コンピュータを用いた微少流体制御方法およびシステム並びにこれに用いるコンピュータプログラム製品
バルブ、蠕動ポンプ、および混合部といった可動構造を有する微少流体装置を、この可動構造の上に薄いエラストマー膜を設けて構成する。この可動構造は、前記膜の外側から触覚アクチュエータにより作動される。このアクチュエータを制御すべくコンピュータがソフトウェアを実行する。このソフトウェアは、ユーザに選択されたプロセスをプロセスライブラリから実行するプロセスマネージャを具える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００４年９月３０日提出の米国暫定出願番号６０／６１４，７８１の利益を主張する。この出願は、２００５年９月８日出願の米国特許出願番号１０／５４８，６５２の部分継続出願であり、これは２００４年３月１０日にＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００７２４６として出願されたもので、さらにこれが２００３年３月１０日提出の米国暫定出願番号６０／４０３，２９８の利益を主張するものである。
【０００２】
連邦政府の研究開発に関する記載
本発明は、陸軍による契約番号ＤＡＡＤ１９−０３−１−０１６８の下で政府の援助を得てなされた。政府は本発明について所定の権利を有する。
【０００３】
本発明は、コンピュータを用いた微少流体制御方法およびシステム並びにこれに用いるコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００４】
微少流体装置は、極小サイズの複数の相互接続する微細流路、貯蔵部その他を具える精密装置である。微細流路は通常、例えば幅と高さの寸法が１０μｍ乃至３００μｍであるが、これより小さいまたは大きい寸法も可能である。微少流体システムは通常、微細流路内の流れを制御するための、多数の独立制御型微少流体ピンアクチュエータを具える。ユーザは各アクチュエータの状態と制御を指示するため、アクチュエータの数が増えるとユーザによる個々のアクチュエータの制御が困難となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
求められているのは、アクチュエータの動作と、これによる微少流体装置の流路内の流れと、したがってこの微少流体装置の動作とを制御するシステムおよび方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、個別に制御可能な、微少流体用の改良したコンピュータによる制御方法およびシステム並びにこれに用いるコンピュータプログラム製品を提供するものである。
【０００７】
プロセスの特性と微少流体装置の特性は、ユーザ入力に応じて取得される。装置の流路内の流れは取得された特性に基づいて制御される。
【０００８】
本明細書に開示される特徴と利点はこれで総てではなく、特に、当業者であれば図面、明細書、クレームを参照して多くの追加の特徴や利点を理解可能である。さらに、本明細書で用いられている用語は基本的に読みやすさと説明目的から選択されたものであり、発明のサブジェクトマターの輪郭を規定したり境界線を設けるものではないことに留意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例を、図面を参照しながら以下に説明し、ここで同じ符号は同一または機能的に類似する要素を示している。
【００１０】
本明細書中の「一実施例」または「ある実施例」の語は、実施例に関して記載された特定の特徴、構造、あるいは特性が、本発明の少なくとも１の実施例に含まれていることを意味する。本明細書中様々な箇所での「ある実施例では」の語句は、すべてが同じ実施例を示す必然性はない。
【００１１】
以下の詳細な説明のある部分は、コンピュータメモリ内のデータビットを処理するアルゴリズムの用語や符号の表現で記載されている。これらのアルゴリズム的な記載や表現は、データ処理技術の当業者が他の当業者に自身の仕事を伝えるのに最も有効な手段として用いられているものである。アルゴリズムはここで、また一般には、所望の結果を導く自己矛盾のないステップ（命令）のシーケンスと考えられる。これらのステップは物理的な操作や物理量を必要とする。通常、必要ないにも拘わらず、この量は保存、伝送、結合、比較、その他の操作が可能な電気、磁気、または光学信号の形態をとる。多くの場合に、専ら共通の慣習の理由で、これらの信号をビット、値、要素、符号、文字、記号、数字、その他として参照すると便宜である。さらに、多くの場合に、普遍性を損なうことなく、モジュールまたは符号装置としての物理量に物理的な操作を要するステップの特定の構成を参照するのに便宜となる。
【００１２】
注意すべきは、これらの及び類似の語句は適切な物理量に関連し、単に便利なラベルがこれらの量に与えられるべきである。後の記載において明確に反対の意味を特定しない限り、明細書を通して例えば「処理する」、「演算する（computing）」、「計算する」、「決定する」、「表示する」、「判定する」等の語句は、いずれもコンピュータシステムまたは類似の電子計算装置の動作や処理を示し、これらは物理量として示されるデータをコンピュータシステムメモリやレジスタや他の情報記憶、転送、表示装置内で処理し変換する。
【００１３】
本発明のいくつかの態様は、本明細書中にアルゴリズムの形態で記載される処理ステップおよび命令を含む。本発明の処理ステップおよび命令は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアとして実装することができ、ソフトウェアとして実現される場合、様々なオペレーティングシステムにより用いられる異なるプラットフォームにダウンロードして保存され実行される。
【００１４】
本発明はまた、この処理を実行する装置に関する。この装置は、必要な目的のために特別に構築されてもよく、選択的に動作される汎用コンピュータを具え、当該コンピュータ内に保存されるコンピュータプログラムで再構築されてもよい。このようなコンピュータプログラムは、限定しないが、各々コンピュータシステムバスに接続された、例えばフロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気光学ディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光学カード、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）等の様々な種類のディスクといったコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、あるいは電子的な命令を格納するのに適した様々な種類の媒体に格納される。さらに、本明細書で参照されるこれらのコンピュータは、単一のプロセッサを備えても、演算能力を向上すべく複数プロセッサの設計を用いた構造であってもよい。
【００１５】
ここに記載するアルゴリズムや表示は、本質的に特定のコンピュータや他の装置に関連するものではない。様々な汎用システムを、ここにおける教示にかかるプログラムとともに用いることができ、あるいは必要な方法ステップを実行するより特別な装置を便利に改良構成してもよい。これらの様々なシステム必要な構造は、以下の説明で明らかになる。加えて、本発明は特定のプログラミング言語を対象として記載していない。ここに説明する本発明の教示を実現するのに様々なプログラミング言語を用いることができ、以下の特定の言語への参照は本発明の実現可能性の開示および最良の形態として提供するものである。
【００１６】
本発明は、微少流体装置の制御、調節、およびプロセスや流れや処理の決定用のコンピュータ利用システムを提供する。このシステムで実行されるソフトウェアは、例えば装置の微細流路内の流れといった微少流体装置の流体流を制御するアクチュエータや他のデバイスを制御する。このソフトウェアは、グラフィカルユーザインターフェースでユーザ入力を受け付け、ユーザがいなくても流体の移動を自動化する。
【００１７】
図１は、全体を符号１００で示す微少流体装置システムのブロック図である。コンピュータ１０２が、アクチュエータシステムまたはアクチュエータ１０８へ制御信号と電圧を供給するコントローラ１０６を介して微少流体装置１１０のプロセス、流れ、操作を制御するソフトウェアを実行する。このコントローラ１０６は、コンピュータ１０２にユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）で接続されてもよい。このコンピュータ１０２は、ユーザインタフェース１０４を介してユーザにプロセス、流れ、操作のメニューを提示し、ユーザインタフェース１０４を介してユーザの選択を受け付ける。
【００１８】
アクチュエータシステム１０８は、微少流体装置１１０の可動素子として動作する、電子的に制御可能で位置決め可能な触覚ディスプレイ（tactile display）である。このアクチュエータシステム１０８は、アクチュエータを有するブライユセルを具え、これは例えば、コントローラ１０６からの装置１１０の流体プロセスを制御するための制御信号および電圧に応じて、微少流体装置１１０の関連する要素と結合するピン等である。ソフトウェアはアクチュエータシステム１０８を制御し、これが微少流体装置１１０内でバルブ制御、ポンプ、混合、セル破壊などの流体操作を制御する。このソフトウェアは、各アクチュエータを個別に、また他のアクチュエータ１０８の制御と同時に制御する。このソフトウェアは、このアクチュエータの操作か、微少流体装置１１０が実行するプロセスへのユーザ入力を受け付ける。このソフトウェアは、ユーザに要求されたプロセスに基づいて、微少流体装置１１０とアクチュエータシステム１０８の特性を用いてコントローラ１０６を構成する。このソフトウェアは、様々なオブジェクト指向プログラミング（ＯＯＰ）言語を用いてコードすることができる。
【００１９】
微少流体装置１１０は、流体中の生体組織を培養するのに適している。この微少流体装置１１０は、生体組織に供給される流体の流れと成分を制御する。この微少流体装置１１０は、層流、疑似層流、非層流の流れを供給することができる。微少流体装置１１０は、生体組織に物理的な処理を行うことができる。この微少流体装置１１０は、例えば、細胞の湿潤（cell washing）、分離、細胞の接種（cell seeding）、培養など、通常の細胞培養に利用することができる。この微少流体装置１１０は、微細反応装置、組織培養装置、細胞培養装置、細胞選別装置、細胞破壊装置、マイクロ血球計算器、運動性スペルマ選別器、マイクロ気化器、微小規模組織処理装置に用いることができる。
【００２０】
この微少流体装置１１０は、当該微少流体装置１１０の要素や流路内の粒子の通路の状態または流れを検出するセンサ１１２を具えている。このセンサ１１２は、例えば、光学的、電気的、あるいは電気機械的センサである。この微少流体装置１１０は、例えば、２００４年３月１０日出願のＰＣＴ／ＵＳ２００４／００７２４６、「Integrated Microfluidic Control Employing Programmable Tactile Actuators」に開示された微少流体装置であり、これが全体として参照によりここに組み込まれている。ここに開示する微少流体装置は、前記ＰＣＴ出願に記載のように構成することができる。この微少流体装置１１０について以下に説明する。
【００２１】
一実施例において、微少流体装置１１０は、流れの特性が能動的に変動し、圧縮可能または歪曲可能なエラストマー材料で形成された微細流路を具える。一実施例では、微少流体装置１１０全体が、後述するような有機ポリシロキサンエラストマー（「ＰＤＭＳ」）のような柔軟なエラストマー材料で構成される。ただし、能動的な制御を望まない場合、装置のサブストレートを硬質の、例えば部分的に実質的に弾力性のない材料で構成してもよい。
【００２２】
この微少流体装置は、空間や通路（「空洞スペース」）の形状および／または大きさ、特に装置の流体流量を変化させる１以上の可動部を具えてもよい。このような可動部は、限定しないが、混合部、ポンプ部、バルブ調節部、流動部、流路または貯蔵部区各部、細胞破壊部、障害除去部を含む。これらの可動部はすべて、装置の対象箇所に圧力を加えて、流体流、流体特性、流路または貯蔵部の特性を変化させ、これによりこれらの特性を構成する空洞スペースの形状および／または大きさが変化する。ここで「空洞スペース」の語は、サブストレート材料がない部分である。使用時には、空洞スペースは通常、流体または微生物で満たされる。
【００２３】
装置の可動部は、各流路に圧力を加えて閉じ、あるいは流路の断面積を狭めて所望の能動制御を実現することにより得られる。この目的を達成するため、流路、貯蔵部、または他の要素は、微少流体装置の外部から適度な力を加えると、流路、貯蔵部または他の要素（「流体機構」）が圧縮し、局地的に狭められるか全体的にその部分が閉じるよう構成される。この結果を実現すべく、この機構を取り巻く装置の面は、好適にはエラストマーであり、外側面（すなわち、平面装置では外側の主な面）がエラストマーであり、僅かな力により外側面と選択的に内側構造壁が歪み、これによりこの地点の断面積が減少するか、構造体が完全に閉じる。
【００２４】
装置の可動部分を「作動させる」のに用いる圧力は、アクチュエータシステム１０８の回復可能なブライユディスプレイ（refreshable Braille displays）に用いられるような、外部触覚装置により供給される。触覚アクチュエータは、装置１１０の可動部に接触し、電圧が加わると、広がって変形可能なエラストマーを押し、可動部の形状を狭めるか閉塞する。この動作が図２、３ａ、３ｂ、３ｃに図示されている。
【００２５】
図２は、エラストマー材料のサブストレート１０内に、上部にエラストマーカバー４がある流路２を具える微少流体装置１である。カバーの上面５には触覚装置６が接触しており、これはワイヤ８、９を通る作動信号の供給により下側に広がる触覚アクチュエータ７を有する。図３ａに、図２の装置の３−３線すなわち触覚アクチュエータを含む面に沿った断面が図示されている。
【００２６】
図３ｂは、図２の線３−３に沿った拡大図であり、触覚アクチベータが部分的に作動され、その結果触覚装置６から押し出され、装置の上面５に圧力をかけ、流路３のカバー４と壁１１を歪曲させる。結果として、流路の断面が減少し、これにより流れが制限される。流路３の一部が作動された触覚アクチベータの出っ張りにより閉鎖される。このような装置では、ここでは流路３の構造を取り囲むエラストマー材料が、必要に応じて、エラストマーカバー４に限定される。換言すれば、サブストレート１０内の流路の壁は固く、例えば微細加工されたシリカ、シリコン、ガラス、硬質プラスチック、または金属である。柔軟なエラストマー部分は本実施例においてカバーに限定されている。
【００２７】
図３ｃでは、アクチュエータはさらに（「完全に」）作動され、結果として流路３が完全に塞がれる。この場合、触覚アクチュエータは、調整可能な流量コントローラではなく、オン／オフバルブとして作用する。
【００２８】
図示する実施例において、作動して構造体を閉塞あるいは制限するのではなく、触覚アクチュエータは拡張位置で製造され、電圧をかけると引っ込むか、流路が閉塞あるいは制限された作動状態の微少流体装置に用いられ、電圧がなくなると流路を開けるようにしてもよい。
【００２９】
対象とする発明的装置のみならず、例えば空気圧などの圧力を用いて装置の構造をアクチベートする他の微少流体装置においても、装置の流路壁に隣接して１以上の空隙を設けると、性能における有意な向上が得られる。これらの空隙により、各構造のより完全な閉塞や歪曲が実現する。このような構成の一例を図４に示す。図４では、エラストマーカバー（図２の４）を除去した装置を上から見た状態を示し、供給貯蔵部２１、２２から「アクティブな」供給流路２３、２４を通り流路１２０に流体が供給されている。流路２０の流体は、出口貯蔵部２５へと流れる。装置には、５つの可動部２６、２７、２８、２９、３０が示されている。可動部２７乃至３０では、各流路（２４、２０）の脇に空隙２７ａと２７ｂ、２８ａと２８ｂ、２９ａと２９ｂ、３０ａと３０ｂがある。ただし可動部２６の脇には１つの空隙２６ａしかない。可動部の点線で示す円は、触覚アクチュエータがこれらの地点で作動して流路を制限または閉塞する場所を示している。
【００３０】
図５は、流路２４と可動部２７を流路の長さ方向に直交する面で示しており、このケースではカバー４と触覚装置６と触覚アクチベータ７が設けられている。アクチュエータ７が下側に膨らむと、流路２７間の壁２７ｃ、２７ｄと脇の空隙２７ａ、２７ｂが歪曲し、この可動部における柔軟性が増す。図４はまた、連続する３つの可動部、すなわち可動部２８、２９、３０で形成された蠕動ポンプを示している。端から端まで順番に作動させることにより、いずれの方向にもポンプ動作を実現することができる。このポンプ動作を前後に繰り返すことで、あるいは可動部を違うパターンで作動させることで、ポンプ動作ではなく混合動作を実現することができる。
【００３１】
ある実施例では、アクチュエータシステム１０８は、それぞれ微少流体装置１１０の対応する要素に係合して流体動作を実現する複数の可動ピンを具えるプログラム可能なブライユディスプレイである。この微少流体装置１１０の要素は、ポンプとバルブを具える。ピンは、規則的な幾何学的配列で配列される。このような構成は、微少流体装置１１０の異なる構成で用いることができる。この構成では、装置１１０の要素がいずれもピンに対応しないため、いくつかのピンが特定の微少流体装置１１０では用いられない。代替的に、ピンは特定のまたは一群の多流体装置１１０の要素に対応するよう選択されてもよい。各ピンは個別に制御され、個別に位置づけられる。
【００３２】
アクチュエータシステム１０８の一例は、Ｇａｔｅｗａｙ（商標名）ソフトウェアを具えるＮａｖｉｇａｔｏｒ（商標名）ブライユディスプレイといったテレセンサリーシステム（Telesensory System）であり、これはスクリーンテキストをブレイユ点字コードに直接変換する。この装置は通常、「８ドット」セルの線形配列を具え、各セルと各セル「ドット」が個別にプログラム可能である。この装置は、視覚障害者がテキスト列を点字に変換するのに用いられ、一列を一度に、例えば文字メッセージや本を「読む」ために用いられる。微少流体装置の可動部は、以下の個々の可動「ドット」または突出部をブライユディスプレイに配置できるよう設計されている。ブライユディスプレイは、他の供給者の中でＨａｎｄｙ Ｔｅｃｈ社、Ｂｌａｚｉｅ社、Ａｌｖａ社から入手可能である。以下に説明するように、システム１００は、様々なソフトウェアプログラムを用いてアクチュエータシステム１０８のピンを制御し、生物に対し処理を実行するか、ライブラリから処理を実行するかをユーザが選択できるようにしている。
【００３３】
しかしながら、柔軟性を向上すべく、複数の微少流体装置で利用可能な一般的な四角い配列、例えば１０×１０、１６×１６、２０×１００、１００×１００の配列を設けることもできる。間隔が狭まりプログラム可能な拡張突出部の数が増えるほど、マイクロ装置の設計の柔軟性が向上する。このような装置の製造は、この技術分野で知られている製造方法に続く。アドレス可能度（addressability）も慣習的な方法から続いている。非規則的な配列、すなわち必要な箇所のみにアクチュエータを具えるパターンも可能である。ピンの作動には、ここに参照として組み入れる米国特許５，８４２，８６７に開示のものを利用することができる。
【００３４】
装置は、触覚アクチュエータと微少流体装置を一体型に構成することができる。アクチュエータはそれでも微少流体装置の外側に配置されるが、ここに参照として組み入れる米国特許５，５８０，２５１に開示のもののように、一体型をなすように取り付けまたは接着される。他の種類のアクチュエータシステムを用いてもよく、例えば電気粘性材料のビルドアップを用いる触覚アクチュエータ装置（米国特許５，４９６，１７４参照）、「オン」と「オフ」の位置で切り替えられる形状記憶ワイヤを用いたブライユ型電気機械装置（米国特許５，７１８，５８８参照）、電気粘性または磁気粘性動作流体またはゲルを用いる装置、空気で作動するブライユ装置（米国特許６，３５４，８３９参照）、「ボイスコイル」型構造であって特に強い永久磁石を用いるもの、形状記憶合金を用いた本来的に導電性のポリマシート（米国特許５，６８５，７２１、５，７６６，０１３参照）であり、これらの特許はここに参照として組み入れられる。
【００３５】
完全に一体型の装置の一例が図６に示されており、９の層と５のアセンブリを具えている。この微少流体装置４０はそれ自体エラストマーの単一層に成型され、この例では例えば３０μｍといった所望の流路高さに対応する厚さである。２つの入口貯蔵部４１、４２が入口流路４３、４４を介して中央流路４５に供給し、これが出口貯蔵部４６で終端している。４つの可動部が図示されており、入口流路に１つづつあるのが流路間の切替を含む流路４３、４４の各々の流量を制御し、さらに中央流路４５に沿ってある２つの可動部が、交互に脈動することにより流路内の流体を混合したり、流路内の細胞を破壊したり、その他のプロセスを実行する。装置４０の各可動部は、可動部に対するオプションの脇の空隙４８により特定することができる。本実施例における貯蔵部、流路、空隙が、装置の厚さ全体を通じて単一の層４０に延在している。ただし、複数層の装置もまた有用である。
【００３６】
装置４０の頂部にはサブアセンブリ５０が配設されており、これは例えばガラス、セラミック、硬質プラスチック基板５１などの固い物質とエラストマー層５２とからなる。サブアセンブリ５０は、各層が組み合わされたときに貯蔵部４２、４１、４６にそれぞれ連通する３つの貫通口５３、５４、５５を具える。サブアセンブリ５０はまた、基板５１を貫通するがエラストマーフィルム５２は貫通しない４つの空洞または竪穴（well）５６、５７、５８、５９を具える。内側面５６ａ−５９ａは金属メッキされており、これがアクチュエータの電極の役割を果たす。これらの電極はともに、すべての空洞への共通の電源の役割を果たす金属フォイルまたは配線５９ｂで接続されている。これらの空洞は、最終組立の前に、有機極性流体またはゲル（organic polar fluid or gel）で満たされる。
【００３７】
サブアセンブリ６０は、硬質カバー６１とエラストマー絶縁シール６２とを具える。このカバー６１とシール６２は双方とも貫通口６３、６４、６５の穴が開けられ、組み立てたときに、対応する穴５３、５４、５５を介して、最終的に微少流体装置の貯蔵部４２、４１、４６に接続される。この組合せにより、例えばシリンジで液体貯蔵部を満たしたり空にしたりできるようになる。硬質カバー６１からシール６２を通って下側に電極ボタン６６、６７、６８、６９が延びており、これらの電極とは電気的に接続されているがシール６２と硬質カバー６１の間に導電配線６６ａ、６７ａ、６８ａ、６９ａが設けられている。
【００３８】
サブアセンブリ７０は、実質的にサブアセンブリ５０と対称であるが、貯蔵部と接続する貫通口を有さない。様々な構成が、サブアセンブリ５０に付した符号と同様である。導電配線は、サブアセンブリ５０と対称となっており、各アクチュエータを個別に制御可能である。
【００３９】
サブアセンブリ８０は、実質的にサブアセンブリ６０と対称であるが、ここでも貯蔵部と接続する貫通口が設けられていない。ディップピンコネクタ７１、７２の総数の一部が、サブアセンブリ７０、８０に示されている。アセンブリ５０、６０の電気配線と接続するのに対応するコネクタが用いられるが、明確のために省略している。電極８６、８７、８８、８９により、膨張可能な突出部の個々の動作が可能となる。
【００４０】
図７は、完成した装置の外観を示し、液体コネクタ９１、９２、９３がカバー６１に取り付けられ、貯蔵部への液体供給を容易にしている。装置背面のディップピンコネクタはこの図では見えない。集積回路において周知のように、液体コネクタ９１、９２、９３と一体型装置の外に延びる電気コネクタ７１、７２のみを残して装置全体を熱硬化性樹脂で包んでもよい。
【００４１】
図６、図７の一体型装置は、別個の部品群として製造してもよい。この場合、アクチュエータアセンブリ、例えばサブアセンブリ５０・６０と、７０・８０とを別のユニットとして作成してもよい。この場合、微少流体装置４０は、付加的なエラストマー層を用いて上下に載置される。このように非一体型構造とすると、微少流体装置の層を交換するだけで、アクチュエータ部分を繰り返し再利用することができる。
【００４２】
非一体型の使用に適した適切なブライユディスプレイが、２４×１６の触覚ピンの配列を有するGraphic Window Professional （商標）（ＧＷＰ）としてHandy Tech Electronik GmbH, Horb, Germanyから入手可能である。圧電アクチュエータも利用可能であり、例えば図５、６に示す装置において、電気粘性流体に代えて圧電素子とし、これに応じて電極の位置も変えられている。
【００４３】
この微少流体装置１１０は多くの用途がある。ここで記載するソフトウェアは、これらの用途の操作を自動化する。細胞の培養では、生体システムの有効性をシミュレートするのに供給する養分を変化させる。いくつかの供給流路に可動部を設けて様々な流路を閉鎖または制限すると、養分や他の液体の供給を意志で変えることができる。一例は骨組織（bonny tissue）を生成するための三次元骨格システム（three dimensional scaffolding system）であり、貯蔵部からの様々な成分で供給される骨格（scaffolding）が蠕動ポンプ動作に送られ自然な循環（natural circulation）をシミュレートする。
【００４４】
他の応用例は、細胞破壊（cell crushing）がある。細胞は、流路内の可動部に移送して流路閉塞部を動作させて流路を流れる細胞を破壊することにより、破壊される。例えば透明な微少流体装置と適切な検出器を用いたフロー血球計算技術により細胞の検出を行うことができる。流路に様々な角度の光ファイバを組み込むと、検出や適切なアクチベータの動作を容易にすることができる。同様の検出技術を、バルブを用いて流路からそれぞれ異なる収集箇所または貯蔵部への供給を変化させるのと共に用いて、バクテリア、菌類、藻類、酵母、ウィルス、精子の細胞を含む、胚や微生物の選別に利用することができる。
【００４５】
このソフトウェアは、アクチュエータシステム１０８を制御して圧力を制御し、これにより流路の開閉とそのタイミングを制御する。実行する処理に応じて、ソフトウェアはアクチュエータを個別にまたは一群で、例えば蠕動ポンプ動作や混合動作などの流路を流れる流体に対する様々な動作パターンをさせる。このソフトウェアは、微少流体装置１１０のセンサ１１２を監視し、選択的に流路の流れを制御する。
【００４６】
コンピュータ１０２で実行されるソフトウェアについて以下に説明する。
【００４７】
