JP2012093227A - Analysis system and microchip - Google Patents

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Daisuke Matsumoto
大輔 松本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress optical adverse effects of surface properties on facing surfaces of a microchip and an optical member.SOLUTION: The analysis system comprises: a microchip 1 including a space which houses a sample or through which the sample passes, at the inside of the microchip 1; and an optical member 6 for guiding incident light to the space 5 inside of the microchip 1 or emission light from the space. Filler 4 having a refractive index approximate to the refractive index of either one of the optical member 6 and the microchip 1 is provided between the optical member 6 and an incidence surface for the incident light or an emission surface for the emission light in the microchip 1.

Description

本発明は、試料を収納または通過させるための空間を有するマイクロチップ及びこれを用いた分析システムに関する。   The present invention relates to a microchip having a space for storing or passing a sample and an analysis system using the microchip.

試料に含まれる成分を測定するためのプロセス、例えば、分離、抽出、化学反応、細胞培養等、を1つのチップで行えるように集積化したマイクロチップを用いる技術が知られている。マイクロチップは、微細流路を有するものであり、微細流路を通過する試料の成分を、例えば、電気泳動あるいは毛細管力等で分離する。分離された各成分の検出には、光学系が用いられる。例えば、微細流路において各成分に分離された試料に、光を照射し、透過した光を検出することにより、試料の成分を分析することができる。光学的な分析として、例えば、吸光光度法や蛍光光度法等が知られている。   A technique using a microchip integrated so that a process for measuring a component contained in a sample, for example, separation, extraction, chemical reaction, cell culture, etc., can be performed on one chip is known. The microchip has a fine channel, and the components of the sample passing through the fine channel are separated by, for example, electrophoresis or capillary force. An optical system is used to detect each separated component. For example, the components of the sample can be analyzed by irradiating the sample separated into the components in the fine flow path and detecting the transmitted light. As an optical analysis, for example, an absorptiometric method or a fluorometric method is known.

マイクロチップと、マイクロチップ内の試料を観察するための光学部材の構成について、例えば、特許文献1には、光ファイバの先端がマイクロチップに当接した状態でマイクロチップに測定光を照射する構成が開示されている。この例では、光ファイバの先端が当接する、マイクロチップの部分に凹部を設けることで、光ファイバの出射端面がマイクロチップに接触するのを防ぎ、光ファイバの損傷を抑制している。   Regarding the configuration of the microchip and the optical member for observing the sample in the microchip, for example, Patent Document 1 discloses a configuration in which the microchip is irradiated with measurement light with the tip of the optical fiber in contact with the microchip. Is disclosed. In this example, the concave portion is provided in the microchip portion where the tip of the optical fiber comes into contact, so that the emission end face of the optical fiber is prevented from contacting the microchip, and damage to the optical fiber is suppressed.

また、特許文献2には、流路付き板状部材に予め屈折率分布型ロッドレンズが固定されており、光ファイバが備わる集光レンズが固定されており、光ファイバは、集光レンズを外嵌して固定する環状部材を備えた構成が開示されている。   In Patent Document 2, a gradient index rod lens is fixed in advance to a plate-like member with a flow path, and a condensing lens provided with an optical fiber is fixed. A configuration including an annular member to be fitted and fixed is disclosed.

国際公開第2010/010904号パンフレット(段落[0112]、図18)International Publication No. 2010/010904 (paragraph [0112], FIG. 18) 特開2004−117302号公報(段落0061、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2004-117302 (paragraph 0061, FIG. 1)

上記特許文献1の構成においては、光ファイバの照射端面及びマイクロチップの双方において、当接面の表面性状(うねり、粗さ)は一様でない事が多い。そのため、光ファイバの照射端面とマイクロチップとの当接部の接触状態が装置ごと、あるいは、同一装置であってもマイクロチップの交換の度に、異なる。これによって、当接部界面における反射による光量損失や乱反射による迷光の発生程度がばらつくことが起こり得る。このばらつきは、機差、測定間差に現れ、複数のマイクロチップを装着して測定する装置においては、チャンネル差として影響が出る。また、このばらつきを抑制すべく、光ファイバ端面及びマイクロチップの当接面の表現性状を抑制するための製造方法の改善を試みるにしても、物理的に限界があった。   In the configuration of Patent Document 1, the surface properties (waviness and roughness) of the contact surface are often not uniform in both the irradiation end face of the optical fiber and the microchip. For this reason, the contact state of the contact portion between the irradiation end face of the optical fiber and the microchip is different for each apparatus or every time the microchip is replaced even in the same apparatus. As a result, the amount of light loss due to reflection at the contact portion interface and the generation of stray light due to irregular reflection may vary. This variation appears as a machine difference and a difference between measurements, and affects a channel difference in an apparatus that mounts and measures a plurality of microchips. Further, even if an attempt was made to improve the manufacturing method for suppressing the expression property of the end face of the optical fiber and the contact surface of the microchip in order to suppress this variation, there was a physical limit.

上記特許文献2に開示の構成では、屈折率分布型ロッドレンズと光ファイバの当接面において、上記特許文献1と同様の問題が生じ得る。また、それらの物理的接触により、汚れの付着や異物による損傷が生じる。そのため、傷防止のハードコードを施したり、汚れ除去メンテナンスを要したりと、デリケートな部品相応の対策を講じる必要があり、結果的に費用面、手間の面で望ましい状況ではなかった。   In the configuration disclosed in Patent Document 2, the same problem as in Patent Document 1 may occur on the contact surface between the gradient index rod lens and the optical fiber. In addition, due to their physical contact, dirt adherence or damage due to foreign matter occurs. For this reason, it is necessary to take hard cords for preventing scratches and to take dirt removal maintenance, and it is necessary to take measures corresponding to delicate parts. As a result, the situation is not desirable in terms of cost and labor.

そこで、本発明は、マイクロチップと光学部材の対向面における表面性状による光学上の悪影響を抑制することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to suppress adverse optical effects due to surface properties on the facing surfaces of the microchip and the optical member.

本願に開示の分析システムは、試料を収納または通過させる空間を内部に有するマイクロチップと、前記マイクロチップ内部の前記空間への入射光または前記空間からの出射光を導く光学部材とを備え、前記光学部材と、前記マイクロチップにおける前記入射光の入射面または前記出射光の出射面との間に、前記光学部材または前記マイクロチップいずれか一方の屈折率に近似する屈折率を有する充填材が設けられる。   An analysis system disclosed in the present application includes a microchip having a space for accommodating or passing a sample therein, and an optical member that guides incident light into the space inside the microchip or emitted light from the space, A filler having a refractive index approximate to the refractive index of either the optical member or the microchip is provided between the optical member and the incident surface of the incident light or the exit surface of the emitted light in the microchip. It is done.

