JP2000121547A - Detecting meter cell - Google Patents

Detecting meter cell

Info

Publication number
JP2000121547A
JP2000121547A JP10291618A JP29161898A JP2000121547A JP 2000121547 A JP2000121547 A JP 2000121547A JP 10291618 A JP10291618 A JP 10291618A JP 29161898 A JP29161898 A JP 29161898A JP 2000121547 A JP2000121547 A JP 2000121547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
sample
light
detector cell
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10291618A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3511910B2 (en
Inventor
Hisahiro Nishimoto
尚弘 西本
Masaki Kanai
正樹 叶井
Akihiro Arai
昭博 荒井
Hiroaki Nakanishi
博昭 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP29161898A priority Critical patent/JP3511910B2/en
Publication of JP2000121547A publication Critical patent/JP2000121547A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3511910B2 publication Critical patent/JP3511910B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the detection sensitivity of a detecting meter cell. SOLUTION: Glass substrates 1 and 2 are pasted together, and a micro channel groove is formed on the pasted surface on the side of the glass substrate 1. A sample introducing opening 9a and a sample discharge opening 9b are each passed through the glass substrate 2 at one end and the other end of the channel groove. A light shielding film for shielding detection light 11 is formed on the pasted surface of the glass substrate 1 at a location except that of the channel groove to constitute a slit 3. As a part 8a of the channel groove is a measuring chamber 8a, and a part of the micro channel groove is used as the measuring chamber 8a, it is possible to implement a measuring chamber with sufficiently micro volume. In addition, as fight which hits the shading film of the slit 3 is shielded by the shading film and does not become incident onto a detector, detection sensitivity is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外あるいは可視
領域の光線の吸収を測定する検出計セルであって、微量
の液体試料中の成分を検出するのに適する検出計セルに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detector cell for measuring the absorption of light in the ultraviolet or visible region, and more particularly to a detector cell suitable for detecting components in a small amount of liquid sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような検出計セルは、分析化学の分
野、例えば環境分析、臨床、医薬品などの分野におい
て、極微量成分を正確に、かつ迅速に分析する手法とし
て、例えばキャピラリー電気泳動(CE)、液体クロマ
トグラフィー(LC)又はフローインジェクション分析
(FIA)等の検出計として利用されている。それらの
分析計で用いられる検出計セルは、通常、分析対象とな
る液体試料を導入するための試料導入口、液体試料の流
路及びその流路を通過した液体試料を排出する試料排出
口を備え、その流路中に液体試料と紫外あるいは可視領
域の検出光との相互作用領域となる試料室を有し、上に
示したような分析手法に用いられる分析カラムの出口に
接続されて使用される。その測定室となる流路部分には
検出光が照射され、検出光は試料室に存在する液体試料
を透過した後、測定光学系により検出される。
2. Description of the Related Art Such a detector cell is used in the field of analytical chemistry, for example, in the fields of environmental analysis, clinical practice, pharmaceuticals, and the like, as a method for accurately and quickly analyzing trace components, for example, by capillary electrophoresis. CE), liquid chromatography (LC) or flow injection analysis (FIA). The detector cell used in these analyzers usually has a sample inlet for introducing a liquid sample to be analyzed, a flow path for the liquid sample, and a sample outlet for discharging the liquid sample passing through the flow path. It has a sample chamber in the flow path that serves as an interaction area between the liquid sample and the detection light in the ultraviolet or visible range, and is used by being connected to the outlet of the analytical column used in the analysis method described above. Is done. A detection light is applied to a flow path portion serving as the measurement chamber, and the detection light is detected by a measurement optical system after passing through a liquid sample existing in the sample chamber.

【0003】近年、取扱いが煩雑なガラスキャピラリー
に代わって、分析の高速化、装置の小型化が期待できる
形態として、D. J. Harrison et al./ Science, Vol.26
1, p.895-897 (1993) に示されているように、2枚の基
板を接合して形成されたキャピラリー電気泳動に用いる
チップ(マイクロチップ)が提案されている。そのマイ
クロチップは、ガラス基板を材料とした電気泳動部材上
に液体試料を導入するための流路と、液体試料を分離す
るための流路を半導体製造技術を基盤とするマイクロマ
シニング技術を用いて形成されたものである。マイクロ
チップを用いた電気泳動装置は、従来のキャピラリー電
気泳動装置と比較して、高速分析が可能、溶媒消費量が
極めて少ない、必要とするサンプルが極微量、装置の小
型化が可能などの利点を有する。これの特徴は、上に述
べた分析化学の分野において、従来の分析装置では実現
が困難であった現場(オンサイドやベッドサイド)分析
を可能とするものとして、またDNA分析などの分野に
対しては、高速分析の視点からスクリーニングに有利な
ものとして有望視されている。
[0003] In recent years, instead of glass capillaries which are complicated to handle, DJ Harrison et al./Science, Vol.
1, p. 895-897 (1993), there has been proposed a chip (microchip) formed by joining two substrates and used for capillary electrophoresis. The microchip uses micromachining technology based on semiconductor manufacturing technology to provide a flow path for introducing a liquid sample onto an electrophoresis member made of a glass substrate and a flow path for separating the liquid sample. It was formed. Compared to conventional capillary electrophoresis devices, microchip-based electrophoresis devices offer the advantages of high-speed analysis, extremely low solvent consumption, extremely small amounts of sample required, and the ability to downsize the device. Having. The feature of this is that it enables on-site (onside or bedside) analysis that was difficult to achieve with conventional analyzers in the field of analytical chemistry described above, and also in fields such as DNA analysis. Thus, from the viewpoint of high-speed analysis, it is promising as an advantage for screening.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】キャピラリー電気泳動
装置で使用されている検出計セルは、試料を分離するガ
ラスキャピラリーに比べて一般的に測定室の容積が大き
く、極微量成分を分析する場合、キャピラリー電気泳動
法の有する分離能力を生かせないことが多々あった。こ
れは、測定室の体積が大きいため、分離した微量成分の
再混合や媒体中への拡散が生じるからである。
A detector cell used in a capillary electrophoresis apparatus generally has a larger measuring chamber volume than a glass capillary for separating a sample, and when analyzing a trace component, In many cases, the separation ability of capillary electrophoresis cannot be utilized. This is because the volume of the measurement chamber is large, so that the separated trace components are remixed or diffused into the medium.

【0005】この問題に対して、例えば Analytical Ch
emistry, Vol.63, p.2835 (1991)に記載されているよう
に、測定室の容積を低減した小型セルを用いたレーザ励
起蛍光検出器の試みがなされている。図1はそのレーザ
励起蛍光検出器を示したものである。キャピラリーCの
出口端がセルDに挿入され、レーザー装置Aからのレー
ザビームがレンズBで集光されてキャピラリーCから出
た試料液に照射される。セルD内で試料液から発生した
蛍光は、対物レンズEにより集光され、ピンホールFを
経てフィルタCで励起光成分が除去され、蛍光成分のみ
が光電子増倍管Hに入射して検出される。Iはデータ処
理用のコンピュータである。
To solve this problem, for example, Analytical Ch
As described in emistry, Vol. 63, p. 2835 (1991), a laser-excited fluorescence detector using a small cell with a reduced measurement chamber volume has been attempted. FIG. 1 shows the laser-excited fluorescence detector. The exit end of the capillary C is inserted into the cell D, and the laser beam from the laser device A is condensed by the lens B and irradiates the sample liquid coming out of the capillary C. The fluorescence generated from the sample solution in the cell D is condensed by the objective lens E, the excitation light component is removed by the filter C via the pinhole F, and only the fluorescence component enters the photomultiplier tube H and is detected. You. I is a computer for data processing.

【0006】しかし、このレーザ励起蛍光検出器も、測
定体積を小さくする努力がなされているものの、セルD
の内径はキャピラリーCの内径に比べてキャピラリーC
の肉厚分は大きくならざるを得ず、十分に小型化できな
いため、分解能と精度の点で改善の余地を残している。
一方、分離キャピラリーカラム自体を検出セルとして利
用する方式も研究されている。この場合、分析に必要な
試料体積及び試料室の容積は極めて小さくできるが、光
路長が短い、検出に寄与しない光が迷光として検出器に
入射してしまうなどの理由で、検出感度が不足すること
が問題となっている。
However, in this laser-excited fluorescence detector, the cell D is also used, although efforts have been made to reduce the measurement volume.
Inner diameter of capillary C is larger than that of capillary C
Since the thickness of the device must be large and cannot be sufficiently miniaturized, there is room for improvement in resolution and accuracy.
On the other hand, a method of using a separation capillary column itself as a detection cell has been studied. In this case, the sample volume and the volume of the sample chamber required for the analysis can be extremely small, but the detection sensitivity is insufficient because the optical path length is short, and light that does not contribute to detection enters the detector as stray light. That is the problem.

【0007】そこで、本発明はキャピラリー電気泳動装
置を初め、上に述べたような分析手法の検出計セルとし
て利用することができ、又はマイクロチップの検出部と
しても利用することのできる検出計セルであって、検出
感度を高めたものを提供することを目的とするものであ
る。
Accordingly, the present invention provides a capillary electrophoresis apparatus and a detector cell which can be used as a detector cell for the above-described analysis method, or which can also be used as a detector of a microchip. It is an object of the present invention to provide a product with improved detection sensitivity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では、検出計セル
の測定室の体積が各種分離分析手段の分離能力を損なわ
ない程度、すなわち流路断面積が分離キャピラリーカラ
ムと同程度なものとし、しかも検出光のうち検出対象で
ある液体試料と相互作用しない光が迷光として検出器に
入射するのを抑えることにより検出感度を改善したもの
である。すなわち、本発明の検出計セルは、透明板状部
材の内部に形成された微小断面積の流路を備え、その流
路の少なくとも一部を測定室としてそこに検出光が照射
されるようになっている検出計セルであり、かつ検出光
照射方向からみて前記流路の両側で、少なくとも前記測
定室の領域には前記検出光に対する遮光膜が形成されて
いるものである。本発明では、検出光のうち、液体試料
を透過しない迷光は検出器に入射せず、試料との相互作
用をした光、例えば試料に対応した波長が吸収された光
のみを信号として検出するため、検出感度が向上する。
According to the present invention, the volume of the measuring chamber of the detector cell is set so as not to impair the separation ability of the various separation / analysis means, that is, the cross-sectional area of the flow channel is substantially equal to that of the separation capillary column. The detection sensitivity is improved by suppressing the light that does not interact with the liquid sample to be detected out of the detection light from entering the detector as stray light. That is, the detector cell of the present invention includes a flow path having a minute cross-sectional area formed inside the transparent plate-shaped member, and at least a part of the flow path is used as a measurement chamber so that the detection light is irradiated thereon. And a light shielding film for the detection light is formed at least in the region of the measurement chamber on both sides of the flow path as viewed from the detection light irradiation direction. In the present invention, among the detection light, stray light that does not pass through the liquid sample does not enter the detector, and only light that has interacted with the sample, for example, light that has absorbed the wavelength corresponding to the sample is detected as a signal. The detection sensitivity is improved.

