(57)【要約】  微細流路を流れる液体試料の流速を制御することのできるマイクロチップ、成形用金型及び電鋳マスターを提供する。マイクロチップは樹脂材料からなり、一面に１〜１０００μｍの幅及び深さを有する流路用溝が形成されており、流路用溝の底面には、流路用溝の深さに対して５％以下の高さを有する凹凸部が形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなり、一面に１〜１０００μｍの幅及び深さを有する流路用溝が形成されたマイクロチップであって、
前記流路用溝の底面に、前記流路用溝の深さに対して５％以下の高さを有する凹凸部が形成されていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記流路用溝は、合流点を有し、
前記凹凸部は、前記合流点の近傍かつ下流に備えられ、且つ前記流路用溝の延在方向に延びる少なくとも２つ以上の凹部からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記凹凸部の高さは、０．０１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
樹脂材料からなり、一面に１〜１０００μｍの幅及び深さを有する流路用溝が形成されたマイクロチップを形成する成形用金型であって、
前記流路用溝の形成に対応する凸部の上面に、該凸部の高さに対して５％以下の高さを有する金型凹凸部が形成されていることを特徴とする成形用金型。
【請求項５】
前記金型凹凸部の高さは、０．０１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の成形用金型。
【請求項６】
請求の範囲第４項又は第５項に記載の成形用金型を電鋳加工により成形するための電鋳マスターであって、
前記凸部に対応する凹部の底面に、該凹部の深さに対して５％以下の高さを有するマスター凹凸部が形成されていることを特徴とする電鋳マスター。
【請求項７】
前記マスター凹凸部の高さは、０．０１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の電鋳マスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチップ、成形用金型及び電鋳マスターに係り、特に微細流路を有するマイクロチップとそのマイクロチップの成形用金型、及び成形用金型の母体となる金型用電鋳マスターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細加工技術を利用してシリコンやガラス基板上に流路、回路を形成し、微小空間上で血液等の液体試料の化学反応や、分離、分析等を行う、マイクロチップあるいはμＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）と呼ばれる装置が実用化されている。
マイクロチップは一般的にガラス製であって、諸々の微細加工方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、ガラスは大量生産には向かず非常に高コストであるため、廉価で使い捨て可能な樹脂製マイクロチップの開発が望まれている。【０００３】
また、このマイクロチップのように微細流路中に通液して検査を行うような素子においては、流路中で複数の液体試料に十分な反応をおこさせる為に、試料の流速を調節する必要がある。そこで、微細流路の流路表面に疎水性の性質を付与するよう表面処理を行い、試料の吸着量を調節して所定の流速を得るなどの方法が行われている。
【特許文献１】特開２００５−２９８３１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような表面処理では所定の流速を得ることが困難であり、複数の液体試料が十分に反応する前に微細流路を流れきってしまうため、所要の反応生成物を得られない場合があった。【０００５】
また、このような表面処理では、液体試料を通液させる際に、複数の種類の試料の混合部において、流路底面に流体の主流をさえぎるような乱流が発生してしまい、所望の反応をおこせず、また、複数の種類の試料の反応時間を制御できないため、生成化合物の粒子径を所望の大きさにすることが困難であった。  【０００６】
