CN102016598B - 微细流路及分析用具 - Google Patents

微细流路及分析用具 Download PDF

Info

Publication number
CN102016598B
CN102016598B CN2009801144765A CN200980114476A CN102016598B CN 102016598 B CN102016598 B CN 102016598B CN 2009801144765 A CN2009801144765 A CN 2009801144765A CN 200980114476 A CN200980114476 A CN 200980114476A CN 102016598 B CN102016598 B CN 102016598B
Authority
CN
China
Prior art keywords
section
pair
escape hole
fine channel
sample
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.)
Active
Application number
CN2009801144765A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102016598A (zh
Inventor
北村茂
篠嵜耕太郎
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.)
Arkray Inc
Original Assignee
Arkray Inc
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 Arkray Inc filed Critical Arkray Inc
Publication of CN102016598A publication Critical patent/CN102016598A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102016598B publication Critical patent/CN102016598B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/491—Blood by separating the blood components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502723—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by venting arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502746—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means for controlling flow resistance, e.g. flow controllers, baffles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N35/00069—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides whereby the sample substrate is of the bio-disk type, i.e. having the format of an optical disk
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681—Filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0803—Disc shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0672—Swellable plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0688—Valves, specific forms thereof surface tension valves, capillary stop, capillary break
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7303—Control of both inflow and outflow of tank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems

Abstract

本发明提供的微细流路(4)包括：与沿着流动方向夹着它的部分相比截面积更大的分析室(6)；试样(S)流入分析室(6)的流入口(5)；使试样(S)从分析室(6)被排出的排出部(7)，该微细流路利用毛细管现象输送试样(S)，排出部(7)包括位于与流入口(5)相反的一侧的一对排出口(71a)、(71b)。根据这样的结构，能够避免因气泡的残留而阻碍液体(S)的输送。

