マイクロ流体・マイクロ流体デバイスとは？

マイクロ流体デバイスとは、微小な流路を利用して液体や気体を制御・操作する技術を持つ装置です。通常、幅や深さが1mm以下の流路を持ち、ごく少量のサンプルで実験や分析を行うことができます。

マイクロ流体は、今日の世界で無数の用途があります。例えば、医療用途(今では馴染みのあるCOVID-19セルフテストを含む)、研究分野(フローサイトメトリーや細胞選別など)、より一般的な測定や検出(単純なpH測定ストリップなど)に使用されています。利点は用途と同じくらい多様ですが、通常はサイズが重要な要素です。 

一般的に、マイクロ流体では、非常に少量の流体を使用できます。これは、高価なサンプルや有限のサンプルを扱う場合に朗報となります。さらに、マイクロ流体デバイスは一般的に他のデバイスよりも小型であり、持ち運びが容易です。流量の制御は、通常、大量の流体よりもマイクロ流体を使用する方が簡単であり、用途の精度を高め、質量輸送制限の影響を軽減するのに役立ちます。

一方、マイクロ流体デバイスのマイクロチャネルは、そのサイズが小さいため、凝固しやすくなります。このリスクは特に、フローの中に大きな粒子または粘着性の高い粒子がある場合(100%の全血、または希釈されていない血清および血漿、細胞上清、細胞膜調製物、ウイルス様粒子(VLP)、リポソーム、粘性の洗剤、DMSO、アセトニトリルなどの液体)に高くなります。 

この課題を克服するために、Malvern PanalyticalはWAVEsystemを開発しました。これは、非凝固マイクロ流体を使用して結合速度を測定するソリューションです。当社のソリューションは、さまざまな種類の試料を活用することで、活性と生物学的コンテキストを維持するように設計されています。それにより、有害な精製ステップを排除して時間を節約し、他のシステムをオフラインにする可能性のある凝固のリスクを軽減します。

マイクロ流体技術では、マイクロ流体チップを使用することがよくあります。これは、マイクロチャネルが刻まれているか成形されている小さなデバイスで、分析する液体を流すことができます。チップ全体がマイクロ流体デバイスに取り付けられるか、チップのイン/アウトレットがフローを制御する外部デバイスに接続されています。 

当社の特許取得済みのマイクロ流体カートリッジ、WAVEchipの革新的な設計では、すべてのマイクロ流体を(デバイスコア内ではなく)使い捨てカートリッジに統合し、チップの近くにマイクロバルブを配置する代わりに、大口径標準バルブが装置の下流に配置されています。これにより、粗サンプル、病原性サンプル、過酷な溶媒、および1,000 nmまでの大きな粒子をサポートします。超高速移動により、150 msの弱い結合断片の動態解析が可能になり、10 s-1のオフレートの信頼性の高い測定が可能になります。 

特許取得済みのグレーティング結合干渉法(GCI)と非凝固マイクロ流体を組み合わせることで、Creoptix WAVEsystemは結合速度分析の新たな夜明けを示します。当社の革新的なアプローチは、他のラベルフリー検出法と比較して信号と時間の両方でより優れた分解能を提供するため、最も困難なサンプルタイプからも高品質のデータを取得できます。 

この非凝固技術により、WAVEchipsは次のものと互換性があります。

• 100%の血清、血漿、および細胞上清
• アセトニトリル、ジメチルスルホキシド(DMSO)を高率に含む有機溶媒
• 膜タンパク質を可溶化するための粘性洗浄剤および添加剤
• 細胞膜調整、部分的に可溶化された未精製の材料
• ウイルス様粒子(VLP)、リポソーム、またはナノディスクは、可溶化構造として使用
• 大規模な結合パートナー：ナノ粒子と粗膜調整