WO2016178395A1 - チェックバルブ及びこれを用いたマイクロ化学チップ - Google Patents

チェックバルブ及びこれを用いたマイクロ化学チップ Download PDF

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WO2016178395A1
WO2016178395A1 PCT/JP2016/063192 JP2016063192W WO2016178395A1 WO 2016178395 A1 WO2016178395 A1 WO 2016178395A1 JP 2016063192 W JP2016063192 W JP 2016063192W WO 2016178395 A1 WO2016178395 A1 WO 2016178395A1
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高野　努
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株式会社朝日Ｆｒ研究所
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Definitions

  • the present invention relates to a check valve used in a microchemical chip that chemically synthesizes a useful substance such as a biocomponent exhibiting a pharmacological action, and a device that analyzes a biocomponent using a biological sample as a test sample.
  • test solution that is a biological sample such as blood or urine in a microliter order
  • the amount of the enzyme reaction that acts on the substrate in the sample and its base mass are determined as the enzyme or substrate.
  • a microbiochip is used for quantification based on the degree of coloring by a reagent that develops color.
  • an enzyme-containing membrane is used to analyze the amount of enzyme reaction converted into an electrical signal with an electrode to quantify the base mass, DNA extraction and PCR amplification (polymerase chain reaction amplification), ion concentration measurement, nucleic acid,
  • a microreactor chip is used when a microsynthesis of sugar, protein or peptide is performed on the order of ⁇ M.
  • Microchemical chips such as microbiochips and microreactor chips are grooved with a width of several tens to several hundreds ⁇ m as reaction channels for mixing, reacting, separating, and detecting test liquids and reagents under pressure. It has a fine flow path. When the test solution and the reagent are mixed or reacted, it is necessary to control the flow of flowing, stopping, or accumulating the test solution flowing through the fine flow channel only in one direction.
  • a micro valve for controlling such a flow is disclosed in Patent Document 1.
  • a valve chamber provided in the middle of a series of flow paths for flowing a fluid such as a test solution is divided into two chambers by a silicone rubber valve, and corresponds to a position directly above the valve chamber.
  • Compressed air is introduced into the pressure chamber provided at the position to pressurize the valve chamber, or the valve chamber is opened and closed by sucking air in the pressure chamber to depressurize the valve chamber, thereby opening the flow path. It will be blocked.
  • This microvalve adds a check valve (check valve) function by biasing the position of the valve in the valve chamber to create a difference in volume between the two chambers and using the pressure difference of the fluid accumulated in the chamber. Can do.
  • a power source such as a pump or a piezoelectric element that pressurizes / depressurizes the valve chamber directly from above is indispensable.
  • a large capacity valve chamber is required to generate a pressure difference. This complicates the structure of the microvalve, or restricts the design of the microchemical chip due to the large volume of the valve chamber and prevents its miniaturization.
  • the test solution and the reagent stay in the large capacity valve chamber and do not flow smoothly, analysis and measurement cannot be performed quickly.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require a power source such as a pump or a piezoelectric element that directly pressurizes / depressurizes the valve chamber from above, can be downsized with a simple structure, and
  • An object of the present invention is to provide a check valve capable of smoothly flowing a test solution and a reagent and reliably stopping the backflow, and a microchemical chip using the check valve.
  • the check valve of the present invention which has been made to achieve the above-mentioned object, is formed by overlapping in a plurality of valve chamber forming members, and the inner spaces of the inflow valve chamber and the outflow valve chamber respectively connected to the flow path for fluid flow.
  • the diaphragm sheet which is joined while being sandwiched between the plurality of valve chamber forming members, bends to the outflow valve chamber by forward flow and does not block the outflow valve chamber, and bends to the inflow valve chamber by backflow. It has a flexible inner collar that closes the chamber and a penetrating portion provided in the inner collar.
  • the check valve is preferably such that the inflow valve chamber is shallower than the outflow valve chamber.
  • the flow path passes through at least one of the plurality of valve chamber forming members, and the plurality of valve chamber forming members are joined to the base sheet and the cover sheet at the outermost positions, respectively. May be.
  • the penetrating portion is a through hole opened in the inner casing or a slit cut into the inner casing.
  • the fluid may be a liquid, and a contact angle between the liquid and the inner surface of the inflow valve chamber may be different from a contact angle between the liquid and the inner surface of the outflow valve chamber. Good.
  • the diaphragm sheet is formed of an elastomer having a Shore A hardness of 20 to 70.
  • the elastomer is silicone rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, urethane rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, isoprene. It may be rubber, natural rubber, and / or a thermoplastic elastomer.
  • the check valve preferably has a thickness of the diaphragm sheet of 20.0 to 200 ⁇ m.
  • the check valve may have the inner flange that bends in accordance with the magnetic force from the outside by embedding and / or attaching a magnetic material.
  • the microchemical chip of the present invention has any one of the check valves described above, and each of the flow paths has an inlet / outlet connected to the outside at one end.
  • one of the inlet and outlet is a test liquid inlet and the other is a test liquid outlet or a gas outlet.
  • the check valve of the present invention has a simple structure in which a plurality of valve chamber forming members and a diaphragm sheet are laminated and joined, and a power source that directly pressurizes / depressurizes the inner casing from above is unnecessary. Therefore, it is small and can be manufactured quickly and inexpensively.
  • This check valve stops the back flow of the fluid by a slight movement of the inner cylinder, which does not block the outflow valve chamber by the forward flow of the fluid, but closes the inflow valve chamber by the backflow of the fluid. As a result, it is possible to reliably stop the backward flow of the fluid while smoothly flowing the forward fluid.
  • the microchemical chip of the present invention has this check valve, the flow of fluid in the flow path is allowed to flow, stop, or accumulate, and the flow of fluid can be freely controlled to arbitrarily test fluid. And reagents can be mixed, reacted, separated, or desired components can be detected.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a microchemical chip to which the present invention is applied. It is a typical fragmentary sectional view of the microchemical chip to which the present invention is applied. It is a typical top view of a check valve to which the present invention is applied. It is a typical top view of another check valve to which the present invention is applied. It is a typical top view of another check valve to which the present invention is applied. It is typical sectional drawing of another check valve to which this invention is applied. It is a typical top view of another microchemical chip to which the present invention is applied. It is a typical fragmentary sectional view of another microchemical chip to which the present invention is applied.
  • FIG. 1A shows a cross-sectional view of a check valve 1 to which the present invention is applied.
  • the check valve 1 is joined to the outermost part of the thin sheet 20 and the thick sheet 40, and the thin sheet 20 and the thick sheet 40 which are valve chamber forming members, the diaphragm sheet 30 sandwiched between the thin sheet 20 and the thick sheet 40, respectively.
  • a base sheet 10 and a cover sheet 50 are provided.
  • the sheets 10, 20, 30, 40, and 50 are laminated in this order, joined, and integrated.
  • the base sheet 10 and the cover sheet 50 are molded with a hard cycloolefin resin.
  • the thin sheet 20, the diaphragm sheet 30, and the thick sheet 40 are formed of flexible and elastic silicone rubber, and are supported by being sandwiched between the base sheet 10 and the cover sheet 50.
  • the check valve 1 is formed with an inflow valve chamber 22 that penetrates the thin sheet 20 and is sandwiched between the base sheet 10 and the diaphragm sheet 30.
  • the base sheet 10 faces the diaphragm sheet 30 inside the inflow valve chamber 22 and forms a bottom surface 23 that is a part of the inner surface of the inflow valve chamber 22.
  • an outflow valve chamber 42 penetrating the thick sheet 40 and sandwiched between the diaphragm sheet 30 and the cover sheet 50 is formed.
  • the cover sheet 50 faces the diaphragm sheet 30 in the inner space of the outflow valve chamber 42, and forms an upper surface 43 that is a part of the inner surface of the outflow valve chamber 42.
  • Both valve chambers 22 and 42 have a concentric and cylindrical shape, and have a diameter somewhat larger than the width of each flow path 21 and 41 (see FIG. 4A).
  • the depth of the inflow valve chamber 22 is equal to the thin seat 20, and the depth of the outflow valve chamber 42 is equal to the thickness of the thick seat 40. Therefore, the inflow valve chamber 22 is shallower than the outflow valve chamber 42.
  • a through hole 31 is opened through the diaphragm sheet 30. Thereby, the inflow valve chamber 22 and the outflow valve chamber 42 communicate with each other.
  • the through-hole 31 has an elongated oval shape in which the side in the longitudinal direction is parallel to the flow paths 21 and 41 in plan view (see FIG. 4A).
  • the center of the through hole 31 is eccentric to the shallow flow path 21 side with respect to the central axis C of both the valve chambers 22 and 42 having a cylindrical shape.
  • the diaphragm sheet 30 has an inner flange 32 that protrudes so as to partition the inflow valve chamber 22 and the outflow valve chamber 42 in the inner space of a cylinder formed by both the valve chambers 22 and 42.
  • the inner collar 32 is rich in flexibility and flexibility because the diaphragm sheet 30 is made of silicone rubber.
  • the width of the inner flange 32 is not constant because the through-hole 31 has an oval shape eccentric with respect to the central axis of both the valve chambers 22 and 42, and the shallow flow path side inner flange 32a is narrow,
  • the bag 32b is wide.
  • the protruding width thereof is narrower than the thickness of the thick sheet 40 (that is, the depth of the deep channel 41), and the thickness of the thin sheet 20 (that is, the depth). It is wider than the depth of the shallow channel 21.
  • a shallow flow path 21 that penetrates the thin sheet 20 and is sandwiched between the base sheet 10 and the diaphragm sheet 30 is formed in the check valve 1.
  • a deep flow path 41 that penetrates the thick sheet 40 and is sandwiched between the cover sheet 50 and the diaphragm sheet 30 is formed.
  • One end of the shallow flow path 21 is connected to the inflow valve chamber 22, and one end of the deep flow path 41 is connected to the outflow valve chamber 42.
  • FIG. 1 (b) shows a state in which the fluid flows through the check valve 1 in the forward flow direction.
  • Arrows Q and R in the figure indicate the flow of fluid.
  • This fluid is a liquid or a gas. Due to the pressure of the fluid flowing into the inflow valve chamber 22 from the shallow flow path 21, the inner flange 32 is bent so as to protrude from the edge thereof toward the outflow valve chamber 42. Since the width of the inner collar 32 is narrower than the thickness of the thick seat 40, even if it is bent toward the outflow valve chamber 42, it does not contact the upper surface 43 of the outflow valve chamber 42 and does not block the outflow valve chamber 42. Thereby, the check valve 1 is opened. As a result, the fluid passes through the through-hole 31 and flows into the outflow valve chamber 42, and further passes through the gap between the deep channel side inner flange 32b and the upper surface 43, and flows out to the deep channel 41 (route Q). .
  • the opening surface of the through hole 31 is slightly inclined with respect to the upper surface 43 due to the difference in width between the deep channel side inner flange 32b and the shallow channel side inner rod 32a. Therefore, when the fluid flows into the valve chambers 22 and 42 at a high pressure exceeding 100 to 200 kPa, for example, 200 kPa, a part of the wide deep channel side inner flange 32b that receives the high pressure is caused by the elasticity of the silicone rubber. Even if it expands and the gap with the upper surface 43 becomes small, the fluid passes through the shallow flow path side inner flange 32a side of the through hole 31 and the side of the inner flange 32, and smoothly flows out to the deep flow path 41. (Route R).
  • FIG. 1 (c) shows a state in which fluid flows into the outflow valve chamber 42 of the check valve 1.
  • the inner flange 32 is bent into the inflow valve chamber 22 by the pressure of the fluid. Since the width of the inner flange 32 is wider than the thickness of the thin seat 20, the inner flange 32 is in contact with the bottom surface 23 of the inflow valve chamber 22. Further, the inner collar 32 is pressed by the pressure of the fluid and is depressed in a mortar shape, and the periphery of the through hole 31 is brought into surface contact with the bottom surface 23. As a result, the inflow valve chamber 22 is securely closed, and the check valve 1 is closed. As a result, the fluid does not flow into the shallow flow path 21.
  • the deep channel side inner flange 32b on the deep channel 41 side has a wider width than the shallow channel side inner flange 32a, the deep channel side inner rod 32b is likely to receive a back pressure caused by the back flow of the fluid.
  • the entire inner flange 32 bends quickly and closes the inflow valve chamber 22 to leak back flow of fluid. Can be stopped quickly.
  • the check valve 1 has a width corresponding to the difference in depth between the inflow valve chamber 22 and the outflow valve chamber 42, and the inner flange 32 that protrudes in the both valve chambers 22, 42, and the diaphragm sheet 30.
  • the check valve 1 has a simple structure in which the diaphragm sheet 30 is simply sandwiched and joined to the thin sheet 20 and the thick sheet 40 that are valve chamber forming members.
  • the power source for operating the inner rod 32 is the fluid itself, and a power source such as a pump or a piezoelectric element that directly pressurizes / depressurizes the inflow valve chamber 22 from above is unnecessary. It can be easily manufactured.
  • the inner flange 32 of the check valve 1 is excellent in elasticity and flexibility. For this reason, the inner flange 32 flexes flexibly even under severe conditions in which a reverse pressure is generated in a short cycle, for example, when the fluid flows by pulses, so that the check valve 1 can be opened following the fluid flow. The state and the closed state can be switched instantaneously. Further, since the check valve 1 stops the back flow by a simple mechanism in which the inner flange 32 slightly bends in both the valve chambers 22 and 42, the capacity of both the valve chambers 22 and 42 can be reduced. The valve 1 can be made thin and small.
  • the hardness and thickness of the silicone rubber forming the diaphragm sheet 30 are appropriately set according to the pressure at which the fluid flows and the viscosity of the fluid.
  • the hardness is preferably 20 to 70 in Shore A hardness, more preferably 30 to 70, and still more preferably 30 to 60.
  • the thickness is preferably 20.0 to 200 ⁇ m, more preferably 30.0 to 150 ⁇ m, and even more preferably 30.0 to 100 ⁇ m.
  • the hardness and thickness of the diaphragm sheet 30 are smaller than these ranges, the inner collar 32 easily extends or bends excessively due to the forward pressure, and the outflow valve chamber 42 is blocked. On the other hand, if it is larger than these ranges, the backflow cannot be stopped because it becomes difficult to bend due to the backflow.
  • the hardness of the silicone rubber can be measured according to JIS K6253.
  • the check valve 1 is preferably used by being incorporated in a microchemical chip.
  • FIG. 2 shows a microchemical chip 100 of the present invention in which the check valve 1 is incorporated.
  • the microchemical chip 100 includes a base sheet 10, a thin sheet 20, a diaphragm sheet 30, a thick sheet 40 having a reaction tank 45, and a cover sheet 50, which are stacked and bonded to each other and attached to a microreactor (not shown). It is what is used.
  • This microchemical chip 100 is used for real-time PCR amplification (polymerase chain reaction amplification) that measures the amount of nucleic acid amplification by measuring the fluorescence emitted by the synthesis of double-stranded nucleic acids such as DNA in a reaction vessel 45. It is a so-called PCR chip used.
  • the microchemical chip 100 has a check valve 1a on one side and a check valve 1b on the other side with a reaction tank 45 interposed therebetween.
  • the check valve 1b operates as an air vent valve that vents air accumulated in the reaction tank 45 and the like.
  • the shallow flow path 21a extends from the test liquid feeding start portion 24, which is the end of the starting point, to the inflow valve chamber 22a of the check valve 1.
  • the test liquid feeding start section 24 communicates with a test liquid inlet 54 connected to the outside through the communication holes 34 and 44. From the test liquid inlet 54, a test liquid in which a substrate (deoxynucleotide), a buffer solution, an enzyme (polymerase), a template DNA, a primer, and a fluorescent substance (intercalator) are mixed is injected.
  • the outflow valve chamber 42a of the check valve 1a communicates with the reaction tank 45 through the deep channel 41a. Further, the reaction tank 45 communicates with the outflow valve chamber 42b of the check valve 1b through the deep flow path 41b.
  • the inflow valve chamber 22b of the check valve 1b communicates with the outflow portion 26 through the shallow flow path 21b.
  • the outflow portion 26 communicates with the outflow port 56 connected to the outside through the communication holes 36 and 46.
  • FIG. Thick solid arrows in the figure indicate the flow of fluid.
  • the test liquid injected from the test liquid inlet 54 while being pressurized by the liquid feed pump of the microreactor reaches the test liquid supply start unit 24 through the communication holes 44 and 34 (see FIG. 2).
  • the test solution further flows through the shallow flow path 21a and reaches the inflow valve chamber 22a of the check valve 1a.
  • the inner rod 32a 1 is bent toward the outflow valve chamber 42a by the flow of the test solution, and the check valve 1a is opened.
  • the test liquid passes through the through hole 31a, and reaches the reaction tank 45 through the outflow valve chamber 42a and the deep flow path 41a.
  • the test liquid flows into the deep flow path 41b, air is sent to the outflow valve chamber 42b of the check valve 1b that is an air vent valve.
  • the air accumulated in these flows is pushed out toward the flow of the test liquid.
  • the inner flange 32b 1 does not bend due to the extremely low pressure generated by the pushed-out air, and the check valve 1b can be kept open. Therefore, the air flows in the order of the inflow valve chamber 22b, the shallow flow path 21b, and the outflow portion 26 through the through hole 31b, and is finally discharged from the outflow port 56 through the communication holes 36 and 46.
  • the inner rod 32b 1 is bent to the inflow valve chamber 22b side for the first time by the pressure of the test liquid flowing into the outflow valve chamber 42b and comes into contact with the base sheet 10.
  • the check valve 1b is closed and the test liquid does not flow out into the shallow flow path 21, so that the test liquid continuously injected from the test liquid inflow port 54 into the shallow flow path 21a flows into the outflow valve chamber 42b, deep flow. It accumulates in order in the path 41b and the reaction tank 45.
  • the pressure at which the inner collars 32a 1 and 32b 1 start to bend can be arbitrarily set. It is preferable that the inner collars 32a 1 and 32b 1 start to bend at a pressure of 30 kPa or less. If the inner collars 32a 1 and 32b 1 bend with a pressure smaller than this range, the air cannot be removed. On the other hand, if the inner rods 32a 1 and 32b 1 are not bent even by a pressure larger than this range, the test solution passes through the through holes 31a and 31b and flows out into the shallow channels 21a and 21b.
  • the test solution in the reaction tank 45 is raised and lowered on the microreactor as follows, for example. First, when the temperature is raised from room temperature to 94 ° C., a denaturation reaction that turns double-stranded DNA into a single strand occurs. At this time, even if the pressure in the reaction tank 45 rises due to the temperature rise, the check valves 1a and 1b prevent the test solution from flowing backward, so that the test solution does not leak from the microchemical chip 100. Next, the test solution is cooled to 40 to 60 ° C., thereby causing an annealing reaction for binding the primer and the single-stranded DNA.
