JP2003014772A - 液体の輸送方法及びマイクロリアクター - Google Patents
液体の輸送方法及びマイクロリアクターInfo
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- JP2003014772A JP2003014772A JP2001194729A JP2001194729A JP2003014772A JP 2003014772 A JP2003014772 A JP 2003014772A JP 2001194729 A JP2001194729 A JP 2001194729A JP 2001194729 A JP2001194729 A JP 2001194729A JP 2003014772 A JP2003014772 A JP 2003014772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高電圧及び特殊な外付け装置を必要としない単
純な送液方法、及び該送液法に基づく液体輸送方法等を
提供する。 【解決手段】送液路又はそれに連結されたチャンバー中
に、直接又は媒体を介して接触するように磁性流体及び
被輸送液体を導入する工程、磁界を印加して該磁性流体
を移動させる工程、及び、磁性流体の移動に追随させて
該被輸送液体を移動させる工程、からなる液体輸送方
法。
純な送液方法、及び該送液法に基づく液体輸送方法等を
提供する。 【解決手段】送液路又はそれに連結されたチャンバー中
に、直接又は媒体を介して接触するように磁性流体及び
被輸送液体を導入する工程、磁界を印加して該磁性流体
を移動させる工程、及び、磁性流体の移動に追随させて
該被輸送液体を移動させる工程、からなる液体輸送方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＤＮＡチッ
プ等を用いた測定のような、基材上の微細領域で生化学
又は化学反応を生じさせるマイクロリアクターに用いる
ことのできる、試料や反応液等の送液方法及び該送液方
法を実施するためのマイクロリアクターに関するもので
ある。
プ等を用いた測定のような、基材上の微細領域で生化学
又は化学反応を生じさせるマイクロリアクターに用いる
ことのできる、試料や反応液等の送液方法及び該送液方
法を実施するためのマイクロリアクターに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】基材上の微細領域で生化学又は化学反応
を生じさせる、Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅｔｏｔａｌ ａｎ
ａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍｓ（μＴＡＳ）と呼ばれる
マイクロリアクターとして、種々のものが開発されてい
る。これらはゲノム解析、ポストゲノム解析、薬剤スク
リーニングはもとより、臨床応用においても極めて有用
であると期待されている。マイクロリアクターでは、微
細領域に反応室、分析対象試料や反応液を収容するチャ
ンバー、そしてこれらを連結するマイクロチャンネル
（直径１〜１０００μｍ程度）を基材上に集積するが、
マイクロチャンネル内で微量（１０-3〜１０００μＬ）
の試料や反応液を制御しつつ輸送することが必要であ
る。
を生じさせる、Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅｔｏｔａｌ ａｎ
ａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍｓ（μＴＡＳ）と呼ばれる
マイクロリアクターとして、種々のものが開発されてい
る。これらはゲノム解析、ポストゲノム解析、薬剤スク
リーニングはもとより、臨床応用においても極めて有用
であると期待されている。マイクロリアクターでは、微
細領域に反応室、分析対象試料や反応液を収容するチャ
ンバー、そしてこれらを連結するマイクロチャンネル
（直径１〜１０００μｍ程度）を基材上に集積するが、
マイクロチャンネル内で微量（１０-3〜１０００μＬ）
の試料や反応液を制御しつつ輸送することが必要であ
る。
【０００３】従来の液体輸送方法としては、電気浸透流
ポンプやガス圧を利用する方法が代表的である。電気浸
透流ポンプを利用する輸送方法は、高電圧をかけたキャ
ピラリー内に発生する電気浸透流を利用するもので、装
置構成が比較的単純であるため微細領域に集積し易い等
の特徴がある。またガス圧を利用する輸送方法は、マイ
クロチャンネルにガス送路を連結して外部からガスを送
り込み、その圧力で送液を行うものである。ガス圧を利
用する場合、電極などの電気回路を組み込む必要もない
ために、電気浸透流ポンプを使用する場合以上にデバイ
