JP2004330038A - Chemical micro device - Google Patents

Chemical micro device Download PDF

Info

Publication number
JP2004330038A
JP2004330038A JP2003127695A JP2003127695A JP2004330038A JP 2004330038 A JP2004330038 A JP 2004330038A JP 2003127695 A JP2003127695 A JP 2003127695A JP 2003127695 A JP2003127695 A JP 2003127695A JP 2004330038 A JP2004330038 A JP 2004330038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin layer
substrate
sample
holding
chemical
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
JP2003127695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Tsujikawa
文雄 辻川
Masaya Kurokawa
正也 黒川
Toru Minami
徹 南
Masato Oiko
真人 老子
Eiichi Tamiya
栄一 民谷
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.)
Starlite Co Ltd
Original Assignee
Starlite Co Ltd
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 Starlite Co Ltd filed Critical Starlite Co Ltd
Priority to JP2003127695A priority Critical patent/JP2004330038A/en
Publication of JP2004330038A publication Critical patent/JP2004330038A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily mass-produce at a low cost a chemical micro device in which many holding parts each holding a sample are formed on the surface of a plate and which has constant quality and to suitably detect fluorescence from the sample when the fluorescence is detected by irradiating the sample held on each of the holding parts with exciting light. <P>SOLUTION: This chemical micro device is constituted so that a resin layer 20 on which many holding parts 21 each holding the sample are formed by injection molding is arranged on a substrate 10. The substrate 10 is made of a material different from that of the layer 20. A concave part 21a which penetrates the layer 20 and reaches a surface of the substrate 10 is arranged on each of the parts 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、試料の量を非常に少なくして多くの分析や反応等を行うのに用いるマイクロチップ，マイクロリアクター等の化学マイクロデバイスに係り、特に、プレートの表面に試料を保持させる保持部が多数形成された化学マイクロデバイスにおいて、その製造が容易に行えるようにすると共に、保持部に保持させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、試料からの蛍光を適切に検出できるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＮＡ分析，電気泳動分析，ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ），細胞反応，細胞ソーティングあるいは微量化学反応等の各種の反応や分析を数多く行うため、微少な量で反応や分析を行うマイクロチップ，マイクロリアクター等の化学マイクロデバイスが使用されるようになった。
【０００３】
そして、このような化学マイクロデバイスの一つとして、数多くの分析等を行うために、プレートの表面に、試料を保持させる微細パターンの保持部を多数形成したものが用いられている。
【０００４】
ここで、このような化学マイクロデバイスとして、従来においては、一般にガラス板に対して、エッチング等により微細な加工を施して多数の保持部を形成したものが使用されていた。
【０００５】
しかし、このようにガラス板にエッチング等により微細な加工を施して微小な凹部や凸部からなる保持部を多数形成することは非常に面倒かつ困難であり、一定した品質の化学マイクロデバイスを量産することは困難であり、また製造コストが高くつくという問題があった。
【０００６】
また、上記のような化学マイクロデバイスを用いて試料の分析等を行う一つの方法として、従来より保持部に保持させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する方法が用いられている。
【０００７】
