(57)【要約】  本発明は、送液される流体の液量を高い精度で制御することができる、マイクロチップを提供する。  マイクロチップ１は、液体試薬Ｘ（流体）が充填及び密封された容器３と、容器３が配置されている収容部４を有する基材２とを備える。基材２は上面及び下面２ｂを有する。収容部４は、基材２の上面に開口している開口部を含む。収容部４に接続されており、かつ液体試薬Ｘを送液する媒体が流入する流入路５の少なくとも一部が基材２に設けられている。収容部４に接続されており、かつ液体試薬Ｘが流出する流出路６の少なくとも一部が基材２に設けられている。マイクロチップ１は、収容部４の開口部を封止するように、基材２の上面に設けられているシート部材７をさらに備える。
2018051880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が密封された容器と、
前記容器が配置されている収容部を有する基材とを備え、
前記基材が上面及び下面を有し、前記収容部が、前記基材の前記上面に開口しており、
前記収容部の前記開口を封止するように、前記基材の前記上面に設けられているシート部材をさらに備え、
前記基材が、
前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体を送液する媒体が流入する流入路と、
前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体が流出する流出路とを有する、マイクロチップ。
【請求項２】
前記流入路に接続されており、かつ前記媒体を前記流入路に流入させることにより前記流体を送液する駆動部をさらに備える、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記媒体がガスであり、前記駆動部が前記ガスを前記流入路に流入させる、請求項２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記流入路及び前記流出路が、前記収容部に直接的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記流入路及び前記流出路のうち少なくとも一方の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている、請求項４に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記流入路の一部及び前記流出路の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記流入路及び前記流出路の前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている、請求項５に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記流入路及び前記流出路が前記基材の内部に設けられている、請求項４に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記流出路が前記基材の内部に設けられており、
前記収容部が、前記基材の内部に設けられている滞留部を含み、該滞留部が前記流出部に接続されており、前記流体が送液される方向を送液方向としたときに、前記滞留部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積が、前記流出部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積より広い、請求項５または７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記流入路が複数設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記収容部に接続されている接続流路をさらに備え、
前記流入路及び前記流出路が、前記接続流路を介して前記収容部に間接的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１１】
前記基材が、ベースシートと、前記ベースシート上に設けられた貫通孔を有する基材本体とを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体試薬が内包されており、流体が送液される流路が設けられているマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体が送液される流路が設けられたマイクロチップが、生化学分析などに用いられている。この場合、マイクロチップ内に、試薬が予め内包されていることがある。例えば、下記の特許文献１では、液体試薬を内包したブリスターパックが内蔵されたマイクロチップが提案されている。このマイクロチップは、液体試薬が検体や他試薬と混合される空間を有する。マイクロチップの使用に際し、ブリスターパックを押圧することによりブリスターパックが破れ、液体試薬が放出される。上記押圧の圧力により、放出された液体試薬がマイクロ流路に送液され、上記空間に流入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４６６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のマイクロチップでは、ブリスターパックを押圧する圧力が、液体試薬を送液する駆動力となっている。しかしながら、ブリスターパックを押圧する位置、圧力やブリスターパックが破れる位置などのばらつきにより、マイクロ流路に送液される液体試薬の液量を十分に制御することができなかった。【０００５】
本発明は、送液される流体の液量を高い精度で制御することができる、マイクロチップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るマイクロチップは、流体が密封された容器と、前記容器が配置されている収容部を有する基材とを備え、前記基材が上面及び下面を有し、前記収容部が、前記基材の前記上面に開口しており、前記収容部の前記開口を封止するように、前記基材の前記上面に設けられているシート部材をさらに備え、前記基材が、前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体を送液する媒体が流入する流入路と、前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体が流出する流出路とを有する。【０００７】
