JP2002515351A - ミクロ構造化されたフィルム - Google Patents

ミクロ構造化されたフィルム

Info

Publication number
JP2002515351A
JP2002515351A JP2000549457A JP2000549457A JP2002515351A JP 2002515351 A JP2002515351 A JP 2002515351A JP 2000549457 A JP2000549457 A JP 2000549457A JP 2000549457 A JP2000549457 A JP 2000549457A JP 2002515351 A JP2002515351 A JP 2002515351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
channel
sealing layer
microchannel
module
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.)
Pending
Application number
JP2000549457A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002515351A5 (ja
Inventor
クラウゼ，フランク
リンダー，ハインツ
シユミツト，フランツ
ビースマイアー，ゲオルク
デユルア，ハンスイエルク
デイールクゼン，カルステン
グレーフエン，ジモネ
ハイデンライヒ，クラウス
イエーン，ペーター
クライン，ユルゲン
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.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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 Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of JP2002515351A publication Critical patent/JP2002515351A/ja
Publication of JP2002515351A5 publication Critical patent/JP2002515351A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/12—Specific details about manufacturing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887—Laminated structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
    • F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
    • F28F2275/065—Fastening; Joining by welding by ultrasonic or vibration welding

Abstract

(57)【要約】 本発明は、重合体材料から成り選ばれたマイクロチャンネル・システムを含むモジュール、およびこの型のモジュールの製造法に関する。マイクロチャンネルを有する本発明のモデルは、厚さが所望のチャンネルの深さに対応する重合体フィルム（２）から成り、所望のマイクロチャンネル構造体の形をした凹み（１）をもっている。上部（４）および下部（３）の被覆層はこのミクロ構造化されたフィルムを両側において密封している。この被覆層は構造化されたフィルムの方へ向いた側面が平らであり、チャンネルの上部および下部の面をつくっている。２枚の被覆層の少なくとも一つはミクロ構造化されたシステムの中のマイクロチャンネル・システムへの入口（５）を少なくとも二つもっている。重合体材料から成りマイクロチャンネル・システムを含むモジュールの本発明の製造法は、マイクロチャンネルをもった１枚または数枚のフィルムを構造化し、１枚のフィルムを二つの被覆層に連結してマイクロチャンネルを密封する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は重合体材料からつくられた任意所望のマイクロチャンネル・システム
を構成するモジュール、およびこの型のモジュールの製造法に関する。
【０００２】 マイクロチャンネルとは空間の一つまたは二つの方向（幅および深さ）におい
て１ｍｍよりも小さい（μｍ領域）寸法を有する通路である。空間の今一つの方
向（長さ）においてこの通路は、最小の方向を与える空間の方向の寸法の何倍に
も相当する寸法をもっている。互いに連結された多数のマイクロチャンネルはマ
イクロチャンネル・システムを構成する。モジュールとは、出入口を介して装入
および排出を行うことができ、また必要に応じ他の要素、例えば膜を含んでいる
基質である。
【０００３】 マイクロチャンネル・システムをもつモジュールは種々の技術分野で使用され
ている。即ち混合機、熱交換器、反応器、プロセス装置の微小センサー、および
小型化された分析システム、例えば分子診断装置としてモジュールが使用されて
いる。マイクロチャンネル・システムの中における距離が小さいと処理を非常に
迅速に行うことができるので、モジュールのアセンブリーを小型化することは有
利である。また、表面対容積の割合が大きいと、効率的な熱交換が促進され、制
御された方法で迅速に熱のコントロールを行うことができる。マイクロチャンネ
ルを有するモジュールが小型であるということは、これらのモジュールを多数平
行して使用でき、一緒にして大きな処理量を得ることができることを意味する。
マイクロチャンネルにおいては、チャンネルを通しての物質輸送はチャンネルに
かける電圧によって望みどおりに制御することができる。この場合チャンネルの
中の物質にかけられた過剰の電荷、或いは表面電荷の移動によって生じる内部浸
透圧効果（ｅｎｄｏｏｓｍｏｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）を使用する。診断的な用途
においては、マイクロチャンネル・システムでは試薬および流出液をほとんど使
用しない点が有利である。
【０００４】 マイクロチャンネルを用いて重合体材料を構造化することに対しこれまで種々
の方法が提案されてきたが、これらはすべて、床およびチャンネルの壁をつくる
彫り込まれた輪郭の形をしたミクロ構造体を基質の中に組み込むことをベースに
している。次にチャンネルの開いた側面を平らな外側の層で密封する。この層は
それが載っているマイクロチャンネル・システムに対する出入口になる。
【０００５】 シリコーン注型法では、適当な型を充填することにより所望のチャンネルの構
造をシリコーンからつくる（Ｃ．Ｓ．Ｅｆｆｅｎｈｏｕｓｅｒ等、２ｎｄ Ｉｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅ
ｄ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｍＴａｓ’９６，Ａｎａ
ｌｙｔｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｂａｓｌｅ
１９９６）。この場合の欠点は、注型用の鋳型の製造が複雑であり、シリコー
ンの中に組み込まれているが密封されていないチャンネルに対して平らな外側の
層によりかけられる圧力を複雑に調節しなければならないことである。この圧力
の調節は、一方ではシリコーン中でチャンネルが密封されるように、他方では圧
縮により閉じ込められないように行わなければならない。
【０００６】 微小射出成形を使用する他の製造法においては、珪素の基質の中で成形用の母
型をつくる。これを用いてニッケルの型をつくり、この中で射出成形法によりマ
イクロチャンネルをもったアクリルの基質をつくる（Ｒ．Ｍ．ＭｃＣｏｒｍｉｃ
ｋ等、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．誌、１９９７年、６９巻、２６２６〜２６３０頁）
。この方法の欠点は、実際の構造体をつくるためには最初に二つの成形型をつく
らなければならないことである。この方法は非常に複雑であり、構造体の設計を
行う上での融通性が著しく制限される（Ｃｈ．Ｚｉｅｇｍａｎｎ，”Ｓｐｒｉｔ
ｚｇｉｅβｅｎ ｍｉｋｒｏｓｔｒｕｋｔｕｒｉｅｒｔｅｒ Ｂａｕｔｅｉｌｅ
［ミクロ構造化された構成成分の射出成形］”、１９ｔｈＩＫＶ Ｃｏｌｌｏｑ
ｕｉｍ Ａａｃｈｅｎ １９９８）。
【０００７】 重合体またはセラミックスの基質をレーザーで切除してミクロ構造体を製造す
る方法も、例えばエキシマ・レーザーを使用する方法が提案されている（米国特
許５，５００，０７１号）。しかしレーザーで切除する方法は非常に時間のかか
る方法であり、従って大量生産には不適当である。
【０００８】 半導体技術においてミクロ構造体を製造する場合、写真平版法と液体を用いる
化学エッチング法が知られている。しかしこれらの方法は珪素、石英、ガラス（
Ｓ．Ｃ．Ｔｅｒｒｙ等、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖｉｃ
ｅｓ 誌，ＥＤ−２６，１９７９年，１８８０頁；Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｇｒ．誌
、５９３巻（１９９２年）、２５３〜２５８頁）および他の半導体材料だけに使
用されている。これらの材料は、その表面が極めて大きな吸着性をもっているた
め、少なくとも生物に対する応用に関してはあまり適しているとは言えない。ま
た、ミクロ構造体を製造するこの方法は複雑すぎ、唯一回しか使用できないよう
なモジュールの大量生産には使用できない。
【０００９】 ミクロ構造化された積層構造体は、好ましくは高効率的熱交換器として、金属
材料から製造される。これらの構造体は彫版術によるか或いは化学エッチング法
でつくられる（米国特許４，５１６，６３２号）。マイクロチャンネルは個々の
プロセス・ユニットとしては使用されず、巨視的なユニットの一体化された構成
単位として使用される。マイクロチャンネルは主として表面を拡大する役目をす
る（Ｂ．Ｓｕｎｄｅｅｎ等、Ａｄｖ．Ｅｎｇ．Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆ．，Ｐｒ
ｏｃ．Ｂａｌｔ．Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆ．Ｃｏｎｆ．，１９９５年）。
【００１０】 マイクロチャンネルをもったモジュールに課せられる要求は色々あり、応用分
野に依存している。一般的なルールとしては、モジュール中のチャンネルは深さ
が１０〜１００μｍ、幅が１０〜５μｍであるということである。モジュールの
長さは任意所望の長さであることができる。
【００１１】 さらにこれらのチャンネルは出入口を介して試料、試薬または緩衝液の貯蔵容
器に連絡し、これらを装入したり取り出したりできなければならない。
【００１２】 マイクロ構造体は密封することができなければならず、また効率的に熱の供給
および熱の除去ができなければならない。ジュール効果によって発生する熱、お
よびマイクロチャンネルに電圧をかけ電流を流す際に生じる熱を取り去るには、
熱の効率的な除去は特に必要である。
【００１３】 多くの応用に対しては、例えば分子レベルの大きさでの選択を行うために、モ
ジュールのチャンネル・システムの中に分離膜を導入することが望ましい。
【００１４】 或種の用途、例えば毛管電気泳動に対しては、チャンネル構造体を電気的に絶
縁し、電解電流がチャンネルの中に流れるようにしなければならない。
【００１５】 多くの応用、特に分析および診断の分野に対しては、視覚的な検出の目的でマ
イクロチャンネルが利用できなければならない。
【００１６】 医学または生物学的な環境におけるマイクロセンサーまたはミクロ分析システ
ムのようなプロセス装置としての用途に対しては、生体との適合性が良好なこと
が望ましい。生体適合性とは、例えば蛋白質がチャンネルの中に蓄積しないよう
な適切な表面特性が存在することを意味する。
【００１７】 ミクロ構造化されたモジュールが広く使用できるためには、低価格で大量生産
ができ、容易に廃棄できなければならない。
【００１８】 マイクロチャンネルをもった本発明のモジュールは、厚さが所望のチャンネル
の深さに対応し、所望のマイクロチャンネル構造体の形の凹みをもった重合体フ
ィルムから構成されている。上部および下部の密封層がこのミクロ構造化された
フィルムを両側で密封している。密封層は構造化されたフィルムに面する側では
平らであり、チャンネルの上部および下部をつくっている。二つの密封層の少な
くとも一つは、ミクロ構造化されたフィルムの中の少なくとも一つのマイクロチ
ャンネルに対し少なくとも二つの出入口をもっている。
【００１９】 二つの密封層の間に一つのミクロ構造化されたフィルムをもつ最も簡単な構造
体であるこのような構造体の他に、モジュールはまた二つの密封層の間に互いに
積み重ねられた二つまたはそれ以上のミクロ構造化されたフィルムを具備するこ
とができる。この場合マイクロチャンネルは異なった面にあり、フィルムの面に
垂直な方向から観察した場合、重なった区域をもっている。これによって一つの
面から次の面に移動することができる。この方法で任意所望の三次元的に連結さ
れたチャンネル構造体を作り上げることができる。
【００２０】 フィルムに適した重合体材料は結晶性または半結晶性のプラスティックスであ
る。ポリカーボネートまたはポリメタクリル酸メチルのような透明なプラスティ
ックスが特に適している。また或る可視光または赤外領域の波長を強く吸収する
フィルムを使用することもできる。一つのモジュールが異なった材料からつくら
れたフィルムを含んでいることもできる。
【００２１】 各フィルムは異なった層から構成されていることができる。個々の層は異なっ
た機能、例えば弾性変形による接着機能または密封機能を満たしていることがで
きる。また個々の層が異なった吸収スペクトルをもっていることもできる。一つ
のフィルムの内部で例えば吸収性の外側の層の間に非吸収性の芯が存在すること
もできる。
【００２２】 吸着または表面電位に関連したチャンネルの表面特性は、チャンネルの壁をつ
くる密封層の上またはフィルムの上に被覆を行う方法で任意所望の用途に適合さ
せることができる。使用可能な被膜はポリアクリルアミド、ポリビニルアルコー
ル、オリゴマーのアルキルアミン、非イオン性の洗剤、例えばポリオキシエチレ
ンエーテル、重合した糖、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはメ
チルセルロースである。
【００２３】 チャンネルの深さは、フィルムの厚さに等しいか、或いは２枚またはそれ以上
の同一構造のフィルムが互いに重ねられている場合にはフィルムの厚さの数倍に
等しい。深いチャンネルほど処理量が大きくなる。ミクロ構造化されたフィルム
は厚さが１０〜１０００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍである。２５〜７５
μｍの厚さのフィルが特に適している。
【００２４】 ミクロ構造化されたフィルムのチャンネルの長さは好ましくは１〜１００ｍｍ
、特に好ましくは５〜５０ｍｍである。チャンネルの幅は最大少なくとも一つの
密封境界より狭いフィルムの幅であることができる。この幅は好ましくは１μｍ
〜５ｍｍであり、一定であるかまたはチャンネルの長さに沿って変動しているこ
とができる。
【００２５】 チャンネルはお互いにまたフィルムの境界に対し任意所望の向きを向いている
ことができる。矩形の基本的な形をもったチャンネルの他に、曲がった辺をもっ
たチャンネルをつくることもできる。適切に構造化されたフィルムを重ねること
により、一つの凹みが他の凹みの上に載った垂直なチャンネル、或いは一つの凹
みが他の凹みの上に載っているが互いにずれている斜めのチャンネルをつくるこ
ともできる。
【００２６】 上部および下部の密封層はその間にあるフィルムのチャンネル構造体を密封す
る役目をする。密封層は厚さが５０〜５００μｍのフィルム、或いは厚さが５０
０μｍよりも厚いシートによってつくられる。少なくとも一つの密封層は少なく
とも一つのマイクロチャンネルに対する少なくとも二つの出入口をもっている。
一つまたは両方の密封層に対応する開口部が存在している。密封層は透明である
ことができる。
【００２７】 下方にあるマイクロチャンネルに対する出入口の上に、少なくとも一つの密封
層の外側に取り付けられた例えば試料、試薬および／または緩衝液の容器が存在
している。この試料、試薬または緩衝液に対する容器によって圧力差をつくるか
或いは電圧をかけ、チャンネルの中で物質を輸送することができる。平らなシー
トを使用する場合には、この試料、試薬または緩衝液の容器は巨視的な構造体と
してシートの外側の表面に組み込むことができる。
【００２８】 モジュールの中に膜を組み込むことができる。巨大分子、粒子、バクテリア、
細胞またはウイルスの分離には大きさで排除する原理を用いる膜（限外濾過膜）
が適していることが多い。この膜が使用できる範囲は、小さい蛋白質またはヌク
レオチドに対する３０００ダルトンの分子量から、大きな核酸およびウイルスに
対する下位ｎｍ領域の大きさ排除範囲を経て細胞に対する最高０．４５μｍに亙
っている。この膜はミクロ構造化された重合体、好ましくはポリエーテルスルフ
ォン（ＰＥＳ）、ポリエステル、ウエッブで支持されたアクリル重合体、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）
、ガラス繊維、ナイロンまたはポリカーボネートである。イオン交換膜および吸
着相を使用することもできる。膜の選択は望ましい分子の種類に依存し、ミクロ
構造体には無関係である。
【００２９】 膜は密封層とミクロ構造化されたフィルムの間および／または２枚のフィルム
の間で使用することができる。膜は密封層と試料、試薬または緩衝液の容器の間
で密封層の外側に被覆することができる。
【００３０】 膜は付加的な層としてモジュールの中に導入されることができる。全表面をも
った膜の場合には、膜の性質はその中を通る流れが存在する区域だけで機能する
。しかし膜はチャンネルが重なった区域の所だけで膜の機能をもっていることも
できる。
【００３１】 また膜は、２枚のフィルムの間でチャンネル構造体の重なった区域において流
れが存在するチャンネルの区域だけを覆う要素として使用することができ、或い
は密封層の出入口とその下にあるチャンネルとの間の移行区域で使用することが
できる。膜は直接密封層の中のマイクロチャンネルへの出入口の中に位置してい
ることもできる。
【００３２】 モジュールへの或いはモジュールからの熱の供給または消費は、密封層を介し
接触冷却、空気冷却または液体冷却により密封層を冷却することにより行うこと
ができる。液流またはガス流が通過して熱交換を行い得る多くの平行なマイクロ
チャンネルをもったフィルムを用いると特に強力な熱交換を達成することができ
る。
【００３３】 マイクロチャンネル・システムを有する重合体材料からモジュールを作る方法
には、マイクロチャンネルをもった１枚またはそれ以上のフィルムを構造化し、
１枚のフィルムを二つの密封層に接合するか、または２枚またはそれ以上の互い
に重なり合ったフィルムを互いに或いは二つの密封層に接合し、マイクロチャン
ネルを密封することが含まれる。
【００３４】 モジュールの操作を行う前或いはモジュールを組み立てる前に、フィルムを被
覆することができる。膜をモジュールの中に組み込むこともできる。
【００３５】 フィルムのミクロ構造化はエッチング法、レーザー切除法および穿孔法によっ
て行うことができる。
【００３６】 しかし本発明の切削法を用いることが有利である。
【００３７】 構造化すべきフィルムの寸度安定性をもった弾力性のある基質に固定する。
【００３８】 切削する場合、切削工具および切削すべきフィルムを保持するユニットは空間
中で互いにすべての三次元方向に動かすことができる。切削法の特に有利な一具
体化例においては、フィルムを回転可能なローターに対し予め張力をかけた状態
で固定する。
【００３９】 切削工程を最適化するためには、材料の製造法および張力をかけた構造体に依
存して、切削線に対して平行或いは切削線に対して垂直方向に弾力性のフィルム
に対し予め張力をかける。予め張力をかける程度は切削すべきフィルムの弾性モ
ジュラスに依存する。
【００４０】 切削工具は固定して配置するか、或いは回転する円形のナイフとして配置する
ことができる。円形のナイフは回転切削作用を有し、ナイフの下方に変形しない
ようにフィルムを固定する。これは弾性モジュラスが低いプラスティックス・フ
ィルムの場合に有利である。固定された切削工具は材料から正確な輪郭を切削す
るのに有利である。
【００４１】 縁に沿って平行に配置された二つのナイフを用い、ナイフの間の距離がチャン
ネルの幅に相当するようにしてチャンネルを有利に切削することができる。この
方法により正確な切削面が得られ、必要なチャンネルのは刃が５００μｍよりも
狭い場合、またはフィルムの表面に対し９０°の角度で切削を行う場合、従って
チャンネルの断面が矩形でない場合には、特にこの方法を選ばなければならない
。平行な切削は切削すべきフィルムを安定させ、フィルムの移動を防ぐ。
【００４２】 多数の平行なナイフを用いることにより、多数の平行なチャンネルを切削し、
同時にフィルムの平行な外側の境界を切削することができる。多くの平行な切削
部をつくることにより多数のチャンネルをもった構造化されたフィルムを迅速に
つくることができる。
【００４３】 密封層が固いシートである場合、射出成形法、或いは重合体材料からつくられ
た構造体を製造する他の通常に用いられる方法により密封層をつくることができ
る。この場合試料または緩衝液の容器は密封シートを有する一つのユニットとし
て製造することができる。
【００４４】 ミクロ構造化されたフィルムを互いにおよび密封層に接合させてモジュールを
つくるには、加圧、接着または熔接を用いることができる。
【００４５】 使用する密封層が固いシートである場合には、加圧法によってのみ漏れのない
接合を得ることができる。圧力は外側から２枚の密封シートにかけられる。シー
トを互いの方へまたその間にあるフィルムの方へ圧しつける。このようにしてミ
クロ構造化されたチャンネルを密封する。
【００４６】 密封シートの表面は微視的な不規則性を示し、これによってその間にあるフィ
ルムの中へのエンボッシグが生じ漏れの原因になる。特に弾力性のあるフィルム
、例えば熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）または接着剤に似た補償材料で被覆し
たフィルムを用いることにより、漏れを防ぐことができる。弾力性をもったフィ
ルムおよび補償材料は表面の不規則性に適合しこれを閉塞する。
【００４７】 互いに対応させられたフィルムにかかる圧力の大きさは使用する弾力性をもっ
た材料の弾力性に依存している。有利な圧力をかけると、フィルムの厚さの５〜
５０％、特に有利には５〜２５％までフィルムに予備応力がかかる。予備応力は
応力のかからない状態からのフィルムの長さの変化により測定される。
【００４８】 モジュールの密封シートにかかる圧力は取り外し可能なまたは取り外し不可能
な連結によって保持される。取り外し可能な連結材はネジ、クリップまたはクラ
ンプである。取り外し不可能な連結は二つの密封シートをその外側の縁の所でリ
ベット止めまたは熔接することによってつくられる。熔接の場合にはフィルムは
密封シートの間で受動的に固定される。
【００４９】 フィルムおよび密封層は接着性の接合によりお互いに対する漏れのない接合が
与えられる。接着剤は自己硬化性、熱硬化性、または光硬化性であることができ
る。
【００５０】 チャンネルの縁の所でフィルムと密封層とを直接熔接することによってつくら
れる取り外し不可能な連結は特に有利である。密封シートの中の不均一性による
漏れの問題は起こらない。密封層は寸度安定性をもっている必要はない。密封層
はフィルムであることができる。
【００５１】 フィルムをお互いにまた密封層に溶接する方法は多数ある。
【００５２】 高温スタンピング法においては、直接接触させて片側を加熱することにより所
望の区域を熔融する。
【００５３】 加熱した工具による熔接では、高温エンボッシグ法とは異なり、両側に熱的な
接触を行う。
【００５４】 赤外熔接法は片側または両側に行うことができる。この場合フィルムの少なく
とも一つが赤外線吸収層でなければならない。
【００５５】 レーザー熔接法では、フィルムの少なくとも一つがレーザー光を吸収する層を
もっていなければならない。透過熔接法では、吸収層全体を熔融する。バット（
ｂｕｔｔ）熔接法では、表面だけが熔融される。バット熔接法は片側または両側
で行うことができる。
【００５６】 超音波熔接法では、超音波によって熔接に必要なエネルギー密度を発生させる
。モジュールの全体の厚さが最高１ｍｍで市販の超音波熔接装置を使用する場合
には、エネルギー流の指向器を用いる必要はない、何故ならエネルギーを集中さ
せる手段がない場合でも材料の容積に対しエネルギーの量は十分であるからであ
る。
【００５７】 高周波熔接では高周波の交流電場を衝突させる。交流電場のエネルギーの一部
はプラスティックスに中で熱に変換される。重合体材料からつくられたモジュー
ルの熔接は、重合体の誘電損失因子ｔａｎδが０．０１より大きい場合、即ち電
場から十分に大きな割合のエネルギーが得られこれが熱に変換される場合に行わ
れる。
【００５８】 レーザー熔接法および赤外熔接法は特に有利であることが分かった。透明な密
封層および全体が或いは個々の層が吸収性をもつミクロ構造化されたフィルムを
用いることにより、フィルムを選択的に熔融させ密封層に永久に接合させること
ができる。互いに積み重ねられた２枚またはそれ以上のフィルムをこの方法で接
合することができる。ミクロ構造化された構造体は非吸収性であり、従ってチャ
ンネルの輪郭に正確に従う必要なく、輻射エネルギーを全表面の所に向けること
ができる。また、異なった吸収度をもつフィルムを使用し熔融工程を順次行い複
雑な層構造およびそれに付随したチャンネル構造を作ることもできる。
【００５９】 チャンネル構造の生成に寄与するフィルムの表面、並びに密封層のチャンネル
の壁面は、切削を行う前または組み立ての前に、被覆を行って生体適合性および
表面電位のような表面特性を変性することができる。
【００６０】 膜の固定は、加圧、接着または熔接によりフィルムおよび密封層の接合と一緒
に行う。単一層とフィルムとの間または２枚のフィルムの間でチャンネルへの出
入口の区域に膜の個々の部分を導入する場合には、チャンネルの進行方向におい
て膜を密封層にまたはチャンネルをもっていないフィルムに接合しなければなら
ない。
【００６１】 マイクロチャンネルをもった本発明のモジュールは、第１に、簡単な標準的な
材料（重合体材料）からつくられた構造体であるという特徴をもっている。ポリ
カーボネートまたはポリメタクリル酸メチルのような使用される重合体材料は広
範囲の用途に用いることができる。何故なら不活性、生体適合性、電気的絶縁性
および透明性が組み合わされているからである。
【００６２】 第２に、本発明のモジュールの製造方法は簡単で融通性をもっている。公知の
シリコーン注型法および微小射出成形法では、マイクロチャンネル構造体の唯一
つの具体化例を生じるに過ぎないような成形用の母型をつくるが、本発明ではこ
れらの方法とは異なりこのような母型はつくらない。その代わりエッチング、レ
ーザー切削法、スタンピングを用い、或いは特に有利には本発明の切削法を使用
してフィルムを簡単に構造化することができる。切削法では簡単な切削工具、例
えば剃刀用ナイフを用いて所望の構造体を切削する。
【００６３】 特に提案されたレーザー熔接法または赤外熔接法によりフィルムを接合してモ
ジュールにする工程は迅速且つ簡単に行われる。
【００６４】 従って本発明のモジュールは自動的な大量生産に適しており、また低価格の材
料を使用することは廉価に製造できることを意味している。重合体材料の廃棄に
も問題は含まれない。従ってモジュールを一回限り使用する廃棄可能なモジュー
ルとして製造することは価値あることである。廃棄可能なモジュールの利点、特
に医学分野における利点は、相互感染または相互汚染が存在し得ず、従って分析
の精度を増大させ職員および患者の安全性を向上させることができることである
。
【００６５】 フィルムの壁の厚さが薄いため、マイクロチャンネルを有する従来のシステム
に比べ熱交換が一層効率的になる。
【００６６】 重合体材料からつくられ必要に応じマイクロチャンネル・システムを含むモジ
ュールはマイクロチャンネル構造体の多くの型の要素に適している。これらの用
途の例には化学実験室での用途、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、免疫診断、
チップに対するウイルス分析およびＤＮＡ分析があり、他の例には移植および計
量装置、および小型化された全分析システムまたはＤＮＡ抽出のための微小調製
試料調製用モジュールを使用する分析がある。
【００６７】 マイクロチャンネル中の物質は光学的な方法によって検出することができる。
この場合吸収法および蛍光法が使用される。高感度のためにレーザー誘導型蛍光
検出法がしばしば使用される。
【００６８】 図面の説明および実施例 図１および図２はマイクロチャンネル構造体１を有するフィルム２を示す。フ
ィルム２の厚さはチャンネルの深さに対応している。フィルム２は上部の密封層
３および下部のの密封層４によって閉じられている。密封層は上部および下部の
チャンネルの壁を構成している。密封層４はフィルム２のマイクロチャンネル構
造体１への出入口５をもっている。
【００６９】 図２は密封層３および４の間にマイクロチャンネル１ａおよび１ｂを有する二
つの異なったミクロ構造化されたフィルム２ａおよび２ｂ示す。フィルムを重ね
て二つのマイクロチャンネル１ａおよび１ｂの重なり部分がつくられている。下
部のフィルム２ｂの中のマイクロチャンネル１ｂへの出入口５ｂ’および５ｂが
フィルム２ａの中および密封層４の中にある。上部のフィルム２ａの中のマイク
ロチャンネルへの出入口５ａは密封層４の中にある。
【００７０】 図３には膜６ａ、６ｂおよび６ｃを層構造体の中に組み込む種々の方法が示さ
れている。膜６ｂは密封層４の上の出入口５の上方にある。膜６ａはフィルム２
のマイクロチャンネル１への出入口５の区域の中のフィルム２と密封層４との間
にある。膜６ｃは密封層４の中におけるフィルム２のマイクロチャンネル１への
通路をつくっている。
【００７１】 図４はマイクロチャンネル１、および密封層３および４を有するフィルム２か
らつくられたモジュールを示す。密封層４の上で出入口５の上方に試料、試薬ま
たは緩衝液の容器７がある。
【００７２】 図５はフィルムを切削する配置を示す。切削用の台１０の上において切削ナイ
フ８の下方に構造化すべきフィルム９を置く。力８１によって構造化すべきフィ
ルムに予め張力をかける。
【００７３】 図６は二次元的に安定な密封シート１４および１５の間で構造化されたフィル
ム１３が固定されているモジュールを示す。密封シートがフィルムのマイクロチ
ャンネルに対し漏洩防止用の密封を与える圧力はボルト１２および／またはリベ
ット１６によってかけられる。２枚またはそれ以上のフィルムは密封シート１４
および１５の間で互いに積み重ねられている。
【００７４】 図７ａはミクロ構造化用の重合体フィルムに対する切削装置を示す。図７ｂは
図７ａのような切削装置を用いてつくることができるミクロ構造化されたフィル
ムを示す。この切削装置はフィルムを受ける回転可能なローラ１８、固定位置を
有する手回し車１９、およびミクロ構造化されたフィルムの横方向の境界を切削
する一対の切削ナイフ２０から成っている。二つの切削ナイフの対２１はミクロ
構造体の長手方向のチャンネルａおよびｂを切削するのに使用される。穿孔ナイ
フ保持器２は横方向のチャンネルｃ、構造体の境界ｅおよびフィルムの境界ｆを
穿孔するための種々の穿孔ナイフを受けることができる。
【００７５】 案内２３はｇによって示される孔の位置決めを行う役目をする。
【００７６】 図８はモジュールの写真である。マイクロチャンネル１、３および４は、図７
の手動の切削装置を用い、厚さ１００μｍの黒色の顔料が充填されたポリカーボ
ネート製のフィルムが得られるように切削されている。この構造化されたフィル
ムを、ポリカーボネート製の厚さ４００μｍの２枚の透明なフィルムの間に入れ
、赤外レーザー（暗い区域）によりチャンネル構造体の周囲の周りに全面を熔接
する。この方法で永久的に接合されたモジュールは十分機能するチャンネル構造
体をもっている。
【００７７】 図９ａは、図８のレーザーで熔接した層をもったモジュールの中で、蛍光でラ
ベルしたＤＮＡの電気泳動による輸送がどのようにして起こるかを示している。
図９ｂは検出器２４の所で狭いチャンネルの中で検出された波長５２０ｎｍでの
蛍光信号を示す。電圧２５ａをかけると、ＤＮＡは電気泳動により広い方のチャ
ンネルへと輸送される（図９ａ−（ａ））。次に広いチャンネルと狭いチャンネ
ルとの間に電圧２５ｂをかけると、ＤＮＡは流れて横方向のチャンネルへと導か
れる（図９ａ−（ｂ））。ここでＤＮＡは狭いチャンネルにかけられた電圧２５
ｃの影響下で電気泳動により検出器２４を通過して移動する（図９ａ−（ｃ））
。図９ｂの検出器の信号は図９ａ−（ｃ）に示す段階に達した時だけ生じる。
【００７８】 実施例 １ 図７のような手動切削装置を用いてミクロ構造化されたフィルムをつくるため
に、厚さ１００μｍの適当なフイルム片を先ず接着テープによって回転可能なロ
ーター１８に固定する。手回し車１９を回転させることにより二つの切削ナイフ
の対２１を適切な位置に振動させて動かし、２ｍｍの幅のマイクロチャンネルａ
に対しては２ｍｍの適当なナイフの間隔を用い、幅１００μｍのマイクロチャン
ネルｂに対しては１００μｍの適切なナイフ間隔を用いて同時にフィルムの中に
長手方向の切込みを入れる。切削の長さは手回し車の二つの固定位置によって５
５ｍｍに制限する。フィルムの長手方向の境界は、手回し車輪１９を回すことに
より二つの切削ナイフ２０を適切な位置に振動させて動かし２０ｍｍの間隔に切
削する。この場合も手回し車輪の二つの固定位置によって切削を９１ｍｍに限定
する。それぞれの穿孔ナイフを穿孔ナイフ保持器２２の中に装入した後ローラ１
８上およびその上のフィルム上において穿孔ナイフを適切な位置に振動させて動
かすことにより横方向の切削の穿孔を行う。この方法で横方向のチャンネルｃ、
マイクロチャンネルｄおよびｅの上部および下部の境界、およびフィルムｆの上
部および下部の境界を穿孔する。各穿孔位置に対し手回し車の固定位置が存在す
る。同じ方法を用い穿孔機２３および手回し車の固定位置によって調節用の孔ｇ
をつくる。得られた特定の外形寸法をもつミクロ構造化されたフィルムは幅１０
０μｍ、長さ５５ｍｍの狭いチャンネルｂ、幅２ｍｍ、長さ５５ｍｍの広いチャ
ンネルａ、および幅１００μｍ、長さ４ｍｍの狭い横方向のチャンネルｃを含ん
でいる。フィルムの外形寸法は幅が２０ｍｍ、長さが９１ｍｍである。
【００７９】 黒色のポリカーボネート・フイルムに対する切削方法の結果の写真コピーを図
８に例示する。
【００８０】 実施例 ２ 厚さ７５μｍの熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）からつくられた弾力性のある
ミクロ構造化されたフイルムを用い加圧密封法でモジュールをつくる。
【００８１】 実施例１と同様にしてマイクロチャンネル構造体をつくった。ポリカーボネー
トからつくられた２枚の板の間に弾力性のフイルムを入れ、１９本のボルトで固
定する。彫版法によりつくられた各シートの厚さは６ｍｍであり、４個の孔をも
つ上部のシートは各端がミクロ構造化されたフイルムの中の端の所にまで延びて
いる。これらの孔の上方には小さい緩衝液貯蔵器がある。ボルトを締めることに
より弾力性のＴＰＵフィルムを圧縮しそれが透明になるようにした。緩衝液貯蔵
器にｐＨ８．５の０．１モル濃度トリス／硼酸塩緩衝液を充填し、全モジュール
を真空に引いて空気を抜く。緩衝液貯蔵器の中に電極を導入する。温度制御した
金属の表面と接触させて冷却することによりモジュール全体を１０℃に冷却する
。電極を介して７００Ｖの電圧を先ず広いチャンネル沿ってかけ、３５０μＡの
電流が測定された。狭いチャンネルに沿って１ｋＶの電圧をかけた場合２５μＡ
の電流が測定された。測定された電流の間の比は狭いチャンネルと広いチャンネ
ルとのチャンネルの断面の比に相当している。このことは緩衝液を満たしたチャ
ンネルを通ってだけ電流が流れ、そうでない所ではモジュールは電気的に絶縁さ
れていることを示している。
【００８２】 実施例 ３ 厚さ１００μｍの黒色顔料を充填した赤外線吸収性のミクロ構造化されたポリ
ウレタン・フイルムを用いてモジュールをつくった。レーザー熔接法を用いてモ
ジュールを密封した。
【００８３】 実施例１と実質的に同じ方法でポリカーボネート・フイルムの中でマイクロチ
ャンネル構造体をつくった。実施例１の方法との唯一の違いは、幅２００μｍで
狭いチャンネルを切削したことである。厚さ４００μｍの２枚の他の透明なフイ
ルムの間にミクロ構造化されたフイルムを挟んだ。このフイルムの１枚は４個の
丸い孔を有し、これらの孔は各々ミクロ構造化されたフイルムの中の長いチャン
ネルの端に相当する位置にある。狭いチャンネルに付属した孔は直径が４００μ
ｍであり、広いチャンネルに対応する孔は直径が３ｍｍである。ガラスのシート
を用いて固体の基台の上でフイルムを圧縮し、ミクロ構造体の周りの全表面に亙
り有効評価出力８ＷでＮｄ：ＹＡＧレーザービームを用いてフイルムを掃引する
。フイルムの場所におけるレーザービームの直径は２．２ｍｍであり、掃引速度
は１８ｍｍ／秒であった。照射した区域は図８において比較的濃い黒色によって
認識される。片側だけを照射したが、３枚のフイルムは永久に確実に融着されて
いた。この熔融法によって狭いチャンネルの幅は２００μｍから１２０μｍに減
少した。
【００８４】 迅速硬化性接着剤を用い、実施例３のモジュールの孔をもったシートが存在す
る側面を、彫版法によってポリカーボネートからつくられたシートに接合した。
このシートは４個の緩衝液貯蔵器を有し、モジュールの密封フィルムの孔の上方
に直径２ｍｍの孔をもっている。０．１％のメチルセルロースを含みｐＨが８．
５の０．１モル濃度トリス／硼酸塩緩衝液を緩衝液貯蔵器に充填し、真空中でモ
ジュール全体の空気を抜く。緩衝液貯蔵器に電極を導入する。温度制御された金
属の表面と接触させて冷却しモジュール全体を１０℃に冷却した。電極を介して
先ず１ｋＶの電圧を広いチャンネルに沿ってかけ、２７０μＡの電流を測定した
。１ｋＶの電圧を狭いチャンネルに沿ってかけた場合には２５μＡの電流が測定
された。測定された電流の間の比は狭いチャンネルと広いチャンネルとのチャン
ネルの断面の比に相当している。このことは緩衝液を満たしたチャンネルを通っ
てだけ電流が流れ、そうでない所ではモジュールは電気的に絶縁されていること
を示している。
【００８５】 この方法でつくられたモジュールを図９の実験システムを用いて試験した。そ
のためにレーザー誘導型蛍光検出器２４をミクロ構造体の上方に付け加える。波
長４８８ｎｍのアルゴン・イオン・レーザーからのレーザー光を４５°の角度で
導波管を用いモジュールの上に照射した。モジュールの表面に対し９０°の角度
で放射された光を検出器２４へ通すように第２の導波管を配置する。広いチャン
ネルの緩衝液貯蔵器に蛍光マーカーを挿入した１０μモルのＤＮＡを満たす。７
００Ｖの電圧をかけて広いチャンネルに沿ってＤＮＡを輸送する（図９ａ−（ａ
））。横方向のチャンネルを通してＤＮＡを輸送するために、３分後広いチャン
ネルおよび狭いチャンネルの間に１ｋＶの電圧をかけた（図９ａ−（ｂ））。狭
いチャンネルに沿って１ｋＶの電圧をかけるように切り替えを行った後、５２０
ｎｍの波長の蛍光を用いてＤＮＡを検出した。検出信号は図９ｂの（ｃ）の所で
認識できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ミクロ構造化されたフィルムを有するモジュールの層構造体を示す図。
【図２】 ２枚以上のミクロ構造化されたフィルムを有するモジュールの層構造体を示す
図。
【図３】 層構造体の中への分離膜の挿入を示す図。
【図４】 密封層上に容器を有するモジュールの層構造体を示す図。
【図５】 フィルムの切削装置の図。
【図６】 加圧法により接合されたモジュールを示す図。
【図７】 ミクロ構造化を行う重合体材料の手動切削装置を示す図。
【図８】 モジュールのレーザーで熔接された層構造体の写真コピー。
【図９】 マイクロチャンネル構造体の中における電気泳動による輸送を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２８Ｄ 9/00 Ｆ２８Ｄ 9/00 Ｇ０１Ｎ 27/447 Ｇ０１Ｎ 37/00 １０１ 37/00 １０１ Ｆ１６Ｌ 11/04 // Ｆ１６Ｌ 11/04 Ｇ０１Ｎ 27/26 ３３１Ｅ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 Ｂａｙｅｒｗｒｋ，Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅ ｎ，ＢＲＤ (72)発明者 シユミツト，フランツ ドイツ・デー−51465ベルギツシユグラー トバツハ・マクス−ブルヒ−シユトラーセ 31 (72)発明者 ビースマイアー，ゲオルク ドイツ・デー−51061ケルン・ハーネンベ ーク１ (72)発明者 デユルア，ハンスイエルク ドイツ・デー−51399ブルシヤイト・ルイ ゼンシユトラーセ23アー (72)発明者 デイールクゼン，カルステン ドイツ・デー−51107ケルン・ノインキル ヒヤーシユトラーセ16 (72)発明者 グレーフエン，ジモネ ドイツ・デー−41541ドルマゲン・アムシ ユネツケンアツカー45 (72)発明者 ハイデンライヒ，クラウス ドイツ・デー−51377レーフエルクーゼ ン・シユパンダウアーシユトラーセ16 (72)発明者 イエーン，ペーター ドイツ・デー−51375レーフエルクーゼ ン・シユトラスブルガーシユトラーセ23ベ ー (72)発明者 クライン，ユルゲン ドイツ・デー−51515キユルテン・ライフ フアイゼンシユトラーセ９

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロチャンネル構造体の形をした凹みを有する１枚また
    はそれ以上の互いに重ね合わされた重合体フィルムから成り、開いたチャンネル
    がフィルムの上側および下側において或いはフィルム積層体の上側および下側に
    おいて上部および下部の密封層によって密封され、該密封層の少なくとも一つは
    少なくとも一つのマイクロチャンネルへの出入口を少なくとも二つ含んでいるこ
    とを特徴とするマイクロチャンネル・システムをもった重合体材料からつくられ
    たモジュール。
  2. 【請求項２】 密封層および／またはフィルムは透明であることを特徴とす
    る請求項１記載のモジュール。
  3. 【請求項３】 フィルムは可視または赤外領域の波長をもった輻射線を吸収
    することを特徴とする請求項１記載のモジュール。
  4. 【請求項４】 ポリカーボネートまたはポリアクリル酸メチルからつくられ
    たフィルムを使用することを特徴とする請求項１記載のモジュール。
  5. 【請求項５】 少なくとも一つの層が接着機能、吸収機能または弾性接着機
    能を有する種々の層からフィルムがつくられていることを特徴とする請求項１記
    載のモジュール。
  6. 【請求項６】 チャンネルの壁を構成するフィルムおよび／または密封シー
    トはチャンネルへ面した側面が被覆されていることを特徴とする請求項１〜５の
    いずれかに記載のモジュール。
  7. 【請求項７】 被覆を行うためにポリアクリルアミド、ポリビニルアルコー
    ル、オリゴマーのアルキルアミン、非イオン性洗剤、例えばポリオキシエチレン
    エーテル、および重合した糖、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロースまた
    はメチルセルロースを使用することを特徴とする請求項６記載のモジュール。
  8. 【請求項８】 フィルムの厚さは１０〜１０００μｍ、好ましくは１０〜１
    ００μｍ、特に好ましくは２５〜７５μｍであることを特徴とする請求項１〜７
    のいずれかに記載のモジュール。
  9. 【請求項９】 チャンネルの長さは１〜１００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍ
    ｍであり、チャンネルの幅は好ましくは１μｍ〜５ｍｍであることを特徴とする
    請求項１〜８のいずれかに記載のモジュール。
  10. 【請求項１０】 マイクロチャンネルに対する出入口の上で、一つまたは両
    方の密封層のチャンネルから遠い方に面した側面に、試料の容器、試薬の容器、
    および／または緩衝液の容器が存在することを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    かに記載のモジュール。
  11. 【請求項１１】 マイクロチャンネルの重なり合った区域または密封層の内
    部の直接出入口において、外側の密封層とフィルムとの間或いは２枚のフィルム
    の間のマイクロチャンネルへの出入口の区域に、１枚またはそれ以上の分離膜が
    存在することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のモジュール。
  12. 【請求項１２】 １枚またはそれ以上のフィルムがミクロ構造化され、１枚
    のミクロ構造化されたフィルムを密封層に接合するか、或いは２枚またはそれ以
    上の互いに重なり合ったミクロ構造化されたフィルムを互いにおよび密封層と接
    合し、ミクロ構造化されたフィルム中のチャンネルを密封することを特徴とする
    請求項１記載の重合体材料からつくられたモジュールの製造法。
  13. 【請求項１３】 フィルムのミクロ構造化はエッチング、レーザーによる切
    除、スタンピングおよび／または切削によって行うことを特徴とする請求項１２
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 フィルムに予備的な張力をかけ、そして個々のチャンネル
    を平行に配置した二つのナイフで長手方向に切削し、この際ナイフの間の距離は
    チャンネルの幅に対応するようにし、チャンネルの横方向の境界は切削または穿
    孔によってつくることを特徴とする請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 フィルムおよび密封層を加圧、接着または熔接によって互
    いに接合することを特徴とする請求項１２記載の方法。
  16. 【請求項１６】 使用する密封層は、ネジ止めまたはボルト止め、クリップ
    止め、クランプ止め、リベット止めまたは熔接によって接合されており、且つ密
    封層の間にあるフィルムに圧力を及ぼす固いシートから成っていることを特徴と
    する請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 フィルムおよび密封層は高温スタンピング、加熱された工
    具による熔接、赤外線による熔接、レーザーによる熔接、超音波熔接、または高
    周波熔接によって互いに接合される請求項１５記載の方法。
  18. 【請求項１８】 密封層は透明であり、ミクロ構造化されたフィルムは可視
    または赤外の領域において吸収を起こし、未接合の配置部材をフィルムの吸収波
    長に相当する波長で照射し、融合させてモジュールをつくることを特徴とする請
    求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 切削の前に、フィルムおよび／または密封層のチャンネル
    の方に向いた側面を被覆することを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかに記
    載のモジュールの製造法。
  20. 【請求項２０】 フィルムを密封層に接合する前に、分離膜を使用すること
    を特徴とする請求項１２〜１９のいずれかに記載のモジュールの製造法。
JP2000549457A 1998-05-14 1999-05-03 ミクロ構造化されたフィルム Pending JP2002515351A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19821627.0 1998-05-14
DE1998121627 DE19821627A1 (de) 1998-05-14 1998-05-14 Mikrostrukturierte Folien
PCT/EP1999/002971 WO1999059810A2 (de) 1998-05-14 1999-05-03 Mikrostrukturierte folien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002515351A true JP2002515351A (ja) 2002-05-28
JP2002515351A5 JP2002515351A5 (ja) 2005-07-21

Family

ID=7867754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000549457A Pending JP2002515351A (ja) 1998-05-14 1999-05-03 ミクロ構造化されたフィルム

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1079928A2 (ja)
JP (1) JP2002515351A (ja)
AU (1) AU4035899A (ja)
DE (1) DE19821627A1 (ja)
WO (1) WO1999059810A2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002174610A (ja) * 2000-12-08 2002-06-21 Nec Corp バイオセンサ及びバイオセンサを用いた液体試料の測定方法
JP2004537033A (ja) * 2001-02-22 2004-12-09 プラント・バイオサイエンス・リミテッド 荷電化合物の単離方法
JP2005507309A (ja) * 2001-11-01 2005-03-17 アストラゼネカ アーベー 微細加工された化学反応器
JP2005345463A (ja) * 2004-05-06 2005-12-15 Seiko Instruments Inc 分析用マイクロチップおよびそれを含む分析システムと分析方法
JP2005538840A (ja) * 2002-09-17 2005-12-22 インテル・コーポレーション 分子のふるい分け、計測、および分離を行うための多孔質膜付き微量流体装置
JP2009507655A (ja) * 2005-09-09 2009-02-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ マイクロシステムの製造方法、当該マイクロシステム、当該マクロシステムを有するホイルの積層体、当該マイクロシステムを有するエレクトロニクス素子、及び該エレクトロニクス素子の使用
JP2010521784A (ja) * 2007-03-21 2010-06-24 オングストローム パワー インク． 流体マニホルドとその方法
WO2012001972A1 (ja) * 2010-06-30 2012-01-05 株式会社メタボスクリーン マイクロ化学チップ、その製造方法、及びその使用方法
JP2013230473A (ja) * 2013-07-19 2013-11-14 Jfe Technos Corp マイクロチップ
JP2014136303A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Dainippon Printing Co Ltd 構造物、構造物の製造方法、及び成形品の製造方法
US9118042B2 (en) 2007-03-21 2015-08-25 Intelligent Energy Limited Fluidic distribution system and related methods
JP2018503095A (ja) * 2015-01-14 2018-02-01 ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド 試料流体分析用の使い捨てカートリッジ

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE342480T1 (de) 2000-07-28 2006-11-15 Honda Motor Co Ltd Mehrzweck-mikrokomponent mit mikrokanälen
WO2003093836A1 (en) * 2002-04-30 2003-11-13 Arkray, Inc. Analysis instrument, sample analysis method and analysis device using the instrument, and method of forming opening in the instrument
DE102005007707A1 (de) * 2004-09-27 2006-03-30 Powerfluid Gmbh Rekuperator, Mikrokanal-Rekuperator, Folie, Verwendung einer Folie und Verfahren zum Herstellen sowie zum Betreiben eines Rekuperators
DE102006010956A1 (de) * 2006-03-06 2007-09-13 Directif Gmbh Ventil
DE102008051091B3 (de) * 2008-10-09 2010-06-10 Bleckmann Gmbh & Co. Kg Plattenwärmeübertrager und eine Anordnung aus einem solchen und einer Fluidheizung
DE102018003495B4 (de) * 2018-04-30 2020-10-22 I.G. Bauerhin Gmbh Sitzbelegungserfassungselement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2184536A1 (en) * 1972-05-19 1973-12-28 Anvar Very low temperature heat exchangers - partic suitable for helium 3 and helium 4
DE59105165D1 (de) * 1990-11-01 1995-05-18 Ciba Geigy Ag Vorrichtung zur Aufbereitung oder Vorbereitung von flüssigen Proben für eine chemische Analyse.
US5500071A (en) * 1994-10-19 1996-03-19 Hewlett-Packard Company Miniaturized planar columns in novel support media for liquid phase analysis
DE19652823A1 (de) * 1996-12-18 1998-03-26 Guenter Prof Dr Fuhr Strukturierter Polytetrafluorethylen-Spacer

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002174610A (ja) * 2000-12-08 2002-06-21 Nec Corp バイオセンサ及びバイオセンサを用いた液体試料の測定方法
JP2004537033A (ja) * 2001-02-22 2004-12-09 プラント・バイオサイエンス・リミテッド 荷電化合物の単離方法
JP2005507309A (ja) * 2001-11-01 2005-03-17 アストラゼネカ アーベー 微細加工された化学反応器
JP4837284B2 (ja) * 2002-09-17 2011-12-14 インテル・コーポレーション 分子のふるい分け、計測、および分離を行うための多孔質膜付き微量流体装置
JP2005538840A (ja) * 2002-09-17 2005-12-22 インテル・コーポレーション 分子のふるい分け、計測、および分離を行うための多孔質膜付き微量流体装置
JP2005345463A (ja) * 2004-05-06 2005-12-15 Seiko Instruments Inc 分析用マイクロチップおよびそれを含む分析システムと分析方法
JP4683538B2 (ja) * 2004-05-06 2011-05-18 セイコーインスツル株式会社 分析用マイクロチップを含む分析システムと分析方法
JP2009507655A (ja) * 2005-09-09 2009-02-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ マイクロシステムの製造方法、当該マイクロシステム、当該マクロシステムを有するホイルの積層体、当該マイクロシステムを有するエレクトロニクス素子、及び該エレクトロニクス素子の使用
JP2010521784A (ja) * 2007-03-21 2010-06-24 オングストローム パワー インク． 流体マニホルドとその方法
US9728796B2 (en) 2007-03-21 2017-08-08 Intelligent Energy Limited Fluidic distribution system and related methods
KR101462131B1 (ko) * 2007-03-21 2014-11-17 소시에떼 비아이씨 유체 다기관 및 그 방법
JP2013232429A (ja) * 2007-03-21 2013-11-14 Soc Bic 流体マニホルドとその方法
US9118042B2 (en) 2007-03-21 2015-08-25 Intelligent Energy Limited Fluidic distribution system and related methods
JP5892551B2 (ja) * 2010-06-30 2016-03-23 株式会社メタボスクリーン マイクロ化学チップ、その製造方法、及びその使用方法
US9372133B2 (en) 2010-06-30 2016-06-21 Metaboscreen Co., Ltd. Microchemical chip, producing method thereof and method for using the microchemical chip
WO2012001972A1 (ja) * 2010-06-30 2012-01-05 株式会社メタボスクリーン マイクロ化学チップ、その製造方法、及びその使用方法
JP2014136303A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Dainippon Printing Co Ltd 構造物、構造物の製造方法、及び成形品の製造方法
JP2013230473A (ja) * 2013-07-19 2013-11-14 Jfe Technos Corp マイクロチップ
JP2018503095A (ja) * 2015-01-14 2018-02-01 ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド 試料流体分析用の使い捨てカートリッジ
US10639632B2 (en) 2015-01-14 2020-05-05 Pixcell Medical Technologies, Ltd. Disposable cartridge for sample fluid analysis
US11358142B2 (en) 2015-01-14 2022-06-14 Pixcell Medical Technologies Ltd. Disposable cartridge for sample fluid analysis

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999059810A2 (de) 1999-11-25
DE19821627A1 (de) 1999-11-18
AU4035899A (en) 1999-12-06
WO1999059810A3 (de) 2000-03-16
EP1079928A2 (de) 2001-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002515351A (ja) ミクロ構造化されたフィルム
JP6654681B2 (ja) 試料導入から結果出力までのプロセス化を提供する単一構造バイオチップおよび製造方法
EP1015878B1 (en) Methods for fabricating enclosed microchannel structures
Chen et al. Fabrication, modification, and application of poly (methyl methacrylate) microfluidic chips
EP0734281B1 (en) Miniaturized planar columns in novel support media for liquid phase analysis
US6607644B1 (en) Microanalytical device containing a membrane for molecular identification
US5500071A (en) Miniaturized planar columns in novel support media for liquid phase analysis
US6240790B1 (en) Device for high throughout sample processing, analysis and collection, and methods of use thereof
US7364647B2 (en) Laminated flow device
JP3839524B2 (ja) 小型化全分析システム
US5571410A (en) Fully integrated miniaturized planar liquid sample handling and analysis device
US6848462B2 (en) Adhesiveless microfluidic device fabrication
US20030224531A1 (en) Microplate with an integrated microfluidic system for parallel processing minute volumes of fluids
EP0770871A2 (en) Use of temperature control devices in miniaturized planar column devices and miniaturized total analysis systems
JP2004517304A (ja) 紫外線検出に好適なポリマー微細加工流体素子
US20040067171A1 (en) Reaction plate
KR20180097640A (ko) 박막 플로우셀
WO2004074169A1 (en) Microfluidic filter
DE10153663B4 (de) Mikroanalytische Vorrichtung zum Erfassen von Nahe-Infrarot-Strahlung emittierenden Molekülen
Peng Ultraschallthermoformen
Gupta et al. Simple Polymethylglutarimide Microfluidic Channels With Hydrogel-Assisted Fluid Exchange
Wang et al. From biochips to laboratory-on-a-chip system
Liu et al. Polycarbonate-based capillary electrophoresis devices for DNA analysis
Nikcevic Development of techniques and materials for microfluidic devices
Akbari Flow and heat transfer in microfluidic devices with application to optothermal analyte preconcentration and manipulation

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051122

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060425