CN104069903A - 微芯片和制造微芯片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够在用液体填充多个分析区域的完成时间时抑制多个分析区域中的波动的微芯片，所述微芯片包括：注入液体的进入部；从所述进入部供给液体的多个分析区域；和形成为将液体同时供给到所述多个分析区域的流路。

Description

微芯片和制造微芯片的方法

相关申请的交叉参考

本申请要求享有于2013年3月29日提交的日本在先专利申请JP2013-074628的权益，在此将它的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本技术涉及一种微芯片和制造微芯片的方法。更具体地，本技术涉及一种设有被形成为将液体同时供给到多个分析区域的流路的微芯片。

背景技术

近年来，微芯片已经被研发，其中微细加工技术被应用在半导体业中，并且孔或流路被设置在由硅或玻璃制成的基板中，以进行化学和生物分析。

使用这种微芯片的分析系统被称为微全分析系统(μ-TAS)、芯片上实验室、生物芯片等，并且作为能够实现化学和生物分析的快速化或高效化、集成化和分析装置的小型化的技术，已经引起人们的注意。

在μ-TAS中，由于可以使用少量的样品进行分析并且微芯片是一次性的，因此μ-TAS被预期应用于使用贵重的微量样品或处理众多样品的生物分析。

μ-TAS的应用例子包括将物质引入设置在微芯片上的多个区域并光学检测物质的光检测装置。光学检测装置的例子包括通过电泳从微芯片上的流路分离多种物质并且光学检测所分离的物质的电泳装置；在微芯片的孔内的多种物质之间进行反应并且光学检测所生成的物质的反应装置(例如，实时PCR装置)。

例如，日本未经审查的专利申请公开No.2009-284769公开了一种设置有引入样品的样品进入部、收容样品的多个收容部和分别连接到收容部的多个排气部的微基板。具体地，微基板具有其中样品进入部经由主流路和从主流路分出的多个支流路与收容部连通的流路结构。

在微芯片中，在其中存在经由流路与样品溶液的进入部连接的样品的多个收容区域(分析区域)的情况下，一般地，取决于流路结构，样品溶液从最靠近进入部的分析区域开始填充分析区域。为此，存在当用溶液填充完成时间时在分析区域中发生波动的可能性。因此，当在分析区域中发生反应并生成分析对象时，在反应过程中存在发生波动的可能性。

发明内容

在本技术中，希望提供一种能够在用液体填充多个分析区域的完成时间时抑制多个分析区域中的波动的微芯片。

根据本技术的实施方案，提供了一种微芯片，包括：注入液体的进入部；从所述进入部供给液体的多个分析区域；和形成为将液体同时供给到所述多个分析区域的流路。

由于根据本技术实施方案的微芯片包括形成为将液体从进入部同时供给到多个分析区域的流路，因此当液体被注入到进入部中时，液体同时流动各分析区域。

所述流路可以形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同，因此，可以将液体同时供给到各分析区域。

所述流路可以包括连接到所述进入部的主流路，和从所述主流路分支并连接到各分析区域的多个支流路。

优选的是，所述主流路的垂直于液体流动方向的截面积大于所述多个支流路的垂直于液体流动方向的总截面积。

优选的是，在所述多个分析区域中，所述流路形成为使得连接到最靠近所述进入部的第一分析区域的第一支流路的流路阻力与从所述主流路中的第一支流路的连接点到除了第一分析区域以外的分析区域的流路阻力大致彼此相同。

所述微芯片可以包括多个所述主流路，其中所述各主流路可以形成为使得从所述进入部到最靠近所述进入部的分析区域的各主流路的流路阻力大致彼此相同。

所述微芯片可以包括第二流路，液体经由第二流路从所述分析区域流出；和显示区域，所述显示区域经由第二流路连接到各分析区域并提示液体供给到各分析区域的状态。

第二流路可以包括连接到各分析区域的多个第二支流路和连接到多个第二支流路的第二主流路。

第二主流路可以形成为使得在第二主流路中垂直于液体流动方向的截面的宽度和/或深度朝着所述显示区域逐渐地或阶段式地增加。

在第二流路的预定位置处可以设置有防止液体逆流的收容部。

在所述进入部和所述分析区域之间可以设置有独立于所述分析区域的试剂贮存区域。

在其中所述流路形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同的构成中，所述流路阻力可以从阻力因子推导出来，所述阻力因子包括液体的粘度、所述流路的长度和在所述流路中的垂直于液体流动方向的截面大小。

例如，当在所述流路中的垂直于液体流动方向的截面具有矩形形状的情况下，所述流路的流路阻力可以由下式(I)来计算，

$R=\frac{12\mathrm{\ηL}}{1-0.63(h/w)}\·\frac{1}{h^{3}w}\·\·\·\left(I\right)$

在上式(I)中，R表示流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，h表示流路的深度[mm]，和w表示流路的宽度[mm]。

在包括在所述支流路中的狭窄部的构成中，所述狭窄部可以形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同。

可以在所述支流路内设置的阻挡液体流动的阻力部，其中所述阻力部可以形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同。

根据本技术的另一个实施方案，提供了一种制造微芯片的方法，包括：在基板中形成流路，通过所述流路液体能够从注入液体的进入部同时供给到多个分析区域。

根据本技术的实施方案，提供了一种能够在用液体填充多个分析区域的完成时间时抑制波动的微芯片。

附图说明

图1是示意性地示出根据本技术第一实施方案的微芯片的俯视图；

图2A和图2B是示意性地示出第一实施方案的微芯片的截面图，其中图2A是沿着图1的线IIA-IIA的截面图，图2B是沿着图1的线IIB-IIB的示意性截面图；

图3A是图2B的区域IIIA的放大图，图3B～3F是示出流路的截面形状的变形例的对应于图3A的图；

图4是示意性地示出根据本技术第二实施方案的微芯片的俯视图；

图5是示意性地示出根据本技术第二实施方案的第一变形例的微芯片的俯视图；

图6是示意性地示出根据本技术第二实施方案的第二变形例的微芯片的俯视图；

图7是示意性地示出根据本技术第三实施方案的微芯片的俯视图；

图8是示意性地示出根据本技术第四实施方案的微芯片的俯视图；

图9是示意性地示出根据本技术第四实施方案的第一变形例的微芯片的俯视图；

图10是示意性地示出根据本技术第四实施方案的第二变形例的微芯片的俯视图；

图11是示出根据本技术第五实施方案的微芯片的图，并且是部分地示出微芯片的俯视图的示意图；

图12是示出根据本技术第五实施方案的变形例的微芯片的图，并且是部分地示出微芯片的俯视图的示意图；

图13是示出制造根据本技术第五实施方案的变形例的微芯片中的支流路的例子的图；

图14A～14C是示出制造根据本技术第五实施方案的变形例的微芯片中的支流路的另一个例子的图；

图15A和图15B是示出根据本技术第六实施方案的微芯片的图；

图16是示出实施例中使用的微芯片的图；和

图17A和图17B是示出根据实施例和比较例的试验结果的图。

具体实施方式

在下文中，说明了用于实施本技术的优选实施方案。请注意，下述的实施方案示出了本技术的典型实施方案，这并不限制本技术的范围。此外，在下述的各实施方案中共同的构成被给予相同的附图标记，并且将不再重复相同的说明。

各实施方案说明如下。

1.第一实施方案

(其中流路阻力从进入部到各分析区域大致彼此相同的构成例)

