JPH07506257A - 微細加工した分析装置における流体の取扱い - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 微細加工した分析装置における流体の取扱い関連出願の相互参照 本出願は、（出典明示して本明細書の一部とみなす）以下の関連する同時係属出 願：　１９９２年、５月１日に出願した米国特許出願第０７／８７７．７０２号 ；１９９２年、５月１日に出願した米国特許出願第０７／８７７．７０１号；１ ９９２年、５月１日に出願した米国特許出願第０７／８７７．６２２号；および １９９２年、５月１日に出願した米国特許出願第０７／８７７．６６１号と同時 に出願されているものである。

発明の背景 本発明は、一般に、分析を行うための方法および装置に関する。さらに詳細には 、本発明は流体試料を分析できる小型で、典型的には一回使用のモジュールのデ ザインおよび構成に関する。

最近の数十年間に、技術により、生物試料の分析を行うための膨大な数のプロト コル、テストキットおよびカートリッジが、種々の診断およびモニターの目的で 発展してきた。イムノアッセイ、凝集アッセイ、およびポリメラーゼ鎖反応に基 づく分析、種々のりガント−受容体相互作用、ならびに複合体試料種の分別移動 、これらすべては、種々の生物化合物もしくは汚染物の存在または濃度、あるい は特定の細胞型の存在を検出するのに用いられてきた。

最近、生物試料を取り扱い、ある種の臨床試験を行うための小型でディスポーザ ブルな装置が開発された。ショージ（Ｓｈｏｊｉ）らは、シリコンウェハー上に 加工された小型血液気体分析器（ｍｉｎｉａｔｕｒｅ　ｂｌｏｏｄ　ｇａｓ　ａ ｎａｌｙｚｅｒ）の使用を報告している（シコージ（Ｓｈｏｊｉ）ら、センサー ズ・アンド・アクチュエイターズ（Ｓ　ｅｎｓｏｒｓａｎｄ　Ａｃｔｕａｔｏｒ ｓ）、第１５巻：１０１−１０７頁（１９８８年））。サト（Ｓａｔｏ）ラバ、 マイクロ機械加工シリコン装置（＋ａｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　５ｉｌｉ ｃｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ）を用いた細胞融合技術を報告している。（サト（Ｓ　ａ ｔｏ）ら、センサーズ・アンド・アクチュエイ９　二Ｘ（Ｓｅｎｓｏｒｓ　ａｎ ｄ　Ａｃｔｕａｔｏｒｓ）、Ａ２１−Ａ２３：９４８−９５３頁（１９９０年） ）。チバ・コーニング・ダイアグノースティクス・コーポレーション社（米国） （Ｃｉｂａ　Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ　Ｃｏｒｐ、）は、凝血 を検出するためのマイクロプロセッサ−で制御されたレーザーフォトメーターを 製造している。゛マイクロ機械加工技術は、マイクロエレクトロニクス産業に発 祥するものである（アンゲル（Ａｎｇｅｌｌ）ら、サイエンティフィック・アメ リカン（Ｓ　ｃｉｅｎｔｉｆｉｃＡｍｅｒｉｃａｎ）、第２４８巻：４４−５５ 頁（１９８３年））。マイクロ機械加工技術は、（生物細胞の寸法である）数十 ミクロンないしく生物のい（っかの巨大分子の寸法である）ナノメーターの最小 寸法範囲の構造要素を有するマイクロ設計された装置の製造を可能とした。本明 細書中においては、この大きさを「メンスケール（ｍｅｓｏｓｃａｌｅ）Ｊとい う。メソスケール構造を包含するほとんどの実験は、マイクロ機械学、例えば、 機械的動作および流動特性等の研究を含有する。メソスケール構造の潜在的な可 能性は、生命科学分野においては、未だ、十分には開拓されていない。

ブルネッテ（Ｂ　ｒｕｎｅｔｔｅ）は、シリコン、チタン被覆したポリマー等の 溝におけ７頁（１９８６年）および第１６４巻：１１−２６頁（１９８６））。

マツカートニー（Ｍｃ　Ｃａｒｔｎｅｙ）らは、溝を付けたプラスティック基材 中の腫瘍細胞の挙動を精査した（マツカートニー（ＭｃＣａｒｔｎｅｙ）ら、キ ャンサー・リサーチ（Ｃａｎｃｅｒ　Ｒｅｓ、）、第４１巻：３０４６−３０５ １頁（１９８１年））。ラセル（ＬａＣｅｌｌｅ）は、微小毛細管中の白血球お よび赤血球の流動を研究して、微小循環中の洞察を行った。

（ラセル（ＬａＣｅｌｌｅ）、ブラッド・セルズ（Ｂｌｏｏｄ　Ｃｅ１ｌｓ）、 第１２巻＋１７９−１８９頁（１９８６年））。ハング（Ｈｕｎｇ）およびバイ スマン（Ｗｅｉｓｓｍａｎ）は、マイクロ機械加工したチャンネルにおける流体 力学の研究を報告しているが、分析装エング・ジエイ（Ａｉ、　Ｉ　ｎｓｔ、　 Ｃｈｅｗ、　Ｅｎｇ、　Ｊ　、　）、第１７巻：２５−３０頁（１９７１年）） 。コロンブス（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ）らは、生物流体の毛細管流動の制御下に、２ つの直交した向きのＶ−溝付きのエンボス加工を施したシートよりなるサンドウ ィッチ構造物を利用して、実験的なマルチ−チャンネルテスト装置において、イ オン選択性電極を離散させている（コロンブス（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ）ら、クリニ カル・ケミストリー（ＣＩｉｎ、　Ｃｈｅｗ、　）、第３３巻：１５３１−１５ ３７頁（１９８７年））。

マスタ（Ｍａｓｕｄａ）らおよびワンズ（Ｗａｓｈｉｚｕ）らは、（例えば、細 胞融合等の）細胞Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ／　Ｔ　Ａ　Ｓ　Ｍｅｅｔｉｎｇ）、１５４９ −１５５３頁（１９８７年）；およびワシズ（Ｗａｓｈｉｚｕ）ら、プロノーデ ィングズ・アイイーイーイー／アイエイニス・ミーティ：、’ｌ’（Ｐｒｏｃｅ ｅｄｉｎｇｓ　Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ／　Ｉ　Ａ　Ｓ　Ｍｅｅｔｉｎｇ）、１７３５− １７４０頁（１９８８年））。当該分野では、生物流体の分析および微生物の検 出を行うためのメソスケール装置を用いる可能性が未だ十分には開拓されていな い。

