JP2003043052A - Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip - Google Patents

Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip

Info

Publication number
JP2003043052A
JP2003043052A JP2001235440A JP2001235440A JP2003043052A JP 2003043052 A JP2003043052 A JP 2003043052A JP 2001235440 A JP2001235440 A JP 2001235440A JP 2001235440 A JP2001235440 A JP 2001235440A JP 2003043052 A JP2003043052 A JP 2003043052A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
microchannel
chip
hydrophobic
affinity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001235440A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Takayama
英士 高山
Satoru Isomura
哲 磯村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2001235440A priority Critical patent/JP2003043052A/en
Publication of JP2003043052A publication Critical patent/JP2003043052A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make realizable high versatility and to make controllable the circulation of a liquid with a simple constitution, precisely and diversely, in a microchannel chip, a microchannel system and a circulation control method in the microchannel chip. SOLUTION: In the microchannel chip 10 provided with a very small flow channel 11 through which the liquid flows and which has a very small equivalent diameter, a low affinity part 16 whose affinity to the liquid is lower than that of the inner wall surface of the flow channel 11 is formed in a part of the inner wall surface of the flow channel 11, and the low affinity part 16 is constituted of an affinity change member whose affinity degree is changed according to temperature change.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微小な流路を用い
て液体を混合させるマイクロチャネルチップ,マイクロ
チャネルシステム及びにマイクロチャネルチップにおけ
る流通制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microchannel chip that mixes liquids using minute flow paths, a microchannel system, and a flow control method in the microchannel chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、微少な流路断面積の流路(微小流
路)を用いて流体を流通させながら種々の微小化学反応
を起こさせるマイクロチャネルチップが注目されてい
る。このようなマイクロチャネルチップには、例えば、
流路断面積が微少であることから、試薬,検体の体積が
少量で十分であることに加え流路を流れる流体の比表面
積(単位体積当たりの表面積)が大きくなるので高い除
熱効率が得られ反応を効率的に行なわせることができる
等のメリットがある。このため、マイクロチャネルチッ
プは、所定物質の生産を目的とした合成反応或いは検査
を目的とした試薬と検査体との反応を行なわせるために
使用されることが多い。
2. Description of the Related Art In recent years, a microchannel chip has been attracting attention, which allows various microchemical reactions to occur while a fluid is circulated using a channel having a minute channel cross-sectional area (microchannel). Such microchannel chips include, for example:
Since the cross-sectional area of the flow path is very small, a small volume of reagents and specimens is sufficient, and the specific surface area (surface area per unit volume) of the fluid flowing through the flow path is large, resulting in high heat removal efficiency. There is a merit that the reaction can be carried out efficiently. Therefore, the microchannel chip is often used to cause a synthetic reaction for the production of a predetermined substance or a reaction between a reagent and a test object for the purpose of testing.

【0003】マイクロチャネルチップでは、流路内にお
いて流通制御を精密に行なえると、例えば、流路内に導
入した液体を、流路内の複数の所定位置にそれぞれ点着
された各試薬上で所定期間停止させることができ、これ
により1つの微小流路において複数の液体と試薬とを所
定の順序で確実に反応させるようなことが可能となる
等、その使用態様を大幅に拡大することが可能となる。
In the microchannel chip, if the flow control can be precisely performed in the flow channel, for example, the liquid introduced into the flow channel is applied to each reagent spotted at a plurality of predetermined positions in the flow channel. It can be stopped for a predetermined period of time, which makes it possible to surely react a plurality of liquids and reagents in a predetermined order in one minute flow path, and thus it is possible to greatly expand the usage. It will be possible.

【0004】このため、マイクロチャネルチップにおい
ては、流路内で液体の流通制御を精度良く行なうことが
従来より要望されている。マイクロチャネルチップで
は、例えば液体を微小流路内の毛細管現象により流通さ
せることが広く行なわれている。
For this reason, in the microchannel chip, it has been conventionally demanded to accurately control the flow of the liquid in the channel. In a microchannel chip, for example, it is widely practiced that a liquid is circulated by a capillary phenomenon in a minute channel.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、毛細管現象を
利用して液体を移動させる場合には、毛細管現象は、周
囲の環境(圧力,温度)や、流路に面する壁面の濡れ
性,接触角,自由エネルギー等や、液体の粘度,密度,
表面張力や、流路に面する壁面と液体との界面張力や、
流路断面積や、流路幅や、流路深さ等の種々の要素によ
り微妙に変化してしまうため、毛細管現象だけでは高精
度の流通制御は期待できない。
However, when the liquid is moved by utilizing the capillarity, the capillarity is caused by the surrounding environment (pressure, temperature), the wettability of the wall surface facing the flow path, and the contact. Angle, free energy, viscosity of liquid, density,
Surface tension, interfacial tension between the wall facing the flow path and the liquid,
Since it varies subtly due to various factors such as the channel cross-sectional area, channel width, channel depth, etc., highly accurate flow control cannot be expected only by the capillary phenomenon.

【0006】また、単に電気浸透流における電圧調整や
圧力駆動における圧力調整により流通を制御することも
行なわれているが、この場合でも制御遅れがあるため上
記のような高精度の流通制御は困難である。特に圧力駆
動においては微細流路では圧力損失が高くなるので液体
を高圧で駆動することとなり、このような高圧下におい
て高精度な流通制御を行なうことは難しい。
Further, although the flow is controlled by simply adjusting the voltage in the electroosmotic flow or the pressure in the pressure drive, the control delay is still caused in this case, so that the above-mentioned high-precision flow control is difficult. Is. Particularly in pressure driving, since the pressure loss increases in the fine flow path, the liquid is driven at high pressure, and it is difficult to perform highly accurate flow control under such high pressure.

【0007】この他、ピエゾ素子や弾性体(例えばエス
トラマ等のポリマ)を微小変位させて流路を開閉するマ
イクロバルブを流路に設けることにより流通制御を行な
うことが考えられる。しかしながら、マイクロバルブ
は、微小であるが故に高度な設計が必要であるとともに
製造に手間が掛かるため高価なものとなり、また、微小
流路への取り付け作業が微妙な作業となり、さらに複雑
な制御機構が必要となってしまう。
In addition to this, it is conceivable to control the flow by providing a microvalve in the flow passage for opening and closing the flow passage by minutely displacing the piezo element or the elastic body (for example, a polymer such as an elastomer). However, the microvalve is expensive because it requires a high level design because it is minute, and it takes time to manufacture, and the work of attaching it to the microchannel becomes a delicate work, and a more complicated control mechanism is required. Will be needed.

【0008】この他、マイクロチャネルチップの流通制
御に関する技術としては、例えば特開昭57−1560
28号公報(公報1)や、特開平6−94722号公報
(公報2)や、特開平7−56492号公報(公報3)
に開示された技術がある。公報1には、流路形状や各種
寸法等を詳細に設定することにより毛細管現象による流
路内の流体の移動を制御できるようにした反応器が開示
されている。
In addition to this, as a technique relating to flow control of a microchannel chip, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-1560.
28 (Gazette 1), JP-A-6-94222 (Gazette 2), and JP-A-7-56492 (Gazette 3).
There is a technology disclosed in. Publication 1 discloses a reactor in which the movement of a fluid in a channel due to a capillary phenomenon can be controlled by setting the channel shape and various dimensions in detail.

【0009】公報2には、微小通路の中間部に通気口を
有するマイクロチャネルチップ(反応チップ)が開示さ
れており、この反応チップでは、この中間部の通気口を
開閉することにより微小通路内の液体の移動/停止を制
御できるようになっている。また、この反応チップは、
態様の1つとして血液の検査を挙げており、流路内を流
通する血液が凝固を開始するとその流通を停止するよう
に流路形状や流路を形成する基板材質の親水性/疎水性
が設定されている。基板材質としては、表面自由エネル
ギが大きく且つ水の吸収率の低いプラスチックが使用さ
れ、プラスチックは疎水性であることからアルゴンプラ
ズマ処理により親水化され、所定の親水度/疎水度に調
整されている。
[0009] The publication 2 discloses a microchannel chip (reaction chip) having a ventilation hole in the middle portion of the minute passage. In this reaction chip, the inside of the minute passage is opened by opening and closing the ventilation hole in the middle portion. It is possible to control the movement / stop of the liquid. Also, this reaction chip
As one of the aspects, the blood test is cited, and the shape of the flow channel and the hydrophilicity / hydrophobicity of the substrate material forming the flow channel are set so that when the blood circulating in the flow channel starts coagulation, the flow is stopped. It is set. As the substrate material, a plastic having a large surface free energy and a low water absorption rate is used. Since the plastic is hydrophobic, it is hydrophilized by argon plasma treatment and adjusted to a predetermined hydrophilicity / hydrophobicity. .

【0010】公報3には、受容室と、受容室の入口に形
成される流れ停止接合部と、この流れ停止接合部位を介
してそれぞれ受容室に接続される試料測定室及び希釈剤
適用部位とをそなえて構成される希釈装置が開示されて
いる。停止接合部は、試料測定室からの試料を、受容室
に流入する前に一旦停止させることが可能になってお
り、例えば、停止接合部を形成する流路壁面を親水性に
し受容室を疎水性材質により形成することで、親水性/
疎水性の差異によりこの停止接合部を形成することがで
きる。このような構成により、試料測定室に注入された
試料は、受容室の流入する前に、一旦試料測定室と停止
接合部との間の所定容積内に充填されることとなり、自
動的に秤量されることとなる。
In Publication 3, a receiving chamber, a flow stop joint formed at the inlet of the receiving chamber, a sample measuring chamber and a diluent application site connected to the receiving chamber via the flow stop joint, respectively. A diluting device configured to include the above is disclosed. The stop joint can temporarily stop the sample from the sample measurement chamber before it flows into the receiving chamber. For example, the wall surface of the flow path forming the stop joint is made hydrophilic to make the receiving chamber hydrophobic. Hydrophilicity by forming with a hydrophilic material
This difference in hydrophobicity can form this termination junction. With such a configuration, the sample injected into the sample measuring chamber is once filled into the predetermined volume between the sample measuring chamber and the stop joint before the inflow of the receiving chamber, and the sample is automatically weighed. Will be done.

【0011】しかしながら、上記公報1及び公報2に開
示された技術は、流路形状により流体の流通を制御する
ようになっているため、流体の種類等に応じて流路形状
をその都度設計しなければならず、汎用性が低いという
課題がある。また、上記公報3に開示された技術は、単
に試料測定室内の試料と希釈剤適用部位内の希釈剤とを
混合させるだけで、例えば、ある液体を流通させながら
複数の試薬と混合させるとともに、この液体と各試薬と
の反応時間をそれぞれ所定時間確保させるような複雑な
系を構成するのは難しい。
However, since the techniques disclosed in the above-mentioned Publications 1 and 2 are designed to control the flow of the fluid by the shape of the flow passage, the flow passage shape is designed each time according to the kind of the fluid. However, there is a problem of low versatility. Further, the technique disclosed in the above-mentioned publication 3 simply mixes the sample in the sample measurement chamber and the diluent in the diluent application site, for example, while mixing a plurality of reagents while circulating a certain liquid, It is difficult to construct a complicated system that secures a predetermined reaction time between the liquid and each reagent.

【0012】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、高い汎用性を実現でき、さらに、簡素な構成
で液体の流通制御を精密且つ多様に行なえるようにし
た、マイクロチャネルチップ,マイクロチャネルシステ
ム及びマイクロチャネルチップにおける流通制御方法を
提供することを目的とする。
The present invention was devised in view of the above problems, and it is possible to realize high versatility, and further, it is possible to precisely and variously control the flow of a liquid with a simple structure. , And a flow control method for a micro channel system and a micro channel chip.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このため、本発明の流通
型微小混合(請求項1)は、液体が流通する微小相当直
径の断面を有する微小流路をそなえてなるマイクロチャ
ネルチップにおいて、該流路を形成する内壁面よりも、
該液体に対する親和性の低い低親和部が、該流路の該内
壁面の一部に設けられ、該低親和部が、温度変化に応じ
て該親和性の度合いが変化する、親和度変化部材により
構成されていることを特徴としている。
Therefore, the flow-type micromixing of the present invention (Claim 1) provides a microchannel chip having a microchannel having a cross section of a microscopic equivalent diameter through which liquid flows. Than the inner wall surface that forms the flow path
A low affinity portion having a low affinity for the liquid is provided on a part of the inner wall surface of the flow channel, and the low affinity portion changes the degree of the affinity according to a temperature change. It is characterized by being constituted by.

【0014】また、本発明のマイクロチャネルシステム
(請求項2)は、請求項1記載のマイクロチャネルチッ
プと、該マイクロチャネルチップ内の該液体を輸送する
ための液体輸送手段とをそなえて構成されていることを
特徴としている。この場合、該液体輸送手段を、圧力に
より駆動を行なう圧力駆動手段により構成しても良いし
(請求項3)、該親和度変化部材と該親和度変化部材の
温度を制御する温度制御手段とをそなえて構成しても良
いし(請求項4)、該流路内に取り付けられた一対の電
極と該電極間の電圧を制御する電圧制御手段とをそなえ
て構成しても良い(請求項5)。
A microchannel system according to the present invention (claim 2) comprises the microchannel chip according to claim 1 and liquid transport means for transporting the liquid in the microchannel chip. It is characterized by In this case, the liquid transporting means may be constituted by pressure driving means for driving by pressure (Claim 3), and the affinity changing member and temperature controlling means for controlling the temperature of the affinity changing member. May be provided (claim 4), or a pair of electrodes mounted in the flow path and voltage control means for controlling the voltage between the electrodes may be provided (claim 4). 5).

