JP2008055309A - マイクロチップ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現すること。
【解決手段】微小流路に充填される触媒と、前記微小流路の両端に液体の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された基板とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス基板、樹脂基板、シリコン基板などで形成され流入させた液体の化学反応を行わせる微細流路を有するマイクロチップに関し、特に簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップに関する。

従来の液体の化学反応を行わせる微細流路を有するマイクロチップに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

ＷＯ２００４／０８６０５５ K.Sato M.Tokeshi T.Odake H.Kimura T.Ooi M.Nakao T.Kitamori, Integration of an Immunosorbent Assay System: Analysis of Secretory Human Immunoglobulin A on Polystyrene Beads in a Microchip, Analytical Chemistry.72, 1144-1147(2000)

図１４及び図１５は従来のマイクロチップの一例を示す平面図及び断面図であり、上記「非特許文献１」に記載されたものである。また、図１５は図１４のＡ−Ａ断面図である。

図１４及び図１５において、１は流入口及び流出口が形成された基板、２は固体が固着されたマイクロビーズ若しくは金属触媒を球状に形成した触媒、３は中央に突起部を有し基板１と貼り合わされて微小流路を構成する溝が形成された基板である。

例えば、基板１には図１４中”ＩＰ１００”及び”ＥＰ１００”に示す流入口及び流出口がエッチング加工等によりそれぞれ形成される。この時、図１４中”ＩＰ１００”に示す流入口の口径は触媒２の直径よりも大きくなるように形成される。

一方、基板３の溝の形成過程を図１６を用いて説明する。図１６は基板の溝の形成過程を説明する説明図であり、３は図１４及び図１５と同一符号を付してある。

例えば、基板３では図１６中”Ａ０１”及び”Ａ０２”に示す部分がエッチング加工等により除去され、さらに、図１６中Ａ０３”に示す部分がエッチング加工等により除去される。このような加工により、中央に図１６中”ＰＰ１００”に示す突起部を有する溝が形成される。

そして、流入口及び流出口が形成された基板１は、基板３に形成された溝の両端に図１４中”ＩＰ１００”及び”ＥＰ１００”に示す流入口及び流出口が位置するように基板３と接着等により貼り合わされる。このような貼り合わせにより、基板３に形成された溝の開口部分は基板１で覆われ図１４及び図１５中”ＭＦ１００”に示す微小流路を構成することになる。

また、基板１に形成された図１４中”ＩＰ１００”に示す流入口からは複数個の触媒２が挿入され、図１４及び図１５中”ＭＦ１００”に示す微小流路内に充填される。但し、基板３の溝の図１６中”ＰＰ１００”に示す突起部は、図１５中”ＣＬ１００”に示す基板３の溝の突起部の先端と基板１との間の間隔が触媒２の直径よりも小さく形成される。

ここで、図１４等に示す従来例を説明する。化学反応を行わせる液体は図１４及び図１５中”ＩＰ１００”に示す流入口から注入され、図１４及び図１５中”ＭＦ１００”に示す微小流路を流れる。

この時、液体は図１４及び図１５中”ＭＦ１００”に示す微小流路に充填されている複数個の触媒２によって化学反応を起こし、化学反応を生じた液体が図１４及び図１５中”ＥＰ１００”に示す流出口から排出される。

また、図１５中”ＣＬ１００”に示す基板３の溝の突起部の先端と基板１との間の間隔は触媒２の直径よりも小さくなるように基板３の溝の図１６中”ＰＰ１００”に示す突起部が形成されているので、複数個の触媒２は基板３の溝の図１６中”ＰＰ１００”に示す突起部で堰き止められ、微小流路内に留まることになる。

この結果、２つの基板で構成される微小流路の中央に突起部を設けることにより、複数個の触媒を微小流路内に堰き止めることが可能になる。

しかし、図１４等に示す従来例では、図１４及び図１５中”ＭＦ１００”に示す微細流路を構成するには、基板３を加工する際に図１６中”Ａ０１”及び”Ａ０２”に示す部分を除去し、さらに図１６中”Ａ０３”に示す部分を除去するといった複数回のエッチング加工等の作業が必要となり作業が煩雑になるという問題があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現することにある。

