WO2021038977A1 - 粒子解析装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a particle analyzer for analyzing particles contained in a liquid.
- Patent Documents 1 to 3 In order to analyze particles of exosomes, pollen, viruses, bacteria, etc., a particle analysis device having two spaces has been proposed (Patent Documents 1 to 3).
- This type of particle analyzer has holes connecting the two spaces, one of which stores the liquid and the other of which contains the liquid containing the particles to be analyzed. Different potentials are applied to these spaces, and electrophoresis causes particles to pass through the pores. As the particles pass through the pores, the value of the current flowing through the liquid changes. By observing changes in the current value, the characteristics (eg, type, shape, size) of the particles that have passed through the pores are analyzed. For example, it is possible to measure the number of certain types of particles contained in a liquid.
- the present invention provides a particle analysis apparatus capable of suppressing contact between the two liquids used in a place other than the desired hole through which the particles pass.
- the particle analyzer includes an upper liquid space in which the first liquid is stored and a lower liquid space in which the second liquid is stored and is arranged below the upper liquid space.
- the first liquid has a connection hole for connecting the upper liquid space and the lower liquid space, and an opening opened on the upper surface of the particle analyzer, and extends from the upper surface to the upper liquid space.
- Has a first hole through which the liquid flows and an opening opened on the upper surface extends from the upper surface to the liquid space above the upper surface, and opens on the upper surface with a second hole through which the first liquid flows.
- a fourth hole through which the second liquid flows a first electrode that gives a potential to the first liquid in the upper liquid space through the first hole, and the third hole. It is provided with a second electrode that applies a potential to the second liquid in the lower liquid space through the liquid. At least one opening of the first hole and the second hole has a larger area than the other portion of the hole. At least one opening of the third hole and the fourth hole has a larger area than the other part of the hole.
- the opening of either the first hole or the second hole through which the first liquid flows is a injection of the first liquid. It is used as an inlet and the other opening is used as an outlet for the air pushed out by the first liquid.
- the opening of either the third hole or the fourth hole through which the second liquid flows is used as an injection port for the second liquid.
- the other opening is used as an outlet for air pushed out by the second liquid.
- At least one opening of the first hole A and the second hole has a larger area than the other part of the hole, so that the opening having a large area is used as an air outlet. Therefore, it is possible to prevent the first liquid from overflowing from the air outlet. Further, since at least one opening of the third hole and the fourth hole has a larger area than the other portion of the hole, the opening having a large area can be used as an air outlet to obtain a second hole. It is possible to prevent the liquid from overflowing from the air outlet. Therefore, it is possible to prevent the two liquids used from coming into contact with each other at a place other than the desired connection hole through which the particles pass.
- FIG. 3 is an enlarged plan view showing a part of a plate on which the electrodes of the particle analyzer of FIG. 1 are formed.
- FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line VII-VII showing the plate of FIG. 6 and the plate above it. It is sectional drawing which shows the plate of the comparative example and the plate above it enlarged.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII showing an enlarged view of the plate of FIG. 6 and the plate on the modified example of the first embodiment. It is a cross-sectional view taken along the line VII-VII which shows the plate of another modification of 1st Embodiment and the plate above it enlarged. It is an enlarged plan view of the plate of FIG. It is a side view which shows the particle analysis apparatus which concerns on another comparative example. It is an exploded view of the particle analysis apparatus of FIG. It is a perspective view which shows the particle analysis apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a side view of the particle analysis apparatus of FIG. It is an exploded view of the particle analysis apparatus of FIG.
- the particle analyzer 1 As shown in FIG. 1, the particle analyzer 1 according to the first embodiment has a pentagonal prism shape and has five side surfaces 1A, 1B, 1C, 1D, and 1E. As shown in the plan view of FIG. 3, the particle analyzer 1 has a pentagonal contour in which one corner of a substantially square is cut out when viewed from above.
- FIG. 2 is a side view of the particle analyzer 1 showing the two side surfaces 1A and 1C.
- the particle analyzer 1 has an upper liquid space 20, a lower liquid space 22, and a connection hole 26.
- the liquid spaces 20 and 22 each extend straight in the horizontal direction, and the first liquid 37 is stored in the first liquid space 20 and the second liquid 38 is stored in the lower liquid space 22.
- the first liquid 37 stored in the upper liquid space 20 and the second liquid 38 stored in the lower liquid space 22 are shown by different hatchings.
- the lower liquid space 22 is arranged below the upper liquid space 20, and the liquid spaces 20 and 22 are connected to each other by a connection hole 26.
- the liquid spaces 20 and 22 are orthogonal to each other.
- the particle analyzer 1 has a first hole 20A, a second hole 20B, a third hole 22A, and a fourth hole 22B.
- Each of the first hole 20A, the second hole 20B, the third hole 22A, and the fourth hole 22B has an opening that opens on the upper surface of the particle analyzer 1.
- the first hole 20A and the second hole 20B extend vertically from the upper surface of the particle analyzer 1 to the liquid space 20 above, and the first liquid 37 flows through these holes.
- the first hole 20A, the second hole 20B and the upper liquid space 20 form one storage tank for the first liquid 37.
- the third hole 22A and the fourth hole 22B extend vertically from the upper surface of the particle analyzer 1 to the liquid space 22 below, and the second liquid 38 flows through these holes.
- the third hole 22A, the fourth hole 22B and the lower liquid space 22 form another storage tank for the second liquid 38.
- the particle analyzer 1 has a first electrode 28 and a second electrode 30.
- the first electrode 28 applies an electric potential to the first liquid 37 in the upper liquid space 20 through the first hole 20A.
- the second electrode 30 gives the second liquid 38 in the lower liquid space 22 through the third hole 22A a potential different from that of the first electrode 28.
- the second electrode 30 is an anode and the first electrode 28 is a cathode. Since the liquid spaces 20 and 22 communicate with each other through the connection holes 26, an electric current flows through the first liquid 37 and the second liquid 38 inside the liquid spaces 20 and 22.
- FIG. 4 schematically shows the particle analysis principle using the particle analysis device 1.
- a first liquid 37 containing the particles 40 to be analyzed is stored in the upper liquid space 20.
- a second liquid 38 that does not originally contain the particles 40 is stored in the lower liquid space 22.
- the second liquid 38 stored in the lower liquid space 22 may contain the particles 40.
- the liquid spaces 20 and 22 are connected to each other by a connection hole 26 which is a through hole formed in the chip 24.
- a DC power supply 35 and an ammeter 36 are connected to the first electrode 28 and the second electrode 30.
- the DC power supply 35 is, for example, a battery, but is not limited to the battery.
- the particles 40 contained in the first liquid 37 in the upper liquid space 20 pass through the connection hole 26 and pass through the connection hole 26 to the second in the lower liquid space 22. Flows into the liquid 38 of.
- the current values flowing through the first liquid 37 and the second liquid 38 change.
- the change in the current value can be observed using the ammeter 36.
- the characteristics (for example, type, shape, size) of the particles 40 that have passed through the connection hole 26 are analyzed. For example, it is possible to measure the number of particles 40 of a certain type contained in the first liquid 37.
- the particle analyzer 1 can be used to analyze various particles such as exosomes, pollen, viruses, and bacteria.
- the particle analyzer 1 includes a plurality of laminated pentagonal plates 2, 4, 6, 8 and 10.
- some or all of these plates are made of a transparent or translucent material and the cavities of the particle analyzer 1 (first hole 20A, second hole 20B, third hole 22A and first hole 22A and second.
- the storage state of the first liquid 37 and the second liquid 38 in the hole 22B of 4 and the liquid spaces 20, 22) can be observed from the outside of the particle analyzer 1.
- the storage state of the liquid does not necessarily have to be observable, and these plates may be opaque.
- the plates 2, 4, 6, 8 and 10 are formed of an electrically and chemically inert and insulating material.
- Each plate may be formed of a rigid material or an elastic material.
- Preferred rigid materials include resin materials such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylics, cyclic olefins, polypropylene, polystyrene, polyesters, polyvinyl chloride and the like.
- Preferred elastic materials include silicone rubbers or urethane rubbers containing elastomers such as PDMS (polydimethylsiloxane).
- the plate 2 is formed of, for example, the above-mentioned preferable rigid material.
- a horizontal groove 4g is formed in the center of the lower surface of the next plate 4.
- the groove 4g forms the lower liquid space 22.
- a communication hole 4t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the groove 4g.
- the communication hole 4t communicates the lower liquid space 22 (groove 4g) with the connection hole 26 of the chip 24.
- the plate 4 is formed with cylindrical through holes 4a and 4d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 4a and 4d have the same diameter.
- the through hole 4a communicates with one end of the groove 4g, and the through hole 4d communicates with the other end of the groove 4g.
- the plate 4 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- a rectangular parallelepiped recess 6h is formed in the center of the lower surface of the next plate 6.
- the recess 6h accommodates the chip 24 having the connection hole 26.
- the tip 24 is fitted in the recess 6h.
- the tip 24 may be removable (replaceable) or non-removable (non-replaceable) in the recess 6h.
- a horizontal groove 6g is formed in the center of the upper surface of the plate 6. When the plates 6 and 8 are joined, the groove 6g forms the upper liquid space 20.
- a communication hole 6t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the groove 6g.
- the communication hole 6t communicates the upper liquid space 20 (groove 6g) with the connection hole 26 of the chip 24.
- the cross sections of the communication holes 4t and 6t and the connection hole 26 are circular, but they do not have to be circular.
- the plate 6 is formed with cylindrical through holes 6a and 6d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 6a and 6d have the same diameter as the through holes 4a and 4d.
- the through hole 6a communicates with one end of the through hole 4a and thus the groove 4g of the plate 4 directly below, and the through hole 6d communicates with the other end of the through hole 4d and thus the groove 4g.
- the plate 6 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- the chip 24 is a rectangular parallelepiped, for example, a square plate. A connection hole 26 penetrating in the vertical direction is formed in the center of the chip 24.
- the chip 24 may be made of an electrically and chemically inert and insulating material such as glass, sapphire, ceramics, resin, elastomer, SiO 2 , SiN, or Al 2 O 3 .
- the chip 24 is made of a material that is harder than the material of the plates 2, 4, 6, 8 and 10, such as glass, sapphire, ceramics, SiO 2 , SiN, or Al 2 O 3 , but a resin or elastomer.
- the chip 24 may be formed with. The user can select an appropriate chip 24 according to the application of the particle analyzer 1. For example, the particles 40 to be analyzed can be changed by preparing a plurality of chips 24 having connection holes 26 having different dimensions or shapes and selecting the chips 24 to be fitted in the recesses.
- the next plate 8 is formed with cylindrical through holes 8a, 8b, 8c, 8d that penetrate in the vertical direction.
- the through holes 8a, 8b, 8c, 8d have the same diameter as the through holes 4a, 4d, 6a, 6d.
- the through hole 8a communicates with the through hole 6a of the plate 6 directly below, and the through hole 8d communicates with the through hole 6d of the plate 6.
- the through hole 8b communicates with one end of the groove 6g of the plate 6, and the through hole 8c communicates with the other end of the groove 6g.
- Electrodes 28 and 30 are arranged in parallel on the upper surface of the plate 8, the first electrode 28 applies an electric potential to the first liquid 37 in the through hole 8b, and the second electrode 30 is in the through hole 8a. A potential is applied to the second liquid 38 of the above.
- the plate 8 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- Through holes 10a, 10b, 10c, 10d penetrating in the vertical direction are formed in the uppermost plate 10.
- the through holes 10a, 10b, 10c, and 10d communicate with the through holes 8a, 8b, 8c, and 8d of the plate 8 directly below, respectively.
- a first notch 32 in which the lower first electrode 28 is exposed and a second notch 34 in which the second electrode 30 is exposed are formed on one side surface of the uppermost plate 10.
- the cutouts 32 and 34 are horseshoe-shaped or inverted U-shaped, but the shape is not limited to the illustrated examples.
- the plate 10 may be formed from the above elastic material, but is formed from the above rigid material.
- the first hole 20A is composed of through holes 10b and 8b, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 6g of the plate 6, that is, one end of the upper liquid space 20.
- a first electrode 28 is provided in the middle of the first hole 20A.
- the second hole 20B is composed of through holes 10c and 8c, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 6g of the plate 6, that is, the other end of the liquid space 20 above.
- the third hole 22A is composed of through holes 10a, 8a, 6a, 4a, penetrates the plates 10, 8, 6, and 4 and reaches the groove 4g of the plate 4, that is, one end of the liquid space 22 below.
- a second electrode 30 is provided in the middle of the third hole 22A.
- the fourth hole 22B is composed of through holes 10d, 8d, 6d, and 4d, penetrates the plates 10, 8, 6, and 4 and reaches the groove 4g of the plate 4, that is, the other end of the liquid space 22 below. ..
