JP4520166B2 - 樹脂製マイクロチャネル基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(a)基板上への第1レジスト層の形成
(b)基板とマスクAとの位置合わせ
(c)マスクAを用いた第1レジスト層の露光
(d)第1レジスト層の熱処理
(e)第1レジスト層上への第2レジスト層の形成
(f)基板とマスクBとの位置合わせ
(g)マスクBを用いた第2レジスト層の露光
(h)第2レジスト層の熱処理
(i)レジスト層の現像
を行い、所望のレジストパターンを形成する。
図1に示す成形品を形成する方法に従って、レジスト塗布を2回繰り返して第1レジスト層を形成、各層に露光、熱処理を実施した後、更にレジスト塗布を1回繰り返して第2レジスト層を形成、露光、熱処理を実施した後、図2に示すような横50mm×縦25mm、厚さ1.0mmの基板に、幅20μm、深さ10μmの微細な溝13と、深さ80μmの凹部11を有する樹脂製マイクロチャネル基板100を製造した。流路の端部角度は90°とした。凹部11には、液体供給口である貫通孔10が設けられている。
図1に示す成形品を形成する方法に従って、レジスト塗布を2回繰り返して第1レジスト層を形成、各層に露光、熱処理を実施した後、更にレジスト塗布を1回繰り返して第2レジスト層を形成、露光、熱処理を実施した後、図2に示すような横50mm×縦25mm、厚さ1.0mmの基板に、幅20μm、深さ10μmの微細な溝13と、深さ80μmの凹部11を有する樹脂製マイクロチャネル基板100を製造した。溝13により流路が形成される。流路の端部角度θは90°とした。凹部11には、液体供給口である貫通孔10が設けられている。
図1に示す成形品を形成する方法に従って、レジスト塗布を2回繰り返して第1レジスト層を形成、各層に露光、熱処理を実施した後、更にレジスト塗布を1回繰り返して第2レジスト層を形成、露光、熱処理を実施した後、図2に示すような横50mm×縦25mm、厚さ1.0mmの基板に、幅20μm、深さ10μmの微細な溝13と、深さ80μmの凹部11を有する樹脂製マイクロチャネル基板100を製造した。流路の端部角度は、粒子作製効率の向上、及び粒子径のバラツキを抑制させることを目的に、65°とした。
図1に示す成形品を形成する方法に従って、レジスト塗布を2回繰り返して第1レジスト層を形成、各層に露光、熱処理を実施した後、更にレジスト塗布を1回繰り返して第2レジスト層を形成、露光、熱処理を実施した後、図2に示すような横50mm×縦25mm、厚さ1.0mmの基板に、幅10μm、深さ5μmの微細な溝13と、深さ60μmの凹部11を有する樹脂製マイクロチャネル基板100を製造した。流路の端部角度は90°とした。
図1に示す成形品を形成する方法に従って、レジスト塗布を3回繰り返して第1レジスト層を形成、各層に露光、熱処理を実施した後、更にレジスト塗布を1回繰り返して第2レジスト層を形成、露光、熱処理を実施した後、図2に示すような横50mm×縦25mm、厚さ1.0mmの基板に、幅40μm、深さ20μmの微細な溝13と、深さ100μmの凹部11を有する樹脂製マイクロチャネル基板100を製造した。流路の端部には、粒子作製効率の向上、及び粒子径のバラツキを抑制させることを目的に、横40μm、縦20μmの凸パターンを形成した。
分散相(水)として純水、連続相(油)としてトリオレインを用いた水中油単分散微粒子の作製試験を行った。水に対する接触角が70°と高いため、流体流路の出口で、水である純水が基板とぬれることなく、均一な水粒子を有するエマルションを得ることに成功した。
分散相(油)としてトリオレイン、連続相(水)として純水を用いた水中油単分散微粒子の作製試験を行った。水に対する接触角が19°と低いため、流路の出口で、油であるトリオレインが基板とぬれることなく、均一なトリオレイン粒子を有するエマルションを得ることに成功した。粒径測定装置(大塚電子社製、PAR−III)を使用して粒子径を測定した結果、平均粒子径45.5μm、変動率3.0%となり、極めて均一な粒子を有するエマルションを製造可能であることを確認した。CCDカメラを用い、光学的に観察した際の画像を図7に示す。
樹脂製基板1を用いた水中油単分散微粒子の作製と同様、均一なトリオレイン粒子を有するエマルションを得ることに成功した。端部角度を65°とした本実験系では、平均粒子径41.0μm、変動率1.5%となり、更に均一な粒子を有するエマルションを製造可能であることを確認した。そして、分散相であるトリオレインの送液速度を、10ml/時間からの30ml/時間に高めた条件下においても、端部角度を65°としたことにより、単分散微粒子を作製可能であることを確認した。CCDカメラを用い、光学的に観察した際の画像を図8に示す。
樹脂製基板2を用いた水中油単分散微粒子の作製と同様、均一なトリオレイン粒子を有するエマルションを得ることに成功した。平均粒子径18.6μm、変動率2.4%となり、均一な粒子を有するエマルション製造可能であることを確認した。
樹脂製基板2を用いた水中油単分散微粒子の作製と同様、均一なトリオレイン粒子を有するエマルションを得ることに成功した。平均粒子径78.2μm、変動率3.8%となり、均一な粒子を有するエマルションを製造可能であることを確認した。CCDカメラを用い、光学的に観察した際の画像を図9に示す。
分散相(油)としてトリオレイン、連続相(水)として純水を用いた水中油単分散微粒子の作製試験を行った。試験では、樹脂製基板1に蓋となるアクリル製平板を密着させることで、微細な流路が形成されるようにした。本実験系では、水に対する接触角は70°と高いため、流路の出口で、油であるトリオレインと基板がぬれる結果となり、トリオレイン粒子が単離しないために、均一なエマルションが得られなかった。
2 第1レジスト層
3 マスクA
4 第2レジスト層
5 マスクB
6 レジストパターン
7 導電性膜
8 金属構造体
9 樹脂製プレート
10 貫通孔
11 凹部
12 土手部
13 溝
Claims (11)
- 樹脂基板の表面に、液体供給口に連通する凹部と、この凹部と接しかつ表面に多数の微細な溝を備えた土手部とが形成されるとともに、この基板の表面を蓋となる平板と密着させた状態で、前記土手部の溝によって前記凹部内と凹部外とを連通する微細な流路が形成されるようにした樹脂製マイクロチャネル基板であり、
前記微細な流路の幅及び高さがそれぞれ1〜300μmの範囲内であり、かつ、該流路の幅と高さの比が1:20〜20:1の範囲内であり、
前記土手部の表面に備えた多数の溝の端部角度が、70°以下であることを特徴とする樹脂製マイクロチャネル基板。 - 樹脂基板の表面に、液体供給口に連通する凹部と、この凹部と接しかつ表面に多数の微細な溝を備えた土手部とが形成されるとともに、この基板の表面を蓋となる平板と密着させた状態で、前記土手部の溝によって前記凹部内と凹部外とを連通する微細な流路が形成されるようにした樹脂製マイクロチャネル基板であり、
前記微細な流路の幅及び高さがそれぞれ1〜300μmの範囲内であり、かつ、該流路の幅と高さの比が1:20〜20:1の範囲内であり、
前記土手部の表面に備えた多数の溝が、微細な凹凸構造を有することを特徴とする樹脂製マイクロチャネル基板。 - 前記土手部の表面に備えた多数の溝の端部角度が、70°以下であることを特徴とする請求項2に記載の樹脂製マイクロチャネル基板。
- 樹脂製マイクロチャネル基板表面の水に対する接触角が、5°以上60°以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂製マイクロチャネル基板。
- 複数の基板の向きを揃えて密着状に積み重ね、密着面に多数の微細な流路を形成するようにした積層型樹脂製マイクロチャネル基板であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂製マイクロチャネル基板。
- 前記樹脂製マイクロチャネル基板を積み重ねて使用する際、各基板の位置合わせ手段を有する請求項5に記載の樹脂製マイクロチャネル基板。
- 基板上にレジストによりパターン形成するステップと、前記基板上に形成された前記レジストパターンにしたがって金属を付着し、金属構造体を形成するステップと、前記金属構造体を使用して、樹脂製マイクロチャネル基板を形成するステップとを備えた請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂製マイクロチャネル基板の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂製マイクロチャネル基板を用いた濾過・分級方法であって、前記流路に粒子浮遊液を流通させて粒子の分別を行うことを特徴とする濾過・分級方法。
- 請求項8記載の樹脂製マイクロチャネル基板を用いた濾過・分級方法において、前記多数の流路のうち、少なくとも一部の流路の分別過程を、基板に多数の溝を有する表面側が密着する部分を透明板にすることによって、光学的に観察しつつ濾過・分級を行うことを特徴とする樹脂製マイクロチャネル基板の濾過・分級方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂製マイクロチャネル基板を用いたエマルションの製造方法であって、前記流路を通して第1の液体を前記凹部内から凹部外に送り出し、凹部外に供給されかつ前記第1の液体に溶け合わない第2の液体中に分散させることを特徴とするエマルションの製造方法。
- 前記多数の流路のうち、少なくとも一部の流路にいて、基板に多数の溝を有する表面側が密着する部分を透明板としたことを特徴とする請求項10に記載のエマルションの製造方法。
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