專利名稱：壓力差氣泡移動控制方法以及使用了該方法的氣體交換裝置、導電率測定裝置、總有機碳 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從以純水或被稱作超純水的雜質(zhì)很少的液體為首的制藥 用水、半導體制造用過程水、冷卻水、鍋爐用水、自來水、細胞培養(yǎng)液等 中除去氧或二氧化碳氣體等的氣泡、防止從其他的流體中混入氣泡的氣泡移動控制方法；使用該方法將液體中的氣體成分除去或?qū)氲臍怏w交換裝 置；用于測定液體中的成分離子濃度的導電率測定裝置；測定試樣水中的 總有機碳濃度的裝置、利用微量的試樣來合成有機物的微合成芯片或集成 了前處理功能的yTAS (Micro Total Analysis System:微型綜合分析系統(tǒng)) 等反應(yīng)裝置；及細胞培養(yǎng)裝置。
背景技術(shù)：
在評價純水或被稱作超純水的雜質(zhì)很少的液體或制藥用水、半導體制 造用過程水等試樣水的有機性污染時，需要除去溶入試樣水中的二氧化 碳。 一般來說，在向分析裝置送液之前通過進行真空脫氣或利用氮氣等的 鼓泡來進行脫氣，將液體試樣中所含的二氧化碳等氣體成分除去。
但是，因鼓泡會混入氣泡，在使用微細的流路的分析裝置或反應(yīng)裝置 中，氣泡存留于流路的一部分中，很難輕易地除去。如果是測定裝置，則 在氣泡混入了檢測部的情況下，在進行紫外線吸光檢測時就會成為異常噪 音的原因，在進行導電率檢測時就無法正確地測定導電率。另外，如果是 反應(yīng)裝置，則在氣泡進入了進行反應(yīng)液的混合或合成的部位的情況下，由 于對反應(yīng)液的流動造成影響，因此無法穩(wěn)定地進行反應(yīng)液的混合，再現(xiàn)性 降低。
另外，由于即使不進行鼓泡，原本包含于液體試樣中的氣泡也會成為 噪音的原因，因此希望將液體試樣中的氣泡除去。
作為從液體試樣中去除氣泡的一種機構(gòu)可以使用氣體交換膜。作為氣
體交換膜有氣體透過膜、膜濾器。
氣體透過膜大致上具有如圖6 (A)中作為符號31表示的剖面結(jié)構(gòu)， 原材料的分子與分子的間隙存在于隨機的方向上，氣體成分透過該間隙。 雖然氣體透過膜中氣體的透過速度慢，然而不會有液體穿過膜而泄漏的情 況。
膜濾器大致上具有如圖6 (B)中作為符號32表示的剖面結(jié)構(gòu)，是形 成有多個貫穿了膜的孔33的裝置。該孔33有沿不相互交叉的方向形成的 孔、相互交叉的孔，然而無論是哪種該孔33的直徑都要遠遠大于所要透 過的氣體成分。由此，由于氣體成分是以氣體的擴散速度移動，因此透過 速度與氣體透過膜相比非常快，由于液體只是由膜表面的表面張力保持， 西此當液體的送液壓力在表面張力以上時，則液體就會侵入膜濾器32的 孔33而泄漏。
作為用于從液體中除去氣體成分或相反地使氣體成分向液體中移動 而溶解的氣體交換裝置，使用利用了空心絲膜的裝置?？招慕z膜被作為將 多根捆扎而在其兩端設(shè)置了帽的模塊使用。此種模塊是如下使用的，艮口， 液體在空心絲膜內(nèi)流動，通過抽吸外部，而將液體中所含的氣體除去，通 過將外部的氣體加壓，而使氣體溶入空心絲膜內(nèi)的液體中(參照專利文獻 l)
作為測定試樣水中的總有機碳的總有機碳測定裝置，有具備將有機 碳變換為二氧化碳的有機物氧化分解部；將在有機物氧化分解部產(chǎn)生的二 氧化碳向去離子水中抽取的二氧化碳分離部；及為了測定在二氧化碳分離 部抽取的二氧化碳量而測定二氧化碳分離部的去離子水的導電率的檢測 部的裝置。
此種總有機碳測定裝置中，二氧化碳分離部為了從利用有機物氧化分 解部實施了氧化處理的試樣水中將二氧化碳向去離子水移動，通過將試樣 水與去離子水用氣體透過膜隔開地配置，而將試樣水中的二氧化碳經(jīng)由該 氣體透過膜向去離子水移動。
專利文獻h日本專利第3370407號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供可以去除流路中的氣泡、防止氣泡混入流路 的壓力差氣泡移動控制方法；使用了該方法的氣體交換裝置；導電率測定 裝置；總有機碳測定裝置；反應(yīng)裝置及細胞培養(yǎng)裝置。
本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法是如下的方法，gP，包括將流過 由液體或氣體構(gòu)成的第一流體的第一流路、流過由液體構(gòu)成的第二流體的 第二流路夾隔著不使液體穿過且可使氣體成分移動的氣體交換部配置；夾 隔著上述氣體交換部在兩條流路之間設(shè)置壓力差，由此來控制兩條流路之 間的氣泡的移動。
氣泡的移動包括脫氣和混入的雙方或一方。
氣泡的移動控制的第一方式是，通過使第二流路的壓力高于第一流路 的壓力，來防止氣泡從第一流體混入第二流體。
氣泡的移動控制的第二方式是，通過使第二流路的壓力高于第一流 路，而將第二流體中的氣泡向第一流體移動來脫氣。
作為使一方的流路的壓力高于另一方的流路的壓力的方法，可以舉出 在一方的流路的下游連接阻力管等流路阻力部件的方法。
在利用本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法測定試樣水中的二氧化碳 濃度的情況下，在第一流路中作為第一流體流過含有二氧化碳的試樣水， 在第二流路中作為第二流體流過純水或離子交換水等去離子水，使二氧化 碳從第一流體向第二流體移動，并且控制兩流體之間的氣泡的移動，其后 測定第二流體的導電率。
另外，在將相同的方法應(yīng)用于細胞培養(yǎng)裝置中時，在第一流路中作為 第一流體流過含有二氧化碳和氧的液體，在第二流路中作為第二流體流過 細胞培養(yǎng)液，使二氧化碳和氧從第一流體向第二流體移動，并且防止第一 流體中的氣泡混入第二流體中。
本發(fā)明的氣體交換裝置是如下的裝置，即，具備可以交換氣體的氣 體交換部、與氣體交換部接觸的第一流路、與氣體交換部接觸并具有夾隔 著氣體交換部與第一流路相面對的部分的第二流路，利用本發(fā)明的壓力差 氣泡移動控制方法來控制第一流路與第二流路之間的氣泡的移動。