Description

微细流路及分析用具
技术领域
本发明涉及一种输送液体的微细流路及分析用具。
背景技术
在现有技术中，采用光学方法对试样和试剂发生反应时的反应液进行分析。在通过这种方法分析试样的情况下，使用提供反应场所的分析用具。在对微量的试样进行分析的情况下，作为分析用具，使用形成有利用毛细管现象来输送试样的微细流路的部件(例如参照专利文献1)。
图17表示这样的微细流路的一个例子。该图所示的微细流路X包括流入口91、分析室92、排出口93、以及开放室94，例如，利用毛细管现象能够输送血液等试样S。分析室92截面为圆形，它是用来在填充试样的状态下使光线透过，从而采用光学方法分析试样的特定成分的浓度等的场所。分析室92由相对的一对侧面92a、92b和与这些侧面92a、92b成直角且相互隔开极小距离而相对的一对面(图示省略)规定。开放室94通过排出口93与分析室92相连。开放室94通过图中未表示的路径开放在空气中。
微细流路X中的液体输送按照以下方式进行。首先，血液等试样S被导入微细流路X的上游侧。该试样S利用毛细管现象被导入，如图18所示，从流入口91流入分析室92。侧面92a、92b的附近形成被上述一对的面和侧面92a或者侧面92b三面围成的区域，毛管力容易作用于试样S，推动力为大。因此，试样S表现出沿着侧面92a、92b行进的倾向。
但是，难以使侧面92a、92b完全相同。例如，在侧面92a、92b和上述一对的面的边界部分，因制作时的加工精度，不可避免地出现微观的形状参差不齐的情况。或者，如果油成分等物质附着在侧面92a、92b的表面，则毛管力的差异就将很大。因为这种情况，试样S沿着侧面92a行进的速度和沿着侧面92b行进的速度经常会产生差异。于是，如图19所示，例如，试样S沿着侧面92a偏移行进。结果如图20所示，试样S仅经由侧面92a到达排出口93，排出口93被试样S堵塞。这样，在侧面92b附近产生气泡B1。由于这样的情况，即使采用光学方法进行分析，照射在分析室92的光也会不仅透过试样S而且透过气泡B1。因此，无法准确地分析试样S的特定成分。
专利文献1：日本特开2004-150804号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况而产生，其目的在于提供一种能够妥当地输送液体的微细流路及分析用具。
本发明的第一方面所提供的微细流路，其包括：位于流动方向上游侧的流入部；位于流动方向下游侧的排出部；和被上述流入部和上述排出部所夹、截面积比它们大的扩大部，该微细流路输送流体，其特征在于：上述排出部包括一对排出口，该一对排出口位于上述流动方向上的相对于上述流入部的相反侧。
在本发明的优选实施方式中，利用毛细管现象输送上述液体。
在本发明的优选实施方式中，上述排出部还具有位于上述一对排出口之间，且朝着上述流动方向上游侧形成为锥状的分离部。
在本发明的优选实施方式中，上述排出部还包括与上述一对排出口的至少一个的流动方向下游侧相连，截面积比上述排出口大的滞留部。
在本发明的优选实施方式中，在上述滞留部设置有膨润部件，该膨润部件通过在吸收了上述液体时发生膨胀来防止上述液体流出至上述滞留部的下游侧。
所述滞留部具有在与所述流动方向成直角的方向上相互分开且相对的顶面和底面，所述底面具有：从所述顶面与所述底面分开且相对的方向观察时位于靠近中央位置的岛部；和从所述分开且相对的方向观察时包围所述岛部、且与所述岛部相比更加远离所述顶面的包围部。
上述滞留部具有疏水区域。
在本发明的优选实施方式中，还包括：位于所述滞留部的所述流动方向下游侧的追加的扩大部；将来自所述滞留部的液体导向所述追加的扩大部的追加的流入部；液体从所述追加的扩大部被排出，且包括位于所述流动方向上的相对于所述追加的流入部的相反侧的一对追加的排出口。
在本发明的优选实施方式中，在所述滞留部与所述追加的流入部之间设有能够为大气开放状态的开放室。
在本发明的优选实施方式中，所述开放室与能够对所述开放室内的压力进行减压的减压机构相连。
本发明的第二方面所提供的分析用具，其特征在于：具备本发明的第一方面所提供的微细流路，上述扩大部被用作分析场所。
通过以下参照附图所进行的详细说明，本发明的其它特征及优点将会更加清楚明了。
附图说明
图1是表示本发明的分析用具的一例的立体图。
图2是表示图1所示的分析用具的主要部分平面图。
图3是表示本发明的微细流路的一例的主要部分平面图。
图4是沿着图3的IV-IV线的主要部分截面图。
图5是表示图3所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图6是表示图3所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图7是表示图3所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图8是表示图3所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图9是沿着图8的IX-IX线的主要部分截面图。
