(57)【要約】【課題】送液のタイミングを制御することができ、複数の流体を精度よく合流及び混合することができる、マイクロ流体デバイスを提供する。【解決手段】流体が送液されるマイクロ流路５と、該マイクロ流路５の途中に設けられており、流体を滞留させるための滞留空間４とを有し、マイクロ流路５が、滞留空間４より上流側の上流側マイクロ流路５ａと、滞留空間４より下流側の下流側マイクロ流路５ｂとを有する、マイクロ流路チップ１と、滞留空間４の容積を小さくするための容積低減手段と、を備える、マイクロ流体デバイス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が送液されるマイクロ流路と、該マイクロ流路の途中に設けられており、前記流体を滞留させるための滞留空間とを有し、前記マイクロ流路が、前記滞留空間より上流側の上流側マイクロ流路と、前記滞留空間より下流側の下流側マイクロ流路とを有する、マイクロ流路チップと、
前記滞留空間の容積を小さくするための容積低減手段と、
を備える、マイクロ流体デバイス。
【請求項２】
前記マイクロ流路チップが、凹部を有する基板と、前記基板上に設けられており、前記基板の前記凹部を封止するように設けられている、カバー部材とを備え、前記凹部と前記カバー部材とにより前記滞留空間が構成されている、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項３】
前記滞留空間の深さが、前記マイクロ流路の深さよりも深い、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項４】
前記カバー部材が、弾性変形する材料により構成されている、請求項２又は３に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項５】
前記容積低減手段が、前記カバー部材を押圧するための押圧部材である、請求項２〜４のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項６】
前記滞留空間の容積が、２０００μＬ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項７】
前記上流側マイクロ流路より上流側に配置されており、かつ前記流体を送液するための送液手段をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項８】
前記送液手段が、前記上流側マイクロ流路にガスを供給するためのマイクロポンプである、請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項９】
前記下流側マイクロ流路に接続されており、かつ複数の前記流体を混合するための混合流路をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法であって、
前記基板における前記凹部の深さ方向が重力方向となるように前記マイクロ流体デバイスを配置し、前記流体を前記上流側マイクロ流路から前記滞留空間に送液し、前記流体を前記滞留空間に滞留させる第１の工程と、
前記容積低減手段を用いて、前記流体を前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する第２の工程とを備える、流体の送液方法。
【請求項１１】
前記第１の工程において、複数の前記流体を前記滞留空間で合流させ、
前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間で合流した複数の前記流体を、前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する、請求項１０に記載の流体の送液方法。
【請求項１２】
前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくすることによって、前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する、請求項１０又は１１に記載の流体の送液方法。
【請求項１３】
前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくした状態で、ガスを用いて前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する、請求項１０又は１１に記載の流体の送液方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が送液されるマイクロ流路チップを備えるマイクロ流体デバイス及び該マイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細なマイクロ流路が設けられたマイクロ流路チップにおいて、各種検体又は試料の送液や反応を制御することにより血液検査や遺伝子検査などを行う方法が検討されている。一般的にマイクロ流路を流れる液体は、レイノルズ数が小さいことから、安定な層流を形成する。そのため、複数の液体をマイクロ流路に流入させて混合する場合は、分子拡散に依存する。従って、十分に混合させるためには、下流側のマイクロ流路を長くする必要がある。
【０００３】
これに対し、例えば、下記の特許文献１には、複数の流体の合流部において、合流した流体の流動方向に配列した複数の突起が設けられたマイクロ流路チップが開示されている。特許文献１では、合流した複数の流体が複数の突起が設けられている部分を通過するときに乱流が発生し、それによって合流した複数の流体を混合できる旨が記載されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、マイクロ流路の途中にマイクロミキサーが配設されたマイクロ流路チップが開示されている。特許文献２では、マイクロミキサーによって乱流を発生させることにより複数の流体が混合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０８１８８号公報
【特許文献２】特許第４６９９７７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２の混合方法は、複数の流体が同時に送液されて合流することを前提としている。そのため、複数の流体の送液のタイミングが少しでもずれると、先に送液された一部の流体は、混合度が低いまま下流側へ送液されるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、送液のタイミングを制御することができ、複数の流体を精度よく合流及び混合することができる、マイクロ流体デバイス及び該マイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るマイクロ流体デバイスは、流体が送液されるマイクロ流路と、該マイクロ流路の途中に設けられており、前記流体を滞留させるための滞留空間とを有し、前記マイクロ流路が、前記滞留空間より上流側の上流側マイクロ流路と、前記滞留空間より下流側の下流側マイクロ流路とを有する、マイクロ流路チップと、前記滞留空間の容積を小さくするための容積低減手段と、を備える。
【０００９】
本発明に係るマイクロ流体デバイスの他の特定の局面では、前記滞留空間の深さが、前記マイクロ流路の深さよりも深い。
【００１０】
本発明に係るマイクロ流体デバイスのある特定の局面では、前記マイクロ流路チップが、凹部を有する基板と、前記基板上に設けられており、前記基板の前記凹部を封止するように設けられている、カバー部材とを備え、前記凹部と前記カバー部材とにより前記滞留空間が構成されている。前記カバー部材は、弾性変形する材料により構成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係るマイクロ流体デバイスの他の特定の局面では、前記容積低減手段が、前記カバー部材を押圧するための押圧部材である。
【００１２】
本発明に係るマイクロ流体デバイスのさらに他の特定の局面では、前記滞留空間の容積が、２０００μＬ以下である。
【００１３】
本発明に係るマイクロ流体デバイスのさらに他の特定の局面では、前記上流側マイクロ流路より上流側に配置されており、かつ前記流体を送液するための送液手段をさらに備える。前記送液手段は、前記上流側マイクロ流路にガスを供給するためのマイクロポンプであることが好ましい。
【００１４】
本発明に係るマイクロ流体デバイスのさらに他の特定の局面では、前記下流側マイクロ流路に接続されており、かつ複数の前記流体を混合するための混合流路をさらに備える。
【００１５】
本発明に係る流体の送液方法は、本発明に従って構成されるマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法であって、前記基板における前記凹部の深さ方向が重力方向となるように前記マイクロ流体デバイスを配置し、前記流体を前記上流側マイクロ流路から前記滞留空間に送液し、前記流体を前記滞留空間に滞留させる第１の工程と、前記容積低減手段を用いて、前記流体を前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する第２の工程とを備える。
【００１６】
本発明に係る流体の送液方法のある特定の局面では、前記第１の工程において、複数の前記流体を前記滞留空間で合流させ、前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間で合流した複数の前記流体を、前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する。
【００１７】
本発明に係る流体の送液方法の他の特定の局面では、前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくすることによって、前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する。
【００１８】
本発明に係る流体の送液方法のさらに他の特定の局面では、前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくした状態で、ガスを用いて前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、送液のタイミングを制御することができ、複数の流体を精度よく合流及び混合することができる、マイクロ流体デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を説明するための図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法の変形例を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２３】
［第１の実施形態］
（マイクロ流体デバイス）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。なお、図１（ａ）では、基板２内の構造を破線で示している。
【００２４】
本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すマイクロ流路チップ１と、図１（ａ）及び（ｂ）では図示していない容積低減手段とを備える。
【００２５】
マイクロ流路チップ１は、特に限定されないが、本実施形態では、板状の基板２と、カバー部材３とを有する。基板２は、対向し合う第１及び第２の主面２ａ，２ｂを有する。基板２の第１の主面２ａ側には、凹部２ｃが設けられている。凹部２ｃは、第１の主面２ａ側に開口するように設けられている。
【００２６】
基板２を構成する材料は、特に限定されず、例えば、合成樹脂、ゴム、金属などを用いることができる。なかでも、基板２は、合成樹脂の成形体からなることが好ましい。より好ましくは、ポリオレフィンなどの合成樹脂の射出成形体からなることが望ましい。もっとも、基板２は、複数枚の合成樹脂シートを積層することにより形成されていてもよい。
【００２７】
基板２の第１の主面２ａ上には、カバー部材３が設けられている。カバー部材３は、基板２の凹部２ｃを閉成するように設けられている。カバー部材３が、基板２の凹部２ｃを閉成することにより、滞留空間４が構成されている。
【００２８】
カバー部材３は、例えば、弾性変形する材料により構成されていることが好ましい。弾性変形する材料としては、特に限定されないが、ゴム、エラストマー、発泡体などを用いることができる。より具体的に、弾性変形する材料としては、例えば、シリコーンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ジエン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマー、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）系エラストマー、フッ素系エラストマー、ウレタンフォーム、アクリルフォームなどを用いることができる。弾性変形する材料を用いる場合、後述の押圧部材によってカバー部材３を押圧する際に、より一層容易に滞留空間４の容積を小さくすることができる。なお、カバー部材３は、樹脂フィルムであってもよい。
【００２９】
基板２内には、流体が送液されるマイクロ流路５が設けられている。マイクロ流路５とは、液体（流体）の搬送に際し、いわゆるマイクロ効果が生じるような微細な流路をいう。このようなマイクロ流路５では、液体は、表面張力と毛細管現象との影響を強く受け、通常の大寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す。
【００３０】
マイクロ流路５の横断面形状及び大きさは、上記のマイクロ効果が生じる流路であれば特に限定はされない。例えば、マイクロ流路５に流体を流す際、ポンプや重力を用いる場合には、流路抵抗を低下させる観点から、マイクロ流路５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、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。マイクロ流体デバイスのより一層の小型化の観点より、小さい方の辺の寸法で、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらにより好ましい。
【００３１】
また、マイクロ流路５の横断面形状がおおむね円形の場合には、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。マイクロ流体デバイスのより一層の小型化の観点より、直径（楕円の場合には、短径）は、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。
【００３２】
一方、例えば、マイクロ流路５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５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。
【００３３】
マイクロ流路５の途中に、上述の滞留空間４が設けられている。マイクロ流路５は、上流側マイクロ流路５ａと、下流側マイクロ流路５ｂとを有する。なお、本明細書において、流体は、液体である。
【００３４】
上流側マイクロ流路５ａは、滞留空間４より、上流側に設けられている入口側マイクロ流路である。上流側マイクロ流路５ａの一端は、滞留空間４に接続されている。一方、上流側マイクロ流路５ａの他端が設けられている上流側から、流体やガスを流入させることができる。なお、複数の流体やガスを滞留空間４に流入させる場合は、全て同じ入口から流入してもよく、流入する流体やガスごとに個別の入口や上流側マイクロ流路５ａが設けられていてもよい。
【００３５】
下流側マイクロ流路５ｂは、滞留空間４より、下流側に設けられている出口側マイクロ流路である。下流側マイクロ流路５ｂの一端は、滞留空間４に接続されている。下流側マイクロ流路５ｂの下流側に設けられている他端から、流体やガスを他の部位に送り出すことができる。なお、上流側マイクロ流路５ａと、下流側マイクロ流路５ｂ以外に、必要に応じてその他の流路が接続されていてもよい。また、マイクロ流路５の形状としては、特に限定されず、目的の検査、反応に合わせて流路、混合・反応部等を配置することができる。
【００３６】
滞留空間４は、液体試薬などの流体を滞留させるために設けられている。滞留空間４は、流入する流体を滞留させることのできる深さを有している。本実施形態では、滞留空間４の深さ方向が、基板２の厚み方向と同じ方向である。なお、本明細書において、滞留とは、上流側マイクロ流路５ａから流入した流体が、下流側マイクロ流路５ｂへ進行せずに一時的に留まる状態のことをいう。滞留空間４は、複数配置されていてもよい。また、本実施形態のように、滞留空間４の深さが、マイクロ流路５の深さより深いことが望ましい。
【００３７】
滞留空間４の容積は、滞留空間４に流入する流体の体積よりも大きいことが望ましい。定量機構を設けるなど、流入した流体の一部分のみを一時的に滞留させたい場合などはこの限りでない。なお、滞留空間４の容積は、滞留させる流体の体積の１０５％〜５００％であることが好ましい。
【００３８】
滞留空間４の容積は、好ましくは５μＬ以上、より好ましくは１０μＬ以上、好ましくは２０００μＬ以下、より好ましくは１０００μＬ以下である。容積を上記下限以上とすることで、微量検体での検査により十分な液量とすることができる。容積を上記上限以下とすることで、下流側マイクロ流路５ｂへの送液制御をより一層容易にすることができる。
【００３９】
滞留空間４の形状としては、特に限定されないが、下流側マイクロ流路５ｂへ送液するときに、滞留空間４における残液が少なくなるよう、下流側マイクロ流路５ｂに向かって傾斜のついた構造とすることが好ましい。また、下流側マイクロ流路５ｂは、滞留空間４に滞留した流体の液面よりも高い位置に設けられていることが好ましい。
【００４０】
マイクロ流路チップ１においては、下流側マイクロ流路５ｂにさらに混合流路が接続されていてもよい。滞留空間４より下流側に混合流路が設けられることにより、合流した複数の流体をより短時間で十分に混合させることができる。もっとも、送液タイミング制御の目的で、１種類の流体のみを滞留させる場合などは、この限りではない。また、複数の流体の場合でも、滞留空間４に長時間滞留させることで分子拡散により混合させる場合もこの限りではない。
【００４１】
本発明のマイクロ流体デバイスは、上述したようにマイクロ流路チップ１に加えて、容積低減手段を備える。本明細書において、容積低減手段とは、滞留空間４の容積を小さくするための手段である。
【００４２】
容積低減手段としては、例えば、後述の送液方法の欄で説明する押圧部材が挙げられる。押圧部材は、カバー部材３を押圧するための部材である。押圧部材によって、カバー部材３を押圧することにより、滞留空間４の容積を小さくすることができる。押圧部材としては、例えば、押圧ピンなどが挙げられる。また、押圧部材は、人間の指であってもよく、ガスなどにより加圧する手段であってもよい。
【００４３】
押圧部材として押圧ピンを用いる場合、押圧ピンの大きさは特に限定されない。押圧ピンの押圧する部分の面積は、平面視における滞留空間４の面積の３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。押圧ピンの押圧する部分の面積が上記下限以上である場合、下流側マイクロ流路５ｂへの送液をより一層容易にすることができる。
【００４４】
本発明おいては、上記の容積低減手段によって、滞留空間４に滞留した流体を下流側マイクロ流路５ｂに送液することができる。そのため、流体の滞留と下流側マイクロ流路５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。この点については、後述の流体の送液方法の欄で詳細に説明する。
【００４５】
なお、本発明のマイクロ流体デバイスは、さらに送液手段を備えていてもよい。送液手段としては、特に限定されず、例えば、マイクロポンプが挙げられる。具体的には、マイクロポンプを用いて、上流側マイクロ流路５ａに液体や空気、又は所定のガスを送り込むことにより、滞留空間４側へ流体を送液する手段である。この場合、マイクロポンプは、マイクロ流路チップ１の内部に設けられていてもよいし、マイクロ流路チップ１の外部に設けられていてもよい。
【００４６】
また、他の送液手段としては、上流側マイクロ流路５ａより上流側に連結された空間に配置されたガス発生部材が挙げられる。ガス発生部材とは、光や熱等の外力によりガスを発生する部材である。ガス発生部材に所定のタイミングで外力を加えることによりガスを発生させ、上流側マイクロ流路５ａにガスを送り込むことができる。それによって、上流側マイクロ流路５ａから滞留空間４側へ流体を送液することができる。ガス発生部材としては、例えば、ガス発生テープが挙げられる。
【００４７】
（流体の送液方法）
以下、本発明の流体の送液方法の一例について説明する。
【００４８】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を説明するための図である。
【００４９】
まず、図２（ａ）に示すように、基板２における凹部の深さ方向が重力方向となるようにマイクロ流体デバイス１を配置する。本発明においては、このように基板２における凹部２ｃの深さ方向が重力方向となるようにマイクロ流体デバイス１を配置することが好ましいが、基板２における凹部の深さ方向が重力方向とならなくともよい。
【００５０】
次に、流体６を上流側マイクロ流路５ａから滞留空間４に送液する。流体６は、上述の送液手段によって、送液することができる。続いて、流体６の送液を止め、図２（ｂ）に示すように、流体６を滞留空間４に滞留させる。次に、図２（ｃ）に示すように、押圧部材７により、カバー部材３を押圧することにより、滞留空間４の容積を小さくする。それによって、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に押し出すことができる。すなわち、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に送液することができる。なお、本実施形態では、容積低減手段が押圧部材７であるが、上述した他の容積低減手段を用いてもよい。また、押圧部材７の平面形状は、滞留空間４の平面形状と同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。押圧部材７及び滞留空間４の平面形状は、特に限定されず、例えば、矩形状、円状、楕円状が挙げられる。
【００５１】
このように、本実施形態の流体６の送液方法では、容積低減手段によって、滞留空間４に滞留した流体６を下流側マイクロ流路５ｂに送液することができる。そのため、流体６の滞留と下流側マイクロ流路５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。
【００５２】
また、２つの流体６を合流及び混合させる場合は、まず、一方の流体６を滞留空間４に送液し、滞留空間４に所定量滞留させた後に送液を停止する。続いて、他方の流体６を滞留空間４に送液し、２つの流体６を滞留空間４で合流させる。２つの流体６を合流させ滞留させた状態で、滞留空間４の容積を小さくする。それによって、合流した２つの流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に送液することができる。合流した２つの流体６は、容積低減手段を使用するタイミングを遅らせ滞留空間４に長時間滞留させることによって、分子拡散により混合させることができる。もっとも、２つの流体６は、滞留空間４で予備混合した後、上述した混合流路において、さらに混合してもよい。なお、本発明においては、同様の方法で、３以上の流体６を合流させ混合させることもできる。
【００５３】
このように本実施形態における流体６の送液方法では、滞留空間４において複数の流体６を合流させ、複数の流体６を混合することができる。従って、本実施形態における流体６の送液方法では、複数の流体６を送液タイミングによらずに精度よく合流させ混合することができる。
【００５４】
なお、本発明においては、予め１種類以上の試薬を滞留空間４に配置しておき、そこへ１種類以上の液体試薬（流体６）を流入させて複数の試薬を合流させてもよい。予め配置しておく試薬は、液体であってもよく、流入した液体試薬に溶解する固体であってもよい。
【００５５】
図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法の変形例を説明するための図である。
【００５６】
変形例に係る流体の送液方法では、まず、図３（ａ）に示すように、流体６を上流側マイクロ流路５ａから滞留空間４に送液する。続いて、流体６の送液を止め、図３（ｂ）に示すように、流体６を滞留空間４に滞留させる。
【００５７】
次に、図３（ｃ）に示すように、押圧部材７により、カバー部材３を押圧することにより、滞留空間４の容積を小さくする。この際、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に押し出さない程度に、滞留空間４の容積を小さくする。カバー部材３は、本実施形態のように滞留した流体６に接触していることが好ましいが、流体６に接触していなくてもよい。
【００５８】
次に、図３（ｄ）に示すように、滞留空間４の容積を小さくした状態で、例えば、ガスＡのような上述した送液手段により、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に送液する。このように、本発明においては、流体６を滞留空間４に滞留させ、容積低減手段により容積を小さくした状態で、他の送液手段により流体６を送液してもよい。
【００５９】
この場合においても、流体６の滞留と下流側マイクロ流路５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。また、複数の流体６を用いる場合は、複数の流体６を精度よく合流させ混合することができる。
【００６０】
［第２の実施形態］
（マイクロ流体デバイス）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的斜視図である。なお、図４及び後述の図５では、基板２２内の構造を破線で示している。
【００６１】
本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスは、図４に示すマイクロ流路チップ２１と、図４では図示していない容積低減手段とを備える。
【００６２】
マイクロ流路チップ２１は、第１の実施形態と同じ、板状の基板２２とカバー部材２３との接合体により構成されている。もっとも、マイクロ流路チップ２１では、板状の基板２２とカバー部材２３との接合体が縦置きされている。そのため、マイクロ流路チップ２１では、滞留空間２４の深さ方向が、基板２２の面方向と同じ方向となるように滞留空間２４が設けられている。滞留空間２４には、第１の実施形態と同様に、上流側マイクロ流路２５ａと、下流側マイクロ流路２５ｂが接続されている。従って、マイクロ流路２５の途中に滞留空間２４が設けられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
第２の実施形態においても、上記の容積低減手段によって、滞留空間２４に滞留した液体を下流側マイクロ流路２５ｂに送液することができる。そのため、流体の滞留と下流側マイクロ流路２５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。
【００６４】
（流体の送液方法）
図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を説明するための図である。
【００６５】
まず、流体２６を上流側マイクロ流路２５ａから滞留空間２４に送液し、図５（ａ）に示すように、滞留空間２４に流体２６を滞留させる。次に、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、押圧部材２７により、カバー部材２３を押圧することにより、滞留空間２４の容積を小さくする。それによって、流体２６を下流側マイクロ流路２５ｂ側に押し出すことができる。すなわち、流体２６を下流側マイクロ流路２５ｂ側に送液することができる。
【００６６】
このように、第２の実施形態の流体２６の送液方法においても、容積低減手段によって、滞留空間２４に滞留した液体を下流側マイクロ流路２５ｂに送液することができる。そのため、流体２６の滞留と下流側マイクロ流路２５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。また、複数の流体２６を用いる場合は、複数の流体２６を精度よく合流させ混合することができる。
【００６７】
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６８】
（実施例１）
実施例１では、以下のようにして図１（ａ）及び（ｂ）に示すマイクロ流路チップ１を作製した。
【００６９】
基板２を構成する材料としては、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア１４２０Ｒ」）を用い、これを以下の構造を有する形状となるように射出成形することによって、基板２を作製した。
【００７０】
基板２は、カバー部材３を貼り合せることで、滞留空間４となり得る、幅１０ｍｍ×長さ２０ｍｍ×深さ２ｍｍで容積４００μＬの凹部２ｃと、上流側マイクロ流路５ａ及び下流側マイクロ流路５ｂとなり得る幅１ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、（直線状）長さ２０ｍｍの凹部とを有し、基板２全体の厚みが４ｍｍの構造とした。
【００７１】
上流側マイクロ流路５ａは、滞留空間４から、滞留空間４の幅方向及び深さ方向に対して垂直な方向に延びている直線状の凹部が形成される構造とした。下流側マイクロ流路５ｂは、滞留空間４の上流側マイクロ流路５ａが形成された側とは反対側から、滞留空間４の幅方向及び深さ方向に対して垂直な方向に延びている直線状の凹部が形成される構造とした。
【００７２】
また、カバー部材３として厚み０．２ｍｍのＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）フィルムを基板２と貼り合わせ、滞留空間４、上流側マイクロ流路５ａ及び下流側マイクロ流路５ｂを有するマイクロ流路チップ１を得た。
【００７３】
（送液、合流試験）
実施例１のマイクロ流路チップ１を用いて、以下のようにして、送液、合流試験を行った。
【００７４】
まず、液体試薬１として、蛍光試薬（フルオレセイン）を純水に溶解したサンプルを作製した。液体試薬２として純水を用意した。次に、以下の工程１〜工程３を行った。
【００７５】
工程１：上流側マイクロ流路５ａの端部より、液体試薬１を１００μＬ注入し、その後マイクロピペットを用いて１０００μＬの空気を注入した。
【００７６】
工程２：次いで、上流側マイクロ流路５ａの端部より、液体試薬２を１００μＬ注入した。この際、実施例１のマイクロ流路チップ１では、液体試薬１及び液体試薬２は滞留空間４に留まったままだった。
【００７７】
工程３：液体試薬２を注入して３分間静置後、マイクロピペットで１０００μＬの空気を注入しながら、滞留空間４上部のフィルム（カバー部材３）を深さ方向に指で押し込んで、全ての液体試薬（液体試薬１及び液体試薬２）を下流側マイクロ流路５ｂの端部から排出させた。
【００７８】
液体試薬を、液体試薬Ａ：工程２において漏れ出した液体試薬、液体試薬Ｂ：工程３において初期に排出された液体試薬、液体試薬Ｃ：工程３において後半で排出された液体試薬に分けて回収し、それぞれの蛍光発光強度を測定した。液体試薬１の蛍光発光強度を１０としたときの相対強度を以下に示す。なお、蛍光発光強度は、蛍光顕微鏡（ＬＥＩＣＡ社製、品番「ＭＺ１０Ｆ」）で約２０万ピクセルの検出領域における平均明度を蛍光発光強度とした。
【００７９】
・液体試薬１の蛍光発光強度・・・１０
・液体試薬Ａの蛍光発光強度・・・実施例１：−（発光せず）
・液体試薬Ｂの蛍光発光強度・・・実施例１：４．８
・液体試薬Ｃの蛍光発光強度・・・実施例１：４．８
【００８０】
このように、実施例１のマイクロ流路チップ１では、滞留空間４によって２液（液体試薬１及び液体試薬２）が確実に合流し、ほぼ均一に２倍希釈されて混合され下流側マイクロ流路５ｂへ送液されることが確認された。
【符号の説明】
【００８１】
１，２１…マイクロ流路チップ
２，２２…基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
２ｃ…凹部
３，２３…カバー部材
４，２４…滞留空間
５，２５…マイクロ流路
５ａ，２５ａ…上流側マイクロ流路
５ｂ，２５ｂ…下流側マイクロ流路
６，２６…流体
７，２７…押圧部材
【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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