CN101821632A - 光学式读取码的形成方法及分析用具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将多个凹部(36)形成图案，从而形成所希望的光学式读取码的方法。通过在码形成对象面(3A)上照射激光，形成多个凹部(36)。码形成对象面(3A)为例如分析用具(1)的表面(3A)。码形成对象面(3A)为能够透过可见光的具有透明性的面。本发明的激光为在红外区具有峰值波长的激光。光学式读取码用于识别与分析用具(1)的特性相关的信息。

Description

光学式读取码的形成方法及分析用具

技术领域

本发明涉及通过将多个凹部形成为图案而形成所希望的光学式读取码的方法以及具有光学式读取码的分析用具。

背景技术

分析用具，使用于分析样品中的指定成分。在该分析用具中，根据凹凸和条形码(バ一コ一ド)等光学式读取码，赋予分析用具的批量号(ロツトNO.)和检查项目等检查所需要的信息。

作为其一例，具有在圆盘式的分析用具中，将作为光学式读取码的格式，在表面以及背面之中的至少一面，作为与信息相对应的凹凸而形成的装置(例如参照专利文献1)。例如，在对圆盘进行注射模塑成形(射出成形)等时，形成格式。更具体而言，通过采用预先形成有与信息相对应的凹凸的模具进行树脂成型，从而能够在对圆盘进行成形时同时制作格式。

但是，在树脂成型时形成凹凸的方法中，由于模具的形状被固定，因此只能赋予在制造分析用具之前所确定的信息。由此，对分析用具不能赋予关于在分析用具的制造后掌握的信息，例如与分析用具的灵敏度、批量号、制造日期或使用期限相关的信息。

另外，即使是与分析用具的制造前所决定的特性相关的信息，例如与检查项目相关的信息，在对该信息产生变更的情况下，需要重新形成模具。由此，每当变更应当赋予给分析用具的信息时都需要变更模具，所以对成本不利。不仅于此，由于模具的形成需要比较长的时间，因此有时对应应当赋予给分析用具的信息变更，难以进行立即的应对。

专利文献1：日本特开平3-225278号公报

发明内容

本发明的课题为，使得对对象物能够赋予关于分析用具等在对象物的制造后掌握的信息，并即使在应当赋予给对象物的信息发生了变更的情况下，也有利于成本，并且能够容易进行应对。

在本发明的第一方案中，提供一种光学式读取码的形成方法，其通过将多个凹部形成图案，而形成所希望的光学式读取码，所述光学式读取码的形成方法，通过在码形成对象面上照射激光，形成所述多个凹部。

码形成对象面，例如是能够透过可见光的具有透明性的面，本发明的激光，例如在红外区具有峰值波长。此时的码形成对象面，例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类树脂、二甲基硅氧烷(PDMS)或者聚苯乙烯(PS)构成。

所述凹部，例如形成为点状或多个点相连的形状。

码形成对象面，例如是分析用具的表面。

分析用具，例如具有基板和在基板上层叠的封罩。在该情况下，在基板或封罩之中的至少一个上形成一个或多个流路之后，形成多个凹部。

在本发明的第二方案中，提供一种分析用具，其在基板上层叠封罩，并且形成光学式读取码，其中，所述光学式读取码为多个凹部形成图案的码，在所述基板或所述封罩上形成所述各凹部。

所述各凹部，例如底面的表面粗糙度大于周边部的表面粗糙度。

所述凹部，例如是点状或多个点相连的形状。

凹部，例如形成在分析用具的周边部。

本发明的第一方案的分析用具以及本发明的第二方案的分析用具，例如具有从中心部向周边部以放射状延伸的多个流路。此时，光学式读取码也可以包括与各流路相对应的多个独立码。

