JP5065803B2 - 微量液体秤取装置、それを有するマイクロチップ及び微量な液体の秤取方法 - Google Patents

Description

本発明は、微量液体秤取装置、それを備えたマイクロチップ及び微量な液体の秤取方法に関する。本発明は、特に、各種サンプルを用いた分析や化学反応を行うための微量のサンプルを秤取するのに好適な微量液体秤取装置、それを備えたマイクロチップ及び微量な液体の秤取方法に関する。

微量なサンプル等の液体を用いた物質の分離・分析、生化学反応、化学反応又はタンパク質結晶化等の配合条件のスクリーニングにおいて、微小なチャネルにより構成されるマイクロチップが用いられることがある。マイクロチップで取り扱うサンプルや反応試薬等の液体の体積が極めて小さいために、液体を定量的に秤取することが難しく、複雑な構成や操作が煩雑になるといった問題点がある。

従来、マイクロチャネルデバイスを用いて、例えば、特許文献１に開示されるような層流中で結晶を生成させる試みや、非特許文献１に開示されるような温度制御を厳密に行って結晶を得る試みがなされている。マイクロチャネルデバイスを用いることで、反応場を比較的微少なものにすることができる。また、マイクロチャネルデバイスを用いることで、反応の制御が比較的容易になる。ただし、特許文献１や非特許文献１に記載された方法においても、デッドボリュームが比較的大きいという問題がある。

例えば、特許文献２には、デッドボリュームが比較的小さくて済む液体の秤取方法として、パッシブバルブを使用する方法が開示されている。

具体的に、特許文献２には、第１の流路と、第２の流路と、第１の流路に接続された第３の流路と、第３の流路の一端と第２の流路を連結する第４の流路とを有する液体秤取装置が開示されている。第４の流路は、他の３本の流路より細く形成されている。特許文献２に記載された秤取装置では、まず、第１の流路に液体が導入されることにより、第３の流路に液体が引き込まれる。その後、第１の流路に残存する液体が取り除かれる。そして、第３の流路に残存した液体が第２の流路に押し出されることで、第３の流路の容積に応じた体積の液体が秤取される。

また、特許文献３では、特許文献２の各流路の横断面積に対する横断面の辺周の比率の相対的な関係が規定されている。また、引圧によってオンオフできるストップバルブの併用が開示されている。
米国特許第６４０９８３２号明細書 特開２００４−１６３１０４号公報 特許３２８２７９６号公報 「アナリティカル・ケミストリー(Analytical Chemistry)」（２００２），７４，ｐ．３５０５−３５１０

上記特許文献２に記載された秤取装置によって微量な液体を定量的に秤取するためには、第１の流路内の液体（例えば、サンプルや反応試薬など）を一旦全て排除して空気で置換する必要がある。このため、排除されるべき液体量(すなわち、無駄になる液体量)が秤取量に比して過大になるという問題を有している。また、マイクロチップの第１の流路の出口ポートを封鎖する手段が別途必要である。このため、その封鎖する手段を操作のための駆動源を用意し、封鎖のタイミングを計って駆動源を動作させなければならない等の煩雑な面があり、再現性よく液体の定量的な秤取を実現することが困難であるという問題がある。

また、特許文献３では、引圧によりオンオフできるストップバルブを併用する系が示されているが、やはり、ストップバルブを操作するための駆動源を用意しなければならず、また、引圧を止めるタイミングの制御を計る必要がある等、煩雑な面がある。

本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、微量な量の液体を定量的に容易に秤取することができる微量液体秤取装置を提供することにある。

本発明に係る微量液体秤取装置は、液体が流れる第１の流路と、第２の流路と、第３の流路と、第４の流路と、第５の流路と、を備えている。第３の流路は、第１の端部と第２の端部とを有する。第３の流路は、第１の端部にあって第１の流路に接続されている。第４の流路は、第３の流路の第２の端部と第２の流路とを接続している。第４の流路は、第１の流路、第２の流路及び第３の流路のそれぞれよりも細い。第５の流路は、第１の流路の第３の流路が接続された部分よりも下流側の部分に、直接又は間接的に接続されている。第５の流路は、外気に開放されている。ｎ _４ ：第４の流路の本数、ｌ _４ ：第４の流路の長さ、Ｌ _４ ：第４の流路の横断面の周囲長、Ｓ _４ ：第４の流路の横断面積、ｎ _５ ：第５の流路の本数、ｌ _５ ：第５の流路の長さ、Ｌ _５ ：第５の流路の横断面の周囲長、Ｓ _５ ：第５の流路の横断面積、としたときに、（１／ｎ _４ ）ｌ _４ Ｌ _４ ／Ｓ _４ ＜（１／ｎ _５ ）ｌ _５ Ｌ _５ ／Ｓ _５ が満たされる。尚、第５の流路は、液体の封止弁である必要はない。
秤取方法。

本発明に係る微量液体秤取装置では、第１の流路に導入された液体が第３の流路に引き込まれた後に、第１の流路に残存する液体が下流側に送られることで、第１の流路の第３の流路が結合された部分から液体が取り除かれる。第３の流路内に残存する液体が第２の流路に押出されることにより、第３の流路の容積に応じた体積の液体が秤取される。

本発明に係る微量液体秤取装置のある特定の局面では、第５の流路が、第４の流路よりも細い。

本発明に係る微量液体秤取装置は、第１の流路と第５の流路との間に配置された液溜め部をさらに備えていてもよい。

その場合、下流側に送られた、第１の流路に残存していた液体が液溜め部に溜められることが好ましい。この構成によれば、第１の流路における第３の流路との結合部よりも下流側の長さを短くすることができ、排除されるべき液体量（すなわち無駄になる液体量）を少なくすることができ、更に、マイクロチップの集積度を向上することができる。

本発明に係る微量液体秤取装置は、第１の流路と、第３の流路と、第４の流路と、第５の流路とを少なくとも有する秤量ユニットが少なくとも２組備えられており、各秤量ユニットから秤取された液体が第２の流路において混合されるものであってもよい。

本発明に係る微量液体秤取装置は、基板をさらに備え、第１の流路、第２の流路、第３の流路、第４の流路及び第５の流路は、基板に形成されたマイクロチャネルであってもよい。

