JP2006102650A - Micro-fluid apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a micro-fluid apparatus with easy exchange of a micro-fluid chip with respect to the apparatus having feeding ports for feeding at least two kinds or more of solutions respectively, applied with desired treatment to the feeding solutions in an internal fine flow passage and provided with the micro-fluid chip for delivering the treated solution from a delivery port. <P>SOLUTION: The micro-fluid apparatus 1 having the feeding ports for feeding at least two kinds or more of solutions respectively and applied with the desired treatment to the feeding solutions in the internal fine flow passage is provided with the micro-fluid chip 21 for delivering the treated solution from the delivery port. One of a pair of temperature adjustment units 35, 36 integrated with a heating means and a cooling means is fixed to a base 10 and the other temperature adjustment unit is made movable to the base. A clamp mechanism 20 for clamping and fixing the micro-fluid chip arranged between the both temperature adjustment units such that the feeding port and the delivery port become upper parts is provided on the base. A plurality of tanks 41a, 41b for storing the different kind of solution fed to the micro-fluid chip and tanks 46, 47 for storing the treated solution delivered from the micro-fluid chip are provided on the base. The feeding port and the delivery port of the micro-fluid chip and the respective tanks are connected to pipes 37, and a liquid feeding part 40 comprising a plurality of pumps 43a, 43b for feeding the respective solutions and a sensor for measuring the solution is positioned on the midway of the respective pipes. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、少なくとも2種類以上の溶液をそれぞれ供給する供給口を持ち、それら供給溶液に内部の微小流路において所望の処理を施し、処理済みの溶液を吐出口から吐出するマイクロ流体チップを備えたマイクロ流体装置に関する。   The present invention includes a microfluidic chip that has a supply port for supplying at least two types of solutions, performs a desired process on the supply solution in an internal microchannel, and discharges the processed solution from the discharge port. The present invention relates to a microfluidic device.

マイクロ流体チップは、その微小流路に供給する溶液の種類によって、微小流路で行われる処理が混合のみを行う場合と化学反応を伴うものなどに分かれ、供給する溶液の種類と比率を決めておけば、所望の処理済の溶液(以下、処理液と略記する)を得ることができる。   Depending on the type of solution supplied to the microchannel, the microfluidic chip is divided into a case where the process performed in the microchannel only involves mixing and a case involving chemical reaction, and the type and ratio of the supplied solution are determined. If so, a desired processed solution (hereinafter abbreviated as a processing solution) can be obtained.

このようなマイクロ流体チップを示すものとして、下記の特許文献1などがある。   Examples of such a microfluidic chip include the following Patent Document 1.

特開2004−61320号公報JP 2004-61320 A

上記従来技術は、微小流路で行われる処理に好適なマイクロ流体チップの温度調節について提案している。   The above prior art proposes temperature control of a microfluidic chip suitable for processing performed in a microchannel.

溶液の混合や反応を行う場合、溶液の粘度を低下させるためにマイクロ流体チップの温度を上昇させるだけでなく、過剰な反応熱により連鎖的に反応が発生して爆発することを防止するために液体を冷やすことも必要となる。しかしながら上記従来技術は、マイクロ流体チップと3個の加熱用の温度調節ステージを密着させることを説明するだけで、加熱用と冷却用の手段を同時に装備させることは言及されていない。   When mixing and reacting solutions, not only to raise the temperature of the microfluidic chip to reduce the viscosity of the solution, but also to prevent explosion due to chain reaction caused by excessive reaction heat It is also necessary to cool the liquid. However, the above-mentioned prior art merely describes that the microfluidic chip and three heating temperature control stages are brought into close contact with each other, and it is not mentioned that the heating and cooling means are simultaneously provided.

また、溶液の種類や混合比を変更して次の処理液を得たい場合、処理の度にマイクロ流体チップを交換して、前回の溶液の残りが混入することを避けなければならないほか、処理液は常に新たな容器に回収して提供する必要があるが、上記従来技術ではマイクロ流体チップへの溶液の送液や処理液の回収については言及されていない。   In addition, if you want to change the solution type or mixing ratio to obtain the next processing solution, you must replace the microfluidic chip every time processing is performed to avoid mixing the remainder of the previous solution. Although it is necessary to always collect and provide the liquid in a new container, the above-described prior art does not mention the liquid feeding to the microfluidic chip or the collection of the processing liquid.

よって、マイクロ流体チップの交換や各種タンクの交換が容易であるように、装置としての形を整えていることが望ましい。   Therefore, it is desirable to arrange the shape of the device so that the microfluidic chip and various tanks can be easily replaced.

それゆえ、本発明の目的は、マイクロ流体チップの交換が容易なマイクロ流体装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a microfluidic device in which microfluidic chips can be easily replaced.

本発明の他の目的は、マイクロ流体チップの交換が容易でマイクロ流体チップの加熱と冷却をすることができるマイクロ流体装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a microfluidic device in which the microfluidic chip can be easily replaced and the microfluidic chip can be heated and cooled.

さらに、本発明の他の目的は、常に所望の溶液をマイクロ流体チップに導き、マイクロ流体チップから所望の処理液を回収することができるマイクロ流体装置を提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a microfluidic device capable of always guiding a desired solution to a microfluidic chip and recovering a desired processing solution from the microfluidic chip.

上記目的を達成するため本発明マイクロ流体装置の特徴は、少なくとも2種類以上の溶液をそれぞれ供給する供給口を持ち、それら供給溶液に内部の微小流路において所望の処理を施し、処理済みの溶液を吐出口から吐出するマイクロ流体チップを備えたマイクロ流体装置において、加熱手段と冷却手段が一体となった1対の温度調節ユニットの一方を架台に対し固定し、他方の温度調節ユニットを該架台に対し移動可能として両温度調節ユニットの間に該供給口と吐出口が上方となるようにしたマイクロ流体チップを挟んで固定するクランプ機構を該架台に設けてあり、該架台には該マイクロ流体チップに供給する種類の異なる溶液を貯留する複数のタンク及び該マイクロ流体チップから吐出される処理済みの溶液を収容するタンクを設けてあり、該マイクロ流体チップの該供給口および吐出口と該各タンクは配管で接続してあり、該各配管の途中には各溶液を供給する複数のポンプと溶液を計測するセンサからなる送液部があることである。   In order to achieve the above object, the microfluidic device of the present invention is characterized in that it has supply ports for supplying at least two kinds of solutions, and the supply solutions are subjected to a desired treatment in an internal microchannel, and processed solutions. In a microfluidic device provided with a microfluidic chip for discharging a gas from a discharge port, one of a pair of temperature control units in which heating means and cooling means are integrated is fixed to a frame, and the other temperature control unit is fixed to the frame A clamp mechanism is provided on the gantry to fix the microfluidic chip so that the supply port and the discharge port are located between the temperature control units. Provided with a plurality of tanks for storing different types of solutions supplied to the chip and a tank for storing processed solutions discharged from the microfluidic chip The supply port and the discharge port of the microfluidic chip and the tanks are connected by piping, and a liquid feed comprising a plurality of pumps for supplying the solutions and sensors for measuring the solutions in the middle of the pipings There is a part.

