JP2017067621A - Micro flow channel device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of preventing a flow channel from being blocked by medicines fixed to the inside of an exhaust port of a micro flow channel device.SOLUTION: One end of each of four flow channels 10 disposed in a first substrate SUB 1 of a micro flow channel device is connected to each of cylindrical exhaust ports 12 to which reactants such as medicines are fixed. The outer periphery of the bottom of each of four exhaust ports 12 includes a pocket portion 13 that is connected to the exhaust port 12 and is drilled so as to extend in the radial direction of the exhaust port 12. The pocket portion 13 is formed of a recess formed in a principal surface of the first substrate SUB 1.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、マイクロ流路デバイスに関し、特に、マイクロ流路デバイスの排出口側に配置される薬剤等の固定に起因する流路の閉塞を防止して良好な試験液の流動を実現するのに有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a microchannel device, and in particular, to realize a good flow of a test solution by preventing the blockage of a channel due to fixation of a drug or the like disposed on the discharge port side of the microchannel device. It relates to effective technology.

マイクロメートル(μm)レベルの微細な流路を用いて薬剤の感受性評価試験や試薬の分析、反応度評価等を短時間で実行することができるマイクロ流路デバイスの開発が進んでいる。   Development of a micro-channel device capable of executing a drug sensitivity evaluation test, reagent analysis, reactivity evaluation, etc. in a short time using a micro-meter (μm) level micro-channel is progressing.

特許文献1は、一端が外部に開放された開放孔に接続され、他端が吸液体に接続された流路を備える送液構造体において、流路の溝幅を局所的に変えることによって、送液用の駆動源を必要とせずに、毛細管力のみを利用して送液を行う技術を開示している。   In Patent Literature 1, in a liquid-feeding structure including a flow path having one end connected to an open hole opened to the outside and the other end connected to a liquid absorption, the groove width of the flow path is locally changed. A technique is disclosed in which liquid feeding is performed using only capillary force without requiring a liquid feeding drive source.

特許文献2は、液体試料中の測定物質を分析するための分析チップにおいて、流路の反応部と排出部との間に堰き止め部を設けることによって、反応部から排出部に液体試料が流れるのを抑制する技術を開示している。ここで、上記堰き止め部は、その上流側および下流側に比べて流路幅が狭い狭窄構造、または流路内壁に撥水性を付与した構造とされている。   In Patent Document 2, in an analysis chip for analyzing a measurement substance in a liquid sample, a liquid sample flows from the reaction part to the discharge part by providing a blocking part between the reaction part and the discharge part of the flow path. The technique which suppresses this is disclosed. Here, the damming portion has a narrowed structure in which the channel width is narrower than the upstream side and the downstream side, or a structure in which water repellency is imparted to the inner wall of the channel.

特許文献3は、それぞれの流路を送液される少なくとも2つの液体を所望の混合比で速やかに混合する液体混合方法において、混合時間を短くするために、流路幅を狭くする技術を開示している。   Patent Document 3 discloses a technique for narrowing the channel width in order to shorten the mixing time in a liquid mixing method in which at least two liquids fed through each channel are rapidly mixed at a desired mixing ratio. doing.

特許第5429774号明細書Japanese Patent No. 5429774 特開2012−202925号公報JP 2012-202925 A 特開2005−131556号公報JP 2005-131556 A

マイクロ流路デバイスの使用例として、流路の一端に接続された排出口内に固形の薬剤を固定した後、細菌が含まれた試験液を流路に導入して排出口内の薬剤を試験液に溶解させることによって、薬剤に対する細菌の感受性を評価する試験がある。   As an example of using a micro-channel device, after fixing a solid drug in the outlet connected to one end of the channel, introduce a test solution containing bacteria into the channel and use the drug in the outlet as the test solution. There are tests that assess the susceptibility of bacteria to drugs by dissolving them.

マイクロ流路デバイスの排出口は、導入口から試験液を注入したときに、試験液の導入前に流路内に存在していた空気を排出する排出口として機能すると同時に、試験液と反応させるための反応物(薬剤等)が配置、固定される。マイクロ流路デバイスは、微細な流路内で、試験液と反応物を接触させてその反応を観察するので、排出口に固定する反応物も極少量であり、また、過度に空気に接触することも避けるべきであるので、排出口の開口部の開口径は、およそ0.5ミリから大きくても数ミリ程度である。従って、固形の反応物を直接排出口内に固定することが困難である。   The outlet of the microchannel device functions as an outlet for discharging the air that was present in the channel before the introduction of the test solution when the test solution is injected from the introduction port, and at the same time reacts with the test solution. Reaction product (medicine, etc.) is placed and fixed. In the microchannel device, the test solution and the reactant are brought into contact with each other in a minute channel and the reaction is observed. Therefore, a very small amount of the reactant is fixed to the discharge port, and excessively contacts the air. Since this should also be avoided, the opening diameter of the opening of the discharge port is about 0.5 mm to at most several mm. Therefore, it is difficult to fix the solid reactant directly in the outlet.