作為氣體交換部的一個方式，可以舉出由形成有多個貫穿了膜的孔的 膜濾器或氣體透過膜分隔了的構(gòu)件。作為與氣體透過膜相比使膜內(nèi)部的氣體成分的透過速度更快，與膜濾 器相比可以實現(xiàn)更高的送液壓力的氣體交換部的優(yōu)選的一個方式，可以舉 出由膜濾器和氣體透過層構(gòu)成的構(gòu)件，其中，所述膜濾器形成有貫穿了膜 的多個孔，所述氣體透過層由疏水性材料構(gòu)成，其形成于膜濾器上，形成 有不會使液體穿過該孔移動而只能移動液體中所含的氣體成分的間隙。
作為氣體交換部的其他的優(yōu)選的方式，可以舉出如下的構(gòu)件，即，具 備將兩條流路之間連結(jié)的多個槽，該槽被以不使液體移動而只能移動液體 中所含的氣體成分的方式來進行其內(nèi)表面的至少一部分的疏水化和其截 面積的大小的設(shè)定。
當使用微型加工將測定裝置小型化時，則可以減少試樣或試劑消耗 量。所以，作為氣體交換裝置的優(yōu)選的方式，可以舉出如下的裝置，艮P， 利用與氣體交換部層疊了的第一基板來形成第一流路，利用夾隔著氣體交 換部與第一基板層疊了的第二基板來形成第二流路。
由于總有機碳濃度會溶入空氣中的二氧化碳而變化，因此需要迅速地 測定試樣水。由此，將導電率測定裝置應(yīng)用于總有機碳測定裝置中時的本 發(fā)明的導電率測定裝置還具備第三流路，其與氣體交換裝置的第二流路連 接，具有配置了用于測定來自第二流路的液體的導電率的電極的測定池， 在第二流路中作為測定水流過去離子水。
本發(fā)明的總有機碳測定裝置具備將試樣水中的有機碳變換為二氧化 碳的有機物氧化分解部；將在有機物氧化分解部產(chǎn)生的二氧化碳向由去離 子水構(gòu)成的測定水中抽取的二氧化碳分離部；及為了測定在二氧化碳分離 部抽取的二氧化碳量而測定來自二氧化碳分離部的測定水的導電率的檢 測部，作為二氧化碳分離部及檢測部使用本發(fā)明的導電率測定裝置，將來 自有機物氧化分解部的試樣水導向第一流路。
本發(fā)明的反應(yīng)裝置具備反應(yīng)流路，其具有使溶液中引起化學反應(yīng)的反 應(yīng)部，在該反應(yīng)流路的反應(yīng)部的下游配置本發(fā)明的氣體交換裝置，將反應(yīng) 流路與第二流路連接，通過使第二流路的壓力高于第一流路的壓力，而將
在反應(yīng)流路中產(chǎn)生的氣體向第一流路中脫氣。
本發(fā)明的細胞培養(yǎng)裝置具備細胞培養(yǎng)室、向該細胞培養(yǎng)室流入細胞培 養(yǎng)液的細胞培養(yǎng)液流路，在細胞培養(yǎng)室的上游配置本發(fā)明的氣體交換裝置，將細胞培養(yǎng)液流路與第二流路連接，經(jīng)由第二流路向細胞培養(yǎng)室流入 細胞培養(yǎng)液，在第一流路中流過含有二氧化碳和氧的液體，通過使第二流 路的壓力高于第一流路的壓力，而在抑制氣泡從第一流路向第二流路的細 胞培養(yǎng)液中的移動的同時，調(diào)整細胞培養(yǎng)液的氧和二氧化碳的濃度。
根據(jù)本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法，由于可以通過夾隔著氣體交 換部在兩條流路之間設(shè)置送液壓力差，來控制兩條流路之間的氣泡的移 動，因此在進行導電率的測定、反應(yīng)液的混合、合成等之時就可以去除成 為測定或反應(yīng)的障礙的氣泡的影響，提高測定精度或再現(xiàn)性。
通過使第一流路及第二流路中的送液壓力具有差別，就可以實現(xiàn)對氣 泡向第二流路中的混入的防止，另外可以實現(xiàn)從第二流路中脫氣。
在流路的下游連接下游阻力部件而提高壓力的方法不僅簡便，而且壓 力的調(diào)整也很容易。流路阻力部件的一個例子是阻力管。
如果在第一流路中流過含有二氧化碳的試樣水，在第二流路中流過去 離子水，而使二氧化碳向第二流路中移動，并且使第二流路的壓力高于第 一流路的壓力，則可以防止氣泡向第二流路的去離子水中移動，因此如果 將第二流路的去離子水導向測定池而測定導電率，則可以不受氣泡的影響 地正確地測定導電率。
如果在第一流路中流過含有二氧化碳和氧的溶液，在第二流路中流過 細胞培養(yǎng)液，而使二氧化碳和氧從第一流體向第二流體中移動，并且使第 二流路的壓力高于第一流路的壓力，則可以不受氣泡的影響地調(diào)整第二流 體的二氧化碳和氧的濃度，可以將細胞培養(yǎng)液保持為最佳的狀態(tài)。
本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法可以在本發(fā)明的氣體交換裝置中 利用氣體交換部、第一流路及第二流路來實現(xiàn)。
雖然氣體交換部也可以使用膜濾器或氣體透過膜來實現(xiàn)，但是如果使 用由膜濾器和疏水性材料的氣體透過層構(gòu)成的構(gòu)件；或用可以不使液體移 動而只能移動液體中所含的氣體成分的多個槽將兩條流路之間連結(jié)的構(gòu) 件，則可以使透過速度比氣體透過膜更快，可以實現(xiàn)比膜濾器更高的送液 壓力。
如果將氣體交換裝置設(shè)為將第一基板和第二基板層疊了的裝置，則不 僅裝置變得小型化，而且由于不需要連接流路的構(gòu)件，因此可以抑制來自此種構(gòu)件的異物的侵入。
如果在本發(fā)明的氣體交換裝置上連接第三流路，其具有配置了用于測 定來自第二流路的流體的導電率的電極的測定池，則可以很容易地實現(xiàn)抑 制了氣泡的影響的導電率測定裝置。
如果作為總有機碳測定裝置的二氧化碳分離部及檢測部使用本發(fā)明 的導電率測定裝置，則可以形成能夠抑制氣泡的影響而精度優(yōu)良地測定的 總有機碳測定裝置。
由于如果在反應(yīng)裝置上連接本發(fā)明的氣體交換裝置，則可以除去在反 應(yīng)流路中生成的氣體，因此可以高精度地進行反應(yīng)生成物的測定。
如果在細胞培養(yǎng)裝置中使用本發(fā)明的氣體交換裝置，則可以不受氣泡 的影響地調(diào)整第二流體的二氧化碳和氧的濃度，從而可以將細胞培養(yǎng)液保 持為最佳的狀態(tài)。


圖1A是表示氣體交換裝置的一個實施例的俯視圖。
圖1B是相同實施例的X—X'線位置的剖面圖。