图10是表示图3所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图11是表示图3所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图12是表示滞留部的其它例子的主要部分平面图。
图13是沿着图12的XIII-XIII线的主要部分截面图。
图14是表示图12所示的滞留部中的液体的流动情况的主要部分平面图。
图15是表示滞留部的其它例子的主要部分平面图。
图16是表示本发明的微细流路的其它例子的主要部分平面图。
图17是表示现有技术中的微细流路的一例的主要部分平面图。
图18是表示图12所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图19是表示图12所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
图20是表示图12所示的微细流路中的液体输送的主要部分平面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的优选实施方式进行具体的说明。
图1及图2表示本发明的分析用具的一例。本实施方式的分析用具A例如以血液等试样S为对象，利用光学手法进行有关特定成分的分析。分析用具A能够填装在分析装置(图示省略)中。此外，在图2中，为了便于理解，省略了后述的罩2。分析用具A被上述分析装置具备的支承台83所支承。支承台83连接有旋转轴84，分析用具A能够自由旋转。发光模块81例如具有LED芯片，它是发出用于光学分析的光的发光源。受光模块82例如内置硅光电二极管，对透过分析用具A的、来自发光模块81的光进行接受。上述分析装置根据受光模块82的受光状态能够分析试样S的特定成分。
分析用具A整体大致呈圆板状，如图1所示，它由底座1、罩2构成，并且形成导入室3及多个微细流路4。
底座1例如采用聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)或者聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)这些透明的树脂材料构成，且形成圆板状。在底座1上形成构成导入室3及多个微细流路4的凹部。罩2贴附在底座1上，例如采用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)这些透明的树脂材料构成，形成圆形薄膜状或者圆板状。
导入室3是用来使用吸液管(spuit)等导入血液等试样S的部位，它由在罩2上形成的贯通孔以及在底座1上形成的圆形凹部构成。在流入部3中设置分离膜(图示省略)。该分离膜例如介于底座1和罩2之间，用来分离血液中的血球成分。这种分离膜例如能够使用纸状物、泡沫、纺织布状物、无纺织布(不織布)状物、编织物状物、薄膜(membrane)过滤器、玻璃过滤器、或者凝胶状物质等多孔质物质。
多个微细流路4用来利用毛细管现象输送从导入室3导入的试样S，其一部分被用于使用光学手法的分析场所。在本实施方式中，多个微细流路4从导入室3呈放射状延伸。如图3所示，微细流路4具有流入口5、分析室6和排出部7。
流入口5是被导入导入室3中的试样S流入分析室6的部位。在本实施方式中，流入口5的宽度为0.1毫米左右，深度为0.1毫米左右。
分析室6是用来利用光学手法对试样S进行分析的场所，是与其流动方向的前后部分相比截面积较大的圆形部分。分析室6相当于在本发明中所说的扩大部的一例。如图3和图4所示，分析室6由顶面61、底面62及一对侧面63a、63b形成。顶面61及底面62在与流动方向垂直的图4的上下方向上相互分开且相对，一对侧面63a、63b在与该上下方向垂直的宽度方向上相互分开且相对。在本实施方式中，顶面61及底面62的距离，即分析室6的深度是0.1毫米左右。此外，一对侧面63a、63b的曲率半径是0.6毫米左右，这样，分析室6的大致直径为1.2毫米左右。
在本实施方式中，在分析室6上涂布试剂(图示省略)。该试剂为在试样S被供给时溶解的干燥固体状，与试样S中的特定成分发生反应而发色。在分析用具A中，为了能够测定多个项目，例如，准备了成分或者组成各异的多种试剂。但是，上述试剂不一定要在所有的分析室6中设置，例如，对于用来修正试样的色差(色感)所产生的影响的分析室6，省略试剂的涂布。此外，也可以在分析室6以外的适当场所涂布试剂。