本発明装置によれば、クランプ機構の開放・閉鎖でマイクロ流体チップを1対の温度調節ユニットの間に簡単に着脱自在に挟持することができ、該マイクロ流体チップの該供給口および吐出口は該マイクロ流体チップに上方を向けて設けているので、各タンクとの配管による接続は簡単で、マイクロ流体チップの交換が容易である。   According to the device of the present invention, the microfluidic chip can be easily detachably sandwiched between a pair of temperature control units by opening and closing the clamp mechanism, and the supply port and the discharge port of the microfluidic chip are Since the microfluidic chip is provided facing upward, the connection with each tank by piping is simple and the microfluidic chip can be easily replaced.

以下、図に示す実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments shown in the drawings will be described.

図1,図2は本発明になるマイクロ流体装置1を示しており、それぞれ部分的にハウジングを取り去った状態での概略的な外観正面図と外観上面図である。ここでは一実施形態として2種類の液体の混合を行うマイクロ流体装置1を説明するが、本発明はこの実施形態に何ら限定されるものではない。   1 and 2 show a microfluidic device 1 according to the present invention, and are a schematic external front view and an external top view, respectively, with a housing partially removed. Here, a microfluidic device 1 that mixes two types of liquids will be described as an embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment.

マイクロ流体装置1は、架台10とクランプ機構部20と送液部40と温度調節部60および制御部80から構成される。   The microfluidic device 1 includes a gantry 10, a clamp mechanism unit 20, a liquid feeding unit 40, a temperature adjustment unit 60, and a control unit 80.

クランプ機構部20では、図3に示すマイクロ流体チップ21を後述する1対の温度調節ユニット35,36の間に着脱自在に挟持できるようにしてある。なお、温度調節ユニット35側がマイクロ流体チップ21の表側となり、温度調節ユニット36側がマイクロ流体チップ21の裏側になるようにしている。また、配管系や電気系の配線は煩雑化を避けるため、図示を省略した。   In the clamp mechanism section 20, the microfluidic chip 21 shown in FIG. 3 can be detachably sandwiched between a pair of temperature control units 35 and 36 described later. The temperature adjustment unit 35 side is the front side of the microfluidic chip 21, and the temperature adjustment unit 36 side is the back side of the microfluidic chip 21. Also, piping and electrical wiring are not shown in order to avoid complication.

以下、図3に基づいてマイクロ流体チップ21を説明する。
マイクロ流体チップ21は、図3に示すように、マイクロ流体チップ本体22と流路の天井部分を形成する蓋部材23およびポンプなどの送液部40とマイクロ流体チップ本体22をつなぐアダプタ24によって構成される。
Hereinafter, the microfluidic chip 21 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the microfluidic chip 21 includes a microfluidic chip body 22, a lid member 23 that forms a ceiling part of the flow path, and a liquid feeding unit 40 such as a pump and an adapter 24 that connects the microfluidic chip body 22. Is done.

マイクロ流体チップ本体22,蓋部材23,およびアダプタ24にはステンレス鋼を用いており、蓋部材23とアダプタ24がマイクロ流体チップ本体22と接触する面にはPTFE(フッ素樹脂)コーティングを施してある。   The microfluidic chip body 22, the lid member 23, and the adapter 24 are made of stainless steel, and the surface where the lid member 23 and the adapter 24 come into contact with the microfluidic chip body 22 is coated with PTFE (fluororesin). .

マイクロ流体チップ本体22,蓋部材23およびアダプタ24は、9箇所のネジ穴25にM3ネジを通して締結される。この時、マイクロ流体チップ本体22の表裏面に高さ200μmの凸状の壁で構成した表面側の微小流路26と裏面側の温度調節流路27a,27bが蓋部材23およびアダプタ24のPTFE層に食い込み液体が漏れないようシールされ流路が形成される。   The microfluidic chip body 22, the lid member 23, and the adapter 24 are fastened through M3 screws in nine screw holes 25. At this time, the front surface and the back surface of the microfluidic chip body 22 are formed with 200 μm-high convex walls 26 on the front surface side and temperature control channels 27 a and 27 b on the back surface side are PTFE of the lid member 23 and the adapter 24. The flow path is formed by sealing the layer so that the liquid does not leak and leak.

マイクロ流体チップ本体22,蓋部材23およびアダプタ24は、ネジを用いて締結することにより、接合などの技術を組み立てに用いる必要がなくなり、容易にマイクロ流体チップ21を製作することができる。また、液体の混合を行った結果、微小流路内が汚染された場合も、ネジを緩めて分解することができるため、微小流路の洗浄が容易である。本実施形態では前記のようなシール方法を用いたが、この他にメタルシールや、ゴムなどの柔らかいパッキングを挟み込むなど他の方法を用いてシールしても良い。   The microfluidic chip body 22, the lid member 23, and the adapter 24 are fastened using screws, so that it is not necessary to use a technique such as joining for assembly, and the microfluidic chip 21 can be easily manufactured. Moreover, even if the inside of the microchannel is contaminated as a result of mixing the liquid, the microchannel can be easily cleaned because the screw can be loosened and decomposed. In this embodiment, the sealing method as described above is used. However, other methods such as sandwiching a soft seal such as a metal seal or rubber may be used.

アダプタ24の上面に液体供給口28a,28bと吐出口29がある。これら液体供給口28a,28bと吐出口29にはM4ネジが切ってあり、送液部40における配管との接続は継手をねじ込むだけで容易に行うことができる。また、マイクロ流体チップ21を後述する1対の温度調節ユニット35,36の間に着脱自在に挟持(セット)する時にも継手が上面にあるために邪魔にならずセットしやすい。なお、マイクロ流体チップ本体22の上面には温度センサ取付口30として穴が加工してあり、ここに熱電対を差込んで、温度を計測する。   Liquid supply ports 28 a and 28 b and a discharge port 29 are provided on the upper surface of the adapter 24. These liquid supply ports 28a and 28b and the discharge port 29 are M4 threaded and can be easily connected to the piping in the liquid feeding section 40 simply by screwing a joint. Further, when the microfluidic chip 21 is detachably sandwiched (set) between a pair of temperature control units 35 and 36, which will be described later, the coupling is located on the upper surface, so that the microfluidic chip 21 is easy to set without being obstructed. Note that a hole is machined as a temperature sensor attachment port 30 on the upper surface of the microfluidic chip body 22, and a thermocouple is inserted therein to measure the temperature.

