JP2007248426A - Microchip, and inspection system using the same - Google Patents

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Tsuneo Sawasumi
庸生 澤住
Mitsuharu Kitamura
光晴 北村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microchip capable of reducing a measured noise to provide a highly precise inspection result, and an inspection system using the small-sized inexpensive microchip. <P>SOLUTION: This microchip having a base material formed with at least the first flow passage with the first fluid flowing therethrough, the second flow passage with the second fluid flowing therethrough, and a confluence flow passage joined with the first flow passage and the second flow passage, and a lid material for covering the flow passages in the base material, has wavelength selectivity of bringing a spectral transmittance of a detected part of the lid material irradiated with light for detecting a mixing or reaction state of a fluid flowing through the confluence flow passage, into a specified relation with respect to at least one spectrum, out of an emission spectrum of the irradiated light and an absorption spectrum characterizing the mixing or reaction state in the fluid. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロチップ、及びマイクロチップを用いた検査システムに関する。   The present invention relates to a microchip and an inspection system using the microchip.

近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段(例えばポンプ、バルブ、流路、センサなど)を微細化して1チップ上に集積化したシステムが開発されている。これはμ−TAS(Micro total Analysis System:マイクロ総合分析システム)とも呼ばれ、マイクロチップといわれる部材に、試薬液と検体液(たとえば、検査を受ける被験者の尿、唾液、血液、DNA処理した抽出溶液など)を合流させ、その反応を検出することにより検体の特性を調べる方法である。   In recent years, by making full use of micromachine technology and ultrafine processing technology, devices and means (for example, pumps, valves, flow paths, sensors, etc.) for performing chemical analysis, chemical synthesis, etc. are miniaturized and integrated on one chip. System has been developed. This is also referred to as μ-TAS (Micro total Analysis System), and a reagent solution and a sample solution (for example, urine, saliva, blood, DNA of a subject to be tested are extracted with DNA) on a member called a microchip. This is a method for investigating the characteristics of a specimen by merging solutions and the like and detecting the reaction.

マイクロチップは、樹脂材料やガラス材料からなる基体に、射出成型やフォトリソプロセス(パターン像を薬品によってエッチングして溝を作成する方法)や、レーザ光を利用して溝加工を行い、検体液や試薬液を流すことができる微細な流路と試薬を蓄える液溜部を設けており、さまざまなパターンが提案されている。   Microchip performs injection molding, photolithographic process (a method of creating a groove by etching a pattern image with chemicals) on a substrate made of a resin material or a glass material, or groove processing using laser light. Various flow patterns have been proposed which are provided with a fine flow path through which a reagent solution can flow and a liquid reservoir for storing the reagent.

さらにこのμーTASは、医療検査、診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。現実には遺伝子検査に見られるように、煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化されたマイクロ総合分析システムによって、コスト、必要試量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析が可能となり、その恩恵は多大と言える。   Furthermore, this μ-TAS is expected to be applied in the medical examination, diagnostic field, environmental measurement field, and agricultural production field. In reality, as is seen in genetic testing, when complicated processes, skilled techniques, and equipment operations are required, automation, acceleration, and simplification of the micro total analysis system enable cost and necessity. The analysis can be performed not only on the test amount and the time required, but also on any time and place, and the benefits are great.

そして各種の分析、検査ではこれらのマイクロチップにおける反応検出の精度、信頼性などが重要視される。   In various types of analysis and inspection, the accuracy and reliability of reaction detection in these microchips are regarded as important.

特に、試薬の混合や化学反応結果を検査する手段として、例えば、試薬の反応による試片の部分的な変色を光学的に精度良く測定するため、吸光光度計を用いて測定する反応検出装置が提案され、特許文献1には検体流路と試薬流路とが合流し、合流流路近傍に検体と試薬との反応を検出できるようにする反応被検出部を設け、さらに検体を検出できる参照反応被検出部を設けることが提案されている。これは試薬との反応検査以外に、例えばノイズ成分の検出や検体の特性の検出などを行い、参照被検出部からの検出結果に基づき、反応被検出部からの検出結果について反応被検出部でのノイズ成分を除去する補正をしたり、検体の特性に応じて試薬との混合を制御する等して、検査の精度を向上することができるとしている。   In particular, as a means for inspecting reagent mixing and chemical reaction results, for example, there is a reaction detection device that uses an absorptiometer to measure a partial discoloration of a specimen due to reagent reaction with high accuracy. Proposed in Patent Document 1 is a reference where a specimen flow path and a reagent flow path merge, a reaction detection part is provided in the vicinity of the merge flow path so that the reaction between the specimen and the reagent can be detected, and the specimen can be detected. Providing a reaction detected portion has been proposed. In addition to the reaction test with the reagent, for example, the detection of noise components and the characteristics of the specimen are performed, and the detection result from the reaction detection part is detected by the reaction detection part based on the detection result from the reference detection part. The accuracy of the test can be improved by correcting the noise component or controlling the mixing with the reagent in accordance with the characteristics of the specimen.

また、特許文献2では、検体に光を当てその蛍光を検出するときに、マイクロチップ基板から発する蛍光ノイズ光を除去する手段が記載されている。すなわち、基板に用いられているプラスチックが受ける励起光の侵入を阻止し、励起光により発する蛍光を検出器に届かないように材料を改質し成形されたプラスチックから構成されるマイクロチップ用プラスチック基板について記載されている。   Patent Document 2 describes means for removing fluorescence noise light emitted from a microchip substrate when light is applied to a specimen to detect fluorescence. In other words, the plastic substrate for microchip, which is made of plastic that has been modified to prevent the penetration of excitation light received by the plastic used for the substrate and prevent the fluorescence emitted by the excitation light from reaching the detector Is described.

特許文献3は、特定の紫外線領域波長の光源に対して、優れた光透過性を示す、1,3−シクロヘキサジエン(CHD)またはCHD誘導体からなる単独重合体及びこれらと共重合可能な他の単量体との共重合による重合体を水素添加した重合体で射出成形等の加工方法を用いて樹脂製マイクロチップを作成することにより、紫外線波長領域である230〜400nmにおける光線透過性に優れた光学分析用マイクロチップを提供することが記載されている。   Patent Document 3 discloses a homopolymer composed of 1,3-cyclohexadiene (CHD) or a CHD derivative, which exhibits excellent light transmittance with respect to a light source having a specific ultraviolet wavelength, and other copolymerizable with these. By creating a resin microchip using a processing method such as injection molding with a polymer obtained by hydrogenating a polymer obtained by copolymerization with a monomer, it has excellent light transmittance in the ultraviolet wavelength region of 230 to 400 nm. Providing a microchip for optical analysis.