上記のような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
微小流路に充填される触媒と、前記微小流路の両端に液体の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された基板とを備えたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項２記載の発明は、
流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
微小流路に充填される触媒と、液体の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された第１の基板と、両端に前記流入口及び前記流出口が位置するように前記第１の基板と貼り合わされて前記微小流路を構成する溝が形成された第２の基板とを備えたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項３記載の発明は、
請求項２記載の発明であるマイクロチップにおいて、
前記流入口の口径が、前記触媒の最大径よりも大きいことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項４記載の発明は、
流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
第１及び第２の充填流路に充填される第１及び第２の触媒と、流入流路の一端に液体の流入口及び前記第１及び第２の充填流路の一端に前記第１及び前記第２の触媒の最小径よりもそれぞれ口径が小さい液体の第１及び第２の流出口が形成され前記流入流路の他端に前記第１及び第２の充填流路の他端が接続される基板とを備えたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項５記載の発明は、
流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
第１及び第２の充填流路に充填される第１及び第２の触媒と、液体の流入口及び前記第１及び前記第２の触媒の最小径よりもそれぞれ口径が小さい液体の第１及び第２の流出口が形成された第１の基板と、前記第１の基板と貼り合わされて流入流路の一端に前記第１及び第２の充填流路の一端が接続される前記流入流路、前記第１及び第２の充填流路を構成し、前記流入流路の他端に前記流入口が、前記第１及び第２の充填流路の他端に前記第１及び第２の流出口がそれぞれ位置する溝が形成された第２の基板とを備えたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項６記載の発明は、
請求項５記載の発明であるマイクロチップにおいて、
前記第１及び前記第２の触媒の最大径よりもそれぞれ口径が大きい第１及び第２の触媒充填口を設けたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項７記載の発明は、
流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
充填流路に充填される触媒と、第１及び第２の流入流路の一端にそれぞれ液体の第１及び第２の流入口及び充填流路の一端に前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成され前記第１及び第２の流入流路の他端に前記充填流路の他端が接続される基板とを備えたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項８記載の発明は、
流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
充填流路に充填される触媒と、液体の第１及び第２の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された第１の基板と、前記第１の基板と貼り合わされて第１及び第２の流入流路の一端に前記充填流路の一端が接続される前記第１及び第２の流入流路及び前記充填流路を構成し、前記第１及び第２の流入流路の他端に前記第１及び第２の流入口が、前記充填流路の他端に前記流出口がそれぞれ位置する溝が形成された第２の基板とを備えたことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

請求項９記載の発明は、
請求項８記載の発明であるマイクロチップにおいて、
前記第１及び第２の流入口の口径が、前記触媒の最大径よりもそれぞれ大きいことにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能となる。

本発明によれば次のような効果がある。
請求項１によれば、
微小流路の両端に液体の流入口及び触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された基板とを備えることにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現する。

請求項２及び請求項３の発明によれば、
液体の流入口及び触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された第１の基板と、前記第１の基板と貼り合わされて前記微小流路を構成する溝が形成された第２の基板とを備えることにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現する。

請求項４の発明によれば、流入流路の一端に液体の流入口及び第１及び第２の充填流路の一端に触媒の最小径よりもそれぞれ口径が小さい液体の第１及び第２の流出口が形成され前記流入流路の他端に前記第１及び第２の充填流路の他端が接続される基板とを備えることにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現する。

請求項５及び請求項６の発明によれば、液体の流入口及び触媒の最小径よりもそれぞれ口径が小さい液体の第１及び第２の流出口が形成された第１の基板と、前記第１の基板と貼り合わされて流入流路、第１及び第２の充填流路を構成する溝が形成された第２の基板とを備えることにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現する。