図８は、コンピュータ１０２とコントローラ１０６で実行されるソフトウェアを図示している。このコントローラ１０６は、デバイスドライバ８０２を実行して、コンピュータ１０２が事項するプロセッサマネージャ８０４に応じて、制御信号と駆動電圧をアクチュエータシステム１０８に供給する。このプロセスマネージャ８０４は、微少流体装置１１０の流体処理制御ルーチンを含む。プロセスの要求があると、プロセスマネージャ８０４は装置ドライバ８０２を介してコントローラ１０６を制御して、要求されたプロセスに伴うイベントのシーケンスを実行させる。このプロセスは、細胞の湿潤（cell washing）または細胞の分離（cell detachment）を含む。あるプロセスは、選択可能なサブプロセスを含んでもよく、例えば細胞の湿潤はＰＢＳを用いた湿潤といったサブプロセスを含んでもよい。別の実施例では、プロセスマネージャ８０４は上述のテキストエディタを実行する。この実施例では、ユーザはライブラリにない装置１０のプロセスを制御したり、ソフトウェアにプロセスを追加することができる。
【００４８】
ユーザインタフェースマネージャ８０６は、ユーザインタフェース１０４でユーザに提示されユーザインタフェース１０４を介してユーザから受け取られる、プロセスマネージャ８０４と通信される情報を制御する。ユーザはプロセスと、プロセスのタイミングと、プロセス内で用いる材料と、流体処理の他の特徴とを選択することができる。
【００４９】
アクチュエータマップ８０８は、アクチュエータシステム１０８の各アクチュエータの位置、機能、特徴、操作パラメータを具える。図１７は、アクチュエータマップ８０８の一例を示す。微少流体装置ライブラリ８１０は、位置、機能、特徴、相互接続、流路・バルブ・ポンプ・その他微少流体装置１１０の要素の操作パラメータを具える。この微少流体装置ライブラリ８１０は、流路の寸法と形状、流体の種類に依存する流路の流量特性、バルブの位置や流量調整特性などの情報を具える。図１５は、微少流体装置８１０の一例を示す図である。プロセスライブラリ８１２は、微少流体装置１１０の要素へのプロセスの特性に関連するプロセスオブジェクトを具える。例えば、蠕動プロセスは、寸法や流体種別に基づいた開閉シーケンスとタイミングが規定された３つのバルブに相当してもよい。このプロセスライブラリ８１２は、細胞培養や胚の成長用の生体条件培養を模擬する環境変化プロセスを含んでもよい。これらのプロセスは物質に関連して、養分、成長因子、ビタミンの濃度変化、ｐＨ変化、成長抑制剤といった物質の追加または欠如などを含んでもよい。これらのプロセスは、流れに関連して、流量の変化や周期的な流体流の浮動などを含んでもよい。図１６に、プロセスライブラリ８１２の一例を示す。
【００５０】
プロセスマネージャ８０４は、微少流体装置ライブラリ８１０とアクチュエータマップ８０８を用いて、アクチュエータシステム１０８のピンを流路、バルブ、および微少流体装置１１０の他の要素に連動（associate）させる。プロセスマネージャ８０４は、アクチュエータシステム１０８に用いられる圧力または力を検出して、付随する要素に微少流体装置１１０内の様々な操作を実行させるようにする。
【００５１】
状態検出モジュール８１４は、アクチュエータシステム１０８内のセンサ（図示せず）と微少流体装置１１０内のセンサ１１２（図１参照）から受けるデータを処理し保存する。
【００５２】
微少流体装置１１０に取り付けられる３本のピンで構成される蠕動ポンプの一例として、プロセスマネージャ８０４は、流路内に流体を送り出すのに、例えばＸＸＯ、ＯＸＸ、ＯＯＸ、ＸＯＸ（ここでＸは閉位置でＯは開位置）といったパターンを繰り返して適用する。得られる流体の流れは拍動的で、双方向に一方通行的な移動となる。正味の移動はそのパターン変化周波数との線形の関係で予測でき、流れの方向は動作パターンを逆にすることで切り替え可能である。
【００５３】
図９は、図８のソフトウェアの動作を示すフローチャートである。ユーザインタフェースマネージャ８０６は、装置情報と生体情報を受信し（ブロック９０２）、この情報を微少流体装置ライブラリ８１０とアクチュエータマップ８０８に保存する。この装置情報は、微少流体装置１１０の位置と構成要素の種別を含み、アクチュエータシステム１０８におけるアクチュエータの位置と種類を含む。ユーザインタフェースマネージャ８０６は、微少流体装置１１０にプロセスを実行させるための、プロセス要求（ポンプ、混合、破壊、または上述の他の動作）をユーザから受け付ける（ブロック９０４）。プロセスマネージャ８０４は、プロセスライブラリ８１２から対応するプロセスを取得し（ブロック９０６）、当該プロセスを実行するための操作パラメータを決定し（ブロック９０８）、これがデバイスドライバ８０２に供給される。プロセスマネージャ８０４は、微少流体装置ライブラリ８１０に基づいて、微少流体装置１１０における様々な箇所に適用されるプロセスを決定し、アクチュエータマップ８０８を用いてアクチュエータシステム８１０のアクチュエータにプロセスと位置を関連づける。デバイスドライバ８０２は、上述の取得したプロセスのパラメータに基づいて図１０に示すソフトウェアオブジェクトを生成することにより、制御信号とタイミングを決定する（ブロック９１０）。このソフトウェアオブジェクトは、図１１−１４に示すメッセージングにより、制御信号と電圧をアクチュエータシステム１０８に提供する（ブロック９１２）。状態検出モジュール８１４は、微少流体装置１１０の状態およびステータスと検出部１１２からの情報とを受信する（ブロック８１４）。状態検出に反応して、プロセスマネージャ８０４は、装置への制御信号の供給におけるフィードバック制御（ブロック９１６）を実行する（ブロック９１２）。ユーザが他のプロセスを選択した場合（ブロック９１８）、プロセスマネージャ８０４は次の対応するオブジェクトを取得し（ブロック９０６）、上述のように進める。そうでなければ、プロセスマネージャ８０４は、別のユーザ選択がなされたと判断する（ブロック９２０）。さらなる選択がなされた場合、ユーザインタフェースマネージャ８０６はプロセス要求を受け取り（ブロック９０４）、プロセスマネージャ８０４は上記のように処理する。そうでなければ、プロセスを終了する（ブロック９２２）。
【００５４】
図９に示す例では、ソフトウェアの各要素がコンピュータ１０２またはコントローラ１０６で事項されるように記載しているが、別の実施例では別のものにより実行されてもよい。
【００５５】
ある実施例では、ソフトウェアは、アクチュエータシステム１０８のアクチュエータの二次元ドットマトリクスに基づき動作してもよい。ここで用いるように、これらのドットがアクチュエータに対応する。このマトリクスのアクチュエータは、エラストマーの微細流路を変形させ、特定のルートと流量を構成する。この構成に基づいてソフトウェアを説明するが、他の構成を用いるようにしてもよい。
【００５６】
図１０は、プロセスマネージャ８０４が装置を制御すべく生成するソフトウェアオブジェクトを示す概略図である。タイマ設定／キード（timed/keyed）ドット状態オブジェクト１００２が、ユーザ選択にかかるドット状態と、ドット状態の変化のタイミングを規定する。キー状態オブジェクト１００４が、キー押下などのユーザ入力により動作または非動作するドットの指示を設定し、オブジェクト１００４とタイムラインオブジェクト１００６に基づいてキー状態に指示を設定する。
【００５７】
このタイムラインオブジェクト１００６は、クロックカウンタとして機能し、特定の期間経過後に動作または非動作するドットを指示する。タイマ設定されたドット状態オブジェクト１００８は、クロックカウンタとして機能し、特定の待ち時間経過後に動作するドットを指示する。ドット状態オブジェクト１０１０は、ドットの位置と状態（すなわち、上または下）を含んでおり、ハードウェアラッパーオブジェクト用の状態記述（write state）を生成する。このデバイスドライバは、ハードウェアラッパーオブジェクト１０１２を用いて処理を実行してもよい。ハードウェアラッパーオブジェクト１０１２は、ドットマトリクスの位置と、アクチュエータシステム１８に送られるデータを保存するマトリクスバッファとを含んでいる。
【００５８】
プロセスマネージャ８０４は、オブジェクト１００４，１００８用のオブジェクト１００２の所望のパターンで、ステートマシンドライブの命令を生成することによりハードウェアを制御する。オブジェクト１０１０は、ハードウェアラッパーオブジェクト１０１２にメッセージを届け、例えばクロックサイクル毎に、アクチュエータシステム１０８の状態を変化させる。
【００５９】
図１１−１４に説明するオブジェクトは、１または２のドットまたはアクチュエータについて記述するが、ソフトウェア実装に応じて、本発明を限定することなく、すべてのアクチュエータあるいは各アクチュエータの複数オブジェクトをカバーするように一般化してもよい。
【００６０】
図１１は、ドット状態オブジェクト１０１０用のタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、アクチュエータの位置と状態を設定するための、ドット状態オブジェクト１０１０用の制御信号１１０１を生成する（イベント１１０２）。この制御信号１１０１に応答して、ドット状態オブジェクト１０１０は、ハードウェアラッパー１０１２用の状態書き込み（write state）を生成し、これがコントローラ１０６により実行されるデバイスドライバ８０２となる（イベント１１０４）。ハードウェアラッパー１０１２は、対応するピンへの制御信号と電圧を含むバッファデータを、アクチュエータシステム１０８に送信する（イベント１１０６）。
【００６１】
図１２は、図１０のソフトウェアの２つのタイマ設定ドット状態オブジェクト（timed dot state object）のタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、２つのタイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ａ、１００８Ｂ用の制御信号１２０１を生成し、ある動作までの待ち時間や、当該動作の長さ、アクチュエータ用のオブジェクト１００８Ａ、１００８Ｂの次の状態などを設定する。クロックハンドラからのクロック信号を用いて、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ａは、ハードウェアラッパー１０１２用の状態書き込みを設定し（イベント１２０４Ａ）、ハードウェアラッパー１０１２にデータをバッファへ送信させ（イベント１２０８Ａ、１２０８Ｂ）、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｂを開始させる（イベント１２０６）。タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｂは、ハードウェアラッパー１０１２用の状態書き込みを設定し（イベント１２０８Ｃ、１２０８Ｄ）、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ａを開始して状態書き込みを設定させ（イベント１２０４Ｂ）、ハードウェアラッパー１０１２の状態書き込みを設定する（イベント１２０８Ｅ）。
【００６２】
図１３は、図１０のソフトウェアのキー状態オブジェクトのタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、２つのキー状態オブジェクト１００４Ｐ、１００４Ｓの制御信号を生成し、オブジェクト１００４Ｐ、１００４Ｓの次のキー状態までアクチュエータを動作状態とするか、次のキー状態までアクチュエータを非動作状態とするかをそれぞれ設定する（イベント１３０２）。キーハンドラは、タイマ設定ドット状態１００８を開始（イベント１３０８）するキー状態を供給し（イベント１３０４Ａ）、キー状態オブジェクト１００４Ｐに応答してキー状態を非動作に応答すべくキー状態オブジェクト１００４Ｓを設定する。このキーハンドラは、キー状態オブジェクト１００４Ｓにより、タイマ設定ドット状態１００８を停止（イベント１３０８）する非動作のキー状態を提供する（イベント１３０６）。
【００６３】
図１４は、図１０のソフトウェアのタイムラインオブジェクトのタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、タイムラインオブジェクト１００６の制御信号を生成し、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｖ、１００８Ｐを制御する。タイムラインオブジェクト１００６に、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｖ、１００８Ｐの長さが設定され（イベント１４０２）、タイムハンドラを用いて状態の開始を制御する（イベント１４０２）。タイマ設定ドット状態１００８Ｖ、１００８Ｐの動作または非動作は、タイムハンドラを用いて、設定された期間後に停止される（イベント１４０６、１４０８）。
【００６４】
本発明を用いることにより、１つの装置で多数の機能が実現する。複数の貯蔵部を用いて栄養分、発育因子、その他を供給することができる。多様な貯蔵部により、例えば一度に１の貯蔵部から、または様々な貯蔵部の組合せからなど、様々な流体供給の組合せができる。これは、前述したように、貯蔵部とバルブ制御された微細流路を液通させることにより実現可能である。アクチュエータシステム１０８をプログラミングして、各個別の貯蔵部を思いのままに成長流路に接続することができる。微細流路供給路に沿って複数の膨張可能な突出部を積み合わせると、多様な流量で蠕動ポンプを実行することができる。脊椎動物の循環システムに特有の不均一な律動的な流れを容易に生成することができる。組合せで、複数のポンプとバルブを用いた規則的な流れが微少流体の細胞研究に一層の柔軟性を提供し、更新可能なブライユディスプレイの小さなアクチュエータのグリッドを用いることにより生成され、ユーザによる実行すべきプロセスの選択に応じてソフトウェアで自動的に実行される。
