JP2005000770A - Minute reaction device for solid/liquid interface reaction - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a minute reaction device for a solid/liquid interface reaction capable of preventing leakage of liquid from a flow passage. <P>SOLUTION: An inlet and an outlet of a reaction solution are formed on a base board chip 10. A gasket 20 has elasticity, is thin as compared with the base board chip 10 and has a slit 22 at a center. The base board chip 10, the gasket 20 and a solid testing piece 30 are superposed and are closely adhered by applying external pressure. A reaction flow passage RP is formed by the slit 22 of the gasket and a solid phase of the testing piece 30 contacted with an opening of the slit. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固相と液相との界面における界面反応を測定するに好適な固液界面反応微小反応装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、生化学分野において、無細胞系蛋白質の合成反応や遺伝子の増幅反応等を評価する装置として、サンプルの微量化、反応や分析の高速化等といった様々な有効性を有するいわゆるマイクロリアクタを用いたものが開発されている。マイクロリアクタは、例えば、特開平10−337173号公報に記載されているように、基板に微小な液相の流路(数十〜数百μmの幅の流路)を形成し、この流路に接続した2つの流入口から、評価対象となる二種類の液体を送り込み、流路にて二液を合成するものである。
【0003】
かかる構成により、マイクロリアクタは、微細な流路に測定対象となる液体を送り込むため、液体の体積に対する液−液界面の面積が大きくなり、液体中の分子移動速度が高速化し、二液を効率的に反応させることができる。また、マイクロリアクタの流路は、容積が微量であるため、サンプルの量も少量で足り、かつ不純物の混入も抑制される。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−337173号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述のマイクロリアクタは、液相と液相の反応に用いられるものであるが、例えば放射性物質の処理等において、液体に含まれる放射性物質に対する固体の吸着性能を測定する場合のように、固体と液体との界面で起こる現象を正確に評価する手段が必要となる。
【0006】
そこで、本発明者らは、先に、次のような固液界面反応微小反応装置を提案している。すなわち、この装置では、液相との界面にて界面反応を起こす固相の固体試料と表面に溝が形成された基板とを重ね合わせ、この溝及び固体試料によって形成される薄層の流路に界面反応を起こす液相を流通するようにしている。このように、実際の環境を再現して起こした固液界面反応を測定することにより、実際の環境で生じる様々な固液界面反応を精度良く測定することができるものである。
【0007】
しかしながら、試験片である固体試料の表面をやすり等により平坦にしたとしても、表面の凹凸が残るため、固体試料と溝の形成された基板を重ね合わせて流路を形成し、この流路に液体を流通したとき、両者の接触面から液体が漏洩しやすいという問題があることが判明した。特に、液体に含まれる放射性物質に対する固体の吸着性能を測定する場合では、液漏れが生じるということは、放射性物質の洩れとなり、問題が生じてくる。
【0008】
本発明の目的は、流路からの液漏れを防止できる固液界面反応微小反応装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、反応溶液の流入口及び流出口が形成された基盤と、弾性を有し、前記基盤に比べて薄く、中央にスリットを有するガスケットとを備え、前記基盤と、前記ガスケットと、前記反応溶液の液相と界面反応を起こす固相が表面に形成された固体の試験片とを積層し、外圧を掛けることにより前記基盤とガスケットと試験片を密着させ、前記ガスケットのスリットとこのスリットの開口部に接する前記固相により反応流路を形成し、前記流入口から反応液を流入し、反応流路を経た反応溶液を前記流出口から流出させるようにしたものである。
かかる構成により、反応流路からの液漏れを防止し得るものとなる。
【0010】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記基盤は、前記ガスケットと同等以上の硬さを有するようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図3を用いて、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置の構成について説明する。
最初に、図1を用いて、本実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の構成を示す分解斜視図である。
【0012】
本実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器は、基盤チップ10と、ガスケット20と、試験片30とから構成されている。基盤チップ10は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)からなり、その大きさは、例えば、縦40mm、横25mm、厚さ10mmである。基盤チップ10には、流体の流入口12と、流体の流出口14が厚さ方向に貫通する穴として形成されている。流入口12および流出口14の直径は、例えば、1.2mmφである。
【0013】
