JP5872403B2

JP5872403B2 - Jig for use in manufacturing method of flow cell for biological material analysis

Info

Publication number: JP5872403B2
Application number: JP2012162003A
Authority: JP
Inventors: 太朗中澤; 奈良原　正俊; 正俊奈良原; 健二宮西; 義則大越; 淳小高; 充針替; 哲也田名見
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: JP2014021019A

Description

本発明は、生体物質分析用フローセルの製造方法に用いる治具に関する。 The present invention relates to a jig used in the production method of the flow cell for living matter analysis.

ＤＮＡやＲＮＡの塩基配列を決定する新しい技術が種々開発されてきている。現在、通常用いられている電気泳動を利用した方法においては、予め配列決定用のＤＮＡ試料又はＲＮＡ試料から逆転写反応を行って合成したｃＤＮＡ（相補的ＤＮＡ）断片を調製し、周知のサンガー法によるジデオキシ反応を実行する。その後、電気泳動を行い、分子量分離展開パターンを計測して塩基配列を解析する。 Various new techniques for determining the base sequences of DNA and RNA have been developed. In the currently used method using electrophoresis, a cDNA (complementary DNA) fragment synthesized by performing a reverse transcription reaction from a DNA sample or RNA sample for sequencing in advance is prepared, and the well-known Sanger method is used. The dideoxy reaction is carried out. Thereafter, electrophoresis is performed, the molecular weight separation development pattern is measured, and the base sequence is analyzed.

これに対し、近年、基板に試料となるＤＮＡ断片を数多く固定して、数多くの断片の配列情報をパラレルに決定する方法が提案されている。非特許文献１では、ＤＮＡ断片を担時する担体として微粒子を用い、微粒子上でＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）を行う。その後、微粒子のサイズに穴径を合わせた数多くの穴を設けたプレートに、ＰＣＲ増幅されたＤＮＡ断片を担持した微粒子を入れてパイロシーケンス方式で塩基配列を読み出している。 On the other hand, in recent years, a method has been proposed in which a large number of DNA fragments as samples are fixed on a substrate and the sequence information of many fragments is determined in parallel. In Non-Patent Document 1, fine particles are used as a carrier for carrying DNA fragments, and PCR (polymerase chain reaction) is performed on the fine particles. Thereafter, the microparticles carrying the PCR-amplified DNA fragments are put in a plate having a large number of holes having the hole diameter matched to the size of the microparticles, and the base sequence is read out by the pyrosequencing method.

また、非特許文献２では、ＤＮＡ断片を担持する担体として微粒子を用い、微粒子上でＰＣＲを行う。その後、微粒子をガラス基板上にばら撒いて固定し、ガラス基板上で酵素反応（ライゲーション）を行い、蛍光色素付き基質を取り込ませて蛍光の検出を行うことにより各ＤＮＡ断片の配列情報を得ている。 In Non-Patent Document 2, PCR is performed on microparticles using microparticles as a carrier for supporting DNA fragments. Thereafter, the microparticles are dispersed and fixed on a glass substrate, an enzyme reaction (ligation) is performed on the glass substrate, a substrate with a fluorescent dye is incorporated, and fluorescence is detected to obtain sequence information of each DNA fragment. Yes.

さらに、非特許文献３では、基板上に、同一配列を有する多数のＤＮＡプローブを固定しておく。ＤＮＡ試料を切断後、ＤＮＡプローブ配列と相補鎖のアダプター配列を各ＤＮＡ断片の端に付加させる。これらを基板上でハイブリダイゼーションさせることにより、基板上にランダムに一分子ずつＤＮＡ断片を固定させる。その後、基板上でＤＮＡ伸長反応を起こない、蛍光色素付き基質を取り込ませた後、未反応基質の洗浄や蛍光の検出を行い、ＤＮＡ断片の配列情報を得ている。 Furthermore, in Non-Patent Document 3, a large number of DNA probes having the same sequence are fixed on a substrate. After cleaving the DNA sample, a DNA probe sequence and an adapter sequence of a complementary strand are added to the end of each DNA fragment. By hybridizing these on the substrate, DNA fragments are immobilized on the substrate randomly one molecule at a time. Thereafter, after taking in a substrate with a fluorescent dye that does not cause a DNA elongation reaction on the substrate, the unreacted substrate is washed and fluorescence is detected to obtain sequence information of the DNA fragment.

以上のように、基板上に、核酸断片試料を数多く固定することにより、パラレルに数多くの核酸断片の配列情報を決定する方法が開発され、実用化されつつある。 As described above, a method for determining the sequence information of a large number of nucleic acid fragments in parallel by fixing a large number of nucleic acid fragment samples on a substrate has been developed and put into practical use.

特許文献１には、パラレルに数多くの配列情報を決定する方法で用いられる、核酸分析用反応デバイスと核酸試料の固定方法が開示されている。核酸分析用反応デバイスなどの生体物質分析用反応デバイスを一般的に、フローセルと呼ぶ。フローセルの流路には、種々のＤＮＡ断片を結合させた多数の微粒子が固定されており、ＤＮＡ断片と検出用試薬との間で化学反応が行われ、その反応の際に蛍光が発せられる。フローセルの流路内の検出領域において、こうした個々の微粒子の発する蛍光を精密に検知することによって、分析対象試料の塩基配列を読み取ることが可能となる。 Patent Document 1 discloses a nucleic acid analysis reaction device and a method for immobilizing a nucleic acid sample, which are used in a method for determining a large amount of sequence information in parallel. A reaction device for biological material analysis such as a reaction device for nucleic acid analysis is generally called a flow cell. Numerous fine particles to which various DNA fragments are bound are fixed in the flow channel of the flow cell, and a chemical reaction is performed between the DNA fragment and the detection reagent, and fluorescence is emitted during the reaction. It is possible to read the base sequence of the sample to be analyzed by precisely detecting the fluorescence emitted by the individual fine particles in the detection region in the flow channel of the flow cell.

米国特許出願公開第２００９／００６２１２９号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0062129

Nature,2005,vol.437,P376-380Nature, 2005, vol.437, P376-380 Science,2005,vol.309,P1728-1732Science, 2005, vol. 309, P1728-1732 Science,2008,vol.320,P106-109Science, 2008, vol.320, P106-109

生体物質分析用フローセル（以下、適宜「フローセル」という。）を用いたＤＮＡ塩基配列の分析においては、フローセル上に設置された個々に異なるＤＮＡ断片を結合させた粒子から発せられる蛍光を精密に区別して、それらの位置と色および光強度とを同時に検知することが求められる。１個のフローセルあたりの粒子の数は、数万以上に及ぶこともあり、これらの粒子から発せられる個々の蛍光の検出には、極めて高い測定精度が求められている。 In analysis of a DNA base sequence using a biological material analysis flow cell (hereinafter referred to as “flow cell” where appropriate), fluorescence emitted from particles bonded to individual DNA fragments placed on the flow cell is precisely defined. Separately, it is required to simultaneously detect their position, color and light intensity. The number of particles per flow cell may reach tens of thousands or more, and extremely high measurement accuracy is required for detection of individual fluorescence emitted from these particles.

フローセルは、２枚以上の板状の部材によって構成される。例えば、２枚の場合は、検出光を透過する透明基板と、流路や反応チャンバが掘られた支持基板から構成される。この場合、支持基板上に微細な流路や反応チャンバを形成することが必要であり、ガラス製の支持基板表面にレジスト材料で画像を形成した後、エッチングする方法などで形成される。また、３枚の場合は、前記と同様の透明基板と、装置に接する支持基板と、これら２枚の基板の間に挟み込まれ、流路や反応チャンバを形成するスペーサから構成される。 The flow cell is composed of two or more plate-like members. For example, in the case of two sheets, it is composed of a transparent substrate that transmits detection light and a support substrate in which a flow path and a reaction chamber are dug. In this case, it is necessary to form fine flow paths and reaction chambers on the support substrate, and an image is formed on the surface of the glass support substrate with a resist material and then etched. In the case of three substrates, the transparent substrate is the same as described above, a support substrate in contact with the apparatus, and a spacer that is sandwiched between these two substrates to form a flow path and a reaction chamber.

３枚から構成されるフローセルの場合の代表的な形成方法は次のようなものである。上部基板と中央部が繰り抜かれたスペーサと中央部に核酸試料固定層を有する支持基板を加圧装置内に設置し、上部基板、スペーサおよび支持基板を加圧により圧着する。上部基板とスペーサの中空部と支持基板により流路が形成される。上部基板上に形成された二つの穴より流路内の反応液の出し入れが行われる。使用時は常に上部基板と支持基板とは加圧されることで、上部基板とスペーサとの界面、およびスペーサと支持基板との界面からの液漏れを防止する。 A typical forming method in the case of a flow cell composed of three sheets is as follows. A support substrate having a nucleic acid sample fixing layer in the center and a spacer in which the center is pulled out and an upper substrate are placed in a pressure device, and the upper substrate, the spacer, and the support substrate are pressure-bonded by pressure. A flow path is formed by the upper substrate, the hollow portion of the spacer, and the support substrate. The reaction liquid in and out of the flow path is taken in and out through two holes formed on the upper substrate. During use, the upper substrate and the support substrate are always pressurized, thereby preventing liquid leakage from the interface between the upper substrate and the spacer and from the interface between the spacer and the support substrate.

この場合、スペーサ自体がタック性を有していると、スペーサと上部基板、あるいはスペーサと支持基板とを常に圧着せずとも、液漏れがなく、取扱性に優れたフローセルとすることができる。 In this case, if the spacer itself has tackiness, there is no liquid leakage without always pressing the spacer and the upper substrate, or the spacer and the support substrate, and a flow cell having excellent handling properties can be obtained.

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、フローセルを構成する各部材を圧着せずとも、液漏れがなく、取扱性に優れた生体物質分析用フローセルの製造方法に用いる治具を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, without crimping members constituting the flow cell, no liquid leakage, the jig used to good living matter analysis for flow cell manufacturing method of handling property The issue is to provide.

一般に、貼り合わせる部材がタック性を持つ素材であった場合、気泡を一切含むこと無く貼り合わせることは難しい。タック性を有するスペーサを用いて、複数の平坦な部材を貼り合わせようとした場合、部材間に微細な気泡が入り込むことがある。 Generally, when a member to be bonded is a material having tackiness, it is difficult to bond without including any bubbles. When a plurality of flat members are to be bonded using a tacky spacer, fine bubbles may enter between the members.

特に上部の透明基板は、光学検出の都合上、より薄くすることが一般的に望ましく、スライドガラスや薄い透明樹脂などの薄い素材が多く使われる。しかし、貼り合わせ時に気泡を含んでしまったときに、剥がして再度貼り合わせる際に破壊される危険性が高い。また、スペーサが液状またはジェル状のものであれば、一旦貼ってしまうと剥がす時にスペーサの一部が透明基板に貼りついてしまうこととなる。 In particular, it is generally desirable to make the upper transparent substrate thinner for the convenience of optical detection, and thin materials such as a slide glass and a thin transparent resin are often used. However, when bubbles are included at the time of bonding, there is a high risk of being destroyed when peeling and bonding again. Also, if the spacer is liquid or gel, once it is pasted, part of the spacer will stick to the transparent substrate when it is peeled off.

また、貼り合わせてから加圧することによって気泡を押し出すことも考えられるが、例えばスペーサが両面テープのように強いタック性を持つ場合は、含んだ気泡の周囲が既に接着してしまっているため、全ての気泡を押し出すことは困難である。 In addition, it is conceivable to push out bubbles by applying pressure after bonding, but for example, if the spacer has a strong tack like double-sided tape, the surroundings of the included bubbles have already adhered, It is difficult to extrude all the bubbles.

手作業によって貼り合わせを行う場合、部材を端部から貼りつけるといった方法によって気泡を低減することは可能であるが、歩留まりや単位時間あたりの製造個数といった観点では効率が悪い。また、手作業は高い熟練を要するものである。 When bonding is performed manually, it is possible to reduce bubbles by a method in which members are bonded from the end, but the efficiency is poor in terms of yield and number of manufactured units per unit time. Moreover, manual work requires high skill.

さらに、測定装置に取り付けるデバイスである以上、取り付け領域に収まるよう、貼り合わせ精度はある一定範囲内に収めなければならない。これは、流入口や流出口の位置決め精度、透明基板と支持基板の平行度などについても同様である。 Furthermore, since it is a device attached to the measuring apparatus, the bonding accuracy must be within a certain range so that it can fit in the attachment region. The same applies to the positioning accuracy of the inlet and outlet and the parallelism between the transparent substrate and the support substrate.

一方、フローセルの流路または反応チャンバに接するように気泡が含まれてしまった場合、その気泡内に分析対象試料や反応試薬などが入り込み、コンタミネーション（汚染）が起こり、測定精度の低下の原因となる。また、フローセルの流路内の検出領域に接するように気泡が存在すると、微粒子の発する蛍光が散乱されることとなり、微粒子が発する蛍光の位置や光強度に誤差が生じたり、バックグラウンドとなって、測定精度の低下の原因となる。さらに、気泡を含んだ面は貼り合わせができていないためにフローセルとしての機械的強度が低下する。 On the other hand, if bubbles are included in contact with the flow cell flow path or reaction chamber, the sample to be analyzed, reaction reagent, etc. enter the bubbles, causing contamination and causing a reduction in measurement accuracy. It becomes. In addition, if there are bubbles in contact with the detection area in the flow channel of the flow cell, the fluorescence emitted by the fine particles will be scattered, resulting in an error in the position and light intensity of the fluorescence emitted by the fine particles, or background. This causes a decrease in measurement accuracy. Furthermore, since the surfaces containing bubbles are not bonded together, the mechanical strength as a flow cell is lowered.

本発明者らは、タック性を有するスペーサを用いたフローセルの製造方法を種々検討した結果、特定の治具を使用し、真空下で貼り合わせるという製造方法を採用することによって、タック性を有するスペーサを用いたときに生じる上記の問題点を解消し、タック性を有するスペーサを用いたフローセルを安定して製造し得ることを見出し、本発明に到達したものである。 As a result of various investigations on the manufacturing method of a flow cell using a spacer having tackiness, the present inventors have tackiness by adopting a manufacturing method in which a specific jig is used and bonded together under vacuum. The present inventors have reached the present invention by finding that the above-mentioned problems that occur when using a spacer can be solved, and that a flow cell using a tacky spacer can be stably manufactured.

本発明の生体物質分析用フローセルの製造方法に用いる治具は、位置決め用の可動性ピンが上下できる複数の段付き貫通孔を有し、透明基板、スペーサあるいは支持基板をその上に置くことができる平面基板と、前記平面基板の前記段付き貫通孔に挿入することができ、前記透明基板、前記スペーサあるいは前記支持基板を前記平面基板上に保持することができる複数の前記可動性ピンとを備えることを特徴としている。 The jig used in the manufacturing method of the biological material analysis flow cell of the present invention has a plurality of stepped through holes on which the positioning movable pins can be moved up and down, and a transparent substrate, spacer or support substrate can be placed thereon. And a plurality of movable pins that can be inserted into the stepped through holes of the planar substrate and can hold the transparent substrate, the spacer, or the support substrate on the planar substrate. It is characterized by that.

本発明は、フローセルを構成する各部材を圧着せずとも、液漏れがなく、取扱性に優れた生体物質分析用フローセルの製造方法に用いる治具を提供することができる。 The present invention is without crimping members constituting the flow cell, no liquid leakage, it is possible to provide a jig used to good living matter analysis for flow cell manufacturing method of handling property.

本発明の第１の実施形態の生体物質分析用フローセルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the flow cell for biological material analysis of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の治具の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jig | tool of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の治具の部品である可動性ピンの拡大図である。It is an enlarged view of the movable pin which is components of the jig | tool of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のフローセルの製造方法の一工程を示す図である。It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the flow cell of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のフローセルの製造方法の一工程を示す図である。It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the flow cell of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態の生体物質分析用フローセルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the flow cell for biological material analysis of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態の治具の部品である可動性ピンの拡大図である。It is an enlarged view of the movable pin which is components of the jig | tool of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態のフローセルの製造方法の一工程を示す図である。It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the flow cell of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態のフローセルの製造方法の一工程を示す図である。It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the flow cell of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態の生体物質分析用フローセルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the flow cell for biological material analysis of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態の治具の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jig | tool of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態の治具の平面図である。It is a top view of the jig | tool of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態の治具の部品である可動性ピンの拡大図である。It is an enlarged view of the movable pin which is components of the jig | tool of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のフローセルの製造方法の一工程を示す図である。It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the flow cell of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のフローセルの製造方法の一工程を示す図である。It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the flow cell of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態の変形例の治具の部品である可動性ピンの拡大図である。It is an enlarged view of the movable pin which is components of the jig | tool of the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のフローセルの製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のフローセルの製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のフローセルの製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のフローセルの製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のフローセルの製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のフローセルの製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell of the 3rd Embodiment of this invention.

以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。尚、本発明の実施形態は以下に示す実施形態に限られるわけではない。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment of this invention is not necessarily restricted to embodiment shown below.

本発明において、生体物質とは、ＤＮＡやＲＮＡなどの核酸、蛋白質、ペプチド、抗体、抗原、などの生体内において何らかの機能を発現する化学物質をいう。特に、単位となる化学物質が多数連結した高次構造を有し、個々の単位となる化学物質の配列により生体物質全体としての機能に係る化学物質をいう。本発明においては、生体物質の中でも、核酸が特に適性を有している。 In the present invention, the biological substance refers to a chemical substance that exhibits some function in the living body, such as nucleic acids such as DNA and RNA, proteins, peptides, antibodies, and antigens. In particular, it refers to a chemical substance having a higher-order structure in which a large number of chemical substances serving as units are connected, and relating to the function of the entire biological substance by the arrangement of the chemical substances serving as individual units. In the present invention, nucleic acids are particularly suitable among biological materials.

本発明の生体物質分析用フローセルを用いて種々の生体物質の分析を行うことができる。例えば、ＤＮＡ配列（ＤＮＡシークエンス）の決定を行うことが可能である。 Various biological materials can be analyzed using the biological material analysis flow cell of the present invention. For example, it is possible to determine a DNA sequence (DNA sequence).

図１を用いて、本発明の実施形態の生体物質分析用フローセルの構成について説明する。ここでは、生体物質として核酸を対象として説明する。本発明の実施形態のフローセル１は、核酸などの分析試料を流路１０５に流すための流入口１０３および流出口１０９を有する透明基板１０１と、支持基板１０７と、前記透明基板１０１と前記支持基板１０７とに挟まれ、タック性を有し、前記透明基板１０１と前記支持基板１０７とに貼り合わされ、核酸などの分析試料の反応チャンバとなる流路１０５を有するスペーサ１０４を備えている。反応チャンバは通常、流路１０５の中に設置されるので、ここでは、反応チャンバを含めた流路を、流路１０５と表記して説明する。 The configuration of the biological material analysis flow cell according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a description will be given with a nucleic acid as a biological material. A flow cell 1 according to an embodiment of the present invention includes a transparent substrate 101 having an inlet 103 and an outlet 109 for flowing an analysis sample such as a nucleic acid into a channel 105, a support substrate 107, the transparent substrate 101, and the support substrate. A spacer 104 is provided between the transparent substrate 101 and the support substrate 107. The spacer 104 includes a flow path 105 serving as a reaction chamber for an analysis sample such as a nucleic acid. Since the reaction chamber is usually installed in the flow path 105, the flow path including the reaction chamber will be described as the flow path 105 here.

フローセル１の流路１０５に接するように、スペーサ１０４の貼り合わせ部分に気泡が存在すると、その気泡内に分析試料や反応試薬などが入り込み、予定していた反応とは異なる反応が起こったり、分析試料や反応試薬などのコンタミネーション（汚染）が起こり、測定精度の低下の原因となる。 If bubbles are present in the bonded portion of the spacer 104 so as to contact the flow path 105 of the flow cell 1, an analysis sample, a reaction reagent, or the like enters the bubbles, causing a reaction that is different from the intended reaction or analysis. Contamination (contamination) of samples and reaction reagents occurs, causing a decrease in measurement accuracy.