圖2A是表示本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法的一個實施例的概略 剖面圖。
圖2B是表示本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法的其他實施例的概略 剖面圖。
圖2C是表示本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法的另一個其他實施例 的概略剖面圖。
圖2D是表示本發(fā)明的壓力差氣泡移動控制方法的另一個其他實施例 的概略剖面圖。
圖3是表示阻力管的長度與氣泡移動及壓力差的關(guān)圖系的圖表。
圖4是表示伴隨著氣泡的移動的導電率測定信號的變動的波形圖。
圖5是表示送液壓力差與導電率測定值及流路阻力的管長度的關(guān)系的 圖表。
圖6A是概略性地表示以往的氣體透過膜的膜結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6B是概略性地表示以往的膜濾器的膜結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6C是概略性地表示實施例中所用的氣體透過過濾器的膜結(jié)構(gòu)的一 個例子的剖面圖。
圖6D是概略性地表示實施例中所用的氣體透過過濾器的膜結(jié)構(gòu)的其 他例子的剖面圖。
圖6E是概略性地表示實施例中所用的氣體透過過濾器的膜結(jié)構(gòu)的另一個其他例子的剖面圖。
圖7A是膜濾器表面的SEM圖像。
圖7B是在膜濾器表面形成了由疏水性材料構(gòu)成的氣體透過層的材料 的表面的SEM圖像。
圖8A是表示氣體交換裝置的其他實施例的俯視圖。
圖8B是相同實施例的X—X，線位置的剖面圖。
圖9A是表示氣體交換裝置的另一個其他實施例的俯視圖。
圖9B是相同實施例的X—X，線位置的剖面圖。
圖10是表示總有機碳測定裝置的一個實施例的概略構(gòu)成圖。
圖11是表示總有機碳測定裝置的其他實施例的概略構(gòu)成圖。
圖12A是表示反應(yīng)裝置的一個實施例的俯視圖。
圖12B是相同實施例的X—X'線位置的剖面圖。
圖12C是在相同實施例中未應(yīng)用本發(fā)明方法的情況的剖面圖。
圖12D是表示相同實施例的動作的剖面圖。
圖13A是表示細胞培養(yǎng)裝置的一個實施例的俯視圖。
圖13B是相同實施例的X—X'線位置的剖面圖。
圖13C是在相同實施例中未應(yīng)用本發(fā)明的情況的剖面圖。
圖13D是表示相同實施例的動作的剖面圖。
其中，1、 la le 第一流路，2、 2a 2e 第二流路，3 阻力管， 5、 5a 5e 氣體交換部，6 9、 6a 9a、 6b 9b、 6c 9c 貫穿孔，10、 10d 氣泡，11、 11a lle 第一基板，12、 12a 12e 第二基板，13c 第三基板，14c 第四基板，15 分支流路，19 氧化用流路，61 細 胞培養(yǎng)室，63 細胞。
具體實施例方式
下面將對本發(fā)明的導電率測定裝置、總有機碳測定裝置及細胞培養(yǎng)裝 置以及它們中所用的壓力差氣泡移動控制方法進行詳細說明。
圖1A 圖1B表示了本發(fā)明中作為各種裝置的氣體交換裝置使用的氣 體交換芯片的一個實施例，圖1A是表示流路的配置的俯視圖，圖1B是 圖1A的X—X'線位置的剖面圖。
該氣體交換芯片是將氣體交換部5夾隔其間地接合了第一基板11和 第二基板12的芯片。
基板11、 12沒有特別限定，然而例如為石英玻璃基板等玻璃基板。在第一基板11的一面，形成有具有1000um以下的寬度和深度的第一流 路1，在流路1的兩端形成有將由液體或氣體構(gòu)成的第一流體導入或排出 的貫穿孔6、 7。在第二基板12的一面也形成有具有1000 y m以下的寬度 和深度的第二流路2，在流路2的兩端也形成有將由液體構(gòu)成的第二液體 導入或排出的貫穿孔8、 9。作為一個例子，將流路1、 2的寬度設(shè)為lmm， 將深度設(shè)為100 um。
在基板11中將貫穿孔6設(shè)為入口，將貫穿孔7設(shè)為排出口，在基板 12中將貫穿孔8設(shè)為入口，將貫穿孔9設(shè)為排出口。
氣體交換部5例如為在氟樹脂中形成很多孔的多孔膜。對于氣體交換 部5的例子將在實施例2以后詳細說明。在基板11與基板12之間夾設(shè)氣 體交換部5，將流路1與流路2相面對地定位而將基板11、氣體交換部5 及基板12接合，制作了該氣體交換芯片。
在兩條流路l、 2上分別連接配管而使用。為了在兩條流路l、 2之間 設(shè)置壓力差，在流路1的下游側(cè)的貫穿孔7上連接內(nèi)徑粗的管(例如內(nèi)徑 為0.5mm、長為lm的PTFE (聚四氟乙烯制)管)，在流路2的下游側(cè)的 貫穿孔9上作為阻力管3連接內(nèi)徑細的管(例如內(nèi)徑為0.25mm、長為lm 的PTFE管)。阻力管3是流路阻力部件的一個例子。
在流路1中流過含有二氧化碳的試樣水，在流路2中作為測定水流過 設(shè)為去離子水的純水。以相同的流量流過試樣水和純水。在兩條流路l、 2 之間利用流路阻力的差異來產(chǎn)生送液壓力差。
圖2A 2D是概略性地表示利用該氣體交換芯片產(chǎn)生送液壓力差(第二流路>第一流路)時的作用的示意圖。
圖2A是在第一流路1中作為第一流體流過了含有二氧化碳的試樣水 (包含氣泡10)，在第二流路2中作為第二液體流過了純水(不包含氣泡)
的情況。由于流路2的送液壓力高于流路1，因此不會有流路l的試樣水 中的氣泡10混入流路2的測定水中的情況，流路1的試樣水中的二氧化 碳經(jīng)由氣體交換部5向流路2的純水中移動。
圖2B也是在流路1中作為第一流體流過了含有二氧化碳的試樣水， 在流路2中作為第二液體流過了作為測定水的純水的情況，然而該情況下， 氣泡混入了流路2的測定水中。該情況下，流路2中的測定水中的氣泡10 被經(jīng)由氣體交換部5向流路1的試樣水中脫氣，流路1的試樣水中的二氧 化碳經(jīng)由氣體交換部5向流路2的純水中移動。
