JP2002277478A - Liquid-liquid interface segment flow method and segment analysis method - Google Patents

Liquid-liquid interface segment flow method and segment analysis method

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JP2002277478A
JP2002277478A JP2001075086A JP2001075086A JP2002277478A JP 2002277478 A JP2002277478 A JP 2002277478A JP 2001075086 A JP2001075086 A JP 2001075086A JP 2001075086 A JP2001075086 A JP 2001075086A JP 2002277478 A JP2002277478 A JP 2002277478A
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JP
Japan
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liquid
solution
flow
segment
liquid interface
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Application number
JP2001075086A
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Inventor
Takehiko Kitamori
武彦 北森
Hideaki Hisamoto
秀明 久本
Akihide Hibara
彰秀 火原
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Kanagawa Academy of Science and Technology
Original Assignee
Kanagawa Academy of Science and Technology
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a new technique for further integrating chemical reaction and substance migration, ion analysis, and the like in a micro channel for continuation by accurately controlling flow. SOLUTION: In two taminar flows for forming the interface between liquids in the micro channel (30) on a micro chip (10), at least one solution flow (40A) is composed of several solution segments (1), (2), (3), (4), and (5) having different compositions.

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】この出願の発明は、液液界面
セグメントフロー方法とセグメント分析方法に関するも
のである。さらに詳しくは、この出願の発明は、マイク
ロチップ上において、各種類のイオン等の連続分析や選
択的抽出分離等を可能とする、新しい技術としての液液
界面セグメントフロー方法とこれを利用したセグメント
分析方法、そしてこれらを可能とするセグメントフロー
システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid-liquid interface segment flow method and a segment analysis method. More specifically, the invention of this application provides a liquid-liquid interface segment flow method as a new technology and a segment utilizing the same, which enables continuous analysis, selective extraction and separation of ions of each type on a microchip. The present invention relates to an analysis method and a segment flow system that enables these methods.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明の課題】ガラス板やシリコン基板等
のチップ上に数百ミクロン程度までの溝(マイクロチャ
ンネル)を形成し、化学分析や化学反応等をシステムと
して集積化することが全世界的に注目を集め、精力的な
検討が進められている。
2. Description of the Related Art It is worldwide to form a groove (microchannel) of about several hundred microns on a chip such as a glass plate or a silicon substrate and integrate chemical analysis and chemical reaction as a system. Attention has been focused on and vigorous studies are underway.

【0003】しかしながら、これまでの多くは電気泳動
分析をチップ上に集積しようとするものであって、一般
的な化学反応を集積化するとの試みは数少ないのが実情
である。
[0003] However, many attempts to integrate electrophoretic analysis on a chip have been made so far, and few attempts have been made to integrate general chemical reactions.

【0004】このような状況において、この出願の発明
者らは、マイクロチャンネルのような液相微小空間が有
するサイズ効果に着目し、これまでに様々な化学反応を
マイクロチャンネル内で可能とすることを検討してき
た。その結果として、大きな比界面積および短い分子拡
散距離に着目してのマイクロチャンネル内での液液抽出
法を実現し、極めて有効なイオンセンシング手段である
ことを確認している。この方法によって、たとえば具体
的には、コバルトイオン等の錯形成・溶媒抽出やイオン
対検出システムの集積化に成功している。
In such a situation, the inventors of the present application have focused on the size effect of a liquid-phase micro space such as a micro channel, and have made various chemical reactions possible in the micro channel. Have been considered. As a result, we have realized a liquid-liquid extraction method in a microchannel focusing on a large specific interface area and a short molecular diffusion distance, and confirmed that it is an extremely effective ion sensing means. By this method, for example, specifically, complex formation and solvent extraction of cobalt ions and the like, and integration of an ion pair detection system have been successful.

【0005】そこで、発明者らは、これまでの実績をさ
らに発展させ、より高度な流れの制御によって、マイク
ロチャンネル内での化学反応や物質移動、イオン分析等
をさらに集積化して、連続化することも可能な、新しい
技術手段を実現することを課題としてきた。
Therefore, the present inventors have further developed the results so far, and further integrated and continuous chemical reaction, mass transfer, ion analysis, and the like in the microchannel by controlling the flow at a higher level. It has been a challenge to realize new technical means that can be used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第1には、マイクロチッ
プ上のマイクロチャンネル内で液液界面を形成する2層
流において、少なくとも一方の溶液流れは、組成の異な
る溶液セグメントの複数により構成されていることを特
徴とする液液界面セグメントフロー方法を提供する。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned problems. First, at least one of the two-layer flow forming a liquid-liquid interface in a microchannel on a microchip is provided. Is provided by a plurality of solution segments having different compositions.

【0007】また、第2には、組成の異なる複数の溶液
セグメントの少なくとも一つに、他方の溶液流れに含有
されている成分を選択的に抽出分離することを特徴とす
る液液界面セグメントフロー方法を提供し、第3には、
組成の異なる複数の溶液セグメントの少なくとも一つと
他方の溶液流れとにより選択的液液界面反応を行わせる
ことを特徴とする液液界面セグメントフロー方法を提供
する。
Second, a liquid-liquid interface segment flow characterized by selectively extracting and separating components contained in the other solution stream into at least one of a plurality of solution segments having different compositions. Third, a method is provided.
Provided is a liquid-liquid interface segment flow method, wherein a selective liquid-liquid interface reaction is performed by at least one of a plurality of solution segments having different compositions and the other solution flow.

【0008】そして、この出願の発明は、上記方法につ
いて、第4には、組成の異なる溶液セグメントは、異な
る認識物質を含有していることを特徴とする液液界面セ
グメントフロー方法を、第5には、組成の異なる溶液セ
グメントは、認識物質を含有しているものと含有してい
ないものとからなることを特徴とする液液界面セグメン
トフロー方法を、第6には、組成の異なる溶液セグメン
トは、異なる色素を含有していることを特徴とする液液
界面セグメントフロー方法を、第7には、組成の異なる
溶液セグメントは、色素を含有しているものと含有して
いないものとからなることを特徴とする液液界面セグメ
ントフロー方法を提供する。
The invention of this application relates to the above method. Fourth, a liquid-liquid interface segment flow method characterized in that solution segments having different compositions contain different recognition substances. A liquid-liquid interface segment flow method characterized in that the solution segments having different compositions include those containing a recognition substance and those not containing the recognition substance. Is a liquid-liquid interface segment flow method characterized by containing different pigments. Seventh, solution segments having different compositions are composed of those containing pigments and those not containing them. A liquid-liquid interface segment flow method is provided.

【0009】この出願の発明は、第8には、液液界面を
構成する2層流は、一方の溶液流れと他方の溶液流れと
の合流域のマイクロチャンネル内において横並行流とし
て形成されることを特徴とする上記いずれかの液液界面
セグメントフロー方法を提供し、第9には、液液界面を
構成する2層流は、一方の溶液流れと他方の溶液流れと
の合流域のマイクロチャンネル内において上下交差流と
して形成されることを特徴とする液液界面セグメントフ
ロー方法を提供する。
Eighth, in the invention of this application, the two-layer flow constituting the liquid-liquid interface is formed as a horizontal parallel flow in a microchannel in a confluence area of one solution flow and the other solution flow. The liquid-liquid interface segment flow method according to any one of the above, wherein the two-layer flow constituting the liquid-liquid interface is a micro flow in a confluence area of one solution flow and the other solution flow. A liquid-liquid interface segment flow method characterized by being formed as a cross flow in a channel.

【0010】さらにこの出願の発明は、第10には、上
記いずれかの方法により形成された液液界面セグメント
フローの少くとも一方の流れに対し、溶液セグメントに
含有される成分の検出を行うことを特徴とするセグメン
ト分析方法を提供し、第11には、検出を非接触で行う
ことを特徴とするセグメント分析方法を、第12には、
複数の溶液セグメントの各々に含有されている異なる成
分を、溶液セグメント毎に連続して検出することを特徴
とするセグメント分析方法を提供する。
[0010] Further, a tenth aspect of the present invention is to detect a component contained in a solution segment for at least one of the liquid-liquid interface segment flows formed by any of the above methods. Eleventh, a segment analysis method characterized in that detection is performed in a non-contact manner.
A segment analysis method is provided, wherein different components contained in each of a plurality of solution segments are continuously detected for each solution segment.

