(57)【要約】【課題】  マイクロチャネルの合流部において液体同士を確実に混合させることができるマイクロチャネルチップを提供すること。【解決手段】  本発明は、流体を流通させるための複数の第１チャネル１１ａ，１２ａと、複数の第１チャネル１１ａ，１２ａと接続され、接続された第１チャネル１１ａ，１２ａを流通する流体を合流するための少なくとも１つの合流部１５と、合流部１５に接続され、合流部１５で合流し混合された流体を流通させるための少なくとも１つの第２チャネル１１ｂと、を有するマイクロチャネル１７を備え、第１チャネル１１ａ，１２ａは、合流部１５側の端部にパッシブバルブ２１，２２を有することを特徴とするマイクロチャネルチップ１００である。【選択図】  図１
2006247534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流通させるための複数の第１チャネルと、
前記複数の第１チャネルと接続され、接続された第１チャネルを流通する流体を合流するための少なくとも１つの合流部と、
前記合流部に接続され、前記合流部で合流し混合された流体を流通させるための少なくとも１つの第２チャネルと、
を有するマイクロチャネルを備え、
前記第１チャネルは、前記合流部側の端部にパッシブバルブを有することを特徴とするマイクロチャネルチップ。
【請求項２】
前記マイクロチャネルに流通させる流体を貯留するための複数のウェルと、
前記マイクロチャネルを介して前記複数のウェルと接続された開口部とをさらに備え、
前記マイクロチャネルは、各ウェルから開口部までの間に設置されるパッシブバルブの合計数がそれぞれ同一となるように、パッシブバルブを有していることを特徴とする請求項１記載のマイクロチャネルチップ。
【請求項３】
前記第１チャネルにおける前記パッシブバルブの前記合流部側の端部の開口面積が、前記第２チャネルの前記合流部側の開口面積以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロチャネルチップ。
【請求項４】
前記第１チャネルにおける前記パッシブバルブの前記合流部側の端部の開口面積が、前記第２チャネルの前記合流部側の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロチャネルチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチャネルチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のナノテクノロジーやバイオテクノロジーの分野においては、微量の液体を用いた化学反応や検査等がよく行われており、このような化学反応や検査等を的確に行うためには、化学反応や検査等に使用する液体同士を確実に混合させる技術が必要となる。
【０００３】
このような微量の液体を混合する装置として、マイクロチャネルチップが知られている。マイクロチャネルチップは一般に、プレートの内部に、マイクロチャネルを有する。マイクロチャネルは合流部を有しており、この合流部に複数の流路が合流するようになっている。従って、合流部の下流側の圧力を低下させると、原理的には、合流部の上流側と下流側との間に圧力差が生じ、液体が複数の流路から合流部で合流して混合され、下流側の流路へと流出される。ところが、マイクロチャネルはプレートの内部に形成されて閉じられた空間となっている。このため、例えば複数の流路の合流部で当該流路を流れる液体同士を混合させる場合に、液体が合流するタイミングが合わないと、即ち一方の流路を流れる液体が先に合流部に流入してしまうと、他方の流路内には空気が混入し、液体を混合させることができなくなる。
【０００４】
そこで、マイクロチャネルを通る液体の流れを制御して微量の液体を所望のタイミングで混合させる受動弁ないしは液体の停止手段（以下、「パッシブバルブ」という）を用いたマイクロチャネルチップが提案されている（下記特許文献１及び２参照）。また、同様にパッシブバルブに相当する撥水バルブを設けて、圧力制御により微量の液体をタイミングよく混合させる方法、装置が開示されている（例えば下記特許文献３参照）。
【特許文献１】特表２００２−５２７２５０号公報
【特許文献２】米国特許第６６０１６１３号明細書