微生物の検出に利用されている最近の分析技術は、はとんど自動化されておらず 、通常、適当な培地中でインキュベートして生物数を増加させる必要があり、必 ず視覚的および／または化学的な方法を用いて菌株または亜種を同定する。

かかる方法に固有の遅延は、しばしば、感染の性質の確定的な同定の前に、医学 的介在（ｍｅｄｉｃａｌ　１ｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）を要する。産業、公衆の 健康または臨床的な環境においては、かかる遅延は重大な意義をもちつる。迅速 な微生物検出のための簡便なシステムに対する要望がある。

本発明の目的は、マイクロ容量の試料で分析でき、非常に低濃度で存在する物質 を検出でき、分析結果を迅速に出せる最適な反応条件を有する分析システムを提 供することにある。もう１つの目的は、生物的および他の適用の範囲において、 迅速に、自動化された分析が可能なメソスケールの機能性要素を有し、容易に大 量生産でき、ディスポーザブルで、（例えば、ｌｃｃ容量より少ない）小型の装 置を提供することにある。本発明のさらなる目的は、食品、水または体液中にお いて、迅速な臨床テスト、例えば、細菌の汚染、ウィルスの汚染、***の運動性 、血液パラメーター、汚染物のテストを個々に行うことができるかかる装置類を 提供することにある。

発明の概要 本発明は、流体試料を分析するための方法および装置を提供する。該装置は、試 料流入ポートおよびメソスケール流動システムを形成するために微細加工された 、典型的には、数ミリメータ一単位の厚さであって、約０．２ないし２．０平方 センチメーターのオーダーの固体基材よりなる。該メソスケール流動システムは 、流入ポートから伸びる試料流動チャンネル、および、該流動チャンネルに流体 連絡した流体取扱い領域を含有する。本明細書中においては、「メソスケール」 なる語は、０．１μｍないし５００μｍのオーダーの断面寸法を有するチャンバ ーおよび流動経路を定義するのに用いる。該メソスケール流動チャンネルおよび 流体取扱い領域は、０．１μｍないし１００μｍ、典型的には２〜５０μｍのオ ーダーの深さを有するのが好ましい。そのチャンネルは、好ましくは２．０ない し５００μｍ、さらに好ましくは３ないし１００μｍのオーダーの幅を有するの が好ましい。多くの適用には、５〜５０μｍ幅のチャンネルが有用であろう。基 材中のチャンバーは、しばしば、さらに大きな寸法、例えば、数ミリメーターと なろう。

−の具体例において、該装置は、細胞を含有する流体試料を分析するのに利用し てもよ（、該流体取扱い領域は細胞取扱い領域よりなっていてもよい。さらに、 該装置は、該メソスケール流動システムを通っての、試料中の細胞の流動を誘起 するための手段を含有していてもよい。該細胞取扱い領域は、細胞溶解手段より なっていてもよい。該流動誘起手段を利用して、細胞試料を該細胞溶解手段に強 制的に通して、細胞を破壊することができる。また、該装置内に、該細胞試料中 の細胞の細胞内分子成分の存在を検出するための手段を設けてもよい。該細胞溶 解手段は、例えば、細胞取扱い領域中に捕捉させた鋭いエツジのシリコン片、ま たは該メソスケール流動システムの該細胞取扱い領域の壁から伸びる細胞膜貫通 突起物よりなっていてもよい。別法として、減少した断面積の領域は、該細胞溶 解手段よりなっていてもよい。該流動システムは、さらに、例えば、細胞内分析 物の存在を分析する前に、試料からの細胞夾雑物を濾過するための微細加工され たフィルターよりなっていてもよい。

また、該細胞取扱い領域は、可逆的に細胞表面分子に結合できて、細胞試料から の細胞集団を選択的に単離できる結合部位よりなる細胞捕捉領域よりなっていて もよい。また、試料中の細胞または細胞表面分子の存在を検出するための手段を 、該細胞捕捉領域の下流に設けてもよい。もう一つの具体例において、該細胞取 扱い領域は、大きさによって細胞を分別できる、該領域の壁から伸びるポスト（ ｐｏｓｔ）のごとき不活性な遮蔽体よりなっていてもよい。また、該ポストは、 例えば、***運動性を査定できる***試料の流動に対する遮蔽物よりなっていて もよい。

一般的には、本明細書に開示するごとく、該固形基材は、メソスケール流動シス テムを含有するチップよりなる。該メソスケール流動システムは、確立されたマ イクロ機械加工方法を用いて、シリコンおよび他の固形基材から設計し加工する ことができる。装置中の該メソスケール流動システムは、流動チャンネルおよび １またはそれを超える流体取扱い領域を該基材表面に微細加工し、次いで、例え ば、透明なガラスカバーのようなカバーを表面にわたり付着させることによって 組み立てることができる。典型的には、該装置は、例えば、該基材またはカバー を通って流動システムと連絡した孔によって形成された流入ポートを通じて該流 動システムに導入された、マイクロ容量（〈１０μＬ）の試料を分析するのに適 した大きさに設計される。該メソスケール流動システムの容量は、典型的には、 〈５μｍであろうし、個々のチャンネル、チャンバーまたは他の機能的要素の容 量は、しばしば１μｍより小さく、例えば、ｎＬまたはｐＬの範囲であろう。マ イクロ容量の試料流体中に（例えば、ナノグラム量の）非常に低濃度で存在する 細胞または他の成分は、迅速に（例えば、〈１０分で）分析できる。

典型的には、該チップは、該チップを保持するための収容部位を含有する器具と 共に用いられ、それは、チップ上の１またはそれを超える投入ボートと該器具中 の１またはそれを超える流動ラインとかみ合う。特定の細胞型または分子成分を 含有すると予想される流体試料、例えば、細胞を含有する流体試料を該基材の流 入ポートに適用した後、該チップを該器具に置き、例えば、器具中のポンプを作 動させて該試料を該流動システムに通す。別法として、試料は、該器具によって 該チップの中に注射してもよい。また、該試料は、毛細管作用によって該流動シ ステムに注入させてもよい。

−の具体例において、細胞、細胞内または他の流体試料成分のごとき流体試料中 の分析物の存在を検出するために、該装置の流体取扱いチャンバーは、該流体取 扱い領域から下流にメソスケール検出領域を含有してもよい。該検出領域は、（ 出典明示して本明細書の一部とみなす）ＵＳＳＮ［代理人ファイル番号ＵＰＡ０ ０１（８２６１／２）］、メソスケール・デテクシジン・ストラクチャーズ（Ｍ ｅｓｏｓｃａｌｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）に従って構築 できる。該器具は、検出領域にて電子的または分光光度計的信号を受けて、該細 胞試料中の予め選択された成分の存在を示すように設計してもよい。また、検出 領域中の細胞、細胞内または他の分析物の存在も、例えば、該検出領域上の透明 なカバーのごとき、透明もしくは半透明な窓を通すか、あるいは、該基材自体の 半透明部分を通して光学的に検出することもできる。該器具は、該検出領域の中 の予め選択された分析物の存在を検出できる分光光度計のごときセンサー器具を 含有してもよい。−の具体例において、該検出領域は、検出すべき分析物に結合 でき、それによって検出を向上し容易にする結合部分よりなっていてもよい。ま た、該検出領域は、フラクタル（ｆｒａｃｔａｌ）領域、すなわち、出典明示し て本明細書の一部とみなすＵＳＳＮ［代理人ファイル番号ＵＰＡ００２（８２６ １／３）１、アナライシス・ベースド・オン・フロー・レストリク７ヨン（Ａｎ ａｌｙｓｉｓ　Ｂａ５ｅｄ　ｏｎ　Ｆｌｏｗ　Ｒｅ５ｔｒｉｃｔｉｏｎ）に開示 されているごとき、流体試料の流動特性の変化に敏感な、順次分岐する流動チャ ンネルの領域よりなっていてもよい。また、該装置には、当該ポートを開閉して メソスケール流動システムを通っての流体流動の制御を可能とするために、該流 動ンテスムと流体連絡し、例えば、当該装置と組み合わせて用いる器具中にバル ブを設けた、少な（とも３つの流入ポートを加工することができる。

該メソスケール装置は、広範な生物学的テストを行うのに適する。該装置のいく つかの特徴および長所を表１に要約する。

装置には、例えば、２またはそれを超える分析を同時に行うことができるように するために各システムに異なる細胞取扱いチャンバーを有し、共通の流入ポート によって供給される、２またはそれを超える別々の流動システムを包含させるこ ともできる。該装置を利用して、例えば、流体試料中の細胞成分また細胞内成分 の存在を検出する迅速なある範囲の試験を行うことができる。該装置を利用して 、例えば、病原性細菌もしくはウィルスを検出でき、または細胞を分別すること ができる。本発明は、広範な分析が可能である方法および装置を提供する。アッ セイは迅速に完了し、そのアッセイの終了時には該チップは破棄してもよく、こ れは、試料間の汚染を防止し、危険な物質を潜在的に排除する点で有利であり、 安価なマイクロ試料分析を提供する。

融通性　チップ数に限度がない設計または適用が利用可能である。

再現性　信頼でき、標準化されたチップの大量生産が可能である。

低コスト生産性　現存するシステムと競合する価格とできる。−回倒用工程用の ディスポーザブルである。

小型性　大きな器具を要しない。通常でない研究室環境で使用す、るポータプル なユニットおよびシステムに利用できる。

最低の在庫コストおよび積荷コストである。

マイクロスケール　最低の試料容積および試薬容量しか要しない。試薬コスト、 高価な特別のテスト工程を特に減じている。単純化された器具機構とてきる。

無菌性　微生物アッセイおよび他の清潔な環境を要する工程に用いるために、チ ップは滅菌できる。

密閉システム　バイオハザードは最小限に止められる。工程の完全性を保証する 。

多重循環性能　単一のチップで多工程または複数の分析を行うことができる。パ ネルアッセイができる。

マルチ検出性能　実質的にいずれのシステムをもモニターするアッセイおよび工 程の可能性を拡張する。広範な適用が可能である。

コストを削減する。

図面の簡単な説明 図１は固形基材１４を含有する本発明の装置の拡大平面図であり、該固形基材に は、流入ポート１６、メソスケール流動チャンネル２０、細胞溶解チャンバ−２ ２およびフラクタル領域４０が加工されており、該基材の表面には透明カッ＜− １２が取り付けられている。

図２は図１に示した該装置の長手方向の断面図である。

図３は図１に示した該装置の斜視図である。

図４は当該装置１０を支持し、該装置１０中の試料流体の圧力を調整し検出する のに用いる器具５０内に収容した分析装置１０の模式図である。

図５は該流動チャンネルの壁から伸びる細胞または細胞夾雑物を濾過する突起物 ２６を有する不活性基材１４上の流体取扱い領域２２の断面斜視図である。

図６は該チャンネルの壁から伸びる細胞貫通突起物２４を有する不活性基材１４ 上の流体取扱い領域２２の断面図である。

図７は細胞分別、細胞溶解およびＰＣＲ分析を含有する種々の機能を行うの１＝ 適当な一連のメソスケール検出領域く−が加工された分析装置１０の模式的な上 面図である。

図８ないし図１０はメソスケール流動チャンネル２０中に微細加工したフィルタ ーの異なった具体例を図示する。

図１１は装置１０の内容物を観察するための、装置１０と組み合わせて用し）る 器具６０の模式的な斜視図である。

図１２は図１１の器具６０の模式的な断面図である。

各図面中の同様の参照記号は対応する部分を示す。

本発明は流体試料を分析するための方法および装置を提供する。該装置は、試料 流入ボートおよびメソスケール流動システムを形成するように微細加工された固 体基材よりなる。該メソスケール流動システムは、該流入ボートから伸びる試料 流動チャンネルと、該流動チャンネルと流体連絡した流体取扱い領域とよりなる 。−の具体例において、該装置は細胞を含有する流体試料を分析することができ る。該装置は、例えば、細胞試料中の細胞成分または細胞内成分の存在を検出す るのに用いることができる。

