JP4411605B2 - マイクロ流路デバイス - Google Patents
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本発明は、微量の液体サンプル中に含まれる物質を分離したり、分析したりする流路デバイスに関する。
従来よりマイクロ流路デバイスとして、２枚の基板の間に未硬化の光硬化性樹脂を充填した後に、光硬化反応によって光硬化性樹脂層に流路パターンを形成することによってマイクロ流路を形成するものがある。
図４は上記特許文献１に記載されたもので、微量な液体を流して分離や分析を行うマイクロ流路デバイスの構成例を示すものである。図において、１０１は基板部、１０２は光硬化性樹脂、１０３は光透過性のあるカバー基板であり、３層で構成されている。
このマイクロ流路デバイスは、基板部１０１とカバー基板１０３の間に未硬化の光硬化性樹脂を充填したのちに、光硬化反応によって流路パターン１０４の周辺部を硬化させることによって、流路パターン１０４が形成されて、マイクロ流路デバイスが一体に構成されている。
ここで、基板部１０１に光透過性の材料を用いた場合には、送液側の注入口１０５，１０５’から試料液と反応液を外部ポンプによって流すことで、混合部１０６で反応によって生じた変化を吸光度変化として検出することができ、これをもとに微量な試料液体中の
目的物質の濃度を知ることができる。なお、混合液は廃液口１０７から排出される。
目的物質の濃度を知ることができる。なお、混合液は廃液口１０７から排出される。
ところで、マイクロ流路デバイスでは、デバイスの用途や応用によりさまざまな薬品を流す必要があり、耐食性を考慮するとガラスだけでできた流路が望ましい。また流路内に電極を形成して、ハーメチックシールを形成して流路外部に電極を取り出すというニーズがある。そのような場合、上述の従来例のデバイスでは樹脂で封止して電極を取り出している。しかしガラスのみを用いた流路ではこのような電極の取り出し方は難しいという問題があった。
本発明はマイクロ流路内でサンプル液に接する電極を持つデバイスにおいて、耐食性を考慮し、かつサンプル液をシールしつつ流路の外部に電気的導通を取り出すことが可能なマイクロ流路デバイスを提供することを目的とする。
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載のマイクロ流路デバイスの発明は、
サンプル液と、絶縁体からなり前記サンプル液に対して耐食性を有する２つの部材と、これら部材の少なくとも一方に形成された底部に電極を有する溝と、これら２つの部材を貼り付けることにより形成される流路と、前記２つの部材の少なくとも一方に設けられ前記流路に達するように形成された貫通孔と、この貫通孔を介して挿入され前記流路を流れるサンプル液および前記電極に接するパイプ状の導電部材と、
からなり、
前記流路に流入したサンプル液は前記パイプの中を通って外部に排出され、前記溝の底部に形成された電極から電気信号を検出するように構成したことを特徴とする。
サンプル液と、絶縁体からなり前記サンプル液に対して耐食性を有する２つの部材と、これら部材の少なくとも一方に形成された底部に電極を有する溝と、これら２つの部材を貼り付けることにより形成される流路と、前記２つの部材の少なくとも一方に設けられ前記流路に達するように形成された貫通孔と、この貫通孔を介して挿入され前記流路を流れるサンプル液および前記電極に接するパイプ状の導電部材と、
からなり、
前記流路に流入したサンプル液は前記パイプの中を通って外部に排出され、前記溝の底部に形成された電極から電気信号を検出するように構成したことを特徴とする。
請求項２においては、請求項１に記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記導電部材は弾性体を介して前記流路の底部に押圧されていることを特徴とする。
前記導電部材は弾性体を介して前記流路の底部に押圧されていることを特徴とする。
請求項３においては、請求項１または２に記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記貼り付けられた２つの部材はホルダーに収納され、前記導電部材はこのホルダーに固定された支持部材により支持されていることを特徴とする。
前記貼り付けられた２つの部材はホルダーに収納され、前記導電部材はこのホルダーに固定された支持部材により支持されていることを特徴とする。
以上説明したことから明らかなように請求項１乃至３の発明によれば次のような効果がある。
サンプル液と、絶縁体からなり前記サンプル液に対して耐食性を有する２つの部材と、これら部材の少なくとも一方に形成された底部に電極を有する溝と、これら２つの部材を貼り付けることにより形成される流路と、前記２つの部材の少なくとも一方に設けられ前記流路に達するように形成された貫通孔と、この貫通孔を介して前記流路を流れるサンプル液に接するパイプ状の導電部材と、からなり、
前記流路に流入したサンプル液は前記パイプの中を通って外部に排出するように構成したので、マイクロ流路デバイスの流路内部の電極を容易に外部に取り出すことができる。
サンプル液と、絶縁体からなり前記サンプル液に対して耐食性を有する２つの部材と、これら部材の少なくとも一方に形成された底部に電極を有する溝と、これら２つの部材を貼り付けることにより形成される流路と、前記２つの部材の少なくとも一方に設けられ前記流路に達するように形成された貫通孔と、この貫通孔を介して前記流路を流れるサンプル液に接するパイプ状の導電部材と、からなり、
前記流路に流入したサンプル液は前記パイプの中を通って外部に排出するように構成したので、マイクロ流路デバイスの流路内部の電極を容易に外部に取り出すことができる。
図１，２は、本発明の実施形態の一例を示す構成図で、図１は組立て断面図、図２は図１の一部拡大斜視図である。
これらの図において、下部基板１は絶縁体（例えばガラス）からなり矩形状に形成されている。この下部基板１の表面には一端から例えば幅０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍで、基板の全長（ａ）より短い長さ（ｂ・・・例えば数十ｍｍ程度）の溝１ａが形成され、溝の底部にはほぼ全長に渡って電極２が形成されている。
これらの図において、下部基板１は絶縁体（例えばガラス）からなり矩形状に形成されている。この下部基板１の表面には一端から例えば幅０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍで、基板の全長（ａ）より短い長さ（ｂ・・・例えば数十ｍｍ程度）の溝１ａが形成され、溝の底部にはほぼ全長に渡って電極２が形成されている。
３は下部基板１と同様の矩形状に形成された上部基板であり、下部基板に上部基板３を重ねたときに、下部基板に形成した溝１ａの端部ｃ点の位置に貫通穴３ａが形成されている。なお、これら上部，下部基板は陽極接合や圧接などにより接着剤を用いることなく気密に固定されている。溝１ａは上部基板との間で流路として機能する。
４は先端が傾斜状に形成された金属チューブ（例えば白金）で、その先端が上部基板３に形成された貫通孔３ａに挿入され先端部が電極２に接している。
４は先端が傾斜状に形成された金属チューブ（例えば白金）で、その先端が上部基板３に形成された貫通孔３ａに挿入され先端部が電極２に接している。
５ａ，５ｂはホルダーで、上部，下部基板より所定の厚さを有する大きな矩形状に形成されており、これらを挟んでねじ７により締め付けている。なお、図ではねじは１本しか示していないが、締め付けに支障のない程度に複数個設けられている。
このホルダーの一方には下部基板１に形成した溝１ａの端部ｃ点の位置に合わせてねじ孔８が形成され、このねじ孔に継手９がねじ込まれている。
このホルダーの一方には下部基板１に形成した溝１ａの端部ｃ点の位置に合わせてねじ孔８が形成され、このねじ孔に継手９がねじ込まれている。
この継手９には中心部に貫通孔９ａが形成されており、この貫通孔９ａには金属チューブ４が挿入されている。１０は継手９の先端部に形成された皿孔９ｂ内に配置され、内周に金属チューブの外周が挿入されたＯリングであり、継手９をねじ込むことにより上部基板３と金属チューブ４の外周を気密にシールしている。
１１は金属チューブ４の他端に設けられた継手でこのチューブ４とフレキシブルチューブ１２を気密に接続している。１３は金属チューブを挟んで電気信号を取出すためのクリップである。
上述の構成において、上部，下部基板の端部から溝１ａにサンプル液（図示省略）を流すとサンプル液は溝中を進み他端に形成された貫通孔３ａを通って金属チューブ４に流入し継手１１→チューブ１２を通って外部に排出される。
このとき、サンプル液に変化があった場合は溝の底部に配置された電極２の抵抗が変化するのでこの電極２に接続された金属チューブ４及びクリップを介してその電気信号を検出することができる。
このとき、サンプル液に変化があった場合は溝の底部に配置された電極２の抵抗が変化するのでこの電極２に接続された金属チューブ４及びクリップを介してその電気信号を検出することができる。
上述の構成によれば、比較的に簡単な構成で流路を流れるサンプル液の特性の変化を検出することができる。
図３は他の実施例を示すものである。図１と異なる点は金属チューブ４を電極２に押圧するための押さえ金具を設けたところである。
図３において図１と同一部品には同一符号を付している。２０は継手９の上方に設けられ内周に金属チューブ４が挿入されて固定された鍔である。２１は内周に金属チューブ４が挿入されたコイルばねで、鍔２０の上部に配置されている。
図３において図１と同一部品には同一符号を付している。２０は継手９の上方に設けられ内周に金属チューブ４が挿入されて固定された鍔である。２１は内周に金属チューブ４が挿入されたコイルばねで、鍔２０の上部に配置されている。
２２は断面がコ字状に形成された押え金具であり、一端にはコイルばね２１の外径より小さく金属チューブ４の外径より大きな孔２２ａが形成され、他端にはねじ７の外形より大きくねじの頭部の径より小さな孔２２ｂが形成されている。
そして、ねじ７をこの押え金具２２の孔に差し込んでをホルダー５ａ，５ｂと共に締め付けたときに他端に設けた孔２２ａ側のコイルばね２１で鍔２０を押圧することにより金属チューブ４を電極２に押圧するようになっている。
上述の構成によれば、金属チューブの先端が常に電極２を押さえつけた状態になっているので、より接触が堅固になり電気信号を確実に検出することができる。
なおこの例においても、ねじ７は１本しか示していないが、締め付けに支障のない程度に複数個設けられている。
なおこの例においても、ねじ７は１本しか示していないが、締め付けに支障のない程度に複数個設けられている。
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
１ 下部基板
１ａ 溝
２ 電極
３ 上部基板
４ 金属チューブ
５ ホルダー
７ ねじ
９，１１ 継手
１０ Ｏリング
１２ フレキシブルチューブ
２０ 鍔
２１ コイルばね
２２ 押え金具
１０１ 基板部
１０２ 光硬化性樹脂
１０３ カバー基板
１０４ 流路パターン
１０５ 注入口
１０６ 混合部
１０７ 廃液口
１ａ 溝
２ 電極
３ 上部基板
４ 金属チューブ
５ ホルダー
７ ねじ
９，１１ 継手
１０ Ｏリング
１２ フレキシブルチューブ
２０ 鍔
２１ コイルばね
２２ 押え金具
１０１ 基板部
１０２ 光硬化性樹脂
１０３ カバー基板
１０４ 流路パターン
１０５ 注入口
１０６ 混合部
１０７ 廃液口
Claims (3)
- サンプル液と、絶縁体からなり前記サンプル液に対して耐食性を有する２つの部材と、これら部材の少なくとも一方に形成された底部に電極を有する溝と、これら２つの部材を貼り付けることにより形成される流路と、前記２つの部材の少なくとも一方に設けられ前記流路に達するように形成された貫通孔と、この貫通孔を介して挿入され前記流路を流れるサンプル液および前記電極に接するパイプ状の導電部材と、
からなり、
前記流路に流入したサンプル液は前記パイプの中を通って外部に排出され、前記溝の底部に形成された電極から電気信号を検出するように構成したことを特徴とするマイクロ流路デバイス。 - 前記導電部材は弾性体を介して前記流路の底部に押圧されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ流路デバイス。
- 前記貼り付けられた２つの部材はホルダーに収納され、前記導電部材はこのホルダーに固定された支持部材により支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ流路デバイス。
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