特許文献4では、一対の石英ガラス基板と、これらの石英ガラス基板間にアルカリイオン含有ガラス層を挟み、石英ガラス基板間の接着部材として機能させつつ、実用可能な紫外から可視の波長域の光の透過性を向上させる微小流路素子を提供することが記載されている。
特開2003−4752号公報 特開2003−130874号公報 特開2000−39420号公報 特開2001−349826号公報
In Patent Document 4, a pair of quartz glass substrates and an alkali ion-containing glass layer are sandwiched between these quartz glass substrates to function as an adhesive member between the quartz glass substrates, and light in a practical ultraviolet to visible wavelength region is used. It is described to provide a microchannel device that improves the permeability of the liquid.
JP 2003-4752 A JP 2003-130874 A JP 2000-39420 A JP 2001-349826 A

しかしながら、高精度な検査を行うためには、光検出時のノイズの影響が無視できないが、上記特許文献においては基体の材料を透過性の良い部材にする提案や、蛍光として発するノイズ光を除去する手段が記載されているが、微小な濃度差などを検査結果として測定する際には様々な工夫を施す必要がある。 However, in order to perform a high-precision inspection, the influence of noise at the time of light detection cannot be ignored. However, in the above-mentioned patent document, a proposal to make the base material a highly transmissive member and noise light emitted as fluorescence are removed. However, various measures must be taken when measuring a minute density difference or the like as a test result.

例えば、ノイズとなる微弱なバックグラウンド光も除去する必要があり、検出信号を高めるために光源と測定対象(例えば呈色反応結果)との波長のマッチングを高める必要などが生じる。そのため、従来では強固な遮光、光源と受光にチョッパーを掛ける、ノイズに埋もれた検出信号を抽出するための高度な信号処理、などの多大な工夫を設けて測定する事が多く、装置のサイズやコストに制約が生じる事が多い。   For example, it is necessary to remove the weak background light that becomes noise, and it is necessary to increase the wavelength matching between the light source and the measurement target (for example, a color reaction result) in order to increase the detection signal. Therefore, in the past, measurements were often made with a great deal of ingenuity such as strong light shielding, a chopper between the light source and light reception, and advanced signal processing to extract detection signals buried in noise. Costs are often constrained.

また、診断システムで用いる診断チップが複数種あり、その試薬の種類や反応が異なる場合は、光検出に感度の良い(ローノイズ・高感度)波長を選択する必要があるが、それぞれ適した分光感度にマッチさせるように装置側に光学フィルターなどを多数種準備し切り替え機構を設ける等が生じるが、装置のサイズが大きくなり、また製造コストが上がるなどのデメリットが生じる。   In addition, when there are multiple types of diagnostic chips used in the diagnostic system and the types and reactions of the reagents differ, it is necessary to select a wavelength that is sensitive to light detection (low noise and high sensitivity), but each has a suitable spectral sensitivity. However, a large number of optical filters and the like are prepared on the apparatus side so as to match the above, and a switching mechanism is provided. However, there are disadvantages such as an increase in apparatus size and an increase in manufacturing cost.

更に、例えば干渉フィルターなどの光学フィルターは、一般的に吸湿による特性変化(分光特性の変化)を生じやすく、長期的に特性を維持するには、装置の防湿対策などを十分に行う必要がある。また、フィルターへのゴミや汚れ・曇り付着が生じると誤差を生じるため、メンテナンスへも留意が必要である。   Furthermore, for example, an optical filter such as an interference filter generally tends to cause characteristic changes due to moisture absorption (changes in spectral characteristics), and in order to maintain the characteristics for a long period of time, it is necessary to take sufficient measures against moisture in the apparatus. . Also, if dust, dirt, or cloudiness adheres to the filter, an error occurs, so attention should be paid to maintenance.

本発明の目的は、測定ノイズを低減し、精度の高い検査結果を得ることができるマイクロチップ、及び小型、低コストのマイクロチップを用いた検査システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a microchip capable of reducing measurement noise and obtaining a highly accurate inspection result, and an inspection system using a small and low-cost microchip.

上記課題は以下の構成により解決できる。
1.第1の流体が流れる第1の流路と、第2の流体が流れる第2の流路と、前記第1の流路と前記第2の流路が合流する合流流路と、が少なくとも形成された基材と、
該基材の流路を被覆する蓋材と、
を有するマイクロチップにおいて、
前記合流流路を流れる流体の混合又は反応状態を検出するために光が照射される前記蓋材の被検出部の分光透過率が、照射光の発光スペクトル及び前記流体における混合状態又は反応状態を特徴付ける吸収スペクトルのうちの少なくとも1つのスペクトルに対して特定の関係となる波長選択性を有することを特徴とするマイクロチップ。
2.前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、前記発光スペクトルの半値巾(λ2±Δλ2)に対して
(λ2±Δλ2)≦(λ1±Δλ1)≦3×(λ2±Δλ2)
であることを特徴とする1に記載のマイクロチップ。
なお(λ±Δλ)で示す式は、ピーク波長λの半値巾で囲まれた波長範囲を示す。
3.前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、前記吸収スペクトルの半値巾(λ3±Δλ3)に対して
(λ3±Δλ3)≦(λ1±Δλ1)≦3×(λ3±Δλ3)
であることを特徴とする1に記載のマイクロチップ。
なお(λ±Δλ)で示す式は、ピーク波長λの半値巾で囲まれた波長範囲を示す。
4.前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、可視光域内に存在することを特徴とする2又は3に記載のマイクロチップ。
5.前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)の範囲内の分光透過率の絶対値は、50%以上であることを特徴とする2乃至4の何れかに記載のマイクロチップ。
6.前記発光スペクトルの半値巾(λ2±Δλ2)の4倍、又は前記吸収スペクトルの半値巾(λ3±Δλ3)の4倍よりも外側にある領域の前記分光透過率は、内側の領域の最大分光透過率に対して1/10以下であることを特徴とする2乃至5の何れかに記載のマイクロチップ。
7.前記蓋材の被検出部は、前記波長選択性を有する素材、前記波長選択性を有する材料の塗工、又は前記波長選択性を有する材料の含有により構成されることを特徴とする1乃至6に記載のマイクロチップ。
8.前記照射光が照射される面と反対の面は、高反射性を有することを特徴とする1乃至7に記載のマイクロチップ。
9.1乃至8に記載のマイクロチップと、
前記マイクロチップが収容可能なマイクロチップ収容部と、
前記マイクロチップ収容部に収容される前記マイクロチップの被検出部に光を照射する光源と、
前記マイクロチップ収容部に収容される前記マイクロチップの被検出部からの光を受光する受光部と、
を有することを特徴とするマイクロチップを用いた検査システム。
The above problem can be solved by the following configuration.
1. A first flow path through which the first fluid flows, a second flow path through which the second fluid flows, and a merging flow path where the first flow path and the second flow path merge are formed at least. A base material,
A lid covering the channel of the substrate;
In a microchip having
Spectral transmittance of the detected portion of the lid member irradiated with light to detect the mixing or reaction state of the fluid flowing through the confluence channel is the emission spectrum of the irradiation light and the mixing state or reaction state of the fluid. A microchip having wavelength selectivity that has a specific relationship to at least one of the absorption spectra to be characterized.
2. The half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance is (λ2 ± Δλ2) ≦ (λ1 ± Δλ1) ≦ 3 × (λ2 ± Δλ2) with respect to the half-value width (λ2 ± Δλ2) of the emission spectrum.
2. The microchip according to 1, wherein
Note that the equation represented by (λ ± Δλ) indicates a wavelength range surrounded by the half-value width of the peak wavelength λ.
3. The half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance is (λ3 ± Δλ3) ≦ (λ1 ± Δλ1) ≦ 3 × (λ3 ± Δλ3) with respect to the half-value width (λ3 ± Δλ3) of the absorption spectrum.
2. The microchip according to 1, wherein
Note that the equation represented by (λ ± Δλ) indicates a wavelength range surrounded by the half-value width of the peak wavelength λ.
4). 4. The microchip according to 2 or 3, wherein the half width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance exists in a visible light region.
5). 5. The microchip according to any one of 2 to 4, wherein an absolute value of the spectral transmittance within a range of the half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance is 50% or more.
6). The spectral transmittance of a region outside the half width (λ2 ± Δλ2) of the emission spectrum or four times the half width (λ3 ± Δλ3) of the absorption spectrum is the maximum spectral transmission of the inner region. The microchip according to any one of 2 to 5, wherein the microchip is 1/10 or less of the rate.
7). The detected portion of the lid member is constituted by the material having the wavelength selectivity, the coating of the material having the wavelength selectivity, or the inclusion of the material having the wavelength selectivity. A microchip according to claim 1.
8). The microchip according to any one of 1 to 7, wherein a surface opposite to the surface irradiated with the irradiation light has high reflectivity.
A microchip according to 9.1 to 8,
A microchip housing portion capable of housing the microchip;
A light source for irradiating light to the detected part of the microchip housed in the microchip housing part;
A light receiving unit that receives light from the detected portion of the microchip housed in the microchip housing unit;
An inspection system using a microchip, comprising:

本発明によれば、検査装置側ではなくマイクロチップ側に波長選択性の機能をもたせているので、小型、低コストの装置を実現できるとともに、測定ノイズを低減し精度の高い検査結果を得ることができる。 According to the present invention, since the wavelength selectivity function is provided on the microchip side instead of the inspection apparatus side, a small and low-cost apparatus can be realized, and measurement noise can be reduced and high-precision inspection results can be obtained. Can do.

本実施形態では、一例として、特定DNAの反応を検出するDNAチップのように、検体と試薬とをマイクロチップ上で反応させる場合について示すが、これに限られず、少なくとも2種類の流体をマイクロチップ上で混合させる場合に適用することができる。
〈装置構成〉
図1は、本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置80の外観図である。検査装置80は、マイクロチップ1に予め注入された検体と試薬とを自動的に反応させ、反応結果を自動的に出力する装置である。
In the present embodiment, as an example, a case where a sample and a reagent are reacted on a microchip, such as a DNA chip that detects a reaction of a specific DNA, is not limited to this, but at least two types of fluids are microchip. It can be applied when mixing above.
<Device configuration>
FIG. 1 is an external view of an inspection apparatus 80 using the microchip according to the present embodiment. The inspection device 80 is a device that automatically reacts a specimen and a reagent previously injected into the microchip 1 and automatically outputs a reaction result.

検査装置80の筐体82には、マイクロチップ1を装置内部に挿入するための挿入口83、表示部84、メモリカードスロット85、プリント出力口86、操作パネル87、外部入出力端子88が設けられている。   The casing 82 of the inspection device 80 is provided with an insertion port 83 for inserting the microchip 1 into the device, a display unit 84, a memory card slot 85, a print output port 86, an operation panel 87, and an external input / output terminal 88. It has been.

検査担当者は、図1の矢印方向にマイクロチップ1を挿入し、操作パネル87を操作して検査を開始させる。検査装置80の内部では、マイクロチップ1内の反応の検査が自動的に行われ、検査が終了すると表示部84に結果が表示される。検査結果は操作パネル87の操作により、プリント出力口86よりプリントを出力したり、メモリカードスロット85に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子88から例えばLANケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。検査終了後、検査担当者はマイクロチップ1を挿入口83から取り出す。   The person in charge of inspection inserts the microchip 1 in the direction of the arrow in FIG. 1 and operates the operation panel 87 to start the inspection. Inside the inspection device 80, the reaction in the microchip 1 is automatically inspected, and when the inspection is completed, the result is displayed on the display unit 84. The inspection result can be output from the print output port 86 or stored in a memory card inserted into the memory card slot 85 by operating the operation panel 87. Further, data can be stored in the personal computer or the like from the external input / output terminal 88 using, for example, a LAN cable. After completion of the inspection, the inspection person takes out the microchip 1 from the insertion port 83.

図2は、本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置80の構成図である。図2においては、マイクロチップが図1に示す挿入口83から挿入され、セットが完了している状態を示している。   FIG. 2 is a configuration diagram of an inspection apparatus 80 using the microchip according to the present embodiment. FIG. 2 shows a state where the microchip is inserted from the insertion port 83 shown in FIG. 1 and the setting is completed.

検査装置80は、マイクロチップ1に予め注入された検体及び試薬を送液するための駆動液11を貯留する駆動液タンク10、マイクロチップ1に駆動液11を供給するためのポンプ5、ポンプ5とマイクロチップ1とを駆動液11が漏れないように接続するパッキン6、マイクロチップ1の必要部分を温調する温度調節ユニット3、マイクロチップ1をずれないようにパッキン6に密着させるためのチップ押圧板2、チップ押圧板2を昇降させるための押圧板駆動部32、マイクロチップ1をポンプ5に対して精度良く位置決めする規制部材31、マイクロチップ1内の検体と試薬との反応状態等を検出する光検出部4を備えている。   The inspection apparatus 80 includes a driving liquid tank 10 that stores a driving liquid 11 for feeding a sample and a reagent previously injected into the microchip 1, a pump 5 for supplying the driving liquid 11 to the microchip 1, and a pump 5. And a microchip 1 are connected so that the driving liquid 11 does not leak, a temperature control unit 3 that controls the temperature of a necessary part of the microchip 1, and a chip that adheres to the packing 6 so that the microchip 1 is not displaced. The pressing plate 2, the pressing plate drive unit 32 for raising and lowering the chip pressing plate 2, the regulating member 31 for accurately positioning the microchip 1 with respect to the pump 5, the reaction state between the sample and the reagent in the microchip 1, etc. A light detection unit 4 for detection is provided.

