マイクロリアクター構造および方法
本発明は概して、化学的、生物学的、および／または生化学的なリアクターチップおよび他の反応システム、例えば、マイクロリアクターシステム、ならびにこのようなデバイスを構築および使用するためのシステムおよび方法に関する。１つの局面では、チップまたは他の反応システムは、その中での細胞増殖を促進するように構築され得る。特定の実施形態では、本発明のこのチップまたは他の反応システムは１つ以上の反応部位を含む。この反応部位は極めて小さく、例えば、約１ｍｌ未満の容積を有してもよい。本発明の１つの局面では、１つ以上の反応部位に関連する、環境要因、例えば、温度、圧力、ＣＯ２濃度、Ｏ２濃度、相対的湿度、ｐＨなどを、１つ以上のセンサー、アクチュエータ、プロセッサーおよび／または制御システムを用いることによって、チップで検出、測定および／または制御することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、該装置が、
インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備え、
該チップが、所定の整列した関係で他の類似のチップに安定に接続されるように構成および配置されている、
装置。
【請求項２】
前記チップが囲まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項４】
前記チップが、約５０μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記チップが、約２０μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記チップが約１２８ｍｍの長さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記チップが約８５ｍｍの幅を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記チップがマイクロプレートに安定に接続され得る、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
装置であって、該装置が、以下：
チップであって、該チップが、インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該チップが、マイクロプレートに安定に接続されるように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項１０】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記チップが囲まれている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記チップが約１２８ｍｍの長さを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記チップが約８５ｍｍの幅を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記マイクロプレートが、少なくとも６ウェルを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記マイクロプレートが、少なくとも２４ウェルを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記マイクロプレートが、少なくとも９６ウェルを備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記マイクロプレートが、少なくとも３８４ウェルを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記マイクロプレートが、少なくとも１，５３６ウェルを備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記マイクロプレートが、ＳＢＳ／ＡＮＳＩ標準と実質的に適合する、請求項９に記載の装置。
【請求項２１】
前記チップが、前記マイクロプレートの少なくとも１つのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項２２】
前記チップが、前記マイクロプレートの１つより多くのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該チップが、マイクロプレートのウェルにアドレスするように構成および配置された装置と流体連絡するように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項２４】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記チップが囲まれている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記チップが、前記マイクロプレートの少なくとも１つのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記チップが、前記マイクロプレートの１つより多くのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、各所定の反応部位が、マイクロプレートの少なくとも１つのウェルを覆う、チップ、
を備える、装置。
【請求項３０】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記チップが囲まれている、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
各所定の反応部位が、マイクロプレートの正確に１つのウェルを覆う、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
各所定の反応部位が、マイクロプレートの１つより多くのウェルを覆う、請求項２９に記載の装置。
【請求項３５】
装置であって、該装置が、
実質的に液密なチップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置であって、前記チップが、前記所定の反応部位の境界を規定する位置において、補助的接着剤無しで相互接続される構造成分を備える、装置。
【請求項３７】
前記所定の反応部位が、前記チップの使用の間、接着剤と流体連絡しない、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を規定するチップの一部を生成するために２つの成分を固定する工程を包含するプロセスによって作製され、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項３９】
前記チップが囲まれている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記２つの成分が接着剤の使用無しで固定される、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置され、該所定の反応部位が、約１００μｌ／日未満のゼロではない蒸発速度を有する、チップ、
を備える、装置。
【請求項４２】
前記チップが囲まれている、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記蒸発速度が、約５０μｌ／日未満である、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
前記蒸発速度が、約２０μｌ／日未満である、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備えるチップを作製する方法であって、改善として、以下：
該所定の反応部位を規定するチップの一部を作製するために、補助的接着剤を伴うかまたは伴わないで、該チップの第１の成分を該チップの第２の成分に接続する工程、
を包含する、方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法であって、前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、方法。
【請求項４７】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、前記第１の成分を前記第２の成分に音響溶接する工程を包含する、方法。
【請求項４８】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、前記第１の成分を前記第２の成分に加熱プレスする工程を包含する、方法。
【請求項４９】
請求項４５に記載の方法であって、前記第１の成分が、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレン、ならびにこれらの混合物およびコポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む、方法。
【請求項５０】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、エネルギーを前記第１の成分の少なくとも一部で融解するように適用する工程を包含する、方法。
【請求項５１】
前記エネルギーが、超音波を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記エネルギーが、熱エネルギーを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、前記第１の成分を前記第２の成分に接続して、それらの間に液密な接続を作製する工程を包含する、方法。
【請求項５４】