しかし、このように試料に励起光を照射させて蛍光を検出するにあたり、化学マイクロデバイスに用いる材料によっては、上記の励起光により化学マイクロデバイスからも蛍光が生じて、試料の分析等が適切に行われなくなるという問題もあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、試料の量を非常に少なくして多くの分析や反応等を行うのに用いるマイクロチップ，マイクロリアクター等の化学マイクロデバイスにおける上記のような問題を解決することを課題とするものであり、特に、上記のようにプレートの表面に試料を保持させる保持部が多数形成された化学マイクロデバイスの製造が簡単に行えて、一定した品質の化学マイクロデバイスを安価に量産できるようにすると共に、保持部に保持させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、試料からの蛍光を適切に検出できるようにすることを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明における第１の化学マイクロデバイスにおいては、上記のような課題を解決するため、基板１０の上に射出成形により試料を保持する保持部２１が多数形成された樹脂層２０が設けられてなる化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０と樹脂層２０とを異なる材料で構成すると共に、上記の保持部２１として樹脂層２０を貫通して基板１０の表面に至る凹所２１ａを設けるようにしたのである。
【００１０】
また、この発明における第２の化学マイクロデバイスにおいては、上記のような課題を解決するため、基板１０の上に射出成形により試料を保持する保持部２１が多数形成された樹脂層２０が設けられてなる化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０と樹脂層２０とを異なる材料で構成すると共に、上記の樹脂層２０に凹部２１ｂ又は凸部２１ｃからなる保持部２１を設けるようにしたのである。
【００１１】
ここで、上記の第１及び第２の化学マイクロデバイスのように、基板１０の上に試料を保持する保持部２１が多数形成された樹脂層２０を射出成形によって設けるようにすると、ガラス板にエッチング等により微細な加工を施して多数の保持部を設ける場合に比べて、その製造が簡単に行えると共に、試料を保持する多数の保持部２１を精度よく成形できるようになり、一定した品質の化学マイクロデバイスを安価に量産できるようになる。特に、上記の樹脂層２０に液状シリコーン樹脂を硬化させて得られるゴム状の樹脂を用いた場合においても、この樹脂層２０が上記の基板１０に密着されて適切に保持されるようになる。
【００１２】
さらに、上記の第１の化学マイクロデバイスのように、保持部２１として樹脂層２０を貫通して基板１０の表面に至る凹所２１ａを設けた場合にも、上記のように射出成形により樹脂層２０が基板１０上に密着して形成されるため、樹脂層２０を貫通した凹所２１ａから試料が漏れるということもなくなる。
【００１３】
また、上記の第１の化学マイクロデバイスにおいて、上記のように基板１０と樹脂層２０とを親水性等が異なる材料で構成すると、樹脂層２０を貫通して基板１０の表面に至る凹所２１ａ内に試料を適切に収容させることができるようになる。例えば、親水性の試料として各種細胞を上記の凹所２１ａ内に収容させる場合において、上記の基板１０を樹脂層２０より親水性の高い材料で構成すると、上記の細胞表面の親水性基が作用して、基板１０が露出した凹所２１ａの底面部分にうまく試料が収容されるようになる。
【００１４】
また、上記の第１の化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０を透明材料で構成すると、上記の凹所２１ａ内に収容させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、試料からの蛍光をこの基板１０を通して適切に検出できるようになり、特に、この基板１０にガラス板を使用すると、このガラス板における親水性が樹脂に比べて高いため、上記のように親水性の試料を用いた場合、ガラス板が露出した凹所２１ａの底面部分に試料がうまく収容されるようになる。
【００１５】
また、上記の第１及び第２の化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０にプラスチック板を用いると、この化学マイクロデバイスを使用した後、基板１０と樹脂層２０とを分別して回収する必要がなくなる。
【００１６】
また、上記の第１及び第２の化学マイクロデバイスにおいて、上記の樹脂層２０にカーボンブラックやグラファイト等の吸光性材料２２を含有させると、樹脂層２０に設けられた上記の凹所２１ａや凹部２１ｂに収容させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、隣り合う凹所２１ａや凹部２１ｂに収容させた試料からの蛍光をブロックできるようになると共に、この樹脂層２０が蛍光を発するのも抑制され、試料からの蛍光を正確に検出できるようになる。なお、吸光性材料２２は、上記のカーボンブラックやグラファイトに限定されるものではなく、気相成長カーボン繊維やＰＡＮ系又はＰＩＴＣＨ系のカーボン繊維等を用いることができ、またこれらを混合させて使用することもできる。
【００１７】
ここで、上記のように樹脂層２０にカーボンブラックやグラファイト等の吸光性材料２２を含有させるにあたり、吸光性材料２２の量が少ないと、隣り合う凹所２１ａや凹部２１ｂに収容させた試料からの蛍光を十分にブロックすることができなくなると共に、樹脂層２０が蛍光を発するのを十分に抑制することができなくなる一方、吸光性材料２２の量が多くなりすぎると、樹脂の溶融粘度が高くなって射出成形が適切に行なえなくなると共に、得られた樹脂層２０が脆くなるため、樹脂層２０中における吸光性材料２２の量を０．００１〜３０ｗｔ％の範囲にすることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る化学マイクロデバイスを添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