マイクロ流体チップ21内での液体の状態については、アダプタ24に設けられた第一液供給口28aと第二液供給口28bからアダプタ24の開孔A,Bを通ってマイクロ流体チップ本体22における裏面の温度調節流路27a,27bへそれぞれ移動する。ここで溶液はマイクロ流体チップ本体22の厚さ方向に対して鉛直な方向に厚さ200μmの薄いシート状で図において下向きの流れとなる。温度調節流路27a,27bの下端部に達した溶液の流れはマイクロ流体チップ本体22を貫通する開孔C,Dを通って表側に至り、微小流路26を図の上方に向けて流れ、微小流路26において各溶液は合流して溶液の種類に応じた所望の混合や化学反応を起して処理液となり、微小流路26の上端部において、マイクロ流体チップ本体22を貫通する開孔Eを通って裏側に至り、アダプタ24の開孔Fから吐出口29に達する。   Regarding the liquid state in the microfluidic chip 21, the microfluidic chip body 22 in the microfluidic chip body 22 passes through the openings A and B of the adapter 24 from the first liquid supply port 28 a and the second liquid supply port 28 b provided in the adapter 24. It moves to the temperature control flow paths 27a and 27b on the back surface, respectively. Here, the solution flows in a downward direction in the figure in the form of a thin sheet having a thickness of 200 μm in a direction perpendicular to the thickness direction of the microfluidic chip body 22. The flow of the solution reaching the lower ends of the temperature control flow paths 27a and 27b reaches the front side through the openings C and D penetrating the microfluidic chip body 22, and flows through the micro flow path 26 upward in the figure. In the microchannel 26, the solutions merge to cause a desired mixing or chemical reaction according to the type of the solution to become a processing liquid, and an opening that penetrates the microfluidic chip body 22 at the upper end of the microchannel 26. It reaches the back side through E and reaches the discharge port 29 from the opening F of the adapter 24.

この結果、溶液は裏面の温度調節ユニット36と広い面積で熱的に接触し、また、表面でも温度調節ユニット35と熱的に接触し、熱伝導距離が極めて短いため素早く温度変化する。これにより高粘度の溶液であっても加熱して粘度を低下させ送液・混合を容易にすることや、発熱反応を伴う溶液では反応に際して溶液の温度を下げることが可能となっている。   As a result, the solution is in thermal contact with the temperature control unit 36 on the back surface over a wide area, and is also in thermal contact with the temperature control unit 35 on the front surface, and the temperature rapidly changes because the heat conduction distance is extremely short. As a result, even a highly viscous solution can be heated to lower its viscosity to facilitate liquid feeding and mixing, and in a solution with an exothermic reaction, the temperature of the solution can be lowered during the reaction.

次に、図4により、クランプ機構部20の構成とマイクロ流体チップ21を温度調節ユニット35,36間に着脱自在に挟持する状況について説明する。   Next, referring to FIG. 4, the configuration of the clamp mechanism 20 and the situation in which the microfluidic chip 21 is detachably held between the temperature control units 35 and 36 will be described.

図4において、31a,31bは温度調節ユニット35,36のコ字状ガイドで、それぞれ架台10(図1参照)上に固定されている。温度調節ユニット35はガイド31aに保持され、温度調節ユニット36は図の左右方向に移動可能にガイド31bに案内され、温度調節ユニット36を右方に移動させたとき両温度調節ユニット35,36の間に空間ができて、この空間にマイクロ流体チップ21を上方から挿入できるようになっている。溶液の供給口28a,28bと処理液の吐出口29に配管を取り付けてから、供給口28a,28bと吐出口29が上方になるようにして、マイクロ流体チップ21を上方から挿入する。   In FIG. 4, 31a and 31b are U-shaped guides of the temperature control units 35 and 36, which are respectively fixed on the gantry 10 (see FIG. 1). The temperature adjustment unit 35 is held by a guide 31a, the temperature adjustment unit 36 is guided by a guide 31b so as to be movable in the left-right direction in the figure, and when the temperature adjustment unit 36 is moved to the right, There is a space between them, and the microfluidic chip 21 can be inserted into this space from above. After the pipes are attached to the solution supply ports 28a and 28b and the treatment liquid discharge port 29, the microfluidic chip 21 is inserted from above with the supply ports 28a and 28b and the discharge port 29 facing upward.

なお、マイクロ流体チップ21を上方から挿入したら、そのままマイクロ流体チップ21が温度調節ユニット35,36と所望の位置関係を保てるように、ガイド31aの下部にはマイクロ流体チップ21の落下防止用突起を設けてある。   When the microfluidic chip 21 is inserted from above, the microfluidic chip 21 is provided with a protrusion for preventing the microfluidic chip 21 from falling below the guide 31a so that the microfluidic chip 21 can maintain a desired positional relationship with the temperature control units 35 and 36. It is provided.

32はクランプ機構であり、L字状アーム32aとL字状アーム32aの固定軸32bと弧状のリンク32cと加圧ロッド32dからなる。リンク32cの両端はL字状アーム32aおよび加圧ロッド32dと可動軸で接続してある。   A clamp mechanism 32 includes an L-shaped arm 32a, a fixed shaft 32b of the L-shaped arm 32a, an arc-shaped link 32c, and a pressure rod 32d. Both ends of the link 32c are connected to the L-shaped arm 32a and the pressure rod 32d by a movable shaft.

アーム32a〜加圧ロッド32dは1対あり、ガイド31bには加圧ロッド32dが通り抜ける貫通孔がある。   The arm 32a to the pressure rod 32d have a pair, and the guide 31b has a through hole through which the pressure rod 32d passes.

固定軸32bを中心としてアーム32aを図4(a)のように閉じると、加圧ロッド32dは右方に移動し、両温度調節ユニット35,36の間に空間ができて両温度調節ユニット35,36の間にマイクロ流体チップ21を上方から挿入することができる。固定軸32bを中心としてアーム32aを図4(b)のように開くと、加圧ロッド32dは左方に移動し、加圧ロッド32dの先端で温度調節ユニット36を左方に押して、両温度調節ユニット35,36の間にマイクロ流体チップ21を挟持することができる。加圧ロッド32dの先端に弾性体を設けてあり、温度調節ユニット36を押すときに温度調節ユニット36を破損しないようにしてある。   When the arm 32a is closed as shown in FIG. 4A with the fixed shaft 32b as the center, the pressure rod 32d moves to the right, and a space is created between the two temperature control units 35, 36. , 36 can insert the microfluidic chip 21 from above. When the arm 32a is opened with the fixed shaft 32b as the center as shown in FIG. 4B, the pressure rod 32d moves to the left, and the temperature adjusting unit 36 is pushed to the left with the tip of the pressure rod 32d. The microfluidic chip 21 can be sandwiched between the adjustment units 35 and 36. An elastic body is provided at the tip of the pressure rod 32d so that the temperature adjustment unit 36 is not damaged when the temperature adjustment unit 36 is pushed.

温度調節ユニット35,36はマイクロ流体チップ21側から外側に3つの部品から構成される3層構造としてあり、内層が内部に冷媒を通す流路を持ち冷媒配管37が接続されてマイクロ流体チップ21を冷却する蒸発器35a,36aで、中央層が制御部80(図1参照)からの電力供給で発熱してマイクロ流体チップ21を加熱するラバーヒータ35b,36bで、外層が蒸発器の冷気やラバーヒータの熱を外部に伝えず温度調節効率を上げるための断熱材35c,36cとなっている。   The temperature control units 35 and 36 have a three-layer structure composed of three components on the outside from the microfluidic chip 21 side. The inner layer has a flow path through which a refrigerant passes and a refrigerant pipe 37 is connected to the microfluidic chip 21. The evaporator 35a, 36a cools the central layer, and the central layer generates heat by power supply from the control unit 80 (see FIG. 1) to heat the microfluidic chip 21, and the outer layer cools the evaporator. The heat insulating materials 35c and 36c are provided to increase the temperature adjustment efficiency without transmitting the heat of the rubber heater to the outside.

マイクロ流体チップ21を温度調節ユニット35,36間にクランプ機構により挟持したら、保温カバー39で覆い、送液準備は完了する。保温カバー39の使用は、外気とマイクロ流体チップ21を遮断することで温度制御の安定性を高めるためであり、その他の装置上部(上面)は溶液タンク41a,41bなど他の機材を容易に配置できるようなスペースを残してある。   When the microfluidic chip 21 is clamped between the temperature control units 35 and 36 by the clamp mechanism, it is covered with the heat retaining cover 39, and the preparation for liquid feeding is completed. The use of the heat insulating cover 39 is to improve the stability of temperature control by shutting off the outside air and the microfluidic chip 21, and other devices such as the solution tanks 41a and 41b are easily arranged on the upper part (upper surface) of the other devices. There is space left to do.

マイクロ流体チップ21と温度調節ユニット35,36はクランプ機構により圧着で一体になるだけであるため、マイクロ流体チップ21を交換するときは、クランプ機構を開放しマイクロ流体チップ21から配管を外すだけでよく、温度調節ユニット35,36からマイクロ流体チップ21を機械的に外す作業などは不要である。なお、温度調節ユニット35,36の動作については、後で図6に基づいて説明する。   Since the microfluidic chip 21 and the temperature control units 35 and 36 are simply integrated by crimping with the clamp mechanism, when replacing the microfluidic chip 21, it is only necessary to open the clamp mechanism and remove the pipe from the microfluidic chip 21. The operation of mechanically removing the microfluidic chip 21 from the temperature control units 35 and 36 is not necessary. The operation of the temperature adjustment units 35 and 36 will be described later with reference to FIG.

図1,図2に戻って、架台10上には、処理を行う液体(溶液)を収納する2個の溶液タンク41a,41bとクランプ機構部20におけるマイクロ流体チップ21から回収した処理液を収納する処理液タンク46と廃液を収納する廃液タンク47などを平板に円形の穴を開けたタンクホルダ48によって安定して保持してある。各タンクは架台10上にあるから、溶液タンク41a,41bに溶液を補充したり、溶液をタンクごと交換したり、処理液タンクを外して処理液を所望の作業に廻したり、廃液タンクの廃液を処分したりする場合に配管の着脱やタンクの交換などが容易で、操作性に優れている。   Returning to FIGS. 1 and 2, the processing liquid collected from the microfluidic chip 21 in the two solution tanks 41 a and 41 b storing the liquid (solution) to be processed and the clamp mechanism unit 20 is stored on the gantry 10. The processing liquid tank 46 and the waste liquid tank 47 for storing the waste liquid are stably held by a tank holder 48 having a circular hole in a flat plate. Since each tank is on the gantry 10, the solution tanks 41a and 41b are replenished with the solution, the solution is replaced with the whole tank, the treatment liquid tank is removed and the treatment liquid is sent to a desired operation, or the waste liquid in the waste liquid tank. When disposing of the pipe, it is easy to attach and detach the pipe and replace the tank, and it has excellent operability.

また、架台10の下には溶液の送液を行う2台のシリンジポンプ43a,43bを設置してある。この実施形態では、送液にシリンジポンプ43a,43bを用いているが、ギアポンプやダイアフラムポンプなど他の形式のポンプを使用しても良い。なお、39はクランプ機構部20を覆う保温カバーである。   Two syringe pumps 43a and 43b for feeding the solution are installed under the gantry 10. In this embodiment, the syringe pumps 43a and 43b are used for liquid feeding, but other types of pumps such as a gear pump and a diaphragm pump may be used. Reference numeral 39 denotes a heat insulating cover that covers the clamp mechanism 20.

以下、図5でマイクロ流体チップ21、溶液タンク41a,41b、シリンジポンプ43a,43b、処理液タンク46および廃液タンク47などの配管系について説明する。   Hereinafter, the piping system such as the microfluidic chip 21, the solution tanks 41a and 41b, the syringe pumps 43a and 43b, the processing liquid tank 46, and the waste liquid tank 47 will be described with reference to FIG.

図5に示すように、溶液タンク41a,41bはそれぞれ三方弁42a,42bを介してシリンジポンプ43a,43bと配管で接続してある。また、溶液タンク41a,41bはそれぞれ三方弁42a,42b、44a,44bを介してマイクロ流体チップ21の各供給口28a,28bと配管で接続してある。マイクロ流体チップ21の吐出口29は三方弁45を介して処理液タンク46および廃液タンク47と配管で接続してある。各配管は、耐薬品性に優れたフッ素樹脂チューブを用いている。   As shown in FIG. 5, the solution tanks 41a and 41b are connected to syringe pumps 43a and 43b by piping through three-way valves 42a and 42b, respectively. The solution tanks 41a and 41b are connected to the supply ports 28a and 28b of the microfluidic chip 21 through pipes via three-way valves 42a, 42b, 44a and 44b, respectively. The discharge port 29 of the microfluidic chip 21 is connected to the processing liquid tank 46 and the waste liquid tank 47 through a three-way valve 45 by piping. Each pipe uses a fluororesin tube with excellent chemical resistance.