本発明に係るマイクロチップのある特定の局面では、前記流入路に接続されており、かつ前記媒体を前記流入路に流入させることにより前記流体を送液する駆動部をさらに備える。【０００８】
本発明に係るマイクロチップの他の特定の局面では、前記媒体がガスであり、前記駆動部が前記ガスを前記流入路に流入させる。【０００９】
本発明に係るマイクロチップのさらに他の特定の局面では、前記流入路及び前記流出路が、前記収容部に直接的に接続されている。【００１０】
本発明に係るマイクロチップの別の特定の局面では、前記流入路及び前記流出路のうち少なくとも一方の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている。【００１１】
本発明に係るマイクロチップのさらに別の特定の局面では、前記流入路の一部及び前記流出路の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記流入路及び前記流出路の前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている。【００１２】
本発明に係るマイクロチップのさらに別の特定の局面では、前記流入路及び前記流出路が前記基材の内部に設けられている。【００１３】
本発明に係るマイクロチップのさらに別の特定の局面では、前記流出路が前記基材の内部に設けられており、前記収容部が、前記基材の内部に設けられている滞留部を含み、該滞留部が前記流出部に接続されており、前記流体が送液される方向を送液方向としたときに、前記滞留部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積が、前記流出部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積より広い。【００１４】
本発明に係るマイクロチップのさらに別の特定の局面では、前記流入路が複数設けられている。【００１５】
本発明に係るマイクロチップのさらに別の特定の局面では、前記収容部に接続されている接続流路がさらに備えられており、前記流入路及び前記流出路が、前記接続流路を介して前記収容部に間接的に接続されている。【００１６】
本発明に係るマイクロチップのさらに別の特定の局面では、前記基材が、ベースシートと、前記ベースシート上に設けられた貫通孔を有する基材本体とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、送液される流体の液量を高い精度で制御することができる、マイクロチップを提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップの平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップの模式図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態の変形例に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図９】図９は、本発明の第６の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第６の実施形態の変形例に係るマイクロチップの平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第７の実施形態に係るマイクロチップの平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第８の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第９の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１０の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１１の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１２の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。図２は、第１の実施形態に係るマイクロチップの平面図である。なお、図１及び図２は、マイクロチップの一部を拡大して示している。後述する図３〜図１２においても同様である。
【００２１】
図１に示されているマイクロチップ１は、生化学分析などを行うためのマイクロデバイスとして用いることができる。なお、マイクロチップ１の用途は特に限定されない。
【００２２】
マイクロチップ１は基材２を有する。基材２は、流体が送液される流路としてのマイクロ流路を有する。ここで、「マイクロ流路」とは、マイクロ流路を流れるマイクロ流体としての液体に所謂マイクロ効果が発現する形状寸法に形成されている流路をいう。具体的には、「マイクロ流路」とは、マイクロ流路を流れる液体が、表面張力と毛細管現象との影響を強く受け、通常の寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す形状寸法に形成されている流路をいう。
【００２３】
ただし、どのような形状寸法の流路においてマイクロ効果が発現するかは、流路に導入される液体の物性によって異なる。例えば、マイクロ流路の横断面が矩形状である場合には、一般的には、マイクロ流路の横断面における高さ及び幅のうちの小さい方が５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下に設定される。この場合、マイクロチップ１のより一層の小型化を図ることができる。
【００２４】
マイクロ流路の横断面が円形状である場合は、一般的には、マイクロ流路の直径は、５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下に設定される。この場合、マイクロチップ１のより一層の小型化を図ることができる。なお、楕円の場合、直径は短径のことをいうものとする。
【００２５】
