JP2005147940A

JP2005147940A - Microfluidic device

Info

Publication number: JP2005147940A
Application number: JP2003388014A
Authority: JP
Inventors: Genichi Kimizuka; 元一君塚
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-06-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive microfluidic device, capable of performing multi-purpose analyses etc. by changing the types of microchips to be combined. <P>SOLUTION: The microfluidic device 1 is provided with both microchips 6-8, in which channels 32-34 capable of transferring samples are formed, and a base member 2 in which a plurality of the microchips 6-8 are arranged. In the microfluidic device 1 of such a constitution, after the base member 2 and various types of the microchips 6-8 have been formed separately, the types of the microchips 6-8 required for the use of sample analysis etc. are selected. The selected types of microchips 6-8 are appropriately combined, positioned, and fixed to the base member 2. By engaging positioning holes 27 of the microchips 6-8 to positioning protrusions 28 of the base member 2, the microchips 6-8 are positioned on the base member 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、流体中の微量の試料を分離、分析等したり、又は、微量の試料を混合、反応、濃縮等させるために使用されるマイクロ流体デバイスに関する。 The present invention relates to a microfluidic device used for separating and analyzing a minute amount of sample in a fluid, or mixing, reacting, concentrating and the like of a minute amount of sample.

近年、Ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｔｉｐ、μ−ＴＡＳ、マイクロリアクター等と呼称される、微小な空間に、試料を分離、分析、混合、反応、濃縮等の処理を可能とする空間を形成したデバイスの研究が盛んに行われている。これらのデバイスは、分析に供する試料の低減、システムの小型化、分析等の処理時間の短縮化に貢献する等、多くの長所を有する。 In recent years, devices called Lab-on-a-tip, μ-TAS, microreactor, etc., in which a space enabling separation, analysis, mixing, reaction, concentration, etc. of a sample is formed in a minute space There has been a great deal of research. These devices have many advantages such as reducing the number of samples used for analysis, miniaturizing the system, and shortening the processing time for analysis and the like.

例えば、微小な空間に、試料（検体）となるＤＮＡやタンパク質等の生体分子を分離・分析する微小な流路（マイクロチャネル）を形成した電気泳動用の微小流体デバイス、又は、採決した血液と一又は複数の所定の溶液を混合し、反応後の抵触反応を観察するために、レザーバ及び微小な流路が形成されたＰＯＣ（Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−Ｃａｒｅ）用のマイクロ流体デバイス等は、その一例である。 For example, a microfluidic device for electrophoresis in which microchannels (microchannels) for separating and analyzing biomolecules such as DNA and proteins, which are samples (analytes), are formed in a microscopic space, or selected blood One example is a microfluidic device for POC (Point-of-Care) in which a reservoir and a minute channel are formed in order to mix one or a plurality of predetermined solutions and observe a conflict reaction after the reaction. It is.

これらのマイクロ流体デバイスは、通常は、一つのデバイス中に、一つのマイクロ流体システムを含んでいる。 These microfluidic devices typically include one microfluidic system in one device.

これに対し、一つのデバイス中に、複数のマイクロ流体システムが形成されているものがある（特許文献１〜３参照）。 On the other hand, there is a device in which a plurality of microfluidic systems are formed (see Patent Documents 1 to 3).

特表２００１−５１７７８９号公報JP-T-2001-517789 特表２００１−５１７７９４号公報Special table 2001-517794 gazette 米国特許出願公開第２００３／０００６１４１号明細書US Patent Application Publication No. 2003/0006141

しかしながら、これらの従来技術は、いずれもチップ上に微細溝からなるマイクロチャネルをアレイ状に多数形成しなければならないが、このマイクロチャネルを多数備えたチップを射出成形により形成しようとすると、金型加工が困難であるため、金型費用が極めて高価なものとなり、チップの価格も高価なものとなっている。また、このようなチップを射出成形以外の加工方法、例えば、フォトリソグラフィー等の半導体加工技術を利用した加工方法によって形成する場合であっても、微細溝からなる多数のマイクロチャネルを同時にチップ（プレート）上に形成する場合には、歩留まり率が低下し、その歩留まり率の低下がチップ価格の低廉化を図る上での障害となっていた。 However, all of these prior arts have to form a large number of microchannels consisting of fine grooves in an array on the chip. If a chip having a large number of microchannels is formed by injection molding, Since the processing is difficult, the mold cost is extremely expensive, and the price of the chip is also expensive. In addition, even when such a chip is formed by a processing method other than injection molding, for example, a processing method using semiconductor processing technology such as photolithography, a large number of microchannels composed of fine grooves are simultaneously formed on the chip (plate In the case of forming the upper layer, the yield rate is lowered, and the decrease in the yield rate has been an obstacle to lowering the chip price.

また、上述の従来技術は、多数のマイクロチャネルをチップ上に直接形成する構成であるため、使用目的等に応じてチップの構造を変化させることができず、高価なチップを特定の使用目的にしか使用できないという問題点を有していた。 In addition, since the above-described conventional technology has a configuration in which a large number of microchannels are directly formed on a chip, the structure of the chip cannot be changed according to the purpose of use, and an expensive chip is used for a specific purpose of use. However, it has a problem that it can only be used.

そこで、本発明は、このような従来技術の問題を解決し得るマイクロ流体デバイスを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a microfluidic device that can solve such problems of the prior art.

請求項１の発明は、試料を移送することができる空間を内部に有する複数のマイクロチップと、ベース部材とを含むマイクロ流体デバイスであって、ベース部材上に複数のマイクロチップが整列されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 1 is a microfluidic device including a plurality of microchips having a space in which a sample can be transferred therein and a base member, wherein the plurality of microchips are aligned on the base member. It is characterized by this.

請求項２の発明は、一側の表面に凹部を有する複数のマイクロチップと、ベース部材とを含むマイクロ流体デバイスに関するものである。このマイクロ流体デバイスにおいて、前記複数のマイクロチップは、前記一側の表面が前記ベース部材の表面に当接されるように、前記ベース部材上に整列され、前記マイクロチップの凹部が前記ベース部材の表面によって閉塞されることにより、試料を移送可能な空間が形成されるようになっている。 The invention of claim 2 relates to a microfluidic device including a plurality of microchips having recesses on one surface and a base member. In this microfluidic device, the plurality of microchips are aligned on the base member such that the surface of the one side is in contact with the surface of the base member, and the recesses of the microchip are formed on the base member. By being blocked by the surface, a space in which the sample can be transferred is formed.

請求項３の発明は、前記請求項１又は２の発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記マイクロチップが前記ベース部材に着脱可能に取り付けられたことを特徴としている。 According to a third aspect of the invention, in the microfluidic device according to the first or second aspect of the invention, the microchip is detachably attached to the base member.

請求項４の発明は、前記請求項１〜３のいずれかの発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記マイクロチップが前記ベース部材に形成されたチップ抑え爪で着脱可能に保持されたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the microfluidic device according to any one of the first to third aspects of the present invention, the microchip is detachably held by a chip holding claw formed on the base member. Yes.

請求項５の発明は、前記請求項１〜４のいずれかの発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記空間が流路であることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the microfluidic device according to any one of the first to fourth aspects, the space is a flow path.

請求項６の発明は、前記請求項５の発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記流路に試料を貯蔵する貯蔵部が形成されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the microfluidic device according to the fifth aspect of the present invention, a storage section for storing a sample is formed in the flow path.

請求項７の発明は、前記請求項６の発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、一のマイクロチップの貯蔵部と、他のマイクロチップの貯蔵部とが、前記ベース部材に形成された連通路を介して接続されたことを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the microfluidic device according to the sixth aspect of the present invention, the storage part of one microchip and the storage part of another microchip are connected via a communication path formed in the base member. It is characterized by being connected.

請求項８の発明は、前記請求項１〜７のいずれか一項に記載されたマイクロ流体デバイスにおいて、前記複数のマイクロチップのうちの隣り合うマイクロチップの一方から他方に向けて突出形成された結合用突起に、前記複数のマイクロチップのうちの隣り合う他方のマイクロチップに形成された結合用凹部が係合され、これらの結合用突起と結合用凹部との係合により、前記複数のマイクロチップ同士が平面的に結合されたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 8 is the microfluidic device according to any one of claims 1 to 7, wherein the microfluidic device is formed so as to protrude from one of the plurality of microchips toward the other. A coupling recess formed on the other adjacent microchip among the plurality of microchips is engaged with the coupling projection, and the engagement of the coupling projection and the coupling recess makes the plurality of microchips. The chips are combined in a plane.

