JP2007064742A - 化学チップおよび接続装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 微量の液体試料を分析するための、使い捨てチップを低コスト化し、さらに、液体の漏れ出しによる汚染を回避しつつ、チップと駆動・測定装置との着脱を容易に行える、チップと接続装置の構造、ならびに、それらの製造方法の提供。
【解決手段】 化学チップの基板の一辺に沿って、略平行に設けられた複数の平面型液溜めを設ける。平面型液溜めは、チップの蓋に穴をあけることなく実現できるため、チップの製造コストが低減できる。さらに、平面型液溜めが並ぶチップの一辺を差し込むことで、各々の平面型液溜めに対して、電極が挿入され、あるいは導波路の一端が挿入され、あるいは液体の導入・吸引が可能な導管が連通するような、接続装置を提供することで、液体の漏れ出しによる汚染を回避しつつ、使い捨てチップと駆動・測定装置の着脱が容易に実現できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、生化学的検査に利用される、化学チップと、該チップと駆動・測定用装置との接続装置、およびそれらの作製方法に関する。特に、穴のない蓋部を有する化学チップと、該化学チップと駆動・測定用装置との接続装置に関する。
生化学的検査として、例えば、採取された微量の液体試料中に含まれる溶質分子の分析を行う際、僅かな液量のサンプルの取り扱いに適する、微小容量の検査用容器の使用が必須の要件となる。この目的から、微小容量の検査用容器として、微細サイズの液溜めならびに流路で構成される「化学チップ」の利用が進められている。化学チップは、基板表面に、液溜めならびに流路となる所定パターンの凹部を形成し、その基板表面を覆う蓋部を設けることで、基板表面の凹部が、流路の下面と両側壁面を、その開口部を覆う蓋部の下面が、流路の上面をそれぞれ構成することで、例えば、上下、両側の４面で囲まれた矩形状の断面形状を有する「流路空間」が形成される。流路空間は微小であるため、正確な反応と正確な測定を実現するためには、流路空間の体積と寸法を精度良く作成する必要がある。そのため、化学チップの基板、および蓋部には、ガラス、石英、シリコン、アクリル樹脂など、変形が少ない硬質材料が好まれる。
このような硬質材料でできた化学チップ内部の流路空間に液体を導入するには、従来、蓋部に流路空間と連通する「縦穴」が設けられ、この縦穴を介して液体が導入されてきた。例えば、特開２００３−１１４２１５号公報の図１、図４に例示するように、エッチングにより縦穴を設けたガラス板を、凹部が形成された基板の上に、蓋部として貼り付けることで、電気泳動チップが作製されている（特許文献１を参照）。この蓋部のガラス板に開けられた縦穴が、試料や電気泳動用緩衝液を導入する口として使われている。この蓋部に開けられた縦穴に、試料、あるいは電気泳動用緩衝液を滴下して、流路を満たした後、その縦穴に電極を挿入し、電圧を印加することにより、電気泳動を実現している。
さらに、例えば、特開２００２−１０２６８１号公報の図３、図４に開示される化学チップでは、蓋部にあけた穴にステンレスパイプを装着し、チップの上面に突き出た形の、試料導入口が形成されている。この試料導入口に、核酸を含む試料と核酸増幅用の試薬液を、約５ｋＰａ程度の圧力をかけて圧入し、核酸増幅を実現している（特許文献２を参照）。
例えば、特開平８−２３３７７８号公報の図１、図３に示されるように、化学チップを利用する際、流路空間への液体試料の導入、ならびに、流路空間に導入された液体試料への電圧印加を行う部位として、従来、蓋に開けた縦穴が利用されている（特許文献３を参照）。この蓋に開けた縦穴自体が、試料や薬液などの液体の導入口、さらに電極等を装着する部位としての役割を担ってきた。
特開２００３−１１４２１５号公報 特開２００２−１０２６８１号公報 特開平８−２３３７７８号公報
一方、生化学検査用の化学チップは、その製造コストを可能な限り下げる必要がある。すなわち、近年、先進諸国では医療費の削減が急務となっており、生化学検査費用も例外ではない。生化学検査用のチップは、衛生上の問題から１回の測定ごとに廃棄されるため、医療費の低減のためには、チップ単体の価格を低く抑える必要がある。
しかしながら、従来の化学チップのように、液体導入口に利用する縦穴を蓋部に設ける構造を採用すると、高い加工精度が必要となる。このような高い加工精度を必要とする工程は、製造コストを高くする要因となるという問題があった。すなわち、ガラス、石英、シリコンなどの硬質材料からなる蓋部に縦穴を開鑿するためには、通常、フッ酸やＴＭＡＨなどの薬液によるエッチング工程、あるいは、ドリル、マイクロ加工用フライス盤、サンドブラスター等による機械加工工程が必要である。蓋部の材料に硬質の樹脂材料を用いる場合も、縦穴部分を設けた金型加工、あるいは、機械加工工程が必要である。これらの工程は、チップの製造コストを押し上げる大きな要因となっている。特開２００２−１０２６８１号公報に示すチップ構造のように、ステンレスパイプ等を、縦穴に装着する場合、その装着工程に利用する加工装置のコストがさらに付加される。
さらに、生化学検査用の化学チップは、駆動・測定装置に、１回の測定ごとに着脱されるので、その着脱操作が容易であることが望ましい。蓋部に設けた縦穴を利用する従来の化学チップの場合、駆動・測定用装置への着脱に手間がかかるという問題があった。例えば、特開２００３−１１４２１５号公報、特開２００２−１０２６８１号公報に開示される化学チップの構造においては、チップと駆動装置、測定装置との接続手順では、一つ一つの縦穴に、ピペットで液体を導入し、さらに、その縦穴に電極を装着する操作が必要となる。例えば、一つ一つの縦穴に、ピペットで液体を導入する操作は、手間がかかるだけでなく、液滴の落下、飛散を起こし易く、化学チップ用の接続機構に対して、生体試料や薬液による汚染が生じ易かった。
上記特開平８−２３３７７８号公報に記載するチップ構成では、この電極接続操作を比較的簡単にする工夫が取り入れられている。その電気泳動用の化学チップでは、チップ内に内蔵される薄膜電極が予め設けられている。この内蔵型薄膜電極は、一端は、液体を導入する縦穴の内孔面に接する位置に配置し、他端は、チップの側面に露出するように形成されている。化学チップ自体は、フレームに嵌め込む形態とされている。このフレームには、チップの側面に露出する薄膜電極端に対して、押し付け接触可能な内部接触電極部を設け、この内部接触電極部とフレーム外周部に設けるコネクタ端子間をリード線で連結している。その結果、液体を導入する縦穴とフレーム外周部に設けるコネクタ端子間は、チップ内に内蔵される薄膜電極−内部接触電極部−リード線の経路を介して、電気的に接続されている。従って、液体導入口用の縦穴に電極を手操作で装着する工程に代えて、フレームに、チップを嵌め込む操作と、フレーム外周部に設けるコネクタ端子に、対応するコネクタを連結する操作によって、電圧の印加が可能となる。すなわち、液体導入口用の縦穴に電極を手操作で装着する場合と比較して、接続の手間が大幅に省かれている。しかしながら、上記特開平８−２３３７７８号公報に記載するチップ構成においても、液体導入口には、蓋部に設けた縦穴が利用されており、液体導入操作時の手間と汚染の問題は解消されていない。
以上に説明した理由で、従来の化学チップと比較して、製造コストを低減する上では、化学チップを構成する蓋部として、縦穴を設ける工程が不要な蓋部を利用する構造のチップと、この従来と異なる蓋部の構造を採用した際、この化学チップの液体導入口への電圧印加用電極の装着など、化学チップと駆動・測定用装置との着脱操作がより容易に実施できる接続機構を提供することが、化学チップを利用する生化学検査の普及を促進する上では、極めて重要である。
本発明は前記の課題を解決するものであり、本発明の目的は、化学チップを構成する蓋部として、縦穴を設ける工程が不要な蓋部を利用する、新たな構造のチップの提供と、かかる新たな蓋部の構造を採用する化学チップに対して、該化学チップと駆動・測定用装置との着脱操作を簡便に行うことが可能な接続装置、ならびに、それらの製造方法を提供することにある。
本発明者らは、前記の課題を解決する手段として、化学チップに形成する流路空間へ液体を導入する際、液体導入口として、蓋部に設ける縦穴を介して、蓋部下に形成されている流路空間へ液体を導入する方式に代えて、蓋部で被覆されていない領域に、蓋部下に形成されている流路空間と連通している凹部を設け、この凹部に液体を注入し、蓋部下に形成されている流路空間と連通する接続流路を介して、液体を導入する方式が利用可能であることを見出した。その際、液体の導入を進める際、一旦、注入される液体を溜める機能を有する平面型液溜め部を設け、この平面型液溜め部は、その上面を蓋部で被覆する形態とすることで、液体導入口から液体が周囲へ漏れ出し、汚染を引き起こす現象を効果的に防止できることが確認された。また、この平面型液溜めの一部である開口部は、液体導入口として利用するのみでなく、この開口部に留まる液体に対して、電極の先端を接触させると、連通されている流路空間内に満たされている液体との電気的接続を行う接続部位としても、利用できることも判明した。あるいは、電極に代えて、光導波路の先端にプリズム部を連結し、このプリズム部を開口部に留まる液体と接触させると、連通されている流路空間内に満たされている液体との光学的接続を行うことも可能であることも判明した。
加えて、前記平面型液溜めの一部である開口部は、蓋部下に形成されている流路空間の両端、蓋部で被覆されていない領域に形成するため、例えば、流路空間に利用される凹部を形成する基板の外形を、平面形状を矩形状とする際、その一辺に近接する領域に配置することが可能である。この配置を選択する場合、この矩形状の基板の一辺を利用して、平面型液溜めの一部である開口部に、電極の先端を接触させる、あるいは、プリズム部を先端に有する光導波路を接触されることが可能な接続装置を取り付けることができることを見出した。
さらに、上記の蓋部下に形成されている流路空間の両端に、前記平面型液溜めの一部である開口部を設ける方式は、基板の両面に流路空間を作製する際にも、利用できることが確認された。本発明者らは、これら一連の知見に基づき、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第一の形態にかかる化学チップは、
表面に流路を有する化学チップであって、
前記流路は、平面形状が矩形状の基板表面に形成される所定の平面形状を有する凹部に対して、その上面を平面形状が矩形状の蓋部で被覆してなる流路空間で構成され、
該流路の両端には、前記流路空間内への液体導入に利用する液体導入部が設けられ、
該液体導入部は、前記基板表面に形成される凹部を利用して形成される平面型液溜めと、該平面型液溜めと前記流路空間とを連通する内側連絡流路とを有し、
前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めの上面の一部は、前記蓋部で覆われており、
前記平面型液溜めにおいて、上面が前記蓋部で覆われていない開口部は、該液体導入口として利用され、
前記開口部から導入される液体は、上面を前記蓋部で覆われている平面型液溜めの領域に一旦溜められ、その後、前記内側連絡流路を介して、前記流路空間へと導入される液体導入機構を具えている
ことを特徴とする化学チップである。その際、
前記流路の両端には設けられる液体導入部として利用される、前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状とすることが好ましい。
また、本発明の第一の形態にかかる化学チップでは、
前記流路を構成する、基板上に形成される前記凹部の底面部と、該凹部の上面を覆っている蓋部の裏面部とは、ともに、該流路の導入される液体を構成する溶媒に対して、親溶媒性の表面とされていることが望ましい。
一方、平面型液溜めと、その一部である開口部の具体的な構造は、
例えば、前記平面型液溜めの平面形状は、矩形形状であり、
前記内側連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの矩形形状の幅より、狭く選択されており、
前記内側連絡流路と、前記平面型液溜めとの連通部位は、前記矩形形状の頂点に位置している構成とすることができる。また、
前記平面型液溜めは、所定の幅を有する一定幅の領域を有しており、
前記内側連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの一定幅の領域における前記所定の幅より、狭く選択されており、
前記内側連絡流路に対する、前記平面型液溜めの連通部分に、前記所定の幅を有する一定幅の領域から、前記内側連絡流路の流路幅へと幅が減少する過渡的領域を設けている構成とすることもできる。あるいは、
前記平面型液溜めは、所定の幅を有する一定幅の領域を有しており、
前記内側連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの一定幅の領域における前記所定の幅より、狭く選択されており、
前記平面型液溜めにおいて、上面が前記蓋部で覆われていない開口部は、
前記平面型液溜めの一定幅の領域と連通されている外部連絡流路と、該外部連絡流路の末端に連結される拡大部とで構成され、
前記外部連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの一定幅の領域における前記所定の幅より、狭く選択されており、また、前記拡大部は、前記外部連絡流路の流路幅よりも拡大された幅を有する矩形状の領域であり、
前記内側連絡流路に対する、前記平面型液溜めの連通部分に、前記所定の幅を有する一定幅の領域から、前記内側連絡流路の流路幅へと幅が減少する過渡的領域を設け、
前記外部連絡流路に対する、前記平面型液溜めの連通部分に、前記所定の幅を有する一定幅の領域から、前記外部連絡流路の流路幅へと幅が減少する過渡的領域を設け、
前記平面型液溜めの、所定の幅を有する一定幅の領域と前記二つの幅が減少する過渡的領域の上面は、前記蓋部で覆われている構成を利用することも可能である。
さらに、本発明の第二の形態にかかる化学チップは、
表面ならびに裏面に流路を有する化学チップであって、
前記流路は、平面形状が矩形状の基板表面ならびに基板裏面に形成される所定の平面形状を有する凹部に対して、その上面を平面形状が矩形状の蓋部で被覆してなる流路空間で構成され、
該流路の両端には、前記流路空間内への液体導入に利用する液体導入部が設けられ、
該液体導入部は、前記基板表面に形成される凹部を利用して形成される平面型液溜めと、該平面型液溜めと前記流路空間とを連通する内側連絡流路とを有し、
前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めの上面の一部は、前記蓋部で覆われており、
前記平面型液溜めにおいて、上面が前記蓋部で覆われていない開口部は、該液体導入口として利用され、
前記開口部から導入される液体は、上面を前記蓋部で覆われている平面型液溜めの領域に一旦溜められ、その後、前記内側連絡流路を介して、前記流路空間へと導入される液体導入機構を具えている
ことを特徴とする化学チップである。その際、
前記流路の両端には設けられる液体導入部として利用される、前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状とすることが好ましい。
また、本発明の第二の形態にかかる化学チップでも、
前記流路を構成する、基板上に形成される前記凹部の底面部と、該凹部の上面を覆っている蓋部の裏面部とは、ともに、該流路の導入される液体を構成する溶媒に対して、親溶媒性の表面とされていることが望ましい。
加えて、本発明は、上記構成を有する本発明の第一の形態にかかる化学チップに専ら利用される接続装置の発明を併せて提供しており、すなわち、
本発明の第一の形態にかかる接続装置の一つは、
表面に流路を有する化学チップにおいて、前記流路に満たされている液体に対して、電気的接続を達成する機能を有する接続装置であって、
該接続装置により電気的接続がなされる前記化学チップは、上記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状の本発明の第一の形態にかかる化学チップであり、
前記電気的接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と電気的接続部材とを接触させることにより達成され、
該接続装置は、
前記矩形形状の基板の一辺において、
該基板の裏面と接する底板と、
該基板の一辺の端と接する固定部と、
前記電気的接続部材として機能する電極と、
該電極を保持し、該電極の先端を基板の表面に接する配置とする機能を有するひさし部とを具えている
ことを特徴とする接続装置である。
本発明の第一の形態にかかる接続装置の一つは、
表面に流路を有する化学チップにおいて、前記流路に満たされている液体に対して、光学的接続を達成する機能を有する接続装置であって、
該接続装置により光学的接続がなされる前記化学チップは、上記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状の本発明の第一の形態にかかる化学チップであり、
前記光学的接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と光学的接続部材とを接触させることにより達成され、
該接続装置は、
前記矩形形状の基板の一辺において、
該基板の裏面と接する底板と、
該基板の一辺の端と接する固定部と、
前記光学的接続部材として機能する先端にプリズム部を連結されている導波路と、
該導波路を保持し、前記導波路先端のプリズム部を基板の表面に接する配置とする機能を有する導波ひさし部とを具えている
ことを特徴とする接続装置である。
本発明の第一の形態にかかる接続装置の一つは、
表面に流路を有する化学チップに対して、前記流路への液体の導入が可能な、液体導入用接続を達成する機能を有する接続装置であって、
該接続装置により液体導入用接続がなされる前記化学チップは、上記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状の本発明の第一の形態にかかる化学チップであり、
前記液体導入用接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに対して、上面が前記蓋部で覆われていない開口部を介して、該液体を前記平面型液溜めへと注入することにより達成され、
該接続装置は、
前記矩形形状の基板の一辺において、
該基板の裏面と接する底板と、
該基板の一辺の端と接する固定部と、
前記液体導入用接続部材として機能する、接続流路とその先端に設ける接続流路開口部と、
該接続流路を保持し、前記接続流路先端の接続流路開口部を前記基板の表面に設ける開口部上に配置とする機能を有する液体導入用ひさし部とを具えている
ことを特徴とする接続装置。
本発明の第一の形態にかかる接続装置の一つは、
表面に流路を有する化学チップに対して、前記流路への液体導入が可能な液体導入用接続を達成する機能と、前記流路に満たされる液体に対して、光学的接続ならびに電気的接続を達成する機能とを有する接続装置であって、