さらに、微細流路に表面処理を行った後に基板を張り合わせてマイクロチップを作成することは、一般的に用いられる熱融着などの高温の処理が難しく、漏れのない微細流路を形成するのは困難であった。【０００７】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、微細流路を流れる液体試料の流速を制御することのできるマイクロチップ、成形用金型及び電鋳マスターを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求の範囲第１項に記載の発明は、
樹脂材料からなり、一面に１〜１０００μｍの幅及び深さを有する流路用溝が形成されたマイクロチップであって、
前記流路用溝の底面に、前記流路用溝の深さに対して５％以下の高さを有する凹凸部が形成されていることを特徴とする。【０００９】
請求の範囲第１項に記載の発明によれば、凹凸部が流路を流れる液体試料に対して抵抗となり、液体試料の流体の流速を抑制するようになっている。また、流路の底面付近の液体試料を撹拌することとなるので、液体試料が混合し易くなり、その結果、反応が活性化するとともに、十分な反応時間が確保されるようになっている。【００１０】
また、請求の範囲第２項に記載の発明は、
請求の範囲第１項に記載のマイクロチップであって、前記流路用溝は、合流点を有し、
前記凹凸部は、前記合流点の近傍かつ下流に備えられ、且つ前記流路用溝の延在方向に延びる少なくとも２つ以上の凹部からなることを特徴とする。【００１１】
また、請求の範囲第３項に記載の発明は、
請求の範囲第１項又は第２項に記載のマイクロチップであって、前記凹凸部の高さは、０．０１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする。【００１２】
また、請求の範囲第４項に記載の発明は、
樹脂材料からなり、一面に１〜１０００μｍの幅及び深さを有する流路用溝が形成されたマイクロチップを形成する成形用金型であって、
前記流路用溝の形成に対応する凸部の上面に、該凸部の高さに対して５％以下の高さを有する金型凹凸部が形成されていることを特徴とする。【００１３】
請求の範囲第４項に記載の発明によれば、底面に流路用溝深さの５％以下の高さの凹凸部を有する微細流路基板が製造されるようになっている。【００１４】
また、請求の範囲第５項に記載の発明は、
請求の範囲第４項に記載の成形用金型であって、前記金型凹凸部の高さは、０．０１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする。【００１５】
請求の範囲第５項に記載の発明によれば、底面に０．０１μｍから１０μｍの範囲の高さを持つ凹凸部を有する微細流路基板が製造されるようになっている。  
また、請求の範囲第６項に記載の発明は、
請求の範囲第４項又は第５項に記載の成形用金型を電鋳加工により成形するための電鋳マスターであって、
前記凸部に対応する凹部の底面に、該凹部の深さに対して５％以下の高さを有するマスター凹凸部が形成されていることを特徴とする。【００１６】
請求の範囲第６項に記載の発明によれば、微細な流路用溝の底面に対応する凸部の上面に流路用溝深さの５％以下の高さの凹凸部を有する成形用金型が製造されるようになっている。
また、請求の範囲第７項に記載の発明は、
請求の範囲第６項に記載の電鋳マスターであって、
前記マスター凹凸部の高さは、０．０１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする。【００１７】
請求の範囲第７項に記載の発明によれば、微細な流路用溝の底面に対応する凸部の上面に、０．０１μｍから１０μｍの範囲の高さの凹凸部を有する成形用金型が製造されるようになっている。
【発明の効果】
【００１８】
請求の範囲第１項に記載の発明によれば、マイクロチップに複数の液体試料を通液させる反応過程において、マイクロチップが液体試料の流速を抑制する機能を有すると同時に、複数の液体試料の十分な反応時間を確保することができるため目的の生成物を高収率で得ることができる。【００１９】
請求の範囲第２項に記載の発明によれば、マイクロチップに複数の液体試料を注入し液体試料を混合させる際に、マイクロチップの流路用溝底面で発生する流体の主流をさえぎるような乱流の発生が抑制されて層流となる。すなわち、凹凸部においては液体試料の混合が抑制され、凹凸部の形成されていない部分に達したときに混合が開始される。このため、マイクロチップに複数の液体試料を通液させる反応過程において、所定流速への制御を容易にし、目的の反応を効率よく行うことができる。【００２０】
