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(In Japanese)固液分離機能を有する装置、μ-TASデバイス及び固液分離方法 foreign

Patent code P140011104
File No. 2009-10JP
Posted date Nov 11, 2014
Application number P2011-547535
Patent number P5340419
Date of filing Dec 20, 2010
Date of registration Aug 16, 2013
International application number JP2010072887
International publication number WO2011078115
Date of international filing Dec 20, 2010
Date of international publication Jun 30, 2011
Priority data
  • P2009-293605 (Dec 25, 2009) JP
Inventor
  • (In Japanese)筒井 博司
Applicant
  • (In Japanese)学校法人常翔学園
Title (In Japanese)固液分離機能を有する装置、μ-TASデバイス及び固液分離方法 foreign
Abstract (In Japanese)
【課題】
 固液混合物から、一定の大きさ以上の固体のみが捕捉されて分離されるフィルター機能(固液分離機能)を持つ製造容易で安価な小型の装置であって、分離される液体の収集効率が高い装置を提供する。
【解決手段】
 蓋100の蓋入口101を経て入口3から固液混合物が導入され、溝部2中に、一定の大きさ以上の固体を捕捉することにより固液を分離する分離部5が形成されており、分離部5には固体捕捉部6が複数個設けられており、前記固体捕捉部6は、隔壁61により形成された、入り口部と前記入り口部から入った固体を1個以上収容する収容部と前記収容部の下流側に設けられた前記一定の大きさ以上の固体は通さない開口部とを備えており、前記分離部5の固体捕捉部6が設けられた領域の幅が上流側に比し下流側の方が狭くなっていることを特徴とする固液分離機能を有する装置A。
【選択図】
 図1
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

最近、マイクロマシン技術を応用して、化学分析や合成などの機器・手法を微細化して行うμ-TAS(μ-TotalAnalysisSystems、 マイクロ トータル アナリシス システムズ)と呼ばれるマイクロ化学デバイスが研究開発されている。μ-TASは、試料の量が少ない、反応時間が短い、分析に好適であるなどのメリットがあり、これを血液分析等の医療用に利用することが期待される。この場合、血液分析を行うには、前処理として血液中の血球分離を行う必要がある。しかし、マイクロオーダーの流路内にフィルターを製造簡易に設置するのは困難であった。例えば、フィルターに不織布等を流路内に液漏れなく取り付けるのは小さいために難しく、また、コストアップにもなるという問題がある。また、濾過部の最初の部分で血球が詰まりろ過効率が悪くなるという問題もあった。

これらの問題を解決するために、特許文献1には、平板状の本体に流体を通す溝部が形成されており、前記溝部の一の端部に流体の入口が形成されており、他の端部に出口が形成されている固液分離機能を有する装置であって、入口が固液混合物を導入する導入口であり、溝中に、一定の大きさ以上の固体を捕捉することにより固液を分離する分離部が形成されており、入口と出口の圧力差により、入口側から出口側に向けて固液混合物が分離部を上流から下流に向けて通過するようにされており、前記分離部には固体捕捉部が複数個設けられており、前記固体捕捉部は、溝部の底部と一定の大きさ以上の固体を通さない隔壁とにより構成されており、一定の大きさ以上の固体の通り得る入り口部と、前記入り口部から入った固体を1個以上収容する収容部と、前記収容部の下流側に設けられた前記固体よりも小さい開口部とを備えていることを特徴とする固液分離機能を有する装置が提案されている。

特許文献1の装置においては、分離部の固体捕捉部が設けられた領域は上流側から下流側まで同じ幅になっている。すなわち、特許文献1の図1においては、分離部5の下流部分は徐々に狭くなっているが、これは分離部の固体捕捉部が設けられた領域よりも下流の部分であって、分離部の固体捕捉部が設けられた領域は上流側から下流側まで同じ幅になっている。また、特許文献1の図7においても、分離部の固体捕捉部が設けられた領域である胴部54は上流側から下流側まで同じ幅になっている。また、特許文献1の図8においても同様である。

特許文献1の装置は、前記血球が詰まる等の問題点を解決しているが、少量のサンプルで正確な分析を行うために、固液混合物から分離される液体の収集効率が高い固液分離機能を有する装置が求められている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、固液分離機能を有する装置、特に液体と固体の混合物から一定の大きさ以上の固体をろ過する機能、例えば、血液から血球を分離する機能を有するフィルター機能(固液分離機能)を有する装置、フィルター機能を有するμ-TAS(マイクロ トータル アナリシス システムズ)デバイス及び固液分離方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
一定の大きさ以上の固体を捕捉することにより固液を分離する分離部が設けられた固液分離機能を有する装置であって、入口側から出口側に向けて固液混合物が分離部を上流から下流に向けて通過するようにされており、
前記分離部には、一の面と対向する他の面に挟まれた間隙中に固体捕捉部が複数個設けられており、
前記固体捕捉部は、前記一の面から前記他の面に向かって伸びる隔壁により形成され、入り口部と、前記入り口部から入った固体を1個以上収容する収容部と、前記収容部の下流側に設けられ前記一定の大きさ以上の固体は通さない開口部とを備えているものであり、
前記分離部の固体捕捉部が設けられた領域の幅が上流側から下流側に向けて徐々に狭くなっていることを特徴とする固液分離機能を有する装置。

【請求項2】
 
前記隔壁が柱体列又は壁体からなることを特徴とする請求項1に記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項3】
 
前記一の面上に前記隔壁が形成されており、
前記他の面を構成する材料が前記隔壁を構成する材料よりも軟らかい材料からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項4】
 
前記一の面上に前記隔壁が形成されており、
前記隔壁を構成する材料が前記他の面を構成する材料よりも軟らかい材料からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項5】
 
前記一の面上に前記隔壁が形成されており、
前記隔壁と前記他の面との間には、前記他の面を構成する材料及び前記隔壁を構成する材料よりも軟らかい材料からなる緩衝層が配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項6】
 
前記軟らかい材料はデュロメーター硬さが10~100である樹脂からなることを特徴とする請求項3~5のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項7】
 
前記分離部には、上流から下流へと向かう流路が複数設けられ、前記流路に沿って流路に向けて開口した前記固体捕捉部が複数設けられており、前記一の流路と他の流路とが障壁または前記一定の大きさ以上の固体は通さない開口部を有する障壁により画されていることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項8】
 
固体捕捉部が設けられた領域の幅が上流側に比し下流側の方が狭くなっている分離部を一平面上に複数有しており、前記複数の分離部からの液体が合流するようにされていることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項9】
 
固体捕捉部が設けられた領域の幅が上流側に比し下流側の方が狭くなっている分離部が複数集まって円状または円弧状を呈しており、円または円弧の中心部に前記複数の分離部からの液体の合流液の排出口が設けられていることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項10】
 
分離部の最下流部が、前記一定の大きさ以上の固体が通過できないようにされていることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項11】
 
前記一の面と対向する他の面に挟まれた間隙が2~6μmであることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置。

【請求項12】
 
請求項1~11のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置を一部分として有することを特徴とするμ-TAS(マイクロ トータル アナリシス システムズ)デバイス。

【請求項13】
 
請求項1~11のいずれかに記載の固液分離機能を有する装置を用いて固液を分離する固液分離方法であって、前記分離部として、固液分離しようとする固液分離物に含まれる固体の総体積よりも大きい容積を有する分離部が設けられた固液分離機能を有する装置を準備するとともに、当該固液分離機能を有する装置を用いて固液を分離することを特徴とする固液分離方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011547535thum.jpg
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