JP2007108087A - 光応答性ゲル材料、マイクロバルブおよびマイクロチップ - Google Patents

Abstract

【課題】多数の流路における流量調節を非接触で行うことができ、かつ低コスト化できるマイクロバルブ、およびこれを用いたマイクロチップ、ならびに前記マイクロバルブに使用される光応答性ゲル材料を提供する。
【解決手段】光応答性ゲル材料からなる膨縮体５が、体積に応じて流路３の開度を調節することができるようにされたマイクロバルブ４。光応答性ゲル材料は、主剤モノマーとスピロベンゾピランとを共重合させて得られ、光の照射によって体積が変化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロ化学分析システム（μ−ＴＡＳ）などに用いられるマイクロバルブ、およびこれを用いたマイクロチップ、ならびに前記マイクロバルブに使用される光応答性ゲル材料に関する。

マイクロ化学分析システム（μ−ＴＡＳ）は、少量かつ多数のサンプルを短時間で処理できる技術として大きな注目を集めており、臨床検査などに応用することが検討されている。臨床検査などの用途においては、多数のサンプルをマイクロチャンバに分注したり、複数の反応液を順次送液するため、流路の切り替えや流量調節を並列的に行うことができるマイクロチップが要望されている。
流路切り替えや流量調節を行うマイクロバルブとしては、電磁力、圧電素子、形状記憶合金などを用いて流路の開度を調節するものがある。ゲルを用いたマイクロバルブとしては、ｐＨ応答性ゲルを用いたものもある（非特許文献１）。
Ｂｅｅｂｅ，Ｄ．Ｊ．Ｅｔ．ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，４０４，５８８（２０００）

しかしながら、電磁力、圧電素子、形状記憶合金などを用いて流量調節を行うマイクロバルブは、流路の数が多くなると装置構成が複雑となるため、低コスト化が難しい。ｐＨ応答性ゲルを用いたマイクロバルブにおいても、流路の開度を調節するためにはｐＨ調整用の液を流路に送り込む必要があることから、流路の数が多いと装置構成が複雑になってしまい、低コスト化が難しい。
また、多くのサンプルの微量分析を行うには、外部からの汚染やクロスコンタミネーションを避けることが重要である。このため、流体の流量を外部からの接触なしで調節でき、しかも使い捨て可能（ディスポーザブル）であるマイクロチップが要望されている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、多数の流路における流量調節を非接触で行うことができ、かつ低コスト化できるマイクロバルブ、およびこれを用いたマイクロチップ、ならびに前記マイクロバルブに使用される光応答性ゲル材料を提供することを目的とする。

本発明の構成は以下の通りである。
（１）主剤モノマーとスピロベンゾピランとを共重合させて得られ、光の照射によって体積が変化することを特徴とする光応答性ゲル材料。
（２）前記主剤モノマーは、感温性材料であることを特徴とする（１）に記載の光応答性ゲル材料。
（３）前記主剤モノマーは、Ｎ置換アクリルアミドであることを特徴とする（１）または（２）に記載の光応答性ゲル材料。
（４）前記主剤モノマーは、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドであることを特徴とする（１）〜（３）のうちいずれか１つに記載の光応答性ゲル材料。
（５）前記スピロベンゾピランの濃度は、主剤モノマーに対して０．５〜１．２５ｍｏｌ％であることを特徴とする（１）〜（４）のうちいずれか１つに記載の光応答性ゲル材料。
（６）（１）〜（５）のうちいずれか１つに記載の光応答性ゲル材料からなる膨縮体が、体積に応じて流路の開度を調節することができるようにされたことを特徴とするマイクロバルブ。
（７）（６）に記載のマイクロバルブにおいて、前記膨縮体は、前記流路内に設けられていることを特徴とするマイクロバルブ。
（８）（６）に記載のマイクロバルブにおいて、前記流路に対して変位可能な構造体が設けられ、この構造体が、変位によって前記流路の開度を調整できるように形成され、
前記膨縮体は、体積増加により前記構造体を押圧して前記流路に対して変位させることができるようにされていることを特徴とするマイクロバルブ。
（９）（６）〜（８）のうちいずれか１つに記載のマイクロバルブを備えていることを特徴とするマイクロチップ。

本発明のマイクロバルブでは、スピロベンゾピランの使用によって、光の照射により親疎水性が変化する性質が膨縮体に付与されるため、光の照射により膨縮体を体積変化させることができる。従って、外部からの接触なしで流路の開度を調節することができる。
また、マイクロバルブの構造が単純であるため、多数の流路において流量調節を行う場合でも装置構成が複雑になることがない。
また、マイクロバルブの構造が単純であるためコスト削減が可能である。このため、マイクロチップを使い捨て使用することができる。
さらに、スピロベンゾピランの使用によって、膨縮体５を短時間で体積変化させることができるため、流路の開度調節の際の応答性を高めることができる。
また、このマイクロバルブは、光の照射によって流路の開度調節が可能であるため、複数の流路のうち１つで流路の開度を調節する際に、これに隣接する流路に影響が及ぶことがない。このため、複数の流路における流量調節を独立に行うことができる。

図１は、本発明の第１の例であるマイクロチップを示すもので、このマイクロチップ１は、チップ本体２に形成された流路３内に、膨縮体５が設けられている。流路３内の膨縮体５は、マイクロバルブ４として機能する。
チップ本体２の構成材料として好適なものとしては、シリコーン系樹脂（例えばポリジメチルシロキサン樹脂）、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ガラス、シリコンなどを挙げることができる。
流路３の形状は特に限定されず、例えばその断面形状を矩形、三角形、台形、円形、半円形、楕円形などとすることができる。図示例では、流路３は断面矩形状に形成されている。

膨縮体５は、流路３内面に形成された柱状部材６を囲むように形成されている。柱状部材６は、膨縮体５が流体とともに移動するのを防ぐものである。
膨縮体５は、主剤モノマーとスピロベンゾピランとを共重合させて得られた光応答性ゲル材料からなる。
主剤モノマーは、特に限定されないが、その性質が温度に応じて変化する感温性材料が好ましい。感温性材料としては、温度に応じてその体積が変化するものが好ましく、Ｎ置換アクリルアミドが好適である。

Ｎ置換アクリルアミドとしては、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキレンアクリルアミドを挙げることができる。
Ｎ−アルキルアクリルアミドとしては、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミドを挙げることができる。
なかでも特に、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドは、常温付近で膨縮体５の体積変化量を大きくできるため好ましい。

スピロベンゾピランは、フォトクロミック分子である。フォトクロミック分子とは、特定波長の光の照射により分子構造が変化し、分子内の双極子モーメント、荷電などの性質が異なる異性体を可逆的に生成するものをいう。
本発明で使用できるスピロベンゾピランとしては、次の式に示すものがある。

Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は水素原子、アルキル基、アリール基、または複素環基を示す。
Ｘとしては水素原子、または置換基として電子供与性基を導入することが好ましい。電子供与性基の例としてはアルキル基、アリール基、アルコキシ基、フェニル基、アミノ基、（アルキル置換）アミノ基、（ジアルキル置換）アミノ基などが挙げられる。
Ｙは水素原子、または置換基として電子吸引性基を導入することが好ましい。電子吸引性基の例としては、−Ｃ（＝Ｏ）−で表わされるカルボニル基を連結基として、その一方に置換基が結合して形成される置換カルボニル基や、ホルミル基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、シアノ基、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。

スピロベンゾピランは、光の照射によって荷電、もしくは分子内の双極子モーメントが異なる異性体を可逆的に生成する。
なお、本発明では、例示したものに限らず、上記式に示すものの誘導体も使用できる。

スピロベンゾピランの濃度は、低すぎる場合および高すぎる場合のいずれにおいても膨縮体５の体積変化率が小さくなるため、主剤モノマーに対して０．５〜１．２５ｍｏｌ％が好ましい。

本発明の光応答性ゲル材料では、特定波長の光を照射すると、スピロベンゾピランが荷電の異なる異性体を生成するため、その親疎水性が変化する。親疎水性が変化すると、水に対する挙動が変化する。すなわち、親水性が高い状態となると水を含んで膨潤するが、光の照射によって疎水性が高くなると水が放出されて収縮する。
このように、本発明の光応答性ゲル材料は、光の照射によって体積が変化する。

光応答性ゲル材料の一例を以下に示す。

ここに示す光応答性ゲル材料は、光の照射により分子内の荷電が変化することによって疎水化し、水を放出して収縮する。光の照射量が小さくなると、分子内の荷電状態が元に戻って親水化し、水を含んで膨潤する。
図示例の膨縮体５は、体積変化により流路３の開度を調節できるようになっている。
図１（ａ）に示すように、膨縮体５は、膨張時には流路３を閉塞し、図１（ｂ）に示すように、収縮時には流路３における流体の流れを許容する。

本発明の光応答性ゲル材料には、架橋剤を添加するのが好ましい。
架橋剤は、代表的には１分子内に２つ以上の二重結合を有する多官能単量体を挙げることができる。このような多官能単量体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡｍ）、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド等が使用できる。
架橋剤の濃度は、低すぎればゲル化が不十分になり、多すぎれば膨縮体５の強度が不十分になりやすい。このため、主剤モノマーに対して１．３〜２．３ｍｏｌ％が好ましい。

また、光応答性ゲル材料を調製するためには重合開始剤として、過酸化ベンゾイルなどの有機過酸化物や、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）などのアゾ重合開始剤を用いることができる。また、ゲルをマイクロチップ１上の所定の位置に作製するために、光重合開始剤として、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）を添加するのが好ましい。

次に、マイクロチップ１を製造する方法の一例を説明する。
公知のフォトリソグラフィー技術などを利用して基材の表面に溝を形成し、この溝が形成された面にカバー材を設けることによって、前記溝を流路３とするチップ本体２を得る。
次いで、流路３に、光応答性ゲル材料の原料（例えばＮ−イソプロピルアクリルアミド、スピロベンゾピラン、架橋剤、および光重合開始剤）を充填する。
上記原料には、有機溶媒を添加することができる。この溶媒としては、アルコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、テトラヒドロフランが好適である。

次いで、膨縮体５を形成するべき部分に、紫外線などのエネルギー線を照射することによって、重合反応を進行させて照射部分の原料を硬化させ、光応答性ゲル材料からなる膨縮体５を形成する。
次いで、洗浄液を用いて、未硬化の原料を流路３から流出させるとともに、流路３および膨縮体５を洗浄する。洗浄は、膨縮体５を収縮させて洗浄液が流路３を流通できる状態で行うのが好ましい。洗浄液としては、ＨＣｌ水溶液が好適である。

次に、マイクロチップ１の動作について説明する。
図２に示すように、チップ本体２に４本の流路３（第１〜第４流路３ａ〜３ｄ）が形成されたマイクロチップ１を用いる場合を例として説明する。
流路３ａ〜３ｄは、供給部７ａ〜７ｄから分析用チャンバ８ａ〜８ｄに至る直線状とされ、互いにほぼ平行に形成されている。流路３ａ〜３ｄは、接続流路９を介して互いに接続されている。

第１流路３ａには、４つのマイクロバルブ４（第１〜第４マイクロバルブ４ａ１〜４ａ４）が、流路長さ方向に間隔をおいて形成されている。第２〜第４流路３ｂ〜３ｄにも、それぞれ４つのマイクロバルブ４ｂ１〜４ｄ４が、流路長さ方向に間隔をおいて形成されている。
第３マイクロバルブ４ｃ１〜４ｃ４は、流路３ａ〜３ｄと接続流路９との接続箇所に設けられている。
図２に示す状態では、各マイクロバルブ４ａ１〜４ｄ４は、膨縮体５ａ１〜５ｄ４が膨張した状態にあり、流路３ａ〜３ｄが閉止されている。

図３は、マイクロチップ１の特定領域に光を照射するパターニング装置を示すもので、パターン光照射部１１を用いて、所定のパターン１２をなす光をマイクロチップ１に照射することができるようになっている。パターン１２は、表示装置１３に表示されるようになっている。
パターン１２は、第１流路３ａの第１〜第４マイクロバルブ４ａ１〜４ａ４、第２流路３ｂの第３および第４マイクロバルブ４ｂ３、４ｂ４、第３流路３ｃの第３および第４マイクロバルブ４ｃ３、４ｃ４、および第４流路３ｄの第３および第４マイクロバルブ４ｄ３、４ｄ４に光を照射するように形成されている。
マイクロチップ１に照射する光は、膨縮体５ａ１〜５ｄ４の親水性を変化させて体積を変化させることができるものが選択される。例えば、波長４２０〜４４０ｎｍの光が使用できる。

図２および図４に示すように、上記各マイクロバルブに光を照射することによって、膨縮体５ａ１〜５ａ４、５ｂ３〜５ｄ３、５ｂ４〜５ｄ４を収縮させる。これによって、マイクロバルブ４ａ１〜４ａ４、４ｂ３〜４ｄ３、４ｂ４〜４ｄ４において流路３ａ〜３ｄを開き、流体が流通可能な状態とする。
このとき、第２流路３ｂのマイクロバルブ４ｂ１、４ｂ２、第３流路３ｃのマイクロバルブ４ｃ１、４ｃ２、および第４流路３ｄのマイクロバルブ４ｄ１、４ｄ２には光が照射されないため、流路３ｂ〜３ｄが閉止した状態が維持される。

第１供給部７ａ内の溶液は、第１流路３ａを通って第１分析用チャンバ８ａに流入する。
第３マイクロバルブ４ａ３〜４ｄ３および第４マイクロバルブ４ａ４〜４ｄ４は開放されているため、第１供給部７ａ内の溶液は、接続流路９を通って第２〜第４流路３ｂ〜３ｄを経て第２〜第４分析用チャンバ８ｂ〜８ｄにも流入する。
一方、第２〜第４供給部７ｂ〜７ｄ内の溶液は、第１マイクロバルブ４ｂ１〜４ｄ１が閉止しているため、分析用チャンバ８ａ〜８ｄに向けて流れることはない。
このように、上記パターニング装置を用いることによって、マイクロバルブ４ａ１〜４ｄ４を独立に開度調整し、試薬やサンプル液を分析用チャンバ８ａ〜８ｄのうち任意のものに供給することができる。

マイクロバルブ４では、スピロベンゾピランの使用によって、光の照射により親疎水性が変化する性質が膨縮体５に付与されるため、光の照射により膨縮体５を体積変化させることができる。従って、外部からの接触なしで流路３の開度を調節することができる。
また、マイクロバルブ４の構造が単純であるため、多数の流路３において流量調節を行う場合でも装置構成が複雑になることがない。

マイクロチップ１では、マイクロバルブ４の構造が単純であるためコスト削減が可能である。このため、マイクロチップ１を使い捨て使用することができる。
さらには、スピロベンゾピランの使用によって、膨縮体５を短時間で体積変化させることができるため、流路３の開度調節の際の応答性を高めることができる。
また、マイクロバルブ４は、光の照射によって流路３の開度調節が可能であるため、複数の流路３のうち１つで流路３の開度を調節する際に、これに隣接する流路３に影響が及ぶことがない。このため、複数の流路３における流量調節を独立に行うことができる。

図５は、本発明のマイクロチップの第２の例を示すもので、このマイクロチップ２１は、第１流路２２と、その下に形成された第２流路２３とを備えている。第１流路２２は、第２流路２３に交差する方向に形成されている。これらの交差部分２４は薄膜状に形成され、交差部分２４の第１流路２２側には、膨縮体２５が形成されている。
図５（ａ）に示すように、膨縮体２５は、膨張した状態では第１流路２２を閉塞するとともに、薄膜状の交差部分２４を第２流路２３に向けて押圧して変位させ、第２流路２３も閉塞するようになっている。
図５（ｂ）に示すように、膨縮体２５は、収縮すると、第１流路２２および第２流路２３の両方を開放できるようになっている。
このマイクロチップ２１では、第１流路２２内に設けられた膨縮体２５は、第１流路２２だけでなく第２流路２３の開度調節も可能なマイクロバルブ２６として機能する。
マイクロチップ２１では、膨縮体２５は、第２流路２３内の流体には接触しないため、第２流路２３内の流体の性質にかかわらず、流量調節が可能となる。

図６は、本発明のマイクロチップの第３の例を示すもので、このマイクロチップ３１は、第１流路３２と、その下に形成された第２流路３３とを備えている。第２流路３３は、第１流路３２の底部に形成された流通口３４を介して第１流路３２に接続されている。
第１流路３２上には、膨縮体３５が収容される収容室３６が形成されており、この収容室３６は、膜状のダイヤフラム３７（構造体）により第１流路３２から隔てられている。ダイヤフラム３７は、第１流路３２に対し変位可能に形成されている。
図６（ａ）に示すように、膨縮体３５は、膨張した状態ではダイヤフラム３７を第１流路３２に向けて押圧して変位させ、ダイヤフラム３７で流通口３４を塞ぐことによって第１流路３２および第２流路３３を閉止する。
図６（ｂ）に示すように、膨縮体３５が収縮すると、ダイヤフラム３７は弾性的に復帰して流通口３４を開放し、第１および第２流路３２、３３には流体が流通するようになる。
このマイクロチップ３１では、膨縮体３５は、第１流路３２の開度を調節するマイクロバルブ３８として機能する。
マイクロチップ３１では、流路３２、３３内の流体と膨縮体３５とが接触しないため、流路３２、３３内の流体の性質にかかわらず、流量調節が可能となる。
図示例では、ダイヤフラム３７が変位することによって流路３２、３３の開度を調節するようになっているが、流路に対して変位することによって流路の開度を調節する構造体は、ダイヤフラムに限定されない。
例えば、流路に対して変位可能な柱状のピストン体を構造体として用いることもできる。ピストン体を用いたマイクロバルブとしては、膨縮体の体積増加によりピストン体が変位することにより流路の開度を調節する構成が可能である。

（実施例１）
次に示す原料溶液を調製した。
ＮＩＰＰＡｍ ４ｍｏｌ／Ｌ、
ＳＰ ０．０４ｍｏｌ／Ｌ、
ＭＢＡＡｍ ０．０７５ｍｏｌ／Ｌ、
ＤＭＰＡ ０．０４ｍｏｌ／Ｌ。
（ＮＩＰＰＡｍ：Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ＭＢＡＡｍ：Ｎ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、ＳＰ：スピロベンゾピラン、ＤＭＰＡ：２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン）
これらを溶媒に溶解して得られた原料溶液に、波長３６５ｎｍの紫外線を照射し、直径約１ｍｍの円形の膨縮体を形成した。この膨縮体に、Ｈｇランプを用いて波長４２０〜４４０ｎｍの光を照射した。
図７〜図９は、照射前、１５秒間照射時、および６０秒間照射時の膨縮体の様子を示すものである。６０秒間照射時における膨縮体の直径は、照射前に比べ約７４％であった。
これらの図より、膨縮体は短時間で大きく収縮したことがわかる。

（実施例２）
次に示す原料溶液を調製した。
ＮＩＰＰＡｍ ４ｍｏｌ／Ｌ、
ＳＰ ０．０４ｍｏｌ／Ｌ、
ＭＢＡＡｍ ０．０７５ｍｏｌ／Ｌ、
ＤＭＰＡ ０．０４ｍｏｌ／Ｌ。
これらを溶媒に溶解して原料溶液を得た。
ポリジメチルシロキサン樹脂（ＰＤＭＳ樹脂）からなる基材の表面に溝を形成し、この溝が形成された面にカバーグラスを設けて得られたチップ本体２の流路３に上記原料溶液を充填し、波長３６５ｎｍの紫外線の照射（１０秒間）により膨縮体５を形成した。
膨縮体５を０．５ｍＭのＨＣｌ水溶液、次いで５ｍＭのＨＣｌ水溶液で洗浄した後、５ｍＭのＨＣｌ水溶液中で４℃に放置し膨縮体５を膨潤させた。
１質量％のインジゴカルミンで着色された０．５ｍＭのＨＣｌ水溶液（以下、着色液という）を、膨縮体５の上流側（図１０における右側）に流入させ、５．４ｋＰａの圧力を加えた。膨縮体５に、Ｈｇランプを用いて波長４２０〜４４０ｎｍの光を照射した。
図１０〜図１２は、照射前、３４秒間照射時および３６秒間照射時の着色液の状態を示すものである。
これらの図より、数十秒間の光の照射によって着色液は膨縮体５を通過し下流側に流入したことがわかる。

（実施例３）
次に示す原料溶液を調製した。
ＮＩＰＰＡｍ ２ｍｏｌ／Ｌ、
ＳＰ ０．０１〜０．０６ｍｏｌ／Ｌ（ＮＩＰＰＡｍに対する比率は０．５〜３ｍｏｌ％）、
ＭＢＡＡｍ ０．０５ｍｏｌ／Ｌ、
ＤＭＰＡ ０．０２ｍｏｌ／Ｌ。
これらを溶媒に溶解して得られた原料溶液に、波長３６５ｎｍの紫外線を照射し、直径約１ｍｍの円形の膨縮体を形成した。
膨縮体に、Ｈｇランプを用いて波長４２０〜４４０ｎｍの光を照射し、その直径の変化を記録した。照射前の膨縮体の直径に対する直径の比率を算出した結果を図１３に示す。
この図より、ＳＰ濃度がＮＩＰＰＡｍに対して０．５〜１．２５ｍｏｌ％であるときに膨縮体の収縮率が高くなることがわかる。

（実施例４）
次に示す原料溶液を調製した。
ＮＩＰＰＡｍ ４ｍｏｌ／Ｌ、
ＳＰ ０．０４ｍｏｌ／Ｌ、
ＭＢＡＡｍ ０．０４〜０．１１６ｍｏｌ／Ｌ（ＮＩＰＰＡｍに対する比率は１〜２．９ｍｏｌ％）、
ＤＭＰＡ ０．０４ｍｏｌ／Ｌ。
これらを溶媒に溶解して得られた原料溶液に、波長３６５ｎｍの紫外線を照射し、直径約１ｍｍの円形の膨縮体を形成した。
膨縮体に、Ｈｇランプを用いて波長４２０〜４４０ｎｍの光を照射し、その直径の変化を記録した。照射前の膨縮体の直径に対する直径の比率を算出した結果を図１４に示す。
この図より、ＭＢＡＡｍ濃度がＮＩＰＰＡｍに対して１．３〜２．３ｍｏｌ％であるときに膨縮体の収縮率が高くなることがわかる。
ＭＢＡＡｍ濃度がＮＩＰＰＡｍに対して１ｍｏｌ％であるときには、成形性のよい膨縮体は形成されなかった。

本発明のマイクロチップの第１の例を示す構成図である。 本発明のマイクロチップの一例を示す平面図である。 パターニング装置を示す構成図である。 図２に示すマイクロチップに光を照射する手順を示す説明図である。 本発明のマイクロチップの第２の例を示す構成図である。 本発明のマイクロチップの第３の例を示す断面図である。 試験結果を示す写真である。 試験結果を示す写真である。 試験結果を示す写真である。 試験結果を示す写真である。 試験結果を示す写真である。 試験結果を示す写真である。 膨縮体の直径比率に対するスピロベンゾピラン濃度の影響を示すグラフである。 膨縮体の直径比率に対する架橋剤濃度の影響を示すグラフである。

符号の説明

１、２１、３１…マイクロチップ、３、３ａ〜３ｄ、２２、２３、３２、３３…流路、４、４ａ１〜４ｄ４、２６、３８…マイクロバルブ、５、２５、３５…膨縮体、３７…ダイヤフラム。

Claims (9)

1. 主剤モノマーとスピロベンゾピランとを共重合させて得られ、光の照射によって体積が変化することを特徴とする光応答性ゲル材料。
2. 前記主剤モノマーは、感温性材料であることを特徴とする請求項１に記載の光応答性ゲル材料。
3. 前記主剤モノマーは、Ｎ置換アクリルアミドであることを特徴とする請求項１または２に記載の光応答性ゲル材料。
4. 前記主剤モノマーは、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドであることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光応答性ゲル材料。
5. 前記スピロベンゾピランの濃度は、主剤モノマーに対して０．５〜１．２５ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の光応答性ゲル材料。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の光応答性ゲル材料からなる膨縮体が、体積に応じて流路の開度を調節することができるようにされたことを特徴とするマイクロバルブ。
7. 請求項６に記載のマイクロバルブにおいて、前記膨縮体は、前記流路内に設けられていることを特徴とするマイクロバルブ。
8. 請求項６に記載のマイクロバルブにおいて、前記流路に対して変位可能な構造体が設けられ、この構造体が、変位によって前記流路の開度を調整できるように形成され、
   前記膨縮体は、体積増加により前記構造体を押圧して前記流路に対して変位させることができるようにされていることを特徴とするマイクロバルブ。
9. 請求項６〜８のうちいずれか１項に記載のマイクロバルブを備えていることを特徴とするマイクロチップ。
   

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