CN103341371B - 液体流道装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够简单地将液体流道从关闭状态转变为打开状态的液体流道装置,在基板(11A)的至少一面上,形成由样品及试剂中的至少一种所构成的液体进行流动的液体流道(12)以及积存液体的测量槽(14c),在基板(11A)上层压有盖板(13);测量槽(14c)包括将该槽内的液体输送到下游侧的液体输送部(P1)。所述液体输送部(P1)通过从外侧按压与测量槽(14c)对应部分的盖板(13)而被驱动。

Description

液体流道装置及其制作方法
本申请是申请号为200980136034.0、申请日为2009年10月28日、发明名称为“液体流道装置及其制作方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及适用于例如对血液中抗原进行检测、分析等的平板状液体流道装置及其制作方法。
本申请以2008年10月28日在日本申请的专利申请2008-276468号、2009年08月25日在日本申请的专利申请2009-194590号、2009年08月25日在日本申请的专利申请2009-194591号以及2009年08月25日在日本申请的专利申请2009-194592号为基础要求优先权,并援引上述专利申请的内容。
背景技术
近年,在医疗、环境等领域频繁检测、分析液体样品中的微量成分。此时,例如在医疗领域中,较多使用在基板上形成流道的被称为微型晶片的液体流道装置。
例如,在专利文献1中记载有如下技术:在微型晶片上形成的液体流道内混合含有抗体的试剂和血液,反应后将各上述微型晶片提供给检测装置,检测抗原抗体反应。另外,例如在专利文献2中还公开了一种盘状液体流道装置:在可旋转圆盘的半径方向上形成多个流道,事先在上述流道的部分位置固定抗体,然后使体液在流道中流动进行抗原抗体反应,从而使抗体捕捉体液中的抗原。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2007-139500号公报
专利文献2:特开平05-005741号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
但是,为了使试剂及血液在液体流道中流动,在专利文献1的液体流道装置中需要另外使用微型泵,而在专利文献2中的液体装置中需要设置旋转圆盘的装置。
并且,在如上的现有液体流道装置中,由于无法开关液体流道,发生过不便于目标成分的检测、分析的事情。
此外,在如上的现有液体流道装置中,由于无法使部分液体流道从关闭状态转变为打开状态、从打开状态转变为关闭状态、或者开关液体流道,发生过不便于目标成分的检测、分析的事情。
本发明目的在于低成本提供一种液体流道装置,该液体流道装置中无需另外设置使液体流动的装置,可以简单地将液体流道从关闭状态转变为打开状态,即,能够使液体在流道中简单并顺畅流动。
本发明目的还在于低成本提供一种液体流道装置,该液体流道装置能够将液体流道简单地从关闭状态转变为打开状态,从打开状态转变为关闭状态,或者既能从打开状态转变为关闭状态又能从关闭状态转变为打开状态。
解决课题所使用的手段
本发明的液体流道装置,在基板的至少一面上,形成由样品及试剂中的至少一种所构成的液体进行流动的液体流道,和一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于:至少一个所述液槽包括将该液槽内的液体输送到液槽外的液体输送部;所述液体输送部通过从外侧按压与所述液槽对应部分的盖板或所述液槽底部而被驱动。
本发明的液体流道装置优选还包括:打开部,将部分所述液体流道从关闭状态转变为打开状态;以及关闭部,从打开状态转变为关闭状态;所述盖板包括:第一基体材料层,用于构成所述盖板的表面;强力粘附层,形成在所述第一基体材料层内侧;第二基体材料层,形成在所述强力粘附层的内侧;以及弱粘附层,形成在所述第二基体材料层的内侧,粘附在所述流道形成面上;在所述打开部中,在所述液体流道上形成第一凸部,该第一凸部的顶部与所述弱粘附层相互粘附,并且,所述强力粘附层与所述第二基体材料层分离;在所述关闭部中,在所述液体流道上形成第二凸部,该第二凸部的顶部与所述弱粘附层分离,并且,所述强力粘附层和所述第二基体材料层之间有隔板材料,所述隔板材料与所述强力粘附层相互粘附;在所述液体输送部中,所述强力粘附层和所述第二基体材料层之间有隔板材料,所述隔板材料与所述强力粘附层相互粘附。
所述基板优选由外层、层压在所述外层内侧的中间层、层压在所述中间层内侧的内层构成;在所述内层上形成所述液槽的上部、所述液体流道、所述第一凸部和所述第二凸部;在所述中间层上形成所述液槽的下部。
另外,所述基板优选由外层和层压在外层内侧的内层构成;在所述内层上形成所述液槽、所述液体流道、所述第一凸部和所述第二凸部。
优选在设置有所述液体输送部的所述液槽中,设置防止用该液体输送部输送的液体倒流的防止倒流部。
另外,在该种情况下优选所述防止倒流部形成在所述内层。
所述液体输送部通过从外侧按压所述液槽底部而被驱动;在该种情况下优选所述底部向外凸出。
进一步,本发明的液体流道装置,在基板的至少一面上形成由样品及试剂的至少一种所构成的液体进行流动的液体流道,在所述基板上的形成有所述液体流道的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括打开部,用于将部分所述液体流道从关闭状态转变为打开状态;所述盖板包括:第一基体材料层,构成所述盖板的表面;强力粘附层,形成在所述第一基体材料层内侧;第二基体材料层,形成在所述强力粘附层内侧;以及弱粘附层,形成在所述第二基体材料层内侧,粘附在所述流道形成面上;在所述打开部中,在所述液体流道形成第一凸部,该第一凸部的顶部与所述弱粘附层相互粘附,并且,所述强力粘附层与所述第二基体材料层分离。
液体流道装置优选还包括关闭部,用于将部分所述液体流道从打开状态转变为关闭状态;在所述关闭部中,在所述液体流道形成第二凸部,该第二凸部的顶部与所述弱粘附层分离,并且,所述强力粘附层和所述第二基体材料层之间有隔板材料,该隔板材料与所述强力粘附层相互粘附。
优选在所述液体流道上设置测量槽,用于测量一定量的液体,至少在所述测量槽的上游处设置有所述关闭部,在下游处设置所述打开部。
所述测量槽优选设置有溢流部,用于溢流超过所述一定量的液体。
再有,本发明的液体流道装置,在基板的至少一面上,形成液体流动的液体流道,以及一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括打开部,用于将部分所述液体流道从关闭状态转变为打开状态;所述打开部由设置在所述液体流道的所述部分位置中的塞子形成,通过从外侧按压所述盖板或所述液体流道的底部,所述塞子发生塑性变形,从而使部分所述液体流道转变为所述打开状态。
优选在与所述盖板或所述液体流道的底部上与所述塞子连接的部分实施剥离处理。
本发明的液体流道装置的制作方法,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽;第二工序,在所述液体流道的所述部分位置上形成所述塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;在所述第一工序中,在构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,在构成所述基板中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述内层的薄板、构成所述中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板。
优选在所述第二工序中,利用涂布用来形成所述塞子的塞子形成材料的方法,在所述液体流道的所述部分位置上形成所述塞子。
进一步,本发明的液体流道装置,在基板的至少一面上,形成液体流动的液体流道,以及一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括关闭部,用于将部分所述液体流道从打开状态转变为关闭状态;所述关闭部包括:密封材料供应槽,从所述液体流道的所述部分位置分支形成;以及密封材料,充填到所述密封材料供应槽中,通过从外侧按压与所述密封材料供应槽对应部分的盖板或所述密封材料供应槽的底部,被挤入到所述液体流道的所述部分位置,从而使部分所述液体流道处于关闭状态。
本发明的液体流道装置的制作方法,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道、所述液槽和所述密封材料供应槽;第二工序,向所述密封材料供应槽充填所述密封材料;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽上部、所述液体流道和所述密封材料供应槽,构成所述基板中间层的薄板上形成所述液槽下部之后,依次层压构成所述内层的薄板、构成所述中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板。
优选在所述第二工序中,利用向所述密封材料供应槽涂布所述密封材料的方法充填所述密封材料。
进一步,本发明的液体流道装置,在基板的至少一面上,形成液体流动的液体流道,以及一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括打开部,用于将部分所述液体流道从关闭状态转变为打开状态;所述打开部包括塞子,设置于所述液体流道的所述部分位置上;在与所述盖板内面或所述液体流道底部上的所述塞子相对的位置上形成有能够收容所述塞子的凹部;通过从外侧按压所述盖板或所述底部,所述塞子从所述液体流道的所述部分位置向所述凹部内移动,使所述液体流道的所述部分位置处于所述打开状态。
进一步地,本发明的液体流道装置的制作方法,所述凹部形成在所述盖板的所述内面,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽、在所述盖板上形成所述凹部;第二工序,在所述液体流道的所述部分位置上形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,构成所述基板中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述基板的所述中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽;在构成所述盖板内层的薄板上形成所述凹部之后,层压构成所述盖板的所述内层的薄板和构成所述盖板外层的薄板,在所述盖板上形成所述凹部。
另外,本发明的液体流道装置的制作方法,所述凹部形成在所述液体流道的所述底部,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道、所述液槽和所述凹部;第二工序,在与所述盖板内面上的所述凹部相对的位置上形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,构成所述基板内侧中间层的薄板上形成所述液槽的中间部和所述凹部,构成所述基板外侧中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述内侧中间层的薄板、构成所述外侧中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板。
进一步地,本发明的液体流道装置,在基板的至少一面上,形成液体流动的液体流道,以及一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括关闭部,将部分所述液体流道从打开状态转变为关闭状态;所述关闭部包括塞子,收容到形成在所述盖板内面或所述液体流道底部的凹部内;通过从外侧按压所述盖板或所述底部,所述塞子从所述凹部内部向所述液体流道的所述部分位置移动,从而使所述液体流道的所述部分位置处于所述关闭状态。
本发明的液体流道装置的制作方法,所述凹部形成在所述盖板的所述内面,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽、在所述盖板上形成所述凹部;第二工序,在所述凹部内形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;在所述第一工序中,在构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,在构成所述基板中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述基板的所述中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽;在构成所述盖板内层的薄板上形成所述凹部之后,层压构成所述盖板的所述内层的薄板和构成所述盖板外层的薄板,在所述盖板上形成所述凹部。
另外,本发明的液体流道装置的制作方法,所述凹部形成在所述液体流道的底部,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道、所述液槽和所述凹部;第二工序,在所述凹部内形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;在所述第一工序中,在构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,在构成所述基板内侧中间层的薄板上形成所述液槽中间部和所述凹部,在构成所述基板外侧中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述内侧中间层的薄板、构成所述外侧中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板。
优选在所述各第二工序中,利用涂布用来形成所述塞子的塞子形成材料的方法形成所述塞子。
发明效果
本发明能够低成本提供一种液体流道装置,该液体流道装置不需要另外配置使液体流动的装置即可使液体流道简单地从关闭状态转变为打开状态,即能够使液体简单并顺畅地在流道中流动。
本发明能够低成本地提供一种液体流道装置,该液体流道装置能够将液体流道简单地从关闭状态转变为打开状态,从打开状态转变为关闭状态,或者既能从打开状态转变为关闭状态又能从关闭状态转变为打开状态。
附图说明
图1是表示第一实施例中的液体流道装置的简要平面剖视图。
图2是将图1中的液体流道装置的一部分进行扩大后的平面剖视图。
图3是图2中的I-I’线截面图。
图4A是图1的液体流道装置中的打开部工作说明图。
图4B是图1的液体流道装置中的打开部工作说明图。
图5A是图1的液体流道装置中的关闭部工作说明图。
图5B是图1的液体流道装置中的关闭部工作说明图。
图6A是图1的液体流道装置中的液体输送部工作说明图。
图6B是图1的液体流道装置中的液体输送部工作说明图。
图7是将图1中的液体流道装置基板的一部分进行扩大后的立体图。
图8是表示本发明液体流道装置的第二实施例的简要平面剖视图。
图9是说明图8中的液体流道装置使用方法的一个例子的简要说明图。
图10A是在第三实施例的液体流道装置中的液体输送部工作说明图。
图10B是在第三实施例的液体流道装置中的液体输送部工作说明图。
图11是将图10A、10B中的液体流道装置的基板的一部分进行扩大后的立体图。
图12是表示图10A、10B中的液体流道装置的基板制作工序的概略图。
图13是表示第三实施例中的液体流道装置基板的其他例的截面图。
图14是表示本发明第四实施例中的液体流道装置的简要平面剖视图。
图15是将图14中的液体流道装置的一部分进行扩大后的平面剖视图。
图16是图15中的I-I’线截面图。
图17A是在图14中的液体流道装置的打开部工作图,其为截面图,表示向塞子施加负载时的状态。
图17B是图14中的液体流道装置的打开部工作图,其为截面图,表示撤销负载时的状态。
图18是图15中的II-II’线截面图。
图19A是图14中的液体流道装置的关闭部工作图,其为截面图,表示挤出密封材料时的状态。
图19B是图14中的液体流道装置的关闭部工作图,其为平面图。
图20是说明图14中的液体流道装置制作方法模式的工序图。
图21是表示第五实施例中的液体流道装置的简略平面剖视图。
图22是将图21中的液体流道装置的一部分进行扩大后的平面剖视图。
图23是图22中的I-I’线截面图。
图24A是将图23中的打开部进行扩大后的截面图。
图24B是将图23中的关闭部进行扩大后的截面图。
图25A是图21中的液体流道装置的打开部工作图,其为截面图,表示从外侧按压盖板并施加负载时的状态。
图25B是图21中的液体流道装置的打开部工作图,其为截面图,表示撤销负载时的状态。
图26A是图21中的液体流道装置的关闭部工作图,其为截面图,表示从外侧按压盖板并施加负载时的状态。
图26B是图21中的液体流道装置的关闭部工作图,其为截面图,表示撤销负载时的状态。
图27是说明图21中的液体流道装置制作方法模式的工序图。
图28是表示在图21的液体流道装置中设置有塞子支托的状态时的截面图。
图29是表示将塞子的平视形状设置为菱形模式的一例平面图。
图30是表示第六实施例的液体流道装置的一部分的截面图。
图31A是将图30中的打开部进行扩大后的截面图。
图31B是将图30中的关闭部进行扩大后的截面图。
图32A是图30中的液体流道装置的打开部工作图,其为截面图,表示从外侧按压盖板并施加负载时的状态。
图32B是图30中的液体流道装置的关闭部工作图,其为截面图,表示撤销负载时的状态。
图33A是图30中的液体流道装置的关闭部工作图,其为截面图,表示从外侧按压盖板并施加负载时的状态。
图33B是图30中的液体流道装置的关闭部工作图,其为截面图,表示撤销负载时的状态。
图34是说明图30中的液体流道装置制作方法模式的工序图。附图标记说明
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明。
[第一实施例]
图1是表示第一实施例中的液体流道装置10A的简要平面剖视图,图2是将图1中的液体流道装置10A的一部分进行扩大后的平面剖视图,图3是图2的I-I’线截面图。
在上述液体流道装置10A中,在由平板形成的四方形基板11A的单侧面上形成液体流道12,其为槽状,由样品及试剂的至少一种所构成的液体在其内流动;多个(该例中为9个)液槽(14a~14i)形成在液体流道12的边端或中途,用于积存液体。在基板11A的形成有液体流道12和液槽(14a~14i)的一侧的流道形成面12a上,层压有盖板13。
只需将该例中的液体流道装置10A立起,使图1中的上端部位于上方、下端部位于下方,在重力作用下,样品沿箭头F方向从液体流道12的上游侧的边端向下游侧的边端流动,在其流动途中对样品进行各种处理或与试剂混合,配制用于各种检测、分析的测定液。并且,正如后面详细说明的情况,由于也可以并行使用具有液槽的液体输送部,使液体能够简单并顺畅地流动。
在液体流道12的上游侧的边端上设置有积存被投入样品的样品投入槽14a,而在该样品投入槽14a的下游处,设置有过滤槽14b,在其内部设有对从样品投入槽14a流过来的样品实施过滤处理的过滤器(图示略)。
在过滤槽14b的下游设置有测量槽14c,其容积为规定量,能够测量进行了过滤处理的样品。
由于该例中的测量槽14c包括有由溢流流道12b和设置于其下游处的废液槽14d所形成的溢流部,因此在测量槽14c中,可以将超过一定量的样品溢流,使其流过溢流流道12b并流入到废液槽14d中,从而对测量槽14c的样品作定量测量。
在测量槽14c的下游处设置有第一混合槽14f,用于混合已用测量槽14c测量的样品、及事先密封在第一试剂槽14e中的规定量液体的第一试剂;在第一混合槽14f的下游处设置有第二混合槽14h,用于混合已在第一混合槽14f中配制好的中间配制液、及事先密封在第二试剂槽14g中的规定量液体的第二试剂。
之后,在第二混合槽14h的下游处设置有测定槽14i,将已经在第二混合槽14h中配制好的测定液积存到测定槽14i中,利用检测分析部(图示略)对各种成分进行检测、分析。
另外在该例中,在测定槽14i的下游处设置与测定槽14i及液体流道12相连通的混合功能槽14d,其详细说明将在后面进行阐述。根据需要,将测定槽14i内的测定液送到混合功能槽14d后,再返送到测定槽14i内进行混合,如此反复,使测定液被充分地搅拌混合,从而更适于检测、分析。
再有,在各液槽处设置有与大气相连通并能够开关的连通孔(图示略)。
如图3所示,该液体流道装置10A的盖板13包括:第一基体材料层13a,用于构成盖板13的表面;强力粘附层13b,形成在第一基体材料层13a的内侧;第二基体材料层13c,形成在强力粘附层13b的内侧;弱粘附层13d,形成在第二基体材料层13c的内侧、粘附在流道形成面12a上。
第一基体材料层13a是由具有回复力的材料形成的,该材料在从表面侧的垂直方向(与第一基体材料层13a垂直交叉的方向)施加负载时能变弯曲,而当负载撤销后则恢复原状。而第二基体材料层13c则同样在施加负载时容易弯曲,但当负载撤销后却不能复原,即第二基体材料层13c是由容易塑性变形的材料形成。另外,强力粘附层13b的粘附力比弱粘附层13d的粘附力大。
另外,该液体流道装置10A包括:打开部S1~S7,用于将部分液体流道12从关闭状态转变为打开状态;以及关闭部T1,用于将部分液体流道12从打开状态转变为关闭状态。
在该例中,打开部S1~S7分别在样品投入槽14a和过滤槽14b之间、过滤槽14b和测量槽14c之间、测量槽14c和第一混合槽14f之间、第一混合槽14f和第二混合槽14h之间、第一试剂槽14e和第一混合槽14f之间、第二试剂槽14g和第二混合槽14h之间、第二混合槽14h和测定槽14i之间的各液体流道12上各设置一个。
另一方面,较之打开部S2,关闭部T1设置在过滤槽14b和测量槽14c之间的液体流道12上的更靠近下游侧的位置。
例举图3中的S1和S2对各打开部S1~S7进行说明。在液体流道12处形成第一凸部15,该第一凸部15的顶部15a与弱粘附层13d相互粘附,而强力粘附层13b与第二基体材料层13c相分离。
这样,各打开部S1~S7处的液体流道12通过第一凸部15及粘附在其顶部15a上的弱粘附层13d被关闭,通常情况时处于关闭状态。此外,如图4A、4B中例示的打开部S1,从表面侧如箭头A所示按压该打开部S1中的第一基体材料层13a。当向第一基体材料层13a垂直施加负载时,如图4A所示,第一基体材料层13a弯曲,第一基体材料层13a内侧的强力粘附层13b粘附到第二基体材料层13c上。之后撤销负载,如图4B所示,第一基体材料层13a因为其自身的回复力恢复到原有状态。此时,粘附在第一基体材料层13a内侧的强力粘附层13b、粘附在强力粘附层13b上可容易地塑性变形的第二基体材料层13c和粘附在第二基体材料层13c内侧的弱粘附层13d也随着第一基体材料层13a的复原向上缩回。其结果是,第一凸部15的顶部15a与弱粘附层13d之间分离,使液体流过其间。
如上所述,在打开部S1~S7中,从表面侧按压盖板13垂直施加负载之后再撤销负载。通过如上的操作,使原来相互粘附的第一凸部15的顶部15a与弱粘附层13d之间发生分离。其结果,使该部分的液体流道12从关闭状态转变为打开状态。
另外,如图3所示,在关闭部T1的液体流道12上形成有第二凸部16,该第二凸部16的顶部16a与弱粘附层13d相分离,并且强力粘附层13b和第二基体材料层13c之间有隔板材料17,隔板材料17与强力粘附层13b相互粘附。
因此,关闭部T1上的液体流道12通过第二凸部16的顶部16a和弱粘附层13d之间的分离保持流道畅通,通常情况为打开状态。另外,如图5A所示,从表面侧如箭头B所示按压关闭部T1上的第一基体材料层13a,当向第一基体材料层13a垂直施加负载的情况下,第一基体材料层13a弯曲,其结果导致盖板13内层的弱粘附层13d粘附到第二凸部16的顶部16a上。然后如果撤销负载,如图5B所示,则第一基体材料层13a通过其回复力的作用恢复到原来状态。此时,粘附在第一基体材料层13a内侧的强力粘附层13b和粘附在强力粘附层13b上的隔板材料17随着第一基体材料层13a的复原向上缩回。另外,隔板材料17和第二基体材料层13c之间没有粘附,并且第二基体材料层13c可容易地塑性变形,所以,此时就算撤销负载,第二基体材料层13c和弱粘附层13d也不会随着第一基体材料层13a的复原而向上缩回。其结果是,第二凸部16的顶部16a与弱粘附层13d处于粘附状态从而关闭了液体流道12,阻断液体流过。
如上所述,关闭部T1,从表面侧按压盖板13垂直施加负载后再撤销该负载,通过如上按压操作,原来分离的第二凸部16的顶部16a与弱粘附层13d之间相互粘附而关闭。其结果,使该部分的液体流道12从打开状态转变为关闭状态。
进一步,该例的液体流道装置10A中,测量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽14h、测定槽14i、混合功能槽14d分别包括将各液槽内的液体输送到液槽外的液体输送部P1~P5。
在这些液体输送部P1~P5之中,测量槽14c的液体输送部P1将测量槽14c内的液体向下游侧,即向第一混合槽14f输送。同样,第一混合槽14f的液体输送部P2将第一混合槽14f内的液体向下游侧,即向第二混合槽14h输送。第二混合槽14h的液体输送部P3将第二混合槽14h内的液体向下游侧,即向测定槽14i输送。此外,测定槽14i的液体输送部P4将测定槽14i内的液体向下游侧,即向混合功能槽14d输送液体。
而混合功能槽14d的液体输送部P5将混合功能槽14d内的液体向上游侧,即向测定槽14i返送液体。
这样,在该例中,在对应于包括各液体输送部P1~P5的各液槽部分的盖板13(关闭各液槽部分的盖板)上,强力粘附层13b与第二基体材料层13c之间不相分离,两者之间有隔板材料17。隔板材料17与强力粘附层13b相互粘附,层间结构严密。
因此,以液体输送部P1为例,如图6A、6B所示,当从外侧向如箭头C所示方向按压该部分的盖板13时(图6B),被按压部分的盖板13向内侧弯曲。其结果是,可发现液体输送部P1产生如下作用:使测量槽14c的容积变小,排出、输送测量槽14c内的液体。假设强力粘附层13b和第二基体材料层13c之间是分开的、其间没有隔板材料17、层间结构不严密,仅仅是强力粘附层13b粘附在第二基体材料层13c上,则即使从外侧按压该部分的盖板13,测量槽14c的容积也可能不会变小,此时就无法起到液体输送部的作用。
另外,在该例中,在如上所述的分别设有液体输送部P1~P4的测量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽14h和测定槽14i中,如图1及图2所示,还设有防止倒流部G1~G6,防止由液体输送部P1~P4输送的液体向上游侧倒流。因此,在驱动液体输送部P1~P4时,各液槽内的液体不向上游侧倒流,仅向下游侧输送。
在该例中,防止倒流部G1~G6由可弯曲的堰板18构成。
例如,以测量槽14c为例,如图6A、图6B及图7所示,堰板18设在测量槽14c与测量槽14c上游侧的液体流道12之间的边缘处,堰板18的前端18a向下游侧倾斜,仅基端18b固定在液体流道12的底部,前端18a及两侧边端没有固定。
因此,在从如图6A、图6B以及图7中的过滤槽(图示略)向测量槽14c输送液体时,液体能够越过堰板18的前端18a流入到测量槽14c。
另外,当驱动包括测量槽14c的液体输送部P1,使测量槽14c的容积变小时,由于设置有如上所示的堰板18,如图6B所示,测量槽14c内的液体仅向下游侧输送,不会向上游侧、即过滤槽侧倒流。
再者,设置混合功能槽14d,如上所述,通过使测定液在与其上游侧的测定槽14i之间往复流动,充分搅拌、混合测定液。因此在混合功能槽14d中没有必要设置防止液体向上游侧倒流的防止倒流部。
利用液体流道装置10A配制测定液的具体的方法如下:首先,竖立该液体流道装置10A,使样品投入槽14a侧位于上方、测定槽14i侧位于下方,这样,由于重力液体容易从上游侧流向下游侧。
然后,将样品取样到注射器等,该注射器的针头扎入到与样品投入槽14a对应部分的盖板13中,将样品注入到样品投入槽14a。之后,通过上述按压操作打开设置在样品投入槽14a和过滤槽14b之间的打开部S1,即,通过从表面侧按压第一基体材料层13a施加负载后再撤销负载,驱动打开部S1,使该部分的液体流道12处于打开状态,由于重力,样品能够导入到过滤槽14b中。
此处的按压操作既可以由作业人员用手指从表面侧按压第一基体材料层13a进行手动操作,也可以使用事先编程的按压装置等,将按压位置用XY坐标定位,按压规定的位置。
接下来,使用过滤槽14b进行过滤处理后,通过按压操作驱动设置在过滤槽14b和测量槽14c之间的打开部S2,使该部分的液体流道12处于打开状态,由于重力样品被导入到测量槽14c中。
然后,在测量槽14c测量积存的规定量样品的时刻,通过按压操作驱动设置在过滤槽14b和测量槽14c之间的关闭部T1,使该部分的液体流道12处于关闭状态。这样,停止液体从上游侧继续流入测量槽14c后,通过按压操作驱动设置在测量槽14c的下游处的打开部S3,使该部分的液体流道12处于打开状态。接着,从外侧按压关闭测量槽14c的盖板13部分,驱动液体输送部P1,由于重力作用和液体输送部P1的作用,将测量后的样品导入到第一混合槽14f中。
这样,将测量后的样品导入到第一混合槽14f的同时,通过按压操作驱动第一试剂槽14e和第一混合槽14f之间的打开部S4,将第一试剂导入到第一混合槽14f中,在第一混合槽14f中混合样品和第一试剂,配制中间配制液。
随后,通过按压操作驱动第一混合槽14f和第二混合槽14h之间的打开部S5,使该部分的液体流道12处于打开状态。然后,采用与液体输送部P1相同的方式驱动液体输送部P2,由于重力作用和液体输送部P2的作用,将在第一混合槽14f中配制的中间配制液导入到第二混合槽14h。另一方面,通过按压操作驱动第二试剂槽14g和第二混合槽14h之间的打开部S6,将第二试剂导入到第二混合槽14h中,在第二混合槽14h中,混合中间配制液和第二试剂,配制测定液。
接下来,通过按压操作驱动第二混合槽14h和测定槽14i之间的打开部S7,使该部分的液体流道12处于打开状态。之后,驱动液体输送部P3,由于重力作用和液体输送部P3的作用,将在第二混合槽14h中配制的测定液导入到测定槽14i中。
驱动液体输送部P4,将测定槽14i内的测定液输送到混合功能槽14d中。然后,驱动液体输送部P5,将混合功能槽14d内的测定液返送到测定槽14i中。根据需要反复进行如上所述的混合操作,将测定液进行充分搅拌、混合后,对上述每个液体流道装置10A提供给检测分析部,对测定槽14i内的测定液进行目标成分的检验、分析。
如上所述在驱动液体输送部P1~P5、使液体在液体流道装置10A的液体流道12中进行流动时,优选根据具体情况适当开关设置在各液槽中的连通孔(图示略),使液体流动更加顺畅。例如,在驱动液体输送部P1时,按压与测量槽14c对应部分的盖板13。在撤销按压操作之前,将设置在测量槽14c的连通孔从关闭状态转变为打开状态,之后,由于按压操作被撤销,测量槽14c内变为减压状态,从而可以防止输送到下游处的液体倒流到测量槽14c中。
在液体流道装置10A中,由于输送液槽内液体的液体输送部P1~P5分别设置在测量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽14h、测定槽14i和混合功能槽14d上,因此即便例如样品、中间配制液、测定液具有粘性等,难以在液体流道12中流动的情况下,也无需另行安装液体流动装置,使液体简单、顺畅地流动。
此外,由于该例中的液体输送部P1~P5是利用液体流道装置10A的盖板13构成,因此无需另外准备制作液体输送部P1~P5的材料,而且成本低、结构简单。不仅如此,由于液体输送部P1~P5也仅是通过按压即可简便地操作,操作性能也非常优异。
进一步地,在该例中,在分别设有液体输送部P1~P4的测量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽14h和测定槽14i上,由于安装有用作防止倒流部G1~G6的堰板18,因此在驱动液体输送部P1~P4时液体不会向上游侧倒流。
该例中的液体流道装置10A包括:将液体流道12从关闭状态转变为打开状态的打开部S1~S7以及从打开状态转变为关闭状态的关闭部T1。这样的结构可以控制液体流道12中的液体流动,因此能够快速地进行高精度检测及分析。
例如,在该例中,由于在测量槽14c的上游处设置有关闭部T1、在下游处设置有打开部S3,因此可以通过测量槽14c准确、快速地测量样品并导入到第一混合槽14f中。此处假设在测量槽14c的下游处没有设置打开部S3,该部分的液体流道12处于一直打开的状态,那么,即便在测量过程中,由于样品也从测量槽14c连续流出,无法积存一定量的样品,导致测量自身难以进行。而且,在测量槽14c的上游处没有设置关闭部T1时,即使在测量槽14c中已经积存了一定量的样品,但根据注入到样品投入槽14a中的样品量情况,仍然可能会有样品经过过滤槽14b持续流入到测量槽14c中,从而导致测量自身变得困难。针对这一点,可以如上述例所示,只要在测量槽14c的上游处设置关闭部T1,即使经过了过滤槽14b的全部样品没有完全流入倒测量槽14c中,由于在测量槽14c中在测量样品达到一定量的时刻驱动关闭部T1,因此能够停止样品向测量槽14c的进一步流入,从而能够准确、快速地测量样品。
在该例中,由于在第一混合槽14f和第二混合槽14h之间设置有打开部S5,在第二混合槽14h和测定槽14i之间设置有打开部S7,因此可以在第一混合槽14f以及第二混合槽14h中的目标混合或反应充分进行后,开通打开部S5、S7,然后驱动液体输送部P2、P3,将中间配制液及测定液分别导入到第二混合槽14h和测定槽14i中。这样就可以防止由混合、反应不充分所引起的检测及分析精度下降的问题。
在该例中,进一步地,由于在第一试剂槽14e和第一混合槽14f之间、在第二试剂槽14g和第二混合槽14h之间也设有打开部S4、S6,因此可以在希望的时刻将上述打开部开通,将事先分别密封在第一试剂槽14e以及第二试剂槽14g的第一试剂和第二试剂流入到第一混合槽14f和第二混合槽14h中。如果没有设置打开部S4、S6,第一试剂及第二试剂在保存在液体流道装置10A中等情况时,可能出现向下游侧开始流动的后果。
该例中的液体流道装置10A的打开部S1~S7及关闭部T1是由形成在液体流道12的第一凸部15、第二凸部16和盖板13组合而成,因此无需重新准备其他材料来开关液体流道12,并且成本低、结构简单。而且,仅需简单的按压操作就能实现开通及关闭,操作性能优异。
在上述部分例示的液体流道装置10A中分别设置有测量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽14f、测定槽14i、混合功能槽14d以及液体输送部P1~P5。不过,也可以并非在上述所有液槽都设置有液体输送部,此外,在其他液槽中也可以包括液体输送部。即可根据样品、试剂的种类、特性等因素适当决定是否设置液体输送部。例如,在该实施例中,曾例举了如下使用情况:使用液体流道装置10A配制测定液时,先竖立液体流道装置10A,使样品投入槽14a侧位于上方,测定槽14i侧位于下方,液体因重力容易从上游侧流向下游侧;液体输送部P1~P5也设置为输送液体的状态,即,在重力和液体输送部的双重作用下使液体流动。不过,也可以在全部液槽中均设置液体输送部,在这种结构的液体流道装置中,即便不利用重力也能够输送液体。
另外,虽然在液体流道装置10A中显示了形成有九个液槽的情形,但可以根据使用目的适当设置液槽的种类、个数、设置顺序等。
此外,在该例中的液体流道装置10A中,使用堰板18作为在设置有液体输送部P1~P4的液槽中所设置的防止倒流部G1~G6,对防止倒流部的形状没有特别限制,也可以使用堰板18之外的形状。而且,在使用堰板18时,也可以通过将2张以上的堰板18串联设置,来获得更好的防止倒流效果,或者也可以并用堰板18和其他防止倒流部。
也可以不设置防止倒流部G1~G6,而是在相应位置上设置将液体流道12从打开状态转变为关闭状态的关闭部,通过在驱动液体输送部P1~P4之前驱动关闭部,能够防止液体向上游侧倒流。
例如,当测量槽为包括由与测量槽相连通的溢流流道及设置在其下游的废液槽所形成的溢流部等情况时,如上所述使用关闭部防止倒流的方式,效果显著。这种结构的测量槽能够将超出一定量的样品经溢流流道溢流到废液槽,从而可以使用测量槽测量一定量的样品。因此,进行测量时,需要使样品从测量槽畅通无阻地流入溢流流道。另外,驱动设在测量槽上的液体输送部,将测量后的样品向下游侧输送时,需要防止样品从测量槽流入溢流流道。可是,像这样,在样品需要流入两个方向的位置时无法设置防止倒流部。
因此,在这样的位置,优选设置关闭部,仅在需要的情况下关闭该位置。
图8表示本发明中的液体流道装置的第二实施例,该液体流道装置10B具有如下结构。与上文部分进行说明的液体流道装置10A相同,在由扇状平板形成的基板11B的单侧面上,形成有:沟状液体流道12,使由样品及试剂的至少一种液体进行流动;多个液槽4a、14e~14h、14J、14k、14m,用于在液体流道12的边端及中途积存液体;在基板11的形成液体流道12的一侧的流道形成面12a上层压有盖板13。当该液体流道装置10B以图8中的上端部侧为中心进行旋转时,样品由于离心力从液体流道12的上游侧端部向下游侧端部沿箭头F’方向流动,在该流动途中对样品进行各种处理并与试剂混合,成为测定液。
即,在液体流道12的上游侧端部设有样品投入槽14a,用于积存投入的样品。在该样品投入槽14a的下游处设有第一混合槽14f,混合来自第一试剂槽14e的第一试剂和来自第二试剂槽14g的第二试剂以及来自样品投入槽14a的样品,用于配制中间配制液。
在第一混合槽14f的下游设置有第二混合槽14h,混合来自第三试剂槽14j的第三试剂和来自第四试剂槽14k的第四试剂以及来自第一混合槽14f的中间配制液。
在该例中,第二混合槽14h也起到测定槽的作用,利用检测分析部(图示略)对第二混合槽14h配制的测定液进行各种成分的检测、分析等。
而且在该例中形成有废弃槽14m,积存第二混合槽14h测定后的测定液。
此外,在各液槽上还设有与大气连通的连通孔(图示略)。
另外,与上述液体流道装置10A的情况相同,如图3所示,即在该液体流道装置10B中的盖板13包括:第一基体材料层13a,构成盖板13的表面;强力粘附层13b,形成在第一基体材料层13a内侧;第二基体材料层13c,形成在强力粘附层13b内侧;以及弱粘附层13d,形成在第二基体材料层13c内侧、并粘附在流道形成面。
此外,在样品投入槽14a和第一混合槽14f之间、在第一样品槽14e和第一混合槽14f之间、在第二样品槽14g和第一混合槽14f之间、在第一混合槽14f和第二混合槽14h之间、在第三样品槽14j和第二混合槽14h之间、在第四样品槽14k和第二混合槽14h之间、在第二混合槽14h和废弃槽14m之间分别设有一个将液体流道12从关闭状态转变为打开状态的打开部S8~S14。
还有,在样品投入槽14a和第一混合槽14f之间的液体流道12上、比打开部S8更偏向下游侧,设置有关闭部T2。
这样,与液体流道装置10A的情况相同,如图3所示,在各打开部S8~S14中,在液体流道12上形成第一凸部15,该第一凸部15的顶部15a与弱粘附层13d相互粘附、且强力粘附层13b和第二基体材料层13c分离。而在关闭部T2上,在液体流道12上形成有第二凸部16,该第二凸部16的顶部16a与弱粘附层13d分离,且在强力粘附层13b和第二基体材料层13c之间有隔板材料17,隔板材料17和强力粘附层13b相互粘附。
利用该液体流道装置10B配制测定液时,首先将该液体流道装置10B安装在离心装置上,使样品投入槽14a侧位于旋转中心侧,测定槽14i侧位于旋转外周侧。
然后,将样品取样到注射器等中,将该注射器的针头扎进与样品投入槽14a对应部分的盖板13,将样品注入样品投入槽14a。之后,通过驱动离心装置,产生从旋转中心侧向外周侧进行作用的离心力,由于该离心力,液体开始从上游侧向下游侧流动。
接下来,与液体流道装置10A的情况相同,通过按压操作驱动设置在样品投入槽14a和第一混合槽14f之间的打开部S8,使该部分的液体流道12处于打开状态,由于离心力,样品被导入第一混合槽14f中。
生成离心力并将样品导入第一混合槽14f中的同时,通过按压操作驱动第一试剂槽14e和第一混合槽14f之间的打开部S9,将事先密封好的第一试剂导入第一混合槽14f,然后通过按压操作驱动第二试剂槽14e和第一混合槽14f之间的打开部S10,将事先密封好的第二试剂也导入第一混合槽14f,在第一混合槽14f中混合样品、第一试剂和第二试剂。
此时,根据需要,在全部样品完全流入第一混合槽14f中之前,通过驱动关闭部T2可以阻止样品向第一混合槽14中过度流入。
然后,通过按压操作驱动第一混合槽14f和第二混合槽14h之间的打开部S11、将在第一混合槽14f中配制的中间配制液导入第二混合槽14h的同时,通过按压操作驱动第三试剂槽14g和第二混合槽14h之间的打开部S12、第三试剂槽14g和第二混合槽14h之间的打开部S13,将事先密封好的第三试剂以及第四试剂也导入第二混合槽14h中,在第二混合槽14h中混合中间配制液、第三试剂和第四试剂。
然后对各液体流道装置10B提供给检测分析部,对在第二混合槽中配制的测定液进行目标成分的检测、分析。
检测、分析结束后,还可以驱动打开部S14,将测定后的测定液废弃到废弃槽14m。
在如上所述的液体流通装置10B中,由于也包括将液体流道12从关闭状态转变为打开状态的打开部S8~S14以及从打开状态转变为关闭状态的关闭部T2,可以控制液体流道12中的液体流动,其结果能够在较短时间以高精度进行检测、分析。
另外,打开部S8~S14以及关闭部T2也同样不仅成本低、结构简单,而且只需简单的按压操作即可工作。
在该例中的液体流道装置10B的情况下也同样,虽然可以手动进行打开部S8~S14以及关闭部T2的按压操作,但优选由压接在液体流道装置10B的盖板13表面上的压接盘进行按压,这样能够对多个液体流道装置10B进行连续的按压操作。
图9表示在包括离心装置的基盘20上,多个(该例为6个)扇状(圆心角α=60°)液体流道装置10B排列设置为圆形,利用压接盘21对上述液体流道装置10B进行按压操作的方法。该例中的压接盘21的轴设置在轴臂23上,轴臂23从用于旋转液体流道装置10B的离心装置的旋转轴22向边侧延伸。压接盘21以轴臂23为中心进行旋转的同时,沿轴臂23的长度方向(液体流道装置的旋转半径方向)从液体流道装置10B的旋转中心侧向外周侧移动。这样,利用离心装置旋转液体流道装置10B的同时,压接盘21还进行如上所述的移动,从而使压接盘21能够在排列为圆形的液体流道装置10B上从旋转中心侧向外周侧进行相对地旋涡扫描状移动,依次按压设置在上述液体流道装置10B上的打开部S8~S14以及关闭部T2。
在上述说明将样品注入液体流道装置10A、10B上的样品投入槽14a中的方法中,例举了将注射器针头扎入盖板13的方式。例如,也可以先在盖板13上形成样品注入孔,从注入孔注入样品。该种情况下,可以先用保护胶带覆盖样品注入孔,通过将注射器扎入保护胶带进行注入,也可以剥掉保护胶带将注射器插入到样品注入孔中进行注入。
在上述说明的液体流道装置10A、10B中,形成液体流道12及液槽的基板11A、11B可使用诸如:苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂、环氧树脂、酚醛树脂、ABS树脂、聚丙烯树脂、纤维增强塑料等树脂板、或者玻璃板等材料。基于透明且从基板11A、11B侧可用肉眼观看在液体流道12中流动的液体的观点出发,其中优选玻璃板、苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂。进而从较之玻璃板不易破损且使用性能优异的观点出发,则优选树脂板。
对基板11A、11B的厚度没有特别限制,只要是根据液体流道12的深度等确定的即可,通常为0.5~7mm。
通过如下技术,液体流道12及液槽在基板11A、11B的单侧面上形成为沟状,例如:影印石板技术、喷射造型法、压延成型法、接合成型法、溶解成型法、切削成型法、机械加工等技术。
对液体流道12的截面形状(与流动方向垂直的截面)没有特别限制,可例举半圆形状、四方形状、倒三角形状等。对液体流道12的宽度及深度没有特别限制、可以根据期望的液体流量等决定,不过,如果宽度以及深度分别设定在10~5000μm的范围内,由于流道阻力小液体可以流动,并且即便液体量少也可以流动,因此优选。
另外,为了使液体溶液流动,优选根据液体的种类对液体流道12实施表面处理。上述表面处理可例举涂料涂布处理、等离子处理、火焰处理、药物处理、生物活性处理、抗体处理等。进一步地,可以根据情况在液体流道12上设置挡板、搅拌板、突起,形成分水形状等结构,使流动液体均匀混合。
对各液槽的形状等也没有特别限制,只要根据各液槽需要的容积等适当形成即可。
各堰板只要是由具有可挠性的树脂薄板等形成,设置在规定的部位即可;也可以在形成液体流道12及液槽时,与基板11A成为一体。
构成盖板13表面的第一基体材料层13a具有回复力,即当其表面被垂直施加负载时发生弯曲后趋向恢复原状的力。只要基体材料具有这样的特性,即具有弹性和回复力,即可用作第一基体材料层13a。虽然对基体材料的材质、厚度没有特别的限制,但由于由如下材料形成的薄膜在厚度为50~500μm时具有适当的弹性和回复力,因此优选用作第一基体材料层13a,所述材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺等材料。
另外,第二基体材料层13c只要容易因垂直方向的负载弯曲即可,进一步优选不可恢复的材料。这样具有如上特性的基体材料就可用作第二基体材料层13c。虽然对其材质、厚度没有特别的限制,但优选由铝箔、铜箔等金属箔、纸、PET、PEN、PC、聚酰亚胺等形成的厚度为5~50μm的薄膜用作第二基体材料层13c。在使用纸时,优选经过防水处理的纸;使用金属箔时,优选经过防锈处理的金属箔。
在考虑到第一基体材料层13a和第二基体材料层13c的材质等的基础上,强力粘附层13b以及弱粘附层13d可以从现有公知的粘附剂中适当地选择。此时,形成强力粘附层13b的粘附剂的粘附力(粘附强度)需要比形成弱粘附层13d的粘附剂的粘附力要强。如果形成强力粘附层13b的粘附剂的粘附力弱于形成弱粘附层13d的粘附剂的粘附力,则在打开部S1~S14进行按压操作时不能分离第一凸部15的顶部15a和弱粘附层13d,从而无法开通液体流道12。形成强力粘附层13b的粘附剂的粘附力,优选比形成弱粘附层13d的粘附剂的粘附力大0.1N/cm以上,进一步地,粘附力差值优选在0.1~30N/cm范围内。如果形成强力粘附层13b的粘附剂的粘附力比形成弱粘附层13d的粘附剂的粘附力大0.1N/cm以上,则能够确保驱动打开部S1~S14。而一旦粘附力差值超过30N/cm,则难以形成粘附层。
在此基础之上,优选强力粘附层13b的粘附力在1~30N/cm范围内,弱粘附层13d的粘附力在0.05~5N/cm范围内。
在强力粘附层13b以及弱粘附层13d中使用的粘附剂可例举:丙烯酸系、橡胶系、聚氨酯系、聚酯系、硅系等。其中,例如强力粘附层13b优选使用丙烯酸系、橡胶系等,进一步地,芯材优选使用无纺布、聚酯纤维等。弱粘附层13d优选使用丙烯酸系、硅系等材料。由于强力粘附层13b和弱粘附层13d之间的粘附力差值为如上所述的适当范围,可例举适当调节构成各粘附剂的树脂的玻璃化温度,或者向粘附剂中添加粘附赋予剂、固化剂、芯材等添加剂,或者调节添加量的方法。
虽然对强力粘附层以及弱粘附层的厚度没有特别限制,但通常为10~1000μm。
此处的“粘附力”是指在对JIS Z 0237不锈钢板进行180度拉拽时的粘附力。
隔板材料17可以使用PET、PEN、PC、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂等树脂,除此之外还可以使用纸等材料。虽然对隔板材料17的厚度没有特别限制,但厚度为50~2000μm的范围时,在驱动打开部S1~S14之前,能够确保分离强力粘附层13b和第二基体材料层13c,而且在驱动时,能够确保强力粘附层13b和第二基体材料层13c粘附。
[第三实施例]
在前面进行了说明的第一实施例的液体流道装置10A中,曾举例说明液体输送部P1~P5输送液体的方式:通过从外侧按压与液槽对应部分的盖板13,使该部分的盖板13产生弯曲,使该液槽的容积减小,从而输送液体。在第三实施例中对如下方式的液体输送部进行说明:不是从外侧按压盖板13,而是通过从外侧按压液槽底部的操作使液槽的容积减小,从而输送液槽内的液体。
图10A以及图10B显示了与第一实施例相同、包括九个液槽的第三实施例中的液体流道装置10C,包括具有液体输送部P1’的测量槽14c的关键部位。
在该例中,基板11B由外层11e、在其内侧层压的中间层11f、在其内侧层压的内层11g构成三层结构。
在内层11g中形成有液槽(在该例中仅图示了测量槽14c)的上部、液体流道12、第一凸部15和第二凸部16。
在中间层11f中形成液槽的下部。另外,在该中间层11f中还形成液体流道12的底部。
外层11e被配置在基板11B的最外侧,构成液槽的底部。在该例中,如箭头C1’所示,通过从外侧按压液槽底部的操作,构成液槽底部的外层11e向内侧弯曲,测量槽14c的容积变小,从而驱动液体输送部P1’。
如图11所示,该例中,在内层11g上还形成有堰板18用作防止倒流部。该例中的堰板18,设置在测量槽14c和测量槽14c上游侧的液体流道12之间的边缘部分,堰板18的前端18a向下游侧倾斜,基端18b固定在液体流道12一面的侧壁上,前端18a及两侧端均没有进行固定。
因此,从上游处的过滤槽(图示略)向测量槽14c输送液体时,液体可以超出堰板18的前端18a流入测量槽14c。另一方面,在驱动包括测量槽14c的液体输送部P1’时,由于堰板18的作用,测量槽14c内的液体只能向下游侧输送,而不能向上游侧倒流。
该例中的基板11B可以按照如图12所示的方法制作。
首先,准备形成内层11g的薄板11g’,在该薄板11g’的与液体流道12对应的位置沿直线模切,同时在相当于液槽上部的部分打孔。此时,留下形成第一凸部15和第二凸部16的部分,不对其模切,然后,通过研磨等方式调节第二凸部16的高度,使第二凸部16的高度低于第一凸部15。而且,在该例中,由于堰板18也是由内层11g形成,因此保留形成堰板18的薄板部分11g’,而不将其模切。
另外准备形成中间层11f的薄板11f’,在该薄板11f’的与测量槽14c等各液槽下部对应的部分模切为孔状。
然后准备形成外层11e的薄板11e’,对其层压形成中间层11f的薄板11f’、形成内层11g的薄板11g’,通过粘合制作成基板11B。
各薄板11e’、11f’、11g’的材质可以从第一实施例中所例示的基板11A的材质等中选择。尤其是薄板11e’要构成液槽底部,并且在驱动液体输送部的时候从外侧被按压,因此必须使用具有弹性的材料。
另外,薄板11g’的厚度,与形成的液体流道12的深度相当;并且薄板11g’与薄板11f’的厚度之和,与液槽的总体深度相当。因此,考虑液槽、液体流道12的期望深度后再决定这些薄板11f’以及薄板11g’的厚度。液槽的深度可以根据所要求的容积等进行适当设定。液体流道12的优选深度为与第一实施例相同的范围。另一方面,如上所述,由于在驱动液体输送部时薄板11e’需要弯曲,虽然也与材质有关系,但具体来讲,优选薄板11e’厚度为20~300μm。
此外,基板11B由薄板11e’和薄板11g’层压形成,可以具有外层11e和内层11g的两层结构。此时,液体流道12和液槽的深度相同。
为了使液体输送部P1’更有效的工作,如图13所示,在液体流道装置10C中,可以使与测量槽14c对应部分的基板11B的外层11e,即测量槽14c的底部向外凸出。通过这样的凸出处理,在驱动液体输送部P1’时将该部分向内侧按压,则测量槽14c的容积能够变得更小,从而能够更加有效地输送测量槽14c中的液体。
通过在这样的基板11B上设置与第一实施例具有相同结构的盖板13,可以获得第三实施例中的液体流道装置10C。即,在该例中亦同样,图10A及图10B中也显示,在与测量槽14c对应部分的盖板13上,不分离强力粘附层13b和第二基体材料层13c,在二者之间加入隔板材料17并且隔板材料17和强力粘附层13b粘附,层间结构致密。因此,在从外侧按压测量槽14c的底部使其弯曲、驱动液体输送部P1’时,测量槽14c的容积变小,从而发挥液体输送部的作用。在此,设强力粘附层13b和第二基体材料层13c之间分离,其间没有隔板材料17,层间结构不致密,那么从外侧按压测量槽14c的底部时,由于测量槽14c的内侧压力,第二基体材料层13c和弱粘附层13d向外弯曲,测量槽14c的容积不会变小,从而可能无法发挥液体输送部的作用。
在这样的液体流道装置10C中,尤其是基板11B由外层11e、中间层11f和内层11g三层、或者由外层11e和内层11g两层构成。液槽、液体流道12、堰板18、第一凸部15以及第二凸部16是通过模切构成中间层11f的薄板11f’以及构成内层11g的薄板11g’而形成。因此,相对于使用一张平板制作基板,并使用影印石板技术等形成液槽及液体流道、利用喷射造型法等成型形成有液槽和液体流道的基板的方法等相比,第三实施例中的基板不仅成本低,可以简单地形成液槽等,还能够大量生产。
在上述进行说明的第一~第三实施例中,例示了仅在基板11A、11B的单侧面形成液体流道12的液体流道装置10A、10B、10C,也可以在基板11A、11B的两面形成液体流道12。
此外,对设置在各液槽上能够开闭的连通孔的形态没有特别限制,只要通过插入、拔出形成在盖板上的连通孔中的嵌入式孔盖,能够开通、关闭连通孔即可。也可以设置成与设置在液体流道12处的打开部S1~S7以及关闭部T1具有相同结构的打开部和关闭部。
另外,如第一实施例所示,即便在基板11A是由一张平板构成时,也可以在液槽上设置通过按压液槽底部来驱动的液体输送部。如第三实施例所示,即便基板11B由多层构成,也可以在液槽上设置通过按压与液槽对应的盖板13而驱动的液体输送部。进一步地,在以上说明中,由于例举了包括关闭部以及打开部的液体流道装置,因此例示了由第一基体材料层13a、强力粘附层13b、第二基体材料层13c、弱粘附层13d及隔板材料17构成的盖板13。不过,为了驱动液体输送部,盖板13不需要为多层结构,也可以为单层结构。
另外,在以上的例中显示了为了使液体流动而利用重力作用和液体输送部作用的方法。进一步地,也可以并用如下的使液体移动、流动的方法等:加热液体流道12、部分液槽、或者将二者均加热,使液体流道12、液槽内的空气膨胀,在部分液体流道12密封氧吸收剂(容易氧化的铁粉等),通过吸收液体流道12内的氧,减压液体流道12内部,从而使液体移动、流动。
另外,在以上的说明中,针对将样品注入样品投入槽14a中的方法,例举了将注射器针头扎入盖板13的方法,也可以例如,事先在盖板13上形成样品注入孔,从注入孔注入样品。此时,样品注入孔覆盖有保护胶带,注射器可以扎入保护胶带进行注入,也可以剥去保护胶带后将注射器插入样品注入孔中进行注入。
另外,从防止污染的观点等出发,设置在各液槽中的连通孔,优选在使用液体流道装置11A、11B之前被密封而在使用时被开通。因此,在连通孔的附近也可以设置成与设置在液体流道12的打开部S1~14具有相同结构的打开部。
在以上的说明中,虽然对在液体流道装置10A、液体流道装置10B中分别使用重力、离心力,从而使液体流动的方法各自进行了说明,但不限于此,还可以采用如下方法:例如,对部分液体流道12进行加压的方法,或者对部分液体流道12进行加热、从而使液体流道12内的空气膨胀的方法,或者在部分液体流道12密封氧吸收剂(易氧化的铁粉等),通过吸收液体流道12内的氧,使液体流道12内的压力减小等方法,从而使液体移动、流动。或者还可以不对部分液体流道12,而是对测量槽14进行加压、加热、减压。根据情况,也可同时对液体流道12和测量槽14加压、加热、减压。
对在液体流道装置10A、10B中流动的样品和试剂没有特别限制,可以适当地组合利用在医疗、环境等领域目前常用的样品和试剂。例如,在医疗领域中所使用的样品可例举:取自生物体的血液(全血)、血浆、血清、血沉棕黄层、尿、粪便、唾液、喀痰等;以及病毒、细菌、霉菌、酵母、动植物细胞等。
也可以使用从上述例举物中分离出的DNA或RNA作为样品,或对上述例举物进行某些前处理、稀释等操作后作为样品。在分析样品中存在的抗原时,优选含有与之对应的抗体的试剂。
检测在液体流道装置10A、10B中配制的测定液的检测分析部,可以适当使用现有公知的光学方法、电学方法等。
[第四实施例]
图14为第四实施例中的液体流道装置的一个实施例的概略平面剖视图、图15为将图14中的液体流道装置的一部分进行扩大的平面剖视图,图16为图15的I-I’线截面图。
在该液体流道装置110中形成有:沟状液体流道112,在由平板形成的四方形基板111的单侧面上,流动由样品及试剂的至少一种所构成的液体;多个(该例中为9)液槽(114a~114i),形成在液体流道112的端部及中途位置,用于积存液体。在基板111上形成液体流道112一侧的流道形成面112a上层压构成盖板113。如图14所示,当竖立该液体流道装置110,使其上端部侧位于上方、下端部侧位于下方时,样品由于重力沿箭头F方向从液体流道112的上游侧的端部流向下游侧的端部,在流动途中对样品进行各种处理以及与试剂进行混合,配制用于各种检测、分析的测定液。
即,在液体流道112上游侧的端部中设有积存投入样品的样品投入槽114a;在该样品投入槽114a的下游设有内置过滤器(图示略)的过滤槽114b,对来自样品投入槽114a的样品实施过滤处理。
在过滤槽114b的下游设有测量一定量的过滤处理后样品的测量槽114c。该例中的测量槽114c包括溢流部,该溢流部由溢流流道112d和设置在其下游的废液槽114d形成。因此,测量槽114c中超出一定量的样品能够被溢流,流过溢流流道112d,流入废液槽114d,其结果,测量槽114c可以测量一定量的样品。
在测量槽114c的下游设有第一混合槽114f,用于混合由测量槽114c测量的样品、和事先密封到第一试剂槽114e中的规定量液体的第一试剂。在第一混合槽114f的下游设有第二混合槽114h,用于混合第一混合槽114f配制的中间配制液、和事先密封到第二试剂槽114g中的规定量液体的第二试剂。
然后,在第二混合槽114h的下游(液体流道112的下游侧端部)设有测定槽114i,用于储存第二混合槽114h配制的测定液。利用检测分析部(图示略)对各种成分进行检测、分析。
并且,根据需要,在各液槽中设有与大气相通能够开闭的连通孔(图示略)。
如图16所示,该液体流道装置110的基板111由三层构成:外层111a、层压在外层内侧的中间层111b、层压在中间层内侧的内层111c。
在内层111c中形成有,液槽(图3中仅图示了样品投入槽114a和过滤槽114b)的上部(液槽的盖板113侧部分)以及液体流道112。在中间层111b中形成液槽的下部(所述上部以外的部分、液槽底部侧的部分)。另外,在该中间层111b的靠近内层111c侧的面构成液体流道112的底部112b。外层111a被设置在基板111的最外侧,靠近中间层111b侧的面构成液槽底部。
该液体流道装置110包括:打开部S11~S17,将部分液体流道112从关闭状态转变为打开状态;及关闭部T11,将部分液体流道112从打开状态转变为关闭状态。
在该例中,打开部S11~S17分别设在样品投入槽114a和过滤槽114b之间、过滤槽114b和测量槽114c之间、测量槽114c和第一混合槽114f之间、第一混合槽114f和第二混合槽114h之间、第一试剂槽114e和第一混合槽114f之间、第二试剂槽114g和第二混合槽114h之间、第二混合槽114h和测定槽114i之间的各液体流道112中。
而关闭部T11设在过滤槽114b和测量槽114c之间的液体流道112上,并且比打开部S12更偏向下游侧。
以图16中的S11以及S12为例进行说明,打开部S11~S17是由树脂制塞子115形成,在液体流道112内,塞子115被设置成堵塞液体流道112的一部分,遏制液体的流动,从而使该部分呈关闭状态。该塞子115是由可塑性变形的树脂形成,通过从外侧按压设置有塞子115的部分盖板113,发生塑性变形,从而使液体流道112从关闭状态转变为打开状态。
具体如图17A以及图17B中的打开部S11的例子,如箭头A所示从盖板113外侧按压构成打开部S11的塞子115对其施加负载时,如图17A所示盖板113发生弯曲,与盖板113连接的塞子115因挤压而塑性变形为扁平状。之后撤销负载,如图17B所示,盖板113因其回复力恢复为原状,而塞子115仍保持变形的扁平状,没有复原。其结果,塞子115和盖板113之间分开、从而使液体可以在其间流动。
在打开部S11~S17中,从盖板113外侧按压塞子115并施加负载后再撤销负载,通过这样的按压操作,使得原本密接的塞子115和盖板113之间分离,其结果、该部分的液体流道112从关闭状态转变为打开状态。
另外,如图18所示,该液体流道装置110的关闭部T11包括:密封材料供应槽116,从液体流道112分支并形成在基板111上;以及膏状密封材料117,填充在该密封材料供应槽116内。
如图19A的截面图以及图19B的平面图所示,通过从外侧按压与密封材料供应槽116对应部分的盖板113,密封材料117经过连接密封材料供应槽116和液体流道112的供应通道118,被挤出到液体流道112,将该部分液体流道从打开状态转变为关闭状态。
具体地,如箭头B所示,从外侧按压与密封材料供应槽116对应部分的盖板113并施加负载,盖板113发生弯曲。其结果如箭头C所示,填充在密封材料供应槽116内的密封材料117经过供应通道118被挤出到液体流道112内。其结果,液体流道112由于被挤出的密封材料117而关闭,从而液体无法流过该部分。
当液体流道装置能够从打开状态转变为关闭状态时,借助供应通道118连通密封材料供应槽116和液体流道112,该种情况下也可以不形成供应通道118,密封材料供应槽116与液体流道112直接连通亦可。
利用如上所述的液体流道装置110配制测定液的具体方法如下:首先,竖立该液体流道装置110使样品投入槽114a侧位于上方、测定槽114i侧位于下方,液体因重力作用容易从上游侧流向下游侧。