  • the primer bound to the single-stranded DNA is extended by the polymerase. By repeating this temperature increase and decrease, DNA is amplified. This amount of amplification is measured by detecting the fluorescence intensity of the intercalator. After the measurement is completed, the microchemical chip 100 is discarded without removing the test solution.
  • RT-PCR reverse transcription
  • cDNA is synthesized, and then PCR amplification operation similar to DNA is performed.
  • the microchemical chip 100 includes at least two check valves 1 across the reaction tank 45, that is, a check valve 1a that stops backflow, and a check valve 1b that is an air vent valve that vents air accumulated in the reaction tank 45 and the like.
  • the reaction tank 45 can be filled with a mixed liquid of the test liquid and the fluorescent chemical liquid while the air accumulated in the reaction tank 45 etc. is removed, and the test liquid filled in the reaction tank 45, etc. Can stop backflow. Therefore, the injected test solution or mixed solution does not leak from the microchemical chip 100.
  • test solution is injected by a pipette from the test solution inlet 54 and then pressurized with a gas such as a compressed gas that does not affect the measurement of nucleic acid amplification or a liquid such as physiological saline. By flowing in from the inlet 54, it may be sent to the reaction tank 45.
  • a gas such as a compressed gas that does not affect the measurement of nucleic acid amplification or a liquid such as physiological saline.
  • the thickness of the thin sheet 20, the thick sheet 40, the base sheet 10, and the cover sheet 50 is appropriately designed according to the shape and application of the microchemical chip 100 in which the check valve 1 is incorporated. It is preferable that the thickness of the thick sheet 40 is larger than the thickness of the thin sheet 20, and the protruding width of the inner collar 32 is wider than the thickness of the thin sheet 20 and narrower than the thickness of the thick sheet 40.
  • the base sheet 10 is 40.0 ⁇ m to 3.00 mm thick
  • the thin sheet 20 is 30.0 to 200 ⁇ m thick
  • the diaphragm sheet 30 is 20.0 to 200 ⁇ m thick
  • the thick sheet 40 is 200 ⁇ m to 200 ⁇ m thick.
  • a check valve 1 having a thickness of 3.00 mm and a cover sheet 50 having a thickness of 40.0 ⁇ m to 3.00 mm can be mentioned.
  • the microchemical chip 100 in which the check valve 1 is incorporated is manufactured as follows. From the resin base material used as the base sheet 10 and the cover sheet 50, it cuts out in desired magnitude
  • the shallow flow paths 21a and 21b, the inflow valve chambers 22a and 22b, the test liquid feeding start section 24, and the outflow section 26 are punched or opened by a laser cutter.
  • the diaphragm sheet 30 has through holes 31a and 31b and communication holes 34 and 36
  • the thick sheet 40 has deep channels 41a and 41b, outflow valve chambers 42a and 42b, communication holes 44 and 46, and a reaction tank 45. Open the test liquid inlet 54 and the outlet 56 in the cover sheet 50.
  • a corona discharge is applied to both surfaces of the thin sheet 20, the diaphragm sheet 30, and the thick sheet 40 by a discharge tube to generate active groups.
  • the inflow valve chamber 22a and the outflow valve chamber 42a are fitted into the protrusions (not shown) standing on the jig while fitting the notches formed at the peripheral edges of the sheets 10, 20, 30, 40, 50.
  • the test is performed so that the through-hole 31b is located in both the valve chambers 22a and 42a, while the inflow valve chamber 22b and the outflow valve chamber 42b are overlapped and the through-hole 31b is located in both the valve chambers 22b and 42b.
  • the communication holes 36, 46, and the outflow port 56 overlap so that the liquid feeding start part 24, the communication holes 34, 44 and the test liquid inlet 54 overlap, each sheet 10, 20, 30, 40, 50 are stacked one on top of the other.
  • Each laminated sheet 10, 20, 30, 40, 50 is pressurized while being heated. Active groups such as hydroxy groups generated on the surfaces of the sheets 10, 20, 30, 40, and 50 by corona discharge can be dehydrated to form a covalent ether group and bonded. In this way, the check valve 1 is obtained.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of the thick sheet 40, the diaphragm sheet 30 and the thin sheet 20 of the check valve 1.
  • a thick solid line indicates the thick sheet 40
  • a thin solid line indicates the diaphragm sheet 30
  • a broken line indicates the thin sheet 20.
  • the through-hole 31 is an oval shape having a long side parallel to the flow paths 21 and 41 and a short side having the same width as the flow paths 21 and 41. If so, the resistance of the fluid passing through the through-hole 31 can be reduced, so that the fluid can flow smoothly.
  • the through hole 31 when the through hole 31 is a circle having the same diameter as the width of each of the flow paths 21 and 41, the deep flow path side inner flange 32b is larger than the oval through hole 31. Since the width is wide, the backflow to the shallow channel 21 can be stopped more reliably.
  • Other examples of the shape of the through hole 31 include an oval shape shown in FIG. 5C and an oval shape shown in FIG. The shape and diameter of the through hole 31 can be appropriately designed according to the type and viscosity of the fluid.
  • the center of the through hole 31 may overlap with the central axis C (see FIG. 1) of both the valve chambers 22 and 42.
  • FIG. 4E shows an example in which the through hole 31 is formed in a circular shape concentric with the valve chambers 22 and 42.
  • the diameter L of both the valve chambers 22 and 42 is 3 mm
  • the diameter M of the through hole 31 is 1 mm
  • the width N of the inner flange 32 is 1 mm
  • the width of the inner collar 32 is sufficiently wider than the thickness of the thin seat 20, so that the backflow can be stopped more reliably.
  • This check valve 1 is preferably used when a relatively low pressure fluid flows such as less than 40 kPa.
  • a relatively low pressure fluid flows such as less than 40 kPa.
  • the inner flange 32 does not bend or extend excessively into the outflow valve chamber 42, so even if the width of the inner flange 32 is wider than the thickness of the thick sheet 40, Does not block the outflow valve chamber 42 and can flow the fluid in the forward direction.
  • the through part may be a slit 33 cut into the inner flange 32 as shown in FIG.
  • the slit 33 is cut into the central portion of the inner collar 32 so as to be a straight line parallel to the flow paths 21 and 41.
  • the slit 33 is opened by the pressure of the fluid (indicated by the thick broken line arrow) flowing from the shallow flow path 21 into the inflow valve chamber 22, and the fluid flows deeply from the outflow valve chamber 42. It flows toward the road 41 (in the figure, a thick solid arrow). Since the penetration part is the slit 33, it is only necessary to make a cut in the diaphragm sheet 30, so the process of forming the penetration part can be simplified, and the check valve 1 can be manufactured quickly and easily.
  • the slit 33 may be a straight line cut in a direction perpendicular to the flow paths 21 and 41 as shown in FIG. 6A, and is shown in FIG.
  • the shape of the slit 33 is appropriately selected according to the viscosity and pressure of the fluid.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the check valve 1.
  • This check valve 1 has a water-repellent sheet 10 a made of silicone rubber joined while being sandwiched between a base sheet 10 and a thin sheet 20.
  • the shape of the water repellent sheet 10a is the same as that of the base sheet 10 except for the thickness.
  • a part of the water repellent sheet 10 a is exposed in the inflow valve chamber 22 to form a bottom surface 23.
  • the cover sheet 50 forming the upper surface 43 is made of cycloolefin resin. Since silicone rubber has water repellency, it is poorer in wettability with liquid than cycloolefin resin. Therefore, the contact angle between the liquid and the bottom surface 23 of the inflow valve chamber 22 is larger than the contact angle between the liquid and the top surface 43 of the outflow valve chamber 42.
  • the inner flange 32 bent to the inflow valve chamber 22 by the back flow of the liquid contacts the bottom surface 23 and closes the inflow valve chamber 22 (see FIG. 1C). Since the bottom surface 23 that repels liquid due to its poor wettability can be in close contact with the inner collar 32, the check valve 1 does not leak backflowing liquid and can more reliably stop backflow.
  • the silicone rubber for forming the water repellent sheet 10a may be the same as or different from the diaphragm sheet 30. Further, the base sheet 10 may be provided with water repellency by performing water repellency treatment.
  • the contact angle between the upper surface 43 and the liquid may be further reduced by applying a hydrophilic treatment to the upper surface 43 of the outflow valve chamber 42.
  • a hydrophilic treatment to the upper surface 43 of the outflow valve chamber 42.
  • the wettability between the upper surface 43 and the liquid is improved, so that even if the inner flange 32 extended by the liquid flowing at a high pressure comes into contact with the upper surface 43 of the outflow valve chamber 42, the liquid Easy to pass through the gap. Therefore, the depth of the outflow valve chamber 42 can be made the same as that of the inflow valve chamber 22. As a result, the same thickness can be used as each of the seats 20 and 40 that are valve chamber forming members.
  • hydrophilic treatment examples include corona discharge treatment and hydrophilic substance coating.
  • the upper surface 43 may be blasted to have fine irregularities. Thereby, the extended inner collar 32 does not adhere to the upper surface 43, and the liquid smoothly flows through the concave portion of the upper surface 43. Further, a sheet (not shown) having the same shape as the cover sheet 50 and having hydrophilicity is sandwiched and joined between the thick sheet 40 and the cover sheet 50, so that the upper surface 43 has hydrophilicity. Good.
  • the check valve 1 is made to flow forward because the bottom surface 23 of the inflow valve chamber 22 and the upper surface 43 of the outflow valve chamber 42 have water repellency and hydrophilicity so that the contact angles with the liquid are different from each other. While being able to flow more smoothly, backflow can be stopped more reliably.
  • the thin sheet 20 and the thick sheet 40 do not have a flow path.
  • a flow path sheet 20a having a flow path 21a 1 is joined between the thin sheet 20 and the base sheet 10
  • a flow path sheet 40a having a flow path 41a 1 is joined between the thick sheet 40 and the cover sheet 50, respectively.
  • the inflow valve chamber 22 is formed through the thin sheet 20 and the flow path sheet 20a
  • the outflow valve chamber 42 is formed through the thick sheet 40 and the flow path sheet 40a.
  • the thickness of each flow path sheet 20a, 40a is the same.
  • the flow path sheets 20a and 40a have the same thickness, the flow paths 21a 1 and 41a 1 connected to the inflow valve chamber 22 and the outflow valve chamber 42 have the same depth. Even if it exists, the check valve 1 can be formed.
  • the valve chamber forming sheet 20 b is formed between the thin sheet 20 having the shallow flow path 21 and the diaphragm sheet 30, and the valve chamber is formed between the thick sheet 40 and the diaphragm sheet 30.
  • the sheets 40b are joined to each other.
  • the inflow valve chamber 22 is formed through the thin seat 20 and the valve chamber forming sheet 20b, and the outflow valve chamber 42 is formed through the thick seat 40 and the valve chamber forming sheet 40b.
  • Each valve chamber forming sheet 20b, 40b has the same thickness. According to such a structure, since each flow path 21 and 41 and both valve chambers 22 and 42 are provided in the different sheet
  • the check valve 1 shown in FIG. 7D does not have the thin seat 20 and the thick seat 40.
  • the base sheet 10, the flow path sheet 20a, the valve chamber forming sheet 20b, the diaphragm sheet 30, the valve chamber forming sheet 40b, the spacer sheet 40c, the flow path sheet 40a, and the cover sheet 50 are laminated in this order, and adjacent sheets are joined together. is doing.
  • the inflow valve chamber 22 is formed through the flow path sheet 20a and the valve chamber formation sheet 20b
  • the outflow valve chamber 42 is formed through the valve chamber formation sheet 40b, the spacer sheet 40c, and the flow path sheet 40a. Is formed.
  • the thickness of each flow path sheet 20a, 40a, each valve chamber forming sheet 20b, 40b, and spacer sheet 40c is the same.
  • the check valve 1 includes the spacer seat 40c, the outflow valve chamber 42 deeper than the inflow valve chamber 22 can be formed even if sheets having the same thickness are stacked. According to such a configuration, since the thickness of each sheet excluding the diaphragm sheet 30 can be made the same, the check valve 1 can be manufactured at low cost.
  • the valve chamber forming member of the check valve 1 is not limited to the seat as described above.
  • the check valve 1 shown in FIG. 7E includes an inflow valve chamber forming member 60 and an outflow valve chamber forming member 70.
  • the shallow flow path 21 and the inflow valve chamber 22 are carved into the inflow valve chamber forming member 60, and the deep flow path 41 and the outflow valve chamber 42 are formed into the outflow valve chamber forming member 70, respectively. In this case, the flow paths 21, 41, etc.
  • the check valve 1 can be manufactured with only three members, that is, the valve chamber forming members 60 and 70 and the diaphragm sheet 30, so that the number of members can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the check valve 1 may be one in which a magnetic material is embedded and / or attached to the inner collar 32. As a result, the inner collar 32 bends in response to the magnetic force supplied by the magnet from the outside, and the check valve 1 is switched between the open state and the closed state.
  • a magnetic material a ferromagnetic material is preferable, for example, a magnetic metal such as Fe, Ni, and Co; magnetite (Fe 3 O 4 ), maghemite ( ⁇ -Fe 2 O 3 ), magnetite-maghemite intermediate And magnetic metal oxides such as iron-platinum alloys (FePt).
  • a neodymium magnet, an alnico magnet, a samarium cobalt magnet, or a ferrite magnet is mentioned as a magnet.
  • These magnetic bodies and magnets may be embedded in the inner casing 32, or may be attached to the inner casing 32 by printing or coating.
  • Such a check valve 1 can arbitrarily switch between an open state and a closed state without depending on the pressure of the fluid.
  • FIG. 8 shows a schematic plan view of another microchemical chip 100 of the present invention.
  • the figure shows patterns such as flow paths and check valves of the microchemical chip 100, and a structure such as a three-dimensional flow path is omitted.
  • a microchemical chip 100 a plurality of reaction vessels 45a to 45d are arranged in parallel on one microchemical chip 100. Shallow channels 21 branched from the test solution inlet 54 as shown in the tree diagram reach the reaction tanks 45a to 45d via the check valves 1a 1 to 1a 4 , respectively.
  • the reaction tanks 45a to 45d are connected to check valves 1b 1 to 1b 4 which are air vent valves ahead of them.
  • Powder primers P 1 to P 4 are accommodated in the reaction vessels 45a to 45d.
  • the types of the primers P 1 to P 4 are different from each other, and different gene loci are amplified in the reaction tanks 45a to 45d when mixed with the test solution.
  • test solution in which deoxynucleotide, buffer solution, polymerase, template DNA, and intercalator are mixed is injected from the test solution inlet 54. Each time the test solution passes through the branch point of the shallow channel 21, it is diverted and flows toward the reaction vessels 45a to 45d. After the air in the reaction tanks 45a to 45d is exhausted from the check valves 1b 1 to b 4 due to the pressure of the test liquid, the check valves 1b 1 to 1b 4 are closed by the pressure of the test liquid. The test solution is stored at 45d.
  • the test solution is not equally divided at the branching point, and a difference occurs in the branch flow that flows to the reaction vessels 45a to 45d, and a temporary difference may occur in the amount of the test solution that accumulates in the reaction vessels 45a to 45d.
  • the inner walls of the check valves 1a 1 to 1a 4 are connected to the shallow flow channel 21 through the inflow valve chamber. Block. Therefore, the test solution selectively flows into the reaction tanks 45a to 45d that are not yet filled. As a result, the reaction vessels 45a to 45d are sequentially filled with the test solution.
  • the total amount of the test liquid necessary to fill the reaction tanks 45a to 45d can be equally divided by simply injecting it from the test liquid inlet 54. Therefore, the operation of PCR can be simplified, the amount of nucleic acid amplification can be measured quickly, and an operation error in dispensing the test solution does not occur, so that accurate measurement can be performed.
  • FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of another microchemical chip 100 of the present invention. Thick solid arrows in the figure indicate the flow of fluid.
  • the microchemical chip 100 shown in FIG. 1A has a check valve 1c that allows a test solution stored in a reaction tank 45 to flow.
  • the outflow valve chamber 42c of the check valve 1c communicates with the deep channel 41c.
  • the deep flow path 41c communicates with the outflow portion 26, and further communicates with an outflow port 56 connected to the outside through the communication holes 36 and 46 (see FIG. 2).
  • the inflow valve chamber 22c of the check valve 1c communicates with the shallow flow path 21c.
  • the shallow flow path 21 c is connected to a deep flow path 41 b communicating with the reaction tank 45 through a communication hole 37 opened in the diaphragm sheet 30.
  • a nozzle (not shown) at the end of the gas pressure tube connected to the microreactor pump is inserted into the outlet 56 and fixed into the outlet 56.
  • the compressed gas exceeding 3 kPa is sent from 41c to the check valve 1c.
  • the inner flange 32c bends to the inflow valve chamber 22c and closes the inflow valve chamber 22c, so that the check valve 1c is closed.
  • the test liquid injected from the test liquid inlet 54 does not flow from the check valve 1c to the deep channel 41c but is stored in the reaction tank 45.
  • the check valve 1c is in an open state, the air accumulated in the reaction tank 45 due to the pressure of the test solution flowing into the microchemical chip 100 is checked valve 1c, deep channel 41c, communication holes 36, 46. Then, the air is discharged from the outlet 56 and air can be removed. In this case, the compressed gas is sent from the outlet 56 at the timing when the reaction tank 45 is filled, and the check valve 1c is closed.
  • the check valve 1c is opened due to the pressure of the test solution by stopping the compressed gas fed from the outlet 56, so that the test solution penetrates. It passes through the hole 31c and flows through the deep channel 41c, and finally reaches the outflow part 26 (see FIG. 2).
  • This test solution is discharged from the outlet 56.
  • discharge of the test fluid may be promoted by sending compressed gas from the test fluid inlet 54 as necessary.
  • the microchemical chip 100 has the check valves 1a and 1c that are both open with respect to the flow direction (forward flow direction) of the fluid such as the test solution, so that the reaction can be performed as necessary.
  • the test solution after reacting in the tank 45 can be discharged.
  • FIG. 9B shows a schematic partial cross-sectional view of another embodiment of the microchemical chip 100.
  • a second diaphragm sheet 80 is further bonded to the upper surface side of the thick sheet 40, and a second thick sheet 90 thicker than the thick sheet 40 is bonded to the upper surface side thereof.
  • the protruding width of the inner collar 82 c of the check valve 1 c is wider than the thickness of the thick sheet 40 and narrower than the thickness of the second thick sheet 90.
  • both the second diaphragm sheet 80 and the second thick sheet 90 are laminated between the thick sheet 40 and the cover sheet 50, so that both are in an open state with respect to the forward flow of the fluid.
  • the microchemical chip 100 having the check valves 1a and 1c can be configured.
  • each sheet 10, 20, 30, 40, 50 is not only a direct covalent bond but also an indirect covalent bond via a molecule adhesive molecule such as a silane coupling agent as a monomolecular film.
  • a molecule adhesive molecule such as a silane coupling agent as a monomolecular film.
  • adhesion using an adhesive may be used.
