JP6927413B2 - 濾過フィルタ及び濾過装置 - Google Patents

Description

本発明は、濾過フィルタ及び濾過装置に関する。

濾過フィルタとして、例えば、特許文献１に記載のフィルタが知られている。特許文献１に記載のフィルタは、赤血球と有核細胞と血小板とを含んでなる液体から、有核細胞と血小板とを捕捉している。

特開２００９−２８４８６０号公報

しかしながら、特許文献１のフィルタでは、耐久性の向上といった点で、未だ改善の余地がある。

本発明は、耐久性を向上させることができる濾過フィルタ及び濾過装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の濾過フィルタは、
液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部の外周を囲むように配置された枠部と、
を備え、
前記フィルタ部の中心における膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ部の膜厚よりも大きい。

本発明の一態様の濾過装置は、
液体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタと、
前記液体が流れる流路を内部に有し、且つ前記濾過フィルタを前記流路に保持するハウジングと、
を備え、
前記濾過フィルタは、
前記濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部の外周を囲むように配置される枠部と、
を有し、
前記フィルタ部の中心における膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ部の膜厚よりも大きく、
前記ハウジングは、
前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第１主面に向かう流路を有する第１ハウジング部と、
前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第２主面に向かう流路を有する第２ハウジング部と、
を有し、
前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記濾過フィルタの前記枠部を間に挟んで嵌合するように構成され、且つ、嵌合された状態で前記枠部を厚み方向に挟持し、
前記濾過フィルタの前記枠部は、前記フィルタ部から前記枠部に向かう方向に連続して延びた状態で、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とによって保持される。

本発明によれば、耐久性を向上させることができる濾過フィルタ及び濾過装置を提供することができる。

本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの一例の概略構成図である。 図１の濾過フィルタの構造を示す模式平面図及び模式断面図である。 例示的なフィルタ部の一部の拡大斜視図である。 図３のフィルタ部の一部を厚み方向から見た概略図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの使用方法の工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの使用方法の工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの製造工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの製造工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの製造工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの製造工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの製造工程の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの製造工程の一例を示す図である。 応力解析シミュレーションに用いる濾過フィルタの二次元モデルの概略図である。 図７に示す二次元モデルを用いてミーゼス応力を計算した結果を示す図である。 二次元モデルの中央部の厚みをパラメータとした場合、ミーゼス応力が最大となる位置を示す図である。 凸形状を有する濾過フィルタの二次元モデルに荷重を加えた場合の応力解析結果を示す図である。 扁平形状を有する濾過フィルタの二次元モデルに荷重を加えた場合の応力解析結果を示す図である。 凹形状を有する濾過フィルタの二次元モデルに荷重を加えた場合の応力解析結果を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の変形例の濾過フィルタの概略構成図である。 本発明に係る実施の形態１の別の変形例の濾過フィルタの概略構成図である。 本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの二次元モデルに荷重を加えた場合の応力解析結果を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の変形例の濾過フィルタの二次元モデルに荷重を加えた場合の応力解析結果を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の別の変形例の濾過フィルタの二次元モデルに荷重を加えた場合の応力解析結果を示す図である。 本発明に係る実施の形態２の濾過装置の一例の概略斜視図である。 本発明に係る実施の形態２の濾過装置の一例の概略分解図である。 本発明に係る実施の形態２の濾過装置の一例の概略断面図である。 図１６の濾過装置のＺ１部分の拡大図である。 本発明に係る実施の形態２の濾過装置の濾過の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態２の変形例の濾過装置の概略斜視図である。 本発明に係る実施の形態２の変形例の濾過装置の概略断面図である。

（本発明に至った経緯）
液体に含まれる濾過対象物を、濾過フィルタを用いて濾過する場合、液体が濾過フィルタを通過せず、濾過効率が低下する場合がある。濾過効率の低下を解決する１つの方法として、ピペットを用いて濾過を行う方法がある。

この方法では、濾過対象物を含む液体を収容したピペットの先端を濾過フィルタに押し当てた状態で、ピペットの先端から濾過フィルタに対して液体を排出している。

この方法において、本発明者らは、濾過フィルタがピペットの先端によって押されることによって、ピペットの先端と接触する部分に応力が集中し、濾過フィルタが破壊されてしまう場合があるという課題を新たに見出した。

そこで、本発明者らは、鋭意検討を行ったところ、濾過フィルタのフィルタ部を凸形状に形成することによって、耐久性を向上させることができることを見出し、本発明に至った。

本発明の一態様の濾過フィルタは、
液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部の外周を囲むように配置された枠部と、
を備え、
前記フィルタ部の中心における膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ部の膜厚よりも大きい。

このような構成により、耐久性を向上させることができる。

前記濾過フィルタにおいて、前記フィルタ部の前記第２主面は、平坦な形状を有していてもよい。

このような構成により、液体がフィルタ部の複数の貫通孔から排出されやすくなり、濾過時間を短くすることができる。

前記濾過フィルタにおいて、前記フィルタ部の中心における膜厚は、前記枠部の厚みより大きくてもよい。

このような構成により、耐久性を更に向上させることができる。

前記濾過フィルタにおいて、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ部の膜厚は、前記枠部の厚みよりも大きくてもよい。

このような構成により、耐久性を更に向上させることができる。

前記濾過フィルタにおいて、前記フィルタ部の中心における膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ部の膜厚の１．１倍以上１．９倍以下であってもよい。

このような構成により、耐久性を更に向上させることができる。

前記濾過フィルタにおいて、
前記フィルタ部は、略円形の形状を有し、
前記枠部は、前記フィルタ部１１の外周を囲むリング状の形状を有していてもよい。

このような構成により、耐久性を更に向上させることができる。

本発明の一態様の濾過装置は、
液体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタと、
前記液体が流れる流路を内部に有し、且つ前記濾過フィルタを前記流路に保持するハウジングと、
を備え、
前記濾過フィルタは、
前記濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部の外周を囲むように配置される枠部と、
を有し、
前記フィルタ部の中心における膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ部の膜厚よりも大きく、
前記ハウジングは、
前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第１主面に向かう流路を有する第１ハウジング部と、
前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第２主面に向かう流路を有する第２ハウジング部と、
を有し、
前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記濾過フィルタの前記枠部を間に挟んで嵌合するように構成され、且つ、嵌合された状態で前記枠部を厚み方向に挟持し、
前記濾過フィルタの前記枠部は、前記フィルタ部から前記枠部に向かう方向に連続して延びた状態で、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とによって保持される。

このような構成により、耐久性を向上させることができる。

前記濾過装置において、前記第１ハウジング部は、前記第２ハウジング部と嵌合する側の端部に、前記第１ハウジング部から前記第２ハウジング部に向かう方向に突出する凸段差部を有し、
前記第２ハウジング部は、前記第１ハウジング部と嵌合する側の端部に、前記第１ハウジング部から前記第２ハウジング部に向かう方向に窪む凹段差部を有し、
前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記凸段差部と前記凹段差部とを嵌合し、且つ、前記濾過フィルタの前記枠部を前記凸段差部の凸面と前記凹段差部の凹面とによって厚み方向に挟持してもよい。

このような構成により、耐久性を更に向上させることができる。

前記濾過装置において、前記第２ハウジング部は、前記第２ハウジング部の側壁から外側に延びるフランジ部を有していてもよい。

このような構成により、濾過装置の使い勝手が向上する。

前記濾過装置において、前記第１ハウジング部は、前記第１ハウジング部の側壁から外側に延びるフランジ部を有していてもよい。

このような構成により、濾過装置の使い勝手が向上する。

前記濾過装置において、前記第２ハウジング部は、持ち手を有していてもよい。

このような構成により、濾過装置の使い勝手が向上する。

本発明の一態様の濾過フィルタは、
液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部の外周を囲むように配置された枠部と、
を備え、
前記フィルタ部は、前記第１主面側に突出する凸形状を有する。

このような構成により、耐久性を向上させることができる。

前記濾過フィルタにおいて、前記フィルタ部の前記第２主面は、平坦な形状を有していてもよい。

このような構成により、液体がフィルタ部の複数の貫通孔から排出されやすくなり、濾過時間を短くすることができる。

本発明の一態様の濾過装置は、
液体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタと、
前記液体が流れる流路を内部に有し、且つ前記濾過フィルタを前記流路に保持するハウジングと、
を備え、
前記濾過フィルタは、
前記濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部の外周を囲むように配置される枠部と、
を有し、
前記フィルタ部は、前記第１主面側に突出する凸形状を有し、
前記ハウジングは、
前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第１主面に向かう流路を有する第１ハウジング部と、
前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第２主面に向かう流路を有する第２ハウジング部と、
を有し、
前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記濾過フィルタの前記枠部を間に挟んで嵌合するように構成され、且つ、嵌合された状態で前記枠部を厚み方向に挟持し、
前記濾過フィルタの前記枠部は、前記フィルタ部から前記枠部に向かう方向に連続して延びた状態で、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とによって保持される。

このような構成により、耐久性を向上させることができる。

以下、本発明に係る実施の形態１について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。

（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタ１０の一例の概略構成図である。図１の濾過フィルタの構造を示す模式平面図及び模式断面図である。図２（Ａ）は濾過フィルタ１０の模式平面図であり、図２（Ｂ）は、図１の濾過フィルタ１０をＡ−Ａ線で切断した模式断面図である。図中のＸ、Ｙ、Ｚ方向は、それぞれ濾過フィルタ１０の横方向、縦方向、厚み方向を示している。

［全体構成］
図１及び図２に示すように、濾過フィルタ１０は、フィルタ部１１と、フィルタ部１１の外周を囲むように配置された枠部１２と、を備える。実施の形態１では、濾過フィルタ１０は、金属製フィルタである。

＜フィルタ部＞
フィルタ部１１は、液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面ＰＳ１と、第１主面ＰＳ１に対向する第２主面ＰＳ２とを有する板状構造体である。フィルタ部１１には、第１主面ＰＳ１と第２主面ＰＳ２とを貫通する複数の貫通孔１３が形成されている。具体的には、フィルタ部１１を構成するフィルタ基体部１４に、複数の貫通孔１３が形成されている。

フィルタ部１１は、第１主面ＰＳ１側に突出する凸形状を有する。フィルタ部１１は、均一な膜厚を有しているのではなく、中央側の膜厚が周縁側の膜厚に比べて大きくなるように形成されている。言い換えると、フィルタ部１１は、中央から周縁側に向かって膜厚が小さくなるように形成されている。

濾過フィルタ１０のより具体的な構造について、図２を用いて説明する。図２（Ａ）に示すように、フィルタ部１１の全体は、中心Ｐ１とする半径Ｄ３の円形状の領域となる。フィルタ部１１において、中心Ｐ１に対して、半径Ｄ３より小さい半径Ｄ１、半径Ｄ３より小さく半径Ｄ１より大きい半径Ｄ２の仮想円Ｃ１、Ｃ２を描画する。ここで、半径Ｄ１は半径Ｄ３×１／３であり、半径Ｄ２は半径Ｄ３×２／３である。フィルタ部１１において、仮想円Ｃ１にて囲まれた円形状の領域を中央側領域Ｒ１１とし、仮想円Ｃ１と仮想円Ｃ２とで挟まれた円環状の領域を中間領域Ｒ１２とし、仮想円Ｃ２と外周側の円環状の領域を周縁側領域Ｒ１３とする。さらに、フィルタ部１１の平面視において、フィルタ部１１の中心Ｐ１を通る仮想直線ＣＬ１を描画したとき、仮想直線ＣＬ１と仮想円Ｃ１との交点（第１の位置）をＰ２、仮想直線ＣＬ１と仮想円Ｃ２との交点（第２の位置）をＰ３とする。

次に、フィルタ部１１の膜厚について説明する。フィルタ部の膜厚は、ＳＥＭを用いて測定することができる。例えば、測定時は、加速電圧１ｋＶ、倍率は１０００倍に設定する。濾過フィルタを載せた試料台を４０°傾け、フィルタ部１１の格子側面、つまり濾過フィルタ１０の上面に対し、垂直方向にはしる格子の幅を測定する。格子の両端の境界については、ＳＥＭ測定時の画像上の光量の推移で判断する。格子内と格子外では、発生する２次電子量が変化する。その変化点を境界と定め、格子の幅を測定し、フィルタ部の膜厚とする。

図２（Ｂ）に示すように、フィルタ部１１内において、周縁側領域Ｒ１３よりも枠部１２から離れた中央側領域Ｒ１１におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ１は、中央側領域Ｒ１１よりも枠部１２に近い周縁側領域Ｒ１３におけるフィルタ部の膜厚Ｔ３よりも大きく形成されている。さらに、フィルタ部１１内において、中央側領域Ｒ１１と周縁側領域Ｒ１３との間に位置する中間領域Ｒ１２における膜厚Ｔ２は、中央側領域Ｒ１１の膜厚Ｔ１よりも小さく、周縁側領域Ｒ１３の膜厚Ｔ３よりも大きく形成されている。

具体的には、フィルタ部１１の中心Ｐ１における膜厚をＴ１、交点Ｐ２における膜厚膜厚をＴ２、交点Ｐ３における膜厚をＴ３とした場合、それぞれ膜厚は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係を満たしている。このように、フィルタ部１１内において、フィルタ部１１の周縁側から中心側に向かって膜厚が大きくなるように、膜厚が設定されている。言い換えると、フィルタ部１１内において、フィルタ部１１の中心Ｐ１から放射方向（半径方向外向き）に向かって膜厚が小さくなるように、膜厚が設定されている。また、膜厚は、連続的または小さくなるようにしてもよい。

例えば、フィルタ部１１の中心Ｐ１における膜厚Ｔ１は、フィルタ部１１の中心Ｐ１よりも枠部１２に近い位置におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ３の１．１倍以上１．９倍以下である。

実施の形態１では、フィルタ部１１の膜厚は、連続的に変化している。具体的には、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１がフィルタ部１１の中心Ｐ１から枠部１２に向かって、第２主面ＰＳ２側に傾斜することによって、フィルタ部１１の膜厚がフィルタ部１１の中心Ｐ１から枠部１２に向かって小さくなっている。また、フィルタ部１１の膜厚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、それぞれ、枠部１２の厚みＴ０より小さい。

また、フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２は、平坦な形状を有している。本明細書では、「平坦な形状」とは、第２主面ＰＳ２側を水平面に載置したときに第２主面ＰＳ２の全面が該水平面に接触する形状を意味する。

図１に戻って、フィルタ部１１の形状は、濾過フィルタ１０の厚み方向（Ｚ方向）から見て、例えば、円形、長方形、楕円形である。実施の形態１では、フィルタ部１１の形状は、略円形である。なお、本明細書において、「略円形」とは、短径の長さに対する長径の長さの比が１．０以上１．２以下であることをいう。

本明細書において、「濾過対象物」とは、液体に含まれる対象物のうち濾過されるべき対象物を意味している。例えば、濾過対象物は、液体に含まれる生物由来物質であってもよい。「生物由来物質」とは、細胞（真核生物）、細菌（真性細菌）、ウィルス等の生物に由来する物質を意味する。細胞（真核生物）としては、例えば、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、ＥＳ細胞、幹細胞、間葉系幹細胞、単核球細胞、単細胞、細胞塊、浮遊性細胞、接着性細胞、神経細胞、白血球、再生医療用細胞、自己細胞、がん細胞、血中循環がん細胞（ＣＴＣ）、ＨＬ−６０、ＨＥＬＡ、菌類を含む。細菌（真性細菌）としては、例えば、大腸菌、結核菌を含む。

実施の形態１では、１つの例として、液体は細胞懸濁液であり、濾過対象物は細胞である。

図３は、例示的なフィルタ部１１の一部の拡大斜視図である。図４は、図３のフィルタ部１１の一部を厚み方向から見た概略図である。

図３及び図４に示すように、複数の貫通孔１３は、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１及び第２主面ＰＳ２上に周期的に配置されている。具体的には、複数の貫通孔１３は、フィルタ部１１においてマトリクス状に等間隔で設けられている。