2.第二实施方案

(其中流路的长度从进入部到各分析区域大致彼此相同的构成例)

3.第三实施方案

(包括具有多个支流路的多个主流路的构成例)

4.第四实施方案

(包括液体从分析区域流出的第二流路的构成例)

5.第五实施方案

(在流路中包括狭窄部或阻力部的构成例)

6.第六实施方案

(在进入部和分析区域之间包括试剂贮存区域的构成例)

第一实施方案

图1是示意性地示出根据本技术第一实施方案的微芯片11的俯视图。图2A和图2B是示意性地示出微芯片11的截面图，其中图2A是沿着图1的线IIA-IIA的截面图，图2B是沿着图1的线IIB-IIB的示意性截面图。此外，图3A是图2B的区域IIIA的放大图，图3B～3F是示出后述的流路的截面形状的变形例的对应于图3A的图；

如图1所示，第一实施方案的微芯片11包括注入液体的进入部12；多个分析区域13；和被形成为连接到进入部12和分析区域13并将液体从进入部12同时供给到分析区域13的流路14。此外，流路14被形成为使得液体从进入部12同时供给到多个分析区域13。

基板

进入部12、分析区域13和流路14在构成微芯片11的基板110中作为空间形成。形成微芯片11的基板110的构成没有特别限制。例如，基板可以被构造成具有多个基板层。尽管图2A和图2B示出了两个基板层111和112的例子，但是基板层的数量可以是三个以上。此外，图2A和图2B示出了其中进入部12等形成在基板层112中的构成的例子。

作为基板110的材料，使用玻璃、树脂材料(聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)和各种弹性体材料(天然橡胶、诸如聚二甲基硅氧烷等合成橡胶诸和热塑性弹性体等)。例如，可以构成微芯片11，使得进入部12、分析区域13和流路14形成为由树脂制成的基板层，并且闭塞进入部12的由弹性体制成的基板层在其上重叠。

在对分析区域13内的分析对象进行光学分析情况下，优选的是，作为基板110的材料，选择具有光学透明性并且对于少的固有荧光和小的波长色散具有小光学误差的材料。

使用由玻璃制成的基板层的诸如湿法蚀刻或干法蚀刻以及由树脂制成的基板层的纳米压印、注射成型或切削加工等方法，在基板110上使进入部12、分析区域13、流路14等成形。可以使用粘接剂、粘合剂、热熔接、阳极接合、超声波熔接等贴合基板110。此外，也可以通过使用氧等离子体处理或真空紫外线处理等活化表面来贴合基板110的表面。

进入部

进入部12是其中使用微芯片11的分析用的液体被注入的部分。就进入部是液体被注入的部分而言，进入部可以是流路的一部分(例如，靠近流路中的流路长度的端部)。

注入到进入部12中的液体从进入部12流入到微芯片11内。

将液体注入到进入部12的方法没有特别限制，但是，例如，可以通过由在与外部连通的注入部(未示出)中形成的开口，使用注射器注入液体。此外，例如，液体可以注入到进入部12内，使得进入部12被使用基板层111闭塞，并且用穿刺部件刺穿基板层111，如连接到注射器的针。在通过闭塞进入部12的基板层111进行穿刺注入的情况下，诸如聚氨酯弹性体、聚二甲基硅氧烷等具有自密封性的基板层适合用作将被刺穿的基板层111。

引入到根据本技术实施方案的微芯片中的液体的例子典型地包括含有分析对象的溶液或含有通过与其他物质反应生成分析对象的物质的溶液。分析对象的例子包括核酸，如DNA和RNA，以及含有肽或抗体的蛋白质。此外，诸如血液等含有分析对象的生物试剂本身或者生物试剂的稀释溶液可以被用作引入到根据本技术实施方案的微芯片中的液体。

分析区域

分析区域13是经由后述的流路14被供给注入到进入部12中的液体的区域。包含在液体中的物质或与作为其他物质的反应生成的反应产物被作为分析区域13中的分析对象而检测或分析。因此，存在其中通过在分析区域13中的反应生成分析对象的情况，因此，在某些情况下，分析区域13也被称为反应区域13。

作为使用微芯片的分析技术，例如，存在使用核酸扩增反应的分析技术，如现有技术中的进行温度循环的PCR法以及未伴随有温度循环的各种等温扩增法。等温扩增法的例子包括诸如LAMP法、SMAP法和NASBA法等各种现有技术。此外，伴随有扩增核酸链的定量的反应也包括在核酸扩增反应中，如实时PCR(RT-PCR)法或RT-RAMP法。根据本技术实施方案的微芯片适用在使用核酸扩增反应的分析设备中，并且适合用作核酸扩增反应用的微芯片。

分析需要的物质的一部分可以被预先收容在分析区域13中。例如，在核酸扩增反应过程中，在分析区域13中可以收容计算扩增产物需要的试剂。作为试剂，例如，可以使用选自包括寡核苷酸引物、酶、核酸单体(dNTP)和反应缓冲溶液的溶质的组中的一种试剂或两种以上的试剂。因此，通过其中诸如寡核苷酸引物等试剂被收容在分析区域中的构成，可以仅通过将作为液体的含有核酸的样品液注入微芯片的进入部，简单地开始核酸扩增反应。

在第一实施方案中，各分析区域13直线状地并排构成。此外，分析区域13均匀地排列，使得各分析区域之间的距离大致彼此相同。因此，通过均等间隔地排列分析区域13，可以相对于微芯片11的平面面积安装多个分析区域13。

流路

流路14被连接到进入部12和各分析区域13，并将注入到进入部12中的液体供给到各分析区域13。

在第一实施方案中，流路14包括连接到进入部12的主流路15和从主流路15分支并分别连接到各分析区域13的多个支流路16。主流路15具有从进入部12到主流路与第五支流路165之间的连接点P₁₅的长度。相对于在主流路15中的流动方向(参照图1中的箭头F_m)，各支流路16以预定的角度(参照图1的θ)从主流路15倾斜地分出，并连接到各分析区域13。

此外，流路14形成为使得液体从进入部12被同时供给到多个分析区域13。具体地，流路形成为使得从进入部12到各分析区域13的流路阻力大致彼此相同。通过具有这种构成，如果液体被注入到进入部12中，则液体被同时供给到多个分析区域13。

这里，“同时”包括以下情况，其中当用液体填充一个分析区域完成时其他分析区域处于分析区域的50%以上用液体填充的状态或者适宜地处于用液体填充分析区域完成的情况，以及其中液体被同时供给到各分析区域的情况。

此外，“流路阻力”表示如何液体困难地(容易地)流过流路。流路阻力是基于诸如流路的长度、宽度、深度和形状、流路中内的壁面的性质以及在流路内流动的液体的粘度等的阻力因子。

如上所述，根据本技术第一实施方案的微芯片11中的流路14形成为使得对于各分析区域13，在从进入部12到各分析区域13的主流路15和支流路16中的流路阻力大致彼此相同。例如，通过调节支流路16的宽度和深度或者支流路16与主流路15之间的角度θ，针对各支流路16改变支流路16的长度，可以形成使得流路阻力大致彼此相同的流路。

在下文中，将更详细地描述流路结构。

在第一实施方案中，从进入部12到与最靠近进入部12的分析区域(第一分析区域)131连接的支流路(第一支流路)161的连接点(第一连接点)P₁₁的主流路15对于各分析区域13是共同的。因此，从进入部12到第一连接点P₁₁的流路阻力对于各分析区域13是相同的。