前記チップが囲まれている、請求項４５に記載の装置。
【請求項５５】
装置であって、該装置が、
約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位；および
該所定の反応部位と流体連絡し、２．０ミクロン未満の細孔サイズを有する、赤外〜紫外の範囲の入射電磁放射に対して実質的に透明な、膜、
を備える、
装置。
【請求項５６】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
装置であって、該装置が、
約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位であって、所定の波長範囲内の電磁放射にによって促進またはモニターされる化学的反応または生物学的反応を実施するように構成および配置された、所定の反応部位；および
膜であって、該所定の波長範囲内の電磁照射に対して、該反応を促進またはモニターするのに必要な程度まで透明であり、該所定の反応部位と流体連絡する２．０ミクロン未満の細孔サイズを有する、膜、
を備える、
装置。
【請求項５８】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
前記膜が、入射可視電磁放射に対して実質的に透明である、請求項５７に記載の装置。
【請求項６０】
前記膜が、約４００ｎｍと約８００ｎｍとの間の波長を有する入射電磁放射に対して実質的に透明である、請求項５７に記載の装置。
【請求項６１】
請求項５７に記載の装置であって、前記入射電磁放射の少なくとも８０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明である、装置。
【請求項６２】
請求項６１に記載の装置であって、前記入射電磁放射の少なくとも９０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明である、装置。
【請求項６３】
請求項６２に記載の装置であって、前記入射電磁放射の少なくとも９５％が、前記膜を横切って伝達されるように透明である、装置。
【請求項６４】
請求項５７に記載の装置であって、前記膜が、少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有する、装置。
【請求項６５】
請求項５７に記載の装置であって、前記膜が、約０．３９モル／日／ｍ２未満の水透過性を有する、装置。
【請求項６６】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する第１の所定の反応部位および第２の所定の反応物を備え、該チップが、該第１の所定の反応部位および該第２の所定の反応部位を流体接続する経路を規定し、ここで、該経路が、膜を横断する、チップ、
を備える、装置。
【請求項６７】
請求項６６に記載の装置であって、前記第１の所定の反応部位が、該第１の所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、装置。
【請求項６８】
前記チップが囲まれている、請求項６６に記載の装置。
【請求項６９】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項６８に記載の装置。
【請求項７０】
前記第２の所定の反応部位が、約１ｍｌ未満の容積を有する、請求６６に記載の装置。
【請求項７１】
前記膜が、ガス透過性膜である、請求項６６に記載の装置。
【請求項７２】
前記ガス透過性膜が、酸素透過性膜である、請求項７１に記載の装置。
【請求項７３】
請求項７２に記載の装置であって、前記酸素透過性膜が、少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有する、装置。
【請求項７４】
前記ガス透過性膜が、ＣＯ２透過性膜である、請求項７１に記載の装置。
【請求項７５】
前記膜が、多孔性である、請求項６６に記載の装置。
【請求項７６】
前記膜が、約２ミクロン未満の平均細孔サイズを有する、請求項７５に記載の装置。
【請求項７７】
前記膜が、実質的に透明である、請求項７５に記載の装置。
【請求項７８】
前記膜が、実質的に透明である、請求項６６に記載の装置。
【請求項７９】
装置であって、該装置が、
膜によって分離された第１の部分および第２の部分を有する反応部位；ならびに
該反応部位の第２の部分と流体連絡する、少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネル、
を備える、装置。
【請求項８０】
前記反応部位が、２０００μｌ未満の容積を有する、請求項７９に記載の装置。
【請求項８１】
前記反応部位が、１０００μｌ未満の容積を有する、請求項７９に記載の装置。
【請求項８２】
前記反応部位が、５００μｌ未満の容積を有する、請求項７９に記載の装置。
【請求項８３】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、ポリカーボネート、セルロース、ニトロセルロース、ガラス、ガラスファイバー、またはポリカーボネート、再生セルロース、またはポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む、装置。
【請求項８４】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、陽イオンに対して透過性であり、陰イオンに対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項８５】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、陰イオンに対して透過性であり、陽イオンに対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項８６】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、１０ミクロン未満の細孔サイズを有する、装置。
【請求項８７】
請求項７９に記載の装置であって、前記第１のチャネルが、混合ユニットに流体接続される、装置。
【請求項８８】
請求項８７に記載の装置であって、前記混合ユニットが、少なくとも１つのインレットに流体接続される、装置。
【請求項８９】
請求項７９に記載の装置であって、前記基板が、ガラス、シリコン、金属、およびポリマーのうちの少なくとも１つから形成される、装置。
【請求項９０】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位の第２の部分が、細胞親和性の材料でコーティングされている、装置。
【請求項９１】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位の第１の部分が、細胞親和性の材料を備える、装置。
【請求項９２】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知において温度センサーをさらに備える、装置。
【請求項９３】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知においてｐＨセンサーをさらに備える、装置。
【請求項９４】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知において圧力センサーをさらに備える、装置。
【請求項９５】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知において光学密度センサーをさらに備える、装置。
【請求項９６】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知においてグルコースセンサーをさらに備える、装置。
【請求項９７】
請求項７９に記載の装置であって、少なくとも１０個の反応部位を備える、装置。
【請求項９８】
請求項９７に記載の装置であって、少なくとも２０個の反応部位を備える、装置。
【請求項９９】
請求項９８に記載の装置であって、少なくとも５０個の反応部位を備える、装置。
【請求項１００】
請求項９９に記載の装置であって、少なくとも１００個の反応部位を備える、装置。
【請求項１０１】
請求項７９に記載の装置であって、前記第１の部分が、少なくとも第３のチャネルおよび第４のチャネルと連絡している、装置。
【請求項１０２】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、哺乳動物細胞に対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項１０３】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、約１００キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して実質的に透過性である、装置。
【請求項１０４】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、約１０キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項１０５】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、約１キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項１０６】
方法であって、該方法が、以下：
複数の反応部位が作製される表面を有する基板を提供する工程であって、少なくとも１つの反応部位が、約２ｍｌ未満の容積を有し、そして実質的に細胞不透過性の膜によって、少なくとも細胞を含む細胞培養部分および細胞を含まないレザバ部分に分割され、該レザバ部分が、該基板の表面内に作製された少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネルに流体接続される、工程；
