TWI778240B - 親水性矽氧樹脂製微流路 - Google Patents

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Abstract

本發明的親水性矽氧樹脂製微流路，其特徵在於：是由交聯體所構成，該交聯體是使組成物硬化而成，該組成物包含由下述通式(1)表示的矽氧巨分子單體。藉此，能夠提供一種微流路，其是由高透氧性樹脂所構成，成型後的表面在不進行二次處理的情形下就會顯示高親水性，且該親水性持續長時間。

Description

親水性矽氧樹脂製微流路
本發明是有關一種微流路，其在血液分析裝置的流路構件、細胞培養裝置內的流路構件等之中，能夠以一定流量來處理微小量。
微全分析系統(Micro Total Analysis System，µTAS)，正作為醫療領域中的檢查和診斷的手段、化學領域中的合成和分析的手段受到矚目，該微全分析系統是將微細的流路、泵、反應室等集積在一個基板而成。例如：若藉由一種微流路裝置，其於基板內形成有微細的流路，則能夠在短時間內以極少量的樣品來進行反應、萃取、分離、測定等各種操作。作為基板的材料，已知有玻璃和樹脂等。其中，矽氧樹脂因容易進行微細加工且透光性優異這樣的理由，因此有用。
然而，矽氧樹脂製的基板，對水的親和性低。因此，當使包含水之液體在流路中流動時，因流動性不良，因此有無法正確地進行期望的操作的疑慮。此外，亦有試劑或檢體液等之中的物質會吸附在流路的表面上的疑慮。此時，除了流路因吸附物而變狹窄而使流量不安定以外，還會因耗損試劑等而降低分析精度。因此，需要對流路表面進行親水化。
並且，僅由一般的矽氧樹脂所構成的流路，由於流路表面為疏水性，故從元件面來看亦有下述問題：當流路內的壓力改變時產生的氣泡會停留在內壁，而即使隨後提高流量亦無法將氣泡去除等。
由於上述這樣的問題，因此為了對由矽氧樹脂所構成的元件的流路內面進行親水化，至今已進行各種研究。
專利文獻1揭示一種方法，其是經由介電體來將一對電極配置於已形成在基板中的流路內，並將對電極之間施加高頻電壓而產生的電漿供給至流路內，藉此來對流路表面進行親水化。
此外，專利文獻2、3揭示一種方法，其是以包含親水性聚合物等之溶液來對流路面進行處理，藉此來提高流路表面的潤濕性。
此外，專利文獻4揭示一種方法，其是以丙烯酸系樹脂或玻璃作為基底來製作微流路，並將親水性聚合物塗佈於表面上來作為二次處理，而將流路內作成親水性。
專利文獻1的方法中，在流路表面產生羥基或胺基等，而進行親水化。然而，親水性不能說是充分，雖剛進行親水化處理完後會顯示親水性，但會隨著時間經過而喪失親水性，而恢復成疏水性。同樣地，在專利文獻2的方法中，親水性亦不容易持續。此外，專利文獻2、3的方法中，由於是在形成流路後使溶液流入來進行親水化處理，故不容易控制要被形成於流路表面上的膜厚。例如：若膜厚越大，則流路體積會相應地減少，故會顯著降低分析等的正確性。
專利文獻4的方法中，雖然能夠獲得具有耐久性的潤濕性良好的表面，但未對矽氧樹脂基材進行研究，而當將此基材用於需要供給氧氣的細胞培養元件用途等的情況，由於基材的透氧性低，故無法對流路供給充分的氧氣，而無法獲得最佳的流路。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2006-205055號公報 專利文獻2：日本特開2006-292472號公報 專利文獻3：日本特開2008-82961號公報 專利文獻4：日本特開2010-236955號公報
[發明所欲解決的問題] 本發明是鑒於這樣的實際情形而研創，所欲解決的問題在於提供一種微流路，其是由高透氧性樹脂所構成，成型後的表面在不進行二次處理的情形下就會顯示高親水性，且該親水性持續長時間。 [解決問題的技術手段]
為了達成上述所欲解決的問題，本發明提供一種親水性矽氧樹脂製微流路，其是由交聯體所構成，該交聯體是使組成物硬化而成，該組成物包含由下述通式(1)表示的矽氧巨分子單體：
Figure 02_image003
式(1)中，R1 為氫原子或甲基，R2 ～R5 各自為碳數1～12的烴基或三甲基矽烷氧基；Y是由在下述通式(2)中表示的結構單元(I)～(III)所構成，前述結構單元的含有比例為(I)/(II)＝5/5～10/0、[(I)＋(II)]/(III)＝100/1～0/100，且含有的前述結構單元的數目的合計為(I)＋(II)＋(III)＝1～300；m及n分別為相同或不同的0～20的整數，p為0～20的整數，l是當m為0時為0且當m為1以上時為1；X為單鍵、－NHCOO－、或－OOCHN－R13 －NHCOO－的二價連結基，並且式中的R13 為碳數4～13的烴基；
Figure 02_image005
R6 及R7 各自為碳數1～12的烴基，R8 及R9 分別為碳數1～12的烴基或經被氟原子取代的烴基且其至少一方為經被氟原子取代的烴基；R10 及R11 各自為碳數1～12的烴基或在下述通式(3)表示的聚伸烷氧基(polyalkyleneoxy group)且其至少一方為聚伸烷氧基，並且在通式(3)中的q為0～20的整數，R12 為氫原子或1～20的烴基；
Figure 02_image007
。
若為這樣的親水性矽氧樹脂製微流路，則其是由高透氧性樹脂所構成，成型後的表面在不進行二次處理的情形下就會顯示高親水性，且該親水性持續長時間。
此外，較佳是：前述組成物包含1種或2種以上的能夠與前述矽氧巨分子單體進行共聚的單體。
此時，較佳是：前述能夠進行共聚的單體為從下述之中選出的1種以上的單體：(甲基)丙烯酸單體、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺單體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯單體、甘油(甲基)丙烯酸酯單體、2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺單體、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯單體、N-乙烯基吡咯啶酮、及聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
若為這樣的單體，則能夠使微流路基材的光學特性、透氧性、機械強度、水潤濕性、成型時的尺寸安定性及其經時變化等的特性平衡更良好。
此外，較佳是：前述交聯體的水中接觸角為110
若為這樣的水中接觸角，則本發明的親水性矽氧樹脂製微流路會顯示更充分的親水性及水潤濕性。
此外，較佳是：前述交聯體的透氧係數為50 Barrer以上。
若為這樣的透氧係數，則當將本發明的親水性矽氧樹脂製微流路用於需要供給氧氣的細胞培養元件用途等時，亦能夠對流路供給充分的氧氣。 [功效]
根據本發明，能夠以工業上容易的方法來提供一種微流路，其能夠解決在不進行二次處理的情形下的流路內親水性的顯現及持續、樹脂的透氧性的上述問題點，即使氣泡混入仍不會停留在微流路表面，且不會妨礙對細胞供給氧氣。而且，本發明特別適於血液分析裝置內的流路構件、細胞培養用裝置的流路構件等。
如上所述，先前一直尋求開發一種微流路，其是由高透氧性樹脂所構成，成型後的表面在不進行二次處理的情形下就會顯示高親水性，且該親水性持續長時間。
本發明人針對上述所欲解決的問題反覆致力進行研究後，結果發現下述事實而完成本發明：使用矽氧巨分子單體來作為微流路用的材料即能夠製作一種微流路，其儘管是由矽氧樹脂所構成但流路內壁仍會成為高親水性並且仍具有良好的透氧性，該矽氧巨分子單體包含一種在矽氧烷基的側鏈具有聚伸烷氧基之結構單元。
換言之，本發明為一種親水性矽氧樹脂製微流路，其是由交聯體所構成，該交聯體是使組成物硬化而成，該組成物包含由上述通式(1)表示的矽氧巨分子單體。
