WO2005120696A1

WO2005120696A1 - 電気浸透流ポンプシステム及び電気浸透流ポンプ

Info

Publication number: WO2005120696A1
Application number: PCT/JP2005/010432
Authority: WO
Inventors: Masana Nishikawa; Ichiro Yanagisawa
Original assignee: Nano Fusion Technologies, Inc.
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2005-12-22
Also published as: CN1976750A; KR20070020068A; US20080260542A1; EP1795258A1; KR100777172B1

Abstract

　マイクロ流体チップ（１２）の連通孔（３６）に対向して電気浸透流ポンプ（１４ａ～１４ｄ）のポンプ本体（２４）には突起（３５）が突出形成されている。突起（３５）と連通孔（３６）とが嵌合すると、電気浸透流ポンプ（１４ａ～１４ｄ）の第１流路（２２）と、マイクロ流体チップ（１２）の第２流路（１８）とが連通すると共に、マイクロ流体チップ（１２）に対して電気浸透流ポンプ（１４ａ～１４ｄ）が固定され、且つ第１流路（２２）と第２流路（１８）との間がシールされて、外部への液体（３８、４０）及び気体（４２）等の流体の漏洩が阻止される。

Description

明細書

電気浸透流ポンプシステム及び電気浸透流ポンプ

技術分野

[0001] 本発明は、マイクロ流体チップに対して流体を供給し、又は前記マイクロ流体チップから流体を吸入することにより、前記マイクロ流体チップ内の流体に対する制御、例えば、液体の流量、圧力及び液位の制御に好適な電気浸透流ポンプシステム及び電気浸透流ポンプに関する。

背景技術

[0002] マイクロ流体チップは、プラスチックやガラスからなる小さなチップ上に微細流路ゃ各種の流体制御機器を形成し、形成された前記流体機器内で化学反応や生化学反応等を行わせる装置であり、該マイクロ流体チップを採用することにより、化学反応や生化学反応を実施するシステムの小型化や、上記した化学反応で必要とされるサンプノレゃ試薬の量を大幅に低減することができ、この結果、前記システムにおける測定時間の短縮や消費電力の低減を実現することが可能である。

[0003] この場合、前記システムでは、マイクロ流体チップ内の液体を駆動させるためのボンプが必要である。また、前記システムでは、マイクロ流体チップを実用的なものとするために、該マイクロ流体チップの開発ばかりでなぐ前記マイクロ流体チップに対するサンプルの導入方法や、液体駆動用のポンプ、電源、計測系等も含めたシステム全体としての最適化、すなわち、システム全体の小型化や低コストィヒに対する検討も必要である。

[0004] 次に、マイクロ流体チップの内部に液体を供給して、供給された前記液体を駆動させるための 2つの方法について説明する。

[0005] 第 1の方法は、図 27に示すように、ポンプシステム 200のポンプ電源 202からシリンジポンプ駆動装置 204を通電してシリンジポンプ 206を駆動し、該シリンジポンプ 20 6より細径のチューブ 208aを介してマイクロ流体チップ 210に液体を供給するという方法である。この場合、図 27及び図 28に示すように、接着剤 214を用いてチューブ 208aをマイクロ流体チップ 210に固定することにより、該マイクロ流体チップ 210とチユーブ 208aとの間をシールする。

[0006] なお、マイクロ流体チップ 210は、底面側のガラス基板 216と上面側のガラス基板 2 18とを貼付することにより形成され、該ガラス基板 216に溝を形成することにより、該溝が流路 220として構成される。また、マイクロ流体チップ 210における使用済みの液体は、チューブ 208bを介して廃液溜めに排出される。この場合、ポンプ電源 202 、シリンジポンプ駆動装置 204及びシリンジポンプ 206と同様の装置を用いてマイク口流体チップ 210からチューブ 208bを介して前記液体を排出する構成も可能である

[0007] マイクロ流体チップ 210をより実用的なものとするためには、 ICチップと同様にマイクロ流体チップ 210に対するパッケージングを行って、マイクロ流体チップ 210を物理的に固定することにより、塵埃、熱、湿気及び化学的汚染から該マイクロ流体チップ 2 10を防護し、さらに、電力供給や信号の入出力や流体に対するインターフェイスにっレ、ても考慮する必要がある。

[0008] そこで、ホルダーやソケットを用いてマイクロ流体チップ 210を固定すると共に、前記ホルダーや前記ソケットを介して該マイクロ流体チップ 210に対する流体の供給、電力供給及び信号の入出力のインターフェースを考慮したパッケージングを行う従来技術が開示されてレ、る (非特許文献 1参照)。

[0009] 図 29及び図 30は、マイクロ流体チップ 210に対するパッケージングの従来例を示している。

[0010] ここで、マイクロ流体チップ 210は、ァノレミニゥム製の治具 232、 234で狭持され、且つねじ 236を介して各治具 232、 234を連結することにより固定保持される。チューブ 208aは、該チューブ 208aが揷通可能なねじ 238を介してマイクロ流体チップ 210に接続されている。すなわち、ねじ 238と治具 232と力 S螺合することにより、ねじ 238側の〇リング 240がマイクロ流体チップ 210の上面（ガラス基板 218の上面）を押圧し、この結果、チューブ 208aとマイクロ流体チップ 210との間がシールされる。なお、図 2 9では、複数のチューブ 208a〜208dが複数のねじ 238を介してマイクロ流体チップ 210に接続されている。

[0011] 上記したポンプシステム 200では、ポンプ電源 202、シリンジポンプ駆動装置 204 及びシリンジポンプ 206の全体のサイズが数十 [cm]程度の大きさで、且つチューブ 208a〜208dの全長が数十 [cm]程度であるので、流体に関するインターフェース部分を改善しても、システム全体を小型化することはできない。

[0012] 第 2の方法は、微細加工技術を使用してダイアフラムポンプや電気浸透流ポンプ等の微流量ポンプをマイクロ流体チップ 210に直接形成するものであり、図 31は、マイクロ流体チップ 210の内部に形成された流路を利用して電気浸透流ポンプを構築した従来技術に係る電気浸透流ポンプシステム 250である。

[0013] 電気浸透流ポンプシステム 250では、ガラス基板 216の上面に対して、液溜め（以下、リザーノともレヽう。）の底面となる溝 256、 258と、該溝 256、 258を連結した流路となり且つ幅が数 [ x m]〜数十 [ x m]程度の溝 260とが各々形成され、一方で、ガラス基板 218には、溝 256、 258と共働してリザーバとなり且つ直径が 1 [mm]〜2 [m m]程度の貫通孔 252、 254が各々形成されている。ここで、ガラス基板 216の上面とガラス基板 218の底面とを接合して、貫通孔 252及び溝 256からなるリザーバに対して電極 262を挿入し、貫通孔 254及び溝 258からなるリザーバに対して電極 264を挿入することにより、マイクロ流体チップ 210内に電気浸透流ポンプが形成される。

[0014] しかしながら、電気浸透流ポンプシステム 250では、前記電気浸透流ポンプの流量や圧力特性等の面で制約がある上に、マイクロ流体チップ 210側の加工が複雑であり、結局、製品のコストが高騰するという問題がある。

[0015] 図 32は、微細加工技術を用いてダイアフラム式のポンプ 274をマイクロ流体チップ 210上に構成した従来技術に係るポンプシステム 270である（非特許文献 2参照）。

[0016] すなわち、ポンプシステム 270では、モジュール化されたダイヤフラム式のポンプ 2 74や流量計 276がマイクロ流体チップ 210上に形成され、これらの装置間は、該マイクロ流体チップ 210内に形成された流路 300を介して連結されている。この場合、マイク口流体チップ 210における装置間の内部接続が簡便化されるが、微細加工によるポンプシステム 270の製造コストが高騰する。また、ポンプ 274は、マイクロ流体チップ 210内部の流体を駆動するポンプであり、該マイクロ流体チップ 210に対して流体を供給し、あるいは吸入するためには、他のポンプが別途必要になる。従って、このポンプシステム 270においても、外部に対する流体のインターフェイスを考慮する必要がある。

非特言午文献 1： Zhen Yang and Ryutaro Maeda、 A world-to-chip socket for microfluid ic prototype development _N Electrophoresis 2002、 23、 3474-3478

非特許文献 2 : Michael Koch, Alan Evans and Arthur Brunnschweiler、 Microfluidic T echnology and Applications、 Research Studies Press Inc.、 2000

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0017] 上記のマイクロ流体チップ 210 (図 27〜図 32参照）を用いることによるメリットとしては、（1)システム全体が小型化される、（2)使用するサンプル量が低減される、の 2点である。この場合、マイクロ流体チップ 210と比較して十分に小さなポンプを用いれば、電源やコントローラも含めて小型化できる。し力ながら、このような小型化されたポンプであって、マイクロ流体チップ 210の液体制御に使えるだけの十分な性能を有し且つ安価なポンプは存在しなレ、。すなわち、マイクロ流体チップ 210を小型することはできても、該マイクロ流体チップ 210の本来のメリットを生かしたシステム構成を行うことはできない。

[0018] さらに、これらの機械式のポンプの価格も決して安価とは言えず、また、後述する液体制御の観点からのデメリットもある。

[0019] すなわち、上記した第 1の方法では、市販のポンプ、例えば、シリンジポンプ 206や蠕動式ポンプを用いても、ポンプサイズがマイクロ流体チップ 210に比べて大きぐ該マイクロ流体チップ 210を小型化することが可能であっても、システム全体をモパイル型とするまでに小型化することが困難である。

[0020] この場合、駆動用のポンプやマイクロ流体チップ 210のサイズを 10 [cm]程度の大きさに収めることができれば、システム全体のモバイル性を著しく向上することが可能となる。すなわち、マイクロ流体チップ 210を用いたシステムを様々なアプリケーションに適用するためには、マイクロ流体チップが有するマイクロ化という本来の特徴を生かして小型化を図り、モバイル性を高めることが望ましい。

[0021] 前述したように、マイクロ流体チップ 210のマイクロ化により、使用するサンプル量を低減することが可能になるというメリットがある力ポンプとマイクロ流体チップ 210との間のチューブ 208a〜208dの存在は、デメリットの要因である。

[0022] すなわち、マイクロ流体チップ 210内の流路 220 (図 28及び図 30参照）の幅は、一般に数 m]〜数百 m]程度のサイズである。この場合、流路 220内の液体のィンベントリーは、数 [ μ ΐ]程度以下になることが多レ、。一方、マイクロ流体チップ 210の外部に設置されるポンプには、シリンジポンプ 206や蠕動式ポンプが頻繁に用いられる力これらのポンプのサイズは、数十 [cm]程度の大きさであり、この結果、マイク口流体チップ 210との接続には数十 [cm]以上のチューブ 208a〜208dが必要となる。因みに、チューブ 208a〜208dの内径力 SO. 5 [mm] ,その長さが 20 [cm]の場合には、該チューブ 208a〜208d内部の液体のインベントリーは 39. 25 [ μ 1]となる

[0023] このため、本来必要なサンプル量が 1 [ μ 1/min]であっても、上記したポンプシステム 200の構成では、サンプルをマイクロ流体チップ 210の内部に送り込むために、チューブ 208aやシリンジポンプ 206の内部にサンプルを予め充填する必要があるので、システム全体で 40 [ μ 1/min]以上のサンプルが必要となり、これらのサンプルは、マイクロ流体チップ 210内における各種化学反応に用いられることのない無駄な液体となる。

[0024] 従って、第 1の方法では、マイクロ流体チップ 210内で使用するサンプルや薬液の量を微量にすることはできても、チューブ 208aで無駄になる液体の量が大きいので、結果として使用薬液量の低減というマイクロ流体チップ 210の本来の効果を奏することができない。

[0025] 前述したように、マイクロ流体チップ 210から離れた場所にシリンジポンプ 206が配置され、該シリンジポンプ 206の排出口と、流路 220における流体導入部分とはチューブ 208aを介して接続され、該チューブ 208aは、接着剤 214によりガラス基板 218 に取付されている。この構造では、流路 220の容積と比較して、シリンジポンプ 206から前記流体導入部分までの空間、すなわち、チューブ 208aの内部空間及び前記流体導入部分の空間の容積が大きい。

[0026] ここで、シリンジポンプ 206よりサンプル用液体をマイクロ流体チップ 210に送液して、流路 220内で該サンプル用液体を移動させる場合について説明する。この場合、基本的な操作は、前記サンプノレ用液体の送液の停止である力シリンジポンプ 206 で前記サンプノレ用液体の圧力を制御する際には、該シリンジポンプ 206を停止しても、流路 220内の前記サンプル用液体が即座に停止することができない。