実施の形態１では、貫通孔１３は、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１側、即ちＺ方向から見て、正方形の形状を有する。なお、貫通孔１３は、Ｚ方向から見た形状が正方形に限定されず、例えば長方形、六角形などの多角形、円形、又は楕円などの形状であってもよい。

実施の形態１では、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に対して垂直な面に投影した貫通孔１３の形状（断面形状）は、長方形である。具体的には、貫通孔１３の断面形状は、濾過フィルタ１０の半径方向の一辺の長さが濾過フィルタ１０の厚み方向の一辺の長さより長い長方形である。なお、貫通孔１３の断面形状は、長方形に限定されず、例えば、平行四辺形又は台形等のテーパー形状であってもよいし、対称形状であってもよいし、非対称形状であってもよい。

実施の形態１では、複数の貫通孔１３は、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１側（Ｚ方向）から見て正方形の各辺と平行な２つの配列方向、即ち図４中のＸ方向とＹ方向に等しい間隔で設けられている。このように、複数の貫通孔１３を正方格子配列で設けることによって、開口率を高めることが可能であり、濾過フィルタ１０に対する液体の通過抵抗を低減することができる。このような構成により、濾過の時間を短くし、濾過対象物へのストレスを低減することができる。

なお、複数の貫通孔１３の配列は、正方格子配列に限定されず、例えば、準周期配列、又は周期配列であってもよい。周期配列の例としては、方形配列であれば、２つの配列方向の間隔が等しくない長方形配列でもよく、三角格子配列又は正三角格子配列などであってもよい。なお、貫通孔１３は、フィルタ部１１に複数設けられていればよく、配列は限定されない。

複数の貫通孔１３の間隔ｂは、分離する細胞の種類（大きさ、形態、性質、弾性）又は量に応じて適宜設計されるものである。ここで、貫通孔１３の間隔ｂとは、図４に示すように、貫通孔１３をフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１側から見て、任意の貫通孔１３の中心と隣接する貫通孔１３の中心との距離を意味する。周期配列の構造体の場合、貫通孔１３の間隔ｂは、例えば、貫通孔１３の一辺ｄの１倍より大きく１０倍以下であり、好ましくは貫通孔１３の一辺ｄの３倍以下である。あるいは、例えば、フィルタ部１１の開口率は、１０％以上であり、好ましくは開口率は、２５％以上で７５％以下ある。このような構成により、フィルタ部１１に対する液体の通過抵抗を低減することができる。そのため、処理時間を短くすることができ、細胞へのストレスを低減することができる。なお、開口率とは、（貫通孔１３が占める面積）／（貫通孔１３が空いていないと仮定したときの第１主面ＰＳ１の投影面積）で計算される。

フィルタ部１１の厚みは、貫通孔１３の大きさ（一辺ｄ）の０．１倍より大きく１００倍以下が好ましい。より好ましくは、フィルタ部１１の厚みは、貫通孔１３の大きさ（一辺ｄ）の０．５倍より大きく１０倍以下である。このような構成により、液体に対する濾過フィルタ１０の抵抗を低減することができ、濾過の時間を短くすることができる。その結果、濾過対象物へのストレスを低減することができる。

フィルタ部１１において、濾過対象物を含む液体が接触する第１主面ＰＳ１は、表面粗さが小さいことが好ましい。ここで、表面粗さとは、第１主面ＰＳ１の任意の５箇所において触針式段差計で測定された最大値と最小値の差の平均値を意味する。濾過フィルタ１０においては、中央側領域Ｒ１１内で１箇所、中間領域Ｒ１２内で２箇所、周縁側領域Ｒ１３内で２箇所の計５箇所で、第１主面ＰＳ１の表面粗さを測定する。

実施の形態１では、表面粗さは、濾過対象物の大きさより小さいことが好ましく、濾過対象物の大きさの半分より小さいことがより好ましい。ここで、濾過対象物の大きさについては、光学顕微鏡で観察された画像から定義することができる。例えば、濾過対象物が細胞の場合、流体が通過する方向と平行な向きから、倍率を１００倍以上１０００倍以下に設定した光学顕微鏡を用いて観察する。観察画像上、水平方向の直線と垂直方向の直線で、細胞の各方向の長さが最も長くなる線を設定し、細胞の各方向の長さを測定する。２方向の直線に関し、一方の長さがもう一方の長さの２倍以上となる場合は、短い方の長さを濾過対象物の大きさとみなす。それ以外の場合は２直線を長径と短径とした楕円と見なし、面積を求めた後、円形に近似し、円形の直径を濾過対象物の大きさとする。なお、光学顕微鏡を観察して測定する長さについては、倍率を考慮した濾過対象物の実寸の長さを意味する。


言い換えると、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１上の複数の貫通孔１３の開口が同一平面（ＸＹ平面）上に形成されている。また、フィルタ部１１のうち貫通孔１３が形成されていない部分であるフィルタ基体部１４は、繋がっており、一体に形成されている。このような構成により、フィルタ部１１の表面（第１主面ＰＳ１）への濾過対象物の付着が低減され、液体の抵抗を低減することができる。

貫通孔１３は、第１主面ＰＳ１側の開口と第２主面ＰＳ２側の開口とが連続した壁面を通じて連通している。具体的には、貫通孔１３は、第１主面ＰＳ１側の開口が第２主面ＰＳ２側の開口に投影可能に設けられている。即ち、フィルタ部１１を第１主面ＰＳ１側から見た場合に、貫通孔１３は、第１主面ＰＳ１側の開口が第２主面ＰＳ２側の開口と重なるように設けられている。実施の形態１において、貫通孔１３は、その内壁が第１主面ＰＳ１及び第２主面ＰＳ２に対して垂直となるように設けられている。

なお、第２フィルタ部ＰＳ２側に補強層を設けてもよい。これにより、濾過フィルタ１０の耐久性を向上させることができる。

フィルタ基体部１４を構成する材料は、金属及び／又は金属酸化物を主成分としている。フィルタ基体部１４は、例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、チタン、これらの合金及びこれらの酸化物であってもよい。

＜枠部＞
枠部１２は、フィルタ部１１の外周を囲むように配置される部材である。枠部１２は、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１側から見て、リング状に形成されている。また、濾過フィルタ１０を第１主面ＰＳ１側から見て、枠部１２の中心は、フィルタ部１１の中心と一致する。即ち、枠部１２は、フィルタ部１１と同心円上に形成されている。

実施の形態１では、枠部１２の厚みＴ０は、フィルタ部１１の膜厚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３よりも厚く形成されている。このような構成により、濾過フィルタ１０の機械強度を高めることができる。

枠部１２は、濾過フィルタ１０とハウジング（実施の形態２参照）とを接続する接続部として機能する。実施の形態１では、濾過フィルタ１０は、ハウジングによって枠部１２を保持する。

また、枠部１２には、フィルタの情報（例えば、貫通孔１３の寸法など）を表示してもよい。これにより、改めて測長などを行うことなくフィルタ孔寸法を把握したり、表裏を判別したりしやすくなる。

枠部１２において、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１側に位置する第１面ＰＳ３は、フィルタ部１１から枠部１２に向かう方向（Ｘ，Ｙ方向）に連続して延びている。また、枠部１２において、フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２側に位置する第２面ＰＳ４は、フィルタ部１１から枠部１２に向かう方向（Ｘ，Ｙ方向）に連続して延びている。「連続して延びている」とは、屈曲せずに延びていることを意味する。実施の形態１では、枠部１２の第１面ＰＳ３及び第２面ＰＳ４は、濾過フィルタ１０の中心から径方向外側に向かって平坦に形成されている。このような構成により、枠部１２を保持しやすくなっている。

実施の形態１では、濾過フィルタ１０は直径７．８ｍｍであり、フィルタ部１１の直径は６ｍｍであり、枠部１２の幅は０．９ｍｍである。また、フィルタ部１１の中央側領域Ｒ１１の膜厚Ｔ１は１１μｍであり、周縁側領域Ｒ１３の膜厚Ｔ３は６μｍであり、枠部１２の厚みＴ０は１５μｍである。濾過フィルタ１０は、これらの寸法に限定されることなく、他の寸法で作製されていてもよい。

実施の形態１では、枠部１２を構成する材料は、フィルタ部１１（フィルタ基体部１４）を構成する材料と同じである。

［濾過フィルタの使用方法］
濾過フィルタ１０の使用方法の一例を図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａ及び図５Ｂ、それぞれ、濾過フィルタ１０の使用方法の工程の一例を示す。

図５Ａに示すように、濾過対象物である細胞を含む液体３０を収容したピペット２０を準備する。そして、濾過フィルタ１０の厚み方向（Ｚ方向）において、濾過フィルタ１０に近づく方向Ｄ１１にピペット２０を移動させる。

図５Ｂに示すように、ピペット２０の先端をフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に接触させる。具体的には、フィルタ部１１内において膜厚が最も大きくなる部分の第１主面ＰＳ１に、ピペット２０の先端を押し当てる。実施の形態１では、フィルタ部１１内において膜厚が最も大きくなる部分は、フィルタ部１１の中央側領域Ｒ１１である。

次に、ピペット２０の先端をフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に押し当てた状態で、ピペット２０の先端から液体３０を排出する。これにより、ピペット２０内に収容されていた液体３０がフィルタ部１１を通過し、細胞がフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１上に捕捉される。

また、ピペット２０から排出された液体３０は、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１上を凸形状に沿って流れる。即ち、濾過フィルタ１０を第１主面ＰＳ１側から見て、液体３０は、フィルタ部１１の中央から外周に向かって広がるように流れる。これにより、液体３０とフィルタ部１１との接触面積が大きくなるため、濾過効率を向上させることができる。

［濾過フィルタの製造方法］
濾過フィルタ１０の製造方法の一例を図６Ａ〜６Ｆを用いて説明する。図６Ａ〜６Ｆは、それぞれ、濾過フィルタ１０の製造工程の一例を示す図である。

図６Ａに示すように、シリコンなどの基板２１上に銅薄膜２２を形成する。銅薄膜２２は、例えば、蒸着又はスパッタリングにより形成することができる。スパッタリングにて形成した方が、蒸着にて形成される場合と比べて、表面膜質を良好なものとすることができる。このとき、基板２１と銅薄膜２２との接着性確保を目的としてＴｉ等の中間層を形成してもよい。銅薄膜２２は、後述する電界めっき法による濾過フィルタ１０の形成の際に、給電膜として機能する。

図６Ｂに示すように、銅薄膜２２上にレジスト膜２３を形成する。具体的には、銅薄膜２２上に、例えばスピンコートによりレジストの塗布を行い、乾燥処理を行うことにより、レジスト膜２３を形成する。レジスト膜２３の膜厚は、濾過フィルタ１０の厚みに応じて適宜設定されるものである。

図６Ｃに示すように、レジスト膜２３を露光及び現像処理し、レジスト膜２３から濾過フィルタ１０に対応する部分が除去された、溝部２４を有するレジスト像２５を形成する。

図６Ｄに示すように、レジスト膜２３を除去した部分に濾過フィルタ１０を形成する。濾過フィルタ１０は、例えば、電解めっき法（電鋳）により形成することができる。電解めっき法によりめっきを行う場合、めっき時間を長くする。具体的には、めっきの立ち上がり時間を長くする。めっきの立ち上がり時間とは、めっきを開始してからめっき液が設定温度に達するまでの時間を意味する。

電解めっき法による濾過フィルタ１０の形成の条件は、以下の通りである。
めっき液：スルファミン酸ニッケルめっき液
ｐＨ値：３．７〜４．１
めっき液の温度：５５℃
めっき時間：立ち上がり時間 ０〜６０ｓ（好ましくは１０ｓ）
安定域 ２０〜６０ｍｉｎ（好ましくは２０ｍｉｎ）
電流設定値：０．５〜３Ａ（好ましくは２Ａ）
めっき槽の容積：８Ｌ
槽液の攪拌速度：３〜４０Ｌ／ｍｉｎ（好ましくは２９Ｌ／ｍｉｎ）

図６Ｅに示すように、溶剤（例えば、アセトン等）への浸漬を行って、レジスト像２５を溶解剥離処理して、銅薄膜２２上からレジスト像２５を除去する。

図６Ｆに示すように、、銅薄膜２２をエッチングして除去し、濾過フィルタ１０を基板２１から剥離する。これにより、濾過フィルタ１０が作製される。

なお、図６Ａ〜図６Ｆを用いて説明した製造方法は一例であり、濾過フィルタ１０の製造方法として、その他の製造方法が採用されてもよい。

［効果］
実施の形態１に係る濾過フィルタ１０によれば、以下の効果を奏することができる。

濾過フィルタ１０は、濾過対象物を捕捉する第１主面ＰＳ１側に突出する凸形状のフィルタ部１１を有している。具体的には、枠部１２から離れた中央側領域Ｒ１１におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ１は、中央側領域Ｒ１１よりも枠部１２に近い周縁側領域Ｒ１３におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ３よりも大きく形成されている。即ち、フィルタ部１１の中心Ｐ１における膜厚Ｔ１は、フィルタ部１１の中心Ｐ１よりも枠部１２に近い位置におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ３よりも大きく形成されている。

このような構成により、耐久性を向上させることができる。

例えば、濾過フィルタ１０にピペット２０を押し当てて濾過を行う場合に、より効果的である。具体的には、濾過フィルタ１０のフィルタ部１１内において、最も膜厚が大きくなる部分、即ちフィルタ部１１の中心Ｐ１にピペット２０を押し当てて濾過を行うことによって、濾過フィルタ１０が破損することを抑制することができる。また、濾過対象物を含む液体３０は、フィルタ部１１の中央側領域Ｒ１１から周縁側領域Ｒ１３に向かって流れる。即ち、液体３０は、フィルタ部１１の中心Ｐ１から径方向外側に向かって、即ち枠部１２側に向かって広がるように流れ、液体３０とフィルタ部１１との接触面積が大きくなる。その結果、液体３０がフィルタ部１１の貫通孔１３を通過しやすくなり、濾過効率が向上する。

フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２は、平坦な形状を有している。このような構成により、貫通孔１３を通過した液体はそのまま下方向へ落下し、処理速度が速くなる。一方、第２主面ＰＳ２が下に凸形あるいは凹形である場合、貫通孔１３を通過した液体は、第２主面ＰＳ２を面内方向に伝ってから落下するため、特に粘性の高い液体を使用する場合において、処理速度が遅くなってしまう。このように、フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２を平坦にすることによって、液体３０が複数の貫通孔１３から排出されやすくなる。その結果、濾過時間を短くすることができる。

フィルタ部１１は略円形の形状を有し、枠部１２はフィルタ部１１の外周を囲むリング状の形状を有する。このような構成により、フィルタ部１１に発生する応力をより分散できる。

［応力解析シミュレーション］
濾過フィルタ１０の応力解析シミュレーション結果について説明する。応力解析シミュレーションは、株式会社村田製作所製Ｆｅｍｔｅｔを用いて行った。

図７は、応力解析シミュレーションに用いる濾過フィルタの二次元モデル４０の概略図を示す。図７に示すように、濾過フィルタ１０の形状が対称性を有するため、応力解析は二次元モデル４０を用いた。応力解析に用いた二次元モデル４０は、幅２００μｍ、端部４１，４２の厚み１０μｍとし、中央部４３の厚みｔ１をパラメータとして変化させた。また、二次元モデル４０を構成する材料はＮｉに設定した。

なお、実施の形態１では、濾過フィルタ１０の直径（幅）は６ｍｍであるのに対し、二次元モデル４０の幅を２００μｍと設定しているが、解析結果に大きな影響はない。二次元モデル４０の幅を６ｍｍにして解析を行った場合でも、以降で説明する実験結果と同様の結果が得られる。

具体的には、二次元モデル４０の第２主面ＰＳ２を平坦に維持した状態で、中央部４３の厚みｔ１を５〜１５μｍまで１μｍずつ変化させた。即ち、中央部４３の厚みｔ１が５〜９μｍの場合、二次元モデル４０は凹形状に形成される。中央部４３の厚みｔ１が１０μｍの場合、二次元モデル４０は扁平形状に形成される。中央部４３の厚みｔ１が１１〜１５μｍの場合、二次元モデル４０は凸形状に形成される。また、中央部４３の厚みｔ１が５〜９μｍ又は１１〜１５μｍの場合、二次元モデル４０の第１主面ＰＳ１は、端部４１，４２及び中央部４３の３点を結んだ円弧状に形成される。

応力解析は、二次元モデル４０の端部４１，４２を固定した状態で、中央部４３に荷重Ｐ１を加えたときの二次元モデル４０に生じる応力を計算している。荷重Ｐ１は、第１主面ＰＳ１側から加えられる。荷重Ｐ１の大きさは、１．０×１０^−４Ｎに設定されている。

図８は、図７に示す二次元モデルを用いてミーゼス応力を計算した結果を示す。図８に示すように、二次元モデル４０の中央部４３の厚みｔ１が大きくなるに伴い、中央部４３に生じる応力が小さくなっている。即ち、荷重Ｐ１が加えられる部分の応力が小さくなっている。

図９は、濾過フィルタの二次元モデル４０の中央部４３の厚みｔ１をパラメータとした場合、ミーゼス応力が最大となる位置を示す。図９に示すように、二次元モデル４０の中央部４３の厚みｔ１が１０μｍ以下の場合、ミーゼス応力が最大となる位置は中央部４３である。二次元モデル４０の中央部４３の厚みｔ１が１１μｍ以上１９μｍ以下の場合、ミーゼス応力が最大となる位置は端部４１又は４２である。二次元モデル４０の中央部４３の厚みｔ１が２０μｍ以上の場合、ミーゼス応力が最大となる位置は中央部４３である。なお、端部４１，４２の厚みは、１０μｍで一定である。このことから、二次元モデル４０において中央部４３の厚みｔ１が端部４１，４２の厚みの１．１倍以上１．９倍以下であれば、応力を分散できると考えられる。

このように、二次元モデル４０が凸形状に形成されている場合、凹形状及び扁平形状に比べて、荷重Ｐ１が加えられた部分（中央部４３）に発生する応力を小さくすることができる。言い換えると、二次元モデル４０が凸形状に形成されている場合、凹形状及び扁平形状に比べて、荷重Ｐ１が加えられることによって濾過フィルタ内に生じる応力を分散させることができる。

図１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ、凸形状、扁平形状、凹形状を有する濾過フィルタの二次元モデル４０ａ、４０ｂ、４０ｃに荷重Ｐ１を加えた場合の応力解析結果を示す。図１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ、荷重Ｐ１を加えたときの応力分布を示す。なお、二次元モデル４０ａ、４０ｂ、４０ｃの中央部４３の厚みｔ１は、それぞれ、１５μｍ、１０μｍ、５μｍである。

図１０Ａに示すように、凸形状を有する濾過フィルタの二次元モデル４０ａにおいては、中央部４３に荷重Ｐ１が加わった場合、二次元モデル４０ａのほぼ全体に均等に応力が分散されている。

これに対し、扁平形状及び凹形状を有する濾過フィルタの二次元モデル４０ｂ、４０ｃにおいては、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、中央部４３に荷重Ｐ１が加わった場合、応力が集中する箇所が多く見られる。

具体的には、二次元モデル４０ｂ、４０ｃでは、中央部４３に応力が集中しており、二次元モデル４０ａと比べて、より大きな応力が生じている。

以上のことから、濾過フィルタ１０のフィルタ部１１を凸形状に形成することによって、第１主面ＰＳ１に荷重が加わったときに応力を分散することができる。これにより、濾過フィルタ１０は、耐久性を向上させることができる。

なお、実施の形態１では、濾過フィルタ１０は金属製フィルタである例を説明したが、これに限定されない。濾過フィルタ１０は、液体３０に含まれる濾過対象物を濾過することができるものであればよく、例えば、メンブレン等の他のフィルタであってもよい。

実施の形態１では、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１は、連続的に膜厚が変化する例を説明したが、これに限定されない。例えば、フィルタ部１１の第１主面ＰＳ１は、段階的に膜厚が変化してもよい。

実施の形態１では、フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２は、平坦な形状を有する例を説明したが、これに限定されない。フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２は、平坦でなくてもよい。例えば、フィルタ部１１は、フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２側に突出していてもよい。あるいは、フィルタ部１１は、フィルタ部１１の第２主面ＰＳ２から第１主面ＰＳ１に向かって凹んでいてもよい。このような構成であっても、フィルタ部１１の中心Ｐ１における膜厚Ｔ１がフィルタ部１１の中心Ｐ１よりも枠部１２に近い位置におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ３よりも大きく形成されている場合、濾過フィルタ１０の耐久性を向上させることができる。

実施の形態１では、ピペット２０を用いた濾過フィルタ１０の使用方法の例を説明したが、これに限定されない。濾過フィルタ１０は、ピペット２０を用いずに濾過を行ってもよい。

実施の形態１では、フィルタ部１１は、中央側領域Ｒ１１において膜厚が最も大きくなる例を説明したが、これに限定されない。フィルタ部１１は、中間領域Ｒ１２において膜厚が最も大きくなってもよい。

実施の形態１では、フィルタ部１１において膜厚が最も大きくなる部分である中央側領域Ｒ１１の膜厚Ｔ１が枠部１２の厚みＴ０よりも小さい例を説明したが、これに限定されない。

図１１は、本発明に係る実施の形態１の変形例の濾過フィルタ１０Ａの概略構成図を示す。図１１に示すように、濾過フィルタ１０Ａにおいて、中央側領域Ｒ１１におけるフィルタ部１１ａの膜厚Ｔ１は、枠部１２の厚みＴ０より大きくてもよい。即ち、フィルタ部１１ａの中心Ｐ１における膜厚Ｔ１は、枠部１２の厚みＴ０より大きくてもよい。このような構成により、濾過フィルタ１０Ａの耐久性を更に向上させることができる。

実施の形態１では、周縁側領域Ｒ１３におけるフィルタ部１１の膜厚Ｔ３は、枠部１２の厚みＴ０よりも小さい例を説明したが、これに限定されない。

図１２は、本発明に係る実施の形態１の別の変形例の濾過フィルタ１０Ｂの概略構成図である。図１２に示すように、濾過フィルタ１０Ｂにおいて、周縁側領域Ｒ１３におけるフィルタ部１１ｂの膜厚Ｔ３は、枠部１２の厚みＴ０よりも大きくてもよい。即ち、フィルタ部１１ｂの中心Ｐ１よりも枠部１２に近い位置におけるフィルタ部１１ｂの膜厚Ｔ３は、枠部１２の厚みＴ０よりも大きくてもよい。例えば、周縁側領域Ｒ１３におけるフィルタ部１１ｂの第１主面ＰＳ１が、枠部１２の上面に連続して延びた状態で接続される形状であってもよい。連続して延びた状態で接続される形状とは、第１主面ＰＳ１が連続的に変化して枠部１２の上面に接続される形状を意味する。このような構成により、濾過フィルタ１０Ｂの耐久性を更に向上させることができる。

図１３Ａ〜１３Ｃは、それぞれ、濾過フィルタ１０，１０Ａ，１０Ｂの二次元モデル４０ｄ，４０ｅ，４０ｆに荷重Ｐ１を加えた場合の応力解析結果を示す。図１３Ａ〜１３Ｃに示す応力解析は、上述した［応力解析シミュレーション］の条件と同じ条件で行った。二次元モデル４０ｄ，４０ｅ，４０ｆは、それぞれ、濾過フィルタ１０，１０Ａ，１０Ｂの二次元形状を再現している。