  • the molecular adhesive is for bonding each sheet 10, 20, 30, 40, 50 by the chemical reaction of the functional group in the molecule with the adherend by covalent bond. These are bonded directly or indirectly through a covalent bond with a molecular adhesive molecule.
  • the molecular adhesive is a compound that chemically reacts with each of the sheets 10, 20, 30, 40, and 50 having two functional groups as adherends to form covalent bonds, and is a general term for such bifunctional molecules. Specifically, various coupling agents including a silane coupling agent can be mentioned.
  • molecular adhesives Amino group-containing compounds such as triethoxysilylpropylamino-1,3,5-triazine-2,4-dithiol (TES), aminoethylaminopropyltrimethoxysilane; trialkoxysilyl such as triethoxysilylpropylamino group Triazine compounds having an alkylamino group and a mercapto group or azide group, the following chemical formula (I) (In formula (I), W may be a spacer group, for example, an alkylene group which may have a substituent, an aminoalkylene group, or a direct bond.
  • TES triethoxysilylpropylamino-1,3,5-triazine-2,4-dithiol
  • trialkoxysilyl such as triethoxysilylpropylamino group
  • Triazine compounds having an alkylamino group and a mercapto group or azide group the following chemical formula (I)
  • Y is an OH group or A reactive functional group that generates an OH group by decomposition or elimination, such as a trialkoxyalkyl group
  • -Z is -N 3 or -NR 1 R 2 (provided that R 1 and R 2 are the same or different; H or an alkyl group, —R 3 Si (R 4 ) m (OR 5 ) 3-m
  • R 3 and R 4 are alkyl groups, R 5 is H or an alkyl group, and m is 0 to 2.
  • An alkylene group , Alkoxy and alkyl groups are linear, branched and / or cyclic hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, for example, 2, 6-diazido-4- ⁇ 3- (triethoxysilyl) propyl Amino ⁇ -1,3,5-triazine (P-TES); A thiol compound having a trialkoxysilylalkyl group; An epoxy compound having a trialkyl
  • the molecular adhesive is a reactive group-containing polysiloxane represented by the following chemical formula (2) (In the formula (1), p and q are 0 or a number from 2 to 200, r is a number from 0 or 2 to 100, and p + q + r> 2.
  • the repeating unit of (-A 2 ) (-B 2 ) ⁇ q -and- ⁇ O-Al (-A 3 ) ⁇ r- and -B 2 is at least any one of the reactive groups, and is a compound schematically represented by the following: when the sheets 10, 20, 30, 40, 50 are bonded to each other, they react with the hydroxy groups on the surface. Is mentioned.
  • the repeating unit may be one obtained by block copolymerization or random copolymerization.
  • each sheet 10, 20, 30, 40, 50 When each sheet 10, 20, 30, 40, 50 is immersed in a solution of a reactive group-containing polysiloxane that reacts with such a hydroxy group and then heat-treated, each sheet 10, 20, 30, 40, 50 The reactive group-containing polysiloxane is bonded to the surface hydroxy group to form a single-layer molecular film. As a result, the reactive group with the other hydroxy group to be bonded is amplified.
  • the hydroxy group on one surface of each sheet 10, 20, 30, 40, 50 is chemically bonded to the reactive group-containing polysiloxane, so that the hydroxy group of each sheet 10, 20, 30, 40, 50 reacts.
  • the sheets 10, 20, 30, 40, and 50 are bonded to each other by indirectly bonding via the functional group-containing polysiloxane. Instead of the immersion treatment, a spray treatment of the reactive group-containing polysiloxane solution, a subsequent drying treatment, and a heat treatment as necessary may be used.
  • Bis (2-ethylhexanoate) tin which can increase the adhesion rate, react at a low reaction temperature, or promote the condensation reaction of ether bonds for the purpose of promoting the reactivity with organic group-bonded hydroxy groups
  • Tin-based catalysts such as di-n-butylbis (2-ethylhexylmalate) tin, dibutyldiacetoxytin, dioctyltinlaurate tin, titanium dibutoxide (bis-2,4-pentanedionate), titanium dipropoxy
  • a titanium-based catalyst such as side (bis-2,4-pentanedionate), titanium-2-ethylhexoxide is used.
  • molecular adhesives are commercially available silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane (KBM-1003), vinyltriethoxysilane (KBE-1003), as alkoxy group-containing amino group-free silane coupling agents.
  • Silane coupling agent containing vinyl group and alkoxy group exemplified by: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (KBM-303), 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane (KBM-402) , 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403), 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane (KBE-402), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (KBE-403) Epoxy group and alkoxy group-containing silane coupling agent; styryl group and alkoxy group-containing silane coupling agent exemplified by p-styryltrimethoxysilane (KBM-1403); Acryloxypropylmethyldimethoxysilane (KBM-502), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KBM-503), 3-methacryloxypropylmethyldiethoxys
  • the amino group-free silane coupling agent having an alkoxy group is a hydrosilyl group (SiH group) -containing alkoxysilyl compound, for example, (CH 3 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 H, (C 2 H 5 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 H, (CH 3 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 2 OSi (OCH 3 ) 3 , (C 2 H 5 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 2 OSi (OCH 3 ) 3 , (C 2 H 5 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 H, (CH 3 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 H, (iC 3 H 7 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) H 2 , (nC 3 H 7 O) 3 Si
  • vinyl groups and SiH groups may be joined by promoting the reaction with a metal catalyst such as a platinum-containing compound.
  • silane coupling agent having an alkoxy group As an amino group-containing silane coupling agent having an alkoxy group, a commercially available silane coupling agent, specifically N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM-602), N- 2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane (KBM-603), N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane (KBE-603), 3-aminopropyltrimethoxysilane ( KBM-903), 3-aminopropyltriethoxysilane (KBE-903), 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine (KBE-9103), N-phenyl-3-amino Amino group-containing alkoxysilyl compound exemplified by propyltri
  • a molecular adhesive such as the silane coupling agent is used. And preferably joined. Specifically, it is preferable that the molecular adhesive such as the silane coupling agent is immersed in a 0.05 to 1% by weight alcohol solution such as a methanol solution, dried, and then bonded. If the concentration of the molecular adhesive solution is too high, the joint surfaces of the sheets 10, 20, 30, 40, and 50 are peeled off, and if they are too thin, they cannot be sufficiently joined.
  • the sheets 10, 20, 30, 40, 50 are bonded to each other, they are overlapped with each other, and at least one of the dry surfaces such as corona discharge treatment and the molecular adhesive treatment is directly applied to at least one of the bonding surfaces. It is preferable to join and integrate by indirect covalent bonding via a molecular adhesive and / or molecular adhesive. For that purpose, either dry treatment or molecular adhesive treatment may be applied, or they may be continuously and alternately applied.
  • it may be bonded only by dry processing, may be bonded by molecular adhesive treatment subsequent to dry processing, or may be bonded by subsequent molecular processing and further dry processing, They may be joined only by treatment, may be joined by dry treatment subsequent to molecular adhesive treatment, or may be joined by dry treatment followed by molecular adhesion treatment and further molecular adhesion treatment.
  • the sheets 10, 20, 30, 40, 50 When the sheets 10, 20, 30, 40, 50 are bonded to each other, their bonded surfaces may be subjected to corona discharge treatment and stacked at normal pressure, and then may be covalently bonded under normal pressure. Alternatively, it may be covalently bonded under pressure. Access to an active group such as OH or a reactive functional group of a silane coupling agent that reacts with the active group is reduced under reduced pressure to vacuum conditions, for example, 50 torr or less, more specifically, reduced pressure conditions of 50 to 10 torr, or 10 torr.
  • an active group such as OH or a reactive functional group of a silane coupling agent that reacts with the active group is reduced under reduced pressure to vacuum conditions, for example, 50 torr or less, more specifically, reduced pressure conditions of 50 to 10 torr, or 10 torr.
  • corona discharge treatment applied to the surface of each sheet 10, 20, 30, 40, 50 for example, an atmospheric pressure corona surface reformer (manufactured by Shinko Electric Measurement Co., Ltd., product name: Corona Master) is used, for example, a power source : AC 100 V, output voltage: 0 to 20 kV, oscillation frequency: 0 to 40 kHz, 0.1 to 60 seconds, temperature 0 to 60 ° C.
  • a corona discharge treatment may be performed in a state of being wet with water, alcohols, acetones, esters, or the like.
  • the treatment applied to activate the surface of each sheet 10, 20, 30, 40, 50 is atmospheric pressure plasma treatment and / or ultraviolet irradiation treatment (a general UV treatment or excimer that generates ozone by UV irradiation). UV treatment).
  • the atmospheric pressure plasma treatment for example, using an atmospheric pressure plasma generator (manufactured by Panasonic Corporation, product name: Aiplasma), for example, a plasma treatment speed of 10 to 100 mm / s, a power source: 200 or 220 V AC (30 A), Compressed air: 0.5 MPa (1 NL / min), 10 kHz / 300 W to 5 GHz, power: 100 W to 400 W, irradiation time: 0.1 to 60 seconds.
  • an atmospheric pressure plasma generator manufactured by Panasonic Corporation, product name: Aiplasma
  • a plasma treatment speed 10 to 100 mm / s
  • a power source 200 or 220 V AC (30 A)
  • Compressed air 0.5 MPa (1 NL / min)
  • 10 kHz / 300 W to 5 GHz power: 100 W to 400 W
  • irradiation time 0.1 to 60 seconds.
  • the ultraviolet irradiation treatment is performed using an excimer lamp light source (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., product name: L11751-01), for example, with an integrated light amount of 50 to 1500 mJ / cm 2 .
  • an excimer lamp light source manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., product name: L11751-01
  • the material of the diaphragm sheet 30 is preferably an elastomer, more preferably a silicone rubber, and even more preferably a three-dimensional silicone rubber.
  • the silicone rubber include vinyl methyl silicone rubber (VMQ), methyl phenyl silicone rubber (PVMQ), fluoromethyl silicone rubber (FVMQ), and dimethyl silicone rubber (MQ).
  • Specific examples of three-dimensional silicone rubbers include mainly peroxide-crosslinked silicone rubbers, addition-crosslinked silicone rubbers, condensation-crosslinked silicone rubbers, silicone rubbers exemplified by UV-crosslinked silicone rubbers, and these silicone rubbers and olefins. Examples thereof include a three-dimensional silicone rubber elastic body having a three-dimensional crosslinked structure, which is produced by putting a co-blend with rubber into a molding die or the like and crosslinking it.
  • the peroxide-crosslinked silicone rubber of the three-dimensional silicone rubber elastic material is not particularly limited as long as it is synthesized using a silicone raw material compound that can be crosslinked with a peroxide-based crosslinking agent.
  • Dimethylsiloxane molecular weight: 500,000 to 900,000
  • vinylmethylsiloxane / polydimethylsiloxane copolymer molecular weight: 500,000 to 900,000
  • vinyl-terminated polydimethylsiloxane molecular weight: 10,000 to 200,000
  • vinyl-terminated diphenylsiloxane / Polydimethylsiloxane copolymer molecular weight: 10,000 to 100,000
  • vinyl-terminated diethylsiloxane / polydimethylsiloxane copolymer molecular weight: 10,000 to 50,000
  • vinyl-terminated trifluoropropylmethylsiloxane / polydimethylsiloxane copolymer molecular weight: 10,000
  • Addition-type silicone rubber which is a three-dimensional silicone rubber elastic material, is composed of vinylmethylsiloxane / polydimethylsiloxane copolymer (molecular weight: 500,000 to 900,000) synthesized in the presence of a Pt catalyst, vinyl-terminated polydimethylsiloxane (molecular weight: 1).
  • Condensation type silicone rubber a material of three-dimensional silicone rubber elastic body, is composed of silanol-terminated polydimethylsiloxane (molecular weight: 50,000 to 200,000), silanol-terminated polydiphenylsiloxane, silanol synthesized in the presence of a tin-based catalyst.
  • a single condensation component composition comprising a silanol-terminated polysiloxane such as a terminal polytrifluoromethylsiloxane, a silanol-terminated diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, These silanol-terminated polysiloxanes, tetraacetoxysilane, triacetoxymethylsilane, di-t-butoxydiacetoxysilane, vinyltriacetoxysilane, tetraethoxysilane, trienoxymethylsilane, bis (triethoxysilyl) ethane, tetra -N-propoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltris (methylethylketoxime) silane, vinyltris (methylethylketoxyimino) silane, vinyltriisopropenooxysilane, triacetoxymethylsilane, tri (ethylmethyl) oxime
  • the olefin rubber used in the co-blend of silicone rubber and olefin rubber which is a three-dimensional silicone rubber elastic material, is 1,4-cis butadiene rubber, isoprene rubber, styrene / butadiene copolymer rubber, polybutene rubber, Examples thereof include polyisobutylene rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, chlorinated ethylene propylene rubber, and chlorinated butyl rubber.
  • elastomers other than silicone rubber butyl rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, urethane rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, isoprene rubber, natural rubber 1,2-polybutadiene, styrene-based thermoplastic elastomer, olefin-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, and urethane-based thermoplastic elastomer.
  • These elastomers may be used alone, or a plurality of types may be mixed and used.
  • cycloolefin resin was mentioned as the material of the base sheet 10 and the cover sheet 50, the same material as that of the diaphragm sheet 30 may be used.
  • Other resins for forming the base sheet 10 and the cover sheet 50 include, for example, polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polyethylene terephthalate resin, polybutene terephthalate resin, cellulose and its derivatives, hydroxyethyl cellulose, starch, cellulose diacetate, Surface saponified vinyl acetate resin, low density polyethylene, high density polyethylene, i-polypropylene, petroleum resin, polystyrene, s-polystyrene, chroman indene resin, terpene resin, styrene / divinylbenzene copolymer, ABS resin, polyacrylic acid Methyl, polyethyl acrylate, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polycyanoacrylate, poly
  • the material of the thin sheet 20 and the thick sheet 40 may be the same as that of the diaphragm sheet 30 or the same as that of the base sheet 10 and the cover sheet 50.
  • the thin sheet 20 and the thick sheet 40 are formed of an elastic elastomer such as the diaphragm sheet 30, the flow paths 21 and 41 are pushed and expanded by the pressure of the test liquid, so that the test liquid can flow smoothly. it can.
  • the resin is molded in the same manner as the base sheet 10 and the cover sheet 50, the resin does not absorb moisture like silicone rubber. It can be prevented from being absorbed.
  • At least one of the joint surfaces is a corona treatment, a plasma treatment, or an ultraviolet irradiation treatment (a general UV treatment or excimer UV that generates ozone by UV irradiation).
  • a platinum catalyst such as a 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum (0) catalyst (Pt (dvs) ))
  • a platinum complex such as 2.1-2.4% xylene solution (Gelest product) may be contained at a concentration of 10 to 1000 ppm in terms of platinum.
  • the base sheet 10 and the cover sheet 50 may be formed of the same material as the thin sheet 20, the diaphragm sheet 30, and the thick sheet 40.
  • a silane coupling agent having a vinylalkoxysilane unit having at least one of the bonding surfaces of the sheets 10, 20, 30, 40, and 50 having a vinylalkoxysilyl group, for example, polyvinylmethoxysiloxane may be included at a concentration of.
  • the vinyl group of the silane coupling agent and the vinyl group or hydrogensiloxane group in the silicone rubber polymer can be more strongly bonded by a covalent bond different from the ether bond covalently bonded by a peroxide or a platinum catalyst. At this time, it is preferable that a platinum catalyst is contained because it becomes easier to covalently bond.
  • Example 1 (Production of silicone rubber sheet) 100 parts by mass of methyl vinyl silicone rubber (product name: SH851U, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) as the silicone rubber, and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) as the peroxide-based crosslinking agent
  • a silicone rubber composition was obtained by kneading 0.5 parts by mass of 50% silica solution of hexane (product name: RC-4, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.). This was heated under pressure to produce 50, 100, and 400 ⁇ m thick silicone rubber sheets.
  • the check valve 1 of Example 1 was produced as follows. As shown in FIG. 10, the check valve 1 has a water repellent sheet 50 a that has the same shape as the cover sheet 50 and is formed of the same material as the water repellent sheet 10 a while being sandwiched between the thick sheet 40 and the cover sheet 50. It has a bonded structure. As shown in FIG. 11 (1), the check valve 1 is shaped as an oval penetrating at the center of both cylindrical valve chambers 22, 42 and having a length perpendicular to the flow paths 21, 41. The hole 31 is opened.
  • a cycloolefin resin sheet (Nippon Zeon Corporation, product name: ZeonorFilm ZF16-188, thickness: 188 ⁇ m) is cut out and the base sheet 10 And the cover sheet 50 was shape
  • a 50 ⁇ m-thick silicone rubber sheet was cut out to form a diaphragm sheet 30.
  • 100 ⁇ m thick silicone rubber was cut out to form the water repellent sheets 10 a and 50 a and the thin sheet 20, and 400 ⁇ m thick silicone rubber was cut out to form the thick sheet 40.
  • the water-repellent sheets 10a and 50a and the sheets 20, 30, and 40 were subjected to corona discharge treatment three times at a gap length of 1 mm, a voltage of 13.5 kV, and 70 mm / second to activate the surface.
  • Each sheet 10, 10a, 20, 30, 40, 50a, 50 was aligned and overlapped in this order, pressed at 80 ° C. for 10 minutes at 70 kgf, and thermocompression bonded.
  • the inner flange 32 having a thickness of 50 ⁇ m
  • the shallow flow path 21 and the inflow valve chamber 22 having a depth of 100 ⁇ m
  • the deep flow path 41 and the outflow valve chamber 42 having a depth of 400 ⁇ m
  • the material of the bottom surface 23 are formed.
  • a check valve 1 having a shape (1) which is a water repellent sheet 10 a and the material of the upper surface 43 is a water repellent sheet 50 a was produced. Note that the ends of the shallow flow path 21 and the deep flow path 41 are inflow / outflow openings that are open to the outside.
  • the check valve 1 is the same as the check valve 1 of the shape (1) except that the shape is changed.
  • the length in the direction perpendicular to the flow paths 21 and 41 for the dimensions of the valve chamber 22, 42 and L 1, the length in a direction parallel thereto and with L 2.
  • the dimensions of the through-hole 31 a length in a direction parallel to the flow paths 21 and 41 and M 1, the length in the direction perpendicular to the M 2 thereto.
  • the check valves 1 having the shapes (1) to (9) having the inner flange 32 having a thickness of 100 ⁇ m were produced. Except that the thickness of the diaphragm sheet 30 is different, it is the same as the check valve 1 described above.
  • Table 1 shows the dimensions of the check valve 1 shown in FIGS. 11 (1) to 11 (9).
  • Ion exchange water was injected from the end of the shallow flow path 21, the maximum flow rate at which the check valve 1 could be kept open was measured, and the maximum forward flow rate was obtained.