チップ押圧板2は、初期状態においては、図2に示す位置より上方に退避している。これにより、マイクロチップ1は矢印X方向に挿抜可能であり、検査担当者は挿入口83(図1参照)から規制部材31に当接するまでマイクロチップ1を挿入する。その後、チップ押圧板2は、押圧板駆動部32により下降してマイクロチップ1に当接し、マイクロチップ1の下面が温度調節ユニット3及びパッキン6に密着される。   The chip pressing plate 2 is retracted upward from the position shown in FIG. 2 in the initial state. Thereby, the microchip 1 can be inserted / removed in the direction of the arrow X, and the person inspecting inserts the microchip 1 from the insertion port 83 (see FIG. 1) until it comes into contact with the regulating member 31. Thereafter, the chip pressing plate 2 is lowered by the pressing plate driving unit 32 and comes into contact with the microchip 1, and the lower surface of the microchip 1 is in close contact with the temperature adjustment unit 3 and the packing 6.

温度調節ユニット3は、マイクロチップ1の必要部分を温調するもので、試薬が収容されている部分を冷却して試薬が変性しないようにしたり、検体と試薬とが反応する部分を加熱して反応を促進させたりする。   The temperature control unit 3 controls the temperature of the necessary part of the microchip 1 and cools the part containing the reagent so that the reagent is not denatured or heats the part where the sample and the reagent react. To promote the reaction.

光検出部4は、発光部4a及び受光部4bから構成され、発光部4aからの光をマイクロチップ1に照射し、マイクロチップ1を透過した光を受光部4bにより検出する。受光部4bはチップ押圧板2の内部に一体的に設けられている。発光部4a及び受光部4bは、後述のマイクロチップ1の被検出部111a〜111dのそれぞれに対向するように複数設けられている。   The light detection unit 4 includes a light emitting unit 4a and a light receiving unit 4b. The light detecting unit 4 irradiates the microchip 1 with light from the light emitting unit 4a, and detects light transmitted through the microchip 1 with the light receiving unit 4b. The light receiving portion 4b is integrally provided inside the chip pressing plate 2. A plurality of light emitting sections 4a and light receiving sections 4b are provided so as to face each of the detected sections 111a to 111d of the microchip 1 described later.

ポンプ5は、ポンプ室52、ポンプ室52の容積を変化させる圧電素子51、ポンプ室52のマイクロチップ1側に位置する第1絞り流路53、ポンプ室の駆動液タンク10側に位置する第2絞り流路54、等から構成されている。第1絞り流路53及び第2絞り流路54は絞られた狭い流路となっており、また、第1絞り流路53は第2絞り流路54よりも長い流路となっている。   The pump 5 includes a pump chamber 52, a piezoelectric element 51 that changes the volume of the pump chamber 52, a first throttle channel 53 that is located on the microchip 1 side of the pump chamber 52, and a first that is located on the drive fluid tank 10 side of the pump chamber. It is composed of two throttle channels 54 and the like. The first throttle channel 53 and the second throttle channel 54 are narrow and narrow channels, and the first throttle channel 53 is longer than the second throttle channel 54.

駆動液11を順方向(マイクロチップ1に向かう方向)に送液する場合には、まず、ポンプ室52の容積を急激に減少させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、短い絞り流路である第2絞り流路54において乱流が発生し、第2絞り流路54における流路抵抗が長い絞り流路である第1絞り流路53に比べて相対的に大きくなる。これにより、ポンプ室52内の駆動液11は、第1絞り流路53の方に支配的に押し出され送液される。次に、ポンプ室52の容積を緩やかに増加させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、ポンプ室52内の容積増加に伴って駆動液11が第1絞り流路53及び第2絞り流路54から流れ込む。このとき、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて長さが短いので、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて流路抵抗が小さくなり、ポンプ室52内には第2絞り流路54の方から支配的に駆動液11が流入する。以上の動作を圧電素子51が繰り返すことにより、駆動液11が順方向に送液されることになる。   In the case where the driving liquid 11 is fed in the forward direction (direction toward the microchip 1), first, the piezoelectric element 51 is driven so as to rapidly reduce the volume of the pump chamber 52. Then, a turbulent flow is generated in the second throttle channel 54 that is a short throttle channel, and the channel resistance in the second throttle channel 54 is relatively larger than that of the first throttle channel 53 that is a throttle channel. growing. As a result, the driving liquid 11 in the pump chamber 52 is predominantly pushed toward the first throttle channel 53 and fed. Next, the piezoelectric element 51 is driven so that the volume of the pump chamber 52 is gradually increased. Then, the driving liquid 11 flows from the first throttle channel 53 and the second throttle channel 54 as the volume in the pump chamber 52 increases. At this time, since the length of the second throttle channel 54 is shorter than that of the first throttle channel 53, the channel resistance of the second throttle channel 54 is smaller than that of the first throttle channel 53. Thus, the driving liquid 11 flows predominantly from the second throttle channel 54 into the pump chamber 52. When the piezoelectric element 51 repeats the above operation, the driving liquid 11 is fed in the forward direction.

一方、駆動液11を逆方向(駆動液タンク10に向かう方向)に送液する場合には、まず、ポンプ室52の容積を緩やかに減少させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて長さが短いので、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて流路抵抗が小さくなる。これにより、ポンプ室52内の駆動液11は、第2絞り流路54の方に支配的に押し出され送液される。次に、ポンプ室52の容積を急激に増加させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、ポンプ室52内の容積増加に伴って駆動液11が第1絞り流路53及び第2絞り流路54から流れ込む。このとき、短い絞り流路である第2絞り流路54において乱流が発生し、第2絞り流路54における流路抵抗が長い絞り流路である第1絞り流路53に比べて相対的に大きくなる。これにより、ポンプ室52内には第1絞り流路53の方から支配的に駆動液11が流入する。以上の動作を圧電素子51が繰り返すことにより、駆動液11が逆方向に送液されることになる。
〈マイクロチップの構成〉
図3は、本実施形態に係るマイクロチップ1の構成図である。一例の構成を示すものであり、これに限定されない。
On the other hand, when the driving liquid 11 is fed in the reverse direction (direction toward the driving liquid tank 10), first, the piezoelectric element 51 is driven so that the volume of the pump chamber 52 is gradually reduced. Then, since the length of the second throttle channel 54 is shorter than that of the first throttle channel 53, the channel resistance of the second throttle channel 54 is smaller than that of the first throttle channel 53. . As a result, the driving liquid 11 in the pump chamber 52 is predominantly pushed out toward the second throttle channel 54 and fed. Next, the piezoelectric element 51 is driven so that the volume of the pump chamber 52 is rapidly increased. Then, the driving liquid 11 flows from the first throttle channel 53 and the second throttle channel 54 as the volume in the pump chamber 52 increases. At this time, turbulent flow is generated in the second throttle channel 54, which is a short throttle channel, and the channel resistance in the second throttle channel 54 is relatively larger than that of the first throttle channel 53, which is a throttle channel. Become bigger. As a result, the driving liquid 11 flows into the pump chamber 52 predominantly from the first throttle channel 53. When the piezoelectric element 51 repeats the above operation, the driving liquid 11 is fed in the reverse direction.
<Configuration of microchip>
FIG. 3 is a configuration diagram of the microchip 1 according to the present embodiment. An example configuration is shown, and the present invention is not limited to this.

図3(a)において矢印は、検査装置80にマイクロチップ1を挿入する挿入方向であり、図3(a)は挿入時にマイクロチップ1の下面となる面を図示している。図3(b)はマイクロチップ1の側面図である。   In FIG. 3A, an arrow indicates an insertion direction in which the microchip 1 is inserted into the inspection apparatus 80, and FIG. 3A illustrates a surface serving as a lower surface of the microchip 1 when inserted. FIG. 3B is a side view of the microchip 1.

図3(b)に示すように、マイクロチップ1は溝形成基板108と、溝形成基板108を覆う被覆基板109から構成されている。   As shown in FIG. 3B, the microchip 1 includes a groove forming substrate 108 and a covering substrate 109 that covers the groove forming substrate 108.

本実施形態に係るマイクロチップ1には、検体と試薬とをマイクロチップ1上で混合・反応させるための微細流路及び流路エレメントが配設されている。これらの微細流路および流路エレメントによってマイクロチップ1内で行われる処理の一例を図3(c)を用いて説明する。図3(c)は、図3(a)において被覆基板109が取り外された状態で流路エレメントとその接合状態を模式的に示している。   The microchip 1 according to the present embodiment is provided with a fine channel and a channel element for mixing and reacting a specimen and a reagent on the microchip 1. An example of processing performed in the microchip 1 by these fine flow paths and flow path elements will be described with reference to FIG. FIG. 3C schematically shows the flow path element and its joined state with the coated substrate 109 removed in FIG.

微細流路には、検体液を収容する検体収容部121、試薬を収容する試薬収容部120、ポジティブコントロール用の試薬を収容するポジティブコントロール収容部122、ネガティブコントロール用の試薬を収容するネガティブコントロール収容部123等が設けられている。試薬、ポジティブコントロール及びネガティブコントロールは、予め各収容部に収容されている。ポジティブコントロールは試薬と反応して陽性を示すもので、ネガティブコントロールは試薬と反応して陰性を示すものであり、正確な検査が実施されたか否かを確認するためのものである。   The fine flow path includes a sample storage unit 121 that stores a sample liquid, a reagent storage unit 120 that stores a reagent, a positive control storage unit 122 that stores a positive control reagent, and a negative control storage that stores a negative control reagent. A portion 123 and the like are provided. Reagents, positive controls, and negative controls are stored in advance in the storage units. The positive control reacts with the reagent and shows positive, and the negative control reacts with the reagent and shows negative, and is used to confirm whether or not an accurate test has been performed.

なお、図3(c)は、説明を簡単にするため模式的に示しており、実際は、複数の試薬や希釈用溶液などをチップに収容し、チップ内での試薬の調合などを行わせてもよい。   FIG. 3 (c) is shown schematically for the sake of simplicity. Actually, a plurality of reagents, diluting solutions, etc. are accommodated in the chip, and the reagent is mixed in the chip. Also good.

検体注入部113はマイクロチップ1に検体を注入するための注入部であり、駆動液注入部110a〜110dはマイクロチップ1に駆動液11を注入するための注入部である。   The sample injection unit 113 is an injection unit for injecting the sample into the microchip 1, and the driving liquid injection units 110 a to 110 d are injection units for injecting the driving liquid 11 into the microchip 1.

まず、マイクロチップ1による検査を行うに先立って、検査担当者は検体を検体注入部113から注射器等を用いて注入する。図3(c)に示すように、検体注入部113から注入された検体は、連通する微細流路を通って検体収容部121に収容される。   First, prior to performing a test using the microchip 1, the person in charge of the test injects a sample from the sample injection unit 113 using a syringe or the like. As shown in FIG. 3C, the sample injected from the sample injection unit 113 is stored in the sample storage unit 121 through the communicating fine channel.

次に、検体の注入されたマイクロチップ1は、検査担当者により図1に示す検査装置80の挿入口83に挿入され、図2に示すようにセットされる。   Next, the microchip 1 into which the sample is injected is inserted into the insertion port 83 of the inspection apparatus 80 shown in FIG. 1 by the inspection person, and set as shown in FIG.

次に、図2に示すポンプ5が制御部(不図示)から指令される所定の手順に従い順方向に駆動され駆動液注入部110a〜110dから駆動液11が注入される。駆動液注入部110aから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通って検体収容部121に収容されている検体を押し出し、反応部124に検体を送り込む。駆動液注入部110bから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通ってポジティブコントロール収容部122に収容されているポジティブコントロール用の試薬を押し出し、反応部125にポジティブコントロールを送り込む。駆動液注入部110cから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通ってネガティブコントロール収容部123に収容されているネガティブコントロール用の試薬を押し出し、反応部126にネガティブコントロールを送り込む。駆動液注入部110dから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通って試薬収容部120に収容されている試薬を押し出し、上記の反応部124〜126に試薬を送り込む。   Next, the pump 5 shown in FIG. 2 is driven in the forward direction according to a predetermined procedure instructed from a control unit (not shown), and the driving liquid 11 is injected from the driving liquid injection units 110a to 110d. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection unit 110 a pushes out the sample stored in the sample storage unit 121 through the communicating fine flow path, and sends the sample to the reaction unit 124. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection unit 110 b pushes out the positive control reagent stored in the positive control storage unit 122 through the communicating fine flow path, and sends the positive control to the reaction unit 125. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection unit 110 c pushes out the negative control reagent stored in the negative control storage unit 123 through the communicating fine channel, and sends negative control to the reaction unit 126. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection section 110d pushes out the reagent stored in the reagent storage section 120 through the communicating fine flow path, and sends the reagent into the reaction sections 124 to 126 described above.