請求項９の発明は、前記請求項１〜８のいずれか一項に記載されたマイクロ流体デバイスにおいて、前記複数のマイクロチップが前記ベース部材に位置決め手段によって位置決めされることを特徴とするものである。 The invention according to claim 9 is the microfluidic device according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of microchips are positioned on the base member by positioning means. is there.

本発明のマイクロ流体デバイスは、ベース部材と各種マイクロチップをそれぞれ別々に形成した後、試料分析等の目的上必要とされる種類のマイクロチップを選択し、その選択した種類のマイクロチップを適宜組み合わせてベース部材に位置決め固定することができる。したがって、本発明によれば、各マイクロチップを成形する場合には、成形用金型が小型化し、金型の加工が容易になるため、金型費用を低く抑えることが可能になる。また、本発明のマイクロ流体デバイスは、ベース部材も形状が簡単であるため、加工費用が安くなる。その結果、本発明のマイクロ流体デバイスは、多数のマイクロチャネルを一枚のプレート上にアレイ状に形成する従来例に比較し、製品価格を低廉化することができる。 In the microfluidic device of the present invention, after the base member and various microchips are separately formed, the type of microchip required for the purpose of sample analysis or the like is selected, and the selected types of microchips are appropriately combined. Can be positioned and fixed to the base member. Therefore, according to the present invention, when each microchip is molded, the molding die is reduced in size and the processing of the die is facilitated, so that the cost of the mold can be kept low. In the microfluidic device of the present invention, the base member has a simple shape, so that the processing cost is reduced. As a result, the microfluidic device of the present invention can reduce the product price compared to the conventional example in which a large number of microchannels are formed in an array on a single plate.

また、本発明のマイクロ流体デバイスは、分析等の目的に応じて、凹部構造が異なる各種のマイクロチップを適宜組み合わせることができるため、多目的の用途（試料の混合・分析等）に容易に対応することができる。 In addition, the microfluidic device of the present invention can be appropriately combined with various microchips having different recess structures depending on the purpose of analysis and the like, and thus easily supports multipurpose applications (mixing and analysis of samples, etc.). be able to.

また、本発明のマイクロ流体デバイスは、ベース部材に形成されたチップ抑え爪でマイクロチップを着脱可能に保持するようになっているため、床等への落下によって衝撃を受けたとしても、マイクロチップがベース部材から脱落するようなことがない。 The microfluidic device of the present invention is configured so that the microchip is detachably held by the chip holding claw formed on the base member. Does not fall off from the base member.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１形態）
図１は、本発明の第１形態に係るマイクロ流体デバイス１を示す図である。このうち、図１（ａ）は、マイクロ流体デバイス１の平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイス１の一部を部分的に断面して示す側面図である。 (First form)
FIG. 1 is a diagram showing a microfluidic device 1 according to the first embodiment of the present invention. Among these, FIG. 1A is a plan view of the microfluidic device 1. Moreover, FIG.1 (b) is a side view shown along the AA line of Fig.1 (a), and is a side view which partially shows a microfluidic device 1 in cross section.

図１に示すように、平板状のベース部材２の上面に、微細溝（凹部）３，４，５の形状等が異なる３種類のマイクロチップ６，７，８がアレイ状に配置されている。すなわち、図１（ａ）に示すように、ベース部材２の平面のほぼ左半分の領域には、第１種のマイクロチップ６が二列（第１列及び第２列）で合計１０枚だけ配置されている。また、図１（ａ）に示すように、ベース部材２のほぼ右半分の領域には、第２種のマイクロチップ７が第３列目に合計５枚だけ配置されている。また、図１（ａ）に示すように、このベース部材２の最も右側の列である第４列目には、第３種のマイクロチップ８が合計５枚だけ配置されている。そして、ベース部材２と、このベース部材２上に配置された第１乃至第３種のマイクロチップ６〜８とによりマイクロ流体デバイス１が構成されるようになっている。 As shown in FIG. 1, three types of microchips 6, 7, 8 having different shapes and the like of the fine grooves (recesses) 3, 4, 5 are arranged in an array on the upper surface of the flat base member 2. . That is, as shown in FIG. 1A, in the region on the left half of the plane of the base member 2, only a total of 10 first-type microchips 6 are provided in two rows (first row and second row). Has been placed. Further, as shown in FIG. 1A, a total of five second-type microchips 7 are arranged in the third row in the almost right half region of the base member 2. Further, as shown in FIG. 1A, in the fourth row, which is the rightmost row of the base member 2, only a total of five third-type microchips 8 are arranged. The microfluidic device 1 is configured by the base member 2 and the first to third types of microchips 6 to 8 disposed on the base member 2.

本実施の形態において、ベース部材２及び第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の樹脂材料を使用して射出成形されたものである。尚、ベース部材２及び第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８は、上述のような樹脂材料に限定されるものではなく、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のような高分子材料、紫外線硬化型の樹脂、ガラス材料等の無機材料や金属材料で形成するようにしてもよい。 In the present embodiment, the base member 2 and the first to third types of microchips 6 to 8 are injection-molded using a resin material such as polycarbonate (PC) or polymethyl methacrylate (PMMA). It is. The base member 2 and the first to third types of microchips 6 to 8 are not limited to the resin material as described above, but are a polymer material such as polydimethylsiloxane (PDMS), ultraviolet curing. You may make it form with inorganic materials and metal materials, such as resin of a type | mold, glass material.

第１種のマイクロチップ６は、図２（ａ）に示すように、平面形状が略矩形形状を呈し、その短辺方向に沿って直線状に延びる微細溝３ａと、この微細溝３ａに直交するように直線状に延びる微細溝３ｂとによる十字形状の微細溝３が一側の表面６ａに形成されている。また、各微細溝３ａ，３ｂの両端部には、貫通孔１２ａ〜１２ｄが形成されている。 As shown in FIG. 2 (a), the first type of microchip 6 has a substantially rectangular planar shape, linearly extending along the short side direction thereof, and orthogonal to the fine groove 3a. Thus, a cross-shaped fine groove 3 is formed on the surface 6a on one side by the fine groove 3b extending linearly. Further, through holes 12a to 12d are formed at both ends of each of the fine grooves 3a and 3b.

第２種のマイクロチップ７は、図２（ｂ）に示すように、平面形状が略矩形形状を呈し、その短辺方向に沿って直線状に延びる微細溝４ａと、この微細溝４ａに直交するように直線状に延びる微細溝４ｂと、この微細溝４ｂの下流側（図中微細溝４ａより右側）に順次連絡された第１〜第４の副溝である微細溝４ｃ〜４ｆと、からなる微細溝４が一側の表面７ａに形成されている。また、微細溝４ａ，４ｂの両端部及び微細溝４ｃ〜４ｆの微細溝４ｂに連絡する端部とは反対側の端部には、貫通孔１４〜２２がそれぞれ形成されている。なお、この第２種のマイクロチップ７は、第１種のマイクロチップ６と同じ大きさに形成されている。 As shown in FIG. 2B, the second type of microchip 7 has a substantially rectangular planar shape, and linearly extends along the short side direction of the microchip 7 and is orthogonal to the microgroove 4a. Fine grooves 4b that extend in a straight line, and fine grooves 4c to 4f that are first to fourth sub-grooves sequentially connected to the downstream side (right side of the fine groove 4a in the figure) of the fine groove 4b, A fine groove 4 is formed on one surface 7a. Further, through holes 14 to 22 are respectively formed at both ends of the fine grooves 4a and 4b and at the ends of the fine grooves 4c to 4f opposite to the ends connected to the fine grooves 4b. The second type microchip 7 is formed in the same size as the first type microchip 6.

