JP7014592B2

JP7014592B2 - 秤取構造及びマイクロチップ

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Publication number: JP7014592B2
Application number: JP2017248848A
Authority: JP
Inventors: 亮馬石井; 一彦今村; 延彦乾
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: JP2019113472A

Description

本発明は、マイクロチップ内に送液される液体を秤取するための秤取構造及び該秤取構造を有するマイクロチップに関する。

従来、流体が送液されるマイクロ流路が設けられたマイクロチップが種々提案されている。この種のマイクロチップは、核酸や酵素などの生体物質の分析や無機イオンの分析等に用いられている。

マイクロチップを用いて分析を行う場合、正確な反応や検査を行うためには、検体や試薬などの液体のマイクロチップへの導入量を制御する必要がある。特に、血液分析などの微量分析においては、検体や試薬などの液体を高精度に定量し、反応や検査を行うことが必要となる。検体や試薬などの液体を秤取する方法としては、ピペット（マイクロピペット）やシリンジなどの採取器具を用いて秤取する方法が一般的に知られている（特許文献１）。

特開２００６－３０８４１９号公報

しかしながら、マイクロピペットなどの採取器具を用いて、検体や試薬などの液体を秤取し、マイクロチップに導入する操作は手間がかかるという問題がある。特に、マイクロチップに導入する液体に不純物が含まれる場合には、液体をフィルタなどに通した後に秤取する必要があり、より一層手間がかかるという問題がある。また、マイクロピペットのような採取器具を用いた場合、液体を正確に秤取することは困難であり、人為的なミスが発生することもある。

本発明の目的は、液体を簡便にかつ確実に秤取することを可能とする、秤取構造及び該秤取構造を有するマイクロチップを提供することにある。

本発明に係る秤取構造は、マイクロチップ内に送液される液体を秤取するための秤取構造であって、上端及び下端と前記上端及び前記下端を結ぶ内側面とを有し、前記上端に開口している、前記液体の受け皿部と、前記受け皿部の前記下端側に連ねられており、所定量の前記液体を貯留させ、秤取する、秤取部と、前記液体を前記秤取部に貯留させるための抵抗を与える、抵抗部と、前記秤取部を封止する、蓋部と、を備える。

本発明に係る秤取構造のある特定の局面では、前記受け皿部の前記内側面が、前記秤取部に向かって傾斜している部分を有する。

本発明に係る秤取構造の別の特定の局面では、前記受け皿部の前記下端を貫くように前記秤取部が連ねられている。

本発明に係る秤取構造の他の特定の局面では、前記蓋部が、前記秤取部を封止するように、先端に向かって突出している封止部を有する。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記封止部が、前記先端に開口する凹部を有する。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記秤取部の上端縁と前記受け皿部の前記内側面との間に溝部が設けられており、前記封止部の前記先端に、前記溝部に嵌合される筒状の突出部が設けられている。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記蓋部が、前記封止部の外側面とギャップを隔てて設けられている、筒状の壁部をさらに有する。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記蓋部が、前記受け皿部の前記開口を封止するように、前記受け皿部の外側面を覆う側面部をさらに有する。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記受け皿部の前記外側面に、前記蓋部の前記側面部に圧接される突起部が設けられている。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記蓋部が、前記受け皿部と連結されている。

本発明に係る秤取構造のさらに他の特定の局面では、前記蓋部が、前記受け皿部とは別部材として設けられている。

本発明に係るマイクロチップは、本発明に従って構成される秤取構造を有する、マイクロチップであって、前記蓋部、前記受け皿部、及び前記受け皿部の前記下端側に連ねられている貯留部を有する、キャップと、流体が送液されるマイクロ流路と、前記マイクロ流路の途中に設けられた流路抵抗部としての前記抵抗部とを有する、マイクロチップ本体と、を備え、前記キャップの前記貯留部に、前記マイクロチップ本体の前記マイクロ流路が連ねられており、前記貯留部と、前記貯留部及び前記抵抗部間の前記マイクロ流路とが、前記秤取部を構成している。

本発明に係るマイクロチップのある特定の局面では、前記抵抗部が、流路抵抗を増大させる流路拡大部である。

本発明に係るマイクロチップの他の特定の局面では、前記秤取部で秤取された前記液体を送液するための送液手段をさらに備える。

本発明によれば、液体を簡便にかつ確実に秤取することを可能とする、秤取構造を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを示す模式的斜視図である。図１のＡ－Ａ線に沿う部分を拡大して示す略図的断面図である。本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを構成するマイクロチップ本体を拡大して示す模式的平面図である。本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを構成する抵抗部を拡大して示す模式的平面図である。本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを構成する抵抗部の変形例を示す略図的断面図である。（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを用いた液体の秤取方法を説明するための略図的断面図である。本発明の第２の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。本発明の第３の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。本発明の第４の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。本発明の第５の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的断面図である。（ａ）は、本発明の第６の実施形態に係るマイクロチップを示す略図的断面図であり、（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを下端側から視たときの模式的平面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを示す模式的斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う部分を拡大して示す略図的断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。

図１及び図２に示すように、マイクロチップ１は、キャップ２と、マイクロチップ本体３とを備える。キャップ２は、マイクロチップ本体３内に検体や試薬などの液体を導入する液体導入部である。本実施形態において、キャップ２は、合成樹脂からなる。キャップ２は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、シクロオレフィンポリマーなどのポリオレフィンや、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）等を用いることができる。もっとも、キャップ２は、エラストマーや金属などの他の部材により構成されていてもよい。キャップ２は、例えば、射出成形や、３Ｄプリンタ等により形成することができる。

図３に示すように、キャップ２は、受け皿部４、貯留部５、及び蓋部６を有する。受け皿部４は、上端４ａ、下端４ｂ、内側面４ｃ、及び外側面４ｄを有する。内側面４ｃ及び外側面４ｄは、上端４ａ及び下端４ｂを結んでいる。

受け皿部４は、上端４ａに開口している。また、受け皿部４の下端４ｂ側に貯留部５が配置されている。本実施形態では、受け皿部４の鉛直方向下側に貯留部５が配置されている。もっとも、受け皿部４の鉛直方向下側に貯留部５が配置されていなくてもよいが、受け皿部４に導入された液体を貯留部５により一層確実に送液する観点からは、受け皿部４の鉛直方向下側に貯留部５が配置されていることが好ましい。

また、図２に示すように、本実施形態では、受け皿部４の内側面４ｃが、貯留部５側に向かって傾斜している。そのため、受け皿部４に導入された液体を貯留部５により一層確実に送液することができる。もっとも、本発明においては、受け皿部４の内側面４ｃが傾斜していなくてもよいが、受け皿部４に導入された液体を貯留部５により一層確実に送液する観点からは、受け皿部４の内側面４ｃの少なくとも一部が貯留部５側に向かって傾斜していることが好ましい。なお、図２に示す受け皿部４の傾斜角θは、好ましくは３０°以上、好ましくは６０°以下である。傾斜角θが上記範囲内にある場合、受け皿部４に導入された液体を貯留部５にさらに一層確実に送液することができる。なお、傾斜角θは、基板１０の第１の主面１０ａと内側面４ｃとのなす角である。

本実施形態において、貯留部５は、受け皿部４の下端４ｂを貫くように連ねられており、一体的に構成されている。もっとも、貯留部５は、受け皿部４の下端４ｂ以外の部分に連ねられていてもよいが、受け皿部４に導入された液体を貯留部５により一層確実に送液する観点からは、受け皿部４の下端４ｂを貫くように連ねられていることが好ましい。また、受け皿部４と貯留部５は、別部材として設けられていてもよいが、製造をより一層容易とする観点からは、受け皿部４と貯留部５が、一体的に構成されていることが好ましい。