該接続装置により液体導入用接続がなされる前記化学チップは、上記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状の本発明の第一の形態にかかる化学チップであり、
前記液体導入用接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに対して、上面が前記蓋部で覆われていない開口部を介して、該液体を前記平面型液溜めへと注入することにより達成され、
前記電気的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と電気的接続部材とを接触させることにより達成され、かつ、
前記光学的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と光学的接続部材とを接触させることにより達成され、
該接続装置は、
前記矩形形状の基板の一辺において、
該基板の裏面と接する底板と、
該基板の一辺の端と接する固定部と、
前記液体導入用接続部材として機能する、導管とその先端に設ける導管開口部と、
前記電気的接続部材として機能する電極と、
前記光学的接続部材として機能する先端にプリズム部を連結されている導波路と、
該導管ならびに、先端にプリズム部を連結されている導波路と電極を一体として保持し、前記導管先端の導管開口部を前記基板の表面に設ける開口部上に配置とする機能、ならびに、該電極の先端と前記導波路先端のプリズム部とを基板の表面に接する配置とする機能を有する複合型ひさし部とを具えている
ことを特徴とする接続装置である。
加えて、本発明は、上記構成を有する本発明の第二の形態にかかる化学チップに専ら利用される接続装置の発明を併せて提供しており、すなわち、
本発明の第二の形態にかかる接続装置は、
表面ならびに裏面に流路を有する化学チップに対して、前記表面ならびに裏面の流路へ同時に液体の導入が可能な液体導入用接続を達成する機能、前記流路に満たされる液体に対して、光学的接続を達成する機能、あるいは、電気的接続を達成する機能のいずれかを有する接続装置であって、
該接続装置により、液体導入用接続、光学的接続、あるいは電気的接続がなされる前記化学チップは、上記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている形状の本発明の第二の形態にかかる化学チップであり、
前記液体導入用接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに対して、上面が前記蓋部で覆われていない開口部を介して、該液体を前記平面型液溜めへと注入することにより達成され、
前記電気的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と電気的接続部材とを接触させることにより達成され、かつ、
前記光学的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と光学的接続部材とを接触させることにより達成され、
該接続装置は、
前記矩形形状の基板の一辺において、
該基板の一辺の先端と接する底板と、
該基板の表面と裏面を覆っている二つの蓋部とそれぞれ接する一対のガイド部と、
前記液体導入用接続部材として機能する、導管とその先端に設ける導管開口部、前記電気的接続部材として機能する電極、あるいは、前記光学的接続部材として機能する先端にプリズム部を連結されている導波路の少なくとも一つと、
該導管ならびに、先端にプリズム部を連結されている導波路と電極を一体として保持可能であり、前記導管先端の導管開口部を前記基板の表面または裏面に設ける開口部上に配置とする機能、あるいは、該電極の先端または前記導波路先端のプリズム部を基板の表面または裏面に接する配置とする機能を有する、一対の回転ひさし部とを具えている
ことを特徴とする接続装置である。
本発明にかかる化学チップでは、チップ内に形成される液体流路は、基板の表面に形成される凹部に対して、その凹部を覆うように基板表面に配置される蓋部で構成されており、この流路内への液体導入は、流路の底部、側壁部となる前記凹部の表面、流路の上面となる蓋部裏面に対して、液体が所定の濡れ性を有することを利用して、毛細管現象に類する輸送機構を利用して行われる。その際、該流路の両端に設ける液体導入部として、基板の表面に形成される所定の平面形状を有する凹部の平面型液溜めと、チップ内に形成される液体流路と平面型液溜めとを連通させる内側連絡流路を設け、この内側連絡流路と、平面型液溜めの上面の一部も、前記蓋部で覆われた形態としている。残る蓋部で覆われていない平面型液溜め部分である、開口部を、この平面型液溜めへの液体導入口をして利用することで、チップ内に形成される液体流路への液体導入を可能としている。従って、化学チップを構成する蓋部は、液体導入用の液溜め等に従来利用されていた縦穴を設けていない構造とでき、蓋部の微細加工を必要としない化学チップの作製工程となり、製造コストの低減化に大きな寄与を有する。また、前記蓋部で覆われていない開口部は、チップの基板上、その一辺に近接する位置に配置でき、特には、チップ上に複数個の流路を作製する際、流路の両端に設ける液体導入部、すなわち、平面型液溜めとその開口部複数個が、基板の一辺の概ね平行して、一列に整列ように配置することが可能となる。本発明にかかる接続装置は、基板の一辺の概ね平行な列状の配置する開口部複数個に対して、駆動・測定用装置との間の接続を行う接続装置とするため、該基板の一辺を差し込むことで、開口部複数個に対して一括して接続操作が簡便になされる構成となっている。
以下に、本発明にかかる化学チップ、該化学チップと駆動・測定用装置との着脱操作に利用される接続装置、ならびに、それらの製造方法について、より詳しく説明する。
（第一の形態）
本発明の第一の形態にかかる化学チップの構造について、図を参照して詳細に説明する。
本発明の第一の形態にかかる化学チップは、基板００１の表面に所望の流路パターンに従って形成された凹部と、その凹部を覆うように基板００１表面に配置される蓋部００２で構成されている。この上面を蓋部００２の底面により覆われている、基板００１表面の凹部が、該化学チップの液体流路として使用される。すなわち、本発明の第一の形態にかかる化学チップは、チップ内に形成されている液体流路は、基板００１の表面側のみに配置され、基板００１の表面を上向きに配置する状態で使用される。この化学チップの液体流路自体は、基板００１表面に形成されている凹部の底面と両側壁面、該凹部の上部開放部を覆う蓋部００２の底面によって気密に囲われた空間となっている。この流路領域への液体試料の供給は、液体流路の末端に内側連絡流路０３２を介して連通されている、平面型液溜め００３からなされる。
図１は、本発明の第一の形態にかかる化学チップにおける液体導入部の構成例を模式的に示す図である。本発明の第一の形態にかかる化学チップにおける液体導入部の平面形状について、三種の態様を図１の（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）にそれぞれ示す。
図１の（Ａ）は、第一の実施態様で利用される液体導入部の平面形状を示す平面図であり、図１の（Ｂ）は、この液体導入部の断面形状を示す断面図である。第一の実施態様において、液体導入部は、基板００１の表面に設けられている、平面型液溜め００３と内側連絡流路０３２用の凹部、ならびに、蓋部００２とで構成されている。内側連絡流路０３２の上面および、平面型液溜め００３の上面の一部は、蓋部００２により覆われており、平面型液溜め００３は、その上面のうち、蓋部００２で覆われていない開口部０３１において、外界と連通されている。内側連絡流路０３２は、化学チップ上に形成されている液体流路の空間と、平面型液溜め００３の一端とを連結している。蓋部００２には、縦穴などの付加的な構造は全く設けられておらず、化学チップ内に形成されている液体流路の空間は、その液体流路の末端に内側連絡流路０３２を介して連通されている、平面型液溜め００３を経由し、この平面型液溜め００３の他端に存在する開口部０３１によって、外界と連通されている。
化学チップ内に形成されている液体流路の空間への液体導入は、該開口部０３１から、試料溶液や薬液などの液体を平面型液溜め００３に注入することでなされる。平面型液溜め００３に注入される液体は、平面型液溜め００３の一端に連結されている内側連絡流路０３２を経て、液体流路の空間へと浸入していく。その際、内側連絡流路０３２と液体流路の空間を占めている気体（空気など）は、その液体流路空間の他の端に設けられている別の開口部０３１から、外界へと排出される。化学チップ内に形成されている液体流路の空間が液体で満たされた時点で、開口部０３１から平面型液溜め００３への液体の注入を停止する。その結果、内側連絡流路０３２を介した液体流路の空間への更なる液体の浸入は生じず、余剰の液体は、平面型液溜め００３に溜まった状態で保持される。
平面型液溜め００３は、化学チップ上に形成されている液体流路の空間へ液体を供給する際、一時的に、開口部０３１から注入される液体を溜める、リザーバーとしての機能を有する。特に、平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域が、主にリザーバーとして機能するため、かかる領域の容量は、前記リザーバーの機能に適する範囲に選択される。図１の（Ａ）に示す態様では、平面型液溜め００３全体は、幅Ｗ、長さ（Ｌ１＋Ｌ２）の矩形形状の面積Ｓ1+2＝Ｗ×（Ｌ１＋Ｌ２）と、凹部の深さＤを有して、その容積Ｖ1+2は、Ｖ1+2＝Ｗ×（Ｌ１＋Ｌ２）×Ｄであるが、その上面が蓋部００２により覆われている領域部分（Ｓ1＝Ｗ×Ｌ１）の容積Ｖ1は、Ｖ1＝Ｗ×Ｌ１×Ｄである。この容積Ｖ1を、前記リザーバーの機能に適する範囲に選択する。一方、開口部０３１は、液体導入口として利用されるため、その幅Ｗ、長さＬ２の矩形形状のサイズは、液体導入の操作に適するサイズに選択する。従来の蓋部に形成される縦穴を液体導入口として利用していた際には、この縦穴の直径ｄは、液体導入用のマイクロシリンジの針管径に応じて選択されていたが、この矩形形状の開口部０３１を液体導入口として利用する際には、その幅Ｗ、長さＬ２は、前記縦穴の直径ｄよりの大きく選択することにより、液体導入操作は、より簡単となる。
この開口部０３１からは、平面型液溜め００３に保持されている液体中に含まれる溶媒の蒸散が進行する。その溶媒の蒸散速度は、該矩形形状の開口部０３１の面積Ｓ2＝Ｗ×Ｌ２に比例する。不必要に速く溶媒の蒸散が進むと、平面型液溜め００３に保持されている余剰の液体の組成（溶質濃度）が許容範囲を超えて変化する。この開口部０３１からの溶媒蒸散に起因する、液体の組成（溶質濃度）変化を許容範囲に留めるためには、矩形形状の開口部０３１の幅Ｗ、長さＬ２は、液体導入操作の簡便さを損なわない範囲で、可能な限り小さく選択することが望ましい。
さらには、この開口部０３１は、例えば、化学チップ上に形成されている液体流路に導入された液体試料に対して、電圧を印加する電極の装着部としても利用されるため、その用途に適するサイズ（幅Ｗ、長さＬ２）を選択することが必要となる。開口部０３１を利用して、駆動・測定用装置との接続を行う際、基板００１の端から、開口部０３１への距離を短くすると、電圧を印加する電極の装着用機構の構成をより簡便に行える。すなわち、基板００１の端部（一辺）と、矩形形状の開口部０３１の端部（一辺）を平行に配置し、その間隔Ｌ３は、小さくすることが望ましい。なお、この開口部０３１と基板００１の端部（一辺）との間の領域は、その上面には、蓋部００２で覆われてなく、この領域の化学チップ自体の機械的強度は、基板００１のみで保持される。従って、基板００１の端部（一辺）と、矩形形状の開口部０３１の端部（一辺）の間隔Ｌ３は、この領域の化学チップ自体の機械的強度を所望の範囲に保つ上で必要となる下限以上に選択する必要がある。
内側連絡流路０３２は、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域に溜まった液体を、化学チップ上に形成されている液体流路の空間へと導く連絡路として機能する。この液体が浸入する過程において、この内側連絡流路０３２を液体が進行する機構として、毛細管現象に類する液体の輸送過程が好適に利用される。従って、内側連絡流路０３２の断面形状は、基板００１の表面に形成された、幅Ｗ１、深さＤの凹部に対して、その上面を平坦な蓋部００２で気密に覆い、小さな矩形断面の細い管状とする。その際、幅Ｗ１、深さＤの凹部の底面、両側壁面、ならびに、上面となる蓋部００２の底面は、輸送される液体を構成する溶媒に対して、良好な濡れ特性を示すことが望ましい。この内側連絡流路０３２の底面、両側壁面に利用される、基板００１の表面に形成された深さＤの凹部は、平面型液溜め００３に利用する凹部と一体に形成されている。その際、内側連絡流路０３２部分の幅Ｗ１を基準として、平面型液溜め００３部分の幅Ｗは、少なくとも、幅Ｗ１の数倍以上に選択され、好ましくは、幅Ｗ１の１０倍〜２０倍程度（２０≧（Ｗ/Ｗ１）≧１０）の範囲に選択することが望ましい。また、内側連絡流路０３２部分の凹部の深さＤは、化学チップ内に形成されている液体流路の空間を構成する凹部の深さＤ0と、原則的に等しく設定する。この基板００１の上面に形成される凹部の断面形状は、基板００１のエッチング加工、微細な型成形により形成されるため、凹部の幅に対する、その深さの比率（アスペクト比）は、例えば、内側連絡流路０３２部分の凹部にたいしても、比率Ｄ／Ｗ１は、１を超えない範囲に選択することが望ましい。好ましくは、比率Ｄ／Ｗ１は、１≧（Ｄ／Ｗ１）≧１／１０の範囲、より好ましくは、１／３≧（Ｄ／Ｗ１）≧１／７の範囲に選択する。
内側連絡流路０３２部分の凹部の深さＤは、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この内側連絡流路０３２中を液体が浸入する際、凹部の底面、両側壁面、ならびに、上面となる蓋部００２の底面のいずれとも密に接する状態を達成するように設定する。従って、化学チップ内に形成されている液体流路の空間に導入される液体の粘性度（流動度）、表面張力、さらには、凹部の底面、両側壁面、ならびに、上面となる蓋部００２の底面に対する、当該液体の濡れ性に応じて、この凹部の深さＤを適宜選択することが好ましい。
図１の（Ａ）、（Ｂ）に示す形状の第一の実施態様において、該化学チップを構成する基板００１、蓋部００２の材料としては、ガラス、石英、シリコンなどの無機硬質材料、あるいはアクリル樹脂、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、硬質塩化ビニル、ポリエチレンンテレフタレート、ポリカーボネートなどの硬質樹脂材料が好適に用いられる。一方、化学チップ内に形成されている液体流路の空間に導入される液体は、生化学的な検査の対象となる試料溶液、薬剤溶液は、水溶液の形態とされ、その液粘度、表面張力は、利用されている緩衝溶液の粘度、表面張力と同程度、また、上記材料に対する濡れ性も、利用されている緩衝溶液の示す濡れ性と同程度である。
例えば、生化学的な検査において利用される、水溶媒を用いた緩衝溶液、試料溶液などが、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この内側連絡流路０３２中を進行する際、この内側連絡流路０３２部分の凹部の深さＤ、ならびに、化学チップ内に形成されている液体流路の空間を構成する凹部の深さＤ0は、１０〜１００μｍの範囲に選択することが好ましい。この凹部の深さＤの範囲（１００μｍ≧Ｄ≧１０μｍ）に対して、内側連絡流路０３２部分の凹部の幅Ｗ１は、５０〜５００μｍの範囲（５００μｍ≧Ｗ１≧５０μｍ）に選択することが望ましい。
さらに、内側連絡流路０３２部分の凹部の幅Ｗ１（５００μｍ≧Ｗ１≧５０μｍ）を基準として、平面型液溜め００３部分の凹部の幅Ｗは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度（１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍ）に設定することが好ましい。さらに、凹部の幅Ｗ（１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍ）を基準として、平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域の長さＬ１は、１〜１０ｍｍ程度（１０ｍｍ≧Ｌ１≧１．０ｍｍ）に選択することが好ましい。その結果、内側連絡流路０３２部分の凹部の断面積に対応するように、この平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域の容積Ｖ1＝Ｗ×Ｌ１×Ｄは、５ｎＬ〜１０μＬの範囲に選択することが可能である。
また、基板の端からの開口部０３１までの距離Ｌ３は、平面型液溜め００３部分の凹部の幅Ｗ（１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍ）を基準として、かかる部分の機械的強度を保持するように選択され、前記凹部の幅Ｗ（１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍ）に対して、Ｌ３は、およそ０．１〜５ｍｍ（５ｍｍ≧Ｌ３≧０．１ｍｍ）の範囲に選択することが望ましい。一方、この開口部０３１の長さＬ２は、平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域の長さＬ１、その凹部の幅Ｗをも考慮に入れ、液体の導入操作、あるいは、駆動・測定用装置との接続を行う際、電圧を印加する電極の装着操作を容易に行う上で、適するサイズ（幅Ｗ、長さＬ２）を選択することが必要となる。具体的には、前記凹部の幅Ｗ（１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍ）に対して、開口部０３１の長さＬ２は、０．５〜１０ｍｍ程度（１０ｍｍ≧Ｌ２≧０．５ｍｍ）に選択することが望ましい。
図１の（Ａ）に開示している第一の実施態様では、矩形形状の平面型液溜め００３部分に対して、その矩形の頂角部分に、内側連絡流路０３２が連結されている。液体導入口として利用する、開口部０３１から液体を導入した場合、その開口部０３１における液体の導入位置から、液体は濡れ拡がりつつ、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域へと浸入する。その浸入した液体の液面形状は、平面型液溜め００３部分の凹部の底面、側壁面に対する濡れ性、蓋部００２の底面に対する濡れ性、ならびに、該液体の表面張力に依存する。この平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域に浸入した液体の液面形状によっては、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分に、液面の先端が達した時点で、残る一つの頂角部に、液体による浸入がなされず、気泡が閉じ込められた領域が生じる場合がある。この閉じ込められた気泡は、温度が上昇すると、体積膨張を起こし、その結果、平面型液溜め００３に溜まっている液体の一部が、開口部０３１から外部へ押し出される場合がある。