【0009】[0009]

【実施の形態】この検出計セルは、基板の透明板状部材
に検出計セルのみを形成して各種の分析装置の検出器と
して適用できるようにすることができる。その場合、こ
の検出計セルが形成されている透明板状部材には、測定
室を構成する流路に液体試料を導入する試料導入口と、
その流路を通過した液体試料を排出する試料排出口が設
けられる。また、この検出計セルは、上に示したマイク
ロチップの検出部としても適用することができる。その
場合には、この検出計セルが形成されている透明板状部
材には、その内部に分析流路とその分析流路に交差する
サンプル流路が形成され、その透明板状部材の一表面の
分析流路及びサンプル流路に対応する位置に分析流路又
はサンプル流路に達する穴が形成されており、その分析
流路の少なくとも一部がこの検出計セルの測定室とな
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS This detector cell can be used as a detector of various analyzers by forming only a detector cell on a transparent plate member of a substrate. In that case, the transparent plate member on which the detector cell is formed has a sample inlet for introducing a liquid sample into a flow path constituting a measurement chamber,
A sample outlet for discharging the liquid sample passing through the flow path is provided. This detector cell can also be applied as the detection unit of the microchip described above. In this case, an analysis flow path and a sample flow path intersecting the analysis flow path are formed inside the transparent plate-like member on which the detector cell is formed, and one surface of the transparent plate-like member is formed. A hole reaching the analysis flow path or the sample flow path is formed at a position corresponding to the analysis flow path and the sample flow path, and at least a part of the analysis flow path serves as a measurement chamber of the detector cell.

【0010】検出計セルが形成されている透明板状部材
の素材としては、石英やパイレックスなどのガラス板の
他、樹脂板も使用することができる。遮光膜としては、
Si(シリコン)薄膜のほか、Cr(クロム)などの金
属薄膜や、ポリイミドなどの有機樹脂膜など、検出光に
対し、吸収係数の大きい膜であれば使用することができ
る。
As a material of the transparent plate member on which the detector cell is formed, a resin plate can be used in addition to a glass plate such as quartz or Pyrex. As a light shielding film,
In addition to a Si (silicon) thin film, any film having a large absorption coefficient with respect to detection light, such as a metal thin film such as Cr (chromium) or an organic resin film such as polyimide, can be used.

【0011】[0011]

【実施例】図2は一実施例を表したものであり、(a)
はその上面図、(b)はそのB−B線位置での断面図、
(c)は(a)のA−A線位置での中央部を拡大して示
す断面図である。石英にてなるガラス基板1,2が貼り
合わされ、その貼り合わされた面のガラス基板1側には
数100μm以下の幅と深さをもつ液体試料用流路用の
微小な流路溝8が形成されている。流路溝8の一端には
試料導入口9aがガラス基板2を貫通して設けられ、流
路溝8の他端には試料排出口9bがガラス基板2を貫通
して設けられている。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.
Is a top view thereof, (b) is a sectional view taken along a line BB,
(C) is an enlarged cross-sectional view showing a central portion at the position of line AA in (a). Glass substrates 1 and 2 made of quartz are bonded together, and a fine channel groove 8 for a liquid sample flow channel having a width and a depth of several hundred μm or less is formed on the bonded glass substrate 1 side. Have been. At one end of the flow channel 8, a sample inlet 9 a is provided through the glass substrate 2, and at the other end of the flow channel 8, a sample outlet 9 b is provided through the glass substrate 2.

【0012】ガラス基板1と2の貼合わせ面には、ガラ
ス基板1上に流路溝8の流路以外の部分で紫外あるいは
可視領域の検出光11を遮るために遮光膜が形成されて
おり、その遮光膜により、流路溝8のみを検出光が透過
するスリット3を構成している。スリット3を構成する
遮光膜として、ここではSi薄膜を用いる。両基板1,
2は、接合すべき面を向かい合わせて密着させ、後に図
3に示す方法により、フッ酸溶液による接合で気密に接
合することにより、流路溝8を形成している。
On the bonding surface of the glass substrates 1 and 2, a light-shielding film is formed on the glass substrate 1 to block the detection light 11 in the ultraviolet or visible region at a portion other than the flow channel of the flow channel 8. The light-shielding film forms the slit 3 through which the detection light passes only through the channel groove 8. Here, a Si thin film is used as a light shielding film constituting the slit 3. Both substrates 1,
In No. 2, a channel groove 8 is formed by bringing the surfaces to be joined into close contact with each other, and then joining them air-tight with a hydrofluoric acid solution by the method shown in FIG.

【0013】流路溝8の一部8aは検出光を照射し、吸
光度を測定する測定室8aであり、微小な流路溝8の一
部を測定室8aとして使用するため、十分に微小な体積
の測定室を実現できる。また、検出光11を検出計セル
に入射させた場合、流路溝8の一部である測定室8aの
みを検出光11が透過し、スリット3の遮光膜に当たっ
た光はその遮光膜によって遮られるため、従来に比べて
迷光が検出器に入射するのを減少させることができ、検
出感度が向上する。
A part 8a of the flow channel 8 is a measuring chamber 8a for irradiating the detection light and measuring the absorbance. Since a part of the fine flow channel 8 is used as the measuring chamber 8a, it is sufficiently small. A volume measurement chamber can be realized. When the detection light 11 is incident on the detector cell, the detection light 11 passes only through the measurement chamber 8a which is a part of the flow channel 8, and the light hitting the light shielding film of the slit 3 is transmitted by the light shielding film. Since the light is blocked, the incidence of stray light on the detector can be reduced as compared with the related art, and the detection sensitivity is improved.

【0014】次に、この実施例の検出計セルを作成する
方法を図3により説明する。 (a)まず、石英製ガラス基板1を洗浄した後、薄膜形
成装置、例えばスパッタ成膜装置にてエッチング保護膜
5としてSi膜を3000Åの厚さに成膜し、さらにそ
の上にエッチング保護膜5をパターニングするたのフォ
トレジスト6として、例えばAZ4620を3000r
pmの回転速度で40秒間スピンコートする。この時、
レジスト6の厚さは、約7μmとなる。使用するフォト
レジストの材質や厚みは特に限定されるものではなく、
後のエッチング工程に耐える材質や厚みであればよい。
また、エッチング保護膜5の材料及び厚さも特に限定さ
れるものではなく、後の基板エッチング工程に耐える材
質及び厚みであればよい。なお、ここではエッチング保
護膜5が遮光膜を兼ねるように、Si膜を使用してい
る。
Next, a method of producing the detector cell of this embodiment will be described with reference to FIG. (A) First, after the quartz glass substrate 1 is washed, an Si film is formed to a thickness of 3000 ° as an etching protection film 5 by a thin film forming apparatus, for example, a sputtering film forming apparatus, and further an etching protection film is formed thereon. As a photoresist 6 for patterning 5, for example, AZ4620 is 3000r
Spin coat at 40 rpm for 40 seconds. At this time,
The thickness of the resist 6 is about 7 μm. The material and thickness of the photoresist used are not particularly limited,
Any material or thickness that can withstand the subsequent etching step may be used.
Also, the material and thickness of the etching protection film 5 are not particularly limited, and may be any material and thickness that can withstand the subsequent substrate etching step. Here, a Si film is used so that the etching protection film 5 also functions as a light shielding film.

【0015】(b)次に、フォトマスク7を用いてフォ
トレジスト6を露光し、その後、現像する。フォトレジ
スト6の露光は、一般に半導体製造に用いられているア
ライナを用いて行うことができる。現像液は用いるフォ
トレジストを現像するために使用できるものであれば特
に限定されるものではない。
(B) Next, the photoresist 6 is exposed using a photomask 7 and then developed. The exposure of the photoresist 6 can be performed using an aligner generally used in semiconductor manufacturing. The developer is not particularly limited as long as it can be used for developing the photoresist to be used.

【0016】(c)次に、SF6ガス中での高周波プラ
ズマを用いたドライエッチングにより、エッチング保護
膜5をパターニングする。ここでもエッチングガスは特
に限定されるものではなく、Siが問題なくエッチング
されるガスであればよい。
(C) Next, the etching protection film 5 is patterned by dry etching using high-frequency plasma in SF 6 gas. Again, the etching gas is not particularly limited, and may be any gas that can etch Si without any problem.

【0017】(d)パターニングされたエッチング保護
膜5及びフォトレジスト6をマスクとして、基板1を例
えば46%フッ酸水溶液にてエッチングして、試料用流
路溝8を形成する。ここでも基板1のエッチング液は特
に限定されるものではなく、石英ガラスがエッチングで
きる溶液であればよい。
(D) Using the patterned etching protection film 5 and photoresist 6 as a mask, the substrate 1 is etched with, for example, a 46% hydrofluoric acid aqueous solution to form a sample channel groove 8. Again, the etchant for the substrate 1 is not particularly limited, and may be any solution that can etch quartz glass.

【0018】(e)フォトレジスト6を除去した後、エ
ッチング保護膜5のSi膜の表面を酸化して、Si膜の
表面にシリコン酸化膜を形成する。 (f)一方、ガラス基板2に対しては、(f)に示した
ように、例えばサンドブラスト法などの加工方法によ
り、試料導入口9a、液体排出口9bのための貫通孔を
形成しておく。
(E) After removing the photoresist 6, the surface of the Si film of the etching protection film 5 is oxidized to form a silicon oxide film on the surface of the Si film. (F) On the other hand, as shown in (f), through holes for the sample inlet 9a and the liquid outlet 9b are formed in the glass substrate 2 by, for example, a processing method such as a sand blast method. .

【0019】(g)最後に、流路溝8、エッチング保護
膜5を兼ねた遮光膜によるスリット3を形成したガラス
基板1と、貫通孔9a,9bを形成したガラス基板2を
重ね合わせ、例えば1%のフッ酸水溶液を界面に介在さ
せ、必要に応じて1MPa程度の加重を印加しつつ、室
温で24時間放棄することにより、ガラス基板1と2を
接着させて検出計セルを形成する。なお、工程(d)に
おけるガラス基板1のエッチングをドライエッチングで
行ってもよい。
(G) Finally, the glass substrate 1 having the slit 3 formed by the light shielding film also serving as the channel groove 8 and the etching protection film 5 and the glass substrate 2 having the through holes 9a and 9b are overlapped. A 1% hydrofluoric acid aqueous solution is interposed at the interface and discarded at room temperature for 24 hours while applying a load of about 1 MPa as needed, thereby bonding the glass substrates 1 and 2 to form a detector cell. Note that the etching of the glass substrate 1 in the step (d) may be performed by dry etching.

【0020】図4に、この実施例の検出計セルを用いた
光学測定装置の例を示す。21は紫外可視光源であり、
光源ランプとしての重水素ランプ及びタングステンラン
プと、そのいずれかのランプからの光を選択して取り出
す光学系と、選択された光源光から所定の波長の光を選
択する分光器とが内蔵されている。22は光検出器であ
り、検出計セル20の測定室部分を透過した光を検出す
るものであり、光検出素子としてのフォトダイオードア
レイ検出器と、検出計セル20の測定室部分を透過して
きた光源21からの検出光をそのフォトダイオードアレ
イ検出器に導く測定光学系とを備えている。このような
光源21や光検出器22は、いずれも紫外可視測定の分
野で一般的に用いられているものである。
FIG. 4 shows an example of an optical measuring apparatus using the detector cell of this embodiment. 21 is an ultraviolet-visible light source,
A deuterium lamp and a tungsten lamp as light source lamps, an optical system for selectively extracting light from any one of the lamps, and a spectroscope for selecting light having a predetermined wavelength from the selected light source light are built-in. I have. Reference numeral 22 denotes a photodetector which detects light transmitted through the measurement chamber portion of the detector cell 20, and transmits light through the photodiode array detector as a photodetector and the measurement chamber portion of the detector cell 20. And a measurement optical system for guiding detection light from the light source 21 to the photodiode array detector. Both the light source 21 and the photodetector 22 are generally used in the field of UV-visible measurement.

【0021】23はステージであり、そのステージ23
には検出計セル20を位置決めできる凹部24が設けら
れている。検出計セル20をこの凹部24に挿入するこ
とにより、ステージ23に形成された入口流路25と検
出計セルの試料導入口26とが密着でき、ステージ23
に形成された出口流路27と検出計セルの試料排出口2
8とが密着できるようになっている。これにより、ステ
ージ23の凹部24に検出計セル20をセットするだけ
て光学測定が可能になる。
Reference numeral 23 denotes a stage.
Is provided with a concave portion 24 in which the detector cell 20 can be positioned. By inserting the detector cell 20 into the recess 24, the inlet channel 25 formed in the stage 23 and the sample inlet 26 of the detector cell can be brought into close contact with each other.
Outlet channel 27 formed in the chamber and sample outlet 2 of the detector cell
8 can be brought into close contact with each other. Thus, optical measurement can be performed only by setting the detector cell 20 in the concave portion 24 of the stage 23.

【0022】図2の実施例では流路部分を除く全ての面
に遮光膜が形成されているが、図5に示すようにガラス
基板1の測定室部分の流路両側のみに部分的に遮光膜を
形成して、測定室部分にのみスリット3を形成するよう
にしてもよい。この場合、ガラス基板1の表面の一部の
みに形成された遮光膜が基板1,2の接合の妨げとなら
ないように、図5(b)に示すように、ガラス基板1の
遮光膜形成部分にエッチングにより凹部を形成し、その
凹部に遮光膜を形成するのが好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 2, the light-shielding film is formed on all surfaces except the flow path portion. However, as shown in FIG. A slit may be formed only in the measurement chamber portion by forming a film. In this case, as shown in FIG. 5B, a light-shielding film forming portion of the glass substrate 1 is formed so that the light-shielding film formed only on a part of the surface of the glass substrate 1 does not hinder the bonding of the substrates 1 and 2. Preferably, a concave portion is formed by etching, and a light-shielding film is formed in the concave portion.

【0023】他の例としては、スリット3用の遮光膜を
基板1,2の接合面ではなく、図6(a)又は(b)に
示すように、基板2又は1の外側に位置するように、表
側あるいは裏側のガラス面に形成してもよい。
As another example, as shown in FIG. 6A or 6B, the light-shielding film for the slit 3 is located outside the substrate 2 or 1 as shown in FIG. Alternatively, it may be formed on the front or back glass surface.

【0024】図7は本発明をマイクロチップ電気泳動装
置に適用した実施例を示したものである。一対の透明ガ
ラス基板31,32からなり、一方の基板32の表面に
互いに交差するサンプル流路34と分析流路35が形成
され、分析流路35のうち、検出部の流路35の両側に
スリット3を構成する遮光膜が形成されている。他方の
基板31にはサンプル流路34及び分析流路35の両端
に対応する位置にリザーバ33を貫通穴として設けられ
ている。この基板31,32は、(c)に示すように、
流路34,35及びスリット3の遮光膜が内側にくるよ
うに重ねて張り合わされて、マイクロチップが形成され
ている。この実施例のマイクロチップも、図3の製造プ
ロセスと同じプロセスに従って製作することができる。
スリット3の遮光膜は、図5のように基板32に凹部を
形成してその中に形成するのが、好ましい。また、基板
32の流路が形成された表面でその流路を除く表面全面
にスリット3用の遮光膜を形成してもよく、図6のよう
に基板31又は32の外側の表面に形成してもよい。
FIG. 7 shows an embodiment in which the present invention is applied to a microchip electrophoresis apparatus. A sample flow path 34 and an analysis flow path 35 are formed on the surface of one of the transparent glass substrates 31 and 32 and cross each other on the surface of one of the substrates 32. A light-shielding film constituting the slit 3 is formed. The other substrate 31 is provided with reservoirs 33 as through holes at positions corresponding to both ends of the sample flow path 34 and the analysis flow path 35. The substrates 31 and 32 are, as shown in FIG.
The microchip is formed by laminating and adhering the light shielding films of the flow paths 34 and 35 and the slit 3 so as to be on the inner side. The microchip of this embodiment can be manufactured according to the same process as the manufacturing process of FIG.
It is preferable that the light-shielding film of the slit 3 is formed in a concave portion in the substrate 32 as shown in FIG. Further, a light-shielding film for the slit 3 may be formed on the entire surface of the substrate 32 except for the flow path on the surface where the flow path is formed, and formed on the outer surface of the substrate 31 or 32 as shown in FIG. You may.

【0025】このマイクロチップを使用するときは、い
ずれかのリザーバ33から泳動バッファをサンプル流路
34及び分析流路35中に注入する。その後、サンプル
流路34の一方の端のリザーバ33にサンプルを注入し
た後、各リザーバ33にそれぞれ電極を差し込むか、又
は予め各リザーバ33に形成された電極を用いて、サン
プル流路34の両端に所定時間だけ所定の高電圧を印加
し、これによりサンプルをサンプル流路34と分析流路
35の交差部6に導く。次に、分析流路35の両端に泳
動のための所定の電圧を印加し、交差部36に存在する
サンプルを分析流路35内に導き、分離させる。分析流
路35の検出部の位置にスリット3をもつこの発明の検
出計セルを配置しておくことにより、分離成分の検出を
行なう。
When using this microchip, an electrophoresis buffer is injected into the sample channel 34 and the analysis channel 35 from any one of the reservoirs 33. Then, after injecting a sample into the reservoir 33 at one end of the sample flow path 34, electrodes are inserted into the respective reservoirs 33, or both ends of the sample flow path 34 are formed by using electrodes formed in the respective reservoirs 33 in advance. A predetermined high voltage is applied for a predetermined time to guide the sample to the intersection 6 between the sample flow path 34 and the analysis flow path 35. Next, a predetermined voltage for electrophoresis is applied to both ends of the analysis channel 35, and the sample present at the intersection 36 is guided into the analysis channel 35 and separated. By arranging the detector cell of the present invention having the slit 3 at the position of the detection section of the analysis channel 35, the separation component is detected.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の検出計セルでは、フォトファブ
リケーション技術にて高精度に形成した幅と深さをもつ
微小な流路断面積で、分離キャピラリーカラムと同程度
な断面積の流路を測定室として使用することができるた
め、各種の分離分析手段の分離能力を損なわない程度に
微小な体積の測定室を実現できる。そして測定室の液体
試料を透過する以外の入射光を遮る遮光膜によるスリッ
トを設けているので、検出器に入射する迷光が低減で
き、従来に比べて検出感度が向上する。一例として、図
2に示した検出計セルでSi膜の遮光膜からなるスリッ
ト3を設けた実施例の場合と、そのスリットを設けなか
った場合を比較して図8に示す。タイプ1は実施例のも
のであり、タイプ2は遮光膜のスリットを設けなかった
ものである。実施例による場合は試料(ウラシル)の濃
度が増加するにつれて吸光度が直線的に増加しており、
しかもスリットを設けなかった場合に比べて吸光度が大
きく、検出感度が向上している。これはスリット3を設
けることにより、迷光が検出器に入射するのが抑えられ
たためである。さらに、本発明の検出計セルは、半導体
製造技術を用いて製作することができるため、検出計セ
ル全体が小型、高精度に加工することができ、さらに複
数の検出計セルを一括して生産することも可能であるた
め、コストダウンにも寄与する。
According to the detector cell of the present invention, a flow path having a width and a depth, which are formed with high precision by photofabrication technology, having a cross-sectional area similar to that of a separation capillary column. Since it can be used as a measurement chamber, it is possible to realize a measurement chamber having a minute volume that does not impair the separation ability of various separation and analysis means. Since the slit formed by the light shielding film that blocks incident light other than the light transmitted through the liquid sample in the measurement chamber is provided, stray light incident on the detector can be reduced, and the detection sensitivity is improved as compared with the related art. As an example, FIG. 8 shows a comparison between a case where the slit 3 made of a light-shielding film of a Si film is provided in the detector cell shown in FIG. 2 and a case where the slit 3 is not provided. Type 1 is that of the embodiment, and type 2 is that the slit of the light shielding film is not provided. In the case according to the example, the absorbance increases linearly as the concentration of the sample (uracil) increases,
Moreover, the absorbance is higher than when no slit is provided, and the detection sensitivity is improved. This is because the provision of the slit 3 suppresses stray light from entering the detector. Furthermore, since the detector cell of the present invention can be manufactured using semiconductor manufacturing technology, the entire detector cell can be processed with small size and high accuracy, and a plurality of detector cells can be produced collectively. It is also possible to reduce the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のレーザ励起蛍光検出器を示す概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a conventional laser-excited fluorescence detector.