然后,将样品取样到注射器等中,将该注射器针头扎入与样品投入槽114a对应部分的盖板113中,将样品注入样品投入槽114a。之后,设置在样品投入槽114a和过滤槽114b之间的打开部S11,即从盖板113外侧按压塞子115使其塑性变形,将该部分的液体流道112转变为打开状态,样品因重力作用导入过滤槽114b。
此时的按压操作,作业人员既可以用手指手动按压,也可以将按压位置以XY坐标定位,利用事先编程的按压装置等,按压规定位置。
接下来,使用过滤槽114b进行过滤处理后,对设置在过滤槽114b和测量槽114c之间的打开部S12的塞子115进行相同的塑性变形处理,使该部分的液体流道112转变为打开状态,样品因重力作用导入测量槽114c。
随后,在测量槽114c中确认导入的液体开始溢流后,驱动设置在过滤槽114b和测量槽114c之间的关闭部T11,使该部分的液体流道112转变为关闭状态。具体地如箭头B所示按压与密封材料供应槽116对应部分的盖板113并施加负载,将填充在密封材料供应槽116的密封材料117挤出到液体流道112,关闭该部分的液体流道112。
经上述处理后,当停止液体继续从上游侧流入测量槽114c后,驱动设置在测量槽114c的下游处的打开部S13,将测量槽114c测量的样品导入第一混合槽114f。
然后,将测量后的样品导入第一混合槽114f的同时,针对第一试剂槽114e和第一混合槽114f之间的打开部S14,也同样使塞子塑性变形,将第一试剂导入第一混合槽114f,在第一混合槽114f中混合样品和第一试剂,配制中间配制液。
然后,针对第一混合槽114f和第二混合槽114h之间的打开部S15,也同样使塞子塑性变形,将第一混合槽114f配制的中间配制液导入第二混合槽114h。另一方面,针对第二试剂槽114g和第二混合槽114h之间的打开部S16也同样使塞子塑性变形,将第二试剂导入第二混合槽114h。在第二混合槽114h中混合中间配制液和第二试剂,从而配制测定液。
然后,针对第二混合槽114h和测定槽114i之间的打开部S17,也同样使塞子塑性变形,将第二混合槽114h配制的测定液导入测定槽114i。
将测定液导入测定槽114i后,对每个该液体流道装置110提供给检测分析部,进行目标成分的检测、分析。
此外,在如上所述的配制测定液的过程中,根据情况可以通过适当开闭设置在各液槽中的连通孔(图示略),使液体容易流动,提高流量的准确性等,控制液体流动。
由于这样的液体流道装置110包括将液体流道112从关闭状态转变为打开状态的打开部S11~S17、从打开状态转变为关闭状态的关闭部T11,从而能够控制液体流道112中的液体流动,其结果,可以在较短时间进行高精度的检测、分析。
例如,在该例中,在测量槽114c的上游设有关闭部T11,在下游设有打开部S13。因此,能够在测量槽114c中以较短时间准确地测量样品,并导入第一混合槽114f中。在此,如果在测量槽114c的下游没有设置打开部S13,该部分的液体流道112基本处于开通状态,那么,即便在测量进行中,也会有样品从测量槽114c连续流出,导致无法积存一定量的样品,无法进行测量。另外,当测量槽114c的上游处没有设置关闭部T11时,结果使经过过滤槽114b的全部样品完全流入测量槽114c后,需要驱动测量槽114c和第一混合槽114f之间的打开部S13,将测量后的样品导入第一混合槽114f。此时,如果样品为具有粘性的液体尤其是血液等,那么经过过滤槽114b的全部样品完全流入测量槽114c是需要时间的,难以在短时间内进行测量。就这一点,如该例所示,只要在测量槽114c的上游侧设置关闭部T11,经过过滤槽114b的全部样品即使没有完全流入测量槽114c,也可以通过在测量槽114c中样品开始溢流的时刻驱动关闭部T11,停止样品流入测量槽114c,从而使短时间并且准确测量成为可能。
另外,在该例中,在第一混合槽114f和第二混合槽114h之间设有打开部S15,在第二混合槽114h和测定槽114i之间设有打开部S17。因此,可以在第一混合槽114f以及第二混合槽114h中的目标混合及反应充分进行后,将上述打开部S15、S17打开,将中间配制液以及测定液分别导入第二混合槽114h及测定槽114i中。由此能够防止由于混合及反应不充分而导致的检测、分析精度下降的问题。
进一步地,在该例中,由于在第一试剂槽114e和第一混合槽114f之间、在第二试剂槽114g和第二混合槽114h之间也设有打开部S14、S16,可以在期望的时刻将上述打开部打开,将事先分别密封在第一试剂槽114e以及第二试剂槽114g中的第一试剂以及第二试剂流入第一混合槽114f和第二混合槽114h。假如没有设置打开部S14、S16,在保存在液体流道装置110等情况时,第一试剂和第二试剂有可能开始向下游侧流动。
另外,该例中的液体流道装置110的打开部S11~S17和关闭部T11,结构简单且成本低。因此该液体流道装置110可以为一次性使用类型。而且开通及关闭操作也仅为简单的按压操作,因此操作性能优异。
这样的液体流道装置110制作方法,包括:第一工序,在基板111上形成液体流道112、液槽、密封材料供应槽116以及供应通道118;第二工序,在形成的液体流道112的规定位置上形成塞子115;以及第三工序,在基板111上的形成液体流道112等的一侧的流道形成面112a上层压盖板113。
另外,在液体流道装置能够从打开状态转变为关闭状态的情况下,第二工序与上述工序不同,将密封材料充填到形成的密封材料供应槽116中。
以下,进一步参考表示液体流道装置110的制作工序模式的图20,对液体流道装置110的制作工序进行说明。
在第一工序中,首先,准备构成基板111内层111c的薄板111c’的卷绕物(卷筒)120、构成中间层111b的薄板111b’的卷绕物121、构成外层111a的薄板111a’的卷绕物122。
然后,从构成内层111c的薄板111c’的卷绕物120连续供应薄板111c’,用模切机123a以直线状模切与液体流道112对应位置,同时在薄板111c’的相当于测量槽114c等的各液槽上部的位置上打孔。另外,该液体流道装置110包括:从部分液体流道112分支形成的供应通道118和密封材料供应槽116。因此,在薄板111c’的与供应通道118和密封材料供应槽116对应的位置上也要模切出相应的形状。
另一方面,从构成中间层111b的薄板111b’的卷绕物121连续供应薄板111b’,用模切机123b在薄板111b’的与测量槽114c等的各液槽下部的对应位置上打孔。
之后,从构成外层111a的薄板111a’的卷绕物122连续供应薄板111a’。再通过依次层压各薄板111a’、111b’、111c’制作基板111。
在此,各薄板111a’、111b’、111c’优选使用由接合剂供应装置(图示略)供应的接合剂进行接合;还可以根据各薄板111a’、111b’、111c’的材质情况,通过热熔接等方式进行贴合。进一步的,也可以使用事先涂布了粘附剂或接合剂的薄板等材料。
像这样,在第一工序中,从各卷绕物120、121、122各自供应薄板111a’、111b’、111c’,将薄板111b’、111c’分别模切成规定形状之后,依次层压这些薄板111a’、111b’、111c’,采用接合工序,能够连续生产多个形成有液体流道112以及液槽的基板111。因此,相对于使用一张平板制作基板,并使用影印石板技术等形成液槽及液体流道、利用喷射造型法等成型形成液槽和液体流道的基板的方法等相比,采用本方法不仅成本低、简单、,还能够大量生产,适合工业应用。
另外,将薄板111b’、111c’模切为规定形状从而形成液体流道112、液槽等的方法不仅成本低,生产性能优异。除此之外还可以采用其他方法(激光加工、使用刀具等进行的模切加工、热加工等),将薄板111b’、111c’开口成规定的形状,形成液体流道112、液槽等。
此外,在该例中,液体流道装置110的基板111由外层111a、中间层111b、内层111c三层构成,也可以由外层111a和内层111c两层构成。在这种情况时,形成内层111c的薄板111c’上形成有液体流道112、液槽、供应通道118以及密封材料供应槽116,并且形成的液体流道112和液槽深度相同。
密封材料供应槽116形成在构成内层111c的薄板111c’上,尤其是当液体流道装置能够从打开状态转变为关闭状态时,密封材料供应槽的上部形成在构成内层111c的薄板111c’上,而下部形成在构成中间层111b的薄板111b’上,密封材料供应槽的深度可以与液槽深度相同。
构成基板111的外层111a、中间层111b、内层111c的各薄板111a’、111b’、111c’材质可例举苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂、环氧树脂、酚醛树脂、ABS树脂、聚丙烯树脂、纤维增强塑料等树脂。其中,从透明并且可用肉眼观察在液体流道12中的液体流动状态的观点出发,优选苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂。
另外,在本实施例中使用树脂卷绕物作为基板111,为了说明此时的液体流道装置110的适当制作方法,例示了树脂作薄板材料。不过对制作方法没有特别限制,例如当要求稳定地支撑液体流道装置等情况时,可以使用玻璃等树脂以外的透明材料作为基板,对玻璃适当使用切削加工等方法形成液体流道、液槽等。
各薄板111a’、111b’、111c’的厚度可以适当设置。在图示例中液体流道装置110的情况下,构成内层111c的薄板111c’厚度相当于形成的液体流道112深度,构成内层111c的薄板111c’与构成中间层111b的薄板111b’厚度之和相当于液槽总深度。因此,考虑到液槽及液体流道112的期望深度后再决定薄板111b’以及薄板111c’的厚度。
具体地,薄板111b’厚度优选25~500μm,薄板111c’厚度优选10~300μm。
在该例中(按压盖板113的例子),薄板111a’的厚度优选50μm以上,更优选100~1000μm,此时能够充分发挥液体流道装置10的支撑层的作用。
对液体流道112宽度、各液槽以及密封材料供应槽116的容积、形状等没有特别限制,可以适当设定。例如,液体流道112的宽度优选25~2000μm,更优选500~2000μm;液槽的容积优选50~50000μl,更优选100~1000μl。
不过,废液槽114d等并没有最佳容积,而是可以根据各液槽的功能自由设计。
另外,尤其是液体流道装置能够从打开状态转变为关闭状态的情况下,构成内层111c的薄板111c’厚度与形成的密封材料供应槽16以及供应通道18的深度相当。
当液体流道装置能够从关闭状态转变为打开状态时,在上述第一工序中的形成在基板111上的部分液体流道112上,即在设置各打开部S11~S17的各位置上,进行形成塞子115的第二工序。
在第二工序中,连续供应的基板111上的液体流道112中在规定位置上形成塞子115。使用印刷机例如丝网印刷机等、配合器、涂布机(锟涂机、刮刀涂布机等)等涂布装置124a涂布用来形成塞子115的塞子形成材料,通过上述涂布方法形成塞子115。
此外,液体流道装置能够从打开状态转变为关闭状态时,在第二工序中,在第一工序中形成在基板111上的部分液体流道112,即在分别设置打开部S11~S17的各位置上形成塞子115,同时向在第一工序中形成在基板111上的密封材料供应槽116填充密封材料117。
塞子115通过如下方法形成:使用印刷机(例如丝网印刷机等)、配合器、涂布机(锟涂机、刮刀涂布机等)等涂布装置124a涂布用来形成塞子115的塞子形成材料,在连续供应的基板111上的液体流道112中的规定位置上,形成塞子115。
对形成塞子的材料没有特别限制,只要不与在液体流道112中流动的液体相互作用,在关闭状态确保关闭液体,能够通过按压塑性变形即可。例如,使用含有树脂成分、可塑成分、装填物、溶剂的合成树脂。然后,作为涂布装置124a使用配合器时,优选合成树脂的粘度为30~500dPa·s;使用丝网印刷机等时,优选合成树脂的粘度为50~500dPa·s。
从密封能力以及稳定性、非溶出性、涂布性(印刷性、分散性等)等方面考虑,树脂成分优选玻璃化温度在-10℃以下、平均分子量为30万以下的树脂。树脂的种类可例举:环氧树脂、聚酯纤维树脂、氯化物系树脂、丙烯酸系树脂、邻苯二甲酸等酯系树脂,可以使用一种以上的树脂。
可塑成分优选使用玻璃化温度30℃以下的可塑剂。可塑剂的种类可例举:硬树脂系、环氧树脂、聚酯纤维树脂等具有低融点的热可塑性树脂等,可以使用一种以上的可塑剂。
装填物是为了调节塞子形成材料的粘度、塞子成型性而加入的,可例举:沉淀硫酸钡、滑石粉、针状氧化硅、中空珠子等,可以使用一种以上。
从上述材料尤其是中空珠子(玻璃制、树脂制等)配制成的合成树脂所形成的塞子,在被按压时不仅发生塑性变形,而且由于中空珠子被破坏碎掉,会减少与中空珠子相当的高度。因此,像这样含有中空珠子的塞子因按压被挤碎时,因塑性变形更为扁平,从而在打开状态时,液体更容易流动。
溶剂是为了调节塞子形成材料的粘度而加入的,可以使用适当的有机溶剂。另外,塞子形成材料即使不包含溶剂,只要通过印刷等方法能够涂布即可,如果可能优选不包含溶剂。
像这样通过印刷法、配合器法、涂布机法等方法涂布塞子形成材料,可以连续、高效地在规定的位置形成塞子115。
另外,在该第二工序中,使用涂布装置124b在构成关闭部T11的密封材料供应槽116中填充膏状密封材料117。此时,使用上述印刷法、配合器法、涂布机法等方法涂布密封材料117,可以连续、高效地将密封材料117填充到规定位置。
膏状密封材料117只要不与在液体流道112中流动的液体相互作用,被挤出到液体流道112使液体流道关闭即可。膏状密封材料117例如含有树脂成分、可塑成分、装填物的合成树脂,例如优选使用粘度为30~500dPa·s的合成树脂。最终结果优选使用延展率为500%以上的合成树脂。
从涂布性(印刷性、分散性等)、流动性、密封能力以及稳定性等方面考虑,树脂成分优选使用玻璃化温度在-40℃以下,平均分子量为5万以下的树脂。树脂的种类可例举:环氧树脂、聚酯纤维树脂、氯化物树脂、丙烯酸系树脂、邻苯二甲酸等酯系树脂等,可以使用一种以上的树脂。
可塑成分优选使用玻璃化温度在30℃以下的可塑剂。可塑剂的种类可例举:硬树脂系、环氧树脂、聚酯纤维树脂等具有低融点的热可塑性树脂等,可以使用一种以上的可塑剂。
装填物是用来调整密封材料117的粘度,并且在密封材料117被挤出到液体流道112时,使液体流道112易于关闭而加入的,可以使用纤维片、胆红素、触变剂等。例如:优选氧相二氧化硅(商品名、日本Aerosil公司)等锻制氧化硅、沉淀硫酸钡、滑石粉。
这样,将塞子形成材料和密封材料117分别涂布到规定位置后,根据需要以及塞子形成材料和密封材料117的组成情况等,实施加热干燥工序、固化工序等(图示略)工序。
其后,在第三工序中,在基板111的流道形成面112a上层压构成盖板113的薄板113’,进行接合。该种情况下,优选由卷绕物125连续供应构成盖板113的薄板113’。另外,此处的基板111和薄板113’优选利用由接合剂供应装置(图示略)提供的接合剂进行接合,根据材质情况,也可以进行热熔接。通过这种方式,可以连续地制作多个液体流道装置110相连的连接体。
这样制作的液体流道装置110的连接体如图20所示那样被卷绕,既可以做成卷绕物126的形态,也可以做成折叠形态,或者各自分切的独立片装形态。卷绕物126为折叠形态时,对各液体流道装置110之间可实施添加孔线,凹条线等的工序。由此各液体流道装置110之间容易弯曲,能够方便地折叠液体流道装置110的连接体。而且,也使得切分为独立片装变得容易。