【特許文献３】特開２００３−１９０７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した特許文献１〜３に記載のマイクロチャネルチップであっても、タイミングよく液体同士を合流させることができない場合があり、合流時に空気が混入して液体同士を確実に混合させることができない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、マイクロチャネルの合流部において液体同士を確実に混合させることができるマイクロチャネル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】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、上記のように空気の混入が、合流部とパッシブバルブとの距離に起因するのではないかと考えるに至った。そして、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出した。
【０００８】
即ち本発明のマイクロチャネルチップは、流体を流通させるための複数の第１チャネルと、複数の第１チャネルと接続され、接続された第１チャネルを流通する流体を合流するための少なくとも１つの合流部と、合流部に接続され、合流部で合流し混合された流体を流通させるための少なくとも１つの第２チャネルと、を有するマイクロチャネルを備え、第１チャネルは、合流部側の端部にパッシブバルブを有することを特徴とする。ここで、本発明において用いるパッシブバルブとは、上流側と下流側の圧力差がパッシブバルブによる圧力障壁未満の場合、上流から流れてきた液体の先頭を停止させることができ、また、上流側と下流側の圧力差がパッシブバルブによる圧力障壁以上の場合、上流から流れてきた液体の先頭を通過させることができるバルブをいう。
【０００９】
このマイクロチャネルチップによれば、複数の第１チャネルに流入される液体が、パッシブバルブで一時的に停止される。そして、第１チャネルの圧力よりも第２チャネルの圧力を低くすると、パッシブバルブで停止していた液体が上記パッシブバルブを通過し、合流部において混合された後、第２チャネルへと流出される。このとき、合流部と複数の第１チャネルとは、パッシブバルブと合流部とが接するように接続されているため、複数の液体が合流するタイミングを常に一致させることが可能となり、合流タイミングのズレによって発生する空気の混入もなくなり、常に安定な混合が可能となる。
【００１０】
本発明のマイクロチャネルチップは、マイクロチャネルに流通させる流体を貯留するための複数のウェルと、マイクロチャネルを介して複数のウェルと接続された開口部とをさらに備え、マイクロチャネルは、各ウェルから開口部までの間に設置されるパッシブバルブの合計数がそれぞれ同一となるように、パッシブバルブを有していることが好ましい。
【００１１】
この場合、各ウェルと開口部との間に圧力差を瞬間的に生じさせると、各ウェル内に収容された液体はマイクロチャネルに流入され、直近のパッシブバルブで停止する。この状態で更に各ウェルと開口部との間に圧力差を瞬間的に生じさせると、パッシブバルブで停止している液体は、パッシブバルブを通過して、更に下流側のパッシブバルブで停止するか、又は合流部に合流する。液体が合流部に合流する場合には、異なるウェル内の液体同士がタイミングよく合流される。一方、液体がパッシブバルブで停止する場合には、更に各ウェルと開口部との間に圧力差を瞬間的に生じさせることで、パッシブバルブで停止している液体は、パッシブバルブを通過して、更に下流側のパッシブバルブで停止するか、又は合流部に合流する。このような操作を繰り返すと、各ウェル内に収容された液体は、同一回数のパッシブバルブを通過する。このため、最終的に、すべてのウェル内に収容された液体の混合物が、開口部の直近の合流部を経て開口部に到達する。
【００１２】
上記マイクロチャネルチップは、第１チャネルにおける前記パッシブバルブの合流部側の端部の開口面積が、第２チャネルの合流部側の開口面積以上であることが好ましい。
【００１３】
この場合、混合される液体として、マイクロチャネルの内壁に対して親水性を示す物質を用いると、第１チャネルにおけるパッシブバルブで停止している液体を通過させる場合に、第１チャネルと第２チャネルとの間の圧力差をより小さくすることができるので、液体同士の混合をより簡単に行うことができる。
【００１４】
上記マイクロチャネルチップは、第１チャネルにおける前記パッシブバルブの合流部側の端部の開口面積が、第２チャネルの合流部側の開口面積よりも小さいものであることが好ましい。
【００１５】
この場合、混合される液体として、マイクロチャネルの内壁に対して疎水性を示す物質を用いると、第１チャネルにおけるパッシブバルブで停止している液体を通過させる場合に、第１チャネルと第２チャネルとの間の圧力差をより小さくすることができるので、液体同士の混合をより簡単に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、マイクロチャネルの合流部において液体同士を確実に混合させることができるマイクロチャネルチップを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係るマイクロチャネルチップの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１８】
［第１実施形態］
まず、本発明のマイクロチャネルチップの第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は、本発明のマイクロチャネルチップの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１のＰで示される部分の拡大図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のマイクロチャネルチップ１００は、矩形平板状のプレート１０を有している。プレート１０は透光性材料で構成されており、液体を収容する複数のウェル１１，１２，１３と、開口部１４と、ウェル１１〜１３及び開口部１４を接続するマイクロチャネル１７とを内部に有している。言い換えると、ウェル１１〜１３は、マイクロチャネル１７を介して開口部１４と接続されている。そして、ウェル１１〜１３に収容された液体がマイクロチャネル１７を経て開口部１４に導入されるようになっている。
【００２０】
ウェル１１，１２及び１３には、それぞれ液体が収容されている。またプレート１０には、ウェル１１，１２，１３にそれぞれ通じる通気口（図示せず）が形成されている。このため、ウェル１１〜１３内の圧力は大気圧となっている。また図示しないが、開口部１４は、例えばシリンジポンプにより減圧可能となっている。
【００２１】
マイクロチャネル１７は、ウェル１１から開口部１４に向かって順次、合流部１５，１６を有している。
【００２２】
合流部１５には、その流入側に、チャネル部（第１チャネル）１１ａが接続され、チャネル部１１ａは、その合流部１５側の端部に液体を停止させるパッシブバルブ２１を有している。このパッシブバルブ２１は、合流部１５の流入側に接するように設けられている。また、合流部１５には、その流入側に、チャネル部（第１チャネル）１２ａが接続され、チャネル部１２ａは、その合流部１５側の端部に液体を停止させるパッシブバルブ２２を有している。このパッシブバルブ２２は、合流部１５の流入側に接するように設けられている。そして、合流部１５の流出側には、チャネル部（第２チャネル）１１ｂが接続されている。なお、チャネル部１１ａ，１２ａとチャネル部１１ｂとは互いに直交し、これらチャネル部１１ａ，１１ｂ、１２ａによってＴ字形状が構成されている。
【００２３】
一方、合流部１６には、その流入側に、チャネル部（第１チャネル）１１ｂが接続され、チャネル部１１ｂは、その合流部１６側の端部に液体を停止させるパッシブバルブ２３を有している。このパッシブバルブ２３は、合流部１６の流入側に接するように設けられている。また、合流部１６には、その流入側に、チャネル部（第１チャネル）１３ａが接続され、チャネル部１３ａは、その合流部１６側の端部に液体を停止させるパッシブバルブ２４を有している。このパッシブバルブ２４は、合流部１６の流入側に接するように設けられている。そして、合流部１６の流出側には、チャネル部（第２チャネル）１１ｃが接続されている。そして、チャネル部１１ｂ，１３ａとチャネル部１１ｃとは互いに直交し、これらチャネル部１１ｂ，１３ａ、１１ｃによってＴ字形状が構成されている。
【００２４】
ここで、合流部１５，１６近傍の構成について図２を用いて詳細に説明する。ここでは、合流部１５を例にして説明する。合流部１６の近傍の構成は、合流部１５と同様であるため、説明を省略する。図２は、図１における合流部１５の近傍の構成を示す概略図である。図２に示すように、パッシブバルブ２１，２２は、それぞれチャネル部１１ａ，１２ａから合流部１５側に向かって開口面積が次第に小さくなる絞り部によって構成されている。絞り部はいずれもパッシブバルブであり、絞り部で液体を停止させ、絞り部の上流側と下流側との間で圧力差を瞬間的に生じさせると、停止されていた液体は絞り部を通過する。
【００２５】
絞り部は、チャネル部１１ａと、チャネル部１２ａと、チャネル部１１ｂとの交差部に突出部３０を張り出させることによって構成されている。ここで、突出部３０の形状は、例えばテーパ形状となっている。したがって、絞り部は、合流部１５に向かって開口面積が小さくなる形状を有している。言い換えると、チャネル部１１ａ，１２ａ，１１ｂのプレート１０の厚さ方向の深さが同一ならば、パッシブバルブ２１及び２２の形状は、チャネル部１１ａ、１２ａ側から合流部１５側に向かってチャネル幅が徐々に狭くなる形状となっている。このように、パッシブバルブ２１，２２は、チャネル幅を徐々に狭くすることによって、液体を停止させる機能を有する。
【００２６】
上記のように、複数のチャネル部１１ａ，１２ａに流入される液体が、パッシブバルブ２１，２２で一時的に停止される。そして、チャネル部１１ａ，１２ａの圧力よりもチャネル部１１ｂの圧力を低くすると、パッシブバルブ２１，２２で停止していた液体が上記パッシブバルブ２１，２２を通過し、合流部１５において混合された後、チャネル部１１ｂへと流出される。このとき、合流部１５とチャネル部１１ａ，１２ａとはパッシブバルブ２１，２２と合流部１５とが接するように接続されているため、複数の液体が合流するタイミングを常に一致させることが可能となり、合流タイミングのズレによって発生する空気の混入もなくなり、常に安定な混合が可能となる。
【００２７】
ここで、チャネル部１１ａ、チャネル部１２ａがいずれも、プレート１０の厚さ方向に対して同一の深さを有しているとした場合、絞り部の合流部１５側の開口面積は、絞り部の最小幅ｄｕ、ｄｃで決定される。チャネル部１１ｂの最小幅はｄｓである。ここで、絞り部の最小幅ｄｕ、ｄｃ、チャネル部１１ｂの最小幅ｄｓは、例えば以下の関係：
ｄｕ≧ｄｓ
ｄｃ≧ｄｓ
を満たしていることが好ましい。
【００２８】
この場合、混合される液体として、マイクロチャネル１７の内壁に対して親水性を示す物質を用いると、絞り部で停止している液体を通過させる場合に、チャネル部１１ａ，１２ａとチャネル部１１ｂとの間の圧力差をより小さくすることができるので、液体同士の混合をより簡単に行うことができる。ここで、マイクロチャネル１７の内壁に対して親水性を示す液体とは、マイクロチャネル内壁に対する接触角が９０°以下である液体を言うものとする。
【００２９】
ここで、混合される液体が同一である場合には、更に、
ｄｕ＝ｄｃ
とすることが、液体同士の混合をより簡単に行う点から好ましい。
【００３０】
なお、チャネル部１１ａ、チャネル部１２ａはいずれも、プレート１０の厚さ方向に対して必ずしも同一深さを有する必要はない。この場合でも、絞り部の合流部１５側の端部の開口面積が、チャネル部１１ｂの合流部１５側の開口面積以上であれば、液体同士の混合をより簡単に行うことができる。
【００３１】
また図１に示すように、チャネル部１３ａには、ウェル１３の下流側であってパッシブバルブ２４の上流側にパッシブバルブ２５が設けられている。従って、ウェル１１から開口部１４までのパッシブバルブの数は２であり、ウェル１２から開口部１４までのパッシブバルブの数も２であり、ウェル１３から開口部１４までのパッシブバルブの数も２である。つまり、ウェル１１〜１３から開口部１４までのパッシブバルブの数は同一となっている。
【００３２】
このため、マイクロチャネルチップ１００によれば、開口部１４を減圧して各ウェル１１〜１３と開口部１４との間に圧力差を瞬間的に生じさせると、ウェル１１内に収容された液体は、チャネル部１１ａに流入され、パッシブバルブ２１で停止する。一方、ウェル１２内に収容された液体は、第２チャネル１２ａに流入され、パッシブバルブ２２で停止する。他方、ウェル１３内に収容された液体は、チャネル部１３ａに流入され、パッシブバルブ２５で停止する。
【００３３】
この状態で更に各ウェル１１〜１３と開口部１４との間に圧力差を瞬間的に生じさせると、パッシブバルブ２１で停止していた液体はパッシブバルブ２１を通過し、合流部１５に到達する。一方、パッシブバルブ２２で停止していた液体はパッシブバルブ２２を通過し、合流部１５に到達する。他方、パッシブバルブ２５で停止していた液体はパッシブバルブ２５を通過し、パッシブバルブ２４に到達する。このとき、合流部１５とチャネル部１１ａ，１２ａとはパッシブバルブ２１，２２と合流部１５とが接するように接続されているため、複数の液体が合流するタイミングを常に一致させることが可能となり、合流タイミングのズレによって発生する空気の混入もなくなり、常に安定な混合が可能となる。
【００３４】
合流部１５で合流した混合液は、チャネル部１１ｂに流入されてパッシブバルブ２３で停止する。したがって、このとき、合流部１６に直接接続されたパッシブバルブ２３，２４のそれぞれにおいて液体が待機状態にあることになる。
【００３５】
この状態で更に各ウェル１１〜１３と開口部１４との間に圧力差を瞬間的に生じさせると、パッシブバルブ２３で停止している液体は、パッシブバルブ２３を通過して合流部１６に合流する。一方、パッシブバルブ２４で停止していた液体は、パッシブバルブ２４を通過して合流部１６に合流する。このとき、合流部１６とチャネル部１１ｂ，１３ａとはパッシブバルブ２３，２４と合流部１６とが接するように接続されているため、複数の液体が合流するタイミングを常に一致させることが可能となり、合流タイミングのズレによって発生する空気の混入もなくなり、常に安定な混合が可能となる。
【００３６】
こうして合流部１６で合流された液体は、チャネル部１１ｃを経て開口部１４に到達する。
【００３７】
このように本実施形態のマイクロチャネルチップ１００を用いると、マイクロチャネル１７がプレート１０内に形成されて空気の混入が発生しやすい場合であっても、ウェル１１〜１３内に収容された液体の混合物を開口部１４において確実に得ることができる。即ちウェル１１〜１３内に収容された液体同士を確実に混合させることができる。従って、ウェル１１〜１３内に収容される液体が、互いに化学反応又は生物反応するものである場合には、化学反応や生物反応を確実に行うことができる。
【００３８】
次にマイクロチャネル１７について説明する。
【００３９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るマイクロチャネル１７のプレート１０の厚さ方向に沿った部分断面図である。図３の（ａ）〜（ｃ）において、チャネル１７の断面形状は四角形であり、チャネル１７のチャネル幅ｄは、１ｍｍ以下である。なお、「チャネル幅」とは、プレート１０の厚さ方向に対して垂直で且つマイクロチャネル１７の延び方向に対して直交する面に平行な方向（以下、「幅方向」という）の長さをいう。チャネルの断面形状が四角形の場合は幅方向の長さをいい、台形や三角形の場合は幅方向に沿った最も大きい長さをいう。また、チャネルの断面形状が円形や半円形の場合は直径の大きさ、楕円形の場合は幅方向に対して最も大きい径の長さをいう。
【００４０】
チャネル幅が上記の範囲であると、このチャネル１７内で液体同士が混合される場合には、単位体積あたりの接触表面積が増加するため、液体同士を効率よく混合させることができる。すなわち拡散が極めて短時間で行われることになる。更にチャネル幅は好ましくは０．１〜５００μｍである。
【００４１】
図３の（ａ）に示す態様のチャネル１７は、一方の基材３３ａの一面と、他方の基材３３ｂの一面とにそれぞれ溝を設け、溝同士を向かい合わせて貼り合わせることで形成される。図３の（ｂ）に示すの態様のチャネル１７は、中間層である基材３４ｂに貫通溝を設け、この基材３４ｂを挟持するように基材３４ａ及び基材３４ｃを積層して形成される。なお、図３の（ｃ）に示す態様のチャネル１７は、一方の基材３５ａの一面に溝を設け、もう一方の基材３５ｂと貼り合わせることで形成される。また、チャネル１７は、図１に示すチャネル１１ａ〜１１ｃ、チャネル１２ａ、チャネル１３ａに適用される。
【００４２】
これらの基材３３ａ、３３ｂ、３４ａ〜３４ｃは任意に定めることができ、石英ガラス又はパイレックス（登録商標）ガラス等のガラス、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、ポリカーボネート又はポリイミド等のポリマー、鉄、ステンレス、アルミニウム、ニッケル又は銅等のメタル、又はシリコン等を使用することができ、積層する場合のそれぞれの基材は、同一の種類であっても異なった種類であってもよい。
【００４３】
［製造方法］
次に、本実施形態に係るマイクロチャネルチップ１００の製造方法について説明する。
【００４４】
本実施形態に係るマイクロチャネルチップ１００の製造方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法で製造することができる。
【００４５】
即ち、シリコンウェハ上にレジストを塗布し、マイクロチャネル１７、ウェル１１〜１３及び開口部１４に対応した形状にパターニングしたのち、現像し、露光したシリコンウェハの表面部分をエッチングする。こうしてシリコン表面にマイクロチャネル１７、ウェル１１〜１３及び開口部１４に対応した凸部が形成される。次に、当該レジストを除去し、そこに未硬化のポリジメチルシロキサン（以下「ＰＤＭＳ−１」という。）原液を塗布する。そして、当該ＰＤＭＳ−１を硬化（１３０℃、３０分）させ、ＰＤＭＳ−１を剥離することにより、ウェルやチャネルの形状を有するＰＤＭＳ−１硬化物が得られる。また、ＰＤＭＳ−１硬化物は、その後、使用しやすいように更に加工することも可能である。
【００４６】
次に、ガラスウェハ上に別の未硬化のポリジメチルシロキサン（以下「ＰＤＭＳ−２」という。）原液を塗布し、仮硬化（５０℃、１０分）させる。そして、その上に、上記ＰＤＭＳ−１硬化物を貼り合わせ、最後にＰＤＭＳ−２を硬化（１３０℃、３０分）させる。こうして、本実施形態に係るマイクロチャネルチップ１００が得られる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
例えば上記実施形態では、チャネル部１１ａ，１２ａ、１１ｂが互いに直交し、チャネル部１１ａ，１２ａ、１１ｂによってＴ字形状が構成されているが、図４に示すように、チャネル部１１ａ，１２ａとチャネル部１１ｂとのなす角を９０°よりも大きくし、チャネル部１１ａ，１２ａ、１１ｂによってＹ字形状が構成されてもよい。
【００４９】
また絞り部の最小幅ｄｕ、ｄｃ、チャネル部１１ｂの最小幅ｄｓは、例えば以下の関係：
ｄｕ＜ｄｓ
ｄｃ＜ｄｓ
を満たしていてもよい。
【００５０】
この場合、混合される液体として、マイクロチャネル１７の内壁に対して疎水性を示す液体を用いると、絞り部で停止している液体を通過させる場合に、チャネル部１１ａ，１２ａとチャネル部１１ｂとの間の圧力差をより小さくすることができるので、液体同士の混合をより簡単に行うことができる。ここで、混合される液体が同一である場合には、更に、
ｄｕ＝ｄｃ
とすることが、液体同士の混合をより簡単に行う点から好ましい。
【００５１】
また図３に示すマイクロチャネルの断面形状は四角形であるが、特に限定されず、円形であってもよく、台形、楕円形等の形状であってもよい。
【００５２】
上記実施形態で、マイクロチャネルには２つの合流部１５，１６を有しているが、合流部は１つでもよく、３つ以上有していてもよい。合流部を３つ以上有する場合は、合流部それぞれに接続されるチャネル部において、パッシブバルブがチャネル部の合流部側の端部に設けられていることが好ましい。この場合、上記２つの合流部を有する第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５３】
また、本発明のマイクロチャネルチップにおいて用いる液体は流動性があれば特に限定されずに用いることができる。なお、常温において流動性がない液体であっても、加熱時に流動性があれば、本発明のマイクロチャネルチップを加熱することにより用いることができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、液体がパッシブバルブを通過するために、開口部を各ウェルよりも減圧しているが、開口部を大気圧とし、各ウェルに設けられた通気口から加圧することによっても、液体がパッシブバルブを通過することができる。
【００５５】
開口部を各ウェルよりも減圧する場合、当該開口部から減圧する圧力制御手段としては、特に限定されないが、例えば、ダイアフラムポンプ、シリンジポンプ等を用いることができる。これらは、開口部に接続して用いられる。この中でもダイアフラムポンプを用いることが好ましい。ダイアフラムポンプを用いると、圧力制御を簡便に行うことができ、さらにコスト、小型化の点で有用である。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５７】
図１に示すマイクロチャネルチップを用いて試験を行った。ウェル１１には、検体溶液を、ウェル１２には溶菌溶液を、ウェル１３には発光溶液を収容し、合流部１６から開口部１４までの蛇行したチャネル１１ｃの上下面にそれぞれ、反射板と光検出装置を配置した。検体溶液、溶菌溶液及び発光溶液としては、それぞれ以下のものを用いた。
【００５８】
検体液：１×１０６ｃｅｌｌｓ／ｍｌ（E.coli JM109、ＰＢＳ  ｂｕｆｆｅｒ）
溶菌溶液：１０ｍｇ／ｍＬ（リゾチーム（鶏卵白由来）：シグマ社製）、０．８ｗｔ％（TritonX-100：シグマ社製）、４ｗｔ％（サッカロース、１０ｍＭ  ＥＤＴＡ、５０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０））
発光溶液：１ｍｇ／ｍｌ（ルシフェラーゼ：和光純薬社製）、２．５ｍＭ（Ｄ（−）−ルシフェリン：和光純薬社製）
【００５９】
上記各溶液を各ウェル１１〜１３のそれぞれに接続されたチャネル１１ａ、１２ａ及び１３ａに流通させ、検体溶液をパッシブバルブ２１に、溶菌溶液をパッシブバルブ２２に、発光溶液をパッシブバルブ２５に停止させた。
【００６０】
そして、開口部１４に接続したダイアフラムポンプで減圧することにより、各液体が各パッシブバルブを通過し、検体溶液と溶菌溶液とを混合させた。この混合により細菌内ＡＴＰが抽出され、細菌内ＡＴＰを含む混合液はさらに蛇行したチャネル１１ａを流通し、パッシブバルブ２３で停止した。一方、パッシブバルブ２５を通過した発光溶液は、チャネル１３ａを流通し、パッシブバルブ２４にて停止した。
【００６１】
そして再び、開口部１４に接続したダイアフラムポンプで減圧することにより、各液体が各パッシブバルブ２３，２４を通過し、細菌内ＡＴＰを含む混合液と発光溶液とが混合された。この混合により、発光溶液に含まれるルシフェラーゼが細菌内ＡＴＰと反応し、合流部１６から開口部１４までの蛇行したチャネル１１ｃを流通する過程において発光した。
【００６２】
この発光による発光量を上記反射板で増幅し、更に上記検出装置にて光を検出することにより、細菌を検出することができた。このことから、各ウェル１１〜１３に収容された検体液、溶菌溶液及び発光溶液同士が混合されたことが分かった。
【００６３】
以上より、本発明のマイクロチャネルチップによれば、各ウェル内の液体を合流部で確実に混合させることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明のマイクロチャネルチップの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＰで示される部分の拡大図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るマイクロチャネルチップの厚さ方向に沿った部分断面図である。
【図４】図４は、図１のＰで示される部分の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…プレート、１１〜１３…ウェル、１１ａ〜１１ｃ、１２ａ，１３ａ…チャネル部、１４…開口部、１５，１６…合流部、１７…マイクロチャネル、２１〜２５…パッシブバルブ、３０…突出部、３３ａ〜３３ｃ，３４ａ〜３４ｃ，３５ａ，３５ｂ…基材、１００…マイクロチャネルチップ、ｄ，ｄｓ，ｄｃ，ｄｕ…チャネル幅。
【図１】
2006247534.tif 000003
【図２】
2006247534.tif 000004
【図３】
2006247534.tif 000005
【図４】
2006247534.tif 000006