本実施形態において、貯留部５は、略円筒状の形状を有しており、筒状体である。貯留部５により、受け皿部４を介して導入された検体や試薬などの液体を貯留させることができる。また、図２に示すように、受け皿部４の上端４ａの直径Ｒは、貯留部５の貫通孔５ａの上端５ｂにおける直径ｒより大きいことが望ましい。特に、比Ｒ／ｒが、２以上、５以下であることが好ましい。比Ｒ／ｒが上記範囲内にある場合、受け皿部４に導入された液体を貯留部５にさらに一層確実に送液することができる。

なお、本実施形態では、貫通孔５ａが下端５ｃ側、すなわちマイクロチップ本体３側に拡大するように、貯留部５の内側面５ｄが傾斜している部分を有している。そのため、後述する送液手段によって、より一層確実に下流側へ液体を送液することができる。もっとも、このような傾斜している部分は設けられていなくともよい。

図３に戻り、蓋部６は、連結部９を介して、受け皿部４に連結されている。もっとも、蓋部６は、受け皿部４に連結されていなくともよい。すなわち、蓋部６は、受け皿部４とは別部材として設けられていてもよい。

蓋部６は、封止部８を有する。本実施形態において、封止部８は、貯留部５の貫通孔５ａを封止するように先端８ａに向かって突出する突出部であり、略円柱状の形状を有している。また、封止部８は、先端８ａに開口する凹部８ｂを有する。封止部８の先端８ａに凹部８ｂを設けることにより、封止部８の柔軟性をより一層高めることができる。従って、封止部８が貯留部５に挿入される際に、貯留部５の内側面５ｄにより一層確実に圧接させることができ、貯留部５をより一層確実に封止することができる。

本実施形態において、蓋部６は、内側面である側面部６ａを有する。蓋部６は、側面部６ａにより受け皿部４の外側面４ｄを覆うことにより、受け皿部４の蓋をすることができ、受け皿部４の上端４ａの開口を封止することができる。また、本実施形態において、受け皿部４は、外側面４ｄの上端４ａ側にリング状の第１の突起部４ｅを有している。第１の突起部４ｅは、受け皿部４の外側面４ｄが蓋部６の側面部６ａに覆われる際に、蓋部６の側面部６ａに圧接される部分である。従って、受け皿部４に第１の突起部４ｅを設けることにより、受け皿部４の開口をより一層確実に封止することができる。なお、本発明において、蓋部６は、貯留部５を封止できればよく、必ずしも側面部６ａを有していなくともよい。同様に、受け皿部４は、第１の突起部４ｅを有していなくともよい。なお、図２において、第１の突起部４ｅは、図示を省略している。

図２に示すように、本実施形態では、このような受け皿部４、貯留部５及び蓋部６を有するキャップ２が、マイクロチップ本体３に連結されている。

マイクロチップ本体３は、基板１０を有する。基板１０は、矩形板状の形状を有する。基板１０は、合成樹脂の射出成形体からなる。もっとも、基板１０は、金属やエラストマーなどの他の部材により構成されていてもよい。また、基板１０は、複数枚の合成樹脂のシートを積層することにより形成されていてもよい。

合成樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。なかでも、合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン、シクロオレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、又はアモルファスポリオレフィンであることがより好ましい。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。

エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーなどが挙げられる。なかでも、スチレン系エラストマーであることが好ましい。これらは、単独で使用することが望ましいが複数を併用してもよい。

基板１０は、対向している第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂを有する。第１の主面１０ａ上に、カバーシート１０Ａが設けられている。また、第２の主面１０ｂ上に、ベースシート１０Ｂが設けられている。カバーシート１０Ａ及びベースシート１０Ｂは、それぞれ、上述の基板１０の欄で列挙した合成樹脂のフィルムやエラストマーなどにより構成することができる。なお、基板１０及びベースシート１０Ｂは一体的に構成されていてもよい。また、基板１０及びカバーシート１０Ａが一体的に構成されていてもよい。あるいは、基板１０、カバーシート１０Ａ及びベースシート１０Ｂが一体的に構成されていてもよい。

本実施形態では、基板１０の貫通孔や凹部をカバーシート１０Ａやベースシート１０Ｂで閉成することにより、マイクロチップ本体３内にマイクロ流路１１、抵抗部７、ポンプ室１５が形成されている。また、マイクロチップ本体３には、キャップ２の一部を嵌合させるための凹部３ａが設けられている。凹部３ａは、カバーシート１０Ａ及び基板１０の一部を略円柱状にくり貫くことにより構成されている。図４に示すように、マイクロ流路１１の一部は、凹部３ａの底面３ａ１に開口している。この上に、キャップ２の貯留部５が載置されることにより、貯留部５とマイクロ流路１１とが連結されている。

なお、本実施形態では、キャップ２の貯留部５が筒状体であり、貫通孔５ａが下端５ｃに開口している。そして、貫通孔５ａの下端５ｃにおける開口は、マイクロ流路１１と連結される部分を除いて、凹部３ａの底面３ａ１により閉成されている。それによって、貯留部５に液体を貯留させることができる。もっとも、本発明においては、貯留部５が容器状の形状を有しており、容器の底面においてマイクロ流路１１と連結される部分のみが貫かれていてもよい。

マイクロ流路１１は、流体が送液される流路である。より具体的に、マイクロ流路１１とは、流体の搬送に際し、マイクロ効果が生じるような微細な流路をいう。このようなマイクロ流路１１では、液体は、表面張力の影響を強く受け、通常の大寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す。

マイクロ流路１１の横断面形状及び大きさは、上記のマイクロ効果が生じる流路であれば特に限定はされない。例えば、マイクロ流路１１に流体を流す際、ポンプや重力を用いる場合には、流路抵抗を低下させる観点から、マイクロ流路１１の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。マイクロチップ１を用いたマイクロ流体デバイスのより一層小型化の観点より、小さい方の辺の寸法で、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。

また、マイクロ流路１１の横断面形状がおおむね円形の場合には、直径（楕円の場合には、短径）が、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。上記マイクロ流体デバイスのより一層小型化の観点より、直径（楕円の場合には、短径）は、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。

一方、例えば、マイクロ流路１１に流体を流す際、毛細管現象を有効に活用する場合には、マイクロ流路１１の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、小さい方の辺の寸法で、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。

上述したように、マイクロ流路１１は、キャップ２の貯留部５に連ねられている。また、マイクロ流路１１は、ポンプ室側マイクロ流路１１ａ及び抵抗部側マイクロ流路１１ｂに分岐している。ポンプ室側マイクロ流路１１ａの下流側下端に、ポンプ室１５が連ねられている。また、抵抗部側マイクロ流路１１ｂの途中に、流路抵抗部としての抵抗部７が設けられている。本実施形態において、抵抗部７は、図５に平面図で示すように、マイクロ流路１１の断面積が急激に大きくなる流路拡大部である。もっとも、抵抗部７は、逆にマイクロ流路１１の断面積が小さくなるもの、パッシブバルブ、又はバルブなどであってもよい。また、抵抗部７は、表面処理により表面張力を調整する表面処理部を設けたものでもよい。あるいは、図６に変形例で示すように、マイクロ流路１１内にフィルタ７ａを詰めて抵抗を大きくしたものでもよく、特に限定されない。このようにフィルタ７ａが抵抗部７を兼ねている場合、液体に含まれる不純物をより一層容易に除去することができる。

また、ポンプ室１５には、送液手段として、マイクロポンプが設けられている。具体的には、マイクロポンプを用いて、マイクロ流路１１に液体や空気、又は所定のガスを送り込むことにより、検体や試薬などの液体を抵抗部７より下流側へ送液する手段である。なお、マイクロポンプは、本実施形態のように、マイクロチップ本体３の内部に設けられていてもよいし、マイクロチップ本体３の外部に設けられていてもよい。

また、他の送液手段としては、ガス発生部材が挙げられる。ガス発生部材とは、光や熱等の外力によりガスを発生する部材である。ガス発生部材に所定のタイミングで外力を加えることによりガスを発生させ、抵抗部７側にガスを送り込むことができる。それによって、検体や試薬などの液体を抵抗部７より下流側へ送液することができる。ガス発生部材としては、例えば、ガス発生テープが挙げられる。ガス発生部材は、ポンプ室１５内に配置されていてもよいし、ポンプ室１５を封止するガス発生テープでもよい。

また、送液手段は、ポンプ室１５を覆っているベースシート１０Ｂを押圧することにより、検体や試薬などの液体を抵抗部７より下流側へ送液する手段であってもよい。また、ポンプ室１５は、基板１０の第１の主面１０ａに至っていてもよく、この場合、送液手段は、カバーシート１０Ａを押圧することにより、検体や試薬などの液体を抵抗部７より下流側へ送液する手段であってもよい。この場合、カバーシート１０Ａや、ベースシート１０Ｂは、上述したエラストマーのような弾性部材や、上述した合成樹脂のフィルムなどにより構成されることが好ましい。また、カバーシート１０Ａや、ベースシート１０Ｂは、エラストマーのような弾性部材であることがより好ましい。

さらに、送液手段は、マイクロチップ１を回転させ遠心分離により送液する手段であってもよい。この場合、ポンプ室１５を覆っているベースシート１０Ｂに空気を通す貫通孔が設けられていてもよい。

以下、図７（ａ）～（ｃ）を参照して、マイクロチップ１を用いた液体の秤取方法について、詳細に説明する。

まず、ノズル、スポイト、ピペットなどの採取器具を用いて受け皿部４に検体や試薬などの液体１２を滴下する。それによって、図７（ａ）に示すように、貯留部５に液体１２を貯留させる。この際、採取器具は、液体１２を移動させる機能を有する器具を広く用いることができ、必ずしも秤量を機能とする器具を用いずともよい。なお、貯留部５に液体１２を貯留させる際、マイクロ流路１１の抵抗部７に至るまでの部分も液体１２で満たされることとなる。なお、本実施形態では、ポンプ室１５までのポンプ室側マイクロ流路１１ａには、図示しない流路抵抗部を設けることによって、液体１２がポンプ室側マイクロ流路１１ａ側へ送液されるのが防止されている。

次に、図７（ｂ）に示すように、蓋部６の封止部８を貯留部５の貫通孔５ａにわずかに挿入する。それによって、貯留部５の貫通孔５ａを封止する。従って、封止部８の形状は、特に断面形状が、貫通孔５ａの形状に対応した形状とされている。また、封止部８の断面の面積は、貫通孔５ａの断面積と同じか、あるいは封止部８を貫通孔５ａに挿入できる範囲においてわずかに大きいことが好ましい。その場合、貯留部５をより一層確実に封止することができる。

次に、図７（ｃ）に示すように、ポンプ室１５のマイクロポンプを用いて、液体１２を抵抗部７より下流側に押し出す。それによって、液体１２を抵抗部７より下流の反応室などの各部屋に送液することができる。このように、本実施形態では、マイクロポンプなどの送液手段を用いて、ガスなどの圧力により液体１２を下流側に送液することができる。もっとも、本発明においては、先端８ａに向かって突出している封止部８を貯留部５に圧入することにより、液体１２を下流側に押し出してもよい。このように、封止部８は、液体１２を下流側に押し出す押し出し部を兼ねていてもよい。

