JPWO2003093834A1 - 分析用具 - Google Patents
分析用具 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2003093834A1 JPWO2003093834A1 JP2004502002A JP2004502002A JPWO2003093834A1 JP WO2003093834 A1 JPWO2003093834 A1 JP WO2003093834A1 JP 2004502002 A JP2004502002 A JP 2004502002A JP 2004502002 A JP2004502002 A JP 2004502002A JP WO2003093834 A1 JPWO2003093834 A1 JP WO2003093834A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analysis tool
- capillary
- tool according
- bonded
- members
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 59
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 22
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 15
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/002—Joining methods not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/112—Single lapped joints
- B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
- B29C66/5346—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat
- B29C66/53461—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat joining substantially flat covers and/or substantially flat bottoms to open ends of container bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
- B29C66/5346—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat
- B29C66/53461—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat joining substantially flat covers and/or substantially flat bottoms to open ends of container bodies
- B29C66/53462—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat joining substantially flat covers and/or substantially flat bottoms to open ends of container bodies joining substantially flat covers and substantially flat bottoms to open ends of container bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
- B29C66/542—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles joining hollow covers or hollow bottoms to open ends of container bodies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44756—Apparatus specially adapted therefor
- G01N27/44782—Apparatus specially adapted therefor of a plurality of samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0689—Sealing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/12—Specific details about manufacturing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0645—Electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0887—Laminated structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2021/00—Use of unspecified rubbers as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/756—Microarticles, nanoarticles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
- G01N2035/00237—Handling microquantities of analyte, e.g. microvalves, capillary networks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
Abstract
分析用具(A1)のキャピラリ(3)は、第1の部材(1)によって第2の部材(2)の溝(30)の開口部分を覆うことにより構成されている。第1の部材(1)と第2の部材(2)とを接着させる手段として、第1の部材(1)に自己粘着性を有するエラストマの接着用面(11a)を具備させている。このことにより、第1の部材(1)と第2の部材(2)との接着が容易化され、溝(30)の周囲のシール性も良好となる。
Description
技術分野
本発明は、体液やその他の液体状の試料の分析に用いられる分析用具に関する。
背景技術
従来の分析用具の一例を図11A,11Bに示す。この分析用具は、基板90とカバー体91とを重ね合わせて接着し、キャピラリ92を形成したものである。キャピラリ92は、基板90の上面に形成された溝92aの上部開口部をカバー体91によって塞ぐことにより構成されている。この分析用具においては、カバー体91に形成された試料導入口93内に液体状の試料が供給されると、この試料は毛細管現象によりキャピラリ92内を矢印Na方向に流通する。この試料がキャピラリ92内を流通する過程においては、この試料に試薬を混合させて所定の反応を生じさせたり、あるいは試料の成分分離を行なわせるといったことが可能であり、このようなことに基づいて上記試料の分析が行なわれる。
従来においては、基板90やカバー体91をガラス製あるいはシリコン製とする場合があった。このような材質の場合には、たとえば水ガラス接合または陽極接合を用いることにより、基板90とカバー体91とを精度良く接着させることが可能である。ところが、ガラスやシリコンの加工は容易ではないため、この場合には、分析用具の製造コストが高くなるという不利を招く。
そこで、近年においては、基板90やカバー体91の部品コストの低減化を図ることを目的として、これらを合成樹脂製とするケースが多くなってきている。この場合、基板90とカバー体91とを接着させる手段としては、接着剤を用いる手段、あるいは超音波を利用した融着手段が用いられている。
しかし、このような従来技術においては、次のような不具合があった。