  • ion-exchanged water was injected from the end of the deep channel 41, and the minimum flow rate at which the check valve 1 was closed was measured to obtain the reverse flow minimum flow rate.
  • Ion exchange water was injected using a syringe pump (manufactured by Terumo Corporation, product name: terfusion syringe pump TE-331S, flow rate settable range: 0.1 to 150.0 mL / hour). This was performed for each shape (1) to (9) and for each thickness of the diaphragm sheet 30. The results are shown in Table 3.
  • the maximum forward flow and the minimum reverse flow could be controlled to arbitrary values by appropriately setting the shape of the check valve 1 and the thickness of the diaphragm sheet 30.
  • Example 2 Evaluation of check valve with changed shape and thick sheet thickness
  • the structure shown in FIG. 10 is the same as in Example 1 except that the thickness of the thick sheet 40 is 200 ⁇ m and 300 ⁇ m, and the thickness of the diaphragm sheet 30 is only 50 ⁇ m.
  • the check valve 1 having the shapes (1) to (9) having the shapes shown in FIGS. 11 (1) to (9) was produced.
  • evaluation of the check valve by pressurization and evaluation of the check valve by liquid feeding were performed. The results of each evaluation are shown in Table 4.
  • the maximum forward pressure and the minimum reverse flow, and the maximum forward flow and the minimum reverse flow could be controlled to arbitrary values.
  • Example 3 Evaluation of check valve with slit
  • the thickness of the diaphragm sheet 30 was 50 ⁇ m.
  • the slit 33 in FIG. 6A is a straight line parallel to the flow paths 22 and 42
  • the slit 33 in FIG. 4B is a straight line perpendicular to the flow paths 22 and 42.
  • the slit 33 in (C) has a cross shape. All the slits 33 are also provided in the central portion of the inner collar 32.
  • the maximum forward flow pressure, the minimum reverse flow pressure, the maximum forward flow rate, and the minimum reverse flow rate could be controlled to arbitrary values.
  • Example 4 Evaluation of check valve with changed contact angle on the bottom of the inflow valve chamber
  • a check valve A1 having the structure shown in FIG. 10 (the material of the bottom surface 23 is silicone rubber) and the shape shown in FIG. 11 (3) was produced in the same manner as in Example 1.
  • the silicone rubber sheet was left for 30 hours after the activation treatment, and then ion-exchanged water was injected into the check valve A1 so as to flow backward, and the reverse flow minimum flow rate was measured.
  • the sample for contact angle measurement molded with the same silicone rubber sheet as that used for the check valve A1 was subjected to activation treatment under the same conditions as in the check valve A1 manufacturing process. After leaving this sample for contact angle measurement for 30 hours, ion-exchange water was dripped at this and the contact angle was measured. The obtained contact angle value was defined as the contact angle of the bottom surface 23 of the check valve A1.
  • Check valves B1 to B4 having the structure shown in FIG. 1 (the material of the bottom surface 23 is a cycloolefin resin) and the shape shown in FIG. 11 (3) were produced in the same manner as in Example 1.
  • the check valves B1 to B4 after activating the cycloolefin resin sheet, it is allowed to stand for 5 minutes, 15 hours, 30 hours, and 120 hours, respectively, and then ion-exchanged water is caused to flow back to the check valves B1 to B4. The minimum back flow was measured.
  • four contact angle measurement samples molded with the same cycloolefin resin used for the check valves B1 to B4 were subjected to activation treatment under the same conditions as those for the check valves B1 to B4.
  • the four contact angle measurement samples were allowed to stand for 5 minutes, 15 hours, 30 hours, and 120 hours, respectively, and ion-exchanged water was dropped on them to measure contact angles.
  • the contact angle values obtained were used as the contact angles of the bottom surfaces 23 of the check valves B1 to B4, respectively.
  • Table 6 shows the materials of the bottom surface 23 of the check valve A1 and the check valves B1 to B4, the standing time from the activation treatment to the injection of ion exchange water, the contact angle of the bottom surface 23, and the minimum backflow.
  • the minimum backflow rate could be adjusted arbitrarily by adjusting the contact angle between the bottom surface 23 of the inflow valve chamber 22 and the ion exchange water.
  • the check valve of the present invention analyzes the biological components of patients in emergency medical settings where it is necessary to know the analysis results quickly, and extracts DNA from remains such as traces of blood stains, body fluids, hair, and biological tissue cells in crime scenes. DNA amplification to increase the DNA, DNA analysis to identify DNA by electrophoresis, physical properties and efficacy evaluation of various drug candidates for new drug search, diagnosis for customized medicine, peptides, DNA and functionality Incorporated into a microchemical chip used for low molecular weight synthesis.
  • the microchemical chip of the present invention is mounted on these analyzers and microreactors to perform various analyzes in the medical field for genetic diagnosis and treatment, criminal investigation field using biological samples, in remote areas such as the ocean and lakes. It can be used for various synthesis in the search of microorganisms and drug development using the underwater robot.
  • 1, 1a, 1a 1 to 1a 4 , 1b, 1b 1 to 1b 4 , 1c are check valves, 10 is a base sheet, 10a is a water-repellent sheet, 20 is a thin sheet, 20a is a flow sheet, and 20b is a valve chamber.
  • Sheets 21, 21a, 21b, and 21c are shallow flow paths, 21a 1 is a flow path, 22, 22a, 22b, and 22c are inflow valve chambers, 23 is a bottom surface, 24 is a test liquid feeding start part, 26 is an outflow part, 30 membrane sheet, 31, 31a, 31b, 31c are through-holes, 32, 32a 1, 32b 1, 32c the inner flange, 32a is shallow channel side in the flange, 32b are deep channel side in the flange, 33 slit, 34 , 36 and 37 communication hole, 40 thick sheet, 40a is the channel sheets, 40b valve chamber forming sheet, 40c spacer sheet, 41, 41a, 41b, 41c are Fukaryuro, 41a 1 is the flow path, 42 42a, 42b and 42c are outflow valve chambers, 43 is an upper surface, 44 is a communication hole, 45, 45a, 45b, 45c and 45d are reaction tanks, 46 is a communication hole, 50 is a cover sheet, 50a is

Abstract

バルブ室を上から直に加圧／減圧するポンプや圧電素子のような動力源が不要で、簡素な構造で小型にでき、かつ被験液や試薬をスムーズに流すことができるとともに確実に逆流を止めることができるチェックバルブを提供する。　チェックバルブ(１)は、バルブ室形成部材である薄手シート(２０)と厚手シート(４０)とを貫通して形成されており流体を流す流路(２１)，(４１)に夫々繋がった流入バルブ室(２２)及び流出バルブ室(４２)の内空で、薄手シート(２０)と厚手シート(４０)とに挟まれつつ接合している隔膜シート(３０)が、順流により流出バルブ室(４２)へ撓んで流出バルブ室(４２)を塞がず逆流により流入バルブ室２２へ撓んで流入バルブ室(２２)を塞ぐ幅で迫出した可撓の内鍔(３２)を有しつつ両バルブ室(２２)，(４２)を繋ぐ貫通孔(３１)を開けているものである。

Description

チェックバルブ及びこれを用いたマイクロ化学チップ
　本発明は、生体由来検体を被験物としそのバイオ成分を微量分析する装置や、薬理作用を示すバイオ成分等の有用物質を化学的に微量合成するマイクロ化学チップに用いられるチェックバルブに関する。
　血液や尿などの生体由来検体である被験液をμＬオーダーの微量だけ用いて、酵素の特異的基質選択性を利用し、検体中の基質と作用する酵素反応量やその基質量を酵素又は基質で発色する試薬による着色程度で定量するのに、マイクロバイオチップが用いられている。また、酵素含有膜を用い酵素反応量を電極で電気信号に変換して基質量を定量したりする分析や、ＤＮＡ抽出・そのＰＣＲ増幅(ポリメラーゼ連鎖反応増幅)や、イオン濃度測定や、核酸、糖、タンパク質又はペプチドの微量合成などをμＭオーダーで行う際に、マイクロリアクターチップが用いられている。
　このマイクロバイオチップやマイクロリアクターチップなどのマイクロ化学チップは、被験液や試薬を加圧して送り込み流動させて混合、反応、分離、検出するための反応チャンネルとして、数１０～数１００μｍ幅で溝状の微細流路を有している。被験液と試薬とを混合したり反応させたりする場合、この微細流路を流れる被験液を、一方向にのみ流したり、止めたり、反応槽に溜めたりするという流れを制御する必要がある。
　このような流れの制御を目的としたマイクロバルブが特許文献１に開示されている。特許文献１のマイクロバルブは、被験液のような流体を流す一連の流路の途中に設けられたバルブ室がシリコーンゴム製の弁によって２室に仕切られており、バルブ室の直上に対応する位置に設けられた圧力室に圧縮空気を流入させてバルブ室を加圧したり、圧力室内の空気を吸引してバルブ室を減圧したりして弁を開閉することによって、流路を開通させたり閉塞したりするものである。このマイクロバルブは、弁の位置をバルブ室内で偏らせて２室の容量に差を設け、そこに溜まる流体の圧力差を利用することにより、チェックバルブ（逆止弁）の機能を付加することができる。
　特許文献１のマイクロバルブは弁を開閉するのに、バルブ室を上から直に加圧／減圧するポンプや圧電素子のような動力源が不可欠である。さらに、チェックバルブの機能を付加する場合、圧力差を生じさせるために大きな容量のバルブ室が必要である。このことは、マイクロバルブの構造を複雑化させたり、大容量のバルブ室によってマイクロ化学チップの設計に制約を招来しそれの小型化を妨げたりしていた。また大容量のバルブ室に、被験液や試薬が、滞留してスムーズに流れないため分析や測定を速やかに行うことができなかった。
特開２００５－３３７４１５号公報
　本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、バルブ室を上から直に加圧／減圧するポンプや圧電素子のような動力源が不要で、簡素な構造で小型にでき、かつ被験液や試薬をスムーズに流すことができるとともに確実に逆流を止めることができるチェックバルブ及びこれを用いたマイクロ化学チップを提供することを目的とする。
　前記の目的を達成するためになされた本発明のチェックバルブは、複数のバルブ室形成部材内で重なって形成されており流体を流す流路に夫々繋がった流入バルブ室及び流出バルブ室の内空で、前記複数のバルブ室形成部材に挟まれつつ接合している隔膜シートが、順流により前記流出バルブ室へ撓んで前記流出バルブ室を塞がず逆流により前記流入バルブ室へ撓んで前記流入バルブ室を塞ぐ可撓の内鍔と前記内鍔に設けられた貫通部とを有しているものである。
　チェックバルブは、前記流入バルブ室が、前記流出バルブ室よりも浅いことが好ましい。
　チェックバルブは、前記流路が前記複数のバルブ室形成部材の少なくとも一つを貫通しており、前記複数のバルブ室形成部材が夫々最外でベースシート及びカバーシートに接合しているものであってもよい。
　チェックバルブは、前記貫通部が、前記内鍔に開けられた貫通孔又は前記内鍔に切り込まれたスリットであることが好ましい。
　チェックバルブは、前記流体が液体であり、前記液体と前記流入バルブ室の内面との接触角、及び前記液体と前記流出バルブ室の内面との接触角が、互いに異なっているものであってもよい。
　チェックバルブは、前記隔膜シートが、ショアＡ硬度で２０～７０の硬さを有するエラストマーで成形されていることが好ましい。
　チェックバルブは、前記エラストマーが、シリコーンゴム、ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、及び／又は熱可塑性エラストマーであるものであってもよい。
　チェックバルブは、前記隔膜シートの厚さが、２０．０～２００μｍであることが好ましい。
　チェックバルブは、磁性体が埋め込まれ及び／又は付されていることにより、外界からの磁力に応じて撓む前記内鍔を有しているものであってもよい。
　本発明のマイクロ化学チップは、上記いずれかに記載のチェックバルブを有しており、夫々の前記流路が、一端で外界に繋がる流入出口を有するものである。
　マイクロ化学チップは、前記流入出口の一方が被験液流入口であり、他方が被験液流出口又はガス流出口であることが好ましい。
　本発明のチェックバルブは、複数のバルブ室形成部材と、隔膜シートとが積層されて接合されているという簡素な構造で、しかも内鍔を上から直に加圧／減圧する動力源が不要であるので小型であり、安価にかつ速やかに製造することができる。
　このチェックバルブは、流体の順流で流出バルブ室を塞がず、流体の逆流により流入バルブ室を塞ぐという内鍔のわずかな動きによって流体の逆流を止めるものであるので、小さい容量のバルブ室で足り、順流の流体をスムーズに流しつつ流体の逆流を確実に止めることができる。
　本発明のマイクロ化学チップは、このチェックバルブを有しているものであるので、流路内の流体を流したり、止めたり、溜めたりするという流体の流れを自在に制御して任意に被験液や試薬を混合、反応、分離し、又は所望成分を検出することができる。
本発明を適用するチェックバルブの模式的な断面図である。 本発明を適用するマイクロ化学チップの模式的な分解斜視図である。 本発明を適用するマイクロ化学チップの模式的な部分断面図である。 本発明を適用するチェックバルブの模式的な平面図である。 本発明を適用する別なチェックバルブの模式的な平面図である。 本発明を適用する別なチェックバルブの模式的な平面図である。 本発明を適用する別なチェックバルブの模式的な断面図である。 本発明を適用する別なマイクロ化学チップの模式的な平面図である。 本発明を適用する別なマイクロ化学チップの模式的な部分断面図である。 本発明を適用する実施例のチェックバルブの模式的な断面図である。 本発明を適用する実施例のチェックバルブの模式的な平面図である。 本発明を適用する実施例のチェックバルブの模式的な平面図である。
　以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
　本発明を適用するチェックバルブ１の断面図を図１（ａ）に示す。チェックバルブ１は、バルブ室形成部材である薄手シート２０及び厚手シート４０と、薄手シート２０及び厚手シート４０に挟まれた隔膜シート３０と、薄手シート２０及び厚手シート４０の最外に夫々接合したベースシート１０及びカバーシート５０とを有している。各シート１０，２０，３０，４０，５０は、この順に積層されて接合し、一体化している。
　ベースシート１０及びカバーシート５０は、硬質なシクロオレフィン樹脂で成形されている。薄手シート２０、隔膜シート３０、及び厚手シート４０は、柔軟で弾性を有するシリコーンゴムで成形されており、ベースシート１０とカバーシート５０とに挟まれて支持されている。
　チェックバルブ１に、薄手シート２０を貫通しベースシート１０と隔膜シート３０とに挟まれた流入バルブ室２２が形成されている。ベースシート１０は、流入バルブ室２２の内空で隔膜シート３０に対向し、流入バルブ室２２の内面の一部である底面２３を形成している。また、厚手シート４０を貫通し隔膜シート３０とカバーシート５０とに挟まれた流出バルブ室４２が形成されている。カバーシート５０は、流出バルブ室４２の内空で隔膜シート３０に対向し、流出バルブ室４２の内面の一部である上面４３を形成している。両バルブ室２２，４２は、同心同径の円筒形をなしており、各流路２１，４１の幅よりも幾らか大きい径を有して重なっている（図４（ａ）参照）。流入バルブ室２２の深さは薄手シート２０に、流出バルブ室４２の深さは厚手シート４０の厚さに夫々等しい。そのため、流入バルブ室２２が流出バルブ室４２よりも浅い。
　隔膜シート３０に、貫通孔３１が貫通して開けられている。それにより、流入バルブ室２２と流出バルブ室４２とが連通している。貫通孔３１は、平面視において長手方向の辺が各流路２１，４１に平行である長穴状の長円形をなしている（図４（ａ）参照）。貫通孔３１の中心は、円筒形をなしている両バルブ室２２，４２の中心軸Ｃに対して浅流路２１側に偏心している。
　隔膜シート３０は、両バルブ室２２，４２によって形成された円筒の内空で、流入バルブ室２２と流出バルブ室４２とを仕切るように迫出した内鍔３２を有している。内鍔３２は、隔膜シート３０がシリコーンゴム製であることによって、柔軟性と可撓性とに富んでいる。内鍔３２の幅は、貫通孔３１が両バルブ室２２，４２の中心軸に対して偏心した長円形をなしていることによって一定でなく、浅流路側内鍔３２ａが狭く、深流路側内鍔３２ｂが広い。浅流路側内鍔３２ａも深流路側内鍔３２ｂも、それらの迫出し幅は、厚手シート４０の厚さ（すなわち深流路４１の深さ）よりも狭く、薄手シート２０の厚さ（すなわち浅流路２１の深さ）よりも広い。
　チェックバルブ１に、薄手シート２０を貫通しベースシート１０と隔膜シート３０とに挟まれた浅流路２１が形成されている。また、厚手シート４０を貫通しカバーシート５０と隔膜シート３０とに挟まれた深流路４１が形成されている。浅流路２１の一端は流入バルブ室２２に繋がっており、深流路４１の一端は流出バルブ室４２に繋がっている。
　図１（ｂ）に、チェックバルブ１を流体が順流方向に流れている様子を示す。同図中の矢印Ｑ，Ｒは、流体の流れを示している。この流体は、液体又は気体である。浅流路２１から流入バルブ室２２に流入した流体の圧力によって、内鍔３２はそれの縁から流出バルブ室４２へ向かって隆起するように撓む。内鍔３２の幅は、厚手シート４０の厚さよりも狭いので、流出バルブ室４２に向かって撓んでも、流出バルブ室４２の上面４３に当接せず、流出バルブ室４２を塞がない。それにより、チェックバルブ１は開状態となる。その結果流体は、貫通孔３１を通過して、流出バルブ室４２へ流れ込み、さらに深流路側内鍔３２ｂと上面４３との隙間を通過して、深流路４１へと流出する（ルートＱ）。
　貫通孔３１の開口面は、深流路側内鍔３２ｂと浅流路側内鍔３２ａとの幅の差により、上面４３に対して幾らか傾いている。そのため、１００～２００ｋＰａ例えば２００ｋＰａを超えるような高圧で流体が両バルブ室２２，４２に流入した際、高圧を受けた幅広の深流路側内鍔３２ｂの一部がシリコーンゴムの弾性に起因して伸長し、上面４３との隙間が僅かになったとしても、流体は貫通孔３１の浅流路側内鍔３２ａ側と、内鍔３２の側方を通過して、深流路４１へスムーズに流出する（ルートＲ）。
　図１（ｃ）に、チェックバルブ１の流出バルブ室４２内に流体が流れ込んでいる様子を示す。内鍔３２は、流体の圧力によって流入バルブ室２２へ撓む。内鍔３２の幅は、薄手シート２０の厚さよりも広いので、内鍔３２は、流入バルブ室２２の底面２３に当接している。さらに内鍔３２は、流体の圧力によって押し付けられてすり鉢状に窪み、貫通孔３１の周囲を底面２３に面接触させている。それにより流入バルブ室２２が確りと塞がれ、チェックバルブ１は、閉状態となる。その結果流体が浅流路２１へ流れ込まない。深流路４１側の深流路側内鍔３２ｂは、浅流路側内鍔３２ａよりも広い幅を有していることにより、流体の逆流によって生じる逆圧を受け易い。その結果、逆圧によってまず深流路側内鍔３２ｂが流入バルブ室２２側に撓むことに連れて、内鍔３２全体が速やかに撓み、流入バルブ室２２を塞いで流体の逆流を遺漏させることなく速やかに止めることができる。
　このようにチェックバルブ１は、流入バルブ室２２と流出バルブ室４２との深さの差に応じた幅を有しつつ両バルブ室２２，４２内で迫出した内鍔３２と、隔膜シート３０に開けられた貫通孔３１とを有していることにより、浅流路２１から深流路４１へ向かう順流の流体をスムーズに流す一方で、深流路４１から浅流路２１へ向かう逆流の流体を確実に止めることができる。しかもこのチェックバルブ１は、バルブ室形成部材である薄手シート２０及び厚手シート４０に、隔膜シート３０が挟まれて接合されているだけという簡素な構造を有している。そのため内鍔３２を動作させる動力源が流体自体であり、流入バルブ室２２を別途上から直に加圧／減圧するポンプや圧電素子のような動力源が不要であるので、安価にかつ速やかに簡便に製造することができる。
　さらに隔膜シート３０がシリコーンゴムで成形されているので、このチェックバルブ１の内鍔３２は弾性と柔軟性とに優れている。そのため、例えば流体がパルスによって流れる場合のように、短周期で逆圧を生じる過酷な条件下であっても内鍔３２がしなやかに撓むので、流体の流れに追従してチェックバルブ１の開状態と閉状態とを、瞬時に切り替えることができる。さらにこのチェックバルブ１は、両バルブ室２２，４２内で、内鍔３２が僅かに撓むという簡素な機構によって逆流を止めるものであるので、両バルブ室２２，４２の容量を小さくでき、チェックバルブ１を薄くかつ小型にすることができる。
　隔膜シート３０を成形するシリコーンゴムの硬さ及び厚さは、流体を流す圧力や流体の粘度に応じて適宜設定される。特に限定されないが、硬さは、ショアＡ硬度で２０～７０あることが好ましく、３０～７０であることがより好ましく、３０～６０であることがより一層好ましい。また厚さは、２０．０～２００μｍであることが好ましく、３０．０～１５０μｍであることがより好ましく、３０．０～１００μｍであることがより一層好ましい。隔膜シート３０の硬さ及び厚さがこれらの範囲よりも小さいと、順流の圧力によって内鍔３２が容易に伸長したり過度に撓んだりしてしまい、流出バルブ室４２を塞いでしまう。一方これらの範囲より大きいと、逆流によって撓み難くなるので逆流を止めることができない。なおシリコーンゴムの硬さは、ＪＩＳ　Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。
　チェックバルブ１は、マイクロ化学チップに組み込まれることによって好適に使用される。図２に、チェックバルブ１が組み込まれた本発明のマイクロ化学チップ１００を示す。マイクロ化学チップ１００は、ベースシート１０、薄手シート２０、隔膜シート３０、反応槽４５を有する厚手シート４０、及びカバーシート５０が積層されて接合されており、マイクロリアクター（不図示）に装着されて使用されるものである。
　このマイクロ化学チップ１００は、反応槽４５内でＤＮＡのような二本鎖核酸が合成されて発せられる蛍光を測定することにより、核酸の増幅量を測定するリアルタイムＰＣＲ増幅(ポリメラーゼ連鎖反応増幅)に用いられる所謂ＰＣＲチップである。このマイクロ化学チップ１００は、反応槽４５を挟んで一方にチェックバルブ１ａ、他方にチェックバルブ１ｂを有している。このチェックバルブ１ｂは、反応槽４５等に溜まっている空気を抜くエア抜きバルブとして動作する。
　浅流路２１ａは、始点末端である被験液送液開始部２４からチェックバルブ１の流入バルブ室２２ａへ延びている。被験液送液開始部２４は連通孔３４，４４を経て外界へ繋がった被験液流入口５４へ連通している。この被験液流入口５４から、基質（デオキシヌクレオチド）、緩衝液、酵素（ポリメラーゼ）、鋳型ＤＮＡ、プライマー、及び蛍光物質（インターカレーター）を混合した被験液が注入される。
　チェックバルブ１ａの流出バルブ室４２ａは、深流路４１ａを介して反応槽４５へ連通している。さらに反応槽４５は、深流路４１ｂを介してチェックバルブ１ｂの流出バルブ室４２ｂに連通している。チェックバルブ１ｂの流入バルブ室２２ｂは、浅流路２１ｂを介して流出部２６に連通している。流出部２６は、連通孔３６，４６を経て、外界へ繋がった流出口５６に連通している。
　図２のマイクロ化学チップ１００の一部断面図を図３に示す。同図中の太実線矢印は、流体の流れを示している。マイクロリアクターの送液ポンプによって加圧されつつ被験液流入口５４から注入された被験液は、連通孔４４，３４を経て被験液送液開始部２４に到達する（図２参照）。被験液はさらに浅流路２１ａを流れてチェックバルブ１ａの流入バルブ室２２ａに到達する。内鍔３２ａ１は、被験液の流れによって流出バルブ室４２ａ側に撓み、チェックバルブ１ａが開状態となる。被験液は貫通孔３１ａを通過し、流出バルブ室４２ａ、及び深流路４１ａを経て反応槽４５に到達する。被験液が加圧されて流れていることによって、各流路２１ａ，４１ａ、両バルブ室２２ａ，４２ａ、及び反応槽４５に溜まっている空気は、深流路４１ｂ、流出バルブ室４２ｂへ向かって押し出されるように送られる。
　さらに被験液は深流路４１ｂへ流入するので、空気がエア抜きバルブであるチェックバルブ１ｂの流出バルブ室４２ｂへ送られる。流体が深流路４１ａ、反応槽４５、及び深流路４１ｂを経てチェックバルブ１ｂの流出バルブ室４２ｂへ向って流れることにより、これらに溜まっていた空気が、被験液の流れの先方へ押し出される。内鍔３２ｂ１は、押し出される空気が生じるごく低い圧力によって撓まず、チェックバルブ１ｂは開状態を維持できる。そのため空気は、貫通孔３１ｂを経て流入バルブ室２２ｂ、浅流路２１ｂ、及び流出部２６の順で流れ、終には連通孔３６，４６を経て流出口５６から排出される。
　内鍔３２ｂ１は、流出バルブ室４２ｂ内へ流入した被験液の圧力によって初めて流入バルブ室２２ｂ側へ撓んでベースシート１０に当接する。それによりチェックバルブ１ｂが閉状態となり、被験液は浅流路２１へ流出しないので、被験液流入口５４から浅流路２１ａに継続的に注入された被験液は、流出バルブ室４２ｂ、深流路４１ｂ、及び反応槽４５に順に溜められる。このとき被験液が反応槽４５から流出バルブ室４２ａへ流動したとしても、それの圧力によって、チェックバルブ１ａの内鍔３２ａ１が流入バルブ室２２ａ側へ撓んで底面２３ａに密着し、流入バルブ室２２ａが閉塞するのでチェックバルブ１ａは閉状態となる。それにより、被験液は浅流路２１ａに逆流せず、マイクロ化学チップ１００内に溜められる。
　隔膜シート３０の硬さ及び厚さが上記の範囲内であることにより、内鍔３２ａ１，３２ｂ１が撓み始める圧力を任意に設定することができる。内鍔３２ａ１，３２ｂ１は、３０ｋＰａ以下の圧力で撓み始めることが好ましい。内鍔３２ａ１，３２ｂ１が、この範囲よりも小さい圧力で撓んでしまうと、エア抜きができない。一方内鍔３２ａ１，３２ｂ１が、この範囲よりも大きい圧力でも撓まないものであると、被験液が貫通孔３１ａ，３１ｂを通過して浅流路２１ａ，２１ｂへ流出してしまう。
　反応槽４５内の被験液は、例えば次のようにマイクロリアクター上で昇降温される。まず室温から９４℃に昇温されることにより、二本鎖ＤＮＡを一本鎖にする変性反応が生じる。このとき、昇温によって反応槽４５内の圧力が上昇しても、チェックバルブ１ａ，１ｂが被験液の逆流を防止しているので、被験液はマイクロ化学チップ１００から遺漏しない。次いで被験液は、４０～６０℃まで降温されることにより、プライマーと一本鎖ＤＮＡとを結合させるアニーリング反応が生じる。最後に６０～７０℃に昇温されることにより、一本鎖ＤＮＡに結合したプライマーが、ポリメラーゼによって伸長する。この昇降温が繰り返されることにより、ＤＮＡが増幅される。この増幅量が、インターカレーターの蛍光強度の検出によって測定される。測定が完了した後、被験液が取り出されることなく、マイクロ化学チップ１００は廃棄される。
　なお、ＲＮＡを増幅する場合、一本鎖ＲＮＡのＲＴ－ＰＣＲ（逆転写）を行い、ｃＤＮＡを合成してから、ＤＮＡと同様のＰＣＲ増幅操作を行う。
　このようにマイクロ化学チップ１００は、反応槽４５を挟んで少なくとも２つのチェックバルブ１、すなわち逆流を止めるチェックバルブ１ａ、及び反応槽４５等に溜まった空気を抜くエア抜きバルブであるチェックバルブ１ｂを有していることにより、反応槽４５等に溜まっている空気を抜きつつ、反応槽４５を被験液と蛍光薬液との混合液で満たすことができ、かつ反応槽４５内を満たした被験液等の逆流を止めることができる。そのため注入された被験液や混合液は、マイクロ化学チップ１００から遺漏しない。
　なお被験液は、被験液流入口５４からピペットによって所定量注入された後、核酸増幅の測定に影響しない圧縮ガスのような気体や、生理食塩水のような液体が加圧されて被験液流入口５４から流入されることにより、反応槽４５に送られてもよい。
　薄手シート２０、厚手シート４０、ベースシート１０、及びカバーシート５０の厚さは、チェックバルブ１が組み込まれるマイクロ化学チップ１００の形状や用途に応じて適宜設計される。薄手シート２０の厚さよりも厚手シート４０の厚さが厚く、かつ内鍔３２の迫出し幅が薄手シート２０の厚さよりも広く厚手シート４０の厚さよりも狭いことが好ましい。一例として、ベースシート１０が４０．０μｍ～３．００ｍｍ厚であり、薄手シート２０が３０．０～２００μｍ厚であり、隔膜シート３０が２０．０～２００μｍ厚であり、厚手シート４０が２００μｍ～３．００ｍｍ厚であり、カバーシート５０が４０．０μｍ～３．００ｍｍ厚であるチェックバルブ１を挙げることができる。
　チェックバルブ１が組み込まれたマイクロ化学チップ１００は、次のようにして製造される。ベースシート１０、及びカバーシート５０となる樹脂基材から、所望の大きさ、及び形状に切り出す。放電管によって、ベースシート１０の上側面、及びカバーシート５０の下側面にコロナ放電を施して活性基を生成させる。
　薄手シート２０に、浅流路２１ａ，２１ｂ、流入バルブ室２２ａ，２２ｂ、被験液送液開始部２４、及び流出部２６を打ち抜き又はレーザーカッターによって開ける。これと同様に、隔膜シート３０に貫通孔３１ａ，３１ｂ、連通孔３４，３６を、厚手シート４０に深流路４１ａ，４１ｂ、流出バルブ室４２ａ，４２ｂ、連通孔４４，４６、及び反応槽４５を、カバーシート５０に被験液流入口５４及び流出口５６を開ける。放電管によって薄手シート２０、隔膜シート３０、及び厚手シート４０の両面にコロナ放電を施して活性基を生成させる。
　次いで、治具に立設された突起（不図示）に、各シート１０，２０，３０，４０，５０の周縁で抉れた切欠きを嵌めながら、流入バルブ室２２ａと流出バルブ室４２ａとが重なり合いつつ貫通孔３１ａが両バルブ室２２ａ，４２ａ内に位置するように、流入バルブ室２２ｂと流出バルブ室４２ｂとが重なり合いつつ貫通孔３１ｂが両バルブ室２２ｂ，４２ｂ内に位置するように、被験液送液開始部２４と連通孔３４，４４と被験液流入口５４とが重なり合うように、流出部２６と連通孔３６，４６と流出口５６とが重なり合うように、位置合わせしつつ、各シート１０，２０，３０，４０，５０を重ねて積層する。積層された各シート１０，２０，３０，４０，５０を、加熱しながら加圧する。コロナ放電によって各シート１０，２０，３０，４０，５０の表面に生成したヒドロキシ基のような活性基同士が脱水反応し、共有結合であるエーテル基を形成させて接合することができる。このようにしてチェックバルブ１を得る。
　図４にチェックバルブ１の厚手シート４０と隔膜シート３０と薄手シート２０との模式的な平面図を示す。同図中、太実線は厚手シート４０を、細実線は隔膜シート３０を、破線は薄手シート２０を、夫々示している。同図（ａ）に示すように、貫通孔３１が、各流路２１，４１に対して平行な長手と、各流路２１，４１と同幅の短手とを有している長円形であると、貫通孔３１を通過する流体の抵抗を低減できるので、流体をスムーズに流すことができる。また同図（ｂ）に示すように、貫通孔３１が各流路２１，４１の幅と同じ直径を有する円形であると、長円形の貫通孔３１に比して深流路側内鍔３２ｂの幅が広いので、浅流路２１への逆流をより確実に止めることができる。貫通孔３１の形状として、その他に同図（ｃ）に示す楕円形、同図（ｄ）に示す卵形を挙げることができる。貫通孔３１の形状や径は、流体の種類や粘度に応じて適宜設計することができる。
　貫通孔３１の中心は両バルブ室２２，４２の中心軸Ｃ（図１参照）と重なっていてもよい。図４（ｅ）は、貫通孔３１が両バルブ室２２，４２と同心の円形に形成されている例を示している。例えば両バルブ室２２，４２の直径Ｌが３ｍｍ、貫通孔３１の直径Ｍが１ｍｍ、内鍔３２の幅Ｎが１ｍｍであり、４００μｍ厚の厚手シート４０と１００μｍ厚の薄手シート２０とを有しているチェックバルブ１である場合、内鍔３２の幅が薄手シート２０の厚さよりも十分に広いので、逆流をより一層確実に止めることができる。このチェックバルブ１は、４０ｋＰａ未満のように比較的低圧の流体が流れる場合に、好適に用いられる。一方、このような低圧条件おいて、内鍔３２は流出バルブ室４２へ過度に撓んだり伸長したりしないので、内鍔３２の幅が厚手シート４０の厚さよりも広くても、内鍔３２は流出バルブ室４２を塞がず、流体を順流方向へ流すことができる。
　貫通部は貫通孔３１に代え、図５（ａ）に示すように、内鍔３２に切り込まれたスリット３３であってもよい。このスリット３３は、各流路２１，４１に平行な直線となるように内鍔３２の中央部に切り込まれている。同図（ｂ）に示すように、浅流路２１から流入バルブ室２２へ流れ込んだ流体（同図中、太破線矢印）の圧力によってスリット３３が開口し、流体が流出バルブ室４２から深流路４１へ向かって流れる（同図中、太実線矢印）。貫通部がスリット３３であることにより、隔膜シート３０に切れ込みを入れるだけで足りるので、貫通部を形成する工程を簡素化でき、速やかにかつ簡便にチェックバルブ１を製造することができる。
　スリット３３は図５で示すものの他に、図６（ａ）に示すような各流路２１，４１に垂直な方向に切り込まれた直線形であってもよく、同図（ｂ）に示すようなＶ字形、同図（ｃ）に示すような波形、同図（ｄ）に示すような十字形、及び同図（ｅ）に示すような略Ｕ字形であってもよい。スリット３３の形状は、流体の粘度や圧力に応じて適宜選択される。
　図７に、チェックバルブ１の別な実施形態を示す。同図（ａ）に示すチェックバルブ１を流れる流体は、液体である。このチェックバルブ１は、ベースシート１０と薄手シート２０とに挟まれつつ接合したシリコーンゴム製の撥水シート１０ａを有している。撥水シート１０ａの形状は厚さを除いてベースシート１０と同一である。撥水シート１０ａの一部は流入バルブ室２２で露出し、底面２３を形成している。一方、上面４３を形成しているカバーシート５０は、シクロオレフィン樹脂製である。シリコーンゴムは撥水性を有しているので、シクロオレフィン樹脂よりも液体との濡れ性に乏しい。そのため、液体と流入バルブ室２２の底面２３との接触角は、液体と流出バルブ室４２の上面４３との接触角よりも大きい。
　液体の逆流により流入バルブ室２２へ撓んだ内鍔３２は底面２３に当接し、流入バルブ室２２を塞ぐ（図１（ｃ）参照）。濡れ性に乏しいことによって液体をはじく底面２３は、内鍔３２と確りと密着できるので、このチェックバルブ１は逆流する液体を遺漏せず、逆流を一層確実に止めることができる。なお撥水シート１０ａを成形するシリコーンゴムは、隔膜シート３０と同一であっても、異なっていてもよい。またベースシート１０に撥水処理を施すことによって、底面２３に撥水性を付与してもよい。
　一方、流出バルブ室４２の上面４３に親水化処理を施すことによって、上面４３と液体との接触角をより低減させてもよい。それにより上面４３と液体との濡れ性が向上するので、高圧で流れる液体によって伸長した内鍔３２が流出バルブ室４２の上面４３に当接したとしても、液体が内鍔３２と上面４３との隙間を通過し易い。そのため、流出バルブ室４２の深さを、流入バルブ室２２と同一にすることができる。その結果、バルブ室形成部材である各シート２０，４０として同一の厚さのものを用いることができる。
　親水化処理として、例えばコロナ放電処理、及び親水性物質のコーティング等が挙げられる。また上面４３はブラスト処理されて細かな凹凸を有していてもよい。それにより、伸長した内鍔３２が上面４３に密着せず、液体が上面４３の凹部分をスムーズに流れる。さらに、カバーシート５０と同一形状で親水性を有するシート（不図示）が、厚手シート４０とカバーシート５０とに挟まれて接合していることによって、上面４３が親水性を有していてもよい。このように、流入バルブ室２２の底面２３及び流出バルブ室４２の上面４３が互いに液体との接触角が異なるように、撥水性や親水性を有していることにより、チェックバルブ１は順流を一層スムーズに流すことができるとともに、逆流を一層確実に止めることができる。
　図７（ｂ）に示すチェックバルブ１は、薄手シート２０及び厚手シート４０が流路を有していないものである。薄手シート２０とベースシート１０との間に流路２１ａ１を有する流路シート２０ａが、厚手シート４０とカバーシート５０との間に流路４１ａ１を有する流路シート４０ａが夫々接合している。流入バルブ室２２は薄手シート２０と流路シート２０ａとを貫通して形成されており、流出バルブ室４２は厚手シート４０と流路シート４０ａとを貫通して形成されている。各流路シート２０ａ，４０ａの厚さは同一である。このような構成によれば、流路シート２０ａ，４０ａが同一の厚さであることによって、流入バルブ室２２及び流出バルブ室４２に繋がった各流路２１ａ１，４１ａ１の深さが同一であっても、チェックバルブ１を形成することができる。
　図７（ｃ）に示すチェックバルブ１は、浅流路２１を有する薄手シート２０と隔膜シート３０との間にバルブ室形成シート２０ｂが、厚手シート４０と隔膜シート３０との間にバルブ室形成シート４０ｂが、夫々接合しているものである。流入バルブ室２２は薄手シート２０とバルブ室形成シート２０ｂとを貫通して形成されており、流出バルブ室４２は厚手シート４０とバルブ室形成シート４０ｂとを貫通して形成されている。各バルブ室形成シート２０ｂ，４０ｂの厚さは同一である。このような構成によれば、各流路２１，４１と両バルブ室２２，４２とが異なるシートに設けられているので、これらを形成する工程を簡素化できる。
　図７（ｄ）に示すチェックバルブ１は、薄手シート２０及び厚手シート４０を有していない。ベースシート１０、流路シート２０ａ、バルブ室形成シート２０ｂ、隔膜シート３０、バルブ室形成シート４０ｂ、スペーサーシート４０ｃ、流路シート４０ａ、及びカバーシート５０がこの順に積層されて隣り合うシート同士が接合している。流入バルブ室２２は、流路シート２０ａとバルブ室形成シート２０ｂとを貫通して形成されており、流出バルブ室４２はバルブ室形成シート４０ｂ、スペーサーシート４０ｃ、及び流路シート４０ａを貫通して形成されている。各流路シート２０ａ，４０ａ、各バルブ室形成シート２０ｂ，４０ｂ、及びスペーサーシート４０ｃの厚さは、互いに同一である。このチェックバルブ１は、スペーサーシート４０ｃを有していることによって、同一の厚さを有するシートが積層されていても流入バルブ室２２よりも深い流出バルブ室４２を形成できる。このような構成によれば、隔膜シート３０を除いた各シートの厚さを同一にできるので、チェックバルブ１を安価に製造できる。
