JP4454431B2 - plate - Google Patents
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Description
本発明は、例えば血液検査、尿検査、あるいはＤＮＡ検査を医療機関や個人などで行なうことが可能な簡易なプレートに係わり、特に、複数の液体が合流する主流路において複数の液体を適切に混合させることが可能なプレートに関する。 The present invention relates to a simple plate capable of performing, for example, a blood test, a urine test, or a DNA test in a medical institution or an individual, and in particular, appropriately mixes a plurality of liquids in a main flow path where a plurality of liquids merge. It is related with the plate which can be made to do.
近年、血液や尿など、人体からの採取物に対する検査用のチップの開発が盛んになっている。例えば、ＤＮＡチップは、ガラスなどの基板上に多種類のＤＮＡ断片（プローブ）を貼り付けた物で、人から採取した遺伝子（検体，あるいはターゲット）の働き具合（発現）等を一度に測定することが出来る。 2. Description of the Related Art In recent years, development of chips for testing specimens collected from the human body, such as blood and urine, has become active. For example, a DNA chip is a product in which various types of DNA fragments (probes) are attached to a substrate such as glass, and measures the working condition (expression) of a gene (specimen or target) collected from a human at once. I can do it.
従来、試験管とスポイト、あるいは攪拌機等で行なわれていた生化学反応を前記チップ上で行なうことで、高速度で検査することができ、また検査工程の簡略化を測ることが可能であると考えられ、注目を浴びている。 Conventionally, the biochemical reaction that has been performed with a test tube and a dropper, a stirrer, or the like can be performed at a high speed on the chip, and the inspection process can be simplified. It is considered and attracts attention.
ところで検査チップは、現在、研究用チップとして大学や研究機関向けに開発されているのが主流であるが、将来的には、医療機関や個人向けへの簡易な検査チップが商品化されることが期待される。 By the way, test chips are currently mainly developed as research chips for universities and research institutions, but in the future, simple test chips for medical institutions and individuals will be commercialized. There is expected.
図１０は、従来の検査用プレートの部分斜視図であり、図１０に示すように前記検査用プレート１には流路２が凹状に形成されている。
FIG. 10 is a partial perspective view of a conventional inspection plate. As shown in FIG. 10, the
前記流路２内において液体が流れる方向はＹ１方向からＹ２方向である。前記流路２は、主流路２ａと前記主流路２ａの液体が流れる上流側（Ｙ１側）に連結された２本の副流路２ｂとで構成される。
The direction in which the liquid flows in the
前記副流路２ｂ，２ｂのＹ１側にはそれぞれ試薬等の液体Ａ，Ｂを収納するための収納室３，３が連結され、また前記主流路２ａのＹ２側には検体を収納するための収納室（反応室）４が連結されている。
Storage chambers 3 and 3 for storing liquids A and B such as reagents are connected to the Y1 side of the
前記収納室３，３に収納された液体Ａ，Ｂは、それぞれ副流路２ｂ，２ｂを通って前記主流路２ａへ導かれる。
The liquids A and B stored in the storage chambers 3 and 3 are guided to the main flow path 2a through the
しかしながら、図１０に示された流路２はマイクロオーダーで形成された溝であり、このように微小領域では、前記液体Ａ，Ｂは層状の流れを成し適切に混合しない。
However, the
よって前記液体Ａ，Ｂは主流路２ａ内で適切に混合しない状態で収納室４まで導かれてしまい、前記収納室４で液体Ａ，Ｂと検体とが適切に反応しない恐れがあった。
Therefore, the liquids A and B are guided to the
下記の特許文献１には、複数の液体を効率良く混合するための化学分析方法及び装置に関する発明が開示されている。
特許文献１では、例えばこの文献の図１に示されるように、基板１０１上に、複数の試薬注入槽１０２と、流路１０４，１０５と、混合槽１０３とを有し、前記混合槽１０３には発熱体素子１０６が設けられている。
In
そして前記発熱体素子１０６から発生する気泡を、温度変化によって膨張させたりあるいは収縮させたりすることで、混合槽１０３内の液体を攪拌し、従来技術と比較して効率良く混合することが可能になるとしている（特許文献１の明細書［００１６］欄等）。 The bubbles generated from the heating element 106 are expanded or contracted by a temperature change, so that the liquid in the mixing tank 103 can be stirred and mixed more efficiently than in the prior art. (Description [0016] column of Patent Document 1).
