JPWO2020179053A1 - Liquid transfer cartridge for temperature control device - Google Patents
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Abstract
熱変形による接触熱抵抗の悪化を抑制し、高速かつ高精度な温度制御装置用送液カートリッジを提供する。温度制御装置用送液カートリッジ1は、温度調整部16に配され得る第2の層3と、第2の層3との間隙にて流路を形成する送液チップ2と、温度調整部16の領域外において、第2の層3より送液チップ2の側である上側、又は、第2の層3の下側に配され、弾性体からなり、且つ、第2の層3よりも線膨張係数が大きい第1の層4と、を備える。Provided is a high-speed and highly accurate liquid feed cartridge for a temperature control device, which suppresses deterioration of contact thermal resistance due to thermal deformation. The liquid feed cartridge 1 for a temperature control device includes a liquid feed tip 2 that forms a flow path in a gap between a second layer 3 that can be arranged in the temperature control unit 16 and the second layer 3, and a temperature control unit 16. Outside the region of the second layer 3, it is arranged on the upper side which is the side of the liquid feeding tip 2 from the second layer 3 or on the lower side of the second layer 3, is made of an elastic body, and is a strand of the second layer 3. A first layer 4 having a large expansion coefficient is provided.
Description
本発明は、温度制御装置用送液カートリッジに関する。 The present invention relates to a liquid feed cartridge for a temperature control device.
近年、遺伝子検査は研究用途のみならず、オーダーメイド医療や個人を識別する鑑定など広い用途で利用されるようになり、精度だけでなく検査時間の短縮が望まれている。遺伝子検査を実施する場合、DNA(Deoxyribonucleic acid、デオキシリボ核酸)を含む試料を取得したのち、試料中の微量のDNAを増幅させてから分析を行うことで高精度な分析を実現している。ここでDNAを増幅させる方法として、PCR(Polymerase Chain Reaction、ポリメラーゼ連鎖反応)法が広く利用されている。PCR法では、DNAを含む試料溶液とDNAを増幅させる試薬を含む溶液を混合し、たとえば94°Cで1本鎖に変性させ、60°Cで相補鎖を合成させる。これらの温度変化を繰り返すことでDNAを指数関数的に増幅させることができる。一方で、試薬が求める温度に対して過度な温度上昇や温度降下が生じると、目標としているDNAが増幅しないといった課題が生じるため、高精度な温度制御が求められる。
さらに、遺伝子検査に必要な試料や試薬の定量、攪拌といった操作を自動化するため、使い捨ての基板上で送液を実現する流路チップの開発が進められており、流路チップ表面に設けた弾性膜の変形を利用して送液するチップが報告されている。さらに送液した後に送液チップ上でPCR法を実現させるため、ペルチェ素子を用いて温度変化を与える構造の開発が進められている。In recent years, genetic testing has come to be used not only for research purposes but also for a wide range of purposes such as personalized medicine and individual identification, and it is desired to shorten not only accuracy but also test time. When conducting a genetic test, high-precision analysis is realized by obtaining a sample containing DNA (Deoxyribonucleic acid, deoxyribonucleic acid), amplifying a small amount of DNA in the sample, and then performing the analysis. Here, as a method for amplifying DNA, the PCR (Polymerase Chain Reaction) method is widely used. In the PCR method, a sample solution containing DNA and a solution containing a reagent for amplifying DNA are mixed, denatured into a single strand at, for example, 94 ° C, and a complementary strand is synthesized at 60 ° C. DNA can be amplified exponentially by repeating these temperature changes. On the other hand, if an excessive temperature rise or temperature drop occurs with respect to the temperature required by the reagent, there arises a problem that the target DNA is not amplified, so that highly accurate temperature control is required.
Furthermore, in order to automate operations such as quantification and stirring of samples and reagents required for genetic testing, the development of a flow path chip that realizes liquid feeding on a disposable substrate is underway, and the elasticity provided on the surface of the flow path chip. Chips that send liquid by utilizing the deformation of the membrane have been reported. Further, in order to realize the PCR method on the liquid feeding chip after the liquid is fed, the development of a structure that gives a temperature change using a Perche element is underway.
一方で、流路チップに設けた送液を制御する弾性膜を介して溶液を温度変化させる場合、弾性膜と温度制御装置が適切に接触していなければ、弾性膜と温度制御装置の間に生じる接触熱抵抗が増大することで、温度制御装置と溶液間の温度差が増大し、PCR法で求められる温度に制御することが困難になる。溶液が適切な温度に制御されない場合、安定したDNAの増幅を行うことができず、遺伝子検査装置の信頼性が低下するといった課題がある。
これらの課題に対して、温度制御部と弾性膜間の接触熱抵抗を低減させる構造が検討されており、例えば特許文献1では、液体試料を収容する容器部の内部に対して圧力を加えながら、液体試料を加熱する方式が開示されている。また、特許文献2には、上部硬質基板と、メンブレン層と、台座基板と、開口部を有する凹陥部が形成された少なくとも1個の支持カップ基板を有する構成が記載されている。On the other hand, when the temperature of the solution is changed via the elastic membrane that controls the liquid feeding provided in the flow path chip, if the elastic membrane and the temperature control device are not in proper contact, the space between the elastic membrane and the temperature control device is reached. As the generated contact heat resistance increases, the temperature difference between the temperature control device and the solution increases, and it becomes difficult to control the temperature to be obtained by the PCR method. If the solution is not controlled to an appropriate temperature, stable DNA amplification cannot be performed, and there is a problem that the reliability of the genetic testing device is lowered.
To solve these problems, a structure for reducing the contact thermal resistance between the temperature control unit and the elastic film has been studied. For example, in
特許文献1では、メンブレンと基板で封止された溶液に対して圧力を印加することで、温度制御ブロックに溶液を、メンブレンを介して押しつけ、温度制御ブロックとの熱交換効率を高めている。しかし、特許文献1に記載された温度制御構造では、溶液の温調を行う反応容器部に圧力を加える機構が必要であり送液機構が複雑になる、また、メンブレンは温度変化に伴い熱変形を生じ、この熱変形に伴って接触熱抵抗が変化するため、一様かつ高精度な温度変化を与えることが困難であるという課題がある。また、特許文献2においても、メンブレンは温度変化に伴い熱変形を生じ、この熱変形に伴って接触熱抵抗が変化するため、一様かつ高精度な温度変化を与えることが困難である。
In
そこで本発明は、熱変形による接触熱抵抗の悪化を抑制し、高速かつ高精度な温度制御装置用送液カートリッジを提供する。 Therefore, the present invention provides a liquid feed cartridge for a temperature control device that suppresses deterioration of contact thermal resistance due to thermal deformation and has high speed and high accuracy.
上記課題を解決するため、本発明に係る温度制御装置用送液カートリッジは、温度調整部に配され得る第2の層と、前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、前記温度調整部の領域外において、前記第2の層より前記送液チップの側である上側、又は、前記第2の層の下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the liquid feed cartridge for a temperature control device according to the present invention is a liquid feed cartridge that forms a flow path in a gap between a second layer that can be arranged in a temperature control unit and the second layer. The tip and the outside of the region of the temperature control unit are arranged on the upper side of the liquid feeding tip on the side of the second layer or on the lower side of the second layer, and are made of an elastic body and described above. It is characterized by comprising a first layer having a larger linear expansion coefficient than the second layer.
また、本発明に係る他の温度制御装置用送液カートリッジは、温度調整部に配され得る第2の層と、前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、前記第2の層より前記送液チップとは反対側である下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備えることを特徴とする。 Further, the liquid feed cartridge for another temperature control device according to the present invention includes a liquid feed tip that forms a flow path in the gap between the second layer that can be arranged in the temperature control unit and the second layer. It is provided with a first layer which is arranged on the lower side opposite to the liquid feeding tip from the second layer, is made of an elastic body, and has a larger linear expansion coefficient than the second layer. It is characterized by.
本発明によれば、熱変形による接触熱抵抗の悪化を抑制し、高速かつ高精度な温度制御装置用送液カートリッジを提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of contact thermal resistance due to thermal deformation and to provide a high-speed and highly accurate liquid feed cartridge for a temperature control device.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
本発明の送液カートリッジを適用する「化学分析装置」としては、DNA解析装置、核酸増幅装置、遺伝子検査装置が含まれる。
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。The "chemical analyzer" to which the liquid feed cartridge of the present invention is applied includes a DNA analyzer, a nucleic acid amplification device, and a genetic test device.
Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例に係る実施例1による温度制御装置20の概略上面図である。また、図2は温度制御装置20の概略側面図である。なお、図1では、送液カートリッジ1と送液制御部5によって形成される流路形状を破線で示している。図2に示すように、温度制御装置20は、送液カートリッジ1、送液制御部5、及び温調部16から構成される。図3は送液カートリッジ1を構成する各層の構造を示している。送液カートリッジ1は、送液チップ2と弾性体からなる第1の層4と、第1の層よりも線膨張係数が小さい材料から成る第2の層3から構成され、送液制御部5の上面に固定される。なお、送液カートリッジ1は、送液制御部5の上面に対し着脱自在である。送液チップ2は、溶液を導入する導入孔10と、溶液を排出する排出孔11が形成されている。送液チップ2の底面に溝を形成し、流路8と温調流路8aとする。導入孔10と排出孔11は送液チップ2の上面から下面まで連通しており、流路8と温調流路8aを通じて溶液を移動させることができる。第2の層3は送液制御部5に形成する第1の送液弁9aと第2の送液弁9b、第3の送液弁9cと略同一形状の開口部3aを有する。第1の層4は温調流路8aと略同一形状の開口部4aを有する。送液制御部5は温調部16を固定するための開口部9dと、第1の送液弁9aと第2の送液弁9b、第3の送液弁9cとなる凹部が形成される。さらに第1の送液弁9aと第2の送液弁9b、第3の送液弁9cの底面には貫通孔12が形成される。また、貫通孔12は流体例えば空気の導入、排出を制御する装置(図示せず)と接続される。図4は図1に示した温度制御装置20におけるA−A’方向の断面図を示している。送液カートリッジ1の底面に送液制御部5と、温調部16が固定される。ここで、温調部16を構成する温度制御ブロック6は、第1の層4に形成した開口部4a(図3)を介して第2の層3に接触し、送液チップ2の温調流路8aの底面に固定される。送液制御部5に形成した第1の層4は温度制御ブロック6に接触しない。第2の層3は、第1の送液弁9aと第2の送液弁9b、第3の送液弁9cと略同一の開口部3aを有しており、開口部3aと送液弁の位置が一致するように貼り合わせる。そのため、送液弁の開口部上部には第2の層3は形成されない。図5は温度制御装置20におけるB−B’方向の断面図を示す。送液チップ2に形成した温調流路8aの底面は第2の層3が配置され、第1の層4に形成された開口部4aを介して温度制御ブロック6に押圧されることで温調流路8aの底面を密閉する。
FIG. 1 is a schematic top view of the
次に温度制御装置20における送液制御部5を用いた液移動の例を示す。まず、図6Aに示すように、送液チップ2の導入孔10に溶液13を配置する(溶液導入状態)。ここで、図6Bに示すように、第2の送液弁9bに貫通孔12を介して空気を導入し、第1の層4を押し上げ、すなわち第2の送液弁9bを押し上げて、第1の層4を送液チップ2の底面に接触させることで流路8を密閉する(流路密閉状態)。ここで、第1の送液弁9aの空気を排出することで第1の層4が変形し、すなわち第1の送液弁9aを引き下げることで、導入孔10に配置した溶液13が流路8を通じて第1の送液弁9aに吸引される。さらに図6Cに示すように、まず第3の送液弁9cを押し上げて流路8を密閉し、第2の送液弁9bを引き下げることで溶液13を送液チップ2における温調流路8aに引き込み、さらに第1の送液弁9aを押し上げて流路8を密閉し、第3の送液弁9cを引き下げて流路8を開放し、第2の送液弁9bを押し上げることで溶液13を温調流路8aに保持する(溶液を温調流路に保持した状態)。ここで、温調部16を構成する温度制御素子7によって温度制御ブロック6の温度を変化させ、第2の層3を介して溶液13に温度変化を与えることができる。温度変化の操作が完了したのち、図6Dに示すように第3の送液弁9cを押し上げて流路8を密閉し、第1の送液弁9aと第3の送液弁9cを引き下げることで溶液13が第2の送液弁9bの領域に進む(溶液の温調流路からの移動状態)。さらに図6Eに示すように、第3の送液弁9cを引き下げて流路8を開放し、第1の送液弁9aと第2の送液弁9bを押し上げることで溶液13を排出孔11から押し出すことができ、温度処理を行った溶液13を送液カートリッジ1から取り出すことができる(溶液排出状態)。
Next, an example of liquid transfer using the liquid
ここで、温度制御素子7よって温度を制御するために必要となる温度センサ(図示せず)を温度制御ブロック6に設置することで、所望の温度変化であることを確認することができる。例えば、DNAを含む試料と、DNAを増幅する酵素が含まれている試薬を混合し、送液カートリッジ1上の温調流路8aに送液し、94°Cと60°Cに繰り返し温度変化させることで、DNAを増幅させ、分析を行うことができる。
Here, by installing a temperature sensor (not shown) required for controlling the temperature by the
上述した本実施例により、温調流路8aを形成する底面の熱変形は小さく、温度制御ブロック6と第2の層3の間の接触熱抵抗が一様に保たれる。そのため,温調部16による温度変化を精度よく溶液13に伝えることができる。本実施例によれば、温調ブロック6は熱変形の小さい第2の層3のみに接触しており、熱変形の大きい第1の層4には接触していないため、温度変化に伴う熱変形が抑えられるため、一様な接触状態が保たれ、接触熱抵抗が変化しない。
