JP2006078225A - Fine passage structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine passage structure having a large adjustment width of the ratio of the amount between two different samples for mixing the structure itself. <P>SOLUTION: This fine passage structure is equipped with a main passage substrate 20 having a main passage 21 having the width of several-ten μm to several mm, a sealing substrate 22 for sealing the main passage 21 by covering an upper part of the main passage 21, and a sub-passage structure 10 equipped with a sub-passage 11 inside. When the sub-passage structure 10 provided on the main passage substrate 20 and the sealing substrate 22, for example, which can be reciprocated in the direction crossing the main passage 21 in a cylindrical through hole and stopped at an optional position, is stopped on a position shown by figure 2(a), the second sample 101 flows out into the first sample 100 flowing in the main passage 21. When the position where the sub-passage structure 10 is stopped is changed, the flow of the first sample 100 is interrupted partially or wholly. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、微量な化学物質の反応や合成分析を行うμ−TAS等に用いられる微細流路を備える微細流路構造体に関する。 The present invention relates to a micro channel structure comprising a micro channel used for mu-TAS for performing the reaction and synthesis analysis of trace chemicals.

化学反応を効率的に行うために、幅が数10μm〜数mmである微細流路を有する微細流路構造体を用いることがある。 In order to perform a chemical reaction efficiently, it is possible to use a micro channel structure having a micro channel having a width of several 10μm~ number mm.

これらの微細流路は、通常、ガラスやシリコン等を材料とするチップ上にエッチング等によって凹状に形成される。 These micro-channel is usually formed in a concave shape by etching or the like on the chip to a glass or silicon or the like as a material. 又、2つ以上の異なる化学物質を混合する微細流路構造体は、通常、2つの異なる化学物質を混合する混合部を多段に組み合わせて構築される。 Further, the micro channel structure of mixing two or more different chemicals, usually, the mixing unit for mixing two different chemicals are constructed by combining the multiple stages.

従来の微細流路構造体の混合部は、2つの異なる化学物質を流すための微細流路がY字状に交わる形状であり、第1の試料と第2の試料が接触する界面において第1の試料と第2の試料がそれぞれ拡散し、混合される(例えば、非特許文献1参照)。 The mixing section of the conventional micro-channel structure has a shape fine flow path for flowing the two different chemicals intersects a Y-shaped, first at the interface of the first sample and the second sample contacts 1 sample and second sample are diffused respectively, are mixed (for example, see non-Patent Document 1).

しかしながら、このような従来の微細流路構造体は、混合部の形状が固定されている。 However, such a conventional micro channel structure, the shape of the mixing section is fixed. 流路の幅を変更することができないため、混合する第1の試料と第2の試料の分量の比率を大きく変更することは困難であった。 It is not possible to change the width of the channel, it is difficult to greatly change the first sample and the ratio of the amount of the second sample mixed. たとえば第1の試料と第2の試料を1対1の分量の比率で混合するための混合部を用いて、第1の試料と第2の試料を100対1の分量の比率で混合することは困難であるという問題があった。 For example, using a mixing portion for mixing the first and the sample and the second sample in a ratio of 1: 1 aliquot, the first and the sample and the second sample is mixed at a ratio of 100: 1 aliquot there is a problem that is difficult. これは、1対1に近い分量の比率で第1の試料と第2の試料を混合させる場合であれば、試料の流速や、送液タイミングを変えることによって混合比を調整することが可能であるのに対し、100対1のように、混合させる分量の比率を大きく変える場合には、試料の流速や送液タイミングを変えても、少量分の試料が流路内の片側に寄ってしまう。 This, in the case of mixing the first and the sample and the second sample in a ratio of amounts closer to one to one, can adjust the mixing ratio flow rate of the sample and by varying the liquid feed timing contrast located in, as 100 to 1, when changing a large proportion of the amount to be mixed, even changing the flow rate and feeding timing of the sample, thereby displaced in one of the flow path within a small amount worth of samples . 従って、拡散する距離が大きくなり、混合するまでの時間が長くなるためである。 Therefore, the distance of diffusion is increased, because the time until mixing is prolonged.

そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、混合する2つの異なる試料の分量の比率の調整幅が大きい微細流路構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an adjustable width larger micro-channel structure of the ratio of the amount of two different samples to be mixed.

本発明の第1の特徴は、(イ)第1の試料を流すための主流路を有する主流路基板と、(ロ)主流路の内壁面との間に隙間がある位置と内壁面と接触する位置との間を、主流路と交差する方向に往復動可能であって、内部に第2の試料を流すための副流路を備える副流路構造体と、(ハ)副流路構造体の位置を変化させるための駆動手段とを備えることを要旨とする。 A first aspect of the present invention, (a) contacting a main channel substrate having a main flow path for passing the first sample, the position and the inner wall surface there is a gap between the inner wall surface of the (b) the main channel between positions, in a direction crossing the main passage a reciprocable, the secondary flow channel structure comprising a secondary flow channel for flowing a second sample therein, (iii) sub-flow path structure and summarized in that and a driving means for changing the position of the body.

本発明の第2の特徴は、(イ)収納部と第1の試料を流すための主流路とを有する主流路基板と、(ロ)内部に第2の試料を流すための副流路を備え、主流路基板と対向する底面が、その幅が主流路の幅以下であって、主流路の伸延する方向に伸延する溝形状である副流路構造体と、(ハ)副流路の開口部に接する位置と収納部に収納される位置との間を、主流路を横切って往復動可能である主流路封止部材とを備えることを要旨とする。 A second aspect of the present invention includes a main flow path substrate having a main channel for the flow of (a) receiving unit and a first sample, a secondary flow channel for flowing a second sample therein (b) provided, the main circuit board facing the bottom, the width is equal to or less than the width of the main channel, the auxiliary flow channel structure is a groove shape which extends in a direction which extends in the main flow path, (iii) sub-flow path between a position accommodated in the position and the storage unit in contact with the opening, and summarized in that comprises a main channel sealing member is reciprocable across the main channel.

以上説明したように、本発明によれば、混合する2つの異なる試料の分量の比率の調整幅が大きい微細流路構造体を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an adjustable width larger micro-channel structure of the ratio of the amount of two different samples to be mixed.

次に、図面を参照して、本発明の第1〜第5の実施の形態を説明する。 Next, with reference to the accompanying drawings, illustrating the first to fifth embodiments of the present invention. 以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. 但し、図面は模式的なものであることに留意すべきである。 However, the drawings should be noted that the schematic ones.

(第1の実施の形態) (First Embodiment)
第1の実施の形態に係る微細流路構造体は、図1に示すように、幅が数10μm〜数mmの主流路21を有する主流路基板20と、主流路21の上部を覆い、主流路21を密閉する封止基板22と、内部に副流路11を備えている副流路構造体10とを備える。 Micro channel structure according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, a main circuit board 20 having a main flow path 21 of the width of several 10μm~ number mm, covering the upper portion of the main flow path 21, the main flow comprises a sealing substrate 22 for sealing the road 21, and a sub flow path structure 10 includes a sub-passage 11 therein. 主流路基板20や封止基板22の材質は石英等のガラス材料やポリジメチルシロキサン(PDMS)等のシリコンゴムあるいはポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂などが考えられる。 The material of the main flow path substrate 20 and the sealing substrate 22 such as glass material or a polydimethylsiloxane (PDMS) silicone rubber or polymethyl methacrylate (PMMA) acrylic resins such as quartz or the like. 更に、ガラスエポキシ樹脂、ポリプロピレン(PP)やポリテトラフロロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、シリコン等の半導体材料、金属等でも構わない。 Furthermore, it may a glass epoxy resin, polypropylene (PP) and polytetrafluoroethylene (PTFE) such as a fluorine resin, a semiconductor material such as silicon, be a metal or the like. なお、主流路21の断面形状は、図1に示すような長方形に限定されず、たとえば、正方形、円形、半円形等であってもよい。 The cross-sectional shape of the main flow path 21 is not limited to a rectangle as shown in FIG. 1, for example, square, circular, or may be a semi-circular or the like.

図1に示す例では、主流路基板20及び封止基板22には、副流路構造体10を通すための、たとえば円柱状の貫通孔が主流路21と交差するように設けられている。 In the example shown in FIG. 1, the main flow path substrate 20 and the sealing substrate 22, for the passage of the auxiliary flow channel structure 10, for example, cylindrical through-holes are provided so as to intersect with the main flow path 21. 主流路基板20に設けられた貫通孔にはストッパ30が備えられ、封止基板22に設けられた貫通孔には、副流路構造体10を支えるための支持部材31が備えられている。 The through hole provided in the main flow path substrate 20 stopper 30 is provided, the through hole provided in the sealing substrate 22, the support member 31 for supporting the sub-passage structure 10 is provided. ストッパ30の内側が、副流路構造体10を嵌合する凹状の嵌合部を形成する。 Inside of the stopper 30 forms a fitting portion of the concave fitting the sub-passage structure 10.

支持部材31は、水密性が高い材料からなる。 Support member 31 is made of a watertight material with high. 又、支持部材31は、たとえばゴム等のように弾性が高い材料からなるか、若しくは、たとえばレール等のようにスライド可能な構造である。 Further, the support member 31, for example, or made of an elastic material having a high as rubber or the like, or a slidable structure, as such for example rails. このため、副流路構造体10は支持部材31に支えられながら往復動可能であり、かつ、封止基板22と副流路構造体10の間からの試料の漏洩が抑えられる。 Therefore, the auxiliary flow channel structure 10 is reciprocable with the support of the support member 31, and the leakage of the sample from between the sealing substrate 22 and the auxiliary flow channel structure 10 is suppressed. なお、本実施の形態においては、主流路21に流す第1の試料100を溶媒とし、副流路11に流す第2の試料101を溶質として説明する。 In this embodiment, the first sample 100 to flow into the main channel 21 and the solvent, illustrating a second sample 101 to flow to the auxiliary flow channel 11 as a solute.

図2は、図1に示す微細流路構造体の主流路に沿った断面図を示している。 Figure 2 shows a cross-sectional view along the main channel of the micro channel structure shown in FIG. 副流路構造体10は、支持部材31によって支えられており、主流路基板20及び封止基板22に設けられた円柱状の貫通孔内を、往復動可能である。 Sub-passage structure 10 is supported by the support member 31, the main flow path substrate 20 and the cylindrical through-hole provided on the sealing substrate 22 is reciprocable. 又、副流路構造体10は、主流路21の内壁面との間に隙間がある位置と内壁面と接触する位置との間を主流路21と交差する方向に往復動可能である。 Further, the sub flow path structure 10 is capable of reciprocating in a direction intersecting the main flow path 21 between a position in contact with the position and the inner wall surface there is a gap between the inner wall surface of the main flow channel 21. 即ち、副流路構造体10は、主流路21と交差するように配置され、主流路21と交差する方向に往復動可能であって、任意の位置に停止できる。 That is, the sub flow path structure 10 is arranged so as to intersect with the main channel 21, a reciprocable in a direction intersecting the main channel 21, can be stopped in any position. なお、ここで内壁面とは、主流路21内の壁全体をいい、図2のような嵌合部30aが備えられる場合には、嵌合部の表面も内壁面に含まれる。 Here, the inner wall surface and refers to the entire wall of the main channel 21, when the engaging portion 30a as shown in FIG. 2 is provided is included in the inner wall even surface of the fitting portion.

副流路構造体10が図2(a)に示す位置、すなわち副流路構造体10と主流路21の内壁面との間に隙間があり、第2の試料101が主流路21に流出する流出孔14(開口部)が開放される位置に停止している場合に、主流路21を流れる第1の試料100中に第2の試料101が流出する。 Position sub-passage structure 10 is shown in FIG. 2 (a), i.e. there is a gap between the inner wall surface of the auxiliary flow channel structure 10 and the main passage 21, the second sample 101 flows out into the main channel 21 If the outlet hole 14 (opening) is stopped at a position to be opened, the second sample 101 flows out into the first sample 100 flowing through the main flow path 21. 又、副流路構造体10を停止させる位置を変化させることにより第1の試料100の流れを一部又は全部遮ることができるため、第2の試料101と混合する第1の試料100の量を変化させること、すなわち、主流路21の絞り量の調整が可能となる。 Further, it is possible to block some or all of the first flow of the sample 100 by changing the position for stopping the sub-passage structure 10, the amount of the first sample 100 to be mixed with the second sample 101 varying, i.e., it is possible to throttle amount of adjustment of the main flow path 21. なお、ここで全部遮るとは主流路基板20と副流路構造体10の間に生じる微小の隙間、たとえば加工の際に必要なクリアランスや各部材の寸法誤差、材料の歪から生じる隙間、副流路構造体10を往復動可能に設けるために必要な隙間などを通じた微小な漏洩を除き、遮ることを意味する。 Here, the minute gap generated between the main flow path substrate 20 and the auxiliary flow channel structure 10 and intercepts all, for example, a clearance or dimensional error of each member needed during the processing, the gap resulting from the distortion of the material, sub except for very small leakage through such gaps required to provide a flow path structure 10 for reciprocal movement, it means to interrupt.

又、第2の試料101が主流路21に流出する流出孔14(開口部)が主流路21の中心部に位置するように副流路構造体10を停止させれば、図2(a)に示すようなシースフロー(第2の試料101を第1の試料100が囲むような流れ)を生成することができる。 Further, if stopping the auxiliary flow channel structure 10 as the outflow hole 14 second sample 101 flows out to the main flow path 21 (aperture) is located in the center of the main flow passage 21, FIGS. 2 (a) can generate a sheath flow (flow as the second sample 101 is the first sample 100 surrounding) as shown in. 更に、ポンプ等の送液機構によって副流路11に断続的に圧力をかけることにより、第2の試料101が第1の試料100中に液滴状に流出する。 Further, intermittently by applying pressure to the auxiliary flow channel 11 by the liquid feed mechanism such as a pump, the second sample 101 flows out drop wise into the first sample 100. このため、比表面積を大きくすることが可能であり、従って、拡散が完了するまでの時間、すなわち混合を開始してから完了するまでの時間を短くすることが可能である。 Therefore, it is possible to increase the specific surface area, therefore, it is possible to shorten the time to complete from the start time, i.e. the mixture until the diffusion is complete.

一方、副流路構造体10が図2(b)に示す位置、すなわち内壁面と接触し、流出孔14が内壁面に覆われる位置に停止している場合に、第1の試料100の流れは副流路構造体10によって遮断される。 On the other hand, the position of the auxiliary flow channel structure 10 shown in FIG. 2 (b), i.e. in contact with the inner wall surface, when stopped at the position where the outlet hole 14 is covered with the inner wall surface, the flow of the first sample 100 It is blocked by the auxiliary flow channel structure 10. また、第2の試料101の流れはストッパ30によって遮断される。 Also, the flow of the second sample 101 is blocked by the stopper 30. そのため、混合試料102に不要な試料が流入すること、すなわち汚染を低減することができる。 Therefore, an unnecessary sample flows into the sample mixture 102, that it is possible to reduce the contamination.

又、第2の試料101が流出することを防ぐことができる。 Further, it is possible to prevent the second sample 101 flows out. このため、たとえば、副流路構造体10の内部の副流路11を洗浄することも可能である。 Thus, for example, it is also possible to clean the inside of the secondary flow channel 11 of the sub-passage structure 10. なお、ここで遮断、流入、流出とは、主流路基板20と副流路構造体10の間に生じる微小の隙間、たとえば加工の際に必要なクリアランスや各部材の寸法誤差、材料の歪から生じる隙間、副流路構造体10を往復動可能に設けるために必要な隙間などを通じた微小な漏洩、流入、流出を除いたものを意味するものとし、以下同様とする。 Note that blocking the inflow, outflow and the small gap which occurs between the main circuit board 20 and the sub flow path structure 10, for example, dimensional error of the clearance and the members needed during processing, from the distortion of the material gap generated, the auxiliary flow channel structure 10 to reciprocate in such clearance required for providing the through fine leaks, inflow, shall mean a minus outflow, and so forth.

