JP4957260B2

JP4957260B2 - 化学反応用カートリッジ及びその使用方法

Info

Publication number: JP4957260B2
Application number: JP2007007281A
Authority: JP
Inventors: 克守行之内; 信之竹内; 健雄田名網; 久雄片倉
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-01-16
Also published as: JP2008175585A; US20080213143A1; US7935316B2; DE102008003823A1; CN101281204A; DE102008003823B4

Description

本発明は、室又は流路にある溶液を送液することによって化学的な反応を行う化学反応用カートリッジ及びその使用方法に関する。

従来、溶液の合成や溶解、検出、分離などの処理においては、通常、試験管やビーカー、ピペットなどが利用されていた。例えば、物質Ａと物質Ｂを試験管あるいはビーカーなどに採取しておき、これを他の試験管あるいはビーカーなどの容器に注入し、混合・攪拌などして物質Ｃを作る。このようにして合成された物質Ｃについては、例えば発光、発熱、呈色、比色などの観察が行われる。あるいは、混合した物質をろ過あるいは遠心分離などして、目的の物質を分離抽出することもある。

また、溶解の処理、例えば有機溶剤で溶かすなどの処理においても試験管あるいはビーカーなどのガラス器具を用いて行っており、検出処理の場合も同様に、被試験物質と試薬を容器に入れてその反応結果を観察している。
このような用途に使用される化学反応用カートリッジとして、例えば、弾性体の裏面に表面側に窪んだ複数の室と、これら複数の室を繋ぐ流路が形成され、弾性体の裏面に、室及び流路を密閉するように基板を接着したものがある（例えば、特許文献１参照）。この化学反応用カートリッジにおいては、予め室内にサンプルや試薬などの溶液を注入しておき、弾性体の表面側からローラを押し付けることにより、流路又は反応室あるいは両者が部分的に変形して、その流路又は反応室内にある溶液が移動し、これによって溶液の混合や試薬の添加などを行う。
特開２００５−０３７３６８号公報

しかしながら、上述のような化学反応用カートリッジにおいて、弾性体は例えばシリコンゴム等の柔らかい材質であり、基板はポリスチレンやポリカーボネート等の硬いプラスチックからなり、内部に注入する溶液の付着性や浸透性が弾性体と基板とで互いに異なるため、送液不良が生じることがあった。また、基板と弾性体とを接着する際に、その位置決めや固定が難しいという問題があり、さらに、基板と弾性体の接着後、両者の分離が困難であり、再利用・分別廃棄が困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、室及び流路を移動する溶液の付着性や浸透性が等しくなり、送液に優れたものとすることのできる化学反応用カートリッジ及びその使用方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、少なくとも一部が弾性体で形成され、内部に溶液が収容される複数の室及び複数の室を連結する流路を有し、外部から前記弾性体に外力を加えることにより、前記室及び流路にある溶液を移動又は阻止する化学反応用カートリッジにおいて、
前記弾性体は、上下に積層された少なくとも二層構造からなり、上層の弾性体と下層の弾性体との間に、前記複数の室及び流路が設けられ、
前記上層の弾性体と前記下層の弾性体とは、同一材質であり、
前記下層の弾性体の下面に、前記弾性体より硬質の基板が、前記下層の弾性体の下面と前記基板の上面とのうちの一方に形成された少なくとも２つ以上の凹部と、他方に形成されて前記凹部に嵌合する少なくとも２つ以上の凸部との嵌合による２点以上で接合されており、
前記凸部を前記凹部に嵌合する際に、前記凸部と前記凹部とが弾性変形力により固定されることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記凸部及び前記凹部は、アンダーカット形状をなしていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記凸部及び前記凹部は、フック状とされていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記凸部及び前記凹部は、帯状をなしていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記下層の弾性体と前記基板とは、互いに分離可能であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の化学反応用カートリッジの使用方法において、
前記化学反応用カートリッジを使用して、溶液の化学反応を実施した後は、前記弾性体部分を廃棄し、前記基板を再利用することを特徴とする。