なお、マイクロチップ１では、貯留部５と、抵抗部７までの抵抗部側マイクロ流路１１ｂとにより、秤取部が構成されている。従って、本実施形態では、貯留部５の貫通孔５ａ内の体積と、抵抗部７に至るまでの抵抗部側マイクロ流路１１ｂの体積との和が秤取される体積となる。具体的には、図７（ｂ）に示す一点鎖線Ｂ－ＢとＣ－Ｃとの間の液体１２の体積が、秤取される体積となる。また、本実施形態では、図示しない流路抵抗部により、ポンプ室側マイクロ流路１１ａへ液体１２が送液されるのを防止し、それによって秤取される体積を上記範囲内の体積と定めている。もっとも、秤取される液体１２を正確に定められる場合は、流路抵抗部を設けずポンプ室側マイクロ流路１１ａの体積を秤取部で秤取される体積に含めてもよい。

また、受け皿部４に滴下される液体１２の体積は、特に限定されないが、例えば、１００μＬ～２００μＬとすることができる。秤取される液体１２の体積は、特に限定されないが、例えば、７０μＬ～８０μＬとすることができる。

上記のように、マイクロチップ１では、蓋部６に設けられた封止部８により秤取部を封止し、秤取部において所定量の液体１２を秤取することができる。そして、秤取された液体１２を送液手段により下流側に容易に送液することができる。従って、マイクロピペットなどの採取器具を用いて、検体や試薬などの液体１２を秤取し、マイクロチップに導入する操作のように手間がかからない。また、秤取部において所定量の液体１２を確実に秤取できるので、マイクロピペットのような採取器具を用いた場合のように人為的なミスも発生し難いし、液体１２をより正確に秤取することができる。よって、マイクロチップ１では、液体１２を簡便にかつ確実に秤取することができる。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。図８に示すように、第２の実施形態のマイクロチップを構成するキャップ２２では、封止部８が略六角柱の形状を有している。また、封止部８の先端８ａに凹部８ｂが設けられていない。

また、キャップ２２では、封止部８の形状に対応するように、貯留部５の貫通孔５ａの形状も略六角柱とされている。また、受け皿部４の内側面４ｃの平面形状や、蓋部６の側面部６ａの平面形状も六角形とされている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態においても、蓋部６に設けられた封止部８により貯留部５を含む秤取部を封止し、秤取部において所定量の液体１２を秤取することができる。また、秤取された液体１２を送液手段により下流側に容易に送液することができる。よって、第２の実施形態においても、液体１２を簡便にかつ確実に秤取することができる。なお、第２の実施形態のように、封止部８や貯留部５の貫通孔５ａは、略多角形の角柱状であってもよく、形状は特に限定されない。

（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。図９に示すように、第３の実施形態のマイクロチップを構成するキャップ３２では、蓋部６における封止部８の先端８ａに、筒状の突出部８ｃが設けられている。封止部８の先端８ａにおいて、底面８ｄの上に側壁としての突出部８ｃが設けられることにより、凹部８ｂが形成されている。

また、キャップ３２においては、貫通孔５ａの上端縁に、受け皿部４の下端４ｂよりも上端４ａ側に突出している突出部５ｅが設けられている。突出部５ｅと受け皿部４の内側面４ｃとの間に、溝部１３が設けられている。キャップ３２では、この溝部１３に封止部８の筒状の突出部８ｃが嵌合され、それによって貯留部５が封止される。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

第３の実施形態においては、溝部１３に封止部８の筒状の突出部８ｃを嵌合させることで、貯留部５を含む秤取部を封止し、秤取部において所定量の液体１２を秤取することができる。また、秤取された液体１２を送液手段により下流側に容易に送液することができる。よって、第３の実施形態においても、液体１２を簡便にかつ確実に秤取することができる。なお、この場合、秤取される体積は、貯留部５の貫通孔５ａの体積及び抵抗部７までの抵抗部側マイクロ流路１１ｂの体積に、封止部８の底面８ｄと突出部８ｃとで囲まれる部分の体積が加えられたものとなる。

また、第３の実施形態では、蓋部６に設けられた封止部８の筒状の突出部８ｃを溝部１３に嵌合させるので、貯留部５を含む秤取部で秤取される液体１２にコンタミをより一層混入し難くすることができる。