少なくとも一種の試験化合物を該複数の反応部位のうちの少なくとも１つに導入する工程；ならびに
該細胞培養部分内に位置する細胞に対する該少なくとも一種の試験化合物の効果をモニタリングする、工程、
を包含する、方法。
【請求項１０７】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜によって、前記細胞によって産生された廃棄物が、前記レザバ部分に入ることを可能にする、方法。
【請求項１０８】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜によって、前記細胞によって産生されたタンパク質が、前記レザバ部分に入ることを可能にする、方法。
【請求項１０９】
請求項１０６に記載の方法であって、前記レザバ部分の内容物が、少なくとも第１の期間の間、連続的に置換される、方法。
【請求項１１０】
請求項１０６に記載の方法であって、前記レザバ部分の内容物が、少なくとも第１の期間の間、周期的に置換される、方法。
【請求項１１１】
請求項１０６に記載の方法であって、前記細胞が、原核生物細胞を含む、方法。
【請求項１１２】
請求項１０６に記載の方法であって、前記細胞が、真核生物細胞を含む、方法。
【請求項１１３】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜が、陽イオン交換膜である、方法。
【請求項１１４】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜が、陰イオン交換膜である、方法。
【請求項１１５】
請求項１０６に記載の方法であって、モニタリングする工程が、少なくとも一種の試験化合物によって影響される蛍光シグナルを測定する工程を包含する、方法。
【請求項１１６】
請求項１０６に記載の方法であって、前記細胞培養部分が、第１のタイプの細胞および第２のタイプの細胞を含む、方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、該装置が、
インレット、アウトレット、および約２ｍｌ未満の容積を有する少なくとも１つの所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備え、
ここで、該インレットまたは該アウトレットの少なくとも１つ、あるいはその両方が、該所定の反応部位を、化学種、生物種および／または生化学種を含む少なくとも１つの他の容器に無菌的および流体的に接続して、該所定の反応部位と該少なくとも１つの他の容器との間に化学種、生物種、および／または生化学種の無菌的流体連絡を提供するように構成および配置され、
そしてここで、該チップが滅菌されている、
装置。
【請求項２】
前記チップのインレットおよび／またはアウトレットに流体接続可能な１つ以上の導管をさらに備え、前記所定の反応部位と前記少なくとも１つの他の容器との間に流体連絡を提供する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記導管の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、前記チップ内に存在する少なくとも１つのチャネルから形成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記他の容器が：
（ａ）前記チップ内に含まれるか；
（ｂ）前記チップに対して外部であるか；
（ｃ）第２チップ内に所定の反応部位を備えるか；
（ｄ）マイクロプレートのウェルであるか；
（ｅ）該所定の反応部位に導入するための少なくとも１つの細胞栄養物の供給源であるか；または
（ｆ）該所定の反応部位に導入するための少なくとも１つの細胞の供給源である、
装置。
【請求項５】
前記チップが、所定の整列した関係で他の容器に安定に接続されるように構成および配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
１つ以上の流体経路が前記チップ内に作製され得、該チップ内または該チップの外部に保存された因子が、前記所定の反応部位と接触し得るか、またはそれ以外で該反応部位に影響し、好ましくは、該因子が、該所定の反応部位内の１つ以上の環境因子を変更および／または制御し得る、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記化学種、生物種、および／または生化学種が、前記他の容器内で生成および／または保存され、前記１つ以上の導管の少なくとも１つを通って前記所定の反応部位に輸送される、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって：
（ａ）前記所定の反応部位が、穴が開き得るかもしくは破断され得る壁もしくは他の構成要素によって他の容器から分離されているか；
（ｂ）前記所定の反応部位が、流体連絡を提供するために開き得る、該所定の反応部位と該他の容器を接続する導管中のバルブによって、他の容器から流体的に分離され得るか；
（ｃ）前記所定の反応部位および該他の容器が、前記化学種、生物種、または生化学種の少なくともいくらかが該所定の反応部位と該他の容器との間で移動可能であるように配置されるか；あるいは
（ｄ）前記所定の反応部位および該他の容器が、該化学種、生物種、または生化学種のうちの少なくともいくつかが、半透過性膜にわたって該所定の反応部位と該他の容器との間で移動可能であり得るように配置される、
装置。
【請求項９】
前記装置が、複数のチップを備え、そして該チップが、互いに所定の予め整列された関係で積み重ねられ得るように、該チップが全て、一緒に積み重ねられた場合に所定の方向に配向するように構成および配置され、好ましくは、該複数のチップの２つ以上のうちの１つの上の少なくとも１つの所定の反応部位が、該複数のチップの２つ以上の１つ以上の他のチップ上の少なくとも１つの所定の反応部位と流体連絡するように、該複数のチップの２つ以上が構成および配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記チップが：
（ａ）囲まれ、好ましくは、該チップが、以下：
（ｉ）約１００μｌ／日未満；
（ｉｉ）約５０μｌ／日未満；または
（ｉｉｉ）約２０μｌ／日未満、
の蒸発速度を有するか；
（ｂ）約１２８ｍｍの長さを有するか；あるいは
（ｃ）約８５ｍｍの幅を有する、
装置。
【請求項１１】
前記チップが、前記マイクロプレートに安定に接続可能であるように構成および配置される、請求項４の（ｄ）に記載の装置。
【請求項１２】
前記所定の反応部位が、前記所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置であって、ここで、前記マイクロプレートが：
（ａ）少なくとも６ウェル、好ましくは、少なくとも２４ウェル、好ましくは、少なくとも９６ウェル、好ましくは、少なくとも３８４ウェル、好ましくは、少なくとも１，５３６ウェルを含むか；または
（ｂ）ＳＢＳ／ＡＮＳＩ標準と実質的に適合する、
装置。
【請求項１４】
前記チップが、前記マイクロプレートの１つより多くのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、各々、インレット、アウトレット、および約２ｍｌ未満の容積を有する少なくとも２つの所定の反応部位を備え、各所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置され、そして各所定の反応部位が、マイクロプレートの少なくとも１つのウェルと重なる、
装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、該チップが：
（ａ）囲まれているか；または
（ｂ）約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、
装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置であって、各所定の反応部位が：
（ａ）マイクロプレートの１つのウェルに正確に重なるか；または
（ｂ）マイクロプレートの１つより多くのウェルに重なる、
装置。
【請求項１８】
装置であって、該装置が、
実質的に液密なチップであって、該チップが、約２ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されており、該チップが、該所定の反応部位の境界を規定する位置において、補助的接着剤無しで相互接続される構造成分を備える、チップ、
を備える、装置。
【請求項１９】
前記所定の反応部位が、前記チップの使用の間、接着剤と流体連絡しない、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の装置であって、該チップが：
（ａ）少なくとも２つの構造構成要素を一緒に固定して前記所定の反応部位を規定するチップの一部を作製する工程を含むプロセスによって作製されるか；
（ｂ）第１の構造構成要素を第２の構造構成要素に音響溶接する工程を含むプロセスによって作製されるか；
（ｃ）第１の構造構成要素を第２の構造構成要素に加熱プレスする工程を含むプロセスによって作製されるか；または
（ｄ）少なくとも１つの該構造構成要素の少なくとも一部を融解させるためにエネルギーを適用する工程を含むプロセスによって作製され、好ましくは、ここで、該エネルギーが、以下：
（ｉ）超音波、または
（ｉｉ）熱エネルギー
を含む、
