JP4365182B2 - フローセル - Google Patents
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Description
そこで、そのような問題を解決するため、シリコーンゴムの一種であるポリジメチルシロキサン(Poly-dimethylsiloxane、以下PDMSという)によりフローセルを形成し、液に接する部分の表面に水ガラスをコーティングした報告がなされている(非特許文献1参照。)。
B.J・Jo,J.Moorthy,I].J.Beebe,"Polymer Microfluidic Valves,Membranes and Coatings",Prco of the μTAS Symposuim 2000,pp335−338
そこで、本発明はシリコーンゴムのような耐薬品性に問題のある材料を用いてフローセルを製作しても耐薬品性を備え、かつ実用に適するようにすることを目的とするものである。
基板内部の流路から基板表面に設けられる試料注入口や試料排出口につながる部材貫通穴が存在する場合には、それらの貫通穴も流路に含めて貫通穴の内壁もフッ素樹脂被膜により被覆しておくのが好ましい。しかし、試料注入口や試料排出口につながる部材貫通穴の内壁に接触することなく基板内部の流路に試料を注入したり、基板内部の流路から試料を排出したりすることができる場合には、それらの部材貫通穴の内壁はフッ素樹脂被膜により被覆しなくてもよい。
また、流路に面する部分の表面を被覆しているフッ素樹脂の塗布と接着層の塗布を兼用できるので、フローセル製造工程が簡略化される。
図1に一実施例のフローセルを示す。
カバープレート2及びベースプレート4はシリコーンゴムの一種であるPDMSで構成されている。カバープレート2には試料導入口6、排出口8となる貫通穴があけられており、ベースプレート4には試料を流すための内部流路10となる溝が形成されている。カバープレート2、ベースプレート4それぞれの表面のうち、互いに接合される側の表面、溝内及び貫通穴内にフッ素樹脂被膜12が被覆されており、そのフッ素樹脂被膜12が被覆されている表面同士を貼り合わせることにより、流路内壁がフッ素樹脂被膜12で覆われた構造のフローセルが形成されている。
このようなフローセルでは、流路を流れる試料はカバープレート2とベースプレート4のPDMSに直接に接触することがないため、カバープレート2とベースプレート4が有機溶剤等で膨潤や溶解することを防ぐことができる。
(A)カバープレート2とベースプレート4をモールド成型により形成するために、それぞれの反転パターンをもつ鋳型20を製作しておく。その鋳型製作は、例えば、シリコン基板にホトレジストを塗布し、マスクを介して露光、現像とリンスを経てレジストパターンを形成した後、そのレジストパターンをマスクとして例えばドライエッチングによりシリコン基板をエッチングすることにより行うことができる。
図2(A)はベースプレート4の成型工程を示しているが、試料注入口、排出口となる貫通穴を備えたカバープレート2も同様にPDMSにより形成する。
この酸素プラズマ処理は、次工程で塗布するフッ素樹脂剤の塗れ性の改善のために行なう。
このようにして、流路内壁がすべてフッ素樹脂12で覆われたシリコーンゴム製のフローセルが完成する。
微細な構造を形成したそれぞれの基板を、フッ化テトラブチルアンモニウムを1mMの濃度になるようにテトラヒドロフラン(THF)に溶解した溶液に1分間浸漬した後の顕微鏡観察像を示している。図3(1)はフッ素樹脂をコートしていないPDMS成型品であるが、この場合はパターンが溶解してしまっているのがわかる。それに対し、図3(2)はフッ素樹脂被膜で被覆したPDMS成型品であり、この場合にはパターンに変化がみられない。この結果から、フッ素樹脂により有機溶剤耐性が改善されていることが分かる。
4 ベースプレート
6 試料導入口
8 試料排出口
10 内部流路
12 フッ素樹脂被膜
Claims (3)
- 基板を構成する2つの部材の少なくとも一方の部材の表面に溝が形成され、両部材が前記溝を内側にして接合されていることにより、基板内部の前記溝を含む流路を備えているフローセルであって、
前記2つの部材のうち少なくとも一方は熱硬化性樹脂からなり、
熱硬化性樹脂からなる部材の表面のうち少なくとも前記流路に面する部分の表面がフッ素樹脂被膜により被覆されており、
かつ前記2つの部材の接合面にも前記フッ素樹脂の層が存在し、そのフッ素樹脂層が接着層となっていることを特徴とするフローセル。 - 前記熱硬化性樹脂はポリジメチルシロキサンである請求項1に記載のフローセル。
- 前記フッ素樹脂はフッ素アモルファス樹脂である請求項1又は2に記載のフローセル。
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