又、本実施の形態に係る微細流路構造体の副流路構造体10は着脱可能である。 Further, the sub-flow channel structure 10 of the micro channel structure according to this embodiment is detachable. このため、たとえば、主流路21に流す溶媒を変更せずに、副流路11に流す溶質を第1の溶質から第2の溶質に変更しようとする場合には、副流路構造体10を交換すること等により、第2の溶質中に第1の溶質が混入すること、すなわち、汚染を容易に低減することができる。 Thus, for example, without changing the solvent to flow into the main channel 21, when attempting to change the solute flowing through the auxiliary flow channel 11 from the first solute to a second solute, the sub-passage structure 10 such as by replacement, the first solute is mixed into a second solute, i.e., it is possible to easily reduce contamination.

微細流路構造体の形状には様々なものが考えられる。 There are various things in the shape of the micro channel structure. その一例として、図3に、主流路基板20上に嵌合部30aが備えられていない微細流路構造体を示す。 As an example, Figure 3 shows a micro-channel structure that is not the fitting portion 30a provided on the main circuit board 20.

又、図3は、第2の試料101が固定されたビーズ104を用いて第1の試料100と第2の試料101とを混合させる場合の、微細流路構造体の断面図を示している。 Further, FIG. 3 shows a first sample 100 using the beads 104 second sample 101 is fixed in the case of mixing the second sample 101, the cross section of the micro channel structure . 副流路構造体10が、図3(a)に示す位置、すなわち副流路構造体10と主流路21の内壁面との隙間をビーズ104が通過できない位置に停止している場合には副流路構造体10はビーズ104をせき止める土手状の部分としての役割を果たす。 Sub-passage structure 10, the position shown in FIG. 3 (a), that is, the gap between the inner wall surface of the auxiliary flow channel structure 10 and the main passage 21 when being stopped at a position where the bead 104 can not pass through the sub flow channel structure 10 serves as a bank-like portion damming the beads 104. 又、第1の試料100と第2の試料101を反応させることによって得られる副生成物105が、副流路構造体10と主流路21の内壁面との隙間を通過できる大きさであれば、主流路21の下流では、副生成物105を得ることができる。 Moreover, by-products obtained by reacting a first sample 100 and the second sample 101 105, if the size that can pass through the gap between the inner wall surface of the auxiliary flow channel structure 10 and the main flow path 21 in the downstream of the main channel 21, it is possible to obtain a by-product 105.

一方、図3(b)に示す副流路構造体10は第1の試料100の流れを遮らない位置に停止しているため、混合断面は主流路21の断面そのものとなる。 Meanwhile, since the auxiliary flow path structure 10 shown in FIG. 3 (b) is stopped at a position not blocking the flow of the first sample 100, mixing section is the section itself of the main flow passage 21. 従って、図3(a)に示す状態で第1の試料100と第2の試料101が固定されたビーズ104を主流路21に流して化学反応を行った後、副流路構造体10を図3(b)に示す位置に停止させ、たとえば洗浄液を主流路21に流すことによって、主流路21の下流でビーズ104を回収することができる。 Thus, after the first sample 100 and second sample 101 in the state shown in makes a chemical reaction by passing a bead 104 fixed to the main flow path 21 FIG. 3 (a), figure sub-passage structure 10 and it is stopped at the position shown in. 3 (b), for example by flowing a cleaning liquid into the main channel 21, can be recovered beads 104 downstream of the main flow path 21.

図4に示す例では、副流路構造体10は、流出孔14を備えている底面の寸法が小さく形成されている。 In the example shown in FIG. 4, sub-passage structure 10, the dimensions of the bottom surface is provided with an outlet hole 14 is formed smaller. ここで、底面とは、柱状物の側面以外の面をいう。 Here, the bottom surface refers to a surface other than the side surface of the pillars. このため、副流路構造体10を嵌合する凹状の嵌合部30aの断面寸法も小さくすることができる。 Therefore, it is also possible to reduce the cross-sectional dimensions of the recessed fitting portion 30a fitting the sub-passage structure 10. 従って、副流路構造体10を図4(a)の位置、すなわち副流路構造体10と主流路21の内壁面との間に隙間がある位置に停止させている場合に嵌合部30aに流れ込む試料の分量が小さくなるため、より正確に混合させる試料の分量を制御することができる。 Therefore, the position shown in FIG. 4 (a) the sub-passage structure 10, i.e. engaging portion 30a if they stopped in a gap located between the inner wall surface of the auxiliary flow channel structure 10 and the main flow path 21 since the amount of the sample flowing into the smaller, it is possible to control the amount of sample to be mixed more accurately. 又、嵌合部30aは、主流路基板20を凹状に形成することにより設けられているため、ストッパ等の他の部材を必要とせず、構造が比較的単純である。 Further, the fitting portion 30a, because provided by forming a main flow path substrate 20 in a concave shape, without the need for other members of the stopper or the like, the structure is relatively simple.

副流路構造体10を駆動する駆動手段には種々なものが考えられる。 The drive means for driving the sub-passage structure 10 are conceivable variety. その例を図5〜図8に示す。 The example shown in FIGS. 5-8. 図5(a)に示す例では、微小な回転モータ40が副流路構造体10に接触しており、副流路構造体10に伝えられる回転力が副流路構造体10を駆動する。 In the example shown in FIG. 5 (a), a micro rotary motor 40 is in contact with the sub-passage structure 10, the rotational force transmitted to the sub-passage structure 10 to drive the sub-passage structure 10. 図5(b)に示す例では、圧電素子41が副流路構造体10に接触しており、圧電素子41が生じる進行波によって得られる摩擦力が副流路構造体10を駆動する。 In the example shown in FIG. 5 (b), the piezoelectric element 41 is in contact with the sub-passage structure 10, the frictional force obtained by the traveling wave piezoelectric element 41 occurs drives the sub-passage structure 10.

図6に示す例では、電磁気によって生じる吸引力若しくは反発力が副流路構造体10を駆動する。 In the example shown in FIG. 6, the suction force or repulsive force generated by electromagnetic drives the sub-passage structure 10. 図6(a),(c)に示すように、副流路構造体10には電気抵抗が低い材料からなる低抵抗体部材10aが備えられており、主流路基板20を隔てて副流路構造体10と対向する位置には電磁場発生部42が備えられている。 FIG. 6 (a), at a as shown in (c), the sub-passage structure 10 is provided with a low-resistance member 10a whose electrical resistance made of a material having low, the main circuit board 20 sub-passage electromagnetic field generator 42 is provided at a position facing the structure 10. 電磁場発生部42が、図6(b)に示すように急激に強くなる磁場を生成することにより、低抵抗体部材10aには磁場の変化に反発するような磁場を生成する渦電流が生じるため、副流路構造体10は図6(a)の矢印が示す方向に動く。 Electromagnetic field generating unit 42, by generating a rapidly become stronger magnetic field, as shown in FIG. 6 (b), since the eddy currents in the low resistance member 10a to generate a magnetic field that repels the change in magnetic field occurs , sub-passage structure 10 moves in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 (a). 逆に、電磁場発生部42が、図6(d)に示すように急激に弱くなる磁場を生成することにより、低抵抗体部材10aには磁場の変化に反発するような磁場を生成するような渦電流が生じるため、副流路構造体10は図6(c)の矢印が示す方向に動く。 Conversely, as the electromagnetic field generating unit 42, by generating a rapidly weaker magnetic field as shown in FIG. 6 (d), the low resistance member 10a to generate a magnetic field that repels the change in the magnetic field because eddy current is generated, sub-passage structure 10 moves in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 (c). なお、副流路構造体10の全てが電気抵抗の低い材料からなってもよい。 Note that all of the sub-passage structure 10 may consist of low electrical resistance material. 又、低抵抗体部材10aは電気抵抗の低い材料をメッキなどにより膜状に形成したものであってもよい。 Also, the low resistance member 10a may be one having a low electrical resistance material formed in such a film-like coating.

図7に示す例では、電磁気によって生じる吸引力若しくは反発力が間接的に副流路構造体10を駆動する。 In the example shown in FIG. 7, the suction force or repulsive force drives the indirect sub-passage structure 10 caused by electromagnetic. すなわち、電磁場発生部42a,42bによって生成される磁場に基づく電磁気によって生じる吸引力若しくは反発力は動力伝達部35を駆動し、動力伝達部35がアーム32を介して副流路構造体10に吸引力若しくは反発力を伝えることにより、副流路構造体10を駆動する。 That aspiration, the electromagnetic field generator 42a, the suction force or repulsive force generated by the electromagnetic-based field created by 42b drives the power transmission unit 35, the power transmission unit 35 via the arm 32 to the auxiliary flow channel structure 10 by transmitting the force or repulsive force to drive the sub-passage structure 10. 変位センサー34は、動力伝達部35の位置を測定するためのセンサーである。 Displacement sensor 34 is a sensor for measuring the position of the power transmission unit 35.

この場合、アーム32の支点33から動力伝達部35までの長さと、支点33から副流路構造体10までの長さの比を調節することによって、動力伝達部35の変位量と副流路構造体10の変位量の比を調節することができる。 In this case, the length from the fulcrum 33 of the arm 32 to the power transmission portion 35, by adjusting the length ratio of from fulcrum 33 to the auxiliary flow channel structure 10, and the displacement of the power transmitting section 35 sub-passage it is possible to adjust the ratio of the displacement of the structure 10. 従って、支点33の位置は、駆動手段が動力伝達部35を駆動することができる最小の変位量や、変位センサー34の分解能等を考慮して定められる。 Therefore, the position of the fulcrum 33 is the minimum and the amount of displacement driving means may drive the power transmission unit 35 is determined in consideration of the resolution and the like of the displacement sensor 34.

たとえば、変位センサー34の分解能が低い場合には、支点33の位置は、図7に示すように動力伝達部35より副流路構造体10の近くに定められる。 For example, if the resolution of the displacement sensor 34 is low, the position of the fulcrum 33 is determined near the sub-passage structure 10 from the power transmission unit 35 as shown in FIG. これにより、動力伝達部35の変位量は副流路構造体10の変位量より大きくなるため、動力伝達部35の変位量を検出することによって、副流路構造体10の変位量を直接検出するより正確に副流路構造体10の変位量を把握することが可能となる。 Accordingly, since the amount of displacement of the power transmitting portion 35 is made larger than the displacement of the auxiliary flow channel structure 10, by detecting the displacement amount of the power transmission unit 35, directly detects the amount of displacement auxiliary flow channel structure 10 it becomes possible to accurately grasp the amount of displacement of the auxiliary flow channel structure 10 than.

又、図7と同様の構造の微細流路構造体を他の駆動手段を用いて実現することも可能である。 It is also possible to implement using other driving means a fine channel structure having the same structure as FIG. たとえば、駆動手段として、図5(b)に示すような圧電素子を用いる場合には、動力伝達部35の変位量が小さいため、支点33の位置を副流路構造体10より動力伝達部35の近くに定めることによって、動力伝達部35の変位量より副流路構造体10の変位量を大きくするとよい。 For example, as the drive means, in the case of using a piezoelectric element as shown in FIG. 5 (b), for displacement of the power transmitting portion 35 is small, the power transmission unit from the sub-passage structure 10 the position of the fulcrum 33 35 by determining near, it is preferable to increase the displacement amount of the auxiliary flow channel structure 10 from the displacement amount of the power transmission unit 35. なお、図7(a)内に示される副流路構造体10は図7(b)に示すように着脱可能であってもよい。 Incidentally, sub-passage structure 10 shown in FIG. 7 in (a) may be detachable, as shown in FIG. 7 (b).

図8に示す例でも、電磁気によって生じる吸引力若しくは反発力が副流路構造体10を駆動する。 Also in the example shown in FIG. 8, the suction force or repulsive force generated by electromagnetic drives the sub-passage structure 10. 図8に示す微細流路構造体は、電磁場発生部42,42cと、電磁場発生部42,42cのそれぞれが発生する電磁場に基づく駆動力によって駆動される低抵抗体部材10aと、高透磁率材料支持部材37とを備える。 Micro channel structure shown in FIG. 8, a field generating unit 42,42C, and the low resistance member 10a, each of the electromagnetic field generator 42,42C is driven by the driving force based on the electromagnetic field generated, high permeability material and a support member 37. 高透磁率材料支持部材37は、副流路構造体10の外周に接し、弾性の高い材料からなる弾性部材36を介して封止基板22に固定されているため、副流路構造体10は、電磁場発生部42,42cのそれぞれが発生する電磁場に基づく駆動力によって間接的に駆動される。 High-permeability material supporting member 37 is in contact with the outer periphery of the auxiliary flow channel structure 10, because it is fixed to the sealing substrate 22 via the elastic member 36 made of a highly elastic material, sub-passage structure 10 It is indirectly driven by the driving force based on the electromagnetic field each field generator 42,42c occurs.

たとえば、電磁場発生部42cが高透磁率材料支持部材37に対して吸引力が働くような磁場を生成し、その後、電磁場発生部42が低抵抗体部材10aに対して吸引力が働くような磁場を生成する。 For example, to generate a magnetic field, such as field generating unit 42c suction force acts against the high magnetic permeability material supporting member 37, then the magnetic field such as an electromagnetic field generator 42 is the suction force acts on the low-resistance member 10a to generate. このように電磁場発生部42,42cが協働してこれらの過程を繰り返し、副流路構造体10を往復動させる。 Thus repeating these processes the electromagnetic field generator 42,42c cooperate to reciprocate the sub-passage structure 10.

なお、高透磁率材料支持部材37は透磁率の高い材料からなるため、容易に磁化することができる。 Incidentally, high-permeability material supporting member 37 to become a high magnetic permeability material, can be easily magnetized. 磁化された高透磁率材料支持部材37を用いる場合、電磁場発生部42cに電流を流し、高透磁率材料支持部材37を吸引するような磁力、または図6で説明した手法により高透磁率材料支持部材37と反発するような磁場を生成し、副流路構造体10を駆動することができる。 When using a high permeability material supporting member 37 which is magnetized, a current flows to the electromagnetic field generating unit 42c, a magnetic force so as to suck the high magnetic permeability material support member 37, or high-permeability material supported by the method described with reference to FIG. 6, generates a magnetic field that repels the member 37, it is possible to drive the sub-passage structure 10. この場合、電磁場発生部42、低抵抗体部材10aは不要である。 In this case, the electromagnetic field generator 42, the low resistance member 10a is not required.

第1の実施の形態に係る微細流路構造体によれば、主流路21と交差する方向に往復動可能な副流路構造体10が、第1の試料100の流れの一部を遮ることができるため、微細流路構造体の構造自体を変更せずに、混合する2つの異なる試料の分量の比率を大きく調整することができる。 According to the micro channel structure according to the first embodiment, the reciprocable sub-passage structure 10 in a direction intersecting the main flow path 21, to block the part of the flow of the first sample 100 since it is, it is possible without changing the structure itself of the micro channel structure, to increase the size ratio of the amount of two different samples to be mixed. 又、副流路構造体10は、第1の試料100及び第2の試料101の流れを遮断することもできる。 Further, the sub flow path structure 10 may also shut off the flow of the first sample 100 and second sample 101. 従って、副流路構造体10は、混合する2つの試料の分量の比率の制御を可能にすると同時に、第1の試料100及び第2の試料101の流れを遮断したり開放したりするバルブとしても機能する。 Therefore, the auxiliary flow channel structure 10, while enabling control of the ratio of amounts of the two samples to be mixed, as a valve or to or open cutting off the flow of the first sample 100 and second sample 101 also functions.

又、主流路21と副流路11の幅の比率だけでなく、副流路構造体10を停止させる位置によっても、混合する試料の分量の比率を調節することができるため、第1の試料100の分量と比較して微小な分量の第2の試料101を混合する場合であっても、加工が困難である微小な幅の流路を形成する必要がない。 Furthermore, not only the ratio of the width of the main channel 21 and the auxiliary flow channel 11, depending on the position of stopping the auxiliary flow channel structure 10, it is possible to adjust the ratio of the amount of sample to be mixed, the first sample even when mixing the second sample 101 of a minute amount as compared to the 100 amount of, it is not necessary to form the flow path of small width are difficult to process.

更に、ビーズ104を用いて2つの異なる試料を混合させた後、ビーズ104を回収するために微細流路構造体を分解する必要がない。 Furthermore, after mixing the two different samples using beads 104, it is not necessary to disassemble the micro-channel structure in order to recover the beads 104.

(第2の実施の形態) (Second Embodiment)
第2の実施の形態に係る微細流路構造体は、図9に示すように、第2の試料101を貯留するために設けられ、副流路構造体10と主流路21との隙間が広がる際に容積が減少する貯留槽であるリザーバ12を備える。 Micro channel structure according to the second embodiment, as shown in FIG. 9, provided for storing the second sample 101, it spreads the gap between the main flow path 21 and the sub-passage structure 10 comprises a reservoir 12 volume is reservoir decreases when. なお、第1の実施の形態と同一の部分は説明を省略する。 Incidentally, the same parts as in the first embodiment will be omitted.

リザーバ12は、副流路構造体10とリザーバ12との間に備えられた支持部材31aによって支えられている。 The reservoir 12 is supported by the support member 31a provided between the sub-passage structure 10 and the reservoir 12. 支持部材31aは、水密性が高い材料からなる。 The support member 31a is formed of a watertight material with high. 又、支持部材31は、たとえばゴム等のように弾性が高い材料からなるか、若しくは、たとえばレール等のようにスライド可能な構造である。 Further, the support member 31, for example, or made of an elastic material having a high as rubber or the like, or a slidable structure, as such for example rails.

リザーバ12は、リザーバ開口部13が流入孔15と接するように備えられている。 The reservoir 12, the reservoir opening 13 is provided in contact with the inlet hole 15. ここで、流入孔15は、第2の試料101が副流路11に流入する副流路11の開口部であり、図9に示すように副流路構造体10の底面に設けられている。 Here, the inflow hole 15, the second sample 101 are openings of the auxiliary flow channel 11 flows into the sub-passage 11 is provided on the bottom surface of the auxiliary flow channel structure 10 as shown in FIG. 9 . 又、リザーバ12内の圧力は第2の試料101が第1の試料100に流出しないように保たれている。 The pressure in the reservoir 12 is maintained as the second sample 101 does not flow out to the first sample 100. このとき、副流路構造体10が主流路基板20から離れる方向に急激に動けば、リザーバ12内の圧力が一時的に大きくなるため、第2の試料101が流入孔15から副流路11に流入し、流出孔14から第1の試料100中に流出する。 At this time, if move rapidly in the direction sub-passage structure 10 away from the main flow path substrate 20, the pressure in the reservoir 12 temporarily increases, the second sample 101 is sub-passage from the inlet hole 15 11 It flows into and flows out from the outflow hole 14 in the first sample 100. なお、副流路構造体10は、電磁場発生部42が図9(b)に示すように変化する磁場を生成することによって往復動する。 Incidentally, sub-passage structure 10 reciprocates by an electromagnetic field generator 42 generates a varying magnetic field as shown in Figure 9 (b).

第2の実施の形態に係る微細流路構造体によれば、副流路構造体10を往復動させることによって、リザーバ12に貯留された第2の試料101が流入孔15に流入し、流出孔14から流出するため、副流路11に圧力をかけるためのポンプ等の送液機構が不要となる。 According to the micro channel structure according to the second embodiment, by reciprocating the sub-passage structure 10, the second sample 101 stored in the reservoir 12 flows into the inflow hole 15, the outflow to flow out from the holes 14, liquid feed mechanism such as a pump for applying pressure to the auxiliary flow channel 11 is not required.

又、磁場の強さを変化させる割合を一定に保てば、1回の変化によって流出する第2の試料101の分量が同等になるため、磁場の強さを変化させる回数に基づいて第1の試料100中に流出する第2の試料101の分量を制御することができる。 Further, Keeping the rate of changing the strength of the magnetic field constant, since the amount of the second sample 101 flowing out by one change is equal, the on the basis of the number of times of changing the intensity of magnetic field of 1 it is possible to control the second aliquot of the sample 101 which flows into the sample 100.

更にリザーバ12と副流路構造体10との間、または副流路構造体10と別途設けられた取り付け部分との間に、弾性部材や抵抗部材を装着して、電磁気によって生じる吸引力若しくは反発力と、弾性力や抵抗力とを協働させてもよい。 Furthermore between the reservoir 12 and the auxiliary flow channel structure 10 or between the separately provided attachment portion and the auxiliary flow channel structure 10, wearing the elastic member and the resistance member, the suction force or repulsion caused by electromagnetic, and power may be cooperatively and elastic force and resistance force.

(第3の実施の形態) (Third Embodiment)
第3の実施の形態に係る微細流路構造体は、図10〜図12に示すように、流出孔14を封止している状態と流出孔14を開放している状態とを切り替える方向に往復動可能な副流路封止部材50a〜50cを備える。 Micro channel structure according to the third embodiment, as shown in FIGS. 10 to 12, in a direction of switching between a state in which a state of sealing the outflow hole 14 is open to the outlet hole 14 comprising a reciprocable auxiliary flow channel sealing members 50 a to 50 c. なお、第1の実施の形態と同一の部分は説明を省略する。 Incidentally, the same parts as in the first embodiment will be omitted. 又、ここで、封止、開放とは、副流路構造体10に設けられた流出孔14と副流路封止部材50a〜50cとの間に生じる微小の隙間、たとえば加工の際に必要なクリアランスや各部材の寸法誤差、材料の歪から生じる隙間等を除いたものを意味する。 Further, where the sealing, opening and is very small in the gap formed between the outlet hole 14 and the auxiliary flow channel sealing member 50a~50c provided sub-passage structure 10, for example, required during processing dimensional error such clearances and members, means that except for the gap or the like resulting from the distortion of the material.

図10に示す例では、微細流路構造体は、平面状のツバを持つ略球状の副流路封止部材50aを備える。 In the example shown in FIG. 10, the micro channel structure comprises an auxiliary flow path seal member 50a substantially spherical with a planar flange. 又、主流路基板20は、副流路構造体10と対向する位置に副流路封止部材50aの略球状の部分との干渉を防止するため、副流路封止部材50aの略球状と対応した部分に凹部を備える。 Further, the main circuit board 20, in order to prevent interference with the substantially spherical portion of the auxiliary flow channel sealing member 50a at a position facing the auxiliary flow channel structure 10, a substantially spherical auxiliary flow channel sealing members 50a a recess in the corresponding portion. 更に、副流路構造体10の流出孔14も副流路封止部材50aが接触し、流出孔14を封止するのに適した形状、たとえばすり鉢状のテーパを有する形状に形成されている。 Further, the outflow hole 14 of the auxiliary flow channel structure 10 also contacts the auxiliary flow channel sealing member 50a, are formed shape suitable for sealing, in a shape having, for example, conical tapered outflow hole 14 .

副流路封止部材50aは、電磁場発生部42dが発生する電磁場に基づく駆動力によって駆動され、図10(a),(b)に示すように主流路基板20上の凹部と流出孔14との間を往復動する。 Sub-passage sealing member 50a is driven by the driving force based on the electromagnetic field 42d electromagnetic field generator unit generates, FIG. 10 (a), the the recess and the outflow hole 14 on the main circuit board 20 as shown in (b) It reciprocates between. 副流路封止部材50aが図10(a)に示す位置に停止している場合に、流出孔14が開放されて第2の試料101が第1の試料100中に流出し、図10(b)に示す位置に停止している場合に、流出孔14が封止されて第2の試料101の流れが遮断される。 If the sub-passage sealing member 50a is stopped at the position shown in FIG. 10 (a), the second sample 101 flows out into the first sample 100 outlet hole 14 is opened, FIG. 10 ( when stopped at the position shown in b), the outflow hole 14 is blocked the flow of the second sample 101 is sealed.

副流路封止部材50aの流出孔14に接する側の面は第2の試料101と接するため、当該面には第2の試料101が付着するが、主流路基板20に対向する側の面は第2の試料101と接しないため、当該面には第2の試料101が付着しない。 Since the side of the surface in contact with the outlet hole 14 of the auxiliary flow channel sealing member 50a is in contact with the second sample 101, it is on the surface plane of the side, but the second sample 101 is attached, facing the main passage substrate 20 because no contact with the second sample 101, are on the surface it does not adhere the second sample 101. 従って、副流路封止部材50aが図10(b)に示す位置に停止し、第2の試料101の流れを遮断する際には、副流路封止部材50aの第2の試料101が付着している面が第1の試料100の流れにさらされないため、第1の試料100中に第2の試料101が混入することを防ぐことができる。 Therefore, the auxiliary flow channel sealing member 50a is stopped at the position shown in FIG. 10 (b), when blocking the flow of the second sample 101, a second sample 101 of the auxiliary flow channel sealing member 50a is since adhering to that surface is not exposed to the flow of the first sample 100, it is possible to prevent the second sample 101 is mixed into the first sample 100.

図11に示す例では、微細流路構造体は、平板状の副流路封止部材50bを備える。 In the example shown in FIG. 11, the micro channel structure comprises a plate-shaped auxiliary flow path sealing member 50b. 又、封止基板22には、副流路封止部材50bが流出孔14を封止している状態と流出孔14を開放している状態とを切り替える方向に往復動するための空洞が設けられている。 Further, the sealing substrate 22 is provided with a cavity for reciprocating in a direction of switching between a state in which the auxiliary flow channel sealing member 50b is opened to the outlet hole 14 in a state where sealing the outflow hole 14 It is. 副流路封止部材50bは、たとえば、電磁場発生部42が発生する電磁場に基づく駆動力によって駆動される。 Sub-passage sealing member 50b is, for example, is driven by the driving force based on the electromagnetic field electromagnetic field generator 42 is generated.

図12に示す例では、微細流路構造体は、球状の副流路封止部材50cを備える。 In the example shown in FIG. 12, the micro channel structure comprises a spherical secondary flow channel sealing member 50c. 又、副流路構造体10には、副流路封止部材50cが流出孔14を封止している状態と流出孔14を開放している状態とを切り替える方向に往復動するための空洞が設けられている。 Further, the sub-passage structure 10, a cavity for reciprocating in a direction of switching between a state in which the auxiliary flow channel sealing member 50c is open the outlet hole 14 in a state where sealing the outflow hole 14 It is provided. 副流路封止部材50cは、電磁場発生部42が発生する電磁場に基づく駆動力によって駆動される。 Sub-passage sealing member 50c is driven by a driving force based on the electromagnetic field electromagnetic field generator 42 is generated.

図11及び図12に示される副流路封止部材50b,50cは、電気抵抗が低い材料からなるか、若しくは、磁化されており、副流路封止部材50b,50cが往復動する方向に2つの電磁場発生部42が設けられている。 Sub-passage sealing member 50b shown in FIGS. 11 and 12, 50c, either electrical resistance made of a material having low, or, are magnetized in a direction sub-passage sealing member 50b, 50c reciprocates two electromagnetic field generator 42 is provided. たとえば、一方の電磁場発生部42が副流路封止部材50b,50cを吸引するような磁場を生成した後に、他方の電磁場発生部42が副流路封止部材50b,50cを引するような磁場を生成する。 For example, as one of the electromagnetic field generator 42 is after generating a magnetic field so as to suction the auxiliary flow channel sealing member 50b, and 50c, the other electromagnetic field generator 42 is pulling the auxiliary flow channel sealing member 50b, and 50c to generate a magnetic field. このように、2つの電磁場発生部42が協働してこれらの過程を繰り返し、副流路封止部材50b,50cを往復動させる。 Thus, repeat these processes by two cooperate electromagnetic field generator 42, sub-passage sealing member 50b, 50c and to reciprocate. なお、電磁場発生部42は、図示された位置でなく、たとえば、封止基板22の主流路21と接しない側の面上や、封止基板22の内部に設けられていてもよい。 Incidentally, the electromagnetic field generator 42 is not the position shown, for example, on the surface on the side not in contact with the main flow path 21 of the sealing substrate 22 and may be provided inside the sealing substrate 22.

第3の実施の形態に係る微細流路構造体によれば、副流路封止部材50a〜50cが副流路11を開放したり封止したりするため、微細流路構造体の構造を変更せずに第2の試料101を第1の試料100中に流出させたり、第2の試料101の流れを遮断したりすることができる。 According to the micro channel structure according to the third embodiment, since the sub-passage sealing member 50a~50c is or sealing or opening the auxiliary flow channel 11, the structure of the micro channel structure the second sample 101 or drained into the first sample 100 without changing, or can shut off the flow of the second sample 101.

又、副流路封止部材50a〜50cが流出孔14を封止している状態のまま副流路構造体10を微細流路構造体から着脱すれば、着脱の際に第2の試料101が主流路21中に漏洩することを防ぐことができる。 Moreover, if detached to leave secondary flow channel structure 10 in a state where the auxiliary flow channel sealing member 50a~50c is sealing the outflow hole 14 from the micro channel structure, the second sample during the removable 101 it can be prevented from leaking into the main flow path 21.

更に、図10〜12に示す例では、副流路構造体10は第1の実施の形態と同様に電磁場発生部42が発生する電磁場に基づく駆動力によって往復動するため、第1の実施の形態と同様の効果も得られる。 Further, in the example shown in Figures 10-12, the auxiliary flow channel structure 10 to reciprocate by the driving force based on the electromagnetic field electromagnetic field generator 42 as in the first embodiment is generated, the first embodiment the same effect as embodiment can be obtained.

(第4の実施の形態) (Fourth Embodiment)
第4の実施の形態に係る微細流路構造体の副流路構造体10は、図13に示すように、主流路基板20と対向する底面が、その幅が主流路21の幅以下であって、主流路21の伸延する方向に伸延する溝形状である。 The fourth secondary flow channel structure 10 of the micro channel structure according to the embodiment of, as shown in FIG. 13, the main circuit board 20 facing the bottom surface, a width of a following range of the main channel 21 Te, a groove shape which extends in a direction which extends in the main flow path 21. 溝部16は、副流路構造体10の溝形状に形成された部分である。 Groove 16 is a portion formed into a groove shape of the auxiliary flow channel structure 10. 又、主流路基板20上には、副流路構造体10を嵌合するのに適した形状の嵌合部30bが設けられている。 Further, on the main flow path substrate 20, the fitting portion 30b having a shape suitable for fitting the sub-passage structure 10 is provided. なお、第1の実施の形態と同一の部分は説明を省略する。 Incidentally, the same parts as in the first embodiment will be omitted.

副流路構造体10が図13(a)に示す位置、すなわち溝部16に第1の試料100が流れる位置に停止している場合に、主流路21を流れる第1の試料100中に第2の試料101が流出する。 Position sub-passage structure 10 is shown in FIG. 13 (a), that is, when stopped at the first sample 100 flows located in the groove 16, first in a first sample 100 flowing through the main passage 21 2 sample 101 of flows out. 一方副流路構造体10が図13(b)に示す位置、すなわち溝部16の底部と主流路21の内壁面とが接する位置に停止している場合に、第1の試料100の流れ及び第2の試料101の流れが共に遮断される。 Meanwhile position sub-passage structure 10 is shown in FIG. 13 (b), i.e., if it is stopped on the inner wall surface and the contact position of the bottom and the main flow path 21 of the groove 16, the flow of the first sample 100 and the 2 of the flow of the sample 101 is cut off together.

図14に、図13に示す微細流路構造体の主流路21と直行する方向の断面図を示す。 Figure 14 shows a cross-sectional view in a direction perpendicular to the main flow path 21 of the micro channel structure shown in FIG. 13. 副流路構造体10が図14(a)に示す位置に停止している場合に、流出孔14は主流路21を流れる第1の試料100の流れにさらされる。 If the sub-passage structure 10 is stopped at the position shown in FIG. 14 (a), the outlet hole 14 is exposed to the first flow of the sample 100 flowing through the main flow path 21. 又、この際、第1の試料100の流れは副流路構造体10によって一部遮られ、主流路21と溝部16によって囲われた領域が、混合部において第1の試料が流れることができる流路の断面である混合断面60となる。 At this time, the first flow of the sample 100 is partially blocked by the sub-passage structure 10, surrounded by the main flow path 21 and the groove 16 area, it is possible to first sample flows in the mixing unit a mixed section 60 is a flow path cross-section.

第4の実施の形態に係る微細流路構造体によれば、主流路21の形状及び副流路構造体10を停止させる位置だけでなく、溝部16の幅によっても、混合断面60の面積を定めることができる。 According to the micro channel structure according to the fourth embodiment, not only the position to stop the shape and sub-passage structure 10 of the main flow channel 21, by the width of the groove 16, the area of ​​the mixing cross section 60 it can be determined. 混合断面60の面積が小さいほど、すなわちこの場合は、副流路出口から拡散に要する距離が短いほど拡散が完了するまでの時間が短いため、溝部16の幅を小さくすることによって拡散が完了するまでの時間を短くすることができる。 As the area of ​​the mixing cross section 60 is small, that in this case, shorter time to distance required for diffusion from the auxiliary flow channel outlet is shorter diffusion is completed, the diffusion by reducing the width of the groove 16 is completed it is possible to shorten the time to.

(第5の実施の形態) (Fifth Embodiment)
第5の実施の形態に係る微細流路構造体は、図15に示すように、第4の実施の形態と同様の溝部16を備えている副流路構造体10と、主流路封止部材51と、主流路基板20上に設けられ、主流路封止部材51を収納するための収納部52と、電磁場発生部42とを備える。 Micro channel structure according to the fifth embodiment, as shown in FIG. 15, a sub-passage structure 10 has a groove 16 similar to the fourth embodiment, the main flow passage sealing member 51, provided on the main flow path substrate 20 includes a housing portion 52 for housing the main flow passage sealing member 51, the electromagnetic field generator 42. 副流路構造体10は、電磁石や永久磁石等によって軽微に磁化されている。 Sub-passage structure 10 is slight magnetized by the electromagnet and the permanent magnet or the like. 又、主流路封止部材51は、電気抵抗が低い材料からなる領域と透磁率が高い材料からなる領域とを備える。 Further, the main flow passage sealing member 51, and a region area and permeability electrical resistance made of a material lower having a higher material.

本実施の形態に係る副流路構造体10は固定されており、往復動しない。 Auxiliary flow path structure 10 of the present embodiment is fixed and does not reciprocate. 主流路封止部材51は、電磁場発生部42が発生する電磁場に基づく駆動力によって駆動され、図15(a)に示す流出孔14に接する位置及び図15(b)に示す収納部52に収納されている位置との間を、主流路を横切って往復動可能である。 Main channel sealing member 51 is driven by the driving force based on the electromagnetic field electromagnetic field generator 42 is generated, stored in the storage unit 52 shown in position and Figure 15 in contact with the outlet hole 14 shown in FIG. 15 (a) (b) between a position that is a reciprocable across the main channel.

主流路封止部材51が図15(a)に示す位置に停止している場合に、主流路21を流れる第1の試料100中に第2の試料101が流出する。 If the main flow passage sealing member 51 is stopped at the position shown in FIG. 15 (a), the second sample 101 flows out into the first sample 100 flowing through the main flow path 21. 又、主流路封止部材51を図15(a)に示す位置に停止させる時間を変化させることにより第2の試料101と混合する第1の試料100の量を変化させること、すなわち、主流路21の絞り量の変更が可能となる。 Further, varying the amount of the first sample 100 to be mixed with the second sample 101 by changing the time for stopping the main flow passage sealing member 51 to the position shown in FIG. 15 (a), i.e., the main channel 21 throttle amount of change becomes possible.

一方、主流路封止部材51が図15(b)に示す位置に停止している場合に、第1の試料100の流れ及び第2の試料101の流れが共に主流路封止部材51によって遮断される。 On the other hand cut off, if the main flow passage sealing member 51 is stopped at the position shown in FIG. 15 (b), the first flow and the second flow are both the main flow passage sealing member 51 of the sample 101 of the sample 100 It is. 但し、図15に示す例では、主流路封止部材51が球状であるため、図15(b)に示す位置に停止していても副流路構造体10と主流路封止部材51の間に隙間ができ、主流路封止部材51は第1の試料100の流れを完全に遮断することができない。 However, in the example shown in FIG. 15, the main flow passage for the sealing member 51 is spherical, while in FIG. 15 be stopped at the position shown in (b) secondary flow channel structure 10 and the main flow passage sealing member 51 in a gap, the main flow passage sealing member 51 can not be completely shut off the flow of the first sample 100. 第1の試料100の流れを完全に遮断する必要がある場合には、主流路封止部材51の形状を副流路構造体10に設けられた溝部16の形状に近づけることによって、第1の試料100の流れを完全に遮断することも可能である。 If you need to completely shut off the flow of the first sample 100, by bringing the shape of the main flow passage sealing member 51 in the groove 16 the shape of which is provided in the sub-passage structure 10, the first it is also possible to completely shut off the flow of the sample 100.

なお、ここで隙間とは副流路構造体10と主流路封止部材51との間に生じる微小の隙間、たとえば加工の際に必要なクリアランスや各部材の寸法誤差、材料の歪から生じる隙間、主流路封止部材51を往復動可能に設けるために必要な隙間などを除いたものを意味し、又、完全に遮断するとはこのような隙間を通じた微小な漏洩を除き、遮ることを意味する。 Incidentally, the gap resulting from where very small gap, for example a clearance or dimensional error of each member needed during the processing that occurs between the sub-passage structure 10 and the main flow passage sealing member 51 and the gap, the strain of the material means that except for such clearance required for providing the main flow passage sealing member 51 for reciprocal movement, also the completely blocks except a small leak through such a gap, meaning that the blocking to.

又、図15に示す例では、副流路構造体10の溝部16を球状の主流路封止部材51の形状に近づけて形成しているが、溝部16を図13に示す副流路構造体10に備えられている溝部16と同様の形状とし、主流路封止部材51の幅を当該溝部16の幅以下としてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 15, although the groove 16 of the auxiliary flow channel structure 10 are formed closer to the spherical shape of the main flow passage sealing member 51, secondary flow channel showing the groove 16 in FIG. 13 structure It provided 10 to the same shape that the groove 16, the width of the main flow passage sealing member 51 may be less than the width of the groove 16. これによれば、加工がより容易になる。 According to this, processing becomes easier.

なお、電磁場発生部42が電磁場を発生させていないときには、透磁率が高い材料からなる領域を備える主流路封止部材51は、この部材を保持できる程度に磁化されている副流路構造体10の発生する静磁場に基づく吸引力によって吸引され、図15(b)に示す位置に停止している。 Incidentally, when the electromagnetic field generator 42 is not generating the electromagnetic field, the main flow passage sealing member 51 provided with a region where the permeability is made of high material, sub-passage structure are magnetized enough to hold the member 10 is sucked by a suction force based on the static magnetic field generated by the, stops at the position shown in FIG. 15 (b). 又、主流路封止部材51は、副流路構造体10と同軸上に配置されていることが好ましい。 Further, the main flow passage sealing member 51 is preferably disposed in the auxiliary flow channel structure 10 coaxially. なお、主流路封止部材51を副流路構造体10の図15(a)に示す位置へ戻す場合には、図6に示す例と同様、電磁誘導的な反発力を利用すればよい。 Incidentally, in the case of returning the main flow passage sealing member 51 to the position shown in FIG. 15 (a) of the auxiliary flow channel structure 10, similar to the example shown in FIG. 6, may be utilized electromagnetic induction repulsion.

第5の実施の形態に係る微細流路構造体によれば、副流路構造体10は固定されているが、主流路21を横切って往復動可能である主流路封止部材51が第1の試料100の流れの少なくとも一部を遮ることができるため、微細流路構造体の構造自体を変更せずに、混合する2つの異なる試料の分量の比率の大きく調整することができる。 According to the micro channel structure according to the fifth embodiment, the sub-passage structure 10 is fixed, which is reciprocable across the main flow path 21 main flow passage sealing member 51 is first it is possible to block at least a portion of the flow of the sample 100 can be without changing the structure itself of the micro channel structure, to increase the adjustment of the ratio of the amount of two different samples to be mixed.

(その他の実施の形態) (Other embodiments)
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。 The present invention has been described by the above embodiments, the description and drawings which constitute part of this disclosure should not be understood as limiting the invention. この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Various alternative embodiments to those skilled in the art from this disclosure, examples and operational techniques will be apparent.

たとえば、本発明の実施の形態に係る副流路構造体10は、主流路基板20を隔てて副流路構造体10と対向する位置に備えられた電磁場発生部42によって駆動されるが、副流路構造体10が往復動する方向と平行に備えられた電磁場発生部によって駆動されてもよい。 For example, the sub-flow channel structure 10 according to the embodiment of the present invention is driven by the electromagnetic field generating unit 42 provided at a position opposed to the secondary flow channel structure 10 at a main passage substrate 20, sub it may be driven by the electromagnetic field generating unit provided in parallel with the direction in which the flow channel structure 10 is reciprocated. 又、電磁場発生部42〜42cは強さの変化する磁場を生成することによって電磁場を発生させ、抵抗の低い材料からなる対象を駆動するが、静磁場を生成することによって透磁率の高い材料からなる対象を駆動してもよい。 Further, the electromagnetic field generator 42~42c will generate an electromagnetic field by generating a magnetic field that varies in intensity, but drives a target consisting of a low resistance material, a material having high magnetic permeability by generating a static magnetic field the made object may be driven.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。 Thus, the present invention of course includes a case in various embodiments which are not described. 従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

第1の実施の形態に係る微細流路構造体の斜視図である。 It is a perspective view of the micro channel structure according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る微細流路構造体の主流路に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along the main passage of the micro channel structure according to the first embodiment. ビーズを用いて試料を混合する際の第1の実施の形態に係る微細流路構造体の断面図である。 Beads is a cross-sectional view of the micro channel structure according to the first embodiment at the time of mixing the sample with. 第1の実施の形態に係る微細流路構造体であって、副流路構造体面の寸法が小さく形成されているものの断面図である。 A micro-channel structure according to the first embodiment, a cross-sectional view of what the dimensions of the auxiliary flow channel structure body surface is smaller. 第1の実施の形態に係る微細流路構造体における副流路構造体の駆動手段を説明する図である(その1)。 It is a diagram illustrating a driving means of the secondary flow channel structure in a micro channel structure according to the first embodiment (part 1). 第1の実施の形態に係る微細流路構造体における副流路構造体の駆動手段を説明する図である(その2)。 It is a diagram illustrating a driving means of the secondary flow channel structure in a micro channel structure according to the first embodiment (Part 2). 第1の実施の形態に係る微細流路構造体における副流路構造体の駆動手段を説明する図である(その3)。 It is a diagram illustrating a driving means of the secondary flow channel structure in a micro channel structure according to the first embodiment (part 3). 第1の実施の形態に係る微細流路構造体における副流路構造体の駆動手段を説明する図である(その4)。 It is a diagram illustrating a driving means of the secondary flow channel structure in a micro channel structure according to the first embodiment (part 4). 第2の実施の形態に係る微細流路構造体の主流路に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along the main passage of the micro channel structure according to a second embodiment. 第3の実施の形態に係る微細流路構造体の主流路に沿った断面図である(その1)。 It is a sectional view taken along the main passage of the micro channel structure according to the third embodiment (part 1). 第3の実施の形態に係る微細流路構造体の主流路に沿った断面図である(その2)。 It is a sectional view taken along the main passage of the micro channel structure according to the third embodiment (part 2). 第3の実施の形態に係る微細流路構造体の主流路に沿った断面図である(その3)。 It is a sectional view taken along the main passage of the micro channel structure according to the third embodiment (part 3). 第4の実施の形態に係る微細流路構造体の斜視図である。 It is a perspective view of the micro channel structure according to the fourth embodiment. 第4の実施の形態に係る微細流路構造体の主流路と直交する断面図である。 It is a cross-sectional view perpendicular to the main flow path of the micro channel structure according to the fourth embodiment. 第5の実施の形態に係る微細流路構造体の斜視図である。 It is a perspective view of the micro channel structure according to a fifth embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…副流路構造体 10a…低抵抗体部材 11…副流路 12…リザーバ 13…リザーバ開口部 14…流出孔 15…流入孔 16…溝部 20…主流路基板 21…主流路 22…封止基板 30…ストッパ 30a,30b…嵌合部 31,31a…支持部材 32…アーム 33…支点 34…変位センサー 35…動力伝達部 36…弾性部材 37…高透磁率材料支持部材 40…回転モータ 41…圧電素子 42,42a〜42d…電磁場発生部 50a〜50c…副流路封止部材 51…主流路封止部材 52…収納部 60…混合断面 100…第1の試料 101…第2の試料 102…混合試料 104…ビーズ 105…副生成物 10 ... sub-passage structure 10a ... low resistance member 11 ... sub-passage 12 ... reservoir 13 ... reservoir opening 14 ... outlet hole 15 ... inlet 16 ... groove 20 ... main flow path substrate 21 ... main flow path 22 ... sealing substrate 30 ... stopper 30a, 30b ... engaging portion 31, 31a ... support member 32 ... arm 33 ... fulcrum 34 ... displacement sensor 35 ... power transmission portion 36 ... elastic member 37 ... high-permeability material support member 40 ... rotary motor 41 ... the piezoelectric element 42,42A~42d ... electromagnetic field generator 50 a to 50 c ... sub-passage sealing member 51 ... main flow passage sealing member 52 ... housing part 60 ... mixing section 100 ... first sample 101 ... second sample 102 ... mixed sample 104 ... beads 105 ... by-product

Claims (7)

  1. 第1の試料を流すための主流路を有する主流路基板と、 A main channel substrate having a main flow path for passing the first sample,
    内部に第2の試料を流すための副流路を備え、前記主流路の内壁面との間に隙間があり前記副流路の開口部が開放される位置と、前記内壁面と接触し前記開口部が前記内壁面に覆われる位置との間を前記主流路と交差する方向に往復動可能である副流路構造体と、 Comprising a secondary flow channel for flowing a second sample therein, and a position where the opening of the there is a gap the secondary flow channel between the inner wall surface of the primary flow passage is opened, the contact with the inner wall surface a sub-flow path structure openings can be reciprocated in a direction intersecting with the main flow path between a position covered by the inner wall surface,
    前記副流路構造体の位置を変化させるための駆動手段と を備えることを特徴とする微細流路構造体。 It said secondary flow channel micro channel structure, characterized in that it comprises a driving means for changing the position of the structure.
  2. 前記駆動手段は、回転モータ、圧電素子、電磁場発生部、のうちの少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載の微細流路構造体。 It said drive means, a rotary motor, a piezoelectric element, the micro channel structure according to claim 1, wherein the electromagnetic field generator is at least any one of the.
  3. 前記主流路基板は、前記副流路構造体の、前記副流路の開口部を備える底面と対向する位置に、前記副流路構造体と嵌合する凹状の嵌合部を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の微細流路構造体。 The primary flow passage substrate, said secondary flow channel structure, the the bottom surface opposite to a position where an opening of the secondary flow channel, further comprising a fitting portion of the concave mating with said secondary flow channel structure micro channel structure according to claim 1 or 2, characterized.
  4. 前記第2の試料を貯留するために設けられ、前記副流路構造体と前記主流路との隙間が広がる際に容積が減少する貯留槽を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の微細流路構造体。 The second provided for storing the sample, the secondary flow channel structure and of claims 1 to 3 volume when the gap widens between the main channel and further comprising a reservoir to reduce micro channel structure according to any one.
  5. 前記開口部を封止している状態と前記開口部を開放している状態とを切り替える方向に往復動可能な副流路封止部材を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の微細流路構造体。 Any of claims 1 to 4, further comprising a reciprocable sub-passage sealing member in a direction of switching between a state in which a state of sealing the said opening is open said opening micro channel structure according to any one of claims.
  6. 前記副流路構造体は、前記主流路基板と対向する底面が、その幅が前記主流路の幅以下であって、前記主流路の伸延する方向に伸延する溝形状であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の微細流路構造体。 Said secondary flow channel structure, the main channel substrate facing the bottom surface, its width is less than or equal the width of the main channel, wherein said a groove shape which extends in a direction which extends in the main flow path micro channel structure according to any one of claims 1 to 5.
  7. 収納部と第1の試料を流すための主流路とを有する主流路基板と、 A main channel substrate having a main flow path for flowing the housing portion and the first sample,
    内部に前記第2の試料を流すための副流路を備え、前記主流路基板と対向する底面に、その幅が前記主流路の幅以下であって、前記主流路の伸延する方向に伸延する溝部を備える柱状の副流路構造体と、 Comprising a secondary flow channel for flowing the second sample therein, the bottom surface opposite to the main flow channel substrate, the width is equal to or less than the width of the main channel, extending in a direction which extends in the main channel a columnar secondary flow channel structure comprising a groove,
    前記副流路の開口部に接する位置と前記収納部に収納される位置との間を、前記主流路を横切って往復動可能である主流路封止部材と を備えることを特徴とする微細流路構造体。 Wherein a position in contact with the opening of the secondary flow channel between a position where it is received in the receiving section, the fine stream, comprising a main channel sealing member is reciprocable across the main channel road structure.

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