このようにして、反応部124では検体と試薬とが合流し、反応部125ではポジティブコントロールと試薬とが合流し、反応部126ではネガティブコントロールと試薬とが合流する。   In this way, the sample and the reagent merge in the reaction unit 124, the positive control and the reagent merge in the reaction unit 125, and the negative control and the reagent merge in the reaction unit 126.

その後、反応部124で合流した検体と試薬との混合液の一部は、被検出部111aに送液される。反応部124で合流した検体と試薬との混合液の一部並びに反応部125で合流したポジティブコントロールと試薬との混合液の一部は、被検出部111bに送液される。反応部125で合流したポジティブコントロールと試薬との混合液の一部は、被検出部111cに送液される。反応部126で合流したネガティブコントロールと試薬との混合液は、被検出部111dに送液される。
〈被検出部〉
本発明のマイクロチップ1における被検出部111の分光透過率について説明する。マイクロチップ1の被検出部111では、検体と前記マイクロチップ1内に貯蔵された試薬が反応して、例えば呈色、励起光による蛍光、混濁などをおこす。本実施形態では試薬の反応結果を光学的に検出する。試薬の反応結果を測光するマイクロチップ1の被検出部111の溝形成基板108と被覆基板109は、光透過性の材料になっていて、試薬と検体の反応結果は、マイクロチップ1の被検出部111を透過又は反射する光を測光または測色することで解析することができる。
Thereafter, a part of the mixed liquid of the specimen and the reagent merged in the reaction unit 124 is sent to the detected unit 111a. A part of the mixed solution of the specimen and the reagent merged in the reaction unit 124 and a part of the mixed solution of the positive control and the reagent merged in the reaction unit 125 are sent to the detection unit 111b. A part of the mixed liquid of the positive control and the reagent merged in the reaction unit 125 is sent to the detection unit 111c. The liquid mixture of the negative control and the reagent merged in the reaction unit 126 is sent to the detected unit 111d.
<Detected part>
The spectral transmittance of the detected part 111 in the microchip 1 of the present invention will be described. In the detected part 111 of the microchip 1, the specimen and the reagent stored in the microchip 1 react to cause coloration, fluorescence by excitation light, turbidity, and the like. In this embodiment, the reaction result of the reagent is detected optically. The groove forming substrate 108 and the covering substrate 109 of the detected part 111 of the microchip 1 for measuring the reaction result of the reagent are made of a light-transmitting material, and the reaction result of the reagent and the sample is detected by the microchip 1. The light transmitted through or reflected by the unit 111 can be analyzed by photometric or colorimetric measurement.

ここで図4(a)は、発光部4aからの光が被検出部111を通過して受光部4bにて光量を測定することにより検出を行う透過型の例を示す。被覆基板109は、ポリプロピレン等の光透過性を有する樹脂材料からなり、被覆基板109の表面には、分光透過率が、発光部4aの発光スペクトル及び目的とする対象が存在したときの試薬反応の吸収スペクトルのうちの少なくとも1つのスペクトルに対して特定の関係となる波長選択性を有する材料が塗工されている。溝形成基板108はポリプロピレン等の光透過性を有する樹脂材料からなっている。光検出部4の発光部4aから発光された光は、マイクロチップの被検出部111に存在する反応液を透過して受光部4bに受光される。このとき目的の検体対象が存在したとき、例えば金コロイドなどにより標的されたプローブが吸着され呈色するようにしておく。この呈色反応を反応前後の透過光量差(すなわち光学濃度差)などで測定し検査する。   Here, FIG. 4A shows a transmission type example in which the light from the light emitting section 4a passes through the detected section 111 and is detected by measuring the amount of light at the light receiving section 4b. The coated substrate 109 is made of a light-transmitting resin material such as polypropylene, and the surface of the coated substrate 109 has a spectral transmittance, a reagent reaction when the emission spectrum of the light emitting part 4a and a target object are present. A material having wavelength selectivity having a specific relationship with at least one of the absorption spectra is applied. The groove forming substrate 108 is made of a resin material having optical transparency such as polypropylene. The light emitted from the light emitting unit 4a of the light detecting unit 4 passes through the reaction solution present in the detected unit 111 of the microchip and is received by the light receiving unit 4b. At this time, when the target sample target exists, the probe targeted by, for example, gold colloid is adsorbed and colored. This color reaction is measured and inspected by a transmitted light amount difference (that is, an optical density difference) before and after the reaction.

図4(b)は光源からの光が被検出部111にあたり反射してきた光を受光部にて光の量を測定することにより検出を行う反射型の例を示す。この場合反射光を受光するとき被覆基板109を2回通過することになり反射光量が減少するので、図4(c)に示すように、溝形成基板108の被検出部111の裏面側に高反射率の加工、例えば、アルミ蒸着処理や白色塗装を施すことにより反射光量を増しS/Nを向上すことができる。   FIG. 4B shows an example of a reflection type in which the light received from the light source is reflected by the detected portion 111 and is detected by measuring the amount of light at the light receiving portion. In this case, when the reflected light is received, it passes through the coated substrate 109 twice, and the amount of reflected light is reduced. Therefore, as shown in FIG. By processing the reflectance, for example, by performing aluminum vapor deposition or white coating, the amount of reflected light can be increased and the S / N can be improved.

次に発光部4aが緑色帯LEDの場合の発光スペクトルの一例を図5(a)に示し、被覆基板109の分光透過率を図5(b)に示す。分光透過率の半値巾を(λ1±Δλ1)、発光スペクトルの半値巾を(λ2±Δλ2)と定義すると、
(λ1±Δλ1)≧(λ2±Δλ2)
となる。分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)の範囲内に発光スペクトルの半値巾(λ2±Δλ2)が含まれる。
Next, an example of an emission spectrum when the light emitting unit 4a is a green LED is shown in FIG. 5A, and the spectral transmittance of the coated substrate 109 is shown in FIG. 5B. If the half width of the spectral transmittance is defined as (λ1 ± Δλ1) and the half width of the emission spectrum is defined as (λ2 ± Δλ2),
(Λ1 ± Δλ1) ≧ (λ2 ± Δλ2)
It becomes. The half-value width (λ2 ± Δλ2) of the emission spectrum is included in the range of the half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance.

このとき分光透過率の半値巾の範囲内では分光透過率の絶対値を50%以上にすることにより、チップ素材自体の光吸収に伴う信号低減を抑制しS/N比を向上させている。なお(λ1±Δλ1)、(λ2±Δλ2)はピークに対して半値巾の広がりをもつ領域を示しており、数学的に厳密な式を示すものではない。   At this time, the absolute value of the spectral transmittance is set to 50% or more within the range of the half-value width of the spectral transmittance, thereby suppressing signal reduction due to light absorption of the chip material itself and improving the S / N ratio. Note that (λ1 ± Δλ1) and (λ2 ± Δλ2) indicate regions having a full width at half maximum with respect to the peak, and are not mathematically exact expressions.

また、試薬に金コロイドを使った試薬反応の吸収スペクトルを図6(a)に示し、分光透過率の半値巾を図6(b)に示す。吸収スペクトルの半値巾を(λ3±Δλ3)とすると、
(λ1±Δλ1)≧(λ3±Δλ3)
となる。分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)の範囲内に吸収スペクトルの半値巾(λ3±Δλ3)が含まれる。
Further, FIG. 6A shows an absorption spectrum of a reagent reaction using gold colloid as a reagent, and FIG. 6B shows a half-value width of spectral transmittance. If the half width of the absorption spectrum is (λ3 ± Δλ3),
(Λ1 ± Δλ1) ≧ (λ3 ± Δλ3)
It becomes. The half-value width (λ3 ± Δλ3) of the absorption spectrum is included in the range of the half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance.

しかしながら、分光透過率の半値巾を必要以上に広くする必要はなく、具体的には発光スペクトルのときは、
(λ2±Δλ2)≦(λ1±Δλ1)≦3(λ2±Δλ2)
吸収スペクトルのときは、
(λ3±Δλ3)≦(λ1±Δλ1)≦3(λ3±Δλ3)
というように、分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、発光スペクトルの半値巾(λ2±Δλ2)、吸収スペクトルの半値巾(λ3±Δλ3)の3倍以下にすることが望ましい。
However, it is not necessary to make the half-value width of the spectral transmittance wider than necessary. Specifically, in the case of an emission spectrum,
(Λ2 ± Δλ2) ≦ (λ1 ± Δλ1) ≦ 3 (λ2 ± Δλ2)
For the absorption spectrum,
(Λ3 ± Δλ3) ≦ (λ1 ± Δλ1) ≦ 3 (λ3 ± Δλ3)
Thus, it is desirable that the half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance is three times or less than the half-value width (λ2 ± Δλ2) of the emission spectrum and the half-value width (λ3 ± Δλ3) of the absorption spectrum.

さらに図7に示すように、外乱となる光成分のノイズをほぼ無視できるまで除去するために、分光透過率が、発光スペクトル(図7(a))の半値巾の多くても4倍、又は吸収スペクトルの半値巾の多くても4倍よりも外側にある領域(図7(b))では、内側にある領域の最大分光透過率に対して1/10以下になるようにスペクトルをカットオフさせている。   Further, as shown in FIG. 7, in order to remove the noise of the light component that becomes a disturbance until it can be almost ignored, the spectral transmittance is at most four times the half-value width of the emission spectrum (FIG. 7A), or In the region outside the maximum half-value width of the absorption spectrum by more than 4 times (FIG. 7B), the spectrum is cut off to be 1/10 or less of the maximum spectral transmittance of the region inside. I am letting.

なおこれらの波長域をすべて可視光域で計測できるようにすることによって、装置による自動検知の他に、目視色判別などで反応結果を再確認できる。   By making all these wavelength ranges measurable in the visible light range, the reaction result can be reconfirmed by visual color discrimination or the like in addition to automatic detection by the apparatus.

またマイクロチップを溝形成基板108と被覆基板109との2ピース以上の構造とし、マイクロチップの製造時に被覆基板109に波長選択性を有する素材を塗布したり、あるいは含有させて光学特性を変えることにより、微妙な特性差を補償することが可能となり、精度の高いマイクロチップを提供できる。   In addition, the microchip has a structure of two or more pieces of the groove forming substrate 108 and the covering substrate 109, and a material having wavelength selectivity is applied to or included in the covering substrate 109 at the time of manufacturing the microchip to change the optical characteristics. Therefore, it is possible to compensate for a subtle characteristic difference, and it is possible to provide a highly accurate microchip.

さらに、溝構成基板は、表裏両面に溝を形成し、表裏面に被覆基板を設けても良い。この時、図4(c)に示したAl蒸着は、裏面の被覆基板に設けることもできる。   Furthermore, a groove | channel structure board | substrate may form a groove | channel on front and back both surfaces, and may provide a covering substrate in front and back. At this time, the Al deposition shown in FIG. 4C can also be provided on the back-coated substrate.

さらに、図4(a)や(b)における溝構成基板の裏面に塗工等により波長選択性をもたせ、光源の照射を図の裏面側から行っても良いことは明らかであるが、加工性が良く、平面生を保ち易い被覆基板に波長選択性をもたせる方がより好ましい。   Furthermore, it is clear that wavelength selectivity can be provided by coating or the like on the back surface of the groove-constituting substrate in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and the light source can be irradiated from the back surface side of the figure. It is more preferable to provide wavelength selectivity to the coated substrate that is easy to keep flat.

さらに被覆基板109は、波長選択性をもたせる材質、加工を行うとともに、水分、酸素などを遮蔽するガスバリア性能を持たせた材質や表面処理をおこなうことにより、マイクロチップ保管中にチップ内の試薬が蒸発することを防止し、チップ外部から水分や酸素などがチップ中の試薬に及ぼす劣化や変質が防止できる。   Further, the coated substrate 109 is processed with a material having a wavelength selectivity, processed, and a material or surface treatment with a gas barrier performance that shields moisture, oxygen, etc., so that the reagent in the chip is stored during microchip storage. Evaporation can be prevented, and deterioration and alteration of moisture, oxygen, and the like from the outside of the chip on the reagent in the chip can be prevented.

以上のように、本実施形態によれば、検査装置側ではなくマイクロチップ側に波長選択性の機能をもたせているので、小型、低コストの装置を実現できるとともに、測定ノイズを低減し精度の高い検査結果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the function of wavelength selectivity is provided on the microchip side instead of the inspection apparatus side, a small and low-cost apparatus can be realized, and measurement noise is reduced and accuracy is improved. High test results can be obtained.

さらに、マイクロチップの分光透過率の半値巾を、光源スペクトルの半値巾や光吸収スペクトルの半値巾よりも広くすることにより、マイクロチップの基材や蓋材による、検出光のロスを少なく抑えることができ、信号分を有効に利用することが可能となりS/N比が向上する。   Furthermore, by making the half-width of the spectral transmittance of the microchip wider than the half-width of the light source spectrum and the light absorption spectrum, the loss of detection light due to the microchip base material and lid material can be reduced. Thus, the signal can be used effectively and the S / N ratio is improved.

