(57)【要約】  本発明において、マイクロ分析チップ１は、溝（流路用溝２２）が形成された樹脂製基板２０と、溝（流路用溝２２）を閉塞するための樹脂性フィルム１０と、を備えており、基板（樹脂製基板２０）と蓋体（樹脂製フィルム１０）との少なくとも一方がシクロオレフィン樹脂で構成されており、可視光，蛍光による正確な位置合わせや反応の有無の確認と、テラヘルツ光による正確な試料分析とを実現する。
2010092726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝が形成された基板と、
該溝を閉塞する蓋体と、
を備えるマイクロ分析チップを用いた試料分析方法であって、
該基板と該蓋体との少なくとも一方は、シクロオレフィン樹脂で構成されており、
該基板と該蓋体とのうち該シクロオレフィン樹脂で構成された基板または該蓋体に対し、可視光線を透過させて試料に照射し、該試料からの透過光または反射光を、該シクロオレフィン樹脂で構成された基板または蓋体を透過させ、当該透過した可視光を測定して試料分析を行う工程１と、
テラヘルツ光を、当該基板または蓋体を透過させて試料に照射し、該試料からの透過光または反射光を、該基板または蓋体を透過させ、透過した透過光を測定して試料分析を行う工程２とを有することを特徴とする試料分析方法。
【請求項２】
前記工程２が、テラヘルツ光を、前記シクロオレフィン樹脂で構成された基板または蓋体を透過させて試料に照射し、該試料からの透過光または反射光を、前記基板または蓋体を透過させ、透過した透過光を測定して試料分析を行う工程であることを特徴とする請求項１に記載の試料分析方法。
【請求項３】
前記シクロオレフィン樹脂の吸水率が０．０１％以下であることを特徴とする請求項１に記載の試料分析方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の試料分析方法に用いられるマイクロ分析チップであって、溝が形成された基板と、該溝を閉塞する蓋体と、を備え該基板と該蓋体との少なくとも一方がシクロオレフィン樹脂で構成されていることを特徴とするマイクロ分析チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料分析方法およびこれに用いられるマイクロ分析チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ分析チップを用いた試料分析が行われるようになってきており、チップ中に形成された流路に試料を流し込んで（充填して）光を照射することにより、少量の試料でも十分にその特性を分析することができるようになっている。例えば、特許文献１にはＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で作製したディスポーザルタイプのマイクロ分析チップが開示されており、特許文献２にはチップの構成材料としてＰＤＭＳに加えＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）も使用可能である旨や、分析用の光としてテラヘルツ光を使用した技術が開示されている。【０００３】
「テラヘルツ光」とは、波長が赤外線より長く（１００μｍ〜１ｍｍ程度）、電波と光の中間であるテラヘルツ帯域の光のことである。【０００４】
テラヘルツ光は赤外線に比較して振動が緩やかであり、テラヘルツ光の振動は分子の中の原子間の局所振動といったものではなく、いわば原子団間の振動に相当する。したがって、テラヘルツ光を用いて原子団の振動を検出すれば、分子そのものの存在を一意に識別できるのであり、赤外分光では数多くの局所振動を組み合わせて分子の存在を推測するのに対し、テラヘルツ分光では１つの周波数の吸収線を持って分子の特定ができる（特許文献３参照）。【０００５】
ところで、分析用の光としてテラヘルツ光を使用する場合において、テラヘルツ光は一般的に水に吸収される特性を有しており、チップ中の試料（チップの流路中に充填した試料）を分析するときには、水の影響を低減するため流路に充填された試料を冷却・凍結することが望ましい。例えば、波長５５０ｎｍの可視光に対する水の吸収係数α（ｃｍ−１）は３．５０Ｅ−０４と小さく、可視光では水はほとんど吸収されず透明であるといえる。ところが、波長２５０μｍのテラヘルツ光において水の吸収係数α（ｃｍ−１）は２．６９Ｅ＋０２と大きく、テラヘルツ光は水を透過することが困難であると言える（非特許文献１参照）。冷却・凍結した場合、波長２５０μｍでの氷の吸収係数α（ｃｍ−１）は１．０７Ｅ＋０１と水の状態での吸収係数αに対して約２０分の１となり、テラヘルツ光を用いた分析には試料を冷却・凍結させたほうが著しく分析能が向上すると考えられている。【０００６】