排出部7是从分析室6排出试样S的部位，具有一对排出口71a、71b；分离部72；一对连接流路73a、73b；一对滞留部74a、74b；一对连接流路76a、76b；以及开放室77。一对排出口71a、71b在流动方向的相对于流入口5的相反一侧并列配置。排出口71a与侧面63a相连，排出口71b与侧面63b相连。分离部72分割一对排出口71a、71b，形成为朝着流动方向上游的锥状。一对连接流路73a、73b分别与一对排出口71a、71b相连，例如，其宽度是0.05毫米左右，其深度是0.05毫米左右。
一对滞留部74a、74b是用来使被排出的试样S滞留的圆形部分，它分别与一对连接流路73a、73b相连。在本实施方式中，在滞留部74a、74b中分别设置膨润部件75a、75b。膨润部件75a、75b采用通过吸收试样S后其体积膨润至数倍到数百倍的材料构成。这种材料例如可以使用アクアコ一ク(住友精化制造)、ワンダ一ゲル(Wonder Gel，花王制造)、サンウエツト(Sanwet，三洋化成制造)、アクアリザ一ブGP(日本合成化学制造)。膨润部件75a、75b按照使滞留部74a、74b的上侧部分成为空洞的厚度涂布。一对滞留部74a、74b通过一对连接流路76a、76b与开放室77相连。开放室77通过图中未表示的路径在空气中开放。
下面，参照图5～图11，对微细流路4中的液体输送进行说明。
如图5所示，从导入室3导入的试样S利用毛细管现象，通过流入口5后流入分析室6。流入的试样S呈现沿着一对侧面63a、63b行进的倾向。其原因在于，一对侧面63a、64b的附近是由顶面61及底面62和侧面63a或者侧面63b三方围成的空间。这样的空间与例如分析室6的中央部分那样的仅由顶面61及底面62的两面围成的空间相比，毛管力的作用更强。因此，就会更强地推进试样S。
但是，侧面63a和侧面63b很少完全相同，基本上都有各种各样的差别。例如，一对侧面63a、侧面63b和顶面61或者底面62的边界部分形成具有规定曲率半径的极微小的R形状。由于这样的边界部分的加工精度有极限，因此，在R形状中产生若干误差。或者，如果为了使毛管力变得均匀，对顶面61及底面62等实施表面处理，那么，该处理有时也会因地点不同而产生参差不齐的现象。于是，根据这样的情况，试样S沿着侧面63a行进的速度和沿着侧面63b行进的速度多数情况下都会出现差异。在本实施方式中，如图6所示，假设沿着侧面63a行进的速度相对快。在此情况下，试样S如图7所示，沿着侧面63a行进，几乎不会沿着侧面63b行进。
进而，在试样S沿着侧面63a行进时，如图8所示，试样S到达排出口71a。此时，试样S也从排出口71a向排出口71b传送。但是，分离部72的顶部形成锐利的角部，因此，它对将要越过它的试样S产生显著的较大阻力。因此，试样S不会越过分离部72而朝着排出口71b行进。因此，试样S从排出口71a朝着连接流路73a行进。此时，试样S也基本上不会沿着侧面63b行进。
在试样S超过连接流路73a到达滞留部74a时，试样S被膨润部件75a吸收。于是，如图9所示，发生膨润的膨润部件75a成为完全堵塞滞留部74a的状态。于是，使试样S经由排出口71a、连接流路73a及滞留部74a行进的力就不会产生作用。因此，如图10所示，朝着排出口71b、连接流路73b及滞留部74b的力作用在试样S上。试样S沿着侧面63b行进，如图11所示，到达排出口71b。于是，在试样S通过连接流路73b到达滞留部74b时，滞留部74b就会因膨润部件75b的膨润而被堵塞。由此，图中未表示的微细流路4中的试样S的液体输送结束。然后，将来自发光模块81的光照射在被填充了试样S的分析室6，由此利用光学方法来进行分析。
下面，对分析用具A及微细流路4的作用进行说明。
根据本实施方式，流入分析室6中的试样S从一对排出口71a、71b的双方排出。因此，即使试样S先到达排出口71a、71b中的任何一个，也能从排出口71a、71b中的另一个排出残余的试样S或分析室6中的气体。因此，能够避免在分析室6中残留大的气泡，并且能够准确地进行利用光学方法的分析。
试样S容易沿着毛管力作用更强的一对侧面63a、63b行进。一对排出口71a、71b与这些侧面63a、63b相连，因此，能够可靠地从排出口71a、71b排出输送过来的试样S。此外，行进至一对排出口71a、71b中的任一个排出口的试样S成为被分离部72阻止的状态。因此，排出口71a、71b双方都被沿着一对侧面63a、63b中的一个输送过来的试样S堵塞的可能性较小。这种方式适合避免在分析室6内残留气泡。
在试样S流入时，一对滞留部74a、74b会被膨润部件75a、75b完全堵塞。因此，能够避免从一对排出口71a、71b中的一个排出口排出的试样S从一对排出口71a、71b中的另一个排出口逆流回分析室6。这对防止在分析室6中残留气泡来说是优选的。此外，与本实施方式不同，即使不具备膨润部件75a、75b，也能够使相当数量的试样滞留在滞留部74a、74b。因此，能够大幅延迟试样S从一对排出口71a、71b中的一个逆流向另一个，这样也能够避免气泡的残留。