この実施形態の化学マイクロデバイスにおいては、基板１０を金型（図示せず）内にセットして、射出成形によりこの基板１０の表面に試料を保持する保持部２１を多数形成された樹脂層２０を設けるようにしている。なお、このように基板１０の表面に樹脂層２０を設けるにあたり、基板１０に対する樹脂層２０の接着性を高めるため、基板１０の表面にプラズマを照射させたり、接着成分を塗布させるようにすることも可能である。
【００２０】
ここで、この実施形態の化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０としては、ガラス板やプラスチック板を用いるようにする。なお、プラスチック板を用いる場合には、射出成形時の熱によって変形、溶融しない材料を用いるようにし、例えば、ポリエーテルサルフォン，ポリサルフォン，ポリエーテルイミド等の耐熱性の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂，ポリイミド等の熱硬化性樹脂を用いるようにする。
【００２１】
また、上記の基板１０の厚さが薄くなりすぎると、十分な強度が得られなくなって変形や破損が生じやすくなる一方、その厚さが厚くなりすぎると、コストが高くつくため、ガラス板の場合には、その厚みを０．０５〜５ｍｍ、好ましくは０．０８〜２ｍｍ、より好ましくは０．１〜１．５ｍｍの範囲になるようにし、またプラスチック板の場合には、その厚みを０．０５〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍ、より好ましくは０．８〜２ｍｍの範囲になるようにする。
【００２２】
そして、この実施形態の化学マイクロデバイスにおいては、上記の基板１０の表面に試料を保持する保持部２１が多数形成された樹脂層２０を設けるにあたって、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、保持部２１として樹脂層２０を貫通して基板１０の表面に至る平面四角形状の凹所２１ａが多数形成された樹脂層２０を設けるようにしている。
【００２３】
ここで、上記の凹所２１ａの平面形状は、特に上記のような四角形状に限定されず、図２に示すように、円形状になった凹所２１ａを設けることも当然可能である。また、このような凹所２１ａの平面の大きさについては、使用する目的に応じて適宜変更することができ、通常は一辺の長さ或いは直径が０．００５〜５ｍｍ、好ましくは０．０１〜２ｍｍの範囲になった正方形状や円形状になるようにする。
【００２４】
また、上記の凹所２１ａの断面形状も図１に示すような四角形状に限られず、例えば逆台形状や円弧状にすることも可能であり、このように開口部分が底部より広くなった形状にすると、射出成形後における金型からの抜けが容易に行えるようになる。
【００２５】
また、上記の樹脂層２０を構成する材料は、上記の基板１０がガラス板である場合、射出成形できる樹脂であれば特に限定されず、また上記の基板１０がプラスチック板である場合、基板１０の材料と親水性等の特性が異なった材料を用いるようにする。
【００２６】
ここで、上記の樹脂層２０の材料にシリコーン樹脂を用いると、上記の凹所２１ａに収容させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、この樹脂層２０から蛍光が生じるのが抑制され、試料からの蛍光を精度よく検出できるようになる。
【００２７】
また、このように樹脂層２０の材料にシリコーン樹脂を用いると共に、上記の基板１０にガラス板を用いると、シリコーン樹脂及びガラス板の耐薬品性が高いため、アルコール類、弱酸性或いは強アルカリ性の溶媒等を使用することも可能になる。
【００２８】
また、上記の樹脂層２０を設けるにあたり、図３に示すように、樹脂層２０中にカーボンブラックやグラファイト等の吸光性材料２２を含有させると、樹脂層２０に設けられた上記の凹所２１ａに収容させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、隣り合う凹所２１ａに収容させた試料からの蛍光をブロックできるようになると共に、この樹脂層２０が蛍光を発するのも抑制され、試料からの蛍光をより正確に検出できるようになる。
【００２９】
また、上記の樹脂層２０の厚みについては特に限定されないが、一般的にはその厚みを０．０１〜５ｍｍ、好ましくは０．０５〜４ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍの範囲になるようにする。
【００３０】
なお、この実施形態の化学マイクロデバイスにおいては、基板１０の表面に、上記のように樹脂層２０を貫通して基板１０の表面に至る凹所２１ａが多数形成された樹脂層２０を設けるようにしたが、図４に示すように、保持部２１として樹脂層２０を貫通していない凹部２１ｂが多数形成された樹脂層２０を設けることも可能である。さらに、図５に示すように、保持部２１として凸部２１ｃが多数形成された樹脂層２０を設け、この凸部２１ｃ上に試料を保持させるようにすることも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における化学マイクロデバイスにおいては、基板の上に、試料を保持する保持部が多数形成された樹脂層を射出成形によって設けるようにしたため、ガラス板にエッチング等により微細な加工を施して多数の保持部を設ける場合に比べて、その製造が簡単に行えると共に、試料を保持する多数の保持部を精度よく成形できるようになり、一定した品質の化学マイクロデバイスを安価に量産できるようになった。
【００３２】
また、上記のように基板の上に、試料を保持する保持部が多数形成された樹脂層を射出成形によって設けるようにしたため、この樹脂層に液状シリコーン樹脂を硬化させて得られるゴム状の樹脂を用いた場合においても、この樹脂層が基板に密着されて適切に保持されるようになった。
【００３３】
また、この発明における化学マイクロデバイスにおいて、上記の保持部として樹脂層を貫通して基板の表面に至る凹所を設けた場合においても、射出成形によって樹脂層が基板上に密着されるようになり、樹脂層を貫通した凹所から試料が漏れるということもなかった。
【００３４】
また、このように樹脂層を貫通して基板の表面に至る凹所を設けた場合において、上記の基板と樹脂層とを親水性等が異なる材料で構成すると、両者の親水性の差を利用して上記の凹所内に試料を適切に収容させることができるようになり、特に、親水性が高い試料を用いた場合において、上記の基板にガラス板を使用すると、ガラス板が露出した凹所の底面部分に試料がうまく収容されるようになり、試料の分析等が適切に行えるようになった。
【００３５】
さらに、この発明における化学マイクロデバイスにおいて、上記の樹脂層にカーボンブラックやグラファイト等の吸光性材料を含有させると、樹脂層に設けた凹所や凹部に収容させた試料に励起光を照射させて蛍光を検出する場合に、隣り合う凹所や凹部に収容させた試料からの蛍光をブロックできるようになると共に、この樹脂層が蛍光を発するのも抑制され、試料からの蛍光を正確に検出できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る化学マイクロデバイスにおいて、基板の表面に、樹脂層を貫通して基板の表面に至る平面四角形状の凹所からなる保持部が多数形成された樹脂層を設けた状態を示した概略断面図及び概略平面図である。
【図２】上記の実施形態に係る化学マイクロデバイスにおいて、樹脂層に設ける凹所の平面形状を円形状に変更させた変更例の概略平面図である。
【図３】上記の実施形態に係る化学マイクロデバイスにおいて、樹脂層に吸光性材料を含有させた変更例の概略平面図である。
【図４】上記の実施形態に係る化学マイクロデバイスにおいて、基板の表面に、樹脂層を貫通していない凹部からなる保持部が多数形成された樹脂層を設けた変更例の概略断面図である。
【図５】上記の実施形態に係る化学マイクロデバイスにおいて、基板の表面に、凸部からなる保持部が多数形成された樹脂層を設けた変更例の概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 基板
２０ 樹脂層
２１ 保持部
２１ａ 凹所
２１ｂ 凹部
２１ｃ 凸部
２２ 吸光性材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a chemical microdevice such as a microchip and a microreactor used for performing many analyzes and reactions with a very small amount of a sample, and in particular, a holding unit for holding a sample on a surface of a plate. In a large number of formed chemical microdevices, it is possible to easily manufacture the chemical microdevice, and to appropriately detect the fluorescence from the sample when irradiating the sample held in the holding unit with excitation light to detect fluorescence. It is characterized by the above-mentioned point.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a variety of reactions and analyzes such as DNA analysis, electrophoresis analysis, polymerase chain reaction (PCR), cell reaction, cell sorting, and trace chemical reaction have been performed. Chemical microdevices such as reactors have come to be used.
[0003]
As one of such chemical microdevices, a device in which a large number of fine pattern holding portions for holding a sample are formed on the surface of a plate in order to perform many analyzes and the like is used.
[0004]
Here, as such a chemical microdevice, conventionally, a device in which a glass plate is finely processed by etching or the like to form a large number of holding portions has been used.
[0005]
However, it is very troublesome and difficult to form a large number of holding portions composed of minute concave portions and convex portions by performing fine processing on a glass plate by etching or the like in this way, and mass-producing chemical microdevices of constant quality. However, there is a problem in that it is difficult to perform the manufacturing, and the manufacturing cost is high.
[0006]
Further, as one method of analyzing a sample using the above-described chemical microdevice, a method of irradiating a sample held in a holding unit with excitation light to detect fluorescence has been conventionally used.