According to the above-described embodiment, the thermal deformation of the bottom surface forming the temperature
なお、本実施例では、流路8は送液チップ2に1系統のみ形成していたが、1系統に限定するものではなく、複数の溶液を送液、混合するために導入孔、流路、排出孔を複数有する送液チップとしてもよい。また、温度制御ブロック6は、温度制御素子7の温度変化を温調流路8aに保持される溶液13に効率よく伝えることを目的としているため、熱伝導率の高い金属材料であることが好ましく、たとえばアルミニウムや銅で形成することが望ましい。また、温度制御素子7はペルチェ素子や、ヒータを用いた加熱、冷却媒体を通過させることによって温度を調整する構造とすることができる。送液制御部5は空気を用いて第1の層4を変形させる構造としていたが、水やオイルを用いて第1の層4を変形させてもよい。また、第2の層3は線膨張係数が小さい材質であることが望ましく、ポリイミド、ポリエステル、テフロン(登録商標)などで形成することが望ましい。
In this embodiment, the
以上の通り本実施例によれば、熱変形による接触熱抵抗の悪化を抑制し、高速かつ高精度な温度制御装置用送液カートリッジを提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress deterioration of contact thermal resistance due to thermal deformation and to provide a high-speed and highly accurate liquid feed cartridge for a temperature control device.
図7は本発明の他の実施例に係る実施例2による温度制御装置の構造を説明する断面図であり、図8は図7の変形例を示す図である。本実施例では、第2の層3が粘着層14を有する点が実施例1と異なる。その他の構成は、上述の実施例1と同様であり、以下では、実施例1と同一の構成要素に同一符号を付し、実施例1と重複する説明を省略する。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the structure of the temperature control device according to the second embodiment according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing a modified example of FIG. 7. The present embodiment differs from the first embodiment in that the
図7に示すように、粘着層14は第2の層3の両面に形成される。ここで、粘着層14は送液チップ2に形成する流路8、送液制御部5に形成する第1の送液弁9a、第2の送液弁9b、第3の送液弁9c部は選択的に粘着層14が存在しない。
上述した本実施例によれば、第2の層3が送液チップ2および第1の層4と粘着層14を介して接着され、第2の層3と送液チップ2の隙間および第1の層4と第2の層3の隙間からの液の漏れ出しや、蒸気の漏れ出しが抑制される。As shown in FIG. 7, the
According to the above-described embodiment, the
また、第2の層3が温度制御ブロック6に接着されるため、第2の層3の温度制御ブロック6への接触状態が変化せず、温度制御状態が安定する。ただし、応答性を重視する場合は、温度制御ブロック6に接触させている粘着層14の箇所を(図8に示すように)除去し、直接第2の層3と温度制御ブロック6を接触させてもよい。
Further, since the
以上の通り、本実施例によれば、実施例1の効果に加え、粘着層14により、第2の層3と送液チップ2の隙間および第1の層4と第2の層3の隙間からの液の漏れ出しや、蒸気の漏れ出しが抑制される。また、第2の層3が温度制御ブロック6に接着されるため、第2の層3の温度制御ブロック6への接触状態が変化せず、温度制御状態が安定する。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the gap between the
図9は本発明の他の実施例に係る実施例3による温度制御装置の構造を説明する断面図である。本実施例では、送液チップ2における温調流路8aの周囲に凸部15を設けた点が実施例1と異なる。その他の構成は、上述の実施例1と同様であり、以下では、実施例1と同一の構成要素に同一符号を付し、実施例1と重複する説明を省略する。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the structure of the temperature control device according to the third embodiment according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
図9に示すように、送液チップ2に形成した凹部によって流路8を形成するが、温調流路8aの周囲に凸部15を設ける。これにより、温調流路8aの周囲のみ第2の層3を押し付ける圧力が高まり、温調流路8aからの液の漏れ出しや、蒸気の漏れ出しを抑制することができる。ただし、温調流路8aの周りに形成する凸部15は1段であることに限定されるものではなく、例えば温度制御ブロック6に凹部を形成し、櫛歯型とすることでさらに押しつけ面圧を高めてもよい。
As shown in FIG. 9, the
以上の本実施例によれば、実施例1の効果に加え、温調流路8aからの液の漏れ出しや、蒸気の漏れ出しを抑制することができる。
According to the above-mentioned embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, it is possible to suppress the leakage of the liquid from the temperature
図10は本発明の他の実施例に係る実施例4による温度制御装置の構造を説明する断面図である。本実施例では、送液チップ2と第1の層4を密着させ、第1の層4の下面に第2の層3を構築した点が実施例1と異なる。その他の構成は、上述の実施例1と同様であり、以下では、実施例1と同一の構成要素に同一符号を付し、実施例1と重複する説明を省略する。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the structure of the temperature control device according to the fourth embodiment according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
図10に示すように、送液カートリッジ1に第1の層4を密着させ、その下面に第2の層3を密着させる構造とする。すなわち、上述の実施例1と比較し、本実施例では流路8がNC(ノーマリークローズ)となっている。従って、送液チップ2と弾性体から成る第1の層4を密着させることができるため、温調流路8aからの液漏れや蒸気の漏れ出しを抑制することができる。
As shown in FIG. 10, the structure is such that the
ただし、第2の層3は接着層を有してもよく、温度制御ブロック6と温調流路8aの界面に熱伝導シートや熱伝導グリースを塗布することで界面の接触熱抵抗を低減する構造としてもよい。
However, the
以上の通り本実施例によれば、実施例1の効果に加え、温調流路8aからの液漏れや蒸気の漏れ出しを抑制することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, it is possible to suppress liquid leakage and steam leakage from the temperature
図11は本発明の他の実施例に係る実施例5による温度制御装置の構造を説明する断面図である。本実施例では、第1の層4を,送液制御部5のみならず温度制御ブロック6にも密着させ,さらに第2の層3を温度制御ブロック6の領域で第1の層4に密着させることで,送液チップ2との間に温調流路8aを構築した点が実施例1と異なる。その他の構成は、上述の実施例1と同様であり、以下では、実施例1と同一の構成要素に同一符号を付し、実施例1と重複する説明を省略する。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the structure of the temperature control device according to the fifth embodiment according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
図11に示すように、第1の層4を,送液制御部5だけでなく温度制御ブロック6にも密着させ,さらに第2の層3を温度制御ブロック6の領域で第1の層4に密着させる構造とする。すなわち、上述の実施例1と比較し、本実施例では第1の層4には温調流路8aと略同一形状の開口部4a(図3)を設けず,第1の層4には開口部がない。そのため,温調流路8aからの外部への液漏れや蒸気の漏れ出しを防止することができる。
As shown in FIG. 11, the
とくに,第2の層3を温調制御ブロック6の領域に限定した場合は,温調流路8aの周辺は,第2の層3と送液チップ2とが密着するため,液漏れや蒸気の漏れ出しを防止することができる。
In particular, when the
以上の通り本実施例によれば、実施例1の効果に加え、温調流路8aからの液漏れや蒸気の漏れ出しを防止することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, it is possible to prevent liquid leakage and steam leakage from the temperature
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace the configurations of other embodiments with respect to a part of the configurations of each embodiment.
