JP5196132B2 - Microchip - Google Patents

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Description

本発明は、DNA、タンパク質、細胞、免疫および血液等の生化学検査、化学合成ならびに、環境分析などに好適に使用されるμ−TAS(Micro Total Analysis System)などとして有用なマイクロチップに関し、特には、検査・分析等の対象となる検体と混合または反応させるための液体試薬を、あらかじめマイクロチップ内に内蔵する液体試薬内蔵型マイクロチップに関する。   The present invention relates to a microchip useful as a micro-TAS (Micro Total Analysis System) suitably used for biochemical tests such as DNA, proteins, cells, immunity and blood, chemical synthesis, and environmental analysis. Relates to a microchip with a built-in liquid reagent, in which a liquid reagent for mixing or reacting with a sample to be tested or analyzed is previously incorporated in the microchip.

近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で、DNA(Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップ(以下、これらを総称してマイクロチップと称する。)が提案されている。マイクロチップは、実験室で行なっている一連の実験・分析操作を、数cm角で厚さ数mm程度のチップ内で行なえることから、検体および試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、検体を採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有し、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。   In recent years, the importance of detecting, detecting or quantifying biological substances such as DNA (Deoxyribo Nucleic Acid), enzymes, antigens, antibodies, proteins, viruses and cells, and chemical substances in fields such as medicine, health, food, and drug discovery There have been proposed various biochips and microchemical chips (hereinafter collectively referred to as microchips) that can be easily measured. Microchips can perform a series of experiments and analysis operations performed in the laboratory within a chip of several centimeters square and several millimeters in thickness. However, it has many advantages such as being able to perform high-throughput, high-throughput testing, and obtaining test results immediately at the site where the sample is collected, and is suitably used for biochemical tests such as blood tests.

マイクロチップは、通常、その内部に流体回路を有しており、該流体回路を利用して、流体回路内に導入された検体の計量、検体(たとえば、血液等)と試薬との混合などの種々の流体処理が行なわれる。このような流体処理は、マイクロチップに対して、適切な方向の遠心力を印加することにより行なうことができる。   The microchip usually has a fluid circuit inside thereof, and the fluid circuit is used to measure the sample introduced into the fluid circuit, to mix the sample (for example, blood, etc.) and the reagent. Various fluid treatments are performed. Such fluid treatment can be performed by applying a centrifugal force in an appropriate direction to the microchip.

上記マイクロチップのうち、液体試薬内蔵型マイクロチップは、検体または検体中の特定成分と混合あるいは反応させるための液体試薬を流体回路内にあらかじめ保持しているマイクロチップであり、その流体回路には、液体試薬を保持するための1または複数の液体試薬保持部が設けられる(液体試薬保持部を有するマイクロチップについては、たとえば特許文献1参照)。また、液体試薬内蔵型マイクロチップには、その一方の表面に、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための、該液体試薬保持部まで貫通する試薬注入口が1または2以上形成されるのが通常であり、該試薬注入口は、液体試薬が注入された後、たとえば封止用ラベル(シール)などをマイクロチップ表面に貼付することにより封止される。   Among the microchips described above, the liquid reagent built-in microchip is a microchip in which a liquid reagent for mixing or reacting with a sample or a specific component in the sample is held in advance in the fluid circuit. One or a plurality of liquid reagent holding units for holding the liquid reagent are provided (see, for example, Patent Document 1 for a microchip having a liquid reagent holding unit). In addition, one or more reagent injection ports penetrating to the liquid reagent holding part for injecting the liquid reagent into the liquid reagent holding part are formed on one surface of the liquid reagent containing microchip. The reagent inlet is sealed by, for example, applying a sealing label (seal) or the like to the microchip surface after the liquid reagent is injected.

ここで、液体試薬を液体試薬保持部に注入する際には、注入された液体試薬が試薬注入口を逆流し、マイクロチップ表面上に溢れ出したり、液体試薬が一部飛散し、マイクロチップ表面上に液体試薬の液滴が付着する場合がある。このような液体試薬の漏出や飛散は、封止用ラベル(シール)とマイクロチップ表面との良好な密着性を阻害し、この場合、液体試薬を密封性良く封止することができない恐れがある。液体試薬注入時における液体試薬のマイクロチップ表面上への漏出、飛散を目視で確認することは困難であり、このような液体試薬の漏出または飛散が生じていた場合に、これを認識して、不良品の流出を防止することは困難であるのが現状であった。
特開2007−285792号公報
Here, when injecting the liquid reagent into the liquid reagent holding part, the injected liquid reagent flows backward through the reagent inlet and overflows on the microchip surface, or the liquid reagent partially scatters, Liquid reagent droplets may adhere on top. Such leakage or scattering of the liquid reagent hinders good adhesion between the sealing label (seal) and the microchip surface, and in this case, the liquid reagent may not be sealed with good sealing performance. . It is difficult to visually check the leakage and scattering of the liquid reagent on the surface of the microchip when the liquid reagent is injected, and when such leakage or scattering of the liquid reagent occurs, recognize this, At present, it is difficult to prevent the outflow of defective products.
JP 2007-285792 A

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、表面上に付着した液体の存否を、目視でも容易に確認することができるマイクロチップを提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a microchip capable of easily visually confirming the presence or absence of a liquid adhering to the surface.

本発明は、少なくとも、表面に溝を備える第1の基板と、第2の基板とを、前記第1の基板における溝形成側表面が前記第2の基板に対向するように貼り合わせてなる、内部に流体回路を有するマイクロチップであって、該マイクロチップ表面の少なくとも一部には、微細凹凸が形成されているマイクロチップを提供する。   In the present invention, at least a first substrate having a groove on the surface and a second substrate are bonded so that a groove forming side surface of the first substrate faces the second substrate. Provided is a microchip having a fluid circuit therein, in which fine irregularities are formed on at least a part of the surface of the microchip.

本発明の1つの実施形態において、マイクロチップは、流体回路の一部を構成する液体試薬を保持するための液体試薬保持部と、マイクロチップ表面上に形成された、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための試薬注入口とを備え、該試薬注入口の周囲に微細凹凸が形成されている。   In one embodiment of the present invention, the microchip includes a liquid reagent holding unit for holding a liquid reagent that forms part of the fluid circuit, and a liquid reagent in the liquid reagent holding unit formed on the surface of the microchip. And a reagent injection port for injecting the liquid, and fine irregularities are formed around the reagent injection port.

また、本発明の他の実施形態において、マイクロチップは、流体回路の一部を構成する液体試薬を保持するための液体試薬保持部と、マイクロチップ表面上に形成された、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための試薬注入口と、マイクロチップ表面上に、試薬注入口を取り囲むように形成された凹部とを備え、該試薬注入口と該凹部との間に位置するマイクロチップ表面上に微細凹凸が形成されている。   In another embodiment of the present invention, the microchip has a liquid reagent holding part for holding a liquid reagent that constitutes a part of the fluid circuit, and a liquid reagent holding part formed on the surface of the microchip. A reagent inlet for injecting a liquid reagent and a recess formed on the surface of the microchip so as to surround the reagent inlet, on the surface of the microchip positioned between the reagent inlet and the recess Fine irregularities are formed on the surface.

本発明においてマイクロチップが、表面に溝を備える第1の基板と、第2の基板とを、該第1の基板における溝形成側表面が該第2の基板に対向するように貼り合わせることにより構成されており、第1の基板が透明基板である場合、微細凹凸は、第1の基板における、第2の基板と対向する表面とは反対側の表面上であって、溝が形成されている領域の一部または全部に形成されることが好ましい。この際、微細凹凸は、第1の基板における、第2の基板と接触する表面領域と対向する表面領域には形成されないことが好ましい。   In the present invention, the microchip bonds the first substrate having the groove on the surface and the second substrate so that the groove forming side surface of the first substrate faces the second substrate. When the first substrate is a transparent substrate, the fine irregularities are on the surface of the first substrate opposite to the surface facing the second substrate, and grooves are formed. It is preferable to be formed in part or all of the region. At this time, it is preferable that the fine unevenness is not formed in the surface region of the first substrate facing the surface region in contact with the second substrate.