そこで、あらかじめ反応物を水などの溶媒に溶かした溶液を調製し、マイクロシリンジなどを使ってこの溶液を排出口の開口部から内部に滴下した後、溶媒を蒸発させることによって、排出口内に薬剤を析出させる方法が採用される。   Therefore, a solution in which the reactant is dissolved in a solvent such as water is prepared in advance, and this solution is dropped into the inside from the opening of the outlet using a microsyringe and the like, and then the solvent is evaporated. The method of precipitating is adopted.

ところが、排出口の開口部から排出口内に溶液を滴下すると、排出口内の溶液の一部が排出口の壁部を伝って排出口に接続された流路の開口部に集中してしまうことがある。その結果、溶液の溶媒を蒸発させて排出口内に反応物を析出させたとき、流路の開口部にも反応物が析出し、微細な流路が反応物によって閉塞され、試験液の導入前に流路内に存在していた空気の排出がスムーズにできずに試験液の導入が困難となるという問題や、流路が反応物で閉塞されてしまうことにより、排出口内に固定した反応物が試験液に十分解けることができないという問題が生じる。   However, when a solution is dropped into the discharge port from the opening of the discharge port, a part of the solution in the discharge port may be concentrated on the opening of the flow path connected to the discharge port through the wall of the discharge port. is there. As a result, when the solvent of the solution is evaporated and the reactant is deposited in the outlet, the reactant is also deposited in the opening of the channel, the fine channel is blocked by the reactant, and before the introduction of the test solution The problem is that the air that was present in the flow path cannot be smoothly discharged, making it difficult to introduce the test solution, and the flow path is clogged with the reactant, resulting in the reactant fixed in the discharge port. Has a problem that it cannot be sufficiently dissolved in the test solution.

本発明の目的は、マイクロ流路デバイスの流路に接続された排出口内に固定される反応物に起因する流路の閉塞を防止することのできる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing blockage of a flow path caused by a reactant fixed in a discharge port connected to a flow path of a micro flow path device.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明のマイクロ流路デバイスは、外部に連通し、試験液を注入可能な導入口と、外部に連通し、その底部に反応物が固定される排出口と、一端が前記導入口に接続されると共に、他端が前記排出口に接続され、前記導入口から供給された試験液を前記排出口側に流す流路と、前記排出口に接続され、前記排出口の放射方向に延在するポケット部と、を備える。   The microchannel device of the present invention has an introduction port that communicates with the outside and can inject a test solution, a discharge port that communicates with the outside and has a reactant fixed to the bottom thereof, and one end connected to the introduction port. The other end is connected to the discharge port, and the flow path for flowing the test solution supplied from the introduction port to the discharge port side is connected to the discharge port and extends in the radial direction of the discharge port. A pocket portion.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。   The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

マイクロ流路デバイスの流路に接続された排出口内に固定される反応物に起因する流路の閉塞を防止することが可能となる。   It becomes possible to prevent the blockage of the flow channel due to the reactant fixed in the discharge port connected to the flow channel of the microchannel device.

本発明の実施の形態であるマイクロ流路デバイスの全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a microchannel device according to an embodiment of the present invention. 図1に示すマイクロ流路デバイスに形成された流路の延在方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the extension direction of the flow path formed in the micro flow path device shown in FIG. 図1に示すマイクロ流路デバイスの第1基板の斜視図である。It is a perspective view of the 1st board | substrate of the microchannel device shown in FIG. 図3に示す第1基板の排出口近傍の拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of the vicinity of a discharge port of the first substrate shown in FIG. 3. 図1に示すマイクロ流路デバイスの使用例を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining the usage example of the microchannel device shown in FIG. (a)、(b)は、図1に示すマイクロ流路デバイスの使用例を説明する要部断面図である。(A), (b) is principal part sectional drawing explaining the usage example of the microchannel device shown in FIG. 図1に示すマイクロ流路デバイスの使用例を説明する要部平面図である。It is a principal part top view explaining the usage example of the microchannel device shown in FIG. 排出口の外周に設けられるポケット部の別例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows another example of the pocket part provided in the outer periphery of a discharge port. 排出口の外周に設けられるポケット部の別例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows another example of the pocket part provided in the outer periphery of a discharge port. マイクロ流路デバイスの別例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows another example of a microchannel device.