【0015】また、本発明のマイクロチャネルシステム
(請求項6)は、液体が流通する微小相当直径の断面の
微小流路をそなえてなるマイクロチャネルチップと、該
流路内で該液体を輸送する液体輸送手段とをそなえて構
成される、マイクロチャネルシステムにおいて、該微小
流路を形成する内壁面よりも、該液体に対する親和性の
低い低親和部が、該内壁面の一部に設けられ、該液体輸
送手段が、該流路内に取り付けられた一対の電極と、該
電極間の電圧を制御する電圧制御手段により構成されて
いることを特徴としている。
In the microchannel system of the present invention (claim 6), a microchannel chip having a microchannel having a cross section of a microscopic equivalent diameter through which the liquid flows, and the liquid are transported in the channel. In a microchannel system configured with a liquid transport means, a low affinity portion having a lower affinity for the liquid than an inner wall surface forming the microchannel is provided in a part of the inner wall surface, It is characterized in that the liquid transporting means is composed of a pair of electrodes mounted in the flow path and a voltage control means for controlling a voltage between the electrodes.

【0016】本発明のマイクロチャネルチップにおける
流通制御方法(請求項7)は、請求項2〜6記載のマイ
クロチャネルシステムにおいて、該微小流路に該液体を
導入するステップと、該微小流路に設けられた該低親和
部で、該微小流路内の該液体が流通を停止した後、該流
路内の該液体の輸送を再開するステップとをそなえて構
成されていることを特徴としている。
A method of controlling flow in a microchannel chip according to the present invention (claim 7) is the microchannel system according to any one of claims 2 to 6, wherein the step of introducing the liquid into the microchannel and the step of introducing into the microchannel. And the step of restarting the transport of the liquid in the flow path after stopping the flow of the liquid in the minute flow path in the provided low affinity portion. .

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。ここでいうマイクロチャネ
ルチップとは、液体を流通させるための微小流路を有す
るチップをいい、以下の各実施形態では、本発明のマイ
クロチャネルチップひいてはマイクロチャネルシステム
及び流通制御方法を特に検査用チップに適用した例を示
すが、用途は検査用に限定されず、例えば合成反応用等
の種々多様な目的に使用されるものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The term "microchannel chip" as used herein refers to a chip having a minute flow path for circulating a liquid, and in each of the following embodiments, the microchannel chip of the present invention, and thus the microchannel system and the flow control method, are particularly inspection chips. However, the application is not limited to inspection, but is used for various purposes such as synthesis reaction.

【0018】また、微小流路とは、この流路内を液体が
毛細管現象により移動するような微小な相当直径の流路
断面を有する流路をいう。また、ここでいう液体とはサ
スペンション,コロイド等の分散系も含む。また、以下
でいう疎水部とは、微小流路を流通する液体に対し微小
流路を形成する固相壁面(内壁面)よりも親和度が低い
部分をいい、定常的に親和度が固相壁面よりも低いもの
は勿論、親和度が温度によっては固相壁面よりも低くな
るものを含む。なお、以下では微小流路内を流通させる
液体を水溶性の液体として説明する。
The minute channel means a channel having a channel cross section of a minute equivalent diameter such that the liquid moves in the channel by a capillary phenomenon. In addition, the liquid here includes a dispersion system such as a suspension or colloid. In addition, the hydrophobic portion referred to below means a portion having a lower affinity for the liquid flowing through the fine flow passage than the solid phase wall surface (inner wall surface) forming the fine flow passage, and the affinity is constantly solid phase. Not only those having a lower affinity than the wall surface, but also those having an affinity lower than that of the solid phase wall surface depending on the temperature are included. In addition, below, the liquid that circulates in the minute channel will be described as a water-soluble liquid.

【0019】まず、本発明の第1実施形態としてのマイ
クロチャネルチップ及びマイクロチャネルシステムにつ
いて説明する。図1〜図6は本実施形態のマイクロチャ
ネルチップ及びマイクロチャネルシステムについて示す
図である。本発明の第1実施形態としてのマイクロチャ
ネルシステムは、検査装置として構成されている。ここ
でいう検査装置とは、サンプル液体に対して所定の検査
を行なうべく抗原抗体反応,タンパク質とタンパク質と
の結合,タンパク質と低分子の結合等の生化学反応等を
行なわせるためのものであり、サンプル液体と試薬との
反応状態に基づき所定の検査を行なうためのものであ
る。
First, a microchannel chip and a microchannel system as a first embodiment of the present invention will be described. 1 to 6 are views showing a microchannel chip and a microchannel system of this embodiment. The micro channel system as the first embodiment of the present invention is configured as an inspection device. The test device referred to here is for performing a biochemical reaction such as an antigen-antibody reaction, a protein-protein bond, a protein-low molecule bond, etc. in order to perform a predetermined test on a sample liquid. , For performing a predetermined test based on the reaction state of the sample liquid and the reagent.

【0020】具体的には、本実施形態の検査装置は、図
1に示すように検査チップ(マイクロチャネルチップ)
10と、検査チップ10の微小流路11内に注入された
サンプル液体FSを流通させるための流通手段とをそな
えて構成されている。流通手段は、疎水部16(これに
ついては後述する)の上流側に設けられた一対の電極
(電気駆動部)E1,E2とこれらの電極E1,E2間
の電圧を調整する図示しない電圧制御手段とをそなえて
構成されており、電極E1,E2間に所定電圧をかける
ことにより、サンプル液体FSに対して電気浸透流を発
生させてサンプル液体FSを微小流路内で移動させるこ
とができるようになっている。
Specifically, the inspection apparatus of this embodiment has an inspection chip (microchannel chip) as shown in FIG.
10 and a circulation means for circulating the sample liquid F S injected into the minute channel 11 of the inspection chip 10. The flow means is a voltage control means (not shown) for adjusting the voltage between the pair of electrodes (electric drive parts) E1 and E2 provided on the upstream side of the hydrophobic part 16 (which will be described later) and these electrodes E1 and E2. and is configured to include bets, by applying a predetermined voltage between the electrodes E1, E2, relative to the sample liquid F S by generating an electro-osmotic flow the sample liquid F S to be moved in microfluidic channel You can do it.

【0021】さて、検査チップ10は、図1に示すよう
に、サンプル液体FSを流通させるための上記微小流路
11を有し、この微小流路11には、サンプル液体FS
を微小流路11に注入するための注入口12、試薬Cが
点着/保持される試薬保持部13及びサンプル液体と試
薬との混合液体に対して例えば光学的な検出等を行なう
ための検出部14が上流側からこの順に設けられてい
る。また、導入流路11の下流端には拡大部15が廃液
部として形成されている。
[0021] Now, test chip 10, as shown in FIG. 1 has the fine flow path 11 for circulating the sample fluid F S, in the fine flow path 11, the sample liquid F S
Inlet 12 for injecting liquid into microchannel 11, reagent holder 13 on which reagent C is spotted / held, and detection for performing, for example, optical detection on a mixed liquid of sample liquid and reagent The part 14 is provided in this order from the upstream side. Further, an enlarged portion 15 is formed as a waste liquid portion at the downstream end of the introduction channel 11.

【0022】なお、微小流路11を液体が移動できるよ
うに、拡大部15には、通気口15aが設けられ、同様
に微小流路11の上流端には図示しない通気口が設けら
れている。ここでいう微小流路とは、毛細管現象により
液体を各流路内で確実に輸送しうる程度の断面積を有す
る流路を意味し、流路断面の相当直径(=4×流路断面
積/流路断面周囲長)は、0.01mm〜2mmの範囲
にあることが好ましく、0.05mm〜1mmの範囲に
あることがさらに好ましい。
A vent hole 15a is provided in the enlarged portion 15 so that the liquid can move in the minute channel 11, and a vent hole (not shown) is similarly provided at the upstream end of the minute channel 11. . The minute flow path here means a flow path having a cross-sectional area such that liquid can be reliably transported in each flow path by a capillary phenomenon, and the equivalent diameter of the flow path cross section (= 4 x flow path cross-sectional area). / Circumferential section perimeter) is preferably in the range of 0.01 mm to 2 mm, and more preferably in the range of 0.05 mm to 1 mm.

【0023】微小流路11は、ここでは、図2(a)に
示すように、所定形状の溝20aが設けられた基板20
に対し、この溝20aがある側に蓋21を取り付けるこ
とにより、基板20と蓋21との間に形成される矩形の
横断面の閉空間として形成される。或いは、図2(b)
に示すように所定形状の貫通穴22aが形成された薄膜
状物22を基板20に貼り付け、薄膜状物22の基板2
0に接しない側にさらに蓋21を取り付けることによ
り、基板20,蓋21,薄膜状物22間に形成される閉
空間を微小流路11として形成するようにしても良い。
何れにしても、微小流路11は、基板20,蓋21〔図
2(b)に示す構成ではさらに薄膜状物22〕からなる
内壁面(固相壁面)11Aにより形成されることとな
る。
Here, the minute channel 11 has a substrate 20 provided with a groove 20a having a predetermined shape, as shown in FIG. 2 (a).
On the other hand, by attaching the lid 21 to the side where the groove 20a is provided, a closed space having a rectangular cross section formed between the substrate 20 and the lid 21 is formed. Alternatively, FIG. 2 (b)
The thin film 22 having a through hole 22a of a predetermined shape is attached to the substrate 20 as shown in FIG.
The closed space formed between the substrate 20, the lid 21 and the thin film 22 may be formed as the minute channel 11 by further attaching the lid 21 to the side not in contact with 0.
In any case, the minute flow path 11 is formed by the inner wall surface (solid-phase wall surface) 11A made of the substrate 20 and the lid 21 (further, the thin film material 22 in the configuration shown in FIG. 2B).

【0024】そして、本発明の大きな特徴として、図1
に示すように、試薬保持部13の上流側において注入口
12の下流側に疎水部(低親和部)16が設けられてい
る。ここでは、各疎水部16は微小流路11の流路断面
を囲うように固相壁面11Aの全周にわたって形成され
ている。ここでいう疎水とは、基板20等からなる固相
壁面11Aよりもサンプル液体FSに対する親和性(こ
こでは親水性)が低いことを意味する。即ち、固相壁面
11Aのサンプル液体FSに対する親和性を基準に決定
される相対的な性質を意味しているのである。
As a major feature of the present invention, FIG.
As shown in, a hydrophobic part (low affinity part) 16 is provided on the upstream side of the reagent holding part 13 and on the downstream side of the injection port 12. Here, each hydrophobic portion 16 is formed over the entire circumference of the solid-phase wall surface 11A so as to surround the flow passage cross section of the minute flow passage 11. The term “hydrophobic” as used herein means that the affinity (here, hydrophilicity) for the sample liquid F S is lower than that of the solid phase wall surface 11A formed of the substrate 20 or the like. That is, it means a relative property determined based on the affinity of the solid-phase wall surface 11A for the sample liquid F S.

【0025】このように疎水部16を設けることによ
り、図3(a)において図中左側から注入されたサンプ
ル液体FSは、図3(b)に示すように、毛細管現象に
より図中右側に移動し、やがて図3(c)に示すように
疎水部16に到達すると、液体FAは、疎水部16より
も親水性の高い固相壁面11Aに留まろうとして疎水部
16の上流側で停止するようになっている。そして、こ
の状態から、電極E1,E2(図1参照)により電気駆
動することで、図3(d)に示すように、かかる疎水部
16による流通抑制力に抗してサンプル液体FSは疎水
部16を乗り越えるようになっている。
By providing the hydrophobic portion 16 in this way, the sample liquid F S injected from the left side of the figure in FIG. 3A is moved to the right side of the figure by the capillary phenomenon as shown in FIG. 3B. When the liquid F A moves and eventually reaches the hydrophobic portion 16 as shown in FIG. 3C, the liquid F A tries to stay on the solid-phase wall surface 11 A having a higher hydrophilicity than the hydrophobic portion 16 and is on the upstream side of the hydrophobic portion 16. It is supposed to stop. Then, from this state, by electrically driving the electrodes E1 and E2 (see FIG. 1), the sample liquid F S becomes hydrophobic against the flow suppressing force by the hydrophobic portion 16 as shown in FIG. 3D. It is designed to get over part 16.

【0026】このような毛細管現象に抗してサンプル液
体FSを停止させるのに必要な流通抑制力は、主にサン
プル流体FSに対する疎水部16の疎水性(親和性)に
より決定されるもので、疎水部16の材質としては後述
の第2実施例で説明するようにサンプル流体FSに対す
る接触角が70度以上のものを使用することが好まし
い。
The flow suppressing force required to stop the sample liquid F S against such a capillary phenomenon is determined mainly by the hydrophobicity (affinity) of the hydrophobic portion 16 with respect to the sample fluid F S. Then, as the material of the hydrophobic portion 16, it is preferable to use a material having a contact angle of 70 degrees or more with respect to the sample fluid F S as described in the second embodiment described later.

【0027】さらに詳細には、疎水部16の流通抑制力
は、接触角の他に、微小流路11の相当直径Dや、流路
断面の周囲長に対する疎水部16が設けられる周長さの
比(疎水部長さ比率、低親和部長さ比率)α〔ここでは
疎水部16が流路断面の全周にわたって設けられている
のでα=1、例えば図4に示す例では、α=L1/(2
2+2L3)〕に大きく依存する。したがって、疎水部
16の材質及び疎水部長さ比率αは、微小流路11内を
毛細管現象により流通するサンプル液体FSを停止させ
るべく例えば以下の条件1〜条件3を満たすように設定
することが好ましい。
More specifically, the flow suppressing force of the hydrophobic portion 16 is determined by the contact angle, the equivalent diameter D of the minute channel 11, and the circumferential length at which the hydrophobic portion 16 is provided with respect to the peripheral length of the channel cross section. Ratio (hydrophobic part length ratio, low affinity part length ratio) α [here, since the hydrophobic part 16 is provided over the entire circumference of the channel cross section, α = 1, for example, in the example shown in FIG. 4, α = L 1 / (2
L 2 + 2L 3 )]. Therefore, the material of the hydrophobic portion 16 and the hydrophobic portion length ratio α may be set to satisfy, for example, the following conditions 1 to 3 in order to stop the sample liquid F S flowing through the microchannel 11 by the capillary phenomenon. preferable.

