(57)【要約】【課題】再現性よく短時間で試料を分離する測定精度の高いマイクロチップを提供する。【解決手段】マイクロチップは、基板１０２と、該基板１０２の表面に形成された試料溶液の通る流路とを備える。流路は、試料溶液を分離する解析部１０３と、解析部１０３に隣接し、試料溶液を導入させる試料導入部１０４とを備える。試料導入部１０４の表面は、疎水面１０６と、親水性領域とを含み、親水性領域は、解析部１０３の表面と接して親水面１０５を形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の表面に形成された液体試料の通る流路とを備えるマイクロチップであって、
前記流路は、前記液体試料を分離する試料分離部と、前記試料分離部に隣接し、液体試料を導入させる試料導入部とを備え、
前記試料導入部の表面は、疎水性領域と、親水性領域とを含み、
前記親水性領域は、前記試料分離部の表面と連結していることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記試料導入部の前記疎水性領域と、前記試料導入部の前記親水性領域とが、隣接することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記基板との間に前記流路の空間を形成する蓋部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記蓋部材は、前記試料導入部に通じる貫通孔を有することを特徴とする請求項３記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記試料導入部の親水性領域及び前記試料分離部に対向する前記蓋部材の表面が、疎水性領域を有することを特徴とする請求項４記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記試料導入部の親水性領域となる面が、凹凸面であることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記試料導入部の疎水性領域となる面が、凹凸面であることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記試料導入部の前記疎水性領域と、前記試料導入部の前記親水性領域と、前記試料分離部の表面とが、凹凸面であることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記親水性領域の凹凸面と前記疎水性領域の凹凸面の表面積の比αと、前記基板の表面に対する液体の接触角θの積αｃｏｓθが｜αｃｏｓθ｜≧１を満たすように形成されていることを特徴とする請求項８に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記疎水性領域は、フッ素樹脂を含む層が設けられることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項１１】
請求項１記載のマイクロチップを用いた分析方法であって、
前記試料導入部を介して前記試料分離部に前記液体試料を導入するステップと、  
前記試料導入部の前記疎水性領域上に残留した前記液体試料を回収するステップと、
前記液体試料を分析するステップと、
を含む分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチップ及びこれを用いた分析方法に関し、特に解析時間が短く、測定精度及び再現性の高いマイクロチップ及び試料の分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術の発展により、バイオチップやケミカルチップ、マイクロ流体チップの研究開発が盛んに行われている。このようなデバイスを用いて、液体試料をシリコン、ガラス又はプラスチック上に形成された流路内に導入し、様々な解析を行うことが可能である。解析の中には、流路中への一定量の試料導入が前提となっているものがある。この例として、等電点電気泳動があげられる。
【０００３】
特許文献１は、等電点電気泳動を可能にする従来のマイクロチップチップの一例である。図１２は、このマイクロチップの構造を模式的に示す図である。マイクロチップは２枚の板状部品、即ちカバー９０１及び基板９０２から構成されている。カバー９０１上の貫通孔及び基板９０２上の溝構造により、解析部９０３及び試料導入部９０４が形成されている。カバー９０１及び基板９０２が石英や硼酸ガラスの場合、リニアアクリルアミドやポリビニルアルコールにより表面処理がなされ、表面は親水面９０５となっている。
【特許文献１】特開平１１−２８７７８６
【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、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
