JP2008049311A - Microchip plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロチッププレートに係り、各種の化学プロセスをチップ上で行なうために好適なマイクロチッププレートに関する。 The present invention relates to a microchip plate, and more particularly to a microchip plate suitable for performing various chemical processes on a chip.
近年のマイクロ化学技術の進展により、錯形成反応、有機合成、溶媒抽出、細胞培養、化学反応制御等からなる化学反応をチップ上において行なうことが多用されている。特に、バイオチップと称し、DNA鑑定等にマイクロチッププレートが利用されている。 With recent progress in microchemical technology, it is frequently used on the chip for chemical reactions including complex formation reaction, organic synthesis, solvent extraction, cell culture, chemical reaction control and the like. In particular, it is called a biochip, and a microchip plate is used for DNA identification and the like.
この種のマイクロチッププレートについては、種々の製造方法等が提案されている(特許文献1参照)。 Various manufacturing methods and the like have been proposed for this type of microchip plate (see Patent Document 1).
図2は従来のマイクロチッププレートの1例を示している。 FIG. 2 shows an example of a conventional microchip plate.
このマイクロチッププレート21は、ガラス製の薄平板状の第1素材22に対して、微小流路状のチャンネル24やホール25が形成されている第2素材23を、薄い接着剤シート26を用いて接着して形成されている。この接着剤シート26の素材としては、PDMS(ポリジメチルシロキサン)等のシリコーン樹脂の1種が用いられることが多い。
This
このマイクロチッププレート21においてDNAの検出を行なう場合には、ホール25を通してDNAを含有する液状の検体をチャンネル24内に入れ、当該DNAが蛍光体を保有する検出用のDNAとチャンネル24内において結びつくか否かを第1素材22および第2素材23越しに光を照射して検出するようにしている。
When DNA is detected on the
しかしながら、従来のマイクロチッププレート21においては、図3に示すように、第1素材22と第2素材23との間に接着剤シート26を挟持して両者を接着させる場合に、液状物の流路となるチャンネル24の内部に接着剤シート26が食込むことがあった。これは接着剤シート26を加温して弾性変形可能な状態において、当該接着剤シート26を第1素材22と第2素材23との間に圧迫するものであるために、接着剤シート26が変形して、チャンネル24内に食込み、そのまま硬化するために発生するものである。
However, in the
このようにして接着剤シート26が変形してチャンネル24内に食込むと、チャンネル24の断面積および体積が小さくなり、チャンネル内の液体や物質が流れにくい状況になり、正確な検出や、各所の反応が適正に行なわれないという不都合があった。
When the
また、今日においては、チャンネル24の断面積の更なる微細化が要請されており、当該断面積が小さくなればなるほどチャンネル24内への接着剤シートの食い込みを防止する必要性が高くなるものである。
Further, today, there is a demand for further miniaturization of the cross-sectional area of the
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、接着剤シートを用いて第1素材と第2素材とを接合させて形成されているマイクロチッププレートにおいて、接着剤シートが前記素材に形成されているチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points. In a microchip plate formed by bonding a first material and a second material using an adhesive sheet, the adhesive sheet is formed on the material. It is an object of the present invention to provide a microchip plate having an appropriate channel that does not bite into the channel.
前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロチッププレートは、第1素材と第2素材とを間に介在させた接着剤シートを用いて接合させて形成されているマイクロチッププレートであって、前記第1素材と第2素材とによって前記接着剤シートを圧迫して接合させる際に前記接着剤シートが前記両素材の一方の対向面に形成されているチャンネル内に食い込むことを防止する食い込み防止手段を前記第1素材と第2素材とに形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a microchip plate according to the present invention is a microchip plate formed by bonding using an adhesive sheet having a first material and a second material interposed therebetween, Intrusion prevention that prevents the adhesive sheet from biting into a channel formed on one opposing surface of the two materials when the adhesive sheet is pressed and joined by the first material and the second material. The means is formed in the first material and the second material.
本発明のマイクロチッププレートによれば、第1素材と第2素材とを間に接着剤シートを介在させて相互に圧迫して接合させる際に、食い込み防止手段が接着剤シートが前記両素材の一方の対向面に形成されているチャンネル内に食い込むことを防止することができ、接着剤シートがチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを得ることができる。 According to the microchip plate of the present invention, when the first material and the second material are bonded to each other by interposing an adhesive sheet therebetween, the biting prevention means has the adhesive sheet of the both materials. It is possible to prevent the adhesive chip from biting into the channel formed on the opposite surface, and to obtain a microchip plate having an appropriate channel that does not bite into the channel.
また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記食い込み防止手段が、前記両素材の対向面の前記チャンネルの近傍位置に形成された凹凸部であって、互いに前記接着シートを挟んで係合され、前記接着シートのたるみを防止するものであることを特徴とする。 Further, in the microchip plate according to the present invention, the biting prevention means is an uneven portion formed in the vicinity of the channel on the opposing surface of the two materials, and is engaged with the adhesive sheet interposed therebetween. The slackness of the adhesive sheet is prevented.
本発明のマイクロチッププレートによれば、両素材の対向面のチャンネルの近傍位置に形成された凹凸部が、互いに接着シートを挟んで係合して接着シートがチャンネル内にたるむことを防止するために、更に、確実に接着剤シートがチャンネル内に食い込むことが防止される。 According to the microchip plate of the present invention, the concave and convex portions formed in the vicinity of the channel on the opposing surfaces of both materials are engaged with each other with the adhesive sheet interposed therebetween, and the adhesive sheet is prevented from sagging in the channel. In addition, the adhesive sheet is reliably prevented from biting into the channel.
また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記凹凸部が、前記チャンネルが形成されている素材の前記チャンネルに沿う位置に形成されていることを特徴とする。 In the microchip plate according to the present invention, the uneven portion is formed at a position along the channel of the material on which the channel is formed.
本発明のマイクロチッププレートによれば、凹凸部がチャンネルに沿って形成されているために、接着剤シートをチャンネルの両側の凹凸部によって係合させることにより、チャンネルの全長に亘って接着剤シートがチャンネル内に食込むことを確実に防止することができる。 According to the microchip plate of the present invention, since the uneven portion is formed along the channel, the adhesive sheet is engaged over the entire length of the channel by engaging the adhesive sheet with the uneven portion on both sides of the channel. Can be reliably prevented from entering the channel.
また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記接着剤シートは、PDMSまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物によって形成されていることを特徴とする。 In the microchip plate according to the present invention, the adhesive sheet is formed of PDMS, polyolefin, or a mixture thereof.
本発明のマイクロチッププレートによれば、前記接着剤シートがPDMSまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物であるために、第1素材と第2素材に挟まれて圧迫される際に、食い込み防止手段によってチャンネルの幅方向両方向に引張されてチャンネル内に食込むことが極めて良好に防止される。 According to the microchip plate of the present invention, since the adhesive sheet is PDMS, polyolefin, or a mixture thereof, when the pressure is sandwiched between the first material and the second material and pressed, the channel is prevented by the biting prevention means. It is very well prevented from being pulled into the channel by being pulled in both directions in the width direction.
また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記チャンネルが形成されている素材は、ポリオレフィンによって前記チャンネルと食い込み防止手段とが樹脂の一体成形により形成されていることを特徴とする。 Further, in the microchip plate according to the present invention, the material in which the channel is formed is characterized in that the channel and the biting prevention means are formed by integral molding of resin with polyolefin.
本発明のマイクロチッププレートによれば、チャンネルや食い込み防止手段の形成が簡単となり、チャンネルの断面積の微細化に対応することができ、更に接着剤シートとの接合も強固なものとなる。 According to the microchip plate of the present invention, the formation of the channel and the biting prevention means can be simplified, it is possible to cope with the miniaturization of the cross-sectional area of the channel, and the bonding with the adhesive sheet is also strong.
