JP2007152151A

JP2007152151A - マイクロコネクタ、それを用いた接続方法、及びマイクロ化学システム

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Publication number: JP2007152151A
Application number: JP2005346585A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fukuzawa; 隆福澤; Atsushi Yamaguchi; 山口　　淳; Shinji Tamai; 慎二玉井
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】流路を有するマイクロ化学チップと流路に液体試料を送液する送液チューブとを容易に接続することができるマイクロコネクタ、それを用いた接続方法、及びマイクロ化学システムを提供する。
【解決手段】マイクロコネクタ１０は、マイクロ化学チップ２０の流路２０ａに送液チューブ３０を接続するためのコネクタであり、コネクタ部１１及びチューブ部１２を有する。コネクタ部１１は、マイクロ化学チップ２０に当接され、コネクタ部１１に形成された貫通孔１３は、マイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂに接続される。送液チューブ３０は、マイクロ化学チップ２０に当接されたコネクタ部１１に形成された貫通孔１３に挿入され、送液チューブ３０及びマイクロ化学チップ２０の流路２０ａが接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロコネクタ、それを用いた接続方法、及びマイクロ化学システムに関し、特に、マイクロ化学チップと送液チューブとを接続するマイクロコネクタ、それを用いた接続方法、及びマイクロ化学システムに関する。

従来から、化学反応の高速性や微少量での反応、オンサイト分析等の観点から、化学反応を微小空間で行うための集積化技術が注目されており、小さなガラス基板等に形成した微細な流路の中で液中試料の混合、反応、分離、抽出、検出等を行うことを目的としたマイクロ化学チップの開発が進められている。

このようなマイクロ化学チップにおいて扱う液体試料の容量は非常に少ないので、マイクロ化学チップ用のマイクロコネクタは小容量の液体試料を扱う必要がある。

このようなマイクロ化学システム用のマイクロコネクタとして、図６に示すように、マイクロ化学チップ８１と、このマイクロ化学チップ８１に設けられた流路８１ａに液体試料を送液するための送液チューブ８２とを接続するマイクロコネクタ８０が実用化されている。送液チューブ８２は接着剤によりマイクロコネクタ８０に固定されている。

マイクロコネクタ８０は、外周に溝が切られており、コネクタ押さえ治具８３にねじ込むことにより固定される。マイクロコネクタ８０は、液体試料が流路８１ａに送液されるべくマイクロ化学チップ８１上に開けられた孔８１ｂが送液チューブ８２の中空部８２ａと一致するように、Ｏリング８４を介して押し付けられる。その結果、マイクロコネクタ８０は、マイクロ化学チップ８１上に固定され、液体試料が送液チューブ８２から流路８１ａに送液される。

また、Ｏリングを使用しないマイクロコネクタとして、複数の個別に作成した流体部品を接続して流体回路を形成するマイクロコネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−７５４２号公報

しかしながら、上記図６のＯリングを使用したマイクロコネクタには、以下の課題がある。

マイクロコネクタ８０をマイクロ化学チップ８１上に固定するためには、マイクロコネクタ８０をマイクロ化学チップ８１に押し付けるためのコネクタ押さえ治具８３が必要と
なる。

このコネクタ押さえ治具８３が大きな設置場所を要するので、マイクロ化学チップ８１に設けられた流路８１ａへ液体試料を出し入れするための孔８１ｂがマイクロ化学チップ８１の端部付近であると、マイクロコネクタ８０を設置することができない。その結果、マイクロ化学チップ８１上にマイクロコネクタ８０を設置できる場所が制限され、ひいては、マイクロ化学チップ８１の流路８１ａの設計が制限される。例えば、温度調節のためのペルチェ素子をマイクロ化学チップ８１上に設置する場合や、液体試料を検出するためにマイクロ化学チップ８１上に空間をあけておく必要がある場合にも、マイクロコネクタ８０及びコネクタ押さえ治具８３の大きさによって設計が制限される。

さらに、マイクロコネクタ８０をコネクタ押さえ治具８３にねじ込んで固定するので、マイクロコネクタ８０の接続時や取り外し時に、送液チューブ８２がねじれる。マイクロ化学チップ８１は、狭い空間で使用される場合が多い。また、デッドボリュームを小さくするために送液チューブ８２は、通常、短く設計されている。従って、マイクロコネクタ８０をコネクタ押さえ治具８３にねじ込んで固定する作業は困難である。

