(57)【要約】【課題】少量の液体を容易に分注することのできるマイクロ流体チップを提供する。【解決手段】本発明のマイクロ流体チップ１００は、第１面１１および第１面１１に対向する第２面１２を有し、平面視において、第１面１１および第２面１２を接続する貫通孔１５が形成された貫通孔領域１３および貫通孔領域１３に隣り合うとともに第１面１１側に開口を有するウェル１６が形成されたウェル領域１４が設けられた基板１０と、第１面１１側に敷設され、貫通孔領域１３およびウェル領域１４を平面視において囲むように基板１０に固着された固着領域２１を有するカバーと、容器２００を第２面１２側に装着するときに用いる機構であって、容器２００と貫通孔１５とを連通させる構造を有する容器装着機構１７と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および前記第１面に対向する第２面を有し、平面視において、前記第１面および前記第２面を接続する貫通孔が形成された貫通孔領域および該貫通孔領域に隣り合うとともに前記第１面側に開口を有するウェルが形成されたウェル領域が設けられた基板と、
前記第１面側に敷設され、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を平面視において囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
容器を前記第２面側に装着するときに用いる機構であって、前記容器と前記貫通孔とを連通させる構造を有する容器装着機構と、
を有する、マイクロ流体チップ。
【請求項２】
請求項１において、
前記基板は、前記第２面側に、平面視において前記貫通孔領域および前記ウェル領域の間に、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を分離する方向に延びる溝を有する、マイクロ流体チップ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
平面視における前記ウェルの輪郭の面積は、平面視における前記開口の輪郭の面積よりも大きく、
平面視において、前記開口の輪郭は、前記ウェルの輪郭のうち前記貫通孔領域に近い側で前記ウェルの輪郭に接している、マイクロ流体チップ。
【請求項４】
請求項３において、
前記ウェルは、前記基板の厚み方向に延びる第１ウェル部と、前記第１ウェル部に連続し、前記第１面と平行な方向に延びる第２ウェル部と、を有する、マイクロ流体チップ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記ウェルの内壁のうち、法線が前記基板の厚み方向と平行である前記ウェルの内壁に試薬が塗布されている、マイクロ流体チップ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項において、
前記容器装着機構に装着された容器をさらに備えた、マイクロ流体チップ。
【請求項７】
マイクロ流体チップを用いた検体の測定方法であって、
前記マイクロ流体チップは、
第１面および前記第１面に対向する第２面を有し、平面視において、前記第１面および前記第２面を接続する貫通孔が形成された貫通孔領域および該貫通孔領域に隣り合うとともに前記第１面側に開口を有するウェルが形成されたウェル領域が設けられた基板と、
前記第１面側に敷設され、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を平面視において囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
容器を前記第２面側に装着するときに用いる機構であって、前記容器と前記貫通孔とを連通させる構造を有する容器装着機構と、を有し、
前記検体が収容された前記容器を前記マイクロ流体チップに装着する工程と、
前記容器および前記マイクロ流体チップに慣性力を印加して、前記検体を前記ウェルに充填する工程と、
少なくとも前記開口の周囲において、前記基板および前記カバーを固着する工程と、
前記ウェルに充填された前記検体の反応を行う工程と、
前記反応が行われた前記検体を観測する工程と、
を有する、検体の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ流体チップおよびこれを用いた検体の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等に液体の微細な流路が設けられたマイクロ流体チップを使用して、化学分析や化学合成、あるいはバイオ関連の分析を行う方法が注目されている。マイクロ流体チップは、Micro Total Analytical System（マイクロＴＡＳ）あるいはラボオンチップ（Lab-on-a-chip）などの名称で呼ばれることもある。
【０００３】
マイクロ流体チップは、一般に、ウェルと称される複数の微小な反応容器を備えており、当該複数の反応容器の各々において、互いに異なる反応を行うことができる。マイクロ流体チップは、従来の分析装置、分析器具、反応容器などに比較して試料や試薬の量を非常に少なくすることができ、また、操作にともなう廃棄物を少なくすることができるなどの利点がある。そのため、医療診断、環境や食品のオンサイト分析、医薬品や化学品等の生産等、広い分野での利用が期待される（特許文献１）。
【０００４】
マイクロ流体チップは、試薬が少量で足りることから、各種の検査のコストを下げることが可能となり、また、試料（検体）の必要量も少量でよいため、反応時間を大幅に短縮することができる。特に医療分野の検査等にマイクロ流体チップを適用する場合には、血液などの検体の必要量が小さいため、例えば患者の負担を軽減できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５０９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のマイクロ流体チップは、試料の量を少なくできる反面、ウェルと称する複数の反応容器に、当該少ない量の試料を注入する（分注する）作業が煩雑であった。例えば、マイクロ流体チップに対して、ピペット等により分注操作を行う方法があるが、手作業による分注作業になるため、作業時間が長くかかっていた。
【０００７】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、少量の試料を容易に分注することのできるマイクロ流体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】
【０００８】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００９】
［適用例１］
本発明にかかるマイクロ流体チップの一態様は、
第１面および前記第１面に対向する第２面を有し、平面視において、前記第１面および前記第２面を接続する貫通孔が形成された貫通孔領域および該貫通孔領域に隣り合うとともに前記第１面側に開口を有するウェルが形成されたウェル領域が設けられた基板と、
前記第１面側に敷設され、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を平面視において囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
容器を前記第２面側に装着するときに用いる機構であって、前記容器と前記貫通孔とを連通させる構造を有する容器装着機構と、
を有する。
【００１０】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、例えば試料（検体）を収容した容器を装着するときに用いる容器装着機構によって容器と基板の貫通孔とを連通させることができるため、容器からマイクロ流体チップに試料を移す必要がなく、より簡便に試料をマイクロ流体チップに収容することができる。さらに、試料をウェルに分注する際には、例えば遠心力の作用によって、基板とカバーとの間の間隙を通じて容器に収容された試料をウェルに簡便に導入させることができる。したがって、ピペット等により分注操作を行う必要がなく、より簡便に分注を行うことができる。
【００１１】
なお、本発明において、「敷設」とは、基板の第１面にカバーが敷かれた状態のことを指し、「固着」とは、基板の第１面に敷設されて固定されている状態を指す。したがって、カバーが敷設され、固着領域を有する状態とは、基板とカバーとの間に間隙を形成することが容易な部分と、基板とカバーとが分離しにくい部分とがある状態であり、後者の基板とカバーとが分離しにくい部分を、固着された固着領域と表現するものとする。
【００１２】
またなお、本発明において、「平面視において」または「平面的に見て」という場合は、基板の第１面に直交する方向から見た場合のことを指すものとする。
【００１３】
［適用例２］
適用例１において、
前記基板は、前記第２面側に、平面視において前記貫通孔領域および前記ウェル領域の間に、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を分離する方向に延びる溝を有してもよい。
【００１４】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、貫通孔領域およびウェル領域の間で、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を分離する方向に延びる溝を折り目として、マイクロ流体チップを折り曲げることが容易である。これにより、貫通孔およびウェルの傾く方向を調節することができる。そのため、マイクロ流体チップに、例えば遠心力等を加えた際に、貫通孔およびウェルの傾く方向を調節することができ、試料をより効率的にウェル内に導入することができる。また、貫通孔領域およびウェル領域の間で切断工具等でマイクロ流体チップを分割することが容易である。これにより、本適用例のマイクロ流体チップは、ウェルに試料を導入後に貫通孔領域とウェル領域とを切断することによって、平坦面に載置しやすく、取り扱いを容易化することができる。
【００１５】
［適用例３］
適用例１または適用例２において、
平面視における前記ウェルの輪郭の面積は、平面視における前記開口の輪郭の面積よりも大きく、
平面視において、前記開口の輪郭は、前記ウェルの輪郭のうち前記貫通孔領域に近い側で前記ウェルの輪郭に接していてもよい。
【００１６】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、平面視におけるウェルの面積が、ウェルの開口の面積よりも大きい、すなわち、ウェルの開口が狭窄されている。そのため、ウェル内に導入された試料が逆流しにくく、コンタミネーションを生じにくい。また、ウェル内に、試料に作用させる試薬等が配置されている場合に、当該試薬がウェルの外部に拡散することを抑制できる。これにより、検査等の信頼性をより高めることができる。さらに、本適用例のマイクロ流体チップは、ウェルの開口が、貫通孔領域側に近い側に配置されている。これにより、マイクロ流体チップに遠心力等を加えた際に、試料がウェルの開口から導入されやすく、なおかつ、ウェルに導入された試料が開口から流出しにくくなり、液体をより効率的にウェル内に導入することができる。
【００１７】
［適用例４］
適用例３において、
前記ウェルは、前記基板の厚み方向に延びる第１ウェル部と、前記第１ウェル部に連続し、前記第１面と平行な方向に延びる第２ウェル部と、を有してもよい。
【００１８】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、ウェルが第１ウェル部と第２ウェル部を有するため、ウェルの断面形状において、アルファベットの「Ｌ」に類似した形状を有する。そのため、ウェル内に液体に作用させる試薬等が配置されている場合に、当該試薬がウェルの外部に拡散することをさらに抑制できる。また、ウェル内の液体の流出をより減少させることができる。
【００１９】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか一例において、
前記ウェルの内壁のうち、法線方向が前記基板の厚み方向と平行である前記ウェルの内壁に試薬が塗布されていてもよい。
【００２０】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、ウェル内で試料に試薬を作用させることができる。また、本適用例のマイクロ流体チップは、試薬が配置される位置が、ウェルの内壁のうち、法線が基板の厚み方向と平行である内壁であるため、マイクロ流体チップを製造する際に試薬を配置しやすい。なお、内壁の法線とは内壁面に垂直な直線のことを指す。
【００２１】
［適用例６］
適用例１ないし適用例５のいずれか一例において、
前記容器装着機構に装着された容器をさらに備えることができる。
【００２２】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、試料を収容する容器を備えている。そのため、容器中で試料を準備した後、ピペット等による分注操作を行うことなく、必要量に応じた試料をウェルに供給することができる。
【００２３】
［適用例７］
本発明にかかるマイクロ流体チップを用いた検体の測定方法の一態様は、
前記マイクロ流体チップは、
第１面および前記第１面に対向する第２面を有し、平面視において前記第１面および前記第２面を接続する貫通孔が形成された貫通孔領域および該貫通孔領域に隣り合うとともに前記第１面側に開口を有するウェルが形成されたウェル領域が設けられた基板と、
前記第１面側に敷設され、前記貫通孔領域および前記ウェル領域を平面視において囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
容器を前記第２面側に装着するときに用いる機構であって、前記容器と前記貫通孔とを連通させる構造を有する容器装着機構と、を有し、
前記検体が収容された前記容器を前記マイクロ流体チップに装着する工程と、
前記容器および前記マイクロ流体チップに慣性力を印加して、前記検体を前記ウェルに充填する工程と、
少なくとも前記開口の周囲において、前記基板および前記カバーを固着する工程と、
前記ウェルに充填された前記検体の反応を行う工程と、
前記反応が行われた前記検体を観測する工程と、
を有する。
【００２４】
本適用例の検体の測定方法によれば、例えば試料（検体）を収容した容器をマイクロ流体チップに装着させて容器と基板の貫通孔とを連通させることができるため、容器からマイクロ流体チップに試料を移す必要がなく、簡便に試料をマイクロ流体チップに収容することができる。また、容器とマイクロ流体チップに慣性力（例えば遠心力）を印加することによって、基板とカバーとの間の間隙を通じて容器に収容された試料をウェルに簡便に充填させることができる。さらに、少なくともウェルの開口の周囲において、前記基板および前記カバーを固着することによって、ウェルに充填された試料をウェルの外に流出することを防止することができる。したがって、短時間で確実に検体を分注することができ、検体の測定効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の基板１０を模式的に示す平面図。
【図２】実施形態の基板１０の断面の模式図。
【図３】実施形態のマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図。
【図４】実施形態のマイクロ流体チップ１００の断面の模式図。
【図５】実施形態のマイクロ流体チップ１００の要部の断面の模式図。
【図６】実施形態のマイクロ流体チップ１００および容器２００の断面の模式図。
【図７】実施形態のマイクロ流体チップ１００および容器２００の断面の模式図。
【図８】実施形態のマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図。
【図９】実施形態のマイクロ流体チップ１００の断面の模式図。
【図１０】実施形態のマイクロ流体チップの使用方法の一例を模式的に示す図。
【図１１】実施形態のマイクロ流体チップの使用方法の一例を模式的に示す図。
【図１２】実施形態の基板１０の要部の断面の模式図。
【図１３】実施形態の基板１０の要部を模式的に示す平面図。
【図１４】実施形態の基板１０の要部の断面の模式図。
【図１５】実施形態のマイクロ流体チップの使用方法の一例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお以下の実施形態は、本発明の一例を説明するものである。そのため、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で実施される各種の変形例も含む。なお、下記の実施形態で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２７】
１．マイクロ流体チップ
本実施形態のマイクロ流体チップ１００は、基板１０と、カバー２０とを有する。
【００２８】
１．１．基板
図１は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の基板１０を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の基板１０の断面の模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ線の断面に相当する。
【００２９】
基板１０は、マイクロ流体チップ１００の基体となる板状の部材である。基板１０は、図２に示すように、互いに表裏の関係を有する第１面１１および第２面１２を有する。基板１０の形状は、板状であり、基板１０の第1面１１のウェル領域１４の高さおよびウェル領域１４を囲む基板の面の高さが、ウェル開口１６の開口面の高さと一致すれば特に限定されない。基板１０の厚み（第１面１１および第２面１２の間の距離）も特に限定されないが、取り扱いの容易さや、破損しにくさの点で、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。基板１０の平面的な外形形状については、特に限定されず、矩形、円形などとすることができる。本実施形態では、基板１０の平面的な形状が長方形である例を示す。
【００３０】
基板１０の材質としては、特に限定されず、無機材料（例えば単結晶シリコン、パイレックス（登録商標）ガラス）、および有機材料（例えばポリカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂）を挙げることができ、これらの複合材料であってもよい。マイクロ流体チップ１００を、ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction：ポリメラーゼ連鎖反応）の反応容器（反応チップ）として使用する場合など、蛍光測定を伴う用途に使用する場合には、基板１０は、自発蛍光の小さい材質で形成されることが望ましい。このような自発蛍光の小さい材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が挙げられる。なお、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲに用いる場合、基板１０はＰＣＲにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましい。
【００３１】
さらに、基板１０の材質には、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラック、若しくは、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｕの酸化物、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、ＺｒまたはＣｒの炭化物などの黒色物質等を配合することができる。基板１０の材質に、このような黒色物質が配合されることにより、樹脂等の有する自発蛍光をさらに抑制することができる。また、後述するウェル１６等をマイクロ流体チップ１００の外部から観察するような用途（例えば、リアルタイムＰＣＲなど）にマイクロ流体チップ１００を用いる場合には、必要に応じて、基板１０の材質を透明なものとすることができる。またなお、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲの反応チップとして使用する場合には、基板１０の材質は、核酸やタンパク質の吸着が少なく、ポリメラーゼ等の酵素反応を阻害しない材質であることが好ましい。
【００３２】
基板１０が無機材料で形成される場合には、フォトリソグラフィー法を用いたドライエッチングなどを行って、成形、加工することができる。また、基板１０が樹脂を主成分として形成される場合には、鋳型成形、射出成形またはホットエンボス加工などの方法によって、成形、加工することができる。
【００３３】
１．２．貫通孔領域およびウェル領域
図１に示すように、基板１０には、平面視において、貫通孔領域１３およびウェル領域１４が設けられる。貫通孔領域１３およびウェル領域１４は、互いに隣り合って設けられる。貫通孔領域１３およびウェル領域１４は、隣接して設けられてもよい。また、貫通孔領域１３およびウェル領域１４は、複数設けられてもよい。貫通孔領域１３およびウェル領域１４は、平面視において、後述するカバー２０の固着領域２１の内側に設けられる。基板１０における貫通孔領域１３およびウェル領域１４の設けられる位置は、基板１０に遠心力等の慣性力が印加された際に、貫通孔領域１３からウェル領域１４に向かう方向に当該慣性力が作用することができる限り特に限定されない。貫通孔領域１３およびウェル領域１４の平面的な形状は、特に限定されず、矩形、円形等とすることができる。
【００３４】
１．３．カバー
図３は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図である。図４は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の断面の模式図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線の断面に相当する。
【００３５】
カバー２０は、基板１０の第１面１１側に敷設される。本明細書では「敷設」との文言は、カバー２０と基板１０の第１面１１とが、固着（固定）されている場合と固着されていない場合とを含む意味で用いている。カバー２０は、フィルムまたはシート状の形状を有する。カバー２０の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができる。カバー２０の平面的な外形形状は、基板１０の平面的な外形形状と一致していてもいなくてもよい。図３の例では、カバー２０の平面的な外形形状は、基板１０の平面的な外形形状と一致している。カバー２０は、静的な状態では基板１０に接しているが、マイクロ流体チップ１００に遠心力などの慣性力が印加された場合には、基板１０とカバー２０との間に間隙が形成される程度の可撓性ないしは弾性を有する。また、カバー２０は、基板１０に接した状態で、基板１０に設けられるウェル１６（後述する）の開口１６ａを塞ぎ、ウェル１６を独立した空間（容器）とすることができる。カバー２０は、基板１０に押しつけられる場合などに、ウェル１６の開口１６ａ付近において撓みにくくウェル１６の容積に大きな変化を生じない程度の弾性を有することが好ましい。このようなカバー２０の弾性の程度は、カバー２０の厚み、ウェル１６の開口１６ａの大きさ、および基板１０に当接される際の押圧などを考慮して、材質を選ぶことにより適宜設計されることができる。
【００３６】
カバー２０の材質としては、遠心力等の慣性力によって撓むことができる程度の弾性を有するものが挙げられ、例えば、有機材料（ポリカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂および各種のゴム）や、有機材料と無機材料の複合材料を挙げることができる。マイクロ流体チップ１００を、ＰＣＲの反応チップとして使用する場合など、蛍光測定を伴う用途に使用する場合には、カバー２０は、自発蛍光の小さい材質で形成されることが望ましい。このような自発蛍光の小さい材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が挙げられる。マイクロ流体チップ１００をＰＣＲの反応チップとして使用する場合には、カバー２０の材質は、核酸やタンパク質の吸着が少なく、ポリメラーゼ等の酵素反応を阻害しない材質であることが好ましい。またなお、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲのチップとして用いる場合は、カバー２０はＰＣＲにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましい。
【００３７】
また、基板１０の材質には、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラック、若しくは、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｕの酸化物、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、ＺｒまたはＣｒの炭化物などの黒色物質を配合することができる。カバー２０の材質に、このような黒色物質が配合されることにより、樹脂等の有する自発蛍光をさらに抑制することができる。さらに、後述するウェル１６をマイクロ流体チップ１００の外部から観察するような用途にマイクロ流体チップ１００を用いる場合には、必要に応じて、カバー２０の材質を透明なものとすることができる。カバー２０は、例えば、フィルム成形、シート成形、射出成形、プレス成形などの方法によって、成形、加工することができる。
【００３８】
カバー２０は、一方の表面２０ａが基板１０に向かうように敷設される。すなわち、表面２０ａが基板１０の第１面１１に面するように設けられる。カバー２０の表面２０ａは、接着性を有してもよい。表面２０ａが接着性を有する場合には、マイクロ流体チップ１００に遠心力等の慣性力が印加されるときに、表面２０ａと第１面１１とが剥離できる程度の接着力とすることが好ましい。ただし、マイクロ流体チップ１００に遠心力等の慣性力を印加し終えた後はこの限りではなく、表面２０ａと第１面１１とが離れにくいように接着（固着）する程度の接着力を有してもよい。
【００３９】
カバー２０の表面２０ａは、接着力を有さなくてもよい。このような場合には、第１面１１に表面２０ａを固着させるために、接着剤を利用することや、熱融着を行うことができる。また、表面２０ａは、カバー２０を基板１０に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有してもよい。このような表面２０ａとしては、多孔質となっているものを例示することができる。このような方法であれば、加圧させるだけなので、固着させる際に熱が発生することがなく、マイクロ流体チップ１００の温度の上昇を抑制することができ、液体等に与える熱の影響を抑制することができる。このような表面２０ａを有するカバー２０の具体例としては、商品名：LightCycler 480 Sealing Foil・型名：04 729 757 001・ロシュ・ダイアグノスティクス社製、商品名：ポリオレフィン マイクロプレートシーリングテープ・型名：9793・３Ｍ社製、商品名：アンプリフィケーションテープ96・型名：232702・Nunc社製などを例示することができる。
【００４０】
さらに、表面２０ａは、潜在的な接着力を有してもよい。すなわち、表面２０ａは、マイクロ流体チップ１００に遠心力等の慣性力が印加される前までは接着力を有さず、慣性力が印加された後の所望の時点で、エネルギー線（例えば、紫外線、電子線など）を照射することによって接着力を発揮できるものであってもよい。
【００４１】
また、表面２０ａと基板１０の第１面１１とを固着させる方法としては、超音波溶着法を利用してもよい。例えば、固着させたい領域の形状に対応する形状の治具をカバー２０の基板１０に対して固着させたい部分に押しつけて超音波振動させ、カバー２０と基板１０とを溶着（固着）させてもよい。このようにすれば、基板１０とカバー２０とを超音波照射によって溶着（固着）させるため、例えば液体が、生化学的な試料である場合などにおいて、試料に対する加熱を抑えることができるため、試料に与えるダメージを少なくすることができる。また、例えば、ウェルに含まれる試薬の活性を低下させることも抑制できる。さらに、固着領域２１を超音波溶着法によって形成した場合は、溶着による基板１０とカバー２０との接合力は比較的強いため、ウェル領域１４からの液体の漏れをより確実に防止することができる。
【００４２】
カバー２０は、基板１０と固着された固着領域２１を有する。固着領域２１は、平面視において、基板１０の貫通孔領域１３およびウェル領域１４を囲むように配置される。すなわち、平面的に見て、固着領域２１の内側に、貫通孔領域１３およびウェル領域１４が配置される。固着領域２１は、マイクロ流体チップ１００に遠心力等の慣性力が印加されても、敷設されたカバー２０と基板１０とが剥離しにくい領域である。敷設されているカバー２０の固着領域２１以外の領域は、マイクロ流体チップ１００に遠心力等の慣性力が印加されると、表面２０ａと第１面１１とが剥離することができる。固着領域２１では、カバー２０の表面２０ａの性質に合わせて、例えば、カバー２０と基板１０とが溶着されてもよく、粘着剤、接着剤等で接着されてもよい。
【００４３】
固着領域２１の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ１００に遠心力等の慣性力が印加されてカバー２０と基板１０との間に間隙が形成されるときに、当該間隙を内部に形成する袋（ポケット）状の構造を形成させることが挙げられる。これにより、基板１０とカバー２０との間で、貫通孔領域１３およびウェル領域１４を基板１０の第１面１１側で連通させるとともに、液体を両領域の間で流通させることができる。
【００４４】
既に述べたが、慣性力は、貫通孔領域１３側からウェル領域１４側へ向かうようにマイクロ流体チップ１００に印加される。そのため、固着領域２１は、少なくともウェル領域１４を囲む位置では連続して設けられる。したがって、カバー２０と基板１０との間の間隙に液体が導入された際に、慣性力により、液体が固着領域２１の外側に、ウェル領域１４側から漏れ出さないようになっている。また、固着領域２１は、平面視において、基板１０の貫通孔領域１３およびウェル領域１４の両者を取り囲んで環状に連続していることができる。このようにすれば、カバー２０と基板１０との間の間隙に液体が導入された際に、液体が固着領域２１の外側に漏れ出さないようにすることができる。なお、固着領域２１は、貫通孔領域１３側においては、連続していない部分を有することができる。このような部分を有する場合には、当該連続していない部分を、カバー２０と基板１０との間の間隙に内圧が生じた場合の通気孔として機能させることができる。さらに、固着領域２１が平面視において、基板１０の貫通孔領域１３およびウェル領域１４を取り囲んで環状に連続している場合には、カバー２０に、貫通孔領域１３側の適宜な位置に図示せぬ孔を設けることにより、当該孔を、カバー２０と基板１０との間の間隙に内圧が生じた場合の通気孔として機能させることができる。
【００４５】
固着領域２１の形成は、例えば、基板１０の第１面１１に、接着剤を固着領域２１の形状に塗布して、カバー２０を敷設することによって形成することができる。また、例えば、固着領域２１は、カバー２０の表面２０ａがカバー２０を基板１０に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有する場合には、固着領域２１の形状に対応する治具等を用意して、当該治具によって、カバー２０を基板１０に対して加圧力を印加して形成されることができる。また、例えば、固着領域２１は、固着領域２１の形状に対応する形状の治具を用いた超音波溶着によって形成することもできる。
【００４６】
１．４．貫通孔
基板１０の貫通孔領域１３には、第１面１１および第２面１２を接続する貫通孔１５が形成される。貫通孔１５は、貫通孔領域１３内に複数形成されてもよい。貫通孔１５の平面的な形状は、円形、矩形等とすることができる。貫通孔１５の平面的な形状が円形であると、例えば、汎用のチューブ（マイクロチューブ、ＰＣＲチューブなど）を、貫通孔１５に連通するように装着しやすい。貫通孔１５は、第１面１１側および第２面１２側の双方向に検体等の液体を流通させることができる。例えば、貫通孔１５は、後述する容器２００の内容物を第１面１１側および第２面１２側の双方向に流通させることができる。
【００４７】
１．５．ウェル
基板１０のウェル領域１４には、基板１０の第１面１１側に開口１６ａを有するウェル１６が形成される（図１ないし図４参照）。図５は、マイクロ流体チップ１００のウェル１６近傍の断面を拡大して示す模式図である。
【００４８】
ウェル１６は、ウェル領域１４に複数形成されることができる。ウェル１６は、基板１０の第１面１１側に開口１６ａを有した容器状の形状を有する。ウェル１６は、内部に検体等の液体を保持することができる。また、ウェル１６内において、検体等の液体の反応を行うことができる。例えば、ウェル１６には、後述する容器２００の内容物を導入して保持することができ、その反応容器としての機能を果たすことができる。
【００４９】
ウェル１６の形状は、容器状であれば、特に限定されず、多様な形態を採ることができる。例えば、ウェル１６の形状は、円柱、角柱、円錐台および角錐台、これらが傾いたような形状、並びにこれらを組み合わせた形状のいずれでもよい。本実施形態ではウェル１６の形状として、図１ないし図５に示すような円柱状（平面視において円形であって、断面視において矩形である形状）の形状を有する場合について説明する。ウェル１６が採りうる他の形状については、変形例の項でさらに説明する。
【００５０】
ウェル１６内には、あらかじめ、反応または検査のための試薬３０を配置しておくことができる。配置される試薬３０の状態は、固体あるいは液体であることが好ましい。例えば、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲのチップとして用いる場合には、試薬３０としては、標的核酸を増幅するためのプライマー（核酸）、増幅産物量を測定するための蛍光試薬（例えばＳＹＢＲ  ＧＲＥＥＮ（商標））、および、必要な場合には他の核酸などを配置することができる。試薬３０として、前記例示のもののような、乾燥等に対して安定性の高いものを用いる場合には、ウェル１６内で乾燥されてもよく、図３に示すように、例えば、ウェル１６の内壁面に塗布されて乾燥された状態で配置されてもよい。このように試薬３０をウェル１６の内壁面に塗布する方法としては、例えば、インクジェット方式の印刷に用いられる液体噴射ヘッド等により、試薬３０を塗布する方法が挙げられる。
【００５１】
また、試薬３０をウェル１６内に配置する場合は、複数のウェル１６に互いに同じ試薬３０が配置されてもよいし、互いに異なる試薬３０が配置されてもよい。ウェル１６が複数形成されている場合、ウェル１６毎にどのように試薬３０を配置するかについては、所望の反応や検査の態様にしたがって任意に設計することができる。
【００５２】
ウェル１６内において試薬３０が配置される位置は、特に限定されないが、開口１６ａから遠い位置であるほど、試薬３０が、導入された液体とともにウェル１６の外に流出する可能性が小さくなる点でより好ましい。
【００５３】
ウェル１６の開口１６ａは、カバー２０によって塞がれることができる。これにより、ウェル１６は、独立した密閉容器となることができる。このようにウェル１６を独立して密閉することにより、他のウェル１６の内容物との混合やコンタミネーションを抑制することができる。ウェル１６は、カバー２０がウェル１６の開口１６ａの周囲に敷設されて固着されると、独立した密閉容器となることができる。
【００５４】
１．６．容器装着機構
基板１０は、第２面１２側に容器２００を接続するための容器装着機構１７を有する。図６は、容器装着機構１７に容器２００を接続したマイクロ流体チップ１００の一例の断面の模式図である。図７は、容器装着機構１７に容器２００を接続したマイクロ流体チップ１００の他の例の断面の模式図である。
【００５５】
容器２００は、容器装着機構１７によって、内容物が貫通孔１５に移動可能なように設けられる。すなわち、容器２００は、容器装着機構１７によって、容器２００の内部の空間と、貫通孔１５の内側の空間とが連通するように設けられる。容器２００としては、なんら限定されるものではないが、例えば、汎用のチューブ（マイクロチューブ、ＰＣＲチューブなど）を挙げることができる。なお容器２００が、マイクロ流体チップ１００に対して専用に用いられる態様のものである場合などには、マイクロ流体チップ１００は、容器２００を含めて、マイクロ流体チップ１００と称してもよい。
【００５６】
容器装着機構１７は、容器２００の内容物が容器２００および貫通孔１５（基板１０）の接続部分から外部に漏れ出さないように、容器２００の内部の空間および貫通孔１５の内側の空間を連通させる構造を有している。容器装着機構１７は、例えば、基板１０と容器２００とを繋ぎ合わせる構造を有し、基板１０に容器２００を固定させることができる。容器装着機構１７は、容器２００の内部の空間および貫通孔１５の内側の空間を連通させ、基板１０に容器２００を固定できる構造を有している限り、どのような構造を有していてもよい。例えば、容器装着機構１７は、図６に示す例では、容器２００を嵌着させるような構造（容器２００がキャップとなりうる構造）を有している。この例では、貫通孔１５の周囲の第２面１２側に、円筒状の容器装着機構１７が形成されており、容器装着機構１７が、容器２００の内面に嵌挿されて、容器２００が固定されている。また、図示の例のように、容器装着機構１７は、容器２００を外れにくくするための突起１７ａなどの補助的な機能を有する構造を有してもよい。また、図７に示す例では、容器装着機構１７は、容器２００をねじ込むことができるスクリュー受け（雌ねじ）の形状を有している。この例では、容器２００は、基板１０の第２面１２側から、貫通孔１５内に形成された容器装着機構１７に対してねじ込まれて（雄ねじとして）固定されている。その他、図示しないが、容器装着機構１７は、容器２００を基板１０に押さえるような押さえバネ（弾性体）であってもよいし、容器２００の一部を引っかけるフック（ツメ）のようなものであってもよい。
【００５７】
このように容器装着機構１７は、使用する容器２００の形状に従って、任意の構造を有することができる。そして、容器装着機構１７により、容器２００は、基板１０の第２面１２側に、内容物を貫通孔１５に供給できるように固定される。
【００５８】
１．７．その他の構成
マイクロ流体チップ１００の基板１０は、溝１８を有することができる。図８は、溝１８が形成された基板１０を有するマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図である。図９は、溝１８が形成された基板１０を有するマイクロ流体チップ１００の断面の模式図である。図９は、図８のＣ−Ｃ線断面に対応する。
【００５９】
溝１８は、基板１０の第２面１２側に設けられる。溝１８の内壁は、第１面１１と接続しない。したがって、基板１０の溝１８が形成された部分は、基板１０の厚みが減少している。溝１８は、平面視において、貫通孔領域１３およびウェル領域１４の間に、貫通孔領域１３およびウェル領域１４を分離する方向に延びる形状を有する。溝１８の長手方向（延びる方向）の断面は、図示の例では、アルファベットの「Ｖ」の形状の断面形状を有している。溝１８の長手方向の断面形状は、アルファベットの「Ｕ」の形状や、その他の形状であってもよい。図示の例では、１つの溝１８が設けられているが、複数の溝１８が設けられてもよい。さらに、図示しないが、複数の溝１８が設けられる場合には、各溝１８が長手方向を揃えて、長手方向に一列に（平面視においておよそ破線状に）整列していてもよいし、各溝１８が長手方向を揃えて、長手方向と交差する方向に（平面視において例えば二重線状に）整列していてもよい。
【００６０】
溝１８の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ１００を、貫通孔領域１３およびウェル領域１４の間で分離する場合に、これを容易化することが挙げられる。例えば、マイクロ流体チップ１００を、貫通孔領域１３およびウェル領域１４の間で分離する場合に、はさみ等の切断工具でこれを行うとき、溝１８が形成されていると切断が容易となる。また、溝１８の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ１００を基板１０の第２面１２を外側にして折り曲げる際の案内となることが挙げられる。これにより、マイクロ流体チップ１００を、基板１０の第２面１２を外側にして、貫通孔領域１３およびウェル領域１４の間で折り曲げることが容易になる。このような溝１８の機能に基づく効果等については、マイクロ流体チップ１００の使用方法を述べた後に再度述べる。
【００６１】
１．８．マイクロ流体チップの使用方法
以上説明したマイクロ流体チップ１００は、広範な用途に使用することができるが、以下、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲのためのチップとして用いる場合を例として、その使用方法を説明する。
【００６２】
図１０は、マイクロ流体チップ１００に検体２１０を入れた容器２００を接続した状態で、慣性力を印加した様子を模式的に示す図である。検体２１０の状態は、液体である。なお、図１０は、マイクロ流体チップ１００および容器２００に慣性力が印加された状態を示しており、図６は、慣性力が印加されていない状態を示している。
【００６３】
以下の例では、カバー２０の表面２０ａが、カバー２０を基板１０に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有しているものとする。また、以下の例では、カバー２０の固着領域２１は、平面視において、基板１０の貫通孔領域１３およびウェル領域１４の両者を取り囲んで環状に連続しているものとする。また、以下の例では、カバー２０は、透明な材質で形成されているものとする。なお、この例では、ウェル１６の形状は円柱形であって、底面の直径がおよそ１ｍｍ、深さがおよそ０．５ｍｍであるものを例示する。さらに、この例では、基板１０およびカバー２０の平面的な外形形状は、長方形であって、長辺が約７．５ｃｍ短辺が約２．５ｃｍであるものを例示する。
【００６４】
まず、容器２００内に、標的核酸を含む検体２１０を調製する。ＰＣＲの検体２１０としては、標的核酸、プライマーＤＮＡ、ＰＣＲマスターミックス（例えば、ポリメラーゼ、ヌクレオチド、およびＭｇＣｌ等の補酵素を含む）を含む水溶液を例示することができる。検体２１０において、測定対象となる標的核酸としては、例えば、血液、尿、唾液、髄液等から抽出されたＤＮＡまたはＲＮＡから逆転写したｃＤＮＡ等が挙げられる。検体２１０の量は、ウェル１６の全体の容積に応じて適宜決定されるが、例えば複数のウェル１６の総容積と同じかまたは前記総容積より多いことが好ましく、複数のウェル１６により確実に検体２１０を充填できる点で、複数のウェル１６の総容積より多いことがより好ましい。
【００６５】
次に、容器２００を、マイクロ流体チップ１００の容器装着機構１７に装着する（図６参照）。この時点では、マイクロ流体チップ１００のウェル１６内には、検体２１０は導入されておらず、試薬３０等が各ウェル１６に配置されている。試薬３０等としては、プライマーＤＮＡや蛍光プローブＤＮＡを例示することができる。
【００６６】
次に、マイクロ流体チップ１００および容器２００に、貫通孔領域１３側からウェル領域１４側に向かう慣性力を作用させる。本実施形態では、慣性力は遠心機によって発生される。遠心機の回転軸Ｒは、マイクロ流体チップ１００の貫通孔領域１３から見て、ウェル領域１４と反対側に配置される。遠心機を運転して、マイクロ流体チップ１００および容器２００に慣性力（遠心力）が発生すると、図１０に示すように、容器２００の中の検体２１０が、回転軸Ｒから遠ざかる方向、すなわちウェル領域１４に向かう方向に加速度Ｇ（図中矢印）を受ける。そして加速度を受けている状態では、基板１０とカバー２０との間に間隙が生じ、検体２１０は、ウェル領域１４に向かって該間隙内を移送される。なお、このときの間隙の大きさ（厚み）は、特に制限はないが、図１０では、間隙の大きさが非常に小さい例を示している。そして、基板１０のウェル領域１４に形成されたウェル１６の開口１６ａから、慣性力でウェル１６内の空気と入れ替わることによって検体２１０がウェル１６に導入される。ウェル１６に導入された検体は、ウェル１６内にあらかじめ配置された試薬３０等と混合される。
【００６７】
なお、図１０の例では、遠心機の回転軸Ｒに対して、垂直な方向に沿ってマイクロ流体チップ１００の平面（例えば基板１０の第１面１１）が配置されて回転されている様子を示しているが、マイクロ流体チップ１００の遠心機の回転軸Ｒに対する配置は、容器２００の内部の検体２１０が、遠心力によって、容器２００からウェル１６へ向かうことができる範囲で任意である。このような配置は、容器２００の形状や、基板１０のウェル１６の配置などによって、適宜に設定することができる。
【００６８】
次に、遠心機を停止し、慣性力の印加を止める。この状態では、検体２１０がウェル１６内に充填されている。また、例えば、検体２１０の体積が、ウェル１６の合計の容積よりも大きい場合などには、検体２１０は、ウェル１６内、並びに、基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在している。いずれの場合であっても、カバー２０の外側から、ローラー、スキージ、ブレード等の治具によって、カバー２０を基板１０に押さえつけることによって、カバー２０をマイクロ流体チップ１００に密着させてウェル１６を密閉することができ、ウェル１６内に正確な容量の検体２１０を封入することができる。すなわち、検体２１０が基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在していない状態では、カバー２０を基板１０に押さえつけることによって、ウェル１６が密閉され、検体２１０が基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在している状態では、余分の検体２１０を貫通孔領域１３側に押し戻しつつ、ウェル１６が密閉されることができる。これにより、基板１０とカバー２０とが接する面は、すべて接着されることができる。
【００６９】
図１１は、ローラー３００によって、マイクロ流体チップ１００のウェル１６を密閉する様子を模式的に示した図である。図１１の例では、ローラー３００によって、基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在する過剰の検体２１０を貫通孔１５から容器２００に戻しつつ、ウェル１６を密閉する様子を示している。
【００７０】
このようにして、マイクロ流体チップ１００のウェル１６内に、正確な容量の検体２１０を導入することができる。マイクロ流体チップ１００に複数のウェル１６が形成されている場合も同様であり、該複数のウェル１６は、上記操作の結果、それぞれ独立した密閉空間となり、所望の量の検体２１０を精密に分注することができる。
【００７１】
その後、必要に応じて、容器２００をマイクロ流体チップ１００から分離し、また、必要に応じて貫通孔領域１３およびウェル領域１４を分離して、サーマルサイクラーなどの温度制御装置に導入して、ＰＣＲの反応をウェル１６内で行う。ＰＣＲ反応の温度制御の一例としては、５５℃、７４℃、９５℃の３段階の温度変化を数分の周期で繰り返す方法が挙げられる。このような温度サイクルにより、１サイクル当たり標的核酸を２倍に増幅することができる。さらに、ここではカバー２０が透明な材質であるため、必要に応じて、カバー２０の外側から、カバー２０を介してウェル１６の内部を観察できるため、標的核酸の定量（リアルタイムＰＣＲ）が可能であり、ＰＣＲ反応の途中でも反応の進行状況等を確認することができる。また、マイクロ流体チップ１００を用いて、ＳＮＰなどの遺伝子の変異やＤＮＡのメチル化等、ＰＣＲの原理を用いた様々な核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）の解析を行うことができる。
【００７２】
１．９．変形例
１．９．１．ウェルの形状の変形
上記「１．５．ウェル」の項で、ウェル１６は、種々の変形が可能である旨を記載した。以下に、ウェル１６の変形実施形態であるウェル４６について記載する。
【００７３】
図１２は、変形例のウェル４６を有する基板１０の断面を拡大して示す模式図である。図１３は、変形例のウェル４６を有する基板１０を拡大して模式的に示す平面図である。図１４は、他の変形例のウェル４６を有する基板１０の断面を拡大して示す模式図である。図１３のＤ−Ｄ線断面が、図１２に相当する。なお、以下の変形例では、上述の実施形態で述べたと同様の構成については同じ符号を付して詳しい説明は省略する。以下の変形例で述べる構成において、上述の実施形態にと同じ符号で示された構成は、同様の作用機能を有する。
【００７４】
変形例のウェル４６は、図１２に示すように、第１ウェル部４６ｂと、第２ウェル部４６ｃと、を有する。
【００７５】
第１ウェル部４６ｂは、基板１０の厚み方向に延びる空洞である。第１ウェル部４６ｂは、ウェル４６の開口４６ａに接続している。第１ウェル部４６ｂは、基板１０の厚み方向に延びる限り任意の形状を有することができる。例えば、第１ウェル部４６ｂは、図１２に示す例では、基板１０の厚み方向に沿って延びており、図１４に示す例では、厚み方向に傾きを有する方向に延びている。第１ウェル部４６ｂの深さ、すなわち、基板１０の厚み方向における長さは、特に限定されず、基板１０の厚み、および後述の第２ウェル部４６ｃが形成できる程度であればよい。第１ウェル部４６ｂは、図１２および図１３の例では、円柱状の形状を有し、図１４の例では、円柱が傾いたような形状を有しているが、これに限定されず、角柱、円錐台および角錐台、これらが傾いたような形状、あるいはこれらの形状を組合せた形状とすることができる。
【００７６】
第２ウェル部４６ｃは、第１ウェル部４６ｂに連続し、基板１０の第１面１１と平行な方向に延びる空洞である。第２ウェル部４６ｃの延びる方向は、基板１０の貫通孔領域１３側からウェル領域１４側に向かう方向に沿っている。第２ウェル部４６ｃが、第１ウェル部４６ｂに接続する位置は、特に限定されず、第２ウェル部４６ｃが、開口４６ａに接続しない限り任意である。第２ウェル部４６ｃの大きさ、すなわち第２ウェル部４６ｃの延びる長さについても特に限定されない。また、第２ウェル部４６ｃの、基板１０の第１面１１に垂直な方向から見る平面視における輪郭についても特に限定されない。図１２および図１３の例では、第２ウェル部４６ｃは、第１ウェル部４６ｂの開口４６ａから最も遠い部分に接続され、平面視において長円形の輪郭を有する横穴となっている。すなわち、図１２および図１３の例では、ウェル４６の断面形状において、アルファベットの「Ｌ」に類似した形状を有している。そして、図１２および図１３の例では、平面視において、ウェル４６の輪郭内における開口４６ａの輪郭が、貫通孔領域１３に近い側でウェル４６の輪郭に接している。
【００７７】
また、第２ウェル部４６ｃは、基板１０の第１面１１と平行な方向に延びる限り任意の形状を有することができる。図示しないが、例えば、第２ウェル部４６ｃは、基板１０の第１面１１と平行な方向に対して傾きを有する方向に延びていてもよい。
【００７８】
第１ウェル部４６ｂおよび第２ウェル部４６ｃを有するウェル４６を、基板１０に形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、図１２および図１４に示すように、基板１０を厚み方向に分ける基板１０ａ、基板１０ｂ、および基板１０ｃをそれぞれ、あらかじめ形成した後に、当該基板１０ａ、基板１０ｂ、および基板１０ｃを積層することによって行うことができる。すなわち、図１２の例では、基板１０ａに第１ウェル部４６ｂとなる形状を形成し、基板１０ｂに第２ウェル部４６ｃとなる形状を形成し、基板１０ｃを準備して、これらを積層して固定することによって、ウェル４６を有する基板１０が作成されている。なお、この例においては、基板１０ｃを省略して、基板１０ｂに底面を有する第２ウェル４６ｃを形成して、基板１０ａと基板１０ｂを積層して基板１０を作成することもできる。また、基板１０ａと基板１０ｂを一体のものとしてウェル形状を形成し、これに基板１０ｃを積層することによって形成することもできる。
【００７９】
変形例のウェル４６は、上述のような第１ウェル部４６ｂおよび第２ウェル部４６ｃを有するため、以下の特徴を有する。
【００８０】
上述のように、平面視におけるウェル４６の輪郭の面積は、平面視における開口４６ａの輪郭の面積よりも大きい。そのため、ウェル４６の形状は、開口４６ａにおいて狭窄されている。これにより、ウェル４６内に液体が導入された場合に、当該液体が逆流しにくい。すなわち、ウェル４６に導入された液体がウェル４６から再び外へ向かって排出されにくい。また、ウェル４６内に、液体に作用させる試薬等が配置されている場合には、当該試薬がウェル４６の外部に拡散することを抑制できる。換言すると、このようなウェル４６は、奥行き（開口４６ａからの経路長）が大きいため、独立性が高く、例えば、ウェル４６内の液体の流出を抑制することができる。これにより、マイクロ流体チップ１００を検査等に用いる場合などに、検査等の信頼性をより高めることができる。
【００８１】
また、第１ウェル部４６ｂから第２ウェル部４６ｃが基板１０の貫通孔領域１３側からウェル領域１４側に向かう方向に沿って延びているため、ウェル４６の開口４６ａは、ウェル４６の輪郭のうち基板１０の貫通孔領域１３に近い側に配置されている。そのため、マイクロ流体チップ１００に遠心力等を加えた際に、液体をより効率的にウェル４６の第２ウェル部４６ｃ内に導入することができる。さらに、ウェル４６の開口４６ａと、ウェル４６の開口４６ａから最も遠い位置との間の液体の経路が長く、ウェル４６内に液体に作用させる試薬等が配置されている場合に、当該試薬がウェル４６の外部に拡散することをさらに抑制できる。
【００８２】
さらに、平面視において、ウェル４６の輪郭内における開口４６ａの輪郭が、貫通孔領域１３に近い側でウェル４６の輪郭に接しているようにした場合には、ウェル４６の開口４６ａが、貫通孔領域１３に近い側の端に配置されることになる。これにより、マイクロ流体チップ１００に遠心力等を加えた際に、液体をより効率的にウェル４６内に導入することができる。
【００８３】
１．９．２．試薬の配置の変形
上記「１．５．ウェル」の項で、ウェル１６内には、あらかじめ、反応または検査のための試薬３０を配置しておくことができると述べた。上記「１．９．１．ウェルの形状の変形」の項で述べたウェル４６においても、同様に、ウェル４６内に、あらかじめ、反応または検査のための試薬３０を配置しておくことができる。
【００８４】
変形例のウェル４６内に試薬３０を配置する場合においても、試薬３０の配置されるウェル４６内における位置は、開口４６ａから遠い位置であるほど、試薬が導入された液体とともにウェル４６の外に流出する可能性が小さくなる点で好ましい。すなわち、図１２ないし図１４に示すように、第２ウェル部４６ｃの先端付近（第１ウェル部４６ｂから遠い位置）に試薬３０ａ、試薬３０ｂ等が配置されることにより、試薬が、ウェル４６に導入された液体とともにウェル４６の外に流出することを抑制することができる。
【００８５】
また、図１２ないし図１４に示すようなウェル４６を有する基板１０は、上述のように、複数の基板を積層して形成されることができる。そのため、ウェル４６内に試薬を配置するために、ウェル４６の内壁面にインクジェット方式によって塗布する方法を採ることができる。すなわち、例えば、符号３０ｂの位置に試薬を配置する場合には、基板１０ａに第１ウェル部４６ｂとなる形状を形成し、基板１０ｂに第２ウェル部４６ｃとなる形状を形成し、基板１０ａおよび基板１０ｂを積層して固定した後、基板１０ｂの下側（基板１０ｂのうち、基板１０ａが積層された面と対向する面の側）から、液体噴射ヘッド等により符号３０ｂの位置に試薬を塗布し、最後に基板１０ｃを積層することによって、ウェル４６内に試薬３０ｂを配置させることができる。あるいは、例えば、符号３０ａの位置に試薬を配置する場合には、基板１０ｃを形成し、基板１０ｂに第２ウェル部４６ｃとなる形状を形成し、基板１０ｃおよび基板１０ｂを積層して固定した後（基板１０ｃおよび基板１０ｂは一体的であってもよい）、基板１０ｂの上側（基板１０ｂのうち、基板１０ｃが積層された面と対向する面の側）から、液体噴射ヘッド等により、符号３０ａの位置に試薬を塗布する。そして、基板１０ａに第１ウェル部４６ｂとなる形状を形成し、最後に基板１０ａを基板１０ｂに積層することによってウェル４６内に試薬３０ａを配置させることとしてもよい。これらの場合、試薬を塗布することができるウェル４６の内壁としては、法線が基板１０の厚みの方向と平行である内壁となる。このようにすればマイクロ流体チップ１００を製造する際に、容易にウェル４６内に試薬を配置することができる。
【００８６】
なお、図１２ないし図１４では、試薬の配置される位置の例示のために、試薬３０ａおよび試薬３０ｂの両者が配置された様子が描かれているが、試薬はいずれか一方の位置に配置されてもよい。
【００８７】