以上述べたように、本発明に係るマイクロチッププレートによれば、接着剤シートを用いて第1素材と第2素材とを接合させて形成されているマイクロチッププレートにおいて、接着剤シートが前記素材に形成されているチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを得ることができるというの優れた効果を奏する。 As described above, according to the microchip plate of the present invention, in the microchip plate formed by bonding the first material and the second material using the adhesive sheet, the adhesive sheet is the material. The microchip plate having an appropriate channel that does not bite into the formed channel can be obtained.
以下、本発明に係るマイクロチッププレートの実施形態を図1を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a microchip plate according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1は本発明のマイクロチッププレートの1実施形態を示し、同図(a)は接合前の状態を示し、同図(b)は接合後の状態を示す。 FIG. 1 shows one embodiment of the microchip plate of the present invention, where FIG. 1 (a) shows a state before joining, and FIG. 1 (b) shows a state after joining.
本実施形態のマイクロチッププレート1は、従来と同様に、ガラス製若しくは樹脂製の薄平板状の第1素材2に対して、微小流路状のチャンネル4やホール(図示せず)が形成されている第2素材3を、薄い接着剤シート6を用いて接着して形成されている。
In the microchip plate 1 of the present embodiment, a
本発明においては、前記構成に更に、第1素材2と第2素材3とによって接着剤シート6を圧迫して接合させる際に、接着剤シート6が両素材1、2の一方の対向面に形成されているチャンネル4内に食い込むことを防止する食い込み防止手段7を第1素材2と第2素材4とに形成している。この食い込み防止手段7としては、本実施形態においては、接着剤シート6がチャンネル4内にたるむことを防止するように形成されている。具体的には、図1に示すように、食い込み防止手段7は、両素材2、3の対向面のチャンネル4の近傍位置に形成された凹凸部8であって、互いに接着シート6を挟んで係合して接着シート6をチャンネル4の幅方向に引張してたるむことを防止するものである。本実施形態においては、凹凸部8を形成する一方の凹部8aを、チャンネル4が形成されているために厚さの厚い第2素材4に形成している。凹凸部8を形成する他方の凸部8bを、平板状の第1素材3に形成している。食い込み防止手段7としての凹凸部8はチャンネル4が形成されている第2素材3のチャンネル4に沿う位置、具体的にはチャンネル4の幅方向の両隣り位置に、チャンネル4の長手方向に沿って形成されている。
In the present invention, when the
第2素材3に形成されているチャンネル4の深さと幅はそれぞれ約50μm程度であり、第2素材3の厚さは凹部8aの深さの約2倍程度である。この第2素材3は、その原料素材が例えばポリオレフィン等の樹脂である場合には、チャンネル4、凹部8aおよび図示しないポートを設けるようにして樹脂の一体成形により形成される。検査において樹脂の性質に低蛍光性が不要な場合には、第2素材3をアクリル樹脂により形成してもよい。
The depth and width of the
第1素材2の厚さは約20μmであり、第1素材2に形成されている凸部8bの高さと幅は、凹部8a内に接着剤シート6と一緒に挿入されて係合されるのに適正な大きさに形成されている。この第1素材2は、その原料素材が例えばポリオレフィン等の樹脂である場合には、凸部8bを設けるようにして樹脂の一体成形により形成される。検査において樹脂の性質に低蛍光性が不要な場合には、第1素材2をアクリル樹脂により形成してもよい。
The thickness of the
接着剤シート6は両素材1、2による圧迫前の厚さが約20μmとされている。その素材としては、PDMS(ポリジメチルシロキサン)等のシリコーン樹脂の1種が用いられる。具体的には、PDMS単体、ポリオレフィン樹脂単体、PDMSとポリオレフィンの混合比(モル比)が1:9〜5:5の混合体とするとよい。両素材2、3および接着剤シート6がともに樹脂材製であると、相互の接合が強固に行なわれることになり、マイクロチッププレート1が更に高品位なものとなる。
The thickness of the
次ぎに、本実施形態のマイクロチッププレート1の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the microchip plate 1 of the present embodiment will be described.
