(57)【要約】【課題】蛍光強度測定用のマイクロチップであって、接合面を厳密に平滑にしなくても簡便に接合出来る樹脂製マイクロチップ及びその製造方法を提供する。【解決手段】蛍光強度測定用マイクロチップであって、厚み方向に貫通した液体導入孔２と、厚み方向に貫通した液体溜め孔３と、前記液体導入孔２と前記液体溜め孔３とをつなぐ厚み方向の片面側に形成された流路５と、前記流路５中に形成された測定部４と、が形成された樹脂基板１と、前記樹脂基板１の厚み方向の片面側に液体溜め孔３と前記液体導入孔２と流路５と測定部４とを覆うように接合された第１被覆樹脂フィルム６と、前記樹脂基板の厚み方向の他面側の少なくとも前記液体溜め孔３を覆うように接合された第２被覆樹脂フィルム７と、からなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光強度を測定するために用いられる蛍光強度測定用マイクロチップにおいて、
測定試料となる液体を導入する厚み方向に貫通した液体導入孔と、蛍光強度測定後の前記液体を溜めておく厚み方向に貫通した液体溜め孔と、前記液体導入孔と前記液体溜め孔とをつなぐ厚み方向の片面側に形成された前記液体が流れる流路と、前記流路中に形成された蛍光強度を測定する測定部と、が形成された樹脂基板と、
前記樹脂基板の厚み方向の前記片面側の前記液体導入孔、前記液体溜め孔、前記測定部及び前記流路を覆うように接合された第１被覆樹脂フィルムと、
前記樹脂基板の厚み方向の他面側の少なくとも前記液体溜め孔を覆うように接合された第２被覆樹脂フィルムと、
からなることを特徴とする蛍光強度測定用マイクロチップ。
【請求項２】
前記樹脂基板、前記第１被覆樹脂フィルム及び前記第２被覆樹脂フィルムは低蛍光性樹脂で形成されている請求項１に記載の蛍光強度測定用マイクロチップ。
【請求項３】
前記低蛍光性樹脂はアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂及びポリ塩化ビニリデン樹脂から選択された少なくとも一つの樹脂である請求項２に記載の蛍光強度測定用マイクロチップ。
【請求項４】
前記接合は粘着剤又は接着剤を介して行われる請求項１〜３のいずれかに記載の蛍光強度測定用マイクロチップ。
【請求項５】
前記接合は非加熱接合である請求項１〜４のいずれかに記載の蛍光強度測定用マイクロチップ。
【請求項６】
前記接着剤はマイクロカプセル型接着剤である請求項４又は５のいずれかに記載の蛍光強度測定用マイクロチップ。
【請求項７】
測定試料となる液体を導入する厚み方向に貫通した液体導入孔と、蛍光強度測定後の前記液体を溜めておく厚み方向に貫通した液体溜め孔と、前記液体導入孔と前記液体溜め孔とをつなぐ厚み方向の片面側に形成された前記液体が流れる流路と、前記流路中に形成された蛍光強度を測定する測定部と、が形成された樹脂基板を準備する樹脂基板準備工程と、
前記樹脂基板の厚み方向の両面に樹脂フィルムを接着剤又は粘着剤を介して加圧接合する樹脂フィルム接合工程と、
を有する蛍光強度測定用マイクロチップの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂フィルム接合工程の前に
前記測定部に担持物質を配置する担持物質配置工程を有する請求項７に記載の蛍光強度測定用マイクロチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光強度測定用マイクロチップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に微量試料を混合、反応、合成、抽出、分離、分析するために用いられるマイクロチップは微細な流路を持ったガラス基板で作製されるが、ガラス基板への精密加工が難しいため、近年様々な樹脂製のマイクロチップが提案されている。
【０００３】
下記特許文献１には射出成形時に形成された微細流路及び貫通孔を備えた第１のプラスチック製基板と流路を有さない第２のプラスチック製基板とを貼り合わせて形成されたプラスチック製マイクロチップが開示されている。実施形態にスライドガラス形状の第１のプラスチック製基板とスライドガラス形状の第２のプラスチック製基板とから構成されるマイクロチップが開示されている。
【０００４】
また下記特許文献２には特定の紫外線領域波長の光源に対して、優れた光透過性を示す、１，３−シクロヘキサジエン（ＣＨＤ）またはＣＨＤ誘導体からなる単独重合体及びこれらと共重合可能な他の単量体との共重合による重合体を水素添加した重合体から形成された樹脂製マイクロチップが開示されている。
【０００５】
一般的な有機高分子材料は紫外領域に吸収があるため、吸光度法では正確な測定値が得られない。そのため紫外線波長領域である２３０〜４００ｎｍにおける光線透過性に優れた光学分析用マイクロチップを提供することを課題としている。