以下詳細說明本發明，但本發明並不受此等所限定。
本發明的親水性矽氧樹脂製微流路是用以使微量的樣品、較佳是液體狀的樣品流入，只要能夠適當的達成該目的(以一定流量來處理微小量)，則其大小及長度並無特別限定。本發明的微流路較佳是具有用以使樣品通過的直徑1 μm～10 mm的流路徑，更佳是具有直徑10 μm～1 mm的流路徑。微流路的流路徑的大小可全長都相同，亦可一部分為不同的形狀及大小。換言之，可具有緩緩地或階段性地變細或變粗的部分。
所謂微流路的表面，是意指微流路的內壁，本發明的親水性矽氧樹脂製微流路的表面(內壁)顯示高親水性及水潤濕性。此外，由於作為微流路的基材的交聯體本身具有親水性，故無須像先前技術這樣對流路表面進行親水化處理。因此，本發明的親水性矽氧樹脂製微流路，由於不會有像經進行親水化處理過這樣的隨著時間經過而喪失親水性的情況，故親水性能夠長時間持續。
用以製作本發明的親水性矽氧樹脂製微流路的基材是由交聯體所構成，該交聯體是使組成物硬化而成，該組成物包含由下述通式(1)表示的矽氧巨分子單體：
Figure 02_image003
式(1)中，R1 為氫原子或甲基，R2 ～R5 各自為碳數1～12的烴基或三甲基矽烷氧基；Y是由在下述通式(2)中表示的結構單元(I)～(III)所構成，前述結構單元的含有比例為(I)/(II)＝5/5～10/0、[(I)＋(II)]/(III)＝100/1～0/100，且含有的前述結構單元的數目的合計為(I)＋(II)＋(III)＝1～300；m及n分別為相同或不同的0～20的整數，p為0～20的整數，l是當m為0時為0且當m為1以上時為1；X為單鍵、－NHCOO－、或－OOCHN－R13 －NHCOO－的二價連結基，並且式中的R13 為碳數4～13的烴基；
Figure 02_image005
R6 及R7 各自為碳數1～12的烴基，R8 及R9 分別為碳數1～12的烴基或經被氟原子取代的烴基且其至少一方為經被氟原子取代的烴基；R10 及R11 各自為碳數1～12的烴基或在下述通式(3)表示的聚伸烷氧基且其至少一方為聚伸烷氧基，並且在通式(3)中的q為0～20的整數，R12 為氫原子或碳數1～20的烴基；
Figure 02_image007
。
由上述通式(1)表示的矽氧烷巨分子單體，由於其分子量增加時，若側鏈的官能基數相同，則主鏈的官能基間鏈會變長，故會降低凝集能量並且亦降低玻璃轉移點，因此在製作微流路元件時，會對由柔軟度及橡膠彈性表示的物性帶來很大的效果。
上述通式(1)中，R1 為氫原子或甲基，R2 、R3 、R4 及R5 各自為碳數1～12的烴基或三甲基矽烷氧基，各自可相同且亦可不同。製作微流路元件時，從彈力性、強度等觀點來看，R2 ～R5 以碳數1～3的烴基為佳。m及n為0～20的整數，p為0～20的整數，若各自超過20且更大，則與其它單體之間的相溶性不良而容易變白濁。l是當m為0時為0且當m為1以上時為1。
決定由上述通式(1)表示的矽氧巨分子單體的分子量的該巨分子單體的矽氧烷基單元亦即通式(1)中的Y的結構，是由在上述通式(2)中的(I)、(II)及(III)表示的結構單元所構成。該結構單元(I)、(II)及(III)分別具有像下述這樣的特徵。
結構單元(I)的矽氧烷基的側鏈為碳數1～12的烴基，具有下述效果：在分子內的結構單元(I)的數目越增加，越增加透氧性(亦即透氧係數)。此外，由於亦具有降低玻璃轉移點的效果，故為會賦予良好的力學物性的結構單元。結構單元(I)是使其不會連續地存在於分子內，而在流路中更不容易發生流動的藥劑或蛋白質的吸附，而能夠在流路內壁抑制此等的堆積。
其次，結構單元(II)的矽氧烷基的側鏈的至少一方為經被氟原子取代的烴基，藉由側鏈具有經被氟原子取代的烴基，而會發生起因於氟原子的臨界表面張力降低。其具有抑制流路內壁受到蛋白質或脂質、無機成分等污染的效果，而具有即使污染物質附著仍容易剝落的性質。然而，結構單元(II)的增加透氧性的傾向不像結構單元(I)那麼大，因此，若分子內存在過多，則無法獲得期望的透氧性。此外，由於具有使流路內壁成為疏水性的效果，故有潤濕性會降低的疑慮。因此，如後所述將含有比例(結構單元(I)/結構單元(II))控制在既定的範圍內。
結構單元(III)為本發明特別必要的結構單元，其在矽氧烷基的側鏈的至少一方具有由上述通式(3)表示的聚伸烷氧基，而能夠顯現流路內的高親水性及水潤濕性。藉由以後述方式來控制結構單元(III)的分子內的存在量(含有比例、結構單元的數目)，本發明的微流路能夠作成透氧性更高並且硬度更高。
如上所述，分子內存在的結構單元(I)、(II)及(III)的含有比例的平衡會對本發明的微流路的性能造成影響，若此等結構單元(I)～(III)的含有比例、及數目的合計未滿足下述關係，則巨分子單體本身會獲得白濁物、或與能夠進行共聚的單體之間的相溶性惡化而發生相分離、或在進行聚合時變白濁。因上述理由，分子內含有的結構單元(I)及(II)的存在比(含有比例)是結構單元(I)：結構單元(II)的比為5：5～10：0，較佳是宜為7：3～9：1，含有的結構單元(I)、(II)、(III)的合計數為1～300，較佳是宜為10～200。
分子內含有的結構單元(III)的含有比例是以與結構單元(I)、(II)的合計數的比來表示，結構單元(I)＋(II)：結構單元(III)的比為100：1～0：100，較佳是宜為100：2～100：10。
結構單元(I)的矽氧烷基的側鏈各自為碳數1～12的烴基，較佳是宜為甲基。結構單元(II)的矽氧烷基的側鏈需要至少一方為經被氟原子取代的烴基，可舉例如：3,3,3-三氟丙基、1,1,2,2-四氫全氟辛基、1,1,2,2-四氫全氟癸基等，其中以三氟丙基為佳。結構單元(III)的矽氧烷基的側鏈需要至少一方為聚伸烷氧基，從抑制製造上的副反應的觀點來看，較佳是末端已被烷基覆蓋。更佳為：末端為甲氧基(也就是末端已被甲基覆蓋)的聚乙二醇鏈長3～10的結構。
其次，上述通式(1)中，X為單鍵、－NHCOO－、或－OOCHN－R13 －NHCOO－的二價連結基，並且式中的R13 為碳數4～13的烴基，該烴基為例如脂肪族烴基、脂環式烴基、或芳香族烴基。藉由分子結構中包含此等胺酯(urethane)鍵，即能夠更加改善強度和水潤濕性。作為2官能異氰酸酯的殘基，有例如下述異氰酸酯的殘基：六亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,6-二異氰酸基甲基己酸酯、3-異氰酸基甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、二二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等，其中以六亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯的殘基為佳。
由上述通式(1)表示的矽氧烷巨分子單體能夠藉由例如下述方式來獲得：合成具有聚矽氧烷的結構的二醇化合物後，經過與α-單烯丙氧基環氧烷的矽氫化反應，使羥基與等量的甲基丙烯酸異氰酸基乙酯進行反應，該聚矽氧烷是藉由α,ω-雙(1-羥基乙氧基丙基)二甲基聚矽氧烷與八甲基環四矽氧烷及1,3,5-三甲基三氟丙基環三矽氧烷與四甲基環四矽氧烷的平衡化反應來獲得。此所獲得的矽氧烷巨分子單體的結構能夠從核磁共振光譜(NMR)及紅外線(IR)吸收光譜分析出。
此外，分子內含有的結構單元(I)、(II)及(III)的存在比及存在數能夠藉由測定核磁共振光譜(NMR)來求出。例如：當結構單元(I)為二甲基矽氧烷、結構單元(II)為甲基-三氟丙基矽氧烷、結構單元(III)為甲氧基聚乙二醇時，是從下述求出：測定NMR光譜上表示的與甲基、三氟丙基、乙二醇基有關的質子吸收的積分值，並且測定與相同分子內含有的亞甲基有關的質子吸收的積分值。
因應微流路基材的目標性能，例如要求的強度、柔軟度、透氧性、內壁的水潤濕性等，來選擇通式(I)中的用以構成Y的結構單元的種類及鍵結數、以及用以構成X的殘基。
本發明的親水性矽氧樹脂製微流路是由交聯體所構成，該交聯體是使組成物硬化而成，該組成物包含由上述通式(1)表示的矽氧巨分子單體。組成物中除了由通式(1)表示的矽氧巨分子單體以外，還能夠含有光聚合起始劑、偶氮化合物和有機過氧化物，該等是用以使該矽氧巨分子單體進行聚合而硬化來製作成交聯體。並且，如後所述，亦能夠含有1種或2種以上的能夠與矽氧烷巨分子單體進行共聚的單體。
包含由上述通式(1)表示的矽氧巨分子單體的組成物較佳是包含1種或2種以上的能夠與矽氧巨分子單體進行共聚的單體。
此時，較佳是：能夠進行共聚的單體為從下述之中選出的1種以上的單體：(甲基)丙烯酸單體、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺單體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯單體、甘油(甲基)丙烯酸酯單體、2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺單體、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯單體、N-乙烯基吡咯啶酮、及聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
為了提高機械性質、表面水潤濕性、尺寸安定性等，能夠因應期望來使下述單體進行共聚。用以提高機械性質的單體可舉例如：苯乙烯、三級丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯系化合物等。用以提高表面潤濕性的單體可舉例如：甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甘油甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、N,N’-二甲基丙烯醯胺、N,N’-二乙基丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、亞甲基雙丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺等。
用以提高尺寸安定性的單體可舉例如：乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、雙酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙烯酯、丙烯醯基甲基丙烯酸酯、及對應於此等甲基丙烯酸酯類的丙烯酸酯類、二乙烯基苯、三烯丙基異氰脲酸酯等。此等單體可使用1種，且亦可組合使用2種以上。為了使微流路基材的光學特性、透氧性、機械強度、水潤濕性、成型時的尺寸安定性及其經時變化等特性平衡良好，而能夠使用將此等能夠進行共聚的單體組合而成的混合單體。
使這樣的組成物硬化而製作成交聯體的方法，能夠應用下述方法中的任一種：使光聚合起始劑存在於單體混合物中，並照射紫外線來使其進行聚合的方法；或使用偶氮化合物和有機過氧化物來使其進行熱聚合的方法。
此外，較佳是：使組成物硬化而成的交聯體的水中接觸角為110
若為這樣的水中接觸角，則本發明的微流路會顯示更充分的親水性及水潤濕性。
此外，較佳是：使組成物硬化而成的交聯體的透氧係數為50 Barrer以上。
若為這樣的透氧係數，則當將本發明的微流路用於需要供給氧氣的細胞培養元件用途等時，亦能夠對流路供給充分的氧氣。 [實施例]
其次，藉由實施例來更詳細說明本發明，但本發明並不受此等例任何限定。再者，所獲得的物的分子量及各物性、特性是以下述方式進行來求出。
(1)分子結構及分子量是藉由NMR及凝膠滲透層析法(GPC)來求出。 (2)透氧係數 使用理化精機工業公司製的透氣率測定裝置K-315-N。樣品片是設為直徑30 mm、厚度0.3～0.5 mm的圓盤狀物，在25℃的恆溫中進行測定。 (3)力學物性 使用INSTRON公司製抗拉試驗機5942B-1156，來測定抗拉強度、延伸度、根據初期應力的彈性模數。測定是在25℃的恆溫室中進行，試驗片是使用8 mm寬4 mm長50 mm厚0.3～0.5 mm之物。 (4)液中接觸角測定 使用KRUSS公司製DSA-25S，根據在水中使氣泡與試驗片表面接觸的擄泡法(參照第3圖)求出。第3圖中，接觸角越大，意指基板表面的親水性越高。在室溫、常壓在水中使5 μL的氣泡接觸表面，並測定接觸角θ。 (5)微流路的製作及氣泡脫離性的評估 微流路是以下述方式製作：使用已知的微影技術，以壓印法來將由各材料的硬化物所獲得的單面的電路基板貼合。評估是首先從脫模等步驟判定可否製作微流路，對能夠製作者，根據送液試驗以肉眼來評估氣泡脫離性。
[實施例1] (巨分子單體A的合成) 在燒瓶中饋入KF-6001(信越化學工業公司製) 46 g、八甲基環四矽氧烷133 g、1,3,5-三甲基三氟丙基環三矽氧烷28 g、1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷6.5 g、氯仿234 g、三氟甲磺酸1.9 g，並在40℃使其進行反應15 hr。
然後，以矽藻土來使酸吸附而中和後，以減壓餾除來進行精製後，使其溶於異丙醇191 g中，並在鉑觸媒0.16 g存在下與PKA-5007(日本油脂公司製) 40.8 g進行矽氫化反應。以80％甲醇水溶液來反覆將所獲得的反應溶液溶解洗淨後，將溶劑餾除，藉此獲得兩末端具有羥基的矽氧烷二醇136 g。對所獲得的矽氧烷二醇進行核磁共振光譜(NMR)分析後，結果能夠確認由下述式表示的結構。
Figure 02_image012
在燒瓶中饋入此矽氧烷二醇125 g、2,6-二丁基羥基甲苯(BHT) 0.06 g、4-甲氧基苯酚(MQ) 0.25 g、甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯(昭和電工公司製)9.8 g、乙醯丙酮鐵(III) 0.013 g，並在40℃進行反應3 hr。冷卻後，加入甲醇，並反覆進行洗淨分離，而獲得包含胺酯鍵的矽氧烷巨分子單體117 g。對所獲得的巨分子單體進行核磁共振光譜(NMR)分析及IR分析後，結果能夠確認由下述式(巨分子單體A)表示的包含甲基丙烯酸胺酯基之矽氧烷巨分子單體(分子量14,500)。第1圖顯示1 H-NMR光譜圖，第2圖顯示IR光譜圖。
Figure 02_image014
巨分子單體A
(交聯體的製作) 在由上述式(巨分子單體A)表示的包含甲基丙烯酸胺酯基之矽氧烷巨分子單體100重量份中，添加2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1酮(BASF公司製，商品名IRGACURE 1173，以下稱為D1173) 0.5重量份，並在氮氣環境中攪拌後，使用離心機來脫泡，而調製組成物(硬化前溶液)，並確認外觀。
然後，將組成物注入至表面黏貼有膜厚調整用的Teflon(註冊商標)膠帶(厚度0.5 mm)及剝離薄膜之2片玻璃板，並在室溫照射2500 mJ/cm2 的紫外線，而獲得透明的交聯體。對以上述方式進行而得的硬化薄膜測定透氧係數、力學物性、液中接觸角。進一步以相同的硬化方法來製作微流路後，評估氣泡脫離性。上述的結果是如表1所示。
[實施例2及實施例3] 在由上述式(巨分子單體A)表示的包含甲基丙烯酸胺酯基之矽氧烷巨分子單體90重量份中，添加甲基丙烯酸羥基乙酯(以下稱為HEMA)或甲基丙烯酸(以下稱為MAA)10重量份、及D1173 0.5重量份，並以與實施例1相同的方式調製組成物後，確認其外觀。然後，以與實施例1相同的方式硬化，而獲得透明的交聯體。對所獲得的硬化薄膜測定透氧係數、力學物性、液中接觸角。進一步以相同的硬化方法來製作微流路後，評估氣泡脫離性。上述的結果是如表1所示。
[實施例4及實施例5] (巨分子單體B的合成) 在燒瓶中饋入X-22-164(信越化學工業公司製) 38.6 g、八甲基環四矽氧烷629 g、1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷36 g、三氟甲磺酸1.4 g，並在室溫使其進行反應6 hr。
然後，以矽藻土來使酸吸附而中和後，以減壓餾除來進行精製後，使其溶於異丙醇300 g中，並在鉑觸媒0.7 g存在下與PKA-5007(日本油脂公司製) 409 g進行矽氫化反應。以80％丙酮水溶液來反覆將所獲得的反應溶液溶解洗淨後，添加BHT 0.012 g、MQ 0.006 g，並將溶劑餾除，藉此獲得兩末端具有甲基丙烯酸酯基之矽氧烷巨分子單體706 g。對所獲得的巨分子單體進行核磁共振光譜(NMR)分析後，結果能夠確認由下述式(巨分子單體B)表示的包含甲基丙烯酸酯基之矽氧烷巨分子單體(分子量10,500)。
Figure 02_image016
巨分子單體B
在由上述式(巨分子單體B)表示的包含甲基丙烯酸酯基之矽氧烷巨分子單體90重量份中，添加甲基丙烯酸羥基乙酯(以下稱為HEMA)或甲基丙烯酸(以下稱為MAA)10重量份、及D1173 0.5重量份，並以與實施例1相同的方式調製組成物後，確認其外觀。然後，以與實施例1相同的方式硬化，而獲得透明的交聯體。對所獲得的硬化薄膜測定透氧係數、力學物性、液中接觸角。進一步以相同的硬化方法來製作微流路後，評估氣泡脫離性。上述的結果是如表1所示。
[比較例1] 在由下述式(巨分子單體C)表示的矽氧烷巨分子單體(信越化學工業公司製X-22-164E) 100重量份中，添加D1173 0.5重量份，並在氮氣環境中攪拌後，使用離心機來脫泡，而調製組成物(硬化前溶液)，並確認外觀。然後，以與實施例1相同的方式硬化，而獲得透明的交聯體。對所獲得的硬化薄膜測定透氧係數、力學物性、液中接觸角。進一步以相同的硬化方法來製作微流路後，評估氣泡脫離性。上述的結果是如表1所示。
Figure 02_image018
巨分子單體C
[比較例2及比較例3] 在由上述式(巨分子單體C)表示的矽氧烷巨分子單體(信越化學工業公司製X-22-164E) 90重量份中，添加甲基丙烯酸羥基乙酯(以下稱為HEMA)或甲基丙烯酸(以下稱為MAA)10重量份、及D1173 0.5重量份，並在氮氣環境中攪拌後，結果與任一單體之間的相溶性都不良，而無法獲得透明的調配液，故停止製作交聯體。
[比較例4] 以習知方法來使市售的Sylgard 184(Dow Corning公司製)進行熱交聯後，對所獲得的硬化薄膜測定透氧係數、力學物性、液中接觸角。進一步以相同的硬化方法來製作微流路後，評估氣泡脫離性。上述的結果是如表1所示。 [表1]
Figure 02_image020
如表1所示，實施例1～5為本發明的親水性矽氧樹脂製微流路，而從任一組成物都能夠製作微流路，且氣泡脫離性亦良好。因此，微流路的表面顯示高親水性。此外，透氧係數亦顯示良好的數值。其它物性值亦以微流路而言為充分的值。
另一方面，比較例1中使用巨分子單體C，其不含像本發明這樣的在側鏈具有聚伸烷氧基之結構單元，而雖然能夠製作微流路，但無法對表面賦予高親水性，因而氣泡脫離性差。並且，比較例2、3中雖在組成物中除了巨分子單體C以外還分別調配能夠進行共聚的單體，但因相溶性低因而在組成物的外觀能夠觀察到白濁，因此不適合製作微流路。此外，比較例4中使用其它市售物，雖然抗拉強度、延伸度、彈性模數顯示較高的值且亦能夠製作微流路，但氣泡脫離性不良，而未顯示高親水性。
由上述明顯可知，若為本發明的親水性矽氧樹脂製微流路，則能夠成為一種微流路，其是由高透氧性樹脂所構成，成型後的表面在不進行二次處理的情形下就會顯示高親水性，且該親水性持續長時間。
再者，本發明並不受上述實施形態所限定。上述實施形態只是例示，只要具有與本發明的申請專利範圍中所記載的技術思想實質上相同的構成且產生相同的作用效果，無論是何種，都包含在本發明的技術範圍內。
第1圖是由實施例1所獲得的矽氧烷巨分子單體(巨分子單體A)的1 H-NMR光譜圖。 第2圖是由實施例1所獲得的矽氧烷巨分子單體(巨分子單體A)的IR光譜圖。 第3圖為顯示擄泡法(captive bubble method)的概略的圖。
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Claims (6)

  1. 一種親水性矽氧樹脂製微流路，其特徵在於：是由交聯體所構成，該交聯體是使組成物硬化而成，該組成物包含由下述通式(1)表示的矽氧巨分子單體：
    Figure 03_image022
    式(1)中，R1 為氫原子或甲基，R2 ～R5 各自為碳數1～12的烴基或三甲基矽烷氧基；Y是由在下述通式(2)中表示的結構單元(I)～(III)所構成，前述結構單元的含有比例為(I)/(II)＝5/5～10/0、[(I)＋(II)]/(III)＝100/1～0/100，且含有的前述結構單元的數目的合計為(I)＋(II)＋(III)＝1～300；m及n分別為相同或不同的0～20的整數，p為0～20的整數，l是當m為0時為0且當m為1以上時為1；X為單鍵、－NHCOO－、或－OOCHN－R13 －NHCOO－的二價連結基，並且式中的R13 為碳數4～13的烴基；
    Figure 03_image024
    R6 及R7 各自為碳數1～12的烴基，R8 及R9 分別為碳數1～12的烴基或經被氟原子取代的烴基且其至少一方為經被氟原子取代的烴基；R10 及R11 各自為碳數1～12的烴基或在下述通式(3)表示的聚伸烷氧基且其至少一方為聚伸烷氧基，並且在式(3)中的q為0～20的整數，R12 為氫原子或碳數1～20的烴基；
    Figure 03_image026
    。
  2. 如請求項1所述的親水性矽氧樹脂製微流路，其中，前述組成物包含1種或2種以上的能夠與前述矽氧巨分子單體進行共聚的單體。
  3. 如請求項2所述的親水性矽氧樹脂製微流路，其中，前述能夠進行共聚的單體為從下述之中選出的1種以上的單體：(甲基)丙烯酸單體、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺單體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯單體、甘油(甲基)丙烯酸酯單體、2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺單體、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯單體、N-乙烯基吡咯啶酮、及聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的親水性矽氧樹脂製微流路，其中，前述交聯體的水中接觸角為110以上。
  5. 如請求項1至3中任一項所述的親水性矽氧樹脂製微流路，其中，前述交聯體的透氧係數為50 Barrer以上。
  6. 如請求項4所述的親水性矽氧樹脂製微流路，其中，前述交聯體的透氧係數為50 Barrer以上。
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