JP7351065B2 - 生物学的粒子の濃縮デバイス、濃縮システム及び濃縮方法並びに生物学的粒子の検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、生物学的粒子を濃縮するために用いる濃縮デバイス、濃縮システム及び濃縮方法並びに生物学的粒子の検出方法に関する。

特許文献１には、エチレン・ビニルアルコール共重合体を表面に被覆したポリエチレン多孔質中空糸膜の束を微生物の捕捉に用いることが開示されている。

特許文献２には、１．０μｍを超えないバブルポイント孔径を備えたフィルタ膜を微生物の捕捉に用いることが開示されている。

特許文献３には、疎水性樹脂からなる高分子微多孔膜の表面に親水性モノマーを放射線グラフト反応させる、親水化された高分子微多孔膜の製造方法が開示されている。

特許文献４には、高分子微多孔膜に、１個のビニル基を有する親水性モノマーと２個以上のビニル基を有する架橋剤とをグラフト重合法によって共重合させて得られる親水性微多孔膜が開示されている。

特許文献５には、ポリオレフィンの多孔性中空糸基体がグリセリン脂肪酸エステルで被覆された多孔性中空糸膜を菌体の濃縮分離用膜として使用することが開示されている。

特許文献６には、粘度平均分子量が１００万を超えるポリエチレン樹脂からなり、融解ピーク温度が１４５℃以上である結晶成分を少なくとも１種含み、気孔率が２０～９５％であり、平均孔径が０．０１～１０μｍである微多孔膜が開示されている。

特許文献７には、ポリエチレン樹脂からなり、膜厚が２５μｍを超え１ｍｍ以下、平均孔径が０．０１～１０μｍ、構造ファクターＦが１．５×１０^７秒^－２・ｍ^－１・Ｐａ^－２以上である高透過性微多孔膜を含む医用分離フィルタが開示されている。

特許文献８には、界面活性剤で事前処理した膜フィルタに生物学的生成物を含む流体を通して、該流体中に存在する凝集物を除去する方法が開示されている。

特許文献９には、被検液中の口腔内微生物を濾過膜上に捕捉し回収する方法が開示されている。

特許文献１０には、ポリオレフィンからなる多孔質構造マトリックスと、該マトリックスの細孔表面を被覆するエチレン・ビニルアルコール系共重合体被覆層とからなる親水性複合多孔質膜が開示されている。

特開平１１－０９０１８４号公報 特表２０１３－５３１２３６号公報 特開２００９－１８３８０４号公報 特開２００３－２６８１５２号公報 特公平０６－０５７１４３号公報 特開２００４－０１６９３０号公報 特開２００２－２６５６５８号公報 特表２０１６－５３４７４８号公報 特開２００６－７１４７８号公報 特開昭６１－２７１００３号公報

例えば感染症の診断を目的に、生物から採取した検体からウイルス又は細菌の分離を行うことがある。ウイルス又は細菌の分離方法の一つに遠心法があるが、遠心法は、遠心力を変えて遠心操作を繰り返したり、密度勾配を有する緩衝液に試料をのせて遠心したり、超遠心を行ったりと、設備、手間及び時間のかかる方法である。ほかにウイルス又は細菌の分離方法の一つに多孔質膜を用いて分離する方法があるが、従来の手法は濾液からウイルス等を完全に除去することだけを目的としていたり、ウイルス等を膜に吸着させて逆洗処理によりウイルス等を取り出すといった複雑な手法となっていたりして、検体中のウイルス等を効率よく濃縮して回収するという観点は欠落していた。

本開示の実施形態は上記状況のもとになされた。即ち、本開示の実施形態は、生物学的粒子（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ)を簡易に迅速に効率よく濃縮する濃縮デバイス、濃縮システム及び濃縮方法並びに生物学的粒子の検出方法を提供することを目的とし、これを解決することを課題とする。

前記課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
［１］入口及び出口を有するとともに、前記入口と前記出口との差圧により生物学的粒子及び水を含む被処理液が、前記入口から注入されて前記出口から排出されるようになっているハウジングと、前記ハウジング内において前記入口と前記出口とを隔てるように設けられ、前記生物学的粒子が吸着しない親水性の多孔膜であり、前記入口側の面から前記出口側の面に、前記被処理液から前記生物学的粒子の濃度を減じた液体である排出液を透過させる濃縮膜と、前記ハウジング内における前記濃縮膜の上流側の空間であって、前記濃縮膜により前記被処理液から前記生物学的粒子の濃度を増した液体である濃縮液を収容する濃縮空間部と、を備えた、生物学的粒子の濃縮デバイス。

［２］前記ハウジングにおいて、前記濃縮空間部の体積が０．０５～５ｃｍ^３である、［１］に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［３］前記ハウジングにおいて、前記濃縮膜の濾過面積が１～２０ｃｍ^２である、［１］又は［２］に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［４］前記ハウジングにおいて、前記濃縮空間部に面している内壁部に、前記入口から連続した誘導溝が形成されている、［１］～［３］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［５］前記ハウジングにおいて、前記濃縮空間部に面している内壁部が、前記入口から前記濃縮膜に向かって径が漸増する形状である、［１］～［４］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［６］前記濃縮膜は、多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも一方の主面及び空孔内表面を被覆する親水性樹脂と、を備えた親水性複合多孔質膜を含む、［１］～［５］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［７］前記多孔質基材が、ポリオレフィン微多孔膜である、［６］に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［８］前記親水性樹脂は、ポリマーの主鎖が炭素原子のみからなり、側鎖にヒドロキシ基、カルボキシ基及びスルホ基からなる群より選ばれる１種以上の官能基を有する、［６］又は［７］に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［９］前記親水性樹脂が、ポリビニルアルコール、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂、アクリル・ビニルアルコール系樹脂、メタクリル・ビニルアルコール系樹脂、ビニルピロリドン・ビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、パーフルオロスルホン酸系樹脂及びポリスチレンスルホン酸からなる群より選ばれる１種以上を含む、［６］～［８］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１０］前記親水性樹脂が、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂である、［６］～［９］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１１］前記濃縮膜は、膜厚ｔ（μｍ）と、パームポロメータで測定した平均孔径ｘ（μｍ）との比ｔ／ｘが５０～６３０である、［１］～［１０］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１２］前記濃縮膜は、膜厚ｔが１０～１５０μｍである、［１］～［１１］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１３］前記濃縮膜は、パームポロメータで測定した平均孔径ｘが０．１～０．５μｍである、［１］～［１２］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１４］前記濃縮膜は、パームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙが０．８μｍ超３μｍ以下である、［１］～［１３］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１５］前記濃縮膜は、水流量ｆ（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））とパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙ（μｍ）との比ｆ／ｙが１００～４８０である、［１］～［１４］のいずれか１項に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１６］前記濃縮膜は、表面粗さＲａが０．３～０．７μｍである、［１］～［１５］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。

［１７］［１］～［１６］のいずれかに記載の生物学的粒子の濃縮デバイスと、前記入口と前記出口との間に差圧を付与する手段と、を備えた、生物学的粒子の濃縮システム。

［１８］［１］～［１６］のいずれかに記載の濃縮デバイスに、前記被処理液を供給する工程と、前記濃縮デバイスの前記入口と前記出口との間に差圧を付与することにより、前記濃縮空間部内に前記濃縮液を得る工程と、当該濃縮液を前記濃縮空間部から回収する工程と、を含む、生物学的粒子の濃縮方法。

［１９］［１］～［１６］のいずれかに記載の濃縮デバイスに、前記被処理液を供給する工程と、前記濃縮デバイスの前記入口と前記出口との間に差圧を付与することにより、前記濃縮空間部内に前記濃縮液を得る工程と、当該濃縮液を前記濃縮空間部から回収する工程と、回収された当該濃縮液に含まれる前記生物学的粒子を検出する工程と、を含む、生物学的粒子の検出方法。

本開示の実施形態によれば、生物学的粒子を簡易に迅速に効率よく濃縮する濃縮デバイス、濃縮システム及び濃縮方法並びに生物学的粒子の検出方法が提供される。

本開示に係る生物学的粒子の濃縮デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。 図１の濃縮デバイスの断面を模式的に示す。 図２の濃縮デバイスにおいて、入口から被処理液が供給される状態を模式的に示す。 図３の状態から、入口と出口との間に差圧が付与されている状態を模式的に示す。 図４の状態から、濃縮液が得られる状態を模式的に示す。 図５の状態から、濃縮液が回収される状態を模式的に示す。 ハウジングの全体形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 ハウジングの全体形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 ハウジングの全体形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 ハウジングの全体形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 出口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 出口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 出口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 出口の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口と出口との位置関係の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口と出口との位置関係の他の例を模式的に示す斜視図である。 入口と出口との位置関係の他の例を模式的に示す斜視図である。 ハウジングの内部空間の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 図２２の断面を模式的に示す。 ハウジングの内部空間の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 図２４の断面を模式的に示す。 ハウジングの内部空間の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 ハウジングの内部空間の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 図２７の断面を模式的に示す。 ハウジングの内部空間の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 図２９の断面を模式的に示す。 濃縮液の回収方法の一例を模式的に示す斜視図である。 濃縮液の回収方法の他の例を模式的に示す斜視図である。 図３２の状態から、濃縮液を回収した状態を模式的に示す斜視図である。 濃縮膜３０の形状の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮膜３０の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮膜３０の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮膜３０の形状の他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮システムの一例を模式的に示す斜視図である。 濃縮システムの他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮システムの他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮システムの他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮システムの他の例を模式的に示す斜視図である。 濃縮システムの他の例を模式的に示す斜視図である。

以下に、発明の実施形態を説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、発明の範囲を制限するものではない。本開示において述べる作用機序は推定を含んでおり、その正否は発明の範囲を制限するものではない。

本開示において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。

本開示において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値及び上限値として含む範囲を示す。

本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。

本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。

本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。本開示において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。

本開示において「（メタ）アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味し、「（メタ）アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。

本開示において「モノマー単位」とは、重合体の構成要素であって、単量体が重合してなる構成要素を意味する。

本開示において、「機械方向」とは、長尺状に製造される膜、フィルム又はシートにおいて長尺方向を意味し、「幅方向」とは、「機械方向」に直交する方向を意味する。本開示において、「機械方向」を「ＭＤ方向」ともいい、「幅方向」を「ＴＤ方向」ともいう。

本開示において、膜、フィルム又はシートの「主面」とは、膜、フィルム又はシートが備える外面のうち、厚さ方向に伸びる外面以外の広い外面を意味する。膜、フィルム又はシートは主面を２面備える。本開示において、膜、フィルム又はシートの「側面」とは、膜、フィルム又はシートが備える外面のうち、厚さ方向に伸びる外面をいう。

本開示において、濃縮膜に対して、被処理液が流入する側を「上流」といい、被処理液が流出する側を「下流」という。

＜濃縮デバイス＞
本開示は、生物学的粒子を濃縮するために用いる濃縮デバイスを提供する。本開示の濃縮デバイスは、生物学的粒子を含む可能性のある、水を含む液体である「被処理液」を処理対象とし、生物学的粒子の濃度が高められた「濃縮液」に濃縮する。

ここで、被処理液について、「水を含む」とは、水を溶媒ないし成分としていることを意味し、その含有率については特に限定されない。また、被処理液について、「生物学的粒子を含む」とは、生物学的粒子が、被処理液中で溶解されずに、浮遊、懸濁又は沈殿している状態をいう。