第1に、キャピラリ92を所望のサイズに正確に規定することが難しいものとなっていた。図12に示すように、接着剤80を利用して基板90とカバー体91とを接着させる場合には、キャピラリ92の縦幅(分析用具の厚み方向の幅)Hは、実質的には、溝92aの深さh1と接着剤80の厚みh2とを合計した寸法となる。ところが、接着剤80を所定の厚みに均一に塗布することは難しい。このため、接着剤80の厚みむらに起因して、キャピラリ92を所望の縦幅に仕上げることができない場合があった。一方、超音波を利用する手段においては、接着面にリブ状の突起(図示略)を形成しておき、この突起に超音波を付与することによってこの突起を加熱して変形させる。その際、上記変形部分がたとえば10μm程度の振幅で振動する。したがって、この振動に起因して、上記突起の変形度合いが一定にはならず、キャピラリ92が所望のサイズにならない場合があった。キャピラリ92が本来の適正なサイズに仕上げられていないと、キャピラリ92内における試料の流通速度や流通量などの条件が本来意図する条件とは相違することとなるため、最終的に得られる分析値が不正確となる。
第2に、キャピラリ92の形状が複雑な場合に、分析用具の製造が煩雑となっていた。基板90に接着剤80を塗布する場合には、溝92a内に接着剤80が進入しないように溝92aを適切に避ける必要がある。したがって、キャピラリ92の形状が複雑である場合には、そのような形状に合わせて接着剤を塗布する作業が面倒なものとなり、かつ難しくなっていた。一方、超音波を利用する手段においては、融着用の突起をキャピラリ92の形状に正確に対応させて形成する必要がある。しだかって、この場合においても、キャピラリ92の形状が複雑な場合にはその対処に苦慮することとなっていた。
第3に、キャピラリ92の周囲のシール性が劣るものとなっていた。基板90に接着剤80を塗布する場合、たとえば溝92aの縁部に接着剤が塗布されていない部分があると、その部分がキャピラリ92に繋がった隙間となってしまい、この部分に試料が不当に進入する虞れがある。このような虞れは、超音波を利用する場合にもみられる。とくに、基板90やカバー体91を樹脂成形する場合にはこれらに反りなどが生じて、それらの接着面の平面度が低くなる場合があり、このような場合にはキャピラリ92の周囲のシール性が一層悪くなっていた。
近年においては、化学分析システムの構成要素を小型化し、かつ集積させることにより、システム全体の小型化を目指す研究が盛んになってきている。化学分析システムの小型化を図れば、システムの低価格化が実現されるのに加え、分析対象となる試料も少なくて済み、分析時間の短縮化、システム稼働に必要な電力消費量の減少、ならびに分析終了後の廃液量の減少などが達成可能である。このような化学分析システムの小型化の流れに沿うべく、上記分析用具を小型にする場合には、キャピラリ92をかなり微細に、かつ正確なサイズに形成する必要があり、基板90とカバー体91とを接着剤や超音波を利用して接着させる手段では、そのような要請に的確に応えることが困難となっていた。
発明の開示
本発明は、上記した問題点を解消または軽減することが可能な分析用具を提供することをその目的としている。
本発明の第1の側面によって提供される分析用具は、互いに重ね合わされた第1および第2の部材と、これら第1および第2の部材の一方に形成されている溝の開口部分が他方により覆われることによって構成されたキャピラリと、を備えている分析用具であって、上記第1の部材は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面を備え、この接着用面を介して上記第1および第2の部材の接着がなされていることを特徴としている。
好ましくは、上記第1の部材は、非自己粘着性のベース部材に自己粘着性を有するエラストマのシートが接着された構成を有しており、このシートの片面が上記接着用面とされている。
好ましくは、上記第1の部材の全体が、自己粘着性を有するエラストマである。
好ましくは、上記第2の部材は、非自己粘着性の材料からなり、上記第2の部材に、上記溝が形成されている。
好ましくは、上記第2の部材は、その片面に上記溝が有底状に形成されているプレート状またはシート状であり、上記第1の部材は、上記第2の部材の上記片面に接着されている。
好ましくは、上記キャピラリの一端は、複数の経路に分岐し、かつこれらの経路には試料受部と試薬受部とが繋がって形成されており、上記キャピラリの他端には、試料と試薬とを反応させるための反応部が繋がって形成されている。
好ましくは、本発明に係る分析用具は、複数の第2の部材を備えており、上記第1の部材は、上記溝が厚み方向に貫通して形成され、かつ表面および裏面がともに上記接着用面とされたプレート状またはシート状であり、上記複数の第2の部材は、上記第1の部材の表面および裏面に接着されている。
好ましくは、本発明に係る分析用具は、複数の第1の部材を備えており、上記第2の部材は、上記溝が厚み方向に貫通して形成されたプレート状またはシート状であり、上記第2の部材の表面および裏面に上記複数の第1の部材が接着されている。
好ましくは、上記キャピラリの一端は、試料導入口として形成されているとともに、上記キャピラリ内には試薬を含む反応部が設けられている。
本発明の第2の側面によって提供される分析用具は、互いに重ね合わされた第1および第2の部材と、上記第1の部材に形成されている溝の開口部が上記第2の部材により覆われることによって構成されたキャピラリと、を備えている分析用具であって、上記第2の部材は、エラストマからなり、上記第2の部材を上記第1の部材に押し付ける第3の部材をさらに備えていることを特徴としている。
好ましくは、上記第1および第3の部材の間に、上記第2の部材が挟み込まれており、上記第3の部材の一部は、上記第2の部材の外周囲において上記第1の部材に接着されている。
好ましくは、上記第3の部材は、上記第2の部材の外周囲において上記第1の部材に当接する凸部を有しており、この凸部と上記第1の部材との当接部分どうしが接着されている。
好ましくは、上記第3の部材は、可撓性を有するプレート状またはシート状であり、上記第3の部材が撓み変形を行なうことにより上記第3の部材の外周縁が上記第1の部材に接触し、これらの接触部分どうしが接着されている。
本発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
図1〜図3は、本発明に係る分析用具の一実施形態を示している。本実施形態の分析用具A1は、カバー体1と基板2とを具備しており、これらの間にキャピラリ3が設けられた構成を有している。カバー体1および基板2は、本発明でいう第1および第2の部材の一例に相当する。
カバー体1は、可撓性を有する矩形のプレート状またはシート状であり、ベース部材10と自己粘着性を有するエラストマからなるシート11とがラミネートされた構成を有している。シート11の具体的な材質としては、たとえばシリコンゴムが挙げられるが、自己粘着性を発揮するエラストマとしてはこれ以外のものもあり、本発明においてその具体的な材質は限定されるものではない。ただし、このエラストマは、試料と接触することによって試料の分析結果に悪影響を及ぼさない材質にすることが好ましい。シート11自体は、その両面に粘着性を有するものであり、その片面の粘着性を利用してベース部材10に接着されている。このシート11の上記片面とは反対の面が、カバー体1を基板2に接着させるための接着用面11aである。ベース部材10は、非自己粘着性の合成樹脂製である。
基板2は、カバー体1と同様な矩形のプレート状またはシート状であり、非自己粘着性の合成樹脂製である。この基板2の上面には、キャピラリ3を構成する細幅な有底状の溝30が形成されている。この溝30は、その距離を長くして後述する試料と試薬との混合を促進するなどの観点から蛇行状に形成されている。この溝30の一端は、2つに分岐しており、この分岐部分にはそれぞれ凹状に形成された試料受部21aと試薬受部21bとが繋がっている。溝30の他端には、凹状に形成された反応部22が繋がっている。
カバー体1は、その接着用面11aが基板2の上面に接触するようにして基板2に重ね合わされており、かつ接着用面11aの粘着性により基板2に接着している。キャピラリ3は、溝30の上部開口部がカバー体1によって塞がれることにより構成されている。カバー体1には、基板2の試料受部21aおよび試薬受部21bに連通する試料導入口15aおよび試薬導入口15bと、反応部22に連通する測定用開口部16とが設けられている。