【特許文献１】特開２００６−２３４６００号公報
【特許文献２】特開２０００−３９４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１は、２枚のプラスチック基板を貼り合わせることによって流路を形成するマイクロチップを開示するものである。プラスチック板の接合は熱圧着、溶剤圧着、レーザー溶着、超音波溶着によって行われている。この構造では、各プラスチック板の表面粗さによって接合部に隙間が出来る可能性がある。従って各プラスチック板の接合部において隙間が出来ないように接合部の表面を研磨等によって平滑にする必要がある。
【０００７】
上記特許文献２に記載のマイクロチップは紫外線波長領域における光線透過性に優れた特殊な樹脂を用いた光学分析用のマイクロチップである。一般的な有機高分子材料では紫外領域において吸収がある。そのため紫外線領域の吸収しかもたない生体物質を蛍光標識することなく直接検出するために特許文献２に記載の紫外線波長領域における光線透過性に優れた特殊な樹脂が考えられたことが開示されている。従って特許文献２に記載のマイクロチップは蛍光測定用に用いるものではない。
【０００８】
また上記特許文献２に記載の構造でも溝を刻んだ板状部材と溝のない板状部材とが貼り合わせられた構造が開示されている。ここでの接合方法も板と板との接合であり、プラスチック板の接合部において隙間が出来ないように接合部の表面を研磨等によって平滑にする必要がある。
【０００９】
本発明は、上記のような現状を鑑みてなされたものであって、蛍光強度測定用のマイクロチップであって、樹脂基板の接合面を厳密に平滑にしなくても簡便に接合出来る樹脂製マイクロチップ及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らが、鋭意検討した結果、流路等が形成された樹脂基板と樹脂フィルムとを接合することによって接合面を厳密に平滑にしなくても簡便に蛍光強度測定に適したマイクロチップを提供出来ることを見いだした。
【００１１】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明のマイクロチップは、蛍光強度を測定するために用いられる蛍光強度測定用マイクロチップにおいて、測定試料となる液体を導入する厚み方向に貫通した液体導入孔と、蛍光強度測定後の前記液体を溜めておく厚み方向に貫通した液体溜め孔と、前記液体導入孔と前記液体溜め孔とをつなぐ厚み方向の片面側に形成された前記液体が流れる流路と、前記流路中に形成された蛍光強度を測定する測定部と、が形成された樹脂基板と、前記樹脂基板の厚み方向の前記片面側の前記液体導入孔、前記液体溜め孔、前記測定部及び前記流路を覆うように接合された第１被覆樹脂フィルムと、前記樹脂基板の厚み方向の他面側の少なくとも前記液体溜め孔を覆うように接合された第２被覆樹脂フィルムと、からなることを特徴とする。
【００１２】
流路等が形成された樹脂基板の形状に追随しやすい樹脂フィルムを接合することによって樹脂基板の接合部の表面を精密に平滑にしなくてもマイクロチップを形成できる。また樹脂フィルムを使うことによって樹脂基板の厚み方向の両面から接合してもマイクロチップの厚み及び重量は樹脂基板そのものと大差ない。また樹脂基板の厚み方向の両面から樹脂フィルムを接合することによって樹脂基板に開けた貫通孔を厚み方向の両面を閉鎖された容器として使用でき、例えば液体溜めとすることができる。
【００１３】
樹脂基板の厚みは１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。更に好ましくは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が好ましい。このような厚みを有することによって樹脂基板は歪みの少ない樹脂基板となる。樹脂基板の厚みによって樹脂基板に形成された貫通孔の深さすなわち液溜めとしての容量を調節出来る。また樹脂フィルムの厚みは０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましい。更に好ましくは０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましい。樹脂フィルムはこの厚みを有することにより形状が保たれ、樹脂基板に接合しやすい。
【００１４】
樹脂基板には厚み方向に貫通した液体導入孔と、厚み方向に貫通した液体溜め孔と、前記液体導入孔と前記液体溜め孔とをつなぐ厚み方向の片面側に形成された流路と、前記流路中に形成された蛍光強度を測定する測定部とが形成される。
【００１５】
樹脂基板に設けられた貫通孔及び流路は第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムと接合されることによって測定試料となる液体が流れるラインとなる。液体導入孔に導入された液体は流路を通り測定部を通って液体溜め孔に導かれる。このような液体の流れるラインが形成できれば、液体導入孔、液体溜め孔、流路及び測定部は形状などの制約は特にない。流路の断面形状も特に限定されない。流路の断面形状は四角形、三角形、多角形形状、半円形、半楕円形などいずれのものでもよい。また測定部は蛍光強度測定のために担持物質を封入出来る形状になっていてもよい。その場合担持物質が流れていかないように流路の幅又は高さを測定部の前後で一部狭めたりする形状をとっても良い。また測定部の前後で流路を分岐して幅の細い複数の流路の集合体としても良い。
【００１６】
また上記液体導入孔から液体溜め孔を１セットのラインとすると、一枚のマイクロチップに複数セットのラインが形成されても良い。
【００１７】
測定試料となる液体とは測定を行うべき対象となる測定物質を含む、或いは含む可能性のある、又は全く含んでいない液体のサンプルのことを指す。
【００１８】
液体はマイクロチップの流路中を移動できる程度の粘性を有するものであればどのような起源由来のものであっても良い。例えば環境試料、生検試料、水溶性の溶媒、水などが挙げられる。環境試料としては、工場跡地などから採取した土壌や河川から採取した水などが例示できる。生検試料としては細胞、培養物、体液、尿、血液などが挙げられる。水溶性の溶媒としては、リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）、トリスバッファーなどの緩衝液、アルコール、アセトン等の有機溶媒が挙げられる。
【００１９】
測定物質は例えば化学物質、高分子、微生物又はウイルス及びその断片、ホルモンなどあらゆる物質が対象となりうる。特に土壌中や絶縁油等に含まれる毒性物質（ＰＣＢ、ダイオキシン）、油性物質（重油）などの環境汚染の要因となりうる物質、河川の水に含まれる病原性大腸菌の菌体、食品中に含まれる農薬などが好適に例示される。
【００２０】
測定物質の量を測定するために測定物質を選択的に検出しうる分子認識能を有する物質を介する反応を利用する方法が行われる。分子識別能を有する物質の反応事例としては例えば抗原抗体反応、核酸間でのハイブリダイゼーション反応、酵素と基質間での生体応答能などが挙げられる。
【００２１】
例えば抗原抗体反応を用い、抗体を蛍光物質により標識化することにより、その蛍光強度を検出する方法が挙げられる。標識化に用いる蛍光物質は特に限定されず、適用可能な蛍光物質としてはフルオレセイン、ローダミン、フィコシアニン等が挙げられる。抗原抗体反応を行う温度、反応を行う液体の組成及びＰＨは通常の免疫測定で行われる条件で可能である。例えば温度は５〜６０℃前後、ＰＨは５〜９程度が好ましい。温度３７℃、ＰＨ７前後が特に好適である。
【００２２】
測定部において一般的に用いられる原理の蛍光強度測定機を用いて蛍光強度を測定することが出来る。すなわち励起光を測定部に照射し測定部に存在する測定物質から発せられる蛍光光を測定することによって蛍光強度を測定する。従って測定部を覆う第１被覆樹脂フィルムは励起光及び蛍光光の波長の透過率の高いものが好ましい。
【００２３】
また流路内の液体の移動は公知の手法を用いることが出来る。例えば気体を用いて気体の吸引又は気体を押圧することによって液体を液体導入孔から液体溜め孔まで送液することが考えられる。樹脂基板、第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムには、目的に応じて空気抜きのための小穴や、吸引するために吸引ポンプにつなぐ吸引口などが開けられていても良い。例えば樹脂基板に液体を吸引送液するための吸引口を設ける場合、吸引口は液体溜め孔に接続している貫通孔として形成され、第１被覆樹脂フィルム又は第２被覆樹脂フィルムで片側を覆うように接合されていても良い。吸引口は外部に設けた吸引ポンプと接続されることによって液体を吸引送液し、その場合送液量はポンプの吸引量で制御することが出来る。
【００２４】
また樹脂基板、第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムは低蛍光性樹脂で形成されていることが望ましい。その場合測定物質の蛍光強度のノイズを低減できる。
【００２５】
前記低蛍光性樹脂としてアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂及びポリ塩化ビニリデン樹脂が用いられることが出来る。特に前記低蛍光性樹脂の蛍光剤を抜いたタイプ等の低蛍光性グレードのものが特に好ましい。また第１被覆樹脂フィルムは励起光及び蛍光光の波長の透過率の高い透明な樹脂であることが望ましい。
【００２６】
また低蛍光性樹脂は所望の蛍光強度を測定するのに支障のない限りは公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤等が添加されていても良い。また低蛍光性樹脂で形成されたマイクロチップの表面は耐薬品性、耐摩耗性等を向上させるために公知のハードコート剤が塗布されていても良い。また低蛍光性樹脂で形成されたマイクロチップの表面は測定試料が流れやすくするために親水化処理（濡れ性の改善）を施しても良い。
【００２７】
特に前記低蛍光性樹脂は、前記測定部での低蛍光性樹脂の蛍光強度が測定検出対象となる物質の蛍光強度の１／５以下、更に好ましくは１／１０以下であるような低蛍光性樹脂であることが望ましい。更に好ましくは低蛍光性樹脂の蛍光強度は無視出来る強度つまり限りなくゼロに近い強度であることが望ましい。測定部における樹脂基板、第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムの蛍光強度が測定検出対象となる物質の蛍光強度の１／５以下、更に好ましくは１／１０以下であることによってノイズの少ない正確な蛍光強度を測定できる。
【００２８】
前記接合は熱圧着、溶剤溶着、レーザー溶着、超音波溶着、接着剤及び粘着剤を介する接合などが挙げられるが、特に接着剤及び粘着剤を介する接合が望ましい。特に非加熱接合であると樹脂の熱収縮がおこらず寸法精度がよくなる。より簡便な方法としてマイクロカプセル型接着剤を用いるとよい。あらかじめ接合部にマイクロカプセル型接着剤を塗布し、接合部を加圧することによってマイクロカプセルが壊れ、内部の接着剤が外に出て接着できる。そのため樹脂の熱収縮がおこらずかつ微細な流路に接着剤がはみ出ることなく接合部のみに接着剤を付けることが出来る。
【００２９】
また本発明のマイクロチップは下記方法によって製造することが出来る。
【００３０】
測定試料となる液体を導入する厚み方向に貫通した液体導入孔と、蛍光強度測定後の前記液体を溜めておく厚み方向に貫通した液体溜め孔と、前記液体導入孔と前記液体溜め孔とをつなぐ厚み方向の片面側に形成された前記液体が流れる流路と、前記流路中に形成された蛍光強度を測定する測定部と、が形成された樹脂基板を準備する樹脂基板準備工程と、
前記樹脂基板の厚み方向の両面に樹脂フィルムを接着剤又は粘着剤を介して加圧接合する樹脂フィルム接合工程とを有する。
【００３１】
樹脂基板は切り出された樹脂基板を切削加工して孔や流路等を形成しても良いし、あらかじめ孔や流路を形成した成形金型を用いて射出成形等によって孔や流路を有する樹脂基板を作製することによって準備されても良い。
【００３２】
接着剤又は粘着剤は樹脂基板或いは接着フィルムの少なくとも一方に塗布されていればよい。樹脂基板或いは樹脂フィルムに接着剤又は粘着剤を塗布する場合は、接合面のみ接着剤又は粘着剤がつくように接合面以外はマスキング等をして噴霧塗布、またはけやローラー等で塗布しても良い。またあらかじめ接着剤又は粘着剤が塗布された樹脂フィルムを準備しても良い。樹脂フィルムと樹脂基板とは加圧することによって接合される。
【００３３】
蛍光強度の測定方法によっては、樹脂フィルム接合工程との間に、前記測定部に担持物質を配置する担持物質配置工程を有しても良い。その場合樹脂基板の測定部は担持物質を封入出来る形状になっていることが望ましい。
【００３４】
担持物質は、その表面に物質を担持できる水不溶性の物質であれば特に限定されない。例えばラテックス、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の高分子からなる担体、ケイ酸無機担体（ガラス、シリカゲル等）、有機担体（プラスチック、ニトロセルロース、デキストラン等）、活性炭などの炭素系材料、金属粒子・マグネタイト等の磁性体ナイロン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ガラス繊維、及び多孔性ポリマーなどの多孔性物質などを挙げることが出来る。
【００３５】
担持物質の形状は粒子（ビーズ）状、シート状、チューブ状など種々の形態を取ることが出来る。好ましい例としては直径１０μｍ以上５００μｍ以下のビーズ状である。更に好ましくは直径５０μｍ以上２００μｍ以下のビーズ状であることが好ましい。
【００３６】
担持物質にあらかじめ分子認識能を有する物質を担持させることによって、分子認識能を有する物質に親和性を有する物質を特異的に検出出来る。担持物質に分子認識能を有する物質を担持させる方法は公知の手法により行うことが出来る。例えば担持物質に分子認識能を有する物質である抗体を物理吸着させる方法、担持物質の表面に設けた官能基に分子認識能を有する物質が有するアミノ基などを共有結合させる方法がある。そのように担持物質に分子認識能を有する物質を固定化した後、担持物質の表面及び表面の未反応官能基を適当なタンパク質や界面活性剤でブロッキング処理し、非特異反応を抑制することも可能である。
【００３７】
上記方法で本発明の蛍光強度測定用マイクロチップは作製出来る。
【発明の効果】
【００３８】
上記のような本発明の蛍光強度測定用マイクロチップは流路等が形成された樹脂基板に両面から第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムを接合させることによって、樹脂基板の接合面を精密に平滑にしなくても簡便に樹脂基板の表面に第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムを接合出来る。そのため簡便にマイクロチップが製造できる。また樹脂基板を厚み方向の両面から第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムで接合するので、樹脂基板に開けた貫通孔を厚み方向の両面を閉鎖された容器として使用でき、例えば液体溜めとすることができる。
【００３９】
また樹脂基板、第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムは低蛍光性樹脂からなるものとすると蛍光強度測定時のノイズが少なくなりより正確に測定物質の蛍光強度が測定出来る。
【００４０】
また樹脂基板と第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムとの接合を接着剤又は粘着剤を介する接合とすれば、より接合面の密着性が高まる。またその接合を非加熱接合とすると樹脂基板、第１被覆樹脂フィルム及び第２被覆樹脂フィルムの熱収縮による影響がなくなり寸法精度が良くなる。特にマイクロカプセル型接着剤を用いると、あらかじめマイクロカプセル型接着剤を塗布した接合部を加圧することによってマイクロカプセルが壊れ、内部の接着剤が外に出て接着できる。そのため樹脂の熱収縮がおこらずかつ微細な流路に接着剤がはみ出ることなく接合部のみに接着剤を付けることが出来、より正確な接合が行える。
【００４１】
また上記の蛍光強度測定用マイクロチップの製造方法によれば、簡便に蛍光強度測定用マイクロチップを作製出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。本発明の蛍光強度測定用マイクロチップの製造方法の説明も兼ねる。
【００４３】
図１は、本発明の蛍光強度測定用マイクロチップの一実施形態を示す概略図である。図１の（ａ）は概略平面図であり、図１の（ｂ）は概略側面図である。図２は図１の蛍光強度測定用マイクロチップの模式断面説明図である。図２は図１の（ｂ）とは違い液体の流れを説明するために各孔等の大きさは実際の縮尺とは変更してある。また図３は図１の蛍光強度測定用マイクロチップの斜視図である。図４に図１の蛍光強度測定用マイクロチップの構成説明図を示す。図４の（ａ）に樹脂フィルムと樹脂基板との接合前のマイクロチップの構成を示し、（ｂ）に接合後のマイクロチップを示す。
【００４４】
図１、図２、図３及び図４に示す樹脂基板１はアクリル樹脂（三菱レイヨン社製アクリライト品番０００（紫外線透過タイプ）を用い射出成形後、一部切削加工することによって作製した。切削加工した箇所は後で説明する通路９及び気体通路１０の樹脂基板厚み方向の貫通孔９ａ及び１０ａである。その他の形状はあらかじめ射出成形によって一体作製した。もちろん全て射出成形で成形することも出来る。
【００４５】
樹脂基板１は、厚さ１．７ｍｍ縦２６ｍｍ横４０ｍｍの樹脂板に各２つずつの液体導入孔２、液体溜め孔３、流路５、測定部４、通路９、気体通路１０、吸引口８及び蛍光強度測定機に取り付けるための取り付け用孔１１が形成されている。樹脂基板１の上面を１ｕ、下面を１ｄと示す。
【００４６】
図１及び図２に示すように，液体導入孔２は直径５ｍｍの円柱状貫通孔であり高さは樹脂基板１の厚み１．７ｍｍが高さとなる。同様に液体溜め孔３は幅２ｍｍ長さ９ｍｍ高さ１．７ｍｍの楕円円又は長円柱状貫通孔、取り付け用孔１１は直径２．５ｍｍ高さ１．７ｍｍの円柱状貫通孔である。通路９は直径０．５ｍｍ高さ１．７ｍｍの円柱状貫通孔９ａと９ａの樹脂基板上面１ｕ側から慨直角に折れ曲がって樹脂基板１平面に平行に延び液体溜め孔３の上面側に通じる直径０．５ｍｍの凹部状通路９ｂとからなり、気体通路１０は直径０．５ｍｍ高さ１．７ｍｍの円柱状貫通孔１０ａと１０ａの樹脂基板上面１ｕ側から慨直角に折れ曲がって樹脂基板１平面に平行に延び液体溜め孔３の上面側に通じる直径０．５ｍｍの凹部状気体通路１０ｂであり、吸引口８は気体通路１０ａにつながる直径０．５ｍｍの孔とした。
【００４７】
流路５は樹脂基板１の下面１ｄ側に液体導入孔２と液体溜め孔３とをつなぐように幅１ｍｍ高さ１３０μｍで形成された、断面形状が矩形の下側１ｄ側に開口した凹部であり、樹脂基板１の厚み方向に貫通してはいない。図２に示すように貫通孔である液体導入孔２及び液体溜め孔３の高さｈ１に比べて流路５の高さｈ２は約１／１０となっている。
【００４８】
測定部４は流路５と同等の高さ１３０μｍ直径１ｍｍの円柱状凹部であり、測定部４の前の流路５１、測定部４の後の流路５２は測定部４から前後に長さ１ｍｍずつ流路５の幅１ｍｍが幅５０μｍの互いに平行に流れる細い幅の流路４本に分岐している。言い換えると流路５は測定部４の前後で流路の幅が狭まることによって測定部４から後述する担持物質が流れていかない構造となっている。
【００４９】
図２に示すように流路５は一端部５ｆが液体導入孔２の下端２ｄ側の空間につながるように形成されている。液体溜め孔３は図１の（ａ）に示すように流路５の延長線上にはなく延長線上から一定の空間をあけて横に配置されている。これは液体溜め孔３の容積を必要に応じて大きく取るために流路５の延長線上からはずしたものである。また流路５は図１に示すように液体溜め孔３に直接つながるのではなく液体溜め孔３に通じる通路９を介してつながっている。また液体溜め孔３は気体通路１０を介して吸引口８につながっている。取り付け用孔１１は樹脂基板１の液体溜め孔３等の形成されていない場所に長手方向に並んで一定距離離れて２つ形成されている。
【００５０】
樹脂基板１の下面１ｄには取り付け用孔１１が形成されている箇所を除いて樹脂基板１と同等の縦横幅を有する縦２０ｍｍ横４０ｍｍの第１被覆樹脂フィルム６が接合されている。第１被覆樹脂フィルム６には吸引口８の位置に吸引口８と同等の大きさの直径０．５ｍｍの孔８１が形成されている。
【００５１】
第１被覆樹脂フィルム６及び第２被覆樹脂フィルム７としてあらかじめマイクロカプセル型接着剤が塗布された低自己蛍光性の特徴を有する厚み０．１ｍｍのポリオレフィン系樹脂のフィルム（３Ｍ社製、品番９７９５、マイクロプレート用シーリングテープ）を用いた。
【００５２】
ここで使用した第１被覆樹脂フィルム６及び第２被覆樹脂フィルム７にはあらかじめマイクロカプセル型接着剤が片面全面に塗布されているが、接着剤の塗布されていない樹脂フィルムにマイクロカプセル型接着剤を塗布しても良い。その場合マスキング等によって液体が接触する箇所に接着剤が塗布されないようにすることも出来る。
【００５３】
第１被覆樹脂フィルム６は、第１被覆樹脂フィルム６の接着剤の塗布されてない側の面から加圧されることによって樹脂基板１に接合され、第１被覆樹脂フィルム６は液体導入孔２の下側２ｄ開口の底面、流路５の下側５ｄ開口及び測定部４の下側４ｄ開口の底面、液体溜め孔３の下側３ｄ開口の底面を構成する。
【００５４】
樹脂基板１の上面１ｕには、液体溜め孔３の上側３ｕ開口に当たる箇所を覆うように縦２０ｍｍ横１５ｍｍの第２被覆樹脂フィルム７が接合されている。液体導入孔２の上側２ｕ開口には第２被覆樹脂フィルム７は接合されず上側は開口となっている。第２被覆樹脂フィルム７には前記マイクロカプセル型接着剤が片面全面に塗布されている。第２被覆樹脂フィルム７の接着剤の塗布されてない側の面から加圧されることによって第２被覆樹脂フィルム７は樹脂基板１に接合され、第２被覆樹脂フィルム７は液体溜め孔３の天井面を構成する。
【００５５】
流路５の液体溜め孔３と液体導入孔２との間に測定部４が形成されている。測定部４には直径９０μｍのポリスチレン性のビーズが６０個から７０個封入されている。ビーズには後で説明するように擬似抗原をあらかじめ固定化してある。測定部４の前の流路５１、測定部４の後の流路５２は測定部４から前後に長さ１ｍｍずつ流路５の幅１ｍｍが幅５０μｍの互いに平行に流れる細い幅の流路４本に分岐している。測定部４に封入されているビーズは直径９０μｍあるので、幅５０μｍの流路５１及び流路５２を通れないため測定部４から流路５中に流れ出すことはない。
【００５６】
図１（ｂ）では通路９及び気体通路１０は液体溜め孔３の向こう側に存在して記載出来ないので、図２に図１の模式断面説明図を示す。図２は液体の流れを説明するために説明用に作成した図であるので各孔等の縮尺及び位置関係が実際と異なる。図２において樹脂基板１の上面を１ｕ、下面を１ｄと示す．図２では通路９及び気体通路１０がわかるように記載した。実際は図１（ａ）（ｂ）に示すように通路９及び気体通路１０は液体溜め孔３のむこう側にありむこう側から図面の手前方向に延び液体溜め孔３の上部とつながっている。
【００５７】
図２を用いて液体の流れを説明することによって一実施形態のマイクロチップを更に詳しく説明する。
【００５８】