さらに、液体試料がマイクロ化学チップ８１の流路８１ａ内に送液される前にＯリング８４間の間隙部分８４ａで滞留するので、Ｏリング８４間の間隙部分８４ａがデッドスペースとなる。

さらに、マイクロコネクタ８０をマイクロ化学チップ８１から取り外すときに、流路８１ａ内の液体試料が引っ張られ、逆流する。また、マイクロコネクタ８０をマイクロ化学チップ８１に取り付けるときに、Ｏリング８４間の間隙部分８４ａの空気が流路８１ａ内へ混入して泡が発生する。

また、上記特許文献１に記載されたＯリングを使用しないマイクロコネクタは、マイクロ化学チップの基板に固定して使用するので、マイクロ化学チップの設計が制限されてしまう。

本発明の目的は、流路を有するマイクロ化学チップと流路に液体試料を送液する送液チューブとを容易に接続することができるマイクロコネクタ、それを用いた接続方法、及びマイクロ化学システムを提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１記載のマイクロコネクタは、流路を有するマイクロ化学チップと前記流路に液体試料を送液する送液チューブとを接続するマイクロコネクタにおいて、前記流路に接続された孔が形成されたチューブ挿入部を備え、前記送液チューブは前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されることを特徴とする。

請求項２記載のマイクロコネクタは、請求項１記載のマイクロコネクタにおいて、前記マイクロ化学チップは前記流路に接続された開口部を有し、前記送液チューブは前記チューブ挿入部に形成された孔を介して前記開口部に挿入されることを特徴とする。

請求項３記載のマイクロコネクタは、請求項１又は２記載のマイクロコネクタにおいて、前記チューブ挿入部は、前記マイクロ化学チップに当接されたことを特徴とする。

請求項４記載のマイクロコネクタは、請求項１又は２記載のマイクロコネクタにおいて、前記チューブ挿入部は、前記マイクロ化学チップに一体形成されたことを特徴とする。

請求項５記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブは、前記チューブ挿入部に摩擦力で保持されることを特徴とする。

請求項６記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より大きいことを特徴とする。

請求項７記載のマイクロコネクタは、請求項６記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３％以上大きいことを特徴とする。

請求項８記載のマイクロコネクタは、請求項７記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３〜２０％大きいことを特徴とする。

請求項９記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブの前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、長さが前記送液チューブの外径の５倍以上であることを特徴とする。

請求項１０記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブの前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されない部分と一体であることを特徴とする。

請求項１１記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブに外装されると共に前記チューブ挿入部に接続される保持部を有することを特徴とする。

請求項１２記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記チューブ挿入部の上部に凹部を有することを特徴とする。

請求項１３記載のマイクロコネクタは、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記送液チューブを挿入する孔が形成された他のチューブ挿入部を備え、前記他のチューブ挿入部に形成された孔に他の送液チューブが挿入されることを特徴とする。

上述の目的を達成するために、請求項１４記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、流路を有するマイクロ化学チップと前記流路に液体試料を送液する送液チューブとを接続するマイクロコネクタを用いた接続方法であって、前記流路に接続する孔が形成されたチューブ挿入部を配置する配置ステップと、前記送液チューブを前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入する挿入ステップとを有することを特徴とする。

請求項１５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記マイクロ化学チップは前記流路に接続された開口部を有し、前記挿入ステップにおいて、前記送液チューブを前記チューブ挿入部に形成された孔を介して前記開口部に挿入することを特徴とする。

請求項１６記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４又は１５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記チューブ挿入部を前記マイクロ化学チップに当接することを特徴とする。

請求項１７記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４又は１５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記チューブ挿入部を前記マイクロ化学チップと一体形成することを特徴とする。

請求項１８記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブは、前記チューブ挿入部を摩擦力で保持することを特徴とする。

請求項１９記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より大きいことを特徴とする。

請求項２０記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１９記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３％以上大きいことを特徴とする。

請求項２１記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項２０記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３〜２０％大きいことを特徴とする。

請求項２２記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至２１のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブが前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、長さが前記送液チューブの外径の５倍以上であることを特徴とする。

