JP2022035291A

JP2022035291A - Micro flow path structure, manufacturing method of micro flow path structure, and micro flow path device

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Publication number: JP2022035291A
Application number: JP2020139506A
Authority: JP
Inventors: 正直渡辺; Masanao Watanabe
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2022-03-04

Abstract

To provide a micro flow path structure having a micro flow path capable of sending liquid efficiently.SOLUTION: A micro flow path structure 10, in which a porous layer 5 containing an inorganic material is arranged in a micro flow path 4, has a substrate 1, a cover material 2 arranged on one surface side of the substrate 1, a spacer 3 arranged between the substrate 1 and the cover material 2, and the micro flow path 4 partitioned by the substrate 1, the cover material 2 and the spacer 3, and extending in a vertical direction to a thickness direction of the substrate 1. As the porous layer 5, especially a glass paper is preferable.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、マイクロ流路構造体、マイクロ流路構造体の製造方法及びマイクロ流路デバイスに関する。 The present disclosure relates to a microchannel structure, a method for manufacturing a microchannel structure, and a microchannel device.

従来、液体が送液されるマイクロ流路等の流路が設けられた基板を備える、検査用具が種々提案されている。このようなマイクロ流路を有する検査用具は、生体物質（血液や体液他）から検出されるマーカーとなるブドウ糖やタンパク質、抗原・抗体、ＤＮＡなどを検出し、血液検査、遺伝子解析、臨床診断、薬物スクリーニング及び環境モニタリングなどの幅広い用途に使用できる。マイクロ流路を有する検査用具は、常用サイズの同種の装置に比べて、サンプル及び試薬の使用量が著しく少ない、分析時間が短い、感度が高い、携帯が可能である等の利点を有する。また、近年では、受精卵検査や再生医療向け検査において、微量検体を自動アッセンブリーする機能を持つマイクロ流路デバイスへの応用も期待されている。 Conventionally, various inspection tools have been proposed, which include a substrate provided with a flow path such as a micro flow path to which a liquid is sent. A test tool having such a microchannel detects glucose, protein, antigen / antibody, DNA, etc., which are markers detected from biological substances (blood, body fluid, etc.), and performs blood tests, gene analysis, clinical diagnosis, etc. It can be used in a wide range of applications such as drug screening and environmental monitoring. Inspection tools having microchannels have advantages such as significantly less sample and reagent usage, shorter analysis time, higher sensitivity, and portability than regular size devices of the same type. Further, in recent years, it is expected to be applied to a microchannel device having a function of automatically assembling a small amount of sample in a fertilized egg test or a test for regenerative medicine.

このようなマイクロ流路デバイス等に使用されるマイクロ流路には、良好な液体の送液性を有することが求められるが、従来のマイクロ流路は、マイクロ流路の壁面を構成する部材の材質によっては、各種検体又は試料の送液性が良好ではない場合があった。 The microchannel used for such a microchannel device or the like is required to have good liquid feeding property, but the conventional microchannel is a member constituting the wall surface of the microchannel. Depending on the material, the liquid feedability of various samples or samples may not be good.

また、近年、センシング機能に加え、ろ過機能やクロマトグラフィー機能を持たせたバイオセンサが開発されている（例えば、特許文献１～３）。 Further, in recent years, biosensors having a filtration function and a chromatography function in addition to a sensing function have been developed (for example, Patent Documents 1 to 3).

特開２００２－９０３３１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-90331 特開２００３－２５４９３４号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-254934 特開２００４－２５７９４４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-257944

本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、効率的に液体を送液することが可能なマイクロ流路を有するマイクロ流路構造体を提供することを主目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a microchannel structure having a microchannel capable of efficiently feeding a liquid.

本開示では、基材と、上記基材の一方の面側に配置されたカバー材と、上記基材と上記カバー材との間に配置されたスペーサーと、上記基材と、上記カバー材と、上記スペーサーとにより区画され、前記基材の厚み方向に対し、垂直方向に延伸されたマイクロ流路と、を有し、上記マイクロ流路に、無機材料を含む多孔層が配置されている、マイクロ流路構造体を提供する。 In the present disclosure, a base material, a cover material arranged on one surface side of the base material, a spacer arranged between the base material and the cover material, the base material, and the cover material are used. It has a microchannel which is partitioned by the spacer and is stretched in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate, and a porous layer containing an inorganic material is arranged in the microchannel. A microchannel structure is provided.

本開示では、上述したマイクロ流路構造体の製造方法であって、上記基材、上記カバー材、および無機材料を含む多孔層芯材を準備し、上記基材と上記多孔層芯材との間、及び上記カバー材と上記多孔層芯材との間に熱可塑性樹脂を有する熱可塑性樹脂層を配置する準備工程と、上記基材と上記カバー材と上記多孔層芯材とを前記熱可塑性樹脂層を介して熱圧着させる熱圧着工程とを有し、上記準備工程では、上記熱可塑性樹脂層は、上記スペーサーが形成される領域と平面視上重なる領域に配置され、上記熱圧着工程により、上記熱可塑性樹脂が含侵された多孔層を有するスペーサーと、上記熱可塑性樹脂が含侵されていない多孔層を有するマイクロ流路とを、形成する、マイクロ流路構造体の製造方法を提供する。 In the present disclosure, in the above-mentioned method for manufacturing a microchannel structure, a porous layer core material containing the above-mentioned base material, the above-mentioned cover material, and an inorganic material is prepared, and the above-mentioned base material and the above-mentioned porous layer core material are used. A preparatory step for arranging a thermoplastic resin layer having a thermoplastic resin between the cover material and the porous layer core material, and the thermoplasticity of the base material, the cover material, and the porous layer core material. It has a thermal crimping step of heat crimping via a resin layer, and in the preparatory step, the thermoplastic resin layer is arranged in a region where the spacer is formed and a region in which the spacer is formed in a plan view, and is subjected to the thermal crimping step. Provided is a method for manufacturing a microchannel structure, which forms a spacer having a porous layer impregnated with the thermoplastic resin and a microchannel having a porous layer impregnated with the thermoplastic resin. do.

本開示では、基材と、上記基材の一方の面側に配置されたカバー材と、上記基材と上記カバー材との間に配置されたスペーサーと、上記記基材と、上記カバー材と、上記スペーサーとにより区画され、上記基材の厚み方向に対し、垂直方向に延伸されたマイクロ流路と、上記マイクロ流路が形成された領域の上記基材上に配置された導体層と、を有し、前記マイクロ流路に、無機材料を含む多孔層が配置されている、マイクロ流路デバイスを提供する。 In the present disclosure, a base material, a cover material arranged on one surface side of the base material, a spacer arranged between the base material and the cover material, the above-mentioned base material, and the cover material. And a microchannel which is partitioned by the spacer and stretched in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate, and a conductor layer arranged on the substrate in the region where the microchannel is formed. To provide a microchannel device having a, and in which a porous layer containing an inorganic material is arranged in the microchannel.

本開示によれば、良好な液体の送液性を有するマイクロ流路を有するマイクロ流路構造体を得ることができる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain a microchannel structure having a microchannel having a good liquid feeding property.

本開示のマイクロ流路構造体を例示する概略平面図および断面図である。It is a schematic plan view and a sectional view illustrating the microchannel structure of this disclosure. 本開示のマイクロ流路を例示する概略平面図である。It is a schematic plan view which illustrates the micro flow path of this disclosure. 本開示のマイクロ流路を例示する概略平面図である。It is a schematic plan view which illustrates the micro flow path of this disclosure. 本開示のマイクロ流路構造体を例示する概略平面図および断面図である。It is a schematic plan view and a sectional view illustrating the microchannel structure of this disclosure. 本開示のマイクロ流路構造体を例示する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating the microchannel structure of this disclosure. 本開示のマイクロ流路構造体を例示する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating the microchannel structure of this disclosure. 本開示のマイクロ流路構造体の製造方法を例示する概略工程図である。It is a schematic process diagram which illustrates the manufacturing method of the microchannel structure of this disclosure. 本開示のマイクロ流路構造体の製造方法で使用する熱ラミネート装置を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the thermal laminating apparatus used in the manufacturing method of the microchannel structure of this disclosure. 本開示のマイクロ流路デバイスを例示する概略平面図および断面図である。FIG. 3 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating the microchannel device of the present disclosure. 比較例におけるマイクロ流路構造体の製造方法を説明する概略工程図である。It is a schematic process diagram explaining the manufacturing method of the microchannel structure in the comparative example.

下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings and the like. However, the present disclosure can be implemented in many different embodiments and is not construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below. Further, in order to clarify the explanation, the drawings may schematically show the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual form, but this is just an example and the interpretation of the present disclosure is limited. It's not something to do. Further, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.

本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」または「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。 In the present specification, in expressing the aspect of arranging another member on one member, when the term "above" or "below" is simply used, the member should be in contact with the member unless otherwise specified. Including the case where another member is arranged directly above or directly below, and the case where another member is arranged above or below one member via another member. Further, in the present specification, when expressing the mode of arranging another member on the surface of a certain member, when simply expressing "on the surface side" or "on the surface", unless otherwise specified, the certain member is used. It includes both the case where another member is arranged directly above or directly below the member so as to be in contact with the member, and the case where another member is arranged above or below one member via another member.

以下、本開示のマイクロ流路構造体、マイクロ流路構造体の製造方法およびマイクロ流路デバイスについて、詳細に説明する。 Hereinafter, the microchannel structure, the method for manufacturing the microchannel structure, and the microchannel device of the present disclosure will be described in detail.

Ａ．マイクロ流路構造体
本開示におけるマイクロ流路構造体について、図面を参照して説明する。図１（ａ）は本開示におけるマイクロ流路構造体の一例を示す概略平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。図１に示すマイクロ流路構造体１０は、基材１と、基材１の一方の面側に配置されたカバー材２と、基材１とカバー材２との間に配置されたスペーサー３と、マイクロ流路４と、を有し、マイクロ流路４は、基材１と、カバー材２と、スペーサー３とに囲まれ、基材１の厚み方向に対して垂直方向に延伸しており、無機材料を含む多孔層５が配置されている。 A. Microchannel structure The microchannel structure in the present disclosure will be described with reference to the drawings. 1 (a) is a schematic plan view showing an example of the microchannel structure in the present disclosure, FIG. 1 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (a), and FIG. 1 (c) is FIG. 1 (a). ) Is a sectional view taken along the line BB. The microchannel structure 10 shown in FIG. 1 has a base material 1, a cover material 2 arranged on one surface side of the base material 1, and a spacer 3 arranged between the base material 1 and the cover material 2. And the micro flow path 4, the micro flow path 4 is surrounded by the base material 1, the cover material 2, and the spacer 3, and is stretched in a direction perpendicular to the thickness direction of the base material 1. A porous layer 5 containing an inorganic material is arranged.

図１においては、スペーサー３は、無機材料を含む多孔層と、多孔層に含侵された熱可塑性樹脂とを有する第一のスペーサー３１である。また、多孔層５は、平面視において、マイクロ流路４の全体に配置されている。また、基材の厚み方向において、マイクロ流路４の全体に配置されている。 In FIG. 1, the spacer 3 is a first spacer 31 having a porous layer containing an inorganic material and a thermoplastic resin impregnated in the porous layer. Further, the porous layer 5 is arranged in the entire micro flow path 4 in a plan view. Further, they are arranged in the entire microchannel 4 in the thickness direction of the base material.

本開示における多孔層に含まれる空隙を構成する無機材料は、例えばＰＥＴ等の樹脂材料と比較して、通常、液体に対する濡れ性が良好である。そのため、このような多孔層の無機繊維の空隙を通過する液体は、濡れ広がりやすくなり、毛細管現象によって液体がマイクロ流路内に引き込まれやすく、また液体がマイクロ流路内を流れやすくなる。従って、本開示によれば、効率的に液体を送液することが可能なマイクロ流路を有するマイクロ流路構造体となる。さらに、マイクロ流路内に無機材料を含む多孔層が配置されていることで、従来のマイクロ流路よりも使用する各種検体量や試薬量を削減することができる。 The inorganic material constituting the voids contained in the porous layer in the present disclosure usually has better wettability to a liquid as compared with a resin material such as PET. Therefore, the liquid that passes through the voids of the inorganic fibers of the porous layer tends to get wet and spread, and the liquid tends to be drawn into the microchannel due to the capillary phenomenon, and the liquid easily flows into the microchannel. Therefore, according to the present disclosure, it is a microchannel structure having a microchannel capable of efficiently feeding a liquid. Further, since the porous layer containing the inorganic material is arranged in the microchannel, the amount of various samples and reagents used can be reduced as compared with the conventional microchannel.

１．マイクロ流路
マイクロ流路は、基材と、カバー材と、スペーサーとに囲まれ、基材の厚み方向とは垂直方向に延伸されており、延伸方向に液体を送液する機能を有する。本開示におけるマイクロ流路は、濡れ性の良好な無機材料を含む多孔層が配置されている。このため、上述した理由により従来のマイクロ流路に比べ、良好な液体の送液性を有するものとなり、外部から加圧するポンプ等の加圧手段を必要とすることなく液体を移動させることができる。 1. 1. Micro flow path The micro flow path is surrounded by a base material, a cover material, and a spacer, and is stretched in a direction perpendicular to the thickness direction of the base material, and has a function of sending a liquid in the stretching direction. In the microchannel in the present disclosure, a porous layer containing an inorganic material having good wettability is arranged. Therefore, for the reason described above, the liquid has better liquid feeding property than the conventional micro flow path, and the liquid can be moved without the need for a pressurizing means such as a pump for pressurizing from the outside. ..

（１）多孔層
上記多孔層は、内部に複数の空隙を含む層であり、これらの空隙は、通常はマイクロ流路の送液方向に連通している。
上記多孔層の空隙率は特に限定されないが、５０％以上が好ましく、特に好ましくは７５％以上である。上記値以上であれば、無機材料の存在により液体の流動が物理的に妨げられる恐れがない。一方、上記多孔層の空隙率は、９９％以下が好ましく、特に好ましくは９７％以下である。上記値以下であれば、無機材料の含有量が十分であり、無機材料の濡れ性がもたらす良好な送液性を確実に確保することができる。 (1) Porous layer The porous layer is a layer containing a plurality of voids inside, and these voids usually communicate with each other in the liquid feeding direction of the microchannel.
The porosity of the porous layer is not particularly limited, but is preferably 50% or more, and particularly preferably 75% or more. If it is equal to or more than the above value, there is no possibility that the flow of the liquid is physically hindered by the presence of the inorganic material. On the other hand, the porosity of the porous layer is preferably 99% or less, and particularly preferably 97% or less. When it is not more than the above value, the content of the inorganic material is sufficient, and the good liquid transfer property brought about by the wettability of the inorganic material can be surely secured.

本開示において、空隙率とは、多孔層に占める空隙の割合をいい、以下のように算出することができる。
Ｐｖ（％）＝｛（Ｖａ－Ｖｔ）／Ｖａ｝×１００（１）
Ｐｖ（％）：多孔層の空隙率（体積％）
Ｖａ：多孔層の見かけ体積
Ｖｔ：多孔層の理論体積
ここで、Ｖａは無機多孔層の縦、横、および厚みの値により算出することができ、Ｖｔは多孔層の重量、構成材料の重量割合および構成材料それぞれの真比重の値により算出することができる。 In the present disclosure, the porosity refers to the ratio of voids to the porous layer and can be calculated as follows.
Pv (%) = {(Va-Vt) / Va} x 100 (1)
Pv (%): Porosity (volume%) of the porous layer
Va: Apparent volume of the porous layer Vt: Theoretical volume of the porous layer Here, Va can be calculated from the values of the length, width, and thickness of the inorganic porous layer, and Vt is the weight of the porous layer and the weight ratio of the constituent materials. And it can be calculated from the value of the true specific weight of each constituent material.

多孔層は無機材料を含む。無機材料としては、無機材料一般、特に金属酸化物類からなるセラミクス類の他、金属、炭素材料が挙げられる。無機材料としては、その形状が繊維状または針状であることが好ましい。強度が高く、また、多孔層を構成しやすいためである。 The porous layer contains an inorganic material. Examples of the inorganic material include ceramics in general, particularly metal oxides, as well as metals and carbon materials. The shape of the inorganic material is preferably fibrous or needle-like. This is because the strength is high and it is easy to form a porous layer.

さらに、多孔層は、無機繊維を抄造した無機繊維成形体や、ネット形状に成形した無機繊維成形体が好ましい。無機繊維としては、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、セラミック繊維などが挙げられる。 Further, as the porous layer, an inorganic fiber molded body obtained by making an inorganic fiber or an inorganic fiber molded body formed into a net shape is preferable. Examples of the inorganic fiber include glass fiber, alumina fiber, carbon fiber, and ceramic fiber.

上記無機繊維成形体の具体例としては、ガラスペーパー、アルミナ繊維ペーパー、炭素繊維ペーパー、セラミック繊維ペーパー、上記無機繊維をネット状に成型したフィルム・シートなどを挙げることができ、中でもガラスペーパーが好ましい。 Specific examples of the inorganic fiber molded body include glass paper, alumina fiber paper, carbon fiber paper, ceramic fiber paper, and a film / sheet obtained by molding the inorganic fiber into a net shape. Among them, glass paper is preferable. ..

多孔層を構成する無機繊維の大きさは、特に限定されるものではなく、例えば、繊維径は０．１μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好適である。また、繊維径は５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好適である。なお、繊維径は、無機繊維の長手方向に対する垂直断面における最大径である。
さらに、無機繊維の長手方向長さ（無機繊維長さ）は、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上とするとより好適である。また、無機繊維長さは５０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下とするとより好適である。 The size of the inorganic fiber constituting the porous layer is not particularly limited, and for example, the fiber diameter is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 1.0 μm or more. The fiber diameter is preferably 50 μm or less, and more preferably 20 μm or less. The fiber diameter is the maximum diameter in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the inorganic fiber.
Further, the length of the inorganic fiber in the longitudinal direction (inorganic fiber length) is preferably 0.1 mm or more, and more preferably 0.5 mm or more. The length of the inorganic fiber is preferably 50 mm or less, and more preferably 20 mm or less.

無機繊維の熱伝導率は０．５Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１以上であることが好ましい。温度制御が容易となり、マイクロ流路内に存在する各種検体や試料、細胞等の温度管理が容易であるためである。 The thermal conductivity of the inorganic fiber is preferably 0.5 W · m ^-1 · K ^-1 or more. This is because the temperature can be easily controlled and the temperature of various samples, samples, cells, etc. existing in the microchannel can be easily controlled.

上記無機繊維成形体を構成する無機繊維同士はその交点で接触しているが、その交点がバインダーにより接着されていてもよく、バインダーなしで繊維自体が絡み合っていてもよい。バインダーは、水溶性樹脂を含むことが好ましい。水溶性樹脂の具体例としては、ポリビニルアルコール樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」又はそれに対応する「メタクリル」を意味する。 The inorganic fibers constituting the inorganic fiber molded body are in contact with each other at their intersections, but the intersections may be bonded by a binder, or the fibers themselves may be entangled without a binder. The binder preferably contains a water-soluble resin. As a specific example of the water-soluble resin, polyvinyl alcohol resin, (meth) acrylic resin, epoxy resin and the like can be used. In addition, in this specification, "(meth) acrylic" means "acrylic" or "methacrylic" corresponding thereto.

上記多孔層としては、上述したように、特にガラスペーパーが好ましい。ガラスペーパーは、ガラス繊維がバインダー（水溶性樹脂）により結着した構成を有している。ガラスペーパーとしては、目付が、好ましくは、８ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは、１５ｇ／ｍ^２以上である。上記値以上であれば、ガラス繊維の量が十分であり、液体に対する濡れ性を確実に発揮することができる。好ましくは、７００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは、４００ｇ／ｍ^２以下である。上記値以下であれば、物理的に液体の流動を妨げる恐れがなく、また、軽量化の妨げとなる恐れがない。 As the porous layer, as described above, glass paper is particularly preferable. The glass paper has a structure in which glass fibers are bound by a binder (water-soluble resin). As the glass paper, the basis weight is preferably 8 g / m ² or more, and more preferably 15 g / m ² or more. When it is more than the above value, the amount of the glass fiber is sufficient, and the wettability to the liquid can be surely exhibited. It is preferably 700 g / m ² or less, more preferably 400 g / m ² or less. If it is equal to or less than the above value, there is no possibility of physically hindering the flow of the liquid, and there is no risk of hindering weight reduction.

ガラスペーパーは、樹脂等に比べ、耐熱性が高く、乾熱滅菌処理に対する耐性を有する。そのため、本開示におけるマイクロ流路構造体の製造の際に、予めガラスペーパーを乾熱滅菌処理して滅菌状態としておくことで、例えば、エンドトキシン等の微生物夾雑物の検出試験に使用する際に、検出試験の精度を向上させることができる。また、エンドトキシン等によるマイクロ流路内において行う反応への意図しない悪影響を抑制することができる。 Glass paper has higher heat resistance than resin and the like, and has resistance to dry heat sterilization. Therefore, when the microchannel structure in the present disclosure is manufactured, the glass paper is sterilized by dry heat in advance, so that it can be used for a detection test of microbial contaminants such as endotoxin, for example. The accuracy of the detection test can be improved. In addition, it is possible to suppress an unintended adverse effect on the reaction performed in the microchannel due to endotoxin or the like.

また、ガラスペーパーを使用することで、マイクロ流路に濾過機能を持たせることができる。濾過機能により、検査対象成分と検査対象以外の成分とを分離することが可能となる。例えば血糖値を測定するバイオセンサに用いる場合、血液中の血球成分を濾過することで、血漿中のブドウ糖濃度をより正確に測定することが可能となる。 Further, by using glass paper, the microchannel can be provided with a filtration function. The filtration function makes it possible to separate the components to be inspected from the components other than those to be inspected. For example, when used in a biosensor for measuring a blood glucose level, it is possible to more accurately measure the glucose concentration in plasma by filtering the blood cell component in the blood.

例えば、後述する図５（ａ）、（ｄ）に示すように、投入口Ｏ_１がカバー材２に設けられている場合、Ｏ_１に滴下された液体（例えば血液）は、まず垂直方向に濾過されるとともに、水平方向においても濾過が可能である。 For example, as shown in FIGS. 5A and 5D described later, when the charging port O1 is provided on the cover material _{2, the liquid (for example, blood) dropped on the O1 is first} _placed in the vertical direction. In addition to being filtered, it can also be filtered in the horizontal direction.

また、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、投入口Ｏ_１がスペーサー３に設けられている場合、水平方向に濾過が可能である。
なお、上記ガラスペーパーの濾過機能は、上述したマイクロ流路として用いる場合のみならず、一般的な濾過材として用いた場合であっても、同様の機能を有するものである。 Further, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), when the inlet O1 is provided in the spacer ₃ , filtration is possible in the horizontal direction.
The filtering function of the glass paper has the same function not only when it is used as the above-mentioned microchannel but also when it is used as a general filtering material.

上記多孔層は、平面視において、マイクロ流路の一部に配置されていてもよいし、全体に配置されていてもよいが、通常の用途においては、マイクロ流路全体に配置されていることが好ましい。なお、本開示において、平面視とは、基材の厚み方向から見ることを意味する。 The porous layer may be arranged in a part of the microchannel or may be arranged in the whole in a plan view, but in a normal application, it is arranged in the entire microchannel. Is preferable. In the present disclosure, the plan view means to be viewed from the thickness direction of the base material.

上記マイクロ流路の一部に配置されているとは、マイクロ流路の送液方向に対して垂直方向の断面における一部に配置されている場合であってもよく、マイクロ流路の送液方向に対し、平行な方向の断面における一部に配置されている場合であってもよい。 The term "arranged in a part of the microchannel" may mean that it is arranged in a part of the cross section perpendicular to the liquid feeding direction of the microchannel. It may be arranged in a part of the cross section in the direction parallel to the direction.

また、基材の厚み方向において、マイクロ流路の一部に配置されていてもよいし、全体に配置されていてもよいが、通常は、全体に配置されていることが好ましい。 Further, in the thickness direction of the base material, it may be arranged in a part of the microchannel or may be arranged in the whole, but usually, it is preferably arranged in the whole.

（２）マイクロ流路
マイクロ流路とは、液体の搬送に際し、マイクロ効果が生じるような微細な流路をいう。このようなマイクロ流路では、液体は、表面張力の影響を強く受け、通常の大寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す。 (2) Micro flow path The micro flow path is a fine flow path that produces a micro effect when the liquid is transported. In such a microchannel, the liquid is strongly affected by surface tension and behaves differently than the liquid flowing through a normal large size channel.

本開示におけるマイクロ流路の流路幅（図１（ｂ）におけるＷ）は、５０ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは２０ｍｍ以下である。一方、２０μｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは５０μｍ以上である。
上記範囲内であれば、多孔層の配置が容易となり、また、毛細管現象を生じさせることができる。なお、流路幅とは、マイクロ流路の延伸方向とは垂直に切断した流路断面における、マイクロ流路の幅である。 The flow path width (W in FIG. 1B) in the present disclosure is preferably 50 mm or less, and particularly preferably 20 mm or less. On the other hand, it is preferably 20 μm or more, and particularly preferably 50 μm or more.
Within the above range, the arrangement of the porous layer becomes easy, and the capillary phenomenon can occur. The channel width is the width of the microchannel in the cross section of the channel cut perpendicular to the extending direction of the microchannel.

マイクロ流路の高さ（図１（ｂ）におけるＨ）は、１０ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは５ｍｍ以下である。一方、５０μｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは１００μｍ以上である。上記範囲内であれば、多孔層の配置が容易となり、また、毛細管現象を生じさせることができる。 The height of the microchannel (H in FIG. 1B) is preferably 10 mm or less, and particularly preferably 5 mm or less. On the other hand, it is preferably 50 μm or more, and particularly preferably 100 μm or more. Within the above range, the arrangement of the porous layer becomes easy, and the capillary phenomenon can occur.

マイクロ流路の幅は、一定であってもよく、不定であってもよい。例えば、マイクロ流路が後述する配置部を有する場合には、配置部を幅広とし、配置部以外の領域を幅狭としてもよい。具体的には、マイクロ流路における配置部以外の領域の幅は、上述したマイクロ流路の幅であり、マイクロ流路における配置部の幅は、２０μｍ以上とすることができ、また５０ｍｍ以下とすることができる。マイクロ流路における配置部の幅が上記範囲であれば、毛細管現象により液体がマイクロ流路を安定して流れることができるとともに、感度良く検査することができる。 The width of the microchannel may be constant or indefinite. For example, when the microchannel has an arrangement portion described later, the arrangement portion may be wide and the region other than the arrangement portion may be narrow. Specifically, the width of the region other than the arrangement portion in the microchannel is the width of the above-mentioned microchannel, and the width of the arrangement portion in the microchannel can be 20 μm or more and 50 mm or less. can do. When the width of the arranged portion in the microchannel is within the above range, the liquid can flow stably in the microchannel due to the capillary phenomenon, and the inspection can be performed with high sensitivity.

マイクロ流路の長さは、液体の種類やマイクロ流路構造体の用途等に応じて適宜設定されるものであり、例えば、５ｍｍ以上とすることができ、２５ｍｍ以上であることが好ましい。また、上記長さは、１０００ｍｍ以下とすることができ、５００ｍｍ以下であることが好ましい。マイクロ流路の送液方向に対し垂直に切断した流路断面の形状は、通常、長方形状であるが、例えば、アーチ形状、台形状、三角形状等であってもよい。 The length of the microchannel is appropriately set according to the type of liquid, the application of the microchannel structure, and the like, and can be, for example, 5 mm or more, preferably 25 mm or more. Further, the length can be 1000 mm or less, preferably 500 mm or less. The shape of the cross section of the flow path cut perpendicular to the liquid feeding direction of the micro flow path is usually rectangular, but may be, for example, an arch shape, a trapezoidal shape, a triangular shape, or the like.

マイクロ流路の平面視形状は、特に限定されず、直線状、曲線状、分岐状、およびこれらが組み合わされた形状であってもよい。１つのマイクロ流路構造体に含まれるマイクロ流路は、１以上であってもよく、２以上であってもよい。マイクロ流路構造体に含まれる具体的なマイクロ流路の態様を、図２、３に示す。図２（ａ）～（ｃ）及び図３（ａ）～（ｃ）のそれぞれは、カバー材およびマイクロ流路内の多孔層を省略した概略平面図である。 The plan-view shape of the microchannel is not particularly limited, and may be a linear shape, a curved shape, a branched shape, or a shape in which these are combined. The number of microchannels included in one microchannel structure may be one or more, or may be two or more. Specific modes of the microchannel included in the microchannel structure are shown in FIGS. 2 and 3. 2 (a) to 2 (c) and 3 (a) to 3 (c) are schematic plan views omitting the cover material and the porous layer in the microchannel.

図２（ａ）は、複数の直線状のマイクロ流路が並列に配置されている態様である。この場合、Ｎ数を増やすことができ、検査精度を向上することができる。図２（ｂ）、（ｃ）は、２または３のマイクロ流路が１のマイクロ流路に合流する態様である。この場合、２以上の液体を混合したり、反応させたりすることが可能となる。図３（ａ）は、１つのマイクロ流路が複数のマイクロ流路に段階的に分岐する態様である。この場合、液体を段階的に分離したりすることが可能となる。図３（ｂ）は蛇行した形状を有する態様である。この場合は、長時間マイクロ流路内に液体を保持することができることから、例えば反応時間を保持したり、二以上の物質をより均一に混合することが可能とすることができる。 FIG. 2A is an embodiment in which a plurality of linear microchannels are arranged in parallel. In this case, the number of N can be increased and the inspection accuracy can be improved. 2 (b) and 2 (c) are embodiments in which 2 or 3 microchannels merge with 1 microchannel. In this case, it is possible to mix or react two or more liquids. FIG. 3A is an embodiment in which one microchannel is gradually branched into a plurality of microchannels. In this case, the liquid can be separated step by step. FIG. 3B is an embodiment having a meandering shape. In this case, since the liquid can be retained in the microchannel for a long time, it is possible to maintain the reaction time, for example, or to mix two or more substances more uniformly.

本開示においては、図３（ｃ）に示されるように、マイクロ流路４の途中に、試薬、微粒径体、及び細胞等を捕捉して配置するための試薬等配置部Ｓ（以下、配置部）が設けられていてもよく、この場合、配置部内には、無機繊維を含む多孔層が配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。配置部は、マイクロ流路内に試薬等が固定される領域である。マイクロ流路は、１つの配置部を有していてもよく、複数の配置部を有していてもよい。配置部の数は、試薬等の数やマイクロ流路構造体の用途等に応じて適宜選択される。配置部の配置位置としては、特に限定されるものではなく、例えば、マイクロ流路の中間位置とすることができる。配置部の平面視形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形状、楕円形状、長方形状、菱形状、多角形等が挙げられる。 In the present disclosure, as shown in FIG. 3C, a reagent or the like placement section S for capturing and arranging a reagent, a fine particle size, cells, etc. in the middle of the microchannel 4 (hereinafter, An arrangement portion) may be provided, and in this case, a porous layer containing an inorganic fiber may or may not be arranged in the arrangement portion. The arrangement portion is a region where reagents and the like are fixed in the microchannel. The microchannel may have one arrangement or a plurality of arrangements. The number of arrangement portions is appropriately selected according to the number of reagents and the like, the application of the microchannel structure, and the like. The arrangement position of the arrangement portion is not particularly limited, and may be, for example, an intermediate position of the microchannel. The plan view shape of the arrangement portion is not particularly limited, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, a rectangular shape, a rhombic shape, and a polygonal shape.

２．基材
本開示における基材は、スペーサを支持する部材である。基材の材料としては、例えば、有機材料および無機材料が挙げられる。有機材料の一例としては、樹脂が挙げられる。また、樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。一方、無機材料としては、例えば、ガラス、シリコンが挙げられる。本開示におけるマイクロ流路構造体がセンサーとして使用される場合、基材は、少なくとも導体層側の面が絶縁性を有することが好ましい。 2. 2. Substrate The substrate in the present disclosure is a member that supports the spacer. Examples of the material of the base material include organic materials and inorganic materials. An example of an organic material is a resin. Examples of the resin include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), silicone resins such as polydimethylsiloxane (PDMS), acrylic resins, and epoxy resins. On the other hand, examples of the inorganic material include glass and silicon. When the microchannel structure in the present disclosure is used as a sensor, it is preferable that at least the surface of the substrate on the conductor layer side has an insulating property.

基材の平面視形状は、特に限定されず、任意の形状を採用できるが、例えば、矩形、円形、楕円形が挙げられる。また、基材の厚さは、マイクロ流路構造体の用途に応じて適宜設定できる。 The plan view shape of the base material is not particularly limited, and any shape can be adopted, and examples thereof include a rectangle, a circle, and an ellipse. Further, the thickness of the base material can be appropriately set according to the use of the microchannel structure.

基材のスペーサー側の表面は、表面処理または修飾処理されていてもよい。表面処理または修飾処理を行うことで、例えば、導体層との密着性向上を図ることができる。表面処理としては、例えば、コロナ処理、ＵＶ処理、防曇処理が挙げられる。修飾処理としては、例えば、スルホン酸基を有する材料のコーティングによる修飾処理が挙げられる。 The surface of the substrate on the spacer side may be surface-treated or modified. By performing a surface treatment or a modification treatment, for example, the adhesion to the conductor layer can be improved. Examples of the surface treatment include corona treatment, UV treatment, and anti-fog treatment. Examples of the modification treatment include a modification treatment by coating a material having a sulfonic acid group.

３．カバー材
マイクロ流路構造体は、カバー材を有する。カバー材の材料としては、例えば、樹脂、セラミック、ガラス、半導体、金属が挙げられる。上記樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、塩化ビニル、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。また、カバー材は、透明であってもよく、不透明であってもよいが、前者が好ましい。液体の導入や流動の様子を目視することができるからである。 3. 3. Cover material The microchannel structure has a cover material. Examples of the material of the cover material include resin, ceramic, glass, semiconductor, and metal. Examples of the resin include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), vinyl chloride, polystyrene (PS), and polypropylene (PP). The cover material may be transparent or opaque, but the former is preferable. This is because the state of introduction and flow of the liquid can be visually observed.

カバー材の平面視形状は、特に限定されないが、例えば、所望の構造を有するマイクロ流路を得ることが可能な形状であることが好ましい。また、カバー材は、必要に応じて、開口部を有していてもよい。 The plan-view shape of the cover material is not particularly limited, but is preferably a shape capable of obtaining a microchannel having a desired structure, for example. Further, the cover material may have an opening, if necessary.

４．スペーサー
マイクロ流路構造体は、基材とカバー材との間に配置されたスペーサーを有する。基材およびカバー層の間にスペーサーを設けることで、液体を送液するマイクロ流路を形成することができる。スペーサーとしては、無機材料を含む多孔層と、多孔層に含侵された熱可塑性樹脂とを有する態様（第一のスペーサー）、上記無機材料を含む多孔層を含まないスペーサー（第二のスペーサー）が挙げられる。中でも、第一のスペーサーであれば、後述するように製造工程が簡単となり、マイクロ流路構造体のサイズ制御が容易であるため好ましい。図４は、第二のスペーサー３２を有するマイクロ流路構造体の一例を示す概略平面図および概略断面図である。いずれのスペーサーも、平面視形状は、特に限定されないが、例えば、所望の構造を有するマイクロ流路を得ることが可能な形状であることが好ましい。また、いずれのスペーサーも、必要に応じて、開口部を有していてもよい。 4. Spacer The microchannel structure has a spacer disposed between the substrate and the cover material. By providing a spacer between the base material and the cover layer, it is possible to form a microchannel for sending a liquid. As the spacer, an embodiment having a porous layer containing an inorganic material and a thermoplastic resin impregnated in the porous layer (first spacer), and a spacer not containing the porous layer containing the inorganic material (second spacer). Can be mentioned. Above all, the first spacer is preferable because the manufacturing process is simplified and the size of the microchannel structure can be easily controlled as described later. FIG. 4 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing an example of a microchannel structure having a second spacer 32. The shape of each spacer in a plan view is not particularly limited, but it is preferable that the spacer has a shape capable of obtaining a microchannel having a desired structure, for example. Further, any spacer may have an opening, if necessary.

（１）第一のスペーサー
第一のスペーサーは、上述した無機材料を含む多孔層と、多孔層における空隙に含侵された熱可塑性樹脂とを有する。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。本開示においては、ポリスチレン、ポリエステル樹脂が特に好ましい。上記熱可塑性樹脂は耐薬品性を有し、また、溶出物の低減が可能となるからである。 (1) First Spacer The first spacer has a porous layer containing the above-mentioned inorganic material and a thermoplastic resin impregnated in the voids in the porous layer. Examples of the thermoplastic resin include polystyrene, polyester, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene resin and the like. In the present disclosure, polystyrene and polyester resins are particularly preferable. This is because the thermoplastic resin has chemical resistance and can reduce the amount of eluate.

上記熱可塑性樹脂としては、融点が６０℃～１６０℃の範囲内であるものが好ましく、特に７５℃～１２０℃の範囲内であるものが好ましい。上記熱可塑性樹脂の融点が上記範囲よりも高いと、カバー材および基材と熱融着させる際の加熱温度が高くなってしまい、基材等が熱損傷を受けてしまう場合があるからである。また、熱可塑性樹脂が多孔層芯材に十分に含侵されない場合があるからである。また、融点が上記範囲よりも低いと、スペーサー形成領域以外の領域（例えば、マイクロ流路を形成する領域）にまで、熱可塑性樹脂が含侵されてしまう恐れがあるからである。 The thermoplastic resin preferably has a melting point in the range of 60 ° C to 160 ° C, and particularly preferably in the range of 75 ° C to 120 ° C. This is because if the melting point of the thermoplastic resin is higher than the above range, the heating temperature at the time of heat-sealing with the cover material and the base material becomes high, and the base material or the like may be thermally damaged. .. In addition, the thermoplastic resin may not be sufficiently impregnated by the porous layer core material. Further, if the melting point is lower than the above range, the thermoplastic resin may be impregnated into a region other than the spacer forming region (for example, a region forming a microchannel).

熱可塑性樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）としては、特に制限されないが、多孔層芯材に対して含侵させる観点から、好ましくは５ｇ／１０分以上、より好ましくは１５ｇ／１０分以上である。一方、多孔層芯材のスペーサー形成領域以外の領域には含侵させないことが好ましい観点から、好ましくは１５０ｇ／１０分以下、より好ましくは１００ｇ／１０分以下である。上記メルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳＫ７２１０：２０１４の規定に準拠した方法により、測定温度１９０℃、加重２．１６ｋｇで測定した値である。 The melt mass flow rate (MFR) of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably 5 g / 10 minutes or more, and more preferably 15 g / 10 minutes or more from the viewpoint of impregnating the porous layer core material. On the other hand, from the viewpoint that it is preferable not to impregnate the region other than the spacer forming region of the porous layer core material, it is preferably 150 g / 10 minutes or less, more preferably 100 g / 10 minutes or less. The melt mass flow rate (MFR) is a value measured at a measurement temperature of 190 ° C. and a weight of 2.16 kg by a method according to JIS K7210: 2014.

第一のスペーサーにおいては、上述した熱可塑性樹脂のうち、１種類のみを用いても良く、２種類以上を混合して用いても良い。 In the first spacer, only one type of the above-mentioned thermoplastic resin may be used, or two or more types may be mixed and used.

第一のスペーサーの形成は、多孔層が配置されたマイクロ流路の形成と同時に行うことができる。第一のスペーサーの形成方法については、後述する「Ｂ．マイクロ流路構造体の製造方法」に記載するため、ここでの説明は省略する。 The formation of the first spacer can be performed at the same time as the formation of the microchannel in which the porous layer is arranged. The method for forming the first spacer will be described in "B. Method for manufacturing a microchannel structure" described later, and thus the description thereof will be omitted here.

（２）第二のスペーサー
第二のスペーサーの材料としては、無機材料を含む多孔層を含まないものであれば特に限定されず、例えば樹脂が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、塩化ビニル、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂が挙げられる。また、上記樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂であってもよい。一方、無機材料としては、例えば、ガラス、石英等を挙げることができる。 (2) Second spacer The material of the second spacer is not particularly limited as long as it does not contain a porous layer containing an inorganic material, and examples thereof include a resin. Examples of the resin include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and resins such as vinyl chloride, polystyrene (PS) and polypropylene (PP). Further, the resin may be a curable resin such as a photocurable resin or a thermosetting resin. On the other hand, examples of the inorganic material include glass, quartz and the like.

第二のスペーサーの形成方法としては、例えば、スペーサー用基材をプロッター等を使用しレーザーカッター等で所望形状に切断する方法が挙げられる。また、成形金型を作製して樹脂モールドをする方法が挙げられる。また、印刷法により所望形状の硬化性樹脂層を形成し、その後、硬化性樹脂層を光または熱により硬化し、所望形状のスペーサーを形成する方法が挙げられる。また、光硬化性樹脂を用いる場合には、例えば、基材の表面に光硬化性樹脂を塗工し、フォトリソグラフィ法により、所望形状のスペーサーを形成する方法が挙げられる。 As a method for forming the second spacer, for example, a method of cutting the spacer base material into a desired shape with a laser cutter or the like using a plotter or the like can be mentioned. Further, a method of producing a molding die and performing a resin mold can be mentioned. Further, a method of forming a curable resin layer having a desired shape by a printing method and then curing the curable resin layer with light or heat to form a spacer having a desired shape can be mentioned. When a photocurable resin is used, for example, a method of applying a photocurable resin to the surface of a base material and forming a spacer having a desired shape by a photolithography method can be mentioned.

第二のスペーサーの配置方法としては、接着剤や粘着剤を介して所望形状の樹脂シートを基材の一方の面側およびカバー材の一方の面側に貼り合せる方法が挙げられる。また、ヒートシール層を介して、熱ラミネートにより基材の一方の面側およびカバー材の一方の面側に貼り合わせる方法を用いてもよい。ヒートシール層としては、従来ヒートシール層として使用されるものと同様のものを使用することができる。基材とカバー材との間に第二のスペーサーを配置して貼り合わせた後、形成されたマイクロ流路内へ多孔層材料を挿入することで、マイクロ流路に多孔層を配置することができる。 As a method of arranging the second spacer, there is a method of adhering a resin sheet having a desired shape to one surface side of the base material and one surface side of the cover material via an adhesive or an adhesive. Further, a method of bonding to one surface side of the base material and one surface side of the cover material by thermal laminating may be used via a heat seal layer. As the heat seal layer, the same one as that conventionally used as the heat seal layer can be used. After arranging and bonding the second spacer between the base material and the cover material, the porous layer can be arranged in the microchannel by inserting the porous layer material into the formed microchannel. can.

また、第二のスペーサーとして両面テープを使用することができる。両面テープを用いる場合、両面テープに打ち抜き加工等によりマイクロ流路を形成した後、基材の一方の面側およびカバー材の一方の面側に両面テープを貼付する方法が挙げられる。 In addition, double-sided tape can be used as the second spacer. When a double-sided tape is used, a method of forming a microchannel by punching or the like on the double-sided tape and then attaching the double-sided tape to one side of the base material and one side of the cover material can be mentioned.

また、第二のスペーサーは基材と一体化していてもよく、この場合、材質は上述した「２．基材」で例示したものと同様のものを使用することができる。 Further, the second spacer may be integrated with the base material, and in this case, the same material as that exemplified in the above-mentioned "2. Base material" can be used.

５．その他構成
マイクロ流路構造体は、通常、マイクロ流路に接続される２以上の開口部を有する。開口部の開口形状は特に限定されず、任意の形状を採用できるが、例えば、矩形、円形、楕円形が挙げられる。開口部のサイズは特に限定されない。開口部は、液体（検体）を投入する投入口であってもよい。 5. Other Configurations Microchannel structures typically have two or more openings connected to the microchannel. The opening shape of the opening is not particularly limited, and any shape can be adopted, and examples thereof include a rectangle, a circle, and an ellipse. The size of the opening is not particularly limited. The opening may be an inlet for charging a liquid (sample).

開口部が投入口である場合、図５（ａ）、（ｄ）に示すように、投入口Ｏ_１はカバー材２に設けることができる。投入口をカバー材に形成することにより、投入口に液体を滴下しやすく、また滴下した液体に加わる重力によってマイクロ流路内に液体を圧入することができるからである。 When the opening is a slot, the slot O1 can be provided in the cover material ₂ as shown in FIGS. 5A and 5D. This is because by forming the charging port in the cover material, it is easy to drop the liquid into the charging port, and the liquid can be press-fitted into the microchannel by the gravity applied to the dropped liquid.

また、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、投入口Ｏ_１はマイクロ流路構造体の側面に形成されていてもよい。この場合、図６に示すように、マイクロ流路構造体１０を液体Ｌを含む容器６０内で垂直方向に立てることで、液体Ｌをマイクロ流路４内に導入することができるからである。図６は、マイクロ流路構造体１０のマイクロ流路４内に液体Ｌを導入する際のマイクロ流路構造体および容器の概略断面図である。図６ではカバー材を省略し記載している。 Further, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), the input port O1 may be formed on the _side surface of the microchannel structure. In this case, as shown in FIG. 6, the liquid L can be introduced into the microchannel 4 by standing the microchannel structure 10 vertically in the container 60 containing the liquid L. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the microchannel structure and the container when the liquid L is introduced into the microchannel 4 of the microchannel structure 10. In FIG. 6, the cover material is omitted.

また、投入口以外の開口部は、空気孔であってもよいし、外部に排出する排出口であってもよい。投入口以外の開口部Ｏ_２は、カバー材に設けられていても良いし（図５（ａ）、（ｃ））、マイクロ流路構造体の端面やスペーサーに設けられていても良い（図５（ｂ）、（ｄ））。また、基材に設けられていても良い。 Further, the opening other than the inlet may be an air hole or an outlet for discharging to the outside. The opening O ₂ other than the input port may be provided in the cover material (FIGS. 5A and 5C), or may be provided in the end face of the microchannel structure or in the spacer (FIG. 5). 5 (b), (d)). Further, it may be provided on the base material.

６．液体
本開示におけるマイクロ流路に適用される液体としては、特に限定されず、各種検体や検体以外の試料等が挙げられる。例えば、血液（全血）、血漿、血清、鼻腔拭い液、咽頭拭い液、うがい液、鼻汁、尿、唾液、洗浄液、抗体溶液、基質溶液等が挙げられる。これらは必要に応じて希釈して用いてもよい。 6. Liquid The liquid applied to the microchannel in the present disclosure is not particularly limited, and examples thereof include various samples and samples other than samples. Examples thereof include blood (whole blood), plasma, serum, nasal swab, pharyngeal swab, mouthwash, nasal juice, urine, saliva, lavage fluid, antibody solution, substrate solution and the like. These may be diluted and used as needed.

７．試薬
本開示におけるマイクロ流路構造体は、マイクロ流路内の多孔層に、固定された試薬を有することができる。マイクロ流路内に固定される試薬としては、マイクロ流路構造体の用途や液体の種類に応じて適宜選択されるものであり、例えば、タンパク質、抗体、酵素、核酸等が挙げられる。中でも、マイクロ流路内に固定される試薬は、検体に含まれる抗原と結合する抗体であることが好ましい。試薬は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本開示におけるマイクロ流路構造体は、マイクロ流路内の多孔層（特にガラスペーパー）に、固定された試薬を有する場合においても、上述した濾過機能を持たせることができる。 7. Reagents The microchannel structure in the present disclosure can have reagents immobilized on a porous layer in the microchannel. The reagent fixed in the microchannel is appropriately selected according to the use of the microchannel structure and the type of liquid, and examples thereof include proteins, antibodies, enzymes, and nucleic acids. Above all, the reagent fixed in the microchannel is preferably an antibody that binds to the antigen contained in the sample. The reagent may be used alone or in combination of two or more.
The microchannel structure in the present disclosure can have the above-mentioned filtration function even when the porous layer (particularly glass paper) in the microchannel has a reagent fixed.

８．用途
本開示におけるマイクロ流路構造体は、液体の移送、混合、反応、抽出、分離等の様々な化学プロセスを必要とする用途に使用することができる。中でも、体内留置のセンサーや、無菌培養装置、再生医療用のマイクロ流路デバイスに使用することができる。また、その他の各種抗原抗体反応や酵素反応を利用した検査デバイス用のマイクロ流路構造体として使用することができる。このような検査においては、光学的手法を用いてもよく、電気化学的手法を用いてもよい。 8. Applications The microchannel structure in the present disclosure can be used in applications requiring various chemical processes such as liquid transfer, mixing, reaction, extraction and separation. Among them, it can be used as a sensor for indwelling in the body, a sterile culture device, and a microchannel device for regenerative medicine. In addition, it can be used as a microchannel structure for inspection devices utilizing various other antigen-antibody reactions and enzyme reactions. In such an inspection, an optical method may be used or an electrochemical method may be used.

近年、一時的な血液循環装置（カテーテル、チューブなど）や、体内留置の血糖値センサーが開発されている。血液透析は、循環装置で体外循環した血液を中空糸型透析フィルター内で血液中の電解質、低分子と透析用水を膜交換することで、失った腎臓機能を補っている。この定期的な透析療法に掛かる患者の時間と肉体的な負荷を減らすために、膜機能と透析用水をコンパクトにマイクロ流路化し、体内留置や体外循環させる方法が求められている。本開示におけるマイクロ流路構造体は、良好な送液性を有し、かつ、上述した濾過機能を持たせることが可能であるため、体内留置の血糖値センサーや透析装置に好適に使用することができる。また、転移性の癌が危惧される時に、臓器から血液に飛散したがん細胞について、癌特有の細胞表面抗原を認識して吸着する抗体などをマイクロ流路チャンバー内に担持体として広い吸着面積をもって貯留したマイクロ流路も求められている。本開示におけるマイクロ流路構造体は、マイクロ流路内における多孔層にこのような抗体を担持することができるため、癌細胞の検査センサーとして好適に使用することができる。 In recent years, temporary blood circulation devices (catheter, tube, etc.) and blood glucose sensors placed in the body have been developed. In hemodialysis, the lost kidney function is supplemented by exchanging the electrolyte, small molecules in the blood with the dialysis water in the hollow fiber type dialysis filter for the blood circulated extracorporeally in the circulation device. In order to reduce the patient's time and physical load required for this regular dialysis therapy, there is a need for a method of compactly microchannelizing the membrane function and dialysis water for indwelling and extracorporeal circulation. Since the microchannel structure in the present disclosure has good liquid feeding property and can have the above-mentioned filtration function, it is suitably used for a blood glucose level sensor or a dialysis device indwelling in the body. Can be done. In addition, when there is a concern about metastatic cancer, the cancer cells scattered from the organ to the blood have a wide adsorption area as a carrier in the microchannel chamber, such as an antibody that recognizes and adsorbs the cell surface antigen peculiar to cancer. A stored microchannel is also required. Since the microchannel structure in the present disclosure can carry such an antibody on the porous layer in the microchannel, it can be suitably used as a test sensor for cancer cells.

Ｂ．マイクロ流路構造体の製造方法
次に、本開示におけるマイクロ流路構造体の製造方法について、図面を参照して説明する。
図７は本開示におけるマイクロ流路構造体の製造方法の一例を示す概略工程図である。図７に示すマイクロ流路構造体の製造方法は、上述したマイクロ流路構造体の製造方法であって、基材１、カバー材２、無機材料を含む多孔層芯材５１を準備し（図７（ａ））、基材１と多孔層芯材５１との間、及びカバー材２と多孔層芯材５１との間に熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂層５２を配置する準備工程（図７（ｂ））と、上記基材１と上記カバー材２と上記多孔層芯材５１とを上記熱可塑性樹脂層５２を介して熱圧着させる熱圧着工程（図７（ｃ）、（ｄ））とを有し、上記準備工程において、上記熱可塑性樹脂層５２は、上記スペーサー３が形成される領域と平面視上重なる領域に配置され、上記熱圧着工程により、熱可塑性樹脂が含侵された多孔層を有するスペーサー３と、上記熱可塑性樹脂含侵されていない多孔層を有するマイクロ流路４とを、形成することにより、マイクロ流路構造体を製造する。 B. Method for Manufacturing Microchannel Structure Next, the method for manufacturing the microchannel structure in the present disclosure will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a schematic process diagram showing an example of the method for manufacturing the microchannel structure in the present disclosure. The method for manufacturing the microchannel structure shown in FIG. 7 is the above-mentioned method for manufacturing the microchannel structure, in which a porous layer core material 51 containing a base material 1, a cover material 2, and an inorganic material is prepared (FIG. 7). 7 (a)), a preparatory step for arranging the thermoplastic resin layer 52 containing the thermoplastic resin between the base material 1 and the porous layer core material 51, and between the cover material 2 and the porous layer core material 51 (FIG. 7). 7 (b)), the base material 1, the cover material 2, and the porous layer core material 51 are thermally pressure-bonded via the thermoplastic resin layer 52 (FIGS. 7 (c) and 7 (d)). ), In the preparation step, the thermoplastic resin layer 52 is arranged in a region that overlaps with the region where the spacer 3 is formed in a plan view, and the thermoplastic resin is impregnated by the thermal pressure bonding step. A microchannel structure is manufactured by forming the spacer 3 having the porous layer and the microchannel 4 having the porous layer not impregnated with the thermoplastic resin.

このようなマイクロ流路構造体の製造方法によれば、良好な液体の送液性を有するマイクロ流路を有するマイクロ流路構造体を製造することができる。また、多孔層芯材を使用することで、多孔層芯材と、基材とカバー材とを熱可塑性樹脂層を介して熱圧着することでマイクロ流路構造体を製造することができ、製造工程が簡単となる。また、多孔層芯材を使用して製造されたマイクロ流路は、多孔層芯材の厚みに相当するマイクロ流路高さとすることができ、マイクロ流路構造体のサイズ制御が容易となる。以下、各工程について詳細に説明する。 According to such a method for manufacturing a microchannel structure, it is possible to manufacture a microchannel structure having a microchannel having a good liquid feeding property. Further, by using the porous layer core material, the microchannel structure can be manufactured by thermocompression bonding the porous layer core material, the base material and the cover material via the thermoplastic resin layer. The process becomes simple. Further, the microchannel produced by using the porous layer core material can have a microchannel height corresponding to the thickness of the porous layer core material, and the size of the microchannel structure can be easily controlled. Hereinafter, each step will be described in detail.

Ｉ．準備工程
本工程は、基材、カバー材、及び無機繊維を含む多孔層芯材を準備し、さらに基材とカバー材との間、及びカバー材と多孔層芯材との間に熱可塑性樹脂層を配置する工程である。
上記基材、上記カバー材としては、それぞれ、上述した「Ａ．マイクロ流路構造体２．基材」、「Ａ．マイクロ流路構造体３．カバー材」で説明したものと同様のものを用いることができる。上記多孔層芯材としては、上述した「Ａ．マイクロ流路構造体１．マイクロ流路（１）多孔層」を構成する成形体が挙げられる。多孔層芯材は、後述する熱可塑性樹脂が含侵されることにより、スペーサーを構成可能なものとなる。 I. Preparation step In this step, a porous layer core material containing a base material, a cover material, and an inorganic fiber is prepared, and a thermoplastic resin is further provided between the base material and the cover material and between the cover material and the porous layer core material. This is the process of arranging the layers.
The base material and the cover material are the same as those described in "A. Microchannel structure 2. Base material" and "A. Microchannel structure 3. Cover material", respectively. Can be used. Examples of the porous layer core material include a molded body constituting the above-mentioned “A. Microchannel structure 1. Microchannel (1) Porous layer”. The porous layer core material can form a spacer by being impregnated with a thermoplastic resin described later.

上記熱可塑性樹脂層は、基材と多孔層芯材との間、及びカバー材と多孔層芯材との間において、スペーサーが形成される領域と平面視上重なる領域、即ち、マイクロ流路が形成される領域以外の領域に配置される。 The thermoplastic resin layer has a region in which a spacer is formed and a region in a plan view, that is, a microchannel between the base material and the porous layer core material and between the cover material and the porous layer core material. It is placed in an area other than the area where it is formed.

例えば、多孔層芯材の両主面の、スペーサーが形成される領域（図７においてＲ）と平面視上重なる領域上に、熱可塑性樹脂層を配置する方法が挙げられる。また、基材の一方の面およびカバー材の一方の面におけるスペーサー形成領域と平面視上重なる領域上に形成してもよい。 For example, a method of arranging the thermoplastic resin layer on both main surfaces of the porous layer core material on a region on which the spacer is formed (R in FIG. 7) in a plan view can be mentioned. Further, it may be formed on a region that overlaps the spacer forming region on one surface of the base material and one surface of the cover material in a plan view.

熱可塑性樹脂層の配置方法としては、例えば、マイクロ流路が形成される領域に開口部を有する熱可塑性樹脂からなるドライフィルムをあらかじめ作製しておき、上記ドライフィルムを、多孔層芯材の両主面、または、基材の一方の面側およびカバー材の一方の面側に貼り付ける方法があげられる。また、基材の一方の面側およびカバー材の一方の面側、または多孔層芯材の両主面全体に熱可塑性樹脂層を形成し、スペーサーが形成される領域にマスクを形成し、エッチング加工によりマスク形成領域以外の熱可塑性樹脂層を除去する方法が挙げられる。 As a method of arranging the thermoplastic resin layer, for example, a dry film made of a thermoplastic resin having an opening in a region where a microchannel is formed is prepared in advance, and the dry film is used as both a porous layer core material. Examples thereof include a method of attaching to the main surface or one surface side of the base material and one surface side of the cover material. Further, a thermoplastic resin layer is formed on one surface side of the base material and one surface side of the cover material, or both main surfaces of the porous layer core material, and a mask is formed in the region where the spacer is formed, and etching is performed. Examples thereof include a method of removing the thermoplastic resin layer other than the mask forming region by processing.

本開示における熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂としては、上述した「Ａ．マイクロ流路構造体４．スペーサー（１）第一のスペーサー」に記載したものと同じ樹脂が挙げられるため、ここでの説明は省略する。 As the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin layer in the present disclosure, the same resin as described in "A. Microchannel structure 4. Spacer (1) First spacer" described above can be mentioned here. The explanation in is omitted.

ＩＩ．熱圧着工程
本工程は、上記基材と上記カバー材と上記多孔層芯材とを上記熱可塑性樹脂層を介して熱圧着させる工程であり、これにより、スペーサー形成領域に配置されていた熱可塑性樹脂が多孔層芯材のスペーサー形成領域に含侵し、熱可塑性樹脂が含侵された多孔層を有するスペーサーが形成される。そしてこれに伴い、熱可塑性樹脂が含侵されていない多孔層を有するマイクロ流路が形成される。 II. Thermocompression bonding step This step is a step of thermocompression bonding the base material, the cover material, and the porous layer core material via the thermoplastic resin layer, whereby the thermoplasticity arranged in the spacer forming region is formed. The resin invades the spacer forming region of the porous layer core material, and a spacer having the porous layer impregnated with the thermoplastic resin is formed. Along with this, a microchannel having a porous layer not impregnated with the thermoplastic resin is formed.

具体的な熱圧着方法としては、熱ラミロールを使用する方法が好ましい。この際の熱圧着条件としては、具体的には、温度を例えば、６０℃以上２５０℃以下、好ましくは７５℃以上２１０℃以下の範囲内で、圧力を例えば０ｋｇ／ｃｍ^２より大きく４０ｋｇ／ｃｍ^２以下、好ましくは０．５ｋｇ／ｃｍ^２以上１０ｋｇ／ｃｍ^２以下の範囲内とすることができる。 As a specific thermocompression bonding method, a method using thermal lamilol is preferable. As the thermocompression bonding conditions at this time, specifically, the temperature is in the range of, for example, 60 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, preferably 75 ° C. or higher and 210 ° C. or lower, and the pressure is higher than, for example, 0 kg / cm ² and 40 kg / cm. It can be in the range of ² or less, preferably 0.5 kg / cm ² or more and 10 kg / cm ² or less.

上述した「Ｉ．準備工程」および「ＩＩ．熱圧着工程」は、独立して行ってもよいし、連続して行ってもよい。中でも、図８に示すような熱ラミネート装置を使用して、同時に行うことが好ましい。即ち、基材の巻取りロール８１、多孔層芯材の巻取りロール８３、カバー材の巻取りロール８２、および熱可塑性樹脂フィルムの巻取りロール８４、８５からこれらを各々取り出し、熱ラミロール８７及び圧着ロール８８を使用して、基材と多孔層芯材との熱可塑性樹脂フィルムを介しての熱圧着、多孔層芯材とカバー材との熱可塑性樹脂フィルムを介しての熱圧着を同時に行い、一体化する方法が好ましい。工程を簡略化することが可能となり、安定的にマイクロ流路構造体を製造することができるからである。 The above-mentioned "I. Preparation step" and "II. Thermocompression bonding step" may be performed independently or continuously. Above all, it is preferable to use a thermal laminating device as shown in FIG. 8 at the same time. That is, these are taken out from the take-up roll 81 of the base material, the take-up roll 83 of the porous layer core material, the take-up roll 82 of the cover material, and the take-up rolls 84 and 85 of the thermoplastic resin film, respectively, and the thermal lamirol 87 and Using the crimping roll 88, thermocompression bonding between the base material and the porous layer core material via the thermoplastic resin film and thermocompression bonding between the porous layer core material and the cover material via the thermoplastic resin film are performed at the same time. , The method of integration is preferable. This is because the process can be simplified and the microchannel structure can be stably manufactured.

ただし、上記方法に限定されるものではなく、例えば、片面を面状の支持体でサポートし、他方の面をロールでプレスする方法も用いることができる。また、熱源は片面であっても良く、または、両面であっても良い。 However, the method is not limited to the above method, and for example, a method in which one side is supported by a planar support and the other side is pressed by a roll can also be used. Further, the heat source may be single-sided or double-sided.

また、基材（またはカバー材）と多孔層芯材とを熱可塑性樹脂層を介して圧着した積層体を製造し、その後、該積層体とカバー材（または基材）とを熱可塑性樹脂層を介して圧着させてもよい。この場合、次工程までの移送または保管中に、傷や塵から保護するために積層体に離型材を設けても良い。 Further, a laminated body in which a base material (or a cover material) and a porous layer core material are pressure-bonded via a thermoplastic resin layer is manufactured, and then the laminated body and the cover material (or the base material) are bonded to a thermoplastic resin layer. It may be crimped through. In this case, a mold release material may be provided on the laminate to protect it from scratches and dust during transfer or storage until the next step.

Ｃ．マイクロ流路デバイス
本開示におけるマイクロ流路デバイスについて、図面を参照して説明する。図９は本開示におけるマイクロ流路デバイスの一例を示す概略断面図である。図９に示すマイクロ流路デバイス１００は、基材１と、上記基材の一方の面側に配置されたカバー材２と、基材１とカバー材２との間に配置されたスペーサー３と、基材１と、カバー材２と、スペーサー３とに囲まれた、基材１の厚み方向に対し垂直方向に延伸し、延伸方向に液体を送液するマイクロ流路４と、上記基材１上に配置された導体層６と、を有し、マイクロ流路４には、無機材料を含む多孔層５が配置されている。図９においては、導体層６は、電極部６ａおよび端子部６ｂを有している。 C. Microchannel device The microchannel device in the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of the microchannel device in the present disclosure. The microchannel device 100 shown in FIG. 9 includes a base material 1, a cover material 2 arranged on one surface side of the base material, and a spacer 3 arranged between the base material 1 and the cover material 2. , The microchannel 4 surrounded by the base material 1, the cover material 2, and the spacer 3, which is stretched in a direction perpendicular to the thickness direction of the base material 1 and sends a liquid in the stretching direction, and the base material. It has a conductor layer 6 arranged on the 1 and a porous layer 5 containing an inorganic material is arranged in the microchannel 4. In FIG. 9, the conductor layer 6 has an electrode portion 6a and a terminal portion 6b.

本開示におけるマイクロ流路デバイスにおける基材、カバー材、スペーサー、マイクロ流路および多孔層としては、上述した「Ａ．マイクロ流路構造体」と同様であるため、ここでの説明は省略する。 Since the base material, the cover material, the spacer, the microchannel, and the porous layer in the microchannel device in the present disclosure are the same as those in the above-mentioned "A. Microchannel structure", the description thereof is omitted here.

本開示において導体層は、少なくとも電極部および端子部を有する層であることが好ましい。電極部および端子部は、電気的に接続されており、両者は、直接接続されていてもよく、配線部を介して電気的に接続されていてもよい。 In the present disclosure, the conductor layer is preferably a layer having at least an electrode portion and a terminal portion. The electrode portion and the terminal portion are electrically connected, and both may be directly connected or may be electrically connected via a wiring portion.

電極部は、通常、電流値を測定する部材である。電極部としては、一般的な電気化学測定に用いられる電極を用いることができる。電極部の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ等の安定な金属元素を有する金属材料、グラッシーカーボン、カーボンペースト、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン等の炭素材料が挙げられる。 The electrode portion is usually a member for measuring a current value. As the electrode portion, an electrode used for general electrochemical measurement can be used. Examples of the material of the electrode portion include a metal material having a stable metal element such as Au, Pt, Ag, Pd, and Ni, and a carbon material such as glassy carbon, carbon paste, graphite, and diamond-like carbon.

導体層は、一または二以上の電極部を有する。複数の電極部の組み合わせとしては、例えば、作用極および対極の組み合わせ（２電極方式）、作用極、対極および参照極の組み合わせ（３電極方式）、２つの作用極、対極および参照極の組み合わせ（４電極方式）が挙げられる。作用極となる電極部の平面視形状は、特に限定されないが、例えば、矩形、櫛形が挙げられる。電極部の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法、マスク蒸着法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット法が挙げられる。 The conductor layer has one or more electrode portions. Examples of the combination of a plurality of electrode portions include a combination of a working electrode and a counter electrode (2-electrode method), a combination of a working electrode, a counter electrode and a reference electrode (3-electrode method), and a combination of two working electrodes, a counter electrode and a reference electrode (a combination of a working electrode and a counter electrode). (4 electrode method) can be mentioned. The plan view shape of the electrode portion serving as the working electrode is not particularly limited, and examples thereof include a rectangle and a comb shape. Examples of the method for forming the electrode portion include a photolithography method, a mask vapor deposition method, a screen printing method, a gravure printing method, a flexographic printing method, and an inkjet method.

端子部は、外部の測定装置と電気的に接続される部材である。端子部の材料としては、上述した電極部の材料と同様の材料を用いることができるが、中でも金属材料が好ましい。導電性が高いからである。なお、端子部の材料は、電極部の材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。また、端子部は、電極部と同時に形成してもよく、電極部とは別に形成してもよい。また、測定装置としては、一般的な電気化学測定に用いられる装置を用いることができ、例えば、ポテンショスタット、電流増幅器が挙げられる。 The terminal portion is a member that is electrically connected to an external measuring device. As the material of the terminal portion, the same material as the material of the electrode portion described above can be used, but a metal material is preferable. This is because it has high conductivity. The material of the terminal portion may be the same as or different from that of the electrode portion. Further, the terminal portion may be formed at the same time as the electrode portion, or may be formed separately from the electrode portion. Further, as the measuring device, a device used for general electrochemical measurement can be used, and examples thereof include a potentiostat and a current amplifier.

配線部は、電極部および端子部を電気的に接続する部材である。配線部の材料としては、上述した電極部の材料と同様の材料を用いることができるが、中でも金属材料が好ましい。導電性が高いからである。なお、配線部の材料は、電極部の材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。また、端子部は、電極部と同時に形成してもよく、電極部とは別に形成してもよい。 The wiring portion is a member that electrically connects the electrode portion and the terminal portion. As the material of the wiring portion, the same material as the material of the electrode portion described above can be used, but a metal material is preferable. This is because it has high conductivity. The material of the wiring portion may be the same as or different from that of the electrode portion. Further, the terminal portion may be formed at the same time as the electrode portion, or may be formed separately from the electrode portion.

本開示におけるマイクロ流路デバイスは、上述した「Ａ．マイクロ流路構造体８．用途」に記載のような種々の用途において使用することができる。 The microchannel device in the present disclosure can be used in various applications as described in "A. Microchannel structure 8. Applications" described above.

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。 The present disclosure is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an example, and any object having substantially the same structure as the technical idea described in the claims of the present disclosure and having the same effect and effect is the present invention. Included in the technical scope of the disclosure.

以下に実施例および比較例を示し、本開示をさらに詳細に説明する。
（比較例）
図１０に示すように、１００μｍ厚ＰＥＴシートの芯材２０（コスモシャイン：東洋紡社製）の両面に７０μｍ厚スチレン系エラストマーフィルム２１（４０％開口Φ０．７ｍｍ多孔：明和グラビア社製）を接着し、５ｍｍ幅とし（スペーサー）、２枚の１００μｍ厚ＰＥＴシート２２（コスモシャイン：東洋紡社製）間に５ｍｍ幅の間隔で配置し（図１０（ａ））、熱シールで接着し、スペーサーで空いた流路高さ２２０μｍ、流路幅５ｍｍの模擬流路を有する総厚４２０μｍのマイクロ流路構造体を製造した（図１０（ｂ））。 Examples and comparative examples are shown below, and the present disclosure will be described in more detail.
(Comparative example)
As shown in FIG. 10, a 70 μm thick styrene elastomer film 21 (40% opening Φ0.7 mm porous: manufactured by Meiwa Gravure Co., Ltd.) is adhered to both sides of a core material 20 (Cosmo Shine: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) of a 100 μm thick PET sheet. 5 mm wide (spacer), placed at 5 mm wide intervals between two 100 μm thick PET sheets 22 (Cosmo Shine: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) (Fig. 10 (a)), glued with a heat seal, and vacant with a spacer. A microchannel structure having a total thickness of 420 μm having a simulated channel having a channel height of 220 μm and a channel width of 5 mm was manufactured (FIG. 10 (b)).

（実施例１）
２００μｍ厚ガラスペーパー（ガラスペーパー１型番ＳＭＫ－０２５：オリベスト社製、容積空隙率９０％）の両面に、５ｍｍ巾の７０μｍ厚スチレン系エラストマーフィルムを５ｍｍ間隔で接着し、２枚の１００μｍ厚ＰＥＴシート（コスモシャイン：東洋紡社製）間に配置し、熱シールで接着し、比較例と同等の流路高さ２２０μｍ、流路幅５ｍｍの模擬流路を有する総厚４２０μｍのマイクロ流路構造体を製造した。 (Example 1)
Two 100 μm thick PET sheets are bonded with a 5 mm wide 70 μm thick styrene elastomer film on both sides of 200 μm thick glass paper (glass paper 1 model number SMK-025: manufactured by Olivest, 90% volume void ratio). (Cosmo Shine: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) A microchannel structure with a total thickness of 420 μm having a simulated channel with a channel height of 220 μm and a channel width of 5 mm, which is the same as the comparative example, is placed between them and bonded with a thermal seal. Manufactured.

［送液性評価］
上記で製造したマイクロ流路構造体を垂直に立て、下端３ｍｍを０．０５ｗ／ｗ％ドデシル硫酸ナトリウムイオン交換水に没するように設置し、吸水高さと時間を計測した。結果を表１に示す。 [Evaluation of liquid feedability]
The microchannel structure manufactured above was erected vertically, and the lower end 3 mm was placed so as to be submerged in 0.05 w / w% sodium dodecyl sulfate ion-exchanged water, and the water absorption height and time were measured. The results are shown in Table 1.

表１の結果より、実施例のマイクロ流路構造体は、比較例のマイクロ流路構造体に比べ、吸水開始直後から優位に吸水することが解った。 From the results in Table 1, it was found that the microchannel structure of the example absorbs water predominantly immediately after the start of water absorption as compared with the microchannel structure of the comparative example.

（参考例１）ガラスペーパーの耐乾熱滅菌試験
下記表２における、異なる型番、厚み水準のガラスペーパーをアルミホイルで包み、２００℃、９０分乾熱滅菌した。ガラスペーパー２が褐変、ガラスペーパー３に薄い着色が観察されたが、他に変色は見られなかった。乾熱滅菌前後のガラスペーパーを３ｍｍ×１０ｍｍの短冊に裁断し、重量０．５～０．８ｍｇ相当に、エンドトキシンを含まない水である大塚水（大塚製薬工場社製）１ｍＬで抽出し、エンドスペシーＥＳ－２４Ｓ（生化学工業社製）を用いてエンドトキシンの検出試験を実施した。乾熱滅菌前のガラスペーパーからは全てエンドトキシンが検出されたが、乾熱滅菌後のものは検出限界以下であった。 (Reference Example 1) Dry heat sterilization test of glass paper The glass papers of different model numbers and thickness levels in Table 2 below were wrapped in aluminum foil and sterilized by dry heat at 200 ° C. for 90 minutes. The glass paper 2 was browned and the glass paper 3 was lightly colored, but no other discoloration was observed. Cut the glass paper before and after dry heat sterilization into strips of 3 mm x 10 mm, extract with 1 mL of Otsuka water (manufactured by Otsuka Pharmaceutical Factory), which is endotoxin-free water equivalent to 0.5 to 0.8 mg in weight, and end specy. An endotoxin detection test was carried out using ES-24S (manufactured by Seikagaku Corporation). Endotoxins were all detected in the glass paper before dry heat sterilization, but those after dry heat sterilization were below the detection limit.

ｎ．ｄ．：検出限界以下
ガラスペーパー２：（型番ＦＢＰ－０２５：オリベスト社製）
ガラスペーパー３：（型番ＦＡＰ－０５０：オリベスト社製）
ガラスペーパー４：（型番ＳＹＳ－０５３：オリベスト社製）
ガラスペーパー５：（型番ＳＭＫ－０４８：オリベスト社製）

n. d. : Below the detection limit Glass paper 2: (Model number FBP-025: Made by Olivest)
Glass paper 3: (Model number FAP-050: manufactured by Olivest)
Glass paper 4: (Model number SYS-053: manufactured by Oliver)
Glass paper 5: (Model number SMK-048: Made by Olivest)

（実施例２）
また、乾熱滅菌したガラスペーパー１を用いた以外は、実施例１と同様に製造したマイクロ流路構造体に、上記大塚水を展開し、出口からオバーフローした初溜０．５ｍＬを用いて、エンドスペシーＥＳ－２４Ｓ（生化学工業社製）でエンドトキシン試験を実施したが、エンドトキシンは検出限界以下であった。 (Example 2)
Further, except that the dry heat sterilized glass paper 1 was used, the above Otsuka water was spread on the microchannel structure manufactured in the same manner as in Example 1, and 0.5 mL of the initial reservoir overflowed from the outlet was used. An endotoxin test was carried out with Endospecy ES-24S (manufactured by Seikagaku Corporation), but the endotoxin was below the detection limit.

（参考例２）ガラスペーパーの血球ろ過試験
実施例１で使用したガラスペーパーを長さ１０ｍｍにして、長さ方向の端部から全血を吸引展開し、反対側の端部の出口側に溶出した血液成分をシリンジ採取した。これを顕微鏡観察したところ血球計算盤観察視野に血球数はゼロであった。 (Reference Example 2) Blood cell filtration test of glass paper The glass paper used in Example 1 is set to a length of 10 mm, whole blood is sucked and deployed from the end in the length direction, and melted to the outlet side of the opposite end. The blood components were collected by syringe. When this was observed under a microscope, the number of blood cells was zero in the field of view of the hemocytometer.

（実施例３）
上記参考例１に記載の方法で、ガラスペーパー１を乾熱滅菌した。また、基材であるＰＥＴシートの一方の面上に、Ｐｄを含む蒸着膜を形成した。次に、Ｐｄ層上に、ポジ型の感光性レジスト層を形成し、フォトマスクを用いて露光し、その後、現像することで、レジストパターンを形成した。次に、レジストパターンから露出するＰｄ層をエッチングにより除去し、レジストパターンを剥離した。これにより、電極部、端子部および配線部を有する導体層を形成した。この導体層が形成された基材および乾熱滅菌したガラスペーパーを用いた以外は、実施例１と同様の方法で、図９に示すマイクロ流路デバイスを作製した。尚、カバーフィルムであるＰＥＴシートにはセンサー検出電極部より上に空気抜きの穴（開口部Ｏ_２）を配した。 (Example 3)
The glass paper 1 was sterilized by dry heat by the method described in Reference Example 1. Further, a thin-film deposition film containing Pd was formed on one surface of a PET sheet as a base material. Next, a positive photosensitive resist layer was formed on the Pd layer, exposed with a photomask, and then developed to form a resist pattern. Next, the Pd layer exposed from the resist pattern was removed by etching, and the resist pattern was peeled off. As a result, a conductor layer having an electrode portion, a terminal portion, and a wiring portion was formed. The microchannel device shown in FIG. 9 was produced by the same method as in Example 1 except that the base material on which the conductor layer was formed and the dry heat sterilized glass paper were used. The PET sheet, which is a cover film, is provided with an air vent hole (opening O ₂ ) above the sensor detection electrode portion.

５０ｍＭトリス塩酸（純正化学社製）ｐＨ７．２、２０ｍＭ塩化カリウム（純正化学社製）、１００ｍＭフェリシアン化カリウム（純正化学社製）水溶液１０μＬを検体添加側（図９における開口部Ｏ_１）から展開した。また、空気抜きの穴からも５０ｕｎｉｔ／ｍＬグルコースオキシダーゼ（ＧＬＯ－２０１：東洋紡社製）水溶液を２０μＬ添加してガラスペーパーに展開した。 10 μL of 50 mM Tris-hydrochloric acid (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) pH 7.2, 20 mM potassium chloride (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), and 100 mM potassium ferricyanide (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was developed from the sample addition _side (opening O1 in FIG. 9). .. Further, 20 μL of a 50 unit / mL glucose oxidase (GLO-201: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) aqueous solution was added from the air vent hole and developed on glass paper.

血糖値の測定は、作製したセンサーをポテンシオスタット（ＭＡＳ社製）の電圧０．５Ｖの電流値で計測した。検体は、指先から採取した血液、および血液にブドウ糖（純正化学社製）添加したもの（市販血糖値測定器、ワンタッチウルトラとＬＦＳセンサー（ライフスキャン社製）で血糖値確認した５２ｍｇ／ｄＬ全血、９８ｍｇ／ｄＬ全血、２００ｍｇ／ｄＬ調整血）を使用し、対応する電流値を得た。 The blood glucose level was measured by measuring the manufactured sensor with a current value of a voltage of 0.5 V of Potentiostat (manufactured by MAS). The samples were blood collected from the fingertips, and blood glucose (manufactured by Genuine Chemical Co., Ltd.) added to the blood (commercially available blood glucose meter, One Touch Ultra and LFS sensor (manufactured by Lifescan), 52 mg / dL whole blood whose blood glucose level was confirmed. , 98 mg / dL whole blood, 200 mg / dL adjusted blood) was used to obtain the corresponding current values.

１ … 基材
２ … カバー材
３ … スペーサー
４ … マイクロ流路
５ … 多孔層
１０ … マイクロ流路構造体
１００ … マイクロ流路デバイス 1 ... Base material 2 ... Cover material 3 ... Spacer 4 ... Microchannel 5 ... Porous layer 10 ... Microchannel structure 100 ... Microchannel device

Claims

With the base material
The cover material arranged on one surface side of the base material and
A spacer arranged between the base material and the cover material,
It has a base material, a cover material, and a microchannel which is partitioned by the spacer and extends in a direction perpendicular to the thickness direction of the base material.
A microchannel structure in which a porous layer containing an inorganic material is arranged in the microchannel.

The microchannel structure according to claim 1, wherein the porous layer is glass paper.

The microchannel structure according to claim 1 or 2, wherein the porosity of the porous layer is 50% or more and 99% or less.

The microchannel structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the spacer has a porous layer containing the inorganic material and a thermoplastic resin impregnated in the porous layer. ..

The method for manufacturing a microchannel structure according to any one of claims 1 to 4.
A porous layer core material containing the base material, the cover material, and an inorganic material is prepared, and is thermoplastic between the base material and the porous layer core material, and between the cover material and the porous layer core material. The preparatory process for arranging the thermoplastic resin layer having the resin,
It has a thermocompression bonding step of thermocompression bonding the base material, the cover material, and the porous layer core material via the thermoplastic resin layer.
In the preparatory step, the thermoplastic resin layer is arranged in a region that overlaps with the region in which the spacer is formed in a plan view, and the spacer having the porous layer impregnated with the thermoplastic resin by the thermal pressure bonding step. , A method for manufacturing a microchannel structure, which forms a microchannel having a porous layer not impregnated with the thermoplastic resin.

With the base material
The cover material arranged on one surface side of the base material and
A spacer arranged between the base material and the cover material,
A microchannel, which is partitioned by the base material, the cover material, and the spacer, and is stretched in a direction perpendicular to the thickness direction of the base material.
It has a conductor layer arranged on the substrate in the region where the microchannel is formed, and has.
A microchannel device in which a porous layer containing an inorganic material is arranged in the microchannel.