このように、屈折率がマイクロチップまたは光学部材と近似する充填材を、光学部材とマイクロチップとの間に設けることにより、マイクロチップと光学部材のそれぞれにおける対向面における、うねり、粗さ、傷等を充填材で埋めることができる。そのため、これらマイクロチップの光入射面または出射面と、これに対向する光学素子の面との間で、反射により光量損失や乱反射により生じる迷光を低減することができる。   Thus, by providing a filler having a refractive index similar to that of a microchip or an optical member between the optical member and the microchip, undulation, roughness, and scratches on the opposing surfaces of the microchip and the optical member, respectively. Etc. can be filled with a filler. Therefore, it is possible to reduce stray light caused by light loss or irregular reflection due to reflection between the light incident surface or the emission surface of these microchips and the surface of the optical element facing the light incident surface.

ここで、マイクロチップは、試料に含まれる成分を測定するためのプロセスの少なくとも一部を1つのチップで行えるように集積化したものであり、試料を通過または収納させる空間を内部に有する。マイクロチップの形状、構成、サイズは特定のものに限定されない。   Here, the microchip is integrated so that at least a part of the process for measuring components contained in the sample can be performed by one chip, and has a space for allowing the sample to pass through or to be stored therein. The shape, configuration, and size of the microchip are not limited to specific ones.

充填材の屈折率が、光学部材または前記マイクロチップいずれか一方の屈折率に近似するとしているのは、本来、充填材の屈折率と光学部材または前記マイクロチップの屈折率は同じであることが好ましいが、実際、正確に同じ屈折率にするのは難しいので、実質的に同じと見なせる程度であればよいという意味である。   The refractive index of the filler is assumed to approximate the refractive index of either the optical member or the microchip. The refractive index of the filler and the refractive index of the optical member or the microchip are essentially the same. Although it is preferable, in practice, it is difficult to make the refractive indexes exactly the same.

上記分析システムにおいて、前記光学部材の端部は、前記マイクロチップの前記入射面または前記出射面に、前記充填材を介して接触している態様とすることができる。これにより、マイクロチップの光入射面または出射面と、光学部材の端部との微小な隙間を充填材で埋めつつ、これらの面どうしを接触させることができる。   The said analysis system WHEREIN: The edge part of the said optical member can be set as the aspect which is contacting the said entrance surface or the said output surface of the said microchip through the said filler. This makes it possible to bring these surfaces into contact with each other while filling a minute gap between the light incident surface or the exit surface of the microchip and the end portion of the optical member with the filler.

前記充填材は、流動体とすることができる。また、前記充填材は、ゲル状とすることができる。   The filler may be a fluid. Moreover, the said filler can be made into a gel form.

前記マイクロチップは、前記光学部材に対して着脱可能であり、前記マイクロチップの前記入射面または前記出射面となる部分には、前記光学部材に対して装着される前に予め前記充填材が具備されている態様とすることができる。   The microchip is detachable with respect to the optical member, and the filling material is provided in advance on the portion of the microchip that becomes the incident surface or the emission surface before being mounted on the optical member. It can be set as the mode currently performed.

前記マイクロチップは、前記光学部材に対して装着される前に、前記充填材が前記出射面または前記入射面から流出するのを防ぐ着脱可能なカバーを、さらに備えてもよい。   The microchip may further include a detachable cover that prevents the filler from flowing out of the exit surface or the entrance surface before being attached to the optical member.

試料を収納または通過させる空間を内部に有するマイクロチップであって、前記内部の空間への光の入射面または前記空間からの光の出射面となる位置に、前記マイクロチップの屈折率に近似する屈折率を有する充填材と、前記充填材を封止する、着脱可能なカバーとを備える、マイクロチップも、本願発明に含まれる。   A microchip having a space for accommodating or passing a sample therein, which approximates the refractive index of the microchip at a position to be a light incident surface to the internal space or a light emission surface from the space. A microchip including a filler having a refractive index and a removable cover for sealing the filler is also included in the present invention.

本発明によれば、マイクロチップと光学部材の対向面における表面性状による光学上の悪影響を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress adverse optical effects due to the surface properties of the facing surfaces of the microchip and the optical member.

図1(A)は、第1の実施形態におけるマイクロチップの平面図である。図1(B)は、図1(A)のB―B線断面図、図1(C)は、C―C線断面図である。FIG. 1A is a plan view of the microchip in the first embodiment. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line CC. 図2は、光学部材がレンズである場合の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example when the optical member is a lens. 図3は、第2の実施形態におけるマイクロチップを含む分析システムの構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an analysis system including a microchip according to the second embodiment. 図4は、コイルバネにより、光ファイバ6の出射面6cとマイクロチップ1の入射面とを当接させる構成の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the exit surface 6 c of the optical fiber 6 and the entrance surface of the microchip 1 are brought into contact with each other by a coil spring. 図5(A)〜図5(C)は、第3の実施形態におけるマイクロチップの構成例を示す図である。FIG. 5A to FIG. 5C are diagrams illustrating a configuration example of a microchip according to the third embodiment. 図6は、カバーを備えるマイクロチップに包装材が設けられた構成の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration in which a packaging material is provided on a microchip including a cover. 図7は、開封具を備えるパックの構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a pack including an opening tool.

[第1の実施形態]
図1(A)〜図1(C)は、本発明の第1の実施形態におけるマイクロチップを含む分析システムの構成例を示す図である。図1(A)は平面図、図1(B)は、図1(A)のB―B線断面図、図1(C)は、C―C線断面図である。なお、図1(A)では、図1(B)及び図1(C)で図示している光ファイバ6,7は省略している。
[First embodiment]
FIG. 1A to FIG. 1C are diagrams illustrating a configuration example of an analysis system including a microchip according to the first embodiment of the present invention. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line CC. In FIG. 1A, the optical fibers 6 and 7 shown in FIGS. 1B and 1C are omitted.

図1(A)〜図1(C)に示す例では、マイクロチップ1は、内部に微細流路5を有する。微細流路5は、マイクロチップ1の長手方向に直線状に延び、微細流路5の両端は、試料を入れるため上部に開口している。また、微細流路5の中央付近の上方及び下方においては、厚みが周囲より薄くなっている凹部3b、3aが設けられている。本実施形態では、一例として、上方の凹部3bの底面は、微細流路5への入射光の入射面になり、下方の凹部3aの底面は微細流路5からの出射光の出射面となる。   In the example shown in FIGS. 1A to 1C, the microchip 1 has a fine channel 5 inside. The microchannel 5 extends linearly in the longitudinal direction of the microchip 1, and both ends of the microchannel 5 are open at the top for containing a sample. Moreover, in the upper part and the lower part in the vicinity of the center of the fine channel 5, there are provided concave portions 3b and 3a whose thickness is thinner than the surroundings. In the present embodiment, as an example, the bottom surface of the upper concave portion 3 b is an incident surface for incident light to the fine flow path 5, and the bottom surface of the lower concave portion 3 a is an output surface for outgoing light from the fine flow path 5. .

