JP7407288B2 - マイクロ流路デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、流体が流れる流路を画定する流路側壁面に対向する一対の電極部を有するマイクロ流路デバイスを簡便に製造することが可能なマイクロ流路デバイスの製造方法に関する。
現在、細胞の解析には細胞の手段を一纏めにしたバルク解析が利用されている。これは、細胞集団の平均値でのデータ取得のため、特定の細胞のみの解析は困難であり、そのため、検体から目的の細胞だけを取り出すセルソータ技術の研究／開発が盛んに行われている。
例えば、目的の細胞だけに付着する磁気ビーズを取り付け磁気的に引き寄せる方法、チップ内流れの制御により特定の細胞を取得する方法、細胞を電気的に引き寄せる方法などがある（例えば、非特許文献１参照）。
上述した方法のうち、磁気ビーズを用いる方法は、例えば、血中循環がん細胞（ＣＴＣ；Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｔｕｍｏｒ Ｃｅｌｌ）のような細胞では、上皮由来の抗体を利用しているが、細胞の性質が変化することが知られており、取りこぼしが起きうるという問題がある。
また、検体の流れを制御して特定の細胞を取得する方法は、微小空間を必要とするため、血液の詰まりなどの課題がでる。また、電気的な方法を用いた方法は、透明電極（「ＩＴＯ電極」ともいう）などの導電薄膜を用いる方法が用いられるが、二次的な電極であるため電界の制御が制限される。そのため、電極の三次元化を実現するべく近年研究が盛んに行われている（例えば、非特許文献２参照）。
また、マイクロ流路デバイスの製造方法としては、例えば、ベース、流路、カバー等の構成部材を積層して作製する方法なども提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような製造方法において、流体が流れる流路に電極を配置する場合には、流路の上面又は底面に電極を配置するか、ポリマーやメッキによって流路表面を覆うように電極を配置するか、或いは、別途、導電の電極部を積層するなど方法が考えられる。
林真人 ｅｔ ａｌ．，ＣＴＣ計測装置技術の現状と次世代ＣＴＣ装置技術の展望，Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，２１巻２号，ｐ．１－６
Ｓｒｉｎｉｖａｓｕ Ｖａｌａｇｅｒａｈａｌｌｙ Ｐｕｔｔａｓｗａｍｙ ｅｔ ａｌ．，Ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｉｎ ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓ，２０１５，１７：４
これまでの三次元電極構造を有するセルソータは、非特許文献２に示すように、三次元電極構造を有する部分にソフトリソグラフィなどを用いて溝構造を形成し、シリンジなどで導電性スラリーを流し込み固めることにより作製されている。このような方法は、作製時に、目的としない箇所への導電性スラリーの流出や充填不足といった問題が生じることがある。更に、導電性フィラーより小さいμｍスケールの導電構造体の作製ができないという問題もあった。
上記の課題に鑑み、本発明によれば、流体が流れる流路を画定する流路側壁面に対向する一対の電極部を有するマイクロ流路デバイスを簡便に製造することが可能なマイクロ流路デバイスの製造方法が提供される。
上述の課題を解決するため、本発明は、以下のマイクロ流路デバイスの製造方法、及びマイクロ流路デバイスを提供する。
［１］ 流体が流れる流路が設けられたマイクロ流路デバイスの製造方法であって、
ベースフィルムの表面に金属薄膜からなる電極パターンを形成する工程と、
前記電極パターンを形成した前記ベースフィルムの表面にカバーフィルムを配設し、前記マイクロ流路デバイスの前記流路における側面部分を画定するための流路形成用積層体を得る工程と、
得られた前記流路形成用積層体を、その表面から裏面に貫通し且つ前記電極パターンの一部を切断するように前記流路の形状に沿って打ち抜き、打ち抜き切断面の一部に対向する少なくとも一対の電極部が露出した、前記流路の両側面を画定する打ち抜き部を形成する工程と、