【００６５】
この開示を読むことにより、当業者であれば、ここに開示された原理を通じて微少流体装置の流体操作の制御システムおよび方法の構造的および機能的な代替設計を理解することができる。したがって、特定の実施例や応用例を図示し説明したが、本発明はここに開示した精密な構成や要素に限定されるものではなく、添付のクレームに規定された本発明の意図や範囲を逸脱することなく、ここに開示する本発明の構成、操作、方法や装置の詳細に、当業者であれば明らかな多様な変形、変更、バリエーションを達成できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、微少流体装置のブロック図である。
【図２】図２は、非一体的な触覚型の外部アクチュエータを具える微少流体装置の側面図である。
【図３】図３ａ−３ｃは、図２に示す装置の３−３線でとった断面図であり、図２の装置の動作を示す図である。
【図４】図４は、流入とポンプ、または流体の混合を選択あるいは制御する触覚アクチュエータを具える微少流体装置の平面図である。
【図５】図５は、触覚アクチュエータで流路の制限を実現する側部空隙を有する微少流体流路の断面図である。
【図６】図６は、２本の触覚アクチュエータセンサアレイを具える一体型微少流体装置の各層を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、図６の微少流体装置を組み立てた斜視図である。
【図８】図８は、図１の微少流体装置システムのコンピュータが実行するソフトウェアを示すブロック図である。
【図９】図９は、図８のソフトウェアの動作を示すフローチャートのブロック図である。
【図１０】図１０は、微少流体装置を制御するソフトウェアのコーディングに実装されるソフトウェアオブジェクトを示すＵＭＬクラス図である。
【図１１】図１１は、１つのブライユピン（Braille pin）を制御するための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「ドット」、「ハードウェアラッパー」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１２】図１２は、２つのブライユピンを特定のタイミングシーケンスで制御するための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「タイマ設定ドット状態（Timed Dot State）」、「ハードウェアラッパー」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１３】図１３は、２つのブライユピンを特定のタイミングシーケンスで制御するための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「タイマ設定ドット状態（Timed Dot State）」、「ハードウェアラッパー」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１４】図１３は、ブライユピンのタイミングをユーザからのキー入力により動作／非動作させるための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「キー状態」、「タイマ設定ドット状態」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１５】図１５は、図８のソフトウェアの微少流体装置ライブラリの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図８のソフトウェアのプロセスライブラリの一例を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００４年９月３０日提出の米国暫定出願番号６０／６１４，７８１の利益を主張する。この出願は、２００５年９月８日出願の米国特許出願番号１０／５４８，６５２の部分継続出願であり、これは２００４年３月１０日にＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００７２４６として出願されたもので、さらにこれが２００３年３月１０日提出の米国暫定出願番号６０／４０３，２９８の利益を主張するものである。
【０００２】
連邦政府の研究開発に関する記載
本発明は、陸軍による契約番号ＤＡＡＤ１９−０３−１−０１６８の下で政府の援助を得てなされた。政府は本発明について所定の権利を有する。
【０００３】
本発明は、コンピュータを用いた微少流体制御方法およびシステム並びにこれに用いるコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００４】
微少流体装置は、極小サイズの複数の相互接続する微細流路、貯蔵部その他を具える精密装置である。微細流路は通常、例えば幅と高さの寸法が１０μｍ乃至３００μｍであるが、これより小さいまたは大きい寸法も可能である。微少流体システムは通常、微細流路内の流れを制御するための、多数の独立制御型微少流体ピンアクチュエータを具える。ユーザは各アクチュエータの状態と制御を指示するため、アクチュエータの数が増えるとユーザによる個々のアクチュエータの制御が困難となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
求められているのは、アクチュエータの動作と、これによる微少流体装置の流路内の流れと、したがってこの微少流体装置の動作とを制御するシステムおよび方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、個別に制御可能な、微少流体用の改良したコンピュータによる制御方法およびシステム並びにこれに用いるコンピュータプログラム製品を提供するものである。
【０００７】
プロセスの特性と微少流体装置の特性は、ユーザ入力に応じて取得される。装置の流路内の流れは取得された特性に基づいて制御される。
【０００８】
本明細書に開示される特徴と利点はこれで総てではなく、特に、当業者であれば図面、明細書、クレームを参照して多くの追加の特徴や利点を理解可能である。さらに、本明細書で用いられている用語は基本的に読みやすさと説明目的から選択されたものであり、発明のサブジェクトマターの輪郭を規定したり境界線を設けるものではないことに留意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例を、図面を参照しながら以下に説明し、ここで同じ符号は同一または機能的に類似する要素を示している。
【００１０】
本明細書中の「一実施例」または「ある実施例」の語は、実施例に関して記載された特定の特徴、構造、あるいは特性が、本発明の少なくとも１の実施例に含まれていることを意味する。本明細書中様々な箇所での「ある実施例では」の語句は、すべてが同じ実施例を示す必然性はない。
【００１１】
以下の詳細な説明のある部分は、コンピュータメモリ内のデータビットを処理するアルゴリズムの用語や符号の表現で記載されている。これらのアルゴリズム的な記載や表現は、データ処理技術の当業者が他の当業者に自身の仕事を伝えるのに最も有効な手段として用いられているものである。アルゴリズムはここで、また一般には、所望の結果を導く自己矛盾のないステップ（命令）のシーケンスと考えられる。これらのステップは物理的な操作や物理量を必要とする。通常、必要ないにも拘わらず、この量は保存、伝送、結合、比較、その他の操作が可能な電気、磁気、または光学信号の形態をとる。多くの場合に、専ら共通の慣習の理由で、これらの信号をビット、値、要素、符号、文字、記号、数字、その他として参照すると便宜である。さらに、多くの場合に、普遍性を損なうことなく、モジュールまたは符号装置としての物理量に物理的な操作を要するステップの特定の構成を参照するのに便宜となる。
【００１２】
注意すべきは、これらの及び類似の語句は適切な物理量に関連し、単に便利なラベルがこれらの量に与えられるべきである。後の記載において明確に反対の意味を特定しない限り、明細書を通して例えば「処理する」、「演算する（computing）」、「計算する」、「決定する」、「表示する」、「判定する」等の語句は、いずれもコンピュータシステムまたは類似の電子計算装置の動作や処理を示し、これらは物理量として示されるデータをコンピュータシステムメモリやレジスタや他の情報記憶、転送、表示装置内で処理し変換する。
【００１３】
本発明のいくつかの態様は、本明細書中にアルゴリズムの形態で記載される処理ステップおよび命令を含む。本発明の処理ステップおよび命令は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアとして実装することができ、ソフトウェアとして実現される場合、様々なオペレーティングシステムにより用いられる異なるプラットフォームにダウンロードして保存され実行される。
【００１４】
本発明はまた、この処理を実行する装置に関する。この装置は、必要な目的のために特別に構築されてもよく、選択的に動作される汎用コンピュータを具え、当該コンピュータ内に保存されるコンピュータプログラムで再構築されてもよい。このようなコンピュータプログラムは、限定しないが、各々コンピュータシステムバスに接続された、例えばフロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気光学ディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光学カード、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）等の様々な種類のディスクといったコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、あるいは電子的な命令を格納するのに適した様々な種類の媒体に格納される。さらに、本明細書で参照されるこれらのコンピュータは、単一のプロセッサを備えても、演算能力を向上すべく複数プロセッサの設計を用いた構造であってもよい。
【００１５】
ここに記載するアルゴリズムや表示は、本質的に特定のコンピュータや他の装置に関連するものではない。様々な汎用システムを、ここにおける教示にかかるプログラムとともに用いることができ、あるいは必要な方法ステップを実行するより特別な装置を便利に改良構成してもよい。これらの様々なシステム必要な構造は、以下の説明で明らかになる。加えて、本発明は特定のプログラミング言語を対象として記載していない。ここに説明する本発明の教示を実現するのに様々なプログラミング言語を用いることができ、以下の特定の言語への参照は本発明の実現可能性の開示および最良の形態として提供するものである。
【００１６】
本発明は、微少流体装置の制御、調節、およびプロセスや流れや処理の決定用のコンピュータ利用システムを提供する。このシステムで実行されるソフトウェアは、例えば装置の微細流路内の流れといった微少流体装置の流体流を制御するアクチュエータや他のデバイスを制御する。このソフトウェアは、グラフィカルユーザインターフェースでユーザ入力を受け付け、ユーザがいなくても流体の移動を自動化する。
【００１７】
図１は、全体を符号１００で示す微少流体装置システムのブロック図である。コンピュータ１０２が、アクチュエータシステムまたはアクチュエータ１０８へ制御信号と電圧を供給するコントローラ１０６を介して微少流体装置１１０のプロセス、流れ、操作を制御するソフトウェアを実行する。このコントローラ１０６は、コンピュータ１０２にユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）で接続されてもよい。このコンピュータ１０２は、ユーザインタフェース１０４を介してユーザにプロセス、流れ、操作のメニューを提示し、ユーザインタフェース１０４を介してユーザの選択を受け付ける。
【００１８】
アクチュエータシステム１０８は、微少流体装置１１０の可動素子として動作する、電子的に制御可能で位置決め可能な触覚ディスプレイ（tactile display）である。このアクチュエータシステム１０８は、アクチュエータを有するブライユセルを具え、これは例えば、コントローラ１０６からの装置１１０の流体プロセスを制御するための制御信号および電圧に応じて、微少流体装置１１０の関連する要素と結合するピン等である。ソフトウェアはアクチュエータシステム１０８を制御し、これが微少流体装置１１０内でバルブ制御、ポンプ、混合、セル破壊などの流体操作を制御する。このソフトウェアは、各アクチュエータを個別に、また他のアクチュエータ１０８の制御と同時に制御する。このソフトウェアは、このアクチュエータの操作か、微少流体装置１１０が実行するプロセスへのユーザ入力を受け付ける。このソフトウェアは、ユーザに要求されたプロセスに基づいて、微少流体装置１１０とアクチュエータシステム１０８の特性を用いてコントローラ１０６を構成する。このソフトウェアは、様々なオブジェクト指向プログラミング（ＯＯＰ）言語を用いてコードすることができる。
【００１９】
微少流体装置１１０は、流体中の生体組織を培養するのに適している。この微少流体装置１１０は、生体組織に供給される流体の流れと成分を制御する。この微少流体装置１１０は、層流、疑似層流、非層流の流れを供給することができる。微少流体装置１１０は、生体組織に物理的な処理を行うことができる。この微少流体装置１１０は、例えば、細胞の湿潤（cell washing）、分離、細胞の接種（cell seeding）、培養など、通常の細胞培養に利用することができる。この微少流体装置１１０は、微細反応装置、組織培養装置、細胞培養装置、細胞選別装置、細胞破壊装置、マイクロ血球計算器、運動性スペルマ選別器、マイクロ気化器、微小規模組織処理装置に用いることができる。
【００２０】
この微少流体装置１１０は、当該微少流体装置１１０の要素や流路内の粒子の通路の状態または流れを検出するセンサ１１２を具えている。このセンサ１１２は、例えば、光学的、電気的、あるいは電気機械的センサである。この微少流体装置１１０は、例えば、２００４年３月１０日出願のＰＣＴ／ＵＳ２００４／００７２４６、「Integrated Microfluidic Control Employing Programmable Tactile Actuators」に開示された微少流体装置であり、これが全体として参照によりここに組み込まれている。ここに開示する微少流体装置は、前記ＰＣＴ出願に記載のように構成することができる。この微少流体装置１１０について以下に説明する。
【００２１】
一実施例において、微少流体装置１１０は、流れの特性が能動的に変動し、圧縮可能または歪曲可能なエラストマー材料で形成された微細流路を具える。一実施例では、微少流体装置１１０全体が、後述するような有機ポリシロキサンエラストマー（「ＰＤＭＳ」）のような柔軟なエラストマー材料で構成される。ただし、能動的な制御を望まない場合、装置のサブストレートを硬質の、例えば部分的に実質的に弾力性のない材料で構成してもよい。
【００２２】
この微少流体装置は、空間や通路（「空洞スペース」）の形状および／または大きさ、特に装置の流体流量を変化させる１以上の可動部を具えてもよい。このような可動部は、限定しないが、混合部、ポンプ部、バルブ調節部、流動部、流路または貯蔵部区各部、細胞破壊部、障害除去部を含む。これらの可動部はすべて、装置の対象箇所に圧力を加えて、流体流、流体特性、流路または貯蔵部の特性を変化させ、これによりこれらの特性を構成する空洞スペースの形状および／または大きさが変化する。ここで「空洞スペース」の語は、サブストレート材料がない部分である。使用時には、空洞スペースは通常、流体または微生物で満たされる。
【００２３】
装置の可動部は、各流路に圧力を加えて閉じ、あるいは流路の断面積を狭めて所望の能動制御を実現することにより得られる。この目的を達成するため、流路、貯蔵部、または他の要素は、微少流体装置の外部から適度な力を加えると、流路、貯蔵部または他の要素（「流体機構」）が圧縮し、局地的に狭められるか全体的にその部分が閉じるよう構成される。この結果を実現すべく、この機構を取り巻く装置の面は、好適にはエラストマーであり、外側面（すなわち、平面装置では外側の主な面）がエラストマーであり、僅かな力により外側面と選択的に内側構造壁が歪み、これによりこの地点の断面積が減少するか、構造体が完全に閉じる。
【００２４】
装置の可動部分を「作動させる」のに用いる圧力は、アクチュエータシステム１０８の回復可能なブライユディスプレイ（refreshable Braille displays）に用いられるような、外部触覚装置により供給される。触覚アクチュエータは、装置１１０の可動部に接触し、電圧が加わると、広がって変形可能なエラストマーを押し、可動部の形状を狭めるか閉塞する。この動作が図２、３ａ、３ｂ、３ｃに図示されている。
【００２５】
図２は、エラストマー材料のサブストレート１０内に、上部にエラストマーカバー４がある流路２を具える微少流体装置１である。カバーの上面５には触覚装置６が接触しており、これはワイヤ８、９を通る作動信号の供給により下側に広がる触覚アクチュエータ７を有する。図３ａに、図２の装置の３−３線すなわち触覚アクチュエータを含む面に沿った断面が図示されている。
【００２６】
図３ｂは、図２の線３−３に沿った拡大図であり、触覚アクチベータが部分的に作動され、その結果触覚装置６から押し出され、装置の上面５に圧力をかけ、流路３のカバー４と壁１１を歪曲させる。結果として、流路の断面が減少し、これにより流れが制限される。流路３の一部が作動された触覚アクチベータの出っ張りにより閉鎖される。このような装置では、ここでは流路３の構造を取り囲むエラストマー材料が、必要に応じて、エラストマーカバー４に限定される。換言すれば、サブストレート１０内の流路の壁は固く、例えば微細加工されたシリカ、シリコン、ガラス、硬質プラスチック、または金属である。柔軟なエラストマー部分は本実施例においてカバーに限定されている。
【００２７】
図３ｃでは、アクチュエータはさらに（「完全に」）作動され、結果として流路３が完全に塞がれる。この場合、触覚アクチュエータは、調整可能な流量コントローラではなく、オン／オフバルブとして作用する。
【００２８】
図示する実施例において、作動して構造体を閉塞あるいは制限するのではなく、触覚アクチュエータは拡張位置で製造され、電圧をかけると引っ込むか、流路が閉塞あるいは制限された作動状態の微少流体装置に用いられ、電圧がなくなると流路を開けるようにしてもよい。
【００２９】
対象とする発明的装置のみならず、例えば空気圧などの圧力を用いて装置の構造をアクチベートする他の微少流体装置においても、装置の流路壁に隣接して１以上の空隙を設けると、性能における有意な向上が得られる。これらの空隙により、各構造のより完全な閉塞や歪曲が実現する。このような構成の一例を図４に示す。図４では、エラストマーカバー（図２の４）を除去した装置を上から見た状態を示し、供給貯蔵部２１、２２から「アクティブな」供給流路２３、２４を通り流路１２０に流体が供給されている。流路２０の流体は、出口貯蔵部２５へと流れる。装置には、５つの可動部２６、２７、２８、２９、３０が示されている。可動部２７乃至３０では、各流路（２４、２０）の脇に空隙２７ａと２７ｂ、２８ａと２８ｂ、２９ａと２９ｂ、３０ａと３０ｂがある。ただし可動部２６の脇には１つの空隙２６ａしかない。可動部の点線で示す円は、触覚アクチュエータがこれらの地点で作動して流路を制限または閉塞する場所を示している。
【００３０】
図５は、流路２４と可動部２７を流路の長さ方向に直交する面で示しており、このケースではカバー４と触覚装置６と触覚アクチベータ７が設けられている。アクチュエータ７が下側に膨らむと、流路２７間の壁２７ｃ、２７ｄと脇の空隙２７ａ、２７ｂが歪曲し、この可動部における柔軟性が増す。図４はまた、連続する３つの可動部、すなわち可動部２８、２９、３０で形成された蠕動ポンプを示している。端から端まで順番に作動させることにより、いずれの方向にもポンプ動作を実現することができる。このポンプ動作を前後に繰り返すことで、あるいは可動部を違うパターンで作動させることで、ポンプ動作ではなく混合動作を実現することができる。
【００３１】
ある実施例では、アクチュエータシステム１０８は、それぞれ微少流体装置１１０の対応する要素に係合して流体動作を実現する複数の可動ピンを具えるプログラム可能なブライユディスプレイである。この微少流体装置１１０の要素は、ポンプとバルブを具える。ピンは、規則的な幾何学的配列で配列される。このような構成は、微少流体装置１１０の異なる構成で用いることができる。この構成では、装置１１０の要素がいずれもピンに対応しないため、いくつかのピンが特定の微少流体装置１１０では用いられない。代替的に、ピンは特定のまたは一群の多流体装置１１０の要素に対応するよう選択されてもよい。各ピンは個別に制御され、個別に位置づけられる。
【００３２】
アクチュエータシステム１０８の一例は、Ｇａｔｅｗａｙ（商標名）ソフトウェアを具えるＮａｖｉｇａｔｏｒ（商標名）ブライユディスプレイといったテレセンサリーシステム（Telesensory System）であり、これはスクリーンテキストをブレイユ点字コードに直接変換する。この装置は通常、「８ドット」セルの線形配列を具え、各セルと各セル「ドット」が個別にプログラム可能である。この装置は、視覚障害者がテキスト列を点字に変換するのに用いられ、一列を一度に、例えば文字メッセージや本を「読む」ために用いられる。微少流体装置の可動部は、以下の個々の可動「ドット」または突出部をブライユディスプレイに配置できるよう設計されている。ブライユディスプレイは、他の供給者の中でＨａｎｄｙ Ｔｅｃｈ社、Ｂｌａｚｉｅ社、Ａｌｖａ社から入手可能である。以下に説明するように、システム１００は、様々なソフトウェアプログラムを用いてアクチュエータシステム１０８のピンを制御し、生物に対し処理を実行するか、ライブラリから処理を実行するかをユーザが選択できるようにしている。
【００３３】
しかしながら、柔軟性を向上すべく、複数の微少流体装置で利用可能な一般的な四角い配列、例えば１０×１０、１６×１６、２０×１００、１００×１００の配列を設けることもできる。間隔が狭まりプログラム可能な拡張突出部の数が増えるほど、マイクロ装置の設計の柔軟性が向上する。このような装置の製造は、この技術分野で知られている製造方法に続く。アドレス可能度（addressability）も慣習的な方法から続いている。非規則的な配列、すなわち必要な箇所のみにアクチュエータを具えるパターンも可能である。ピンの作動には、ここに参照として組み入れる米国特許５，８４２，８６７に開示のものを利用することができる。
【００３４】
装置は、触覚アクチュエータと微少流体装置を一体型に構成することができる。アクチュエータはそれでも微少流体装置の外側に配置されるが、ここに参照として組み入れる米国特許５，５８０，２５１に開示のもののように、一体型をなすように取り付けまたは接着される。他の種類のアクチュエータシステムを用いてもよく、例えば電気粘性材料のビルドアップを用いる触覚アクチュエータ装置（米国特許５，４９６，１７４参照）、「オン」と「オフ」の位置で切り替えられる形状記憶ワイヤを用いたブライユ型電気機械装置（米国特許５，７１８，５８８参照）、電気粘性または磁気粘性動作流体またはゲルを用いる装置、空気で作動するブライユ装置（米国特許６，３５４，８３９参照）、「ボイスコイル」型構造であって特に強い永久磁石を用いるもの、形状記憶合金を用いた本来的に導電性のポリマシート（米国特許５，６８５，７２１、５，７６６，０１３参照）であり、これらの特許はここに参照として組み入れられる。
【００３５】
完全に一体型の装置の一例が図６に示されており、９の層と５のアセンブリを具えている。この微少流体装置４０はそれ自体エラストマーの単一層に成型され、この例では例えば３０μｍといった所望の流路高さに対応する厚さである。２つの入口貯蔵部４１、４２が入口流路４３、４４を介して中央流路４５に供給し、これが出口貯蔵部４６で終端している。４つの可動部が図示されており、入口流路に１つづつあるのが流路間の切替を含む流路４３、４４の各々の流量を制御し、さらに中央流路４５に沿ってある２つの可動部が、交互に脈動することにより流路内の流体を混合したり、流路内の細胞を破壊したり、その他のプロセスを実行する。装置４０の各可動部は、可動部に対するオプションの脇の空隙４８により特定することができる。本実施例における貯蔵部、流路、空隙が、装置の厚さ全体を通じて単一の層４０に延在している。ただし、複数層の装置もまた有用である。
【００３６】
装置４０の頂部にはサブアセンブリ５０が配設されており、これは例えばガラス、セラミック、硬質プラスチック基板５１などの固い物質とエラストマー層５２とからなる。サブアセンブリ５０は、各層が組み合わされたときに貯蔵部４２、４１、４６にそれぞれ連通する３つの貫通口５３、５４、５５を具える。サブアセンブリ５０はまた、基板５１を貫通するがエラストマーフィルム５２は貫通しない４つの空洞または竪穴（well）５６、５７、５８、５９を具える。内側面５６ａ−５９ａは金属メッキされており、これがアクチュエータの電極の役割を果たす。これらの電極はともに、すべての空洞への共通の電源の役割を果たす金属フォイルまたは配線５９ｂで接続されている。これらの空洞は、最終組立の前に、有機極性流体またはゲル（organic polar fluid or gel）で満たされる。
【００３７】
サブアセンブリ６０は、硬質カバー６１とエラストマー絶縁シール６２とを具える。このカバー６１とシール６２は双方とも貫通口６３、６４、６５の穴が開けられ、組み立てたときに、対応する穴５３、５４、５５を介して、最終的に微少流体装置の貯蔵部４２、４１、４６に接続される。この組合せにより、例えばシリンジで液体貯蔵部を満たしたり空にしたりできるようになる。硬質カバー６１からシール６２を通って下側に電極ボタン６６、６７、６８、６９が延びており、これらの電極とは電気的に接続されているがシール６２と硬質カバー６１の間に導電配線６６ａ、６７ａ、６８ａ、６９ａが設けられている。
【００３８】
サブアセンブリ７０は、実質的にサブアセンブリ５０と対称であるが、貯蔵部と接続する貫通口を有さない。様々な構成が、サブアセンブリ５０に付した符号と同様である。導電配線は、サブアセンブリ５０と対称となっており、各アクチュエータを個別に制御可能である。
【００３９】
サブアセンブリ８０は、実質的にサブアセンブリ６０と対称であるが、ここでも貯蔵部と接続する貫通口が設けられていない。ディップピンコネクタ７１、７２の総数の一部が、サブアセンブリ７０、８０に示されている。アセンブリ５０、６０の電気配線と接続するのに対応するコネクタが用いられるが、明確のために省略している。電極８６、８７、８８、８９により、膨張可能な突出部の個々の動作が可能となる。
【００４０】
図７は、完成した装置の外観を示し、液体コネクタ９１、９２、９３がカバー６１に取り付けられ、貯蔵部への液体供給を容易にしている。装置背面のディップピンコネクタはこの図では見えない。集積回路において周知のように、液体コネクタ９１、９２、９３と一体型装置の外に延びる電気コネクタ７１、７２のみを残して装置全体を熱硬化性樹脂で包んでもよい。
