JP2009287971A - Microchip - Google Patents

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Yoichi Aoki
陽一 青木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microchip with a metering part which has a low metering error, satisfactory cutting-off between the liquid in a metering part body and the liquid discharged from the metering part body and is capable of suppressing an occupying area low. <P>SOLUTION: The microchip has a first fluid circuit containing a first substrate having a groove provided to its surface and/or having a through-hole piercing therethrough in its thickness direction and the second substrate laminated on the first substrate. The first fluid circuit includes the metering part for metering the liquid, and the metering part has the metering part body with an introducing port for introducing the liquid and a discharge port for discharging the liquid, the opening comprising the groove provided to the surface of the first substrate or the through-hole piercing the first substrate in the thickness direction thereof, and a connection flow channel for connecting the discharge port and the opening. The metering part body and the opening are arranged in opposed relationship so as to hold the connection flow channel therebetween. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、DNA、タンパク質、細胞、免疫および血液等の生化学検査、化学合成ならびに、環境分析などに好適に使用されるμ−TAS(Micro Total Analysis System)などとして有用なマイクロチップに関し、より詳しくは、検体や液体試薬などの液体を計量するための計量部を備えるマイクロチップに関する。   The present invention relates to a microchip useful as a micro-TAS (Micro Total Analysis System) suitably used for biochemical tests such as DNA, proteins, cells, immunity and blood, chemical synthesis, and environmental analysis. Specifically, the present invention relates to a microchip including a measuring unit for measuring a liquid such as a specimen or a liquid reagent.

近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で、DNA(Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップ(以下、これらを総称してマイクロチップと称する。)が提案されている。マイクロチップは、実験室で行なっている一連の実験・分析操作を、数cm角で厚さ数mm〜1cm程度のチップ内で行なえることから、検体および試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、検体を採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有し、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。   In recent years, the importance of detecting, detecting or quantifying biological substances such as DNA (Deoxyribo Nucleic Acid), enzymes, antigens, antibodies, proteins, viruses and cells, and chemical substances in fields such as medicine, health, food, and drug discovery There have been proposed various biochips and microchemical chips (hereinafter collectively referred to as microchips) that can be easily measured. Microchips can perform a series of experiments and analysis operations performed in the laboratory within a chip of several cm square and a thickness of several millimeters to 1 cm. It has many advantages such as fast reaction speed, high-throughput testing, and the ability to obtain test results immediately at the site where the sample is collected. For example, it is suitably used for biochemical tests such as blood tests. .

マイクロチップは、通常、その内部に流体回路を有しており、該流体回路を利用して、流体回路内に導入された検体または検体中の特定成分の計量、検体または検体中の特定成分と液体試薬との混合などの種々の流体処理が行なわれる。このような流体処理は、マイクロチップに対して、適切な方向の遠心力を印加することにより行なうことが可能である。   The microchip usually has a fluid circuit inside thereof, and the fluid circuit is used to measure the sample or a specific component in the sample introduced into the fluid circuit, and the specific component in the sample or the sample. Various fluid treatments such as mixing with liquid reagents are performed. Such fluid treatment can be performed by applying a centrifugal force in an appropriate direction to the microchip.

検査・分析の対象となる検体または検体中の特定成分と液体試薬とをマイクロチップ内において混合し、該検体または該特定成分を液体試薬で処理する(または液体試薬と反応させる)場合、該マイクロチップは、これらを適切な量比で混合させるために、該検体あるいは該特定成分を計量するための計量部および/または液体試薬を計量するための計量部を備えることが好ましい。たとえば、特許文献1(特に、図3参照)には、血液から遠心分離された血漿を計量するための血漿計量室、および該血漿と混合される緩衝溶液を計量するための緩衝液計量室を備えるブランセットが開示されている。
特開昭64−25058号公報
When a sample to be examined or analyzed or a specific component in the sample and a liquid reagent are mixed in the microchip and the sample or the specific component is treated with the liquid reagent (or reacted with the liquid reagent), the micro The chip preferably includes a metering unit for metering the specimen or the specific component and / or a metering unit for metering the liquid reagent in order to mix them at an appropriate ratio. For example, Patent Document 1 (see in particular FIG. 3) includes a plasma measuring chamber for measuring plasma centrifuged from blood, and a buffer measuring chamber for measuring a buffer solution mixed with the plasma. A blanket is provided.
JP-A 64-25058

このような検体(あるいは検体中の特定成分)やこれに作用させる液体試薬の計量を行なう計量部の構造としては、たとえば、図1に示されるものが挙げられる。図1に示される計量部10は、検体や液体試薬などの液体を計量するための部位(室)である計量部本体20と、計量部本体20の上部に設けられた開口30に接続された排出用流路40と、排出用流路40の他端に接続された廃液溜め50とを備える。廃液溜め50は、液体を計量部本体20に導入した際に溢れ出た、計量部本体20の容量を超える過剰の液体(廃液)を収容できるよう、開口30に対して、液体を計量部本体20に導入する際の遠心力方向における下流側に配置されている。マイクロチップに対して遠心力を印加することにより図示された矢印の方向から流れ込んだ液体は、開口30から計量部本体20内に導入されるとともに、計量部本体20の容量を超える過剰分の液体は、廃液として、再度開口30を通って排出用流路40を流れ、廃液溜め50に収容される。この際、計量された計量部本体20内の液面位置は、図示された位置となる。   An example of the structure of the measuring unit that measures the specimen (or a specific component in the specimen) and the liquid reagent that acts on the specimen (or a specific component in the specimen) is shown in FIG. The measuring unit 10 shown in FIG. 1 is connected to a measuring unit main body 20 that is a part (chamber) for measuring a liquid such as a specimen or a liquid reagent, and an opening 30 provided in the upper part of the measuring unit main body 20. A discharge channel 40 and a waste liquid reservoir 50 connected to the other end of the discharge channel 40 are provided. The waste liquid reservoir 50 stores the liquid with respect to the opening 30 so as to accommodate the excess liquid (waste liquid) that overflows when the liquid is introduced into the measurement body 20 and exceeds the capacity of the measurement body 20. It is arranged on the downstream side in the direction of the centrifugal force when introduced into 20. The liquid that has flowed from the direction of the arrow shown by applying centrifugal force to the microchip is introduced into the measuring unit main body 20 from the opening 30, and excessive liquid exceeding the capacity of the measuring unit main body 20. As waste liquid, it again flows through the discharge channel 40 through the opening 30 and is stored in the waste liquid reservoir 50. At this time, the measured liquid surface position in the measuring unit main body 20 is the illustrated position.

しかし、図1に示される計量部10には、次のような問題点があり、改善の余地があった。
(1)開口30は、液体を導入するための導入口および過剰の液体を排出させるための排出口の両方の役割を果たすことから、かかる液体の導入および排出を良好に行なわせるためには開口30の幅を比較的広くする必要があるが、この場合、計量された液体の液面の表面積が大きくなり、計量誤差が大きくなる傾向がある。すなわち、計量された液体の液面の表面積が大きいと、液面形状の差に基づく液量の差が顕著に現れることとなり、計量誤差が大きくなる傾向にある。
(2)遠心力の印加により、液体は計量部本体20に導入されるとともに、その一部は開口30から排出用流路40方向に排出されるが、遠心力印加を停止した直後における計量部本体20内の液体と、排出用流路40方向に流れ出る液体との間の液切れが良好でない場合があり、その結果、計量された液体が排出用流路40方向に引きずられて計量誤差が生じてしまうことがある。
(3)排出用流路40を設けていることから、流体回路内における計量部の占有面積が比較的大きくなり、マイクロチップの小型化や流体回路構造の設計の障害となり得る。
However, the measuring unit 10 shown in FIG. 1 has the following problems and has room for improvement.
(1) Since the opening 30 serves as both an inlet for introducing liquid and an outlet for discharging excess liquid, the opening 30 is used to satisfactorily introduce and discharge the liquid. Although it is necessary to make the width of 30 relatively wide, in this case, the surface area of the liquid surface of the weighed liquid becomes large, and the measurement error tends to increase. That is, when the surface area of the liquid surface of the measured liquid is large, a difference in the liquid amount based on the difference in the liquid surface shape appears remarkably, and the measurement error tends to increase.
(2) The liquid is introduced into the measuring unit main body 20 by application of the centrifugal force, and a part of the liquid is discharged from the opening 30 in the direction of the discharge flow path 40, but the measuring unit immediately after the application of the centrifugal force is stopped. There is a case where the liquid breakage between the liquid in the main body 20 and the liquid flowing out in the direction of the discharge flow path 40 is not good. May occur.
(3) Since the discharge flow path 40 is provided, the area occupied by the measuring portion in the fluid circuit becomes relatively large, which may be an obstacle to miniaturization of the microchip and the design of the fluid circuit structure.