【0028】(条件1)微小流路11の相当直径Dが
0.2mm〜2mmである場合には、疎水部長さ比率α
を0.2以上に設定し、且つ、疎水部16の材質とし
て、固相壁面11Aよりも疎水性が高いことを前提とし
て、サンプル液体FSに対する接触角θが70度以上で
ある材質を疎水部16に用いることが好ましい。 (条件2)また、微小流路11の相当直径Dが0.02
mm〜0.2mmである場合には、疎水部長さ比率αを
0.25以上に設定し、且つ、疎水部16の材質とし
て、固相壁面11Aよりも疎水性が高いことを前提とし
て、サンプル液体FSに対する接触角θが70度以上で
ある材質を疎水部16に用いることが好ましい。
(Condition 1) When the equivalent diameter D of the minute channel 11 is 0.2 mm to 2 mm, the hydrophobic portion length ratio α
Is set to 0.2 or more and the material of the hydrophobic portion 16 has a higher hydrophobicity than the solid-phase wall surface 11A, and a material having a contact angle θ with the sample liquid F S of 70 degrees or more is hydrophobic. It is preferably used for the part 16. (Condition 2) Further, the equivalent diameter D of the minute channel 11 is 0.02.
In the case of mm to 0.2 mm, it is assumed that the hydrophobic portion length ratio α is set to 0.25 or more and that the hydrophobic portion 16 is made of a material having a higher hydrophobicity than the solid-phase wall surface 11A. It is preferable to use a material having a contact angle θ with the liquid F S of 70 degrees or more for the hydrophobic portion 16.

【0029】(条件3)さらには、微小流路11の相当
直径Dが0.01mm〜0.02mmである場合には、
疎水部長さ比率αを0.4以上に設定し、且つ、疎水部
16の材質として、固相壁面11Aよりも疎水性が高い
ことを前提として、サンプル液体FSに対する接触角θ
が70度以上である材質を疎水部として用いることが好
ましい。
(Condition 3) Further, when the equivalent diameter D of the minute channel 11 is 0.01 mm to 0.02 mm,
Assuming that the hydrophobic portion length ratio α is set to 0.4 or more and that the hydrophobic portion 16 has a higher hydrophobicity than the solid-phase wall surface 11A, the contact angle θ with the sample liquid F S.
It is preferable to use a material having an angle of 70 degrees or more as the hydrophobic portion.

【0030】なお、サンプル液体FSとして使用される
液体の種類が特定されない場合には、上記条件1〜3を
満たすべく、使用が予想される液体の何れに対しても接
触角θが70度以上である材質を疎水部16として用い
ることが好ましい。この他、微小流路11よりも疎水性
が高いことを前提として、水に対する接触角θが80度
以上であることが、疎水部16の材質として使用できる
材料の大きな目安となり、接触角80度以上の材質とし
ては例えばポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネー
ト、ポリ塩化ビニル、ろう等である。水に対する接触角
θが90度以上の材質を疎水部16に使用することがよ
り好ましい。
When the type of the liquid used as the sample liquid F S is not specified, the contact angle θ is 70 degrees with respect to any of the liquids expected to be used in order to satisfy the above conditions 1 to 3. It is preferable to use the above materials as the hydrophobic portion 16. In addition to this, assuming that the hydrophobicity is higher than that of the minute channel 11, the contact angle θ with water of 80 degrees or more is a great guide for the material that can be used as the material of the hydrophobic portion 16, and the contact angle is 80 degrees. Examples of the above materials are polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyvinyl chloride, wax and the like. It is more preferable to use a material having a contact angle θ with water of 90 degrees or more for the hydrophobic portion 16.

【0031】なお、本発明において接触角θとは、協和
界面化学(株)製の型番CA−Aの装置を使用して、周
囲温度21.2〜23.7℃、周囲湿度30〜38%の
条件下で測定されたものをいう。さて、固相壁面11A
の材質及び流路11の形成方法について説明すると、固
相壁面11A、即ち基板20及び蓋21〔図2(b)に
示す構成ではさらに薄膜状物22〕の材質は、樹脂,セ
ラミックス,ガラス,金属等,その種類は特に限定され
ないが、疎水部16よりもサンプル液体FSに対する親
和性が高いものである必要があるため、かかる親和性特
性を把握しておく必要がある。
In the present invention, the contact angle .theta. Means an ambient temperature of 21.2 to 23.7.degree. C. and an ambient humidity of 30 to 38%, using a device of model number CA-A manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The value measured under the conditions of. Now, solid phase wall surface 11A
The material for the solid phase wall surface 11A, that is, the substrate 20 and the lid 21 (the thin film material 22 in the configuration shown in FIG. 2B) are resin, ceramics, glass, The type of metal or the like is not particularly limited, but it is necessary to grasp such an affinity property because it needs to have a higher affinity for the sample liquid F S than the hydrophobic part 16.

【0032】微小流路11の代表的な形成方法として
は、上述したように、図2(a)に示すように基板20
に溝20aを設けて形成する方法と、図2(b)に示す
ように所定形状の貫通穴22aが形成された薄膜状物2
2を基板20に貼り付けて形成する方法とがある。ま
た、光造形法などの一体成型によりチップ基板(以下、
単に基板ともいう)20と一体に形成する方法もある。
As a typical method for forming the minute flow path 11, as described above, the substrate 20 as shown in FIG.
A method of forming a groove 20a in the thin film 2 and a thin film-like material 2 in which a through hole 22a having a predetermined shape is formed as shown in FIG.
2 is attached to the substrate 20 to form it. In addition, the chip substrate (hereinafter,
There is also a method of integrally forming with the substrate 20).

【0033】基板20に溝20aを形成する方法として
は、例えば、機械加工,射出成型や圧縮成型に代表され
る転写技術,ドライエッチング(RIE,IE,IB
E,プラズマエッチング,レーザーエッチング,レーザ
ーアブレーション,ブラスト加工,放電加工,LIG
A,電子ビームエッチング,FAB),ウエットエッチ
ング(化学浸食)などによる流路あるいは溝部分のエッ
チング、光造形やセラミックス敷詰等の一体成型、各種
物質を層状にコート,蒸着,スパッタリング,堆積し部
分的に除去することにより微細構造物を形成するSur
face Micro−machining等がある。
As the method of forming the groove 20a in the substrate 20, for example, a transfer technique typified by machining, injection molding or compression molding, dry etching (RIE, IE, IB).
E, plasma etching, laser etching, laser ablation, blasting, electrical discharge machining, LIG
A, Electron beam etching, FAB), Wet etching (chemical erosion), etc. etching of channels or grooves, integrated molding such as stereolithography and ceramics filling, layering various substances, vapor deposition, sputtering, deposition part To form a fine structure by mechanically removing Sur
face Micro-machining and the like.

【0034】また、薄膜状物22を基板20に貼り付け
て流路を形成する場合の薄膜状物22の貼り付け方法と
しては、接着剤による接着,プライマーによる樹脂接
合,拡散接合,陽極接合,共晶接合,熱融着,超音波接
合,レーザー溶融,溶剤・溶解溶媒による貼り合わせ,
粘着テープ,接着テープ,圧着,自己吸着剤による結
合,物理的な保持,凹凸による組み合わせが挙げられ
る。
When the thin film 22 is attached to the substrate 20 to form a flow path, the thin film 22 can be attached by adhesive, resin joining by primer, diffusion joining, anodic joining, Eutectic bonding, heat fusion, ultrasonic bonding, laser melting, bonding with solvent / solvent,
Adhesive tape, adhesive tape, pressure bonding, bonding by self-adsorbent, physical holding, and combination by unevenness can be mentioned.

【0035】疎水部16の形成方法について説明する
と、疎水部16の形成方法は、例えば、固相壁面11A
(基板20等)を部分的に疎水化(低親和化)する方法
と、これとは逆に固相壁面11A(基板20等)の所定
部分(疎水部16)を除いた部分を親水化(高親和化)
する方法とがある。固相壁面11Aに、アクリル樹脂,
ポリカーボネート,ポリスチレン,シリコン,ポリウレ
タン,ポリオレフィン,ポリテトラフルオロエチレン,
ポリプロピレン,ポリエチレン,熱可塑性エラストマー
などの疎水性材料を用いる場合、これを親水化する方法
としては、表面コーティング,湿式化学的改質,ガス改
質,界面活性剤処理,コロナ放電,疎面化,金属の蒸
着,金属のスパッタリング,紫外線処理,加工雰囲気に
依存する親水性官能基または親水性分子の表面への付与
を伴う方法(プラズマ法,イオン注入法,レーザー処理
等)が挙げられる。
The method of forming the hydrophobic portion 16 will be described.
(Substrate 20 etc.) is partially made hydrophobic (low affinity), and conversely to this, the solid phase wall surface 11A (substrate 20 etc.) except for the predetermined part (hydrophobic part 16) is made hydrophilic ( (Higher affinity)
There is a way to do it. Acrylic resin,
Polycarbonate, polystyrene, silicone, polyurethane, polyolefin, polytetrafluoroethylene,
When using a hydrophobic material such as polypropylene, polyethylene, or thermoplastic elastomer, the method of hydrophilizing it is surface coating, wet chemical modification, gas modification, surfactant treatment, corona discharge, surface roughening, Examples thereof include vapor deposition of metal, sputtering of metal, ultraviolet treatment, and methods involving application of hydrophilic functional groups or hydrophilic molecules to the surface depending on the processing atmosphere (plasma method, ion implantation method, laser treatment, etc.).

【0036】また、固相壁面11Aに、ガラス,金属,
セラミックスなどの親水性材料を用いる場合、これを部
分的に疎水化する方法としては、接着剤,ロウなどの疎
水性物質の表面コーティング,表面グラフト法,加工雰
囲気に依存する,疎水性官能基または疎水性分子の表面
への付与を伴う方法(プラズマ法,イオン注入法,レー
ザー処理等)が挙げられる。
On the solid wall surface 11A, glass, metal,
When a hydrophilic material such as ceramics is used, as a method for partially making it hydrophobic, an adhesive, a surface coating of a hydrophobic substance such as wax, a surface grafting method, a hydrophobic functional group depending on a processing atmosphere, or Examples thereof include methods (plasma method, ion implantation method, laser treatment, etc.) that involve applying hydrophobic molecules to the surface.

【0037】このように固相壁面11Aの改質(親水化
又は疎水化)を行なう場合には、改質部分に直接処理を
行ってもよいし,マスクなどで非改質部分を覆ってから
開口部に処理を施してよい。つまり、図5(a),
(b)に示すように、流路30を親水性の固相壁面より
形成し、この固相壁面の所定箇所31,32だけに上記
改質方法を使用して疎水部を形成したり、或いは、流路
30を疎水性の固相壁面より形成し、この固相壁面の所
定箇所31,32を除いた箇所だけに上記親水化方法を
直接使用して相対的に疎水部31,32を形成したりし
ても良い。
When the solid phase wall surface 11A is thus modified (hydrophilized or hydrophobized), the modified portion may be directly treated, or the non-modified portion may be covered with a mask or the like. The opening may be treated. That is, as shown in FIG.
As shown in (b), the channel 30 is formed from a hydrophilic solid-phase wall surface, and a hydrophobic portion is formed only on the predetermined portions 31 and 32 of the solid-phase wall surface by using the above-described modification method, or The flow path 30 is formed of a hydrophobic solid-phase wall surface, and the hydrophobic portion 31, 32 is relatively formed only on the solid-phase wall surface except for the predetermined portions 31, 32 by directly using the hydrophilic method. You may do it.

【0038】また、図6(a),(b),(c)に示す
ように、流路30を親水性の固相壁面より形成し、固相
壁面に対し所定箇所に開口部33,34を有するマスク
35を取り付けてから固相壁面全体にわたる範囲に対し
上記疎水化方法を実施することにより、開口部33,3
4内、即ち所定箇所31,32だけを疎水部として形成
するようにしても良い。或いは、所定箇所31,32だ
けをマスクした後、固相壁面全体にわたる範囲に対し上
記親水化方法を使用することにより、所定箇所31,3
2を除いた箇所を親水化して相対的に疎水部31,32
を形成しても良い。
Further, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the flow path 30 is formed of a hydrophilic solid-phase wall surface, and openings 33, 34 are formed at predetermined positions on the solid-phase wall surface. After attaching the mask 35 having
4, it is possible to form only the predetermined portions 31 and 32 as the hydrophobic portion. Alternatively, after masking only the predetermined places 31 and 32, by using the above-described hydrophilic method for the entire solid-phase wall surface, the predetermined places 31 and 3 can be obtained.
Hydrophobicizing parts other than 2 to relatively hydrophobic parts 31, 32
May be formed.

【0039】なお、別種の親水性,疎水性材料を組み立
てることで,部分的パターンを形成することも可能であ
る。即ち、例えば親水性の固相壁面11Aに疎水性の材
質を貼り付けて疎水部を形成するようにしてもよい。本
発明の第1実施形態としてのマイクロチャネルチップ及
びマイクロチャネルシステムは上述したように構成され
ているので、以下の手法(本発明の第1実施形態として
の液体流通制御方法)により液体流通制御が行なわれ
る。以下、図1及び図3を参照して説明を進める。
It is also possible to form a partial pattern by assembling different kinds of hydrophilic and hydrophobic materials. That is, for example, a hydrophobic material may be attached to the hydrophilic solid-phase wall surface 11A to form the hydrophobic portion. Since the microchannel chip and the microchannel system as the first embodiment of the present invention are configured as described above, the liquid flow control can be performed by the following method (the liquid flow control method as the first embodiment of the present invention). Done. The description will be given below with reference to FIGS. 1 and 3.

【0040】先ず、サンプル液体FSを例えばスポイト
等により注入口12から微小流路11に注入する。微小
流路12に注入されたこのサンプル液体FSは毛細管現
象により図1及び図3中で右側に移動し、疎水部16で
停止する。そして、サンプル液体Fsが疎水部16で停
止した後、電極E1,E2に電圧を掛けるとサンプル液
体FSが駆動され、サンプル液体FSは、疎水部16を乗
り越えて、試薬保持部13に流入し試薬保持部13に点
着された試薬と混合する。そして、サンプル液体FS
検出部14を通過する際に所定の検出/分析が行なわれ
た後、廃液部(拡大部)15で回収される。
First, the sample liquid F S is injected into the minute flow path 11 from the injection port 12 with a dropper, for example. The sample liquid F S injected into the minute channel 12 moves to the right side in FIGS. 1 and 3 by the capillary phenomenon and stops at the hydrophobic portion 16. Then, after the sample liquid Fs is stopped at the hydrophobic portion 16, when the electrodes E1 and E2 are applied with a voltage, the sample liquid F S is driven, and the sample liquid F S gets over the hydrophobic portion 16 and flows into the reagent holding portion 13. Then, it is mixed with the reagent spotted on the reagent holding unit 13. Then, the sample liquid F S is subjected to predetermined detection / analysis when passing through the detection unit 14, and then collected in the waste liquid unit (enlargement unit) 15.

【0041】したがって、サンプル液体Fsを所定位置
(疎水部16の上流側)で確実且つ精度良く停止させる
ことができので、電極E1,E2によるサンプル液体F
sの駆動をこの所定位置から開始でき、例えば所定のタ
イミングでサンプル液体Fsを検出部14を通過させる
ことができるようになる等、その検査態様の拡大できる
と言う利点がある。
Therefore, the sample liquid Fs can be stopped reliably and accurately at a predetermined position (upstream side of the hydrophobic portion 16), so that the sample liquid F by the electrodes E1 and E2 can be stopped.
The driving of s can be started from this predetermined position, and the sample liquid Fs can be passed through the detection unit 14 at a predetermined timing.

【0042】また、微小流路11に疎水部16を設ける
だけの簡素な構成によりこのような効果が得られるとい
う利点がある。また、構成が簡素なので製造を容易に行
なえるので、大量生産を容易に行なえ、また、高い汎用
性を実現できるという利点がある。また、微小流路内の
液体の流通が、電極E1,E2により電気駆動して液体
に電気浸透流を発生させることにより行なわれるので、
微小流路内の液体の位置制御を極めて簡素な構成で精密
に行なえるという利点がある。
Further, there is an advantage that such an effect can be obtained by a simple structure in which the minute channel 11 is provided with the hydrophobic portion 16. Further, since the structure is simple, the manufacturing can be easily performed, so that there is an advantage that mass production can be easily performed and high versatility can be realized. Further, since the liquid is circulated in the minute flow path by being electrically driven by the electrodes E1 and E2 to generate an electroosmotic flow in the liquid,
There is an advantage that the position of the liquid in the minute channel can be precisely controlled with an extremely simple structure.

【0043】つまり、上記流通を圧力駆動により液体を
駆動して行なう場合には、流路内での液体の圧力損失を
克服する程度の加圧が必要となるが、電気駆動では圧力
損失を考慮しないでも良い。また、電圧スイッチングに
より精密な流体のハンドリングが可能となる。さらに、
機械的なポンプ駆動機構が不要なので装置全体としての
構成を簡素化できる。
That is, when the liquid is driven by pressure driving for the above-mentioned circulation, pressurization is required to overcome the pressure loss of the liquid in the flow path, but the pressure loss is considered in the electric driving. You don't have to. Further, the voltage switching enables precise fluid handling. further,
Since a mechanical pump drive mechanism is unnecessary, the configuration of the entire device can be simplified.

【0044】次に、本発明の第2実施形態としてのマイ
クロチャネルチップ及びマイクロチャネルシステムにつ
いて説明する。図7〜図9は本実施形態のマイクロチャ
ネルチップ及びマイクロチャネルシステムについて示す
図である。なお、上述した第1実施形態で既に説明した
構成部については同一の符号を付しその説明を省略す
る。
Next, a micro channel chip and a micro channel system as a second embodiment of the present invention will be described. 7 to 9 are views showing the microchannel chip and the microchannel system of the present embodiment. The components already described in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0045】本実施形態の検査装置(マイクロチャネル
システム)は、第1実施形態の検査装置と略同様に構成
され、図7及び図8(a)に示すように、検査チップ
(マイクロチャネルチップ)10Aと、検査チップ10
Aの微小流路11内のサンプル液体FSを流通させるた
めの流通手段とをそなえて構成されており、流通手段
は、疎水部16の上流側に設けられた一対の電極(電気
駆動部)E1,E2とこれらの電極E1,E2間の電圧
を調整する図示しない電圧制御手段とをそなえて構成さ
れている。
The inspection apparatus (microchannel system) of the present embodiment is configured substantially the same as the inspection apparatus of the first embodiment, and as shown in FIGS. 7 and 8 (a), an inspection chip (microchannel chip). 10A and inspection chip 10
And a circulation means for circulating the sample liquid F S in the microchannel 11 of A. The circulation means is a pair of electrodes (electric drive section) provided on the upstream side of the hydrophobic section 16. E1 and E2 and voltage control means (not shown) for adjusting the voltage between these electrodes E1 and E2 are provided.

【0046】そして、検査チップ10Aは第1実施形態
の検査チップ10に対し、注入口12の上流側に疎水部
(低親和部)16を設けた構成のものである(他は検査
チップ10と同様なので説明を省略する)。本発明の第
2実施形態としてのマイクロチャネルチップ及びマイク
ロチャネルシステムは上述したように構成され、図8
(a)に示すように注入口12は疎水部16,16によ
り包囲されており、図8(b)に示すように注入口12
に向けて滴下されると、サンプル液体FSは注入口12
より微小流路11内に侵入し、微小流路11内を図8
(c)に示すように毛細管現象により図中左右方向に進
行するが、図8(d)に示すように疎水部16,16で
その進行が停止する。
The inspection chip 10A has a structure in which a hydrophobic portion (low affinity portion) 16 is provided on the upstream side of the injection port 12 with respect to the inspection chip 10 of the first embodiment (others are the inspection chip 10 and the inspection chip 10). The explanation is omitted because it is similar). The microchannel chip and the microchannel system according to the second embodiment of the present invention are configured as described above, and FIG.
As shown in FIG. 8A, the injection port 12 is surrounded by the hydrophobic portions 16 and 16, and as shown in FIG.
When it is dripped toward, the sample liquid F S is injected into the injection port 12
The microscopic flow path 11 is further invaded and the inside of the micro flow path 11 is shown in FIG.
As shown in (c), it progresses in the left-right direction in the figure due to the capillary phenomenon, but as shown in FIG. 8 (d), it stops at the hydrophobic portions 16, 16.

【0047】したがって、例えば図8(b)においてサ
ンプル液体FSが過剰に滴下されてしまった場合でも、
サンプル液体FSは疎水部16,16による流通規制に
より所定量以上侵入しない。即ち、疎水部16,16間
においてサンプル液体FSが自動的に秤量されるように
なる利点がある。そして、この図8(d)に示す状態か
ら、電極E1,E2〔図7参照、図8(a)〜図8
(e)では図示略〕に所定電圧を掛けてサンプル液体F
Sを図8(a)〜図8(e)中で右方向に駆動すること
により、サンプル液体FSは疎水部16を乗り越え、試
薬保持部13,検査部14を経て廃液部15に流入し回
収される。
Therefore, for example, even if the sample liquid F S is excessively dropped in FIG. 8B,
The sample liquid F S does not enter a predetermined amount or more due to the flow regulation by the hydrophobic parts 16, 16. That is, there is an advantage that the sample liquid F S is automatically weighed between the hydrophobic parts 16, 16. Then, from the state shown in FIG. 8D, the electrodes E1 and E2 [see FIG. 7 and FIGS.
(E) (not shown) is applied with a predetermined voltage.
By driving the right direction S in FIG. 8 (a) ~ FIG 8 (e), the sample liquid F S overcame hydrophobic portion 16, the reagent holding section 13, and an inspection portion 14 flows into the drainage member 15 Be recovered.

【0048】なお、微小流路11内のサンプル液体FS
に対し悪影響がないように、図9に示すように、微小流
路11内に、電極E1,E2の周囲にこれらのサンプル
液体FSに対して不溶性の流体(液体は勿論、気体でも
良い)FXを充填し、この流体FXを介してサンプル液体
Sを駆動するようにしても良い。次に、本発明の第3
実施形態としてのマイクロチャネルチップ及びマイクロ
チャネルシステムについて説明する。図10及び図11
は本実施形態のマイクロチャネルチップ及びマイクロチ
ャネルシステムについて示す図である。また、第2実施
形態で使用した図8についても流用して説明する。な
お、上述した各実施形態で既に説明した構成部について
は同一の符号を付しその説明を省略する。
The sample liquid F S in the minute channel 11
As shown in FIG. 9, a fluid which is insoluble in the sample liquid F S around the electrodes E1 and E2 in the minute channel 11 (the liquid may be a gas, as a matter of course) so as not to adversely affect F X may be filled and the sample liquid F S may be driven via this fluid F X. Next, the third aspect of the present invention
A microchannel chip and a microchannel system as an embodiment will be described. 10 and 11
FIG. 3 is a diagram showing a microchannel chip and a microchannel system of the present embodiment. In addition, the description of FIG. 8 used in the second embodiment will also be applied. The components already described in each of the above-described embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0049】本実施形態の検査チップ(マイクロチャネ
ルチップ)10Bは、微小流路11に上流側から注入口
12,試薬保持部13,検出部14及び廃液部(拡大
部)15をそなえて構成されている。そして、検出部1
4の上流側において、注入口12の上流側及び下流側に
は疎水部16,16が設けられている。また、微小流路
11内でサンプル流体FSが移動できるように、微小流
路11の上流端には通気口11aが設けられ、廃液部1
5の下流端には通気口15aが設けられている。
The inspection chip (microchannel chip) 10B of the present embodiment is configured by providing an injection port 12, a reagent holding portion 13, a detection portion 14 and a waste liquid portion (enlargement portion) 15 in the microchannel 11 from the upstream side. ing. And the detection unit 1
4, the hydrophobic portions 16 and 16 are provided on the upstream side and the downstream side of the inlet 12. Further, a ventilation port 11 a is provided at the upstream end of the micro flow channel 11 so that the sample fluid F S can move in the micro flow channel 11, and the waste liquid portion 1
A ventilation port 15 a is provided at the downstream end of the No. 5.

【0050】そして、ここでは、疎水部16,16は特
に親和度変化部材により構成されている。親和度変化部
材とは温度変化に応じて微小流路11を流通するサンプ
ル液体F Sに対する親和性が変化するものをいい、ここ
では、温度変化に応じて親水性が変化する高分子ゲルで
ある温度感応ゲル(親和度変化部材)を使用し、特に、
このような温度感応ゲルとして代表的なものである、P
IPAAm〔ポリ(N−イソプロピルアクリルアミ
ド)〕ゲルを使用している。
In this case, the hydrophobic parts 16 and 16 are special.
Is composed of an affinity changing member. Affinity change part
The material is a sump that flows through the minute flow path 11 according to a temperature change.
Liquid F SAffinity changes to, here
Then, with a polymer gel whose hydrophilicity changes with temperature changes
Using a certain temperature sensitive gel (affinity changing member),
Typical of such a temperature sensitive gel, P
IPAAm [Poly (N-isopropyl acrylic amine
D)] Gel is used.

【0051】このPIPAAmゲルは、低温になると水
和化し、高温になると脱水和化するため、これに応じて
き低温になると親水化し、高温になると疎水化する。P
IPAAmの線状ポリマーの水溶液は、LCST(Lo
wer CriticalSolution Temp
erature)以下の温度で親水化し、LCSTより
も高い温度では疎水化する特徴を持つ。
This PIPAAm gel hydrates at low temperatures and dehydrates at high temperatures, and accordingly it becomes hydrophilic at low temperatures and hydrophobic at high temperatures. P
An aqueous solution of a linear polymer of IPAAm is LCST (Lo
wer Critical Solution Temp
It has a characteristic that it becomes hydrophilic at a temperature equal to or lower than the temperature (erature) and becomes hydrophobic at a temperature higher than LCST.

【0052】PIPAAmのLCSTは約32℃であ
り、通常の加熱冷却機構により容易に温度制御が可能で
ある。即ち、LCSTが大気温度TATM周辺であるた
め、親水/疎水を反転させるのに必要な温度制御幅(即
ちLCST−TATM)が小さいため温度制御を行ないや
すいのである。この他の温度感応性ゲルとしては、DE
AAm(N,N−ジエチルアクリルアミド)ゲル(LC
ST=25〜32℃)、pAPP(ポリ−N−アクリロ
イルピペリジル)ゲル(LCST≒5℃)、及び上記ポ
リマーの共重合体が挙げられる。また、使用環境のp
H,共重合比などによってLCSTを調整することも可
能である。
The LCST of PIPAAm is about 32 ° C., and the temperature can be easily controlled by an ordinary heating / cooling mechanism. That is, since the LCST is around the atmospheric temperature T ATM , the temperature control width (ie, LCST-T ATM ) required to reverse hydrophilicity / hydrophobicity is small, so that temperature control is easy to perform. Other temperature sensitive gels include DE
AAm (N, N-diethylacrylamide) gel (LC
ST = 25 to 32 ° C.), pAPP (poly-N-acryloylpiperidyl) gel (LCST≈5 ° C.), and copolymers of the above polymers. Also, p of the usage environment
It is also possible to adjust LCST according to H, copolymerization ratio, and the like.

【0053】また、本実施形態の検査装置(マイクロチ
ャネルシステム)は、上記の分析チップ10Bに加え、
微小流路11内のサンプル液体FSを輸送する液体輸送
手段として、疎水部16の温度を制御する温度制御装置
(温度制御手段)40をそなえて構成されている。各温
度制御装置40は、図11(a)に示すように、基板2
0内に埋め込まれ疎水部16にそれぞれ接続された電熱
板(例えば銅板等)41と、この電熱板41に取り付け
られた熱電対(温度センサ)41aと、電熱板41aを
介して疎水部14を加熱/冷却するペルチェ素子42
と、ペルチェ素子42に重合されたヒートシンク(放熱
板)43と、制御装置44とをそなえて構成されてい
る。
Further, the inspection apparatus (microchannel system) of the present embodiment, in addition to the above-mentioned analysis chip 10B,
As a liquid transporting means for transporting the sample liquid F S in the minute channel 11, a temperature control device (temperature control means) 40 for controlling the temperature of the hydrophobic portion 16 is provided. As shown in FIG. 11A, each of the temperature control devices 40 has a substrate 2
The electric heating plate (for example, a copper plate) 41 embedded in 0 and connected to the hydrophobic portion 16 respectively, the thermocouple (temperature sensor) 41a attached to the electric heating plate 41, and the hydrophobic portion 14 via the electric heating plate 41a. Peltier element 42 for heating / cooling
A heat sink (heat dissipation plate) 43 superposed on the Peltier element 42, and a control device 44.

【0054】ペルチェ素子42は供給される電圧に応じ
て発熱/吸熱するものであり、制御装置44は、疎水部
14が、図示しない入力手段から入力された所定温度に
なるように、熱電対41aにより検出された疎水部温度
情報に基づき、ペルチェ素子42に供給する電圧をフィ
ードバック制御するようになっている。なお、温度制御
装置40において、温度センサとして、図11(b)に
示すように、熱電対41aの代わりに赤外線センサ41
bを用いても良い。また、図11(c)に示すように、
電熱板41を介することなくペルチェ素子42を基板4
0内に埋め込んで疎水部16に直接接続してもよい。
The Peltier element 42 heats / absorbs heat in accordance with the supplied voltage, and the control device 44 controls the thermocouple 41a so that the hydrophobic portion 14 reaches a predetermined temperature input from an input means (not shown). The voltage supplied to the Peltier element 42 is feedback-controlled on the basis of the temperature information of the hydrophobic portion detected by. In the temperature control device 40, as the temperature sensor, as shown in FIG. 11B, an infrared sensor 41 is used instead of the thermocouple 41a.
b may be used. In addition, as shown in FIG.
The Peltier element 42 is mounted on the substrate 4 without the electric heating plate 41.
It may be embedded in 0 and directly connected to the hydrophobic portion 16.

【0055】本発明の第3実施形態としてのマイクロチ
ャネルチップ及びマイクロチャネルシステムは上述した
ように構成されているので、以下のようにして流通制御
が行なわれる。つまり、先ず、必要であれば制御装置4
4を介して、疎水部16の温度を疎水化するように制御
した後、図8(b)に示すように、サンプル液体FS
例えばスポイト等により注入口12上に滴下する。図8
(c)に示すように、このサンプル液体FSは注入口1
2内に浸入するが、図8(d)に示すように、疎水部1
6,16により流通が規制される。つまり、滴下された
サンプル液体F Sの内、所定量だけが微小流路11内に
浸入することができるのである。
Microchip as a third embodiment of the present invention
The channel chip and microchannel system are described above
Since it is configured as follows, distribution control is performed as follows.
Is performed. That is, first, if necessary, the control device 4
Controlling the temperature of the hydrophobic part 16 via 4 to make it hydrophobic
After that, as shown in FIG. 8B, the sample liquid FSTo
For example, it is dropped on the injection port 12 with a dropper or the like. Figure 8
As shown in (c), this sample liquid FSIs inlet 1
2 penetrates into the hydrophobic part 1 as shown in FIG.
Distribution is regulated by 6, 16. That is, dropped
Sample liquid F SOnly a predetermined amount of the
It can infiltrate.

【0056】そして、微小流路11に浸入できなかった
注入口12の周辺の過剰なサンプル液体FSを除去した
後、図8(e)に示すように、注入口12を封止してか
ら、制御装置44を介して疎水部16の温度を制御して
疎水部16を親水性に反転させる。これにより、サンプ
ル液体FSが毛細管現象により移動を再開し、試薬保持
部13及び検査部14を経て廃液部15に流入し回収さ
れる。したがって、上記第2実施形態と同様の効果が得
られる。
Then, after removing the excess sample liquid F S around the injection port 12 that could not penetrate into the minute channel 11, as shown in FIG. The temperature of the hydrophobic portion 16 is controlled via the control device 44 to reverse the hydrophobic portion 16 to be hydrophilic. As a result, the sample liquid F S resumes its movement due to the capillary phenomenon, flows into the waste liquid portion 15 via the reagent holding portion 13 and the inspection portion 14, and is collected. Therefore, the same effect as the second embodiment can be obtained.

【0057】また、検査チップ(マイクロチャネルチッ
プ)10Bは、検査チップ10Bを形成する基板等が微
小で熱容量が小さいため、比較的短い応答時間で、熱感
応ゲル(疎水部)16の温度制御即ちサンプル液体FS
の流通制御を行なえるという利点がある。なお、図10
に示す本実施形態の検査装置において、流体駆動手段と
してシリンジポンプ等の圧力駆動手段、或いは電極E
1,E2等からなる電気駆動手段等を設ける構成も可能
である。シリンジポンプを接続するのであれば、図10
中に二点鎖線で示すように上流側の通気口11aにチュ
ーブ50を接続しこのチューブ50を介してシリンジポ
ンプと微小流路11とを接続すればよい。
Further, since the inspection chip (microchannel chip) 10B has a small substrate and the like on which the inspection chip 10B is formed and has a small heat capacity, the temperature control of the heat-sensitive gel (hydrophobic part) 16 can be achieved with a relatively short response time. Sample liquid F S
There is an advantage that distribution control of can be performed. Note that FIG.
In the inspection apparatus of the present embodiment shown in FIG. 2, the fluid driving means is pressure driving means such as a syringe pump or the electrode E.
It is also possible to provide an electric drive means such as 1, E2 or the like. If connecting a syringe pump, see FIG.
A tube 50 may be connected to the ventilation port 11a on the upstream side as indicated by a chain double-dashed line, and the syringe pump and the microchannel 11 may be connected via the tube 50.

【0058】なお、本発明のマイクロチャネルチップ,
マイクロチャネルシステム及び流通制御方法は上述した
各実施形態のものに限定されず本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述
した第2実施形態及び第3実施形態では、注入口12を
挟むようにして2つの疎水部16,16を設け、これら
の疎水部16,16間で注入口12からの液体の浸入を
規制することでこの液体を秤量できるようにしている
が、図12(a)〜(e)に示すように、上面視におい
て注入口12を包囲するように微小流路の底部に疎水部
16を設けるように構成しても良い。
The microchannel chip of the present invention,
The microchannel system and the distribution control method are not limited to those of the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described second embodiment and third embodiment, two hydrophobic parts 16 and 16 are provided so as to sandwich the injection port 12, and liquid intrusion from the injection port 12 is restricted between these hydrophobic parts 16 and 16. By doing so, the liquid can be weighed. However, as shown in FIGS. 12A to 12E, the hydrophobic portion 16 is provided at the bottom of the minute channel so as to surround the injection port 12 in a top view. It may be configured as follows.

【0059】この場合、図12(b)に示すように注入
口12に向けて滴下されたサンプル流体FSは、図12
(c)に示すように注入口12から微小流路11内に浸
入し、上記底部の疎水部16に包囲された領域に落下す
る。この落下したサンプル流体FSは図12(c)に示
すように微小流路内での移動が疎水部16により規制さ
れ、最終的には図12(d)に示すように疎水部16内
に所定量だけ点着された状態となり、注入口12に向け
て滴下されたサンプル流体FSの過剰分は、微小流路1
1内に浸入できず注入口12の周辺に残留する。
In this case, the sample fluid F S dropped toward the injection port 12 as shown in FIG.
As shown in (c), it infiltrates into the minute channel 11 through the inlet 12 and falls into the region surrounded by the hydrophobic portion 16 at the bottom. Movement of the dropped sample fluid F S in the minute channel is restricted by the hydrophobic portion 16 as shown in FIG. 12C, and finally in the hydrophobic portion 16 as shown in FIG. 12D. A predetermined amount of the sample fluid F S is dropped onto the injection port 12, and the excessive amount of the sample fluid F S drops in the minute channel 1.
1 cannot be penetrated and remains around the inlet 12.

【0060】そして、このサンプル流体FSの過剰分を
除去して注入口12を封止した後、微小流路11内のサ
ンプル流体FSを圧力駆動或いは電気駆動することによ
り図12(e)に示すように疎水部16を乗り越えさせ
ることができる。勿論、この疎水部16を温度反応ゲル
により構成して、温度制御により疎水部16を親水性に
反転させるようにしても良い。
Then, after removing the excess amount of the sample fluid F S and sealing the injection port 12, the sample fluid F S in the minute channel 11 is pressure-driven or electrically-driven, so that FIG. It is possible to get over the hydrophobic portion 16 as shown in FIG. Of course, the hydrophobic portion 16 may be made of a temperature responsive gel, and the hydrophobic portion 16 may be made hydrophilic by controlling the temperature.

【0061】また、図13に示すように微小流路51に
複数(ここでは4つ)の疎水部52を設けることによ
り、液体FAを他段階に位置制御できるようにしても良
い。つまり、液体FAを圧力駆動又は電気駆動するので
あれば、液体FAが各疎水部52を乗り越える毎にかか
る駆動を停止すれば、各疎水部52の上流側で液体FA
を停止させること(液体FAを流路51内で多段階に停
止させること)が可能となり、また、疎水部52を温度
感応ゲルにより構成するのであれば、各疎水部52毎に
温度制御を行なうことにより各疎水部52の上流側で液
体FAを停止させることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 13, a plurality of (here, four) hydrophobic parts 52 may be provided in the minute flow path 51 so that the position of the liquid F A can be controlled at another stage. That is, if the pressure driven or electrical driven liquid F A, if stopping the driving according to each of the liquid F A gets over the hydrophobic section 52, the liquid F A on the upstream side of the hydrophobic portions 52
Can be stopped (the liquid F A can be stopped in multiple steps within the flow path 51). Further, if the hydrophobic part 52 is composed of a temperature sensitive gel, temperature control can be performed for each hydrophobic part 52. By doing so, it becomes possible to stop the liquid F A on the upstream side of each hydrophobic portion 52.

【0062】これにより、例えば、各疎水部52の上流
側(又は下流側)に互いに異なる試薬をそれぞれ点着し
ておけば、液体FAを、これらの各試薬と所定の反応時
間で且つ所定の順序で混合させることができるようにな
る。或いは、疎水部52を温度反応ゲルにより構成する
場合には図14(a)〜(d)に示すようなことも行な
える。つまり、図14(a)に示すように毛細管現象に
より移動する液体FAが、親水状態の疎水部52を乗り
越えてから温度制御(ここでは加熱)して疎水状態に反
転させることにより、液体FAを図14(b)に示す
ようにその先端(下流端)が疎水部52を乗り越えた状
態で停止させたり、或いは、図14(c)に示すよう
に液体FAの内の疎水部52よりも下流側にある部分だ
けを毛細管現象により分離させて移動させたりすること
が可能になる。なお、このように微小流路51内で液体
Aを分離させるような場合には、疎水部52に通気口
を設ける必要がある。
Thus, for example, if different reagents are spotted on the upstream side (or the downstream side) of each hydrophobic portion 52, the liquid F A is allowed to react with each of these reagents in a predetermined reaction time and in a predetermined manner. You will be able to mix in the order of. Alternatively, when the hydrophobic part 52 is made of a temperature responsive gel, the steps shown in FIGS. 14A to 14D can be performed. That is, as shown in FIG. 14A, the liquid F A that moves due to the capillary phenomenon overcomes the hydrophobic portion 52 in the hydrophilic state and then is temperature-controlled (here, heated) to be reversed to the hydrophobic state. As shown in FIG. 14 (b), A is stopped with its tip (downstream end) over the hydrophobic portion 52, or as shown in FIG. 14 (c), the hydrophobic portion 52 in the liquid F A Only the portion on the downstream side can be separated and moved by the capillary phenomenon. If the liquid F A is to be separated in the minute flow path 51 as described above, it is necessary to provide a vent hole in the hydrophobic portion 52.

【0063】また、図14(c)に示す例を応用すれ
ば、図14(d)に示すように、流路51内に液体FA
の流通方向に沿って複数の疎水部52を配置することに
より、各疎水部52毎で液体FAを分離させるようなこ
とも可能になる。また、図15(a),(b)に示すよ
うに、複数の流路51A〜51Fを並設するとともに、
各流路51A〜51Fにおいて液体FAの流通方向同一
位置に疎水部52をそれぞれ設けることにより、図15
(a)に示すように、各流路51A〜51Fを流通する
各液体FAの先端位置にばらつきがあるような場合で
も、これらの液体FAを疎水部52により先端位置を揃
えて停止させることができる。
[0063] Further, when applying the example shown in FIG. 14 (c), as shown in FIG. 14 (d), the liquid F A in the flow path 51
By disposing a plurality of hydrophobic parts 52 along the flow direction of, it is possible to separate the liquid F A for each hydrophobic part 52. Further, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), a plurality of flow paths 51A to 51F are arranged in parallel, and
By providing the hydrophobic portions 52 at the same position in the flow direction of the liquid F A in each of the flow paths 51A to 51F, respectively,
As shown in (a), even if the tip positions of the respective liquids F A flowing through the respective flow paths 51A to 51F are varied, these liquids F A are stopped by aligning the tip positions with the hydrophobic portion 52. be able to.

【0064】これにより、例えば各液体FAに対し光学
的な分析を行なうのであれば、図15(b)中に一点鎖
線で示す範囲に光を一度照射するだけで各液体FAに対
し同時に分析を行なうようなことが可能となる。また、
上述した各実施形態のマイクロチャネルチップは、検出
部14を微小流路に対し拡大部として構成した例を説明
したが、拡大部を設けずに、微小流路11の一部を検出
部として使用しても良い。また、微小流路11の下端に
廃液部を拡大部15により構成したが、拡大部15を設
けず、微小流路11の下流端に設けられた排出口より廃
液を外部へ排出するようにしても良い。或いは、検出部
14を設けずに、微小流路11の下流端に設けられた排
出口よりサンプル液体FSと試薬との混合液を外部に排
出し、検査チップの外部で所定の検出を行なうようにし
ても良い。
Thus, for example, if an optical analysis is performed on each liquid F A , it is possible to simultaneously irradiate each liquid F A with light only once by irradiating the range shown by the alternate long and short dash line in FIG. It becomes possible to perform an analysis. Also,
In the microchannel chip of each of the above-described embodiments, an example in which the detection unit 14 is configured as an enlarged portion with respect to the minute channel has been described, but a portion of the minute channel 11 is used as the detection unit without providing the enlarged portion. You may. Further, although the waste liquid portion is constituted by the enlarged portion 15 at the lower end of the minute channel 11, the enlarged portion 15 is not provided and the waste liquid is discharged to the outside from the discharge port provided at the downstream end of the minute channel 11. Is also good. Alternatively, the detection unit 14 is not provided, and the mixed liquid of the sample liquid F S and the reagent is discharged to the outside from the discharge port provided at the downstream end of the minute channel 11, and the predetermined detection is performed outside the test chip. You may do it.

【0065】また、第1実施形態及び第2実施形態にお
いて、一組の電極対ではサンプル液体FSを駆動するの
に十分な電圧が掛けられない場合には、複数組の電極対
を用いても良い。
In the first and second embodiments, when a sufficient voltage for driving the sample liquid F S cannot be applied with one set of electrode pairs, a plurality of sets of electrode pairs are used. Is also good.

【0066】[0066]

【実施例】(A)第1実施例 以下、図16(a)〜(c)を参照して本発明の第1実
施例について説明する。長さ86mm×幅32mm,厚
さ1.0−1.2mmのスライドグラス71(S−11
12,MATSUNAMI)に、ロウを塗布して10m
m幅の2つの疎水部72,72を20mmの間隔を空け
てスライドグラス71の幅方向(短尺方向)に沿って形
成した。そして、このスライドグラス71に、幅15m
mの2つの紙製両面テープ(NW−15,ニチバン)7
3,73を、スライドグラス71の長さ方向(長尺方
向)に沿って2mmの間隔をあけて貼り付けた〔図16
(a)に示す状態〕。
EXAMPLE (A) First Example A first example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 16 (a) to 16 (c). 86 mm long x 32 mm wide, 1.0-1.2 mm thick slide glass 71 (S-11
12 、 MATSUNAMI) 10m by applying wax
Two hydrophobic parts 72, 72 having a width of m were formed along the width direction (short direction) of the slide glass 71 with an interval of 20 mm. And this slide glass 71 has a width of 15 m
m double paper double-sided tape (NW-15, Nichiban) 7
3, 73 were pasted at intervals of 2 mm along the length direction (long direction) of the slide glass 71 [Fig.
State shown in (a)].

【0067】次に、35mmの間隔をあけて直径2mm
の穴74a,74bが穿設された長さ76mm×幅26
mm,厚さ1mmのアクリル樹脂板(アクリライト#0
01,三菱レーヨン)74に、一方の穴74aを挟むよ
うにしてロウを塗布して10mm幅の疎水部75,75
を20mmの間隔を空けてアクリル樹脂板74の幅方向
(短尺方向)に沿って形成した〔図16(b)に示す状
態〕。
Next, the diameter is 2 mm with a space of 35 mm.
76 mm long with 26 holes 74a, 74b
mm, 1 mm thick acrylic resin plate (Acrylite # 0
No. 01, Mitsubishi rayon) 74, and wax is applied so that one hole 74a is sandwiched, and a hydrophobic portion 75, 75 having a width of 10 mm is formed.
Were formed along the width direction (short direction) of the acrylic resin plate 74 at intervals of 20 mm [state shown in FIG. 16 (b)].

【0068】そして、スライドグラス71とアクリル樹
脂板74とを、疎水部72,72と疎水部75,75と
が紙製両面テープ73を介して向かい合うようにして接
着した。これにより、スライドグラス71,紙製両面テ
ープ73,アクリル樹脂板74間に流路76が形成され
た〔図16(c)に示す状態〕。次に、流路76の一部
を穴74bよりも外側で接着剤により封止した後、10
μLの通常ヤギ血清(Goat Serum,GIBC
O BRL)を穴74bに滴下したところ、この通常ヤ
ギ血清は毛細管流れで流路76内を移動し、図中右側の
疎水部72(75)で静止した。
Then, the slide glass 71 and the acrylic resin plate 74 were adhered so that the hydrophobic portions 72, 72 and the hydrophobic portions 75, 75 face each other via the paper double-faced tape 73. As a result, a flow path 76 was formed between the slide glass 71, the paper double-sided tape 73, and the acrylic resin plate 74 [state shown in FIG. 16 (c)]. Next, after sealing a part of the flow path 76 with an adhesive outside the hole 74b, 10
μL of normal goat serum (Goat Serum, GIBC
(O BRL) was dropped into the hole 74b, the normal goat serum moved in the flow path 76 by a capillary flow and stopped at the hydrophobic portion 72 (75) on the right side in the figure.

【0069】そして、穴74bに電極(図示略)を挿入
し所定電圧を掛けて電気駆動すると、通常ヤギ血清の一
部はこの疎水部72(75)を乗り越えて、疎水部72
(75),72(75)間に移動した。そして、穴74
aに電極(図示略)を挿入し所定電圧を掛けて電気駆動
すると、図中左側の疎水部72(75)上を移動し始
め、この疎水部72(75)を乗り越えて流路76外へ
と流出した。 (B)第2実施例 以下、図17(a)〜(c)及び図18(a)〜(c)
を参照して本発明の第2実施例について説明する。 (B−1)チップの作成 先ず、図17(a)〜(c)を参照して説明すると、
ポリメタクリル酸メチル板(アクリライト#001、三
菱レーヨン、以下PMMAという)により構成される長
さ60mm×幅20mmの蓋部80の中央に直径2mm
の穴(注入口)81を空け、この蓋部80の長さ方向
(長尺方向)の両端にそれぞれ15mm幅の透明粘着テ
ープ82,82を幅方向(短尺方向)に沿ってマスクと
して貼り付けた後、図示しないプラズマ照射器(ST−
7000,キーエンス)によりHIGHモード,In
t.Airで3秒間プラズマを蓋部80に照射した。こ
れにより蓋部80の透明粘着テープ82,82の貼り付
けられていない中央部(親水部)83が親水化された。
そして、透明粘着テープ82,82を蓋部80から剥が
した後、蓋部80に、その長さ方向(長尺方向)に沿っ
て2枚の紙製両面テープ(NW−15,ニチバン)84
を2mmの間隔をあけて貼り付けた〔図17(a)に示
す状態〕。
Then, when an electrode (not shown) is inserted into the hole 74b and a predetermined voltage is applied to electrically drive the same, a part of the goat serum normally gets over the hydrophobic portion 72 (75) and the hydrophobic portion 72.
It moved between (75) and 72 (75). And hole 74
When an electrode (not shown) is inserted into a and is electrically driven by applying a predetermined voltage, it starts moving on the hydrophobic part 72 (75) on the left side in the figure, gets over this hydrophobic part 72 (75), and goes out of the flow path 76. Spilled. (B) Second Embodiment Hereinafter, FIGS. 17 (a) to (c) and FIGS. 18 (a) to (c).
The second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (B-1) Preparation of Chip First, description will be made with reference to FIGS.
2 mm in diameter at the center of a lid 80 having a length of 60 mm and a width of 20 mm which is made of a polymethylmethacrylate plate (Acrylite # 001, Mitsubishi rayon, hereinafter referred to as PMMA)
Hole (injection port) 81 is formed, and transparent adhesive tapes 82 having a width of 15 mm are attached as masks to both ends of the lid 80 in the length direction (long direction) along the width direction (short direction). After that, a plasma irradiator (ST-
7,000, keyence), HIGH mode, In
t. The lid portion 80 was irradiated with plasma for 3 seconds by air. As a result, the central portion (hydrophilic portion) 83 of the lid portion 80 to which the transparent adhesive tapes 82, 82 are not attached is made hydrophilic.
Then, after peeling the transparent adhesive tapes 82, 82 from the lid 80, two paper double-sided tapes (NW-15, Nichiban) 84 are provided on the lid 80 along the length direction (long direction) thereof.
Were pasted with a space of 2 mm [state shown in FIG. 17 (a)].

【0070】次に、PMMA(アクリライト#00
1,三菱レーヨン)により構成される長さ60mm×幅
20mmのチップ基板90の各両端に幅15mmの透明
粘着テープ92をマスクとしてそれぞれ貼り付けた〔図
17(b)に示す状態〕。そして、図示しないプラズマ
照射器(ST−7000,キーエンス)によりHIGH
モード,Int.Airで3秒間プラズマをチップ基板
90に照射し、これによりチップ基板90の透明粘着テ
ープ92の貼り付けられていない中央部(親水部)93
が親水化された。
Next, PMMA (Acrylite # 00
1, a transparent adhesive tape 92 having a width of 15 mm is attached as a mask to each end of a chip substrate 90 having a length of 60 mm and a width of 20 mm, which is made of Mitsubishi Rayon) [state shown in FIG. 17 (b)]. Then, using a plasma irradiator (ST-7000, KEYENCE) not shown, HIGH
Mode, Int. The chip substrate 90 is irradiated with plasma for 3 seconds by the air, whereby the central portion (hydrophilic portion) 93 of the chip substrate 90 to which the transparent adhesive tape 92 is not attached is attached.
Was hydrophilized.

【0071】そして、透明粘着テープ92,92をチ
ップ基板90から剥がした後、蓋部80とチップ基板9
0とを、紙製両面テープ84を介して親水部83,93
とが向かい合うように貼り合わせ、これにより、蓋部8
0,チップ基板90及び紙製両面テープ84の間に2m
m幅の流路(微小流路)85を有するPMMA製のチッ
プ100A−2が形成された。この場合、流路85にお
いて、親水部83,93以外の領域86,96が相対的
に(親水部83,93よりも親水性の低い)疎水部とな
る。
After peeling the transparent adhesive tapes 92, 92 from the chip substrate 90, the lid 80 and the chip substrate 9 are removed.
0 via the paper double-sided tape 84
And so that they face each other, and the lid 8
0, 2 m between the chip substrate 90 and the paper double-sided tape 84
A PMMA chip 100A-2 having an m-width channel (fine channel) 85 was formed. In this case, in the flow path 85, the regions 86 and 96 other than the hydrophilic parts 83 and 93 are relatively (lower hydrophilic than the hydrophilic parts 83 and 93) hydrophobic parts.

【0072】そして、上記、、の手法により、蓋
部80,チップ基板90がポリカーボネート(ステラS
300、厚さ1mm、三菱樹脂、以下PCという)によ
り構成されたPC製のチップ100B−2、及び蓋部8
0,チップ基板90が塩化ビニル(塩ビ板,アクリサン
デー、以下PVCという)により構成されたPVC製の
チップ100C−2を製造した。
Then, according to the above-mentioned methods, the lid 80 and the chip substrate 90 are made of polycarbonate (Stella S).
PC chip 100B-2 made of 300, thickness 1 mm, Mitsubishi resin, hereinafter referred to as PC), and lid portion 8
0, a PVC chip 100C-2 in which the chip substrate 90 is made of vinyl chloride (a vinyl chloride plate, acrysanday, hereinafter referred to as PVC) was manufactured.

【0073】加えて、上記、、の手順により、そ
れぞれ流路85の幅が1mmでその他の構成は上記チッ
プ100A−2,100B−2と略同様のPMMA製の
チップ100A−1、PC製のチップ100B−1を作
成した。さらに、以下の手法により、ロウにより疎水部
86,96が形成されるチップを作成した。
In addition, according to the above procedure, the flow channel 85 has a width of 1 mm, and other configurations are substantially the same as those of the chips 100A-2 and 100B-2. Chip 100B-1 was prepared. Furthermore, a chip in which the hydrophobic portions 86 and 96 are formed by the wax was prepared by the following method.

【0074】つまり、図18(a)〜(c)を参照し
て説明すると、先ず、ポリメタクリル酸メチル板(アク
リライト#001、三菱レーヨン、以下PMMAとい
う)により構成される長さ60mm×幅20mmの蓋部
80の中央に直径2mmの穴81を空け、この蓋部80
の長さ方向(長尺方向)中央に15mm幅の透明粘着テ
ープ(ライオン)82を幅方向(短尺方向)に沿ってマ
スクとして貼り付ける。この際、この透明粘着テープ8
2をその両端が蓋部80の両端からそれぞれ15mm離
れりように位置合わせした。この状態でロウを塗布する
ことにより、蓋部80の透明粘着テープ82の貼り付け
られていない両端部(疎水部)86,86が疎水化され
た。
That is, to explain with reference to FIGS. 18 (a) to 18 (c), first, a length of 60 mm × width composed of a polymethylmethacrylate plate (Acrylite # 001, Mitsubishi Rayon, hereinafter referred to as PMMA). A hole 81 having a diameter of 2 mm is formed in the center of the lid portion 80 of 20 mm.
A 15 mm-wide transparent adhesive tape (lion) 82 is attached as a mask along the width direction (short direction) at the center of the length direction (long direction). At this time, the transparent adhesive tape 8
2 was aligned such that both ends thereof were 15 mm apart from both ends of the lid 80, respectively. By applying wax in this state, both end portions (hydrophobic portions) 86, 86 of the lid portion 80 to which the transparent adhesive tape 82 is not attached are made hydrophobic.

【0075】そして、蓋部80から透明粘着テープ82
を剥がした後、この蓋部80に、その長さ方向(長尺方
向)に沿って2枚の紙製両面テープ(NW−15,ニチ
バン)84,84を2mmの間隔をあけて貼り付けた
〔図18(a)に示す状態〕。 次に、PMMA(アクリライト#001,三菱レーヨ
ン)により構成される長さ60mm×幅20mmのチッ
プ基板90の中央に15mm幅の透明粘着テープ(ライ
オン)92をマスクとして貼り付けた〔図18(b)に
示す状態〕。そして、この状態でロウを塗布することに
より、チップ基板90の透明粘着テープ92の貼り付け
られていない両端部(疎水部)96,96が疎水化され
た。この後、チップ基板90から透明粘着テープ92を
剥がした。
Then, from the lid 80 to the transparent adhesive tape 82.
After peeling off, two paper double-sided tapes (NW-15, Nichiban) 84, 84 were attached to the lid 80 along the length direction (long direction) with a space of 2 mm. [State shown in FIG. 18 (a)]. Next, a transparent adhesive tape (lion) 92 having a width of 15 mm was attached as a mask to the center of a chip substrate 90 having a length of 60 mm and a width of 20 mm made of PMMA (Acrylite # 001, Mitsubishi Rayon) [Fig. The state shown in b)]. Then, by applying wax in this state, both end portions (hydrophobic portions) 96, 96 of the chip substrate 90 to which the transparent adhesive tape 92 is not attached are made hydrophobic. Then, the transparent adhesive tape 92 was peeled off from the chip substrate 90.

【0076】そして、蓋部80とチップ基板90と
を、紙製両面テープ84を介して疎水部86,96とが
向かい合うように貼り合わせ、これにより、蓋部80,
チップ基板90及び紙製両面テープ84の間に2mm幅
の流路85を有するPMMA製のチップ100D−2が
形成された。この場合、流路85において、疎水部8
6,96以外の領域83,93が相対的に(疎水部8
6,96よりも親水性の高い)親水部となる。
Then, the lid portion 80 and the chip substrate 90 are attached to each other via the paper double-sided tape 84 so that the hydrophobic portions 86 and 96 face each other, whereby the lid portion 80,
A PMMA chip 100D-2 having a flow path 85 with a width of 2 mm was formed between the chip substrate 90 and the paper double-sided tape 84. In this case, in the flow path 85, the hydrophobic portion 8
Areas 83 and 93 other than 6 and 96 are relatively (hydrophobic part 8
(More hydrophilic than 6,96).

【0077】そして、上記、、の手法により、流
路幅1mmのPMMA製のチップ100D−1を製造し
た。また、同様に、流路幅が2mmのプラズマ処理PM
MA製のチップ100E−2を製造した。 (B−3)液体停止試験 次に、純水にエタノール〔試薬特級(99.5%),純
正化学〕を加えて攪拌し、下表1に示すように11種類
の所定体積濃度のエタノール溶液(水希釈エタノール)
を作成した。そして、これらのエタノール溶液及び脱塩
水を、上記各チップの注入口81に滴下し、プラズマ照
射あるいはロウの塗布位置の境界位置(即ち親水部と疎
水部との境界)で上記エタノール溶液が静止するかどう
かを、温度23℃,湿度38%の条件下で観察した。な
お、観察後は圧縮空気で流路内から完全に液体を除去
し、次の観察に用いた。
Then, a PMMA chip 100D-1 having a channel width of 1 mm was manufactured by the above-mentioned methods. Similarly, a plasma-processed PM with a channel width of 2 mm
MA chip 100E-2 was manufactured. (B-3) Liquid stop test Next, ethanol [reagent special grade (99.5%), pure chemistry] was added to pure water and stirred, and as shown in Table 1 below, 11 kinds of ethanol solutions having a predetermined volume concentration were prepared. (Water diluted ethanol)
It was created. Then, the ethanol solution and the demineralized water are dropped into the injection port 81 of each of the chips, and the ethanol solution stands still at the boundary position of plasma irradiation or wax application position (that is, the boundary between the hydrophilic portion and the hydrophobic portion). Whether or not the temperature was 23 ° C. and the humidity was 38% was observed. After the observation, the liquid was completely removed from the flow channel with compressed air and used for the next observation.

【0078】この結果を下表1に示す。表1中の『○』
は、かかる境界位置でエタノール溶液又は脱塩水が静止
したことを示し、表1中の『×』は、かかる境界位置で
エタノール溶液又は脱塩水が静止しなかったことを示
す。また、表1中の『n』は測定回数を示す。
The results are shown in Table 1 below. "○" in Table 1
Indicates that the ethanol solution or demineralized water was stationary at such a boundary position, and “X” in Table 1 indicates that the ethanol solution or deionized water was not stationary at such a boundary position. In addition, “n” in Table 1 indicates the number of measurements.

【0079】[0079]

【表1】 [Table 1]

【0080】この表1からも明らかなように、親水部8
3,93の材質及び流路幅にかかわらず、疎水部86,
96の材質が同じであれば液体の停止傾向は同じであっ
た(エタノール溶液が疎水部86,96で停止するよう
になるエタノール溶液の濃度は同じであった)。逆の言
い方をすれば、親水部83,93の材質及び流路幅が同
じであっても、疎水部86,96の材質が異なれば液体
の停止傾向が異なっていた。 (B−4)接触角計測 このことから、微細流路での液体停止の支配的な要因は
疎水部86,96の濡れ性であると推測され、そこで、
上記各液体と上記の疎水部86,96の各材質との接触
角θを計測した。計測装置はContact Angl
e Meter(型式CA−A,協和界面科学)を使用
し、23℃,湿度38%の条件で測定した。この結果を
下表2に示す。なお、表2中の『○』及び『×』は表1
と対応するものである。例えば、表2には、疎水部材質
とエタノール溶液濃度との組み合わせが、『PMMA』
と『11.11v/v%』とであることを示す欄には
『○』が記入してあるが、これは上記液体停止試験にお
いて上記組み合わせにより液体が停止したことを示す。
As is clear from Table 1, the hydrophilic part 8
3, 93, regardless of the material and flow path width, the hydrophobic portion 86,
If the material of 96 was the same, the stopping tendency of the liquid was the same (the concentration of the ethanol solution at which the ethanol solution stops at the hydrophobic portions 86 and 96 was the same). In other words, even if the hydrophilic parts 83 and 93 are made of the same material and the channel width is the same, if the hydrophobic parts 86 and 96 are made of different materials, the stopping tendency of the liquid is different. (B-4) Contact angle measurement From this, it is presumed that the dominant factor of the liquid stop in the fine channel is the wettability of the hydrophobic parts 86 and 96, and
The contact angle θ between each liquid and each material of the hydrophobic parts 86 and 96 was measured. Measuring device is Contact Angl
Using an e Meter (model CA-A, Kyowa Interface Science), the measurement was performed under the conditions of 23 ° C. and humidity of 38%. The results are shown in Table 2 below. In addition, “○” and “×” in Table 2 are shown in Table 1.
It corresponds to. For example, in Table 2, the combination of the hydrophobic material and the ethanol solution concentration is "PMMA".
"○" is entered in the column indicating that "11.11v / v%" and "11.11v / v%" indicate that the liquid stopped due to the combination in the liquid stop test.

【0081】[0081]

【表2】 [Table 2]

【0082】また、図19は、上記の表1及び表2に対
応するものであり、縦軸は接触角θであり横軸はエタノ
ール溶液のエタノール濃度(EtOH濃度)である。ま
た、図中の『○』及び『×』は表1及び表2と同様であ
り、『○』は疎水部86,96で液体が停止したこと
(液体停止バリア能あり)を示し、『×』は疎水部8
6,96で液体が停止しなかったこと(液体停止バリア
能なし)を示す。
FIG. 19 corresponds to Tables 1 and 2 above, in which the vertical axis is the contact angle θ and the horizontal axis is the ethanol concentration (EtOH concentration) of the ethanol solution. In addition, “◯” and “×” in the figure are the same as those in Tables 1 and 2, and “◯” indicates that the liquid has stopped at the hydrophobic portions 86 and 96 (has a liquid stop barrier function). ] Is the hydrophobic part 8
6, 96 shows that the liquid did not stop (no liquid stop barrier capability).

【0083】表2及び図19から確認できるように、液
体と材質との接触角θが70°以上の場合には、疎水部
の材質にかかわらず全ての条件で液体は疎水部86,9
6で停止し、一方、接触角θが70°よりも小さい場合
には、液体は停止しないことが見出された。換言すれ
ば、疎水部86,96に、微小流路内を毛細管力により
流通する液体に対して接触角θが70°以上のものを用
いれば、かかる液体の流通を停止できることが見出され
た。
As can be seen from Table 2 and FIG. 19, when the contact angle θ between the liquid and the material is 70 ° or more, the liquid is the hydrophobic part 86, 9 under all conditions regardless of the material of the hydrophobic part.
It was found that the liquid stopped at 6 while the contact angle θ was less than 70 °. In other words, it was found that when the hydrophobic portions 86 and 96 have a contact angle θ of 70 ° or more with respect to the liquid flowing by the capillary force in the minute flow path, the flow of the liquid can be stopped. .

【0084】なお、流路の代表長さがより短くなると、
メニスカスの曲率により生じる圧力差が大きくなる、す
なわち毛細管現象による液体の輸送能力が大きくなるこ
とが予想されため、液体の疎水部における停止−非停止
の閾値(毛細管現象により移動する液体を確実に停止さ
せるための疎水部86,96の接触角)は、上記70°
よりも大きな角度になることが予測される。
When the representative length of the flow path becomes shorter,
It is expected that the pressure difference caused by the curvature of the meniscus will be large, that is, the liquid transport capacity due to the capillary phenomenon will be large, so the stop-non-stop threshold value at the hydrophobic portion of the liquid (the moving liquid is reliably stopped by the capillary phenomenon The contact angle of the hydrophobic parts 86 and 96) is 70 ° above.
It is expected that the angle will be larger than that.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
微小流路に設けられた低親和部上で、微小流路内の液体
が流通を停止した後、流路内の液体の輸送を再開するこ
とにより、微小流路内の一部に低親和部を設けるという
簡素な構成で、液体の流通制御を精密且つ多様に行なう
ことが可能となり、また、簡素な構成であることから製
造を容易に行なえ高い汎用性を実現できるという利点が
ある。
As described in detail above, according to the present invention,
After the liquid in the microchannel stops flowing on the low-affinity portion provided in the microchannel, the transport of the liquid in the channel is restarted, so that the low-affinity portion is partially formed in the microchannel. With such a simple configuration, it is possible to precisely and diversify the flow control of the liquid, and because of the simple configuration, there is an advantage that manufacturing can be easily performed and high versatility can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態としてのマイクロチャネ
ルチップ及びマイクロチャネルシステムの構成を示す模
式的な平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a microchannel chip and a microchannel system as a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態としてのマイクロチャネ
ルチップの構成を示す図であり、(a)は模式的な横断
面図であり図1のX−X断面に相当する図、(b)は模
式的な側面図であって(a)の変形例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a microchannel chip as the first embodiment of the present invention, (a) is a schematic cross-sectional view, and is a diagram corresponding to the XX cross section of FIG. 1; [Fig. 3] is a schematic side view showing a modified example of (a).

【図3】(a)〜(d)は本発明の第1実施形態として
のマイクロチャネルチップの作用を説明するための模式
的な平面図である。
3A to 3D are schematic plan views for explaining the operation of the microchannel chip according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施形態にかかる疎水部長さ比率
(低親和部長さ比率)αの定義を説明するための模式図
であって、図1のY−Y断面に相当する模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the definition of a hydrophobic portion length ratio (low affinity portion length ratio) α according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic diagram corresponding to the YY cross section of FIG. 1. Is.

【図5】(a),(b)は本発明の第1実施形態にかか
る固相壁面の改質方法を説明するための図であってマイ
クロチャネルチップの要部平面図である。
5 (a) and 5 (b) are views for explaining a method for modifying a solid-phase wall surface according to the first embodiment of the present invention, which is a plan view of relevant parts of a microchannel chip.

【図6】(a),(b),(c)は本発明の第1実施形
態にかかる固相壁面の改質方法を説明するための図であ
ってマイクロチャネルチップの要部平面図である。
6 (a), (b), (c) are views for explaining a method for modifying a solid-phase wall surface according to the first embodiment of the present invention, and are plan views of a main part of a microchannel chip. is there.

【図7】本発明の第2実施形態としてのマイクロチャネ
ルチップ及びマイクロチャネルシステムの構成を示す模
式的な平面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing the configurations of a microchannel chip and a microchannel system as a second embodiment of the present invention.

【図8】(a)〜(e)は本発明の第2実施形態として
のマイクロチャネルチップの作用を説明するための模式
的な平面図である。
FIGS. 8A to 8E are schematic plan views for explaining the operation of the microchannel chip according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施形態としてのマイクロチャネ
ルチップ及びマイクロチャネルシステムの変形例の構成
を示す模式的な平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view showing a configuration of a modified example of the microchannel chip and the microchannel system as the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施形態としてのマイクロチャ
ネルチップ及びマイクロチャネルシステムの構成を示す
模式的な平面図である。
FIG. 10 is a schematic plan view showing the configurations of a microchannel chip and a microchannel system as a third embodiment of the present invention.

【図11】(a),(b),(c)は本発明の第3実施
形態としてのマイクロチャネルシステムにかかる温度制
御装置の構成を示す図であって、図10のZ−Z断面に
相当する模式図である。
11 (a), (b), and (c) are diagrams showing a configuration of a temperature control device according to a micro-channel system as a third embodiment of the present invention, taken along the line ZZ in FIG. It is a corresponding schematic diagram.

【図12】(a)〜(e)は本発明の他の実施形態とし
てのマイクロチャネルチップの要部構成を示す模式的な
平面図である。
FIGS. 12A to 12E are schematic plan views showing the configuration of a main part of a microchannel chip as another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の他の実施形態としてのマイクロチャ
ネルチップの構成を示す模式的な平面図である。
FIG. 13 is a schematic plan view showing a configuration of a microchannel chip as another embodiment of the present invention.

【図14】(a)〜(d)は本発明の他の実施形態とし
ての流通制御方法について説明するための図であってマ
イクロチャネルチップの模式的な平面図である。
14A to 14D are views for explaining a flow control method as another embodiment of the present invention, and a schematic plan view of a microchannel chip.

【図15】(a),(b)は本発明の他の実施形態とし
てのマイクロチャネルチップの構成及び作用を説明する
ための模式的な平面図である。
15 (a) and 15 (b) are schematic plan views for explaining the configuration and action of a microchannel chip as another embodiment of the present invention.

【図16】(a),(b),(c)は本発明の第1実施
例としてのマイクロチャネルチップの構成及び製造方法
を説明するための図であってマイクロチャネルチップの
模式的な平面図である。
16 (a), (b) and (c) are views for explaining the structure and manufacturing method of the microchannel chip as the first embodiment of the present invention, and are schematic plan views of the microchannel chip. It is a figure.

【図17】(a),(b),(c)は本発明の第2実施
例としてのマイクロチャネルチップの構成及び製造方法
を説明するための図であってマイクロチャネルチップの
模式的な平面図である。
17 (a), (b) and (c) are views for explaining the structure and manufacturing method of the microchannel chip as the second embodiment of the present invention, and are schematic plan views of the microchannel chip. It is a figure.

【図18】(a),(b),(c)は本発明の第2実施
例としてのマイクロチャネルチップの構成及び製造方法
を説明するための図であってマイクロチャネルチップの
模式的な平面図である。
18 (a), (b), and (c) are views for explaining the structure and manufacturing method of the microchannel chip as the second embodiment of the present invention, and are schematic plan views of the microchannel chip. It is a figure.

【図19】本発明の第2実施例にかかる接触角θ,エタ
ノール濃度及び疎水部の液体停止バリア能の相関関係を
示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a correlation of the contact angle θ, the ethanol concentration, and the liquid stopping barrier ability of the hydrophobic part according to the second example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10A,10B 検査チップ(マイクロチャネル
チップ) 11 微小流路 11A 内壁面(固相壁面) 12 注入口 13 試薬保持部 14 検出部 15 拡大部(廃液部) 15a 通気口 16 疎水部(低親和部) 20 基板 20a 溝 21 蓋 22 薄膜状物 22a 貫通穴 31,32 所定箇所(疎水部) 33,34 開口部 35 マスク 40 温度制御装置 41 電熱板 41a 熱電対(温度センサ) 41b 赤外線センサ(温度センサ) 42 ペルチェ素子 43 ヒートシンク(放熱板) 50 チューブ 51 微小流路 52 疎水部 71 スライドグラス 72 疎水部 73 紙製両面テープ 74 アクリル樹脂板 74a,74b 穴 75 疎水部 76 流路 80 蓋部 81 穴(注入口) 82 粘着テープ 83 中央部(親水部) 84 紙製両面テープ 85 流路(微小流路) 86 疎水部 90 チップ基板 92 透明粘着テープ 93 中央部(親水部) 96 疎水部 100A−1〜100E1,100A−2〜100E2
チップ E1,E2 電極(電気駆動部) FA サンプル流体 FS サンプル流体
10, 10A, 10B Inspection chip (micro channel chip) 11 Micro channel 11A Inner wall surface (solid phase wall surface) 12 Injection port 13 Reagent holding part 14 Detection part 15 Expanded part (waste liquid part) 15a Vent 16 Hydrophobic part (low affinity) 20) Substrate 20a Groove 21 Lid 22 Thin film 22a Through hole 31, 32 Predetermined location (hydrophobic part) 33, 34 Opening 35 Mask 40 Temperature control device 41 Heating plate 41a Thermocouple (temperature sensor) 41b Infrared sensor (temperature) 42) Peltier element 43 Heat sink (heat sink) 50 Tube 51 Micro flow path 52 Hydrophobic part 71 Slide glass 72 Hydrophobic part 73 Paper double-sided tape 74 Acrylic resin plates 74a, 74b Hole 75 Hydrophobic part 76 Flow path 80 Lid 81 hole (Injection port) 82 Adhesive tape 83 Central part (hydrophilic part) 84 Paper double-sided tape 85 Flow path (micro flow path) 86 Hydrophobic part 90 Chip substrate 92 Transparent adhesive tape 93 Central part (hydrophilic part) 96 Hydrophobic part 100A-1 to 100E1, 100A-2 to 100E2
Chips E1, E2 Electrodes (electric drive) F A sample fluid F S sample fluid

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体が流通する微小相当直径の断面を有
する微小流路をそなえてなるマイクロチャネルチップに
おいて、 該微小流路を形成する内壁面よりも、該液体に対する親
和性の低い低親和部が、該微小流路の該内壁面の一部に
設けられ、該低親和部が、温度変化に応じて該親和性の
度合いが変化する、親和度変化部材により構成されてい
ることを特徴とする、マイクロチャネルチップ。
1. A microchannel chip comprising a microchannel having a cross section of a micro-equivalent diameter through which a liquid flows, and a low affinity portion having a lower affinity for the liquid than an inner wall surface forming the microchannel. Is provided on a part of the inner wall surface of the minute flow path, and the low affinity portion is constituted by an affinity changing member whose degree of affinity changes according to temperature change. Yes, a micro channel chip.
【請求項2】 請求項1記載のマイクロチャネルチップ
と、該マイクロチャネルチップ内の該液体を輸送するた
めの液体輸送手段とをそなえて構成されていることを特
徴とする、マイクロチャネルシステム。
2. A microchannel system comprising the microchannel chip according to claim 1 and a liquid transporting means for transporting the liquid in the microchannel chip.
【請求項3】 該液体輸送手段が、圧力により駆動を行
なう圧力駆動手段により構成されていることを特徴とす
る、請求項2記載のマイクロチャネルシステム。
3. The microchannel system according to claim 2, wherein the liquid transporting means is constituted by pressure driving means that is driven by pressure.
【請求項4】 該液体輸送手段が、該親和度変化部材と
該親和度変化部材の温度を制御する温度制御手段とそな
えて構成されていることを特徴とする、請求項2記載の
マイクロチャネルシステム。
4. The microchannel according to claim 2, wherein the liquid transporting means comprises the affinity changing member and temperature controlling means for controlling the temperature of the affinity changing member. system.
【請求項5】 該液体輸送手段が、該流路内に取り付け
られた一対の電極と、該電極間の電圧を制御する電圧制
御手段とをそなえて構成されていることを特徴とする、
請求項2記載のマイクロチャネルシステム。
5. The liquid transporting means comprises a pair of electrodes mounted in the flow path and a voltage control means for controlling a voltage between the electrodes.
The microchannel system according to claim 2.
【請求項6】 液体が流通する微小相当直径の断面の微
小流路をそなえてなるマイクロチャネルチップと、該流
路内で該液体を輸送する液体輸送手段とをそなえて構成
される、マイクロチャネルシステムにおいて、 該微小流路を形成する内壁面よりも、該液体に対する親
和性の低い低親和部が、該内壁面の一部に設けられ、該
液体輸送手段が、該流路内に取り付けられた一対の電極
と、該電極間の電圧を制御する電圧制御手段により構成
されていることを特徴とする、マイクロチャネルシステ
ム。
6. A microchannel comprising a microchannel chip having a microchannel of a cross section having a microscopic equivalent diameter through which a liquid flows, and a liquid transporting means for transporting the liquid in the channel. In the system, a low affinity portion having a lower affinity for the liquid than the inner wall surface forming the minute flow path is provided in a part of the inner wall surface, and the liquid transporting means is attached in the flow path. A microchannel system comprising a pair of electrodes and a voltage control means for controlling a voltage between the electrodes.
【請求項7】 請求項2〜6記載のマイクロチャネル
システムにおいて、該微小流路に該液体を導入するステ
ップと、該微小流路に設けられた該低親和部で、該微小
流路内の該液体が流通を停止した後、該流路内の該液体
の輸送を再開するステップとをそなえて構成されている
ことを特徴とする、マイクロチャネルチップにおける流
通制御方法。
7. The microchannel system according to claim 2, wherein the step of introducing the liquid into the microchannel and the low-affinity portion provided in the microchannel are provided in the microchannel. And a step of restarting the transportation of the liquid in the flow path after the liquid has stopped flowing, a flow control method in a microchannel chip.
JP2001235440A 2001-08-02 2001-08-02 Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip Pending JP2003043052A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001235440A JP2003043052A (en) 2001-08-02 2001-08-02 Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001235440A JP2003043052A (en) 2001-08-02 2001-08-02 Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003043052A true JP2003043052A (en) 2003-02-13

Family

ID=19066887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001235440A Pending JP2003043052A (en) 2001-08-02 2001-08-02 Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003043052A (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005074796A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method for joining microchip substrate and microchip
JP2005074775A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd Joining method of plastic substrate and joined substrate
WO2005107939A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Hitachi, Ltd. Equipment using piezoelectric device
JP2006145516A (en) * 2004-07-14 2006-06-08 Ebara Corp Microchannel chip reaction control system, micro total reaction system having the same, and micro total analysis system
JP2006305557A (en) * 2005-03-30 2006-11-09 Citizen Watch Co Ltd Microchemical chip
JP2006526763A (en) * 2003-04-07 2006-11-24 グラクソ グループ リミテッド Microfluidic system
JP2007524102A (en) * 2004-02-25 2007-08-23 エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト Test elements with capillaries for transporting liquid samples
JP2010085334A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Sharp Corp Liquid feeding structure with electrowetting valve, microanalyzing chip using the same and analysis device
JP2010085333A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Sharp Corp Liquid feeding structure, microanalyzing chip using the same and analysis device
WO2014049704A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 テルモ株式会社 Measuring tip
US8999124B2 (en) 2010-03-03 2015-04-07 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Detection device
JP2016506509A (en) * 2012-12-13 2016-03-03 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Fluid system with fluid stop
JP2019030286A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 東ソー株式会社 Particle holding module and particle holding device comprising module
US20190126273A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-02 Taiwan Green Point Enterprises Co., Ltd. Substrate assembly and method of bonding substrates
US10309976B2 (en) 2014-06-30 2019-06-04 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
US10520521B2 (en) 2014-06-30 2019-12-31 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
US10539560B2 (en) 2014-06-30 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, and sample analysis apparatus
US10539583B2 (en) 2014-12-12 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
US10539582B2 (en) 2014-06-30 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and method for removing liquid from liquid that contains magnetic particles
WO2024084924A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-25 Nok株式会社 Micro-fluid chip

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526763A (en) * 2003-04-07 2006-11-24 グラクソ グループ リミテッド Microfluidic system
JP4647589B2 (en) * 2003-04-07 2011-03-09 グラクソ グループ リミテッド Microfluidic system
JP2005074796A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method for joining microchip substrate and microchip
JP2005074775A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd Joining method of plastic substrate and joined substrate
JP2007524102A (en) * 2004-02-25 2007-08-23 エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト Test elements with capillaries for transporting liquid samples
JP4653156B2 (en) * 2004-02-25 2011-03-16 エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト Test elements with capillaries for transporting liquid samples
WO2005107939A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Hitachi, Ltd. Equipment using piezoelectric device
JP2006145516A (en) * 2004-07-14 2006-06-08 Ebara Corp Microchannel chip reaction control system, micro total reaction system having the same, and micro total analysis system
JP2006305557A (en) * 2005-03-30 2006-11-09 Citizen Watch Co Ltd Microchemical chip
JP2010085334A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Sharp Corp Liquid feeding structure with electrowetting valve, microanalyzing chip using the same and analysis device
JP2010085333A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Sharp Corp Liquid feeding structure, microanalyzing chip using the same and analysis device
US8999124B2 (en) 2010-03-03 2015-04-07 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Detection device
JP5840120B2 (en) * 2010-03-03 2016-01-06 日本化薬株式会社 Detection device
WO2014049704A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 テルモ株式会社 Measuring tip
JP2016506509A (en) * 2012-12-13 2016-03-03 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Fluid system with fluid stop
US10539560B2 (en) 2014-06-30 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, and sample analysis apparatus
US10539582B2 (en) 2014-06-30 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and method for removing liquid from liquid that contains magnetic particles
US10309976B2 (en) 2014-06-30 2019-06-04 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
US10520521B2 (en) 2014-06-30 2019-12-31 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
US10539583B2 (en) 2014-12-12 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
JP2019030286A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 東ソー株式会社 Particle holding module and particle holding device comprising module
TWI664045B (en) * 2017-11-01 2019-07-01 綠點高新科技股份有限公司 A bonding method and a substrate device,a microchannel device and its bonding method
US20190126273A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-02 Taiwan Green Point Enterprises Co., Ltd. Substrate assembly and method of bonding substrates
US10940472B2 (en) 2017-11-01 2021-03-09 Taiwan Green Point Enterprises Co., Ltd. Substrate assembly and method of bonding substrates
WO2024084924A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-25 Nok株式会社 Micro-fluid chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003043052A (en) Microchannel chip, microchannel system and circulation control method in microchannel chip
JP4934052B2 (en) New microfluidic sample holder
KR100540143B1 (en) Microfluidic control device and method for controlling microfluidic
EP2822689B1 (en) Micro-tube particles for microfluidic assays and methods of manufacture
EP1946830B1 (en) Microreactor
US7055540B2 (en) Method of moving fluid in capillary chip
US20080317632A1 (en) Microchannel and Microfluid Chip
JP2005519751A (en) Microfluidic channel network device
WO2001088525A1 (en) Structurally programmable microfluidic systems
Kim et al. Plasma extraction in a capillary-driven microfluidic device using surfactant-added poly (dimethylsiloxane)
US20090155125A1 (en) Microchip
JP2009526969A (en) Microfluidic devices for molecular diagnostic applications
JP2006292472A (en) Micro comprehensive analysis system
KR20150057551A (en) Micro Chamber Plate
JP2007240461A (en) Plastic microchip, joining method therefor, and biochip or micro analytical chip using the same
WO2007055151A1 (en) Microreactor and microanalysis system
JP2004033919A (en) Micro fluid control mechanism and microchip
JP3793433B2 (en) Flow-type micro mixer, mixing apparatus, and liquid mixing method
KR20100066278A (en) Microfluidic device
KR102350365B1 (en) Anti-bubble formation microfluidic chip and preparation method thereof
JP2003287479A (en) Valve mechanism
US20090291025A1 (en) Microchip And Method Of Using The Same
JP4442884B2 (en) Microfluidic device
KR100995363B1 (en) Device for Controlling of Microfluidic and Method of Fabricating and Operating the Same
JP6017793B2 (en) Microchip

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040723

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050802

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060613

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061114