メソスケール流動チャンネルおよび細胞取扱いチャンバーを有する分析装置は、 固形基材材料から設計でき、大量に加工できる。それらは容易に滅菌できる。そ の正確で効率的な加工が可能なよく発達した技術のため、シリコンが好ましい基 材材事４であるが、ポリテトラフルオロエチｌノンのごときポリマーを含有する 他の材料を用いてもよい。該試料流入ポートおよび他のボート、試料流動チャン ネルおよび流体取扱い領域を含有する該メソスケール流動チャンネル、ならびに 、他の機能性Ｖ素は、当業者に公知のいずれの種々のマイクロ機械加工方法によ っても、シリコン基材から大量で安価に加工することもできる。利用できる該マ イクロ機械加工方法は、スピンコーティング法および化学気質蒸着のごときフィ ルム蒸着工程、レーザー加工またはＵ■もしくはＸ線工程のごときフォトリソグ ラフ技術、あるいは、湿式プロセスまたはプラズマプロセスいずれかによるエツ チング法を包含する（例えば、マンズ（Ｍａｎｚ）ら、トレンズ・イン・了ナリ ティヵル・ぢストリー（ｎ猥吐旦ハｎａｌｙｔｌＣａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ） 、第１０巻：１４４−１４９頁（１９９１年）参照）。

変化する幅および深さの流動チャンネルをメソスケール寸法で加工できる。加工 されたメソスケール流動チャンネルを含有する該シリコン基材は、薄（アノード 的に結合したガラスカバーで被覆または密閉されていてもよい。他の透明または 不透明な被覆材料を用いてもよい。別法として、２つのノリコン基材をサンドウ ィッチしてもよ（、あるいは、シリコン基材を２つのガラスカバー間に挟み込ん でもよい。透明なカバーを用いることにより、該チャンネル内容物の動的な観察 が容易となる窓が得られ、該メソスケール流動システムを光学的に厳密に調べる ことか目視または機械的に可能となる。他の加工アプローチを用いることもでき る。

該装置の容量は非常に小さく、従って、分析に要する試料流体の容量は小さい。

例えば、１０ミクロン幅×１０ミクロン深さｘ　１　ａｍ（１０’ミクロン）長 さである５００個の溝のアレイをその表面に有する１ｃｍＸ１　ｃｍのシリコン において、谷溝の容量は１０−３μしてあって５００個本の溝の全容量は領５μ Ｌとなる。

小容量の該メソスケール流動システムにより、非常に小さな容量（５μＬ）の液 体試料でアッセイを行うことが可能となる。該装置のメソスケール流動システム は、マイクロリッター容量、あるいはナノリットルまたはそれ未満にて微細加工 することができ、これにより該アッセイに要する試料および／または試薬流体の 容量が有利に限定される。−の具体例において、循環ネットワークのごとき生物 学的構造の電子顕微鏡写真を、該基材上のメソスケール流動システムを加工する ためのマスクとして使用することができる。メソスケール流動システムは、この ような大きさおよび立体配置の範囲にて加工することができる。

−の具体例において、該装置は細胞を含有する流体試料を分析するのに利用する ことができる。該流体取扱い領域は、−の具体例において、ｍＲＮＡまたはＤＮ Ａ分子のごとき細胞内分子の分析前に流体試料中の細胞を溶解できる細胞溶解手 段よりなっていてもよい。図６に示すように、該細胞溶解手段は、細胞取扱い領 域２２の表面から伸びる細胞膜貫通突起物２４よりなっていてもよい。該装置は 、該流動システムを通っての流動を誘起するためのポンプのごどき手段を含有し てもよい。流体流動が貫通突起物２４を通して押し込まれると細胞が破壊される 。細胞夾雑物は、該細胞溶解手段から下流の該流動システム中に微細加工された フィルターを用いて濾別することができる。また、該細胞溶解領域は、該細胞取 扱い領域に捕捉された、例えば、シリコンから加工した鋭いエツジの粒子よりな っていてもよい。加えて、該細胞溶解手段は、制限された断面寸法の領域よりな っていてもよく、これにより十分な流動圧の適用で細胞溶解を行える。もう一つ の具体例において、該細胞溶解手段は、細胞溶解剤よりなっていてもよい。

該装置は、細胞試料中の選択された細胞内分子成分と結合できる結合部位よりな る、細胞溶解領域と流体連絡した、メソスケール流動システム中に微細加工され たメソスケール検出領域を包含させることもできる。結合部分は、該検出領域と 流体連絡した流入ポートを介して該検出領域中に導入することができる。別法と して、結合部分は、該チャンネル表面上への物理的吸着、または、該チャンネル 表面もしくはポリマービーズのごとき固層反応物への共有結合のいずれかにより 該検出領域中に固定化することができる。当該分野で利用できる技術を利用して 、珪質表面を化学的に活性化し、続いて結合部位を該表面へ結合させてもよい（ 例えば、ソリッド・フェーズ・バイオケミストリー（Ｓｏｌｉｄ　Ｐｈａｓｅ　 Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）ダブリス・エイチ、コラテン（Ｗ、　Ｈ，５ｃｏｕ ｔｅｎ）編、ジョン・ワイリー（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ）、ニュー・ヨーク（Ｎｅ ｗ　Ｙｏｒｋ）中のハーラー（Ｈａｌｌｅｒ）、５３５−５９７頁（１９８３年 ）；およびマンデニアス（Ｍａｎｄｅｎｉｕｓ）ら、アナリティカル・バイオケ ミストリー（Ａｎａｌ、　Ｂ　ｉｏｃｈｅｍ、　）、第１３７巻＋１０６−１１ ４頁（１９８４年）、およびアナリティカル・バイオケミストリー（Ａｎａｌ、 Ｂｉｏｃｈｅｍ、）、第１７０巻＋６８−７２頁（１９８８年）参照）。

該検出領域中の結合部位は、例えば、抗原結合タンパク質、ＤＮＡプローブ、あ るいはりガント／受容体対のうちの一方よりなるものでよく、抗原、ポリヌクレ オチドまたは細胞表面分子のごとき予め選択された細胞、細胞内または他の分析 物を検出することができる。検出領域中で利用されつる当該分野で用いられる該 結合アッセイは、イムノアッセイ、酵素的なアッセイ、リガンド／バインダー・ アッセイおよびＤＮＡハイブリダイゼーションアッセイを含有する。特定の細胞 内分析物の検出は、検出領域中の適当な結合部位を選択することにより行うこと ができる。該検出領域は、（出典明示して本明細書の一部とみなす）ＵＳＳＮ［ 代理）＼ファイル番号ＵＰＡ００１（８３６１／２）］、メソスケール・ディテ クンヨ〉・ストラフチャ−（Ｍｅｓｏｓｃａｌｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　５ｔｒ ｕｃｔｕｒｅｓ）に開示されている方法に従って加工することができる。