本発明の実施形態における反応検出装置80の外観図である。It is an external view of the reaction detection apparatus 80 in embodiment of this invention. 本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置の構成図である。It is a block diagram of the test | inspection apparatus using the microchip which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るマイクロチップの構成図である。It is a block diagram of the microchip which concerns on this embodiment. 図4(a)は透過型の例、図4(b)は反射型の例を示す図である。4A shows an example of a transmission type, and FIG. 4B shows an example of a reflection type. 発光スペクトルと分光透過率の半値巾を示す図である。It is a figure which shows the half value width of an emission spectrum and spectral transmittance. 試薬反応の吸収スペクトルと、分光透過率の半値巾との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the absorption spectrum of a reagent reaction, and the half value width of spectral transmittance. 分光透過率の半値巾の領域外では、スペクトルを1/10にカットオフさせた図である。Outside the half-width region of the spectral transmittance, the spectrum is cut off to 1/10.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイクロチップ
4 光検出部
80 検査装置
108 溝形成基板
109 被覆基板
111 被検出部
120 試薬収容部
121 検体収容部
122 ポジティブコントロール収容部
123 ネガティブコントロール収容部
124、125、126 反応部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microchip 4 Light detection part 80 Test | inspection apparatus 108 Groove formation board 109 Coated board | substrate 111 Detected part 120 Reagent storage part 121 Specimen storage part 122 Positive control storage part 123 Negative control storage part 124, 125, 126 Reaction part

Claims (9)

第1の流体が流れる第1の流路と、第2の流体が流れる第2の流路と、前記第1の流路と前記第2の流路が合流する合流流路と、が少なくとも形成された基材と、
該基材の流路を被覆する蓋材と、
を有するマイクロチップにおいて、
前記合流流路を流れる流体の混合又は反応状態を検出するために光が照射される前記蓋材の被検出部の分光透過率が、照射光の発光スペクトル及び前記流体における混合状態又は反応状態を特徴付ける吸収スペクトルのうちの少なくとも1つのスペクトルに対して特定の関係となる波長選択性を有することを特徴とするマイクロチップ。
A first flow path through which the first fluid flows, a second flow path through which the second fluid flows, and a merging flow path where the first flow path and the second flow path merge are formed at least. A base material,
A lid covering the channel of the substrate;
In a microchip having
Spectral transmittance of the detected portion of the lid member irradiated with light to detect the mixing or reaction state of the fluid flowing through the confluence channel is the emission spectrum of the irradiation light and the mixing state or reaction state of the fluid. A microchip having wavelength selectivity that has a specific relationship to at least one of the absorption spectra to be characterized.
前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、前記発光スペクトルの半値巾(λ2±Δλ2)に対して
(λ2±Δλ2)≦(λ1±Δλ1)≦3×(λ2±Δλ2)
であることを特徴とする請求項1に記載のマイクロチップ。
なお(λ±Δλ)で示す式は、ピーク波長λの半値巾で囲まれた波長範囲を示す。
The half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance is (λ2 ± Δλ2) ≦ (λ1 ± Δλ1) ≦ 3 × (λ2 ± Δλ2) with respect to the half-value width (λ2 ± Δλ2) of the emission spectrum.
The microchip according to claim 1, wherein:
Note that the equation represented by (λ ± Δλ) indicates a wavelength range surrounded by the half-value width of the peak wavelength λ.
前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、前記吸収スペクトルの半値巾(λ3±Δλ3)に対して
(λ3±Δλ3)≦(λ1±Δλ1)≦3×(λ3±Δλ3)
であることを特徴とする請求項1に記載のマイクロチップ。
なお(λ±Δλ)で示す式は、ピーク波長λの半値巾で囲まれた波長範囲を示す。
The half width of the spectral transmittance (λ1 ± Δλ1) is (λ3 ± Δλ3) ≦ (λ1 ± Δλ1) ≦ 3 × (λ3 ± Δλ3) with respect to the half width of the absorption spectrum (λ3 ± Δλ3).
The microchip according to claim 1, wherein:
Note that the equation represented by (λ ± Δλ) indicates a wavelength range surrounded by the half-value width of the peak wavelength λ.
前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)は、可視光域内に存在することを特徴とする請求項2又は3に記載のマイクロチップ。 4. The microchip according to claim 2, wherein the half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance exists in a visible light region. 前記分光透過率の半値巾(λ1±Δλ1)の範囲内の分光透過率の絶対値は、50%以上であることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のマイクロチップ。 5. The microchip according to claim 2, wherein an absolute value of the spectral transmittance within a range of a half-value width (λ1 ± Δλ1) of the spectral transmittance is 50% or more. 前記発光スペクトルの半値巾(λ2±Δλ2)の4倍、又は前記吸収スペクトルの半値巾(λ3±Δλ3)の4倍よりも外側にある領域の前記分光透過率は、内側の領域の最大分光透過率に対して1/10以下であることを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載のマイクロチップ。 The spectral transmittance of a region outside the half width (λ2 ± Δλ2) of the emission spectrum or four times the half width (λ3 ± Δλ3) of the absorption spectrum is the maximum spectral transmission of the inner region. The microchip according to claim 2, wherein the microchip is 1/10 or less of the rate. 前記蓋材の被検出部は、前記波長選択性を有する素材、前記波長選択性を有する材料の塗工、又は前記波長選択性を有する材料の含有により構成されることを特徴とする請求項1乃至6に記載のマイクロチップ。 The detected portion of the lid member is configured by the material having the wavelength selectivity, the application of the material having the wavelength selectivity, or the inclusion of the material having the wavelength selectivity. 7. The microchip according to 6. 前記照射光が照射される面と反対の面は、高反射性を有することを特徴とする請求項1乃至7に記載のマイクロチップ。 The microchip according to claim 1, wherein a surface opposite to the surface irradiated with the irradiation light has high reflectivity. 請求項1乃至8に記載のマイクロチップと、
前記マイクロチップが収容可能なマイクロチップ収容部と、
前記マイクロチップ収容部に収容される前記マイクロチップの被検出部に光を照射する光源と、
前記マイクロチップ収容部に収容される前記マイクロチップの被検出部からの光を受光する受光部と、
を有することを特徴とするマイクロチップを用いた検査システム。
A microchip according to claim 1 to 8,
A microchip housing portion capable of housing the microchip;
A light source for irradiating light to the detected part of the microchip housed in the microchip housing part;
A light receiving unit that receives light from the detected portion of the microchip housed in the microchip housing unit;
An inspection system using a microchip, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017096677A (en) * 2015-11-19 2017-06-01 国立大学法人九州大学 Light guide path built-in chip, light guide member, and light guide method
JP2018096735A (en) * 2016-12-09 2018-06-21 株式会社トクヤマ Method of morphological observation by spectroscopic technique

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