また、上記のような問題を解決し得る計量部として、図2に示されるような構造を有する計量部も考えられる。図2に示される計量部60は、液体を導入するための導入口71および液体を排出させるための排出口72を備える、液体を計量するための部位である計量部本体70と、排出口72に接続された排出用流路80と、排出用流路80の他端に接続された廃液溜め90とを備える。廃液溜め90は、上記廃液溜め50と同様に、液体を計量部本体70に導入した際に溢れ出た廃液を収容できるよう、排出口72に対して、液体を計量部本体70に導入する際の遠心力方向における下流側に配置されている。マイクロチップに対して遠心力を印加することにより図示された矢印の方向から流れ込んだ液体は、導入口71から計量部本体70内に導入されるとともに、計量部本体70の容量を超える過剰分の液体は、排出口72を通って排出用流路80を流れ、廃液溜め90に収容される。この際、計量された計量部本体70内の液面位置は、図示された位置となる。   Further, a weighing unit having a structure as shown in FIG. 2 is also conceivable as a weighing unit that can solve the above problems. The metering unit 60 shown in FIG. 2 includes a metering unit main body 70 that is a part for metering liquid, and an outlet port 72, which includes an inlet 71 for introducing a liquid and a discharge port 72 for discharging the liquid. And a waste liquid reservoir 90 connected to the other end of the discharge flow path 80. The waste liquid reservoir 90 is similar to the waste liquid reservoir 50 when the liquid is introduced into the measuring unit main body 70 with respect to the discharge port 72 so that the waste liquid overflowed when the liquid is introduced into the measuring unit main body 70 can be accommodated. It is arrange | positioned in the downstream in the centrifugal force direction. The liquid that has flowed from the direction of the arrow shown by applying centrifugal force to the microchip is introduced into the measuring unit main body 70 from the introduction port 71, and an excess amount exceeding the capacity of the measuring unit main body 70. The liquid flows through the discharge channel 80 through the discharge port 72 and is stored in the waste liquid reservoir 90. At this time, the measured liquid surface position in the measuring unit main body 70 is the illustrated position.

かかる構造によれば、液体を導入するための開口と、排出させるための開口とを別途に設け、それぞれの開口の幅を狭くしたことにより、計量された液体の液面の表面積を小さくできる。したがって、計量誤差をより小さくすることが可能である。しかし、遠心力印加を停止した直後における計量部本体70内の液体と、排出用流路80方向に流れ出る液体との間の液切れの点、および、計量部の占有面積の点において、なお課題を有しており、改善の余地がある。   According to such a structure, an opening for introducing the liquid and an opening for discharging the liquid are separately provided, and the width of each opening is reduced, whereby the surface area of the liquid surface of the measured liquid can be reduced. Therefore, the weighing error can be further reduced. However, there is still a problem in terms of liquid breakage between the liquid in the measuring unit main body 70 immediately after the application of the centrifugal force and the liquid flowing in the direction of the discharge flow path 80 and the occupied area of the measuring unit. There is room for improvement.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、計量誤差が小さく、計量部本体内の液体と計量部本体から排出される液体との間の液切れも良好であり、かつ、占有面積を低く抑えることができる計量部を備えるマイクロチップを提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is that the measurement error is small and the liquid breakage between the liquid in the measurement unit main body and the liquid discharged from the measurement unit main body is good. It is another object to provide a microchip including a measuring unit that can keep an occupied area low.

本発明は、表面に溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板と、該第1の基板上に積層された第2の基板とを含み、第1の基板が有する溝と第2の基板における第1の基板側表面とから構成される空洞部からなる第1の流体回路を有するマイクロチップに関するものである。本発明のマイクロチップにおいて、第1の流体回路は、液体を計量するための計量部を備え、該計量部は、当該液体の計量を行なうための室であって、その一端に設けられた液体を導入するための導入口およびその他端に設けられた液体を排出させるための排出口を備える計量部本体と、第1の基板表面に設けられた溝または厚み方向に貫通する貫通穴からなる開口部と、該排出口と該開口部とを接続する接続流路とを有する。ここで、計量部本体と開口部とは、接続流路を挟んで対向するように配置される。   The present invention includes a first substrate having a groove and / or a through-hole penetrating in the thickness direction on the surface, and a second substrate laminated on the first substrate, the groove possessed by the first substrate And a microchip having a first fluid circuit composed of a hollow portion constituted by a first substrate side surface of a second substrate. In the microchip of the present invention, the first fluid circuit includes a measuring unit for measuring the liquid, and the measuring unit is a chamber for measuring the liquid, and the liquid provided at one end thereof. An opening made up of a measuring unit body having an introduction port for introducing the liquid and a discharge port for discharging the liquid provided at the other end, and a through-hole penetrating in the thickness direction or a groove provided on the first substrate surface And a connection flow path connecting the discharge port and the opening. Here, the measuring unit main body and the opening are arranged so as to face each other with the connection channel interposed therebetween.

本発明のマイクロチップにおいて、計量部本体の深さLは、接続流路の深さMより大きいことが好ましく、接続流路の深さMに対する計量部本体の深さLの比L/Mは、2/1〜9/1の範囲内であることがより好ましい。また、計量部本体の底面と接続流路の底面とは傾斜面によって接続されていることがより好ましい。   In the microchip of the present invention, the depth L of the weighing unit body is preferably larger than the depth M of the connection channel, and the ratio L / M of the depth L of the measurement unit body to the depth M of the connection channel is More preferably, it is in the range of 2/1 to 9/1. Moreover, it is more preferable that the bottom surface of the measuring unit main body and the bottom surface of the connection channel are connected by an inclined surface.

また、本発明のマイクロチップにおいて、開口部を構成する溝または貫通穴の側壁面のうち、接続流路の底面に連続する側壁面は、該側壁面と接続流路の底面とがなす内角が90度未満となるように、第1の基板の厚み方向に対して傾斜していることが好ましい。   Further, in the microchip of the present invention, of the side walls of the grooves or the through holes constituting the opening, the side wall continuous to the bottom of the connection channel has an inner angle formed by the side wall and the bottom of the connection channel. It is preferable to incline with respect to the thickness direction of the first substrate so as to be less than 90 degrees.

また、接続流路と開口部とは、その接続面が、計量された液体の接続流路内における液面に対して角度を有するように接続されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the connection channel and the opening are connected so that the connection surface has an angle with respect to the liquid level in the connection channel of the measured liquid.

さらに、本発明のマイクロチップにおいて、計量部本体の導入口には、液体を該導入口へ導くための導入流路が接続されていることが好ましい。この場合、導入流路の深さNは、計量部本体の深さLより小さいことがより好ましい。計量部本体の底面と導入流路の底面とは、傾斜面によって接続されていることがさらに好ましい。   Furthermore, in the microchip of the present invention, it is preferable that an introduction flow path for introducing a liquid to the introduction port is connected to the introduction port of the measuring unit main body. In this case, the depth N of the introduction channel is more preferably smaller than the depth L of the measuring unit main body. More preferably, the bottom surface of the measuring unit main body and the bottom surface of the introduction channel are connected by an inclined surface.

計量部本体は、基板の積層方向から見たとき、略三角形状を有していることが好ましい。この場合、計量部本体は、略三角形状における一角に導入口を備え、他の一角に排出口を備えることがより好ましい。   It is preferable that the measuring unit main body has a substantially triangular shape when viewed from the stacking direction of the substrates. In this case, it is more preferable that the measuring unit main body includes an introduction port at one corner of the substantially triangular shape and a discharge port at the other corner.

本発明のマイクロチップは、両表面に形成された溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板と、該第1の基板を挟持する第2の基板および第3の基板と、を含み、第1の基板における一方の表面に設けられた溝と第2の基板における第1の基板側表面とから構成される空洞部からなる第1の流体回路と、第1の基板における他方の表面に設けられた溝と第3の基板における第1の基板側表面とから構成される空洞部からなる第2の流体回路と、を有するマイクロチップであってもよい。この場合、上記開口部は、該第1の流体回路と該第2の流体回路とを接続する、第1の基板を厚み方向に貫通する貫通穴からなることが好ましい。   The microchip of the present invention includes a first substrate provided with grooves formed on both surfaces and / or through holes penetrating in the thickness direction, and a second substrate and a third substrate sandwiching the first substrate. And a first fluid circuit comprising a cavity formed by a groove provided on one surface of the first substrate and a first substrate side surface of the second substrate, and in the first substrate The microchip which has the 2nd fluid circuit which consists of the cavity provided by the groove | channel provided in the other surface and the 1st board | substrate side surface in a 3rd board | substrate may be sufficient. In this case, it is preferable that the opening is formed of a through hole that connects the first fluid circuit and the second fluid circuit and penetrates the first substrate in the thickness direction.

本発明によれば、計量部の占有スペースが低減されたマイクロチップを提供することができる。計量部の占有スペースが低減されることにより、マイクロチップのさらなる小型化や流体回路構造設計の制限を緩和することが可能となる。また、本発明によれば、計量誤差が少ない計量部を備えるマイクロチップを提供することができ、これにより、液体の計量を正確に行なうことが可能となる。液体の精度の高い計量は、マイクロチップを用いた検査・分析等の精度および信頼性向上をもたらす。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microchip with which the occupation space of the measurement part was reduced can be provided. By reducing the space occupied by the measuring unit, it is possible to further reduce the size of the microchip and the restriction on the fluid circuit structure design. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a microchip including a measuring unit with a small amount of measurement error, and thereby it is possible to accurately measure a liquid. Measuring liquid with high accuracy brings about improvement in accuracy and reliability of inspection / analysis using a microchip.

本発明のマイクロチップは、各種化学合成、検査・分析等を、それが有する流体回路を用いて行なうことができるチップである。本発明の1つの好ましい形態において、マイクロチップは、第1の基板と、該第1の基板上に積層、貼合された第2の基板とからなり、より具体的には、表面に溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板上に、第2の基板を、当該第1の基板の溝形成側表面が第2の基板に対向するように貼り合わせてなる。したがって、かかる2枚の基板からなるマイクロチップは、その内部に、第1の基板表面に設けられた溝と第2の基板における第1の基板に対向する側の表面とから構成される空洞部からなる流体回路を備える。第1の基板表面に形成される溝の形状およびパターンは、特に制限されるものではないが、当該溝および第2の基板表面によって構成される空洞部の構造が、所望される適切な流体回路構造となるように決定される。   The microchip of the present invention is a chip capable of performing various chemical synthesis, inspection / analysis, and the like using a fluid circuit included in the microchip. In one preferable form of the present invention, the microchip is composed of a first substrate and a second substrate laminated and bonded on the first substrate, and more specifically, a groove and a surface are formed on the surface. The second substrate is bonded to the first substrate having a through hole penetrating in the thickness direction so that the groove forming surface of the first substrate faces the second substrate. Therefore, the microchip composed of the two substrates has a hollow portion formed therein with a groove provided on the surface of the first substrate and a surface of the second substrate on the side facing the first substrate. A fluid circuit comprising: The shape and pattern of the groove formed on the surface of the first substrate are not particularly limited, but an appropriate fluid circuit in which the structure of the cavity constituted by the groove and the surface of the second substrate is desired. It is determined to be a structure.

