JP2005274512A - 電気泳動用マイクロチップ - Google Patents

Abstract

【課題】 サンプル量の無駄を抑えることができ、閉じた泳動用チャネルの端部にきれいにサンプルを移送することができ、サンプル必要量の調整が可能であり、サンプルとゲルときれいに合一させることができ、しかも、溶液の電気分解により発生したガスを除去することができる電気泳動用マイクロチップを提供する。
【解決手段】 サンプル注入部と電気泳動部とからなり、前記サンプル注入部は、所定の容積を有する容積部を有し、該容積部にはサンプル導入用のポートと、正圧を印加するための加圧ポートと、引圧を印加するための第１の引圧ポートとが接続されており、
前記電気泳動部は、電気泳動用チャネルと、ゲル電解質導入用のポートと、引圧を印加するための第２の引圧ポートとを有し、
加圧ポートは逆止弁を介して容積部上流側に接続され、第１の引圧ポートは第１の空気抜き弁を介して容積部下流側に接続され、
第２の引圧ポートは第２の空気抜き弁を介して電気泳動用チャネルに接続され、
前記容積部と前記電気泳動用チャネルとは細管で連通されている電気泳動用マイクロチップ。
【選択図】 図２

Description

本発明は電気泳動装置に関する。更に詳細には、本発明は、２枚の基板間に形成された微細流路において電気泳動を行うように構成された電気泳動用マイクロチップに関する。

極微量のタンパクや核酸（例えば、ＤＮＡ）などの試料を分析する場合には、従来より電気泳動装置が使用されてきた。その代表的な装置としてスラブゲル電気泳動装置がある。電気泳動する際に、従来は試料をラジオアイソトープでラベルし、分析していたが、この方法では手間と時間がかかる難点があった。更に、放射能管理の点から常に最大限の安全性と管理が求められ、特別な施設内でなければ分析を行うことができない。このため、最近では、試料を蛍光体でラベルする方式が検討されている。

光を用いる方法では、蛍光ラベルしたＤＮＡ断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、１５〜２０ｃｍ下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設けておき、ここを通過するＤＮＡ断片を順に計測する。例えば、配列を決定しようとするＤＮＡ鎖を鋳型として酵素反応（ダイデオキシ法）による操作で末端塩基種がわかった種々の長さのＤＮＡを複製し、これらに蛍光体を標識する。つまり、蛍光体で標識されたアデニン（Ａ）断片群，シトシン（Ｃ）断片群，グアニン（Ｇ）断片群およびチミン（Ｔ）断片群を得る。これらの断片群を混合して電気泳動用ゲルの別々の泳動レーン溝に注入し、電圧を印加する。ＤＮＡは負の電荷を持つ鎖状の重合体高分子のため、ゲル中を分子量に反比例した速度で移動する。短い（分子量の小さい）ＤＮＡ鎖ほど早く、長い（分子量の大きい）ＤＮＡ鎖ほどゆっくりと移動するので、分子量によりＤＮＡを分画できる。

特許文献１には、レーザで照射される電気泳動装置のゲル上のラインと光ダイオードアレイの配列方向が電気泳動装置内のＤＮＡ断片の泳動方向と直角となるように構成されたＤＮＡ塩基配列決定装置が開示されている。この装置では、一対のガラス板の間にポリアクリルアミドなどのゲル電解質を充填し、ゲル電気泳動層を形成した後、該ゲル電気泳動層の一端にＤＮＡサンプルを注入し、ゲル電気泳動層の両端をバッファ液に浸漬させながら、その両端に電圧を印加してＤＮＡサンプルを電気泳動させることによりゲル電解質層上にＤＮＡ断片を展開する。光を用いる方法では、蛍光ラベルしたＤＮＡ断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、１５〜２０ｃｍ下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設けておき、ここを通過するＤＮＡ断片を順に計測する。例えば、配列を決定しようとするＤＮＡ鎖を鋳型として酵素反応（ダイデオキシ法）による操作で末端塩基種がわかった種々の長さのＤＮＡを複製し、これらに蛍光体を標識する。つまり、蛍光体で標識されたアデニン（Ａ）断片群，シトシン（Ｃ）断片群，グアニン（Ｇ）断片群およびチミン（Ｔ）断片群を得る。これらの断片群を混合して電気泳動用ゲルの別々の泳動レーン溝に注入し、電圧を印加する。ＤＮＡは負の電荷を持つ鎖状の重合体高分子のため、ゲル中を分子量に反比例した速度で移動する。短い（分子量の小さい）ＤＮＡ鎖ほど早く、長い（分子量の大きい）ＤＮＡ鎖ほどゆっくりと移動するので、分子量によりＤＮＡを分画できる。

しかし、このような装置では一度に多量のサンプルを取り扱うことができるという利点があるものの、ゲル内でのジュール熱による発熱が問題となるため高電圧を印加して分析することが出来なかった。このため、分析時間（泳動時間）に長時間（数十時間）も要し、ＤＮＡ診断などのような迅速な分析を必要とするような要望には答えることができなかった。

そこで、これに代わる装置として、特許文献２に記載されるように、２枚の基板を接合し、何れか一方の基板の接合面に電気泳動路となるべき微細流路（チャネル）を形成し、この微細流路と連通し、かつ、大気に開放されたポートを設けた「マイクロチップ」と呼ばれる小型装置が提案されている。

特許文献２に記載された従来のＤＮＡ電気泳動用マイクロチップは、図１８に示されるように、ガラス又は合成樹脂（例えば、ポリジメチルシロキサン又はアクリル樹脂）などの透明基板１００に分離用チャネル１０２と、この分離用チャネル１０２と直交する導入用チャネル１０４を有する。このマイクロチップは、分離用チャネル１０２と導入用チャネル１０４が交差していることから、別名、クロスインジェクション方式チップとも呼ばれている。分離用チャネル１０２の両端にはグランド側泳動媒体用ウエル１０６と高電圧側泳動媒体用ウエル１０８が配設されている。また、導入用チャネル１０４の一方の端部にはグランド側のＤＮＡサンプル用ウエル１１０と高電圧側泳動媒体用ウエル１１２が配設されている。

