JP5359686B2 - 液体流路装置とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば血液中の抗原の検出、分析などに好適に使用される平板状の液体流路装置とその製造方法に関する。

近年、医療分野、環境分野などでは、液体試料中の微量成分の検出、分析が頻繁に行われており、その際、例えば医療分野では、基板に流路が形成されたマイクロチップと呼ばれる液体流路装置が使用される場合が多い。
例えば特許文献１には、マイクロチップに形成された液体流路内で、抗体を含有する試薬と血液とを混合、反応させた後、該マイクロチップごと検出装置に供して、抗原抗体反応を検出する技術が記載されている。また、例えば特許文献２には、回転可能なディスクの半径方向に流路を複数形成し、この流路の一部にあらかじめ抗体を固定しておき、その後、流路に体液を流通させることによって、抗原抗体反応により体液中の抗原を抗体に捕捉させるディスク状の液体流路装置が開示されている。

特開２００７−１３９５００号公報 特開平０５−００５７４１号公報

しかしながら、このような従来の液体流路装置では、液体流路を閉止したり開通させたりすることができず、目的の成分の検出、分析に不都合が生じることがあった。

本発明の目的は、簡便に液体流路を開通状態から閉止状態にしたり、閉止状態から開通状態にしたりできる液体流路装置を低コストで提供することである。

本発明の第１の液体流路装置は、基板の少なくとも片面に、液体が流通する液体流路と、前記液体が溜まる１つ以上の液槽とが形成され、前記基板の前記液体流路と前記液槽とが形成された流路形成面には蓋板が積層した液体流路装置であって、
前記液体流路の一部を閉止状態から開通状態にする開通手段を有し、
前記開通手段は、前記液体流路の前記一部に配置された栓体を具備し、
前記蓋板の内面または前記液体流路の底部における前記栓体の対向位置には、前記栓体を収納可能な凹部が構成され、
前記栓体は、前記蓋板または前記底部を外側から押圧する操作により、前記液体流路の前記一部から前記凹部内に移動して、前記開通状態とすることを特徴とする。

本発明の液体流路装置の製造方法は、前記第１の液体流路装置のうち、前記凹部が前記蓋板の前記内面に形成された液体流路装置の製造方法であって、
前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、前記蓋板に前記凹部を形成する第１工程と、前記液体流路の前記一部に栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に、前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
前記第１工程では、
前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記基板の前記中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層して、前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、
前記蓋板の内層を構成するシートに前記凹部を形成した後、前記蓋板の前記内層を構成するシートと、前記蓋板の外層を構成するシートとを積層して、前記蓋板に前記凹部を形成することを特徴とする。

また、本発明の液体流路装置の製造方法は、前記第１の液体流路装置のうち、前記凹部が前記液体流路の前記底部に形成された液体流路装置の製造方法であって、
前記基板に前記液体流路と前記液槽と前記凹部を形成する第１工程と、前記蓋板の内面の前記凹部の対向位置に、栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に、前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
前記第１工程では、
前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の内側中間層を構成するシートに前記液槽の中間部と前記凹部を形成し、前記基板の外側中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記内側中間層を構成するシートと、前記外側中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層することを特徴とする。

本発明の第２の液体流路装置は、基板の少なくとも片面に、液体が流通する液体流路と、前記液体が溜まる１つ以上の液槽とが形成され、前記基板の前記液体流路と前記液槽とが形成された流路形成面には蓋板が積層した液体流路装置であって、
前記液体流路の一部を開通状態から閉止状態にする閉止手段を有し、
前記閉止手段は、前記蓋板の内面または前記液体流路の底部に形成された凹部内に収納された栓体を具備し、
前記栓体は、前記蓋板または前記底部を外側から押圧する操作により前記凹部内から前記液体流路の前記一部に移動して、前記閉止状態とすることを特徴とする。

本発明の液体流路装置の製造方法は、前記第２の液体流路装置のうち、前記凹部が前記蓋板の前記内面に形成された液体流路装置の製造方法であって、
前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、前記蓋板に前記凹部を形成する第１工程と、前記凹部内に栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に、前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
前記第１工程では、
前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記基板の前記中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層して、前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、
前記蓋板の内層を構成するシートに前記凹部を形成した後、前記蓋板の前記内層を構成するシートと、前記蓋板の外層を構成するシートとを積層して、前記蓋板に前記凹部を形成することを特徴とする。

また、本発明の液体流路装置の製造方法は、前記第２の液体流路装置のうち、前記凹部が前記液体流路の底部に形成された液体流路装置の製造方法であって、
前記基板に前記液体流路と前記液槽と前記凹部を形成する第１工程と、前記凹部内に栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
前記第１工程では、
前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の内側中間層を構成するシートに前記液槽の中間部と前記凹部を形成し、前記基板の外側中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記内側中間層を構成するシートと、前記外側中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層することを特徴とする。
前記各第２工程では、前記栓体を形成するための栓体形成材料を塗布する方法により、前記栓体を形成することが好適である。

本発明によれば、簡便に液体流路を開通状態から閉止状態にできる液体流路装置を低コストで提供できる。

第１実施形態例の液体流路装置を示す概略平面透視図である。 図１の液体流路装置の一部を拡大した平面透視図である。 図２のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。 （ａ）図３中の開通手段の拡大断面図、（ｂ）図３中の閉止手段の拡大断面図である。 図１の液体流路装置において、開通手段が作動する様子を説明する図であって、（ａ）蓋板を外側から押圧して荷重を加えた状態を示す断面図と、（ｂ）荷重を取り去った状態を示す断面図である。 図１の液体流路装置において、閉止手段が作動する様子を説明する図であって、（ａ）蓋板を外側から押圧して荷重を加えた状態を示す断面図と、（ｂ）荷重を取り去った状態を示す断面図である。 図１の液体流路装置の製造方法を模式的に説明する工程図である。 図１の液体流路装置において、栓体受けが設けられた状態を示す断面図である。 栓体の平面視形状を菱形にした例を模式的に示す平面図である。 第２実施形態例の液体流路装置について、その一部を示す断面図である。 （ａ）図１０中の開通手段の拡大断面図、（ｂ）図１０中の閉止手段の拡大断面図である。 図１０の液体流路装置において、開通手段が作動する様子を説明する図であって、（ａ）蓋板を外側から押圧して荷重を加えた状態を示す断面図と、（ｂ）荷重を取り去った状態を示す断面図である。 図１０の液体流路装置において、閉止手段が作動する様子を説明する図であって、（ａ）蓋板を外側から押圧して荷重を加えた状態を示す断面図と、（ｂ）荷重を取り去った状態を示す断面図である。 図１０の液体流路装置の製造方法を模式的に説明する工程図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
［第１実施形態例］
図１は第１実施形態例の液体流路装置１０Ａの一実施形態例を概略的に示す平面透視図、図２は図１の液体流路装置１０Ａの一部を拡大した平面透視図、図３は図２のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
この液体流路装置１０Ａは、平板からなる四角形の基板１１Ａの片面に、試料および試薬の少なくとも一方からなる液体が流通する溝状の液体流路１２と、液体流路１２の端部や途中において液体が溜まる複数（この例では９）の液槽（１４ａ〜１４ｉ）とが形成され、基板１１Ａの液体流路１２が形成された側の流路形成面１２ａに蓋板１３Ａが積層して構成されたものである。この液体流路装置１０Ａにおいては、図１中の上端部側が上方に、下端部側が下方に位置するようにこれを立てた場合には、液体流路１２の上流側の端部から下流側の端部に向けて矢印Ｆ方向に試料が重力により流通し、その途中で試料に対して各種の処理や試薬との混合がなされ、各種検出、分析に供される測定液が調製される。

すなわち、液体流路１２の上流側の端部には、投入された試料が溜まる試料投入槽１４ａが設けられ、この試料投入槽１４ａの下流には、試料投入槽１４ａから流通してきた試料に対してろ過処理が施される図示略のフィルタが内蔵されたろ過槽１４ｂが設けられている。
ろ過槽１４ｂの下流には、ろ過処理された試料を一定量計量する計量槽１４ｃが設けられている。この例の計量槽１４ｃには、オーバーフロー流路１２ｄとその下流に設けられた廃液槽１４ｄとからなるオーバーフロー手段が備えられている。そのため、計量槽１４ｃで一定量を超えた試料はオーバーフローしてオーバーフロー流路１２ｄを流れ、廃液槽１４ｄに流入し、その結果、計量槽１４ｃでは、一定量の試料が計量できるようになっている。

計量槽１４ｃの下流には、計量槽１４ｃで計量された試料と、あらかじめ第１試薬槽１４ｅに所定量封入されている液体の第１試薬とが混合される第１混合槽１４ｆが設けられ、第１混合槽１４ｆの下流には、第１混合槽１４ｆで調製された中間調製液と、あらかじめ第２試薬槽１４ｇに所定量封入されている液体の第２試薬とが混合される第２混合槽１４ｈが設けられている。
そして、第２混合槽１４ｈの下流（液体流路１２の下流側の端部）には測定槽１４ｉが設けられ、第２混合槽１４ｈで調製された測定液がここに貯留され、図示略の検出分析手段により、各種成分の検出や分析がなされるようになっている。
なお、各液槽には、必要に応じて、大気と連通する開閉可能な図示略の連通孔が設けられる。

この液体流路装置１０Ａの基板１１Ａは、図３に示すように複数層から構成されている。具体的には、外層１１ａと、その内側に積層した中間層１１ｂと、その内側に積層した内層１１ｃの３層から構成されている。
内層１１ｃには、液槽（図３には試料投入槽１４ａとろ過槽１４ｂのみ図示）の上部（液槽の蓋板１３Ａ側の部分。）と、液体流路１２とが形成されている。
中間層１１ｂには、液槽の下部（前記上部以外であって、液槽の底部側の部分。）が形成されている。また、この中間層１１ｂは、内層１１ｃ側の面が液体流路１２の底部１２ｂを構成している。
外層１１ａは、基板１１Ａの最も外側に配置され、その中間層１１ｂ側の面が液槽の底部を構成している。
また、蓋板１３Ａも複数層から構成されている。具体的には、外層１３ａとその内側に積層した内層１３ｂの２層から構成されている。

そして、この液体流路装置１０Ａは、液体流路１２の一部を閉止状態から開通状態にする開通手段Ｓ１〜Ｓ７と、開通状態から閉止状態にする閉止手段Ｔ１とを有している。
この例では、開通手段Ｓ１〜Ｓ７は、試料投入槽１４ａとろ過槽１４ｂとの間、ろ過槽１４ｂと計量槽１４ｃとの間、計量槽１４ｃと第１混合槽１４ｆとの間、第１混合槽１４ｆと第２混合槽１４ｈとの間、第１試薬槽１４ｅと第１混合槽１４ｆとの間、第２試薬槽１４ｇと第２混合槽１４ｈとの間、第２混合槽１４ｈと測定槽１４ｉとの間の各液体流路１２にそれぞれ１ずつ設けられている。
一方、閉止手段Ｔ１は、ろ過槽１４ｂと計量槽１４ｃとの間の液体流路１２において、開通手段Ｓ２よりも下流側に設けられている。

開通手段Ｓ１〜Ｓ７は、図３にＳ１およびＳ２を例示して説明するように、液体流路１２内に、液体流路１２の一部を塞ぐように配置されて液体の流れを封止し、この部分を閉止状態とする樹脂製の栓体１５を具備している。また、蓋板１３Ａの内面において、栓体１５との対向位置には、栓体１５を収納可能な凹部１６が形成されている。具体的には、この例では、蓋板１３Ａの内層１３ｂが打ち抜きなどで開口され、凹部１６が形成されている。
この例の栓体１５は、図４（ａ）に拡大して示すように、閉止状態においては、液体流路１２の底部１２ｂと接する部分（底部）が、弱粘着層１５ａにより、液体流路１２の底部１２ｂに固定されている。また、栓体１５の高さは、液体流路１２の高さよりも若干高く形成され、その頂部１５ｂ側が、凹部１６内に液密にやや嵌入した状態で配置されている。
一方、凹部１６において、栓体１５の頂部１５ｂとの対向位置には、弱粘着層１５ａよりも粘着力の大きな強粘着層１６ａが形成されている。
そして、栓体１５は、当該開通手段Ｓ１、Ｓ２が設けられている部分（栓体１５や凹部１６に対応する部分）の蓋板１３Ａまたは液体流路１２の底部１２ｂを外側から押圧する操作により、液体流路１２から凹部１６内に移動して、液体流路１２を閉止状態から開通状態にする。

具体的には、図５に開通手段Ｓ１を例に挙げて示すように、蓋板１３Ａを外側から矢印Ａで示すように押圧して荷重を加えると、図５（ａ）に示すように蓋板１３Ａが撓み、凹部１６の強粘着層１６ａと栓体１５の頂部１５ｂとが接してこれらが粘着する。そして、その後に荷重を取り去ると、図５（ｂ）に示すように、蓋板１３Ａはその復元力により元の状態に復元するが、それにともなって、強粘着層１６ａの作用により凹部１６に粘着した栓体１５は、液体流路１２の底部１２ｂから離れ、凹部１６内に収納された状態になる。その結果、栓体１５は液体流路１２の底部１２ｂから離間し、ここを液体が流通できるようになる。
このように開通手段Ｓ１〜Ｓ７においては、開通手段Ｓ１〜Ｓ７が設けられている部分の蓋板１３Ａを外側から押圧して荷重を加えた後、この荷重を取り去る押圧操作によって、栓体１５が液体流路１２から凹部１６内へと移動し、その結果、この部分の液体流路１２が閉止状態から開通状態となる。

なお、図５では、蓋板１３Ａを外側から押圧して荷重を加えているが、開通手段Ｓ１が設けられている部分の液体流路１２の底部１２ｂを外側から、すなわち、基板１１Ａの外側から押圧する操作によって、栓体１５を同様に液体流路１２から凹部１６内に移動させてもよい。
また、液体流路１２を開通させた後、図５では、弱粘着層１５ａは液体流路１２の底部１２ｂ側に残っているが、栓体１５側に粘着した状態となっても何ら問題はない。

一方、この液体流路装置１０Ａの閉止手段Ｔ１は、図４（ｂ）にも示すように、樹脂製の栓体１７を具備し、この栓体１７は、蓋板１３Ａの内面に形成された凹部１８内に収納されている。具体的には、この例では、蓋板１３Ａの内層１３ｂが打ち抜きなどで開口され、凹部１８が形成され、その内部に、栓体１７が配置されている。
この例の栓体１７は、開通状態においては、弱粘着層１７ａにより、その頂部１７ｂが凹部１８に粘着して、凹部１８内に収納されている。また、栓体１７の高さは、液体流路１２の高さよりも若干高く形成され、後述のように液体流路１２を閉止状態とした際には、その頂部１７ｂ側が、凹部１８内に液密にやや嵌入した状態になるようになっている。
一方、液体流路１２の底部１２ｂにおいて、栓体１７の底部との対向位置には、強粘着層１８ａが形成されている。
そして、栓体１７は、当該閉止手段Ｔ１が設けられている部分（栓体１７や凹部１８に対応する部分）の蓋板１３Ａまたは液体流路１２の底部１２ｂを外側から押圧する操作により、凹部１８内から液体流路１２に移動して、液体流路１２を開通状態から閉止状態にする。

具体的には、図６に示すように、蓋板１３Ａを外側から矢印Ｂで示すように押圧して荷重を加えると、図６（ａ）に示すように蓋板１３Ａが撓み、液体流路１２の底部１２ｂの強粘着層１８ａと栓体１７の底部とが接してこれらが粘着する。そして、その後に荷重を取り去ると、図６（ｂ）に示すように、蓋板１３Ａはその復元力により元の状態に復元するが、その際、栓体１７は蓋板１３Ａには同伴されず、強粘着層１８ａの作用により液体流路１２の底部１２ｂに粘着したままの状態となる。このように蓋板１３Ａが復元しても、栓体１７はそれに追従せずに液体流路１２に粘着したままであるため、この栓体１７により液体流路１２は閉塞され、液体はこの部分を流通できなくなる。この際、栓体１７は、上述のとおり、その頂部１７ｂ側が、凹部１８内に液密にやや嵌入した状態となる。
このように閉止手段Ｔ１においては、閉止手段Ｔ１が設けられている部分の蓋板１３Ａを外側から押圧して荷重を加えた後、この荷重を取り去る押圧操作によって、栓体１７が凹部１８内から液体流路１２へと移動し、その結果、この部分の液体流路１２が開通状態から閉止状態となる。

なお、図６では、蓋板１３Ａを外側から押圧して荷重を加えているが、閉止手段Ｔ１が設けられている部分の液体流路１２の底部１２ｂを外側から、すなわち、基板１１Ａの外側から押圧する操作によって、栓体１７を同様に液体流路１２に移動させてもよい。
また、液体流路１２を閉止させた後、図６では、弱粘着層１７ａは凹部１８側に残っているが、栓体１７側に粘着した状態となっても何ら問題はない。

このような液体流路装置１０Ａを用いて、測定液を調製する具体的な方法としては、まず、この液体流路装置１０Ａを試料投入槽１４ａ側が上方に、測定槽１４ｉ側が下方に位置するように立てて、液体が重力によって上流側から下流側に流れやすい状態とする。
ついで、試料をシリンジなどにサンプリングし、このシリンジの針を試料投入槽１４ａに対応する部分の蓋板１３Ａに突き刺して、試料投入槽１４ａに試料を注入する。その後、試料投入槽１４ａとろ過槽１４ｂとの間に設けられた開通手段Ｓ１において、上述の押圧操作、すなわち、蓋板１３Ａまたは液体流路１２の底部を外側から押圧して荷重を加えた後、取り去る操作を行い、栓体１５を凹部１６内に移動させ、この部分の液体流路１２を開通状態とし、試料を重力によりろ過槽１４ｂまで導入する。
この際、押圧する操作は、作業者が指で押す手動により行ってもよいし、押圧位置がＸＹ座標としてあらかじめプログラムされている押圧装置などを使用して、所定の位置を押すようにしてもよい。

ついで、ろ過槽１４ｂでろ過処理がなされた後、ろ過槽１４ｂと計量槽１４ｃとの間に設けられた開通手段Ｓ２についても、栓体１５を同様にして凹部１６内に移動させ、この部分の液体流路１２を開通状態とし、試料を重力により計量槽１４ｃに導入する。
ついで、計量槽１４ｃにおいて、導入された液体がオーバーフローし始めたことを確認後、ろ過槽１４ｂと計量槽１４ｃとの間に設けられた閉止手段Ｔ１について、栓体１７を凹部１８から液体流路１２へと移動させ、この部分の液体流路１２を閉止状態とする。
このようにして、計量槽１４ｃに上流側からの液体がさらに流入するのを停止させてから、計量槽１４ｃの下流に設けられた開通手段Ｓ３を作動させて、計量槽１４ｃで計量された試料を第１混合槽１４ｆに導入する。

こうして計量後の試料を第１混合槽１４ｆに導入する一方で、第１試薬槽１４ｅと第１混合槽１４ｆとの間の開通手段Ｓ４についても、同様に開通状態として、第１試薬を第１混合槽１４ｆに導入し、試料と第１試薬とを第１混合槽１４ｆにおいて混合し、中間調製液を調製する。
ついで、第１混合槽１４ｆと第２混合槽１４ｈとの間の開通手段Ｓ５についても、同様に開通状態として、第１混合槽１４ｆで調製された中間調製液を第２混合槽１４ｈに導入する。その一方で、第２試薬槽１４ｇと第２混合槽１４ｈとの間の開通手段Ｓ６についても、同様に開通状態として、第２試薬を第２混合槽１４ｈに導入する。そして、中間調製液と第２試薬とを第２混合槽１４ｈにおいて混合し、測定液を調製する。
ついで、第２混合槽１４ｈと測定槽１４ｉとの間の開通手段Ｓ７についても、同様に開通状態として、第２混合槽１４ｈで調製された測定液を測定槽１４ｉに導入する。
そして、測定槽１４ｉに測定液を導入した後、この液体流路装置１０Ａごと検出分析手段に供し、目的成分の検出や測定を行う。
なお、このようにして測定液を調製する過程においては、各液槽に設けられている図示略の連通孔を必要に応じて適宜開閉することにより、液体を流れ易くしたり、流量の正確性を向上させたりする等、液体の流通を制御してもよい。

このような液体流路装置１０Ａによれば、液体流路１２を閉止状態から開通状態にする開通手段Ｓ１〜Ｓ７と、開通状態から閉止状態にする閉止手段Ｔ１とを有するため、液体流路１２中の液体の流れを制御でき、その結果、精度の高い検出や分析を短時間で行うことができる。
例えば、この例では、計量槽１４ｃの上流には閉止手段Ｔ１が設けられ、下流には開通手段Ｓ３が設けられている。そのため、計量槽１４ｃで試料を短時間で正確に計量して、第１混合槽１４ｆに導入することができる。ここで仮に、計量槽１４ｃの下流に開通手段Ｓ３が設けられておらず、この部分の液体流路１２が常に開通した状態であると、計量中であっても計量槽１４ｃから試料が連続的に流出してしまい、試料を一定量溜めることができず、計量自体が不可能となる。また、計量槽１４ｃの上流に閉止手段Ｔ１が設けられていない場合には、ろ過槽１４ｂを経た試料の全量が計量槽１４ｃに完全に流入し終わってから、計量槽１４ｃと第１混合槽１４ｆの間の開通手段Ｓ３を作動させて、計量された試料を第１混合槽１４ｆに導入する必要がある。この場合、試料が特に血液などの粘性を有した液体であると、ろ過槽１４ｂを経た試料の全量が完全に計量槽１４ｃに流入し終わるまでに時間を要し、短時間での計量が困難となる。その点、この例のように、計量槽１４ｃの上流側に閉止手段Ｔ１が設けられていると、ろ過槽１４ｂを経た試料の全量が計量槽１４ｃに完全に流入し終わらなくても、計量槽１４ｃにおいて試料がオーバーフローし始めた時点で閉止手段Ｔ１を作動させて、計量槽１４ｃへの試料のさらなる流入を停止することができ、短時間での正確な計量が可能となる。

また、この例では、第１混合槽１４ｆと第２混合槽１４ｈとの間に開通手段Ｓ５が設けられ、第２混合槽１４ｈと測定槽１４ｉとの間に開通手段Ｓ７が設けられている。そのため、第１混合槽１４ｆおよび第２混合槽１４ｈにおいて、目的の混合や反応が十分に進行してから、これら開通手段Ｓ５、Ｓ７を開通させ、中間調製液や測定液をそれぞれ第２混合槽１４ｈや測定槽１４ｉに導入することができる。よって、混合や反応が不十分なことに起因する検出や分析の精度低下を防止することができる。

さらに、この例では、第１試薬槽１４ｅと第１混合槽１４ｆとの間、第２試薬槽１４ｇと第２混合槽１４ｈとの間にも開通手段Ｓ４、Ｓ６が設けられているため、所望の時点でこれらを開通させて、あらかじめ第１試薬槽１４ｅおよび第２試薬槽１４ｇにそれぞれ封入されている第１試薬および第２試薬を第１混合槽１４ｆや第２混合槽１４ｈに流入させることができる。仮に開通手段Ｓ４、Ｓ６が設けられていない場合には、液体流路装置１０Ａの保管時などに、第１試薬および第２試薬が下流側に流れ始めてしまうおそれがある。

また、この例の液体流路装置１０Ａの開通手段Ｓ１〜Ｓ７および閉止手段Ｔ１は、シンプルな構成であり、低コストで形成できる。そのため、この液体流路装置１０Ａは使い捨てタイプとすることができる。また、開通および閉止の操作も簡便な押圧操作のみで、操作性にも優れる。

この例の液体流路装置１０Ａ、すなわち、蓋板１３Ａが２層構造とされ、凹部１６、１８が蓋板１３Ａに形成されている液体流路装置１０Ａは、次の方法により製造できる。
すなわち、基板１１Ａに液体流路１２と液槽とを形成し、蓋板１３Ａに凹部１６、１８を形成する第１工程と、開通手段Ｓ１〜Ｓ７を構成する栓体１５を液体流路１２の一部に形成し、一方、閉止手段Ｔ１を構成する栓体１７を蓋板１３Ａの凹部１８内に形成する第２工程と、基板１１Ａにおいて液体流路１２などが形成された側の流路形成面１２ａに、蓋板１３Ａにおいて凹部１６、１８が形成された側の面（内面）を積層する第３工程とを備えた方法により製造できる。

以下、液体流路装置１０Ａの製造工程を模式的に示す図７をさらに参照して、液体流路装置１０Ａの製造工程について説明する。
第１工程では、まず、基板１１Ａの内層１１ｃを構成するシート１１ｃ’の巻回物（ロール）２０と、中間層１１ｂを構成するシート１１ｂ’の巻回物２１と、外層１１ａを構成するシート１１ａ’の巻回物２２とを用意する。
ついで、内層１１ｃを構成するシート１１ｃ’の巻回物２０から、シート１１ｃ’を連続的に供給して、打抜機２３ａにより、液体流路１２に対応する箇所を線状に打ち抜くとともに、計量槽１４ｃなどの各液槽の上部に相当する部分を孔状に打ち抜く。
一方、中間層１１ｂを構成するシート１１ｂ’の巻回物２１から、シート１１ｂ’を連続的に供給して、打抜機２３ｂにより、計量槽１４ｃなどの各液槽の下部に対応する箇所を孔状に打ち抜く。

ついで、外層１１ａを構成するシート１１ａ’ の巻回物２２からシート１１ａ’を連続的に供給し、各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’を順次積層することにより、基板１１Ａを製造する。
ここで各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’は、図示略の接着剤供給装置から供給される接着剤により、接着されることが好ましいが、各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’の材質によっては、熱融着などにより貼り合わされてもよい。さらに、あらかじめ粘着剤や接着剤が塗布されたシートなどを用いてもよい。

一方、この第１工程では、蓋板１３Ａの内層１３ｂを構成するシート１３ｂ’の巻回物２５と、蓋板１３Ａの外層１３ａを構成するシート１３ａ’の巻回物２６も用意し、ついで、内層１３ｂを構成するシート１３ｂ’の巻回物２５から、シート１３ｂ’を連続的に供給して、打抜機２３ｃにより、凹部１６、１８に対応する箇所を打ち抜く。
ついで、蓋板１３Ａの外層１３ａを構成するシート１３ａ’ の巻回物２６からシート１３ａ’を連続的に供給し、各シート１３ａ’、１３ｂ’を積層することにより、蓋板１３Ａを製造する。
ここで各シート１３ａ’、１３ｂ’は、図示略の接着剤供給装置から供給される接着剤により、接着されることが好ましいが、各シート１３ａ’、１３ｂ’の材質によっては、熱融着などにより貼り合わされてもよい。さらに、あらかじめ粘着剤や接着剤が塗布されたシートなどを用いてもよい。

このように第１工程として、各巻回物２０、２１、２２、２５、２６から各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１３ａ’、１３ｂ’を供給し、シート１１ｂ’、１１ｃ’、１３ｂ’についてはそれぞれ所定の形状に打ち抜き、その後、各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’を順次積層、接着し、一方、各シート１３ａ’、１３ｂ’も積層、接着する工程を採用すると、液体流路１２および液槽などが形成された多数の基板１１Ａと、凹部１６、１８が形成された多数の蓋板１３Ａとをそれぞれ連続的に生産することができる。
このような方法は、一枚の平板からなる各基板、各蓋板に対して、液槽や液体流路や凹部を例えばフォトリソグラフィ、切削加工などで形成する方法、液槽や液体流路や凹部の形成された基板や蓋板を射出成形などで成形する方法などにくらべて、製造コストが低く、簡便で、大量生産も可能となり、工業的に好適である。
なお、シート１１ｂ’、１１ｃ’、１３ｂ’を所定の形状に打ち抜き、液体流路１２、液槽、凹部１６、１８などを形成する方法は、低コストで生産性にも優れるが、それ以外の方法（レーザ加工、ナイフなどを用いた切り抜き加工、熱加工など。）で、シート１１ｂ’、１１ｃ’、１３ｂ’を所定の形状に開口させて、液体流路１２、液槽、凹部１６、１８などを形成してもよい。

また、この例では、液体流路装置１０Ａの基板１１Ａとして、外層１１ａ、中間層１１ｂ、内層１１ｃの３層から構成されたものを示しているが、外層１１ａと内層１１ｃとの２層から構成されるものであってもよい。その場合には、内層１１ｃをなすシート１１ｃ’に、液体流路１２と液槽を形成する。この場合、形成される液体流路１２と液槽の深さは同じとなる。

基板１１Ａの外層１１ａ、中間層１１ｂ、内層１１ｃを構成する各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’や、蓋板１３Ａの外層１３ａ、内層１３ｂを構成する各シート１３ａ’、１３ｂ’の材質としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ＰＥＮ樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、繊維強化プラスチックなどの樹脂が挙げられる。これらのなかでも、透明であって、液体流路１２を流通する液体の様子を目視することができる点では、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ＰＥＮ樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
なお、本実施形態例では、基板１１Ａや蓋板１３Ａの材料として樹脂の巻回物を使用し、その際の液体流路装置１０Ａの好適な製造方法について説明しているため、シート材料としては、このように樹脂を例示している。しかしながら、製造方法には特に制限はなく、例えば、液体流路装置を安定に支持することが要求される場合などには、基板や蓋板にガラスなどの樹脂以外の透明材料を使用し、これに切削加工などの方法を適用して液体流路、液槽、凹部などを形成することも可能である。

各シート１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’の厚さは、適宜設定することができるが、図示例の液体流路装置１０Ａの場合、内層１１ｃをなすシート１１ｃ’の厚さは、形成される液体流路１２の深さに相当し、内層１１ｃをなすシート１１ｃ’と中間層１１ｂをなすシート１１ｂ’の厚さの和は液槽の総深さに相当する。よって、液槽や液体流路１２などに求められる深さを考慮して、これらシート１１ｂ’およびシート１１ｃ’の厚みを決定する。
具体的には、シート１１ｂ’の厚さは２５〜５００μｍが好ましく、シート１１ｃ’の厚さは、１０〜３００μｍが好ましい。
また、シート１１ａ’の厚さは、蓋板１３Ａを押圧して開通手段Ｓ１〜Ｓ７および閉止手段Ｔ１を作動させる場合には、５０μｍ以上が好ましく、より好ましくは１００〜１０００μｍとする。このような厚さであると、液体流路装置１０Ａの支持層として十分に作用する。逆に、基板１１Ａを押圧する場合には、基板１１Ａは、押圧操作により荷重が加えられた場合には撓み、その後、荷重が取り去られた場合には元に戻る復元力を有する必要がある。その場合には、シート１１ａ’の厚さは１０〜３００μｍが好ましい。
液体流路１２の幅、各液槽の容積、形状などには特に制限はなく、適宜設定できる。例えば、液体流路１２の幅としては、好ましくは２５〜２０００μｍ、より好ましくは５００〜２０００μｍ、液槽の容積としては、好ましくは５０〜５００００μｌ、より好ましくは１００〜１０００μｌである。
ただし、廃液槽１４ｄなどについては、特に好適な容積があるわけではなく、各液槽の機能に応じて自由に設計できる。

また、各シート１３ａ’、１３ｂ’の厚さも、適宜設定することができるが、図示例の液体流路装置１０Ａの場合、内層１３ｂをなすシート１３ｂ’の厚さは、形成される凹部１６、１８の深さに相当する。よって、凹部１６、１８に求められる深さを考慮して、これらシート１３ｂ’の厚みを決定する。また、図５および６に示したように、蓋板１３Ａを外側から押圧して、開通手段Ｓ１〜Ｓ７や閉止手段Ｔ１を作動させる場合には、シート１３ａ’、１３ｂ’は、押圧操作により荷重が加えられた場合には撓み、その後、荷重が取り去られた場合には元に戻る復元力を有する必要がある。その点も考慮して、これらの厚みを決定する必要がある。
蓋板１３Ａが押圧される場合には、具体的には、シート１３ａ’の厚さは１０〜３００μｍが好ましく、シート１３ｂ’の厚さは２５〜５００μｍが好ましい。逆に、基板１１Ａが押圧される場合には、シート１３ａ’の厚さは５０μｍ以上が好ましい。

ついで、第２工程を行う前に、この例の液体流路装置１０Ａの場合には、栓体１５、１７を保持するための弱粘着層１５ａ、１７ａと強粘着層１６ａ、１８ａとを所定の位置に形成する図示略の粘着層形成工程を行う。弱粘着層１５ａ、１７ａと強粘着層１６ａ、１８ａの形成は、適切な粘着剤を選定して、それを所定位置に塗布する方法が好適である。