（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的斜視図である。図１０に示すように、第４の実施形態のマイクロチップを構成するキャップ４２では、蓋部６が、筒状の壁部１４を有する。筒状の壁部１４は、封止部８の外側面８ｅとギャップを隔てて設けられている。

また、キャップ４２においても、貫通孔５ａの上端縁に、受け皿部４の下端４ｂよりも上端４ａ側に突出している突出部５ｅが設けられている。突出部５ｅと受け皿部４の内側面４ｃとの間に、溝部１３が設けられている。封止部８を貯留部５にわずかに挿入する際に、この溝部１３に筒状の壁部１４が挿入されることになる。なお、封止部８の先端８ａには、凹部８ｂが設けられていない。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

第４の実施形態においても、蓋部６に設けられた封止部８により貯留部５を含む秤取部を封止し、秤取部において所定量の液体１２を秤取することができる。また、秤取された液体１２を送液手段により下流側に容易に送液することができる。よって、第４の実施形態においても、液体１２を簡便にかつ確実に秤取することができる。

また、第４の実施形態では、封止部８の周囲に筒状の壁部１４が設けられている。そのため、封止部８にコンタミが付着し難く、貯留部５を含む秤取部で秤取される液体にコンタミをより一層混入し難くすることができる。

（第５の実施形態）
図１１は、本発明の第５の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを拡大して示す模式的断面図である。図１１に示すように、第５の実施形態のマイクロチップを構成するキャップ５２では、受け皿部４の外側面４ｄの下端４ｂに、さらにリング状の第２の突起部４ｆが設けられている。第２の突起部４ｆは、受け皿部４の外側面４ｄが蓋部６の側面部６ａにより覆われる際に、蓋部６の側面部６ａに圧接される部分である。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

第５の実施形態においても、蓋部６に設けられた封止部８により貯留部５を含む秤取部を封止し、秤取部において所定量の液体１２を秤取することができる。また、秤取された液体１２を送液手段により下流側に容易に送液することができる。よって、第５の実施形態においても、液体１２を簡便にかつ確実に秤取することができる。

また、第５の実施形態では、受け皿部４の下端４ｂ側にさらに第２の突起部４ｆが設けられているので、蓋部６により受け皿部４を封止した際に固定強度をより一層高めることができる。

（第６の実施形態）
図１２（ａ）は、本発明の第６の実施形態に係るマイクロチップを示す模式的断面図である。図１２（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係るマイクロチップを構成するキャップを下端側から視たときの模式的平面図である。

図１２（ａ）に示すように、第６の実施形態のマイクロチップ６１では、貯留部５の下端５ｃが、基板１０の第２の主面１０ｂに至っている。そして、図１２（ｂ）に示すように、貯留部５の下端縁５ｆには、マイクロ流路１１と貯留部５の貫通孔５ａとの間を貫くように、連結口５ｇ，５ｈが設けられている。それによって、貯留部５とマイクロ流路１１が連ねられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

第６の実施形態においても、蓋部６に設けられた封止部８により貯留部５を含む秤取部を封止し、秤取部において所定量の液体１２を秤取することができる。また、秤取された液体１２を送液手段により下流側に容易に送液することができる。よって、第６の実施形態においても、液体１２を簡便にかつ確実に秤取することができる。

なお、第１～第６の実施形態では、受け皿部４、貯留部５及び蓋部６を有するキャップが、抵抗部７を有するマイクロチップ本体３に連結されたマイクロチップについて説明した。もっとも、本発明においては、受け皿部４、秤取部、蓋部６及び抵抗部７を備える秤取構造が設けられていればよく、その態様は特に限定されない。

例えば、キャップ２とマイクロチップ本体３が連結されていなくてもよい。すなわち、キャップ２とマイクロチップ本体３が別部材として設けられていてもよい。その場合、キャップ２とマイクロチップ本体３が、使用時に連結されて用いられてもよい。