図１９は図１８におけるXIX-XIX線に沿った断面図である。図示されているように、透明基板１００を貫通するように泳動媒体用ポート１０６及び１０８が設けられ、この基板１００の下面側に、泳動媒体用ポート１０６及び１０８に連通する分離用チャネル１０２が配設されている。基板１００の下面側に透明又は不透明な素材（例えば、ガラス又は合成樹脂フィルム）からなる対面基板１１４が貼り合わされている。この対面基板１１４の存在により、ポート及び溝内に泳動媒体及びＤＮＡサンプルなどを注入することができる。

図２０は図１８に示されたマイクロチップの使用方法を示す模式図である。先ず、ステップ（１）で、分離用チャネル１０２の高電圧側泳動媒体用ポート１０８に電気泳動用の分離用泳動路となるべき泳動媒体（例えば、ゲル電解質）を分注する。次いで、ステップ（２）において、このポート１０８から静かに圧力をかけて、分離用チャネル１０２及び導入用チャネル１０４に泳動媒体を充填させる。次いで、ステップ（３）において、ポート１０６とポート１１２に泳動媒体を分注する。次いで、ステップ（４）において、ポート１１０にＤＮＡサンプル（遺伝子断片）を分注する。その後、ステップ（５）において、導入用チャネル１０４のポート１１０をグランド側とし、ポート１１２を高電圧側とし、導入用チャネル１０４に電圧を印加し、ＤＮＡサンプルをウエル１１０からポート１１２に向かって泳動させる。次いで、ステップ（６）において、導入用チャネル１０４への電圧印加を止め、分離用チャネル１０２のポート１０６をグランド側とし、ポート１０８を高電圧側とし、分離用チャネル１０２に電圧を印加し、チャネルの交差部１１６に存在するＤＮＡサンプル（遺伝子断片）をポート１０８に向かって泳動させる。分離用チャネル１０２の途中に光学測定位置１１８が存在し、この位置まで泳動された分離断片に光源（図示されていない）から励起光が照射され、断片に標識された蛍光体から発生された蛍光を受光手段（図示されていない）で受光し、分析を行う。

しかし、図１８に示されるようなクロスインジェクション方式チップの場合、大多数のサンプルが導入用チャネル１０４のポート１１０に止まったまま使用されず、無駄に廃棄されてしまうという欠点があった。サンプルの増幅は手間とコストのかかるＰＣＲ法により行われるが、このような手間とコストをかけて増幅した大多数のサンプルが使用されるずに廃棄されてしまうのは極めて不経済である。

これに対して、非特許文献１には、疎水性細管ベント方式によりサンプル及びゲル電解質を電気泳動チャネルに注入する電気泳動用マイクロチップが提案されている。図２１に、この電気泳動用マイクロチップの要部を示す。図示されているように、電気泳動用チャネル２００の一端にはサンプル及びゲル電解質をチャネル内に送入するためのポート２０２が配設されている。電気泳動用チャネル２００の他端には一方の電極２０４が配設され、チャネルの途中に他方の電極２０６が配設されている。電極２０４に隣接して第１の気送チャネル２０８が配設され、この第１の気送チャネル２０８の近傍に第２の気送チャネル２１０が配設されている。各気送チャネルは複数本の疎水性細管ベント(Hydrophobic Microcapillary Vent, HMCV)２１２により電気泳動用チャネル２００と連通している。各気送チャネルは各ポート（図示されていない）からチューブ（図示されていない）を介して空気ポンプ（図示されていない）に連結されている。電極間距離は数ｍｍ程度（例えば、３〜５ｍｍ程度）であり、印加電圧は数Ｖ（例えば、５Ｖ）程度である。

図２２を参照しながら、疎水性細管ベント方式による電気泳動用マイクロチップの電気泳動チャネルへのサンプル及びゲル電解質注入操作の手順を示す。ステップ（Ａ）において、ポート２０２からサンプルを注入し、同時に気送チャネル２０８から吸引して、電気泳動チャネル２００内にサンプル２１４を満たす。疎水性細管ベント２１２は疎水性なので液体サンプルは疎水性細管ベント２１２を介して気送チャネル２０８に入り込むことはない。次いで、ステップ（Ｂ）において、気送チャネル２１０から加圧気体をベント２１２を介して電気泳動用チャネル２００内に送入すると、気送チャネル２１０の疎水性ベント２１２の境界付近でサンプルは２分され、気送チャネル２０８側のサンプル２１４は残り、その他のサンプルはポート２０２に押し戻されるので、ポート２０２から余剰サンプル２１４をピペット（図示されていない）などで回収する。その後、ステップ（Ｃ）において、ポート２０２からゲル電解質を注入し、同時に気送チャネル２１０から吸引して、電気泳動用チャネル２００内にゲル電解質２１６を満たす。このようにして電気泳動チャネル２００内にサンプル２１４とゲル電解質２１６が充填されたら、電極２０４をグランド（ＧＮＤ）側とし、電極２０６との間に電圧を印加すればサンプルのＤＮＡは泳動分画される。

