JP3967331B2 - Liquid mixing method, liquid mixing apparatus and microchip - Google Patents
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Description
本発明は、微量の試料を混合する液体混合方法、液体混合装置およびマイクロチップに関する。 The present invention relates to a liquid mixing method, a liquid mixing apparatus, and a microchip for mixing a small amount of sample.
近年、遺伝子解析や血液検査などの生化学分析、あるいは化学反応を効率的に行うために、開口断面の幅および高さが数十μmから数百μmの微細流路を有する化学分析装置が用いられている。微細流路を有する化学分析装置は、単位体積あたりの反応表面積が増大するので、反応時間が大幅に短縮するうえ、試料や薬液の使用量が非常に少ないため、廃液の量を大幅に削減する事が出来る。 In recent years, in order to efficiently perform biochemical analysis such as genetic analysis and blood test, or chemical reaction, a chemical analyzer having a fine channel with a width and height of an opening cross section of several tens to several hundreds of μm has been used. It has been. Chemical analyzers with fine channels increase the reaction surface area per unit volume, greatly reducing the reaction time and reducing the amount of waste liquid because the amount of sample and chemical used is very small. I can do it.
また、μTAS(Micro Total Analysis System)と呼ばれる数cm角程度のガラスやシリコンなどの板状部材(チップ)の上に、送液、混合、反応分析などの機能を集積した化学、生化学分析統合システムも提案されている。 Also, integrated chemical and biochemical analysis that integrates functions such as liquid feeding, mixing, and reaction analysis on a plate-like member (chip) such as glass or silicon of about several cm square called μTAS (Micro Total Analysis System) A system has also been proposed.
従来のμTASは、チップの内部に形成された微細流路で、試料や薬液の混合、反応、検出などを行う。複数の供給部から複数の試料や薬液を供給した後、ポンプや弁などを用いて試料や薬液を混合部へ送液し、試料や薬液を反応させる。反応後の試料は例えば光学的な手段を用いて、特性を分析する事ができる。(特許文献1)
しかし、従来のμTASは、複数の供給部や、試料や薬液を送液する際に必要な流路内部に充填された気体の排気部などの開口が存在する。この開口は、試料や薬液の蒸発を促進し、試料や薬液の精密な混合比のコントロールを困難にしてしまう。 However, the conventional μTAS has openings such as a plurality of supply parts and a gas exhaust part filled in a flow path necessary for feeding a sample or a chemical solution. This opening promotes evaporation of the sample and the chemical solution, and makes it difficult to control the precise mixing ratio of the sample and the chemical solution.
さらに、この開口から不純物などが混入し、目的とする反応や分析を阻害する原因ともなってしまう。この不純物の混入を防止するため、例えばクリーンルームへの設置などμTASの分析統合システム全体をクリーンな状態に保つことも技術的には可能だが、設置スペースやコストを考慮した場合、現実的でない。 Furthermore, impurities or the like are mixed from the opening, which may cause a target reaction or analysis to be hindered. In order to prevent the contamination of impurities, it is technically possible to keep the entire μTAS analysis integrated system clean, for example, in a clean room, but it is not practical when considering installation space and cost.
本発明は、このような問題点に鑑み、微量の試料の蒸発を抑制し、異物混入の可能性を低減した液体混合方法、液体混合装置およびマイクロチップを提供することを目的とする。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide a liquid mixing method, a liquid mixing apparatus, and a microchip that suppress evaporation of a small amount of sample and reduce the possibility of contamination.
上記目的を達成するために、本発明の液体混合方法は、一方の端に第1の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、を有するマイクロチップを用いた液体混合方法において、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、前記第1の液体試料と、前記第1の液体試料、前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、を有することを特徴とする。 To achieve the above object, the liquid mixing method of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end, A microchip having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end was used. In the liquid mixing method, the first liquid inactive to the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample is added to the first liquid sample. A first supply step for supplying to the flow path; the first liquid sample; the first liquid sample; and the second liquid sample and the first liquid sample after the first supply step. A second liquid which is inert to the mixture of the second liquid samples, in that order, the first liquid; A second supply step of supplying to the flow path, after the first feeding step, and said second liquid and said second liquid sample in that order, the third supplied to the second flow path A liquid supply step for supplying the first liquid sample and the second liquid sample so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed. Features.
また、上記目的を達成するために、本発明の液体混合方法は、一方の端に第1の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、を有するマイクロチップを用いた液体混合方法において、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、前記第1の流路の供給口、前記開口および前記第2の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、前記開口および前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid mixing method of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end. A microchip having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end In the liquid mixing method used, the first liquid sample, the second liquid sample, and the first liquid that is inactive with respect to the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample are added to the first liquid sample. After the first supply step and the first supply step, the first liquid sample, the first liquid sample, the second liquid sample, and the first liquid are supplied to one flow path. And a second liquid that is inert to the mixture of the second liquid, in that order, the first liquid A second supply step for supplying to the path; a step of providing a sealing means at the supply port of the first flow path, the opening and the supply port of the second flow path; and the opening and the second flow path. The step of releasing the sealing state of the sealing means provided at the supply port of the second liquid sample and the second liquid sample and the second liquid in that order after the first supply step. A third supply step for supplying to the first flow path, a step for unsealing the sealing means provided at the supply port of the first flow path, and the first liquid sample and the second liquid sample are mixed. As described above, the method includes a liquid feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample.
また、上記目的を達成するために、本発明の液体混合方法は、一方の端に第1の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、を有するマイクロチップを用いた液体混合方法において、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、前記第2の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、前記第1の流路の供給口および前記開口に密閉手段を設けるステップと、前記開口および前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid mixing method of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end. A microchip having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end In the liquid mixing method used, the first liquid sample, the second liquid sample, and the first liquid that is inactive with respect to the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample are added to the first liquid sample. A first supply step for supplying the first flow channel, a step of providing a sealing means at a supply port of the second flow channel , the first liquid sample, and the first liquid sample after the first supply step . 1 liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid and the second liquid A second supply step for supplying, in that order, a second liquid that is inert to the first flow path, and a step of providing a sealing means at the supply port and the opening of the first flow path. , A step of unsealing the sealing means provided in the opening and the supply port of the second flow path, and the second liquid sample and the second liquid after the first supply step. In that order, a third supply step for supplying the first flow path to the second flow path, a step for unsealing the sealing means provided at the supply port of the first flow path, and the first liquid sample. And a liquid feeding step for feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the second liquid sample and the second liquid sample are mixed.
また、上記目的を達成するために、本発明の液体混合方法は、一方の端に第1の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、を有するマイクロチップを用いた液体混合方法において、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、前記第1の流路の供給口、前記開口および前記第2の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、前記開口および前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid mixing method of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end. A microchip having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end In the liquid mixing method used, the first liquid sample, the second liquid sample, and the first liquid that is inactive with respect to the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample are added to the first liquid sample. A first supply step for supplying to one flow path, and after the first supply step, the second liquid sample, the first liquid sample, the second liquid sample, and the first liquid, A second liquid that is inert to the mixture of second liquids in that order; A third supply step for supplying to the first flow path, a step of providing a sealing means at the supply port of the first flow path, the opening and the supply port of the second flow path, and the opening and the first flow path After the step of releasing the sealing state of the sealing means provided at the supply port and the first supply step, the first liquid sample and the second liquid are sequentially supplied to the first flow path. A second supply step for supplying the first liquid sample, a step for unsealing the sealing means provided at the supply port of the second flow path, and the first liquid sample and the second liquid sample are mixed. As described above, the method includes a liquid feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample.
また、上記目的を達成するために、本発明の液体混合方法は、一方の端に第1の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、を有するマイクロチップを用いた液体混合方法において、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、前記第1の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、前記第2の流路の供給口および前記開口に密閉手段を設けるステップと、前記開口および前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid mixing method of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end. A microchip having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end In the liquid mixing method used, the first liquid sample, the second liquid sample, and the first liquid that is inactive with respect to the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample are added to the first liquid sample. A first supply step for supplying to the first flow path, a step of providing a sealing means at a supply port of the first flow path, and the second liquid sample and the first after the first supply step . Liquid sample, the second liquid sample, and a mixture of the first liquid and the second liquid A third supply step for supplying, in that order, the second liquid that is inert to the second flow path; and a step of providing a sealing means at the supply port and the opening of the second flow path; A step of unsealing the sealing means provided in the opening and the supply port of the first flow path; and after the first supply step, the first liquid sample, the second liquid, In that order, a second supply step for supplying the first flow path, a step for unsealing the sealing means provided at a supply port of the second flow path, and the first liquid sample. And a liquid feeding step for feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the second liquid sample and the second liquid sample are mixed.
また、上記目的を達成するために、本発明の液体混合装置は、一方の端に液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路とを有し、前記液体試料を混合するためのマイクロチップに対して前記液体試料を供給して混合するものであって、前記液体試料および前記液体試料に対して不活性な液体を、それぞれ貯蔵するための容器と、前記液体試料および前記液体を前記容器から取り出し、前記マイクロチップへ供給するためのディスペンサーと、前記マイクロチップへ供給した前記液体試料が前記マイクロチップ内部で混合される様に、前記液体試料を送液するための送液手段とを有し、前記ディスペンサーは、前記液体試料の少なくとも一つが前記第1の流路に供給される際、前記液体試料の他の少なくとも一つが前記第2の流路に供給される際、および第1の流路に供給された前記液体試料と第2の流路に供給された前記液体試料を混合するために送液する際、前記開口より漏洩しない位置で前記第1の流路に保持されるように、前記液体試料および前記液体試料の混合物に対して不活性な液体を、前記供給口と前記開口のいずれかから前記第1の流路に供給し、前記液体を前記第1の流路に供給した後、前記液体試料、前記液体の順に、前記液体試料と前記液体を前記第1の流路および前記第2の流路にそれぞれ供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid mixing apparatus of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a liquid sample at one end and an opening at the other end, A supply port for supplying a liquid sample at the end, and at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end, for mixing the liquid sample Supplying and mixing the liquid sample to the microchip, the container storing the liquid sample and the liquid inert to the liquid sample, respectively, the liquid sample and the liquid A dispenser for taking out from the container and supplying it to the microchip, and a liquid feeding means for feeding the liquid sample so that the liquid sample supplied to the microchip is mixed inside the microchip; Have Serial dispenser, when at least one of said liquid sample is supplied to the first flow path, when the other of the at least one of said liquid sample is supplied to the second flow path, and the first When the liquid sample supplied to the flow path and the liquid sample supplied to the second flow path are sent together to be mixed, the liquid sample is held in the first flow path at a position that does not leak from the opening. In addition, a liquid inert to the liquid sample and the mixture of the liquid samples is supplied to the first flow path from either the supply port or the opening, and the liquid is supplied to the first flow path. After the supply , the liquid sample and the liquid are supplied to the first channel and the second channel in the order of the liquid sample and the liquid.
また、上記目的を達成するために、本発明のマイクロチップは、一方の端に第1の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、前記第1の流路と前記第2の流路を密閉するための前記供給口および前記開口部に設けられた密閉手段と、前記第1の流路に前記第1の液体試料が供給される際、前記第2の流路に前記第2の液体試料が供給される際、および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合されるように前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が送液される際、前記開口より漏洩しない位置で前記第1の流路に保持された、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および第1の液体試料と第2の液体試料の混合物に対して不活性な液体と、を有し、前記液体を前記第1の流路に供給した後、前記液体試料、前記液体の順に、前記液体試料と前記液体を前記第1および第2の流路にそれぞれ供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the microchip of the present invention includes a first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end. At least one second flow path having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and the other end communicating with the first flow path; and the first flow path When the first liquid sample is supplied to the first flow path, and the sealing means provided at the supply port and the opening for sealing the second flow path, When the second liquid sample is supplied to the flow path, the first liquid sample and the second liquid sample are fed so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed. The first liquid sample and the second liquid held in the first flow path at a position where they do not leak from the opening when being liquidated After the inert liquid to the mixture of sample and first liquid sample and the second liquid sample, was closed, and supplies the liquid to the first flow path, the liquid sample, in the order of the liquid The liquid sample and the liquid are supplied to the first and second flow paths, respectively .
また、上記目的を達成するために、本発明のマイクロチップは、一方の端に開口を有する第1の流路と、一方の端に開口を有する第2の流路と、前記第1の流路の他端および前記第2の流路の他端の間に設けられた第1の液体試料および第2の液体試料を混合するための混合部と、前記第1及び第2の流路にそれぞれ保持され前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な液体とを有し、前記液体を前記第1の流路に供給した後、前記液体試料、前記液体の順に、前記液体試料と前記液体を前記第1および第2の流路にそれぞれ供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the microchip of the present invention includes a first flow path having an opening at one end, a second flow path having an opening at one end, and the first flow. A mixing section for mixing the first liquid sample and the second liquid sample provided between the other end of the path and the other end of the second flow path, and the first and second flow paths. Each of the first liquid sample, the second liquid sample, and a liquid that is inert with respect to the mixture of the first liquid and the second liquid. After the supply to the channel, the liquid sample and the liquid are supplied to the first and second flow paths in the order of the liquid sample and the liquid, respectively .
本発明によれば、微量の試料の蒸発を抑制し、異物混入の可能性を低減した液体混合方法、液体混合装置およびマイクロチップを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid mixing method, the liquid mixing apparatus, and microchip which suppressed evaporation of a trace amount sample and reduced the possibility of a foreign material mixing can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1から図7は本発明による第1の実施の形態の液体混合方法である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 7 show a liquid mixing method according to a first embodiment of the present invention.
図1に第1の実施の形態の液体混合方法に用いるマイクロチップを示す。例えば、シリコンやガラス、PDMS、セラミックス、石英などからなるマイクロチップ1には、略U字状の第1の流路2、第2の流路3が設けられている。第1の流路2の一方の端には後述する試薬を供給するための供給口2aが設けられている。また、第1の流路2の他方の端には開口2fが設けられている。第2の流路3の一方の端には後述する検査対象を供給するための供給口3aが設けられている。
FIG. 1 shows a microchip used in the liquid mixing method of the first embodiment. For example, a substantially U-shaped
第1の流路2と第2の流路3の他方の端は、第1の流路2の連通部2bにて連通するように接続されている。第1の流路2には、外部より検査窓2cを通して、例えば吸光分析などの光学的な検査を行うための検査部2dが設けられている。また、第1の流路2の検査部2dと開口2fの間には通気部2eが設けられている。
The other ends of the
図2に第1の実施の形態の液体混合方法に用いる液体混合システムを示す。 FIG. 2 shows a liquid mixing system used in the liquid mixing method of the first embodiment.
第1の流路2の通気部2eには液体シール8(第1の液体)が表面張力にて保持されるように供給されている。第1の流路2の供給口2a近傍には、液体を注入するための注射針11が設けられたシリンジ10を用いて、試薬5(第1の液体試料)と、液体シール4(第2の液体)が、供給口2a側から液体シール4、試薬5の順となるように供給されている。同様に、第2の流路3の供給口3a近傍には、液体を注入するための注射針11が設けられたシリンジ10を用いて、検査対象6(第2の液体試料)と、液体シール4(第2の液体)が、供給口3a側から液体シール4、検査対象6の順となるように供給されている。なお、図2では、説明の都合上、シリンジ10の内部に、第2の流路3に供給する前の液体シール4、検査対象6が入れられている状態を図示している。
A liquid seal 8 (first liquid) is supplied to the
検査対象6は、例えば血液等などの被検体で、試薬5は検査対象6に混合し分析することにより検査対象6に含まれる成分を測定することのできる検査薬などである。液体シール8と液体シール4は、試薬5、検査対象6、試薬5と検査対象6の混合物に対して不活性な液体である。
The
供給口2a、供給口3a、開口2fには、例えば粘着フィルムなどの密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cが設けられる。密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cは第1の流路2と第2の流路3の開口部を密閉する。
The
供給口2a、供給口3aは管12、管13を用いて、ポンプ(図示せず)と接続することができる。ポンプを用いて供給口2a、供給口3aに圧力を加えると、試薬5と検査対象6は、液体シール4と共に供給口2a、供給口3aから遠ざかる方向へ移動する。そして圧力を加えつづけると、検査対象6と試薬5は連通部2bに達し、検査対象6と試薬5は第1の流路2を一体となって移動する。この移動の過程で、検査対象6と試薬5は拡散
現象により混合される。検査対象6と試薬5の混合物が検査部2dに達した時点で加えていた圧力をオフにする。こうしてできたマイクロチップ1は、検査対象6と試薬5の混合物の吸光分析などの光学的な検査を行うことができる。
The
次に、図3乃至図7を参照し、第1の実施の形態の液体混合方法をステップに区切って説明する。 Next, the liquid mixing method of the first embodiment will be described in steps with reference to FIGS.
まず、マイクロチップ1に気体を充填するステップ(S1)について説明する。試薬5、検査対象6および試薬5と検査対象6の混合物に対して不活性な気体7の雰囲気中に、マイクロチップ1を放置するなどの方法を用いて、第1の流路2、第2の流路3の内部に不活性な気体7を充填する。
First, the step (S1) of filling the gas into the
次に、第1の供給ステップ(S2)について説明する。図4に示す様に、液体シール8を、第1の流路2に供給する。この時、後に試薬5が第1の流路2に供給される際、検査対象6が第2の流路3に供給される際、さらに試薬5と検査対象6を混合するために送液される際、開口2fから液体シール8が漏洩しない様に、第1の流路2の通気部2eの一部に表面張力にて保持される位置を調整する。すなわち、液体シール8は試薬5、検査対象6の供給や両者の混合に伴い、液体シール8が漏洩することなく通気部2eの内部を移動可能となるように、保持される位置を調整する。なお、この液体シール8の保持される位置の調整は、例えば開口2fから気体7を用いて加圧、減圧などすることにより調整できる。
Next, the first supply step (S2) will be described. As shown in FIG. 4, the
続いて、試薬5をマイクロチップ1に注入するための、図2に示すシリンジ10を準備する。シリンジ10には、試薬5を注入するための注射針11が設けられている。シリンジ10の内部には、注射針11側にあらかじめ混合に必要な量に計量された試薬5が、注射針11から遠い側に液体シール4が入れられている。なお、説明の都合上、図2では前述の通り試薬5のかわりに検査対象6が入れられている状態を図示している。
Subsequently, a
そして、第2の供給ステップ(S3)について説明する。図4に示す様に、試薬5を第1の流路2に供給口2aから供給し、続いて液体シール4を第1の流路に供給口2aから供給する。
Then, the second supply step (S3) will be described. As shown in FIG. 4, the
この後のステップ(S4)にて、マイクロチップ1全ての流路(本実施の形態では第1の流路2、第2の流路3)の開口部分(本実施の形態では供給口2a、供給口3a、開口2f)に例えば粘着フィルムなどの密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cを設け、全ての流路を密閉する。このような工程を経て、マイクロチップ1が予め形成される。
In the subsequent step (S4), all the flow paths of the microchip 1 (the
続いて、図5に示す様に、検査対象6をマイクロチップ1に注入するためのシリンジ10を準備する。シリンジ10には、検査対象6を注入するための注射針11が設けられている。シリンジ10の内部には、注射針11側にあらかじめ混合に必要な量に計量された検査対象6が、注射針11から遠い側に液体シール4が入れられている。
Subsequently, as shown in FIG. 5, a
そしてこの後のステップ(S5)にて、検査対象6、液体シール4の供給に際し、供給される検査対象6、液体シール4の体積と等しい体積の気体7をマイクロチップ1の外部へ通気部2eを通じて排出するため、例えば密閉手段9cを取り外すなどの方法により、通気部2eの密閉状態を解く。さらに、検査対象6、液体シール4を供給する注入口を確保するために、注射針11を密閉手段9bに貫通させて、第2の流路3の密閉状態を解く。
In the subsequent step (S5), when the
第3の供給ステップ(S6)について説明する。図6に示す様に、例えばシリンジ10
の内部に圧力をかけるなどの方法により、第2の流路3へ検査対象6、液体シール4の順に供給する。この第2の流路3への検査対象6、液体シール4の供給と共に、第1の流路2に保持されている液体シール8は開口2fの方へ移動する。
The third supply step (S6) will be described. As shown in FIG.
The
そして次のステップ(S7)では、密閉手段9a、密閉手段9bを取り外す。この時、密閉手段9aの密閉状態が解かれ、マイクロチップ1の全ての流路の密閉状態が解かれる。
In the next step (S7), the sealing means 9a and the sealing means 9b are removed. At this time, the sealing state of the sealing means 9a is released, and the sealing state of all the channels of the
送液ステップ(S8)について説明する。図7に示す様に、例えば供給口2a、供給口3aに管12、管13を用いて接続されたポンプ(図示せず)などの送液手段を用い、試薬5、検査対象6を液体シール4と共に検査部2dの方向へ送液する。送液方法として、例えば、試薬5、検査対象6が連通部2bにて同期して到達し、そのまま試薬5、検査対象6が混合する速度で送液される様に送液手段をコントロールする。そして、試薬5、検査対象6の混合液が検査部2dに到達するまで送液を続ける。この送液手段のコントロールは、例えばCCDセンサー(図示せず)などを用い、流体の境界を検出し、ポンプをコントロールするコントローラ(図示せず)などを用いると所望の精度でコントロールすることができる。
The liquid feeding step (S8) will be described. As shown in FIG. 7, for example, liquid supply means such as a pump (not shown) connected to the
こうして、試薬5、検査対象6の混合が終了したマイクロチップ1は、吸光分析装置などを用い、検査窓2cを通して試薬5、検査対象6の混合物を分析することができる。(S9)
このように、第1の実施の形態による液体混合方法は、試薬5と検査対象6が液体シール4と液体シール8によって外界に対してシールされているので、あらかじめ計量された試薬5、検査対象6の混合を行う過程において、ほとんど外気と接触することがなく、試薬5、検査対象6の蒸発を抑制し、あらかじめ計量した混合比からほとんど変化が生じない状態で混合を行うことができる。すなわち、試薬5、検査対象6の混合比を精度良くコントロールすることができる。また、試薬5と検査対象6が液体シール4と液体シール8によって外界に対してシールされているので、大気中に浮遊する異物などの異物混入をある程度防止することができる。
Thus, the
As described above, in the liquid mixing method according to the first embodiment, since the
また、密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cを用いることにより、大気中に浮遊する異物などの異物混入を防止することができる。例えば、あらかじめ試薬5を供給したマイクロチップ1を保管、輸送などを行っても、異物が混入する可能性がほとんどない。また、液体シール4と液体シール8が密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cによって外界に対してシールされているので、液体シール4と液体シール8の漏れや蒸発を防止することができる。
Further, by using the sealing means 9a, the sealing means 9b, and the sealing means 9c, it is possible to prevent foreign matters such as foreign matters floating in the atmosphere from being mixed. For example, even if the
なお、本実施の形態では密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cを用いた例を記載したが、試薬5、検査対象6の混合を行う過程において、マイクロチップ1がクリーンベンチなどの異物がほとんど存在しない空間から外に出ることがなく、異物の混入や液体シール4と液体シール8の蒸発の可能性が小さい場合は、特に密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cを用いる必要がない。すなわち図3におけるS4、S5、S7のステップは必要ない。液体シール8および液体シール4を用い試薬5、検査対象6の蒸発を抑制するだけで十分である。
In the present embodiment, the example using the sealing means 9a, the sealing means 9b, and the sealing means 9c has been described. However, in the process of mixing the
また、密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cを設ける順、取り外す順は本実施の形態にて説明した順にとらわれない。密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cは、輸送など異物が混入する恐れのある場合にのみ必要なものであり、異物が混入する恐れがない場合、試薬5、検査対象6、液体シール8、液体シール4の供給、送液に影響がない範囲内で設ける順、取り外す順を入れ替えても構わない。例えば、供給口3aに密閉手段9
bを設け密閉するステップ(S4b)は、第1の供給ステップ(S2)と第2の供給ステップ(S3)の間に行っても構わない。
Further, the order in which the sealing means 9a, the sealing means 9b, and the sealing means 9c are provided and the order of removal is not limited to the order described in the present embodiment. The sealing means 9a, the sealing means 9b, and the sealing means 9c are necessary only when there is a possibility that foreign matters are mixed, such as transportation, and when there is no possibility that foreign matters are mixed, the
The step of providing and sealing b (S4b) may be performed between the first supply step (S2) and the second supply step (S3).
また、液体シール8と液体シール4は本実施の形態では別の液体を用いた例を記載したが、同一の液体を用いても構わない。
Moreover, although the
また、本実施の形態では第2の供給ステップでは、第1の流路2に試薬5と液体シール4を供給し、第3の供給ステップでは、第2の流路3に検査対象6と液体シール4を供給しているが、第2の供給ステップにて、第2の流路3に試薬5と液体シール4を供給し、第3の供給ステップにて第1の流路2に検査対象6と液体シール4を供給しても構わない。
In the present embodiment, the
また、第2の供給ステップと、第3の供給ステップは本実施の形態に記載した順番に限られたものでなく、例えば第2の流路3に検査対象6を供給する第3の供給ステップの後に、第1の流路2に試薬5を供給する第2の供給ステップを行ったり(図8)、第1の流路2に試薬5を、第2の流路3に検査対象6を同時に供給、すなわち第2の供給ステップと第3の供給ステップを同時に行ったりしてもよい。また、第2の流路3に検査対象6を供給する第3の供給ステップの後に、第1の流路2に試薬5を供給する第2の供給ステップを行った場合も、前述の通り密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cを設ける順、取り外す順を入れ替えても構わない。例えば、供給口2aに密閉手段9aを設け密閉するステップ(S4a)は、第1の供給ステップ(S2)と第3の供給ステップ(S6)の間に行っても構わない。
Further, the second supply step and the third supply step are not limited to the order described in the present embodiment. For example, the third supply step for supplying the
さらに、本実施の形態では、試薬5と検査対象6とを混合する、2種類の液体についての混合方法について説明したが、3種類以上の液体についての混合についても、本実施の形態と同様に実施できる。この場合、液体混合の順に沿って複数の第2の流路を第1の流路2に連通するように形成したマイクロチップを用いれば良い。参考として試薬5、検査対象6、試薬21、試薬22の4種類の液体を順に混合するマイクロチップ1bを図9に示す。試薬5、検査対象6の混合液に、順に試薬21、試薬22を混合するために、第2の流路23、第2の流路24が、第1の流路2に順に連通するように設けられている。第2の流路23には試薬21と液体シール4、第2の流路24には試薬22と液体シール4を供給し、以降は第1の実施の形態と同様に液体を混合することができる。
(第2の実施の形態)
図10に本発明による第2の実施の形態の液体混合装置を示す。なお、第1の実施の形態の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
Furthermore, in the present embodiment, the mixing method for two types of liquids for mixing the
(Second Embodiment)
FIG. 10 shows a liquid mixing apparatus according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same part as each part of 1st Embodiment is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted.
マイクロチップ1は、ガラス、PDMS、セラミックス、石英、シリコンといった材料からなる略直方体形状をしており、第1の実施の形態によるマイクロチップ1と同様、内部に第1の流路2、第2の流路3が設けられ、液体試料の混合や光学的な分析が行うことができる様に構成されている。第1の流路2の供給口2aには、試薬5(図示せず)や液体シール4(図示せず)を供給するための、例えば微細な針などからなる導入管101が、同様に第2の流路3の供給口3aには、検査対象6(図示せず)や液体シール4(図示せず)を供給するための、例えば微細な針などの導入管102が、第1の流路2の開口2fには試薬5、検査対象6、液体シール4を供給する際、内部の気体を通過可能にするための通気管103が設けられている。
The
タンク104、タンク105、タンク106、タンク110にはそれぞれ、試薬5、検査対象6、液体シール8、液体シール4が一時貯蔵されている。液体供給装置107(ディスペンサー)はロボットなどの自在に位置決め可能な搬送手段(図示せず)に取り付けられている。液体供給装置107には、コネクター108a〜108gが着脱可能な状態
で取り付けることができる。コネクター108a〜108gは、コネクターホルダー109に複数収められており、図10に示す様に、搬送手段を用いて液体供給装置107を移動し、任意のコネクター(図10ではコネクター108a)を液体供給装置107に取り付けたり、コネクター108a〜108gをコネクターホルダー109に収納したりできる。すなわち、例えば試薬5、検査対象6、液体シール8、液体シール4それぞれに対し、コネクター108a、コネクター108b、コネクター108c、コネクター108dと、液体の種類に応じて自由に任意のコネクター108へ交換をすることができる。
In the
送液手段(図示せず)は、液体供給装置107を用いてマイクロチップ1へ供給された液体試料が混合される様に、液体試料を送液することができる。制御手段(図示せず)は、試薬5と検査対象6が、連通部2bにて同期して到達し、そのまま試薬5と検査対象6が混合する速度で送液されるように、送液手段をコントロールすることができる。
The liquid feeding means (not shown) can feed the liquid sample so that the liquid sample supplied to the
本実施の形態による液体混合装置を用いた液体試料の混合方法について説明する。 A liquid sample mixing method using the liquid mixing apparatus according to the present embodiment will be described.
液体試料の混合は、搬送手段にて各液体試料、液体を移送、送液し行われる。また、液体試料の混合は、クリーンな雰囲気、好ましくはクリーンな各液体試料に対して不活性な気体の雰囲気中で行う。 Mixing of the liquid sample is performed by transferring and sending each liquid sample and liquid by the transport means. The mixing of the liquid sample is performed in a clean atmosphere, preferably in an atmosphere of a gas inert to each clean liquid sample.
まず、液体供給装置107をコネクターホルダー109近傍に移動、位置決めして、アタッチメント111をコネクター108aに挿入、装着してコネクター108aをコネクターホルダー109より取り出す。そして、液体供給装置107をタンク106近傍に移動、位置決めし、コネクター108aの内部へ液体シール8を適量吸い出す。この時、液体シール8がアタッチメント111に付着しないようにする必要がある。液体シール8が付着した場合、液体試料などを同様に吸い出す際に液体シールが液体試料などに混入することを防止するためである。続いて、液体供給装置107を通気管103近傍に移動、位置決めして、コネクター108aの内部の液体シール8を、通気管103を通して第1の流路2へ供給する。液体シール8の供給の詳細については第1の実施の形態の第1の供給ステップと同様のため、説明を省略する。
First, the
次に、液体供給装置107をコネクターホルダー109近傍に移動、位置決めして、コネクター108aをコネクターホルダー109に戻す。再度位置決めした後、アタッチメント111をコネクター108bに挿入、装着してコネクター108bをコネクターホルダー109より取り出す。そして、液体供給装置107をタンク104近傍に移動、位置決めし、コネクター108bの内部へ試薬5を適量吸い出す。この時、試薬5がアタッチメント111に付着しないようにする必要がある。試薬5が付着した場合、検査対象6などを同様に吸い出す際に試薬5が検査対象6などに混入することを防止するためである。続いて、液体供給装置107を導入管101近傍に移動、位置決めして、コネクター108bの内部の試薬5を、導入管101を通して、第1の流路2へ供給する。
Next, the
試薬5の供給の後、液体供給装置107をコネクターホルダー109近傍に移動、位置決めして、コネクター108bをコネクターホルダー109に戻す。再度位置決めした後、アタッチメント111をコネクター108dに挿入、装着してコネクター108dをコネクターホルダー109より取り出す。そして、液体供給装置107をタンク110近傍に移動、位置決めし、コネクター108dの内部へ液体シール4を適量吸い出す。この時、液体シール4がアタッチメント111に付着しないようにする必要がある。液体シール4が付着した場合、検査対象6などを同様に吸い出す際に液体シール4が検査対象6などに混入することを防止するためである。続いて、液体供給装置107を導入管101近傍に移動、位置決めして、コネクター108bの内部の液体シール4を、導入管101を通して、第1の流路2へ供給する。試薬5および液体シール4の供給の詳細については、第
1の実施の形態の第2の供給ステップと同様のため説明を省略する。
After supplying the
続いて、液体供給装置107をコネクターホルダー109近傍に移動、位置決めして、コネクター108dをコネクターホルダー109に戻す。再度位置決めした後、アタッチメント111をコネクター108cに挿入、装着してコネクター108cをコネクターホルダー109より取り出す。そして、液体供給装置107をタンク105近傍に移動、位置決めし、コネクター108cの内部へ検査対象6を適量吸い出す。この時、検査対象6がアタッチメント111に付着しないようにする必要がある。検査対象6が付着した場合、試薬5などを同様に吸い出す際に検査対象6が試薬5などに混入することを防止するためである。続いて、液体供給装置107を導入管102近傍に移動、位置決めして、コネクター108cの内部の検査対象6を、導入管102を通して、第2の流路3へ供給する。
Subsequently, the
検査対象6の供給の後、液体供給装置107をコネクターホルダー109近傍に移動、位置決めして、コネクター108cをコネクターホルダー109に戻す。再度位置決めした後、アタッチメント111をコネクター108dに挿入、装着してコネクター108dをコネクターホルダー109より取り出す。そして、液体供給装置107をタンク110近傍に移動、位置決めし、コネクター108dの内部へ液体シール4を適量吸い出す。この時、液体シール4がアタッチメント111に付着しないようにする必要がある。液体シール4が付着した場合、試薬5などを同様に吸い出す際に液体シール4が試薬5などに混入することを防止するためである。続いて、液体供給装置107を導入管102近傍に移動、位置決めして、コネクター108dの内部の液体シール4を、導入管102を通して、第2の流路3へ供給する。検査対象6および液体シール4の供給の詳細については、第1の実施の形態の第3の供給ステップと同様のため説明を省略する。
After supplying the
検査対象6および液体シール4の供給の後、液体供給装置107をコネクターホルダー109近傍に移動、位置決めして、液体シール4の供給に用いたコネクター108dをコネクターホルダー109に戻す。続いて、導入管101および導入管102に送液手段を接続する。制御手段は送液手段をコントロールしながら、導入管101および導入管102を通じて、第1の流路2および第2の流路3に液体シール4に対して不活性の押圧用液体(図示せず)を用いて加圧することにより、試薬5および検査対象6を送液する。試薬5および検査対象6の送液の詳細については、第1の実施の形態の送液ステップと同様のため説明を省略する。
After supplying the
この様に、第2の実施の形態による液体混合装置は、試薬5、検査対象6の混合を行う過程において、ほとんど外気と接触することがないので、試薬5、検査対象6の蒸発を抑制し、目標とした混合比からほとんど変化が生じない状態で混合を行うことができる。すなわち、試薬5、検査対象6の混合比を精度良くコントロールすることが可能となる。
As described above, the liquid mixing apparatus according to the second embodiment hardly causes contact with the outside air in the process of mixing the
また、クリーンな環境の中で、常に微細流路が設けられたマイクロチップ1を取り扱うことで、大気中に浮遊する異物などの異物混入を防止することができる。
Further, by handling the
なお、液体シール8と液体シール4は本実施の形態では別の液体を用いた例を記載したが、同一の液体を用いてもかまわない。
In addition, although the
また、本実施の形態では、試薬5に、検査対象6を混合する、2種類の液体についての液体混合装置について説明したが、3種類以上の液体についての混合についても、第1の実施の形態の変形例と同様に実施できる。この場合、液体混合の順に沿って複数の第2の流路を第1の流路2に連通するように形成した、例えば図9に示すマイクロチップ1bを用いれば良い。
Further, in the present embodiment, the liquid mixing apparatus for two types of liquids for mixing the
また、本実施の形態では、マイクロチップ1に密閉手段を用いずに液体試料の混合を行う液体混合装置について説明した。液体試料の混合を行う過程において、装置カバーを開放するなどの場合にも、できるだけ大気中に浮遊する異物などの混入を防止する場合や、マイクロチップでの混合をこの装置で行い分析を別の装置で行う場合には、第1の実施の形態と同様に密閉手段を用いれば良い。この時、液体混合装置に密閉手段取り付け手段と密閉手段の密閉状態を解くための開放手段を設けることで、オペレータの手を介在することなく密閉手段を用いて液体混合を行うことができる。
Further, in the present embodiment, the liquid mixing apparatus that mixes the liquid sample without using the sealing means in the
さらに、本実施の形態では、導入管101および導入管102に送液手段を接続し、試薬5および検査対象6を送液したが、図11に示すように通気管103に送液制御手段200をさらに設けてもよい。送液制御手段200は開閉バルブ201が管路202を介して通気管103に接続されている。また、開閉バルブ201は管路203の一端が接続され、管路203の他端は開放されている。開閉バルブ201が閉じているときには、試薬5および検査対象6の送液はストップし、開閉バルブ201が開いているときは試薬5および検査対象6の送液が可能となる。
(第3の実施の形態)
図4に本発明によるマイクロチップの第3の実施の形態を示す。なお、第1の実施の形態および第2の実施の形態の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
Further, in the present embodiment, the liquid feeding means is connected to the
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment of the microchip according to the present invention. In addition, the same part as each part of 1st Embodiment and 2nd Embodiment is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted.
例えば、シリコンやガラスなどからなるマイクロチップ1には、第1の流路2、第2の流路3が設けられている。第1の流路2の一方の端には供給口2aが、第1の流路2の他方の端には開口2fが設けられている。第2の流路3の一方の端には検査対象を供給するための供給口3aが設けられている。
For example, a
第1の流路2と第2の流路3の他方の端は、第1の流路2の連通部2bにて連通するように接続されている。第1の流路2には、外部より検査窓2cを通して、例えば吸光分析などの光学的な検査を行うための検査部2dが設けられている。また、第1の流路2の検査部2dと開口2fの間には通気部2eが設けられている。第1の流路2と第2の流路3の内部には気体7が充填されている。
The other ends of the
第1の流路2には、あらかじめ液体シール8が供給されている。液体シール8は、後に検査対象が第2の流路3に供給される際、および後に試薬5と検査対象を混合するために送液する際、開口2fから第1の液体8が漏洩しない様に、第1の流路2の一部の調整された位置に表面張力にて保持されている。すなわち、液体シール8は試薬5、検査対象の供給や両者の混合に伴い、通気部2eの内部を漏洩することなく移動可能となる位置に保持されている。
A
さらに、第1の流路2には、あらかじめ試薬5および液体シール4が供給されている。試薬5および液体シール4は第1の流路2の供給口2a近傍に、供給口2aから近い順に液体シール4、試薬5となるような位置に、表面張力にて第1の流路2の一部に保持されている。
Further, a
第1の流路2の供給口2a、開口2f、第2の流路3の供給口3aには密閉手段9a、密閉手段9b、密閉手段9cが設けられ、第1の流路2および第2の流路3は密閉されている。なお、試薬5と検査対象の混合方法の詳細については、第1の実施の形態の一部と同様のため、説明を省略する。
The
この様に、第3の実施の形態によるマイクロチップは、試薬5と検査対象の混合を行う過程において、ほとんど外気と接触することがなく、試薬5と検査対象の蒸発を抑制し、
あらかじめ軽量した混合比からほとんど差が生じない状態で混合を行うことができる。すなわち、試薬5、検査対象の混合比を精度よくコントロールすることが可能となる。
As described above, the microchip according to the third embodiment hardly causes contact with the outside air in the process of mixing the
Mixing can be performed in a state in which there is almost no difference from the lightly mixed mixing ratio. That is, it becomes possible to control the mixing ratio of the
また、あらかじめマイクロチップ1の内部に試薬5が供給された状態で、第1の流路2と第2の流路3が密閉されているため、検査対象と液体シールのみを供給し、送液手段を用いて送液するだけで試薬5と検査対象の混合を行うことができる。これは、クリーンベンチ等の特別なクリーンな環境が準備できないシチュエーションにおいても、大気中に浮遊する異物などの混入を低減することができる。
In addition, since the
なお、本発明は上述したような各実施の形態に限定されるものではなく、形状や材質、構成を変更してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変更して実施することができる。本実施の形態では、代表して試薬5に、検査対象を混合する、2種類の液体についての混合方法について説明した。3種類以上の液体についての混合については、第1実施の形態の変形例と同様に、液体混合の順に沿って複数の第2の流路を第1の流路2に連通するように形成した、例えば図9に示すマイクロチップ1bを用いれば良い。
In addition, this invention is not limited to each embodiment as mentioned above, A shape, a material, and a structure may be changed and it changes and implements within the range which does not deviate from the meaning of this invention. it can. In the present embodiment, the mixing method for two types of liquids in which the test object is mixed with the
また、液体シール8と液体シール4は本実施の形態では別の液体を用いた例を記載したが、同一の液体を用いても構わない。
Moreover, although the
さらに、液体シール8、液体シール4、試薬5、検査対象の漏洩に対する安全性をさらに高めるため、図12に示すように通気流路305を設けることもできる。通気流路305の一端は開口306が設けられており、通気流路305の他端には、通気管304を設けることができる。第2の実施の形態の変形例で示した送液制御手段を設けた場合、誤って液体シール8や液体シール4、試薬5、検査対象が通気管103より送液制御手段へ漏洩する場合がある。この時、送液制御手段の内部に長時間漏洩した液体を残留させておくと、送液制御手段の腐食と原因となるため、漏洩した液体を排出する必要がある。この時、マイクロチップ1に通気流路305が設けられている場合、通気流路305に設けられた通気管304と開閉バルブ301を管路303を用いて接続することにより、漏洩した液体を送液制御手段300から通気流路305に排出することが可能となり、送液制御手段300の腐食を防止できる。また、液体混合後の液体シール8や液体シール4、試薬5、検査対象の漏洩を防止し、液体混合後の液体シール8や液体シール4、試薬5、検査対象の全てをマイクロチップ1に留めておくことができる。
(第4の実施の形態)
図13に本発明によるマイクロチップの第4の実施の形態を示す。なお、第1の実施の形態、第2の実施の形態、および第3の実施の形態の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
Furthermore, in order to further improve the safety against leakage of the
(Fourth embodiment)
FIG. 13 shows a fourth embodiment of a microchip according to the present invention. In addition, the same part as each part of 1st Embodiment, 2nd Embodiment, and 3rd Embodiment is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted.
マイクロチップ400の内部には、第1の流路401を通じて試薬5が供給されている。また、マイクロチップ400の内部には第2の流路402を通じて検査対象6が供給されている。
The
マイクロチップ400の内部には、試薬5を検査対象6に所定の量を供給、混合するためのジェットノズル403が設けられている。
Inside the
第1の流路401には、液体シール4が供給されている。同様に第2の流路402には液体シール8が供給されている。試薬5が検査対象6に所定の量を供給、混合される際、第試薬5の体積減少分の外部の気体が第1の流路401に流れ込み、これに伴い液体シール4は第1の流路401の内部を移動する。同様に検査対象6の体積増加分の第2の流路402の内部の気体が外部に排出され、これに伴い液体シール8は第2の流路402の内部を移動する。
The
マイクロチップ400には、液体シール8の位置を検出するためのセンサー404が設けられている。液体シール8は、試薬5が検査対象6に所定の量を供給、混合される際、供給される試薬5の量に比例して移動する。この移動距離は、供給される試薬5の体積を第2の流路402の断面積で割った値となる。そこで、センサー404を用い液体シール8の移動距離を検出することで、試薬5の供給量を算出することができる。
The
この様に、第4の実施の形態によるマイクロチップは、試薬5と検査対象6の混合を行う過程において、ほとんど外気と接触することがなく、試薬5、検査対象6の蒸発を抑制することができる。
As described above, the microchip according to the fourth embodiment hardly contacts the outside air in the process of mixing the
また、クリーンベンチ等の特別なクリーンな環境を準備できないシチュエーションにおいても、大気中に浮遊する異物などの混入を低減することができる。 Further, even in situations where a special clean environment such as a clean bench cannot be prepared, it is possible to reduce the contamination of foreign matters floating in the atmosphere.
なお、本発明は上述したような各実施の形態に限定されるものではなく、形状や材質、構成を変更してもよく、例えば第1の実施の形態では、管12、管13を用いて接続されたポンプなどの送液手段を用いて、試薬5、検査対象6を送液したが、図14に示すように、ポンプ406を管407を用いて開口2fに接続し、ポンプ406を用いて負圧を発生させて試薬5、検査対象6を送液したりしても構わない。
In addition, this invention is not limited to each embodiment as mentioned above, You may change a shape, a material, and a structure. For example, in 1st Embodiment, it uses the pipe |
この時、管12、管13にバルブ408、バルブ409を設け、それぞれの開き度合いを制御することで、試薬5、検査対象6の送液速度をそれぞれ個別に行うことができる。こうすることで、試薬5、検査対象6の混合のタイミング、混合の速度を精密に制御することができる。
At this time, a
1、400 マイクロチップ
2、401 第1の流路
2a、3a 供給口
2b 連通部
2c 検査窓
2d 検査部
2e 通気部
2f 開口
3、23、24、402 第2の流路
4、8 液体シール
5、21、22 試薬
6 検査対象
7 気体
9a、9b、9c 密閉手段
10 シリンジ
11 注射針
12、13 管
101、102 導入管
103 通気管
104、105、106、110 タンク
107 液体供給装置
108a、108b、108c、108d、108e、108f、108g コネクター109 コネクターホルダー
111 アタッチメント
200、300 送液制御手段
201、301 開閉バルブ
202、203、302、303 管路
304 通気管
305 通気流路
306 開口
403 ジェットノズル
404 センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,400 Microchip 2,401
Claims (14)
前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、
前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、
を有することを特徴とする液体混合方法。 A first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end, and a supply port for supplying a second liquid sample to one end And a liquid mixing method using a microchip having at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end,
A first liquid that is inert to the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample is supplied to the first flow path. A first supply step;
After the first supply step, the first liquid sample, the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample are not treated. A second supply step for supplying, in that order, an active second liquid to the first flow path;
After the first supply step, a third supply step for supplying the second liquid sample and the second liquid to the second channel in that order,
A liquid-feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed;
A liquid mixing method characterized by comprising:
前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、
前記第1の流路の供給口、前記開口および前記第2の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、
前記開口および前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、
前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、
を有することを特徴とする液体混合方法。 A first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end, and a supply port for supplying a second liquid sample to one end And a liquid mixing method using a microchip having at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end,
A first liquid that is inert to the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample is supplied to the first flow path. A first supply step;
After the first supply step, inert to the first liquid sample, the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid and the second liquid. A second supply step for supplying the second liquid to the first flow path in that order;
Providing a sealing means at the supply port of the first channel, the opening, and the supply port of the second channel;
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the opening and the supply port of the second flow path;
After the first supply step, a third supply step for supplying the second liquid sample and the second liquid to the second channel in that order,
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the supply port of the first flow path;
A liquid-feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed;
A liquid mixing method characterized by comprising:
前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、
前記第2の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、
前記第1の流路の供給口および前記開口に密閉手段を設けるステップと、
前記開口および前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、
前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、
を有することを特徴とする液体混合方法。 A first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end, and a supply port for supplying a second liquid sample to one end And a liquid mixing method using a microchip having at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end,
A first liquid that is inert to the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample is supplied to the first flow path. A first supply step;
Providing a sealing means at the supply port of the second flow path;
After the first supply step, inert to the first liquid sample, the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid and the second liquid. A second supply step for supplying the second liquid to the first flow path in that order;
Providing a sealing means at the supply port and the opening of the first flow path;
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the opening and the supply port of the second flow path;
After the first supply step, a third supply step for supplying the second liquid sample and the second liquid to the second channel in that order,
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the supply port of the first flow path;
A liquid-feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed;
A liquid mixing method characterized by comprising:
前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、
前記第1の流路の供給口、前記開口および前記第2の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、
前記開口および前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、
前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、
を有することを特徴とする液体混合方法。 A first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end, and a supply port for supplying a second liquid sample to one end And a liquid mixing method using a microchip having at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end,
A first liquid that is inert to the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample is supplied to the first flow path. A first supply step;
After the first supply step, the second liquid sample and the first liquid sample, the second liquid sample, and a mixture of the first liquid and the second liquid are inert to the second liquid sample and the first liquid sample. A third supply step for supplying two liquids to the second flow path in that order;
Providing a sealing means at the supply port of the first channel, the opening, and the supply port of the second channel;
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the opening and the supply port of the first flow path;
After the first supply step, a second supply step of supplying the first liquid sample and the second liquid to the first channel in that order;
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the supply port of the second flow path;
A liquid-feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed;
A liquid mixing method characterized by comprising:
前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料の混合物に対して不活性な第1の液体を、前記第1の流路に供給する第1の供給ステップと、
前記第1の流路の供給口に密閉手段を設けるステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第2の液体試料と前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な第2の液体とをその順に、前記第2の流路に供給する第3の供給ステップと、
前記第2の流路の供給口および前記開口に密閉手段を設けるステップと、
前記開口および前記第1の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の供給ステップの後に、前記第1の液体試料と、前記第2の液体とをその順に、前記第1の流路に供給する第2の供給ステップと、
前記第2の流路の供給口に設けられた前記密閉手段の密閉状態を解くステップと、
前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合される様に、前記第1の液体試料と前記第2の液体試料を送液する送液ステップと、
を有することを特徴とする液体混合方法。 A first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end, and a supply port for supplying a second liquid sample to one end And a liquid mixing method using a microchip having at least one second flow path communicating with the first flow path at the other end,
A first liquid that is inert to the first liquid sample, the second liquid sample, and the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample is supplied to the first flow path. A first supply step;
Providing a sealing means at a supply port of the first flow path;
After the first supply step, the second liquid sample and the first liquid sample, the second liquid sample, and a mixture of the first liquid and the second liquid are inert to the second liquid sample and the first liquid sample. A third supply step for supplying two liquids to the second flow path in that order;
Providing a sealing means at the supply port and the opening of the second flow path;
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the opening and the supply port of the first flow path;
After the first supply step, a second supply step of supplying the first liquid sample and the second liquid to the first channel in that order;
Releasing the sealing state of the sealing means provided at the supply port of the second flow path;
A liquid-feeding step of feeding the first liquid sample and the second liquid sample so that the first liquid sample and the second liquid sample are mixed;
A liquid mixing method characterized by comprising:
前記液体試料および前記液体試料に対して不活性な液体を、それぞれ貯蔵するための容器と、
前記液体試料および前記液体を前記容器から取り出し、前記マイクロチップへ供給するためのディスペンサーと、
前記マイクロチップへ供給した前記液体試料が前記マイクロチップ内部で混合される様に、前記液体試料を送液するための送液手段とを有し、
前記ディスペンサーは、前記液体試料の少なくとも一つが前記第1の流路に供給される際、前記液体試料の他の少なくとも一つが前記第2の流路に供給される際、および第1の流路に供給された前記液体試料と第2の流路に供給された前記液体試料を混合するために送液する際、前記開口より漏洩しない位置で前記第1の流路に保持されるように、前記液体試料および前記液体試料の混合物に対して不活性な液体を、前記供給口と前記開口のいずれかから前記第1の流路に供給し、
前記液体を前記第1の流路に供給した後、前記液体試料、前記液体の順に、前記液体試料と前記液体を前記第1の流路および前記第2の流路にそれぞれ供給することを特徴とする液体混合装置。 A first flow path having a supply port for supplying a liquid sample at one end and an opening at the other end; a supply port for supplying a liquid sample at one end; An end having at least one second flow channel communicating with the first flow channel, and supplying and mixing the liquid sample to a microchip for mixing the liquid sample; ,
A container for storing the liquid sample and a liquid inert to the liquid sample, respectively;
A dispenser for removing the liquid sample and the liquid from the container and supplying them to the microchip;
Liquid feeding means for feeding the liquid sample so that the liquid sample supplied to the microchip is mixed inside the microchip;
The dispenser, when at least one of said liquid sample is supplied to the first flow path, when the other of the at least one of said liquid sample is supplied to the second flow path, and the first When the liquid sample supplied to the flow path and the liquid sample supplied to the second flow path are sent together to be mixed, the liquid sample is held in the first flow path at a position that does not leak from the opening. Supplying a liquid inert to the liquid sample and the mixture of the liquid sample to the first flow path from either the supply port or the opening;
After supplying the liquid to the first flow path, the liquid sample and the liquid are respectively supplied to the first flow path and the second flow path in the order of the liquid sample and the liquid. Liquid mixing device.
一方の端に第2の液体試料を供給するための供給口を有し、他方の端が前記第1の流路に連通する少なくとも1つの第2の流路と、
前記第1の流路と前記第2の流路を密閉するための前記供給口および前記開口部に設けられた密閉手段と、
前記第1の流路に前記第1の液体試料が供給される際、前記第2の流路に前記第2の液体試料が供給される際、および前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が混合されるように前記第1の液体試料と前記第2の液体試料が送液される際、前記開口より漏洩しない位置で前記第1の流路に保持された、前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および第1の液体試料と第2の液体試料の混合物に対して不活性な液体と、
を有し、前記液体を前記第1の流路に供給した後、前記液体試料、前記液体の順に、前記液体試料と前記液体を前記第1および第2の流路にそれぞれ供給することを特徴とするマイクロチップ。 A first flow path having a supply port for supplying a first liquid sample at one end and an opening at the other end;
At least one second flow path having a supply port for supplying a second liquid sample at one end and the other end communicating with the first flow path;
Sealing means provided in the supply port and the opening for sealing the first channel and the second channel;
When the first liquid sample is supplied to the first flow path, when the second liquid sample is supplied to the second flow path, and when the first liquid sample and the second liquid sample are supplied When the first liquid sample and the second liquid sample are fed so that the liquid samples are mixed, the first liquid sample is held in the first flow path at a position that does not leak from the opening. A liquid sample, the second liquid sample and a liquid inert to the mixture of the first liquid sample and the second liquid sample;
Have a, after supplying the liquid to the first flow path, characterized in that the liquid sample, in the order of the liquid, respectively supplied to the liquid and the liquid sample to said first and second flow paths A microchip.
一方の端に開口を有する第2の流路と、
前記第1の流路の他端および前記第2の流路の他端の間に設けられた第1の液体試料および第2の液体試料を混合するための混合部と、
前記第1および第2の流路にそれぞれ保持され前記第1の液体試料、前記第2の液体試料および前記第1の液体と前記第2の液体の混合物に対して不活性な液体とを有し、
前記液体を前記第1の流路に供給した後、前記液体試料、前記液体の順に、前記液体試料と前記液体を前記第1および第2の流路にそれぞれ供給することを特徴とするマイクロチップ。 A first flow path having an opening at one end;
A second flow path having an opening at one end;
A mixing section for mixing the first liquid sample and the second liquid sample provided between the other end of the first channel and the other end of the second channel;
Have the said first and second flow paths respectively held in said first liquid sample, inert liquid to the mixture of the said second liquid sample and said first liquid a second liquid And
After supplying the liquid to the first flow path, the liquid sample and the liquid are respectively supplied to the first and second flow paths in the order of the liquid sample and the liquid. .
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