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マイクロ流路プレート
説明

マイクロ流路プレート

【課題】簡単かつ迅速に検体の検査を行うことができるマイクロ流路プレートを提供すること。
【解決手段】第1プレート部材310と、第1シート部材320と、第2プレート部材330と、第2シート部材340とを備え、第1プレート部材310に形成された第1空間と、第2プレート部材340に形成された第2空間とを含む空間で試薬と検体とが混合されるマイクロ流路プレート300であって、第1シート部材320は、第1空間と第2空間とを連通する連通穴321を有し、第2空間は、試薬容器が収容される試薬収容空間332、333と、混合空間331と、試薬流路と、上流側廃液流路とを含み、第1空間は、廃液溜空間315と、下流側廃液流路とを含み、第2シート部材は、試薬収容空間332、333に収容された試薬容器を直接押圧可能にする押圧穴342、343を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロ流路プレートに関し、特にプレート部材と、該プレート部材の表面に積層されたシート部材とを備え、プレート部材の表面に形成された凹部内の空間で試薬と検体とが混合されるマイクロ流路プレートに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、細胞や血液等の検体の検査を行うために、プレパラートが使用されている。一般にプレパラートは、スライドガラスと、該スライドガラスの表面に載せられた検体を覆うカバーガラスとからなるため、割れやすく、取扱いに注意を要する。また、プレパラートでは、スライドガラスの表面で検体と試薬とが混合されるため、スライドガラスの表面に検体を保持させたり、スライドガラスの表面に広がった過剰な試薬を除去したりする必要がある。
【0003】
近年では、プラスチック基板を用いたマイクロ流路プレートが開発されている(例えば、特許文献1参照)。このマイクロ流路プレートでは、プラスチック基板の中央部分に円環状の凹部が形成されているため、検体をプラスチック基板に固着することなく、凹部内で試薬と混合することができる。また、このマイクロ流路プレートでは、上記プレパラートのようにスライドガラスやカバーガラスを使用していないため、スライドガラスやカバーガラスに起因する不具合は発生しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実用新案登録第3056680号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載のマイクロ流路プレートでは、該マイクロ流路プレート内に試薬が収容されておらず、試薬を収容するための空間も設けられていないので、検体の検査(検体と試薬との混合)を行うためには、試薬をマイクロ流路プレートとは別に用意しておく必要があった。このため、特許文献1に記載のマイクロ流路プレートでは、検体の検査を行なうのに多くの手間と時間を要していた。
【0006】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡単かつ迅速に検体の検査を行うことができるマイクロ流路プレートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明に係るマイクロ流路プレートは、表面に凹部が形成された硬質の第1プレート部材と、該第1プレート部材の表面に積層された第1シート部材と、該第1シート部材の表面に積層された、厚さ方向に貫通する少なくとも1つの貫通穴および表裏面に形成された凹部を有する硬質の第2プレート部材と、該第2プレート部材の表面に積層された第2シート部材とを備え、第1プレート部材に形成された凹部内の第1空間と、第2プレート部材に形成された貫通穴内および凹部内の第2空間とを含む空間で試薬と検体とが混合されるマイクロ流路プレートであって、第1シート部材は、第1空間と第2空間とを連通する連通穴を有し、第2空間は、液体状の試薬が封入された試薬容器が収容される試薬収容空間と、検体が収容されるとともに該検体と試薬とが混合される混合空間と、試薬収容空間と混合空間とを連結する試薬流路と、混合空間と連通穴とを連結する上流側廃液流路とを含み、第1空間は、混合空間から上流側廃液流路および連通穴を通って流出してきた試薬を含む廃液が貯溜される廃液溜空間と、連通穴と廃液溜空間とを連結する下流側廃液流路とを含み、第2シート部材は、試薬収容空間に収容された試薬容器を直接押圧可能にする押圧穴を有することを特徴とする。なお、上記試薬容器は、ブリスターパックとすることができる。
【0008】
この構成によれば、第1プレート部材に試薬が収容される試薬収容空間が設けられているため、あらかじめ該試薬収容空間に試薬を収容しておくことができる。また、この構成によれば、第1プレート部材の第1空間と第2プレート部材の第2空間とが連結されているため、プレート部材の面積を大きくすることなく、試薬収容空間、廃液溜空間等の数や体積を増やすことができるとともに、より複雑な流路を形成することができる。さらに、この構成によれば、試薬収容空間に収容された試薬容器を直接押圧することができる。したがって、本発明に係るマイクロ流路プレートによれば、簡易かつ迅速に検体の検査を行うことができる。
【0009】