还有,如图17A中的箭头A所示,盖板113在被按压承载负载时发生弯曲,之后撤销负载时因其自身的回复力恢复原状。只要能使盖板113具有如上特性,则对盖板113材质、厚度没有特别限制。盖板材质可例举:苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂、环氧树脂、酚醛树脂、ABS树脂、聚丙烯树脂、纤维增强塑料等树脂。其中,从透明并且可用肉眼观察在液体流道112中的液体流动状态的观点出发,优选苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂。在液体流道装置能够从关闭状态转变为打开状态的情况,厚度为15~300μm时,可使盖板113具有适宜的弹性和回复力,因此优选。
当液体流道装置能够从打开状态转变为关闭状态时,盖板113厚度优选为30~500μm。
另外,在第三工序中,优选将盖板113层压到基板111的流道形成面112a上进行接合之前,对盖板113上与塞子115相接的部分113A处进行含有硅成分等的分离剂的涂布等,事先进行剥离处理。事先进行剥离处理可以在按照箭头A所示方式撤销负载时(图17B),快速分离盖板113和塞子115,使液体流道容易地处于打开状态。另一方面,在与塞子115相接部分的液体流道112底部112b上,优选进行接合剂涂布等,事先进行接合处理。实施如上处理,由于能够确保塞子115在该部分接合,再与上述剥离处理相结合,能够使塞子115如图17B所示,更加顺利地从盖板113一侧分离。
还有,在前文中,对构成打开部S11~S17的塞子115进行了举例说明,如图17A及图17B所示:通过从盖板113外侧进行按压的操作,塞子115发生塑性变形,从而使液体流道112处于打开状态。不过,也可以通过从外侧按压设置有塞子115部分的液体流道112的底部112b,使塞子115发生塑性变形。在该种情况下,构成基板111的外层111a和中间层111b需要在被按压施加负载时发生弯曲,之后撤除负载时由于回复力的作用能够恢复原状。在该种情况下按压底部112b的情况,薄板111a’的厚度优选为10~300μm,更优选为15~200μm。
在该种情况时优选,对盖板113上的与塞子115相接的部分113A进行接合处理,对液体流道112底部112b上的与塞子115相接部分进行剥离处理。
同样地,如图19A及图19B所示,在上述说明中例示了如下操作:从外侧按压与密封材料供应槽116对应部分的盖板113,密封材料117被挤出,从而使液体流道112处于关闭状态。还可以从外侧按压密封材料供应槽116的底部116a,使密封材料117被挤出。在该种情况下,构成基板111的外层111a和中间层111b需要在被按压施加负载时能够发生弯曲。
[第五实施例]
图21是概略表示第五实施例中的液体流道装置110A的一个实施例的平面剖视图,图22是将图21中的液体流道装置110A的一部分进行扩大的平面剖视图,图23是图22的I-I’线截面图。
在该液体流道装置110A中,在由平板形成的四方形基板111A、和基板111A上的形成液体流道112一侧的流道形成面112a上层压有盖板113A。其他结构则与第四实施例相同,故省略。
如图23所示,该液体流道装置110A的基板111A为多层结构。具体地,由外层111a、层压在其内侧的中间层111b、层压在中间层111b内侧的内层111c三层构成。
在内层111c上形成有液槽(在图23中仅图示了样品投入槽114a和过滤槽114b)的上部(液槽的盖板113A一侧的部分)和液体流道112。
在中间层111b上形成有液槽的下部(除所述上部以外,液槽的底部一侧的部分)。另外,该中间层111b朝向内层111c一侧的面构成液体流道112的底部112b。
外层111a被设置在基板111A的最外侧,其朝向中间层111b一侧的面构成液槽的底部。
此外,盖板113A也是多层结构。具体地是由外层113a及层压在其内侧的内层113b两层构成。
与第四实施例相同,该液体流道装置110A包括:打开部S11~S17,用于将部分液体流道112从关闭状态转变为打开状态;以及关闭部T11,用于将部分液体流道112从打开状态转变为关闭状态。打开部S11~S17和关闭部T11的结构与第四实施例相同,故省略。
本实施例中的打开部S11~S17与在图23中举例说明的S11和S12相同,包括树脂制塞子115,其被设置在液体流道112内,用于阻塞部分液体流道112从而遏制液体的流动,使该部分处于关闭状态。另外在盖板113A内面与塞子115相对的位置处形成有能够内置塞子115的凹部151。具体地,在该例中,在盖板113A的内层113b上通过模切等被开口,从而形成凹部151。
如图24A的扩大示意图,在关闭状态时,该例中的塞子115上的与液体流道112的底部112b相接的部分(底部),通过弱粘附层115a被固定在液体流道112的底部112b。另外,塞子115的高度比液体流道112的高度略高,其顶部115b侧被紧密地嵌入凹部151内防止漏液。
另一方面,在凹部151的与塞子115的顶部115b相对的位置处,形成比弱粘附层115a粘附力大的强力粘附层116a。
这样,通过从外侧按压设有上述打开部S11、S12部分(与塞子115或凹部151对应的部分)的盖板113a或液体流道112的底部112b,塞子115从液体流道112移向凹部151内,使液体流道112从关闭状态转变为打开状态。
具体地,在图25A以及图25B中所例举的打开部S11中,当如箭头A所示从外侧按压盖板113A并施加负载时,如图25A所示,盖板113A发生弯曲,凹部151的强力粘附层116a和塞子115的顶部115b相接,相互粘附。之后撤销负载时,如图25B所示,盖板113A因其自身的回复力恢复到原来状态。与此同时,由于强力粘附层116a的作用,粘附在凹部151的塞子115从液体流道112的底部112b分离,转变为内置于凹部151内的状态。其结果,塞子115从液体流道112的底部112b分离,使液体能够流过该分离处。
像这样,在打开部S11~S17中,从外侧按压设有打开部S11~S17部分的盖板113A并施加负载后再撤销该负载,塞子115从液体流道112移向凹部151内,其结果使该部分的液体流道112从关闭状态转变为打开状态。
在图25A以及图25B中,是从外侧按压盖板113A并施加负载,也可以从外侧按压设有打开部S11部分的液体流道112底部112b,即,从外侧按压基板111A,也同样将塞子115从液体流道112移向凹部151内。
另外,开通液体流道112后,在图25A以及图25B中的弱粘附层115a残存于液体流道112的底部112b侧,弱粘附层115a也可以呈粘附在塞子115侧的状态。
如图24B所示,该液体流道装置110A的关闭部T11包括树脂制塞子150。上述塞子150内置于形成在盖板113A内面的凹部152内。具体来讲,在该例中,盖板113A的内层113b通过模切等被开口,形成凹部152,而在凹部152的内部设置有塞子150。
该例中的塞子150在打开状态时,其顶部117b通过弱粘附层117a粘附到凹部152处,内置于凹部152内。另外,塞子150的高度比液体流道112的高度略高,如后述部分的说明,当液体流道112为关闭状态时,塞子150的顶部117b侧被紧密地嵌入凹部152内,防止漏液。
在液体流道112底部112b上的与塞子150的底部相对的位置上,形成有强力粘附层118a。
通过这样的结构,当从外侧按压设有上述关闭部T11部分(与塞子150或凹部152对应的部分)的盖板113A或液体流道112的底部112b时,塞子150就会从凹部152内移向液体流道112,使液体流道112从打开状态转变为关闭状态。
具体如图26A及图26B所示,依照箭头B所示方向从外侧按压盖板113A并施加负载,盖板113A就会像图26A所示那样发生弯曲,从而液体流道112底部112b的强力粘附层118a和塞子150的底部相互连接并粘附。之后如果撤销负载,则如图26B所示,盖板113A因其自身的回复力恢复原状。而此时的塞子150并不随同盖板113A发生恢复,而是通过强力粘附层118a的作用保持粘附在液体流道112底部112b的状态。像这样,尽管盖板113A恢复原状,但塞子150不随同复原而是保持粘附在液体流道112的状态。因此,利用上述塞子150能够关闭液体流道112,使液体无法通过该部分。此时,如上所述,塞子150的顶部117b侧被紧密地嵌入到凹部152内,防止漏液。
在关闭部T11中,从外侧按压设有关闭部T11部分的盖板113A并施加负载,然后再撤销负载,通过这样的按压操作,塞子150从凹部152内移向液体流道112,其结果,该部分的液体流道112从打开状态转变为关闭状态。
在图26A及图26B中,是从外侧按压盖板113A并施加负载,也可以从外侧按压设有关闭部T11部分的液体流道112的底部112b。即,从外侧按压基板111A,塞子150也同样可以移向液体流道112。
另外,关闭液体流道112后,在图26A及图26B中的弱粘附层117a是处于停留在凹部152侧的状态。弱粘附层117a也可以粘附在塞子150侧。
利用如上所述的液体流道装置110A配制测定液的方法,具体如下。首先,竖立该液体流道装置110A,使样品投入槽114a侧位于上方,测定槽114i侧位于下方,使液体通过重力作用容易地从上游侧流向下游侧。
然后,将样品取样到注射器等中,将该注射器针头扎入与样品投入槽114a对应部分的盖板113A内,将样品注入样品投入槽114a。之后,针对设置在样品投入槽114a和过滤槽114b之间的打开部S11,进行上述按压操作。即,从外侧按压盖板113A或液体流道112的底部并施加负载后再撤销负载,将塞子150移入凹部151内,使该部分的液体流道112处于打开状态,样品由于重力的作用被导入到过滤槽114b。
此处的按压操作既可以由作业人员用手指进行手动操作,也可以使用事先编程的按压装置等,将按压位置用XY坐标定位,按压规定位置。
接下来,在过滤槽114b进行过滤处理后,针对设置在过滤槽114b和测量槽114c之间的打开部S12,采用同样的方式,使塞子115移向凹部151内,将该部分的液体流道112转变为打开状态,样品通过重力作用被导入测量槽114c。
其后,在测量槽114c中,确认被导入的液体开始溢流后,针对设置在过滤槽114b和测量槽114c之间的关闭部T11,将塞子150从凹部152移向液体流道112,使该部分的液体流道112处于关闭状态。
经过如上处理,停止从上游侧的液体继续流入测量槽114c后,驱动设置在测量槽114c下游的打开部S13,将测量槽114c测量的样品导入第一混合槽114f。
这样将测量后的样品导入第一混合槽114f的同时,使第一试剂槽114e与第一混合槽114f之间的打开部S14也同样处于打开状态,将第一试剂导入第一混合槽114f,在第一混合槽114f中混合样品和第一试剂,配制中间配制液。
然后,使第一混合槽114f和第二混合槽114h之间的打开部S15也同样处于打开状态,将在第一混合槽114f内配制的中间配制液导入第二混合槽114h中。另外,使第二试剂槽114g与第二混合槽114h之间的打开部S16也同样处于打开状态,将第二试剂导入第二混合槽114h。然后在第二混合槽114h混合中间配制液和第二试剂,配制测定液。
接下来,使第二混合槽114h与测定槽114i之间的打开部S17也同样处于打开状态,将第二混合槽114h配制的测定液导入测定槽114i。
然后,将测定液导入测定槽114i之后,对每个液体流道装置110A提供给检测分析部,进行目标成分的检测、分析。
采用如上方式配制测定液的过程中,可以根据需要适当开闭设置在各液槽中的连通孔(图示略),从而使液体易于流动、提高流量的准确度等,控制液体的流动。
与上述第四实施例中的液体流道装置110相同,在如上所述的液体流道装置110A中由于包括:打开部S11~S17以及从打开状态转变为关闭状态的关闭部T11、打开部S15、S14、S16,因此能够获得与液体流道装置110相同的效果。
该例中的液体流道装置110A,即,盖板113A为双层结构,凹部151、152形成在盖板113A上的液体流道装置110A,可以通过如下方法制作。
即利用包括下述三个工序的方法进行制作:第一工序,在基板111A上形成液体流道112和液槽、在盖板113A上形成凹部151、152;第二工序,将构成打开部S11~S17的塞子115形成在部分液体流道112上,另外将构成关闭部T11的塞子150形成在盖板113A的凹部152内;以及第三工序,对在基板111A的形成液体流道112等的一侧的流道形成面112a,以及在盖板113A的形成凹部151、152一侧的面(内面)进行层压。
下面,再参考表示液体流道装置110A的制作工序模式的图27,对液体流道装置110A的制作工序进行说明。
在第一工序中,首先,准备构成基板111A内层111c的薄板111c’的卷绕物(卷筒)120、构成中间层111b的薄板111b’的卷绕物121、构成外层111a的薄板111a’的卷绕物122。
然后,从构成内层111c的薄板111c’的卷绕物120连续供应薄板111c’,使用模切机123a线状模切对应液体流道112部分的同时,对相当于测量槽114c等各液槽的上部的部分模切成孔状。
另外,从构成中间层111b的薄板111b’的卷绕物121连续供应薄板111b’,利用模切机123b对对应测量槽114c等各液槽的下部的部分模切成孔状。
然后,从构成外层111a的薄板111a’的卷绕物122连续供应薄板111a’,通过依次层压各薄板111a’、111b’、111c’制作基板111A。
这里,各薄板111a’、111b’、111c’优选利用接合剂供应装置(图示略)供应的接合剂进行接合。也可以根据各薄板111a’、111b’、111c’的材质,通过热熔接等方式进行贴合。进一步地,也可以使用事先涂布了粘附剂或接合剂的薄板。
另外,在该第一工序中,还准备构成盖板113A内层113b的薄板113b’的卷绕物125、构成盖板113A外层113a的薄板113a’的卷绕物126。然后从构成内层113b的薄板113b’卷绕物125连续供应薄板113b’,使用模切机123c模切与凹部151、152对应的部分。
然后,从构成盖板113A外层113a的薄板113a’的卷绕物126连续供应薄板113a’,通过层压各薄板113a’、113b’制作盖板113A。
这里,各薄板113a’、113b’优选利用接合剂供应装置(图示略)供应的接合剂进行接合。也可以根据各薄板113a’、113b’的材质,通过热熔接等方式进行贴合。进一步地,也可以使用事先涂布了粘附剂或接合剂的薄板。
像这样,在第一工序中,由各卷绕物120、121、122、125、126各自供应薄板111a’、111b’、111c’、113a’、113b’,将薄板111a’、111b’、111c’分别模切成规定的形状后,依次层压并接合各薄板111a’、111b’、111c’。另外,如果对各薄板113a’、113b’也采用层压、接合工序,则能够连续生产多个形成有液体流道112以及液槽等的基板111A,以及形成有凹部151、152的多个盖板113A。因此,相对于使用一张平板制作基板,并使用影印石板技术等形成液槽及液体流道、利用喷射造型法等成型形成有液槽和液体流道的基板的方法相比,采用本方法不仅成本低、简单,还能够大量生产,适合工业应用。
另外,将薄板111b’、111c’、113b’模切成规定的形状、形成液体流道112、液槽、凹部151、152等的方法,具有成本低,生产性能优异的特点。除此之外还可以采用其他方法(激光加工、使用刀具等进行的模切加工、热加工等),将薄板111b’、111c’、113b’开口成规定的形状,形成液体流道112、液槽、凹部151、152等。
此外,在该例中,液体流道装置110A的基板111A由外层111a、中间层111b、内层111c三层构成,也可以由外层111a和内层111c两层构成。在这种情况时,形成内层111c的薄板111c’上形成有液体流道112和液槽。并且此时形成的液体流道112和液槽深度相同。