しかしながら特許文献１の技術は、試薬注入槽１０２から流路１０４を通って前記混合槽１０３にまで流れた各試薬を流路１０４，１０５の幅よりも広い幅寸法を有する前記混合槽１０３に一旦集約し、この注入槽１０２内で各試薬を攪拌するものである。
However, in the technique of
すなわち特許文献１の技術では、各試薬を集約するための前記混合槽１０３が必要となり、前記基板１０１に複雑な溝形状を形成しなければならなくなる。
That is, in the technique of
またマイクロ流路のように非常に微細な領域に前記発熱体素子１０６を設けることは非常に煩雑な作業となる。 Also, providing the heating element 106 in a very fine region such as a micro flow path is a very complicated operation.
このため、特許文献１に比べて簡単な手法で且つ、複数の液体が合流して流れる流路内で各液体を混合できる構成であることが好ましい。
For this reason, it is preferable that it is a simple method compared with
そこで本発明は上記課題を解決するためのものであり、特に、複数の液体が合流して流れる流路内で前記液体を適切に混合させることが可能なプレートを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is for solving the above-described problems, and in particular, an object of the present invention is to provide a plate capable of appropriately mixing the liquid in a flow path in which a plurality of liquids merge and flow.
本発明におけるプレートは、主流路と、前記主流路に連結する複数本の副流路と、を有し、
前記主流路には、各副流路から流れてきた液体の混合を促進させる混合促進手段が設けられ、前記混合促進手段は、前記主流路を構成する面の少なくとも一部に、上流側から下流側に向けて交互に形成された撥水面と親水面とで構成され、前記主流路を構成する空間内を前記撥水面と前記親水面とが互いにスパイラル状に配置されることを特徴とするものである。
The plate in the present invention has a main channel and a plurality of sub channels connected to the main channel,
Wherein the main channel, the mixing acceleration means for promoting mixing of the liquid flowing from the secondary flow channel is provided, et al is, the mixing acceleration means, at least a portion of the surface constituting the main passage, from the upstream side The water-repellent surface and the hydrophilic surface are alternately formed toward the downstream side, and the water-repellent surface and the hydrophilic surface are arranged in a spiral shape in the space constituting the main flow path. Is.
本発明では、主流路に前記混合促進手段が設けられ、前記主流路において適切に複数の液体を混合することが可能である。 In the present invention, the mixing promotion means is provided in the main channel, and a plurality of liquids can be appropriately mixed in the main channel.
本発明では、前記混合促進手段は、前記主流路を構成する面の少なくとも一部に、上流側から下流側に向けて交互に形成された撥水面と親水面とで構成される。 In the present invention, the mixing acceleration means, at least a portion of the surface constituting the main passage, Ru is composed from an upstream side and water-repellent surface and the hydrophilic surface formed alternately toward the downstream side.
前記副流路から前記主流路へ導かれた各液体は、撥水面上では摩擦が小さくなり、親水面上では摩擦が大きくなることから流速に変化が生じ、前記主流路内を流れる液体が混合しやすくなる。 Each liquid guided from the sub-flow path to the main flow path has a small friction on the water-repellent surface and a large friction on the hydrophilic surface, so that the flow velocity changes, and the liquid flowing in the main flow path is mixed. It becomes easy to do.
具体的には、前記主流路を構成する空間内を前記撥水面と前記親水面とが互いにスパイラル状に配置される構成である。 Specifically, Ru configuration der the space constituting the front Symbol main channel and the water-repellent surface and the hydrophilic surface is arranged in a spiral shape from one another.
本発明では、複数の液体が合流して流れる主流路に混合促進手段が設けられているため、前記主流路において適切に複数の液体を混合することが可能である。 In the present invention, since the mixing facilitating means is provided in the main flow path where a plurality of liquids merge and flow, it is possible to appropriately mix the plurality of liquids in the main flow path.
具体的には前記主流路内に、上流側から下流側に向って撥水面と親水面とを交互に配置するか、あるいは前記主流路内に突起部を設けるなどすれば、複数の液体を適切に前記主流路内で混合させることが出来る。 Specifically, if a water-repellent surface and a hydrophilic surface are alternately arranged from the upstream side to the downstream side in the main channel, or a protrusion is provided in the main channel, a plurality of liquids can be appropriately used. Can be mixed in the main flow path.
図１は本発明の第１実施形態のプレートの外観部分斜視図、図２は図１に示すプレートを真上から見たときの部分拡大平面図、図３は本発明の第２実施形態の前記プレートの部分拡大平面図、図４は本発明の第３実施形態の前記プレートの部分拡大斜視図、図５は、本発明の第４実施形態のプレートの外観部分斜視図、図６は図５に示すプレートを真上から見たときの部分拡大平面図、図７は本発明の第５実施形態のプレートの部分拡大平面図、図８は本発明の第６実施形態のプレートの部分拡大平面図、図９ａは本発明の第７実施形態のプレートの部分拡大断面図、図９ｂは図９ａの部分拡大平面図、図９ｃは本発明の第８実施形態のプレートの部分拡大平面図、である。 FIG. 1 is a partial perspective view of an outer appearance of a plate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the plate shown in FIG. 1 viewed from directly above, and FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. 4 is a partially enlarged plan view of the plate, FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the plate of the third embodiment of the present invention, FIG. 5 is an external partial perspective view of the plate of the fourth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a partially enlarged plan view of the plate according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partially enlarged view of the plate of the sixth embodiment of the present invention. 9a is a partially enlarged sectional view of a plate according to a seventh embodiment of the present invention, FIG. 9b is a partially enlarged plan view of FIG. 9a, and FIG. 9c is a partially enlarged plan view of a plate according to an eighth embodiment of the present invention; It is.
図１に示す符号１０は、検査用プレートである。図１に示す検査用プレート１０は、例えば人体から血液や尿などを採取し、これら採取物（検体）を、所定の試薬などと反応させて所定の検査を行なうためのものである。前記検査用プレートを例えばＤＮＡチップとして用いる場合には、採取した前記血液に所定の処理を施して使用する。 Reference numeral 10 shown in FIG. 1 is an inspection plate. A test plate 10 shown in FIG. 1 is for collecting blood, urine, and the like from a human body, for example, and performing a predetermined test by reacting the collected material (specimen) with a predetermined reagent or the like. When the test plate is used as, for example, a DNA chip, the collected blood is used after being subjected to a predetermined treatment.
前記検査用プレート１０は、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）の両端から直角に長さ方向（図示Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる所定の厚みを有した略直方形状であるが、前記略直方形状以外の形状であってもかまわない。 The inspection plate 10 has a substantially rectangular shape having a predetermined thickness extending in the length direction (Y1-Y2 direction) perpendicularly from both ends in the width direction (X1-X2 direction). Other shapes may be used.
前記検査用プレート１０は、プレート基板１２と蓋体１３とで構成される。前記プレート基板１２及び蓋体１３は、ガラスや樹脂などで形成されたものである。前記プレート基板１２及び蓋体１３は所定の蛍光強度を有する材質で形成される。特に前記検査用プレート１０をＤＮＡチップやプロテインチップ等として用いる場合には、前記検査用プレート１０は低蛍光性で、耐薬品性に優れた材質であることが好ましく、例えば石英ガラス、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などで形成される。
The inspection plate 10 includes a
前記検査用プレート１０が樹脂で形成されるときは、射出成形によって前記検査用プレート１０を成形することが好ましく、場合によっては熱プレスを施して、前記検査用プレート１０のプレート基板１２の上面１２ａに形成される溝を高アスペクト比のものとして成形する。また前記検査用プレート１０がガラスで形成されるときは、熱プレスにより成形する。
When the inspection plate 10 is formed of a resin, it is preferable to form the inspection plate 10 by injection molding. In some cases, the inspection plate 10 is subjected to hot pressing, and the
なお前記プレート基板１２と蓋体１３は同じ材質で形成されなくてもよいが、同じ材質で形成された方が、前記プレート基板１２と蓋体１３とを接着剤無しに接合させやすい等の利点があって好ましい。
The
図１に示すプレート基板１２の上面１２ａには、１本の主流路１４が溝形状で形成されている。前記主流路１４のＹ１側は試薬等の液体が前記主流路１４内を流れる上流側に位置し、Ｙ２側は試薬等の液体が前記主流路１４内を流れる下流側に位置する。
One
図１に示すように前記主流路１４の上流側（図示Ｙ１側）には前記主流路１４と連結する２本の副流路１５，１５が溝形状で形成されている。図１に示すように各副流路１５，１５の上流側（図示Ｙ１側）には、試薬等の液体Ｃ，Ｄを収納するための収納室１６，１６が溝形状で形成され、前記副流路１５と連結されている。
As shown in FIG. 1, on the upstream side (Y1 side in the drawing) of the
図１に示すように、前記主流路１４の下流側（図示Ｙ２側）には、検体等の物質Ｅが収納され、前記物質Ｅと液体Ｃ，Ｄとを反応等させるための収納室１９が溝形状で形成され前記主流路１４と連結されている。
As shown in FIG. 1, a substance E such as a specimen is accommodated on the downstream side (Y2 side in the figure) of the
いずれの前記収納室１６，１９も前記主流路１４及び副流路１５の幅寸法より広い幅寸法を有して形成されている。前記収納室１６，１９はいずれも平面形状が略円形状であるが略円形状以外の形状であってもかまわない。
Each of the
本発明では、前記主流路１４には各副流路１５，１５から流れる液体Ｃ，Ｄの混合を促進させるための混合促進手段が設けられている。
In the present invention, the
以下、前記混合促進手段について具体的に説明する。
図１，図２に示す第１実施形態では、前記主流路１４を構成する底面１４ａを、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）へ向う複数の領域Ｆ，Ｇに分けたとき、各領域Ｆ，Ｇには前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて撥水面１７と親水面１８とが交互に形成されていると共に、前記幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）には領域Ｆに形成された撥水面１７（親水面１８）と領域Ｇに形成された親水面１８（撥水面１７）とが隣り合うように配置されている。なお図１，図２に示す図面上、撥水面１７と親水面１８とを明確に区別するために前記撥水面１７は斜線で示されている。
Hereinafter, the mixing promoting means will be specifically described.
In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
今、図１に示す収納室１６，１６に収納された液体Ｃ，Ｄが、図２に示すように前記副流路１５，１５を通って前記主流路１４と副流路１５との付け根部分まで流れ着き、合流して前記主流路１４内に侵入したとき、前記液体Ｃ，Ｄは、撥水面１７上と親水面１８上で摩擦が異なるため流速に変化が生じる。
Now, the liquids C and D stored in the storage chambers 16 and 16 shown in FIG. 1 pass through the sub-channels 15 and 15 as shown in FIG. The liquids C and D have different friction on the water-
前記撥水面１７は前記親水面１８に比べて摩擦が小さいので、前記撥水面１７上を流れる際の前記液体Ｃ，Ｄの流速は速まり、一方、摩擦が大きい親水面１８上での流速は低下する。
Since the
図１，図２に示す実施形態では、各領域Ｆ，Ｇには前記撥水面１７と親水面１８とが前記主流路１４の上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて交互に配置されている。この結果、前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて流れる液体Ｃ，Ｄは前記撥水面１７上を流れるときと、親水面１８上を流れるときとで流速が変化する。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, in each of the regions F and G, the
さらに図１，図２の実施形態では、前記領域Ｆ，Ｇに形成された撥水面１７と親水面１８とが幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）にて互い違いになるように配置されている。すなわち図１，図２に示す実施形態では、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）の方向のみならず、幅方向においても撥水面１７と親水面１８とが交互に配置されているため、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの液体Ｃ，Ｄの流速も変化する。具体的には、幅方向から見たときの撥水面１７上を流れる際の液体Ｃ，Ｄの流速μ１、親水面１８上を流れる際の液体Ｃ，Ｄの流速μ３、及び撥水面１７と親水面１８との界面Ｈ付近を流れる際の液体Ｃ，Ｄの流速μ２は異なる大きさとなる。
Further, in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the
このように、主流路１４内を流れる前記液体Ｃ，Ｄの流速は上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて変化するため攪拌効果が高まり、前記液体Ｃ，Ｄは前記主流路１４を流れる間に適切に混合されて、前記収納室１９に到達する。
In this way, the flow velocity of the liquids C and D flowing in the
図１及び図２に示す実施形態では前記撥水面１７と親水面１８からなる混合促進面は前記主流路１４の底面１４ａの全面に設けられているが、前記混合促進面は、少なくとも前記底面１４ａの一部に設けられていればよい。
In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, the mixing promoting surface composed of the
また、前記主流路１４を構成する側面１４ｂ，１４ｂ（図１を参照）や、前記主流路１４を構成する上面（図１に示す実施形態では蓋体１３の下面に相当する）の少なくとも一部に前記混合促進面が設けられていてもよい。当然、前記主流路１４を構成する複数の面に前記混合促進面が設けられていてもよい。
Further, at least a part of the side surfaces 14b and 14b (see FIG. 1) constituting the
また、図１，図２に示す実施形態では、底面１４ａを幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向う２つの領域Ｆ，Ｇに分けていたが、前記領域は３つ以上あってもよい。このとき各領域には前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて撥水面１７と親水面１８とが交互に形成されているとともに、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）にて各領域に形成された撥水面１７と親水面１８とが互い違いになるように配置されることが好ましい。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
図３に示す第２実施形態では、前記主流路１４を構成する底面１４ａに略菱形形状の撥水面１７が上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に複数個、連なって配置されている。前記略菱形形状は２つの相対向する頂点が両側側面１４ｂ，１４ｂに当接する大きさで形成されている。そして前記撥水面１７以外の部分が親水面１８である。このため前記親水面１８は前記底面１４ａの幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）の両側に略三角形状にて、複数個、前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて配置されている。前記上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて隣り合う前記親水面１８同士、及び幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）で隣り合う前記親水面１８同士は隣接して配置されている。
In the second embodiment shown in FIG. 3, a plurality of substantially rhombic water-
図３に示す実施形態でも、主流路１４の幅方向の中心に、上流側から下流側に沿って延びる仮想中心線（Ｏ−Ｏ線）を引いてみると、前記仮想中心線の両側の領域では、前記撥水面１７と親水面１８とが上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて交互に配置されていることがわかる。
Also in the embodiment shown in FIG. 3, when a virtual center line (OO line) extending from the upstream side to the downstream side is drawn at the center in the width direction of the
なお図３に示す実施形態では、前記撥水面１８は略菱形形状であったが、楕円形状等、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向って徐々に幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）への寸法が大きくなるとともに途中から徐々に幅方向への寸法が小さくなる形状（領域）であればよい。また前記略菱形形状の部分が親水面で、その他の部分が撥水面でもよい。
In the embodiment shown in FIG. 3, the
図４に示す第３実施形態では、前記主流路１４を構成する空間内を撥水面１７と親水面１８とが互いにスパイラル状に配置されている。
In the third embodiment shown in FIG. 4, the
図４に示すように、前記主流路１４を構成する底面１４ａ、両側側面１４ｂ，１４ｂ及び上面１４ｃ（図４の実施形態では蓋体１３の下面に相当）に撥水面１７及び親水面１８が互いにスパイラル状になるように配置される。
As shown in FIG. 4, a
このため、図４に示す実施形態では、主流路１４の底面１４ａ、両側側面１４ｂ，１４ｂ及び上面１４ｃの各面において、前記撥水面１７と親水面１８とが上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて交互に配置されている。
For this reason, in the embodiment shown in FIG. 4, the
図３及び図４に示す実施形態でも、主流路１４内を流れる前記液体Ｃ，Ｄの流速は上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて変化するため、前記主流路１４を流れる間に適切に混合されて、前記収納室１９に到達する。
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the flow rates of the liquids C and D flowing in the
図１ないし図４に示す実施形態では、撥水面１７となるべき面に撥水処理がされるか、あるいは親水面１８となるべき面に親水処理がされるかすればよい。または撥水面１７となるべき面に撥水処理がされるとともに、親水面１８となるべき面に親水処理がされてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the surface to be the
親水面１８は例えばアルコール系親水処理剤を用いた薄膜によって形成される。また前記撥水面１７は、例えばフッ素原子を含む分子を有するトリアジンの薄膜によって形成される。なお前記プレート基板１２が樹脂またはセラミックから形成されている場合、前記トリアジンには少なくとも１つのアルコキシシラン系の分子を含むことが好ましい。また前記プレート基板１２が金属で形成される場合、前記フッ素原子を含む分子はモノチオールまたはジチオールであるであることが好ましい。前記トリアジンはカップリング剤であり、前記プレート基板１２との接合力を強めることが出来、膜剥がれ等の不具合を適切に回避できる。
The
図５に示す本発明の第４実施形態では、図１に示す第１実施形態と同様に、前記検査用プレート１０が、プレート基板１２と蓋体１３とで構成される。
In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 5, the inspection plate 10 is composed of a
図５に示すように前記プレート基板１２の上面１２ａには、主流路１４、前記主流路１４に連結する２本の副流路１５，１５、それぞれの副流路１５に連結する収納室１６，１６、及び前記主流路１４に連結する収納室１９とが溝形状で形成されている。
As shown in FIG. 5, the
図５の第４実施形態では、前記主流路１４に設けられる混合促進手段として前記主流路１４を構成する少なくとも一つの面から突起部が突出形成されている。
In the fourth embodiment shown in FIG. 5, protrusions are formed so as to protrude from at least one surface constituting the
図５及び図６に示すように、前記主流路１４を構成する側面１４ｂ，１４ｂから前記主流路１４の幅方向（図Ｘ１−Ｘ２方向）に向けて突起部２０が突出形成されている。図５に示すように前記突起部２０は前記主流路１４の底面１４ａからプレート基板１２の上面１２ａまで形成されているため、前記突起部２０の上面は前記プレート基板１２の上面１２ａと同一面を成しているが、前記突起部２０の上面が前記プレート基板１２の上面１２ａより低く形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
図５，図６に示すように前記突起部２０は、前記側面１４ｂ，１４ｂに複数個形成され、一方の側面１４ｂに形成された突起部２０と、他方の側面１４ｂに形成された突起部２０は、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて互い違いに前記主流路１４の幅方向に突出するように配置される。また前記突起部２０の主流路１４の幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）への最大長さ寸法Ｌ１は、前記主流路１４の幅寸法Ｌ２に比べて短く形成される。なお図６の実施形態では、一方の側面１４ｂから突出する突起部２０に対し、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）の方向に所定の間隔を置いて、他方の側面１４ｂから突起部２０が突出形成され、すなわち幅方向から見たとき、前記突起部２０が形成されていない領域Ｉが設けられている。この方が後述する液体Ｃ，Ｄの流速がより変動しやくなり好ましいと考えられる。
As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of the
図５，図６に示す実施形態では、前記突起部２０の上流側（図示Ｙ１側）に向く側面２０ａは、前記幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）と平行な方向に形成されるが、前記突起部２０の下流側（図示Ｙ２側）に向く側面２０ｂは、前記幅方向に対し斜め方向に傾いている。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the
図５，図６に示す実施形態では、前記副流路１５から流れる液体Ｃ，Ｄが前記主流路１４内に侵入すると、前記突起部２０の上流側（図示Ｙ１側）に向く側面２０ａに衝突する液体Ｃ，Ｄはそこで圧力が高くなり、いわゆるベルヌーイの式により流速μ５が減速する。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, when the liquids C and D flowing from the
一方、前記突起部２０をすり抜けて前記突起部２０の下流側（図示Ｙ２側）に向く側面２０ｂに沿って流れる液体Ｃ，Ｄは圧力が開放されるため前記圧力が徐々に低下し、いわゆるベルヌーイの式により流速μ４が加速する。
On the other hand, the pressures of the liquids C and D flowing along the
このように前記主流路１４内に突起部２０を設けることで前記液体Ｃ，Ｄの流速に変化を与えることが出来るから攪拌効果が高まり前記液体Ｃ，Ｄが適切に混合されながら前記収納室１９に到達する。
Thus, by providing the
図７に示す第５実施形態では、前記主流路１４を構成する側面１４ｂ，１４ｂから所定距離だけ前記主流路１４の内方向に離れた位置に突起部２１が突出形成されている。前記突起部２１は前記主流路１４の底面１４ａから突出形成され、前記突起部２１の上面は前記プレート基板１２の上面１２ａと同一面で形成されても、前記上面１２ａよりも低く形成されてもよい。
In the fifth embodiment shown in FIG. 7, a protruding
図７に示す実施形態では前記突起部２１は前記主流路１４と副流路１５，１５との付け根付近に形成されている。図７に示す実施形態では前記突起部２１は主流路１４内に一つだけ設けられているが複数設けられていてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 7, the
前記突起部２１の平面形状は略三角形状であり、前記突起部２１の上流側（図示Ｙ１側）を向く側面２１ａは前記主流路１４の幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に対して斜め方向に傾いて形成されている。
The planar shape of the protruding
図７に示すように、前記副流路１５を流れる液体Ｄは、前記突起部２１の側面２１ａに衝突するためそこで圧力が高くなり流速μ６が減速する。一方、前記副流路１５を流れる液体Ｃは、その流れ方向に前記突起部２１の側面２１ａが向いるので、前記側面２１ａで圧力は低下し（あるいはさほど高くなることなく）、前記液体Ｃの流速μ７は前記流速μ６よりも速くなる。
As shown in FIG. 7, since the liquid D flowing through the
このように前記突起部２１を設けることで前記液体Ｃ，Ｄの流速が変化するため攪拌効果が高まり前記液体Ｃ，Ｄは適切に混合されて前記収納室１９まで到達する。
By providing the
なお図７に示す実施形態では、前記突起部２１よりも下流側（図示Ｙ２側）に、前記主流路１４を構成する側面１４ｂから突起部２２が複数、突出形成されている。この突起部２２によっても前記液体Ｃ，Ｄの流速は変化しより混合されやすくなる。また前記突起部２２の上流側（図示Ｙ１側）に向く側面２２ａは、前記主流路１４の幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に対し斜め方向に傾いているため、図５，図６に示した突起部２０と形状が異なるが、図７に示す突起部２２の形状でも液体Ｃ，Ｄに与えられる圧力変化が生じるので流速が変化し混合が促進される。
In the embodiment shown in FIG. 7, a plurality of
図８に示す第６実施形態では、副流路１５の側面と連続する連続面を成す前記主流路１４の側面１４ｂには、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に凹む凹み部２３が形成されている。前記凹み部２３は前記プレート基板１２の上面１２ａから前記主流路１４の底面１４ａにかけて形成され、前記凹み部２３の底面は前記主流路１４の底面１４ａと同一面を成しているが前記凹み部２３の底面は前記主流路１４の底面１４ａより高い位置に形成されてもよい。
In the sixth embodiment shown in FIG. 8, a
図８に示す前記凹み部２３は、前記側面１４ｂ，１４ｂの双方に上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて複数個形成され、一方の側面１４ｂに形成された凹み部２３間に、他方の側面１４ｂに形成された凹み部２３が介在するように、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて互い違いに配置される。
A plurality of the recessed
なお図８の実施形態では、一方の側面１４ｂから凹む凹み部２３に対し、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）の方向に所定の間隔を置いて、他方の側面１４ｂから凹み部２３が形成され、すなわち幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に見たときに、前記凹み部２３が形成されていない領域Ｊが形成されている方がよい。
In the embodiment of FIG. 8, with respect to the
図８に示す実施形態では、前記凹み部２３の平面形状は略三角形状であり、前記凹み部２３の上流側（図示Ｙ１側）及び下流側（図示Ｙ２側）に向く側面２３ａ、２３ｂはともに、主流路１４の幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に対し斜め方向に傾いている。
In the embodiment shown in FIG. 8, the planar shape of the recessed
図８に示す実施形態では、副流路１５，１５から主流路１４へ流れる液体Ｃ，Ｄは、前記主流路１４内において、上流側（図示Ｙ１側）から凹み部２３の側面２３ａへ向けて圧力が徐々に低下し、前記凹み部２３の側面２３ｂから領域Ｊに向けて圧力が徐々に高くなるので、流速が変化し攪拌効果が高まり適切に混合されて収納室１９へ到達する。
In the embodiment shown in FIG. 8, the liquids C and D flowing from the
図９ａに示す第７実施形態では、前記副流路１５の底面と連続する連続面を成す前記主流路１４の底面１４ａに、上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて所定の間隔を置いて複数の凹み部２４が形成さている。
In the seventh embodiment shown in FIG. 9a, from the upstream side (Y1 side in the drawing) to the downstream side (Y2 side in the drawing) from the upstream side (Y1 side in the drawing) to the
このように前記主流路１４の底面１４ａに凹み部２４を形成しても副流路１５，１５から主流路１４へ流れる液体Ｃ，Ｄの流速は変化し攪拌効果が高まり、前記液体Ｃ，Ｄは適切に混合されて収納室１９へ到達する。
Thus, even if the
図９ｂに示すように各凹み部２４は、前記主流路１４の幅寸法Ｌ２と同じ幅寸法で形成されてもよいし、あるいは図９ｃに示すように各凹み部２４は、前記主流路１４の幅寸法Ｌ２より短い幅寸法Ｌ４で形成されてもよい。図９ｃのように前記凹み部２４の幅寸法Ｌ４を前記主流路１４の幅寸法Ｌ２よりも短い寸法で形成する場合、一方の側面１４ｂに寄る（あるいは前記一方の側面１４ｂに当接する）凹み部２４と、他方の側面１４ｂに寄る（あるいは前記他方の側面１４ｂに当接する）凹み部２４とに分け、一方の側面１４ｂ寄りに形成された凹み部２４と、他方の側面１４ｂ寄りに形成された凹み部２４とが上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて交互に配置されるようにすると、液体Ｃ，Ｄの攪拌効果がより高まり、混合が促進されるので好ましい。
As shown in FIG. 9b, each
なお本発明では図１ないし図９のいずれの実施形態においても、流路１４，１５の底面は上流側（図示Ｙ１側）から下流側（図示Ｙ２側）に向けて下方向に傾く傾斜面で形成されていることが、前記液体Ｃ，Ｄが前記副流路１５から主流路１４を通り収納室１９まで導かれやすくなり好ましい。
In the present invention, in any of the embodiments shown in FIGS. 1 to 9, the bottom surfaces of the
あるいは収納室１６に連結する送圧手段（図示しない）などを用い、前記送圧手段からの圧力供給により液体Ｃ，Ｄを収納室１６，１６から副流路１５及び主流路１４へ流す手法を用いてもよい。
Alternatively, a pressure feeding means (not shown) connected to the storage chamber 16 is used, and a method of flowing the liquids C and D from the storage chambers 16 and 16 to the
液体Ｃ，Ｄは試薬以外であってもよく、物質Ｅは検体以外であってもよい。使用態様によって液体Ｃ，Ｄ及び物質Ｅの種類を変えることが出来る。 The liquids C and D may be other than the reagent, and the substance E may be other than the specimen. The types of the liquids C and D and the substance E can be changed depending on the usage mode.
また図１ないし図９に示す実施形態では、副流路１５がいずれも２本であったが、前記副流路１５は３本以上あってもよい。また副流路１５は、前記主流路１４の上流側（図示Ｙ１側）と下流側（図示Ｙ２側）の間のどこかで前記主流路１４に連結されていればよい。また図１ないし図９に示す実施形態では、副流路１５から主流路１４へ至る流路形状がＹ字形状であるが、それ以外の形状であってもよい。使用態様により、副流路１５及び主流路１４の形態を変えることが出来る。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 9, there are two sub-channels 15, but there may be three or more sub-channels 15. Further, the
本発明の検査用プレート１０は、血液検査や尿検査、あるいは、ＤＮＡチップやプロテインチップの簡便な診断用として使用でき、また反応、分離、分析等を一つのプレート上で行なうことが出来るμ−ＴＡＳ（micro-total analysis system）や、Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ、あるいはマイクロファクトリー用のプレートの一部として用いることが可能である。 The test plate 10 of the present invention can be used for blood test, urine test, or simple diagnosis of DNA chip or protein chip, and can perform reaction, separation, analysis, etc. on a single plate. It can be used as part of a plate for micro-total analysis system (TAS), Lab-on-chip, or microfactories.
１０ 検査用プレート
１２ プレート基板
１３ 蓋体
１４ 主流路
１５ 副流路
１６、１９ 収納室
１７ 撥水面
１８ 親水面
２０、２１、２２ 突起部
２３、２４ 凹み部
Ｃ、Ｄ 液体（試薬）
Ｅ 物質（検体）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test |
E Substance (specimen)
Claims (1)
前記主流路には、各副流路から流れてきた液体の混合を促進させる混合促進手段が設けられ、前記混合促進手段は、前記主流路を構成する面の少なくとも一部に、上流側から下流側に向けて交互に形成された撥水面と親水面とで構成され、前記主流路を構成する空間内を前記撥水面と前記親水面とが互いにスパイラル状に配置されることを特徴とするプレート。 A main flow path, and a plurality of sub flow paths connected to the main flow path,
Wherein the main channel, the mixing acceleration means for promoting mixing of the liquid flowing from the secondary flow channel is provided, et al is, the mixing acceleration means, at least a portion of the surface constituting the main passage, from the upstream side The water-repellent surface and the hydrophilic surface are alternately formed toward the downstream side, and the water-repellent surface and the hydrophilic surface are arranged in a spiral shape in the space constituting the main flow path. plate.
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