また、本発明の別の好ましい形態において、マイクロチップは、基板の両表面に設けられた溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板と、該第1の基板を挟むようにして積層、貼合された第2の基板および第3の基板とからなる。かかる3枚の基板からなるマイクロチップは、第2の基板における第1の基板に対向する側の表面および第1の基板における第2の基板に対向する側の表面に設けられた溝から構成される空洞部からなる第1の流体回路と、第3の基板における第1の基板に対向する側の表面および第1の基板における第3の基板に対向する側の表面に設けられた溝から構成される空洞部からなる第2の流体回路と、の2層の流体回路を備える。ここで、「2層」とは、マイクロチップの厚み方向に関して異なる2つの位置に流体回路が設けられていることを意味する。第1の流体回路と第2の流体回路とは、第1の基板に形成された厚み方向に貫通する1または2以上の貫通穴によって接続することができる。   In another preferred embodiment of the present invention, the microchip sandwiches the first substrate having a groove provided on both surfaces of the substrate and / or a through hole penetrating in the thickness direction, and the first substrate. It consists of the laminated | stacked and bonded 2nd board | substrate and 3rd board | substrate. Such a microchip composed of three substrates is composed of a groove provided on the surface of the second substrate facing the first substrate and the surface of the first substrate facing the second substrate. And a groove provided on the surface of the third substrate facing the first substrate and the surface of the first substrate facing the third substrate. And a second fluid circuit composed of a hollow portion and a two-layer fluid circuit. Here, “two layers” means that fluid circuits are provided at two different positions in the thickness direction of the microchip. The first fluid circuit and the second fluid circuit can be connected by one or two or more through-holes penetrating in the thickness direction formed in the first substrate.

ここで、基板同士を貼り合わせる方法としては、特に限定されるものではなく、たとえば貼り合わせる基板のうち、少なくとも一方の基板の貼り合わせ面を融解させて溶着させる方法(溶着法)、接着剤を用いて接着させる方法などを挙げることができる。溶着法としては、基板を加熱して溶着させる方法;レーザ等の光を照射して、光吸収時に発生する熱により溶着する方法;超音波を用いて溶着する方法などを挙げることができる。   Here, the method for bonding the substrates together is not particularly limited. For example, among the substrates to be bonded, at least one of the bonded surfaces of the substrates is melted and welded (welding method), and an adhesive is used. The method of using and adhering can be mentioned. Examples of the welding method include a method in which the substrate is heated and welded; a method in which light is emitted from a laser or the like and the material is welded by heat generated during light absorption; and a method in which ultrasonic waves are used.

本発明のマイクロチップの大きさは、特に限定されず、たとえば縦横数cm程度、厚さ数mm〜1cm程度とすることができる。   The size of the microchip of the present invention is not particularly limited, and can be, for example, about several cm in length and width and about several mm to 1 cm in thickness.

本発明のマイクロチップを構成する上記各基板の材質は、特に制限されず、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアリレート樹脂(PAR)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリメチルペンテン樹脂(PMP)、ポリブタジエン樹脂(PBD)、生分解性ポリマー(BP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)などの有機材料;シリコン、ガラス、石英などの無機材料等を用いることができる。   The material of each substrate constituting the microchip of the present invention is not particularly limited. For example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene (PS) ), Polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene naphthalate (PEN), polyarylate resin (PAR), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), vinyl chloride resin (PVC), polymethylpentene resin (PMP) Organic materials such as polybutadiene resin (PBD), biodegradable polymer (BP), cycloolefin polymer (COP), and polydimethylsiloxane (PDMS); inorganic materials such as silicon, glass, and quartz can be used.

マイクロチップを第1および第2の基板の2枚から構成する場合において、表面に溝を備える第1の基板は、たとえば透明基板とすることができる。これにより、流体回路の一部として、透明な第1の基板の溝と、第2の基板表面とから構成される検出部を形成することができ、該検出部に検査・分析の対象となる検体と液体試薬との混合液を導入し、該検出部に対して光を照射し、透過した光の強度(透過率)を検出するなどの光学測定を該混合液について行なうことが可能となる。第2の基板は、透明基板であってもよいし、基板を樹脂から構成し、該樹脂中にカーボンブラック等を添加することにより黒色基板とするなど着色基板としてもよいが、着色基板とすることが好ましく、黒色基板とすることがより好ましい。第2の基板を着色基板とすることにより、レーザなどの光を用いた溶着法を用いることができる。また、レーザ溶着法により基板の貼り合わせを行なう場合、着色基板の貼り合わせ表面が主に融解されて貼合されることとなるため、第1の基板である透明基板に形成された溝の変形を最小限に抑えることができる。   In the case where the microchip is composed of two sheets of the first and second substrates, the first substrate having a groove on the surface can be, for example, a transparent substrate. As a result, a detection unit composed of a transparent first substrate groove and a second substrate surface can be formed as a part of the fluid circuit, and the detection unit is an object of inspection and analysis. Optical measurement such as introducing a mixed liquid of a specimen and a liquid reagent, irradiating the detection unit with light, and detecting the intensity (transmittance) of the transmitted light can be performed on the mixed liquid. . The second substrate may be a transparent substrate, or may be a colored substrate such as a substrate made of a resin and a black substrate formed by adding carbon black or the like to the resin. It is preferable to use a black substrate. By using the second substrate as a colored substrate, a welding method using light such as a laser can be used. Further, when the substrates are bonded by the laser welding method, the bonded surface of the colored substrate is mainly melted and bonded, so that the deformation of the groove formed on the transparent substrate that is the first substrate is changed. Can be minimized.

また、マイクロチップを第1の基板、第2の基板および第3の基板の3枚から構成する場合、たとえば、両表面に形成された溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板を挟持する第2の基板および第3の基板は、透明基板とすることができる。これにより、流体回路の一部として、第1の基板をその厚み方向に貫通する貫通穴と、透明な第2および第3の基板表面とから構成される検出部を形成することができ、該検出部に検査・分析の対象となる検体と液体試薬との混合液を導入し、該検出部に対してマイクロチップ表面と垂直な方向の光を、マイクロチップ上面(または下面)側から照射し、その反対側から透過した光の強度(透過率)を検出するなどの光学測定を該混合液について行なうことが可能となる。第2の基板と第3の基板との間に位置する第1の基板は、着色基板とすることが好ましく、黒色基板とすることがより好ましい。   Further, when the microchip is constituted by three sheets of the first substrate, the second substrate, and the third substrate, for example, a first provided with a groove formed on both surfaces and / or a through hole penetrating in the thickness direction. The second substrate and the third substrate that sandwich the substrate may be transparent substrates. Thereby, as a part of the fluid circuit, it is possible to form a detection unit composed of a through hole penetrating the first substrate in the thickness direction and the transparent second and third substrate surfaces, A liquid mixture of a specimen and a liquid reagent to be inspected / analyzed is introduced into the detection unit, and light in a direction perpendicular to the microchip surface is irradiated from the upper surface (or lower surface) side of the microchip to the detection unit. Optical measurement such as detecting the intensity (transmittance) of light transmitted from the opposite side can be performed on the mixed solution. The first substrate positioned between the second substrate and the third substrate is preferably a colored substrate, and more preferably a black substrate.

第1の基板表面に、流体回路を構成する溝(流路パターン)を形成する方法としては、特に制限されず、転写構造を有する金型を用いた射出成形法、インプリント法などを挙げることができる。無機材料を用いて基板を形成する場合には、エッチング法などを用いることができる。   A method for forming a groove (flow path pattern) constituting a fluid circuit on the surface of the first substrate is not particularly limited, and examples include an injection molding method using a mold having a transfer structure, an imprint method, and the like. Can do. In the case of forming a substrate using an inorganic material, an etching method or the like can be used.

本発明のマイクロチップにおいて、流体回路(2層の流体回路を備える場合には、第1の流体回路および第2の流体回路)は、流体回路内の液体に対して適切な様々な処理を行なうことができるよう、流体回路内の適切な位置に配置された種々の部位を備えており、これらの部位は、微細な流路を介して適切に接続されている。   In the microchip of the present invention, the fluid circuit (the first fluid circuit and the second fluid circuit in the case where two fluid circuits are provided) performs various processes appropriate for the liquid in the fluid circuit. In order to be able to do so, various parts arranged at appropriate positions in the fluid circuit are provided, and these parts are appropriately connected via fine flow paths.

本発明のマイクロチップにおいて、その流体回路は、検査・分析等の対象となる検体や該検体に混合される液体試薬などの液体を計量するための計量部を少なくとも備える。流体回路は、1つのみの計量部を備えていてもよいし、2以上の計量部を備えていてもよい。本発明に係る計量部については、後で詳述する。   In the microchip of the present invention, the fluid circuit includes at least a measuring unit for measuring a sample such as a sample to be tested and analyzed and a liquid reagent mixed with the sample. The fluid circuit may include only one measuring unit or may include two or more measuring units. The measuring unit according to the present invention will be described in detail later.