また、テラヘルツ光は人間の目で確認することができないため、光学系の位置調整は困難である。そのため、テラヘルツ光を用いて分析を行う場合には、可視光を使って１次調整を行い、その後光源を入れ替えるということが必要となる。また、可視光を用いた蛍光イメージングおよび顕微鏡観察とテラヘルツ光を用いた分子分析を行う場合には、得られる情報が異なるため、相補的に使うことが求められる。そのため、テラヘルツ光による分析には可視光の光学系が同一装置内に装備されていることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１５７８５５号公報
【特許文献２】特表２００８−５０９３９１号公報
【特許文献３】特開２００８−１９７０８１号公報（段落００１２）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】“Optical Absorption of Water Compendium”，［online］，［平成２１年１月２０日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://omlc.ogi.edu/spectra/water/abs/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、流路に充填された試料の凍結に伴ってチップそのものも冷却・凍結され、チップが吸水性を有するＰＤＭＳやＰＭＭＡで構成されていると、チップに水分が含浸してチップ内でクラックと呼ばれる白濁現象が起こる。この場合において、可視光を用いて試料を分析（顕微鏡観察）しようとすると、チップが白濁していて正確な分析ができない。さらに、マイクロ分析チップの流路が微細である場合には、テラヘルツ光による試料分析の事前の段階で、可視光を用いてマイクロ分析チップの配置を位置合わせしたり、蛍光を用いて（蛍光顕微鏡を用いて）マイクロ分析チップ中での液体試料の反応の有無を確認したりすることがあり、この場合においてもチップが白濁していると正確な位置合わせや反応の有無の確認ができない。【００１０】
したがって、本発明の主な目的は、可視光，蛍光による正確な位置合わせや反応の有無の確認と、テラヘルツ光による正確な試料分析とを実現することができるマイクロ分析チップおよびこれを用いた試料分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の態様によれば、
溝が形成された基板と、
該溝を閉塞する蓋体と、
を備えるマイクロ分析チップを用いた試料分析方法であって、
該基板と該蓋体との少なくとも一方は、シクロオレフィン樹脂で構成されており、
該基板と該蓋体とのうち該シクロオレフィン樹脂で構成された基板または該蓋体に対し、可視光線を透過させて試料に照射し、該試料からの透過光または反射光を、該シクロオレフィン樹脂で構成された基板または蓋体を透過させ、当該透過した可視光を測定して試料分析を行う工程１と、
テラヘルツ光を、当該基板または蓋体を透過させて試料に照射し、該試料からの透過光または反射光を、該基板または蓋体を透過させ、透過した透過光を測定して試料分析を行う工程２とを有することを特徴とする試料分析方法が提供される。【００１２】
本発明の他の態様によれば、上記試料分析方法に用いられるマイクロ分析チップであって、溝が形成された基板と、前記溝を閉塞するための蓋体と、を備え該基板と該蓋体との少なくとも一方をシクロオレフィン樹脂で構成したことを特徴とするマイクロ分析チップが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、チップ内でクラックの発生を防止することができ、可視光，蛍光による正確な位置合わせや反応の有無の確認と、テラヘルツ光による正確な試料分析とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好ましい実施形態にかかるマイクロ分析チップの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態で使用される基板（樹脂製基板）の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図４】図１のマイクロ分析チップを用いた分析システム（透過型）の概略構成を示す図面である。
【図５】図４の変形例の概略構成を示す図面である。
【図６】図１のマイクロ分析チップを用いた分析システム（反射型）の概略構成を示す図面である。
【図７】図６の変形例の概略構成を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、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。