請求項７の発明によれば、第１及び第２の流入流路の一端にそれぞれ液体の第１及び第２の流入口及び充填流路の一端に触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成され前記第１及び第２の流入流路の他端に前記第１及び第２の充填流路の他端が接続される基板とを備えることにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現する。

請求項８及び請求項９の発明によれば、第１及び第２の流入口及び触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された第１の基板と、前記第１の基板と貼り合わされて第１及び第２の流入流路及び充填流路を構成する溝が形成された第２の基板とを備えることにより、簡単な構成で流路内に触媒を堰き止めることを可能とするマイクロチップを実現する。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係るマイクロチップの一実施例を示す平面図及び断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１及び図２において、４は流入口及び流出口が形成された基板、５は抗体が固着されたマイクロビーズ若しくは金属触媒を球状に形成した触媒、６は基板４と貼り合わされて微小流路を構成する溝が形成された基板である。

例えば、基板４には図１中”ＩＰ１１０”及び”ＥＰ１１０”に示す流入口及び流出口がエッチング加工等によりそれぞれ形成される。この時、図１中”ＩＰ１１０”に示す流入口の口径は触媒５の直径よりも大きく形成され、図１中”ＥＰ１１０”に示す流出口の口径は触媒５の直径よりも小さく形成される。

一方、基板６の溝の形成過程を図３を用いて説明する。図３は基板の溝の形成過程を説明する説明図であり、６は図１及び図２と同一符号を付してある。

例えば、基板６では図３中”Ａ０４”に示す部分がエッチング加工等により除去され、溝が形成される。

そして、流入口及び流出口が形成された基板４は、基板６に形成された溝の両端に図１中”ＩＰ１１０”及び”ＥＰ１１０”に示す流入口及び流出口が位置するように基板６と接着等により貼り合わされる。このような貼り合わせにより、基板６に形成された溝の開口部分は基板４で覆われ図１及び図２中”ＭＦ１１０”に示す微小流路を構成することになる。

また、基板４に形成された図１中”ＩＰ１１０”に示す流入口からは複数個の触媒５が挿入され、図１及び図２中”ＭＦ１１０”に示す微小流路内に充填される。

ここで、図１等に示す従来例を説明する。化学反応を行わせる液体は図１及び図２中”ＩＰ１１０”に示す流入口から注入され、図１及び図２中”ＭＦ１１０”に示す微小流路を流れる。

この時、液体は図１及び図２中”ＭＦ１１０”に示す微小流路に充填されている複数個の触媒５によって化学反応を起こし、化学反応を生じた液体が図１及び図２中”ＥＰ１１０”に示す流出口から排出される。

また、図１中”ＥＰ１１０”に示す流出口の口径は触媒５の直径より小さく形成されているので、複数個の触媒５は図１中”ＥＰ１１０”に示す流出口で堰き止められ、微小流路内に留まることになる。

この結果、２つの基板で構成される微小流路の一端に触媒の直径より口径が小さい流出口を設けることにより、簡単な構成で流路内に複数個の触媒を堰き止めることが可能になる。

図４及び図５は従来のマイクロチップの一例を示す平面図及び断面図である。また、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。

図４、図５において、７は流入口、触媒充填口及び流出口が形成された基板、８及び９は抗体が固着されたマイクロビーズ若しくは金属触媒を球状に形成した触媒、１０は基板７と貼り合わされて流入流路及び充填流路を構成する溝が形成される基板である。また、触媒８及び９はそれぞれ種類が異なる触媒である。

例えば、基板７には図４中”ＩＰ１２０”に示す流入口、図４中”ＩＰ１２１”及び”ＩＰ１２２”に示す触媒充填口、図４中”ＥＰ１２０”及び”ＥＰ１２１”に示す流出口がエッチング加工等によりそれぞれ形成される。

この時、図４中”ＩＰ１２１”及び”ＩＰ１２２”に示す触媒充填口の口径は触媒８及び９の直径よりも大きく形成され、図４中”ＥＰ１２０”及び”ＥＰ１２１”に示す流出口の口径は触媒８及び９の直径よりも小さく形成される。

一方、基板１０の溝の形成過程を図６を用いて説明する。図６は基板の溝の形成過程を説明する説明図であり、１０は図５と同一符号を付してある。

例えば、基板１０では図６中”Ａ０５”に示す部分がエッチング加工等により除去され、途中で分岐するような音叉型の形状をした溝が形成される。

そして、流入口、触媒充填口及び流出口が形成された基板７は、基板１０と接着等により貼り合わされて、基板１０に形成された溝の開口部分は基板７で覆われ図４中”ＩＦ１２０”に示す流入流路及び図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路を構成することになる。

また、図４中”ＩＦ１２０”に示す流入流路の一端は図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路の一端と接続される。

この時、基板７に形成された図４中”ＩＰ１２０”に示す流入口が図４中”ＩＦ１２０”に示す流入流路の他端に、図４中”ＩＰ１２１”及び”ＩＰ１２２”に示す触媒充填口が図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路上に、図４中”ＥＰ１２０”及び”ＥＰ１２１”に示す流出口が図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路の他端に位置するように基板７及び基板１０の配置が調整される。

基板７に形成された図４中”ＩＰ１２１”及び”ＩＰ１２２”に示す触媒充填口からは複数個の触媒８及び９がそれぞれ挿入され、図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路内に充填される。

ここで、図４等に示す実施例を説明する。化学反応を行わせる液体は図４及び図５中”ＩＰ１２０”に示す流入口から注入され、図４中”ＩＦ１２０”に示す流入流路を流れる。

さらに、液体は図４中”ＩＦ１２０”に示す流入流路の一端で分岐され、図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路をそれぞれ流れる。

この時、液体は図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路に充填されている複数個の触媒８及び９によってそれぞれ化学反応を起こし、化学反応を生じた液体が図４中”ＥＰ１２０”及び”ＥＰ１２１”に示す流出口からそれぞれ排出される。

また、図４中”ＥＰ１２０”及び”ＥＰ１２１”に示す流出口の口径は触媒８及び９の直径よりもそれぞれ小さく形成されているので、複数個の触媒８及び９は図４中”ＥＰ１２０”及び”ＥＰ１２１”に示す流出口でそれぞれ堰き止められ、微小流路内に留まることになる。

この結果、２つの基板で構成される２つの充填流路の一端に触媒の直径よりも口径が小さい流出口をそれぞれ設けることにより、簡単な構成で流路内に複数個の触媒を堰き止めることが可能になる。

また、それぞれ種類が異なる触媒が充填される２つの充填流路が形成されることにより、化学反応を促進させる触媒を選別することが出来る。

図７及び図８は本発明に係るマイクロチップの一実施例を示す平面図及び断面図である。図８は図７のＡ−Ａ断面図である。

図７及び図８において、１１は流入口及び流出口が形成された基板、１２は抗体が固着されたマイクロビーズ若しくは金属触媒を球状に形成した触媒、１３は基板１１と貼り合わされて流入流路及び充填流路を構成する溝が形成された基板である。

例えば、基板１１には図７中”ＩＰ１３０”及び”ＩＰ１３１”に示す流入口、図７中”ＥＰ１３０”に示す流出口がエッチング加工等によりそれぞれ形成される。この時、図７中”ＩＰ１３０”及び”ＩＰ１３１”に示す流入口の口径は触媒１２の直径よりもそれぞれ大きく形成され、図７中”ＥＰ１３０”に示す流出口の口径は触媒１２の直径よりも小さく形成される。

一方、基板１３の溝の形成過程を図９を用いて説明する。図９は基板の溝の形成過程を説明する説明図であり、１３は図８と同一符号を付してある。

例えば、基板１３では図９中”Ａ０６”に示す部分がエッチング加工等により除去され、途中で合流するような音叉型の形状をした溝が形成される。

そして、流入口、及び流出口が形成された基板１１は、基板１３と接着等により貼り合わされて、基板１３に形成された溝の開口部分は基板１１で覆われ図７中”ＩＦ１３０”及び”ＩＦ１３１”に示す流入流路及び図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路を構成することになる。

また、図７中”ＩＦ１３０”及び”ＩＦ１３１”示す流入流路の一端が図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路の一端と接続される。

この時、基板１１に形成された図７中”ＩＰ１３０”及び”ＩＰ１３１”に示す流入口が図７中”ＩＦ１３０”及び”ＩＦ１３１”に示す流入流路の他端に、図７中”ＥＰ１３０”に示す流出口が図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路の他端に位置するように基板１１及び基板１３の配置が調整される。

また、基板１１に形成された図７中”ＩＰ１３０”及び”ＩＰ１３１”に示す流入口からは複数個の触媒１２が挿入され、図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路内に充填される。

ここで、図７等に示す実施例を説明する。化学反応を行わせる第１及び第２の液体は図７及び図８中”ＩＰ１３０”及び”ＩＰ１３１”に示す流入口からそれぞれ注入され、図７中”ＩＦ１３０”及び”ＩＦ１３１”に示す流入流路をそれぞれ流れる。

さらに、第１及び第２の液体は図７中”ＩＦ１３０”及び”ＩＦ１３１”に示す流入流路の他端でそれぞれ合流し、図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路を流れる。

この時、第１及び第２の液体は図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路に充填されている複数個の触媒１２によって化学反応を起こし、化学反応を生じた液体が図７”ＥＰ１３０”に示す流出口から排出される。

また、図７中”ＥＰ１３０”に示す流出口の口径は触媒１２の直径より小さく形成されているので、複数個の触媒１２は図７中”ＥＰ１３０”に示す流出口で堰き止められ、微小流路内に留まることになる。

この結果、２つの基板で構成される充填流路の一端に触媒の直径より口径が小さい流出口を設けることにより、簡単な構成で流路内に複数個の触媒を堰き止めることが可能になる。

また、第１及び第２の液体が合流して充填流路を流れることにより、種類の異なる液体が混合された液体を化学反応させることが可能となる。

図１０及び図１１は本発明に係るマイクロチップの一実施例を示す平面図及び断面図である。図１１は図１０のＡ−Ａ断面図である。図１２は本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す各基板の平面図である。図１２（ａ）は基板１４の平面図、図１２（ｂ）は基板１７の平面図、図１２（ｃ）は基板１８の平面図である。

図１０及び図１１において、１４は流入口及び流出口が形成された基板、１５及び１６は抗体が固着されたマイクロビーズ若しくは金属触媒を球状に形成した触媒、１７は基板１４と貼り合わされて微小流路を構成する溝が形成された基板、１８は基板１７と貼り合わされて微小流路を構成する溝が形成された基板である。

例えば、基板１４には図１０中”ＩＰ１４０”及び”ＩＰ１４３”に示す流入口、図１０中”ＩＰ１４１”及び”ＩＰ１４２”に示す触媒充填口、”ＥＰ１４０”及び”ＥＰ１４１”に示す流出口がエッチング加工等によりそれぞれ形成される。

この時、図１０中”ＩＰ１４１”及び”ＩＰ１４２”に示す触媒充填口の口径は触媒１５及び１６の直径よりもそれぞれ大きく形成され、図１０中”ＥＰ１４０”及び”ＥＰ１４１”に示す流出口の口径は触媒１５及び１６の直径よりもそれぞれ小さく形成される。

一方、基板１７及び１８の溝の形成過程を図１３を用いて説明する。図１３は基板の溝の形成過程を説明する説明図であり、図１３（ａ）は基板１７の斜視図、図１３（ｂ）は基板１８の斜視図である。１７及び１８は図１２と同一符号を付してある。

例えば、基板１７では図１３中”Ａ０７”に示す部分がエッチング加工等により除去され、途中で分岐し分岐された２つの溝が他の２つの溝とそれぞれ合流するような溝が形成される。