さらに、図１２および図１３の例において、試薬３０ｂを配置する場合には、試薬３０ｂが配置される位置は、外部への試薬３０ｂの流出を抑制できる点で、平面的に見てウェル４６の開口４６ａから離間しているほど好ましい。さらには、第１ウェル部４６ｂの深さ、および、平面視における第１ウェル部４６ｂと試薬３０ｂとの間の距離、の和が、ウェル４６の開口４６ａの直径よりも大きいことがより好ましい。このような配置を採ると、外部への試薬３０ｂの流出をさらに抑制することができる。
【００８８】
１．９．３．マイクロ流体チップの使用方法の変形
図１５は、マイクロ流体チップ１００の使用方法の変形例を模式的に示す図である。マイクロ流体チップ１００は、基板１０およびカバー２０の材質を適宜に選択すれば、基板１０の貫通孔領域１３とウェル領域１４の間で、折り曲げることができる。このように折り曲げることは、「１．７．その他の構成」の項で、基板１０が溝１８を有する場合には、溝１８に沿って第２面１２を外側にして折り曲げることが容易となる旨を述べた。
【００８９】
図１５は、基板１０が溝１８を有する例であって、マイクロ流体チップ１００が、基板１０の貫通孔領域１３とウェル領域１４の間で、第２面１２を外側にして折り曲げられている。このようにマイクロ流体チップ１００が折り曲げられると、マイクロ流体チップの使用方法における、慣性力を印加する工程において、以下のような新たな効果を奏することができる。
【００９０】
上記実施形態（図１０）では、マイクロ流体チップ１００および容器２００に、貫通孔領域１３側からウェル領域１４側に向かう慣性力を作用させる場合、遠心力によって生じる加速度Ｇの方向（図１０中、矢印Ｇで表示）に対して、容器２００およびウェル１６はいずれも直角に傾いていた。この場合、カバー２０の弾性や印加される遠心力を調節することにより問題なく本発明の作用効果を奏することができるが、マイクロ流体チップ１００が折り曲げられる場合には、より確実にウェル１６に検体２１０を導入することができる。
【００９１】
図１５に示すように、マイクロ流体チップ１００が折り曲げられて、遠心機に設置されると、遠心力によって生じる加速度Ｇの方向（図１５中、矢印Ｇで表示）に対して、容器２００およびウェル１６がそれぞれ互いに異なる向きに傾くように配置されることができる。この例では、容器２００の口は、加速度Ｇの方向に沿う方向に向かって傾き、ウェル１６の開口１６ａは、加速度の方向に逆らう方向に向かって傾いている。そのため、遠心力が印加されている間において、容器２００は内容物（検体２１０）を排出しやすく（注ぎ出し易く）、ウェル１６は、内容物（検体２１０および試薬３０）を排出しにくい（受け止めやすい）。これにより、液体（検体２１０）をさらに効率的にウェル１６内に導入することができる。
【００９２】
マイクロ流体チップ１００が折り曲げられる角度は、上記の効果が得られる範囲であれば特に限定されない。また、折り曲げられたマイクロ流体チップ１００に対して遠心力を印加しうる遠心機についても特に限定されない。なお、図１５には、このような変形実施が可能な遠心機のローター４００の一例の一部分が示されている。
【００９３】
１．１０．作用効果等
本実施形態のマイクロ流体チップ１００は、少なくとも以下の作用効果を有する。本実施形態のマイクロ流体チップ１００によれば、少量の液体を精度よく分注することができ、例えば、ピペットを用いて人手によって液体を分注する場合に困難である微小量の液体の分注が可能である。すなわち、本実施形態のマイクロ流体チップ１００によれば、液体を設計量に極めて近い量で、ウェル内に導入することを容易に行うことができる。また、本実施形態のマイクロ流体チップ１００によれば、ウェルに連通する流路が形成されていないため、ウェルを高密度に配置できるとともに、使用する液体の量を極めて少量に抑えることができる。したがって、本実施形態のマイクロ流体チップ１００を用いて検査、反応等を行う場合の効率と信頼性を高めることができる。さらに、本実施形態のマイクロ流体チップ１００は、分注作業の工数やコストを大幅に削減することができる。加えて、本実施形態のマイクロ流体チップ１００によれば、分注工程を大幅に削減することができ、例えば自動分注装置のような高価な設備を用いる必要がないため、低コストにて液体を分注することができる。
【００９４】
本実施形態では、一部で、マイクロ流体チップ１００がＰＣＲに用いられる場合を例示して説明したが、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の用途は、限定されず、例えば、ウイルス、細菌、タンパク質、低分子〜高分子化合物、細胞、粒子、コロイド、例えば花粉等のアレルギー物質、毒物、有害物質、環境汚染物質の検査などにも使用することができる。また、本実施形態では、マイクロ流体チップ１００のウェルに試薬３０が配置される場合について説明したが、検査内容によっては、ウェルには試薬３０が配置されなくてもよい。
【００９５】
２．検体の測定方法
上述したマイクロ流体チップ１００およびその使用方法を用いた検体２１０の測定方法について述べる。本実施形態にかかる検体２１０の測定方法の一例としては、検体２１０が収容された容器２００をマイクロ流体チップ１００に装着する工程と、容器２００およびマイクロ流体チップ１００に慣性力を印加して、検体２１０をウェルに充填する工程と、少なくともウェルの開口の周囲において、基板１０およびカバー２０を固着する工程と、ウェル内で、検体２１０の反応を行う工程と、検体２１０をウェル内に存在する状態で観測する工程と、を有するものを挙げることができる。
【００９６】
検体２１０が収容された容器２００をマイクロ流体チップ１００に装着する工程は、例えば既述のとおり、容器２００に検体２１０を、マイクロピペット等により注入し、マイクロ流体チップ１００の容器装着機構１７によって、容器２００を装着して行うことができる。
【００９７】
容器２００およびマイクロ流体チップ１００に慣性力を印加して、検体２１０をウェルに充填する工程は、例えば既述のとおり、遠心機により慣性力（遠心力）を印加して行うことができる。この工程は、マイクロ流体チップ１００を折り曲げて行ってもよい。
【００９８】
少なくともウェル１６の開口１６ａの周囲において、基板１０およびカバー２０を固着する工程は、例えば既述のとおり、カバー２０の表面２０ａを圧力によって接着力を発揮する態様として、ローラー３００によってカバー２０を基板１０に押しつけることによって行うことができる。
【００９９】
ウェル１６内で、検体２１０の反応を行う工程は、上記工程の後に、例えば既述のとおり、マイクロ流体チップ１００をサーマルサイクラーに導入することによって行うことができる。
【０１００】
検体２１０をウェル１６内に存在する状態で観測する工程は、例えば既述のとおり、マイクロ流体チップ１００の基板１０およびカバー２０の少なくとも一方を透明な材質として、外部からウェル１６内を観測して行うことができる。また変形例のように、基板１０を複数の基板の積層により形成する場合、基板１０ｃのみを透明な材質として観測を行うことができる。
【０１０１】
以上のような検体の測定方法によれば、ウェルに所定量の検体２１０を高い精度で簡便に充填することができる。また、検体２１０への異物の混入を防止して、低コストで精度良くかつ確実に検体２１０を分注することができ、検体２１０の測定精度を向上することができる。
【０１０２】
以上に述べた実施形態および各変形実施形態は、任意の複数の形態を適宜組み合わせることが可能である。これにより、組み合わされた実施形態は、それぞれの実施形態が有する効果または相乗的な効果を奏することができる。
【０１０３】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…基板、１１…第１面、１２…第２面、１３…貫通孔領域、１４…ウェル領域、１５…貫通孔、１６…ウェル、１６ａ…開口、１７…容器装着機構、１７ａ…突起、１８…溝、２０…カバー、２０ａ…表面、２１…固着領域、３０，３０ａ，３０ｂ…試薬、４６…ウェル、４６ａ…開口、４６ｂ…第１ウェル部、４６ｃ…第２ウェル部、１００…マイクロ流体チップ、２００…容器、２１０…検体、３００…ローラー、４００…ローター、Ｒ…回転軸、Ｇ…加速度
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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１５】
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