ガスケット20は、弾性を有する材料からなり、例えば、基盤チップ10と同じく、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)からなる。その大きさは、例えば、縦40mm、横25mm、厚さ160μmである。ガスケット20の中央部には、反応流路の一部となるスリット22が形成されている。スリット22の大きさは、例えば、縦20mm、横2mm、厚さ160μmである。
【0014】
試験片30は、固体試料であり、その大きさは、例えば、縦40mm、横25mm、厚さ10mmである。試験片30は、例えば、図2を用いて後述するSrCl2溶液中のSr2+イオンの花崗岩に対する吸着・脱離反応を計測する試験装置に用いる場合、花崗岩からなる。試験片30の表面の内、ガスケット20と接する面は、例えば、♯2000のヤスリ等により平坦になるように研磨されている。しかしながら、ヤスリ等により研磨したとしても、その表面には凹凸が残存している。
【0015】
基盤チップ10と、ガスケット20と、試験片30との3体を重ね合わせて外力を加えることにより、ガスケット20は弾性変形して、試験片30の表面の凹凸に倣い、試験片30と密着する。そして、ガスケット20のスリット22と、基盤チップ10の表面の一部と、試験片30の表面の一部が、固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の流路を形成する。以上のようにして、固相である試験片(花崗岩)30の一部が液体の薄い流路壁の一部を構成する。
【0016】
次に、図2を用いて、本実施形態による固液界面反応微小反応装置の構成について説明する。
図2は、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置の構成を示す斜視図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
【0017】
本実施形態による固液界面反応微小反応装置は、試験片と溶液の接触により試験片に含有されている物質の一部と溶液に溶解している物質との反応を測定するための装置(マイクロリアクタチップ)である。図示の例では、この装置は、試験片である花崗岩と、SrCl2溶液中のSr2+イオンの吸着・脱離反応を計測する試験装置である。
【0018】
反応容器RVは、図1にて説明したように、基盤チップ10と、ガスケット20と、試験片30とを重ね合わせて外力を掛けることにより互いに密着して構成されている。基盤チップ10の流入口12には、液供給ポンプ40が接続されている。基盤チップ10の流出口14には、分割サンプリング器50が接続されている。
【0019】
液供給ポンプ40により送液されたSrCl2溶液は、流体の流入口12を通り流路兼反応槽RPに供給される。流路兼反応槽RPは、上述したように、ガスケット20のスリット22と、基盤チップ10の表面の一部と、試験片30の表面の一部とによって形成されいる。ここで、SrCl2溶液はマイクロリアクタ内に構成された薄い流路を流れながら、試験片30である花崗岩と吸着・脱離反応を繰り返して、流体の流出口14より排出される。排出された液は、分割サンプリング器50により経時的にサンプリングする。サンプリングされた液中の85Srの濃度変化を計測することにより、花崗岩とSrの破過曲線が得られる。
【0020】
なお、以上の説明では、反応流路の深さ(即ち、ガスケット20の厚さ)は、160μmとしているが、この深さは、試験対象の性質(例えば、実効拡散係数や、花崗岩に対するSr2+イオンの吸着・脱離反応の反応速度)と、着目する固体―液体反応(花崗岩とSr)に応じて選定されるものである。流路の深さは、例えば、50〜200μm程度である。また、流路の長さは、例えば、20〜60mm程度である。
【0021】
試験片30としては、花崗岩を例示したが、その他に、例えば、固化したセメント,砂岩,粘板岩等も用いることができる。
【0022】
反応溶液としては、SrCl2溶液の他に、NiCl2やCsCl等も用いることができる。
【0023】
ガスケット20の材料としては、弾性を有する材料として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(ヤング率:408MPa)の他に、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)(ヤング率:357MPa),テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)(ヤング率:857MPa),ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)(ヤング率:1071〜2141MPa),クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)(ヤング率:1714MPa),ポリビニリデンフルオライド(PVDF)(ヤング率:857MPa),ポリビニルフルオライド(PVF),テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などのフッ素系樹脂や、クレゾール,アルキルフェノールなどのフェノール系樹脂(ヤング率:20700〜22700MPa)や、メラミン樹脂,尿素樹脂などのアミノ系樹脂(ヤング率:6860〜13700MPa)や、アルキド樹脂(ヤング率:13780〜17230MPa)や、ポリエステル樹脂(ヤング率:10340〜17230MPa)や、スチレン系樹脂(ヤング率:2270〜2760MPa)や、ポリカーボネード樹脂(ヤング率:2140〜2380MPa)や、ポリエーテル樹脂(ヤング率:2570MPa)を用いることができる。また、フラン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、、シリコーン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、キシレン樹脂、耐熱性樹脂などの合成樹脂や、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどのゴムなども用いることができる。
【0024】
試験片30が砂岩や粘板岩のように脆い材料の場合、反応容器を形成するために掛けられる外圧は大きくできないため、試験片の表面の凹凸が大きい場合には、ガスケット20の材料としては、上記の材料の中でも、柔らかい(ヤング率の大きい)材料を選択する必要がある。
【0025】
さらに、ガスケット20の材料としては、反応溶液中の放射線核種との吸着性がないものが選ばれる。反応溶液がSrCl2の場合には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)や他の適当な材料が用いられる。
【0026】