請求の範囲第３項に記載の発明によれば、マイクロチップに複数の液体試料を通液させる反応過程において、マイクロチップが液体試料の流速を抑制する機能を有すると同時に、複数の液体試料の十分な反応時間を確保することができるため目的の生成物を高収率で得ることができる。また、マイクロチップに複数の液体試料を注入し液体試料を混合させる際に、マイクロチップの流路用溝底面で発生する流体の主流をさえぎるような乱流の発生が抑制されて層流となる。すなわち、凹凸部においては液体試料の混合が抑制され、凹凸部の形成されていない部分に達したときに混合が開始される。このため、マイクロチップに複数の液体試料を通液させる反応過程において、所定流速への制御を容易にし、目的の反応を効率よく行うことができる。また、マイクロチップの凹凸部において、複数の液体試料を層流とし、凹凸部の形成されていない点から複数の液体試料の混合が開始されることとなるため、反応時間を制御することが可能となり、よって、生成化合物の粒子径を所望の大きさにすることができる。【００２１】
請求の範囲第４項及び第５項に記載の発明によれば、液体試料の流速を抑制するという機能が付加されたマイクロチップを作成することができる。【００２２】
請求の範囲第６項及び第７項に記載の発明によれば、液体試料の流速を抑制する機能の付加されたマイクロチップの成形用金型を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る電鋳マスターを示す斜視図である。
【図２】図１に示す電鋳マスターに形成された微細流路の底面形状を示す拡大断面図である。
【図３】図２に示す微細流路の底面形状を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）から図４（ｄ）は本実施形態に係る微細流路の底面形状の変形例である。
【図５】本実施形態に係る切削加工機を示す平面図である。
【図６】図５に示す切削加工機の要部拡大図である。
【図７】マイクロチップの製造方法の一部の工程を示す図面である。
【図８】マイクロチップの製造方法の一部の工程を示す図面である。
【図９】成型されたマイクロチップを示す分解斜視図である。
【図１０】図８に示すマイクロチップの断面図である。
【図１１】本実施形態に係るマイクロチップを示す分解斜視図である。
【図１２】図１におけるマイクロチップの要部拡大図である。
【図１３】図１に示す電鋳マスターに形成された微細流路の底面形状を示す拡大断面図である。
【図１４】本実施形態に係る電鋳マスターを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，７０        電鋳マスター
２，９２        流路形成用溝
３ａ，３ｂ，９３ａ，９３ｂ      導入路用溝
４，９４        反応路用溝
５ａ，５ｂ，９５ａ，９５ｂ      排出路用溝
６              凹凸部（マスター凹凸部）
７              切削加工機
８              基台
９              設置台
１０            保持部
１１            工具スピンドル
１２            切削工具
２１，６１      微細流路基板
２２，６２      微細流路
２３ａ，２３ｂ，６３ａ，６３ｂ  導入路
２４，６４      反応路
２５ａ，２５ｂ，６５ａ，６５ｂ  排出路
２６，６６      凹凸部
２７ａ，２７ｂ，６８ａ，６８ｂ  注入口
２８ａ，２８ｂ，６９ａ，６９ｂ  排出口
２９，６７ｂ    蓋体
３１，７０      マイクロチップ
４１            マスターブランク
４２            メッキ層
５０            電鋳加工体
５１            成形用金型
５２            凸部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。但し、発明の範囲を図示例に限定するものではない。【００２６】
図１は、本発明に係る電鋳マスター１を示す斜視図である。図１に示すように、電鋳マスター１の一面には、流路形成用溝２が形成されている。流路形成用溝２の幅及び深さは、１μｍから１０００μｍの範囲内の値が好ましく、１０μｍから１００μｍの範囲内の値がより好ましい。【００２７】
流路形成用溝２は、一定間隔を有して平行に形成された２つの導入路用溝３ａ，３ｂを有している。各導入路用溝３ａ，３ｂの一端は、互いに対向する方向に曲折して合流し、所要の流路長を有する反応路用溝４の一端に接続されている。反応路用溝４の他端には、２つの排出路用溝５ａ，５ｂの分岐点が接続されており、各排出路用溝５ａ，５ｂは曲折して一定間隔を有して平行に形成されている。【００２８】