本発明に係るマイクロ流路プレートでは、第2プレート部材に形成された貫通穴および凹部が、厚さ方向に貫通する第1貫通穴と、第1貫通穴と連通するように該第2プレート部材の裏面に形成された第1凹部と、該第2プレート部材の表面に形成された第2凹部と、第1凹部と第2凹部とを連結する第2貫通穴と、第2凹部と第1シート部材の連通穴とを連結する第3貫通穴とを含み、試薬収容空間が第1貫通穴内および第1凹部内の空間からなり、混合空間が第2凹部内の空間からなり、試薬流路が第2貫通穴内の空間からなり、上流側廃液流路が第3貫通穴内の空間からなっていてもよい。
【0010】
さらに、上記第2プレート部材は、該第2プレート部材表面の凹部が端部まで延びて形成された空気吸込口を有し、上記第2空間は、第2プレート部材に形成された貫通穴内の空間からなり空気の吸い込みおよび吐き出しが行われるポンプ空間と、第2プレート部材の表面に形成された凹部内の空間からなり空気吸込口とポンプ空間とを連結する空気吸込流路と、第2プレート部材の表面に形成された凹部内の空間からなりポンプ空間と混合空間とを連結する空気吐出流路とをさらに含み、上記第1プレート部材は、第1シート部材のポンプ空間下方部分を押圧可能にする押圧穴を有することが好ましく、第2シート部材の空気吸込流路を覆う部分には、ポンプ空間から空気吸込口に空気が吐き出されるのを防ぐ逆流防止弁が設けられ、第1シート部材のポンプ空間下方部分および第2シート部材のポンプ空間上方部分を連続的に押圧すると、空気吸込口から吸い込まれた空気が、空気吸込流路、ポンプ空間、および空気吐出流路を通って混合空間に流入し、混合空間内の廃液が、該空気によって押し出され、上流側廃液流路および下流側廃液流路を通って廃液溜空間に流入することが好ましい。
【0011】
これら構成によれば、ポンプ空間および廃液溜空間が設けられているため、第1シート部材のポンプ空間下方部分および第2シート部材のポンプ空間上方部分を連続的に押圧することで、混合空間内の廃液を空気吸込口から吸い込まれた空気によって押し出して廃液溜空間に流入させることができる。これにより、混合空間に試薬が溜まっていくのを防ぐことができる。
【0012】
さらに、本発明に係るマイクロ流路プレートでは、第2シート部材の表面に積層された硬質のバックプレート部材をさらに備え、バックプレート部材は、第2シート部材の押圧穴と連通するとともに試薬収容空間に収容された試薬容器を直接押圧可能にする第1押圧穴と、第2シート部材のポンプ空間上方部分を押圧可能にする第2押圧穴とを有することが好ましい。
【0013】
この構成によれば、第1シート部材が硬質の第1プレート部材と硬質の第2プレート部材とで挟まれており、かつ第2シート部材が硬質の第2プレート部材と硬質のバックプレート部材とで挟まれているため、密着性が向上し、第1シート部材と第1プレート部材との間、および第2シート部材と第2プレート部材との間から試薬が漏れるのを防ぐことができる。
【0014】
さらに、上記バックプレート部材は、透明であり、上記第2シート部材は、混合空間上方部分に検体を観察するため観察穴を有することが好ましく、これにより、バックプレート部材の表面から顕微鏡を用いて検体を観察することができる。
【0015】
さらに、本発明に係るマイクロ流路プレートは、上流側廃液流路に、検体を通過させることなく廃液を通過させるフィルターが設けられていることが好ましい。
【0016】
この構成によれば、検体が廃液溜空間に流入してしまうのを防ぐことができるとともに、フィルター上で該検体を検査することができる。
【0017】
なお、本明細書における用語「エラストマー」は、例えば、ゴム、熱可塑性エラストマー等の弾性を有する高分子材料からなるものとする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、簡単かつ迅速に検体の検査を行うことができるマイクロ流路プレートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第1の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。
【図2】第2の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。
【図3】第2の実施形態に係るマイクロ流路プレートのプレート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のA−A断面図である。
【図4】第2の実施形態に係るマイクロ流路プレートのシート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のB−B断面図である。
【図5】図4(a)のC−C断面図であって、(a)は逆流防止弁が閉じた状態を示す図、(b)は逆流防止弁が開いた状態を示す図である。
【図6】第2の実施形態に係るマイクロ流路プレートのバックプレート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のD−D断面図である。
【図7】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。
【図8】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートの第2プレート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のE−E断面図、(d)は(a)のF−F拡大断面図である。
【図9】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートあって、(a)は上流側廃液流路近傍、(b)は試薬収容空間近傍の部分断面図である。