図１３Ａ〜１３Ｃに示すように、中央部４３に荷重Ｐ１が加わった場合、二次元モデル４０ｅ，４０ｆは、二次元モデル４０ｄに比べて、ほぼ全体に応力を分散している。特に、二次元モデル４０ｅ，４０ｆにおいてフィルタ部１１に生じる応力が、二次元モデル４０ｄに比べて均一に分散されている。

したがって、濾過フィルタ１０Ａ，１０Ｂは、濾過フィルタ１０に比べて、応力を分散することができるため、濾過フィルタ１０に比べて、耐久性を更に向上させることができる。

（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２の濾過装置について説明する。

実施の形態２では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する記載は省略する。

実施の形態２では、実施の形態１の濾過フィルタ１０を備える濾過装置について図１４〜１８を用いて説明する。

図１４は、本発明に係る実施の形態２の濾過装置５０の一例の概略斜視図である。図１５は、濾過装置５０の一例の概略分解図である。図１６は、濾過装置５０の一例の概略断面図である。

図１４〜１６に示すように、濾過装置５０は、濾過フィルタ１０と、液体が流れる流路５１を内部に有し、且つ濾過フィルタ１０を流路５１に保持するハウジング５２と、を備える。

＜ハウジング＞
ハウジング５２は、第１ハウジング部６０と、第１ハウジング部６０に嵌合する第２ハウジング部７０と、を備える。ハウジング５２は、濾過フィルタ１０を間に挟んで第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とを嵌合することによって、濾過フィルタ１０を流路５１内に保持する。具体的には、ハウジング５２は、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって、濾過フィルタ１０の枠部１２を厚み方向（Ｚ方向）に挟持する。ハウジング５２には、容器との間の気体流路となる溝が設けられている。

第１ハウジング部６０は、濾過フィルタ１０のフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に向かう第１流路６１を内部に有する。第１流路６１は、濾過をする際に、濾過対象物を含む液体が流入する流路であり、ハウジング５２の流路５１の一部を構成している。具体的には、第１ハウジング部６０は、円筒状に形成されている。

実施の形態２では、第１ハウジング部６０の幅、即ち直径は、第２ハウジング部７０と嵌合する側と反対側に向かって小さくなっている。

第１ハウジング部６０は、第２ハウジング部７０と嵌合する側において、濾過フィルタ１０の枠部１２の第１面ＰＳ３と接触する部分を有する。具体的には、第１ハウジング部６０において、第２ハウジング部７０と嵌合する側の端部には、枠部１２の第１面ＰＳ３と接触する平坦な面が形成されている。実施の形態１で述べたように、枠部１２の第１面ＰＳ３は、屈曲せずに平坦に形成されている。よって、第１ハウジング部６０の平坦面は、枠部１２の平坦な第１面ＰＳ３と面接触する。

より具体的に説明すると、第１ハウジング部６０は、第２ハウジング部７０と嵌合する側の端部に凸段差部６２を有する。凸段差部６２は、第１ハウジング部６０から第２ハウジング部７０に向かう方向に突出する。凸段差部６２の凸面は、平坦に形成されている。凸段差部６２の凸面とは、凸段差部６２において第１ハウジング部６０から第２ハウジング部７０に向かう方向に突出した面を意味する。したがって、凸段差部６２の凸面は、枠部１２の第１面ＰＳ３に接触する。

また、第１ハウジング部６０は、第１ハウジング部６０の側壁から外側に延びる第１フランジ部６３を有する。第１フランジ部６３は、第１ハウジング部６０を上側から見て、第１ハウジング部６０から第２ハウジング部７０に向かう方向に窪む第１溝６３ａを有する。第１溝６３ａは、第１ハウジング部６０の側壁を囲うようにリング状に形成されている。

第１ハウジング部６０の幅（Ｘ，Ｙ方向の長さ）は、遠沈管などの容器内に収容可能な寸法で形成されている。一方、第１フランジ部６３は、容器の開口よりも大きい寸法で形成されている。

例えば、濾過装置５０に保持された濾過フィルタ１０を逆洗する場合、濾過装置５０を上下ひっくり返して遠沈管などの容器に取り付ける。このとき、第１ハウジング部６０は容器内部に収容され、第１フランジ部６３は容器の開口端部に係合する。これにより、第１ハウジング部６０を下にして、容器の開口に濾過装置５０を保持することができる。その結果、濾過フィルタ１０を容易に逆洗することができる。

さらに、第１溝６３ａが容器の開口端部に係合することによって、容器の開口に濾過装置５０を安定して保持することができる。

第２ハウジング部７０は、濾過フィルタ１０のフィルタ部１１の第２主面ＰＳ２に向かう第２流路７１を内部に有する。第２流路７１は、濾過をする際に、濾過フィルタ１０を通過した液体が流出する流路であり、流路５１の一部を構成している。具体的には、第２ハウジング部７０は、円筒状に形成されている。

実施の形態２では、第２ハウジング部７０の幅、即ち直径は、第１ハウジング部６０と嵌合する側と反対側に向かって小さくなっている。

第２ハウジング部７０は、第１ハウジング部６０と嵌合する側において、濾過フィルタ１０の枠部１２の第２面ＰＳ４と接触する部分を有する。具体的には、第２ハウジング部７０において、第１ハウジング部６０と嵌合する側の端部には、枠部１２の第２面ＰＳ４と接触する平坦な面が形成されている。実施の形態１で述べたように、枠部１２の第２面ＰＳ４は、平坦に形成されている。よって、第２ハウジング部７０の平坦面は、枠部１２の平坦な第２面ＰＳ４と面接触する。

より具体的に説明すると、第２ハウジング部７０は、第１ハウジング部６０と嵌合する側の端部に凹段差部７２を有する。凹段差部７２は、第１ハウジング部６０から第２ハウジング部７０に向かう方向に窪んでいる。凹段差部７２の凹面は、平坦に形成されている。凹段差部７２の凹面とは、凹段差部７２において、第１ハウジング部６０から第２ハウジング部７０に向かう方向に窪んだ面を意味する。凹段差部７２の凹面は、枠部１２の第２面ＰＳ４に接触する。

また、第２ハウジング部７０は、第２ハウジング部７０の側壁から外側に延びる第２フランジ部７３を有する。第２フランジ部７３は、第２ハウジング部７０を下側から見て、第２ハウジング部７０から第１ハウジング部６０に向かう方向に窪む第２溝７３ａを有する。第２溝７３ａは、第２ハウジング部７０の側壁に沿ってリング状に形成されている。

第２ハウジング部７０の幅寸法（Ｘ，Ｙ方向の長さ）は、第２フランジ部７３を除いて、遠沈管などの容器の開口より小さく形成されている。即ち、第２フランジ部７３は、容器の開口よりも大きい寸法を有している。このような構成により、第２フランジ部７３を容器に係合させることによって、濾過装置５０を容易に容器に取り付けて濾過を行うことができる。

具体的には、濾過装置５０を容器に取り付けて濾過を行う場合、第２ハウジング部７０は容器内部に収容され、第２フランジ部７３は容器の開口端部に接触する。これにより、濾過する際に、第２ハウジング部７０を下にして、容器の開口に濾過装置５０を保持することができる。

さらに、第２溝７３ａが容器の開口端部に係合することによって、容器の開口に濾過装置５０を安定して保持することができる。

第２ハウジング部７０は、持ち手７４を有する。持ち手７４は、第２ハウジング部７０の側壁の一部から外側に向かって延びている。実施の形態２では、持ち手７４は、第２フランジ部７３の一部から外側に向かって延びている。持ち手７４は、第２ハウジング部７０を下側から見て、台形形状を有する。

［濾過フィルタの保持構造］
濾過装置５０における濾過フィルタ１０の保持構造について、図１７を用いて説明する。

図１７は、図１６の濾過装置５０のＺ１部分の拡大図である。図１７に示すように、濾過フィルタ１０は、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって保持されている。