スの製造は容易である。
ポンプやガス圧を利用する方法が代表的である。電気浸
透流ポンプを利用する輸送方法は、高電圧をかけたキャ
ピラリー内に発生する電気浸透流を利用するもので、装
置構成が比較的単純であるため微細領域に集積し易い等
の特徴がある。またガス圧を利用する輸送方法は、マイ
クロチャンネルにガス送路を連結して外部からガスを送
り込み、その圧力で送液を行うものである。ガス圧を利
用する場合、電極などの電気回路を組み込む必要もない
ために、電気浸透流ポンプを使用する場合以上にデバイ
スの製造は容易である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし電気浸透流ポン
プによる輸送では、輸送されるべき試料や反応液等（被
輸送液体）の物理化学的性質（例えばイオン強度やｐＨ
等）の影響を受け易く、流量を正確に制御するのが難し
い。臨床に応用する場合には血液や尿といった生体由来
試料を送液する必要があるが、このようにイオン強度の
高い液体の輸送は特に困難である。また更に、高電圧
（１〜３０ｋＶ）を必要とするため、安全性や取り扱い
易さについても課題がある。
プによる輸送では、輸送されるべき試料や反応液等（被
輸送液体）の物理化学的性質（例えばイオン強度やｐＨ
等）の影響を受け易く、流量を正確に制御するのが難し
い。臨床に応用する場合には血液や尿といった生体由来
試料を送液する必要があるが、このようにイオン強度の
高い液体の輸送は特に困難である。また更に、高電圧
（１〜３０ｋＶ）を必要とするため、安全性や取り扱い
易さについても課題がある。
【０００５】ガス圧を利用する送液では、前述の通りマ
イクロチャンネル、チャンバー等に加え、更に電極等の
電気回路を組み込む必要がないためマイクロリアクター
の構成を単純化でき、しかも被輸送液体の物理化学的性
質に影響を受けないという利点もあるが、一方ではガス
を送るためのコンプレッサー又はシリンジ等の比較的大
きな外付け装置を使用する必要があり、分析システムと
してのミニチュア化は困難であった。また更には、ガス
の体積が温度の影響を受け易いため、輸送の微細な制御
が困難であるという課題もある。
イクロチャンネル、チャンバー等に加え、更に電極等の
電気回路を組み込む必要がないためマイクロリアクター
の構成を単純化でき、しかも被輸送液体の物理化学的性
質に影響を受けないという利点もあるが、一方ではガス
を送るためのコンプレッサー又はシリンジ等の比較的大
きな外付け装置を使用する必要があり、分析システムと
してのミニチュア化は困難であった。また更には、ガス
の体積が温度の影響を受け易いため、輸送の微細な制御
が困難であるという課題もある。
【０００６】そこで本発明の目的は、比較的大きな外付
け装置を必要とせず、従って分析システムとしてのミニ
チュア化に適し、安全性や取扱い容易性に優れ、かつ、
被輸送液体の物理化学的性質の影響を受けないという特
徴を有した、試料や反応液等を制御しつつ輸送するため
の方法と、かかる液体輸送方法を実施するための構成要
素を具備するマイクロリアクターを提供することにあ
る。
け装置を必要とせず、従って分析システムとしてのミニ
チュア化に適し、安全性や取扱い容易性に優れ、かつ、
被輸送液体の物理化学的性質の影響を受けないという特
徴を有した、試料や反応液等を制御しつつ輸送するため
の方法と、かかる液体輸送方法を実施するための構成要
素を具備するマイクロリアクターを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、磁性流体をピストン
として用い、マイクロチャンネルからなる送液路又はそ
れに連結されたチャンバー中の被輸送液体を送液する、
液体輸送方法である。本願請求項２の発明は、前記請求
項１の発明に係り、（１）前記送液路又はそれに連結さ
れたチャンバー中に、直接又は媒体を介して接触するよ
うに磁性流体及び被輸送液体を導入する工程、（２）磁
界を印加して該磁性流体を移動させる工程、及び、
（３）磁性流体の移動に追随させて該被輸送液体を移動
させる工程、の各工程を含む液体輸送方法である。本願
請求項３の発明は、前記請求項２の発明に係り、前記媒
体が気体又は液体であって、前記磁性流体及び前記被輸
送液体に不溶性であることを特徴とする。
になされた本願請求項１の発明は、磁性流体をピストン
として用い、マイクロチャンネルからなる送液路又はそ
れに連結されたチャンバー中の被輸送液体を送液する、
液体輸送方法である。本願請求項２の発明は、前記請求
項１の発明に係り、（１）前記送液路又はそれに連結さ
れたチャンバー中に、直接又は媒体を介して接触するよ
うに磁性流体及び被輸送液体を導入する工程、（２）磁
界を印加して該磁性流体を移動させる工程、及び、
（３）磁性流体の移動に追随させて該被輸送液体を移動
させる工程、の各工程を含む液体輸送方法である。本願
請求項３の発明は、前記請求項２の発明に係り、前記媒
体が気体又は液体であって、前記磁性流体及び前記被輸
送液体に不溶性であることを特徴とする。
【０００８】本願請求項４の発明は、（１）マイクロチ
ャンネルからなる送液路、（２）該送液路に連結された
チャンバー、（３）該送液路又はそれに連結されたチャ
ンバー中に、直接又は媒体を介して接触するように導入
された、磁性流体及び被輸送液体、及び、（４）該磁性
流体に磁界を印加して移動させるための磁石を含む、上
記液体輸送方法を実施するための構成要素を含むマイク
ロリアクターである。本願請求項５の発明は、前記請求
項４の発明に係り、前記送液路は他の送液路又は前記チ
ャンバーとは異なるチャンバーと交差しており、交差路
において２種以上の被輸送液体が混合されることを特徴
とする。そして本願請求項６の発明は、前記請求項５の
発明に係り、前記２種以上の被輸送液体が、全て磁界の
印加により移動する磁性流体により移動されることを特
徴とする。以下に本発明を詳細に説明する。
ャンネルからなる送液路、（２）該送液路に連結された
チャンバー、（３）該送液路又はそれに連結されたチャ
ンバー中に、直接又は媒体を介して接触するように導入
された、磁性流体及び被輸送液体、及び、（４）該磁性
流体に磁界を印加して移動させるための磁石を含む、上
記液体輸送方法を実施するための構成要素を含むマイク
ロリアクターである。本願請求項５の発明は、前記請求
項４の発明に係り、前記送液路は他の送液路又は前記チ
ャンバーとは異なるチャンバーと交差しており、交差路
において２種以上の被輸送液体が混合されることを特徴
とする。そして本願請求項６の発明は、前記請求項５の
発明に係り、前記２種以上の被輸送液体が、全て磁界の
印加により移動する磁性流体により移動されることを特
徴とする。以下に本発明を詳細に説明する。
【０００９】マイクロチャンネルやチャンバーは、幅が
１〜１０００μｍ程度の構造体である。これら構造体
は、例えば光リソグラフィー等の既知の技術により、所
望の基材上に構築することができる。また本発明におい
ては、マイクロチャンネルやチャンバーはガラスキャピ
ラリーのような細管であっても良い。マイクロチャンネ
ルは、他のマイクロチャンネル又はチャンバーと連結す
ることもできる。
１〜１０００μｍ程度の構造体である。これら構造体
は、例えば光リソグラフィー等の既知の技術により、所
望の基材上に構築することができる。また本発明におい
ては、マイクロチャンネルやチャンバーはガラスキャピ
ラリーのような細管であっても良い。マイクロチャンネ
ルは、他のマイクロチャンネル又はチャンバーと連結す
ることもできる。
【００１０】本発明で用いる磁性流体は、任意の液体中
に磁性微粒子、好ましくは強磁性微粒子を安定に分散さ
せたものであり、分散方法を含めて特に制限はないが、
例えば微粒酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4、粒径約１０ｎｍ）を界面
活性剤で分散させたものを好ましい磁性流体の一例とし
て例示できる。また本発明には、市販の磁性流体である
ＡＰＧ８３２、ＥＸＰ９６００９又はＥＸＰ９６００８
（商品名、いずれも（株）フェローテック製）を使用す
ることもできる。
に磁性微粒子、好ましくは強磁性微粒子を安定に分散さ
せたものであり、分散方法を含めて特に制限はないが、
例えば微粒酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4、粒径約１０ｎｍ）を界面
活性剤で分散させたものを好ましい磁性流体の一例とし
て例示できる。また本発明には、市販の磁性流体である
ＡＰＧ８３２、ＥＸＰ９６００９又はＥＸＰ９６００８
（商品名、いずれも（株）フェローテック製）を使用す
ることもできる。
【００１１】本発明は、磁性流体をピストンとして用
い、マイクロチャンネルからなる送液路又はそれに連結
されたチャンバー中の被輸送液体を送液するものであ
る。被輸送液体は、マイクロリアクターにおいて分析し
ようとする試料、試料との反応成分を含む反応液、試料
及び／又は反応液のｐＨ等を一定に保持するための緩衝
液等を含む。ここで前記反応液としては、特定の反応を
起こす成分を含むものを意味し、例えば免疫学的な特異
的結合反応を引き起こすための抗原又は抗体成分、核酸
の特異的結合反応を引き起こすためのオリゴヌクレオチ
ド成分、核酸増幅反応を引き起こすための成分、酵素反
応を引き起こすための酵素成分、あるいはこれら成分の
混合物を例示できる。また更には、これら反応の生起を
識別するための信号を発生し得る標識成分も例示でき
る。標識成分としては、例えば色素、蛍光物質、発光物
質又は酵素等と結合した抗体、抗原、受容体又はオリゴ
ヌクレオチド等が例示できる。
い、マイクロチャンネルからなる送液路又はそれに連結
されたチャンバー中の被輸送液体を送液するものであ
る。被輸送液体は、マイクロリアクターにおいて分析し
ようとする試料、試料との反応成分を含む反応液、試料
及び／又は反応液のｐＨ等を一定に保持するための緩衝
液等を含む。ここで前記反応液としては、特定の反応を
起こす成分を含むものを意味し、例えば免疫学的な特異
的結合反応を引き起こすための抗原又は抗体成分、核酸
の特異的結合反応を引き起こすためのオリゴヌクレオチ
ド成分、核酸増幅反応を引き起こすための成分、酵素反
応を引き起こすための酵素成分、あるいはこれら成分の
混合物を例示できる。また更には、これら反応の生起を
識別するための信号を発生し得る標識成分も例示でき
る。標識成分としては、例えば色素、蛍光物質、発光物
質又は酵素等と結合した抗体、抗原、受容体又はオリゴ
ヌクレオチド等が例示できる。
【００１２】本発明の具体的な手順は、例えば、（１）
マイクロチャンネルからなる送液路又はそれに連結され
たチャンバー中に、直接又は媒体を介して接触するよう
に磁性流体及び被輸送液体を導入し、（２）磁界を印加
して該磁性流体を移動させ、（３）磁性流体の移動に追
随させて該被輸送液体を移動させる、である。
マイクロチャンネルからなる送液路又はそれに連結され
たチャンバー中に、直接又は媒体を介して接触するよう
に磁性流体及び被輸送液体を導入し、（２）磁界を印加
して該磁性流体を移動させ、（３）磁性流体の移動に追
随させて該被輸送液体を移動させる、である。
【００１３】マイクロチャンネル又はチャンバーへは、
直接又は媒体を介して接触するように磁性流体及び被輸
送液体を導入するが、両者が直接接触するように導入す
る場合には、被輸送液体に対して不溶性である溶媒の磁
性流体を用いる。例えば被輸送液体に対して可溶性であ
る溶媒の磁性流体を用いる場合等には、磁性流体と被輸
送液体を、それらに対して不溶性である媒体を介して間
接的に接触させれば良い。かかる媒体としては、気体又
は両者に対して不溶性の液体を用いることが例示でき
る。
直接又は媒体を介して接触するように磁性流体及び被輸
送液体を導入するが、両者が直接接触するように導入す
る場合には、被輸送液体に対して不溶性である溶媒の磁
性流体を用いる。例えば被輸送液体に対して可溶性であ
る溶媒の磁性流体を用いる場合等には、磁性流体と被輸
送液体を、それらに対して不溶性である媒体を介して間
接的に接触させれば良い。かかる媒体としては、気体又
は両者に対して不溶性の液体を用いることが例示でき
る。
【００１４】磁性流体への磁界の印加方法は特に限定さ
れないが、例えば電磁石あるいは永久磁石を用いて磁界
を相対的に移動させる方法等を例示できる。ここで、電
磁石を用いる場合には、磁気アレイ素子をマイクロチャ
ンネルからなる送液路等に沿って配置することも例示で
きる。そして、磁性流体に磁界を印加して移動させるこ
とにより、磁性流体の圧力によって被輸送液体を移動さ
れる。
れないが、例えば電磁石あるいは永久磁石を用いて磁界
を相対的に移動させる方法等を例示できる。ここで、電
磁石を用いる場合には、磁気アレイ素子をマイクロチャ
ンネルからなる送液路等に沿って配置することも例示で
きる。そして、磁性流体に磁界を印加して移動させるこ
とにより、磁性流体の圧力によって被輸送液体を移動さ
れる。
【００１５】本発明は以上の液体輸送方法に基づくマイ
クロリアクターを提供する。本発明のマクロリアクター
は、（１）マイクロチャンネルからなる送液路、（２）
該送液路に連結されたチャンバー、（３）該送液路又は
それに連結されたチャンバー中に、直接又は媒体を介し
て接触するように導入された、磁性流体及び被輸送液
体、及び、（４）該磁性流体に磁界を印加して移動させ
るための磁石、という各構成要素を含むものである。前
記送液路を、他の送液路又は前記チャンバーとは異なる
チャンバーと交差させておけば、該交差路において、当
該他の送液路中で輸送される被輸送液体との、又は当該
異なるチャンバー中に導入されている液体との混合を実
現することができる。
クロリアクターを提供する。本発明のマクロリアクター
は、（１）マイクロチャンネルからなる送液路、（２）
該送液路に連結されたチャンバー、（３）該送液路又は
それに連結されたチャンバー中に、直接又は媒体を介し
て接触するように導入された、磁性流体及び被輸送液
体、及び、（４）該磁性流体に磁界を印加して移動させ
るための磁石、という各構成要素を含むものである。前
記送液路を、他の送液路又は前記チャンバーとは異なる
チャンバーと交差させておけば、該交差路において、当
該他の送液路中で輸送される被輸送液体との、又は当該
異なるチャンバー中に導入されている液体との混合を実
現することができる。
【００１６】これは、例えばマイクロリアクターにより
分析される試料を任意のマイクロチャンネル中で輸送
し、これとは別に試料に混合されるべき反応液等を他の
マイクロチャンネル中で輸送し、これらを混合・反応さ
せ、例えば反応後の複合体のみを補足する反応成分が固
定されたチャンバー中に輸送する場合等に有意である。
なお当然のことながら、当該他の送液路における液体輸
送及び／又は当該異なるチャンバーにおける液体輸送
は、各々本発明の液体輸送方法、即ち、磁界の印加によ
り移動する磁性流体による輸送とすることが可能であ
る。従って本発明のリアクターでは、必要に応じてその
内部に特定反応の生成物を捕捉する捕捉手段、マイクロ
ポスト構造、櫛状構造に代表される分離手段、電気化学
検出等の検出素子、更にはヒーター等から選ばれる要素
を配置することが好ましい。
分析される試料を任意のマイクロチャンネル中で輸送
し、これとは別に試料に混合されるべき反応液等を他の
マイクロチャンネル中で輸送し、これらを混合・反応さ
せ、例えば反応後の複合体のみを補足する反応成分が固
定されたチャンバー中に輸送する場合等に有意である。
なお当然のことながら、当該他の送液路における液体輸
送及び／又は当該異なるチャンバーにおける液体輸送
は、各々本発明の液体輸送方法、即ち、磁界の印加によ
り移動する磁性流体による輸送とすることが可能であ
る。従って本発明のリアクターでは、必要に応じてその
内部に特定反応の生成物を捕捉する捕捉手段、マイクロ
ポスト構造、櫛状構造に代表される分離手段、電気化学
検出等の検出素子、更にはヒーター等から選ばれる要素
を配置することが好ましい。
【００１７】図１は、マイクロチャンネルとして細管を
用いた場合の一例を示したものである。細管（２）に磁
性流体（１）を導入し、磁性流体（１）に直接接触する
ように被輸送液体（３）を導入する。続いて、前記磁性
流体（１）を移動し得る位置に設置した磁石（４）を移
動させ、被輸送液体を任意の方向に移動させる。磁石の
移動により被輸送液体は容易に細管内（２）に導入する
ことが可能である。
用いた場合の一例を示したものである。細管（２）に磁
性流体（１）を導入し、磁性流体（１）に直接接触する
ように被輸送液体（３）を導入する。続いて、前記磁性
流体（１）を移動し得る位置に設置した磁石（４）を移
動させ、被輸送液体を任意の方向に移動させる。磁石の
移動により被輸送液体は容易に細管内（２）に導入する
ことが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定さ
れるものではない。
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定さ
れるものではない。
【００１９】実施例１ 磁性流体による送液
図１に示した原理に従い、各種磁性流体、細管、及び被
輸送液体を用いた場合の液体輸送の確認を行った。液体
輸送は、表１に示した磁性流体、細管及び被輸送液体の
組み合わせで可能であった。なお磁石は、ネオジ磁石
（１２×７×４ｍｍ角形、表面磁束密度 ３５００Ｇ）
を用いた。
輸送液体を用いた場合の液体輸送の確認を行った。液体
輸送は、表１に示した磁性流体、細管及び被輸送液体の
組み合わせで可能であった。なお磁石は、ネオジ磁石
（１２×７×４ｍｍ角形、表面磁束密度 ３５００Ｇ）
を用いた。
【００２０】表１の結果から、細管の材質、内径に関わ
らず、被輸送液体を任意の方向に送液できることが確認
された。特に、血液のような高濃度の蛋白質を含む液体
にも有効であることが示された。なお表１には、使用し
た磁性流体、細管及び被輸送液体の組み合わせを示す。
表中の磁性流体、、は、それぞれ市販の磁性流体
（ＡＰＧ８３２、ＥＸＰ９６００９、ＥＸＰ９６００
８、（株）フェローテック製、商品名）である。また表
中のＴＢＳ（Ｔｒｉｓ ｂｕｆｆｅｒ ｓａｌｉｎｅ）
−５％又は１０％ＢＳＡの組成は、１０ｍＭ Ｔｒｉｓ
・ＨＣｌ（ｐＨ７．９）、０．１５Ｍ ＮａＣｌ、５％
又は１０％ウシ血清アルブミンである。
らず、被輸送液体を任意の方向に送液できることが確認
された。特に、血液のような高濃度の蛋白質を含む液体
にも有効であることが示された。なお表１には、使用し
た磁性流体、細管及び被輸送液体の組み合わせを示す。
表中の磁性流体、、は、それぞれ市販の磁性流体
（ＡＰＧ８３２、ＥＸＰ９６００９、ＥＸＰ９６００
８、（株）フェローテック製、商品名）である。また表
中のＴＢＳ（Ｔｒｉｓ ｂｕｆｆｅｒ ｓａｌｉｎｅ）
−５％又は１０％ＢＳＡの組成は、１０ｍＭ Ｔｒｉｓ
・ＨＣｌ（ｐＨ７．９）、０．１５Ｍ ＮａＣｌ、５％
又は１０％ウシ血清アルブミンである。
【００２１】
【表１】
実施例２ 磁性流体による送液に基づくマイクロリアク
ター 図２に示したようなマイクロリアクターを作製した。即
ち、ポリ塩化ビニル基材（５）上に、マイクロチャンネ
ル（６）（長さ１００ｍｍ、幅０．５ｍｍ、深さ０．５
ｍｍ）及びチャンバー（７）（８）（径５ｍｍ、深さ２
ｍｍ）を構成した。次にマイクロチャンネルの上部にポ
リ塩化ビニル板を接着し、チャンバーのみが上方に開口
したマイクロリアクターとした。
ター 図２に示したようなマイクロリアクターを作製した。即
ち、ポリ塩化ビニル基材（５）上に、マイクロチャンネ
ル（６）（長さ１００ｍｍ、幅０．５ｍｍ、深さ０．５
ｍｍ）及びチャンバー（７）（８）（径５ｍｍ、深さ２
ｍｍ）を構成した。次にマイクロチャンネルの上部にポ
リ塩化ビニル板を接着し、チャンバーのみが上方に開口
したマイクロリアクターとした。
【００２２】被輸送液体（水又はＴＢＳ−５％ ＢＳ
Ａ）をチャンバー（７）からマイクロチャンネル（６）
に導入した後、前記表１においてで示した磁性流体を
１−ブタノールにて４倍希釈し、チャンバー（７）又は
（８）より導入した。次に、前記基材の下に設置された
磁石を移動させることによって、被輸送液体を他方のチ
ャンバーに移動させた。
Ａ）をチャンバー（７）からマイクロチャンネル（６）
に導入した後、前記表１においてで示した磁性流体を
１−ブタノールにて４倍希釈し、チャンバー（７）又は
（８）より導入した。次に、前記基材の下に設置された
磁石を移動させることによって、被輸送液体を他方のチ
ャンバーに移動させた。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液体輸送方法は、比較的大きな外付け装置を必要とせ
ず、永久磁石や電磁石という小さな手段の移動等により
実施することが可能で、しかも磁石移動用のアクチュエ
ーターも小型化が可能（アレイを使用すれば不要）であ
ることから、分析システムとしてのミニチュア化に適し
ているということができる。しかも磁石の移動は、電気
的又は機械的に微細な制御が可能であるから、正確な液
体輸送が可能であるということもできる。
の液体輸送方法は、比較的大きな外付け装置を必要とせ
ず、永久磁石や電磁石という小さな手段の移動等により
実施することが可能で、しかも磁石移動用のアクチュエ
ーターも小型化が可能（アレイを使用すれば不要）であ
ることから、分析システムとしてのミニチュア化に適し
ているということができる。しかも磁石の移動は、電気
的又は機械的に微細な制御が可能であるから、正確な液
体輸送が可能であるということもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁性流体による送液の原理を示す図である。
【図２】磁性流体による送液方法に基づくマイクロリア
クターを示す図である。
クターを示す図である。
１ 磁性流体、２ 細管、３ 被輸送液体、４ 磁石、
５ ポリ塩化ビニル基材、６ マイクロチャンネル、７
・８ チャンバー
５ ポリ塩化ビニル基材、６ マイクロチャンネル、７
・８ チャンバー
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｇ０１Ｎ 31/20 Ｇ０１Ｎ 35/06 Ａ
Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BD19 CB03 EA20 HA02
2G052 AD26 CA03 CA07 FB02 JA01
JA08
2G058 AA01 CC02 EA14 FA01
4B029 AA07 AA09 BB15 BB20 CC01
HA10
Claims (6)
- 【請求項１】磁性流体をピストンとして用い、マイクロ
チャンネルからなる送液路又はそれに連結されたチャン
バー中の被輸送液体を送液する、液体輸送方法。 - 【請求項２】以下の工程からなることを特徴とする、請
求項１に記載の液体輸送方法； （１）前記送液路又はそれに連結されたチャンバー中
に、直接又は媒体を介して接触するように磁性流体及び
被輸送液体を導入する工程、（２）磁界を印加して該磁
性流体を移動させる工程、及び、（３）磁性流体の移動
に追随させて該被輸送液体を移動させる工程。 - 【請求項３】前記媒体は気体又は液体であって、前記磁
性流体及び前記被輸送液体に不溶性であることを特徴と
する、請求項２に記載の液体輸送方法。 - 【請求項４】以下の構成要素を含む、マイクロリアクタ
ー； （１）マイクロチャンネルからなる送液路、（２）該送
液路に連結されたチャンバー、（３）該送液路又はそれ
に連結されたチャンバー中に、直接又は媒体を介して接
触するように導入された、磁性流体及び被輸送液体、及
び、（４）該磁性流体に磁界を印加して移動させるため
の磁石。 - 【請求項５】前記送液路は他の送液路又は前記チャンバ
ーとは異なるチャンバーと交差しており、交差路におい
て２種以上の被輸送液体が混合されることを特徴とす
る、請求項４に記載のマイクロリアクター。 - 【請求項６】前記２種以上の被輸送液体が、全て磁界の
印加により移動する磁性流体により移動されることを特