[0007]
However, when irradiating the sample with excitation light to detect fluorescence in this manner, depending on the material used for the chemical microdevice, the excitation light also causes fluorescence from the chemical microdevice, and the analysis of the sample is appropriately performed. There was also a problem that it would not be done.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in chemical microdevices such as microchips and microreactors used for performing many analyzes and reactions with a very small amount of sample. In particular, it is possible to easily manufacture a chemical microdevice having a large number of holding portions for holding a sample on the surface of a plate as described above, and to mass-produce chemical microdevices of constant quality at low cost. It is another object of the present invention to appropriately detect fluorescence from a sample when the sample held in the holding unit is irradiated with excitation light to detect fluorescence.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the first chemical microdevice of the present invention, in order to solve the above-described problem, a resin layer 20 having a large number of holding portions 21 for holding a sample formed by injection molding on a substrate 10 is provided. In the chemical microdevice, the substrate 10 and the resin layer 20 are made of different materials, and the holding portion 21 is provided with a recess 21a that penetrates the resin layer 20 and reaches the surface of the substrate 10. is there.
[0010]
Further, in the second chemical microdevice of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a resin layer 20 having a large number of holding portions 21 for holding a sample formed by injection molding on a substrate 10 is provided. In the chemical microdevice thus formed, the substrate 10 and the resin layer 20 are made of different materials, and the resin layer 20 is provided with the holding portion 21 composed of the concave portion 21b or the convex portion 21c.
[0011]
Here, as in the first and second chemical microdevices described above, when a resin layer 20 having a large number of holding portions 21 for holding a sample formed on a substrate 10 is provided by injection molding, a glass plate can be formed. Compared to a case where a large number of holding portions are provided by performing fine processing by etching or the like, the manufacturing can be performed easily, and a large number of holding portions 21 for holding the sample can be molded with high accuracy, and a constant quality can be obtained. Chemical microdevices can be mass-produced at low cost. In particular, even when a rubber-like resin obtained by curing a liquid silicone resin is used for the resin layer 20, the resin layer 20 can be appropriately held in close contact with the substrate 10.
[0012]
Further, as in the case of the above-mentioned first chemical microdevice, when the concave portion 21a penetrating the resin layer 20 and reaching the surface of the substrate 10 is provided as the holding portion 21, the resin layer is formed by injection molding as described above. Since the substrate 20 is formed in close contact with the substrate 10, the sample does not leak from the recess 21a penetrating the resin layer 20.
[0013]
In the first chemical microdevice described above, when the substrate 10 and the resin layer 20 are made of materials having different hydrophilicities and the like as described above, the recesses 21a penetrating the resin layer 20 and reaching the surface of the substrate 10 are formed. The sample can be appropriately accommodated in the inside. For example, when various cells are accommodated in the recess 21a as a hydrophilic sample, if the substrate 10 is made of a material having a higher hydrophilicity than the resin layer 20, the hydrophilic group on the cell surface acts. As a result, the sample is successfully accommodated in the bottom surface of the recess 21a where the substrate 10 is exposed.
[0014]
Further, in the first chemical microdevice, when the substrate 10 is made of a transparent material, when the sample contained in the recess 21a is irradiated with excitation light to detect fluorescence, Can be appropriately detected through this substrate 10. In particular, when a glass plate is used as the substrate 10, the hydrophilicity of the glass plate is higher than that of the resin. When used, the sample can be well accommodated in the bottom surface of the recess 21a where the glass plate is exposed.
[0015]
In the first and second chemical microdevices, if a plastic plate is used for the substrate 10, it is not necessary to separate and collect the substrate 10 and the resin layer 20 after using the chemical microdevice. .
[0016]
In the first and second chemical microdevices described above, when the light absorbing material 22 such as carbon black or graphite is contained in the resin layer 20, the concave portion 21a or the concave portion provided in the resin layer 20 is formed. When irradiating the sample accommodated in the recess 21b with the excitation light to detect fluorescence, the fluorescence from the sample accommodated in the adjacent recess 21a or the recess 21b can be blocked, and the resin layer 20 has Is also suppressed, and the fluorescence from the sample can be accurately detected. The light-absorbing material 22 is not limited to the above-described carbon black or graphite, but may be a vapor-grown carbon fiber, a PAN-based or PITCH-based carbon fiber, or a mixture thereof. You can also.
[0017]
Here, when the light-absorbing material 22 such as carbon black or graphite is contained in the resin layer 20 as described above, if the amount of the light-absorbing material 22 is small, the sample stored in the adjacent recess 21a or the recess 21b may be used. Can not be sufficiently blocked, and the resin layer 20 cannot sufficiently suppress the emission of fluorescence. On the other hand, if the amount of the light absorbing material 22 is too large, the melt viscosity of the resin becomes high. As a result, injection molding cannot be performed properly, and the obtained resin layer 20 becomes brittle. Therefore, it is preferable that the amount of the light absorbing material 22 in the resin layer 20 be in the range of 0.001 to 30 wt%.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a chemical microdevice according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
[0019]
In the chemical microdevice of this embodiment, the substrate 10 is set in a mold (not shown), and the resin layer 20 in which a large number of holding portions 21 for holding a sample are formed on the surface of the substrate 10 by injection molding. Is provided. When the resin layer 20 is provided on the surface of the substrate 10 in this manner, the surface of the substrate 10 is irradiated with plasma or an adhesive component is applied in order to enhance the adhesiveness of the resin layer 20 to the substrate 10. Is also possible.
[0020]
Here, in the chemical microdevice of this embodiment, a glass plate or a plastic plate is used as the substrate 10. When a plastic plate is used, a material that does not deform or melt due to heat during injection molding is used. For example, a heat-resistant thermoplastic resin such as polyethersulfone, polysulfone, or polyetherimide, or an epoxy resin is used. A thermosetting resin such as polyimide is used.
[0021]
On the other hand, if the thickness of the substrate 10 is too small, sufficient strength cannot be obtained and deformation or breakage tends to occur. On the other hand, if the thickness is too large, the cost is high. In this case, the thickness is in the range of 0.05 to 5 mm, preferably 0.08 to 2 mm, and more preferably 0.1 to 1.5 mm. 0.05-5 mm, preferably 0.5-3 mm, more preferably 0.8-2 mm.
[0022]
Then, in the chemical microdevice of this embodiment, when providing a resin layer 20 on which a large number of holding portions 21 for holding a sample are formed on the surface of the substrate 10, as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). In addition, a resin layer 20 having a large number of planar square recesses 21a formed through the resin layer 20 and reaching the surface of the substrate 10 is provided as the holding portion 21.
[0023]
Here, the planar shape of the concave portion 21a is not particularly limited to the above-described square shape, and it is naturally possible to provide a circular concave portion 21a as shown in FIG. The size of the flat surface of the recess 21a can be appropriately changed depending on the purpose of use, and the length or diameter of one side is usually 0.005 to 5 mm, preferably 0.01 to 5 mm. The shape should be square or circular within a range of 2 mm.
[0024]
Further, the cross-sectional shape of the recess 21a is not limited to the square shape as shown in FIG. 1, but may be, for example, an inverted trapezoidal shape or an arc shape, and thus the opening portion is wider than the bottom portion. By doing so, it is possible to easily pull out of the mold after the injection molding.
[0025]
The material forming the resin layer 20 is not particularly limited as long as the substrate 10 is a glass plate, and is not particularly limited as long as it is a resin that can be injection-molded. A material different in characteristics such as hydrophilicity from the material described above is used.
[0026]
Here, if a silicone resin is used as the material of the resin layer 20, when the sample contained in the recess 21a is irradiated with excitation light to detect fluorescence, the fluorescence is generated from the resin layer 20. Is suppressed, and the fluorescence from the sample can be accurately detected.
[0027]
In addition, when a silicone plate is used as the material of the resin layer 20 and a glass plate is used for the substrate 10, the silicone resin and the glass plate have high chemical resistance. It is also possible to use a solvent or the like.
[0028]
When the resin layer 20 is provided, as shown in FIG. 3, if the resin layer 20 contains a light-absorbing material 22 such as carbon black or graphite, the recess 21a provided in the resin layer 20 is formed. When fluorescence is detected by irradiating the sample accommodated in the cavity with the excitation light, the fluorescence from the sample accommodated in the adjacent recess 21a can be blocked, and the resin layer 20 emits the fluorescence. It is suppressed and the fluorescence from the sample can be detected more accurately.
[0029]
The thickness of the resin layer 20 is not particularly limited, but is generally in the range of 0.01 to 5 mm, preferably 0.05 to 4 mm, and more preferably 0.1 to 2 mm. To
[0030]
Note that, in the chemical microdevice of this embodiment, the resin layer 20 in which a large number of recesses 21a that penetrate the resin layer 20 and reach the surface of the substrate 10 as described above is provided on the surface of the substrate 10. However, as shown in FIG. 4, it is also possible to provide a resin layer 20 in which a large number of concave portions 21 b that do not penetrate the resin layer 20 are formed as the holding portions 21. Further, as shown in FIG. 5, it is also possible to provide a resin layer 20 on which a large number of convex portions 21c are formed as the holding portion 21 and hold the sample on the convex portions 21c.
[0031]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the chemical microdevice of the present invention, a resin layer having a large number of holding portions for holding a sample is provided on a substrate by injection molding, so that a glass plate is finely etched or the like. Compared to the case where a large number of holding parts are provided by performing complicated processing, the manufacturing can be simplified, and the large number of holding parts for holding the sample can be molded with high precision. Now it can be mass-produced.
[0032]
Further, since a resin layer having a large number of holding portions for holding a sample is provided on the substrate by injection molding as described above, a rubber-like resin obtained by curing a liquid silicone resin on this resin layer is provided. This resin layer came into close contact with the substrate and was appropriately held even when the resin was used.
[0033]
Further, in the chemical microdevice according to the present invention, even when a recess penetrating through the resin layer and reaching the surface of the substrate is provided as the holding portion, the resin layer comes into close contact with the substrate by injection molding. The sample did not leak from the recess penetrating the resin layer.
[0034]
Also, in the case where the recesses penetrating through the resin layer and reaching the surface of the substrate are provided, if the substrate and the resin layer are made of materials having different hydrophilicities and the like, the difference in hydrophilicity between the two is utilized. As a result, the sample can be appropriately accommodated in the above-described recess, and in particular, when a sample having high hydrophilicity is used, when a glass plate is used for the substrate, the recess where the glass plate is exposed is used. The sample can be properly accommodated in the bottom portion of the sample, and the sample can be appropriately analyzed.
[0035]
Furthermore, in the chemical microdevice according to the present invention, when the light absorbing material such as carbon black or graphite is contained in the resin layer, the excitation light is applied to the sample contained in the recess or the recess provided in the resin layer. When detecting fluorescence, it becomes possible to block the fluorescence from the sample contained in the adjacent recesses or recesses, and it is also possible to accurately detect the fluorescence from the sample by suppressing the resin layer from emitting fluorescence. It became so.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a chemical microdevice according to an embodiment of the present invention. In the chemical microdevice, a resin layer in which a large number of holding parts each having a flat rectangular recess penetrating the resin layer and reaching the substrate surface is formed on the surface of the substrate. It is the schematic sectional drawing and the schematic plan view which showed the state which provided.
FIG. 2 is a schematic plan view of a modification in which the planar shape of the recess provided in the resin layer is changed to a circular shape in the chemical microdevice according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic plan view of a modified example in which the resin layer contains a light absorbing material in the chemical microdevice according to the embodiment.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a modified example in which the chemical microdevice according to the above embodiment is provided with a resin layer on a surface of a substrate, on which a plurality of holding portions each formed of a concave portion that does not penetrate the resin layer is formed. .
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a modified example in which a resin layer having a large number of holding portions formed of protrusions is provided on the surface of a substrate in the chemical microdevice according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 20 Resin layer 21 Holding part 21a Depression 21b Depression 21c Convex part 22 Absorbing material

Claims (6)

基板１０の上に射出成形により試料を保持する保持部２１が多数形成された樹脂層２０が設けられてなる化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０と樹脂層２０とが異なる材料で構成されると共に、上記の保持部２１が樹脂層２０を貫通して基板１０の表面に至る凹所２１ａからなることを特徴とする化学マイクロデバイス。In a chemical microdevice in which a resin layer 20 having a large number of holding portions 21 for holding a sample formed by injection molding on a substrate 10 is provided, the substrate 10 and the resin layer 20 are made of different materials. A chemical microdevice, characterized in that the holding part 21 comprises a recess 21 a penetrating the resin layer 20 and reaching the surface of the substrate 10. 基板１０の上に射出成形により試料を保持する保持部２１が多数形成された樹脂層２０が設けられてなる化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０と樹脂層２０とが異なる材料で構成されると共に、上記の樹脂層２０に凹部２１ｂ又は凸部２１ｃからなる保持部２１が設けられてなることを特徴とする化学マイクロデバイス。In a chemical microdevice in which a resin layer 20 having a large number of holding portions 21 for holding a sample formed by injection molding on a substrate 10 is provided, the substrate 10 and the resin layer 20 are made of different materials. A chemical microdevice characterized in that the resin layer 20 is provided with a holding portion 21 composed of a concave portion 21b or a convex portion 21c. 請求項１又は請求項２に記載した化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０が透明なガラス板で構成されていることを特徴とする化学マイクロデバイス。3. The chemical microdevice according to claim 1, wherein the substrate is formed of a transparent glass plate. 請求項１又は請求項２に記載した化学マイクロデバイスにおいて、上記の基板１０がプラスチック材料で構成されていることを特徴とする化学マイクロデバイス。3. The chemical microdevice according to claim 1, wherein the substrate is made of a plastic material. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載した化学マイクロデバイスにおいて、上記の樹脂層２０に吸光性材料２２が含有されていることを特徴とする化学マイクロデバイス。The chemical microdevice according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin layer (20) contains a light absorbing material (22). 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載した化学マイクロデバイスにおいて、上記の樹脂層２０が液状シリコーン樹脂を用いた射出成形によって形成されていることを特徴とする化学マイクロデバイス。The chemical microdevice according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin layer (20) is formed by injection molding using a liquid silicone resin.
JP2003127695A 2003-05-06 2003-05-06 Chemical micro device Pending JP2004330038A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003127695A JP2004330038A (en) 2003-05-06 2003-05-06 Chemical micro device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003127695A JP2004330038A (en) 2003-05-06 2003-05-06 Chemical micro device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004330038A true JP2004330038A (en) 2004-11-25

Family

ID=33504101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003127695A Pending JP2004330038A (en) 2003-05-06 2003-05-06 Chemical micro device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004330038A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011183512A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Jsr Corp Fine structure and method of manufacturing the same
WO2014007190A1 (en) 2012-07-03 2014-01-09 コニカミノルタ株式会社 Cell-spreading device and method for detecting rare cell
WO2019187275A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 住友理工株式会社 Fluid device composite member and method for manufacturing same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011183512A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Jsr Corp Fine structure and method of manufacturing the same
WO2014007190A1 (en) 2012-07-03 2014-01-09 コニカミノルタ株式会社 Cell-spreading device and method for detecting rare cell
US10584367B2 (en) 2012-07-03 2020-03-10 Konica Minolta, Inc. Cell-spreading device and method for detecting rare cell
WO2019187275A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 住友理工株式会社 Fluid device composite member and method for manufacturing same
JP2019177304A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 住友理工株式会社 Composite member for fluid device and method for manufacturing the same
JP7063682B2 (en) 2018-03-30 2022-05-09 住友理工株式会社 Composite members for fluid devices and their manufacturing methods
US11548194B2 (en) 2018-03-30 2023-01-10 Sumitomo Riko Company Limited Method for manufacturing fluid device composite member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007010435A (en) Usage of microchip, microflow channel and microchip
WO2011089892A1 (en) Method for bonding hardened silicone resin, method for joining substrate having fine structure, and method for manufacturing micro fluid device using the method for joining.
EP3632562B1 (en) Pillar structure for biochip
US9101934B2 (en) Liquid handling apparatus
JP2005257283A (en) Microchip
JP2014132228A (en) Liquid injection jig set
JP4866406B2 (en) Simultaneous spotting of a set of motifs on a substrate using a macroarray
JP6554047B2 (en) Silicone member for fluid device and method for producing the same
JP2004330038A (en) Chemical micro device
KR100867851B1 (en) A manufacturing process of microfluidics applied devices those are made of plastics
JP2009166416A (en) Method for manufacturing microchip, and microchip
WO2010016372A1 (en) Microchip
JP2004219199A (en) Chemical micro-device
JP2004106508A (en) Bonded part structure of plate
JP2018537978A (en) Pillar structure for biochip
JP5182374B2 (en) Microchip and manufacturing method of microchip
KR100741270B1 (en) Lab-on-a-chip for electrochemical analysis having dual fluid flow channel
JP4513626B2 (en) Method for producing a mold for producing a microchannel substrate
KR101151221B1 (en) The method of manufacturing a structure with micro-channels and the structure using the same
WO2010116856A1 (en) Microchip
JP2013145217A (en) Microchip and method for introducing liquid into microchip
KR101952497B1 (en) Pillar structure for bio chip
JP2006272565A (en) Manufacturing method of cast for manufacturing microchannel substrate
JPWO2009125757A1 (en) Microchip and manufacturing method of microchip
KR101410216B1 (en) A fabrication method of a thin chip replica and a microfluidic chip manufactured with the thin chip replica

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080321

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080401

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20080424

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Effective date: 20091006

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02