[0027] このような不都合の第 1の原因は、ポンプ自体の問題であり、例えば、シリンジポンプ 206や蠕動ポンプのような機械的ポンプを使用する場合には、ポンプの駆動部分に力学的な慣性が存在するために、ポンプが停止しても瞬時に駆動圧力が 0になることはないためである。

[0028] さらに大きな問題として、駆動に必要な圧力を前記サンプル用液体に加えると、該サンプノレ用液体の体積変化やチューブ 208aの変形等が発生し、これらの体積変化は、ポンプを停止させて前記サンプル用液体の移動が停止することにより解消される力その変化分が停止後も該サンプル用液体の移動を引き起こす原因となる。

[0029] 例えば、サンプノレ用液体が水である場合、前記サンプル用液体の存在する空間の容積が 100 1]であり、その圧縮率が 20°Cにおいて/ =0· 45 [GPa— であれば、 0. l [MPa]の圧力変化により、前記サンプノレ用液体では、 4. 5 [nl]の体積変化が生じる。流路 220の断面寸法を 100 [ μ m] X 50 [ μ m]とした場合、この体積変化は、 1 [mm]のチャンネル長さに対応する。

[0030] また、前記サンプノレ用液体が停止した後でも、温度変化によって該サンプノレ用液体の体積変化が発生するので、この結果、マイクロ流体チップ 210内部における前記サンプノレ用液体に対する圧力変動や、液体位置の変動が引き起こされる。この場合、 100 1]のサンプル用液体に生じる体積変化は、その体膨張率（20 [°C]において 0. 21 X 10— K—¹] )より、 50 [で]の温度変化に対して1 [ /1 1]となる。さらに、シリンジポンプ 206で駆動用液体を駆動し、該駆動用液体から気体を介して流路 220内のサンプル用液体を移動させる場合には、上記した各種の影響が顕著となることは勿論である。

[0031] 以上のように、微細な流路 220において、微量のサンプル用液体や駆動用液体を取り扱う場合には、圧力源としてのポンプ (シリンジポンプ 206)力もマイクロ流体チップ 210の流路 220までの空間（デッドスペース）が大きくなると、流路 220における前記各液体の制御性に大きな影響が及ぼされる。 [0032] また、第 2の方法では、前述したように、マイクロ流体チップ 210上にダイヤフラム式のポンプ 274や電気浸透流ポンプが形成される力ポンプ 274は、構造が複雑であるので、微細加工技術で形成すると製造コストが高騰するという問題がある。また、ポンプ 274は、動的な機器であるので、故障が発生しやすい上に、脈流が発生しやすレ、という問題もある。

[0033] 一方、従来、マイクロ流体チップ 210内部で用いられてきた電気浸透流ポンプは、構造が簡単で且つ微細加工技術によって該マイクロ流体チップ 210内部に比較的容易に形成することが可能である。し力、しながら、前記電気浸透流ポンプの性能が各流路のチャンネル寸法（幅及び深さ）に強く依存するため、前記各流路の流量が制約されたり、印加電圧が [kV]オーダの高電圧になる等の問題がある。

[0034] また、前述したように、マイクロ流体チップ 210内部に液体を導入するポンプ手段が別途必要となる。この場合、外部に設けたリザーバからチューブ 208aを介してマイク口流体チップ 210内部に液体を送り込む力前記リザーバがマイクロ流体チップ 210 から離れた場所に設けられると、前記第 1の方法と同様に、サンプルや薬液を微量化することができない。

[0035] さらに、マイクロ流体チップ 210内部のポンプに自己充填性が無い場合には、外部のポンプにより初期充填を行う必要がある。

[0036] 本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、システム全体を小型化してモパイル性を向上させると共に、液体の使用量を減少してマイクロ流体チップ内の微小量の流体に対する位置制御を高精度に行うことができ、且つ低コストで実用的な電気浸透流ポンプシステム及び電気浸透流ポンプを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0037] 本発明に係る電気浸透流ポンプシステムは、第 1流路内に設けられた電気浸透材と、前記電気浸透材の上流側に配置された第 1電極と、前記電気浸透材の下流側に配置された第 2電極とを有し、前記第 2電極の下流側に排出口が形成された電気浸透流ポンプと、第 2流路が形成されたマイクロ流体チップとを備え、前記電気浸透流ポンプの外周面には、前記マイクロ流体チップに前記電気浸透流ポンプを取付する取付部が設けられ、前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記マイクロ流体チップに取付されたときに、前記第 1流路は、前記排出口を介して前記第 2流路と連通すると共に、前記第 1流路と前記第 2流路との間の流体の漏洩が阻止されることを特徴とする。

[0038] 上記した構成によれば、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとがそれぞれ別体であり、前記電気浸透流ポンプは、前記取付部を介して前記マイクロ流体チップに直付される。すなわち、システム全体の小型化という観点から前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとを一体化させるものであり、前記電気浸透流ポンプゃ前記マイクロ流体チップが汎用品であれば、低コストでシステム全体を構築することができる。換言すれば、従来技術と比較して、小型の前記電気浸透流ポンプを前記マイクロ流体チップの近傍に配置する構成となり、この結果、システム全体を小型化して、モパイル性を格段に向上させることができる。また、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプが着脱自在となるので、汎用性が向上してシステム全体が低コスト化される。

[0039] また、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプを直付することにより、従来技術で用いられていたチューブが不要となる。この結果、試料の無駄がなくなると共に、前記第 2流路内にある微少量の流体を高精度に制御することが可能となり、従って、本発明は、従来技術と比較して、低コストで実用的な流体制御を実現すること力 Sできる。

[0040] さらに、前記取付部は、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプを固定するためのインターフェースと、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースとしての機能を兼ね備えてレ、るので、システムの全体構成を簡素化することができる。

[0041] ここで、前記取付部は、前記マイクロ流体チップに向かい突出形成され且つ前記第 2流路に嵌合可能な突起、又は前記マイクロ流体チップに対向して形成され且つ前記マイクロ流体チップに嵌合可能な凹部を有し、該突起内又は前記凹部内には、前記排出口が形成されていることが好ましい。

[0042] これにより、前記突起又は前記凹部と前記第 2流路とが嵌合すると、前記第 1流路は、前記排出口を介して前記第 2流路と連通し、且つ前記電気浸透流ポンプは、前記マイクロ流体チップに直付される。従って、前記突起又は前記凹部と前記第 2流路とを嵌合するだけで、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間を簡便にシールすることができ、前記電気浸透流ポンプから前記マイクロ流体チップに対する流体の供給、あるいは流体の吸入を確実に行うことが可能となる。

[0043] また、前記取付部は、前記第 1電極と電気的に接続される第 1端子と、前記第 2電極と電気的に接続される第 2端子とをさらに有し、前記マイクロ流体チップ表面には、前記第 1端子に対向する第 3端子と、前記第 2端子に対向する第 4端子とが各々形成され、前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記マイクロ流体チップに取付されたときに、前記第 1端子と前記第 3端子とが接続され、且つ前記第 2端子と前記第 4端子とが接続されることが好ましレ、。

[0044] この場合、前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記マイクロ流体チップに直付されたときに、前記第 3端子は、前記第 1端子を介して前記第 1電極と電気的に接続され、一方で、前記第 4端子は、前記第 2端子を介して前記第 2電極と電気的に接続される。これにより、前記第 3端子と前記第 4端子とが外部の電源と電気的に各々接続されていれば、前記電源から前記第 3端子及び前記第 1端子を介して前記第 1電極に一方の極性の電圧を印加し、前記電源から前記第 4端子及び前記第 2端子を介して前記第 2電極に他方の極性の電圧を印加して、前記電気浸透流ポンプを駆動することが可能となる。従って、前記取付部は、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプを固定するためのインターフェースと、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースと、電力供給に係るインターフェースとの機能を兼ね備えることになり、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0045] また、本発明に係る電気浸透流ポンプシステムは、第 1流路内に設けられた電気浸透材と、前記電気浸透材の上流側に配置された第 1電極と、前記電気浸透材の下流側に配置された第 2電極とを有し、前記第 2電極の下流側に排出口が形成された電気浸透流ポンプと、第 2流路が形成されたマイクロ流体チップと、該マイクロ流体チップ及び前記電気浸透流ポンプを保持する保持部材とを備え、前記電気浸透流ボンプの外周面には、少なくとも前記保持部材に前記電気浸透流ポンプを取付する取付部が設けられ、前記マイクロ流体チップが前記保持部材に取付され且つ前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記保持部材に取付されたときに、前記第 1流路は、前記排出口を介して前記第 2流路と連通すると共に、前記第 1流路と前記第 2流路との間の流体の漏洩が阻止されることを特徴とする。

[0046] 上記した構成によれば、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップと前記保持部材とがそれぞれ別体であり、前記電気浸透流ポンプは、前記取付部を介して前記保持部材に取付され、一方で、前記マイクロ流体チップは、前記保持部材に保持される。

[0047] すなわち、システム全体の小型化という観点から前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップと前記保持部材とを一体化させるものであり、前記電気浸透流ポンプや前記マイクロ流体チップや前記保持部材が汎用品であれば、低コストでシステム全体を構築することができる。換言すれば、従来技術と比較して、小型の前記電気浸透流ポンプを前記保持部材を介して前記マイクロ流体チップの近傍に配置する構成となり、この結果、システム全体を小型化して、モパイル性を格段に向上させることができる。また、前記保持部材に対して前記マイクロ流体チップ及び前記電気浸透流ボンプが着脱自在となるので、汎用性が向上してシステム全体が低コストィ匕される。

[0048] また、前記マイクロ流体チップを保持する前記保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを取付することにより、従来技術と比較して、前記電気浸透流ポンプと前記マイク口流体チップとの距離が短くなり、この結果、試料の無駄が低減されると共に、前記第 2流路内にある微少量の流体を高精度に制御することが可能となり、従って、本発明は、従来技術と比較して、低コストで実用的な流体制御を実現することができる

[0049] さらに、前記取付部は、前記保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを固定するためのインターフェースと、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースとしての機能を兼ね備えているので、システムの全体構成を簡素化することができる。

[0050] そして、上記した電気浸透流ポンプシステムは、前記保持部材に対する前記電気浸透流ポンプの取り付け方により、下記の 4つの構成のいずれかを有する。

[0051] 第 1の構成は、前記取付部が前記電気浸透流ポンプと前記保持部材との間の電気的な接続と機械的な接続とを行うものである。

[0052] すなわち、前記取付部は、前記第 1電極と電気的に接続された第 1端子と、前記第 2電極と電気的に接続された第 2端子とを有し、前記マイクロ流体チップ表面には、前記第 1端子と接続可能な第 3端子と、前記第 2端子と接続可能な第 4端子とが各々形成され、前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記保持部材に取付された場合に、前記第 1端子と前記第 3端子とが接続され、且つ前記第 2端子と前記第 4 端子とが接続される。

[0053] この場合、前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記保持部材に取付されたときに、前記第 3端子は、前記第 1端子を介して前記第 1電極と電気的に接続され、一方で、前記第 4端子は、前記第 2端子を介して前記第 2電極と電気的に接続される。これにより、前記第 3端子と前記第 4端子とが外部の電源と電気的に各々接続されていれば、前記電源から前記第 3端子及び前記第 1端子を介して前記第 1電極に一方の極性の電圧を印加し、前記電源から前記第 4端子及び前記第 2端子を介して前記第 2電極に他方の極性の電圧を印加して、前記電気浸透流ポンプを駆動することが可能となる。従って、前記取付部は、前記保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを固定するためのインターフェースと、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースと、電力供給に係るィンターフェースとの機能を兼ね備えることになり、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0054] 第 2の構成は、前記取付部が電気接続部材を介して前記保持部材に接続されるものである。

[0055] すなわち、前記取付部は、前記マイクロ流体チップに対向して配置され且つ前記排出口を囲嘵するシール部材と、前記第 1電極と電気的に接続された第 1端子と、前記第 2電極と電気的に接続された第 2端子とを有し、前記電気浸透流ポンプは、前記第 1端子に接続可能な第 3端子と前記第 2端子に接続可能な第 4端子とを有する電気接続部材を介して前記保持部材に保持され、前記電気接続部材が前記保持部材に固定されたときに、前記電気接続部材は、前記電気浸透流ポンプを介して前記マイク口流体チップを押圧し、前記シール部材は、前記電気浸透流ポンプと前記マイク口流体チップとの間をシールする。

[0056] この場合、前記電気接続部材と前記電気浸透流ポンプとが前記第 1〜第 4端子を介して嵌合し、前記電気接続部材を前記保持部材に固定したときに、前記電気浸透流ポンプが前記マイクロ流体チップを押圧して前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間がシールされる。従って、前記シール部材は、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースであり、前記第 1端子及び前記第 2端子は、前記電気接続部材を介して前記電気浸透流ポンプを前記保持部材に固定するためのインターフェースと、前記第 3端子及び前記第 4端子を介して外部の電源と電気的に接続される電力供給のインターフエ一スとを兼ね備えているので、前記取付部によりシステム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0057] 第 3の構成は、前記電気浸透流ポンプを前記保持部材内に収容する構成である。

[0058] すなわち、前記取付部は、前記マイクロ流体チップに対向して配置され且つ前記排出口を囲嘵するシール部材と、前記第 1電極と電気的に接続された第 1端子と、前記第 2電極と電気的に接続された第 2端子とを有し、前記保持部材には、前記マイク口流体チップを収容する凹部と、該凹部に連通し且つ前記電気浸透流ポンプを収容する孔部と、該孔部に前記電気浸透流ポンプを収容したときに前記第 1端子と電気的に接続される第 3端子及び前記第 2端子と電気的に接続される第 4端子とが各々形成され、前記孔部に前記電気浸透流ポンプを収容し且つ前記凹部に前記マイクロ流体チップを収容したときに、前記マイクロ流体チップは、前記保持部材と押さえ部材とによって狭持され、前記押さえ部材が前記マイクロ流体チップを介して前記電気浸透流ポンプを押圧することにより、前記シール部材は、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間をシールする。

[0059] この場合も、前記押さえ部材を用いて前記マイクロ流体チップ及び前記電気浸透流ポンプを押圧することにより、前記取付部が上記した各インターフェースを兼ね備えることができるので、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。 [0060] 第 4の構成は、前記保持部材に前記電気浸透流ポンプの一部を挿入し、該保持部材内に形成された連通路を介して前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとを連通させるという構成である。

[0061] すなわち、前記取付部は、前記保持部材に対向して配置され且つ前記排出口を囲嘵するシール部材と、前記保持部材に対向し且つ前記第 1電極と電気的に接続された第 1端子と、前記保持部材に対向し且つ前記第 2電極と電気的に接続された第 2 端子とを有し、前記保持部材には、前記マイクロ流体チップを収容する凹部と、前記電気浸透流ポンプの前記排出口側を収容し且つ前記凹部に接続される連通路と、前記第 1端子と嵌合可能な第 3端子と、前記第 2端子と嵌合可能な第 4端子とが各々形成され、前記電気浸透流ポンプの前記排出口側が前記連通路に収容され且つ前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記保持部材に取付されたときに、前記第 1端子と前記第 3端子とが接続され、且つ前記第 2端子と前記第 4端子とが接続されると共に、前記シール部材は、前記電気浸透流ポンプと前記保持部材との間をシールする。

[0062] この場合も、前記電気浸透流ポンプの前記排出口側が前記連通路に収容されることにより、前記取付部が上記した各インターフェースを兼ね備えることができるので、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0063] そして、上記した各電気浸透流ポンプシステム及び電気浸透流ポンプにおいて、前記第 1流路には、外部から供給された液体を充填する液溜めが設けられていることが好ましい。

[0064] この場合、例えば、前記液溜めが前記第 1流路の上流側に配置されてレ、れば、該液溜めに供給された前記液体は、該液体の自重又は毛細管現象により前記電気浸透材の上流側の端部に到達し、到達した前記液体は、前記第 1電極及び前記第 2電極に電圧を印加しなくても、毛細管現象により前記電気浸透材内を通過して、該電気浸透材の下流側の端部に到達する。従って、前記液溜めに前記液体を予め充填することにより、外部から前記電気浸透流ポンプへの液体供給ラインが不要となり、システム全体のモバイル性をさらに向上させることができる。

[0065] この場合、前記開口部分を蓋体で被覆すると、前記液体を充填した後に前記液溜めからの前記液体の蒸発や、該液体への塵埃の混入を阻止することができる。

[0066] さらに、前記排出口から前記第 2流路までの空間の容積 Vが 10 [η1] < ν< 10 [ μ 1] であるか、あるいは、前記排出口から前記第 2流路までの距離が 5 [ μ ΐη]以上で且つ 50 [mm]以下であることが好ましい。この程度の数値範囲であれば、前記マイクロ流体チップ内部の流体インベントリーと比べて、前記流体のインターフェース部分におけるデッドスペースが小さくなるので、該流体の制御性を改善する上で効果的である

[0067] また、本発明に係る電気浸透流ポンプは、第 1流路内に設けられた電気浸透材と、前記電気浸透材の上流側に配置された第 1電極と、前記電気浸透材の下流側に配置された第 2電極とを有し、前記第 2電極の下流側に排出口が形成された電気浸透流ポンプであって、前記電気浸透流ポンプの外周面には、マイクロ流体チップに対して該電気浸透流ポンプを取付するか、あるいは、前記マイクロ流体チップを保持する保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを取付するための取付部が設けられ、前記電気浸透流ポンプが前記取付部を介して前記マイクロ流体チップ又は前記保持部材に取付されたときに、前記第 1流路は、前記排出口を介して前記マイクロ流体チップ内に形成された第 2流路と連通し、前記取付部は、前記第 1流路と前記第 2流路との間の流体の漏洩を阻止することを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0068] [図 1]図 1は、第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの斜視図である。

[図 2]図 2は、図 1の II _ II線に沿つた断面図である。

[図 3]図 3は、図 1の III _ III線に沿つた断面図である。

[図 4]図 4は、電気浸透材内における電気浸透現象を説明するための断面図である。

[図 5]図 5Aは、図 1の電気浸透流ポンプにおける駆動電圧と流量との関係を示すグラフであり、図 5Aは、図 1の電気浸透流ポンプにおける圧力と流量との関係を示すグラフである。

[図 6]図 6は、マイクロ流体チップに突起を形成し、該突起と電気浸透流ポンプの排出口とを嵌合させた状態を示す断面図である。

[図 7]図 7は、第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの断面図である。園 8]図 8は、図 7の第 1端子及び第 2端子を渦巻きばねに変更したことを示す斜視図である。

園 9]図 9は、図 7の第 1端子及び第 2端子を板ばねに変更したことを示す斜視図である。

[図 10]図 10は、図 7の第 1〜第 4端子をプラグとソケットとの嵌合構造に変更したことを示す斜視図である。

[図 11]図 11は、第 3実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの分解斜視図である

[図 12]図 12は、図 11の XII—XII線に沿った要部断面図である。

園 13]図 13は、第 4実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの分解斜視図である

[図 14]図 14は、図 13の XIV—XIV線に沿った断面図である。

園 15]図 15は、図 14の保持部材の中央部分に孔を形成した場合を示す断面図である。

[図 16]図 16は、図 13の XVI— XVI線に沿った断面図である。

園 17]図 17は、コネクタ部材カ延在するケーブルのプラグと保持部材のソケットとを電気的に接続することを示す斜視図である。

[図 18]図 18は、第 5実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの分解斜視図である [図 19]図 19は、図 18の XIX— XIX線に沿った断面図である。

[図 20]図 20は、第 6実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの分解斜視図である [図 21]図 21は、図 20の XXI—XXI線に沿った断面図である。

園 22]図 22は、電気浸透流ポンプの蓋体側を保持部材の底面から突出させた場合を示す断面図である。

園 23]図 23は、第 8実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの斜視図である。

[図 24]図 24は、図 23の XXIV—XXIV線に沿った断面図である。

園 25]図 25は、第 8実施形態に係る電気浸透流ポンプシステムの断面図である。 [図 26]図 26は、図 25の突起部分を変更した断面図である。

[図 27]図 27は、従来技術に係る第 1の方法を利用したポンプシステムの要部斜視図である。

[図 28]図 28は、図 27の XXVIII - XXVIII泉に沿つた断面図である。

[図 29]図 29は、パッケージングされたマイクロ流体チップの斜視図である。

[図 30]図 30は、図 29の XXX—XXX線に沿った断面図である。

[図 31]図 31は、従来技術に係る電気浸透流ポンプシステムの分解斜視図である。

[図 32]図 32は、ダイヤフラム式のポンプを用いた従来技術に係るポンプシステムの断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0069] 第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Aは、図 1及び図 2に示すように、マイクロ流体チップ 12の上面に 4つの電気浸透流ポンプ 14a〜14dが直付されたものである。

[0070] マイクロ流体チップ 12は、 10 [cm] X 5 [cm] X 2 [mm]程度のサイズであり、ガラス基板 16aの上面と、ガラス基板 16bの底面とを接着又は熱融着することにより形成される。この場合、ガラス基板 16aの上面には所定形状の溝が形成され、ガラス基板 1 6bには、前記溝の両端部に対向する孔が形成されており、ガラス基板 16aとガラス基板 16bとを接合することにより、前記溝とガラス基板 16bの底面と前記孔とによって第 2流路 18が構成され、該孔は、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dに対する第 2流路 18の連通孔 36となる。なお、図 1に示すように、マイクロ流体チップ 12内の中心部には、前記溝の一部であり且つ各第 2流路 18に連結された反応器 20が形成されている。

[0071] なお、本実施形態では、ガラス基板 16a、 16bでマイクロ流体チップ 12を構成している力これに代えて、プラスチック製の基板やシリコン製の基板から構成してもよい

[0072] 電気浸透流ポンプ 14a〜14dは、 10 [mm]程度以下のサイズであり、図 1及び図 2 に示すように、中空円筒状のポンプ本体 24の内側力第 2流路 18に対して駆動用の液体 38を供給し、あるいは吸入する第 1流路 22とされ、この第 1流路 22には、複数の孔 31が形成された第 1電極 30と、電気浸透材 28と、複数の孔 33が形成された第 2電極 32と力第 1流路 22の軸方向に沿って上記した順序で設けられている。

[0073] この場合、電気浸透流ポンプ 14a〜14dでは、電気浸透材 28に対して第 1電極 30 側を上流側とし、第 2電極 32側を下流側としてレ、る。

[0074] また、第 1流路 22における第 1電極 30の上流側は、外部より液体 38が充填される液溜め（リザーバ） 26とされ、一方で、電気浸透流ポンプ 14a〜14dにおける下流側の外周面には、マイクロ流体チップ 12に向かって突出形成され且つ連通孔 36と嵌合可能な突起 35が形成され、該突起 35には、第 1流路 22の軸方向に沿って液体 3

8の排出口 34が開口されている。

[0075] ポンプ本体 24は、第 1流路 22内を通過する電解質溶液等の液体 38に対して耐液性を有するプラスチック材料、あるいは、セラミックス、ガラス、表面が電気絶縁処理された金属材料からなる。

[0076] 電気浸透材 28は、シリカ、アルミナ、ジノレコニァ、 Ti〇等の酸化物や、高分子材料からなり、その形状は、セラミック焼結体や高分子材料力なる多孔質体形状や、ファィバー又は上記した材料の粉末を充填して固めた形状とされている。電気浸透材 28 の形状が多孔質形状あるいは充填構造である場合、その孔径は、数十 [nm]〜数 [ μ m]である。

[0077] 電極 30、 32は、白金、銀、カーボン、ステンレススチール等の導電性材料からなり、その形状は、図 2に示す多孔質形状、ワイヤ形状、メッシュ形状、シート形状あるいは電気浸透材 28の上流側及び下流側に導電性材料を蒸着した形状を用いることができる。そして、電極 30、 32は、図示しない電源と電気的に接続されている。

[0078] ここで、電気浸透流ポンプ 14a〜14dのサイズの一例について説明する。

[0079] 電気浸透流ポンプ14&〜14(1の全長は13 [111111]でぁり、このうちポンプ本体 24の全長は 11 [mm]であり、突起 35の全長は 2 [mm]である。また、ポンプ本体 24の外径は 6 [mm]であり、突起 35の外径は 2 [mm]である。さらに、液溜め 26の内径は 4 [ mm]であり、非出口 34の直径は 0. 5 [mm]である。

[0080] 上記した電気浸透流ポンプ 14a〜14dにおいて、電気浸透材 28の全長は 3 [mm] であり、その外径は 3 [mm]であり、電気浸透材 28が多孔質からなる場合、該電気浸透材 28の孔径は、数十 [nm]〜数 [ x m]である。 [0081] 前述したように、上記したサイズは一例であり、電気浸透流ポンプシステム 10Aの仕様に合わせてサイズを適宜変更可能である。