前記打ち抜き部を形成した前記流路形成用積層体の裏面側に、前記流路の底面を画定する第一平面部材を配設し、且つ当該流路形成用積層体の表面側に、前記流路の天面を画定する第二平面部材を配設する工程と、を備えたマイクロ流路デバイスの製造方法。
ベースフィルムの表面に金属薄膜からなる電極パターンを形成する工程と、
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得られた前記流路形成用積層体を、その表面から裏面に貫通し且つ前記電極パターンの一部を切断するように前記流路の形状に沿って打ち抜き、打ち抜き切断面の一部に対向する少なくとも一対の電極部が露出した、前記流路の両側面を画定する打ち抜き部を形成する工程と、
前記打ち抜き部を形成した前記流路形成用積層体の裏面側に、前記流路の底面を画定する第一平面部材を配設し、且つ当該流路形成用積層体の表面側に、前記流路の天面を画定する第二平面部材を配設する工程と、を備えたマイクロ流路デバイスの製造方法。
［２］ 前記第二平面部材が、前記流路形成用積層体の前記打ち抜き部の一端側及び他端側にて内外と連通する液導入口及び液排出口を有する、前記［１］に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
［３］ 前記電極パターンを形成する工程が、フォトエッチングにより行われる、前記［１］又は［２］に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
［４］ 前記電極パターンの表面にニッケル金メッキを施す、前記［１］～［３］のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
［５］ 前記電極パターンを形成した前記ベースフィルムと前記カバーフィルムとを、フレキシブルプリント基板用接着剤からなる接着層によって接着する、前記［１］～［４］のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
本発明のマイクロ流路デバイスの製造方法は、流路を画定する流路側壁面に対向する一対の電極部を有するマイクロ流路デバイスを簡便に製造することができる。即ち、本発明のマイクロ流路デバイスの製造方法は、ベースフィルムの表面に金属薄膜からなる電極パターンを形成し、そのベースフィルムの表面にカバーフィルムを配設して流路形成用積層体を得、得られた流路形成用積層体を流路の形状に沿って打ち抜くことで、マイクロ流路デバイスの流路を作製する。このため、流路となる打ち抜き部の切断面の一部に電極パターンの一部が露出し、流路の両側面を画定する流路側壁面に、対向する一対の電極部を設けることができる。そして、打ち抜き部を形成した流路形成用積層体の上面及び底面を封止することにより、三次元的な電界を発生させ得る電極部を有するマイクロ流路デバイスを極めて簡便に製造することができる。特に、上述した製造方法においては、予めベースフィルムに形成した電極パターンを打ち抜くことにより流路を形成するため、目的以外の箇所への電極部の形成を抑制し、目的としない箇所への導電性スラリーの流出や充填不足といった従来の製造方法における問題を解決することができる。更に、導電性フィラーを必要とする導電性スラリーを用いず、例えば、銅箔のエッチング技術を用いて電極パターンを形成することができるため、μｍスケールの三次元導電構造の作製が可能となる。
また、本発明のマイクロ流路デバイスは、流路を画定する流路側壁面に設けられた一対の電極部によって当該流路中に三次元的な電界を発生させることができる。このため、流体中の粒子を、電気的な方法により捕捉したり、流体に沿って粒子が流れる様子を良好に確認したりすることができる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
（１）マイクロ流路デバイスの製造方法：
本実施形態のマイクロ流路デバイスの製造方法は、図１～図１５に示すような工程を備えた製造方法である。ここで、図１、図３、図５、図７、図１０及び図１３のそれぞれは、第一実施形態のマイクロ流路デバイスの製造方法の各工程を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＡ１－Ａ１’断面を示す断面図である。図４は、図３のＡ２－Ａ２’断面を示す断面図である。図６は、図５のＡ３－Ａ３’断面を示す断面図である。図８は、図７のＡ４－Ａ４’断面を示す断面図であり、図９は、図７のＢ４－Ｂ４’断面を示す断面図である。図１１は、図１０のＡ５－Ａ５’断面を示す断面図であり、図１２は、図１０のＢ５－Ｂ５’断面を示す断面図である。図１４は、図１３のＡ６－Ａ６’断面を示す断面図であり、図１５は、図１３のＢ６－Ｂ６’断面を示す断面図である。以下、本実施形態のマイクロ流路デバイスの製造方法を、単に、本実施形態の製造方法ということがある。
本実施形態のマイクロ流路デバイスの製造方法は、図１～図１５に示すような工程を備えた製造方法である。ここで、図１、図３、図５、図７、図１０及び図１３のそれぞれは、第一実施形態のマイクロ流路デバイスの製造方法の各工程を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＡ１－Ａ１’断面を示す断面図である。図４は、図３のＡ２－Ａ２’断面を示す断面図である。図６は、図５のＡ３－Ａ３’断面を示す断面図である。図８は、図７のＡ４－Ａ４’断面を示す断面図であり、図９は、図７のＢ４－Ｂ４’断面を示す断面図である。図１１は、図１０のＡ５－Ａ５’断面を示す断面図であり、図１２は、図１０のＢ５－Ｂ５’断面を示す断面図である。図１４は、図１３のＡ６－Ａ６’断面を示す断面図であり、図１５は、図１３のＢ６－Ｂ６’断面を示す断面図である。以下、本実施形態のマイクロ流路デバイスの製造方法を、単に、本実施形態の製造方法ということがある。
本実施形態の製造方法は、図１３～図１５に示すような、流体が流れる流路１２ａが設けられたマイクロ流路デバイス２０を製造する方法であり、特に、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂの一部に、対向する一対の電極部１６ａ，１６ｂを有するマイクロ流路デバイス２０を製造する方法である。マイクロ流路デバイス２０は、流路側壁面１４ａ，１４ｂに設けられた一対の電極部１６ａ，１６ｂによって、流路１２ａ中に三次元的な電界を発生させることができる。以下、図１３～図１５に示すような、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂに設けられ、流路１２ａ中に三次元的な電界を発生させることができる電極部１６ａ，１６ｂを有する構造のことを、「三次元電極構造」及び「三次元導電構造」ということがある。
本実施形態の製造方法は、特に、ベースフィルムの表面に金属薄膜からなる電極パターンを形成する工程Ａと、電極パターンを形成したベースフィルムの表面にカバーフィルムを配設し、マイクロ流路デバイスの流路における側面部分を画定するための流路形成用積層体を得る工程Ｂと、得られた流路形成用積層体を、その表面から裏面に貫通し且つ電極パターンの一部を切断するように流路の形状に沿って打ち抜き、打ち抜き切断面の一部に対向する少なくとも一対の電極部が露出した、流路の両側面を画定する打ち抜き部を形成する工程Ｃと、打ち抜き部を形成した流路形成用積層体の裏面側に、流路の底面を画定する第一平面部材を配設し、且つ当該流路形成用積層体の表面側に、流路の天面を画定する第二平面部材を配設する工程Ｄと、を備えた方法である。本実施形態の製造方法は、三次元的な電界を発生させ得る電極部を有するマイクロ流路デバイスを極めて簡便に製造することができる。特に、予めベースフィルムに形成した電極パターンを打ち抜くことにより流路を形成するため、目的以外の箇所への電極部の形成を抑制し、目的としない箇所への導電性スラリーの流出や充填不足といった従来の製造方法における問題を解決することができる。更に、導電性フィラーを必要とする導電性スラリーを用いず、例えば、銅箔のエッチング技術を用いて電極パターンを形成することができるため、μｍスケールの三次元導電構造の作製が可能となる。以下、本実施形態の製造方法について、各工程ごとに更に詳細に説明する。
ベースフィルムの表面に金属薄膜からなる電極パターンを形成する工程Ａでは、まず、図１及び図２に示すような、ベースフィルム１を用意する。ベースフィルム１は、例えば、樹脂組成物により形成することができる。特に、本実施形態の製造方法に用いられるベースフィルム１としては、フレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ基板」ともいう）用のポリイミドやポリエステル（ＰＥＴ）などプラスチック性フィルムを好適に用いることができる。
次に、工程Ａでは、図３及び図４に示すように、ベースフィルム１の表面に金属薄膜３を配設する。金属薄膜３は、ＦＰＣ基板における導体箔に相当するものである。金属薄膜３の材質については特に制限はない。例えば、金属薄膜３として、銅／銅箔が一般的に用いられる。金属薄膜３は、例えば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系の接着剤やプリプレグなどによってベースフィルム１の表面に接着することができる。なお、図３及び図４では、ベースフィルム１と金属薄膜３を接着する接着層を捨象して作図している。
次に、工程Ａでは、図５及び図６に示すように、金属薄膜３からなる電極パターン５を形成する。電極パターン５を形成する方法としては、金属薄膜３の必要部分にのみフォトレジスト処理（防錆処理）を施し、腐食剤によって不要部分を溶解侵食・食刻するフォトエッチング技術を用いることができる。このように構成することによって、所望形状の電極パターン５を簡便に形成することができる。エッチングによる電極パターン５の形成については、例えば、従来公知のＦＰＣ基板における配線パターン作製手順に準じて行うことができる。例えば、電極パターン５の形成方法の一例として、以下のような方法を挙げることができる。まず、金属薄膜３としての銅箔を接着したベースフィルム１の表面に、フォトレジストをラミネートしてドライフィルムを配設する。次に、紫外線を照射して、電極パターン５をドライフィルムに転写する。次に、紫外線の未感光部分のドライフィルムを溶解させ、その後、電極パターン５以外の銅箔を化学的に取り除く。次に、感光部分のドライフィルムを溶解させる。このようにして、金属薄膜３からなる電極パターン５を形成することができる。
また、電極パターン５を形成した後に、ベースフィルム１上の電極パターン５の露出した部位に、金メッキを施してもよい。金メッキとしては、例えば、ニッケル金メッキを挙げることができる。電極パターン５に金メッキを施すことにより、図１３～図１５に示すようなマイクロ流路デバイス２０における流路１２ａの高さに合わせて、電極パターン５の厚さを調節することができるとともに、生体への適合性を良好に付与することができる。
電極パターン５は、後述する工程Ｃにおける打ち抜き加工によって打ち抜き切断面にて露出した部分が、図１３～図１５に示すようなマイクロ流路デバイス２０の電極部１６ａ，１６ｂとなる。そして、打ち抜き加工後の電極パターン５の残存部位については、電極部１６ａ，１６ｂと電気的に接続するための配線（プリント配線）となる。したがって、電極パターン５の形状は、マイクロ流路デバイス２０に形成する流路１２ａの形状や、当該流路１２ａの流路側壁面１４ａ，１４ｂに設ける電極部１６ａ，１６ｂの形状などに応じて適宜決定することができる。
次に、本実施形態の製造方法の工程Ｂとして、図７～図９に示すように、電極パターン５を形成したベースフィルム１の表面にカバーフィルム６を配設し、マイクロ流路デバイス２０（図１３参照）の流路１２ａ（図１３参照）における側面部分を画定するための流路形成用積層体１０を得る。カバーフィルム６は、ベースフィルム１上の電極パターン５を保護するためのものである。カバーフィルム６としては、従来公知のＦＰＣ基板におけるカバーレイフィルム（表面保護フィルム）と同様のものを用いることができる。カバーフィルム６を配設する際には、ベースフィルム１の表面に接着剤を塗布し、ベースフィルム１とカバーフィルム６を貼り合わせることによって接着することが好ましい。ベースフィルム１とカバーフィルム６の間には、ベースフィルム１の表面に塗布した接着剤からなる接着層７が形成される。これまでに説明した工程Ｂについても、従来公知のＦＰＣ基板の作製手順に準じて行うことができる。
次に、本実施形態の製造方法の工程Ｃとして、図１０～図１２に示すように、得られた流路形成用積層体１０を、その表面から裏面に貫通し且つ電極パターン５の一部を切断するように流路１２ａの形状に沿って打ち抜き、打ち抜き切断面の一部に対向する少なくとも一対の電極部１６ａ，１６ｂが露出した、流路１２ａの両側面（流路側壁面１４ａ，１４ｂ）を画定する打ち抜き部１２を形成する。流路形成用積層体１０を打ち抜く方法については特に制限はないが、例えば、レーザによる穴あけ加工を好適例として挙げることができる。レーザによる穴あけ加工は、加工が容易であるとともに、加工の自由度も高く、更に、バリやカエリの発生を抑えることができ、打ち抜き切断面をきれいに仕上げることができる。
次に、本実施形態の製造方法の工程Ｄとして、図１３～図１５に示すように、打ち抜き部１２を形成した流路形成用積層体１０の裏面側に、流路１２ａの底面を画定する第一平面部材１８を配設し、且つ当該流路形成用積層体１０の表面側に、流路１２ａの天面を画定する第二平面部材１９を配設する。このように構成することによって、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂの一部に、対向する一対の電極部１６ａ，１６ｂを有するマイクロ流路デバイス２０を簡便に製造することができる。第一平面部材１８及び第二平面部材１９は、流路形成用積層体１０の裏面側及び表面側を覆うように配置することで、打ち抜き部１２（別言すれば、流路１２ａ）の底面及び天面を画定するためのものである。第一平面部材１８及び第二平面部材１９は、透明ポリエステルフィルム等を用いることができる。第一平面部材１８及び第二平面部材１９の片側表面には、接着剤（例えば、アクリル系粘着剤）が設けられていてもよい。
第二平面部材１９は、流路形成用積層体１０の打ち抜き部１２の一端側及び他端側にて内外と連通する液導入口２１及び液排出口２２を有するものであってもよい。液導入口２１及び液排出口２２は、第二平面部材１９の所定箇所に穴あけ加工を施すことにより形成することができる。液導入口２１は、打ち抜き部１２からなる流路１２ａに液体を導入するための開口部であり、液排出口２２は、液導入口２１から流路１２ａ内に導入された液体を外部に排出するための開口部である。
以上のようにして製造されたマイクロ流路デバイス２０は、例えば、バイオ、医療、ヘルスケア等の分野において利用される。より具体的には、例えば、マイクロ分析チップ、マイクロ検査チップ、マイクロ流体チップ（μＴＡＳ；Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等として好適に利用することができる。
（２）マイクロ流路デバイス：
次に、本実施形態のマイクロ流路デバイスは、図１３～図１５に示すような、流体が流れる流路１２ａが設けられたマイクロ流路デバイス２０である。特に、マイクロ流路デバイス２０は、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂの一部に、対向する一対の電極部１６ａ，１６ｂを有することを主要な構成としている。本実施形態のマイクロ流路デバイス２０は、これまでに説明した本実施形態の製造方法によって製造することができる。即ち、金属薄膜３からなる電極パターン５がベースフィルム１及びカバーフィルム６などの樹脂製フィルムに挟まれた構造体としての流路形成用積層体１０の一部を打ち抜くことによって、マイクロ流路デバイス２０の流路１２ａが形成されている。このため、流路１２ａとなる打ち抜き部１２の切断面の一部に電極パターン５の一部が露出し、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂに、対向する一対の電極部１６ａ，１６ｂが設けられている。
次に、本実施形態のマイクロ流路デバイスは、図１３～図１５に示すような、流体が流れる流路１２ａが設けられたマイクロ流路デバイス２０である。特に、マイクロ流路デバイス２０は、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂの一部に、対向する一対の電極部１６ａ，１６ｂを有することを主要な構成としている。本実施形態のマイクロ流路デバイス２０は、これまでに説明した本実施形態の製造方法によって製造することができる。即ち、金属薄膜３からなる電極パターン５がベースフィルム１及びカバーフィルム６などの樹脂製フィルムに挟まれた構造体としての流路形成用積層体１０の一部を打ち抜くことによって、マイクロ流路デバイス２０の流路１２ａが形成されている。このため、流路１２ａとなる打ち抜き部１２の切断面の一部に電極パターン５の一部が露出し、流路１２ａの両側面を画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂに、対向する一対の電極部１６ａ，１６ｂが設けられている。
本実施形態のマイクロ流路デバイス２０は、流路１２ａを画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂに設けられた一対の電極部１６ａ，１６ｂによって当該流路１２ａ中に三次元的な電界を発生させることができる。このため、流体中の粒子を、電気的な方法により捕捉したり、流体に沿って粒子が流れる様子を良好に確認したりすることができる。また、一対の電極部１６ａ，１６ｂが、流路１２ａを画定する流路側壁面１４ａ，１４ｂに設けられているため、電極部１６ａ，１６ｂを、流路１２ａを画定する壁面上下（即ち、天面や底面）に接しないようにすることができる。特に、これまでに説明した製造方法により製造した場合、流路１２ａの上下壁面に、各電極部１６ａ，１６ｂが接しないような構成を容易に実現することができる。このように構成されたマイクロ流路デバイス２０は、流路１２ａを画定する壁面上下に電極部１６ａ，１６ｂが存在するものと比較して、顕微鏡での流体観察の際に電極部１６ａ，１６ｂによる干渉が無く、流体観察を極めて良好に行うことができる。
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１；マイクロ流路デバイスの製造）
まず、ベースフィルムとしてポリイミドフィルムを用意し、用意したポリイミドフィルムの片面に、銅箔を接着した。
まず、ベースフィルムとしてポリイミドフィルムを用意し、用意したポリイミドフィルムの片面に、銅箔を接着した。
次に、ポリイミドフィルムに接着した銅箔に、フォトレジストをラミネートしてドライフィルムを配設した。その後、ドライフィルムに紫外線を照射して、所望の電極パターンを転写した。
次に、紫外線の未感光部分のドライフィルムを溶解させ、その後、電極パターン以外の銅箔を化学的に取り除いた。その後、感光部分のドライフィルムを溶解させた。このようにして、ポリイミドフィルム上に、銅箔からなる電極パターンを形成した。
次に、電極パターンの露出した部位に、ニッケル金メッキを施した。ニッケル金メッキは、製造するマイクロ流路デバイスにおける流路の高さに合わせて、電極パターンの厚さを調節するためのものである。また、このようなニッケル金メッキを施すことにより、製造するマイクロ流路デバイスに生体への適合性を付与することもできる。
次に、ベースフィルムの表面に接着剤を塗布し、ベースフィルムとカバーフィルムを貼り合わせることによって接着して、マイクロ流路デバイスの流路における側面部分を画定するための流路形成用積層体を得た。カバーフィルムとしては、ポリイミドフィルムを用いた。なお、これまでに説明した各工程の作製手順については、電極パターンの露出した部位にニッケル金メッキを施したこと以外は、樹脂層／接着層／導電層／接着層／樹脂層によって構成される公知のＦＰＣ基板の作製手順に準じて行った。
次に、流路形成用積層体の流路となる部位をレーザによって貫通させ、打ち抜き切断面の一部に対向する少なくとも一対の電極部が露出した打ち抜き部を形成した。流路となる部位を貫通するためのレーザとしては、炭酸ガスレーザを用いた。
次に、打ち抜き部を形成した流路形成用積層体の裏面側に、流路の底面を画定する第一平面部材を配設し、且つ流路形成用積層体の表面側に、流路の天面を画定する第二平面部材を配設した。第一平面部材及び第二平面部材しては、３Ｍ社製の「スペーサー用テープ９９６４（商品名）」を用いた。なお、第二平面部材に対しては、流路の一端側及び他端側にて内外と連通するような液導入口及び液排出口を設けた。
以上のようにして、流路の両側面を画定する流路側壁面に、対向する一対の電極部を有する三次元電極構造のマイクロ流路デバイスを製造した。このようにして作製したマイクロ流路デバイスを、実施例１のマイクロ流路デバイスとした。
（サンプル流体の調製）
実施例１のマイクロ流路デバイスの評価を行うためのサンプル流体として、カルセイン染色したＨｅｌａ細胞を含む細胞懸濁液を調製した。
実施例１のマイクロ流路デバイスの評価を行うためのサンプル流体として、カルセイン染色したＨｅｌａ細胞を含む細胞懸濁液を調製した。
（マイクロ流路デバイスの評価）