光学式读取码，例如用于识别与分析用具的特性相关的信息。

在本发明的第二方案所涉及的分析用具中，例如，通过照射激光而形成多个凹部。

附图说明

图1是本发明所涉及的分析用具的一例即微型设备(マイクロデバイス)的整体立体图。

图2是在图1中所示的微型设备的基板的俯视图。

图3是放大表示了图2中所示的基板主要部分的俯视图。

图4中图4A是与图3的沿IVa-IVa线的剖面相当的分析用具的剖面图，图4B是与图3的沿IVb-IVb线的剖面相当的分析用具的剖面图。

图5中图5A以及图5B是用于说明在图1中所示的微型设备的样品的移动状态的示意图。

图6是表示图1中所示的微型设备的封罩的主要部分的俯视图。

图7是图6的沿II V-II V线的剖面图。

图8是表示用于说明图1中所示的微型设备的光学式读取码形成方法的主要部分的立体图。

图9是表示用于说明图1中所示的微型设备的光学式读取码的形成方法的主要部分的剖面图。

图中：1-微型设备(分析用具)，21-流路，3A-(封罩的)表面(码形成对象面)，33-光学式读取码，36-凹部，36A-(凹部的)底面。

具体实施方式

以下，参照附图对与本发明所涉及的分析用具的一例相当的微型设备以及光学式读取码的形成方法进行说明。

图1中所示的微型设备1，在通过光学的方法对样品进行分析时被利用，并安装在分析装置(省略图示)中使用。该微型设备1构成为，一次性使用，并具备基板2以及封罩3。

如图2至图4中所示，基板2整体上形成为圆盘状，具备储液部20、多个流路21以及公用流路22。

储液部20用于保存导入到各流路21的样品，在基板2的中央部形成为圆柱状的凹部。

多个流路21用于通过毛细作用(毛細管力)移动样品，整体上设定为放射状。各流路21具有主流路23以及分支流路24。

主流路23具有反应单元(反応セル)25，并与公用流路22相连，该主流路23构成为，向外部排除公用流路22的气体从而作用毛细管力。该反应单元25是提供使样品与试剂进行反应的场所并且作为测光区而发挥作用的部分，在其内部设置有试剂层26。

试剂层26，例如形成为，适合于对碱性磷酸酶(アルカリフオスフアタ一ゼ)(ALP)、葡萄糖(グルコ一ス)(Glu)、乳酸脱氢酶(乳酸脱水素酵素)(LDH)、蛋白(アルブミン)(Alb)、总胆红素(総ビリルビン)(T-Bil)、无机磷(無機リン)(IP)、尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、天门冬氨酸氨基转移酶(アスパラギン酸アミノトランスフエラ一ゼ)(GOT)、丙氨酸氨基转移酶(アラニンアミノトランスフエラ一ゼ)(GPT)、肌酸磷酸激酶(クレアチンホスホキナ一ゼ)(CPK)、淀粉酶(アミラ一ゼ)(Amy)、血清y谷氨酰转肽酶(ガンマグルタミルトランスペプチタ一ゼ)(GGT)、肌酸酐(クレアチニン)(Cre)、总蛋白质(総タンパク)(TP)、钙(Ga)、镁(Mg)、果糖胺(フルクトサミン)(FRA)、总胆固醇(総コレステロ一ル)(T-Cho)、高密度脂蛋白胆固醇(高比重コレステロ一ル)(HDL-Cho)或甘油三酸脂(トリグリセライド)中性脂肪(TG)进行分析。该试剂层26形成为，与样品接触时而溶解的固体状，并根据应当分析的指定成分的种类，使得还包含发色剂、电子传输物质、氧化还原酶、界面活性剂或防腐剂等。

分支流路24，用于实现将样品供给到反应单元25跟前的状态，在位于反应单元25的若干上游侧的分支部分27中，从主流路21分支。如图4A中所示，该分支流路24与在后面所述的封罩3的分支流路用排气口31连通。

如图2中所示，公用流路22，在排除主流路23内部气体时被利用，在基板2的圆周处形成为环状。该公用流路22，如图4B中所示，与主流路23以及后面所述的封罩3的共用流路用排气口32连通。

基板2，例如由采用了聚甲基丙烯酸甲酯(ポリメチルメタクリレ一ト)(PMMA)等丙烯酸类树脂、聚二甲基硅氧烷(ポリジメチルシロキサン)(PDMS)或聚苯乙烯(ポリスチレン)(PS)等透明树脂材料的树脂成型而形成。在该树脂成型中，通过致力于模具的形状，同时制入(作り込む)储液部20、多个流露21以及公用流路22。