【００４１】
図６、図７の一体型装置は、別個の部品群として製造してもよい。この場合、アクチュエータアセンブリ、例えばサブアセンブリ５０・６０と、７０・８０とを別のユニットとして作成してもよい。この場合、微少流体装置４０は、付加的なエラストマー層を用いて上下に載置される。このように非一体型構造とすると、微少流体装置の層を交換するだけで、アクチュエータ部分を繰り返し再利用することができる。
【００４２】
非一体型の使用に適した適切なブライユディスプレイが、２４×１６の触覚ピンの配列を有するGraphic Window Professional （商標）（ＧＷＰ）としてHandy Tech Electronik GmbH, Horb, Germanyから入手可能である。圧電アクチュエータも利用可能であり、例えば図５、６に示す装置において、電気粘性流体に代えて圧電素子とし、これに応じて電極の位置も変えられている。
【００４３】
この微少流体装置１１０は多くの用途がある。ここで記載するソフトウェアは、これらの用途の操作を自動化する。細胞の培養では、生体システムの有効性をシミュレートするのに供給する養分を変化させる。いくつかの供給流路に可動部を設けて様々な流路を閉鎖または制限すると、養分や他の液体の供給を意志で変えることができる。一例は骨組織（bonny tissue）を生成するための三次元骨格システム（three dimensional scaffolding system）であり、貯蔵部からの様々な成分で供給される骨格（scaffolding）が蠕動ポンプ動作に送られ自然な循環（natural circulation）をシミュレートする。
【００４４】
他の応用例は、細胞破壊（cell crushing）がある。細胞は、流路内の可動部に移送して流路閉塞部を動作させて流路を流れる細胞を破壊することにより、破壊される。例えば透明な微少流体装置と適切な検出器を用いたフロー血球計算技術により細胞の検出を行うことができる。流路に様々な角度の光ファイバを組み込むと、検出や適切なアクチベータの動作を容易にすることができる。同様の検出技術を、バルブを用いて流路からそれぞれ異なる収集箇所または貯蔵部への供給を変化させるのと共に用いて、バクテリア、菌類、藻類、酵母、ウィルス、精子の細胞を含む、胚や微生物の選別に利用することができる。
【００４５】
このソフトウェアは、アクチュエータシステム１０８を制御して圧力を制御し、これにより流路の開閉とそのタイミングを制御する。実行する処理に応じて、ソフトウェアはアクチュエータを個別にまたは一群で、例えば蠕動ポンプ動作や混合動作などの流路を流れる流体に対する様々な動作パターンをさせる。このソフトウェアは、微少流体装置１１０のセンサ１１２を監視し、選択的に流路の流れを制御する。
【００４６】
コンピュータ１０２で実行されるソフトウェアについて以下に説明する。
【００４７】
図８は、コンピュータ１０２とコントローラ１０６で実行されるソフトウェアを図示している。このコントローラ１０６は、デバイスドライバ８０２を実行して、コンピュータ１０２が事項するプロセッサマネージャ８０４に応じて、制御信号と駆動電圧をアクチュエータシステム１０８に供給する。このプロセスマネージャ８０４は、微少流体装置１１０の流体処理制御ルーチンを含む。プロセスの要求があると、プロセスマネージャ８０４は装置ドライバ８０２を介してコントローラ１０６を制御して、要求されたプロセスに伴うイベントのシーケンスを実行させる。このプロセスは、細胞の湿潤（cell washing）または細胞の分離（cell detachment）を含む。あるプロセスは、選択可能なサブプロセスを含んでもよく、例えば細胞の湿潤はＰＢＳを用いた湿潤といったサブプロセスを含んでもよい。別の実施例では、プロセスマネージャ８０４は上述のテキストエディタを実行する。この実施例では、ユーザはライブラリにない装置１０のプロセスを制御したり、ソフトウェアにプロセスを追加することができる。
【００４８】
ユーザインタフェースマネージャ８０６は、ユーザインタフェース１０４でユーザに提示されユーザインタフェース１０４を介してユーザから受け取られる、プロセスマネージャ８０４と通信される情報を制御する。ユーザはプロセスと、プロセスのタイミングと、プロセス内で用いる材料と、流体処理の他の特徴とを選択することができる。
【００４９】
アクチュエータマップ８０８は、アクチュエータシステム１０８の各アクチュエータの位置、機能、特徴、操作パラメータを具える。図１７は、アクチュエータマップ８０８の一例を示す。微少流体装置ライブラリ８１０は、位置、機能、特徴、相互接続、流路・バルブ・ポンプ・その他微少流体装置１１０の要素の操作パラメータを具える。この微少流体装置ライブラリ８１０は、流路の寸法と形状、流体の種類に依存する流路の流量特性、バルブの位置や流量調整特性などの情報を具える。図１５は、微少流体装置８１０の一例を示す図である。プロセスライブラリ８１２は、微少流体装置１１０の要素へのプロセスの特性に関連するプロセスオブジェクトを具える。例えば、蠕動プロセスは、寸法や流体種別に基づいた開閉シーケンスとタイミングが規定された３つのバルブに相当してもよい。このプロセスライブラリ８１２は、細胞培養や胚の成長用の生体条件培養を模擬する環境変化プロセスを含んでもよい。これらのプロセスは物質に関連して、養分、成長因子、ビタミンの濃度変化、ｐＨ変化、成長抑制剤といった物質の追加または欠如などを含んでもよい。これらのプロセスは、流れに関連して、流量の変化や周期的な流体流の浮動などを含んでもよい。図１６に、プロセスライブラリ８１２の一例を示す。
【００５０】
プロセスマネージャ８０４は、微少流体装置ライブラリ８１０とアクチュエータマップ８０８を用いて、アクチュエータシステム１０８のピンを流路、バルブ、および微少流体装置１１０の他の要素に連動（associate）させる。プロセスマネージャ８０４は、アクチュエータシステム１０８に用いられる圧力または力を検出して、付随する要素に微少流体装置１１０内の様々な操作を実行させるようにする。
【００５１】
状態検出モジュール８１４は、アクチュエータシステム１０８内のセンサ（図示せず）と微少流体装置１１０内のセンサ１１２（図１参照）から受けるデータを処理し保存する。
【００５２】
微少流体装置１１０に取り付けられる３本のピンで構成される蠕動ポンプの一例として、プロセスマネージャ８０４は、流路内に流体を送り出すのに、例えばＸＸＯ、ＯＸＸ、ＯＯＸ、ＸＯＸ（ここでＸは閉位置でＯは開位置）といったパターンを繰り返して適用する。得られる流体の流れは拍動的で、双方向に一方通行的な移動となる。正味の移動はそのパターン変化周波数との線形の関係で予測でき、流れの方向は動作パターンを逆にすることで切り替え可能である。
【００５３】
図９は、図８のソフトウェアの動作を示すフローチャートである。ユーザインタフェースマネージャ８０６は、装置情報と生体情報を受信し（ブロック９０２）、この情報を微少流体装置ライブラリ８１０とアクチュエータマップ８０８に保存する。この装置情報は、微少流体装置１１０の位置と構成要素の種別を含み、アクチュエータシステム１０８におけるアクチュエータの位置と種類を含む。ユーザインタフェースマネージャ８０６は、微少流体装置１１０にプロセスを実行させるための、プロセス要求（ポンプ、混合、破壊、または上述の他の動作）をユーザから受け付ける（ブロック９０４）。プロセスマネージャ８０４は、プロセスライブラリ８１２から対応するプロセスを取得し（ブロック９０６）、当該プロセスを実行するための操作パラメータを決定し（ブロック９０８）、これがデバイスドライバ８０２に供給される。プロセスマネージャ８０４は、微少流体装置ライブラリ８１０に基づいて、微少流体装置１１０における様々な箇所に適用されるプロセスを決定し、アクチュエータマップ８０８を用いてアクチュエータシステム８１０のアクチュエータにプロセスと位置を関連づける。デバイスドライバ８０２は、上述の取得したプロセスのパラメータに基づいて図１０に示すソフトウェアオブジェクトを生成することにより、制御信号とタイミングを決定する（ブロック９１０）。このソフトウェアオブジェクトは、図１１−１４に示すメッセージングにより、制御信号と電圧をアクチュエータシステム１０８に提供する（ブロック９１２）。状態検出モジュール８１４は、微少流体装置１１０の状態およびステータスと検出部１１２からの情報とを受信する（ブロック８１４）。状態検出に反応して、プロセスマネージャ８０４は、装置への制御信号の供給におけるフィードバック制御（ブロック９１６）を実行する（ブロック９１２）。ユーザが他のプロセスを選択した場合（ブロック９１８）、プロセスマネージャ８０４は次の対応するオブジェクトを取得し（ブロック９０６）、上述のように進める。そうでなければ、プロセスマネージャ８０４は、別のユーザ選択がなされたと判断する（ブロック９２０）。さらなる選択がなされた場合、ユーザインタフェースマネージャ８０６はプロセス要求を受け取り（ブロック９０４）、プロセスマネージャ８０４は上記のように処理する。そうでなければ、プロセスを終了する（ブロック９２２）。
【００５４】
図９に示す例では、ソフトウェアの各要素がコンピュータ１０２またはコントローラ１０６で事項されるように記載しているが、別の実施例では別のものにより実行されてもよい。
【００５５】
ある実施例では、ソフトウェアは、アクチュエータシステム１０８のアクチュエータの二次元ドットマトリクスに基づき動作してもよい。ここで用いるように、これらのドットがアクチュエータに対応する。このマトリクスのアクチュエータは、エラストマーの微細流路を変形させ、特定のルートと流量を構成する。この構成に基づいてソフトウェアを説明するが、他の構成を用いるようにしてもよい。
【００５６】
図１０は、プロセスマネージャ８０４が装置を制御すべく生成するソフトウェアオブジェクトを示す概略図である。タイマ設定／キード（timed/keyed）ドット状態オブジェクト１００２が、ユーザ選択にかかるドット状態と、ドット状態の変化のタイミングを規定する。キー状態オブジェクト１００４が、キー押下などのユーザ入力により動作または非動作するドットの指示を設定し、オブジェクト１００４とタイムラインオブジェクト１００６に基づいてキー状態に指示を設定する。
【００５７】
このタイムラインオブジェクト１００６は、クロックカウンタとして機能し、特定の期間経過後に動作または非動作するドットを指示する。タイマ設定されたドット状態オブジェクト１００８は、クロックカウンタとして機能し、特定の待ち時間経過後に動作するドットを指示する。ドット状態オブジェクト１０１０は、ドットの位置と状態（すなわち、上または下）を含んでおり、ハードウェアラッパーオブジェクト用の状態記述（write state）を生成する。このデバイスドライバは、ハードウェアラッパーオブジェクト１０１２を用いて処理を実行してもよい。ハードウェアラッパーオブジェクト１０１２は、ドットマトリクスの位置と、アクチュエータシステム１８に送られるデータを保存するマトリクスバッファとを含んでいる。
【００５８】
プロセスマネージャ８０４は、オブジェクト１００４，１００８用のオブジェクト１００２の所望のパターンで、ステートマシンドライブの命令を生成することによりハードウェアを制御する。オブジェクト１０１０は、ハードウェアラッパーオブジェクト１０１２にメッセージを届け、例えばクロックサイクル毎に、アクチュエータシステム１０８の状態を変化させる。
【００５９】
図１１−１４に説明するオブジェクトは、１または２のドットまたはアクチュエータについて記述するが、ソフトウェア実装に応じて、本発明を限定することなく、すべてのアクチュエータあるいは各アクチュエータの複数オブジェクトをカバーするように一般化してもよい。
【００６０】
図１１は、ドット状態オブジェクト１０１０用のタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、アクチュエータの位置と状態を設定するための、ドット状態オブジェクト１０１０用の制御信号１１０１を生成する（イベント１１０２）。この制御信号１１０１に応答して、ドット状態オブジェクト１０１０は、ハードウェアラッパー１０１２用の状態書き込み（write state）を生成し、これがコントローラ１０６により実行されるデバイスドライバ８０２となる（イベント１１０４）。ハードウェアラッパー１０１２は、対応するピンへの制御信号と電圧を含むバッファデータを、アクチュエータシステム１０８に送信する（イベント１１０６）。
【００６１】
図１２は、図１０のソフトウェアの２つのタイマ設定ドット状態オブジェクト（timed dot state object）のタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、２つのタイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ａ、１００８Ｂ用の制御信号１２０１を生成し、ある動作までの待ち時間や、当該動作の長さ、アクチュエータ用のオブジェクト１００８Ａ、１００８Ｂの次の状態などを設定する。クロックハンドラからのクロック信号を用いて、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ａは、ハードウェアラッパー１０１２用の状態書き込みを設定し（イベント１２０４Ａ）、ハードウェアラッパー１０１２にデータをバッファへ送信させ（イベント１２０８Ａ、１２０８Ｂ）、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｂを開始させる（イベント１２０６）。タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｂは、ハードウェアラッパー１０１２用の状態書き込みを設定し（イベント１２０８Ｃ、１２０８Ｄ）、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ａを開始して状態書き込みを設定させ（イベント１２０４Ｂ）、ハードウェアラッパー１０１２の状態書き込みを設定する（イベント１２０８Ｅ）。