【図2】一実施例を示す図であり、(a)は上面図、
(b)はそのB−B線位置での断面図、(c)は(a)
のA−A線位置での中央部を拡大して示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a view showing one embodiment, (a) is a top view,
(B) is a sectional view taken along the line BB, (c) is (a)
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a central portion at the position of the line AA in FIG.

【図3】図2の実施例の検出計セルを作成する方法をし
めす工程断面図である。
FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a method for producing a detector cell of the embodiment of FIG. 2;

【図4】図2の実施例の検出計セルを用いた光学測定装
置の例を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of an optical measuring device using the detector cell of the embodiment in FIG. 2;

【図5】他の実施例を示す図であり、(a)は上面図、
(b)はそのD−D線位置での断面図である。
FIG. 5 is a view showing another embodiment, in which (a) is a top view,
(B) is a cross-sectional view taken along the line DD.

【図6】(a),(b)はそれぞれさらに他の実施例を
示す図であり、(a)は上面図、(b)は図5(b)に
対応した断面図である。
6 (a) and 6 (b) are views showing still another embodiment, where (a) is a top view and (b) is a sectional view corresponding to FIG. 5 (b).

【図7】さらに他の実施例として本発明をマイクロチッ
プ電気泳動装置のマイクロチップに適用した実施例を示
す図であり、(a),(b)はそれぞれガラス基板を示
す平面図であり、(c)はそれらを張り合わせた状態を
示す正面図である。
FIG. 7 is a view showing an embodiment in which the present invention is applied to a microchip of a microchip electrophoresis apparatus as still another embodiment, wherein (a) and (b) are plan views each showing a glass substrate; (C) is a front view showing a state in which they are attached to each other.

【図8】一実施例の検出計セルと従来の検出計セルとで
検出感度を比較して示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a comparison of detection sensitivity between a detector cell of one embodiment and a conventional detector cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ガラス基板 3 スリット 8 流路溝 8a 測定室 9a 試料導入口 9b 試料排出口 11 検出光 1, 2 glass substrate 3 slit 8 flow channel 8a measuring chamber 9a sample inlet 9b sample outlet 11 detection light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 昭博 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 中西 博昭 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 Fターム(参考) 2G057 AA01 AA04 AB01 AB03 AB04 AB06 AC01 BA01 BB02 BB04 BB07 BD04 CA07 DA04 DC07 GA06 2G059 AA01 BB04 CC12 CC16 DD12 EE01 EE07 FF10 GG01 HH02 HH03 JJ02 JJ11 JJ21 KK04 LL04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akihiro Arai 1 Nishinokyo Kuwaharacho, Nakagyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Inside Shimadzu Sanjo Plant (72) Inventor Hiroaki Nakanishi 1 Nishinokyo Kuwaharacho, Nakagyo-ku, Kyoto City, Kyoto F term in Shimadzu Sanjo Works (reference)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明板状部材の内部に形成された微小断
面積の流路を備え、その流路の少なくとも一部を測定室
としてそこに検出光が照射されるようになっている検出
計セルであり、かつ検出光照射方向からみて前記流路の
両側で、少なくとも前記測定室の領域には前記検出光に
対する遮光膜が形成されていることを特徴とする検出計
セル。
1. A detector having a flow path having a minute cross-sectional area formed inside a transparent plate-like member, wherein at least a part of the flow path is used as a measurement chamber and detection light is irradiated to the measurement chamber. A detector cell, wherein a light-shielding film for the detection light is formed at least in a region of the measurement chamber on both sides of the flow path when viewed from a detection light irradiation direction.
【請求項2】 この検出計セルが形成されている透明板
状部材には、前記流路に液体試料を導入する試料導入口
と、前記流路を通過した液体試料を排出する試料排出口
が設けられている請求項1に記載の検出計セル。
2. The transparent plate member in which the detector cell is formed has a sample inlet for introducing a liquid sample into the flow channel and a sample outlet for discharging a liquid sample passing through the flow channel. The detector cell according to claim 1, wherein the detector cell is provided.
【請求項3】 この検出計セルが形成されている透明板
状部材には、その内部に分析流路とその分析流路に交差
するサンプル流路が形成され、その透明板状部材の一表
面の分析流路及びサンプル流路に対応する位置に分析流
路又はサンプル流路に達する穴が形成されており、前記
分析流路の少なくとも一部が前記測定室となっている請
求項1に記載の検出計セル。
3. The transparent plate member in which the detector cell is formed has an analysis flow path and a sample flow path intersecting the analysis flow path formed therein, and one surface of the transparent plate member. The hole which reaches the analysis flow path or the sample flow path at a position corresponding to the analysis flow path and the sample flow path is formed, and at least a part of the analysis flow path is the measurement chamber. Detector cell.
JP29161898A 1998-10-14 1998-10-14 Detector cell Expired - Lifetime JP3511910B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29161898A JP3511910B2 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Detector cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29161898A JP3511910B2 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Detector cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000121547A true JP2000121547A (en) 2000-04-28
JP3511910B2 JP3511910B2 (en) 2004-03-29

Family

ID=17771293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29161898A Expired - Lifetime JP3511910B2 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Detector cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3511910B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003149252A (en) * 2001-11-16 2003-05-21 Starlite Co Ltd Chemical micro-device
JP2003262588A (en) * 2001-12-05 2003-09-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd Apparatus and method for reading microarray of organism-related substance
JP2004069430A (en) * 2002-08-05 2004-03-04 Mitsubishi Kagaku Iatron Inc Chip for electrophoresis, method for production thereof and method for separating substance
KR100741262B1 (en) 2006-05-18 2007-07-19 포항공과대학교 산학협력단 Micro-viscometer
US7517499B2 (en) 2001-09-28 2009-04-14 Ibidi Gmbh Flow chamber
JP2010122237A (en) * 2003-10-09 2010-06-03 Three M Innovative Properties Co Multilayer processing device and method
JP2011504591A (en) * 2007-11-26 2011-02-10 アトノミックス アクティーゼルスカブ Integrated separation and detection cartridge with means and methods for increasing the signal to noise ratio
WO2011148602A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 パナソニック株式会社 Sensor chip and sensor device using same
US9074996B2 (en) 2012-06-01 2015-07-07 Denso Corporation Liquid component sensor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7517499B2 (en) 2001-09-28 2009-04-14 Ibidi Gmbh Flow chamber
JP2003149252A (en) * 2001-11-16 2003-05-21 Starlite Co Ltd Chemical micro-device
JP2003262588A (en) * 2001-12-05 2003-09-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd Apparatus and method for reading microarray of organism-related substance
JP2004069430A (en) * 2002-08-05 2004-03-04 Mitsubishi Kagaku Iatron Inc Chip for electrophoresis, method for production thereof and method for separating substance
JP2010122237A (en) * 2003-10-09 2010-06-03 Three M Innovative Properties Co Multilayer processing device and method
US8865091B2 (en) 2003-10-09 2014-10-21 3M Innovative Properties Company Multilayer processing devices and methods
KR100741262B1 (en) 2006-05-18 2007-07-19 포항공과대학교 산학협력단 Micro-viscometer
JP2011504591A (en) * 2007-11-26 2011-02-10 アトノミックス アクティーゼルスカブ Integrated separation and detection cartridge with means and methods for increasing the signal to noise ratio
WO2011148602A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 パナソニック株式会社 Sensor chip and sensor device using same
US9074996B2 (en) 2012-06-01 2015-07-07 Denso Corporation Liquid component sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP3511910B2 (en) 2004-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09218149A (en) Detection meter cell and optical measuring device
US11719642B2 (en) Portable water quality instrument
CN104093487B (en) Micromachined flow cell with separate stream pipe
AU746051B2 (en) Analyzer
JP2003279471A (en) Chip for microchemical system and microchemical system
US7136161B2 (en) Component analyzing apparatus with microchip
US20100277722A1 (en) Integrated flow cell with semiconductor oxide tubing
JP2003114193A (en) Light absorption detecting system for lab-on-chip
JP3511910B2 (en) Detector cell
US20070170056A1 (en) Microscale electrochemical cell and methods incorporating the cell
EP3230714B1 (en) Cuvette for optical spectroscopy
US6489774B1 (en) Miniaturized device for ion analysis, and methods of use thereof
JP3978937B2 (en) Detector cell and optical measuring device
JPS60207038A (en) Flow cell for liquid chromatography
JP3528732B2 (en) Measurement cell
Bogue Lab-on-a-chip and other miniaturised analytical instruments
JP2001056286A (en) Measuring cell
Wendt et al. Fabrication of high performance microlenses for an integrated capillary channel electrochromatograph with fluorescence detection
JP2001305050A (en) Measurement cell
JP3417143B2 (en) Capillary electrophoresis device
JP3882220B2 (en) Capillary electrophoresis chip
JP2006189292A (en) Micro-flow passage device and its manufacturing method
JPH1183798A (en) Electrophoresis member and electrophoresis apparatus using the same
JP3877564B2 (en) Electrophoresis chip and manufacturing method thereof
JPH1164279A (en) Microchip electrophoresis apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031229

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140116

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term