非特許文献１に記載された疎水性細管ベント方式による電気泳動用マイクロチップでは、サンプル必要量のみを電気泳動するので、一見するとサンプル必要量を減少させることができるように思われるが、次のような欠点を有する。
(a)サンプルの無駄が多くなる。
非特許文献１では、一且、電気泳動に必要なサンプル最より過剰な量が入ったポート２０２から泳動用チャネル２００の全長にわたってサンプル２１４を導入する。すなわち、気送チャネル２０８を引圧にしたのち、気送チャネル２１０から正圧の空気を送り出すことで、不必要量のサンプル２１４をすべてポート２０２に戻し、サンプル必要量の秤取を行なう。しかしここではひとつのポート２０２をサンプル２１４とゲル２１６で共用しているため、次工程でのゲル導入の際、ポート２０２に戻された余剰サンプル２１４を取り除かなくてはならず、無駄となる可能性がある。また、一且サンプル２１４を泳動チャネル２００全長にわたって導入するため、余剰サンプル除去後も泳動レーン壁面などにサンプル２１４の取り残しが生じる可能性があり、電気泳動結果に悪影響を及ぽすと推測される。
(b)ポート２０２からのサンプル２１４の導入距離が長く、サンプル必要量を秤取できない。
非特許文献１では、ポート２０２からの導入距離が非常に長く、サンプル導入時の移送中にサンプル２１４が泳動用チャネル２００の壁面などにとられる可能性がある。そのため、サンプル必要量が秤取できないことがあると推測される。
(c)サンプル必要量の調整が困難である。
非特許文献１では、サンプルの秤取を行なう疎水性細管ベント２１２に繋がる気送チャネル２０８及び２１０が或る間隔で断続的に配置されているため、サンプル量の調整が困難である。
(d)サンプル２１４とゲル２１６の界面をきれいに合わせることは困難である。
電気泳動において、バンドを明確に分離するためには、サンプルとゲルの界面を直線状に合一させることが効果的である。非特許文献１では、疎水性細管ベント２１２に繋がる気送チャネル２１０を引圧にすることで両者の合一を行なうが、これらの疎水性細管ベント２１２はピッチ１２．５μｍと断続的な溝であり、かつ、泳動チャネル２００の片側から引圧にしていることで、界面が直線状でほなく傾斜を持つ可能性があり、きれいに合―することは困難である。
(e)ＤＮＡの分離分解能を向上させることは難しい。
非特許文献１では、電極間隔を３ｍｍ、分離泳動電圧を５Ｖとして、ＤＮＡの分離を行なっている。５Ｖという低電圧の印加であるため、一般に起こりうる溶液の電気分解による電極部でのガスの発生は見られなかったと推測できる。しかし、ＤＮＡの分離分解能を向上させようとすると、一般的には泳動距離を長くとり、分離泳動電圧は高圧を必要とする。そのため、溶液の電気分解による電極部でのガスの発生は避けられない。ガスの発生はガスが溶液を寸断させ、泳動用チャネル２００内に電流が流れなくなるといった障害を新たに発生きせてしまう。

特開昭６３−２１５５６号公報 特開平１１−１８３４３７号公報 S. Kaneda et al., Combining Droplet-based Liquid Handling and On-Chip Capillary Electrophoresis with A New Sample Injection Method, Micro TAS 2003, 2003, p.1278-1282

従って、本発明の目的は、サンプル量の無駄を抑えることができ、閉じた泳動用チャネルの端部にきれいにサンプルを移送することができ、サンプル必要量の調整が可能であり、サンプルとゲルときれいに合一させることができ、しかも、溶液の電気分解により発生したガスを除去することができる電気泳動用マイクロチップを提供することである。

前記課題を解決するための手段として第１に、少なくとも微細流路構造が形成された少なくとも一枚のＰＤＭＳ基板と、一対の電極が形成された対面基板とからなり、前記ＰＤＭＳ基板の微細流路構造形成面と前記対面電極の電極形成面とを貼り合わせた電気泳動用マイクロチップにおいて、
前記電気泳動用マイクロチップはサンプル注入部と電気泳動部とからなり、
前記サンプル注入部は、所定の容積を有する容積部を有し、該容積部にはサンプル導入用のポートと、正圧を印加するための加圧ポートと、引圧を印加するための第１の引圧ポートとが接続されており、
前記サンプル導入用ポートは途中に開閉弁が配設された第１の流路により前記容積部と連通されており、
前記加圧ポートは逆止弁を介して前記容積部と接続され、該逆止弁は所定の容積を有する圧力室と、該圧力室の内部に延びると共に前記容積部の上流側に連通する第２の流路と、該圧力室の周縁部に連通すると共に前記加圧ポートに連通する第３の流路とを有し、前記圧力室内の第２の流路の周囲が気体透過性の隔壁により仕切られており、
前記第１の引圧ポートは第１の空気抜き弁を介して前記容積部と接続され、該第１の空気抜き弁は所定の容積を有する圧力室と、該圧力室の内部に延びると共に前記容積部の下流側に連通する第４の流路と、該圧力室の周縁部に連通すると共に前記第１の引圧ポートに連通する第５の流路とを有し、前記圧力室内の第４の流路の周囲が気体透過性の隔壁により仕切られており、
前記電気泳動部は、電気泳動用チャネルと、ゲル電解質導入用のポートと、引圧を印加するための第２の引圧ポートとを有し、
前記ゲル電解質導入用ポートは途中に開閉弁が配設された第６の流路により前記電気泳動用チャネルの一方の端部と連通されており、
前記第２の引圧ポートは第２の空気抜き弁を介して前記電気泳動用チャネルと接続され、該第２の空気抜き弁は所定の容積を有する圧力室と、該圧力室の周縁部に連通すると共に前記第２の引圧ポートに連通する第７の流路とを有し、前記圧力室は前記電気泳動用チャネルの少なくとも一部を取り囲むように配置され、前記圧力室と前記電気泳動用チャネルとの間が気体透過性の隔壁により仕切られており、
前記一対の電極は前記電気泳動用チャネルと交差するように所定の間隔で配置され、
前記容積部と前記電気泳動用チャネルとは細管により連通されていることを特徴とする電気泳動用マイクロチップを提供する。

前記課題を解決するための手段として第２に、前記逆止弁の隔壁は下部の基板と非接着にされており、加圧ポートから圧力を印加して圧力室を正圧にすると圧力室全体が厚み方向に向かって膨大することにょり前記隔壁が持ち上げられ、隔壁と下部の基板との間に隙間を生じることができることを特徴とする前記第１の電気泳動用マイクロチップを提供する。

前記課題を解決するための手段として第３に、前記第２の空気抜き弁の圧力室は電気泳動用チャネルとゲル電解質導入用ポートの周囲の大部分を取り囲むように配置されていることを特徴とする前記第１の電気泳動用マイクロチップを提供する。

前記課題を解決するための手段として第４に、一方の電極が電気泳動用チャネルの端部に該チャネルの幅方向と直交するように配置され、所定の間隔で他方の電極が該チャネルの幅方向と直交するように配置されていることを特徴とする前記第１の電気泳動用マイクロチップを提供する。

前記課題を解決するための手段として第５に、前記サンプル導入用ポート及びゲル電解質導入用ポートが大気に向かって開放された開口を有することを特徴とする前記第１の電気泳動用マイクロチップ。

前記課題を解決するための手段として第６に、前記サンプル導入用ポート及びゲル電解質導入用ポートが大気に向かって開放されていない閉塞空間であることを特徴とする前記第１の電気泳動用マイクロチップ。

前記課題を解決するための手段として第７に、前記加圧ポート、第１の引圧ポート及び第２の引圧ポートが大気に向かって開放された開口を有することを特徴とする前記第１のの電気泳動用マイクロチップを提供する。