マイクロチップ1は、微細流路5を形成する溝を有する下基板1aと、その上に設けられた上基板1bとを備える。上基板1bは、下基板1aの溝の両端部に相当する位置にそれぞれ貫通口2a、2bを有する。貫通口2a、2bを通じて、試料が微細流路5へ導入されるか、または微細流路5から流出する。また、上基板1bの微細流路5の中央付近上方は、上記のように内側に凹んだ凹部3bを有する。また、下基板1aの微細流路5の中央付近下方も、上記のように内側に凹んだ凹部3aを有する。   The microchip 1 includes a lower substrate 1a having a groove for forming a fine flow path 5, and an upper substrate 1b provided thereon. The upper substrate 1b has through holes 2a and 2b at positions corresponding to both ends of the groove of the lower substrate 1a, respectively. The sample is introduced into the fine channel 5 or flows out of the fine channel 5 through the through holes 2a and 2b. Further, the upper portion of the upper substrate 1b near the center of the fine channel 5 has the concave portion 3b recessed inward as described above. Further, the lower portion of the lower substrate 1a near the center of the fine channel 5 also has the concave portion 3a recessed inward as described above.

上基板1a及び下基板1bは、透明な部材(透明性部材)であることが好ましい。上基板1a及び下基板1bの材料としては、例えば、ガラス、シリコン樹脂(PDMS)、メタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリスチレン樹脂(PS)、ポリカーボネイト樹脂(PC)等が挙げられる。   The upper substrate 1a and the lower substrate 1b are preferably transparent members (transparent members). Examples of the material of the upper substrate 1a and the lower substrate 1b include glass, silicon resin (PDMS), methyl methacrylate resin (PMMA), polystyrene resin (PS), polycarbonate resin (PC), and the like.

微細流路5上方の凹部3bには、光源(図示せず)から光をマイクロチップの入射面へ導く導光手段である、光ファイバ6の端部が配置される。また、微細流路5下方の凹部3bには、マイクロチップ1からの出射光を光検出手段(図示せず)へ導く導光手段である、光ファイバ7の端部が配置される。光ファイバ6は、光源の光を微細流路5に照射する照射手段の一部を構成する光学部材と言える。光ファイバ7は、マイクロチップ1からの出射光を検出する光検出手段の一部を構成する光学部材であるとも言える。   In the recess 3b above the microchannel 5, an end portion of the optical fiber 6 serving as a light guide means for guiding light from a light source (not shown) to the incident surface of the microchip is disposed. Further, an end portion of the optical fiber 7 serving as a light guide means for guiding the emitted light from the microchip 1 to a light detection means (not shown) is disposed in the concave portion 3b below the fine flow path 5. The optical fiber 6 can be said to be an optical member that constitutes a part of irradiation means for irradiating the light from the light source to the fine flow path 5. It can be said that the optical fiber 7 is an optical member that constitutes a part of light detection means for detecting light emitted from the microchip 1.

光ファイバ6は、コア6a及びクラッド6bを有する。コア6aは、光が通過する部分である。クラッド6bは、コア6aとの界面において光を全反射させるものである。クラッド6bは、コア6aよりも屈折率の高い材料により形成されており、コア6aの被覆している。すなわち、光ファイバ6においては、コア6aとクラッド6bとの界面において全反射を繰り返しながらコア6の内部で光が導波され、コア6aの端面である出射面6cから光が出射される、出射面6cから出射される光は、コア6aとクラッド6bとの界面における全反射臨界角に応じた開口数の光であり、出射面6cから離れるにしたがって光束を広げつつ進行する。光ファイバ7も、同様に、コア7a、クラッド7bを有し、コア7aの端面が、マイクロチップからの出射光の入射面7cとなる。   The optical fiber 6 has a core 6a and a clad 6b. The core 6a is a part through which light passes. The clad 6b totally reflects light at the interface with the core 6a. The clad 6b is made of a material having a refractive index higher than that of the core 6a, and covers the core 6a. That is, in the optical fiber 6, light is guided inside the core 6 while repeating total reflection at the interface between the core 6a and the clad 6b, and light is emitted from the emission surface 6c which is the end surface of the core 6a. The light emitted from the surface 6c is light having a numerical aperture corresponding to the critical angle for total reflection at the interface between the core 6a and the clad 6b, and travels while spreading the light beam as the distance from the emission surface 6c increases. Similarly, the optical fiber 7 has a core 7a and a clad 7b, and the end surface of the core 7a serves as an incident surface 7c for light emitted from the microchip.

光ファイバ6の出射面6cは、マイクロチップ1の入射面に対向する位置に設けられる。ここで、光ファイバ6の出射面6とマイクロチップの入射面との間には、充填材4が設けられる。充填材4は、光ファイバ6のコア6aまたはマイクロチップ1の上基板1bのいずれか一方の屈折率に近似する屈折率を有する。コア6aまたはマイクロチップ1の屈折率と、充填材4の屈折率との差は、0.1以下、望ましくは0.05以下であることが好ましい。また、コア6aまたはマイクロチップ1の屈折率と、充填材4の屈折率とは、同じであることがさらに好ましい。   The exit surface 6 c of the optical fiber 6 is provided at a position facing the entrance surface of the microchip 1. Here, the filler 4 is provided between the exit surface 6 of the optical fiber 6 and the entrance surface of the microchip. The filler 4 has a refractive index that approximates the refractive index of either the core 6 a of the optical fiber 6 or the upper substrate 1 b of the microchip 1. The difference between the refractive index of the core 6a or the microchip 1 and the refractive index of the filler 4 is 0.1 or less, preferably 0.05 or less. Further, the refractive index of the core 6a or the microchip 1 and the refractive index of the filler 4 are more preferably the same.

ここで、光ファイバ6のコア6aの出射面6cは、マイクロチップ1の凹部3bの入射面に、充填材4を介して接触するよう配置してもよい。充填材4として、例えば、コア6aまたはマイクロチップ1と同じ屈折率を持つ光学用マッチングオイルを用いることができる。この場合、コア6aの出射面6cとマイクロチップ1との間にマッチングオイルを充填しつつ、出射面6cとマイクロチップ1の凹部3bの入射面とは密着させることができる。すなわち、コア6aの出射面6cと凹部3b入射面とを密着させた場合、これらの間には、うねり、表面粗さ、傷等による微小な隙間が生じる。マッチングオイルは、この微小な隙を埋めるように充填される。マッチングオイルは、出射面6c及び入射面の微細な表面形状に追随するように、これらの間に満たされる。これにより、コア6aの出射面6cと凹部3b入射面との間の空気層を介在させない構成にして、界面を減らすことができる。その結果、出射面6c及び入射面における光の反射による光量損失や、乱反射によって生じる迷光を低減することができる。   Here, the exit surface 6 c of the core 6 a of the optical fiber 6 may be disposed so as to contact the entrance surface of the recess 3 b of the microchip 1 via the filler 4. As the filler 4, for example, optical matching oil having the same refractive index as that of the core 6 a or the microchip 1 can be used. In this case, the emitting surface 6c and the incident surface of the concave portion 3b of the microchip 1 can be brought into close contact with each other while filling the matching oil between the emitting surface 6c of the core 6a and the microchip 1. That is, when the exit surface 6c of the core 6a and the entrance surface of the recess 3b are brought into close contact with each other, a minute gap due to undulation, surface roughness, scratches, etc. is generated between them. Matching oil is filled to fill this minute gap. The matching oil is filled between the exit surface 6c and the entrance surface so as to follow the fine surface shape. Thereby, it can be set as the structure which does not interpose the air layer between the output surface 6c of the core 6a, and the recessed part 3b incident surface, and can reduce an interface. As a result, it is possible to reduce light quantity loss due to light reflection on the exit surface 6c and the entrance surface and stray light caused by irregular reflection.