上述したように調製した細胞懸濁液を、実施例１のマイクロ流路デバイスの流路に送液した。この際、実施例１のマイクロ流路デバイスの電極部に対して、３ＭＨｚ、１０Ｖの電圧を印加した。図１６は、実施例１のマイクロ流路デバイスにおいて、送液中の細胞懸濁液への電圧印加時の様子を撮影した顕微鏡写真である。図１６に示すように、電極部に対して上述した電圧を印加することにより、電極部に細胞が引き寄せられ、更には、流路を流れる流体に沿って細胞が流れる様子が確認された。したがって、実施例１のマイクロ流路デバイスは、三次元電極構造の電極部によって生じる電界により、流体中に含まれる細胞のような種々の粒子を、電気的な方法により捕捉し、また、流体に沿って流れる様子を良好に確認することができるものであった。
上述したように調製した細胞懸濁液を、実施例１のマイクロ流路デバイスの流路に送液した。この際、実施例１のマイクロ流路デバイスの電極部に対して、３ＭＨｚ、１０Ｖの電圧を印加した。図１６は、実施例１のマイクロ流路デバイスにおいて、送液中の細胞懸濁液への電圧印加時の様子を撮影した顕微鏡写真である。図１６に示すように、電極部に対して上述した電圧を印加することにより、電極部に細胞が引き寄せられ、更には、流路を流れる流体に沿って細胞が流れる様子が確認された。したがって、実施例１のマイクロ流路デバイスは、三次元電極構造の電極部によって生じる電界により、流体中に含まれる細胞のような種々の粒子を、電気的な方法により捕捉し、また、流体に沿って流れる様子を良好に確認することができるものであった。
マイクロ流路デバイスの製造方法及びイクロ流路デバイスは、バイオ、医療、ヘルスケア等の分野において利用することができる。
１：ベースフィルム
３：金属薄膜
５：電極パターン
６：カバーフィルム
７：接着層
１０：流路形成用積層体
１２：打ち抜き部
１２ａ：流路
１４ａ，１４ｂ：流路側壁面
１６ａ，１６ｂ：電極部
１８：第一平面部材
１９：第二平面部材
２０：マイクロ流路デバイス
２１：液導入口
２２：液排出口
３：金属薄膜
５：電極パターン
６：カバーフィルム
７：接着層
１０：流路形成用積層体
１２：打ち抜き部
１２ａ：流路
１４ａ，１４ｂ：流路側壁面
１６ａ，１６ｂ：電極部
１８：第一平面部材
１９：第二平面部材
２０：マイクロ流路デバイス
２１：液導入口
２２：液排出口
Claims (5)
- 流体が流れる流路が設けられたマイクロ流路デバイスの製造方法であって、
ベースフィルムの表面に金属薄膜からなる電極パターンを形成する工程と、
前記電極パターンを形成した前記ベースフィルムの表面にカバーフィルムを配設し、前記マイクロ流路デバイスの前記流路における側面部分を画定するための流路形成用積層体を得る工程と、
得られた前記流路形成用積層体を、その表面から裏面に貫通し且つ前記電極パターンの一部を切断するように前記流路の形状に沿って打ち抜き、打ち抜き切断面の一部に対向する少なくとも一対の電極部が露出した、前記流路の両側面を画定する打ち抜き部を形成する工程と、
前記打ち抜き部を形成した前記流路形成用積層体の裏面側に、前記流路の底面を画定する第一平面部材を配設し、且つ当該流路形成用積層体の表面側に、前記流路の天面を画定する第二平面部材を配設する工程と、を備えたマイクロ流路デバイスの製造方法。 - 前記第二平面部材が、前記流路形成用積層体の前記打ち抜き部の一端側及び他端側にて内外と連通する液導入口及び液排出口を有する、請求項１に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記電極パターンを形成する工程が、フォトエッチングにより行われる、請求項１又は２に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記電極パターンの表面にニッケル金メッキを施す、請求項１～３のいずれか一項に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記電極パターンを形成した前記ベースフィルムと前記カバーフィルムとを、フレキシブルプリント基板用接着剤からなる接着層によって接着する、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
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