本発明によれば、上層の弾性体と下層の弾性体との間に複数の室及び流路が設けられているので、上層の弾性体及び下層の弾性体に対する溶液の付着性や浸透性が等しくなり、送液に優れる。
また、下層の弾性体と硬質の基板との接合の際の位置決めや固定が容易でかつ確実に固定できる。そして、弾性体の上面に外力を加えて室及び流路にある溶液を移動させる場合にも溶液溜まりが生じることなく確実かつスムーズに送液することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
［第一の実施の形態］
図１(a)は、化学反応用カートリッジ１の斜視図、(b)は、化学反応用カートリッジ１の上面図、(c)は、化学反応用カートリッジ１を切断線I−Iに沿って切断した際の矢視断面図、図２は、化学反応用カートリッジ１を切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、図２(a)は、二層の弾性体１１，１２と基板１３との接合前の状態、 (b)は、二層の弾性体１１，１２と基板１３との接合後の状態を示している。図３(a)は、下層弾性体１２の下面図、(b)は基板１３の上面図、図４(a)〜(c)は、ローラ１４の動作を示した化学反応用装置１００の上面図、図４(d)は、図４(c)における切断線IV−IVに沿って切断した際の矢視断面図である。
図１〜図４に示すように、化学反応用装置１００は、基板１３上に二層の弾性体１１，１２が重ねられて、二層の弾性体（以下、上層弾性体１１、下層弾性体１２と言う）の間に溶液が収容される複数の室２１〜２５及びこれら室２１〜２５を連結する流路２６〜２９が形成されてなるカートリッジ１と、上層弾性体１１の上面に接触しながら移動することにより、弾性体１１，１２に外力を加えて流路２６〜２９又は室２１〜２５あるいは両者を部分的に塞いで、塞がれた流路２６〜２９又は室２１〜２５にある溶液Ｘ，Ｙを移動させるローラ１４とを備えている。

図１に示すように、上層弾性体１１及び下層弾性体１２は、気密状で弾力性のあるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などのシリコンゴムや高分子材料からなり、基板１３と同様の大きさで長尺な平板状をなしている。なお、上層弾性体１１及び下層弾性体１２は、ゴム以外にも粘弾性体や塑性体を使用することができる。上層弾性体１１の下層弾性体１２との接触面である下面には、それぞれ上面側に凹んで膨らむことができる溶液用の複数の凹部が形成されており、これら複数の凹部は、溶液が注入される注入用の注入室２１，２２と、注入室２１，２２内の溶液が反応する反応部用の反応室２３と、反応室２３で反応した溶液が分注される分注用の分注室２４，２５となる。また、上層弾性体１１の下面には、注入室２１，２２と反応室２３とがそれぞれ繋がる流路２６，２７と、反応室２３と分注室２４，２５とがそれぞれ繋がる流路２８，２９とが形成されている。注入室２１，２２及び分注室２４，２５は平面視円形状で、反応室２３は平面視楕円形状である。そして、上層弾性体１１の下面で、注入室２１，２２、反応室２３及び分注室２４，２５及び流路２６〜２９を除く接着領域が、下層弾性体１２の上面に接着されている。これによって注入室２１，２２、反応室２３、分注室２４，２５及び流路２６〜２９が上層弾性体１１と下層弾性体１２とにより密閉されて、後述する溶液Ｘ，Ｙ，Ｚの外部漏れが防止される構造となっている。

図２及び図３に示すように、下層弾性体１２の下面には、下方に突出し基板１３に嵌合する二つの凸部１２１，１２２が形成されている。これら凸部１２１，１２２は、下層弾性体１２の長手方向両端部において、幅方向中心位置にそれぞれ形成されている。各凸部１２１，１２２は円柱状をなし、基板１３の上面で二つの凸部１２１，１２２に対応する箇所に形成された同形状の凹部１３１，１３２にそれぞれ嵌合する。１点だけの固定では、基板１３に対してカートリッジ１が回転してしまうが、このように２点を固定することでＲとθが決定され二次元方向に動けなくなる。その結果、下槽弾性体１２と基板１３との位置決めと同時に双方の固定を行うことができる。

基板１３は、上層弾性体１１及び下層弾性体１２からの外力に対する抗力を持たせるため硬質な材料、例えば金属や樹脂等からなり、位置決め及び形状維持のための長尺な平板状をなしている。基板１３の上面で長手方向両端部には、凸部１２１，１２２に対応する箇所にそれぞれ凹部１３１，１３２が形成されている。これら凹部１３１，１３２は、基板１３の上面及び下面を貫通しており、凹部１３１，１３２の径ｄ_２は、凸部１２１，１２２の径ｄ_１よりも小さく形成されている。凸部１２１，１２２は弾性材料からなるため、凹部１３１，１３２内に嵌合した際に凹部１３１，１３２に密着して基板１３と下層弾性体１２とが固定される。また、このように凸部１２１，１２２と凹部１３１，１３２とは凸部１２１，１２２の弾性力によって嵌め込まれているので、互いに分離可能である。

図４に示すように、ローラ１４は、上層弾性体１１の上面に接触しながら移動することにより、上層弾性体１１に外力を加えて流路２６〜２９又は室２１〜２５あるいは両者を部分的に塞いで、塞がれた流路２６〜２９又は室２１〜２５にある溶液Ｘ，Ｙを移動させる。また、図示しないが、ローラ１４をカートリッジ１の長手方向に沿って移動させるガイドレール及びスライダ等のアクチュエータと、アクチュエータを駆動させる駆動源等を備えている。
ローラ１４は、例えば長尺な円柱状であり、カートリッジ１の幅方向に沿って延在しており、ローラ１４が上層弾性体１１の上面に接触しながら移動するようになっている。ガイドレールは、カートリッジ１の長手方向に沿って延在し、ガイドレールに沿ってスライダが移動自在に設けられ、スライダにローラ１４が固定されている。そして、スライダがガイドレールに沿って移動することにより、ローラ１４もガイドレールに沿って移動し、カートリッジ１の上面が押圧されるため、送液が行われる。アクチュエータの駆動源としては、例えば、電力、機械力、空気圧あるいは油圧等によるものが挙げられる。

次に、化学反応用装置１００における送液動作について説明する。
まず、カートリッジ１に形成された注入室２１，２２に予め溶液Ｘと溶液Ｙをそれぞれ注入しておく。注入は、図１(c)に示すように上層弾性体１１に例えば直接、ニードル２０により注入室２１，２２内に注入する。

図４(a)は、溶液Ｘ，Ｙの注入後、送液前の状態であり、上層弾性体１１の上面左端部にローラ１４が位置しており、ローラ１４の下面が上層弾性体１１の上面に接触して上層弾性体１１を押し潰している。この状態からローラ１４が上層弾性体１１の上面に沿って左側から右側に移動する。このとき、ローラ１４の下面で上層弾性体１１の上面が押し潰されながら、注入室２１，２２に収容されている溶液Ｘ，Ｙが右方向へと押し出されて、流路２６，２７を通って反応室２３へと移動する。

図４(b)に示すように、さらにローラ１４が上層弾性体１１の上面に沿って右側へ移動する。この場合にもローラ１４の下面で上層弾性体１１の上面が押し潰されながら、流路２６，２７及び反応室２３にある溶液が右方向へと押し出される。そして、ローラ１４が反応室２３を移動する際に、反応室２３内に送られた溶液Ｘ，Ｙが混合して反応する。ここで言う反応とは、例えば、混合、合成、溶解、分離などである。なお、このようにカートリッジ１を利用することにより、例えばダイオキシンやＤＮＡなどの検出が可能である。また、このときローラ１４は上層弾性体１１の上面を押圧しており、これによって送液された溶液の逆流が防止される。

反応室２３で反応した反応後の溶液Ｚは、その後、図４(c)，(d)に示すように、ローラ１４の移動によって、流路２８，２９から分注室２４，２５へと移動する。

以上、第一の実施の形態によれば、上層弾性体１１と下層弾性体１２の二層構造からなり、上層弾性体１１と下層弾性体１２との間に、複数の室２１〜２５及び複数の室２１〜２５を連結する流路２６〜２９が設けられているので、上層弾性体１１及び下層弾性体１２に対する溶液の付着性や浸透性が等しくなり、送液に優れる。
また、下層弾性体１２の下面に硬質の基板１３が、凸部１２１，１２２と凹部１３１，１３２との嵌合によって接合されているので、下層弾性体１２と基板１３との接合の際の位置決めや固定が容易でかつ確実に固定することができる。また、上層弾性体１１の上面に外力を加えて室２１〜２５及び流路２６〜２９にある溶液を移動させる場合にも溶液溜まりが生じることなく確実かつ容易に移動させることができる。この位置の固定は、カートリッジ１が上層弾性体１１及び下層弾性体１２で変形しやすいため、カートリッジ１とローラ１４の相対的な位置を確定するために非常に重要である。
凸部１２１，１２２の径ｄ_１は凹部１３１，１３２の径ｄ_２より大きく、凸部１２１，１２２と凹部１３１，１３２とが弾性変形力により固定されるので、凸部１２１，１２２と凹部１３１，１３２との密着性が高く、凸部１２１，１２２と凹部１３１，１３２との嵌合がより強固となる。下層弾性体１２と基板１３とは互いに分離可能であるので、再利用でき、また下層弾性体１２と基板１３とを分別して廃棄でき、環境面で非常に好ましい。

［第二の実施の形態］
図５は、化学反応用カートリッジ３を図２と同様に切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、(a)は、二層の弾性体３１，３２と基板３３との接合前の状態、(b)は、二層の弾性体３１，３２と基板３３との接合後の状態を示している。
第二の実施の形態は、下層弾性体３２の凸部３２１，３２２と基板３３の凹部３３１，３３２との形状が第一の実施の形態と異なるものであり、その他は第一の実施の形態と同様のため異なる点のみについて説明する。
図５に示すように、下層弾性体３２の凸部３２１，３２２は、下方に突出する棒状部３２１a，３２２aと、棒状部３２１a，３２２aの先端に形成されて側面視横長の楕円形状の楕円部３２１b，３２２bとから構成されている。楕円部３２１b，３２２bは、弾性材料からなるので横方向において収縮するようになっている。
基板３３の凹部３３１，３３２は、基板３３の上下面に貫通して形成され円柱状をなしている。凹部３３１，３３２の横幅ｄ_４は、楕円部３２１b，３２２bの横幅ｄ_３より小さく、かつ、棒状部３２１a，３２２aの横幅より大きくなっている。楕円部３２１b，３２２bの横幅ｄ_３を凹部３３１，３３２の横幅ｄ_４よりも大きくすることにより、楕円部３２１b，３２２bにおける弾性力を利用して凹部３３１，３３２内に密着して強固に固定することができる。

以上、第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、凸部３２１，３２２は、下層弾性体３２の長手方向両端部において幅方向中心位置に形成され、凹部３３１，３３２は、基板３３の長手方向両端部において凸部３２１，３２２に対向する位置にそれぞれ形成され、これら凸部３２１，３２２と凹部３３１，３３２とが嵌合されている。

［第三の実施の形態］
図６は、化学反応用カートリッジ４を図２と同様に切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、(a)は、二層の弾性体４１，４２と基板４３との接合前の状態、(b)は、二層の弾性体４１，４２と基板４３との接合後の状態を示している。
第三の実施の形態は、下層弾性体４２の凸部４２１，４２２と基板４３の凹部４３１，４３２との形状が第一の実施の形態と異なるものであり、その他は第一の実施の形態と同様のため異なる点のみについて説明する。
図６に示すように、下層弾性体４２の凸部４２１，４２２は、下方に突出しアンダーカット形状をなしたフック状である。具体的には、下方に向けて広がるテーパ面４２１a，４２２aを有する側面視略台形状である。凸部４２１，４２２は、弾性材料からなるので横方向及び縦方向において収縮するようになっている。
基板４３の凹部４３１，４３２は、基板４３の上面で凸部４２１，４２２に対応する位置に下方に窪んで形成され、凹部４３１，４３２は基板４３の下面を貫通していない。凹部４３１，４３２は、凸部４２１，４２２と同形状のアンダーカット形状で、凹部４３１，４３２の開口側の横幅ｄ_６は凸部４２１，４２２の底部側の横幅ｄ_５よりも小さくなっている。凸部４２１，４２２の横幅ｄ_５を凹部４３１，４３２の横幅ｄ_６よりも大きくすることにより、凸部４２１，４２２における弾性力を利用して凹部４３１，４３２内に密着して強固に固定することができる。また、凸部４２１，４２２の高さｈ_１を凹部４３１，４３２の深さｈ_２より短くすると、厚さ方向（縦方向）にも弾性力を利用することができる。

以上、第三の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、凸部４２１，４２２及び凹部４３１，４３２をアンダーカット形状とすることによって、凸部４２１，４２２と凹部４３１，４３２との嵌合が抜けにくく強固となる。また、凸部４２１，４２２は、下層弾性体４２の長手方向両端部において幅方向中心位置にフック状に形成され、凹部４３１，４３２は、基板４３の長手方向両端部において凸部４２１，４２２に対向する位置にそれぞれフック状に形成され、これら凸部４２１，４２２と凹部４３１，４３２とが嵌合されているので、下層弾性体４２と基板４３のＲとθが固定され、位置決めと同時に双方の固定を行うことができる。

［第四の実施の形態］
図７(a)は、化学反応用カートリッジ５における二層の弾性体５１，５２と基板５３との接合前の状態を示した斜視図であり、(b)は、(a)における下層弾性体５２の下面図である。
第四の実施の形態は、下層弾性体５２の凸部５２１，５２２と基板５３の凹部５３１，５３２との形状が第一の実施の形態と異なるものであり、その他は第一の実施の形態と同様のため異なる点のみについて説明する。
図７(a)，(b)に示すように、下層弾性体５２の凸部５２１，５２２は、下方に突出しアンダーカット形状をなした帯状である。具体的には、下方に向けて広がるテーパ面５２１a，５２２aを有する側面視略台形状である。この凸部５２１，５２２は下層弾性体５２の長手方向両端部において幅方向に延在して形成されている。凸部５２１，５２２は、弾性材料からなるので横方向において収縮するようになっている。
基板５３の凹部５３１，５３２は、基板５３の上面で凸部５２１，５２２に対応する位置に下方に窪み基板の幅方向に延在して形成され、凹部５３１，５３２は基板５３の下面を貫通していない。凹部５３１，５３２は、凸部５２１，５２２と同形状のアンダーカット形状で、凹部５３１，５３２の開口側の横幅ｄ_８は凸部５２１，５２２の底部側の横幅ｄ_７よりも小さくなっている。凸部５２１，５２２の横幅ｄ_７を凹部５３１，５３２の横幅ｄ_８より大きくすることにより、凸部５２１，５２２における弾性力を利用して凹部５３１，５３２内に密着して強固に固定することができる。

以上、第四の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、凸部５２１，５２２及び凹部５３１，５３２をアンダーカット形状とすることによって、凸部５２１，５２２と凹部５３１，５３２との嵌合が抜けにくく強固となる。また、凸部５２１，５２２は、下層弾性体５２の長手方向両端部において幅方向に延在して帯状に形成され、凹部５３１，５３２は、基板５３の長手方向両端部において凸部５２１，５２２に対向して幅方向に延在した帯状に形成されているので、凸部５２１，５２２と凹部５３１，５３２とを嵌合させた際に、凸部５２１，５２２と凹部５３１，５３２との接触面積が多く固定力が増す。よって、外部から上層弾性体５１に外力を加えることにより室及び流路にある溶液を移動させる場合にも、二層の弾性体５１，５２が基板５３からずれたりすることなく位置決めされて、送液がスムーズになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記第三及び第四の実施の形態において、下層弾性体４２，５２と基板４３，５３とを二色成形法により接合しても良い。二色成形することにより、下層弾性体４２，５２と基板４３，５３との形成とともに一度に接合することができ、施工の手間を省くことができる。
また、上記第四の実施の形態において、凸部５２１，５２２は下層弾性体５２の長手方向両端部に幅方向に延在してそれぞれ二辺形成され、これに対応して凹部５３１，５３２も基板５３の長手方向両端部に、幅方向に延在してそれぞれ二辺形成されているとしたが、例えば図７(c)に示すように、下層弾性体６２の長手方向一端部に幅方向に延在して一辺の凸部６２１を形成し、さらに、長手方向に延在して一辺の凸部６２２を形成しても良い。そして、図示しないが、同様にして凸部６２１，６２２に対応する基板の上面に凹部をそれぞれ形成しても良い。また、その他、図示しないが、二辺以上の凸部及び凹部を形成しても良い。凸部５２１，５２２や凹部５３１，５３２を帯状に形成することによって、カートリッジ５の長手方向及び幅方向を固定でき、同時に基板５３と下層弾性体５２とのめくれを防止することができる。

また、第一〜第三の実施の形態においても、凸部１２１，１２２，３２１，３２２，４２１，４２２，５２１，５２２及び凹部１３１，１３２，３３１，３３２，４３１，４３２，５３１，５３２の個数及び位置は適宜変更可能である。さらに、凸部１２１，１２２，３２１，３２２，４２１，４２２，５２１，５２２及び凹部１３１，１３２，３３１，３３２，４３１，４３２，５３１，５３２の形状は上述した形状に限定されるものではなく、互いに嵌合でき、分離可能な形状であれば適宜変更して良い。
また、下層弾性体１２，３２，４２，５２に凸部１２１，１２２，３２１，３２２，４２１，４２２，５２１，５２２を形成し、基板１３，３３，４３，５３に凹部１３１，１３２，３３１，３３２，４３１，４３２，５３１，５３２を形成するとしたが、反対に下層弾性体に凹部を形成し、基板に凸部を形成するとしても良い。
さらに、第一〜第四の実施の形態では弾性体は上層弾性体１１，３１，４１，５１と下層弾性体１２，３２，４２，５２との二層構造であるとしたが、三層構造以上としても良い。
また、弾性体１１，１２と基板１３とは、接着により固定しても良い。この場合、分割は困難になるが、内部液体に対しては同一材質で流路を形成できるため、溶液の付着性や浸透性の問題は改善することができる。

(a)は、化学反応用カートリッジ１の斜視図、(b)は、化学反応用カートリッジ１の上面図、(c)は、化学反応用カートリッジ１を切断線I−Iに沿って切断した際の矢視断面図である。化学反応用カートリッジ１を切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、(a)は、二層の弾性体１１，１２と基板１３との接合前の状態、(b)は、二層の弾性体１１，１２と基板１３との接合後の状態である。 (a)は、下層弾性体１２の下面図、(b)は基板１３の上面図である。 (a)〜(c)は、ローラ１４の動作を示した化学反応用装置１００の上面図、(d)は、切断線IV−IVに沿って切断した際の矢視断面図である。化学反応用カートリッジ３を切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、(a)は、二層の弾性体３１，３２と基板３３との接合前の状態、(b)は、二層の弾性体３１，３２と基板３３との接合後の状態である。化学反応用カートリッジ４を切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、(a)は、二層の弾性体４１，４２と基板４３との接合前の状態、(b)は、二層の弾性体４１，４２と基板４３との接合後の状態である。 (a)は、化学反応用カートリッジ５における二層の弾性体５１，５２と基板５３との接合前の状態を示した斜視図であり、(b)は、(a)における下層弾性体５２の下面図、(c)は、下層弾性体６２の変形例を示した下面図である。

符号の説明

１，３，４，５化学反応用カートリッジ
１１，３１，４１，５１上層弾性体
１２，３２，４２，５２下層弾性体
１３，３３，４３，５３基板
２１〜２５室
２６〜２９流路
１２１，１２２，３２１，３２２，４２１，４２２，５２１，５２２凸部
１３１，１３２，３３１，３３２，４３１，４３２，５３１，５３２凹部
Ｘ，Ｙ，Ｚ溶液

Claims

少なくとも一部が弾性体で形成され、内部に溶液が収容される複数の室及び複数の室を連結する流路を有し、外部から前記弾性体に外力を加えることにより、前記室及び流路にある溶液を移動又は阻止する化学反応用カートリッジにおいて、
前記弾性体は、上下に積層された少なくとも二層構造からなり、上層の弾性体と下層の弾性体との間に、前記複数の室及び流路が設けられ、
前記上層の弾性体と前記下層の弾性体とは、同一材質であり、
前記下層の弾性体の下面に、前記弾性体より硬質の基板が、前記下層の弾性体の下面と前記基板の上面とのうちの一方に形成された少なくとも２つ以上の凹部と、他方に形成されて前記凹部に嵌合する少なくとも２つ以上の凸部との嵌合による２点以上で接合されており、
前記凸部を前記凹部に嵌合する際に、前記凸部と前記凹部とが弾性変形力により固定されることを特徴とする化学反応用カートリッジ。
前記凸部及び前記凹部は、アンダーカット形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の化学反応用カートリッジ。
前記凸部及び前記凹部は、フック状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の化学反応用カートリッジ。
前記凸部及び前記凹部は、帯状をなしてい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化学反応用カートリッジ。
前記下層の弾性体と前記基板とは、互いに分離可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の化学反応用カートリッジ。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の化学反応用カートリッジの使用方法において、
前記化学反応用カートリッジを使用して、溶液の化学反応を実施した後は、前記弾性体部分を廃棄し、前記基板を再利用することを特徴とする化学反応用カートリッジの使用方法。