【0011】また、第13には、上記のセグメントフロ
ー方法のためのシステムであって、2層流液液界面が形
成されるマイクロチャンネルとともに、組成の異なる溶
液セグメントの複数より構成される少くとも一方の溶液
流れの供給手段とその供給チャンネル並びに他方の溶液
流れの供給手段とその供給チャンネルを備えていること
を特徴とするセグメントフローシステムを提供し、第1
4には、このシステムにおいて、検出手段を備えている
ことを特徴とするセグメント分析システムを提供する。
A thirteenth aspect is a system for the above segment flow method, comprising at least a plurality of solution segments having different compositions together with a microchannel in which a two-layer flow liquid-liquid interface is formed. A segment flow system comprising one solution flow supply means and its supply channel and the other solution flow supply means and its supply channel.
4 provides a segment analysis system characterized in that the system is provided with a detection means.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】この出願の発明は上記のとおりの
特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態につ
いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application has the features as described above, and embodiments thereof will be described below.

【0013】添付した図面の図1は、この出願の発明の
液液界面セグメントフロー方法の概要を説明したもので
ある。たとえばこの出願の発明は、この図1に例示した
ようなマイクロチップ(10)において実施される。
FIG. 1 of the accompanying drawings explains the outline of the liquid-liquid interface segment flow method of the invention of this application. For example, the invention of this application is implemented in a microchip (10) as illustrated in FIG.

【0014】この図1に例示したマイクロチップ(1
0)は、例えばガラス、シリコン、プラスチック等の透
明性のセル基板からなっており、基板の表面は同じく透
明性のカバーによって被覆されている。またチップのサ
イズは縦横の長さが数センチの範囲内に小型化されてい
る。
The microchip (1) illustrated in FIG.
No. 0) is made of a transparent cell substrate such as glass, silicon, plastic or the like, and the surface of the substrate is also covered with a transparent cover. The size of the chip has been reduced to a length and width of several centimeters.

【0015】このマイクロチップ(10)の基板表面に
は、2本の微小通液路(20A)(20B)が形成され
ており、これらが合流してマイクロチャンネル(30)
を形成している。微小通液路(20A)(20B)に導
入された溶液は、それぞれ図中矢印方法に流れ、マイク
ロチャンネル(30)内で合流し、2層流液液界面を形
成する。この時、2層流となるためには、溶液流れ(4
0A)(40B)は、互いに非相溶性もしくは難相溶性
であって、たとえば一方の溶液流れ(40A)は有機溶
液により、他方の溶液流れ(40B)は水溶液により構
成される。
On the surface of the substrate of the microchip (10), two minute liquid passages (20A) and (20B) are formed.
Is formed. The solutions introduced into the fine liquid passages (20A) and (20B) flow in the directions indicated by the arrows in the figure, and merge in the microchannel (30) to form a two-layer liquid-liquid interface. At this time, the solution flow (4
0A) and (40B) are incompatible or poorly compatible with each other. For example, one solution stream (40A) is composed of an organic solution, and the other solution stream (40B) is composed of an aqueous solution.

【0016】このような液液界面を形成する2層流にお
いて、この出願の発明では、たとえば一方の流れとして
の有機溶液からなる溶液流れ(40A)を、その組成の
異なる溶液セグメント(1)(2)(3)(4)(5)
の連続流れとして構成する。組成としては、たとえば、 セグメント(1):A+イオノフォア/溶媒 セグメント(2):溶媒のみ セグメント(3):B+イオノフォア/溶媒 セグメント(4):溶媒のみ セグメント(5):C+イオノフォア/溶媒 のように構成することができる。もちろん、特定のイオ
ノフォアを含有するものとこれを含有しないものとのセ
グメントの組合わせに限定されないことは言うまでもな
い。特有の反応活性分子や、色素等の適宜なものを含有
するもの、これらを含有しないもの等のセグメントの組
み合わせとして構成してもよい。
In such a two-layer flow forming a liquid-liquid interface, in the invention of this application, for example, a solution flow (40A) composed of an organic solution as one of the flows is converted into a solution segment (1) ( 2) (3) (4) (5)
As a continuous flow. As the composition, for example, segment (1): A + ionophore / solvent Segment (2): solvent only Segment (3): B + ionophore / solvent Segment (4): solvent only Segment (5): C + ionophore / solvent It can be configured as follows. Of course, it is needless to say that the present invention is not limited to the combination of the segments containing the specific ionophore and those not containing the specific ionophore. It may be configured as a combination of segments such as those containing an appropriate reactive active molecule, a dye or the like, and those not containing these.

【0017】このような溶液セグメントの流れは、前記
の微小通液路(20A)に対し、各々の溶液セグメント
に対応する供給手段としてのマイクロシリンジ等から、
順次に連続するように各々の溶液セグメントを供給する
ことにより形成可能となる。溶液流れ(40A)をどの
ような溶液セグメントにより構成するかによって、様々
な化学反応や抽出、分析等が可能となる。
The flow of the solution segment is supplied to the above-mentioned minute liquid passage (20A) from a micro syringe or the like as a supply means corresponding to each solution segment.
It can be formed by supplying each solution segment so as to be sequentially continuous. Various chemical reactions, extraction, analysis, and the like can be performed depending on what kind of solution segment constitutes the solution flow (40A).

【0018】たとえば、図2は、上記例示のように、特
有のイオノフォアを含有する溶液セグメントの構成によ
って、他方の溶液流れ(40B)より、特有のイオン種
+、B+、C+を選択的に溶液流れ(40A)のセグメ
ントに抽出して取り込み、その存在を、連続的に検出す
るようにした例を示している。
For example, FIG. 2 shows that the specific ion species A + , B + , and C + are selected from the other solution stream (40B) by the configuration of the solution segment containing the specific ionophore as described above. An example is shown in which a segment of the solution flow (40A) is extracted and taken in, and its presence is continuously detected.

【0019】溶液セグメントにより構成される溶液流れ
(40A)については、他方の溶液流れ(40B)と、
図1および図2に例示したように、マイクロチャンネル
(30)内において横並行流として2層流液液界面を形
成してもよいし、あるいは、合流域のマイクロチャンネ
ル(30)内において、上下流として形成してもよい。
上下流においては、比重の問題をも考慮し、液液界面の
形成が短時間となるように、流速、流量等を調整しても
よいし、あるいは、マイクロチップの構造として、マイ
クロチャンネルを上下階層構造に形成し、合流域のマイ
クロチャンネル(30)は、上下の交差流れとなるよう
にしてもよい。
For the solution flow (40A) constituted by the solution segments, the other solution flow (40B)
As illustrated in FIGS. 1 and 2, a two-layer liquid-liquid interface may be formed in the microchannel (30) as a horizontal parallel flow, or, in the microchannel (30) in the confluence area, It may be formed as a downstream.
In the upstream and downstream, the flow velocity, flow rate, etc. may be adjusted so that the liquid-liquid interface is formed in a short time in consideration of the problem of specific gravity. It may be formed in a hierarchical structure, and the microchannels (30) in the confluence area may have a vertical cross flow.

【0020】たとえば以上のような液液界面セグメント
フローシステムは、各種の検出手段を備えた分析システ
ムとして構成することができる。たとえば、好適な検出
手段としては、この出願の発明者らにより実現されてき
た熱レンズ顕微鏡による非接触での分析が可能とされ
る。合流域マイクロチャンネル(30)の下流におい
て、たとえば水溶液の溶液流れ(40B)からの抽出に
ともなう溶液流れ(40A)の各々の溶液セグメントに
含有されている複数のイオン種等の各々を検出すること
が可能となる。
For example, the liquid-liquid interface segment flow system as described above can be configured as an analysis system provided with various detection means. For example, as a suitable detection means, non-contact analysis by a thermal lens microscope realized by the inventors of the present application is enabled. Downstream of the confluent microchannel (30), for example, detecting each of a plurality of ionic species etc. contained in each solution segment of the solution stream (40A) associated with the extraction of the aqueous solution from the solution stream (40B) Becomes possible.

【0021】熱レンズ顕微鏡によるイオン検出において
は、たとえば脂溶性の色素をイオノフォアとともに有機
溶液セグメントに含有することが有効でもある。これ
は、図3にその原理を示したように、分析目的のイオン
の検出が、色素分子のプロトン放出によってより高精度
に検出可能となるからである。
In the ion detection by a thermal lens microscope, it is effective to include, for example, a fat-soluble dye in the organic solution segment together with the ionophore. This is because, as shown in FIG. 3, the detection of ions for analysis can be performed with higher accuracy by the emission of protons from the dye molecules.

【0022】実際、色素溶液の導入による熱レンズ信号
の識別性は極めて顕著である。図4は、色素溶液と1−
ブタノールのみを交互にセグメントとしてとして導入し
た場合の熱レンズ信号の強度変化を例示したものであ
る。このことからも識別性の高いことが理解される。
In fact, the discrimination of the thermal lens signal by the introduction of the dye solution is extremely remarkable. FIG. 4 shows the dye solution and 1-
FIG. 9 illustrates an example of a change in the intensity of a thermal lens signal when only butanol is alternately introduced as a segment. It is understood from this that the discrimination is high.

【0023】もちろん、この出願の発明の液液界面セグ
メントフロー方法、これを利用した分析方法、並びにこ
れらの方法を実現するシステムのための具体的手段につ
いては、すでに発明者らが提案している様々な態様が採
用されてよい。また、実際の溶液セグメントの組成や、
マイクロチャンネル内での流量、流速、さらには検出部
位、検出手段について適度に定められることは言うまで
もない。
Of course, the inventors have already proposed the liquid-liquid interface segment flow method of the invention of this application, the analysis method using the same, and specific means for a system for realizing these methods. Various aspects may be employed. Also, the composition of the actual solution segment,
It goes without saying that the flow rate and flow rate in the microchannel, as well as the detection site and detection means, are appropriately determined.

【0024】そこで、以下に実施例を示し、さらに詳し
くこの出願の発明について説明する。当然のことである
が、以下の例によって発明が限定されることはない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Obviously, the invention is not limited by the following examples.

【0025】[0025]

【実施例】図2の例において、イオノフォアA+とB+
各々含有する溶液セグメントと、溶媒のみの溶液セグメ
ントとからなる有機相を溶液流れ(40A)として、イ
オンの抽出、分析を行った。
EXAMPLE In the example of FIG. 2, extraction and analysis of ions were carried out using an organic phase composed of a solution segment containing each of the ionophores A + and B + and a solution segment containing only a solvent as a solution flow (40A). .

【0026】すなわち、図1および図2に対応して、幅
約150μm、深さ約50μmのマイクロチャンネル
(30)に、片方の導入口から、溶液流れ(40B)と
して、Na+及びK+を10-2M含む水溶液を導入する。
もう一方の導入口からは脂溶性pH指示薬(KD−A
3)とNa+イオノフォア分子(DD16C5)、及び
KD−A3とK+イオノフォア分子(Valinomycin) を含
む有機相を、イオノフォアを含まない有機相を間にはさ
む形の溶液セグメントの構成として、一定の流速及び導
入間隔(1μl/min、2min)でセグメント導入
した。溶液流れ(40A)の有機相と溶液流れ(40
B)の水相の合流点から距離約166mm下流の有機相
側に熱レンズ顕微鏡(励起光波長:514.5mm、プ
ローブ光波長:633nm)の焦点を合わせ、有機相セ
グメントに抽出されるイオン濃度を測定した。
[0026] That is, in response to Figures 1 and 2, a width of about 150 [mu] m, the microchannel (30) a depth of approximately 50 [mu] m, from one inlet, as a solution stream (40B), the Na + and K + An aqueous solution containing 10 -2 M is introduced.
From the other inlet, a fat-soluble pH indicator (KD-A
3) a solution segment comprising an organic phase containing the Na + ionophore molecule (DD16C5) and an organic phase containing the KD-A3 and the K + ionophore molecule (Valinomycin) interposed between the organic phase not containing the ionophore and having a constant flow rate. And the segment was introduced at an introduction interval (1 μl / min, 2 min). The organic phase of the solution stream (40A) and the solution stream (40A)
The focus of the thermal lens microscope (excitation light wavelength: 514.5 mm, probe light wavelength: 633 nm) is focused on the organic phase side about 166 mm downstream from the confluence of the aqueous phase of B), and the ion concentration extracted into the organic phase segment Was measured.

【0027】K+イオノフォアを含む有機相セグメント
及びNa+イオノフォアを含む有機相セグメントを交互
に導入したところ、それぞれのセグメントにおいて、特
定イオンの選択的抽出に基づく応答が得られた。ここで
は1回の連続測定に必要な試薬量が有機相、水相とも約
6μl程度(試薬量150pmol程度)であり、過渡
応答を測定する場合にはさらに試薬量を微量化できる。
以上の結果から、1枚のチップ上での多種類イオン連続
的検出という、従来型センサーにはないメリットが初め
て実現された。このようなシステムはイオノフォアを代
えるのみで異なるイオンが測定可能であるため、環境試
料、血清試料など、複数イオンの連続分析が要求される
分野への適用が可能である。
When the organic phase segment containing the K + ionophore and the organic phase segment containing the Na + ionophore were alternately introduced, a response based on the selective extraction of a specific ion was obtained in each segment. Here, the amount of reagent required for one continuous measurement is about 6 μl for both the organic phase and the aqueous phase (about 150 pmol of reagent), and the amount of reagent can be further reduced when measuring transient response.
From the above results, for the first time, the merit of the continuous detection of many types of ions on one chip, which is not provided by the conventional sensor, was realized. Since such a system can measure different ions only by replacing the ionophore, it can be applied to fields requiring continuous analysis of a plurality of ions, such as environmental samples and serum samples.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明によって、発明者らによるこれまでの実績をさらに
発展させ、より高度な流れの制御によって、マイクロチ
ャンネル内での化学反応が物質移動、イオン分析等をさ
らに集積化して、連続化することも可能な、新しい技術
手段が実現される。
As described above in detail, the invention of this application further extends the achievements of the inventors to date, and by controlling the flow at a higher level, the chemical reaction in the microchannel is caused by mass transfer, ion A new technical means is realized in which analysis and the like can be further integrated and made continuous.

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

【図1】セグメントフローの概要を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a segment flow.

【図2】多種類イオンの連続分析システムの概要を示し
た図である。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a continuous analysis system for multiple types of ions.

【図3】イオン検出における色素分子の有用性について
示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing usefulness of a dye molecule in ion detection.

【図4】色素の有無による熱レンズ信号強度の変化を例
示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in thermal lens signal intensity depending on the presence or absence of a dye.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 37/00 101 G01N 37/00 101 Fターム(参考) 2G042 AA01 BE05 CB03 DA08 EA03 FA11 HA02 2G054 AA02 CA10 CE10 EA06 FA07 FA28 FA29 FA43 GA03 GB04 2G057 AA05 AA20 AB01 AC01 BA05 BB01 BB02 BB04 BB06 2G058 AA01 AA05 DA09 GA06 2G059 AA03 BB04 CC12 DD03 DD12 DD16 EE11 FF03 HH02 HH06──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 37/00 101 G01N 37/00 101 F term (Reference) 2G042 AA01 BE05 CB03 DA08 EA03 FA11 HA02 2G054 AA02 CA10 CE10 EA06 FA07 FA28 FA29 FA43 GA03 GB04 2G057 AA05 AA20 AB01 AC01 BA05 BB01 BB02 BB04 BB06 2G058 AA01 AA05 DA09 GA06 2G059 AA03 BB04 CC12 DD03 DD12 DD16 EE11 FF03 HH02 HH06