【００６２】
図１３は、図１０のソフトウェアのキー状態オブジェクトのタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、２つのキー状態オブジェクト１００４Ｐ、１００４Ｓの制御信号を生成し、オブジェクト１００４Ｐ、１００４Ｓの次のキー状態までアクチュエータを動作状態とするか、次のキー状態までアクチュエータを非動作状態とするかをそれぞれ設定する（イベント１３０２）。キーハンドラは、タイマ設定ドット状態１００８を開始（イベント１３０８）するキー状態を供給し（イベント１３０４Ａ）、キー状態オブジェクト１００４Ｐに応答してキー状態を非動作に応答すべくキー状態オブジェクト１００４Ｓを設定する。このキーハンドラは、キー状態オブジェクト１００４Ｓにより、タイマ設定ドット状態１００８を停止（イベント１３０８）する非動作のキー状態を提供する（イベント１３０６）。
【００６３】
図１４は、図１０のソフトウェアのタイムラインオブジェクトのタイミングシーケンスの概略図である。プロセスマネージャ８０４は、タイムラインオブジェクト１００６の制御信号を生成し、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｖ、１００８Ｐを制御する。タイムラインオブジェクト１００６に、タイマ設定ドット状態オブジェクト１００８Ｖ、１００８Ｐの長さが設定され（イベント１４０２）、タイムハンドラを用いて状態の開始を制御する（イベント１４０２）。タイマ設定ドット状態１００８Ｖ、１００８Ｐの動作または非動作は、タイムハンドラを用いて、設定された期間後に停止される（イベント１４０６、１４０８）。
【００６４】
本発明を用いることにより、１つの装置で多数の機能が実現する。複数の貯蔵部を用いて栄養分、発育因子、その他を供給することができる。多様な貯蔵部により、例えば一度に１の貯蔵部から、または様々な貯蔵部の組合せからなど、様々な流体供給の組合せができる。これは、前述したように、貯蔵部とバルブ制御された微細流路を液通させることにより実現可能である。アクチュエータシステム１０８をプログラミングして、各個別の貯蔵部を思いのままに成長流路に接続することができる。微細流路供給路に沿って複数の膨張可能な突出部を積み合わせると、多様な流量で蠕動ポンプを実行することができる。脊椎動物の循環システムに特有の不均一な律動的な流れを容易に生成することができる。組合せで、複数のポンプとバルブを用いた規則的な流れが微少流体の細胞研究に一層の柔軟性を提供し、更新可能なブライユディスプレイの小さなアクチュエータのグリッドを用いることにより生成され、ユーザによる実行すべきプロセスの選択に応じてソフトウェアで自動的に実行される。
【００６５】
この開示を読むことにより、当業者であれば、ここに開示された原理を通じて微少流体装置の流体操作の制御システムおよび方法の構造的および機能的な代替設計を理解することができる。したがって、特定の実施例や応用例を図示し説明したが、本発明はここに開示した精密な構成や要素に限定されるものではなく、添付のクレームに規定された本発明の意図や範囲を逸脱することなく、ここに開示する本発明の構成、操作、方法や装置の詳細に、当業者であれば明らかな多様な変形、変更、バリエーションを達成できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、微少流体装置のブロック図である。
【図２】図２は、非一体的な触覚型の外部アクチュエータを具える微少流体装置の側面図である。
【図３】図３ａ−３ｃは、図２に示す装置の３−３線でとった断面図であり、図２の装置の動作を示す図である。
【図４】図４は、流入とポンプ、または流体の混合を選択あるいは制御する触覚アクチュエータを具える微少流体装置の平面図である。
【図５】図５は、触覚アクチュエータで流路の制限を実現する側部空隙を有する微少流体流路の断面図である。
【図６】図６は、２本の触覚アクチュエータセンサアレイを具える一体型微少流体装置の各層を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、図６の微少流体装置を組み立てた斜視図である。
【図８】図８は、図１の微少流体装置システムのコンピュータが実行するソフトウェアを示すブロック図である。
【図９】図９は、図８のソフトウェアの動作を示すフローチャートのブロック図である。
【図１０】図１０は、微少流体装置を制御するソフトウェアのコーディングに実装されるソフトウェアオブジェクトを示すＵＭＬクラス図である。
【図１１】図１１は、１つのブライユピン（Braille pin）を制御するための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「ドット」、「ハードウェアラッパー」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１２】図１２は、２つのブライユピンを特定のタイミングシーケンスで制御するための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「タイマ設定ドット状態（Timed Dot State）」、「ハードウェアラッパー」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１３】図１３は、２つのブライユピンを特定のタイミングシーケンスで制御するための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「タイマ設定ドット状態（Timed Dot State）」、「ハードウェアラッパー」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１４】図１３は、ブライユピンのタイミングをユーザからのキー入力により動作／非動作させるための、図１０に示すオブジェクト（「コントロール」、「キー状態」、「タイマ設定ドット状態」）のメッセージシーケンスを示すＵＭＬシーケンス図である。
【図１５】図１５は、図８のソフトウェアの微少流体装置ライブラリの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図８のソフトウェアのプロセスライブラリの一例を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微少流体装置内の流れを制御する方法において、当該方法が：
前記微少流体装置内の所望する流れに関するユーザ入力を受けるステップと；
前記ユーザ入力に応じてプロセスの特性を取得するステップと；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得するステップと；
前記取得した装置の特性とプロセスの特性に基づいて前記微少流体装置の流路内の流れを制御するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記流れを制御するステップが、前記微少流体装置内に配置された生体組織へ前記流れを導くステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、前記微少流体装置が、当該微少流体装置の流路の流量バルブを具え、前記特性を取得するステップが、前記流量バルブの状態を制御するステップを含み、前記流れを制御するステップが、前記流路内でユーザ入力に応じた流れが生成されるように流れを制限または開放して前記流量バルブの状態を適切な制御に設定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、前記流れを制御するステップが、前記流量バルブを制御して流体を流路内に押しやって前記ユーザ入力に応じた流れを生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１の方法において、前記流れを制御するステップが：
前記微少流体装置の流路に複数のアクチュエータを配置するステップと；
前記ユーザ入力を前記流路に相関させるステップと；
前記配置するステップと相関させるステップに応じて前記アクチュエータを制御するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、前記アクチュエータを制御するステップが、前記アクチュエータの状態のタイミングを取得するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１の方法において、前記プロセスの特性がプロセスライブラリに保存されており、前記装置の特性が装置ライブラリに保存されていることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１の方法において、さらに、前記装置の流れに関連してフィードバック信号を生成するステップを具え、前記制御するステップが当該フィードバック信号に基づくことを特徴とする方法。
【請求項９】
微少流体装置内の流れを制御する命令をコンピュータに実行させるコンピュータコードにおいて、当該コードが：
前記微少流体装置内の所望の流れに関して取得したユーザ入力に応じてプロセスの特性を取得するコードと；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得するコードと；
前記取得した装置の特性とプロセスの特性に基づいて前記微少流体装置の流路内の流れを制御するコードとを具えることを特徴とするコード。
【請求項１０】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記流れを制御するコードが、前記微少流体装置内に配置された生体組織へ前記流れを導くコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１１】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記微少流体装置が、当該微少流体装置の流路の流量バルブを具え、前記取得したプロセスの特性が、前記流量バルブの制御状態を含み、前記流れを制御するコードが、前記流路内でユーザ入力に応じた流れが生成されるように流れを制限または許可して前記流量バルブの状態を適切な制御に設定するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１２】
請求項１１のコンピュータコードにおいて、前記流れを制御するコードが、前記流量バルブを制御して流体を流路内に押しやって前記ユーザ入力に応じた流れを生成するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１３】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記流れを制御するコードが：
前記微少流体装置の流路に複数のアクチュエータをマッピングするコードと；
前記ユーザ入力を前記流路に相関させるコードと；
前記マッピングと相関に応じて前記アクチュエータを制御するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１４】
請求項１１のコンピュータコードにおいて、前記アクチュエータを制御するコードが、前記アクチュエータの状態のタイミングを取得するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１５】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記プロセスの特性がプロセスライブラリに保存されており、前記装置の特性が装置ライブラリに保存されていることを特徴とするコード。
【請求項１６】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記制御するコードが、前記流れまたは装置に関連するフィードバック信号に応じて前記流路内の流れを制御することを特徴とするコード。
【請求項１７】
微少流体装置内の流れを制御するシステムにおいて、当該システムが：
前記微少流体装置内の所望する流れに関するユーザ入力を受け；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得し；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得し；
前記取得した装置の特性とプロセスの特性に基づいて前記微少流体装の流路内の流れを制御するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１７のシステムにおいて、当該システムが、前記微少流体装置内に配置された生体組織へ前記流れを導く１以上の構成要素を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１７のシステムにおいて、前記微少流体装置が、当該微少流体装置の流路の流量バルブを具え、前記取得されたプロセスの特性が、前記流量バルブの制御の状態を含み、前記システムが、前記流路内でユーザ入力に応じた流れが生成されるように流れを制限または許可して前記流量バルブの状態を適切な制御に設定するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９のシステムにおいて、前記システムが、前記流量バルブを制御して流体を流路内に押しやって前記ユーザ入力に応じた流れを生成するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１７のシステムにおいて、前記流れが：