上記基板は、上部基板と下部基板とを少なくとも含むものであってもよい。

本発明に係るマイクロチップは、上記本発明に係る微量液体秤取装置を有する。

本発明に係る微量な液体の秤取方法は、液体が流れる第１の流路と、第２の流路と、第１の端部と第２の端部とを有し、第１の端部にあって第１の流路に接続された第３の流路と、第３の流路の第２の端部と第２の流路とを接続し、第１の流路、第２の流路及び第３の流路のそれぞれよりも細い第４の流路と、第１の流路の第３の流路が接続された部分よりも下流側の部分に、直接又は間接的に接続されていると共に、外気に開放されている第５の流路と、を備え、ｎ _４ ：第４の流路の本数、ｌ _４ ：第４の流路の長さ、Ｌ _４ ：第４の流路の横断面の周囲長、Ｓ _４ ：第４の流路の横断面積、ｎ _５ ：第５の流路の本数、ｌ _５ ：第５の流路の長さ、Ｌ _５ ：第５の流路の横断面の周囲長、Ｓ _５ ：第５の流路の横断面積、としたときに、（１／ｎ _４ ）ｌ _４ Ｌ _４ ／Ｓ _４ ＜（１／ｎ _５ ）ｌ _５ Ｌ _５ ／Ｓ _５ が満たされる微量液体秤取装置を用いる。

本発明に係る微量な液体の秤取方法は、第１の流路に液体を導入することにより、第３の流路にも液体を引き込む引き込み工程と、第１の流路に残存する液体を下流側に送ることで、第１の流路の第３の流路が結合された部分から液体を取り除く除去工程と、除去工程の後に、第３の流路内に残存ずる液体を第２の流路に押出することで、第３の流路の容積に応じた体積の液体を秤取する工程と、を備えている。

本発明に係る微量液体秤取装置によれば、微量な量の液体を定量的に容易に秤取することができる。第１の流路の出口ポートの封鎖のための封止弁の駆動源を用意したり、封止弁のタイミングを計って制御をする必要がなく、ガスに押された液滴の導入以外に制御の必要がなく、制御の失敗がない。

本発明を実施した好ましい形態に関する説明に先立って、まず、本発明における液体の秤取原理について、図１６〜図１９を参照しながら詳細に説明する。尚、図１６は、本発明における液体の秤取原理を説明するためのモデルを表す図である。

（原理説明）
図１６に示すモデルでは、第１の流路Ａと第２の流路Ｂとが配置されている。第１の流路Ａには、第３の流路Ｃが接続されている。第３の流路Ｃの先端部と第２の流路Ｂとは第４の流路Ｄによって接続されている。第４の流路Ｄは、第３の流路Ｃよりも細い。

まず、図１７に示すように、図１７における左側から第１の流路Ａに液体が導入される。第１の流路Ａに導入された液体は、第３の流路Ｃにも引き込まれる。第３の流路Ｃに引き込まれた液体は、第４の流路Ｄの入口境界面又は出口境界面付近で停止する。

この現象は、次のように説明できる。すなわち、第４の流路Ｄにおける気液界面の表面張力に起因するラプラス圧が流体の背圧と釣合うことによって、液体が停止する。第４の流路Ｄにおいて液体が停止していられる背圧の上限値は、ラプラスの法則に従い、気液界面の表面張力と流路Ｄにできる気液界面の曲率半径で決まる。ラプラスの法則は、背圧（Ｐ）により膨張可能な気液界面が、２つの主な曲率半径（Ｒ_１、Ｒ_２）によって分けられた気液界面内の張力（σ）に起因するラプラス圧と平衡下で等しいことを大まかに述べており、これはＰ＝σ（１／Ｒ_１＋１／Ｒ_２）で表せる。流路Ｄが矩形断面をもつとき、その矩形の一辺の長さをａ、他辺の長さをｂ、と表すと、０．５＜ａ／ｂ＜２のとき、Ｒ_１=ａ／２、Ｒ_２=ｂ／２と近似でき、Ｐ＝２σ（１／ａ＋１／ｂ）となる。ａ／ｂ＜０．１のとき、Ｐ＝４σ／ａと近似され、ａ／ｂ＞１０のとき、Ｐ＝４σ/ｂと近似される。ここで、σは、温度依存の物性値で、例えば純水であれば、５℃〜３５℃の範囲で、７０〜７５ｄｙｎ／ｃｍ程度である。なお、第４の流路Ｄの断面形状が矩形ではない場合においても、横断面積をＳ、横断面の周辺長をＬとすれば、ラプラス圧は、おおまかにＰ＝σＬ／Ｓと近似される。

したがって、「第４の流路Ｄは、第３の流路Ｃよりも細い」とは、具体的には、特許文献３に記載のとおり、第４の流路Ｄの横断面積に対する該横断面の辺周の比率が、前記第３の流路Ｃの横断面積に対する該横断面の辺周の比率よりも２倍以上１０倍以下であることをいう。

第４の流路Ｄの入口境界面で停止するか、出口境界面付近で停止するかは、第４の流路Ｄを形成する流路壁の濡れ性によってきまる。

尚、本明細書において、「濡れにくい性質」と、「相対的に毛管引力が働きにくい性質」とは、実質的に同義である。例えば、第４の流路Ｄが第３の流路Ｃよりも濡れにくいとは、液体が第３の流路Ｃに引き込まれたときに、そのままの圧力では第４の流路Ｄを流れる事ができないことをいう。濡れにくい性質の大小は、接触角の大小で規定できる。例えば、「流路が液体に対して濡れにくい性質を有する」とは、液体と流路壁との接触角が９０度以上であることをいう。

図１７に示すように、第１の流路Ａと第３の流路Ｃとに液体が引き込まれた後に、図１８に示すように、例えば、第１の流路Ａの両端部に適当な圧力差を形成するなどにより、第１の流路Ａに残存する液体を第１の流路Ａの第３の流路Ｃが接続された部分よりも下流側に送る。第１の流路Ａに残存する液体を第１の流路Ａから取り除いてもよい。これにより、第３の流路Ｃ内の液体が孤立する。

この際、第３の流路Ｃ内の液体は、通常、第１の流路Ａ内に実質的に戻らない。よって、例えば、第３の流路Ｃの液体が第４の流路Ｄの入口境界面付近でせき止められている場合は、第３の流路Ｃの容積に応じた体積の液体が秤取される。