また、基板１８では図１３中”Ａ０８”に示す部分がエッチング加工等により除去され、途中で分岐するような音叉型の形状をした溝が形成される。

そして、流入口、触媒充填口及び流出口が形成された基板１４は、基板１７と接着等により貼り合わされて、基板１７に形成された溝の開口部分は基板１４で覆われ図１０中”ＩＦ１４０”に示す流入流路、図１０中”ＦＣ１４０”、”ＦＣ１４１”、”ＦＣ１４２”及び”ＦＣ１４３”に示す流路、図１０中”ＦＰ１４０”及び”ＦＰ１４１”に示す充填流路から構成される図１０中”ＭＦ１４０”に示す微細流路を構成することになる。

また、図１０中”ＩＦ１４０”に示す流入流路の一端は図１０中”ＦＣ１４０”及び”ＦＣ１４１”に示す流路の一端と接続され、図１０中”ＦＣ１４０”、”ＦＣ１４１”、”ＦＣ１４２”及び”ＦＣ１４３”に示す流路の他端は図１０中”ＦＰ１４０”及び”ＦＰ１４１”に示す充填流路の一端とそれぞれ接続される。

この時、基板１４に形成された図１０中”ＩＰ１４０”に示す流入口が図１０中”ＩＦ１４０”に示す流入流路の他端に、図１０中”ＩＰ１４１”及び”ＩＰ１４２”に示す触媒充填口が図１０中”ＦＰ１４０”及び”ＦＰ１４１”に示す充填流路上に、図１０中”ＥＰ１４０”及び”ＥＰ１４１”に示す流出口が図１０中”ＦＰ１４０”及び”ＦＰ１４１”に示す充填流路の他端にそれぞれ位置するように基板１４及び基板１７の配置が調整される。

さらに、基板１４と接着された基板１７は、基板１８と接着等により貼り合わされて、基板１８に形成された溝の開口部分は基板１７で覆われ図１０中”ＩＦ１４１”に示す流入流路、図１０中”ＦＣ１４４”及び”ＦＣ１４５”に示す流路から構成される図１０中”ＭＦ１４１”に示す微細流路を構成することになる。

また、図１０中”ＩＦ１４１”に示す流入流路の一端は図１０中”ＦＣ１４４”及び”ＦＣ１４５”に示す流路の一端と接続される。

この時、基板１７に形成された図１０中”ＩＰ１４３”に示す流入口が図１０中”ＩＦ１４１”に示す流入流路の一端に位置され、基板１７に形成された図１０中”ＦＣ１４２”及び”ＦＣ１４３”に示す流路の一端が図１０中”ＦＣ１４４”及び”ＦＣ１４５”に示す流路の他端とそれぞれ接続されるように基板１４及び基板１７の配置が調整される。

すなわち、図１０中”ＦＣ１４２”及び”ＦＣ１４３”に示す流路の一端が図１０中”ＦＣ１４４”及び”ＦＣ１４５”に示す流路の他端とそれぞれ接続されることにより、図１０中”ＭＦ１４０”に示す微細流路及び図１０中”ＭＦ１４１”に示す微細流路は相互に接続されることになる。

また、基板１４に形成された図１０中”ＩＰ１４１”及び”ＩＰ１４２”に示す触媒充填口からは複数個の触媒１５及び１６がそれぞれ挿入され、図１０中”ＦＰ１４０”及び”ＦＰ１４１”に示す充填流路内に充填される。

ここで、図１０等に示す実施例を説明する。化学反応を行わせる第１及び第２の液体は図１０中”ＩＰ１４０”及び”ＩＰ１４３”に示す流入口からそれぞれ注入され、図１０中”ＩＦ１４０”及び”ＩＦ１４１”に示す流入流路をそれぞれ流れる。

第１の液体は図１０中”ＩＦ１４０”に示す流入流路の他端で分岐して図１０中”ＦＣ１４０”及び図１０中”ＦＣ１４１”に示す流路をそれぞれ流れ、第２の液体は図１０中”ＩＦ１４１”に示す流入流路の他端で分岐して図１０中”ＦＣ１４４”及び図１０中”ＦＣ１４５”に示す流路をそれぞれ流れる。