強粘着層１６ａ、１８ａおよび弱粘着層１５ａ、１７ａには、従来公知の粘着剤の中から基板１１Ａ、蓋板１３Ａ、栓体１５、１７の材質などに応じて適宜選択することができるが、その際、強粘着層１６ａ、１８ａを形成する粘着剤の粘着力（粘着強度）は、弱粘着層１５ａ、１７ａを形成する粘着剤の粘着力よりも強いことが必要である。強粘着層１６ａ、１８ａを形成する粘着剤の粘着力が弱粘着層１５ａ、１７ａを形成する粘着剤の粘着力以下であると、開通手段Ｓ１〜Ｓ７や閉止手段Ｔ１において押圧操作をしても、栓体１５、１７を液体流路１２から凹部１６内に移動させたり、凹部１８内から液体流路１２へと移動させたりできない場合や、移動後にそこに保持することができない場合がある。その場合、液体流路１２を開通したり閉止したりできなくなる。
強粘着層１６ａ、１８ａを形成する粘着剤の粘着力は、弱粘着層１５ａ、１７ａを形成する粘着剤の粘着力よりも０．１Ｎ／ｃｍ以上大きいことが好ましい。さらには、０．１〜３０Ｎ／ｃｍの範囲で大きいことが好ましい。強粘着層１６ａ、１８ａを形成する粘着剤の粘着力が弱粘着層１５ａ、１７ａを形成する粘着剤の粘着力よりも０．１Ｎ／ｃｍ以上大きいと、開通手段Ｓ１〜Ｓ７および閉止手段Ｔ１を確実に作動させることができる。一方、粘着力の差が３０Ｎ／ｃｍを超えるようにこれらの粘着層を構成することは困難である。
また、そのうえで、強粘着層１６ａ、１８ａの粘着力を１〜３０Ｎ／ｃｍの範囲とし、弱粘着層１５ａ、１７ａの粘着力を０．０５〜５Ｎ／ｃｍの範囲とすることが好ましい。

強粘着層１６ａ、１８ａおよび弱粘着層１５ａ、１７ａに使用する粘着剤としては、例えば、アクリル系、ゴム系、ポリウレタン系、ポリエステル系、シリコン系などが挙げられる。これらのうち、例えば、強粘着層１６ａ、１８ａにはアクリル系、ゴム系などを使用し、さらに芯材として、不織布、ポリエステル繊維などを含ませてもよい。弱粘着層１５ａ、１７ａには、アクリル系、シリコン系のものを使用することが好ましい。強粘着層１６ａ、１８ａと弱粘着層１５ａ、１７ａとの粘着力の差を上述の好適な範囲とするためには、各粘着剤を構成する樹脂のガラス転移温度を適宜調整したり、粘着剤に粘着付与剤、硬化剤、芯材などの添加剤を加えたり、その添加量を調整したりする方法が挙げられる。

なお、ここで「粘着力」とは、ＪＩＳ Ｚ ０２３７のステンレス板に対する１８０度引きはがし粘着力のことである

ついで、第２工程において、第１工程で基板１１Ａに形成された液体流路１２の一部、すなわち、各開通手段Ｓ１〜Ｓ７を設ける各位置に、栓体１５を形成するとともに、第１工程で蓋板１３Ａに形成された凹部１６、１８のうち、閉止手段Ｔ１に対応する凹部１８内に、栓体１７を形成する。
栓体１５の形成は、連続的に供給される基板１１Ａの所定位置に、栓体１５を形成するための栓体形成材料を印刷機、ディスペンサ、コータ（ロールコータ、ナイフコータなど）などの塗布装置２４ａで塗布する方法により行う。栓体１７の形成も、同様の塗布装置２４ｂを用いて、栓体形成材料を凹部１８に塗布、充填する方法で行う。

栓体形成材料としては、例えば、その粘度が３０〜６００ｄＰａ・ｓの範囲にある樹脂組成物が好適に使用され、上記粘度範囲にある樹脂組成物が溶剤を含まないものであればより好ましい。
樹脂組成物に含まれる樹脂成分としては、塗布性（印刷性、ディスペンス性など。）、栓体としての封止能力およびその安定性が良好で、栓体形成材料とした際に上記範囲の粘度となる樹脂であればその種類に制限はない。
また、樹脂組成物には適当な可塑成分が含まれてもよい。

樹脂組成物には、栓体形成材料の粘度を調整するためのフィラーが含まれてもよく、例えば、沈降性硫酸バリウム、タルク、針状酸化ケイ素、中空ビーズなどが挙げられ、１種以上を使用できる。
溶剤は、必要に応じて、栓体形成材料の粘度を調整するために配合されるものであって、適当な有機溶媒が使用される。

このように栓体形成材料を印刷法、ディスペンサ法、コータ法などで塗布する方法によれば、連続的に効率よく栓体１５、１７を所定の位置に形成できる。

栓体形成材料をそれぞれ所定の位置に塗布した後、栓体形成材料の組成などによって、必要に応じて、これを加熱乾燥する工程、硬化する工程などの図示略の各工程を行う。

その後、第３工程において、基板１１Ａの流路形成面１２ａに、蓋板１３Ａの凹部１６、１８が形成された側の面を積層し、接着する。また、ここで基板１１Ａと、蓋板１３Ａとは、図示略の接着剤供給装置から供給される接着剤により、接着されることが好ましいが、これらの材質によっては、熱融着などにより貼り合わされてもよい。さらに、あらかじめ粘着剤や接着剤が塗布されたシートなどを用いてもよい。
これにより、複数の液体流路装置１０Ａが連続的に連なった連続体を製造することができる。

こうして製造された液体流路装置１０Ａの連続体は、図７に示すように巻き取られて、巻回物２７の状態とされてもよいし、折り畳まれた状態にされてもよい。また、１枚ずつ切り離された枚葉タイプとされてもよい。巻回物２７の状態、折り畳まれた状態とされる場合には、各液体流路装置１０Ａ間にミシン目、凹条などのラインを形成する工程を行ってもよい。これにより、各液体流路装置１０Ａ間で屈曲されやすくなり、液体流路装置１０Ａの連続体を折り畳みやすくすることができる。また、枚葉タイプに切り離しやすくすることもできる。

なお、以上説明した第１実施形態例では、各開通手段Ｓ１〜Ｓ７および閉止手段Ｔ１において、栓体１５、１７は弱粘着層１５ａ、１７ａによりあらかじめ所定位置に保持され、その後、押圧操作により、液体流路１２から凹部１６内、あるいは、凹部１８内から液体流路１２に移動し、強粘着層１６ａ、１８ａにより所定位置に保持される形態とした。
しかしながら、このように粘着力の差を利用した方法により、栓体１５、１７を所定位置に移動させ、そこに保持する形態には限定されない。
例えば、栓体１５、１７の形状、材質、凹部１６、１８の形状、凹部１６、１８が形成される蓋板１３Ａの材質などを調整することにより、開通状態において、栓体１５、１７が凹部１６、１８内に弾性力などにより密に保持されるようにすれば、必ずしも、凹部１６、１８内に弱粘着層１７ａや強粘着層１６ａは設けられなくてもよい。
また、閉止状態において、栓体１５、１７が液体流路１２の所定位置に確実に保持され、そこから移動してしまわないように、例えば図８に示すように、液体流路１２の底部１２ｂから凸起して、栓体１５、１７を挟持する一対の栓体受け１９ａ、１９ｂなどを形成しておいてもよい。栓体受け１９ａ、１９ｂを例えば弾性体などから形成してすると、弾性力により栓体１５、１７を液体流路１２の所定位置からズレないように保持することができる。
さらに、例えば、図９に開通手段Ｓ１を例示して説明するように、栓体１５の平面視形状を菱形などとして、その最大幅Ｗ１を液体流路１２の幅Ｗ２よりも大きく設定するとともに、液体流路１２の両側壁には、栓体１５の幅方向の両端部が係止される係止凹部を形成しておく方法などによって、閉止状態において、栓体１５、１７の幅方向の両端部が係止凹部に係止され、液体流路１２の所定位置から液体流路に沿って（図中上下方向）ズレないようにしてもよい。なお、図９では、平面視形状が菱形の栓体１５を例示したが、栓体１５の最大幅Ｗ１が液体流路１２の幅Ｗ２よりも大きく形成され、液体流路の両側壁に、栓体１５を係止可能な係止凹部が形成される限り、栓体の平面視形状は菱形に限定されない。
さらに、弱粘着層１５ａ、１７ａ、強粘着層１６ａ、１８ａを設けた上で、栓体受け１９ａ、１９ｂを設けたり、栓体１５、１７の平面視形状を菱形にしたりするなど、栓体１５、１７を保持する手段としてこれらを併用してもよい。

［第２実施形態例］
以上説明した第１実施形態例の液体流路装置１０Ａでは、蓋板１３Ａは外層１３ａおよび内層１３ｂの２層から構成され、基板１１Ａは外層１１ａ、中間層１１ｂ、内層１１ｃの３層から構成され、凹部１６、１８は蓋板１３Ａに形成された形態を例示した。
以下、本第２実施形態例では、図１０〜１３に示すように、蓋板１３は１層で構成され、一方、基板１１Ｂは外層４１ａ、外側中間層４１ｂ、内側中間層４１ｃ、内層４１ｄの４層から構成され、凹部１６、１８は蓋板１３ではなく液体流路１２の底部１２ｂに形成された形態について例示する。

この例の液体流路装置１０Ｂは、図１０に示すように、その基板１１Ｂは、外層４１ａと、その内側に積層した外側中間層４１ｂと、その内側に積層した内側中間層４１ｃと、その内側に積層した内層４１ｄの４層から構成されている。
内層４１ｄには、液槽（図１０には試料投入槽１４ａとろ過槽１４ｂのみ図示）の上部（液槽の蓋板１３側の部分。）と、液体流路１２とが形成されている。
内側中間層４１ｃには、液槽の中間部（前記上部以外の部分のうち、液槽の底部側の部分を除いた中間部分。）と、凹部１６、１８とが形成されている。また、この内側中間層４１ｃは、内層１１ｄ側の面が液体流路１２の底部１２ｂを構成している。
外側中間層４１ｂには、液槽の下部（液槽の底部側の部分であり、前記上部および中間部以外の部分。）が形成されている。また、この外側中間層４１ｂは、内側中間層４１ｃ側の面が凹部１６、１８の底部を構成している。
外層４１ａは、基板１１Ｂの最も外側に配置され、その外側中間層４１ｂ側の面が液槽の底部を構成している。
また、蓋板１３は、１層のみから構成されている。

そして、この液体流路装置１０Ｂでは、開通手段Ｓ１〜Ｓ７は、図１０にＳ１およびＳ２を例示して説明するように、液体流路１２内に、液体流路１２の一部を塞ぐように配置されて液体の流れを封止し、この部分を閉止状態とする樹脂製の栓体１５を具備している。また、液体流路１２の底部１２ｂにおいて、この栓体１５の対向位置には、栓体１５を収納可能な凹部１６が形成されている。
この例の栓体１５は、図１１（ａ）に拡大して示すように、閉止状態においては、蓋板１３と接する部分（頂部）が、弱粘着層１５ａにより、蓋板１３の内面に固定されている。また、栓体１５の高さは、液体流路の高さよりも若干高く形成され、その底部１５ｃ側が、凹部１６内に液密にやや嵌入した状態で配置されている。
そして、栓体１５は、当該開通手段Ｓ１、Ｓ２が設けられている部分の蓋板１３または液体流路１２の底部１２ｂを外側から押圧する操作により、液体流路１２から凹部１６内に移動して、液体流路１２を閉止状態から開通状態にする。

具体的には、図１２に開通手段Ｓ１を例に挙げて示すように、蓋板１３を外側から矢印Ｃで示すように押圧して荷重を加えると、図１２（ａ）に示すように蓋板１３が撓み、凹部１６の強粘着層１６ａと栓体１５の底部１５ｃとが接し、これらが粘着する。そして、その後に荷重を取り去ると、図１２（ｂ）に示すように、蓋板１３はその復元力により元の状態に復元するが、その際、栓体１５は、強粘着層１６ａの作用により凹部１６内に収納された状態で保持される。その結果、蓋板１３が復元するのに伴って、栓体１５は蓋板１３から離間し、ここを液体が流通できるようになる。
このように開通手段Ｓ１〜Ｓ７においては、開通手段Ｓ１〜Ｓ７が設けられている部分の蓋板１３を外側から押圧して荷重を加えた後、この荷重を取り去る押圧操作によって、栓体１５が液体流路１２から凹部１６内へと移動し、その結果、この部分の液体流路１２が閉止状態から開通状態となる。

なお、図１２では、蓋板１３を外側から押圧して荷重を加えているが、開通手段Ｓ１が設けられている部分の液体流路１２の底部１２ｂを外側から、すなわち、基板１１Ｂの外側から押圧する操作によって、栓体１５を液体流路１２から凹部１６内に移動させてもよい。

一方、この液体流路装置１０Ｂの閉止手段Ｔ１は、図１１（ｂ）にも示すように、樹脂製の栓体１７を具備し、この栓体１７は、液体流路１２の底部１２ｂに形成された凹部１８内に収納されている。具体的には、この例では、基板１１Ｂの内側中間層４１ｃが打ち抜きなどで開口されて凹部１８が形成され、その内部に、栓体１７が配置されている。
この例の栓体１７は、開通状態においては、その底部が弱粘着層１７ａにより凹部１８に粘着して、凹部１８内に収納されている。また、栓体１７の高さは、液体流路１２の高さよりも若干高く形成され、後述のように液体流路１２を閉止状態とした際には、その底部側が、凹部１８内にやや嵌入した状態になるようになっている。
一方、蓋板１３の内面において、栓体１７の頂部との対向位置には、強粘着層１８ａが形成されている。
そして、栓体１７は、当該閉止手段Ｔ１が設けられている部分の蓋板１３または液体流路１２の底部１２ｂを外側から押圧する操作により、凹部１８内から液体流路１２に移動して、液体流路１２を開通状態から閉止状態にする。

具体的には、図１３に示すように、蓋板１３を外側から矢印Ｄで示すように押圧して荷重を加えると、図１３（ａ）に示すように蓋板１３が撓み、蓋板１３の強粘着層１８ａと栓体１７の頂部とが接し、これらが粘着する。そして、その後に荷重を取り去ると、図１３（ｂ）に示すように、蓋板１３はその復元力により元の状態に復元するが、その際、栓体１７は、強粘着層１８ａの作用により蓋板１３の内側に粘着した状態で保持される。その結果、栓体１７は、凹部１８から液体流路１２へと移動する。こうして、この栓体１７により液体流路１２は閉塞され、液体はこの部分を流通できなくなる。
このように閉止手段Ｔ１においては、閉止手段Ｔ１が設けられている部分の蓋板１３を外側から押圧して荷重を加えた後、この荷重を取り去る押圧操作によって、栓体１７が凹部１８内から液体流路１２へと移動し、その結果、この部分の液体流路１２が開通状態から閉止状態となる。

なお、図１３では、蓋板１３を外側から押圧して荷重を加えているが、閉止手段Ｔ１が設けられている部分の液体流路１２の底部１２ｂを外側から、すなわち、基板１１Ｂの外側から押圧する操作によって、栓体１７を液体流路１２に移動させるようにしてもよい。

この例の液体流路装置１０Ｂは、基板１１Ｂに液体流路１２と液槽と凹部１６、１８とを形成する第１工程と、開通手段Ｓ１〜Ｓ７を構成する栓体１５を、当該開通手段Ｓ１〜Ｓ７が設けられる部分の蓋板１３の内面に形成し、一方、閉止手段Ｔ１を構成する栓体１７を閉止手段Ｔ１に対応する凹部１８内に形成する第２工程と、基板１１Ｂにおいて液体流路１２などが形成された側の流路形成面１２ａに、蓋板１３の栓体１５が形成された側の面を積層する第３工程とを備えた方法により製造できる。

第１工程では、図１４に示すように、まず、基板１１Ｂの内層４１ｄを構成するシート４１ｄ’の巻回物２８と、内側中間層４１ｃを構成するシート４１ｃ’の巻回物２９と、外側中間層４１ｂを構成するシート４１ｂ’の巻回物３０と、外層４１ａを構成するシート４１ａ’の巻回物３１とを用意する。
ついで、内層４１ｄを構成するシート４１ｄ’の巻回物２８から、シート４１ｄ’を連続的に供給して、打抜機２３ａにより、液体流路１２に対応する箇所を線状に打ち抜くとともに、計量槽１４ｃなどの各液槽の上部に相当する部分を孔状に打ち抜く。
一方、内側中間層４１ｃを構成するシート４１ｃ’の巻回物２９から、シート４１ｃ’を連続的に供給して、打抜機２３ｂにより、計量槽１４ｃなどの各液槽の中間部に対応する部分を孔状に打ち抜き、また、凹部１６、１８に対応する部分も打ち抜く。
また、外側中間層４１ｂを構成するシート４１ｂ’の巻回物３０から、シート４１ｂ’を連続的に供給して、打抜機２３ｃにより、計量槽１４ｃなどの各液槽の下部に対応する部分を孔状に打ち抜く。