【図10】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートの第1シート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のG−G断面図である。
【図11】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートの第1プレート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のH−H断面図である。
【図12】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートの第2シート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のI−I断面図である。
【図13】第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートのバックプレート部材であって、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のJ−J断面図である。
【図14】第4の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【0021】
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。同図に示すように、本実施形態に係るマイクロ流路プレート100は、表面に凹部が形成された硬質のプレート部材110と、該プレート部材110の表面に積層されたシート部材120とを備え、凹部内の空間で試薬と検体とが混合されるよう構成されている。
【0022】
プレート部材110は、透明なプラスチックからなるとともに表裏面に鏡面処理が施されている。プレート部材110のサイズは、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ1.5mmである。また、プレート部材110に形成された凹部内の空間には、混合空間111と、試薬収容空間112と、試薬流路116とが含まれている。
【0023】
混合空間111は、プレート部材110の中央に形成された、直径7.0mm、深さ0.8mmの円環状の凹部内の空間である。混合空間111では、検体が収容されるとともに、該検体と試薬収容空間112に収容された試薬とが混合される。なお、混合空間111には、検体を保持するための両面テープ等のトラップ機構や、過剰な試薬を吸収するためのフェルトや発泡体等の吸収機構を設けてもよい。
【0024】
試薬収容空間112は、混合空間111に隣接して形成された、直径10.0mm、深さ1.0mmの円環状の凹部内の空間である。試薬収容空間112では、試薬が液体状もしくはブリスターパック等の容器に封入された状態で収容されている。
【0025】
試薬流路116は、混合空間111と試薬収容空間112とを連結する、幅2.0mm、深さ0.4mmの凹部内の空間である。
【0026】
シート部材120は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ0.8mmに成形されたエラストマーからなり、混合空間111、試薬収容空間112、および試薬流路116を覆うようにプレート部材110の表面に積層されている。
【0027】
上記のように、本実施形態に係るマイクロ流路プレート100では、試薬が収容される試薬収容空間112が設けられているため、あらかじめ該試薬収容空間112に試薬を収容しておくことができる。さらに、本実施形態に係るマイクロ流路プレート100では、シート部材120がエラストマーからなるため、シート部材120の試薬収容空間112を覆う部分を押圧することにより、試薬収容空間112に収容された試薬を混合空間111に流入させることができる。したがって、本実施形態に係るマイクロ流路プレート100によれば、簡単かつ迅速に検体の検査を行うことがでる。
【0028】
[第2の実施形態]
図2は、本発明の第2の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。同図に示すように、本実施形態に係るマイクロ流路プレート200は、表面に凹部が形成された硬質のプレート部材210と、該プレート部材210の表面に積層されたシート部材220と、該シート部材220の表面に積層されたバックプレート部材230とを備え、第1の実施形態に係るマイクロ流路プレート100と同様に、凹部内の空間で試薬と検体とが混合されるよう構成されている。
【0029】
プレート部材210は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ2.5mmの透明なプラスチックからなる。図3(a)および(c)に示すように、プレート部材210の表面に形成された凹部内の空間には、混合空間211と、試薬収容空間212、213と、ポンプ空間214と、廃液溜空間215と、複数の流路216a〜216fとが含まれる。また、プレート部材210は、凹部が端部まで延びて形成された空気吸込口217および廃液排出口218を有する。さらに、図3(b)および(c)に示すように、プレート部材210の裏面には、顕微鏡を用いて検体を観察するための凹部219が形成されている。なお、プレート部材210は、少なくとも混合空間211を形成する凹部の底面および裏面に形成された凹部219の底面に鏡面処理が施されている。
【0030】
混合空間211および試薬収容空間212、213は、第1の実施形態に係るマイクロ流路プレート100に設けられたものと同じものであり、本実施形態に係るマイクロ流路プレート200では、二つの試薬収容空間212、213は混合空間211を中心とした対称位置に設けられている。この二つの試薬収容空間212、213には、それぞれ同種の、または異なる種類の試薬が、液体状もしくはブリスターパックに封入された状態で収容されている。
【0031】
ポンプ空間214および廃液溜空間215は、混合空間211を中心に対称に形成された、直径12.0mm、深さ1.8mmの円環状の凹部内の空間である。シート部材220の該ポンプ空間214を覆う部分が連続的に押圧されることで、ポンプ空間214では、空気の吸い込みおよび吐き出しが行われ、該空気に押し出されて混合空間211から流出してきた試薬等を含む廃液が廃液溜空間215に貯溜される。
【0032】
複数の流路216a〜216fには、混合空間211と試薬収容空間212、213とを連結する試薬流路216a、216bと、ポンプ空間214と混合空間211とを連結する空気吐出流路216cと、混合空間211と廃液溜空間215とを連結する廃液流路216dと、空気吸込口217とポンプ空間214とを連結する空気吸込流路216eと、廃液溜空間215と廃液排出口218とを連結する廃液排出流路216fとが含まれている。これらの流路216a〜216fのサイズは、幅2.0mm、深さ0.4mmである。
【0033】
シート部材220は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ0.8mmに成形されたエラストマーからなる。また、図4に示すように、シート部材220の裏面には、試薬や空気が逆流するのを防ぐために、幅2.0mm、高さ0.4mmの逆流防止弁221a〜221dが設けられている。具体的には、試薬が混合空間211から試薬収容空間212に逆流するのを防ぐための逆流防止弁221aは、混合空間211と試薬流路216aとの境界に設けられている。試薬が混合空間211から試薬収容空間213に逆流するのを防ぐための逆流防止弁221bは、混合空間211と試薬流路216bとの境界に設けられている。試薬が混合空間211からポンプ空間214に逆流するのを防ぐための逆流防止弁221cは、混合空間211と空気吐出流路216cとの境界に設けられている。ポンプ空間214内の空気が空気吸込口217から吐出されるのを防ぐための逆流防止弁221dは、空気吸込口217近傍に設けられている。
【0034】
図5に示すように、逆流防止弁221a〜221dは、試薬または空気の正流方向に傾斜した形状の突起であり、シート部材220と一体的に成形されている。なお、正流方向とは、試薬の場合は試薬収容空間212、213から混合空間211を通って廃液溜空間215に向かう方向であり、空気の場合は空気吸込口217からポンプ空間214を通って混合空間211に向かう方向である。この逆流防止弁221a〜221dは、図5(b)に示すように、試薬または空気が正流方向に流れる場合は、試薬または空気の流圧により開いた状態となる。一方、図5(a)に示すように、試薬等が逆流方向に流れようとする場合は、閉じた状態となり試薬または空気の流れを遮断する。
【0035】
バックプレート部材230は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ0.8mmのプラスチックからなる。図6に示すように、バックプレート部材230には、厚さ方向に貫通する円環状の複数の押圧穴231〜235が形成されている。複数の押圧穴231〜235には、シート部材220の混合空間211の上方を押圧可能にする、直径7.0mmの押圧穴231と、シート部材220の試薬収容空間212、213の上方を押圧可能にする、直径10.0mmの押圧穴232、233と、シート部材220のポンプ空間214および廃液溜空間215の上方を押圧可能にする、直径12.0mmの押圧穴234、235とが含まれる。
【0036】
また、図6(a)に示すように、バックプレート部材230の裏面には、プレート部材210の流路216a〜216fの上方に、幅4.0mm、厚さ0.2mmのプラスチックからなる流路216a〜216fより幅広の凸部236が一体形成されている。また、同図に示すように、この凸部236は押圧穴231〜235の周縁にも形成されている。このため、シート220部材にかかる圧力は、凸部236とプレート部材210によって挟まれた部分(流路216a〜216fや混合空間211等の周縁部分)が最も高くなる。したがって、シート部材220とプレート部材210との密着性、特に、流路216a〜216fや混合空間211等の周縁部分の密着性が向上し、シート部材220とプレート部材210との間から試薬が漏れるのを防ぐことができる。
【0037】
次に、本実施形態に係るマイクロ流路プレート200を用いて、人の皮膚(検体)に寄生している真菌を検査する方法について説明する。
【0038】
まず、皮膚を溶解するためのカセイカリ(試薬)が試薬収容空間212に収容され、真菌を染色するためのファンギフローラY(試薬)が試薬収容空間213に収容されたマイクロ流路プレート200の混合空間211に、被験者から採取した皮膚を収容する。
【0039】
皮膚を混合空間211に収容した後、プレート部材210とシート部材220とを、両面テープや接着剤等によりしっかりと貼り合わせる。なお、シート部材220とバックプレート部材230とは、あらかじめ貼り合わされている。
【0040】
続いて、皮膚とカセイカリおよびファンギフローラYとを混合するために、シート部材220の試薬収容空間212、213を覆う部分を押圧する。これにより、試薬収容空間212、213に収容されているカセイカリおよびファンギフローラYが、それぞれ試薬流路216a、216bを通って、混合空間211に流入する。そして、混合空間211に収容されている皮膚と、カセイカリおよびファンギフローラYとが混合され、皮膚の一部が溶解されるとともに該皮膚に寄生している真菌が染色される。
【0041】
さらに、混合空間211内のカセイカリおよびファンギフローラYや、溶解した皮膚等を含む廃液を混合空間211から流出させるために、シート部材220のポンプ空間214を覆う部分を連続的に押圧する(図2(a)の矢印1参照)。これにより、空気吸込口217から吸い込まれた空気(図2(b)の矢印2参照)が、空気吸込流路216e、ポンプ空間214、および空気吐出流路216cを通って混合空間211に流入し、混合空間211内の廃液が、該空気によって押し出され、廃液流路216dを通って廃液溜空間215に流入し、廃液排出口218から排出される(図2(b)の矢印3参照)。その結果、混合空間211には、ファンギフローラYによって染色された皮膚のみが残る。
【0042】
そして、プレート部材210の裏面に形成された凹部219から顕微鏡で観察することにより、皮膚に真菌が寄生しているかどうか確認することができる。
【0043】
なお、混合空間211に収容された皮膚は、両面テープ等のトラップ機構により保持されているが、シート部材220の混合空間211を覆う部分が押圧することで、シート部材220とトラップ機構とで皮膚を挟み、より確実に皮膚を保持することができる。
【0044】
また、トラップ機構は、カセイカリに対して難溶性を示すとともにファンギフローラYによって染色されない両面テープ等からなることが好ましい。同様に、プレート部材210は、ファンギフローラYによって染色されないポリオレフィン等のベンゼン環を含まないプラスチックからなることが好ましい。
【0045】
[第3の実施形態]
図7は、本発明の第3の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。同図に示すように、本実施形態に係るマイクロ流路プレート300は、表面に凹部が形成された硬質の第1プレート部材310と、該第1プレート部材310の表面に積層された第1シート部材320と、該第1シート部材320の表面に積層された、厚さ方向に貫通する少なくとも1つの貫通穴および表裏面に形成された凹部を有する硬質の第2プレート部材330と、該第2プレート部材330の表面に積層された第2シート部材340と、該第2シート部材340の表面に積層されたバックプレート部材350とを備え、第1プレート部材310に形成された凹部内の第1空間と、第2プレート部材330に形成された貫通穴内および凹部内の第2空間とを含む空間で試薬と検体とが混合されるよう構成されている。
【0046】
第2プレート部材330は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ2.5mmのプラスチックからなる。図8に示すように、第2プレート部材330に形成された貫通穴内および凹部内の第2空間には、混合空間331と、試薬収容空間332、333と、ポンプ空間334と、上部廃液溜空間335と、複数の流路336a〜336eとが含まれている。また、第2プレート部材330は、凹部が端部まで延びて形成された空気吸込口337を有する。
【0047】
複数の流路336a〜336eには、図8に示すように、貫通穴内の空間からなる試薬流路336a、336bおよび上流側廃液流路336cと、凹部内の空間からなる空気吸込流路336dおよび空気吐出流路336eとが含まれている。
【0048】
試薬流路336b(336a)は、図8(c)に示すように、試薬収容空間333(332)を構成する凹部333b(332b)と混合空間331とを連結する、例えば直径0.5mmの貫通穴内の空間である。
【0049】
上流側廃液流路336cは、混合空間331と第1シート部材320の連通穴321とを連結する貫通穴内の空間であり、図8(d)に示すように、裏面側に向かうにつれて直径が小さくなる上方部分と、直径が一定(2.0mm)の下方部分とからなる。上流側廃液流路336cの上方部分は、直径の最大値が1.0mm、最小値が0.5mmである。一方、上流側廃液流路336cの下方部分には、図9(a)に示すように、検体を通過させることなく廃液を通過させるフィルター338と、該フィルター338を支持するためのブッシュ339が収容されている。なお、同図に示すように、ブッシュ339は第1シート部材320によって支持されている。
【0050】
空気吸込流路336dは、図8(a)に示すように、空気吸込口337とポンプ空間334とを連結する、幅2.0mm、深さ0.5mmの凹部内の空間である。空気吐出流路336eは、ポンプ空間334と混合空間331とを連結する、幅2.0mm、深さ0.3mmの凹部内の空間である。
【0051】
試薬収容空間333(332)は、図8に示すように、直径10.0mmの第1貫通穴333a(332a)内の空間と、該第1貫通穴333a(332a)と第2貫通穴336b(336a)内の空間(試薬流路)とを連結するとともに該第1貫通穴333a(332a)の裏面側周縁に形成された第1凹部333b(332b)内の空間とからなる。また、試薬収容空間332、333には、図9(b)に示すように、試薬を封入したブリスターパック360が収容されている。ブリスターパック360には、裏面側に舌片形状の突出部361が形成されており、該突出部361の先端部分には、試薬を注出するための注出口が形成されている。
【0052】
