CN104849338B - 包括微型流路的芯片的制造方法及由此制造的芯片 - Google Patents

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Abstract

本公开提供包括微型流路的芯片的制造方法及由此制造的芯片。涉及一种芯片的制造方法，是包括微型流路的芯片的制造方法，包括：在一对树脂基板的各自的至少一个表面上固定具有季鎓基的阳离子性聚合物；以及将固定了所述阳离子性聚合物的面作为接合面接合所述树脂基板。

Description

包括微型流路的芯片的制造方法及由此制造的芯片
技术领域
本公开涉及包括微型流路的芯片的制造方法及由此制造的芯片。
背景技术
作为用于毛细管电泳或微型流路芯片电泳的一般的材料，例如，可以举出玻璃。然而，以玻璃形成的毛细管或微型流路芯片由于成本高、加工或化学修饰繁杂、并且需要慎重的处理等，未能在临床检查的现场普及。因此，为了解决这些问题，尝试通过树脂进行微型流路芯片的制造。微型流路芯片一般通过针对在接合面设置有微型构造的树脂部件，以其它树脂部件制成盖的方式接合来被形成。然而，在以往的粘着剂或由热熔敷进行的接合中，存在微型构造填满或变形的问题。
在日本专利公开2008-19348号公报(专利文献1)中记载有在树脂表面照射紫外光，对照射了的面进行升温压力接合(压着)的方法(方法1)。另外，在该文献中记载有在树脂表面照射了紫外光之后，以硅烷偶联剂进行处理，使处理了的面升温压力接合的方法(方法2)。
在日本专利公开2005-249572号公报(专利文献2)中记载有对微型构造以外的接合面进行掩膜再形成高分子膜，其后去除掩膜而进行接合的方法(方法3)。
在日本专利公开2009-145245号公报(专利文献3)中记载有在预先形成了微型流路之后，对阳离子性官能基进行固定的方法(方法4)。
在日本专利公开2012-132894号公报(专利文献4)中记载有通过由经由交联剂的共价键接合树脂来在微型流路表面使架桥剂的阳离子性官能基露出的方法(方法5)。
发明内容
然而，在专利文献1～4所记载的方法1～5中存在以下问题。
在专利文献1所记载的方法1中，被形成的微型流路的内壁不带有正电荷。
在专利文献1所记载的方法2中，在树脂能承受的温度范围中不能以短时间结束硅醇的脱水缩合反应，难以稳定地维持微型流路内壁的电荷状态。
在专利文献2所记载的方法3中，需要额外实施精密的掩膜且需要在接合前去除掩膜的操作，因此制造方法变得繁杂。
在专利文献3所记载的方法4中，在预先被形成的微型流路中，需要反复进行涂布液的浸渍和干燥，操作繁杂。
以专利文献4所记载的方法5制作的微型流路芯片中，血红蛋白的分析精度不充分。
在毛细管电泳中，微型流路内壁的电荷状态极为重要，极大地左右分析所要的时间、分离状态。于是，本公开提供降低芯片制造时的流路的变形，且能够将正电荷导入微型流路的内壁，且简便的、包括微型流路的芯片的进一步的制造方法。
本公开在一个或多个实施方式中涉及芯片的制造方法，所述制造方法是包括微型流路的芯片的制造方法，包括：在一对树脂基板的各自的至少一个表面上固定具有季鎓基的阳离子性聚合物；以及将固定了所述阳离子性聚合物的面作为接合面接合所述树脂基板。
本公开在一个或多个实施方式中涉及芯片的制造方法，所述制造方法是包括微型流路的芯片的制造方法，包括：在一对树脂基板的各自的至少一个表面上进行气相或液相表面处理；使所述处理面接触具有季鎓基的阳离子性聚合物溶液；以及将所述接触了的面作为接合面接合所述树脂基板。
本公开在一个或多个实施方式中涉及由本公开的制造方法制造的、包括微型流路的芯片。
根据本公开，能够提供减少芯片制造时的流路的变形、且能够向微型流路的内壁导入正电荷的简便的芯片的制造方法。
附图说明
图1是用于说明本公开的微型流路芯片的简要示意图；
图2是示出实施例1的结果的一例的图表；
图3是示出实施例2的结果的一例的图表；
图4是示出实施例3的结果的一例的图表；
图5是示出实施例4的结果的一例的图表；
图6是示出实施例5的结果的一例的图表；
图7是示出比较例1的结果的一例的图表；
图8是示出比较例2的结果的一例的图表；
图9是示出比较例3的结果的一例的图表。
具体实施方式
本公开基于以下见解：通过将具有季鎓基的阳离子性聚合物固定至树脂基板，将被进行了固定的面作为接合面接合树脂基板，能够降低芯片制造时的微型流路的变形，且能够高效地向微型流路内壁导入正电荷。本公开基于以下见解：根据由上述的制造方法制造的微型流路芯片，能够短时间且高精度地分离血红蛋白的各成分。本公开基于以下见解：如果在微型流路的内壁固定具有季鎓基的阳离子性聚合物，能够短时间且高精度地血红蛋白的各成分，其再现性优良。
虽然通过由本公开的制造方法得到的芯片能够短时间且高精度地分离血红蛋白的各成分的机理还不清楚，但是如下地推测。被固定了的阳离子性聚合物在流路表面立体地形成层，所以不仅在流路表面附近立体地赋予正电荷，在流路表面周边也立体地赋予正电荷。由此，电泳液能够流入被形成的层的上部和流路表面附近之间。考虑其结果是，EOF(电渗流)变快，分离速度提高并且分离精度提高。另外，考虑通过具有季鎓基的阳离子性聚合物来长时间保持正电荷的立体的赋予，所以分离的再现性优良。但是，本公开也可以不被限定这些机理地解释。
[芯片的制造方法]
本公开在一个或多个实施方式中涉及包括微型流路的芯片的制造方法。
本公开的制造方法在一个或多个实施方式中包括：在一对树脂基板的各自的至少一个表面上固定具有季鎓基的阳离子性聚合物；以及将固定了所述阳离子性聚合物的面作为接合面接合所述树脂基板。
本公开的制造方法在一个或多个实施方式中包括：在一对树脂基板的各自的至少一个表面上进行气相或液相表面处理；使所述处理面接触具有季鎓基的阳离子性聚合物溶液；以及将所述接触了的面作为接合面接合所述树脂基板。
根据本公开的制造方法，在一个或多个实施方式中能起到降低微型流路的形状的变化的效果。根据本公开的制造方法，在一个或多个实施方式中能起到能够向微型流路的内壁导入充分的正电荷的效果。根据本公开的制造方法，在一个或多个实施方式中能起到能够在微型流路的内壁简便地固定显示强阳离子性的具有季鎓基的阳离子性聚合物的效果。
本公开的制造方法在一个或多个实施方式中包括向树脂基板的至少一个表面导入阴离子性官能基。阴离子性官能基在一个或多个实施方式中能够通过进行气相表面处理或液相表面处理来导入。本公开的制造方法在一个或多个实施方式中包括在树脂基板的至少一个表面上进行气相表面处理或液相表面处理。作为阴离子性官能基，在一个或多个实施方式中可以举出羧酸基、磺酸基、硫酸酯基、磷酸酯基、膦酸基、羟基和硅醇基，从导入容易的观点来看优选为羧酸基。作为气相表面处理，在一个或多个实施方式中可以举出真空紫外线处理、等离子处理、电晕放电处理、火焰处理和臭氧处理等。作为液相表面处理，在一个或多个实施方式中可以举出碱溶液处理等。
本公开的制造方法在一个或多个实施方式中包括在一对树脂基板的各自的至少一个面上固定具有季鎓基的阳离子性聚合物。阳离子性聚合物的固定在一个或多个实施方式中优选为在进行了阴离子性官能基的导入的面上进行。根据该方式，导入到树脂基板表面的阴离子性官能基与阳离子性聚合物的季鎓基离子成键，阳离子性聚合物被更坚固地固定在树脂基板表面上。阳离子性聚合物的固定在一个或多个实施方式中能够通过使树脂基板的被处理对象面接触阳离子性聚合物溶液来进行。接触在一个或多个实施方式中例如包括：涂布、浸渍、滴下和喷雾等。
阳离子性聚合物在一个或多个实施方式中示出强阳离子性，能够提高芯片的分离精度，所以具有季鎓基。在本公开中作为“鎓基”，在一个或多个实施方式中是由带有比基准键数大1的键的阳离子的盐构成的官能基。另外，在本公开中作为“鎓基”，在一个或多个实施方式中可以举出H+或阳离子型的原子团R+与含有带有非共用电子对的元素的化合物配位而产生的阳离子。作为季鎓基，在一个或多个实施方式中可以举出季铵基和季鏻基等。阳离子性聚合物在一个或多个实施方式中优选为包括源自具有季鎓基的单体的构成单位。阳离子性聚合物在在一个或多个实施方式中是在一分子聚合物中具有多个季鎓基的聚阳离子性聚合物。对于阳离子性聚合物的分子量和聚合物所含有的季鎓基的个数，可以根据泳动条件或缓冲液组成来选择适宜、最适的分子量和最适个数。
作为阳离子性聚合物，在一个或多个实施方式中可以举出聚季铵盐和二甲胺-表氯醇共聚物等。在本公开中“聚季铵盐”是包含源自具有季铵基的单体的构成单位的阳离子性聚合物。聚季铵盐能够以国际化妆品成分命名法名录(INCI(InternationalNomenclature for Cosmetic Ingredients)directory)确认。作为聚季铵盐，一个或多个实施方式中可以举出聚季铵盐-6(poly(diallyldimethylammonium chloride))、聚季铵盐-7(copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride)、聚季铵盐-4(Diallyldimethylammonium chloride-hydroxyethyl cellulose copolymer)、聚季铵盐-22(copolymer of acrylic acid and diallyldimethylammonium chloride)等聚二烯丙基二甲基铵盐、聚季铵盐-1(Ethanol，2，2′，2″-nitrilotris-，polymer with 1，4-dichloro-2-butene and N，N，N′，N′-tetramethyl-2-butene-1，4-diamine)、聚季铵盐-11(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized dimethylaminoethylmethacrylate)和聚季铵盐-2(poly[bis(2-chloroethyl)eter-alt-1，3-bis[3-(dimethylamino)propyl]urea])等。作为二甲胺-表氯醇共聚物，在一个或多个实施方式中也可以包括二甲胺-表氯醇以外的构成单位，例如也可以包括乙二胺等。从获得容易的观点来看，阳离子性聚合物优选为包括聚二烯丙基二甲基铵盐、和/或二甲胺-表氯醇共聚物，更优选为由聚二烯丙基二甲基铵盐、和/或二甲胺-表氯醇共聚物构成。在一个或多个实施方式中阳离子性聚合物是氯化物和/或硫化物。阳离子性聚合物既可以以一种使用，也可以组合多种使用。
本公开的制造方法在一个或多个实施方式中包括接合树脂基板。通过该接合形成微型流路。树脂基板的接合在一个或多个实施方式中将使固定了阳离子性聚合物的面/与阳离子性聚合物溶液接触了的面作为接合面进行。接合在一个或多个实施方式中可以举出压力接合、加热压力接合和超声波熔敷等。在加热压力接合的情况下，作为其条件，在一个或多个实施方式中是40～200℃或60～120℃，1～100kgf/cm2(0.0981MPa～9.81MPa)或5～50kgf/cm2(0.4905MPa～4.905MPa)，1秒～10分或10秒～3分。
至少一个树脂基板在一个或多个实施方式中在接合面上形成有凹部。在一个或多个实施方式中也可以在两个树脂基板的接合面上形成有凹部。凹部的截面的外接圆的直径在一个或多个实施方式中是28～280μm或35～140μm。一个树脂基板在一个或多个实施方式中形成有用于导入试样和电泳液的通孔。
作为树脂，在一个或多个实施方式中可以举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚偏二氯乙烯、环状聚烯、聚醚醚酮、聚苯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、环烯、聚丙烯和聚乙烯等，从光透过性优良的角度考虑优选为聚甲基丙烯酸甲酯。
[微型流路芯片]
本公开在一个或多个实施方式中涉及包括微型流路的芯片。本公开的微型流路芯片在一个或多个实施方式中是由本公开的制造方法制造的芯片。根据本公开的芯片，在一个或多个实施方式中能起到能够短时间且高精度地分离血红蛋白的各成分的效果。根据本公开的芯片，在一个或多个实施方式中能起到分析的再现性优良的效果。
本公开的芯片在一个或多个实施方式中在微型流路的内壁固定了具有季鎓基的阳离子性聚合物。从而，本公开的芯片在一个或多个实施方式中涉及通过树脂基板的接合形成有微型流路的芯片，即在所述微型流路的内壁固定了具有季鎓基的阳离子性聚合物的芯片。阳离子性聚合物在一个或多个实施方式中被经由阴离子性官能基固定到微型流路。阳离子性聚合物在一个或多个实施方式中被离子键固定到微型流路。本公开的芯片在一个或多个实施方式中在树脂基板的接合部分固定有具有季鎓基的阳离子性聚合物。本公开的芯片在一个或多个实施方式中经由具有季鎓基的阳离子性聚合物接合树脂基板。树脂和阳离子性聚合物如上所述。
本公开的芯片在一个或多个实施方式中能够用于被测体分析。本公开的芯片在一个或多个实施方式中能够用于电泳用和毛细管电泳等分析。本公开的芯片在一个或多个实施方式中能够在源自生物体的被测体的分析中进行。作为源自生物体的被测体，在一个或多个实施方式中可以举出包括血液成分的被测体，例如可以举出血液和包含血液中的成分的血液来源物等。作为血液，可以举出被从生物体采集的血液。作为包含血液中的成分的血液来源物，例如可以举出全血、血清、血浆和血球。作为包含红血球成分的血液来源物，可以举出被从血液分离或调制且包含红血球成分的物质，例如包含除去了血浆的血球成分、血球浓缩物、血液或血球的冷冻干燥物、对全血进行了溶血处理的溶血试样、离心分离血液、自然沉淀血液、洗净血球等。作为分析对象物，在一个或多个实施方式中可以举出蛋白质等，其中优选为血红蛋白、白蛋白和球蛋白。作为血红蛋白，在一个或多个实施方式中可以举出糖化血红蛋白、修饰血红蛋白和异常血红蛋白等。作为糖化血红蛋白，在一个或多个实施方式中可以举出血红蛋白A1c、血红蛋白A1a、血红蛋白A1b、血红蛋白A1d1、血红蛋白A1d2、血红蛋白A1d3、血红蛋白A1e等。作为异常血红蛋白，可以举出血红蛋白F、血红蛋白S、血红蛋白C、血红蛋白D、血红蛋白E、血红蛋白J、血红蛋白A2、高铁血红蛋白等。作为修饰血红蛋白，在一个或多个实施方式中可以举出氨基甲酰化血红蛋白、醛化血红蛋白、乙酰化血红蛋白等。作为白蛋白，在一个或多个实施方式中可以举出糖化白蛋白。作为球蛋白，在一个或多个实施方式中可以举出IgA、IgG、IgM、IgE、IgD、IgY、Fab、F(ab′)2和它们与抗原结合了的抗原抗体复合体等。作为球蛋白，在一个或多个实施方式中可以举出结合了标记物的球蛋白。作为标记物，可以举出染料、荧光物质、发光物质、量子点、酶、核酸等。
本公开的芯片在一个或多个实施方式中包括微型流路、用于保持试样的凹部、用于保持电泳液的凹部。用于保持试样的凹部和用于保持电泳液的凹部通过微型流路来分别连通。本公开的芯片在一个或多个实施方式中通过2张树脂基板接合来形成微型流路。
本公开的芯片在一个或多个实施方式中，也可以在流路中填充电泳液。作为电泳液可以举出后述的电泳液。
在图1中示出本公开的芯片的不被限定的实施方式。图1是用于说明本公开的芯片的简要示意图。图1a是树脂基板1、2的俯视图，图1b是树脂基板1、2的仰视图，图1c是芯片的上侧截面图和侧截面图。图1所示的芯片由一对树脂基板1、2形成，在内部包括微型流路10。在微型流路10的两端分别形成有试样保持槽11和电泳液保持槽12。在试样保持槽11和电泳液保持槽12之间微型流路10的上面形成有检测部13。
[试剂盒]
本公开在一个或多个实施方式中涉及试剂盒，所述试剂盒是用于分析被测体的试剂盒，包含本公开的芯片和具备分析用溶液的盒。作为分析用的溶液，作为一个或多个实施方式可以举出电泳液和试样调制用液等。
电泳液能够使用以往公知的电泳液。电泳液在一个或多个实施方式中包括pH缓冲物质、非表面活性剂型的两性离子物质和水，还根据需要包括离子性的假固定相等。作为离子性假固定相，从提高分析精度和缩短测定时间的观点来考虑，在一个或多个实施方式中可以举出具有阴离子性基团的多糖类等。作为具有阴离子性基团的多糖类，可以举出硫酸化多糖类、羧酸化多糖类、磺酸化多糖类和磷酸化多糖类，从提高分析精度和缩短测定时间的观点来考虑，优选为硫酸化多糖类和羧酸化多糖类。作为硫酸化多糖类，在不被限定的一个或多个实施方式中，从提高分析精度和缩短测定时间的观点来考虑，可以举出硫酸软骨素、肝素、类肝素、褐藻素或其盐等，其中优选为硫酸软骨素或其盐。作为硫酸软骨素，可以举出硫酸软骨素A、硫酸软骨素C、硫酸软骨素D和硫酸软骨素E等。
作为试样调制用液，在一个或多个实施方式中可以举出与电泳液同样的组成的试样调制用液。作为试样调制用液，在一个或多个实施方式中，也可以是与电泳液不同的组成的试样调制用液。
[分析方法]
本公开在一个或多个实施方式中涉及分析方法，该分析方法是血红蛋白的分析方法，包括使用本公开的芯片来测定试样中的分析对象。根据本公开的分析方法，在一个或多个实施方式中能够提高试样中的分析对象的测定精度，优选地能起到提高分析对象的分离精度和/或缩短测定时间的效果。
分析在一个或多个实施方式中能够通过由分离分析法分离试样中的分析对象来进行。作为分离分析法，在一个或多个实施方式中可以举出电泳法，其中优选为毛细管电泳法。
本公开的分析方法在一个或多个实施方式中包括：向芯片的微型流路的一端导入试样以及向微型流路的两端施加电压。本公开的分析方法在一个或多个实施方式中包括将试样导入到芯片的微型流路以及向微型流路的整体或一部分施加电压。本公开的分析方法在一个或多个实施方式中包括：稀释被测体而调制试样；将电泳液向芯片的微型流路的一端导入从而以电泳液填充微型流路；向所述芯片的微型流路的一端导入试样；以及向微型流路的两端施加电压。电泳液如上所述。
被测体的稀释在一个或多个实施方式中优选为使用上述的试样调制用液进行。
接着，对使用图1示出的使用了毛细管电泳芯片的试样的分析方法的一例进行说明。
首先，在毛细管电泳芯片的电泳液保持槽12中填充电泳液，通过毛细管现象将电泳液向毛细管流路10填充。
接着，将试样配置到在毛细管流路10中填充了电泳液的所述毛细管电泳芯片的试样保持槽11。
配置在试样保持槽11的试样能够通过稀释作为试样原料的全血来调制。试样原料的稀释率在一个或多个实施方式中是1.2～200倍，优选为2～100倍或3～80倍。
接着，在毛细管流路10的两端，即试样保持槽11和电泳液保持槽12之间施加电压。由此，进行从试样保持槽11向毛细管流路10导入试样和在毛细管流路10中分离，包含血红蛋白的试样从试样保持槽11向电泳液保持槽12移动。向毛细管流路10的两端施加的电压在一个或多个实施方式中是0.5～10kV，优选为0.5～5kV。
然后，在预定的位置进行测定。测定在一个或多个实施方式中能够通过吸光度测定等光学方法来进行。在分析对象物质是血红蛋白的情况下，例如优选为进行波长415nm的吸光度的测定。
进行测定的位置、即分离所要的长度能够根据毛细管流路10的长度等适宜决定。例如，在毛细管流路10的长度时10～150mM的情况下，是从毛细管流路10的试样保持槽11侧的端部5～140mM、10～100mM或15～50mM的位置。
通过如上地进行分析能够进行血红蛋白的测定，优选为能够分离并测定HbA1c和其它血红蛋白成分，更优选为能够分离并测定作为糖尿病诊断的指标的稳定型HbA1c和其它血红蛋白成分。作为其它血红蛋白成分，可以举出不稳定型HbA1c、HbA1d1、HbS、HbF、HbA2、HbC等。并且，能够通过解析所得到的电泳图来测定例如HbA1c的比率(％HbA1c)或HbA1c的量。因此，本公开的分析方法能够用于糖尿病的预防、诊断和治疗等的用途。
本公开可涉及以下的一个或多个实施方式。
〔1〕一种芯片的制造方法，是包括微型流路的芯片的制造方法，包括：
在一对树脂基板的各自的至少一个表面上固定具有季鎓基的阳离子性聚合物；以及
将固定了所述阳离子性聚合物的面作为接合面接合所述树脂基板。
〔2〕一种芯片的制造方法，是包括微型流路的芯片的制造方法，包括：
在一对树脂基板的各自的至少一个表面上进行气相或液相表面处理；
使所述处理面接触具有季鎓基的阳离子性聚合物溶液；以及
将所述接触了的面作为接合面接合树脂基板。
〔3〕如〔1〕所述的制造方法，包括：
在所述树脂基板的各自的至少一个表面上导入阴离子性官能基；以及
在导入了所述阴离子性官能基的面上进行所述阳离子性聚合物的固定。
〔4〕如〔3〕所述的制造方法，其中，所述阴离子性官能基的导入通过气相或液相表面处理来进行。
〔5〕如〔2〕或〔4〕所述的制造方法，其中，所述气相表面处理选自由真空紫外线处理、等离子处理、电晕放电处理、火焰处理和臭氧处理构成的组。
〔6〕如〔1〕至〔5〕中任一项所述的制造方法，其中，所述季鎓基选自由季铵基和季鏻基构成的组。
〔7〕如〔1〕至〔6〕中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物选自由聚季铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组。
〔8〕如〔1〕至〔7〕中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物包括选自由聚二烯丙基二甲基铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组中选择的1个。
〔9〕如〔1〕至〔7〕中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物是聚二烯丙基二甲基铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物或它们的组合。
〔10〕如〔1〕至〔9〕中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物是氯化物和/或硫化物。
〔11〕如〔1〕至〔10〕中任一项所述的制造方法，其中，通过所述树脂基板的接合来形成微型流路。
〔12〕一种包括微型流路的芯片，其通过〔1〕至〔11〕中的任一项所述的制造方法制造。
〔13〕如〔12〕所述的芯片，其中，在所述流路的内壁固定有具有季鎓基的阳离子性聚合物。
〔14〕一种芯片，其中，是通过树脂基板的接合来形成微型流路的芯片，
在所述微型流路的内壁固定有具有季鎓基的阳离子性聚合物。
〔15〕如〔13〕或〔14〕所述的芯片，其中，所述阳离子性聚合物选自由聚季铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组。
〔16〕如〔12〕至〔15〕中的任一项所述的芯片，所述芯片用于分析被测体。
〔17〕一种试剂盒，是用于分析被测体的试剂盒，包括：
如〔12〕至〔16〕中的任一项所述的芯片，以及
具备了分析用的溶液的盒。
〔18〕一种分析方法，是血红蛋白的分析方法，包括：
使用如〔12〕至〔16〕中的任一项所述的芯片来测定试样中的分析对象。
〔19〕如〔18〕所述的分析方法，包括：
稀释被测体从而调制试样；
将电泳液导入到所述芯片的微型流路的一端，以所述电泳液填充微型流路；
将所述试样导入到所述芯片的微型流路的一端；以及
向所述微型流路的两端施加电压。
〔20〕如〔18〕所述的分析方法，包括：
将电泳液填充到所述芯片的微型流路；
将试样导入到所述芯片的微型流路；以及
向所述微型流路的整体或一部分施加电压。
实施例
以下，使用实施例和比较例进一步说明本公开。但是，本公开不限定于以下的实施例而进行解释。
(实施例1)
[芯片的制作]
使用如图1所示的部件，制作芯片。
<树脂部件的准备>
作为材料使用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，通过成型来准备树脂部件A(图1a)和树脂部件B(图1b)二个树脂部件。流路10为0.04mM×0.04mM×30mM，试样保持槽11和电泳液保持槽12的容量为10μL。另外，检测部13设为其中心是从试样保持槽11和电泳液保持槽12分别为20mM和10mM的位置。
<阳离子性聚合物的固定>
向树脂部件A和B的接合面通过准分子灯在大气压下照射紫外线，导入阴离子性官能基。然后，在下述处理液1中室温浸渍树脂部件A和B24小时。
(处理液1)
聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC，聚季铵盐-6，西格玛奥德里奇公司制、分子量100000以下)1％w/v、氢氧化钠100mM、水溶液
浸渍后，以水充分地洗净，喷射压缩空气而风干树脂部件A和B。通过该一系列的工序，阳离子性聚合物与树脂部件的接合面上的阴离子性官能基结合，被固定到接合面上。
<微型流路芯片的形成>
使在接合面上固定了阳离子性聚合物的树脂部件A和B的接合面接触进行加热压力接合(温度80℃、压力16kgf/cm2(1.57MPa)、1分钟)，得到图1c所示的微型流路芯片。由此，树脂部件A和B被接合，且得到流路内壁固定有阳离子性聚合物的芯片。几乎没有发现所得到的芯片在微型流路上变形。
[芯片的接合面的评价]
对所得到的芯片评价了树脂部件A和树脂部件B的接合。评价以接合强度和有无从接合面泄露液体来进行。接合强度通过将所得到的芯片在接合面强制地剥离，测定残留在接合面的剥离痕的深度来确认。液体的泄漏的有无通过向毛细管通入染料溶液，以显微镜观察来进行。其结果是，所得到的芯片接合深度是2μm以上，具有充分的接合强度，另外没有发现从接合面泄露液体。也就是说，确认了树脂部件A和树脂部件B被充分地接合。
[血红蛋白的分析]
使用所得到的芯片进行由毛细管电泳进行的血红蛋白的分析。电泳溶液通过向蒸馏水添加下述物质以成为下述浓度来调制。
(电泳溶液1)
40mM 柠檬酸
1％w/v 硫酸软骨素C钠
500mM NDSB-201(品名：3-(1-吡啶基)-1-丙磺酸内盐、Anatrave Products LLC制)
0.1％w/v EMULGEN LS-110(商品名：聚氧乙烯烷基醚、花王制)
0.1％ 叠氮化钠
二甲氨基乙醇(pH调制用)
pH6.0
(电泳溶液2)
40mM 柠檬酸
1.25％w/v 硫酸软骨素C钠
0.1％w/v EMULGEN LS-110
0.1％ 叠氮化钠
二甲氨基乙醇(pH调制用)
pH5.0
毛细管电泳以以下的步骤进行。
1.将微型流路芯片设置到爱科来制的电泳装置上。
2.添加9μL电泳溶液2到微型流路芯片的电泳液保持中，通过毛细管现象用电泳溶液2充满微型流路。
3.将人类全血用电泳溶液1稀释至41倍作为试样。
4.添加9μL上述试样至微型流路芯片的试样保持槽中。
5.使试样保持槽与正电极、电泳液保持槽与负电极接触，施加1600V的电压来开始电泳。
6.在检测部测定415nm的吸光度，得到电泳图。电泳进行了60秒。
所得到的分析结果示于图2。如图2所示，血红蛋白的各成分在30秒以内被检测，且各成分被充分地分离。具体地，如图2所示，能够明确地确认不稳定型HbA1c(图2的○)、稳定型HbA1c(图2的△)和HbA1d1(图2的□)各自的峰。也就是说，确认了实施例1的芯片能够以短时间高精度地分离血红蛋白的各成分。
(实施例2)
除了作为树脂部件A和B的材料使用聚苯乙烯且加热压力接合的温度变更为90℃以外，与实施例1同样地进行从而得到了微型流路芯片。使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄漏。另外，几乎没有发现所得到的芯片的微型流路变形。
所得到的分析结果示于图3。如图3所示，血红蛋白的各成分在30秒以内被检测，且能够明确地确认不稳定型HbA1c(图3的○)、稳定型HbA1c(图3的△)和HbA1d1(图3的□)各自的峰。也就是说，确认了实施例2的芯片能够以短时间高精度地分离血红蛋白的各成分。
(实施例3)
除了作为树脂部件A和B的材料使用环烯且将加热压力接合的温度变更为90℃以外，与实施例1同样地进行而得到微型流路芯片。使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄漏。另外，几乎没有发现所得到的芯片的微型流路变形。
将所得到的分析结果示于图4。如图4所示，血红蛋白的各成分在30秒以内被检测，且能够明确地确认不稳定型HbA1c(图4的○)、稳定型HbA1c(图4的△)和HbA1d1(图4的□)各自的峰。也就是说，确认了实施例3的芯片能够以短时间高精度地分离血红蛋白的各成分。
(实施例4)
除了将处理液1变更为下述的处理液2以外与实施例1同样地进行从而得到了微型流路芯片。
(处理液2)
季铵化聚[二(2-氯乙基)醚-交替-1，3-二[3-(二甲氨基)丙基]脲](聚季铵盐-2、CAS No.68555-36-2、西格玛奥德里奇公司制)1％w/v，氢氧化钠100mM，水溶液
使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄漏。另外，几乎没有发现所得到的芯片在微型流路变形。
将所得到的分析结果示于图5。如图5所示，血红蛋白的各成分在30秒以内被检测，且能够明确地确认不稳定型HbA1c(图5的○)、稳定型HbA1c(图5的△)和HbA1d1(图5的□)各自的峰。也就是说，确认了实施例4的芯片能够以短时间高精度地分离血红蛋白的各成分。
(实施例5)
除了将处理液1变更为下述的处理液3以外，与实施例1同样地得到微型流路芯片。
(处理液3)
二甲胺-表氯醇共聚物(商品名：UNISENCE KHE105L、染化公司制)1％w/v，氢氧化钠100mM，水溶液
使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价、和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄露。另外，几乎没有发现所得到的芯片在微型流路上变形。
将所得到的分析结果示于图6。如图6所示，血红蛋白的各成分在30秒以内被检测，且能够明确地确认不稳定型HbA1c(图6的○)、稳定型HbA1c(图6的△)和HbA1d1(图6的□)各自的峰。也就是说，确认了实施例5的芯片能够以短时间高精度地分离血红蛋白的各成分。
(比较例1)
除了将处理液1变更为下述的处理液4以外与实施例1同样地进行从而得到微型流路芯片。
(处理液4)
聚乙烯亚胺(PEI、和光纯药工业公司制)1％w/v，水溶液
使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄漏。将所得到的分析结果示于图7。如图7所示，虽然血红蛋白的各成分在30秒以内被检测出，但是各峰不明确，血红蛋白的各成分的分离不充分。
(比较例2)
除了将处理液1变更为下述的处理液5以外与实施例1同样地进行从而得到微型流路芯片。
(处理液5)
聚烯丙基胺盐酸盐(PAA、NITTOBO MEDICAL CO.，LTD制)1％w/v，氢氧化钠100mM，水溶液
使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄漏。将所得到的分析结果示于图8。如图8所示，虽然血红蛋白的各成分在30秒以内被检测出，但是发现了在稳定型HbA1c成分(图8的△)和HbA0成分(图8的×)的检测后吸光度降低的异常。
(比较例3)
在实施例1准备了的树脂部件A和B上如下所示地进行由紫外线照射进行的阴离子性官能基的导入和胺基硅烷的涂布，得到微型流路芯片。
<胺基硅烷的涂布>
对树脂部件A和B的接合面通过准分子灯在大气压下照射紫外线，导入阴离子性官能基。其后，将树脂部件A和B在下述处理液6中以30℃浸渍3小时。
(处理液6)
氨丙基三甲氧基硅烷(KBM-903、信越化学公司制)5％w/v，水溶液
浸渍之后以水充分洗净，喷射压缩空气从而风干树脂部件A和B。
<微型流路芯片的形成>
使在接合面涂布了胺基硅烷的树脂部件A和B的接合面接触并进行加热压力接合，得到图1c所示的微型流路芯片。加热压力接合以温度70℃、压力18.7kgf/cm2(1.83MPa)进行5分钟。
通过这一系列工序，胺基硅烷和树脂部件共价结合且通过胺基硅烷间共价结合来接合树脂部件，在毛细管内壁形成胺基硅烷层。
使用所得到的芯片，与实施例1同样地进行接合面的评价和血红蛋白的分析。所得到的芯片具有充分的接合强度，没有发现接合面的液体的泄漏。将所得到的分析结果示于图9。如图9所示，血红蛋白的各成分在30秒以内没有被检测出。另外，各成分的峰也不明确，可知各成分的分离不充分。
[再现性试验]
使用在实施例1、4和5以及比较例1和2中得到的微型流路芯片来实施日差再现性试验。再现性试验通过将各芯片与干燥剂一起密封，在50℃条件下保存5天，在保存前、保存2天后和5天后各芯片分别测定2次来进行。测定与实施例1的血红蛋白的分析同样地进行，以下式计算稳定型HbA1c值。将其结果示与下表1。
HbA1c(％)＝(HbA1c成分的吸光度/总血红蛋白的吸光度)×100
(表1)
如表1所示，示出再现性的CV(Coefficient of variation，变异系数)值对于比较例1和2的芯片而言为4％以上，而实施例1、4和5的芯片为1％左右。也就是说，可知在实施例1、4和5的芯片中得到了良好的再现性。

Claims (24)

1.一种芯片的制造方法，所述芯片包括微型流路，所述芯片是向所述微型流路的整体或一部分施加电压而使用的电泳用的芯片，所述方法包括：
在接合的一对树脂基板的接合面的双方的表面上固定具有季鎓基的阳离子性聚合物之后，
将固定了所述阳离子性聚合物的面作为接合面将所述一对树脂基板相互接合。
2.如权利要求1所述的制造方法，包括：
在所述树脂基板的接合面的双方的表面上导入阴离子性官能基；以及
在导入了所述阴离子性官能基的面上进行所述阳离子性聚合物的固定。
3.如权利要求2所述的制造方法，其中，所述阴离子性官能基的导入通过气相或液相表面处理来进行。
4.如权利要求3所述的制造方法，其中，所述气相表面处理选自由真空紫外线处理、等离子处理、电晕放电处理、火焰处理和臭氧处理构成的组。
5.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述季鎓基选自由季铵基和季鏻基构成的组。
6.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物选自由聚季铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组。
7.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物包括选自由聚二烯丙基二甲基铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组中的1个。
8.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物是聚二烯丙基二甲基铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物、或它们的组合。
9.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物是氯化物和/或硫化物。
10.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，通过所述树脂基板的接合来形成微型流路。
11.一种芯片的制造方法，所述芯片包括微型流路，所述芯片是向所述微型流路的整体或一部分施加电压而使用的电泳用的芯片，所述方法包括：
在接合的一对树脂基板的接合面的双方的表面上进行气相或液相表面处理；
使进行了所述处理的面接触具有季鎓基的阳离子性聚合物溶液之后，
将所述接触了的面作为接合面将所述一对树脂基板相互接合。
12.如权利要求11所述的制造方法，其中，所述气相表面处理选自由真空紫外线处理、等离子处理、电晕放电处理、火焰处理和臭氧处理构成的组。
13.如权利要求11所述的制造方法，其中，所述季鎓基选自由季铵基和季鏻基构成的组。
14.如权利要求11所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物选自由聚季铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组。
15.如权利要求11所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物包括选自由聚二烯丙基二甲基铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组中的1个。
16.如权利要求11所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物是聚二烯丙基二甲基铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物、或它们的组合。
17.如权利要求11所述的制造方法，其中，所述阳离子性聚合物是氯化物和/或硫化物。
18.如权利要求11所述的制造方法，其中，通过所述树脂基板的接合来形成微型流路。
19.一种芯片，所述芯片是由两张树脂基板接合而成的电泳用的芯片，所述芯片具有通过所述树脂基板的至少一方的接合面的凹部构成的微型流路，
所述微型流路的内部的整个面、以及所述两张树脂基板的接合面的双方的表面上固定有具有季鎓基的阳离子性聚合物，
所述芯片是向所述微型流路的整体或一部分施加电压而使用的电泳用的芯片。
20.如权利要求19所述的芯片，其中，所述阳离子性聚合物选自由聚季铵盐、二甲胺-表氯醇共聚物及它们的组合构成的组。
21.如权利要求19或20所述的芯片，所述芯片用于分析被测体。
22.一种用于分析被测体的试剂盒，包括：
如权利要求19至21中任一项所述的芯片；以及
具有分析用溶液的盒。
23.一种血红蛋白的分析方法，包括：
使用权利要求19至21中任一项所述的芯片来测定试样中的分析对象。
24.如权利要求23所述的分析方法，包括：
将电泳液填充到所述芯片的微型流路；
将试样导入到所述芯片的微型流路；以及
向所述微型流路的整体或一部分施加电压。
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