(57)【要約】  液体注入後の針の引抜きに伴い、試薬となる液体が引き上げられ、チムニーの頂部、またはチムニーがない場合はウェルの出口側開口近傍の上面へ付着することを防止又は抑制することを目的とする。  そのためのマイクロチップは、液体注入・排出用のウェル９と、所定高さを有しかつウェル９に連通するチムニー１０と、を有する。チムニー１０には、液体の上昇を防止するための液体上昇防止部２０が形成されている。
2010116856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一方の面に接合された蓋部材と、前記基板と前記蓋部材の少なくとも一方の接合面に形成された流路とを、有するマイクロチップであって、
前記マイクロチップは、
前記基板に設けられ、前記流路と前記基板の接合面の反対側の面とを連通させた開口部であるウェルと、
前記基板の接合面の反対側の面から突出するように設けられ、前記ウェルに連通する開口部を有する部材であるチムニーとを有し、
前記チムニーには、液体がチムニーの頂部へ上昇することを防止する液体上昇防止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】
前記液体上昇防止部として、前記チムニーの頂部近傍の内壁に、前記開口部の内側に突出した突出部を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記突出部が、前記チムニーに接着されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記突出部が、前記チムニーを変形させることで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記液体上昇防止部として、前記チムニーの頂部近傍の内壁に前記チムニーの内径を大きくさせる内径拡大部を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記内径拡大部は、前記チムニーの頂部近傍の内壁に設けられた段差構造であり、
前記段差構造の上段部の開口径が下段部の開口径より大きいことを特徴とする請求項５に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記液体上昇防止部として、前記チムニーの頂部近傍の内壁には疎水化処理部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記疎水化処理部は凹凸構造で構成されていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記疎水化処理部は撥水処理膜で構成されていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
基板と、前記基板の一方の面に接合された蓋部材と、前記基板と前記蓋部材の少なくとも一方の接合面に形成された流路とを、有するマイクロチップであって、
前記マイクロチップは、前記基板に設けられ、前記流路と前記基板の接合面の反対側の面とを連通させた開口部であるウェルを有しており、
前記基板には、前記ウェルの出口側の開口近傍の上面へ液体が上昇することを防止するための液体上昇防止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１１】
前記液体上昇防止部として、前記ウェルの出口側の開口近傍の内壁に、前記開口部の内側に突出した突出部を有することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロチップ。
【請求項１２】
前記液体上昇防止部として、前記ウェルの出口側の開口近傍の内壁に、前記ウェルの内径を大きくさせる内径拡大部を有することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロチップ。
【請求項１３】
前記内径拡大部は、前記ウェルの出口側の開口近傍の内壁に設けられた段差構造であり、
前記段差構造の上段部の開口径が下段部の開口径より大きいことを特徴とする請求項１２に記載のマイクロチップ。
【請求項１４】
前記液体上昇防止部として、前記ウェルの出口側の開口近傍の内壁には疎水化処理部が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロチップ。
【請求項１５】
前記疎水化処理部は凹凸構造で構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロチップ。
【請求項１６】
前記疎水化処理部は撥水処理膜で構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学分析システムに用いられるマイクロチップに関し、特に試薬液注入時の注入口の薬液による汚れ及びそれに伴うマイクロチップの蓋の汚染が効果的に防止できるマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療や環境測定の分野において、μＴＡＳ（Micro Total Analysis System）との略称で親しまれている小型の化学分析システムに注目が集まっており（非特許文献１等）、特に大量生産，大幅なコストダウンが可能という理由で、射出成形やインプリント成形などで作製可能な樹脂製のマイクロチップの開発が望まれている。【０００３】
μＴＡＳ用のマイクロチップには、通常、液体の流路となる微細流路と、その微細流路に液体を注入したり微細流路から液体を排出したりするためのウェル（微細流路と外部を連通させる孔）とが、形成されている（例えば特許文献１，２参照）。【０００４】
マイクロチップの態様としては、平面状を呈するチップに対し単にウェルとなる孔を開けたのみタイプや、ウェルに対しチムニーと呼ばれる円筒体を接合又は一体成形したタイプなどがあり、特にチムニーを有するマイクロチップの場合には、ゲルや試薬、サンプルなどの液体の注液量を確保でき、分析装置との接続性を確実かつ簡便にすることが可能となる。【０００５】
チムニーを有するマイクロチップの使い方（使用方法）は、例えば、下記のようになる。
（１）チムニーの開口部を上方に向けてチップを載置する
（２）各チムニーに対し、分析に必要なゲルや試薬、サンプルなどの液体を針で注入する（この場合液体を注入しないチムニーがあってもよい）
（３）一定のチムニーに蓋をして、他のチムニーから圧力をかけたり吸引したりなどし、微細流路にゲルや試薬、サンプルなどの液体を導入する
（４）チップに対し圧力や電圧を印加するなどして、微細流路中で液体を移動させ、各液体間で反応（撹拌や合成、分離など）を進行させる
（５）蓋を外してチップをそのまま廃棄する
なお、チップに対し単に孔（ウェル）を開けたのみの（チムニーを有しない）マイクロチップも、液体の注液量が少なくなるものの、その使い方は上記と同様である。【０００６】
従来のラボレベルでは、上記（１）〜（５）の手順でマイクロチップを操作・使用しても問題は基本的には生じていない。これに対し、実用レベルでは、短時間で反応・解析できるというメリットを最大限に生かそうとすると、上記の動作を時間短縮する必要が生じる場合があり、特に液体注入用の針の挿入や液体注入、針の引き抜きを短時間で済ませる必要が出てきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５７５４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８５６２７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】北森武彦著，「マイクロ化学チップの技術と応用」，丸善出版，２００４年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、液体注入用の針を、チムニーの中心部に挿入できた場合には特に問題は発生しなかったが、マイクロチップの位置決めに誤差が生じた場合に、図１２に示す通り、チムニー１００の内壁１０４近傍に針２００が挿入されると、表面張力により液体Ｌが内壁１０４と針２００との間を上昇してくる現象（いわゆる毛細管現象）が見られた。このとき、針２００を素早く引き抜くと、液体Ｌが針２００に引きずられ、チムニー１００の頂部１０２付近の内壁１０４や頂部１０２に液滴として付着してとどまり、チムニー１００に対し蓋をするときに、内壁１０４や頂部１０２に付着した液滴が蓋に付着してしまう（正確な量を測定したはずの液体Ｌに液漏れが発生してしまう）という現象が発生した。【００１０】
特に、チムニーを有しないマイクロチップでは、この現象が顕著である。すなわち、チムニーを有する場合は、液体Ｌが多少表面張力で引きずられても、チムニー１００の内壁１０４に一定の高さがあるため、液体Ｌをチムニー１００の内部にとどめることがある程度可能であるが、チムニーを有しない場合は、ウェル１１０の内壁１１２の高さが低いため、液体Ｌが容易にウェル１１０の外へ飛び出してしまう。【００１１】
ここで、チムニー又はウェルを閉塞する蓋は基本的にマイクロチップとは別体の分析装置本体側に装備されており、当該蓋に液滴が付着することの問題点は、主に２つある。【００１２】
その１つは、ゲルや試薬、サンプルなどの液体の定量性が損なわれることであり、もう１つは、蓋がゲルや試薬、サンプルなどの液体で汚染され、次に使用しようとするマイクロチップを分析装置本体に設置したときに、コンタミネーションの原因となることである。【００１３】
このような問題を解決するために、１つのマイクロチップを使用する（分析が終了する）たびに、蓋を洗浄するという方法も考えられるが、洗浄には時間がかかることに加え、完全な洗浄は難しくコストも増大してしまうことなどから、実用的ではない。また、針を抜き差しする位置決め精度を高めることも考えられるが、マイクロチップは将来的にはウェルや微細流路の集積度が高まり、チムニーやウェルの寸法も小径化されることが予想され根本的な解決とはならない。【００１４】
したがって、本発明の主な目的は、チムニーを有するマイクロチップであって、液体注入後の針の引抜きに伴う液体のチムニー頂部への付着を防止又は抑制することができるマイクロチップを提供することにある。【００１５】
本発明の他の目的は、チムニーを有しないマイクロチップであって、液体注入後の針の引抜きに伴う液体のウェルの出口側の開口近傍の上面への付着を防止又は抑制することができるマイクロチップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
基板と、前記基板の一方の面に接合された蓋部材と、前記基板と前記蓋部材の少なくとも一方の接合面に形成された流路とを、有するマイクロチップであって、
前記マイクロチップは、
前記基板に設けられ、前記流路と前記基板の接合面の反対側の面とを連通させた開口部であるウェルと、
前記基板の接合面の反対側の面から突出するように設けられ、前記ウェルに連通する開口部を有する部材であるチムニーとを有し、
前記チムニーには、液体がチムニーの頂部へ上昇することを防止する液体上昇防止部が形成されていることを特徴とするマイクロチップが提供される。【００１７】
本発明の他の態様によれば、
基板と、前記基板の一方の面に接合された蓋部材と、前記基板と前記蓋部材の少なくとも一方の接合面に形成された流路とを、有するマイクロチップであって、
前記マイクロチップは、前記基板に設けられ、前記流路と前記基板の接合面の反対側の面とを連通させた開口部であるウェルを有しており、
前記基板には、前記ウェルの出口側の開口近傍の上面へ液体が上昇することを防止するための液体上昇防止部が形成されていることを特徴とするマイクロチップが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、チムニーに液体上昇防止部が形成されているから、液体注入後の針の引抜きに伴う液体のチムニーの頂部への付着を防止又は抑制することができる。【００１９】
本発明の他の態様によれば、ウェルに液体上昇防止部が形成されているから、液体注入後の針の引抜きに伴う液体のウェルの出口側開口近傍の上面への付着を防止又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好ましい実施形態で使用されるマイクロチップの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、本発明の好ましい実施形態（第１の実施形態）で使用されるチムニーとその近傍の概略構成を示す断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、本発明の好ましい実施形態（第２の実施形態）で使用されるチムニーとその近傍の概略構成を示す断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、本発明の好ましい実施形態（第３の実施形態）で使用されるチムニーとその近傍の概略構成を示す断面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、本発明の好ましい実施形態（第４の実施形態）で使用されるチムニーとその近傍の概略構成を示す断面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、本発明の好ましい実施形態（第５の実施形態）で使用されるチムニーとその近傍の概略構成を示す断面図である。
【図７】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、本発明の好ましい実施形態（第６の実施形態）で使用されるチムニーとその近傍の概略構成を示す断面図である。
【図８】図４，図６の構成の組合せにかかる概略構成を示す断面図である。
【図９】図５，図６の構成の組合せにかかる概略構成を示す断面図である。
【図１０】図６，図７の構成の組合せにかかる概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の好ましい実施例における基本構成（比較例）にかかる概略構成を示す断面図である。
【図１２】従来の問題点を概略的に説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
まず、本発明で用いられる用語について解説する。
【００２２】
本発明において、「ウェル」とは、基板と蓋部材とで挟まれることで形成された流路と基板の外側の面、即ち接合面とは反対側の面とを連通させる開口部を表しており、その形状については特に限定はない。「ウェルの出口側の開口近傍の内壁」とは、ウェルの内壁のうち、試薬となる液体が充填される部分よりも出口側、すなわち、接合面の反対側の開口に近い領域を表している。
【００２３】
また、本発明において、「チムニー」とは、基板の接合面と反対側の面から突出するように設けられ、前記ウェルに連通する開口部を有する部材を意味しており、通常は筒状の形状を有する。チムニーの形状には特に限定はなく、筒状である場合は円筒状、内部に開口部が設けられた角柱状等が挙げられるが、成形性等を鑑みると円筒状であることが好ましい。また、チムニーの形状としては、基板側から頂部に向かって外径が変化するいわゆる円錐台状や角錐台状の形状であってもよい。
【００２４】
チムニーの頂部とは、チムニーの出口側開口の周りの上面部を表しており、「チムニーの頂部近傍の内壁」は、チムニー及びウェルで形成された開口部の中に試薬となる液体が充填された際に、充填された液体の上面よりも出口側の内壁部分を表すものとする。従って、充填された液体の上面がチムニーの内壁まで達しない場合、すなわち充填された液体の上面がウェルの深さよりも低い場合は、チムニーの内壁のいずれの部分も「チムニーの頂部近傍の内壁」とみなすことができ、前記液体上昇防止部は、チムニーの内壁のいずれの場所に設けられていても良い。
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２６】
以下の実施形態にかかるマイクロチップ（１）は、微細加工技術を利用して樹脂製の基板の片方の面に微細な流路や回路を形成し、微小空間で核酸、タンパク質、又は血液などの液体試料の化学反応や、分離、分析などを行うマイクロ分析チップ、あるいはμＴＡＳ（Micro Total Analysis Systems）と称される装置であり、実用化が進められている。ここでは、マイクロチップを樹脂製として記載するが、その素材は特に限定はなく、ガラス等の材料も使用可能である。但し、成形性を考慮すると樹脂製であることが好ましい。
【００２７】
このようなマイクロチップの利点としては、サンプルや試薬の使用量又は廃液の排出量が軽減され、省スペースで持ち運び可能な安価なシステムの実現が考えられる。
【００２８】
［第１の実施形態］
図１に示す通り、マイクロチップ１は平面視して長方形状を呈しており、基本的には矩形状の樹脂製基板３（紙面表側）と蓋部材である樹脂製フィルム５（紙面裏側）とを互いに貼り合わせた構成を有している。ここでは、蓋部材として、樹脂製フィルム５を貼り合わせる構成としたが、フィルムには限られず、シート状（板状）の部材を貼り合わせることで、流路及びウェルを封止することも可能である。
【００２９】
マイクロチップ１（樹脂製基板３及び樹脂製フィルム５）の外形形状は、ハンドリング、分析しやすい形状であれば良く、正方形や長方形などの形状が好ましい。一例として、１０〜２００ｍｍ角の大きさであれば良い。また、１０〜１００ｍｍ角の大きさであっても良い。
【００３０】
マイクロチップ１には微細流路７と複数のウェル９とが形成されている。図２に示す通り、微細流路７は樹脂製基板３に形成された流路用溝であり、樹脂製フィルム５が微細流路７を形成するための蓋部材（カバー）として機能している。本実施の形態では、流路を形成するための流路用溝が基板（樹脂製基板３）側に設けられているが、蓋部材（樹脂製フィルム５）側に設けられていてもよく、基板と蓋部材の両方にこの溝が形成されていてもよい。
【００３１】
ウェル９は、樹脂製基板３を貫通する液体注入・排出用の孔であり、微細流路７に連通している。
【００３２】
微細流路７の形状は、分析試料、試薬の使用量を少なくできること、成形金型の作製精度、転写性、離型性などを考慮して、幅、深さともに、１０〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましいが、特に限定されるものではない。微細流路７の幅と深さは、マイクロチップ１の用途によって決めれば良い。なお、微細流路７の断面形状は矩形状でも良いし、曲面状でも良い。
【００３３】
樹脂製基板３の板厚Ｔ１は、成形性を考慮して、０．２〜５ｍｍが好ましく、０．５〜２ｍｍがより好ましい。樹脂製フィルム５（シート状の部材）の厚さＴ２は、３０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、４０〜１５０μｍであることがより好ましい。
【００３４】
図２に示す通り、樹脂製基板３には所定高さを有しかつ円筒状を呈したチムニー１０（円筒体）が立設されている。チムニー１０は樹脂製基板３と一体成形されており、内部空間部がウェル９と連通している。上述のように、ここではチムニー１０を円筒体として記載するが、その形状は限定されない。
【００３５】
チムニー１０は、樹脂製基板３と別体で構成され樹脂製基板３に対し接合されてもよい。樹脂製基板３に対する接着の手間を省く上では、樹脂製基板３に対し一体成形されているのがよい。
【００３６】
チムニー１０は、高さＨが１〜１０ｍｍ程度で内径ＩＤ（開口径）が０．５〜５ｍｍ程度であることが好ましい。チムニー１０の「高さＨ」とは、樹脂製基板３の表面（上面）からチムニー１０の頂面（上面）までの高さをいい、チムニー１０の「内径ＩＤ」とは、チムニー１０の高さ方向における中央部の内径をいう。
【００３７】
チムニー１０の頂部１２（先端部）は円環状を呈しており、頂部１２にはチムニー１０の頂部への液体上昇を防止するための液体上昇防止部２０が形成されている。
【００３８】
液体上昇防止部２０はＵＶ硬化性の樹脂（接着剤）で構成されており、頂部１２に沿って円環状に形成されている。液体上昇防止部２０は断面視すると、チムニー１０の内壁面１４から頂面１６（上面）を経て外壁面１８にわたっており、頂部１２を覆っている。そのため、チムニー１０の頂部１２の内径ＩＤ１（開口径）は内径ＩＤより小さくなっている。
【００３９】
ここでは、頂部１２を覆う構造とされているが、内壁面１４側に突出した構造となっていればよく、頂面１６や外壁面１８には設けられていなくてもよい。
【００４０】
樹脂製基板３及び樹脂製フィルム５には樹脂が用いられることが好ましい。その樹脂としては、成形性（転写性、離型性）が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光に対する自己蛍光性が低いことなどが好ましい条件として挙げられる。例えば、樹脂製基板３及び樹脂製フィルム５には熱可塑性樹脂が用いられる。
【００４１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンを用いることである。なお、樹脂製基板３と樹脂製フィルム５とで、同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。
【００４２】
続いて、マイクロチップ１の製造方法について説明する。
【００４３】
樹脂製基板３として、一定の金型を用いて上記した一定の樹脂を射出成形し、微細流路７，ウェル９，チムニー１０を有する板状の樹脂成形品を形成する。この場合、チムニー１０を形成するために、可動コア側には一定の先端径を有するコアピンを立てる。
【００４４】
他方、樹脂製フィルム５として、上記した一定の樹脂を所定の大きさにカットしたものを準備する。
【００４５】
なお、樹脂製基板３の製造（射出成形）においては、転写性を高めるため、微細流路７，ウェル９，チムニー１０には２〜５°の抜きテーパを形成してもよい。
【００４６】
その後、樹脂製基板３と樹脂製フィルム５とを熱融着により接合する。
【００４７】
例えば、熱融着には、熱板、熱風、熱ロール、超音波、振動、レーザなどを用いて、樹脂製基板３と樹脂製フィルム５とを加熱する。接合例の一例としては、熱プレス機を用いて、加熱された熱板によって樹脂製基板３と樹脂製フィルム５とを挟み、熱板によって圧力を加えて所定時間保持することで、樹脂製基板３と樹脂製フィルム５とを接合することができる。
【００４８】
このような接合によって、樹脂製フィルム５が流路用溝の蓋（カバー）として機能して微細流路７が完全に閉塞され、その結果、樹脂製基板３に形成された貫通孔（ウェル９），チムニー１０を介して、微細流路７と樹脂製基板３，樹脂製フィルム５の接合体の外部とが繋がり、液体試料の注入や排出などが可能になる。
【００４９】
その後、樹脂製基板３のチムニー１０の頂部１２の近傍に液体上昇防止部２０を形成する。詳しくは、ＵＶ硬化性の接着剤をチムニー１０の頂部１２に沿って円環状に塗布し、当該接着剤に対し紫外線を照射して当該接着剤を硬化させる。その結果、マイクロチップ１を製造することができる。
【００５０】
液体上昇防止部２０の製造にあたっては、接着剤の塗布・硬化により製造可能であるから、形状（内径ＩＤ１など）の変更において自由度をもたせることができる。
【００５１】
以上の本実施形態によれば、チムニー１０の頂部１２（の近傍）の内壁面１４に液体上昇防止部２０が形成されチムニー１０の開口径が狭められているから、液体注入後の針を引き抜く際に、液体が液体上昇防止部２０によってチムニー１０の内部に戻され、液体のチムニー１０（の頂部１２）への付着を防止又は抑制することができる。
【００５２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は主には下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ以外は第１の実施形態と同じである。図３に示す通り、本実施形態にかかるマイクロチップ１ではチムニー１０の頂部１２の構成が異なっており、図２の液体上昇防止部２０に代えて、液体上昇防止部３０が設けられている。
【００５３】
液体上昇防止部３０はチムニー１０の頂部１２を変形させた部位であり、チムニー１０と一体成形されている。液体上昇防止部３０はチムニー１０の頂部１２に対し内側と外側とにそれぞれ突出した部位であり、チムニー１０の頂部１２に沿って円環状に形成されている。液体上昇防止部３０がチムニー１０の内壁から内側に突出しているため、チムニー１０の頂部１２（の近傍）の内径ＩＤ２（開口径）は内径ＩＤより小さくなっている。
【００５４】
液体上昇防止部３０を製造する際には、樹脂製基板３の微細流路７を形成した側（樹脂製フィルム５側）を常温に保持した状態で、チムニー１０の頂部１２に対し一定温度に加熱した熱プレス機（熱板）を押し当て、一定の荷重を加えながらこの状態を一定時間保持し、チムニー１０の頂部１２を熱変形させる。
【００５５】
液体上昇防止部３０の製造にあたっては、チムニー１０の頂部１２に対し単に熱板を押圧することで足りるから、比較的簡単に製造することができるし、当該熱板と微細流路７とがチムニー１０により離間しているから、微細流路７の変形も防止することができる。
【００５６】
以上の本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、チムニー１０の頂部１２に液体上昇防止部３０が形成されチムニー１０の開口径が狭められているから、液体注入後の針を引き抜く際に、液体が液体上昇防止部３０によってチムニー１０の内部に戻され、液体のチムニー１０（の頂部１２）への付着を防止又は抑制することができる。
【００５７】
なお、液体上昇防止部３０は、チムニー１０とは別体で構成され、チムニー１０の頂部１２の内壁面１４に対し突出部として接着されてもよい。
【００５８】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は主には下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ以外は第１の実施形態と同じである。図４に示す通り、本実施形態にかかるマイクロチップ１ではチムニー１０の頂部１２の構成が異なっており、図２の液体上昇防止部２０に代えて、液体上昇防止部４０が設けられている。
【００５９】
液体上昇防止部４０はチムニー１０の頂部１２を変形させた部位であり、チムニー１０と一体成形されている。液体上昇防止部４０はチムニー１０の頂部１２の内壁から内側に突出した部位であり、チムニー１０の頂部１２に沿って円環状に形成されている。
【００６０】
液体上昇防止部４０がチムニー１０の内壁から内側に突出しているため、チムニー１０の頂部１２（の近傍）の内径ＩＤ３（開口径）は内径ＩＤより小さくなっている。
【００６１】
液体上昇防止部４０を製造する際には、樹脂（樹脂製基板３）の射出成形工程において、固定コア側には一定の先端径を有するコアピンを立て、可動コア側には固定コア側のコアピンより小径の先端径を有するコアピンを立てて、樹脂を射出成形する。
【００６２】
液体上昇防止部４０の製造にあたっては、射出成形工程においてコアピンの選択と配置とにより形成可能であるから、液体上昇防止部２０，３０に比較して、正確な形状転写と安定した品質とを確保することができる。
【００６３】
以上の本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、チムニー１０の頂部１２（の近傍）に液体上昇防止部４０が形成されチムニー１０の開口径が狭められているから、液体注入後の針を引き抜く際に、液体が液体上昇防止部４０によってチムニー１０の内部に戻され、液体のチムニー１０（の頂部１２）への付着を防止又は抑制することができる。
【００６４】
なお、液体上昇防止部４０は、チムニー１０とは別体で構成され、チムニー１０の頂部１２の内壁面１４に対し突出部として接着されてもよい。
【００６５】
［第４の実施形態］
第４の実施形態は主には下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ以外は第１の実施形態と同じである。図５に示す通り、本実施形態にかかるマイクロチップ１ではチムニー１０の頂部１２の構成が異なっており、図２の液体上昇防止部２０に代えて、液体上昇防止部５０が設けられている。
【００６６】
液体上昇防止部５０はチムニー１０の頂部１２を変形させた部位であり、チムニー１０と一体成形されている。液体上昇防止部５０はチムニー１０の頂部１２に沿う段差構造を有しており、チムニー１０の頂部１２（近傍の）内径を大きくさせる構成とされている。上段部５２と下段部５４とから構成されている。下段部５４の内径（開口径）はチムニー１０の内径ＩＤと同じであり、上段部５２の内径ＩＤ４（開口径）はチムニー１０の内径ＩＤより大きくなっている。
【００６７】
液体上昇防止部５０を製造する際には、樹脂（樹脂製基板３）の射出成形工程において、可動コア側に対し段付きのコアピンを立てて、樹脂を射出成形する。
【００６８】
液体上昇防止部５０の製造にあたっては、液体上昇防止部４０と同様に、射出成形工程においてコアピンの選択と配置とにより形成可能であるから、液体上昇防止部２０，３０に比較して、正確な形状転写と安定した品質とを確保することができる。
【００６９】
以上の本実施形態によれば、チムニー１０の頂部１２に液体上昇防止部５０が形成されチムニー１０の開口径が拡げられているから、液体注入用の針とチムニー１０の内壁面１４との間に一定の間隔を保持することができる。その結果、液体注入後の針を引き抜く際に、針と内壁面１４との間の毛細管効果を抑えることができるために、液体が上昇するのを抑えられ、液体のチムニー１０（の頂部１２）への付着を防止又は抑制することができる。
【００７０】
本実施の形態では、液体上昇防止部５０を段差形状としたが、チムニー１０の内径を拡大することで液体の上昇を抑制できれば特に形状に限定はない。また、必ずしも頂部１２に設けられる必要はなく、液体が充填される領域より出口側に近い領域、即ち頂部１２近傍に設けられていればよい。
【００７１】
［第５の実施形態］
第５の実施形態は主には下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ以外は第１の実施形態と同じである。図６（ａ）に示す通り、本実施形態にかかるマイクロチップ１ではチムニー１０の頂部１２の構成が異なっており、図２の液体上昇防止部２０に代えて、液体上昇防止部６０が設けられている。
【００７２】
液体上昇防止部６０はチムニー１０の頂部１２の（近傍の）内壁面１４を変形させた部位であり、チムニー１０と一体成形されている。液体上昇防止部６０はチムニー１０の頂部１２の内壁面１４に形成されており、頂部１２に沿って円環状に形成されている。液体上昇防止部６０はシボ加工により形成されており、凹凸状を呈している。すなわち、液体上昇防止部６０は凹凸構造により疎水化処理部として機能している。
【００７３】
液体上昇防止部６０を製造する際には、樹脂（樹脂製基板３）の射出成形工程において、可動コア側に対し先端がシボ加工されたコアピンを立てて、樹脂を射出成形する。
【００７４】
コアピンにおけるシボ加工の算術平均粗さは、好ましくはＲａ＝０．５〜５０μｍである。コアピンにおけるシボ加工の形状は直線状であってもよいし、曲線状であってもよいし、格子状であってもよいし、不規則に交差する形状であってもよい。コアピンにおけるシボ加工の形状を格子状とする場合には、格子間隔を１０〜２００μｍとするのが好ましい。
【００７５】
液体上昇防止部６０の製造にあたっては、シボ加工を施したコアピンの選択により形成可能であるから、チムニー１０の頂部１２の内壁面１４に対し均一なシボ加工面を再現よく形成することができるし、樹脂の材料物性やコアピンへのシボ加工のパターン，粗さなどで制御（最適化）可能であるから、使用する液体に応じてチムニー１０の頂部１２への撥水性を制御することができる。
【００７６】
以上の本実施形態によれば、チムニー１０の頂部１２に液体上昇防止部６０が形成され頂部１２が凹凸状を呈しているから、チムニー１０の頂部１２の（近傍の）内壁面１４に撥水性が付与される。その結果、液体注入後の針を引き抜く際に、針と内壁面１４との間で液体が上昇するのを抑えられ、液体のチムニー１０（の頂部１２）への付着を防止又は抑制することができる。
【００７７】
［変形例］
図６（ｂ）に示す通り、液体上昇防止部６０の表面に対しさらに第２の凹凸構造６５を形成し、液体上昇防止部６０の凹凸構造を２段階にわたるようにしてもよい。この場合、チムニー１０の頂部１２の近傍の撥水性能をさらに向上させることができる。
【００７８】
［第６の実施形態］
第６の実施形態は主には下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ以外は第１の実施形態と同じである。図７に示す通り、本実施形態にかかるマイクロチップ１ではチムニー１０の頂部１２近傍の構成が異なっており、図２の液体上昇防止部２０に代えて、液体上昇防止部７０が設けられている。
【００７９】
液体上昇防止部７０は撥水処理膜で構成されており、疎水化処理部として機能している。液体上昇防止部７０は頂部１２に沿って円環状に形成されている。液体上昇防止部７０は断面視すると、チムニー１０の内壁面１４から頂面１６（上面）を経て外壁面１８にわたっており、頂部１２を覆っている。液体上昇防止部７０を構成する撥水処理膜はフルオロカーボン系材料の膜である。
【００８０】
本実施の形態では、撥水処理膜を内壁面１４から頂面１６を経て外壁面１８まで形成しているが、少なくとも内壁面１４に設けられていればよい。
【００８１】
液体上昇防止部７０を製造する際には、一定のフッ化処理溶液に対しチムニー１０の頂部１２を浸漬して乾燥させる。液体上昇防止部７０の製造にあたっては、単なるフッ化処理溶液へのチムニー１０の頂部１２の浸漬により形成可能であるから、チムニー１０の頂部１２に対し均一なフッ化処理面を再現よく形成することができる。
【００８２】
なお、液体上昇防止部７０を構成する撥水処理膜とチムニー１０の頂部１２近傍の壁面との密着性を高めるため、頂部１２の壁面に対し、蒸着やスパッタなどでＳｉＯ２膜を下地層として形成したり、プラズマ処理を施したりしてもよい。
【００８３】
また、液体上昇防止部７０を構成する撥水処理膜は、フルオロカーボン系材料の膜に限らず、炭化水素系材料の膜（例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜）であってもよいし、パレリン膜（例えば日本パレリン製パレリン膜）であってもよいし、トリアジンチオール膜（例えば竹内真空被膜製トリアジンコート）であってもよい。
【００８４】
以上の本実施形態によれば、チムニー１０の頂部１２近傍に液体上昇防止部７０が形成され頂部１２近傍の内壁面１４が撥水処理膜に覆われているから、チムニー１０の頂部１２に撥水性が付与される。その結果、液体注入後の針を引き抜く際に、針と内壁面１４との間で液体が上昇するのを抑えられ、液体のチムニー１０（の頂部１２）への付着を防止又は抑制することができる。
【００８５】
なお、第１〜第６の実施形態にかかる構成（液体上昇防止部２０，３０，４０，５０，６０，７０）は互いに組み合わせられてもよく、例えば、チムニー１０の頂部１２に対し、図８に示す通りに液体上昇防止部４０，６０が同時に形成されてもよいし、図９に示す通りに液体上昇防止部５０，６０が同時に形成されてもよいし、図１０に示す通りに液体上昇防止部６０，７０が同時に形成されてもよい。
【００８６】
さらに、第１〜第６の実施形態にかかる構成（液体上昇防止部２０，３０，４０，５０，６０，７０）は、チムニー１０を有しないマイクロチップ１にも適用可能であり、ウェル９の出口側開口の近傍に対し、液体上昇防止部２０，３０，４０，５０，６０，７０（これらの組合せを含む。）が形成されてもよい。上述のようにウェル９の「出口側開口の近傍」とは、ウェル９内の注液面より上部の部位であってウェル９の上部内壁から樹脂製基板３の上面に至る部位をいう（図２中、符号９ａ参照）。
【００８７】
この場合においては、液体注入後の針の引抜きに伴う液体のウェル９（の開口近傍の上面９ａ）への付着を防止又は抑制することができる。
【実施例】
【００８８】
（１）サンプルの作製
（１．１）サンプル１
樹脂製基板として、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート（アクリル系樹脂，旭化成製デルペット７０ＮＨ）を射出成形し、外形寸法が長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ１ｍｍの板状部材を作製した。その板状部材には、幅３０μｍ×深さ３０μｍの流路用溝を形成し、さらに内径が２．５ｍｍのウェルと、底部内径２．５ｍｍ×高さ７ｍｍ×（平均）肉厚０．７５ｍｍのチムニーとを、それぞれ複数形成した。流路用溝およびチムニーには、射出成形での転写性を高めるため、２〜５°の抜きテーパを形成した。その結果、チムニーの底部内径が２．５ｍｍであるのに対し、チムニーの頂部内径は３．２ｍｍとなった（図１１参照）。【００８９】
他方、樹脂製フィルムとして、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート（アクリル系樹脂，三菱レイヨン製アクリプレン，厚さ７５μｍ）を、長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍにカットしたものを準備した。【００９０】
その後、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを接合した。詳しくは、流路用溝が形成された樹脂製基板の接合面に対し樹脂製フィルムを重ね合わせ、熱プレス機を用いて、プレス温度８２℃に加熱された熱板間に樹脂製基板と樹脂製フィルムとを挟み、３．７２×１０６Ｐａ（３８ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力を加えて３０秒間保持し、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを接合した。【００９１】
以上の処理により作製されたマイクロチップを「サンプル１」とした。【００９２】
（１．２）サンプル２
サンプル１において、粘性の高いＵＶ接着剤をチムニーの頂部に円環状に塗布し紫外線を照射して硬化させ、リング状の液体上昇防止部を形成した（図２参照）。これによりチムニーの頂部内径を３．２ｍｍから２．２ｍｍに狭め、これを「サンプル２」とした。【００９３】
（１．３）サンプル３
サンプル１において、チムニーの頂部の形状を変形させて液体上昇防止部を形成した（図３参照）。サンプル１において、樹脂製基板の流路用溝を形成した側を常温に保持した状態で、チムニーの頂部に対し１５０℃に加熱した熱プレス機（熱板）を押し当て、ウェル１箇所当たり１ｋｇの荷重を加えて３０秒間保持した。【００９４】
これにより（熱変形により）チムニーの頂部内径を３．２ｍｍから２．４ｍｍに狭め、これを「サンプル３」とした。【００９５】
（１．４）サンプル４
サンプル１において、チムニーの頂部の形状を変形させて液体上昇防止部を形成した（図４参照）。サンプル１ではチムニーを作製する際に可動コア側にコアピンを立てたが、ここでは可動コア側にφ２．２ｍｍの小径のコアピンを、固定コア側には先端径２．５ｍｍのコアピンを、それぞれ立てて、チムニーの頂部の内径を２．２ｍｍとした。【００９６】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル４」とした。【００９７】
（１．５）サンプル５
サンプル１において、チムニーの頂部の形状を変形させて液体上昇防止部を形成した（図５参照）。サンプル１ではチムニーを作製する際に可動コア側にコアピンを立てたが、ここでは段付きのコアピンを立て、段付き部（内径の大きい方，上段部）の寸法を深さ３ｍｍ×内径４．２ｍｍ×肉厚０．２５ｍｍとした。【００９８】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル５」とした。【００９９】
（１．６）サンプル６
サンプル１において、チムニーの頂部の形状を変形させて液体上昇防止部を形成した（図６（ａ）参照）。サンプル１ではチムニーを作製する際に可動コア側に鏡面仕上げのコアピンを立てたが、ここでは表面に算術平均粗さ「Ｒａ＝１０μｍ」のシボ加工が施されたコアピンを立てた。ウェルの頂部（最頂部）から３ｍｍの深さまでがシボ加工されるよう、コアピンをシボ加工処理した。【０１００】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル６」とした。【０１０１】
なお、予備実験として、サンプル６における撥水性を下記のように確認した（接触角を測定した。）。【０１０２】
サンプル１の樹脂製基板と同じ材料のＰＭＭＡデルペット７０ＮＨの鏡面仕上げの平面サンプルを作製し、純水接触角を測定したところ、７０°であった。その後その平面サンプルに算術平均粗さＲａ＝１０μｍのシボ加工を施し、純水接触角を測定したところ、９５°であった。シボ加工前後で接触角が７０°から９５°に増大し、撥水性能が付与されたことを確認することができた。【０１０３】
（１．６．１）サンプル６−１について
サンプル６において、算術平均粗さ「Ｒａ＝１μｍ」のシボ加工が施されたコアピンを使用し、これにより得られたマイクロチップを「サンプル６−１」とした。【０１０４】
なお、予備実験として、サンプル６−１における撥水性を下記のように確認した。鏡面仕上げの樹脂製平面サンプルと、Ｒａ＝１μｍのシボ加工が施された樹脂製平面サンプルと、Ｒａ＝０．３μｍのシボ加工が施された樹脂製平面サンプルとを、それぞれ作製した。【０１０５】
その後、一方の側に前記樹脂製平面サンプルを、他方の側にガラス製平面サンプルを配置し、各サンプル間に０．１ｍｍの隙間を形成し、その隙間に３μｌの液滴（水）を導入し、当該液滴が隙間に浸透する様子を観察した。【０１０６】
その観察の結果、鏡面仕上げの樹脂製平面サンプルでは１秒未満で液滴が浸透したのに対し、Ｒａ＝１μｍの樹脂製平面サンプルでは液滴が全量浸透するまで２秒以上を要した。Ｒａ＝０．３μｍの樹脂製平面サンプルでは１秒未満で液滴が浸透した。【０１０７】
以上の観察結果より、Ｒａ＝１μｍのシボ加工を施すことにより、毛細管現象を抑制する効果が付与されたことを確認することができた。【０１０８】
（１．６．２）サンプル６−２について
サンプル６において、「高さ１０μｍ×間隔１５０μｍの格子状」のシボ加工が施されたコアピンを使用し、これにより得られたマイクロチップを「サンプル６−２」とした。【０１０９】
なお、予備実験として、サンプル６−２における撥水性を下記のように確認した。鏡面仕上げの樹脂製平面サンプルと、格子状（高さ１０μ×間隔１５０μｍ）のシボ加工が施された樹脂製平面サンプルと、直線状（高さ１０μ×間隔１５０μｍ）のシボ加工が施された樹脂製平面サンプルとを、それぞれ作製した。【０１１０】
一方の側に前記樹脂製平面サンプルを、他方の側にガラス製平面サンプルを配置し、各サンプル間に０．１ｍｍの隙間を形成し、その隙間に３μｌの液滴（水）を導入し、当該液滴が隙間に浸透する様子を観察した。【０１１１】
その観察の結果、鏡面仕上げの樹脂製平面サンプルでは１秒未満で液滴が浸透したのに対し、格子状の凹凸を有する樹脂製平面サンプルでは液滴が全量浸透することはなかった。直線状の凹凸を有する樹脂製平面サンプルでは液滴が全量浸透するまで５秒以上を要した（直線状のパターンに関しては、直線を横切る方向に対しては全量浸透することがなかった。）。【０１１２】
以上の観察結果より、表面に格子状（及び直線状）のシボ加工を施すことにより、毛細管現象を抑制する効果が付与されたことを確認することができた。【０１１３】
（１．７）サンプル７
サンプル１において、チムニーの頂部をフッ化処理して液体上昇防止部を形成した（図７参照）。具体的には、オプツールＤＸ（ダイキン工業製）をデムナムソルベント液（ダイキン工業製）に０．１％に希釈した溶液に対し、ウェルの頂部を３ｍｍの深さで１分間浸漬し、その後２４時間乾燥させ、さらにデムナムソルベント液でリンスした。【０１１４】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル７」とした。【０１１５】
なお、予備実験として、サンプル７における撥水性を下記のように確認した（接触角を測定した。）。サンプル１の樹脂製基板と同じ材料のＰＭＭＡデルペット７０ＮＨで鏡面仕上げの平面サンプルを作製し、純水接触角を測定したところ、７０°であった。その後その平面サンプルに上記と同様のフッ化処理を施し、純水接触角を測定したところ、１０８°であった。フッ化処理前後で接触角が７０°から１０８°に増大し、撥水性能が付与されたことを確認することができた。【０１１６】
（１．８）サンプル８
サンプル１に対し、サンプル４（開口部縮小），サンプル６（シボ加工）と同様の処理をそれぞれ施し、液体上昇防止部を形成した（図８参照）。【０１１７】
詳しくは、サンプル１の射出成形工程において、可動コア側にφ２．２ｍｍでＲａ＝１０μｍのシボ加工されたコアピンを、固定コア側には先端径２．５ｍｍでＲａ＝１０μｍのシボ加工されたコアピンをそれぞれ立てて、ウェルの頂部の内径が２．２ｍｍで、ウェルの頂部から３ｍｍの深さまでがシボ加工されるよう、コアピンのシボ加工の範囲を調整した。【０１１８】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル８」とした。【０１１９】
（１．９）サンプル９
サンプル１に対し、サンプル５（段差形成），サンプル６（シボ加工）と同様の処理をそれぞれ施し、液体上昇防止部を形成した（図９参照）。詳しくは、サンプル１の射出成形工程において、段付きのコアピンであってＲａ＝１０μｍのシボ加工されたコアピンを可動コア側に立てて、上段部の寸法が深さ３ｍｍ×内径４．２ｍｍ×肉厚０．２５ｍｍで上段部がシボ加工されるようにした。【０１２０】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル９」とした。【０１２１】
（１．１０）サンプル１０
サンプル１に対し、サンプル６（シボ加工），サンプル７（フッ化処理）と同様の処理をそれぞれ施し、液体上昇防止部を形成した（図１０参照）。詳しくは、サンプル１に対し、サンプル６と同様の手法でチムニーの頂部の内壁にシボ加工面を形成し、その後サンプル７と同様の処理を施してチムニーの頂部の内壁をフッ化処理した。【０１２２】
これにより得られたマイクロチップを「サンプル１０」とした。【０１２３】
なお、サンプル１０において、サンプル６と同様の予備実験を行ったところ、シボ加工，フッ化処理の前後で純水接触角が７０°から１３５°に大幅に増大し、超撥水性能が付与されたことを確認することができた。ここでいう「超撥水性」とは、表面に純水を滴下するとほとんど球状に見え、平面サンプルを傾けると滑落するような状態である。【０１２４】
（２）評価の方法とその結果
各サンプルにおいてチムニーへの液体の付着の有無とその付着箇所、付着量などを検査して各サンプルの良否を評価した。詳しくは、はじめに外径φ０．５ｍｍ×内径φ０．２５ｍｍ×長さ５０ｍｍの針がついたシリンジポンプをＺ軸ステージに組み付けた。シリンジには粘度調整剤にて粘度を１０ｃＰに調整した水溶液を入れた。針をチムニーの内壁から水平方向に０．２ｍｍ離間させ、かつ、ウェルの底部（樹脂製フィルムの樹脂製基板との接合面）から垂直方向に５０ｍｍ離間した位置に固定した。【０１２５】
この状態で、針を、３００ｍｍ／ｓｅｃの速度でウェルの底部５０ｍｍの高さから０．２ｍｍの高さまで垂直に下降させ、１５μｌの水溶液を０．１秒間で注入し、その後針を、３００ｍｍ／ｓｅｃの速度でウェルの外に垂直に引き抜くという動作を行い、チムニーの内壁や頂部などへの液体の付着の有無とその付着箇所、付着量などを確認した（付着検査試験）。【０１２６】
なお、液体の付着量については、付着した液体をろ紙で吸い取り、精密天秤で吸取り前後の重さをそれぞれ測定して算出した。【０１２７】
付着検査試験の概要（仕様）は下記の通りである。【０１２８】
針：ステンレス製，外径φ０．５ｍｍ×内径φ０．２５ｍｍ×長さ５０ｍｍ
液体：粘度調整剤にて粘度を１０ｃＰに調整した水溶液
針の抜き差し速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ
液体の注入量：１５μｌ
ウェルの形状（サンプル１）：内径２．５ｍｍ
チムニーの形状（サンプル１）：底部内径２．５ｍｍ×高さ７ｍｍ×頂部内径３．２ｍｍ×平均肉厚０．７５ｍｍ（頂部肉厚１ｍｍ）
各サンプルについて、付着検査試験をそれぞれ１０回行い、その平均（値）を求めた。付着検査試験の結果を、サンプルごとに下記に示し、併せて簡単に表１にも示す。【０１２９】
（２．１）サンプル１
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部の内壁への液滴の付着が観察された。平均付着量は０．５μｌであった。【０１３０】
特に、１０回の試験中２回で、チムニーの頂面（上面）への付着が認められた。【０１３１】
（２．２）サンプル２
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部の内壁であって液体上昇防止部の下部への液滴の付着がわずかに観察された。平均付着量は０．２μｌであった。【０１３２】
サンプル２では、注入用の針を引き抜く際に表面張力によって針に引きずられた液体が、内径が狭められた液体上昇防止部によってチムニーの内部に戻され、その一部が液体上昇防止部の下部へ付着したためと考えられる。なお、液体上昇防止部の頂面（上面）への付着は認められなかったので、コンタミネーションは防止可能であると考えられる。【０１３３】
（２．３）サンプル３
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部の内壁であって液体上昇防止部の下部への液滴の付着がわずかに観察された。平均付着量は０．３μｌであった。【０１３４】
サンプル３でも、サンプル２と同様に、注入用の針を引き抜く際に表面張力によって針に引きずられた液体が、内径が狭められた液体上昇防止部によってチムニーの内部に戻され、その一部が液体上昇防止部へ付着したためと考えられる。なお、液体上昇防止部の頂面（上面）への付着は認められなかったので、コンタミネーションは防止可能であると考えられる。【０１３５】
（２．４）サンプル４
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部の内壁であって液体上昇防止部の下部への液滴の付着がわずかに観察された。平均付着量は０．２μｌであった。【０１３６】
サンプル４でも、サンプル２と同様に、注入用の針を引き抜く際に表面張力によって針に引きずられた液体が、内径が狭められた液体上昇防止部によってチムニーの内部に戻され、その一部が液体上昇防止部の下部へ付着したためと考えられる。なお、液体上昇防止部の頂面（上面）への付着は認められなかったので、コンタミネーションは防止可能であると考えられる。【０１３７】
（２．５）サンプル５
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部（液体上昇防止部（段差構造部）の内壁）への付着は認められなかった。【０１３８】
上段部の内径をφ３．２ｍｍからφ４．２ｍｍに拡げた分の半分（０．５ｍｍ分）だけ、針をチムニーの内壁から離間することができたため、付着現象が起こらなかったと考えられる。【０１３９】
（２．６）サンプル６
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１４０】
サンプル６では、シボ加工（Ｒａ＝１０μｍ）を施すことで、チムニーの頂部の内壁の純水接触角が７０°から９５°へと高まり、液体に対して撥水性を発揮したためと考えられる。
（２．６．１）サンプル６−１について
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１４１】
サンプル６−１では、微細なシボ加工（Ｒａ＝１μｍ）を施すことで、液体に対して毛細管現象を抑制する効果を発揮したためと考えられる。【０１４２】
（２．６．２）サンプル６−２について
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１４３】
サンプル６−２では、シボ加工（格子状）を施すことで、液体に対して毛細管現象を抑制する効果を発揮したためと考えられる。【０１４４】
（２．７）サンプル７
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１４５】
サンプル７では、フッ化処理を施すことで、チムニーの頂部の純水接触角が７０°から１０８°へと高まり、液体に対して撥水性を発揮したためと考えられる。【０１４６】
（２．８）サンプル８
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１４７】
サンプル８では、注入用の針を引き抜く際に表面張力によって針に引きずられた液体が、内径が狭められた液体上昇防止部によってチムニーの内部に戻されるとともに、チムニーの頂部自体がシボ加工によって撥水処理されたためと考えられる。【０１４８】
（２．９）サンプル９
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１４９】
サンプル９では、上段部の内径をφ３．２ｍｍからφ４．２ｍｍに拡げた分の半分（０．５ｍｍ分）だけ、針をチムニーの内壁から離間することができ、内径が拡がったチムニーの頂部にはシボ加工が施され液滴が付着しにくい状態にあったためと考えられる。【０１５０】
（２．１０）サンプル１０
１０回の付着検査試験を繰り返した結果、チムニーの頂部への付着は認められなかった。【０１５１】
サンプル１０では、シボ加工，フッ化処理を施すことで、チムニーの頂部の純水接触角が７０°から１３５°へと高まり、液体に対して超撥水性を発揮したためと考えられる。【０１５２】
【表１】
2010116856.tif 000003
【０１５３】
（３）まとめ
サンプル１とサンプル２〜１０とを比較すると、サンプル２〜１０では良好な結果を得られた。【０１５４】
この結果から、チムニーの開口径を縮小することやチムニーに凹凸構造を形成すること、チムニーに撥水処理膜を形成することは、液体のチムニーへの付着を防止又は抑制する上で有用であることがわかった。【０１５５】
なお、サンプル１〜１０においてチムニーを形成せずに、ウェルの出口側開口の近傍に対しサンプル２〜９と同様の処理を施し、それら各サンプルに対し付着検査試験を行ったところ、サンプル１〜１０と同様の結果を得られた。【０１５６】
この結果から、ウェルの開口径を縮小することやウェルに凹凸構造を形成すること、ウェルに撥水処理膜を形成することは、液体のウェルへの付着を防止又は抑制する上で有用であることがわかった。
【符号の説明】
【０１５７】
１  マイクロチップ
３  樹脂製基板
Ｔ１  板厚
５  樹脂製フィルム
Ｔ２  厚さ
７  微細流路
９  ウェル
１０  チムニー
１２  頂部
１４  内壁面
１６  頂面
１８  外壁面
Ｈ  高さ
ＩＤ，ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３  内径
２０，３０，４０，５０，６０，７０  液体上昇防止部
５２  上段部
５４  下段部
６５  第２の凹凸構造
１００  チムニー
１０２  頂部
１０４  内壁
１１０  ウェル
１１２  内壁
２００  針
Ｌ  液体
【図１】
2010116856.tif 000004
【図２】
2010116856.tif 000005
【図３】
2010116856.tif 000006
【図４】
2010116856.tif 000007
【図５】
2010116856.tif 000008
【図６】
2010116856.tif 000009
【図７】
2010116856.tif 000010
【図８】
2010116856.tif 000011
【図９】
2010116856.tif 000012
【図１０】
2010116856.tif 000013
【図１１】
2010116856.tif 000014
【図１２】
2010116856.tif 000015
【国際調査報告】
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