JP5192073B2 - マイクロリアクター及びマイクロリアクターシステム - Google Patents
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まず、水晶を特定の結晶方位で切断し、その両面に金や銀等の電極を真空蒸着法等で形成し水晶振動子を作製する。そして、水晶振動子に電圧をかけて振動子固有の周波数で発振させる。この水晶振動子の電極表面上に吸着等で物質が付着して電極の重量が変化すると、その重量変化に伴って発振周波数が変化する。したがって、発振周波数の変化を測定することによって重量変化を検出することができる。このようなマイクロバランスセンサとして、免疫センサやDNAセンサ(例えば、非特許文献1参照。)などがある。このような水晶を用いた重量変化検出センサとして従来からQCM(Quartz Crystal Microbalance)センサと呼ばれているセンサがある。
また、例えばガラスのような親水性の材料を用いて流路基板を作製しても良いが、ディスポーザブル型のマイクロリアクターを実現しようとすると、プラスチック樹脂を用いた安価な流路基板が必要となる。
またさらに、マイクロリアクターを用いて抗原抗体反応のようなタンパク−タンパク相互作用を測定しようとするとき、センサの電極上にあらかじめリガンドとなるタンパクを固定する前処理をしておかなければならないが、流路が構成された反応槽部内にセンサがある状態でリガンド固定の前処理を行うことは測定効率が著しく悪くなり無駄も多い。その理由は、前処理を行う反応に数〜数十時間かかるため、マイクロリアクターに数十時間送液を続けて反応させることは効率も悪く、リアクターシステムも無駄に必要となるためである。
(実施形態1)
図1は、本発明の第一の流路基板1の外観図であり、図1(a)はセンサ3側から見た図であり、図1(b)は裏の穴部8側から見た図である。第一の流路基板1は、穴部8を有するホールド基板2とそのホールド基板2上に配置したセンサ3とからなり、センサ3は水晶基板とその水晶基板の両面上に配置した電極(図示せず。)とからなる。
てもかまわない。
(実施形態2)
図11は、ホールド基板2上にセンサ3が配置された第一の流路基板1を説明する説明図であり、図12は、図12(a)に第一の流路基板1と第二の流路基板10を重ね合わせる前の外観図を示し、図12(b)に凸形状部13を穴部8に挿入して第一の流路基板1と第二の流路基板10を重ね合わせた外観図を示した図である。
図13は、移動手段24により4箇所の押圧部153を介して作動させるように構成した実施形態2に係るマイクロリアクターシステムについて説明する図であり、図7に示す実施形態1に係るマイクロリアクターシステムと本実施形態2に係るマイクロリアクターシステムとの違いは、設けられた押圧部の数とそれに対応する移動手段24の数が異なるだけで、その他の構成及び機能は両者ともに基本的に同じであるため、同一符合を記し、それらの説明は省略する。
2 ホールド基板
3 センサ
4 液出入り口
5 裏面電極
6 反応電極
7 パッキン
8 穴部
9 反応槽部
10 第二の流路基板
11 外部接続ポート
12 送液口
13 凸形状部
14 流路部
15 基板
16 弾性部材製パッキン
17 マイクロリアクター
18 薬液タンク
19 バルブ
20 送液ポンプ
21 廃液タンク
22 送液制御手段
23 センサ回路手段
24 移動手段
25 緩衝溶液
26 制御信号線
27 リード電極
28 気泡
29 薬品溶液
30 浸漬容器
152 基板リード電極
153 押圧部
154 センサリード電極
1011 水晶振動子
1014 保持基板
1015 シリコーンゴム
Claims (4)
- 固定化した第一の化学物質に対して特異的に吸着あるいは結合する第二の化学物質の重量を測定するセンサを有する反応槽部を有し、平板状に形成されたマイクロリアクターにおいて、
貫通した穴部を有するホールド基板と、
前記穴部の一方側を覆うように設けられた圧電振動子を有する前記センサを備える第一基板と、
前記穴部の他方側に嵌合する凸形状部を有する第二基板と、を備え、
前記センサと前記凸形状部との間には、前記反応槽部を有し、
前記第一基板は、前記反応槽部に導通する流路を有することを特徴とするマイクロリアクター。 - 前記反応槽部の容積は、前記第二基板の前記凸形状部の挿入量によって決定されるものであることを特徴とする請求項1に記載のマイクロリアクター。
- 前記第一基板と前記第二基板との間に弾性部材シートからなるパッキンを有し、
前記反応槽部の容積は、前記パッキンの厚さに依存し、
前記パッキンの前記厚さは、前記第一基板と前記第二基板との少なくともいずれかに加えられた外力に応じて前記挿入量が可変するように形成されていることを特徴とする請求項2に記載のマイクロリアクター。 - 請求項1から3のいずれかに記載のマイクロリアクターと、
前記マイクロリアクターに接続されるポンプ手段と、
前記マイクロリアクター内の送液を制御する送液制御手段と、
前記マイクロリアクター内のセンサを駆動するセンサ回路手段と、
前記第一基板の前記穴部に挿入された前記第二基板の前記凸形状部を移動させて前記反応槽の容積を変化させる移動手段と、を備えることを特徴とするマイクロリアクターシステム。
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