JP2016148583A - Manufacturing method for inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細貫通孔を備えたマイクロ流体デバイスを加工して、液体試料を検査するためのデバイスを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a device for inspecting a liquid sample by processing a microfluidic device having a fine through hole.
近年、マイクロスケールからナノスケールの微小な反応場において、抗原抗体反応を利用した免疫学的測定、化学反応、細胞培養等を行うためのマイクロTAS、マイクロ流体デバイス、マイクロミキサ等が注目されている。在宅医療、ポイント・オブ・ケア(POC)、臨床検査、細胞培養等を迅速に少ない試料で行うためには、これらのデバイスの小型化が重要である。 In recent years, micro-TAS, microfluidic devices, micromixers, etc. for performing immunological measurement, chemical reaction, cell culture, etc. using antigen-antibody reaction in microscale to nanoscale micro reaction fields have attracted attention. . In order to perform home medical care, point-of-care (POC), clinical examination, cell culture, etc. quickly with a small number of samples, downsizing of these devices is important.
従来のマイクロ流体デバイスとして、流路の途中に細胞培養可能な空間を備え、その下流に細胞が流出しないように堰き止め部を有する流路チップが開示されている(特許文献1)。この堰き止め部の上部には微細な流路が形成されており、細胞は通過し難く、培養液のみが流出し易い構造を有する。培養空間及び流路は透明なプラスチック基板で形成されているため、培養した細胞に対して所望の薬剤を投与し、その反応を光学的に観察することができる。 As a conventional microfluidic device, there has been disclosed a flow channel chip having a space in which cells can be cultured in the middle of a flow channel and having a blocking portion so that cells do not flow out downstream (Patent Document 1). A fine flow path is formed in the upper part of the damming portion, so that cells do not easily pass through and only the culture solution is likely to flow out. Since the culture space and the channel are formed of a transparent plastic substrate, a desired drug can be administered to the cultured cells and the reaction can be optically observed.
マイクロ流体デバイスに設けられた反応場に目的の物質が含有される液体を流入させたり、その反応場から液体を流出させたりする送液方法として、シリンジポンプが一般的に使用されている。しかしながら、近年のマイクロ流体デバイスにおいては、流路だけでなく、流路に接続された反応場の微小化(微細化)が進んでいるため、ポンプ操作のみで微小な反応場の内外に液体を送液する場合には、精密な圧力制御を行い得る高価なポンプが必要である。したがって、マイクロ流体デバイスに備えられた反応場を加工して検査デバイスを製造(作製)する場合に、前記反応場に対する加工用液体の流入及び流出を適切に制御するためには高価なポンプが必要である。このため、前記検査デバイスの製造コストが高騰する、という問題がある。 A syringe pump is generally used as a liquid feeding method for flowing a liquid containing a target substance into a reaction field provided in a microfluidic device or for discharging a liquid from the reaction field. However, in recent microfluidic devices, not only the flow path but also the reaction field connected to the flow path has been miniaturized (miniaturization). In the case of liquid feeding, an expensive pump capable of precise pressure control is required. Therefore, when manufacturing (manufacturing) the inspection device by processing the reaction field provided in the microfluidic device, an expensive pump is required to appropriately control the inflow and outflow of the processing liquid to the reaction field. It is. For this reason, there exists a problem that the manufacturing cost of the said inspection device rises.
さらに、マイクロ流体デバイスを構成する流路には、液体だけでなく空気が流入することが一般的であるが、このような気液混合系の流路内における送液をポンプのみで精密に制御することは難しく、前記検査デバイスの製造効率が低下する、という問題がある。 Furthermore, it is common for air as well as liquid to flow into the flow path that constitutes the microfluidic device. However, liquid feeding in the flow path of such a gas-liquid mixing system is precisely controlled only by a pump. It is difficult to do so, and there is a problem that the manufacturing efficiency of the inspection device is lowered.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、マイクロ流体デバイスに備えられた微小な反応場に対する加工用液体の流入及び流出を適切に制御し、前記加工用液体によって前記反応場を加工することにより、目的の検査デバイスを簡便に製造することが可能な、検査デバイスの製造方法の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and appropriately controls the inflow and outflow of processing liquid with respect to a minute reaction field provided in a microfluidic device, and processes the reaction field with the processing liquid. Thus, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an inspection device that can easily manufacture the target inspection device.
(1)液体試料を検査するデバイスの製造方法であって、第1空間部を構成する第1内壁面と、第2空間部を構成する第2内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する内側面と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、前駆物質が含まれた液体を前記第1空間部に導入し、前記第一の開口部から、前記1本以上の微細貫通孔内に前記液体の一部を流入させた後、前記第1空間部から前記液体を排出することによって前記第1内壁面に前記液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記1本以上の微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体との張力によって、前記一部の液体を、前記1本以上の微細貫通孔の前記第一の開口部から前記第1空間部へ流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔を構成する前記内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記前駆物質によって構成された膜を形成することを特徴とする検査デバイスの製造方法。 (1) A method for manufacturing a device for inspecting a liquid sample, wherein a first inner wall surface constituting a first space portion, a second inner wall surface constituting a second space portion, and the first inner wall surface are opened. One or more fine through-holes having a first opening and a second opening that opens to the second inner wall surface and spatially connecting the first space and the second space are configured. A liquid containing a precursor is introduced into the first space portion, and the first opening portion is used to enter the one or more fine through holes. After allowing a part of the liquid to flow in, the liquid is formed on the first inner wall surface by discharging the liquid from the first space portion, and subsequently, accompanying the drying process of the liquid film The liquid film and the part of the liquid temporarily remaining in the one or more fine through holes. The part of the liquid is caused to flow out from the first opening of the one or more fine through holes to the first space by force, and further, the one or more fine through holes are configured. A method for producing an inspection device, characterized in that a film made of the precursor is formed on an inner surface, which can directly or indirectly capture a substance to be detected that can be contained in the liquid sample.
上記(1)の検査デバイスの製造方法によれば、マイクロ流体デバイスに備えられた微細貫通孔の内部に液体を流入させるために、微細貫通孔が本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。また、微細貫通孔内から加工用の前記液体を流出させるために、前記液体膜と微細貫通孔内の前記液体との張力差、及びその張力差が前記液体膜の乾燥に伴って変化することを利用している。よって、ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔に負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に微細貫通孔内へ加工用の液体を流入させることができる。
前記液体には前記前駆物質が含まれており、前記微細貫通孔内に前記前駆物質は容易に流入される。その後、前記前駆物質の溶媒である前記液体が前記微細貫通孔の外へ流出される。この際、前記液体の張力によって前記微細貫通孔の前記内側面に、前記液体によって構成された薄層が一時的に形成される。その後、前記薄層は自然に消失し、前記液体に含まれていた前記前駆物質が前記微細貫通孔内に残留して、前記前駆物質によって構成された膜(捕捉膜)が形成される。前記膜は、検査対象である液体試料に含まれる被検出物質を直接又は間接に捕捉可能であるため、有用である。
According to the inspection device manufacturing method of (1) above, the capillary force (capillary phenomenon) inherently possessed by the fine through-hole is used to allow the liquid to flow into the fine through-hole provided in the microfluidic device. doing. Further, in order to allow the processing liquid to flow out of the fine through hole, the difference in tension between the liquid film and the liquid in the fine through hole, and the difference in tension changes with the drying of the liquid film. Is used. Therefore, since it is not necessary to apply a high pressure generated by the pump to the fine through hole, the processing liquid can be gently and surely flowed into the fine through hole.
The liquid contains the precursor, and the precursor easily flows into the fine through hole. Thereafter, the liquid that is the solvent of the precursor flows out of the fine through hole. At this time, a thin layer made of the liquid is temporarily formed on the inner surface of the fine through hole by the tension of the liquid. Thereafter, the thin layer naturally disappears, and the precursor contained in the liquid remains in the fine through-hole, and a film (capture film) constituted by the precursor is formed. The membrane is useful because it can directly or indirectly capture a substance to be detected contained in a liquid sample to be examined.
前記微細貫通孔に対する液体の流入及び流出を、従来使用されているポンプによって制御すると、前記微細貫通孔内における前記液体の流速が大きくなり過ぎるため、前記薄層が充分に形成されず、その結果、前記膜の形成が不充分になることがある。しかし、本発明にかかる製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体を流入し、その後、前記第1空間部の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記微細貫通孔から前記液体を自然に流出させているため、前記薄層が確実に形成される。その結果、充分な厚みの前記膜を形成することができる。つまり、本発明の製造方法によれば、従来方法よりも確実に、前記微細貫通孔の内側面に、前記前駆物質によって構成された充分な厚みを持った膜を形成することができる。 If the inflow and outflow of the liquid to the fine through hole are controlled by a conventionally used pump, the flow rate of the liquid in the fine through hole becomes too large, so that the thin layer is not sufficiently formed. The film formation may be insufficient. However, in the manufacturing method according to the present invention, the liquid is gently introduced by capillarity, and then the fine through-hole is gently utilized by utilizing a flow that spontaneously accompanies discharge of the first space. Therefore, the liquid is allowed to flow out naturally, so that the thin layer is reliably formed. As a result, the film having a sufficient thickness can be formed. That is, according to the manufacturing method of the present invention, a film having a sufficient thickness constituted by the precursor can be formed on the inner surface of the fine through hole more reliably than the conventional method.
(2)液体試料を検査するデバイスの製造方法であって、第1空間部を構成する第1内壁面、第2空間部を構成する第2内壁面、・・・、及び第n空間部(nは3以上の整数を表す。)を構成する第n内壁面、を含むn個の内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第1内側面、・・・、並びに前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第n内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第n空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第(n−1)内側面、を含む(n−1)個の内側面と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、前駆物質が含まれた液体を前記第1空間部に導入し、前記(n−1)個の内側面によって構成された各微細貫通孔の各々が有する第一の開口部から、前記各微細貫通孔内に前記液体の一部を流入させた後、前記第1空間部から前記液体を排出することによって前記第1内壁面に前記液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記各微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体との張力によって、前記一部の液体を、前記各微細貫通孔の第一の開口部から前記第1空間部へ流出させて、更に、前記各微細貫通孔を構成する各内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記前駆物質によって構成された膜を形成することを特徴とする検査デバイスの製造方法。 (2) A device manufacturing method for inspecting a liquid sample, the first inner wall surface constituting the first space portion, the second inner wall surface constituting the second space portion, ..., and the nth space portion ( n represents an integer of 3 or more.) The n inner wall surfaces including the nth inner wall surface, the first opening portion that opens to the first inner wall surface, and the first opening portion that opens to the second inner wall surface. A first inner surface comprising two or more openings and constituting one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the second space portion; and the first inner wall surface One or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the n-th space portion, having a first opening portion that opens to the second wall portion and a second opening portion that opens to the n-th inner wall surface. Using a microfluidic device comprising (n-1) inner surfaces, and (n-1) inner surfaces comprising Liquid is introduced into the first space, and the liquid is introduced into the fine through-holes from the first openings of the fine through-holes formed by the (n-1) inner surfaces. After injecting a part, forming the liquid film made of the liquid on the first inner wall surface by discharging the liquid from the first space, followed by the drying process of the liquid film, Due to the tension between the liquid film and the partial liquid temporarily remaining in the fine through holes, the partial liquid is transferred from the first opening of the fine through holes to the first space. And forming a film composed of the precursor that can directly or indirectly capture a substance to be detected that can be contained in the liquid sample on each inner surface constituting each of the fine through holes. A method of manufacturing an inspection device characterized by the above.
上記(2)の検査デバイスの製造方法においても、上記(1)の製造方法と同様の効果が奏される。すなわち、本発明にかかる製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体を流入し、その後、前記第1空間部の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記各微細貫通孔から前記液体を自然に流出させているため、前記薄層が確実に形成されて、その結果、充分な厚みの前記膜を形成することができる。つまり、本発明の製造方法によれば、従来方法よりも確実に、前記微細貫通孔の内側面に、前記前駆物質によって構成された充分な厚みを持った膜を形成することができる。 Also in the manufacturing method of the inspection device of the above (2), the same effect as the manufacturing method of the above (1) is exhibited. That is, in the manufacturing method according to the present invention, the liquid is gently introduced by capillarity, and thereafter, each of the fine penetrations is gently utilized by utilizing a flow that spontaneously accompanies discharge of the first space portion. Since the liquid naturally flows out from the holes, the thin layer is surely formed, and as a result, the film having a sufficient thickness can be formed. That is, according to the manufacturing method of the present invention, a film having a sufficient thickness constituted by the precursor can be formed on the inner surface of the fine through hole more reliably than the conventional method.
(3)液体試料を検査するデバイスの製造方法であって、第1空間部を構成する第1内壁面、第2空間部を構成する第2内壁面、・・・、及び第n空間部(nは3以上の整数を表す。)を構成する第n内壁面、を含むn個の内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第1内側面、・・・、並びに前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第n内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第n空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第(n−1)内側面、を含む(n−1)個の内側面と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、第1前駆物質が含まれた第1液体を、前記第2空間部に導入し、前記第1内側面によって構成される前記1本以上の微細貫通孔が有する前記第二の開口部から、前記1本以上の微細貫通孔内に前記第1液体の一部を流入させた後、前記第2空間部から前記第1液体を排出することによって前記第2内壁面に前記第1液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記1本以上の微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の第1液体との張力によって、前記一部の第1液体を、前記1本以上の微細貫通孔の第二の開口部から前記第2空間部へ流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔を構成する前記第1内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記第1前駆物質によって構成された第1膜を形成する操作、・・・、及び第(n−1)前駆物質が含まれた第(n−1)液体を、前記第n空間部に導入し、前記第(n−1)内側面によって構成される前記1本以上の微細貫通孔が有する前記第二の開口部から、前記1本以上の微細貫通孔内に前記第(n−1)液体の一部を流入させた後、前記第n空間部から前記第(n−1)液体を排出することによって前記第n内壁面に前記第(n−1)液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記1本以上の微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の第(n−1)液体との張力によって、前記一部の第(n−1)液体を、前記1本以上の微細貫通孔の前記第二の開口部から前記第n空間部へ流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔を構成する前記第(n−1)内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記第(n−1)前駆物質によって構成された第(n−1)膜を形成する操作、を有すること特徴とする検査デバイスの製造方法。 (3) A device manufacturing method for inspecting a liquid sample, the first inner wall surface constituting the first space portion, the second inner wall surface constituting the second space portion, ..., and the nth space portion ( n represents an integer of 3 or more.) The n inner wall surfaces including the nth inner wall surface, the first opening portion that opens to the first inner wall surface, and the first opening portion that opens to the second inner wall surface. A first inner surface comprising two or more openings and constituting one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the second space portion; and the first inner wall surface One or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the n-th space portion, having a first opening portion that opens to the second wall portion and a second opening portion that opens to the n-th inner wall surface. And (n-1) inner surfaces including the (n-1) inner surface, and the first precursor is contained using a microfluidic device comprising: The introduced first liquid is introduced into the second space portion, and the one or more fine through holes are provided from the second opening portion of the one or more fine through holes constituted by the first inner surface. After flowing a part of the first liquid into the hole, the first liquid is discharged from the second space to form a liquid film made of the first liquid on the second inner wall surface, The part of the first liquid is removed by tension between the liquid film and the part of the first liquid temporarily remaining in the one or more fine through-holes during the drying process of the liquid film. The liquid sample is allowed to flow out from the second opening of the one or more fine through holes to the second space, and further on the first inner surface constituting the one or more fine through holes. Constituted by the first precursor capable of directly or indirectly capturing a target substance that may be contained. The operation of forming the first film, ..., and the (n-1) th liquid containing the (n-1) th precursor are introduced into the nth space, and the (n-1) th After flowing a part of the (n-1) liquid into the one or more fine through holes from the second opening part of the one or more fine through holes constituted by the inner surface. , By discharging the (n−1) th liquid from the nth space, forming a liquid film composed of the (n−1) th liquid on the nth inner wall surface, and subsequently drying the liquid film Due to the tension between the liquid film and the part of the (n-1) th liquid temporarily remaining in the one or more fine through holes, the part of the (n-1) th liquid. From the second opening of the one or more fine through holes to the nth space, and further, the one or more fine through holes are formed. The (n-1) -th inner surface formed by the (n-1) -th precursor that can directly or indirectly capture the target substance that can be included in the liquid sample. And a method of manufacturing an inspection device, comprising: an operation of forming a film.
上記(3)の検査デバイスの製造方法においても、上記(1)の製造方法と同様の効果が奏される。すなわち、本発明にかかる製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体を流入し、その後、第2空間部〜第n空間部の各排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔から前記液体を自然に流出させているため、前記薄層が確実に形成されて、その結果、充分な厚みの前記膜を形成することができる。つまり、本発明の製造方法によれば、従来方法よりも確実に、前記微細貫通孔の内側面に、前記前駆物質によって構成された充分な厚みを持った膜を形成することができる。
さらに、前記検査デバイスにおいては、第1内側面〜第(n−1)内側面によって構成される各微細貫通孔における液体の流入及び流出をそれぞれ独立に制御できるため、各微細貫通孔に対して、互いに異なる前駆物質によって構成された膜を形成することができる。よって、各微細貫通孔を個別の反応場として使用することができる。
Also in the manufacturing method of the inspection device of (3), the same effect as the manufacturing method of (1) is exhibited. That is, in the manufacturing method according to the present invention, the liquid is gently introduced by capillarity, and thereafter, using the flow that spontaneously accompanies each discharge of the second space to the nth space, In addition, since the liquid naturally flows out from each fine through-hole, the thin layer is surely formed, and as a result, the film having a sufficient thickness can be formed. That is, according to the manufacturing method of the present invention, a film having a sufficient thickness constituted by the precursor can be formed on the inner surface of the fine through hole more reliably than the conventional method.