为此，第一支流路161的流路阻力与从在主流路15中的第一连接点P₁₁到除了第一分析区域131以外的各分析区域132，133，134和135的流路14中的流路阻力大致相同。

更具体地，第一支流路161的流路阻力与从第一连接点P₁₁到第二连接点P₁₂的主流路15和连接到第二分析区域132的第二支流路162的总流路阻力相同。

类似地，第一支流路161的流路阻力与从第一连接点P₁₁到第三连接点P₁₃的主流路15和第三支流路163的总流路阻力相同。

同样的原理也适用于从第一连接点P₁₁到第四连接点P₁₄的主流路15和第四支流路164的总流路阻力，以及从第一连接点P₁₁到第五连接点P₁₅的主流路15和第五支流路165的总流路阻力。

因此，由于微芯片11设有形成为使得从进入部12到各分析区域13的流路阻力大致彼此相同的流路14，因此可以将注入到进入部12中的液体同时供给到多个分析区域13。

上述流路阻力从阻力因子推导出来，例如流过流路14的液体的粘度、流路14从进入部12到各分析区域13的长度以及垂直于在流路14中的液体流动方向(参照图1的F_m)的截面(以下简称为“垂直截面”)的形状和尺寸。

具体地，如图3A的主流路15的垂直截面的示意图所示，流路14(主流路15和支流路16)的垂直截面具有矩形形状，并且流路阻力可以由下式(I)来计算。

$R=\frac{12\mathrm{\ηL}}{1-0.63(h/w)}\·\frac{1}{h^{3}w}\·\·\·\left(I\right)$

这里，在上式(I)中，R表示流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，h表示流路的深度[mm]，和w表示流路的宽度[mm]。

对于具有不同尺寸的各流路14分别计算在主流路15和支流路16中的流路阻力。在计算主流路15的流路阻力的情况下，在上式(I)中，R是主流路15的流路阻力，L是主流路15的长度，h和w分别是主流路15的深度和宽度(参照图3A)。此外，在计算支流路16的流路阻力的情况下，在上式(I)中，R是支流路16的流路阻力，L、h和w分别是将要计算的支流路16的长度、深度和宽度。

更具体地，例如，从进入部12到第一分析区域131的流路阻力由从进入部12到第一连接点P₁₁的主流路15的流路阻力及第一支流路161的流路阻力之和求得。

因此，从进入部12到各分析区域13的流路阻力由从进入部12到连接于各分析区域13的支流路16的连接点(P₁₁～P₁₅)的各主流路15的流路阻力及各支流路16的流路阻力之和求得。

如上所述，形成第一实施方案的微芯片中的流路结构，使得从进入部12到各分析区域13的流路阻力在各分析区域13之间(从进入部12到各分析区域13的各流路14之间)大致彼此相同。

这里，在本技术的实施方案中，“大致相同”的流路阻力是指计算出的各流路阻力值大致在同一范围内。例如，在从进入部12到各分析区域13的各流路阻力中最大值和最小值之间的差相对于各流路阻力的平均值在5%内、优选在2%内和更优选在1%内的情况下，各流路阻力被认为大致彼此相同。

此外，第一实施方案的微芯片11形成为使得主流路15的垂直截面的面积大于各支流路16的垂直截面的总面积。因此，可以足够的流量将液体供给到从主流路15分支的多个支流路16。

对于流路14的垂直截面，可以从进入部12到各分析区域13调节流路阻力以及对于每个支流路改变支流路16的垂直截面的宽度和/或深度。

例如，随着支流路16位于下游侧的位置(随着支流路16位于更远离进入部12的位置)，可以增加多个支流路16的垂直截面的宽度和/或深度。具体地，可以增加位于下游侧的支流路16(例如，第五支流路165)的垂直截面的宽度和/或深度大于设置位于上游侧的支流路16(例如，第一支流路161)的垂直截面的宽度和/或深度。

因此，随着支流路位于更远离进入部12的位置，通过使液体容易在支流路16中流动(难以受到阻力)，可以调节从进入部12到各分析区域13的各流路阻力。在这种情况下，适合的是，支流路16的流路阻力随着支流路比上游侧位于更下游侧的位置而变小。

除了矩形之外，流路14的垂直截面的形状可以是正方形、圆形、椭圆形、三角形和抛物线形(具有抛物线的形状)(参照图3A～3F)。即使流路14的垂直截面的形状是矩形之外的形状，也可以使用上述阻力因子根据流路的形状计算流路阻力。

在流路的垂直截面的形状是正方形的情况下，可以使用下式(II)计算流路阻力(参照图3B)。

$R=28.4\mathrm{\ηL}\frac{1}{h^4}\·\·\·\left(\mathrm{II}\right)$

在上式(II)中，R表示在垂直截面是正方形的情况下流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，h表示垂直截面中的流路的深度或宽度[mm]。

在流路的垂直截面的形状是圆形的情况下，可以使用下式(III)计算流路阻力(参照图3C)。

$R=\frac{8}{\mathrm{\π}}\mathrm{\ηL}\frac{1}{a^4}\·\·\·\left(\mathrm{III}\right)$

在上式(III)中，R表示在垂直截面是圆形的情况下流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，a表示垂直截面中的流路的半径[mm]。

在流路的垂直截面的形状是椭圆形的情况下，可以使用下式(IV)计算流路阻力(参照图3D)。

$R=\frac{4}{\mathrm{\π}}\mathrm{\ηL}\frac{1+{(b/a)}^2}{{(b/a)}^3}\·\frac{1}{a^4}\·\·\·\left(\mathrm{IV}\right)$

在上式(IV)中，R表示在垂直截面是椭圆形的情况下流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]。此外，a和b分别表示垂直截面中的流路的长半轴(长轴半径)[mm]和短半轴(短轴半径)[mm]。

在流路的垂直截面的形状是等边三角形的情况下，可以使用下式(V)计算流路阻力(参照图3E)。

$R=\frac{320}{\sqrt{3}}\mathrm{\ηL}\frac{1}{a^4}\·\·\·\left(V\right)$

在上式(V)中，R表示在垂直截面是等边三角形的情况下流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，a表示流路的垂直截面中的一边的长度[mm]。

在流路的垂直截面的形状是抛物线形的情况下，可以使用下式(VI)计算流路阻力(参照图3F)。

$R=\frac{105}{4}\mathrm{\ηL}\frac{1}{h^{3}w}\·\·\·\left(\mathrm{VI}\right)$

在上式(VI)中，R表示在垂直截面是抛物线形的情况下流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]。此外，h表示在垂直截面中的抛物线的长度[mm]，w表示在垂直截面中的直线部分的长度[mm]。

在上述第一实施方案的微芯片11中，通过形成微芯片，使得从进入部12到各分析区域13的流路阻力大致彼此相同，从而可以将注入到进入部12中的液体同时供给到多个分析区域13。因此，能够在用液体填充完成时间时抑制多个分析区域13之间的波动。

因此，在分析区域13中的分析对象是伴随着液体的供给的化学反应而生成的物质的情况下，可以在各分析区域13中调节反应开始条件并且降低反应的波动。例如，在试剂预先收容在分析区域13中并且试剂溶解在被供给到分析区域13的液体中而发生反应的情况下，可以调节溶解时间和减少反应的波动。