前記課題を解決するための手段として第８に、前記加圧ポート、第１の引圧ポート及び第２の引圧ポートが大気に向かって開放されていない閉塞空間であることを特徴とする前記第１の電気泳動用マイクロチップを提供する。

本発明の電気泳動用マイクロチップによれば、ＤＮＡサンプル量の無駄が抑えられるので、サンプル量の削減につながり、コストダウンが図れる。また、閉じた流路（電気泳動用チャネル）の端部にきれいにサンプルを移送できることで、ＤＮＡの分離分解能を向上させることができる。また、電気泳動用チャネルにおいてサンプルとゲル電解質とをその境界界面できれいに合一させることができるので、ＤＮＡの分離分解能を向上させることができる。更に、溶液の電気分解により発生したガスを取り除くことができるので、長い泳動距離で、しかも高電圧を印加できるので、ＤＮＡの分離分解能を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の電気泳動用マイクロチップの一例について具体的に説明する。図１は本発明の電気泳動用マイクロチップ１の概念的断面図である。図１に示されるように、本発明の電気泳動用マイクロチップ１は基本的に、電気泳動用チャネル３やポート５ａ，５ｂなどを形成したＰＤＭＳ基板７と、ガラス上にＣｒ（クロム）とＰｔ（白金）を蒸着させエッチングなどにより適当なパターニングを施すことにより形成された電極パターン９ａ，９ｂを有する電極基板１１とを、それぞれ電気泳動用チャネル形成面及び電極面を貼り合わせ面として、ＰＤＭＳ基板のもつ自己吸着性を利用することにより両者を貼り合わせた構造からなる。特に本発明を限定する趣旨ではないが、一例として、ＰＤＭＳ基板７の厚さは約２ｍｍ、電極基板１１の厚さは１ｍｍ、電気泳動用チャネル３の高さは５０μｍ、電極パターン９ａ，９ｂの高さは数μｍである。電極パターン９ａ，９ｂが電極基板１１の上面より数μｍ盛り上がっているが、ＰＤＭＳ基板７と電極基板１１の間の密着性に問題はない。なお、電気泳動用チャネル３を形成したＰＤＭＳ基板７と電極基板１１は、酸素プラズマ、エキシマＵＶなどの公知慣用の表面改質処理を施してから恒久接着し、電気泳動用マイクロチップとして使用しても差し支えない。ただし、この場合、電極基板１１の再利用はできず、“使い捨て”にすると分析費用のコストアップ原因となる。また、電極パターン９ａ，９ｂについては、必ずしも、両極ともＰｔ蒸着膜のパターン電極を使用する必要は無く、適宜ＰＤＭＳ基板７に開けられた電気泳動用チャネル３に連通する大気に開放されるか又は開放されていない適当なポートなどから電極となり得る材質を挿入するなどして使用することもできる。

図２は本発明の電気泳動用マイクロチップ１の一例のレイアウト構成パターンを示す概要平面図である。前記のようにＰＤＭＳ基板７側に電気泳動用チャネル３やポート５ａ，５ｂなどの構成要素が形成され、ガラス基板１１側に電極９ａ，９ｂが形成されている。従って、電気泳動用チャネル３などはＰＤＭＳ基板７の貼り合わせ面側に位置しているので作図的には破線で図示すべきであるが、説明の便宜上、図２においては、本発明の電気泳動用マイクロチップ１における構成要素（例えば、微細流路、開閉弁、容積部、空気抜き弁、ポート、電極など）は全て実線で描かれている。

図２に示されるように、本発明の電気泳動用マイクロチップ１は、概ねサンプル分注部Ａと電気泳動部Ｂとから構成されている。サンプル分注部Ａは所定量のサンプルを秤取して電気泳動部Ｂに供給する機能を有する。サンプル分注部Ａは、大気に開放又は開口しているポート５ａを有する。この開口ポート５ａからピペット（図示されていない）などの公知常用の器具によりサンプルを供給する。ポート５ａは流路１３ａと開閉弁１５ａを介して容積部１７に連通されている。容積部１７は細管１９により電気泳動用チャネル３と連通しており、容積部１７内のサンプルはこの細管１９を介して電気泳動用チャネル３内に送出される。細管１９は例えば、高さ５０μｍ、幅１０μｍ、長さ２００μｍである。容積部１７のポート５ａ寄り上端には流路１３ｂを介して逆止弁２０が接続されており、この逆止弁２０は流路１３ｃを介して加圧ポート２３に接続されている。また、容積部１７の細管１９寄り下端には流路１３ｄを介して空気抜き弁２１ａに接続され、この空気抜き弁２１ａは流路１３ｅを介して引圧ポート２５ａに接続されている。

電気泳動部Ｂは電気泳動用チャネル３を有する。一例として、電気泳動用チャネル３の幅は２００μｍ、高さは５０μｍである。この電気泳動用チャネル３は、一端に電気泳動のためのゲル電解質（例えば、ポリアクリルアミドゲルなど）を送入するための、大気に開放又は開口しているポート５ｂを有する。ポート５ｂは流路１３ｆを介して電気泳動用チャネル３に連通されており、流路１３ｆの途中には開閉弁１５ｂが配設されている。電気泳動用チャネル３の他端には空気抜き弁２１ｂが配設され、この空気抜き弁２１ｂは流路１３ｇを介して引圧ポート２５ｂに接続されている。また、電気泳動用チャネル３は、空気抜き弁２１ｂ寄りの他端部に、チャネルを横断する第１の電極９ａ（例えば、Ｐｔ電極）を有し、チャネルの途中にチャネルを横断する第２の電極９ｂ（例えば、Ｐｔ電極）を有する。泳動分析時には、電極９ａ及び９ｂは外部の電源２７に接続され、電極９ａはグランド（ＧＮＤ電極として機能し、電極９ｂは陽極として機能する。電極９ａ及び９ｂはプリント技法又はエッチング技法など公知慣用の方法によりガラス基板１１の貼り合わせ面上に容易に形成することができる。