一方、第３の流路Ｃの液体が第４の流路Ｄの出口境界面付近でせき止められている場合は、第３の流路Ｃの容積と第４の流路Ｄの容積との和に応じた体積の液体が秤取される。通常、第４の流路Ｄの容積は第３の流路Ｃの容積よりも非常に小さい。このため、実質的には、第３の流路Ｃの容積に応じた体積の液体が秤取される。

尚、液体の端面は、表面張力や接触角等の影響により開口部の端面と完全に一致するとは限らない。従って、例えば、第３の流路Ｃの液体が第４の流路Ｄの入り口境界面付近でせき止められている場合においても、第３の流路Ｃの容積と完全に等しい体積の液体が秤取されるとは限らない。

上述のようにして第３の流路Ｃ、若しくは第３の流路Ｃと第４の流路Ｄとにおいて秤量された液体は、第１の流路Ａの圧力が第２の流路Ｂの圧力と第４の流路の気液界面におけるラプラス圧の和よりも相対的に高くなるように調節することで、第４の流路Ｄを経由して第２の流路Ｂ内に移送され、秤取される。秤取された液体は、第２の流路Ｂを経由して、例えば反応場や分析場などの他の場所へ移送可能である。

＜実施形態１＞
本実施形態１では、本発明を実施した好ましい形態の一例について、図１に示す微量液体秤取装置２０を参照しながら詳細に説明する。但し、図１に示す微量液体秤取装置２０は単なる例示である。本発明に係る微量液体秤取装置は、微量液体秤取装置２０に限定されない。

微量液体秤取装置２０は、微量な液体を定量的に秤取するためのものである。尚、微量液体秤取装置２０により秤取される液体の種類は特に限定されない。

（微量液体秤取装置２０の構成）
図１に示すように、微量液体秤取装置２０は、第１の流路１と、第２の流路２と、第３の流路３と、第４の流路４と、第５の流路６とを備えている。

第１の流路１には、図１において左側から、秤取対象となる液体が導入される。左側から第１の流路１に導入された液体は、図１における左側から右側へと流れる。

第２の流路２は、秤取された液体を移動させるための流路である。尚、図１に示す例では、第２の流路２は、第１の流路１と平行に配置されている。但し、本発明において、第２の流路２は、第１の流路１と平行でなくてもよい。

また、図１では、第１の流路１と第２の流路２とは、直線状に描画されている。但し、本発明において、第１の流路１と第２の流路２とは直線状でなくてもよく、曲線状又は折れ曲がり形状であってもよい。

第３の流路３は、第１の流路１に接続されている。第３の流路３は、第１の流路１から第２の流路２に向かって延びている。尚、図１では、第３の流路３は、第１の流路１及び第２の流路２に対してほぼ直角に延びている。但し、本発明において、第３の流路３は、第１の流路１や第２の流路２に対して斜めに延びていてもよい。また、第３の流路３も、必ずしも直線状でなくてもよく、例えば、曲線状であってもよい。

第３の流路３は、液体を秤量する部分である。第３の流路３の容量は、秤取しようとする液体の体積に応じて設定される。例えば、ピコリットル〜マイクロリットルオーダーの微小体積の液体を秤取しようとする場合には、第３の流路３の容積を、ピコリットル〜マイクロリットルオーダーの大きさに設定される。

ピコリットル〜マイクロリットルオーダーの微小体積の液体を秤取する場合、第３の流路３の容量は、１ピコリットル以上９９９マイクロリットル以下であることが好ましく、３ピコリットル以上１００マイクロリットル以下であることがより好ましく、５ピコリットル以上５０マイクロリットル以下であることが特に好ましい。

また、第３の流路３の容積は、任意の容積に可変であってもよい。これによれば、一つの微量液体秤取装置２０で様々な体積で液体を秤取することが可能となる。

第３の流路３は、濡れにくい流路壁により形成されていてもよく、濡れやすい流路壁により形成されていてもよい。

第３の流路３の先端部と第２の流路２とは、第４の流路４によって接続されている。第４の流路４は、第１の流路１、第２の流路２及び第３の流路３のそれぞれよりも細い。言い換えれば、第４の流路４は、第４の流路４の流路面積が、第１の流路１、第２の流路２及び第３の流路３のそれぞれの流路面積よりも小さく形成されている。

第４の流路４における流体の流動抵抗は、第１の流路１、第２の流路２及び第３の流路３のそれぞれにおける流体の流動抵抗の２倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましく、５倍以上であることがさらに好ましい。

尚、第４の流路４を第１の流路１、第２の流路２及び第３の流路３のそれぞれよりも細くする方法としては、例えば、第４の流路４内に、親水性又は疎水性の多孔体、ピラー等の突起物や堰を１つ又は複数配置する方法も挙げられる。

第４の流路４を、第３の流路３を形成する流路壁よりも液体に濡れにくい流路壁によって形成してもよい。第４の流路４を、第３の流路３を形成する流路壁を形成する材料よりも液体に対する接触角の大きな材料で形成してもよい。第４の流路４を形成する流路壁に、液体に対して濡れにくくする表面処理を施すことによって第４の流路４を液体の流れにくいものとしてもよい。上記の方法を複数組み合わせて行ってもよい。

また、第４の流路４を、第３の流路３を形成する流路壁よりも液体に濡れやすい流路壁によって形成してもよい。

尚、第４の流路Ｄの出口境界面が第２の流路Ｂの壁面に対して直角でなく、なだらかな曲面である場合は、毛管引力が比較的小さい。このため、第４の流路Ｄから第２の流路Ｂへと液体が少しずつ漏れるおそれがある。このため、第３の流路Ｃ内の液体の量が変化するおそれがある。従って、第４の流路Ｄは、濡れにくい性質を有することが好ましい。具体的には、第４の流路Ｄは、第２の流路Ｂよりも濡れにくい性質を有することが好ましい。

第１の流路１の第３の流路３が接続された部分よりも下流側の部分には、第５の流路６が間接的に接続されている。具体的に、本実施形態では、第１の流路１の下流側端部に第５の流路６が接続されている。但し、本発明では、第５の流路６の第１の流路１に対する接続位置は、第１の流路１の第３の流路３が接続された部分よりも下流側であれば、特に限定されない。

第５の流路６の下流側端部がガス排出口７に接続されることで外気に開放されている。ここで、「外気に開放されている」とは、充分に大きな空間に接続されていることを含む。「充分に大きな空間」とは、秤取部の流路内より圧力が低く、空気が流入しても、圧力変化がないような空間である。充分に大きな空間の体積は、第１の流路１と液溜め部５の内部の体積の１０倍以上であることが好ましく、より好ましくは２０倍以上である。

第５の流路６は、第４の流路４よりも液体が流れにくい。すなわち、第５の流路６は、第４の流路４よりも流動抵抗が大きい。第５の流路６の流動抵抗は、第４の流路４の流動抵抗の２倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましく、５倍以上であることがさらに好ましい。

第５の流路６の方が第４の流路４よりも液体が流れにくいようにする方法は、特に限定されないが、例えば、流路壁の間隙を徐変して狭くする方法、障害物を置く方法、親水性又は疎水性の多孔体や微粒子を配置する方法、ピラーやエンボスといった突起物や堰部を設ける方法などが挙げられる。また、微粒子相互間を接着又は粘着させることで固定して第５の流路６内に多孔体を形成してもよい。凹凸のある膜を接着したりすることも有効である。

具体的には、例えば、図８に示すように、第５の流路６に微粒子４０を充填する方法が挙げられる。

図９に示すように、第５の流路６内に、上方向に突出する親水性又は疎水性の堰４１を形成してもよい。

図１０に示すように、第５の流路６内に、下方向に突出する親水性又は疎水性の第１の堰４２と、上方向に突出する親水性又は疎水性の第２の堰４３とを、相互に近接させて形成してもよい。

図１１に示すように、第５の流路６内に、横方向に架橋された、親水性又は疎水性の複数の堰４４を形成して、第５の流路６をスリット形状にしてもよい。

図１２に示すように、第５の流路６内に、親水性又は疎水性のエンボス４５を形成してもよい。

図１３に示すように、第５の流路６内に、親水性又は疎水性の複数のピラー４６を形成してもよい。

図１４に示すように、第５の流路６内に、親水性又は疎水性の、多孔体としてのスポンジ４７を配置してもよい。

ところで、液体が水のようなニュートン流体で、第４の流路４ならびに第５の流路６が共に、単純な断面矩形状の流路からなる場合を例にとると、第５の流路６は、第４の流路４よりも液体が流れにくいという条件は、次のようになる。
(１／ｎ₄）ｌ₄（ｗ₄+ｈ₄)／(ｗ₄ｈ₄)＜(１／ｎ₅）ｌ₅（ｗ₅+ｈ₅)／(ｗ₅ｈ₅)
ここで、
ｌ₄：第４の流路４の長さ、
ｗ₄：第４の流路４の幅、
ｈ₄：第４の流路４の深さ、
ｎ₄：第４の流路４の本数、
ｌ₅：第５の流路６の長さ、
ｗ₅：第５の流路６の幅、
ｈ₅：第５の流路６の深さ、
ｎ₅：第５の流路６の本数、
である。

なお、流路断面が厳密な矩形でない場合も、横断面の周囲長と横断面積を導入することで、次のように書ける。
(１／ｎ₄）ｌ₄Ｌ₄／Ｓ₄＜ (１／ｎ₅）ｌ₅Ｌ₅／Ｓ₅
ここで、
Ｌ₄：第４の流路４の横断面の周囲長、
Ｓ₄：第４の流路４の横断面積、
Ｌ₅：第５の流路６の横断面の周囲長、
Ｓ₅：第５の流路６の横断面積、
である。

このとき、第５の流路６内で液体が流れつつも、第３の流路３内の液体が第４の流路４を通じて第２の流路２に移動する。

更に、ガス圧Ｐ_Gが次の関係にあるとき、液体が第５の流路６で停止した状態のまま、第３の流路３内の液体が第４の流路４を通じて第２の流路２に移動する。
σＬ₄／Ｓ₄＜＜Ｐ_G＜＜σＬ₅／Ｓ₅
但し、本発明において、各流路は、断面矩形状のものに限定されない。

本実施形態では、第５の流路６は、複数の流路により構成されている。このようにすることで、比較的細い第５の流路６が製造工程等において詰まってしまう可能性を低減することができるので好ましい。

尚、本明細書において、「液体が流れにくい」とは、「液体の流動抵抗が高い」ことを意味する。

第５の流路６は液体に対して濡れにくい性質を有してもよいし、濡れ易い性質を有してもよい。

第１の流路１と第５の流路６との間には、液溜め部５が形成されている。液溜め部５は、比較的大きな容積を有するものであることが好ましい。具体的には、液溜め部５の容積は、第１の流路１に導入される液体の体積よりも大きく設定されていることが好ましい。

（マイクロチップ２１、微量液体秤取装置２０の構造）
本実施形態において、上述の微量液体秤取装置２０は、チップ内に形成されている。具体的に、微量液体秤取装置２０は、図６に示すように、マイクロチップ２１内に形成されている。換言すれば、マイクロチップ２１は、微量液体秤取装置２０を有している。

本実施形態では、ひとつのマイクロチップ２１内に、ひとつの微量液体秤取装置２０が形成されている例について説明する。但し、マイクロチップ２１には、複数の微量液体秤取装置２０が形成されていてもよい。

尚、本明細書において、「マイクロチップ」とは、微量液体秤取装置を含む部分の部材をいう。又、マイクロチップとは、上記マイクロチャネルよりなる微量液体秤取装置を備えるチップをいう。マイクロチップの大きさ、形状は特に限定されず、用途に応じて任意に設定することができる。例えば、マイクロチップ２１は、一辺が５ｍｍ〜１００ｍｍ程度の平面視矩形状であってもよい。

マイクロチップ２１の用途は特に限定されない。マイクロチップ２１は、例えば物質の分離・分析、生化学若しくは化学反応又はタンパク質結晶化等に用いられる。このような用途に用いられる場合、マイクロチップ２１は、使い捨てあるいは制限された回数のみの使用で交換されることが望ましい。但し、マイクロチップ２１は、用途によっては恒久的に使用することもできる。

尚、マイクロチップ２１は、分注機又は測定器などの機器と一体に形成されている場合もある。また、マイクロチップ２１内に分注機又は測定器などの機器が組み込まれている場合もある。

マイクロチップ２１の材料は、上記流路構造を実現できる限り、特に限定されない。マイクロチップ２１の材料としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（PolyDiMethylSiloxane: PDMS）、ガラス、シリコン、光反応性樹脂やその他の樹脂、金属、セラミックおよびそれらの組み合わせなどが挙げられる。

微量液体秤取装置２０は、図６に示すように、基板２５を有する。上述した第１の流路１、第２の流路２、第３の流路３、第４の流路４及び第５の流路６は、この基板２５にマイクロチャネル２６として形成されている。

基板２５は、上部基板２４と、下部基板２２とを含む。基板２５は、上記上部基板２４と下部基板２２との間に配置された中間基板２３をさらに備えている。本実施形態では、中間基板２３がマイクロチャネル２６の形状に応じてパターニングされることでマイクロチャネル２６が基板２５内に形成されている。

ここで「マイクロチャネル」とは、チャネル（流路）に液体を導入した時に、マイクロ効果が現れるチャネルをいう。即ち、「マイクロチャネル」とは、液体に何らかの挙動変化が現れる断面形状を持つチャネルをいう。

どのようなチャネルにおいてマイクロ効果が発現するかは、液体の物性によっても異なる。マイクロチャネルの主流方向に垂直な面の形状のうち、最も短い間隔の長さは通常５ｍｍ以下であることが適当であり、５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。マイクロチャネルの主流方向に垂直な面の形状のうち、最も短い間隔の長さは、マイクロチャネルとしての機能を有する長さであれば特に限定されない。

尚、マイクロチャネルの主流方向に垂直な面の形状のうち、最も短い間隔は、マイクロチャネルの横断面形状が長方形ならば、短辺に相当する。マイクロチャネルの横断面形状が楕円ならば、短径に相当する。

マイクロチャネル２６の深さも特に限定されない。マイクロチャネル２６の深さは、例えば、１〜２００μｍ程度であることが好ましい。尚、マイクロチャネル２６の深さは、マイクロチャネル２６の鋳型となる凸構造の流路を有するマスターチップの凸部の高さに相当する。

尚、図示は省略しているが、第１の流路１に液体を導入したり、第３の流路３内に残存する液体を第２の流路２に押出したりするためのマイクロポンプ装置などの駆動源をマイクロチップ２１内に設けてもよい。その場合、マイクロポンプ装置などの駆動源は、微量液体秤取装置２０の一部を構成するものであってもよく、微量液体秤取装置２０とは別の装置であってもよい。

（マイクロチップ２１の製造方法）
本発明において、マイクロチップ２１の製造方法は特に限定されない。微量液体秤取装置２０の形成方法も特に限定されない。マイクロチップ２１は、例えば、機械加工、転写技術、ドライエッチング、ウエットエッチング（化学浸食）、光造形やセラミックス敷詰等の一体成形、表面マイクロマシニング（Surface Micro-machining）、開口部を有する、フィルムやテープなどの１枚以上のシート状部材を積層する方法、インクジェット法やディスペンサ法により流路形成部材をパターニング塗布する方法により形成することができる。転写技術の具体例としては、射出成型や圧縮成型が挙げられる。ドライエッチングの具体例としては、例えば、反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching; RIE)、イオンエッチング(Ion Etching; IE)、イオンビームエッチング（Ion Beam Etching: IBE）、プラズマエッチング、レーザーエッチング、レーザーアブレーション、ブラスト加工、放電加工、リガ（LIthographie Galvanoformung und Abformung: LIGA）プロセス、電子ビームエッチング、高速原子線エッチング (Fast Atom Beam: FAB)などが挙げられる。表面マイクロマシニング（Surface Micro-machining）とは、形成された層の一部を除去することにより微細構造物を形成する方法をいう。層の形成は、各種物質を層状にコートする方法、蒸着させる方法、スパッタリングする方法、又は堆積させる方法により行うことができる。

マイクロチップ２１を製造するために、任意のデザインの１又は複数のマスクを利用してもよい。例えば、１又は複数のマスクを用いてパターニングすることで、所定のパターンにパターニングされた中間基板２３を得、その後、中間基板２３を上部基板２４と下部基板２２との間に配置し、上部基板２４、中間基板２３及び下部基板２２を相互に貼り合わせることでマイクロチップ２１を製造してもよい。基板の貼り合わせ法としては、接着剤による接着、プライマーによる樹脂接合、拡散接合、陽極接合、共晶接合、熱融着、超音波接合、レーザー溶融、溶剤・溶解溶媒による貼り合わせ、粘着テープ、接着テープ、圧着、自己吸着材による結合、物理的な保持、凹凸による嵌め合いなどが挙げられる。

尚、本実施形態では、基板２５が複数の基板により構成されている例について説明するが、基板２５は１枚の基板により構成されていてもよい。その場合、光造形法などを用いて、流路等を形成してもよい。

マスクを用いて基板等をパターニングすることでマイクロチップ２１を製造する場合、第４の流路４や第５の流路６の液体の流れにくさは、第４の流路４や第５の流路６の細さを調節することにより調節するか、又は第４の流路４や第５の流路６内にピラー等の突起物や堰を１又は複数配置することにより調節することが好ましい。例えば、第４の流路４や第５の流路６に微粒子や多孔体を配置することで流路の液体の流れにくさを調節する場合は、基板２５とは異なる材料が必要となる。それに対して、流路の細さを調節する方法や突起物を配置する方法は、異なる材料を必要としない。よって、マイクロチップ２１を容易に製造することができる。

マスクは、通常、流路を平面に射影して得られる形状に設計される。例えば、中間基板２３の両側から加工を行う場合や、複数の中間基板２３を用いて流路を形成する場合などは、複数のマスクを用いてもよい。また、中間基板２３の一部を、マスクを用いずに直接加工してもよい。このため、マスクは、流路を平面に射影して得られる形状と必ずしも一致しない場合がある。

マスクは、光硬化性樹脂などに対して用いられる電磁波遮蔽用のマスクであってもよい。電磁波遮蔽用のマスクは、例えば、水晶やガラスなどをクロムによってコートすることで形成することができる。また、電磁波遮蔽用のマスクは、樹脂のフィルムにレーザーの焼き付けを行うことによっても形成することができる。

マスクは、例えば、コンピュータ上のソフトウエアを用いて、上記流路構造の少なくとも一部を透明な樹脂フィルム上に描画することにより作成することもできる。流路構造の少なくとも一部に対応する電子情報が格納され、マスクまたはマスターチップを作成するために用いられるソフトウエアが収納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明に含まれる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気媒体、光ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。磁気媒体の具体例としては、磁気テープが挙げられる。光ディスクの具体例としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（以上、登録商標）等が挙げられる。