また、フローセル１の流路１０５内の検出領域に接するように気泡が存在すると、微粒子の発する蛍光が散乱されることとなり、微粒子が発する蛍光の本来の位置や光強度に誤差が生じたり、バックグラウンドとなって、測定精度の低下の原因となる。 Further, if there is a bubble in contact with the detection region in the flow path 105 of the flow cell 1, the fluorescence emitted by the fine particles will be scattered, and an error may occur in the original position and light intensity of the fluorescence emitted by the fine particles. It becomes the ground and causes a decrease in measurement accuracy.

さらに、気泡が存在している部分はスペーサ１０４と透明基板１０１あるいは支持基板１０７との貼り合わせができていないために、フローセル１の外観が変形したり、フローセル１としての機械的強度が低下することともなる。 Furthermore, since the spacer 104 and the transparent substrate 101 or the support substrate 107 cannot be bonded to each other where bubbles are present, the appearance of the flow cell 1 is deformed and the mechanical strength of the flow cell 1 is reduced. It will be also.

特に、本実施形態のように、スペーサ１０４自体の両面がタック性を有していると、基板１０１、１０７間に全く気泡を含むこと無く貼り合わせることは難しい。手作業によって貼り合わせを行う場合、歩留まりや単位時間あたりの製造個数といった観点では効率が悪く、貼り合わせの位置決め精度、貼り合わせの平行度などについても高い精度を求める場合には、高度の熟練を要する。 In particular, as in this embodiment, when both surfaces of the spacer 104 itself have tackiness, it is difficult to bond the substrates 101 and 107 without any bubbles. When performing manual bonding, it is inefficient in terms of yield and number of manufactured units per unit time, and when high accuracy is required for positioning accuracy and parallelism of bonding, a high level of skill is required. Cost.

同様に、透明基板１０１とタック性を有する支持基板１０７とから構成される２層構造のフローセル１の場合（不図示）であっても、透明基板１０１と支持基板１０７との間に全く気泡を含むこと無く貼り合わせることは難しい。 Similarly, even in the case of the two-layered flow cell 1 (not shown) composed of the transparent substrate 101 and the support substrate 107 having tackiness, no bubbles are generated between the transparent substrate 101 and the support substrate 107. It is difficult to paste together without including.

このような課題を解決するため、本発明の実施形態の生体物質分析用フローセル１の製造方法は、透明基板１０１とタック性を有するスペーサ１０４とを真空条件下で貼り合せる工程、支持基板１０７とタック性を有するスペーサ１０４とを真空条件下で貼り合せる工程、および透明基板１０１とタック性を有する支持基板１０７とを真空条件下で貼り合せる工程、のうちのいずれか１つ以上の工程を有している。 In order to solve such a problem, the manufacturing method of the biological material analysis flow cell 1 according to the embodiment of the present invention includes a step of bonding the transparent substrate 101 and the tacky spacer 104 under vacuum conditions, the support substrate 107, and One or more of a step of bonding the spacer 104 having tackiness under a vacuum condition and a step of bonding the transparent substrate 101 and a support substrate 107 having tackiness under a vacuum condition are provided. doing.

ここで、本発明の実施形態において、タック性とは、常温で粘着性を有することである。タック性の評価方法としては、JIS Z 0237に準拠した傾斜式ボールタック法を用いることができる。この方法を用いたとき、接着強度や取扱性の観点から、タック性としてはボールナンバーで３〜２０が望ましい。 Here, in the embodiment of the present invention, the tackiness means having adhesiveness at room temperature. As a tackiness evaluation method, an inclined ball tack method based on JIS Z 0237 can be used. When this method is used, the ball number is preferably 3 to 20 as tackiness from the viewpoint of adhesive strength and handleability.

以下に、図を用いつつ、本発明の複数の実施形態について説明する。尚、各図面において、同一の構成要素には、同一の記号を付して、その説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same symbols, and the description thereof is omitted.

〔本発明の第１の実施形態〕
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態のフローセル１の見取図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態のフローセル１を構成する各部材を示す図である。図１（ｂ）において、透明基板１０１は、位置決め用の可動性ピン（以下、適宜「可動性ピン」と記載する。）２０３（図２参照）を通すための貫通孔１０２と、流入口１０３および流出口１０９となる貫通孔を有している。スペーサ１０４は、１本以上の流路１０５と、可動性ピン２０３を通すための貫通孔１０６を有している。支持基板１０７は、可動性ピン２０３を通すための貫通孔１０８を有している。本実施形態のフローセル１では、貫通孔１０２および貫通孔１０６が同一の直径を有し、貫通孔１０８の直径は前記１０２および１０６の貫通孔の直径よりも小さい。本実施形態では、貫通孔１０２、貫通孔１０６および貫通孔１０８は、それぞれ３つずつ存在している。 [First embodiment of the present invention]
Fig.1 (a) is a sketch of the flow cell 1 of the 1st Embodiment of this invention, FIG.1 (b) is a figure which shows each member which comprises the flow cell 1 of the 1st Embodiment of this invention. is there. In FIG. 1B, a transparent substrate 101 includes a through hole 102 for passing a positioning movable pin (hereinafter referred to as “movable pin” as appropriate) 203 (see FIG. 2), and an inflow port 103. And a through-hole serving as an outlet 109. The spacer 104 has one or more flow paths 105 and a through hole 106 for passing the movable pin 203. The support substrate 107 has a through hole 108 through which the movable pin 203 is passed. In the flow cell 1 of the present embodiment, the through hole 102 and the through hole 106 have the same diameter, and the diameter of the through hole 108 is smaller than the diameter of the through holes of the 102 and 106. In the present embodiment, there are three through holes 102, three through holes 106, and three through holes 108, respectively.

透明基板１０１は、流路１０５内の検出領域からの検出光を透過する。そのため、透明基板１０１は、光透過性に優れていることが好ましく、厚さは薄い方が望ましい。一方、支持基板１０７は、フローセル１に機械的強度を持たせて取扱性を上げるためのものである。そのため、ある程度の厚みを有していることが望ましい。そのため、透明基板１０１は支持基板１０７よりも厚みが薄いことが望ましい。 The transparent substrate 101 transmits the detection light from the detection region in the flow path 105. Therefore, it is preferable that the transparent substrate 101 is excellent in light transmittance, and the thinner one is desirable. On the other hand, the support substrate 107 is for increasing the handleability by giving the flow cell 1 mechanical strength. Therefore, it is desirable to have a certain thickness. For this reason, the transparent substrate 101 is desirably thinner than the support substrate 107.

透明基板１０１は、光透過性に優れていることが好ましく、光透過性に優れたガラス、アクリル樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂などを使うことができる。中でもガラスが、透明性、耐薬品性などの面で好ましい。支持基板１０７は、フローセル１として透明性を付与できることから、透明基板１０１と同様に、ガラス、アクリル樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂などを使うことができる。中でもガラスが、透明性、耐薬品性などの面で好ましい。本実施形態においては、両基板１０１、１０７ともガラスを用いている。 The transparent substrate 101 is preferably excellent in light transmittance, and glass, acrylic resin, polycycloolefin resin, or the like excellent in light transmittance can be used. Of these, glass is preferable in terms of transparency and chemical resistance. Since the support substrate 107 can impart transparency as the flow cell 1, glass, acrylic resin, polycycloolefin resin, or the like can be used similarly to the transparent substrate 101. Of these, glass is preferable in terms of transparency and chemical resistance. In the present embodiment, both the substrates 101 and 107 are made of glass.

スペーサ１０４は、透明基板１０１および支持基板１０７に対してタック性を有する材料からなる。具体的には、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン系軟質ポリマーが好ましく使用される。 The spacer 104 is made of a material having tackiness with respect to the transparent substrate 101 and the support substrate 107. Specifically, silicone soft polymers such as polydimethylsiloxane are preferably used.

図２は、本発明の第１の実施形態の治具２の構成を示す図である。治具２を構成する平面基板２０１は、段付き貫通孔２０２を、この例では４つ有している。この段付き貫通孔２０２は、後述するように、内部において、内径の異なる段を有している。段付き貫通孔２０２には、下から可動性ピン２０３が挿入される。可動性ピン２０３は、段付き貫通孔２０２内を上下することができる。挿入する際には、可動性ピン２０３にはＯリング２０４がはめられる。このＯリング２０４を用いることにより、可動性ピン２０３は段付き貫通孔２０２内で、ずれ落ちることなく一定の位置で止まる構造となっている。可動性ピン２０３は２本以上用いることが望ましい。図２では、図１のフローセル１の貫通孔１０２、１０６、１０８が３つずつであることから、同じ数の３本の可動性ピン２０３を用いている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the jig 2 according to the first embodiment of the present invention. The planar substrate 201 constituting the jig 2 has four stepped through holes 202 in this example. As will be described later, the stepped through hole 202 has steps having different inner diameters. A movable pin 203 is inserted into the stepped through hole 202 from below. The movable pin 203 can move up and down in the stepped through hole 202. When inserting, an O-ring 204 is fitted to the movable pin 203. By using this O-ring 204, the movable pin 203 has a structure that stops at a fixed position within the stepped through-hole 202 without slipping off. It is desirable to use two or more movable pins 203. In FIG. 2, since there are three through holes 102, 106, and 108 in the flow cell 1 of FIG. 1, the same number of three movable pins 203 are used.

平面基板２０１および可動性ピン２０３は、本発明の実施形態のフローセル１を製造する際に、各部材をその上に保持したり、真空下においたり、加熱したりするときの土台となるものである。また、可動性ピン２０３は各部材の位置決め用に用いられるものである。そのため、金属などで構成されることが望ましい。具体的には、アルミニウムやステンレスなどが用いられる。また、Ｏリング２０４は、可動性ピン２０３と段付き貫通孔２０２の間にあって、可動性ピン２０３の位置がずれないように、摩擦力で保持するものである。そのため、反発力と摩擦力を有する軟質の材料、たとえばゴムなどが用いられる。 The planar substrate 201 and the movable pin 203 serve as a base when the members are held on the substrate, placed under vacuum, or heated when the flow cell 1 according to the embodiment of the present invention is manufactured. is there. The movable pin 203 is used for positioning each member. Therefore, it is desirable to be made of metal or the like. Specifically, aluminum or stainless steel is used. The O-ring 204 is located between the movable pin 203 and the stepped through hole 202 and is held by a frictional force so that the position of the movable pin 203 does not shift. Therefore, a soft material having repulsive force and frictional force, such as rubber, is used.