また、該メソスケール検出領域は、該流体試料中の予め選択された細胞、細胞内 または他の分析物の存在により誘起される流動性質の変化に敏感な領域からなる ものとすることができる。該流動感受性領域は、例えば、複数の第二の流動チャ ンネルに至る分岐部よりなるフラクタル領域からなっていてもよい。該流動感受 性領域、例えば、該フラクタル領域は、（出典明示して本明細書の一部とみなす ）関連する係属出願、米国特許番号［代理人ファイル番号ＵＰＡＯＯ２（８２６ １／３）］アナリ／ス・ペースト・オン・フロラ・リストリクジョン（Ａｎａｌ ｙｓｉｓ　Ｂａ５ｅｄｏｎ　ＦＩＯＷ　Ｒｅ５ｔｒｉｃｔｉｏｎ）により構築す ることができる。

該装置は、例えば、細胞を含有する流体試料中の予め選択された細胞内または細 胞表面の部位を検出することができる複数の流体取扱い領域からなるものとする こともできる。−の具体例において、該メソスケール流動システムには、細胞溶 解手段、細胞夾雑物を濾過するためのフィルター、および、検出領域を微細加工 することができる。該フィルターは、該細胞溶解手段および該検出領域の間の該 流動システム中に微細加工されていてもよく、該検出領域中での細胞内分析物の 検出前に、試料からの溶解された細胞膜および他の細胞夾雑物を除去することが できる。該流動システム中に微細加工されていてもよいフィルターは、図８ない し図１０に示したフィルター８０を含有する。図８ないし図１０に示した該装置 １０において、該フィルター８０は、該流動チャンネル２ＯＡおよび２０Ｂの間 に微細加工され、チャンネル２ＯＡ中の試料流体が該フィルター８０を通過する のを可能にする。その濾液は、例えば、メソスケール検出領域中での、続く下流 での分析の前に、フィルター８０を通うてチャンネル２０Ｂに出て行く。フィル ター８０は、チャンネル２０に比して小さな直径のメソスケール流動チャンネル であり、０１ないし２０μｍのオーダーの深さおよび幅で微細加工する。対照的 に、該流動チャンネル２ＯＡおよび２０Ｂは、最大的５００μｍのオーダーの大 きな幅および深さを有する。フィルター８０の小さな直径により、該試料からの 剪断された細胞膜および他の細胞夾雑物を濾過することができる。図５に示す該 流動チャンネル２０の壁から伸びるポスト２６のごとく、他のフィルタ一手段を 用いることもできる。

該検出領域における分析物の存在は、該装置中の流動システムの選択された領域 における試料流体の圧力または電気型導度をモニターすることを包含する数多く の方法か、あるいは、視覚的または機械により透明なカバーまたは基材自体の半 透明な部分のいずれかを通じての光学的な検出によって検出できる。該検出領域 中の分析物の検出は、（出典明示して本明細書の一部とみなす）関連する係属出 願ＵＳＳＮ［代理人ファイル番号ＵＰＡ００１（８２６１／２）コ、メソスケー ル・ディテクション・ストラクチャーズ（Ｍｅｓｏｓｃａｌｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉ ｏｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）、およびＵＳＳＮ［代理人ファイル番号ＵＰＡ０ ０２（８２６１／３）］、アナリシス・ベースド・オン・フロー・リストリクジ ョン（Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｂａ５ｅｄ　ｏｎ　ＦｌｏｗＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ）に開示されているごとくに行う。バルブ、メソスケール圧力センサー、および 池の機械的なセンサーのごとき装置は、シリコン基材に直接加工することができ 、確立された技術に従って大量生産することできる（アンゲル段も、該装置と組 み合わせて利用する器具中に設けることができる。

もう一つの具体例において、該流体取扱い領域は、細胞を含有する流体試料から の予め選択された細胞集合を分離するための細胞捕捉領域よりなっていてもよく 、細胞上または細胞内の巨大分子、あるいは細胞外流体中の成分の下流での分析 ができる。該細胞捕捉領域は、タンパク質のごとき特徴的な細胞表面分子を介し て標的細胞に可逆的に結合できる結合部位よりなっていてもよい。−の具体例に おいて、該細胞捕捉領域は、細胞を含有する流体試料から予め選択された細胞集 団を単離するのに利用できる。この具体例において、該装置には、ポンプのごと き該流動システムを通っての該試料の流動を誘起するための手段を設ける。低流 動圧では、細胞は該細胞捕捉領域中で該結合部位に結合する。次いで、流動を続 けて、例えば、緩衝液の流動で該細胞を洗浄する。高流速かつ高流動圧では、洗 浄した細胞が該分離領域から放出され、分析のために下流に、例えば、メソスケ ール検出領域へと移動する。もう一つの具体例において、細胞外流体が下流へと 流動し、例えば、メソスケール領域中で分析される間に、該細胞は固定化された ままである。また、該細胞を該細胞捕捉領域の壁から脱着できる特異的溶媒を流 動／ステムを通して流動させることにより、該結合している細胞を該細胞捕捉領 域から除去できる。

該細胞捕捉領域中で、例えば、細胞表面分子を介して細胞に結合することができ る該結合領域は、該チャンネル表面への物理的吸着、または、表面の化学的な活 性化およびそれに続（生体分子の活性化表面への結合によって、該メソスケール 流動チャンネルの表面上に固定化することができる。珪質のチャンネル表面の化 学的な活性化、およびそれに続く結合部位の該表面への結合部位の結合には、テ ン（Ｗ、　Ｈ，５ｃｏｕｔｅｎ）編、ジョン・ワイリー（Ｊ　ｏｈｎ　Ｗｉｌｅ ｙ）、ニュー・ヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）、５３５−５９７頁（１９８３年） 中のハーラー（Ｈａｌｌｅｒ）；およびマ参照）。該結合部位は、（出典明示し て本明細書の一部とみなす）ＵＳＳＮ［代理人ファイル番号：ＵＰＡｏｏｌ（８ ２６１／２）］、メソスケール・デテクシジン・ストラクチャーズ（Ｍｅｓｏｓ ｃａｌｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）に開示されているごと く、該メソスケール流動システムの該細胞捕捉領域中に設けることもできる。特 定の細胞型の捕捉は、適当な結合部位を選択することによって行うことができる 。