この分析用具A1において、試料導入口15aおよび試薬導入口15bに液体状の試料および試薬を供給すると、これらは毛細管現象によりキャピラリ3内を進行して混合し、所定の反応をおこしながら反応部22へ到達する。試料の分析は、たとえば反応部22に到達した試料と試薬との混合液の光学特性を、光学測定装置(図示略)を利用して測定用開口部16を介して検査することにより行なうことができる。
この分析用具A1は、カバー体1と基板2とを接着用面11aの粘着性を利用して直接貼り合わせた構造を有しているために、たとえば接着剤や超音波を利用してそれらを接着させる場合とは異なり、カバー体1または基板2に接着剤を塗布したり、超音波付与を行なうといった作業が不要となり、カバー体1と基板2との接着作業が容易となる。キャピラリ3は、複雑な形状に蛇行しているにも拘わらず、カバー体1の接着用面11aは、フラットな面のままでよいから、カバー体1自体の製造も容易である。したがって、分析用具A1の製造コストを廉価にすることができる。
既述したように、この分析用具A1においてはその製造に際して接着剤が不要であるから、接着剤を利用していた従来技術とは異なり、接着剤の厚みむらに起因してキャピラリ3のサイズが不正確になるといったことはない。したがって、キャピラリ3を所望の正確なサイズとし、試料および試薬が試料導入口15aおよび試薬導入口15bから反応部22に到達するまでの時間や、それらの混合度合いなどの種々の条件が不適切にならないようにすることも可能となる。
カバー体1と基板2とを接着させる場合には、カバー体1の接着用面11aを基板2の上面の略全域(溝30の形成箇所などの積極的に凹状に形成されている部分を除く)に密着させることが可能である。このため、カバー体1と基板2との接着強度を高くすることができる。また、溝30の縁部に対してもカバー体1を確実に接着させて、キャピラリ3の周囲のシール性を高めることもできる。基板2が反り変形を生じていることに起因して、基板2の上面が湾曲しているような場合には、カバー体1をそれに対応させて撓ませることにより、やはり基板2に対してカバー体1を密着させることが可能である。
図4〜図7は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示している。図4以降の図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
本実施形態の分析用具A2は、スペーサ1A、基板2Aおよびカバー体2Bを具備している。スペーサ1Aは、本発明でいう第1の部材の具体例に相当し、基板2Aおよびカバー体2Bは、本発明でいう第2の部材の具体例に相当する。
スペーサ1Aは、可撓性を有するプレート状またはシート状であり、キャピラリ3Aを構成するための溝30aが厚み方向に貫通して形成されている。このスペーサ1Aの下面および上面は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面11a,11bである。このようにスペーサ1Aの両面を接着用面11a,11bとするための一手段としては、スペーサ1Aの全体を自己粘着性を有するエラストマとする手段がある。このような手段によれば、スペーサ1Aの製造が容易となる。ただし、このような手段に代えて、たとえば図7に示すように、非自己粘着性のベース部材10Aの上下両面に、自己粘着性を有するエラストマの一対のシート11を貼り合わせるといった手段を採用してもかまわない。
基板2Aおよびカバー体2Bは、いずれも非自己粘着性の合成樹脂製であり、略矩形のプレート状またはシート状である。基板2Aの上面部には、試薬を含む反応部29と、一対の電極28a,28bとが設けられている。カバー体2Bには、キャピラリ3A内の空気抜き用の孔27が設けられている。
基板2Aおよびカバー体2Bは、スペーサ1Aをその厚み方向において挟むようにして重ね合わされており、このスペーサ1Aの接着用面11a,11bの粘着性によりスペーサ1Aに接着されている。キャピラリ3Aは、スペーサ1Aの溝30aの上下開口部が基板2Aおよびカバー体2Bによって塞がれていることにより構成されている。このキャピラリ3Aの一端は、この分析用具A2の一端面に開口しており、この開口部分が試料導入口39となっている。
この分析用具A2においては、試料導入口39に液体状の試料を供給すると、この試料は毛細管現象によってキャピラリ3A内を移動し、反応部29に到達すると所定の反応をおこす。一対の電極28a,28bを利用して、その反応度合いを電気的に検出することにより、たとえば上記試料の特定成分の濃度測定が可能となる。このような測定原理は、たとえば血液中のグルコース濃度の測定に用いられるものであるが、反応部29の試薬の種類を変更するなどして他の成分の濃度測定用途にも広く用いることが可能である。
この分析用具A2においては、スペーサ1Aに対して基板2Aおよびカバー体2Bを、接着用面11a,11bの粘着性を利用して直接貼り合わせているために、既述した分析用具A1の場合と同様に、それらの貼り合わせは容易である。また、キャピラリ3Aを所望のサイズに正確に形成することもできる。キャピラリ3Aが本来の適正なサイズでない場合には、たとえば反応部29に到達する試料の量が過多となったり、あるいは不足する虞れがあるが、この分析用具A2においてはそのような虞れが少なくなる。また、この分析用具A2においては、スペーサ1Aの接着用面11a,11bのそれぞれの全面を基板2Aやカバー体2Bに密着させることが可能であるため、キャピラリ3Aの周囲のシール性が良くなるなど、分析用具A1について述べたのと同様な種々の利点が得られる。
本発明は、上述の実施形態の内容に限定されない。本発明に係る分析用具の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
図8に示す構成においては、溝30aが形成されたスペーサ2Cの上下両面が自己粘着性を有しておらず、基板1Bとカバー体1Cとのそれぞれが、自己粘着性の接着用面11を有している。換言すれば、同図に示す構成は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面を備えた2つの第1の部材の間に、第2の部材が挟まれた構造となっている。本発明においては、このような構成にすることもできる。
本発明は、少なくとも2つの部材が接着され、かつこれら接着された部材間にキャピラリが設けられている構造をもつ分析用具全般に適用することが可能である。分析対象物質の具体的な種類や成分は限定されない。分析用具の具体的な使用方法も問わない。本発明でいう第1および第2の部材の具体的な形状などは、用途に応じて適宜変更すればよい。本発明においては、第1および第2の部材がともに自己粘着性の接着用面を有している構成とすることもできる。また、本発明においては、上述の説明から理解されるように、キャピラリを構成する溝は、第1および第2の部材のいずれに形成されていてもかまわない。
本発明は、分析用具の構成部品が合成樹脂製でない場合にも適用することができる。自己粘着性を有するエラストマは、たとえばガラスに対しても良好な接着性を発揮する。したがって、たとえば分析用具の一部の構成部品がガラス製とされている場合であっても、本発明を適用し、本発明が意図する効果を得ることが可能である。
図9は、本発明の他の実施形態を示している。
本実施形態の分析用具A3は、基板4と、第1および第2のカバー5A,5Bとを具備している。これらの構成部品は、全て非自己粘着性であり、この分析用具A3は、自己粘着性の部品を用いていない点において上述の実施形態とは相違したものとなっている。基板4は、本発明でいう第1の部材の具体例に相当し、第1および第2のカバー5A,5Bは、本発明でいう第2および第3の部材の具体例に相当する。
基板4は、合成樹脂製であり、たとえば矩形のプレート状またはシート状を有し、その上面にはキャピラリ3を構成する有底状の溝30が形成されている。第1のカバー5Aは、エラストマからなり、その弾性率(弾性係数)は基板4および第2のカバー5Bの弾性率よりも小さい。この第1のカバー5Aの材質の具体例としては、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−プロピレンゴムが挙げられるが、これに限定されるものではない。第1のカバー5Aは、基板4よりも一回りサイズが小さい矩形シート状であり、基板4の上面に重ね合わされている。
第2のカバー5Bは、第1のカバー5Aよりも大きなサイズの矩形の略プレート状または略シート状であり、その外周縁の全周または略全周には、下向き状の凸部50が形成されている。この第2のカバー5Bは、凸部50によって囲まれている空間部51内に第1のカバー5Aが収容されるようにして第1のカバー5Aを覆っている。凸部50の先端部50a(下端部)は、基板4の上面に融着されている。この融着に際しては、第2のカバー5Bが第1のカバー5Aを厚み方向において適度に圧縮するようになされている。
本実施形態の分析用具A3は、溝30の上部開口部が第1のカバー5Aによって覆われたキャピラリ3を備えている。この分析用具A3の製作に際しては、第1のカバー5Aを接着剤を用いて基板4に接着させる必要はなく、基板4上に第1および第2のカバー5A,5Bを重ねてから、第2のカバー5Bの外周縁をヒータあるいは超音波を利用して加熱することにより基板4に融着させればよい。したがって、その作業は容易である。第2のカバー5Bと基板4との融着は、キャピラリ3から離れた位置において施すことができるために、上記融着作業がキャピラリ3の形成に悪影響を及ぼすこともない。
第1のカバー5Aは、エラストマであり、第2のカバー5Bの押し付け力によって適度に圧縮した状態にあるため、この第1のカバー5Aの各部は基板4の上面に密着する。また、基板4に多少の反り変形が生じていても、この反りに合わせて第1のカバー5Aが変形するため、このような場合にも第1のカバー5Aと基板4との密着性が確保される。したがって、キャピラリ3の周囲のシール性も良好となる。もちろん、第1のカバー5Aが基板4の上方に浮き上がらないようにすることもできる。したがって、キャピラリ3の縦幅を正確な寸法に規定することが可能である。
上記実施形態のように、本発明に係る分析用具としては、非自己粘着性のエラストマを用いた構成にすることも可能である。第2のカバー5Bとしては、上記した凸部50を有しない可撓性を有するプレート状またはシート状のものを用いることもできる。たとえば、図10に示すように、この第2のカバー5Bのうち、第1のカバー5Aの外周縁の周囲にはみ出した部分52を基板4に重ね合わせて、この重なり合った部分を融着させるようにしてもかまわない。このような構成であっても、第1のカバー5Aを第2のカバー5Bによって基板4の上面に押し付けることができ、上述した分析用具A3と同様な効果が得られる。第2のカバー5Bを基板4に接着させるための手段としては、融着に限らず、たとえば接着剤を用いてもかまわない。接着剤を用いて第2のカバー5Bを基板4に接着させる場合、この接着剤は第2のカバー5Bの外周縁または基板4のその対応箇所に塗布すればよいため、従来技術とは異なり、キャピラリ3の近傍には塗布する必要はなく、その作業は容易である。
図9および図10に示したように、本発明の非自己粘着性のエラストマを利用した構造の分析用具においても、その具体的な構成は種々に設計変更自在である。たとえば、基板の具体的な形状は、シート状またはプレート状に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係る分析用具の一実施形態を示す斜視図である。
図2は、図1のII−II断面図である。
図3は、図1に示す分析用具の分解斜視図である。
図4は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す斜視図である。
図5は、図4のV−V断面図である。
図6は、図4に示す分析用具の分解斜視図である。
図7は、図4に示す分析用具のスペーサの他の例を示す断面図である。
図8は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す断面図である。
図9は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す断面図である。
図10は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す断面図である。
図11Aは、従来技術の断面図であり、図11Bは、図11AのXI−XI断面図である。
図12は、従来技術の要部拡大断面図である。
本発明は、体液やその他の液体状の試料の分析に用いられる分析用具に関する。
背景技術
従来の分析用具の一例を図11A,11Bに示す。この分析用具は、基板90とカバー体91とを重ね合わせて接着し、キャピラリ92を形成したものである。キャピラリ92は、基板90の上面に形成された溝92aの上部開口部をカバー体91によって塞ぐことにより構成されている。この分析用具においては、カバー体91に形成された試料導入口93内に液体状の試料が供給されると、この試料は毛細管現象によりキャピラリ92内を矢印Na方向に流通する。この試料がキャピラリ92内を流通する過程においては、この試料に試薬を混合させて所定の反応を生じさせたり、あるいは試料の成分分離を行なわせるといったことが可能であり、このようなことに基づいて上記試料の分析が行なわれる。
従来においては、基板90やカバー体91をガラス製あるいはシリコン製とする場合があった。このような材質の場合には、たとえば水ガラス接合または陽極接合を用いることにより、基板90とカバー体91とを精度良く接着させることが可能である。ところが、ガラスやシリコンの加工は容易ではないため、この場合には、分析用具の製造コストが高くなるという不利を招く。
そこで、近年においては、基板90やカバー体91の部品コストの低減化を図ることを目的として、これらを合成樹脂製とするケースが多くなってきている。この場合、基板90とカバー体91とを接着させる手段としては、接着剤を用いる手段、あるいは超音波を利用した融着手段が用いられている。
しかし、このような従来技術においては、次のような不具合があった。
第1に、キャピラリ92を所望のサイズに正確に規定することが難しいものとなっていた。図12に示すように、接着剤80を利用して基板90とカバー体91とを接着させる場合には、キャピラリ92の縦幅(分析用具の厚み方向の幅)Hは、実質的には、溝92aの深さh1と接着剤80の厚みh2とを合計した寸法となる。ところが、接着剤80を所定の厚みに均一に塗布することは難しい。このため、接着剤80の厚みむらに起因して、キャピラリ92を所望の縦幅に仕上げることができない場合があった。一方、超音波を利用する手段においては、接着面にリブ状の突起(図示略)を形成しておき、この突起に超音波を付与することによってこの突起を加熱して変形させる。その際、上記変形部分がたとえば10μm程度の振幅で振動する。したがって、この振動に起因して、上記突起の変形度合いが一定にはならず、キャピラリ92が所望のサイズにならない場合があった。キャピラリ92が本来の適正なサイズに仕上げられていないと、キャピラリ92内における試料の流通速度や流通量などの条件が本来意図する条件とは相違することとなるため、最終的に得られる分析値が不正確となる。
第2に、キャピラリ92の形状が複雑な場合に、分析用具の製造が煩雑となっていた。基板90に接着剤80を塗布する場合には、溝92a内に接着剤80が進入しないように溝92aを適切に避ける必要がある。したがって、キャピラリ92の形状が複雑である場合には、そのような形状に合わせて接着剤を塗布する作業が面倒なものとなり、かつ難しくなっていた。一方、超音波を利用する手段においては、融着用の突起をキャピラリ92の形状に正確に対応させて形成する必要がある。しだかって、この場合においても、キャピラリ92の形状が複雑な場合にはその対処に苦慮することとなっていた。
第3に、キャピラリ92の周囲のシール性が劣るものとなっていた。基板90に接着剤80を塗布する場合、たとえば溝92aの縁部に接着剤が塗布されていない部分があると、その部分がキャピラリ92に繋がった隙間となってしまい、この部分に試料が不当に進入する虞れがある。このような虞れは、超音波を利用する場合にもみられる。とくに、基板90やカバー体91を樹脂成形する場合にはこれらに反りなどが生じて、それらの接着面の平面度が低くなる場合があり、このような場合にはキャピラリ92の周囲のシール性が一層悪くなっていた。
近年においては、化学分析システムの構成要素を小型化し、かつ集積させることにより、システム全体の小型化を目指す研究が盛んになってきている。化学分析システムの小型化を図れば、システムの低価格化が実現されるのに加え、分析対象となる試料も少なくて済み、分析時間の短縮化、システム稼働に必要な電力消費量の減少、ならびに分析終了後の廃液量の減少などが達成可能である。このような化学分析システムの小型化の流れに沿うべく、上記分析用具を小型にする場合には、キャピラリ92をかなり微細に、かつ正確なサイズに形成する必要があり、基板90とカバー体91とを接着剤や超音波を利用して接着させる手段では、そのような要請に的確に応えることが困難となっていた。
発明の開示
本発明は、上記した問題点を解消または軽減することが可能な分析用具を提供することをその目的としている。
本発明の第1の側面によって提供される分析用具は、互いに重ね合わされた第1および第2の部材と、これら第1および第2の部材の一方に形成されている溝の開口部分が他方により覆われることによって構成されたキャピラリと、を備えている分析用具であって、上記第1の部材は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面を備え、この接着用面を介して上記第1および第2の部材の接着がなされていることを特徴としている。
好ましくは、上記第1の部材は、非自己粘着性のベース部材に自己粘着性を有するエラストマのシートが接着された構成を有しており、このシートの片面が上記接着用面とされている。
好ましくは、上記第1の部材の全体が、自己粘着性を有するエラストマである。
好ましくは、上記第2の部材は、非自己粘着性の材料からなり、上記第2の部材に、上記溝が形成されている。
好ましくは、上記第2の部材は、その片面に上記溝が有底状に形成されているプレート状またはシート状であり、上記第1の部材は、上記第2の部材の上記片面に接着されている。
好ましくは、上記キャピラリの一端は、複数の経路に分岐し、かつこれらの経路には試料受部と試薬受部とが繋がって形成されており、上記キャピラリの他端には、試料と試薬とを反応させるための反応部が繋がって形成されている。
好ましくは、本発明に係る分析用具は、複数の第2の部材を備えており、上記第1の部材は、上記溝が厚み方向に貫通して形成され、かつ表面および裏面がともに上記接着用面とされたプレート状またはシート状であり、上記複数の第2の部材は、上記第1の部材の表面および裏面に接着されている。
好ましくは、本発明に係る分析用具は、複数の第1の部材を備えており、上記第2の部材は、上記溝が厚み方向に貫通して形成されたプレート状またはシート状であり、上記第2の部材の表面および裏面に上記複数の第1の部材が接着されている。
好ましくは、上記キャピラリの一端は、試料導入口として形成されているとともに、上記キャピラリ内には試薬を含む反応部が設けられている。
本発明の第2の側面によって提供される分析用具は、互いに重ね合わされた第1および第2の部材と、上記第1の部材に形成されている溝の開口部が上記第2の部材により覆われることによって構成されたキャピラリと、を備えている分析用具であって、上記第2の部材は、エラストマからなり、上記第2の部材を上記第1の部材に押し付ける第3の部材をさらに備えていることを特徴としている。
好ましくは、上記第1および第3の部材の間に、上記第2の部材が挟み込まれており、上記第3の部材の一部は、上記第2の部材の外周囲において上記第1の部材に接着されている。
好ましくは、上記第3の部材は、上記第2の部材の外周囲において上記第1の部材に当接する凸部を有しており、この凸部と上記第1の部材との当接部分どうしが接着されている。
好ましくは、上記第3の部材は、可撓性を有するプレート状またはシート状であり、上記第3の部材が撓み変形を行なうことにより上記第3の部材の外周縁が上記第1の部材に接触し、これらの接触部分どうしが接着されている。
本発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
図1〜図3は、本発明に係る分析用具の一実施形態を示している。本実施形態の分析用具A1は、カバー体1と基板2とを具備しており、これらの間にキャピラリ3が設けられた構成を有している。カバー体1および基板2は、本発明でいう第1および第2の部材の一例に相当する。
カバー体1は、可撓性を有する矩形のプレート状またはシート状であり、ベース部材10と自己粘着性を有するエラストマからなるシート11とがラミネートされた構成を有している。シート11の具体的な材質としては、たとえばシリコンゴムが挙げられるが、自己粘着性を発揮するエラストマとしてはこれ以外のものもあり、本発明においてその具体的な材質は限定されるものではない。ただし、このエラストマは、試料と接触することによって試料の分析結果に悪影響を及ぼさない材質にすることが好ましい。シート11自体は、その両面に粘着性を有するものであり、その片面の粘着性を利用してベース部材10に接着されている。このシート11の上記片面とは反対の面が、カバー体1を基板2に接着させるための接着用面11aである。ベース部材10は、非自己粘着性の合成樹脂製である。
基板2は、カバー体1と同様な矩形のプレート状またはシート状であり、非自己粘着性の合成樹脂製である。この基板2の上面には、キャピラリ3を構成する細幅な有底状の溝30が形成されている。この溝30は、その距離を長くして後述する試料と試薬との混合を促進するなどの観点から蛇行状に形成されている。この溝30の一端は、2つに分岐しており、この分岐部分にはそれぞれ凹状に形成された試料受部21aと試薬受部21bとが繋がっている。溝30の他端には、凹状に形成された反応部22が繋がっている。
カバー体1は、その接着用面11aが基板2の上面に接触するようにして基板2に重ね合わされており、かつ接着用面11aの粘着性により基板2に接着している。キャピラリ3は、溝30の上部開口部がカバー体1によって塞がれることにより構成されている。カバー体1には、基板2の試料受部21aおよび試薬受部21bに連通する試料導入口15aおよび試薬導入口15bと、反応部22に連通する測定用開口部16とが設けられている。
この分析用具A1において、試料導入口15aおよび試薬導入口15bに液体状の試料および試薬を供給すると、これらは毛細管現象によりキャピラリ3内を進行して混合し、所定の反応をおこしながら反応部22へ到達する。試料の分析は、たとえば反応部22に到達した試料と試薬との混合液の光学特性を、光学測定装置(図示略)を利用して測定用開口部16を介して検査することにより行なうことができる。
この分析用具A1は、カバー体1と基板2とを接着用面11aの粘着性を利用して直接貼り合わせた構造を有しているために、たとえば接着剤や超音波を利用してそれらを接着させる場合とは異なり、カバー体1または基板2に接着剤を塗布したり、超音波付与を行なうといった作業が不要となり、カバー体1と基板2との接着作業が容易となる。キャピラリ3は、複雑な形状に蛇行しているにも拘わらず、カバー体1の接着用面11aは、フラットな面のままでよいから、カバー体1自体の製造も容易である。したがって、分析用具A1の製造コストを廉価にすることができる。
既述したように、この分析用具A1においてはその製造に際して接着剤が不要であるから、接着剤を利用していた従来技術とは異なり、接着剤の厚みむらに起因してキャピラリ3のサイズが不正確になるといったことはない。したがって、キャピラリ3を所望の正確なサイズとし、試料および試薬が試料導入口15aおよび試薬導入口15bから反応部22に到達するまでの時間や、それらの混合度合いなどの種々の条件が不適切にならないようにすることも可能となる。
カバー体1と基板2とを接着させる場合には、カバー体1の接着用面11aを基板2の上面の略全域(溝30の形成箇所などの積極的に凹状に形成されている部分を除く)に密着させることが可能である。このため、カバー体1と基板2との接着強度を高くすることができる。また、溝30の縁部に対してもカバー体1を確実に接着させて、キャピラリ3の周囲のシール性を高めることもできる。基板2が反り変形を生じていることに起因して、基板2の上面が湾曲しているような場合には、カバー体1をそれに対応させて撓ませることにより、やはり基板2に対してカバー体1を密着させることが可能である。
図4〜図7は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示している。図4以降の図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
本実施形態の分析用具A2は、スペーサ1A、基板2Aおよびカバー体2Bを具備している。スペーサ1Aは、本発明でいう第1の部材の具体例に相当し、基板2Aおよびカバー体2Bは、本発明でいう第2の部材の具体例に相当する。