また、本発明のマイクロチップは、第3の基板と、両表面に溝を備える第1の基板と、第2の基板とをこの順で貼り合わせることにより構成されていてもよい。この場合、微細凹凸は、第2の基板または第3の基板における、第1の基板と対向する表面とは反対側の表面上であって、溝が形成されている領域の一部または全部に形成されることが好ましい。この際、第2の基板および第3の基板が透明基板である場合には、微細凹凸は、第2の基板または第3の基板における、第1の基板と接触する表面領域と対向する表面領域には形成されないことが好ましい。   The microchip of the present invention may be configured by bonding a third substrate, a first substrate having grooves on both surfaces, and a second substrate in this order. In this case, the fine unevenness is on the surface of the second substrate or the third substrate opposite to the surface facing the first substrate, and in a part or all of the region where the groove is formed. Preferably it is formed. In this case, when the second substrate and the third substrate are transparent substrates, the fine unevenness is a surface region facing the surface region in contact with the first substrate in the second substrate or the third substrate. Preferably, it is not formed.

微細凹凸の高さは、0.1〜10μmの範囲内であることが好ましい。   The height of the fine irregularities is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.

本発明のマイクロチップによれば、マイクロチップ表面上に付着した液体試薬などの液体の存否を、目視やCCDカメラ等の画像認識装置で容易に確認することができる。したがって、マイクロチップ表面と試薬注入口を封止するための封止用ラベル(シール)との密着性が良好な封止用ラベル(シール)付マイクロチップを効率良く製造することができる。   According to the microchip of the present invention, the presence or absence of liquid such as a liquid reagent attached on the surface of the microchip can be easily confirmed visually or with an image recognition device such as a CCD camera. Therefore, a microchip with a sealing label (seal) having good adhesion between the microchip surface and a sealing label (seal) for sealing the reagent inlet can be efficiently produced.

本発明のマイクロチップは、各種化学合成、検査・分析等を、それが有する流体回路を用いて行なうことができるチップであり、1つの好ましい態様において、基板表面に溝を備える第1の基板と第2の基板とを、第1の基板の溝形成側表面が第2の基板に対向するように貼り合わせてなる。かかる2枚の基板からなるマイクロチップは、その内部に、第1の基板表面に設けられた溝と第2の基板における第1の基板に対向する側の表面とから構成される空洞部からなる流体回路を備える。   The microchip of the present invention is a chip capable of performing various chemical synthesis, inspection / analysis, and the like using a fluid circuit included in the microchip. In one preferred embodiment, the microchip includes a first substrate having grooves on the substrate surface, The second substrate is bonded so that the groove forming surface of the first substrate faces the second substrate. Such a microchip composed of two substrates includes a hollow portion formed by a groove provided on the surface of the first substrate and a surface of the second substrate facing the first substrate. A fluid circuit is provided.

また、別の好ましい態様において、本発明のマイクロチップは、第3の基板と、基板の両表面に設けられた溝を備える第1の基板と、第2の基板とをこの順で貼り合わせてなる。かかる3枚の基板からなるマイクロチップは、第3の基板における第1の基板に対向する側の表面および第1の基板における第3の基板に対向する側の表面に設けられた溝から構成される第1の流体回路と、第2の基板における第1の基板に対向する側の表面および第1の基板における第2の基板に対向する側の表面に設けられた溝から構成される第2の流体回路と、の2層の流体回路を備えている。ここで、「2層」とは、マイクロチップの厚み方向に関して異なる2つの位置に流体回路が設けられていることを意味する。第1の流体回路と第2の流体回路とは、第1の基板に形成された厚み方向に貫通する1または2以上の貫通穴によって連結されていてもよい。   In another preferred embodiment, the microchip of the present invention is obtained by bonding a third substrate, a first substrate having grooves provided on both surfaces of the substrate, and a second substrate in this order. Become. The microchip including the three substrates includes a surface of the third substrate facing the first substrate and a groove provided on the surface of the first substrate facing the third substrate. A first fluid circuit, and a second substrate configured by a groove provided on a surface of the second substrate facing the first substrate and a surface of the first substrate facing the second substrate. And a two-layer fluid circuit. Here, “two layers” means that fluid circuits are provided at two different positions in the thickness direction of the microchip. The 1st fluid circuit and the 2nd fluid circuit may be connected by one or two or more penetration holes penetrated in the thickness direction formed in the 1st substrate.

基板同士を貼り合わせる方法としては、特に限定されるものではなく、たとえば貼り合わせる基板のうち、少なくとも一方の基板の貼り合わせ面を融解させて溶着させる方法(溶着法)、接着剤を用いて接着させる方法などを挙げることができる。溶着法としては、基板を加熱して溶着させる方法;レーザ等の光を照射して、光吸収時に発生する熱により溶着する方法;超音波を用いて溶着する方法などを挙げることができる。   The method for bonding the substrates together is not particularly limited. For example, among the substrates to be bonded, at least one of the bonded surfaces of the substrates is melted and welded (welding method), and bonded using an adhesive. And the like. Examples of the welding method include a method in which the substrate is heated and welded; a method in which light is emitted from a laser or the like and the material is welded by heat generated during light absorption; and a method in which ultrasonic waves are used.

本発明のマイクロチップの大きさは、特に限定されず、たとえば縦横数cm程度、厚さ数mm〜1cm程度とすることができる。   The size of the microchip of the present invention is not particularly limited, and can be, for example, about several cm in length and width and about several mm to 1 cm in thickness.

本発明のマイクロチップを構成する上記各基板の材質は、特に制限されず、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアリレート樹脂(PAR)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリメチルペンテン樹脂(PMP)、ポリブタジエン樹脂(PBD)、生分解性ポリマー(BP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)などの有機材料;シリコン、ガラス、石英などの無機材料等を用いることができる。   The material of each substrate constituting the microchip of the present invention is not particularly limited. For example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene (PS) ), Polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene naphthalate (PEN), polyarylate resin (PAR), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), vinyl chloride resin (PVC), polymethylpentene resin (PMP) Organic materials such as polybutadiene resin (PBD), biodegradable polymer (BP), cycloolefin polymer (COP), and polydimethylsiloxane (PDMS); inorganic materials such as silicon, glass, and quartz can be used.

第1の基板、第2の基板および第3の基板は透明基板であってもよく、基板を樹脂から構成し、該樹脂中にカーボンブラック等を添加することにより黒色基板とするなど、着色基板としてもよいが、マイクロチップを第1および第2の基板の2枚から構成する場合には、一方の基板(たとえば、流体回路を構成する溝を有する基板である第1の基板)を透明基板とし、他方の基板(たとえば、第2の基板)を黒色基板等の着色基板とすることが好ましい。流体回路を構成する溝が形成される側の基板を透明基板とし、他方の基板を着色基板とすることにより、レーザなどの光を用いた溶着法により基板の貼り合わせを行なう場合、着色基板の貼り合わせ表面が主に融解されて貼合されることとなるため、溝の変形を最小限に抑えることができる。また、マイクロチップを第1の基板、第2の基板および第3の基板の3枚から構成する場合には、真ん中の基板である第1の基板を黒色基板等の着色基板とし、これを狭持する第2および第3の基板を透明基板とすることが好ましい。これにより、3枚の基板からなるマイクロチップであっても、後述するような、検査・分析が行なわれる検体と液体試薬との混合液が収容された部位(たとえば検出部)に光を照射して透過する光の強度(透過率)を検出するなどの光学測定を行なうことが可能となる。   The first substrate, the second substrate, and the third substrate may be transparent substrates, and the substrate is made of a resin, and a colored substrate such as a black substrate is formed by adding carbon black or the like to the resin. However, in the case where the microchip is composed of two sheets of the first and second substrates, one substrate (for example, the first substrate which is a substrate having a groove forming a fluid circuit) is used as a transparent substrate. The other substrate (for example, the second substrate) is preferably a colored substrate such as a black substrate. When the substrate on the side where the grooves forming the fluid circuit are formed is a transparent substrate and the other substrate is a colored substrate, the substrates are bonded together by a welding method using light such as a laser. Since the bonding surface is mainly melted and bonded, deformation of the groove can be minimized. Further, when the microchip is composed of three substrates, ie, the first substrate, the second substrate, and the third substrate, the first substrate, which is the middle substrate, is a colored substrate such as a black substrate, and this is narrowed. It is preferable that the second and third substrates to be held are transparent substrates. As a result, even with a microchip consisting of three substrates, light is irradiated to a part (for example, a detection unit) containing a mixed liquid of a specimen and a liquid reagent to be examined and analyzed as described later. Optical measurement such as detecting the intensity (transmittance) of transmitted light can be performed.