- the through hole 10b of the uppermost plate 10 has a large diameter portion 10ba at the upper portion and a small diameter portion 10bb at the lower portion. Both the large diameter portion 10ba and the small diameter portion 10bb are cylindrical, but the diameter of the large diameter portion 10ba is larger than the diameter of the small diameter portion 10bb. The diameter of the small diameter portion 10bb is larger than the diameter of the through hole 8b directly below the through hole 10b.
- the large-diameter portion 10ba is an opening of the first hole 20A, and is opened on the upper surface of the particle analyzer 1. Therefore, the opening 10ba of the first hole 20A has a larger area than the other part of the first hole 20A.
- the through hole 10a of the plate 10 has a large diameter portion 10aa at the upper portion and a small diameter portion 10ab at the lower portion. Both the large diameter portion 10aa and the small diameter portion 10ab are cylindrical, but the diameter of the large diameter portion 10aa is larger than the diameter of the small diameter portion 10ab. The diameter of the small diameter portion 10ab is larger than the diameter of the through hole 8a directly below the through hole 10a.
- the large-diameter portion 10aa is an opening of the third hole 22A, which is opened on the upper surface of the particle analyzer 1. Therefore, the opening 10aa of the third hole 22A has a larger area than the other part of the third hole 22A.
- the through holes 10c and 10d of the plate 10 have a cylindrical shape having a uniform diameter.
- the through holes 10c and 10d have the same diameter as the through holes 8a, 8b, 8c and 8d of the plate 8.
- the through hole 10c is an opening of the second hole 20B, and is opened on the upper surface of the particle analyzer 1.
- the through hole 10d is an opening of the fourth hole 22B, and is opened on the upper surface of the particle analyzer 1.
- the portion of the first hole 20A other than the opening 10aa has an area larger than that of the second hole 20B, and the portion of the third hole 22A other than the opening 10ba has an area larger than that of the fourth hole 22B. ..
- plates 2, 4, 6, 8 and 10 can be joined with an adhesive.
- the plates 2, 4, 6, 8 and 10 are compressed in the vertical direction, and after joining, the holes 20A, 20B, 22A, 22B and the liquid space. Leakage of liquid from 20 and 22 is suppressed as much as possible.
- the chip 24 is made of a brittle material
- the plate 6 into which the chip 24 is fitted is preferably formed of the above elastic material so that the liquid in the connection hole 26 of the chip 24 does not leak, and the chip 24 is tightened in the recess 6h of the plate 6. It is preferable to have dimensions (horizontal dimensions) suitable for fitting. Further, the depth of the recess 6h is preferably the same as or slightly larger than the height of the chip 24 so that a gap is not generated between the lower surface of the chip 24 and the upper surface of the plate 4.
- the electrodes 28 and 30 are made of a material having high conductivity.
- electrodes 28 and 30 can be formed of silver silver chloride (Ag / AgCl), platinum, and gold.
- the electrodes 28, 30 may be formed from a material containing any or all of these metals and an elastomer.
- each of the electrodes 28 and 30 formed on the plate 8 is around a through hole 8b or 8a (a part of the first hole 20A or the third hole 22A) of the plate 8. It has a flat portion 42 formed in.
- the flat portion 42 of each electrode is orthogonal to the first hole 20A or the third hole 22A.
- the flat portion 42 has an annular overlapping portion 43, a rectangular exposed portion 44, and a long connecting portion 46.
- the overlapping portion 43 is formed substantially concentrically with the through hole 8b or 8a, and substantially concentrically overlaps with the through hole 10b or 10a of the plate 10 directly above the overlapping portion 43.
- the small diameter portions 10ab and 10bb of the through holes 10a and 10b are shown by virtual lines.
- the exposed portion 44 overlaps the notch 34 or 32 of the plate 10 directly above.
- the cutouts 34 and 32 are shown by virtual lines.
- the connecting portion 46 connects the overlapping portion 43 and the exposed portion 44.
- the width of the connecting portion 46 is smaller than the outer diameter of the overlapping portion 43.
- the width of the connecting portion 46 is equal to the width of the exposed portion 44, but may be smaller than the width of the exposed portion 44.
- the first hole 20A has a through hole 10b which is an upper portion above the flat portion 42 of the first electrode 28 and a through hole 8b which is a lower portion below the flat portion 42 of the first electrode 28.
- the small diameter portion 10bb of the through hole 10b has a larger diameter and thus an area than the through hole 8b.
- the outer diameter of the overlapping portion 43 of the flat portion 42 of the first electrode 28 is larger than the diameter of the small diameter portion 10bb of the through hole 10b directly above.
- the third hole 22A has a through hole 10a which is an upper portion above the flat portion 42 of the second electrode 30 and a through hole 8a which is a lower portion below the flat portion 42 of the second electrode 30.
- the small diameter portion 10ab of the through hole 10a has a larger diameter and thus an area than the through hole 8a.
- the outer diameter of the overlapping portion 43 of the flat portion 42 of the second electrode 30 is larger than the diameter of the small diameter portion 10ab of the through hole 10a directly above.
- the overlapping portion 43 of the flat portion 42 of each electrode overlaps the through hole 10b or 10a having an opening area larger than that of the through holes 8b and 8a. Therefore, a large contact area between the liquid injected into the pores and the electrode is secured, and it is possible to improve the certainty of particle analysis.
- the second electrode 30 is in contact with the second liquid 38 inside the third hole 22A (through holes 10a, 8a) in a large area, and the first electrode 28 is the first. In contact with the first liquid 37 inside the holes 20A (through holes 10b, 8b) in a large area.
- the outer diameter of the overlapping portion 43 is larger than the diameter of the small diameter portions 10bb and 10ab of the through holes 10b and 10a directly above, even if the position of the overlapping portion 43 deviates slightly from the desired position, that is, Even if the position of the overlapping portion 43 is inaccurate, the overlapping portion 43 overlaps the through hole 10b or 10a with high certainty. Therefore, in the plurality of particle analysis devices 1, the contact area between the liquid injected into the pores and the electrode is constant, and it is possible to improve the certainty of particle analysis.
- the opening of either the first hole 20A or the second hole 20B through which the first liquid 37 flows is made of the first liquid 37. It is used as an inlet and the other opening is used as an outlet for air pushed out by the first liquid 37.
- the opening of the second hole 20B (through hole 10c) is used as an injection port for the first liquid 37
- the opening of the first hole 20A (large diameter portion 10ba of the through hole 10b). Is used as an outlet for air pushed out by the first liquid 37.
- the opening of either the third hole 22A or the fourth hole 22B through which the second liquid 38 flows is open to the second liquid. It is used as an inlet for 38, and the other opening is used as an outlet for air pushed out by the second liquid 38.
- the opening of the fourth hole 22B (through hole 10d) is used as an injection port for the second liquid 38
- the opening of the third hole 22A (large diameter portion 10aa of the through hole 10a) Is used as an outlet for air pushed out by the second liquid 38.
- the first liquid 37 and the second liquid 38 overflow from the air outlets (openings 10ba and 10aa) and do not come into contact with each other on the upper surface of the particle analysis device 1.
- the opening of the first hole 20A (large diameter portion 10ba of the through hole 10b) has a larger area than the other portion of the first hole 20A, so that the opening 10ba having a large area is formed.
- the opening of the third hole 22A (large diameter portion 10aa of the through hole 10a) has a larger area than the other portion of the third hole 22A, the opening 10aa having a large area is used as an air outlet. By using it, it is possible to prevent the second liquid 38 from overflowing from the air outlet. Therefore, it is possible to prevent the two liquids 37 and 38 used from coming into contact with each other at a place other than the desired connection hole 26 through which the particles pass.
- a potential is applied to the first liquid 37 through the first hole 20A having an area larger than the second hole 20B, and the third hole 22A having an area larger than the fourth hole 22B. Since the potential can be applied to the second liquid 38 through, the potential can be reliably applied to the two liquids, and the certainty of particle analysis can be improved. Further, since the opening 10aa having a large area is provided in the first hole 20A having a large area, by using this opening 10aa as an air outlet, the first liquid 37 can be prevented from overflowing from the air outlet. It can be effectively suppressed. Further, since the opening 10ba having a large area is provided in the third hole 22A having a large area, by using this opening 10ba as an air outlet, the second liquid 38 can be prevented from overflowing from the air outlet. It can be effectively suppressed.
- the particle analyzer 1 has a pentagonal contour in which one corner of a substantially square is cut out. Therefore, when using the particle analysis device 1, the user can easily and accurately recognize the orientation of the particle analysis device 1.
- FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the plate 8 of the comparative example and the plate 10 above it, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6 as in FIG. 7.
- the small diameter portions 10bb, 10ab of the upper through holes 10b, 10a have a diameter and thus an area smaller than those of the lower through holes 8a, 8b.
- the overlapping portions 43 of the electrodes concentric with the through holes 8a, 10a or the through holes 8b, 10b do not overlap the small diameter portion 10ab or 10bb of the upper through holes 10a or 10b, so that the electrodes overlap.
- the plate 8 on which the electrodes 28 and 30 are formed is made of an elastic material.
- Each flat portion 42 of the first electrode 28 and the second electrode 30 is covered on the upper surface of a plate 8 made of an elastic material. Since the flat portion 42 of each electrode is coated on the upper surface of the plate 8 formed of the elastic material, when the flat portion 42 is subjected to an upward load by the uppermost plate 10, the flat portion 42 is as shown in FIG.
- the plate 8 immediately below the 42 is elastically deformed.
- Each electrode is adjacent to the hole 20A or 22A into which the liquid is injected, but the plate 8 is elastically deformed and the overlapping portion 43 on the plate 8 is also elastically deformed. Therefore, when the thickness of the overlapping portion 43 of the flat portion 42 is large. However, there is little risk of liquid leaking between the plate 8 and the plate 10 on the plate 8.
- the plate 10 directly above the plate 8 may be formed of an elastic material.
- the plate 10 immediately above the flat portion 42 is elastically deformed. Therefore, even when the thickness of the overlapping portion 43 of the flat portion 42 is large, there is little possibility that the liquid leaks between the plate 8 and the plate 10.
- FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the plate 8 of the modified example of the first embodiment and the plate 10 on the plate 8 and corresponds to the cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6 as in FIG. 7. ..
- FIG. 11 is an enlarged plan view of the plate 8.
- the small diameter portions 10bb, 10ab of the upper through holes 10b, 10a have a larger diameter and thus an area than the lower through holes 8a, 8b.
- these disadvantages that may occur in the comparative example of FIG. 8 can be eliminated.
- the overlapping portion 43 overlaps the small diameter portion 10bb or 10ab of the through hole 10b or 10a with high certainty.
- the outer diameter of the overlapping portion 43 of the flat portion 42 of the electrode is smaller than the diameter of the small diameter portions 10bb and 10ab of the through holes 10b and 10a directly above. Therefore, the contours of the small diameter portions 10bb and 10ab of the through holes 10b and 10a overlap both the electrode and the portion without the electrode, and the lower ends of the small diameter portions 10bb and 10ab of the through holes 10b and 10a have a step. Have. Due to this step, a gap between the plates 8 and 10 may occur at a portion L where both end edges of the connecting portion 46 of the flat portion 42 of the electrode intersect the contours of the small diameter portions 10bb and 10ab of the through holes 10b and 10a.
- the liquid in the hole 22A or 20A will flow out from the portion L and leak through the outflow path LP at both end edges of the connecting portion 46 and further through both end edges of the exposed portion 44.
- the liquid outflow path LP is shown by a broken line.
- this modification may be used by using a compression mechanism (not shown) that constantly compresses the particle analyzer 1 in the vertical direction.
- a compression mechanism include a clamp mechanism, a screw, and a pinch.
- the plates 8 and 10 may be plastically deformed to suppress the occurrence of gaps between the plates 8 and 10 at the location L.
- the outer diameter of the overlapping portion 43 of the flat portion 42 of the electrode is larger than the diameter of the small diameter portions 10bb, 10ab of the through holes 10b, 10a directly above. Is also big. Therefore, the contours of the through holes 10b and 10a overlap only the overlapping portion 43 of the electrodes. Therefore, the lower ends of the through holes 10b and 10a are sealed by the overlapping portion 43 on the same plane without having a step. In this case, the outflow of the liquid in the holes 22A or 20A can be suppressed without the above-mentioned compression mechanism or plastic deformation of the plates 8 and 10.
- the uppermost plate 10 has a first notch 32 in which the flat portion 42 of the first electrode 28 (particularly the entire exposed portion 44) is exposed, and a first notch 32.
- a second notch 34 is formed in which the flat portion 42 of the electrode 30 (particularly the entire exposed portion 44) is exposed.
- the first electrode 28 that supplies an electric potential to the upper liquid space 20 is arranged above the connection hole 26 that connects the upper liquid space 20 and the lower liquid space 22. ing. This effect will be described.
- FIG. 12 shows a particle analysis device 50 according to a comparative example in which the first electrode 28 is arranged below the connection hole 26, contrary to this embodiment.