图12和图13表示在本发明中所说的滞留部的其它例子。该图所示的滞留部74c俯视呈圆形，如图13所示，它具有顶面741和底面742。顶面741是没有断层(段差，高度差)的平面，与连接流路73a、76a上侧的一面形成一个平面。整个底面742与顶面741分开并且相对，它由岛部742a和包围部742b构成。如图12所示，岛部742a是底面742的靠近中央的部分，在本实施方式中，俯视为圆形。包围部742b在俯视时包围岛部742a，在本实施方式中，俯视呈面包圈状。如图13所示，岛部742a比较接近顶面741。另一方面，包围部742b与岛部742a相比，与顶面741更加远离。
如图14所示，当液体S从连接流路73a流入滞留部74c时，液体S会滞留在包围部742b与顶面741之间，不会浸入岛部742a与顶面741之间。进而，当液体S继续流入时，液体S沿着包围部742b的形状分成两股然后在滞留部74c内流动。在微细流路4内的空气随着液体S的流入而将要流动时，该空气通过岛部742a与顶面741之间向连接流路76a排出。当整个包围部742b被液体S覆盖时，此后液体S就会向连接流路76a流出。根据这种构造，也能够大幅延迟试样S从图3所示的一对排出口71a、71b中的一个逆流回另一个，能够避免气泡的残留。
图15表示在本发明中所说的滞留部的其它例子。该图所示的滞留部74d具有其内面被实施了疏水性处理的疏水区域，在本实施方式中，顶面及底面形成为该疏水区域。在此情况下，因上述疏水区域，在从连接流路73a流入的液体S中产生妨碍其前进的阻力。这样，滞留部74b能够延迟液体S向位于其下游侧的连接流路76a流出。根据这种构造，也能够大幅延迟试样S从图3所示的一对排出口71a、71b中的一个逆流回另一个，能够避免气泡的残留。
图16表示本发明的微细流路的其它例子。该图所示的微细流路4采用三个分析室6A、6B、6C连接的构造。下面，说明使用该微细流路4的液体输送。首先，用与参照图5～图11所说明的液体输送相同的方法，从流入口5A经过分析室6A将液体S送至排出部7A的滞留部74a、74b。在分析室6A中，例如被预先涂布的试剂与液体S发生反应。此外，本实施方式的滞留部74a、74b由不包括上述膨润部件75a、75b的较大容量的液槽构成。此外，也可以取代滞留部74a、74b，采用上述滞留部74c、74d。在本实施方式中，排出部7A的开放室77A与作为减压机构的减压泵PA相连。在向滞留部74a、74b的液体输送结束后，用减压泵PA减低开放室77A的内压时，液体S流入开放室77A。
接着，打开位于分析室6B的下游侧的排出部7B的开放室77B。于是，与参照图5～图11所说明的液体输送同样，液体S从流入口5B经过分析室6B被送至排出部7B的滞留部74a、74b。在分析室6B中进行例如与分析室6A的试剂不同的试剂的反应。或者，在分析室6B中未涂布试剂的情况下，也可以利用分析室6B修正试样的色感所产生的影响。开放室77B与减压泵PB相连。在用减压泵PB降低开放室77B的内压时，液体S就会流入开放室77B。
此外，当开放位于分析室6C的下游侧的排出部7C的开放室77C时，液体S从流入口5C经过分析室6C后被送往排出部7C的滞留部74a、74b。在分析室6C中，例如进行其他的不同种类的试剂反应。开放室77C与减压泵PC相连。在用减压泵PC降低开放室77C的内压时，液体S就会流入开放室77C。
如上所述，根据本实施方式，能够连续地进行多个分析室6A、6B、6C中的处理。这种方式适合短时间对同一试样进行不同种类的检查。此外，液体S流入开放室77C的状态是将液体S继续向下游侧输送的准备工作结束的状态。因此，也能够对分析室6A、6B、6C进行追加，进一步向其它的分析室输送液体S，进行其它的检查。
本发明的微细流路和分析用具并非局限于上述实施方式。本发明的微细流路及分析用具的各部分的具体结构可以自由地进行各种设计和更改。
相当于本发明中所说的扩大部的分析室6并非局限于圆形，只要是利用毛细管现象输送试样S，且能够采用光学方法并可靠地输送液体的形状即可。一对排出口71a、71b优选被分离部72分割，但是，本发明并非局限于此。一对滞留部74a、74b及在它们之中设置的膨润部件75a、75b对防止试样S的逆流来说是优选的，但是，只要采用试样S难以在微细流路4中的与排出部7相比的下游侧逆流的机构等，也可以不配备这些部件。
分析用具A是使用微细流路4进行液体输送的一个例子，例如，也可以进行采用光学方法的分析以外的分析。另外，当然，作为试样S并非局限于使用血液。本发明的微细流路适合用于对微量的血液进行的分析，但是，并非局限于此，能够用于具有经由扩大部输送液体的部分的各种用途。而且，本发明的微细流路的液体输送驱动力并非局限于利用毛细管现象，例如，利用在流动方向前后产生的较小的压力差输送流体的结构，也能抑制扩大部中的气泡的残留，能够期待其顺利地进行液体输送的效果。

Claims (9)

1.一种微细流路，其包括：位于流动方向上游侧的流入部；位于流动方向下游侧的排出部；和被所述流入部和所述排出部所夹、截面积比它们大的扩大部，该微细流路输送流体，其特征在于：
所述排出部包括：
一对排出口，该一对排出口位于所述流动方向上的相对于所述流入部的相反侧；
分离部，该分离部位于所述一对排出口之间且朝着所述流动方向上游侧形成为锥状；以及
一对滞留部，所述一对滞留部分别与所述一对排出口的流动方向下游侧相连且截面积比所述排出口大
所述扩大部由顶面、底面及一对侧面规定，
所述一对排出口中的一个排出口与所述一对侧面中的一个侧面相连，所述一对排出口中的另一个排出口与所述一对侧面中的另一个侧面相连。
2.如权利要求1所述的微细流路，其特征在于：
利用毛细管现象输送所述液体。
3.如权利要求1所述的微细流路，其特征在于：
在所述滞留部设置有膨润部件，该膨润部件通过在吸收了所述液体时发生膨胀来防止所述液体流出至所述滞留部的下游侧。
4.如权利要求1所述的微细流路，其特征在于：
所述滞留部具有在与所述流动方向成直角的方向上相互分开且相对的顶面和底面，
所述底面具有：从所述顶面与所述底面分开且相对的方向观察时位于靠近中央位置的岛部；和从所述分开且相对的方向观察时包围所述岛部、且与所述岛部相比更加远离所述顶面的包围部。
5.如权利要求1所述的微细流路，其特征在于：
所述滞留部具有疏水区域。
6.如权利要求1所述的微细流路，其特征在于，还包括：
位于所述滞留部的所述流动方向下游侧的追加的扩大部；
将来自所述滞留部的液体导向所述追加的扩大部的追加的流入部；
液体从所述追加的扩大部被排出，且包括位于所述流动方向上的相对于所述追加的流入部的相反侧的一对追加的排出口。
7.如权利要求6所述的微细流路，其特征在于：
在所述滞留部与所述追加的流入部之间设有能够为大气开放状态的开放室。
8.如权利要求7所述的微细流路，其特征在于：
所述开放室与能够对所述开放室内的压力进行减压的减压机构相连。
9.一种分析用具，其特征在于：
具备如权利要求1所述的微细流路，
所述扩大部被用作分析场所。
CN2009801144765A 2008-04-25 2009-03-30 微细流路及分析用具 Active CN102016598B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008115481 2008-04-25
JP2008-115481 2008-04-25
PCT/JP2009/056503 WO2009130976A1 (ja) 2008-04-25 2009-03-30 微細流路および分析用具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102016598A CN102016598A (zh) 2011-04-13
CN102016598B true CN102016598B (zh) 2013-10-30

Family

ID=41216714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801144765A Active CN102016598B (zh) 2008-04-25 2009-03-30 微细流路及分析用具

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8398937B2 (zh)
EP (1) EP2270515B1 (zh)
JP (1) JP5255628B2 (zh)
CN (1) CN102016598B (zh)
WO (1) WO2009130976A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2213364A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Phase guide patterns for liquid manipulation
JP5250574B2 (ja) * 2010-02-10 2013-07-31 富士フイルム株式会社 マイクロ流路デバイス
TWI385030B (zh) * 2010-12-22 2013-02-11 Univ Nat Chiao Tung 具有氣泡之微流體系統及其氣體放電方法與氣體反應方法
EP2896457B1 (en) * 2014-01-15 2017-08-23 IMEC vzw Microstructured micropillar arrays for controllable filling of a capillary pump
JP2016217929A (ja) * 2015-05-22 2016-12-22 セイコーエプソン株式会社 センサー用ゲルおよびセンサー
US9757728B2 (en) * 2016-01-26 2017-09-12 Lidong Qin Microfluidic aliquoting for single-cell isolation
CN112513244A (zh) * 2018-09-28 2021-03-16 优志旺电机株式会社 细胞培养芯片

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1705884A (zh) * 2002-10-28 2005-12-07 爱科来株式会社 分析用具及分析装置
WO2006098370A1 (ja) * 2005-03-16 2006-09-21 Nec Corporation 流路の実効的な通過時間の調整機構を具える遅延回路、マイクロチップ、およびその作製方法
WO2006106608A1 (ja) * 2005-04-04 2006-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 液体均一化装置およびそれを用いた分析装置
WO2007013562A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Arkray, Inc. 分析用具

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756884A (en) 1985-08-05 1988-07-12 Biotrack, Inc. Capillary flow device
US6637463B1 (en) * 1998-10-13 2003-10-28 Biomicro Systems, Inc. Multi-channel microfluidic system design with balanced fluid flow distribution
US8231845B2 (en) * 2000-10-25 2012-07-31 Steag Microparts Structures for uniform capillary flow
WO2003025547A1 (en) * 2001-09-21 2003-03-27 Biomedlab Corporation Method and device for screening analytes using surface plasmon resonance
EP1525916A1 (en) 2003-10-23 2005-04-27 F. Hoffmann-La Roche Ag Flow triggering device
AU2005329089A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Attogenix Biosystems Pte Ltd. Methods and device for transmitting, enclosing and analysing fluid samples

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1705884A (zh) * 2002-10-28 2005-12-07 爱科来株式会社 分析用具及分析装置
WO2006098370A1 (ja) * 2005-03-16 2006-09-21 Nec Corporation 流路の実効的な通過時間の調整機構を具える遅延回路、マイクロチップ、およびその作製方法
WO2006106608A1 (ja) * 2005-04-04 2006-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 液体均一化装置およびそれを用いた分析装置
WO2007013562A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Arkray, Inc. 分析用具

Also Published As

Publication number Publication date
US8398937B2 (en) 2013-03-19
EP2270515A1 (en) 2011-01-05
EP2270515B1 (en) 2019-05-08
JPWO2009130976A1 (ja) 2011-08-18
US20110038766A1 (en) 2011-02-17
EP2270515A4 (en) 2016-10-05
WO2009130976A1 (ja) 2009-10-29
JP5255628B2 (ja) 2013-08-07
CN102016598A (zh) 2011-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102016598B (zh) 微细流路及分析用具
CN1715932B (zh) 用于处理液体的微结构平台和方法
US9623407B2 (en) Microfluidic device with longitudinal and transverse liquid barriers for transverse flow mixing
JP3234369U (ja) 試料流体分析用の使い捨てカートリッジ
US8197774B2 (en) Microchip
US20060023039A1 (en) Microfluidic cartridge with reservoirs for increased shelf life of installed reagents
JP2005181295A (ja) 流動トリガー装置
CN103890590A (zh) 生物流体样品分析盒
JP5246167B2 (ja) マイクロチップ及びマイクロチップの送液方法
CN101454664A (zh) 血浆分离用微流路
JP2009128229A (ja) マイクロチップ
US20150337355A1 (en) Cell-spreading device and method for detecting rare cell
EP1912074B1 (en) Analyzer
JP2012229985A (ja) マイクロチップ
CN114390948B (zh) 微流控芯片、生产方法及用途
EP4046714A1 (en) Microfluidic chip for analyte detection
JP6761153B1 (ja) 粒子計測デバイスならびに粒子分離計測デバイスおよび粒子分離計測装置
US9346051B2 (en) Microchip
JP2019002926A (ja) マイクロ流体デバイス及び流体の送液方法
JP5177533B2 (ja) マイクロチップ
CN112023990B (zh) 一种微流控检测芯片及制造方法
CN113115587B (zh) 检测芯片
WO2020095849A1 (ja) 細胞培養チップ及びその製造方法
JP7202820B2 (ja) マイクロ流路チップ
CN112033953B (zh) 一种微流控芯片及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant