JP2003121453A - Ｄｎａ（デオキシリボ核酸）検査用マイクロプレート製造システム - Google Patents
Ｄｎａ（デオキシリボ核酸）検査用マイクロプレート製造システムInfo
- Publication number
- JP2003121453A JP2003121453A JP2001345367A JP2001345367A JP2003121453A JP 2003121453 A JP2003121453 A JP 2003121453A JP 2001345367 A JP2001345367 A JP 2001345367A JP 2001345367 A JP2001345367 A JP 2001345367A JP 2003121453 A JP2003121453 A JP 2003121453A
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- JP
- Japan
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- microplate
- mold
- manufacturing
- thermocompression bonding
- manufacturing system
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＤＮＡの塩基配列等を解析するマイクロプレ
ートは、これまでは透明性、化学的安定性において優れ
ているガラス素材によって製作されていた。しかしなが
ら、ガラス素材を用いたマイクロアレイ等は、現状では
金型による大量生産が困難で、その結果製品も高価にな
らざるを得なかった。 【解決手段】 本発明はアクリル樹脂を素材として用い
ることにより、金型による大量生産が可能なマイクロプ
レート製造システムである。金型の製造法として粉末固
着造形装置を採用し、マイクロプレートの製造は射出成
型法を用いた。マイクロプレートの流動路を形成はプラ
スチックフィルムを熱圧着加工することによって行っ
た。
ートは、これまでは透明性、化学的安定性において優れ
ているガラス素材によって製作されていた。しかしなが
ら、ガラス素材を用いたマイクロアレイ等は、現状では
金型による大量生産が困難で、その結果製品も高価にな
らざるを得なかった。 【解決手段】 本発明はアクリル樹脂を素材として用い
ることにより、金型による大量生産が可能なマイクロプ
レート製造システムである。金型の製造法として粉末固
着造形装置を採用し、マイクロプレートの製造は射出成
型法を用いた。マイクロプレートの流動路を形成はプラ
スチックフィルムを熱圧着加工することによって行っ
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本システムはＤＮＡ検査に用
いられるマイクロプレートをアクリル樹脂等のプラスチ
ックを用いて製造するシステムに関するものであり、プ
ラスチック樹脂による微細加工を可能にし、さらに射出
成形法による大幅なコスト低減を可能とするためのもの
である。
いられるマイクロプレートをアクリル樹脂等のプラスチ
ックを用いて製造するシステムに関するものであり、プ
ラスチック樹脂による微細加工を可能にし、さらに射出
成形法による大幅なコスト低減を可能とするためのもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ＤＮＡの塩基配列を解析するＤＮＡシー
ケンサーに用いられる電気泳動用プレートやＤＮＡマイ
クロアレイ、多くの用途が期待されるマイクロフルイド
チップ等は、これまではガラス素材によって製作されて
いた。これはガラス素材が透明性、化学的安定性におい
て優れているからである。
ケンサーに用いられる電気泳動用プレートやＤＮＡマイ
クロアレイ、多くの用途が期待されるマイクロフルイド
チップ等は、これまではガラス素材によって製作されて
いた。これはガラス素材が透明性、化学的安定性におい
て優れているからである。
【０００３】しかしながら、ガラス素材を用いたマイク
ロアレイ等は、現状では金型による大量生産が困難で、
その結果製品も高価にならざるを得なかった。
ロアレイ等は、現状では金型による大量生産が困難で、
その結果製品も高価にならざるを得なかった。
【０００４】一方プラスチック素材はガラス素材に比較
し、熱変形温度及び化学的安定性では用途が制限される
が、金型による大量生産が可能であり、ＤＮＡ検査を普
及させるにはプラスチック素材を用いたマイクロプレー
トの開発が急務である。
し、熱変形温度及び化学的安定性では用途が制限される
が、金型による大量生産が可能であり、ＤＮＡ検査を普
及させるにはプラスチック素材を用いたマイクロプレー
トの開発が急務である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プラ
スチック素材の１種であるアクリル素材を用いて、実用
域では熱変形温度や化学的安定性も充分であり、金型に
よる大量生産が可能なマイクロプレートの製造システム
を提供することである。