ついで、外層４１ａを構成するシート４１ａ’ の巻回物３１からシート４１ａ’を連続的に供給し、各シート４１ａ’、４１ｂ’、４１ｃ’４１ｄ’を順次積層することにより、基板１１Ｂを製造する。
ここで各シート４１ａ’、４１ｂ’、４１ｃ’、４１ｄ’は、図示略の接着剤供給装置から供給される接着剤により、接着されることが好ましいが、各シート４１ａ’、４１ｂ’、４１ｃ’、４１ｄ’の材質によっては、熱融着などにより貼り合わされてもよい。さらに、あらかじめ粘着剤や接着剤が塗布されたシートなどを用いてもよい。

ついで、第２工程を行う前に、第１実施形態例の場合と同様にして、栓体１５、１７を保持するための弱粘着層１５ａ、１７ａと強粘着層１６ａ、１８ａとを所定の位置に形成する図示略の粘着層形成工程を行う。

ついで、第２工程において、蓋板１３を構成するシート１３’の巻回物３２から、シート１３’を連続的に供給して、各開通手段Ｓ１〜Ｓ７の位置に対応するように、蓋板１３の内面に栓体１５を形成する。一方、第１工程で液体流路１２の底部１２ｂに形成された凹部１６、１８のうち、閉止手段Ｔ１を構成する凹部１８内に、栓体１７を形成する。
栓体１５の形成は、第１実施形態例において説明したように、栓体１５を形成するための栓体形成材料を印刷機、ディスペンサ、コータ（ロールコータ、ナイフコータなど）などの塗布装置２４ａで塗布する方法により好適に行える。また、栓体１７の形成も、連続的に供給される基板１１Ｂに形成された凹部１８内に、栓体形成材料を同様の塗布装置２４ｂで塗布し、充填する方法により好適に行える。
また、栓体形成材料としても、第１実施形態例で例示したものを同様に好適に使用できる。

その後、第３工程において、基板１１Ｂの流路形成面１２ａに、蓋板１３の内面、すなわち栓体１５が形成された側の面を積層し、接着する。また、ここで基板１１Ｂと、蓋板１３とは、図示略の接着剤供給装置から供給される接着剤により、接着されることが好ましいが、これらの材質によっては、熱融着などにより貼り合わされてもよい。さらに、あらかじめ粘着剤や接着剤が塗布されたシートなどを用いてもよい。これにより、複数の液体流路装置１０Ｂが連続的に連なった連続体を製造することができる。

こうして製造された液体流路装置１０Ｂの連続体は、第１実施形態例の場合と同様に、巻き取られて、巻回物３３の状態とされてもよいし、折り畳まれた状態にされてもよい。また、１枚ずつ切り離された枚葉タイプとされてもよい。また、各液体流路装置１０Ｂ間にミシン目、凹条などのラインを形成する工程を行ってもよい。

なお、この例の場合にも、第１実施形態例の場合と同様に、栓体１５、１７の形状、材質、凹部１６、１８の形状、凹部１６、１８が形成される基板１１Ｂの材質などを調整することにより、開通状態において、栓体１５、１７が凹部１６、１８内に弾性力などにより密に保持されるようにすれば、必ずしも、凹部１６、１８内に弱粘着層１７ａや強粘着層１６ａは設けられなくてもよい。
また、第１実施形態例の場合と同様に、栓体１５、１７を挟持する一対の栓体受け１９ａ、１９ｂなどを形成してもよい。
また、閉止状態において、栓体１５、１７の幅方向の両端部が係止凹部に係止され、液体流路１２の所定位置から液体流路に沿って（図中上下方向）ズレないようにしてもよい。
さらに、これらの手法を組み合わせて併用してもよい。

以上、第１実施形態例および第２実施形態例で例示した液体流路装置１０Ａ、１０Ｂでは、基板１１Ａ、１１Ｂの片面のみに液体流路１２が形成されているが、基板１１Ａ、１１Ｂの両面に液体流路１２が形成されてもよい。
また、各液槽に必要に応じて設けられる、開閉可能な連通孔の形態には制限はなく、蓋板１３Ａ、１３に形成された連通孔に、嵌め込み式のキャップを抜き差しすることで、連通孔を開通、閉止できる形態などでもよい。また、液体流路１２に設けられる開通手段Ｓ１〜Ｓ７および閉止手段Ｔ１と同様の構成の開通手段と閉止手段とを連通孔に設けてもよい。
また、各液槽には、必要に応じて、送液手段を設けてもよい。送液手段の具体的な形態としては、その液槽に対応する部分の蓋板１３Ａ、１３またはその液槽の底部を外側から押圧する操作により、その液槽の内容積が小さくなり、その液槽内の液体が吐出されて、下流側に送液されるような形態が挙げられる。このような送液手段を設けた液槽には、液体の上流側への逆流を防止する堰板などの逆流防止手段を設けることが好適である。

以上の例においては、液体を流通させるために、重力の作用を利用した形態について示したが、遠心力の作用を利用してもよい。例えば、この液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを試料投入槽１４ａ側が回転中心側に位置し、測定槽１４ｉ側が回転の外周側に位置するように遠心装置にセットして液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを回転させ、液体流路１２の上流側から下流側に遠心力が働き、その結果、液体が流れるようにしてもよい。
また、このように液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを回転させ、遠心力を利用して液体を流通させる際には、開通手段Ｓ１〜Ｓ７や閉止手段Ｔ１を作動させるための各押圧操作には、圧接ディスクを用いることもできる。圧接ディスクは、液体流路装置１０Ａ、１０Ｂの蓋板１３Ａ、１３の表面を回転中心側から回転の外周側に向かって、回転の半径方向に移動しながら、所定位置を押圧するものである。

また、重力や遠心力を利用して液体を移動させる以外に、液体流路１２、液槽の一部、またはこれらの両方を加熱して液体流路１２や液槽内の空気を膨張させたり、液体流路１２の一部に酸素吸収剤（酸化しやすい鉄粉など）を封入しておき、液体流路１２内の酸素を吸収することで液体流路１２内を減圧にしたりして、液体を移動させ、流通させる方法などを併用してもよい。

また、以上の説明では、試料投入槽１４ａに試料を注入する方法として、シリンジの針を蓋板１３Ａ、１３に突き刺す方法を例示しているが、例えば、あらかじめ蓋板１３Ａ、１３に試料注入孔を形成しておき、そこから試料を注入してもよい。その場合、試料注入孔には保護テープを被せておき、シリンジを保護テープに突き刺すことで注入してもよいし、保護テープを剥がして試料注入孔にシリンジを挿入して注入してもよい。

液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを流通させる試料および試薬としては、特に制限はなく、医療分野、環境分野などで従来より採用されている試料と試薬とを適宜組み合わせて使用することができる。
例えば、医療分野においては、試料として、血液（全血）、血漿、血清、バフィーコート、尿、糞便、唾液、喀痰などの生体由来のもの、ウィルス、細菌、カビ、酵母、動植物の細胞などが挙げられる。また、これらから単離したＤＮＡまたはＲＮＡを用いてもよいし、これらに対して何らかの前処理、希釈などが施されたものを試料としてもよい。
なお、先に例示した液体流路装置１０Ａ、１０Ｂは、試料投入槽１４ａの下流に、試料投入槽１４ａから流通してきた試料に対してろ過処理を施すためのろ過槽１４ｂを備えている。よって、このような液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを用いると、例えば、血液から血球をろ過処理で取り除く場合など、従来はあらかじめ別のろ過装置でろ過処理を行う必要があった試料を予めろ過処理することなく、そのまま液体流路装置１０Ａ、１０Ｂの試料投入槽１４ａに供することができる。