另一方面，在不具有其中液体被同时供给到各分析区域的流路结构的现有技术微芯片中，在某些情况下，在用液体填充分析区域的完成时间时存在波动，从而造成分析领域之间的污染或液量的波动。此外，在试剂预先收容在分析区域中并且试剂溶解在液体中以发生反应的情况下，存在试剂在预先溶解试剂的分析区域中引起非特异性反应(引物二聚体等)的可能性。

为解决这样的问题，可以使用其中形成有根据本技术实施方案的微芯片的流路结构，使得从进入部到各分析区域的流路阻力大致彼此相同。

此外，通过形成第一实施方案的微芯片11，使得主流路15的垂直截面的面积大于多个支流路16的垂直截面的总面积，可以足够的流量将液体供给到多个支流路16。因此，能够获得可以更容易地实现将液体同时供给到多个分析区域13的微芯片11。

此外，从进入部12到各分析区域13的各流路的长度在微芯片11中不同。然而，通过设置流路阻力大致彼此相同的流路结构，与其中从进入部到各分析区域的距离彼此相同的结构相比，可以收纳空间节省的流路组。为此，在第一实施方案的微芯片11，可以排列高密度的多个分析领域。

第二实施方案

图4是示意性地示出根据本技术第二实施方案的微芯片21的俯视图。

类似于第一实施方案，第二实施方案的微芯片21包括进入部22；多个分析区域23；和连接到进入部22和分析区域23的流路24。

由于进入部22和分析区域23的说明除了构成位置和构成数量之外与第一实施方案中的说明相同，因此在下面的实施方案和变形例中将不再重复说明。

类似于第一实施方案的微芯片11，第二实施方案的微芯片21具有流路24，它形成为使得液体从进入部22被同时供给到多个分析区域23。此外，类似于微芯片11的流路14，微芯片21中的流路24形成为使得从进入部22到各分析区域23的流路阻力大致彼此相同。

然而，第二实施方案的微芯片21与第一实施方案的微芯片11中的流路结构的不同之处在于，从进入部22到各分析区域23的流路24的长度对于各分析区域23形成为大致彼此相同。

如图4所示，微芯片21具有主流路25和从主流路25分支的多个支流路26，并且微芯片设置有多个主流路25。

此外，从各主流路25分支并连接到位于进入部22的最近行的各第一分析区域231的各第一支流路261在平面图中具有波纹管的形状。此外，从各主流路25分支并且连接到位于中间行的各第二分析区域232的各第二支流路262在平面图中具有折叠次数比第一支流路261更小的波纹管形状。此外，从各主流路25分支并连接到位于进入部22的最远行的各第三分析区域233的各第三支流路263从各主流路25直线和倾斜地形成。

各主流路251，252和253形成为使得从进入部22到各第一支流路261的长度大致彼此相同。这里，各主流路25是具有从进入部22到其中第三支流路263分支的位置的长度的流路。

此外，各第一支流路261的长度形成为大致彼此相同。此外，各第二支流路262的长度和各第三支流路263的长度分别形成为大致彼此相同。

如上所述，通过使各主流路25和各支流路26的形状在平面图中彼此不同，第二实施方案的微芯片21形成为使得从进入部22到各分析区域23的流路24的长度大致彼此相同。

此外，微芯片21形成为使得除了从进入部22到各分析区域23的流路24的长度之外，流路24的垂直截面的宽度和深度也彼此相同。通过具有这种结构，在微芯片21中的流路24形成为使得从进入部22到各分析区域23的流路阻力大致彼此相同。

在图4中，仅有与主流路251连通的分析区域23(231，232和233)被给出附图标记，以使图面清晰。然而，分别与主流路252和253连通的其他分析区域也被给予相同的附图标记。此外，在图4中，仅从主流路253分支的支流路26(261，262和263)被给出附图标记，以使图面清晰。然而，从主流路251和252分支的其他支流路也被给予相同的附图标记。

上述的第二实施方案的微芯片21形成为使得从进入部22到各分析区域23的流路24的长度、宽度和深度大致彼此相同，因此，从进入部22到各分析区域的流路阻力大致彼此相同。因此，可以将注入到进入部22中的液体同时供给到多个分析区域23。

第二实施方案的微芯片21形成为使得基于从进入部22连接到各分析区域23的流路24的长度、宽度和深度等的流路的阻力因子在各分析区域23之间彼此相同。为此，根据微芯片21，可以抑制在用液体填充各分析区域23的完成时间时的波动，而无需精确地控制多个主流路25和支流路26的阻力因子。此外，当在分析区域23中发生化学反应的情况下，也可以降低各分析区域23之间的反应的波动。

第二实施方案的变形例

图5和图6是示出作为第二实施方案的变形例的微芯片的构成例的图，该微芯片形成为使得在分析区域之间从进入部到各分析区域的流路的长度大致彼此相同。

在图5所示的第一变形例的微芯片21A中，多个分析区域23a经由从进入部22a放射状设置的多个流路24a设置。此外，微芯片21A形成为使得流路24a的长度、宽度和深度大致彼此相同。

此外，在图6所示的第二变形例的微芯片21B中，支流路26b形成为在连接到进入部22b的主流路25b中从位于距离进入部22b的预定距离的连接点P₂₁放射状地被连接到各分析区域23b。此外，微芯片21B形成为使得从连接点P₂₁到各分析区域23b的支流路的长度彼此相同，因此，进入部22b到各分析区域23b的流路24b的长度彼此相同。

上述的图5和图6所示的微芯片21A和21B也表现出与第二实施方案的微芯片21相同的效果。

第三实施方案

图7是示意性地示出根据本技术第三实施方案的微芯片31的俯视图。

第三实施方案的微芯片31被构造成具有第一实施方案的流路结构和第二实施方案的流路结构的组合。

类似于第一实施方案的微芯片11，第三实施方案的微芯片31具有连接到进入部32的主流路35和从主流路35分支的连接到各分析区域33的多个支流路36。此外，第三实施方案的微芯片31包括设置有多个支流路36的多个主流路35。图7示出包括5个主流路351，352，353，354和355和从各主流路35分支的5个支流路361，362，363，364和365的流路结构的例子。

从进入部32到位于主流路35中的进入部32最近位置的第一支流路361的第一连接点P₃₁的主流路35的流路阻力形成为在主流路351，352，353，354和355之间大致相同。具体地，从进入部32到第一连接点P₃₁的主流路35的长度和主流路35的垂直截面的宽度和深度形成为在主流路351，352，353，354和355之间大致相同。

此外，类似于第一实施方案，流路34形成为使得位于主流路35中的进入部32最近位置的第一支流路361的流路阻力与从第一连接点P₃₁到除了第一分析区域331以外的分析区域33的各流路阻力大致相同。第一支流路361的流路阻力和从第一连接点P₃₁到第二～第五分析区域332，333，334和335的各流路阻力可以根据流路的垂直截面的形状通过式(I)～(VI)中的任一个计算。

如上所述，第三实施方案的微芯片31形成为使得从进入部32到第一连接点P₃₁的各主流路35的长度、宽度和深度大致彼此相同。此外，从第一连接点P₃₁到第二～第五分析区域332～335的各流路34形成为使得使用基于流路34的形状和当液体流经流路时的液体的动态粘度的阻力因子计算出的流路阻力大致彼此相同。在根据具有这种构成的第三实施方案的微芯片31中，在相同的平面面积中，与第二实施方案的微芯片21相比，可以排列从进入部32同时供给液体的高密度的多个分析区域33。为此，在第三实施方案的微芯片31中，通过一次地供给液体，可以提高分析结果的数量，从而提高分析的效率。第三实施方案的微芯片31也表表现出与第一实施方案的微芯片11相同的效果。