図２における、ポート５ａ及び５ｂはパンチなどの工具を用いてＰＤＭＳ基板７に貫通穴を開けることにより形成される。本発明では、直径２．４ｍｍの内径を有するポート５ａ及び５ｂを開設した。一般的に、ポート５ａはサンプル及び試薬類などを送入する目的に使用され、ポート５ｂはゲル電解質を送入する目的に使用される。しかし、所望により、ポート５ａ及び５ｂは前記以外の目的にも使用できる。別法として、サンプル注入用ポート５ａ、ゲル電解質注入用ポート５ｂは図示されたような大気に向かって開口された実施態様に限らず、大気に対して開口されていない閉塞したポートとし、図３に示すように中空針３０をポート上面から突き刺し、この中空針３０を注射器３２又は供給ポンプ（図示されていない）などに接続し、サンプル及びゲル電解質を各ポートに供給することもできる。このような閉塞ポートに中空針を突き刺して液体を供給する装置及び方法は本願出願人の先願である特願２００３−３５８９０９号明細書に詳述されている。

図２における、加圧ポート２３，引圧ポート２５ａ及び２５ｂは、パンチなどの工具を使用して、ＰＤＭＳ基板７に直径２ｍｍの貫通穴を穿設することにより形成することができる。その穴に例えば、シリコンチューブ（外径２ｍｍ、内径１ｍｍ）を差込、接着剤などで固着させ、チューブの他端を空気ポンプなどに接続することにより、加圧及び引圧ポートとして機能させることができる。別法として、加圧ポート２３、引圧ポート２５ａ及び２５ｂを貫通穴とせず、図３に示すように中空針３０を閉塞ポートに突き刺し、この中空針３０を注射器３２又は空気ポンプ（図示されていない）などに接続することにより加圧及び引圧ポートとして機能させることもできる。このような中空針を閉塞ポートに突き刺して加圧及び／又は引圧ポートとすることは本願出願人の先願である特願２００３−３５８９０９号明細書に詳述されている。

図２における、逆止弁２０は流路１３ｃから流路１３ｂの方向に向かって流体（例えば、空気）を流すことはできるが、その逆方向には流すことができない。このような機能を有する逆止弁は本願出願人の先願である特願２００３−３７４０４６号明細書に詳述されている。図４は逆止弁２０の部分拡大平面図である。逆止弁２０は圧力室３４と隔壁３６とからなる。隔壁３６の下面（図４のグレー部分）は下部のガラス基板１１に対して非接着に構成されている。隔壁３６の下面を酸素プラズマ又はエキシマＵＶ光で表面改質処理しないと、この部分だけ選択的に非接着性にできる。

図４におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図を図５に示す。図５（Ａ）は加圧ポート２３から正圧が印加されていない状態の断面図である。流路１３ｂに液体が充満されても、隔壁３６により流れが阻止され、流路１３ｃには流れ込まない。特に、流路１３ｂから空気が吸引され、圧力室３４が負圧になるほど、大気圧により隔壁３６が基板１１へ強く押し付けられ流体阻止効果が高まる。図５（Ｂ）は加圧ポート２３から正圧が印加された状態の断面図である。圧力室３４内が正圧になると、圧力室３４全体は厚み方向（すなわち、上方）へ向かって膨大する。その結果、隔壁３６は基板１１から離れる。その隙間を通して気体（空気）は流路１３ｂに流れ込み、容積部１７内の液体を流動させる。

図２における、空気抜き弁２１ａは、流路１３ｄ内の空気を流路１３ｅへ向かって抜き取る機能を果たす。同様に、空気抜き弁２１ｂは、電気泳動用チャネル３内の空気を流路１３ｇへ向かって抜き取る機能を果たす。このような機能を果たす空気抜き弁２１ａ及び２１ｂは本願出願人の先願である特願２００３−３７４０４６号明細書に詳述されている。図６は空気抜き弁２１ａの動作原理を示す模式的平面図である。空気抜き弁２１ａは図４に示された逆止弁２０と同様に、圧力室３４と隔壁３６とからなる。図４の逆止弁と異なる点は、空気抜き弁２１ａでは隔壁３６がガラス基板１１に自己吸着していることである。引圧ポート２５ａから流路１３ｅを負圧に吸引すると、流路１３ｄ内の空気が隔壁３６を透過して圧力室３４から流路１３ｅに流れる。従って、流路１３ｄ内の液体３８は隔壁３６に接する流路１３ｄの終端に向かって流れる。そして、液体３８が流路１３ｄの終端に達すると流れは停止する。空気抜き弁２１ｂも同様に機能する。弁２１ａ及び２１ｂが空気抜き弁として機能するのは、ＰＤＭＳが気体透過性の物質であるため、隔壁３６を通して空気が透過できるためである。

一般的に、高分子膜の気体透過性に関しては下記の近似式が成り立つ。
Ｑ＝Ｄ・ΔＰ・Ｓ／Ｌ
｛式中、Ｑは気体透過量（ｍ^３／ｓ）であり、Ｄは比例係数（ｍ^３・ｓ／ｋｇ）であり、ΔＰは膜前後の差圧（Ｐａ）であり、Ｓは膜の表面積であり、Ｌは膜厚（ｍ）である。｝
本発明に当てはめると、隔壁３６を透過して流れる気体の流量、すなわち流路１３ｄに引き込まれて流れる液体の流量は、隔壁前後の差圧ΔＰと隔壁の面積Ｓに比例し、隔壁の厚さＬに反比例する。本発明者らの実験では、ＰＤＭＳの場合、比例計数Ｄは約２〜３ｘ１０^−１５（ｍ^３・ｓ／ｋｇ）と計測された。これを本発明に当てはめると、隔壁３６を透過して流れる気体の流量を増大させるには、(1)隔壁３６前後の差圧を大きくする、(2)隔壁３６の面積を大きくする、及び(3)隔壁３６の厚さを薄くすればよい。

図７は、図６におけるVII-VII線に沿った断面図である。前記のように、気体透過量を増大させるには、隔壁３６の厚さを薄くすればよいのであるが、隔壁３６の厚さをあまり薄くし過ぎると、ＰＤＭＳ基板７のモールディング成形において型から離型する際に、隔壁３６が破損する危険性が高まる。ＰＤＭＳ基板７の離型の際の隔壁３６の破損を避けるために、流路の高さをＨとすると、隔壁３６の厚さＬは、Ｌ≧１／２Ｈの関係を満たすことが好ましい。例えば、流路１３ｄの高さＨが５０μｍの場合、隔壁３６の厚さＬは２５μｍ以上であることが好ましい。隔壁３６の厚さの上限値は１００μｍ程度である。これ以上の厚さになると気体が隔壁３６を透過することが困難になる。

