(57)【要約】【課題】試料の導入および回収を容易に行うことができる、簡単な構造の微小反応器を提供する。【解決手段】微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には刺激応答性材料が設けられており、該刺激応答性材料は外部刺激により該試料に対する親和性が変化する材料である微小反応器。【選択図】図１
2008221192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には刺激応答性材料が設けられており、該刺激応答性材料は外部刺激により該試料に対する親和性が変化する材料であることを特徴とする微小反応器。
【請求項２】
前記反応領域の断面形状は凹型で、基板上に一つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載の微小反応器。
【請求項３】
二つの基板間に前記試料を移動する流路を有し、該流路に前記反応領域と前記反応領域周辺部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の微小反応器。
【請求項４】
微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には光に応答して前記試料に対する親和性が変化する光応答性ポリマーが設けられており、該光応答性ポリマーは光が紫外光のときに前記試料に対して親和性が高くなり、該光が可視光のときに前記試料に対して親和性が低くなることを特徴とする微小反応器。
【請求項５】
微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には温度に応答して前記試料に対する親和性が変化する温度応答性ポリマーが設けられており、該温度応答性ポリマーは温度が閾値温度以上のときに前記試料に対して親和性が低くなり、該温度が閾値温度未満のときに前記試料に対して親和性が高くなることを特徴とする微小反応器。
【請求項６】
少なくとも一つの請求項４に記載の微小反応器と、該微小反応器に紫外光を照射する紫外光照射手段と、該微小反応器に可視光を照射する可視光照射手段と、前記試料を搬送する搬送手段とを備えていることを特徴とする微小流体反応装置。
【請求項７】
少なくとも一つの請求項５に記載の微小反応器と、該微小反応器の温度を調節する温度制御手段と、前記試料を搬送する搬送手段とを備えていることを特徴とする微小流体反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小反応器および微小流体反応装置に関し、特に化学反応用の微小反応器、いわゆるマイクロリアクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、遺伝子操作技術、生化学分析技術、微量化学反応合成技術の進展に伴い、バイオチップ、遺伝子チップ、遺伝子増幅システム、および集積化化学分析システムといわれる装置が開発されている。これらの装置は、マイクロマシン技術を遺伝子増幅、生化学反応、および生化学物質合成のために応用したものである。これらの装置に用いる反応容器は寸法が微小であるため、試料の使用量を大幅に減らすことができる。また、ひとつの反応容器の容量はマイクロリットルおよびナノリットル範囲であるため、非常に短時間で所定の温度に調節することができる。
【０００３】
従来、微小量の液体を反応容器に導入する方法として、反応容器の内部に親水性、反応容器の周辺部に撥水性を備える方法が提案されている（特許文献１）。これは、図８に示すように、反応容器９０の内部９１が親水性等の親和性、反応容器９０の周辺部９２が撥水性等の非親和性を発現する処理９３が施されている。また、加振器等で反応容器ないしその周辺部分に機械的振動９４を加える手法が用いられている。これにより、反応容器周辺部に滴下された細胞等の試料９５は、その部分に付着することなく、移動することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１３６９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、試料の導入および回収を容易に行うことができる、簡単な構造の微小反応器を提供することである。また、本発明は、前記微小反応器を用いた微小流体反応装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する微小反応器は、微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には刺激応答性材料が設けられており、該刺激応答性材料は外部刺激により該試料に対する親和性が変化する材料であることを特徴とする。
【０００６】
また、上記の課題を解決する他の微小反応器は、微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には光に応答して前記試料に対する親和性が変化する光応答性ポリマーが設けられており、該光応答性ポリマーは光が紫外光のときに前記試料に対して親和性が高くなり、該光が可視光のときに前記試料に対して親和性が低くなることを特徴とする。
【０００７】
また、上記の課題を解決する微小流体反応装置は、少なくとも一つの上記の微小反応器と、該微小反応器に紫外光を照射する紫外光照射手段と、該微小反応器に可視光を照射する可視光照射手段と、前記試料を搬送する搬送手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、上記の課題を解決する他の微小反応器は、微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には温度に応答して前記試料に対する親和性が変化する温度応答性ポリマーが設けられており、該温度応答性ポリマーは温度が閾値温度以上のときに前記試料に対して親和性が低くなり、該温度が閾値温度未満のときに前記試料に対して親和性が高くなることを特徴とする。
【０００９】
また、上記の課題を解決する他の微小流体反応装置は、少なくとも一つの上記の微小反応器と、該微小反応器の温度を調節する温度制御手段と、前記試料を搬送する搬送手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、反応領域表面の親和性、例えば親水性および疎水性を変化させることもより、簡単な構造で、微小反応器から試料を容易に回収することができる。また、微小反応器に試料が残留することがないため、試料の使用量を減らすことができる。
【００１１】
また、本発明は、前記微小反応器を用いた微小流体反応装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、微小体積の試料を保持して反応を行わせる反応領域と、該反応領域の周辺に設けられた反応領域周辺部を有し、該試料が該反応領域周辺部を移動して反応領域に導入または反応領域から導出する微小反応器であって、前記反応領域周辺部は撥水処理が施されており、前記反応領域には刺激応答性材料が設けられており、該刺激応答性材料は外部刺激により該試料に対する親和性が変化する材料であることを特徴とする微小反応器に係る。
【００１３】
前記反応領域の断面形状は凹型で、基板上に一つ以上設けられていることが好ましい。
また、二つの基板間に前記試料を移動する流路を有し、該流路に前記反応領域と前記反応領域周辺部が設けられていることが好ましい。
【００１４】
本発明は遺伝子増幅反応をはじめ、生化学反応および化学反応合成に利用することも可能である。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中における、寸法、形状、材質、作製方法は一例であり、本発明の要件を満たす範囲内であれば、設計事項として任意に変更することができる。
【００１６】
実施例１
図１は、実施例１の微小反応器を説明する説明図である。
本実施例は刺激応答性材料として、光に応答して試料に対する親和性が変化する光応答性ポリマーを使用する。以下、微小反応器の作製方法、微小反応器を用いて遺伝子増幅反応を行う実施例を示す。
【００１７】
［反応器の構成および作製方法］
微小反応器の構成および作製法について説明する。図１（ａ）は微小反応器の平面図、図１（ｂ）は微小反応器の拡大図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図を示す。微小反応器１は、基板上に反応領域である凹型反応器２が４０行×４０列配置されている。微小反応器１の寸法は２２ｍｍ×２２ｍｍ×１ｍｍである。凹型反応器２の開口部は０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、深さは０．５ｍｍである。基板６の母材はシリコンであり、凹型反応器２は異方性エッチングにより作製される。図１（ｃ）に示すように、反応領域周辺部４には撥水処理部５が設けられている。また、凹型反応器２の底面には光応答性ポリマー３が設けられている。
【００１８】
［基板の表面改質］
光応答性ポリマーは光刺激によって親水性と疎水性を可逆的に変化させることができる材料である。このような材料として、アゾベンゼン含有化合物およびその重合体を例として挙げることができる。通常置換基のないトランス（トランス）体のアゾベンゼンは、疎水性を有する。前記トランス体のアゾベンゼンは紫外光照射（λｍａｘ＝３２０ｎｍ）によりアゾ基のπ結合が励起されてｃｉｓ体への異性化が生じる。これにより、親水性を有する。アゾベンゼン含有化合物およびその重合体は、トランス体とシス（ｃｉｓ）体で分子極性が大きくことなるため、本発明における光応答性ポリマーとして好ましく適用することができる。ただし、本発明における光応答性部位は、アゾベンゼン含有化合物およびその重合体に限られるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲においていかなる化合物も適用可能である。
【００１９】
光応答性ポリマーとして、アゾベンゼン含有化合物であるアゾ化合物含有ポリマーを固定する工程について、図２を用いて説明する。
アゾ化合物含有ポリマーを固定する前に、フォトリソグラフィーにより反応領域周辺部４をフォトレジスト７で覆う。これにより、凹型反応器２のみにアゾ化合物含有ポリマーを固定することができる［図２（ａ）］。
【００２０】
重合開始基のシリコン基板への導入について説明する。図２（ａ）の工程を経た基板をシランカップリング剤である（（クロロメチル）フェニルエチル）トリクロロシランのメタノール溶液に浸漬させて基板表面にクロロメチル基を導入する。次に、このクロロメチル基とＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムを蒸留水中で反応させ、前記基板の表面にリビングラジカル重合の開始点となる光イニファーター基８を導入する［図２（ｂ）］。
【００２１】
次に、アゾ化合物含有ポリマーのシリコン基板への導入について説明する。ガラスシャーレに、図２（ｂ）の工程を経た基板と下記の構造式（１）で表されるアゾ化合物含有モノマーと、
【００２２】
【化１】
2008221192.tif 000003
【００２３】
アニソールを加え、窒素バブリングによってシャーレ内の酸素を窒素に置換した後、ガラスシャーレを密閉し光イニファーター重合を行う。本実施例における光イニファーター重合は、ＵＶランプとして照射波長３１２ｎｍから５７７ｎｍのものを用いて室温にて実施する。これにより、基板上にアゾ化合物含有ポリマー９を固定することができる［図２（ｃ）］。
【００２４】
最後に、図２（ｃ）の工程を経た基板をアセトンに浸漬させる。これにより、フォトレジスト７上に固定されたアゾ化合物含有ポリマーを除去することができる［図２（ｄ）］。
【００２５】
以上の操作により、凹型反応器２のみにアゾ化合物含有ポリマー９を固定することができる。
次に、反応領域周辺部４に撥水処理部５を固定する方法について説明する。
【００２６】
図２（ｄ）の工程を経た基板について、フォトリソグラフィーにより凹型反応器２をフォトレジスト１０で覆う［図２（ｅ）］。これにより、反応領域周辺部４のみに撥水処理を固定することができる。
【００２７】
図２（ｅ）の工程を経た基板をＣ4Ｆ6ガスのプラズマ雰囲気中に曝す。これにより、撥水性のフルオロカーボン系のポリマー膜１１を反応領域周辺部４に固定することができる［図２（ｆ）］。
【００２８】
最後に、図２（ｆ）の工程を経た基板をアセトンに浸漬させる。これにより、レジスト１０上に固定されたポリマー膜１１を除去することができる［図２（ｇ）］。
以上の操作により、光応答ポリマー３としてアゾ化合物含有ポリマー９、撥水処理５としてポリマー膜１１を固定することができる。
【００２９】
［微小流体反応装置］
図３は本発明の微小流体反応装置の概略図である。微小流体反応装置１２は、遺伝子増幅反応を行う反応機構１３と、反応溶液を回収する回収機構１４で構成されている。反応機構１３は、遮光手段１５の内部に、紫外線照射手段１６、微小反応器１およびステージ１７で構成されている。微小反応器１は前記反応溶液が導入されており、蓋１９で封止されている。蓋１９について、封止する面は撥水処理が施されている。また、反応を行うための温度制御手段２４、反応溶液を移動させるための搬送手段１８が備えられている。搬送手段１８は微小反応器１を傾けるための傾斜機構を有している。回収機構１４は、可視光照射手段２０、微小反応器１、ステージ１７および搬送手段１８で構成されている。反応機構１３から回収機構１４への移動はステージ移動手段２２を用いる。
【００３０】
なお、本実施例では搬送手段１８として傾斜機構を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、圧縮空気や微小反応器に振動を与える振動器などの搬送手段を用いてもよい。
【００３１】
［反応溶液および遺伝子増幅反応］
反応溶液は、鋳型プラスミドＤＮＡ：４．０μｌ、ポリメラーゼ：２．０μｌ、緩衝液：８．０μｌ、基質「ｄＮＴＰ  Ｍｉｘｔｕｒｅ  （２．５ｍＭ  ｅａｃｈ）」：６．４μｌ、プライマー「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ−Ｌａｂｅｌｅｄ  Ｐｒｉｍｅｒ  Ｍ４（１ｐｍｏｌ／μｌ）」：２０μｌ、プライマー「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ−Ｌａｂｅｌｅｄ  Ｐｒｉｍｅｒ  ＲＶ−Ｍ（１ｐｍｏｌ／μｌ）」：２０μｌ、及び滅菌蒸留水：１９．６μｌを混合して調製される。遺伝子増幅反応はポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）法を用いる。
【００３２】
［反応溶液の導入および回収方法］
反応溶液の導入および回収について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、反応領域周辺部４に反応溶液２３が付着した状態を示す図である。アゾ化合物含有ポリマー９はトランス体であり、疎水性を有している。これにより、反応領域周辺部４に付着した反応溶液２３は、表面張力によりそのまま保持され、凹型反応器２へ移動しない。
【００３３】
図４（ｂ）は微小反応器２に紫外光照射手段１６により紫外光を照射した状態を示している。アゾ化合物含有ポリマー９は紫外光照射によりｃｉｓ体への異性化が生じ、親水性を有する。これにより、反応領域周辺部４に付着していた反応溶液２３が凹型反応器２に移動する。
【００３４】
凹型反応器２に反応溶液２３を移動させた後、微小反応器１を９５℃、７５℃、４５℃に加熱および冷却する工程を１サイクルとし、２０サイクル行うことによりＰＣＲを終了する。
【００３５】
凹型反応器２に反応溶液２３を導入する工程およびＰＣＲを行う工程は、遮光手段１５内で行うことがより望ましい。これにより、アゾ化合物含有ポリマー９を安定して親水性に保つことができる。
【００３６】
加振器（図示しない）で微小反応器１に振動２１を加えることがより望ましい。これにより、反応領域周辺部４に付着していた反応溶液２３を凹型反応器２に移動させることができる。
【００３７】
図４（ｃ）は微小反応器１に可視光照射手段２０により可視光を照射した状態を示している。このとき、アゾ化合物含有ポリマー９は疎水性を有する。搬送手段１８により微小反応器１を傾けることにより、凹型反応器２から反応溶液２３を回収することができる。
【００３８】
このとき、加振器（図示しない）で微小反応器１に振動２１を加えることがより望ましい。これにより、凹型反応器２に付着した反応溶液２３を取り出すことができる。
また、本発明は上記した微小反応器は１２行×８列のマイクロタイタープレートと同じ形態でも良い。これにより、マイクロタイタープレートに規格を同じくしたハンドリング装置やインキュベータ、遠心装置等の周辺装置を利用することができる。
【００３９】
また、上記の実施例は１種類のＤＮＡを増幅する方法について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、サブマイクロリットルの分注が可能なマイクロキャピラリを用いたピペットを用いれば、各々の微小反応器に極微量の試料を精度よく分注、回収することが可能である。この場合、多種類のＤＮＡを同時に増幅することが可能となる。
【００４０】
実施例２
図５は、実施例２の微小反応器を説明する図である。本実施例は刺激応答性材料として、温度に応答して試料に対する親和性が変化する温度応答性ポリマーを使用する。以下、微小反応器の作製方法、微小反応器を用いて遺伝子増幅反応を行う実際の例を示す。
【００４１】
［反応器の構成および作製方法］
微小反応器の構成および作製方法について説明する。図５（ａ）に微小反応器５０の上面図、図５（ｂ）にＡ−Ａ’断面図を示す。微小反応器５０は、試料を導入する導入口５１、反応領域７３、反応溶液を回収するための排出口５２で構成されている。微小反応器５０の全体寸法は、５０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍｍである。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、基板７０は反応領域周辺部７１に撥水処理部７２、反応領域７３に温度答性ポリマー７４が固定されており、反応領域７３および反応領域周辺部７１は共通の流路７６で構成されている。基板７５は基板７０と同様に反応領域周辺部７１に撥水処理部７２、反応領域７３に温度応答性ポリマー７４が固定されている。基板７０および基板７５は、反応領域と反応領域周辺部に必要なギャップを有して互いに接合されている。また、基板７０および基板７５の母材はパイレックス（登録商標）である。
【００４３】
［温度応答性ポリマー］
温度応答性ポリマーについて説明する。温度応答性ポリマーは感熱部位で構成されている。感熱部位は、水溶液中で臨界共溶温度を示す物質である。臨界共溶温度とは、ある物質の溶解度が低下しはじめる温度をいう。特定温度以上で溶解性が低下する場合を下限臨界共溶温度という。感熱部位として特にＮ置換アクリルアミド誘導体の重合体であるｐｏｌｙ（Ｎ置換アクリルアミド）を用いることが好ましい。ただし、それ以外の物質であっても同様の効果が期待できる範囲において適用可能である。
【００４４】
本発明における温度応答性ポリマーが、温度変化に応じて親水性と疎水性を可逆的に変化させる機構を説明する。温度応答性ポリマーは下限臨界共溶温度未満のとき、親水性を有している。一方、下限臨界共溶温度以上のとき、温度応答性ポリマー近傍の水分子数が急激に減少するため、基板表面は疎水性になる。この下限臨界共溶温度前後における水分子数の変化により、親水性と疎水性を可逆的に変化させることができる。
【００４５】
本実施例の温度応答性ポリマーの下限臨界共溶温度は７６℃であり、温度応答性ポリマーの表面は７６℃以上になると疎水性を有し、７６℃未満では親水性を有する。
【００４６】
［基板の表面改質］
反応領域周辺部および反応領域の表面改質方法について説明する。
【００４７】
実施例１と同様にマスクを用いることにより、反応領域に温度応答性ポリマーを、反応領域周辺部に撥水処理部を選択的に固定することができる。以下、温度応答性ポリマーを固定する方法について説明する。
【００４８】
反応領域に重合開始基を導入工程
微小反応器をシランカップリング剤である（（クロロメチル）フェニルエチル）トリクロロシランのメタノール溶液で浸漬させ、反応器表面にクロロメチル基を導入する。次に、クロロメチル基を導入したＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム水溶液で浸漬させることでクロロメチル基とＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムを反応させる。さらに、前記微小反応器内とを該クロロメチル基とを蒸留水中で反応させ、前記微小反応器内にリビングラジカル重合の開始点となる光イニファーター基を導入する。
【００４９】
反応溶液の調製
シュレンク管に、Ｎ−エチルアクリルアミド、蒸留水を採取し、窒素バブリングによりシュレンク管内の酸素を窒素に置換する。
【００５０】
Ｎ置換アクリルアミド誘導体の重合
上記で調製した反応溶液を、上記の導入工程を経た微小反応器内に満たし、光イニファーター重合を行う。光イニファーター重合は、ＵＶランプとして照射波長３１２ｎｍから５７７ｎｍのものを用い室温にて実施する。重合終了後は流路内を蒸留水にて洗浄する。
【００５１】
以上の操作により、反応容器周辺部７１に撥水処理部７２、反応領域７３に温度応答ポリマー７４を固定することができる。
【００５２】
［微小流体反応装置］
図６は本発明の微小流体反応装置の概略図である。微小流体反応装置８０は、微小反応器８１、温度制御手段８２、ステージ８３および搬送手段８４で構成されている。微小反応器８１は前記温度応答性ポリマーが固定されたものである。また、微小反応器８１は前記反応溶液が導入されている。搬送手段８４は微小反応器８１を傾けて反応溶液を回収するための傾斜機構を有している。
【００５３】
なお、本実施例では搬送手段８４として微小反応器を傾ける機構を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、圧縮空気や微小反応器に振動を与えるなどの搬送手段を用いてもよい。
【００５４】
［反応溶液および遺伝子増幅反応］
反応溶液および遺伝子増幅反応について説明する。反応溶液は、４つの成分、（１）ＲＮＡ（３’側）とＤＮＡ（５’側）からなるキメラプライマー、（２）鎖置換型ＤＮＡ合成酵素（ＢｃａＢＥＳＴＴＭ  ＤＮＡポリメラーゼ）、（３）ＤＮＡ−ＲＮＡハイブリッド部位を切断するリボヌクレアーゼ（ＲＮａｓｅＨ）、（４）基質のデオキシヌクレオシド３リン酸を用いる。等温遺伝子増幅法（ＩＣＡＮ（登録商標）法）を用いることにより、遺伝子を増幅することができる。
【００５５】
［試料の導入および回収］
反応溶液の導入および回収について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、室温２５℃にて、微小反応器８１に反応溶液８６を注入した状態を示している。このとき、温度応答性ポリマー７４は親水性を有している。これにより、反応領域周辺部７１に付着した反応溶液７１は反応領域７３へ移動８７する。
【００５６】
加振器（図示しない）で微小反応容器８１に振動８５を加えることがより望ましい。これにより、反応領域周辺部７１に付着していた反応溶液８６を反応領域７３に移動させることができる。
【００５７】
図７（ｂ）は微小反応器８１を温度制御手段８２により５０℃にした状態を示している。このとき、温度応答性ポリマー７４は親水性を有している。これにより、反応溶液８６は反応領域７３に保持された状態で遺伝子増幅反応が行われる。
【００５８】
図７（ｃ）は遺伝子増幅反応終了後、温度制御手段８２を８０℃に加熱した状態を示している。このとき、温度応答性ポリマー７４は疎水性を有する。搬送手段８４により微小反応器８１の一端に反応溶液８６を集め、ピペッタやポンプを用いることにより反応溶液８６を回収することができる。
【００５９】
また、加振器（図示しない）で微小反応容器８１に振動８５を加えることがより望ましい。これにより、反応領域７３に付着した反応溶液８６を容易に回収することができる。
本実施例の微小反応器は、反応領域および反応領域周辺部が共通の流路で構成されており、反応領域の表面を温度に応じて親水性または疎水性に変化させるものである。これにより、基板に凹型の反応領域を形成する必要がなく、従来よりも微小反応器の構造を簡素化できる。また、反応溶液を残留させることなく容易に回収することができる。
【００６０】
なお、本発明における刺激応答性材料は、本発明の目的を達成できる範囲においていかなる材料も適用可能である。例えば、光応答性ポリマーでなく触媒でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、微小反応器に試料の導入および回収を容易にすることができるため、その実用性及び経済性が飛躍的に向上される。その結果、本発明の微小反応器は、遺伝子操作、生化学分析、微量化学反応合成など様々な分野で好適に有効利用することができる。特に、本発明の微小反応器は、バイオチップ、遺伝子チップ、遺伝子増幅（ＰＣＲ）システム、および集積化化学分析システム（ｍｉｃｒｏ  ｔｏｔａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｓｙｓｔｅｍ：μ−ＴＡＳ）などの領域で使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１に用いた微小反応器の概略図である。
【図２】実施例１の微小反応器の表面改質プロセスを説明する図である。
【図３】実施例１に用いた微小流体反応装置の概略図である。
【図４】反応溶液の導入および回収を説明する概略図である。
【図５】実施例２に用いた微小反応器の概略図である。
【図６】実施例２に用いた微小流体反応装置の概略図である。
【図７】反応溶液の導入および回収を説明する概略図である。
【図８】従来の微小反応器を説明する図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、５０、８１  微小反応器
２  凹型反応器
３  光応答性ポリマー
４、７１  反応領域周辺部
５、７２  撥水処理部
６、７０、７５  基板
７、１０  フォトレジスト
８  光イニファーター基
９  アゾ化合物含有ポリマー
１１  フルオロカーボン系のポリマー膜
１２、８０  微小流体反応装置
１３  反応機構
１４  回収機構
１５  遮光手段
１６  紫外光照射手段
１７、８３  ステージ
１８、８４  搬送手段
１９  蓋
２０  可視光照射手段
２１、８５  振動
２２  ステージ移動手段
２３、８６  反応溶液
２４、８２  温度制御手段
５１  導入口
５２  排出口
７３  反応領域
７４  温度応答性ポリマー
７６  流路
８７  反応溶液の移動
９０  従来の微小反応容器
９１  反応部
９２  周辺部
９３  撥水性等の非親和性を発現する処理
９４  機械的振動
９５  細胞等の試料
【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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