図３は、本発明の第１の実施形態の治具２の部品である可動性ピン２０３の拡大図である。図３（ａ）の可動性ピン２０３は、その上部に基板を支えるための平坦な部分である上部平面３０３を有している。また、後述するように、治具２全体を真空状態にするときに、可動性ピン２０３の上部と下部とで差圧が生じることによって可動性ピン２０３が移動することがないように、軸方向の貫通孔３０１を内部に有している。 FIG. 3 is an enlarged view of the movable pin 203 which is a component of the jig 2 according to the first embodiment of the present invention. The movable pin 203 of FIG. 3A has an upper flat surface 303 which is a flat portion for supporting the substrate on the upper portion thereof. Further, as will be described later, when the jig 2 is entirely in a vacuum state, the axial direction is set so that the movable pin 203 does not move due to a differential pressure generated between the upper and lower portions of the movable pin 203. The through-hole 301 is included inside.

図３（ｂ）の可動性ピン２０３ｂは、図３（ａ）の可動性ピン２０３ａと比べて、上部にテーパ部３０２を有している。透明基板１０１や支持基板１０７として薄いガラス板を用いるとき、各基板の貫通孔に対する可動性ピン２０３の位置のズレが極めて小さなものであったとしても、加圧時に透明基板１０１や支持基板１０７に亀裂が入ってしまうことがある（図１（ａ）、（ｂ）参照）。それを防止するため、加圧時において小さな位置のズレを逃がすための構造として、テーパ部３０２を付与したものである。尚、図３（ａ）と（ｂ）の可動性ピン２０３を区別する場合には、それぞれ符号２０３ａおよび２０３ｂを用いる。 The movable pin 203b shown in FIG. 3B has a tapered portion 302 at the upper portion as compared with the movable pin 203a shown in FIG. When a thin glass plate is used as the transparent substrate 101 or the support substrate 107, even if the displacement of the position of the movable pin 203 with respect to the through hole of each substrate is extremely small, the transparent substrate 101 and the support substrate 107 are not pressed when pressed. Cracks may occur (see FIGS. 1A and 1B). In order to prevent this, a tapered portion 302 is provided as a structure for escaping a small displacement at the time of pressurization. In addition, when distinguishing the movable pin 203 of Fig.3 (a) and (b), the code | symbol 203a and 203b are used, respectively.

図１７〜１９は、本発明の第１の実施形態の製造方法の工程を示す断面図であり、図２のＡ−Ａの位置における断面図として示してある。上記の治具２を用いてフローセル１を製造する一連の工程を示している。図１７（ａ）〜（ｃ）、図１８（ａ）〜（ｃ）、図１９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１の実施形態の製造方法を構成する工程１〜９に対応している。 17 to 19 are cross-sectional views showing the steps of the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, and are shown as cross-sectional views at the position AA in FIG. A series of steps for manufacturing the flow cell 1 using the jig 2 is shown. FIGS. 17 (a) to (c), FIGS. 18 (a) to (c), and FIGS. 19 (a) to (c) are steps 1 to 9 constituting the manufacturing method of the first embodiment of the present invention, respectively. It corresponds to.

図１７（ａ）の工程１において、まず平面基板２０１に設けられた段付き貫通孔２０２に可動性ピン２０３を下面から挿入する。可動性ピン２０３にはＯリング２０４がはめられており、可動性ピン２０３が段付き貫通孔２０２内で位置がずれないように保持される。この段付き貫通孔２０２は、可動性ピン２０３が抜けないようにするため、内部に内径の異なる段を有している。 17A, first, the movable pin 203 is inserted into the stepped through hole 202 provided in the flat substrate 201 from the lower surface. An O-ring 204 is fitted to the movable pin 203, and the movable pin 203 is held so as not to be displaced in the stepped through hole 202. The stepped through-hole 202 has steps with different inner diameters in order to prevent the movable pin 203 from coming off.

図１７（ｂ）の工程２において、フローセル１の製造方法に用いる治具２は、平面基板２０１と可動性ピン２０３から構成されている。スペーサ１０４がタック性を有することによってハンドリング性が低下することを防止するため、スペーサ１０４の両面には剥離シート１０４ａが貼ってある。スペーサ１０４を平面基板２０１の上に設置する前に、スペーサ１０４の上部の剥離シート１０４ａを剥がす。その後、スペーサ１０４の持つ貫通孔１０６に、可動性ピン２０３を通して、スペーサ１０４を平面基板２０１の上面に置く。 In step 2 of FIG. 17B, the jig 2 used in the manufacturing method of the flow cell 1 is composed of a planar substrate 201 and movable pins 203. In order to prevent the handling performance from being deteriorated due to the tackiness of the spacer 104, release sheets 104 a are pasted on both surfaces of the spacer 104. Before installing the spacer 104 on the flat substrate 201, the release sheet 104a on the spacer 104 is peeled off. Thereafter, the spacer 104 is placed on the upper surface of the planar substrate 201 through the movable pin 203 through the through hole 106 of the spacer 104.

図１７（ｃ）の工程３において、支持基板１０７の持つ貫通孔１０８に、可動性ピン２０３の上部を通して、治具２上に置く。このとき、支持基板１０７に設けられた貫通孔１０８は、スペーサ１０４が有する貫通孔１０６よりも直径が小さいため、支持基板１０７は、図３（ａ）に示す可動性ピン２０３の上部平面３０３の位置で保持される。このように、それぞれの部材に設けられた貫通孔（１０６、１０８）の直径の違いによって、支持基板１０７は、治具２の上の中空で保持される（図４参照）。 In step 3 of FIG. 17C, the movable substrate 203 is placed on the jig 2 through the upper portion of the movable pin 203 in the through hole 108 of the support substrate 107. At this time, since the through hole 108 provided in the support substrate 107 has a smaller diameter than the through hole 106 included in the spacer 104, the support substrate 107 is formed on the upper plane 303 of the movable pin 203 shown in FIG. Held in position. Thus, the support substrate 107 is held hollow on the jig 2 by the difference in diameter of the through holes (106, 108) provided in each member (see FIG. 4).

図４は、上記の図１７（ｃ）の工程３における状況を立体的に図示している。この図では３本の可動性ピン２０３ａを用いている。 FIG. 4 three-dimensionally illustrates the situation in step 3 of FIG. In this figure, three movable pins 203a are used.

図１７（ａ）〜（ｃ）の工程１〜３が終わった段階で、治具２に対して、スペーサ１０４と支持基板１０７が、それぞれに設けられた貫通孔１０６、１０８を通して、位置と平行度において精度よく設置される。 17A to 17C, the spacer 104 and the support substrate 107 are parallel to the position through the through holes 106 and 108 provided in the jig 2 at the stage where the steps 1 to 3 in FIG. Installed with high accuracy in degrees.

図１８（ａ）の工程４において、スペーサ１０４と支持基板１０７を設置した治具２を、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部に置く。その後、真空貼り合わせ装置の天板４が降下してきて、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部が密閉される。さらに、本体容器３の内部が真空ポンプ（不図示）により脱気されて真空状態になる。このとき、可動性ピン２０３に設けられた軸方向の貫通孔３０１（図３参照）を通して空気が移動すること、およびＯリング２０４の摩擦力によって、可動性ピン２０３は位置がずれることはなく、支持基板１０７は中空に保持されている。 18A, the jig 2 on which the spacer 104 and the support substrate 107 are installed is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus. Thereafter, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered, and the inside of the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus is sealed. Further, the inside of the main body container 3 is evacuated by a vacuum pump (not shown) to be in a vacuum state. At this time, the position of the movable pin 203 does not shift due to the movement of air through the axial through hole 301 (see FIG. 3) provided in the movable pin 203 and the frictional force of the O-ring 204. The support substrate 107 is held hollow.

図１８（ｂ）の工程５において、真空貼り合わせ装置の天板４を降下させ、中空に保持された支持基板１０７の上部平面に接するようにする。その後、天板４をさらに降下させ、可動性ピン２０３を押し下げながら支持基板１０７を降下させる。天板４は、支持基板１０７がスペーサ１０４に接するまで降下し続け、接した後は、両者を加圧する。加圧の程度は、支持基板１０７およびスペーサ１０４が破損しないよう制御され、また部材によっては加熱や冷却を行うことができる。このとき、本体容器３および天板４が、最初から加熱あるいは冷却されていることも、貼り合わせの時間短縮のためには好ましい。 In step 5 of FIG. 18B, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered so as to come into contact with the upper plane of the support substrate 107 held hollow. Thereafter, the top plate 4 is further lowered, and the support substrate 107 is lowered while pressing the movable pin 203. The top plate 4 continues to descend until the support substrate 107 comes into contact with the spacers 104, and presses both after contact. The degree of pressurization is controlled so that the support substrate 107 and the spacer 104 are not damaged, and depending on the member, heating and cooling can be performed. At this time, it is also preferable for the main body container 3 and the top plate 4 to be heated or cooled from the beginning in order to shorten the bonding time.

ここで、本実施形態において、スペーサ１０４と支持基板１０７とを貼り合わせたものを、一次接合板と呼ぶ。さらに、一次接合板と透明基板１０１とを貼り合わせたものを二次接合板と呼ぶ。二次接合板がフローセル１として使用される。なお、一次接合板および二次接合板は貼り合わせの順番を意味しており、部材の組み合わせの呼称ではない。そのため、例えば、透明基板１０１とスペーサ１０４を先に貼り合わせたものもまた一次接合板である。一次接合板は、上記の工程を経ることによって貼り合わされたものであるので、その後の工程においては、一体化したものとして取り扱われる。 Here, in this embodiment, what bonded the spacer 104 and the support substrate 107 is called a primary joining board. Furthermore, what bonded the primary joining board and the transparent substrate 101 is called a secondary joining board. A secondary bonding plate is used as the flow cell 1. In addition, a primary joining board and a secondary joining board mean the order of bonding, and are not names of the combination of members. For this reason, for example, the one obtained by previously bonding the transparent substrate 101 and the spacer 104 is also a primary bonding plate. Since the primary bonding plate is bonded through the above steps, it is handled as an integrated member in the subsequent steps.

図１８（ｃ）の工程６において、真空貼り合わせ装置から治具２とともに一次接合板４０１を取り出す。次に、スペーサ１０４の下面の剥離シート１０４ａを剥がす。また治具２の可動性ピン２０３を工程１と同じように押し上げる。 In step 6 of FIG. 18C, the primary bonding plate 401 is taken out together with the jig 2 from the vacuum bonding apparatus. Next, the release sheet 104a on the lower surface of the spacer 104 is peeled off. Further, the movable pin 203 of the jig 2 is pushed up in the same manner as in step 1.

図１９（ａ）の工程７において、治具２の上面に透明基板１０１を設置する。透明基板１０１は、貫通孔１０２に可動性ピン２０３を通すことにより位置決めされる。次に、一次接合板４０１を設置する。一次接合板４０１は、図１７（ｃ）の工程３における支持基板１０７と同様に、可動性ピン２０３の上部平面３０３の位置で中空に保持される。図５は、上記の図１９（ａ）の工程７における状況を立体的に図示している。 In step 7 of FIG. 19A, the transparent substrate 101 is installed on the upper surface of the jig 2. The transparent substrate 101 is positioned by passing the movable pin 203 through the through hole 102. Next, the primary joining plate 401 is installed. The primary bonding plate 401 is held hollow at the position of the upper flat surface 303 of the movable pin 203 in the same manner as the support substrate 107 in Step 3 of FIG. FIG. 5 three-dimensionally illustrates the situation in step 7 of FIG.

図１９（ｂ）の工程８において、図１８（ａ）の工程４と同様に透明基板１０１と一次接合板４０１を設置した治具２を、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部に置く。その後、真空貼り合わせ装置の天板４が降下してきて、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部が密閉される。さらに、本体容器３の内部が真空ポンプ（不図示）により脱気されて真空状態になる。このとき、可動性ピン２０３に設けられた軸方向の貫通孔３０１（図３参照）を通して空気が移動すること、およびＯリング２０４の摩擦力によって、可動性ピン２０３は位置がずれることはなく、一次接合板４０１は中空に保持されている。 In step 8 of FIG. 19B, the jig 2 on which the transparent substrate 101 and the primary bonding plate 401 are installed is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus, as in step 4 of FIG. Thereafter, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered, and the inside of the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus is sealed. Further, the inside of the main body container 3 is evacuated by a vacuum pump (not shown) to be in a vacuum state. At this time, the position of the movable pin 203 does not shift due to the movement of air through the axial through hole 301 (see FIG. 3) provided in the movable pin 203 and the frictional force of the O-ring 204. The primary joining plate 401 is held hollow.

図１９（ｃ）の工程９において、図１８（ｂ）の工程５と同様に、真空貼り合わせ装置の天板４を降下させ、中空に保持された一次接合板４０１の上部平面に接するようにする。その後、天板４をさらに降下させ、可動性ピン２０３を押し下げながら一次接合板４０１を降下させる。天板４は、一次接合板４０１が透明基板１０１に接するまで降下し続け、接した後は、両者を加圧する。加圧の程度は、一次接合板４０１および透明基板１０１が破損しないよう制御され、また部材によっては加熱や冷却を行うことができる。 In step 9 of FIG. 19C, as in step 5 of FIG. 18B, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered so as to come into contact with the upper plane of the primary bonding plate 401 held hollow. To do. Thereafter, the top plate 4 is further lowered, and the primary bonding plate 401 is lowered while pressing the movable pin 203. The top plate 4 continues to descend until the primary bonding plate 401 comes into contact with the transparent substrate 101, and presses both after contacting. The degree of pressurization is controlled so that the primary bonding plate 401 and the transparent substrate 101 are not damaged, and depending on the member, heating and cooling can be performed.

以上のように、本実施形態の治具２を使用して、工程１から工程９の製造方法を行うことにより、透明基板１０１、スペーサ１０４および支持基板１０７の貼り合わせが行われ、本実施形態のフローセル１が製造される。両基板（１０１、１０７）とスペーサ１０４とは加圧されるまで触れ合うことがなく、また加圧後は可動性ピン２０３が押し下げられることによって真空雰囲気下での貼り合わせが可能である。また、加圧をすることにより、タック性を有したスペーサ１０４は、両基板（１０１、１０７）に接着される。また、部材の持つ特性や目的に応じて、さらなる加圧や加熱、冷却、または紫外線硬化などで接合することもできる。 As described above, the transparent substrate 101, the spacer 104, and the support substrate 107 are bonded to each other by performing the manufacturing method from step 1 to step 9 using the jig 2 of the present embodiment. The flow cell 1 is manufactured. The two substrates (101, 107) and the spacer 104 are not in contact with each other until being pressed, and after pressing, the movable pin 203 is pushed down so that the substrates can be bonded together in a vacuum atmosphere. Further, by applying pressure, the spacer 104 having tackiness is bonded to both substrates (101, 107). Moreover, it can also join by further pressurization, a heating, cooling, or ultraviolet curing according to the characteristic and purpose which a member has.

本実施形態の製造方法では、透明基板１０１、スペーサ１０４および支持基板１０７の貼り合わせは、真空雰囲気下で行われるため、仮に基板間に気泡が生じたとしても、その後、大気圧に戻したときに、当該気泡は収縮して消滅してしまうため、気泡の発生が抑制されたフローセル１を製造することができる。さらに、本実施形態の治具２を使用することにより、高度の熟練を必要とせず、平行度に優れ、取り扱いが容易な上記フローセル１を製造することが可能である。また、本実施形態の治具２を使用して、貫通孔（１０２、１０６、１０８）により位置決めを精密に行うことができるため、位置精度に優れたフローセル１とすることができる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the transparent substrate 101, the spacer 104, and the support substrate 107 are bonded together in a vacuum atmosphere. Therefore, even if bubbles are generated between the substrates, the pressure is then returned to atmospheric pressure. In addition, since the bubbles contract and disappear, the flow cell 1 in which the generation of bubbles is suppressed can be manufactured. Furthermore, by using the jig 2 of the present embodiment, it is possible to manufacture the flow cell 1 that does not require a high degree of skill, has excellent parallelism, and is easy to handle. Moreover, since the jig 2 of this embodiment can be used for precise positioning by the through holes (102, 106, 108), the flow cell 1 having excellent positional accuracy can be obtained.

即ち、タック性を有するスペーサ１０４を用いて、本実施形態の製造方法を採用することによって、フローセル１を構成する各部材を圧着せずとも、液漏れがないフローセル１を製造することが可能であり、その結果、取扱性に優れたフローセル１を提供することが可能である。 That is, by adopting the manufacturing method of this embodiment using the spacer 104 having tackiness, it is possible to manufacture the flow cell 1 that does not leak liquid without crimping each member constituting the flow cell 1. As a result, it is possible to provide the flow cell 1 having excellent handling properties.

〔本発明の第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態は、透明基板１０１が耐熱性に劣る場合に対処するために実施されるものである。透明基板１０１は薄いものであるため、一般に耐熱性に劣る。第１の実施形態の製造方法では、二次接合板を製造する際に、平面基板２０１が高温に加熱される場合があるため、製造が困難な場合がある。そこで、第２の実施形態は、透明基板１０１を接合の瞬間まで、平面基板２０１上に置かないことを可能とするものである。 [Second Embodiment of the Present Invention]
The second embodiment of the present invention is implemented to cope with a case where the transparent substrate 101 is inferior in heat resistance. Since the transparent substrate 101 is thin, it generally has poor heat resistance. In the manufacturing method of the first embodiment, when the secondary bonded plate is manufactured, the flat substrate 201 may be heated to a high temperature, which may be difficult to manufacture. Therefore, the second embodiment makes it possible to prevent the transparent substrate 101 from being placed on the flat substrate 201 until the moment of bonding.

図６は、本発明の第２の実施形態の生体物質分析用フローセル１Ａの構成を示す図である。第１の実施形態の図１のフローセル１とほぼ同じ構成ではあるが、第２の実施形態のフローセル１Ａが異なる点は、透明基板１０１の貫通孔１０２の直径が最も小さく、次に支持基板１０７の貫通孔１０８の直径が小さく、スペーサ１０４の貫通孔１０６の直径が最も大きいことである。用いる治具２の構成は、図２の第１の実施形態の治具２の構成とほぼ共通するため、治具２の構成についての説明を省略する。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a biological material analysis flow cell 1A according to the second embodiment of the present invention. Although the configuration is almost the same as that of the flow cell 1 of FIG. 1 of the first embodiment, the difference of the flow cell 1A of the second embodiment is that the diameter of the through hole 102 of the transparent substrate 101 is the smallest, and then the support substrate 107. The diameter of the through hole 108 is small, and the diameter of the through hole 106 of the spacer 104 is the largest. Since the configuration of the jig 2 to be used is substantially the same as the configuration of the jig 2 of the first embodiment in FIG. 2, the description of the configuration of the jig 2 is omitted.

図７は、本発明の第２の実施形態の治具２の部品である可動性ピン２０３の拡大図である。第２の実施形態においては、第１の実施形態と違ってフローセル１Ａを構成する３種類の部材に設けられた貫通孔１０２、１０６、１０８の直径がそれぞれ異なることを利用して貼り合わせを行う。 FIG. 7 is an enlarged view of the movable pin 203 which is a component of the jig 2 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, unlike the first embodiment, bonding is performed by utilizing the fact that the diameters of the through holes 102, 106, and 108 provided in the three types of members constituting the flow cell 1A are different from each other. .

図７（ａ）の可動性ピン２０３ｃは、可動性ピン２０３ａと同様の上部平面３０３の他、第２上部平面３０４を設けている。第２上部平面３０４は、一次接合板４０１を製造する際に支持基板１０７を中空に支えるときに用いられる。図７（ｂ）の可動性ピン２０３ｄは、図７（ａ）の可動性ピン２０３ｃの第２上部平面３０４に相当する部分がなく、可動性ピン２０３ｄ自体の直径が可動性ピン２０３ｃの直径よりも小さいものであり、上部平面３０３は、二次接合板を製造する際に透明基板１０１を中空に支えるときに用いられる。いずれの可動性ピン２０３も、治具２全体を真空状態にするときに、可動性ピン２０３の上部と下部とで差圧が生じることによって可動性ピン２０３が移動することがないように、軸方向の貫通孔３０１を内部に有している。 The movable pin 203c of FIG. 7A is provided with a second upper plane 304 in addition to the upper plane 303 similar to the movable pin 203a. The second upper plane 304 is used to support the support substrate 107 in a hollow state when the primary bonding plate 401 is manufactured. The movable pin 203d in FIG. 7B does not have a portion corresponding to the second upper plane 304 of the movable pin 203c in FIG. 7A, and the diameter of the movable pin 203d itself is larger than the diameter of the movable pin 203c. The upper flat surface 303 is used to support the transparent substrate 101 in a hollow state when manufacturing the secondary bonding plate. Each of the movable pins 203 has a shaft so that the movable pin 203 does not move due to a pressure difference between the upper and lower portions of the movable pin 203 when the entire jig 2 is in a vacuum state. There is a through hole 301 in the direction.

図８は、本発明の第２の実施形態のフローセル１Ａの製造方法の一工程を示す図である。第１の実施形態と同様に、治具２の平面基板２０１上にはスペーサ１０４が置かれており、スペーサ１０４の持つ貫通孔１０６に可動性ピン２０３ｃを通すことで、スペーサ１０４の位置決めが行われる。支持基板１０７は、可動性ピン２０３ｃが持つ第２上部平面３０４（図７参照）に支えられ、その位置決めは貫通孔１０８に可動性ピン２０３ｃの上部を通すことにより行われる。この図８の構成のままで、図１８（ａ）および（ｂ）の第１の実施形態の工程４および工程５のように、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部に置き、真空雰囲気下において２本以上の可動性ピン２０３ｃを上から平行に押していくことにより、スペーサ１０４と支持基板１０７とを貼り合わせることができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating one process of the manufacturing method of the flow cell 1A according to the second embodiment of the present invention. As in the first embodiment, the spacer 104 is placed on the planar substrate 201 of the jig 2, and the spacer 104 is positioned by passing the movable pin 203 c through the through hole 106 of the spacer 104. Is called. The support substrate 107 is supported by a second upper plane 304 (see FIG. 7) of the movable pin 203c, and its positioning is performed by passing the upper portion of the movable pin 203c through the through hole 108. With the configuration of FIG. 8, as in steps 4 and 5 of the first embodiment of FIGS. 18A and 18B, it is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus, and is placed in a vacuum atmosphere. The spacer 104 and the support substrate 107 can be bonded together by pushing two or more movable pins 203c in parallel in FIG.

図９は、本発明の第２の実施形態のフローセル１Ａの製造方法の一工程を示す図である。平面基板２０１上には一次接合後の一次接合板４０１を置き、一次接合板４０１の貫通孔に直径が小さい可動性ピン２０３ｄを通すことで位置決めが行われる。透明基板１０１は、可動性ピン２０３ｄの持つ上部平面３０３（図７参照）によって中空に保持される。この図９の構成のままで、図１９（ｂ）および（ｃ）の第１の実施形態の工程８および工程９のように、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部に置き、真空雰囲気下において２本以上の可動性ピン２０３ｄを上から平行に押していくことにより、一次接合板４０１と透明基板１０１とを貼り合わせることができる。第１の実施形態との大きな違いは、二次接合板を製造する際に中空に支えられる基板が一次接合板４０１ではなく透明基板１０１であるという点である。 FIG. 9 is a diagram illustrating one process of the manufacturing method of the flow cell 1A according to the second embodiment of the present invention. The primary bonding plate 401 after the primary bonding is placed on the flat substrate 201, and positioning is performed by passing a movable pin 203d having a small diameter through the through hole of the primary bonding plate 401. The transparent substrate 101 is held hollow by the upper plane 303 (see FIG. 7) of the movable pin 203d. With the configuration of FIG. 9, as in steps 8 and 9 of the first embodiment of FIGS. 19B and 19C, it is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus and is placed in a vacuum atmosphere. In this case, the primary bonding plate 401 and the transparent substrate 101 can be bonded together by pressing two or more movable pins 203d in parallel from above. A major difference from the first embodiment is that the substrate that is supported in a hollow space when the secondary bonding plate is manufactured is not the primary bonding plate 401 but the transparent substrate 101.

〔本発明の第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態は、フローセルを構成する各部材に穴を開けることをしないで、フローセルを簡便に製造することを可能とするものである。 [Third embodiment of the present invention]
The third embodiment of the present invention makes it possible to easily manufacture a flow cell without making a hole in each member constituting the flow cell.

図１０は、本発明の第３の実施形態の生体物質分析用フローセル１Ｂの構成を示す図である。
第１、第２の実施形態のフローセル（１、１Ａ）とほぼ同じ構成ではあるが、この実施形態においては、各部材の貫通孔１０２、１０６、１０８がそれぞれ存在しない。 FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a biological material analysis flow cell 1B according to the third embodiment of the present invention.
Although the configuration is almost the same as the flow cell (1, 1A) of the first and second embodiments, in this embodiment, the through holes 102, 106, and 108 of each member do not exist.

図１１は、本発明の第３の実施形態の治具２Ａの構成を示す図である。平面基板２０１は、段付き貫通孔２０２を有している。この段付き貫通孔２０２は、上述したように、内部に内径の異なる段を有している。段付き貫通孔２０２には、下から可動性ピン２０３ｅあるいは２０３ｆが挿入される。挿入する際には、可動性ピン２０３ｅあるいは２０３ｆにはＯリング２０４がはめられる。このＯリング２０４を用いることにより、可動性ピン２０３ｅあるいは２０３ｆは段付き貫通孔２０２内で、ずれ落ちることなく一定の位置で止まる構造となっている。 FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a jig 2A according to the third embodiment of the present invention. The planar substrate 201 has a stepped through hole 202. As described above, the stepped through hole 202 has steps having different inner diameters. A movable pin 203e or 203f is inserted into the stepped through hole 202 from below. When inserting, the O-ring 204 is fitted to the movable pin 203e or 203f. By using this O-ring 204, the movable pin 203e or 203f has a structure that stops at a fixed position within the stepped through-hole 202 without falling off.

第１の実施形態および第２の実施形態との違いは、貫通孔１０２、１０６、１０８が存在しないため、可動性ピン２０３による最低２点での各基板の保持ができないということである。このため、本実施形態においては長短２種類の可動性ピン２０３を併用することにより各基板の保持を行う。 The difference between the first embodiment and the second embodiment is that each substrate cannot be held at least at two points by the movable pin 203 because the through holes 102, 106, and 108 do not exist. For this reason, in this embodiment, each board | substrate is hold | maintained by using two types of long and short movable pins 203 together.

短い可動性ピン２０３ｅは、中空に支える基板の辺に沿って４辺上に設置し、基板を可動性ピン２０３ｅの上部平面で中空に保持する機能を有している。また、この短い可動性ピン２０３ｅは、下側に置かれる部材の４辺に沿って置かれることで、下側に置かれる部材の位置精度を高める役割を同時に担っている。さらに、長い可動性ピン２０３ｆは、基板の４辺に沿って設置し、中空の基板の外辺を可動性ピン２０３ｆに押し当てることにより、中空に保持する基板の位置精度を高めている。短い可動性ピン２０３ｅおよび長い可動性ピン２０３ｆは、共に２本以上使用することが望ましく、図１１ではそれぞれ８本用いている。 The short movable pins 203e are installed on four sides along the side of the substrate that is supported in the hollow, and have a function of holding the substrate in a hollow state on the upper plane of the movable pin 203e. In addition, the short movable pin 203e is placed along the four sides of the member placed on the lower side, thereby simultaneously playing a role of increasing the positional accuracy of the member placed on the lower side. Furthermore, the long movable pin 203f is installed along the four sides of the substrate, and the outer side of the hollow substrate is pressed against the movable pin 203f, thereby improving the positional accuracy of the substrate held in the hollow. It is desirable to use two or more short movable pins 203e and long movable pins 203f, and eight are used in FIG.

図１２は、本発明の第３の実施形態の治具２Ａの平面図であり、図１１に記載した治具２Ａを上方から見た図である。 FIG. 12 is a plan view of the jig 2A according to the third embodiment of the present invention, and is a view of the jig 2A described in FIG. 11 as viewed from above.

図１３は、本発明の第３の実施形態の治具２Ａの部品である可動性ピン２０３の拡大図である。（ａ）は、第３の実施形態における短い可動性ピン２０３ｅであり、（ｂ）は、第３の実施形態における長い可動性ピン２０３ｆである。この長い可動性ピン２０３ｆは、フローセル１Ｂの総厚み分以下の長さだけ、短い可動性ピン２０３ｅよりも長いこととなる。短い可動性ピン２０３ｅは、その上部に、上部平面３０３を有している。 FIG. 13 is an enlarged view of the movable pin 203 which is a component of the jig 2A according to the third embodiment of the present invention. (A) is the short movable pin 203e in 3rd Embodiment, (b) is the long movable pin 203f in 3rd Embodiment. This long movable pin 203f is longer than the short movable pin 203e by a length equal to or less than the total thickness of the flow cell 1B. The short movable pin 203e has an upper flat surface 303 at the upper part thereof.

図２０〜２２は、本発明の第３の実施形態のフローセル１Ｂの製造方法の工程を示す断面図である。図１２のＢ−Ｂの位置における断面図として示してある。図１１の治具２Ａと２種の可動性ピン（２０３ｅ、２０３ｆ）を用いてフローセル１Ｂを製造する一連の工程を示している。図２０（ａ）〜（ｃ）、図２１（ａ）〜（ｃ）、図２２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の第３の実施形態のフローセル１Ｂの製造方法を構成する工程１〜９に対応している。 20-22 is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the flow cell 1B of the 3rd Embodiment of this invention. It is shown as a cross-sectional view at the position BB in FIG. 12 shows a series of steps for manufacturing the flow cell 1B using the jig 2A of FIG. 11 and two types of movable pins (203e, 203f). 20 (a) to (c), FIGS. 21 (a) to (c), and FIGS. 22 (a) to (c) each constitute a process for manufacturing the flow cell 1B of the third embodiment of the present invention. It corresponds to 1-9.

図２０（ａ）の工程１において、平面基板２０１に設けられた段付き貫通孔２０２に短い可動性ピン２０３ｅおよび長い可動性ピン２０３ｆを下面から挿入する。この段付き貫通孔２０２は、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆが抜けないようにするため、内部に内径の異なる段を有している。可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆを段付き貫通孔２０２内の段の最上部で止まるまで押し上げる。短い可動性ピン２０３ｅおよび長い可動性ピン２０３ｆには、Ｏリング２０４がはめられており、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆが段付き貫通孔２０２内で位置がずれないように保持される。 20A, the short movable pin 203e and the long movable pin 203f are inserted into the stepped through hole 202 provided in the flat substrate 201 from the lower surface. The stepped through-hole 202 has steps with different inner diameters in order to prevent the movable pins 203e and 203f from coming off. The movable pins 203e and 203f are pushed up until they stop at the top of the step in the stepped through hole 202. An O-ring 204 is fitted to the short movable pin 203e and the long movable pin 203f, and the movable pins 203e and 203f are held in the stepped through hole 202 so as not to be displaced.

図２０（ｂ）の工程２において、フローセル１Ｂの製造方法に用いる治具２Ａは、平面基板２０１と短い可動性ピン２０３ｅおよび長い可動性ピン２０３ｆから構成されている。スペーサ１０４がタック性を有することによってハンドリング性が低下することを防止するため、スペーサ１０４の両面には剥離シート１０４ａが貼ってある。スペーサ１０４を平面基板２０１の上に設置する前に、スペーサ１０４の上部の剥離シート１０４ａを剥がす。その後、スペーサ１０４を平面基板２０１の上面に置く。この際に、複数の短い可動性ピン２０３ｅの内側に構成される寸法に対してスペーサ１０４の外縁を合わせることで、スペーサ１０４を位置精度高く治具２Ａ上に置くことができる。 In step 2 of FIG. 20B, the jig 2A used in the manufacturing method of the flow cell 1B includes a planar substrate 201, short movable pins 203e, and long movable pins 203f. In order to prevent the handling performance from being deteriorated due to the tackiness of the spacer 104, release sheets 104 a are pasted on both surfaces of the spacer 104. Before installing the spacer 104 on the flat substrate 201, the release sheet 104a on the spacer 104 is peeled off. Thereafter, the spacer 104 is placed on the upper surface of the flat substrate 201. At this time, the spacer 104 can be placed on the jig 2A with high positional accuracy by aligning the outer edge of the spacer 104 with the dimension configured inside the plurality of short movable pins 203e.

図２０（ｃ）の工程３において、支持基板１０７を治具２Ａに設置する。このとき、支持基板１０７はスペーサ１０４および透明基板１０１よりも大きく設計されているため、短い可動性ピン２０３ｅの上部平面３０３（図１３参照）上に置かれることになる。また、支持基板１０７を置く際に複数の長い可動性ピン２０３ｆの内側に構成される寸法に対して支持基板１０７の外縁を合わせることで、支持基板１０７を位置精度高く治具２Ａ上に中空に保持することができる。 In step 3 of FIG. 20C, the support substrate 107 is placed on the jig 2A. At this time, since the support substrate 107 is designed to be larger than the spacer 104 and the transparent substrate 101, the support substrate 107 is placed on the upper plane 303 (see FIG. 13) of the short movable pin 203e. Further, when the support substrate 107 is placed, the outer edge of the support substrate 107 is aligned with the dimension configured inside the plurality of long movable pins 203f, so that the support substrate 107 is hollowed on the jig 2A with high positional accuracy. Can be held.

図１４は、上記の図２０（ｃ）の工程３における状況を立体的に図示している。この図では、８本の短い可動性ピン２０３ｅを用いてスペーサ１０４の位置決めを行い、さらに短い可動性ピン２０３ｅの上で支持基板１０７を中空に保持し、８本の長い可動性ピン２０３ｆを用いて支持基板１０７の位置決めを行っている。 FIG. 14 three-dimensionally illustrates the situation in step 3 of FIG. In this figure, the spacer 104 is positioned using eight short movable pins 203e, the support substrate 107 is held hollow on the shorter movable pins 203e, and eight long movable pins 203f are used. Thus, the support substrate 107 is positioned.

図２１（ａ）の工程４において、スペーサ１０４と支持基板１０７を設置した治具２Ａを、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部に置く。その後、真空貼り合わせ装置の天板４が降下してきて、真空貼り合わせ装置の本体装置３の内部が密閉される。さらに、本体容器３の内部が真空ポンプ（不図示）により脱気されて真空状態になる。このとき、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆに設けられた軸方向の貫通孔３０１（図１３参照）を通して空気が移動すること、およびＯリング２０４の摩擦力によって、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆは位置がずれることはなく、支持基板１０７は中空に保持されている。 21A, the jig 2A on which the spacer 104 and the support substrate 107 are installed is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus. Thereafter, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered, and the inside of the main body device 3 of the vacuum bonding apparatus is sealed. Further, the inside of the main body container 3 is evacuated by a vacuum pump (not shown) to be in a vacuum state. At this time, the movable pins 203e and 203f are displaced due to the movement of air through the axial through holes 301 (see FIG. 13) provided in the movable pins 203e and 203f and the frictional force of the O-ring 204. The support substrate 107 is held hollow.

図２１（ｂ）の工程５において、真空貼り合わせ装置の天板４を降下させ、中空に保持された支持基板１０７の上部平面に接するようにする。その後、天板４をさらに降下させ、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆを押し下げながら支持基板１０７を降下させる。天板４は、支持基板１０７がスペーサ１０４に接するまで降下し続け、接した後は、両者を加圧する。加圧の程度は、支持基板１０７およびスペーサ１０４が破損しないよう制御され、また部材によっては加熱や冷却を行うことができる。このとき、本体容器３および天板４が、最初から加熱あるいは冷却されていることも、貼り合わせの時間短縮のためには好ましい。 In step 5 of FIG. 21B, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered so as to come into contact with the upper plane of the support substrate 107 held hollow. Thereafter, the top plate 4 is further lowered, and the support substrate 107 is lowered while pressing the movable pins 203e and 203f. The top plate 4 continues to descend until the support substrate 107 comes into contact with the spacers 104, and presses both after contact. The degree of pressurization is controlled so that the support substrate 107 and the spacer 104 are not damaged, and depending on the member, heating and cooling can be performed. At this time, it is also preferable for the main body container 3 and the top plate 4 to be heated or cooled from the beginning in order to shorten the bonding time.

図２１（ｃ）の工程６において、真空貼り合わせ装置から治具２Ａを取り出し、治具２Ａから、スペーサ１０４と支持基板１０７とが貼り合わされた一次接合板４０１を取り出す。次に、スペーサ１０４の下面の剥離シート１０４ａを剥がす。また治具２Ａの可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆを工程１と同じように押し上げる。 21C, the jig 2A is taken out from the vacuum bonding apparatus, and the primary bonding plate 401 on which the spacer 104 and the support substrate 107 are bonded is taken out from the jig 2A. Next, the release sheet 104a on the lower surface of the spacer 104 is peeled off. Further, the movable pins 203e and 203f of the jig 2A are pushed up in the same manner as in step 1.

図２２（ａ）の工程７において、治具２Ａの上面に透明基板１０１を設置する。透明基板１０１は、複数の短い可動性ピン２０３ｅの内側に構成される寸法に対して、その外縁を合わせることで位置決めされる。次に、一次接合板４０１を設置する。一次接合板４０１は、図２０（ｃ）の工程３における支持基板１０７と同様に、短い可動性ピン２０３ｅの上部平面３０３の位置で中空に保持される。また、複数の長い可動性ピン２０３ｆの内側に構成される寸法に対して一次接合板４０１の外縁を合わせることで位置決めされる。図１５は、上記の図２２（ａ）の工程７における状況を立体的に図示している。 In step 7 of FIG. 22A, the transparent substrate 101 is installed on the upper surface of the jig 2A. The transparent substrate 101 is positioned by aligning the outer edges with respect to the dimension configured inside the plurality of short movable pins 203e. Next, the primary joining plate 401 is installed. The primary joining plate 401 is held hollow at the position of the upper flat surface 303 of the short movable pin 203e in the same manner as the support substrate 107 in step 3 of FIG. Moreover, it positions by aligning the outer edge of the primary joining board 401 with respect to the dimension comprised inside the some long movable pin 203f. FIG. 15 three-dimensionally illustrates the situation in step 7 of FIG.

図２２（ｂ）の工程８において、図２１（ａ）の工程４と同様に、透明基板１０１と一次接合板４０１を設置した治具２Ａを、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部に置く。その後、真空貼り合わせ装置の天板４が降下してきて、真空貼り合わせ装置の本体容器３の内部が密閉される。さらに、本体容器３の内部が真空ポンプ（不図示）により脱気されて真空状態になる。このとき、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆに設けられた軸方向の貫通孔３０１を通して空気が移動すること、およびＯリング２０４の摩擦力によって、可動性ピン２０３ｅおよび２０３ｆは位置がずれることはなく、一次接合板４０１は中空に保持されている。 In step 8 of FIG. 22B, as in step 4 of FIG. 21A, the jig 2A in which the transparent substrate 101 and the primary bonding plate 401 are installed is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus. . Thereafter, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered, and the inside of the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus is sealed. Further, the inside of the main body container 3 is evacuated by a vacuum pump (not shown) to be in a vacuum state. At this time, the positions of the movable pins 203e and 203f are not shifted by the movement of air through the axial through holes 301 provided in the movable pins 203e and 203f and the frictional force of the O-ring 204. The joining plate 401 is held hollow.

図２２（ｃ）の工程９において、図２１（ｂ）の工程５と同様に、真空貼り合わせ装置の天板４を降下させ、中空に保持された一次接合板４０１の上部平面に接するようにする。その後、天板４をさらに降下させ、可動性ピン２０３を押し下げながら一次接合板４０１を降下させる。天板４は、一次接合板４０１が透明基板１０１に接するまで降下し続け、接した後は、両者を加圧する。加圧の程度は、一次接合板４０１および透明基板１０１が破損しないよう制御され、また部材によっては加熱や冷却を行うことができる。 In step 9 of FIG. 22C, as in step 5 of FIG. 21B, the top plate 4 of the vacuum bonding apparatus is lowered so as to be in contact with the upper plane of the primary bonding plate 401 held hollow. To do. Thereafter, the top plate 4 is further lowered, and the primary bonding plate 401 is lowered while pressing the movable pin 203. The top plate 4 continues to descend until the primary bonding plate 401 comes into contact with the transparent substrate 101, and presses both after contacting. The degree of pressurization is controlled so that the primary bonding plate 401 and the transparent substrate 101 are not damaged, and depending on the member, heating and cooling can be performed.

以上のように、本実施形態の治具２Ａを使用して、工程１から工程９の製造方法を行うことにより、透明基板１０１、スペーサ１０４および支持基板１０７の貼り合わせが行われ、本実施形態のフローセル１Ｂが製造される。 As described above, the transparent substrate 101, the spacer 104, and the support substrate 107 are bonded to each other by performing the manufacturing method from step 1 to step 9 using the jig 2A of the present embodiment. The flow cell 1B is manufactured.

図１６は、本発明の第３の実施形態の変形例の治具２Ａの部品である可動性ピン２０３ｇの拡大図である。可動性ピン２０３ｇは、図１３における短い可動性ピン２０３ｅおよび長い可動性ピン２０３ｆを、一本の可動性ピン２０３によって代用させるための具体例のひとつである。可動性ピン２０３ｇにおいて、各基板の保持は上部平面３０３を用いて行い、位置合わせは位置決めのための垂直方向の平面３０５において行うことができる。このことにより、短い可動性ピン２０３ｅおよび長い可動性ピン２０３ｆの機能を同時に果たすことができる。可動性ピン２０３ｇを設置する位置は、短い可動性ピン２０３ｅと同等の位置に配置することができる。 FIG. 16 is an enlarged view of the movable pin 203g which is a component of the jig 2A according to the modification of the third embodiment of the present invention. The movable pin 203g is one of specific examples for substituting the single movable pin 203 for the short movable pin 203e and the long movable pin 203f in FIG. In the movable pin 203g, each substrate can be held using the upper plane 303, and the alignment can be performed on the vertical plane 305 for positioning. Thus, the functions of the short movable pin 203e and the long movable pin 203f can be performed simultaneously. The position where the movable pin 203g is installed can be arranged at the same position as the short movable pin 203e.

〔その他の実施形態〕
本発明の実施形態として、透明基板と支持基板とスペーサとから構成される３層構造のフローセルを中心に説明してきたが、支持基板とスペーサとを一体化させたものを作製し、それと透明基板とから構成される２層構造のフローセルとして製造し、使用することもできる。この場合、生体物質分析用フローセルは、分析試料を流路に流すための流入口および流出口を有する透明基板と、タック性を有し、前記透明基板に貼り合わされ、前記分析試料の反応チャンバとなる流路を有する支持基板とを備えることを特徴としているものとなる。 [Other Embodiments]
As an embodiment of the present invention, a flow cell having a three-layer structure composed of a transparent substrate, a support substrate, and a spacer has been mainly described. However, an integrated support substrate and spacer are manufactured, and the transparent substrate Can be manufactured and used as a flow cell having a two-layer structure composed of In this case, the biological material analysis flow cell includes a transparent substrate having an inlet and an outlet for flowing the analysis sample through the flow path, and has a tack property and is bonded to the transparent substrate, And a support substrate having a flow path.

このとき、分析試料を分析するために反応試薬を流す流路や反応チャンバは、支持基板内に作成されることとなる。例えば、ガラス製の支持基板表面にレジスト材料で画像を形成した後、エッチングする方法などで流路を形成し、流路内に核酸試料などを固定させることによって、分析試料の反応チャンバとなる流路を有する支持基板とすることができる。さらに、この流路を有した支持基板は、タック性を有しており、透明基板と貼り合わせることができるものである。支持基板の貼り合わせ面に粘着性の軟質材料をコーティングすることなどが可能である。 At this time, a flow path and a reaction chamber through which a reaction reagent flows in order to analyze an analysis sample are created in the support substrate. For example, after forming an image with a resist material on the surface of a glass support substrate, a flow path is formed by an etching method or the like, and a nucleic acid sample or the like is fixed in the flow path. It can be set as the support substrate which has a path. Furthermore, the support substrate having the flow path has tackiness and can be bonded to the transparent substrate. It is possible to coat the bonding surface of the support substrate with an adhesive soft material.

さらに、上記流路を有した支持基板は、可動性ピンを用いて貼り合わせをするために、可動性ピンを通すための貫通孔を有することができる。また、３層構造のフローセルの場合と同様に、透明基板は、光透過性に優れたガラス、アクリル樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂などを使うことができ、中でもガラスが好ましい。 Further, the support substrate having the flow path can have a through hole for allowing the movable pin to pass therethrough in order to bond the movable substrate using the movable pin. As in the case of the flow cell having a three-layer structure, the transparent substrate can be made of glass, acrylic resin, polycycloolefin resin, or the like excellent in light transmittance, and glass is preferred.

本発明の実施形態として、上述してきた種々の可動性ピン２０３の形状としては、円柱形状であるものに限られない。他には、四角柱、三角柱などの多角形形状や、楕円柱形状などの様々な形状であっても同様に使用することができる。 As an embodiment of the present invention, the shape of the various movable pins 203 described above is not limited to a cylindrical shape. In addition, various shapes such as a polygonal shape such as a quadrangular prism and a triangular prism and an elliptical prism shape can be used in the same manner.

また、これらの可動性ピンは、Ｏリングを取り付けることによって、その位置を保持するための抵抗力を調節しているが、Ｏリング以外にもＸリング、Ｕパッキン、Ｙパッキン、コンパクトパッキンなどに代表される様々なリングまたはパッキンも同様に用いることができる。これらは摺動時の抵抗力やピンの形状から適宜選択できる。 In addition, these movable pins adjust the resistance to maintain their position by attaching an O-ring, but in addition to the O-ring, they can be used for X-ring, U-packing, Y-packing, compact packing, etc. Various representative rings or packings can be used as well. These can be appropriately selected from the resistance during sliding and the shape of the pin.

また、上述してきた種々の可動性ピン２０３は、軸方向の貫通孔３０１を有している。これは前述のとおり、部材を取り付けた治具２を真空貼り合わせ装置の本体容器３内部に置き、貼り合わせする時に、雰囲気を真空状態にする際に、可動性ピン２０３が下がることが無いようにするためである。しかし、真空貼り合わせ装置の本体容器３の高さを十分に確保することができる場合には、可動性ピン２０３にロック機構を付けたり、治具２内にバネで下から押し上げる機構を取り付けるなど、他の同様の機能を有する機構を採用することもできる。また、治具２の平面基板２０１自体に、貫通孔２０２の側壁から水平方向に、平面基板２０１の外側面に至るまで細い孔を設けるという方法を用いても、差圧が生じて、可動性ピン２０３が移動することを防止することができる。 Further, the various movable pins 203 described above have axial through holes 301. As described above, when the jig 2 with the members attached is placed inside the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus and bonded together, the movable pin 203 does not drop when the atmosphere is brought into a vacuum state. It is to make it. However, when the height of the main body container 3 of the vacuum bonding apparatus can be sufficiently secured, a lock mechanism is attached to the movable pin 203, or a mechanism that pushes up from below with a spring is attached to the jig 2. Other mechanisms having similar functions can also be employed. Even if a method of providing a thin hole in the planar substrate 201 itself of the jig 2 from the side wall of the through-hole 202 to the outer surface of the planar substrate 201 in the horizontal direction, a differential pressure is generated and the mobility is increased. It is possible to prevent the pin 203 from moving.

１、１Ａ、１Ｂフローセル
１０１透明基板
１０２、１０６、１０８貫通孔
１０３流入口
１０４スペーサ
１０４ａ剥離シート
１０５流路
１０７支持基板
１０９流出口
２、２Ａ治具
２０１平面基板
２０２段付き貫通孔
２０３、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ、２０３ｅ、２０３ｆ、２０３ｇ可動性ピン
２０４Ｏリング
３真空貼り合わせ装置の本体容器
３０１軸方向の貫通孔
３０２テーパ部
３０３上部平面
３０４第２上部平面
４真空貼り合わせ装置の天板
４０１一次接合板（１０４＋１０７） 1, 1A, 1B Flow cell 101 Transparent substrate 102, 106, 108 Through hole 103 Inlet 104 Spacer 104a Release sheet 105 Flow path 107 Support substrate 109 Outlet 2, 2A Jig 201 Planar substrate 202 Stepped through hole 203, 203a, 203b, 203c, 203d, 203e, 203f, 203g Movable pin 204 O-ring 3 Body container of vacuum bonding apparatus 301 Axial through-hole 302 Tapered portion 303 Upper plane 304 Second upper plane 4 Top plate of vacuum bonding apparatus 401 Primary joining plate (104 + 107)

Claims

The step of bonding the transparent substrate and the tacky spacer under vacuum conditions, the step of bonding the support substrate and the tacky spacer under vacuum conditions, and the transparent substrate and the tacky support substrate under vacuum conditions A jig used in a method for manufacturing a biological material analysis flow cell having one or more of the steps of bonding together,
A planar substrate having a plurality of stepped through-holes on which movable pins for positioning can be moved up and down, on which the transparent substrate, the spacer or the support substrate can be placed;
A plurality of movable pins that can be inserted into the stepped through-holes of the planar substrate and can hold the transparent substrate, the spacer or the support substrate on the planar substrate;
Jig used the mobile pin, the live body substance analytical method for producing a flow cell you characterized by having an axial through hole.

The step of bonding the transparent substrate and the tacky spacer under vacuum conditions, the step of bonding the support substrate and the tacky spacer under vacuum conditions, and the transparent substrate and the tacky support substrate under vacuum conditions A jig used in a method for manufacturing a biological material analysis flow cell having one or more of the steps of bonding together,
A planar substrate having a plurality of stepped through-holes on which movable pins for positioning can be moved up and down, on which the transparent substrate, the spacer or the support substrate can be placed;
A plurality of movable pins that can be inserted into the stepped through-holes of the planar substrate and can hold the transparent substrate, the spacer or the support substrate on the planar substrate;
Wherein the movable pin, a jig used for BIOLOGICAL substance analytical method for producing a flow cell you characterized in that O-ring is installed.