　チェックバルブ１のバルブ室形成部材は、上記のようなシートに限られない。図７（ｅ）に示すチェックバルブ１は、流入バルブ室形成部材６０と、流出バルブ室形成部材７０とを有している。浅流路２１及び流入バルブ室２２は流入バルブ室形成部材６０に、深流路４１及び流出バルブ室４２は流出バルブ室形成部材７０に、夫々彫り込まれて形成されている。この場合、流入バルブ室形成部材６０及び流出バルブ室形成部材７０に各流路２１，４１等を残して、マスキング剤を塗布した後、エッチングを施して各流路２１，４１等を形成し、マスキング剤を剥離する方法や、各流路２１，４１等の形状を模る金型に材料のプリフォームを投入して成形する方法によって流入バルブ室形成部材６０及び流出バルブ室形成部材７０を得ることができる。このような構成によれば、各バルブ室形成部材６０，７０及び隔膜シート３０という３つの部材だけでチェックバルブ１を製造できるので、部材の点数を減じて製造コストを低減することができる。
　チェックバルブ１は、内鍔３２に、磁性体が埋め込まれ及び／又は付されているものであってもよい。それにより外界から磁石による磁力が供給されることに応じて、内鍔３２が撓み、チェックバルブ１の開状態と閉状態とが切り替えられる。このような磁性体として、強磁性体が好ましく、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏのような磁性金属；マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、マグヘマイト（γ－Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト－マグヘマイト中間体、及び鉄－白金合金（ＦｅＰｔ）のような磁性金属酸化物を挙げることができる。また、磁石としてネオジム磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、又はフェライト磁石が挙げられる。これら磁性体や磁石は、内鍔３２に埋め込まれていてもよく、また印刷や塗布によって内鍔３２に付されていてもよい。このようなチェックバルブ１は、流体の圧力に依存することなく、任意に開状態と閉状態とを切り替えることができる。
　図８に、本発明の別なマイクロ化学チップ１００の模式的な平面図を示す。同図は、マイクロ化学チップ１００の流路やチェックバルブ等のパターンを表わしており、立体的な流路等の構造が省略されている。このマイクロ化学チップ１００は、複数の反応槽４５ａ～４５ｄが１枚のマイクロ化学チップ１００に並列されているものである。被験液流入口５４から樹形図のように枝分かれした浅流路２１が、夫々チェックバルブ１ａ１～１ａ４を経て反応槽４５ａ～４５ｄに至っている。反応槽４５ａ～４５ｄは、その先のエア抜きバルブであるチェックバルブ１ｂ１～１ｂ４に繋がっている。
　反応槽４５ａ～４５ｄに、粉体のプライマーＰ１～Ｐ４が収容されている。プライマーＰ１～Ｐ４の種類は互いに異なっており、被験液と混合されることによって、反応槽４５ａ～４５ｄ内で互いに異なる遺伝子座が増幅される。
　デオキシヌクレオチド、緩衝液、ポリメラーゼ、鋳型ＤＮＡ、及びインターカレーターを混合した被験液は、被験液流入口５４から注入される。被験液は、浅流路２１の分枝点を通過する都度、分流されて反応槽４５ａ～４５ｄへ向かって流れる。反応槽４５ａ～４５ｄ内の空気は被験液の圧力によってチェックバルブ１ｂ１～ｂ４から排出された後に、被験液の圧力によってチェックバルブ１ｂ１～１ｂ４が閉状態となるので、反応槽４５ａ～４５ｄに被験液が溜められる。このとき被験液が分枝点で等分されず、反応槽４５ａ～４５ｄへ流れる分流に差が生じ、反応槽４５ａ～４５ｄに溜まる被験液の量に一時的な差が生じる場合がある。このような場合であっても、反応槽４５ａ～４５ｄが被験液で満たされることに応じて、チェックバルブ１ａ１～１ａ４の内鍔が、浅流路２１に連通している流入バルブ室を閉塞する。そのため被験液は、未だ満たされていない反応槽４５ａ～４５ｄへ選択的に流れる。その結果反応槽４５ａ～４５ｄは、被験液で順次満たされる。
　このように、このマイクロ化学チップ１００によれば、反応槽４５ａ～４５ｄを満たすのに必要な合計量の被験液を、被験液流入口５４から注入するだけで等分できる。そのため、ＰＣＲの操作を簡略化でき、核酸増幅量の測定を速やかに行うことができるとともに、被験液を分量する際の操作ミスを発生させないので、正確な測定をすることができる。
　図９に、本発明の別なマイクロ化学チップ１００の模式的な断面図を示す。同図中の太実線矢印は、流体の流れを示している。同図（ａ）に示すマイクロ化学チップ１００は、反応槽４５に溜められた被験液を流すチェックバルブ１ｃを有している。チェックバルブ１ｃの流出バルブ室４２ｃは深流路４１ｃに連通している。深流路４１ｃは、流出部２６へ連通しさらに連通孔３６，４６を経て外界へ繋がった流出口５６に連通している（図２参照）。チェックバルブ１ｃの流入バルブ室２２ｃは、浅流路２１ｃに連通している。さらに浅流路２１ｃは、隔膜シート３０に開けられた連通孔３７を介して、反応槽４５に連通した深流路４１ｂに繋がっている。
　反応槽４５に被験液が溜められる前に、流出口５６にマイクロリアクターのポンプに繋がれたガス圧送チューブの末端のノズル（不図示）が流出口５６に挿し込まれて固定され、深流路４１ｃからチェックバルブ１ｃへ、３ｋＰａを超える圧縮ガスが送り込まれる。それによって、内鍔３２ｃが流入バルブ室２２ｃへ撓んで流入バルブ室２２ｃを閉塞するので、チェックバルブ１ｃは、閉状態となる。被験液流入口５４（図２参照）から注入された被験液は、チェックバルブ１ｃから深流路４１ｃへ流れず、反応槽４５に溜められる。なおこのとき、チェックバルブ１ｃが開状態であると、マイクロ化学チップ１００内へ流れ込む被験液の圧力よって反応槽４５に溜まっている空気が、チェックバルブ１ｃ、深流路４１ｃ、連通孔３６，４６を経て流出口５６から排出されて、エア抜きをすることができる。この場合、反応槽４５が満たされたタイミングで流出口５６から圧縮ガスを送り込み、チェックバルブ１ｃを閉状態とすればよい。
　核酸増幅量の測定が終了した後、被験液を排出する際、流出口５６から送り込んでいる圧縮ガスを止めることにより、被験液の圧力によってチェックバルブ１ｃは開状態となるので、被験液は貫通孔３１ｃを通過して深流路４１ｃを流れ、終には流出部２６に至る（図２参照）。この被験液を、流出口５６から排出する。この際、必要に応じて被験液流入口５４から圧縮ガスを送り込むことによって、被験液の排出を促してもよい。
　このように、マイクロ化学チップ１００が、被験液のような流体の流れ方向（順流方向）に対していずれも開状態となるチェックバルブ１ａ，１ｃを有していることにより、必要に応じて反応槽４５内で反応した後の被験液を排出することができる。
　図９（ｂ）に、マイクロ化学チップ１００の別な実施形態の模式的な部分断面図を示す。厚手シート４０の上面側に、さらに第２の隔膜シート８０が接合されており、それの上面側に厚手シート４０よりも厚い第２の厚手シート９０が接合されているものである。チェックバルブ１ｃの内鍔８２ｃの迫出し幅は、厚手シート４０の厚さよりも広く、第２の厚手シート９０の厚さよりも狭い。それによって、内鍔８２ｃが流体の順流により撓んでも流出バルブ室９２ｃの上面９３ｃに当接せず、流出バルブ室９２ｃを塞がないので、流体は流出バルブ室９２ｃから第２の深流路９１ｃへ流れる。このように、第２の隔膜シート８０、及び第２の厚手シート９０が、厚手シート４０とカバーシート５０との間に積層されていることによっても、流体の順流に対していずれも開状態となるチェックバルブ１ａ，１ｃを有するマイクロ化学チップ１００を構成することができる。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０の接合は、直接的な共有結合の他、単分子膜としてシランカップリング剤のような分子接着剤の分子を介した間接的な共有結合であってもよく、接着剤を用いた接着であってもよい。
　分子接着剤とは、その分子中の官能基が被着体と共有結合による化学反応することによって、各シート１０，２０，３０，４０，５０を接合するためのもので、単分子又は多分子の分子接着剤分子による共有結合を介して直接的に又は間接的に結合するものである。分子接着剤は、二つの官能基が被着体である各シート１０，２０，３０，４０，５０に夫々化学反応して共有結合を形成するもので、このような両官能性の分子の総称であり、具体的には、シランカップリング剤をはじめとする各種カップリング剤が挙げられる。
　分子接着剤は、より具体的には、
トリエトキシシリルプロピルアミノ－１，３，５－トリアジン－２，４－ジチオール（ＴＥＳ）、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノ基含有化合物；トリエトキシシリルプロピルアミノ基のようなトリアルコキシシリルアルキルアミノ基とメルカプト基又はアジド基とを有するトリアジン化合物、下記化学式(Ｉ)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （式(Ｉ)中、Ｗは、スペーサ基、例えば置換基を有していてもよいアルキレン基、アミノアルキレン基であってもよく、直接結合であってもよい。Ｙは、ＯＨ基又は加水分解や脱離によりＯＨ基を生成する反応性官能基、例えばトリアルコキシアルキル基である。－Ｚは、－Ｎ３又は－ＮＲ１Ｒ２である（但し、Ｒ１，Ｒ２は同一又は異なりＨ又はアルキル基、－Ｒ３Ｓｉ（Ｒ４）ｍ（ＯＲ５）３－ｍ[Ｒ３，Ｒ４はアルキル基、Ｒ５はＨ又はアルキル基、ｍは０～２]。なお、アルキレン基、アルコキシ、アルキル基は、置換基を有していてもよい炭素数１～１２の直鎖状、分岐鎖状及び／又は環状の炭化水素基である。）で表わされるトリアジン化合物、例えば２，６－ジアジド－４－｛３－（トリエトキシシリル）プロピルアミノ｝－１，３，５－トリアジン（Ｐ－ＴＥＳ）；
トリアルコキシシリルアルキル基を有するチオール化合物；
トリアルキルオキシシリルアルキル基を有するエポキシ化合物；
CH2=CH-Si(OCH3)2-O-[Si(OCH3)2-O-]n-Si(OCH3)2-CH=CH2　(n=1.8～5.7)で例示されるビニルアルコキシシロキサンポリマーのようなシランカップリング剤
が挙げられる。
　また、分子接着剤は、反応性基含有ポリシロキサンとして、下記化学式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （式（１）中、ｐ及びｑは０又は２～２００の数でｒは０又は２～１００の数であってｐ＋ｑ＋ｒ＞２である。-Ａ１，-Ａ２及び-Ａ３は、-ＣＨ３、-Ｃ２Ｈ５、-ＣＨ＝ＣＨ２、-ＣＨ(ＣＨ３)２、-ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)２、-Ｃ(ＣＨ３)３、-Ｃ６Ｈ５又は-Ｃ６Ｈ１２と、-ＯＣＨ３、-ＯＣ２Ｈ５、-ＯＣＨ＝ＣＨ２、-ＯＣＨ(ＣＨ３)２、-ＯＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)２、-ＯＣ(ＣＨ３)３、-ＯＣ６Ｈ５及び-ＯＣ６Ｈ１２から選ばれヒドロキシ基と反応し得る反応性基との何れかである。-Ｂ１及び-Ｂ２は、-Ｎ(ＣＨ３)ＣＯＣＨ３又は-Ｎ(Ｃ２Ｈ５)ＣＯＣＨ３と、-ＯＣＨ３、-ＯＣ２Ｈ５、-ＯＣＨ＝ＣＨ２、-ＯＣＨ(ＣＨ３)２、-ＯＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)２、-ＯＣ(ＣＨ３)３、-ＯＣ６Ｈ５、-ＯＣ６Ｈ１２、-ＯＣＯＣＨ３、-ＯＣＯＣＨ(Ｃ２Ｈ５)Ｃ４Ｈ９、-ＯＣＯＣ６Ｈ５、-ＯＮ＝Ｃ(ＣＨ３)２及び-ＯＣ(ＣＨ３)＝ＣＨ２から選ばれヒドロキシ基と反応し得る反応性基との何れかである。ｐ，ｑ及びｒを正数とする-{Ｏ-Ｓｉ(-Ａ１)(-Ｂ１)}p-と-{Ｏ-Ｔｉ(-Ａ２)(-Ｂ２)}ｑ-と-{Ｏ-Ａｌ(-Ａ３)}ｒ-との繰返単位中の-Ａ１，-Ａ２，-Ａ３，-Ｂ１及び-Ｂ２の少なくとも何れかが前記反応性基であり、各シート１０，２０，３０，４０，５０同士の接合の際、表面のヒドロキシ基と反応するものである）で模式的に示される化合物が挙げられる。この化合物は、繰返単位が、ブロック共重合、又はランダム共重合したものであってもよい。このようなヒドロキシ基と反応する反応性基含有ポリシロキサンの溶液に、各シート１０，２０，３０，４０，５０を、浸漬し、その後熱処理すると、各シート１０，２０，３０，４０，５０の表面のヒドロキシ基に、反応性基含有ポリシロキサンが結合し、単層の分子膜を形成する結果、接合すべき他方のヒドロキシ基との反応性基が増幅される。各シート１０，２０，３０，４０，５０の一方の表面上のヒドロキシ基が、反応性基含有ポリシロキサンに化学的結合する結果、各シート１０，２０，３０，４０，５０のヒドロキシ基が反応性基含有ポリシロキサンを介して間接的に結合して、各シート１０，２０，３０，４０，５０同士が接着される。浸漬処理に代えて、反応性基含有ポリシロキサン溶液の噴霧処理、引続く乾燥処理、及び必要に応じて加熱処理するものであってもよい。
　有機基結合性ヒドロキシ基との反応性を促進する目的で、接着速度を向上させたり低い反応温度で反応させたりエーテル結合の縮合反応を促進させたりできるビス（２－エチルヘキサノエート）スズ、ジ－ｎ－ブチルビス（２－エチルヘキシルマレート）スズ、ジブチルジアセトキシスズ、ジオクチルジラウリル酸スズのようなスズ系触媒、チタンジブトキサイド（ビス－２，４－ペンタンジオネート）、チタンジプロポキサイド（ビス－２，４－ペンタンジオネート）、チタン－２－エチルヘキシオキシドのようなチタン系触媒が、用いられる。これらの触媒は、例えば反応性基含有ポリシロキサン溶液に混合して用いられる。
また分子接着剤は、アルコキシ基を有するアミノ基非含有のシランカップリング剤として、市販のシランカップリング剤、具体的にはビニルトリメトキシシラン(KBM-1003)、ビニルトリエトキシシラン(KBE-1003)で例示されるビニル基及びアルコキシ基含有シランカップリング剤；2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(KBM-303)、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン(KBM-402)、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-403)、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(KBE-402)、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(KBE-403)で例示されるエポキシ基及びアルコキシ基含有シランカップリング剤；p-スチリルトリメトキシシラン(KBM-1403)で例示されるスチリル基及びアルコキシ基含有シランカップリング剤；3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(KBM-502)、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-503)、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン(KBE-502)、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン(KBE-503)、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-5103)で例示される(メタ)アクリル基及びアルコキシ基含有シランカップリング剤；3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン(KBE-585)で例示されるウレイド基及びアルコキシ含有シランカップリング剤；3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(KBM-802)、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(KBM-803)で例示されるメルカプト基及びアルコキシ含有シランカップリング剤；ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(KBE-846)で例示されるスルフィド基及びアルコキシ含有シランカップリング剤；3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE-9007)で例示されるイソシアネート基及びアルコキシ含有シランカップリング剤（以上、いずれも信越シリコーン株式会社製；商品名）が挙げられ、またビニルトリアセトキシシラン(Z-6075)で例示されるビニル基及びアセトキシ含有シランカップリング剤；アリルトリメトキシシラン(Z-6825)で例示されるアリル基及びアルコキシ含有シランカップリング剤；メチルトリメトキシシラン(Z-6366)、ジメチルジメトキシシラン(Z-6329)、トリメチルメトキシシラン(Z-6013)、メチルトリエトキシシラン(Z-6383)、メチルトリフェノキシシラン(Z-6721)、エチルトリメトキシシラン(Z-6321)、n-プロピルトリメトキシシラン(Z-6265)、ジイソプロピルジメトキシシラン(Z-6258)、イソブチルトリメトキシシラン(Z-2306)、ジイソブチルジメトキシシラン(Z-6275)、イソブチルトリエトキシシラン(Z-6403)、n-ヘキシトリメトキシシラン(Z-6583)、n-ヘキシトリエトキシシラン(Z-6586)、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン(Z-6187)、n-オクチルトリエトキシシラン(Z-6341)、n-デシルトリメトキシシラン(Z-6210)で例示されるアルキル基及びアルコキシ基含有シランカップリング剤；フェニルトリメトキシシラン(Z-6124)で例示されるアリール基及びアルコキシ基含有シランカップリング剤；n-オクチルジメチルクロロシラン(ACS-8)で例示されるアルキル基及びクロロシラン基含有シランカップリング剤；テトラエトキシシラン(Z-6697)で例示されるアルコキシシランであるシランカップリング剤（以上、いずれも東レ・ダウコーニング株式会社製；商品名）が挙げられる。
　アルコキシ基を有するアミノ基非含有のシランカップリング剤は、ヒドロシリル基（SiH基）含有アルコキシシリル化合物、例えば、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)3、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)3、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2H、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2H、
(i-C3H7O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)H２、
(n-C3H7O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2Si(CH3)2Si(CH3)2H、
(n-C4H9O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(t-C4H9O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)2CH3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(CH3O)2CH3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2Si(CH3)2Si(CH3)2H、
CH3O(CH3)2SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(n-C3H7)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(i-C3H7O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(n-C4H9)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(t-C4H9O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2H、
(CH3O)3SiCH2C6H4CH2CH2Si(CH3)2C6H4Si(CH3)2H、
(CH3O)2CH3SiCH2C6H4CH2CH2Si(CH3)2C6H4Si(CH3)2H、
CH3O(CH3)2SiCH2C6H4CH2CH2Si(CH3)2C6H4Si(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2C6H4CH2CH2Si(CH3)2C6H4Si(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2C6H4OC6H4Si(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2C2H4Si(CH3)2H、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2O[Si(CH3)2O]p1Si(CH3)2H、
C2H5O(CH3)2SiCH2CH2CH2Si(CH3)2O[Si(CH3)2O]p2Si(C2H5)2H、
(C2H5O)2CH3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2O[Si(CH3)2O]p3Si(CH3)2H、
(CH3)3SiOSiH(CH3)O[SiH(CH3)O]p4Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(C2H5OSi(CH3)CH2CH2CH2)SiCH3]O[SiH(CH3)O]p5Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(C2H5OSiOCH3CH2CH2CH2)SiCH3]O[SiH(CH3)O]p6Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(C2H5OSi(CH3)CH2CH2CH2)SiCH3]O[SiH(CH3)O]p7Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(Si(OC2H5)2CH2CH2CH2)SiCH3]O[SiH(CH3)O]p8Si(CH3)3、
(CH3)3SiOSi(OC2H5)2O[SiH(CH3)O]p9[Si(CH3)2O]q1Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(C2H5Osi(CH3)CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][SiH(CH3)O]p10[Si(CH3)2O]q2Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][SiH(CH3)O]p11[Si(CH3)2O]q3Si(CH3)3、