装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の装置であって、前記構造構成要素の少なくとも１つが、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）、ならびにこれらの混合物およびコポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む、装置。
【請求項２２】
装置であって、該装置が、
約２ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位であって、所定の波長範囲内の電磁放射によって促進またはモニターされる化学的反応または生物学的反応を実施するように構成および配置された、所定の反応部位；および
膜であって、該所定の波長範囲内の電磁照射に対して、該反応を促進またはモニターするのに必要な程度まで実質的に透明であり、該所定の反応部位と流体連絡する３．０ミクロン未満の細孔サイズを有する、膜、
を備える、
装置。
【請求項２３】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されており、好ましくは、前記膜が、赤外線から紫外線の範囲の入射可視電磁放射に対して実質的に透明である、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載の装置であって、前記膜が：
（ａ）約４００ｎｍと約８００ｎｍとの間の波長を有する入射電磁放射に対して実質的に透明であるか；
（ｂ）前記入射電磁放射の少なくとも８０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明であるか；
（ｃ）前記入射電磁放射の少なくとも９０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明であるか；
（ｄ）前記入射電磁放射の少なくとも９５％が、前記膜を横切って伝達されるように透明であるか；
（ｅ）少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有するか；あるいは
（ｆ）約０．３９モル／日／ｍ２未満の水透過性を有する、
装置。
【請求項２５】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約２ｍｌ未満の容積を有する第１の所定の反応部位および約２ｍｌ未満の容積を有する第２の所定の反応部位を備え、該チップが、該第１の所定の反応部位および該第２の所定の反応部位を流体接続する経路を規定し、ここで、該経路が、膜を横断する、チップ、
を備える、装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置であって、前記第１の所定の反応部位が、該第１の所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、装置。
【請求項２７】
前記チップが囲まれており、好ましくは、ここで、該チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２の所定の反応部位が、約１ｍｌ未満の容積を有する、請求２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記膜が、ガス透過性膜であり、好ましくは、ここで、該ガス透過性膜が：
（ａ）酸素透過性膜であり、好ましくは、少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有するか；または
（ｂ）ＣＯ２透過性膜である、
請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
請求項２５に記載の装置であって、前記膜が、
（ａ）多孔性であるか；
（ｂ）約２ミクロン未満の平均細孔サイズを有するか；
（ｃ）実質的に透明である、
装置。
【請求項３１】
装置であって、該装置が、
膜によって分離された第１の部分および第２の部分を有する反応部位；ならびに
該反応部位の第２の部分と流体連絡する、少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネル、
を備え、
ここで、該膜が、１０ミクロン未満の細孔サイズを有する、
装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の装置であって、前記反応部位が：
（ａ）２０００μｌ未満の容積を有するか；
（ｂ）１０００μｌ未満の容積を有するか；または
（ｃ）５００μｌ未満の容積を有する、
装置。
【請求項３３】
請求項３１に記載の装置であって、前記膜が：
（ａ）ポリカーボネート、セルロース、ニトロセルロース、ガラス、ガラスファイバー、再生セルロース、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンまたはポリエチレンのうちの少なくとも１つを含むか；
（ｂ）陽イオンに対して透過性であり、陰イオンに対して実質的に不透過性であるか；あるいは
（ｃ）陰イオンに対して透過性であり、陽イオンに対して実質的に不透過性である、
装置。
【請求項３４】
請求項３１に記載の装置であって、前記第１のチャネルが、混合ユニットに流体接続され、好ましくは、前記混合ユニットが、少なくとも１つのインレットに流体接続される、装置。
【請求項３５】
請求項３１に記載の装置であって、前記基板が、ガラス、シリコン、金属、およびポリマーのうちの少なくとも１つから形成される、装置。
【請求項３６】
請求項３１に記載の装置であって、前記反応部位の第２の部分が、細胞親和性の材料でコーティングされている、装置。
【請求項３７】
請求項３１に記載の装置であって、前記反応部位の第１の部分が、細胞親和性の材料を備える、装置。
【請求項３８】
請求項３１に記載の装置であって、以下：
（ａ）前記反応部位と連絡して検知する温度センサー；
（ｂ）該反応部位と連絡して検知するｐＨセンサー；
（ｃ）該反応部位と連絡して検知する圧力センサー；
（ｄ）該反応部位と連絡して検知する光学密度センサー；
（ｅ）該反応部位と連絡して検知するグルコースセンサー；
（ｆ）該反応部位と連絡して検知する溶存酸素濃度センサー；または
（ｇ）該反応部位と連絡して検知する溶存ＣＯ２濃度センサー
をさらに備える、装置。
【請求項３９】
請求項３１に記載の装置であって、少なくとも１０個の反応部位、好ましくは、少なくとも２０個の反応部位、好ましくは、少なくとも５０個の反応部位、好ましくは、少なくとも１００個の反応部位を備える、装置。
【請求項４０】
請求項３１に記載の装置であって、前記第１の部分が、少なくとも第３のチャネルおよび第４のチャネルと連絡している、装置。
【請求項４１】
請求項３１に記載の装置であって、前記膜が：
（ａ）哺乳動物細胞に対して；
（ｂ）約１００キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して；
（ｃ）約１０キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して；または
（ｄ）約１キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して、
実質的に不透過性である、装置。
【請求項４２】
方法であって、該方法が、以下：
複数の反応部位が作製される表面を有する基板を提供する工程であって、少なくとも１つの反応部位が、約２ｍｌ未満の容積を有し、そして実質的に細胞不透過性の膜によって、少なくとも細胞を含む細胞培養部分および細胞を含まないレザバ部分に分割され、該レザバ部分が、該基板の表面内に作製された少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネルに流体接続される工程、
を包含する、方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法であって、少なくとも一種の試験化合物を該複数の反応部位のうちの少なくとも１つに導入する工程；ならびに
前記細胞培養部分内に位置する細胞に対する該少なくとも一種の試験化合物の効果をモニタリングする工程、
を包含する、方法。
【請求項４４】
請求項４２に記載の方法であって、前記膜によって、
（ａ）前記細胞によって産生された分子が、前記レザバ部分に入ることを可能にするか；
（ｂ）前記細胞によって産生された廃棄物が、前記レザバ部分に入ることを可能にするか；または
（ｃ）前記細胞によって産生されたタンパク質が、前記レザバ部分に入ることを可能にする、方法。
【請求項４５】
請求項４２に記載の方法であって、前記レザバ部分の内容物が：
（ｄ）少なくとも第１の期間の間、連続的に置換される；または
（ｅ）少なくとも第１の期間の間、周期的に置換される、
方法。
【請求項４６】
請求項４２に記載の方法であって、前記細胞が：
（ａ）原核生物細胞を含むか；または
（ｂ）真核生物細胞を含む、
方法。
【請求項４７】
請求項４２に記載の方法であって、前記膜が：
（ａ）陽イオン交換膜であるか；または
（ｂ）陰イオン交換膜である、
方法。
【請求項４８】
請求項４２に記載の方法であって、モニタリングする工程が、少なくとも一種の試験化合物によって影響される蛍光シグナルを測定する工程を包含する、方法。
【請求項４９】
請求項４３に記載の方法であって、前記細胞培養部分が、第１のタイプの細胞および第２のタイプの細胞を含む、方法。
【請求項１】
装置であって、該装置が、
インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備え、
該チップが、所定の整列した関係で他の類似のチップに安定に接続されるように構成および配置されている、
装置。
【請求項２】
前記チップが囲まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項４】