反応路用溝４の底面には、反応路用溝４の長手方向に直交する多数の溝からなる凹凸部６（マスター凹凸部）が形成されている。ここで、反応路用溝４の底面形状について図２及び図３を参照して説明する。図２は、凹凸部６を示す拡大断面図であり、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図２に示す底面形状の平面図である。【００２９】
図２及び図３（ａ）に示すように、凹凸部６は、断面視三角形状の凹凸が連続する形状を有している。この凹凸部の三角形状の頂部は、図３（ａ）に示すように、流路形成用溝２の幅方向中央部分が一方向に膨出する弧状に形成されている。底面の凹凸部６の高さは、流路形成用溝２の深さの５％以下であることが好ましく、具体的には、０．０１μｍから１０μｍの範囲であることが好ましい。また、この凹凸部６は反応路用溝４の全体又は一部に形成され、その形成箇所や長さ等は液体試料の種類や使用目的に応じて適宜設定することができる。【００３０】
この場合に、凹凸部６の三角形状の各側壁の底面に対する角度を調整することも可能であり、流体の上流側に向かう側壁の底面に対する角度を９０°に近づけるにつれて流体に対する抵抗を大きくすることができるものである。【００３１】
なお、図３（ｂ）に示すように、この凹凸部６の三角形状の頂部を、流体の進行方向に対して直交する直線状に形成するようにしてもよい。【００３２】
また、図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）に示す形状の凹凸部６を、流路形成用溝２の幅方向に複数並列して形成するようにしてもよい。【００３３】
凹凸部６は切削加工によって作成されるようになっている。【００３４】
図５は、本実施形態に用いられる切削加工機７を示す側面図である。【００３５】
図５に示すように、切削加工機７は左右方向（以下、Ｘ方向という）に移動可能な基台８を備えている。基台８の上面には、Ｘ方向と同一平面内で直交する方向（以下、Ｙ方向という）に移動可能な設置台９が設置されており、設置台９の上面には、被加工物である電鋳マスター１が設置されるようになっている。【００３６】
また、設置台９の上方には、保持部材１０により上下方向（以下、Ｚ方向という）に昇降自在に支持された工具スピンドル１１が配置されており、工具スピンドル１１の下部には、工具スピンドル１１の回転動作により被加工物を切削加工するための切削工具１２が取り付けられている。基台８と、設置台９と、切削工具１２とは相対的に可動するようになっており、工具スピンドル１１が下降した際に切削工具１２は電鋳マスター１に対して所定の切削加工を施すようになっている。【００３７】
図６は、切削工具１２による電鋳マスター１の切削方法を示す拡大図である。【００３８】
図６に示すように、本実施形態においては、電鋳マスター１を設置台９に対して傾けて設置し、この状態で、工具スピンドル１１を回転駆動させながら下降させて、反応路用溝４の形成すべき位置に切削工具１２により孔を形成する。続いて、基台８及び設置台９を介して電鋳マスター１をＸ方向又はＹ方向に移動させることにより、電鋳マスター１をその反応路用溝４の形成すべき方向に移動させ、再び、工具スピンドル１１を下降させて切削工具１２により反応路用溝４を形成する。この動作を繰り返して行うことにより、反応路用溝４の底面に頂部が弧状に形成された断面視三角形状の凹凸からなる凹凸部６を形成することができるものである。【００３９】
また、他の切削工具１２を用いて、この切削工具１２を回転させずに上下方向に移動させるとともに、電鋳マスター１をＸ方向又はＹ方向に移動させることにより、図２及び図３（ｂ）に示すような特定形状を有する凹凸部６が形成された流路形成用溝２を形成することができる。【００４０】
また、幅の狭い切削工具１２を用いて、前記切削加工を繰り返して施すことにより、図２及び図３（ｃ）で示すような特定形状を有する凹凸部６が底面に形成された流路形成用溝２を形成することができる。【００４１】
なお、凹凸部６の形状としては、前記実施形態に限定されるものではなく、図４（ａ）から図４（ｄ）に示すような形状とすることもできる。図４（ａ）から図４（ｄ）は、凹凸部６の変形例を示す断面図である。【００４２】
図４（ａ）に示すように、凹凸部を断面視四角形状の凹凸が連続する形状となるように形成してもよいし、図４（ｂ）に示すように、凹凸部を、断面視逆三角形状の切欠きが所定間隔毎に形成される形状に形成してもよい。また、図４（ｃ）に示すように、凹凸部を、直線状の側壁と底部から弧状に立ち上がる側壁とからなる凹部が連続する形状となるように形成してもよいし、図４（ｄ）に示すように、凹凸部を、断面視半円形状の凹部が所定間隔毎に形成される形状に形成するようにしてもよい。【００４３】