(CH3)3SiOSi(OC2H5)2O[SiH(C2H5)O]p12Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(Si(OC2H5)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(C2H5)]O[SiH(C2H5)O]p13Si(CH3)3、
(CH3)3SiO[(C2H5OSi(CH3)CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(C2H5)]O[SiH(C2H5)O]p14Si(CH3)3、
C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2(CH3)2SiO[HSi(CH3)2OSiC6H5O]p15Si(CH3)2H、
Si(OCH3)3CH2CH2CH2CH2CH2CH2(CH3)2SiO[HSi(CH3)2OSiC6H5O]p16Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p17Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p18Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p19Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p20Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p21Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p22Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2C6H4CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p23Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p24Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p25Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p26Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p27Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p28Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p29Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p30Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p31Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2C6H4CH2CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p32Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p33Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p34Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(Si(OCH3)3CH2CH2C6H4CH2CH2)Si(CH3)O][HSiCH3O]p35Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[(CH3O)Si(CH3)CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)2OSiC6H5O]p36[HSi(CH3)2OSiC6H5O]q4Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[Si(OCH3)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)2OSiC6H5O]p37[HSi(CH3)2OSiC6H5O]q5Si(CH3)2H、
C2H5O(CH3)2SiO[SiH(CH3)O]p38[SiCH3(C6H5)O]q6Si(CH3)2H、
Si(OC2H5)3CH2CH2CH2CH2CH2CH2(CH3)2SiO[SiH(CH3)O]p39[SiCH3(C6H5)O]q7Si(CH3)2H、
C2H5OSi(CH3)2CH2CH2CH2CH2CH2CH2(CH3)2SiO[SiH(CH3)O]p40[SiCH3(C6H5)O]q8Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO(C2H5O)Si(CH3)O[SiH(CH3)O]p41[SiCH3(C6H5)O]q9Si(CH3)2H、
H(CH3)2SiO[Si(OC2H5)3CH2CH2CH2Si(CH3)]O[SiH(CH3)O]p42[SiCH3(C6H5)O]q10Si(CH3)2H
であってもよい。これらの基中、p1～p42及びq1～q10は１～１００までの数である。一つの分子に、ヒドロシリル基を、１～９９個有していることが好ましい。
　アルコキシ基を有するアミノ基非含有のシランカップリング剤は、ヒドロシリル基を含有するアルコキシシリル化合物、例えば、
(C2H5O)3SiCH2CH=CH2、
(CH3O)3SiCH2CH2CH=CH2、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH=CH2、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2CH2CH=CH2、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2CH2CH=CH2、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH=CH2、
(CH3O)3SiCH2(CH2)7CH=CH2、
(C2H5O)2Si(CH=CH2)OSi(OC2H5)CH=CH2、
(CH3O)3SiCH2CH2C6H4CH=CH2、
(CH3O)2Si(CH=CH2)O[SiOCH3(CH=CH2)O]t1Si(OCH3)2CH=CH2、
(C2H5O)2Si(CH=CH2)O[SiOC2H5(CH=CH2)O]t2Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2[Si(CH3)2O]t3CH=CH2、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2[Si(CH3)2O]t4CH=CH2、
CH3O(CH3)2SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2[Si(CH3)2O]t5CH=CH2、
(C2H5O)2CH3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2[Si(CH3)2O]t6CH=CH、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2[Si(CH3)2O]t7CH=CH、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2(Si(CH3)3O)Si(CH3)O[SiCH3(-)O]u1Si(CH3)3CH=CH2、
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2(Si(CH3)3O)Si(CH3)O[SiCH3(-)O]u2[Si(CH3)2O]t8Si(CH3)3CH=CH2、
(C2H5O)2Si(CH=CH2)O[SiCH3(OC2H5)O]u3Si(OC2H5)2CH=CH2、
(C2H5O)2Si(CH=CH2)O[Si(OC2H5)2O]u4Si(OC2H5)2CH=CH2、
(C2H5O)2Si(CH=CH2)O[Si(OC2H5)2O]u5Si(OC2H5)2CH=CH2
が挙げられる。これらの基中、t1～t8及びu1～u5は１～３０までの数である。一つの分子に、ビニル基を、１～３０個有していることが好ましい。
　これらのビニル基とＳｉＨ基とを金属触媒、例えば白金含有化合物で反応促進し、接合してもよい。
　アルコキシ基を有するアミノ基非含有のシランカップリング剤として、アルコキシシリル基を両末端に含有するアルコキシシリル化合物、例えば、
(C2H5O)3SiCH2CH2Si(OC2H5)3、
(C2H5O)2CH3SiCH2CH2Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3SiCH=CHSi(OC2H5)3、
(CH3O)3SiCH2CH2Si(OCH3)3(CH3O)3SiCH2CH2C6H4CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3Si[CH2CH2]3Si(OCH3)3、
(CH3O)2Si[CH2CH2]4Si(OCH3)3、
(C2H5O)2Si(OC2H5)2、
(CH3O)2CH3SiCH2CH2Si(OCH3)2CH3、
(C2H5O)2CH3SiOSi(OC2H5)2CH3、
(CH3O)3SiO[Si(OCH3)2O]v1Si(OCH3)3、
(C2H5O)3SiO[Si(OC2H5)2O]v2Si(OC2H5)3、
(C3H7O)3SiO[Si(OC3H7)2O]v3Si(OC3H7)3
であってもよい。これらの基中、v1～v3は０～３０までの数である。
　アルコキシ基を有するアミノ基非含有のシランカップリング剤として、加水分解性基含有シリル基を含有するアルコキシシリル化合物、例えば、
CH3Si(OCOCH3)3、(CH3)2Si(OCOCH3)2、n-C3H7Si(OCOCH3)3、CH2=CHCH2Si(OCOCH3)3、C6H5Si(OCOCH3)3、CF3CF2CH2CH2Si(OCOCH3)3、CH2=CHCH2Si(OCOCH3)3、CH3OSi(OCOCH3)3、C2H5OSi(OCOCH3)3、CH3Si(OCOC3H7)3、CH3Si[OC(CH3)=CH2]3、(CH3)2Si[OC(CH3)=CH2]3、n-C3H7Si[OC(CH3)=CH2]3、CH2=CHCH2Si[OC(CH3)=CH2]3、C6H5Si[OC(CH3)=CH2]3、CF3CF2CH2CH2Si[OC(CH3)=CH2]3、CH2=CHCH2Si[OC(CH3)=CH2]3、CH3OSi[OC(CH3)=CH2]3、C2H5OSi[OC(CH3)=CH2]3、CH3Si[ON=C(CH3)C2H5]3、（CH3）2Si[ON=C(CH3)C2H5]2、n-C3H7Si[ON=C(CH3)C2H5]3、CH2=CHCH2Si[ON=C(CH3)C2H5]3、C6H5Si[ON=C(CH3)C2H5]3、CF3CF2CH2CH2Si[ON=C(CH3)C2H5]3、CH2=CHCH2Si[ON=C(CH3)C2H5]3、CH3OSi[ON=C(CH3)C2H5]3、C2H5OSi[ON=C(CH3)C2H5]]3、CH3Si[ON=C(CH3)C2H5]3、CH3Si[N(CH3)]3、(CH3)2Si[N(CH3)]2、n-C3H7Si[N(CH3)]3、CH2=CHCH2Si[N(CH3)]3、C6H5Si[N(CH3)]3、CF3CF2CH2CH2Si[N(CH3)]3、CH2=CHCH2Si[N(CH3)]3、CH3OSi[N(CH3)]3、C2H5OSi[N(CH3)]3、CH3Si[N(CH3)]3などの昜加水分解性オルガノシランであってもよい。
　このアルコキシ基を有するアミノ基含有のシランカップリング剤として、市販のシランカップリング剤、具体的にはN-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM-602)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-603)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン(KBE-603)、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-903)、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(KBE-903)、3-トリエトキシシリル-Ｎ-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン(KBE-9103)、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-573)、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(KBM-575)で例示されるアミノ基含有アルコキシシリル化合物（以上、信越シリコーン株式会社製；商品名）が挙げられ、また3-アミノプロピルトリメトキシシラン(Z-6610)、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(Z-6611)、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン(Z-6094)、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(Z-6883)、N-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]-N’-[(エテニルフェニル)メチル-1,2-エタンジアミン・塩酸塩(Z-6032) で例示されるアミノ基含有アルコキシシリル化合物（以上、東レ・ダウコーニング株式会社製；商品名）が挙げられる。
　ベースシート１０及びカバーシート５０がシクロオレフィン樹脂で形成されており、薄手シート２０、厚手シート４０及び隔膜シート３０がシリコーンゴムで形成されている場合、前記シランカップリング剤のような分子接着剤を用いて、接合することが好ましい。具体的に、前記シランカップリング剤のような分子接着剤の０．０５～１重量％のアルコール溶液例えばメタノール溶液へ浸漬され乾燥された後、接合されることが好ましい。分子接着剤の溶液の濃度は、高過ぎると、各シート１０，２０，３０，４０，５０同士の接合面が剥がれてしまい、薄過ぎるとこれらを十分に接合できなくなってしまう。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０同士を接合する際、互いに重ねられて、少なくともいずれかの接合面でコロナ放電処理のような乾式処理と分子接着剤処理との少なくともいずれかによる直接的な及び／又は分子接着剤を介した間接的な共有結合により、接合して一体化させることが好ましい。そのために、乾式処理と分子接着剤処理との何れかのみを施してもよく、それらを連続的に交互に施してもよい。例えば、乾式処理のみで接合していてもよく、乾式処理引き続く分子接着剤処理で接合していてもよく、乾式処理引き続く分子接着処理とさらに乾式処理とで接合していてもよく、分子接着剤処理のみで接合していてもよく、分子接着剤処理引き続く乾式処理で接合していてもよく、分子接着処理引き続く乾式処理とさらに分子接着処理とで接合していてもよい。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０同士を接合する際、それらの接合面がコロナ放電処理されて、常圧で重ねられた後、常圧下のまま共有結合させてもよいが、減圧下又は加圧下で共有結合させてもよい。ＯＨのような活性基、又はそれらに反応するシランカップリング剤の反応性官能基との接近は、減圧乃至真空条件下、例えば５０ｔｏｒｒ以下、より具体的には５０～１０ｔｏｒｒの減圧条件、又は１０ｔｏｒｒ未満、より具体的には、１０ｔｏｒｒ未満～１×１０－３ｔｏｒｒ、好ましくは１０ｔｏｒｒ未満～１×１０－２ｔｏｒｒの真空条件下で、その接触界面の気体媒体を除去することによって、又はその接触界面に応力（荷重）、例えば１０～２００ｋｇｆを加えることによって、さらに接触界面を加熱することによって、促進される。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０の表面に施すコロナ放電処理としては、例えば大気圧コロナ表面改質装置（信光電気計測株式会社製、製品名：コロナマスター）を用いて、例えば、電源：ＡＣ１００Ｖ、出力電圧：０～２０ｋＶ、発振周波数：０～４０ｋＨｚで０．１～６０秒、温度０～６０℃の条件で行われる。このようなコロナ放電処理は、水、アルコール類、アセトン類、エステル類等で濡れている状態で、行われてもよい。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０の表面を活性化させるのに施す処理は、大気圧プラズマ処理及び／又は紫外線照射処理（ＵＶ照射によりオゾンを生成させるような一般的なＵＶ処理やエキシマＵＶ処理）であってもよい。
大気圧プラズマ処理としては、例えば、大気圧プラズマ発生装置（パナソニック株式会社製、製品名：Ａｉｐｌａｓｕｍａ）を用いて、例えば、プラズマ処理速度１０～１００ｍｍ／ｓ，電源：２００又は２２０Ｖ　ＡＣ（３０Ａ）、圧縮エア：０．５ＭＰａ（１ＮＬ／ｍｉｎ）、１０ｋＨｚ／３００Ｗ～５ＧＨｚ、電力：１００Ｗ～４００Ｗ、照射時間：０．１～６０秒の条件で行われる。
　紫外線照射処理としては、エキシマランプ光源（浜松ホトニクス株式会社製、製品名：Ｌ１１７５１－０１）を用いて、例えば、積算光量：５０～１５００ｍJ／ｃｍ２で行われる。
　隔膜シート３０の材料は、エラストマーであることが好ましく、シリコーンゴムがより好ましく、三次元化シリコーンゴムであるとより一層好ましい。このシリコーンゴムとして具体的に、ビニルメチルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＶＭＱ）、フルオロメチルシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、及びジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）が挙げられる。三次元化シリコーンゴムとして、具体的に、主としてパーオキサイド架橋型シリコーンゴム、付加架橋型シリコーンゴム、縮合架橋型シリコーンゴム、紫外線架橋型シリコーンゴムで例示されるシリコーンゴム、これらのシリコーンゴムとオレフィン系ゴムとの共ブレンド物を、成形金型等に入れて、架橋させることにより製造された、立体的な架橋構造を有する三次元化シリコーンゴム弾性体が挙げられる。
　三次元化シリコーンゴム弾性体の素材のパーオキサイド架橋型シリコーンゴムは、パーオキサイド系架橋剤で架橋できるシリコーン原料化合物を用いて合成されたものであれば特に限定されないが、具体的には、ポリジメチルシロキサン（分子量：５０万～９０万）、ビニルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：５０万～９０万）、ビニル末端ポリジメチルシロキサン（分子量：１万～２０万）、ビニル末端ジフェニルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ジエチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～５万）、ビニル末端トリフルオロプロピルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ポリフェニルメチルシロキサン（分子量：０．１万～１万）、ビニルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジフェニルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジトリフルオロプロピルメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ポリビニルメチルシロキサン、メタアクリロキシプロピル基末端ポリジメチルシロキサン、アクリロキシプロピル基末端ポリジメチルシロキサン、（メタアクリロキシプロピル）メチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、（アクリロキシプロピル）メチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマーが挙げられる。
　三次元化シリコーンゴム弾性体の素材の付加型シリコーンゴムは、Ｐｔ触媒存在下で合成したビニルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：５０万～９０万）、ビニル末端ポリジメチルシロキサン（分子量：１万～２０万）、ビニル末端ジフェニルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ジエチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～５万）、ビニル末端トリフルオロプロピルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ポリフェニルメチルシロキサン（分子量：０．１万～１万）、ビニルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジフェニルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジトリフルオロプロピルメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ポリビニルメチルシロキサンなどのビニル基含有ポリシロキサンと、Ｈ末端ポリシロキサン（分子量：０．０５万～１０万）、メチルＨシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、ポリメチルＨシロキサン、ポリエチルＨシロキサン、Ｈ末端ポリフェニル（ジメチルＨシロキシ）シロキサン、メチルＨシロキサン／フェニルメチルシロキサンコポリマー、メチルＨシロキサン／オクチルメチルシロキサンコポリマーのようなＨ基含有ポリシロキサンの組成物、
　アミノプロピル末端ポリジメチルシロキサン、アミノプロピルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、アミノエチルアミノイソブチルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、アミノエチルアミノプロピルメトキシシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、ジメチルアミノ末端ポリジメチルシロキサンのようなアミノ基含有ポリシロキサンと、エポキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、（エポキシシクロヘキシルエチル）メチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマーのようなエポキシ基含有ポリシロキサン、琥珀酸無水物末端ポリジメチルシロキサンのような酸無水物基含有ポリシロキサン及びトルイルジイソシアナート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアナートなどのイソシアナート基含有化合物との組成物から得られるものである。
　三次元化シリコーンゴム弾性体の素材の縮合型シリコーンゴムは、スズ系触媒の存在下で合成されたシラノール末端ポリジメチルシロキサン（分子量：０．０５万～２０万）、シラノール末端ポリジフェニルシロキサン、シラノール末端ポリトリフルオロメチルシロキサン、シラノール末端ジフェニルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマーのようなシラノール基末端ポリシロキサンからなる単独縮合成分の組成物、
　これらのシラノール基末端ポリシロキサンと、テトラアセトキシシラン、トリアセトキシメチルシラン、ジｔ－ブトキシジアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリエノキシメチルシラン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、テトラ－ｎ－プロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリス（メチルエチルケトキシム）シラン、ビニルトリス（メチルエチルケトキシイミノ）シラン、ビニルトリイソプロペノイキシシラン、トリアセトキシメチルシラン、トリ（エチルメチル）オキシムメチルシラン、ビス（Ｎ－メチルベンゾアミド）エトキシメチルシラン、トリス（シクロヘキシルアミノ）メチルシラン、トリアセトアミドメチルシラン、トリジメチルアミノメチルシランのような架橋剤との組成物、
　これらのシラノール基末端ポリシロキサンと、クロル末端ポリジメチルシロキサン、ジアセトキシメチル末端ポリジメチルシロキサン、末端ポリシロキサンのような末端ブロックポリシロキサンの組成物から得られるものである。
　三次元化シリコーンゴム弾性体の素材のシリコーンゴムとオレフィン系ゴムとの共ブレンド物に用いられるオレフィン系ゴムは、１，４‐シスブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリブテンゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム、塩素化エチレンプロピレンゴム、塩素化ブチルゴムが挙げられる。
　シリコーンゴム以外のエラストマーとして、ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、１，２－ポリブタジエン、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、及びウレタン系熱可塑性エラストマーを挙げることができる。これらのエラストマーは、単独で用いられてもよいし、複数の種類が混合されて用いられてもよい。
　ベースシート１０及びカバーシート５０の材料として、シクロオレフィン樹脂を挙げたが、隔膜シート３０と同じ材料を用いてもよい。ベースシート１０及びカバーシート５０を成形するその他の樹脂として、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブテレンテレフタレート樹脂、セルロース及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、二酢酸セルロース、表面ケン化酢酸ビニル樹脂、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ｉ－ポリプロピレン、石油樹脂、ポリスチレン、ｓ‐ポリスチレン、クロマン・インデン樹脂、テルペン樹脂、スチレン・ジビニルベンゼン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリルニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリシアノアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・エチレン共重合体、フッ化ビニリデン・プロピレン共重合体、１，４‐トランスポリブタジエン、ポリオキシメチレン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、フェノール・ホルマリン樹脂、クレゾール・フォルマリン樹脂、レゾルシン樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グリプタル樹脂、変性グリプタル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリルエステル樹脂、６－ナイロン、６，６－ナイロン、６，１０－ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリベンズイミダゾール、ポリアミドイミド、ケイ素樹脂、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリジメチルフェニレンオキサイド、ポリフェニレンオキサイドまたはポリジメチルフェニレンオキサイドとトリアリルイソシアヌルブレンド物、（ポリフェニレンオキサイドまたはポリジメチルフェニレンオキサイド、トリアリルイソシアヌル、パーオキサイド）ブレンド物、ポリキシレン、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶樹脂、アラミド繊維、炭素繊維とこれら複数材料のブレンド物で例示される高分子材料、その架橋物が挙げられる。
　薄手シート２０及び厚手シート４０の材料は、隔膜シート３０と同じでもよく、ベースシート１０及びカバーシート５０と同じでもよい。薄手シート２０及び厚手シート４０が隔膜シート３０のように弾性に富むエラストマーで成形されていると、被験液の圧力によって各流路２１，４１が押し広げられるので、被験液をスムーズに流すことができる。一方、ベースシート１０及びカバーシート５０と同様に樹脂で成形されていると、樹脂はシリコーンゴムのように吸湿しないので、ＰＣＲ反応時の温度上昇によって生じる被験液の蒸気が反応槽４５の側面から吸収されることを防止できる。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０は、これらの接合面同士の少なくとも一方が、コロナ処理、プラズマ処理又は紫外線照射処理（ＵＶ照射によりオゾンを生成させるような一般的なＵＶ処理やエキシマＵＶ処理）されて生じた活性基同士で、共有結合し易くなるように、白金触媒、例えば１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン白金（０）触媒（Ｐｔ（ｄｖｓ））２．１－２．４％キシレン溶液（Ｇｅｌｅｓｔ社製品）のような白金錯体を、白金換算で１０～１０００ｐｐｍの濃度で含んでいてもよい。
　なお、ベースシート１０及びカバーシート５０は、薄手シート２０、隔膜シート３０、及び厚手シート４０と同じ材料で成形されていてもよい。
　各シート１０，２０，３０，４０，５０の接合面同士の少なくとも一方が、ビニルアルコキシシリル基を有するビニルアルコキシシランユニットを有するシランカップリング剤、例えばポリビニルメトキシシロキサンを、０．５～１０重量部の濃度で含んでいてもよい。シランカップリング剤のビニル基と、シリコーンゴムポリマー内のビニル基やハイドロジェンシロキサン基とがパーオキサイドや白金触媒により共有結合するエーテル結合とは別な共有結合によって一層強固に接合できるようになる。このとき、白金触媒を含んでいると一層、共有結合し易くなるので好ましい。
　以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
（シリコーンゴムシートの作製）
　シリコーンゴムとしてメチルビニルシリコーンゴム（東レ・ダウコーニング株式会社製、製品名：ＳＨ８５１Ｕ）１００質量部と、パーオキサイド系架橋剤として、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン（東レ・ダウコーニング株式会社製、製品名：ＲＣ－４）の５０％シリカ溶液０．５質量部とを、混練してシリコーンゴム組成物を得た。これを加圧加熱し、５０、１００、及び４００μｍ厚のシリコーンゴムシートを作製した。
（形及び隔膜シートの厚さを変更したチェックバルブの作製）
　実施例１のチェックバルブ１を次のように作製した。このチェックバルブ１は、図１０に示すように、カバーシート５０と同一形状を有し撥水シート１０ａと同じ材料で成形された撥水シート５０ａが厚手シート４０とカバーシート５０とに挟まれつつ接合している構造を有するものである。このチェックバルブ１の形は、図１１（１）に示すように、円筒形の両バルブ室２２，４２の中央部で、各流路２１，４１に対して垂直な長手を有する長円形の貫通孔３１を開けているものである。レーザー加工機（コムネット株式会社製、製品名：ＬａｓｅｒＰｒｏ　ＳＰＩＲＩＴ）を用いてシクロオレフィン樹脂シート（日本ゼオン株式会社製、製品名：ＺｅｏｎｏｒＦｉｌｍ　ＺＦ１６－１８８、厚さ：１８８μｍ）を切り抜いて、ベースシート１０及びカバーシート５０を成形した。このレーザー加工機を用いて、５０μｍ厚のシリコーンゴムシートを切り抜き、隔膜シート３０を成形した。これと同様に、１００μｍ厚のシリコーンゴムを切り抜いて撥水シート１０ａ，５０ａ、及び薄手シート２０を成形し、４００μｍ厚のシリコーンゴムを切り抜いて、厚手シート４０を成形した。
　撥水シート１０ａ，５０ａ及び各シート２０，３０，４０をギャップ長１ｍｍ、電圧１３．５ｋＶ、７０ｍｍ／秒で３回コロナ放電処理し、表面を活性化処理した。ベースシート１０とカバーシート５０を、エタノールで洗浄した後、０．１質量％の２，６－ジアジド－４－｛３－（トリエトキシシリル）プロピルアミノ｝－１，３，５－トリアジン（Ｐ－ＴＥＳ）のエタノール溶液に浸漬し、エアーガンで風乾した。その後、ＵＶ光（２００ｍＪ／ｃｍ２、波長２５４ｎｍ）を照射し、表面を活性化処理した。各シート１０，１０ａ，２０，３０，４０，５０ａ，５０をこの順に積層しつつ位置合わせして重ね合わせ、８０℃で１０分間、７０ｋｇｆでプレスし、熱圧着した。それにより５０μｍ厚の内鍔３２と、１００μｍの深さの浅流路２１及び流入バルブ室２２と、４００μｍの深さの深流路４１及び流出バルブ室４２とを有し、底面２３の材料が撥水シート１０ａであり、上面４３の材料が撥水シート５０ａである形状（１）のチェックバルブ１を作製した。なお、浅流路２１及び深流路４１の末端を、外界に開放されている流入出口とした。
　また、形を図１１（２）～（９）に示す形に変更して、形状（２）～（９）のチェックバルブ１を、作製した。形を変更した点以外は、形状（１）のチェックバルブ１と同じである。同図中、バルブ室２２，４２の寸法について各流路２１，４１に垂直な方向の長さをＬ１とし、これらに平行な方向の長さをＬ２とした。貫通孔３１の寸法について各流路２１，４１に平行な方向の長さをＭ１とし、これに垂直な方向の長さをＭ２とした。内鍔３２の幅について浅流路側内鍔３２ａの幅をＮ１とし、深流路側内鍔３２ｂの幅をＮ２とした。
　さらに隔膜シート３０を１００μｍ厚のシリコーンゴムシートに変更することにより、１００μｍ厚の内鍔３２を有する形状（１）～（９）のチェックバルブ１を、作製した。隔膜シート３０の厚さが異なる点以外は、上記のチェックバルブ１と同じである。
　図１１（１）～（９）に示す形のチェックバルブ１の各寸法を、表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
（加圧によるチェックバルブの評価）
　浅流路２１の末端から空気を流入させ、チェックバルブ１が開状態を維持できる最大の圧力を測定し、順流最大圧力とした。次いで深流路４１の末端から空気を流入させ、チェックバルブ１が閉状態となる最小の圧力を測定し、逆流最小圧力とした。圧力を、マイクロ・フローメイト（アービオテック株式会社／アイダエンジニアリング株式会社製）を用いて測定した。なお、測定した圧力の範囲は、３～２００ｋＰａである。これを形状（１）～（９）ごとに、かつ隔膜シート３０の厚さごとに行った。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　チェックバルブ１の形と、隔膜シート３０の厚さとを適宜設定することにより、順流最大圧力及び逆流最小圧力を任意の値に制御できた。
（送液によるチェックバルブの評価）
　浅流路２１の末端からイオン交換水を注入し、チェックバルブ１が開状態を維持できる最大の流量を測定し、順流最大流量とした。次いで深流路４１の末端からイオン交換水を注入し、チェックバルブ１が閉状態となる最小の流量を測定し、逆流最小流量とした。イオン交換水を、シリンジポンプ（テルモ株式会社製、製品名：テルフュージョンシリンジポンプＴＥ－３３１Ｓ、流量設定可能範囲：０．１～１５０．０ｍＬ／時）を用いて注入した。これを形状（１）～（９）ごとに、かつ隔膜シート３０の厚さごとに行った。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　チェックバルブ１の形と、隔膜シート３０の厚さとを適宜設定することにより、順流最大流量及び逆流最小流量を任意の値に制御できた。
実施例２
（形及び厚手シートの厚さを変更したチェックバルブの評価）
　厚手シート４０の厚さを２００μｍ及び３００μｍの２種類としたこと、並びに隔膜シート３０の厚さを５０μｍの１種類のみとしたこと以外は実施例１と同様の方法で、図１０に示す構造、及び図１１（１）～（９）に示す形を有する形状（１）～（９）のチェックバルブ１を作製した。このチェックバルブ１について、実施例１と同様に、加圧によるチェックバルブの評価及び送液によるチェックバルブの評価を行った。各評価の結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　チェックバルブ１の形と、厚手シート４０の厚さとを適宜設定することにより、順流最大圧力及び逆流最小圧力、並びに順流最大流量及び逆流最小流量を任意の値に制御できた。
実施例３
（スリットを有するチェックバルブの評価）
　図１２（Ａ）～（Ｃ）に示す形のスリット３３を有し、バルブ室の寸法Ｌ、スリットの寸法Ｍ１及びＭ２を夫々変更した形状（１０）～（３０）のチェックバルブ１を、実施例１と同様に作製した。隔膜シート３０の厚さを、５０μｍとした。同図（Ａ）のスリット３３は各流路２２，４２に平行な直線形であり、同図（Ｂ）のスリット３３は各流路２２，４２に対して垂直な直線形であり、同図（Ｃ）のスリット３３は十字形である。いずれのスリット３３も、内鍔３２の中央部に設けた。さらに、このチェックバルブ１について、実施例１と同様に、加圧によるチェックバルブの評価及び送液によるチェックバルブの評価を行った。各寸法Ｌ、Ｍ１及びＭ２、並びに各評価結果を表５に示す。なお表中、「スリットの形」は同図（Ａ）～（Ｃ）に示す形のいずれであるかを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　バルブ室２２，４２の寸法、並びにスリット３３の形及び寸法を適宜設定することにより、順流最大圧力、逆流最小圧力、順流最大流量、及び逆流最小流量を任意の値に制御できた。
実施例４
（流入バルブ室の底面の接触角を変更したチェックバルブの評価）
　図１０に示す構造（底面２３の材料はシリコーンゴム）と、図１１（３）に示す形とを有するチェックバルブＡ１を、実施例１と同様の方法で作製した。チェックバルブＡ１の作製工程中、シリコーンゴムシートの活性化処理時から３０時間放置した後、このチェックバルブＡ１にイオン交換水を逆流するように注入し、逆流最小流量を測定した。さらにチェックバルブＡ１に用いたものと同じシリコーンゴムシートで成形した接触角測定用サンプルに、チェックバルブＡ１の作製工程と同条件で表面を活性化処理した。この接触角測定用サンプルを３０時間放置した後、これにイオン交換水を滴下して接触角を測定した。得られた接触角の値を、チェックバルブＡ１の底面２３の接触角とした。
　図１に示す構造（底面２３の材料はシクロオレフィン樹脂）と、図１１（３）に示す形とを有するチェックバルブＢ１～Ｂ４を、実施例１と同様の方法で作製した。チェックバルブＢ１～Ｂ４の作製工程中、シクロオレフィン樹脂シートの活性化処理から、夫々５分間、１５時間、３０時間、及び１２０時間放置した後、このチェックバルブＢ１～Ｂ４にイオン交換水を逆流するように注入し、逆流最小流量を測定した。さらにチェックバルブＢ１～Ｂ４に用いたものと同じシクロオレフィン樹脂で成形した４枚の接触角測定用サンプルに、チェックバルブＢ１～Ｂ４の作製時と同条件で表面を活性化処理した。４枚の接触角測定用サンプルを、夫々５分間、１５時間、３０時間、及び１２０時間放置した後、これらにイオン交換水を滴下して接触角を測定した。得られた接触角の値を、夫々チェックバルブＢ１～Ｂ４の底面２３の接触角とした。
　チェックバルブＡ１、及びチェックバルブＢ１～Ｂ４の底面２３の材料、活性化処理からイオン交換水を注入するまでの放置時間、底面２３の接触角、及び逆流最小流量を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　流入バルブ室２２の底面２３とイオン交換水との接触角を調整することによって、逆流最小流量を任意に調整できた。
　本発明のチェックバルブは、迅速に分析結果を知る必要がある救急医療現場での患者の生体成分の分析、犯罪現場で微量な血痕・体液・毛髪・生体組織細胞等の遺留品からＤＮＡを抽出し、そのＤＮＡを増やすＰＣＲ増幅し、電気泳動でＤＮＡを特定するＤＮＡ解析、新規医薬品探索のための各種医薬候補品の物性・薬効評価、オーダーメード医療のための診断、ペプチドやＤＮＡや機能性低分子の微量合成などに用いられるマイクロ化学チップに組み込まれて用いられる。
　本発明のマイクロ化学チップは、それらの分析装置やマイクロリアクターに装着して、遺伝子診察・治療を行う医療分野や、生体試料を用いた犯罪捜査分野における各種分析、海洋や湖沼等の遠隔地での水中ロボットを用いた微生物探索、医薬品開発における各種合成に用いることができる。
　１，１ａ，１ａ１～１ａ４，１ｂ，１ｂ１～１ｂ４，１ｃはチェックバルブ、１０はベースシート、１０ａは撥水シート、２０は薄手シート、２０ａは流路シート、２０ｂはバルブ室形成シート、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃは浅流路、２１ａ１は流路、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃは流入バルブ室、２３は底面、２４は被験液送液開始部、２６は流出部、３０は隔膜シート、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃは貫通孔、３２，３２ａ１，３２ｂ１，３２ｃは内鍔、３２ａは浅流路側内鍔、３２ｂは深流路側内鍔、３３はスリット、３４，３６，３７は連通孔、４０は厚手シート、４０ａは流路シート、４０ｂはバルブ室形成シート、４０ｃはスペーサーシート、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃは深流路、４１ａ１は流路、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃは流出バルブ室、４３は上面、４４は連通孔、４５，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは反応槽、４６は連通孔、５０はカバーシート、５０ａは撥水シート、５４は被験液流入口、５６は流出口、６０は流入バルブ室形成部材、７０は流出バルブ室形成部材、８０は第２の隔膜シート、８１ｃは貫通孔、８２ｃは内鍔、９０は第２の厚手シート、９１ｃは第２の深流路、９２ｃは流出バルブ室、９３ｃは上面、１００はマイクロ化学チップ、Ｃは中心軸、Ｐ１～Ｐ４はプライマー、Ｑ，Ｒは流体の流れ、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２はバルブ室の寸法、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２は貫通孔又はスリットの寸法、Ｎ，Ｎ１，Ｎ２は内鍔の幅である。

Claims (11)

  1. 　複数のバルブ室形成部材内で重なって形成されており流体を流す流路に夫々繋がった流入バルブ室及び流出バルブ室の内空で、前記複数のバルブ室形成部材に挟まれつつ接合している隔膜シートが、順流により前記流出バルブ室へ撓んで前記流出バルブ室を塞がず逆流により前記流入バルブ室へ撓んで前記流入バルブ室を塞ぐ可撓の内鍔と前記内鍔に設けられた貫通部とを有していることを特徴とするチェックバルブ。
  2. 　前記流入バルブ室が、前記流出バルブ室よりも浅いことを特徴とする請求項１に記載のチェックバルブ。
  3. 　前記流路が前記複数のバルブ室形成部材の少なくとも一つを貫通しており、前記複数のバルブ室形成部材が夫々最外でベースシート及びカバーシートに接合していることを特徴とする請求項１又は２に記載のチェックバルブ。
  4. 　前記貫通部が、前記内鍔に開けられた貫通孔又は前記内鍔に切り込まれたスリットであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のチェックバルブ。
  5. 　前記流体が液体であり、前記液体と前記流入バルブ室の内面との接触角、及び前記液体と前記流出バルブ室の内面との接触角が、互いに異なっていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のチェックバルブ。
  6. 　前記隔膜シートが、ショアＡ硬度で２０～７０の硬さを有するエラストマーで成形されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のチェックバルブ。
  7. 　前記エラストマーが、シリコーンゴム、ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、及び／又は熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項６に記載のチェックバルブ。
  8. 　前記隔膜シートの厚さが、２０．０～２００μｍであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のチェックバルブ。
  9. 　磁性体が埋め込まれ及び／又は付されていることにより、外界からの磁力に応じて撓む前記内鍔を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のチェックバルブ。
  10. 　請求項１から９のいずれかに記載のチェックバルブを有しており、夫々の前記流路が、一端で外界に繋がる流入出口を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。
  11. 　前記流入出口の一方が被験液流入口であり、他方が被験液流出口又はガス流出口であることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロ化学チップ。
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