构成基板111A的外层111a、中间层111b、内层111c的各薄板111a’、111b’、111c’以及构成盖板113A的外层113a、内层113b的各薄板113a’、113b’的材质可例举苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂、环氧树脂、酚醛树脂、ABS树脂、聚丙烯树脂、纤维增强塑料等树脂。其中,从透明并且可用肉眼观察在液体流道112中的液体流动状态的观点出发,优选苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、PEN树脂、聚酯纤维树脂。
另外,在本实施例中使用树脂卷绕物作为基板111A和盖板113A的材料,此时为了说明液体流道装置110A的适当制作方法,例示了树脂作薄板材料。不过对制作方法没有特别限制,例如当要求稳定地支撑液体流道装置等情况时,可以使用玻璃等树脂以外的透明材料作为基板及盖板,对其适当使用切削加工等方法形成液体流道、液槽、凹部等。
各薄板111a’、111b’、111c’的厚度可以适当设定。在图示例中液体流道装置110A的情况下,构成内层111c的薄板111c’的厚度相当于形成的液体流道112的深度,构成内层111c的薄板111c’与构成中间层111b的薄板111b’厚度之和相当于液槽总深度。因此,考虑到液槽及液体流道112等的期望深度后再决定薄板111b’以及薄板111c’的厚度。
具体地,薄板111b’的厚度优选25~500μm,薄板111c’的厚度优选10~300μm。
另外,当按压盖板113A驱动打开部S11~S17以及关闭部T11的情况下,薄板111a’的厚度优选50μm以上,更优选100~1000μm。具有这样的厚度,能够充分发挥液体流道装置110A的支撑层的作用。反之,当按压基板111A时,基板111A在由于按压操作被施加负载的情况下发生弯曲,之后取消负载时需要具备恢复原状的回复力。此时,薄板111a’厚度优选10~300μm。
对液体流道112的宽度、各液槽的容积、形状等没有特别的限制,可以适当设定。例如,液体流道112的宽度优选25~2000μm,更优选500~2000μm;液槽的容积优选50~50000μl,更优选100~1000μl。
不过,废液槽114d等并没有最佳容积,而是可以根据各液槽的功能自由设计。
各薄板113a’、113b’的厚度可以适当设定。在图示例中液体流道装置110A的情况下,构成内层113b的薄板113b’的厚度相当于形成的凹部151、152深度。因此,考虑到凹部151、152的期望深度后再决定薄板113b’的厚度。另外,如图25A、图25B、以及图26A、图26B所示,从外侧按压盖板113A驱动打开部S11~S17或关闭部T11时,薄板113a’、113b’在由于按压操作而被施加负重时发生弯曲,之后撤销该负载时需要具有恢复原状的回复力。需要对这一点也进行考虑后,再决定这些薄板的厚度。
盖板113A被按压的情况下,具体来说,薄板113a’的厚度优选10~300μm,薄板113b’的厚度优选25~500μm。反之,在基板111A被按压时,薄板113a’的厚度优选50μm以上。
然后,在进行第二工序之前,在该例的液体流道装置110A的情况下,实施粘附层形成工序,该粘附层形成工序是指为了保持塞子115、150,将弱粘附层115a、117a和强力粘附层116a、118a形成在规定位置(图示略)上的工序。弱粘附层115a、117a和强力粘附层116a、118a的形成方法,优选选择合适的粘附剂,并将其涂布到规定位置。
在考虑基板111A、盖板113A、塞子115、150的材质等的基础上,强力粘附层116a、118a以及弱粘附层115a、117a可以从现有公知的粘附剂中适当地选择。此时,形成强力粘附层116a、118a的粘附剂的粘附力(粘附强度)需要比形成弱粘附层115a、117a的粘附剂的粘附力要强。如果形成强力粘附层116a、118a的粘附剂的粘附力弱于形成弱粘附层115a、117a的粘附剂的粘附力,则在按压打开部S11~S17或关闭部T11时有可能无法将塞子115、150从液体流道112移向凹部151内,或者从凹部152内移向液体流道112,或者即便移动后也无法保持在规定位置。
这种情况下无法打开或关闭液体流道112。
形成强力粘附层116a、118a的粘附剂的粘附力,优选比形成弱粘附层115a、117a的粘附剂的粘附力大0.1N/cm以上,进一步地,粘附力差值优选在0.1~30N/cm范围内。如果形成强力粘附层116a、118a的粘附剂的粘附力比形成弱粘附层115a、117a的粘附剂的粘附力大0.1N/cm以上,则能够确保驱动打开部S11~S17以及关闭部T11。
而一旦粘附力差值超过30N/cm,则难以形成粘附层。
此外,在此基础之上优选强力粘附层116a、118a的粘附力在1~30N/cm的范围,弱粘附层115a、117a的粘附力在0.05~5N/cm的范围。
在强力粘附层116a、118a以及弱粘附层115a、117a中使用的粘附剂可例举:丙烯酸系、橡胶系、聚氨酯系、聚酯系、硅系等。其中,例如对于强力粘附层116a、118a中优选使用丙烯酸系、橡胶系等,进一步地,芯材优选含有无纺布、聚酯纤维等。对于弱粘附层115a、117a优选使用丙烯酸系、硅系等材料。由于强力粘附层116a、118a和弱粘附层115a、117a之间的粘附力差值为如上所述的适当范围,可例举适当调节构成各粘附剂树脂的玻璃化温度,或者向粘附剂中添加粘附赋予剂、固化剂、芯材等添加剂,或者调节添加量的方法。
此处的“粘附力”是指在对JIS Z 0237不锈钢板进行180度拉拽时的粘附力。
然后,在第二工序中,在第一工序中形成在基板111A上的部分液体流道112上,即,在设有各打开部S11~S17的各位置上形成塞子115的同时,在第一工序中形成在盖板113A上的凹部151、152之中,在与关闭部T11对应的凹部152内形成塞子150。
塞子115通过如下方法形成。使用印刷机、配合器、涂布机(锟涂机、刮刀涂布机等)等涂布装置124a涂布用于形成塞子115的塞子形成材料,在连续供应的基板111A上的规定位置上,形成塞子115。塞子150的形成也同样使用涂布装置124b,将塞子形成材料涂布到凹部152,利用填充方法来进行。
塞子形成材料优选使用粘度30~600dPa·s范围内的合成树脂,在上述粘度范围内的合成树脂更优选不含有溶剂。
合成树脂所包含的树脂成分,只要涂布性(印刷性、分散性等)良好、用作塞子时具有良好的密封能力及良好的稳定性、用作塞子形成材料时具有上述范围内的粘度即可,对其种类没有特别限制。
另外,合成树脂可含有适当的可塑成分。
合成树脂中可含有用于调节塞子形成材料粘度的装填物,可例举,沉淀硫酸钡、滑石粉、针状氧化硅、中空珠子等,可以使用一种以上。
溶剂是根据需要加入的,用于调节塞子形成材料的粘度,可以使用合适的有机溶剂。
像这样通过印刷法、配合器法、涂布机法等方法涂布塞子形成材料,可以连续、高效地在规定的位置形成塞子115、150。
这样,将塞子形成材料分别涂布到规定位置后,根据塞子形成材料的组成等情况,根据需要实施加热干燥工序、固化工序等(图示略)工序。
之后,在第三工序中,依次层压并接合在基板111A的流道形成面112a上形成有盖板113A的凹部151、152一侧的面上。这里,基板111A和盖板113A优选利用接合剂供应装置(图示略)供应的接合剂进行接合,也可以根据各自的材质,通过热熔接等方式进行贴合。进一步地,也可以使用事先涂布了粘附剂或接合剂的薄板。
通过如上操作,可以连续地制作多个液体流道装置110A相连的连接体。
这样制作的液体流道装置110A的连接体如图27所示那样被卷曲,既可以做成卷绕物127的形态,也可以做成折叠形态,或者各自切成一张的独立片装形态。卷绕物127为折叠形态时,对各液体流道装置110A之间可实施添加孔线、凹条线等的工序。由此各液体流道装置110A之间容易弯曲,能够方便地折叠液体流道装置110A的连接体。而且,也使得切分为独立片装变得容易。
在上述给予说明的第五实施例中,在各打开部S11~S17和关闭部T11中,塞子115、150通过弱粘附层115a、117a预先稳固在规定位置,之后通过按压操作,从液体流道112移向凹部151内、或者从凹部152内移向液体流道112,利用强力粘附层116a、118a被稳固到规定位置。
对这样利用粘附力差值将塞子115、150移动到规定位置并稳固在那里的方法没有什么限制。
例如,只要通过调整塞子115、150的形状、材质、凹部151、152的形状、形成有凹部151、152的盖板113A的材质等方式,能使塞子115、150在打开状态时由于弹力等作用被紧密地稳固到凹部151、152内即可。并非必须在凹部151、152内设置弱粘附层117a、强力粘附层116a。
另外,在关闭状态时,为了确保塞子115、150稳固在液体流道112中的规定位置,不再从那里移动,可以如图28所示那样,形成从液体流道112底部112b凸出,或挟持塞子115、150用的一对塞子支托119a、119b等。例如,如果塞子支托119a、119b由弹性体等形成,则可以由于弹力等因素使塞子115、150稳固在液体流道112中的规定位置,而不会发生偏移。
进一步地,例如,如图29中对打开部S11进行的举例说明:将塞子115的平面形状设为菱形等形状,其最大宽度W1被设为大于液体流道112的宽度W2的同时,也可以在液体流道112的两侧壁中形成卡合凹部,用于卡合塞子115的幅宽方向的两个边端。通过采用这样的方法,塞子115、150的幅宽方向的两个边端被卡合到卡合凹部,从而不会沿液体流道(图中上下方向)从液体流道112的规定位置偏离。另外,尽管在图29中例示了平面形状为菱形的塞子115,只要塞子115的最大宽度W1大于液体流道112的宽度W2,并且在液体流道的两侧壁上形成有能够卡合塞子115的卡合凹部即可,对塞子的平面形状不限定为菱形。
进一步地,在设置弱粘附层115a、117a、强力粘附层116a、118a的基础上,还可以并用设置塞子支托119a、119b或者将塞子115、150的平面形状制作为菱形等稳固塞子115、150的方法。
[第六实施例]
在如上所述的第五实施例中的液体流道装置110A中,盖板113A由外层113a以及内层113b两层构成,基板111A由外层111a、中间层111b、内层111c三层构成,凹部151、152形成在盖板113A中。
下面,对第6实施例进行了如图30~33所示的说明。盖板113为单层结构,而基板111B由外层141a、外侧中间层141b、内侧中间层141c、内层141d四层构成,凹部151、152形成在液体流道112的底部112b,而不是形成在盖板113上。
如图30所示,该例中的液体流道装置110B的基板111B由外层141a、层压在外层内侧的外侧中间层141b、层压在外侧中间层141b内侧的内侧中间层141c、层压在内侧中间层141c内侧的内层141d四层构成。
在内层141d中形成有液槽(在图30中仅图示了样品投入槽114a和过滤槽114b)的上部(液槽盖板113一侧的部分)以及液体流道112。
在内侧中间层141c中形成有液槽的中间部(在所述上部以外的部分中,去除液槽底部侧部分的中间部分)、凹部151、152。另外,该内侧中间层141c朝向内层111d一侧的面构成液体流道112的底部112b。
在外侧中间层141b中形成有液槽的下部(液槽底部侧的部分、所述上部及中间部以外的部分)。另外该外侧中间层141b的朝向内侧中间层141c一侧的面构成凹部151、152的底部。
外层141a被配置在基板111B的最外侧,其朝向外侧中间层141b一侧的面构成液槽的底部。
另外,盖板113为单层结构。
此外,在该液体流道装置110B中,如以图30中所例举的S11及S12为例进行的说明,打开部S11~S17包括树脂制塞子115,塞子115被设置在液体流道112内,使部分液体流道112阻塞,遏制液体的流动,使这部分的液体流道处于关闭状态。另外,在液体流道112的底部112b与上述塞子115相对的位置上,形成有能够内置塞子115的凹部151。
如图31A扩大示意的那样,该例中的塞子115在关闭状态时,与盖板113连接的部分(顶部)通过弱粘附层115a固定到盖板113的内面。另外,塞子115的高度比液体流道的高度略高,其底部115c侧被紧密地嵌入到凹部151内从而防止漏液。
此外,通过从外侧按压设有上述打开部S11、S12部分的盖板113或者液体流道112的底部112b,塞子115从液体流道112移向凹部151内、液体流道112从关闭状态转变为打开状态。
具体如图32A及图32B所例举的打开部S1,如果从外侧如箭头C所示按压盖板113并施加负载,则如图32A所示,盖板113发生弯曲,凹部151的强力粘附层116a和塞子115的底部115c相连接并相互粘附。之后如果撤销负载,则如图32B所示,盖板113因其自身的回复力恢复原状,但此时的塞子115则由于强力粘附层116a的作用保持内置于凹部151内的状态。其结果,随着盖板113的复原,塞子115从盖板113处分离,从而液体能够从此处流过。
像这样,在打开部S11~S17中,从外侧按压设有打开部S11~S17部分的盖板113并施加负载后再撤销负载,通过这样的按压操作,塞子115从液体流道112移向凹部151内,其结果、该部分的液体流道112从关闭状态转变为打开状态。
此外,在图32A以及图32B中,是从外侧按压盖板113并施加负载,也可以从外侧按压设有打开部S11部分的液体流道112的底部112b,即,从外侧按压基板111B,使塞子115从液体流道112移向凹部151内。
如图31B所示,该液体流道装置110B的关闭部T11包括树脂制塞子150,上述塞子150被内置于形成在液体流道112的底部112b上的凹部152内。具体为:在该例中,通过模切等方式使基板111B的内侧中间层141c开口,形成凹部152,在凹部152内部设置塞子150。
该例中的塞子150在打开状态时,其底部通过弱粘附层117a被粘附到凹部152上并被内置于凹部152内。另外,塞子150的高度比液体流道112的高度略高。如在后述部分所进行的说明,液体流道112处于关闭状态时,其底部侧处于紧密地嵌入凹部152内的状态。
另外,在盖板113内面与塞子150的顶部相对的位置上,形成有强力粘附层118a。
这样,通过从外侧按压设有该关闭部T11部分的盖板113或液体流道112的底部112b,塞子150从凹部152内移向液体流道112,液体流道112从打开状态转变为关闭状态。
具体如图33A及图33B所示,如果按箭头D所示方向从外侧按压盖板113并施加负载,则如图33A所示盖板113发生弯曲,盖板113的强力粘附层118a和塞子150的顶部连接并相互粘附。然后撤销负载后,如图33B所示,盖板113因其自身的回复力恢复原状,而此时的塞子150则通过强力粘附层118a的作用保持粘附在盖板113内侧的状态。其结果,塞子150从凹部152移向液体流道112。这样,利用该塞子150液体流道112被关闭,液体无法流过该部分。
像这样,在关闭部T11中,从外侧按压设有关闭部T11部分的盖板113并施加负载后再撤销负载,通过这样的按压操作使塞子150从凹部152内移向液体流道112。其结果,该部分的液体流道112从打开状态转变为关闭状态。
另外,在图33A及图33B中,是从外侧按压盖板113并施加负载,也可以从外侧按压设有关闭部T11部分的液体流道112的底部112b,即通过从外侧按压基板111B的操作,使塞子150移向液体流道112。
该例中的液体流道装置110B的制作方法可以包括如下三个工序:第一工序,在基板111B上形成液体流道112、液槽以及凹部151、152;第二工序,将构成打开部S11~S17的塞子115形成在设有上述打开部S11~S17部分的盖板113内面,并且,将构成关闭部T11的塞子150形成在与关闭部T11对应的凹部152之内;第三工序,在基板111B的形成液体流道112侧的流道形成面112a上,层压形成盖板113的塞子115的面。
在第一工序中,如图34所示,首先,准备构成基板111B内层141d的薄板141d’的卷绕物128、构成内侧中间层141c的薄板141c’的卷绕物129、构成外侧中间层141b的薄板141b’的卷绕物130、构成外层141a的薄板141a’的卷绕物131。
然后,从构成内层141d的薄板141d’的卷绕物128连续供应薄板141d’,使用模切机123a线状模切与液体流道112对应的位置的同时,对相当于测量槽114c等各液槽的上部的薄板141d’部分进行打孔。
另外,从构成内侧中间层141c的薄板141c’的卷绕物129连续供应薄板141c’,使用模切机123b在与测量槽114c等各液槽的中间部相对应的薄板141c’部分进行打孔,并且与凹部151、152对应的部分也进行模切。
另外,从构成外侧中间层141b的薄板141b’的卷绕物130连续供应薄板141b’,使用模切机123c对与测量槽114c等各液槽的下部对应的薄板141b’部分进行打孔。
然后,从构成外层141a的薄板141a’的卷绕物131连续供应薄板141a’,通过依次层压各薄板141a’、141b’、141c’、141d’制作基板111B。
在此,各薄板141a’、141b’、141c’、141d’优选使用由接合剂供应装置(图示略)供应的接合剂进行接合,也可以根据各薄板141a’、141b’、141c’、141d’的材质情况使用热熔接等方法进行贴合。进一步地,也可以使用事先涂布了粘附剂或接合剂的薄板等。
之后,在进入第二工序之前,与第五实施例相同,进行粘附层形成工序:将用于稳固塞子115、150的弱粘附层115a、117a和强力粘附层116a、118a形成在规定的位置(图示略)。
然后,在第二工序中,从构成盖板113的薄板113’的卷绕物132连续供应薄板113’,在盖板113的内面形成与各打开部S11~S17的位置对应的塞子115。另外,在第一工序中形成在液体流道112底部112b的凹部151、152之中,在构成关闭部T11的凹部152内形成塞子150。
塞子115的形成方法,与第五实施例中的说明相同,优选使用印刷机、配合器、涂布机(锟涂机、刮刀涂布机等)等涂布装置124a涂布用于形成塞子115的塞子形成材料。另外,塞子150的形成方法也使用相同的涂布装置124b,优选将塞子形成材料涂布、填充到形成在被连续供应的基板111B的凹部152内。
另外,塞子形成材料也优选使用与第五实施例中所例示的相同材料。
然后,在第三工序中,向基板111B的流道形成面112a层压盖板113的内面,即,形成塞子115一侧的面,使二者接合。另外,此处的基板111B和盖板113优选使用接合剂供应装置(图示略)供应的接合剂进行接合,也可以根据它们的材质情况,采用热熔接等方法进行贴合。进一步地,也可以使用事先涂布了粘附剂或接合剂的薄板等。通过这种方式,可以连续地制作多个液体流道装置110B相连的连接体。
这样制作的液体流道装置110B的连接体如第五实施例中所示那样被卷曲,既可以做成卷绕物133的形态,也可以做成折叠形态。
还可以是各自分切成一张的独立片装形态。另外,也可以进行对各液体流道装置110B之间实施添加孔线、凹条线等的工序。
另外,在该例中,与第五实施例的情况相同,在打开状态时,通过调整塞子115、150的形状、材质,凹部151、152的形状,形成凹部151、152的基板111B的材质等,如果塞子115、150通过凹部151、152内的弹力等被紧密地固定时,不一定需要在凹部151、152内设置弱粘附层117a和强力粘附层116a。
另外,与第五实施例的情况相同,也可以形成一对用于挟持塞子115、150塞子支托119a、119b等。
另外,在关闭状态时,塞子115、150的幅宽方向的两端部也可以卡合到卡合凹部,使其不从液体流道112的规定位置沿液体流道(图中上下方向)偏离。
进一步地,也可以并用这些方法的组合方式。
以上,在第四~第六实施例所例示的液体流道装置110、110A、110B中,仅在基板111A、111B的单侧面形成液体流道112,也可以在基板111A、111B的双面形成液体流道112。
另外,根据需要而设置在各液槽上的能够开闭的连通孔,对其形态没有特别限制。可以通过向形成在盖板113、113A上的连通孔插入、拔出嵌入式孔盖,从而开通、关闭连通孔。此外,也可以在连通孔上设置与设置在液体流道112上的打开部S11~S17和关闭部T11具有相同结构的打开部和关闭部。
另外,可以根据需要在各液槽上设置液体输送部。液体输送部的具体形态可例举如下:从外侧按压与其液槽对应部分的盖板113或该液槽底部,使其液槽容积变小,从而吐出液槽内的液体并向下游侧输送。在设置了如上所述的液体输送部的液槽上,优选设置堰板等防止倒流部,防止液体向上游侧倒流。
在以上例中,虽然是对利用重力作用使液体流动的形态做了说明,也可以利用离心力的作用。例如,将该液体流道装置110、110A、110B安装到离心装置中,使样品投入槽114a侧位于旋转中心侧,使测定槽114i侧位于旋转外周侧,旋转液体流道装置110、110A、110B,从液体流道112上游侧向下游侧的离心力发挥作用,其结果使液体能够流动。
另外,像这样旋转液体流道装置110、110A、110B,利用离心力使液体流动时,还可以使用压接盘进行驱动打开部S11~S17及关闭部T11的各按压操作。压接盘将液体流道装置110、110A、110B的盖板113、113A表面沿旋转半径从旋转中心侧移向旋转外周侧,并同时按压规定位置。
另外,除利用重力或离心力使液体移动以外,还可以并用如下等方法:加热液体流道112或部分液槽、或加热上述二者,使液体流道112或液槽内的空气膨胀,在部分液体流道112密封氧吸收剂(易氧化的铁粉等),通过吸收液体流道112内的氧,对液体流道112内进行减压等处理,使液体移动、流动。
另外,在以上的说明中,针对将样品注入样品投入槽114a中的方法,例举了将注射器针头扎入盖板113、113A的方法,也可以例如,事先在盖板113、113A上形成样品注入孔,从注入孔注入样品。此时,样品注入孔覆盖有保护胶带,注射器可以扎入保护胶带进行注入,也可以剥去保护胶带后将注射器插入样品注入孔中进行注入。
对在液体流道装置110、110A、110B中进行流动的样品及试剂没有特别限制,可以适当组合在医疗领域、环境领域等目前常用的样品和试剂。
例如,在医疗领域中所使用的样品可例举:取自生物体的血液(全血)、血浆、血清、血沉棕黄层、尿、粪便、唾液、喀痰等;以及病毒、细菌、霉菌、酵母、动植物细胞等。也可以使用从上述例举物中分离出的DNA或RNA作为样品,或对上述例举物进行某些前处理、稀释等操作后作为样品。分析样品中所存在的抗原时,优选含有与之对应的抗体的试剂。
此外,刚才例示的液体流道装置110、110A、110B包括过滤槽114b,其设置在样品投入槽114a的下游处,对从样品投入槽114a流入的样品实施过滤处理。因此,使用如上所述的液体流道装置110、110A、110B,例如通过过滤处理去除血液中的血球的情况等,对目前需要事先另外使用过滤装置进行过滤处理的样品可以不进行事先的过滤处理,而直接提供到液体流道装置110、110A、110B上的样品投入槽114a中。
对试剂没有特别限制,可以根据目标成分进行适当选择。在利用抗原抗体反应捕捉、分析样品中存在的抗原时,优选含有相应抗原的抗体的试剂。
另外,在以上例中例举了下述试剂混合方式:在第一试剂槽114e或第二试剂槽114g中例如事先密封含有抗体的试剂,通过将这些试剂例如含有抗原的样品在第一混合槽114f或第二混合槽114h进行混合,抗原被抗体捕捉。不过,抗原被抗体捕捉的方式并不限于上述方式,也可以采用如下方式。例如,将抗体或载有抗体的磁性珠子固定到液体流道装置110、110A、110B的液槽或液体流道中途等位置上,通过使样品流经此处从而使抗原被抗体捕捉。然后,用注射器等从样品投入槽114a合适的试剂,同时根据需要也适当地利用上述的液体输送部,对捕捉到的抗原进行清洗、变性、增殖(提高浓度)或分离等处理,能够提高分析精度。
另外,在液体流道装置110、110A、110B中进行的反应不限于抗原抗体反应,可以实施各种化学反应、扩增DNA的PCR(聚合酶链反应)、DNA等的蛋白质捕捉反应等。既可以组合多个反应,也可以在液体流道装置110内仅进行混合处理等,不一定需要进行某种反应。像这样,液体流道装置110、110A、110B的使用方法没有任何限制。
另外,为了促进如上所述的各种反应、液体的流动,可以对液体流道112或液槽实施各种处理。例如,可以实施利用酸、碱等的化学处理、利用乳胶、荧光物等的物理处理、利用抗原、抗体、DNA等的生物化学处理等各种方式,能够获得例如亲水处理、亲油处理、防水处理等的表面处理效果。其他也可以实施涂料的涂布处理、等离子处理、火焰处理等。进一步地,根据需要在液体流道112中也可以设置挡板、搅拌板、突起或在其上形成分水形状,使流动的液体成为均匀混合状态。另外,根据需要也可以对液体流道112或液槽内部进行加压(加压处理)、或减压(真空处理)。
进一步地,可以将着色剂、色素、荧光剂等投入到适当的液槽内,对到达那里的样品进行着色或添加荧光。
另外,根据需要可以在液体流道装置110、110A、110B的盖板113、113A、液体流道112、液槽、基板111、111A、111B等任意位置上直接印刷使用该液体流道装置110,110A、110B的操作内容、顺序、液槽的名称(例如“测量槽”等)等事项。也可以粘贴印刷了操作内容、顺序、液槽名称等的标签等,或设置可作为某种标记的印记。进一步地,例如也可以仅对盖板113、113A的部分位置进行透明化处理,使该位置醒目。
液体流道装置110,110A、110B中配制的测定液的检测分析部可以适当采用现有公知的光学方法、电学方法等。另外,在应用时可以根据需要加热或冷却液体流道装置110,110A、110B。

Claims (7)

1.一种液体流道装置,在基板的至少一面上,形成液体流动的液体流道,和一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括打开部,用于将部分所述液体流道从关闭状态转变为打开状态;
所述打开部包括塞子,通过弱粘附层被固定在所述液体流道的所述部分位置上;
在与所述盖板内面或所述液体流道底部上的所述塞子相对的位置上形成有能够收容所述塞子的凹部,在该凹部上形成比所述弱粘附层粘附力大的强力粘附层;
通过从外侧按压所述盖板或所述底部,所述塞子从所述液体流道的所述部分位置向所述凹部内移动,利用所述强力粘附层被稳固到所述凹部内,使所述液体流道的所述部分位置处于所述打开状态。
2.一种液体流道装置的制作方法,在权利要求1所记载的液体流道装置中,所述凹部形成在所述盖板的所述内面,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽、在所述盖板上形成所述凹部;第二工序,在所述液体流道的所述部分位置上形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;
在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽上部和所述液体流道,构成所述基板中间层的薄板上形成所述液槽下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述基板的所述中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽;
在构成所述盖板内层的薄板上形成所述凹部之后,层压构成所述盖板的所述内层的薄板和构成所述盖板外层的薄板,在所述盖板上形成所述凹部。
3.一种液体流道装置制作方法,在权利要求1中所记载的液体流道装置中,所述凹部形成在所述液体流道的所述底部,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道、所述液槽和所述凹部;第二工序,在与所述盖板内面上的所述凹部相对的位置上形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;
在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,构成所述基板内侧中间层的薄板上形成所述液槽的中间部和所述凹部,构成所述基板外侧中间层的薄板上形成所述液槽下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述内侧中间层的薄板、构成所述外侧中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板。
4.一种液体流道装置,在基板的至少一面上,形成液体流动的液体流道,以及一个以上的积存所述液体的液槽;在所述基板上的形成有所述液体流道和所述液槽的流道形成面上层压有盖板,其特征在于,包括关闭部,将部分所述液体流道从打开状态转变为关闭状态;
所述关闭部包括塞子,收容到形成在所述盖板内面或所述液体流道底部的凹部内,通过弱粘附层被稳固到所述凹部内;
在所述液体流道的所述部分位置上,形成比所述弱粘附层粘附力大的强力粘附层;
通过从外侧按压所述盖板或所述底部,所述塞子从所述凹部内部向所述液体流道的所述部分位置移动,利用所述强力粘附层被稳固到所述液体流道的所述部分位置上,从而使所述液体流道的所述部分位置处于所述关闭状态。
5.一种液体流道装置制作方法,在权利要求4所记载的液体流道装置中,所述凹部形成在所述盖板的所述内面,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽、在所述盖板上形成所述凹部;第二工序,在所述凹部内形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;
在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,构成所述基板中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述基板的所述中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板,在所述基板上形成所述液体流道和所述液槽;
在构成所述盖板内层的薄板上形成所述凹部之后,层压构成所述盖板的所述内层的薄板和构成所述盖板外层的薄板,在所述盖板上形成所述凹部。
6.一种液体流道装置制作方法,在权利要求4所记载的液体流道装置中,所述凹部形成在所述液体流道的底部,其特征在于,包括:第一工序,在所述基板上形成所述液体流道、所述液槽和所述凹部;第二工序,在所述凹部内形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上层压所述盖板;
在所述第一工序中,构成所述基板内层的薄板上形成所述液槽的上部和所述液体流道,构成所述基板内侧中间层的薄板上形成所述液槽中间部和所述凹部,构成所述基板外侧中间层的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次层压构成所述基板的所述内层的薄板、构成所述内侧中间层的薄板、构成所述外侧中间层的薄板和构成所述基板外层的薄板。
7.如权利要求2、3、5、6任一项所述液体流道装置的制作方法,在所述第二工序中,利用涂布用来形成所述塞子的塞子形成材料的方法形成所述塞子。
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