[0082] 第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Aは、以上のように構成されるものであり、次に、電気浸透流ポンプシステム 10Aの作用について、図 1〜図 3を参照しながら説明する。

[0083] ここでは、マイクロ流体チップ 12に対して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dを直付した状態で、電気浸透流ポンプ 14a〜14dを駆動させて第 2流路 18内の液体 40の位置を制御することについて説明する。

[0084] ここでは、予め、第 2流路 18内に液体 40が供給され、この液体 40を電気浸透流ポンプ 14a〜14dを用いて駆動する場合を想定し、その動作にっレ、て以下にぉレ、て説明する。

[0085] 先ず、マイクロ流体チップ 12の各連通孔 36と電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの突起 35とを各々嵌合させる。これにより、第 1流路 22は、排出口 34を介して第 2流路 18に連通すると共に、マイクロ流体チップ 12と電気浸透流ポンプ 14a〜14dとの間がシールされ、第 1流路 22と第 2流路 18との間から外部への流体の漏洩が阻止される。なお、前記流体とは、液体 38、 40や、第 2流路 18内に存在する気体 42や、液体 38、 4 0内に存在するガスを含んだものである。

[0086] 次いで、各電気浸透流ポンプ 14a〜14dの液溜め 26に外部より液体 38を供給して、該液体 38を液溜め 26に充填する。この場合、液溜め 26に供給された液体 38は、該液体 38の自重又は毛細管現象により電気浸透材 28の上流側（第 1電極 30側）に到達し、到達した液体 38は、第 1電極 30及び前記第 2電極 32に電圧を印加しなくても、電気浸透材 28内部における毛細管現象により該電気浸透材 28内を浸透して、電気浸透材 28の下流側（第 2電極 32側）に到達する。

[0087] すなわち、電気浸透材 28は、前述したように、複数の微細な孔を有する多孔質体や、ファイバや、細粒を充填した構造体から構成されているので、該電気浸透材 28 の第 1電極 30側の表面が液体 38で濡れると、該液体 38を自動的に吸い込み、該電気浸透材 28の内部に浸透させて第 2電極 32側の表面を濡らす。つまり、液体溜め 2 6に液体 38が充填されていれば、電気浸透材 28は、毛細管現象による自己充填作用に基づいて該液体 38を自動的に吸い込むので、第 1電極 30及び第 2電極 32に電圧 Vを印加したときに液体 38を電気浸透現象により駆動することができる。

[0088] 次いで、図示しない電源より第 1電極 30と第 2電極 32とに対して電圧を印加すると、電気浸透現象に基づいて電気浸透材 28内に浸透した液体 38や液溜め 26内の液体 38が下流側に向かって移動し、排出口 34を介して第 2流路 18内に供給される。これにより、マイクロ流体チップ 12の第 2流路 18内に液体 38を導入することができる。この場合、液体 38が第 2電極 32より第 2流路 18に向かって移動すると、第 2流路 18 内の気体 42は、液体 38による押圧力に基づいて液体 40を押圧し、この結果、該液体 40を所望の位置にまで移動させることが可能となる。

[0089] 上記した説明は、図 2において、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dから第 2流路 18に供給された液体 38を、該第 2流路 18の右側に移動させて液体 40の位置制御を行う場合であった。これに対して、液体 38を第 2流路 18の左側に移動させて、該液体 38を第 2流路 18から電気浸透流ポンプ 14a〜14dに吸入する場合には、第 1電極 30及び第 2電極 32に対して上記した説明とは逆極性の電圧を印加すればよい。

[0090] また、上記した説明では、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とを組み付けた状態で液溜め 26に液体 38を供給している力 S、液溜め 26に液体 38を充填した後に電気浸透流ポンプ 14a〜14dをマイクロ流体チップ 12に直付してもよレ、。

[0091] さらに、上記した説明では、マイクロ流体チップ 12に電気浸透流ポンプ 14a〜14d を直付する前に液体 40を第 2流路 18に充填しているが、該液体 40が電気浸透現象を発揮する液体であれば、電気浸透流ポンプ 14a〜14dのうち 1つのポンプに液体 4 0を充填して、充填した液体 40を電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dより第 2流路 18に供給してもよい。

[0092] さらにまた、上記した説明では、液溜め 26の上部が外部に対して開放されているが、図 3に示すように、液体 38を充填した後に液溜め 26に対して蓋体 44を被せると、液溜め 26からの液体 38の蒸発や、該液体 38への塵埃の混入を阻止することができる。この場合、蓋体 44には、液溜め 26に対するエア抜き孔 45が形成されている。

[0093] さらにまた、上記した説明では、突起 35と連通孔 36とを嵌合させて電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間をシールしている力例えば、（1)ねじや釘等を用いて電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とを強制的に固定する方法、（2)接着剤あるいは粘着剤を用いて電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とを接合する方法、（3)突起 35と連通孔 36の近傍とを磁性体で構成し、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とを磁力によって吸引固定する方法、（4)ポンプ本体 24をホルダーに揷入して該ホルダーを介してマイクロ流体チップ 12と接続する方法を用いて、あるいは併用して、電気浸透流ポンプ 1 4a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間のシールを行うことも好ましい。

[0094] なお、突起 35と連通孔 36との嵌合構造に前記（1)〜（4)の方法を併用すれば、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間のシールをより確実に行うことができることは勿論である。

[0095] さらにまた、上記した説明では、液体溜め 26は、ポンプ本体 24と一体化された構造となっているが、液体溜め 26を別体として図示しないチューブで接続してもよレ、。また、液体溜め 26から毛細管現象を用いて液体 38をポンプ本体 24内に供給する場合、液体溜め 26の液面位置は電気浸透材 28より上方である必要はないので、電気浸透材 28の下流側（第 2電極 32と排出口 34との間）に設けても構わない。

[0096] 図 4は、電気浸透材 28内における液体 38の動作を説明する拡大断面図であり、ここでは、多孔質形状の電気浸透材 28の 1つの孔 46において、液体 38が第 1電極 30 力第 2電極 32の方向に向かって通過する場合について説明する。なお、図 4では、液体 38の動作説明を容易にするために、孔 46の上流側に直線状の第 1電極 30が配置され、該孔 46の下流側に直線状の第 2電極 32が配置されている場合について説明する。

[0097] 電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dは、液体 38と固体である電気浸透材 28とを接触させたときの化学反応によって、接触面近傍に発生するイオンを電界によって駆動させる

[0098] 例えば、電気浸透材 28が溶融石英の細管からなる多孔質体であり、且つ液体 38 が水である場合、前記細管内方の前記溶融石英と前記水との接触面において、前記溶融石英の表面では、シラノール基（SiOH) 50が生成され、大きな pHの領域では電離してマイナスに帯電する。一方、前記水の中では、プラスイオンであるプロトン (H⁺) 52が生成される。

[0099] この状態において、直流電源 48から第 1電極 30に対して正極性の電圧を印加し、該直流電源 48から第 2電極 32に対して負極性の電圧を印加すると、第 1電極 30から第 2電極 32に向力電界 Eが発生する。この場合、シラノール基 50には、第 1電極 30に向力力が作用する力該シラノール基 50は、前記溶融石英内のイオンであるため、第 1電極 30に移動することができない。

[0100] これに対して、液体 38のプラスイオンであるプロトン 52には、第 2電極 32に向かう力が作用し、この結果、該プロトン 52は、前記力に基づいて第 2電極 32の方向に移動する。この場合、液体 38が l [mM]程度のイオン強度の電解質であれば、プロトン 52の存在する領域は、前記溶融石英との接触面から略 10 [nm]程度の非常に薄い領域であり、従って、電界 Eにより第 2電極 32の方向に発生する力が作用する箇所は、前記溶融石英と液体 38との接触面に沿った非常に薄い領域に限定される。

[0101] し力ながら、電界 Eによる力が作用しない領域に存在する液体 38も、該液体 38の粘性によって電界 Eの方向に沿って移動する。これにより、前記細管内の液体 38を駆動することができ、この結果、電気浸透材 28内に浸透した液体 38や液溜め 26 (図 2参照）内に充填された液体 38を第 2電極 32より排出口 34を介して第 2流路 18に供給することが可能となる。

[0102] 次に、電気浸透流ポンプ 14a〜14bの性能について、図 1〜図 5Bを参照しながら説明する。

[0103] 電気浸透流ポンプ 14a〜14dを製造する際には、駆動用の液体 38に対して大きなゼータ電位 ζが得られる電気浸透材料を電気浸透材 28に採用し、電気浸透材 28の内部で細径の複数の流路が構成されてレ、ることが好ましレ、。

[0104] ここでは、電気浸透材 28の構造を簡略化して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの流量

Fや圧力 Pを算出することにより、数 [mm]程度の大きさの電気浸透流ポンプ 14a〜l

4dで所望のポンプ性能が実現できることについて説明する。

[0105] 先ず、電気浸透材 28は、第 1電極 30から第 2電極 32の方向に向かって複数の孔 4

6が並設された多孔質体であると仮定する。液溜め 26から電気浸透材 28に液体 38 が浸透して孔 46内が該液体 38で充填されると、該孔 46の壁面が帯電してゼータ電位 ζが発生する。この場合、液体 38の誘電率 ε及び粘性/ と、第 1電極 30と第 2電極 32との間に印加される電圧 Vと、第 1電極 30と第 2電極 32との間の距離 Lと、電気浸透材 28における各孔 46の断面積の総和 A (以下、実効流路面積 Aという。）とから、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの流量 Fは、下記の（1 )式で表わされる。

[0106] F =A _£ ζ V/ ( x L) ( 1 )

なお、流量 Fは、後背圧力が略 0のときの流量である。

[0107] また、孔 46に後背圧力が存在する場合には、液体 38の圧力勾配による逆流と電気浸透現象による液体 38の流れとの重ね合わせにより流量 Fが決定され、これらの 2 つの流れのバランスによって正味の流量 Fが略 0となるときの圧力が電気浸透流ボンプ 14a〜14dの圧力 Pとなる。

[0108] ここで、電気浸透材 28の各孔 46の直径（以下、実効流路径という。）を&とすれば、圧力 Pは、下記の（2)式で表される。

[0109] Ρ = 8 ε ζ V/a² (2)

上記の（1 )式及び（2)式より、電気浸透流ポンプ 14a〜14dを設計する際に、液体 38の物理的'化学的性質が予め分かっていれば、電気浸透材 28を構成する電気浸透材料の種類及びその形状（実効流路径 a)と電圧 Vとから電気浸透流ポンプ 14a〜 14dの圧力 Pが決まり、実効流路面積 Aと電界強度 V/Lとから流量 Fが決定される。

[0110] 図 5Aは、電気浸透流ポンプ 14a〜14dにおいて、電圧 Vと流量 Fとの関係を示すグラフであり、図 5Bは、最大圧力 Pと流量 Fとの関係を示すグラフである。図 5A及び図 5Bにおいて、黒丸（秦印）は実測値であり、直線は最小 2乗法に基づく各実測値に対する回帰曲線である。

[0111] なお、図 5A及び図 5Bのグラフは、液体 38がホウ酸塩標準緩衝溶液（10%希釈溶液）である場合であり、図 5Bは、 V= 15 [V]において得られたグラフである。また、電気浸透材 28には、粒径が l [ x m]程度の球状シリカ粒子を 75 [%]〜80 [%]の充填率で焼結することにより得られた直径 3 [mm]及び全長 3 [mm]の焼結体を用いた。

[0112] 図 5A及び図 5Bの結果より、圧力特性として 6 [kPa/V]、流量特性（単位電界及び単位断面積当たりの流量）として 0. 2 [ z lZ (min 'V' mm) ]の値が得られた。これらの数値より、電圧 Vを 100 [V]程度までの値とし、流量 Fの範囲を数 [nl/min]〜数百 [ μ 1/min]とし、且つ最大圧力 Pの範囲を数十 [kPa]〜数百 [kPa]とする電気浸透流ポンプ 14a〜14dを 10 [mm]以内の寸法で実現できることは明らかである。

[0113] 以上が電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dのポンプ性能に関する説明である。

[0114] 前述したように、電気浸透流ポンプ 14a〜14dをマイクロ流体チップ 12に取付し、且つ突起 35と連通孔 36とが嵌合すると、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間がシール且つ固定され、この結果、液体 38を第 2流路 18に供給できる状態となる（図 2参照）。

[0115] この場合、図 27〜図 30の従来技術と比較して、第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10A (図 1〜図 4及び図 6参照）では、図 27〜図 30における流路 208分のデッドスペースが存在しなくなる。従来技術では、デッドスペースによる問題点について指摘したが、図 1〜図 4及び図 6に示す本実施形態では、デッドスペースをマイク口流体チップ 12における液体 38の流体導入部分（第 2流路 18における連通孔 36の空間）にのみ限定している。

[0116] ここでは、マイクロ流体チップ 12の第 2流路 18内において、空気等の気体 42を介在させた圧力伝達により液体 40を移動させるときのデッドスペースの影響について、定量的な説明を行う。

[0117] 図 2において、第 2流路 18に存在する液体 40の位置を電気浸透流ポンプ 14a〜l 4dにより制御する場合、該電気浸透流ポンプ 14a〜14dは、液体 38を駆動して前記流体導入部分に送液すると気体 42の圧力が上昇し、該圧力に基づいて液体 40が移動する。

[0118] 液体 40を移動させるには、最初の動きを生じさせるためのいわゆる閾値圧力が存在し、気体 42を介して液体 40に加えられた圧力が前記閾値圧力を越えると、該液体 40が第 2流路 18内で移動を開始する。液体 40がー且動き出した場合、その後の液体 40の移動に必要な圧力は、この閾値圧力よりも低レ、。そのため、電気浸透流ボンプ 14a〜： 14dによる加圧を停止しても、液体 40は、圧力状態から開放されず、移動を続けることになる。

[0119] 駆動用の液体 38と液体 40との間の気体 42の容積を v、第 2流路 18の断面積を S、初期の気体圧力を P0、液体 40が動き出すのに必要な圧力を Pl、液体 40が停止するときの圧力を P2 (P2< P1)、前記加圧を停止した後の液体 40の移動距離 (位置精度）を Δ x、前記位置精度 Δ Xに対応する気体 42の容積を Δ Vとすれば、位置精度 Δ Xは、下記の（3)式で表される。

[0120] Δ χ= Av/S = (v/S) (Pl -P2) /P0 (3)

ί列えは、、 ν= 1 [ μ 1]、 Ρ0 = 100 [kPa]、 (P1 -P2) = 100 [Pa]、 S = 100 [ μ m] X 50 [ μ πι]とすれは、、 Δ ν= 1 [η1]、 Δ χ=0. 2 [mm]となり、第 2流路 18内きの f夜体 4 0を l [nl]程度の精度で取り扱うことが可能となる。位置精度 Δ χや容積 Δνの大きさは、前記したデッドスペースの大きさに関係しており、該デッドスペースを小さくすることにより、液体 40に対する制御性を向上させることができる。

[0121] より詳細には、排出口 34から第 2流路 18までの空間（気体 42)の容積 Vが 10 [nl] く Vく 10 [ μ 1]である力 \あるいは、該排出口 34から第 2流路 18までの距離が 5 [ μ m]以上で且つ 50 [mm]以下であれば、前記デッドスペースがマイクロ流体チップ 12 内部の流体インベントリーと比べて小さな数値となるので、液体 40に対する制御性を改善する上でより効果的である。

[0122] このように、第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Aでは、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とがそれぞれ別体であり、電気浸透流ポンプ 14a〜14dは、突起 35を介してマイクロ流体チップ 12に直接取付される。すなわち、システム全体の小型化という観点から電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とを一体化させるものであり、電気浸透流ポンプ 14a〜14dやマイクロ流体チップ 12が汎用品であれば、低コストでシステム全体を構築することができる。換言すれば、従来技術と比較して、小型の電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dをマイクロ流体チップ 12の近傍に配置する構成となり、この結果、システム全体を小型化して、モパイル性を格段に向上させることができる。また、マイクロ流体チップ 12に対して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dが着脱自在となるので、汎用性が向上してシステム全体が低コスト化される。

[0123] また、マイクロ流体チップ 12に対して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dを直付することにより、従来技術で用いられていたチューブが不要となる。この結果、試料の無駄がなくなると共に、第 2流路 18内にある微少量の気体 42や液体 40を高精度に制御することが可能となり、従って、本実施形態では、従来技術と比較して、低コストで実用的な流体制御を実現することができる。

[0124] さらに、突起 35は、マイクロ流体チップ 12に対して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dを固定するためのインターフェースと、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間の液体 38等の流体の供給や吸入のインターフェースとして機能するので、システムの全体構成を簡素化することができる。

[0125] また、突起 35と第 2流路 18の連通孔 36とが嵌合すると、第 1流路 22は、排出口 34 を介して第 2流路 18と連通し、且つ電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dは、マイクロ流体チップ 12に直付される。従って、突起 35と第 2流路 18とを嵌合するだけで、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間を効率よくシールすることができ、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dからマイクロ流体チップ 12に対する流体の供給、あるいは流体の吸入を確実に行うことが可能となる。

[0126] さらに、液溜め 26に供給された液体 38は、該液体 38の自重又は毛細管現象により電気浸透材 28の第 1電極 30側の端部に到達し、到達した液体 38は、第 1電極 30 及び第 2電極 32に電圧 Vを印加しなくても、毛細管現象により電気浸透材 28内を浸透して、該電気浸透材 28の第 2電極 32側の端部に到達する。従って、液溜め 26に液体 38を予め充填することにより、外部から電気浸透流ポンプ 14a〜14dへの液体供給ラインが不要となり、システム全体のモパイル性をさらに向上させることができる。

[0127] さらにまた、電気浸透流ポンプ 14a〜14dを用いることにより、従来技術と比較して、例えば、直流電源より 10 [V]〜30 [V]で液体 38を駆動することが可能となる。従つて、液体 38の駆動電圧を低電圧化することが可能となり、この結果、前記直流電源として電池を採用することができる。

[0128] さらにまた、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dを用いることにより、液体 38を無脈動の流れとすることができるので、液体 40の位置精度 Δ Xをより一層小さくすることが可能となる。

[0129] なお、上記した説明では、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの外周面に突起 35が形成され、この突起 35と連通孔 36とが嵌合している力このような構成に代えて、図 6に示すように、ガラス基板 16bの上面に突起 17を形成して、この突起 17に連通孔 36を形成し、一方で、電気浸透流ポンプ 14a〜14dにおいて、前述した突起 35 (図 2参照 )の代わりに排出口 34の口径を突起 17の外径と略一致させてもょレ、。この場合も、排出口 34と突起 17とを嵌合すれば、第 1流路 22が排出口 34を介して第 2流路 18に連通すると共に、マイクロ流体チップ 12と電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dとの間がシールされ、第 1流路 22と第 2流路 18との間から外部への流体の漏洩が阻止される。

[0130] 次に、第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Bについて、図 7を参照しながら説明する。なお、図 1〜図 6に示した第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Aの各構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を付けて説明し、以下同様とする。

[0131] 第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Bは、図 7に示すように、ポンプ本体 24における突起 35側の外周面に第 1電極 30と電気的に接続された第 1端子 5 4aと、第 2電極 32と電気的に接続された第 2端子 54bとが各々形成され、マイクロ流体チップ 12におけるガラス基板 16bの上面に第 1端子 54a及び第 2端子 54bと対向して第 3端子 56a及び第 4端子 56bが形成されている点で、第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10A (図 1〜図 6参照）とは異なる。

[0132] ここで、マイクロ流体チップ 12の各連通孔 36と電気浸透流ポンプ 14a〜14dの突起 35とを各々嵌合させると、第 1流路 22は、排出口 34を介して第 2流路 18に連通すると共に、マイクロ流体チップ 12と電気浸透流ポンプ 14a〜14dとの間がシールされ、第 1流路 22と第 2流路 18との間から外部への流体の漏洩が阻止される。

[0133] この場合、ポンプ本体 24における突起 35側の外周面は、ガラス基板 16bの上面に接触するので、第 1端子 54aと第 3端子 56aとが電気的に接続され、一方で、第 2端子 54bと第 4端子 56bとが電気的に接続されている。第 3端子 56aと第 4端子 56bとは、図示しない電源と電気的に各々接続されているので、前記電源より第 3端子 56a及び第 1端子 54aを介して第 1電極 30に一方の極性の電圧を印加し、前記電源より第 4端子 56b及び第 2端子 54bを介して第 2電極 32に他方の極性の電圧を印加することが可能となる。

[0134] 図 8は、第 1端子 58a及び第 2端子 58bを渦巻きばねとした場合であり、突起 35と連通孔 36とを嵌合させ且つポンプ本体 24における突起 35側の外周面をガラス基板 1 6bの上面に接触させると、第 1端子 58aが第 3端子 56aを押圧し、第 2端子 58bが第 4端子 56bを押圧して、電気的な接続を確実に行うことが可能となる。

[0135] 図 9は、第 1端子 60a及び第 2端子 60bを板ばねとした場合であり、突起 35と連通孔 36とを嵌合させ且つポンプ本体 24における突起 35側の外周面をガラス基板 16b の上面に接触させると、第 1端子 60aが第 3端子 56aを押圧し、第 2端子 60bが第 4端子 56bを押圧して、電気的な接続を確実に行うことが可能となる。

[0136] 図 10は、第 1端子 62a及び第 4端子 64bをソケットとし、第 2端子 62b及び第 3端子 64aをプラグとした場合であり、突起 35と連通孔 36とを嵌合させ且つポンプ本体 24 における突起 35側の外周面をガラス基板 16bの上面に接触させると、第 1端子 62aと第 3端子 64aとが嵌合し、第 2端子 62bと第 4端子 64bとが嵌合して、電気的な接続を確実に行うことが可能となると共に、突起 35及び連通孔 36との嵌合と共働して電気浸透流ポンプ 14a〜14dをマイクロ流体チップ 12に確実に固定することができる。

[0137] また、図 10の構造では、第 1端子 62a及び第 4端子 64bをソケットとし、第 2端子 62 b及び第 3端子 64aをプラグとしているので、電極の極性を間違えて第 1端子 62aと第 4端子 64bとを電気的に接続し且つ第 2端子 62bと第 3端子 64aとを電気的に接続することを防止することが可能となる。すなわち、ソケットとプラグとを互い違いに配置することにより、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12とを接続する際に、前記極性の間違いを防止することができる。なお、前記した極性の間違いが問題とならなレ、場合には、電気浸透流ポンプ 14a〜14d側にプラグ（あるいはソケット）を設け、マイクロ流体チップ 12側にソケット（あるいはプラグ）を設けてもよいことは勿論である。

[0138] このように、第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Bでは、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dが突起 35を介してマイクロ流体チップ 12に直付されたときに、第 3 端子 56a、 64aは、第 1端子 54a、 58a〜62aを介して第 1電極 30と電気的に接続され、一方で、第 4端子 56b、 64bは、第 2端子 54b、 58b〜62bを介して第 2電極 32と電気的に接続される。これにより、第 3端子 56a、 64aと第 4端子 56b、 64bとが外部の電源と電気的に各々接続されていれば、前記電源から第 3端子 56a、 64a及び第 1端子 54a、 58a〜62aを介して第 1電極 30に一方の極性の電圧を印加し、前記電源から第 4端子 56b、 64b及び第 2端子 54b、 58b〜62bを介して第 2電極 32に他方の極性の電圧を印加して、電気浸透流ポンプ 14a〜14dを駆動することが可能となる。従って、突起 35は、マイクロ流体チップ 12に対して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dを固定するためのインターフェースと、電気浸透流ポンプ 14a〜14dとマイクロ流体チップ 12との間の流体の供給及び吸入のインターフェースとの機能を兼ね備えている。また、第 1端子 54a〜60a及び第 2端子 54b〜60bは、電力供給に係るインターフエースとの機能を備えている。さらに、第 1端子 62a及び第 2端子 62bは、電力供給に係るインターフェースと、マイクロ流体チップ 12に対して電気浸透流ポンプ 14a〜14 dを固定するためのインターフェースとの機能を兼ね備えている。この結果、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0139] なお、第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Bでは、第 1端子 54a、 58 a、 60a、 62aと第 3端子 56a、 64aとの接続や、第 2端子 54b、 58b、 60b、 62bと第 4 端子 56b、 64bとの接続を、上記した構成から、例えば、（1)磁石を用いて各端子を接続する、あるいは、（2)半田付けによって各端子を接合するという構成に適宜変更することも可能である。

[0140] 次に、第 3実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Cについて、図 11及び図 12を参照しながら説明する。

[0141] 第 3実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Cは、図 11及び図 12に示すように、マイクロ流体チップ 12が保持部材 63によって保持され、電気浸透流ポンプ 14が支持部材 67、第 1端子 65a及び第 2端子 65bを介して保持部材 63に固定保持されてレ、る点で、第 1実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 1 OA (図 1〜図 6参照）及び第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10B (図 7〜図 10参照）とは異なる。

[0142] 保持部材 63は、略矩形状のブロックの中央部に凹部 75が形成され、該凹部 75にマイクロ流体チップ 12を収容可能な部材である。すなわち、保持部材 63は、マイクロ流体チップ 12を実装する際に用いられるパッケージング用の部材であり、該マイクロ流体チップ 12を固定及び保護すると共に、電気浸透流ポンプ 14とマイクロ流体チップ 12との間の流体の供給及び吸入のインターフェース、電力供給のインターフエ一ス及び信号のインターフェースとして機能する。なお、前記信号とは、例えば、マイク口流体チップ 12に図示しないセンサを組み込んだ場合における該センサの出力信号である。

[0143] また、保持部材 63の上面には、複数の孔が形成され、これらの孔には、ソケット形状の第 3端子 66a及び第 4端子 66bが各々設けられてレ、る。

[0144] 一方、電気浸透流ポンプ 14は、支持部材 61を介して支持部材 67上に配置され、該支持部材 67の底部には、第 3端子 66a及び第 4端子 66bに対向してプラグ形状の第 1端子 65a及び第 2端子 65bが各々設けられている。この場合、電気浸透流ポンプ 14は、基本的には、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14d (図 2、図 3及び図 6参照）と同じ構成であるが、支持部材 67上において、ポンプ本体 24及び突起 35がマイクロ流体チップ 12の上面に対して平行に配置され、液溜め 26がポンプ本体 24の軸方向と直交する方向に設けられている点で異なる。

[0145] ここで、第 1端子 65aと第 3端子 66aとを嵌合し、第 2端子 65bと第 4端子 66bとを嵌合して、支持部材 67の底面と保持部材 63の上面とを接触させると、支持部材 67及び第 1〜第 4端子 65a〜66bを介して電気浸透流ポンプ 14が保持部材 63に固定保持されると共に、第 1端子 65aと第 3端子 66aとが電気的に接続され、一方で、第 2端子 65bと第 4端子 66bとが電気的に接続される。

[0146] 図 11の構造では、プラグである第 1端子 65a及び第 2端子 65bが異なる大きさとされ、ソケットである第 3端子 66a及び第 4端子 66bが、第 1端子 65a及び第 2端子 65b に対応して異なる大きさとされているので、電極の極性を間違えて第 1端子 65aと第 4 端子 66bとを電気的に接続し且つ第 2端子 65bと第 3端子 66aとを電気的に接続することを防止することが可能となる。すなわち、前記各ソケットと前記各プラグとを互いに異なる大きさとすることにより、電気浸透流ポンプ 14a〜14dと保持部材 63とを接続する際に、前記極性の間違いを防止することができる。

[0147] また、第 1端子 65aと第 2端子 65bとが互いに異なる大きさであり、且つ第 3端子 66a 及び第 4端子 66bも互いに異なる大きさであるので、電気浸透流ポンプ 14を支持部材 67及び第 1〜第 4端子 65a〜66bを介して保持部材 63に固定した際に、排出口 3 4の向きを常時マイクロ流体チップ 12の方向に合わせることが可能である。

[0148] なお、前記した極性の間違いが問題とならない場合には、前記各プラグを略同一の大きさとし、一方で、前記各ソケットを略同一の大きさとしてもよいことは勿論である

[0149] また、凹部 75の底部に配置されたマイクロ流体チップ 12は、押さえ部材 70を介して保持部材 63に固定保持される。押さえ部材 70は、ガラス基板 16bの上面を押圧可能な略矩形状の部材であり、その中央部から凹部 75及び保持部材 63の上面に沿つて略 L字状の突起 72が延在してレ、る。

[0150] この場合、凹部 75内に配置されたマイクロ流体チップ 12の上面に 2つの押さえ部材 70を配置し、各突起 72を揷通したねじ 74を保持部材 63に形成された孔 76に螺合すると、押さえ部材 70がマイクロ流体チップ 12の上面を押圧し、この結果、マイク口流体チップ 12が保持部材 63に固定保持される。

[0151] マイクロ流体チップ 12には複数のチューブ 68が接続されており、該チューブ 68と電気浸透流ポンプ 14の排出口 34とを連結することにより、マイクロ流体チップ 12と電気浸透流ポンプ 14とを連通することが可能となる。

[0152] このように、第 3実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Cでは、電気浸透流ポンプ 14とマイクロ流体チップ 12と保持部材 63とがそれぞれ別体であり、電気浸透流ポンプ 14は、支持部材 61、 67及び第 1〜第 4端子 65a〜66bを介して保持部材 6 3に取付され、一方で、マイクロ流体チップ 12は、押さえ部材 70及びねじ 74を介して保持部材 63に固定保持される。

[0153] すなわち、システム全体の小型化という観点から電気浸透流ポンプ 14とマイクロ流体チップ 12と保持部材 63とを一体化させるものであり、電気浸透流ポンプ 14やマイクロ流体チップ 12や保持部材 63が汎用品であれば、低コストでシステム全体を構築すること力 Sできる。換言すれば、従来技術と比較して、小型の電気浸透流ポンプ 14を保持部材 63を介してマイクロ流体チップ 12の近傍に配置する構成となり、この結果、システム全体を小型化して、モパイル性を格段に向上させることができる。また、保持部材 63に対してマイクロ流体チップ 12及び電気浸透流ポンプ 14が着脱自在となるので、汎用性が向上してシステム全体が低コスト化される。 [0154] また、マイクロ流体チップ 12を保持する保持部材 63に対して電気浸透流ポンプ 14 を取付することにより、従来技術と比較して、電気浸透流ポンプ 14とマイクロ流体チップ 12との距離が短くなり、この結果、マイクロ流体チップ 12内における試料の無駄が低減されると共に、第 2流路 18内にある微少量の流体を高精度に制御することが可能となり、従って、本実施形態は、従来技術と比較して、低コストで実用的な流体制御を実現することができる。

[0155] さらに、支持部材 61、 67及び第 1〜第 4端子 65a〜66bは、保持部材 63に対して電気浸透流ポンプ 14を固定するためのインターフェースとして機能し、第 1〜第 4端子 65a〜66bは、図示しない電源から電気浸透流ポンプ 14に対して電圧を印加するための電力供給のインターフェースとして機能し、排出口 34及びチューブ 68は、電気浸透流ポンプ 14とマイクロ流体チップ 12との間の流体の供給及び吸入のインターフェースとして機能する。これにより、システムの全体構成を簡素化することができる。

[0156] また、前述したように、第 1端子 65aと第 3端子 66aとが電気的に接続され、第 2端子 65bと第 4端子 66bとが電気的に接続されるので、前記電源から第 3端子 66a及び第 1端子 65aを介して第 1電極 30に一方の極性の電圧を印加し、前記電源から第 4端子 66b及び第 2端子 65bを介して第 2電極 32に他方の極性の電圧を印加して、電気浸透流ポンプ 14を駆動することが可能となる。

[0157] 次に、第 4実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Dについて、図 13〜図 17 を参照しながら説明する。

[0158] 第 4実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Dは、図 13〜図 17に示すように、電気浸透流ポンプ 14a、 14bがマイクロ流体チップ 12に対して直付されていると共に、コネクタ部材 (電気接続部材) 80を介して保持部材 63に対して固定保持されてレ、る点で、第 1〜第 3実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10A〜 10C (図 1〜図 12参照）とは異なる。

[0159] 先ず、この実施形態における電気浸透流ポンプ 14a、 14bの形状は、第 1及び第 2 実施形態における電気浸透流ポンプ 14a、 14b (図 2、図 3及び図 7参照）と略同様の構成であるが、マイクロ流体チップ 12側の外周面に突起 35が形成されていない代わりに、排出口 34を囲繞する Oリング 100が該排出口 34から離間して配置され、さらに、該電気浸透流ポンプ 14a、 14bの上部には、ソケット形状の第 1端子 102a及び第 2 端子 102bが配置されている点で異なる。

[0160] また、コネクタ部材 80は、図 13〜図 16に示すように、板状部材の両端部が略 L字状の突起 82a、 82bとして形成され、これらの突起 82a、 82bを揷通するねじ 86が保持部材 63に形成された孔 88と螺合することにより保持部材 63に固定される。この場合、コネクタ部材 80における板状部分が電気浸透流ポンプ 14a、 14bの上部を保持している。

[0161] 具体的には、コネクタ部材 80の板状部分からポンプ本体 24に沿って突起 101 a、 1 01bが延在し、突起 101aには、第 1端子 102aと嵌合可能なプラグ形状の第 3端子 1 04aが配置され、一方で、突起 101bには、第 2端子 102bと嵌合可能なプラグ形状の第 4端子 104bが配置されている。

[0162] 第 3端子 104a及び第 4端子 104bは、コネクタ部材 80と嵌合するコネクタ 90に連結されたケーブル 92と電気的に各々接続され、該各ケーブル 92は、図示しない電源と電気的に接続されている。この場合、電気浸透流ポンプ 14a、 14bの液溜め 26側の端部（図 15の上部）は、テーパ形状とされてレ、る。

[0163] ここで、コネクタ部材 80の板状部分と突起 101a、 101bとによって構成される凹部に電気浸透流ポンプ 14a、 14bを挿入して、前記テーパ部分が第 3端子 104a及び第 4端子 104bよりも前記板状部分側に進行すれば、第 1端子 102aと第 3端子 104a とが嵌合し、一方で、第 2端子 102bと第 4端子 104bとが嵌合する。この結果、電気浸透流ポンプ 14a、 14bは、コネクタ部材 80に固定保持されると共に、第 1端子 102a と第 3端子 104aとが電気的に接続され、且つ第 2端子 102bと第 4端子 104bとが電気的に接続される。

[0164] 電気浸透流ポンプ 14a、 14bがコネクタ部材 80に固定保持された場合、該電気浸透流ポンプ 14a、 14bの排出口 34側の外周面は、突起 82a、 82bの保持部材 63側の外周面よりもマイクロ流体チップ 12側に突出している（図 14参照）。従って、コネクタ部材 80が保持部材 63に固定保持されると、電気浸透流ポンプ 14a、 14bは、ガラス基板 16bの上面を押圧し、この結果、排出口 34及び連通孔 36を介して第 1流路 2 2と第 2流路 18とが連通すると共に、 Oリング 100がガラス基板 16bの上面の方向に押圧されて、電気浸透流ポンプ 14a、 14bとガラス基板 16bとの間をシールする。

[0165] なお、コネクタ部材 80の前記板状部分の中心部を突起 101a、 101bがポンプ本体 24に対して進退自在な図示しなレ、ヒンジ構造とすれば、ヒンジを開いて突起 101 a、 101b,第 3端子 104a及び第 4端子 104bをポンプ本体 24から離間させると、コネクタ部材 80から電気浸透流ポンプ 14a〜14dを容易に取り外すことが可能となる。

[0166] また、マイクロ流体チップ 12内の反応器 20や第 2流路 18を外部より光学的に観測する場合には、図 15に示すように、保持部材 63の中央部分を孔 94とし、その内壁から突起 96a、 96bを突出形成させてマイクロ流体チップ 16の底部を保持させると好適である。

[0167] このように、第 4実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Dでは、電気浸透流ポンプ 14a、 14bが第 1〜第 4端子 102a〜： 104bを介してコネクタ部材 80に固定され、コネクタ部材 80を保持部材 63に固定したときに、電気浸透流ポンプ 14a、 14bがマイク口流体チップ 12を押圧して電気浸透流ポンプ 14a、 14bとマイクロ流体チップ 12 との間が Oリング 100によりシールされる。従って、 Oリング 100は、電気浸透流ポンプ 14a、 14bとマイクロ流体チップ 12との間の流体の供給及び吸入のインターフェースであり、第 1端子 102a及び第 2端子 102bは、コネクタ部材 80を介して電気浸透流ポンプ 14a、 14bを保持部材 63に固定するためのインターフェースと、第 3端子 104a 及び第 4端子 104bを介して外部の電源と電気的に接続される電力供給のインターフエースとを兼ね備えているので、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0168] また、上記した説明では、コネクタ部材 80に対してコネクタ 90を電気的に直接接続しているが、図 17に示すように、コネクタ部材 80カも延在するケーブル 93a、 93bの先端部にプラグ 95a、 95bを設け、各プラグ 95a、 95bと、保持部材 63上面に設けられたソケット 97a、 97bとを電気的に接続してもよい。この場合、コネクタ 90は、保持部材 63に接続可能であり、ケープノレ 92は、ソケット 97a、 97bと電気的に各々接続されている。

