起３６の形状は特に制限されない。凹部や印刷されたマークなど、突起３６以外の目印であっても構わない。目印は外側表面に設けても構わないし、内枠３２に設けても構わない。目印は全てのセルに配置されても構わないし、一部のセルにのみ配置されても構わない。貯液槽３を構成するセルごとに目印の高さ位置を変えて、セルごとに適切な液量を設定しても構わない。

貯液槽３の底３１、内枠３２、外枠３３及び区切り板３５の材質は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シリコーン等の樹脂材料、又は金属材料が挙げられる。本実施形態では、貯液槽３にＰＳを使用している。貯液槽３の少なくとも一部において、貯液槽３の内部に蒸発促進材（例えば、吸湿性のゲルやスポンジの吸液材料、又はフィン等の気液界面の面積を増大させる蒸発機構）を配置しても構わない。貯液槽３に蒸発促進材を配置すると、雰囲気を高湿度に保つことができるので、プレート１からの液の蒸発を抑制しやすい。

ところで、プレート１や貯液槽３からの液の蒸発のしやすさは、気液界面の面積と相関関係にある。プレート１において、開口２１の数が多い、又は１個あたりの開口２１の面積が大きい場合、プレート１における開口２１の合計面積が大きくなる。開口２１の合計面積が大きくなると、開口２１における気液界面の面積が大きくなり、液が蒸発しやすくなる。貯液槽３からの液の蒸発のしやすさも同様に、貯液槽３における気液界面の面積が大きくなるとともに、液が蒸発しやすくなる。

開口２１からの液の蒸発を抑制するには、貯液槽３における気液界面の面積を、開口２１の合計面積に応じた大きさに設計するとよい。貯液槽３における気液界面の面積の大きさは、貯液槽の内側底面の大きさによって大きく変化する。そこで、貯液槽３の内側底面の合計面積が、開口２１の合計面積に対して２倍以上を有するとよく、１０倍以上とするとさらによい。２倍以上、さらに１０倍以上にすることにより、開口２１全体の蒸発量よりも、貯液槽３全体からの蒸発量が大きくなって、開口２１からの液体の蒸発を抑制できる。貯液槽３からの蒸発量を制御するために、貯液槽３の近傍に熱源又は外部熱源からの熱伝導部材を配置しても構わない。

マイクロ流体デバイス１００を、高湿度（例えば湿度が９５％以上）の環境を形成した保管庫（インキュベータとも呼ばれる）に保管すると、保管庫内の水蒸気がマイクロ流体デバイス１００の雰囲気を形成し、マイクロ流体デバイス１００の雰囲気の湿度を制御しやすい。これにより、マイクロ流体デバイス１００の開口２１から液成分の蒸発をさらに抑制できる。ただし、保管庫内は、保管庫の扉の開閉動作等により、湿度が厳密に一定を保つとは限らないので、保管庫内にプレート１を保管する場合にも、貯液槽３はプレート１の雰囲気の湿度制御に役立つ。

図１０及び図１１を参照しながら、マイクロ流体デバイスの変形例を示す。図１０は、マイクロ流体デバイス３００の斜視図である。マイクロ流体デバイス３００は、プレート１、貯液槽３、及び保持体５に加えて、カバー７を有する。図１０では、プレート１と貯液槽３が保持体５に嵌め込まれ、カバー７が保持体５から分離した状態で示している。図１１は、図１０のＡ６平面（ＹＺ平面に平行な面）での断面図である。ただし、カバー７を保持体５に装着した状態で示している。

図１１に示されるように、カバー７は、開口領域Ｂ１及び貯液槽３を覆うように保持体５に装着される。これにより、開口領域Ｂ１の雰囲気を小さな空間に限定し、湿度を制御しやすくする。また、カバー７と、貯液槽３の内枠３２の上端３２ｅとの間には間隙ｄ１が形成されている。これにより、カバー７を保持体５に装着していても、貯液槽３に溜めた液が蒸発して、開口領域Ｂ１に流れ込む。