徴とする、請求項５に記載のマイクロリアクター。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194729A JP2003014772A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 液体の輸送方法及びマイクロリアクター |
| US10/174,993 US20030026705A1 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-20 | Method for transporting liquid, and microreactor |
| EP02014246A EP1270066A3 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-26 | Method for transporting liquid, and microreactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194729A JP2003014772A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 液体の輸送方法及びマイクロリアクター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014772A true JP2003014772A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19032818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194729A Pending JP2003014772A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 液体の輸送方法及びマイクロリアクター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003014772A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005349254A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | National Univ Corp Shizuoka Univ | 微小物質の再配置方法 |
| JP2008282720A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Yazaki Corp | 線材の止水構造および線材の止水方法 |
| US7547415B2 (en) | 2005-02-10 | 2009-06-16 | Panasonic Corporation | Fluid chip, fluid movement control method using the same, and chemical reaction apparatus |
| JP2009178632A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | マイクロバルブを有する微細流路 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194729A patent/JP2003014772A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005349254A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | National Univ Corp Shizuoka Univ | 微小物質の再配置方法 |
| US7547415B2 (en) | 2005-02-10 | 2009-06-16 | Panasonic Corporation | Fluid chip, fluid movement control method using the same, and chemical reaction apparatus |
| JP2008282720A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Yazaki Corp | 線材の止水構造および線材の止水方法 |
| JP2009178632A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | マイクロバルブを有する微細流路 |
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