第1の基板表面に、流体回路を構成する溝(パターン溝)を形成する方法としては、特に制限されず、転写構造を有する金型を用いた射出成形法、インプリント法などを挙げることができる。無機材料を用いて基板を形成する場合には、エッチング法などを用いることができる。   The method for forming grooves (pattern grooves) constituting the fluid circuit on the surface of the first substrate is not particularly limited, and examples thereof include an injection molding method using a mold having a transfer structure, an imprint method, and the like. it can. In the case of forming a substrate using an inorganic material, an etching method or the like can be used.

本発明のマイクロチップにおいて、流体回路(2層の流体回路を備える場合には、第1の流体回路および第2の流体回路)は、流体回路内の液体に対して適切な様々な処理を行なうことができるよう、流体回路内の適切な位置に配置された種々の部位を備えており、これらの部位は、微細な流路を介して適切に接続されている。   In the microchip of the present invention, the fluid circuit (the first fluid circuit and the second fluid circuit in the case where two fluid circuits are provided) performs various processes appropriate for the liquid in the fluid circuit. In order to be able to do so, various parts arranged at appropriate positions in the fluid circuit are provided, and these parts are appropriately connected via fine flow paths.

本発明のマイクロチップは、典型的には、液体試薬をあらかじめチップ内部に保持している液体試薬内蔵型マイクロチップであり、その流体回路は、これを構成する部位の1つとして、液体試薬を保持するための液体試薬保持部を備える。液体試薬保持部は1つのみであってもよいし、2以上あってもよい。「液体試薬」とは、検査・分析の対象となる検体と混合または反応させるための物質(試薬)である。液体試薬は、1つのマイクロチップ内に1種のみ内蔵されていてもよいし、2種以上内蔵されていてもよい。なお、「検体」とは、流体回路内に導入される検査・分析の対象となる物質(たとえば血液)、または、該物質中の特定成分(たとえば血漿成分)を意味する。   The microchip of the present invention is typically a liquid reagent built-in type microchip in which a liquid reagent is previously held in the chip, and the fluid circuit has a liquid reagent as one of the components constituting the liquid reagent. A liquid reagent holding unit for holding is provided. There may be only one liquid reagent holding part, or two or more liquid reagent holding parts. A “liquid reagent” is a substance (reagent) for mixing or reacting with a specimen to be examined / analyzed. Only one type of liquid reagent may be incorporated in one microchip, or two or more types of liquid reagents may be incorporated. Note that the “specimen” means a substance (for example, blood) to be examined / analyzed introduced into the fluid circuit, or a specific component (for example, a plasma component) in the substance.

本発明のマイクロチップが液体試薬保持部を有する液体試薬内蔵型マイクロチップである場合においては、その基板表面には、内部の液体試薬保持部まで貫通する貫通穴である試薬注入口が設けられるのが通常である。このような液体試薬内蔵型マイクロチップは、通常、試薬注入口から液体試薬が注入された後、マイクロチップ表面に当該試薬注入口を封止するためのラベルまたはシールが貼着されて、使用に供される。   When the microchip of the present invention is a liquid reagent built-in type microchip having a liquid reagent holding part, a reagent injection port which is a through-hole penetrating to the internal liquid reagent holding part is provided on the surface of the substrate. Is normal. Such a microchip with a built-in liquid reagent is usually used after a liquid reagent is injected from the reagent inlet and then a label or seal for sealing the reagent inlet is attached to the surface of the microchip. Provided.

本発明において流体回路は、液体試薬保持部以外の部位を備えていてもよく、かかる部位としては、たとえば流体回路内に導入された検体から特定成分を取り出すための分離部;検体(検体中の特定成分を含む。以下同じ。)を計量するための検体計量部;液体試薬を計量するための液体試薬計量部;検体と液体試薬とを混合するための混合部;得られた混合液についての検査・分析(たとえば、混合液中の特定成分の検出または定量)を行なうための検出部などを挙げることができる。本発明のマイクロチップは、これら例示された部位のすべてを有していてもよく、いずれか1以上を有していなくてもよい。また、これら例示された部位以外の部位を有していてもよい。これらの部位は、所望する流体処理を行なうことができるよう、流体回路内の適切な位置に配置され、かつ微細な流路を介して接続されている。   In the present invention, the fluid circuit may include a part other than the liquid reagent holding part, such as a separation part for taking out a specific component from the specimen introduced into the fluid circuit; Sample measuring unit for measuring specific components. The same applies hereinafter.) Liquid reagent measuring unit for measuring liquid reagent; Mixing unit for mixing sample and liquid reagent; Examples include a detection unit for performing inspection / analysis (for example, detection or quantification of a specific component in a mixed solution). The microchip of the present invention may have all of these exemplified portions, or may not have any one or more. Moreover, you may have site | parts other than these illustrated site | parts. These portions are arranged at appropriate positions in the fluid circuit so as to perform a desired fluid treatment, and are connected through fine flow paths.

検体と液体試薬とを混合させることによって最終的に得られた混合液は、特に限定されないが、たとえば、該混合液が収容された部位(たとえば検出部)に光を照射して透過する光の強度(透過率)を検出する方法等の光学測定などに供され、検査・分析が行なわれる。   The liquid mixture finally obtained by mixing the specimen and the liquid reagent is not particularly limited. For example, the liquid mixture that transmits the light by irradiating the portion (for example, the detection unit) containing the liquid mixture with light is transmitted. It is used for optical measurement such as a method for detecting intensity (transmittance), and inspection and analysis are performed.

検体からの特定成分の抽出(不要成分の分離)、検体および/または液体試薬の計量、検体と液体試薬との混合、得られた混合液の検出部への導入などのような流体回路内における種々の流体処理は、マイクロチップに対して、適切な方向の遠心力を順次印加することにより行なうことができる。マイクロチップへの遠心力の印加は、マイクロチップを、遠心力を印加可能な装置(遠心装置)に載置して行なうことができる。遠心装置は、ローター(回転子)と、当該ローター上に設置された回転自在なステージを備えており、該ステージ上にマイクロチップを載置し、ローターを回転させることにより遠心力を印加することができる。この際、マイクロチップに印加される遠心力の方向は、ステージを回転させて、ローターに対するマイクロチップの角度を調整することにより、所望の方向とすることができる。   In a fluid circuit such as extraction of a specific component from a sample (separation of unnecessary components), measurement of a sample and / or a liquid reagent, mixing of a sample and a liquid reagent, introduction of the obtained mixture into a detection unit, etc. Various fluid treatments can be performed by sequentially applying a centrifugal force in an appropriate direction to the microchip. Application of centrifugal force to the microchip can be performed by placing the microchip on a device (centrifuge) that can apply centrifugal force. The centrifuge includes a rotor (rotor) and a rotatable stage installed on the rotor, and a centrifugal force is applied by placing a microchip on the stage and rotating the rotor. Can do. At this time, the direction of the centrifugal force applied to the microchip can be set to a desired direction by adjusting the angle of the microchip with respect to the rotor by rotating the stage.

ここで、本発明のマイクロチップは、その表面上の少なくとも一部に微細凹凸が形成されている。液体試薬を液体試薬保持部に注入する際には、注入された液体試薬が試薬注入口を逆流し、マイクロチップ表面上に溢れ出したり、あるいは液体試薬が一部飛散し、マイクロチップ表面上に液体試薬の液滴が付着する場合がある。微細凹凸をマイクロチップ表面に付与することにより、その微細凹凸表面に、液体試薬などの液体が付着した場合、液体が付着した表面領域では光の乱反射が起こらないため、液体が付着していない表面領域と比較して暗く見え、液体付着の存否を目視等でも容易に確認することができる。一方、液体が付着していない表面領域は、微細凹凸による乱反射に起因して、相対的に明るく見える。このように、液体付着の存否が容易に確認できるようになることにより、マイクロチップ表面上に貼着される封止用ラベルまたはシールの密着性が低い等の不良品の流出を効果的に防止することができる。   Here, the microchip of the present invention has fine irregularities formed on at least a part of its surface. When injecting a liquid reagent into the liquid reagent holding part, the injected liquid reagent flows backward through the reagent inlet and overflows on the surface of the microchip, or part of the liquid reagent scatters on the surface of the microchip. Liquid reagent droplets may adhere. By applying fine irregularities to the surface of the microchip, when liquid such as a liquid reagent adheres to the fine irregular surface, the surface area where the liquid has adhered does not cause irregular reflection of light. It looks darker than the area, and the presence or absence of liquid adhesion can be easily confirmed visually. On the other hand, the surface region to which no liquid is attached appears relatively bright due to irregular reflection due to fine irregularities. In this way, the presence or absence of liquid adhesion can be easily confirmed, thereby effectively preventing the outflow of defective products such as low adhesion of sealing labels or seals attached to the microchip surface. can do.

液体付着の有無の確認は、目視によって十分に行なうことができるが、たとえばCCDカメラなどの画像認識装置を用いて行なってもよい。画像認識装置を用いる場合、取得された画像から表面の輝度(明るさ)を識別し、液体が付着しているかどうかを判断する。   The presence or absence of liquid adhesion can be sufficiently confirmed by visual observation, but may be performed using an image recognition device such as a CCD camera. When the image recognition apparatus is used, the brightness (brightness) of the surface is identified from the acquired image, and it is determined whether or not the liquid is attached.

上記微細凹凸の高さ(凹部の底点から凸部の頂点までの距離)は、特に制限されないが、たとえば0.1〜10μmの範囲内であり、好ましくは、1〜5μmの範囲内である。微細凹凸の高さが0.1μm未満であると、液体が付着しているときと、付着していないときの判別が困難な場合がある。また、微細凹凸の高さが10μmを超えると、液体が付着しているにもかかわらず、光の乱反射が生じ、液体付着表面が明るく見える場合がある。微細凹凸のピッチ、すなわち、凸部の頂部から次の頂部までの距離は、特に限定されないが、たとえば0.1〜10μm程度とすることができる。   The height of the fine irregularities (distance from the bottom of the concave portion to the top of the convex portion) is not particularly limited, but is, for example, in the range of 0.1 to 10 μm, and preferably in the range of 1 to 5 μm. . If the height of the fine irregularities is less than 0.1 μm, it may be difficult to distinguish when the liquid is attached and when the liquid is not attached. On the other hand, if the height of the fine irregularities exceeds 10 μm, light reflection may occur despite the liquid adhering, and the liquid adhering surface may appear bright. The pitch of the fine unevenness, that is, the distance from the top of the projection to the next top is not particularly limited, but can be, for example, about 0.1 to 10 μm.

基板表面に微細凹凸を形成する方法としては、従来公知の方法を用いることができ、たとえば、基板を射出成形により作製する際に、ブラスト処理、放電処理またはエッチング処理が施され、微細凹凸が形成された金型を用いる方法;基板の成形後もしくは基板を貼り合わせた後、研磨紙等を用いて基板表面を研磨して微細凹凸を形成する方法などを挙げることができる。   As a method for forming fine unevenness on the substrate surface, a conventionally known method can be used. For example, when the substrate is produced by injection molding, blast treatment, discharge treatment or etching treatment is performed to form fine unevenness. And a method of forming fine irregularities by polishing the substrate surface using polishing paper or the like after forming the substrate or bonding the substrates together.

図1は、本発明のマイクロチップの一例を示す概略斜視図であり、図2は、図1に示されるI−I線における概略断面図である。図1および図2に示されるマイクロチップ100は、表面に流体回路を構成する溝103を有する、透明基板である第1の基板101と、黒色基板である第2の基板102とを、第1の基板101の溝形成側表面が第2の基板102に対向するように貼り合わせてなる。マイクロチップ100の上側表面、すなわち、第1の基板101の溝形成側(第2の基板102側)とは反対側の表面は、微細凹凸を有する表面領域105と、微細凹凸を有しない表面領域106を有する。また、マイクロチップ100は、微細凹凸を有する側の表面に、流体回路の一部である液体試薬保持部(図1において図示せず)まで貫通する貫通穴である試薬注入口104を備える。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the microchip of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II shown in FIG. A microchip 100 shown in FIGS. 1 and 2 includes a first substrate 101 that is a transparent substrate and a second substrate 102 that is a black substrate, each having a groove 103 that forms a fluid circuit on the surface. The substrate 101 is bonded so that the groove forming surface of the substrate 101 faces the second substrate 102. The upper surface of the microchip 100, that is, the surface opposite to the groove forming side (the second substrate 102 side) of the first substrate 101 is a surface region 105 having fine irregularities and a surface region not having fine irregularities. 106. In addition, the microchip 100 includes a reagent injection port 104 that is a through hole penetrating to a liquid reagent holding portion (not shown in FIG. 1) that is a part of the fluid circuit on the surface having the fine irregularities.

マイクロチップ100が有する微細凹凸表面についてより詳細に説明する。まず、マイクロチップ100は、2つの試薬注入口104の周囲に微細凹凸を有する表面領域105を有している(図1参照)。液体試薬を試薬注入口から注入する際、マイクロチップ表面上に溢れ出したり、あるいは液体試薬が一部飛散することにより液体が付着する領域は、当該試薬注入口の周囲であることが多いため、図1に示されるように少なくとも試薬注入口の周囲に微細凹凸を有する表面領域を形成しておくことが好ましい。   The fine uneven surface of the microchip 100 will be described in more detail. First, the microchip 100 has a surface region 105 having fine irregularities around the two reagent injection ports 104 (see FIG. 1). When injecting a liquid reagent from the reagent injection port, the area where the liquid adheres due to overflowing on the microchip surface or part of the liquid reagent is often around the reagent injection port, As shown in FIG. 1, it is preferable to form a surface region having fine irregularities at least around the reagent inlet.

また、レーザ等の光を用いて少なくとも一方の基板の貼り合わせ面を溶解させて溶着させる方法等により基板同士を貼り合わせる場合においては、マイクロチップ表面上の微細凹凸は、流体回路を構成する溝が形成されている領域の一部または全部に形成されることが好ましい。マイクロチップ100においては、第1の基板101における第2の基板102と対向する表面とは反対側の表面上のうち、溝103が形成されている領域Aにのみ微細凹凸が形成されており、第1の基板101における第2の基板102と接触する表面領域(第1の基板101の第2の基板102との貼り合わせ部分)と対向する表面領域B(すなわち、第1の基板101における第2の基板102と対向する表面とは反対側の表面上のうち、第2の基板102との貼り合わせ部分直上の表面領域)には微細凹凸を有しない(図2参照)。微細凹凸を溝が形成されている領域に形成し、貼り合わせ部分直上の表面領域には微細凹凸を形成しないことにより、第1の基板における微細凹凸を有する表面側からレーザ等の光を照射して、一方または双方の基板の貼り合わせ部分を融解させて溶着させる際、照射光が微細凹凸により散乱されて、該照射光の透過率が低下するという問題を回避することができ、効率良く基板の貼り合わせを行なうことができる。また、一方または双方の基板の貼り合わせ部分の溶着状態を、基板の貼り合わせ後にCCDカメラ等の画像認識装置を用いて確認することができるが、貼り合わせ部分直上の表面領域に微細凹凸が形成されていると、透明基板である第1の基板101の透明度が低下するために、当該確認が困難となる場合がある。   In addition, in the case where the substrates are bonded to each other by a method in which the bonding surface of at least one substrate is melted and welded using light such as a laser, the fine irregularities on the microchip surface are grooves forming a fluid circuit. It is preferable to be formed in a part or all of the region where is formed. In the microchip 100, fine irregularities are formed only in the region A where the groove 103 is formed on the surface of the first substrate 101 opposite to the surface facing the second substrate 102, The surface region B (that is, the first substrate 101 in the first substrate 101) opposite to the surface region in contact with the second substrate 102 in the first substrate 101 (the bonded portion of the first substrate 101 to the second substrate 102). Of the surface opposite to the surface facing the second substrate 102, the surface region immediately above the bonded portion with the second substrate 102 does not have fine irregularities (see FIG. 2). By forming fine unevenness in the region where the groove is formed and not forming the fine unevenness in the surface region immediately above the bonded portion, light such as laser is irradiated from the surface side having the fine unevenness in the first substrate. Then, when melting and welding the bonded portion of one or both substrates, it is possible to avoid the problem that the irradiation light is scattered by fine unevenness and the transmittance of the irradiation light is reduced, and the substrate is efficiently Can be pasted together. In addition, the welding state of the bonded portion of one or both substrates can be confirmed using an image recognition device such as a CCD camera after the substrates are bonded, but fine irregularities are formed in the surface area immediately above the bonded portion. If so, the transparency of the first substrate 101, which is a transparent substrate, decreases, so that the confirmation may be difficult.

なお、レーザ等の光を用いて基板同士の溶着を行なう場合において、マイクロチップ100のように、透明基板と黒色基板等の着色基板とを用いると、着色基板の方が光吸収率が高いため、主に、着色基板の貼り合わせ部分が融解され、溶着がなされる。   In the case where the substrates are welded together using light such as a laser, when a transparent substrate and a colored substrate such as a black substrate are used like the microchip 100, the colored substrate has a higher light absorption rate. Primarily, the bonded portion of the colored substrate is melted and welded.

図3は、本発明のマイクロチップの別の一例を示す概略断面図である。図3に示されるマイクロチップ300は、透明基板である第2の基板302と、一方の表面に溝304を有し、他方の表面に溝305を有する、黒色基板である第1の基板301と、透明基板である第3の基板303とをこの順で貼り合わせてなる。すなわち、マイクロチップ300は、溝304と第2の基板302の第1の基板301側表面とによって形成される流体回路(上側流体回路)、および、溝305と第3の基板303の第1の基板301側表面とによって形成される流体回路(下側流体回路)の2層の流体回路を備える。また、図示されていないが、マイクロチップ300は、第2の基板302表面上に液体試薬を注入するための試薬注入口を有しており、当該試薬注入口は、上側流体回路内に設けられた液体試薬保持部まで貫通している。そして、マイクロチップ300の上側表面、すなわち、第2の基板302の第1の基板301側とは反対側の表面上の一部に、微細凹凸が形成されている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the microchip of the present invention. A microchip 300 shown in FIG. 3 includes a second substrate 302 that is a transparent substrate, a first substrate 301 that is a black substrate, and has a groove 304 on one surface and a groove 305 on the other surface. The third substrate 303 which is a transparent substrate is bonded in this order. That is, the microchip 300 includes a fluid circuit (upper fluid circuit) formed by the groove 304 and the surface of the second substrate 302 on the first substrate 301 side, and the first of the groove 305 and the third substrate 303. 2 layers of fluid circuits (lower fluid circuit) formed by the substrate 301 side surface. Although not shown, the microchip 300 has a reagent inlet for injecting a liquid reagent onto the surface of the second substrate 302, and the reagent inlet is provided in the upper fluid circuit. It penetrates to the liquid reagent holding part. Then, fine irregularities are formed on a part of the upper surface of the microchip 300, that is, on the surface of the second substrate 302 opposite to the first substrate 301 side.

かかる構成のマイクロチップにおいても、微細凹凸が形成される表面領域について、2枚の基板から構成されるマイクロチップと同様のことがいえる。すなわち、レーザ等の光を用いて基板同士を貼り合わせる場合においては、マイクロチップ表面上の微細凹凸は、流体回路を構成する溝が形成されている領域の一部または全部に形成されることが好ましい。マイクロチップ300においては、第2の基板302における第1の基板301と対向する表面とは反対側の表面上のうち、溝304が形成されている領域A’にのみ微細凹凸が形成されており、第2の基板302における第1の基板301と接触する表面領域(第2の基板302の第1の基板301との貼り合わせ部分)と対向する表面領域B’(すなわち、第2の基板302における第1の基板301と対向する表面とは反対側の表面上のうち、第1の基板301との貼り合わせ部分直上の表面領域)には微細凹凸を有しない(図3参照)。   In the microchip having such a configuration, the same can be said for the surface region where the fine unevenness is formed, as in the microchip including two substrates. That is, when the substrates are bonded together using light such as a laser, the fine irregularities on the surface of the microchip may be formed in a part or all of the region where the grooves constituting the fluid circuit are formed. preferable. In the microchip 300, fine irregularities are formed only in the region A ′ where the groove 304 is formed on the surface of the second substrate 302 opposite to the surface facing the first substrate 301. The surface region B ′ (that is, the second substrate 302) facing the surface region (the portion where the second substrate 302 is bonded to the first substrate 301) in contact with the first substrate 301 in the second substrate 302. In the surface on the opposite side of the surface facing the first substrate 301, the surface region immediately above the bonded portion with the first substrate 301 does not have fine irregularities (see FIG. 3).

図4は、本発明のマイクロチップのさらに別の一例を示す概略図であり、図4(a)はマイクロチップ表面に形成された試薬注入口周辺部を示す概略斜視図、図4(b)は試薬注入口周辺部を示す概略断面図である。図4に示されるマイクロチップ400は、流体回路を構成する溝を有する第1の基板401と、第2の基板402とから構成されており、その内部に流体回路を有し、当該流体回路は液体試薬保持部403を備える。この液体試薬保持部403内に液体試薬が保持される。第1の基板401には、液体試薬保持部403まで貫通する、液体試薬を注入するための試薬注入口405が形成されている。そして、第1の基板401表面上には、試薬注入口405を取り囲むように、凹部410が設けられており、当該凹部410と試薬注入口405との間に位置するマイクロチップ表面は微細凹凸を有し、微細凹凸を有する表面領域406が形成されている。   FIG. 4 is a schematic view showing still another example of the microchip of the present invention. FIG. 4 (a) is a schematic perspective view showing the periphery of the reagent inlet formed on the microchip surface, and FIG. 4 (b). FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a peripheral portion of a reagent injection port. A microchip 400 shown in FIG. 4 includes a first substrate 401 having a groove that constitutes a fluid circuit, and a second substrate 402, and has a fluid circuit therein. A liquid reagent holding unit 403 is provided. A liquid reagent is held in the liquid reagent holding unit 403. A reagent injection port 405 for injecting a liquid reagent that penetrates to the liquid reagent holding unit 403 is formed in the first substrate 401. A recess 410 is provided on the surface of the first substrate 401 so as to surround the reagent injection port 405, and the microchip surface located between the recess 410 and the reagent injection port 405 has fine irregularities. A surface region 406 having fine irregularities is formed.

図5(a)に示されるように、液体試薬502を液体試薬保持部403に注入後、封止用ラベル501を貼付する際には、注入された液体試薬502が表面張力によって封止用ラベル501と第1の基板401表面間に行き渡る場合がある。また、図5(b)に示されるように、液体試薬502を注入する際に液体試薬が一部飛散し、第1の基板401表面上に液体試薬の液滴502aが付着する場合もある。   As shown in FIG. 5A, when the sealing reagent 501 is pasted after the liquid reagent 502 is injected into the liquid reagent holding unit 403, the injected liquid reagent 502 is sealed by the surface tension. In some cases, the 501 and the surface of the first substrate 401 are distributed. In addition, as shown in FIG. 5B, when the liquid reagent 502 is injected, a part of the liquid reagent may scatter and the liquid reagent droplet 502 a may adhere to the surface of the first substrate 401.

このような場合においても、試薬注入口を取り囲むように凹部を形成することにより、図6に示されるように、第1の基板401表面上に付着した液体試薬は、凹部410内に保持され、凹部410の外側のマイクロチップ表面上に滲み出すことがない。よって、第1の基板401と封止用ラベル501とは、界面XおよびYを介して、良好な密着性をもって貼合されているため、封止後の液体試薬の漏れを効果的に回避することができる。   Even in such a case, by forming the recess so as to surround the reagent injection port, as shown in FIG. 6, the liquid reagent attached on the surface of the first substrate 401 is held in the recess 410, There is no oozing on the surface of the microchip outside the recess 410. Therefore, since the first substrate 401 and the sealing label 501 are bonded with good adhesion via the interfaces X and Y, the leakage of the liquid reagent after sealing is effectively avoided. be able to.

さらに、試薬注入口405と凹部410との間に位置するマイクロチップ表面上に微細凹凸を形成しておけば、液体試薬502が図5(a)および(b)に示される場合のように、マイクロチップ表面上に付着した場合、これを容易に検知することが可能であるので、図6に示される界面Zにおける密着性をも確保することができ、製造されるマイクロチップの信頼性をさらに向上させることができる。   Furthermore, if fine irregularities are formed on the microchip surface located between the reagent inlet 405 and the recess 410, the liquid reagent 502 is as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). When it adheres to the surface of the microchip, it can be easily detected, so that the adhesion at the interface Z shown in FIG. 6 can be secured, and the reliability of the manufactured microchip is further increased. Can be improved.

なお、凹部410の形状は、円形状に限定されるものではなく、たとえば楕円状、長方形状、正方形状、三角形状等適宜の形状とすることができる。溝の幅や深さも特に限定されるものではなく、マイクロチップ表面上に付着し得る液体試薬の量は、通常0.1〜5μl程度と考えられることから、この量を収容可能な幅および深さとすればよく、より具体的には、特に制限されないが、凹部の幅および深さはそれぞれ1mm程度とすることができる。   In addition, the shape of the recessed part 410 is not limited to circular shape, For example, it can be set as appropriate shapes, such as elliptical shape, rectangular shape, square shape, triangular shape. The width and depth of the groove are not particularly limited, and the amount of liquid reagent that can adhere to the microchip surface is normally considered to be about 0.1 to 5 μl. More specifically, although not particularly limited, the width and depth of the recess can be about 1 mm.

マイクロチップが複数の液体試薬を保持する場合、該マイクロチップは複数の試薬注入口を有することとなるが、この場合、それぞれの試薬注入口の周囲に凹部を設けることが好ましい。当該複数の凹部の形状は、同じであっても異なっていてもよい。   When the microchip holds a plurality of liquid reagents, the microchip has a plurality of reagent inlets. In this case, it is preferable to provide a recess around each reagent inlet. The shapes of the plurality of recesses may be the same or different.

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

<実施例1>
図7は、本実施例のマイクロチップの上面を示すCCD画像である。本実施例のマイクロチップは、一方の表面に流体回路を構成する溝を有する、透明基板である第1の基板と、黒色基板である第2の基板とを、第1の基板の溝形成側表面が第2の基板と対向するように貼り合わせてなり、第1の基板における溝形成側表面とは反対側の表面に微細凹凸を有する。図7は、当該微細凹凸が形成されている表面を示すCCD画像である。本実施例のマイクロチップにおいて、微細凹凸は、第1の基板表面のほぼ全面に形成されている。
<Example 1>
FIG. 7 is a CCD image showing the top surface of the microchip of this example. The microchip of this example includes a first substrate that is a transparent substrate and a second substrate that is a black substrate, each having a groove that forms a fluid circuit on one surface, and a groove forming side of the first substrate. The surface is bonded so as to face the second substrate, and the first substrate has fine irregularities on the surface opposite to the groove forming surface. FIG. 7 is a CCD image showing the surface on which the fine irregularities are formed. In the microchip of this example, the fine irregularities are formed on almost the entire surface of the first substrate.

本実施例のマイクロチップは、概略次のようにして作製した。まず、PET等の樹脂を用いて、流体回路を構成する溝を備える第1の基板を射出成形により作製した後、これを概略同じ外形を有する平板状の第2の基板(PET等の樹脂にカーボンブラックを添加した基板)を、レーザ溶着により貼合した。レーザ溶着においては、第2の基板上に第1の基板を積層した後、透明基板である第1の基板側からレーザを照射して、主に、第2の基板の貼り合わせ面を融解させ、両基板を圧着することにより基板の貼合を行なった。次に、得られたマイクロチップの第1の基板表面に、研磨処理を行ない、図7に示されるような領域に微細凹凸を形成し、微細凹凸を有するマイクロチップを得た。   The microchip of this example was manufactured as follows. First, using a resin such as PET, a first substrate having a groove constituting a fluid circuit is produced by injection molding, and then this is formed into a flat plate-like second substrate having substantially the same outer shape (resin such as PET). The substrate to which carbon black was added was bonded by laser welding. In laser welding, after laminating the first substrate on the second substrate, laser irradiation is performed from the first substrate side, which is a transparent substrate, to mainly melt the bonding surface of the second substrate. The substrates were bonded by pressure-bonding both substrates. Next, a polishing process was performed on the surface of the first substrate of the obtained microchip to form fine irregularities in a region as shown in FIG. 7 to obtain a microchip having fine irregularities.

図8は、図7に示される本実施例のマイクロチップの微細凹凸表面上の一部に液体試薬(検査試薬水溶液)を付着させたときのCCD画像である。図8から明らかなように、微細凹凸表面上に液体が付着すると、その部分が液体が付着していない部分と比較して暗く見え(マイクロチップ中央左上の丸い部分)、液体の付着の有無を容易に確認できることがわかる。   FIG. 8 is a CCD image when a liquid reagent (test reagent aqueous solution) is attached to a part of the fine uneven surface of the microchip of the present embodiment shown in FIG. As is clear from FIG. 8, when the liquid adheres to the surface of the fine irregularities, the portion looks darker than the portion where the liquid does not adhere (round portion at the upper left of the microchip center). It turns out that it can confirm easily.

図9は、本実施例のマイクロチップの流体回路構造を示す上面図である。実際には、流体回路を構成する溝は、第1の基板における図9に示される表面とは反対側の表面に形成されているが、流体回路構造を明確に示すため、図9においては、流体回路を実線で示している。本実施例のマイクロチップは、被験者から採取された全血を含むキャピラリー等のサンプル管を組み込むためのサンプル管載置部901、サンプル管より導出された全血から血球などを除去して血漿成分を得る血漿分離部902、分離された血漿成分を計量する検体計量部903、液体試薬を保持するための2つの液体試薬保持部904a、904b、液体試薬を計量する2つの液体試薬計量部905a、905b、血漿成分と液体試薬とを混合する混合部906a〜906d、ならびに、得られた混合液についての検査・分析が行なわれる検出部907から主に構成される。2つの液体試薬保持部部904a、904bは、液体試薬を注入するための試薬注入口910a、910bをそれぞれ有している。   FIG. 9 is a top view showing the fluid circuit structure of the microchip of this example. Actually, the grooves constituting the fluid circuit are formed on the surface of the first substrate opposite to the surface shown in FIG. 9, but in order to clearly show the fluid circuit structure, in FIG. The fluid circuit is shown by a solid line. The microchip of this example includes a sample tube mounting unit 901 for incorporating a sample tube such as a capillary containing whole blood collected from a subject, blood cells from the whole blood derived from the sample tube, and plasma components A plasma separating unit 902 for obtaining a sample, a sample measuring unit 903 for measuring a separated plasma component, two liquid reagent holding units 904a and 904b for holding a liquid reagent, and two liquid reagent measuring units 905a for measuring a liquid reagent, 905b, mainly composed of mixing units 906a to 906d for mixing the plasma component and the liquid reagent, and a detection unit 907 for performing inspection / analysis on the obtained mixed solution. The two liquid reagent holding units 904a and 904b have reagent injection ports 910a and 910b for injecting liquid reagents, respectively.

