JP5171153B2 - バルブユニット、これを備えた反応装置、及びチャンネルにバルブを形成する方法 - Google Patents
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Description
Anal.Chem.Vol.76 2004年
11 第2層
12 第1層
16 流体チャンネル
20 バルブユニット
21、23 第2ホール
25 第1ホール
27、28 バルブ
30 レーザー光源
Claims (51)
- 流体の流路を形成し、第1高さD1の第1領域と第2高さD2の第2領域と第3高さD3の第3領域とを含む部分を備える流体チャンネルと、前記流体チャンネルの第1領域に充填されて形成され、相転移可能なバルブ物質からなるバルブとを備え、
第1高さD1は第2高さD2及び第3高さD3より小さく、前記第2領域は、前記第1領域の一側に隣接して位置し、前記第3領域は、前記第1領域の他側に隣接して位置し、前記第1領域は、前記流体チャンネル方向に一定幅Gを有し、
前記相転移可能なバルブ物質は、相転移物質と複数の微細発熱粒子とを備えたことを特徴とするバルブユニット。 - 前記バルブに電磁波を照射する外部エネルギー源をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記外部エネルギー源は、レーザーを照射するレーザー光源を含むことを特徴とする請求項2に記載のバルブユニット。
- 前記レーザー光源は、レーザーダイオードを備えることを特徴とする請求項3に記載のバルブユニット。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも1mJ/pulseのエネルギーを有するパルス電磁波であることを特徴とする請求項3または4に記載のバルブユニット。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも10mWの出力を有する連続波の電磁波であることを特徴とする請求項3または4に記載のバルブユニット。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、750〜1300nmの波長を有することを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のバルブユニット。
- 前記微細発熱粒子は、疏水性キャリアオイルに分散されていることを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記微細発熱粒子は、重合体粒子、量子ドット、及び磁性ビーズからなる群から選択される少なくとも一つの粒子形態を有することを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記磁性ビーズは、Fe、Ni、Cr、及びこれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項9に記載のバルブユニット。
- 前記相転移物質は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記ワックスは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックス、及び天然ワックスからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項11に記載のバルブユニット。
- 前記ゲルは、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びポリビニルアミドからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項11に記載のバルブユニット。
- 前記熱可塑性樹脂は、環状オレフィンコポリマー、ポリメチル(メタ)クリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアセタール、パーフルオロアルコキシル、ポリビニルクロライド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリスルフォン、及びポリビニリデンジフルオライドからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項11に記載のバルブユニット。
- 前記幅Gは、前記第2高さD2及び第3高さD3より小さいことを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記第1領域は、200〜500μmの幅Gを有することを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記流体チャンネルは、互いに接合された第1層及び第2層からなる基板に形成され、前記第1、第2、及び第3領域は、前記第1層に設けられた第1ホールと前記第2層に設けられた一対の第2ホールにより形成され、前記第2ホールの少なくとも一つは、前記第1領域を形成できるように、前記第1ホールから幅Gほど離隔されたことを特徴とする請求項1に記載のバルブユニット。
- 前記第2層の第2ホールが前記流体チャンネルを形成することを特徴とする請求項17に記載のバルブユニット。
- 互いに接合された第1層及び第2層からなる基板と、前記基板に形成されて流体の流路を形成する流体チャンネルと、前記流体チャンネル上に形成されて流体を受容する流体チャンバと、前記チャンネルを開閉するバルブユニットとを備え、
前記バルブユニットは、第1高さD1の第1領域と第2高さD2の第2領域と第3高さD3の第3領域とを含む部分を備える流体チャンネルと、前記流体チャンネルの第1領域に充填されて形成され、相転移可能なバルブ物質からなるバルブとを備え、第1高さD1は第2高さD2及び第3高さD3より小さく、前記第2領域は、前記第1領域の一側に隣接して位置し、前記第3領域は、前記第1領域の他側に隣接して位置し、前記第1領域は、前記流体チャンネル方向に一定幅Gを有し、前記相転移可能なバルブ物質は、相転移物質と複数の微細発熱粒子とを備えたことを特徴とする反応装置。 - 前記第1、第2、及び第3領域は、前記第1層に設けられた第1ホールと前記第2層に設けられた一対の第2ホールとにより形成され、前記第2ホールの少なくとも一つは、前記第1領域を形成できるように、前記第1ホールから幅Gほど離隔されたことを特徴とする請求項19に記載の反応装置。
- 前記バルブに電磁波を照射する外部エネルギー源をさらに備えることを特徴とする請求項19または20に記載の反応装置。
- 前記外部エネルギー源は、レーザーを照射するレーザー光源を含むことを特徴とする請求項21に記載の反応装置。
- 前記レーザー光源は、レーザーダイオードを含むことを特徴とする請求項22に記載の反応装置。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも1mJ/pulseのエネルギーを有するパルス電磁波であることを特徴とする請求項22または23に記載の反応装置。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも10mWの出力を有する連続波の電磁波であることを特徴とする請求項22または23に記載の反応装置。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、750〜1300nmの波長を持つことを特徴とする請求項22〜25のいずれか1項に記載の反応装置。
- 前記微細発熱粒子は、疏水性キャリアオイルに分散されていることを特徴とする請求項19または20に記載の反応装置。
- 前記微細発熱粒子は、重合体粒子、量子ドット、及び磁性ビーズからなる群から選択される少なくとも一つの粒子形態を有することを特徴とする請求項19または20に記載の反応装置。
- 前記磁性ビーズは、Fe、Ni、Cr、及びこれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項28に記載の反応装置。
- 前記相転移物質は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項19または20に記載の反応装置。
- 前記ワックスは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックス、及び天然ワックスからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項30に記載の反応装置。
- 前記ゲルは、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びポリビニルアミドからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項30に記載の反応装置。
- 前記熱可塑性樹脂は、環状オレフィンコポリマー、ポリメチル(メタ)クリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアセタール、パーフルオロアルコキシル、ポリビニルクロライド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリスルフォン、及びポリビニリデンジフルオライドからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項30に記載の反応装置。
- 前記幅Gは、前記第2高さD2及び第3高さD3より小さいことを特徴とする請求項19に記載の反応装置。
- 前記第1領域は、200〜500μmの幅Gを有することを特徴とする請求項19に記載の反応装置。
- 前記第2層に形成された前記第2ホールが、前記流体チャンネルを形成することを特徴とする請求項20に記載の反応装置。
- 前記第1層に形成された第1ホールは、前記バルブユニットに前記バルブ物質を導入するために用いられることを特徴とする請求項20に記載の反応装置。
- 前記基板を回転させる回転手段をさらに備え、前記基板の回転による遠心力によって、前記流体がポンピングされるように構成されたことを特徴とする請求項19〜37のいずれか1項に記載の反応装置。
- 流体の流路を形成し、第1高さD1の第1領域と、第2高さD2の第2領域と、第3高さD3の第3領域と、を含む部分を備え、第1高さD1は第2高さD2及び前記高さD3より小さく、前記第2領域は、前記第1領域の一側に隣接して位置し、前記第3領域は、前記第1領域の他側に隣接して位置し、前記第1領域は、前記流体チャンネル方向に一定幅Gを有する流体チャンネルを準備する段階と、
相転移物質と複数の微細発熱粒子とを備えた相転移可能なバルブ物質を前記第1領域に導入する段階と、を含むことを特徴とするチャンネルにバルブを形成する方法。 - 前記流体チャンネルは、互いに接合された第1層及び第2層からなる基板に形成され、前記第1、第2、及び第3領域は、前記第1層に設けられた第1ホールと前記第2層に設けられた一対の第2ホールとにより形成され、前記第2ホールの少なくとも一つは、前記第1領域を形成できるように、前記第1ホールから幅Gほど離隔されたことを特徴とする請求項39に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記第1領域に前記バルブ物質を導入する段階は、前記第1層に設けられた第1ホール内へ前記バルブ物質を注入することによって行われることを特徴とする請求項40に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記微細発熱粒子は、疏水性キャリアオイルに分散されていることを特徴とする請求項39〜41のいずれか1項に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記微細発熱粒子は、重合体粒子、量子ドット、及び磁性ビーズからなる群から選択される少なくとも一つの粒子形態を有することを特徴とする請求項39〜41のいずれか1項に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記磁性ビーズは、Fe、Ni、Cr、及びこれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項43に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記相転移物質は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項39〜41のいずれか1項に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記ワックスは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックス、及び天然ワックスからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項45に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記ゲルは、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びポリビニルアミドからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項45に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記熱可塑性樹脂は、環状オレフィンコポリマー、ポリメチル(メタ)クリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアセタール、パーフルオロアルコキシル、ポリビニルクロライド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリスルフォン、及びポリビニリデンジフルオライドからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項45に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 前記第1領域は、200〜500μmの幅Gを有することを特徴とする請求項39に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
- 一面に第1溝を備え、前記第1溝内に第1ホールを備えた第1層を準備する段階と、
一面において前記第1層の第1溝と共に流体チャンネルを形成し、一対の第2ホールを備えた第2溝を備える第2層を準備する段階と、
前記一対の第2ホールの間の溝上に相転移物質と複数の微細発熱粒子とを備えた相転移可能なバルブ物質を導入する段階と、
前記第1層を第2層に接合して流体チャンネルを形成する段階と、を含み、
前記第1層の第1溝と前記第2層の第2溝とが流体チャンネルを形成し、前記第2ホールの少なくとも一つは、前記第1層の第1ホールから一定幅Gほど離隔されて位置し、前記流体チャンネルは、第1高さD1の第1領域と、第2高さD2の第2領域と、第3高さD3の第3領域と、を含む部分を備え、第1高さD1は第2高さD2及び第3高さD3より小さく、前記第2領域は、前記第1領域の一側に隣接して位置し、前記第3領域は、前記第1領域の他側に隣接して位置し、前記第1領域は、前記流体チャンネル方向に一定幅Gを有することを特徴とするチャンネルにバルブを形成する方法。 - 前記第1層または第2層にエネルギーを供給する段階と、前記バルブ物質を前記第1領域に満たす段階とをさらに備えることを特徴とする請求項50に記載のチャンネルにバルブを形成する方法。
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