(57)【要約】【課題】試料を確実に所定の温度に加温できて、しかも分析用凹部内の試料を顕微鏡によって観察することが可能なマイクロチップ、マイクロチップ通電ユニットを提供する。【解決手段】コントローラ２７の操作摘みを操作して、所望の温度、例えば４０℃に設定して、コントローラ２７をオンにすると、鰐口リード線２９、３１を介して透明導電膜１９に通電される。これにより透明導電膜１９が発熱して、凹部形成板７等が加温される。凹部形成板７の表面温度は温度センサ３９によって検知され、この結果がコントローラ２７へ伝達され、この伝達された検知結果に基づいてコントローラ２７が透明導電膜１９に対する通電を制御する。これにより分析用凹部１１の底部及び内側面を含む凹部形成板７の温度が４０℃に保たれる。【選択図】        図１
2008139246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に透明部を有する基板と、前記基板の透明部の表面側に設けられた分析用凹部とを具備するマイクロチップにおいて、前記基板の少なくとも分析用凹部に対応する領域に形成され、且つ分析用凹部に対し電気的絶縁部を介して設けられた通電により発熱する透明発熱体を備え、前記透明発熱体は通電手段と接続されて分析用凹部を加温するものであることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
請求項１に記載したマイクロチップにおいて、基板は分析用凹部が設けられた凹部形成板を有しており、前記凹部形成板の裏面に透明発熱体が直接形成されていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項３】
請求項２に記載したマイクロチップにおいて、凹部形成板の裏面側には透明発熱体を覆うカバーが重ね合わされ固定されていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項４】
請求項３に記載したマイクロチップにおいて、凹部形成板とカバーは透明性を有する接着剤によって貼り合わされていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項５】
請求項１に記載したマイクロチップにおいて、基板は分析用凹部が設けられた凹部形成板と、前記凹部形成板の裏面側に重ね合わされ固定された導電膜形成板とを有しており、前記導電膜形成板の透明部に透明発熱体が設けられていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項６】
請求項５に記載したマイクロチップにおいて、凹部形成板と導電膜形成板は透明性を有する接着剤によって貼り合わされていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載したマイクロチップにおいて、透明発熱体に電気的に接続される一対の電極が設けられていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項８】
請求項７に記載したマイクロチップにおいて、一対の電極は分析用凹部に対応する領域を挟んで両側にそれぞれ配置され、且つ互いに間隔をあけて備えられていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項９】
請求項８に記載したマイクロチップにおいて、一対の電極は分析用凹部の長さ方向の両端部を結ぶ範囲に延びていることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載したマイクロチップと、前記マイクロチップの透明発熱体に通電するための通電手段を備えたことを特徴とするマイクロチップ通電ユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載したマイクロチップ通電ユニットにおいて、透明発熱体の温度を制御するための温度制御手段を具備したことを特徴とするマイクロチップ通電ユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載したマイクロチップ通電ユニットにおいて通電制御手段は、基板の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づいて通電を行う通電制御手段とから構成されることを特徴とするマイクロチップ通電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロチップ、マイクロチップ通電ユニットに係り、特にマイクロチップの分析用凹部に収容される試料を加温することができるマイクロチップ、マイクロチップ通電ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロチップ等と呼ばれるデバイスは化学実験をダウンサイジングできることから、測定時間の短縮化、試薬量、排液量の削減等、種々のメリットがあり、その利用が広まりつつある。そして、単に基板に分析用凹部を備えただけでなく、特許文献１に記載されたマイクロチップのようにポンプ機能を備えたものなど、実験に有用な機能を備えたものが登場してきている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１２４７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、試料を加温するための機能を備えたマイクロチップは存在せず、その登場が望まれている。特にマイクロチップは分析用凹部内の試料を顕微鏡観察することも多く、試料を加温するためのヒータが顕微鏡による観察を妨げるものでは実用に適さないものになってしまう。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、試料を確実に所定の温度に加温できて、しかも加温した状態の試料を顕微鏡によって観察することが可能なマイクロチップ、マイクロチップ通電ユニットを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、  少なくとも一部に透明部を有する基板と、前記基板の透明部の表面側に設けられた分析用凹部とを具備するマイクロチップにおいて、前記基板の少なくとも分析用凹部に対応する領域に形成され、且つ分析用凹部に対し電気的絶縁部を介して設けられた通電により発熱する透明発熱体を備え、前記透明発熱体は通電手段と接続されて分析用凹部を加温するものであることを特徴とするマイクロチップである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載したマイクロチップにおいて、基板は分析用凹部が設けられた凹部形成板を有しており、前記凹部形成板の裏面に透明発熱体が直接形成されていることを特徴とするマイクロチップである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載したマイクロチップにおいて、凹部形成板の裏面側には透明発熱体を覆うカバーが重ね合わされ固定されていることを特徴とするマイクロチップである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載したマイクロチップにおいて、凹部形成板とカバーは透明性を有する接着剤によって貼り合わされていることを特徴とするマイクロチップである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１に記載したマイクロチップにおいて、基板は分析用凹部が設けられた凹部形成板と、前記凹部形成板の裏面側に重ね合わされ固定された導電膜形成板とを有しており、前記導電膜形成板の透明部に透明発熱体が設けられていることを特徴とするマイクロチップである。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５に記載したマイクロチップにおいて、凹部形成板と導電膜形成板は透明性を有する接着剤によって貼り合わされていることを特徴とするマイクロチップである。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれかに記載したマイクロチップにおいて、透明発熱体に電気的に接続される一対の電極が設けられていることを特徴とするマイクロチップである。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７に記載したマイクロチップにおいて、一対の電極は分析用凹部に対応する領域を挟んで両側にそれぞれ配置され、且つ互いに間隔をあけて備えられていることを特徴とするマイクロチップである。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項８に記載したマイクロチップにおいて、一対の電極は分析用凹部の長さ方向の両端部を結ぶ範囲に延びていることを特徴とするマイクロチップである。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれかに記載したマイクロチップと、前記マイクロチップの透明発熱体に通電するための通電手段を備えたことを特徴とするマイクロチップ通電ユニットである。
【００１５】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載したマイクロチップ通電ユニットにおいて、透明発熱体の温度を制御するための温度制御手段を具備したことを特徴とするマイクロチップ通電ユニットである。
【００１６】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載したマイクロチップ通電ユニットにおいて通電制御手段は、基板の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づいて通電を行う通電制御手段とから構成されることを特徴とするマイクロチップ通電ユニットである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、試料を確実に所定の温度に加温できるようになる。また分析用凹部内の試料を加温したままの状態で顕微鏡によって観察することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態１に係るマイクロチップ１及びマイクロチップ通電ユニット３を図１から図４にしたがって説明する。
マイクロチップ１の構成について説明する。
符号５は基板を示し、この基板５は凹部形成板７、カバー９等を有している。
凹部形成板７、カバー９はガラス板、合成樹脂製板であり、透明かつ電気的絶縁性をもつ板状物が使用される。合成樹脂板としては、透明性と電気的絶縁性を有するものであれば特に制限はないが、アクリル板、ポリカーボネート板、スチレン板などの透明性の高いものが好ましい。
凹部形成板７の表面には分析用凹部１１が形成されており、この分析用凹部１１は１つの貯留部１３、３つの供給部１５及び貯留部１３と供給部１５とを連通させる３つの流路１７によって構成されている。
【００１９】
凹部形成板７の裏面の全体には透明発熱体としての透明導電膜１９が直接形成されている。透明導電膜１９は導電性金属薄膜によって構成されており、通電により発熱する性質を有するものが使用される。具体的には、酸化スズ、ＳｉＯ2−インジウム合金、酸化インジウム、スズまたはアンチモンをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズなどを使用することができる。導電性金属薄膜を透明板７、９の内面に形成する方法としては、蒸着法（例えば、真空蒸着法）、スパッタリング法、デッピング法、ＣＶＤ法などにより行うことができる。
上記のように透明導電膜１９は凹部形成板７の裏面の全体に形成されているので、分析用凹部１１に対応する領域に形成され、且つ分析用凹部１１に対し電気的絶縁部である凹部形成板７を介して設けられている。
【００２０】
透明導電膜１９の表面には一対の電極２１、２３が固定されており、電極２１、２３は透明導電膜１９に電気的に接続している。電極２１、２３の一端部は基板５の端面から突出している。また電極２１、２３は透明導電膜１９の分析用凹部１１に対応する領域を挟んで両側にそれぞれ配置され、且つ互いに間隔をあけて備えられている。電極２１、２３としては、銅、銀などの導電性の高い金属薄膜が好適に使用される。
【００２１】
凹部形成板７の裏面側にはカバー９が接着剤２５によって貼り付けられて固定されている。
接着剤２５は絶縁性および透明性を有しており、シリコーン、ポリウレタンなどが使用でき、シリコーンが、絶縁性、安定性などの点から好適に使用することができる。シリコーンとしては、シリコーンゲル、シリコーンゴムなどがあり、シリコーンゴムとしては、接着性を有するＲＴＶシリコーンゴム、ＬＴＶシリコーンゴムなどが好適であり、一液型、二液型のいずれでもよい。
【００２２】
マイクロチップ１の製造方法は、凹部形成板７の表面に分析用凹部１１を形成した後、図３、図４が示すように凹部形成板７の裏面に透明導電膜１９を形成した後、一対の電極２１、２３を形成する。そして、凹部形成板７の裏面にカバー９を接着剤２５によって貼り付けて固定し、図１、図２に示すマイクロチップ１を完成する。
【００２３】
マイクロチップ１は以上のように構成されており、このマイクロチップ１と次に説明するコントローラ２７等とによってマイクロチップ通電ユニット３が構成されている。
符号２９、３１は鰐口リード線を示し、この鰐口リード線２９、３１の一端部側に設けられた鰐口３３、３５は電極２１、２３の基板５の端面から突出する部分を挟んで接続され、他端部は制御手段としてのコントローラ２７に接続されている。
【００２４】
符号３９は温度検知手段としての温度センサを示し、この温度センサ３９の検知部は基板５の表面で、貯留部１３の近傍に貼り付けられている。この温度センサ３９の信号線はコントローラ２７に接続されている。
コントローラ２７は図示しない交流電源に接続されており、このコントローラ２７は温度センサ３９の検知結果に基づいて電流や電圧を調整し、透明導電膜１９に通電する。
上記鰐口リード線２９、３１とコントローラ２７によって通電手段が構成されている。
【００２５】
次に、マイクロチップ１、マイクロチップ通電ユニット３の使用方法について説明する。
まずマイクロチップ１を図示しない顕微鏡のステージに置き、貯留部１３を顕微鏡の対物レンズと対向させる。
また一対の電極２１、２３の基板５の端面から突出する部分を鰐口３３、３５によって挟んで鰐口リード線２９、３１を介して、一対の電極２１、２３とコントローラ２７とを接続する。そしてコントローラ２７の操作摘みを操作して、所望の温度、例えば４０℃に設定して、コントローラ２７をオンにすると、鰐口リード線２９、３１を介して透明導電膜１９に通電される。これにより透明導電膜１９が発熱して、凹部形成板７等が加温される。凹部形成板７の表面温度は温度センサ３９によって検知され、この結果がコントローラ２７へ伝達され、この伝達された検知結果に基づいてコントローラ２７が透明導電膜１９に対する通電を制御する。これにより分析用凹部１１の底部及び内側面を含む凹部形成板７の温度が４０℃に保たれる。
【００２６】
上記のようにして分析用凹部１１の底部及び内側面が４０℃に保たれた状態で、図示しない試料を供給部１５から供給する。試料は加温されながら流路１７を通って貯留部１３へ流入して反応する。この試料の反応の様子を顕微鏡によって観察する。凹部形成板７、カバー９、透明導電膜１９及び接着剤２５はいずれも透明であるので、顕微鏡による観察を妨げることはなく、加温したままの状態の試料の様子を顕微鏡により観察することができる。
【００２７】
実施の形態２に係るマイクロチップ５１を図５、図６にしたがって説明する。
このマイクロチップ５１は実施の形態１に係るマイクロチップ１と同様の構成部分を有するので、同じ構成部分については実施の形態１で用いた符号を付して、その説明を省略し、実施の形態１と実施の形態２との相違点についてのみ説明する。
【００２８】
マイクロチップ５１は、透明導電膜１９が導電膜形成板５３の表面（凹部形成板７の裏面に対向する側の面）に形成されており、凹部形成板７には透明導電膜１９は形成されていない。従って、マイクロチップ５１の製造方法は、凹部形成板７の表面に分析用凹部１１を形成し、また導電膜形成板５３の表面に透明導電膜１９を形成した後、一対の電極２１、２３を形成する。そして、凹部形成板７の裏面に導電膜形成板５３を接着剤２５によって貼り付けて固定し、マイクロチップ５１を完成する。
なお、導電膜形成板５３は凹部形成板７、カバー９と同じ材料によって構成されている。
このマイクロチップ５１は、実施の形態１のマイクロチップ１と同様にマイクロチップの通電ユニット３の構成要素として用いられる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態１では透明導電膜１９が凹部形成板７の裏面の全体に形成され、実施の形態２では導電膜形成板５３の表面の全体に形成されているが、分析用凹部１１を所望の温度に加温できれば必ずしも全体に透明導電膜１９を形成しなくてもよく、少なくとも分析用凹部１１に対応する領域に形成すればよい。
【００３０】
また、凹部形成板７、カバー９は必ずしも全体が透明である必要はなく、少なくとも分析用凹部１１に対応する領域が透明であればよい。
凹部形成板７とカバー９との固定は接着剤を用いる他、凹部形成板７とカバー９とを枠等によって力学的に連結固定してもよく、拡散接着、分散接着等によって固定してもよい。
【００３１】
更に、実施の形態１においてカバー９を設けず、凹部形成板７の裏面に透明性、絶縁性を有する材料をコーティングして、透明導電膜１９の裏面が電気的に絶縁されるように被覆する構成にすることも可能である。
また、電極２１、２３を備える位置、長さ寸法等は上記実施の形態に限定されず、適宜変更することができる。更に電極２１、２３を設けない構成とすることも可能である。
電極２１、２３の一端部を基板５の端面から突出させずに、コネクタ等の凹部形成板７とカバー９との間にある電極２１、２３に電気的に接続する部材を介して電極２１、２３とコントローラ２７とを接続する構成としてもよい。
【００３２】
上記マイクロチップの通電ユニット３は、温度センサ３９の検知結果に基づいてコントローラ２７が透明導電膜１９に対する通電を制御する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えばコントローラのタイマーによって予め設定した時間ごとに所定時間、予め設定した電圧、電流で通電することによって、分析用凹部１１の温度を保つ構成とすることも可能である。
【００３３】
また、分析用凹部１１を上方から覆う蓋体を設けてもよく、この蓋に透明導電膜を形成して、分析用凹部１１を上方からも加温する構成としてもよい。更に蓋に温度センサを備えて、この温度センサの検知結果に基づいて透明導電膜に対する通電を上記実施の形態と同様に制御する構成とすることも可能である。
更に、この蓋に対して分析用凹部１１の供給部１５に対応する穴を形成し、この穴から試料を分析用凹部１１へ供給する構成としてもよい。このような構成とすれば蓋を凹部形成板７から外すことなく、試料を分析用凹部１１へ供給することが可能である。
なお、蓋は上記実施の形態に示した凹部形成板７と同じ大きさの板状として、この蓋を凹部形成板７の表面に重ね合わせて、分析用凹部１１を覆う構成としてもよいが、分析用凹部１１を覆うことができれば凹部形成板７より小さいサイズであってもよい。また、蓋は全体が透明である必要はなく、少なくとも分析用凹部１１に対応する部分が透明であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は各種試料の混合、反応、分離、検出を行う化学実験を所望の温度で行う場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマイクロチップの通電ユニット斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るマイクロチップの製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るマイクロチップの実施の形態１のマイクロチップの図２に対応する断面図である。
【図６】図５に示すマイクロチップの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、５１  マイクロチップ      ３  マイクロチップの通電ユニット
５  基板      ７  凹部形成板      ９  カバー
１１  分析用凹部      １３  貯留部      １５  供給部
１７  流路      １９  透明導電膜      ２１、２３  電極
２５  接着剤      ２７  コントローラ      ２９、３１  鰐口リード線
３３、３５  鰐口      ３９  温度センサ      ５３  導電膜形成板
【図１】
2008139246.tif 000003
【図２】
2008139246.tif 000004
【図３】
2008139246.tif 000005
【図４】
2008139246.tif 000006
【図５】
2008139246.tif 000007
【図６】
2008139246.tif 000008