さらに、第２の液体は図１０中”ＦＣ１４４”及び図１０中”ＦＣ１４５”に示す流路から図１０中”ＦＣ１４２”及び図１０中”ＦＣ１４３”に示す流路に流れ込む。

第１と及び第２の液体は図１０中”ＦＣ１４０”及び図１０中”ＦＣ１４１”に示す流路の他端、図１０中”ＦＣ１４２”及び”ＦＣ１４３”に示す流路の他端でそれぞれ合流し図１０中”ＦＰ１４０”及び図１０中”ＦＰ１４１”に示す充填流路をそれぞれ流れる。

この時、第１及び第２の液体は図１０中”ＦＰ１４０”及び図１０中”ＦＰ１４１”に示す充填流路に充填されている複数個の触媒１５及び１６によって化学反応を起こし、化学反応を生じた液体が図１０中”ＥＰ１４０”及び”ＥＰ１４１”に示す流出口から排出される。

また、図１０中”ＥＰ１４０”及び”ＥＰ１４１”に示す流出口の口径は触媒１５及び１６の直径より小さく形成されているので、複数個の触媒１５及び１６は図１０中”ＥＰ１４０”及び”ＥＰ１４１”に示す流出口で堰き止められ、充填流路内に留まることになる。

この結果、３つの基板で構成される２つの充填流路の一端に触媒の直径より口径が小さい流出口を設けることにより、簡単な構成で流路内に複数個の触媒を堰き止めることが可能になる。

また、２つの充填流路に第１及び第２の液体、種類が異なる触媒１５及び１６が充填されることにより、化学反応を促進させる触媒を選別することが出来る。

なお、図４等に示す実施例では、触媒８及び触媒９はそれぞれ種類が異なるものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、触媒８及び触媒９はそれぞれ同じものであってもよい。この結果、触媒８及び触媒９がそれぞれ同じものであることにより、多量合成が可能となる。

また、図４等に示す実施例では、図４中”ＩＦ１２０”に示す流入流路から図４中”ＦＰ１２０”及び”ＦＰ１２１”に示す充填流路に分岐される構成が例示されているが、特にこれに限定されるものではなく、３つ以上の充填流路に分岐される構成であってもよい。

また、図７等に示す実施例では、図７中”ＩＦ１３０”及び図７中”ＩＦ１３１”に示す流入流路の他端は図７中”ＦＰ１３０”に示す充填流路の他端とそれぞれ接続される構成が例示されているが、特にこれに限定されるものではなく、充填流路の他端は３つ以上の流入流路の一端と接続される構成であってもよい。

また、図１等に示す実施例では、図１中”ＥＰ１１０”に示す流出口は触媒の直径より口径が小さく形成されるとしているが、特にこれに限定されるものではなく、流出口の口径は触媒の最小径、若しくは、最小断面積よりも小さく形成されてもよい。

また、図３等に示す実施例では、図３中”ＩＰ１２１”に示す触媒充填口は触媒の直径より口径が大きく形成されるとしているが、特にこれに限定されるものではなく、触媒充填口の口径は触媒の最大径、若しくは、最大断面積よりも大きく形成されてもよい。

また、図１０等に示す実施例では、図１０中”ＦＣ１４０”及び”ＦＣ１４２”に示す流路の他端は図１０中”ＦＰ１４０”に示す充填流路の他端と接続される構成が例示されているが、特にこれに限定されるものではなく、図１０中”ＦＣ１４０”及び図１０中”ＦＣ１４２”に示す流路の他端は２つ以上の流路に分岐し分岐された流路の一端が充填流路の一端とそれぞれ接続される構成であってもよい。

また、図１０等に示す実施例では、図１０中”ＭＦ１４０”及び”ＭＦ１４１”に示す微細流路にそれぞれ種類が異なる液体が流れるとされているが、特にこれに限定されるものではなく、同じ液体が流れるものであってもよい。この結果、図１０中”ＭＦ１４０”及び”ＭＦ１４１”に示す微細流路に同じ液体が流入されることにより、多量合成が可能となる。