本実施例のマイクロチップの動作方法は、概略以下のとおりである。なお、以下に説明する動作方法は一例を示したものであり、この方法に限定されるものではない。まず、全血サンプルを採取したサンプル管をサンプル管載置部901に挿入する。次に、マイクロチップに対して、図9における右向き方向(以下、単に右向きという。他の方向についても以下同様。)に遠心力を印加し、サンプル管内の全血サンプルを取り出した後、下向きの遠心力により、全血サンプルを血漿分離部902に導入して遠心分離を行ない、血漿成分と血球成分とに分離する。全血サンプルを血漿分離部902に導入した際、血漿分離部902から溢れ出た全血サンプルは、廃液溜め部908に収容される。この下向き遠心力により、液体試薬保持部904a内の液体試薬Mは、液体試薬計量部905aにて計量される。   The operation method of the microchip of the present embodiment is roughly as follows. The operation method described below is an example, and the present invention is not limited to this method. First, a sample tube from which a whole blood sample is collected is inserted into the sample tube mounting portion 901. Next, a centrifugal force is applied to the microchip in the right direction in FIG. 9 (hereinafter simply referred to as right direction; the same applies to the other directions below), and the whole blood sample in the sample tube is taken out, and then the downward direction is applied. The whole blood sample is introduced into the plasma separation unit 902 by centrifugal force and centrifuged to separate the plasma component and the blood cell component. When the whole blood sample is introduced into the plasma separation unit 902, the whole blood sample overflowing from the plasma separation unit 902 is accommodated in the waste liquid storage unit 908. By this downward centrifugal force, the liquid reagent M in the liquid reagent holding unit 904a is measured by the liquid reagent measuring unit 905a.

ついで、分離された血漿成分を、左向き遠心力により検体計量部903に導入する。この際、計量された液体試薬Mは、混合部906bに移動するとともに、液体試薬保持部904b内の液体試薬Nは、液体試薬保持部904bから排出される。   Next, the separated plasma component is introduced into the sample measuring unit 903 by leftward centrifugal force. At this time, the measured liquid reagent M moves to the mixing unit 906b, and the liquid reagent N in the liquid reagent holding unit 904b is discharged from the liquid reagent holding unit 904b.

次に、下向き遠心力により、計量された血漿成分と液体試薬Mとが混合部906aにて混合されるとともに、液体試薬Nは、液体試薬計量部905bにて計量される。ついで、左向き、下向き、左向き遠心力を順次印加して、混合液を混合部906aおよび906b間で行き来させることにより、混合液の十分な混合を行なう。次に、上向き遠心力により、液体試薬Mおよび血漿成分からなる混合液と計量された液体試薬Nとを混合部906cにて混合させる。ついで、右向き、上向き、右向き、上向き遠心力を順次印加して、混合液を混合部906cおよび906d間で行き来させることにより、混合液の十分な混合を行なう。最後に、左向き遠心力により、混合部906c内の混合液を検出部907に導入する。検出部907内の混合液は、たとえば、検出部907に光を照射し、その透過光の強度を測定するなどの光学測定に供される。   Next, the measured plasma component and the liquid reagent M are mixed by the mixing unit 906a by the downward centrifugal force, and the liquid reagent N is measured by the liquid reagent measuring unit 905b. Next, leftward, downward, and leftward centrifugal forces are sequentially applied to move the mixed solution back and forth between the mixing units 906a and 906b, thereby sufficiently mixing the mixed solution. Next, the mixed liquid composed of the liquid reagent M and the plasma component and the measured liquid reagent N are mixed in the mixing unit 906c by upward centrifugal force. Next, rightward, upward, rightward, and upward centrifugal forces are sequentially applied to move the mixed solution back and forth between the mixing units 906c and 906d, thereby sufficiently mixing the mixed solution. Finally, the mixed liquid in the mixing unit 906c is introduced into the detection unit 907 by leftward centrifugal force. The liquid mixture in the detection unit 907 is subjected to optical measurement such as, for example, irradiating the detection unit 907 with light and measuring the intensity of the transmitted light.

<比較例1>
図10は、本比較例のマイクロチップの上面を示すCCD画像である。図10に示されるマイクロチップは、表面に微細凹凸を形成しないこと以外は、実施例1のマイクロチップと同様である。また、図11は、図10に示される本比較例のマイクロチップの表面上の一部(図8と同じ位置である)に液体試薬(検査試薬水溶液)を付着させたときのCCD画像である。図10および11からも見てとれるように、微細凹凸が形成されていない場合には、液体の付着している領域と付着していない領域との表面の明るさにほとんど差がなく、液体が付着しているかどうかを確認することは極めて困難であることがわかる。
<Comparative Example 1>
FIG. 10 is a CCD image showing the upper surface of the microchip of this comparative example. The microchip shown in FIG. 10 is the same as the microchip of Example 1 except that fine irregularities are not formed on the surface. FIG. 11 is a CCD image when a liquid reagent (test reagent aqueous solution) is attached to a part (the same position as FIG. 8) on the surface of the microchip of this comparative example shown in FIG. . As can be seen from FIGS. 10 and 11, when the fine unevenness is not formed, there is almost no difference in the surface brightness between the area where the liquid is attached and the area where the liquid is not attached. It turns out that it is very difficult to confirm whether it has adhered.

<実施例2>
図12は、本実施例のマイクロチップの上面を一部拡大して示すCCD画像である。図12に示されるマイクロチップは、マイクロチップ表面のうち、液体試薬保持部904a(図9参照)が位置する表面領域のみに微細凹凸を形成したこと以外は実施例1と同様である。なお、図12において、黒く見えるラインは、裏側に形成されている流体回路の壁であり、すなわち、流体回路を構成する溝が形成されていない領域である。したがって、本実施例のマイクロチップにおいては、微細凹凸は、試薬注入口の周囲であって、流体回路を構成する溝が形成されている領域にのみ形成されている。
<Example 2>
FIG. 12 is a CCD image showing a partially enlarged top surface of the microchip of this example. The microchip shown in FIG. 12 is the same as that of Example 1 except that fine irregularities are formed only on the surface area where the liquid reagent holding portion 904a (see FIG. 9) is located on the microchip surface. In FIG. 12, a black line is a fluid circuit wall formed on the back side, that is, a region where a groove constituting the fluid circuit is not formed. Therefore, in the microchip of the present embodiment, the fine irregularities are formed only in the area around the reagent injection port and in which the groove constituting the fluid circuit is formed.

図13は、図12に示されるマイクロチップの微細凹凸表面上の一部(試薬注入口の右横)に液体試薬(検査試薬水溶液)を付着させたときのCCD画像である。図13から明らかなように、微細凹凸表面上に液体が付着すると、その部分が液体が付着していない部分と比較して暗く見え、液体の付着の有無を容易に確認できることがわかる。   FIG. 13 is a CCD image when a liquid reagent (test reagent aqueous solution) is attached to a part (right side of the reagent injection port) on the fine uneven surface of the microchip shown in FIG. As can be seen from FIG. 13, when the liquid adheres on the surface of the fine irregularities, the portion looks darker than the portion where the liquid does not adhere, and the presence or absence of the liquid can be easily confirmed.

<実施例3>
図14は、本実施例のマイクロチップの上面を一部拡大して示すCCD画像である。図14に示されるマイクロチップは、マイクロチップ表面のうち、液体試薬保持部905a(図9参照)が有する試薬注入口910bの周囲のみに微細凹凸を形成したこと以外は実施例1と同様である。
<Example 3>
FIG. 14 is a CCD image showing a partially enlarged top surface of the microchip of this example. The microchip shown in FIG. 14 is the same as that of Example 1 except that the microchip surface is formed with fine irregularities only around the reagent inlet 910b of the liquid reagent holding unit 905a (see FIG. 9). .