図1(a)に示すように、食い込み防止手段7としての凹凸部8の一方の凸部8bを対向面側に形成した第1素材2と、他方の凹部8aをチャンネル4に沿って対向面側に形成した第2素材3との間に接着シート6を介在させる。
As shown in FIG. 1A, the
続いて、図示しないホットプレスによって両素材2、3および接着剤シート6を加温させて接着シート6を弾性変形可能な状態まで加温させるとともに、次第に圧迫させて行く。これにより各凸部8bが各凹部8a内に接着剤シート6と一緒に挿入されて行き、各チャンネル4に対向している接着剤シート6のチャンネル4の幅方向両側部分を凹部8a内に引き込むように引張する。この引張力を受けた接着剤シート6はチャンネル4の幅方向両側方向に延びるように弾性変形して、チャンネル4内に食込むことが確実に防止される。
Subsequently, both the
続いて、接着剤シート6を硬化させることにより、両素材2、3が接着剤シート6によって図1(b)に示すように接合されて、マイクロチッププレート1が完成させられる。
Subsequently, by curing the
本実施形態のマイクロチッププレート1によれば、第1素材2と第2素材3とを間に接着剤シート6を介在させて相互に圧迫して接合させる際に、食い込み防止手段7が接着剤シート6が両素材2、3の一方の対向面に形成されているチャンネル4内に食い込むことを確実に防止することができる。
According to the microchip plate 1 of the present embodiment, when the
また、食い込み防止手段7として凹凸部8を設けることにより、両素材2、3の対向面のチャンネル4の近傍位置に形成された凹凸部8が、互いに接着シート6を挟んで係合して接着シート6がチャンネル4内にたるむことを防止することができる。
Further, by providing the concavo-
また、凹凸部8がチャンネル4に沿って形成されているために、接着剤シート6をチャンネル4の両側の凹凸部8によって係合させることにより、チャンネル4の全長に亘って接着剤シート6がチャンネル4内に食込むことを確実に防止することができる。
Further, since the
また、接着剤シート6がPDMSまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物であるために、第1素材2と第2素材3に挟まれて圧迫される際に、食い込み防止手段7によってチャンネル6の幅方向の両側方向に引張されてチャンネル4内に食込むことが極めて良好に防止される。更に、チャンネル4や食い込み防止手段7の形成が樹脂の一体成形により簡単に行なうことができ、チャンネル4の断面積が微細となっても、容易に形成して、当該微細化に対応することができる。
Further, since the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible as needed.
例えば、凹凸部8の凹部8aと凸部8bとを、第1素材2と第2素材3とで実施形態を逆に設置するようにしてもよい。更に、凹凸部8を両素材2、3の位置合わせ手段として用いたり、かしめ結合手段として用いてもよい。かしめ結合手段とする場合には、凹凸部8を抜け止め作用のある雄雌係合部材とするとよい。
For example, the
また、食い込み防止手段としては、第1素材2と第2素材3とのチャンネル4以外の対向面部分に、前記実施形態のように互いに係合しないが接着剤シート6に刺さってグリップ力を発揮して、接着剤シート6がチャンネル4内に変形して食込むことを防止する微小な凸部、凹部の一方若しくは両方を多数形成するようにしてもよい。
Further, as a biting prevention means, the opposing surfaces of the
1 マイクロチッププレート
2 第1素材
3 第2素材
4 チャンネル
6 接着剤シート
7 食い込み防止手段
8 凹凸部
8a 凹部
8b 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
The micro material according to any one of claims 1 to 4, wherein the material in which the channel is formed is formed by integrally molding the channel and the biting prevention means with polyolefin. Chip plate.
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