試薬としては、特に制限はなく、目的成分に応じて適宜選択できるが、試料中に存在する抗原を抗原抗体反応を利用して捕捉、分析する場合には、抗原に対する抗体を含有する試薬が好ましい。
なお、以上の例では、第１試薬槽１４ｅや第２試薬槽１４ｇに、例えば抗体が含まれる試薬をあらかじめ封入しておき、これらの試薬と、例えば抗原が含まれる試料とを第１混合槽１４ｆや第２混合槽１４ｈで混合することにより、抗原が抗体に捕捉される形態を例示した。しかしながら、抗原を抗体に捕捉させる形態はこのような形態に限定されず、例えば、抗体あるいは抗体を担持させた磁性ビーズを液体流路装置１０Ａ、１０Ｂの液槽または液体流路の途中などに固定しておき、そこを試料が流通することにより、試料中の抗原が抗体に捕捉されるようにしてもよい。ついで、適当な試薬を試料投入槽１４ａなどからシリンジなどで投入するとともに、必要に応じて上述した送液手段も適宜利用するなどして、このように捕捉された抗原を洗浄したり、変性させたり、増殖（濃度上昇）させたり、分離したりして、分析精度を高めることもできる。

また、液体流路装置１０Ａ、１０Ｂで行う反応としては、抗原抗体反応に限らず、各種化学反応、ＤＮＡを増幅させるＰＣＲ（polymerase chain reaction）、ＤＮＡなどのタンパクを捕捉する反応なども実施できる。複数の反応を組み合わせることもできるし、液体流路装置１０Ａ、１０Ｂ内では混合処理のみを行うなど、必ずしも何らかの反応を行わなくてもよい。このように液体流路装置１０Ａ、１０Ｂの使用方法には何ら限定はない。

また、このような各種反応を促進したり、液体の流れを促進したりするために、液体流路１２や液槽に対して、各種の処理を行うことができる。例えば、酸、アルカリなどを用いた化学的処理、ラテックス、蛍光物質などを用いた物理的処理、抗原、抗体、ＤＮＡなどを用いた生化学的処理を種々施して、例えば、親水処理、親油処理、撥水処理などの表面処理効果を得ることができる。その他にも、塗料の塗布処理、プラズマ処理、フレーム処置などを実施してもよい。さらに、液体流路１２には、必要に応じて、邪魔板、攪拌板、突起を設けたり、分水形状を形成したりして、流通する液体が均一な混合状態となるようにしてもよい。また、液体流路１２や液槽内を必要に応じて加圧しておいたり（加圧処理）、減圧しておいたり（真空処理）してもよい。

さらに、着色剤、色素、蛍光剤などを適当な液槽内に投入しておき、そこに到達した試料を着色したり、試料に蛍光を付与したりすることも可能である。
また、液体流路装置１０Ａ、１０Ｂの蓋板１３Ａ、１３、液体流路１２、液槽、基板１１Ａ、１１Ｂなどの任意の箇所に、必要に応じて、この液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを用いて行う操作の内容や手順、液槽の名称（例えば「計量槽」など。）などを直接印刷しておいてもよい。または、操作の内容や手順、液槽の名称などが印刷された表示シールなどを貼着したり、何らかの目印となるマーキングを設けたりしておいてもよい。さらに、例えば蓋板１３Ａ、１３の一部のみを透明化するなどして、その箇所が目立つようにしてもよい。

液体流路装置１０Ａ、１０Ｂで調製された測定液の検出分析手段としては、従来公知の光学的手段、電気的手段などを適宜採用することができる。また、その際に、液体流路装置１０Ａ、１０Ｂを必要に応じて加熱したり冷却したりしてもよい。

１０Ａ、１０Ｂ 液体流路装置
１１Ａ、１１Ｂ 基板
１１ａ、４１ａ 基板の外層
１１ｂ 基板の中間層
４１ｂ 基板の外側中間層
４１ｃ 基板の内側中間層
１１ｃ、４１ｄ 基板の内層
１２ 液体流路
１２ａ 流路形成面
１３Ａ、１３ 蓋板
１３ａ 蓋板の外層
１３ｂ 蓋板の内層
１５、１７ 栓体
１６、１８ 凹部
Ｓ１〜Ｓ７ 開通手段
Ｔ１ 閉止手段

Claims (7)

1. 基板の少なくとも片面に、液体が流通する液体流路と、前記液体が溜まる１つ以上の液槽とが形成され、前記基板の前記液体流路と前記液槽とが形成された流路形成面には蓋板が積層した液体流路装置であって、
   前記液体流路の一部を閉止状態から開通状態にする開通手段を有し、
   前記開通手段は、前記液体流路の前記一部に、弱粘着層により固定された栓体を具備し、
   前記蓋板の内面または前記液体流路の底部における前記栓体の対向位置には、前記栓体を収納可能な凹部が構成され、該凹部には、前記弱粘着層よりも粘着力の大きな強粘着層が形成され、
   前記栓体は、前記蓋板または前記底部を外側から押圧する操作により、前記液体流路の前記一部から前記凹部内に移動して、前記強粘着層により前記凹部内に保持され、前記開通状態とすることを特徴とする液体流路装置。
2. 請求項１に記載の液体流路装置のうち、前記凹部が前記蓋板の前記内面に形成された液体流路装置の製造方法であって、
   前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、前記蓋板に前記凹部を形成する第１工程と、前記液体流路の前記一部に栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に、前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
   前記第１工程では、
   前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記基板の前記中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層して、前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、
   前記蓋板の内層を構成するシートに前記凹部を形成した後、前記蓋板の前記内層を構成するシートと、前記蓋板の外層を構成するシートとを積層して、前記蓋板に前記凹部を形成することを特徴とする液体流路装置の製造方法。
3. 請求項１に記載の液体流路装置のうち、前記凹部が前記液体流路の前記底部に形成された液体流路装置の製造方法であって、
   前記基板に前記液体流路と前記液槽と前記凹部を形成する第１工程と、前記蓋板の内面における前記凹部の対向位置に、栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に、前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
   前記第１工程では、
   前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の内側中間層を構成するシートに前記液槽の中間部と前記凹部を形成し、前記基板の外側中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記内側中間層を構成するシートと、前記外側中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層することを特徴とする液体流路装置の製造方法。
4. 基板の少なくとも片面に、液体が流通する液体流路と、前記液体が溜まる１つ以上の液槽とが形成され、前記基板の前記液体流路と前記液槽とが形成された流路形成面には蓋板が積層した液体流路装置であって、
   前記液体流路の一部を開通状態から閉止状態にする閉止手段を有し、
   前記閉止手段は、前記蓋板の内面または前記液体流路の底部に形成された凹部内に収納され、弱粘着層により前記凹部内に保持された栓体を具備し、
   前記液体流路の前記一部には、前記弱粘着層よりも粘着力の大きな強粘着層が形成され、
   前記栓体は、前記蓋板または前記底部を外側から押圧する操作により前記凹部内から前記液体流路の前記一部に移動して、前記強粘着層により前記液体流路の前記一部に保持され、前記閉止状態とすることを特徴とする液体流路装置。
5. 請求項４に記載の液体流路装置のうち、前記凹部が前記蓋板の前記内面に形成された液体流路装置の製造方法であって、
   前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、前記蓋板に前記凹部を形成する第１工程と、前記凹部内に栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に、前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
   前記第１工程では、
   前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記基板の前記中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層して、前記基板に前記液体流路と前記液槽とを形成し、
   前記蓋板の内層を構成するシートに前記凹部を形成した後、前記蓋板の前記内層を構成するシートと、前記蓋板の外層を構成するシートとを積層して、前記蓋板に前記凹部を形成することを特徴とする液体流路装置の製造方法。
6. 請求項４に記載の液体流路装置のうち、前記凹部が前記液体流路の底部に形成された液体流路装置の製造方法であって、
   前記基板に前記液体流路と前記液槽と前記凹部を形成する第１工程と、前記凹部内に栓体を形成する第２工程と、前記基板の前記流路形成面に前記蓋板を積層する第３工程とを有し、
   前記第１工程では、
   前記基板の内層を構成するシートに前記液槽の上部と前記液体流路とを形成し、前記基板の内側中間層を構成するシートに前記液槽の中間部と前記凹部を形成し、前記基板の外側中間層を構成するシートに前記液槽の下部を形成した後、前記基板の前記内層を構成するシートと、前記内側中間層を構成するシートと、前記外側中間層を構成するシートと、前記基板の外層を構成するシートとを順次積層することを特徴とする液体流路装置の製造方法。
7. 前記第２工程では、前記栓体を形成するための栓体形成材料を塗布する方法により、前記栓体を形成することを特徴とする請求項２、３、５、６のいずれかに記載の液体流路装置の製造方法。

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