また、例えば、マイクロ流路に流体を流す際、ポンプや重力を用いる場合には、マイクロ流路の横断面が矩形状である場合には、一般的には、マイクロ流路の横断面における高さ及び幅のうちの小さい方が、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。この場合、流路抵抗をより一層低下させることができる。
【００２６】
また、マイクロ流路の横断面が円形状である場合は、直径（楕円の場合には、短径）は、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。
【００２７】
一方、例えば、マイクロ流路に流体を流す際、毛細管現象を有効に活用する場合には、マイクロ流路の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、小さい方の辺の寸法で、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００２８】
基材２は、上面２ａ及び下面２ｂを有し、矩形板状の形状を有する。なお、基材２の形状は特に限定されない。基材２は複数の層を有していてもよく、あるいは、単層であってもよい。
【００２９】
基材２は、例えば、樹脂、ガラス、セラミックスなどにより構成することができる。基材２を構成する樹脂としては、例えば、有機シロキサン化合物、ポリメタクリレート樹脂、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマーなどの環状ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。有機シロキサン化合物の具体例としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメチル水素シロキサンなどが挙げられる。
【００３０】
図２に示すように、基材２は、上面２ａに開口している開口部４ａを含む収容部４を有する。収容部４は、上面２ａに設けられた、直方体状の凹部である。図１に示すように、収容部４は、側面部４ｂ及び底部４ｃを有する。なお、収容部４の形状は上記に限定されない。
【００３１】
収容部４の底部４ｃには、流体としての液体試薬Ｘが充填及び密封された、容器３が配置されている。容器３は、開口部を有する壁部３ａと、壁部３ａの開口部を封止している蓋部３ｂとを有するブリスターパックである。なお、容器３は上記に限定されず、例えば、カプセルや袋状の容器などであってもよく、流体を密封できるものであればよい。
【００３２】
図３は、第１の実施形態に係るマイクロチップの模式図である。
【００３３】
本実施形態では、流体を送液する媒体として、ガスを用いる。マイクロチップ１は、上記ガスをマイクロ流路に流入させる駆動部８を有する。マイクロチップ１においては、駆動部８は基材に設けられている。駆動部８は、ガスを発生させるガス発生剤を有する。ガス発生剤の種類は特に限定されない。ガス発生剤は、例えば、加熱されることによりガスを発生させるものであってもよく、あるいは、光が照射されることによりガスを発生させるものであってもよい。
【００３４】
マイクロチップ１は、駆動部８に接続されている流入路５を有する。図３中の破線の矢印Ａで示すように、流入路５に上記ガスが流入する。流入路５は、収容部４に接続されている。破線の矢印Ｂで示すように、ガスは流入路５から収容部４に流入する。さらに、マイクロチップ１は、収容部４に接続されている流出路６を有する。詳細は後述するが、マイクロチップ１の使用時には、上記容器から液体試薬を収容部４に流出させる。この液体試薬がガスにより送液され、実線の矢印Ｃで示すように、流出路６に流出する。
【００３５】
なお、本実施形態では、流入路５及び流出路６は収容部４に直接的に接続されているが、後述する第７，第８の実施形態のように、間接的に接続されていてもよい。
【００３６】
図２に戻り、収容部４の開口部４ａを封止するように、基材２の上面２ａにシート部材７が設けられている。これにより、マイクロ流路に異物が混入し難い。本実施形態では、流入路５の一部及び流出路６の一部は、基材２の上面２ａに設けられている。流入路５及び流出路６の上面２ａ側の壁面はシート部材７の一部をそれぞれ含む。
【００３７】
シート部材７は、特に限定されないが、例えば、シリコーンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、またはウレタンフォームもしくはアクリルフォーム等からなる。
【００３８】
このように、シート部材７が弾性変形する材料からなる場合、シート部材７を繰り返し押圧により変形させることができる。従って、後述する第１１の実施形態のように２以上の容器３に充填された液体試薬Ｘ，Ｙを用いる場合、繰り返しの押圧により、異なる容器３に充填された液体試薬Ｘ，Ｙ同士をより一層確実に混合することができる。
【００３９】
もっとも、シート部材７は、塑性変形する材料からなっていてもよい。シート部材７が塑性変形する材料からなる場合、シート部材７の変形をより一層確実に維持させることができ、液体試薬Ｘをガスによってより一層確実に送液することができる。
【００４０】
塑性変形する材料としては、例えば、樹脂フィルムが挙げられる。塑性変形する樹脂フィルムとしては、例えば、ポリウレタンフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムなどが挙げられる。
【００４１】
本実施形態の特徴は、基材２が流入路５及び流出路６を有することにある。それによって、送液される流体としての液体試薬の液量を高い精度で制御することができる。これを以下において説明する。
【００４２】
図１に示すマイクロチップ１の使用に際し、シート部材７を押圧し、シート部材７を変形させ、シート部材７を介して容器３を押圧する。これにより、液体試薬Ｘを容器３から収容部４に放出させる。次に、シート部材７の変形を維持しつつ、駆動部からガスを流入路５に流入させる。このとき、収容部４と変形したシート部材７とにより流路が形成されており、該流路内に液体試薬Ｘが位置している。ガスは流入路５から収容部４に至り、上記流路内の液体試薬Ｘを送液する。液体試薬Ｘは、ガスにより送液され、流出路６から流出する。
【００４３】