如图1以及图4中所示，封罩3整体上形成为透明的圆盘状，并具有样品导入口30、多个分支流路用排气口31、公用流路用排气口32以及光学式读取码33。

样品导入口30是在导入样品时利用的口，形成为贯通孔。样品导入口30形成为，在封罩3的中央部，位于基板2的储液部20的正上面。

各分支流路用排气口31，形成为与所对应的分支流路24连通的贯通孔。以密封材料来堵塞各公用流路用排气口32的上部开口。

如图5A中所示，在储液部20中保持有样品S的状态下，在密封材料34中形成开口时，主流路23的比分支部分27更靠上游的一侧以及分支流路24与外部连通，并对这些部分作用毛细管力。由此，储液部20的样品S，在主流路23的上游侧移动之后，导入到分支流路24。结果，成为样品S在反应单元25跟前停止的状态。

如图1以及图4中所示，公用流路用排气口32用于排除主流路23内部气体，并形成为贯通孔。公用流路用排气口32形成为，位于基板2的公用流路21规定位置的正上面，以密封材料35来堵塞上部开口。

如图5B中所示，在密封材料35中形成了开口的情况下，主流路23的比分支部分27更靠下游的一侧与外部连通，并对该部分作用毛细管力。由此，到达反应单元25跟前的样品S，被导入到反应单元25。结果，在反应单元25中，试剂层26由于样品S而溶解，并且样品S的目标成分与试剂产生反应。通过众所周知的测光机构，检测样品S中的目标成分与试剂进行反应而生成的物质，并根据该检测结果，对目标成分进行分析。

封罩3，例如由采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚苯乙烯(PS)等透明树脂材料的树脂成型形成。在该树脂成型中，通过在模具的形状方面下工夫，而同时制入样品导入口30、多个分支流路用排气口31以及公用流路用排气口32。

图6以及图7中所示的光学式读取码33用于识别与微型设备1的特性相关的信息。作为与微型设备1的特性相关的信息，能够列举检查项目、检查时间(反应时间)、流路号(流路NO.)、使用期限、制造日期、制造地址、批量号、抽样检查之后的特性(例如灵敏度)等。

光学式读取码33，在封罩3的周缘部形成为多个凹部36。在需要与各流路21相对应的独立信息，例如流路号或者检查项目、以及与检查时间相关信息的情况下，光学式读取码33形成为，含有这些流路21的每个的独立码。多个凹部36为俯视圆形(点状)或椭圆形(多个点相连的形状)，整体上配置为双层环状。如果如此在封罩3的周缘部形成多个凹部36(光学式读取码33)，则能够有效利用封罩3的空白区域(dead space：デツドスペ一ス)，并抑制微型设备1的大型化。

当然，多个凹部36可以配置为单层环状，也可以配置为三层以上的环状，或者也可以配置为非环状，例如排列成直线状或矩阵状(マトリクス状)。

如图7中所示，凹部36被设定为，例如宽度W为100～10000μm、深度D为100～2000μm。而且，关于该凹部36，至少底面36A的算术平均粗糙度Ra被设定为，例如0.05～100μm。这种表面粗糙度的底面36A，比由通常的树脂成型所获得的表面34更粗糙。由此，在通过光照射而读取光学式读取码33(凹部36)时，由于在凹部36(底面36A)和封罩3的表面3A中反射状态成为不同，因此能够适当地识别凹部36，从而能够抑制产生光学式读取码33的错误读取。

如图8以及图9中所示，通过激光加工而能够形成这种含有多个凹部36的光学式读取码33。更具体而言，在将激光出射装置4定位于微型设备1的封罩3的周缘部的状态下，沿圆周方向旋转微型设备1，同时抑制激光的出射状态，从而形成排列成环状的多个凹部36。多个凹部36被设定为，点状或多个点相连的形状。而且，向半径方向的内部侧移动激光出射装置4之后，通过一边旋转微型设备1，一边照射激光，再一层形成排列成环状的多个凹部36，而做成图6中所示的光学式读取码33。