前記微少流体装置の流路に複数のアクチュエータをマッピングする手段と；
前記ユーザ入力を前記流路に相関させる手段と；
前記マッピングと相関に応じて前記アクチュエータを制御する手段とを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項２１のシステムにおいて、前記アクチュエータを制御する手段が、前記アクチュエータの状態のタイミングを取得する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項１７のシステムにおいて、さらに、前記プロセスの特性が保存されるプロセスライブラリと、前記装置の特性が保存される装置ライブラリとを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項１７のシステムにおいて、前記システムが前記装置または流れに関連してフィードバック信号を生成するセンサを具え、前記システムが、当該フィードバック信号に基づいて流れを制御するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
複数の微少流体アクチュエータを制御して微少流体装置を変形させ当該装置内の１以上の空間の形状および／または容量を変化させる方法であって、当該方法が：
前記装置内で所望する流れを示す入力を受け付けるステップと；
前記入力に応じてプロセスと装置の特性に基づく駆動信号のセットを生成して、前記複数の微少流体アクチュエータを駆動し、これにより前記１以上の空間の形状および／または容量を変化させて前記所望の流れを得るステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
複数の微少流体アクチュエータを制御して微少流体装置を変形させ当該装置内の１以上の空間の形状および／または容量を変化させるシステムであって、当該システムが：
前記装置内で所望する流れを示す入力を受け付けと；
前記入力に応じてプロセスと装置の特性に基づく駆動信号のセットを生成して、前記複数の微少流体アクチュエータを駆動し、これにより前記１以上の空間の形状および／または容量を変化させて前記所望の流れを得るようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項１】
微少流体装置内の流れを制御する方法において、当該方法が：
前記微少流体装置内の所望する流れに関するユーザ入力を受けるステップと；
前記ユーザ入力に応じてプロセスの特性を取得するステップと；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得するステップと；
前記取得した装置の特性とプロセスの特性に基づいて前記微少流体装置の流路内の流れを制御するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記流れを制御するステップが、前記微少流体装置内に配置された生体組織へ前記流れを導くステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、前記微少流体装置が、当該微少流体装置の流路の流量バルブを具え、前記特性を取得するステップが、前記流量バルブの状態を制御するステップを含み、前記流れを制御するステップが、前記流路内でユーザ入力に応じた流れが生成されるように流れを制限または開放して前記流量バルブの状態を適切な制御に設定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、前記流れを制御するステップが、前記流量バルブを制御して流体を流路内に押しやって前記ユーザ入力に応じた流れを生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１の方法において、前記流れを制御するステップが：
前記微少流体装置の流路に複数のアクチュエータを配置するステップと；
前記ユーザ入力を前記流路に相関させるステップと；
前記配置するステップと相関させるステップに応じて前記アクチュエータを制御するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、前記アクチュエータを制御するステップが、前記アクチュエータの状態のタイミングを取得するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１の方法において、前記プロセスの特性がプロセスライブラリに保存されており、前記装置の特性が装置ライブラリに保存されていることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１の方法において、さらに、前記装置の流れに関連してフィードバック信号を生成するステップを具え、前記制御するステップが当該フィードバック信号に基づくことを特徴とする方法。
【請求項９】
微少流体装置内の流れを制御する命令をコンピュータに実行させるコンピュータコードにおいて、当該コードが：
前記微少流体装置内の所望の流れに関して取得したユーザ入力に応じてプロセスの特性を取得するコードと；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得するコードと；
前記取得した装置の特性とプロセスの特性に基づいて前記微少流体装置の流路内の流れを制御するコードとを具えることを特徴とするコード。
【請求項１０】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記流れを制御するコードが、前記微少流体装置内に配置された生体組織へ前記流れを導くコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１１】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記微少流体装置が、当該微少流体装置の流路の流量バルブを具え、前記取得したプロセスの特性が、前記流量バルブの制御状態を含み、前記流れを制御するコードが、前記流路内でユーザ入力に応じた流れが生成されるように流れを制限または許可して前記流量バルブの状態を適切な制御に設定するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１２】
請求項１１のコンピュータコードにおいて、前記流れを制御するコードが、前記流量バルブを制御して流体を流路内に押しやって前記ユーザ入力に応じた流れを生成するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１３】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記流れを制御するコードが：
前記微少流体装置の流路に複数のアクチュエータをマッピングするコードと；
前記ユーザ入力を前記流路に相関させるコードと；
前記マッピングと相関に応じて前記アクチュエータを制御するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１４】
請求項１１のコンピュータコードにおいて、前記アクチュエータを制御するコードが、前記アクチュエータの状態のタイミングを取得するコードを含むことを特徴とするコード。
【請求項１５】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記プロセスの特性がプロセスライブラリに保存されており、前記装置の特性が装置ライブラリに保存されていることを特徴とするコード。
【請求項１６】
請求項９のコンピュータコードにおいて、前記制御するコードが、前記流れまたは装置に関連するフィードバック信号に応じて前記流路内の流れを制御することを特徴とするコード。
【請求項１７】
微少流体装置内の流れを制御するシステムにおいて、当該システムが：
前記微少流体装置内の所望する流れに関するユーザ入力を受け；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得し；
前記ユーザ入力に応じて装置の特性を取得し；
前記取得した装置の特性とプロセスの特性に基づいて前記微少流体装の流路内の流れを制御するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１７のシステムにおいて、当該システムが、前記微少流体装置内に配置された生体組織へ前記流れを導く１以上の構成要素を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１７のシステムにおいて、前記微少流体装置が、当該微少流体装置の流路の流量バルブを具え、前記取得されたプロセスの特性が、前記流量バルブの制御の状態を含み、前記システムが、前記流路内でユーザ入力に応じた流れが生成されるように流れを制限または許可して前記流量バルブの状態を適切な制御に設定するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９のシステムにおいて、前記システムが、前記流量バルブを制御して流体を流路内に押しやって前記ユーザ入力に応じた流れを生成するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１７のシステムにおいて、前記流れが：
前記微少流体装置の流路に複数のアクチュエータをマッピングする手段と；
前記ユーザ入力を前記流路に相関させる手段と；
前記マッピングと相関に応じて前記アクチュエータを制御する手段とを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項２１のシステムにおいて、前記アクチュエータを制御する手段が、前記アクチュエータの状態のタイミングを取得する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項１７のシステムにおいて、さらに、前記プロセスの特性が保存されるプロセスライブラリと、前記装置の特性が保存される装置ライブラリとを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項１７のシステムにおいて、前記システムが前記装置または流れに関連してフィードバック信号を生成するセンサを具え、前記システムが、当該フィードバック信号に基づいて流れを制御するようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
複数の微少流体アクチュエータを制御して微少流体装置を変形させ当該装置内の１以上の空間の形状および／または容量を変化させる方法であって、当該方法が：
前記装置内で所望する流れを示す入力を受け付けるステップと；
前記入力に応じてプロセスと装置の特性に基づく駆動信号のセットを生成して、前記複数の微少流体アクチュエータを駆動し、これにより前記１以上の空間の形状および／または容量を変化させて前記所望の流れを得るステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
複数の微少流体アクチュエータを制御して微少流体装置を変形させ当該装置内の１以上の空間の形状および／または容量を変化させるシステムであって、当該システムが：
前記装置内で所望する流れを示す入力を受け付けと；
前記入力に応じてプロセスと装置の特性に基づく駆動信号のセットを生成して、前記複数の微少流体アクチュエータを駆動し、これにより前記１以上の空間の形状および／または容量を変化させて前記所望の流れを得るようプログラミングされることを特徴とするシステム。
【図１５】図１５は、図８のソフトウェアのアクチュエータマップの一例を示す図である。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２００８−５１７２５０（Ｐ２００８−５１７２５０Ａ）
【公表日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３４７９５（Ｐ２００７−５３４７９５）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３５１７５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１５７０３
【国際公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５０１２７９７４１）ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン (22)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３５１７５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１５７０３
【国際公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５０１２７９７４１）ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン (22)
【Ｆターム（参考）】
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