通路９は流路５の一端部５ｅから樹脂基板１の厚み方向に向かって延びた直径０．５ｍｍの円柱状通路９ａとそこから慨直角に曲がって液体溜め孔３の上部３ｕ側につながっている直径０．５ｍｍの樹脂基板の平面方向に延びる円柱状通路９ｂとからなっている。通路９ｂは樹脂基板上面１ｕ側が開口した形状になっており、第２被覆樹脂フィルム７が接合されることによって密閉された通路空間を形成する。また液体溜め孔３の液体の流れの下流側の通路９の接続するのと反対側の上部端には吸引口８から延びる気体通路１０がつながっている。気体通路１０は液体溜め孔３の上部３ｕ側から樹脂基板の平面方向に延びる直径０．５ｍｍの円柱状気体通路１０ｂとそこから慨直角に樹脂基板１の厚み方向に向かって延びる直径０．５ｍｍの円柱状気体通路１０ａとからなり気体通路１０ａは樹脂基板下面１ｄに形成された吸引口８につながっている。また気体通路１０ｂは樹脂基板上面１ｕ側が開口した形状になっており、第２被覆樹脂フィルム７が接合されることによって密閉された通路空間を形成する。
【００５９】
図２において液体の吸引される方向を矢印Ａ１〜Ａ６でしめしている。液体２１が液体導入孔２から流路５の測定部４を通って液体溜め孔３まで流れるラインが構成される。液体導入孔２に導入された試料である液体２１は吸引口８からの吸引によって液体溜め孔３まで移送される。
【００６０】
流路５は液体導入孔２の下端２ｄから樹脂基板１の平面方向に延びているので、液体２１に泡２２が含まれていても、泡２２は液面に浮かんで流路５には入りにくい構造となっている。
【００６１】
また流路５と液体溜め孔３とは直接つながらず、通路９によって一度樹脂基板１の上面１ｕ側に持ち上げられる形になる。そのため液体２１は矢印Ａ２で示すように一度樹脂基板上面１ｕに持ち上げられため液体溜め孔３に液体２１が一度入れば（矢印Ａ３）、液体溜め孔３がいっぱいになるまで逆流はしにくい構造になっている。また液体溜め孔３は液体導入孔２よりも例えば１．５倍以上の容積を持つように大きさを設定すればまず液体溜め孔３がいっぱいになることはない。また吸引口８につながる気体通路１０は液体溜め孔３の上部３ｕ側につながっているので液体溜め孔３がいっぱいになるまで液体２１が吸引口８から吸い出されることはなく液体溜め孔３に溜められている。吸引された気体は気体通路１０を通って、矢印Ａ４、矢印Ａ５、矢印Ａ６の向きに吸引され吸引口８から樹脂基板１の外部に吸い出される。
【００６２】
また図２の樹脂基板１の下に記載した矢印Ｂ１、Ｂ２は蛍光強度測定に際して励起光の入射方向Ｂ１と蛍光の放出方向Ｂ２を示す。入射及び放出角度は正確なものではない。励起光は矢印Ｂ１の方向から第１被覆樹脂フィルム６を通過して樹脂基板１の測定部４にあたり測定部４からの蛍光の放出光が第１被覆樹脂フィルム６を通過して矢印Ｂ２の方向に放出される。放出された蛍光の蛍光強度が測定される。
【００６３】
図４の（ａ）（ｂ）に蛍光強度測定用マイクロチップの構成説明図を示す。図４の（ａ）（ｂ）図にみられるように第２被覆樹脂フィルム７と第１被覆樹脂フィルム６とが樹脂基板１の厚み方向の両面から接合されることによって蛍光強度測定用マイクロチップが簡便に作製される。
【００６４】
下記に上記マイクロチップを用いて蛍光強度測定を行った試験例の説明をする。
【００６５】
この試験例では、トランスに用いられた絶縁油から抽出したＰＣＢの量の測定を行うため、抗原抗体反応を利用した蛍光強度測定を行った。
【００６６】
複数個の直径９０μｍのポリスチレンビーズ（粒子径標準粒子）にＰＣＢに擬似させたＰＣＢ擬似抗原を固定させた。
【００６７】
ビーズ０．１２５ｇをエタノールで洗浄して乾燥させ、リン酸緩衝液で調整したＰＣＢ擬似抗原溶液２０μｇ／ｍｌを２．５ｍｌ加え、室温で一昼夜攪拌してＰＣＢ擬似抗原をビーズ表面に物理吸着させた。４℃で保存した擬似抗原吸着ビーズを純水で洗浄した。洗浄後７０個のビーズをマイクロチップの測定部４に詰め、マイクロチップを５分間減圧乾燥させた。
【００６８】
ＰＣＢと結合力を有するＰＣＢ抗体に蛍光物質（登録商標Ｑｄｏｔ ６５５：インビトロジェン社製）を標識化した。ＰＣＢ抗体の標識化は、ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）を用いて活性化したＱｄｏｔをＤＴＴ（ジチオスレイトール）を用いて還元したＰＣＢ抗体と混合した後、β−メルカプトエタノールでブロッキングしてから濃縮及び精製を行った。標識化方法はインビトロジェン社の標識キットマニュアルにならって行った。
【００６９】
蛍光強度測定は、マイクロチップの測定部４に励起光照射手段から励起光を照射させ、測定部から発せられる光信号を蛍光測定装置によって検出することによって行った。用いた蛍光強度測定機の内部構造を表す概略斜視図を図５に示す。測定された蛍光強度から既知量のＰＣＢを測定した場合の蛍光強度と比較して、液体試料中のＰＣＢ量を決定した。
【００７０】