【００１６】
図１，図２に示す通り、マイクロ分析チップ１は樹脂製フィルム１０（蓋体）と樹脂製基板２０（基板）とを備えている。樹脂製フィルム１０はシート状の部材であり、樹脂製基板２０はほぼ直方体状の部材である。
【００１７】
図１，図３に示す通り、樹脂製基板２０には流路用溝２２（溝）が形成されており、流路用溝２２（溝）が形成されている面（接合面２４）に樹脂製フィルム１０が接合されている。
【００１８】
マイクロ分析チップ１では、樹脂製フィルム１０が溝（流路用溝２２）を閉塞するための蓋体（カバー）として機能し、樹脂製フィルム１０と流路用溝２２とによって微細流路２６が形成されている。詳しくは、流路用溝２２の内壁面と樹脂製フィルム１０の下面とによって微細流路２６が形成されている。
【００１９】
図１，図２に示す通り、マイクロ分析チップ１には複数の流入・流出孔３０が形成されている。流入・流出孔３０は樹脂製フィルム１０を貫通して流路用溝２２の始端や終端、中途部などに通じている。樹脂性フィルム１０と基板である樹脂性基板２０とを接合した状態においては、流入・流出孔３０は微細流路２６と外部とを接続する開口部として機能している。流入・流出孔３０は円形状を呈しているが、矩形状を呈してもよいし、その他の形状を呈していてもよい。
【００２０】
マイクロ分析チップ１では、流入・流出孔３０は液体試料（ゲル，緩衝液を含む。）などの導入，保存，排出などを行うために使用される。詳しくは、分析装置（図示略）に設けられたチューブやノズルが流入・流出孔３０に接続され、そのチューブやノズルを介して、液体試料などが微細流路２６に導入されまたは微細流路２６から排出される。
【００２１】
なお、本実施形態で使用可能な液体試料は主には生体試料を対象としており、当該生体試料としては例えば血液，涙液，唾液，骨髄液，尿，汗，鼻水，精液などが挙げられる。もちろん、使用可能な液体試料は生体試料に限らず、薬品類，海水，水道水，湖水，地下水，河川の水などが対象とされてもよい。
【００２２】
樹脂製フィルム１０（蓋体）と樹脂性基板２０（基板）の少なくとも一つは、シクロオレフィン樹脂で構成されている。
【００２３】
シクロオレフィン樹脂としては、日本ゼオン製ＺＥＯＮＥＸ，三井化学製ＡＰＥＬ，チコナ製ＴＯＰＡＳなどとして、入手可能である。
【００２４】
樹脂性フィルム１０（蓋体）と樹脂性基板２０（基板）とを構成する樹脂の種類は互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００２５】
シクロオレフィン樹脂としては、例えば下記で表される構造単位を有する樹脂が挙げられる。
【００２６】
【化１】
2010092726.tif 000003
【００２７】
Ｒ１、Ｒ２は、水素原子またはアルキルを表す。
【００２８】
【化２】
2010092726.tif 000004
【００２９】
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、水素原子またはアルキルを表す。
【００３０】
当該シクロオレフィン樹脂は、好適には吸水率が０．０１％以下であることが好ましい。樹脂性フィルム１０，樹脂製基板２０の構成材料が吸水率０．０１％以下である場合には、試料分析時における液体試料の冷却・凍結時において、内部応力などによるチップの変形や破損などを確実に防止することができる。
【００３１】
本発明において、吸水率とはＪＩＳ  Ｋ７２０９「プラスチックー吸水率の求め方」に沿って測定した値をいう。
【００３２】
樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０の外形形状は長方形状を呈しているが、ハンドリングがしやすかったり分析しやすかったりする形状であればよい。樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０は正方形や長方形などの形状を呈しているのが好ましく、その大きさは、例えば１０ｍｍ角〜２００ｍｍ角であり、好ましくは１０ｍｍ角〜１００ｍｍ角である。
【００３３】
微細流路２６の断面形状は、液体試料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３０〜２００μｍ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。
【００３４】
微細流路２６の幅，深さは、マイクロ分析チップ１の用途によって決めれば良い。
【００３５】
微細流路２６の断面形状は矩形状でもよいし、曲面状でもよい。
【００３６】
樹脂製フィルム１０（シート状の部材）の厚さは、好ましくは３０〜３００μｍであり、より好ましくは５０〜１５０μｍである。
【００３７】
他方、樹脂製基板２０の板厚は、成形性を考慮して、好ましくは０．２〜５ｍｍであり、より好ましくは０．５〜２ｍｍである。
【００３８】
続いて、マイクロ分析チップの製造方法について説明する。
【００３９】
流入・流出孔３０が予め形成された樹脂性フィルム１０を準備するとともに、熱可塑性樹脂を射出成形して流路用溝２２を有する樹脂性基板２０を作製する。
【００４０】
その後、樹脂製基板２０の接合面２４に対し樹脂製フィルム１０を重ね合わせ、樹脂製フィルム１０と樹脂性基板２０とを熱融着によって接合する。
【００４１】
例えば、熱板，熱風，熱ロール，超音波，振動，レーザなどを用いて、樹脂製フィルム１０と樹脂製基板２０とを加熱することで接合する。１例として、熱プレス機を用いて、加熱された熱板間に対し樹脂製フィルム１０と樹脂製基板２０とを挟み、熱板から圧力を加えながら所定時間保持することで、樹脂製フィルム１０と樹脂製基板２０とを接合する。
【００４２】
続いて、マイクロ分析チップ１を用いた試料分析方法について説明する。
【００４３】
本発明の試料分析方法は、基板と蓋体とのうちシクロオレフィン樹脂で構成された基板または蓋体に対し、可視光線を透過させて試料に照射し、試料からの透過光または反射光を、シクロオレフィン樹脂で構成された基板または蓋体を透過させ、透過した可視光を測定して試料分析を行う工程１と、テラヘルツ光を、基板または蓋体を透過させて試料に照射し、試料からの透過光または反射光を、基板または蓋体を透過させ、透過した透過光を測定して試料分析を行う工程２とを有する。
【００４４】
当該試料分析方法の使用にかかる分析システムの構成としては、下述するように、試料を透過した光を検出して分析を行う透過型の構成および試料からの反射した光を検出して分析を行う反射型の構成がある。
【００４５】
上記工程１を有するためには、上記工程１の分析システムの構成を反射型とするか、または基板と蓋体とをいずれもシクロオレフィン樹脂で構成する必要がある。
【００４６】
上記工程２においては、分析システムの構成としては透過型、反射型いずれも用いることができるが、透過型の場合には、基板および蓋体ともにシクロオレフィン樹脂で構成されることが好ましく、どちらか一方がシクロオレフィン樹脂で構成されない場合には、残りの一方には吸水率の低いフッ素樹脂などを用いることが好ましい。
【００４７】
上記工程２としては、可視光とテラヘルツ光を同じ側から照射できる、という観点から、テラヘルツ光を、前記シクロオレフィン樹脂で構成された基板または蓋体を透過させて試料に照射し、該試料からの透過光または反射光を、前記基板または蓋体を透過させ、透過した透過光を測定して試料分析を行う工程２であることが好ましい。
【００４８】
具体的方法について説明する。
【００４９】
はじめに、マイクロ分析チップ１の流路用溝２２に対し液体試料を流入させて試料分析にかかる反応を行わせ、その後マイクロ分析チップ１を冷却して流路用溝２２中の液体試料を凍結させる。
【００５０】
その後、図４〜図７に示す所定の分析システム（４０，４５）を用いてマイクロ分析チップ１中の液体試料の具体的な分析を行う。
【００５１】
当該試料分析方法の使用にかかる分析システムの構成は、マイクロ分析チップ１の液体試料中を光透過させて当該液体試料を分析する「透過型（図４，図５参照）」と、マイクロ分析チップ１の液体試料で光反射させて当該液試料を分析する「反射型（図６，図７参照）」とに分けられ、いずれかのタイプでマイクロ分析チップ１中の液体試料が光学的に分析される。
【００５２】
以下では、透過型の分析システム４０と反射型の分析システム４５とにおける試料分析方法を、場合を分けてそれぞれ説明する。
［透過型］
図４に示す通り、透過型の分析システム４０では、光源５０，フィルタ６０，反射ミラー７０が直線状に配置されており、反射ミラー７０の反射光を受光可能な位置に検出器８０が配置されている。
【００５３】
光源５０は、可視光を発する可視光源５０ａと（可視光源５０ａは可視光の波長領域に含まれる蛍光も発光可能である。）、テラヘルツ光を発するテラヘルツ光源５０ｂとを有しており、分析システム４０ではそのいずれかが使用される。光源５０では、可視光源５０ａとテラヘルツ光源５０ｂとがレボルバー式に回転して配置位置が入替え可能となっている。
【００５４】
さらに光源５０に対応して、検出器８０も可視光を検出する可視光検出器８０ａと、テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出器８０ｂとを有しており、使用される光源５０（可視光源５０ａかテラヘルツ光源５０ｂか）に応じて、可視光検出器８０ａとテラヘルツ光検出器８０ｂとがレボルバー式に回転して受光位置が入替え可能となっている。
【００５５】
透過型の分析システム４０で実際に試料分析する際には、マイクロ分析チップ１をフィルタ６０と反射ミラー７０との間の所定位置に配置（位置合わせ）するとともに、マイクロ分析チップ１中の液体試料の反応の有無などを確認する。
【００５６】
詳しくは、光源５０として可視光源５０ａを使用し、可視光源５０ａから可視光を発してその可視光を可視光検出器８０ａで受光しマイクロ分析チップ１の位置合わせを行い、可視光源５０ａから蛍光を発してその蛍光を可視光検出器８０ａで受光しマイクロ分析チップ１中の液体試料の反応の有無などを確認する。
【００５７】
この場合、可視光，蛍光はフィルタ６０，マイクロ分析チップ１をそれぞれ透過して反射ミラー７０で反射され、可視光検出器８０ａで検出される。
【００５８】
その後、光源５０としてテラヘルツ光源５０ｂを使用し、テラヘルツ光源５０ｂからテラヘルツ光を発してそのテラヘルツ光をテラヘルツ光検出器８０ｂで受光しマイクロ分析チップ１中の液体試料を光学的に分析する。
【００５９】
この場合、上記可視光，蛍光と同様に、テラヘルツ光はフィルタ６０，マイクロ分析チップ１をそれぞれ透過して反射ミラー７０で反射され、テラヘルツ光検出器８０ｂで検出される。
【００６０】
なお、透過型の分析システム４０は図５の構成を具備してもよい。
【００６１】
すなわち、図５に示す通り、光源５０（５０ａ，５０ｂ）とフィルタ６０との間にＳｉ製ミラー７２が配置されており、反射ミラー７０と検出器８０（８０ａ，８０ｂ）との間にもＳｉ製ミラー７２が配置されている。Ｓｉ製ミラー７２は可視光，蛍光を反射するのに対し、テラヘルツ光を透過させる特性を有している。光源５０（５０ａ，５０ｂ）と検出器８０（８０ａ，８０ｂ）とはＳｉ製ミラー７２に対し所定の位置に固定されている。
【００６２】
図５の分析システム４０では、光源５０として可視光源５０ａが使用される場合、可視光，蛍光はＳｉ製ミラー７２で反射され、フィルタ６０，マイクロ分析チップ１をそれぞれ透過して反射ミラー７０で反射され、さらにＳｉ製ミラー７２で反射され、可視光検出器８０ａで検出される。
【００６３】
他方、光源５０としてテラヘルツ光源５０ｂが使用される場合、テラヘルツ光はＳｉ製ミラー７２，フィルタ６０，マイクロ分析チップ１をそれぞれ透過して反射ミラー７０で反射され、さらにＳｉ製ミラー７２を透過してテラヘルツ光検出器８０ｂで検出される。
［反射型］
図６に示す通り、反射型の分析システム４５では、光源５０，フィルタ６０，ダイクロイックミラー９０が直線状に配置されている。ダイクロイックミラー９０の反射光を受光可能な位置には対物レンズ１００が配置され、ダイクロイックミラー９０の透過光を受光可能な位置には反射ミラー７０が配置されている。反射ミラー７０の反射光を受光可能な位置には検出器８０が配置されている。
【００６４】
反射型の分析システム４５で実際に試料分析する際には、マイクロ分析チップ１を対物レンズ１００に対向配置（位置合わせ）するとともに、マイクロ分析チップ１中の液体試料の反応の有無などを確認する。
【００６５】
詳しくは、光源５０として可視光源５０ａを使用し、可視光源５０ａから可視光を発してその可視光を可視光検出器８０ａで受光しマイクロ分析チップ１の位置合わせを行い、可視光源５０ａから蛍光を発してその蛍光を可視光検出器８０ａで受光しマイクロ分析チップ１中の液体試料の反応の有無などを確認する。
【００６６】
この場合、可視光，蛍光はフィルタ６０を透過してダイクロイックミラー９０で反射し対物レンズ１００を透過する。その後、当該可視光，蛍光はマイクロ分析チップ１の樹脂製基板２０を透過して液体試料で反射し、再度樹脂製基板２０を透過して対物レンズ１００を透過する。その後、当該可視光，蛍光はダイクロイックミラー９０を透過して反射ミラー７０で反射され、可視光検出器８０ａで検出される。
【００６７】
その後、光源５０としてテラヘルツ光５０ｂを使用し、テラヘルツ光５０ｂからテラヘルツ光を発してそのテラヘルツ光をテラヘルツ光検出器８０ｂで受光しマイクロ分析チップ１中の液体試料を光学的に分析する。
【００６８】
この場合、上記可視光，蛍光と同様に、テラヘルツ光はフィルタ６０，ダイクロイックミラー９０，対物レンズ１００を介して樹脂製基板２０を透過して反射し、対物レンズ１００，ダイクロイックミラー９０，反射ミラーを介してテラヘルツ光検出器８０ｂで検出される。
【００６９】
なお、反射型の分析システム４５も透過型の分析システム４０と同様に、図５に類似する図７の構成を具備してもよい。
【００７０】
すなわち、図７に示す通り、光源５０（５０ａ，５０ｂ）とフィルタ６０との間にＳｉ製ミラー７２が配置されており、反射ミラー７０に代えてＳｉ製ミラー７２が配置されている。
【００７１】
図７の分析システム４５では、光源５０として可視光源５０ａが使用される場合、可視光，蛍光はＳｉ製ミラー７２で反射され、フィルタ６０を透過してダイクロイックミラー９０で反射し対物レンズ１００を透過する。その後、当該可視光，蛍光はマイクロ分析チップ１の樹脂製基板２０を透過して液体試料で反射し、再度樹脂製基板２０を透過して対物レンズ１００を透過する。その後、当該可視光，蛍光はダイクロイックミラー９０を透過してＳｉ製ミラー７２で反射され、可視光検出器８０ａで検出される。
【００７２】
他方、光源５０としてテラヘルツ光源５０ｂが使用される場合、テラヘルツ光はＳｉ製ミラー７２，フィルタ６０，ダイクロイックミラー９０，対物レンズ１００を介して樹脂製基板２０を透過して反射し、対物レンズ１００，ダイクロイックミラー９０，Ｓｉ製ミラー７２を介してテラヘルツ光検出器８０ｂで検出される。
【００７３】
なお、本実施形態にかかるマイクロ分析チップ１はディスポーザルタイプであり、１つの液体試料の分析が終了したら、新規なマイクロ分析チップ１と取り替え、上記と同様の試料分析を繰り返し行うことができる。
【００７４】
この場合、マイクロ分析チップ１（樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０）はシクロオレフィン樹脂で構成されているから、軽量でかつ落下などの衝撃にも強く、取り回しが容易である。
【００７５】
以上の本実施形態では、樹脂製フィルム１０，樹脂性基板２０がシクロオレフィン樹脂で構成されているから、可視光による位置合わせや蛍光観察と、テラヘルツ光による分子の特定とを、同時に行うことができ、可視光による正確な位置合わせや蛍光による反応の有無の確認と、テラヘルツ光による正確な試料分析とを実現することができる。
【００７６】
すなわち、樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０がＰＤＭＳやＰＭＭＡで構成された場合には、ＰＤＭＳやＰＭＭＡは吸水性，吸湿性が高いため、水分が樹脂中に含浸して樹脂性フィルム１０，樹脂製基板２０を冷却・凍結させたときには、クラック（白濁）が発生し、可視光や蛍光、テラヘルツ光を用いた光学測定に影響がある。
【００７７】
これに対し、本実施形態では、樹脂製フィルム１０，樹脂性基板２０が吸水性，吸湿性の低いシクロオレフィン樹脂で構成されているから、クラックが発生し難く、可視光や蛍光、テラヘルツ光を用いた光学測定の正確性を向上させることができる。
【００７８】
ここで、液体試料の分析時（冷却・凍結時）において、テラヘルツ光が微細流路２６中の液体試料に吸収され、当該テラヘルツ光のテラヘルツ光検出器８０ｂによる検出量が低下する場合には、図３に示す通り、樹脂製基板２０の流路用溝２２の深さを１０〜３０μｍ程度と浅くして、テラヘルツ光の検出量を増加させるようにしてもよい。
【００７９】
この場合、テラヘルツ光が液体試料中を透過する光路が短縮されるから、テラヘルツ光の液体試料への吸収量が低下し、テラヘルツ光による液体試料の分析能を向上させることができる。
【００８０】
また、樹脂製基板２０をシクロオレフィン樹脂で構成して射出成形により製造するから、一般的に、マイクロ分析チップ１を量産可能であって、高品質，均一性を持ち合わせたチップを供給することができる。
【００８１】
特に流路用溝２２を形成する場合においては、加工が困難なガラスに比べ、エッチング等の加工が不要な分だけ容易に微細な流路用溝２２を形成することができるし、熱硬化に時間を要するＰＤＭＳ（熱硬化性樹脂）に比べ、迅速に流路用溝２２を形成することもできる。
【００８２】
さらに、マイクロ分析チップ１は１試料分析につき使い捨て可能なディスポーザルタイプであるから、異なる液体試料に対し繰り返し同じマイクロ分析チップ１を使用する必要はなく、液体試料を通じた生体汚染などの人体的な影響を未然に防止することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０の両方をシクロオレフィン樹脂で構成したが、樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０の少なくとも一方がシクロオレフィン樹脂で構成されていればよい。
【００８４】
すなわち、反射型の分析システム４５で用いる場合には、樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０のうちいずれか一方がガラスやＰＤＭＳ，ＰＭＭＡ，アクリルなどの樹脂で構成されてもよい。
【００８５】
詳しくは、マイクロ分析チップ１を、可視光，蛍光，とテラヘルツ光とを、共に透過型の分析システム４０で使用する場合には、可視光，蛍光，テラヘルツ光は樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０の両方を透過するため、それらの光は両部材から影響を受ける。そのため、この場合には、樹脂性フィルム１０，樹脂製基板２０の両方をシクロオレフィン樹脂で構成する必要がある。
【００８６】
これに対し、マイクロ分析チップ１を、可視光，蛍光，とテラヘルツ光とを、共に反射型の分析システム４５で使用する場合には、可視光，蛍光，テラヘルツ光は樹脂製基板２０のみを透過するため、それらの光は樹脂製基板２０のみから影響を受ける。そのため、反射型の分析システム４５では、樹脂製基板２０だけをシクロオレフィン樹脂で構成し、樹脂製フィルム１０はそれ以外の樹脂で構成しても試料分析においては問題がないと考えられる。
【００８７】
なお、分析システム４０，４５では、マイクロ分析チップ１の樹脂製フィルム１０，樹脂製基板２０の配置の向きを上記と反対としてもよい。この場合、反射型の分析システムでは樹脂製フィルム１０がシクロオレフィン樹脂で構成されていればよい。
【実施例】
【００８８】
（１）サンプルの作製
（１．１）サンプル１
透明樹脂材料のフッ素樹脂（旭硝子社製サイトップ（商品名））を厚さ７５μｍに製膜して幅２５ｍｍ，長さ２５ｍｍにカットし、これを樹脂製フィルムとした。【００８９】
透明樹脂材料のシクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製Zeonex330R：表１中ではＣＯＰ１、吸水率：０．００７％）を射出成形機で成形し、外形寸法が幅２５ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ１ｍｍの板状部材であって、幅３０μｍ，深さ３０μｍの流路用溝と、内径２ｍｍの流入・流出孔とが形成された樹脂製基板を作製した。ここで、流路用溝の深さ３０μｍを、流路の設計値として定義した。【００９０】
その後、樹脂製基板の接合面（流路用溝が形成された面）に対し樹脂製フィルムを重ねた。その後、その状態で、熱プレス機を用いて、プレス温度８２℃に加熱された熱板の間に樹脂製基板と樹脂製フィルムとを挟み、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。この接合によって、「サンプル１（マイクロ分析チップ）」を作製した。
（１．２）サンプル２
サンプル１の樹脂製フィルムの材質を、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ１）に変更した。それ以外はサンプル１と同様の手法で「サンプル２」を作製した。
（１．３）サンプル３
サンプル１の樹脂製フィルムをＣＯＰ１に、樹脂製基板を吸湿性のあるアクリル樹脂（旭化成製デルペット７０ＮＨ，飽和吸水率は１．７１％）にそれぞれ変更した。それ以外はサンプル１と同様の手法で「サンプル３」を作製した。
（１．４）サンプル４
サンプル１の樹脂製フィルムをアクリル樹脂（三菱レイヨン製アクリプレン，厚さ７５μｍ）に、樹脂製基板を吸湿性のあるアクリル樹脂（旭化成製デルペット７０ＮＨ，飽和吸水率は１．７１％）にそれぞれ変更した。それ以外はサンプル１と同様の手法で「サンプル４」を作製した。
（１．５）サンプル５
サンプル１の樹脂製フィルムをアクリル樹脂（三菱レイヨン製アクリプレン，厚さ７５μｍ）に、樹脂製基板をＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン，モメンティブパフォーマンスマテリアルジャパン社製TSE200）にそれぞれ変更した。それ以外はサンプル１と同様の手法で「サンプル５」を作製した。
（２）サンプルの評価
各サンプル１〜５の流路に水を充填し、その後テラヘルツ光にて分析する際に流路内試料を凍結させるため、外部冷却装置を用いて各サンプル１〜５を冷却して液体試料としての水を凍結させた。【００９１】
その後、各サンプル１〜５を透過型，反射型のいずれかの形態の分析システムに設置し（図４，図６参照）、可視光，テラヘルツ光を照射して、光源強度およびチップ内部からの光強度を測定し、下記ランクで評価を行った。その測定結果（併せて各サンプル１〜５の材質，分析システムへの設置形態）を表１に示す。【００９２】
ランク
○：チップ内部からの透過光強度または反射光強度が光源強度と比較して８０％以上である。
△：チップ内部からの透過光強度または反射光強度が光源強度と比較して５０％〜８０％である。
×：チップ内部からの透過光強度または反射光強度が光源強度と比較して５０％未満である。【００９３】
【表１】
2010092726.tif 000005
【００９４】
（２．１）サンプル１
サンプル１では、可視光による測定時において、「反射型」の分析システムを採用しており、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ１）を２回透過することになる。ＣＯＰ１は飽和吸水率が０．０１％と小さいため流路内試料を凍結しても樹脂製基板には水分由来のクラックは発生せず、可視光でも問題なく透過した。【００９５】
他方、テラヘルツ光による測定時においては、「透過型」の分析システムを採用しており、透過光路中の材料はＣＯＰ１とフッ素樹脂との２種類である。フッ素樹脂の飽和吸水率は０．０１％であり、流路内試料を凍結しても樹脂製基板と樹脂製フィルムとには水分由来のクラックは発生せず、テラヘルツ光は問題なく透過した。
（２．２）サンプル２
サンプル２では、可視光，テラヘルツ光ともに透過する材質はシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ１）であり、飽和吸水率が０．０１％と小さい。そのため、流路内試料を凍結しても樹脂製基板にはクラックは発生せず、可視光でも問題なく透過した。
（２．３）サンプル３
サンプル３においては、サンプル１，２と異なり、可視光の入射側に樹脂製フィルムを配置し、可視光が樹脂製フィルム側から入射するようにした。【００９６】
この場合、可視光による測定時において、「反射型」の分析システムを採用しており、透過光路中の材質はＣＯＰ１のみである。ＣＯＰ１は飽和吸水率が０．０１％と小さい。そのため、流路内試料を凍結しても樹脂製フィルムに水分由来のクラックは発生せず、可視光でも問題なく透過した。【００９７】
他方、テラヘルツ光による測定時において、テラヘルツ光の波長は１００μｍ〜１ｍｍの範囲であり、クラックの大きさは波長より小さく散乱の影響はほとんどなかった。すなわち、アクリル樹脂にクラックが発生しても、テラヘルツ光は透過するので得られる測定光の強度に問題はなかった。
（２．４）サンプル４
サンプル４では、樹脂製基板，樹脂製フィルムともに飽和吸水率１．０％を超える樹脂で構成されている。可視光による測定時において、「反射型」の分析システムを採用しており、可視光は樹脂製基板側から入射する。透過光路中の材質はアクリル樹脂のみである。アクリル樹脂は吸水した状態であるため、凍結時にマイクロクラック（水分が凍結して屈折率差があるため白濁して見える現象）を発生し、測定に十分な可視光の強度を得ることができなかった。【００９８】
他方、テラヘルツ光による測定時において、テラヘルツ光は樹脂製基板から入射し樹脂製フィルムへと抜ける「透過型」の分析システムを採用しており、透過光路中の材質はアクリル樹脂，氷となった試料，アクリル樹脂の順である。アクリル樹脂は分子中にＣ−Ｏ結合を含んでおり、水を含有しやすい。テラヘルツ光における水の吸収は凍結すると影響として小さくなるが、その強度は厚みに依存して指数関数的に減少する。したがって、光路中にアクリル樹脂が存在しているサンプル４の場合には、強度は著しく減少していた。
（２．５）サンプル５
サンプル５では、可視光による測定時において、「透過型」の分析システムを採用しており、可視光は樹脂製基板側から入射する。樹脂製基板の吸水率は０．０２％と比較的小さいが、透湿度が１１０ｇ／ｍｍ２・２４Ｈｒ（４０℃／９０％ＲＨ条件下）と大きい。この樹脂製基板を凍結した場合には樹脂中に拡散していた水蒸気が凍結して白濁して見える。そのため、当該測定においては、十分な可視光の強度を得ることができなかった。【００９９】
他方、テラヘルツ光による測定時においては、サンプル４と同様の理由で十分なテラヘルツ光の強度が得られなかった。
（３）まとめ
以上のように、可視光，テラヘルツ光の伝播経路中にシクロオレフィン樹脂で構成された部材だけを配置すると評価結果が良好であり、樹脂製フィルム，樹脂製基板において光の伝播経路中の部材をシクロオレフィン樹脂で構成することが、クラックの発生を抑制するのに有用であることがわかる。
【符号の説明】
【０１００】
１  マイクロ分析チップ
１０  樹脂製フィルム
２０  樹脂製基板
２２  流路用溝
２４  接合面
２６  微細流路
３０  流入・流出孔
４０，４５  分析システム
５０  光源
５０ａ  可視光源
５０ｂ  テラヘルツ光源
６０  フィルタ
７０  反射ミラー
７２  Ｓｉ製ミラー
８０  検出器
８０ａ  可視光検出器
８０ｂ  テラヘルツ光検出器
９０  ダイクロイックミラー
１００  対物レンズ
【図１】
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【図２】
2010092726.tif 000007
【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７】
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【国際調査報告】
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