JP4252545B2 - マイクロ流路及びマイクロ流体チップ - Google Patents
マイクロ流路及びマイクロ流体チップ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4252545B2 JP4252545B2 JP2005055343A JP2005055343A JP4252545B2 JP 4252545 B2 JP4252545 B2 JP 4252545B2 JP 2005055343 A JP2005055343 A JP 2005055343A JP 2005055343 A JP2005055343 A JP 2005055343A JP 4252545 B2 JP4252545 B2 JP 4252545B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microchannel
- bubbles
- bubble
- sample
- microfluidic chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Description
このようなマイクロ流体チップに、微量の試料、例えば、血液サンプル等を流し込むことによって、短時間で簡便に、種々の測定、検出等を行うことができる。
しかし、マイクロ流体チップを用いる場合には、サンプル自体が微量であり、簡便かつ迅速な測定を目的とするために、これらの前処理を行うことが困難であり、溶液からの気泡の発生を十分に防止することができない。
マイクロ化学チップの技術と応用、丸善、2004、p159〜p161
そこで、本発明は、試料中に含有される気泡の影響を受けることなく、微量サンプルで、正確な分析を実現することができるマイクロ流路及びマイクロ流体チップを提供することを目的とする。
また、気泡捕獲手段がマイクロ流路の全内表面に形成される場合には、液体流中で発生する気泡の位置にかかわらず、液体が接触するマイクロ流路の全表面で効率的に気泡を捕らえることができ、気泡による測定の妨害の防止を確実にすることができる。
これにより、医療、食品、創薬等の種々の分野において、DNA、酵素、タンパク質、ウィルス、細胞などの種々の生体物質を液体の状態で、臨床分析チップ、環境分析チップ、遺伝子分析チップ(DNAチップ)、たんぱく質分析チップ(プロテオームチップ)、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップ等の種々の呼び名で提供されているマイクロ流体チップに適用する場合であっても、気泡による妨害を受けることなく、より迅速かつ正確に、測定及び検出等することが可能となる。
マイクロ流路は、試料(液体又は気体等、好ましくは液体)の通過が可能であるように、二次元及び/又は三次元的に所望の形状で、マイクロ流体チップの内部に形成されている。
マイクロ流路の平面形状は、特に限定されるものではなく、用途、サイズ等を考慮して、任意に設定することができる。マイクロ流路の断面(流体の流れ方向に垂直に交わる断面)形状は、例えば、四角形、台形等の多角形及びこれらの角部分が丸みを帯びた形状、円形、だ円形、ドーム形状あるいは左右非対称の不均一形等どのような形状であってもよい。マイクロ流路は微量の試料、好ましくは液体状の試料を流すものであり、その目的を適切に果たすのであれば、その大きさ及び長さは特に限定されるものではなく、例えば、断面積が0.01μm2〜100mm2程度、長さが10μm〜100mm程度のものが挙げられる。特に、流路の断面積が小さくなるほど、マイクロ流路内での流体の流れ、さらに流体に発生する気泡の影響が大きくなるため、マイクロ流路の断面積として、0.01mm2〜10mm2程度のものに対して本発明は有利である。マイクロ流路は、全長にわたって同じ断面形状及び大きさであってもよいが、部分的に異なる形状及び大きさであってもよい。例えば、試料を導入及び/又は排出する部分等は、完全にマイクロ流路が密閉された状態ではなく、上部の一部が開放状態になっていてもよいし、容積を測定する部分又は光学系を利用して測定を行う検出部等では、一定の断面積が維持されていればよいし、徐々に又は段階的に細く又は太くなる部分があってもよい。
このように、気泡の捕獲、保持の機能のみならず、気泡核導入の機能を有していることにより、気泡核が、液体中に存在する気泡を容易に吸収して成長させることができるため、より確実に液体中の気泡を捕獲し、保持することが可能となる。特に、一旦導入した液体に流れがない又は流れが小さい場合であっても、微細な気泡は表面張力をより小さくしようとして、気泡核に引き寄せられることとなり、効率よく気泡の発生、残留位置を制御することが可能になる。さらに、通常、マイクロ流体チップに試料を導入する場合には、脱気処理が施されるが、このような気泡核導入手段が形成されている場合には、そのような処理を省略することができるため、より迅速かつ簡便に使用することが可能となる。
(2)マイクロ流路の製造方法
マイクロ流路は、当該分野で公知の方法を利用することにより、簡便に製造することができる。例えば、所望のマイクロ流体チップ、マイクロ流路、気泡捕獲手段に対応する形状を有する金型を準備する。この金型は、機械的加工により形成することができ、特にマイクロ流路の形成を意図する領域内であって、気泡捕獲手段を形成する部分の金型部分は、微細な機械的加工、ブラスト処理、研磨処理等の手段により、気泡捕獲手段に対応する形状を有するように処理したものが好ましい。次に、この金型に、PETをモールドしてマイクロ流路に対応するパターン及び気泡捕獲手段が転写された基板を得る。最後に、この基板を、このパターン同士が対向するように、2枚張り合わせることにより、所望の位置に気泡捕獲手段が形成されたマイクロ流路を備えるマイクロ流体チップを形成することができる。なお、マイクロ流路に対応するパターンを有する基板を一方のみとし、他方を平板基板としてもよい。
さらに、平板基板の一方又は双方に、フォトリソグラフィー工程、機械的加工等を直接施して、マイクロ流路に対応するパターンが転写された基板を得てもよい。
また、マイクロ流路に対応するパターンを有する基板において、気泡捕獲手段を形成する部分に対して直接、ブラスト処理、研磨処理、グロー放電処理等の物理的方法により凹部を形成してもよいし、アルカリ溶解塩、フッ素系薬品によるエッチング、皮膜のコーティング等を施して、凹部を形成してもよい。
(3)マイクロ流路を備えたマイクロ流体チップの構成
マイクロ流体チップは、例えば、主として、一方又は双方に凹部による種々の形状のパターンを有する第1基板と第2基板とが、例えば、接着剤等によって、貼り合わせられて構成される。
<実施例1>
本発明のマイクロ流路及びマイクロ流体チップは、図1(a)及び(b)ならびに図2に示したように、厚さ1mmの2枚のPETからなる基板の表面に、マイクロ流路14、24に対応するパターンを有した基板11、12により形成されている。この基板11、12は、金型を用いたモールディングにより形成することができる。このようにマイクロ流路14、24のパターンを有した基板11、12を、例えば、接着剤13を介してパターン同士を対向させた状態で張り合わせることにより、内部にマイクロ流路14、24が形成されたマイクロ流体チップ10が得られる。
このマイクロ流体チップに、4℃で保存しておいた試薬と試料とを、導入口20から注入した。試薬と試料と反応を促進するため、マイクロ流体チップ全体を40℃に昇温した。
<実施例2>
この実施例のマイクロ流路は、図2に示したマイクロ流体チップにおいて、図3(a)及び(b)に示したように、その測定部に対応する位置において、マイクロ流路14に光を透過させて、その透過率によって試料中の成分濃度を検出することができるように、幅が300μm、深さ100μm、長さ10mmに設定されている。
このマイクロ流体チップに、4℃で保存しておいた試薬と試料とを、導入口20から注入し、試薬と試料と反応を促進するため、マイクロ流体チップ全体を40℃に昇温した。
このとき、温度変化に対する飽和溶解度の変化量に相当する気体成分が気化して気泡と なるが、マイクロ流路14を通した際に、気泡捕獲手段15によって、気泡16のほとんどが捕獲され、マイクロ流路14の内側面に付着することによって、流れる試料中から除去された。つまり、表面張力の大きい微細な気泡16は、その表面張力を小さくするように、マイクロ流路14の気泡捕獲手段15である凹部に捕獲され、その捕獲された気泡16が泡種となって、さらに試料中に存在する微細な気泡16を吸収し、凹部の形状に対応するように、ある程度表面張力の小さい、ある程度の大きさの気泡になることにより、安定して、気泡捕獲手段15に保持された。
<実施例3>
この実施例のマイクロ流路は、図2に示したマイクロ流体チップにおいて、図4(a)及び(b)に示したように、その測定部に対応する位置において、マイクロ流路34に光を透過させて、その透過率によって試料中の成分濃度を検出することができるように、幅が1mm、深さ1mm、長さ10mmに設定されている。
<実施例4〜8>
この実施例のマイクロ流路は、図5(a)〜(e)の平面図に示したように、マイクロ流路34に形成された気泡核導入手段35a〜35eを種々の形状とした以外、実施例3と同様に形成した。
<実施例9>
この実施例のマイクロ流路は、図2に示したマイクロ流体チップにおいて、図6(a)及び(b)に示したように、その測定部に対応する位置において、マイクロ流路44に光を透過させて、その透過率によって試料中の成分濃度を検出することができるように、幅が1mm、深さ1mm、長さ10mmに設定されている。
11、12 基板
13 接着剤
14、24、34、44 マイクロ流路
15、46 気泡捕獲手段
16 気泡
17 光路
20 導入口
21 遠心分離部
22 液溜
23 秤量部
25 排出口
26 測定部
35、45 気泡核導入手段
Claims (3)
- 液体を流すためのマイクロ流路であって、該マイクロ流路の内表面の少なくとも一部に、液体流中に存在する気泡を捕獲する気泡捕獲手段を備えてなり、
該気泡捕獲手段が、マイクロ流路の長手方向の所定位置において、該マイクロ流路の全内周表面に形成されてなることを特徴とするマイクロ流路。 - 液体を流すためのマイクロ流路であって、該マイクロ流路の内表面の少なくとも一部に、液体流中に存在する気泡を捕獲する気泡捕獲手段を備えてなり、
該気泡捕獲手段が、複数の独立した凹部であり、かつマイクロ流路の長手方向の所定位置において、該マイクロ流路の全内周表面に形成されてなることを特徴とするマイクロ流路。 - 請求項1又は2のいずれか1つに記載のマイクロ流路を備えることを特徴とするマイクロ流体チップ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005055343A JP4252545B2 (ja) | 2005-03-01 | 2005-03-01 | マイクロ流路及びマイクロ流体チップ |
US11/885,163 US20080317632A1 (en) | 2005-03-01 | 2006-02-16 | Microchannel and Microfluid Chip |
PCT/JP2006/302688 WO2006092959A1 (ja) | 2005-03-01 | 2006-02-16 | マイクロ流路及びマイクロ流体チップ |
EP06713829A EP1855114A1 (en) | 2005-03-01 | 2006-02-16 | Microchannel and microfluid chip |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005055343A JP4252545B2 (ja) | 2005-03-01 | 2005-03-01 | マイクロ流路及びマイクロ流体チップ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006242607A JP2006242607A (ja) | 2006-09-14 |
JP4252545B2 true JP4252545B2 (ja) | 2009-04-08 |
Family
ID=37049187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005055343A Expired - Fee Related JP4252545B2 (ja) | 2005-03-01 | 2005-03-01 | マイクロ流路及びマイクロ流体チップ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4252545B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015119471A1 (ko) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | 나노바이오시스 주식회사 | 미세유체 칩 및 이를 이용한 실시간 분석 장치 |
KR20190123997A (ko) * | 2018-04-25 | 2019-11-04 | 한림대학교 산학협력단 | Pcr칩 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8317168B2 (en) * | 2006-04-05 | 2012-11-27 | Nikkiso Co., Ltd. | Mixer, mixing device and unit for measuring medical component |
KR100741262B1 (ko) | 2006-05-18 | 2007-07-19 | 포항공과대학교 산학협력단 | 마이크로 점도계 |
WO2008096563A1 (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | マイクロチップ検査システム、マイクロチップ検査装置及びプログラム |
GB0705418D0 (en) * | 2007-03-21 | 2007-05-02 | Vivacta Ltd | Capillary |
JP2011504592A (ja) * | 2007-11-26 | 2011-02-10 | アトノミックス アクティーゼルスカブ | 双峰性サイズ分布を有する磁気粒子を備える、統合型分離および検出カートリッジ |
JP5892589B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2016-03-23 | マイクロ化学技研株式会社 | マイクロデバイス及びバイオアッセイシステム |
WO2013181506A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Dissolution guided wetting of structured surfaces |
JP6480210B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2019-03-06 | アークレイ株式会社 | プラズマ発生用チップ、プラズマ発生装置およびプラズマ分光分析方法 |
JP6773467B2 (ja) * | 2015-07-27 | 2020-10-21 | 積水化学工業株式会社 | マイクロチップ |
CA3130928A1 (en) | 2016-07-12 | 2018-01-18 | EMULATE, Inc. | Removing bubbles in a microfluidic device |
WO2019121841A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | Radiometer Medical Aps | Device for accommodating a fluid sample |
US20220401949A1 (en) * | 2019-11-27 | 2022-12-22 | Kyocera Corporation | Channel device |
JP7310875B2 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-19 | 凸版印刷株式会社 | マイクロ流路チップ及びマイクロ流路チップの製造方法 |
JP7310874B2 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-19 | 凸版印刷株式会社 | マイクロ流路チップ及びマイクロ流路チップの製造方法 |
CN115155678B (zh) * | 2022-06-09 | 2024-02-09 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | 一种离心式微流控分析芯片 |
-
2005
- 2005-03-01 JP JP2005055343A patent/JP4252545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015119471A1 (ko) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | 나노바이오시스 주식회사 | 미세유체 칩 및 이를 이용한 실시간 분석 장치 |
US9849454B2 (en) | 2014-02-10 | 2017-12-26 | Nanobiosys Inc. | Microfluidic chip and real-time analysis device using same |
KR20190123997A (ko) * | 2018-04-25 | 2019-11-04 | 한림대학교 산학협력단 | Pcr칩 |
KR102119437B1 (ko) | 2018-04-25 | 2020-06-09 | 한림대학교 산학협력단 | Pcr칩 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006242607A (ja) | 2006-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4252545B2 (ja) | マイクロ流路及びマイクロ流体チップ | |
WO2006092959A1 (ja) | マイクロ流路及びマイクロ流体チップ | |
JP4673149B2 (ja) | マイクロチップの使用方法、マイクロ流路及びマイクロチップ | |
ES2881221T3 (es) | Chip microfluídico, método de fabricación del mismo y dispositivo de análisis que usa el mismo | |
JP6516761B2 (ja) | 微少流体チップ及びこれを用いたリアルタイム分析装置 | |
US8377393B2 (en) | Microchip | |
US20090155125A1 (en) | Microchip | |
CN109070080A (zh) | 颗粒分离装置和颗粒分离方法 | |
JP6003772B2 (ja) | マイクロチップ及びマイクロチップの製造方法 | |
JP2009175138A (ja) | マイクロチップ | |
JP2006300741A (ja) | 光学測定用マイクロ流路及びマイクロ流体チップ | |
JP2013533489A (ja) | 試料流体中の検体の存在を検出するための改善されたセンサユニット | |
JP2009156765A (ja) | マイクロチップ | |
JP4637610B2 (ja) | マイクロ流路及びマイクロチップ | |
JP2009287971A (ja) | マイクロチップ | |
JP5177533B2 (ja) | マイクロチップ | |
KR102350365B1 (ko) | 기포형성 방지 미세유체 칩 및 이의 제조 방법 | |
JP6049446B2 (ja) | マイクロチップ | |
CN107427831B (zh) | 微芯片、分析设备以及分析方法 | |
EP2226622B1 (en) | Flow cell | |
JP6017793B2 (ja) | マイクロチップ | |
KR102431519B1 (ko) | 나노구조물을 포함하는 농도구배 세포칩, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 영상 분석 장치 | |
TWI591341B (zh) | 微流道裝置 | |
JP5294200B2 (ja) | マイクロチップ | |
JP6049463B2 (ja) | マイクロチップ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090120 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |