KR102274967B1 - 마이크로 유로 디바이스 - Google Patents

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Abstract

두께 방향으로 적층되어 마이크로 유로를 구획하여 형성하는 복수의 유로 부재로 구성됨과 함께, 적어도 하나의 유로 부재가 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 유닛과, 유로 유닛과 별체 또는 일체로 마련되어, 상기 유로 유닛을 두께 방향으로 압축한 상태로 유지하는 유지 부재를 갖는 마이크로 유로 디바이스.

Description

마이크로 유로 디바이스
본 개시는, 마이크로 유로 디바이스에 관한 것이다.
복수의 유로 부재에 의하여 구획하여 형성된 마이크로 유로라고 불리는 마이크로미터 오더의 폭의 유로를 갖는 디바이스(이하, "마이크로 유로 디바이스"라고 부름)가 알려져 있다. 예를 들면 일본 특허공보 제5700460호, 일본 특허공보 제5771962호에는, 마이크로 유로 내에서 세포를 배양하는 세포 배양 디바이스, 또는 마이크로 유로 칩으로서 마이크로 유로 디바이스를 이용한 구성이 개시되어 있다. 또, 일본 특허공보 제5415538호에는, 마이크로 유로(마이크로 채널)를 갖는 장기(臟器) 모방 장치로서 마이크로 유로 디바이스를 이용한 구성이 개시되어 있다.
일본 특허공보 제5700460호에 개시되어 있는 세포 배양 디바이스에서는, 마이크로 유로로서의 배양실을 구획하여 형성하는 유로 부재로서의 한 쌍의 기반(基盤)끼리는, 흡착(자기(自己) 흡착)에 의하여 서로 접합되어 있다. 또, 일본 특허공보 제5771962호에 개시되어 있는 마이크로 유로 칩에서는, 마이크로 유로로서의 유로를 구획하여 형성하는 유로 부재로서의 3개의 기재(基材)는, 양극(陽極) 접합이나 압착 등의 방법에 의하여 서로 접합되어 있다.
또한, 일본 특허공보 제5415538호에 개시되어 있는 장기 모방 장치에서는, 마이크로 유로로서의 마이크로 채널을 구획하여 형성하는 유로 부재로서의 한 쌍의 외체 부분끼리는, 부착제나 에폭시 수지 등의 접착제에 의하여 서로 접착되어 있다.
그러나, 접착제에 의하여 접착함으로써 유로 부재끼리를 접합하는 경우, 접착제 성분이 마이크로 유로 내로 흘러 들어가, 마이크로 유로 내의 용액이나 세포 등에 영향을 줄 가능성이 있었다. 또, 압착이나 흡착에 의하여 유로 부재끼리를 접합하는 경우, 유로 부재끼리의 접합 강도가 낮아, 필요로 하는 접합 강도를 유지할 수 없을 가능성이 있었다.
본 개시는, 상기 사실을 고려하여, 유로 부재의 접합 강도의 저하를 억제함과 함께, 접착제 성분이 마이크로 유로 내로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있는 마이크로 유로 디바이스를 제공한다.
본 개시의 제1 양태는, 마이크로 유로 디바이스이며, 두께 방향으로 적층되어 마이크로 유로를 구획하여 형성하는 복수의 유로 부재로 구성됨과 함께, 적어도 하나의 유로 부재가 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 유닛과, 유로 유닛과 별체 또는 일체로 마련되어, 유로 유닛을 두께 방향으로 압축한 상태로 유지하는 유지 부재를 갖는다.
본 개시의 제1 양태에 의하면, 유로 유닛을 유지 부재로 유지함으로써, 유로 유닛을 구성하는 유로 부재끼리를 접합하고 있다. 이 때문에, 제1 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 유로 유닛을 구성하는 복수의 유로 부재를 각각 접착제로 접착하는 구성과 비교하여, 접착제 성분이 마이크로 유로 내로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또, 유로 유닛을 구성하는 유로 부재 중 적어도 하나의 유로 부재가 탄성을 갖는 재료로 이루어지고, 유로 유닛이 유지 부재에 의하여 두께 방향으로 압축된 상태로 유지되어 있다. 이 때문에, 제1 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 흡착이나 압착에 의하여 유로 부재끼리를 접합하는 구성과 비교하여, 유로 부재끼리의 접합 강도를 높일 수 있다.
본 개시의 제2 양태는, 제1 양태에 있어서, 유지 부재는, 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련되고, 또한 두께 방향으로 관통하는 복수의 볼트 구멍이 각각 형성된 한 쌍의 유지 플레이트이며, 볼트 구멍에 각각 삽통(揷通)된 볼트에 의하여 한 쌍의 유지 플레이트가 서로 접합되어 있어도 된다.
본 개시의 제2 양태에 의하면, 유지 부재가, 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련된 한 쌍의 유지 플레이트로 이루어지기 때문에, 한 쌍의 유지 플레이트 사이에 유로 부재를 두고 유지할 수 있다. 또, 한 쌍의 유지 플레이트에 복수의 볼트 구멍이 형성되어 있고, 볼트 구멍에 삽통된 복수의 볼트에 의하여 유지 플레이트끼리가 접합된다. 이 때문에, 제2 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 용이하게 유지 플레이트끼리를 접합할 수 있음과 함께, 접착제로 접착하는 구성과 비교하여, 접착제 성분이 마이크로 유로 내로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 제3 양태는, 제1 양태에 있어서, 유지 부재는, 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련된 한 쌍의 유지 플레이트이고, 한쪽의 유지 플레이트에 형성된 계지(係止) 돌기를 다른 쪽의 유지 플레이트에 형성된 피계지부에 계지함으로써, 한 쌍의 유지 플레이트가 서로 접합되어 있어도 된다.
본 개시의 제3 양태에 의하면, 한쪽의 유지 플레이트에 형성된 계지 돌기를 다른 쪽의 유지 플레이트에 형성된 피계지부에 계지함으로써, 유지 플레이트끼리를 접합할 수 있다. 이 때문에, 제3 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 유지 플레이트끼리를 볼트로 접합하는 구성과 비교하여 부품 수를 줄일 수 있다.
본 개시의 제4 양태는, 제1 양태에 있어서, 유지 부재는, 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련된 한 쌍의 유지 플레이트이고, 한 쌍의 유지 플레이트는, 용착 또는 접착제에 의한 접착에 의하여 서로 접합되어 있어도 된다.
본 개시의 제4 양태에 의하면, 유지 플레이트끼리를 용착 또는 접착에 의하여 접합하기 때문에, 부품 수를 줄일 수 있다. 또, 제4 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 유로 부재끼리를 접착제로 접착하는 구성과 비교하여, 접착제 성분이 마이크로 유로 내로 흘러 들어가는 것을 억제할 수 있다.
본 개시의 제5 양태는, 제2 양태 내지 제4 양태에 있어서, 한 쌍의 유지 플레이트는, 유로 유닛과 별체로 마련되어 있고, 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단면(兩端面) 전체를 덮는 크기로 되어 있어도 된다.
본 개시의 제5 양태에 의하면, 유지 플레이트가 유로 유닛과 별체로 마련되어 있고, 또한 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단면을 덮는 크기로 되어 있다. 이 때문에, 제5 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 부재 전체를 보다 균일하게 압축할 수 있어, 유로 부재끼리의 접합 강도를 보다 높일 수 있다.
본 개시의 제6 양태는, 제2 양태 내지 제5 양태에 있어서, 한 쌍의 유지 플레이트 간에 있어서의 유로 유닛의 주위에는, 한 쌍의 유지 플레이트의 간격을 규정하는 적어도 하나의 스페이서가 마련되어 있어도 된다.
본 개시의 제6 양태에 의하면, 유지 플레이트 간에 스페이서가 마련되어 있다. 이 때문에, 제6 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 스페이서에 의하여 유지 플레이트의 간격을 규정할 수 있어, 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 부재 전체를 보다 균일하게 압축할 수 있다.
본 개시의 제7 양태는, 제1 양태 내지 제6 양태에 있어서, 유로 유닛을 구성하는 유로 부재의 사이에는, 다공막이 배치되어 있고, 유지 부재 사이에 두고 압축되기 전의 유로 유닛에 대한 압축 후의 유로 유닛의 두께 방향의 변형량은, 다공막의 두께보다 크며, 또한 마이크로 유로의 높이보다 작아도 된다.
일반적으로, 유로 부재의 사이에 다공막이 배치되어 있는 경우, 유로 부재끼리의 접합이 특히 곤란해진다. 구체적으로는, 유로 부재끼리를 접착제로 접착하는 경우에는, 접착제가 다공막을 통하여 마이크로 유로 내로 흘러 들어가기 쉽고, 또 유로 부재끼리를 흡착 또는 용착에 의하여 접합하는 경우에는, 다공막이 손상될 가능성이 있다.
여기에서, 본 개시의 제7 양태에 의하면, 유로 유닛을 유지 부재에 의하여 압축 유지하기 때문에, 접착제가 마이크로 유로로 흘러나오는 것을 방지할 수 있음과 함께, 다공막의 손상을 억제할 수 있다. 또, 제7 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 유로 부재의 두께 방향의 변형량이 다공막의 두께보다 크며, 또한 마이크로 유로의 높이보다 작기 때문에, 유로 부재 간에 있어서의 다공막의 주위에 간극이 생기는 것을 억제하면서, 마이크로 유로가 압축되어 폐색되는 것을 억제할 수 있다.
본 개시의 제8 양태는, 제1 양태 내지 제7 양태에 있어서, 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 부재는, JIS K6253의 타입 A 듀로미터에 의한 고무 경도가 20도 이상 80도 이하로 되어 있어도 된다.
본 개시의 제8 양태에 의하면, 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 부재는, JIS K6253의 타입 A 듀로미터에 의한 고무 경도가 20도 이상 80도 이하로 되어 있다. 이 때문에, 제8 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 유로 부재의 고무 경도가 80도보다 큰 경우와 비교하여, 유로 부재끼리의 접합 강도를 높일 수 있고, 유로 부재의 고무 경도가 20도보다 작은 경우와 비교하여, 마이크로 유로가 압축되어 변형 또는 폐색되는 것을 억제할 수 있다.
본 개시의 제9 양태는, 제1 양태 내지 제8 양태에 있어서, 유로 유닛의 두께 방향의 변형량은, 0.1μm 이상 500μm 이하이다.
유로 부재끼리의 접합 강도 및 마이크로 유로의 형상 변형 등의 관점에서, 유로 유닛의 두께 방향의 변형량은, 적합하게는 0.1μm 이상 500μm 이하가 된다.
본 개시의 제10 양태는, 제1 양태 내지 제9 양태에 있어서, 유지 부재는, JIS K6253의 타입 A 듀로미터에 의한 고무 경도가 80도 이상인 유지 플레이트이다.
본 개시의 제10 양태에 의하면, 유지 부재는, JIS K6253의 타입 A 듀로미터에 의한 고무 경도가 80도 이상인 유지 플레이트로 되어 있다. 이 때문에, 제10 양태의 마이크로 유로 디바이스는, 유지 플레이트의 고무 경도가 80도보다 작은 경우와 비교하여, 유로 부재의 두께 방향으로의 압축을 보다 효과적으로 행할 수 있어, 유로 부재끼리의 접합 강도를 높일 수 있다.
상기 양태에 의하면, 본 개시의 마이크로 유로 디바이스는, 유로 부재의 접합 강도의 저하를 억제함과 함께, 접착제 성분이 마이크로 유로 내로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 전체 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 전체 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 다공막을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 5는 유로 유닛이 압축되기 전의 마이크로 유로 디바이스를 나타내는 도 1에 있어서의 A-A선 단면도이다.
도 6은 유로 유닛이 압축된 후의 마이크로 유로 디바이스를 나타내는 도 1에 있어서의 A-A선 단면도이다.
도 7은 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 제작 공정을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 제작 공정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 제작 공정을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 예시적 실시형태에 있어서의 마이크로 유로 디바이스의 제작 공정을 나타내는 단면도이다.
도 11은 변형예에 있어서의 마이크로 유로 디바이스를 나타내는 단면도이다.
도 12는 변형예에 있어서의 마이크로 유로 디바이스를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 개시의 예시적 실시형태의 일례에 대하여 도 1~10을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 예시적 실시형태는 본 개시를 예시하는 것이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다. 또, 각 구성의 설명을 용이하게 하기 위하여, 도면 중의 각 구성의 치수를 적절히 변경하고 있다. 이 때문에, 도면 중의 축척은 실제와는 다르다.
<유로 유닛>
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 예시적 실시형태의 마이크로 유로 디바이스(10)는, 두께 방향으로 적층된 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)로 구성된 유로 유닛(16)을 갖고 있다. 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)는, 일례로서 PDMS(폴리다이메틸실록세인) 등의 탄성을 갖는 투명한 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)를 구성하는 재료로서는, PDMS(폴리다이메틸실록세인) 외에, 에폭시계 수지, 유레테인계 수지, 스타이렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 아크릴계 열가소성 엘라스토머, 폴리바이닐알코올 등을 들 수 있다.
여기에서, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)는, 고무 경도가 20도 이상 80도 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 50도 이상 70도 이하로 되어 있는 것이 더 바람직하다. "고무 경도"는, JIS K6253:2012에 규정되는 방법으로, 타입 A의 듀로미터에 의하여 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)의 경도를 측정함으로써 평가할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 상측 유로 부재(12)의 하면, 즉 하측 유로 부재(14)와의 대향면(12A)에는, 상측 마이크로 유로(18)를 구획하여 형성하는 오목부(20)가 형성되어 있다. 오목부(20)는, 유입구(20A), 유출구(20B), 및 유입구(20A)와 유출구(20B)를 연통하는 유로부(20C)를 갖고 있다. 또, 상측 유로 부재(12)에는, 상측 유로 부재(12)를 두께 방향으로 관통하고, 하단이 유입구(20A) 및 유출구(20B)에 연통하는 관통 구멍(22A, 22B)이 각각 형성되어 있다.
마찬가지로, 하측 유로 부재(14)의 상면, 즉 상측 유로 부재(12)와의 대향면(14A)에는, 하측 마이크로 유로(24)를 구획하여 형성하는 오목부(26)가 형성되어 있다. 오목부(26)는, 유입구(26A), 유출구(26B), 및 유입구(26A)와 유출구(26B)를 연통하는 유로부(26C)를 갖고 있다.
여기에서, 하측 유로 부재(14)의 유입구(26A) 및 유출구(26B)는, 상측 유로 부재(12)의 유입구(20A) 및 유출구(20B)와 평면시(平面視)에서 겹치지 않는 위치에 마련되어 있다. 한편, 하측 유로 부재(14)의 유로부(26C)는, 상측 유로 부재(12)의 유로부(20C)와 평면시에서 겹치는 위치에 마련되어 있다.
또, 상측 유로 부재(12)에는, 상측 유로 부재(12)를 두께 방향으로 관통하고, 하단이 하측 유로 부재(14)의 유입구(26A) 및 유출구(26B)에 연통하는 관통 구멍(28A, 28B)이 각각 형성되어 있다. 또한, 유로 유닛(16)(상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14))의 외주면에는, 후술하는 스페이서(46)가 배치되는 위치에 오목부(29)가 각각 마련되어 있다.
<다공막>
상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)의 대향면(12A, 14A) 간에는, 다공막(30)이 배치되어 있다. 다공막(30)은, 일례로서 소수성의 유기 용매에 용해 가능한 소수성 폴리머로 이루어진다. 또한, 소수성의 유기 용매는, 25℃의 물에 대한 용해도가 10(g/100g 물) 이하인 액체이다.
소수성 폴리머로서는, 폴리스타이렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아마이드, 폴리메타크릴아마이드, 폴리 염화 바이닐, 폴리 염화 바이닐리덴, 폴리 불화 바이닐리덴, 폴리헥사플루오로프로펜, 폴리바이닐에터, 폴리바이닐카바졸, 폴리아세트산 바이닐, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스터(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리뷰틸렌석시네이트, 폴리락트산, 폴리-3-하이드록시뷰티레이트 등), 폴리락톤(예를 들면, 폴리카프로락톤 등), 폴리아마이드 또는 폴리이미드(예를 들면, 나일론, 폴리아마이드산 등), 폴리유레테인, 폴리유레아, 폴리뷰타다이엔, 폴리카보네이트, 폴리아로마틱스, 폴리설폰, 폴리에터설폰, 폴리실록세인 유도체, 셀룰로스아실레이트(예를 들면, 트라이아세틸셀룰로스, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로스아세테이트뷰티레이트) 등의 폴리머를 들 수 있다.
이들 폴리머는, 용제에 대한 용해성, 광학적 물성, 전기적 물성, 막 강도, 탄성 등의 관점에서, 필요에 따라 호모폴리머, 코폴리머, 폴리머 블렌드 또는 폴리머 알로이로 해도 된다. 또, 이들 폴리머는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 다공막(30)의 소재는 소수성 폴리머에는 한정되지 않고, 세포의 접착성의 관점 등에서 다양한 소재를 선택하는 것이 가능하다.
다공막(30)의 상면(30A) 및 하면(30B)(이하, 상면(30A) 및 하면(30B)을 아울러 주면(主面)이라고 부르는 경우가 있음)은, 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)의 유로부(20C, 26C)를 대략 덮는 크기로 되어 있고, 상측 마이크로 유로(18)와 하측 마이크로 유로(24)를 가로막고 있다.
구체적으로는, 다공막(30)의 상면(30A), 즉 상측 유로 부재(12)에 면하는 주면이 상측 유로 부재(12)의 오목부(20)와 함께 상측 마이크로 유로(18)를 구획하여 형성하고 있고, 다공막(30)의 하면(30B), 즉 하측 유로 부재(14)에 면하는 주면이 하측 유로 부재(14)의 오목부(26)와 함께 하측 마이크로 유로(24)를 구획하여 형성하고 있다.
도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 다공막(30)에는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(32)이 형성되어 있고, 다공막(30)의 상면(30A) 및 하면(30B)에는 관통 구멍(32)의 개구(32A)가 각각 마련되어 있다. 또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 개구(32A)는 평면시에서 원형상으로 되어 있다. 개구(32A)끼리는 서로 이간하여 마련되어 있고, 인접하는 개구(32A)의 사이에는 평탄부(34)가 뻗어 있다. 또한, 개구(32A)는 원형상에는 한정되지 않고, 다각형상이나 타원형상으로 되어 있어도 된다.
복수의 개구(32A)는 규칙적으로 배치되어 있고, 본 예시적 실시형태에서는 일례로서, 허니콤상으로 배치되어 있다. 허니콤상의 배치란, 평행육변형(바람직하게는 정육각형) 또는 이에 가까운 형상을 단위로 하고, 이들 도형의 정점(頂點) 및 대각선의 교점에 개구(32A)의 중심이 위치하는 배치이다. 여기에서 "개구의 중심"이란, 개구(32A)의 평면시에 있어서의 중심을 의미한다.
또한, 개구(32A)의 배치는 허니콤상에 한정되지 않고, 격자상 또는 면심 격자상으로 되어 있어도 된다. 격자상의 배치란, 평행 사변형(말할 필요도 없지만, 정방형, 장방형, 마름모형이 포함됨. 바람직하게는 정방형) 또는 이에 가까운 형상을 단위로 하고, 이들 도형의 정점에 개구의 중심이 위치하는 배치이다. 면심 격자상의 배치란, 평행 사변형(말할 필요도 없지만, 정방형, 장방형, 마름모형이 포함됨. 바람직하게는 정방형) 또는 이에 가까운 형상을 단위로 하고, 이들 도형의 정점 및 대각선의 교점에 개구의 중심이 위치하는 배치이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 다공막(30)의 관통 구멍(32)은 구체(球體)의 상단 및 하단을 잘라낸 구대(球臺) 형상으로 되어 있다. 또, 서로 인접하는 관통 구멍(32)끼리는, 다공막(30)의 내부에 있어서 연통 구멍(36)에 의하여 연통하고 있다.
1개의 관통 구멍(32)은, 인접하는 모든 관통 구멍(32)과 연통하고 있는 것이 바람직하고, 본 예시적 실시형태와 같이 복수의 관통 구멍(32)의 개구(32A)가 허니콤상으로 배치되어 있는 경우, 1개의 관통 구멍(32)은, 6개의 연통 구멍(36)에 의하여 인접하는 6개의 관통 구멍(32)과 각각 연통하고 있다. 또한, 관통 구멍(32)은 배럴 형상이나 원기둥 형상, 또는 다각기둥 형상 등으로 되어 있어도 되고, 또 연통 구멍(36)은 인접하는 관통 구멍(32)끼리를 연결하는 통상의 공극으로 되어 있어도 된다.
또한, 본 예시적 실시형태의 마이크로 유로 디바이스(10)를 세포 배양 디바이스 등으로서 이용하는 경우, 다공막(30)의 적어도 주면의 세포가 파종되는 영역이, 파이브로넥틴, 콜라겐(예를 들면, I형 콜라겐, IV형 콜라겐, 또는 V형 콜라겐), 라미닌, 비트로넥틴, 젤라틴, 퍼레칸, 니도젠, 프로테오글리칸, 오스테오폰틴, 테나신, 네프로넥틴, 기저막 매트릭스 및 폴리라이신으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 피복되어 있는 것이 바람직하다. 다공막(30)을 피복함으로써, 세포의 접착성을 높이는 것이 가능해진다.
또, 본 예시적 실시형태의 마이크로 유로 디바이스(10)를 장기 모의 장치 등으로서 이용하는 경우, 다공막(30)의 주면에 모의 대상인 장기를 구성하는 세포층을 마련하는 것이 바람직하다. 다공막(30)의 주면에 세포층을 마련함으로써, 상측 마이크로 유로(18) 내 및 하측 마이크로 유로(24) 내를 모의 대상인 장기 내에 가까운 환경으로 하는 것이 가능해진다.
관통 구멍(32)이 형성된 다공막(30)을 제작하는 방법으로서는, 예를 들면 나노프린트법이나 결로법 외에, 에칭법, 샌드블라스트법, 프레스 성형 등의 방법을 들 수 있다. 나노프린트법이란, 요철 형상을 갖는 형(型)에 다공막(30)을 구성하는 소재를 흘려 넣거나, 또는 형을, 다공막(30)을 구성하는 소재에 압압함으로써, 관통 구멍(32)을 제작하는 방법이다. 또, 결로법이란, 다공막(30)을 구성하는 소재의 표면을 결로시키고, 물방울을 형으로 하여 관통 구멍(32)을 형성하는 방법이다.
결로법은, 다른 방법과 비교하여, 다공막(30)의 막두께를 얇게 할 수 있음과 함께, 공극률이나 개구(32A)의 개구율을 크게 하는 것이 가능하고, 또 다공막(30) 내에 연통 구멍(36)을 마련하는 것이 가능하다. 이 때문에, 본 예시적 실시형태에서는, 다공막(30)을 결로법에 의하여 제작하고 있다. 결로법의 상세는, 예를 들면 일본 특허공보 제4945281호, 일본 특허공보 제5422230호, 일본 공개특허공보 2011-074140호, 일본 특허공보 제5405374호에 기재되어 있다.
<유지 부재>
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 마이크로 유로 디바이스(10)는, 유로 유닛(16)을 두께 방향으로 압축한 상태로 유지하는 유지 부재로서의 한 쌍의 유지 플레이트(38)를 갖고 있다. 한 쌍의 유지 플레이트(38)는, 유로 유닛(16)의 두께 방향에 있어서의 양단, 즉 상측 유로 부재(12)의 상측 및 하측 유로 부재(14)의 하측에 유로 유닛(16)과 별체로 마련되어 있고, 상측 유로 부재(12)의 상면 전체 및 하측 유로 부재(14)의 하면 전체를 덮는 크기로 되어 있다.
유지 플레이트(38)는, 경질이고 투명한 고분자 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 유지 플레이트(38)의 구성 재료로서는, 사이클로올레핀 폴리머, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다. 또, 유지 플레이트(38)는, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)보다 견고한 것이 바람직하고, 또한 고무 경도가 80도 이상인 것이 바람직하며, 90도 이상인 것이 보다 바람직하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 유지 플레이트(38)의 서로 대응하는 위치에는, 두께 방향으로 관통하는 복수(본 예시적 실시형태에서는 8개)의 볼트 구멍(40)이 각각 형성되어 있다. 또, 상측 유로 부재(12)의 상측에 마련되어 있는 유지 플레이트(38)에는, 상측 유로 부재(12)의 관통 구멍(22A, 22B, 28A, 28B)에 각각 연통하는 관통 구멍(42A, 42B, 44A, 44B)이 각각 형성되어 있다.
또한, 관통 구멍(42A, 42B, 44A, 44B)에는, 도시하지 않은 튜브가 각각 접속되어 있고, 튜브를 통과하여 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)에 용액이나 세포 현탁액 등이 유입되며, 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)로부터 용액이나 세포 현탁액 등이 유출된다.
한 쌍의 유지 플레이트(38) 간에 있어서의 유로 유닛(16)의 오목부(29)의 외측에는, 유지 플레이트(38)의 간격을 규정하는 복수(본 예시적 실시형태에서는 8개)의 스페이서(46)가 각각 마련되어 있다. 스페이서(46)는, 내경이 볼트 구멍(40)의 내경과 대략 동일한 크기로 된 원통 형상의 부재이며, 볼트 구멍(40)에 대응하는 위치에 각각 배치되어 있다.
한 쌍의 유지 플레이트(38)는, 볼트 구멍(40) 및 스페이서(46)에 삽통되어 너트(48)로 고정된 복수의 볼트(50)에 의하여 서로 접합된다. 이때, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)는, 사이에 다공막(30)을 둔 상태에서 한 쌍의 유지 플레이트(38)에 의하여 압축되어 유지된다.
구체적으로는, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 유지 플레이트(38) 사이에 두고 압축됨으로써, 유로 유닛(16)의 두께가, 스페이서(46)의 높이보다 두꺼운 두께(T1)로부터 스페이서(46)의 높이와 동일한 두께인 두께(T2)로 변화(변형)한다.
여기에서, 유로 유닛(16)의 두께 방향의 변형량(T1-T2)은, 다공막(30)의 두께(S)보다 크고, 또한 상측 마이크로 유로(18)의 높이(H1)보다 작음과 함께, 하측 마이크로 유로(24)의 높이(H2)보다 작은 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 접합 강도, 및 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)의 형상 변형 등의 관점에서, 유로 유닛(16)의 두께 방향의 변형량(T1-T2)은, 0.1μm 이상 500μm 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 또, 유로 유닛(16)의 두께 방향의 변형량(T1-T2)은, 1μm 이상 50μm 이하로 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 유로 유닛(16)의 두께(T1)는, 예를 들면 0.5mm~20mm 정도로 되어 있다.
<마이크로 유로 디바이스의 제작 방법>
본 예시적 실시형태의 마이크로 유로 디바이스(10)를 제작하기 위해서는, 먼저, 멸균지(滅菌紙)가 주면에 첩부(貼付)된 다공막(30)을 준비한다. 그리고, 다공막(30)의 하면(30B)의 멸균지를 핀셋에 의하여 박리하고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 오목부(26)가 형성된 하측 유로 부재(14) 위에 다공막(30)을 재치하고, 다공막(30)과 하측 유로 부재(14)를 접합한다. 이로써, 하측 유로 부재(14)의 오목부(26)와 다공막(30)에 의하여 하측 마이크로 유로(24)를 구획하여 형성한다.
다음으로, 다공막(30)의 상면(30A)의 멸균지를 핀셋에 의하여 박리하고, 현미경을 확인하면서 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 위치를 맞추어, 도 8에 나타내는 바와 같이, 오목부(20)가 형성된 상측 유로 부재(12)를 다공막(30) 위에 적층한다. 이로써, 상측 유로 부재(12)의 오목부(20)와 다공막(30)에 의하여 상측 마이크로 유로(18)를 구획하여 형성한다.
다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 서로의 관통 구멍(22A, 22B, 42A, 42B)의 위치를 맞추면서, 상측 유로 부재(12)의 상면에 유지 플레이트(38)를 재치한다. 그 후, 유로 유닛(16)을 뒤집어, 하측 유로 부재(14)의 하면에 유지 플레이트(38)를 재치한다.
다음으로, 도 10에 나타내는 바와 같이, 유로 유닛(16)의 주위에 스페이서(46)를 배치하고, 유지 플레이트(38)끼리를 볼트(50) 및 너트(48)로 체결함으로써, 마이크로 유로 디바이스(10)를 제작한다. 또한, 상기의 제작 공정은 일례이며, 순서가 전후해도 상관없다. 또, 상기의 공정에 그 외의 공정을 추가해도 상관없다.
본 예시적 실시형태에 의하면, 유로 유닛(16)을 구성하는 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)를, 유로 유닛(16)과는 별체의 한 쌍의 유지 플레이트(38)에 의하여 사이에 두고, 유지 플레이트(38)끼리를 볼트(50)로 접합함으로써, 상측 마이크로 유로(18)와 하측 마이크로 유로(24)를 접합하고 있다.
이 때문에, 용이하게 유지 플레이트(38)끼리를 접합할 수 있음과 함께, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)를 서로 접착제로 접착하는 구성과 비교하여, 접착제 성분이 상측 마이크로 유로(18) 내 및 하측 마이크로 유로(24) 내로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또, 유로 유닛(16)을 구성하는 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)가 탄성을 갖는 재료로 이루어지고, 유지 플레이트(38)에 의하여 두께 방향으로 압축된 상태로 유지되어 있다. 이 때문에, 흡착이나 압착에 의하여 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)를 접합하는 구성과 비교하여, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 접합 강도를 높일 수 있다.
또한, 본 예시적 실시형태에 의하면, 유지 플레이트(38)가 상측 유로 부재(12)의 상면 전체 및 하측 유로 부재(14)의 하면 전체를 덮는 크기로 되어 있다. 또, 유지 플레이트(38)의 간격을 규정하는 복수의 스페이서(46)가 유지 플레이트(38) 간에 마련되어 있다. 이 때문에, 상측 유로 부재(12) 전체 및 하측 유로 부재(14) 전체를 균일하게 압축할 수 있어, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 접합 강도를 높일 수 있다.
또, 일반적으로, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 사이에 다공막(30)이 배치되어 있는 경우, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 접합이 특히 곤란해진다. 구체적으로는, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)를 접착제로 접착하는 경우에는, 접착제가 다공막(30)을 통하여 상측 마이크로 유로(18) 내 및 하측 마이크로 유로(24) 내로 흘러 들어가기 쉬워진다. 또, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)를 흡착 또는 용착에 의하여 접합하는 경우에는, 다공막(30)이 손상될 가능성이 있다.
여기에서, 본 예시적 실시형태에 의하면, 유로 유닛(16)을 유지 플레이트(38)에 의하여 압축 유지하기 때문에, 접착제가 상측 마이크로 유로(18) 내 및 하측 마이크로 유로(24) 내로 흘러나오는 것을 방지할 수 있음과 함께, 다공막(30)의 손상을 억제할 수 있다.
또, 유로 유닛(16)의 두께 방향의 변형량(T1-T2)이, 다공막(30)의 두께(S)보다 크고, 또한 상측 마이크로 유로(18)의 높이(H1)보다 작음과 함께, 하측 마이크로 유로(24)의 높이(H2)보다 작다. 이 때문에, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 사이에 있어서의 다공막(30)의 주위에 간극이 생기는 것을 억제하면서, 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)가 압축되어 폐색되는 것을 억제할 수 있다.
특히 본 예시적 실시형태에서는, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)의 고무 경도가 20도 이상 80도 이하로 되어 있다. 이 때문에, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)의 고무 경도가 80도보다 큰 경우와 비교하여, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)의 접합 강도를 보다 높일 수 있다. 또, 상측 유로 부재(12) 및 하측 유로 부재(14)의 고무 경도가 20도보다 작은 경우와 비교하여, 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)가 압축되어 변형 또는 폐색되는 것을 보다 억제할 수 있다.
<그 외의 예시적 실시형태>
이상, 본 개시의 예시적 실시형태의 일례에 대하여 설명했지만, 본 개시는, 상기에 한정되는 것은 아니고, 상기 이외에도, 그 주지를 벗어나지 않는 범위 내에 있어서 다양하게 변형하여 실시 가능하다.
상기 예시적 실시형태에서는, 마이크로 유로 디바이스(10)가 다공막(30)으로 가로막힌 상측 마이크로 유로(18) 및 하측 마이크로 유로(24)를 구비하고 있고, 또 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)로 유로 유닛(16)이 구성되어 있었다. 그러나, 마이크로 유로 디바이스(10)는 다공막(30)을 갖고 있지 않아도 되고, 또 유로 유닛(16)을 구성하는 유로 부재 중, 적어도 하나의 유로 부재가 탄성을 갖는 재료로 구성되어 있으면 된다.
구체적으로는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 마이크로 유로 디바이스(60)의 유로 유닛(62)은, 서로 두께 방향으로 적층된 상측 유로 부재(64), 중간 유로 부재(66), 및 하측 유로 부재(68)의 3개의 유로 부재로 구성되어 있어도 된다.
여기에서, 상측 유로 부재(64) 및 하측 유로 부재(68)는 비탄성 재료로 이루어지고, 중간 유로 부재(66)만이 탄성을 갖는 재료로 이루어진다. 또, 상측 유로 부재(64)의 하면에 형성된 오목부(64A)와, 중간 유로 부재(66)에 형성된 관통 구멍(66A)과, 하측 유로 부재(68)의 상면에 형성된 오목부(68A)에 의하여 1개의 마이크로 유로(70)가 구획하여 형성되어 있다.
또한, 마이크로 유로 디바이스(60)의 그 외의 구성은, 마이크로 유로 디바이스(10)와 동일한 구성으로 되어 있다. 도 11에 나타내는 마이크로 유로 디바이스(60)에서는, 한 쌍의 유지 플레이트(72) 사이에 유로 유닛(62)을 둠으로써, 중간 유로 부재(66)를 두께 방향으로 압축시켜, 상측 유로 부재(64), 중간 유로 부재(66), 및 하측 유로 부재(68)를 서로 접합할 수 있다.
또, 상기 예시적 실시형태에서는, 서로 볼트(50)로 접합된 한 쌍의 유지 플레이트(38)가 유지 부재로서 이용되고 있었지만, 유지 부재는, 적어도 유로 유닛(16)을 두께 방향으로 압축한 상태로 유지할 수 있는 구성으로 되어 있으면 된다.
구체적으로는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 마이크로 유로 디바이스(80)의 유지 부재는, 상측 유로 부재(82)의 상측에 상측 유로 부재(82)와는 별체로 마련된 상측 유지 플레이트(84)와, 하측 유로 부재(86)와 일체로 마련된 하측 유지 플레이트(88)를 갖고 있어도 된다. 또한, 상측 유로 부재(82)는 탄성을 갖는 재료로 이루어지고, 하측 유로 부재(86)는 비탄성 재료로 이루어진다.
여기에서, 상측 유지 플레이트(84)는, 상측 유로 부재(82)의 상면 전체를 덮는 크기로 된 주면부(84A)와, 주면부(84A)의 외주부로부터 하방으로 뻗어 나오는 수하부(垂下部)(84B)와, 수하부(84B)의 하단으로부터 내측으로 돌출되는 계지 돌기(84C)를 갖고 있다. 한편, 하측 유지 플레이트(88)의 외주면에는, 피계지부로서의 오목부(88A)가 형성되어 있다. 또한, 마이크로 유로 디바이스(80)의 그 외의 구성은, 마이크로 유로 디바이스(10)와 동일한 구성으로 되어 있다.
도 12에 나타내는 마이크로 유로 디바이스(80)에서는, 상측 유로 부재(82)를 사이에 둔 상태로, 상측 유지 플레이트(84)에 형성된 계지 돌기(84C)를 하측 유지 플레이트(88)에 형성된 오목부(88A)에 계지함으로써, 상측 유지 플레이트(84)와 하측 유지 플레이트(88)를 서로 접합할 수 있다. 이 때문에, 상측 유지 플레이트(84)와 하측 유지 플레이트(88)를 볼트로 접합하는 구성과 비교하여, 부품 수를 줄일 수 있다.
그 외에, 상기 예시적 실시형태에 있어서, 한 쌍의 유지 플레이트(38)끼리를 용착 또는 접착제에 의한 접착에 의하여 서로 접합해도 된다. 이 경우, 유지 플레이트(38)끼리를 볼트(50)에 의하여 접합하는 구성과 비교하여, 부품 수를 줄일 수 있다. 또, 상측 유로 부재(12)와 하측 유로 부재(14)를 접착제로 접착하는 구성과 비교하여, 접착제 성분이 상측 마이크로 유로(18) 내 및 하측 마이크로 유로(24) 내로 흘러 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또, 상기 예시적 실시형태에서는, 유지 플레이트(38) 간에 복수의 스페이서(46)가 마련되어 있었다. 그러나, 스페이서(46)는 적어도 하나 이상 마련되어 있으면 되고, 예를 들면 볼트 구멍(40)에 대응하는 위치에 각각 관통 구멍이 형성된 1매의 환상의 스페이서를 유지 플레이트(38) 간에 마련해도 된다.
일본 출원 2017-114764의 개시는, 그 전체가 참조로 본 명세서에 원용된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조로 원용되는 것이 구체적이고 또한 개개에 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조로 원용된다.

Claims (10)

  1. 두께 방향으로 적층되어 마이크로 유로를 구획하여 형성하는 복수의 유로 부재로 구성됨과 함께, 적어도 하나의 상기 유로 부재가 탄성을 갖는 재료로 이루어지는 유로 유닛과,
    상기 유로 유닛과 별체 또는 일체로 마련되어, 상기 유로 유닛을 두께 방향으로 압축한 상태로 유지하는 유지 부재를 갖고,
    상기 유로 유닛을 구성하는 상기 유로 부재의 사이에는, 다공막이 배치되어 있는 마이크로 유로 디바이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유지 부재는, 상기 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련되고, 또한 두께 방향으로 관통하는 복수의 볼트 구멍이 각각 형성된 한 쌍의 유지 플레이트이며,
    상기 볼트 구멍에 각각 삽통된 볼트에 의하여 한 쌍의 상기 유지 플레이트가 서로 접합되어 있는, 마이크로 유로 디바이스.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유지 부재는, 상기 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련된 한 쌍의 유지 플레이트이고,
    한쪽의 상기 유지 플레이트에 형성된 계지 돌기를 다른 쪽의 상기 유지 플레이트에 형성된 피계지부에 계지함으로써, 한 쌍의 상기 유지 플레이트가 서로 접합되어 있는, 마이크로 유로 디바이스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유지 부재는, 상기 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단에 마련된 한 쌍의 유지 플레이트이고,
    한 쌍의 상기 유지 플레이트는, 용착 또는 접착제에 의한 접착에 의하여 서로 접합되어 있는, 마이크로 유로 디바이스.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    한 쌍의 상기 유지 플레이트는, 상기 유로 유닛과 별체로 마련되어 있고, 상기 유로 유닛의 두께 방향에 있어서의 양단면 전체를 덮는 크기로 되어 있는, 마이크로 유로 디바이스.