図５に図示したごとく、該細胞取扱い領域２２は、大きさにより細胞を分離する ための細胞ふるい（ｃｅｌｌ　５ｅｉｖｅ）を構成する突起物２６よりなってい てもよい。

典型的には、低圧下で細胞試料を該流動チャンネルを通して流動させると、該突 起物２６の間を通ることができる細胞のみが該流動チャンネルを通って流動する ことができる。

該装置は、１の装置の該メソスケール流動システム中のい（つかの異なった細胞 取扱い領域よりなっていてもよい。−の具体例において、図１．２および３に模 式的に図示した該装置１０は、メソスケール流動チャンネル２０、細胞溶解チャ ンバー２２、およびフラクタル検出領域４０を微細加工したシリコン基材１４を 含有してもよい。該装置は細胞試料の予め選択された細胞内成分の存在を検出す るのに用いることができる。該細胞溶解チャンバー２２には、細胞膜を貫通する 突起物２４を設ける。試料流体は流入ポート１６Ａを通して該流動システムに添 加することができる。次いで、該装置のポンプを用いて、細胞試料を流動チャン ネル２２Ａを通して細胞溶解チャンバー２２に入れてもよい。次いで、溶解され た細胞試料をフィルター２８を通して濾過し、フラクタル検出領域４０を通して ポート１６Ｂに向かって流動させる。該基材１４は、ガラスまたはプラスチック の窓１２で被覆されている。細胞内分析物の存在は、特定の細胞内分析物により 誘導される該フラクタル検出領域４０の流動制限を、例えば、光学的に検出する ことにより示される。該フラクタル領域は、フラクタル領域４０における流動制 限を増強するために、分析物に結合できる結合部位を包含さそせることができる 。

該メソスケール流動システムを含有する分析装置は、該装置に流体をデリバリ− し、該装置から流体を受けるため、図４に模式的に示す器具５０のごとき器具と 組み合わせて用いることができる。その器具には、装置１０を保持し、装置上の 、例えば、ポート１６のようなポートと合わせるための収容部位５８を該器具中 の流動ラインと共に組み込む。該器具は、該細胞を含有する試料を細胞溶解手段 へ押し込み、十分な流動圧を付して細胞溶解を起こさせるポンプのごとき手段を 含有してもよい。特定の細胞分析物を含有すると予想される細胞を含有する流体 試料を、該器具の流入ボート５１に適用した後に、ポンプ５２を作動させて試料 を装置１０の該流動システム２０を通して押し込む。別法として、用いる分析装 置に応じて、該試料は装置に注射してもよいし、あるいは、毛細管現象によって 単純に該流動システムに注入してもよい。−の具体例において、該装置の該流動 ／ステムは、水力学的に十分な用量まで満たしてもよく、該器具を利用して該流 動システムを通る流体流動を方向付けてもよい。

また、該分析装置は、該装置中の該メソスケールチャンネルの内容物を観察する ための器具と組み合わせて用いることもできる。−の具体例において、該器具は 、当該装置中のメソスケールチャンネルの内容物を観察するための顕微鏡よりな るものとすることができる。もう一つの具体例において、図１１および１２に模 式的に示す器具６０のように、該器具はカメラを含有してもよい。該器具６０に は、ハウジング６２、観察スクリーン６４およびチップを該器具に挿入するため のスロット６６を設ける。図１２の断面図に示すごとく、該器具６０には、ビデ オカメラ６８、光学システム７０、および装置１０を保持し、装置１０の位置お よび角度を手動で調整できる傾斜機構７２も含有させる。該光学システム７０は 、該チャンネル内容物を拡大するためのレンズシステム、ならびに光源を含有し ていてもよい。該ビデオカメラ６８およびスクリーン６４は、流動特性または色 調のごとき試料流体特性における分析物誘起変化が、視覚的にモニターでき、所 望により器具を用いて記録できるようにする。

本発明の装置は、種々の自動化された、敏感で迅速な流体試料の分析を行うのに 用いることができる。該装置は、１つの流動システム中に一連の流体取扱い領域 を加工してもよく、マイクロ容量スケールの流体細胞含有試料の迅速かつ効率的 な多段階分析を可能とする。また、該装置は、例えば、共通の流入ポートを有す る、２またはそれを超える別々の流動システムを含有させることができ、そこて は、分析の間に得られたデータを対照流動システムからのデータと比較できるよ うに一つの流動システムが対照として適用される。か（して、一定範囲の分析を １つの装置で行うことができる。

−の具体例において、本発明の装置は、３もしくはそれを超える流入ポートおよ び該ポートに流体連絡した分岐流動チャンネルよりなるものとすることができる 。該装置には、ポートを開閉して流動システムを通っての流体の流動を制御する ためのバルブを器具中に設けることができる。図７に模式的に示す装！１０に示 すごとく、ポート１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃおよび１６Ｄは、例えば、該装置と組 み合わせて用いる器具の中のバルブ手段により独立して開閉し、該流動システム 中の流体を、例えば、ポートロ１６を介して、外へ向けるか、または、別法とし て、該フラクタル検出領域４０およびポート１６Ｄに向ける。

本発明は、以下の限定されない実施例からさらに理解されよう。

実施例１ （図５の断面図に図示する）７μｍ間隔を有する遮蔽物２６を含有するチャンネ ルを、ＨＴＦ−ＢＳＡ培地で満たし、***試料を流入ポートに適用する。遮蔽物 を通る***の進行を***の運動性の指標として供し、対照試料と比較する。

実施例２ 図７は、生物学的な流体試料の混合物中の細胞の亜集団から核酸を分離し検出す るのに用いる基材１４を含有する装置１０を模式的に図示する。装置１０上には 、細胞分離チャンバー２２Ａ１細胞溶解チヤンバー２２Ｂ１濾過領域２８、セク ンジン２２Ｃおよび２２Ｄよりなるポリメラーゼ鎖反応（ＰＣＲ）チャンバー、 およびフラクタル検出領域４０を包含するメソスケール流動経路２０を微細加工 する。また、該メソスケール流動システム２０には、流入ボート／排出ポート１ ６Ａ。

１６Ｂ、１６Ｃおよび１６Ｄを設ける。該装置は、図４に示す器具５０のごとき 器具と組み合わせて用いる。該器具には、該装置中のボート１６に通ずる流動経 路、および該ボート１６を機械的に開閉するバルブを設ける。また、該器具には 、該装置を通る試料流体の流動を調整するためのポンプ５２も含有させる。該取 付具には、さらに、該装置中のＰＣＲ反応チャンバ一部分２２Ｃおよび２２Ｄを 加熱するための手段も含有させる。

最初に、器具中のバルブを用いて、ボート１６Ｃおよび１６Ｄを閉じる一方で、 該ボート１６八および１６Ｂを開ける。該器具中のポンプ５２によって、細胞混 合物を含有する試料を試料流入ボート１．６Ａに向け、該メソスケール流動経路 ２０を通して分離チャンバー２２Ａに流動させる。チャンバー２２Ａは、該チャ ンバーの壁に固定化された結合部位を含有し、これは該試料中の所望の型の細胞 上の表面分子に選択的に結合する。残りの細胞成分は、ボート１６Ｂを介して該 基材から排出される。所望の細胞集団がチャンバー２２Ａ中に結合した後に、緩 衝液を流し続け、洗浄して、該細胞集団の単離を確実とする。次に、ボート１６ Ｂを閉め、１６Ｃを開ける。次いで、流動を十分に増加させて、該固定化された 細胞を追い出す。流動を続け、細胞を膜貫する通突起物２４を通して細胞をチャ ンバー２２Ｂへ押し込み、これによって該細胞が破れて細胞内物質が放出される 。

試料流動をフィルター２８を通過させて継続し、これにより、大きな細胞膜成分 および他の來雑物を濾去して、流動チャンネル２０ＢによってＰＣＲチャンバ一 部分２２Ｄに結合した該メソスケールＰＣＲチャンバーセクション２２Ｃまで至 らしめる。次いで、該ＰＣＲアッセイに要するＴａｑポリメラーゼ、プライマー および他の試薬を、該器具中の対合するボートおよび流動経路からボート１６Ｃ を通してセクション２２Ｄへ添加し、細胞の分離された亜集団からの細胞内可溶 性成分およびＰＣＲ試薬が混合される。ボート１６Ａを閉じて、ボート１６Ｂを 介して結合した該器具中のポンプを用いて、該ＰＣＲ試料および試薬を、それぞ れ９４℃および６５℃に設定したセクション２２Ｃおよび２２Ｄの間に、流動チ ャンネル２０Ｂを通して循環させて、複数のポリヌクレオチド融解および重合サ イクルを行い、生成物ポリヌクレオチドが増幅される。該メソスケールＰＣＲ分 析は、（出典明示して本明細書の一部とみなす）ｔＪｓｓＮ［代理人ファイル番 号ＵＰＡ００４　（８２６１１５）］、メソスケール・ポリヌクレオチド・アン プリフィケーシジン・アナリシス（Ｍｅｓｏｓｃａｌｅ　Ｐｏ１ｙｎｕｃｌｅｏ ｔｉｄｅ　Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）に開示されている 方法により行う。

次いで、該器具中のバルブを用いてボート１６Ｃを閉じ、ボート１６Ｄを開く。

次いて、ボート１６Ｂに結合した器具中のポンプを用いて、該細胞集団から単離 した増幅ポリヌクレオチドをフラクタル検出領域４０へ向ける。該フラクタル検 出領域４０中の流動制限を、増幅されたポリヌクレオチド生成物の存在の陽性指 揮として供し、該検出領域にわたって設けられたガラスカバーを通して光学的に 検出する。

前記したものは模式的な方法により記載されているもので、本発明が、本明細書 中に記載した構造および方法の意図の範囲内の他の形態をとりうろことは理解さ れよう。当業者なら変形および修飾が思い付であろうし、かかる全ての変形およ び修飾は請求の範囲に定義したごとく本発明の一部分と考えられよう。

ＦＩＧ、ｊ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、８ フロントページの続き （３１）優先権主張番号　８７７．６６２（３２）優先日　１９９２年５月１日 （３３）優先権主張国　米国（ＵＳ） （３１）優先権主張番号　８７７．７０１（３２）優先日　１９９２年５月１日 （３３）優先権主張国　米国（ＵＳ） （３１）優先権主張番号　８７７．７０２（３２）優先日　１９９２年５月１日 （３３）優先権主張国　米国（Ｕ　Ｓ　）（８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、 ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＰＴ、　Ｓ Ｅ）、　ＡＵ、　ＣＡ、ＪＰ（７２）発明者　ゼメル、ジェイ・エヌアメリカ合 衆国１９０４６ペンシルベニア州、ジエンキンタウン、ミーティングハウス・ロ ード２２旙

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．流体、細胞を含有する試料を分析するための装置であって、試料流入ポート と； 該流入ポートから伸びる試料流動チャンネル；および該流動チャンネルと流体連 絡して設けられた細胞を処理するための細胞取扱い領域からなるメンスケール流 動システム；とを形成するように微細加工された固体基材よりなる該装置。
2. ２．さらに、該メンスケール流動チャンネルおよび該細胞取扱い領域を通しての 該試料中の細胞の流動を誘起させるための手段よりなる請求項１記載の装置。
3. ３．該細胞取扱い領域か細胞溶解手段よりなり；ここに、流動を誘起させるため の該手段を用いて、該試料中の細胞を該細胞溶解手段と細胞膜破壊的接触させ、 それにより、該試料中の細胞を溶解する請求項２記載の装置。
4. ４．該細胞溶解手段が、その壁から伸びる細胞膜貫通突起物を有する流動チャン ネルの部分よりなる請求項３記載の装置。
5. ５．該細胞溶解手段が、該細胞取扱い領域の中に捕捉された鋭いエッジの粒子よ りなる請求項３記載の装置。
6. ６．該細胞溶解手段が、細胞の通過を阻害するが、細胞内分子を通過させるのに 十分な制限された断面寸法の領域よりなる請求項３記載の装置。
7. ７．さらに、該試料中の細胞の細胞内分子成分の存在を検出するための、該細胞 溶解領域の下流にある手段よりなる請求項３記載の装置。
8. ８．さらに、不溶性の細胞夾雑物を収集するための、該細胞溶解手段の下流に設 けられた手段よりなる請求項３記載の装置。
9. ９．さらに、該細胞溶解手段の下流に設けられた濾過手段よりなる請求項３記載 の装置。
10. １０．該基材が、さらに、少なくとも２つのさらなるポートと連絡した分岐メン スケール流動チャンネルを形成し、該装置が、さらに、該流動チャンネルのうち 選択された１つの内に流体流動を向けるバルブ手段よりなる請求項２記載の装置 。
11. １１．該細胞取扱い領域が： 該細胞試料中の該細胞集団の予め選択された細胞表面分子に可逆的に結合する固 定化された結合部位よりなる細胞捕捉領域よりなり；ここに、該細胞含有試料の 流動を誘起するための該手段を用いて；該結合部位によって該細胞集団中の細胞 の捕捉を可能とし、それにより、該試料から該細胞集団を分離するのに十分遅い 第１の流速；および該分離された細胞を該捕捉領域から放出するのに十分な第２ の速い流速にての流動を誘起する請求項２記載の装置。
12. １２．該流動システムが、さらに、該試料の細胞外成分の存在を検出するための 、該細胞捕捉領域の下流にある手段よりなる請求項１１記載の装置。
13. １３．該流動システムが、さらに、該細胞捕捉領域から下流にある細胞溶解手段 よりなり、ここに、該流動誘起手段が、細胞を該細胞溶解手段へ押し込むための 手段を含有し、それにより、該試料中の細胞を溶解し；該装置が、さらに、該捕 捉された細胞中の細胞内成分の存在を検出するための手段よりなる請求項１１記 載の装置。
14. １４．さらに、該試料から細胞夾雑物を濾過するための、該細胞溶解手段および 該検出手段の間に設けられたフィルター手段よりなる請求項１３記載の装置。
15. １５．該基材が、さらに、十分に小さな直径の細胞のみを通過させる制限された 大きさの複数の流動経路を形成する手段からなる細胞ふるいを形成する請求項２ 記載の装置。
16. １６．該基材が、微細加工されたシリコンよりなる請求項１記載の装置。
17. １７．さらに、該基材と組み合わせて用いるための器具よりなり、該器具が；該 基材を保持するための手段；および 該基材上の流入ポートと適合する流体投入手段よりなり； ここに、流動を誘起するための該手段が、流体が該保持手段に保持される場合に 、該流体を該基材の流動システムに通すための、該器具に設けられている、ポン プ手段よりなる請求項２記載の装置。
18. １８．さらに、該基材と組み合わせて用いるための器具よりなり、該器具が；該 基材を保持するための手段；および 該基材中の該メンスケール流動システムの内容物を観察するための光学的手段よ りなる請求項２記載の装置。
19. １９．該光学的手段が、拡大する光学機器およびビデオカメラよりなり、ここに 、該器具が、さらに； 該装置の角度および位置を手動で調整するための傾斜機構；および該流動システ ムの内容物を観察するためのビデオスクリーンよりなる請求項１８記載の装置。
20. ２０．流体試料を分抗するための装置であって；試料流入ポート； 該流入ポートから伸びた試料流動チャンネル；該流動チャンネルと流体連絡した 分岐チャンネル；および各々が、該流動チャンネルおよび該分岐チャンネルの間 、ならびに該流動システムの外部に連絡する少なくとも２つのさらなるポート； および該流動システム内に含有されている試料中の分析物の存在または濃度を示 すデータを光学的あるいは電気的に収集するための検出領域よりなるメソケール 流動システムを形成するように微細加工された固形基材；および該流動システム を通る流動を、該さらなるポートのうち選択された１つに向けるためのパルプ手 段よりなる該装置。
21. ２１．さらに、該基材と組み合わせて用いるための器具よりなり、該器具が；該 基材を保持するための手段； 該基材が該保持手段中に保持されている場合に、該ポートのうち少なくとも２つ に連絡している流体流動チャンネル；および該流動システム内で流動を誘起する ためのポンプ手段よりなる請求項２０記載の装置。
22. ２２．該バルブ手段が該器具内に設けられている請求項２１記載の装置。
23. ２３．流体試料を分析するための装置であって；その各々か流動チャンネルおよ び分析物検出領域よりなり、該流動システムの１つが試料を分析するために適合 したものであり、他のものが対照として適合するものである、少なくとも２つの メンスケール流動システムを形成するように微細加工された固体基材；および 該流動システムを両方を通る試料の流動を実質的に同時に誘起し、それにより、 該システムの検出領域からのデータと比較することができる手段よりなる該装置 。
24. ２４．流体試料を分析するための装置において、試料流入ポートと、該ポートお よび分析物検出領域の間で連結する試料流動チャンネルよりなるメンスケール流 動システムとを形成するように微細加工された固体基材よりなる装置であって、 改良点が； 分析物を検出する前に該試料から不溶性物質を除去するために、該検出領域の上 流に、該流動チャンネル中に設けられたフィルターよりなる該装置。
25. ２５．さらに、該フィルターに隣接して設けられた、不溶性の夾雑物を収集する ための排水溜よりなる請求項２４記載の装置。
26. ２６．（Ａ）標的の細胞集団に特徴的な細胞膜結合クンバク質に特異的な結合蛋 白がその上に固定化された固体壁よりなるメンスケール試料流動経路を供し；（ Ｂ）可逆的な細胞表面タンパク質−固定化タンパク質結合により、細胞標的亜集 団の膜は捕捉でき、一方他の細胞はそれを通過させる条件下において細胞含有液 体試料を該流動経路に通し；次いで、（Ｃ）該標的の細胞亜集団を放出させるた めに該流物経路における条件を変化させる工程よりなることを特徴とする細胞含 有流体試料中の標的細胞亜集団を分離する方法。
27. ２７．該流動経路中の流体の該流動速度を工程Ｃで増大させて、該固体壁から細 胞を剪断により除く請求項２６記載の方法。
28. ２８．工程Ｃを、該細胞を該固体壁から脱着させる溶媒を、該流動チャンネルに 導入することによって行う請求項２６記載の方法。