作为激光出射装置4，使用在封罩3中具有吸收波长的装置，例如在由丙烯酸类树脂等透明树脂形成封罩3的情况下使用能够射出红外光(例如波长为1～10.6μm)的装置，例如CO₂激光器。另外，在通过红外光对丙烯酸类树脂等透明树脂设计宽度为100～10000μm、深度为100～2000μm、粗糙度Ra为0.05～100μm的凹部36而形成光学式读取码33的情况下，例如设定激光器的功率为5～100W、点的直径为100～10000μm。

如此，在通过照射激光来作为凹部36而形成光学式读取码33的方法中，即使在微型设备1的形成后也能形成光学式读取码33。即，对微型设备1，能够适当地赋予关于在微型设备1的制造后所被确定的信息、例如分析用具的灵敏度、批量号、制造日期以及与使用期限相关的信息。另外，关于与微型设备1的制造前所确定的特性相关的信息，例如与检查项目相关的信息，也可以在微型设备1的制造后对微型设备1赋予。由此，即使在产生了关于与微型设备1的制造前所确定的特性相关的信息产生变更的情况下，只改变来自激光光源4的激光出射图案就能够应对。即，如由树脂成型形成作为光学式读取码的凹部的情况，由于不需要废除变更前的模具而重新制作新的模具，因此不仅能够降低废料，同时有利于成本，而且还能立即应对信息的变更。

当然，本发明并不局限于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，本发明所涉及的分析用具并不局限于以放射状来设置多个流路的微型设备，也可以为其它形态的分析用具。

另外，光学式读取码并不局限于封罩，也可以形成在基板的背面。

而且，本发明所涉及的光学式读取码的形成方法并不局限于微型设备等分析用具，对其它的对象物也能使用。

Claims (17)

1.一种光学式读取码的形成方法，通过对多个凹部进行图案形成，而形成所希望的光学式读取码，其中，

通过在码形成对象面上照射激光而形成所述多个凹部。

2.根据权利要求1所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述码形成对象面是能够透过可见光的具有透明性的面，

所述激光在红外区域具有峰值波长。

3.根据权利要求1所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述凹部形成为点状。

4.根据权利要求1所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述凹部形成为多个点相连的形状。

5.根据权利要求1所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述码形成对象面为分析用具的表面。

6.根据权利要求5所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述分析用具具有基板、在所述基板上层叠的封罩，

在所述基板或所述封罩之中的至少一个上形成一个或多个流路之后，形成所述多个凹部。

7.根据权利要求6所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述分析用具是圆盘状的器具，

所述凹部形成在所述分析用具的周缘部。

8.根据权利要求7所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述多个流路从中心部向周缘部以放射状延伸，

所述光学式读取码含有与所述各流路相对应的多个独立码。

9.根据权利要求6所述的光学式读取码的形成方法，其特征在于，

所述光学式读取码用于识别与所述分析用具的特性相关的信息。

10.一种分析用具，其在基板上层叠封罩，并且具备光学式读取码，其特征在于，

所述光学式读取码为对多个凹部进行图案形成后的码。

11.根据权利要求10所述的分析用具，其特征在于，

所述各凹部的底面的表面粗糙度大于周边部的表面粗糙度。

12.根据权利要求11所述的分析用具，其特征在于，

所述凹部含有点状的凹部。

13.根据权利要求11所述的分析用具，其特征在于，

所述凹部含有多个点相连形状的凹部。

14.根据权利要求11所述的分析用具，是圆盘状的分析用具，其特征在于，

所述凹部形成在周缘部。

15.根据权利要求14所述的分析用具，其特征在于，

具有从中心部向周缘部以放射状延伸的多个流路，

所述光学式读取码含有与所述各流路相对应的多个独立码。

16.根据权利要求14所述的分析用具，其特征在于，

所述光学式读取码用于识别与所述分析用具的特性相关的信息。

17.根据权利要求10所述的分析用具，其特征在于，

通过照射激光而形成所述多个凹部。

Images