また、図４（ａ）から図４（ｄ）に示す形状は、切削工具１２を回転させずに、一定のパターンを持って上下方向に移動させるとともに、電鋳マスター１をＸ方向又はＹ方向に移動させることで形成することができるものである。
図７は、本発明に係るマイクロチップ３１の製造方法の一部の工程を示す図である。【００４４】
電鋳マスター１からマイクロチップ３１を製造する製造方法の概略は、電鋳マスター１から成形用金型５１を製造し、その成形用金型５１から樹脂を成形して一面に微細流路２２が形成された微細流路基板２１を製造し、その微細流路基板２１と蓋体２９とを貼り合わせる、というものである。以下、当該製造方法の各工程を詳細に説明する。【００４５】
始めに、図７（ａ）に示すマスターブランク４１を準備する。その後、図７（ｂ）に示す通り、マスターブランク４１に対しＮｉ−Ｐメッキ加工やＣｕメッキ加工を施してメッキ層４２を形成する。メッキ層４２は溝４１ａの影響でマスターブランク４１の一方の側面から他方の側面にかけてマスターブランク４１を抱え込むように形成され、マスターブランク４１とメッキ層４２とが互いに剥離し難くなっている。【００４６】
その後、図７（ｃ）に示す通り、メッキ層４２の上面に前記切削加工を施して、図２から図４に示すような形状の凹凸部６をその底面に有する流路形成用溝２を形成して電鋳マスター１が完成する。電鋳マスター１は微細流路基板２１の成形用金型の母体となるものである。なお、図７において、流路形成用溝２の底面の凹凸部６の図示は省略する。【００４７】
なお、電鋳マスター１にはメッキ層４２がなくてもよく、例えば、マスターブランク４１をアルミ合金、無酸素銅といった均質な材料で構成してこれを電鋳マスター１としてもよい。【００４８】
その後、図７（ｄ）に示す通り、電鋳マスター１のメッキ層４２の上部に酸化皮膜（図示略）を形成してその酸化皮膜の上部に電鋳加工を施し、メッキ層４２を被覆するように肉厚の電鋳加工体５０を形成する。電鋳加工前にメッキ層４２の上部に酸化皮膜を形成するのは、電鋳マスター１から電鋳加工体５０を離型するのを容易にするためである。【００４９】
その後、電鋳加工体５０と電鋳マスター１とを離型しない状態で、図７（ｅ）中矢印Ａに示す通り、電鋳加工体５０の外形を追込み加工してその側面が電鋳マスター１（メッキ層４２）の側面に一致するまで当該電鋳加工体５０の側部を除去する。【００５０】
その後、図７（ｅ）中矢印Ｂに示す通り、電鋳マスター１から追込み加工後の電鋳加工体５０を離型し、その電鋳加工体５０の下面（転写面）と電鋳マスター１のメッキ層４２の上面とに介在させた上記酸化皮膜を除去する。その結果、電鋳マスター１の流路形成用溝２に対応した凸部５２を具備する成形用金型５１（上型）を製造することができる。【００５１】
なお、図示しないが、凸部５２の上面には、該凸部５２の高さに対して５％以下の高さを有する凹凸部（金型凹凸部）が形成されており、その凹凸部（金型凹凸部）の高さは０．０１〜１０μｍの範囲内である。【００５２】
その後、図８に示すように、この成形用金型５１と、これに対応する下型を組み付けて、これにより形成されるキャビティに対し熱可塑性樹脂等の樹脂を射出成形することで図９に示す微細流路基板２１が製造される。【００５３】
図９は、前記微細流路基板２１を用いたマイクロチップ３１の分解斜視図であり、図１０はマイクロチップ３１の断面図である。【００５４】
図９及び図１０に示すように、微細流路基板２１の微細流路２２（流路用溝）は、導入路２３ａ，２３ｂ、反応路２４、排出路２５ａ，２５ｂから構成されており、微細流路基板２１の微細流路２２が形成された面には、熱溶着又は接着剤等により蓋体２９が接合されている。蓋体２９の導入路２３ａ，２３ｂの端部に対応する位置には、それぞれ注入口２７ａ，２７ｂが形成されており、蓋体２９の排出路の端部に対応する位置には、それぞれ排出口２８ａ，２８ｂが形成されている。  【００５５】
そして、蓋体２９の各注入口２７ａ，２７ｂから２種類の液体試料を注入することにより、導入路２３ａ，２３ｂを通った２種類の液体試料は反応路２４で合流、反応し、排出路２５ａ，２５ｂを通じて各排出口２８ａ，２８ｂから排出される。【００５６】
微細流路基板２１は、微細流路２２の底面に流体の進行方向に対して直交する凹凸部２６を有する。凹凸部２６の高さは、微細流路２２の深さに対して５％以下となっており、具体的には０．０１〜１０μｍの範囲内である。この凹凸部２６が微細流路２２を流れる液体試料に対して抵抗となり、液体試料の流体の流速を抑制することが可能となる。また、微細流路２２の底面付近の液体試料を撹拌することとなるので、液体試料が混合し易くなり、その結果、反応が活性化するとともに、十分な反応時間を確保することができる。【００５７】
マイクロチップ３１の材質としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリペンテン等の熱可塑性樹脂、あるいは飽和環状ポリオレフィンのような、耐熱性、耐薬品性、低蛍光性、成形性に優れる樹脂が使用される。【００５８】
また、マイクロチップ３１に適用される液体試料としては、例えば血液等の生体試料や試薬などの有機化合物が好適に使用される。【００５９】
また、マイクロチップ３１の溝幅が小さくなるほど混合効率を向上させることができるが微細流路２２が閉塞する危険性が高まるため、微細流路２２の流路幅及び溝深さは反応の種類や使用目的に応じて適宜設定することが可能となっている。【００６０】
以上説明したように、図１に示すような電鋳マスター１によれば、液体試料の流速を抑制する機能の付加されたマイクロチップ３１を作成することができ、よって、このマイクロチップ３１に複数の液体試料を通液させる反応過程において、十分な反応時間を確保することができるため目的の生成物を高収率で得ることができる。【００６１】
また、電鋳マスター１を切削加工して微細流路用溝を形成することで、微細流路基板の微細流路２２を形成するようにしているので、流体の流速を抑制するための凹凸部２６を容易に形成することができる。【００６２】
なお、微細流路２２の形状としては、図９に示すような形態に限定されるものではなく、反応路２４を複数本有しそれぞれの底面に異なる凹凸部２６が形成された微細流路としたり、３種類以上の液体試料を導入する３本以上の導入路用溝を備えてもよい。【００６３】
また、反応路２４は２つの液体試料を十分に反応、混合させるための所要の流路長を有していれば良く、その形状としては、液体試料の滞留時間を考慮して、蛇行した構造や渦巻き状の構造とすることもできる。【００６４】
また、前記実施形態においては、電鋳マスターを用いて成形用金型を製造する場合について説明したが、通常の成形用金型に適用してもよい。この場合は、微細流路基板の微細流路に対応する部分を、溝ではなく、突出した形状に切削加工すればよい。
次に別の実施形態であるマイクロチップ及び電鋳マスターについて説明する。【００６５】
図１１は、本発明に係るマイクロチップ７０の分解斜視図である。【００６６】
図１１に示すように、マイクロチップ７０は微細流路基板６１を有している。微細流路基板６１には、微細流路（流路用溝）６２が形成されている。微細流路６２の幅及び深さは、１μｍから１０００μｍの範囲内の値が好ましく、１０μｍから１００μｍの範囲内の値がより好ましい。微細流路６２の深さは、最初に形成された微細流路６２の深さ（図１３（ａ）におけるＸ１）である。【００６７】
微細流路６２は、下流側に合流点を持ちＶ字状になるように組み合わされた２つの導入路６３ａ，６３ｂを有している。２つの導入路６３ａ，６３ｂの合流点には、所要の流路長を有する反応路６４の一端が接続されている。反応路６４の他端には、該反応路６４から分岐するようにＶ字状に組み合わされた２つの排出路６５ａ，６５ｂが接続されている。【００６８】
微細流路基板６１の微細流路６２が形成された面には、熱溶着又は接着剤等により蓋体６７が接合されている。蓋体６７の導入路６３ａ，６３ｂの端部に対応する位置には、それぞれ注入口６８ａ，６８ｂが形成されており、蓋体６７の排出路６５ａ，６５ｂの端部に対応する位置には、それぞれ排出口６９ａ，６９ｂが形成されている。【００６９】
マイクロチップ７０の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリペンテン等の熱可塑性樹脂、あるいは飽和環状ポリオレフィンのような、耐熱性、耐薬品性、低蛍光性、成形性に優れる樹脂が使用される。【００７０】
図１２は、図１１に示す微細流路６２の要部拡大図である。【００７１】
図１２に示すように、反応路６４の底面の上流側の合流点近傍には、反応路６４の幅方向に並列に形成された少なくとも２つ以上の凹部からなる凹凸部６６が形成されている。凹凸部６６の高さは０．０１〜１０μｍの範囲内である。【００７２】
図１３（ａ）は、図１２のＩ−Ｉ線における凹凸部６６の断面図である。【００７３】
同図に示すように、凹凸部６６は、断面視四角形状の凹凸が連続する形状を有している。底面の凹凸部６６の高さ（図１３（ａ）におけるＸ２）は、微細流路６２の深さに対して５％以下であることが好ましく、具体的には、０．０１μｍから１０μｍの範囲であることが好ましい。【００７４】
また、この凹凸部６６は反応路６４の少なくとも一部に形成され、その形成箇所や長さ等は液体試料の種類や使用目的に応じて適宜設定することができる。【００７５】
また、図１３（ｂ）に示すように、この凹凸部６６を断面視三角形状の凸が所定間隔毎に形成される形状となるように形成してもよいし、図１３（ｃ）に示すように、断面視三角形状の凹凸が連続する形状となるように形成してもよい。この場合に、凹凸部６６の三角形状の各側壁の底面に対する角度を調整することも可能である。【００７６】
また、図１３（ｄ）に示すように、凹凸部６６を、断面視半円形状の凹部が連続する形状となるように形成するようにしてもよい。【００７７】
蓋体６７の各注入口６８ａ，６８ｂから異なる２種類の液体試料を注入すると、２種類の液体試料は導入路６３ａ，６３ｂを通じて反応路６４に流入する。反応路６４に流入した２種類の液体試料は、反応路６４の凹凸部６６では層流となって流れる。【００７８】
つまり、微細流路６２の底面には微細流路６２の幅方向に複数並列に形成された多数の溝からなる凹凸部６６が形成されているため、２種類の液体試料が混合する際に微細流路６２の底面で発生する流体の主流をさえぎるような乱流の発生が抑制され、液体試料の流れが層流となる。その結果、微細流路６２は凹凸部６６において２種類の液体試料の混合を抑制する。そして、反応路６４の凹凸部６６がなくなった位置から混合が開始され反応を生じる。【００７９】
その後、反応の終了した液体試料は、排出路６５ａ，６５ｂを通じて各排出口６９ａ，６９ｂから排出される。【００８０】
なお、マイクロチップ７０に適用される液体試料としては、例えば血液等の生体試料や試薬などの有機化合物が好適に使用される。【００８１】
また、マイクロチップ７０の溝幅が小さくなるほど混合効率を向上させることができるが微細流路２が閉塞する危険性が高まるため、微細流路６２の流路幅及び溝深さは反応の種類や使用目的に応じて適宜設定することが必要である。【００８２】
図１１に示すマイクロチップ７０は、図１４に示す電鋳マスター９１から成形用金型５１（図７及び図８参照）を製造し、その成形用金型５１から樹脂を成形して一面に微細流路６２が形成された微細流路基板６１を製造し、その微細流路基板６１と蓋体６７とを貼り合わせることにより製造される。
図１１に示すマイクロチップ７０の製造方法の各工程は、図７に示した内容と同様である。図７に示す製造方法で図１１に示すマイクロチップ７０を製造する場合、図７における凹凸部６が、マクロチップ７０の凹凸部６６となる。【００８３】
次に、図１４に示す電鋳マスター９１について詳細に説明する。【００８４】
電鋳マスター９１の一面には、切削加工により形成された非常に微細な流路形成用溝９２が形成されている。流路形成用溝９２の幅及び深さは、１μｍから１０００μｍの範囲内の値が好ましく、１０μｍから１００μｍの範囲内の値がより好ましい。【００８５】
流路形成用溝９２は、導入路用溝９３ａ，９３ｂと、反応路用溝９４と、排出路用溝９５ａ，９５ｂとにより形成されており、それぞれ、図１１に示したマイクロチップ７０の導入路６３ａ，６３ｂ、反応路６４及び排出路６５ａ，６５ｂに対応している。【００８６】
また、反応路用溝９４の少なくとも一部には、切削加工により図１３（ａ）から図１３（ｄ）に示したような形状と同じ形状の凹凸部（マスター凹凸部）が形成されている。
その凹凸部（マスター凹凸部）の高さは０．０１〜１０μｍの範囲内である。【００８７】
図１１に示すようなマイクロチップ７０によれば、流体の主流をさえぎるような乱流の発生を抑制し層流とすることができ、よって、このマイクロチップ７０に複数の液体試料を通液させる反応過程において、所定流速への制御を容易にし、目的の反応を効率よく行うことができる。【００８８】
また、マイクロチップ７０の凹凸部６６において、複数の液体試料を層流とし、凹凸部６６の形成されていない点から複数の液体試料の混合が開始されることとなるため、反応時間を制御することが可能となり、生成化合物の粒子径を所望の大きさにすることが可能となる。【００８９】
なお、微細流路６２の形状としては、本実施形態に限定されるものではなく、反応路６４を複数本有しそれぞれの底面に異なる凹凸部６６が形成された微細流路としたり、３種類以上の液体試料を導入する３本以上の導入路用溝を備えてもよい。【００９０】
また、反応路６４は２つの液体試料を十分に反応、混合させるための所要の流路長を有していれば良く、その形状としては、液体試料の滞留時間を考慮して、蛇行した構造や渦巻き状の構造とすることもできる。【００９１】
なお、本発明が当該実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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