- FIG. 13 is an exploded view of the particle analyzer 50 of FIG.
- the particle analyzer 50 has plates 16, 17, and 18 instead of plates 6, 8.
- the groove 4g of the plate 4 is used as the lower liquid space 22.
- a through hole 16t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the next plate 16.
- the through hole 16t communicates with the communication hole 4t of the plate 4 directly below, and thus with the center of the groove 4g.
- the plate 16 is formed with through holes 16a, 16b, 16d penetrating in the vertical direction.
- the through hole 16a communicates with one end of the through hole 4a and thus the groove 4g, and the through hole 16d communicates with the other end of the through hole 4d and thus the groove 4g.
- Electrodes 28 and 30 are arranged in parallel on the upper surface of the plate 16, the first electrode 28 applies an electric potential to the first liquid 37 in the through hole 16b, and the second electrode 30 is in the through hole 16a. A potential is applied to the second liquid 38 of the above.
- a recess 17h is formed in the center of the next plate 17.
- the recess 17h accommodates the chip 24 having the connection hole 26.
- the connection hole 26 of the chip 24 communicates with the through hole 16t of the plate 16 directly underneath, and is connected to the groove 4g of the plate 4 via the through holes 16t and 4t.
- the plate 17 is formed with through holes 17a, 17b, 17d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 17a, 17b, 17d communicate with the through holes 16a, 16b, 16d of the plate 16 directly below, respectively.
- a horizontal groove 18g is formed on the upper surface of the center of the next plate 18. When the plates 18 and 10 are joined, the groove 18g forms the upper liquid space 20.
- a communication hole 18t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the groove 18g.
- the communication hole 18t communicates the upper liquid space 20 (groove 18g) with the connection hole 26 of the chip 24. Therefore, the upper liquid space 20 is connected to the lower liquid space 22 via the communication holes 18t, the connection holes 26, and the through holes 16t and 4t.
- the cross section of the communication hole 18t, the connection hole 26, and the through holes 16t, 4t is circular, but it does not have to be circular.
- the plate 18 is formed with through holes 18a, 18b, 18d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 18a, 18b, 18d communicate with the through holes 17a, 17b, 17d of the plate 17 directly below, and communicate with the through holes 10a, 10b, 10d of the uppermost plate 10 directly above, respectively.
- One end of the groove 18g of the plate 18 communicates with the through hole 10b of the uppermost plate 10 directly above, and the other end communicates with the through hole 10c. Further, one end portion communicating with the through hole 10b communicates with the through hole 18b.
- the first hole 20A is composed of through holes 10b, 18b, 17b, 16b and penetrates the plates 10, 18, 17, 16.
- a first electrode 28 is provided below the first hole 20A. Further, the middle of the first hole 20A is connected to the groove 18g of the plate 18, that is, one end of the upper liquid space 20. The first electrode 28 is arranged below the liquid space 20 above.
- the second hole 20B is composed of a through hole 10c, penetrates the plate 10, and reaches the groove 18g of the plate 18, that is, the other end of the liquid space 20 above.
- through holes 17b, 18b, 16b are formed for the first electrode 28 arranged below the upper liquid space 20.
- the first hole 20A provided for the purpose of injecting the first liquid 37 into the upper liquid space 20 extends from the upper surface of the particle analyzer 50 to the upper liquid space 20 and further into the lower first electrode 28. To reach.
- the third hole 22A is composed of through holes 10a, 18a, 17a, 16a, 4a, penetrates the plates 10, 18, 17, 16, and 4, and has a groove 4g of the plate 4, that is, one end of a liquid space 22 below. To reach.
- a second electrode 30 is provided in the lower portion of the third hole 22A.
- the fourth hole 22B is composed of through holes 10d, 18d, 17d, 16d, and 4d, penetrates the plates 10, 18, 17, 16, and 4, and the groove 4g of the plate 4, that is, the other end of the liquid space 22 below. Reach the department.
- the through holes 10a, 10b, 18a, 18b, 17a, 17b above the electrodes 28 and 30 have a larger diameter than the through holes 16a, 16b below.
- the plates 17 and 18 above the electrodes 28 and 30 have the uppermost layer A notch having the same shape as the notches 32 and 34 is formed at a position overlapping the notches 32 and 34 of the plate 10.
- the first electrode 28 is below the liquid space 20 above.
- the first liquid 37 is injected into the first hole 20A
- the first liquid is injected into the lower first electrode 28 due to the interfacial tension of the liquid with respect to the inner peripheral surface of the first hole 20A. It is possible that the 37 does not reach and the first electrode 28 does not give a potential to the first liquid 37.
- the lower limit surface 37L of the first liquid 37 in the first hole 20A in this case is shown.
- the first liquid 37 stays in the middle of the through hole 18b of the plate 18, does not reach the lower through holes 17b and 16b, and does not contact the first electrode 28.
- the first electrode 28 that gives an electric potential to the liquid in the upper liquid space 20 through the first hole 20A is arranged above the upper liquid space 20. .. Therefore, the liquid easily reaches the first electrode 28 through the first hole 20A, and the first electrode 28 can surely apply an electric potential to the liquid in the upper liquid space 20.
- the second electrode 30 since the second electrode 30 applies an electric potential to the lower liquid space 22 below the connection hole 26 through the third hole 22A extending to the lower liquid space 22, the liquid in the lower liquid space 22 is charged. The potential can be reliably applied. Therefore, it is possible to improve the certainty of particle analysis.
- the first electrode 28 and the second electrode 30 are arranged at the same height. Therefore, it is easy to connect the power supply (DC power supply 35, see FIG. 4) to these electrodes 30 and 28.
- FIGS. 14 to 16 A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 16.
- the same reference numerals are used to indicate the components already described, and these components will not be described in detail.
- the particle analysis device 51 according to the second embodiment has plates 56 and 57 instead of the plate 6.
- the groove 4g of the plate 4 is used as the lower liquid space 22.
- the bottom plate 2 is not always essential.
- a rectangular parallelepiped recess 56h penetrating in the vertical direction is formed in the center of the plate 56.
- the recess 56h accommodates the chip 24 having the connection hole 26.
- the tip 24 is fitted into the recess 56h.
- the tip 24 may be removable (replaceable) or non-removable (non-replaceable) in the recess 56h.
- the connection hole 26 of the chip 24 is connected to the center of the communication hole 4t and thus the groove 4g of the plate 4 directly below.
- the plate 56 is formed with cylindrical through holes 56a and 56d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 56a and 56d have the same diameter as the through holes 4a and 4d.
- the through hole 56a communicates with one end of the through hole 4a and thus the groove 4g, and the through hole 56d communicates with the other end of the through hole 4d and thus the groove 4g.
- the plate 56 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- a horizontal groove 57g is formed on the upper surface of the center of the next plate 57.
- the groove 57g forms the upper liquid space 20.
- a communication hole 57t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the groove 57g.
- the communication hole 57t communicates the upper liquid space 20 (groove 57g) with the connection hole 26 of the chip 24. Therefore, the upper liquid space 20 is connected to the lower liquid space 22 via the communication hole 57t, the connection hole 26, and the communication hole 4t.
- the cross sections of the communication holes 57t and 4t and the connection hole 26 are circular, but they do not have to be circular.
- the plate 57 is formed with cylindrical through holes 57a and 57d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 57a and 57d communicate with the through holes 56a and 56d of the plate 56 directly below, respectively.
- the through holes 56a, 56d, 57a, 57d have the same diameters as the through holes 4a, 4d, 56a, 56d and the through holes 8a, 8b, 8c, 8d of the plate 8.
- the plate 57 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- the through hole 8a of the plate 8 communicates with the through hole 57a of the plate 57 directly below, and the through hole 8d communicates with the through hole 57d of the plate 57.
- the through hole 8b communicates with one end of the groove 57g of the plate 57, and the through hole 8c communicates with the other end of the groove 57g.
- the first hole 20A is composed of through holes 10b and 8b, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 57g of the plate 57, that is, one end of the upper liquid space 20.
- a first electrode 28 is provided in the middle of the first hole 20A.
- the second hole 20B is composed of through holes 10c and 8c, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 57g of the plate 57, that is, the other end of the liquid space 20 above.
- the third hole 22A is composed of through holes 10a, 8a, 57a, 56a, 4a, penetrates the plates 10, 8, 57, 56, 4 and has a groove 4g of the plate 4, that is, one end of the lower liquid space 22.
- a second electrode 30 is provided in the middle of the third hole 22A.
- the fourth hole 22B is composed of through holes 10d, 8d, 57d, 56d, 4d, penetrates the plates 10, 8, 57, 56, 4 and has a groove 4g of the plate 4, that is, the other end of the liquid space 22 below. Reach the department.
- These plates 2, 4, 56, 57, 8 and 10 can be joined with an adhesive.
- the plates 2,4,56,57,8,10 are compressed in the vertical direction, and after joining, the holes 20A, 20B, 22A, Leakage of liquid from 22B and liquid spaces 20, 22 is suppressed as much as possible.
- the plate 56 into which the chip 24 is fitted is preferably formed of the above elastic material so that the liquid in the connection hole 26 of the chip 24 does not leak, and the chip 24 is tightened in the recess 56h of the plate 56. It is preferable to have dimensions (horizontal dimensions) suitable for fitting. Further, the depth of the recess 56h (plate) is such that no gap is generated between the lower surface of the chip 24 and the upper surface of the plate 4, and no gap is generated between the upper surface of the chip 24 and the lower surface of the plate 57.
- the thickness of 56) is preferably equal to or slightly greater than the height of the chip 24.
- the particle analysis device 51 has plates 2,4,5,57,8,10 one more than the plates 2,4,6,8,10 of the particle analysis device 1 of the first embodiment. ..
- the intermediate plate 6 which is one of the plates has a recess 6h for the chip 24 and an upper liquid space 20 (groove 6g)
- the number of boards can be reduced.
- the plate 6 of the first embodiment can be considered as an integral combination of the plates 56 and 57 of the second embodiment.
- the third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 17 and 18.
- the particle analyzer 52 according to the third embodiment has plates 54 and 57 instead of the plates 6.
- the plate 57 is the same as the plate 57 of the second embodiment.
- a horizontal groove 54g is formed in the center of the lower surface of the plate 54. When the plates 2 and 54 are joined, the groove 54g forms the lower liquid space 22.
- a rectangular parallelepiped recess 54h is formed in the center of the upper surface of the plate 54.
- the recess 54h accommodates the chip 24 having the connection hole 26.
- the tip 24 is fitted into the recess 54h.
- the tip 24 may be removable (replaceable) or non-removable (non-replaceable) in the recess 54h.
- the recess 54h overlaps the groove 54g on the lower surface of the plate 54, and a communication hole 54t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the recess 54h.
- the communication hole 54t communicates the recess 54h with the groove 54g, and the connection hole 26 of the chip 24 is connected to the center of the groove 54g through the communication hole 54t.
- the plate 54 is formed with cylindrical through holes 54a and 54d penetrating in the vertical direction.
- the through hole 54a communicates with one end of the groove 54g on the lower surface of the plate 54, and the through hole 54d communicates with the other end of the groove 54g.
- the plate 54 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- a horizontal groove 57g is formed on the upper surface of the center of the next plate 57.
- the groove 57g forms the upper liquid space 20.
- a communication hole 57t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the groove 57g.
- the communication hole 57t communicates the upper liquid space 20 (groove 57g) with the connection hole 26 of the chip 24. Therefore, the upper liquid space 20 is connected to the lower liquid space 22 via the communication hole 57t, the connection hole 26, and the communication hole 54t.
- the cross section of the communication hole 57t, the connection hole 26, and the communication hole 54t is circular, but it does not have to be circular.
- the plate 57 is formed with cylindrical through holes 57a and 57d penetrating in the vertical direction.
- the through holes 57a and 57d communicate with the through holes 54a and 54d of the plate 54 directly below, respectively.
- the through holes 54a, 54d, 57a, 57d have the same diameter as the through holes 8a, 8b, 8c, 8d of the plate 8.
- the plate 57 may be formed from the above-mentioned rigid material, but is preferably formed from the above-mentioned elastic material.
- the through hole 8a of the plate 8 communicates with the through hole 57a of the plate 57 directly below, and the through hole 8d communicates with the through hole 57d of the plate 57.
- the through hole 8b communicates with one end of the groove 57g of the plate 57, and the through hole 8c communicates with the other end of the groove 57g.
- the first hole 20A is composed of through holes 10b and 8b, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 57g of the plate 57, that is, one end of the upper liquid space 20.
- a first electrode 28 is provided in the middle of the first hole 20A.
- the second hole 20B is composed of through holes 10c and 8c, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 57g of the plate 57, that is, the other end of the liquid space 20 above.
- the third hole 22A is composed of through holes 10a, 8a, 57a, 54a, penetrates the plates 10, 8, 57, 54, and reaches the groove 54g of the plate 54, that is, one end of the liquid space 22 below.
- a second electrode 30 is provided in the middle of the third hole 22A.
- the fourth hole 22B is composed of through holes 10d, 8d, 57d, 54d, penetrates the plates 10, 8, 57, 54, and reaches the groove 54g of the plate 54, that is, the other end of the liquid space 22 below. ..
- plates 2, 54, 57, 8 and 10 can be joined with an adhesive.
- the plates 2,54,57,8,10 are compressed in the vertical direction, and after joining, the holes 20A, 20B, 22A, 22B and the liquid space. Leakage of liquid from 20 and 22 is suppressed as much as possible.
- the chip 24 is made of a brittle material
- the plate 54 into which the chip 24 is fitted is preferably formed of the above elastic material so that the liquid in the connection hole 26 of the chip 24 does not leak, and the chip 24 is tightened in the recess 54h of the plate 54. It is preferable to have dimensions (horizontal dimensions) suitable for fitting. Further, the depth of the recess 54h is preferably the same as or slightly larger than the height of the chip 24 so that a gap is not generated between the upper surface of the chip 24 and the lower surface of the plate 57.
- the intermediate plate 54 which is one of the plates, has a recess 54h for the chip 24 and a lower liquid space 22 (groove 54g), the number of plates is larger than that in the second embodiment. Can be reduced.
- the plate 54 of the third embodiment can be considered as an integral combination of the plates 56 and 4 of the second embodiment.
- the sealing property between the plates of the particle analyzer may be improved by using a compression mechanism (for example, a clamp mechanism, a screw, a pinch) that constantly compresses the particle analyzer in the vertical direction.
- a compression mechanism for example, a clamp mechanism, a screw, a pinch
- FIG. 19 is an enlarged plan view of a part of the plate 8 on which the electrodes 28 and 30 of the particle analyzer according to the modified example are formed.
- FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view taken along the line XX-XX showing the plate 8 and the plate 10 above the plate 8.
- each of the electrodes 28 and 30 formed on the plate 8 is included in the through holes 8b or 8a (a part of the first hole 20A or the third hole 22A) of the plate 8. It has a tubular portion 48 covered over the entire peripheral surface and a flat portion 42 connected to the tubular portion 48. Therefore, the through holes 8a and 8b have a structure similar to that of the via hole.
- each of the electrodes 28 and 30 has a tubular portion 48 coated on the inner peripheral surface of the through hole 8b or 8a, a large contact area between the liquid injected into the through hole 8b or 8a and the electrode 28 or 30 is secured. It is possible to improve the certainty of particle analysis.
- FIG. 21 is a side view of the particle analyzer 61 according to another modification of the first embodiment.
- the plate 6 is composed of two plates 601, 602.
- the through holes 6a and 6d penetrate the two plates 601,602.
- the groove 6 g that is, the upper liquid space 20, is formed in the upper plate 602 of the plates 601, 602.
- the two plates 601, 602 work together to form a recess 6h that houses the chip 24.
- FIG. 22 is a side view of the particle analysis device 62 according to the modified example of the third embodiment.
- the plate 54 is composed of two plates 541 and 542.
- the through holes 54a and 54d penetrate the two plates 541 and 542.
- the groove 54 g that is, the lower liquid space 22, is formed in the lower plate 541 of the plates 541 and 542.
- the two plates 541 and 542 work together to form a recess 54h that houses the chip 24.
- FIG. 23 is a side view of the particle analysis device 63 according to another modified example.
- the particle analyzer 63 has plates 2,4,605,606,607,8,10 laminated and joined.
- the plate 605 has through holes 605a, 605d
- the plate 606 has through holes 606a, 606d.
- the plate 607 has through holes 607a and 607d, a groove 607g, and a communication hole 607t.
- the groove 607g forms the upper liquid space 20.
- a communication hole 607t penetrating in the vertical direction is formed in the center of the groove 607g.
- the two plates 605 and 606 work together to form a recess 60h that houses the chip 24.
- the lower plate 605 that accommodates the chip 24 is formed with a communication hole 605t that allows the connection hole 26 of the chip 24 to communicate with the communication hole 4t of the plate 4 and thus to the lower liquid space 22 (groove 4g).
- the upper plate 606 that accommodates the chip 24 is formed with a communication hole 606t that allows the connection hole 26 of the chip 24 to communicate with the communication hole 607t of the plate 607 and thus to the upper liquid space 20 (groove 607g).
- the first hole 20A is composed of through holes 10b and 8b, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 607 g of the plate 607, that is, one end of the upper liquid space 20.
- a first electrode 28 is provided in the middle of the first hole 20A.
- the second hole 20B is composed of through holes 10c and 8c, penetrates the plates 10 and 8, and reaches the groove 607 g of the plate 607, that is, the other end of the liquid space 20 above.
- the third hole 22A is composed of through holes 10a, 8a, 607a, 606a, 605a, 4a, penetrates the plates 10, 8, 607, 606, 605, 4 and has a groove 4g of the plate 4, that is, a liquid space below. It reaches one end of 22.
- a second electrode 30 is provided in the middle of the third hole 22A.
- the fourth hole 22B is composed of through holes 10d, 8d, 607d, 606d, 605d, and 4d, penetrates the plates 10, 8, 607, 606, 605, and 4 g of the groove of the plate 4, that is, the liquid space below. It reaches the other end of 22.
- FIG. 24 is a side view of the particle analyzer 64 according to another modified example.
- FIG. 25 is an exploded view of the particle analyzer 64 of FIG. 24.
- the particle analyzer 64 has plates 608, 609, 610, 10 laminated and joined.
- a groove 608 g is formed on the upper surface of the bottom plate 608. When the plates 608 and 609 are joined, the groove 608g forms the lower liquid space 22.
- the next plate 609 has through holes 609a and 609d, the through hole 609a communicates with one end of the groove 608g of the plate 608 directly below, and the through hole 609d communicates with the other end of the groove 608g.
- a recess 609h for accommodating the chip 24 is formed in the center of the plate 609.
- a groove 610 g is formed on the lower surface of the next plate 610.
- the groove 610g forms the upper liquid space 20.
- the plate 610 is formed with through holes 610a, 610b, 610c, and 610d that penetrate in the vertical direction.
- the through hole 610a communicates with the through hole 609a of the plate 609 directly below, and the through hole 610d communicates with the through hole 609d of the plate 609.
- the through hole 610b communicates with one end of the groove 610g, and the through hole 610c communicates with the other end of the groove 610g.
- Electrodes 28 and 30 are arranged in parallel on the upper surface of the plate 610, the first electrode 28 applies a potential to the liquid in the through hole 610b, and the second electrode 30 applies a potential to the liquid in the through hole 610a. give.
- the first hole 20A is composed of through holes 10b and 610b, penetrates the plates 10 and 610, and reaches the groove 610 g of the plate 610, that is, one end of the upper liquid space 20.
- a first electrode 28 is provided in the middle of the first hole 20A.
- the second hole 20B is composed of through holes 10c and 610c, penetrates the plates 10 and 610, and reaches the groove 610 g of the plate 610, that is, the other end of the liquid space 20 above.
- the third hole 22A is composed of through holes 10a, 610a, and 609a, penetrates the plates 10, 610, and 609, and reaches the groove 608 g of the plate 608, that is, one end of the liquid space 22 below.
- a second electrode 30 is provided in the middle of the third hole 22A.
- the fourth hole 22B is composed of through holes 10d, 610d, and 609d, penetrates the plates 10, 610, and 609, and reaches the groove 608 g of the plate 608, that is, the other end of the liquid space 22 below.
- the plates 608, 609, 610 are formed of the above elastic material so that the liquid does not leak from the liquid spaces 20, 22 and the chip 24, and the chip 24 is prevented from being damaged. According to this modification, the number of plates can be significantly reduced.
- the openings of the first hole 20A and the third hole 22A in which the electrodes 28 and 30 are provided in the middle (the large-diameter portion 10ba of the through-hole 10b and the large-diameter portion of the through-hole 10a).
- 10aa is used as an outlet for air and has an area larger than the area of the other part of the first hole 20A and the third hole 22A.
- the openings of the second hole 20B and the fourth hole 22B which have an area smaller than that of the first hole 20A and the third hole 22A, may be used as an air outlet, in which case the second hole 20A.
- the openings of the holes 20B and the fourth hole 22B may have a larger area than the other parts of the second hole 20B and the fourth hole 22B.
- the first hole 20A or the second hole 20B may have a large area opening, and both the first hole 20A and the second hole 20B may have a large area opening. ..
- the third hole 22A or the fourth hole 22B may have a large area opening, and both the third hole 22A and the fourth hole 22B may have a large area opening.
- a first electrode that applies an electric potential to the first liquid in the upper liquid space through the first hole, and A second electrode that applies an electric potential to the second liquid in the lower liquid space through the third hole is provided. At least one opening of the first hole and the second hole has a larger area than the other part of the hole.
- the opening of the first hole has an area larger than the portion of the first hole other than the opening, and the portion of the first hole other than the opening is larger than the second hole. Has a large area
- the opening of the third hole has an area larger than the portion of the third hole other than the opening, and the portion of the third hole other than the opening is larger than the portion of the third hole other than the opening.
- a potential is applied to the first liquid through a first hole having an area larger than the second hole, and a potential is applied to the second liquid through a third hole having an area larger than the fourth hole. Since it can be given, it is possible to reliably give an electric potential to the two liquids, and it is possible to improve the certainty of particle analysis. Further, since an opening having a large area is provided in the first hole having a large area, by using this opening as an air outlet, it is possible to effectively prevent the first liquid from overflowing from the air outlet. it can. Further, since an opening having a large area is provided in the third hole having a large area, by using this opening as an air outlet, it is effective that the second liquid 38 overflows from the air outlet. Can be suppressed.
- Clause 3 The particle analyzer according to Clause 1 or 2, wherein when viewed from above, one corner of a substantially square has a notched pentagonal contour.
- the user when using the particle analyzer, the user can easily and accurately recognize the orientation of the particle analyzer.
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Abstract
粒子解析装置は、第1の液体が貯留される上方の液体空間、第2の液体が貯留される下方の液体空間、上方の液体空間と下方の液体空間とを接続する接続孔、および第1~第4の孔を有する。第1~第4の孔の各々は、粒子解析装置の上面で開口する開口部を有する。第1の孔と第2の孔は、上方の液体空間に延びる。第3の孔と第4の孔は、下方の液体空間に延びる。第1の電極が第1の孔を通じて上方の液体空間内の第1の液体に電位を与え、第2の電極が第3の孔を通じて下方の液体空間内の第2の液体に電位を与える。第1の孔および第2の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する。第3の孔および第4の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する。
Description
本発明は、液体に含有された粒子を解析するための粒子解析装置に関する。
エクソソーム、花粉、ウイルス、細菌などの粒子を解析するために、2つの空間を有する粒子解析装置が提案されている(特許文献1~3)。この種の粒子解析装置は、2つの空間を接続する孔を有しており、一方の空間には液体が貯留され、他方の空間には解析されるべき粒子を含有する液体が貯留される。これらの空間には異なる電位が与えられ、電気泳動によって、粒子が孔を通過する。粒子が孔を通過する時、液体を流れる電流値が変化する。電流値の変化を観察することにより、孔を通過した粒子の特徴(例えば、種類、形状、サイズ)が解析される。例えば、液体に含まれたある種類の粒子の数を計測することが可能である。
この種の粒子解析装置では、正確な解析を行うためには、粒子が通過する所望の孔以外の箇所で、使用される2つの液体が接触しないことが望ましい。
そこで、本発明は、粒子が通過する所望の孔以外の箇所で、使用される2つの液体が接触するのを抑制することができる粒子解析装置を提供する。
本発明のある態様に係る粒子解析装置は、第1の液体が貯留される上方の液体空間と、前記上方の液体空間の下方に配置され、第2の液体が貯留される下方の液体空間と、前記上方の液体空間と前記下方の液体空間とを接続する接続孔と、粒子解析装置の上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第1の孔と、前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第2の孔と、前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第3の孔と、前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第4の孔と、前記第1の孔を通じて前記上方の液体空間内の前記第1の液体に電位を与える第1の電極と、前記第3の孔を通じて前記下方の液体空間内の前記第2の液体に電位を与える第2の電極とを備える。前記第1の孔および前記第2の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する。前記第3の孔および前記第4の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する。
この態様においては、第1の液体を上方の液体空間に供給する際、第1の液体が流通する第1の孔および第2の孔のいずれか一方の開口部は、第1の液体の注入口として使用され、他方の開口部は、第1の液体により押し出される空気の出口として使用される。一方、第2の液体を下方の液体空間に供給する際、第2の液体が流通する第3の孔および第4の孔のいずれか一方の開口部は、第2の液体の注入口として使用され、他方の開口部は、第2の液体により押し出される空気の出口として使用される。正確な解析を行うためには、第1の液体と第2の液体が空気の出口からあふれて、粒子解析装置の上面において接触しないことが好ましい。この態様においては、第1の孔Aおよび第2の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有するので、大きい面積を有する開口部を空気の出口として使用することによって、第1の液体が空気の出口からあふれ出ることを抑制できる。また、第3の孔および第4の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有するので、大きい面積を有する開口部を空気の出口として使用することによって、第2の液体が空気の出口からあふれ出ることを抑制できる。したがって、粒子が通過する所望の接続孔以外の箇所で、使用される2つの液体が接触するのを抑制することができる。
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。
第1実施形態
図1に示すように、第1実施形態に係る粒子解析装置1は、五角柱の形状を有し、5つの側面1A,1B,1C,1D,1Eを有する。図3の平面図に示すように、粒子解析装置1は、上方から見て、ほぼ正方形の1つのコーナーが切り欠かれた五角形の輪郭を有する。図2は、2つの側面1A,1Cを示す粒子解析装置1の側面図である。
図1に示すように、第1実施形態に係る粒子解析装置1は、五角柱の形状を有し、5つの側面1A,1B,1C,1D,1Eを有する。図3の平面図に示すように、粒子解析装置1は、上方から見て、ほぼ正方形の1つのコーナーが切り欠かれた五角形の輪郭を有する。図2は、2つの側面1A,1Cを示す粒子解析装置1の側面図である。
図1、図2および図3に示すように、粒子解析装置1は、上方の液体空間20、下方の液体空間22、および接続孔26を有する。液体空間20,22はそれぞれ水平方向に真っ直ぐに延びており、第1の液体空間20には第1の液体37が貯留され、下方の液体空間22には第2の液体38が貯留される。図2において、上方の液体空間20に貯留される第1の液体37と、下方の液体空間22に貯留される第2の液体38を異なるハッチングで示す。下方の液体空間22は、上方の液体空間20の下方に配置されており、液体空間20,22は接続孔26で互いに接続されている。図3に示すように、平面図において、液体空間20,22は直交する。
また、粒子解析装置1は、第1の孔20A、第2の孔20B、第3の孔22Aおよび第4の孔22Bを有する。第1の孔20A、第2の孔20B、第3の孔22Aおよび第4の孔22Bの各々は、粒子解析装置1の上面で開口する開口部を有する。
第1の孔20Aおよび第2の孔20Bは、粒子解析装置1の上面から上方の液体空間20まで鉛直に延び、これらの孔内を第1の液体37が流通する。第1の孔20A、第2の孔20Bおよび上方の液体空間20は、第1の液体37のための1つの貯留槽を形成する。
第3の孔22Aおよび第4の孔22Bは、粒子解析装置1の上面から下方の液体空間22まで鉛直に延び、これらの孔内を第2の液体38が流通する。第3の孔22A、第4の孔22Bおよび下方の液体空間22は、第2の液体38のための他の1つの貯留槽を形成する。
さらに、粒子解析装置1は、第1の電極28と第2の電極30を有する。第1の電極28は、第1の孔20Aを通じて上方の液体空間20内の第1の液体37に電位を与える。第2の電極30は、第3の孔22Aを通じて下方の液体空間22内の第2の液体38に、第1の電極28とは異なる電位を与える。例えば、第2の電極30は陽極であり、第1の電極28は陰極である。接続孔26を介して液体空間20,22は連通しているため、液体空間20,22の内部の第1の液体37および第2の液体38に電流が流れる。
図4は、粒子解析装置1を用いた粒子の解析原理を概略的に示す。上方の液体空間20には、解析されるべき粒子40を含有する第1の液体37が貯留される。下方の液体空間22には、元々粒子40を含有していない第2の液体38が貯留される。但し、下方の液体空間22に貯留される第2の液体38が粒子40を含有していてもよい。液体空間20,22は、チップ24に形成された貫通孔である接続孔26で互いに接続されている。第1の電極28および第2の電極30には、直流電源35および電流計36が接続される。直流電源35は、例えば電池であるが、電池には限定されない。
電極28,30に与えられる電位差に起因する電気泳動によって、上方の液体空間20の第1の液体37に含有される粒子40が接続孔26を通過して、下方の液体空間22内の第2の液体38に流入する。粒子40が接続孔26を通過する時、第1の液体37および第2の液体38を流れる電流値が変化する。電流値の変化は電流計36を用いて観察することが可能である。電流値の変化を観察することにより、接続孔26を通過した粒子40の特徴(例えば、種類、形状、サイズ)が解析される。例えば、第1の液体37に含まれたある種類の粒子40の数を計測することが可能である。粒子解析装置1は、エクソソーム、花粉、ウイルス、細菌などの様々な粒子を解析するために使用されうる。
図1、図2および図3に示すように、粒子解析装置1は、積層された複数の五角形の板2,4,6,8,10を備える。好ましくは、これらの板の一部または全部は、透明または半透明材料から形成されており、粒子解析装置1の空洞(第1の孔20A、第2の孔20B、第3の孔22Aおよび第4の孔22B、ならびに液体空間20,22)内への第1の液体37および第2の液体38の貯留状態が粒子解析装置1の外部から観察可能である。但し、必ずしも液体の貯留状態が観察可能でなくてもよく、これらの板が不透明であってもよい。
また、板2,4,6,8,10は、電気的および化学的に不活性で絶縁性の材料から形成されている。各板は、剛性材料から形成してもよいし、弾性材料から形成してもよい。好ましい剛性材料としては、樹脂材料、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、アクリル、環状オレフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等が含まれる。好ましい弾性材料としては、エラストマー、例えばPDMS(ポリジメチルシロキサン)を含有するシリコーンゴムまたはウレタンゴムが含まれる。
図2および図5に示すように、最下層の板2には溝も孔も形成されていない。板2は、例えば、上記の好ましい剛性材料から形成されている。
次の板4の下面の中央には、水平な溝4gが形成されている。板2,4が接合されると、溝4gは下方の液体空間22を形成する。溝4gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔4tが形成されている。連通孔4tは、下方の液体空間22(溝4g)とチップ24の接続孔26とを連通させる。また、板4には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔4a,4dが形成されている。貫通孔4a,4dは同じ直径を有する。貫通孔4aは溝4gの一端部に連通し、貫通孔4dは溝4gの他端部に連通する。板4は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
次の板6の下面の中央には、直方体の凹部6hが形成されている。凹部6hは、接続孔26を有するチップ24を収容する。凹部6hには、チップ24が嵌め入れられる。チップ24は凹部6hに取り外し可能(交換可能)であってもよいし、取り外し不可能(交換不可能)であってもよい。板6の上面の中央には、水平な溝6gが形成されている。板6,8が接合されると、溝6gは上方の液体空間20を形成する。溝6gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔6tが形成されている。連通孔6tは、上方の液体空間20(溝6g)とチップ24の接続孔26とを連通させる。連通孔4t,6tと接続孔26の断面は円形であるが、円形でなくてもよい。
また、板6には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔6a,6dが形成されている。貫通孔6a,6dは、貫通孔4a,4dと同じ直径を有する。貫通孔6aは、直下の板4の貫通孔4aひいては溝4gの一端部に連通し、貫通孔6dは、貫通孔4dひいては溝4gの他端部に連通する。板6は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
チップ24は、直方体、例えば正方形の板である。チップ24の中央には、鉛直方向に貫通する接続孔26が形成されている。チップ24は、電気的および化学的に不活性で絶縁性の材料、例えば、ガラス、サファイア、セラミックス、樹脂、エラストマー、SiO2、SiN、またはAl2O3により形成されてよい。好ましくは、チップ24は、板2,4,6,8,10の材料よりも硬い材料、例えばガラス、サファイア、セラミックス、SiO2、SiN、またはAl2O3から形成されるが、樹脂またはエラストマーでチップ24を形成してもよい。使用者は、粒子解析装置1の用途に応じて、適切なチップ24を選択することができる。例えば、異なる寸法または形状の接続孔26を有する複数のチップ24を準備し、凹部に嵌め入れられるべきチップ24を選択することにより、解析対象の粒子40を変更することができる。
次の板8には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔8a,8b,8c,8dが形成されている。貫通孔8a,8b,8c,8dは、貫通孔4a,4d,6a,6dと同じ直径を有する。貫通孔8aは、直下の板6の貫通孔6aに連通し、貫通孔8dは、板6の貫通孔6dに連通する。貫通孔8bは、板6の溝6gの一端部に連通し、貫通孔8cは溝6gの他端部に連通する。板8の上面には、電極28,30が並列に配置されており、第1の電極28は貫通孔8b内の第1の液体37に電位を与え、第2の電極30は貫通孔8a内の第2の液体38に電位を与える。板8は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
最上層の板10には、鉛直方向に貫通する貫通孔10a,10b,10c,10dが形成されている。貫通孔10a,10b,10c,10dは、直下の板8の貫通孔8a,8b,8c,8dにそれぞれ連通する。
また、最上層の板10の一側面には、下方の第1の電極28が露出する第1の切り欠き32と、第2の電極30が露出する第2の切り欠き34が形成されている。切り欠き32,34は、馬蹄形すなわち逆U字形であるが、その形状は図示例には限定されない。板10は、上記の弾性材料から形成してもよいが、上記の剛性材料から形成されている。
上記の第1の孔20Aは、貫通孔10b,8bから構成され、板10,8を貫通し、板6の溝6gすなわち上方の液体空間20の一端部に到達する。第1の孔20Aの途中には、第1の電極28が設けられている。
第2の孔20Bは、貫通孔10c,8cから構成され、板10,8を貫通し、板6の溝6gすなわち上方の液体空間20の他端部に到達する。
第3の孔22Aは、貫通孔10a,8a,6a,4aから構成され、板10,8,6,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の一端部に到達する。第3の孔22Aの途中には、第2の電極30が設けられている。
第4の孔22Bは、貫通孔10d,8d,6d,4dから構成され、板10,8,6,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の他端部に到達する。
最上層の板10の貫通孔10bは、上部に大径部分10ba、下部に小径部分10bbを有する。大径部分10baも小径部分10bbも円柱形であるが、大径部分10baの直径は小径部分10bbの直径より大きい。小径部分10bbの直径は、貫通孔10bの直下の貫通孔8bの直径より大きい。大径部分10baは、第1の孔20Aの開口部であり、粒子解析装置1の上面で開口する。したがって、第1の孔20Aの開口部10baは、第1の孔20Aの他の部分より大きい面積を有する。