  6. 청구항 2에 있어서,
    한 쌍의 상기 유지 플레이트 간에 있어서의 상기 유로 유닛의 주위에는, 한 쌍의 상기 유지 플레이트의 간격을 규정하는 적어도 하나의 스페이서가 마련되어 있는, 마이크로 유로 디바이스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 유지 부재 사이에 두고 압축되기 전의 상기 유로 유닛에 대한 압축 후의 상기 유로 유닛의 두께 방향의 변형량은, 상기 다공막의 두께보다 크며, 또한 상기 마이크로 유로의 높이보다 작은, 마이크로 유로 디바이스.
  8. 청구항 1에 있어서,
    탄성을 갖는 재료로 이루어지는 상기 유로 부재는, JIS K6253의 타입 A 듀로미터에 의한 고무 경도가 20도 이상 80도 이하로 되어 있는, 마이크로 유로 디바이스.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로 유닛의 상기 두께 방향의 변형량은, 0.1μm 이상 500μm 이하인, 마이크로 유로 디바이스.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 유지 부재는, JIS K6253의 타입 A 듀로미터에 의한 고무 경도가 80도 이상인 유지 플레이트인, 마이크로 유로 디바이스.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111343919B (zh) * 2017-11-21 2023-10-10 Bbb有限公司 生物传感器
JP2020115781A (ja) * 2019-01-23 2020-08-06 ウシオ電機株式会社 細胞培養チップ
JP7301576B2 (ja) * 2019-03-29 2023-07-03 住友理工株式会社 流体デバイス用部材およびその製造方法
WO2022105326A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 江苏卓微生物科技有限公司 一种生物反应芯片结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136280A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Kawamura Inst Of Chem Res マイクロ精留デバイス及び精留方法
JP2008246348A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujifilm Corp マイクロ化学チップ及びその製作方法
JP2013188677A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Asahi Fr R&D Co Ltd マイクロ化学チップ
CN103058131B (zh) 2012-12-19 2015-09-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种高强度可逆键合微流控芯片的制作方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945281B1 (ko) 1964-12-26 1974-12-03
JPS545374B2 (ko) 1973-08-02 1979-03-16
JPS5415538B2 (ko) 1974-03-25 1979-06-15
JPS51126887A (en) 1975-04-28 1976-11-05 Kobe Steel Ltd Automatic detection method of surface flaw and the apparatus
JPS5311989A (en) 1976-07-20 1978-02-02 Kansai Paint Co Ltd Silica complex composition and its preparation
ATE374162T1 (de) * 2000-11-02 2007-10-15 Biacore Ab Ventil dem eine mikrofluide flüssigkeitstransportanordnung integral zugeordnet ist
TWI275562B (en) * 2004-05-20 2007-03-11 Agnitio Science & Technology I Microfluidic device and method for packaging same
CN101065187A (zh) * 2004-09-30 2007-10-31 密歇根大学董事会 微流体的计算机化控制方法与系统及其中使用的计算机程序产品
US20100171231A1 (en) 2006-03-28 2010-07-08 Fujifilm Corporation Production method of porous film
JP5422230B2 (ja) 2008-03-17 2014-02-19 富士フイルム株式会社 多孔フィルムの製造方法及び装置
US20090238722A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Agilent Technologies, Inc. Pressure-Reinforced Fluidic Chip
DK2313487T3 (en) * 2008-07-16 2018-06-18 Childrens Medical Center ORGANIZING DEVICE WITH MICRO-CHANNELS AND METHODS OF APPLICATION
EP2327544B1 (en) 2008-09-16 2018-07-04 Asahi Rubber Inc. Bonded object of three-dimensional silicone rubber
JP2011074140A (ja) 2009-09-29 2011-04-14 Fujifilm Corp 多孔フィルム及びその製造方法
JP5405374B2 (ja) 2010-03-26 2014-02-05 富士フイルム株式会社 ハニカム構造フィルムの製造方法
JP5700460B2 (ja) * 2010-09-10 2015-04-15 株式会社島津製作所 細胞培養デバイス及び細胞培養方法
JP5771962B2 (ja) 2010-12-08 2015-09-02 大日本印刷株式会社 マイクロ流路チップ及びその製造方法
US9649629B2 (en) * 2011-09-07 2017-05-16 Waters Technologies Corporation Mechanically supporting microfluidic devices
JP2017114764A (ja) 2014-04-25 2017-06-29 武田薬品工業株式会社 片頭痛治療剤
CN105396633A (zh) * 2015-12-22 2016-03-16 苏州汶颢芯片科技有限公司 软质微流控芯片可逆夹具

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136280A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Kawamura Inst Of Chem Res マイクロ精留デバイス及び精留方法
JP2008246348A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujifilm Corp マイクロ化学チップ及びその製作方法
JP2013188677A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Asahi Fr R&D Co Ltd マイクロ化学チップ
CN103058131B (zh) 2012-12-19 2015-09-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种高强度可逆键合微流控芯片的制作方法

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Publication number Publication date
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CA3066338A1 (en) 2018-12-13
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JP7010942B2 (ja) 2022-02-10

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