第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、濾過フィルタ１０の枠部１２を間に挟んで嵌合するように構成され、且つ、嵌合された状態で濾過フィルタ１０の枠部１２を厚み方向（Ｚ方向）に挟持している。また、濾過フィルタ１０の枠部１２は、フィルタ部１１から枠部１２に向かう方向（Ｘ，Ｙ方向）に連続して延びた状態で、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって保持される。これにより、濾過装置５０は、濾過フィルタ１０をハウジング５２の流路５１内に保持している。

「フィルタ部１１から枠部１２に向かう方向（Ｘ，Ｙ方向）に連続して延びた状態で第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって保持される」とは、濾過フィルタ１０の枠部１２において、フィルタ部１１から枠部１２に向かう方向（Ｘ，Ｙ方向）に延びる部分が屈曲せずに第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって保持されることを意味する。言い換えると、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって保持される枠部１２の部分が屈曲していないことを意味する。

第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、濾過フィルタ１０の枠部１２を間に挟んで、凸段差部６２と凹段差部７２とを嵌合する。これにより、濾過フィルタ１０の枠部１２は、凸段差部６２と凹段差部７２とによって厚み方向（Ｚ方向）に挟持される。

凸段差部６２と凹段差部７２とを嵌合することによって、枠部１２の第１面ＰＳ３と接触する凸段差部６２の凸面は、枠部１２の第１面ＰＳ３に対して、厚み方向（Ｚ方向）において第１ハウジング部６０から第２ハウジング部７０に向かう力を発生させる。一方、枠部１２の第２面ＰＳ４と接触する凹段差部７２の凹面は、枠部１２の第２面ＰＳ４に対して、厚み方向において第２ハウジング部７０から第１ハウジング部６０に向かう力を発生させる。

このように、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、凸段差部６２と凹段差部７２とを嵌合することによって、凸段差部６２の凸面と凹段差部７２の凹面とによって濾過フィルタ１０の枠部１２を厚み方向（Ｚ方向）に挟持する。

実施の形態２では、凸段差部６２の凸面と枠部１２の第１面ＰＳ３は、互いに平坦な形状を有している。また、凹段差部７２の凹面と枠部１２の第２面ＰＳ４は、互いに平坦な形状を有している。このため、凸段差部６２と凹段差部７２とは、枠部１２を屈曲させずに厚み方向に保持することができる。これにより、濾過フィルタ１０の径方向外側に引っ張る力を抑制した状態で、濾過フィルタ１０をハウジング５２の流路５１内に保持することができる。

このような保持構造により、濾過フィルタ１０に厚み方向（Ｚ方向）に力が加わったとしても、濾過フィルタ１０の耐久性を向上させることができる。

例えば、濾過フィルタ１０のフィルタ部１１に荷重が加わったとき、濾過フィルタ１０を厚み方向に撓ませることができる。これにより、濾過フィルタ１０にかかる力を逃がし、濾過フィルタ１０が破損することを抑制することができる。即ち、濾過フィルタ１０の耐久性を向上させることができる。

図１８は、濾過装置５０を用いた濾過の一例を示す。図１８に示す例では、濾過対象物を含む液体３０を収容したピペット２０の先端を濾過フィルタ１０のフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に押し当てて、濾過を行っている。なお、ピペット２０の先端は、フィルタ部１１内において、膜厚が最も大きい部分に接触している。

図１８に示すように、ピペット２０の先端をフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に押し当てると、フィルタ部１１において第１主面ＰＳ１から第２主面ＰＳ２に向かう方向Ｄ１２に荷重がかかる。

上述したように、濾過フィルタ１０においては、枠部１２が第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって厚み方向（Ｚ方向）に挟持されることによって、濾過フィルタ１０を保持している。したがって、濾過フィルタ１０は、濾過フィルタ１０の径方向外側に引っ張る力が抑制された状態で保持されている。

このため、ピペット２０の先端がフィルタ部１１の第１主面ＰＳ１に押し当てられると、フィルタ部１１は押し当てられた方向Ｄ１２に撓むことができる。これにより、フィルタ部１１に加わる力を逃がし、濾過フィルタ１０が破損することを抑制することができる。

なお、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０が、枠部１２を屈曲させた状態で枠部１２を保持した場合、枠部１２の屈曲部分において濾過フィルタ１０の径方向外側（Ｘ，Ｙ方向）に引っ張る力が生じる。このため、濾過フィルタ１０が径方向外側に引っ張られた状態で、ハウジング５２の流路５１内に保持されることになる。この場合、フィルタ部１１に荷重が加わったとき、濾過フィルタ１０を厚み方向（Ｚ方向）に撓ませにくくなる。

以上のように、濾過装置５０における濾過フィルタ１０の保持構造においては、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とが、濾過フィルタ１０の枠部１２を厚み方向（Ｚ方向）に挟持すると共に、枠部１２を屈曲させることなく保持している。

［効果］
実施の形態２に係る濾過装置５０によれば、以下の効果を奏することができる。

濾過装置５０は、濾過フィルタ１０の枠部１２を厚み方向（Ｚ方向）に挟持することによって、濾過フィルタ１０をハウジング５２内部の流路５１に保持している。また、枠部１２は、フィルタ部１１から枠部１２に向かう方向（Ｘ，Ｙ方向）に連続して延びた状態で、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とによって保持される。

このような構成により、濾過フィルタ１０を径方向外側に引っ張る力を抑制した状態で、濾過フィルタ１０をハウジング５２内部の流路５１に保持することができる。このため、濾過装置５０の耐久性を向上させることができる。特に、濾過フィルタ１０のフィルタ部１１において、厚み方向に加わる力に対しての耐久性を向上させることができる。

例えば、ピペット２０を用いた濾過において、ピペット２０の先端が濾過フィルタ１０に押し当てられた場合、濾過フィルタ１０は押し当てられた方向Ｄ１２に撓むことができる。これにより、濾過フィルタ１０に加わる力を逃がし、濾過フィルタ１０が破損することを抑制することができる。

なお、実施の形態２では、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、円筒形状を有する例について説明したが、これに限定されない。第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、濾過フィルタ１０を保持可能な形状であればよく、例えば、矩形状、楕円形状などの形状を有していてもよい。

実施の形態２では、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、それぞれ、凸段差部６２と凹段差部７２とを有する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、凸段差部６２と凹段差部７２とを有していなくてもよい。第１ハウジング部６０が凹段差部を有し、第２ハウジング部７０が凸段差を有していてもよい。あるいは、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部７０とは、凸段差部６２と凹段差部７２以外に嵌合可能な形状を有していてもよい。

実施の形態２では、凸段差部６２の凸面と凹段差部７２の凹面とは、それぞれ、平坦な形状を有する例について説明したが、これに限定されない。凸段差部６２の凸面と凹段差部７２の凹面とは、濾過フィルタ１０の枠部１２を厚み方向（Ｚ方向）に挟持可能な形状であればよい。

実施の形態２では、第１ハウジング部６０と第２ハウジング部とは、それぞれ、第１フランジ部６３と第２フランジ部７３とを有する例について説明したが、これに限定されない。第１ハウジング部６０と第２ハウジング部とは、第１フランジ部６３と第２フランジ部７３とを有していなくてもよい。

実施の形態２では、第１フランジ部６３と第２フランジ部７３とは、それぞれ、第１溝６３ａと第２溝７３ａとを有する例について説明したが、これに限定されない。第１フランジ部６３と第２フランジ部７３とは、第１溝６３ａと第２溝７３ａとを有していなくてもよい。

図１９は、本発明に係る実施の形態２の変形例の濾過装置５０Ａの概略斜視図である。図２０は、本発明に係る実施の形態２の変形例の濾過装置５０Ａの概略断面図である。図１９及び図２０に示すように、濾過装置５０Ａにおいて、第１ハウジング部６０ａの第１フランジ部６３ｂは、容器の開口端部と係合する溝を有していない。また、第１ハウジング部６０の直径は、第２ハウジング部７０と嵌合する側の端部から反対側の端部まで一定で形成されている。

このような構成により、第１ハウジング部６０ａの第１流路６１の流路入口を広げることができる。このため、第１ハウジング部６０ａの第１流路６１に濾過対象物を含む液体３０を流しやすくなる。また、ピペット２０を用いた濾過の場合でもあっても、ピペット２０の先端をフィルタ部１１の膜厚が大きい部分により容易に押し当てることができる。これにより、濾過装置５０Ａの操作性が向上する。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明のフィルターは、有核細胞の回収率を向上させることができるため、細胞懸濁液から有核細胞を分離する用途に有用である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ 濾過フィルタ
１１、１１ａ、１１ｂ フィルタ部
１２ 枠部
１３ 貫通孔
１４ フィルタ基体部
２０ ピペット
２１ 基板
２２ 銅薄膜
２３ レジスト膜
２４ 溝部
３０ 液体
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ 二次元モデル
４１ 端部
４２ 端部
４３ 中央部
５０、５０Ａ 濾過装置
５１ 流路
５２ ハウジング
６０ 第１ハウジング部
６１ 第１流路
６２ 凸段差部
６３、６３ｂ 第１フランジ部
６３ａ 第１溝
７０ 第２ハウジング部
７１ 第２流路
７２ 凹段差部
７３ 第２フランジ部
７３ａ 第２溝
７４ 持ち手
ＰＳ１ 第１主面
ＰＳ２ 第２主面
ＰＳ３ 第１面
ＰＳ４ 第２面
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 半径
ＣＬ１ 仮想直線
Ｐ１ 中心
Ｐ２、Ｐ３ 交点
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３ 領域
Ｄ１１、Ｄ１２ 方向

Claims (18)

1. 液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔が形成されたフィルタ基体部を有するフィルタ部と、
   前記フィルタ部の外周を囲むように配置された枠部と、
   を備え、
   前記フィルタ部の中心における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ基体部の膜厚よりも大きく、
   前記フィルタ部において前記枠部と接する周縁側領域の前記フィルタ基体部の膜厚が最も小さくなる、
   濾過フィルタ。
2. 前記フィルタ部の前記第２主面は、平坦な形状を有する、請求項１に記載の濾過フィルタ。
3. 前記フィルタ部の中心における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記枠部の厚みより大きい、請求項１又は２に記載の濾過フィルタ。
4. 前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記枠部の厚みよりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濾過フィルタ。
5. 前記フィルタ部の中心における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ基体部の膜厚の１．１倍以上１．９倍以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の濾過フィルタ。
6. 前記フィルタ部は、略円形の形状を有し、
   前記枠部は、前記フィルタ部の外周を囲むリング状の形状を有する、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の濾過フィルタ。
7. 前記フィルタ部を前記第１主面側から見て、前記フィルタ部の中心に対して、前記フィルタ部の半径の１／３の半径を有する第１仮想円、前記フィルタ部の半径の２／３の半径を有する第２仮想円で前記フィルタ部を分割したとき、前記フィルタ部は、前記第１仮想円で囲まれた円形状の中央側領域と、前記第１仮想円と前記第２仮想円とで挟まれた円環状の中間領域と、前記第２仮想円と前記フィルタ部の外周で囲われた周縁側領域と、を有し、
   前記フィルタ部における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記中央側領域＞前記中間領域＞前記周縁側領域となる、
   請求項６に記載の濾過フィルタ。
8. 前記フィルタ部における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記フィルタ部の中央から周縁側に向かって小さくなる、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の濾過フィルタ。
9. 液体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタと、
   前記液体が流れる流路を内部に有し、且つ前記濾過フィルタを前記流路に保持するハウジングと、
   を備え、
   前記濾過フィルタは、
   液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔が形成されたフィルタ基体部を有するフィルタ部と、
   前記フィルタ部の外周を囲むように配置された枠部と、
   を有し、
   前記フィルタ部の中心における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記フィルタ部の中心よりも前記枠部に近い位置における前記フィルタ基体部の膜厚よりも大きく、
   前記フィルタ部において前記枠部と接する周縁側領域の前記フィルタ基体部の膜厚が最も小さくなっており、
   前記ハウジングは、
   前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第１主面に向かう流路を有する第１ハウジング部と、
   前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第２主面に向かう流路を有する第２ハウジング部と、
   を有し、
   前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記濾過フィルタの前記枠部を間に挟んで嵌合するように構成され、且つ、嵌合された状態で前記枠部を厚み方向に挟持し、
   前記濾過フィルタの前記枠部は、前記フィルタ部から前記枠部に向かう方向に連続して延びた状態で、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とによって保持される、濾過装置。
10. 前記第１ハウジング部は、前記第２ハウジング部と嵌合する側の端部に、前記第１ハウジング部から前記第２ハウジング部に向かう方向に突出する凸段差部を有し、
    前記第２ハウジング部は、前記第１ハウジング部と嵌合する側の端部に、前記第１ハウジング部から前記第２ハウジング部に向かう方向に窪む凹段差部を有し、
    前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記凸段差部と前記凹段差部とを嵌合し、且つ、前記濾過フィルタの前記枠部を前記凸段差部の凸面と前記凹段差部の凹面とによって厚み方向に挟持する、
    請求項９に記載の濾過装置。
11. 前記第２ハウジング部は、前記第２ハウジング部の側壁から外側に延びるフランジ部を有する、請求項９又は１０に記載の濾過装置。
12. 前記第１ハウジング部は、前記第１ハウジング部の側壁から外側に延びるフランジ部を有する、請求項１１に記載の濾過装置。
13. 前記第２ハウジング部は、持ち手を有する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の濾過装置。
14. 液体に含まれる濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔が形成されたフィルタ基体部を有するフィルタ部と、
    前記フィルタ部の外周を囲むように配置された枠部と、
    を備え、
    前記フィルタ部の前記フィルタ基体部は、前記第１主面側に突出する凸形状を有し、
    前記フィルタ部において前記枠部と接する周縁側領域の前記フィルタ基体部の膜厚が最も小さくなる、
    濾過フィルタ。
15. 前記フィルタ部の前記第２主面は、平坦な形状を有する、請求項１４に記載の濾過フィルタ。
16. 前記フィルタ部は、前記第１主面側から見て略円形状を有し、
    前記フィルタ部を前記第１主面側から見て、前記フィルタ部の中心に対して、前記フィルタ部の半径の１／３の半径を有する第１仮想円、前記フィルタ部の半径の２／３の半径を有する第２仮想円で前記フィルタ部を分割したとき、前記フィルタ部は、前記第１仮想円で囲まれた円形状の中央側領域と、前記第１仮想円と前記第２仮想円とで挟まれた円環状の中間領域と、前記第２仮想円と前記フィルタ部の外周で囲われた周縁側領域と、を有し、
    前記フィルタ部における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記中央側領域＞前記中間領域＞前記周縁側領域となる、
    請求項１４又は１５に記載の濾過フィルタ。
17. 前記フィルタ部における前記フィルタ基体部の膜厚は、前記フィルタ部の中央から周縁側に向かって小さくなる、
    請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の濾過フィルタ。
18. 液体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタと、
    前記液体が流れる流路を内部に有し、且つ前記濾過フィルタを前記流路に保持するハウジングと、
    を備え、
    前記濾過フィルタは、
    前記濾過対象物が捕捉される第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを貫通する複数の貫通孔が形成されたフィルタ基体部を有するフィルタ部と、
    前記フィルタ部の外周を囲むように配置される枠部と、
    を有し、
    前記フィルタ部の前記フィルタ基体部は、前記第１主面側に突出する凸形状を有し、
    前記フィルタ部において前記枠部と接する周縁側領域の前記フィルタ基体部の膜厚が最も小さくなっており、
    前記ハウジングは、
    前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第１主面に向かう流路を有する第１ハウジング部と、
    前記濾過フィルタの前記フィルタ部の前記第２主面に向かう流路を有する第２ハウジング部と、
    を有し、
    前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とは、前記濾過フィルタの前記枠部を間に挟んで嵌合するように構成され、且つ、嵌合された状態で前記枠部を厚み方向に挟持し、
    前記濾過フィルタの前記枠部は、前記フィルタ部から前記枠部に向かう方向に連続して延びた状態で、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部とによって保持される、濾過装置。

Images