シリンジポンプ43a,43bは、三方弁42a,42bと配管を介して溶液タンク41a,41bから各溶液を吸引する。この場合、溶液が高粘度であったり、あるいはシリンジポンプ43a,43bの吸引速度が速すぎた場合、圧力損失により溶液を正確に吸引することが困難になる。   The syringe pumps 43a and 43b suck each solution from the solution tanks 41a and 41b via the three-way valves 42a and 42b and the pipes. In this case, when the solution has a high viscosity or the suction speed of the syringe pumps 43a and 43b is too high, it is difficult to accurately suck the solution due to pressure loss.

そこで、三方弁42a,42bとシリンジポンプ43a,43bを接続する各配管には負圧センサ48a,48bを設置して、シリンジポンプ43a,43bの吸引に伴う負圧が一定値を越えた場合、負圧センサ48a,48bからの情報を受けた制御部80がアラームを出しポンプ停止や吸引速度を緩めることで、溶液を吸引しきれない状態を回避するようにしてある。   Therefore, when the negative pressure sensor 48a, 48b is installed in each pipe connecting the three-way valves 42a, 42b and the syringe pumps 43a, 43b, and the negative pressure accompanying the suction of the syringe pumps 43a, 43b exceeds a certain value, The control unit 80 that has received information from the negative pressure sensors 48a and 48b issues an alarm to stop the pump and slow down the suction speed, thereby avoiding a state where the solution cannot be completely sucked.

シリンジポンプ43a,43bへの溶液の吸引が終了すると、次にシリンジポンプ43a,43bから吐出する先を三方弁42a,42bと三方弁44a,44bおよび三方弁45の切り替えにより選択する。   When the suction of the solution into the syringe pumps 43a and 43b is completed, the destination of the next discharge from the syringe pumps 43a and 43b is selected by switching the three-way valves 42a and 42b, the three-way valves 44a and 44b, and the three-way valve 45.

吐出先としては、マイクロ流体チップ21を経由して処理液タンク46へ送液するルートと、不必要な溶液を廃棄するための廃液タンク47へと送液するルートの2つのいずれかを選ぶ。   As a discharge destination, one of a route for sending liquid to the processing liquid tank 46 via the microfluidic chip 21 and a route for sending liquid to the waste liquid tank 47 for discarding unnecessary solutions are selected.

廃液タンク47を選択した場合、シリンジポンプ43a,43bから吐出された溶液は三方弁44a,44bからそのままタンクまで移動する。   When the waste liquid tank 47 is selected, the solution discharged from the syringe pumps 43a and 43b moves from the three-way valves 44a and 44b to the tank as it is.

処理液タンク46へ送液するルートには、配管に正圧センサ49a,49bと液体検知センサ50a〜50cを設けてある。   In the route for sending the liquid to the processing liquid tank 46, positive pressure sensors 49a and 49b and liquid detection sensors 50a to 50c are provided in the pipe.

正圧センサ49a,49bは、送液に伴い発生する圧力を計測し制御部80へ伝達する。制御部80ではこの圧力データを記録するとともに、配管の目詰まりなどで計測圧力が一定値を超過した場合、安全のためにシリンジポンプ43a,43bを停止させる。   The positive pressure sensors 49 a and 49 b measure the pressure generated with the liquid feeding and transmit it to the control unit 80. The control unit 80 records the pressure data and stops the syringe pumps 43a and 43b for safety when the measured pressure exceeds a certain value due to clogging of piping or the like.

マイクロ流体チップ21の2ヶ所の溶液供給口28a,28bと1ケ所の処理液吐出口29近傍の配管に取付けた3つの液体検知センサ50a〜50cは、光ファイバを用いた光学センサで、屈折率の差を利用して配管内の液体の有無を検知する。本装置では処理液を得るための下準備として配管及びマイクロ流体チップ21内を溶液で満たす頭出し処理を行う必要があり、この頭出し処理において液体検知センサ50a〜50cの信号を見ることで、マイクロ流体チップ21の入口(溶液供給口)と出口(処理液吐出口)に確実且つ容易に液体が到達したことを知ることができる。また、送液中に気泡が混入した場合、あるいは液切れした場合にも、液体検知センサ50a〜50cにより素早く異常を検知し制御部80が操作者に警告を出す。   Three liquid detection sensors 50a to 50c attached to two solution supply ports 28a and 28b and one treatment liquid discharge port 29 in the vicinity of the microfluidic chip 21 are optical sensors using optical fibers and have a refractive index. The presence or absence of liquid in the pipe is detected using the difference between the two. In this apparatus, as a preparation for obtaining a processing liquid, it is necessary to perform a cueing process for filling the pipe and the microfluidic chip 21 with the solution. In this cueing process, by looking at the signals of the liquid detection sensors 50a to 50c, It can be known that the liquid has surely and easily reached the inlet (solution supply port) and the outlet (treatment liquid discharge port) of the microfluidic chip 21. Further, even when bubbles are mixed in the liquid feeding or when the liquid runs out, the liquid detection sensors 50a to 50c quickly detect an abnormality and the control unit 80 issues a warning to the operator.

マイクロ流体チップ21で得られる処理液は、三方弁45の切り替えで処理液タンク46に収容したり、廃液タンク47に廃棄することができる。   The processing liquid obtained by the microfluidic chip 21 can be stored in the processing liquid tank 46 by switching the three-way valve 45 or discarded in the waste liquid tank 47.

次に、図6に示した温度調節部60に基づいて、マイクロ流体チップ21での処理を安定に行なわせるための温度調節について説明する。   Next, temperature adjustment for stably performing the process in the microfluidic chip 21 will be described based on the temperature adjustment unit 60 shown in FIG.

図6において、銅製の細管(φ6mm)を用いた配管37には冷媒を充填してあり、圧縮機61で冷媒を圧縮し、加圧で発生した熱は放熱器62,放熱フィン63で放散させて液化させ、膨張弁64で減圧して温度調節ユニット35の蒸発器35aに送る。蒸発器35aを出た冷媒は温度調節ユニット36の蒸発器36aを経て、補助ヒータ65に至り、圧縮機61に戻る。   In FIG. 6, a pipe 37 using a copper thin tube (φ6 mm) is filled with a refrigerant, the refrigerant is compressed by a compressor 61, and heat generated by pressurization is dissipated by a radiator 62 and a radiating fin 63. The temperature is reduced by the expansion valve 64 and sent to the evaporator 35a of the temperature control unit 35. The refrigerant exiting the evaporator 35 a passes through the evaporator 36 a of the temperature adjustment unit 36, reaches the auxiliary heater 65, and returns to the compressor 61.

まず冷媒の動きについて説明する。圧縮機61,放熱器62,放熱フィン63は冷凍機を構成し、ここで圧縮液化された冷媒は、膨張弁64において減圧され蒸発器35a,36aへと送られる。この膨張弁64の開度によって減圧の度合いは変化し、蒸発器35a,36a内での冷却温度を制御することができる。   First, the movement of the refrigerant will be described. The compressor 61, the radiator 62, and the radiation fin 63 constitute a refrigerator, and the refrigerant liquefied here is decompressed by the expansion valve 64 and sent to the evaporators 35a and 36a. The degree of pressure reduction varies depending on the opening of the expansion valve 64, and the cooling temperature in the evaporators 35a and 36a can be controlled.

蒸発器35a,36a内で液化した冷媒が蒸発することで間に挟まれたマイクロ流体チップ21は最大−20℃まで冷却される。蒸発器36aを抜けた冷媒は圧縮機61を損傷させぬように補助ヒータ65で10℃程度まで加熱され、完全に気化した状態で圧縮機61へ戻り、1サイクルが終了する。   When the refrigerant liquefied in the evaporators 35a and 36a evaporates, the microfluidic chip 21 sandwiched therebetween is cooled to a maximum of −20 ° C. The refrigerant that has passed through the evaporator 36a is heated to about 10 ° C. by the auxiliary heater 65 so as not to damage the compressor 61, returns to the compressor 61 in a completely vaporized state, and one cycle is completed.

このサイクルの温度制御は、3つの温度調節器66〜68により行う。まず、ラバーヒータ用温度調節器66は入力としてマイクロ流体チップ本体22(図3参照)の温度センサ取付口30に埋め込んである熱電対から温度に関するデータを受け取り、出力としてラバーヒータ35b,36bへの電流(電力)を制御する。この温度調節器66は、マイクロ流体チップ21を現在の温度より高温にする場合か、後述する化学反応時の擬似反応熱を発生させるために用いる。設定温度は最大80℃であり、現在の温度が設定温度より低い場合はラバーヒータ電流を増加させ、逆に高い場合はラバーヒータを停止させる。   The temperature control of this cycle is performed by three temperature controllers 66-68. First, the temperature controller 66 for the rubber heater receives temperature-related data from the thermocouple embedded in the temperature sensor mounting port 30 of the microfluidic chip body 22 (see FIG. 3) as an input, and outputs it to the rubber heaters 35b and 36b as an output. Control the current (power). The temperature controller 66 is used to raise the temperature of the microfluidic chip 21 higher than the current temperature or to generate a pseudo reaction heat during a chemical reaction described later. The set temperature is 80 ° C. at the maximum. When the current temperature is lower than the set temperature, the rubber heater current is increased, and when it is higher, the rubber heater is stopped.

次に、膨張弁用温度調節器67はマイクロ流体チップ21を冷却する場合に使用し、入力として上記の熱電対から温度に関するデータを受け取り、出力として膨張弁64の開度を調整しマイクロ流体チップ21の温度が所望の値に近づくように膨張弁64の開閉を自動的に行う。   Next, the expansion valve temperature controller 67 is used when the microfluidic chip 21 is cooled, receives temperature-related data from the thermocouple as an input, adjusts the opening of the expansion valve 64 as an output, and adjusts the microfluidic chip. The expansion valve 64 is automatically opened and closed so that the temperature of 21 approaches a desired value.

そして補助ヒータ用温度調節器68は、入力として圧縮機61における吸引温度を受け取り、出力として補助ヒータ65への供給電流(電力)を制御する。この温温度調節器68は、圧縮機吸引温度を一定値に保ち、冷媒を完全に気化させることにある。この時の設定温度は使用する冷媒の種類によって異なるがおおむね10〜30℃であり、温度調節器68は現在の温度が設定温度より低い場合は補助ヒータ電流を増加させ、逆に高い場合は補助ヒータを停止させる。   The auxiliary heater temperature controller 68 receives the suction temperature in the compressor 61 as an input, and controls the supply current (electric power) to the auxiliary heater 65 as an output. The temperature / temperature controller 68 is to keep the compressor suction temperature at a constant value and completely evaporate the refrigerant. The set temperature at this time varies depending on the type of refrigerant used, but is generally 10 to 30 ° C., and the temperature regulator 68 increases the auxiliary heater current when the current temperature is lower than the set temperature, and conversely when it is higher. Stop the heater.

図1,図2に戻って、制御部80は、装置電源のON/OFFを行うメインスイッチ81と装置電源の保護装置であるブレーカー82と緊急時に装置を停止させる非常停止スイッチ83及び装置とは別置きの制御用パソコン8484によって構成される。   1 and 2, the control unit 80 includes a main switch 81 for turning on / off the apparatus power supply, a breaker 82 as a protection apparatus for the apparatus power supply, an emergency stop switch 83 for stopping the apparatus in an emergency, and the apparatus. A separate control personal computer 8484 is used.

以下、装置使用時の大まかな流れを説明する。
メインスイッチ81とブレーカー82とをONとして装置を起動させる。続いて図示していない制御用パソコン84から各溶液の吐出量,吐出時間,設定温度を入力する。温度調節部60が動作し、クランプ機構部20における温度調節ユニット35,36が働いてマイクロ流体チップ21を加熱冷却して設定温度になるよう調整する。
Hereinafter, a rough flow when the apparatus is used will be described.
The main switch 81 and the breaker 82 are turned on to activate the apparatus. Subsequently, the discharge amount, discharge time, and set temperature of each solution are input from a control personal computer 84 (not shown). The temperature adjustment unit 60 operates, and the temperature adjustment units 35 and 36 in the clamp mechanism unit 20 work to adjust the microfluidic chip 21 so as to be heated and cooled to the set temperature.

温度調整が終了すると、シリンジポンプ43a,43bがそれぞれ接続された溶液タンク41a,41bから溶液を吸引した後に、マイクロ流体チップ21へと溶液を吐出する。吐出された溶液は、マイクロ流体チップ21内で混合や反応などの所望の処理をして処理液タンク46へと移動する。   When the temperature adjustment is completed, the solution is sucked from the solution tanks 41a and 41b to which the syringe pumps 43a and 43b are connected, and then the solution is discharged to the microfluidic chip 21. The discharged solution undergoes a desired process such as mixing or reaction in the microfluidic chip 21 and moves to the processing liquid tank 46.

詳細に説明すれば、マイクロ流体チップ21裏面側の温度調節流路27a,27bにおいて温度調整が終了した液体は、マイクロ流体チップ21表面の微小流路26へ移動する。微小流路26では、各溶液同士の混合や反応が行われる。微小流路26の流路高さも温度調節流路27a,27bと同じ200μmとなっており、マイクロ流体チップ21の表面側にも温度調節ユニット35が設けてあるため、微小流路26においても高い応答性を持った液体の温度調整が可能となり、送液中の液温の変化や反応時の発熱・吸熱による液温の変化を抑える事ができる。このことから、高粘度液体を加熱することで粘度を低下させて送液に伴う圧力損失を抑えたり、反応時に冷却して生成物の収率を向上させることができる。処理が終了した液体は処理液吐出口29から三方弁45を経て処理液タンク46へと送液される。   More specifically, the liquid whose temperature has been adjusted in the temperature control channels 27 a and 27 b on the back surface side of the microfluidic chip 21 moves to the microchannel 26 on the surface of the microfluidic chip 21. In the microchannel 26, the solutions are mixed and reacted with each other. The channel height of the microchannel 26 is also 200 μm, which is the same as that of the temperature control channels 27a and 27b, and the temperature control unit 35 is also provided on the surface side of the microfluidic chip 21, so that the microchannel 26 is also high. It is possible to adjust the temperature of responsive liquid, and it is possible to suppress changes in liquid temperature during liquid feeding, and changes in liquid temperature due to heat generation and heat absorption during reaction. From this, it is possible to reduce the viscosity by heating the high-viscosity liquid to suppress the pressure loss associated with the liquid feeding, or to cool the reaction to improve the yield of the product. The liquid that has been processed is sent from the processing liquid discharge port 29 to the processing liquid tank 46 through the three-way valve 45.

上記のように、操作者は制御用パソコン84に情報を入力するという簡単な操作だけで、混合・反応に関する熟練を要することなく液体操作を行うことが可能である。   As described above, the operator can perform the liquid operation only by a simple operation of inputting information to the control personal computer 84 without requiring skill in mixing and reaction.

図7により、制御用パソコン84による溶液の処理フローを説明する。
操作者は、制御用パソコン84から2台のシリンジポンプ43a,43bの吐出流速と稼働時間、マイクロ流体チップ21の設定温度を初期設定として入力する(ステップ1)。
With reference to FIG. 7, the processing flow of the solution by the control personal computer 84 will be described.
The operator inputs the discharge flow rate and operating time of the two syringe pumps 43a and 43b and the set temperature of the microfluidic chip 21 as initial settings from the control personal computer 84 (step 1).

データの入力が終了すると、続いて現在のマイクロ流体チップ21の温度を取得し、設定温度と比較する(ステップ2)。設定温度がマイクロ流体チップ21における現在温度より高い場合は高温モードへ移行し、ラバーヒータ用温度調節器66を介してラバーヒータ35b,36bに電力を供給し、温度調節する。設定温度が現在温度より低い場合は低温モードに移行し、圧縮機61を起動させ、ラバーヒータ35b,36bや補助ヒータ65とバランスをとりながら膨張弁64の開度を調節し、マイクロ流体チップ21の温度を調整する。   When the data input is completed, the current temperature of the microfluidic chip 21 is subsequently acquired and compared with the set temperature (step 2). When the set temperature is higher than the current temperature in the microfluidic chip 21, the mode is shifted to the high temperature mode, and the temperature is adjusted by supplying power to the rubber heaters 35b and 36b via the rubber heater temperature controller 66. When the set temperature is lower than the current temperature, the mode is shifted to the low temperature mode, the compressor 61 is started, the opening degree of the expansion valve 64 is adjusted while balancing with the rubber heaters 35b, 36b and the auxiliary heater 65, and the microfluidic chip 21 is reached. Adjust the temperature.

これらとは別に発熱反応を伴う溶液の処理を行う場合は、予想される反応熱をデータとして事前に入力することができる。この場合、ラバーヒータ35b,36bを調整ヒータとして使用し、装置は入力された予想反応熱と等しい熱量をラバーヒータ35b,36bから発生させ、その状態のまま膨張弁64を制御してマイクロチップ温度を所望の値に調整する(通常の場合より強く冷却している)。そして、液体の送液を開始して反応熱が発生するとともにラバーヒータ35b,36bへの電力供給を停止する。このように予め発生すると考えられる反応熱に相当する熱量を加えた状態で温度調節を行い、反応の開始とともに余分な熱量を取り去ることで、反応熱による温度上昇を防止し、安定した温度下で2液体の反応を行うことができる。   When processing a solution with an exothermic reaction separately from these, the expected reaction heat can be input in advance as data. In this case, the rubber heaters 35b and 36b are used as adjusting heaters, and the apparatus generates heat equal to the input expected reaction heat from the rubber heaters 35b and 36b, and controls the expansion valve 64 in that state to control the microchip temperature. Is adjusted to a desired value (cooling is stronger than usual). Then, liquid feeding is started, reaction heat is generated, and power supply to the rubber heaters 35b and 36b is stopped. In this way, the temperature is adjusted with the amount of heat corresponding to the heat of reaction considered to be generated in advance, and the excess heat is removed at the start of the reaction to prevent the temperature from rising due to the heat of reaction. Two liquid reactions can be performed.

この結果、反応時の生成物の収率を上昇させたり、余分な副生成物の発生を防止することや、高温下での連鎖的な反応による爆発などを防止する効果も得られる。   As a result, it is possible to increase the yield of the product during the reaction, to prevent generation of extra by-products, and to prevent an explosion due to a chain reaction at a high temperature.

温度調整が終了すると、液体検知センサ50a〜50cの信号を確認する(ステップ3)。この場合、マイクロ流体チップ21の両供給口28a,28bと吐出口29に設置された液体検知センサ50a〜50cが全てON(液有り)ならば次のステップへ移行するが、そうでなければ頭出し処理に移行する(ステップ4)。   When the temperature adjustment is completed, the signals of the liquid detection sensors 50a to 50c are confirmed (step 3). In this case, if all of the liquid detection sensors 50a to 50c installed in the supply ports 28a and 28b and the discharge port 29 of the microfluidic chip 21 are ON (with liquid), the process proceeds to the next step. The process proceeds to the dispensing process (step 4).

この頭出し処理では、2台のシリンジポンプ43a,43bを同時に動作させ、全ての液体検知センサ50a〜50cがONとなるまでマイクロ流体チップ21へ溶液を送液することを継続する。全ての液体検知センサ50a〜50cがONとなった段階でシリンジポンプ43a,43bは一旦停止し、次のステップ5へ移行する。なお、この頭出し処理で送液した溶液はステップ1で設定した吐出量には数えない。   In this cueing process, the two syringe pumps 43a and 43b are operated simultaneously, and the solution feeding to the microfluidic chip 21 is continued until all the liquid detection sensors 50a to 50c are turned on. When all the liquid detection sensors 50a to 50c are turned on, the syringe pumps 43a and 43b are temporarily stopped and the process proceeds to the next step 5. Note that the solution fed by this cueing process does not count as the discharge amount set in step 1.

ステップ5では、ステップ1で入力した条件でシリンジポンプ43a,43bを動作させ、マイクロ流体チップ21で所要の処理を施した処理液を製造し、処理液タンク46へ吐出する送液処理を行う。   In step 5, the syringe pumps 43 a and 43 b are operated under the conditions input in step 1 to manufacture a processing liquid that has been subjected to the required processing by the microfluidic chip 21, and a liquid feeding process for discharging to the processing liquid tank 46 is performed.

送液処理を行いつつ、制御部80は非常停止スイッチ83と装置内の各センサを監視しており、何らかの警告が出た場合即座に装置停止処理を実行する(ステップ6)。   While performing the liquid feeding process, the control unit 80 monitors the emergency stop switch 83 and each sensor in the apparatus, and immediately executes the apparatus stop process when any warning is issued (step 6).

所望量の処理液を製造したこともステップ6で確認し、製造完了であれば、装置停止処理(ステップ7)に移行し、高温モードの場合、シリンジポンプ43a,43bとラバーヒータ35b,36bへの電力供給を停止する。低音モードの場合は、シリンジポンプ43a,43bと補助ヒータ65に加えて反応熱を入力した場合はラバーヒータ35b,36bへの電力供給を停止し、時間を置いて圧縮機61を停止する。時間差をつけて圧縮機61を停止させる理由は、補助ヒータ65の余熱で圧縮器63における吸引温度が上昇することを防止するためである。   It is also confirmed in Step 6 that a desired amount of processing liquid has been manufactured. If the manufacturing is completed, the process proceeds to the apparatus stop process (Step 7). In the high temperature mode, the syringe pumps 43a and 43b and the rubber heaters 35b and 36b are transferred. Stop power supply. In the low sound mode, when reaction heat is input in addition to the syringe pumps 43a and 43b and the auxiliary heater 65, power supply to the rubber heaters 35b and 36b is stopped, and the compressor 61 is stopped after a certain time. The reason for stopping the compressor 61 with a time difference is to prevent the suction temperature in the compressor 63 from rising due to the residual heat of the auxiliary heater 65.

また、ステップ1で入力した量の溶液を吐出させ、送液処理が正常に終了した場合には装置はシリンジポンプ43a,43bなどを停止させ、装置停止処理(ステップ7)が終了したら、ステップ8に進み、送液条件や各センサでの計測結果などを制御部80の制御用パソコン84に記録して、全体の処理を終了する。   Further, when the amount of the solution input in Step 1 is discharged and the liquid feeding process is normally completed, the apparatus stops the syringe pumps 43a and 43b and the like, and when the apparatus stop process (Step 7) is completed, Step 8 is performed. , The liquid feeding conditions and the measurement results of the sensors are recorded in the control personal computer 84 of the control unit 80, and the entire process is terminated.

本発明になるマイクロ流体装置の概略的な外観正面図である。1 is a schematic front view of a microfluidic device according to the present invention. 図1に示したマイクロ流体装置の概略的な外観上面図である。It is a schematic external appearance top view of the microfluidic device shown in FIG. 図1に示したマイクロ流体装置で用いたマイクロ流体チップの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a microfluidic chip used in the microfluidic device shown in FIG. 1. 図1に示したマイクロ流体装置でマイクロ流体チップを挟持する状況を説明する図である。It is a figure explaining the condition which clamps a microfluidic chip with the microfluidic device shown in FIG. 図1に示したマイクロ流体装置での溶液の配管系を示す図である。It is a figure which shows the piping system of the solution in the microfluidic device shown in FIG. 図1に示したマイクロ流体装置におけるマイクロ流体チップの温度制御について説明する図である。It is a figure explaining the temperature control of the microfluidic chip | tip in the microfluidic device shown in FIG. 図1に示したマイクロ流体装置における制御部の制御用パソコンで行う溶液の処理フローについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the processing flow of the solution performed with the control personal computer of the control part in the microfluidic device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…マイクロ流体装置
10…送液部
20…クランプ機構部
21…マイクロ流体チップ
35,36…温度調節ユニット
40…送液部
41a,41b…溶液タンク
43a,43b…シリンジポンプ
46…処理液タンク
47…廃液タンク
1 ... Microfluidic device
10 ... Liquid feeding part
20 ... Clamp mechanism
21 ... Microfluidic chip
35, 36 ... Temperature control unit
40 ... Liquid feeding part
41a, 41b ... Solution tank
43a, 43b ... Syringe pump
46 ... Processing liquid tank
47 ... Waste liquid tank

Claims (2)

少なくとも2種類以上の溶液をそれぞれ供給する供給口を持ち、それら供給溶液に内部の微小流路において所望の処理を施し、処理済みの溶液を吐出口から吐出するマイクロ流体チップを備えたマイクロ流体装置において、
加熱手段と冷却手段が一体となった1対の温度調節ユニットの一方を架台に対し固定し、他方の温度調節ユニットを該架台に対し移動可能として両温度調節ユニットの間に該供給口と吐出口が上方となるようにしたマイクロ流体チップを挟んで固定するクランプ機構を該架台に設けてあり、該架台には該マイクロ流体チップに供給する種類の異なる溶液を貯留する複数のタンク及び該マイクロ流体チップから吐出される処理済みの溶液を収容するタンクを設けてあり、該マイクロ流体チップの該供給口および吐出口と該各タンクは配管で接続してあり、該各配管の途中には各溶液を供給する複数のポンプと溶液を計測するセンサからなる送液部があることを特徴とするマイクロ流体装置。
A microfluidic device having a microfluidic chip that has a supply port for supplying at least two kinds of solutions, performs a desired process on the supplied solution in an internal microchannel, and discharges the processed solution from the discharge port In
One of the pair of temperature control units in which the heating means and the cooling means are integrated is fixed with respect to the gantry, and the other temperature control unit is movable with respect to the gantry so that the supply port and the discharge port are provided between the two temperature control units. A clamp mechanism for fixing the microfluidic chip with the outlet at the upper side is fixed to the gantry, and the gantry includes a plurality of tanks for storing different types of solutions supplied to the microfluidic chip and the micro A tank for storing the processed solution discharged from the fluid chip is provided, and the supply port and the discharge port of the microfluidic chip are connected to the respective tanks by pipes. A microfluidic device comprising a liquid feeding unit comprising a plurality of pumps for supplying a solution and a sensor for measuring the solution.
請求項1に記載のマイクロ流体装置において、
該一方の温度調節ユニットはガイドにより該架台上に固定してあり、該他方の温度調節ユニットはガイドにより該一方の温度調節ユニットが存在する方向に移動可能に設けてあることを特徴とするマイクロ流体装置。
The microfluidic device of claim 1, wherein
The one temperature control unit is fixed on the frame by a guide, and the other temperature control unit is provided by a guide so as to be movable in a direction in which the one temperature control unit exists. Fluid device.
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