スチック素材の１種であるアクリル素材を用いて、実用
域では熱変形温度や化学的安定性も充分であり、金型に
よる大量生産が可能なマイクロプレートの製造システム
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に鋭意研究の結果、金型の製造法として粉末固着造形装
置を採用した。当該装置はＣＡＤの３次元データからレ
ーザー技術により直接、金型や製品を加工する技術であ
り、機械加工が不可能な特殊形状の加工に適した装置で
ある。
に鋭意研究の結果、金型の製造法として粉末固着造形装
置を採用した。当該装置はＣＡＤの３次元データからレ
ーザー技術により直接、金型や製品を加工する技術であ
り、機械加工が不可能な特殊形状の加工に適した装置で
ある。
【０００７】ＣＡＤを用いて設計された金型は３次元デ
ータとして出力されて、粉末固着造形装置によって製作
される。当該装置はレーザー加熱によって、金属粉末を
固着させて製品を加工する装置である。当該装置で製作
される金型は製品形状部分である。
ータとして出力されて、粉末固着造形装置によって製作
される。当該装置はレーザー加熱によって、金属粉末を
固着させて製品を加工する装置である。当該装置で製作
される金型は製品形状部分である。
【０００８】溝部については、微細加工されたマスター
にて精密鋳造を施した型板によって製作され、前記外形
形状が形成された金型と組み合わせて構成される。さら
に研磨によって仕上加工が行われる。
にて精密鋳造を施した型板によって製作され、前記外形
形状が形成された金型と組み合わせて構成される。さら
に研磨によって仕上加工が行われる。
【０００９】電気泳動用プレートにおける泳動路やマイ
クロフルイドチップの回路においては、溝を１０度から
２５度の角度で広がりを持たせるように金型を設計す
る。実際の角度は溝の幅、素材の材質等により選択する
必要がある。
クロフルイドチップの回路においては、溝を１０度から
２５度の角度で広がりを持たせるように金型を設計す
る。実際の角度は溝の幅、素材の材質等により選択する
必要がある。
【００１０】プレートの素材として使用可能なアクリル
樹脂は、ＤＮＡの蛍光測定を阻害しないよう偏光性、蛍
光反応の無いことが必要とされる他、電気泳動に使用す
る場合導電性の無いものを選択する必要がある。また射
出成形法に適した流動性良好のものを選択する必要があ
る。
樹脂は、ＤＮＡの蛍光測定を阻害しないよう偏光性、蛍
光反応の無いことが必要とされる他、電気泳動に使用す
る場合導電性の無いものを選択する必要がある。また射
出成形法に適した流動性良好のものを選択する必要があ
る。
【００１１】射出成形機によって製造されたマイクロプ
レートは、流動路を形成するためにプラスチックフィル
ムの熱圧着加工が施される。プラスチックフィルムの熱
圧着加工にあたっては、その前段階で帯電防止装置によ
ってゴミを除去したプラスチックフィルムを用いる。当
該熱圧着加工はヒートロールによって行わる。
レートは、流動路を形成するためにプラスチックフィル
ムの熱圧着加工が施される。プラスチックフィルムの熱
圧着加工にあたっては、その前段階で帯電防止装置によ
ってゴミを除去したプラスチックフィルムを用いる。当
該熱圧着加工はヒートロールによって行わる。
【００１２】当該熱圧着加工されたマイクロプレート
は、レーザー検査装置によって、ＤＮＡ等の解析に障害
のある不純物の有無のチェック、加工精度チェックを行
い品質保証する。
は、レーザー検査装置によって、ＤＮＡ等の解析に障害
のある不純物の有無のチェック、加工精度チェックを行
い品質保証する。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図１のシステムフロー図
において、１のマイクロプレートの機構製品製作設計が
完了すると、２において３次元ＣＡＤ上で詳細設計され
て、３次元ＣＡＤデータとして出力される。
づき図面を参照して説明する。図１のシステムフロー図
において、１のマイクロプレートの機構製品製作設計が
完了すると、２において３次元ＣＡＤ上で詳細設計され
て、３次元ＣＡＤデータとして出力される。
【００１４】３においては当該３次元ＣＡＤデータを用
いて、粉末固着造形装置により金型の外形部分が製作さ
れる。４においては電気泳動の泳動路やマイクロフルイ
ドチップの回路を形成するため、溝部の型板を精密鋳造
により製作し、５において研磨による仕上加工を行い、
金型の製品形状部分と組み合わせる。
いて、粉末固着造形装置により金型の外形部分が製作さ
れる。４においては電気泳動の泳動路やマイクロフルイ
ドチップの回路を形成するため、溝部の型板を精密鋳造
により製作し、５において研磨による仕上加工を行い、
金型の製品形状部分と組み合わせる。
【００１５】６においては製作された金型を用いて、射
出成形法によるマイクロプレートの成形が行われ、出来
上がった当該マイクロプレートは７においてプラスチッ
クフィルムの熱圧着加工が行われ、電気泳動路や回路の
形成が完了する。
出成形法によるマイクロプレートの成形が行われ、出来
上がった当該マイクロプレートは７においてプラスチッ