開口部０３１における液体の注入速度の適正化を行うことで、この頂角部分に閉じ込められる気泡の体積を実質的にゼロとすることができ、気泡の閉じ込めに起因して、液体の一部が、開口部０３１から外部へ押し出されるという不具合は、通常、回避することが可能である。
図１の（Ｃ）に示す、第二の実施態様では、平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域の形状を、内側連絡流路０３２と連結される位置を、この平面型液溜め００３の凹部の幅Ｗに対して、その中央に相当する配置に選択し、また、その連結部位に対して、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分を設けている。この徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分を設けることで、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分に、液面の先端が達した時点で、残る二つの頂角部に、液体による浸入がなされず、気泡が閉じ込められた領域が生じる可能性を大幅に低減している。すなわち、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域へと浸入した際、平面型液溜め００３を構成する凹部の側壁面に接する液体の液面形状は、この凹部の側壁面に対する当該液体の濡れ性に依存し、その接触角θ0と等しい角で側壁面と接する。徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分が開始する位置に形成される、二つの頂角部の角度θが、前記の接触角θ0よりも大きい（θ＞θ0）場合には、この二つの頂角部に液面の先端が達した時点では、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分には、液面の先端は達していない。その後、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分を液面が進んで、最終的に、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域全体を液体が満たした状態のなった時点で、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分に、液面の先端が達する。従って、図１の（Ｃ）に示す第二の実施態様では、凹部の側壁面に対する当該液体の濡れ性に依存してきまる、その接触角θ0を基準として、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分が開始する位置に形成される、二つの頂角部の角度θを、前記の接触角θ0よりも大きい（θ＞θ0）範囲に設定する。
この徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分の長さＬｄは、前記の接触角θ0が９０°を超えている場合、Ｌｄ＞（１／２）×Ｗ×ｔａｎ（θ0−９０°）となるように選択する。凹部の側壁面に対する当該液体の濡れ性に依存してきまる、前記接触角θ0が、９０°を大きく超え、θ0＞１６５°となる場合、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この内側連絡流路０３２中を液体が浸入することは極く稀にしか起こらない。すなわち、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この内側連絡流路０３２中を液体が浸入することが可能である場合、接触角θ0が９０°を超えていても、１６５°＞θ0＞９０°の範囲となっている。従って、この接触角θ0（１６５°＞θ0＞９０°）に対応させて、過渡的部分の長さＬｄを、幅Ｗの１／３倍〜２倍程度（（１／２）×４≧（Ｌｄ／Ｗ）≧（１／２）×（２／３））の範囲に選択することが好ましい。
図１の（Ｄ）に示す、第三の実施態様では、液体導入部について、平面型液溜め００３と、その外に設ける外側連絡流路０３４と拡大部３３とに分割し、この平面型液溜め００３は、その上面全てを蓋部００２により覆われている領域とし、開口部３１の機能は、その外に設ける外側連絡流路０３４と拡大部３３によって達成している。この外側連絡流路０３４と拡大部３３は、基板００１の表面に形成された深さＤの凹部で構成されており、拡大部３３に、液体の導入がなされ、外側連絡流路０３４を介して、平面型液溜め００３へと輸送される。次いで、平面型液溜め００３の全領域が液体で満たされた時点で、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分の先端に連結されている内側連絡流路０３２に、液面の先端が到達する構造となっている。
なお、化学チップ上に形成されている液体流路の空間の他の端にも、同様の形状の液体導入部が形成されており、液体流路の空間を満たした後、内側連絡流路０３２を介して、平面型液溜め００３へと液体は浸入する。その後、平面型液溜め００３の全領域が液体で満たされた時点で、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分の先端に連結されている外側連絡流路０３４に、液面の先端が到達する構造となっている。最終的に、この他端に設けられている外側連絡流路０３４を介して、拡大部３３へ液体が達する。液体の導入操作は、化学チップ上に形成されている液体流路の空間を満たした後、他端に設ける液体導入部の、外側連絡流路０３４と拡大部３３に液体が達した時点で終了する。
この図１の（Ｄ）に示す第三の実施態様では、平面型液溜め００３に対して、内側連絡流路０３２と外側連絡流路０３４とが連結される部分は、ともに、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分とすることによって、その上面全体が蓋部００２により覆われている平面型液溜め００３に、気泡が閉じ込められることを防止している。
基板００１の表面に形成された深さＤの凹部で構成される外側連絡流路０３４の幅Ｗ２は、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この外側連絡流路０３４を通過し、液体が平面型液溜め００３へと浸入することが可能であるように設定する。通常、この外側連絡流路０３４の幅Ｗ２は、内側連絡流路０３２部分の凹部の幅Ｗ１と等しい構造を選択する。一方、拡大部３３は、その幅Ｗ４、長さＬ４の矩形形状に形成する。拡大部３３の幅Ｗ４は、外側連絡流路０３４の幅Ｗ２より有意に広く選択し、但し、平面型液溜め００３の幅Ｗよりは狭い範囲に選択する。すなわち、平面型液溜め００３の幅Ｗ（２０≧（Ｗ/Ｗ１）≧１０）を基準として、拡大部３３の幅Ｗ４は、その４／５倍〜１／２倍程度（４／５≧（Ｗ４/Ｗ）≧１／２）の範囲に選択する。一方、この拡大部３３の長さＬ４は、平面型液溜め００３の蓋部００２により覆われている領域の体積Ｖをも考慮に入れ、液体の導入操作、あるいは、駆動・測定用装置との接続を行う際、電圧を印加する電極の装着操作を容易に行う上で、適するサイズ（幅Ｗ４、長さＬ４）を選択することが必要となる。具体的には、前記平面型液溜め００３の凹部の幅Ｗ（１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍ）に対して、拡大部３３の幅Ｗ４は、８〜０．４ｍｍ程度（８ｍｍ≧Ｗ４≧０．４ｍｍ）、長さＬ４は、８〜０．４ｍｍ程度（８ｍｍ≧Ｌ４≧０．４ｍｍ）に選択することが望ましい。
図１の（Ｄ）に示す第三の実施態様では、蓋部００２は、化学チップ上に形成されている液体流路の空間の上面、内側連絡流路０３２と平面型液溜め００３の上面、ならびに、外側連絡流路０３４の上面の相当部分を覆う形態とされている。一方、外側連絡流路０３４の上面の残る部分と、拡大部３３は、蓋部００２で覆われてなく、外界と連通している。そのため、この外側連絡流路０３４の一部と、拡大部３３に残留している液体からは、その溶媒の蒸散が起こり、この領域では、余剰の液体の組成（溶質濃度）が変化する。すなわち、溶媒の蒸散に付随して、この領域では、余剰の液体中に含まれる溶質濃度が上昇するが、平面型液溜め００３と拡大部３３との間は、幅Ｗ２の狭い外側連絡流路０３４で連通されているので、この溶質濃度勾配に起因する、平面型液溜め００３内への溶質の拡散量は僅かに抑えられる。すなわち、図１の（Ａ）に示す第一の実施態様、あるいは、図１の（Ｃ）に示す第二の実施態様では、開口部０３１からの溶媒蒸散に起因する、液体の組成（溶質濃度）変化が生じると、その溶質濃度勾配に起因して、上面を蓋部００２で覆われている領域に保持されている液体の組成（溶質濃度）変化と比較して、図１の（Ｄ）に示す第三の実施態様では、平面型液溜め００３中に保持されている液体の組成（溶質濃度）変化は、大幅に抑制される。また、平面型液溜め００３から、外側連絡流路０３４を介して、溶媒の蒸散により、液面は低下した拡大部３３へと液体の逆送も、制限されるため、平面型液溜め００３中に保持されている液体の減少も大幅に抑制される。
本発明の第一の形態にかかる化学チップにおいて、チップ内に形成されている液体流路の構成例について、その平面形状を図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に模式的に示す。
図２の（Ａ）に示す実施態様の化学チップでは、基板００１は略長方形であり、その一辺に略平行な方向に、複数本の流路００６が形成されている。各流路００６の途中には、必要に応じて、単数もしくは複数個の反応槽００５が設けられ、流路００６の両端には、上記の液体導入部を具えている平面型液溜め００３が、それぞれ、基板００１の一辺に隣接する位置に整列するように作られる。蓋部００２は、穴等の構造をもたない略長方形の平板状部材であり、例えば、図１の（Ａ）に示す構成の液体導入部を採用している場合、開口部０３１を残して、流路００６、反応槽００５、ならびに、内側連絡流路０３２と平面型液溜め００３の相当部分を覆うように、基板００１に接合される。基板００１の一辺に隣接する位置に整列するように配置されている開口部０３１に対して、その基板００１の一辺は、本発明の第一の形態にかかる化学チップへの液体の導入、ならびに、駆動・測定用装置との接続を行う際、電極や導波路の設置等に利用される部分であり、着脱部甲００７と呼ぶ。
図２の（Ａ）に示す化学チップの液体流路構成の場合、流路００６の流路空間は、基板００１の表面に形成された凹部の底面、両側壁面、ならびに、その上面を覆う蓋部００２の底面で構成される気密な壁面で取り囲まれ、外界と連通する部位は、その両端に配置される開口部０３１のみである。すなわち、この流路００６の流路空間へ液体を導入する際には、流路００６の一方の端にある開口部０３１から液体を導入し、この流路空間を占めている気体を、他端にある開口部０３１から外界へ排出する形態となる。仮に、両方の端から液体の導入を図ろうとしても、当初、流路００６を満たしていた気体の逃げ道が塞がれているため、流路００６の流路空間を液体で満たすことはできない。
本発明にかかる液体導入部の構成では、開口部０３１から導入される液体は、平面型液溜め００３を満たした後、内側連絡流路０３２を介して、内部の流路００６の流路空間へと浸入していくが、その液体の輸送は、毛細管現象に類する液体の輸送過程によっており、一端から導入した液体が、流路００６を満たして他端に至るのには、その流路全長に応じて、ある程度の時間を要する。
図２の（Ｂ）に示す化学チップの液体流路構成の場合、流路００６の流路空間に対して、その途中に、流路００６を跨ぐように導気路００４が設けられている。この導気路００４は、その両端は、基板００１の残る二辺に隣接する位置において、蓋部００２で覆われていない開放部を有する形状となっている。すなわち、この導気路００４の両端部も外界と連通されている。この図２の（Ｂ）に示す化学チップの液体流路では、流路００６の一方の端にある開口部０３１から液体を導入すると、導入される液体は、平面型液溜め００３を満たした後、内側連絡流路０３２を介して、内部の流路００６の流路空間へと浸入していくが、この導気路００４との交差部位までの流路空間を液体で満たす間は、当初、流路００６を満たしていた気体は、導気路００４を経由し、その両端から外界へと排出される。導気路００４と流路００６との交差部分は、凹部の底面のうち、流路００６として使用する狭い幅の部分は、液体に用いる溶媒に対して、親溶媒性を示す表面領域とし、それ以外の導気路００４部分を構成する凹部の底面と側壁面は、疎溶媒性を示す表面領域とされている。従って、導気路００４と流路００６との交差部分では、浸入してきた液体は、この狭い幅の親溶媒性を示す表面領域を濡らすが、それ以外の疎溶媒性を示す表面領域へと濡れ拡がることはできず、結果として、流路００６として使用する狭い幅の部分のみに液体が保持される状態となる。
そのため、流路００６の両端に設ける、開口部０３１から液体を導入し、平面型液溜め００３を満たした後、内側連絡流路０３２を介して、内部の流路００６の流路空間へと浸入し、この導気路００４と流路００６との交差部分に達する間に要する時間が一致するように、該交差部分の位置を設定すると、流路００６の両端に設ける、開口部０３１から同時に液体を導入し、双方から注入された液体が、その交差部分で会合する状態となる。その際、流路００６全体を液体で満たすに要する時間は、流路００６の両端に設ける、開口部０３１から液体を同時に導入し、導気路００４と流路００６との交差部分において、浸入していた双方の液体が会合するまでの時間となり、前記図２の（Ａ）に示す化学チップの液体流路構成における流路を満たすに要する時間を略半減することも可能である。
上記図２の（Ａ）に示す化学チップの液体流路構成の場合、流路００６の流路空間は、直線状に配置され、流路００６の両端に設ける二つの開口部０３１は、それぞれ基板００１の対向する辺に近接して配置されている。一方、流路００６の流路空間を、その途中において、屈曲部を設け、全体として「コの字型」の流路配置を選択することも可能である。この「コの字型」の流路配置の流路００６の両端に設ける二つの開口部０３１は、基板００１の同じ一辺に近接して、配置されることになる。
この「コの字型」の流路配置の流路００６に対して、上記図２の（Ｂ）に示す化学チップの液体流路構成において利用している、流路００６を跨ぐように形成される導気路００４を付加する際には、図２の（Ｃ）に示す化学チップの液体流路構成が利用できる。
図２の（Ｂ）に示す化学チップの液体流路構成は、同一のチップ内に形成されている複数の流路００６に対して、流路００６を跨ぐように配置される、一つの導気路００４を共用するため、各流路００６について、流路００６の両端に設ける、開口部０３１から液体を同時に導入し、導気路００４と流路００６との交差部分において、浸入していた双方の液体が会合するまでの時間を揃える必要がある。仮に、複数の流路００６のうち、外側に配置される流路００６が、その内側に配置される流路００６よりも、早く、交差部分において、浸入していた双方の液体が会合すると、この流路を満たした液体が、導気路００４を閉塞してしまい、その後は、導気路００４を介して、その両端から気体が外界へと排出する経路は閉ざされることになる。そのため、例えば、同一のチップ内に形成されている複数の流路００６に対して、その中央に配置されている流路に対して、液体の導入を行い、その後、順次その外に配置されている流路に液体を導入していくといった、一定の順序に従って、各流路への液体の導入を行うことが必要となる。
一方、図２の（Ｃ）に示す化学チップの液体流路構成では、対向する辺に配置する、二つの「コの字型」の流路配置の流路００６間で、一つの導気路００４を共用するが、各「コの字型」の流路配置の流路００６は、導気路００４の両端に設ける開放部のうち、それぞれに辺に配置される開放部を専用する形態となっている。従って、共用している他の「コの字型」の流路配置の流路００６における液体の導入状態によって、影響を受けないものとなっている、換言するならが、全ての流路に対して、その液体の導入時期は、自由に設定できる利点を有するものとなっている。
次に、本発明の第一の形態にかかる化学チップの製造方法について、前記図２の（Ａ）、図２の（Ｂ）、図２の（Ｃ）に示す流路構成を例に挙げて、詳細に説明する。
図２の（Ａ）に示す流路構成の化学チップでは、各流路０００６、反応槽００５、ならびに、内側連絡流路０３２と平面型液溜め００３となる、基板００１の表面に形成される凹部は、基板００１の材料として無機硬質材料であるガラス、石英、シリコン等を利用する場合、一般的な光リソグラフィー技術とエッチング技術により形成することができる。すなわち、基板００１として使用する無機硬質材料基板の表面と裏面に、エッチング液に耐性のある光レジスト（例えば、ＯＭＲレジスト、東京応化工業）を塗布した後、該凹部の平面形状パターンの光マスクを用いて、基板表面に塗布されている該光レジスト膜の露光を行う。露光後、現像することで、基板表面は、目的とする凹部の平面形状パターンの開口部を有する光レジストで被覆された状態、基板裏面は、全面が光レジストで被覆された状態とする。この光レジストをエッチングマスクとして利用し、基板をエッチング液に所望の時間、浸漬することで、前記平面形状パターンの開口部のみを所望の深さ選択的にエッチングを施す。次いで、基板を光レジスト除去液（例えば、ＯＭＲリムーバー、東京応化工業）に浸けて、光レジストを完全に除去することで、表面に目的の平面形状の開口部と深さを有する凹部が形成された基板００１を得る。
図２の（Ｂ）、図２の（Ｃ）に示す流路構成の化学チップでは、各流路０００６、反応槽００５、内側連絡流路０３２と平面型液溜め００３、ならびに、導気路００４となる、基板００１の表面に形成される凹部を、上記無機硬質材料基板に対する選択的なエッチング法を利用して、同様の手順で形成する。次いで、流路００６と導気路００４の交差点部分を除き、導気路００４に利用される凹部の底面と側壁面の表面に疎溶媒性処理を施す。例えば、疎水性処理を施す際には、基板００１の表面に、光レジスト（例えば、Ｓ１８１８、ロームアンドハース）を塗布し、疎水性処理すべき導気路００４の表面部分に相当するパターンを、光マスクを用いて露光する。露光後、現像することで、基板表面に、疎水性処理すべき導気路００４の表面部分に相当するパターンの開口部を有するレジスト・マスクを形成する。次に、このレジスト・マスクで被覆した基板を、シラザン蒸気に、少なくとも１２時間暴露して、開口部に露出された導気路００４の表面部分に疎水性被膜を形成する。その後、レジストをアセトンで除去することにより、流路００６との交差部分を除き、導気路００４に用いる凹部の底面、側壁面の表面に疎水性処理が施されている基板００１を得ることができる。