１，６１…マイクロチップ
２，２２，３２，４２，５２…キャップ
３…マイクロチップ本体
３ａ…凹部
３ａ１…底面
４…受け皿部
４ａ…上端
４ｂ…下端
４ｃ…内側面
４ｄ，８ｅ…外側面
４ｅ…第１の突起部
４ｆ…第２の突起部
５…貯留部
５ａ…貫通孔
５ｂ…上端
５ｃ…下端
５ｄ…内側面
５ｅ，８ｃ…突出部
５ｆ…下端縁
５ｇ，５ｈ…連結口
６…蓋部
６ａ…側面部
７…抵抗部
７ａ…フィルタ
８…封止部
８ａ…先端
８ｂ…凹部
８ｄ…底面
９…連結部
１０…基板
１０ａ…第１の主面
１０ｂ…第２の主面
１０Ａ…カバーシート
１０Ｂ…ベースシート
１１…マイクロ流路
１１ａ…ポンプ室側マイクロ流路
１１ｂ…抵抗部側マイクロ流路
１２…液体
１３…溝部
１４…壁部
１５…ポンプ室

Claims

マイクロチップ内に送液される液体を秤取するための秤取構造であって、
上端及び下端と前記上端及び前記下端を結ぶ内側面とを有し、前記上端に開口している、前記液体の受け皿部と、
前記受け皿部の前記下端側に連ねられており、所定量の前記液体を貯留させ、秤取する、秤取部と、
前記液体を前記秤取部に貯留させるための抵抗を与える、抵抗部と、
前記秤取部を封止する、蓋部と、
を備え、
前記蓋部が、前記秤取部を封止するように、先端に向かって突出している封止部を有し、
前記封止部によって前記秤取部が封止される場合に、前記秤取部において所定量の液体が秤取される、秤取構造。
前記受け皿部の前記内側面が、前記秤取部に向かって傾斜している部分を有する、請求項１に記載の秤取構造。
前記受け皿部の前記下端を貫くように前記秤取部が連ねられている、請求項１又は２に記載の秤取構造。
前記封止部が、前記先端に開口する凹部を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の秤取構造。
前記秤取部の上端縁と前記受け皿部の前記内側面との間に溝部が設けられており、
前記封止部の前記先端に、前記溝部に嵌合される筒状の突出部が設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載の秤取構造。
前記蓋部が、前記封止部の外側面とギャップを隔てて設けられている、筒状の壁部をさらに有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の秤取構造。
前記蓋部が、前記受け皿部の前記開口を封止するように、前記受け皿部の外側面を覆う側面部をさらに有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の秤取構造。
前記受け皿部の前記外側面に、前記蓋部の前記側面部に圧接される突起部が設けられている、請求項７に記載の秤取構造。
前記蓋部が、前記受け皿部と連結されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の秤取構造。
前記蓋部が、前記受け皿部とは別部材として設けられている、請求項１～８のいずれか１項に記載の秤取構造。
請求項１～１０のいずれか１項に記載の秤取構造を有する、マイクロチップであって、
前記蓋部、前記受け皿部、及び前記受け皿部の前記下端側に連ねられている貯留部を有する、キャップと、
流体が送液されるマイクロ流路と、前記マイクロ流路の途中に設けられた流路抵抗部としての前記抵抗部とを有する、マイクロチップ本体と、
を備え、
前記キャップの前記貯留部に、前記マイクロチップ本体の前記マイクロ流路が連ねられており、
前記貯留部と、前記貯留部及び前記抵抗部間の前記マイクロ流路とが、前記秤取部を構成している、マイクロチップ。
前記抵抗部が、流路抵抗を増大させる流路拡大部である、請求項１１に記載のマイクロチップ。
前記秤取部で秤取された前記液体を送液するための送液手段をさらに備える、請求項１１又は１２に記載のマイクロチップ。