このように、液体試薬Ｘは、容器３から放出されたときは収容部４に滞留し、流出路６から流出し難い。これにより、容器３を押圧する位置や圧力などのばらつきによる、送液される液体試薬Ｘの液量のばらつきが生じ難い。液体試薬Ｘが流出路６から流出する液量は、流入させるガスの量により調整することができる。従って、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【００４４】
本実施形態では、マイクロチップ１は、図３に示した駆動部８を有する。なお、マイクロチップ１は、駆動部８を必ずしも有しなくともよい。例えば、マイクロチップ１の使用時に、ガスを供給するポンプやシリンジなどにマイクロチップ１が接続されてもよい。流体を送液する媒体はガスには限られず、例えば、液体であってもよい。もっとも、上記媒体はガスであることが好ましい。それによって、流体と上記媒体とが混合し難い。
【００４５】
上記シート部材７は、可塑性の部材からなることが好ましい。それによって、マイクロチップ１の使用に際し、シート部材７の変形を好適に維持することができる。
【００４６】
上述したように、マイクロチップ１の収容部４は直方体状の凹部だが、収容部４の形状は上記に限定されない。例えば、図４に示す第１の実施形態の変形例のように、収容部８４はすり鉢状の形状を有していてもよい。
【００４７】
図５は、第２の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００４８】
第２の実施形態に係るマイクロチップは、流入路１５が基材２の内部に設けられている点で、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第２の実施形態のマイクロチップは第１の実施形態のマイクロチップ１と同様の構成を有する。
【００４９】
流入路１５は、収容部４の側面部４ｂに接続されている。側面部４ｂに流入路１５が開口している部分は、収容部４の底部４ｃに至っている。なお、流入路１５が側面部４ｂに開口している位置は上記に限定されない。あるいは、流入路１５は、収容部４の底部４ｃに接続されていてもよい。
【００５０】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【００５１】
図６は、第３の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００５２】
第３の実施形態に係るマイクロチップは、流出路２６が基材２の内部に設けられている点で、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第３の実施形態のマイクロチップは第１の実施形態のマイクロチップ１と同様の構成を有する。
【００５３】
流出路２６は、収容部４の側面部４ｂに接続されている。側面部４ｂに流出路２６が開口している部分は、収容部４の底部４ｃに至っている。それによって、液体試薬Ｘが容器３から放出されたときに、液体試薬Ｘを流出路２６が開口している部分またはその付近に好適に位置させることができる。従って、液体試薬Ｘを流出させるための媒体の量を少なくすることができる。さらに、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【００５４】
なお、流出路２６が側面部４ｂに開口している位置は上記に限定されない。あるいは、流出路２６は、収容部４の底部４ｃに接続されていてもよい。
【００５５】
図７は、第４の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００５６】
第４の実施形態に係るマイクロチップは、収容部３４が基材２の内部に設けられている滞留部３４ｄを含み、該滞留部３４ｄが流出路２６に接続されている点で、第３の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第４の実施形態のマイクロチップは第３の実施形態のマイクロチップと同様の構成を有する。
【００５７】
ここで、液体試薬Ｘがガスなどの媒体により送液される方向を送液方向とする。このとき、滞留部３４ｄの送液方向に垂直な方向に沿う断面積は、流出路２６の送液方向に垂直な方向に沿う断面積より広い。それによって、液体試薬Ｘが容器３から放出されたときに、液体試薬Ｘを滞留部３４ｄに好適に滞留させることができる。これにより、液体試薬Ｘを送液するための媒体を収容部３４に流入させる前において、液体試薬Ｘをより一層確実に収容部３４に滞留させることができる。従って、送液される液体試薬Ｘの液量をより一層確実に、かつ高い精度で制御することができる。加えて、本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、液体試薬Ｘを流出させるための媒体の量を少なくすることができる。
【００５８】
第１〜第４の実施形態では、流入路及び流出路のうち少なくとも一方の一部が基材２の上面２ａに設けられていたが、流入路及び流出路の双方が基材２の内部に設けられていてもよい。この例を以下において説明する。
【００５９】
図８は、第５の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００６０】
第５の実施形態に係るマイクロチップでは、流入路４５及び流出路４６が基材２の内部に設けられている。流入路４５及び流出路４６は、収容部４の底部４ｃに接続されている。このように、流入路４５及び流出路４６の壁面は、いずれもシート部材７の一部を含まない。それによって、マイクロチップの使用に際しシート部材７を押圧するとき、流入路４５及び流出路４６が変形し難く、塞がり難い。よって、液体試薬Ｘをより一層確実に送液することができる。さらに、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【００６１】
図９は、第６の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００６２】
第６の実施形態に係るマイクロチップは、複数の流入路５５ａ，５５ｂを有する。流入路５５ａは基材２の上面２ａに設けられている。流入路５５ｂは、基材２の内部に設けられている。流入路５５ａ，５５ｂは、収容部４の側面部４ｂに接続されている。他方、流出路４６は、基材２の内部に設けられており、かつ収容部４の底部４ｃに接続されている。
【００６３】
本実施形態のマイクロチップは複数の流入路５５ａ，５５ｂを有するため、ガスなどの媒体により、液体試薬Ｘを流出路４６からより一層確実に流出させることができる。これにより、収容部４における液体試薬Ｘの残液量を低減させることができる。従って、容器３中に充填する液体試薬Ｘの量を少量にすることができる。さらに、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【００６４】
複数の流入路５５ａ，５５ｂの配置は特に限定されない。例えば、図１０に示す第６の実施形態の変形例のように、複数の流入路９５ａ，９５ｂは、平面視において重なっていなくともよい。複数の流入路９５ａ，９５ｂの全てが基材２の内部に設けられていてもよい。あるいは、マイクロチップは、流入路を３つ以上有していてもよい。収容部４の形状などに応じて流入路を複数配置することにより、液体試薬Ｘを流出路４６からより一層確実に流出させることができる。従って、容器３中に充填する液体試薬Ｘの量をより一層少量にすることができる。
【００６５】
図１１は、第７の実施形態に係るマイクロチップの平面図である。
【００６６】
第７の実施形態に係るマイクロチップは、収容部４に接続されている接続流路６９を有する。流入路１５及び流出路２６は、接続流路６９を介して収容部４に間接的に接続されている。接続流路６９、流入路１５及び流出路２６は、基材２の内部に設けられている。
【００６７】
なお、接続流路６９が収容部４に接続されている部分は、特に限定されず、収容部４の側面部であってもよく、底部であってもよい。
【００６８】
本実施形態においても、マイクロチップは流入路１５及び流出路２６を有するため、液体試薬を送液する媒体を流入させる量によって、送液される液体試薬の液量を高い精度で制御することができる。
【００６９】
図１２は、第８の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００７０】
第８の実施形態に係るマイクロチップでは、接続流路７９は収容部４の底部４ｃに接続されており、かつ滞留部７９ｄを有する。この滞留部７９ｄに、流入路１５及び流出路２６が接続されている。滞留部７９ｄの送液方向に垂直な方向に沿う断面積は、流出路２６の送液方向に垂直な方向に沿う断面積より広い。それによって、液体試薬Ｘが容器３から放出されたときに、液体試薬Ｘを滞留部７９ｄに好適に滞留させることができる。従って、第４の実施形態と同様に、送液される液体試薬Ｘの液量をより一層確実に、かつ高い精度で制御することができる。液体試薬Ｘを流出させるための媒体の量を少なくすることもできる。
【００７１】
図１３は、第９の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００７２】
第９の実施形態に係るマイクロチップでは、基材２が、ベースシート９と、基材本体１０とを備える。ベースシート９上に、基材本体１０が設けられている。基材本体１０は、貫通孔１１を有する。
【００７３】
ベースシート９としては、例えば、粘着テープや接着テープなどを用いることができる。粘着テープとしては、基材フィルム上に粘着剤が設けられたものを用いることができる。接着テープとしては、基材フィルム上に接着剤が設けられたものを用いることができる。基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）を用いることができる。接着剤としては、例えば、シアノアクリレート系接着剤、エラストマー系接着剤、熱可塑性樹脂を使用したホットメルト系接着剤などが挙げられる。粘着剤としては、シリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤などの感圧粘着剤を用いることができる。
【００７４】
基材本体１０としては、例えば、樹脂、ガラス、セラミックスなどにより構成することができる。基材本体１０を構成する樹脂としては、例えば、有機シロキサン化合物、ポリメタクリレート樹脂、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマーなどの環状ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。有機シロキサン化合物の具体例としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメチル水素シロキサンなどが挙げられる。
【００７５】
第９の実施形態に係るマイクロチップのように、基材２は、ベースシート９と、基材本体１０とにより構成されていてもよい。この場合、シート部材７と基材本体１０とを接合した後に、液体試薬Ｘが密封された容器３を配置し、さらにその後にベースシート９を貼り合わせることができる。この場合、例えば、シート部材７と基材本体１０の接合方法が熱融着など熱や圧力を加える方法であったとしても、接合後に液体試薬Ｘが充填された容器３を配置するので、接合時の熱や圧力により容器３が破壊されることを防止することができる。この場合、容器３を配置した後に、粘着テープや接着テープ等からなるベースシート９を熱や高い圧力を加えない手段で接合すればよい。
【００７６】
なお、本発明においては、第１の実施形態に係るマイクロチップ等のように、基材本体１０とベースシート９とが一体化された基材２を用いてもよい。
【００７７】
本実施形態においても、マイクロチップは流入路５及び流出路６を有するため、液体試薬を送液する媒体を流入させる量によって、送液される液体試薬の液量を高い精度で制御することができる。
【００７８】
図１４は、第１０の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００７９】
第１０の実施形態に係るマイクロチップでは、液体試薬Ｘが密封された容器３が、基材２と接するように設けられていない。液体試薬Ｘが密封された容器３は、シート部材７の基材２側の主面７ａ上に設けられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００８０】
本実施形態のように、液体試薬Ｘが密封された容器３は、シート部材７の基材２側の主面７ａ上に設けられていてもよい。また、本実施形態においても、マイクロチップは流入路５及び流出路６を有するため、液体試薬Ｘを送液する媒体を流入させる量によって、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【００８１】
図１５は、第１１の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００８２】
第１１の実施形態に係るマイクロチップでは、収容部４の底部４ｃに、２つの容器３が設けられている。２つの容器３には、それぞれ、液体試薬Ｘと液体試薬Ｙが充填及び密封されている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００８３】
本実施形態のように、容器３は複数設けられていてもよい。また、本実施形態においても、マイクロチップは流入路５及び流出路６を有するため、液体試薬Ｘ，Ｙを送液する媒体を流入させる量によって、送液される液体試薬Ｘ，Ｙの液量を高い精度で制御することができる。
【００８４】
また、この場合、上述したように、シート部材７が、弾性変形する材料からなることが好ましい。シート部材７が弾性変形する材料からなる場合、シート部材７を繰り返しの押圧により変形させることにより、異なる容器３に充填された液体試薬Ｘと液体試薬Ｙとをより一層高い精度で混合することができる。
【００８５】
図１６は、第１２の実施形態に係るマイクロチップの側面断面図である。
【００８６】
第１２の実施形態に係るマイクロチップでは、容器３が、袋状のフィルムパックからなる。第１２の実施形態でも、容器３である袋状のフィルムパックを押圧することにより、袋状のフィルムパックが破れる。それによって、液体試薬Ｘが放出する。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００８７】
本実施形態においても、マイクロチップは流入路５及び流出路６を有するため、液体試薬Ｘを送液する媒体を流入させる量によって、送液される液体試薬Ｘの液量を高い精度で制御することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１…マイクロチップ
２…基材
２ａ，２ｂ…上面，下面
３…容器
３ａ…壁部
３ｂ…蓋部
４…収容部
４ａ…開口部
４ｂ…側面部
４ｃ…底部
５…流入路
６…流出路
７…シート部材
７ａ…主面
８…駆動部
９…ベースシート
１０…基材本体
１１…貫通孔
１５…流入路
２６…流出路
３４…収容部
３４ｄ…滞留部
４５…流入路
４６…流出路
５５ａ，５５ｂ…流入路
６９，７９…接続流路
７９ｄ…滞留部
８４…収容部
９５ａ，９５ｂ…流入路
【図１】
2018051880.tif 000003
【図２】
2018051880.tif 000004
【図３】
2018051880.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018051880.tif 000012
【図１１】
2018051880.tif 000013
【図１２】
2018051880.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018051880.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月8日(2018.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が密封された容器と、
前記容器が配置されている収容部を有する基材とを備え、
前記基材が上面及び下面を有し、前記収容部が、前記基材の前記上面に開口しており、
前記収容部の前記開口を封止するように、前記基材の前記上面に設けられているシート部材をさらに備え、
前記基材が、
前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体を送液する媒体が流入する流入路と、
前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体が流出する流出路とを有し、
前記シート部材が、弾性変形する材料により構成されている、マイクロチップ。
【請求項２】
前記流入路に接続されており、かつ前記媒体を前記流入路に流入させることにより前記流体を送液する駆動部をさらに備える、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記媒体がガスであり、前記駆動部が前記ガスを前記流入路に流入させる、請求項２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記流入路及び前記流出路が、前記収容部に直接的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記流入路及び前記流出路のうち少なくとも一方の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている、請求項４に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記流入路の一部及び前記流出路の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記流入路及び前記流出路の前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている、請求項５に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記流入路及び前記流出路が前記基材の内部に設けられている、請求項４に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記流出路が前記基材の内部に設けられており、
前記収容部が、前記基材の内部に設けられている滞留部を含み、該滞留部が前記流出部に接続されており、前記流体が送液される方向を送液方向としたときに、前記滞留部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積が、前記流出部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積より広い、請求項５または７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記流入路が複数設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記収容部に接続されている接続流路をさらに備え、
前記流入路及び前記流出路が、前記接続流路を介して前記収容部に間接的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１１】
前記基材が、ベースシートと、前記ベースシート上に設けられた貫通孔を有する基材本体とを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１２】
流体が密封された容器と、前記容器が配置されている収容部を有する基材とを備え、前記基材が上面及び下面を有し、前記収容部が、前記基材の前記上面に開口しており、前記収容部の前記開口を封止するように、前記基材の前記上面に設けられているシート部材をさらに備え、前記基材が、前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体を送液する媒体が流入する流入路と、前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体が流出する流出路とを有する、マイクロチップを用いた流体の送液方法であって、
前記シート部材を押圧することにより、前記シート部材を変形させ、前記シート部材を介して前記容器を押圧することによって、前記容器から前記収容部に前記流体を放出させる工程と、
前記シート部材の変形を維持しつつ、前記媒体を前記流入路に流入させ、前記媒体により前記流体を前記流出路側に送液する工程と、
を備える、流体の送液方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月8日(2018.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が密封された容器と、
前記容器が配置されている収容部を有する基材とを備え、
前記基材が上面及び下面を有し、前記収容部が、前記基材の前記上面に開口しており、
前記収容部の前記開口を封止するように、前記基材の前記上面に設けられているシート部材をさらに備え、
前記基材が、
前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体を送液する媒体が流入する流入路と、
前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体が流出する流出路とを有し、
前記シート部材が、弾性変形する材料により構成されており、
前記弾性変形する材料が、シリコーンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタンフォーム、又はアクリルフォームである、マイクロチップ。
【請求項２】
前記流入路に接続されており、かつ前記媒体を前記流入路に流入させることにより前記流体を送液する駆動部をさらに備える、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記媒体がガスであり、前記駆動部が前記ガスを前記流入路に流入させる、請求項２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記流入路及び前記流出路が、前記収容部に直接的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記流入路及び前記流出路のうち少なくとも一方の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている、請求項４に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記流入路の一部及び前記流出路の一部が前記基材の前記上面側に設けられており、かつ前記流入路及び前記流出路の前記上面側の壁面が前記シート部材により覆われている、請求項５に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記流入路及び前記流出路が前記基材の内部に設けられている、請求項４に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記流出路が前記基材の内部に設けられており、
前記収容部が、前記基材の内部に設けられている滞留部を含み、該滞留部が前記流出部に接続されており、前記流体が送液される方向を送液方向としたときに、前記滞留部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積が、前記流出部の前記送液方向に垂直な方向に沿う断面積より広い、請求項５または７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記流入路が複数設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記収容部に接続されている接続流路をさらに備え、
前記流入路及び前記流出路が、前記接続流路を介して前記収容部に間接的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１１】
前記基材が、ベースシートと、前記ベースシート上に設けられた貫通孔を有する基材本体とを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１２】
流体が密封された容器と、前記容器が配置されている収容部を有する基材とを備え、前記基材が上面及び下面を有し、前記収容部が、前記基材の前記上面に開口しており、前記収容部の前記開口を封止するように、前記基材の前記上面に設けられているシート部材をさらに備え、前記基材が、前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体を送液する媒体が流入する流入路と、前記収容部に直接的または間接的に接続されており、かつ前記流体が流出する流出路とを有する、マイクロチップを用いた流体の送液方法であって、
前記シート部材を押圧することにより、前記シート部材を変形させ、前記シート部材を介して前記容器を押圧することによって、前記容器から前記収容部に前記流体を放出させる工程と、
前記シート部材の変形を維持しつつ、前記媒体を前記流入路に流入させ、前記媒体により前記流体を前記流出路側に送液する工程と、
を備える、流体の送液方法。
【国際調査報告】
2018051880.tif 000019
2018051880.tif 000020
2018051880.tif 000021
2018051880.tif 000022