[0169] 次に、第 5実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Eについて、図 18及び図

19を参照しながら説明する。

[0170] 第 5実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Eは、図 18及び図 19に示すように、電気浸透流ポンプ 14a〜14dを保持部材 63内に収容し、該保持部材 63の底面側に形成された凹部 118にマイクロ流体チップ 12を収容し、保持部材 63と押さえ部材 106とでマイクロ流体チップ 102を狭持することにより該マイクロ流体チップ 12を固定保持する点で、第 1〜第 4実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10A〜 10D (図 1〜図 17参照）とは異なる。

[0171] この実施形態における電気浸透流ポンプ 14a〜14dの形状は、第 4実施形態における電気浸透流ポンプ 14a、 14b (図 16参照）と略同様の構成である力マイクロ流体チップ 12側の外周面にポンプ本体 24の半径方向に突起 126が突出形成され、且っ該突起 126に第 1端子 122a及び第 2端子 122bが形成されている点で異なる。

[0172] また、保持部材 63には、凹部 118に連通する孔 94が形成され、該孔 94と凹部 118 とにより形成される段差部分に、各電気浸透流ポンプ 14a〜14dを収容可能な複数の孔 114が各々形成されている。この場合、該孔 114は、電気浸透流ポンプ 14a〜l 4dの形状に対応した段差形状とされ、第 1端子 122a及び第 2端子 122bに対応して第 3端子 124a及び第 4端子 124bが各々形成されてレ、る。

[0173] ここで、保持部材 63の底面側より孔 114に電気浸透流ポンプ 14a〜14dを挿入すると、各電気浸透流ポンプ 14a〜14dが各孔 114内に収容され、各電気浸透流ボンプ 14a〜14dにおける液溜め 26側の部分は、保持部材 63から上方に突出する。

[0174] 次いで、保持部材 63の底面側より凹部 118にマイクロ流体チップ 12を挿入し、さらに、押さえ部材 106によりマイクロ流体チップ 12の底面の一部と保持部材 63の底面とを被覆する。この場合、押さえ部材 106の中央部分には、マイクロ流体チップ 12の底面よりも小さな孔 116が形成されているので、押さえ部材 106をマイクロ流体チップ 12の底面に押し当てても、該マイクロ流体チップ 12が落下することはなレ、。なお、この孔 116は、マイクロ流体チップ 12における第 2流路 18及び反応器 20内の流体を外部より光学的に観測するための窓として利用される。

[0175] 次いで、ねじ 108を押さえ部材 106の孔 110に貫通させ、該ねじ 108と保持部材 6 3の孔 112とを螺合すると、押さえ部材 106は、マイクロ流体チップ 12を上方に押圧し、該マイクロ流体チップ 12は、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの突起 126側を押圧する。これにより、突起 126とガラス基板 16bとの間が Oリング 120によってシールされると共に、第 1端子 122aと第 3端子 124aとが電気的に接続され、且つ第 2端子 122b と第 4端子 124bとが電気的に接続される。

[0176] このように、第 5実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Eでは、押さえ部材 1 06を用いてマイクロ流体チップ 12及び電気浸透流ポンプ 14a〜： 14bを押圧することにより、第 3及び第 4実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10C、 10D (図 11〜図 17参照）と同様に、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14b及びマイクロ流体チップ 12を固定するインターフェースと、電力供給に係るインターフェースと、マイクロ流体チップ 1 2に対する流体の供給及び吸入に係るインターフェースとを保持部材 63によって実現することができるので、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0177] 次に、第 6実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Fについて、図 20〜図 22 を参照しながら説明する。

[0178] 第 6実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Fは、図 20〜図 22に示すように、保持部材 63の上面側に形成された凹部 75をマイクロ流体チップ 12を収容する点で、第 5実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10E (図 18及び図 19参照）とは異なる。

[0179] この場合、孔 114は、保持部材 63の上面側（凹部 75側）で該凹部 75と連通するように形成され、凹部 75の深さは、マイクロ流体チップ 12を収容した際に該マイクロ流体チップ 12の上面と保持部材 63の上面とが面一となるように設定されてレ、る。

[0180] なお、図 21に示すように、電気浸透流ポンプ 14a〜14dは、排出口 34が上方となるように孔 114内に収容されるので、液溜め 26は、保持部材 63の底面側に位置することになる。

[0181] この場合、液溜め 26内の液体 38は、表面張力によって孔 114に漏洩することはなレ、が、該液体 38の蒸発や汚染を防止するために、液溜め 26の開口部分を蓋体 44 で被覆し、さらに、孔 114の底部側には、エア抜き孔 45に連通するエア抜き孔 127が形成されている。また、排出口 34が上向きとなるので、マイクロ流体チップ 12は、ガラス基板 16bが保持部材 63の底面側となるように凹部 75内に収容される。

[0182] さらに、上記したエア抜き孔 127の代わりに、図 22に示すように、保持部材 63を薄肉化して電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの蓋体 44側を該保持部材 63の底面より下方に突出させても好ましい。

[0183] ここで、図 20及び図 21に示すように、各孔 114に電気浸透流ポンプ 14a〜14dを各々収容し、且つマイクロ流体チップ 12を凹部 75に収容した後に、押さえ部材 106 を保持部材 63の上面及びマイクロ流体チップ 12におけるガラス基板 16 a側の上面の一部を覆い、さらに、ねじ 108を押さえ部材 106の孔 110に貫通させ、該ねじ 108 と保持部材 63の孔 112とを螺合すると、押さえ部材 106は、マイクロ流体チップ 12を押圧し、該マイクロ流体チップ 12は、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dの突起 126側を押圧する。これにより、突起 126とガラス基板 16bとの間が Oリング 120によってシールされると共に、第 1端子 122aと第 3端子 124aとが電気的に接続され、且つ第 2端子 122bと第 4端子 124bとが電気的に接続される。

[0184] このように、第 6実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Fにおいても、前述した第 5実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10E (図 18及び図 19参照）と同様の作用効果を奏することが可能となる。

[0185] 次に、第 7実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Gについて、図 23及び図 24を参照しながら説明する。

[0186] 第 7実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Gは、保持部材 63の側部に電気浸透流ポンプ 14a〜14dの一部を挿入し、保持部材 63内に形成された連通路 13 0を介して電気浸透流ポンプ 14a〜14dの第 1流路 22とマイクロ流体チップ 12の第 2 流路 18とを連通させる点で、第 3〜第 6実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 1 0C〜： 10F (図 11〜図 22参照）とは異なる。

[0187] この場合、電気浸透流ポンプ 14a〜14dは、第 3実施形態に係る電気浸透流ボンプ 14 (図 1 1及び図 12参照）と略同様の構成を有している力突起 35は存在せず、ポンプ本体 24の排出口 34寄りの外周面に突起 132a、 132bが半径方向に突出形成され、該突起 132a、 132bから保持部材 63の側部に向かってプラグ形状の第 1端子 134a及び第 2端子 134bが各々設けられてレ、る。

[0188] 一方、保持部材 63内には、凹部 75の底部と該保持部材 63の側部とを連通させる連通路 130が形成され、該連通路 130のうち前記側部は、電気浸透流ポンプ 14a〜 14dの排出口 34側が揷入可能となる大径部分とされてレ、る。 [0189] そして、前記大径部分近傍には、第 1端子 134a及び第 2端子 134bに対向してソケット形状の第 3端子 136a及び第 4端子 136bが設けられている。

[0190] ここで、連通路 130の前記大径部分に電気浸透流ポンプ 14a〜14dを挿入すると、各電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dのうち排出口 34から突起 132a、 132bまでの部分が前記大径部分に収容され、排出口 34と連通路 130とが連通する。また、第 1端子 13 4aと第 3端子 136aとが嵌合し、且つ第 2端子 134bと第 4端子 136bとが嵌合する。これにより、電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dは、保持部材 63の側部に固定保持される。

[0191] 一方、凹部 75にガラス基板 16bが底面側となるようにマイクロ流体チップ 12を収容すると、連通孔 36と連通路 130とが連通し、この結果、第 1流路 22は、連通路 130を介して第 2流路 18と連通する。

[0192] このように、第 7実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Gでは、保持部材 63 にマイクロ流体チップ 12と電気浸透流ポンプ 14a〜： 14dとを各々収容し、保持部材 6 3内に形成された連通路 130を介して第 1流路 22と第 2流路 18とを連通させるので、該電気浸透流ポンプ 14a〜14dは、上記した第 3〜第 6実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10C〜10G (図 11〜図 22)の電気浸透流ポンプ 14、 14a〜14dと同様の各インターフェースを具備することになり、システム全体をさらに簡素化することが可能となる。

[0193] 次に、第 8実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Hについて、図 25及び図 26を参照しながら説明する。

[0194] 第 8実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Hは、横置型の電気浸透流ボンプ 14をマイクロ流体チップ 12に直付した点で、第 1及び第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10A、 10B (図 1〜図 10参照）とは異なる。

[0195] この場合、電気浸透流ポンプ 14は、第 3及び第 7実施形態に係る電気浸透流ボンプ 14、 14a〜14d (図 11、図 12、図 23及び図 24参照）と略同様の構成を有しているが、突起 35、 132a, 132bは存在せず、お出口 34と連通？し 36とをチューブ 142で連結している。

[0196] すなわち、図 25において、電気浸透流ポンプ 14の底部には、該電気浸透流ポンプ 14をガラス基板 16bに固定するための突起 140a、 140b力 S形成され、チューブ 14 2のガラス基板 16b側はシール部材 144でシールされている。

[0197] 一方、図 26では、電気浸透流ポンプ 14の底部にプラグ形状の第 1端子 150a及び第 2端子 150bが形成され、ガラス基板 16bには第 1端子 150a及び第 2端子 150bに対向してソケット形状の第 3端子 152a及び第 4端子 152bが形成されている。この場合、第 1端子 150aと第 3端子 152aとが嵌合し、第 2端子 150bと第 4端子 152bとが嵌合すれば、電気浸透流ポンプ 14をマイクロ流体チップ 12に対して確実に固定することができると共に、図示しない電源から第 1端子 150a及び第 3端子 152aを介して第 1電極 30に一方の極性の電圧を印加し、前記電源から第 2端子 150b及び第 4端子 152bを介して第 2電極 32に他方の極性の電圧を印加することが可能となる。

[0198] このように、第 8実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10Hでは、横置き型の電気浸透流ポンプ 14をマイクロ流体チップ 12に直付することにより、上記した第 1及び第 2実施形態に係る電気浸透流ポンプシステム 10A、 10B (図 1〜図 10参照）における各インターフェースを実現することができ、この結果、システムの全体構成をさらに簡素化することができる。

[0199] なお、本発明に係る電気浸透流ポンプシステム及び電気浸透流ポンプは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなぐ種々の構成を採り得ることは勿論である。

産業上の利用可能性

[0200] 本発明によれば、電気浸透流ポンプとマイクロ流体チップとがそれぞれ別体であり、前記電気浸透流ポンプは、取付部を介して前記マイクロ流体チップに直付される。すなわち、システム全体の小型化という観点から前記電気浸透流ポンプと前記マイク口流体チップとを一体化させるものであり、前記電気浸透流ポンプや前記マイクロ流体チップが汎用品であれば、低コストでシステム全体を構築することができる。換言すれば、従来技術と比較して、小型の前記電気浸透流ポンプを前記マイクロ流体チップの近傍に配置する構成となり、この結果、システム全体を小型化して、モパイル性を格段に向上させることができる。また、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプが着脱自在となるので、汎用性が向上してシステム全体が低コストィヒされる。 [0201] また、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプを直付することにより、従来技術で用いられていたチューブが不要となる。この結果、試料の無駄がなくなると共に、第 2流路内にある微少量の流体を高精度に制御することが可能となり、従つて、本発明は、従来技術と比較して、低コストで実用的な流体制御を実現することができる。

[0202] さらに、前記取付部は、前記マイクロ流体チップに対して前記電気浸透流ポンプを固定するためのインターフェースと、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースとしての機能を兼ね備えてレ、るので、システムの全体構成を簡素化することができる。

[0203] また、本発明によれば、電気浸透流ポンプとマイクロ流体チップと保持部材とがそれぞれ別体であり、前記電気浸透流ポンプは、取付部を介して前記保持部材に取付され、一方で、前記マイクロ流体チップは、前記保持部材に保持される。

[0204] すなわち、システム全体の小型化という観点から前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップと前記保持部材とを一体化させるものであり、前記電気浸透流ポンプや前記マイクロ流体チップや前記保持部材が汎用品であれば、低コストでシステム全体を構築することができる。換言すれば、従来技術と比較して、小型の前記電気浸透流ポンプを前記保持部材を介して前記マイクロ流体チップの近傍に配置する構成となり、この結果、システム全体を小型化して、モパイル性を格段に向上させることができる。また、前記保持部材に対して前記マイクロ流体チップ及び前記電気浸透流ボンプが着脱自在となるので、汎用性が向上してシステム全体が低コストィ匕される。

[0205] また、前記マイクロ流体チップを保持する前記保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを取付することにより、従来技術と比較して、前記電気浸透流ポンプと前記マイク口流体チップとの距離が短くなり、この結果、試料の無駄が低減されると共に、第 2流路内にある微少量の流体を高精度に制御することが可能となり、従って、本発明は、従来技術と比較して、低コストで実用的な流体制御を実現することができる。

[0206] さらに、前記取付部は、前記保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを固定するためのインターフェースと、前記電気浸透流ポンプと前記マイクロ流体チップとの間の流体の供給又は吸入に係るインターフェースとしての機能を兼ね備えているので、システムの全体構成を簡素化することができる。

Claims

請求の範囲

第 1流路（22)内に設けられた電気浸透材（28)と、前記電気浸透材（28)の上流側に配置された第 1電極（30)と、前記電気浸透材（28)の下流側に配置された第 2電極（32)とを有し、前記第 2電極（32)の下流側に排出口（34)が形成された電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)と、

第 2流路（18)が形成されたマイクロ流体チップ（12)と、

を備え、

前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)の外周面には、前記マイクロ流体チップ（ 12)に前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)を取付する取付部（35、 54a、 54b、 58a、 58b、 60a、 60b、 62a、 62b、 140a, 140b, 150a, 150b)力 S設けられ、前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)が前記取付部（35、 54a、 54b、 58a、 58 b、 60a、 60b、 62a、 62b、 140a, 140b, 150a, 150b)を介して前記マイクロ流体チップ（12)に取付されたときに、前記第 1流路（22)は、前記排出口（34)を介して前記第 2流路（18)と連通すると共に、前記第 1流路（22)と前記第 2流路（18)との間の流体（38、 40、 42)の漏洩が阻止される

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

請求項 1記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記取付部（35、 54a, 54b、 58a、 58b、 60a、 60b、 62a、 62b)は、前記マイクロ流体チップ（12)に向かい突出形成され且つ前記第 2流路（18)に嵌合可能な突起（ 35)、又は前記マイクロ流体チップ（12)に対向して形成され且つ前記マイクロ流体チップ（12)に嵌合可能な凹部を有し、

該突起（35)内又は前記凹部内には、前記排出口（34)が形成されていることを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

請求項 1又は 2記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記取付部（54a、 54b、 58a、 58b、 60a、 60b、 62a、 62b、 150a, 150b)は、前記第 1電極（30)と電気的に接続される第 1端子（54a、 58a、 60a、 62a、 150a)と、前記第 2電極（32)と電気的に接続される第 2端子（54b、 58b、 60b、 62b、 150b)とをさらに有し、前記マイクロ流体チップ（12)表面には、前記第 1端子（54a、 58a、 60a、 62a、 15 Oa)に対向する第 3端子（56a、 64a、 152a)と、前記第 2端子（54b、 58b、 60b、 62 b、 150b)に対向する第 4端子（56b、 64b、 152b)とが各々形成され、

前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜： 14d)が前記取付部（54a、 54b, 58a, 58b, 6 0a、 60b、 62a, 62b, 150a, 150b)を介して前記マイクロ流体チップ（12)に取付されたときに、前記第 1端子（54a、 58a、 60a、 62a、 150a)と前記第 3端子（56a、 64a 、 152a)と力 S接続され、且つ前記第 2端子（54b、 58b, 60b、 62b, 150b)と前記第 4 端子（56b、 64b、 152b)とが接続される

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

第 2流路（18)が形成されたマイクロ流体チップ（12)と、

該マイクロ流体チップ（12)及び前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)を保持する保持部材 (63)と、

を備え、

前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)の外周面には、少なくとも前記保持部材( 63)に前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)を取付する取付部（35、 61、 65a、 6 5b、 67、 100、 102a, 102b, 120、 122a, 122b, 134a, 134b, 138)力 S設けられ、前記マイクロ流体チップ（12)が前記保持部材（63)に取付され且つ前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)力己取付部（35、 61、 65a、 65b、 67、 100、 102a, 1 02b, 120、 122a, 122b, 134a, 134b, 138)を介して前記保持部材（63)に取付されたときに、前記第 1流路（22)は、前記排出口（34)を介して前記第 2流路（18)と連通すると共に、前記第 1流路（22)と前記第 2流路（18)との間の流体（38、 40、 42 )の漏洩が阻止される

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

請求項 4記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、前記取付部（35、 61、 65a、 65b、 67、 120、 122a, 122b, 134a, 134b, 138) は、前記第 1電極（30)と電気的に接続された第 1端子（65a、 102a, 122a, 134a) と、前記第 2電極（32)と電気的に接続された第 2端子（65b、 102b, 122b, 134b) とを有し、

前記マイクロ流体チップ（12)表面には、前記第 1端子（65a、 102a, 122a, 134a) と接続可能な第 3端子（66a、 104a, 124a, 136a)と、前記第 2端子（65b、 102b, 1 22b, 134b)と接続可肯な第 4端子（66b、 104b, 124b, 136b)と力各々形成され、前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)が前記取付部（35、 61、 65a, 65b、 67 、 120、 122a, 122b, 134a, 134b, 138)を介して前記保持部材（63、 63a〜63d) に取付された場合に、前記第 1端子（65a、 102a, 122a, 134a)と前記第 3端子（66 a、 104a, 124a, 136a)と力 S接続され、且つ前記第 2端子（65b、 102b, 122b, 134 b)と前記第 4端子（66b、 104b, 124b, 136b)と力接続される

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

請求項 4記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記取付部（67、 100、 102a, 102b)は、前記マイクロ流体チップ（12)に対向して配置され且つ前記排出口（34)を囲嘵するシール部材（100)と、前記第 1電極（3 0)と電気的に接続された第 1端子（102a)と、前記第 2電極（32)と電気的に接続された第 2端子（102b)とを有し、

前記電気浸透流ポンプ（14a〜14d)は、前記第 1端子（102a)に接続可能な第 3 端子（104a)と前記第 2端子（102b)に接続可能な第 4端子（104b)とを有する電気接続部材 (80)を介して前記保持部材 (63)に保持され、

前記電気接続部材 (80)が前記保持部材 (63)に固定されたときに、前記電気接続部材（80)は、前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14d)を介して前記マイクロ流体チップ (12)を押圧し、前記シール部材（100)は、前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14d)と前記マイクロ流体チップ（12)との間をシールする

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

請求項 4記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記取付部（120、 122a, 122b)は、前記マイクロ流体チップ（12)に対向して配置され且つ前記排出口（34)を囲嘵するシール部材（120)と、前記第 1電極（30)と電気的に接続された第 1端子（122a)と、前記第 2電極（32)と電気的に接続された第 2端子（122b)とを有し、

前記保持部材（63、 63a〜63d)には、前記マイクロ流体チップ（12)を収容する凹部（75、 118)と、該凹部（75、 118)に連通し且つ前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14 d)を収容する孔部（114)と、該孔部（114)に前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14d)を収容したときに前記第 1端子（122a)と電気的に接続される第 3端子（124a)及び前記第 2端子（122b)と電気的に接続される第 4端子（124b)とが各々形成され、前記孔部（114)に前記電気浸透流ポンプ（14a〜14d)を収容し且つ前記凹部（7 5、 118)に前記マイクロ流体チップ（12)を収容したときに、前記マイクロ流体チップ（ 12)は、前記保持部材（63、 63a〜63d)と押さえ部材（106)とによって狭持され、前記押さえ部材（106)が前記マイクロ流体チップ（12)を介して前記電気浸透流ポンプ（14a〜14d)を押圧することにより、前記シール部材（120)は、前記電気浸透流ポンプ（14a〜14d)と前記マイクロ流体チップ（12)との間をシールする

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

請求項 4記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記取付部（134a、 134b, 138)は、前記保持部材（63)に対向して配置され且つ前記排出口（34)を囲嘵するシール部材（138)と、前記保持部材 (63)に対向し且つ前記第 1電極（30)と電気的に接続された第 1端子（134a)と、前記保持部材 (63) に対向し且つ前記第 2電極（32)と電気的に接続された第 2端子（134b)とを有し、前記保持部材（63)には、前記マイクロ流体チップ（12)を収容する凹部（75)と、前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14d)の前記排出口（34)側を収容し且つ前記凹部（75 )に接続される連通路（130)と、前記第 1端子（134a)と嵌合可能な第 3端子（136a) と、前記第 2端子（134b)と嵌合可能な第 4端子（136b)とが各々形成され、

前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14d)の前記排出口（34)側が前記連通路（130)に収容され且つ前記電気浸透流ポンプ（14a〜： 14d)が前記取付部（134a、 134b, 13 8)を介して前記保持部材 (63)に取付されたときに、前記第 1端子（134a)と前記第 3 端子（136a)とが接続され、且つ前記第 2端子（134b)と前記第 4端子（136b)とが接続されると共に、前記シール部材（138)は、前記電気浸透流ポンプ（14a〜14d)と前記保持部材（63)との間をシールする

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

[9] 請求項 1〜8のいずれか 1項に記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記第 1流路（22)には、外部から供給された液体（38)を充填する液溜め（26)が設けられている

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

[10] 請求項 9記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、

前記液溜め（26)は、その開口部分を介して前記液体（38)が充填され、前記開口部分は、蓋体 (44)で被覆される

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

[11] 請求項 1〜： 10のいずれか 1項に記載の電気浸透流ポンプシステムにおいて、前記排出口（34)から前記第 2流路（18)までの空間の容積 Vが 10 [nl] < v< 10 [ / l]である力、あるいは、前記排出口（34)から前記第 2流路（18)までの距離が 5 [ μ m]以上で且つ 50 [mm]以下である

ことを特徴とする電気浸透流ポンプシステム。

[12] 第 1流路（22)内に設けられた電気浸透材（28)と、前記電気浸透材（28)の上流側に配置された第 1電極（30)と、前記電気浸透材（28)の下流側に配置された第 2電極（32)とを有し、前記第 2電極（32)の下流側に排出口（34)が形成された電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)であって、

前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜14d)の外周面には、マイクロ流体チップ（12) に対して該電気浸透流ポンプ（14、 14a〜： 14d)を取付する力、、あるいは、前記マイク口流体チップを保持する保持部材に対して前記電気浸透流ポンプを取付するための取付部（35、 54a、 54b、 58a、 58b、 60a、 60b、 61、 62a, 62b, 65a、 65b, 67、 1 00、 102a, 102b, 120、 122a, 122b, 134a, 134b, 138、 140a, 140b, 142、 1 44、 150a, 150b)カ設けられ、

前記電気浸透流ポンプ（14、 14a〜： 14d)が前記取付部（35、 54a、 54b、 58a、 58 b、 60a、 60b、 61、 62a, 62b, 65a、 65b, 67、 100、 102a, 102b, 120、 122a, 1 22b、 134a, 134b, 138、 140a, 140b, 142、 144、 150a, 150b)を介して前記マイク口流体チップ（12)又は前記保持部材（63)に取付されたときに、前記第 1流路（2 2)は、前記排出口（34)を介して前記マイクロ流体チップ（12)内に形成された第 2流路（18)と連通し、前記取付部（35、 54a, 54b, 58a, 58b、 60a、 60b、 61、 62a, 6 2b、 65a、 65b, 67、 100、 102a, 102b, 120、 122a, 122b, 134a, 134b, 138、 140a, 140b, 142、 144、 150a, 150b)は、前記第 1流路（22)と前記第 2流路（18 )との間の流体（38、 40、 42)の漏洩を阻止する

ことを特徴とする電気浸透流ポンプ。

請求項 12記載の電気浸透流ポンプにおいて、

ことを特徴とする電気浸透流ポンプ。

請求項 13記載の電気浸透流ポンプにおいて、

ことを特徴とする電気浸透流ポンプ。