混合空間331は、図8(a)に示すように、第2プレート部材330の表面に形成された第2凹部内の空間からなる。具体的には、第2凹部内の空間は、直径6.0mm、深さ0.5mmの円環状の凹部内の空間と、該凹部の外周の一部に連続して形成された、深さ0.5mm、一辺の長さ2.0mmの平面視三角形状の凹部内の空間とからなる。同図に示すように、混合空間331は、円環状の凹部の底面に試薬流路336a、336bが連結されており、三角形状の凹部の底面に第3貫通穴内の空間からなる上流側廃液流路336cが連結されている。
【0053】
ポンプ空間334は、直径12.0mmの貫通穴内の空間である。ポンプ空間334では、第1シート部材320の該ポンプ空間334下方部分および第2シート部材340の該ポンプ空間334上方部分が連続的に押圧されると、空気の吸い込みおよび吐き出しが行われる。
【0054】
上部廃液溜空間335は、直径12.0mmの貫通穴内の空間である。上部廃液溜空間335では、混合空間331から流出してきた試薬等を含む廃液が貯溜される。
【0055】
第1シート部材320は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ0.7mmに成形されたエラストマーからなる。図10に示すように、第1シート部材320には、第2プレート部材330の上流側廃液流路336cと連通する、直径0.5mmの連通穴321と、第2プレート部材330の上部廃液溜空間335と連通する、直径12.0mmの連通穴325とが形成されている。
【0056】
第1プレート部材310は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ1.0mmのプラスチックからなる。図11に示すように、第1プレート部材310に形成された凹部内の第1空間には、下部廃液溜空間315と、下流側廃液流路316とが含まれている。下部廃液溜空間315は、第2プレート部材330の上部廃液溜空間335および第1シート部材320の連通穴325と連通する、直径12.0mm、深さ0.5mmの円環状の凹部内の空間である。下流側廃液流路316は、一端が第1シート部材320の連通穴321と連通するとともに他端が下部廃液溜空間315と連結する、幅2.0mm、深さ0.3mmの凹部内の空間である。また、第1プレート部材310には、第1シート部材320のポンプ空間334下方部分を押圧可能にする、直径12.0mmの押圧穴314が形成されている。
【0057】
第2シート部材340は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ0.7mmに成形されたエラストマーからなる。図12に示すように、第2シート部材340には、観察穴341と、押圧穴342、343と、連通穴345とが形成されている。観察穴341は、顕微鏡を用いて検体を観察するために第2プレート部材330の混合空間331上方に設けられた、平面視の形状が混合空間331の形状と同じ貫通穴である。押圧穴342、343は、第2プレート部材330の試薬収容空間332、333上方に設けられた、直径10.0mmの貫通穴である。連通穴345は、第2プレート部材330の上部廃液溜空間335と連通する、直径12.0mmの貫通穴である。また、第2シート部材340の裏面には、試薬や空気が逆流するのを防ぐために、幅2.0mm、高さ0.4mmの逆流防止弁346a、346bが設けられている。逆流防止弁346aは、混合空間331の試薬がポンプ空間334に逆流するのを防ぐために、混合空間331と空気吐出流路336eとの境界に設けられている。逆流防止弁346bは、ポンプ空間334内の空気が空気吸込口337から吐出されるのを防ぐために、空気吸込口337近傍に設けられている。
【0058】
バックプレート部材350は、幅20.0mm、長さ80.0mm、厚さ0.7mmの透明なプラスチックからなる。図13に示すように、バックプレート部材350には、厚さ方向に貫通する円環状の複数の押圧穴352〜354および廃液排出口355が形成されている。押圧穴352、353は、第2シート部材340の押圧穴342、343と連通し、試薬収容空間332、333に収容されたブリスターパック360を直接押圧可能にする、直径10.0mmの貫通穴である。押圧穴354は、第2シート部材340のポンプ空間334上方を押圧可能にする、直径12.0mmの貫通穴である。廃液排出穴355は、第2シート部材340の連通穴345と連通する、直径1.0mmの貫通穴である。
【0059】
次に、本実施形態に係るマイクロ流路プレート300を用いて、人の皮膚(検体)に寄生している真菌を検査する方法について説明する。
【0060】
まず、カセイカリを封入したブリスターパック360aが試薬収容空間332に収容され、ファンギフローラYを封入したブリスターパック360bが試薬収容空間333に収容されたマイクロ流路プレート300の混合空間331に、被験者から採取した皮膚を収容する。
【0061】
皮膚を混合空間331に収容した後、第2シート部材340とバックプレート部材350とを、両面テープや接着剤等によりしっかりと貼り合わせる。なお、第1プレート部材310と第1シート部材320、第1シート部材320と第2プレート部材330、および第2プレート部材330と第2シート部材340とは、あらかじめ貼り合わされている。
【0062】