第四实施方案

除了将液体从进入部供给到分析区域的流路之外，根据本技术实施方案的微芯片可以单独地具有第二流路，液体通过第二流路从分析区域流出。设置有第二流路的构成例示于图8，其示意性地示出根据本技术第四实施方案的微芯片的俯视图。

如图8所示，第四实施方案的微芯片41与第一实施方案的不同之处在于，显示区域43和第二流路44的构成被添加到第一实施方案的微芯片11上。在第四实施方案中，与第一实施方案中共同的构成被赋予相同的附图标记，并且不再重复说明。

第四实施方案的微芯片41包括第二流路44和经由第二流路44连接到各分析区域13的显示区域43，并且被构造成使得经过各分析区域13的液体经由第二流路44流入显示区域43中。

此外，第二流路44具有第二主流路45和多个第二支流路46(461，462，463，464和465)。第二流路44对于每个分析区域13具有液体从各分析区域13流出的第二支流路46。此外，第二流路44经由第二主流路45连接到显示区域43，使得多个第二支流路46通过各自的连接而与第二主流路45合流。

显示区域

显示区域43提示各分析区域13(131，132，133，134和135)的供给液体的状态，并且类似于分析区域13等，在构成微芯片的基板内作为空间形成。

显示区域43被构造成使得使用者可以在视觉上识别液体到达显示区域43。在用液体填充连接到第二流路44的分析区域13完成之后，发生液体到达显示区域43。为此，液体在显示区域43的到达提示用液体填充分析区域13的完成。相反，液体没有到达显示区域43提示用液体填充分析区域13未完成。

使用显示区域43提示液体到分析区域13的供给状态可以通过预先设置在显示区域43中的着色材料或者凹凸结构来实现。为了使使用者在视觉上从微芯片41的外表面使用显示区域43识别液体的供给状态，优选的是，选择对于构成微芯片41的基板层具有光学透明性的材料。

液体到达显示区域43的确认可以使用检测器来实现，例如光电检测器，而不是在视觉上由使用者检查。

在显示区域43中预先收容的上述着色材料是含有通过当着色材料与注入到进入部12中的液体接触时的显色或变色而使使用者容易地识别液体的颜料的材料。因此，显示区域43通过诸如当着色材料与液体接触时着色材料的显色或变色等变化提示液体到达显示区域43。

预先设置在显示区域43内的上述凹凸结构利用被反射到凹凸结构的光提示液体到达显示区域43。

在第四实施方案的微芯片41中，用在液体从进入部加压注入的情况下的液体排出口或用液体完全填充分析区域13的溢流用收容区域，可以代替上述显示区域43。通过设置排出口几乎不可能发生污染，并且能够通过设置溢流用收容区域容易地用液体填充分析区域13。

在第四实施方案的微芯片41中，通过设置在分析区域13的更下游侧的第二流路44和显示区域43，分析区域13不会成为液体流入的端部。这种构成对具有其中液体被同时供给到多个分析区域13的流路结构的本技术实施方案具有显著意义。即，当液体被大致同时供给到各分析区域131～135时，能够同时防止液体的逆流。

从上述防止逆流的观点来看，优选的是，第二主流路45形成为使得垂直截面的宽度和/或深度朝着显示区域43逐渐地或阶段式地增加。在图8中，主要在连接到与分析区域134连接的第二支流路464的位置形成第二主流路45的宽度，并且第二主流路45以扩大的宽度持续到显示区域43。此外，尽管在图中未示出，但是从防止逆流的观点来看，在第二流路44内的一部分可以设置作为逆流防止阀的空间。

在第四实施方案的微芯片41中，优选的是，具有满足关系“第二(第二组)支流路46的流路阻力≥第一(第一组)支流路16的流路阻力的流路结构”。使用满足这种关系的流路结构，可以设定“流入分析区域13的液体量>从分析区域13流出的液体量”。为此，即使在将液体从进入部12供给到分析区域13的时机方面存在偏差，也能够防止由于各分析区域13之间液体的污染或流出造成的不均匀性。因此，可以提供一种更高质量的微芯片。

第四实施方案的变形例

可以按下述改变具有显示区域43、第二流路44等的第四实施方案的微芯片41的结构。

图9和图10是示意性地示出第四实施方案的第一变形例和第二变形例的微芯片的俯视图。

第一变形例的微芯片41A对于每个分析区域13设置有通过它从各分析区域13流出液体的第二流路44a，还对于每个第二流路44a设置有显示区域43a。因此，通过对于每个分析区域13设置显示区域43a，可以迅速地检测由于将液体从进入部12供给到分析区域13的时间偏差引起的任何异常。

第二变形例的微芯片41B设置有第二主流路45b、具有多个第二支流路46b的第二流路44b和连接到第二主流路45b的显示区域43。各第二支流路46b设置有用于防止分析区域13和第二主流路45b之间的逆流的收容区域43b。使用第二变形例的微芯片41B，可以防止液体的逆流。

第五实施方案

图11是示出根据本技术第五实施方案的微芯片的图，并且是部分地示出微芯片的俯视图的示意图。

类似于第一实施方案，根据第五实施方案的微芯片包括注入液体的进入部；多个分析区域13；和将液体从进入部供给到所述多个分析区域13的流路。此外，类似于第一实施方案，所述流路包括连接到进入部的主流路55和从主流路55分支并连接到各分析区域13的多个支流路561和562。然而，支流路561和562的构成不同于第一实施方案的支流路16的构成。

在第五实施方案中，各支流路561和562具有其中流路部分地形成窄的狭窄部561a和562a。此外，第五实施方案具有流路，所述流路形成为使得从进入部到各分析区域13的流路阻力被狭窄部561a和562b调节，从而使流路阻力大致彼此相同。

通过具有这样的构成，根据第五实施方案的微芯片可以从进入部将液体同时供给到多个分析区域13。狭窄部561a和562b形成为使得相对于支流路561和562的液体的流动方向，垂直截面的宽度和/或深度减小(参照图11的箭头F_b1和F_b2)。

狭窄部561a和562a在各支流路561和562中的位置没有特别限制，但优选的是，狭窄部可以更在分析区域13侧，而不是在主流路55侧，以容易地控制上述流路阻力。优选的是，狭窄部561a和562a在靠近分析区域13的位置处设置。

在根据第五实施方案的微芯片中，多个支流路561和562的长度可以被设定为大致彼此相同。此外，随着分析区域13位于更靠近进入部的上游侧的位置，狭窄部561a可以设置成更长，并且随着分析区域13位于更远离进入部的下游侧的位置，狭窄部562a可以设定成更短。通过具有这种结构，可以将液体大致同时供给到各分析区域13，并且均匀地设置高密度的分析区域13。

如上所述，在狭窄部561a和562a被设置在支流路561和562中的情况下，随着分析区域13位于从进入部到分析区域13的流路的距离越短的位置，通过使狭窄部561a更窄和/或通过使狭窄部561a更长，来控制液体的体积流量。

体积流量是流经流路的液体的流速和流路的截面积的乘积。由于流速是恒定的，因此可以通过改变流路的截面积来控制体积流量。与体积流量的控制相关的是，可以考虑其中到分析区域的流路的长度不同的两个简单的系统。

在这两个系统中，流路的截面积分别设定为S1和S2，其长度分别设定为L1和L2(这里，L2=αx L1)，并且流经流路的液体的流速分别设定为V1和V2。如果假定在一定时间后液体同时填充各系统中的分析区域，那么从Q1=V1×S1×L1，Q2=V2×S2×L2，V1=V2，L2=α×L1和Q1=Q2推导出S1=α×S2。

因此，可以取决于流路的长度通过改变流路的截面积来调节液体的供给到分析区域的时机。

第五实施方案的变形例

如图12所示，根据第五实施方案的变形例在支流路563和564中可以设置对液体的流动起阻挡作用的阻力部563a和564a。由于阻力部563a和564a，可以设置将从进入部到各分析区域13的流路阻力设置为大致彼此相同。阻力部563a和564a可以分别从支流路563和564设置，并且如图12所示，可以与狭窄部563b和564b组合设置。

作为上述的阻力部563a和564a，可以使用设置在支流路563和564内的具有微米(μm)级大小或纳米(nm)级大小的柱子和具有微米级大小或纳米级大小的粒子。此外，作为阻力部563a和564a，包括其中支流路563和564内部的表面被处理为具有疏水性的阻力部。如果流路的内部成为疏水性的，则体积流量降低，相反，如果流路的内部成为亲水性的，则体积流量增加。因此，可以通过支流路563和564内部的亲水性或疏水性表面处理，调节将液体从进入部供给到各分析区域13的时机。

在柱子作为阻力部563a和564a设置在支流路563和564内的情况下，例如，如图13所示，柱子在支流路563和564内的构成可以通过紫外线(UV)光刻工艺进行。下面简单地说明该过程。

首先，在形成柱子的基材B1上，使用诸如溅射等技术，形成由Ti/Au等制成的导电金属膜M1(步骤S51)，将光致抗蚀剂r涂布在金属膜M1上(步骤S52)。当在构成微芯片的基材上直接制作柱子图案的情况下，使用其中对于曝光部分的显影液而言溶解性变差的负型抗蚀剂的光刻胶优选作为光致抗蚀剂r。在这种情况下，在其上形成柱子的凸起图案。此外，在使用其上形成作为模板的柱子图案的基材使基材成形的情况下，使用其中对于曝光部分的显影液而言溶解性改善的正型抗蚀剂。图13示出使用正型抗蚀剂的过程例子。

接下来，在光致抗蚀剂r上布置其中设置有流路和柱子图案的掩模M，从掩模的上方照射紫外线(步骤S53)，然后将曝光的抗蚀剂r部分去除(步骤S54)。然后，通过电镀等将Ni镀层M2设置在导电金属膜M1上(步骤S55)，随后除去残余的抗蚀剂r(步骤S56)，然后在其上进行各向异性干蚀刻(步骤S57)。此时，Ni镀层M2部分保留，因为难以通过各向异性干蚀刻去除，并且除了Ni镀层M2部分之外的其他部分被蚀刻。此后，除去Ni镀层M2和导电金属膜M1，获得其上形成有细微凸起图案的基材B1(步骤S58)。最后，可以使用基材B1作为模板，可以使具有柱子结构的基材B2成形(步骤S59)。

尽管在上述过程中示出了使用其上形成柱子图案的基材使基材B2成形的例子，但是也可以在基材B2上直接形成柱子。

由于可以使用柱子的间隙来控制孔隙率，因此，可以认为，由于在流路中形成柱子的原因，可以容易地控制流路阻力。

通过化学修饰表面，可以使形成在微芯片的流路中的柱子的表面成为疏水性表面，并且在这种情况下，可以使表面具有反相色谱功能。此外，在柱子上可以设置具有纳米级尺寸的微孔。当引入到微芯片中的液体流经在支流路中具有微孔的柱子时，可以添加通过相互作用除去液体中的不必要物质的功能。

当在支流路563和564内设置粒子作为阻力部563a和564a时，例如，可以使用图14示出的过程在支流路563和564内布置粒子。下面简单地说明该过程。

首先，在构成微芯片的基材层B3中，肋部B31形成在凹设的分析区域W3的前方(上游侧)。含有预定量的粒子P的溶液D通过使用肋部B31作为粒子P的聚集点滴在肋部B31的前方(上游侧)(参照图14A)。此时，如果粒子P被分散在水或水与醇的混合物中，那么在滴下后蒸发掉水或水与醇的混合物，而只有粒子P留在流路中(参照图14B)。此后，通过用具有肋部B41的基材层B4覆盖，可以为所需地方提供预定量的粒子P(图14C)。此时，由于粒子P被流路C3的上游侧和下游侧的肋部B31和B41夹持，因此使用粒径大于两个肋部B31和B41与各基材层之间的间隔宽度的粒子P，可以防止粒子P流出到其他地方。

在将分散有粒子P的溶液D滴在流路C3的预定位置的情况下，适合的是，表面处理预定的位置，以提供比周围更亲水性。在这种情况下，表面处理的例子包括在氧或不活泼气体(Ar等)气氛中的等离子体照射。在仅对所需的地方进行亲水处理的情况下，所需的地方可以使用其中形成有图案的掩模等用等离子体照射。

在设置粒子作为支流路563和564内设置的阻力部563a和564a的情况下，在期望增加流路阻力的地方填充的粒子量设定为大，在期望减小流路阻力的地方填充的粒子量设定为小。因此，可以控制将液体从进入部供给到各分析区域13的时机。

此外，使用具有适宜的化学修饰的粒子用作阻力部563a和564a中使用的粒子，当导入到微芯片中的液体流经具有粒子的支流路563和564时，也可以捕捉杂质或调节反应液。

第六实施方案

在本技术的第六实施方案中，在根据本技术上述各实施方案的微芯片的进入部和分析区域之间可以设置独立于分析区域的试剂贮存区域。

图15A是示意性地示出具有主流路65a和支流路66a并在进入部(未示出)和分析区域63a之间的支流路66a中设置有收容试剂的试剂贮存区域67a的构成的图。此外，图15B是示意性地示出具有主流路65b和支流路66b并在进入部(未示出)和分析区域63b之间的支流路66b中设置有两个试剂贮存区域67b和67c的构成的图。

试剂贮存区域67a～67c可以设置在分析区域63a和63b的更上流侧，不与如图15A和图15B所示的分析区域63a和63b相邻，可以设置在与分析区域63a和63b相邻的位置。优选的是，试剂贮存区域67a～67c具有圆弧形的形状，从而不引起液体的流动阻塞。

在分析区域63a中，在反应所需的试剂种类是两种以上的情况下，例如，一种试剂R1(例如，引物等)可以收容在试剂贮存区域67a中，另一种试剂R2(例如，酶等)可以收容在分析区域63a中(参见图15A)。

此外，在分析区域63b的更上游侧的两个地方可以设置试剂贮存区域67b和67c(参照图15B)。在这种情况下，一种试剂R1(例如，引物等)可以收容在上游侧(主流路65b侧)的试剂贮存区域67b中，另一种试剂R2(例如，酶等)可以收容在下游侧(分析区域63b侧)的试剂贮存区域67c中(参照图15B)。