クフィルムの熱圧着加工が行われ、電気泳動路や回路の
形成が完了する。
【００１６】８においては、完成した当該マイクロプレ
ートをレーザーによって検査・選別し、ＤＮＡ等の解析
に障害のある不純物の有無のチェック、加工精度チェッ
クを行い品質保証する。本工程における６の射出成形工
程から、８の検査工程は９のクリーンルーム内に納めら
れる。
ートをレーザーによって検査・選別し、ＤＮＡ等の解析
に障害のある不純物の有無のチェック、加工精度チェッ
クを行い品質保証する。本工程における６の射出成形工
程から、８の検査工程は９のクリーンルーム内に納めら
れる。
【００１７】図２は２次元電気泳動に用いられる泳動路
の図であり、図３は当該泳動路の断面図である。マイク
ロプレートにおいては、高価な試薬等の使用量を押さえ
るために、構成要素は極力容積を小さくすることが要求
され、図２における２次元電気泳動路の場合、幅８０μ
ｍ深さ３０μｍ程度の微細加工を実現している。この場
合、コーナー部分１１〜１４のＲは電気泳動においてサ
ンプルを高精度に分離するため５μｍ以下に押さえるこ
とが要求される。
の図であり、図３は当該泳動路の断面図である。マイク
ロプレートにおいては、高価な試薬等の使用量を押さえ
るために、構成要素は極力容積を小さくすることが要求
され、図２における２次元電気泳動路の場合、幅８０μ
ｍ深さ３０μｍ程度の微細加工を実現している。この場
合、コーナー部分１１〜１４のＲは電気泳動においてサ
ンプルを高精度に分離するため５μｍ以下に押さえるこ
とが要求される。
【００１８】実際にこれらの微細部位を金型によって実
現すると、泳動路の側壁の部分が成形不良の発生及び金
型の損傷が発生する可能性がある。この問題を解決する
ため、我々は鋭意研究の結果、図３に示すように溝に勾
配を持たせる方法を採用した。当該角度１５、１６は１
０度から２５度の角度であり、溝の幅、素材の材質等に
より選択する必要がある。
現すると、泳動路の側壁の部分が成形不良の発生及び金
型の損傷が発生する可能性がある。この問題を解決する
ため、我々は鋭意研究の結果、図３に示すように溝に勾
配を持たせる方法を採用した。当該角度１５、１６は１
０度から２５度の角度であり、溝の幅、素材の材質等に
より選択する必要がある。
【００１９】図４は、射出成型機により製造されたマイ
クロプレートにフィルム熱圧着加工を施す装置の概念図
である。図において２１、２２は製造されたマイクロプ
レートを装着する冶具、１７はフィルム熱圧着加工の材
料であるアクリルフィルム、１８は当該アクリルフィル
ムの供給部分、１９はヒートロール、２０は付着ゴミを
除去するための帯電除去装置、２３は作業ベットであ
る。
クロプレートにフィルム熱圧着加工を施す装置の概念図
である。図において２１、２２は製造されたマイクロプ
レートを装着する冶具、１７はフィルム熱圧着加工の材
料であるアクリルフィルム、１８は当該アクリルフィル
ムの供給部分、１９はヒートロール、２０は付着ゴミを
除去するための帯電除去装置、２３は作業ベットであ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明によって、従来ガラス素材によっ
て製造されていたＤＮＡ検査用マイクロプレートを、金
型生産が可能なアクリル素材に置き換えることにより、
大幅なコスト低減を実現することが可能になる。さら
に、アクリル素材は取扱いが容易であるため、自動機へ
の対応も容易である。このため、ＤＮＡ検査用装置等の
自動化が可能となり、一層のコストダウン効果が期待さ
れる。
て製造されていたＤＮＡ検査用マイクロプレートを、金
型生産が可能なアクリル素材に置き換えることにより、
大幅なコスト低減を実現することが可能になる。さら
に、アクリル素材は取扱いが容易であるため、自動機へ
の対応も容易である。このため、ＤＮＡ検査用装置等の
自動化が可能となり、一層のコストダウン効果が期待さ
れる。
【図１】ＤＮＡ検査用マイクロプレート製造システムフ
ロー図
ロー図
【図２】２次元電気泳動に用いられる泳動路の図
【図３】２次元電気泳動に用いられる泳動路の断面図
【図４】フィルム熱圧着加工装置の概念図
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）
Ｇ０１Ｎ 31/20 Ｇ０１Ｎ 33/53 Ｍ
33/53 Ｂ２９Ｋ 35:00
Ｂ２９Ｋ 35:00 Ｇ０１Ｎ 27/26 ３３１Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】電気泳動用マイクロプレート、多目的マイ
クロフルイドチップ等、ＤＮＡ検査やその他化学反応試
験に用いられる各種マイクロプレートをアクリル等プラ
スチック素材を用いて製造することを可能とする製造シ
ステムであって、３次元ＣＡＤデータからのデータを用
いて金型製作を可能とする粉末固着造形装置と、当該製
作された金型により当該マイクロプレートを製作する射
出成形機と、当該マイクロプレートの微細回路部分にプ
ラスチックフィルムを熱圧着加工によって貼り付ける工
程と、完成した当該マイクロプレートをレーザー光によ
り検査選別する工程から成るＤＮＡ検査用マイクロプレ
ート製造システム。 - 【請求項２】請求項１のマイクロプレートの微細回路部
分にプラスチックフィルムを熱圧着加工によって貼り付
ける工程において、当該マイクロプレートを表面から若
干突出させて収納する治具と、当該治具に収納された当
該マイクロプレートの表面にアクリルフィルムを敷きヒ
ートローラをその上から回転移動させることにより当該
アクリルフィルムを熱圧着させる手段と、当該アクリル
フィルムに付着したゴミを除去する帯電除去装置から成
ることを特徴とする熱圧着加工方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345367A JP2003121453A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Ｄｎａ（デオキシリボ核酸）検査用マイクロプレート製造システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345367A JP2003121453A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Ｄｎａ（デオキシリボ核酸）検査用マイクロプレート製造システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121453A true JP2003121453A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19158710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345367A Pending JP2003121453A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Ｄｎａ（デオキシリボ核酸）検査用マイクロプレート製造システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003121453A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2009110270A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2011-07-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | マイクロチップ及びその製造方法 |
| US8012430B2 (en) | 2004-03-04 | 2011-09-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Methods for producing microchannel chips, microchannel chips, methods for separating biomolecules using the microchannel chips, and electrophoretic apparatus having the microchannel chips |
| JP2013010076A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | マイクロ流路デバイスの製造方法及びマイクロ流路チップ |
-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001345367A patent/JP2003121453A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8012430B2 (en) | 2004-03-04 | 2011-09-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Methods for producing microchannel chips, microchannel chips, methods for separating biomolecules using the microchannel chips, and electrophoretic apparatus having the microchannel chips |
| JPWO2009110270A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2011-07-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | マイクロチップ及びその製造方法 |
| JP2013010076A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | マイクロ流路デバイスの製造方法及びマイクロ流路チップ |
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