図５に蛍光強度測定機１０００の内部構造を示す。蛍光強度用マイクロチップ１００はトレイ１３０に樹脂基板１の下面１ｄ側が下になるように載せられ取り付けられる。図５には図示されていないがトレイ１３０には取り付け用突起物が形成されており、その突起物にマイクロチップの取り付け用孔１１をはめ込むことによってトレイ１３０にマイクロチップ１００が位置決めされる。また図５には図示されていないがトレイ１３０にはマイクロチップ１００の吸引口８にあたる箇所に吸引チューブ２２０及び吸引チューブ２３０につながる取り付け口が接続されるようになっている。
【００７１】
位置決めされたマイクロチップ１００に取り付け用カバー１１０がかぶせられることによって、吸引ポンプ２００及び吸引ポンプ２１０からの吸引経路が形成される構造となっている。各吸引ポンプは吸引口８の各一つとつながっており、各々一つのラインの送液を行う。
【００７２】
蛍光強度はレーザー３００から照射された波長４０５ｎｍのレーザー光をマイクロチップの測定部４に下部４ｄ側から照射し、測定部４から発せられる波長６５５ｎｍの光信号を蛍光測定装置３１０によって検出する。トレイ１３０はモーター１２０によって水平に移動され、マイクロチップの測定部４にレーザー光が当たるように制御されている。各制御は複数の制御ボード４００によって行われている。蛍光強度測定機１０００の内部機構はケース５００に納められている。
【００７３】
上記の蛍光強度測定機１０００を用いて蛍光強度を測定した。
【００７４】
検査対象試料液３０μｌと蛍光物質Ｑｄｏｔを標識化されたＰＣＢ抗体溶液２４０μｌとを混合した。この時、ＰＣＢ抗体溶液は、試料液に含まれると予想されるＰＣＢよりも１０倍過剰になるようにあらかじめ決めた量を混合している。上記混合液をマイクロチップの液体導入孔２に１０μｌ注入した。試験例ではサンプルを一つとし吸引ポンプ２００を作動させて送液を行った。吸引ポンプ２００の吸引速度は１μｌ／ｍｉｎとし、１０分間送液した。測定部４には液体の気泡がない状態で送液することができた。
【００７５】
測定部４に液体が送液される前に測定部４における蛍光強度を測定した。この時点での測定された蛍光強度は測定部４に液体が送液された後で測定された蛍光強度の１／３であった。液体が送液される前の測定部４の蛍光強度が送液された後で測定された蛍光強度の１／５以下でないのは測定部４に固定されているポリスチレンビーズ等の影響が考えられる。
【００７６】
しかし測定部４での送液前の蛍光強度が送液後の蛍光強度よりもはるかに低く抑える事が出来、精度良く蛍光強度が測定できた。
【００７７】
液体導入孔２に導入された検査対象試料液と標識化されたＰＣＢ抗体溶液との混合液は送液されている間に検査対象試料液と標識化されたＰＣＢ抗体とが抗原抗体反応をおこし、検査対象試料液中のＰＣＢは全て標識化されたＰＣＢ抗体と結合した。標識化されたＰＣＢ抗体は検査対象試料液中の予想ＰＣＢ量より過剰に入れてあるので、ＰＣＢと反応していない標識化されたＰＣＢ抗体が検査対象試料液中に存在している。
【００７８】
測定部４に送液された検査対象試料液中のＰＣＢと反応していない標識化されたＰＣＢ抗体は測定部４において測定部４に封入されているビーズに固定化されたＰＣＢ擬似抗原と抗原抗体反応を起こし、標識化されたＰＣＢ抗体が測定部４に封入されているビーズに固定化される。固定化された標識化されたＰＣＢ抗体以外の物質は液体溜め孔３まで送液され、測定部４にはビーズに固定化された標識化されたＰＣＢ抗体が残り、標識物質の蛍光強度が測定された。前に測定した測定部４での混合液の送液前の蛍光強度をここで測定された蛍光強度から引くことで、測定試料のみからの由来の蛍光強度を求めた。求められた蛍光強度をもとにあらかじめ既知量のＰＣＢを用いて同様に計測した検量線と比較して試料液中のＰＣＢの量を算出した。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の蛍光測定用マイクロチップの一実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の蛍光強度測定用マイクロチップの模式断面説明図である。
【図３】図１の蛍光測定用マイクロチップの斜視図である。
【図４】図１の蛍光測定用マイクロチップを示す構成説明図である。
【図５】蛍光強度測定機の内部構造を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００８０】
１・・・樹脂基板、２・・・液体導入孔、３・・・液体溜め孔、４・・・測定部、
５・・・流路、６・・・第１被覆樹脂フィルム、７・・・第２被覆樹脂フィルム、
８・・・吸引口、９・・・通路、１０・・・気体通路、１１・・・取り付け用孔、
１００・・・マイクロチップ、３００・・・レーザー、３１０・・・蛍光測定装置、
２００・・・吸引ポンプ、１０００・・・蛍光強度測定機。
【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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