板10の貫通孔10aは、上部に大径部分10aa、下部に小径部分10abを有する。大径部分10aaも小径部分10abも円柱形であるが、大径部分10aaの直径は小径部分10abの直径より大きい。小径部分10abの直径は、貫通孔10aの直下の貫通孔8aの直径より大きい。大径部分10aaは、第3の孔22Aの開口部であり、粒子解析装置1の上面で開口する。したがって、第3の孔22Aの開口部10aaは、第3の孔22Aの他の部分より大きい面積を有する。
板10の貫通孔10c,10dは、直径が一様な円柱形である。貫通孔10c,10dは、板8の貫通孔8a,8b,8c,8dと同じ直径を有する。貫通孔10cは、第2の孔20Bの開口部であり、粒子解析装置1の上面で開口する。貫通孔10dは、第4の孔22Bの開口部であり、粒子解析装置1の上面で開口する。
第1の孔20Aの開口部10aa以外の部分は、第2の孔20Bより大きい面積を有し、第3の孔22Aの開口部10ba以外の部分は、第4の孔22Bより大きい面積を有する。
これらの板2,4,6,8,10は、接着剤で接合することが可能である。但し、液体空間20,22への有機物の望ましくない流入を防止または低減するため、真空紫外線または酸素プラズマ照射を用いて、板2,4,6,8,10を接合することが好ましい。板2,4,6,8,10を接合する時には、好ましくは、板2,4,6,8,10は鉛直方向に圧縮させられ、接合後に、孔20A,20B,22A,22Bおよび液体空間20,22から液体が漏出することが可能な限り抑制される。
チップ24が脆性材料で形成されている場合には、チップ24の破損を防止するため、チップ24の周囲の板4,6の少なくとも一方は、上記の弾性材料で形成されていることが好ましい。また、チップ24の接続孔26内の液体が漏れないように、チップ24が嵌め込まれる板6は、上記の弾性材料で形成されていることが好ましく、板6の凹部6hは、チップ24が締まり嵌めされるのに適した寸法(水平方向の寸法)を有するのが好ましい。さらに、チップ24の下面と板4の上面との間に隙間が発生しないように、凹部6hの深さは、チップ24の高さと同じか、それよりも僅かに大きいことが好ましい。
電極28,30は、導電率が高い材料から形成されている。例えば、銀塩化銀(Ag/AgCl)、プラチナ、金で電極28,30を形成することができる。あるいは、これらの金属のいずれかまたはすべてとエラストマーを含有する材料から電極28,30を形成してもよい。
図6および図7に示すように、板8に形成された電極28,30の各々は、板8の貫通孔8bまたは8a(第1の孔20Aまたは第3の孔22Aの一部)の周囲に形成された平坦部42を有する。
各電極の平坦部42は、第1の孔20Aまたは第3の孔22Aに直交する。平坦部42は、円環状の重なり部43と、矩形の露出部44と、長尺な接続部46とを有する。重なり部43は、貫通孔8bまたは8aにほぼ同心に形成されており、直上の板10の貫通孔10bまたは10aにほぼ同心に重なる。図6において、貫通孔10a,10bの小径部分10ab,10bbを仮想線で示す。
露出部44は、直上の板10の切り欠き34または32に重なる。図6において、切り欠き34,32を仮想線で示す。
接続部46は重なり部43と露出部44を接続する。接続部46の幅は、重なり部43の外径より小さい。この実施形態では、接続部46の幅は、露出部44の幅と等しいが、露出部44の幅より小さくてもよい。
第1の孔20Aは、第1の電極28の平坦部42より上方の上部である貫通孔10bと、第1の電極28の平坦部42より下方の下部である貫通孔8bとを有する。上記の通り、貫通孔10bの小径部分10bbは、貫通孔8bよりも大きな直径ひいては面積を有する。第1の電極28の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10bの小径部分10bbの直径より大きい。
第3の孔22Aは、第2の電極30の平坦部42より上方の上部である貫通孔10aと、第2の電極30の平坦部42より下方の下部である貫通孔8aとを有する。上記の通り、貫通孔10aの小径部分10abは、貫通孔8aよりも大きな直径ひいては面積を有する。第2の電極30の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10aの小径部分10abの直径より大きい。
このように、各電極の平坦部42の重なり部43は、貫通孔8b,8aよりも大きな開口面積を有する貫通孔10bまたは10aに重なる。したがって、孔に注入された液体と電極の接触面積が大きく確保され、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。図7に示すように、第2の電極30は、第3の孔22A(貫通孔10a,8a)の内部の第2の液体38と大きな面積で接触し、第1の電極28は、第1の孔20A(貫通孔10b,8b)の内部の第1の液体37と大きな面積で接触する。
また、重なり部43の外径は、直上の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abの直径よりも大きいため、重なり部43の位置が所望の位置からわずかに逸脱していたとしても、すなわち重なり部43の位置の精度が不正確であったとしても、重なり部43は、高い確実性で貫通孔10bまたは10aに重なる。したがって、複数の粒子解析装置1において、孔に注入された液体と電極の接触面積が一定であり、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。
第1の液体37を上方の液体空間20に供給する際、第1の液体37が流通する第1の孔20Aおよび第2の孔20Bのいずれか一方の開口部は、第1の液体37の注入口として使用され、他方の開口部は、第1の液体37により押し出される空気の出口として使用される。この実施形態においては、第2の孔20Bの開口部(貫通孔10c)が第1の液体37の注入口として使用され、第1の孔20Aの開口部(貫通孔10bの大径部分10ba)が第1の液体37により押し出される空気の出口として使用される。
一方、第2の液体38を下方の液体空間22に供給する際、第2の液体38が流通する第3の孔22Aおよび第4の孔22Bのいずれか一方の開口部は、第2の液体38の注入口として使用され、他方の開口部は、第2の液体38により押し出される空気の出口として使用される。この実施形態においては、第4の孔22Bの開口部(貫通孔10d)が第2の液体38の注入口として使用され、第3の孔22Aの開口部(貫通孔10aの大径部分10aa)が第2の液体38により押し出される空気の出口として使用される。
正確な解析を行うためには、第1の液体37と第2の液体38が空気の出口(開口部10ba,10aa)からあふれて、粒子解析装置1の上面において接触しないことが好ましい。この実施形態においては、第1の孔20Aの開口部(貫通孔10bの大径部分10ba)は、第1の孔20Aの他の部分より大きい面積を有するので、大きい面積を有する開口部10baを空気の出口として使用することによって、第1の液体37が空気の出口からあふれ出ることを抑制できる。また、第3の孔22Aの開口部(貫通孔10aの大径部分10aa)は、第3の孔22Aの他の部分より大きい面積を有するので、大きい面積を有する開口部10aaを空気の出口として使用することによって、第2の液体38が空気の出口からあふれ出ることを抑制できる。したがって、粒子が通過する所望の接続孔26以外の箇所で、使用される2つの液体37,38が接触するのを抑制することができる。
特に、この実施形態によれば、第2の孔20Bより大きい面積を有する第1の孔20Aを通じて第1の液体37に電位を与え、第4の孔22Bより大きい面積を有する第3の孔22Aを通じて第2の液体38に電位を与えることができるので、2つの液体に確実に電位を与えることができ、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。さらに、面積が大きい第1の孔20Aに面積が大きい開口部10aaが設けられるので、この開口部10aaを空気の出口として使用することによって、第1の液体37が空気の出口からあふれ出ることを効果的に抑制できる。また、面積が大きい第3の孔22Aに面積が大きい開口部10baが設けられるので、この開口部10baを空気の出口として使用することによって、第2の液体38が空気の出口からあふれ出ることを効果的に抑制できる。
また、この実施形態では、粒子解析装置1は、ほぼ正方形の1つのコーナーが切り欠かれた五角形の輪郭を有する。したがって、粒子解析装置1の使用において、粒子解析装置1の向きを使用者が簡単かつ正確に認識することができる。
図8は、比較例の板8とその上の板10を拡大して示す断面図であり、図7と同様に、図6のVII-VII線矢視断面図に相当する。実施形態と逆に、この比較例では、上方の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abは、下方の貫通孔8a,8bよりも小さな直径ひいては面積を有する。この場合には、貫通孔8a,10aまたは貫通孔8b,10bに同心である各電極の重なり部43は、上方の貫通孔10aまたは10bの小径部分10abまたは10bbに重ならないので、各電極は重なり部43の孔の縁のみで第1の液体37または第2の液体38に接触することになる。したがって、電極と液体の接触面積は小さい。また、上方の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abは、下方の貫通孔8a,8bよりも小さな直径を有するので、第1の液体37および第2の液体38を孔22A,20Aに注入した後に、貫通孔8a,8bの上部の隅部に気泡49が残存するおそれがある。このような気泡49は、電極と液体の接触面積をさらに減少させてしまう。上方の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abが、下方の貫通孔8a,8bと同じ直径でも、これらの不利益は発生する。この実施形態では、図8の比較例で生じうるこれらの不利益を解消することができる。
この実施形態において、好ましくは、電極28,30が形成された板8は、弾性材料で形成されている。第1の電極28と第2の電極30の各々の平坦部42は、弾性材料で形成された板8の上面に被覆されている。各電極の平坦部42が弾性材料で形成された板8の上面に被覆されているので、最上層の板10によって平坦部42が上方の荷重を受けると、図7に示すように、平坦部42の直下の板8が弾性変形する。各電極は、液体が注入される孔20Aまたは22Aに隣接するが、板8が弾性変形し、その上の重なり部43も弾性変形するため、平坦部42の重なり部43の厚さが大きい場合でも、板8と板8の上の板10との間に液体が漏れるおそれが少ない。
これに代えてあるいはこれに加えて、板8の直上の板10を弾性材料で形成してもよい。この場合には、図9に示すように、平坦部42が上方の荷重を受けると、平坦部42の直上の板10が弾性変形する。したがって、平坦部42の重なり部43の厚さが大きい場合でも、板8と板10との間に液体が漏れるおそれが少ない。
図10は、第1実施形態の変形例の板8とその上の板10を拡大して示す断面図であり、図7と同様に、図6のVII-VII線矢視断面図に相当する。図11は板8の拡大平面図である。実施形態と同様に、この比較例では、上方の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abは、下方の貫通孔8a,8bよりも大きな直径ひいては面積を有する。図10の変形例では、図8の比較例で生じうるこれらの不利益を解消することができる。また、重なり部43の位置の精度が不正確であったとしても、重なり部43は、高い確実性で貫通孔10bまたは10aの小径部分10bbまたは10abに重なる。
しかし、図10および図11の変形例では、電極の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abの直径よりも小さい。このため、貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abの各々の輪郭が、電極と電極のない部分の両方に重なり、各貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abの各々の下端が段差を有する。この段差のため、電極の平坦部42の接続部46の両端縁が貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abの各々の輪郭と交差する箇所Lで板8,10の隙間が発生しうる。したがって、箇所Lから、孔22Aまたは20A内の液体が流出し、接続部46の両端縁の流出経路LP、さらには露出部44の両端縁をつたって漏出するおそれがある。図11において、液体の流出経路LPを破線で示す。
但し、粒子解析装置1を鉛直方向に圧縮し、箇所Lでの隙間を消滅させることによって、液体の漏出を防止することが可能である。したがって、例えば、粒子解析装置1を常に鉛直方向に圧縮する圧縮機構(図示せず)を使用することによって、この変形例を使用してもよい。このような圧縮機構としては、例えば、クランプ機構、ネジ、ピンチなどがある。あるいは、板8,10を塑性変形させて、箇所Lでの板8,10の隙間の発生を抑制してもよい。
一方、第1実施形態によれば、図6および図7に示すように、電極の平坦部42の重なり部43の外径は、直上の貫通孔10b,10aの小径部分10bb,10abの直径よりも大きい。このため、貫通孔10b,10aの各々の輪郭が、電極の重なり部43のみに重なる。したがって、貫通孔10b,10aの各々の下端が段差を有することなく同一平面の重なり部43で封止される。この場合、上記の圧縮機構あるいは板8,10の塑性変形がなくても、孔22Aまたは20A内の液体の流出を抑制することができる。
図1、図2および図3に示すように、最上層の板10には、第1の電極28の平坦部42(特に露出部44の全体)が露出する第1の切り欠き32と、第2の電極30の平坦部42(特に露出部44の全体)が露出する第2の切り欠き34が形成されている。このように、各電極の平坦部42が露出する切り欠き32,34が設けられているので、電極28,30への使用者による(例えば、電極と電流計36等を接続する部材の)アクセスが容易であり、電極28,30への電源(直流電源35、図4参照)の接続が容易である。
図2および図5に示すように、上方の液体空間20に電位を供給する第1の電極28は、上方の液体空間20と下方の液体空間22を接続する接続孔26よりも上方に配置されている。この効果について説明する。
図12は、この実施形態とは逆に、第1の電極28が接続孔26よりも下方に配置された比較例に係る粒子解析装置50を示す。図13は、図12の粒子解析装置50の分解図である。この粒子解析装置50は、板6,8に代えて、板16,17,18を有する。板4の溝4gは下方の液体空間22として利用される。
次の板16の中央には、鉛直方向に貫通する貫通孔16tが形成されている。貫通孔16tは、直下の板4の連通孔4tひいては溝4gの中央に連通する。また、板16には、鉛直方向に貫通する貫通孔16a,16b,16dが形成されている。貫通孔16aは貫通孔4aひいては溝4gの一端部に連通し、貫通孔16dは貫通孔4dひいては溝4gの他端部に連通する。板16の上面には、電極28,30が並列に配置されており、第1の電極28は貫通孔16b内の第1の液体37に電位を与え、第2の電極30は貫通孔16a内の第2の液体38に電位を与える。
次の板17の中央には、貫通する凹部17hが形成されている。凹部17hは、接続孔26を有するチップ24を収容する。チップ24の接続孔26は、直下の板16の貫通孔16tに連通し、貫通孔16t,4tを介して板4の溝4gに接続されている。また、板17には、鉛直方向に貫通する貫通孔17a,17b,17dが形成されている。貫通孔17a,17b,17dは、直下の板16の貫通孔16a,16b,16dにそれぞれ連通する。
次の板18の中央の上面には、水平な溝18gが形成されている。板18,10が接合されると、溝18gは上方の液体空間20を形成する。溝18gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔18tが形成されている。連通孔18tは、上方の液体空間20(溝18g)とチップ24の接続孔26とを連通させる。したがって、上方の液体空間20は、連通孔18t、接続孔26、および貫通孔16t,4tを介して、下方の液体空間22に接続されている。連通孔18tと接続孔26と貫通孔16t,4tの断面は円形であるが、円形でなくてもよい。
また、板18には、鉛直方向に貫通する貫通孔18a,18b,18dが形成されている。貫通孔18a,18b,18dは、直下の板17の貫通孔17a,17b,17dにそれぞれ連通し、直上の最上層の板10の貫通孔10a,10b,10dにそれぞれ連通する。
板18の溝18gの一端部は、直上の最上層の板10の貫通孔10bに連通し、他端部は貫通孔10cに連通する。さらに、貫通孔10bに連通する一端部は、貫通孔18bに連通する。
第1の孔20Aは、貫通孔10b,18b,17b,16bから構成され、板10,18,17,16を貫通する。第1の孔20Aの下部には、第1の電極28が設けられている。また、第1の孔20Aの途中は、板18の溝18gすなわち上方の液体空間20の一端部に接続されている。第1の電極28は、上方の液体空間20の下方に配置されている。第2の孔20Bは、貫通孔10cから構成され、板10を貫通し、板18の溝18gすなわち上方の液体空間20の他端部に到達する。
この比較例の粒子解析装置50においては、上方の液体空間20の下方に配置された第1の電極28のために、貫通孔17b,18b,16bが形成されている。上方の液体空間20に第1の液体37を注入する目的で設けられる第1の孔20Aは、粒子解析装置50の上面から上方の液体空間20まで延びて、さらに下方の第1の電極28に到達する。
第3の孔22Aは、貫通孔10a,18a,17a,16a,4aから構成され、板10,18,17,16,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の一端部に到達する。第3の孔22Aの下部には、第2の電極30が設けられている。第4の孔22Bは、貫通孔10d,18d,17d,16d,4dから構成され、板10,18,17,16,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の他端部に到達する。
粒子解析装置50においては、電極28,30の上方の貫通孔10a,10b,18a,18b,17a,17bは、下方の貫通孔16a,16bよりも大きな直径を有する。また、電極28,30への使用者による(例えば、電極と電流計36等を接続する部材の)アクセスを容易にするため、電極28,30の上方の板17,18には、最上層の板10の切り欠き32,34と重なる位置に、切り欠き32,34と同形の切り欠きが形成されている。
しかし、粒子解析装置50においては、第1の電極28が上方の液体空間20よりも下方にある。この場合には、第1の孔20Aに第1の液体37を注入しても、第1の孔20Aの内周面に対する液体の界面張力により、下方の第1の電極28に第1の液体37が到達せず、第1の電極28から第1の液体37に電位を与えられないことがありうる。図12において、この場合の第1の孔20A内の第1の液体37の下限面37Lが示されている。第1の液体37は、板18の貫通孔18bの途中にとどまり、下方の貫通孔17b,16bに到達せず、第1の電極28に接触していない。
これに対して、第1実施形態においては、第1の孔20Aを通じて上方の液体空間20内の液体に電位を与える第1の電極28が、上方の液体空間20よりも上方に配置されている。このため、第1の孔20Aを通じて第1の電極28に液体が到達しやすく、第1の電極28は上方の液体空間20内の液体に電位を確実に与えることができる。一方、第2の電極30は、接続孔26の下方にある下方の液体空間22に、下方の液体空間22まで延びる第3の孔22Aを通じて電位を与えるので、下方の液体空間22内の液体に電位を確実に与えることができる。したがって、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。
第1の電極28および第2の電極30は、同じ高さに配置されている。したがって、これらの電極30,28への電源(直流電源35、図4参照)の接続が容易である。
第2実施形態
図14から図16を参照して、本発明に係る第2実施形態を説明する。図14以降の図面において、既に説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
図14から図16を参照して、本発明に係る第2実施形態を説明する。図14以降の図面において、既に説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
第2実施形態に係る粒子解析装置51は、板6に代えて、板56,57を有する。板4の溝4gは下方の液体空間22として利用される。最下層の板2は必ずしも不可欠ではない。
板56の中央には、鉛直方向に貫通する直方体の凹部56hが形成されている。凹部56hは、接続孔26を有するチップ24を収容する。凹部56hには、チップ24が嵌め入れられる。チップ24は凹部56hに取り外し可能(交換可能)であってもよいし、取り外し不可能(交換不可能)であってもよい。チップ24の接続孔26は、直下の板4の連通孔4tひいては溝4gの中央に接続されている。また、板56には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔56a,56dが形成されている。貫通孔56a,56dは、貫通孔4a,4dと同じ直径を有する。貫通孔56aは貫通孔4aひいては溝4gの一端部に連通し、貫通孔56dは貫通孔4dひいては溝4gの他端部に連通する。板56は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
次の板57の中央の上面には、水平な溝57gが形成されている。板57,8が接合されると、溝57gは上方の液体空間20を形成する。溝57gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔57tが形成されている。連通孔57tは、上方の液体空間20(溝57g)とチップ24の接続孔26とを連通させる。したがって、上方の液体空間20は、連通孔57t、接続孔26および連通孔4tを介して、下方の液体空間22に接続されている。連通孔57t,4tと接続孔26の断面は円形であるが、円形でなくてもよい。
また、板57には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔57a,57dが形成されている。貫通孔57a,57dは、直下の板56の貫通孔56a,56dにそれぞれ連通する。貫通孔56a,56d,57a,57dは、貫通孔4a,4d,56a,56dおよび板8の貫通孔8a,8b,8c,8dと同じ直径を有する。板57は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
板8の貫通孔8aは、直下の板57の貫通孔57aに連通し、貫通孔8dは、板57の貫通孔57dに連通する。貫通孔8bは、板57の溝57gの一端部に連通し、貫通孔8cは溝57gの他端部に連通する。
第1の孔20Aは、貫通孔10b,8bから構成され、板10,8を貫通し、板57の溝57gすなわち上方の液体空間20の一端部に到達する。第1の孔20Aの途中には、第1の電極28が設けられている。第2の孔20Bは、貫通孔10c,8cから構成され、板10,8を貫通し、板57の溝57gすなわち上方の液体空間20の他端部に到達する。
第3の孔22Aは、貫通孔10a,8a,57a,56a,4aから構成され、板10,8,57,56,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の一端部に到達する。第3の孔22Aの途中には、第2の電極30が設けられている。第4の孔22Bは、貫通孔10d,8d,57d,56d,4dから構成され、板10,8,57,56,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の他端部に到達する。
これらの板2,4,56,57,8,10は、接着剤で接合することが可能である。但し、液体空間20,22への有機物の望ましくない流入を防止または低減するため、真空紫外線または酸素プラズマ照射を用いて、板2,4,56,57,8,10を接合することが好ましい。板2,4,56,57,8,10を接合する時には、好ましくは、板2,4,56,57,8,10は鉛直方向に圧縮させられ、接合後に、孔20A,20B,22A,22Bおよび液体空間20,22から液体が漏出することが可能な限り抑制される。
チップ24が脆性材料で形成されている場合には、チップ24の破損を防止するため、チップ24の周囲の板4,56,57の少なくともいずれかは、上記の弾性材料で形成されていることが好ましい。また、チップ24の接続孔26内の液体が漏れないように、チップ24が嵌め込まれる板56は、上記の弾性材料で形成されていることが好ましく、板56の凹部56hは、チップ24が締まり嵌めされるのに適した寸法(水平方向の寸法)を有するのが好ましい。さらに、チップ24の下面と板4の上面との間に隙間が発生しないように、またチップ24の上面と板57の下面との間に隙間が発生しないように、凹部56hの深さ(板56の厚さ)は、チップ24の高さと同じか、それよりも僅かに大きいことが好ましい。
他の特徴は、第1実施形態の特徴と同じである。この実施形態は、上記の第1実施形態と同じ効果を達成することができる。第1実施形態に係る図9、図10および図11の変形は、この実施形態にも適用可能である。
この実施形態では、粒子解析装置51は、第1実施形態の粒子解析装置1の板2,4,6,8,10よりも1枚多い板2,4,56,57,8,10を有する。換言すれば、第1実施形態では、板の1つである中間板6が、チップ24のための凹部6hと、上方の液体空間20(溝6g)を有するので、第2実施形態に比べて、板の数を削減することができる。第1実施形態の板6は、第2実施形態の板56,57の一体的な組合せと考えることができる。
第3実施形態
図17および図18を参照して、本発明に係る第3実施形態を説明する。第3実施形態に係る粒子解析装置52は、板6に代えて、板54,57を有する。板57は第2実施形態の板57と同じである。
図17および図18を参照して、本発明に係る第3実施形態を説明する。第3実施形態に係る粒子解析装置52は、板6に代えて、板54,57を有する。板57は第2実施形態の板57と同じである。
板54の下面の中央には、水平な溝54gが形成されている。板2,54が接合されると、溝54gは下方の液体空間22を形成する。
板54の上面の中央には、直方体の凹部54hが形成されている。凹部54hは、接続孔26を有するチップ24を収容する。凹部54hには、チップ24が嵌め入れられる。チップ24は凹部54hに取り外し可能(交換可能)であってもよいし、取り外し不可能(交換不可能)であってもよい。凹部54hは、板54の下面の溝54gに重なっており、凹部54hの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔54tが形成されている。連通孔54tは、凹部54hと溝54gとを連通させ、チップ24の接続孔26は、連通孔54tを通じて溝54gの中央に接続されている。
また、板54には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔54a,54dが形成されている。貫通孔54aは板54の下面の溝54gの一端部に連通し、貫通孔54dは溝54gの他端部に連通する。板54は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
次の板57の中央の上面には、水平な溝57gが形成されている。板57,8が接合されると、溝57gは上方の液体空間20を形成する。溝57gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔57tが形成されている。連通孔57tは、上方の液体空間20(溝57g)とチップ24の接続孔26とを連通させる。したがって、上方の液体空間20は、連通孔57t、接続孔26および連通孔54tを介して、下方の液体空間22に接続されている。連通孔57tと接続孔26と連通孔54tの断面は円形であるが、円形でなくてもよい。
また、板57には、鉛直方向に貫通する円柱形の貫通孔57a,57dが形成されている。貫通孔57a,57dは、直下の板54の貫通孔54a,54dにそれぞれ連通する。貫通孔54a,54d,57a,57dは、板8の貫通孔8a,8b,8c,8dと同じ直径を有する。板57は、上記の剛性材料から形成してもよいが、好ましくは、上記の弾性材料から形成されている。
板8の貫通孔8aは、直下の板57の貫通孔57aに連通し、貫通孔8dは、板57の貫通孔57dに連通する。貫通孔8bは、板57の溝57gの一端部に連通し、貫通孔8cは溝57gの他端部に連通する。
第1の孔20Aは、貫通孔10b,8bから構成され、板10,8を貫通し、板57の溝57gすなわち上方の液体空間20の一端部に到達する。第1の孔20Aの途中には、第1の電極28が設けられている。第2の孔20Bは、貫通孔10c,8cから構成され、板10,8を貫通し、板57の溝57gすなわち上方の液体空間20の他端部に到達する。
第3の孔22Aは、貫通孔10a,8a,57a,54aから構成され、板10,8,57,54を貫通し、板54の溝54gすなわち下方の液体空間22の一端部に到達する。第3の孔22Aの途中には、第2の電極30が設けられている。第4の孔22Bは、貫通孔10d,8d,57d,54dから構成され、板10,8,57,54を貫通し、板54の溝54gすなわち下方の液体空間22の他端部に到達する。
これらの板2,54,57,8,10は、接着剤で接合することが可能である。但し、液体空間20,22への有機物の望ましくない流入を防止または低減するため、真空紫外線または酸素プラズマ照射を用いて、板2,54,57,8,10を接合することが好ましい。板2,54,57,8,10を接合する時には、好ましくは、板2,54,57,8,10は鉛直方向に圧縮させられ、接合後に、孔20A,20B,22A,22Bおよび液体空間20,22から液体が漏出することが可能な限り抑制される。
チップ24が脆性材料で形成されている場合には、チップ24の破損を防止するため、チップ24の周囲の板54,57の少なくともいずれかは、上記の弾性材料で形成されていることが好ましい。また、チップ24の接続孔26内の液体が漏れないように、チップ24が嵌め込まれる板54は、上記の弾性材料で形成されていることが好ましく、板54の凹部54hは、チップ24が締まり嵌めされるのに適した寸法(水平方向の寸法)を有するのが好ましい。さらに、チップ24の上面と板57の下面との間に隙間が発生しないように、凹部54hの深さは、チップ24の高さと同じか、それよりも僅かに大きいことが好ましい。
他の特徴は、第1実施形態の特徴と同じである。この実施形態は、上記の第1実施形態と同じ効果を達成することができる。第1実施形態に係る図9、図10および図11の変形は、この実施形態にも適用可能である。
第3実施形態では、板の1つである中間板54が、チップ24のための凹部54hと、下方の液体空間22(溝54g)を有するので、第2実施形態に比べて、板の数を削減することができる。第3実施形態の板54は、第2実施形態の板56,4の一体的な組合せと考えることができる。
他の変形例
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
例えば、粒子解析装置を常に鉛直方向に圧縮する圧縮機構(例えば、クランプ機構、ネジ、ピンチ)を使用することによって、粒子解析装置の板間の封止性を向上させてもよい。
図19は、変形例に係る粒子解析装置の電極28,30が形成された板8の一部を拡大して示す平面図である。図20は、板8とその上の板10を拡大して示すXX-XX線矢視断面図である。図19および図20に示すように、板8に形成された電極28,30の各々は、板8の貫通孔8bまたは8a(第1の孔20Aまたは第3の孔22Aの一部)の内周面の全体に被覆された筒状部48と、当該筒状部48に接続された平坦部42を有する。したがって、貫通孔8a,8bは、ビアホールと類似の構造を有する。電極28,30の各々は、貫通孔8bまたは8aの内周面に被覆された筒状部48を有するので、貫通孔8bまたは8aに注入された液体と電極28または30の接触面積が大きく確保され、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。
粒子解析装置が有する板の数は、上記の実施形態には限定されない。例えば、図21は、第1実施形態の他の変形例に係る粒子解析装置61の側面図である。粒子解析装置61において、板6は2枚の板601,602から構成されている。貫通孔6a,6dは、2枚の板601,602を貫通する。溝6gすなわち上方の液体空間20は、板601,602のうち上方の板602に形成されている。2枚の板601,602は、協働して、チップ24を収容する凹部6hを形成する。
図22は、第3実施形態の変形例に係る粒子解析装置62の側面図である。粒子解析装置62において、板54は2枚の板541,542から構成されている。貫通孔54a,54dは、2枚の板541,542を貫通する。溝54gすなわち下方の液体空間22は、板541,542のうち下方の板541に形成されている。2枚の板541,542は、協働して、チップ24を収容する凹部54hを形成する。
図23は、他の変形例に係る粒子解析装置63の側面図である。粒子解析装置63は、積層されて接合された板2,4,605,606,607,8,10を有する。板605は、貫通孔605a,605dを有し、板606は、貫通孔606a,606dを有する。板607は、貫通孔607a,607dと、溝607gと、連通孔607tを有する。板607,8が接合されると、溝607gは上方の液体空間20を形成する。溝607gの中央には、鉛直方向に貫通する連通孔607tが形成されている。2枚の板605,606は、協働して、チップ24を収容する凹部60hを形成する。チップ24を収容する下方の板605には、チップ24の接続孔26を、板4の連通孔4tひいては下方の液体空間22(溝4g)に連通させる連通孔605tが形成されている。チップ24を収容する上方の板606には、チップ24の接続孔26を、板607の連通孔607tひいては上方の液体空間20(溝607g)に連通させる連通孔606tが形成されている。
第1の孔20Aは、貫通孔10b,8bから構成され、板10,8を貫通し、板607の溝607gすなわち上方の液体空間20の一端部に到達する。第1の孔20Aの途中には、第1の電極28が設けられている。第2の孔20Bは、貫通孔10c,8cから構成され、板10,8を貫通し、板607の溝607gすなわち上方の液体空間20の他端部に到達する。
第3の孔22Aは、貫通孔10a,8a,607a,606a,605a,4aから構成され、板10,8,607,606,605,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の一端部に到達する。第3の孔22Aの途中には、第2の電極30が設けられている。第4の孔22Bは、貫通孔10d,8d,607d,606d,605d,4dから構成され、板10,8,607,606,605,4を貫通し、板4の溝4gすなわち下方の液体空間22の他端部に到達する。
図24は、他の変形例に係る粒子解析装置64の側面図である。図25は、図24の粒子解析装置64の分解図である。粒子解析装置64は、積層されて接合された板608,609,610,10を有する。最下層の板608の上面には、溝608gが形成されている。板608,609が接合されると、溝608gは下方の液体空間22を形成する。次の板609は、貫通孔609a,609dを有し、貫通孔609aは直下の板608の溝608gの一端部に連通し、貫通孔609dは溝608gの他端部に連通する。また、板609の中央には、チップ24を収容する凹部609hが形成されている。
次の板610の下面には、溝610gが形成されている。板610,10が接合されると、溝610gは上方の液体空間20を形成する。また、板610には、鉛直方向に貫通する貫通孔610a,610b,610c,610dが形成されている。貫通孔610aは、直下の板609の貫通孔609aに連通し、貫通孔610dは、板609の貫通孔609dに連通する。貫通孔610bは、溝610gの一端部に連通し、貫通孔610cは溝610gの他端部に連通する。板610の上面には、電極28,30が並列に配置されており、第1の電極28は貫通孔610b内の液体に電位を与え、第2の電極30は貫通孔610a内の液体に電位を与える。
第1の孔20Aは、貫通孔10b,610bから構成され、板10,610を貫通し、板610の溝610gすなわち上方の液体空間20の一端部に到達する。第1の孔20Aの途中には、第1の電極28が設けられている。第2の孔20Bは、貫通孔10c,610cから構成され、板10,610を貫通し、板610の溝610gすなわち上方の液体空間20の他端部に到達する。
第3の孔22Aは、貫通孔10a,610a,609aから構成され、板10,610,609を貫通し、板608の溝608gすなわち下方の液体空間22の一端部に到達する。第3の孔22Aの途中には、第2の電極30が設けられている。第4の孔22Bは、貫通孔10d,610d,609dから構成され、板10,610,609を貫通し、板608の溝608gすなわち下方の液体空間22の他端部に到達する。
好ましくは、板608,609,610は、液体空間20,22およびチップ24から液体が漏出しないように、また、チップ24の破損を防止するように、上記の弾性材料で形成されている。この変形例によれば、板の数を大幅に削減することができる。
上記の実施形態および変形例では、電極28,30が途中に設けられた第1の孔20Aおよび第3の孔22Aの開口部(貫通孔10bの大径部分10baおよび貫通孔10aの大径部分10aa)が、空気の出口として使用され、第1の孔20Aおよび第3の孔22Aの他の部分の面積より大きい面積を有する。しかし、第1の孔20Aおよび第3の孔22Aより小さい面積を有する第2の孔20Bおよび第4の孔22Bの開口部が空気の出口として使用されてもよく、この場合には、第2の孔20Bおよび第4の孔22Bの開口部が、当該第2の孔20Bおよび第4の孔22Bの他の部分より大きい面積を有していてもよい。
したがって、第1の孔20Aまたは第2の孔20Bが面積が大きい開口部を有してよく、第1の孔20Aおよび第2の孔20Bの両方が面積が大きい開口部を有してもよい。第3の孔22Aまたは第4の孔22Bが面積が大きい開口部を有してよく、第3の孔22Aおよび第4の孔22Bの両方が面積が大きい開口部を有してもよい。
本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。
条項1. 第1の液体が貯留される上方の液体空間と、
前記上方の液体空間の下方に配置され、第2の液体が貯留される下方の液体空間と、
前記上方の液体空間と前記下方の液体空間とを接続する接続孔と、
粒子解析装置の上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第1の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第2の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第3の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第4の孔と、
前記第1の孔を通じて前記上方の液体空間内の前記第1の液体に電位を与える第1の電極と、
前記第3の孔を通じて前記下方の液体空間内の前記第2の液体に電位を与える第2の電極とを備え、
前記第1の孔および前記第2の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有し、
前記第3の孔および前記第4の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する
ことを特徴とする粒子解析装置。
前記上方の液体空間の下方に配置され、第2の液体が貯留される下方の液体空間と、
前記上方の液体空間と前記下方の液体空間とを接続する接続孔と、
粒子解析装置の上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第1の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第2の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第3の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第4の孔と、
前記第1の孔を通じて前記上方の液体空間内の前記第1の液体に電位を与える第1の電極と、
前記第3の孔を通じて前記下方の液体空間内の前記第2の液体に電位を与える第2の電極とを備え、
前記第1の孔および前記第2の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有し、
前記第3の孔および前記第4の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する
ことを特徴とする粒子解析装置。
条項2. 前記第1の孔の前記開口部は、前記第1の孔の前記開口部以外の部分より大きい面積を有し、前記第1の孔の前記開口部以外の部分は、前記第2の孔より大きい面積を有し、
前記第3の孔の前記開口部は、前記第3の孔の前記開口部以外の部分より大きい面積を有し、前記第3の孔の前記開口部以外の部分は、前記第4の孔より大きい面積を有する
ことを特徴とする条項1に記載の粒子解析装置。
前記第3の孔の前記開口部は、前記第3の孔の前記開口部以外の部分より大きい面積を有し、前記第3の孔の前記開口部以外の部分は、前記第4の孔より大きい面積を有する
ことを特徴とする条項1に記載の粒子解析装置。
この条項によれば、第2の孔より大きい面積を有する第1の孔を通じて第1の液体に電位を与え、第4の孔より大きい面積を有する第3の孔を通じて第2の液体に電位を与えることができるので、2つの液体に確実に電位を与えることができ、粒子の解析の確実性を向上することが可能である。さらに、面積が大きい第1の孔に面積が大きい開口部が設けられるので、この開口部を空気の出口として使用することによって、第1の液体が空気の出口からあふれ出ることを効果的に抑制できる。また、面積が大きい第3の孔に面積が大きい開口部が設けられるので、この開口部を空気の出口として使用することによって、第2の液体38が空気の出口からあふれ出ることを効果的に抑制できる。
条項3. 上方から見て、ほぼ正方形の1つのコーナーが切り欠かれた五角形の輪郭を有する
ことを特徴とする条項1または2に記載の粒子解析装置。
ことを特徴とする条項1または2に記載の粒子解析装置。
この条項によれば、粒子解析装置の使用において、粒子解析装置の向きを使用者が簡単かつ正確に認識することができる。
1,51,52,61,62,63,64 粒子解析装置
2,4,6,8,10,54,56,57,541,542,601,602,605,606,607,608,609,610 板
6,54 中間板
10a 貫通孔
10b 貫通孔
10aa 貫通孔10aの大径部分(第3の孔22Aの開口部)
10ba 貫通孔10bの大径部分(第1の孔20Aの開口部)
10c 貫通孔(第2の孔20Bの開口部)
10d 貫通孔(第4の孔22Bの開口部)
20 上方の液体空間
20A 第1の孔
20B 第2の孔
22 下方の液体空間
22A 第3の孔
22B 第4の孔
24 チップ
26 接続孔
28 第1の電極
30 第2の電極
37 第1の液体
38 第2の液体
40 粒子
4g,6g,54g,57g,607g,608g、610g 溝
6h,54h,56h,60h,609h 凹部
6t,54t,57t,605t,607t 連通孔
6a,6d,8a,8b,8c,8d,54a,54d,56a,56d,57a,57d,605a,605d,606a,606d,607a,607d,609a,609d,610a,610b,610c,610d 貫通孔
32 第1の切り欠き
34 第2の切り欠き
42 平坦部
43 重なり部
44 露出部
46 接続部
48 筒状部
2,4,6,8,10,54,56,57,541,542,601,602,605,606,607,608,609,610 板
6,54 中間板
10a 貫通孔
10b 貫通孔
10aa 貫通孔10aの大径部分(第3の孔22Aの開口部)
10ba 貫通孔10bの大径部分(第1の孔20Aの開口部)
10c 貫通孔(第2の孔20Bの開口部)
10d 貫通孔(第4の孔22Bの開口部)
20 上方の液体空間
20A 第1の孔
20B 第2の孔
22 下方の液体空間
22A 第3の孔
22B 第4の孔
24 チップ
26 接続孔
28 第1の電極
30 第2の電極
37 第1の液体
38 第2の液体
40 粒子
4g,6g,54g,57g,607g,608g、610g 溝
6h,54h,56h,60h,609h 凹部
6t,54t,57t,605t,607t 連通孔
6a,6d,8a,8b,8c,8d,54a,54d,56a,56d,57a,57d,605a,605d,606a,606d,607a,607d,609a,609d,610a,610b,610c,610d 貫通孔
32 第1の切り欠き
34 第2の切り欠き
42 平坦部
43 重なり部
44 露出部
46 接続部
48 筒状部
Claims (2)
- 第1の液体が貯留される上方の液体空間と、
前記上方の液体空間の下方に配置され、第2の液体が貯留される下方の液体空間と、
前記上方の液体空間と前記下方の液体空間とを接続する接続孔と、
粒子解析装置の上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第1の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記上方の液体空間に延び、前記第1の液体が流通する第2の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第3の孔と、
前記上面で開口する開口部を有し、前記上面から前記下方の液体空間に延び、前記第2の液体が流通する第4の孔と、
前記第1の孔を通じて前記上方の液体空間内の前記第1の液体に電位を与える第1の電極と、
前記第3の孔を通じて前記下方の液体空間内の前記第2の液体に電位を与える第2の電極とを備え、
前記第1の孔および前記第2の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有し、
前記第3の孔および前記第4の孔の少なくとも一方の開口部は、当該孔の他の部分より大きい面積を有する
ことを特徴とする粒子解析装置。 - 前記第1の孔の前記開口部は、前記第1の孔の前記開口部以外の部分より大きい面積を有し、前記第1の孔の前記開口部以外の部分は、前記第2の孔より大きい面積を有し、
前記第3の孔の前記開口部は、前記第3の孔の前記開口部以外の部分より大きい面積を有し、前記第3の孔の前記開口部以外の部分は、前記第4の孔より大きい面積を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子解析装置。
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