一方、基板００１の材料として硬質樹脂材料を用いる場合、金型を用いる、射出成形技術やホットエンボシング技術、あるいは、マイクロ加工用フライス盤を利用した機械加工技術で、凹部を形成することができる。金型を用いる加工の場合、硬質樹脂材料として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状ポリオレフィン、硬質塩化ビニル（ＰＶＣ）などの熱可塑性樹脂を選択することができる。金型を用いる加工の場合、金型の凸部の印章が、基板００１表面の凹部となる。マイクロ加工用フライス盤を利用する場合、基板００１の表面を直接削り取る機械加工であるため、熱可塑性樹脂以外の硬質樹脂材料にも適用することができる。
次に、表面上に凹部を形成した基板００１の表面に対して、蓋部００２を接合する。基板００１表面に形成されている凹部の深さが、５０〜１００μｍの範囲に選択され、比較的に深い場合、基板００１の表面に対する蓋部００２の接合に、接着剤を利用することができる。接着剤を利用して接合する場合、蓋部００２裏面側の接合面に、接着剤（例えば、ゴム系接着剤）を溶剤（例えば、トルエン）で希釈して、粘性を調節した後、スピンコーターを用いて塗布し、約５〜１０μｍ程度の接着剤層を形成する。該接着剤層と、凹部を形成した基板００１の表面と面を向き合わせて、押圧する。基板００１の表面と、蓋部００２裏面との間に、前記接着剤層を介した接合が形成される。その際、略矩形形状の基板００１と、略矩形形状の蓋部００２とは、基板００１の辺に近接する部位に、所定の長さＬ２の開口部０３１が形成するように、蓋部００２の位置合わせがなされる。
前記の接着剤を利用する接合でが、凹部の上面を覆う蓋部００２裏面側に接着剤層が存在し、押圧する際、接合面から押し出される余剰の接着剤とともに、凹部の内部に接着剤が閉じ込められる。従って、接合後、凹部の上面部には、閉じ込められる接着剤の層が、押し込まれた状態となる。この押し込まれた状態の接着剤の層は、１０数μｍを超えることは稀であるが、基板００１上に形成されている凹部の深さが５０μｍ未満の場合、この押し込まれた状態の接着剤の層によって、実効的な流路の高さＨは、相当の比率で減少される。場合によっては、実効的な流路の高さＨが、数μｍ程度まで減少する箇所が生じ、押し込まれた状態の接着剤の層によって、流路の閉塞する部位が発生する。一方、凹部の深さが５０μｍ以上であれば、押し込まれた状態の接着剤の層によって、実効的な流路の高さＨが減少しても、その減少率は、相対的に小さくなっており、押し込まれた状態の接着剤の層によって、流路の閉塞に至る可能性は皆無である。なお、得られる流路は、底面と側壁面は、基板の表面に形成された凹部の表面で構成されるが、上面は、蓋部００２裏面を覆う接着剤の層で構成される状態となる。従って、この接着剤の層に対する、流路に導入される液体の濡れ性は、所望の範囲となるように、利用される接着剤の種類を選択する必要がある。
押し込まれた状態の接着剤の層によって、流路の閉塞に至る可能性が懸念される際には、接着剤による接合に代えて、静電接合、フッ酸接合、表面改質等による接合技術が利用できる。これらの接合方法は、限られた基板材料と蓋部材料の組み合わせにしか適用できないが、基板００１の表面に形成される凹部を埋め込むことなく、基板００１の表面に対して、蓋部００２を接合することができる。例を挙げれば、基板材料と蓋部材料の組み合わせが、シリコンとガラスである場合には、静電接合（すなわち、二つ材料同士を押しつけて加温しながら、直流高電圧を印加することで、接合を行う手法）が選ばれる。基板材料と蓋部材料の組み合わせが、ガラス同士である場合には、フッ酸接合（すなわち、蓋部００２の表面に、薄いフッ酸を塗布した後、そのフッ酸塗布面を、凹部を形成した基板００１の表面と対向させて、圧力を印加して加熱することで、ガラス材料相互の融合を図る手法）を利用することができる。
基板材料と蓋部材料の組み合わせにおいて、少なくとも一方が樹脂材料である場合、表面改質による接合が適用可能な場合がある。表面改質法は、オゾンやプラズマ処理によって、樹脂表面の極めて薄い層を化学的に活性な状態にすることで、他の物質と接着させる方法である。少なくとも一方が樹脂材料である、基板材料と蓋部材料の組み合わせの全てで、有効であるというわけではないが、本発明者は、ノボラック樹脂と、ガラスまたは石英との組み合わせに適用可能であることを見出した。具体的には、ノボラック樹脂製の基板００１の表面を、紫外線オゾンアッシング装置（ＰＬ１６−１１０Ｄ、低圧水銀ランプ型番ＵＥ１１０１Ｎ−４、セン・コーポレーション）を利用して１０分間処理し、その直後に、厚さ約０．１ｍｍのガラス、あるいは石英からなる蓋部００２を、改質した面に押しつけることで、ノボラック樹脂製基板００１の改質された表面と、ガラスまたは石英製の蓋部００２とを、極めて強固に接合できることを見いだした。
本発明にかかる化学チップでは、蓋部００２に液体導入口等に利用する縦穴などの構造を設けていないため、上述するように、その製造プロセスは単純化でき、また、製造コストも安価なものとできる。特に、縦穴などの構造を設けないため、蓋部００２に利用する材料に特段の制約はないため、利用可能な基板材料と蓋部材料の組み合わせの自由度も増す。
（本発明にかかる化学チップの利用形態）
次に、本発明にかかる化学チップの利用形態について、例を挙げて詳細に説明する。
本発明にかかる化学チップは、その流路中に液体を導入する際、利用する液体導入口等となる縦穴などの構造を設けていないという構造上の相違はあるが、その利用範囲自体は、従来の化学チップと全く遜色のないものである。
化学チップは、通常、その内部の前記流路空間に、試料あるいは、薬液を導入して
（１）電圧等の駆動力を付加して、液体に含まれる成分を分離する、あるいは
（２）試料と薬剤を反応させる、
（３）（１）で分離された成分や、（２）の反応生成物の濃度を測定する、
という操作を通じて、試料中に含まれる成分の特定や、成分濃度を測定することに用いられる。
従来の化学チップが利用されてきた各種の用途に関して、本発明にかかる化学チップを利用して、それらの用途に必要な操作を実現する手段を、図３の（Ａ）、図３の（Ｂ）に模式的に示す。
図３の（Ａ）は、上記図２の（Ａ）に示す流路構成の本発明にかかる化学チップに対して、駆動・測定用装置を接続し、各種の測定を実施する形態を模式的に示す平面図である。この図３の（Ａ）に示す化学チップでは、流路００６を跨ぐように配置される導気路００４は設けられてなく、流路００６の両端の設ける平面型液溜め００３と開口部０３１は、それぞれ基板００１の対向する辺に近接して配置されている。この直線状の流路００６に対して、一方の開口部０３１から液体を導入した後、該流路００６に対して、駆動力を付加して、導入された液体中に含まれる成分を分離する利用形態を説明する。例えば、流路００６の両端に電圧を印加して、導入された液体中に含まれる成分に対して、等電点電気泳動を行う場合、まず、流路００６の一方の端において、開口部０３１から、分析対象の試料を、等電点電気泳動用バッファー中に溶解した溶液を導入する。この流路中への等電点電気泳動用バッファーを含む溶液の導入後、両端の平面型液溜め００３と開口部０３１に保持されている液に対して、各開口部０３１に電極９１０を設置して、液体と接触させる。各開口部０３１に設置される電極９１０に対して、一方を正極、他方を陰極に選択した上で、泳動用の電圧を印加する。
化学チップを電気泳動に利用する際には、勿論、液体と接する流路面を構成する、基板００１と蓋部００２は、ともに、高い絶縁性を示す、硬質材料が使用されている。例えば、基板００１自体は、半導体材料であるシリコン基板を利用し、その表面に凹部を形成した後、その表面に熱酸化処理を施し、表面に絶縁破壊を生じない程度の、十分に高い絶縁特性を有する、膜厚が約２００ｎｍ以上の熱酸化被膜層を形成することもできる。
一方、図３の（Ａ）に示す流路構成の化学チップ内で、反応槽００５中において、試料と薬剤との反応を行うこともできる。例えば、その反応操作は、予め、薬剤の乾燥粉末の所定量を反応層００５中に挿入した後、基板００１と蓋部００２とを接合した、化学チップを調製する。この化学チップに対して、流路００６に対して、一方の開口部０３１から、試料を含む液体を導入することにより、反応槽００５を満たした液体中に含まれる試料と、この液体に溶解した薬剤との反応を行わせることができる。
さらに、図３の（Ａ）に示す流路構成の化学チップ内に導入されている液体について、例えば、前記の反応により生成する反応生成物を特定したり、あるいは、その濃度を測定したりする際、光学的な測定方法を適用することも可能である。この光学的測定方法を用いる場合、流路００６中に存在している液体に対して、流路００６の両端の開口部０３１にそれぞれ導波路９２０を挿入し、一端の導波路から、光源から発した、検出あるいは濃度測定したい検出対象成分の吸収波長を含む検出光を導入し、他端の導波路から、流路００６中に存在している液体を透過してきた光を取り出し、光強度測定用のセンサに導く構成を利用する。すなわち、検出光が、流路００６中に存在している液体を通過する間に、流路００６、反応槽００５内の液体に含まれている検出対象成分、その濃度に応じて、光の吸収、散乱が起こる。その結果、他端の導波路から、取り出される透過光において、検出対象成分の吸収波長に相当する光の吸収が生じている場合、光強度の低下として検出される。測定される、検出対象成分の吸収波長に相当する光の吸収量に基づき、検出対象成分の有無、あるいは、その濃度を決定することが可能である。
特に、図３の（Ａ）に示す流路構成では、直線状の流路００６の配置を有しており、また、流路内の液体の屈折率ｎ１と、その流路の壁面を構成する材料の屈折率ｎ２との間に、屈折率差（ｎ１＞ｎ２）が存在する構成を選択すると、壁面において、反射を受け、流路内に留まる光量が増し、流路自体も、光の導波効率を高める構成となっている。
図３の（Ｂ）は、上記図２の（Ｃ）に示す流路構成の本発明にかかる化学チップに対して、駆動・測定用装置を接続し、各種の測定を実施する形態を模式的に示す平面図である。この図３の（Ｂ）に示す化学チップでは、「コの字型」の流路００６を跨ぐように導気路００４が設けられており、流路００６の両端の設ける平面型液溜め００３と開口部０３１は、それぞれ基板００１の一方の辺に近接して配置されている。流路００６と導気路００４との交差部分は、流路として利用する狭い幅の親溶媒性の通路と、それ以外の導気路００４の底面、側壁面は、疎溶媒性処理が施されている。その結果、流路００６の一端の設ける平面型液溜め００３と開口部０３１から、液体を導入した際、他端に設ける平面型液溜め００３と開口部０３１まで、流路内を液体は導通可能であり、「コの字型」の流路００６を跨ぐような導気路００４が設けられていない場合と同様に、
（１）電圧等の駆動力を付加して、液体に含まれる成分を分離する、あるいは
（２）試料と薬剤を反応させる、
の操作を実施することが可能である。
一方、（３）（１）で分離された成分や、（２）の反応生成物の濃度を測定する、
の操作を実施する際、「コの字型」の流路自体は、屈曲部分を有しているため、その部分において、流路の壁面が光透過性を有する材料で構成されている場合、流路内から、基板中へと光の漏出が生じる。その影響を抑制するためには、屈曲部分における流路の壁面に対して、高い光反射率を示す、反射膜コーティング処理を施すことによって、この「コの字型」の流路を通過して、他端の導波路に達する光量を測定に適する範囲内に維持することが可能である。なお、図３の（Ｂ）の構成では、反応槽００５に屈曲部分が形成されているため、この反応槽００５の側壁面に高い光反射率を示す、反射膜コーティング処理を施すと、反応槽００５内における光路長は、反復的な反射の影響を受け、実効的に長いものとなる。屈曲部分における光の漏出、光路長の実効的な延長の影響をも考慮して、流路内に入射する検出光の強度を調整することをも併せて実施すると、他端の導波路に達する光量を、図３の（Ａ）に示す流路構成における透過光の光量と略等しい範囲とすることもできる。
一方、流路００６と導気路００４との交差部分では、流路に対する側壁は存在していないが、流路内の液体の屈折率ｎ１と、その流路の両側に存在する気体の屈折率ｎ３との間に、屈折率差（ｎ１＞ｎ３）が存在する結果、液面での全反射を受け、流路内に留まる光量が増し、流路自体も、光の導波効率を高める構成となっている。
（駆動・測定装置との接続方法と接続装置（インタフェース）の構造）
本発明にかかる化学チップでは、液体導入口として、流路の両端に設ける平面型液溜め００３と開口部０３１のうち、その上面を蓋部００２で覆われていない開口部０３１を利用している。従って、複数の流路を同一の基板００１上に設ける際、その流路のサイズを均一に選択すると、基板００１の一辺に近接する位置に、開口部０３１が整然と並んでいる形状とすることができる。加えて、この開口部０３１を、液体導入口として利用すると同時に、前記の利用形態に必要となる、駆動・測定装置との接続部位としても利用することができる。基板００１の一辺に近接する位置に、開口部０３１が整然と並んでいる形状を利用することで、駆動・測定装置との接続を容易にする接続装置を構成することができる。
図４の（Ａ）〜図４の（Ｄ）は、本発明の第一の形態にかかる化学チップに適用可能な接続装置の構成例を模式的に示す図である。
図４の（Ａ）は、化学チップと装置が接続されていない状態を示す平面図、図４の（Ｂ）は図４の（Ａ）に示す配置におけるＦ−Ｆ’断面図である。
図４の（Ａ）、図４の（Ｂ）中に示す接続装置９００と、駆動・測定装置１００との間は、専用のケーブル等１０００で結ばれている。接続装置９００は、化学チップ上において、基板００１の一辺に近接する位置に、開口部０３１が整然と並んでいる部分に相当する、化学チップの着脱部甲００７を保持可能な着脱部乙００８を具えている。接続装置９００に、化学チップを接続する場合、化学チップの着脱部甲００７を、接続装置９００の着脱部乙００８に向けて押し込み、保持された状態とする。図４の（Ｃ）、図４の（Ｄ）は、化学チップが接続され、接続装置９００に保持された状態を示す平面図とＦ−Ｆ’断面図である。
接続装置９００の着脱部乙００８による、化学チップの着脱部００７の保持と、取り外し操作は可逆的に行うことができ、化学チップを利用する測定を終えた後、化学チップを着脱部乙００８から抜き去ることができる。
（着脱部乙の構造）
接続装置９００の着脱部乙００８には、化学チップの着脱部甲００７に存在する、開口部０３１に対して、電極９１０を装着する、あるいは、導波路９２０を挿入するという、前記利用形態（１）〜（３）の操作を可能にする部材を具えた仕組みが設けられている。
着脱部乙００８は、化学チップの利用形態に応じて、前記電極９１０や導波路９２０のように、異なる部材を具えている。
例えば、前記利用形態（１）に相当する、電気泳動を行う場合では、電圧印加が必要となり、前記電極９１０のような電気的接続部材を具え、
また、前記利用形態（３）に相当する、光学的測定を行う場合では、検出光の導入、透過光の導出が必要となり、前記導波路９２０のような光学的接続部材を具え、
また、前記利用形態（２）に相当する、反応を行う場合では、流路内に反応に利用する液体の導入が必要となり、開口部０３１に所定量の液体を供給可能な、液体供給用接続部材を具える構成とする。さらに、例えば、前記利用形態（２）に相当する、反応を行った後、前記利用形態（３）に相当する、光学的測定を行う場合のように、複数の操作を複合的に実施することが必要となる際には、各操作に利用される接続部材を組み合わせた、複合型接続部材を具える構成とする。
（電気的接続部材を具える接続装置の例）
図５の（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、電気的接続部材を具えた着脱機構の例を模式的に示す図である。
図５の（Ａ）は、接続前の状態にある、化学チップの着脱部甲００７と、接続装置９００の着脱部乙００８の配置を示す平面図、図５の（Ｂ）は、そのＦ−Ｆ’断面図である。開口部０３１に対して、電圧印加を行う際に利用可能な、電気的接続部材を具えている着脱部乙００８は、ひさし部９０１（図５の（Ａ）では、点線の枠で示した）、固定部９０２、底板９０３、電極９１０、電極固定部９１１、電極接触部９１２とで構成されている。ひさし部９０１、固定部９０２、底板９０３は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、硬質塩化ビニル（ＰＶＣ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの、絶縁性の高い樹脂材料、あるいはそれに類する絶縁材料で作製されている。着脱部乙００８に形成されている、洞部９０４は、ひさし部９０１、固定部９０２、底板９０３に囲まれている空所であり、化学チップの着脱部甲００７がこの空所に挿入される。電極９１０は、弾性のある導電材料、例えば、銅、真鍮、タングステン、金、白金、ステンレス、炭素繊維等を用いて作製されている。電極固定部９１１は、電極９１０の根元側の部分であって、固定部９０２とひさし部９０１の間隙に、動かないように保持・固定されている部分である。電極接触部９１２は、電極９１０の先端部であって、固定されず、可動状態にある部分である。電極接触部９１２の最先端部分は、弾性変形可能な形状とされており、化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入された際、この最先端部分は、開口部０３１から、平面型液溜め００３の底面付近まで進入可能とされている。図５の（Ｂ）に示すように、電極接触部９１２の最先端部分は、屈曲して形成され、その屈曲部が弾性変形することで、その頂部の高さが一定の範囲で可逆的に変化可能な構造とされている。また、化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入された際、この電極接触部９１２の最先端部分は、開口部０３１のほぼ中央に位置するように配置されている。
接続装置９００の着脱部乙００８には、化学チップ上に形成されている複数の流路に対応して、該化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の個数に対応する個数の電極９１０が装備される。この複数個の電極９１０は、化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の配置と相対する、間隔で配置され、その根元の電極固定部９１１において、固定部９０２に固定されている。
各電極９１０は、接続装置９００と駆動・測定装置１００とを連結する専用のケーブルを介して、駆動・測定装置１００と接続される。各電極９１０に対する、電圧の印加などの電気的な接続操作は、通常、その電気的な接続配線に挿入されているスイッチ等を介して、導通／切断の選択が可能な形態とされる。