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態であるマイクロ流路デバイスの全体斜視図、図2は、図1に示すマイクロ流路デバイスに形成された流路の延在方向(第1および第2基板の長辺方向)に沿った断面図、図3は、図1に示すマイクロ流路デバイスの第1基板の斜視図、図4は、図3の一部(排出口近傍)の拡大斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an overall perspective view of a microchannel device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an extension direction (first and second substrates) of the channel formed in the microchannel device shown in FIG. 3 is a perspective view of the first substrate of the microchannel device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of a part (near the discharge port) of FIG. is there.

本実施の形態のマイクロ流路デバイスMDは、矩形の平面形状を有する透明な材料からなる第1基板SUB1と、同じく矩形の平面形状を有する透明な材料からなる第2基板SUB2とを貼り合わせた構造を有する。ここで、第1基板SUB1は、シロキサン結合を主骨格とするシリコーンゴムからなり、第2基板SUB2は、ガラス材、あるいは第1基板SUB1と同じシリコーンゴムなどからなる。   In the microchannel device MD of the present embodiment, the first substrate SUB1 made of a transparent material having a rectangular planar shape and the second substrate SUB2 made of a transparent material having the same rectangular planar shape are bonded together. It has a structure. Here, the first substrate SUB1 is made of a silicone rubber having a siloxane bond as a main skeleton, and the second substrate SUB2 is made of a glass material or the same silicone rubber as the first substrate SUB1.

第1基板SUB1は、第2基板SUB2との接合面(以下、第1基板SUB1の主面という)の一部に、第1基板SUB1の長辺方向に沿ってほぼ平行に延在する4本の流路10を備えている。図3および図4に示すように、これらの流路10は、第1基板SUB1の主面に形成され、第1基板SUB1の長辺方向からみて矩形断面の凹溝によって構成されている。流路10を構成する凹溝の断面形状は、矩形に限定されず、円形や半円形等であってもよい。   The four first substrates SUB1 extend substantially in parallel along the long side direction of the first substrate SUB1 on a part of the bonding surface with the second substrate SUB2 (hereinafter referred to as the main surface of the first substrate SUB1). The flow path 10 is provided. As shown in FIGS. 3 and 4, these flow paths 10 are formed on the main surface of the first substrate SUB <b> 1, and are configured by concave grooves having a rectangular cross section when viewed from the long side direction of the first substrate SUB <b> 1. The cross-sectional shape of the groove forming the channel 10 is not limited to a rectangle, and may be a circle, a semicircle, or the like.

図3に示すように、上記4本の流路10のそれぞれの一端は、4本の流路10に共通する1つの導入口11に接続されている。すなわち、4本の流路10は、1つの導入口11を介して連通されている。導入口11は、第1基板SUB1の厚さ方向に沿って延在し、一端がマイクロ流路デバイスMDの外部に連通する円柱状の貫通孔からなる。   As shown in FIG. 3, one end of each of the four flow paths 10 is connected to one introduction port 11 common to the four flow paths 10. That is, the four flow paths 10 are communicated with each other through one introduction port 11. The introduction port 11 includes a columnar through-hole that extends along the thickness direction of the first substrate SUB1 and has one end communicating with the outside of the microchannel device MD.

一方、4本の流路10のそれぞれの他端は、排出口12に接続されている。これらの排出口12のそれぞれは、導入口11と同様、第1基板SUB1の厚さ方向に沿って延在し、一端がマイクロ流路デバイスMDの外部に連通する円柱状の貫通孔からなる。   On the other hand, the other end of each of the four flow paths 10 is connected to the discharge port 12. Each of these discharge ports 12 is formed of a cylindrical through-hole extending along the thickness direction of the first substrate SUB1 and having one end communicating with the outside of the microchannel device MD, like the introduction port 11.

上記4つの排出口12のそれぞれの外周部には、排出口12に接続され、排出口12の放射方向(排出口12の中心から外周に向かう方向)に延在するように掘り込まれたポケット部13が設けられている。図3および図4に示すように、これらのポケット部13は、第1基板SUB1の主面に形成された凹部によって構成されている。   Each of the four outlets 12 is connected to the outlet 12 and has a pocket dug so as to extend in the radial direction of the outlet 12 (the direction from the center of the outlet 12 toward the outer circumference). A portion 13 is provided. As shown in FIGS. 3 and 4, these pocket portions 13 are constituted by recesses formed in the main surface of the first substrate SUB1.

図4に示すように、ポケット部13と流路10との間には、排出口12の中心方向に突出する隔壁部14が設けられている。また、流路10の端部と排出口12との間には、流路10と排出口12とを接続し、かつ流路10の端部の幅よりも広い幅を有する拡大接続部15が設けられている。拡大接続部15は、ポケット部13と同様、第1基板SUB1の主面に形成された凹部によって構成されている。なお、本実施の形態における拡大接続部15は、第1基板SUB1の主面に沿う幅方向に拡大するものであるが、これに限定されず、第1基板SUB1の厚みに沿う方向に内寸を拡大するものでもよいし、幅および厚み方向の両方に内寸を拡大するものでもよい。   As shown in FIG. 4, a partition wall 14 that protrudes in the center direction of the discharge port 12 is provided between the pocket 13 and the flow path 10. Further, between the end portion of the flow channel 10 and the discharge port 12, there is an enlarged connection portion 15 that connects the flow channel 10 and the discharge port 12 and has a width wider than the width of the end portion of the flow channel 10. Is provided. Like the pocket portion 13, the enlarged connection portion 15 is configured by a recess formed on the main surface of the first substrate SUB1. In addition, although the expansion connection part 15 in this Embodiment expands in the width direction along the main surface of 1st board | substrate SUB1, it is not limited to this, It is an internal dimension in the direction in alignment with the thickness of 1st board | substrate SUB1. May be enlarged, or the inner dimension may be enlarged in both the width and thickness directions.

上記のような第1基板SUB1を作製するには、まず、流路10を構成する凹溝と、ポケット部13および拡大接続部15を構成する凹部とに対応した凸パターンが設けられた鋳型を用意し、第1基板SUB1の原材料となる液状の未架橋シリコーンゴムをこの鋳型に流し込んで硬化させる。これにより、一面(主面)に流路10を構成する凹溝と、ポケット部13および拡大接続部15を構成する凹部とが形成された矩形の平面形状を有するシリコーンゴムが得られる。   In order to manufacture the first substrate SUB1 as described above, first, a mold provided with a convex pattern corresponding to the concave groove constituting the flow path 10 and the concave portion constituting the pocket portion 13 and the enlarged connection portion 15 is prepared. A liquid uncrosslinked silicone rubber, which is a raw material for the first substrate SUB1, is poured into the mold and cured. Thereby, the silicone rubber which has the rectangular planar shape in which the concave groove which comprises the flow path 10 and the recessed part which comprises the pocket part 13 and the expansion connection part 15 was formed in one surface (main surface) is obtained.

続いて、このシリコーンゴムを鋳型から脱型した後、流路10の一端側のシリコーンゴムを円筒状に打ち抜くことにより導入口11を形成する。また、流路10の他端側に形成されたポケット部13の中央部分のシリコーンゴムを円筒状に打ち抜くことにより排出口12を形成する。   Subsequently, after removing the silicone rubber from the mold, the inlet 11 is formed by punching out the silicone rubber at one end of the flow path 10 into a cylindrical shape. Moreover, the discharge port 12 is formed by punching out the silicone rubber at the center of the pocket portion 13 formed on the other end side of the flow path 10 into a cylindrical shape.

一例として、第1基板SUB1の平面寸法は長辺=40mm、短辺=15mmであり、厚さは2mmである。また、流路10を構成する凹溝の深さ、ポケット部13および拡大接続部15を構成する凹部の深さ(第1基板SUB1の厚さ方向に沿った深さ)はそれぞれ50μm、導入口11および排出口12の直径は0.75mmである。図においては、説明のために、第1基板SUB1,第2基板SUB2の大きさに対して、流路等の外形を大きく表現している。   As an example, the planar dimensions of the first substrate SUB1 are long side = 40 mm, short side = 15 mm, and thickness is 2 mm. Further, the depth of the concave groove constituting the flow path 10 and the depth of the concave part constituting the pocket portion 13 and the enlarged connection portion 15 (depth along the thickness direction of the first substrate SUB1) are 50 μm, respectively. 11 and the outlet 12 have a diameter of 0.75 mm. In the figure, for the sake of explanation, the outer shape of the flow path and the like is greatly expressed with respect to the size of the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2.

ポケット部13を構成する凹部の深さは、流路10を構成する凹溝の深さと同一でなくてもよく、排出口12内の液体が毛細管現象によってポケット部13側に流動し得る範囲内の深さであればよい。同様に、拡大接続部15を構成する凹部の深さは、流路10を構成する凹溝の深さと同一でなくてもよい。   The depth of the concave portion that constitutes the pocket portion 13 may not be the same as the depth of the concave groove that constitutes the flow path 10, and is within a range in which the liquid in the discharge port 12 can flow toward the pocket portion 13 due to capillary action. Any depth is sufficient. Similarly, the depth of the concave portion constituting the enlarged connection portion 15 may not be the same as the depth of the concave groove constituting the flow channel 10.

また、ポケット部13は、より強い毛細管現象を生じせしめるため、排出口12から離れるにしたがって、徐々に浅くなる凹部としてもよいし、排出口12の流路10との接続部に対向する側により強い毛細管現象を生じせしめるために、排出口12の流路10との接続部に対向する側のポケット部13を第1基板SUB1の厚み方向に浅い凹部としたり、第1基板SUB1の主面に沿う方向に深い凹部としてもよい。   In addition, the pocket portion 13 may be a concave portion that gradually becomes shallower as it moves away from the discharge port 12 in order to cause a stronger capillary phenomenon, or on the side facing the connection portion of the discharge port 12 with the flow path 10. In order to cause a strong capillary phenomenon, the pocket portion 13 on the side facing the connection portion of the discharge port 12 with the flow path 10 is formed as a shallow recess in the thickness direction of the first substrate SUB1, or on the main surface of the first substrate SUB1. It is good also as a deep recessed part in the direction to follow.

その後、このようにして作製された第1基板SUB1の主面と、第2基板SUB2の一面とを重ね合わせて両者を接合することにより、本実施の形態のマイクロ流路デバイスMDが得られる。   Thereafter, the main surface of the first substrate SUB1 thus manufactured and one surface of the second substrate SUB2 are overlapped and joined together to obtain the microchannel device MD of the present embodiment.

図1および図2に示す例では、第2基板SUB2の平面寸法を第1基板SUB1の平面寸法よりも大きくしているが、第2基板SUB2の平面寸法を第1基板SUB1の平面寸法と同じにしてもよい。   In the example shown in FIGS. 1 and 2, the planar dimension of the second substrate SUB2 is larger than the planar dimension of the first substrate SUB1, but the planar dimension of the second substrate SUB2 is the same as the planar dimension of the first substrate SUB1. It may be.

また、第2基板SUB2がシリコーンゴムからなる場合には、例えば流路10を構成する凹溝と、ポケット部13および拡大接続部15を構成する凹部とを第2基板SUB2に形成すると共に、導入口11および排出口12を構成する貫通孔を第1基板SUB1に形成し、その後、両者を重ね合わせて接合することによりマイクロ流路デバイスMDを製造してもよい。   Further, when the second substrate SUB2 is made of silicone rubber, for example, a concave groove that constitutes the flow path 10 and a concave portion that constitutes the pocket portion 13 and the enlarged connection portion 15 are formed in the second substrate SUB2 and introduced. The microchannel device MD may be manufactured by forming through holes constituting the port 11 and the discharge port 12 in the first substrate SUB1, and then superimposing and bonding the two.

次に、本実施の形態のマイクロ流路デバイスMDの一使用例について説明する。ここでは、マイクロ流路デバイスMDを使用して薬剤の感受性評価試験を行う例について説明する。   Next, an example of use of the microchannel device MD of the present embodiment will be described. Here, the example which performs the sensitivity evaluation test of a chemical | medical agent using microchannel device MD is demonstrated.

まず、図5に示すように、マイクロ流路デバイスMDの排出口12の底部(具体的には、排出口12の底部に露出した第2基板SUB2の表面)に、感受性評価試験にて比較評価を行う反応物である薬剤20を固定する。このとき、例えばマイクロ流路デバイスMDに設けられた4つの排出口12のうち、3つの排出口12の底部には、互いに異なる量(体積)の薬剤20を固定し、残り1つの排出口12の底部には、比較基準とするため薬剤20を固定しない。   First, as shown in FIG. 5, a comparative evaluation is performed in a sensitivity evaluation test on the bottom of the discharge port 12 of the microchannel device MD (specifically, the surface of the second substrate SUB2 exposed at the bottom of the discharge port 12). The drug 20 which is a reaction product to perform is fixed. At this time, for example, among the four outlets 12 provided in the microchannel device MD, different amounts (volumes) of the medicines 20 are fixed to the bottoms of the three outlets 12, and the remaining one outlet 12. The drug 20 is not fixed to the bottom of the plate for comparison purposes.

排出口12の底部に薬剤20を配置するには、図6(a)に示すように、あらかじめ薬剤20を水などの溶媒に溶かした薬液21を調製した後、マイクロシリンジ22などを使って薬液21を排出口12の開口部から内部に滴下する。   In order to arrange the medicine 20 at the bottom of the discharge port 12, as shown in FIG. 6A, after preparing a medicine 21 in which the medicine 20 is dissolved in a solvent such as water in advance, the medicine using the microsyringe 22 or the like. 21 is dropped from the opening of the discharge port 12 into the inside.

すると、図6(b)に示すように、排出口12の内部に滴下された薬液21の一部は、毛細管現象により、排出口12に接続されたポケット部13の内部方向および流路10の内部方向に向かって放射状に濡れ広がる。   Then, as shown in FIG. 6 (b), a part of the chemical solution 21 dropped into the inside of the discharge port 12 is caused by capillary action in the internal direction of the pocket portion 13 connected to the discharge port 12 and the flow path 10. Spreads in the radial direction toward the inside.

しかしながら、排出口12の外周部にポケット部13を設けた場合には、排出口12の内部に滴下された薬液21の一部がポケット部13の内部に向かって流動し、ポケット部13に集まる。これは、薬液21、すなわち液体が毛細管現象によりポケット部13に引き寄せられるためである。さらに、液体は、凝集する性質があるため、大部分の薬液21が、ポケット部13およびその近傍に集まる。   However, when the pocket portion 13 is provided in the outer peripheral portion of the discharge port 12, a part of the chemical solution 21 dropped into the discharge port 12 flows toward the inside of the pocket portion 13 and collects in the pocket portion 13. . This is because the chemical liquid 21, that is, the liquid is attracted to the pocket portion 13 by capillary action. Furthermore, since the liquid has the property of aggregating, most of the chemical liquid 21 gathers in the pocket portion 13 and the vicinity thereof.

また、ポケット部13と流路10との間に隔壁部14(図4参照)が設けられていることにより、ポケット部13の内部に流動した薬液21が隔壁部14に遮られるため、ポケット部13の周縁を伝って、流路10の内部方向に逆流し難くなるという効果も得られる。   Further, since the partition wall portion 14 (see FIG. 4) is provided between the pocket portion 13 and the flow path 10, the liquid medicine 21 that has flowed into the pocket portion 13 is blocked by the partition wall portion 14. The effect that it becomes difficult to flow backward in the internal direction of the flow path 10 along the periphery of 13 is also acquired.

その後、排出口12の内部に貯留された薬液21の溶媒を蒸発させることにより、図5に示すように、排出口12の底部に固形の薬剤20を固定する。このとき、上述のとおり、ほとんどの薬液21がポケット部13およびその近傍に凝集しているため、固形化した薬剤20が、流路10を閉鎖することがない。特に、流路10と排出口12との間に流路10よりも幅の広い拡大接続部15を設けた場合には、排出口12との開口面積が広がるため、拡大接続部15付近に薬剤20が析出しても流路10を閉鎖することがない。   Then, the solid medicine 20 is fixed to the bottom of the discharge port 12 by evaporating the solvent of the chemical solution 21 stored in the discharge port 12 as shown in FIG. At this time, as described above, since most of the chemical liquid 21 is aggregated in the pocket portion 13 and the vicinity thereof, the solidified medicine 20 does not close the flow path 10. In particular, when an enlarged connection portion 15 having a width wider than that of the flow path 10 is provided between the flow path 10 and the discharge port 12, the opening area with the discharge port 12 is widened. Even if 20 is deposited, the flow path 10 is not closed.

なお、本実施の形態のように、第1基板SUB1をシリコーンゴムで作製し、第2基板SUB2をガラスで作製した場合には、第1基板SUB1よりも、第2基板SUB2の方が水溶性の液体に対する濡れ性が良いので、ポケット部13における第2基板SUB2の接触面積を大きくとることで、より強い吸引力が得られる。他方、拡大接続部15においては、第1基板SUB1との接触面積を大きくとることで、拡大接続部15近傍への薬液21の凝集を抑えられる。具体的には、ポケット部13は、第2基板SUB2に沿って浅く広い凹部とし、拡大接続部15は、第2基板SUB2との接触を抑えるため、深い凹部とすることが好ましい。   When the first substrate SUB1 is made of silicone rubber and the second substrate SUB2 is made of glass as in the present embodiment, the second substrate SUB2 is more water-soluble than the first substrate SUB1. Since the wettability with respect to the liquid is good, a larger suction force can be obtained by increasing the contact area of the second substrate SUB2 in the pocket portion 13. On the other hand, in the enlarged connection part 15, aggregation of the chemical | medical solution 21 to the enlarged connection part 15 vicinity can be suppressed by taking a large contact area with 1st board | substrate SUB1. Specifically, the pocket portion 13 is preferably a shallow and wide recess along the second substrate SUB2, and the enlarged connection portion 15 is preferably a deep recess in order to suppress contact with the second substrate SUB2.

これにより、排出口12の底部に析出する薬剤20の一部が流路10を塞いでしまう不具合を確実に防ぐことができる。   Thereby, it is possible to reliably prevent a problem that a part of the medicine 20 deposited on the bottom of the discharge port 12 blocks the flow path 10.

上記した排出口12の底部に薬剤20を固定する作業は、マイクロ流路デバイスMDの製造工程の一部、例えば第1基板SUB1と第2基板SUB2とを重ね合わせて接合した後の工程で行ってもよく、あるいは薬剤20が固定されていない状態でマイクロ流路デバイスMDを購入した使用者が感受性評価試験を行う前に行ってもよい。   The above-described work for fixing the medicine 20 to the bottom of the discharge port 12 is performed in a part of the manufacturing process of the microchannel device MD, for example, after the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 are overlapped and joined. Or the user who purchased the microchannel device MD in a state where the medicine 20 is not fixed may be performed before the sensitivity evaluation test is performed.

次に、図7に示すように、マイクロシリンジ(不図示)などを用いてマイクロ流路デバイスMDの導入口11から4本の流路10の内部に試験液23を供給し、続いて導入口11から4本の流路10の内部に空気を圧入することによって、4本の流路10の内部に供給した試験液23を互いに分離する。   Next, as shown in FIG. 7, a test solution 23 is supplied from the introduction port 11 of the microchannel device MD to the inside of the four channels 10 using a microsyringe (not shown), and then the introduction port. The test liquids 23 supplied to the inside of the four flow paths 10 are separated from each other by press-fitting air into the inside of the four flow paths 10 from 11.

このようにすると、排出口12の底部に固定された薬剤20が試験液23に溶解し、薬剤20に含まれる薬効成分と試験液23に含まれる細菌との反応が開始される。そして、この状態を所定時間(例えば数時間)維持した後、図7に示す観察領域A内の4本の流路10を位相差顕微鏡などで同時に観察することにより、薬剤20に対する細菌の感受性を比較評価する。   In this way, the medicine 20 fixed to the bottom of the discharge port 12 is dissolved in the test solution 23, and the reaction between the medicinal component contained in the medicine 20 and the bacteria contained in the test solution 23 is started. Then, after maintaining this state for a predetermined time (for example, several hours), by simultaneously observing the four flow paths 10 in the observation region A shown in FIG. Compare and evaluate.

このように、排出口12の底部外周にポケット部13を設けた本実施の形態のマイクロ流路デバイスMDによれば、排出口12の底部に薬剤20を固定する際に薬剤20の一部が流路10にも析出して流路10を塞いでしまう不具合を防ぐことができる。これにより、精度の高い試験を確実に行える使い勝手のよいマイクロ流路デバイスMDを提供することができる。   As described above, according to the microchannel device MD of the present embodiment in which the pocket portion 13 is provided on the outer periphery of the bottom of the discharge port 12, when the drug 20 is fixed to the bottom of the discharge port 12, a part of the drug 20 is present. It is possible to prevent the problem of depositing on the channel 10 and blocking the channel 10. Thereby, it is possible to provide an easy-to-use microchannel device MD that can reliably perform a highly accurate test.

排出口12の底部外周に設けるポケット部13の形状は、上記した形状に限定されず、種々の変更が可能であり、例えば図8に示すように、排出口12の底部外周に複数個のポケット部13を設けたり、図9に示すように、隔壁部14および/または拡大接続部15を設けないようにしてもよい。   The shape of the pocket portion 13 provided on the outer periphery of the bottom of the discharge port 12 is not limited to the shape described above, and various modifications are possible. For example, as shown in FIG. The part 13 may be provided or the partition part 14 and / or the enlarged connection part 15 may not be provided as shown in FIG.

また、実施の形態では、4本の流路10を備えたマイクロ流路デバイスMDについて説明したが、マイクロ流路デバイスMDに設ける流路10の本数は、試験の目的などに応じて任意に変更することができる。さらに、図10に示すように、流路10、導入口11および排出口12からなる試験ユニットを一枚の第1基板SUB1に複数設けてもよい。   In the embodiment, the microchannel device MD including the four channels 10 has been described. However, the number of the channels 10 provided in the microchannel device MD is arbitrarily changed according to the purpose of the test. can do. Furthermore, as shown in FIG. 10, a plurality of test units each including the flow path 10, the introduction port 11, and the discharge port 12 may be provided on one first substrate SUB1.

マイクロ流路デバイスMDの用途も薬剤の感受性評価試験に限定されず、試薬の分析、反応度評価、化学物質の検出や化学合成など、生化学分野、医療分野の各種用途に使用することができる。   The use of the microchannel device MD is not limited to the drug sensitivity evaluation test, and can be used for various applications in the biochemical field and the medical field such as reagent analysis, reactivity evaluation, chemical substance detection and chemical synthesis. .

本発明は、μmレベルの微細な流路を使って薬剤の感受性評価試験などを行うマイクロ流路デバイスに適用することができる。   The present invention can be applied to a microchannel device that performs a drug sensitivity evaluation test or the like using a microchannel on the micrometer level.

10 流路
11 導入口
12 排出口
13 ポケット部
14 隔壁部
15 拡大接続部
20 薬剤
21 薬液
22 マイクロシリンジ
23 試験液
MD マイクロ流路デバイス
SUB1 第1基板
SUB2 第2基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flow path 11 Inlet port 12 Outlet port 13 Pocket part 14 Partition part 15 Expansion connection part 20 Drug | medical agent 21 Chemical solution 22 Micro syringe 23 Test liquid MD Micro flow path device SUB1 1st board | substrate SUB2 2nd board | substrate

Claims (7)

外部に連通し、試験液を注入可能な導入口と、
外部に連通し、その底部に反応物が固定される排出口と、
一端が前記導入口に接続されると共に、他端が前記排出口に接続され、前記導入口から供給された試験液を前記排出口側に流す流路と、
前記排出口に接続され、前記排出口の放射方向に延在するポケット部と、
を備える、マイクロ流路デバイス。
An inlet that communicates with the outside and can inject a test solution;
A discharge port that communicates with the outside and the reactant is fixed to the bottom;
One end is connected to the introduction port, the other end is connected to the discharge port, and a flow path for flowing the test solution supplied from the introduction port to the discharge port side,
A pocket connected to the outlet and extending in a radial direction of the outlet;
A microchannel device comprising:
請求項1記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
第1基板と第2基板との貼り合わせ構造を有し、
前記導入口および前記排出口は、前記第1基板を貫通する貫通孔からなり、
前記流路は、前記第1基板の前記第2基板と対向する接合面に形成された凹溝からなり、
前記ポケット部は、前記第1基板の前記第2基板と対向する接合面に形成された凹部からなり、
前記第1基板の厚さ方向に沿った前記ポケット部の凹部深さは、前記排出口内の液体が毛細管現象によって前記ポケット部側に流動し得る深さである、マイクロ流路デバイス。
The microchannel device according to claim 1, wherein
Having a bonded structure of a first substrate and a second substrate;
The introduction port and the discharge port include a through hole that penetrates the first substrate,
The flow path consists of a concave groove formed on a bonding surface of the first substrate facing the second substrate,
The pocket portion is formed of a recess formed on a bonding surface of the first substrate facing the second substrate,
The depth of the concave portion of the pocket portion along the thickness direction of the first substrate is a depth at which the liquid in the discharge port can flow to the pocket portion side by capillary action.
請求項2記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
第1基板は、シリコーンゴムからなる、マイクロ流路デバイス。
The microchannel device according to claim 2, wherein
The first substrate is a microchannel device made of silicone rubber.
請求項1記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記ポケット部と前記流路との間に設けられた隔壁部をさらに備える、マイクロ流路デバイス。
The microchannel device according to claim 1, wherein
A microchannel device further comprising a partition wall portion provided between the pocket portion and the channel.
請求項1記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記ポケット部を複数備える、マイクロ流路デバイス。
The microchannel device according to claim 1, wherein
A microchannel device comprising a plurality of the pocket portions.
請求項1記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路の前記他端と前記排出口との間に設けられ、前記流路の前記他端の内寸よりも大きい内寸を有する拡大接続部をさらに備える、マイクロ流路デバイス。
The microchannel device according to claim 1, wherein
A microchannel device, further comprising an enlarged connection portion provided between the other end of the channel and the discharge port and having an inner dimension larger than an inner dimension of the other end of the channel.
請求項1記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路、および前記流路の前記他端に接続された前記排出口を複数備え、
前記複数の流路は、前記導入口を通じて互いに連通されている、マイクロ流路デバイス。
The microchannel device according to claim 1, wherein
A plurality of the outlets connected to the flow path and the other end of the flow path;
The microchannel device, wherein the plurality of channels are communicated with each other through the introduction port.
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