本開示でいう生物学的粒子（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ）には、生物が有する粒子、生物が放出する粒子、生物に寄生する粒子、微小な生物、脂質を膜とする小胞、これらの断片が概念として含まれる。具体的には、ウイルス、ウイルスの一部（例えば、エンベロープを有するウイルスからエンベロープを除去した粒子）、バクテリオファージ、細菌、芽胞、胞子、菌類、カビ、酵母、シスト、原生動物、単細胞性藻類、植物細胞、動物細胞、培養細胞、ハイブリドーマ、腫瘍細胞、血液細胞、血小板、細胞小器官（例えば、細胞核、ミトコンドリア、小胞）、エクソソーム、アポトーシス小体、脂質二重層の粒子、脂質一重層の粒子、リポソーム、タンパク質の凝集体、これらの断片が含まれる。また、本開示でいう生物学的粒子には、天然物のみならず、人工物も含まれる。

本開示に係る生物学的粒子５０の濃縮デバイス１０は、図１の模式斜視図に示すように、内部空間を有するハウジング２０に開口する入口２１及び出口２２を備えた外観を呈する。本図では、ハウジング２０の形状として、高さに比べて直径が長い円柱形状の例を示している。より具体的には、図２の模式断面図に示すように、ハウジング２０の内部空間において、上流側に上方へ突出した円筒状の入口２１が開口し、下流側に下方へ突出した円筒状の出口２２が開口している。ハウジング２０の内部空間においては、濃縮膜３０によって入口２１と出口２２とが隔てられている。ハウジング２０内における、濃縮膜３０の上流側の空間が、濃縮空間部２４である。

換言すると、ハウジング２０は、入口２１及び出口２２を有する。また、入口２１と出口２２との差圧により生物学的粒子５０及び水を含む被処理液４０が、入口２１から注入されて出口２２から排出されるようになっている。

更に、濃縮膜３０は、ハウジング２０内において入口２１と出口２２とを隔てるように設けられている。濃縮膜３０は、生物学的粒子５０が吸着しない親水性の多孔膜であり、入口２１側の面から出口２２側の面に、被処理液４０から生物学的粒子５０の濃度を減じた液体である排出液４２を透過させる。

そして、濃縮空間部２４は、ハウジング２０内における濃縮膜３０の上流側の空間（換言すると、ハウジング２０の内壁部２３と濃縮膜３０の上流側の主面で区画される領域）である。濃縮空間部２４は、濃縮膜３０により被処理液４０から生物学的粒子５０の濃度を増した液体である濃縮液４１を収容する。

本開示の濃縮デバイス１０に注入される被処理液４０としては、動物（特にヒト）の体液（例えば、血液、血清、血漿、髄液、涙液、汗、尿、膿、鼻水、喀痰）；動物（特にヒト）の体液の希釈物；動物（特にヒト）の排泄物（例えば、糞便）を水に懸濁した液体組成物；動物（特にヒト）のうがい液；動物（特にヒト）の臓器、組織、粘膜、皮膚、搾過検体、スワブ等からの抽出物を含む緩衝液；魚貝類の組織抽出液；魚介類の養殖池から採取される水；植物の表面拭い液又は組織抽出液；土壌の抽出液；植物からの抽出液；食品からの抽出液；医薬品の原料液：などが挙げられる。

［生物学的粒子５０の濃縮方法及び検出方法］
本開示の濃縮デバイス１０による生物学的粒子５０の濃縮方法は以下のとおりである。

この濃縮デバイス１０に、図３に示すように、生物学的粒子５０及び水を含む被処理液４０が、入口２１から供給される工程が実施される。

次に、入口２１と出口２２との間に差圧が付与されることにより、濃縮空間部２４内に濃縮液を得る工程が実施される。

即ち、注入された被処理液４０に対し、入口２１と出口２２との間に差圧が付与されることにより、図４に示すように、濃縮膜３０を透過した排出液４２が排出される。このときの差圧は、入口２１から加圧すること、若しくは、出口２２から減圧すること、又はその両方によって生じさせることができる。排出液４２は、前述のように、被処理液４０に対して生物学的粒子５０の濃度が減じている。

そして、図５に示すように、濃縮空間部２４内に、濃縮液４１が得られる。濃縮液４１は、前述のように、被処理液４０に対して生物学的粒子５０の濃度が増している。

次いで、濃縮液４１を濃縮空間部２４から回収する工程が実施される。即ち、図６に示すように、マイクロピペット等の適宜の道具又は装置を用いて、濃縮液４１が濃縮空間部２４から回収される。

最後に、回収された濃縮液４１に含まれる生物学的粒子５０を検出する工程が実施される。回収された濃縮液４１からは、これに含まれる生物学的粒子５０が、その種類や性状に応じた適宜の手段により検出される。例えば、生物学的粒子５０の検出対象が核酸（ＤＮＡ又はＲＮＡ）である場合には、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、サザンブロッティング、ノーザンブロッティングなどが実施される。生物学的粒子５０の検出対象がタンパク質である場合には、質量分析、ウエスタンブロッティング、イムノクロマトグラフィーなどが実施される。生物学的粒子５０の検出対象が糖、脂質である場合には、質量分析などが実施される。

ハウジング２０において、濃縮空間部２４の体積は、被処理液４０の性状や量に応じて適宜に定めることができるが、使用の便宜を考慮すれば、０．０５～５ｃｍ^３であることが望ましい。

ハウジング２０において、濃縮膜３０が実際に被処理液４０と接触する部分である、濾過面積は、被処理液４０の性状や量に応じて適宜に定めることができるが、使用の便宜を考慮すれば、１～２０ｃｍ^２であることが望ましい。

＜ハウジング２０の全体形状＞
ハウジング２０の全体形状は、図１に示すような円柱形状に限られず、様々な形状とすることができる。

例えば、三角柱形状（図７）、四角柱形状（図８）及びその他の多角柱形状、例えば六角柱形状（図９）とすることができる。いずれの場合も、角柱形状の両底面の一方（例えば上底面）に入口２１が設けられ、他方（例えば下底面）に出口２２が設けられる。
また、ハウジング２０の全体形状を、図１０に示すような球形状とすることもできる。この場合も、球形状の一方の極（例えば上端の極）に入口２１が設けられ、他方の極（例えば下端の極）に出口２２が設けられる。

ハウジング２０の材質は特に限定されないが、合成樹脂、特にポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂が望ましい。ハウジング２０の成形方法についても特に限定はないが、入口２１を含む上流側の部材と、出口２２を含む下流側の部材とをそれぞれ射出成形にて形成し、これらの部材の間に濃縮膜３０を挟んだ状態で、接着、溶着、螺着等、適宜の方法で両方の部材を結合することにより、ハウジング２０を形成することができる。

＜入口２１の形状＞
入口２１の形状は、図１に示すような上方へ突出した円筒形状に限らず、様々な形状とすることができる。

例えば、図１１に示すように、上方へ突出した構造を取らずに、単純な孔として入口２１を形成することができる。この場合、入口２１には被処理液４０の輸送管を挿入することができる。

また、図１２に示すように、上方へ突出した円筒形状の入口２１の外周面にネジ溝（雄ネジ）を設けることもできる。この場合、被処理液４０の輸送路の末端にこのネジ溝と螺合する雌ネジを設けておくことで、輸送路と入口２１との外れ止めとすることができる。

更に、図１３に示すように、上方へ突出した円筒形状の入口２１の先端外周面にルアーロックのオス側を設けることもできる。この場合、被処理液４０の輸送路の末端にこのルアーロックのオス側と嵌合するメス側を設けておくことで、輸送路と入口２１との外れ止めとすることができる。

また、図１４に示すように、上面が開放したハウジング２０を上方から閉塞する蓋状の形状に入口２１を形成することもできる。

＜出口２２の形状＞
出口２２の形状は、図１に示すような下方へ突出した円筒形状に限らず、様々な形状とすることができる。

例えば、図１５に示すように、入口２１とは異なる管径とすることができる。

また、図１６に示すように、下方へ突出した円筒形状の出口２２の外周面にネジ溝（雄ネジ）を設けることもできる。この場合、排出液４２の回収路の先端にこのネジ溝と螺合する雌ネジを設けておくことで、回収路と出口２２との外れ止めとすることができる。

更に、図１７に示すように、下方へ突出した円筒形状の出口２２の先端外周面にルアーロックのオス側を設けることもできる。この場合、排出液４２の回収路の先端にこのルアーロックのオス側と嵌合するメス側を設けておくことで、回収路と出口２２との外れ止めとすることができる。

また、図１８に示すように、下面が開放したハウジング２０を下面から閉塞する円柱状の形状に出口２２を形成することもできる。このとき、例えば、ハウジング２０の内周面に雌ネジを形成し、出口２２の外周面に雄ネジを形成し、これらを螺合させることで、ハウジング２０と出口２２との結合を強固にすることができる。

＜入口２１と出口２２との位置関係＞
なお、図１９に示すように、入口２１と出口２２とを、円柱形状の側面に設けることもできる。この場合、入口２１と出口２２とは、互いに濃縮膜３０で隔てられている必要があるため、円柱形状の高さ方向に異なる位置に設けられている必要がある。このような位置に設けられていれば、入口２１と出口２２とは、図１９に示すように反対向きに設けられていてもよいし、図２０に示すように同じ向きに設けられていてもよいし、更には図２１に示すように互いに任意の平面角を隔てるように設けられていてもよい。

＜ハウジング２０の内部形状＞
ハウジング２０の内部も、図１及び図２に示すような形状に限らず、様々な形状とすることができる。

例えば、ハウジング２０において、濃縮空間部２４に面している内壁部２３（図２参照）に、入口２１から連続した誘導溝２５が形成されているものとすることができる。例えば、図２２の斜視図及び図２３の断面図に示すように、濃縮空間部２４に面している内壁部２３（換言すると、内壁部２３における上側の面）に、入口２１から連続する放射状の溝としての誘導溝２５を設けることができる。また、図２４の斜視図及び図２５の断面図に示すように、濃縮空間部２４に面している内壁部２３に、入口２１から連続する螺旋状の溝としての誘導溝２５を設けることができる。更に、図２６の斜視図に示すように、図２２に示すような放射状の溝と、この放射状の溝と交わる、入口２１を中心とする同心円状の溝とを併せた誘導溝２５を設けることもできる。このような誘導溝２５を設けることで、入口２１から注入された被処理液４０が、誘導溝２５の毛細管力によって濃縮空間部２４へ誘導されやすくなる。

一方、ハウジング２０を、図２７の斜視図に示すように入口２１に向かって先細となるテーパー形状に形成することで、図２８の断面図に示すように、ハウジング２０において、濃縮空間部２４に面している内壁部２３が、入口２１から濃縮膜３０に向かって径が漸増する形状とすることができる。また、ハウジング２０を、図２９の斜視図に示すように入口２１に向かって凸な半球状に形成することによっても、図３０の断面図に示すように、ハウジング２０において、濃縮空間部２４に面している内壁部２３が、入口２１から濃縮膜３０に向かって径が漸増する形状とすることができる。ハウジング２０をこのような形状とすることで、入口から注入された被処理液４０を、内壁部２３の傾斜を伝わせて濃縮膜３０へと誘導することができる。このとき、前記図２２～図２６に示したような誘導溝２５を内壁部２３に設けると更に効果的に被処理液４０を誘導することができる。

＜濃縮液４１の回収方法＞
濃縮液４１は、前記した図６に示すように、例えば、マイクロピペットのような適宜の道具の先端を入口２１から挿入して、濃縮空間部２４から回収することができる。

また、図３１に示すように、ハウジング２０の上流側に折除片１４を形成することができる。この折除片１４を折り取ると、ハウジング２０の上流側に小孔が出現する。そして、濃縮デバイス１０による被処理液４０の濃縮が終了した後で、この小孔に、例えば、マイクロピペットのような適宜の道具の先端を挿入して、濃縮空間部２４から濃縮液４１を回収することができる。

更に、濃縮デバイス１０による被処理液４０の濃縮が終了した後で、図３２に示すように、入口２１にシリンジ６０を装着し、プランジャー６１を吸引することで、図３３に示すように、シリンジ６０内に濃縮液４１を回収することができる。

＜濃縮膜＞
濃縮膜３０は、被処理液４０に含まれる生物学的粒子５０の種類及び性状により適宜の材質及び形状のものが使用される。生物学的粒子５０が、例えば、脂質二重層で形成される粒子（例えば、ウイルス、細菌又はエクソソーム）である場合、濃縮膜３０は、多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも一方の主面及び空孔内表面を被覆する親水性樹脂と、を備えた親水性複合多孔質膜を含むことが望ましい。なお、本開示の濃縮膜３０において、「生物学的粒子が吸着しない親水性の多孔膜」とは、生物学的粒子５０が吸着せず、かつ、親水性を有する多孔膜を意味する。「生物学的粒子が吸着しない親水性」という性状は、対象となる生物学的粒子５０の性状との兼ね合いもあるため、特に限定されるものではないが、濃縮処理を実施した場合に濃縮率が１００％を超える場合は濃縮が行われていることから、そのような多孔膜は生物学的粒子５０が吸着しない親水性を有していると言える。例えば濃縮膜３０が後述する親水性樹脂を含有している場合や、濃縮膜３０の水の接触角が９０度以下である場合は、「親水性」を有していると言えるが、本開示における濃縮膜３０はこれに限定されるものではない。

本開示の濃縮膜３０が濃縮対象とする生物学的粒子５０の大きさに制限はない。生物学的粒子５０の直径又は長軸長は、例えば、１ｎｍ以上であり、５ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であり、又は２０ｎｍ以上であり、かつ、例えば、１００μｍ以下であり、５０μｍ以下であり、１０００ｎｍ以下であり、又は８００ｎｍ以下である。

本開示の濃縮膜３０は、親水性複合多孔質膜以外のほかの部材を含んでいてもよい。親水性複合多孔質膜以外のほかの部材としては、親水性複合多孔質膜の主面又は側面の一部又は全部に接して配置されたシート状の補強部材；濃縮膜３０を濃縮デバイス１０に搭載するためのガイド部材；などが挙げられる。

本開示の濃縮膜３０が備える親水性複合多孔質膜は、少なくとも濃縮処理の際に上流側となる主面が親水性樹脂により被覆されていればよく、両方の主面が親水性樹脂により被覆されていることが好ましい。あるいは、濃縮膜３０としては、親水性樹脂を含む単層構造の多孔質膜であっても良い。

親水性複合多孔質膜における親水性樹脂による多孔質基材の主面の被覆形態としては、例えば、多孔質基材の主面の一部若しくは全部を親水性樹脂が被覆している形態、多孔質基材の開口の一部若しくは全部を親水性樹脂が充填している形態、又は多孔質基材の主面の一部を親水性樹脂が被覆し開口の一部を親水性樹脂が充填している形態が挙げられる。多孔質基材の開口を親水性樹脂が充填している場合、当該親水性樹脂は、多孔質構造を形成していることが好ましい。ここで多孔質構造とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結されており、一方の側から他方の側へと気体あるいは液体が通過可能となっている構造を意味する。

親水性複合多孔質膜における親水性樹脂による多孔質基材の空孔内表面の被覆形態としては、例えば、多孔質基材の空孔の壁面の一部若しくは全部を親水性樹脂が被覆している形態、多孔質基材の空孔の一部若しくは全部を親水性樹脂が充填している形態、又は多孔質基材の空孔の壁面の一部を親水性樹脂が被覆し空孔の一部を親水性樹脂が充填している形態が挙げられる。多孔質基材の空孔を親水性樹脂が充填している場合、当該親水性樹脂は、多孔質構造を形成していることが好ましい。ここで多孔質構造とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結されており、一方の側から他方の側へと気体あるいは液体が通過可能となっている構造を意味する。

本開示の濃縮膜３０を用いた生物学的粒子５０の濃縮は、親水性複合多孔質膜の一方の主面から他方の主面へと被処理液４０を通過させた際に、被処理液４０に含まれる生物学的粒子５０の一部又は全部が親水性複合多孔質膜を通過せず、親水性複合多孔質膜の上流、上流側の主面、及び空孔内の少なくともいずれかの部位における被処理液４０に残留することによって行われる。濃縮処理前の被処理液４０と、濃縮処理後に親水性複合多孔質膜の上流、上流側の主面、及び空孔内の少なくともいずれかの部位から回収される被処理液４０とを比較して、後者に含まれる生物学的粒子５０の濃度が高ければ、生物学的粒子５０の濃縮が行われたといえる。本開示の濃縮膜３０によって実現される生物学的粒子５０の濃縮率（下記式１参照）は、１００％超であり、２００％以上が好ましく、３００％以上がより好ましい。

濃縮率＝（濃縮処理後に親水性複合多孔質膜の上流、上流側の主面、及び空孔内の少なくともいずれかの部位から回収される被処理液の生物学的粒子濃度）÷（濃縮処理前の被処理液の生物学的粒子濃度）×１００・・・（式１）

詳細な機序は必ずしも明らかではないが、本開示の濃縮膜３０が備える親水性複合多孔質膜が、上流側の主面と空孔内表面とに親水性樹脂を有することによって、親水性複合多孔質膜の上流側の主面、及び空孔内の少なくともいずれかに残留した生物学的粒子５０が回収しやすくなり、生物学的粒子５０の濃縮率が向上すると推測される。

［多孔質基材］
本開示において多孔質基材とは、内部に空孔ないし空隙を有する基材を意味する。多孔質基材としては、微多孔膜；繊維状物からなる、不織布、紙等の多孔性シート；などが挙げられる。多孔質基材としては、本開示の濃縮膜３０の薄膜化及び強度の観点から、微多孔膜が好ましい。微多孔膜とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となった膜を意味する。

多孔質基材の材料は、有機材料又は無機材料のいずれでもよい。

多孔質基材は、親水性又は疎水性のいずれでもよい。本開示の濃縮膜３０は、多孔質基材が疎水性であっても、親水性樹脂が多孔質基材を被覆していることによって親水性を示す。

多孔質基材の一つの実施形態として、樹脂からなる微多孔膜が挙げられる。微多孔膜を構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；全芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の耐熱樹脂；などが挙げられる。

多孔質基材の一つの実施形態として、繊維状物からなる多孔性シートが挙げられ、例えば、不織布、紙が挙げられる。多孔性シートを構成する繊維状物としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルの繊維状物；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンの繊維状物；全芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の耐熱樹脂の繊維状物；セルロース；などが挙げられる。

多孔質基材の表面には、多孔質基材を親水性樹脂で被覆するために用いる塗工液の濡れ性を向上させる目的で、各種の表面処理を施してもよい。多孔質基材の表面処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理、紫外線照射処理等が挙げられる。

［多孔質基材の物性］
多孔質基材の厚さは、多孔質基材の強度を高める観点、及び、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、１０μｍ以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上が更に好ましい。多孔質基材の厚さは、被処理液４０の処理時間を短くする観点から、１５０μｍ以下が好ましく、１２０μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下が更に好ましい。多孔質基材の厚さの測定方法は、親水性複合多孔質膜の厚さｔの測定方法と同じである。

多孔質基材のパームポロメータで測定した平均孔径は、被処理液４０の処理時間を短くする観点、及び、親水性複合多孔質膜の空孔内に残留した生物学的粒子５０を回収しやすい観点から、０．１μｍ以上が好ましく、０．１５μｍ以上がより好ましく、０．２μｍ以上が更に好ましい。多孔質基材のパームポロメータで測定した平均孔径は、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、０．８μｍ以下が好ましく、０．７μｍ以下がより好ましく、０．６μｍ以下が更に好ましい。多孔質基材のパームポロメータで測定した平均孔径は、パームポロメータを用いてＡＳＴＭ Ｅ１２９４－８９に規定するハーフドライ法にて求める値であり、測定方法の詳細は、親水性複合多孔質膜の平均孔径ｘに係る測定方法と同じである。

多孔質基材のパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径は、被処理液４０の処理時間を短くする観点、及び、親水性複合多孔質膜の空孔内に残留した生物学的粒子５０を回収しやすい観点から、０．８μｍ超が好ましく、０．９μｍ以上がより好ましく、１．０μｍ以上が更に好ましい。多孔質基材のパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径は、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、３μｍ以下が好ましく、２．８μｍ以下がより好ましく、２．５μｍ以下が更に好ましい。多孔質基材のパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径は、パームポロメータを用いてＡＳＴＭ Ｆ３１６－８６、ＪＩＳ Ｋ３８３２に規定するバブルポイント法にて求める値であり、測定方法の詳細は、親水性複合多孔質膜のバブルポイント細孔径ｙに係る測定方法と同じである。

多孔質基材の水流量（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））は、被処理液４０の処理時間を短くする観点から、２０以上が好ましく、５０以上がより好ましく、１００以上が更に好ましい。多孔質基材の水流量（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））は、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、１０００以下が好ましく、８００以下がより好ましく、７００以下が更に好ましい。多孔質基材の水流量の測定方法は、親水性複合多孔質膜の水流量ｆの測定方法と同じである。ただし、多孔質基材が疎水性の場合は、エタノールに浸漬したのち室温下で乾燥させた多孔質基材を試料とし、透液セル上にセットした試料を少量（０．５ｍＬ）のエタノールで湿潤させた後に測定を行う。

多孔質基材は、片面又は両面において、表面粗さＲａが０．３μｍ以上であることが好ましく、０．４μｍ以上であることがより好ましい。また、多孔質基材は、片面又は両面において、表面粗さＲａが０．７μｍ以下であることが好ましく、０．６μｍ以下であることがより好ましい。多孔質基材の表面粗さＲａは、粗さ曲線の算術平均高さであり、測定方法の詳細は、親水性複合多孔質膜の表面粗さＲａに係る測定方法と同じである。

多孔質基材の単位厚さ当たりのガーレ値（秒／１００ｍＬ・μｍ）は、例えば、０．００１～５であり、望ましくは０．０１～３であり、より望ましくは０．０５～１である。多孔質基材のガーレ値は、ＪＩＳ Ｐ８１１７：２００９に従って測定した値である。

多孔質基材の空孔率は、例えば、７０％～９０％であり、望ましくは７２％～８９％であり、より望ましくは７４％～８７％である。多孔質基材の空孔率は、下記の算出方法に従って求める。即ち、多孔質基材の構成材料１、構成材料２、構成材料３、…、構成材料ｎについて、各構成材料の質量がＷ_１、Ｗ_２、Ｗ_３、…、Ｗ_ｎ（ｇ／ｃｍ^２）であり、各構成材料の真密度がｄ_１、ｄ_２、ｄ_３、…、ｄ_ｎ（ｇ／ｃｍ^３）であり、膜厚をｔ（ｃｍ）としたとき、空孔率ε（％）は下記の数式により求められる。

多孔質基材のＢＥＴ比表面積は、例えば、１ｍ^２／ｇ～４０ｍ^２／ｇであり、望ましくは２ｍ^２／ｇ～３０ｍ^２／ｇであり、より望ましくは３ｍ^２／ｇ～２０ｍ^２／ｇである。多孔質基材のＢＥＴ比表面積は、マイクロトラック・ベル株式会社の比表面積測定装置（型式：ＢＥＬＳＯＲＰ－ｍｉｎｉ）を用い、液体窒素温度下における窒素ガス吸着法にて、設定相対圧：１．０×１０^－３～０．３５の吸着等温線を測定し、ＢＥＴ法で解析して求めた値である。

［ポリオレフィン微多孔膜］
多孔質基材の一つの実施形態としては、ポリオレフィンを含む微多孔膜（本開示においてポリオレフィン微多孔膜という。）が望ましい。ポリオレフィン微多孔膜に含まれるポリオレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンが好ましく、高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンの混合物等が好適である。ポリオレフィン微多孔膜の一つの実施形態として、含まれるポリオレフィンがポリエチレンのみであるポリエチレン微多孔膜が挙げられる。

ポリオレフィン微多孔膜に含まれるポリオレフィンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、１０万～５００万である。ポリオレフィンのＭｗが１０万以上であると、微多孔膜に十分な力学特性を付与できる。ポリオレフィンのＭｗが５００万以下であると、微多孔膜の成形がしやすい。

ポリオレフィン微多孔膜の一つの実施形態として、ポリオレフィン組成物（本開示において、２種以上のポリオレフィンを含むポリオレフィンの混合物を意味し、含まれるポリオレフィンがポリエチレンのみである場合はポリエチレン組成物という。）を含む微多孔膜が挙げられる。ポリオレフィン組成物は、延伸時のフィブリル化に伴ってネットワーク構造を形成し、ポリオレフィン微多孔膜の空孔率を増加させる効用がある。

ポリオレフィン組成物としては、重量平均分子量が９×１０^５以上である超高分子量ポリエチレンを、ポリオレフィンの総量に対して、５質量％～４０質量％含むポリオレフィン組成物が好ましく、１０質量％～３５質量％含むポリオレフィン組成物がより好ましく、１５質量％～３０質量％含むポリオレフィン組成物が更に好ましい。

ポリオレフィン組成物は、重量平均分子量が９×１０^５以上である超高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量が２×１０^５～８×１０^５で密度が９２０ｋｇ／ｍ^３～９６０ｋｇ／ｍ^３である高密度ポリエチレンとが、質量比５：９５～４０：６０（より好ましくは１０：９０～３５：６５、更に好ましくは１５：８５～３０：７０）で混合したポリオレフィン組成物であることが好ましい。

ポリオレフィン組成物は、ポリオレフィン全体の重量平均分子量が２×１０^５～２×１０^６であることが好ましい。

ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィンの重量平均分子量は、ポリオレフィン微多孔膜をｏ－ジクロロベンゼン中に加熱溶解し、ゲル浸透クロマトグラフィー（システム：Ｗａｔｅｒｓ社製 Ａｌｌｉａｎｃｅ ＧＰＣ ２０００型、カラム：ＧＭＨ６－ＨＴ及びＧＭＨ６－ＨＴＬ）により、カラム温度１３５℃、流速１．０ｍＬ／分の条件にて測定を行うことで得られる。分子量の校正には分子量単分散ポリスチレン（東ソー社製）を用いる。

ポリオレフィン微多孔膜の一つの実施形態として、高温に曝されたときに容易に破膜しない耐熱性を備える観点から、ポリプロピレンを含む微多孔膜が挙げられる。

ポリオレフィン微多孔膜の一つの実施形態として、少なくともポリエチレンとポリプロピレンとが混合して含まれているポリオレフィン微多孔膜が挙げられる。

ポリオレフィン微多孔膜の一つの実施形態として、２層以上の積層構造を備え、少なくとも１層はポリエチレンを含有し、少なくとも１層はポリプロピレンを含有するポリオレフィン微多孔膜が挙げられる。

本開示の濃縮膜３０が備える親水性複合多孔質膜の多孔質基材がポリオレフィン微多孔膜（詳細は後述する。）である場合、当該濃縮膜３０が濃縮対象とする生物学的粒子５０はナノオーダーの大きさであることが適切である。この場合、生物学的粒子５０の直径又は長軸長は、例えば、１０ｎｍ以上であり、２０ｎｍ以上であり、例えば、１０００ｎｍ以下であり、８００ｎｍ以下であり、５００ｎｍ以下である。

本開示の濃縮膜３０が備える親水性複合多孔質膜の多孔質基材がポリオレフィン微多孔膜である場合、当該濃縮膜３０は、ウイルス、細菌又はエクソソームの濃縮に好適である。

［ポリオレフィン微多孔膜の製造方法］
ポリオレフィン微多孔膜は、例えば、下記の工程（Ｉ）～（ＩＶ）を含む製造方法で製造することができる。

工程（Ｉ）：ポリオレフィン組成物と大気圧における沸点が２１０℃未満の揮発性の溶剤とを含む溶液を調製する工程。
工程（ＩＩ）：前記溶液を溶融混練し、得られた溶融混練物をダイより押し出し、冷却固化して第一のゲル状成形物を得る工程。
工程（ＩＩＩ）：前記第一のゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸（一次延伸）し、かつ溶剤の乾燥を行い第二のゲル状成形物を得る工程。
工程（ＩＶ）：前記第二のゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸（二次延伸）する工程。

工程（Ｉ）は、ポリオレフィン組成物と大気圧における沸点が２１０℃未満の揮発性の溶剤とを含む溶液を調製する工程である。前記溶液は、好ましくは熱可逆的ゾルゲル溶液であり、ポリオレフィン組成物を溶剤に加熱溶解させることによりゾル化させ、熱可逆的ゾルゲル溶液を調製する。大気圧における沸点が２１０℃未満の揮発性の溶剤としてはポリオレフィンを十分に溶解できる溶剤であれば特に限定されない。前記揮発性の溶剤としては、例えば、テトラリン（２０６℃～２０８℃）、エチレングリコール（１９７．３℃）、デカリン（デカヒドロナフタレン、１８７℃～１９６℃）、トルエン（１１０．６℃）、キシレン（１３８℃～１４４℃）、ジエチルトリアミン（１０７℃）、エチレンジアミン（１１６℃）、ジメチルスルホキシド（１８９℃）、ヘキサン（６９℃）等が挙げられ、デカリン又はキシレンが好ましい（括弧内の温度は、大気圧における沸点である。）。前記揮発性の溶剤は、単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

工程（Ｉ）に使用するポリオレフィン組成物（本開示において、２種以上のポリオレフィンを含むポリオレフィンの混合物を意味し、含まれるポリオレフィンがポリエチレンのみである場合はポリエチレン組成物という。）は、ポリエチレンを含むことが好ましく、ポリエチレン組成物であることがより好ましい。

工程（Ｉ）において調製する溶液は、ポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造を制御する観点から、ポリオレフィン組成物の濃度が１０質量％～４０質量％であることが好ましく、１５質量％～３５質量％であることがより好ましい。ポリオレフィン組成物の濃度が１０質量％以上であると、ポリオレフィン微多孔膜の製膜工程において切断の発生を抑制することができ、また、ポリオレフィン微多孔膜の力学強度が高まりハンドリング性が向上する。ポリオレフィン組成物の濃度が４０質量％以下であると、ポリオレフィン微多孔膜の空孔が形成されやすい。

工程（ＩＩ）は、工程（Ｉ）で調製した溶液を溶融混練し、得られた溶融混練物をダイより押し出し、冷却固化して第一のゲル状成形物を得る工程である。工程（ＩＩ）は、例えば、ポリオレフィン組成物の融点乃至融点＋６５℃の温度範囲においてダイより押し出して押出物を得、次いで前記押出物を冷却して第一のゲル状成形物を得る。第一のゲル状成形物はシート状に賦形することが好ましい。冷却は、水又は有機溶媒への浸漬によって行ってもよいし、冷却された金属ロールへの接触によって行ってもよく、一般的には工程（Ｉ）に使用した揮発性の溶剤への浸漬によって行われる。

工程（ＩＩＩ）は、第一のゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸（一次延伸）し、かつ溶剤の乾燥を行い第二のゲル状成形物を得る工程である。工程（ＩＩＩ）の延伸工程は、二軸延伸が好ましく、縦延伸と横延伸とを別々に実施する逐次二軸延伸でもよく、縦延伸と横延伸とを同時に実施する同時二軸延伸でもよい。一次延伸の延伸倍率（縦延伸倍率と横延伸倍率の積）は、ポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造を制御する観点から、１．１倍～３倍が好ましく、１．１倍～２倍がより好ましい。一次延伸の延伸時の温度は７５℃以下が好ましい。工程（ＩＩＩ）の乾燥工程は第二のゲル状成形物が変形しない温度であれば特に制限なく実施されるが、６０℃以下で行われることが好ましい。

工程（ＩＩＩ）の延伸工程と乾燥工程とは、同時に行ってもよく、段階的に行ってもよい。例えば、予備乾燥しながら一次延伸し、次いで本乾燥を行ってもよいし、予備乾燥と本乾燥との間に一次延伸を行ってもよい。一次延伸は、乾燥を制御し、溶剤を好適な状態に残存させた状態でも行うことができる。

工程（ＩＶ）は、第二のゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸（二次延伸）する工程である。工程（ＩＶ）の延伸工程は、二軸延伸が好ましい。工程（ＩＶ）の延伸工程は、縦延伸と横延伸とを別々に実施する逐次二軸延伸；縦延伸と横延伸とを同時に実施する同時二軸延伸；縦方向に複数回延伸した後に横方向に延伸する工程；縦方向に延伸し横方向に複数回延伸する工程；逐次二軸延伸した後に更に縦方向及び／又は横方向に１回又は複数回延伸する工程；のいずれでもよい。

二次延伸の延伸倍率（縦延伸倍率と横延伸倍率の積）は、ポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造を制御する観点から、好ましくは５倍～９０倍であり、より好ましくは１０倍～６０倍である。二次延伸の延伸温度は、ポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造を制御する観点から、９０℃～１３５℃が好ましく、９０℃～１３０℃がより好ましい。

工程（ＩＶ）に次いで熱固定処理を行ってもよい。熱固定温度は、ポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造を制御する観点から、１１０℃～１６０℃が好ましく、１２０℃～１５０℃がより好ましい。

熱固定処理の後に更に、ポリオレフィン微多孔膜に残存している溶媒の抽出処理とアニール処理とを行ってもよい。残存溶媒の抽出処理は、例えば、熱固定処理後のシートを塩化メチレン浴に浸漬させて、塩化メチレンに残存溶媒を溶出させることにより行う。塩化メチレン浴に浸漬したポリオレフィン微多孔膜は、塩化メチレン浴から引き揚げた後、塩化メチレンを乾燥によって除去することが好ましい。アニール処理は、残存溶媒の抽出処理の後に、ポリオレフィン微多孔膜を例えば１００℃～１４０℃に加熱したローラー上を搬送することで行う。

工程（Ｉ）～（ＩＶ）の各条件を制御することにより、膜厚ｔ（μｍ）と平均孔径ｘ（μｍ）との比ｔ／ｘが５０～６３０であるポリオレフィン微多孔膜を製造することが可能になる。例えば、縦延伸倍率を小さくすることにより、比ｔ／ｘを５０以上に制御することができる。例えば、縦延伸倍率を大きくすることにより、比ｔ／ｘを６３０以下に制御することができる。

［親水性樹脂］
親水性樹脂は、特に制限されるものではないが、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基等の親水性基を有する樹脂が挙げられる。

親水性樹脂は、多孔質基材から脱落しにくい観点と生物学的粒子５０の濃縮率の観点とから、ポリマーの主鎖が炭素原子のみからなり、かつ側鎖にヒドロキシ基、カルボキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する樹脂であることが好ましい。

親水性樹脂としては、ポリマーの主鎖に炭素原子のみならず酸素原子が含まれる樹脂（例えば、ポリエチレングルコール、セルロース等）も挙げられるが、ポリマーの主鎖に酸素原子が含まれる親水性樹脂は多孔質基材から比較的脱落しやすい。多孔質基材から脱落しにくい観点から、ポリマーの主鎖が炭素原子のみからなる樹脂が好ましく、ポリマーの主鎖が炭素原子のみからなり、かつ側鎖にヒドロキシ基、カルボキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する樹脂がより好ましい。

親水性樹脂は、ポリビニルアルコール、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂、アクリル・ビニルアルコール系樹脂、メタクリル・ビニルアルコール系樹脂、ビニルピロリドン・ビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、パーフルオロスルホン酸系樹脂及びポリスチレンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種の親水性樹脂を含むことが好ましい。中でも、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂を含むことがより好ましい。

親水性樹脂としては、多孔質基材の表面に親水性モノマーをグラフト重合してなる親水性樹脂も挙げられる。この場合、親水性樹脂は多孔質基材の表面と直接的に化学結合した形態となる。多孔質基材の表面にグラフト重合する親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルアルコール、Ｎ－ビニル－２－ピロリドン、ビニルスルホン酸等が挙げられる。親水性複合多孔質膜の製造性の観点からは、グラフト重合のように親水性樹脂が多孔質基材の表面と直接的に化学結合した形態よりも、塗工法等により親水性樹脂を多孔質基材の表面に付着させた形態（親水性樹脂が多孔質基材の表面と化学結合していない形態）の方が好ましい。

親水性樹脂は、１種でもよく、２種以上でもよい。

親水性樹脂としては、生物学的粒子５０に対する刺激が少ない観点、及び、親水性複合多孔質膜の上流側の主面及び空孔内に残留した生物学的粒子５０を回収しやすい観点から、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂が好ましい。

オレフィン・ビニルアルコール系樹脂を構成するオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン等が挙げられる。オレフィンとしては、炭素数２～６のオレフィンが好ましく、炭素数２～６のα－オレフィンがより好ましく、炭素数２～４のα－オレフィンが更に好ましく、エチレンが特に好ましい。オレフィン・ビニルアルコール系樹脂に含まれるオレフィン単位は、１種でもよく、２種以上でもよい。

オレフィン・ビニルアルコール系樹脂は、オレフィン及びビニルアルコール以外のモノマーを構成単位に含んでいてもよい。オレフィン及びビニルアルコール以外のモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸塩、（メタ）アクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも１種のアクリル系モノマー；スチレン、メタクロロスチレン、パラクロロスチレン、パラフルオロスチレン、パラメトキシスチレン、メタ－ｔｅｒｔ－ブトキシスチレン、パラ－ｔｅｒｔ－ブトキシスチレン、パラビニル安息香酸、パラメチル－α－メチルスチレン等のスチレン系モノマー；などが挙げられる。これらのモノマー単位は、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂に１種含まれていてもよく、２種以上含まれていてもよい。

オレフィン・ビニルアルコール系樹脂は、オレフィン及びビニルアルコール以外のモノマーを構成単位に含んでいてもよいが、生物学的粒子５０に対する刺激が少ない観点、及び、親水性複合多孔質膜の空孔内に残留した生物学的粒子５０を回収しやすい観点から、オレフィン単位とビニルアルコール単位とを合わせた割合が、８５モル％以上であることが好ましく、９０モル％以上であることがより好ましく、９５モル％以上であることが更に好ましく、１００モル％であることが特に好ましい。オレフィン・ビニルアルコール系樹脂としては、オレフィンとビニルアルコールとの二元共重合体が好ましく（ここで、オレフィンの好ましい態様は先述のとおりである。）、エチレンとビニルアルコールとの二元共重合体がより好ましい。

オレフィン・ビニルアルコール系樹脂におけるオレフィン単位の割合は、２０モル％～５５モル％であることが好ましい。オレフィン単位の割合が２０モル％以上であると、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂が水に溶解しにくい。この観点からは、オレフィン単位の割合は、２３モル％以上がより好ましく、２５モル％以上が更に好ましい。一方、オレフィン単位の割合が５５モル％以下であると、オレフィン・ビニルアルコール系樹脂の親水性がより高い。この観点からは、オレフィン単位の割合は、５２モル％以下がより好ましく、５０モル％以下が更に好ましい。

オレフィン・ビニルアルコール系樹脂の市販品としては、日本合成化学工業社製「ソアノール」、株式会社クラレ製「エバール」などが挙げられる。

多孔質基材に対する親水性樹脂の付着量は、例えば、０．０１ｇ／ｍ^２～５ｇ／ｍ^２であり、０．０２ｇ／ｍ^２～２ｇ／ｍ^２であり、０．０３ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２である。多孔質基材に対する親水性樹脂の付着量は、親水性複合多孔質膜の目付けＷａ（ｇ／ｍ^２）から多孔質基材の目付けＷｂ（ｇ／ｍ^２）を減算した値（Ｗａ－Ｗｂ）である。

［親水性複合多孔質膜の製造方法］
親水性複合多孔質膜の製造方法は、特に制限されない。一般的な製造方法としては、親水性樹脂を含む塗工液を多孔質基材に付与し、塗工液を乾燥させて多孔質基材を親水性樹脂で被覆する方法；多孔質基材に親水性モノマーをグラフト重合させて、多孔質基材を親水性樹脂で被覆する方法；が挙げられる。

親水性樹脂を含む塗工液は、親水性樹脂の融点以上の温度に昇温した溶媒に親水性樹脂を混合し攪拌することで、親水性樹脂を溶媒に溶解又は分散させて調製することができる。溶媒としては、親水性樹脂に対して良溶媒である溶媒であれば特に限定されないが、具体的には例えば、１－プロパノール水溶液、２－プロパノール水溶液、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド水溶液、ジメチルスルホキシド水溶液、エタノール水溶液などが挙げられる。これら水溶液における有機溶剤の割合は３０質量％～７０質量％が好ましい。

親水性樹脂を含む塗工液を多孔質基材に付与する際の、塗工液における親水性樹脂の濃度は、０．０１質量～５質量％であることが好ましい。塗工液における親水性樹脂の濃度が０．０１質量％以上であると、多孔質基材に親水性を効率よく付与することができる。この観点からは、塗工液における親水性樹脂の濃度は、０．０５質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上が更に好ましい。塗工液における親水性樹脂の濃度が５質量％以下であると、製造された親水性複合多孔質膜における水流量が大きい。この観点からは、塗工液における親水性樹脂の濃度は３質量％以下がより好ましく、２質量％以下が更に好ましい。

塗工液を多孔質基材に付与することは、公知の塗工方法によって行うことができる。塗工方法としては、例えば、浸漬法、ナイフコーター法、グラビアコーター法、スクリーン印刷法、マイヤーバー法、ダイコーター法、リバースロールコーター法、インクジェット法、スプレー法、ロールコーター法などが挙げられる。塗工時の塗工液の温度を調整することで親水性樹脂の層を安定に形成することができる。塗工液の温度は特に限定されるものではないが、５℃～４０℃の範囲が好ましい。

塗工液を乾燥させる際の温度は、２５℃～１００℃が好ましい。乾燥温度が２５℃以上であると、乾燥に必要な時間を短縮することができる。この観点からは、乾燥濃度は、４０℃以上がより好ましく、５０℃以上が更に好ましい。乾燥温度が１００℃以下であると、多孔質基材の収縮が抑制される。この観点からは、乾燥温度は９０℃以下がより好ましく、８０℃以下が更に好ましい。

親水性複合多孔質膜は、界面活性剤、湿潤剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、着色剤などを含んでいてもよい。

［濃縮膜３０の物性］
濃縮膜３０は、片面又は両面において、下記の測定条件によって測定する水の接触角が、９０度以下であることが好ましく、前記水の接触角が小さいほど好ましい。濃縮膜３０は、片面又は両面において、下記の測定条件によって水の接触角を測定しようとしたとき、水滴が膜内部に浸透して測定できない状態となるほどの親水性であることがより好ましい。

ここで水の接触角は、次の測定方法によって測定される値である。濃縮膜３０を温度２５℃かつ相対湿度６０％の環境に２４時間以上放置して調湿した後、同じ温度かつ湿度の環境下にて、濃縮膜３０の表面に注射器で１μＬのイオン交換水の水滴を落とし、全自動接触角計（協和界面科学社、型番Ｄｒｏｐ Ｍａｓｔｅｒ ＤＭ５００）を用いてθ／２法により３０秒後の接触角を測定する。

本開示の濃縮デバイス１０で用いられる濃縮膜３０は、多孔質基材と当該多孔質基材の少なくとも一方の主面及び空孔内表面を被覆する親水性樹脂とを備えた親水性複合多孔質膜を含み、膜厚ｔ（μｍ）とパームポロメータで測定した平均孔径ｘ（μｍ）との比ｔ／ｘが５０～６３０である。

濃縮膜３０のｔ／ｘが５０未満であると、平均孔径ｘの大きさの割に膜厚ｔが薄すぎる故、又は、膜厚ｔの厚さの割に平均孔径ｘが大きすぎる故、生物学的粒子５０が濃縮膜３０を通過しやすく、濃縮膜３０の上流、上流側の主面及び空孔内の少なくともいずれかに残留する生物学的粒子５０の残留率（以下、単に「生物学的粒子５０の残留率」という。）が劣り、その結果、生物学的粒子５０の濃縮率が劣る。この観点から、ｔ／ｘは、５０以上であり、好ましくは８０以上であり、より好ましくは１００以上である。

濃縮膜３０のｔ／ｘが６３０超であると、平均孔径ｘの大きさの割に膜厚ｔが厚すぎる故、又は、膜厚ｔの厚さの割に平均孔径ｘが小さすぎる故、被処理液４０が濃縮膜３０を通過しにくく、被処理液４０が濃縮膜３０を通過するのに時間がかかる（つまり、被処理液４０の濃縮処理に時間がかかる。）。この観点から、ｔ／ｘは、６００以下であり、好ましくは５００以下であり、より好ましくは４００以下である。

濃縮膜３０の厚さｔは、濃縮膜３０の強度を高める観点、及び、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、１０μｍ以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上が更に好ましく、３０μｍ以上が更に好ましい。濃縮膜３０の厚さｔは、被処理液４０が濃縮膜３０を通過するのに要する時間（以下、被処理液４０の処理時間という。）を短くする観点から、１５０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、８０μｍ以下が更に好ましく、７０μｍ以下が更に好ましい。

濃縮膜３０の厚さｔは、接触式の膜厚計にて２０点を測定し、これを平均することで求める。

濃縮膜３０のパームポロメータで測定した平均孔径ｘは、被処理液４０の処理時間を短くする観点、及び、濃縮膜３０の空孔内に残留した生物学的粒子５０を回収しやすい観点から、０．１μｍ以上が好ましく、０．１５μｍ以上がより好ましく、０．２μｍ以上が更に好ましい。濃縮膜３０のパームポロメータで測定した平均孔径ｘは、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、０．５μｍ以下が好ましく、０．４５μｍ以下がより好ましく、０．４μｍ以下が更に好ましい。

濃縮膜３０のパームポロメータで測定した平均孔径ｘは、例えば、パームポロメータ（ＰＭＩ社、型式：ＣＦＰ－１２００－ＡＥＸＬ）を用いて、浸液にＰＭＩ社製のガルウィック（表面張力１５．９ｄｙｎ／ｃｍ）を用いて、ＡＳＴＭ Ｅ１２９４－８９に規定するハーフドライ法によって求める。濃縮膜３０の一方の主面のみが親水性樹脂で被覆されている場合は、親水性樹脂で被覆されている主面をパームポロメータの加圧部に向けて設置し、測定を行う。

濃縮膜３０のパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙは、被処理液４０の処理時間を短くする観点、及び、濃縮膜３０の空孔内に残留した生物学的粒子５０を回収しやすい観点から、０．８μｍ超が好ましく、０．９μｍ以上がより好ましく、１．０μｍ以上が更に好ましい。濃縮膜３０のパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙは、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、３μｍ以下が好ましく、２．５μｍ以下がより好ましく、２．２μｍ以下が更に好ましい。

濃縮膜３０のパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙとは、例えば、パームポロメータ（ＰＭＩ社、型式：ＣＦＰ－１２００－ＡＥＸＬ）を用いて、バブルポイント法（ＡＳＴＭ Ｆ３１６－８６、ＪＩＳ Ｋ３８３２）によって求める。ただし、試験時の浸液をＰＭＩ社製のガルウィック（表面張力１５．９ｄｙｎ／ｃｍ）に変更して求める値である。濃縮膜３０の一方の主面のみが親水性樹脂で被覆されている場合は、親水性樹脂で被覆されている主面をパームポロメータの加圧部に向けて設置し、測定を行う。

濃縮膜３０のバブルポイント圧は、例えば、０．０１ＭＰａ以上０．２０ＭＰａ以下であり、望ましくは０．０２ＭＰａ～０．１５ＭＰａである。

本開示において濃縮膜３０のバブルポイント圧は、ポリオレフィン微多孔膜をエタノールに浸漬し、ＪＩＳ Ｋ３８３２：１９９０のバブルポイント試験方法に従って、ただし、試験時の液温を２４±２℃に変更し、印加圧力を昇圧速度２ｋＰａ／秒で昇圧しながらバブルポイント試験を行って求める値である。濃縮膜３０の一方の主面のみが親水性樹脂で被覆されている場合は、親水性樹脂で被覆されている主面を測定装置の加圧部に向けて設置し、測定を行う。

濃縮膜３０の水流量ｆ（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））は、被処理液４０の処理時間を短くする観点から、２０以上が好ましく、５０以上がより好ましく、１００以上が更に好ましい。濃縮膜３０の水流量ｆ（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））は、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、１０００以下が好ましく、８００以下がより好ましく、７００以下が更に好ましい。

濃縮膜３０の水流量ｆは、例えば、一定の透液面積（ｃｍ^２）を有する透液セルにセットした試料に、一定の差圧（２０ｋＰａ）で水１００ｍＬを透過させて、水１００ｍＬが透過するのに要する時間（ｓｅｃ）を測定し、単位換算して求める。濃縮膜３０の一方の主面のみが親水性樹脂で被覆されている場合は、親水性樹脂で被覆されている主面から親水性樹脂で被覆されていない主面へ水を透過させて測定を行う。

濃縮膜３０は、水流量ｆ（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））とバブルポイント細孔径ｙ（μｍ）との比ｆ／ｙが、被処理液４０の処理時間を短くする観点から、１００以上であることが好ましく、１５０以上であることがより好ましく、２００以上であることが更に好ましい。濃縮膜３０は、上記の比ｆ／ｙが、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、４８０以下であることが好ましく、４００以下であることがより好ましく、３５０以下であることが更に好ましい。

濃縮膜３０は、生物学的粒子５０の回収率を高める観点から、少なくとも濃縮処理の際に上流側となる主面において、表面粗さＲａが０．３μｍ以上であることが好ましく、０．４μｍ以上であることがより好ましい。濃縮膜３０は、生物学的粒子５０の残留率を高める観点から、少なくとも濃縮処理の際に上流側となる主面において、表面粗さＲａが０．７μｍ以下であることが好ましく、０．６μｍ以下であることがより好ましい。

濃縮膜３０の表面粗さＲａは、光波干渉式表面粗さ計（Ｚｙｇｏ社、ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２）を用いて、非接触式で試料の表面を無作為に３箇所測定し、粗さ評価のための解析ソフトを用いて求める。

濃縮膜３０の単位厚さ当たりのガーレ値（秒／１００ｍＬ・μｍ）は、例えば、０．００１～５であり、望ましくは０．０１～３であり、より望ましくは０．０５～１である。濃縮膜３０のガーレ値は、ＪＩＳ Ｐ８１１７：２００９に従って測定した値である。

濃縮膜３０の空孔率は、例えば、７０％～９０％であり、望ましくは７２％～８９％であり、より望ましくは７４％～８７％である。濃縮膜３０の空孔率は、下記の算出方法に従って求める。即ち、濃縮膜３０の構成材料１、構成材料２、構成材料３、…、構成材料ｎについて、各構成材料の質量がＷ_１、Ｗ_２、Ｗ_３、…、Ｗ_ｎ（ｇ／ｃｍ^２）であり、各構成材料の真密度がｄ_１、ｄ_２、ｄ_３、…、ｄ_ｎ（ｇ／ｃｍ^３）であり、膜厚をｔ（ｃｍ）としたとき、空孔率ε（％）は下記の数式により求められる。

濃縮膜３０は、ハンドリング性の観点から、カールしにくいことが好ましい。濃縮膜３０のカールを抑制する観点から、濃縮膜３０は両方の主面が親水性樹脂で被覆されていることが好ましい。

本開示の濃縮デバイス１０は、上記のような濃縮膜３０を用いているので、遠心法に比べて、生物学的粒子５０を簡易に、かつ迅速に濃縮することができる。本開示の濃縮膜３０を用いることで、従来の多孔質膜に比べて、生物学的粒子５０を迅速に、かつ効率よく濃縮することができる。

［濃縮膜３０の形状］
ハウジング２０内における濃縮膜３０の形状は、図３４に示すように、平坦なものとすることができる。また、図３５に示すように、一方向に折り畳んだ形状としてもよく、更には図３６に示すように、周方向に折り畳んだ形状としてもよい。
また、図３７に示すように、円形の濃縮膜３０の辺縁に環状の枠部材３３を装着し、上下に二分割されたハウジング２０内に着脱可能に装着されることとしてもよい。

＜生物学的粒子５０の濃縮システム７０＞
上記したいずれかの生物学的粒子５０の濃縮デバイス１０に、入口２１と出口２２との間に差圧を付与する手段を組み合わせることで、生物学的粒子５０の濃縮システム７０が構成される。

例えば、図３８に示す例では、濃縮デバイス１０の入口２１に、加圧手段７１としてのシリンジ６０が装着される。入口２１とシリンジ６０とは、例えばルアーロック（図１３参照）によって確実に接続することが望ましい。シリンジ６０内には、被処理液４０が収容されている。一方、濃縮デバイス１０の出口２２の下方には、廃液タンク８０が設置されている。濃縮デバイス１０はシリンジとともに、図示しないスタンド等の適宜の装置にて支持される。この状態から、加圧手段７１においてプランジャー６１が手動又は適宜の装置により押圧されると、被処理液４０は加圧され、ハウジング２０内の濃縮膜３０を通過して、出口２２から排出液４２として、下方に設置されている廃液タンク８０へ落下する。

また、図３９に示す例では、濃縮デバイス１０の入口２１に、加圧手段７１としてのシリンジ６０が装着される。入口２１とシリンジ６０とは、例えばルアーロック（図１３参照）によって確実に接続することが望ましい。シリンジ６０内には、被処理液４０が収容されている。一方、濃縮デバイス１０の出口２２には、廃液タンク８０が接続されている。出口２２と廃液タンク８０との間も、例えばルアーロック（図１７参照）によって確実に接続することが望ましい。本例では、濃縮デバイス１０はシリンジ６０とともに、廃液タンク８０によって自立している。この状態から、加圧手段７１においてプランジャー６１が手動又は適宜の装置により押圧されると、被処理液４０は加圧され、ハウジング２０内の濃縮膜３０を通過して、出口２２から排出液４２として、下方に設置されている廃液タンク８０へ流出する。ここで、出口２２から廃液タンク８０までは外界に対して密閉されているので、廃液タンク８０に落下した排出液４２の周囲への飛散が防止される。

更に、図４０に示す例では、濃縮デバイス１０の入口２１に、加圧手段７１としてのシリンジ６０が装着される。入口２１とシリンジ６０とは、例えばルアーロック（図１３参照）によって確実に接続することが望ましい。シリンジ６０内には、被処理液４０が収容されている。一方、濃縮デバイス１０の出口２２には、廃液タンク８０が接続されている。出口２２と廃液タンク８０との間も、例えばルアーロック（図１７参照）によって確実に接続することが望ましい。更に、濃縮デバイス１０の全体は、被処理液４０の飛散防止のため円筒状のガードユニット９０で被覆されている。シリンジ６０の先端部分から、濃縮デバイス１０を含んで廃液タンク８０の廃液タンク８０には、内部の空気抜きのための排気口８１が開口している。なお、排気口８１の途中には、図示しない感染防止フィルタが装着されている。この状態から、加圧手段７１においてプランジャー６１が手動又は適宜の装置により押圧されると、被処理液４０は加圧され、ハウジング２０内の濃縮膜３０を通過して、出口２２から排出液４２として、下方に設置されている廃液タンク８０へ流出する。ここで、出口２２から廃液タンク８０までは外界に対して密閉されているので、廃液タンク８０に落下した排出液４２の飛散で周囲を汚染することが防止される。また、排気口８１には感染防止フィルタが装着されているので、濃縮膜３０を通過して排出液４２とともに廃液タンク８０に落下した生物学的粒子５０の周囲への飛散が防止される。なお、この排気口８１に、後述する減圧手段７２を連結して、加圧手段７１による押圧と減圧手段７２による吸引とを同時に行ってもよい。

また、図４１に示す例では、濃縮デバイス１０の入口２１に、被処理液４０を収容するシリンジ６０が装着される。入口２１とシリンジ６０とは、例えばルアーロック（図１３参照）によって確実に接続することが望ましい。一方、濃縮デバイス１０の出口２２には、廃液タンク８０が接続されている。出口２２と廃液タンク８０との間も、例えばルアーロック（図１７参照）によって確実に接続することが望ましい。廃液タンク８０には、内部の空気抜きのための排気口８１が開口している。なお、排気口８１の途中には、図示しない感染防止フィルタが装着されている。また、排気口８１には減圧手段７２が連結されている。この状態から、減圧手段７２を作動させて廃液タンク８０内の空気を吸引すると、ハウジング２０内が減圧される。そして、シリンジ６０内の被処理液４０は、ハウジング２０内へ吸引され、濃縮膜３０を通過して、出口２２から排出液４２として、下方に設置されている廃液タンク８０へ流出する。ここで、出口２２から廃液タンク８０までは外界に対して密閉されているので、廃液タンク８０に落下した排出液４２の飛散で周囲を汚染することが防止される。また、排気口８１には感染防止フィルタが装着されているので、濃縮膜３０を通過して排出液４２とともに廃液タンク８０に落下した生物学的粒子５０による、減圧手段７２の汚染が防止される。

なお、図４２に示す例のように、１つの廃液タンク８０に、図４１に示すような、シリンジ６０が装着された濃縮デバイス１０の複数組を設置して、１基の減圧手段７２によって複数検体の被処理液４０を処理することも可能である。なお、排気口８１及び減圧手段７２についても図４１に示す例と同様である。

更に、図４３に示す例では、濃縮デバイス１０の入口２１に、被処理液４０を収容するシリンジ６０が装着される。入口２１とシリンジ６０とは、例えばルアーロック（図１３参照）によって確実に接続することが望ましい。一方、濃縮デバイス１０の出口２２には、廃液タンク８０が接続されている。出口２２と廃液タンク８０との間も、例えばルアーロック（図１７参照）によって確実に接続することが望ましい。更に、本例では、出口２２からは吸引口８２が分岐し、その先は水道の蛇口による減圧手段７２が接続されている。なお、吸引口８２の途中には、図示しない感染防止フィルタが装着されている。この状態から、減圧手段７２としての蛇口を開放すると、水流によりハウジング２０内の空気が吸引口８２の方へ吸引されることで、ハウジング２０内が減圧される。そして、シリンジ６０内の被処理液４０は、ハウジング２０内へ吸引され、濃縮膜３０を通過して、出口２２から排出液４２として、下方に設置されている廃液タンク８０へ流出する。ここで、出口２２から廃液タンク８０までは外界に対して密閉されているので、廃液タンク８０に落下した排出液４２の飛散で周囲を汚染することが防止される。また、吸引口８２には感染防止フィルタが装着されているので、濃縮膜３０を通過して排出液４２とともに廃液タンク８０に落下した生物学的粒子５０による水流の汚染が防止される。

以下、実際に作製した濃縮膜のサンプルを用いた本開示の濃縮デバイスを更に具体的に説明する。以下のサンプルに示す材料、使用量、割合、処理手順等は、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本開示の濃縮デバイスで用いられる濃縮膜の範囲は、以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきではない。

濃縮膜のサンプル１～１０の組成及び製造工程の概要を下記表１に掲げる。なお、サンプル１１及び１２ではポリエチレン微多孔膜を使用していないため、下記表１には掲げていない。

以下、各サンプルについて必要に応じ詳述する。

＜親水性複合多孔質膜の作製＞
［サンプル１］
－ポリエチレン微多孔膜の作製－
重量平均分子量４６０万の超高分子量ポリエチレン（以下「ＵＨＭＷＰＥ」という。）３．７５質量部と、重量平均分子量５６万かつ密度９５０ｋｇ／ｍ^３の高密度ポリエチレン（以下「ＨＤＰＥ」という。）２１．２５質量部とを混合したポリエチレン組成物を用意した。ポリマー濃度が２５質量％となるようにポリエチレン組成物とデカリンとを混合しポリエチレン溶液を調製した。

上記のポリエチレン溶液を温度１４７℃でダイからシート状に押出し、次いで押出物を水温２０℃の水浴中で冷却し、第一のゲル状シートを得た。

第一のゲル状シートを７０℃の温度雰囲気下にて１０分間予備乾燥し、次いで、ＭＤ方向に１．８倍で一次延伸をし、次いで、本乾燥を５７℃の温度雰囲気下にて５分間行って、第二のゲル状シート（ベーステープ）を得た（第二のゲル状シート中の溶剤の残留量は１％未満とした。）。次いで二次延伸として、第二のゲル状シート（ベーステープ）をＭＤ方向に温度９０℃にて倍率４倍で延伸し、続いてＴＤ方向に温度１２５℃にて倍率９倍で延伸し、その後直ちに１４４℃で熱処理（熱固定）を行った。

熱固定後のシートを、２槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ３０秒間ずつ連続して浸漬させながら、シート中のデカリンを抽出した。シートを塩化メチレン浴から搬出した後、４０℃の温度雰囲気下で塩化メチレンを乾燥除去した。こうして、ポリエチレン微多孔膜を得た。

－ポリエチレン微多孔膜の親水化処理－
親水性樹脂として、エチレン・ビニルアルコール二元共重合体（日本合成化学工業製、ソアノールＤＣ３２０３Ｒ、エチレン単位３２モル％）（以下、ＥＶＯＨという。）を用意した。ＥＶＯＨの濃度が０．２質量％となるように、１－プロパノールと水の混合溶媒（１－プロパノール：水＝３：２［体積比］）にＥＶＯＨを溶解させ、塗工液を得た。

金属枠に固定したポリエチレン微多孔膜を塗工液に浸漬してポリエチレン微多孔膜の空孔内に塗工液を含浸させたのち引き上げた。次いで、ポリエチレン微多孔膜の両方の主面に付着している余分な塗工液を除去し、常温で２時間乾燥させた。次いで、ポリエチレン微多孔膜から金属枠を取り外した。こうして、ポリエチレン微多孔膜の両方の主面及び空孔内表面が親水性樹脂で被覆された親水性複合多孔質膜を得た。

［サンプル２～７］
－ポリエチレン微多孔膜の作製－
ポリエチレン溶液の組成又はポリエチレン微多孔膜の製造工程を表１に記載のとおりに変更した以外はサンプル１と同様にして、ポリエチレン微多孔膜を作製した。サンプル３～６においては、シートを塩化メチレン浴から搬出した後、４０℃の温度雰囲気下で塩化メチレンを乾燥除去し、１２０℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をした。

－ポリエチレン微多孔膜の親水化処理－
サンプル１と同様にしてポリエチレン微多孔膜にＥＶＯＨを付与し、親水性複合多孔質膜を作製した。ただし、サンプル５～６においては、塗工液のＥＶＯＨ濃度を１質量％とした。

［サンプル８］
－ポリエチレン微多孔膜の作製－
ポリエチレン溶液の組成及びポリエチレン微多孔膜の製造工程を表１に記載のとおりに変更した以外はサンプル１と同様にして、ポリエチレン微多孔膜を作製した。サンプル８においては、シートを塩化メチレン浴から搬出した後、４０℃の温度雰囲気下で塩化メチレンを乾燥除去し、１２０℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をした。

－ポリエチレン微多孔膜の親水化処理－
ポリエチレン微多孔膜の片面に、プラズマ処理（Ｎｏｒｄｓｏｎ ＭＡＲＣＨ社製ＡＰ－３００：出力１５０Ｗ、処理圧力４００ｍＴｏｒｒ、ガス流量１６０ｓｃｃｍ、処理時間４５秒）を施し、親水性複合多孔質膜を得た。

［サンプル９］
－ポリエチレン微多孔膜の作製－
ポリエチレン微多孔膜の製造工程を表１に記載のとおりに変更した以外はサンプル１と同様にして、ポリエチレン微多孔膜を作製した。

－ポリエチレン微多孔膜の親水化処理－
ポリエチレン微多孔膜の片面に、プラズマ処理（Ｎｏｒｄｓｏｎ ＭＡＲＣＨ社製ＡＰ－３００：出力１５０Ｗ、処理圧力４００ｍＴｏｒｒ、ガス流量１６０ｓｃｃｍ、処理時間４５秒）を施し、親水性複合多孔質膜を得た。

［サンプル１０］
－ポリエチレン微多孔膜の作製－
ポリエチレン溶液の組成及びポリエチレン微多孔膜の製造工程を表１に記載のとおりに変更した以外はサンプル１と同様にして、ポリエチレン微多孔膜を作製した。

－ポリエチレン微多孔膜の親水化処理－
サンプル１と同様にしてポリエチレン微多孔膜にＥＶＯＨを付与し、親水性複合多孔質膜を作製した。

［サンプル１１］
サンプル１１として、シリンジフィルターであるｍｄｉ社製のＳＹＮＮ０６０１ＭＮＸＸ１０４を用意した。このシリンジフィルターが備える多孔質膜は、ナイロン製である。

［サンプル１２］
サンプル１２として、シリンジフィルターであるＭｅｍｂｒａｎｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社製のＣＡ０２５０２２を用意した。このシリンジフィルターが備える多孔質膜は、酢酸セルロース製である。

＜親水性複合多孔質膜の物性測定＞
サンプル１～１２の各親水性複合多孔質膜を試料にして下記の物性測定を行った。なお、サンプル８及び９の各親水性複合多孔質膜については、プラズマ処理を施した主面の物性を測定した。また、サンプル１１及び１２のシリンジフィルターが備える各多孔質膜については、シリンジフィルターから多孔質膜を取り出し、シリンジフィルターの入口側の主面の物性を測定した。後述の表２にその各物性を示す。

［膜厚］
親水性複合多孔質膜又は多孔質膜の膜厚は、接触式の膜厚計（ミツトヨ社製）にて２０点測定し、これを平均することで求めた。接触端子は底面が直径０．５ｃｍの円柱状の端子を用いた。測定圧は０．１Ｎとした。

［平均孔径ｘ］
親水性複合多孔質膜又は多孔質膜の平均孔径ｘ（μｍ）は、ＰＭＩ社のパームポロメータ（型式：ＣＦＰ－１２００－ＡＥＸＬ）を用い、浸液にＰＭＩ社製のガルウィック（表面張力１５．９ｄｙｎ／ｃｍ）を用いて、ＡＳＴＭ Ｅ１２９４－８９に規定するハーフドライ法により求めた。測定温度は２５℃であり、測定圧力は０～６００ｋＰａの範囲で変化させた。

［バブルポイント細孔径ｙ］
親水性複合多孔質膜又は多孔質膜のバブルポイント細孔径ｙ（μｍ）は、ＰＭＩ社のパームポロメータ（型式：ＣＦＰ－１２００－ＡＥＸＬ）を用い、バブルポイント法（ＡＳＴＭ Ｆ３１６－８６、ＪＩＳ Ｋ３８３２）により求めた。ただし、試験時の浸液をＰＭＩ社製のガルウィック（表面張力１５．９ｄｙｎ／ｃｍ）に変更して求める値である。測定温度は２５℃であり、測定圧力は０～６００ｋＰａの範囲で変化させた。

［バブルポイント圧］
親水性複合多孔質膜又は多孔質膜をエタノールに浸漬し、ＪＩＳ Ｋ３８３２：１９９０のバブルポイント試験方法に従って、ただし、試験時の液温を２４±２℃に変更し、印加圧力を昇圧速度２ｋＰａ／秒で昇圧しながらバブルポイント試験を行って求めた。

［水流量ｆ］
親水性複合多孔質膜をＭＤ方向１０ｃｍ×ＴＤ方向１０ｃｍに切り出し、透液面積が１７．３４ｃｍ^２であるステンレス製の円形透液セルにセットした。２０ｋＰａの差圧で水１００ｍＬを透過させて、水１００ｍＬが透過するのに要する時間（ｓｅｃ）を計測した。測定は室温２４℃の温度雰囲気で行った。測定条件及び測定値を単位換算して水流量ｆ（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））を求めた。

［表面粗さＲａ］
光波干渉式表面粗さ計（Ｚｙｇｏ社、ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２）を用いて下記の条件での算術平均高さを測定し、表面粗さＲａを求めた。
・対物レンズ：２０倍ミラウ
・イメージズーム：１．０×
・ＦＤＡ Ｒｅｓ：Ｎｏｒｍａｌ又はＬｏｗ
・解析条件：Ｚｙｇｏ社の標準アプリケーションであるＳｔｉｃｈ．ａｐｐを用いて非接触式で各サンプル３箇所のデータを取得した後、粗さ評価のためのオプションアプリケーションであるＡｄｖａｎｃｅ Ｔｅｘｔｕｒｅ．ａｐｐを用いて表面粗さを解析した。

＜濃縮膜の性能評価＞
サンプル１～１２の各親水性複合多孔質膜又は多孔質膜を濃縮膜として用いて濃縮テストを行った。なお、サンプル８及び９の各親水性複合多孔質膜を濃縮膜として用いる際は、プラズマ処理を施した主面を上流側にした。サンプル１１及び１２のシリンジフィルターが備える各多孔質膜を濃縮膜として用いる際は、シリンジフィルターから多孔質膜を取り出し、シリンジフィルターの入口側の主面を上流側にした。表２にその結果を示す。濃縮テストの詳細は次のとおりである。

緩衝液にデング熱ウイルスを懸濁したウイルス懸濁液を用意した。ウイルス単位は、１×１０^４ＦＦＵ／ｍＬとした。デング熱ウイルスは、エンベロープを有する直径４０ｎｍ～６０ｎｍ程度の球状ウイルスである。

親水性複合多孔質膜又は多孔質膜を直径１３ｍｍの円形にポンチで打ち抜き、フィルターホルダー（メルクミリポア製、スウィネクス３５）のハウジング内に設置し、濃縮デバイスとした。このハウジングには、入口及び出口が設けられるとともに、ハウジング内には濃縮膜として用いた親水性複合多孔質膜又は多孔質膜の上流側に濃縮空間部が設けられている（図２参照）。１０ｍＬ容量のシリンジ（テルモ製）にウイルス懸濁液１０ｍＬを採取した。そして、図３８に示す例のように、シリンジの先端を濃縮デバイスに接続し、濃縮デバイスにウイルス懸濁液を通液した。プランジャーに印加する圧力は約３０Ｎとした。当該圧力でプランジャーが移動しない場合は、印加圧力を徐々に上げて、プランジャーが移動する最低限の圧力を印加した。

［処理時間］
プランジャーを押し始めた時点からプランジャーを押し切った時点までの時間（秒）を計測した。

［濃縮率］
プランジャーを押し切った後、濃縮デバイスを上にしシリンジを下にした状態で、プランジャーを数回往復させ、濃縮膜の上流に残留したウイルス懸濁液を回収した。回収したウイルス懸濁液を試料にして、Ｖｉｒａｌ ＲＮＡ Ｍｉｎｉ Ｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ）を用いてトータルＲＮＡを抽出した。ＲｅｖｅｒＴｒａ Ａｃｅ（登録商標）（東洋紡）を用いて、抽出したトータルＲＮＡを逆転写してｃＤＮＡを作製した。デング熱ウイルスＲＮＡに特異的に結合するプライマー及びＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ（タカラバイオ）(ＳＹＢＲは登録商標）を用いてｑＲＴ－ＰＣＲを行い、試料中のウイルスＲＮＡを定量した。通液前のウイルス懸濁液のウイルスＲＮＡ濃度Ｃａと、回収したウイルス懸濁液のウイルスＲＮＡ濃度Ｃｂとから、濃縮率（％）＝Ｃｂ÷Ｃａ×１００を算出した。

濃縮テストの結果を、下記表２に示す。

まず、サンプル１～７におけるウイルス濃縮率については、以下のとおりであった。サンプル１では９００％を上回った。サンプル２では６００％を上回った。サンプル３では３００％を上回った。サンプル４では４００％を上回った。サンプル５では１５６％であった。サンプル６では７００％を上回った。サンプル７では２００％を上回った。以上より、サンプル１～７の濃縮膜を用いた濃縮デバイスでは少なくとも１５０％を超えるウイルス濃縮率が認められたため、生物学的粒子の濃縮効果は顕著であった。

これに対し、サンプル８～１２におけるウイルス濃縮率については、以下のとおりであった。サンプル８では８９％であった。サンプル９では６６％であった。サンプル１０では４８９％であった。サンプル１１では９８％であった。サンプル１２では９６％であった。以上より、サンプル８、９、１１及び１２の濃縮膜を用いた濃縮デバイスにおけるウイルス濃縮率はいずれも１００％に満たず、生物学的粒子の濃縮効果は全く認められなかった。

サンプル１～７における処理時間については、以下のとおりであった。サンプル１では４０秒であった。サンプル２では３４秒であった。サンプル３では７２秒であった。サンプル４では２６秒であった。サンプル５では６０秒であった。サンプル６では７１秒であった。サンプル７では９６秒であった。以上より、サンプル１～７の濃縮膜を用いた濃縮デバイスにおける処理時間は１００秒以下であり、迅速に濃縮することができた。

サンプル８～１２における処理時間については、以下のとおりであった。サンプル８では４７秒であった。サンプル９では３０秒であった。サンプル１０では１６２秒であった。サンプル１１では１３２秒であった。サンプル１２では１２６秒であった。以上より、サンプル１０～１２の濃縮膜を用いた濃縮デバイスにおける処理時間は１００秒を上回っており、迅速に濃縮することができなかった。

以上の結果から、サンプル１～７の濃縮膜を用いた濃縮デバイスはいずれも、ウイルス濃縮率が１５０％を上回るとともに、処理時間は１００秒以下と、生物学的粒子の高濃縮率と、迅速な処理時間とを兼ね備えており、実用上有用であると思われた。

一方、サンプル８～１２の濃縮膜を用いた濃縮デバイスでは、ウイルス濃縮率が１５０％を下回るか、若しくは処理時間が１００秒を上回るか、又はその両方であり、生物学的粒子の高濃縮率と、迅速な処理時間とのいずれか、又は両方を欠いており、実用には適さないと思われた。

１０ 濃縮デバイス １４ 折除片
２０ ハウジング ２１ 入口 ２２ 出口
２３ 内壁部 ２４ 濃縮空間部 ２５ 誘導溝
３０ 濃縮膜 ３３ 枠部材
４０ 被処理液 ４１ 濃縮液 ４２ 排出液
５０ 生物学的粒子
６０ シリンジ ６１ プランジャー
７０ 濃縮システム ７１ 加圧手段 ７２ 減圧手段
８０ 廃液タンク ８１ 排気口 ８２ 吸引口
９０ ガードユニット

Claims (9)

1. 入口及び出口を有するとともに、前記入口と前記出口との差圧により大きさが１０ｎｍ～１０００ｎｍである生物学的粒子及び水を含む被処理液が、前記入口から注入されて前記出口から排出されるようになっているハウジングと、
   前記ハウジング内において前記入口と前記出口とを隔てるように設けられ、前記生物学的粒子が吸着しない親水性の平膜状の多孔膜であり、前記入口側の面から前記出口側の面に、前記被処理液から前記生物学的粒子の濃度を減じた液体である排出液を透過させる濃縮膜と、
   前記ハウジング内における前記濃縮膜の上流側の空間であって、前記濃縮膜により前記被処理液から前記生物学的粒子の濃度を増した液体である濃縮液を収容する濃縮空間部と、
   を備え、
   前記濃縮膜は、重量平均分子量が９×１０ ^５ 以上である超高分子量ポリエチレン及び重量平均分子量が２×１０ ^５ ～８×１０ ^５ で密度が９２０ｋｇ／ｍ ^３ ～９６０ｋｇ／ｍ ^３ である高密度ポリエチレンを質量比５：９５～４０：６０で含有するポリエチレン微多孔膜である多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも一方の主面及び空孔内表面を被覆するエチレン単位の割合が２５モル％～５０モル％であるエチレン・ビニルアルコール二元共重合体と、を備えた親水性複合多孔質膜を含み、
   前記濃縮膜は、膜厚ｔが１０μｍ～７０μｍであり、パームポロメータで測定した平均孔径ｘが０．１μｍ～０．５μｍであり、前記膜厚ｔ（μｍ）と前記平均孔径ｘ（μｍ）との比ｔ／ｘが１００～５００であり、パームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙが０．８μｍ超３μｍ以下であるとともに、水流量ｆ（ｍＬ／（ｍｉｎ・ｃｍ^２・ＭＰａ））とパームポロメータで測定したバブルポイント細孔径ｙ（μｍ）との比ｆ／ｙが１００～４８０である、生物学的粒子の濃縮デバイス。
2. 前記ハウジングにおいて、前記濃縮空間部の体積が０．０５～５ｃｍ^３である、請求項１記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。
3. 前記ハウジングにおいて、前記濃縮膜の濾過面積が１～２０ｃｍ^２である、請求項１又は２に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。
4. 前記ハウジングにおいて、前記濃縮空間部に面している内壁部に、前記入口から連続した誘導溝が形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。
5. 前記ハウジングにおいて、前記濃縮空間部に面している内壁部が、前記入口から前記濃縮膜に向かって径が漸増する形状である、請求項１～４のいずれか１項に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。
6. 前記濃縮膜は、表面粗さＲａが０．３～０．７μｍである、請求項１～５のいずれか１項に記載の生物学的粒子の濃縮デバイス。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の生物学的粒子の濃縮デバイスと、
   前記入口と前記出口との間に差圧を付与する手段と、
   を備えた、生物学的粒子の濃縮システム。
8. 請求項１～６のいずれか１項に記載の濃縮デバイスに、前記被処理液を供給する工程と、
   前記濃縮デバイスの前記入口と前記出口との間に差圧を付与することにより、前記濃縮空間部内に前記濃縮液を得る工程と、
   当該濃縮液を前記濃縮空間部から回収する工程と、
   を含む、生物学的粒子の濃縮方法。
9. 請求項１～６のいずれか１項に記載の濃縮デバイスに、前記被処理液を供給する工程と、
   前記濃縮デバイスの前記入口と前記出口との間に差圧を付与することにより、前記濃縮空間部内に前記濃縮液を得る工程と、
   当該濃縮液を前記濃縮空間部から回収する工程と、
   回収された当該濃縮液に含まれる前記生物学的粒子を検出する工程と、
   を含む、生物学的粒子の検出方法。