前記チップが、約５０μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記チップが、約２０μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記チップが約１２８ｍｍの長さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記チップが約８５ｍｍの幅を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記チップがマイクロプレートに安定に接続され得る、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
装置であって、該装置が、以下：
チップであって、該チップが、インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該チップが、マイクロプレートに安定に接続されるように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項１０】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記チップが囲まれている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記チップが約１２８ｍｍの長さを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記チップが約８５ｍｍの幅を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記マイクロプレートが、少なくとも６ウェルを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記マイクロプレートが、少なくとも２４ウェルを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記マイクロプレートが、少なくとも９６ウェルを備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記マイクロプレートが、少なくとも３８４ウェルを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記マイクロプレートが、少なくとも１，５３６ウェルを備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記マイクロプレートが、ＳＢＳ／ＡＮＳＩ標準と実質的に適合する、請求項９に記載の装置。
【請求項２１】
前記チップが、前記マイクロプレートの少なくとも１つのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項２２】
前記チップが、前記マイクロプレートの１つより多くのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該チップが、マイクロプレートのウェルにアドレスするように構成および配置された装置と流体連絡するように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項２４】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記チップが囲まれている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記チップが、前記マイクロプレートの少なくとも１つのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記チップが、前記マイクロプレートの１つより多くのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、インレット、アウトレット、および約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、各所定の反応部位が、マイクロプレートの少なくとも１つのウェルを覆う、チップ、
を備える、装置。
【請求項３０】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記チップが囲まれている、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
各所定の反応部位が、マイクロプレートの正確に１つのウェルを覆う、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
各所定の反応部位が、マイクロプレートの１つより多くのウェルを覆う、請求項２９に記載の装置。
【請求項３５】
装置であって、該装置が、
実質的に液密なチップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置であって、前記チップが、前記所定の反応部位の境界を規定する位置において、補助的接着剤無しで相互接続される構造成分を備える、装置。
【請求項３７】
前記所定の反応部位が、前記チップの使用の間、接着剤と流体連絡しない、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を規定するチップの一部を生成するために２つの成分を固定する工程を包含するプロセスによって作製され、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備える、装置。
【請求項３９】
前記チップが囲まれている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記２つの成分が接着剤の使用無しで固定される、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置され、該所定の反応部位が、約１００μｌ／日未満のゼロではない蒸発速度を有する、チップ、
を備える、装置。
【請求項４２】
前記チップが囲まれている、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記蒸発速度が、約５０μｌ／日未満である、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
前記蒸発速度が、約２０μｌ／日未満である、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備えるチップを作製する方法であって、改善として、以下：
該所定の反応部位を規定するチップの一部を作製するために、補助的接着剤を伴うかまたは伴わないで、該チップの第１の成分を該チップの第２の成分に接続する工程、
を包含する、方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法であって、前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、方法。
【請求項４７】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、前記第１の成分を前記第２の成分に音響溶接する工程を包含する、方法。
【請求項４８】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、前記第１の成分を前記第２の成分に加熱プレスする工程を包含する、方法。
【請求項４９】
請求項４５に記載の方法であって、前記第１の成分が、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレン、ならびにこれらの混合物およびコポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む、方法。
【請求項５０】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、エネルギーを前記第１の成分の少なくとも一部で融解するように適用する工程を包含する、方法。
【請求項５１】
前記エネルギーが、超音波を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記エネルギーが、熱エネルギーを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
請求項４５に記載の方法であって、前記改善として、前記第１の成分を前記第２の成分に接続して、それらの間に液密な接続を作製する工程を包含する、方法。
【請求項５４】
前記チップが囲まれている、請求項４５に記載の装置。
【請求項５５】
装置であって、該装置が、
約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位；および
該所定の反応部位と流体連絡し、２．０ミクロン未満の細孔サイズを有する、赤外〜紫外の範囲の入射電磁放射に対して実質的に透明な、膜、
を備える、
装置。
【請求項５６】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
装置であって、該装置が、
約１ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位であって、所定の波長範囲内の電磁放射にによって促進またはモニターされる化学的反応または生物学的反応を実施するように構成および配置された、所定の反応部位；および
膜であって、該所定の波長範囲内の電磁照射に対して、該反応を促進またはモニターするのに必要な程度まで透明であり、該所定の反応部位と流体連絡する２．０ミクロン未満の細孔サイズを有する、膜、
を備える、
装置。
【請求項５８】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
前記膜が、入射可視電磁放射に対して実質的に透明である、請求項５７に記載の装置。
【請求項６０】
前記膜が、約４００ｎｍと約８００ｎｍとの間の波長を有する入射電磁放射に対して実質的に透明である、請求項５７に記載の装置。
【請求項６１】
請求項５７に記載の装置であって、前記入射電磁放射の少なくとも８０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明である、装置。
【請求項６２】
請求項６１に記載の装置であって、前記入射電磁放射の少なくとも９０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明である、装置。
【請求項６３】
請求項６２に記載の装置であって、前記入射電磁放射の少なくとも９５％が、前記膜を横切って伝達されるように透明である、装置。
【請求項６４】
請求項５７に記載の装置であって、前記膜が、少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有する、装置。
【請求項６５】
請求項５７に記載の装置であって、前記膜が、約０．３９モル／日／ｍ２未満の水透過性を有する、装置。
【請求項６６】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約１ｍｌ未満の容積を有する第１の所定の反応部位および第２の所定の反応物を備え、該チップが、該第１の所定の反応部位および該第２の所定の反応部位を流体接続する経路を規定し、ここで、該経路が、膜を横断する、チップ、
を備える、装置。
【請求項６７】
請求項６６に記載の装置であって、前記第１の所定の反応部位が、該第１の所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、装置。
【請求項６８】
前記チップが囲まれている、請求項６６に記載の装置。
【請求項６９】
前記チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項６８に記載の装置。
【請求項７０】
前記第２の所定の反応部位が、約１ｍｌ未満の容積を有する、請求６６に記載の装置。
【請求項７１】
前記膜が、ガス透過性膜である、請求項６６に記載の装置。
【請求項７２】
前記ガス透過性膜が、酸素透過性膜である、請求項７１に記載の装置。
【請求項７３】
請求項７２に記載の装置であって、前記酸素透過性膜が、少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有する、装置。
【請求項７４】
前記ガス透過性膜が、ＣＯ２透過性膜である、請求項７１に記載の装置。
【請求項７５】
前記膜が、多孔性である、請求項６６に記載の装置。
【請求項７６】
前記膜が、約２ミクロン未満の平均細孔サイズを有する、請求項７５に記載の装置。
【請求項７７】
前記膜が、実質的に透明である、請求項７５に記載の装置。
【請求項７８】
前記膜が、実質的に透明である、請求項６６に記載の装置。
【請求項７９】
装置であって、該装置が、
膜によって分離された第１の部分および第２の部分を有する反応部位；ならびに
該反応部位の第２の部分と流体連絡する、少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネル、
を備える、装置。
【請求項８０】
前記反応部位が、２０００μｌ未満の容積を有する、請求項７９に記載の装置。
【請求項８１】
前記反応部位が、１０００μｌ未満の容積を有する、請求項７９に記載の装置。
【請求項８２】
前記反応部位が、５００μｌ未満の容積を有する、請求項７９に記載の装置。
【請求項８３】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、ポリカーボネート、セルロース、ニトロセルロース、ガラス、ガラスファイバー、またはポリカーボネート、再生セルロース、またはポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む、装置。
【請求項８４】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、陽イオンに対して透過性であり、陰イオンに対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項８５】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、陰イオンに対して透過性であり、陽イオンに対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項８６】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、１０ミクロン未満の細孔サイズを有する、装置。
【請求項８７】
請求項７９に記載の装置であって、前記第１のチャネルが、混合ユニットに流体接続される、装置。
【請求項８８】
請求項８７に記載の装置であって、前記混合ユニットが、少なくとも１つのインレットに流体接続される、装置。
【請求項８９】
請求項７９に記載の装置であって、前記基板が、ガラス、シリコン、金属、およびポリマーのうちの少なくとも１つから形成される、装置。
【請求項９０】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位の第２の部分が、細胞親和性の材料でコーティングされている、装置。
【請求項９１】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位の第１の部分が、細胞親和性の材料を備える、装置。
【請求項９２】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知において温度センサーをさらに備える、装置。
【請求項９３】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知においてｐＨセンサーをさらに備える、装置。
【請求項９４】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知において圧力センサーをさらに備える、装置。
【請求項９５】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知において光学密度センサーをさらに備える、装置。
【請求項９６】
請求項７９に記載の装置であって、前記反応部位との連絡の検知においてグルコースセンサーをさらに備える、装置。
【請求項９７】
請求項７９に記載の装置であって、少なくとも１０個の反応部位を備える、装置。
【請求項９８】
請求項９７に記載の装置であって、少なくとも２０個の反応部位を備える、装置。
【請求項９９】
請求項９８に記載の装置であって、少なくとも５０個の反応部位を備える、装置。
【請求項１００】
請求項９９に記載の装置であって、少なくとも１００個の反応部位を備える、装置。
【請求項１０１】
請求項７９に記載の装置であって、前記第１の部分が、少なくとも第３のチャネルおよび第４のチャネルと連絡している、装置。
【請求項１０２】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、哺乳動物細胞に対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項１０３】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、約１００キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して実質的に透過性である、装置。
【請求項１０４】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、約１０キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項１０５】
請求項７９に記載の装置であって、前記膜が、約１キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して実質的に不透過性である、装置。
【請求項１０６】
方法であって、該方法が、以下：
複数の反応部位が作製される表面を有する基板を提供する工程であって、少なくとも１つの反応部位が、約２ｍｌ未満の容積を有し、そして実質的に細胞不透過性の膜によって、少なくとも細胞を含む細胞培養部分および細胞を含まないレザバ部分に分割され、該レザバ部分が、該基板の表面内に作製された少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネルに流体接続される、工程；
少なくとも一種の試験化合物を該複数の反応部位のうちの少なくとも１つに導入する工程；ならびに
該細胞培養部分内に位置する細胞に対する該少なくとも一種の試験化合物の効果をモニタリングする、工程、
を包含する、方法。
【請求項１０７】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜によって、前記細胞によって産生された廃棄物が、前記レザバ部分に入ることを可能にする、方法。
【請求項１０８】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜によって、前記細胞によって産生されたタンパク質が、前記レザバ部分に入ることを可能にする、方法。
【請求項１０９】
請求項１０６に記載の方法であって、前記レザバ部分の内容物が、少なくとも第１の期間の間、連続的に置換される、方法。
【請求項１１０】
請求項１０６に記載の方法であって、前記レザバ部分の内容物が、少なくとも第１の期間の間、周期的に置換される、方法。