第３種のマイクロチップ８は、図２（ｃ）に示すように、平面形状が略矩形形状を呈し、その短辺方向に沿って直線状に延びる微細溝５ａと、この微細溝５ａに直交する微細溝５ｂとによる微細溝５が一側の表面８ａに形成されている。微細溝５ｂの下流側（図中微細溝５ａより右側）には、溝が蛇行するように形成された蛇腹部５ｃが形成され、混合、反応又は分析等のために十分な長さを確保できるようになっている。また、各微細溝５ａ，５ｂの両端部には、貫通孔２３〜２６が形成されている。なお、この第３種のマイクロチップ８は、第１種のマイクロチップ６と同じ大きさに形成されている。 As shown in FIG. 2 (c), the third type microchip 8 has a substantially rectangular planar shape, and extends along the short side direction in a straight line, and is perpendicular to the fine groove 5a. A fine groove 5 is formed on one surface 8a. A bellows portion 5c formed so that the groove meanders is formed on the downstream side of the fine groove 5b (on the right side of the fine groove 5a in the drawing), and a sufficient length for mixing, reaction, analysis, or the like can be secured. It is like that. Further, through holes 23 to 26 are formed at both ends of each of the fine grooves 5a and 5b. The third type microchip 8 is formed in the same size as the first type microchip 6.

上述の本実施の形態の微細溝３，４，５を構成する各微細溝（３ａ〜３ｂ，４ａ〜４ｆ，５ａ〜５ｂ）は、溝の幅及び溝の深さが５０μｍとなるように形成されているが、これに限定されるものでなく、後述するように、各微細溝（３ａ〜３ｂ，４ａ〜４ｆ，５ａ〜５ｂ）の開口部を閉塞して形成される流路内を移動する検体の種類及び流路内の流体の種類に対応して、又は、検体ないし流体の推進力等により、溝及び深さとも１〜１００００μｍの範囲で好適に設定することが可能である。 Each of the fine grooves (3a to 3b, 4a to 4f, 5a to 5b) constituting the fine grooves 3, 4, and 5 of the present embodiment is formed so that the groove width and the groove depth are 50 μm. However, the present invention is not limited to this, and as will be described later, it moves in the flow path formed by closing the openings of the fine grooves (3a to 3b, 4a to 4f, 5a to 5b). The groove and the depth can be suitably set in the range of 1 to 10000 μm according to the type of the sample to be measured and the type of fluid in the flow path, or by the driving force of the sample or fluid.

各マイクロチップ６〜８は、図１及び図２に示すように、微細溝３〜５のある面（表面６ａ〜８ａ）をベース部材２に対面させるようにして、対角線方向のコーナー部に一対形成された位置決め穴２７をベース部材２に突出形成された一対の位置決めピン２８に係合し、各マイクロチップ６〜８とベース部材２とを接着等することにより、微細溝３〜５の開口面がベース部材２の表面２ａにより閉塞され、これにより流路３２〜３４が形成されると共に、貫通孔１０〜２６の一側の端部が閉塞されてレザーバ（貯蔵部）１０Ａ〜２６Ａができる。なお、マイクロチップ６〜８の位置決め穴２７とベース部材２の位置決めピン２８とが、マイクロチップ６〜８をベース部材２に対して位置決めした状態で組み付けるための位置決め手段を構成している。また、各マイクロチップ６〜８とベース部材２とを接着以外の固定方法（例えば、超音波溶着）で一体化するようにしてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, each microchip 6 to 8 is paired with a corner portion in the diagonal direction so that the surfaces (surfaces 6 a to 8 a) having the fine grooves 3 to 5 face the base member 2. The formed positioning holes 27 are engaged with a pair of positioning pins 28 protruding from the base member 2, and the microchips 6 to 8 and the base member 2 are bonded to each other, thereby opening the fine grooves 3 to 5. The surface is closed by the surface 2a of the base member 2, thereby forming the flow paths 32 to 34, and the end of one side of the through holes 10 to 26 is closed to form reservoirs (storage parts) 10A to 26A. . The positioning holes 27 of the microchips 6 to 8 and the positioning pins 28 of the base member 2 constitute positioning means for assembling in a state where the microchips 6 to 8 are positioned with respect to the base member 2. Moreover, you may make it integrate each microchip 6-8 and the base member 2 by fixing methods (for example, ultrasonic welding) other than adhesion | attachment.

このような構成の各マイクロチップ６〜８のうち、例えば、第１種のマイクロチップ６は、いずれかのレザーバ１０Ａ〜１３Ａから流路３２内に泳動液を注入し、流路長さの短い流路３２ａのいずれかの端部のレザーバ１２Ａ，１３Ａから試料を注入した後、流路長さの長い流路３２ｂに交差する流路３２ａの両端部に高電圧を印加する。これにより、試料が流路３２ａ内を流路３２ｂとの交差部分に向かって泳動する。そして、流路３２ａと流路３２ｂの交差部分に試料が泳動されたときに、長い方の流路３２ｂの両端部に泳動電圧を印加する。これにより、両流路３２ａ，３２ｂの交差部分の微量試料が分析路（３２ｃ）内を電気泳動する。そこで、分析路３２ｃの適当な位置に、図示しない蛍光光度計、紫外線可視光分光光度計等の検出器を配置しておき、分析路３２ｃ内を電気泳動する試料の分析を行うことができるようになっている。 Among the microchips 6 to 8 having such a configuration, for example, the first type microchip 6 injects the electrophoretic solution from any one of the reservoirs 10A to 13A into the flow path 32 and has a short flow path length. After injecting the sample from the reservoirs 12A and 13A at either end of the channel 32a, a high voltage is applied to both ends of the channel 32a that intersects the channel 32b having a long channel length. As a result, the sample migrates in the flow path 32a toward the intersection with the flow path 32b. Then, when the sample is migrated at the intersection of the flow path 32a and the flow path 32b, an electrophoresis voltage is applied to both ends of the longer flow path 32b. Thereby, a trace amount sample at the intersection of both flow paths 32a and 32b is electrophoresed in the analysis path (32c). Therefore, detectors such as a fluorometer and an ultraviolet visible light spectrophotometer (not shown) are arranged at an appropriate position in the analysis path 32c so that the sample to be electrophoresed in the analysis path 32c can be analyzed. It has become.

なお、各流路３２ａ，３２ｂの両端部に電圧を印加する手段としては、マイクロチップ６とベース部材２との接合面にパターニングされた電極（図示せず）を形成し、その電極に通電することにより、一列のマイクロチップ６群に同時に電圧を印加するようにしたものが考えられるが、これに限られず、各レザーバ１０Ａ〜１３Ａに適宜電極を挿入して電圧を印加するようなものでもよい。また、第２種のマイクロチップ７は、レザーバ１４Ａ〜２２Ａのいずれかとの間で電圧を印加することにより、流路３３内の試料を電気泳動させることができる。また、第３種のマイクロチップ８は、レザーバ２３Ａ〜２６Ａのいずれかとの間で電圧を印加することにより、流路３４内の試料を電気泳動させることができる。 As a means for applying a voltage to both ends of each flow path 32a, 32b, a patterned electrode (not shown) is formed on the joint surface between the microchip 6 and the base member 2, and the electrodes are energized. Thus, it is possible to apply a voltage to the group of microchips 6 in a row at the same time. However, the present invention is not limited to this, and a voltage may be applied by appropriately inserting electrodes into each of the reservoirs 10A to 13A. . Further, the second type microchip 7 can cause the sample in the flow path 33 to be electrophoresed by applying a voltage to any one of the reservoirs 14A to 22A. Further, the third type microchip 8 can cause the sample in the flow path 34 to be electrophoresed by applying a voltage to any one of the reservoirs 23A to 26A.

以上のような構成のマイクロ流体デバイス１は、ベース部材２と各種マイクロチップ６〜８をそれぞれ別々に形成した後、分析等の使用用途上において必要とされる種類のマイクロチップ６〜８を選択し、その選択した種類のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせてベース部材２に位置決め固定することができる。したがって、本実施の形態によれば、各マイクロチップ６〜８を射出成形する場合には、射出成形用金型が小型化し、金型の加工が容易になるため、金型費用を低く抑えることが可能になる。また、ベース部材２も形状が簡単であるため、加工費用が安くなる。その結果、本実施の形態のマイクロ流体デバイス１は、多数のマイクロチャネルを一枚のプレート上にアレイ状に形成する従来例に比較し、製品価格を低廉化することができる。加えて、本実施の形態によれば、マイクロ流体デバイス１の構成部品が小型化するため、不良品の発生率が低減し、生産効率が向上して、製品価格の低廉化を図ることができる。 In the microfluidic device 1 having the above-described configuration, the base member 2 and the various microchips 6 to 8 are separately formed, and then the types of microchips 6 to 8 required for use such as analysis are selected. Then, the selected types of microchips 6 to 8 can be appropriately combined and positioned and fixed to the base member 2. Therefore, according to the present embodiment, when each of the microchips 6 to 8 is injection-molded, the mold for injection molding is downsized and the mold can be easily processed. Is possible. In addition, since the base member 2 has a simple shape, the processing cost is reduced. As a result, the microfluidic device 1 of the present embodiment can reduce the product price compared to the conventional example in which a large number of microchannels are formed in an array on a single plate. In addition, according to the present embodiment, since the components of the microfluidic device 1 are downsized, the incidence of defective products is reduced, the production efficiency is improved, and the product price can be reduced. .

また、本実施の形態のマイクロ流体デバイス１は、分析等の目的に応じて、微細溝３〜５形状が異なる各種のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせることができるため、多目的の分析等に簡単に対応することができる。 Moreover, since the microfluidic device 1 of this Embodiment can combine suitably the various microchips 6-8 from which the fine grooves 3-5 differ according to the objectives, such as analysis, it is easy for multipurpose analysis etc. It can correspond to.

なお、図１（ａ）において、ベース部材２の左上コーナー部３０が面取りされ、また、各マイクロチップ６〜８の左上コーナー部３１が面取りされている。これにより、ベース部材２に各マイクロチップ６〜８が間違った姿勢で組み付けられるのを防止することができる。 In FIG. 1A, the upper left corner 30 of the base member 2 is chamfered, and the upper left corner 31 of each of the microchips 6 to 8 is chamfered. Thereby, it can prevent that each microchip 6-8 is assembled | attached with the base member 2 with the wrong attitude | position.

また、本実施の形態において、各マイクロチップ６〜８は、流路３２〜３４内において、試料を電気泳動法により流動させる態様を例示したが、これに限られず、試料を毛細管現象を利用して流動させるようにしてもよく、また、毛細管現象で試料を流動させる部分と電気泳動法により試料を流動させる部分とを混在させるようにしてもよい。さらに、正圧・負圧等の圧力差を推進力にして試料を流動させるようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, each of the microchips 6 to 8 exemplifies a mode in which the sample is caused to flow by electrophoresis in the flow channels 32 to 34. However, the present invention is not limited to this, and the sample is made using the capillary phenomenon. Alternatively, a portion where the sample is caused to flow by capillary action and a portion where the sample is caused to flow by electrophoresis may be mixed. Furthermore, the sample may be caused to flow using a pressure difference such as positive pressure and negative pressure as a driving force.

また、本実施の形態において、第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８を例示したが、これらのマイクロチップ６〜８の微細溝３〜５に限られるものでなく、その他の微細溝形状（マイクロチャネル形状）のマイクロチップや、ウェル（微小凹部）を多数形成したマイクロチップ等をベース部材２上に他種類組み合わせて使用するようにしてもよい。 In the present embodiment, the first to third types of microchips 6 to 8 are exemplified. However, the present invention is not limited to the microgrooves 3 to 5 of these microchips 6 to 8, but other microgrooves. A microchip having a shape (microchannel shape), a microchip having a large number of wells (small concave portions), or the like may be used in combination on the base member 2.

また、本実施の形態において、マイクロチップ６〜８に位置決め穴２７を形成し、ベース部材２に位置決め突起２８を形成する態様を例示したが、これに限られず、マイクロチップ６〜８に位置決め突起を形成し、この位置決め突起に係合する位置決め穴をベース部材２側に形成するようにしてもよい。 Moreover, in this Embodiment, although the positioning hole 27 was formed in the microchips 6-8 and the aspect which forms the positioning protrusion 28 in the base member 2 was illustrated, it is not restricted to this, The positioning protrusion in the microchips 6-8 And a positioning hole that engages with the positioning projection may be formed on the base member 2 side.

また、ベース部材２で微細溝３〜５を閉塞するのではなく、各マイクロチップ６〜８の微細溝３〜５を予めフィルム等で閉塞したものをベース部材２上に並べるようにしてもよい。 Further, instead of closing the fine grooves 3 to 5 with the base member 2, the fine grooves 3 to 5 of the microchips 6 to 8 may be arranged on the base member 2 in advance by closing with a film or the like. .

また、本実施の形態において、各流路３２，３３，３４の途中に流路断面積が拡大する試料溜めとしての貯蔵部（図示せず）を適宜形成するようにしてもよい。 Moreover, in this Embodiment, you may make it form suitably the storage part (not shown) as a sample reservoir which a flow-path cross-sectional area expands in the middle of each flow path 32,33,34.

（第２形態）
図３乃至図５は、本発明の第２形態に係るマイクロ流体デバイス４１を示すものである。このうち、図３（ａ）は、本実施形態に係るマイクロ流体デバイス４１の平面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイス４１の一部を切断して示す側面図である。また、図４は、図３（ａ）の一部を拡大して示す図である。また、図５は、図３（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。 (Second form)
3 to 5 show a microfluidic device 41 according to the second embodiment of the present invention. Among these, Fig.3 (a) is a top view of the microfluidic device 41 which concerns on this embodiment. FIG. 3B is a side view taken along line BB in FIG. 3A, and is a side view showing a part of the microfluidic device 41 cut away. FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.

これらの図に示すように、平板状のベース部材４２の上面側には、マイクロチップ６〜８を着脱可能に収容するためのマイクロチップ収容凹部４３が４列５行のアレイ状に２０個形成されている。そして、第１種のマイクロチップ６が二列（第１列及び第２列）のマイクロチップ収容凹部４３内に収容され、第２種のマイクロチップ７が第３列のマイクロチップ収容凹部４３内に収容されている。また、第３種のマイクロチップ８が第４列のマイクロチップ収容凹部４３内に収容されている。そして、これらベース部材４２と第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８によってマイクロ流体デバイス４１が構成されている。 As shown in these drawings, on the upper surface side of the flat base member 42, 20 microchip receiving recesses 43 for detachably storing the microchips 6 to 8 are formed in an array of 4 columns and 5 rows. Has been. The first type microchips 6 are accommodated in two rows (first row and second row) of microchip accommodating recesses 43, and the second type of microchips 7 are accommodated in the third row of microchip accommodating recesses 43. Is housed in. The third type microchip 8 is accommodated in the fourth row of microchip accommodating recesses 43. The base member 42 and the first to third types of microchips 6 to 8 constitute a microfluidic device 41.

この第２形態においては、各マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内に収容すれば、マイクロチップ収容凹部４３の側壁４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂに形成された位置決め突起４６によって各マイクロチップ６〜８がベース部材４２に対して位置決めされるため、各マイクロチップ６〜８には第１形態のような位置決め穴２７が形成されるようなことがなく、また、ベース部材４２には第１形態のような位置決めピン２８が形成されるようなことがない（図３及び図４参照）。また、この第２形態において、各マイクロチップ６〜８は、前述の第１形態と同様の材料を使用し、前述の第１形態と同様の加工方法によって形成することができる。一方、ベース部材４２は、射出成形によって高精度に形成される。なお、本実施の形態においては、マイクロチップ収容凹部４３の位置決め突起４６がマイクロチップ６〜８をベース部材４２に位置決めするための位置決め手段として機能する。 In this second embodiment, if each of the microchips 6 to 8 is accommodated in the microchip accommodating recess 43, each microchip is formed by the positioning protrusions 46 formed on the side walls 44a, 44b, 45a, 45b of the microchip accommodating recess 43. Since 6 to 8 are positioned with respect to the base member 42, the microchips 6 to 8 are not formed with the positioning holes 27 as in the first embodiment, and the base member 42 has the first holes. The positioning pin 28 as in the first embodiment is not formed (see FIGS. 3 and 4). Moreover, in this 2nd form, each microchip 6-8 can be formed by the same processing method as the above-mentioned 1st form using the material similar to the above-mentioned 1st form. On the other hand, the base member 42 is formed with high accuracy by injection molding. In the present embodiment, the positioning protrusions 46 of the microchip housing recess 43 function as positioning means for positioning the microchips 6 to 8 on the base member 42.

マイクロチップ収容凹部４３は、その平面形状がマイクロチップ６〜８の平面形状よりも大きく形成されている。そして、このマイクロチップ収容凹部４３は、長い方の対向する一対の縁部（側壁４４ａ，４４ｂ）の両端部側にチップ抑え爪４７がそれぞれ形成されており、短い方の対向する一対の縁部（側壁４５ａ，４５ｂ）の略中央部にチップ抑え爪４７が形成されている。また、マイクロチップ収容凹部４３は、長い方の対向する一対の縁部（側壁４４ａ，４４ｂ）の長手方向略中央部に、マイクロチップ６〜８の側面に僅かな隙間で係合する位置決め突起４６が形成され、短い方の対向する一対の縁部（側壁４５ａ，４５ｂ）の長手方向両端部にマイクロチップ６〜８の側面に僅かな隙間で係合する位置決め突起４６がそれぞれ形成されている。 The planar shape of the microchip housing recess 43 is formed larger than the planar shape of the microchips 6-8. The microchip housing recess 43 has chip holding claws 47 formed on both end sides of a pair of longer opposing edges (side walls 44a, 44b), and a pair of shorter facing edges. A chip holding claw 47 is formed at a substantially central portion of the (side walls 45a, 45b). In addition, the microchip housing recess 43 is a positioning projection 46 that engages with the side surfaces of the microchips 6 to 8 with a slight gap at the center in the longitudinal direction of the pair of longer facing edges (side walls 44a and 44b). Positioning projections 46 that are engaged with the side surfaces of the microchips 6 to 8 with a slight gap are formed at both ends in the longitudinal direction of a pair of shorter edges (side walls 45a and 45b).

チップ抑え爪４７は、図５に示すように、ベース部材４２の他部に対して独立して弾性変形が可能な起立壁部４７ａと、この起立壁部４７ａの上部側側面からマイクロチップ収容凹部４３側へ出っ張る突起部４７ｂとからなっている。そして、突起部４７ｂの上部には、突起先端近傍から斜めに切り上げられてなる面取り部分４７ｃが形成されている。このように、突起部４７ｂの上部に面取り部分４７ｃを形成することにより、マイクロチップ６〜８の下面側端縁５２でチップ抑え爪４７を押し拡げることが可能になり、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内に容易に挿入できる。また、このチップ抑え爪４７の背面側及び両側面側には、マイクロチップ収容凹部４３の凹み深さよりも深い溝４８がチップ抑え爪４７を囲むように形成されている（図４参照）。このように構成すれば、チップ抑え爪４７は、マイクロチップ収容凹部４３と反対側である背面側に撓み変形し易くなり、マイクロチップ６〜８のマイクロチップ収容凹部４３への着脱作業が容易になる。 As shown in FIG. 5, the chip holding pawl 47 includes an upright wall 47a that can be elastically deformed independently of the other part of the base member 42, and a microchip housing recess from the upper side surface of the upright wall 47a. It consists of a protrusion 47b protruding to the 43 side. A chamfered portion 47c is formed on the upper portion of the protruding portion 47b. In this way, by forming the chamfered portion 47c on the upper portion of the protruding portion 47b, the chip holding claw 47 can be pushed and expanded at the lower surface side edge 52 of the microchips 6 to 8, and the microchips 6 to 8 are attached. It can be easily inserted into the microchip housing recess 43. Further, a groove 48 deeper than the depth of the microchip housing recess 43 is formed on the back side and both side surfaces of the chip holding claw 47 so as to surround the chip holding claw 47 (see FIG. 4). If comprised in this way, the chip | tip holding nail | claw 47 will become easy to bend and deform | transform to the back side which is the opposite side to the microchip accommodation recessed part 43, and the attachment or detachment work to the microchip accommodation recessed part 43 of the microchips 6-8 will become easy. Become.

マイクロチップ６〜８のチップ抑え爪４７に対応する部分には、チップ抑え爪４７の突起部４７ｂが引っ掛けられる係合凹部５０が切り欠いたように形成されている。 In the portion of the microchips 6 to 8 corresponding to the chip holding claw 47, an engagement concave portion 50 to which the protrusion 47b of the chip holding claw 47 is hooked is formed.

なお、図５に示すように、マイクロチップ収容凹部４３内で、且つ、チップ抑え爪４７の突起部４７ｂの直下に位置する部分は、穴５１によってベース部材４２の下面側に連通している。これにより、チップ抑え爪４７のアンダーカット部分（突起部４７ｂを形成した部分）があるにも関わらず、ベース部材４２を射出成形することが可能になる。 As shown in FIG. 5, the portion of the microchip accommodating recess 43 that is located immediately below the protrusion 47 b of the chip holding claw 47 communicates with the lower surface side of the base member 42 through the hole 51. Thereby, the base member 42 can be injection-molded in spite of the presence of the undercut portion (portion where the protrusion 47b is formed) of the chip holding claw 47.

このような構成によれば、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内に装着する場合、まず、マイクロチップ６〜８の下面側端縁５２がチップ抑え爪４７の面取り部分４７ｃに接触して、マイクロチップ６〜８がチップ抑え爪４７を押し倒す方向に撓み変形させながらマイクロチップ収容凹部４３内に進入する。そして、マイクロチップ６〜８がマイクロチップ収容凹部４３の底面５３に着座すると、チップ抑え爪４７が元の姿勢に弾性復元し、チップ抑え爪４７の突起部４７ｂがマイクロチップ６〜８の係合凹部５０に係合する。これにより、マイクロチップ６〜８がマイクロチップ収容凹部４３から抜け出るのをチップ抑え爪４７によって抑えることができ、マイクロチップ６〜８をベース部材４２に保持することが可能になる。 According to such a configuration, when the microchips 6 to 8 are mounted in the microchip housing recess 43, first, the lower surface side edge 52 of the microchips 6 to 8 contacts the chamfered portion 47 c of the chip holding claw 47. Thus, the microchips 6 to 8 enter the microchip housing recesses 43 while being bent and deformed in the direction of pushing down the chip holding claws 47. When the microchips 6 to 8 are seated on the bottom surface 53 of the microchip housing recess 43, the chip holding claw 47 is elastically restored to the original posture, and the protrusion 47b of the chip holding claw 47 is engaged with the microchips 6 to 8. Engages with the recess 50. As a result, the microchips 6 to 8 can be prevented from coming out of the microchip housing recess 43 by the chip restraining claw 47, and the microchips 6 to 8 can be held on the base member 42.

一方、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内から取り出す場合には、図示しない専用のチップ取り外し用工具によって全てのチップ抑え爪４７を同時に押し開くと共にマイクロチップ６〜８を掴み、そのチップ取り外し用工具によって全てのチップ抑え爪４７を押し開いた状態を保持しつつマイクロチップ６〜８を掴み出す。これにより、マイクロチップ６〜８をベース部材４２から取り外すことができる。 On the other hand, when the microchips 6 to 8 are taken out from the microchip housing recess 43, all the chip holding claws 47 are simultaneously pushed open with a dedicated chip removal tool (not shown) and the microchips 6 to 8 are gripped. The microchips 6 to 8 are grasped while holding the state where all the chip holding claws 47 are pushed open by the removal tool. Thereby, the microchips 6 to 8 can be detached from the base member 42.

このような本実施の形態のマイクロ流体デバイス４１は、ベース部材４２と各種マイクロチップ６〜８をそれぞれ別々に形成した後、ベース部材４２に必要とされる種類のマイクロチップ６〜８を選択し、その選択した種類のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせてベース部材４２のマイクロチップ収容凹部４３内に組み付けることができる。したがって、本実施の形態によれば、各マイクロチップ６〜８を射出成形する場合には、射出成形用金型が小型化し、金型の加工が容易になるため、金型費用を低く抑えることが可能になる。また、ベース部材４２も射出形成により容易に形成することができるため、加工費用が安くなる。その結果、本実施の形態のマイクロ流体デバイス４１は、多数のマイクロチャネルを一枚のプレート上にアレイ状に形成する従来例に比較し、製品価格を低廉化することができる。 In the microfluidic device 41 of this embodiment, the base member 42 and the various microchips 6 to 8 are separately formed, and then the type of microchips 6 to 8 required for the base member 42 is selected. The selected types of microchips 6 to 8 can be appropriately combined and assembled into the microchip housing recess 43 of the base member 42. Therefore, according to the present embodiment, when each of the microchips 6 to 8 is injection-molded, the mold for injection molding is downsized and the mold can be easily processed. Is possible. Further, since the base member 42 can be easily formed by injection molding, the processing cost is reduced. As a result, the microfluidic device 41 of the present embodiment can reduce the product price compared to the conventional example in which a large number of microchannels are formed in an array on a single plate.

また、本実施の形態のマイクロ流体デバイス４１は、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３に着脱することができるため、分析等の目的に応じて、微細溝３〜５の形状が異なる各種のマイクロチップ６〜８を適宜組み代えることができるため、多目的の分析に容易に対応することができる。 Moreover, since the microfluidic device 41 of this Embodiment can attach or detach the microchips 6-8 to the microchip accommodating recessed part 43, according to the objectives, such as analysis, the shape of the fine grooves 3-5 differs Since the microchips 6 to 8 can be appropriately combined, multi-purpose analysis can be easily handled.

なお、図４において、ベース部材４２の各マイクロチップ収容凹部４３の左上コーナー部に隅肉部５４が形成されており、各マイクロチップ６〜８の左上コーナー部にマイクロチップ収容凹部４３の隅肉部５４に係合する面取り部５５が形成されている。これにより、ベース部材４２に各マイクロチップ６〜８が間違った姿勢で組み付けられるのを防止することができる。 In FIG. 4, a fillet portion 54 is formed at the upper left corner of each microchip receiving recess 43 of the base member 42, and the fillet of the microchip receiving recess 43 is formed at the upper left corner of each microchip 6-8. A chamfered portion 55 that engages with the portion 54 is formed. Thereby, it can prevent that each microchip 6-8 is assembled | attached to the base member 42 with the wrong attitude | position.

また、本実施の形態は、マイクロチップ６〜８がチップ抑え爪４７によってベース部材４２に保持されるようになっているため、マイクロ流体デバイス４１が床等へ落下して衝撃を受けたとしても、マイクロチップ６〜８がベース部材４２から脱落して飛散するようなことがない。この点、マイクロチップ６〜８を単にベース部材に接着固定したような態様であると、マイクロ流体デバイスが床等に落下した際の衝撃によって、マイクロチップ６〜８とベース部材との接着面が剥がれ、マイクロチップ６〜８がベース部材から脱落して飛散する虞がある。 In the present embodiment, since the microchips 6 to 8 are held by the base member 42 by the chip holding claws 47, even if the microfluidic device 41 falls to the floor or the like and receives an impact. The microchips 6 to 8 do not fall off the base member 42 and scatter. In this respect, when the microchips 6 to 8 are simply bonded and fixed to the base member, the adhesive surface between the microchips 6 to 8 and the base member is affected by the impact when the microfluidic device falls on the floor or the like. The microchips 6 to 8 may come off from the base member and scatter.

また、本実施の形態は、マイクロチップ６〜８に形成した係合凹部５０にベース部材４２に形成したチップ抑え爪４７を係合し、マイクロチップ６〜８をベース部材４２に保持するようになっているが、チップ抑え爪４７によってマイクロチップ６〜８の外表面を直接抑えて保持するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the chip holding claw 47 formed on the base member 42 is engaged with the engaging recess 50 formed on the microchips 6 to 8 so that the microchips 6 to 8 are held on the base member 42. However, the outer surfaces of the microchips 6 to 8 may be directly held and held by the chip holding claw 47.

また、本実施の形態において、チップ抑え爪４７の撓み変形に起因する弾性力を利用してチップ抑え爪４７の突起部４７ｂをマイクチップ６〜８に押し付け、マイクロチップ６〜８をチップ抑え爪４７の弾性力でベース部材４２に確実に保持することが好ましい。このようにすれば、チップ抑え爪４７と係合凹部５０との接触面に作用する力によって、マイクロチップ６〜８がマイクロチップ収容凹部４３内でずれ動くのを防止できる。 Further, in the present embodiment, the protrusion 47b of the chip holding claw 47 is pressed against the microphone chips 6 to 8 by utilizing the elastic force resulting from the bending deformation of the chip holding claw 47, and the microchips 6 to 8 are pressed against the chip holding claw. It is preferable to securely hold the base member 42 with the elastic force 47. By doing so, it is possible to prevent the microchips 6 to 8 from moving in the microchip housing recess 43 due to the force acting on the contact surface between the chip pressing claw 47 and the engagement recess 50.

また、本実施の形態において、マイクロチップ６〜８は、図２に示した微細溝３〜５をベース部材４２で閉塞するのではなく、その表面にベース部材４２とは別の部材（例えば、薄板部材又はフィルム）を固着して微細溝３〜５を予め閉塞しておいたものを使用することにより、ベース部材４２上に適宜着脱することが可能になる。 Further, in the present embodiment, the microchips 6 to 8 do not close the fine grooves 3 to 5 shown in FIG. 2 with the base member 42, but a member different from the base member 42 (for example, By attaching a thin plate member or film) and preliminarily closing the fine grooves 3 to 5, it is possible to attach and detach the base member 42 as appropriate.

（第３形態）
図６は、本発明の第３形態に係るマイクロ流体デバイス６１を示すものである。本実施の形態は、ベース部材６２内に形成した連通路６３によって隣合うマイクロチップ６〜８の一方のレザーバ１１Ａ（１５Ａ，２４Ａ）と隣合うマイクロチップ６〜８の他方のレザーバ１２Ａ（１６Ａ，２５Ａ）とを接続するようになっている。 (Third form)
FIG. 6 shows a microfluidic device 61 according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, one reservoir 11A (15A, 24A) of the adjacent microchips 6-8 is connected to the other reservoir 12A (16A, 16A, 16A) of the adjacent microchips 6-8 by the communication path 63 formed in the base member 62. 25A).

このような構成によれば、第１のマイクロチップ６（７，８）で第１の分析を行った後、その第１の分析において使用した試料をベース部材６２内の連通路６３を介して第２のマイクロチップ６（７，８）に導き入れて、引き続き別の試料又は試薬等をその導き入れた試料と混合し、第２の分析を行うことが可能になる。このように、試料分析を、ベース部材６２の連通路６３で接続されたマイクロチップ６（７，８）で連続して行うことが可能になる。 According to such a configuration, after the first analysis is performed by the first microchip 6 (7, 8), the sample used in the first analysis is passed through the communication path 63 in the base member 62. It is possible to conduct the second analysis by introducing the sample into the second microchip 6 (7, 8) and subsequently mixing another sample or reagent with the introduced sample. In this way, sample analysis can be continuously performed by the microchip 6 (7, 8) connected by the communication path 63 of the base member 62.

なお、本実施の形態は、各マイクロチップ６〜８の一列（図６の上下方向に延びる一列）を連通路６３で接続する態様を例示したが、これに限られず、例えば、一行に並んだ（図６の横方向に延びる一行に並んだ）第１〜３種の各マイクロチップ６〜８をベース部材６２内に形成した図示しない連通路によって接続するようにしてもよい。すなわち、横方向に隣り合う第１種のマイクロチップ６，６のレザーバ１１Ａ，１０Ａを連通路で連絡し、横方向に隣り合う第１種のマイクロチップ６のレザーバ１１Ａと第２種のマイクロチップ７のレザーバ１４Ａとを連通路で連絡し、横方向に隣り合う第２種のマイクロチップ７のレザーバ１５Ａと第３種のマイクロチップ８のレザーバ２３Ａを連通路で連絡するようにして、各マイクロチップ６〜８で連続して試料分析を行うようにしてもよい。 In addition, although this Embodiment illustrated the aspect which connects the row | line | column (one row extended in the up-down direction of FIG. 6) of each microchip 6-8 by the communicating path 63, it is not restricted to this, For example, it located in a line The first to third types of microchips 6 to 8 (lined up in a row extending in the horizontal direction in FIG. 6) may be connected by a communication path (not shown) formed in the base member 62. That is, the reservoirs 11A and 10A of the first type microchips 6 and 6 adjacent in the lateral direction are connected by a communication path, and the reservoir 11A of the first type microchip 6 and the second type microchips adjacent in the horizontal direction are connected. 7 of the second type microchip 7 and the third type of microchip 8 are connected to each other in a communication path. Sample analysis may be continuously performed on the chips 6 to 8.