圖2C是在流路1中作為第一流體流過了空氣，在流路2中作為第二 液體流過了作為測定水的純水(不包含氣泡)的情況。流路l的空氣中的 二氧化碳等測定對象的氣體成分經(jīng)由氣體交換部5向流路2的純水中移 動，而沒有從流路1的空氣向流路2的測定水中混入氣泡的情況。
圖2D也與圖2C相同，是在流路1中作為第一流體流過了空氣，在 流路2中作為第二液體流過了作為測定水的純水的情況，然而該情況下在 流路2的測定水中混入了氣泡。該情況下，流路2中的測定水中的氣泡10 被經(jīng)由氣體交換部5向流路1的空氣中脫氣，流路1的空氣中的二氧化碳 等測定對象的氣體成分經(jīng)由氣體交換部5向流路2的純水中移動。
下面給出對于送液壓力差的效果的測定結(jié)果。
所用的氣體交換芯片是圖l所示的芯片。作為氣體交換部5，使用了 平均孔徑為0.05 u m的PTFE多孔膜(住友電工精細高分子公司的產(chǎn)品)。 在與流路2的排出口9相連的配管上，連接壓力計和導電率計，另外在其 下游為了對流路2施加背壓而作為阻力管3連接了內(nèi)徑為0.25mm的PTFE 管。通過使該PTFE管的長度在750 1350mm的范圍中變化來調(diào)整流路2 的背壓。在流路1上未連接此種阻力管，從而使得由流路2的阻力管3造成的流路阻力所致的背壓基本上成為兩條流路1、 2之間的壓力差。
在流路1中以100μL/分鐘的流量流過進行鼓泡而與大氣達到平衡的 水，在流路2中以100μL/分鐘的流量流過純水。
圖3是表示此種條件下的阻力管3的長度、根據(jù)連接在流路2的導電 率計的測定值的變動求得的氣泡的數(shù)和流路2的背壓的圖表。如果導電率 計的測定值急劇地變動，則看作檢測出了氣泡，設(shè)為氣泡數(shù)l。該氣泡是
從流路1經(jīng)由氣體交換部5移動到流路2的純水中的。
根據(jù)該結(jié)果，在兩條流路l、 2之間的壓力差小時，可以檢測出氣泡， 而如果加長阻力管3的長度來增大兩條流路1、 2之間的壓力差，則無法 觀測到氣泡，說明氣泡不發(fā)生移動。該實施例中，氣泡不發(fā)生移動的壓力 差約為10kPa。
圖4是表示該測定中的導電率計的測定值的變動的樣子的圖。導電率 測定是在改變第一流路與第二流路的壓力差的同時進行的。最初不產(chǎn)生壓 力差，其后產(chǎn)生15kPa的壓力差，繼而又不產(chǎn)生壓力差，進行了測定。在 不產(chǎn)生壓力差的情況下，因氣泡的妨礙，導電率劇烈地變動，而在其后產(chǎn) 生了 15kPa的壓力差的情況下，導電率基本上保持一定，可以確認氣泡不 發(fā)生移動。
圖5是表示該測定中的兩條流路1、 2之間的壓力差與流路2的測定 水的導電率的關(guān)系的圖表。阻力管3的長度與壓力差有比例關(guān)系，然而導 電率并不依賴于壓力差。由此可以確認，通過增大第一流路與第二流路的 送液壓力差，可以阻止氣泡從第一流路向第二流路的移動，并且可以不受 影響地進行二氧化碳從第一流路向第二流路的移動。由此發(fā)現(xiàn)，通過在兩 條流路1、 2之間設(shè)置壓力差，可以去除對測定的影響，提高測定的精度 或再現(xiàn)性。
作為實施例1以外的氣體交換裝置的實施例，給出作為氣體交換部使 用了氣體透過膜或膜濾器的實施例。雖然無論是在該實施例中，還是在以 下的實施例中，都省略了記載，但是，在夾隔著氣體交換部相面對的2條 流路之間設(shè)有能夠產(chǎn)生壓力差的機構(gòu)。
在單獨使用氣體透過膜的情況下，優(yōu)選疏水性多孔膜，例如可以使用 多孔氟樹脂膜(例如住友電工公司制的POREFLON (注冊商標))。
在將膜濾器單獨地作為氣體交換部使用的情況下，可以使用厚為10 μm、孔徑為0.2μm、氣孔率為5 20%的聚碳酸酯制膜濾器(ISOPOREMEMBRANE FILTER: MILLIPORE公司的產(chǎn)品)。
作為實施例1以外的氣體交換裝置的其他的實施例，給出使用膜濾器 及形成于其表面的氣體透過層的實施例。
該實施例中，從膜濾器的兩面形成氣體透過層的裝置大致上成為圖 6C 圖6E的某個結(jié)構(gòu)或者將它們組合了的結(jié)構(gòu)。
圖6C的結(jié)構(gòu)是如下的結(jié)構(gòu)，即，因由疏水性材料構(gòu)成的氣體透過層 34粗疏地填埋膜濾器32的孔33，而可以阻止液體穿過孔33移動，而液 體中所含的氣體成分可以穿過氣體透過層34的間隙而移動。
圖6D的結(jié)構(gòu)是如下的結(jié)構(gòu)，即，因由疏水性材料構(gòu)成的氣體透過層 35減小膜濾器32的孔33的直徑，而可以阻止液體穿過孔33移動，而液 體中所含的氣體成分可以穿過氣體透過層35的間隙而移動。
圖6E的結(jié)構(gòu)是如下的結(jié)構(gòu)，即，因由疏水性材料構(gòu)成的氣體透過層 36薄薄地覆蓋膜濾器32的表面，氣體透過層36就可以阻止液體穿過膜濾 器32的孔33移動，而液體中所含的氣體成分可以穿過該氣體透過層36 的間隙而移動。
根據(jù)圖6C、圖6D的結(jié)構(gòu)，由于氣體透過層34的間隙或被減小了的 膜濾器32的孔33的直徑大于以往的氣體透過膜的分子間的間隙，因此氣 體成分可以在膜中以氣體的擴散速度移動。另外，由于與膜濾器32本身 的孔33相比直徑變小，表面張力的效果提高，因此被改善為使得可以使 用的液體的送液壓力上限變大。
根據(jù)圖6E的結(jié)構(gòu)，雖然氣體成分與以往的透過膜情況相同，氣體成 分將會透過氣體透過層36的原材料的分子與分子的間隙，但是由于可以 制作得比利用以往的技術(shù)能夠制作的透過膜的厚度更薄，因此氣體成分透 過的時間被縮短。
膜濾器的優(yōu)選的例子是在膜上沿垂直方向形成了貫穿膜的孔的膜濾 器，氣體透過層的一個例子是氟系堆集薄膜。如果膜濾器的孔不相互交叉， 則膜濾器內(nèi)部的氣體的擴散很少，氣體成分的移動速度變得更快。
本實施例中可以選擇使用聚碳酸酯制膜濾器。由于在膜濾器的表面形 成由疏水性材料構(gòu)成的氣體透過層，因此膜濾器自身的材質(zhì)無論是疏水性還是親水性都可以。另外，膜濾器的孔徑?jīng)]有特別限定，然而如果過大， 則容易產(chǎn)生漏液，因此選擇在形成了氣體透過層的狀態(tài)下不會產(chǎn)生漏液的 大小的孔徑。相反，如果過小，則在形成了氣體透過層的狀態(tài)下氣體的透 過速度就會變慢。
將有時在本發(fā)明中作為氣體交換芯片的氣體交換部使用的膜濾器的
一個方式表示于圖7A 圖7B中。圖7B的SEM圖像是表示如下狀態(tài)的 圖像，即，為了形成不使液體穿過圖7A的膜濾器的孔移動而只能使液體 中所含的氣體成分移動的間隙，在表面與背面兩個面上形成了由疏水性材 料構(gòu)成的氣體透過層。這里，通過將CHF3作為反應(yīng)氣體進行等離子體處 理，在膜濾器的兩面作為氣體透過層形成了氟碳層。其成膜條件是，氣體 流量為50sccm，成膜壓力為150mTorr，成膜時間為一面5分鐘，施加功 率為IOOW。成膜速率約為16 18nm/分鐘，所形成的氟碳層的膜厚約為 80 衡m。
該氣體透過過濾器的疏水化的評價是通過測定膜濾器表面與水滴的 接觸角來進行的，接觸角在未處理的情況下(圖7A)為51° ，而處理后 (圖7B)則增大為96° ，可以確認被疏水化。
作為實施例1以外的氣體交換裝置的另一個實施例，利用圖8A 圖
8B給出形成了多個槽的氣體交換芯片的實施例。圖8A是表示流路與槽的 配置的俯視圖，圖8B是圖8A的X—X，線位置的剖面圖。
lla、 12a是玻璃基板，例如石英玻璃基板。在一方的基板12a的一面， 形成有具有1000 ix m以下，優(yōu)選數(shù)百um以下的寬度和深度的第一流路 la、第二流路2a。在另一方的基板lla上，在其一面的將流路la、 2a之 間連結(jié)的位置上形成具有疏水性的表面的多個槽5a，在與流路la、 2a的 兩端對應(yīng)的位置貫穿基板lla地形成用于液體或氣體的導入或排出的孔 6a、 7a、 8a、 9a。
將基板lla、 12a相面對，使得形成有流路la、 2a的面與形成有槽5a 的面處于內(nèi)側(cè)，在流路la、 2a的兩端配置孔6a、 7a、 8a、 9a，在槽5a被 定位為將流路la、 2a之間連結(jié)的狀態(tài)下將基板接合而一體化。
槽5a的長度與寬度在數(shù)百y m以下，優(yōu)選寬度與高度在10y m以下。 在流路la、 2a的一方或雙方中流過液體時，液體不會浸入槽5a，而氣體 穿過槽5a移動。
此種流路la、 2a及槽5a例如可以利用使用了光刻和蝕刻的微細加工 技術(shù)來形成，孔6a、 7a、 8a、 9a例如可以利用噴砂法來形成。槽5a的內(nèi) 面的疏水化處理可以與實施例4相同地進行。
基板lla、 12a可以利用氫氟酸接合法來接合。氫氟酸接合法中，例 如在基板11a、12a的界面夾設(shè)1%的氫氟酸水溶液，在根據(jù)需要施加lMPa 左右的載荷的同時，在室溫下放置24小時左右。
為了與流路la相比使流路2a—方壓力更高而連接好阻力管等，例如 當在流路la中流過含有二氧化碳的試樣水，在流路2a中流過純水時，則 二氧化碳會因濃度梯度而從流路la經(jīng)由槽5a向流路2a移動，即使氣泡進 入了試樣水中，也不會有氣泡向流路2a側(cè)移動的情況。
作為實施例1以外的氣體交換裝置的另一個實施例，利用圖9A 圖9B給出形成了多個槽的氣體交換芯片的其他的實施例。圖9A是表示流路與槽的配置的俯視圖，圖9B是圖9A的X—X，線位置的剖面圖。
基板llb、 是硅基板。在基板lib的一面形成有第一流路lb、第 二流路2b、將流路lb、 2b之間連結(jié)的具有疏水性的表面的多個槽5b。在 另一方的基板llb上的與流路lb、 2b的兩端對應(yīng)的位置形成有用于、液體 或氣體的導入或排出的貫穿孔6b、 7b、 8b、 9b。
將基板llb、 12b相面對，使得形成有流路lb、 2b和槽5b的面處于 內(nèi)側(cè)，在將孔6b、 7b、 8b、 9b定位為配置于流路lb、 2b的兩端的狀態(tài)下 將基板接合而一體化。
流路lb、 2b與槽5b的尺寸與實施例1中所示的相同，流路lb、 2b、 槽5b及孔6b、 7b、 8b、 9b的形成及槽5b內(nèi)表面的疏水化處理可以與實 施例4相同地進行?；錶lb、 12b的接合可以利用基板表面的氧化膜以 氫氟酸接合來進行。
該實施例中，也是為了與流路lb相比使流路2b—方壓力更高而連接 好阻力管等，例如當在流路lb中流過含有二氧化碳的試樣水，在流路2b 中流過純水時，則二氧化碳會因濃度梯度而從流路lb經(jīng)由槽5b向流路2b 移動，即使氣泡進入了試樣水中，也不會有氣泡向流路2b側(cè)移動的情況。
圖10中給出使用了如上述的實施例中所示的本發(fā)明的氣體交換裝置 的總有機碳測定裝置的一個實施例。
該總有機碳測定裝置具備將最初溶入了試樣水中的二氧化碳除去的 的IC (無機碳)除去部41;將試樣水中的有機碳變換為二氧化碳的有機 物氧化分解部44;將在有機物氧化分解部44中產(chǎn)生的二氧化碳向作為測 定水的純水中抽取的二氧化碳分離部46;及為了測定在二氧化碳分離部 46中抽取的二氧化碳量而測定來自二氧化碳分離部46的純水的導電率的 檢測部47。作為該二氧化碳分離部46使用實施例1中所示的氣體交換芯 片。在該雙流路型氣體交換芯片的第一流路中流過來自有機物氧化分解部 44的試樣水，在第二流路中流過純水，將經(jīng)過了該氣體交換芯片的純水導 向檢測部47。
IC除去部41是通過經(jīng)由疏水性多孔膜42利用真空泵43進行減壓而除去試樣水中的二氧化碳的部分。有機物氧化分解部44形成在UV (紫夕卜線)燈45的周圍巻繞了流路的結(jié)構(gòu)，在試樣水穿過該流路時，就會因來自UV燈45的UV能量而受到氧化。最好在有機物氧化分解部44的流路內(nèi)部涂布催化劑(例如氧化鈦)。
將從二氧化碳分離部46的氣體交換芯片中排出試樣水的管設(shè)為內(nèi)徑粗的管(例如內(nèi)徑0.5mmX長lmm的PTFE管)，在穿過氣體交換芯片46 而向檢測部47流入純水的流路中，在檢測部47的下游作為阻力管連接內(nèi) 徑細的管(例如內(nèi)徑0.25mmX長lm的PTFE管)。
在圖10的總有機碳測定裝置中，向含有有機物的試樣水中添加鹽酸等酸，通過在IC除去部41中經(jīng)由疏水性多孔膜42利用真空泵43進行減壓而將二氧化碳除去。由于二氧化碳在水中離解而難以從水中取出，因此 通過添加酸來防止離解。
然后，試樣水被送向有機物分解部44，除去了二氧化碳的試樣水的有機物被來自UV燈45的UV能量氧化，變?yōu)槎趸?。此時，在試樣水中添加有氧化劑的情況下，利用該氧化劑的作用，另外在流路內(nèi)部涂布有 催化劑的情況下，利用該催化劑的作用，可以將試樣水中的有機物更為有 效地氧化。溶解有因有機物的氧化分解而產(chǎn)生的二氧化碳的試樣水被送向 二氧化碳分離部46的氣體交換芯片，試樣水中所含的二氧化碳向純水(第 二流體)中移動。純水被送向檢測部47，通過測定純水的導電率，可以將二氧化碳的濃度定量。
此時，由于在檢測部47的下游連接有阻力管，因此在二氧化碳分離 部46的氣體交換芯片中，在試樣水的流路與測定水的流路之間產(chǎn)生送液壓力差，二氧化碳從含有二氧化碳的試樣水向純水移動，而氣泡不會移動， 所以就可以進行不受氣泡的影響的穩(wěn)定的導電率測定。另外，即使在輸送 試樣水之時錯誤地輸送了空氣，由于氣泡不會到達檢測部47，因此不會有 在檢測部47中存留氣泡的情況，很容易再次測定。
圖11中給出使用了如上述的實施例中所示的本發(fā)明的氣體交換裝置的總有機碳測定裝置的另一個例子。圖11是該總有機碳測定裝置的概略剖面圖。
該總有機碳測定裝置將作為氣體交換裝置的氣體交換芯片用上側(cè)的有機物氧化部和下方的導電率測定部夾持而一體化。
氣體交換芯片是將氣體交換部5C、在與氣體交換部5C之間形成第一流路lc的第一基板llc、形成夾隔著氣體交換部5C與第一流路lc相面對的第二流路2c的第二基板12c層疊而固定了的構(gòu)件。
導電率測定部具備第三基板13c、導電率測定電極7，其中，所述第三基板13c被與第二基板12c相面對地固定，在其與第二基板12c之間形成與第二流路2c相連的測定池，所述導電率測定電極7配置于測定池內(nèi)。 測定池內(nèi)的流路16的一端經(jīng)由貫穿孔9c與第二流路2c相連，另一端與在基板13c上作為貫穿孔設(shè)置的排出口24相連。
在基板13c上以貫穿孔的形式設(shè)有屬于第二流體的作為測定水的離子交換水的供給流路23，該供給流路23經(jīng)由基板12c的貫穿孔8c與第二流路2c相連，并且經(jīng)由利用第二基板12c和第三基板Dc形成的分支流路15與作為貫穿孔設(shè)置的排出口25相連。
用于維持離子交換水的精度的最佳流量與在此種氣體交換芯片中所必需的測定水的流量相比更大。為此，該實施例中，由于在基板12c與基板13c之間，形成將離子交換水分支為與第二流路2c不同的流路的分支流路15，因此可以在維持用于維持離子交換水的精度的最佳流量的同時，調(diào)整測定水的流量而供給。
有機物氧化部具備與第一基板llc相面對地固定的第四基板14c，在第四基板14c與第一基板llc之間形成氧化用流路19，為了可以至少向氧化用流路19的一部分射入來自外部的紫外線，第四基板14c采用透明材質(zhì)。
氧化用流路19的一端與作為貫穿孔設(shè)置的第一流體(試樣水)用的供給流路21相連，另一端經(jīng)由設(shè)于基板llc上的貫穿孔6c與第一流路lc相連。第一流路lc為了排出試樣水，而與設(shè)于基板llc上的貫穿孔7c、 作為基板14c的貫穿孔的排出口 22相連。
為了使得與第一流路lc相比第二流路2c的一方壓力更高，在排出口24和排出口25的下游連接阻力管。
將基板llc、 12c、 13c的接合部17、 18用PDMS (聚二甲基硅氧垸)或粘接性的有機膜或者涂布了粘接劑的薄膜片或薄膜密封。
如果像這樣使用能夠射入紫外線的透明材質(zhì)的基板再層疊氧化用流路，則可以將有機物氧化部、氣體交換部及導電率測定部一體化，從而可以將裝置進一步小型化，并且可以迅速地測定變換為二氧化碳的總有機碳。這樣就可以提高測定的精度。
在參照圖11的同時，對該總有機碳測定裝置的有機物濃度測定的動作進行說明。
作為試樣水，例如使用了鄰苯二甲酸氫鉀水溶液。
試樣水被從供給流路21以0.1mL/分鐘左右的流量向氧化用流路19供 給。試樣中的有機物通過照射0.1 5分鐘、優(yōu)選3分鐘紫外線而被氧化， 作為二氧化碳溶解于試樣水中。
離子交換水是由離子交換水提純器等從供給流路23以0.1 1 OmL/min 的流量，本實施例中以2mL/min的流量供給。但是，由于測定導電率時的 離子交換水的流量非常少，因此將從供給流路23供給的離子交換水的剩 余量經(jīng)由分支流路15從排出口25中排出，調(diào)整了測定水流量。通過設(shè)置 分支流路15及排出口 25，例如就可以與流向第二流路2c的流量(例如 O.lmL/min )分立地將離子交換水的供給流量設(shè)為最佳的流量 (1.9mL/min)。
有機物被轉(zhuǎn)換為二氧化碳而溶解的試樣水經(jīng)由貫穿孔6c送向第一流 路lc，利用氣體交換部5c，試樣水中的二氧化碳向第二流路2c側(cè)的離子 交換水中透過。此時，即使在試樣水中進入了氣泡，由于與第一流路lc 相比第二流路2c —方壓力更高，因此氣泡也不會向第二流路2c的測定水 中移動。
在氣體交換部5c中結(jié)束了氣體透過的試樣水經(jīng)由貫穿孔7c從排水口 22中排出。吸收了二氧化碳的測定水經(jīng)由貫穿孔9c送向測定池。其后， 測定水流過流路16，由測定電極7測定離子交換水的導電率。
通過在試樣水中使用完全不含有有機物及二氧化碳的液體而測定背 景，從由試樣水得到的結(jié)果中減去背景，就可以根據(jù)導電率將二氧化碳的 濃度定量，換算為總有機碳。
圖11的實施例是一個例子，而不是要限定能夠獲得同等的功能的基板材料或密封材料等。另外，對于裝置構(gòu)成，也并不限定于利用4片基板llc、 12c、 13c、 14c的構(gòu)成，既可以僅由基板llc、 12c、 13c構(gòu)成，也可以僅由基板llc、 12c構(gòu)成。
基板構(gòu)成并不限定于縱型的構(gòu)成，也可以通過沿平面方向展開來實施。例如，可以通過將第四基板和第三基板沿平面方向展開地與第一基板和第二基板相鄰地配置，來降低裝置的高度。
在試樣水中含有無機碳的情況下，利用實施例的測定求得總碳。為了求出嚴格的有機碳，只要求出進行紫外線照射而求得的總碳值與未進行紫外線照射而求得的無機碳值的差即可。
下面，利用圖12A 圖12B對本發(fā)明的反應(yīng)裝置的一個實施例進行說明。
圖12A是表示流路的配置的俯視圖，圖12B是圖12A的X—X'線位 置的剖面圖，圖12C表示未應(yīng)用本發(fā)明的情況的動作的概略圖，圖12D 表示該實施例的動作的概略圖。
在一方的基板12d的一面，形成有具有1000um以下、優(yōu)選數(shù)百ym 以下的寬度和深度的反應(yīng)流路(第二流路)2d;從流路2d中分支地相連 的反應(yīng)液導入流路53、 54。
在另一方的基板lld的一面，形成有試劑導入流路(第一流路)ld， 兩個基板lld、 12d被按照分別具有兩條流路ld、 2d夾隔著氣體交換部5d相面對的部分的方式接合。在氣體交換部5d中使用氣體交換膜或多孔膜等。
在基板lld上，形成有對應(yīng)于流路2d的端部的位置的排出用的貫穿 孔9d;對應(yīng)于與流路2d相連的流路53、 54的端部的位置的送液用的貫穿 孔51、 52;第一流路的送液及排出用的貫穿孔6d、7d。
基板lld、 12d例如為石英玻璃基板等玻璃基板。
此種流路ld、 2d、 53、 54例如可以利用使用了光刻和蝕刻的微細加 工技術(shù)來形成，孔6d、 7d、 9d、 51、 52例如可以利用噴砂法來形成。本實施例中雖然流路ld和流路2d被制成流路夾隔著氣體交換部5而正交， 然而也可以像實施例1中所示的那樣是平行的。
下面，對相同實施例的動作進行說明。
在流路Id中作為第一流體流過純水，在流路2d中作為反應(yīng)溶液流過來自流路53的稀鹽酸，來自流路54的碳酸氫鈉水溶液，在流路2d中反 應(yīng)。流路2d中的反應(yīng)溶液成為第二流體。利用該反應(yīng)在流路2d中生成二 氧化碳，未完全溶解于反應(yīng)溶液中的二氧化碳作為氣泡存在于反應(yīng)溶液 中。
這里，在兩條流路ld、 2d中未產(chǎn)生送液壓力時，則如圖12C所示， 所產(chǎn)生的氣泡原樣地從孔9d向下游流動。在孔9d的下游配置有檢測器或 其他的反應(yīng)容器的情況下，該氣泡就會成為妨礙。
與之不同，利用本發(fā)明，通過利用在與孔9d相連的排出流路上連接 阻力管等方法，使得與流路ld相比流路2d—方壓力更高，則如圖12D所 示，氣泡經(jīng)由氣體交換部5向流路ld側(cè)脫氣，從而可以防止向孔9d的下 游流去。
作為用于其他的反應(yīng)中的例子，設(shè)為在第一流路ld中作為第一流體 流過純水，在流路2d中作為反應(yīng)溶液流過來自流路53的0.5%過氧化氫 水、來自流路54的1M鐵明礬水溶液，在流路2d中反應(yīng)。利用該反應(yīng)在 流路2d中生成氧，未完全溶解于反應(yīng)溶液中的氧作為氣泡存在于反應(yīng)溶 液中。該情況下，也是通過使流路2d—方的壓力高于流路ld，而如圖12D 所示將氣泡經(jīng)由氣體交換部5向流路ld側(cè)脫氣，從而防止向孔9d的下游 流去。
下面，利用圖13A 圖13B對本發(fā)明的細胞培養(yǎng)裝置的一個實施例進 行說明。
圖13A是表示流路的配置的俯視圖，圖13B是圖13A的X—X'線位 置的剖面圖，圖13C是表示未應(yīng)用本發(fā)明的情況的動作的概略圖，圖13D
是表示該實施例的動作的概略圖。
在一方的基板12e的一面，形成有具有1000um以下、優(yōu)選數(shù)百1000Um 以下的寬度和深度的細胞培養(yǎng)液用流路(第二流路2e)。流路2e的一部分 成為寬度及深度變大了的細胞培養(yǎng)室61。細胞培養(yǎng)室61可以通過對基板 2e進行加工而形成，或者通過將多個基板膠粘而形成。例如，只要預先在
基板12e上形成成為細胞培養(yǎng)室61的圓筒形狀，其后形成流路2e即可。
在另一方的玻璃基板lle的一面形成通氣用流路(第一流路)le，將
兩個基板lle、 12e以分別具有兩條流路le、 2e夾隔著氣體交換部5e相面
對的部分的方式接合。在氣體交換部5e中使用氣體交換膜或多孔膜等。
在基板l1e上，在對應(yīng)于流路2e的兩端的位置形成細胞培養(yǎng)液供給
用的貫穿孔8e和排出用的貫穿孔9e，形成流路le的送液及排出用的貫穿
孔6e、 7e。
基板lle、 12e例如為石英玻璃基板等玻璃基板。
此種流路le、 2e及細胞培養(yǎng)室61例如可以利用使用了光刻和蝕刻的 微細加工技術(shù)來形成，孔6e、 7e、 8e、 9e例如可以利用噴砂法來形成。
雖然該實施例中將流路le和流路2e制成流路夾隔著氣體交換部5e 正交，然而也可以像實施例1中所示那樣是平行的。
下面，對相同實施例的動作進行說明。
在細胞培養(yǎng)室61中收容有細胞63，利用流路2e供給細胞培養(yǎng)液。將 該細胞培養(yǎng)裝置的溫度調(diào)節(jié)為35°C,為了將細胞培養(yǎng)液的氧濃度和二氧化 碳濃度保持為最佳值，在流路le中流過以使氧達到20X、 二氧化碳達到 5%、剩余部分為氮氣的方式配制的混合氣體。
氣體交換部5e中，氧和二氧化碳從流路le的混合氣體中向流路2e 的細胞培養(yǎng)液移動，維持細胞培養(yǎng)液的氧濃度和二氧化碳濃度。
這里在兩條流路le、 2e中不產(chǎn)生送液壓力差時，則如圖13C所示， 在氣體交換部5e中，氣泡也會從流路le的混合氣體向流路2e的細胞培養(yǎng) 液移動，該氣泡存留于細胞培養(yǎng)室61中，從而會有阻礙細胞63與細胞培 養(yǎng)液的良好的接觸的情況。
與之不同，利用本發(fā)明，通過利用在與孔9e相連的排出流路上連接 阻力管等方法，使得流路2e的壓力高于流路le，就可以如圖13D所示防 止氣泡混入細胞培養(yǎng)液，從而可以維持細胞培養(yǎng)室61中的細胞63與細胞 培養(yǎng)液的良好的接觸。
權(quán)利要求
1.一種壓力差氣泡移動控制方法，包括將流過由液體或氣體構(gòu)成的第一流體的第一流路和流過由液體構(gòu)成的第二流體的第二流路夾隔著不使液體穿過且可使氣體成分移動的氣體交換部配置；夾隔著所述氣體交換部在兩條流路之間設(shè)置壓力差，由此來控制兩條流路之間的氣泡的移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力差氣泡移動控制方法，其中，所述氣泡移動控制是通過使第二流路的壓力高于第一流路的壓力來防止氣泡從第一流體進入第二流體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力差氣泡移動控制方法，其中，所述氣泡移動控制是通過使第二流路的壓力高于第一流路而將第二流體中的氣泡向第一流體移動來脫氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的壓力差氣泡移動控制方法， 其中，通過在第二流路的下游連接流路阻力部件來使第二流路的壓力高于 第一流路的壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的壓力差氣泡移動控制方法，其中，在第一流路中作為第一流體流過含有二氧化碳的試樣水，在第二流路中作為第二流體流過去離子水，使二氧化碳從第一流體向第二流體移動，并且控 制兩流體之間的氣泡的移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的壓力差氣泡移動控制方法，其中，在第一流路中作為第一流體流過含有二氧化碳和氧的液體，在第二流路中作為第二流體流過細胞培養(yǎng)液，使二氧化碳和氧從第一流體向第二流體移動，并且防止第一流體中的氣泡混入第二流體中。
7. —種氣體交換裝置，具備 可以交換氣體的氣體交換部、 與所述氣體交換部接觸的第一流路、與所述氣體交換部接觸并具有夾隔著所述氣體交換部而與第一流路相面對的部分的第二流路，利用權(quán)利要求1至4中任意一項所述的壓力差氣泡移動控制方法來控 制第一流路與第二流路之間的氣泡的移動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體交換裝置，其中，所述氣體交換部是 由形成有多個貫穿了膜的孔的膜濾器或氣體透過膜分隔了的構(gòu)件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體交換裝置，其中，所述氣體交換部是由膜濾器和氣體透過層構(gòu)成的構(gòu)件，其中，所述膜濾器形成有貫穿了膜的 多個孔，所述氣體透過層由疏水性材料構(gòu)成，所述氣體透過層形成于膜濾 器上、且形成有不會使液體穿過所述孔移動而只能移動液體中所含的氣體 成分的間隙。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體交換裝置，其中，所述氣體交換部具 備將兩條流路之間連結(jié)的多個槽，所述槽被以不使液體移動而只能移動液 體中所含的氣體成分的方式來進行其內(nèi)表面的至少一部分的疏水化和其 截面積的大小的設(shè)定。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7、 8或9中任意一項所述的氣體交換裝置，其中， 利用與所述氣體交換部層疊了的第一基板來形成第一流路， 利用夾隔著所述氣體交換部而與第一基板層疊了的第二基板來形成第二流路。
12. —種導電率測定裝置，還具備與權(quán)利要求7至11中任意一項所 述的氣體交換裝置的第二流路連接且具有配置了用于測定來自第二流路 的液體的導電率的電極的測定池的第三流路，在第二流路中作為測定水流 過去離子水。
13. —種總有機碳測定裝置，具備將試樣水中的有機碳變換為二氧化碳的有機物氧化分解部；將在所述有機物氧化分解部產(chǎn)生的二氧化碳向 由去離子水構(gòu)成的測定水中抽取的二氧化碳分離部；及為了測定在所述二 氧化碳分離部抽取的二氧化碳量而測定來自所述二氧化碳分離部的測定 水的導電率的檢測部，作為所述二氧化碳分離部及檢測部使用權(quán)利要求12所述的導電率測 定裝置，將來自所述有機物氧化分解部的試樣水導向第一流路。
14. 一種反應(yīng)裝置，具備了具有使溶液中引起化學反應(yīng)的反應(yīng)部的反應(yīng)流路，在所述反應(yīng)流路的反應(yīng)部的下游配置權(quán)利要求7至11中任意一項所 述的氣體交換裝置，將所述反應(yīng)流路與第二流路連接，通過使第二流路的壓力高于第一流路的壓力，而將在所述反應(yīng)流路中 產(chǎn)生的氣體向第一流路中脫氣。
15. —種細胞培養(yǎng)裝置，具備細胞培養(yǎng)室、和向該細胞培養(yǎng)室流入細 胞培養(yǎng)液的細胞培養(yǎng)液流路，在所述細胞培養(yǎng)室的上游配置權(quán)利要求7至11中任意一項所述的氣 體交換裝置，將所述細胞培養(yǎng)液流路與第二流路連接，經(jīng)由第二流路向細胞培養(yǎng)室 流入細胞培養(yǎng)液，在第一流路中流過含有二氧化碳和氧的液體，通過使第 二流路的壓力高于第一流路的壓力，從而在抑制氣泡從第一流路向第二流 路的細胞培養(yǎng)液中的移動的同時，調(diào)整細胞培養(yǎng)液的氧和二氧化碳的濃度。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，控制流路中的氣泡的除去或混入。本發(fā)明的方法包括將流過由液體或氣體構(gòu)成的第一流體的第一流路(1)和流過由液體構(gòu)成的第二流體的第二流路(2)夾隔著不使液體穿過且可使氣體成分移動的氣體交換部(5)配置；夾隔著氣體交換部(5)在兩條流路(1、2)之間設(shè)置壓力差，由此來控制兩條流路(1、2)之間的氣泡的移動。通過使第二流路(2)的壓力高于第一流路(1)的壓力，來防止氣泡從第一流體進入第二流體，或者將第二流體中的氣泡向第一流體移動而脫氣。
文檔編號C12M3/00GK101346167SQ200580052418
公開日2009年1月14日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者明地將一 申請人:株式會社島津制作所