1…送液カートリッジ、2…送液チップ、3…第2の層、4…第1の層、5…送液制御部、6…温度制御ブロック、7…温度制御素子、8…流路、8a…温調流路、9a…第1の送液弁、9b…第2の送液弁、9c…第3の送液弁、10…導入孔、11…排出孔、12…空気流路、13…溶液、14…粘着層、15…凸部、16…温調部、20…温度制御装置 1 ... Liquid feed cartridge, 2 ... Liquid feed chip, 3 ... Second layer, 4 ... First layer, 5 ... Liquid feed control unit, 6 ... Temperature control block, 7 ... Temperature control element, 8 ... Flow path, 8a ... temperature control flow path, 9a ... first liquid feed valve, 9b ... second liquid feed valve, 9c ... third liquid feed valve, 10 ... introduction hole, 11 ... discharge hole, 12 ... air flow path, 13 ... solution, 14 ... adhesive layer, 15 ... convex part, 16 ... temperature control part, 20 ... temperature control device
【0003】
度な温度制御装置用送液カートリッジを提供する。
課題を解決するための手段
[0007]
上記課題を解決するため、本発明に係る温度制御装置用送液カートリッジは、温度調整部に配され得る第2の層と、前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、前記温度調整部の領域外において、前記第2の層より前記送液チップの側である上側、又は、前記第2の層の下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備え、前記温度調整部の領域内においては、前記第2の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入され、前記温度調整部の領域外の一部においては、前記第1の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入されることを特徴とする。
[0008]
また、本発明に係る他の温度制御装置用送液カートリッジは、温度調整部に配され得る第2の層と、前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、前記第2の層より前記送液チップとは反対側である下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備え、前記温度調整部の領域内においては、前記第2の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入され、前記温度調整部の領域外の一部においては、前記第1の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入されることを特徴とする。
発明の効果
[0009]
本発明によれば、熱変形による接触熱抵抗の悪化を抑制し、高速かつ高精度な温度制御装置用送液カートリッジを提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
図面の簡単な説明
[0010]
[図1]本発明の一実施例に係る実施例1による温度制御装置の概略上面図である。
[図2]実施例1による温度制御装置の概略側面図である。
[図3]図1及び図2に示す送液カートリッジの構成図である。
[図4]図1における温度制御装置の構造を説明するA−A’断面図である。
[図5]図1における温度制御装置の構造を説明するB−B’断面図である。
[図6A]実施例1による送液カードリッジの溶液導入状態を示す図である。
[図6B]実施例1による送液カードリッジの流路密閉状態を示す図である。
[図6C]実施例1による送液カードリッジの溶液を温調流路に保持した状態を0003
Provided is a liquid feed cartridge for a moderate temperature control device.
Means for Solving Problems [0007]
In order to solve the above problems, the liquid feed cartridge for a temperature control device according to the present invention has a liquid feed that forms a flow path in a gap between a second layer that can be arranged in the temperature control unit and the second layer. Outside the region of the temperature control unit, the chip is arranged on the upper side of the liquid feeding chip, which is the side of the liquid feeding chip, or on the lower side of the second layer, and is made of an elastic body and described above. A first layer having a linear expansion coefficient larger than that of the second layer is provided, and a solution is introduced into the gap between the second layer and the liquid feeding chip in the region of the temperature control unit, and the solution is introduced. In a part outside the region of the temperature adjusting unit, the solution is introduced into the gap between the first layer and the liquid feeding chip.
[0008]
Further, the liquid feed cartridge for another temperature control device according to the present invention includes a liquid feed chip that forms a flow path in the gap between the second layer that can be arranged in the temperature control unit and the second layer. A first layer, which is arranged on the lower side opposite to the liquid feeding chip from the second layer, is made of an elastic body, and has a larger linear expansion coefficient than the second layer, is provided. In the region of the temperature control unit, the solution is introduced into the gap between the second layer and the liquid feed chip, and in a part outside the region of the temperature control unit, the first layer and the feed feed. It is characterized in that the solution is introduced into the gap with the liquid chip.
Effect of the invention [0009]
According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of contact thermal resistance due to thermal deformation and to provide a high-speed and highly accurate liquid feed cartridge for a temperature control device.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
Brief Description of Drawings [0010]
FIG. 1 is a schematic top view of a temperature control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the temperature control device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a liquid feeding cartridge shown in FIGS. 1 and 2.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA' explaining the structure of the temperature control device in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB'explaining the structure of the temperature control device in FIG. 1. FIG.
FIG. 6A is a diagram showing a solution introduction state of the liquid feed cartridge according to Example 1.
FIG. 6B is a diagram showing a closed flow path of the liquid feed cartridge according to the first embodiment.
[FIG. 6C] A state in which the solution of the liquid feed cartridge according to Example 1 is held in the temperature control flow path.
【0003】
度な温度制御装置用送液カートリッジを提供する。
課題を解決するための手段
[0007]
上記課題を解決するため、本発明に係る温度制御装置用送液カートリッジは、温度調整部に配され得る第2の層と、前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、前記温度調整部の領域外において、前記第2の層より前記送液チップの側である上側、又は、前記第2の層の下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備え、前記第1の層と前記第2の層と前記送液チップにより送液カートリッジを形成し、前記送液カートリッジは送液制御部の上面に対し着脱自在であり、前記温度調整部の領域内においては、前記第2の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入され、前記温度調整部の領域外であって、前記送液制御部の凹部で形成された送液弁のある領域内においては、前記第1の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入されることを特徴とする。
[0008]
また、本発明に係る他の温度制御装置用送液カートリッジは、温度調整部に配され得る第2の層と、前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、前記第2の層より前記送液チップとは反対側である下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備え、前記第1の層と前記第2の層と前記送液チップにより送液カートリッジを形成し、前記送液カートリッジは送液制御部の上面に対し着脱自在であり、前記温度調整部の領域内においては、前記第2の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入され、前記温度調整部の領域外であって、前記送液制御部の凹部で形成された送液弁のある領域内においては、前記第1の層と前記送液チップとの間隙に溶液が導入されることを特徴とする。
発明の効果
[0009]
本発明によれば、熱変形による接触熱抵抗の悪化を抑制し、高速かつ高精度な温度制御装置用送液カートリッジを提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
図面の簡単な説明
[0010]
[図1]本発明の一実施例に係る実施例1による温度制御装置の概略上面図である。
[図2]実施例1による温度制御装置の概略側面図である。
[図3]図1及び図2に示す送液カートリッジの構成図である。
[図4]図1における温度制御装置の構造を説明するA−A’断面図である。
[図5]図1における温度制御装置の構造を説明するB−B’断面図である。
[図6A]実施例1による送液カードリッジの溶液導入状態を示す図である。
[図6B]実施例1による送液カードリッジの流路密閉状態を示す図である。
[図6C]実施例1による送液カードリッジの溶液を温調流路に保持した状態を0003
Provided is a liquid feed cartridge for a moderate temperature control device.
Means for Solving Problems [0007]
In order to solve the above problems, the liquid feed cartridge for a temperature control device according to the present invention has a liquid feed that forms a flow path in a gap between a second layer that can be arranged in the temperature control unit and the second layer. The chip and the outside of the region of the temperature control unit are arranged on the upper side of the liquid feeding chip on the side of the second layer or on the lower side of the second layer, and are made of an elastic body and described above. A first layer having a linear expansion coefficient larger than that of the second layer is provided, and the liquid feeding cartridge is formed by the first layer, the second layer, and the liquid feeding chip, and the liquid feeding cartridge is fed. It is removable from the upper surface of the liquid control unit, and within the region of the temperature control unit, the solution is introduced into the gap between the second layer and the liquid feed chip, and is outside the region of the temperature control unit. Further, in the region having the liquid feed valve formed in the recess of the liquid feed control unit, the solution is introduced into the gap between the first layer and the liquid feed chip.
[0008]
Further, the other liquid feed cartridge for a temperature control device according to the present invention includes a liquid feed chip that forms a flow path in a gap between a second layer that can be arranged in the temperature control unit and the second layer. A first layer, which is arranged on the lower side opposite to the liquid feeding chip from the second layer, is made of an elastic body, and has a larger linear expansion coefficient than the second layer, is provided. A liquid feed cartridge is formed by the first layer, the second layer, and the liquid feed chip, and the liquid feed cartridge is removable from the upper surface of the liquid feed control unit and is within the region of the temperature control unit. Is a region where the solution is introduced into the gap between the second layer and the liquid feed chip, and is outside the region of the temperature control unit and in the region of the liquid feed valve formed in the recess of the liquid feed control unit. Is characterized in that the solution is introduced into the gap between the first layer and the liquid feeding chip.
Effect of the invention [0009]
According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of contact thermal resistance due to thermal deformation and to provide a high-speed and highly accurate liquid feed cartridge for a temperature control device.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
Brief Description of Drawings [0010]
FIG. 1 is a schematic top view of a temperature control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the temperature control device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a liquid feeding cartridge shown in FIGS. 1 and 2.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA' explaining the structure of the temperature control device in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB'explaining the structure of the temperature control device in FIG. 1. FIG.
FIG. 6A is a diagram showing a solution introduction state of the liquid feed cartridge according to Example 1.
FIG. 6B is a diagram showing a closed flow path of the liquid feed cartridge according to the first embodiment.
[FIG. 6C] A state in which the solution of the liquid feed cartridge according to Example 1 is held in the temperature control flow path.
Claims (7)
前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、
前記温度調整部の領域外において、前記第2の層より前記送液チップの側である上側、又は、前記第2の層の下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備えることを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。A second layer that can be placed in the temperature controller,
A liquid feeding tip that forms a flow path in the gap between the second layer and the liquid feeding tip.
Outside the region of the temperature control unit, the second layer is arranged on the upper side of the liquid feeding tip on the side of the liquid feeding tip or on the lower side of the second layer, is made of an elastic body, and has the second layer. A liquid feed cartridge for a temperature control device, comprising: a first layer having a coefficient of linear expansion larger than that of the layer.
前記第2の層との間隙にて流路を形成する送液チップと、
前記第2の層より前記送液チップとは反対側である下側に配され、弾性体からなり、且つ、前記第2の層よりも線膨張係数が大きい第1の層と、を備えることを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。A second layer that can be placed in the temperature controller,
A liquid feeding tip that forms a flow path in the gap between the second layer and the liquid feeding tip.
It is provided with a first layer which is arranged on the lower side opposite to the liquid feeding tip from the second layer, is made of an elastic body, and has a larger linear expansion coefficient than the second layer. Liquid feed cartridge for temperature control device.
前記第1の層と前記第2の層と前記送液チップにより送液カートリッジを形成し、前記送液カートリッジは送液制御部の上面に対し着脱自在であることを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。In the liquid feed cartridge for a temperature control device according to claim 1 or 2.
For a temperature control device, the liquid feeding cartridge is formed by the first layer, the second layer, and the liquid feeding tip, and the liquid feeding cartridge is detachable from the upper surface of the liquid feeding control unit. Liquid feed cartridge.
前記送液チップは流路と温調流路の異なる流路を有し、
前記第2の層は、前記第2の層と前記送液チップの流路とが重なる領域において開口部を有し、
前記送液チップ、前記第2の層、前記第1の層の順に積層されていることを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。In the liquid feed cartridge for a temperature control device according to claim 3,
The liquid feed tip has different flow paths, that is, a flow path and a temperature control flow path.
The second layer has an opening in a region where the second layer and the flow path of the liquid feeding tip overlap.
A liquid feed cartridge for a temperature control device, characterized in that the liquid feed chip, the second layer, and the first layer are laminated in this order.
前記第2の層は、その両面に粘着層を有することを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。In the liquid feed cartridge for a temperature control device according to claim 3,
The second layer is a liquid feed cartridge for a temperature control device, which has adhesive layers on both sides thereof.
前記第2の層は、その両面に粘着層を有し、
前記粘着層は、前記温度調整部に対応する領域では除去されていることを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。In the liquid feed cartridge for a temperature control device according to claim 3,
The second layer has adhesive layers on both sides thereof.
A liquid feed cartridge for a temperature control device, wherein the adhesive layer is removed in a region corresponding to the temperature control unit.
前記送液チップの温調流路の周囲に凸部を有し、当該凸部が前記第2の層を押圧することを特徴とする温度制御装置用送液カートリッジ。In the liquid feed cartridge for a temperature control device according to claim 4.
A liquid feeding cartridge for a temperature control device, characterized in that a convex portion is provided around a temperature control flow path of the liquid feeding chip, and the convex portion presses against the second layer.
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- 2019-03-07 JP JP2021503367A patent/JP7150138B2/en active Active
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