また、ベース部材６２の各マイクロチップ６〜８の各レザーバ１０Ａ〜２４Ａ（図１参照）に対応する部位に図示しない試料受け穴を凹設し、一のマイクロチップの試料受け穴と他のマイクロチップの試料受け穴とをベース部材６２に埋設した図示しないチューブ（流路）によって接続し、一のマイクロチップ側で使用した試料を他のマイクロチップで連続して使用するようにしてもよい。 Further, a sample receiving hole (not shown) is recessed in a portion corresponding to each of the reservoirs 10A to 24A (see FIG. 1) of each microchip 6 to 8 of the base member 62, so that the sample receiving hole of one microchip and the other microchips are provided. The sample receiving hole of the chip may be connected by a tube (channel) (not shown) embedded in the base member 62, and the sample used on one microchip side may be continuously used on another microchip.

（第４形態）
図７は、複数のマイクロチップ６〜８を接続手段Ｋでアレイ状に接続してなるマイクロ流体デバイス７１を示している。この実施の形態に係るマイクロチップ６〜８は、長辺部の対向する一対の側面の一方に、突起７２を先端に備えた第１アーム７３が形成され、長辺部の対向する一対の側面の他方に、凹み７４を備えた第２アーム７５が形成されている。また、このマイクロチップ６〜８は、短辺部の対向する一対の側面の一方に、突起７６を先端に備えた第３アーム７７が形成され、短辺部の対向する一対の側面の他方に、凹み７８を先端に備えた第４アーム８０が形成されている。そして、図７の上下の隣り合うマイクロチップ６〜８は、第１アーム７３の突起７２と第２アーム７５の凹み７４とを凹凸係合させることにより接続される。また、図７の左右の隣り合うマイクロチップ６〜８は、第３アーム７７の突起７６と第４アーム８０の凹み７８とを凹凸係合させることにより接続される。すなわち、第１アーム７３と第２アーム７５及び第３アーム７７と第４アーム８０が接続手段Ｋを構成している。 (4th form)
FIG. 7 shows a microfluidic device 71 in which a plurality of microchips 6 to 8 are connected in an array by connecting means K. In the microchips 6 to 8 according to this embodiment, a first arm 73 having a protrusion 72 at the tip is formed on one of a pair of side surfaces facing the long side portion, and a pair of side surfaces facing the long side portion. On the other side, a second arm 75 having a recess 74 is formed. In addition, the microchips 6 to 8 are provided with a third arm 77 having a protrusion 76 at the tip on one of a pair of side surfaces opposed to the short side portion, and on the other of the pair of side surfaces opposed to the short side portion. A fourth arm 80 having a recess 78 at the tip is formed. Then, the upper and lower adjacent microchips 6 to 8 in FIG. 7 are connected by engaging the protrusion 72 of the first arm 73 and the recess 74 of the second arm 75 in an uneven manner. Further, the adjacent microchips 6 to 8 on the left and right in FIG. 7 are connected by engaging the protrusion 76 of the third arm 77 and the recess 78 of the fourth arm 80 in an uneven manner. That is, the first arm 73 and the second arm 75 and the third arm 77 and the fourth arm 80 constitute the connecting means K.

なお、本実施の形態においては、各マイクロチップ６〜８の裏面には、貫通孔１０〜２６及び微細溝３〜５を裏面側で塞ぐベース部材（図示せず）が各マイクロチップ６〜８に対応するようにそれぞれ固着され（図２参照）、レザーバ１０Ａ〜２６Ａ及び連通路３２〜３４が構成される。ここで、図示しないベース部材は、マイクロチップ６〜８と同様の固い部材で形成してもよく、またフィルム状のもののように柔らかい材料で形成してもよい。 In the present embodiment, a base member (not shown) that closes the through holes 10 to 26 and the fine grooves 3 to 5 on the back side is provided on the back surface of each microchip 6 to 8. The reservoirs 10A to 26A and the communication passages 32 to 34 are configured to correspond to each other (see FIG. 2). Here, the base member (not shown) may be formed of a hard member similar to the microchips 6 to 8, or may be formed of a soft material such as a film.

このような構成によれば、使用用途等（例えば、マイクロチャネルの形状やウェル形状）が異なる複数種のマイクロチップ６〜８を任意の個数だけ自由に組み合わせることができる。 According to such a configuration, it is possible to freely combine any number of the plurality of types of microchips 6 to 8 having different usage applications (for example, the shape of the microchannel and the shape of the well).

（第５形態）
図８は、図７に示した第４形態の変形例であるマイクロ流体デバイス８１を示すものである。この実施の形態によれば、マイクロチップ６〜８の対角線方向両端部に位置決め穴２７がそれぞれ形成されており、一枚のベース部材２にそのマイクロチップ６〜８の位置決め穴２７に係合する位置決め突起２８が形成されている。なお、本実施の形態においては、第４形態のベース部材に位置決め突起２８を受容する穴（図示せず）が形成されている。また、本実施の形態において、各マイクロチップ６〜８をベース部材２によって単に支持するような構成としても、各マイクロチップ６〜８の各流路３２〜３４内の試料が漏出するようなことがない。 (5th form)
FIG. 8 shows a microfluidic device 81 which is a modified example of the fourth embodiment shown in FIG. According to this embodiment, the positioning holes 27 are respectively formed at the diagonal ends of the microchips 6 to 8, and the single base member 2 is engaged with the positioning holes 27 of the microchips 6 to 8. A positioning projection 28 is formed. In the present embodiment, a hole (not shown) for receiving the positioning protrusion 28 is formed in the base member of the fourth embodiment. Further, in the present embodiment, even if each microchip 6-8 is simply supported by the base member 2, the sample in each flow path 32-34 of each microchip 6-8 leaks out. There is no.

このような構成の本実施の形態によれば、接続手段Ｋによって各マイクロチップ６〜８がアレイ状に接続されてなるマイクロ流体デバイス８１を運搬等する際に、各マイクロチップ６〜８の接続状態がベース部材２によって維持されるため、マイクロ流体デバイス８１の運搬等が容易化する。また、ベース部材２の特定の部分を基準点として連続的に分析を行うような場合に、各マイクロチップ６〜８の分析位置を正確に位置決めできるため、分析位置のばらつきから生じる分析結果のばらつきを小さくすることが可能になる。 According to the present embodiment having such a configuration, when the microfluidic device 81 in which the microchips 6 to 8 are connected in an array is conveyed by the connecting means K, the connection of the microchips 6 to 8 is performed. Since the state is maintained by the base member 2, transportation of the microfluidic device 81 is facilitated. In addition, when the analysis is continuously performed with a specific portion of the base member 2 as a reference point, the analysis positions of the microchips 6 to 8 can be accurately positioned. Can be reduced.

なお、ベース部材２を運搬用トレイとしてのみ機能させる場合には、各マイクロチップ６〜８をベース部材２に位置決めする必要はなく、各マイクロチップ６〜８に位置決め穴２７を形成しなくてもよく、また、ベース部材２に位置決め突起２８を形成しなくてもよい。 When the base member 2 functions only as a transport tray, the microchips 6 to 8 do not need to be positioned on the base member 2, and the positioning holes 27 are not formed on the microchips 6 to 8. In addition, the positioning protrusion 28 may not be formed on the base member 2.

（第６形態）
図９は、本発明の第６形態を示すマイクロ流体デバイス９１の分解斜視図である。この図９に示すように、微細溝（凹部）９２が形成された第１のマイクロチップ９３は、その微細溝９２が形成された面をベース部材９４に対面させるようにして、ベース部材９４上に重ね合わされる。また、微細溝（凹部）９５が形成された第２のマイクロチップ９６は、その微細溝９５が形成された面を第１のマイクロチップ９３に対面させるようにし、且つ、第２のマイクロチップ９６の貫通孔９７と第１のマイクロチップ９３の貫通孔９８とが連通するように、第１のマイクロチップ９３上に重ね合わされる。このように、これらベース部材９４、第１乃至第２のマイクロチップ９３，９６によりマイクロ流体デバイス９１が構成されている。なお、ベース部材９４，第１乃至第２のマイクロチップ９３，９６の各接合面が接着又は溶着されることにより、貫通孔９８の下端部がベース部材９４により塞がれてレザーバ１００が構成され、各微細溝９２，９５の開口面が塞がれて流路１０１，１０２が構成される。 (6th form)
FIG. 9 is an exploded perspective view of the microfluidic device 91 showing the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the first microchip 93 in which the fine grooves (recesses) 92 are formed is arranged on the base member 94 so that the surface on which the fine grooves 92 are formed faces the base member 94. Is superimposed. In addition, the second microchip 96 in which the fine groove (recess) 95 is formed has a surface on which the fine groove 95 is formed facing the first microchip 93, and the second microchip 96. The through holes 97 and the through holes 98 of the first microchip 93 are overlaid on the first microchip 93 so as to communicate with each other. As described above, the microfluidic device 91 is constituted by the base member 94 and the first and second microchips 93 and 96. It should be noted that the bonding surface of the base member 94 and the first to second microchips 93 and 96 is bonded or welded, so that the lower end portion of the through hole 98 is closed by the base member 94 and the reservoir 100 is configured. The opening surfaces of the fine grooves 92 and 95 are closed to form the flow paths 101 and 102.

このような構成によれば、試料が第２のマイクロチップ９６の流路１０２内を矢印Ｒ１方向に毛細管現象で流動し、試料が第２のマイクロチップ９６及び第１のマイクロチップ９２のレザーバ１００内を矢印Ｒ２方向へ移動した後、その試料が第１のマイクロチップ９３の流路１０１内を毛細管現象で矢印Ｒ３方向に流動するようになっている。 According to such a configuration, the sample flows in the flow path 102 of the second microchip 96 in the direction of arrow R1 by capillary action, and the sample is stored in the reservoir 100 of the second microchip 96 and the first microchip 92. After moving in the direction of arrow R2, the sample flows in the direction of arrow R3 in the flow path 101 of the first microchip 93 by capillary action.

このように、複数のマイクロチップ９３，９６を立体的に組み合わせる（上下方向に重ね合わせる）ことにより、狭い面積内で多くの分析を効率的に行うことが可能になる。そして、このような構成を第１形態に組み合わせれば、より一層多くの試料分析を同時に行うことが可能になり、安価なマイクロ流体デバイス９１を提供することが可能になる。 Thus, by combining a plurality of microchips 93 and 96 in a three-dimensional manner (superimposing them in the vertical direction), it becomes possible to efficiently perform many analyzes within a small area. If such a configuration is combined with the first embodiment, it becomes possible to perform more sample analysis at the same time, and to provide an inexpensive microfluidic device 91.

なお、本実施の形態は、二枚のマイクロチップ９３，９６を重ね合わせる態様を例示したが、これに限られず、より多くのマイクロチップを重ね合わせるようにしてもよい。 In addition, although this Embodiment illustrated the aspect which superimposes the two microchips 93 and 96, it is not restricted to this, You may make it superimpose more microchips.

本発明のマイクロ流体デバイスは、マイクロチップの種類を適宜組み換えることにより、様々な目的に利用することができる。すなわち、本発明のマイクロ流体デバイスは、ウイルス，細菌などの微小な生命体、細胞，生体高分子などの生命構成体、生体高分子以外の有機化合物、無機物，無機化合物などの試料の分離、分析、混合、反応、濃縮等を行う化学用デバイスに利用することができる。 The microfluidic device of the present invention can be used for various purposes by appropriately recombining the types of microchips. That is, the microfluidic device of the present invention separates and analyzes samples such as microscopic living organisms such as viruses and bacteria, biological constituents such as cells and biopolymers, organic compounds other than biopolymers, inorganic substances, and inorganic compounds. It can be used for chemical devices that perform mixing, reaction, concentration and the like.

本発明の第１形態に係るマイクロ流体デバイスを示す図である。このうち、図１（ａ）がマイクロ流体デバイスの平面図である。また、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイスの一部を切断して示す側面図である。It is a figure which shows the microfluidic device which concerns on the 1st form of this invention. Among these, FIG. 1A is a plan view of the microfluidic device. Moreover, FIG.1 (b) is a side view shown along the AA line of Fig.1 (a), and is a side view which cut | disconnects and shows a part of microfluidic device.

本発明の第１形態に係るマイクロチップの平面図であり、図２（ａ）が第１種のマイクロチップ、図２（ｂ）が第２種のマイクロチップ、図２（ｃ）が第３種のマイクロチップを示す平面図である。It is a top view of the microchip which concerns on the 1st form of this invention, Fig.2 (a) is a 1st type microchip, FIG.2 (b) is a 2nd type microchip, FIG.2 (c) is 3rd. It is a top view which shows a seed | species microchip.

本発明の第２形態に係るマイクロ流体デバイスを示す図である。このうち、図３（ａ）がマイクロ流体デバイスの平面図である。また、図３（ｂ）が図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイスの一部を切断して示す側面図である。It is a figure which shows the microfluidic device which concerns on the 2nd form of this invention. Among these, FIG. 3A is a plan view of the microfluidic device. Moreover, FIG.3 (b) is a side view shown along the BB line of Fig.3 (a), and is a side view which cut | disconnects and shows a part of microfluidic device.

図３（ａ）の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of Fig.3 (a).

図３（ｂ）の一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of FIG.3 (b).

本発明の第３形態に係るマイクロ流体デバイスの一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of microfluidic device which concerns on the 3rd form of this invention.

本発明の第４形態に係るマイクロ流体デバイスの一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of microfluidic device which concerns on the 4th form of this invention.

本発明の第５形態に係るマイクロ流体デバイスの一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of microfluidic device which concerns on the 5th form of this invention.

本発明の第６形態に係るマイクロ流体デバイスの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the microfluidic device which concerns on the 6th form of this invention.

Explanation of symbols

１，４１，６１，７１，８１，９１……マイクロ流体デバイス、２，４２，６２……ベース部材、２ａ……表面、６，７，８，９３，９６……マイクロチップ、６ａ，７ａ，８ａ……表面、１０Ａ〜２６Ａ……レザーバ（貯蔵部）、２７……位置決め穴（位置決め手段）、２８……位置決めピン（位置決め手段）、３２，３３，３４，１０１，１０２……流路（空間）、７２，７６……突起（結合用突起）、７４，７８……凹み（結合用凹部） 1, 41, 61, 71, 81, 91 ... microfluidic device, 2, 42, 62 ... base member, 2a ... surface, 6, 7, 8, 93, 96 ... microchip, 6a, 7a, 8a: Surface, 10A to 26A: Reservoir (storage part), 27: Positioning hole (positioning means), 28 ... Positioning pin (positioning means), 32, 33, 34, 101, 102 ... Channel ( Space), 72, 76 ... projection (coupling projection), 74, 78 ... recess (coupling recess)

Claims

A microfluidic device including a plurality of microchips having a space inside which a sample can be transferred and a base member,
A microfluidic device, wherein a plurality of microchips are aligned on a base member.

A microfluidic device comprising a plurality of microchips having a recess on one surface and a base member,
The plurality of microchips are aligned on the base member such that the surface of the one side is in contact with the surface of the base member;
The microfluidic device is characterized in that a space in which a sample can be transferred is formed by closing the concave portion of the microchip by the surface of the base member.

The microfluidic device according to claim 1, wherein the microchip is detachably attached to the base member.

The microfluidic device according to claim 1, wherein the microchip is detachably held by a chip holding claw formed on the base member.

The microfluidic device according to claim 1, wherein the space is a flow path.

The microfluidic device according to claim 5, wherein a storage part for storing a sample is formed in the flow path.

The microfluidic device according to claim 6, wherein a storage part of one microchip and a storage part of another microchip are connected via a communication path formed in the base member.

A coupling recess formed on the other adjacent microchip of the plurality of microchips is formed on the coupling protrusion formed so as to project from one of the adjacent microchips to the other of the plurality of microchips. The plurality of microchips are planarly coupled to each other by engagement between the coupling protrusions and the coupling recesses, according to any one of claims 1 to 7. Microfluidic device.

The microfluidic device according to claim 1, wherein the plurality of microchips are positioned on the base member by positioning means.