図２における、容積部１７はポート５ａに入っている液体を一定量秤取するために使用される。従って、分析に必要なサンプル量が予め決定されていれば、その既定サンプル量に合わせて容積部１７の容量を決定することができる。これにより、無駄に廃棄されるサンプル量を最小限に抑えることができる。一例として、サンプル量が３ｎｌ（ナノリットル）であれば、容積部１７のサイズは、幅２００μｍ×長さ３００μｍ×高さ５０μｍとすることができる。

次に、本発明の電気泳動用マイクロチップ１による電気泳動手順について具体的に例証する。
(I)容積部１７へのサンプル導入
容積部１７へのサンプルの導入手順について図８を参照しながら説明する。
(1)大気に向かって開口しているポート５ａからピペット（図示されていない）などの公知常用の器具を用いてサンプルと、必要に応じて試薬類を別々に、又は一緒に滴下する。
(2)開閉弁１５ｂを閉じる。これにより、細管１９に連通する電気泳動用チャネル３からの空気の流入が阻止される。
(3)開閉弁１５ａを開け、引圧ポート２５ａを引圧にすることにより空気抜き弁２１ａが閉じられ、開口ポート５ａから容積部１７内にサンプル（試薬類）を導入し、容積部１７及び流路１３ｄを満たす。なお、容積部１７とは図８においてグレーに着色された区画を意味する。

(II)電気泳動用チャネル３へのサンプル注入
(1)図９に示されるように、加圧ポート２３から圧力を加えて正圧にすることにより逆止弁２０が開かれ（図５Ｂ参照）、容積部１７に秤取された必要量のみをとり、流路１３ｂなどに存在する残りのサンプルを開口ポート５ａに戻す。所望により、このサンプルは再利用することもできる。
(2)次いで、開閉弁１５ａを閉じて、開口ポート５ａからのサンプルの流入を抑え、また、開閉弁１５ｂを開き、細管１９に連通する電気泳動用チャネル３を大気圧解放とする。
(3)次いで、図１０に示されるように、加圧ポート２３から適正な正圧（ここでは注入圧力）を印加し、逆止弁２０を開いて（図５Ｂ参照）、容積部１７内のサンプルを細管１９を通して電気泳動用チャネル３に注入する。このような容積部から電気泳動用チャネル３にサンプルを注入する方法は、本願出願人の先願である特願２００３−１８０５６７号明細書に詳述されている。注入動作を繰り返すことにより、サンプル（試薬類）必要量の調整が可能である。また、細管１９を電気泳動用チャネル３の端部付近に配置することで、サンプル導入距離を短くとることができ、電気泳動用チャネル３の壁面にサンプルが取られることが抑制される。

(III)注入されたサンプルの電気泳動用チャネル左端部（電極９ａ側）への移送
図１１に示されるように、電気泳動用チャネル３へのサンプル注入が完了したら、引圧ポート２５ｂを引圧にすることにより空気抜き弁２１ｂが閉じられ、注入されたサンプルを電気泳動用チャネル３の左端部（電極９ａ側）に移送させる。
電気泳動において、閉じられたチャネルで泳動することは、一般に電気浸透流が発生せず、明確なバンドの分離を可能にする。しかし、通常、端部が閉じられたチャネルにおいて、チャネル内の液体を閉じられた側へ移送させることはできず、移送するためには、空気抜き等の手段を必要とする。本発明では、空気抜き弁２１ｂが電気泳動用チャネル３内の空気を排除するので、閉じられた電気泳動用チャネル３の左端部（電極９ａ側）へ移送することができる。また、ここでは、注入されたサンプルの気液界面形状は直角方向に直線的となり、きれいな気液界面を形成する。このことは後工程のサンプルとゲルとの界面を直線として形成することに効果的である。
非特許文献１では、疎水性細管ベント(HMCV)は泳動レーンの片側から引圧しているが（図２２参照）、本発明では電気泳動用チャネル（泳動レーン）３の両側から対称に引圧しているため、閉じられたチャネルの端部にきれいな気液界面を形成することができる。図１２は気液界面形状の悪い例を示す模式図である。

(IV)電気泳動用チャネル３へのゲル電解質の導入及びサンプルとの合一
図１３を参照しながら電気泳動用チャネル３へのゲル電解質の導入手順を説明する。
(1)容積部１７から細管１９を通して電気泳動用チャネル３への空気の流入がないことを確認する。細管１９がサンプルなどの液体で満たされており、容積部１７は逆止弁２０を通して注入圧力が溜まった状態である。
(2)開口ポート５ｂからピペット（図示されていない）などの公知常用の器具を用いてゲル電解質（例えば、ポリアクリルアミドゲル）を滴下する。
(3)開閉弁１５ｂを開いた状態にし、引圧ポート２５ｂを引き続き引圧状態にし、空気抜き弁２１ｂを閉じた状態とし、開口ポート５ｂから電気泳動用チャネル３へゲル電解質を引き込み、チャネル３をゲル電解質で満たす。
(4)このとき、電気泳動用チャネル３内がゲル電解質で満たされると同時に、既に電気泳動用チャネル３の左端部（電極９ａ側）に注入されたサンプルとの合一が行われる。
空気抜き弁２１ｂが閉じていることにより、図１４（Ａ）に示されるように、電気泳動用チャネル３内の空気が電気泳動用チャネル３の両側の隔壁３６を通して排除される。その結果、図１４（Ｂ）に示されるように、サンプルとゲルとの界面は空気の混入がなく、しかも電気泳動用チャネル３の幅に等しい長さの直線状となる。サンプルとゲルの界面を電気泳動用チャネル３に直角方向に直線的に形成することは、電気泳動において明確なバンド分離に有利であり、大変効果がある。

(V)電気泳動
図１５を参照しながら電気泳動手順について説明する。
(1)引圧ポート２５ａから引圧しながら、空気抜き弁２１ｂは閉じたまま、すなわち電気泳動用チャネル３と圧力室３４との間の隔壁３６を通して空気が排除されている状態にする。
(2)電極９ａをグランド（ＧＮＤ）、電極９ｂを陽極とするように、電源２７から両極間に所定の電圧を印加する。ＤＮＡ電気泳動の場合、ＤＮＡサンプルはマイナスの電荷を帯びており、電極９ｂに引き寄せられる。次第に塩基対(bp:base pair)の長さによってゲル電解質中で篩い分けられる。多くの場合、ＤＮＡサンプルは蛍光試薬で標識されており、これによりバンドに分離していく様子を蛍光顕微鏡（図示されていない）を用いて観察する。
また、両電極間に電圧を印加することにより、溶液の電気分解によりガスが発生する。ガスの発生は印加電圧が高いほど起こりやすい。このガス発生現象は避けることができない。これにより溶液が分断され、電気泳動用チャネル３内に電流が流れなくといった弊害が新たに発生する。このように電気分解中に発生したガスは、本発明の電気泳動用マイクロチップ１によれば、空気抜き弁２１ｂの働きにより、電気泳動用チャネル３と空気抜き弁２１ｂの圧力室３４との間の隔壁３６をガスが透過できるので、電極部（電極９ａ及び９ｂの周辺）に発生したガスは直ちに排除され、ガスによる弊害が生じる前に電気泳動用チャネル３内には気体の残留を無くすことができる。従って、空気抜き弁２１ｂは２つの機能を果たすことができる。ひとつは電極部に発生したガスの排除機能であり、もうひとつはサンプルやゲル電解質の導入機能である。

本発明の電気泳動用マイクロチップ１におけるＰＤＭＳ基板７への微細構造（すなわち、流路１３ａ〜ｇ，容積部１７，細管１９，逆止弁２０，空気抜き弁２１ａ，２１ｂ，開閉弁１５ａ，１５ｂ，電気泳動用チャネル３など）は全て公知慣用の光リソグラフィー法により形成することができる。このような技法は当業者に公知であり、また、前記特許文献２及び非特許文献１などの様々な公知文献にも詳述されている。従って、ＰＤＭＳ基板７への微細構造の形成について、これ以上詳細に説明する必要は無いであろう。

図２に示されるようなレイアウト構造を有する電気泳動用マイクロチップを作製し、電気泳動実験を行った。詳細な実験条件を下記に示す。
(1)マイクロチップ
ＰＤＭＳ基板（厚さ２ｍｍ）＋ガラス基板（厚さ１ｍｍ，電極パターン付）
ＰＤＭＳの吸着力のみでガラス基板と貼り合わせた（恒久接着せず）。
(2)ポート
開口ポート５ａ，５ｂは内径２．４ｍｍであった。
引圧ポート２５ａ，２５ｂ及び加圧ポート２３は下穴内径２ｍｍであり、シリコンチューブ（外径２ｍｍ，内径１ｍｍ）を接着剤ＲＴＶ（ＫＥ４５Ｔ）で接着した。
(3)インジェクション方式
注入機構を使用した。容積部１７のサイズは幅２００μｍ、高さ５０μｍ、長さ３００μｍであり、注入量は３ｎＬであった。
(4)泳動レーン
幅２００μｍ、高さ５０μｍであった。
(5)電極
電極は、Ｃｒ（薄膜）＋Ｐｔ（厚さ２μｍ）、幅２００μｍであった。電極間距離は５ｍｍであった。
(6)ＤＮＡサンプル
Ｇ２１０Ａ（プロメガ）、バンド数１１本、塩基対長１００〜１０００ｂｐ（１００ｂｐおき）＋１５００ｂｐ、濃度０．１３μｇ／μＬ（バンド当たり０．０１μｇ／μＬ、但し、１５００ｂｐのみ０．０３μｇ／μＬ）。ピペットで開口ポート５ａに３μＬ分注した。
(7)蛍光試薬
ＳＹＢＲグリーンＩ 核酸ゲルステイン１万倍（分子プローブ）。励起光波長２５４ｎｍ及び４９７ｎｍ、蛍光波長５２０ｎｍ。希釈倍率１００倍。使用量３μＬ。開口ポート５ａでＤＮＡサンプルと混合した。
(8)泳動ゲル
０．４％ＨＰＭＣ（アルドリッチ社製No.20032-8）×０．５ＴＢＥを使用した。
ピペットで開口ポート５ｂに１０μＬ分注した。
(9)泳動電源
スイッチング電源又はシリーズ電源を使用した。電圧は５〜４０Ｖ（トリマーで調整）。
(10)泳動電圧
８．６Ｖ、電圧勾配１．７２Ｖ／ｍｍ、電流１．５→０．４μＡ（測定値）
(11)蛍光観察
顕微鏡としてニコン倒立顕微鏡を、光源として高圧水銀ランプを、フィルターとしてニコンＦＩＴＣ（ＥＸ４６０−５００、ＤＭ５０５、ＢＡ５１５）を、カメラとしてチルドカメラ（浜松ホトニクス社製）を、記録手段としてテレビデオをそれぞれ使用した。
実験結果を図１６に示す。図１６に示されるように、バンドの分離は極めて明瞭に行うことができた。なお、泳動速度は約２ｍｍ／分（５００ｂｐ）であった。図１７は電気泳動によるバンド分離状態を示す連続写真である。

本発明の電気泳動用マイクロチップの好ましい実施態様について具体例を挙げて説明してきたが、本発明は例示された実施態様だけに限定されない。例えば、電極９ａ，９ｂが形成される基板１１の材料はガラスだけに限定されず、絶縁性のある材料（例えば、シリコン、セラミック、絶縁性合成樹脂など）であれば全て使用できる。
本発明の電気泳動用マイクロチップは遺伝子解析、臨床診断、薬物スクリーニングなどの化学、生化学、薬学、医学、獣医学分野のみならず、化学工業、環境計測などの幅広い用途に使用できる。常用サイズの同種の装置に比べて、本発明の電気泳動用マイクロチップは(1)サンプル及び試薬の使用量が著しく少ない、(2)分析時間が短い、(3)感度が高い、(4)現場に携帯し、その場で分析できる、及び(5)使い捨てできるなどの利点を有する。

本発明の電気泳動用マイクロチップの一例の概念的断面図である。 本発明の電気泳動用マイクロチップの一例のレイアウト構成パターンを示す概要平面図である。 図２に示された電気泳動用マイクロチップにおける閉塞ポートに対する液体供給手段又は圧力制御手段の一例を示す部分概要断面図である。 図２に示された電気泳動用マイクロチップにおける逆止弁２０の部分拡大平面図である。 図４におけるV-V線に沿った断面図であり、（Ａ）は常圧又は引圧状態を示し、（Ｂ）は加圧状態を示す。 図２に示された電気泳動用マイクロチップにおける空気抜き弁２１ａの部分拡大概要平面図である。 図６におけるVII-VII線に沿った部分概要断面図である。 図２に示された本発明の電気泳動用マイクロチップによる電気泳動手順の一部を示す部分概要平面図である。 図２に示された本発明の電気泳動用マイクロチップによる電気泳動手順の一部を示す部分概要平面図である。 図２に示された本発明の電気泳動用マイクロチップによる電気泳動手順の一部を示す部分概要平面図である。 図２に示された本発明の電気泳動用マイクロチップによる電気泳動手順の一部を示す部分概要平面図である。 泳動レーンに注入されたサンプルの好ましくない界面の具体例を示す部分概要平面図である。 図２に示された本発明の電気泳動用マイクロチップによる電気泳動手順の一部を示す部分概要平面図である。 図１３における電気泳動用チャネル３の左端部（電極９ａ側）の部分拡大概要平面図である。 図２に示された本発明の電気泳動用マイクロチップによる電気泳動手順の一部を示す部分概要平面図である。 実施例１におけるＤＮＡサンプルの電気泳動によるバンド分離実験結果を示す写真図である。 実施例１におけるＤＮＡサンプルの電気泳動によるバンド分離実験を示す連続写真図である。 特許文献２に示された従来のＤＮＡ電気泳動用マイクロチップの一例の概要平面図である。 図１８におけるXIX-XIX線に沿った概要断面図である。 図１８に示されたＤＮＡ電気泳動用マイクロチップの使用方法を示す模式的説明図である。 非特許文献１に示された電気泳動用マイクロチップの部分概要平面図である。 非特許文献１に示された電気泳動用マイクロチップの電気泳動チャネルへのサンプル及びゲル電解質注入操作手順を示す部分概要平面図である。

符号の説明

１ 本発明の電気泳動用マイクロチップ
３ 電気泳動用チャネル
５ａ サンプル注入用ポート
５ｂ ゲル電解質注入用ポート
７ ＰＤＭＳ基板
９ａ，９ｂ 電極
１１ ガラス基板
１３ａ〜１３ｇ 流路
１５ａ，１５ｂ 開閉弁
１７ 容積部
１９ 細管
２０ 逆止弁
２１ａ，２１ｂ 空気抜き弁
２３ 加圧ポート
２５ａ，２５ｂ 引圧ポート
２７ 電源
３０ 針
３２ 注射器
３４ 圧力室
３６ 隔壁

Claims (8)

1. 少なくとも微細流路構造が形成された少なくとも一枚のＰＤＭＳ基板と、一対の電極が形成された対面基板とからなり、前記ＰＤＭＳ基板の微細流路構造形成面と前記対面電極の電極形成面とを貼り合わせた電気泳動用マイクロチップにおいて、
   前記電気泳動用マイクロチップはサンプル注入部と電気泳動部とからなり、
   前記サンプル注入部は、所定の容積を有する容積部を有し、該容積部にはサンプル導入用のポートと、正圧を印加するための加圧ポートと、引圧を印加するための第１の引圧ポートとが接続されており、
   前記サンプル導入用ポートは途中に開閉弁が配設された第１の流路により前記容積部と連通されており、
   前記加圧ポートは逆止弁を介して前記容積部と接続され、該逆止弁は所定の容積を有する圧力室と、該圧力室の内部に延びると共に前記容積部の上流側に連通する第２の流路と、該圧力室の周縁部に連通すると共に前記加圧ポートに連通する第３の流路とを有し、前記圧力室内の第２の流路の周囲が気体透過性の隔壁により仕切られており、
   前記第１の引圧ポートは第１の空気抜き弁を介して前記容積部と接続され、該第１の空気抜き弁は所定の容積を有する圧力室と、該圧力室の内部に延びると共に前記容積部の下流側に連通する第４の流路と、該圧力室の周縁部に連通すると共に前記第１の引圧ポートに連通する第５の流路とを有し、前記圧力室内の第４の流路の周囲が気体透過性の隔壁により仕切られており、
   前記電気泳動部は、電気泳動用チャネルと、ゲル電解質導入用のポートと、引圧を印加するための第２の引圧ポートとを有し、
   前記ゲル電解質導入用ポートは途中に開閉弁が配設された第６の流路により前記電気泳動用チャネルの一方の端部と連通されており、
   前記第２の引圧ポートは第２の空気抜き弁を介して前記電気泳動用チャネルと接続され、該第２の空気抜き弁は所定の容積を有する圧力室と、該圧力室の周縁部に連通すると共に前記第２の引圧ポートに連通する第７の流路とを有し、前記圧力室は前記電気泳動用チャネルの少なくとも一部を取り囲むように配置され、前記圧力室と前記電気泳動用チャネルとの間が気体透過性の隔壁により仕切られており、
   前記一対の電極は前記電気泳動用チャネルと交差するように所定の間隔で配置され、
   前記容積部と前記電気泳動用チャネルとは細管により連通されていることを特徴とする電気泳動用マイクロチップ。
2. 前記逆止弁の隔壁は下部の基板と非接着にされており、加圧ポートから圧力を印加して圧力室を正圧にすると圧力室全体が厚み方向に向かって膨大することにょり前記隔壁が持ち上げられ、隔壁と下部の基板との間に隙間を生じることができることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。
3. 前記第２の空気抜き弁の圧力室は電気泳動用チャネルとゲル電解質導入用ポートの周囲の大部分を取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。
4. 一方の電極が電気泳動用チャネルの端部に該チャネルの幅方向と直交するように配置され、所定の間隔で他方の電極が該チャネルの幅方向と直交するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。
5. 前記サンプル導入用ポート及びゲル電解質導入用ポートが大気に向かって開放された開口を有することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。
6. 前記サンプル導入用ポート及びゲル電解質導入用ポートが大気に向かって開放されていない閉塞空間であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。
7. 前記加圧ポート、第１の引圧ポート及び第２の引圧ポートが大気に向かって開放された開口を有することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。
8. 前記加圧ポート、第１の引圧ポート及び第２の引圧ポートが大気に向かって開放されていない閉塞空間であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用マイクロチップ。