本発明に係るマイクロチップの一実施例を示す平面図である。 本発明に係るマイクロチップの一実施例を示す断面図である。 本発明に係るマイクロチップの一実施例における基板の溝の形成過程を説明する説明図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す平面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例における基板の溝の形成過程を説明する説明図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す平面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例における基板の溝の形成過程を説明する説明図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す平面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例における各基板の断面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例を示す各基板の平面図である。 本発明に係るマイクロチップの他の実施例における基板の溝の形成過程を説明する説明図である。 従来のマイクロチップの一例を示す平面図である。 従来のマイクロチップの一例を示す断面図である。 従来のマイクロチップの一例における基板の溝の形成過程を説明する説明図である。

符号の説明

１、３、４、６、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８ 基板
２、５、８、９、１２、１５、１６ 触媒

Claims (9)

1. 流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
   微小流路に充填される触媒と、
   前記微小流路の両端に液体の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された基板と
   を備えたことを特徴とするマイクロチップ。
2. 流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
   微小流路に充填される触媒と、
   液体の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された第１の基板と、
   両端に前記流入口及び前記流出口が位置するように前記第１の基板と貼り合わされて前記微小流路を構成する溝が形成された第２の基板と
   を備えたことを特徴とするマイクロチップ。
3. 前記流入口の口径が、
   前記触媒の最大径よりも大きいことを特徴とする
   請求項２記載のマイクロチップ。
4. 流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
   第１及び第２の充填流路に充填される第１及び第２の触媒と、
   流入流路の一端に液体の流入口及び前記第１及び第２の充填流路の一端に前記第１及び前記第２の触媒の最小径よりもそれぞれ口径が小さい液体の第１及び第２の流出口が形成され前記流入流路の他端に前記第１及び第２の充填流路の他端が接続される基板と
   を備えたことを特徴とするマイクロチップ。
5. 流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
   第１及び第２の充填流路に充填される第１及び第２の触媒と、
   液体の流入口及び前記第１及び前記第２の触媒の最小径よりもそれぞれ口径が小さい液体の第１及び第２の流出口が形成された第１の基板と、
   前記第１の基板と貼り合わされて流入流路の一端に前記第１及び第２の充填流路の一端が接続される前記流入流路、前記第１及び第２の充填流路を構成し、前記流入流路の他端に前記流入口が、前記第１及び第２の充填流路の他端に前記第１及び第２の流出口がそれぞれ位置する溝が形成された第２の基板と
   を備えたことを特徴とするマイクロチップ
6. 前記第１及び前記第２の触媒の最大径よりもそれぞれ口径が大きい第１及び第２の触媒充填口を設けたことを特徴とする
   請求項５記載のマイクロチップ。
7. 流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
   充填流路に充填される触媒と、
   第１及び第２の流入流路の一端にそれぞれ液体の第１及び第２の流入口及び充填流路の一端に前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成され前記第１及び第２の流入流路の他端に前記充填流路の他端が接続される基板と
   を備えたことを特徴とするマイクロチップ。
8. 流入させた液体の化学反応を行わせる微小流路を有するマイクロチップにおいて、
   充填流路に充填される触媒と、
   液体の第１及び第２の流入口及び前記触媒の最小径よりも口径が小さい液体の流出口が形成された第１の基板と、
   前記第１の基板と貼り合わされて第１及び第２の流入流路の一端に前記充填流路の一端が接続される前記第１及び第２の流入流路及び前記充填流路を構成し、前記第１及び第２の流入流路の他端に前記第１及び第２の流入口が、前記充填流路の他端に前記流出口がそれぞれ位置する溝が形成された第２の基板と
   を備えたことを特徴とするマイクロチップ
9. 前記第１及び第２の流入口の口径が、
   前記触媒の最大径よりもそれぞれ大きいことを特徴とする
   請求項８記載のマイクロチップ。
   

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