図15は、図14に示されるマイクロチップの微細凹凸表面上の一部(試薬注入口の左上)に液体試薬(検査試薬水溶液)を付着させたときのCCD画像である。図15から明らかなように、微細凹凸表面上に液体が付着すると、その部分が液体が付着していない部分と比較して暗く見え、液体の付着の有無を容易に確認できることがわかる。   FIG. 15 is a CCD image when a liquid reagent (test reagent aqueous solution) is attached to a part (upper left of the reagent injection port) on the fine uneven surface of the microchip shown in FIG. As can be seen from FIG. 15, when the liquid adheres to the surface of the fine irregularities, the portion looks darker than the portion where the liquid does not adhere, and the presence or absence of the liquid can be easily confirmed.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明のマイクロチップの一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the microchip of this invention. 図1のI−I線における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in the II line | wire of FIG. 本発明のマイクロチップの別の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the microchip of this invention. 本発明のマイクロチップのさらに別の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the microchip of this invention. 表面に液体試薬が付着した図4に示されるマイクロチップに封止用ラベルを貼付する際の状態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the state at the time of sticking the sealing label on the microchip shown by FIG. 4 with which the liquid reagent adhered to the surface. 表面に液体試薬が付着した図4に示されるマイクロチップに封止用ラベルを貼付したときの状態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining a state when the label for sealing is affixed on the microchip shown by FIG. 4 with which the liquid reagent adhered to the surface. 実施例1のマイクロチップの上面を示すCCD画像である。2 is a CCD image showing the upper surface of the microchip of Example 1. FIG. 実施例1のマイクロチップの微細凹凸表面上の一部に液体試薬を付着させたときのCCD画像である。FIG. 3 is a CCD image when a liquid reagent is attached to a part of the fine uneven surface of the microchip of Example 1. FIG. 実施例1のマイクロチップの流体回路構造を示す上面図である。1 is a top view showing a fluid circuit structure of a microchip of Example 1. FIG. 比較例1のマイクロチップの上面を示すCCD画像である。6 is a CCD image showing the upper surface of the microchip of Comparative Example 1. 比較例1のマイクロチップの表面上の一部に液体試薬を付着させたときのCCD画像である。6 is a CCD image when a liquid reagent is attached to a part of the surface of the microchip of Comparative Example 1. FIG. 実施例2のマイクロチップの上面を一部拡大して示すCCD画像である。4 is a CCD image showing a partially enlarged upper surface of the microchip of Example 2. 実施例2のマイクロチップの微細凹凸表面上の一部に液体試薬を付着させたときのCCD画像である。It is a CCD image when a liquid reagent is made to adhere to a part on the fine uneven surface of the microchip of Example 2. 実施例3のマイクロチップの上面を一部拡大して示すCCD画像である。6 is a CCD image showing a partially enlarged upper surface of the microchip of Example 3. 実施例3のマイクロチップの微細凹凸表面上の一部に液体試薬を付着させたときのCCD画像である。FIG. 5 is a CCD image when a liquid reagent is attached to a part of the fine uneven surface of the microchip of Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100,300,400 マイクロチップ、101,301,401 第1の基板、102,302,402 第2の基板、103,304,305 溝、104 試薬注入口、105,406 微細凹凸を有する表面領域、106 微細凹凸を有しない表面領域、303 第3の基板、403 液体試薬保持部、405,910a,910b 試薬注入口、410 凹部、501 封止用ラベル、502 液体試薬、502a 液体試薬の液滴、901 サンプル管載置部、902 血漿分離部、903 検体計量部、904a,904b 液体試薬保持部、905a,905b 液体試薬計量部、906a,906b,906c,906d 混合部、907 検出部、908 廃液溜め部。   100, 300, 400 microchip, 101, 301, 401 first substrate, 102, 302, 402 second substrate, 103, 304, 305 groove, 104 reagent injection port, 105, 406 surface region having fine irregularities, 106 surface area without fine irregularities, 303 third substrate, 403 liquid reagent holding part, 405, 910a, 910b reagent inlet, 410 recess, 501 sealing label, 502 liquid reagent, 502a liquid reagent droplet, 901 Sample tube placement unit, 902 Plasma separation unit, 903 Sample measurement unit, 904a, 904b Liquid reagent holding unit, 905a, 905b Liquid reagent measurement unit, 906a, 906b, 906c, 906d Mixing unit, 907 detection unit, 908 Waste liquid reservoir Department.

Claims (4)

少なくとも、表面に溝を備える第1の基板と、第2の基板とを、前記第1の基板における溝形成側表面が前記第2の基板に対向するように貼り合わせてなる、内部に流体回路を有するマイクロチップであって、
前記流体回路の一部を構成する液体試薬を保持するための液体試薬保持部と、
前記第1の基板における、前記第2の基板と対向する第1の表面とは反対側の第2の表面上に形成された、前記液体試薬保持部内に前記液体試薬を注入するための試薬注入口と、
前記第2の表面上に、前記試薬注入口を取り囲むように形成された凹部と、
を備え、
前記試薬注入口と前記凹部との間に位置する前記第2の表面上に微細凹凸が形成されているマイクロチップ。
At least a first substrate having a groove on the surface and a second substrate are bonded together so that a groove forming side surface of the first substrate faces the second substrate. A microchip having
A liquid reagent holding unit for holding a liquid reagent constituting a part of the fluid circuit;
Reagent injection for injecting the liquid reagent into the liquid reagent holding portion formed on the second surface of the first substrate opposite to the first surface facing the second substrate. The entrance,
A recess formed on the second surface so as to surround the reagent inlet;
With
A microchip in which fine irregularities are formed on the second surface located between the reagent inlet and the recess.
第2の基板と、両表面に溝を備える第1の基板と、第3の基板とをこの順で貼り合わせてなる、内部に流体回路を有するマイクロチップであって、
前記流体回路の一部を構成する液体試薬を保持するための液体試薬保持部と、
前記第2の基板における、前記第1の基板と対向する第1の表面とは反対側の第2の表面上に形成された、前記液体試薬保持部内に前記液体試薬を注入するための試薬注入口と、
前記第2の表面上に、前記試薬注入口を取り囲むように形成された凹部と、
を備え、
前記試薬注入口と前記凹部との間に位置する前記第2の表面上に微細凹凸が形成されているマイクロチップ。
A microchip having a fluid circuit inside, wherein the second substrate, the first substrate having grooves on both surfaces, and the third substrate are bonded together in this order,
A liquid reagent holding unit for holding a liquid reagent constituting a part of the fluid circuit;
Reagent injection for injecting the liquid reagent into the liquid reagent holding portion formed on the second surface of the second substrate opposite to the first surface facing the first substrate. The entrance,
A recess formed on the second surface so as to surround the reagent inlet;
With
A microchip in which fine irregularities are formed on the second surface located between the reagent inlet and the recess.
前記第2の表面上であって、前記溝が形成されている領域の一部または全部にさらに前記微細凹凸が形成される請求項1または2に記載のマイクロチップ。 The second a surface, the microchip according to claim 1 or 2, further the fine irregularities on part or all of a region where the groove is formed is formed. 前記微細凹凸の高さは、0.1〜10μmの範囲内である請求項1〜のいずれかに記載のマイクロチップ。 The microchip according to any one of claims 1 to 3 , wherein a height of the fine unevenness is in a range of 0.1 to 10 µm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5728282B2 (en) * 2011-04-21 2015-06-03 ローム株式会社 Microchip
JP2013221918A (en) * 2012-04-19 2013-10-28 Rohm Co Ltd Microchip
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006145359A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Disk for analyzing liquid sample
JP2007136379A (en) * 2005-11-21 2007-06-07 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Micro-reactor and its manufacturing method
JP2007285968A (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Rohm Co Ltd Microfluid chip
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