流体回路は、計量部以外の部位を有していてもよい。かかる部位としては、たとえば、流体回路内に導入された検体から特定成分を取り出すための分離部;液体試薬を収容しておくための液体試薬保持部;検体と液体試薬とを混合するための混合部;検体と液体試薬との混合により得られる混合液についての検査・分析(たとえば、混合液中の特定成分の検出または定量)を行なうための検出部(光学測定を行なうためのキュベット)などを挙げることができる。本発明のマイクロチップは、これら例示された部位のすべてを有していてもよく、いずれか1以上を有していなくてもよい。また、これら例示された部位以外の部位を有していてもよい。これらの部位は、所望する流体処理を行なうことができるよう、流体回路内の適切な位置に配置され、かつ微細な流路を介して接続されている。また、これらの部位はそれぞれ複数設けられてもよい。   The fluid circuit may have a part other than the measuring part. Examples of such parts include a separation unit for taking out a specific component from a sample introduced into the fluid circuit; a liquid reagent holding unit for storing a liquid reagent; and a mixture for mixing the sample and the liquid reagent. Part; a detection part (for example, a cuvette for optical measurement) for performing inspection and analysis (for example, detection or quantification of a specific component in the liquid mixture) of the liquid mixture obtained by mixing the specimen and the liquid reagent Can be mentioned. The microchip of the present invention may have all of these exemplified portions, or may not have any one or more. Moreover, you may have site | parts other than these illustrated site | parts. These portions are arranged at appropriate positions in the fluid circuit so as to perform a desired fluid treatment, and are connected through fine flow paths. A plurality of these parts may be provided.

なお、本明細書中において「液体試薬」とは、検査・分析の対象となる検体と混合される液体物質であって、マイクロチップを用いた検査・分析にあたって該検体を処理する、または該検体と反応させるための液体物質である。液体試薬は、1つのマイクロチップ内に1種のみ内蔵されていてもよいし、2種以上内蔵されていてもよい。また、本明細書中において「検体」とは、流体回路内に導入される検査・分析の対象となる物質(たとえば血液)自体、または、該物質中の特定成分(たとえば血漿成分、血球成分など)を意味する。   In this specification, the “liquid reagent” is a liquid substance to be mixed with a specimen to be examined / analyzed, and the specimen is processed in the examination / analysis using a microchip, or the specimen It is a liquid substance for reacting with. Only one type of liquid reagent may be incorporated in one microchip, or two or more types of liquid reagents may be incorporated. Further, in this specification, “specimen” refers to a substance (for example, blood) to be tested / analyzed introduced into a fluid circuit itself or a specific component (for example, a plasma component, a blood cell component, etc.) in the substance. ).

マイクロチップが2枚の基板(第1の基板および第2の基板)からなる場合においては、通常、本発明のマイクロチップには、その第1の基板表面(この面は、通常、マイクロチップ使用時における上側表面となる。)に、内部の液体試薬保持部まで貫通する(第1の基板をその厚み方向に貫通する)貫通口である、液体試薬を液体試薬保持部に注入するための液体試薬注入口が設けられる。このような本発明のマイクロチップは、通常、液体試薬注入口から液体試薬が注入された後、マイクロチップ表面(第1の基板表面)に当該液体試薬注入口を封止するためのラベルまたはシールが貼着されて、使用に供される。なお、マイクロチップが3枚の基板(第1の基板、第2の基板および第3の基板)からなる場合においては、液体試薬注入口は、第2の基板または第3の基板をその厚み方向に貫通する貫通口として設けることができる。   In the case where the microchip is composed of two substrates (a first substrate and a second substrate), the microchip of the present invention usually has a surface of the first substrate (this surface is usually used as a microchip). A liquid for injecting the liquid reagent into the liquid reagent holding part, which is a through-hole penetrating to the internal liquid reagent holding part (through the first substrate in the thickness direction). A reagent inlet is provided. Such a microchip of the present invention usually has a label or seal for sealing the liquid reagent inlet on the microchip surface (first substrate surface) after the liquid reagent is injected from the liquid reagent inlet. Is affixed for use. When the microchip is composed of three substrates (first substrate, second substrate, and third substrate), the liquid reagent injection port has the second substrate or the third substrate in the thickness direction. It can be provided as a through-hole penetrating through.

検体と1種または2種以上の液体試薬とを混合させることによって最終的に得られた混合液は、特に限定されないが、たとえば、該混合液が収容された部位(たとえば検出部)に光を照射して透過する光の強度(透過率)を検出する方法等の光学測定などに供され、検査・分析が行なわれる。   The liquid mixture finally obtained by mixing the specimen and one or more liquid reagents is not particularly limited. For example, light is applied to a site (for example, a detection unit) in which the liquid mixture is stored. It is used for optical measurement such as a method for detecting the intensity (transmittance) of light transmitted through irradiation, and inspection and analysis are performed.

検体からの特定成分の抽出(不要成分の分離)、検体および/または液体試薬の計量、検体と液体試薬との混合、得られた混合液の検出部への導入などのような流体回路内における種々の流体処理は、マイクロチップに対して、適切な方向の遠心力を順次印加することにより行なうことができる。マイクロチップへの遠心力の印加は、マイクロチップを、遠心力を印加可能な装置(遠心装置)に載置して行なうことができる。遠心装置は、遠心軸を中心として回転自在なローター(回転子)と、該ローター上に配置された回転自在なステージとを備えている。該ステージ上にマイクロチップを載置し、該ステージを回転させてローターに対するマイクロチップの角度を任意に設定し、ローターを遠心軸を中心として回転させることにより、マイクロチップに対して任意の方向の遠心力を印加することができる。   In a fluid circuit such as extraction of a specific component from a sample (separation of unnecessary components), measurement of a sample and / or a liquid reagent, mixing of a sample and a liquid reagent, introduction of the obtained mixture into a detection unit, etc. Various fluid treatments can be performed by sequentially applying a centrifugal force in an appropriate direction to the microchip. The application of the centrifugal force to the microchip can be performed by placing the microchip on a device (centrifuge) that can apply the centrifugal force. The centrifuge includes a rotor (rotor) that is rotatable about a centrifugal axis, and a rotatable stage that is disposed on the rotor. Place the microchip on the stage, rotate the stage to arbitrarily set the angle of the microchip with respect to the rotor, and rotate the rotor around the centrifugal axis to move the microchip in any direction. Centrifugal force can be applied.

以下、本発明のマイクロチップが備える計量部について詳細に説明する。なお、以下では、主に、第1の基板とこれを挟持する第2の基板および第3の基板からなるマイクロチップを例に挙げて説明するが、上記のとおり、本発明のマイクロチップはこれに限定されるものではなく、2枚の基板からなるものであってもよい。   Hereinafter, the measuring unit provided in the microchip of the present invention will be described in detail. In the following, a description will be given mainly using a microchip composed of a first substrate and a second substrate and a third substrate sandwiching the first substrate as an example. However, as described above, the microchip of the present invention is not limited to this. It is not limited to this, and it may be composed of two substrates.

図3は、本発明のマイクロチップが備える計量部の構造の一例を示す上面図である。より具体的には、図3は、本発明のマイクロチップが有する計量部を形成する第1の基板201の溝形状の一例を示す上面図であり、第1の基板201に積層される第2の基板202および第3の基板203は、図3において省略されている。また、図4は、図3に示されるIII−III’線における概略断面図である(図4においては、第2の基板202および第3の基板203を示している。)。図3および図4に示される計量部100は、計量されるべき液体の量とおよそ同一の容量を有する、液体の計量を行なうための室である計量部本体101と、第1の基板201を厚み方向に貫通する貫通穴からなる開口部102とを備える。計量部本体101の一端には、計量されるべき液体を導入するための導入口103を有しており、また、他端には、計量部本体101の容量を超える過剰分の液体(廃液)を排出させるための排出口104を有している。当該排出口104と開口部102とは、直線状の流路である接続流路105によって接続されている。また、導入口103には、計量されるべき液体を当該導入口103へ導くための導入流路106が接続されている。   FIG. 3 is a top view showing an example of the structure of the weighing unit provided in the microchip of the present invention. More specifically, FIG. 3 is a top view showing an example of the groove shape of the first substrate 201 forming the measuring portion included in the microchip of the present invention, and the second stacked on the first substrate 201. The substrate 202 and the third substrate 203 are omitted in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III ′ shown in FIG. 3 (the second substrate 202 and the third substrate 203 are shown in FIG. 4). The weighing unit 100 shown in FIGS. 3 and 4 includes a weighing unit main body 101 that is a chamber for measuring a liquid and has a volume approximately equal to the amount of the liquid to be measured, and a first substrate 201. And an opening 102 formed of a through hole penetrating in the thickness direction. One end of the measuring unit main body 101 has an introduction port 103 for introducing a liquid to be weighed, and the other end has an excess liquid (waste liquid) exceeding the capacity of the measuring unit main body 101. Has a discharge port 104 for discharging the water. The discharge port 104 and the opening 102 are connected by a connection channel 105 that is a linear channel. The introduction port 103 is connected to an introduction channel 106 for guiding the liquid to be measured to the introduction port 103.

図3および図4に示される計量部100において、計量部本体101、接続流路105および導入流路106は、第1壁110と、V字形状部を有する第2壁120とによって挟まれた領域に形成されており、計量部本体101、接続流路105および導入流路106の底面は、第1の基板201表面に設けられた溝の底面の一部である。   In the measuring unit 100 shown in FIGS. 3 and 4, the measuring unit main body 101, the connection channel 105 and the introduction channel 106 are sandwiched between the first wall 110 and the second wall 120 having a V-shaped part. The bottom surfaces of the measuring unit main body 101, the connection channel 105, and the introduction channel 106 are part of the bottom surface of the groove provided on the surface of the first substrate 201.