基盤チップ10の材料としては、ガスケット20と同等以下のヤング率を有する材料(ガスケット20と同じ硬さか、より硬い材料)が選ばれる。これは、基盤チップ10とガスケット20と試験片30の積層体に外力を掛けた場合に、ガスケット20が変形して、試験片30の表面に密着させるためである。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE),テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP),テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE),ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE),クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE),ポリビニリデンフルオライド(PVDF),ポリビニルフルオライド(PVF),テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などのフッ素系樹脂や、クレゾール,アルキルフェノールなどのフェノール系樹脂や、メラミン樹脂,尿素樹脂などのアミノ系樹脂や、アルキド樹脂や、ポリエステル樹脂や、スチレン系樹脂や、ポリカーボネード樹脂や、ポリエーテル樹脂を用いることができる。また、フラン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、、シリコーン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、キシレン樹脂、耐熱性樹脂などの合成樹脂や、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどのゴムなども用いることができる。
【0027】
次に、図3及び図4を用いて、本実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の固定装置について説明する。
図3は、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の固定装置の構成を示す正面図である。図4は、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の固定装置の構成を示す側面図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
【0028】
クランプ支持台60の上に、基盤チップ10と、ガスケット20と、試験片30とを積層した状態でセットする。さらに、試験片30の上に金属プレート70を載置する。その状態で、ネジ65を締めることにより、金属プレート70が加圧され、基盤チップ10とガスケット20と試験片30とを積層体も加圧される。この加圧により、弾性体であるガスケット20が変形して、試験片30の表面の凹凸に拘わらず、試験片30とガスケット20が密着して、液漏れを防止できる。
【0029】
試験片30は、ガスケット20と接触する面と、その反対側の面(金属プレート70と接触する面)の平行度を確保しておくことにより、均一加圧が可能である。
【0030】
また、反応容器の流路は、ガスケット20のスリットと試験片30が接触した部分に形成される。したがって、試験片30とガスケット20の位置関係はおおよそ位置決めするだけで、反応容器の流路を形成できるため、位置決めが容易に行えるものである。
【0031】
次に、図5及び図6を用いて、本実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の他の固定装置について説明する。
図5は、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の他の固定装置の構成を示す正面図である。図6は、本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の他の固定装置の構成を示す側面図である。なお、図3及び図4と同一符号は、同一部分を示している。
【0032】
本例では、ネジ式のクランプ台でなく、油圧式のクランプ台を用いている。油圧式のクランプ台は、クランプ支持台60Aと、伸縮可能なシリンダ60Bと、クランパ60Cと、クランパ60Cと一体のクランプ部60Dから構成されている。
【0033】
クランプ支持台60Aの上に、基盤チップ10と、ガスケット20と、試験片30とを積層した状態でセットする。さらに、試験片30の上に金属プレート70を載置する。その状態で、油圧クランプを動作させることにより、シリンダ60Bが縮んで、クランプ部60Dによって、金属プレート70が加圧され、基盤チップ10とガスケット20と試験片30とを積層体も加圧される。この加圧により、弾性体であるガスケット20が変形して、試験片30の表面の凹凸に拘わらず、試験片30とガスケット20が密着して、液漏れを防止できる。
【0034】
以上説明したように、本実施形態によれば、弾性を有し、反応流路の一部を形成するスリットが形成されたガスケットを用いることにより、反応流路の密閉性が向上する。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、固液界面反応微小反応装置における流路からの液漏れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の構成を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置の構成を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の固定装置の構成を示す正面図である。
【図4】本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の固定装置の構成を示す側面図である。
【図5】本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の他の固定装置の構成を示す正面図である。
【図6】本発明の一実施形態による固液界面反応微小反応装置に用いる反応容器の他の固定装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
10…基盤チップ
12…流入口
14…流出口
20…ガスケット
22…スリット
30…試験片
40…液供給ポンプ
50…分割サンプリング器
RP…流路
RV…反応容器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus suitable for measuring an interfacial reaction at an interface between a solid phase and a liquid phase.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the field of biochemistry, so-called microreactors with various effectiveness such as miniaturization of samples, speeding up of reactions and analyzes, etc. have been used as devices for evaluating cell-free protein synthesis reactions and gene amplification reactions. Things are being developed. For example, as described in JP-A-10-337173, the microreactor forms a minute liquid phase channel (a channel having a width of several tens to several hundreds μm) on a substrate, Two types of liquids to be evaluated are fed from two connected inlets, and the two liquids are synthesized in the flow path.
[0003]
With this configuration, the microreactor feeds the liquid to be measured into the fine flow path, so the area of the liquid-liquid interface with respect to the volume of the liquid increases, the molecular movement speed in the liquid increases, and the two liquids become efficient. Can be reacted. Further, since the microreactor channel has a very small volume, a small amount of sample is sufficient and contamination of impurities is suppressed.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-337173
[Problems to be solved by the invention]
The above-described microreactor is used for reaction between a liquid phase and a liquid phase. For example, in the treatment of a radioactive substance, the solid and liquid are measured as in the case of measuring the solid adsorption performance for the radioactive substance contained in the liquid. It is necessary to have a means for accurately evaluating the phenomenon occurring at the interface.
[0006]
Therefore, the present inventors have previously proposed the following solid-liquid interface reaction microreaction apparatus. That is, in this apparatus, a solid-phase solid sample that causes an interfacial reaction at the interface with the liquid phase and a substrate having a groove formed on the surface are superimposed, and a thin-layer flow path formed by the groove and the solid sample. The liquid phase that causes an interfacial reaction is circulated. Thus, by measuring the solid-liquid interface reaction caused by reproducing the actual environment, various solid-liquid interface reactions occurring in the actual environment can be accurately measured.
[0007]
However, even if the surface of the solid sample, which is a test piece, is flattened with a file or the like, the surface irregularities remain, so a flow path is formed by overlapping the solid sample and the substrate on which the groove is formed. It has been found that there is a problem that when the liquid is circulated, the liquid easily leaks from the contact surface between the two. In particular, when measuring the adsorption performance of a solid with respect to a radioactive substance contained in a liquid, the occurrence of a liquid leak causes a leak of the radioactive substance and causes a problem.
[0008]
An object of the present invention is to provide a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus capable of preventing liquid leakage from a flow path.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention includes a base on which an inlet and an outlet of a reaction solution are formed, and a gasket having elasticity, being thinner than the base and having a slit in the center. The substrate, the gasket, and a solid test piece formed on the surface of a solid phase that causes an interfacial reaction with the liquid phase of the reaction solution, and applying the external pressure to the base, the gasket, and the test piece. And a reaction channel is formed by the solid phase contacting the slit of the gasket and the opening of the slit, the reaction solution is introduced from the inlet, and the reaction solution that has passed through the reaction channel is discharged from the outlet. It is made to let you.
With such a configuration, liquid leakage from the reaction channel can be prevented.
[0010]
(2) In the above (1), preferably, the base has a hardness equal to or higher than that of the gasket.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a reaction vessel used in a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0012]
A reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to the present embodiment includes a base chip 10, a gasket 20, and a test piece 30. The base chip 10 is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), and its size is, for example, 40 mm long, 25 mm wide, and 10 mm thick. In the base chip 10, a fluid inlet 12 and a fluid outlet 14 are formed as holes penetrating in the thickness direction. The diameter of the inflow port 12 and the outflow port 14 is 1.2 mmφ, for example.
[0013]
The gasket 20 is made of a material having elasticity, and is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), for example, like the base chip 10. The size is, for example, 40 mm long, 25 mm wide, and 160 μm thick. A slit 22 serving as a part of the reaction channel is formed at the center of the gasket 20. The size of the slit 22 is, for example, 20 mm long, 2 mm wide, and 160 μm thick.
[0014]
The test piece 30 is a solid sample, and the size thereof is, for example, 40 mm long, 25 mm wide, and 10 mm thick. The test piece 30 is made of granite, for example, when used in a test apparatus for measuring adsorption / desorption reaction with respect to granite of Sr2 + ions in an SrCl2 solution described later with reference to FIG. Of the surface of the test piece 30, the surface in contact with the gasket 20 is polished to be flat with, for example, # 2000 file. However, even if it is polished with a file or the like, irregularities remain on the surface.
[0015]
By applying an external force by superposing the three pieces of the base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30, the gasket 20 is elastically deformed to follow the unevenness of the surface of the test piece 30 and closely contact the test piece 30. . Then, the slit 22 of the gasket 20, a part of the surface of the base chip 10, and a part of the surface of the test piece 30 form a flow path of a reaction vessel used for the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus. As described above, a part of the test piece (granite) 30 which is a solid phase constitutes a part of the thin channel wall of the liquid.
[0016]
Next, the configuration of the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
[0017]
The solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to this embodiment is an apparatus (microreactor) for measuring the reaction between a part of a substance contained in a test piece and a substance dissolved in the solution by contact between the test piece and a solution. Chip). In the illustrated example, this apparatus is a test apparatus that measures the adsorption / desorption reaction of granite, which is a test piece, and Sr2 + ions in the SrCl2 solution.
[0018]
As described with reference to FIG. 1, the reaction container RV is configured to be in close contact with each other by applying an external force by superposing the base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30. A liquid supply pump 40 is connected to the inlet 12 of the base chip 10. A divided sampler 50 is connected to the outlet 14 of the base chip 10.
[0019]
The SrCl 2 solution sent by the liquid supply pump 40 is supplied to the flow path / reaction tank RP through the fluid inlet 12. As described above, the flow channel / reaction vessel RP is formed by the slit 22 of the gasket 20, a part of the surface of the base chip 10, and a part of the surface of the test piece 30. Here, the SrCl2 solution is discharged from the fluid outlet 14 by repeating the adsorption / desorption reaction with the granite as the test piece 30 while flowing through a thin flow path formed in the microreactor. The discharged liquid is sampled over time by the divided sampling device 50. A breakthrough curve of granite and Sr is obtained by measuring the concentration change of 85Sr in the sampled liquid.
[0020]
In the above description, the depth of the reaction channel (that is, the thickness of the gasket 20) is 160 μm, but this depth depends on the property of the test object (for example, effective diffusion coefficient, Sr2 + ion for granite, etc. And the solid-liquid reaction of interest (granite and Sr). The depth of the channel is, for example, about 50 to 200 μm. Moreover, the length of a flow path is about 20-60 mm, for example.
[0021]
As the test piece 30, granite is exemplified, but in addition, for example, solidified cement, sandstone, slate, and the like can be used.
[0022]
As the reaction solution, in addition to the SrCl2 solution, NiCl2 or CsCl can also be used.
[0023]
As a material of the gasket 20, as a material having elasticity, in addition to polytetrafluoroethylene (PTFE) (Young's modulus: 408 MPa), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) (Young's modulus: 357 MPa), Tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) (Young's modulus: 857 MPa), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) (Young's modulus: 1071-2141 MPa), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE) (Young's modulus) : 1714 MPa), polyvinylidene fluoride (PVDF) (Young's modulus: 857 MPa), polyvinyl fluoride (PVF), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), etc. Phenolic resins such as cresol and alkylphenol (Young's modulus: 20700-22700 MPa), amino resins such as melamine resin and urea resin (Young's modulus: 6860-13700 MPa), alkyd resins (Young's modulus: 13780-17230 MPa), A polyester resin (Young's modulus: 10340-17230 MPa), a styrene resin (Young's modulus: 2270-2760 MPa), a polycarbonate resin (Young's modulus: 2140-2380 MPa), or a polyether resin (Young's modulus: 2570 MPa) may be used. it can. Also, synthetic resins such as furan resin, epoxy resin, polyolefin resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, silicone resin, cellulose resin, urethane resin, xylene resin, heat resistant resin, fluoro rubber, silicone Rubber such as rubber can also be used.
[0024]
When the test piece 30 is a brittle material such as sandstone or slate, the external pressure applied to form the reaction vessel cannot be increased. Therefore, when the surface of the test piece has large irregularities, the material of the gasket 20 is as described above. Of these materials, it is necessary to select a soft material (having a large Young's modulus).
[0025]
Further, as the material of the gasket 20, a material having no adsorptivity with the radionuclide in the reaction solution is selected. When the reaction solution is SrCl2, polytetrafluoroethylene (PTFE) or other suitable material is used.
[0026]
As the material of the base chip 10, a material having the same or lower Young's modulus as that of the gasket 20 (the same hardness as the gasket 20 or a harder material) is selected. This is because when an external force is applied to the laminated body of the base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30, the gasket 20 is deformed and is brought into close contact with the surface of the test piece 30. Specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), chlorotri Fluororesin such as fluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), cresol, alkylphenol, etc. Phenolic resins, amino resins such as melamine resins and urea resins, alkyd resins, polyester resins, styrene resins, polycarbonate resins, and polyether resins can be used. Also, synthetic resins such as furan resin, epoxy resin, polyolefin resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, silicone resin, cellulose resin, urethane resin, xylene resin, heat resistant resin, fluoro rubber, silicone Rubber such as rubber can also be used.
[0027]
Next, the reaction vessel fixing device used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a front view showing the configuration of the reaction vessel fixing device used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing the configuration of the reaction vessel fixing device used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to one embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
[0028]
On the clamp support base 60, the base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30 are set in a laminated state. Further, the metal plate 70 is placed on the test piece 30. In this state, the metal plate 70 is pressed by tightening the screw 65, and the laminate of the base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30 is also pressed. By this pressurization, the gasket 20 which is an elastic body is deformed, and the test piece 30 and the gasket 20 are brought into close contact with each other regardless of the unevenness of the surface of the test piece 30, thereby preventing liquid leakage.
[0029]
The test piece 30 can be uniformly pressed by ensuring parallelism between the surface in contact with the gasket 20 and the opposite surface (the surface in contact with the metal plate 70).
[0030]
Further, the flow path of the reaction vessel is formed at a portion where the slit of the gasket 20 and the test piece 30 are in contact with each other. Therefore, the positional relationship between the test piece 30 and the gasket 20 can be easily determined because the flow path of the reaction vessel can be formed only by positioning.
[0031]
Next, another fixing device for the reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a front view showing the configuration of another fixing device of the reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a side view showing the configuration of another fixing device of the reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to one embodiment of the present invention. 3 and 4 indicate the same parts.
[0032]
In this example, a hydraulic clamp table is used instead of a screw clamp table. The hydraulic clamp base includes a clamp support base 60A, an extendable cylinder 60B, a clamper 60C, and a clamp portion 60D integrated with the clamper 60C.
[0033]
The base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30 are set in a stacked state on the clamp support base 60A. Further, the metal plate 70 is placed on the test piece 30. In this state, by operating the hydraulic clamp, the cylinder 60B is contracted, the metal plate 70 is pressurized by the clamp portion 60D, and the laminate of the base chip 10, the gasket 20, and the test piece 30 is also pressurized. . By this pressurization, the gasket 20 which is an elastic body is deformed, and the test piece 30 and the gasket 20 are brought into close contact with each other regardless of the unevenness of the surface of the test piece 30, thereby preventing liquid leakage.
[0034]
As described above, according to this embodiment, the sealing property of the reaction channel is improved by using a gasket having elasticity and having a slit that forms a part of the reaction channel.
[0035]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid leak from the flow path in a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a reaction vessel used in a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a reaction vessel fixing device used in a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a configuration of a reaction vessel fixing device used in a solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view showing the configuration of another fixing device of the reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing the configuration of another fixing device of the reaction vessel used in the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base chip 12 ... Inlet 14 ... Outlet 20 ... Gasket 22 ... Slit 30 ... Test piece 40 ... Liquid supply pump 50 ... Divided sampling device RP ... Flow path RV ... Reaction container

Claims (2)

反応溶液の流入口及び流出口が形成された基盤と、
弾性を有し、前記基盤に比べて薄く、中央にスリットを有するガスケットとを備え、
前記基盤と、前記ガスケットと、前記反応溶液の液相と界面反応を起こす固相が表面に形成された固体の試験片とを積層し、外圧を掛けることにより前記基盤とガスケットと試験片を密着させ、前記ガスケットのスリットとこのスリットの開口部に接する前記固相により反応流路を形成し、
前記流入口から反応液を流入し、反応流路を経た反応溶液を前記流出口から流出させることを特徴とする固液界面反応微小反応装置。
A base on which the inlet and outlet of the reaction solution are formed;
It has elasticity, is thinner than the base, and comprises a gasket having a slit in the center,
The substrate, the gasket, and a solid test piece formed on the surface of a solid phase that causes an interfacial reaction with the liquid phase of the reaction solution are laminated, and the substrate, the gasket, and the test piece are adhered to each other by applying external pressure. And forming a reaction channel by the solid phase in contact with the slit of the gasket and the opening of the slit,
A solid-liquid interface reaction microreaction apparatus, wherein a reaction solution is introduced from the inlet and a reaction solution having passed through a reaction channel is caused to flow out from the outlet.
請求項1記載の固液界面反応微小反応装置において、
前記基盤は、前記ガスケットと同等以上の硬さを有することを特徴とする固液界面反応微小反応装置。
In the solid-liquid interface reaction microreaction apparatus according to claim 1,
A solid-liquid interface reaction microreaction apparatus, wherein the base has a hardness equal to or higher than that of the gasket.
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