図５の（Ｃ）は、接続装置９００に化学チップを接続した状態にある、着脱部乙００８と着脱部甲００７の配置を示す平面図、図５の（Ｄ）は、そのＦ−Ｆ’断面図である。接続装置９００の着脱部乙００８に、化学チップの着脱部甲００７を近づけてゆくと、基板００１の先端が、電極接触部９１２に当接するが、着脱部甲００７を、さらに近づけてゆく際、この電極接触部９１２の最先端部分は、弾性変形して、屈曲した頂部の高さが低くなり、基板００１が洞部９０４内に進入できる。その際、弾性変形した屈曲した頂部は、基板００１の上面に接した状態となり、着脱部甲００７を、洞部９０４の奥へ向かって、そこからさらに押し込んでゆくと、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲した頂部の位置に、開口部０３１が到達する。その時点では、屈曲した頂部を弾性変形させている当接圧は開放される結果、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部は元の形状に戻ろうとする。その際、開口部０３１から平面型液溜め００３の底面へ向かって、元の形状を部分的に回復した、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部が進入する。すなわち、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部は、開口部０３１において、この平面型液溜め００３内部に保持されている液体と接触する。この液体と電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部との接点を利用して、電気泳動における電圧印加や、流路内に導入されている液体の抵抗値など、電気的性状の測定が可能になる。
化学チップを接続装置９００から取り外す際には、化学チップの着脱部甲００７を洞部９０４から引き出しと、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部が、開口部０３１の端、すなわち、平面型液溜め００３の外側壁０３５に押し当てられる。その結果、最先端部分の屈曲部は弾性変形して、屈曲した頂部の高さが低くなる。その際、弾性変形した屈曲した頂部は、基板００１の上面に接した状態となり、この基板００１をさらに引き出すと、弾性変形した屈曲した頂部の位置に、基板００１の先端が達し、最終的に外れる。すなわち、図５の（Ｂ）に示す接続前の状態と同様となり、基板００１は洞部９０４から抜き取られた状態となる。
この化学チップの着脱部甲００７に配置されている、開口部０３１のサイズ（幅Ｗと長さＬ２）と平面型液溜め００３の深さＤは、例えば、幅Ｗは、１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍの範囲、長さＬ２は、１０ｍｍ≧Ｌ２≧０．５ｍｍの範囲、深さＤは、１００μｍ≧Ｄ≧１０μｍの範囲であるため、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部のサイズは、幅Ｗ５は、この開口部０３１の幅Ｗの１／２〜１／４程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｗ５≧０．２５ｍｍ）の範囲、屈曲部の頂部の実効的長さＬ５（屈曲部の頂部の曲率の大きな部分に相当する）は、開口部０３１の長さＬ２の１／４〜１／８程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｌ５≧０．１ｍｍ）の範囲、屈曲部の頂部の高さＨ５は、前記深さの５〜１０倍（例えば、５００μｍ≧Ｈ５≧１００μｍ）の範囲、また、この屈曲部を形成する導電性材料の厚さＴ５は、深さＤと同程度（例えば、１００μｍ≧Ｔ５≧１０μｍ）の範囲に選択することができる。さらに、化学チップの着脱部甲００７が挿入された時点で、ひさし部９０１の先端と、平面型液溜め００３のうち、開口部０３１を除く領域を覆っている蓋部００２の先端とが接する配置となっているため、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部の先と、その頂部との水平距離Ｌ８は、少なくとも、長さＬ２の２／３〜１／３程度（例えば、６．５ｍｍ≧Ｌ８≧０．２ｍｍ）の範囲に選択する。また、この電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部の全体の水平長さＬ６（凡そＬ８の２倍）は、少なくとも、長さＬ２の４／３〜２／３程度（例えば、１３ｍｍ≧Ｌ６≧０．４ｍｍ）の範囲に選択する。
さらに、洞部９０４内挿入される部分の長さ、すなわち、基板００１の一辺の端部から、蓋部００２の先端までの長さ（Ｌ３＋Ｌ２）は、例えば、２０ｍｍ≧（Ｌ３＋Ｌ２）≧１．０ｍｍの範囲であり、洞部９０４部分の奥行きは、この（Ｌ３＋Ｌ２）と一致するように選択される。
図５の（Ａ）に示す着脱部乙００８は、次のようにして製造することができる。
第一の製造方法として、底板９０３、固定部９０２、ひさし部９０１を別々の板状部材で構成する方法をあげる。準備として、固定部９０２の１面で電極９１０を配する予定部分に、電極９１０がはまり込むだけの寸法の溝を、機械加工、もしくは、固定部９０２が熱可塑性樹脂から成る場合は、金型を用いる射出成形によって固定部９０２の他の部分と一括成型する。電極９１０には、電極接触部９１２の最先端部分の屈曲部を、予め、金型プレスなどの加工手段により形成しておく。まず、底板９０３の上に固定部９０２をなすべき板状部材を耐水性のあるアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ゴム系などの有機接着剤で、強固に接着し、固定部９０２の上面に設けておいた溝に、電極９１０を図５（Ａ）、図５（Ｂ）のように、はめこんで固定する。次に、固定部９０２の上面に前記の接着剤を用いて、ひさし部９０１を強固に接着することで着脱部乙００８を実現する。
第二の製造方法としては、底板９０３、固定部９０２、ひさし部９０１が熱可塑性樹脂からなる場合、金型を用いて、これらを一体として射出成形により形成する方法がある。一体成型した後、ひさし部９０１の基部から、固定部９０２を水平に貫通する穴を、ドリル等で形成し、予め、電極接触部９１２を形成しておいた、電極９１０を、その穴に挿入した後、穴の両端部分に前記接着剤を導入して固定することでも、着脱部乙００８が実現できる。
（光学的接続部材を具える接続装置の例）
次に、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、光学的接続部材を具えた着脱機構の例を説明する。
図６の（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、光学的接続部材を具えた着脱機構の例を模式的に示す図である。
図６の（Ａ）は、接続前の状態にある、化学チップの着脱部甲００７と、接続装置９００の着脱部乙００８の配置を示す平面図、図６の（Ｂ）は、そのＦ−Ｆ’断面図である。開口部０３１に対して、導波路を介して光の導入、導出を行う際に利用可能な、光学的接続部材を具えている着脱部乙００８は、導波ひさし部９０５（図６の（Ａ）では、点線の枠で示した）、固定部９０２、底板９０３とで構成されている。底板９０３、固定部９０２、ならびに、洞部９０４の構成は、電気的接続部材を具えた着脱部乙００８（図５）と、本質的に同様の構成である。電気的接続部材を具えている着脱部乙００８（図５）と、光学的接続部材を具えている着脱部乙００８との相違する部位は、導波ひさし部９０５の構成である。
この導波ひさし部９０５は、導波路９２０、導波路固定部９２１、プリズム部９２２とで構成されている。導波路９２０は、ポリカーボネート、アクリル樹脂などの透明材料、あるいは光ファイバーで形成されている。一方、導波路固定部９２１は、弾力性のある樹脂材料、例えば、フッ素系樹脂材料、あるいは、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、その他の熱可塑性樹脂材料で作製されている。前記導波路９２０の先端部に付設される、プリズム部９２２は、ガラス、石英、もしくはアクリル樹脂などの透明材料で形成されている。導波路９２０の先端部に付設されるプリズム部９２２自体の形状は、略半球形、あるいは略四角錐状、あるいはカマボコ状の形状に加工されており、導波路９２０と光学的に連通して形成される。その先端にプリズム部９２２を光学的に連通して付設した、導波路９２０は、導波路固定部９２１に囲まれて固定されている。着脱部乙００８に形成されている、洞部９０４は、導波ひさし部９０５、固定部９０２、底板９０３に囲まれている空所であり、化学チップの着脱部甲００７がこの空所に挿入される。導波路固定部９２１は、弾力性のある樹脂材料で作製されており、導波路９２０とともに、一定の範囲で可逆的に変化可能な構造とされている。
図６の（Ｃ）は、接続状態にある、化学チップの着脱部甲００７と、接続装置９００の着脱部乙００８の配置を示す平面図、図６の（Ｄ）は、そのＦ−Ｆ’断面図である。すなわち、化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入される過程では、導波路９２０先端部のプリズム部９２２が基板００１の先端に当接することより、導波路９２０を固定している導波路固定部９２１の先端部分が押し上げられ、導波ひさし部９０５が撓む。従って、導波路９２０先端部のプリズム部９２２の先端が、基板００１の上面に接する位置する状態となり、着脱部甲００７を、洞部９０４の奥へ向かって、そこからさらに押し込んでゆくと、プリズム部９２２が固定されている位置に、開口部０３１が到達する。その時点では、導波路固定部９２１を弾性変形させている当接圧が開放される。その結果、導波路固定部９２１は元の形状に戻ろうとし、開口部０３１から平面型液溜め００３の底面へ向かって、導波路９２０先端部のプリズム部９２２が進入する。すなわち、プリズム部９２２の先端は、開口部０３１において、この平面型液溜め００３内部に保持されている液体と接触する。また、化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入された際、このプリズム部９２２の先端部分は、開口部０３１のうち、平面型液溜め００３の上面を覆う蓋部００２の端に近接するように配置されている。この液体とプリズム部９２２の先端の接触面を利用して、流路内に導入されている液体と導波路９２０との光学的な接続が可能になる。このプリズム部９２２を介した光学的接続を利用することで、流路内に導入されている液体について、その流路両端間の吸光度、散乱度の測定、その他の光学的測定、あるいは光学的な加温などの操作が可能になる。
化学チップを接続装置９００から取り外す際には、化学チップの着脱部甲００７を洞部９０４から引き出しと、プリズム部９２２の先端が、開口部０３１の端、すなわち、平面型液溜め００３の外側壁０３５に押し当てられる。その結果、導波路固定部９２１は弾性変形して、プリズム部９２２の先端は、基板００１の上面と接する位置まで押し上げられる。この基板００１をさらに引き出すと、プリズム部９２２が固定されている位置に、基板００１の先端が達し、最終的に外れる。すなわち、図６の（Ｂ）に示す接続前の状態と同様となり、基板００１は洞部９０４から抜き取られた状態となる。
接続装置９００の着脱部乙００８には、化学チップ上に形成されている複数の流路に対応して、該化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の個数に対応する個数の導波路９２０が装備される。この複数個の導波路９２０は、化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の配置と相対する、間隔で配置され、それを囲んでしる導波路固定部９２１を介して、固定部９０２に固定されている。
各導波路９２０は、接続装置９００と駆動・測定装置１００とを連結する専用のケーブルを介して、駆動・測定装置１００と接続される。各導波路９２０に対する、光の入射、光の取り出しなどの光学的な接続操作は、通常、その光伝播経路に挿入されている光スイッチ等を介して、導通／切断の選択が可能な形態とされる。
この化学チップの着脱部甲００７に配置されている、開口部０３１のサイズ（幅Ｗと長さＬ２）と平面型液溜め００３の深さＤは、例えば、幅Ｗは、１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍの範囲、長さＬ２は、１０ｍｍ≧Ｌ２≧０．５ｍｍの範囲、深さＤは、１００μｍ≧Ｄ≧１０μｍの範囲であるため、プリズム部９２２のサイズは、幅Ｗ６は、この開口部０３１の幅Ｗの１／２〜１／４程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｗ６≧０．２５ｍｍ）の範囲、プリズム部９２２の先端部の実効的長さＬ１０（プリズム部９２２の曲率の大きな部分に相当する）は、開口部０３１の長さＬ２の１／４〜１／８程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｌ１０≧０．１ｍｍ）の範囲、プリズム部９２２の高さＨ６は、前記深さの１〜５倍（例えば、５００μｍ≧Ｈ６≧１００μｍ）の範囲に選択することができる。なお、導波路９２０の幅Ｗ６’は、少なくとも、プリズム部９２２の幅Ｗ６以上、開口部０３１の幅Ｗ以下に選択され、すなわち、開口部０３１の幅Ｗの１〜１／４程度（例えば、５ｍｍ≧Ｗ≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択できる。また、導波路９２０の厚さＴ６’は、その幅Ｗ６’の１／１〜１／１０程度（例えば、１．０ｍｍ≧Ｗ６’≧０．２５ｍｍ）に選択できる。さらに、化学チップの着脱部甲００７が挿入された時点で、導波ひさし部９０５の先端と、平面型液溜め００３のうち、開口部０３１を除く領域を覆っている蓋部００２の先端とが接する配置となっている。そのため、導波ひさし部９０５の先端と、プリズム部９２２の先端部との水平距離Ｌ１１は、開口部０３１の長さＬ２の２／３〜１／３程度（例えば、６．５ｍｍ≧Ｌ１１≧０．２ｍｍ）の範囲に選択する。
さらに、洞部９０４内挿入される部分の長さ、すなわち、基板００１の一辺の端部から、蓋部００２の先端までの長さ（Ｌ３＋Ｌ２）は、例えば、２０ｍｍ≧（Ｌ３＋Ｌ２）≧１．０ｍｍの範囲であり、洞部９０４部分の奥行きは、この（Ｌ３＋Ｌ２）と一致するように選択される。導波ひさし部９０５全体は、挿入、抜き出しの際、撓み変形する必要があり、その厚さＴ４は、導波路９２０の厚さＴ６’より厚く、また、長さ（Ｌ３＋Ｌ２）の１／２〜１／８程度（例えば、５ｍｍ≧Ｔ４≧０．５０ｍｍ）の範囲に選択することが望ましい。
光学的接続部材を具えている着脱部乙００８は、次のようにして製造することができる。
図６の（Ａ）に示す光学的接続部材を具えている着脱部乙００８は、図５の（Ａ）に示される、電気的接続部材を具えている着脱部乙００８とは、導波ひさし部９０５部分の製造方法が異なるので、まず、この部分の製造方法について説明する。
第一の製造方法として、導波ひさし部９０５を一体成形する方法がある。この場合、導波路９２０は、ガラス、石英などの耐熱性材料でできた細線を利用する。まず、導波路９２０を、治具を用いて所定の間隔に配置した後、金型に取り付け、熱可塑性樹脂を用いて導波路固定部９２１を射出成形し、その内部に、導波路９２０を図６の（Ａ）、（Ｂ）のように保持する板状部材を製作する。導波路９２０として利用する、ガラス、石英などの細線の外周には、高い反射率を有する被膜、例えば、金、銀、アルミニウムなどの金属膜を蒸着しておき、導波路内の光の伝搬効率を高く保つ構造とすることもできる。次に、熱可塑性樹脂で作製した板状部材の端を研磨し、導波路固定部９２１の一部を除去して、導波路９２０の一部を露出させる。続いて、金型を用いるなどして、略半球形、あるいは略カマボコ状、あるいは略四角錐状に予め形成しておいた、プリズム部９２２を、透明接着剤を用いて、導波路９２０の露出面に接着する。その際、プリズム部９２２の斜面部分が、化学チップの抜き差し方向と略平行になるように接着する。
電気的接続部材を具える着脱部乙００８のひさし部９０１を取り付ける場合と同様にして、固定部９０２、底板９０３とを予め組み立てる。その固定部９０２の上面に、この一体成形を利用して作製された導波ひさし部９０５を、図６の（Ｂ）のように、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ゴム系などの耐水性の高い接着剤で強固に固定することで、着脱部乙００８を実現することができる。また、導波路９２０として、市販の樹脂製光ファイバ−を利用して、導波ひさし部９０５を実現することもできる。市販の樹脂製光ファイバ−を利用する場合、固定部９０２の上面と、導波路固定部９２１の底面に光ファイバーを固定する溝を形成しておき、これらの溝に光ファイバーを嵌め込んで接着することができる。溝のある、固定部９０２と導波路固定部９２１は、熱可塑性樹脂を用いて、金型による射出成形によって製造することができる。樹脂製の光ファイバーを用いる場合、光ファイバー自体が熱可塑性であるため、その先端部をガラス転移点以上の温度に加熱して、プリズム部９２２の反転形状の金型を用いてプレス成形するにより、導波路９２０とプリズム部９２２を一体の部材として製造することができる。
（液体導入用接続部材を具える接続装置の例）
次に、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、液体導入用接続部材を具えた着脱機構の例を説明する。
図７の（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、液体導入用接続部材を具えた着脱機構の例を模式的に示す図である。
図７の（Ａ）は、接続装置９００の着脱部乙００８に設ける液体導入用接続部材の構成を示す断面図、図７の（Ｂ）は、そのＧ−Ｇ’断面図である。開口部０３１に対して、液体導入を行うための接続流路９６０を具えている着脱部乙００８は、液体導入用ひさし部９０６、固定部９０２、底板９０３とで構成されている。さらに、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５（図７の（Ａ）、（Ｂ）では、点線で示した）を設け、液体導入用ひさし部９０６と化学チップの基板００１の上面とを密着させる構成とすることが望ましい。底板９０３、固定部９０２、ならびに、洞部９０４の構成は、電気的接続部材を具えた着脱部乙００８（図５）や光学的接続部材を具えた着脱部乙００８（図６）と、本質的に同様の構成である。液体導入用接続部材を具えている着脱部乙００８に特徴的な部位は、液体導入用ひさし部９０６の構成、ならびに、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５を付加している点である。
液体導入用ひさし部９０６は、弾力性のある樹脂材料、例えば、フッ素系樹脂材料、あるいは、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、その他の熱可塑性樹脂材料で作製されている。この液体導入用ひさし部９０６は、固定部９０２に接着して用いられるが、この接着がなされる液体導入用ひさし部９０６の表面には、図７の（Ａ）（Ｂ）に示すような溝が形成されている。この溝は、液体導入用ひさし部９０６を固定部９０２に接着すると、溝の開口面が固定部９０２で覆われる結果、接続流路９６０が形成される。一方、固定部９０２に接着されない部分に残される、溝の開口面は、前記接続流路９６０を介して供給される液体を、化学チップの基板００１の上面に設ける開口部０３１に対して導入するための、接続流路開口部９６１とされる。