本発明に係る計量部100においては、図3および図4に示されるように、計量部本体101と、第1の基板201表面を厚み方向に貫通する貫通穴からなる開口部102とは、接続流路105を挟んで対向するように配置される。開口部102は、液体を計量部本体101に導入した際に計量部本体101から溢れ出た過剰分の液体(廃液)を流体回路内の「他の部位」へ流出させる機能を有する。図3および図4に示されるマイクロチップにおいて、「他の部位」とは、第1の基板201と第3の基板203とによって形成された第2の流体回路内に形成された廃液溜めなどである。   In the measuring unit 100 according to the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, the measuring unit main body 101 and the opening 102 formed of a through hole penetrating the surface of the first substrate 201 in the thickness direction are connected. It arrange | positions so that the flow path 105 may be pinched | interposed. The opening 102 has a function of causing an excessive amount of liquid (waste liquid) overflowing from the measuring unit main body 101 when the liquid is introduced into the measuring unit main body 101 to flow out to the “other part” in the fluid circuit. In the microchip shown in FIG. 3 and FIG. 4, “other part” means a waste liquid reservoir formed in the second fluid circuit formed by the first substrate 201 and the third substrate 203. is there.

たとえば、上述の図1および図2に示される計量部においては、廃液を廃液溜めに収容できるようにするために、廃液溜めを、排出口に対して、液体を計量部本体に導入する際の遠心力方向における下流側に配置する必要があり、このため、排出口と廃液溜めとを接続する排出用流路を、該排出口から湾曲させて、当該遠心力方向の下流側に配置した廃液溜めにまで延びるように形成する必要がある。このような構造を採用した場合、長く、湾曲した排出用流路のために、計量部の占有スペースが大きくなるという問題が生じる。このような占有スペースの増大は、マイクロチップのさらなる小型化のためには望ましくなく、また、流体回路構造設計の自由度を制限し得る。これに対し、本発明に係る計量部のように、計量部本体と、廃液を排出させる開口部とを接続流路を介して対向するように配置すると、廃液溜めを配置する場所についての制限がなくなるとともに、接続流路を湾曲させたり、あるいは長くする必要が生じなくなる。その結果、計量部の占有スペースを低減させることができる。また、計量部本体から排出された液体(廃液)は、接続流路を通った後、開口部から第1の基板の厚み方向に落下していくため、液体を計量部本体に導入するための遠心力印加を停止した直後における計量部本体および接続流路内の液体(計量された液体)と、開口部へ流れ出る液体(廃液)との間の液切れが良好となり、計量誤差が生じにくく、液体の正確な計量を行なうことができる。   For example, in the metering unit shown in FIGS. 1 and 2 described above, when the waste liquid is introduced into the metering unit main body with respect to the discharge port, the waste liquid can be stored in the waste liquid reservoir. It is necessary to dispose downstream in the centrifugal force direction, and for this reason, the waste liquid disposed at the downstream side in the centrifugal force direction by curving the discharge flow path connecting the discharge port and the waste liquid reservoir. It must be formed to extend to the reservoir. When such a structure is adopted, a problem arises in that the space occupied by the measuring portion increases due to the long and curved discharge flow path. Such an increase in occupied space is not desirable for further miniaturization of the microchip, and may limit the degree of freedom in designing the fluid circuit structure. On the other hand, when the measuring unit main body and the opening for discharging the waste liquid are arranged so as to face each other through the connection flow path as in the measuring unit according to the present invention, there is a restriction on the place where the waste liquid reservoir is arranged. At the same time, there is no need to bend or lengthen the connection channel. As a result, the space occupied by the weighing unit can be reduced. In addition, since the liquid (waste liquid) discharged from the measuring unit main body passes through the connection channel and then drops in the thickness direction of the first substrate from the opening, the liquid is introduced into the measuring unit main body. Immediately after the application of the centrifugal force is stopped, the liquid in the measuring unit main body and the connection flow path (measured liquid) and the liquid flowing out to the opening (waste liquid) become good, and measurement errors are less likely to occur. Accurate metering of liquid can be performed.

ここで、図4を参照して、計量部本体101の深さLは、接続流路105の深さMよりも大きいことが好ましい。マイクロチップに遠心力を印加することにより液体を計量部本体101内に導入し、計量部本体101の容量を超える過剰の液体を開口部102から排出させることにより液体の計量を行なった後、該遠心力の印加を停止させると、計量された液体の液面は、接続流路105内に位置することとなる。この際、接続流路105の深さMを計量部本体101の深さLより小さくすると、接続流路105内の当該液面の表面積が小さくなるため、液面形状の差に基づく液量の差が生じにくく、計量誤差をより小さくすることができる。   Here, referring to FIG. 4, the depth L of the measuring unit main body 101 is preferably larger than the depth M of the connection flow path 105. The liquid is introduced into the measuring unit main body 101 by applying a centrifugal force to the microchip, and after the liquid is measured by discharging excess liquid exceeding the capacity of the measuring unit main body 101 from the opening 102, the liquid is measured. When the application of the centrifugal force is stopped, the liquid level of the measured liquid is positioned in the connection flow path 105. At this time, if the depth M of the connection channel 105 is made smaller than the depth L of the measuring unit main body 101, the surface area of the liquid surface in the connection channel 105 becomes small. Differences are unlikely to occur and weighing errors can be further reduced.

接続流路105の深さMに対する計量部本体101の深さLの比L/Mは、2/1〜9/1の範囲内であることが好ましい。当該比が2/1より小さいと、計量部本体101の容積が接続流路105の容積に対して相対的に小さくなり、その結果、接続流路105内における計量後の液体の液面の形状の差に基づく、接続流路105内の液体の液量の差が及ぼす、計量された液体の全体量に与える影響が相対的に大きくなり、計量誤差が大きくなる傾向がある。また、当該比が9/1を越えると、第1の基板201の厚みを大きくする必要が生じ得ることから、マイクロチップの小型化、薄型化が要求される近年の状況下、当該比は9/1以下とすることが好ましい。接続流路105の深さMは、具体的には、たとえば0.2〜0.5mm程度とすることが好ましい。深さMが0.2mm未満であると、計量後、接続流路105内の液体が毛細管現象により、開口部102へ流出することがあり、計量誤差を生じ得る。また、深さMが0.5mmを越える場合、接続流路105内の液面の表面積が大きくなり、やはり計量誤差が生じやすくなる。また、接続流路105の幅W1(図3参照)は、上記と同様の理由から、0.2〜0.5mm程度とすることが好ましい。   The ratio L / M of the depth L of the measuring unit main body 101 to the depth M of the connection channel 105 is preferably in the range of 2/1 to 9/1. When the ratio is smaller than 2/1, the volume of the measuring unit main body 101 is relatively small with respect to the volume of the connection channel 105, and as a result, the shape of the liquid level after measurement in the connection channel 105 The difference in the amount of liquid in the connection flow path 105 based on the difference between the two causes a relatively large influence on the total amount of the measured liquid, and the measurement error tends to increase. Further, if the ratio exceeds 9/1, it may be necessary to increase the thickness of the first substrate 201. Therefore, the ratio is 9 under the recent situation where miniaturization and thinning of the microchip are required. / 1 or less is preferable. Specifically, the depth M of the connection channel 105 is preferably about 0.2 to 0.5 mm, for example. If the depth M is less than 0.2 mm, the liquid in the connection flow path 105 may flow out to the opening 102 due to capillary action after measurement, which may cause a measurement error. In addition, when the depth M exceeds 0.5 mm, the surface area of the liquid surface in the connection flow path 105 becomes large, and measurement errors are likely to occur. Moreover, it is preferable that the width W1 (refer FIG. 3) of the connection flow path 105 shall be about 0.2-0.5 mm from the reason similar to the above.

なお、計量部本体101は、接続流路105の容積の50〜150倍程度の容量を有していることが好ましい。これにより、接続流路105内における計量後の液体の液面の形状の差に基づく、接続流路105内の液体の液量の差が、計量された液体の全体量に与える影響を小さくすることができ、計量誤差を小さくすることができる。   Note that the measuring unit main body 101 preferably has a capacity of about 50 to 150 times the volume of the connection channel 105. As a result, the influence of the difference in the liquid amount of the liquid in the connection channel 105 based on the difference in the shape of the liquid level after measurement in the connection channel 105 on the total amount of the measured liquid is reduced. Measurement error can be reduced.

上記のように計量部本体101の深さLに対して、接続流路105の深さMを小さくする場合において、計量部本体の底面101aと接続流路の底面105aとは、傾斜面107によって接続されていることが好ましい(図4参照)。このように、傾斜面を形成すると、過剰の液体(廃液)が開口部102方向へ排出される際、傾斜面107と計量部本体の底面101aとによって形成される角部に空気が溜まることを防止できるため、計量誤差を抑制でき、液体を正確に計量することができる。図4を参照して、傾斜面107と計量部本体の底面101aとがなす角度θは、たとえば90°<θ<180°とすることができ、好ましくは90°<θ≦135°である。   As described above, when the depth M of the connection channel 105 is made smaller than the depth L of the measurement unit main body 101, the bottom surface 101a of the measurement unit main body and the bottom surface 105a of the connection channel are formed by the inclined surface 107. It is preferable that they are connected (see FIG. 4). In this way, when the inclined surface is formed, when excess liquid (waste liquid) is discharged in the direction of the opening 102, air is accumulated in the corner formed by the inclined surface 107 and the bottom surface 101a of the measuring unit main body. Therefore, the measurement error can be suppressed and the liquid can be accurately measured. Referring to FIG. 4, angle θ formed between inclined surface 107 and bottom surface 101a of the measuring unit main body can be, for example, 90 ° <θ <180 °, and preferably 90 ° <θ ≦ 135 °.

本発明において、計量部本体の形状(基板の積層方向から見たときの形状)は特に制限されるものではないが、図3に示されるように、三角形状または略三角形状とすることが好ましい。図3に示される計量部100において、かかる形状は、第1壁110が有する排出口104から導入口103に到る直線状の壁面と、第2壁120が有するV字状の壁面とによって実現されている。このように、V字状の壁面を用いて計量部本体を構成すると、液体を計量部本体に導入した際、計量部本体内に空気が溜まりにくく、計量部本体内を確実に液体で満たすことができるため、正確な計量を行なうことができる。なお、第2壁120の壁面はV字状に限定されるものではなく、たとえばU字状であってもよい。また、第1壁110における排出口104から導入口103に到る壁面は、必ずしも直線状である必要はなく、たとえば、第2壁120と同様にV字状またはU字状などであってもよい。   In the present invention, the shape of the measuring unit main body (the shape when viewed from the stacking direction of the substrates) is not particularly limited, but is preferably triangular or substantially triangular as shown in FIG. . In the measuring unit 100 shown in FIG. 3, such a shape is realized by a linear wall surface from the discharge port 104 of the first wall 110 to the introduction port 103 and a V-shaped wall surface of the second wall 120. Has been. As described above, when the measuring unit main body is configured using the V-shaped wall surface, when the liquid is introduced into the measuring unit main body, air hardly accumulates in the measuring unit main body, and the measuring unit main body is reliably filled with the liquid. Therefore, accurate weighing can be performed. In addition, the wall surface of the 2nd wall 120 is not limited to V shape, For example, a U shape may be sufficient. Further, the wall surface from the discharge port 104 to the introduction port 103 in the first wall 110 does not necessarily have to be linear, and may be V-shaped or U-shaped as in the second wall 120, for example. Good.

計量部本体の形状が三角形状または略三角形状である場合においては、図3の計量部100のように、当該三角形状における一角に導入口を配置し、他の一角に排出口を配置することが好ましい。これにより、計量部本体内の空間全体が液体で充填されることとなる。   In the case where the shape of the measuring unit main body is triangular or substantially triangular, the introduction port is disposed at one corner of the triangular shape and the discharge port is disposed at the other corner as in the weighing unit 100 of FIG. Is preferred. As a result, the entire space in the measuring unit main body is filled with the liquid.

本発明において、接続流路の形状は、特に限定されるものではない。ただし、流路の成形のし易さなどの観点からは、直線状であること(基板の積層方向から見たときに、たとえば正方形、長方形、台形などの四角形状を有している)が好ましい。また、接続流路の長さ(計量部本体の排出口から開口部までの距離)は、計量されるべき液体が廃液に引きずられて排出されてしまう計量されるべき液体の量を最小限にするためには、接続流路内に形成される液面(液切れ界面)と計量部本体101とをできるだけ離しておくことが好ましい点に鑑みると、1.0mm以上とすることが好ましく、また、占有スペースの低減という観点からは2.0mm以下とすることが好ましい。   In the present invention, the shape of the connection channel is not particularly limited. However, from the viewpoint of ease of forming the flow path, it is preferable that the flow path is linear (having a square shape such as a square, a rectangle, or a trapezoid when viewed from the stacking direction of the substrates). . In addition, the length of the connection channel (distance from the outlet of the measuring unit main body to the opening) minimizes the amount of liquid to be measured that causes the liquid to be measured to be dragged and discharged by the waste liquid. In view of the point that it is preferable to keep the liquid surface (liquid running interface) formed in the connection channel and the measuring unit main body 101 as far as possible, it is preferable that the thickness is 1.0 mm or more. From the viewpoint of reducing the occupied space, the thickness is preferably 2.0 mm or less.

次に、開口部102についてより詳細に説明する。図3および図4に示される計量部100において、開口部102は、第1の基板201を厚み方向に貫通する貫通穴からなる。遠心力の印加により、計量部本体101に導入された液体のうち、容量を超える過剰分の液体(廃液)は、接続流路105端部に接続された開口部102に流出し、該廃液は、第1の基板201と第3の基板203とによって形成された第2の流体回路内に収容される。かかる操作により、計量部本体101内ならびに、接続流路105内の一部および導入流路106内の一部には液体が充填され、液体が計量される。このように、計量された液体として接続流路105および計量部本体101内に留まるべき液体と、開口部102へ流出すべき廃液とは、開口部102の接続流路105側開口においてせん断されるため、これらの液体間の液切れは良好である。すなわち、接続流路105および計量部本体101内に留まるべき液体が、廃液に引きずられて流出してしまうことが効果的に抑制され、したがって、計量誤差を小さくすることができる。   Next, the opening 102 will be described in more detail. In the measuring unit 100 shown in FIGS. 3 and 4, the opening 102 includes a through hole that penetrates the first substrate 201 in the thickness direction. Of the liquid introduced into the measuring unit main body 101 by the application of the centrifugal force, the excess liquid (waste liquid) exceeding the capacity flows out to the opening 102 connected to the end of the connection channel 105, and the waste liquid is , And is accommodated in a second fluid circuit formed by the first substrate 201 and the third substrate 203. By such an operation, the liquid in the measuring unit main body 101, a part in the connection flow path 105, and a part in the introduction flow path 106 is filled, and the liquid is measured. As described above, the liquid that should remain in the connection channel 105 and the measurement unit main body 101 as the measured liquid and the waste liquid that should flow out to the opening 102 are sheared at the opening on the connection channel 105 side of the opening 102. Therefore, the liquid breakage between these liquids is good. That is, it is possible to effectively suppress the liquid that should remain in the connection flow path 105 and the measuring unit main body 101 from being dragged out by the waste liquid, and thus the measurement error can be reduced.

ここで、開口部102の内壁面のうち、接続流路の底面105aに連続する側壁面102aは、側壁面102aと接続流路の底面105aとがなす内角αが90°未満となるように、第1の基板201の厚み方向に対して傾斜していることが好ましい。このような傾斜を設けることにより、上記せん断がより効果的になされ、液切れをより良好なものとすることができる。この場合、内角αは、たとえば80°≦α<90°程度とすることができる。また、側壁面102aのみが傾斜するのではなく、開口部102を構成する貫通穴自体が、接続流路105側から第2の流体回路側へ進むに従い、開口の断面積が大きくなるようなテーパ形状を有していてもよい。テーパ形状にすることにより、側壁面に液体が触れ、表面張力等により液体が引きずられてしまうのをより効果的に防止し得る。また、上記せん断が効果的になされるためには、側壁面102aと接続流路の底面105aとが交わる領域が曲面からなるよりも、図4のように、角部を形成していることが好ましい。   Here, of the inner wall surface of the opening 102, the side wall surface 102a continuous to the bottom surface 105a of the connection flow path has an inner angle α formed by the side wall surface 102a and the bottom surface 105a of the connection flow path of less than 90 °. It is preferable that the first substrate 201 be inclined with respect to the thickness direction. By providing such an inclination, the shearing can be more effectively performed and the liquid breakage can be improved. In this case, the internal angle α can be set to about 80 ° ≦ α <90 °, for example. Further, not only the side wall surface 102a is inclined, but the through hole itself constituting the opening 102 is tapered such that the cross-sectional area of the opening increases as it advances from the connection flow path 105 side to the second fluid circuit side. You may have a shape. By making the taper shape, it is possible to more effectively prevent the liquid from touching the side wall surface and being dragged by surface tension or the like. Further, in order to effectively perform the shearing, the corner portion is formed as shown in FIG. 4 rather than the curved surface in the region where the side wall surface 102a and the bottom surface 105a of the connection channel intersect. preferable.

図3に示される開口部102の開口形状(基板の積層方向から見たときの形状)は、四角形状となっているが、これに限定されるものはなく、たとえば円形状、多角形状などの種々の形状を採り得る。ただし、開口部の開口形状は、次に示すように、接続流路と開口部との接続面(接続流路と開口部とが連結している面)と、計量後における液体の液面との関係を考慮して決定することが好ましい。   The opening shape of the opening 102 shown in FIG. 3 (the shape when viewed from the stacking direction of the substrate) is a square shape, but is not limited to this, and for example, a circular shape, a polygonal shape, etc. Various shapes can be employed. However, as shown below, the opening shape of the opening includes the connection surface between the connection channel and the opening (the surface where the connection channel and the opening are connected), and the liquid level after the measurement. It is preferable to determine the relationship.

図5は、計量部の接続流路および開口部近傍を拡大して示す図であって、接続流路と開口部との接続面と、計量後における液体の液面との関係を示す概略上面図である。図5における点線は、計量後、遠心力の印加を停止したときの計量された液体の液面の位置を示している。図5(a)は、図3に示される計量部100と同じ構造を有する計量部の場合を示す。図5(a)に示されるように、接続流路と開口部との接続面が、計量された液体の液面に対して平行ではなく角度を有するように、当該接続面の向きを調整しておくことにより、当該液面と開口部との接触が点接触となるため、接続流路および計量部本体内に留まるべき計量された液体と廃液との液切れがより良好となり、計量誤差をより小さくすることができる。一方、開口部の開口形状を円形状とした場合(図5(b))や、接続流路と開口部との接続面を、計量された液体の液面に対して平行とした場合(図5(c))には、当該液面と開口部との接触が点接触ではなく(あるいは点接触となりにくく)、液切れは、図5(a)の場合ほど良好ではない傾向にある。したがって、接続流路と開口部との接続面が、計量された液体の液面に対して角度を有するように、接続流路と開口部とを接続することが好ましく、また、開口部の開口形状等を調整することが好ましい。なお、計量部本体に液体を導入し、計量を行なう際に印加される遠心力の向きは、図5に示されるような液面位置を形成する方向、すなわち、計量部本体内の空間全体ならびに、接続流路内の一部および導入流路内の一部が液体で満たされるような方向であることが好ましい。   FIG. 5 is an enlarged view showing the connection channel and the vicinity of the opening of the measuring unit, and is a schematic top view showing the relationship between the connection surface between the connection channel and the opening and the liquid level of the liquid after measurement FIG. The dotted line in FIG. 5 indicates the position of the liquid surface of the measured liquid when the application of the centrifugal force is stopped after the measurement. FIG. 5A shows the case of a weighing unit having the same structure as the weighing unit 100 shown in FIG. As shown in FIG. 5 (a), the orientation of the connection surface is adjusted so that the connection surface between the connection channel and the opening has an angle rather than parallel to the liquid level of the measured liquid. Since the contact between the liquid level and the opening is a point contact, the measured liquid and the waste liquid that should remain in the connection flow path and the main body of the measuring section are better disconnected, and the weighing error is reduced. It can be made smaller. On the other hand, when the opening shape of the opening is circular (FIG. 5B), or when the connection surface between the connection channel and the opening is parallel to the liquid level of the measured liquid (see FIG. 5). 5 (c)), the contact between the liquid surface and the opening is not a point contact (or is difficult to be a point contact), and the liquid breakage tends to be not as good as in the case of FIG. 5 (a). Therefore, it is preferable to connect the connection flow path and the opening so that the connection surface between the connection flow path and the opening has an angle with respect to the liquid level of the weighed liquid. It is preferable to adjust the shape and the like. The direction of the centrifugal force applied when the liquid is introduced into the measuring unit main body and the measurement is performed is the direction in which the liquid surface position is formed as shown in FIG. 5, that is, the entire space in the measuring unit main body and The direction in which a part in the connection channel and a part in the introduction channel are filled with the liquid is preferable.

なお、図4において開口部102は、第1の基板201を厚み方向に貫通する貫通穴からなるが、本発明において開口部はかかる形態に限定されるものではない。たとえば、開口部は、第1の基板表面に設けられた溝(凹部)であってもよい。この場合、廃液は、当該溝内部に収容されることとなる。   In FIG. 4, the opening 102 is a through hole that penetrates the first substrate 201 in the thickness direction, but the opening is not limited to this form in the present invention. For example, the opening may be a groove (concave portion) provided on the surface of the first substrate. In this case, the waste liquid is accommodated in the groove.

次に、導入口103に接続された導入流路106について説明する。導入流路106は、液体を導入口103に誘導するための機能を有するとともに、計量部本体に導入される液体の流量を制御する機能をも果たす。液体の流量を適切な量に制限することにより、計量部本体内に液体とともに、空気が混入することを抑制または防止することができる。ここで、導入流路106の深さNを計量部本体の深さLより小さくすると、導入流路106の流量制御機能をより向上させることができる。良好な流量制御機能を付与するために、導入流路106の深さNおよび幅は、それぞれ0.2〜0.5mm程度とすることが好ましい。また、上記と同様の理由から、計量部本体の底面101aと導入流路106の底面とは、傾斜面によって接続されていることが好ましい。   Next, the introduction flow path 106 connected to the introduction port 103 will be described. The introduction channel 106 has a function of guiding the liquid to the introduction port 103 and also has a function of controlling the flow rate of the liquid introduced into the measuring unit main body. By restricting the flow rate of the liquid to an appropriate amount, it is possible to suppress or prevent air from being mixed with the liquid in the measuring unit main body. Here, when the depth N of the introduction flow path 106 is made smaller than the depth L of the measuring unit main body, the flow rate control function of the introduction flow path 106 can be further improved. In order to provide a good flow rate control function, it is preferable that the depth N and the width of the introduction channel 106 are about 0.2 to 0.5 mm, respectively. For the same reason as described above, it is preferable that the bottom surface 101a of the measuring unit main body and the bottom surface of the introduction channel 106 are connected by an inclined surface.

本発明においては、図3に示されるように、計量部に空気穴130を設けておくことが好ましい。空気穴を形成しておくことにより、計量部本体内などに存在する空気や液体の導入時に一緒になって流入する空気を排出するための経路が確保されることとなるため、液体の計量部本体への導入、廃液の排出などの液体の移動をスムーズに行なうことができる。空気穴の位置は特に制限されるものではない。空気穴の形成は、たとえば、第1の基板表面に形成された壁に凹部を形成することにより行なうことができる。   In the present invention, as shown in FIG. 3, it is preferable to provide an air hole 130 in the measuring portion. By forming an air hole, a path for discharging the air that flows in together with the introduction of air or liquid existing in the measuring unit main body is secured, so the liquid measuring unit It is possible to smoothly move the liquid such as introduction into the main body and discharge of the waste liquid. The position of the air hole is not particularly limited. The air hole can be formed, for example, by forming a recess in a wall formed on the surface of the first substrate.

以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to this.

図6〜8は、本発明のマイクロチップの一例を示す平面図であり、当該マイクロチップの使用前における流体回路内の液体の状態および当該マイクロチップを用いて行なわれる流体処理の一部の工程における液体の状態を示すものである。図6〜8において、(a)は、第1の基板の一方の表面に形成された溝形状を示すものであり、マイクロチップが有する2層の流体回路のうちの一方の流体回路(以下、上側流体回路ともいう。)構造を示す。また、図6〜8において、(b)は、第1の基板の他方の表面に形成された溝形状を示すものであり、マイクロチップが有する他方の流体回路(以下、下側流体回路ともいう。)構造を示す。このマイクロチップ600は、実際には、当該第1の基板を挟持する第2の基板および第3の基板を備えるが、図6〜8においては省略している。以下、図6〜8を参照しながら、当該マイクロチップを流体処理操作の一部について説明する。   6 to 8 are plan views showing an example of the microchip of the present invention. The state of the liquid in the fluid circuit before use of the microchip and some steps of fluid processing performed using the microchip. The state of the liquid in is shown. 6-8, (a) shows the shape of a groove formed on one surface of the first substrate, and one fluid circuit (hereinafter referred to as “fluid circuit”) of the two-layer fluid circuits of the microchip. Also referred to as the upper fluid circuit.) The structure is shown. 6-8, (b) shows the shape of a groove formed on the other surface of the first substrate, and the other fluid circuit (hereinafter also referred to as the lower fluid circuit) of the microchip. .) Show the structure. The microchip 600 actually includes a second substrate and a third substrate that sandwich the first substrate, but is omitted in FIGS. Hereinafter, a part of the fluid processing operation of the microchip will be described with reference to FIGS.

図6は、流体処理を行なう前(使用前)の状態を示す平面図である。図6に示されるように、マイクロチップ600は、全血中の血漿成分または血球成分に混合される試薬を収容しておくための液体試薬保持部601、602、603、604、605および606を備えており、これらの液体試薬保持部内に、それぞれ試薬R1、R2、R3、R4、R5およびR6をあらかじめ内蔵している。検査・分析の対象となる検体(全血)は、検体注入口607から流体回路内に導入される。また、マイクロチップ600は、本発明に係る計量部である、液体試薬計量部701、702、703、704、705および706を有する。これらの計量部は、それぞれ試薬R1、R2、R3、R4、R5およびR6を計量するための部位である。   FIG. 6 is a plan view showing a state before fluid treatment (before use). As shown in FIG. 6, the microchip 600 includes liquid reagent holding units 601, 602, 603, 604, 605, and 606 for storing reagents mixed with plasma components or blood cell components in whole blood. The reagents R1, R2, R3, R4, R5, and R6 are preliminarily incorporated in these liquid reagent holders. A sample (whole blood) to be examined / analyzed is introduced into the fluid circuit from the sample inlet 607. The microchip 600 includes liquid reagent measuring units 701, 702, 703, 704, 705, and 706, which are measuring units according to the present invention. These measuring parts are parts for measuring the reagents R1, R2, R3, R4, R5 and R6, respectively.

マイクロチップ600を用いた全血検査においては、まず、検体注入口607から採取した全血を導入する。次に、図7を参照して、下向き(図7における下向き)の遠心力を印加する。これにより、全血は、分離部710に導入されるとともに、血漿成分と血球成分とに遠心分離される(図7(b)参照)。また、この下向きの遠心力により、各試薬は、第1の基板を厚み方向に貫通する貫通穴801、802、803、804、805、806をそれぞれ通って、下側流体回路に移動する(図7(b)参照)。   In a whole blood test using the microchip 600, first, whole blood collected from the sample inlet 607 is introduced. Next, referring to FIG. 7, a downward (downward in FIG. 7) centrifugal force is applied. Thereby, the whole blood is introduced into the separation unit 710 and centrifuged into a plasma component and a blood cell component (see FIG. 7B). Further, by this downward centrifugal force, each reagent moves to the lower fluid circuit through each of the through holes 801, 802, 803, 804, 805, 806 penetrating the first substrate in the thickness direction (FIG. 7 (b)).

ついで、図8を参照して、右向き(図8における右向き)の遠心力を印加する。これにより、分離部710内の血漿成分は、領域aに移動する(図8(b)参照)。また、計量部を有する側の流体回路である下側流体回路に移動していた試薬R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、それぞれ液体試薬計量部701、702、703、704、705および706に導入され、計量される(図8(b)参照)。計量操作の詳細については、上記したとおりである。これらの液体試薬計量部は、それぞれ接続流路を挟んで計量部本体と対向するように配置された開口部701a、702a、703a、704a、705aおよび706aを備えており、接続流路から溢れ出た過剰の試薬(廃液)は、それぞれ当該開口部を通して、上側流体回路に移動し、収容される(図8(a)参照)。このように、本実施例のマイクロチップ600によれば、液体試薬計量部を用いて、試薬R1〜R6を同時にかつ、正確に計量できる。また、各液体試薬計量部は、流体回路に示す占有面積の低減化が図られている。なお、図8に示される状態を得た後も、適切な方向の遠心力を印加することにより、血漿成分および血球成分の計量、血漿成分または血球成分と各試薬との混合などの流体処理が行なわれるが、ここでは割愛する。   Next, referring to FIG. 8, a centrifugal force in the right direction (right direction in FIG. 8) is applied. Thereby, the plasma component in the separation part 710 moves to the area | region a (refer FIG.8 (b)). Reagents R1, R2, R3, R4, R5, and R6 that have moved to the lower fluid circuit, which is the fluid circuit on the side having the metering unit, are liquid reagent metering units 701, 702, 703, 704, 705 and It is introduced into 706 and weighed (see FIG. 8B). The details of the weighing operation are as described above. Each of these liquid reagent measuring units includes openings 701a, 702a, 703a, 704a, 705a, and 706a arranged so as to face the measuring unit main body with the connection channel interposed therebetween, and overflows from the connection channel. Excess reagent (waste liquid) moves through the opening to the upper fluid circuit and is accommodated (see FIG. 8A). Thus, according to the microchip 600 of the present embodiment, the reagents R1 to R6 can be simultaneously and accurately measured using the liquid reagent measuring unit. In addition, each liquid reagent measuring unit is designed to reduce the occupied area shown in the fluid circuit. Even after obtaining the state shown in FIG. 8, by applying a centrifugal force in an appropriate direction, fluid processing such as measurement of the plasma component and blood cell component, mixing of the plasma component or blood cell component and each reagent, etc. It is done, but I will omit it here.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

マイクロチップが備える計量部の構造の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the structure of the measurement part with which a microchip is provided. マイクロチップが備える計量部の構造の他の一例を示す上面図である。It is a top view which shows another example of the structure of the measurement part with which a microchip is provided. 本発明のマイクロチップが備える計量部の構造の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the structure of the measurement part with which the microchip of this invention is provided. 図3に示されるIII−III’線における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in the III-III 'line | wire shown by FIG. 接続流路と開口部との接続面と、計量後における液体の液面との関係を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows the relationship between the connection surface of a connection flow path and an opening part, and the liquid level of the liquid after measurement. 本発明のマイクロチップの一例を示す平面図であり、流体処理を行なう前(使用前)の状態を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the microchip of this invention, and is a top view which shows the state before performing a fluid process (before use). 図6に示されるマイクロチップを用いて行なわれる流体処理の一工程における液体の状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state of the liquid in one process of the fluid processing performed using the microchip shown by FIG. 図6に示されるマイクロチップを用いて行なわれる流体処理の一工程における液体の状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state of the liquid in one process of the fluid processing performed using the microchip shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,60,100 計量部、20,70,101 計量部本体、30 開口、40,80 排出用流路、50,90 廃液溜め、71 導入口、72 排出口、101a 計量部本体の底面、102 開口部、102a 接続流路の底面に連続する側壁面、103 導入口、104 排出口、105 接続流路、105a 接続流路の底面、106 導入流路、107 傾斜面、110 第1壁、120 第2壁、130 空気穴、201 第1の基板、202 第2の基板、203 第3の基板、600 マイクロチップ、601,602,603,604,605,606 液体試薬保持部、607 検体注入口、701,702,703,704,705,706 液体試薬計量部、701a,702a,703a,704a,705a,706a 開口部、710 分離部、801,802,803,804,805,806 貫通穴。   10, 60, 100 Weighing unit, 20, 70, 101 Weighing unit body, 30 opening, 40, 80 Discharge flow path, 50, 90 Waste liquid reservoir, 71 Inlet port, 72 discharge port, 101a Bottom surface of weighing unit body, 102 Opening, 102a Side wall surface continuous to bottom surface of connection flow path, 103 introduction port, 104 discharge port, 105 connection flow path, 105a bottom surface of connection flow path, 106 introduction flow path, 107 inclined surface, 110 first wall, 120 2nd wall, 130 air hole, 201 1st board | substrate, 202 2nd board | substrate, 203 3rd board | substrate, 600 microchip, 601,602,603,604,605,606 liquid reagent holding | maintenance part, 607 sample injection port 701, 702, 703, 704, 705, 706 Liquid reagent metering unit, 701a, 702a, 703a, 704a, 705a, 706a Open Department, 710 separation unit, 801,802,803,804,805,806 through hole.

Claims (10)

表面に溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板と、前記第1の基板上に積層された第2の基板とを含み、
前記溝と前記第2の基板における前記第1の基板側表面とから構成される空洞部からなる第1の流体回路を有するマイクロチップであって、
前記第1の流体回路は、液体を計量するための計量部を備え、
前記計量部は、
前記液体の計量を行なうための室であって、その一端に設けられた前記液体を導入するための導入口およびその他端に設けられた前記液体を排出させるための排出口を備える計量部本体と、
前記第1の基板表面に設けられた溝または厚み方向に貫通する貫通穴からなる開口部と、
前記排出口と前記開口部とを接続する接続流路と、
を有し、
前記計量部本体と前記開口部とは、前記接続流路を挟んで対向するように配置されるマイクロチップ。
A first substrate having a groove and / or a through-hole penetrating in the thickness direction on the surface; and a second substrate laminated on the first substrate;
A microchip having a first fluid circuit composed of a cavity formed by the groove and the first substrate side surface of the second substrate,
The first fluid circuit includes a metering unit for metering a liquid,
The weighing unit is
A chamber for measuring the liquid, and a measuring unit main body provided with an inlet for introducing the liquid provided at one end thereof and an outlet for discharging the liquid provided at the other end; ,
An opening formed of a groove provided in the first substrate surface or a through hole penetrating in the thickness direction;
A connecting flow path connecting the outlet and the opening;
Have
The measuring part main body and the opening are microchips arranged so as to face each other with the connection channel interposed therebetween.
前記計量部本体の深さLは、前記接続流路の深さMより大きい請求項1に記載のマイクロチップ。   2. The microchip according to claim 1, wherein a depth L of the measuring unit main body is greater than a depth M of the connection channel. 前記接続流路の深さMに対する前記計量部本体の深さLの比L/Mは、2/1〜9/1の範囲内である請求項2に記載のマイクロチップ。   3. The microchip according to claim 2, wherein a ratio L / M of a depth L of the measuring unit main body to a depth M of the connection channel is in a range of 2/1 to 9/1. 前記計量部本体の底面と前記接続流路の底面とは、傾斜面によって接続されている請求項2または3に記載のマイクロチップ。   4. The microchip according to claim 2, wherein a bottom surface of the measuring unit main body and a bottom surface of the connection channel are connected by an inclined surface. 前記開口部を構成する溝または貫通穴の側壁面のうち、前記接続流路の底面に連続する側壁面は、該側壁面と前記接続流路の底面とがなす内角が90度未満となるように、前記第1の基板の厚み方向に対して傾斜している請求項1〜4のいずれかに記載のマイクロチップ。   Of the side wall surfaces of the grooves or through holes that form the opening, the side wall surface that is continuous with the bottom surface of the connection channel has an inner angle formed by the side wall surface and the bottom surface of the connection channel that is less than 90 degrees. The microchip according to claim 1, wherein the microchip is inclined with respect to the thickness direction of the first substrate. 前記接続流路と前記開口部とは、その接続面が、計量された前記液体の前記接続流路内における液面に対して角度を有するように接続される請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロチップ。   The said connection flow path and the said opening part are connected so that the connection surface may have an angle with respect to the liquid level in the said connection flow path of the said measured liquid. The microchip described. 前記導入口には、前記液体を前記導入口へ導くための導入流路が接続されており、
前記導入流路の深さNは、前記計量部本体の深さLより小さい請求項1〜6のいずれかに記載のマイクロチップ。
An introduction flow path for guiding the liquid to the introduction port is connected to the introduction port,
The depth N of the introduction channel is a microchip according to any one of claims 1 to 6, which is smaller than a depth L of the measuring unit main body.
前記計量部本体の底面と前記導入流路の底面とは、傾斜面によって接続されている請求項7に記載のマイクロチップ。   The microchip according to claim 7, wherein a bottom surface of the measuring unit main body and a bottom surface of the introduction channel are connected by an inclined surface. 前記計量部本体は、略三角形状を有しており、
前記略三角形状における一角に前記導入口を備え、他の一角に前記排出口を備える請求項1〜8のいずれかに記載のマイクロチップ。
The measuring unit body has a substantially triangular shape,
The microchip according to claim 1, wherein the introduction port is provided at one corner of the substantially triangular shape, and the discharge port is provided at the other corner.
両表面に形成された溝および/または厚み方向に貫通する貫通穴を備える第1の基板と、前記第1の基板を挟持する第2の基板および第3の基板と、を含み、
前記第1の基板における一方の表面に設けられた溝と前記第2の基板における前記第1の基板側表面とから構成される空洞部からなる第1の流体回路と、前記第1の基板における他方の表面に設けられた溝と前記第3の基板における前記第1の基板側表面とから構成される空洞部からなる第2の流体回路と、を有するマイクロチップであって、
前記開口部は、前記第1の流体回路と前記第2の流体回路とを接続する、前記第1の基板を厚み方向に貫通する貫通穴からなる請求項1〜9のいずれかに記載のマイクロチップ。
A first substrate provided with grooves formed on both surfaces and / or a through-hole penetrating in the thickness direction, and a second substrate and a third substrate sandwiching the first substrate,
A first fluid circuit comprising a cavity formed by a groove provided on one surface of the first substrate and the first substrate side surface of the second substrate; and A second fluid circuit composed of a cavity formed by a groove provided on the other surface and the first substrate side surface of the third substrate;
The micro according to any one of claims 1 to 9, wherein the opening includes a through hole that connects the first fluid circuit and the second fluid circuit and penetrates the first substrate in a thickness direction. Chip.
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