如上所述，通过在分析区域63a和63b中或在试剂贮存区域67a～67c中预先收容反应所需的试剂，可以防止试剂的混合，直到液体被引入到微芯片中。为此，可以抑制在分析区域中的非特异性反应(引物二聚体、低聚物等)。可以认为，抑制非特异性反应的效果可以从具有其中根据第六实施方案的微芯片可以将液体从进入部同时供给到各分析区域的流路结构更加提高。

此外，在根据第六实施方案的微芯片中，适合的是，使用将含有试剂的液体滴入各区域中并干燥固化滴入的液体的技术，在分析区域63a和63b中或在试剂贮存区域67a～67c中收容试剂。不同试剂在不同地方的固化不会引起试剂的任何混合，从而抑制了任何非特异性反应。

在含有试剂的溶液滴在试剂贮存区域67a～67c中并干燥固化的情况下，滴到试剂贮存区域67a～67c中的溶液必须被处理而不流入流路(65a，66a，65b和66b)中。该方法的例子包括表面性能的控制。可以认为，例如，通过为流路的内部提供疏水性，当将含有试剂的溶液滴在试剂贮存区域67a～67c中时，可以防止溶液流入流路。从这个观点来看，适合的是，使用表现出疏水性的塑料、聚二甲基硅氧烷等作为构成微芯片的基板的材料。

在使用表面具有亲水性的材料作为构成微芯片61A和61B的基板的材料的情况下，优选的是进行疏水处理。诸如玻璃等无机材料的疏水处理的例子包括硅烷偶联、氟涂布等。

此外，当在试剂贮存区域67a～67c中收容通过冷冻干燥等固化的试剂的情况下，希望固化的试剂的大小比试剂贮存区域67a～67c的直径更小。在使用冷冻干燥法的情况下，固化的试剂的大小取决于冷冻时的试剂的大小。为此，希望在冷冻试剂时的容器的直径比试剂贮存区域67a～67c的直径更小。即使在压缩和固化通过造粒粉体化、通过压片的试剂的情况下，也希望固化的试剂的直径比试剂贮存区域67a～67c的直径更小。

在试剂贮存区域67a～67c位于分析区域63a和63b的上游侧的情况下，可以认为，通过在将液体供给到试剂贮存区域67a～67c时所产生的液体的流动，溶解性改善。此外，可以认为，通过流入分析区域63a和63b中的溶解的试剂，试剂被均匀地混合。

在分析区域63a和63b的容量大的情况下，由于即使试剂在分析区域63a和63b内溶解，试剂也难以分散，所以存在试剂的浓度不均匀分布的情况。然而，可以认为，试剂的浓度由于在试剂贮存区域67a～67c中预先溶解并流入到分析区域63a和63b中的试剂溶液而变得均匀。

此外，在第六实施方案中，可以按以下构造微芯片。

即，多个试剂贮存区域设置在分析区域的上游侧，并且从上游侧开始给予试剂贮存区域编号。一旦确定哪种试剂将被投入具有哪种编号的哪个试剂贮存区域，就可以确认哪种试剂被封入哪个试剂收容位置。同样的原则也适用于在制造微芯片时的试剂确认。

例如，在具有在各分析区域的上游侧设置有5个试剂贮存区域的构成的微芯片的情况下，含有每种反应共用的酶的试剂被封入各分析区域中，并且含有用于顺次检测A～E的引物的试剂被封入第一～第五试剂贮存区域中。当按此方式制造微芯片时，可以使用图像等自动地识别试剂，同样的原理也适用于在制造过程防止投入错误。

实施方案的组合

在本技术的实施方案中，通过将各实施方案所述的构成与在不损害本技术实施方案的目的的范围内的其他实施方案中所述的构成适宜地组合，可以构造根据本技术实施方案的微芯片。例如，第一、第三和第四实施方案的微芯片中的支流路的一部分可以被设置作为设有第五实施方案中所述的狭窄部或阻力部的支流路。此外，例如，在第四实施方案中所述的第二流路或显示区域可以设置在第二和第三实施方案的微芯片的一部分或全部分析区域中。此外，例如，第三实施方案的微芯片的多个主流路中的主流路的一部分可以形成为使得从进入口到连接到主流路的一部分的多个分析区域的各流路的长度、宽度和深度大致彼此相同，象在第二实施方案中描述的那样。

此外，上述实施方案例举了包括一个进入部的构成，但是，微芯片中的进入部的数量可以是两个以上。在这种情况下，关于经由流路连接到一个进入部的多个分析区域，液体从进入部被同时供给到连接到进入部的多个分析区域。

制造微芯片的方法

通过在基板中形成将液体从进入部同时供给到多个分析区域的流路，制造在上述各实施方案中描述的根据本技术实施方案的微芯片。在这种情况下，适合的是，在考虑基于流路的阻力因子(如流路的长度、宽度和深度)而设计流路之后，在基板中进行流路的形成。象在第一实施方案的基板的说明中所描述的，例如，可以使用诸如蚀刻、纳米压印、注射成型、切割加工等技术进行在基板上形成流路的方法。

本技术的实施方案可以具有以下构成。

(1)一种微芯片，包括：注入液体的进入部；从所述进入部供给液体的多个分析区域；和形成为将液体同时供给到所述多个分析区域的流路。

(2)根据上述(1)所述的微芯片，其中所述流路形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同。

(3)根据上述(1)或(2)所述的微芯片，其中所述流路包括连接到所述进入部的主流路，和从所述主流路分支并连接到各分析区域的多个支流路。

(4)根据上述(3)所述的微芯片，其中所述主流路的垂直于液体流动方向的截面积大于所述多个支流路的垂直于液体流动方向的总截面积。

(5)根据上述(3)或(4)所述的微芯片，其中，在所述多个分析区域中，所述流路形成为使得连接到最靠近所述进入部的第一分析区域的第一支流路的流路阻力与从所述主流路中的第一支流路的连接点到除了第一分析区域以外的分析区域的流路阻力大致彼此相同。

(6)根据上述(3)～(5)中任一项所述的微芯片，还包括：多个所述主流路，其中所述各主流路形成为使得从所述进入部到最靠近所述进入部的分析区域的各主流路的流路阻力大致彼此相同。

(7)根据上述(1)～(6)中任一项所述的微芯片，还包括：第二流路，液体经由第二流路从所述分析区域流出；和显示区域，所述显示区域经由第二流路连接到各分析区域并提示液体供给到各分析区域的状态。

(8)根据上述(7)所述的微芯片，其中第二流路包括连接到各分析区域的多个第二支流路和连接到多个第二支流路的第二主流路。

(9)根据上述(7)或(8)所述的微芯片，其中第二主流路形成为使得在第二主流路中垂直于液体流动方向的截面的宽度和/或深度朝着所述显示区域逐渐地或阶段式地增加。

(10)根据上述(7)～(9)中任一项所述的微芯片，其中在第二流路的预定位置处设置有防止液体逆流的收容部。

(11)根据上述(1)～(10)中任一项所述的微芯片，其中在所述进入部和所述分析区域之间设置有独立于所述分析区域的试剂贮存区域。

(12)根据上述(1)～(11)中任一项所述的微芯片，其中所述流路形成为使得从所述进入部到各分析区域的流路阻力大致彼此相同，并且所述流路阻力从阻力因子推导出来，所述阻力因子包括液体的粘度、所述流路的长度和在所述流路中的垂直于液体流动方向的截面大小。