着脱部乙００８に形成されている、洞部９０４は、液体導入用ひさし部９０５、固定部９０２、底板９０３に囲まれている空所であり、化学チップの着脱部甲００７がこの空所に挿入される。すなわち、化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入された際、この液体導入用ひさし部９０５先端は、平面型液溜め００３の上面を覆う蓋部００２の端に接するように配置され、また、接続流路開口部９６１の先端は、化学チップの基板００１の上面に設ける開口部０３１の領域中に位置している。一方、接続流路開口部９６１の根元部分では、その溝を形成する液体導入用ひさし部９０６の表面は、化学チップの基板００１の上面と接する状態とされ、この根元部分においては、溝の開口面は、基板００１の上面で覆われた状態となる。結果として、化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入された時点では、開口部０３１の領域中に存在する接続流路開口部９６１の先端部分から、開口部０３１へ直接液体の導入が可能な状態となる。
その際、洞部９０４の高さＨ３は、溝が形成されている液体導入用ひさし部９０６の表面と、基板００１の上面とは、実質的に互いに接する状態となるように選択されるが、極僅かな隙間が存在すると、この狭く隙間を「毛細管状の流路」として、接続流路開口部９６１の両側部へと、液体が漏れ出す可能性がある。この接続流路開口部９６１の両側部へ、液体の漏れ出す現象をより確実に回避するため、液体導入用ひさし部９０６の表面と、基板００１の上面とが密接されるように、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５を用いて、液体導入用ひさし９０６と底板９０３を挟んで、均一に加圧する。加圧具甲９６４、加圧具乙９６５は、鋼、ステンレス、真鍮等の靱性のある材料で作製され、その靱性を利用して、液体導入用ひさし９０６と底板９０３の裏面側を均一に加圧する形態とすることが好ましい。また、加圧具甲９６４と、加圧具乙９６５自体は、靱性に乏しい材料で作製し、両者をネジ棒、バネ等で接合する構成としてもよく、さらには、それぞれ分離した状態で、プレス装置等に取り付けて、独立に加圧を行う構成としてもよい。
なお、洞部９０４の高さＨ３が、この空間に挿入される化学チップの基板００１の厚さより若干小さく設定されている場合、弾力性のある樹脂材料で形成される、液体導入用ひさし部９０６が、弾性圧縮された状態となり、その結果、基板００１の上面に対して、液体導入用ひさし部９０６の表面が密接される状態となる。その場合には、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５を用いて、液体導入用ひさし９０６と底板９０３を挟んで、均一に加圧を施さなくとも、接続流路開口部９６１の両側部へ、液体の漏れ出す現象は防止される。
接続装置９００の着脱部乙００８に対して、化学チップの着脱部甲００７を装着し、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５を用いて、密着・固定した状態で、駆動・測定装置が有するポンプ等を利用して、接続流路９６０へと、試料や薬剤などを含む液体を所定量送り出す。接続流路開口部９６１を介して、開口部０３１へと供給される液体は、先ず、平面型液溜め００３の蓋部００２で覆われた領域を満たし、引き続き、内側連絡流路０３２を介して、化学チップ内部の流路空間へと輸送される。例えば、化学チップ内部の流路空間が、図２の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、流路００６を跨ぐように形成される導気路００４を有する際には、開口部０３１へと供給される液体の供給速度は、この導気路００４と交差する流路００６を液体が進行する速度に応じて、調整することが必要となる。すなわち、開口部０３１へと供給される液体の供給速度が、導気路００４と交差する流路００６を液体が進行する速度を上回ると、導気路００４と交差する流路００６以外の領域へ液体が流れ出す不具合を誘起する。
また、駆動・測定装置が有するポンプ等を利用して、接続流路９６０から液体を吸引すると、チップ内部の流路空間に満たされている液体を、内側連絡流路０３２、平面型液溜め００３の蓋部００２で覆われた領域を経由して、駆動・測定装置側へと吸引除去することもできる。
接続装置９００の着脱部乙００８に対して、化学チップの着脱部甲００７を装着した後、前述の液体導入操作を行うことにより、化学チップを利用した、試料と薬剤の反応を容易に実現することができる。
一方、接続装置９００の着脱部乙００８に挿入し、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５によって、加圧を加えて、固定されている化学チップの着脱部甲００７を取り外す際には、まず、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５によって、印加されている圧力を開放する。その後、化学チップの着脱部甲００７を挿入時と逆方向に引っ張ると、化学チップの着脱部甲００７を、容易に引き抜くことができる。なお、加圧具甲９６４、加圧具乙９６５を用いない場合にも、化学チップの着脱部甲００７を挿入時と逆方向に引っ張ると、化学チップの着脱部甲００７を、容易に引き抜くことができる。
接続装置９００の着脱部乙００８には、化学チップ上に形成されている複数の流路に対応して、該化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の個数に対応する個数の接続流路９６０と接続流路開口部９６１が装備される。この複数個の接続流路９６０と接続流路開口部９６１は、化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の配置と相対する、間隔で配置されている。
各接続流路９６０は、接続装置９００と駆動・測定装置１００とを連結する専用の搬送流路（例えば、チューブやパイプ）を介して、駆動・測定装置１００と接続される。各接続流路９６０に対する、液体の供給などの操作は、通常、その液体の搬送流路（、チューブやパイプ）に挿入されているポンプや弁等を利用して、供給／停止の選択が可能な形態とされる。
この化学チップの着脱部甲００７に配置されている、開口部０３１のサイズ（幅Ｗと長さＬ２）と平面型液溜め００３の深さＤは、例えば、幅Ｗは、１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍの範囲、長さＬ２は、１０ｍｍ≧Ｌ２≧０．５ｍｍの範囲、深さＤは、１００μｍ≧Ｄ≧１０μｍの範囲であるため、接続流路９６０と接続流路開口部９６１の幅Ｗ７は、この開口部０３１の幅Ｗの１／１〜１／２程度（例えば、５ｍｍ≧Ｗ≧０．２５ｍｍ）の範囲、液体導入用ひさし部９０６の先端部において、溝が形成されていない部分の長さＬ１４は、開口部０３１の長さＬ２の１／２〜１／８程度（例えば、５ｍｍ≧Ｌ１４≧０．２ｍｍ）の範囲に選択することができる。なお、接続流路９６０と接続流路開口部９６１を構成する溝の深さＤ７は、その幅Ｗ７を基準として、アスペクト比幅Ｄ７／Ｗ７が２〜１／４程度（例えば、５ｍｍ≧Ｗ≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択できる。
さらに、洞部９０４内挿入される部分の長さ、すなわち、基板００１の一辺の端部から、蓋部００２の先端までの長さ（Ｌ３＋Ｌ２）は、例えば、２０ｍｍ≧（Ｌ３＋Ｌ２）≧１．０ｍｍの範囲であり、洞部９０４部分の奥行きは、この（Ｌ３＋Ｌ２）と一致するように選択される。
液体導入用接続部材を具えている着脱部乙００８は、次のように製造することができる。
図７の（Ａ）、（Ｂ）に示す液体導入用接続部材を具えている着脱部乙００８は、図５の（Ａ）に示される、電気的接続部材を具えている着脱部乙００８とは、液体導入用ひさし部９０６部分の製造方法が異なるので、まず、この部分の製造方法について説明する。
液体導入用ひさし部９０６は、ステンレス、真鍮等の靱性と弾性ある金属、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、硬質ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、ブタジエン系合成ゴム、シリコーン系合成ゴムなどの弾性材料を用いて製造する。金属材料を使用する場合、接続流路９６０部分となる溝を切削加工した後、固定部９０２に耐水性の接着剤で強固に接着することで実現できる。熱可塑性樹脂材料を利用する場合、接続流路９６０となる溝部分（凹部）を形成可能な金型を用いて、射出形成し、硬化後、固定部９０２に接着することで実現できる。合成ゴムを用いて作製する場合、接続流路９６０となる溝部分（凹部）を形成可能な金型を用いて、重合前の原料を金型に導入して、重合・硬化させた後、金型から取り外したものを、ゴム系の接着剤により固定部９０２に接着することで実現できる。
また、液体導入用ひさし部９０６を、固定部９０２へ接着する前に、その接続流路９６０として用いる溝部分（凹部）の底面、側壁面に対して、親溶媒性処理、例えば、水溶液に対しては、親水性にするなどの目的で、ポリアクリルアミド、ＭＰＣ等の表面改質物質によって、溝部分（凹部）の底面、側壁面の表面を被覆することもできる。また、複数の接続流路９６０を設ける場合、流路相互間で、狭い隙間面を液体が毛細管効果で漏れ出し、混ざり合うことを防止するために、液体導入用ひさし部９０６の、接続流路９６０として用いる溝部分（凹部）以外の表面を、疎溶媒性処理、例えば、水溶液に対しては、疎水性処理を施してしておくこともできる。この疎水性処理は、シリコーン樹脂の一種であるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）の平板に、液体導入用ひさし部９０６の接続面（接続流路９６０が形成された面）を押し当て、ＰＤＭＳなどの被覆皮膜を形成することでも、実現できる。ＰＤＭＳ表面に直接接した面は、ＰＤＭＳや、それに含まれるシリコーンオイルによって被覆されて疎水性になる。一方が、接続流路９６０に用いる溝部分（凹部）の表面は、ＰＤＭＳに直接接触しないため、親水性に保たれる。
（複合型接続部材を具える接続装置の例）
次に、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、複合型接続部材を具えた着脱機構の例を説明する。
図８の（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第一の形態にかかる化学チップに対して適用可能な、複合型接続部材を具えた着脱機構の例を模式的に示す図である。
この複合型接続部材は、電気的接続、光学的接続、ならびに、液体導入用接続の三種の機能を併せ持つ接続部材とされている。
図８の（Ａ）は、接続装置９００の着脱部乙００８に設ける複合型接続部材の構成を示す断面図、図８の（Ｂ）は、そのＤ−Ｄ’断面図であり、図８の（Ｃ）は、図８の（Ａ）の矢印Ｅの方向から見た側面図である。開口部０３１に対して、電気的接続、光学的接続、ならびに、液体導入用接続の操作を同時に行うことが可能な、複合型接続部材を具えている着脱部乙００８は、複合型ひさし部９４０（図８の（Ａ）では、点線の枠で示した）、固定部９０２、底板９０３とで構成されている。底板９０３、固定部９０２、ならびに、洞部９０４の構成は、電気的接続部材を具えた着脱部乙００８（図５）と、本質的に同様の構成である。電気的接続部材を具えている着脱部乙００８（図５）と、複合型接続部材を具えている着脱部乙００８との相違する部位は、複合型波ひさし部９４０の構成である。
複合型ひさし部９４０は、複合固定部９４１、光学的接続に用いる導波路９２０、電気的接続に用いる電極９１０、液体導入用接続に利用される導管９３０で構成されている。複合固定部９４１は、導波路９２０、電極９１０、導管９３０を固定し、保持するための部材であり、ステンレス、真鍮等の靱性と弾性を具備する金属、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、硬質ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、ブタジエン系合成ゴム、シリコーン系合成ゴムなどの弾性材料を利用して作製される。
導波路９２０は、前記、光学的接続部材を具える着脱部乙００８において利用される、導波路９２０と同様の構造であり、その先端部には、同じくプリズム部９２２が連結されている。また、電極部９１０は、前記、電気的接続部材を具える着脱部乙００８における電極９１０と同様の構造であるが、前記先端にプリズム部９２２が連結されている導波路９２０の形状に合わせて成形され、図８の（Ａ）に示すように、導波路９２０の下面に接着して用いられる。従って、図５の（Ｂ）に示す、電極９１０の最先端部分に設ける電極接触部９１２のように、それ自体が弾性変形可能な屈曲部に代えて、この電極９１０では、前記プリズム部９２２の後方面の形状と一致する曲げ部（電極接触部９１２）が形成されている。また、複合固定部９４１が、ステンレス、真鍮等の靱性と弾性を具備する金属により作製される際には、この複合固定部９４１自体と、電極９１０とが直接接触し、電気的な導通を生じることのないように、絶縁層を設ける構成とされる。
一方、導管９３０は、図７の（Ａ）、（Ｂ）に例示する液体導入用接続部材を具える着脱部乙００８における、接続流路９６０と同等の機能を実現するための部材であり、ガラス、石英、あるいはポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂、シリコーンゴム等、化学的に安定な材料でできたチューブで作製される。このチューブ部材を、電極９１０の下面に充填材９４２によって固定されている。その導管９３０の先端部は、導管開口部９３１が設けられ、導管９３０を介して、搬送される液体がこの導管開口部９３１から、化学チップの基板００１上面に設ける開口部０３１へと供給される。具体的には、導管開口部９３１から流れ出す液体は、電極９１０の最先端部の電極接触部９１２、プリズム部９２２の表面を伝って、化学チップの基板００１上面に設ける開口部０３１へと導かれる。
なお、導波路９２０、電極９１０、導管９３０は、複合固定部９４１に設ける溝部に一体化されて、固定されており、その際、利用される充填材９４２は、ゴム系、シリコーン系の接着剤等からなり、導管開口部９３１を除く、チューブ状の導管９３０の部分を溝部に埋設する。
接続装置９００の着脱部乙００８に設ける複合型接続部材では、プリズム部９２２、電極接触部９１２、導管開口部９３１は、この着脱部乙００８に化学チップの着脱部甲００７が接続された状態で、化学チップの開口部０３１の上に位置するような位置関係に形成される。すなわち、接続装置９００の着脱部乙００８には、化学チップ上に形成されている複数の流路に対応して、該化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の個数に対応する個数の導波路９２０、電極９１０、導管９３０からなる複合型接続部材が装備される。この複数個の複合型接続部材は、化学チップの着脱部甲００７に設けられている開口部０３１の配置と相対する、間隔で配置されている。各々の導波路９２０、電極９１０、導管９３０は、前記、電気的接続部材を具える着脱部乙００８、光学的接続部材を具える着脱部乙００８、液体導入用接続部材を具える着脱部乙００８と同様に、専用のケーブル等によって、駆動・測定装置１００に接続される。
化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入される過程では、導波路９２０先端部のプリズム部９２２が基板００１の先端に当接することより、導波路９２０を固定している複合型固定部９４１の先端部分が押し上げられ、複合型ひさし部９４０が撓む。従って、導波路９２０先端部のプリズム部９２２の先端が、基板００１の上面に接する位置する状態となり、着脱部甲００７を、洞部９０４の奥へ向かって、そこからさらに押し込んでゆくと、プリズム部９２２が固定されている位置に、開口部０３１が到達する。その時点では、複合型固定部９４１を弾性変形させている当接圧が開放される。その結果、複合型固定部９４１は元の形状に戻ろうとし、開口部０３１から平面型液溜め００３の底面へ向かって、導波路９２０先端部のプリズム部９２２が進入する。すなわち、プリズム部９２２の先端は、開口部０３１において、この平面型液溜め００３内部に保持されている液体と接触可能な配置となる。その際、導波路９２０の下面に接着されている電極９１０の最先端の電極接触部９１２もまた、開口部０３１において、この平面型液溜め００３内部に保持されている液体と接触可能な配置となる。
化学チップの着脱部甲００７が洞部９０４に挿入された際、複合型固定部９４１の先端は、平面型液溜め００３の上面を覆う蓋部００２の端に接するように配置されている。従って、このプリズム部９２２の先端部分は、開口部０３１のうち、平面型液溜め００３の上面を覆う蓋部００２の端に近接するように配置されている。但し、プリズム部９２２の先端端面は、傾斜しており、この傾斜面は、液体との接触面として利用される。
一方、導管開口部９３１から流れ出す液体が、複合型固定部９４１と化学チップの基板００１の上面との間の隙間から、漏れ出すことを防止するため、複合型固定部９４１と化学チップの基板００１の上面とは、密着した状態とされる。従って、複合型固定部９４１の下面から、プリズム部９２２の頂部までの高さは、開口部０３１の深さを超えないように、選択される。従って、プリズム部９２２の頂部全体の高さは、導波路９２０の下面に接着されている電極９１０の厚さ、および、導管９３０のチューブ外径の合計より、この開口部０３１の深さを超えない範囲で大きく選択される。一方、導管９３０の先端部の導管開口部９３１の位置は、この開口部０３１の中に位置する必要があり、複合型固定部９４１の先端と、この導管開口部９３１の位置との水平距離は、開口部０３１の長さＬ２を超えない範囲に選択される。
化学チップを接続装置９００から取り外す際には、化学チップの着脱部甲００７を洞部９０４から引き出しと、プリズム部９２２の先端が、開口部０３１の端、すなわち、平面型液溜め００３の外側壁０３５に押し当てられる。その結果、複合型固定部９４１は弾性変形して、プリズム部９２２の先端は、基板００１の上面と接する位置まで押し上げられる。この基板００１をさらに引き出すと、プリズム部９２２が固定されている位置に、基板００１の先端が達し、最終的に外れる。
なお、この複合型ひさし部９４０は、光学的接続に用いる導波路９２０、電気的接続に用いる電極９１０、液体導入用接続に利用される導管９３０を具えているので、液体の導入、泳動、測定といった一連の処理が、化学チップを１回接続するだけで実現可能になる。すなわち、化学チップを接続すると、導管開口部９３１と化学チップの開口部０３１の中に位置するため、導管９３０から供給される液体は、電極９１０の最先端部の電極接触部９１２、プリズム部９２２の表面を伝って、化学チップの基板００１上面に設ける開口部０３１へと導かれる。さらに、上面は蓋部００２で覆われている平面型液溜め００３の領域、内側連絡流路０３２を介して、チップ内の流路空間へと液体の導入がなされる。その段階で、プリズム部９２２を介して、導波路９２０と開口部０３１に存在する液体との光学的接続、また、電極接触部９１２を介して、電極９１０と開口部０３１に存在する液体との電気的接続がなされる。
なお、隣接する導管開口部９３１から流れる液体同士が混ざり合わないように、複合型ひさし部９４０の他の部分を、化学チップの基板００１に押し当て、気密状態にすることが可能な構成を選択する。この気密状態で、駆動・測定装置が有するポンプ等を利用して、導管９３０へと、試料や試薬液などの液体を送り出すと、導管開口部９３１を介して平面型液溜め００３へと液体が速やかに導入される。逆に、駆動・測定装置が有するポンプ等を利用して、導管９３０から液体を吸引すると、チップ内部の流路空間に満たされている液体を、内側連絡流路０３２、平面型液溜め００３の蓋部００２で覆われた領域を経由して、この導管開口部９３１を通して、駆動・測定装置側へと吸引除去することもできる。
接続装置９００の着脱部乙００８に対して、化学チップの着脱部甲００７を装着した後、前述の液体導入操作を行うことにより、化学チップを利用した、試料と薬剤の反応を容易に実現することができる。さらに、複合型ひさし部９４０は、電極９１０を具えていることから、開口部０３１から導入された試料や反応生成物を、電気泳動することが可能である。さらに、複合型ひさし部９４０は、導波路９２０を具えていることから、試料や、電気泳動で分離された反応生成物の吸光度や散乱度を測定するなどして、その成分を特定し、定量することができる。
この化学チップの着脱部甲００７に配置されている、開口部０３１のサイズ（幅Ｗと長さＬ２）と平面型液溜め００３の深さＤは、例えば、幅Ｗは、１０ｍｍ≧Ｗ≧０．５ｍｍの範囲、長さＬ２は、１０ｍｍ≧Ｌ２≧０．５ｍｍの範囲、深さＤは、１００μｍ≧Ｄ≧１０μｍの範囲であるため、プリズム部９２２のサイズは、幅Ｗ８は、この開口部０３１の幅Ｗの１／２〜１／４程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｗ８≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択することができる。なお、導波路９２０の幅Ｗ８’は、少なくとも、プリズム部９２２の幅Ｗ８以上、開口部０３１の幅Ｗ以下に選択され、すなわち、開口部０３１の幅Ｗの１〜１／４程度（例えば、５ｍｍ≧Ｗ８’≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択できる。また、導波路９２０の厚さＴ８’は、その幅Ｗ８’の１／１〜１／１０程度（例えば、１．０ｍｍ≧Ｔ８’≧０．２５ｍｍ）に選択できる。一方、電極９１０は、導波路９２０の下面に接着するため、その幅Ｗ９は、導波路９２０の幅Ｗ８’と一致させる、あるいは、それより若干小さく選択する。従って、電極９１０の幅Ｗ９は、開口部０３１の幅Ｗの１／２〜１／４程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｗ９≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択できる。なお、電極９１０の厚さＴ９は、平面型液溜め００３の深さＤと同程度（例えば、１００μｍ≧Ｔ５≧１０μｍ）の範囲に選択することができる。さらに、導管９３０は、電極９１０の下面に固定されるため、そのチューブ外径（直径）Ｄoutは、電極９１０の幅Ｗ９と同程度、すなわち、開口部０３１の幅Ｗの１／２〜１／４程度（例えば、２．５ｍｍ≧Ｄout≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択できる。
導波路９２０、電極９１０、導管９３０を固定するため、複合型固定部９４１に設ける溝部分の深さＤ１０は、導波路９２０の厚さＴ８’、電極９１０の厚さＴ９、導管９３０用のチューブ外径（直径）Ｄoutの合計、あるいは、その合計より僅かに大きく選択する。従って、溝部分の深さＤ１０は、開口部０３１の幅Ｗの１〜１／２程度（例えば、５ｍｍ≧Ｄ１０≧０．２５ｍｍ）の範囲に選択できる。また、溝部分の幅Ｗ１０は、導波路９２０の幅Ｗ８’、電極９１０の幅Ｗ９、導管９３０用のチューブ外径（直径）Ｄoutのうちの最大のものと一致するように選択する。
さらに、洞部９０４内挿入される部分の長さ、すなわち、基板００１の一辺の端部から、蓋部００２の先端までの長さ（Ｌ３＋Ｌ２）は、例えば、２０ｍｍ≧（Ｌ３＋Ｌ２）≧１．０ｍｍの範囲であり、洞部９０４部分の奥行きは、この（Ｌ３＋Ｌ２）と一致するように選択される。なお、複合型固定部９４１全体は、挿入、抜き出しの際、撓み変形する必要があり、その厚さＴ７は、前記溝部分の深さＤ１０より大きく、長さ（Ｌ３＋Ｌ２）の１／２〜１／４程度（例えば、５ｍｍ≧Ｔ７≧０．５ｍｍ）の範囲に選択することが望ましい。
複合型接続部材を具えている着脱部乙００８は、次のように製造することができる。
図８の（Ａ）〜（Ｃ）に示す複合型接続部材を具えている着脱部乙００８は、図５の（Ａ）に示される、電気的接続部材を具えている着脱部乙００８とは、複合型ひさし部９４０部分の製造方法が異なるので、まず、この部分の製造方法について説明する。なお、底板９０３、固定部９０２は、電気的接続部材を具える着脱部乙００８と実質的に同様の方法で作製される。
複合固定部９４１を、金属材料で作製する場合、導波路９２０、電極９１０、導管９３０を嵌め込み固定する溝部を切削加工する。熱可塑性樹脂材料を利用して作製する場合、導波路９２０、電極９１０、導管９３０を嵌め込み固定する溝部分が、凹部となるような金型を用いて、射出形成する。次に、図８の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す配置となるように、前記の溝部分に固定する、導波路９２０の形状に合わせて成形されている電極９１０を導波路９２０の下面に接着し、この電極９１０の下面の導管９３０を接するように配置し、充填材９４２を用いて、導管９３０の周囲を埋め込む。その充填材９４２の硬化を待って、この複合固定部９４１を固定部９０２に接着することにより、複合型ひさし部９４０が実現できる。
なお、図８の（Ａ）〜（Ｃ）に示す複合型接続部材は、複合型ひさし部９４０は、導波路９２０、電極９１０、導管９３０の三種の接続部材を一体化しているが、勿論、その内の二種の接続部材のみを使用する複合型接続部材を、上記の製造方法を部分的に変更することで作製することも可能である。
（第二の形態）
本発明の第二の形態にかかる化学チップの構造について、詳細に説明する。
本発明の第一の形態にかかる化学チップでは、該チップ上に形成されている流路は、基板００１の上面側にのみ配置されているが、本発明の第二の形態にかかる化学チップでは、基板の両面に微小な流路を形成している両面型の化学チップとされている。
その際、基板の二つの面に形成される各微小流路は、流路の幅と深さは微細なサイズに選択するが、その構成は、上述する本発明の第一の形態にかかる化学チップにおいて、基板００１の上面側に形成される流路と本質的に同じ構成とされている。従って、化学チップの液体流路自体は、基板表面に形成されている凹部の底面と両側壁面、該凹部の上部開放部を覆う蓋部００２の底面によって気密に囲われた空間となっている。この流路領域への液体試料の供給は、液体流路の末端に内側連絡流路０３２を介して連通されている、平面型液溜め００３からなされる。
すなわち、本発明の第二の形態にかかる化学チップにおいても、流路の両端に設ける液体導入部は、図１の（Ａ）、（Ｂ）、あるいは、図１の（Ｃ）に例示する形態が利用されており、基板００１の表面に設けられている、平面型液溜め００３と内側連絡流路０３２用の凹部、ならびに、蓋部００２とで構成されている。内側連絡流路０３２の上面および、平面型液溜め００３の上面の一部は、蓋部００２により覆われており、平面型液溜め００３は、その上面のうち、蓋部００２で覆われていない開口部０３１において、外界と連通されている。内側連絡流路０３２は、化学チップ上に形成されている液体流路の空間と、平面型液溜め００３の一端とを連結している。蓋部００２には、縦穴などの付加的な構造は全く設けられておらず、化学チップ内に形成されている液体流路の空間は、その液体流路の末端に内側連絡流路０３２を介して連通されている、平面型液溜め００３を経由し、この平面型液溜め００３の他端に存在する開口部０３１によって、外界と連通されている。
化学チップ内に形成されている液体流路の空間への液体導入は、該開口部０３１から、試料溶液や薬液などの液体を平面型液溜め００３に注入することでなされる。平面型液溜め００３に注入される液体は、平面型液溜め００３の一端に連結されている内側連絡流路０３２を経て、液体流路の空間へと浸入していく。その際、内側連絡流路０３２と液体流路の空間を占めている気体（空気など）は、その液体流路空間の他の端に設けられている別の開口部０３１から、外界へと排出される。化学チップ内に形成されている液体流路の空間が液体で満たされた時点で、開口部０３１から平面型液溜め００３への液体の注入を停止する。その結果、内側連絡流路０３２を介した液体流路の空間への更なる液体の浸入は生じず、余剰の液体は、平面型液溜め００３に溜まった状態で保持される。
平面型液溜め００３は、化学チップ上に形成されている液体流路の空間へ液体を供給する際、一時的に、開口部０３１から注入される液体を溜める、リザーバーとしての機能を有する。特に、平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域が、主にリザーバーとして機能するため、かかる領域の容量は、前記リザーバーの機能に適する範囲に選択される。図１の（Ａ）に示す態様では、平面型液溜め００３全体は、幅Ｗ、長さ（Ｌ１＋Ｌ２）の矩形形状の面積Ｓ1+2＝Ｗ×（Ｌ１＋Ｌ２）と、凹部の深さＤを有して、その容積Ｖ1+2は、Ｖ1+2＝Ｗ×（Ｌ１＋Ｌ２）×Ｄであるが、その上面が蓋部００２により覆われている領域部分（Ｓ1＝Ｗ×Ｌ１）の容積Ｖ1は、Ｖ1＝Ｗ×Ｌ１×Ｄである。この容積Ｖ1を、前記リザーバーの機能に適する範囲に選択する。一方、開口部０３１は、液体導入口として利用されるため、その幅Ｗ、長さＬ２の矩形形状のサイズは、液体導入の操作に適するサイズに選択する。従来の蓋部に形成される縦穴を液体導入口として利用していた際には、この縦穴の直径ｄは、液体導入用のマイクロシリンジの針管径に応じて選択されていたが、この矩形形状の開口部０３１を液体導入口として利用する際には、その幅Ｗ、長さＬ２は、前記縦穴の直径ｄよりの大きく選択することにより、液体導入操作は、より簡単となる。
図１の（Ｃ）に示す第二の態様では、平面型液溜め００３のうち、その上面が蓋部００２により覆われている領域の形状を、内側連絡流路０３２と連結される位置を、この平面型液溜め００３の凹部の幅Ｗに対して、その中央に相当する配置に選択し、また、その連結部位に対して、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分を設けている。この徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分を設けることで、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分に、液面の先端が達した時点で、残る二つの頂角部に、液体による浸入がなされず、気泡が閉じ込められた領域が生じる可能性を大幅に低減している。すなわち、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域へと浸入した際、平面型液溜め００３を構成する凹部の側壁面に接する液体の液面形状は、この凹部の側壁面に対する当該液体の濡れ性に依存し、その接触角θ0と等しい角で側壁面と接する。徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分が開始する位置に形成される、二つの頂角部の角度θが、前記の接触角θ0よりも大きい（θ＞θ0）場合には、この二つの頂角部に液面の先端が達した時点では、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分には、液面の先端は達していない。その後、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分を液面が進んで、最終的に、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域全体を液体が満たした状態のなった時点で、内側連絡流路０３２が連結されている頂角部分に、液面の先端が達する。従って、図１の（Ｃ）に示す第二の態様では、凹部の側壁面に対する当該液体の濡れ性に依存してきまる、その接触角θ0を基準として、徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分が開始する位置に形成される、二つの頂角部の角度θを、前記の接触角θ0よりも大きい（θ＞θ0）範囲に設定する。
この徐々に凹部の幅が狭まる過渡的部分の長さＬｄは、前記の接触角θ0が９０°を超えている場合、Ｌｄ＞（１／２）×Ｗ×ｔａｎ（θ0−９０°）となるように選択する。凹部の側壁面に対する当該液体の濡れ性に依存してきまる、前記接触角θ0が、９０°を大きく超え、θ0＞１６５°となる場合、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この内側連絡流路０３２中を液体が浸入することは極く稀にしか起こらない。すなわち、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、この内側連絡流路０３２中を液体が浸入することが可能である場合、接触角θ0が９０°を超えていても、１６５°＞θ0＞９０°の範囲となっている。従って、この接触角θ0（１６５°＞θ0＞９０°）に対応させて、過渡的部分の長さＬｄを、幅Ｗの１／３倍〜２倍程度（（１／２）×４≧（Ｌｄ／Ｗ）≧（１／２）×（２／３））の範囲に選択している。
但し、本発明の第二の形態にかかる化学チップでは、毛細管現象に類する液体の輸送過程によって、流路空間内への液体導入をより速やかに進めることを目的として、液体が満たされるべき流路空間の壁面、すなわち、流路の壁面を構成している、基板００１に設ける凹部の底面、側壁面、ならびに、蓋部００２の裏面は、親溶媒性の表面とする。すなわち、導入される液体の溶媒による接触角θ0は、９０°未満となるように、親溶媒性の表面とする。
本発明の第二の形態にかかる化学チップでは、基板の二つの面にそれぞれ微細流路を形成しているが、各微細流路の両端には、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域が液溜めとして配置されており、基板面を垂直に保った状態でも、外界との連通はこの両端でのみなされる流路内に導入された液体は、該微細な流路両端に設ける液体導入口から漏出しない状態となっている。すなわち、微細流路内に導入されている液体は、流路壁面に対する液体の濡れ性と、液体が示す表面張力との均衡によって、この微小な流路空間内に保持された状態となっている。また、本発明の第二の形態にかかる化学チップでは、該微細な流路両端に設ける液体導入口として利用する、平面型液溜め００３の上面が蓋部００２により覆われている領域とそれに続く開口部０３２は、基板００１の二つの面に形成する各流路ともに、基板の共通する一辺に平行する列状に配置されている。また、基板の表面側と裏面側に設ける微細流路二組に対して、その列状の配置位置は、該基板の一辺から、互いに等しい距離に選択されている。
なお、本発明の第二の形態にかかる化学チップは、上記本発明の第一の形態にかかる化学チップの作製法に準じで、基板００１の表面に加えて、裏面にも微小流路空間となる凹部を形成した後、その両面に、それぞれ蓋部００２を接合することで作製される。
本発明の第二の形態にかかる化学チップでは、微細な流路空間が、基板の表面側だけでなく、裏面側にも形成されているので、一つのチップ当たりに形成されている微細な流路の総数は、基板の表面側だけを利用する形態と比較すると、原理的には、倍増させることも可能である。この特徴は、数多くのサンプル数の分析を実施する際、その作業効率を高める上で有効に利用可能である。
（基板の両面に流路が形成されている化学チップ用の縦型の接続装置）
次に、本発明の第二の形態にかかる化学チップに適用可能な、接続装置の着脱機構について、図を参照して詳細に説明する。
上記の本発明の第一の形態にかかる化学チップに適用可能な接続装置の着脱機構では、チップ上に形成されている流路は、基板の表面に配置されているため、この基板表面が上向きに水平に保持される状態で、接続装置に対して着脱されている。それに対して、本発明の第二の形態にかかる化学チップでは、チップ上に形成されている流路は、基板の表面と裏面の双方に配置されているため、この二つの面が等価な状態となる、化学チップの基板を垂直方向に保ったまま着脱を行うことが可能な着脱機構を採用する。
この化学チップの基板を垂直方向に保ったまま着脱を行うことが可能な着脱機構を具える本発明の第二の形態にかかる縦型の接続装置の構成の一例を、図９の（Ａ）、（Ｂ）に示す。図９の（Ａ）は、縦型の接続装置に対して化学チップを着脱する際、接続がなされていない状態における接続装置の着脱機構の断面形状を模式的に示す断面図であり、図９の（Ｂ）は、接続された状態における着脱機構の断面形状を模式的に示す断面図である。
第二の形態にかかる接続装置は、化学チップを縦向きに保持した状態で着脱するため、底板９０３、一対のガイド部９７０、接続室９８０、一対の回転ひさし部９９０とで構成されている。底板９０３上に、軸受け部１１０が設けられており、回転ひさし部９９０は、その軸部９５０を、軸受け部１１０に差し込まれた状態で取り付けられている。この軸部９５０を中心として、回転ひさし部９９０全体は回転でき、一対の回転ひさし部９９０は、それぞれ相対する配置とされている。一対の回転ひさし部９９０が、底板９０３に垂直な配置となるまで回転可能であり、その際、一対の回転ひさし部９９０は、互いに平行な配置となる。この着脱機構に対して、化学チップの基板００１において、着脱部として利用する一辺を差し込むと、基板の一辺の端が底板９０３に接する位置に達した際、一対の回転ひさし部９９０が、この一辺に近接する部位に設けられている着脱部を両面から挟み込む状態となる。また、この挿入された状態では、回転ひさし部９９０の先端は、蓋部００２の端と接する状態となる。一対のガイド部９７０は、平行に配置され、その間隔は、基板００１の両面に接合されている蓋部００２と接するように選択されている。この一対のガイド部９７０と接した状態で化学チップを接続室９８０内へと挿入していくと、基板の一辺の端が一対の回転ひさし部９９０の間に達するように、一対のガイド部９７０と一対の回転ひさし部９９０の配置が調整されている。