スペーサ1Aは、可撓性を有するプレート状またはシート状であり、キャピラリ3Aを構成するための溝30aが厚み方向に貫通して形成されている。このスペーサ1Aの下面および上面は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面11a,11bである。このようにスペーサ1Aの両面を接着用面11a,11bとするための一手段としては、スペーサ1Aの全体を自己粘着性を有するエラストマとする手段がある。このような手段によれば、スペーサ1Aの製造が容易となる。ただし、このような手段に代えて、たとえば図7に示すように、非自己粘着性のベース部材10Aの上下両面に、自己粘着性を有するエラストマの一対のシート11を貼り合わせるといった手段を採用してもかまわない。
基板2Aおよびカバー体2Bは、いずれも非自己粘着性の合成樹脂製であり、略矩形のプレート状またはシート状である。基板2Aの上面部には、試薬を含む反応部29と、一対の電極28a,28bとが設けられている。カバー体2Bには、キャピラリ3A内の空気抜き用の孔27が設けられている。
基板2Aおよびカバー体2Bは、スペーサ1Aをその厚み方向において挟むようにして重ね合わされており、このスペーサ1Aの接着用面11a,11bの粘着性によりスペーサ1Aに接着されている。キャピラリ3Aは、スペーサ1Aの溝30aの上下開口部が基板2Aおよびカバー体2Bによって塞がれていることにより構成されている。このキャピラリ3Aの一端は、この分析用具A2の一端面に開口しており、この開口部分が試料導入口39となっている。
この分析用具A2においては、試料導入口39に液体状の試料を供給すると、この試料は毛細管現象によってキャピラリ3A内を移動し、反応部29に到達すると所定の反応をおこす。一対の電極28a,28bを利用して、その反応度合いを電気的に検出することにより、たとえば上記試料の特定成分の濃度測定が可能となる。このような測定原理は、たとえば血液中のグルコース濃度の測定に用いられるものであるが、反応部29の試薬の種類を変更するなどして他の成分の濃度測定用途にも広く用いることが可能である。
この分析用具A2においては、スペーサ1Aに対して基板2Aおよびカバー体2Bを、接着用面11a,11bの粘着性を利用して直接貼り合わせているために、既述した分析用具A1の場合と同様に、それらの貼り合わせは容易である。また、キャピラリ3Aを所望のサイズに正確に形成することもできる。キャピラリ3Aが本来の適正なサイズでない場合には、たとえば反応部29に到達する試料の量が過多となったり、あるいは不足する虞れがあるが、この分析用具A2においてはそのような虞れが少なくなる。また、この分析用具A2においては、スペーサ1Aの接着用面11a,11bのそれぞれの全面を基板2Aやカバー体2Bに密着させることが可能であるため、キャピラリ3Aの周囲のシール性が良くなるなど、分析用具A1について述べたのと同様な種々の利点が得られる。
本発明は、上述の実施形態の内容に限定されない。本発明に係る分析用具の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
図8に示す構成においては、溝30aが形成されたスペーサ2Cの上下両面が自己粘着性を有しておらず、基板1Bとカバー体1Cとのそれぞれが、自己粘着性の接着用面11を有している。換言すれば、同図に示す構成は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面を備えた2つの第1の部材の間に、第2の部材が挟まれた構造となっている。本発明においては、このような構成にすることもできる。
本発明は、少なくとも2つの部材が接着され、かつこれら接着された部材間にキャピラリが設けられている構造をもつ分析用具全般に適用することが可能である。分析対象物質の具体的な種類や成分は限定されない。分析用具の具体的な使用方法も問わない。本発明でいう第1および第2の部材の具体的な形状などは、用途に応じて適宜変更すればよい。本発明においては、第1および第2の部材がともに自己粘着性の接着用面を有している構成とすることもできる。また、本発明においては、上述の説明から理解されるように、キャピラリを構成する溝は、第1および第2の部材のいずれに形成されていてもかまわない。
本発明は、分析用具の構成部品が合成樹脂製でない場合にも適用することができる。自己粘着性を有するエラストマは、たとえばガラスに対しても良好な接着性を発揮する。したがって、たとえば分析用具の一部の構成部品がガラス製とされている場合であっても、本発明を適用し、本発明が意図する効果を得ることが可能である。
図9は、本発明の他の実施形態を示している。
本実施形態の分析用具A3は、基板4と、第1および第2のカバー5A,5Bとを具備している。これらの構成部品は、全て非自己粘着性であり、この分析用具A3は、自己粘着性の部品を用いていない点において上述の実施形態とは相違したものとなっている。基板4は、本発明でいう第1の部材の具体例に相当し、第1および第2のカバー5A,5Bは、本発明でいう第2および第3の部材の具体例に相当する。
基板4は、合成樹脂製であり、たとえば矩形のプレート状またはシート状を有し、その上面にはキャピラリ3を構成する有底状の溝30が形成されている。第1のカバー5Aは、エラストマからなり、その弾性率(弾性係数)は基板4および第2のカバー5Bの弾性率よりも小さい。この第1のカバー5Aの材質の具体例としては、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−プロピレンゴムが挙げられるが、これに限定されるものではない。第1のカバー5Aは、基板4よりも一回りサイズが小さい矩形シート状であり、基板4の上面に重ね合わされている。
第2のカバー5Bは、第1のカバー5Aよりも大きなサイズの矩形の略プレート状または略シート状であり、その外周縁の全周または略全周には、下向き状の凸部50が形成されている。この第2のカバー5Bは、凸部50によって囲まれている空間部51内に第1のカバー5Aが収容されるようにして第1のカバー5Aを覆っている。凸部50の先端部50a(下端部)は、基板4の上面に融着されている。この融着に際しては、第2のカバー5Bが第1のカバー5Aを厚み方向において適度に圧縮するようになされている。
本実施形態の分析用具A3は、溝30の上部開口部が第1のカバー5Aによって覆われたキャピラリ3を備えている。この分析用具A3の製作に際しては、第1のカバー5Aを接着剤を用いて基板4に接着させる必要はなく、基板4上に第1および第2のカバー5A,5Bを重ねてから、第2のカバー5Bの外周縁をヒータあるいは超音波を利用して加熱することにより基板4に融着させればよい。したがって、その作業は容易である。第2のカバー5Bと基板4との融着は、キャピラリ3から離れた位置において施すことができるために、上記融着作業がキャピラリ3の形成に悪影響を及ぼすこともない。
第1のカバー5Aは、エラストマであり、第2のカバー5Bの押し付け力によって適度に圧縮した状態にあるため、この第1のカバー5Aの各部は基板4の上面に密着する。また、基板4に多少の反り変形が生じていても、この反りに合わせて第1のカバー5Aが変形するため、このような場合にも第1のカバー5Aと基板4との密着性が確保される。したがって、キャピラリ3の周囲のシール性も良好となる。もちろん、第1のカバー5Aが基板4の上方に浮き上がらないようにすることもできる。したがって、キャピラリ3の縦幅を正確な寸法に規定することが可能である。
上記実施形態のように、本発明に係る分析用具としては、非自己粘着性のエラストマを用いた構成にすることも可能である。第2のカバー5Bとしては、上記した凸部50を有しない可撓性を有するプレート状またはシート状のものを用いることもできる。たとえば、図10に示すように、この第2のカバー5Bのうち、第1のカバー5Aの外周縁の周囲にはみ出した部分52を基板4に重ね合わせて、この重なり合った部分を融着させるようにしてもかまわない。このような構成であっても、第1のカバー5Aを第2のカバー5Bによって基板4の上面に押し付けることができ、上述した分析用具A3と同様な効果が得られる。第2のカバー5Bを基板4に接着させるための手段としては、融着に限らず、たとえば接着剤を用いてもかまわない。接着剤を用いて第2のカバー5Bを基板4に接着させる場合、この接着剤は第2のカバー5Bの外周縁または基板4のその対応箇所に塗布すればよいため、従来技術とは異なり、キャピラリ3の近傍には塗布する必要はなく、その作業は容易である。
図9および図10に示したように、本発明の非自己粘着性のエラストマを利用した構造の分析用具においても、その具体的な構成は種々に設計変更自在である。たとえば、基板の具体的な形状は、シート状またはプレート状に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係る分析用具の一実施形態を示す斜視図である。
図2は、図1のII−II断面図である。
図3は、図1に示す分析用具の分解斜視図である。
図4は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す斜視図である。
図5は、図4のV−V断面図である。
図6は、図4に示す分析用具の分解斜視図である。
図7は、図4に示す分析用具のスペーサの他の例を示す断面図である。
図8は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す断面図である。
図9は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す断面図である。
図10は、本発明に係る分析用具の他の実施形態を示す断面図である。
図11Aは、従来技術の断面図であり、図11Bは、図11AのXI−XI断面図である。
図12は、従来技術の要部拡大断面図である。
Claims (13)
- 互いに重ね合わされた第1および第2の部材と、
これら第1および第2の部材の一方に形成されている溝の開口部分が他方により覆われることによって構成されたキャピラリと、
を備えている、分析用具であって、
上記第1の部材は、自己粘着性を有するエラストマの接着用面を備え、
この接着用面を介して上記第1および第2の部材の接着がなされていることを特徴とする、分析用具。 - 上記第1の部材は、非自己粘着性のベース部材に自己粘着性を有するエラストマのシートが接着された構成を有しており、
このシートの片面が上記接着用面とされている、請求項1に記載の分析用具。 - 上記第1の部材の全体が、自己粘着性を有するエラストマである、請求項1に記載の分析用具。
- 上記第2の部材は、非自己粘着性の材料からなり、
上記第2の部材に、上記溝が形成されている、請求項1に記載の分析用具。 - 上記第2の部材は、その片面に上記溝が有底状に形成されているプレート状またはシート状であり、
上記第1の部材は、上記第2の部材の上記片面に接着されている、請求項4に記載の分析用具。 - 上記キャピラリの一端は、複数の経路に分岐し、かつこれらの経路には試料受部と試薬受部とが繋がって形成されており、上記キャピラリの他端には、試料と試薬とを反応させるための反応部が繋がって形成されている、請求項5に記載の分析用具。
- 複数の第2の部材を備えており、
上記第1の部材は、上記溝が厚み方向に貫通して形成され、かつ表面および裏面がともに上記接着用面とされたプレート状またはシート状であり、
上記複数の第2の部材は、上記第1の部材の表面および裏面に接着されている、請求項1に記載の分析用具。 - 複数の第1の部材を備えており、
上記第2の部材は、上記溝が厚み方向に貫通して形成されたプレート状またはシート状であり、
上記第2の部材の表面および裏面に上記複数の第1の部材が接着されている、請求項1に記載の分析用具。 - 上記キャピラリの一端は、試料導入口として形成されているとともに、上記キャピラリ内には試薬を含む反応部が設けられている、請求項5に記載の分析用具。
- 互いに重ね合わされた第1および第2の部材と、
上記第1の部材に形成されている溝の開口部が上記第2の部材により覆われることによって構成されたキャピラリと、
を備えている、分析用具であって、
上記第2の部材は、エラストマからなり、
上記第2の部材を上記第1の部材に押し付ける第3の部材をさらに備えていることを特徴とする、分析用具。 - 上記第1および第3の部材の間に、上記第2の部材が挟み込まれており、
上記第3の部材の一部は、上記第2の部材の外周囲において上記第1の部材に接着されている、請求項10に記載の分析用具。 - 上記第3の部材は、上記第2の部材の外周囲において上記第1の部材に当接する凸部を有しており、この凸部と上記第1の部材との当接部分どうしが接着されている、請求項11に記載の分析用具。
- 上記第3の部材は、可撓性を有するプレート状またはシート状であり、上記第3の部材が撓み変形を行なうことにより上記第3の部材の外周縁が上記第1の部材に接触し、これらの接触部分どうしが接着されている、請求項11に記載の分析用具。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002128950 | 2002-04-30 | ||
JP2002128950 | 2002-04-30 | ||
PCT/JP2003/005479 WO2003093834A1 (fr) | 2002-04-30 | 2003-04-28 | Instrument d'analyse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2003093834A1 true JPWO2003093834A1 (ja) | 2005-09-08 |
Family
ID=29397285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004502002A Pending JPWO2003093834A1 (ja) | 2002-04-30 | 2003-04-28 | 分析用具 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7468162B2 (ja) |
EP (2) | EP1975628B1 (ja) |
JP (1) | JPWO2003093834A1 (ja) |
CN (1) | CN1650171B (ja) |
AT (1) | ATE543100T1 (ja) |
AU (1) | AU2003235968A1 (ja) |
WO (1) | WO2003093834A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006030160A (ja) * | 2004-04-14 | 2006-02-02 | Hitachi Maxell Ltd | 反応容器 |
US7635594B2 (en) | 2005-05-09 | 2009-12-22 | Theranos, Inc. | Point-of-care fluidic systems and uses thereof |
US8741230B2 (en) | 2006-03-24 | 2014-06-03 | Theranos, Inc. | Systems and methods of sample processing and fluid control in a fluidic system |
EP2005155B1 (en) | 2006-03-24 | 2021-06-30 | Advanced Animal Diagnostics, Inc. | Mastitis assay employing a microfluidic chamber assembly |
US11287421B2 (en) | 2006-03-24 | 2022-03-29 | Labrador Diagnostics Llc | Systems and methods of sample processing and fluid control in a fluidic system |
CA2695486A1 (en) | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Belimo Holding Ag | Flow sensor and production method thereof |
CN109153020A (zh) * | 2016-04-28 | 2019-01-04 | 沙特基础工业全球技术公司 | 微流体器件 |
DE102016226194A1 (de) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Mikrofluidische Vorrichtung, Verfahren zu deren Herstellung und Spritzprägevorrichtung |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4849340A (en) * | 1987-04-03 | 1989-07-18 | Cardiovascular Diagnostics, Inc. | Reaction system element and method for performing prothrombin time assay |
EP0359831B2 (en) | 1988-03-31 | 2007-06-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor and process for its production |
JPH0658338B2 (ja) | 1988-05-18 | 1994-08-03 | 松下電器産業株式会社 | バイオセンサ |
US6176962B1 (en) * | 1990-02-28 | 2001-01-23 | Aclara Biosciences, Inc. | Methods for fabricating enclosed microchannel structures |
SE501380C2 (sv) * | 1993-06-15 | 1995-01-30 | Pharmacia Lkb Biotech | Sätt att tillverka mikrokanal/mikrokavitetsstrukturer |
US5595712A (en) | 1994-07-25 | 1997-01-21 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Chemical mixing and reaction apparatus |
US6167910B1 (en) * | 1998-01-20 | 2001-01-02 | Caliper Technologies Corp. | Multi-layer microfluidic devices |
US6334301B1 (en) * | 1999-02-25 | 2002-01-01 | Vacco Industries, Inc. | Assembly of etched sheets forming a fluidic module |
US6899137B2 (en) * | 1999-06-28 | 2005-05-31 | California Institute Of Technology | Microfabricated elastomeric valve and pump systems |
JP3418727B2 (ja) | 2000-04-27 | 2003-06-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マイクロバルブ装置及びその製作方法 |
JP2002048752A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フローセルおよびポリマー膜の形成方法 |
-
2003
- 2003-04-28 CN CN038097923A patent/CN1650171B/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-28 EP EP08012106A patent/EP1975628B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-28 AT AT08012106T patent/ATE543100T1/de active
- 2003-04-28 JP JP2004502002A patent/JPWO2003093834A1/ja active Pending
- 2003-04-28 EP EP03720977A patent/EP1500935A4/en not_active Withdrawn
- 2003-04-28 AU AU2003235968A patent/AU2003235968A1/en not_active Abandoned
- 2003-04-28 WO PCT/JP2003/005479 patent/WO2003093834A1/ja active Application Filing
- 2003-04-28 US US10/513,862 patent/US7468162B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050201892A1 (en) | 2005-09-15 |
AU2003235968A1 (en) | 2003-11-17 |
EP1500935A1 (en) | 2005-01-26 |
EP1975628B1 (en) | 2012-01-25 |
WO2003093834A1 (fr) | 2003-11-13 |
ATE543100T1 (de) | 2012-02-15 |
EP1500935A4 (en) | 2006-05-24 |
US7468162B2 (en) | 2008-12-23 |
CN1650171B (zh) | 2012-10-03 |
EP1975628A1 (en) | 2008-10-01 |
CN1650171A (zh) | 2005-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10828642B2 (en) | Integrated cartridge housings for sample analysis | |
CN101133321B (zh) | 表面波传感器器件 | |
US7487682B2 (en) | Measuring cell as well as constructing methods for a measuring cell and measuring apparatus with a mount for such a measuring cell | |
EP1950569A1 (en) | Flow cell and process for producing the same | |
US8920727B2 (en) | Arrangement and method for electrochemically measuring biochemical reactions and method for producing the arrangement | |
JPWO2003093834A1 (ja) | 分析用具 | |
WO2016130753A1 (en) | Piezoelectric biochips having fluidic channels | |
CN114867558B (zh) | 分析物感测系统及其卡匣 | |
US9375711B2 (en) | Sensor and a method of assembling a sensor | |
US20230271185A1 (en) | Biosensor system for multiplexed detection of biomarkers | |
CN108495713B (zh) | 包括集成电极的微流体流动池及其制造方法 | |
CA3082898C (en) | Sensor assembly and method of using same | |
US11628435B2 (en) | Diagnostic detection chip devices and methods of manufacture and assembly | |
JP2003004700A (ja) | 電気泳動用チップ | |
EP2253951B1 (en) | Biomaterial measuring device and manufacturing method thereof | |
US6368478B1 (en) | Electrochemical measuring device with an planar sensor substrate | |
EP4071474A1 (en) | Microfluidic devices and methods | |
KR20200006819A (ko) | 혈당 바이오 센서 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080722 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080919 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |