JPWO2002075324A1 - Fabrication method of microchannel structure and functional polymer film - Google Patents

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武彦 北森
学 渡慶次
学 渡慶次
秀明 久本
秀明 久本
彰秀 火原
彰秀 火原
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Abstract

機能性高分子膜の原料AおよびBをそれぞれ原料A水溶液および原料B有機溶液とし、これらの溶液をそれぞれ2本の微小通液路(20a)(20b)に流してマイクロチャネル(30)内で合流させ、液液界面重合により機能性高分子膜(60)を作製し、マイクロチャネル内において機能性高分子膜を有するマイクロチャネル構造体とその作製方法を提供する。The raw materials A and B of the functional polymer membrane are used as a raw material A aqueous solution and a raw material B organic solution, respectively, and these solutions are respectively flowed through the two micro-flow passages (20a) and (20b) to be formed in the microchannel (30). The present invention provides a functional polymer film (60) by liquid-liquid interfacial polymerization, and provides a microchannel structure having a functional polymer film in a microchannel and a method for producing the same.

Description

技術分野
この出願の発明は、マイクロチャネル構造体と機能性高分子膜の作製方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、微小空間において微量物質を分離することなどを可能とする機能性高分子膜を有するマイクロチャネルを備え、微量物質の高速分離や高速分析が可能とされるマイクロ構造体と、機能性高分子膜の作製方法に関するものである。
背景技術
化学反応を微小空間で行うための集積化技術が、化学反応の高速性や微少量での反応、オンサイト分析等の観点から注目され、世界的に精力的な研究が進められている。
この出願の発明者らによっても、微小空間における化学反応の集積化技術についての検討が進められてきており、マイクロチャネル(微小反応空間)を備えたデバイス(マイクロチップ)において、チャネル内の液中試料の光吸収により発生する熱レンズ効果を利用した光熱変換吸光分析法が確立され、実用化の道が開かれている。
微小空間における化学反応は、前記のとおり様々は可能性を秘めており、今後その利用分野や、あるいは反応デバイスのなお一層の集積化や小型化、多様化が図られるものと期待されている。
この出願の発明は、微小空間における化学反応の利用範囲を大幅に拡大することのできる新しい反応デバイス(マイクロチップ)を実現するたに必要な新規技術として、マイクロチャネル内において選択分離膜等として微小空間で特異的な機能を発現することのできる機能性高分子膜を備えた新しい構造体と、これを作製することのできる新しい方法を提供することを課題としている。
発明の開示
この出願の発明は、前記の課題を解決するための発明として、第1には、マイクロチップ上の微小通液路が合流域にあるマイクロチャネル内に、機能性高分子膜が隔膜として配設されていることを特徴とするマイクロチャネル構造体を提供し、第2には、多層流が形成されている合流域において複数個所の層間に機能性高分子膜が隔膜として配設されていることを特徴とするマイクロチャネル構造体を提供する。また、第3には、この機能性高分子膜が選択分離膜であることを特徴とするマイクロチャネル構造体を提供する。第4には、機能性高分子膜には表面修飾が施されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかのマイクロチャネル構造体を提供し、第5には、表面修飾によって酵素反応機能が付与されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかのマイクロチャネル構造体を提供する。
そして、この出願の発明は、第6には、マイクロチップ上の微小通液路が合流域にあるマイクロチャネルに機能性高分子膜を作製する方法であって、機能性高分子膜の原料物質水溶液と他の原料物質有機溶液とをそれぞれ別の微小通液路に供給してマイクロチャネル内で合流させ、液液界面反応により機能性高分子膜を合流域マイクロチャネル内の隔膜として形成することを特徴とするマイクロチャネルにおける機能性高分子膜の作製方法を提供する。さらに、この出願の発明は、第7には、以上の方法によって隔膜として形成した機能性高分子膜に対し、微小通液路より導入した修飾剤により表面修飾することを特徴とするマイクロチャネルにおける機能性高分子膜の作製方法を提供する。
以下、この発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
発明を実施するための最良の形態
この出願の発明は、例えば図1に平面図を示したようなマイクロチップ(10)において実施される。
この図1に例示したマイクロチップ(10)は、例えばガラス、シリコン、プラスチック等の透明性のセル基板からなっており、基板の表面は同じく透明性のカバーによって被覆されている。またチップのサイズは縦横の長さが数センチの範囲内に小型化されている。
このマイクロチップ(10)の基板表面には、2本の微小通液路(20a)(20b)が形成されており、これらの一部分が合流してマイクロチャネル(30)を形成している。微小通液路(20a)(20b)に滴下された溶液は、それぞれ図中矢印方向に流れ、マイクロチャネル(30)内で合流する。なお、微小通液路(20a)(20b)およびマイクロチャネル(30)には、液体だけでなく、気体を通過させることもできる。
また、この図1に示したマイクロチップ(10)は、微小通液路(20a)(20b)のそれぞれに2箇所の入液部(21a)(22a)および(21b)(22b)を有しており、異なる種類の溶液をそれぞれの組み合わせて通液することができるようになっている。あるいは、例えば入液部(21a)(22a)および/または(21b)(22b)にそれぞれ異なる溶液を導入し、それらを混合して微小通液路(20a)および/または(20b)に流すようにしてもよい。1つの微小通液路に対する入液部の数は3以上であってもよい。なお、微小通液路(20a)(20b)やマイクロチャネル(30)等はエッチングやその他の微細加工手段により形成され、その幅および深さは1〜500μm程度である。また、マイクロチャネル(30)の長さは300mm程度まで自在に調節することができる。
この出願の発明の方法では、例えば前記のとおりの構成を有するマイクロチップの微小通液路(20a)に原料Aの水溶液を供給し、微小通液路(20b)に原料Bの有機溶液を供給する。原料AおよびBは、重合反応によって高分子膜を合成することのできる化合物である。
そして、原料Aの水溶液と原料Bの有機溶液とは非相溶性もしくは難相溶性で、液液界面を形成できるものとする。重合反応は、この液液界面において生起するものとする。例えば、実施例に示したような1,6−ジアミノヘキサンとアジピン酸クロリドの組合せによって6,6ナイロン膜が合成される。
このような組合わせによる重合膜の形成は、各種のものであってよい。つまり、原料AおよびBは、これらの化合物の他、特徴のある機能を有する高分子膜を合成することができるものであればどのようなものであってもよい。
原料A水溶液は原料Aを水に混合させ、また原料B有機溶液は原料Bを有機溶媒に混合させてそれぞれ調製する。また、原料AおよびBの濃度や使用する有機溶媒の種類、反応強度等は、それらの種類や合成する高分子膜に期待される機能等に応じて適宜に設定することができる。
このようにして調製した原料A水溶液と原料B有機溶液とを、それぞれ微小通液路(20a)(20b)に流すと、これらはマイクロチャネル(30)において合流し、図2(A)に示したように有機溶液(40B)と水溶液(40A)との間に液液界面(50)が形成され、それぞれの原料AおよびBが液液界面(50)において界面重合し、図2(B)に示したように、高分子膜(60)が合成される。図3(A)は、マイクロチャネル(30)において合成された高分子膜(60)の状態を、また図3(B)は原料AおよびBの重合の様子を模式的に示したものである。
そして、このようにして機能性の高分子膜(60)を形成したのち、溶液を全て排出すれば、マイクロチャネル(30)内に機能性の高分子膜(60)を備えたマイクロチャネル構造体が得られる。
図3(A)においては、機能性の高分子膜(60)は、合流域のマイクロチャネル(30)について、流れ方向の全域にわたる隔膜として形成した例を示しているが、この隔膜は、目的とする機能によっては、部分的に配設されたものであってもよい。
形成された隔膜としての機能性の高分子膜(60)は、様々な機能と目的を持つものとしてよい。例えば、微小通液路(20a)および/または(20b)に流した溶液もしくは気体の含有成分を機能性高分子膜(60)によって分離し、あるいは分離した成分をマイクロチャネル(30)内で分析するなどの、様々な用途に用いることができる。
例えば、図4に例示したように、500μm程度までの幅を有するマイクロチャネル内に高分子膜(60)を隔膜として配設し、液中のイオン成分やガス成分の選択的分離膜として機能させることや、あるいは図5に例示したように、特定の分子の認識部位を持たせた高分子膜(60)を形成することで、たとえば有害イオンのみを除去し、無害イオンを透過させるような機能を持たせてもよい。
以上の説明では、たとえば有機相と水相との場合のように、二層流の界面での隔膜としての高分子膜の作製とその機能について説明したが、この出願の発明はこのような二層流の場合に限られることはない。多層流であってもよく、多層流において形成される複数個の界面の各々において、あるいはそのうちのいくつかの界面において同様に隔膜としての高分子膜を形成して配設してもよい。たとえば、有機相/水相/有機相という三層流の二つの界面で隔膜としての機能性高分子膜が形成されてよいのである。
もしまた、この出願の発明では、隔膜として形成された高分子膜には表面修飾を施し、化学的、あるいは酵素活性のような生物的活性を付与してもよい。
そこで、以下、実施例を示してこの出願の発明についてさらに詳細かつ具体的に説明するが、この出願の発明は以下の例によって限定されるものではない。
実 施 例
(実施例1)
図1に模式図を示したマイクロチップ(10)をガラス基板とガラス製のカバーを用いて作製した。ガラス基板の表面に、ウエットエッチングを用いて微小通液路(20a)(20b)、マイクロチャネル(30)を形成した。マイクロチャネル(30)は幅250μm、深さ100μm、長さ1.0mmとした。マイクロチャネル(30)の内壁は、3−アミノプロピルトリエトキシシランにより表面修飾を施した。
1,6−ジアミノヘキサン−NaOH水溶液(0.01M)を微小通液路(20a)に、またアジピン酸クロリド−ジクロロエタン溶液(0.01M)を微小通液路(20b)に流して、マイクロチャネル(30)内で合流させた。各々の原料溶液を10μl/minで流した。
その結果、図4に示したように、マイクロチャネル(30)内を分断するように厚さ約30μmの6,6ナイロン膜(61)が形成された。
次いで、このようにしてマイクロチャネル(30)内にナイロン膜(61)が形成されたマイクロチップ(10)の微小通液路(20a)に気泡(70)を注入し、マイクロチャネル(30)内に導入した。結果は図5(A)〜(D)に示したとおりであり、気泡(70)は、ナイロン膜(61)で遮断されたマイクロチャネル(30)の一方の通路のみを移動した。
また、気泡の代わりに溶液を流した場合にも、同様の結果が得られた。
(実施例2)
三分岐した導入口部を有する微小通液路の中央の導入口からは水相(ヘキサメチレンジアミン−NaOH水溶液(0.01M)を、両サイドのチャネルからは有機相(アジピン酸クロリド−ジクロロエタン溶液(0.01M)を合流域に導入して三層流を形成し、一定流速下で、二つの界面の各々で実施例1と同様にして、界面重合を行った。
合流域チャネル内に形成した2つの液液界面に沿ってナイロン膜が生成し、多重の6,6−ナイロン膜の作製に成功した。
(実施例3)
ウエットエッチングにより合流域としての幅240μm、深さ115μmのマイクロチャネルをガラスチップ上に作製し、実施例1と同様にして、界面重合法によって6,6−ナイロン膜を作製した。この膜で仕切られた片方のチャネルに酵素(ペルオキシダーゼ)水溶液を導入し、グルタルアルデヒド法によって酵素を膜表面に固定化した。次に、過酸化水素との酵素反応によって色素を生成する基質(4−AA,TOOS)を酵素修飾側チャネルに、過酸化水素水溶液をもう一方のチャネルに導入し、過酸化水素の膜透過に基づく酵素修飾側チャネルでの酵素反応を、熱レンズ顕微鏡によって検出した。
酵素修飾側チャネル及び、ナイロン膜を介して反対側のチャネルの2点において熱レンズ顕微鏡検出を試みたところ、酵素修飾側チャネルでは色素生成に基づく熱レンズ信号が確認されたのに対し、反対側のチャネルでは熱レンズ信号強度の増加が見られなかった。これは、イオン性の4−AA、TOOS、生成する色素は膜を透過できないのに対し、電気的に中性な過酸化水素はナイロン膜を透過することができるために、膜を介する過酸化水素透過によって、膜で仕切られた片方のチャネルのみで酵素反応が進行したためである。
産業上の利用可能性
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、マイクロチャネル内に機能性高分子膜を有するマイクロチャネル構造体が提供される。これによって、微小空間における化学反応を利用した各種分析技術の発展や、あるいは反応デバイス等のなお一層の集積化や小型化、多様化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図1は、この発明の高分子膜作製方法を実施するためのマイクロチップを例示した平面図である。
図2は、(A)(B)は、マイクロチャネル内における原料A水溶液と原料B有機溶液との合流による機能性高分子膜の合成の過程を示した模式図である。
図3は、(A)は、マイクロチャネル内に形成された機能性高分子膜の模式図であり、(B)は原料Aと原料Bの重合により形成された高分子膜の模式図である。
図4は、液中のイオン成分とガス成分の選択的分離膜の例を示した模式図である。
図5は、分子認識部位を持たせた高分子膜による選択的分離について例示した図である。
図6は、1,6−ジアミノヘキサンとアジピン酸クロリドとを原料として、6,6ナイロン膜をマイクロチャネル内に形成した例を示す写真である。
図7は、(A)〜(D)は、図4に示したナイロン膜形成のマイクロチャネルに気泡を通過させた際の連続写真である。
なお、図中の符号は次のものを示している。
10 マイクロチップ
20a、20b 微小通液路
21a、22a、21b、22b 入液部
30 マイクロチャネル
40A 原料A水溶液
40B 原料B有機溶液
50 液液界面
60 機能性高分子膜
61 6,6ナイロン膜
70 気泡
TECHNICAL FIELD The invention of this application relates to a method for producing a microchannel structure and a functional polymer film. More specifically, the invention of this application includes a microchannel having a functional polymer membrane capable of separating a trace substance in a minute space and the like, and enables a high-speed separation and analysis of a trace substance. The present invention relates to a structure and a method for producing a functional polymer film.
BACKGROUND ART Integrated technology for performing chemical reactions in a minute space has attracted attention from the viewpoint of high-speed chemical reactions, reactions in minute amounts, on-site analysis, etc., and vigorous research is being conducted worldwide. .
The inventors of the present application have also been studying a technology for integrating chemical reactions in a minute space, and have been working on a device (microchip) having a microchannel (small reaction space) in a liquid in a channel. A photothermal conversion absorption analysis method utilizing the thermal lens effect generated by light absorption of a sample has been established, and the path to practical use has been opened.
As described above, chemical reactions in a minute space have various possibilities, and it is expected that the field of use or further integration, miniaturization, and diversification of reaction devices will be achieved in the future.
The invention of this application is a new technology necessary for realizing a new reaction device (microchip) capable of greatly expanding the use range of a chemical reaction in a minute space. It is an object of the present invention to provide a new structure provided with a functional polymer film capable of expressing a specific function in space, and a new method capable of producing the same.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention of this application is an invention for solving the above-mentioned problems. First, a functional polymer membrane is provided in a microchannel in which a microfluid passage on a microchip is in a junction area. Second, a functional polymer film is provided as a diaphragm between a plurality of layers in a confluence area where a multilayer flow is formed, wherein the functional polymer film is provided as a diaphragm. A microchannel structure is provided. Thirdly, the present invention provides a microchannel structure characterized in that the functional polymer membrane is a selective separation membrane. Fourth, the functional polymer membrane is provided with a surface modification, and the microchannel structure according to any one of claims 1 to 3 is provided. Fifth, an enzyme is provided by the surface modification. The microchannel structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the microchannel structure has a reaction function.
Sixth, the invention of this application relates to a method for producing a functional polymer film in a microchannel in which a microfluid passage on a microchip is in a confluence area, comprising: An aqueous solution and an organic solution of another raw material are supplied to different micro-flow paths and merged in a microchannel, and a functional polymer film is formed as a diaphragm in the merged microchannel by a liquid-liquid interface reaction. The present invention provides a method for producing a functional polymer film in a microchannel characterized by the following. Seventh, the invention of this application is directed to a microchannel characterized in that the functional polymer membrane formed as a diaphragm by the above method is surface-modified with a modifying agent introduced from a fine liquid passage. Provided is a method for producing a functional polymer film.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application is implemented in, for example, a microchip (10) whose plan view is shown in FIG.
The microchip (10) illustrated in FIG. 1 is made of a transparent cell substrate made of, for example, glass, silicon, plastic, or the like, and the surface of the substrate is also covered with a transparent cover. The size of the chip has been reduced to a length and width of several centimeters.
On the substrate surface of the microchip (10), two micro liquid passages (20a) and (20b) are formed, and a part thereof merges to form a microchannel (30). The solutions dropped into the minute liquid passages (20a) and (20b) respectively flow in the direction of the arrow in the figure, and merge in the microchannel (30). In addition, a gas as well as a liquid can be passed through the minute liquid passages (20a) and (20b) and the microchannel (30).
Further, the microchip (10) shown in FIG. 1 has two liquid inlets (21a) (22a) and (21b) (22b) in each of the minute liquid passages (20a) (20b). Thus, different types of solutions can be passed in combination with each other. Alternatively, for example, different solutions are respectively introduced into the liquid inlets (21a) (22a) and / or (21b) (22b), and they are mixed and flowed into the minute liquid passage (20a) and / or (20b). It may be. The number of liquid inlet sections for one micro passage may be three or more. The minute liquid passages (20a) and (20b) and the microchannel (30) are formed by etching or other fine processing means, and have a width and depth of about 1 to 500 μm. Further, the length of the microchannel (30) can be freely adjusted to about 300 mm.
In the method of the invention of this application, for example, an aqueous solution of the raw material A is supplied to the fine liquid passage (20a) of the microchip having the above-described configuration, and an organic solution of the raw material B is supplied to the minute liquid passage (20b). I do. Raw materials A and B are compounds capable of synthesizing a polymer film by a polymerization reaction.
The aqueous solution of the raw material A and the organic solution of the raw material B are incompatible or hardly compatible, and can form a liquid-liquid interface. It is assumed that the polymerization reaction occurs at this liquid-liquid interface. For example, a 6,6 nylon membrane is synthesized by a combination of 1,6-diaminohexane and adipic chloride as shown in the examples.
The formation of the polymer film by such a combination may be of various types. That is, the raw materials A and B may be of any type as long as a polymer film having a characteristic function can be synthesized in addition to these compounds.
The raw material A aqueous solution is prepared by mixing raw material A with water, and the raw material B organic solution is prepared by mixing raw material B with an organic solvent. In addition, the concentrations of the raw materials A and B, the type of the organic solvent to be used, the reaction strength, and the like can be appropriately set according to the type, the function expected of the polymer film to be synthesized, and the like.
When the aqueous solution of the raw material A and the organic solution of the raw material B prepared as described above are flowed through the fine liquid passages (20a) and (20b), they merge in the microchannel (30), and as shown in FIG. As described above, a liquid-liquid interface (50) is formed between the organic solution (40B) and the aqueous solution (40A), and the raw materials A and B are interfacially polymerized at the liquid-liquid interface (50), and FIG. As shown in (1), a polymer film (60) is synthesized. FIG. 3A schematically shows a state of a polymer film (60) synthesized in a microchannel (30), and FIG. 3B schematically shows a state of polymerization of raw materials A and B. .
Then, after forming the functional polymer film (60) in this way, if all the solution is discharged, the microchannel structure having the functional polymer film (60) in the microchannel (30) is obtained. Is obtained.
FIG. 3A shows an example in which the functional polymer membrane (60) is formed as a membrane over the entire flow direction in the microchannel (30) in the confluence area. May be partially provided depending on the function.
The functional polymer film (60) as the formed diaphragm may have various functions and purposes. For example, the components of the solution or gas flowing through the micro passage (20a) and / or (20b) are separated by the functional polymer membrane (60), or the separated components are analyzed in the microchannel (30). It can be used for various purposes such as performing.
For example, as illustrated in FIG. 4, a polymer membrane (60) is provided as a diaphragm in a microchannel having a width of about 500 μm, and functions as a selective separation membrane for ionic components and gas components in a liquid. In addition, as shown in FIG. 5, by forming a polymer film (60) having a specific molecule recognition site, for example, a function of removing only harmful ions and transmitting harmless ions May be provided.
In the above description, as in the case of an organic phase and an aqueous phase, for example, the production of a polymer membrane as a diaphragm at the interface of a two-layer flow and its function have been described. It is not limited to laminar flow. It may be a multilayer flow, and a polymer film may be formed and disposed at each of a plurality of interfaces formed in the multilayer flow or at some of the interfaces. For example, a functional polymer film as a diaphragm may be formed at two interfaces of a three-layer flow of an organic phase / aqueous phase / organic phase.
Also, in the invention of this application, the polymer membrane formed as a diaphragm may be subjected to surface modification to impart chemical or biological activity such as enzymatic activity.
Therefore, the invention of this application will be described in more detail and specifically with reference to examples below, but the invention of this application is not limited to the following examples.
Example (Example 1)
A microchip (10) whose schematic diagram is shown in FIG. 1 was manufactured using a glass substrate and a glass cover. Micro-liquid passages (20a) (20b) and micro-channels (30) were formed on the surface of the glass substrate by wet etching. The microchannel (30) had a width of 250 μm, a depth of 100 μm, and a length of 1.0 mm. The inner wall of the microchannel (30) was surface-modified with 3-aminopropyltriethoxysilane.
A 1,6-diaminohexane-NaOH aqueous solution (0.01 M) was passed through the microfluidic channel (20a), and an adipic chloride-dichloroethane solution (0.01M) was flown through the microfluidic channel (20b), and the microchannel They were merged in (30). Each raw material solution was flowed at 10 μl / min.
As a result, as shown in FIG. 4, a 6,6 nylon film (61) having a thickness of about 30 μm was formed so as to divide the inside of the microchannel (30).
Next, air bubbles (70) are injected into the micro passage (20a) of the microchip (10) in which the nylon membrane (61) is formed in the microchannel (30) as described above. Introduced. The results are as shown in FIGS. 5 (A) to 5 (D), and the air bubble (70) moved only in one passage of the microchannel (30) blocked by the nylon membrane (61).
Similar results were obtained when a solution was flowed instead of bubbles.
(Example 2)
An aqueous phase (aqueous hexamethylenediamine-NaOH solution (0.01 M)) is passed through the central inlet of the microfluid passage having a three-branched inlet, and an organic phase (adipic chloride-dichloroethane solution) is passed through channels on both sides. (0.01 M) was introduced into the merging zone to form a three-layer flow, and interfacial polymerization was performed at each of the two interfaces in the same manner as in Example 1 at a constant flow rate.
A nylon membrane was formed along the two liquid-liquid interfaces formed in the junction channel, and multiple 6,6-nylon membranes were successfully produced.
(Example 3)
A microchannel having a width of 240 μm and a depth of 115 μm as a merging area was formed on a glass chip by wet etching, and a 6,6-nylon film was formed by an interfacial polymerization method in the same manner as in Example 1. An aqueous solution of an enzyme (peroxidase) was introduced into one of the channels partitioned by the membrane, and the enzyme was immobilized on the membrane surface by a glutaraldehyde method. Next, a substrate (4-AA, TOOS), which produces a dye by an enzymatic reaction with hydrogen peroxide, is introduced into the channel on the enzyme modification side, and an aqueous hydrogen peroxide solution is introduced into the other channel. The enzymatic reaction in the enzymatically modified side channel was detected by thermal lens microscopy.
When thermal lens microscopy was attempted at two points, the enzyme-modified channel and the channel on the opposite side through the nylon membrane, a thermal lens signal based on dye formation was observed in the enzyme-modified channel. No increase in the thermal lens signal intensity was observed in the channel. This is because ionic 4-AA, TOOS, and the resulting dye cannot penetrate the membrane, whereas electrically neutral hydrogen peroxide can penetrate the nylon membrane. This is because, due to hydrogen permeation, the enzyme reaction proceeded only in one of the channels partitioned by the membrane.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described in detail above, the invention of this application provides a microchannel structure having a functional polymer film in a microchannel. This enables the development of various analysis techniques utilizing chemical reactions in a minute space, and further integration, miniaturization, and diversification of reaction devices and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view illustrating a microchip for carrying out the method for producing a polymer film of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing a process of synthesizing a functional polymer film by merging a raw material A aqueous solution and a raw material B organic solution in a microchannel.
3A is a schematic diagram of a functional polymer film formed in a microchannel, and FIG. 3B is a schematic diagram of a polymer film formed by polymerization of a raw material A and a raw material B. .
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a selective separation membrane for ionic components and gas components in a liquid.
FIG. 5 is a diagram exemplifying selective separation by a polymer membrane having a molecular recognition site.
FIG. 6 is a photograph showing an example in which a 6,6 nylon film is formed in a microchannel using 1,6-diaminohexane and adipic acid chloride as raw materials.
FIGS. 7A to 7D are continuous photographs when bubbles are passed through the nylon channel-formed microchannel shown in FIG.
In addition, the code | symbol in a figure has shown the following.
Reference Signs List 10 Microchips 20a, 20b Micro passages 21a, 22a, 21b, 22b Liquid inlet 30 Microchannel 40A Raw material A aqueous solution 40B Raw material B organic solution 50 Liquid-liquid interface 60 Functional polymer film 61 6,6 nylon film 70 Bubbles

Claims (7)

マイクロチップ上の微小通液路の合流域にあるマイクロチャネル内に、機能性高分子膜が隔膜として配設されていることを特徴とするマイクロチャネル構造体。A microchannel structure, wherein a functional polymer film is disposed as a diaphragm in a microchannel in a confluence area of a microfluid passage on a microchip. 多層流が形成されている合流域において複数個所の層間に機能性高分子膜が隔膜として配設されていることを特徴とする請求項1のマイクロチャネル構造体。2. The microchannel structure according to claim 1, wherein a functional polymer film is disposed as a diaphragm between a plurality of layers in a merging area where the multilayer flow is formed. 機能性高分子膜が選択分離膜であることを特徴とする請求項1または2のマイクロチャネル構造体。3. The microchannel structure according to claim 1, wherein the functional polymer membrane is a selective separation membrane. 機能性高分子膜には表面修飾が施されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかのマイクロチャネル構造体。4. The microchannel structure according to claim 1, wherein the functional polymer film is surface-modified. 表面修飾によって酵素反応機能が付与されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかのマイクロチャネル構造体。The microchannel structure according to any one of claims 1 to 4, wherein an enzyme reaction function is imparted by surface modification. マイクロチップ上の微小通液路の合流域にあるマイクロチャネルに、機能性高分子膜を作製する方法であって、機能性高分子膜の原料物質水溶液と他の原料物質有機溶液とをそれぞれ別の微小通液路に供給してマイクロチャネル内で合流させ、液液界面反応により機能性高分子膜を合流域マイクロチャネル内の隔膜として形成することを特徴とするマイクロチャネルにおける機能性高分子膜の作製方法。A method for producing a functional polymer film in a microchannel in the confluence area of a microfluid passage on a microchip, in which a raw material aqueous solution of the functional polymer film and another raw material organic solution are separately separated. The functional polymer membrane in the micro channel characterized in that it is supplied to the micro channel and merged in the micro channel, and the functional polymer membrane is formed as a diaphragm in the confluence area micro channel by liquid-liquid interface reaction Method of manufacturing. 請求項6の方法によって隔膜として形成した機能性高分子膜に対し、微小通液路より導入した修飾剤により表面修飾することを特徴とするマイクロチャネルにおける機能性高分子膜の作製方法。7. A method for producing a functional polymer film in a microchannel, wherein the functional polymer film formed as a diaphragm by the method of claim 6 is surface-modified with a modifying agent introduced from a fine liquid passage.
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