充填材4は、追随性の観点から流体であることが好ましい。すなわち、微細な隙間に浸透しやすい液状のものを充填材4として用いることができる。一方、充填材4としてゲル状のものを用いることもできる。ゲル状の充填材4を用いることにより、充填材4が光ファイバ6、7やマイクロチップ1にこびりつきにくくなる。そのため、光ファイバやマイクロチップの表面が汚れにくくなる。また、ゲル上の充填材4を用いることにより、充填材4の保持性が高まり、こぼれにくくなる。例えば、マイクロチップ1の上下基板が、水平でなく傾いていた場合や、充填材4を設ける面が下向きの場合も、充填材4の位置を保つことも可能になる。充填材4は、上記のように、追随性や保持性等の観点から、目的に応じた適切な粘度のものを用いることができる。例えば、マイクロチップ1の小型化に伴い、光学部材の当接面において、nmのオーダーの表面粗さが問題となる場合がある。このような場合、nmのオーダーの凹凸に追随できる程度の粘度を有する充填材を用いることが好ましい。   The filler 4 is preferably a fluid from the viewpoint of followability. That is, a liquid material that easily penetrates into the minute gaps can be used as the filler 4. On the other hand, a gel-like material can be used as the filler 4. By using the gel-like filler 4, it becomes difficult for the filler 4 to stick to the optical fibers 6 and 7 and the microchip 1. As a result, the surface of the optical fiber or microchip is less likely to become dirty. In addition, by using the filler 4 on the gel, the retention of the filler 4 is increased and the spillage is less likely to occur. For example, even when the upper and lower substrates of the microchip 1 are inclined rather than horizontal, or when the surface on which the filler 4 is provided faces downward, the position of the filler 4 can be maintained. As described above, the filler 4 having an appropriate viscosity according to the purpose can be used from the viewpoints of followability and retention. For example, with the miniaturization of the microchip 1, the surface roughness on the order of nm may become a problem on the contact surface of the optical member. In such a case, it is preferable to use a filler having a viscosity that can follow irregularities of the order of nm.

充填材4は、例えば、ユーザが光学部材とマイクロチップの当接部に塗布してもよいし、分析システムが、充填材4を自動的に塗布する手段を備えてもよい。例えば、分析システムは、充填材4を収納するタンクと、タンクから充填材をくみ出すポンプと、くみ出した充填材へ当接部に塗布するためのノズルとを備えることができる。さらに、当接部における充填材4の有無を検出する手段を備え、検出結果に基づいて、充填材4の当接部への供給を制御することもできる。あるいは、充填材4であるオイルが充填された布やスタンプをマイクロチップか光学系のどちらか一方の当接面にあてることで、オイルを当接部に充填するスタンプ機構が設けられてもよい。   For example, the user may apply the filler 4 to the contact portion between the optical member and the microchip, or the analysis system may include means for automatically applying the filler 4. For example, the analysis system can include a tank for storing the filler 4, a pump for pumping the filler from the tank, and a nozzle for applying the pumped filler to the contact portion. Furthermore, it is possible to provide means for detecting the presence or absence of the filler 4 in the contact portion, and to control the supply of the filler 4 to the contact portion based on the detection result. Alternatively, a stamp mechanism that fills the contact portion with oil by applying a cloth or stamp filled with oil as the filler 4 to the contact surface of either the microchip or the optical system may be provided. .

本実施形態では、図示しないが、分析システムは、その他の必要な構成を備えることができる。例えば、マイクロチップ1が、電気泳動法を用いて、試料を分離するものである場合、マイクロチップ1は、微細流路5の長軸方向に電圧を印加するための電極や、微細流路5の両端側に、微細流路5より広い幅の開口部を設け、試料の注入口及び排出口としてもよい。さらに、試料や溶液をマイクロチップ1の微細流路5へ供給する液体供給ユニット、液体の供給量を制御する機構、印加電圧を制御する機構等が、分析システムに設けられてもよい。さらに、分析システムは、マイクロチップ1による分析動作を制御し、測定結果をデータ化して処理するコンピュータを含んでもよい。また、マイクロチップ1は、分析システムに対して着脱可能であることが好ましい。これにより、マイクロチップ1を交換することができる。   In the present embodiment, although not shown, the analysis system can have other necessary configurations. For example, when the microchip 1 separates a sample by using an electrophoresis method, the microchip 1 uses an electrode for applying a voltage in the major axis direction of the microchannel 5 or the microchannel 5. An opening having a width wider than that of the fine channel 5 may be provided on both ends of the sample to serve as a sample inlet and outlet. Furthermore, a liquid supply unit that supplies a sample or solution to the microchannel 5 of the microchip 1, a mechanism that controls the amount of liquid supply, a mechanism that controls the applied voltage, and the like may be provided in the analysis system. Furthermore, the analysis system may include a computer that controls the analysis operation by the microchip 1 and converts the measurement results into data. The microchip 1 is preferably detachable from the analysis system. Thereby, the microchip 1 can be replaced.

(光学部材の変形例)
上記例では、マイクロチップへの入射光またはマイクロチップへの出射光を導く光学部材が、光ファイバである場合について説明した。光学部材は、光ファイバに限られない。図2は、光学部材がレンズである場合の構成例を示す図である。
(Modification of optical member)
In the above example, the case where the optical member that guides the incident light to the microchip or the emitted light to the microchip is an optical fiber has been described. The optical member is not limited to an optical fiber. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example when the optical member is a lens.

図2に示す例では、下基板1aの凹部3aの底面が入射面に、上基板1bの凹部3bの底面が出射面となっている。すなわち、下基板1aの凹部3aに、マイクロチップ1の微細流路5へ光を照射する照射ユニット11が設けられる。照射ユニット11の上端の出射面が、マイクロチップ1の凹部3aの入射面に対向するように設けられる。照射ユニット11は、光源からの光を導く光ファイバ14と、光ファイバ14から出た光を集光して微細流路5へ照射するためのレンズ15、16が設けられる。レンズ16のマイクロチップ1に対向する面が照射ユニット11の出射面16bとなっている。この出射面16bとマイクロチップ1の入射面との間には、充填材4が設けられている。充填材4の屈折率は、レンズ16の屈折率と同じであることが好ましい。あるいは、充填材4の屈折率は、マイクロチップ1の屈折率と同じであってもよい。充填材4は、レンズ16の出射面16b及びマイクロチップ1の入射面のうねり、粗さ及び傷等を埋める。   In the example shown in FIG. 2, the bottom surface of the recess 3a of the lower substrate 1a is the incident surface, and the bottom surface of the recess 3b of the upper substrate 1b is the output surface. That is, the irradiation unit 11 that irradiates light to the fine flow path 5 of the microchip 1 is provided in the recess 3a of the lower substrate 1a. The emission surface at the upper end of the irradiation unit 11 is provided so as to face the incident surface of the recess 3 a of the microchip 1. The irradiation unit 11 is provided with an optical fiber 14 that guides light from a light source, and lenses 15 and 16 that collect the light emitted from the optical fiber 14 and irradiate the fine flow path 5 with the light. A surface of the lens 16 facing the microchip 1 is an emission surface 16 b of the irradiation unit 11. A filler 4 is provided between the exit surface 16 b and the entrance surface of the microchip 1. The refractive index of the filler 4 is preferably the same as the refractive index of the lens 16. Alternatively, the refractive index of the filler 4 may be the same as the refractive index of the microchip 1. The filler 4 fills the undulation, roughness, scratches, and the like of the exit surface 16b of the lens 16 and the entrance surface of the microchip 1.

上基板3bの凹部3bには、マイクロチップ1から出射する光を集光して光センサ13へ導く光検出ユニット12が設けられる。光検出ユニット12は、光センサ13と、マイクロチップ1からの出射光を平行光にして光センサ13へ導くためのレンズ8、9を備える。レンズ8のマイクロチップ1に対向する面が、マイクロチップ1からの出射光の入射面8bになる。この入射面8bとマイクロチップ1の出射面との間にも、充填材4が設けられている。充填材4の屈折率は、レンズ8またはマイクロチップ1の屈折率と同じであることが好ましい。充填材4は、レンズ8の入射面8b及びマイクロチップ1の出射面のうねり、粗さ及び傷等を埋める。   A light detection unit 12 that collects light emitted from the microchip 1 and guides it to the optical sensor 13 is provided in the recess 3b of the upper substrate 3b. The light detection unit 12 includes a light sensor 13 and lenses 8 and 9 for converting the light emitted from the microchip 1 into parallel light and guiding the light to the light sensor 13. The surface of the lens 8 facing the microchip 1 becomes the incident surface 8b for the light emitted from the microchip 1. A filler 4 is also provided between the incident surface 8 b and the exit surface of the microchip 1. The refractive index of the filler 4 is preferably the same as the refractive index of the lens 8 or the microchip 1. The filler 4 fills the undulation, roughness, scratches, and the like of the entrance surface 8b of the lens 8 and the exit surface of the microchip 1.

光学部材は、上記変形例のレンズに限られない。光ファイバやレンズの他に、例えば、プリズム、偏光板、ライトパイプ、ミラー等も、マイクロチップ1と接するあるいは対向する光学部材とすることができる。   The optical member is not limited to the lens of the modified example. In addition to the optical fiber and the lens, for example, a prism, a polarizing plate, a light pipe, a mirror, and the like can be used as an optical member that is in contact with or faces the microchip 1.

また、光の照射方向も図1に示したように上から下に限られず、例えば、図2に示したように、下から上であってもよい。また、充填材4も、光の入射側のみに限られず、入射側及び出射側の両方に設けられてもよいし、いずれか一方にのみ設けられてもよい。   Further, the direction of light irradiation is not limited from the top to the bottom as shown in FIG. 1, and may be from the bottom to the top as shown in FIG. 2, for example. Further, the filler 4 is not limited to the light incident side, and may be provided on both the incident side and the emission side, or may be provided only on one of them.

[第2の実施形態]
図3は、第2の実施形態におけるマイクロチップ1を含む分析システムの構成例を示す図である。図3において、図1と同じ部材には同じ番号を付す。図3に示すマイクロチップ1、充填材4、光ファイバ7の構成は、図1と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an analysis system including the microchip 1 according to the second embodiment. In FIG. 3, the same members as those in FIG. The configurations of the microchip 1, the filler 4, and the optical fiber 7 shown in FIG. 3 are the same as those in FIG.

図3に示す例では、マイクロチップ1の入射面または出射面と光学部材との位置関係を固定する固定部材17が設けられる。固定部材17は、マイクロチップ1の上基板1b上にマイクロチップ1を覆うように設けられる保持基板17aと、保持基板17aに対してマイクロチップ1を固定するガイド部17b、17cを有する。ガイド部17b、17cは、保持基板17aからマイクロチップ1の側面に沿って延び、マイクロチップ1の保持基板17aと反対側の面に廻り込んで形成されている。また、保持基板17aの中央付近は、上面から下面へ貫通する貫通孔が設けられる。貫通孔に光ファイバ6の先端部分が挿入される。   In the example shown in FIG. 3, a fixing member 17 that fixes the positional relationship between the incident surface or the emitting surface of the microchip 1 and the optical member is provided. The fixing member 17 includes a holding substrate 17a provided on the upper substrate 1b of the microchip 1 so as to cover the microchip 1, and guide portions 17b and 17c for fixing the microchip 1 to the holding substrate 17a. The guide portions 17b and 17c extend from the holding substrate 17a along the side surface of the microchip 1 and are formed so as to go around the surface of the microchip 1 opposite to the holding substrate 17a. Further, a through hole penetrating from the upper surface to the lower surface is provided near the center of the holding substrate 17a. The tip portion of the optical fiber 6 is inserted into the through hole.

光ファイバ6のクラッド6bには、突起部6dが設けられる。光ファイバ6が貫通孔に挿入された状態で突起部6dが貫通孔の縁に掛かるように突起部6dが形成される。突起部6dが掛かって光ファイバ6が固定された状態で、光ファイバ6の出射面6cがマイクロチップ1の入射面に接触する位置に突起部6dが設けられることが好ましい。ここで、光ファイバ6の出射面6cが、マイクロチップ1の入射面に接した状態で、突起部6dと固定部材17の表面との間に僅かな隙間ができるように突起部6dを配置してもよい。突起部6dと固定部材17表面に接した状態では、突起部6dが固定部材17より下方に行けないため、部品の寸法のバラツキによっては、光ファイバの先端がマイクロチップに届かず、当接しないケースが起こり得る。そのため、部品の寸法ばらつきに相当する長さ分だけ、突起部6dと固定部材17との間に隙間を設けて、光ファイバ6とマイクロチップ1が、より確実に当接できるようにすることができる。   The clad 6b of the optical fiber 6 is provided with a protrusion 6d. The protruding portion 6d is formed so that the protruding portion 6d hits the edge of the through hole in a state where the optical fiber 6 is inserted into the through hole. It is preferable that the protruding portion 6d is provided at a position where the emission surface 6c of the optical fiber 6 contacts the incident surface of the microchip 1 in a state where the protruding portion 6d is engaged and the optical fiber 6 is fixed. Here, the protruding portion 6d is arranged so that a slight gap is formed between the protruding portion 6d and the surface of the fixing member 17 in a state where the exit surface 6c of the optical fiber 6 is in contact with the incident surface of the microchip 1. May be. When the protrusion 6d is in contact with the surface of the fixing member 17, the protrusion 6d cannot go below the fixing member 17, so that the tip of the optical fiber does not reach the microchip and does not contact depending on the dimensional variation of the parts. Cases can occur. Therefore, a gap is provided between the protruding portion 6d and the fixing member 17 by a length corresponding to the dimensional variation of the parts so that the optical fiber 6 and the microchip 1 can contact with each other more reliably. it can.

また、例えば、コイルバネや螺子などの付勢手段により、光ファイバ6の先端が、マイクロチップ1の入射面に押し付けられるよう付勢される構成にしてもよい。図4は、コイルバネにより、光ファイバ6の出射面6cとマイクロチップ1の入射面とを当接させる構成の一例を示す図である。   Further, for example, the tip of the optical fiber 6 may be urged so as to be pressed against the incident surface of the microchip 1 by urging means such as a coil spring or a screw. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the exit surface 6 c of the optical fiber 6 and the entrance surface of the microchip 1 are brought into contact with each other by a coil spring.

図4に示す例では、光ファイバ6の先端部分において、クラッド6bを取り巻くように、突起部を有するフェルール27が設けられる。また、光ファイバ6の先端部分を囲む筒状のホルダ29が固定部材17に固定されて設けられる。ホルダ29の底面は、光ファイバ6を通す開口部を有し、開口部の縁でフェルール27の突起が掛かる配置となっている。フェルール72の外側には、コイルバネ28が巻きつけられている。コイルバネ28の一端側は、フェルール27の突起部に接し、他端側は、ホルダ29に接する。   In the example shown in FIG. 4, a ferrule 27 having a protrusion is provided at the tip portion of the optical fiber 6 so as to surround the clad 6 b. Further, a cylindrical holder 29 surrounding the tip portion of the optical fiber 6 is provided fixed to the fixing member 17. The bottom surface of the holder 29 has an opening through which the optical fiber 6 passes, and the protrusion of the ferrule 27 is placed on the edge of the opening. A coil spring 28 is wound around the outer side of the ferrule 72. One end side of the coil spring 28 is in contact with the protrusion of the ferrule 27, and the other end side is in contact with the holder 29.

図4に示す構成例では、フェルール27は、光ファイバ6の端部を保持するものである。このフェルール27は、ホルダ29において、コイルバネ28に付勢された状態で上下方向に移動可能に保持されている。すなわち、光ファイバ6は、適度な押圧力をもってマイクロチップ1の凹部3bに当接させられるように構成されている。光ファイバ6の出射面6cは、マイクロチップ1に押し付けられるように付勢される。なお、付勢手段は、コイルバネ28に限られず、例えば、螺合手段により、光学部材をマイクロチップに押し付けるものであってもよいし、例えば、ゴム、オイル等、バネ以外の弾性体で形成されてもよい。   In the configuration example shown in FIG. 4, the ferrule 27 holds the end of the optical fiber 6. The ferrule 27 is held in a holder 29 so as to be movable in the vertical direction while being urged by a coil spring 28. That is, the optical fiber 6 is configured to be brought into contact with the concave portion 3b of the microchip 1 with an appropriate pressing force. The exit surface 6 c of the optical fiber 6 is biased so as to be pressed against the microchip 1. The biasing means is not limited to the coil spring 28. For example, the biasing means may be one that presses the optical member against the microchip by a screwing means, or is formed of an elastic body other than a spring, such as rubber or oil. May be.

上記の実施形態のように、固定部材を設けることにより、光学部材をマイクロチップの入射面または出射面により確実に接するように固定することができる。また、光学部材をマイクロチップに対して押し付ける付勢手段をさらに備えることで、より確実に、光学部材をマイクロチップの入射面または出射面に当接させることができる。光学部材とマイクロチップとの対向部分(当接部分)の構造に起因する光量損失、迷光等の光学的影響のばらつきをさらに確実に抑えることができる。   By providing the fixing member as in the above-described embodiment, the optical member can be fixed so as to be reliably in contact with the incident surface or the emitting surface of the microchip. Further, by further including an urging unit that presses the optical member against the microchip, the optical member can be brought into contact with the incident surface or the emission surface of the microchip more reliably. Variations in optical effects such as light loss and stray light due to the structure of the facing portion (contact portion) between the optical member and the microchip can be more reliably suppressed.

また、固定部材からマイクロチップ1を取り外し可能な構成にすることができる。
なお、固定部材17の構成は、図3に示す例に限られない。例えば、保持基板17をマイクロチップ1の下に設ける構成であってもよいし、保持基板17をマイクロチップ1の上下両方に設ける構成であってもよい。
Moreover, it can be set as the structure which can remove the microchip 1 from a fixing member.
The configuration of the fixing member 17 is not limited to the example shown in FIG. For example, the holding substrate 17 may be provided below the microchip 1, or the holding substrate 17 may be provided both above and below the microchip 1.

[第3の実施形態]
図5(A)〜図5(C)は、第3の実施形態におけるマイクロチップ1の構成例を示す図である。図5(A)〜図5(C)に示すマイクロチップは、光学部材に対して装着されていない時に、充填材をマイクロチップの出射面または入射面状に封止しておくカバーを備える。
[Third Embodiment]
FIG. 5A to FIG. 5C are diagrams illustrating a configuration example of the microchip 1 in the third embodiment. The microchip shown in FIGS. 5A to 5C includes a cover that seals the filler on the exit surface or the entrance surface of the microchip when the microchip is not attached to the optical member.

図5(A)に示す例では、カバーとしてのラミネート材18が、凹部3bを覆うように設けられている。ラミネート材18は、上基板1bに対する接着性を有し、上基板1b上の凹部3bの周辺部において、上基板1bに貼り付けられている。ラミネート材18はシールということもできる。マイクロチップ1が分析システムにセットされる前に、カバーは取り除かれる。   In the example shown in FIG. 5A, a laminate material 18 as a cover is provided so as to cover the recess 3b. The laminate material 18 has adhesiveness to the upper substrate 1b, and is attached to the upper substrate 1b at the peripheral portion of the recess 3b on the upper substrate 1b. The laminate material 18 can also be called a seal. Before the microchip 1 is set in the analysis system, the cover is removed.

図5(B)に示す例では、カバーは、周縁部につめを有する蓋19である。蓋19の周縁部のつめが、上基板1bに設けられた溝にはまることで、蓋19が凹部3bを覆って固定されるとともに、凹部3bの中にある充填材4が封止される。   In the example shown in FIG. 5B, the cover is a lid 19 having a pawl at the peripheral edge. The claw at the peripheral edge of the lid 19 fits in the groove provided in the upper substrate 1b, so that the lid 19 covers and fixes the recess 3b, and the filler 4 in the recess 3b is sealed.

図5(C)に示す例では、カバーは、上基板1bの全面を覆うシート21である。シート21は、上基板1bの全面を覆ってさらに、上基板1bの側面にも延びて形成されている。シート21の材料は、例えば、図5(A)のラミネート材18と同じ材料でもよいし、樹脂でもよい。   In the example shown in FIG. 5C, the cover is a sheet 21 that covers the entire surface of the upper substrate 1b. The sheet 21 is formed to cover the entire surface of the upper substrate 1b and further extend to the side surface of the upper substrate 1b. The material of the sheet 21 may be, for example, the same material as the laminate material 18 in FIG.

上記の例のマイクロチップ1が測定に用いられるときは、カバーが除去されてから分析装置に装着される。すなわち、ユーザは、マイクロチップ1を分析システム(分析装置)に装着する前に、カバーを除去すればよい。これにより、マイクロチップ1を分析システム(分析装置)に装着していないときに、充填材4が流失するのを防ぐことが可能になる。また、例えば、ユーザによる充填材4の塗布の手間を軽減できるし、塗布のし忘れにより、充填材4なしで測定してしまうことを防ぐことができる。さらに、ユーザにとって、マイクロチップ1と別に、消耗品である充填材4を管理する手間も軽減される。また、充填材4を自動的に補充する機能も不要になり、装置の複雑化を回避できる。   When the microchip 1 of the above example is used for measurement, the cover is removed and then attached to the analyzer. That is, the user may remove the cover before attaching the microchip 1 to the analysis system (analysis apparatus). This makes it possible to prevent the filler 4 from being washed away when the microchip 1 is not attached to the analysis system (analyzer). Further, for example, it is possible to reduce the trouble of applying the filler 4 by the user, and to prevent measurement without the filler 4 due to forgetting to apply. Further, for the user, in addition to the microchip 1, the trouble of managing the filler 4 that is a consumable is also reduced. In addition, the function of automatically refilling the filler 4 is not necessary, and the complexity of the apparatus can be avoided.

[第4の実施形態]
図6は、カバーを備えるマイクロチップ1に、さらに、マイクロチップを包む包装材が設けられた構成の一例を示す図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the microchip 1 having a cover is further provided with a packaging material that wraps the microchip.

図6に示す例では、マイクロチップ1には、一層目のカバーとして、マイクロチップを包む包装材26が設けられる。包装材26は、その一部が、例えば、ヒートシール等によってマイクロチップ1に接着されている。例えば、測定部となる上基板1bの凹部3b及び下基板1aの凹部3aの周縁を包囲する部分に包装材26を接着することができる。また、マイクロチップ1の開口部である上基板1bの貫通孔2a、2bの周囲にも包装材26を接着することができる。   In the example illustrated in FIG. 6, the microchip 1 is provided with a packaging material 26 that wraps the microchip as a first-layer cover. A part of the packaging material 26 is bonded to the microchip 1 by, for example, heat sealing. For example, the packaging material 26 can be bonded to a portion surrounding the periphery of the recess 3b of the upper substrate 1b and the recess 3a of the lower substrate 1a, which serve as a measurement unit. Further, the packaging material 26 can be adhered to the periphery of the through holes 2a and 2b of the upper substrate 1b, which is an opening of the microchip 1.

包装材26は、マイクロチップ1の測定部(凹部3a、3b)及び開口部(貫通孔2a、2b)に対応する位置に開口部を有している。この包装材26の開口部を塞ぐように、カバー18a、18b、25、パック22が設けられる。すなわち、マイクロチップ1の上下の測定部を塞ぐようにカバー18a、18bが設けられ、マイクロチップ1の第1の開口部を塞ぐようにカバー25が設けられ、第2のマイクロチップ1の開口部を塞ぐように、パック22が設けられる。ここで、第1の開口部と第2の開口部は流路を介して連通していることになる。これらのカバー18a、18b、25及びパック22は、包装材26と同様に、測定部周縁、または開口部周縁部分がマイクロチップに貼付されている。また、これらのカバー及びパックは、包装材26とは独立して、マイクロチップ1に対して着脱可能にすることが好ましい。例えば、包装材26とこれらカバーまたはパックとは、破断線で接続した状態でマイクロチップ1に貼付することができる。または、包装材26と18a、18b、25及びパックを連結して一体化して形成することで、一体的に除去可能としてもよい。なお、包装材、カバー及びパックは、繰り返し接着が可能な粘着材によりマイクロチップ1に貼付されることで、マイクロチップ1の廃棄時または再利用のため保管する時に再度セットすることができる。   The packaging material 26 has openings at positions corresponding to the measurement parts (recesses 3a and 3b) and the openings (through holes 2a and 2b) of the microchip 1. Covers 18 a, 18 b, 25 and a pack 22 are provided so as to close the opening of the packaging material 26. That is, covers 18 a and 18 b are provided so as to close the upper and lower measurement parts of the microchip 1, a cover 25 is provided so as to close the first opening of the microchip 1, and the opening of the second microchip 1. A pack 22 is provided so as to close the door. Here, the first opening and the second opening communicate with each other through the flow path. The cover 18a, 18b, 25 and the pack 22 have a measurement part peripheral edge or an opening peripheral part attached to the microchip similarly to the packaging material 26. These covers and packs are preferably detachable from the microchip 1 independently of the packaging material 26. For example, the packaging material 26 and these covers or packs can be attached to the microchip 1 in a state where they are connected by a broken line. Alternatively, the packaging material 26, 18a, 18b, 25 and the pack may be connected and integrated to be integrally removed. Note that the packaging material, the cover, and the pack can be set again when the microchip 1 is discarded or stored for reuse by being attached to the microchip 1 with an adhesive material that can be repeatedly bonded.

パック22には、マイクロチップ1での測定時に必要となる液体を封止することができる。例えば、マイクロチップ1が電気泳動法を用いた分析に使われる場合は、泳動バッファをパック22に封止することができる。このように、液体を封止したパックでマイクロチップの開口部を塞ぐ構成とするにより、使用前は、パックをリザーバ(開口部)と隔離して保存しておき、使用時に初めて開封しマイクロチップの開口部へ液体を供給することができる。   The pack 22 can be sealed with a liquid necessary for measurement with the microchip 1. For example, when the microchip 1 is used for analysis using electrophoresis, the electrophoresis buffer can be sealed in the pack 22. In this way, the opening of the microchip is closed with a liquid-sealed pack, so that the pack is stored separately from the reservoir (opening) before use and is opened for the first time before use. The liquid can be supplied to the opening of the liquid crystal display.

図6に示すマイクロチップ1が分析装置にセットされて測定を実施する際には、カバー18a、18b、25が除去される。一例として、分析装置の吸引手段を、マイクロチップの一方の開口部である貫通孔2bに接続して、下流リザーバからの吸引を開始し、さらに、分析装置の備える開封手段(例えば、針状部材で押圧する手段等)により、パック22を、上から貫通孔2bへ向けて穿通することができる。これにより、マック22内の液体が微細流路5へ導入される。   When the microchip 1 shown in FIG. 6 is set in the analyzer and measurement is performed, the covers 18a, 18b, and 25 are removed. As an example, the suction means of the analyzer is connected to the through-hole 2b that is one opening of the microchip, suction from the downstream reservoir is started, and the opening means (for example, a needle-like member) provided in the analyzer is further provided. The pack 22 can be pierced from the top toward the through-hole 2b. As a result, the liquid in the Mac 22 is introduced into the fine flow path 5.

なお、パック22が開封具を備えることもできる。例えば、図7に示すように、パック22の封止容器の内側に、先の尖った穿通部材を形成することができる。これにより、パック22の上面から下方向へ押し付けることにより、下面に穿通穴が空き、パック22から液体を取り出すことができる。開封具は、これに限られず、例えば、封止容器の外側に設けられた引きタブであってもよい。また、マイクロチップ1が開封部を備えてもよい。   In addition, the pack 22 can also be provided with an opening tool. For example, as shown in FIG. 7, a pointed penetrating member can be formed inside the sealed container of the pack 22. Thereby, by pressing downward from the upper surface of the pack 22, a penetration hole is formed in the lower surface, and the liquid can be taken out from the pack 22. An opening tool is not restricted to this, For example, the pulling tab provided in the outer side of the sealing container may be sufficient. Moreover, the microchip 1 may be provided with an opening part.

また、封止容器の形態は図5に示すパック22に限られない。例えば、封止容器は、包装材に備わり、包装材には、高電圧印加するための電極、または試料を希釈、溶血操作するための一時収容皿の少なくとも一方を備える構成であってもよい。具体的には、マイクロチップ1に一部が接着された包装材に、カーボン印刷、Ag、Au等を蒸着させることによって、電極を包装材と一体的に形成することができる。また、一時収容皿は、例えば、包装材またはマイクロチップ1に設けられる凹状の領域に、着脱可能なカバーを設けることで形成することができる。このカバーによって凹状領域にゴミ等が載ることを防ぎ、カバーを除去すると、凹状領域を、絵の具のパレットのように、液体の一時収容皿として使用することができる。   Further, the form of the sealed container is not limited to the pack 22 shown in FIG. For example, the sealed container may be provided in the packaging material, and the packaging material may include at least one of an electrode for applying a high voltage or a temporary storage dish for diluting and hemolyzing the sample. Specifically, the electrode can be formed integrally with the packaging material by depositing carbon printing, Ag, Au, or the like on the packaging material partially bonded to the microchip 1. Moreover, a temporary storage tray can be formed by providing a removable cover in the concave area | region provided in a packaging material or the microchip 1, for example. When this cover prevents dust and the like from being placed on the concave area and the cover is removed, the concave area can be used as a temporary storage tray for liquid like a palette of paint.

さらに、パック22は、充填材4を封止し、測定部(光の出射面または入射面となる凹部3a、3b)を塞ぐように設けられてよい。これにより、マイクロチップ1の使用前には、充填材4を測定部から隔離して保管しておき、使用時に開封して測定部を覆うように充填することができる。   Further, the pack 22 may be provided so as to seal the filling material 4 and close the measurement part (the concave parts 3a and 3b serving as the light emission surface or the incident surface). Thereby, before using the microchip 1, the filler 4 can be stored separately from the measurement unit, and can be filled so as to cover the measurement unit by opening it at the time of use.

このように、液体の保管及び供給機能を、マイクロチップ本体ではなく、付属する封止手段であるパックが備える構成とすることにより、マイクロチップの複雑化を避け、歩留り悪化のリスクを回避できる。例えば、マイクロチップは、分析に必要な精度を要する要素のみを備える構成とすることができる。   As described above, the liquid storage and supply function is provided not in the microchip body but in the pack which is an attached sealing means, so that the microchip can be prevented from becoming complicated and the risk of yield deterioration can be avoided. For example, the microchip can be configured to include only elements that require the accuracy required for analysis.

なお、カバーの形態は、上記例に限られない。また、上記の第3、第4の実施形態のカバーは、上記第1の実施形態及び第2の実施形態のいずれにも適用することができる。   The form of the cover is not limited to the above example. Moreover, the cover of said 3rd, 4th embodiment is applicable to any of the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は上記第1〜4の実施形態に限られない。例えば、マイクロチップ1は、試料を化学反応、物理反応、分離、抽出または培養等させるための空間として、上記の試料を通過させる上記微細流路の他に、例えば、セル、チャンバなど、試料を収納する空間を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment of this invention is not restricted to the said 1st-4th embodiment. For example, the microchip 1 is used as a space for allowing a sample to undergo chemical reaction, physical reaction, separation, extraction, culture, etc. It is also possible to adopt a storage space.

また、本発明にかかるマイクロチップ及び分析システムが適用される例は、電気泳動法を用いた分析に限られない。その他、マイクロチップ内の空間で試料を反応、分離、抽出、検出、培養等する分析に、本発明を適用できる。抽出や分離の例として、溶媒抽出、カラム分離、電気泳動分離、液相分離などが挙げられる。反応の例として、ジアゾ化反応、ニトロ化反応、抗原抗体反応、酵素反応、酸化還元反応などが挙げられる。   Moreover, the example to which the microchip and the analysis system according to the present invention are applied is not limited to the analysis using the electrophoresis method. In addition, the present invention can be applied to analysis in which a sample is reacted, separated, extracted, detected, cultured, etc. in the space inside the microchip. Examples of extraction and separation include solvent extraction, column separation, electrophoretic separation, and liquid phase separation. Examples of the reaction include diazotization reaction, nitration reaction, antigen-antibody reaction, enzyme reaction, oxidation-reduction reaction and the like.

Claims (7)

試料を収納または通過させる空間を内部に有するマイクロチップと、
前記マイクロチップ内部の前記空間への入射光または前記空間からの出射光を導く光学部材とを備え、
前記光学部材と、前記マイクロチップにおける前記入射光の入射面または前記出射光の出射面との間に、前記光学部材または前記マイクロチップいずれか一方の屈折率に近似する屈折率を有する充填材が設けられる、分析システム。
A microchip having a space for accommodating or passing a sample therein;
An optical member for guiding incident light into the space inside the microchip or outgoing light from the space;
A filler having a refractive index approximate to the refractive index of either the optical member or the microchip is provided between the optical member and the incident surface of the incident light or the exit surface of the emitted light in the microchip. An analysis system is provided.
前記光学部材の端部は、前記マイクロチップの前記入射面または前記出射面に、前記充填材を介して接触している、請求項1に記載の分析システム。   The analysis system according to claim 1, wherein an end portion of the optical member is in contact with the incident surface or the emission surface of the microchip via the filler. 前記充填材は、流動体である、請求項1または2に記載の分析システム。   The analysis system according to claim 1, wherein the filler is a fluid. 前記充填材は、ゲル状である、請求項1または2に記載の分析システム。   The analysis system according to claim 1, wherein the filler is in a gel form. 前記マイクロチップは、前記光学部材に対して着脱可能であり、前記マイクロチップの前記入射面または前記出射面となる部分には、前記光学部材に対して装着される前に予め前記充填材が具備されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の分析システム。   The microchip is detachable with respect to the optical member, and the filling material is provided in advance on the portion of the microchip that becomes the incident surface or the emission surface before being mounted on the optical member. The analysis system according to any one of claims 1 to 4. 前記マイクロチップは、前記光学部材に対して装着される前に、前記充填材が前記出射面または前記入射面から流出するのを防ぐ着脱可能なカバーを、さらに備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の分析システム。   The microchip further includes a detachable cover that prevents the filler from flowing out of the exit surface or the entrance surface before being attached to the optical member. 2. The analysis system according to item 1. 試料を収納または通過させる空間を内部に有するマイクロチップであって、
前記内部の空間への光の入射面または前記空間からの光の出射面となる位置に、前記マイクロチップの屈折率に近似する屈折率を有する充填材と、
前記充填材を封止する、着脱可能なカバーとを備える、マイクロチップ。
A microchip having a space for accommodating or passing a sample therein,
A filler having a refractive index that approximates the refractive index of the microchip at a position that becomes an incident surface of light into the internal space or an output surface of light from the space;
A microchip comprising: a removable cover that seals the filler.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014070929A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Fujifilm Corp Optical sensing device unit and optical sensing apparatus

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