Furthermore, in the inspection device, since the inflow and outflow of the liquid in each fine through hole constituted by the first inner surface to the (n-1) inner surface can be controlled independently, A film composed of different precursors can be formed. Therefore, each fine through-hole can be used as an individual reaction field.
(4)前記第1前駆物質と、・・・、前記第(n−1)前駆物質とが、それぞれ互いに異なることを特徴とする上記(3)に記載の検査デバイスの製造方法。 (4) The method for manufacturing an inspection device according to (3), wherein the first precursor,..., The (n-1) th precursor are different from each other.
上記(4)の検査デバイスの製造方法によれば、前記検査デバイスに備えられた各微細貫通孔を構成する第1内側面〜第(n−1)内側面に、互いに異なる被検出物質を捕捉可能な第1膜〜第(n−1)膜を形成することができる。
このように製造された検査デバイスを1つ使用するだけで、各微細貫通孔において互いに異なる被検出物質を個別に捕捉し、検査対象である液体試料に含まれ得る複数の被検出物質を分析することができる。
According to the inspection device manufacturing method of (4) above, different substances to be detected are captured on the first inner surface to the (n-1) inner surface constituting each fine through hole provided in the inspection device. Possible first film to (n-1) th film can be formed.
By using only one inspection device manufactured in this way, different detected substances are individually captured in each fine through hole, and a plurality of detected substances that can be included in the liquid sample to be inspected are analyzed. be able to.
(5)前記第1前駆物質、・・・、及び前記第(n−1)前駆物質からなる前駆物質群の中に、少なくとも1組の同じ前駆物質が含まれることを特徴とする上記(3)に記載の検査デバイスの製造方法。 (5) At least one set of the same precursor is contained in the precursor group consisting of the first precursor,..., And the (n-1) th precursor. The manufacturing method of the inspection device as described in).
上記(5)の検査デバイスの製造方法によれば、前記検査デバイスに備えられた各微細貫通孔を構成する第1内側面〜第(n−1)内側面に、少なくとも1組の同じ被検出物質を捕捉可能な膜を形成することができる。
このように製造された検査デバイスを使用して、単一の液体試料を各微細貫通孔に流入させると、同じ被検出物質を捕捉可能な膜が形成された微細貫通孔においては、同じ(同等の)結果が得られるはずである。つまり、単一の液体試料を複数の微細貫通孔で重複して検査することができるので、検査精度を向上させることができる。
According to the inspection device manufacturing method of (5) above, at least one set of the same detection target is provided on the first inner surface to the (n−1) inner surface constituting each fine through hole provided in the inspection device. A film capable of capturing a substance can be formed.
When a single liquid sample is caused to flow into each fine through-hole using the inspection device manufactured in this way, the same (equivalent (same) in the fine through-hole in which a film capable of capturing the same substance to be detected is formed. Result) should be obtained. That is, since a single liquid sample can be inspected with a plurality of fine through-holes, the inspection accuracy can be improved.
(6)前記第1前駆物質と、・・・、前記第(n−1)前駆物質とが、全て同じ前駆物質であることを特徴とする上記(3)に記載の検査デバイスの製造方法。 (6) The method for manufacturing an inspection device according to (3), wherein the first precursor,..., The (n-1) th precursor are all the same precursor.
上記(6)の検査デバイスの製造方法によれば、前記検査デバイスに備えられた各微細貫通孔を構成する第1内側面〜第(n−1)内側面の全てに、同じ被検出物質を捕捉可能な第1膜〜第(n−1)膜を形成することができる。
このように製造された検査デバイスを使用して、単一の液体試料を各微細貫通孔に流入させると、同じ被検出物質を結合可能な膜が形成された微細貫通孔においては、同じ(同等の)結果が得られるはずである。つまり、単一の液体試料を複数の微細貫通孔で重複して検査することができるので、検査精度を向上させることができる。また、互いに異なる複数の液体試料を、上記検査デバイスに備えられた各微細貫通孔にそれぞれ流入させると、各液体試料に含有され得る共通の被検出物質を単一の検査デバイスで分析することができる。すなわち、多検体測定を効率よく実施することができる。
According to the inspection device manufacturing method of (6) above, the same substance to be detected is applied to all of the first inner surface to the (n-1) inner surface constituting each fine through hole provided in the inspection device. A trappable first film to (n-1) th film can be formed.
When a single liquid sample is caused to flow into each fine through-hole using the inspection device manufactured in this way, the same (equivalent (same) in the fine through-hole in which a film capable of binding the same substance to be detected is formed. Result) should be obtained. That is, since a single liquid sample can be inspected with a plurality of fine through-holes, the inspection accuracy can be improved. In addition, when a plurality of different liquid samples are caused to flow into the fine through holes provided in the inspection device, a common substance to be detected that can be contained in each liquid sample can be analyzed with a single inspection device. it can. That is, multi-analyte measurement can be performed efficiently.
ここで、同じ被検出物質を捕捉可能な前駆物質が2つある場合、両前駆物質は物質として同じであってもよいし、異なっていてよい。 Here, when there are two precursors capable of capturing the same substance to be detected, both precursors may be the same or different from each other.
(7)上記(1)に記載の膜又は上記(2)若しくは(3)に記載の前記第1膜〜第(n−1)膜が、前記被検出物質に対して特異的又は非特異的に結合する膜であることを特徴とする上記(1)〜(6)の何れか一項に記載の検査デバイスの製造方法。
(8)上記(1)に記載の前駆物質並びに上記(2)及び(3)に記載の第1前駆物質〜第(n−1)前駆物質のうち少なくとも1つの前駆物質が高分子であることを特徴とする上記(1)〜(7)の何れか一項に記載の検査デバイスの製造方法。
(9)前記高分子が、抗体、核酸アプタマー、ペプチド、前記抗体を除くタンパク質又は糖鎖であることを特徴とする上記(8)に記載の検査デバイスの製造方法。
(7) The film according to (1) above or the first film to the (n-1) film according to (2) or (3) above is specific or nonspecific to the substance to be detected. The method for manufacturing an inspection device according to any one of (1) to (6) above, wherein the inspection device is a film that binds to.
(8) At least one of the precursors described in (1) and the first to (n-1) th precursors described in (2) and (3) is a polymer. The method for manufacturing an inspection device according to any one of (1) to (7), characterized in that:
(9) The method for producing a test device according to (8), wherein the polymer is an antibody, a nucleic acid aptamer, a peptide, a protein or a sugar chain excluding the antibody.
本発明の検査デバイスの製造方法によれば、マイクロ流体デバイスに備えられた微細貫通孔の内部に液体を流入させるために、微細貫通孔が本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔に負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に、微細貫通孔内へ加工用の液体を流入させることができる。 According to the method for manufacturing an inspection device of the present invention, in order to allow a liquid to flow into a micro through-hole provided in a microfluidic device, a capillary force (capillary phenomenon) inherently possessed by the micro through-hole is used. Yes. Since it is not necessary to apply high pressure generated by the pump to the fine through-holes, it is possible to allow the processing liquid to flow into the fine through-holes gently and reliably.
前記液体には前記前駆物質が含まれており、前記微細貫通孔内に前記前駆物質を容易に流入される。その後、前記前駆物質の溶媒である前記液体が前記微細貫通孔の外へ流出される。この際、前記液体の張力によって前記微細貫通孔を構成する前記内側面に、前記液体によって構成された薄層が一時的に形成される。その後、前記薄層は自然に消失し、前記液体に含まれていた前記前駆物質が前記微細貫通孔内に残留して、前記前駆物質によって構成された膜が形成される。前記膜は、検査対象である液体試料に含まれる被検出物質を直接又は間接に捕捉可能であるため、有用である。 The liquid contains the precursor, and the precursor can easily flow into the fine through hole. Thereafter, the liquid that is the solvent of the precursor flows out of the fine through hole. At this time, a thin layer made of the liquid is temporarily formed on the inner side surface of the fine through hole by the tension of the liquid. Thereafter, the thin layer naturally disappears, and the precursor contained in the liquid remains in the fine through hole, so that a film composed of the precursor is formed. The membrane is useful because it can directly or indirectly capture a substance to be detected contained in a liquid sample to be examined.
前記微細貫通孔に対する液体の流入及び流出を、従来使用されているポンプによって制御すると、前記微細貫通孔内における前記液体の流速が大きくなり過ぎるため、前記液体からなる薄層が充分に形成されず、その結果、前記前駆物質によって構成された膜の厚みが不充分になることがある。しかし、本発明にかかる製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体を流入し、その後、前記第1空間部の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記微細貫通孔から前記液体を自然に流出させているため、前記薄層が確実に形成されて、その結果、充分な厚みの前記膜を形成することができる。つまり、本発明の製造方法によれば、従来方法よりも確実に、前記微細貫通孔の内側面に、前記前駆物質によって構成された充分な厚みを持った膜を形成することができる。 If the inflow and outflow of the liquid to the fine through hole are controlled by a conventionally used pump, the flow rate of the liquid in the fine through hole becomes too large, so that a thin layer made of the liquid is not sufficiently formed. As a result, the thickness of the film constituted by the precursor may be insufficient. However, in the manufacturing method according to the present invention, the liquid is gently introduced by capillarity, and then the fine through-hole is gently utilized by utilizing a flow that spontaneously accompanies discharge of the first space. Since the liquid is allowed to flow out naturally, the thin layer is reliably formed, and as a result, the film having a sufficient thickness can be formed. That is, according to the manufacturing method of the present invention, a film having a sufficient thickness constituted by the precursor can be formed on the inner surface of the fine through hole more reliably than the conventional method.
《検査デバイスの製造方法》
図1に示すマイクロ流体デバイス10は、本発明にかかる検査デバイスの製造方法の第一実施形態において使用可能なマイクロ流体デバイスの一例である。図1はマイクロ流体デバイス10の模式的な断面図を示している。
<Method for manufacturing inspection device>
A
マイクロ流体デバイス10は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する一つ以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yと、を含む本体部4を少なくとも備えている。マイクロ流体デバイス10において、本体部4に内在される第1空間部S1及び第2空間部S2は、複数の微細貫通孔Tによって互いに空間的に連結している(連通している)。
The
第一実施形態の検査デバイスの製造方法においては、第1空間部S1に加工用の液体を導入し、第一の開口部Taから、毛細管現象(毛細管力)により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させた後、第1空間部S1から前記液体を排出し、続いて、前記液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体を、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる送液方法(1)を採用する。 In the manufacturing method of the inspection device according to the first embodiment, a processing liquid is introduced into the first space S1, and the first through holes Ta enter the fine through holes T by capillary action (capillary force). After allowing a part of the liquid to flow in, the liquid is discharged from the first space portion S1, and then the part of the liquid temporarily remaining in each fine through hole T when the liquid is discharged. The liquid feeding method (1) for automatically flowing out from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1 is employed.
<送液方法(1)>
送液方法(1)の説明は、流入ステップ、排出ステップ、流出ステップの3ステップに分けられる。
流入ステップは、第1空間部S1に任意の液体を導入するとともに、第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させるステップである。
排出ステップは、各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体を残したまま、第1空間部S1から前記液体を排出するステップである。
流出ステップは、前記排出の後、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、各微細貫通孔T内に残留された前記液体を第1空間部S1へ自動的に流出させるステップである。
以下、各ステップを順に説明する。
<Liquid feeding method (1)>
The description of the liquid feeding method (1) is divided into three steps of an inflow step, a discharge step, and an outflow step.
In the inflow step, an arbitrary liquid is introduced into the first space portion S1, and from the first opening portion Ta of each fine through hole T that opens to the first space portion S1, into each fine through hole T by capillary action. A step of allowing a part of the liquid to flow in;
The discharging step is a step of discharging the liquid from the first space portion S1 while leaving the part of the liquid flowing into each fine through hole T.
The outflow step is a step of automatically flowing out the liquid remaining in each fine through hole T from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1 after the discharge. .
Hereinafter, each step will be described in order.
(流入ステップ)
図2に示す様に、マイクロ流体デバイス10を構成する本体部4の表面に開口する開口部から第1空間部S1へ液体Qを導入すると、第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、毛細管現象(毛細管力)により各微細貫通孔T内に液体Qの一部が流入する。この際、各微細貫通孔T内の空気は第2空間部S2へ自然に押し出される。
(Inflow step)
As shown in FIG. 2, when the liquid Q is introduced into the first space S1 from the opening opened on the surface of the
微細貫通孔Tの孔径(長手方向に直交する断面の直径又は長径)は、上記毛細管現象が起きる範囲であれば特に制限されず、使用する液体Qの表面張力や粘度等にもよるが、通常1nm〜1000μmの範囲であることが好ましい。 The hole diameter of the fine through hole T (the diameter or the long diameter of the cross section perpendicular to the longitudinal direction) is not particularly limited as long as the capillary phenomenon occurs, and usually depends on the surface tension, viscosity, etc. of the liquid Q to be used. The range of 1 nm to 1000 μm is preferable.
微細貫通孔Tの第一の開口部Taから流入して進む液体Qの先端部は、第2空間部S2に開口する第二の開口部Tbに達してもよいし、達しなくてもよい。第二の開口部Tbに達した場合、その先端部を構成する液体Qの一部が第二の開口部Tbから流出しても構わないが、基本的には第二の開口部Tbから流出せずに、第二の開口部Tbで液体Qの先端部の進行が止まる。この理由は、毛細管力が液体Qを微細貫通孔T内に留めるため、及び第二の開口部Tbにおいて液体Qの先端部に働く表面張力が液体Qを微細貫通孔T内に留めるため、だと推測される。 The tip of the liquid Q that flows in from the first opening Ta of the fine through hole T may or may not reach the second opening Tb that opens in the second space S2. When the second opening Tb is reached, part of the liquid Q constituting the tip may flow out of the second opening Tb, but basically flows out of the second opening Tb. Instead, the progress of the tip of the liquid Q stops at the second opening Tb. This is because the capillary force keeps the liquid Q in the fine through-hole T and the surface tension acting on the tip of the liquid Q in the second opening Tb keeps the liquid Q in the fine through-hole T. It is guessed.
第1空間部S1に液体Qが充分に導入されると、各微細貫通孔Tの内部も液体Qの一部によって満たされる(図3参照)。この際、第1空間部S1に継続して液体Qを導入し続けてもよいし、第1空間部S1の液体Qの流通を止めて、第1空間部S1を液体Qで満たした状態を保ってもよい。 When the liquid Q is sufficiently introduced into the first space S1, the inside of each fine through hole T is also filled with a part of the liquid Q (see FIG. 3). At this time, the liquid Q may be continuously introduced into the first space S1, or the liquid Q in the first space S1 is stopped and the first space S1 is filled with the liquid Q. May be kept.
(排出ステップ)
次に、図4に示す様に、各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体Qを残したまま、第1空間部S1から液体Qを排出する。排出方法は特に制限されず、重力を利用した自然排出であってもよいし、シリンジポンプ、ペリスターポンプ等を利用した強制排出であってもよい。排出速度は特に制限されず、第1空間部S1が陰圧になる程に勢いよく排出しても構わないが、通常、より穏やかに排出することが好ましい。すなわち、液体Qの排出によって、第1空間部S1が陰圧になってもよいし、陰圧にならなくてもよい。
(Discharge step)
Next, as shown in FIG. 4, the liquid Q is discharged from the first space S <b> 1 while leaving the part of the liquid Q flowing into each fine through hole T. The discharge method is not particularly limited, and may be natural discharge using gravity, or forced discharge using a syringe pump, a peristaltic pump, or the like. The discharge speed is not particularly limited, and the first space part S1 may be discharged with a negative pressure. However, it is usually preferable to discharge more gently. That is, the discharge of the liquid Q may cause the first space S1 to have a negative pressure or not to have a negative pressure.
(流出ステップ)
第1空間部S1から液体Qを排出すると、液体Qが排出されて第1空間部S1に空気が流入し、この空気に接した順に、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、各微細貫通孔T内に残されていた液体Qが自動的に第1空間部S1へ流出する。
(Outflow step)
When the liquid Q is discharged from the first space portion S1, the liquid Q is discharged and air flows into the first space portion S1, and in order of contact with the air, from the first opening portion Ta of each fine through hole T, The liquid Q remaining in each fine through hole T automatically flows out to the first space S1.
この自動的な流出が発生する要因の一つとして、第1空間部S1から液体Qを排出した直後に、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taが開口する第1空間部S1の第1内壁面w1に、液体Qからなる薄い膜Mが形成されることが挙げられる。この膜Mが第1空間部S1に流入した空気によって徐々に乾燥し、その膜Mの厚みが徐々に薄くなり、最終的には膜Mが無くなる。この乾燥過程に伴って、各微細貫通孔T内の液体Qと膜Mの間に張力が働き、各微細貫通孔T内の液体Qが膜Mの方向に引き寄せられて第一の開口部Taから流出する、というメカニズムが働いている。このメカニズムにより、空気に触れる順番が速い第一の開口部Taを有する微細貫通孔Tから順に(図4においては、紙面の上から下に並んだ複数の微細貫通孔Tのうち、上側の微細貫通孔Tから順に)、ある程度の時間差を伴って、各々の微細貫通孔Tの内部に残された液体Qが第1空間部S1へ自動的に流出する。 As one of the factors that cause this automatic outflow, immediately after the liquid Q is discharged from the first space portion S1, the first space portion S1 of the first space portion S1 in which the first opening portion Ta of each fine through-hole T opens. A thin film M made of the liquid Q is formed on the inner wall surface w1. The film M is gradually dried by the air flowing into the first space S1, and the thickness of the film M is gradually reduced, and finally the film M disappears. Along with this drying process, a tension acts between the liquid Q in each fine through hole T and the film M, and the liquid Q in each fine through hole T is drawn in the direction of the film M, and the first opening Ta The mechanism of spilling out is working. By this mechanism, in order from the fine through hole T having the first opening Ta that is fast in contact with air (in FIG. 4, among the multiple fine through holes T arranged from the top to the bottom of the paper, In order from the through-hole T), the liquid Q remaining inside each fine through-hole T automatically flows out into the first space S1 with a certain time difference.
以上の各ステップにより、第1空間部S1に導入した液体Qの一部を各微細貫通孔T内に流入させ、所望に応じてその状態を保持し、続いて、第1空間部S1から液体Qを排出することにより、前記液体Qの排出時に一時的に各微細貫通孔T内に残された液体Qの一部を第1空間部S1へ流出させることができる。 Through each of the above steps, a part of the liquid Q introduced into the first space portion S1 is caused to flow into each fine through hole T, and the state is maintained as desired. Subsequently, the liquid is discharged from the first space portion S1. By discharging Q, a part of the liquid Q that is temporarily left in each fine through hole T when the liquid Q is discharged can flow out to the first space S1.
以上の説明においては、第1空間部S1に液体Qを導入する場合を説明したが、この場合と同様に第2空間部S2に液体Qを導入すれば、第2空間部S2に開口する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから各微細貫通孔T内に液体Qの一部を流入させることができる。次いで、第2空間部S2内の液体Qを排出することにより、各微細貫通孔T内の液体Qを第二の開口部Tbから第2空間部S2へ流出させることができる。第1空間部S1と第2空間部S2の構造及び構成は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。 In the above description, the case where the liquid Q is introduced into the first space portion S1 has been described. However, if the liquid Q is introduced into the second space portion S2 in the same manner as this case, each opening to the second space portion S2 is performed. A part of the liquid Q can be caused to flow into each fine through hole T from the second opening Tb of the fine through hole T. Next, by discharging the liquid Q in the second space portion S2, the liquid Q in each fine through hole T can flow out from the second opening portion Tb to the second space portion S2. The structures and configurations of the first space portion S1 and the second space portion S2 may be the same or different from each other.
<検査デバイスの製造方法の第一実施形態>
前述した送液方法(1)の液体Qとして、微細貫通孔Tの内側面Yを加工する液体(加工用液体)を使用することにより、マイクロ流体デバイス10を材料として検査デバイス10’を製造することができる。
<First Embodiment of Inspection Device Manufacturing Method>
By using a liquid (processing liquid) for processing the inner surface Y of the fine through-hole T as the liquid Q of the liquid feeding method (1) described above, the
第一実施形態の検査デバイスの製造方法においては、加工用液体として、検査対象である液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な膜を形成するための前記膜の前駆物質が含まれた液体を使用する。この加工用液体をマイクロ流体デバイス10の第1空間部S1に導入し、第一の開口部Taから、毛細管現象により微細貫通孔T内に加工用液体の一部を流入させた後、第1空間部S1から加工用液体を排出し、続いて、加工用液体の排出の際に微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の加工用液体を、微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる。
In the method for manufacturing an inspection device according to the first embodiment, as a processing liquid, a precursor of the film for forming a film capable of directly or indirectly capturing a target substance that can be included in a liquid sample to be inspected. Use a liquid containing. After this processing liquid is introduced into the first space S1 of the
前記自動的な流出の後、微細貫通孔Tの内側面上には加工用液体からなる薄層(薄い膜)Rが形成される(図5参照)。 After the automatic outflow, a thin layer (thin film) R made of a processing liquid is formed on the inner surface of the fine through hole T (see FIG. 5).
薄層Rが形成されるメカニズムとして、加工用液体の大部分が微細貫通孔Tから流出する際に、加工用液体の残部と微細貫通孔Tの内側面Yとの摩擦により、加工用液体の残部が微細貫通孔Tの内側面Yに取り残される、という現象が起きていると考えられる。 As a mechanism for forming the thin layer R, when most of the processing liquid flows out of the fine through-hole T, friction of the processing liquid and the inner surface Y of the fine through-hole T causes friction of the processing liquid. It is considered that the phenomenon that the remaining part is left on the inner surface Y of the fine through hole T has occurred.
薄層Rの形成に続いて、薄層Rが微細貫通孔Tの内側面Yから消失し、その内側面Yに前駆物質によって構成された膜Jが形成される。 Subsequent to the formation of the thin layer R, the thin layer R disappears from the inner side surface Y of the fine through hole T, and a film J composed of the precursor is formed on the inner side surface Y.
薄層Rが微細貫通孔Tの内側面Yから消失するメカニズムとしては、薄層Rを構成する加工用液体自身が有する張力の影響によって、薄層Rを構成する加工用液体が流動し、微細貫通孔Tの外へ流出する第一のメカニズム、及び、薄層Rを構成する加工用液体の成分である溶媒が蒸発する第二のメカニズム、のうち少なくとも一方の現象が起きていると考えられる。 As a mechanism in which the thin layer R disappears from the inner surface Y of the fine through-hole T, the processing liquid constituting the thin layer R flows due to the influence of the tension of the processing liquid constituting the thin layer R itself, It is considered that at least one of the first mechanism that flows out of the through hole T and the second mechanism that the solvent that is a component of the processing liquid constituting the thin layer R evaporates occurs. .
第一のメカニズムが働いた場合における膜Jの形成メカニズムとしては、加工用液体に含まれていた前駆物質が内側面Yに接触して、前駆物質と内側面Yとの分子間力及びクーロン力等による物理化学的結合により吸着する、という現象が起きていると考えられる。また、第二のメカニズムが働いた場合における膜Jの形成メカニズムとしては、加工用液体に含まれていた前駆物質の溶解度が低下し、前駆物質が内側面Y上に析出する、という現象が起きていると考えられる。何れのメカニズムによっても、検査対象である液体試料に含まれる被検出物質を捕捉する能力が互いに同等の膜Jが形成されると考えられる。 The formation mechanism of the film J when the first mechanism works is that the precursor contained in the processing liquid comes into contact with the inner surface Y, and the intermolecular force and Coulomb force between the precursor and the inner surface Y. It is thought that the phenomenon of adsorbing by physicochemical bonding due to, etc. occurs. The formation mechanism of the film J when the second mechanism works is a phenomenon in which the solubility of the precursor contained in the processing liquid is lowered and the precursor is deposited on the inner surface Y. It is thought that. By any mechanism, it is considered that films J having the same ability to capture a substance to be detected contained in a liquid sample to be inspected are formed.
微細貫通孔Tの内側面Yに形成された膜Jは、検査対象である液体試料に含まれる1種又は2種以上の被検出物質を直接又は間接に捕捉することができる。 The film J formed on the inner side surface Y of the fine through hole T can directly or indirectly capture one or more kinds of detected substances contained in the liquid sample to be inspected.
膜Jが被検出物質を直接に捕捉する場合、膜Jに接触した液体試料中の被検出物質は、非特異的に膜Jに捕捉されてもよいし、特異的に膜Jに捕捉されてもよい。具体的には例えば、前記前駆物質が生体適合性(親和性)を有する高分子、低分子又は金属であり、膜Jが生物由来の多くの物質に対して親和性を有する場合、その膜Jは非特異的に生物由来の物質を被検出物質として捕捉することができる。他の具体例として、前記前駆物質が抗原特異性を有する抗体であり、膜Jが前記抗体からなる場合、その膜Jは前記抗原を被検出物質として捕捉することができる。 When the membrane J directly captures the substance to be detected, the substance to be detected in the liquid sample in contact with the film J may be captured non-specifically by the film J, or specifically captured by the film J. Also good. Specifically, for example, when the precursor is a polymer, low molecule or metal having biocompatibility (affinity) and the membrane J has affinity for many substances derived from organisms, the membrane J Can capture non-specifically biological substances as substances to be detected. As another specific example, when the precursor is an antibody having antigen specificity and the membrane J is composed of the antibody, the membrane J can capture the antigen as a substance to be detected.
膜Jが被検出物質を間接に捕捉する場合、まず膜Jに媒介物質が吸着し、さらに前記媒介物質を介して液体試料中の被検出物質が、非特異的に膜Jに捕捉されてもよいし、特異的に膜Jに捕捉されてもよい。具体的には例えば、前記前駆物質が生体適合性を有する高分子、低分子又は金属である場合、まず膜Jに対して前記媒介物質としての抗体が吸着した後、さらに膜Jが前記抗体を介して液体試料中の被検出物質(この場合は抗原)を間接的に捕捉することができる。前記抗体が抗原特異性を有する場合には、被検出物質を特異的に捕捉することができる。また、抗原特異性が低い抗体を使用することにより、多種類の抗原を被検出物質として非特異的に捕捉することも可能である。 When the membrane J indirectly captures the target substance, the mediator is first adsorbed on the membrane J, and further, the target substance in the liquid sample is trapped non-specifically by the membrane J via the mediator. Alternatively, it may be specifically captured by the membrane J. Specifically, for example, when the precursor is a biocompatible polymer, low molecule, or metal, after the antibody as the mediator is first adsorbed to the membrane J, the membrane J further contains the antibody. Thus, the substance to be detected (in this case, the antigen) in the liquid sample can be indirectly captured. When the antibody has antigen specificity, the substance to be detected can be specifically captured. In addition, by using an antibody with low antigen specificity, it is possible to non-specifically capture many types of antigens as substances to be detected.
膜Jの厚みは被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な厚みであれば特に限定されず、被検出物質の種類および微細貫通孔Tの孔径にもよるが、例えば、1nm〜1μm程度が好適である。膜Jの厚みが薄過ぎると被検出物質の捕捉確率が低くなる恐れがある。膜Jの厚みが厚過ぎると、微細貫通孔Tにおける液体試料の流入及び流出を妨げたり、その流入及び流出によって膜Jが剥離したりする恐れがある。 The thickness of the film J is not particularly limited as long as it can capture the substance to be detected directly or indirectly, and depends on the type of the substance to be detected and the diameter of the fine through hole T, but for example, about 1 nm to 1 μm is preferable. It is. If the thickness of the film J is too thin, the capture probability of the substance to be detected may be lowered. If the thickness of the film J is too thick, there is a risk that the inflow and outflow of the liquid sample in the fine through hole T may be hindered, or the film J may be peeled off due to the inflow and outflow.
膜Jは、1種類の前駆物質によって構成されていてもよいし、2種類以上の前駆物質によって構成されていてもよい。 The film J may be composed of one kind of precursor, or may be composed of two or more kinds of precursors.
前記前駆物質は、微細貫通孔Tの内側面Yに膜Jを形成可能な物質であり、検査対象である液体試料に含まれる被検出物質に対する親和性を有する物質であることが好ましい。前記前駆物質として、例えば、生体適合性(生体分子に対する親和性)を有する高分子、低分子、金属が挙げられる。 The precursor is preferably a substance capable of forming a film J on the inner surface Y of the fine through-hole T, and having affinity for a substance to be detected contained in a liquid sample to be inspected. Examples of the precursor include a polymer having a biocompatibility (affinity with a biomolecule), a low molecule, and a metal.
前記高分子として、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、シリコーン樹脂、水溶性コラーゲン、ポリアクリルアミド、その他の公知の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また、前記高分子として、抗体、その他のタンパク質、ペプチド(ペプチドアプタマー)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、DNA及びRNA以外の核酸からなるアプタマー、糖鎖等が挙げられる。ここで、高分子とは、分子量Mwが10000以上である分子をいう。 Examples of the polymer include polystyrene (PS), polymethacrylic acid (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), silicone resin, water-soluble collagen, polyacrylamide, and other known thermoplastic elastomers. Examples of the polymer include antibodies, other proteins, peptides (peptide aptamers), DNA aptamers, RNA aptamers, aptamers composed of nucleic acids other than DNA and RNA, sugar chains, and the like. Here, the polymer refers to a molecule having a molecular weight Mw of 10,000 or more.
前記低分子として、ヘム(二価鉄とポルフィリンの錯体)、ペプチド、種々のアミノ酸、核酸、糖等が挙げられる。また、前記低分子として、例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン等のリン脂質、その他の公知の両親媒性脂質、コレステロール、等の細胞膜を構成する親油性物質が挙げられる。 Examples of the low molecule include heme (a complex of divalent iron and porphyrin), peptides, various amino acids, nucleic acids, sugars, and the like. Examples of the low molecule include lipophilic substances constituting cell membranes such as phospholipids such as phosphatidylcholine, phosphatidylserine, and phosphatidylethanolamine, other known amphipathic lipids, and cholesterol.
前記金属として、例えば、金、銀、銅、チタン、クロム等の成膜可能な公知の金属が挙げられる。 As said metal, the well-known metal which can form into a film, such as gold | metal | money, silver, copper, titanium, chromium, is mentioned, for example.
前記前駆物質を含む加工用液体の溶媒は、前記前駆物質を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されず、例えば、水、有機溶媒等が使用できる。
加工用液体に含まれる前記前駆物質の濃度は、加工用液体の粘度、形成する膜Jの厚み等を勘案して適宜調整される。
The solvent of the processing liquid containing the precursor is not particularly limited as long as the solvent can dissolve or disperse the precursor, and for example, water, an organic solvent, or the like can be used.
The concentration of the precursor contained in the processing liquid is appropriately adjusted in consideration of the viscosity of the processing liquid, the thickness of the film J to be formed, and the like.
第一実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、マイクロ流体デバイス10に備えられた微細貫通孔Tの内部に加工用液体を流入させるために、微細貫通孔Tが本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔Tに負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に微細貫通孔T内へ加工用液体を流入させることができる。加工用液体には前記前駆物質が含まれているため、マイクロ流体デバイス10に備えられた各微細貫通孔T内に前記前駆物質を容易に流入させることができる。
According to the manufacturing method of the inspection device of the first embodiment, in order to allow the processing liquid to flow into the micro through-hole T provided in the
本発明にかかる製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに加工用液体を流入し、その後、第1空間部S1における加工用液体の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔Tから加工用液体を自然に流出させている。このため、前記加工用液体からなる薄層Rを内側面Yに形成し、続いて、前記加工用液体に含まれる前記前駆物質からなる膜Jを内側面Yに形成することが容易である。つまり、第一実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、従来方法よりも確実に、前記前駆物質によって構成された、被検出物質を捕捉可能な膜Jを各微細貫通孔Tの内側面Yに容易に形成することができる。 In the manufacturing method according to the present invention, each of the processing liquids gently flows in by capillary action, and then gently flows using the flow that spontaneously accompanies the discharge of the processing liquid in the first space S1. The processing liquid naturally flows out from the fine through-holes T. For this reason, it is easy to form the thin layer R made of the processing liquid on the inner surface Y, and subsequently form the film J made of the precursor contained in the processing liquid on the inner surface Y. That is, according to the manufacturing method of the inspection device of the first embodiment, the film J that is configured by the precursor and can capture the target substance is more reliably formed than the conventional method. Can be easily formed.
このように製造された検査デバイス10’を使用して前記送液方法を実施することにより、各微細貫通孔Tを物理、化学、生物学(バイオテクノロジー)に関する反応場として利用することができる。具体的には、例えば、免疫化学反応を利用した生化学的検査デバイスとして、検査デバイス10’を使用することができる。
By performing the liquid feeding method using the
<検査デバイス10’の製造と使用>
検査デバイス10’の製造と使用の一例として、マイクロ流体デバイス10に備えられた微細貫通孔Tに、前記前駆物質からなる膜Jが形成された検査用デバイス10’の製造と使用が挙げられる。以下に、図2〜図7を参照して説明する。
<Manufacture and use of inspection device 10 '>
As an example of the manufacture and use of the
まず、前駆物質としてポリスチレンを含む第一の液体Q1(加工用液体の一例)が第1空間部S1に導入されると、液体Q1が第1空間部S1を徐々に満たすとともに、毛細管力によって各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから内部へ液体Q1が流入する(図2、図3参照;便宜的に液体Q1の符号はQである)。 First, when a first liquid Q1 (an example of a processing liquid) containing polystyrene as a precursor is introduced into the first space portion S1, the liquid Q1 gradually fills the first space portion S1, and each capillary force causes The liquid Q1 flows into the inside from the first opening portion Ta of the fine through hole T (see FIGS. 2 and 3; the sign of the liquid Q1 is Q for convenience).
全ての微細貫通孔T内に液体Q1が満たされた後、第1空間部S1から液体Q1を排出すると、第1空間部S1に空気が流入する。第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taのうち、空気に接触した順序が速い第一の開口部Taから順に、各微細貫通孔Tの内部に残された液体Q1が第1空間部S1へ流出する(図4参照;便宜的に液体Q1の符号はQである)。その結果、液体Q1からなる薄層Rが一時的に形成されて(図5参照)、続いて、前記前駆物質からなる膜Jが形成される。 After the liquid Q1 is filled in all the fine through holes T, when the liquid Q1 is discharged from the first space S1, air flows into the first space S1. Among the first openings Ta of the fine through holes T that open to the first space S1, the first openings Ta that are in the order of contact with air are sequentially left in the fine through holes T in order. The liquid Q1 flows out into the first space S1 (see FIG. 4; for convenience, the sign of the liquid Q1 is Q). As a result, a thin layer R made of the liquid Q1 is temporarily formed (see FIG. 5), and subsequently, a film J made of the precursor is formed.
ここで、前記前駆物質を吸着させたくない箇所が流路内にある場合には、当該箇所の撥水性を高めるコーティング等の表面処理を予め施しておくことにより、不要な吸着を防ぐことができる。 Here, when there is a place where the precursor is not desired to be adsorbed in the flow path, unnecessary adsorption can be prevented by performing in advance a surface treatment such as coating for improving the water repellency of the place. .
続いて、抗原Ag(被検出物質の一例)及び夾雑物質F(被検出物質以外の物質の一例)を含む第二の液体Q2(液体試料の一例)が第1空間部S1に導入されると、液体Q2が第1空間部S1を徐々に満たすとともに、毛細管力によって各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから内部へ液体Q2が流入する(不図示)。各微細貫通孔Tに流入した液体Q2に含まれる抗原Ag及び夾雑物質Fは、各微細貫通孔Tの内側面Yに形成された膜Jに対する親和性によって非特異的に吸着する。 Subsequently, when a second liquid Q2 (an example of a liquid sample) containing an antigen Ag (an example of a substance to be detected) and a foreign substance F (an example of a substance other than the substance to be detected) is introduced into the first space S1. The liquid Q2 gradually fills the first space portion S1, and the liquid Q2 flows into the inside from the first opening portion Ta of each fine through-hole T by a capillary force (not shown). Antigen Ag and contaminant F contained in the liquid Q2 flowing into each fine through hole T are adsorbed non-specifically due to the affinity for the membrane J formed on the inner surface Y of each fine through hole T.
全ての微細貫通孔T内に液体Q2が満たされた後、第1空間部S1から液体Q2を排出すると、第1空間部S1に空気が流入する。第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taのうち、空気に接触した順序が速い第一の開口部Taから順に、各微細貫通孔Tの内部に残された液体Q2が第1空間部S1へ流出する(不図示)。各微細貫通孔Tの内部の液体Q2が全て排出された後においても、各微細貫通孔T内の抗原Ag及び夾雑物質Fは、膜Jに固定された状態を維持する(図6参照)。 After the liquid Q2 is filled in all the fine through holes T, when the liquid Q2 is discharged from the first space S1, air flows into the first space S1. Among the first openings Ta of the fine through holes T that open to the first space S1, the first openings Ta that are in the order of contact with air are sequentially left in the fine through holes T in order. The liquid Q2 flows out to the first space S1 (not shown). Even after all the liquid Q2 inside each fine through hole T is discharged, the antigen Ag and the contaminant F in each fine through hole T remain fixed to the membrane J (see FIG. 6).
続いて、抗原Ag及び夾雑物質Fが吸着していない、膜Jが露出している領域がある場合には、前記領域をブロッキング処理してもよい。例えば、スキムミルクを含む第三の液体Q3を微細貫通孔T内に流入させることによって、スキムミルクを構成するアルブミン等のタンパク質が前記領域に吸着する。このようにブロッキング処理を行うと、後段で微細貫通孔T内に流入する液体Q4に含まれる抗体Abが、膜Jに非特異的に吸着することを防止することができる。ブロッキング処理後、微細貫通孔T内から液体Q3を流出させて、次の操作に移る。なお、微細貫通孔Tにおける液体Q3の流入及び流出は、液体Q2の場合と同様に行えばよい。 Subsequently, when there is a region where the antigen Ag and the contaminant F are not adsorbed and the membrane J is exposed, the region may be subjected to a blocking process. For example, by causing the third liquid Q3 containing skim milk to flow into the fine through-hole T, proteins such as albumin constituting the skim milk are adsorbed on the region. When the blocking process is performed in this manner, it is possible to prevent the antibody Ab contained in the liquid Q4 flowing into the fine through-hole T at a later stage from adsorbing to the membrane J nonspecifically. After the blocking process, the liquid Q3 is caused to flow out from the inside of the fine through hole T, and the next operation is started. The inflow and outflow of the liquid Q3 in the fine through hole T may be performed in the same manner as in the case of the liquid Q2.
次に、抗原Agに対する結合性が予め付与された抗体Abを含む第四の液体Q4が第2空間部S2に導入されると、液体Q4が第2空間部S2を徐々に満たすとともに、毛細管力によって各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから内部へ液体Q3が流入する(不図示)。各微細貫通孔Tに流入した液体Q4に含まれる抗体Abは、各微細貫通孔Tの膜Jに固定された抗原Agを認識して、抗原抗体反応によって結合し、抗原Ag−抗体Abからなる複合体Comp.を形成する。 Next, when the fourth liquid Q4 containing the antibody Ab previously given the binding property to the antigen Ag is introduced into the second space part S2, the liquid Q4 gradually fills the second space part S2, and the capillary force As a result, the liquid Q3 flows into the inside from the second opening Tb of each fine through hole T (not shown). The antibody Ab contained in the liquid Q4 flowing into each fine through-hole T recognizes the antigen Ag fixed to the membrane J of each fine through-hole T, binds by an antigen-antibody reaction, and consists of an antigen Ag-antibody Ab. Complex Comp. Form.
全ての微細貫通孔T内に液体Q4が満たされた後、第2空間部S2から液体Q4を排出すると、第2空間部S2に空気が流入する。第2空間部S2に開口する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbのうち、空気に接触した順序が速い第二の開口部Tbから順に、各微細貫通孔Tの内部に残された液体Q4が第2空間部S2へ流出する(不図示)。各微細貫通孔Tの内部の液体Q4が全て排出された後においても、各微細貫通孔T内の複合体Comp.は、膜Jに固定された状態を維持する(図7参照)。 After all the fine through holes T are filled with the liquid Q4, when the liquid Q4 is discharged from the second space S2, air flows into the second space S2. Among the second openings Tb of the fine through holes T that open to the second space S2, the second openings Tb that are in the order of contact with air are sequentially left in the fine through holes T in order. The liquid Q4 flows out to the second space S2 (not shown). Even after all the liquid Q4 in each fine through hole T is discharged, the composite Comp. Maintains the state fixed to the membrane J (see FIG. 7).
抗体Abには、予め発光性標識物質が結合(コンジュゲート)されているため、例えば、微細貫通孔Tに励起光を照射すると、微細貫通孔Tの膜Jに形成された複合体Comp.に含まれる発光性標識物質が蛍光を発する。この蛍光の発光量は複合体Comp.の存在量に依存する。したがって、蛍光の発光量を測定することにより、液体Q2に含まれていた抗原Agの含有量を定量することができる。 Since the antibody Ab is preliminarily bound (conjugated) with a luminescent labeling substance, for example, when the fine through-hole T is irradiated with excitation light, the complex Comp. The luminescent labeling substance contained in fluoresces. The amount of fluorescence emitted from the complex Comp. Depends on the abundance of Therefore, the content of the antigen Ag contained in the liquid Q2 can be quantified by measuring the fluorescence emission amount.
励起光照射による蛍光測定を実施する前に、微細貫通孔T内の膜J又は抗原Agに対して非特異的に吸着した抗体Abを洗浄する目的で、洗浄液を微細貫通孔T内に流入した後、流出させてもよい。 Before performing fluorescence measurement by excitation light irradiation, a cleaning solution was flowed into the fine through-hole T for the purpose of washing the antibody Ab non-specifically adsorbed to the membrane J or the antigen Ag in the fine through-hole T. It may be drained later.
通常、微細貫通孔T内の洗浄は、次の何れか1つ以上の段階で行われることが好ましい。
・膜Jが微細貫通孔Tの内側面Yに形成された後
・抗原Ag及び夾雑物質Fを含む液体Q2が微細貫通孔Tに流入及び流出した後
・スキムミルクを含む液体Q3が微細貫通孔Tに流入及び流出した後
・抗体Abを含む液体Q4が微細貫通孔Tに流入及び流出した後
In general, it is preferable that the inside of the fine through hole T is cleaned at any one or more of the following stages.
After the membrane J is formed on the inner surface Y of the fine through-hole T After the liquid Q2 containing the antigen Ag and the contaminant F flows in and out of the fine through-hole T The liquid Q3 containing skim milk becomes fine through-hole T After the liquid Q4 containing the antibody Ab flows into and out of the fine through hole T
抗体Abが結合する発光性標識物質としては、外部からの光照射を受けて励起された発光性標識物質自身が蛍光を発する蛍光物質であってもよいし、他の基質を化学発光する発光物質に変換する触媒物質であってもよい。 The luminescent labeling substance to which the antibody Ab binds may be a fluorescent substance that emits fluorescence when excited by receiving external light irradiation, or a luminescent substance that chemiluminescents another substrate. It may also be a catalytic substance that converts to
前記蛍光物質としては、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、量子ドット等が挙げられる。前記触媒物質としては、例えば、ELISAで使用される公知の酵素が適用可能であり、具体例として、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、イクオリン等の酵素が挙げられる。この酵素の基質としては、例えば、3−(p−ハイドロオキシフェノール)プロピオン酸及びその類似体、ルシフェリン及びルシフェリン類似体、セレンテラジン及びセレンテラジン類似体等が挙げられる。 Examples of the fluorescent substance include green fluorescent protein (GFP) and quantum dots. As the catalytic substance, for example, known enzymes used in ELISA can be applied, and specific examples include enzymes such as peroxidase, luciferase, and aequorin. Examples of substrates for this enzyme include 3- (p-hydroxyphenol) propionic acid and its analogs, luciferin and luciferin analogs, coelenterazine and coelenterazine analogs, and the like.
1種類の発光性標識物質が単独で使用されてもよいし、2種類以上の発光性物質が併用されてもよい。2種類以上の蛍光物質が併用されてもよいし、2種類以上の酵素及び基質が併用されてもよいし、1種類以上の蛍光物質と、1種類以上の酵素及び基質とが併用されてもよい。抗体Abに種々の発光性標識物質を結合させる方法は特に限定されず、公知方法が適用可能である。 One kind of luminescent labeling substance may be used alone, or two or more kinds of luminescent substances may be used in combination. Two or more kinds of fluorescent substances may be used in combination, two or more kinds of enzymes and substrates may be used in combination, or one or more kinds of fluorescent substances may be used in combination with one or more kinds of enzymes and substrates. Good. A method for binding various luminescent labeling substances to the antibody Ab is not particularly limited, and a known method can be applied.
微細貫通孔T内に存在する物質をトレースするための標識物質は、上記の様に発光性標識物質であってもよいし、非発光性標識物質であってもよい。非発光性標識物質としては、例えば、公知のラジオイムノアッセイ法で使用される様な放射性標識物質が挙げられる。 The labeling substance for tracing the substance present in the fine through-hole T may be a luminescent labeling substance as described above or a non-luminescent labeling substance. Examples of non-luminescent labeling substances include radioactive labeling substances as used in known radioimmunoassay methods.
以上で説明した検査デバイスの使用の一例は、検査対象である液体Q2中に抗原Agが含有されるか否かを定性的に分析すること、又は液体Q2中に含まれる抗原Agの含有量を定量的に分析することを目的として、一般にサンドイッチイムノアッセイと呼ばれる形式を採用している。このため、抗原Agに対して特異的又は非特異的に結合する抗体Abを予め準備しておく必要がある。このような抗体は公知方法により取得される。 An example of the use of the inspection device described above is to qualitatively analyze whether or not the antigen Ag is contained in the liquid Q2 to be examined, or to determine the content of the antigen Ag contained in the liquid Q2. For the purpose of quantitative analysis, a format generally called a sandwich immunoassay is adopted. For this reason, it is necessary to prepare in advance an antibody Ab that specifically or non-specifically binds to the antigen Ag. Such antibodies are obtained by known methods.
本発明にかかる検査デバイスを使用した検査においては、上記のサンドイッチイムノアッセイ形式に代えて、間接抗体イムノアッセイ形式、ブリッジングイムノアッセイ形式等の他の公知のイムノアッセイ形式を採用してもよい。また、抗体及び抗原の少なくとも何れか一方を利用しない、他の分子間相互作用を利用した検査を実施してもよい。これらのイムノアッセイ形式及びその他の分子間相互作用を利用した検査の基本的な方法は何れも公知であるため、ここでは簡単な説明に留める。 In the test using the test device according to the present invention, other known immunoassay formats such as an indirect antibody immunoassay format and a bridging immunoassay format may be employed instead of the sandwich immunoassay format described above. Moreover, you may implement the test | inspection using the interaction between other molecules which does not utilize at least any one of an antibody and an antigen. Since these basic methods for testing using these immunoassay formats and other intermolecular interactions are known, only a brief description will be given here.
間接抗体イムノアッセイ形式を採用する場合は、抗原Ag(前駆物質の一例)によって構成される膜Jを微細貫通孔Tの内側面Yに形成した後、一次抗体Ab1、二次抗体Ab2が順に微細貫通孔T内に導入される。この形式によれば、検査対象である液体試料中に一次抗体Ab1(被検出物質の一例)が含有されている可能性が有る場合に、その一次抗体Ab1の含有の有無又は含有量を分析することができる。 When the indirect antibody immunoassay format is adopted, after the membrane J composed of the antigen Ag (an example of a precursor) is formed on the inner surface Y of the fine through hole T, the primary antibody Ab1 and the secondary antibody Ab2 are sequentially finely penetrated. It is introduced into the hole T. According to this format, when there is a possibility that the primary antibody Ab1 (an example of a substance to be detected) is contained in the liquid sample to be examined, the presence / absence or content of the primary antibody Ab1 is analyzed. be able to.
ブリッジングイムノアッセイ形式を採用する場合は、抗原Ag(前駆物質の一例)によって構成される膜Jを微細貫通孔Tの内側面Yに形成した後、一次抗体Ab1、標識物質を有する抗原Agが順に微細貫通孔T内に導入される。この形式によれば、検査対象である液体中の一次抗体Ab1(被検出物質の一例)の有無又は含有量を分析することができる。 When the bridging immunoassay format is adopted, after the membrane J composed of the antigen Ag (an example of the precursor) is formed on the inner surface Y of the fine through-hole T, the primary antibody Ab1 and the antigen Ag having the labeling substance are sequentially formed. It is introduced into the fine through hole T. According to this format, the presence or content of the primary antibody Ab1 (an example of a substance to be detected) in the liquid to be examined can be analyzed.
<液体試料>
検査対象である液体試料に含まれる被検出物質は特に限定されず、例えば、所定の抗体に対して特異的又は非特異的に結合し得る抗原、所定の抗原に対して特異的又は非特異的に結合し得る抗体、任意の有機化合物、無機化合物、金属等が挙げられる。
前記抗原の種類は特に制限されず、検査の目的に応じて適宜選定される。前記抗原の具体例としては例えば、風邪、肝炎、後天的免疫不全等を惹起するウイルス、細菌等の病原体に由来するタンパク質、ペプチド、核酸、脂質、糖鎖等が挙げられる。
液体試料に含まれ得る被検出物質は1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
<Liquid sample>
The substance to be detected contained in the liquid sample to be examined is not particularly limited, for example, an antigen capable of binding specifically or non-specifically to a predetermined antibody, specific or non-specific to a predetermined antigen Antibody, any organic compound, inorganic compound, metal, etc.
The type of the antigen is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose of the test. Specific examples of the antigen include proteins, peptides, nucleic acids, lipids, sugar chains and the like derived from pathogens such as viruses, bacteria, and the like that cause colds, hepatitis, acquired immune deficiencies, and the like.
The detected substance that can be contained in the liquid sample may be one type or two or more types.
<マイクロ流体デバイス>
本発明にかかる検査デバイスの製造方法において使用可能なマイクロ流体デバイスの例として、以下に、マイクロ流体デバイス10,20,30,40の構成を説明する。
<Microfluidic device>
As an example of a microfluidic device that can be used in the method for manufacturing an inspection device according to the present invention, the configuration of the
図1に示すマイクロ流体デバイス10を構成する複数の微細貫通孔Tは、それぞれ第1空間部S1を構成する第1内壁面w1に開口する第一の開口部Taと、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbとを有する。各微細貫通孔Tは、マイクロ流体デバイス10を構成する本体部4に内在して第一の流路を形成する第1空間部S1と、本体部4に内在して第二の流路を形成する第2空間部S2とを空間的に連結している(連通している)。つまり、各微細貫通孔Tの第一の端部が第一の開口部Taを構成し、各微細貫通孔Tの第二の端部が第二の開口部Tbを構成している。
The plurality of micro through-holes T constituting the
本体部4に内在する第1空間部S1は、本体部4が有する第1内壁面w1によって形成されている。第1空間部S1は本体部4の表面の任意の箇所に少なくとも2つの開口部を有する。何れかの開口部から任意の液体Qを注入すると、第1空間部S1内に液体Qが導入される。その後、所望のタイミングで第1空間部S1内の液体Qを何れかの開口部から排出する。第1空間部S1における液体Qの導入及び排出を制御するために、マイクロ流体デバイス10にポンプ又はバルブが取り付けられてもよい。
The first space S <b> 1 inherent in the
第1空間部S1の形状は、第一の開口部Taが開口する第1内壁面w1を有する形状であれば特に限定されず、例えば、公知の流体デバイスを構成する流路と同じ形状であってもよいし、立方体、直方体、球、回転楕円体等の任意の立体形状であってもよい。第1空間部S1の形状が長手方向を有する形状である場合、その長手方向に直交する断面の形状は矩形、円形、楕円形等の任意の形状でよい。前記断面の断面積は特に限定されず、例えば、1mm2〜400mm2程度が好ましい。この範囲であると、第1空間部S1に開口する各微細貫通孔T内に対して、穏やか且つ確実に、液体Qが流入し得る。
The shape of the first space portion S1 is not particularly limited as long as it has the first inner wall surface w1 in which the first opening portion Ta is opened. For example, the shape of the first space portion S1 is the same shape as the flow path that configures a known fluid device. Alternatively, any solid shape such as a cube, a rectangular parallelepiped, a sphere, and a spheroid may be used. When the shape of the first space S1 is a shape having a longitudinal direction, the shape of the cross section orthogonal to the longitudinal direction may be an arbitrary shape such as a rectangle, a circle, or an ellipse. The cross-sectional area of the cross section is not particularly limited, for example, preferably 1mm 2 ~
第2空間部S2の形状及びサイズは、第1空間部S1と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第2空間部S2が構成する第二の流路の経路と、第1空間部S1が構成する第一の流路の経路とは互いに異なるが、両方の経路の一部が重複したり交差したりしても構わない。各流路における液体Qの流れの制御は、公知方法で行えばよく、例えば流路上に設けられたバルブ又はポンプ(不図示)によって制御することができる。その他の第2空間部S2に関する説明は、上記の第1空間部S1の説明と同様であるため省略する。 The shape and size of the second space S2 may be the same as or different from the first space S1. The path of the second flow path formed by the second space part S2 and the path of the first flow path formed by the first space part S1 are different from each other, but some of both paths overlap or intersect. It does not matter. Control of the flow of the liquid Q in each flow path may be performed by a known method, and can be controlled by, for example, a valve or a pump (not shown) provided on the flow path. Since the description regarding other 2nd space part S2 is the same as that of said 1st space part S1, it abbreviate | omits.
微細貫通孔Tの孔径、すなわち微細貫通孔Tの長手方向に直交する断面の直径又は長径(最大径)は、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が容易になるため、第一の開口部Taから第二の開口部Tbまで均一であることが好ましい。前記孔径は、前述した様に1nm〜1000μm程度の範囲であることが好ましい。この範囲であると、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が、穏やか且つ確実に行われ得る。 The diameter of the fine through hole T, that is, the diameter or the long diameter (maximum diameter) of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fine through hole T facilitates the inflow of the liquid Q and the automatic outflow of the liquid Q by the capillary force. For this reason, it is preferable to be uniform from the first opening Ta to the second opening Tb. As described above, the pore diameter is preferably in the range of about 1 nm to 1000 μm. Within this range, the inflow of the liquid Q by the capillary force and the automatic outflow of the liquid Q can be performed gently and reliably.
微細貫通孔Tの第一の開口部Ta及び第二の開口部Tbの形状(微細貫通孔Tの両端部が第1内壁面w1及び第2内壁面w2にそれぞれ形成する縁の輪郭)は、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が起こることを妨げる形状でなければ特に制限されない。上記流入及び流出がより容易に起きるため、第一の開口部Ta及び第二の開口部Tbの形状は、これら開口部Ta,Tbを両端に有する微細貫通孔Tの長手方向に直交する断面の形状と同じであることが好ましい。 The shapes of the first opening Ta and the second opening Tb of the fine through-hole T (the contours of the edges formed by the both ends of the fine through-hole T on the first inner wall surface w1 and the second inner wall surface w2, respectively) are as follows: The shape is not particularly limited as long as it does not prevent the inflow of the liquid Q by the capillary force and the automatic outflow of the liquid Q. Since the inflow and outflow occur more easily, the shape of the first opening Ta and the second opening Tb is a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fine through hole T having the openings Ta and Tb at both ends. The shape is preferably the same.
微細貫通孔Tの第一の開口部Taと第二の開口部Tbの形状は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、マイクロ流体デバイス10の様に、微細貫通孔Tがデバイス内に複数備えられている場合には、各微細貫通孔Tの長手方向に直交する断面の形状、及び各微細貫通孔Tの開口部Ta、Tbの形状は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The shapes of the first opening Ta and the second opening Tb of the fine through hole T may be the same or different from each other. Further, when a plurality of fine through holes T are provided in the device as in the
マイクロ流体デバイスが有する複数の微細貫通孔Tを図8AのA−A’方向で切断したときの各微細貫通孔Tの断面形状の具体例を次に示す。図8Bは楕円形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが直線的に配列された例であり、図8Cは矩形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが直線的に配列された例であり、図8Dは楕円形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが三本の直線状に配列された例であり、図8Eは図8Bよりも扁平で長径の方向が異なる楕円形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが直線的に配列された例である。マイクロ流体デバイスに備えられた複数の微細貫通孔Tは、互いに同じ断面形状を有していてもよいし、異なる断面形状を有していてもよい。 A specific example of the cross-sectional shape of each micro through-hole T when the micro through-hole T included in the microfluidic device is cut in the A-A ′ direction of FIG. FIG. 8B is an example in which a plurality of fine through holes T having an elliptical cross section are linearly arranged, and FIG. 8C is an example in which a plurality of fine through holes T having a rectangular cross section are linearly arranged. 8D is an example in which a plurality of fine through holes T having an elliptical cross section are arranged in three straight lines, and FIG. 8E is an elliptical cross section that is flatter than that of FIG. 8B and has a different major axis direction. This is an example in which a plurality of fine through holes T are linearly arranged. The plurality of fine through holes T provided in the microfluidic device may have the same cross-sectional shape as each other, or may have different cross-sectional shapes.
微細貫通孔Tの長手方向の長さは、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が起こる長さであれば特に制限されず、例えば、0.5mm〜15mm程度が好ましい。この範囲であると、微細貫通孔Tにおける液体Qの流入及び流出を、穏やか且つ確実に起こすことができる。 The length in the longitudinal direction of the fine through-hole T is not particularly limited as long as the liquid Q flows in and the automatic liquid Q flows out due to the capillary force. For example, the length is about 0.5 mm to 15 mm. preferable. Within this range, the inflow and outflow of the liquid Q in the fine through hole T can be caused gently and reliably.
マイクロ流体デバイス10に備えられた微細貫通孔Tが複数である場合、各微細貫通孔T同士の距離(離間距離)及び各微細貫通孔Tの開口部Ta,Tb同士の距離(離間距離)は特に制限されず、例えば1μm〜100μm程度が好ましい。各微細貫通孔Tの長手方向に沿う中心軸線の方向(中心軸が指す方向)は、互いに平行であってもよいし、非平行であってもよい。
When there are a plurality of fine through holes T provided in the
マイクロ流体デバイス10の本体部4において、微細貫通孔Tが連通する第1空間部S1及び第2空間部S2は、二つの平行な流路を形成している。各流路において、微細貫通孔Tの長手方向に沿う中心軸線が各流路を通過する方向の流路径は特に限定されないが、各流路から微細貫通孔T内へ液体が流入し易くなる観点から、例えば0.5mm〜20mm程度が好ましい。
In the
前記各流路の長手方向に沿う中心軸線と、各微細貫通孔Tの長手方向に沿う中心軸線との「なす角」は特に制限されず、90度であってもよいし、鈍角であってもよいし、鋭角であってもよい。前記なす角が特に制限されない理由は、各微細貫通孔Tにおける液体Qの流入及び流出に対して支配的な力は、上記毛細管力、及び、各第一の開口部Ta周辺の第1空間部S1を構成する第1内壁面w1において形成される液体Qからなる膜Mの移動(乾燥)の際に発生する張力であり、上記なす角の寄与は小さいからである。 The “angle formed” between the central axis along the longitudinal direction of each flow path and the central axis along the longitudinal direction of each fine through hole T is not particularly limited, and may be 90 degrees or an obtuse angle. Or an acute angle. The reason why the angle formed is not particularly limited is that the force dominant to the inflow and outflow of the liquid Q in each fine through hole T is the capillary force and the first space portion around each first opening Ta. This is the tension generated when the film M made of the liquid Q formed on the first inner wall surface w1 constituting S1 moves (drys), and the contribution of the angle made is small.
マイクロ流体デバイス10においては、第1空間部S1及び第2空間部S2を構成する第1内壁面w1及び第2内壁面w2、並びに複数の微細貫通孔Tを構成する内側面Yが、本体部4を構成する基材(基板)に含まれている。
In the
次に、マイクロ流体デバイス10の変形例として、マイクロ流体デバイス20(図9参照)、マイクロ流体デバイス30(図10参照)を説明する。
マイクロ流体デバイス20,30を使用して、前述したマイクロ流体デバイス10と同様に、流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップによって送液することができる。
したがって、マイクロ流体デバイス10を使用して検査デバイス10’を製造する方法と同様に、前述した送液方法(1)により、マイクロ流体デバイス20,30を使用して検査デバイス20’,30’を製造することができる。
Next, as a modification of the
The
Therefore, in the same manner as the method of manufacturing the
図9に示すマイクロ流体デバイス20は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1及び第2空間部S2を構成する第2内壁面w2を含む本体部4と、第1空間部S1に面して開口する第一の開口部Ta及び第2空間部S2に面して開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yを含む副本体部5(チップ)と、を備えている。
The
マイクロ流体デバイス20においては、副本体部5が本体部4の内部に設置されている。副本体部5の第一の表面5uは、本体部4の第1内壁面w1と一体化して第1空間部S1を構成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第一の開口部Taは、第1空間部S1に面するように第一の表面5uに開口している。同様に、副本体部5の第二の表面5vは、本体部4の第2内壁面w2と一体化して第2空間部S2を構成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbは、第2空間部S2に面するように第二の表面5vに開口している。
In the
図10に示すマイクロ流体デバイス30は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1及び第2空間部S2を構成する第2内壁面w2を含む本体部4と、第1空間部S1を構成する第1副内壁面ww1及び第2空間部S2を構成する第2副内壁面ww2を含み、更に、第1副内壁面ww1に開口する第一の開口部Ta及び第2副内壁面ww2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yを含む副本体部5(チップ)と、を備えている。
A
マイクロ流体デバイス30においては、副本体部5が本体部4の内部に設置されている。副本体部5の第1副内壁面ww1は、本体部4の第1内壁面w1に接続されて、全体として一つの第1空間部S1を形成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第一の開口部Taは、第1空間部S1に面するように第1副内壁面ww1に開口している。同様に、副本体部5の第2副内壁面ww2は、本体部4の第1内壁面w2に接続されて、全体として一つの第2空間部S2を形成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbは、第2空間部S2に面するように第2副内壁面ww2に開口している。
In the
マイクロ流体デバイス20,30を構成する副本体部5(チップ)は、本体部4から取り外すこと及び本体部4に取り付けることが可能なように設置されていてもよいし、本体部4から取り外すことができないように接着又は接合された状態で設置されていてもよい。
The sub main body 5 (chip) constituting the
副本体部5を構成する基体の形状は、本体部4に設置可能な形状であれば特に限定されない。前記基体の形状としては、例えば直方体、立方体等の箱型形状(チップ形状)が挙げられる。前記基体の材料は特に限定されず、本体部4を構成する基体の材料と同じ材料が適用可能である。
The shape of the base constituting the sub
本体部4又は副本体部5を構成する基体に、微細貫通孔T、第1空間部S1及び第2空間部S2を形成する方法は特に限定されず、公知の微細加工技術を適用できる。マイクロ流体デバイス10の製造方法を代表例として、後で詳述する。
A method for forming the fine through hole T, the first space portion S1, and the second space portion S2 in the base body constituting the
以上で説明したマイクロ流体デバイス10,20,30は、2つの空間部S1、S2を備えたデバイスである。
以下に、3つ以上の空間部を備えたマイクロ流体デバイス40を、図11を参照して例示する。
The
Hereinafter, a
マイクロ流体デバイス40は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、・・・第n空間部Snを構成する第n内壁面wnと、の合計n個の内壁面を含む。前記「n」は3以上の整数(序数)を表す。
The
さらに、マイクロ流体デバイス40は、第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第1内側面Y1と、・・・第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第n内壁面wnに開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第n空間部Snを空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面Y(n−1)と、の合計(n−1)個の内側面を含む。1つの内側面は1本以上の微細貫通孔を構成する。前記「n」は3以上の整数(序数)を表す。
Furthermore, the
ここで、「第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、・・・第n空間部Snを構成する第n内壁面wn」の表記における「・・・」は、第3空間部S3を構成する第3内壁面w3、第4空間部S4を構成する第4内壁面w4、第5空間部S5を構成する第5内壁面w5、・・・の順序で、任意のn個の空間部が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、図11においてはn=5の場合を例示している。 Here, “a first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1, a second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2, and an nth inner wall surface wn constituting the nth space portion Sn. "..." in the notation of "is the third inner wall surface w3 constituting the third space portion S3, the fourth inner wall surface w4 constituting the fourth space portion S4, and the fifth inner portion constituting the fifth space portion S5. It represents that any n number of space portions are repeated in the order of the wall surfaces w5,. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and FIG. 11 illustrates a case where n = 5.
同様に、「・・・第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第n内壁面に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第n空間部Snを空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面Y(n−1)と、」の表記における「・・・」は、
第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第3内壁面に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第3空間部S3を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第2内側面Y2と、
第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第4内壁面に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第4空間部S4を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第3内側面Y3と、・・・
の順序で、任意の(n−1)個の内側面が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、第n空間部Snにおける「n」と同一の整数である。よって、図9においてはn=5の場合を例示している。
Similarly, “... Has a first opening Ta that opens to the first inner wall surface w1 and a second opening Tb that opens to the nth inner wall surface, and the first space portion S1 and the nth space portion Sn. "..." in the notation of the (n-1) th inner surface Y (n-1) constituting one or more fine through-holes T that spatially connect (communicate) with each other,
It has a first opening Ta that opens to the first inner wall surface w1 and a second opening Tb that opens to the third inner wall surface, and spatially connects the first space portion S1 and the third space portion S3 ( A second inner surface Y2 constituting one or more fine through-holes T (in communication);
The first opening portion Ta has a first opening portion Ta that opens on the first inner wall surface w1 and a second opening portion Tb that opens on the fourth inner wall surface, and spatially connects the first space portion S1 and the fourth space portion S4 ( A third inner surface Y3 constituting one or more fine through-holes T (in communication);
In this order, any (n-1) inner surfaces are repeated. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and is the same integer as “n” in the nth space portion Sn. Therefore, FIG. 9 illustrates the case where n = 5.
マイクロ流体デバイス40は、第1空間部S1と第2空間部S2を連通する一つ以上の微細貫通孔Tからなる第1微小空間群G1、第1空間部S1と第3空間部S3を連通する一つ以上の微細貫通孔Tからなる第2微小空間群G2、・・・第1空間部S1と第n空間部Snを連通する一つ以上の微細貫通孔Tの第(n−1)微小空間群G(n−1)を有する。ここでも、「・・・」の表記は前述と同様の順序で、任意の(n−1)個の微小空間群が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、第n空間部Snにおける「n」と同一の整数である。よって、図11においてはn=5の場合を例示している。
The
<送液方法(2)>
マイクロ流体デバイス40における第一の送液方法(送液方法(2))は、前述したマイクロ流体デバイス10等と同様に、流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップによって実施することができる。
<Liquid feeding method (2)>
The first liquid feeding method (liquid feeding method (2)) in the
第一の送液方法において、流入ステップは、第1空間部S1に液体Qを導入するとともに、第1空間部S1に開口し、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第一の開口部Ta、・・・及び第1空間部S1に開口し、第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に液体Qの一部をそれぞれ流入させるステップである。排出ステップは、各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体Qを残したまま、第1空間部S1から液体Qを排出するステップである。流出ステップは、前記排出後、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、各微細貫通孔T内の液体Qを第1空間部S1へ自動的に流出させるステップである。なお、nは3以上の整数(序数)を表す。 In the first liquid feeding method, the inflow step introduces the liquid Q into the first space S1, and opens to the first space S1, and the first through holes T of the fine through holes T constituting the first minute space group G1. From the first opening Ta of each fine through hole T that opens into the first opening Ta,... And the first space S1, and constitutes the (n−1) th minute space group G (n−1). In this step, a part of the liquid Q is caused to flow into each fine through hole T by capillary action. The discharging step is a step of discharging the liquid Q from the first space portion S1 while leaving the part of the liquid Q flowing into each fine through hole T. The outflow step is a step of automatically flowing out the liquid Q in each fine through hole T from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1 after the discharge. Note that n represents an integer (ordinal number) of 3 or more.
第一の送液方法においては、マイクロ流体デバイス40が有する第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taが共通に開口している第1空間部S1に、液体Qを導入することによって、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群の各微細貫通孔Tに同一の液体Qを流入し、その後流出させている。
In the first liquid feeding method, the first openings Ta of the micro through holes T constituting the first micro space group to the (n-1) micro space group of the
<検査デバイスの製造方法の第二実施形態>
前述した送液方法(2)の液体Qとして、微細貫通孔の内側面を加工する液体(加工用液体)を使用することにより、マイクロ流体デバイス40を材料として検査デバイス40’を製造することができる。
<Second Embodiment of Inspection Device Manufacturing Method>
By using the liquid (processing liquid) for processing the inner surface of the fine through-hole as the liquid Q of the liquid feeding method (2) described above, the
第二実施形態の検査デバイスの製造方法においては、加工用液体として、検査対象である液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な膜を形成するための前記膜の前駆物質が含まれた液体を使用する。この加工用液体をマイクロ流体デバイス40の第1空間部S1に導入し、微細貫通孔Tの各々が有する第一の開口部S1から、毛細管現象により各微細貫通孔T内に加工用液体の一部を流入させた後、第1空間部S1から加工用液体を排出し、続いて、加工用液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の加工用液体を、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる。
In the method for manufacturing an inspection device according to the second embodiment, as a processing liquid, a precursor of the film for forming a film capable of directly or indirectly capturing a target substance that can be included in a liquid sample to be inspected Use a liquid containing. This processing liquid is introduced into the first space S1 of the
前記自動的な流出の後、微細貫通孔Tを構成する各内側面には加工用液体からなる薄層(薄い膜)Rが形成される。薄層Rの形成に続いて、薄層Rが微細貫通孔Tを構成する各内側面から消失し、その消失に伴って各内側面に、前駆物質によって構成された膜Jが形成される。薄層R及び膜Jが形成されるメカニズムは、前述した第一実施形態の製造方法と同様であると考えられる。 After the automatic outflow, a thin layer (thin film) R made of a processing liquid is formed on each inner surface constituting the fine through hole T. Subsequent to the formation of the thin layer R, the thin layer R disappears from each inner surface constituting the fine through hole T, and a film J composed of the precursor is formed on each inner surface along with the disappearance. The mechanism by which the thin layer R and the film J are formed is considered to be the same as the manufacturing method of the first embodiment described above.
第二実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、第一実施形態の検査デバイスの製造方法と同様の効果が奏される。すなわち、第二実施形態の検査デバイスの製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに加工用液体を流入し、その後、第1空間部S1の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔Tから加工用液体を自然に流出させることができる。このため、薄層Rを形成し、更に前記前駆物質によって構成される膜Jを容易に形成することができる。つまり、第二実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、従来方法より確実に、前記前駆物質からなる膜Jを各微細貫通孔Tの内側面Yに形成することができる。 According to the inspection device manufacturing method of the second embodiment, the same effects as the inspection device manufacturing method of the first embodiment are exhibited. That is, in the manufacturing method of the inspection device according to the second embodiment, the processing liquid is gently introduced by capillary action, and then the flow spontaneously generated along with the discharge of the first space S1 is used to gently In addition, the processing liquid can naturally flow out from each fine through hole T. For this reason, the thin layer R can be formed, and the film J composed of the precursor can be easily formed. That is, according to the inspection device manufacturing method of the second embodiment, the film J made of the precursor can be more reliably formed on the inner surface Y of each fine through hole T than the conventional method.
第二実施形態の製造方法によって製造された検査デバイス40’においては、各微小空間群G1〜G(n−1)のそれぞれに対して独立に、種々の互いに異なる加工用液体を流入させたり流出させたりすることができる。よって、検査デバイス40’に備えられた各微小空間群における微細貫通孔Tを独立した反応場として使用することができる。
In the
<送液方法(3)>
前述の第一の送液方法(送液方法(2))とは異なる第二の送液方法(送液方法(3))として、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群のそれぞれの群に対して、異なる液体を流入及び流出させることも可能である。
<Liquid feeding method (3)>
As the second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) different from the above-mentioned first liquid feeding method (liquid feeding method (2)), the first to (n-1) minute space groups are used. It is also possible for different liquids to flow into and out of each group.
マイクロ流体デバイス40における第二の送液方法(送液方法(3))は、前述の流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップの一部を変更して実施される。第二の送液方法においては、各微細貫通孔Tが有する第二の開口部Tbから液体Qを流入する。
The second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) in the
マイクロ流体デバイス40における各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbは、第2空間部〜第n空間部の何れかにそれぞれ開口している。これら各空間部に第1液体〜第(n−1)液体をそれぞれ導入すると、これら各液体が、第2空間部〜第n空間部に開口する各微細貫通孔T、すなわち第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群、の内部に毛細管力によって流入する。各空間部における各液体の導入及び排出は、それぞれ独立に制御することができるため、第2空間部〜第n空間部に開口する各微細貫通孔Tに対して、個別の液体を、所望のタイミングで、それぞれ独立に流入させたり流出させたりすることができる。
以下に、第二の送液方法(送液方法(3))を具体的に詳述する。
The second opening Tb of each micro through-hole T in the
The second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) will be specifically described below.
マイクロ流体デバイス40を使用した第二の送液方法においては、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群の各群がそれぞれ独立に、流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップを行う。その流入ステップにおいては、各群を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbが群ごとに個別に開口する、第2空間部S2〜第n空間部Snのそれぞれに対して所望の液体を導入する。
In the second liquid feeding method using the
第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tに所定の液体Aを流入及び流出させる際には、第2空間部S2において液体Aを導入及び排出すればよい。この第1微小空間群G1における液体Aの流入及び流出とは独立に、第(n−1)微小空間群G(n−1)に液体Bを流入及び流出させる際には、第n空間部Snに液体Bを導入し、その後排出すればよい。 When the predetermined liquid A is allowed to flow into and out of each fine through-hole T constituting the first minute space group G1, the liquid A may be introduced and discharged in the second space portion S2. Independently of the inflow and outflow of the liquid A in the first microspace group G1, the nth space portion is used when the liquid B flows in and out of the (n-1) th microspace group G (n-1). The liquid B may be introduced into Sn and then discharged.
第2空間部S2に導入された液体Aの一部は、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから各微細貫通孔T内に流入する。次いで、第2空間部S2から液体Aを排出すると、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔T内に一時的に残留した液体Aの一部が第二の開口部Tbから第2空間部S2へ流出する。
第n空間部Snに導入された液体Bの、第(n−1)微小空間群G(n−1)における流入及び流出についても、第2空間部S2に導入された液体Aの場合と同様である。
A part of the liquid A introduced into the second space S2 flows into the fine through holes T from the second openings Tb of the fine through holes T constituting the first minute space group G1. Next, when the liquid A is discharged from the second space portion S2, a part of the liquid A temporarily remaining in each minute through hole T constituting the first minute space group G1 is second from the second opening portion Tb. It flows out to space part S2.
The inflow and outflow of the liquid B introduced into the nth space portion Sn into the (n-1) th minute space group G (n-1) are the same as in the case of the liquid A introduced into the second space portion S2. It is.
つまり、第二の送液方法は、本体部4と、本体部4に内在する第1空間部S1、第2空間部S2、・・・及び第n空間部Sn(nは3以上の整数を表す。)と、本体部4に内在し、第1空間部S1と第2空間部S2を連通する一本以上の微細貫通孔Tからなる第1微小空間群G1、・・・及び第1空間部S1と第n空間部Snを連通する一本以上の微細貫通孔Tからなる第(n−1)微小空間群G(n−1)と、を備えたマイクロ流体デバイス40を使用して、以下で説明するように、第1微小空間群G1における送液、・・・、第(n−1)微小空間群G(n−1)における送液をそれぞれ独立に行う送液方法である。
That is, in the second liquid feeding method, the
ここでも、「・・・」の表記は前述と同様の順序で、任意の(n−1)個の微小空間群が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、第n空間部Snにおける「n」と同一の整数である。よって、図11においてはn=5の場合を例示している。 Here, the notation “...” Represents that any (n−1) minute space groups are repeated in the same order as described above. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and is the same integer as “n” in the nth space portion Sn. Therefore, FIG. 11 illustrates the case where n = 5.
第1微小空間群G1における送液は、第2空間部S2に第1の液体を導入するとともに、第2空間部S2に開口する第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させる流入ステップと、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体を残したまま、第2空間部S2から前記液体を排出する排出ステップと、前記排出後、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、各微細貫通孔T内の液体を第2空間部S2へ自動的に流出させる流出ステップと、を有する。 The liquid feeding in the first micro space group G1 introduces the first liquid into the second space portion S2, and at the same time the first through holes T constituting the first micro space group G1 opening in the second space portion S2. From the second opening Tb, an inflow step for allowing a part of the liquid to flow into each fine through hole T by capillary action, and the one that has flowed into each fine through hole T constituting the first micro space group G1. A discharge step of discharging the liquid from the second space portion S2 while leaving the liquid of the portion, and after the discharge, from the second opening Tb of each fine through hole T constituting the first minute space group G1, An outflow step for automatically outflowing the liquid in each fine through hole T to the second space S2.
第(n−1)微小空間群G(n−1)における送液は、第n空間部Snに第(n−1)の液体を導入するとともに、第n空間部Snに開口する第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させる流入ステップと、第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体を残したまま、第n空間部Snから前記液体を排出する排出ステップと、前記排出後、第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、各微細貫通孔T内の液体を第n空間部Snへ自動的に流出させる流出ステップと、を有する。 In the (n−1) th minute space group G (n−1), liquid feeding introduces the (n−1) th liquid into the nth space portion Sn and opens the (n−1) th space portion Sn. -1) an inflow step for allowing a part of the liquid to flow into each micro through hole T by capillary action from the second opening Tb of each micro through hole T constituting the micro space group G (n-1); The liquid is discharged from the nth space portion Sn while leaving the part of the liquid flowing into each fine through hole T constituting the (n-1) th minute space group G (n-1). After the discharge step, and after the discharge, the liquid in each fine through hole T is supplied from the second opening Tb of each fine through hole T constituting the (n-1) th minute space group G (n-1). an outflow step for automatically flowing out into the n space portion Sn.
マイクロ流体デバイス40を使用した第二の送液方法においては、各群に対してそれぞれ独立に、同一の液体を送液してもよいし、異なる液体を送液してもよい。
In the second liquid feeding method using the
<検査デバイスの製造方法の第三実施形態>
前述した送液方法(3)の液体Qとして、微細貫通孔の内側面を加工する液体(加工用液体)を使用することにより、マイクロ流体デバイス40を材料として検査デバイス40”を製造することができる。
<Third Embodiment of Manufacturing Method of Inspection Device>
By using the liquid (processing liquid) for processing the inner surface of the fine through hole as the liquid Q of the liquid feeding method (3) described above, the
第三実施形態の検査デバイスの製造方法においては、加工用液体として、検査対象である液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な膜を形成するための前記膜の前駆物質がそれぞれ含まれた第1液体〜第(n−1)液体を使用する。 In the method for manufacturing an inspection device according to the third embodiment, as a processing liquid, a precursor of the film for forming a film capable of directly or indirectly capturing a target substance that can be included in a liquid sample to be inspected Are used from the first liquid to the (n-1) th liquid.
第三実施形態の検査デバイスの製造方法は、第1操作〜第(n−1)操作を有する。ここで、nは3以上の整数であり、マイクロ流体デバイス40が有する「第n空間部」における「n」と同じ整数である。
The method for manufacturing an inspection device according to the third embodiment includes a first operation to an (n-1) th operation. Here, n is an integer of 3 or more, and is the same integer as “n” in the “nth space” of the
第1操作は、検査対象である液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な第1膜を形成するための第1前駆物質が含まれた第1液体を、第2空間部S2に導入し、第1内側面Y1によって構成される1本以上の微細貫通孔T(微小空間群G1)が有する各第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に第1液体の一部を流入させた後、第2空間部S2から第1液体を排出し、続いて、第1液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の第1液体を、各微細貫通孔の第二の開口部から第2空間部S2へ自動的に流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔Tを構成する第1内側面Y1に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、第1前駆物質によって構成された第1膜を形成する操作である。 In the first operation, a first liquid containing a first precursor for forming a first film capable of directly or indirectly capturing a substance to be detected that can be contained in a liquid sample to be inspected is converted into a second space. Introduced into the part S2, and enters each fine through hole T by capillary action from each second opening Tb of one or more fine through holes T (micro space group G1) constituted by the first inner surface Y1. After flowing a part of the first liquid, the first liquid is discharged from the second space portion S2, and then, the one remaining temporarily in each fine through hole T when the first liquid is discharged. Part of the first liquid is automatically caused to flow out from the second opening of each fine through-hole to the second space S2, and further, the first inner side surface Y1 constituting the one or more fine through-holes T is formed. And a first precursor that can directly or indirectly capture a substance to be detected that can be contained in the liquid sample. An operation of forming the first film.
第(n−1)操作は、検査対象である液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な第(n−1)膜を形成するための第(n−1)前駆物質が含まれた第(n−1)液体を、第n空間部Snに導入し、第(n−1)内側面(n−1)によって構成される1本以上の微細貫通孔T(微小空間群G(n−1))が有する第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に第(n−1)液体の一部を流入させた後、第n空間部Snから第(n−1)液体を排出し、続いて、第(n−1)液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の第(n−1)液体を、各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから第n空間部Snへ自動的に流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、第(n−1)前駆物質によって構成された第(n−1)膜を形成する操作である。 The (n-1) th operation is a (n-1) precursor for forming a (n-1) film capable of directly or indirectly capturing a substance to be detected that can be contained in a liquid sample to be examined. The (n-1) th liquid containing is introduced into the nth space portion Sn, and one or more fine through-holes T (microspaces) constituted by the (n-1) th inner surface (n-1) From the second opening Tb of the group G (n-1)), a part of the (n-1) liquid is caused to flow into each fine through hole T by capillary action, and then from the nth space Sn. The (n-1) th liquid is discharged, and then the part of the (n-1) liquid temporarily remaining in each fine through-hole T when the (n-1) th liquid is discharged. The (n-1) th inner surface that automatically flows out from the second opening Tb of each fine through hole T to the nth space Sn and further constitutes the one or more fine through holes T. , Which can be captured substance to be detected which may be contained in the liquid sample directly or indirectly, an operation of forming the (n-1) (n-1) th layer, which is constituted by the precursor.
第三実施形態の検査デバイスの製造方法においては、(n−1)個の操作を行う。すなわち、第1操作、第2操作、第3操作、第4操作、・・・、及び第(n−1)操作を行う。
ここで、nは、全て同一の3以上の整数(序数)であり、使用するマイクロ流体デバイス40が有する「第n空間部」を表すnと一致する整数である。
In the inspection device manufacturing method of the third embodiment, (n-1) operations are performed. That is, the first operation, the second operation, the third operation, the fourth operation,..., And the (n−1) th operation are performed.
Here, n is an integer (ordinary number) of 3 or more that is the same, and is an integer that coincides with n representing the “nth space portion” of the
上記の各操作は独立に制御可能であるため、各操作を同時に行ってもよいし、個別に所望のタイミングで行ってもよい。 Since each of the above operations can be controlled independently, each operation may be performed simultaneously or individually at a desired timing.
第1液体に含まれる第1前駆物質と、・・・、第(n−1)液体に含まれる第(n−1)前駆物質とが、それぞれ互いに異なる前駆物質であってもよい。この場合、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群を構成する各微細貫通孔T内に形成される、第1膜〜第(n−1)膜が互いに異なる前駆物質によって構成されているため、各膜の被検出物質に対する捕捉性能が相違する。このように製造された検査デバイスにおいては、各膜において互いに異なる被検出物質を捕捉することができる。 The first precursor contained in the first liquid and the (n-1) th precursor contained in the (n-1) th liquid may be different from each other. In this case, the first film to the (n−1) film formed in the respective micro through holes T constituting the first to (n−1) th minute space groups are composed of different precursors. Therefore, the capture performance of each film with respect to the substance to be detected is different. In the inspection device manufactured in this way, different substances to be detected can be captured in each film.
第1液体に含まれる第1前駆物質、・・・、及び第(n−1)液体に含まれる第(n−1)前駆物質からなる前駆物質群の中に、少なくとも1組の同じ前駆物質が含まれていてもよい。この場合、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群を構成する各微細貫通孔T内に形成される、第1膜〜第(n−1)膜のうち、少なくとも1組の膜は同じ前駆物質によって構成されているため、同じ被検出物質を捕捉可能な少なくとも1組の膜を形成することができる。このように製造された検査デバイスを使用して、単一の液体試料を各微細貫通孔に流入させると、同じ被検出物質を捕捉可能な膜が形成された微細貫通孔においては、同じ(同等の)結果が得られるはずである。つまり、単一の液体試料を複数の微細貫通孔で重複して検査することができるので、検査精度を向上させることができる。 The first precursor contained in the first liquid, ..., and the precursor group consisting of the (n-1) th precursor contained in the (n-1) th liquid, at least one set of the same precursors May be included. In this case, at least one set of the first film to the (n−1) film formed in each minute through hole T constituting the first to (n−1) th minute space group. Since the films are made of the same precursor, at least one set of films capable of capturing the same substance to be detected can be formed. When a single liquid sample is caused to flow into each fine through-hole using the inspection device manufactured in this way, the same (equivalent (same) in the fine through-hole in which a film capable of capturing the same substance to be detected is formed. Result) should be obtained. That is, since a single liquid sample can be inspected with a plurality of fine through-holes, the inspection accuracy can be improved.
第1液体に含まれる第1前駆物質と、・・・、第(n−1)液体に含まれる第(n−1)前駆物質とが、全て同じ前駆物質であってもよい。この場合、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群を構成する各微細貫通孔T内に形成される、第1膜〜第(n−1)膜の全てが同じ前駆物質によって構成されているため、全ての微細貫通孔T内において同じ被検出物質を捕捉可能な膜を形成することができる。このように製造された検査デバイスを使用して、単一の液体試料を各微細貫通孔に流入させると、同じ被検出物質を結合可能な膜が形成された微細貫通孔においては、同じ(同等の)結果が得られるはずである。つまり、単一の液体試料を複数の微細貫通孔で重複して検査することができるので、検査精度を向上させることができる。また、互いに異なる複数の液体試料を、上記検査デバイスに備えられた各微細貫通孔にそれぞれ流入させると、各液体試料に含有され得る共通の被検出物質を単一の検査デバイスで分析することができる。すなわち、多検体測定を効率よく実施することができる。 The first precursor contained in the first liquid and the (n-1) th precursor contained in the (n-1) th liquid may all be the same precursor. In this case, all of the first film to the (n−1) film formed in each minute through hole T constituting the first to (n−1) th minute space group are made of the same precursor. Since it is comprised, the film | membrane which can capture | acquire the same to-be-detected substance in all the fine through-holes T can be formed. When a single liquid sample is caused to flow into each fine through-hole using the inspection device manufactured in this way, the same (equivalent (same) in the fine through-hole in which a film capable of binding the same substance to be detected is formed. Result) should be obtained. That is, since a single liquid sample can be inspected with a plurality of fine through-holes, the inspection accuracy can be improved. In addition, when a plurality of different liquid samples are caused to flow into the fine through holes provided in the inspection device, a common substance to be detected that can be contained in each liquid sample can be analyzed with a single inspection device. it can. That is, multi-analyte measurement can be performed efficiently.
ここで、同じ被検出物質を捕捉可能な前駆物質が2つある場合、両前駆物質は物質として同じであってもよいし、異なっていてよい。 Here, when there are two precursors capable of capturing the same substance to be detected, both precursors may be the same or different from each other.
第1膜〜第(n−1)膜は、前記被検出物質を特異的に結合してもよいし、非特異的に結合してもよい。また、第1前駆物質〜第(n−1)前駆物質は、前記被検出物質を特異的に結合可能な前駆物質であってもよいし、前記被検出物質を非特異的に結合可能な物質であってもよい。また、第1前駆物質〜第(n−1)前駆物質のうち、少なくとも1つの前駆物質が前記高分子であってもよいし、前記低分子であってもよいし、前記金属であってもよい。 The first film to the (n-1) film may specifically bind to the substance to be detected, or may bind nonspecifically. The first precursor to the (n-1) th precursor may be precursors that can specifically bind the detected substance, or substances that can bind the detected substance nonspecifically. It may be. Further, among the first precursor to the (n-1) th precursor, at least one precursor may be the polymer, the low molecule, or the metal. Good.
第三実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、第一実施形態の検査デバイスの製造方法と同様の効果が奏される。すなわち、第三実施形態の検査デバイスの製造方法においては、第2空間部〜第n空間部に対する加工用液体の導入をそれぞれ独立に制御して、毛細管現象によって穏やかに加工用液体を各微細貫通孔Tに流入し、その後、第2空間部〜第n空間部においてそれぞれ独立に制御される加工用液体の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔Tから加工用液体を自然に流出させることができる。このように、各微細貫通孔Tにおける加工用液体の流入及び流出を穏やかに行うことができるため、薄層Rを形成し、更に前記前駆物質によって構成される膜Jを容易に形成することができる。つまり、第三実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、従来方法より確実に、前記前駆物質からなる膜Jを各微細貫通孔Tの内側面Yに形成することができる。 According to the inspection device manufacturing method of the third embodiment, the same effects as the inspection device manufacturing method of the first embodiment are exhibited. That is, in the inspection device manufacturing method according to the third embodiment, the introduction of the processing liquid into the second space part to the nth space part is independently controlled, and each microscopic penetration of the processing liquid is gently performed by capillary action. From the fine through-holes T gently, using the flow that spontaneously flows along with the discharge of the processing liquid that is independently controlled in the second space part to the n-th space part. Processing liquid can flow out naturally. As described above, since the processing liquid can be gently flowed in and out of each fine through hole T, the thin layer R can be formed and the film J composed of the precursor can be easily formed. it can. That is, according to the inspection device manufacturing method of the third embodiment, the film J made of the precursor can be more reliably formed on the inner side surface Y of each fine through hole T than the conventional method.
第三実施形態の製造方法によって製造された検査デバイス40”においては、各微小空間群G1〜G(n−1)のそれぞれに対して独立に、種々の互いに異なる液体を流入させたり流出させたりすることができる。よって、検査デバイス40”に備えられた各微小空間群における微細貫通孔Tを独立した反応場として使用することができる。
In the
<検査デバイス40”の製造と使用例>
検査デバイス40”を使用した第二の送液方法(送液方法(3))においては、各微小空間群G1〜G(n−1)に対してそれぞれ独立に、同一の液体を送液してもよいし、異なる液体を送液してもよい。例えば、各微小空間群G1〜G(n−1)において異なる抗原を検出するELISAを実施することができる。各微小空間群におけるELISAは独立に行うことができるため、複数のELISAを同時並行で実施することも可能である。
<Manufacture and usage example of inspection device 40 ''>
In the second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) using the
検査デバイス40”の製造と使用において、第二の送液方法と第一の送液方法を組み合わせた送液方法を実施してもよい。この送液方法により、各微小空間群の独立性を活かして、効率の良い送液を実現することができる。具体例として、以下のように、検査デバイス40”の製造と使用を連続して行う例が挙げられる。
In the manufacture and use of the
まず、マイクロ流体デバイス40において、第一の送液方法によって、全ての微小空間群G1〜G(n−1)を構成する微細貫通孔Tに対して一括して、プロテインAを含む溶液を送液する。この送液によって、各微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの内側面Y1〜Y(n−1)にプロテインAによって構成された膜Jを形成した後、第一の送液方法によって、スキムミルクが含まれた溶液を送液して、全ての微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの内側面Y1〜Y(n−1)をブロッキングする。このプロテインAは前記前駆物質に該当し、プロテインAからなる膜が微細貫通孔Tの内側面に形成されたマイクロ流路デバイス40は、検査デバイス40”である。
First, in the
上記のように製造(作製)された検査デバイス40”において、第二の送液方法によって、各微小空間群に対してそれぞれ独立に、所望の抗原特異性を有する個別の一次抗体を含む溶液を送液する。この送液によって、前記プロテインAと一次抗体が結合して、各微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの内側面Y1〜Y(n−1)に個別の一次抗体が固定される。
In the
次に、第一の送液方法によって、全ての微小空間群G1〜G(n−1)を構成する微細貫通孔Tに対して一括して、洗浄液を送液した後、全ての微小空間群に対して一括して、検査対象の液体試料を送液する。この送液によって、液体試料に含まれる被検出物質が、各微小空間群の各微細貫通孔Tに固定された一次抗体に結合し得る。続いて、第一の送液方法によって、全ての微小空間群に対して一括して、標識物質が結合された二次抗体を含む溶液を送液する。この送液によって、各微小空間群の各微細貫通孔T内において、一次抗体−被検出物質−二次抗体からなる三者複合体が形成され得る。その後、二次抗体に結合された標識物質を検出又は測定することにより、各微小空間群において、それぞれ独立したELISAを実施することができる。 Next, after the cleaning liquid is supplied to the micro through holes T constituting all the micro space groups G1 to G (n-1) by the first liquid supply method, all the micro space groups are supplied. The liquid sample to be inspected is sent in a batch. By this liquid feeding, the substance to be detected contained in the liquid sample can bind to the primary antibody fixed in each micro through hole T of each micro space group. Subsequently, a solution containing a secondary antibody to which a labeling substance is bound is fed to all the microspace groups in a lump by the first liquid feeding method. By this liquid feeding, a ternary complex composed of a primary antibody, a substance to be detected and a secondary antibody can be formed in each micro through hole T of each micro space group. Thereafter, independent ELISA can be performed in each microspace group by detecting or measuring the labeling substance bound to the secondary antibody.
《マイクロ流体デバイスの製造方法》
前述したマイクロ流体デバイスは公知の微細加工技術を適用することにより製造することができる。
マイクロ流体デバイスの本体部4の材料は特に制限されず、例えば、ガラス、プラスチック(樹脂)、半導体、金属、セラミックス等が挙げられる。本体部4の形状は特に制限されず、本体部4を他のデバイス(例えばポンプ、試薬瓶、廃液溜め等)に接続したり、設置したりすることが容易になるため、立方体、直方体等の箱型の形状であることが好ましい。このような形状の本体部4を「基板」と称する。以下、本体部4が基板によって構成されている場合のマイクロ流体デバイスの製造方法を説明するが、本体部4が基板以外の形状であっても同様に製造することができる。
<< Method for Manufacturing Microfluidic Device >>
The above-described microfluidic device can be manufactured by applying a known microfabrication technique.
The material in particular of the main-
基板(本体部4)に内在する微細貫通孔Tを形成する方法として、例えば、第一の形成方法と第二の形成方法の2つの形成方法が例示できる。 As a method for forming the fine through hole T inherent in the substrate (main body portion 4), for example, two formation methods, a first formation method and a second formation method, can be exemplified.
(第一の形成方法)
第一の形成方法は、図12及び図13に示す様に、第一基板4Aの表面に溝Ya(凹部)を形成し、その表面に第二基板4Bを接合して、溝Yaに天井を形成することにより微細貫通孔Tを形成する方法である。
(First forming method)
In the first forming method, as shown in FIGS. 12 and 13, a groove Ya (concave portion) is formed on the surface of the
図12及び図13は、本体部4の微細貫通孔Tを含む要部を拡大した模式的な断面図である。本体部4は、第一基板4Aと第二基板4Bを接合してなる。微細貫通孔Tは、両基板の界面に形成されている。図12の場合は、断面が矩形状の微細貫通孔Tを1つ形成した場合である。図13の場合は、断面が矩形状の微細貫通孔Tを複数形成した場合である。
12 and 13 are schematic cross-sectional views in which main parts including the fine through hole T of the
図13に示す様に、溝Yaの高さH1が、隣接する微細貫通孔T同士の離間距離L2よりも大きい場合(H1>L2の場合)、各微細貫通孔Tの表面積(微細貫通孔を構成する内側面の面積)の合計は、図12に示した一つの大きな微細貫通孔Tの表面積(微細貫通孔を構成する内側面の面積)よりも大きくなる。したがって、本体部4に内在される微細貫通孔Tが有する表面積、すなわち液体Qと微細貫通孔Tを構成する内側面との接触面積、を増やしたい場合は、図13の様に微細貫通孔Tを複数形成すればよい。前記表面積(接触面積)を更に増やすためには、各微細貫通孔Tのアスペクト比(高さH1/底辺L1)を1より大きくすればよい。アスペクト比を大きくする程、前記表面積を増やすことができる。
As shown in FIG. 13, when the height H1 of the groove Ya is larger than the separation distance L2 between the adjacent fine through holes T (when H1> L2), the surface area of each fine through hole T (the fine through holes The total of the area of the inner side surface to be configured becomes larger than the surface area of one large fine through hole T shown in FIG. 12 (the area of the inner side surface forming the fine through hole). Therefore, when it is desired to increase the surface area of the fine through hole T in the
第一基板4Aに溝Yaを形成する方法として、第一基板4Aの材料に応じて種々の公知方法が挙げられる。
As a method of forming the groove Ya in the
第一基板4Aとして樹脂基板を使用する場合には、例えば、ソフトリソグラフィ技術によって作製した微細なパターンを転写して形成するモールディング、ナノインプリント、射出成形などの公知方法を適宜組み合わせる形成方法が挙げられる。
In the case of using a resin substrate as the
第一基板4Aとしてガラス基板を使用する場合には、例えば、フォトリソグラフ、レーザー加工、機械加工、ドライエッチング、ウェットエッチングなどの公知方法を適宜組み合わせる方法が挙げられる。ナノスケールの溝Yaを形成する場合には、短パルスレーザー加工による基板改質とウェットエッチングの組み合わせが好ましい。
When a glass substrate is used as the
第一基板4Aと第二基板4Bとを接合する方法としては、例えば、接着剤によって接着する方法、陽極接合法、自己溶着法、表面改質を併用した低温圧着法等の公知方法が挙げられる。
Examples of a method for bonding the
第一基板4Aと第二基板4Bの材質は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。具体的には、両基板ともガラス基板であってもよいし、ガラス基板とシリコン基板との組み合わせであってもよいし、ガラス基板とプラスチック基板との組み合わせであってもよいし、両基板とも樹脂基板であってもよい。
The materials of the
プラスチック基板の種類は特に限定されず、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PS(ポリスチレン)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PDMS(ポリジメチルシロキサン)、AS(アクリロニトリルスチレン)樹脂、PC(ポリカーボネート)、PLA(ポリ乳酸)等が挙げられる。ガラス基板を構成するガラスの種類も特に限定されず、例えば、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等が挙げられる。 The kind of plastic substrate is not particularly limited. For example, PET (polyethylene terephthalate), PS (polystyrene), PMMA (polymethyl methacrylate), PDMS (polydimethylsiloxane), AS (acrylonitrile styrene) resin, PC (polycarbonate), PLA (Polylactic acid) and the like. The kind of glass which comprises a glass substrate is not specifically limited, For example, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, etc. are mentioned.
(第二の形成方法)
第二の形成方法は、図14、図15及び図16に示す様に、第一基板4Cの内部に微細貫通孔Tを直接的に形成する方法である。基板の内部に短パルスレーザー光の焦点(集光部)を結び、基板内に微細貫通孔Tを形成する部位を走査することにより、その走査した部位(改質部)のエッチング耐性を弱める様に改質する。その後、ウェットエッチングによって基板内から改質部を除去することにより、基板内部に微細貫通孔Tを形成することができる。
(Second forming method)
The second forming method is a method of directly forming the fine through hole T in the
図14、図15及び図16は、本体部4に形成された複数の微細貫通孔Tを含む要部の模式的な断面図である。本体部4は、単一の基板4Cによって構成されている。微細貫通孔Tは、基板4Cの内部に形成されている。
14, 15, and 16 are schematic cross-sectional views of a main part including a plurality of fine through holes T formed in the
図14の場合は、複数の楕円状の断面を有する微細貫通孔Tが、基板厚さ方向Kと直交する方向(基板の平面方向)に一列で配列した場合である。前記楕円の長径は基板厚さ方向Kに沿っているため、前記断面が真円である場合よりも、基板の平面方向における微細貫通孔4の集積密度を高めることができる。集積密度を高めることにより、単位体積当たりの計測サンプル数が増加するため、測定精度が向上し得る。
In the case of FIG. 14, the fine through holes T having a plurality of elliptical cross sections are arranged in a line in a direction perpendicular to the substrate thickness direction K (plane direction of the substrate). Since the major axis of the ellipse is along the substrate thickness direction K, the integration density of the fine through
図15の場合は、複数の楕円状の断面を有する微細貫通孔Tが、基板厚さ方向Kと直交する方向(基板の平面方向)に二列で配列した場合である。図において上段に配列された微細貫通孔Tと下段に配列された微細貫通孔Tとは、基板の厚み方向Kに見て互いに重ならない様に配列している。このように配列することにより、各微細貫通孔Tを基板厚さ方向Kに観察する際の容易さを損なうことなく、複数の微細貫通孔Tの集積密度を高めることができる。 In the case of FIG. 15, the fine through holes T having a plurality of elliptical cross sections are arranged in two rows in a direction orthogonal to the substrate thickness direction K (plane direction of the substrate). In the drawing, the fine through holes T arranged in the upper stage and the fine through holes T arranged in the lower stage are arranged so as not to overlap each other when viewed in the thickness direction K of the substrate. By arranging in this way, the integration density of the plurality of fine through holes T can be increased without impairing the ease of observing each fine through hole T in the substrate thickness direction K.
図16の場合は、複数の楕円状の断面を有する微細貫通孔Tが、基板厚さ方向Kに一列で配列した場合である。このように配列すると、微細貫通孔Tの長径が基板平面方向に沿っている(微細貫通孔Tの短径が基板厚さ方向Kに沿っている)ため、基板厚み方向Kに沿って光(例えば、励起光、内部を観察するためのバックライト等)を微細貫通孔Tに照射した際、その照射光が屈折され難く、照射光を透過させ易い。したがって、微細貫通孔Tの内部に光を照射し易く、微細貫通孔T内部における発光を基板の厚み方向Kから観察し易い。 In the case of FIG. 16, the fine through holes T having a plurality of elliptical cross sections are arranged in a line in the substrate thickness direction K. When arranged in this way, since the major axis of the fine through hole T is along the substrate plane direction (the minor axis of the minute through hole T is along the substrate thickness direction K), light ( For example, when the fine through-hole T is irradiated with excitation light, a backlight for observing the inside, or the like, the irradiation light is hardly refracted and the irradiation light is easily transmitted. Therefore, it is easy to irradiate light inside the fine through hole T, and light emission inside the fine through hole T can be easily observed from the thickness direction K of the substrate.
(第二の形成方法の具体例)
本具体例においては、フェムト秒レーザーであるチタンサファイアレーザー光を発生する装置を使用するが、他の種類のレーザー光を発生する装置を使用しても構わない。
まず、精密ステージに設置した石英ガラス基板の第一面からレーザー光を基板内部に入射させ、レーザー光の焦点を基板内部の所定位置に結び、レーザー光の伝搬方向(光軸)に対して垂直の方向にレーザー光の焦点を走査する。この際、走査方向に対してレーザー偏波が垂直であると、ナノオーダー(例えば10nm〜500nm程度)の短径を有する微細貫通孔Tを容易に形成することができる。また、レーザー光の照射強度は、加工下限閾値以上且つ加工上限閾値未満に設定されることが好ましい。最適な照射強度は、予め同じ種類の石英ガラス基板を用いて調べておくことが好ましい。
一例として、例えば以下の照射条件が挙げられる。
(Specific example of the second forming method)
In this specific example, an apparatus that generates a titanium sapphire laser beam, which is a femtosecond laser, is used, but an apparatus that generates another type of laser beam may be used.
First, laser light is incident on the first surface of a quartz glass substrate placed on a precision stage, the laser light is focused on a predetermined position inside the substrate, and perpendicular to the propagation direction (optical axis) of the laser light. The focal point of the laser beam is scanned in the direction of. At this time, if the laser polarization is perpendicular to the scanning direction, it is possible to easily form the fine through hole T having a minor diameter of nano order (for example, about 10 nm to 500 nm). Moreover, it is preferable that the irradiation intensity of a laser beam is set to be equal to or higher than the processing lower limit threshold and lower than the processing upper limit threshold. The optimum irradiation intensity is preferably examined in advance using the same type of quartz glass substrate.
As an example, the following irradiation conditions are mentioned, for example.
・波長(中心波長)=800nm、スペクトル幅=10nm(±5nm)、パルス時間幅=〜250fs、対物レンズの開口数(N.A.)=0.5、偏波=直線偏波、光軸と走査方向とのなす角度=約90度
・ピーク強度(1パルス当りのレーザーフルエンス/パルス時間幅)=9TW/cm2
・走査速度(μm/sec)=1,000μm/sec、繰り返し周波数(kHz)=200kHz
・1パルス毎の焦点が重なるようにシフトさせながら一定の速度で走査
Wavelength (center wavelength) = 800 nm, spectrum width = 10 nm (± 5 nm), pulse time width = ˜250 fs, numerical aperture (NA) of objective lens = 0.5, polarization = linear polarization, optical axis and scanning direction Angle of about 90 degrees / peak intensity (laser fluence per pulse / pulse time width) = 9 TW / cm 2
・ Scanning speed (μm / sec) = 1,000 μm / sec, repetition frequency (kHz) = 200 kHz
・ Scan at a constant speed while shifting so that the focus of each pulse overlaps.
上記のように石英基板に対してレーザー光を照射することにより、レーザー光の焦点及びその周辺を含む集光部が走査した領域に、エッチング耐性が低下した改質部が形成される。例えば、基板表面に対して略平行に延在し、その延在する方向に対して直交方向の断面の形状が楕円形(略矩形)である改質部を形成することができる。一例として、長径(縦の長さ)(基板厚み方向Kの長さ)が約5μmであり、短径(横の長さ)(基板平面方向の長さ)が約30nmである改質部を形成することができる。このようなレーザー加工によって、互いに平行に並んだ複数の改質部を形成することができる。 By irradiating the quartz substrate with laser light as described above, a modified portion with reduced etching resistance is formed in the region scanned by the light collecting portion including the focal point of the laser light and its periphery. For example, it is possible to form a modified portion that extends substantially parallel to the substrate surface and has an elliptical (substantially rectangular) cross-sectional shape perpendicular to the extending direction. As an example, a modified portion having a long diameter (vertical length) (length in the substrate thickness direction K) of about 5 μm and a short diameter (horizontal length) (length in the substrate plane direction) of about 30 nm. Can be formed. By such laser processing, it is possible to form a plurality of modified portions arranged in parallel to each other.
次に、各改質部の両端が表面に露出した石英基板を、フッ酸又は水酸化カリウム水溶液に浸漬してエッチングを行う。このエッチングにおいて、各改質部の両端から各改質部の内部にエッチング溶液が浸透し、各改質部が石英基板内から除去される。この結果、石英基板を貫通する複数の微細貫通孔Tを形成することができる。一例として、両端部が石英基板の表面に開口し、長手方向に対して直交する方向の断面の形状が楕円形(略矩形)であり、長径(縦の長さ)(基板厚み方向Kの長さ)が約5.5μmであり、短径(横の長さ)(基板平面方向の長さ)が約300nmである微細貫通孔を形成することができる。 Next, the quartz substrate with both ends of each modified portion exposed on the surface is immersed in hydrofluoric acid or an aqueous potassium hydroxide solution for etching. In this etching, the etching solution permeates into each modified portion from both ends of each modified portion, and each modified portion is removed from the quartz substrate. As a result, a plurality of fine through holes T penetrating the quartz substrate can be formed. As an example, both end portions are open on the surface of the quartz substrate, the cross-sectional shape in a direction orthogonal to the longitudinal direction is an ellipse (substantially rectangular), and a long diameter (vertical length) (length in the substrate thickness direction K) ) Is about 5.5 μm, and a fine through hole having a short diameter (horizontal length) (length in the substrate plane direction) of about 300 nm can be formed.
石英基板に改質部を形成した際に、その改質部の両端部が基板表面に露出していない場合には、エッチングの前に、フォトリソグラフ、研削、研磨等の方法により、改質部の両端部が基板表面に露出するように予備加工すればよい。 When the modified portion is formed on the quartz substrate, if both ends of the modified portion are not exposed on the surface of the substrate, the modified portion can be formed by a method such as photolithography, grinding, polishing, etc. before etching. What is necessary is just to pre-process so that the both ends of may be exposed to the substrate surface.
以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。 The configurations and combinations thereof in the embodiments described above are examples, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configurations can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by each embodiment, and is limited only by the scope of the claims.
本発明にかかる検査デバイスの製造方法は、医療検査の分野等に広く利用することができる。 The method for manufacturing an inspection device according to the present invention can be widely used in the field of medical inspection and the like.
10,20,30,40…マイクロ流体デバイス、S1…第1空間部、S2…第2空間部、S3…第3空間部、S4…第4空間部、S5…第5空間部、w1…第1内壁面、w2…第2内壁面、w3…第3内壁面、w4…第4内壁面、w5…第5内壁面、Ta…第一の開口部、Tb…第二の開口部、T…微細貫通孔、Y…内側面、4…本体部、5…副本体部、M…液体からなる膜、G1…第1微小空間群、G2…第2微小空間群、G3…第3微小空間群、G4…第4微小空間群、Q…液体、Q1…第一の液体、Q2…第二の液体、Q3…第三の液体、R…前駆物質を含む液体からなる薄層、J…被検出物質を捕捉可能な膜、Ab…抗体、Ag…抗原、Comp.…複合体 10, 20, 30, 40 ... microfluidic device, S1 ... first space, S2 ... second space, S3 ... third space, S4 ... fourth space, S5 ... fifth space, w1 ... first 1 inner wall surface, w2 ... second inner wall surface, w3 ... third inner wall surface, w4 ... fourth inner wall surface, w5 ... fifth inner wall surface, Ta ... first opening, Tb ... second opening, T ... Fine through-hole, Y ... inside surface, 4 ... main body part, 5 ... sub-main body part, M ... film made of liquid, G1 ... first minute space group, G2 ... second minute space group, G3 ... third minute space group G4 ... fourth micro space group, Q ... liquid, Q1 ... first liquid, Q2 ... second liquid, Q3 ... third liquid, R ... thin layer made of liquid containing precursor, J ... detected Membrane capable of capturing substances, Ab ... antibody, Ag ... antigen, Comp. ... complex
Claims (9)
第1空間部を構成する第1内壁面と、第2空間部を構成する第2内壁面と、
前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する内側面と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、
前駆物質が含まれた液体を前記第1空間部に導入し、前記第一の開口部から、前記1本以上の微細貫通孔内に前記液体の一部を流入させた後、
前記第1空間部から前記液体を排出することによって前記第1内壁面に前記液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記1本以上の微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体との張力によって、前記一部の液体を、前記1本以上の微細貫通孔の前記第一の開口部から前記第1空間部へ流出させて、更に、
前記1本以上の微細貫通孔を構成する前記内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記前駆物質によって構成された膜を形成することを特徴とする検査デバイスの製造方法。 A device manufacturing method for inspecting a liquid sample, comprising:
A first inner wall surface constituting the first space portion, a second inner wall surface constituting the second space portion,
One having a first opening opening in the first inner wall surface and a second opening opening in the second inner wall surface, and spatially connecting the first space portion and the second space portion. Using a microfluidic device comprising an inner surface that constitutes the above fine through hole,
After introducing a liquid containing a precursor into the first space, and flowing a part of the liquid into the one or more fine through holes from the first opening,
By discharging the liquid from the first space portion, a liquid film made of the liquid is formed on the first inner wall surface, and subsequently, the liquid film and the one or more ones accompanying a drying process of the liquid film Due to the tension with the part of the liquid temporarily remaining in the fine through hole, the part of the liquid flows out from the first opening of the one or more fine through holes to the first space part. Let me
Forming a film made of the precursor, capable of directly or indirectly capturing a substance to be detected that can be contained in the liquid sample, on the inner surface constituting the one or more fine through-holes; Method for manufacturing inspection device.
第1空間部を構成する第1内壁面、第2空間部を構成する第2内壁面、・・・、及び第n空間部(nは3以上の整数を表す。)を構成する第n内壁面、を含むn個の内壁面と、
前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第1内側面、・・・、並びに前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第n内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第n空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第(n−1)内側面、を含む(n−1)個の内側面と、
を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、
前駆物質が含まれた液体を前記第1空間部に導入し、前記(n−1)個の内側面によって構成された各微細貫通孔の各々が有する第一の開口部から、前記各微細貫通孔内に前記液体の一部を流入させた後、
前記第1空間部から前記液体を排出することによって前記第1内壁面に前記液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記各微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体との張力によって、前記一部の液体を、前記各微細貫通孔の第一の開口部から前記第1空間部へ流出させて、更に、
前記各微細貫通孔を構成する各内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記前駆物質によって構成された膜を形成することを特徴とする検査デバイスの製造方法。 A device manufacturing method for inspecting a liquid sample, comprising:
The first inner wall surface constituting the first space portion, the second inner wall surface constituting the second space portion,..., And the nth space portion (n represents an integer of 3 or more). N inner wall surfaces including a wall surface;
One having a first opening opening in the first inner wall surface and a second opening opening in the second inner wall surface, and spatially connecting the first space portion and the second space portion. The first inner surface constituting the fine through hole, ..., the first opening that opens in the first inner wall surface, and the second opening that opens in the nth inner wall surface, (N-1) inner surfaces including the (n-1) th inner surface that constitutes one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the nth space portion,
Using a microfluidic device comprising
A liquid containing a precursor is introduced into the first space, and each fine through-hole is formed from a first opening of each fine through-hole formed by the (n-1) inner surfaces. After flowing a part of the liquid into the hole,
By discharging the liquid from the first space portion, a liquid film made of the liquid is formed on the first inner wall surface, and subsequently, the liquid film and each fine through-hole that accompany the drying process of the liquid film The partial liquid is caused to flow out from the first opening of each of the fine through holes to the first space due to the tension with the partial liquid temporarily remaining therein, and
An inspection device characterized in that a film made of the precursor material capable of directly or indirectly capturing a substance to be detected that can be contained in the liquid sample is formed on each inner surface constituting each fine through-hole. Manufacturing method.
第1空間部を構成する第1内壁面、第2空間部を構成する第2内壁面、・・・、及び第n空間部(nは3以上の整数を表す。)を構成する第n内壁面、を含むn個の内壁面と、
前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第1内側面、・・・、並びに前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第n内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第n空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第(n−1)内側面、を含む(n−1)個の内側面と、
を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、
第1前駆物質が含まれた第1液体を、前記第2空間部に導入し、前記第1内側面によって構成される前記1本以上の微細貫通孔が有する前記第二の開口部から、前記1本以上の微細貫通孔内に前記第1液体の一部を流入させた後、前記第2空間部から前記第1液体を排出することによって前記第2内壁面に前記第1液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記1本以上の微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の第1液体との張力によって、前記一部の第1液体を、前記1本以上の微細貫通孔の第二の開口部から前記第2空間部へ流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔を構成する前記第1内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記第1前駆物質によって構成された第1膜を形成する操作、・・・、及び、
第(n−1)前駆物質が含まれた第(n−1)液体を、前記第n空間部に導入し、前記第(n−1)内側面によって構成される前記1本以上の微細貫通孔が有する前記第二の開口部から、前記1本以上の微細貫通孔内に前記第(n−1)液体の一部を流入させた後、前記第n空間部から前記第(n−1)液体を排出することによって前記第n内壁面に前記第(n−1)液体からなる液体膜を形成し、続いて、前記液体膜の乾燥過程に伴う、前記液体膜と前記1本以上の微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の第(n−1)液体との張力によって、前記一部の第(n−1)液体を、前記1本以上の微細貫通孔の前記第二の開口部から前記第n空間部へ流出させて、更に、前記1本以上の微細貫通孔を構成する前記第(n−1)内側面に、前記液体試料に含まれ得る被検出物質を直接又は間接に捕捉可能な、前記第(n−1)前駆物質によって構成された第(n−1)膜を形成する操作、を有すること特徴とする検査デバイスの製造方法。 A device manufacturing method for inspecting a liquid sample, comprising:
The first inner wall surface constituting the first space portion, the second inner wall surface constituting the second space portion,..., And the nth space portion (n represents an integer of 3 or more). N inner wall surfaces including a wall surface;
One having a first opening opening in the first inner wall surface and a second opening opening in the second inner wall surface, and spatially connecting the first space portion and the second space portion. The first inner surface constituting the fine through hole, ..., the first opening that opens in the first inner wall surface, and the second opening that opens in the nth inner wall surface, (N-1) inner surfaces including the (n-1) th inner surface that constitutes one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the nth space portion,
Using a microfluidic device comprising
The first liquid containing the first precursor is introduced into the second space portion, and the second opening portion of the one or more fine through holes formed by the first inner surface includes After a part of the first liquid flows into one or more fine through-holes, the first liquid is discharged from the second space portion, whereby the liquid made of the first liquid on the second inner wall surface. A film is formed, and subsequently, the one of the liquid films and the part of the first liquid temporarily remaining in the one or more fine through-holes in accordance with the drying process of the liquid film The first inner surface that causes the first liquid of a portion to flow out from the second opening of the one or more fine through-holes to the second space and further constitutes the one or more fine through-holes The first precursor is capable of directly or indirectly capturing a substance to be detected that can be contained in the liquid sample. Thus the operation of forming the first film made, ..., and,,
The (n-1) liquid containing the (n-1) th precursor is introduced into the nth space, and the one or more fine penetrations constituted by the (n-1) inner surface After a part of the (n−1) th liquid flows into the one or more fine through holes from the second opening of the hole, the (n−1) th through the nth space. ) Forming a liquid film made of the (n-1) th liquid on the nth inner wall surface by discharging the liquid; and subsequently, the liquid film and the one or more liquids accompanying the drying process of the liquid film Due to the tension with the partial (n-1) liquid temporarily remaining in the fine through-holes, the partial (n-1) liquid is caused to pass through the one or more fine through-holes. The second (n-1) inner surface constituting the one or more fine through-holes is further discharged to the n-th space from the second opening. An operation for forming a (n-1) film composed of the (n-1) precursor, which can directly or indirectly capture a substance to be detected that can be contained in a liquid sample. Device manufacturing method.
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