JP7294566B2 - マイクロ流体基板およびその製造方法、マイクロ流体チップ、および制御方法 - Google Patents
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Description
Claims (14)
- 第1基板と、
前記第1基板に設けられる微小液滴駆動部と、
少なくとも1つの温度センサを含む温度検出部と
を備え、
前記微小液滴駆動部は、複数の制御電極を有する第1電極層を含み、前記複数の制御電極の各々は、微小液滴を駆動してマイクロ流体基板上の所定の経路に沿って移動させる駆動ユニットの一部として構成され、
前記少なくとも1つの温度センサは、前記複数の制御電極に対応する位置に設けられ、各々が対応する前記複数の制御電極の1つに関連する位置における温度を検出するように構成され、
少なくとも1つの温度センサの各々による第1基板上の正投影は、対応する複数の制御電極の1つによる第1基板上の正投影と少なくとも部分的に重なり、
前記少なくとも1つの温度センサの各々は、前記第1基板に配置されたPN接合と2つの電極とを含み、ただし、前記PN接合が前記2つの電極の間に配置され、
前記温度検出部および前記微小液滴駆動部は、前記第1基板の同じ側に配置され、
前記温度検出部は前記微小液滴駆動部と前記第1基板との間に配置され、
前記少なくとも1つの温度センサの各々における前記2つの電極の一方の電極は、前記少なくとも1つの温度センサの各々に対応する前記複数の制御電極のうちの1つと一体化される
ことを特徴とするマイクロ流体基板。 - 請求項1に記載のマイクロ流体基板において、
前記微小液滴駆動部は、前記複数の制御電極に順次に配置される第1誘電体層及び第1疎水性層をさらに含む
ことを特徴とするマイクロ流体基板。 - 請求項2に記載のマイクロ流体基板において、
前記少なくとも1つの温度センサの各々に対応する前記複数の制御電極のうちの1つは、前記第1基板上の正投影が前記少なくとも1つの温度センサの各々による前記第1基板上の正投影から外れた部分を含み、
ビアは、前記複数の制御電極のうちの1つの下方に、且つ前記第1基板の上方に配置され、前記複数の制御電極のうちの1つと制御リード線との間の電気的接続を可能にするように構成される
ことを特徴とするマイクロ流体基板。 - 請求項3に記載のマイクロ流体基板において、
前記制御リード線は、前記少なくとも1つの温度センサの各々における前記2つの電極のうちの他方の電極と実質的に同じ層に配置される
ことを特徴とするマイクロ流体基板。 - 請求項2に記載のマイクロ流体基板において、
前記少なくとも1つの温度センサは、前記複数の制御電極に一対一に対応する位置に設けられる
ことを特徴とするマイクロ流体基板。 - 請求項2に記載のマイクロ流体基板において、
前記少なくとも1つの温度センサの数は、前記複数の制御電極の数よりも少ない
ことを特徴とするマイクロ流体基板。 - 少なくとも1つの試薬注入口が設けられた上部基板と、
請求項2~6のいずれか1項に記載のマイクロ流体基板とを備え、
前記上部基板と前記マイクロ流体基板とは液漏れのない状態で互いに接着され、微小液滴をその間で移動させる
ことを特徴とするマイクロ流体チップ。 - 請求項7に記載のマイクロ流体チップにおいて、
前記上部基板は、第2基板と、基準電極と、第2誘電体層と、第2疎水性層とを含み、 前記第2疎水性層、前記第2誘電体層、前記基準電極及び前記第2基板は、前記マイクロ流体基板における前記第1疎水性層の側に順次に配置され、
前記マイクロ流体基板における前記微小液滴駆動部の前記第2疎水性層および前記第1疎水性層は、前記マイクロ流体基板において微小液滴のための流動空間を形成する
ことを特徴とするマイクロ流体チップ。 - 請求項8に記載のマイクロ流体チップにおいて、
前記少なくとも1つの温度センサの各々に電気的に結合され、一定の電流を実質的に維持するように構成された可変抵抗器をさらに含む
ことを特徴とするマイクロ流体チップ。 - 請求項8に記載のマイクロ流体チップにおいて、
前記少なくとも1つの温度センサの各々に電気的に結合され、検出された信号を増幅するように構成された信号増幅回路をさらに含む
ことを特徴とするマイクロ流体チップ。 - 上部基板と、複数の制御電極を含む微小液滴駆動部、および前記複数の制御電極に対応する位置に設けられる少なくとも1つの温度センサを含む温度検出部を備えるマイクロ流体基板とを含むマイクロ流体チップを制御する方法であって、
前記複数の制御電極のうちの1つに第1電圧信号を供給して、微小液滴を前記上部基板と前記マイクロ流体基板との間の所定の経路に沿って移動させるステップと、
前記少なくとも1つの温度センサのうちの1つに対応する前記複数の制御電極の1つに関連する位置における温度を検出するために、前記少なくとも1つの温度センサのうちの1つに第2電圧信号を供給するステップとを含み、
前記複数の制御電極のうちの1つに第1電圧信号を供給して、微小液滴を前記上部基板と前記マイクロ流体基板との間の所定の経路に沿って移動させるステップは、
第1電圧信号を供給することによって複数の駆動ユニットの1つをオンにするステップを含み、
前記少なくとも1つの温度センサのうちの1つに対応する前記複数の制御電極の1つに関連する位置における温度を検出するために、前記少なくとも1つの温度センサのうちの1つに第2電圧信号を供給するステップは、
第2電圧信号を供給することによって、少なくとも1つの温度センサのうちの1つに対応する複数の制御電極のうちの1つに関連する位置にある少なくとも1つの温度センサのうちの1つをオンにするステップを含み、
前記少なくとも1つの温度センサの各々における2つの電極の一方の電極は、前記少なくとも1つの温度センサの各々に対応する前記複数の制御電極のうちの1つと一体化される
ことを特徴とするマイクロ流体チップの制御方法。 - 請求項11に記載のマイクロ流体チップの制御方法において、
前記少なくとも1つの温度センサのうちの1つによって前記位置における温度が所定の範囲内にないことを検出した場合、前記複数の制御電極のうちのいずれか1つへの第1電圧の供給を停止するステップと、
前記少なくとも1つの温度センサのうちの1つによって前記位置における温度が所定の範囲内にあることを検出するまでに、前記位置における温度を調整するステップと、
前記複数の制御電極のうちの1つへの第1電圧信号の供給を再開するステップと
をさらに含む
ことを特徴とするマイクロ流体チップの制御方法。 - 請求項11に記載のマイクロ流体チップの制御方法において、
前記第1電圧信号および前記第2電圧信号の各々は方形波信号である
ことを特徴とするマイクロ流体チップの制御方法。 - 請求項13に記載のマイクロ流体チップの制御方法において、
前記第2電圧信号は、前記第1電圧信号の周波数以下の周波数を有するように構成される
ことを特徴とするマイクロ流体チップの制御方法。
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