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロチップ上のマイクロチャンネル
内で液液界面を形成する2層流において、少なくとも一
方の溶液流れは、組成の異なる溶液セグメントの複数に
より構成されていることを特徴とする液液界面セグメン
トフロー方法。
In a two-layer flow forming a liquid-liquid interface in a microchannel on a microchip, at least one of the solution flows is composed of a plurality of solution segments having different compositions. Interface segment flow method.
【請求項2】 組成の異なる複数の溶液セグメントの少
なくとも一つに、他方の溶液流れに含有されている成分
を選択的に抽出分離することを特徴とする請求項1の液
液界面セグメントフロー方法。
2. The liquid-liquid interface segment flow method according to claim 1, wherein components contained in the other solution stream are selectively extracted and separated into at least one of a plurality of solution segments having different compositions. .
【請求項3】 組成の異なる複数の溶液セグメントの少
なくとも一つと他方の溶液流れとにより選択的液液界面
反応を行わせることを特徴とする請求項1の液液界面セ
グメントフロー方法。
3. The liquid / liquid interface segment flow method according to claim 1, wherein a selective liquid / liquid interface reaction is performed by at least one of the plurality of solution segments having different compositions and the other solution flow.
【請求項4】 組成の異なる溶液セグメントは、異なる
認識物質を含有していることを特徴とする請求項1ない
し3のいずれかの液液界面セグメントフロー方法。
4. The liquid-liquid interface segment flow method according to claim 1, wherein the solution segments having different compositions contain different recognition substances.
【請求項5】 組成の異なる溶液セグメントは、認識物
質を含有しているものと含有していないものとからなる
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの液液界
面セグメントフロー方法。
5. The liquid-liquid interface segment flow method according to claim 1, wherein the solution segments having different compositions include those containing a recognition substance and those not containing the recognition substance.
【請求項6】 組成の異なる溶液セグメントは、異なる
色素を含有していることを特徴とする請求項1ないし5
のいずれかの液液界面セグメントフロー方法。
6. A solution segment having a different composition containing different dyes.
Any one of the liquid-liquid interface segment flow methods.
【請求項7】 組成の異なる溶液セグメントは、色素を
含有しているものと含有していないものとからなること
を特徴とする請求項1ないし6のいずれかの液液界面セ
グメントフロー方法。
7. The liquid-liquid interface segment flow method according to claim 1, wherein the solution segments having different compositions include those containing a dye and those not containing a dye.
【請求項8】 液液界面を構成する2層流は、一方の溶
液流れと他方の溶液流れとの合流域のマイクロチャンネ
ル内において横並行流として形成されることを特徴とす
る請求項1ないし7のいずれかの液液界面セグメントフ
ロー方法。
8. The method according to claim 1, wherein the two-layer flow forming the liquid-liquid interface is formed as a horizontal parallel flow in a microchannel in a confluence region of one solution flow and the other solution flow. 7. The liquid-liquid interface segment flow method according to any of 7.
【請求項9】 液液界面を構成する2層流は、一方の溶
液流れと他方の溶液流れとの合流域のマイクロチャンネ
ル内において上下交差流として形成されることを特徴と
する請求項1ないし7のいずれかの液液界面セグメント
フロー方法。
9. The method according to claim 1, wherein the two-layer flow forming the liquid-liquid interface is formed as a vertically crossing flow in a microchannel in a confluence area of one solution flow and the other solution flow. 7. The liquid-liquid interface segment flow method according to any of 7.
【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかの方法に
より形成された液液界面セグメントフローの少くとも一
方の流れに対し、溶液セグメントに含有される成分の検
出を行うことを特徴とするセグメント分析方法。
10. A segment characterized in that a component contained in a solution segment is detected for at least one of the liquid-liquid interface segment flows formed by the method according to any one of claims 1 to 9. Analysis method.
【請求項11】 検出を非接触で行うことを特徴とする
請求項10のセグメント分析方法。
11. The segment analysis method according to claim 10, wherein the detection is performed in a non-contact manner.
【請求項12】 複数の溶液セグメントの各々に含有さ
れている異なる成分を、溶液セグメント毎に連続して検
出することを特徴とする請求項10または11のセグメ
ント分析方法。
12. The segment analysis method according to claim 10, wherein different components contained in each of the plurality of solution segments are continuously detected for each solution segment.
【請求項13】 請求項1ないし9のセグメントフロー
方法のためのシステムであって、2層流液液界面が形成
されるマイクロチャンネルとともに、組成の異なる溶液
セグメントの複数より構成される少くとも一方の溶液流
れの供給手段とその供給チャンネル並びに他方の溶液流
れの供給手段とその供給チャンネルを備えていることを
特徴とするセグメントフローシステム。
13. The system for a segment flow method according to claim 1, wherein at least one of a plurality of solution segments having different compositions is provided together with a microchannel in which a two-layer flow liquid-liquid interface is formed. And a supply channel for the other solution flow and a supply channel for the other solution flow, and a supply channel therefor.
【請求項14】 請求項13のシステムにおいて、検出
手段を備えていることを特徴とするセグメント分析シス
テム。
14. The segment analysis system according to claim 13, further comprising detection means.
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