マイクロチップ２１は、上述の各種方法によって直接製造してもよい。また、上述の各種方法によってマスターチップを形成し、そのマスターチップを用いて、チップ成形することでマイクロチップ２１を製造してもよい。この場合、マスターチップは、被成形体と逆の凹凸形状を有する。マスターチップを用いて、成形型を形成し、その成形型を用いて、転写成形することでマイクロチップ２１を製造してもよい。この場合、マスターチップは、被成形体と同様の凹凸形状を有する。一方、成形型は、被成形体と逆の凹凸形状を有する。

（液体の秤取方法）
次に、本実施形態における液体の秤取方法について、図２〜図５を参照しながら詳細に説明する。尚、ここでは、第１の流路１、第２の流路２、第３の流路３、第４の流路４及び第５の流路６の全てが濡れにくい流路壁により形成されているものとして説明する。

まず、図２に示すように、第１の流路１に液体１０を第１の所定圧で導入する。この際、液体１０の一部が液溜め部５に流入してもよい。液体１０の第１の流路１への導入は、第１の流路１に接続されたポンプなどによって行われる。ここで、「第１の所定圧」とは、第１の流路１に液体１０が導入され、且つ後述のように、第１の流路１に導入された液体１０が第３の流路３に引き込まれるのに十分な圧力であって、第３の流路３内の液体１０が第４の流路４へと流入しない圧力である。

第１の流路１に導入された液体１０は、第３の流路３にも引き込まれる。つまり、図７に示すように、第１の流路１に液体１０を導入することにより、第３の流路３にも液体１０を引き込む引き込み工程Ｓ１を行う。ここで、第４の流路４が第３の流路３よりも細い。このため、図２に示すように、液体１０は、第３の流路３の先端で停止する。

次に、図３、図４及び図７に示すように、第１の流路１の上流側から第１の所定圧を印加することで、第１の流路１に残存する液体１０を下流側に送る。これにより、引き込み工程Ｓ１において第１の流路１に引き込まれた液体１０を、第１の流路１の第３の流路３が結合された部分から取り除く（除去工程Ｓ２）。この除去工程Ｓ２を行うことにより、第３の流路３内の液体１０だけを孤立させることができる。その結果、第３の流路３の容積に応じた液体１０が秤量される。このため、除去工程Ｓ２は、秤量工程ともいえる。

本実施形態では、液溜め部５の容積が、第１の流路１に導入される液体の体積よりも大きく設定されているため、除去工程Ｓ２において下流側に送られた液体１０は、図４に示すように、液溜め部５内に全て収納される。このため、除去工程Ｓ２を行うことにより、第３の流路３内の液体１０を確実に孤立させることができる。第３の流路３内の液体１０を確実に孤立させる観点から、液溜め部５の容積は、第１の流路１に導入される液体１０の体積よりも大きいことが好ましい。

但し、本発明において、液溜め部５の容積は、第１の流路１に導入される液体１０の体積よりも小さくてもよい。また、第１の流路１と第５の流路６とが直接接続されていてもよい。これらの場合、除去工程Ｓ２において、第３の流路３内の液体１０が確実に孤立するようにするため、第１の流路１の第３の流路３との接続部分より下流側の長さを比較的長くすることが好ましい。但し、第１の流路１を長くすると、それだけ第１の流路１における圧損が大きくなる。このため、液溜め部５を配置し、第１の流路１を比較的短くすることが特に好ましい。

次に、図５及び図７に示すように、第１の流路１の上流側から、第１の流路１に対して第２の所定圧を印加することによって、図５に示すように、第３の流路３内の液体１０を第２の流路２に押出する。これにより、第３の流路３の容積に応じた体積の液体１０が第２の流路２内に秤取される（秤取工程Ｓ３）。

尚、第２の所定圧は、上記第１の所定圧よりも高い。具体的に、第２の所定圧は、第３の流路３内の液体１０が、第４の流路４を通って第２の流路２に押出される圧力である。これは、液溜め部５内の液体１０が第５の流路６から流出しない大きさの圧力であってもよいが、流出する圧力であってもよい。第２の所定圧が第５の流路６からの液体の流出を完全に規制するほど小さくなく、液体が第５の流路６をわずかに流れる場合であっても、第５の流路６は、第４の流路４よりも、液体が比較的流れにくいものであるため、第１の流路１内ならびに液溜め部７内に残る液体が第５の流路６を完全に通り抜けてしまう前に、第３の流路３内に秤取された液体は、第４の流路４を通って、第２の流路２へ移動する。

（本実施形態における効果）
例えば、本実施形態とは異なり、第５の流路６が配置されていない場合、秤取工程Ｓ３において第３の流路３から第２の流路２へと液体１０を押出するためには、流路１を非常に長く延長して流体抵抗を生じさせる、もしくは、第１の流路１の第３の流路３と接続された部分よりも下流側の部分を塞ぐ必要がある。つまり、無駄にする液体量を大きくするか、例えば、第１の流路１の下流側端部に取り付けられたコックや電磁弁を操作するなど、第１の流路１の下流側部分を塞ぐ別個の操作が必要となる。

それに対して本実施形態に係る微量液体秤取装置２０では、第４の流路４よりも液体が流れにくい第５の流路６が、第１の流路１の第３の流路３が接続された部分よりも下流側の部分に接続されている。そして、第１の流路１の下流側に移送された液体によって第５の流路６が塞がれる。従って、無駄にする液体量を大きくすることなく、また、特段の操作を行うことなく、液体１０を容易に定量的に秤取することができる。

さらに、本実施形態に係る微量液体秤取装置２０は、コックや電磁弁など比較的複雑な構成の部材を要さないため、比較的シンプル且つ小型な構成を有し、よって、微量液体秤取装置２０の省スペース化と低コスト化とを図ることができる。

また、微量液体秤取装置２０によれば、従来の秤取装置と比較して、サンプルとなる液体のデッドボリュームを低減させることができる。

本実施形態では、第４の流路４は、第３の流路３よりも液体１０に対して濡れにくい性質を有している。このため、第３の流路３に引き込まれた液体１０は、第４の流路４の入り口付近で停止する。第３の流路３に引き込まれた液体１０は、第４の流路４に実質的に流入しない。従って、第３の流路３の容積と等しい体積の液体１０をより正確に秤量することができる。

本実施形態では、第１の流路１と第５の流路６との間に液溜め部５が配置されている。このため、除去工程Ｓ２において、第３の流路３内の液体１０を高い確実性で孤立させることができる。また、要する液体のデッドボリュームをより小さくすることができる。

本実施形態では、第３の流路３の容積が、ピコリットル〜マイクロリットルオーダーの大きさであるため、ピコリットル〜マイクロリットルオーダーといった比較的小さな体積の微量な液体を比較的正確に秤取することができる。よって、秤取された液体の観察や測定、相変化、反応などを微量化できる。また、微量液体秤取装置２０では、秤取された液体の外気との接触が抑制される。このため、秤取された液体の蒸発や乾固、濃縮などを抑制することができる。

＜実施形態２＞
上記実施形態１では、微量液体秤取装置２０が、第１の流路１、第３の流路３、第４の流路４及び第５の流路６を有する秤量ユニット２７をひとつ有する例について説明した。但し、本発明において、微量液体秤取装置は、複数の秤量ユニット２７を有していてもよい。その場合、それら複数の秤量ユニット２７の第４の流路４は、共通の第２の流路２に接続されていてもよく、相互に異なる第２の流路２に接続されていてもよい。すなわち、微量液体秤取装置２０は、秤量ユニット２７と第２の流路２とを有する秤取ユニットを複数有していてもよい。

本実施形態では、秤量ユニット２７を複数有する微量液体秤取装置の例として、２つの秤量ユニット２７，１２７を有する微量液体秤取装置３０を例に挙げて説明する。尚、本実施形態２において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。

（微量液体秤取装置３０の構成）
図１５に示すように、微量液体秤取装置３０は、第１の秤量ユニット２７と第２の秤量ユニット１２７とを有する。本実施形態２では、第１の秤量ユニット２７と第２の秤量ユニット１２７とは、それぞれ第２の流路２に接続されている。

具体的には、第２の秤量ユニット１２７の第４の流路１０４は、第２の流路２の延びる方向に関して、第２の流路２の第４の流路４が接続された部分とは若干だけ異なる部分に接続されている。第２の流路２の延びる方向に関して、第４の流路１０４と第４の流路４との間の距離は、第４の流路１０４からの第２の液体と第４の流路４からの第１の液体とが、押出された際に相互に接触する範囲にある。

但し、本発明においては、第２の流路２の延びる方向に関して、第４の流路１０４と、第４の流路４とを実質的に同じ位置に配置してもよい。

第２の秤量ユニット１２７は、第１の秤量ユニット２７と実質的に同様の機能を有する。但し、第２の秤量ユニット１２７の大きさや形状は、必ずしも第１の秤量ユニット２７と一致していなくてもよい。

具体的に、第２の秤量ユニット１２７は、第１の流路１０１と、第２の流路１０２と、第３の流路１０３と、第４の流路１０４と、第５の流路１０６と、ガス排出口１０７とを備えている。尚、第１の流路１０１、第２の流路１０２、第３の流路１０３、第４の流路１０４、第５の流路１０６及びガス排出口１０７の説明に関しては、上記実施形態１の第１の流路１、第２の流路２、第３の流路３、第４の流路４、第５の流路６及びガス排出口７の説明を援用する。

第１の流路１と第１の流路１０１とは、相互に略並行であってもよく、相互に傾斜していてもよい。また、第１の流路１における液体の流れる方向と、第１の流路１０１における液体の流れる方向とは、実質的に同じであってもよく、相互に異なっていてもよい。

（実施形態２における液体の秤取）
本実施形態２でも、第１の秤量ユニット２７によって、上記実施形態１において説明した、図７に示す秤取方法で、第１の流路１から導入された第１の液体が第２の流路２に秤取される。それと共に、図７に示す秤取方法と実質的に同様の方法で、第２の秤量ユニット１２７によっても、第１の流路１０１から導入された第２の液体が第２の流路２に秤取される。この第１の液体の秤取と、第２の液体の秤取との先後は問われない。

本実施形態２では、それぞれ秤取された第１の液体と第２の液体とは、第２の流路２において混合される。混合された第１の液体と第２の液体とは、第２の流路２を通って、例えば反応場等に移送される。第２の流路２は、下流側に向かって縮径している。つまり、第２の流路２は、下流側にいくに従って非対称に細くなっている。このため、混合された第１の液体と第２の液体とは、第２の流路２を下流側に流れると共に、生じる渦流れにより均一に混合される。

本実施形態のように、複数の秤量ユニットが存在する場合、複数の秤量ユニットをすべて同じ中間基板２３に形成してもよい。また、上部基板２４と下部基板２２との間に、第１の中間基板と、第２の中間基板と、第３の中間基板とを、上部基板２４側からこの順で配置し、上部基板２４と第２の中間基板との間に位置する第１の中間基板に第１の秤量ユニット２７を形成する一方、下部基板２２と第２の中間基板との間に位置する第３の中間基板に第２の秤量ユニット１２７を形成してもよい。つまり、複数の秤量ユニットをそれぞれ異なる基板に対して形成するようにしてもよい。

（実施形態２における効果）
以上説明したように、本実施形態２に係る微量液体秤取装置３０は、複数の秤量ユニット２７、１２７を有している。このため、複数種類の液体の秤量及び秤取が可能である。

さらに、複数の秤量ユニット２７、１２７が同一の第２の流路２に接続されているため、秤量した複数種類の液体を、第２の流路２にて混合することができる。例えば、第１の流路１から第１の液体としてサンプルを供給すると共に、第１の流路１０１から第２の液体として希釈液を供給することにより、サンプルを一定濃度に希釈することも可能となる。

また、第２の流路２の延びる方向に関して、第４の流路１０４と第４の流路４との間の距離は、第４の流路１０４からの第２の液体と第４の流路４からの第１の液体とが、押出された際に相互に接触する範囲にある。このため、秤取された複数種類の液体をより均一に混合される。

複数種類の液体をより均一に混合する観点から、第２の流路２は、下流側に向かって細くなっていることが好ましい。これによれば、複数種類の液体が第２の流路２を下流側に流れるに伴ってより均一に混合される。また、混合した液体の次の秤取チャネルへの移送がスムーズとなる。

＜その他の変形例＞
秤量ユニット２７は、複数組の第３の流路及び第４の流路を有していてもよい。これによれば、複数の液滴を同時に秤取することができる。さらに各第３の流路の容積を相互に異ならしめておくことで、相互に体積が異なる複数種類の液滴を秤取することもできる。例えば、第１の流路の上流側から下流側に複数の第３の流路を形成し、その容積が次第に小さくなるように配置しておけば、小さい容積の液滴から大きい容積の液滴まで次第に大きくなる液滴を秤取することができる。

実施形態１に係る微量液体秤取装置の概念図である。 実施形態１に係る微量液体秤取装置を用いて液体を秤取する方法を示す説明図である。 実施形態１に係る微量液体秤取装置を用いて液体を秤取する方法を示す説明図である。 実施形態１に係る微量液体秤取装置を用いて液体を秤取する方法を示す説明図である。 実施形態１に係る微量液体秤取装置を用いて液体を秤取する方法を示す説明図である。 実施形態１におけるマイクロチップの部分断面図である。 実施形態１における液体の秤取方法を表すフローチャートである。 （ａ）微粒子が充填された第５の流路の断面図である。（ｂ）微粒子が充填された第５の流路の平面図である。 堰が形成された第５の流路の断面図である。 複数の堰が形成された第５の流路の断面図である。 複数の堰が形成された第５の流路の断面図である。 エンボスが形成された第５の流路の断面図である。 複数のピラーが形成された第５の流路の断面図である。 スポンジが配置された第５の流路の断面図である。 実施形態２に係る微量液体秤取装置の概念図である。 本発明における液体の秤取原理を説明するための概念説明図である。 本発明における液体の秤取原理を説明するための概念説明図である。 本発明における液体の秤取原理を説明するための概念説明図である。 本発明における液体の秤取原理を説明するための概念説明図である。

符号の説明

１、１０１ 第１の流路
２、１０２ 第２の流路
３、１０３ 第３の流路
４、１０４ 第４の流路
６、１０６ 第５の流路
１０ 液体
２０、３０ 微量液体秤取装置
２１ マイクロチップ
２２ 下部基板
２４ 上部基板
２５ 基板
２６ マイクロチャネル
２７、１２７ 秤量ユニット
Ｓ１ 引き込み工程
Ｓ２ 除去工程
Ｓ３ 秤取工程

Claims (9)

1. 液体が流れる第１の流路と、
   第２の流路と、
   第１の端部と第２の端部とを有し、前記第１の端部にあって前記第１の流路に接続された第３の流路と、
   前記第３の流路の第２の端部と前記第２の流路とを接続し、前記第１の流路、前記第２の流路及び前記第３の流路のそれぞれよりも細い第４の流路と、
   前記第１の流路の前記第３の流路が接続された部分よりも下流側の部分に、直接又は間接的に接続されていると共に、外気に解放されている第５の流路と、を備え、
   ｎ _４ ：第４の流路の本数、
   ｌ _４ ：第４の流路の長さ、
   Ｌ _４ ：第４の流路の横断面の周囲長、
   Ｓ _４ ：第４の流路の横断面積、
   ｎ _５ ：第５の流路の本数、
   ｌ _５ ：第５の流路の長さ、
   Ｌ _５ ：第５の流路の横断面の周囲長、
   Ｓ _５ ：第５の流路の横断面積、
   としたときに、（１／ｎ _４ ）ｌ _４ Ｌ _４ ／Ｓ _４ ＜（１／ｎ _５ ）ｌ _５ Ｌ _５ ／Ｓ _５
   が満たされ、
   前記第１の流路に導入された液体が前記第３の流路に引き込まれた後に、前記第１の流路に残存する液体が下流側に送られることで、前記第１の流路の前記第３の流路が結合された部分から前記液体が取り除かれ、前記第３の流路内に残存する液体が前記第２の流路に押出されることにより、前記第３の流路の容積に応じた体積の液体が秤取される微量液体秤取装置。
2. 前記第５の流路は、前記第４の流路よりも細い、請求項１に記載の微量液体秤取装置。
3. 前記第１の流路と前記第５の流路との間に配置された液溜め部をさらに備えた、請求項１または２に記載の微量液体秤取装置。
4. 前記下流側に送られた前記第１の流路に残存していた液体は、前記液溜め部に溜められる、請求項１〜３のいずれか一項に記載された微量液体秤取装置。
5. 前記第１の流路と、前記第３の流路と、前記第４の流路と、前記第５の流路とを少なくとも有する秤量ユニットが少なくとも２組備えられており、
   前記各秤量ユニットから秤取された液体が前記第２の流路において混合される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の微量液体秤取装置。
6. 基板をさらに備え、
   前記第１の流路、前記第２の流路、前記第３の流路、前記第４の流路及び前記第５の流路は、前記基板に形成されたマイクロチャネルである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の微量液体秤取装置。
7. 前記基板は、上部基板と下部基板とを少なくとも含む、請求項６に記載の微量液体秤取装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の微量液体秤取装置を有するマイクロチップ。
9. 微量な液体の秤取方法であって、
   液体が流れる第１の流路と、第２の流路と、第１の端部と第２の端部とを有し、前記第１の端部にあって前記第１の流路に接続された第３の流路と、前記第３の流路の第２の端部と前記第２の流路とを接続し、前記第１の流路、前記第２の流路及び前記第３の流路のそれぞれよりも細い第４の流路と、前記第１の流路の前記第３の流路が接続された部分よりも下流側の部分に、直接又は間接的に接続されていると共に、外気に開放されている第５の流路と、を備え、ｎ _４ ：第４の流路の本数、ｌ _４ ：第４の流路の長さ、Ｌ _４ ：第４の流路の横断面の周囲長、Ｓ _４ ：第４の流路の横断面積、ｎ _５ ：第５の流路の本数、ｌ _５ ：第５の流路の長さ、Ｌ _５ ：第５の流路の横断面の周囲長、Ｓ _５ ：第５の流路の横断面積、としたときに、（１／ｎ _４ ）ｌ _４ Ｌ _４ ／Ｓ _４ ＜（１／ｎ _５ ）ｌ _５ Ｌ _５ ／Ｓ _５ が満たされる微量液体秤取装置を用い、
   前記第１の流路に液体を導入することにより、前記第３の流路にも前記液体を引き込む引き込み工程と、
   前記第１の流路に残存する液体を下流側に送ることで、前記第１の流路の前記第３の流路が結合された部分から前記液体を取り除く除去工程と、
   前記除去工程の後に、前記第３の流路内に残存する液体を前記第２の流路に押出することで、前記第３の流路の容積に応じた体積の液体を秤取する工程と、を備えた微量な液体の秤取方法。

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