【請求項１１１】
請求項１０６に記載の方法であって、前記細胞が、原核生物細胞を含む、方法。
【請求項１１２】
請求項１０６に記載の方法であって、前記細胞が、真核生物細胞を含む、方法。
【請求項１１３】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜が、陽イオン交換膜である、方法。
【請求項１１４】
請求項１０６に記載の方法であって、前記膜が、陰イオン交換膜である、方法。
【請求項１１５】
請求項１０６に記載の方法であって、モニタリングする工程が、少なくとも一種の試験化合物によって影響される蛍光シグナルを測定する工程を包含する、方法。
【請求項１１６】
請求項１０６に記載の方法であって、前記細胞培養部分が、第１のタイプの細胞および第２のタイプの細胞を含む、方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、該装置が、
インレット、アウトレット、および約２ｍｌ未満の容積を有する少なくとも１つの所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、チップ、
を備え、
ここで、該インレットまたは該アウトレットの少なくとも１つ、あるいはその両方が、該所定の反応部位を、化学種、生物種および／または生化学種を含む少なくとも１つの他の容器に無菌的および流体的に接続して、該所定の反応部位と該少なくとも１つの他の容器との間に化学種、生物種、および／または生化学種の無菌的流体連絡を提供するように構成および配置され、
そしてここで、該チップが滅菌されている、
装置。
【請求項２】
前記チップのインレットおよび／またはアウトレットに流体接続可能な１つ以上の導管をさらに備え、前記所定の反応部位と前記少なくとも１つの他の容器との間に流体連絡を提供する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記導管の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、前記チップ内に存在する少なくとも１つのチャネルから形成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記他の容器が：
（ａ）前記チップ内に含まれるか；
（ｂ）前記チップに対して外部であるか；
（ｃ）第２チップ内に所定の反応部位を備えるか；
（ｄ）マイクロプレートのウェルであるか；
（ｅ）該所定の反応部位に導入するための少なくとも１つの細胞栄養物の供給源であるか；または
（ｆ）該所定の反応部位に導入するための少なくとも１つの細胞の供給源である、
装置。
【請求項５】
前記チップが、所定の整列した関係で他の容器に安定に接続されるように構成および配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
１つ以上の流体経路が前記チップ内に作製され得、該チップ内または該チップの外部に保存された因子が、前記所定の反応部位と接触し得るか、またはそれ以外で該反応部位に影響し、好ましくは、該因子が、該所定の反応部位内の１つ以上の環境因子を変更および／または制御し得る、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記化学種、生物種、および／または生化学種が、前記他の容器内で生成および／または保存され、前記１つ以上の導管の少なくとも１つを通って前記所定の反応部位に輸送される、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって：
（ａ）前記所定の反応部位が、穴が開き得るかもしくは破断され得る壁もしくは他の構成要素によって他の容器から分離されているか；
（ｂ）前記所定の反応部位が、流体連絡を提供するために開き得る、該所定の反応部位と該他の容器を接続する導管中のバルブによって、他の容器から流体的に分離され得るか；
（ｃ）前記所定の反応部位および該他の容器が、前記化学種、生物種、または生化学種の少なくともいくらかが該所定の反応部位と該他の容器との間で移動可能であるように配置されるか；あるいは
（ｄ）前記所定の反応部位および該他の容器が、該化学種、生物種、または生化学種のうちの少なくともいくつかが、半透過性膜にわたって該所定の反応部位と該他の容器との間で移動可能であり得るように配置される、
装置。
【請求項９】
前記装置が、複数のチップを備え、そして該チップが、互いに所定の予め整列された関係で積み重ねられ得るように、該チップが全て、一緒に積み重ねられた場合に所定の方向に配向するように構成および配置され、好ましくは、該複数のチップの２つ以上のうちの１つの上の少なくとも１つの所定の反応部位が、該複数のチップの２つ以上の１つ以上の他のチップ上の少なくとも１つの所定の反応部位と流体連絡するように、該複数のチップの２つ以上が構成および配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記チップが：
（ａ）囲まれ、好ましくは、該チップが、以下：
（ｉ）約１００μｌ／日未満；
（ｉｉ）約５０μｌ／日未満；または
（ｉｉｉ）約２０μｌ／日未満、
の蒸発速度を有するか；
（ｂ）約１２８ｍｍの長さを有するか；あるいは
（ｃ）約８５ｍｍの幅を有する、
装置。
【請求項１１】
前記チップが、前記マイクロプレートに安定に接続可能であるように構成および配置される、請求項４の（ｄ）に記載の装置。
【請求項１２】
前記所定の反応部位が、前記所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置であって、ここで、前記マイクロプレートが：
（ａ）少なくとも６ウェル、好ましくは、少なくとも２４ウェル、好ましくは、少なくとも９６ウェル、好ましくは、少なくとも３８４ウェル、好ましくは、少なくとも１，５３６ウェルを含むか；または
（ｂ）ＳＢＳ／ＡＮＳＩ標準と実質的に適合する、
装置。
【請求項１４】
前記チップが、前記マイクロプレートの１つより多くのウェルにアドレスするように構成および配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、各々、インレット、アウトレット、および約２ｍｌ未満の容積を有する少なくとも２つの所定の反応部位を備え、各所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置され、そして各所定の反応部位が、マイクロプレートの少なくとも１つのウェルと重なる、
装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、該チップが：
（ａ）囲まれているか；または
（ｂ）約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、
装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置であって、各所定の反応部位が：
（ａ）マイクロプレートの１つのウェルに正確に重なるか；または
（ｂ）マイクロプレートの１つより多くのウェルに重なる、
装置。
【請求項１８】
装置であって、該装置が、
実質的に液密なチップであって、該チップが、約２ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位を備え、該所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されており、該チップが、該所定の反応部位の境界を規定する位置において、補助的接着剤無しで相互接続される構造成分を備える、チップ、
を備える、装置。
【請求項１９】
前記所定の反応部位が、前記チップの使用の間、接着剤と流体連絡しない、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の装置であって、該チップが：
（ａ）少なくとも２つの構造構成要素を一緒に固定して前記所定の反応部位を規定するチップの一部を作製する工程を含むプロセスによって作製されるか；
（ｂ）第１の構造構成要素を第２の構造構成要素に音響溶接する工程を含むプロセスによって作製されるか；
（ｃ）第１の構造構成要素を第２の構造構成要素に加熱プレスする工程を含むプロセスによって作製されるか；または
（ｄ）少なくとも１つの該構造構成要素の少なくとも一部を融解させるためにエネルギーを適用する工程を含むプロセスによって作製され、好ましくは、ここで、該エネルギーが、以下：
（ｉ）超音波、または
（ｉｉ）熱エネルギー
を含む、
装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の装置であって、前記構造構成要素の少なくとも１つが、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）、ならびにこれらの混合物およびコポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む、装置。
【請求項２２】
装置であって、該装置が、
約２ｍｌ未満の容積を有する所定の反応部位であって、所定の波長範囲内の電磁放射によって促進またはモニターされる化学的反応または生物学的反応を実施するように構成および配置された、所定の反応部位；および
膜であって、該所定の波長範囲内の電磁照射に対して、該反応を促進またはモニターするのに必要な程度まで実質的に透明であり、該所定の反応部位と流体連絡する３．０ミクロン未満の細孔サイズを有する、膜、
を備える、
装置。
【請求項２３】
前記所定の反応部位が、該所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されており、好ましくは、前記膜が、赤外線から紫外線の範囲の入射可視電磁放射に対して実質的に透明である、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載の装置であって、前記膜が：
