(57)【要約】【課題】気泡の発生を抑制することができ、大型化を招き難い、液体の送液方法を提供する。【解決手段】上流側から下流側に向かって流路が拡大する流路拡大部３ａを有するチャンバー３と、チャンバー３に接続されている上流側流路４と、チャンバー３に接続されている下流側流路５とを有する検査用具１における第１の液体７の送液方法であって、チャンバー３に、界面活性剤を実質的に含まない第２の液体８をあらかじめ収容しておく工程と、チャンバー３に第１の液体７を送液する工程とを備える、液体の送液方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から下流側に向かって流路が拡大する流路拡大部を有するチャンバーと、
前記チャンバーに接続されている上流側流路と、
前記チャンバーに接続されている下流側流路とを有する検査用具における第１の液体の送液方法であって、
前記チャンバーに、界面活性剤を実質的に含まない第２の液体をあらかじめ収容しておく工程と、
前記チャンバーに前記第１の液体を送液する工程とを備える、液体の送液方法。
【請求項２】
前記流路拡大部は、鉛直上向きに流路が拡大している、請求項１に記載の液体の送液方法。
【請求項３】
前記第２の液体の粘度が２５℃において１００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１又は２に記載の液体の送液方法。
【請求項４】
前記第２の液体に、消泡剤が含有されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体の送液方法。
【請求項５】
前記消泡剤が、アルコールである、請求項４に記載の液体の送液方法。
【請求項６】
前記アルコールが、エタノール、グリセロール、１．３−プロパンジオール、イソプロパノール及びメタノールからなる群から選択された少なくとも１種である、請求項５に記載の液体の送液方法。
【請求項７】
前記第１の液体が、界面活性剤を含有している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体の送液方法。
【請求項８】
前記第１の液体の粘度が、２５℃において、１００ｍＰａ・ｓ以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体の送液方法。
【請求項９】
前記下流側流路が、前記チャンバーの鉛直方向において前記チャンバーの上側部分に接続されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体の送液方法。
【請求項１０】
前記上流側流路が、前記チャンバーの鉛直方向において前記チャンバーの下側部分に接続されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液体の送液方法。
【請求項１１】
前記チャンバーが複数設けられており、前記下流側流路と前記上流側流路との間に複数の前記チャンバーが直列に接続されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液体の送液方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査用具における液体の送液方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ流路及びチャンバーが構成された検査用具が種々提案されている。このような検査用具では、チャンバー内において液体に気泡が生じると、試薬などの量がばらついたり、界面活性剤による汚染等が生じるおそれがある。そのため、下記の特許文献１には、吸収材料を用い気泡を除去する方法が開示されている。また、下記の特許文献２では、ペルチェ素子を用いて液体を冷却することにより、気泡の発生が抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５３９５１１
【特許文献２】特開２００９−１１５７３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の吸収材料を用いた気泡除去方法では、吸収材料内に液残りが生じるおそれがあった。そのため、送液される液体の量がばらつくおそれがあった。
【０００５】
特許文献２に記載のペルチェ素子により液体を冷却する方法では、ペルチェ素子を有する装置を用いる必要があった。そのため、検査用具や検査用具を含む装置が大型になるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、気泡がチャンバー内の液体において生じることを抑制することができ、液残りや大型化を招き難い、液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】
【０００７】
本発明に係る液体の送液方法では、上流側から下流側に向かって流路が拡大する流路拡大部を有するチャンバーと、前記チャンバーに接続されている上流側流路と、前記チャンバーに接続されている下流側流路とを有する検査用具における第１の液体の送液方法であって、前記チャンバーに、界面活性剤を実質的に含まない第２の液体をあらかじめ収容しておく工程と、前記チャンバーに前記第１の液体を送液する工程とを備える。
【０００８】
本発明に係る液体の送液方法では、好ましくは、前記流路拡大部は、鉛直上向きに流路が拡大している。この場合には、気泡がより一層生じ難い。
【０００９】
本発明に係る液体の送液方法では、好ましくは、前記第２の液体の粘度が２５℃において１００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００１０】
本発明に係る液体の送液方法では、好ましくは、前記第２の液体に、消泡剤が含有されている。この場合には、気泡がより一層生じ難い。
【００１１】
本発明に係る液体の送液方法では、好ましくは、前記消泡剤が、アルコールである。この場合には、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
上記アルコールとしては、好ましくは、エタノール、グリセロール、１．３−プロパンジオール、イソプロパノール及びメタノールからなる群から選択された少なくとも１種が用いられる。
【００１３】
本発明に係る液体の送液方法では、前記第１の液体は、界面活性剤を含有していても良い。界面活性剤を含有している場合、気泡が生じやすいが、本発明に従って、気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る液体の送液方法では、前記第１の液体の粘度が、２５℃において、１００ｍＰａ・ｓ以上であっても良い。このような粘度である場合、気泡が生じやすいが、本発明に従って、気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【００１５】
本発明に係る液体の送液方法では、好ましくは、前記下流側流路が、前記チャンバーの鉛直方向において前記チャンバーの上側部分に接続されている。
【００１６】
本発明に係る液体の送液方法では、前記上流側流路が、前記チャンバーの鉛直方向において前記チャンバーの下側部分に接続されていてもよい。この場合においても、本発明に従って、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る液体の送液方法では、前記チャンバーが複数設けられており、前記下流側流路と前記上流側流路との間に複数の前記チャンバーが直列に接続されていても良い。この場合には、複数段のチャンバーにおいて、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る液体の送液方法によれば、チャンバー内における気泡の発生を効果的に抑制することができる。また、液残りや検査用具の大型化も生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体の送液方法を説明するための模式的正面図である。
【図２】本発明の液体の送液方法が用いられる検査用具の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る液体の送液方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る液体の送液方法を説明するための部分切欠き正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
本発明は、上流側から下流側に向かって流路が拡大する流路拡大部を有するチャンバーと、前記チャンバーに接続されている上流側流路と、前記チャンバーに接続されている下流側流路とを有する検査用具における液体の送液方法である。
【００２２】
以下、図１及び図２を参照して、第１の実施形態に係る液体の送液方法を説明する。図１は第１の実施形態に係る液体の送液方法を説明するための模式図であり、図２は第１の実施形態で用いられる検査用具の外観を示す斜視図である。なお、図１中の矢印は鉛直方向を示す。
【００２３】
図２に示すように、検査用具１はプレート状のチップ本体２を有する。このチップ本体２内に、図１に示すチャンバー３、上流側流路４及び下流側流路５が構成されている。上流側流路４の上流端には、供給部６が設けられている。チャンバー３は、鉛直方向下側端において、上流側流路４に接続されている。このチャンバー３の上流側流路４に接続されている部分が流路拡大部３ａとなる。すなわち、上流側から下流側に向かって流路が拡大する流路拡大部３ａがチャンバー３の下端に設けられている。
【００２４】
本実施形態の送液方法では、チャンバー３内に第２の液体８をあらかじめ収容しておく。第２の液体８は、実質的に界面活性剤を含まない液体である。界面活性剤を実質的に含まないため、第２の液体８は発泡し難い。なお、「実質的に含まない」とは、０．０００１重量％以下の割合で界面活性剤を微量含有する場合も含むものとする。０．０００１重量％以下の微量の界面活性剤を含有している場合でも、気泡が実質的に生じ難いからである。
【００２５】
次に、供給部６から上流側流路４を介してチャンバー３に第１の液体７を送液する。このように、第１の液体７をチャンバー３に供給し、第２の液体８と混合する場合、流路拡大部３ａにおいて気泡が生じるおそれがある。
【００２６】
しかしながら、第１の実施形態では、第２の液体８が界面活性剤を実質的に含まないため、チャンバー３内において気泡が生じ難い。よって、第１の液体７を送液し、下流側流路５に、第１の液体７と第２の液体８との混合液体を送液する場合、気泡が生じ難い。
【００２７】
また、検査用具１における液体の送液量のばらつきも生じ難い。さらに、界面活性剤による汚染も生じ難い。加えて、本実施形態では、ペルチェ素子を用いた装置などを必要としない。したがって、検査用具１に大型化も招き難い。
【００２８】
好ましくは、第２の液体８の粘度は、２５℃において１００ｍＰａ・ｓ以下である。この場合には、第２の液体８の粘度が低いため、気泡がより一層生じ難い。
【００２９】
好ましくは、第２の液体８に消泡剤が含有される。消泡剤が含有されている場合、第１の液体７と第２の液体８との混合液体における気泡の発生を、より一層効果的に抑制することができる。消泡剤としては、好ましくは、アルコールが用いられる。その場合には、消泡作用に優れているため、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。上記アルコールとしては、特に限定されないが、エタノール、グリセロール、１．３−プロパンジオール、プロパノール及びメタノールからなる群から選択された少なくとも１種が用いられる。これらのアルコールは、入手が容易であり、安価である。
【００３０】
上記送液方法において、第１の液体７については、特に限定されず、生化学分析に用いられる液体試薬や生体試料等を用いることができる。また、第１の液体７は、界面活性剤を含有していても良い。その場合には、界面活性剤が含有されていたとしても、第２の液体８の存在により、気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【００３１】
第１の液体７の粘度は、２５℃において、１０ｍＰａ・ｓ未満であることが望ましいが、５０ｍＰａ・ｓ以上であっても良い。１００ｍＰａ・ｓ以上であっても、第２の液体８がチャンバー３に収容されているため、気泡が生じ難い。
【００３２】
第１の実施形態では、検査用具１が図２に示す向きで用いられる。この場合、図１に示したチャンバー３の流路拡大部３ａが、鉛直方向下側に位置することとなる。すなわち、流路拡大部３ａは、鉛直上向きに流路が拡大している。従って、上流側流路４から鉛直方向上方に向かって第１の液体７が送液される。この場合、流路拡大部３ａにおいて、気泡が発生しようとするが、第２の液体８により、気泡の発生が効果的に抑制される。
【００３３】
なお、上記検査用具１のチップ本体２を構成する材料は特に限定されず、合成樹脂またはガラス等を用いることができる。
【００３４】
また、上記チャンバー３の容積は特に限定されないが、マイクロ流路を用いた検査用具では、通常１０μＬ以上、１０００μＬ以下程度の範囲の容積のものが用いられる。また、上流側流路４及び下流側流路５は、マイクロ流路であっても良い。マイクロ流路とは、液体の搬送に際し、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では、流体は、表面張力の影響を強く受け、通常の大寸法の流路を流れる流体とは異なる挙動を示す。
【００３５】
マイクロ流路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、流路抵抗をより一層低下させる観点から、マイクロ流路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。また、マイクロ流体デバイスをより一層小型化する観点より、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。
【００３６】
また、マイクロ流路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）が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をより一層小型化する観点からは、直径（楕円の場合には、短径）が、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。
【００３７】
一方、例えば、マイクロ流路に液体を流す際、毛細管現象をより一層有効に活用するときに、マイクロ流路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。
【００３８】
もっとも、本発明において用いられる検査用具は、マイクロ流路を有するものに限らず、０．００３ｍｍ２〜１ｍｍ２の横断面壁を有する程度の寸法の流路を有するものであっても良い。
【００３９】
図３は、第２の実施形態に係る送液方法を説明するための模式図である。なお、図３中の矢印は鉛直方向を示す。ここでは、複数のチャンバー３Ａ，３Ｂが直列に接続されている。チャンバー３Ａは、第１の実施形態で用いたチャンバー３と同様に構成されており、流路拡大部３ａを有する。チャンバー３Ｂは、チャンバー３Ａの下流側に接続されている。チャンバー３Ｂは流路拡大部３ｂを有する。図３において、流路拡大部３ａ及び流路拡大部３ｂは、鉛直上向きに流路が拡大している。このように、本発明においては、複数のチャンバー３Ａ，３Ｂが直列に接続されていても良い。この場合、チャンバー３Ａに第２の液体８があらかじめ収容されているだけでなく、チャンバー３Ｂにも、第２の液体８を収容しておく。それによって、気泡の発生をより一層効果的に抑制することができる。
【００４０】
なお、複数のチャンバーを直列に接続した構造において、チャンバーの数は、３以上であっても良い。
【００４１】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る送液方法を説明するための部分切欠き正面断面図である。なお、図４中の矢印は鉛直方向を示す。第３の実施形態では、チップ本体１２を有する検査用具１１が用いられる。このチップ本体１２は、カード型の形状を有し、図４に示すように、横置きで用いられる。すなわち、カード型のチップ本体１２の主面が水平方向を向くようにして用いられる。
【００４２】
チップ本体１２内には、チャンバー１３が設けられている。チャンバー１３に、上流側流路１４と、下流側流路１５とが接続されている。ここでは、チャンバー１３より上方の位置に、上流側流路１４及び下流側流路１５が設けられている。上流側流路１４は、チャンバー１３の鉛直方向上側端部に接続されている。この接続されている部分において、チャンバー１３は流路拡大部１３ａを有する。すなわち流路拡大部１３ａにおいて、流路の面積が急激に大きくなっている。図４において、流路拡大部１３ａは、鉛直下向きに流路が拡大している。
【００４３】
下流側流路１５も、特に限定されないが、鉛直方向においてチャンバー１３の上側に接続されている。
【００４４】
第３の実施形態のおいても、チャンバー１３内にあらかじめ、第２の液体８を収容しておく。そして、上流側流路１４から第１の液体７を送液する。この場合においても、流路拡大部１３ａにおいて気泡が発生しようとするが、第２の液体８の作用により、気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【００４５】
このように、本発明に係る送液方法では、検査用具を構成するチップ本体は、いわゆる縦置きだけでなく、いわゆる横置きで用いられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１，１１…検査用具
２，１２…チップ本体
３，３Ａ，３Ｂ，１３…チャンバー
３ａ，３ｂ，１３ａ…流路拡大部
４，１４…上流側流路
５，１５…下流側流路
６…供給部
７…第１の液体
８…第２の液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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