図１１に示されるカバー７と保持体５との間は、通気可能な微小な隙間（不図示）を有している。カバー７を保持体５に装着したとしても、マイクロ流体デバイス３００の内部と外部とが通気可能に構成されると、保管庫内の高湿度の雰囲気が、マイクロ流体デバイス３００内に流入できる。また、通気可能に構成されたマイクロ流体デバイス３００では、外から内に気体が流入する際、流入した気体が貯液槽３の液面の付近を通るため、貯液槽３の液体の蒸発を促進させる。加えて、マイクロ流体デバイス内に注入された液体の酸性度を保つために、大気以上の濃度でＣＯ_２を入れることがあるが、カバー７と保持体５との間の微小な隙間は、ＣＯ_２の流入口としても機能する。

カバー７は、光透過材料で構成されるとよい。カバー７でプレート１を覆った状態で分析できる。また、カバー７に、貯液槽３内に液を注入できるポートを設けても構わない。

＜第二実施形態＞
図１２を参照しながら、マイクロ流体デバイスの第二実施形態を説明する。図１２に示されたマイクロ流体デバイス４００は、保持体６を含む貯液槽８を有する。つまり、保持体６が貯液槽８に一体化されている。本実施形態でおいても、内枠４２の上端４２ｅは、プレート１の第一主面１ａよりも高い位置にある。すなわち、有底開口が、前記第一主面よりも上方に向かって立設されている。

以上で第一実施形態とその変形例及び第二実施形態を説明した。しかしながら、本発明は、上述した各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、各実施形態に種々の変更又は改良を加えたりできる。

マイクロ流体デバイスの用途として、細胞や組織の培養及び分析を上述した。しかしながら、本発明に係るマイクロ流体デバイスは、細胞や組織の培養と分析の用途以外にも適用できる。例えば、本発明に係るマイクロ流体デバイスは、化学薬品の混合、分離、反応、合成、抽出又は分析等にも使用できる。

１ ：プレート
１ａ ：（プレートの）第一主面
１ｂ ：（プレートの）第二主面
１ｃ ：（プレートの）外側面
３，８ ：貯液槽
４ ：中央領域
５，６ ：保持体
７ ：カバー
１２ ：第一基板
１３ ：第二基板
２１ ：開口
２４ ：溝
２７ ：スリット状開口
３１ ：底
３２，４２ ：内枠
３２ｅ，４２ｅ ：（内枠の）上端
３３ ：外枠
３５ ：区切り板
３８ ：液体
５２ ：内壁面
５３ ：支持面
１００，２００，３００，４００ ：マイクロ流体デバイス

Claims (10)

1. 流体を注入する開口が複数形成された開口領域を有する第一主面、前記第一主面の反対側の第二主面、及び前記第一主面と前記第二主面とを連絡する外側面を有するプレートと、
   前記開口領域の外側において前記第一主面よりも上方に向かって立設される有底開口を含み、液体を充填可能である貯液槽と、を備えることを特徴とする、マイクロ流体デバイス。
2. 前記プレートの前記外側面の外側に位置する内壁面、及び前記プレートの前記第二主面側を載置させる支持面を有する保持体を備えることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
3. 前記貯液槽は、前記プレートの前記開口領域の外側に位置する底、前記保持体の前記内壁面から離間した内側において前記底から前記第一主面よりも上方に向かって立設された内枠、及び前記内壁面と前記内枠との間において前記底から上方に向かって立設された外枠を含むことを特徴とする、請求項２に記載のマイクロ流体デバイス。
4. 前記貯液槽は前記保持体と別体に構成されるとともに、前記底は前記第一主面の上方に位置することを特徴とする、請求項３に記載のマイクロ流体デバイス。
5. 前記貯液槽は、前記内枠と前記外枠とを連絡する区切り板により、複数のセルに区画されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載のマイクロ流体デバイス。
6. 前記貯液槽の内側底面の合計面積は、前記プレートの前記開口の合計面積に対して、２倍以上を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
7. 前記貯液槽の内側側面には、補液量の指標となる目印が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
8. 前記貯液槽の少なくとも一部には、蒸発促進材が配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
9. 前記貯液槽の上端との間に間隙を形成するように、前記開口領域及び前記貯液槽を覆うカバーを備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
10. 前記プレートは、少なくとも二枚の板を接合して構成され、
    前記接合された板と板の間に、細胞又は組織の培養が可能な空間を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

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