請求項２３記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブが前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されない部分と一体であることを特徴とする。

請求項２４記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至２３のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記マイクロコネクタは、前記送液チューブに外装されると共に前記チューブ挿入部に接続される保持部を有することを特徴とする。

請求項２５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至２４のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記マイクロコネクタは、前記チューブ挿入部の上部に凹部を有することを特徴とする。

請求項２６記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項２５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記凹部に前記液体試料を溜めるステップを備え、前記挿入ステップにおいて、前記液体試料が溜まった凹部を介して前記チューブ挿入部に形成された孔に前記送液チューブを挿入することを特徴とする。

請求項２７記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至２６のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブから前記流路に前記液体試料を送液する送液ステップと、前記送液ステップにおいて、前記送液チューブを前記チューブ挿入部に形成された孔から取り外すことを特徴とする。

請求項２８記載のマイクロコネクタを用いた接続方法は、請求項１４乃至２７のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法において、前記送液チューブを挿入する孔が形成された他のチューブ挿入部を配置する他の配置ステップと、前記配置された他のチューブ挿入部に形成された孔に他の送液チューブを挿入する他の挿入ステップを備えることを特徴とする。

請求項２９記載のマイクロ化学システムは、流路を有するマイクロ化学チップと前記マイクロ化学チップに接続されると共に前記流路に液体試料を送液する送液チューブとを備えるマイクロ化学システムにおいて、前記流路に接続された孔が形成されたチューブ挿入部を備え、前記送液チューブは前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されることを特徴とする。

請求項１記載のマイクロコネクタ、請求項１４記載のマイクロコネクタを用いた接続方法、及び請求項２９記載のマイクロ化学システムによれば、送液チューブは流路に接続されたチューブ挿入部に形成された孔に挿入されるので、流路を有するマイクロ化学チップと流路に液体試料を送液する送液チューブとを容易に接続することができる。

請求項２記載のマイクロコネクタ及び請求項１５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブはチューブ挿入部に形成された孔を介して開口部に挿入されるので、デッドボリュームを小さくすることができると共に、送液時の液圧に耐えることができる。

請求項３記載のマイクロコネクタ及び請求項１６記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、チューブ挿入部はマイクロ化学チップに当接されるので、デッドスペースを小さくすることができると共に小型化を実現することができる。

請求項４記載のマイクロコネクタ及び請求項１７記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、チューブ挿入部はマイクロ化学チップに一体形成されるので、デッドスペースを小さくすることができると共に小型化を実現することができる。

請求項５記載のマイクロコネクタ及び請求項１８記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブはチューブ挿入部に摩擦力で保持されるので、コネクタを保持するための治具が不要である。

請求項６記載のマイクロコネクタ及び請求項１９記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブの外径はチューブ挿入部の内径より大きいので、送液チューブ及びチューブ挿入部の摩擦量を大きくすることができ、もって送液チューブをチューブ挿入部に確実に固定することができる。

請求項７記載のマイクロコネクタ及び請求項２０記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブの外径はチューブ挿入部の内径よりチューブ挿入部の内径の３％以上大きいので、送液チューブ及びチューブ挿入部の摩擦量を大きくすることができ、もって送液チューブをチューブ挿入部に確実に固定することができる。

請求項８記載のマイクロコネクタ及び請求項２１記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブの外径はチューブ挿入部の内径よりチューブ挿入部の内径の３〜２０％大きいので、送液チューブをチューブ挿入部に確実に固定すると共に、送液チューブをチューブ挿入部に挿入し易くすることができる。

請求項９記載のマイクロコネクタ及び請求項２２記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブのチューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、長さが送液チューブの外径の５倍以上であるので、送液チューブ及びチューブ挿入部の摩擦量を大きくすることができ、もって送液時の液圧に耐えることができる。

請求項１０記載のマイクロコネクタ及び請求項２３記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブのチューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、チューブ挿入部に形成された孔に挿入されない部分と一体であるので、簡単な構成をとることができる。

請求項１１記載のマイクロコネクタ及び請求項２４記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、保持部は、送液チューブに外装されると共にチューブ挿入部に接続されるので、保持部を持ち手部分として利用することにより、作業し易くすることができる。

請求項１２記載のマイクロコネクタ及び請求項２５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、マイクロコネクタはチューブ挿入部の上部に凹部を有するので、送液チューブをチューブ挿入部に挿入しやすい。

請求項１３記載のマイクロコネクタ及び請求項２８記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブを挿入する孔が形成された他のチューブ挿入部を配置し、該配置された他のチューブ挿入部に形成された孔に他の送液チューブが挿入されるので、送液チューブを他の送液チューブに容易に接続することができる。

請求項２６記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、マイクロコネクタの凹部に液体試料を溜め、液体試料が溜まった凹部を介してチューブ挿入部に形成された孔に送液チューブを挿入するので、マイクロ化学チップへの接続時において、流路に泡（空気）が混入するのを防止することができる。

請求項２７記載のマイクロコネクタを用いた接続方法によれば、送液チューブから流路に液体試料を送液し、液体試料の送液しながら送液チューブをチューブ挿入部に形成された孔から取り外すので、送液チューブの取り外し時において、液体試料が逆流するのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るマイクロコネクタの構成を概略的に示す断面図である。

図１において、第１の実施の形態に係るマイクロコネクタ１０は、マイクロ化学チップ２０の流路２０ａに送液チューブ３０を接続するためのコネクタであり、コネクタ部１１（チューブ挿入部）及びチューブ保持部１２を有する。

コネクタ部１１は、径が４６０〜４７０μｍの貫通孔１３を有する筒状であり、材質がテフロン（登録商標）である。なお、コネクタ部１１の材質は、テフロン（登録商標）以外の樹脂であってもよく、金属又はセラミックスであってもよい。また、コネクタ部１１は、上部（先端部）に凹部１４を有する。

チューブ保持部１２は、筒状であり、送液チューブ３０を外嵌することにより保持する。これにより、細い送液チューブ３０を差し込むときに、チューブ保持部１２を持ち手部分として利用して、作業をし易くすることができる。また、チューブ保持部１２は、下部の形状がコネクタ部１１の凹部１４に嵌合するように凸形状に形成されている。なお、チューブ保持部１２下部の形状は、凸形状に限られるものではなく、コネクタ部１１の凹部１４に必ずしも嵌合しなくてもよい。

マイクロ化学チップ２０の流路２０ａは、深さが４０〜１００μｍ、幅が５０〜３００μｍ程度、好ましくは１００〜２００μｍである。流路２０ａは、マイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂに接続されている。

送液チューブ３０は、内径が１ｍｍ以下、好ましくは１００〜３００μｍであり、材質がＰＥＥＫ（ Polyetheretherketone ）である。送液チューブ３０の外径は、好ましくは５００〜１０００μｍであり、これはコネクタ部１１のコネクタ部１１の内径よりコネクタ部１１の内径の３％以上大きく設定されている。これにより、送液チューブ３０の外周面及びコネクタ部１１の内周面の摩擦量を大きくし、送液チューブ３０を確実に固定することができる。ただし、送液チューブ３０の外径を大きくしすぎるとコネクタ部１１に形成された貫通孔１３に送液チューブ３０を挿入することができなくなるので、送液チューブ３０の外径はコネクタ部１１の内径よりコネクタ部１１の内径の３〜２０％大きいことが好ましい。送液チューブ３０の材質は、テフロン（登録商標）等の樹脂が好ましいが、ＳＵＳ等の金属、又は樹脂と金属の複合体であってもよい。なお、コネクタ部１１及び送液チューブ３０の少なくとも一方の材質は、樹脂で有ることが好ましい。

図２は、図１におけるコネクタ部１１に送液チューブ３０を挿入した状態を示す断面図であり、図２（ａ）は、送液チューブ３０をマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂに挿入した状態を示し、図２（ｂ）は、送液チューブ３０をマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂの周囲に当接した状態を示す。

図２（ａ）において、コネクタ部１１は、マイクロ化学チップ２０に当接され、コネクタ部１１に形成された貫通孔１３は、マイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂに接続される。コネクタ部１１は、マイクロ化学チップ２０に当接すべく脱着可能に設置されてもよく、射出成形などによりマイクロ化学チップ２０に一体形成されてもよい。

送液チューブ３０は、マイクロ化学チップ２０に当接されたコネクタ部１１に形成された貫通孔１３に挿入される。これにより、送液チューブ３０及びマイクロ化学チップ２０の流路２０ａが接続される。送液チューブ３０は、図２（ａ）に示すようにマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂに挿入されてもよく、図２（ｂ）に示すようにマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂの周囲に当接されてもよい。また、マイクロ化学チップ２０を含むマイクロ化学システムがデッドボリュームにより影響を受けないものである場合は、送液チューブ３０はマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂの周囲に必ずしも当接されなくてもよい。

送液チューブ３０のコネクタ部１１に挿入される部分は、長さが送液チューブ３０の外径の５倍以上である。送液チューブ３０及びコネクタ部１１は、送液チューブ３０の外周面及びコネクタ部１１の内周面の摩擦で固定される。なお、例えば送液チューブ３０を上から押さえつけることにより、送液チューブ３０及びコネクタ部１１の固定を補強してもよい。

送液チューブ３０は、コネクタ部１１に挿入される部分とコネクタ部１１に挿入されない部分とが一体であるが、これに限定されるものではなく、コネクタ部１１に挿入される部分とコネクタ部１１に挿入されない部分とで材質が異なっていてもよい。例えば、コネクタ部１１に挿入されない送液部分（長い部分）には軟らかいテフロン（登録商標）チューブを用い、コネクタ部１１に挿入される部分（短い部分）にはより硬い金属やＰＥＥＫのチューブを使用してもよい。

マイクロ化学チップ２０の流路２０ａは通常５０〜３００μｍ程度と非常に細い。そのため、マイクロ化学チップ２０に接続される送液チューブ３０にも非常に細いものが使用される。この場合、液体試料が流れる送液チューブ３０の内径が小さく、断面積が小さいために、液体試料が流れる際の送液チューブ３０にかかる力は液圧（単位面積あたりの力）に対してそれほど大きくない。図１及び図２における送液チューブ３０の内径は１ｍｍ以下と小さく、断面積も小さいので、コネクタ押さえ治具がなくても、送液チューブ３０を固定することができる。

コネクタ部１１の耐圧力はコネクタ部１１及び送液チューブ３０の摩擦力により生じるので、送液チューブ３０のコネクタ部１１への挿入量は非常に重要となる。送液チューブ３０のコネクタ部１１に挿入される部分は、長さが送液チューブ３０の外径の５倍以上であるので、送液時に約３気圧程度の液圧まで耐えることができる。

コネクタ部１１に挿入する送液チューブ３０が金属ではなく樹脂（ＰＥＥＫ）から成るので、液体試料が流れると送液チューブ３０が膨らみ、送液チューブ３０の外周面及びコネクタ部１１の内周面の摩擦量はより大きくなる。

図３は、図１におけるコネクタ部１１に送液チューブ３０を挿入する方法を説明する断面図である。

図３において、コネクタ部１１に送液チューブ３０を挿入するときは、コネクタ部１１の凹部１４まで液体試料を満たしておき、先端まで液体試料を満たした送液チューブ３０を差し込む。これにより、送液チューブ３０の接続時に流路２０ａ、開口部２０ｂ、またはコネクタ部１１に形成された貫通孔１３から空気を除去し、送液チューブ３０の先端が液体試料自体に接触する。その結果、送液チューブ３０をコネクタ部１１に差し込んだときに液体試料が凹部１４からあふれるものの、マイクロコネクタ１０の接続時にマイクロ化学チップ２０内の流路２０ａに泡（空気）が入り込むのを防止することができる。

コネクタ部１１から送液チューブ３０を取り外すときは、液体試料を流しながら外す。これにより、送液チューブ３０が動いたスペースに液体試料を補充して引っ張られないようにすることにより、送液チューブ３０を取り外すときに送液チューブ３０に引っ張られて液体試料が流路２０ａ内を動くのを防止する。その結果、送液チューブ３０の取り外し時にマイクロ化学チップ２０内の流路の溶液の逆流を防止することができる。なお、液体試料を流す時間当たりの量は、送液チューブ３０を取り外すときに貫通孔１３内に現れる空間の時間当たりの増加量と一致することが好ましい。

本実施の形態によれば、送液チューブ３０はマイクロ化学チップ２０の流路２０ａに接続された貫通孔１３に挿入されるので、流路２０ａを有するマイクロ化学チップ２０と流路２０ａに液体試料を送液する送液チューブ３０とを容易に接続することができる。

また、コネクタ部１１は、マイクロ化学チップ２０に当接又は一体形成されるので、デッドスペースを小さくすることができると共に小型化を実現することができる。

また、本実施の形態によれば、送液チューブ３０をねじ入れる必要がないので、マイクロコネクタ１０の接続時や取り外し時に送液チューブ３０がねじれることがない。

さらに、本実施の形態によれば、マイクロ化学チップ２０及びマイクロコネクタ１０の接続部にＯリングを使用せずに、送液チューブ３０がマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂまで挿入されるので、デッドボリュームを小さくすることができると共に、送液時の液圧に耐えることができる。

本実施の形態では、コネクタ部１１が筒状であるが、これに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。

図４は、図１における送液チューブ３０を他の送液チューブに接続する方法を説明する断面図である。

図４において、コネクタ部１１´及び送液チューブ３０´は、夫々コネクタ部１１及び送液チューブ３０と同様の構成を有する。

送液チューブ３０は、コネクタ部１１´に形成された貫通孔１３´にコネクタ部１１´の一方から挿入されており、この状態で他の送液チューブ３０´が送液チューブ３０が挿入されたコネクタ部１１´に形成された貫通孔１３´にコネクタ部１１´の他方から挿入される。これにより、送液チューブ３０と他の送液チューブ３０´とを容易に接続することができる。

なお、送液チューブ３０，３０´のコネクタ部１１´に挿入される部分は、長さが夫々送液チューブ３０，３０´の外径の５倍以上であることが好ましい。

本実施の形態では、送液チューブ３０に送液チューブ３０´が接続されているだけだが、これに限定されるものではなく、送液チューブ３０に接続された送液チューブ３０´にコネクタ部１１´を介してさらに送液チューブが接続されていてもよく、送液チューブが何回接続されていてもよい。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係るマイクロコネクタの構成を概略的に示す断面図であり、（ａ）は正面からの断面図であり、（ｂ）は側面からの断面図である。

図５（ａ）において、第２の実施の形態に係るマイクロコネクタ４０は、チューブ保持部４１とチップ上部５０ａ（チューブ挿入部）とから成り、マイクロ化学チップ５０の流路５２に送液チューブ６０を接続する。チューブ保持部４１は、筒状であり、送液チューブ６０を外嵌することにより保持する。

マイクロ化学チップ５０の流路５２は、開口部５１に接続されている。送液チューブ６０の外径は、開口部５１の直径より開口部５１の直径の３％以上大きく設定されている。

図５（ｂ）において、送液チューブ６０は、チップ上部５０ａにおける開口部５１に挿入され、チップ上部５０ａはチップ下部５０ｂに当接される。これにより、送液チューブ６０及びマイクロ化学チップ５０の流路５２が接続される。このように、チップ上部５０ａが、図１におけるコネクタ部１１（チューブ挿入部）としての役割を果たしてもよい。また、開口部５１に挿入された送液チューブ６０は、チップ下部５０ｂに達しているので、デッドボリュームを小さくすると共に、送液時の液圧に耐えることができる。

本実施の形態によれば、送液チューブ６０がチップ上部５０ａにおける開口部５１に挿入されることにより送液チューブ６０及びマイクロ化学チップ５０の流路５２が接続されるので、より簡単且つ小型な構成で液漏れを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るマイクロコネクタの構成を概略的に示す断面図である。図１におけるコネクタ部１１に送液チューブ３０を挿入した状態を示す断面図。であり、図２（ａ）は、送液チューブ３０をマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂに挿入した状態を示し、図２（ｂ）は、送液チューブ３０をマイクロ化学チップ２０の開口部２０ｂの周囲に当接した状態を示す。図１におけるコネクタ部１１に送液チューブ３０を挿入する方法を説明する断面図である。図１における送液チューブ３０を他の送液チューブに接続する方法を説明する断面図である。本発明の第２の実施の形態に係るマイクロコネクタの構成を概略的に示す断面図であり、（ａ）は正面からの断面図であり、（ｂ）は側面からの断面図である。従来のマイクロコネクタの構成を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１０マイクロコネクタ
１１コネクタ部
１２チューブ保持部
１３貫通孔
１４凹部
２０マイクロ化学チップ
２０ａ流路
２０ｂ開口部
３０送液チューブ

Claims

流路を有するマイクロ化学チップと前記流路に液体試料を送液する送液チューブとを接続するマイクロコネクタにおいて、前記流路に接続された孔が形成されたチューブ挿入部を備え、前記送液チューブは前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されることを特徴とするマイクロコネクタ。
前記マイクロ化学チップは前記流路に接続された開口部を有し、前記送液チューブは前記チューブ挿入部に形成された孔を介して前記開口部に挿入されることを特徴とする請求項１記載のマイクロコネクタ。
前記チューブ挿入部は、前記マイクロ化学チップに当接されたことを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロコネクタ。
前記チューブ挿入部は、前記マイクロ化学チップに一体形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブは、前記チューブ挿入部に摩擦力で保持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３％以上大きいことを特徴とする請求項６記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３〜２０％大きいことを特徴とする請求項７記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブの前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、長さが前記送液チューブの外径の５倍以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブの前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されない部分と一体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブに外装されると共に前記チューブ挿入部に接続される保持部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
前記チューブ挿入部の上部に凹部を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
前記送液チューブを挿入する孔が形成された他のチューブ挿入部を備え、前記他のチューブ挿入部に形成された孔に他の送液チューブが挿入されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のマイクロコネクタ。
流路を有するマイクロ化学チップと前記流路に液体試料を送液する送液チューブとを接続するマイクロコネクタを用いた接続方法であって、
前記流路に接続する孔が形成されたチューブ挿入部を配置する配置ステップと、
前記送液チューブを前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入する挿入ステップとを有することを特徴とするマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記マイクロ化学チップは前記流路に接続された開口部を有し、前記挿入ステップにおいて、前記送液チューブを前記チューブ挿入部に形成された孔を介して前記開口部に挿入することを特徴とする請求項１４記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記チューブ挿入部を前記マイクロ化学チップに当接することを特徴とする請求項１４又は１５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記チューブ挿入部を前記マイクロ化学チップと一体形成することを特徴とする請求項１４又は１５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブは、前記チューブ挿入部を摩擦力で保持することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より大きいことを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３％以上大きいことを特徴とする請求項１９記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブの外径は、前記チューブ挿入部の内径より前記チューブ挿入部の内径の３〜２０％大きいことを特徴とする請求項２０記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブが前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、長さが前記送液チューブの外径の５倍以上であることを特徴とする請求項１４乃至２１のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブが前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入される部分は、前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されない部分と一体であることを特徴とする請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記マイクロコネクタは、前記送液チューブに外装されると共に前記チューブ挿入部に接続される保持部を有することを特徴とする請求項１４乃至２３のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記マイクロコネクタは、前記チューブ挿入部の上部に凹部を有することを特徴とする請求項１４乃至２４のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記凹部に前記液体試料を溜めるステップを備え、
前記挿入ステップにおいて、前記液体試料が溜まった凹部を介して前記チューブ挿入部に形成された孔に前記送液チューブを挿入することを特徴とする請求項２５記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブから前記流路に前記液体試料を送液する送液ステップと、
前記送液ステップにおいて、前記送液チューブを前記チューブ挿入部に形成された孔から取り外すことを特徴とする請求項１４乃至２６のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
前記送液チューブを挿入する孔が形成された他のチューブ挿入部を配置する他の配置ステップと、前記配置された他のチューブ挿入部に形成された孔に他の送液チューブを挿入する他の挿入ステップを備えることを特徴とする請求項１４乃至２７のいずれか１項に記載のマイクロコネクタを用いた接続方法。
流路を有するマイクロ化学チップと前記マイクロ化学チップに接続されると共に前記流路に液体試料を送液する送液チューブとを備えるマイクロ化学システムにおいて、前記流路に接続された孔が形成されたチューブ挿入部を備え、前記送液チューブは前記チューブ挿入部に形成された孔に挿入されることを特徴とするマイクロ化学システム。