(13)根据上述(12)所述的微芯片，其中在所述流路中的垂直于液体流动方向的截面具有矩形形状，和所述流路的流路阻力由下式(I)来计算，

$R=\frac{12\mathrm{\ηL}}{1-0.63(h/w)}\·\frac{1}{h^{3}w}\·\·\·\left(I\right)$

在上式(I)中，R表示流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，h表示流路的深度[mm]，和w表示流路的宽度[mm]。

(14)根据上述(3)～(6)中任一项所述的微芯片，还包括：在所述支流路中的狭窄部，其中所述狭窄部形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同。

(15)根据上述(3)～(6)中任一项所述的微芯片，还包括：在所述支流路内设置的阻挡液体流动的阻力部，其中所述阻力部形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同。

(16)一种制造微芯片的方法，包括：在基板中形成流路，通过所述流路液体能够从注入液体的进入部同时供给到多个分析区域。

实施例

使用实施例详细地说明根据本技术实施方案的微芯片的效果，如下。

在本实施例中，使用具有玻璃盖-PDMS-玻璃盖的三层结构的基板，其中使用玻璃盖作为支撑体，在由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的基板层上形成入口(进入部)、多个孔(分析区域)和流路图案。通过使用光刻法制作形成有流路图案等的SU-8模具并且通过使用模具(模板)形成PDMS，进行在基板层上的入口、孔和流路图案的形成。因此，获得流路图案等被转写到其上的由PDMS制成的基板层。

图16是示意性地示出这样制造的微芯片71的俯视图。

微芯片71设置有向其中注入样品溶液(液体)的入口72、5个孔73(731，732，733，734和735)和从入口72连接到孔73的流路74。此外，流路74具有主流路75和从主流路75分支的连接到各孔73的5个支流路76(761，762，763，764和765)。

在制造微芯片71时，主流路75和支流路76的长度以及垂直截面的形状的尺寸(宽度和深度)按下表设置，使得从入口72到各孔73的流路阻力大致彼此相同。流路阻力通过第一实施方案中所述的式(I)来计算。此外，由于从入口72到最靠近入口72的孔731的主流路75对于各分析区域是共用的，所以在表中主流路75的共用部分的大小被省略。

表

	第一孔731	第二孔732	第三孔733	第四孔734	第五孔735
						主流路长度(mm)	0	5	10	15	20
主流路宽度(mm)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
						主流路深度(mm)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
主流路阻力(Pa·s/mm3)	0	986409	1972818	2959227	3945636
						支流路长度(mm)	2	2	2	2	2
支流路宽度(mm)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
						支流路深度(mm)	0.03	0.031	0.0323	0.0337	0.0353
支流路截面区域(mm2)	0.003	0.0031	0.00323	0.00337	0.00353
						支流路阻力(Pa·s/mm3)	10960406	10011339	8941542	7960974	7016577
总流路阻力(Pa·s/mm3)	10960406	10997748	10914360	10920201	10962213

作为样品溶液，将100μM的Cy3-DNA溶液(序列：[Cy3]CGCGATGTGGGAAAGATTCT)真空注入到微芯片71的入口72。然后，以8.8拍/秒来拍摄样品溶液注入到各孔73的样子，通过使用图像分析软件分析拍摄的连接图像文件，相对于时间绘制各孔中的荧光强度的平均值。结果连同适于指示将样品溶液供给到各孔73的时机的图像示于图17A。

类似于上述实验进行的比较例的结果也示于图17B。在比较例中，入口和孔的位置、大小等与实施例中的相同，但是使用没有形成为使得从入口到各孔的流路阻力大致彼此相同的微芯片。

如图17B所示，可以发现，在比较例的微芯片中，样品溶液从最靠近入口的孔开始供给到各孔。此外，当最靠近入口的孔用样品溶液的填充完成后，第三行～第五行中的孔的填充量小于50%。此外，可以确认，各孔中的荧光强度存在波动。

相反，如图17A所示，可以确认，在实施例的微芯片71中，样品溶液被几乎同时供给到各孔73。此外，可以确认，在各孔73中的荧光强度也倾向于一致。因此，根据本实施例的微芯片71，可以降低在用样品溶液填充各孔73的完成时间时由于偏差造成的孔73中的反应的波动。

本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求书或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (16)

1.一种微芯片，包括：

注入液体的进入部；

从所述进入部供给液体的多个分析区域；和

形成为将液体同时供给到所述多个分析区域的流路。

2.如权利要求1所述的微芯片，

其中所述流路形成为使得流路阻力从所述进入部到各分析区域大致彼此相同。

3.如权利要求2所述的微芯片，

其中所述流路包括

连接到所述进入部的主流路，和

从所述主流路分支并连接到各分析区域的多个支流路。

4.如权利要求3所述的微芯片，

其中所述主流路的垂直于液体流动方向的截面积大于所述多个支流路的垂直于液体流动方向的总截面积。

5.如权利要求4所述的微芯片，

其中，在所述多个分析区域中，所述流路形成为使得连接到最靠近所述进入部的第一分析区域的第一支流路的流路阻力与从所述主流路中的第一支流路的连接点到除了第一分析区域以外的分析区域的流路阻力大致彼此相同。

6.如权利要求5所述的微芯片，还包括：

多个所述主流路，

其中所述各主流路形成为使得从所述进入部到最靠近所述进入部的分析区域的各主流路的流路阻力大致彼此相同。

7.如权利要求6所述的微芯片，还包括：

第二流路，液体经由第二流路从所述分析区域流出；和

显示区域，所述显示区域经由第二流路连接到各分析区域并提示液体供给到各分析区域的状态。

8.如权利要求7所述的微芯片，

其中第二流路包括连接到各分析区域的多个第二支流路和连接到多个第二支流路的第二主流路。

9.如权利要求8所述的微芯片，

其中第二主流路形成为使得在第二主流路中垂直于液体流动方向的截面的宽度和/或深度朝着所述显示区域逐渐地或阶段式地增加。

10.如权利要求9所述的微芯片，

其中在第二流路的预定位置处设置有防止液体逆流的收容部。

11.如权利要求1所述的微芯片，

其中在所述进入部和所述分析区域之间设置有独立于所述分析区域的试剂贮存区域。

12.如权利要求2所述的微芯片，

其中所述流路阻力从阻力因子推导出来，所述阻力因子包括液体的粘度、所述流路的长度和在所述流路中的垂直于液体流动方向的截面大小。

13.如权利要求12所述的微芯片，

其中在所述流路中的垂直于液体流动方向的截面具有矩形形状，和

其中所述流路的流路阻力由下式(I)来计算，

$R=\frac{12\mathrm{\ηL}}{1-0.63(h/w)}\·\frac{1}{h^{3}w}\·\·\·\left(I\right)$

在上式(I)中，R表示流路的流路阻力[Pa·s/mm³]，η表示液体的动态粘度[Pa·s]，L表示流路的长度[mm]，h表示流路的深度[mm]，和w表示流路的宽度[mm]。

14.如权利要求3所述的微芯片，还包括：

在所述支流路中的狭窄部，

其中所述狭窄部形成为使得从所述进入部到各分析区域的流路阻力大致彼此相同。

15.如权利要求3所述的微芯片，还包括：

在所述支流路内设置的阻挡液体流动的阻力部，

其中所述阻力部形成为使得从所述进入部到各分析区域的流路阻力大致彼此相同。

16.一种制造微芯片的方法，包括：

在基板中形成流路，通过所述流路液体能够从注入液体的进入部同时供给到多个分析区域。