[发明专利]流道装置、颗粒分选装置和颗粒分选方法

说明书

技术领域

本发明涉及流道装置（流动通道装置，flow channel device）、颗粒分选装置以及用于循环诸如细胞的颗粒的分选方法。

背景技术

作为分选颗粒诸如细胞的装置，荧光流式细胞仪以及细胞分选器是已知的。在那些装置中，在适当的振动条件（通常，几个m/s的流出速率以及几十kHz的振动计数）下，细胞被周围流体封闭在喷射开口处的气-液界面中，并同时对细胞提供电荷。细胞作为液滴根据施加了静电场的在空气中的电荷量而在一定方向飞行并最终分选入设置在流道外部的分选容器中。

本技术可用于如上所述的流速相对高的情况中。对用于低流速的流式细胞仪或电介质细胞仪，难以制造液滴以及满足用于液滴的排出条件。鉴于此，期望在具有分支的流道中执行分选操作，并将细胞保持在后台（rear stage）中。

作为流道中的分选机制，通过使用压电元件等来改变流体的流动方向并且间接驱动流体中的细胞的方法。然而，机械元件的响应性大约为毫秒。考虑到流道的压力波的响应性，用于细胞的分选速度具有局限性。

另一方面，作为直接驱动细胞的方法，已提出了介电泳方法，日本专利翻译公开号2003-507739公开了利用细胞类型之间的介电泳力的差异以及其间的沉淀速率的差异，由此通过提供电极的流道中流动的类型来分离细胞。

发明内容

然而，与由颗粒之间的尺寸、形状等的差异引起的电泳力的差异相比，由颗粒类型的差异引起的电泳力差异相当小。因此，期望，在日本专利翻译公开号2003-507739中所公开的分选方法实际上并不顺利地工作（并不适用）。

鉴于上面提及的情况，期望提供一种能够适当分选颗粒的颗粒分选装置和一种流道装置，以及用于此的颗粒分选方法。

根据本发明的实施方式，提供了一种流道装置，包括流道、多个分支通道以及电极单元。

形成该流道使得包括颗粒的流体在其中流动。

多个分支通道从流道分支。

电极单元包括具有第一面积（第一区域，first area）的第一电极以及具有不同于第一面积的第二面积（第二区域，second area）的第二电极，并且第二电极与第一电极相对，使得将流道夹在第一电极和第二电极之间。此外，电极单元被构造成在流道中形成引导电场（guide electrical field），其将颗粒引导至多个分支通道中的预定分支通道。

第一电极的面积和第二电极的面积不同，使得可以形成具有非均匀电通量密度并将颗粒引导至流道中的预定分支通道的引导电场。结果，流道装置能够适当地分选颗粒。

第一电极可以是在流道的宽度方向上具有第一宽度的电极，而第二电极可以是在流道的宽度方向上具有小于第一宽度的第二宽度的细长电极（elongated electrode）。

利用该结构，容易形成引导电场，并能够增加分选颗粒的可靠性。此外，第二电极是细长形状，并由于第一宽度大于第二宽度，所以在流道装置的制造中，相对于第一电极的位置，第二电极的位置的自由度变得更高。换言之，相对于第一电极，第二电极的精确对齐变得不必要。

第二电极可以包括沿流道中的流体的主流方向设置的直线部（直线部，linear portion），以及设置成改变从直线部朝向预定分支通道的方向的方向改变部。提供了在下游侧上的第二电极的一部分，使得其方向朝着预定的分支通道改变，所以颗粒能够沿分支通道移动。

电极单元可以包括多个第二电极。利用该结构，电极单元能够以各种形式来形成具有引导电场的电力线。

多个第二电极中的至少两个电极可以是沿流体的主流方向伸长的一对引导电极。该引导电极具有细长形状，所以该对引导电极能够形成为两个带状或轨道状，并且易于形成引导电场。结果，可以增加颗粒的分选精度。

该对引导电极可以包括主体部和入口部。形成主体部使得一对引导电极之间的距离是第一距离。可在一对引导电极的端部的上游侧上设置并形成入口部，使得一对引导电极之间的距离是长于第一距离的第二距离。利用该结构，从颗粒的上游侧流动的颗粒容易被吸引至入口部。结果，在流道宽度方向上颗粒的存在位置的允许范围可以被设置成大。

在入口部中的该对电极之间的距离可朝着上游侧逐步增加。