（ａ）約４００ｎｍと約８００ｎｍとの間の波長を有する入射電磁放射に対して実質的に透明であるか；
（ｂ）前記入射電磁放射の少なくとも８０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明であるか；
（ｃ）前記入射電磁放射の少なくとも９０％が、前記膜を横切って伝達されるように透明であるか；
（ｄ）前記入射電磁放射の少なくとも９５％が、前記膜を横切って伝達されるように透明であるか；
（ｅ）少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有するか；あるいは
（ｆ）約０．３９モル／日／ｍ２未満の水透過性を有する、
装置。
【請求項２５】
装置であって、該装置が、
チップであって、該チップが、約２ｍｌ未満の容積を有する第１の所定の反応部位および約２ｍｌ未満の容積を有する第２の所定の反応部位を備え、該チップが、該第１の所定の反応部位および該第２の所定の反応部位を流体接続する経路を規定し、ここで、該経路が、膜を横断する、チップ、
を備える、装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置であって、前記第１の所定の反応部位が、該第１の所定の反応部位において少なくとも１つの生細胞を維持するように構成および配置されている、装置。
【請求項２７】
前記チップが囲まれており、好ましくは、ここで、該チップが、約１００μｌ／日未満の蒸発速度を有する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２の所定の反応部位が、約１ｍｌ未満の容積を有する、請求２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記膜が、ガス透過性膜であり、好ましくは、ここで、該ガス透過性膜が：
（ａ）酸素透過性膜であり、好ましくは、少なくとも約０．０６１モル／日／ｍ２／ａｔｍの酸素透過性を有するか；または
（ｂ）ＣＯ２透過性膜である、
請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
請求項２５に記載の装置であって、前記膜が、
（ａ）多孔性であるか；
（ｂ）約２ミクロン未満の平均細孔サイズを有するか；
（ｃ）実質的に透明である、
装置。
【請求項３１】
装置であって、該装置が、
膜によって分離された第１の部分および第２の部分を有する反応部位；ならびに
該反応部位の第２の部分と流体連絡する、少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネル、
を備え、
ここで、該膜が、１０ミクロン未満の細孔サイズを有する、
装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の装置であって、前記反応部位が：
（ａ）２０００μｌ未満の容積を有するか；
（ｂ）１０００μｌ未満の容積を有するか；または
（ｃ）５００μｌ未満の容積を有する、
装置。
【請求項３３】
請求項３１に記載の装置であって、前記膜が：
（ａ）ポリカーボネート、セルロース、ニトロセルロース、ガラス、ガラスファイバー、再生セルロース、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンまたはポリエチレンのうちの少なくとも１つを含むか；
（ｂ）陽イオンに対して透過性であり、陰イオンに対して実質的に不透過性であるか；あるいは
（ｃ）陰イオンに対して透過性であり、陽イオンに対して実質的に不透過性である、
装置。
【請求項３４】
請求項３１に記載の装置であって、前記第１のチャネルが、混合ユニットに流体接続され、好ましくは、前記混合ユニットが、少なくとも１つのインレットに流体接続される、装置。
【請求項３５】
請求項３１に記載の装置であって、前記基板が、ガラス、シリコン、金属、およびポリマーのうちの少なくとも１つから形成される、装置。
【請求項３６】
請求項３１に記載の装置であって、前記反応部位の第２の部分が、細胞親和性の材料でコーティングされている、装置。
【請求項３７】
請求項３１に記載の装置であって、前記反応部位の第１の部分が、細胞親和性の材料を備える、装置。
【請求項３８】
請求項３１に記載の装置であって、以下：
（ａ）前記反応部位と連絡して検知する温度センサー；
（ｂ）該反応部位と連絡して検知するｐＨセンサー；
（ｃ）該反応部位と連絡して検知する圧力センサー；
（ｄ）該反応部位と連絡して検知する光学密度センサー；
（ｅ）該反応部位と連絡して検知するグルコースセンサー；
（ｆ）該反応部位と連絡して検知する溶存酸素濃度センサー；または
（ｇ）該反応部位と連絡して検知する溶存ＣＯ２濃度センサー
をさらに備える、装置。
【請求項３９】
請求項３１に記載の装置であって、少なくとも１０個の反応部位、好ましくは、少なくとも２０個の反応部位、好ましくは、少なくとも５０個の反応部位、好ましくは、少なくとも１００個の反応部位を備える、装置。
【請求項４０】
請求項３１に記載の装置であって、前記第１の部分が、少なくとも第３のチャネルおよび第４のチャネルと連絡している、装置。
【請求項４１】
請求項３１に記載の装置であって、前記膜が：
（ａ）哺乳動物細胞に対して；
（ｂ）約１００キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して；
（ｃ）約１０キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して；または
（ｄ）約１キロドルトンより大きい分子量を有する分子に対して、
実質的に不透過性である、装置。
【請求項４２】
方法であって、該方法が、以下：
複数の反応部位が作製される表面を有する基板を提供する工程であって、少なくとも１つの反応部位が、約２ｍｌ未満の容積を有し、そして実質的に細胞不透過性の膜によって、少なくとも細胞を含む細胞培養部分および細胞を含まないレザバ部分に分割され、該レザバ部分が、該基板の表面内に作製された少なくとも第１のチャネルおよび第２のチャネルに流体接続される工程、
を包含する、方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法であって、少なくとも一種の試験化合物を該複数の反応部位のうちの少なくとも１つに導入する工程；ならびに
前記細胞培養部分内に位置する細胞に対する該少なくとも一種の試験化合物の効果をモニタリングする工程、
を包含する、方法。
【請求項４４】
請求項４２に記載の方法であって、前記膜によって、
（ａ）前記細胞によって産生された分子が、前記レザバ部分に入ることを可能にするか；
（ｂ）前記細胞によって産生された廃棄物が、前記レザバ部分に入ることを可能にするか；または
（ｃ）前記細胞によって産生されたタンパク質が、前記レザバ部分に入ることを可能にする、方法。
【請求項４５】
請求項４２に記載の方法であって、前記レザバ部分の内容物が：
（ｄ）少なくとも第１の期間の間、連続的に置換される；または
（ｅ）少なくとも第１の期間の間、周期的に置換される、
方法。
【請求項４６】
請求項４２に記載の方法であって、前記細胞が：
（ａ）原核生物細胞を含むか；または
（ｂ）真核生物細胞を含む、
方法。
【請求項４７】
請求項４２に記載の方法であって、前記膜が：
（ａ）陽イオン交換膜であるか；または
（ｂ）陰イオン交換膜である、
方法。
【請求項４８】
請求項４２に記載の方法であって、モニタリングする工程が、少なくとも一種の試験化合物によって影響される蛍光シグナルを測定する工程を包含する、方法。
【請求項４９】
請求項４３に記載の方法であって、前記細胞培養部分が、第１のタイプの細胞および第２のタイプの細胞を含む、方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２６Ｃ】
【図２６Ｄ】
【図２６Ｅ】
【図２７Ａ】
【図２７Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２６Ｃ】
【図２６Ｄ】
【図２６Ｅ】
【図２７Ａ】
【図２７Ｂ】
【公表番号】特表２００６−５２１７８６（Ｐ２００６−５２１７８６Ａ）
【公表日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１５７０６（Ｐ２００５−５１５７０６）
【出願日】平成１５年８月１９日（２００３．８．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０２５９４３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６９９８３
【国際公開日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【出願人】（５０４４４５７７０）バイオプロセッサーズ コーポレイション (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年８月１９日（２００３．８．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０２５９４３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６９９８３
【国際公開日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【出願人】（５０４４４５７７０）バイオプロセッサーズ コーポレイション (3)
【Ｆターム（参考）】
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