回転ひさし部９９０には、電気的接続部材、光学的接続部材、液体導入用接続部材のうち、一つ以上が具わっており、これら接続部材と駆動・測定装置とを繋ぐため、専用のケーブル等が利用されるが、回転ひさし部９９０自体は回転可能であるので、屈曲可能な連絡部１２０が専用のケーブル等として利用される。
底板９０３、ガイド部９７０、回転ひさし部９９０の軸部９５０は、ガラス、石英等の無機材料、ステンレス、真鍮などの金属材料、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いて作製する。なお、底板９０３上に固定される、軸受け部１１０は、底板９０３と同じ材料を利用して、作製とすることもできる。回転ひさし部９９０は、軸受け部１１０に挿し込まれた軸部９５０を介して、取り付けられている。なお、二つの回転ひさし部９９０は、バネ等を利用することで、化学チップが接続されていない状態では、上向きに開いた状態とすることもできる。
図１０の（Ｃ）に示すように、回転ひさし部９９０は、軸部９５０の取り付け穴が設けられる基部１１００と、接続部材を装着する延長部１２００とが、全体の外形形状を構成しており、一対の回転ひさし部９９０が開いた状態では、その基部１１００の他端部は、互いに近接する状態となっている。挿入される基板００１の先端が、この基部１１００の他端部に当接し、回転ひさし部９９０を回転させ、図９の（Ｂ）に示すように、一対の回転ひさし部９９０を閉じた状態へと移行させる。その際、延長部１２００に装着されている接続部材の先端は、化学チップの基板００１の一辺の近傍に配置される平面型液溜め００３の開口部０３１と一致する位置に装着されている。なお、この接続部材の先端部による、開口部０３１における各種接続の形態は、上記第一の形態における接続形態と本質的に同様である。一方、基板００１を引き抜く過程では、基板００１の先端が、基部１１００の他端部に当接することに由来する押力が開放される結果、二つの回転ひさし部９９０は、再び開いた状態へと移行する。
従って、図９の（Ａ）、（Ｂ）に示す脱着機構を利用すると、基板００１の両面に微細流路が形成されている化学チップについて、この基板００１を垂直方向に立てた状態のまま、表面と裏面の微細流路に対して、その両端に設ける、平面型液溜め００３の開口部０３１を介して、所望の接続操作が同時に、簡便になされる。
次に、本発明の第二の形態にかかる化学チップに適用可能な、縦型接続装置の製造方法について図を参照して説明する。
この縦型接続装置で採用される脱着機構は、回転ひさし部９９０と、それを保持する軸部９５０と軸受け部１１０を具えている。図１０の（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第二の実施の形態にかかる回転ひさし部９９０の構成を模式的に示す図である。図１０の（Ｃ）は、その立面図、図１０の（Ｄ）は、Ｅ−Ｅ’断面図である。この図１０に示す、回転ひさし部９９０は、光学的接続部材を具える接続装置の事例を描いてある。
回転ひさし部９９０に装着する、基板接続部１３００、例えば、光学的接続部材として用いる、導波路９２０とその先端にプリズム部９２２は、予め接着されている。複数の基板接続部１３００を所定の間隔で配置し上で、これらを封入するように、例えば、前述の熱可塑性樹脂等を用いて、図１０の（Ｃ）の外形形状に基部１１００と延長部１２００とを射出成形する。
基板接続部１３００を構成する、導波路９２０とその先端にプリズム部９２２と、連絡部１２０とは、その接合面を研磨した後、相互の位置合わせを行い、接着する。この連絡部１２０の接着を完了した後、回転ひさし部９９０は、軸部９５０を用いて、軸受け部１１０の空所に該軸部９５０を嵌め込むことで、底板９０３上に取り付けがなされる。ガイド部９７０は、別途、射出成形で作製した後、一対のガイド部９７０を底板９０３に、図９の（Ａ）に示す配置で接着することで、縦型接続装置に用いる脱着部が得られる。
本発明にかかる化学チップと接続装置は、臨床検査や生化学分析の分野で利用される、使い捨て分析チップを低コストで製造でき、それらのチップと、駆動・測定用装置との着脱を、液体の漏れ出しに因る汚染を防止しつつ、簡便に実現する手段として、広範に利用可能である。
本発明の第一の形態にかかる液体導入部の構成例を模式的に示す図である。 本発明の第一の形態にかかる化学チップの構成例を模式的に示す平面図である。 本発明の第一の形態にかかる化学チップの駆動方法、および測定方法の例を模式的に示す図である。 本発明の第一の形態にかかる接続装置の構成例を模式的に示す図である。 本発明の第一の形態にかかる化学チップと、電気的接続部材の着脱機構の例を模式的に示す図である。 本発明の第一の形態にかかる化学チップと、光学的接続部材の着脱機構の例を模式的に示す図である。 本発明の第一の形態にかかる化学チップと、液体用接続部材の着脱機構の例を模式的に示す図である。 本発明の第一の形態にかかる化学チップと、複合型接続部材の着脱機構の例を模式的に示す図である。 本発明の第二の形態にかかる化学チップと、接続装置の着脱機構の例を模式的に示す図である。 本発明の第二の形態にかかる回転ひさし部の構成を、模式的に示す図である。
符号の説明
００１ 基板
００２ 蓋部
００３ 平面型液溜め
０３１ 開口
０３２ 内側連絡流路
０３３ 拡大部
０３４ 外側連絡流路
０３５ 外側壁
００４ 導気路
００５ 反応槽
００６ 流路
００７ 着脱部甲
１００ 駆動・測定用装置
１１０ 軸受け部
１２０ 連絡部
８００ 着脱部乙
９００ 接続装置
９０１ ひさし部
９０２ 固定部
９０３ 底板
９０４ 洞部
９０５ 導波ひさし部
９０６ 液体用ひさし部
９１０ 電極
９１１ 電極固定部
９１２ 電極接触部
９２０ 導波路
９２１ 導波路固定部
９２２ プリズム部
９３０ 導管
９３１ 導管開口部
９４０ 複合型ひさし部
９４１ 複合固定部
９４２ 充填材
９５０ 軸部
９６０ 接続流路
９６１ 接続流路開口部
９６４ 加圧具甲
９６５ 加圧具乙
９７０ ガイド部
９８０ 接続室
９９０ 回転ひさし部
１０００ ケーブル等
１１００ 基部
１２００ 延長部
１３００ 基部接続部

Claims (14)

  1. 表面に流路を有する化学チップであって、
    前記流路は、平面形状が矩形状の基板表面に形成される所定の平面形状を有する凹部に対して、その上面を平面形状が矩形状の蓋部で被覆してなる流路空間で構成され、
    該流路の両端には、前記流路空間内への液体導入に利用する液体導入部が設けられ、
    該液体導入部は、前記基板表面に形成される凹部を利用して形成される平面型液溜めと、該平面型液溜めと前記流路空間とを連通する内側連絡流路とを有し、
    前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めの上面の一部は、前記蓋部で覆われており、
    前記平面型液溜めにおいて、上面が前記蓋部で覆われていない開口部は、該液体導入口として利用され、
    前記開口部から導入される液体は、上面を前記蓋部で覆われている平面型液溜めの領域に一旦溜められ、その後、前記内側連絡流路を介して、前記流路空間へと導入される液体導入機構を具えている
    ことを特徴とする化学チップ。
  2. 前記流路の両端には設けられる液体導入部として利用される、前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載の化学チップ。
  3. 前記流路を構成する、基板上に形成される前記凹部の底面部と、該凹部の上面を覆っている蓋部の裏面部とは、ともに、該流路の導入される液体を構成する溶媒に対して、親溶媒性の表面とされている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の化学チップ。
  4. 前記平面型液溜めの平面形状は、矩形形状であり、
    前記内側連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの矩形形状の幅より、狭く選択されており、
    前記内側連絡流路と、前記平面型液溜めとの連通部位は、前記矩形形状の頂点に位置している
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の化学チップ。
  5. 前記平面型液溜めは、所定の幅を有する一定幅の領域を有しており、
    前記内側連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの一定幅の領域における前記所定の幅より、狭く選択されており、
    前記内側連絡流路に対する、前記平面型液溜めの連通部分に、前記所定の幅を有する一定幅の領域から、前記内側連絡流路の流路幅へと幅が減少する過渡的領域を設けている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の化学チップ。
  6. 前記平面型液溜めは、所定の幅を有する一定幅の領域を有しており、
    前記内側連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの一定幅の領域における前記所定の幅より、狭く選択されており、
    前記平面型液溜めにおいて、上面が前記蓋部で覆われていない開口部は、
    前記平面型液溜めの一定幅の領域と連通されている外部連絡流路と、該外部連絡流路の末端に連結される拡大部とで構成され、
    前記外部連絡流路の流路幅は、前記平面型液溜めの一定幅の領域における前記所定の幅より、狭く選択されており、また、前記拡大部は、前記外部連絡流路の流路幅よりも拡大された幅を有する矩形状の領域であり、
    前記内側連絡流路に対する、前記平面型液溜めの連通部分に、前記所定の幅を有する一定幅の領域から、前記内側連絡流路の流路幅へと幅が減少する過渡的領域を設け、
    前記外部連絡流路に対する、前記平面型液溜めの連通部分に、前記所定の幅を有する一定幅の領域から、前記外部連絡流路の流路幅へと幅が減少する過渡的領域を設け、
    前記平面型液溜めの、所定の幅を有する一定幅の領域と前記二つの幅が減少する過渡的領域の上面は、前記蓋部で覆われている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の化学チップ。
  7. 表面ならびに裏面に流路を有する化学チップであって、
    前記流路は、平面形状が矩形状の基板表面ならびに基板裏面に形成される所定の平面形状を有する凹部に対して、その上面を平面形状が矩形状の蓋部で被覆してなる流路空間で構成され、
    該流路の両端には、前記流路空間内への液体導入に利用する液体導入部が設けられ、
    該液体導入部は、前記基板表面に形成される凹部を利用して形成される平面型液溜めと、該平面型液溜めと前記流路空間とを連通する内側連絡流路とを有し、
    前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めの上面の一部は、前記蓋部で覆われており、
    前記平面型液溜めにおいて、上面が前記蓋部で覆われていない開口部は、該液体導入口として利用され、
    前記開口部から導入される液体は、上面を前記蓋部で覆われている平面型液溜めの領域に一旦溜められ、その後、前記内側連絡流路を介して、前記流路空間へと導入される液体導入機構を具えている
    ことを特徴とする化学チップ。
  8. 前記流路の両端には設けられる液体導入部として利用される、前記内側連絡流路と、該内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めは、前記平面形状が矩形状の基板表面において、矩形形状の基板のいずれかの辺に近接する領域に設けられている
    ことを特徴とする請求項９に記載の化学チップ。
  9. 前記流路を構成する、基板上に形成される前記凹部の底面部と、該凹部の上面を覆っている蓋部の裏面部とは、ともに、該流路の導入される液体を構成する溶媒に対して、親溶媒性の表面とされている
    ことを特徴とする請求項７または８に記載の化学チップ。
  10. 表面に流路を有する化学チップにおいて、前記流路に満たされている液体に対して、電気的接続を達成する機能を有する接続装置であって、
    該接続装置により電気的接続がなされる前記化学チップは、請求項２に記載の化学チップであり、
    前記電気的接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と電気的接続部材とを接触させることにより達成され、
    該接続装置は、
    前記矩形形状の基板の一辺において、
    該基板の裏面と接する底板と、
    該基板の一辺の端と接する固定部と、
    前記電気的接続部材として機能する電極と、
    該電極を保持し、該電極の先端を基板の表面に接する配置とする機能を有するひさし部とを具えている
    ことを特徴とする接続装置。
  11. 表面に流路を有する化学チップにおいて、前記流路に満たされている液体に対して、光学的接続を達成する機能を有する接続装置であって、
    該接続装置により光学的接続がなされる前記化学チップは、請求項２に記載の化学チップであり、
    前記光学的接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と光学的接続部材とを接触させることにより達成され、
    該接続装置は、
    前記矩形形状の基板の一辺において、
    該基板の裏面と接する底板と、
    該基板の一辺の端と接する固定部と、
    前記光学的接続部材として機能する先端にプリズム部を連結されている導波路と、
    該導波路を保持し、前記導波路先端のプリズム部を基板の表面に接する配置とする機能を有する導波ひさし部とを具えている
    ことを特徴とする接続装置。
  12. 表面に流路を有する化学チップに対して、前記流路への液体の導入が可能な、液体導入用接続を達成する機能を有する接続装置であって、
    該接続装置により液体導入用接続がなされる前記化学チップは、請求項２に記載の化学チップであり、
    前記液体導入用接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに対して、上面が前記蓋部で覆われていない開口部を介して、該液体を前記平面型液溜めへと注入することにより達成され、
    該接続装置は、
    前記矩形形状の基板の一辺において、
    該基板の裏面と接する底板と、
    該基板の一辺の端と接する固定部と、
    前記液体導入用接続部材として機能する、接続流路とその先端に設ける接続流路開口部と、
    該接続流路を保持し、前記接続流路先端の接続流路開口部を前記基板の表面に設ける開口部上に配置とする機能を有する液体導入用ひさし部とを具えている
    ことを特徴とする接続装置。
  13. 表面に流路を有する化学チップに対して、前記流路への液体導入が可能な液体導入用接続を達成する機能と、前記流路に満たされる液体に対して、光学的接続ならびに電気的接続を達成する機能とを有する接続装置であって、
    該接続装置により液体導入用接続がなされる前記化学チップは、請求項２に記載の化学チップであり、
    前記液体導入用接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに対して、上面が前記蓋部で覆われていない開口部を介して、該液体を前記平面型液溜めへと注入することにより達成され、
    前記電気的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と電気的接続部材とを接触させることにより達成され、かつ、
    前記光学的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と光学的接続部材とを接触させることにより達成され、
    該接続装置は、
    前記矩形形状の基板の一辺において、
    該基板の裏面と接する底板と、
    該基板の一辺の端と接する固定部と、
    前記液体導入用接続部材として機能する、導管とその先端に設ける導管開口部と、
    前記電気的接続部材として機能する電極と、
    前記光学的接続部材として機能する先端にプリズム部を連結されている導波路と、
    該導管ならびに、先端にプリズム部を連結されている導波路と電極を一体として保持し、前記導管先端の導管開口部を前記基板の表面に設ける開口部上に配置とする機能、ならびに、該電極の先端と前記導波路先端のプリズム部とを基板の表面に接する配置とする機能を有する複合型ひさし部とを具えている
    ことを特徴とする接続装置。
  14. 表面ならびに裏面に流路を有する化学チップに対して、前記表面ならびに裏面の流路へ同時に液体の導入が可能な液体導入用接続を達成する機能、前記流路に満たされる液体に対して、光学的接続を達成する機能、あるいは、電気的接続を達成する機能のいずれかを有する接続装置であって、
    該接続装置により、液体導入用接続、光学的接続、あるいは電気的接続がなされる前記化学チップは、請求項８に記載の化学チップであり、
    前記液体導入用接続は、前記矩形形状の基板の一辺に近接する領域に設けられている、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに対して、上面が前記蓋部で覆われていない開口部を介して、該液体を前記平面型液溜めへと注入することにより達成され、
    前記電気的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と電気的接続部材とを接触させることにより達成され、かつ、
    前記光学的接続は、前記内側連絡流路と連通される前記平面型液溜めに溜められている液体と、上面が前記蓋部で覆われていない開口部において、該液体と光学的接続部材とを接触させることにより達成され、
    該接続装置は、
    前記矩形形状の基板の一辺において、
    該基板の一辺の先端と接する底板と、
    該基板の表面と裏面を覆っている二つの蓋部とそれぞれ接する一対のガイド部と、
    前記液体導入用接続部材として機能する、導管とその先端に設ける導管開口部、前記電気的接続部材として機能する電極、あるいは、前記光学的接続部材として機能する先端にプリズム部を連結されている導波路の少なくとも一つと、
    該導管ならびに、先端にプリズム部を連結されている導波路と電極を一体として保持可能であり、前記導管先端の導管開口部を前記基板の表面または裏面に設ける開口部上に配置とする機能、あるいは、該電極の先端または前記導波路先端のプリズム部を基板の表面または裏面に接する配置とする機能を有する、一対の回転ひさし部とを具えている
    ことを特徴とする接続装置。
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