続いて、皮膚とカセイカリおよびファンギフローラYとを混合するために、バックプレート部材350の押圧穴352、353および第2シート部材340の押圧穴342、343からブリスターパック360a、360bを直接押圧する。これにより、ブリスターパック360a、360bに封入されているカセイカリおよびファンギフローラYが、それぞれ試薬流路316a、316bを通って混合空間331に流入する。そして、混合空間331に収容されている皮膚と、カセイカリおよびファンギフローラYとが混合され、皮膚の一部が溶解されるとともに該皮膚に寄生している真菌が染色される。
【0063】
さらに、混合空間331の染色された皮膚をフィルター338の表面に移動させるために、第1シート部材320のポンプ空間334下方部分および第2シート部材340のポンプ空間334上方部分を連続的に押圧する(図7(a)の矢印1参照)。これにより、空気吸込口337から吸い込まれた空気(図7(b)の矢印2参照)が、空気吸込流路336d、ポンプ空間334、および空気吐出流路336eを通って混合空間331に流入し、混合空間211内の染色された皮膚と、カセイカリおよびファンギフローラY等の廃液とが、該空気によって上流側廃液流路336cに押し出される。そして、染色された皮膚は、上流側廃液流路336cに設けられたフィルター338の表面に移動する。一方、廃液は、フィルター338を通過した後に、連通穴321および下流側廃液流路316を通って下部廃液溜空間315に流入し、廃液排出口355から排出される(図7(a)の矢印3参照)。
【0064】
そして、バックプレート部材350の第2シート部材340に形成された観察穴341上方部分から、フィルター338の表面を顕微鏡で観察することにより、皮膚に真菌が寄生しているかどうか確認することができる。
【0065】
[第4の実施形態]
図14は、本発明の第4の実施形態に係るマイクロ流路プレートであって、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。同図に示すように、本実施形態に係るマイクロ流路プレート400は、プレート部材410がエラストマーからなり、シート部材420が透明なプラスチックからなる点を除いて、第1の実施形態に係るマイクロ流路プレート100と同じである。
【0066】
また、プレート部材410に形成された凹部内の空間には、第1の実施形態に係るマイクロ流路プレート100と同様に、混合空間411と、試薬収容空間412と、混合空間411と試薬収容空間412とを連結する試薬流路416とが含まれる。なお、混合空間111には、検体を保持するためのトラップ機構が設けられている。トラップ機構は、試薬と反応しない両面テープ等である。
【0067】
上記のように、本実施形態に係るマイクロ流路プレート400では、プレート部材410がエラストマーからなるため、プレート部材410を折り曲げてトラップ機構を検体に擦り付けることで、簡単に検体を採取することができる。さらに、本実施形態に係るマイクロ流路プレート400では、プレート部材410試薬収容空間412の下方部分を押圧することにより、試薬収容空間412に収容された試薬を混合空間411に流入させることができる。したがって、本実施形態に係るマイクロ流路プレート400によれば、簡単かつ迅速に検体の検査を行うことができる。
【0068】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
【0069】
例えば、上記実施形態2および3では、検体として皮膚(真菌)を用い、試薬としてカセイカリおよびファンギフローラYを用いた例を挙げて説明したが、血液中の抗体を検体とし、抗原および標識抗体を試薬として用いることにより、様々な疾患を検査することができる。この場合、検体や試薬にあわせて混合空間や試薬収容空間の数および位置等を、任意に変更することができる。
【0070】
また、上記実施形態1および2では、混合空間111、211に、検体を保持するためのトラップ機構を設けているが、シート部材120、220の混合空間111、211を覆う部分に、トラップ機構を設けてもよい。
【0071】
また、上記実施形態2および3では、空気吸込流路216e、336dと空気吐出流路216c、336eとの間にポンプ空間214、334を設けているが、空気吸込流路216e、336dと空気吐出流路216c、336eとを直接連結し、外部からポンプやシリンジ等を用いて空気を流入させてもよい。
【0072】
また、上記実施形態2では、廃液流路216dと廃液排出流路217fとの間に廃液溜空間215を設けているが、廃液流路216dと廃液排出流路217fとを直接連結し、廃液をマイクロ流路プレート内に貯めることなく廃液排出口218から排出させてもよい。同様に、上記実施形態3では、第1プレート部材310に下部廃液溜空間315を設け、第2プレート部材330に下部廃液溜空間335を設けているが、下流側廃液流路316を第2プレート部材330の端部まで延設し、そこから廃液を排出させてもよい。なお、この場合、上部廃液溜空間315、連通穴325、345、上部廃液溜空間335、廃液排出口355は設けなくてもよい。
【0073】
その他、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加え得ることは勿論可能である。
【符号の説明】
【0074】
100、200、300、400 マイクロ流路プレート
110、210、410 プレート部材
310 第1プレート部材
330 第2プレート部材
120、220、420 シート部材
320 第1シート部材
340 第2シート部材
230、350 バックプレート部材
111、211、331、411 混合空間
112、212、213、332、333、412 試薬収容空間
214、334 ポンプ空間
215 廃液溜空間
315 下部廃液溜空間
335 上部廃液溜空間
217、337 空気吸込口
218、355 廃液排出口
231〜235、314、342、343、352、353 押圧穴

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面に凹部が形成された硬質の第1プレート部材と、該第1プレート部材の表面に積層された第1シート部材と、該第1シート部材の表面に積層された、厚さ方向に貫通する少なくとも1つの貫通穴および表裏面に形成された凹部を有する硬質の第2プレート部材と、該第2プレート部材の表面に積層された第2シート部材とを備え、前記第1プレート部材に形成された凹部内の第1空間と、前記第2プレート部材に形成された貫通穴内および凹部内の第2空間とを含む空間で試薬と検体とが混合されるマイクロ流路プレートであって、
前記第1シート部材は、前記第1空間と前記第2空間とを連通する連通穴を有し、
前記第2空間は、液体状の前記試薬が封入された試薬容器が収容される試薬収容空間と、前記検体が収容されるとともに該検体と前記試薬とが混合される混合空間と、前記試薬収容空間と前記混合空間とを連結する試薬流路と、前記混合空間と前記連通穴とを連結する上流側廃液流路とを含み、
前記第1空間は、前記混合空間から前記上流側廃液流路および前記連通穴を通って流出してきた前記試薬を含む廃液が貯溜される廃液溜空間と、前記連通穴と前記廃液溜空間とを連結する下流側廃液流路とを含み、
前記第2シート部材は、前記試薬収容空間に収容された前記試薬容器を直接押圧可能にする押圧穴を有することを特徴とするマイクロ流路プレート。
【請求項2】
前記第2プレート部材に形成された貫通穴および凹部は、厚さ方向に貫通する第1貫通穴と、前記第1貫通穴と連通するように該第2プレート部材の裏面に形成された第1凹部と、該第2プレート部材の表面に形成された第2凹部と、前記第1凹部と前記第2凹部とを連結する第2貫通穴と、前記第2凹部と前記第1シート部材の前記連通穴とを連結する第3貫通穴とを含み、
前記試薬収容空間は、前記第1貫通穴内および前記第1凹部内の空間からなり、
前記混合空間は、前記第2凹部内の空間からなり、
前記試薬流路は、前記第2貫通穴内の空間からなり、
前記上流側廃液流路は、前記第3貫通穴内の空間からなることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ流路プレート。
【請求項3】
前記第2プレート部材は、該第2プレート部材表面の凹部が端部まで延びて形成された空気吸込口を有し、
前記第2空間は、前記第2プレート部材に形成された貫通穴内の空間からなり空気の吸い込みおよび吐き出しが行われるポンプ空間と、前記第2プレート部材の表面に形成された凹部内の空間からなり前記空気吸込口と前記ポンプ空間とを連結する空気吸込流路と、前記第2プレート部材の表面に形成された凹部内の空間からなり前記ポンプ空間と前記混合空間とを連結する空気吐出流路とをさらに含み、
前記第1プレート部材は、前記第1シート部材の前記ポンプ空間下方部分を押圧可能にする押圧穴を有し、
前記第2シート部材の前記空気吸込流路を覆う部分には、前記ポンプ空間から前記空気吸込口に空気が吐き出されるのを防ぐ逆流防止弁が設けられており、
前記第1シート部材の前記ポンプ空間下方部分および前記第2シート部材の前記ポンプ空間上方部分を連続的に押圧すると、前記空気吸込口から吸い込まれた空気が、前記空気吸込流路、前記ポンプ空間、および前記空気吐出流路を通って前記混合空間に流入し、前記混合空間内の前記廃液が、該空気によって押し出され、前記上流側廃液流路および前記下流側廃液流路を通って前記廃液溜空間に流入することを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロ流路プレート。
【請求項4】
前記第2シート部材の表面に積層された硬質のバックプレート部材をさらに備え、
前記バックプレート部材は、前記第2シート部材の前記押圧穴と連通するとともに前記試薬収容空間に収容された前記試薬容器を直接押圧可能にする第1押圧穴と、前記第2シート部材の前記ポンプ空間上方部分を押圧可能にする第2押圧穴とを有することを特徴とする請求項3に記載のマイクロ流路プレート。
【請求項5】
前記バックプレート部材は、透明であり、
前記第2シート部材は、前記混合空間上方部分に前記検体を観察するため観察穴を有することを特徴とする請求項4に記載のマイクロ流路プレート。
【請求項6】
前記上流側廃液流路には、前記検体を通過させることなく前記廃液を通過させるフィルターが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロ流路プレート。
【請求項7】
前記試薬容器は、ブリスターパックであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のマイクロ流路プレート。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2013−37007(P2013−37007A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−210538(P2012−210538)
【出願日】平成24年9月25日(2012.9.25)
【分割の表示】特願2010−103728(P2010−103728)の分割
【原出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(508208948)パワーサプライ株式会社 (5)
【Fターム(参考)】