この問題を等電点電気泳動する場合を例に取り、図１３を用いて説明する。
図１３は、等電点電気泳動解析のための第１の試料導入方法を示したものである。まず試料導入部９０４を介しピペット９０９により解析部９０３に試料溶液９１０を導入し（図１３（ａ））、解析部９０３全域を試料溶液９１０で満たす（図１３（ｂ））。この際、解析部９０３全域を試料溶液９１０で満たすためには、解析部９０３の容積よりも大きな容量を持つ試料溶液９１０を導入する必要があり、その結果、試料導入部９０４には本来解析には不要な余剰の試料溶液９１０が蓄積されることとなる。引き続き、試料導入部９０４に電極液９１１（例えば、陽極側にはリン酸水溶液、陰極側には水酸化ナトリウム溶液）を導入する（図１３（ｃ））。この後、電極へ電圧印加することで等電点電気泳動を行う（図示せず）。試料中に含まれるキャリアアンフォライトの作用により、解析部９０３内にｐＨの傾斜が形成され、試料溶液９１０中に含まれていた分析物は、自身の等電点に収束する。しかし、試料導入部９０４底面に残された余剰の試料溶液９１０は等電点への収束が遅く、短時間の等電点電気泳動を困難にしたり、試料溶液９１０の残り量バラツキに起因する分析精度や再現性の低下という問題を引き起こしたりする。
【０００５】
この理由としては以下の２つがあげられる。
第１に、試料導入部９０４の中で解析部９０３から遠い位置にある分析物に関する。この位置においては電界が弱いため等電点への移動には長時間を要する。
第２に、電極液９１１中へ混ざり込んだ分析物に関する。電極液９１１中では電界強度が弱いため、この場合も等電点への移動には長時間を要する。
したがって、試料中の分析物の等電点への移動にばらつきが生じ、分析精度が低下する。
【０００６】
このような問題を回避するためには、解析部９０３内へ試料溶液９１０を導入した後、試料導入部９０４中の残存する試料溶液９１０を吸引により回収し、解析部９０３内にのみ試料溶液９１０を残すようにすることが有効である。しかし、従来のマイクロチップでは、解析部９０３内へのみ試料溶液９１０を残すことが困難であった。その理由について、図１４を用いて説明する。図１４は、等電点電気泳動解析のための第２の試料導入方法を示したものである。図１３の説明と同様に、まず試料導入部９０４を介しピペット９０９により解析部９０３に試料溶液９１０を導入し（図１４（ａ））、解析部９０３全域を試料溶液９１０で満たす（図１４（ｂ））。この際、試料導入部９０４底面が親水性であり、試料溶液９１０との親和性が高いことから、どうしても試料溶液９１０の一部が試料導入部９０４表面に残ってしまう（図１４（ｃ））。最後に、電極液９１１を試料導入部９０４に導入する。その際、試料導入部９０４底面に残存する試料溶液９１０の一部が電極液９１１中に混入する。その際、試料導入部９０４底面に残存する試料溶液９１０の一部が電極液９１１中に混入する。
【０００７】
以上のように、従来技術には、等電点電気泳動に長時間を要したり、試料溶液の残り量のバラツキに起因する分析精度及び再現性が低下したりするという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、基板と、該基板の表面に形成された液体試料の通る流路とを備えるマイクロチップであって、
流路は、液体試料を分離する試料分離部と、試料分離部に隣接し、液体試料を導入させる試料導入部とを備え、
試料導入部の表面は、疎水性領域と、親水性領域とを含み、
親水性領域は、試料分離部の表面と連結していることを特徴とするマイクロチップ
が提供される。
【０００９】
この発明によれば、試料導入部へ導入した液体試料が、疎水性領域を避けて、親水性領域に導かれ、親水性領域が接する試料分離部に導かれる。これにより、試料導入部に導入した液体試料は疎水性領域を避けて試料分離部に導入することができる。また、親水性領域と比較して疎水性領域に残留する液体試料は少ないので、疎水性領域と親水性領域の面積比を調整することにより、試料導入部に残る試料量をコントロールし、かつ、試料導入部に残る試料量のばらつきを抑える。したがって、電気泳動の際、試料導入部から試料分離部へ液体試料が流入するのを低減し、再現性よく短時間で試料を分離し、測定精度の高い試料分析を実現することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、上記のマイクロチップを用いた分析方法であって、
試料導入部を介して試料分離部に液体試料を導入するステップと、  
試料導入部の疎水性領域上に残留した液体試料を回収するステップと、
液体試料を分析するステップと、
を含む分析方法
が提供される。
【００１１】
この発明によれば、試料導入部に導入した試料は疎水性領域を避けるため、疎水性領域上に残留する液体試料を効率よく回収することができる。したがって、電気泳動の際、試料導入部から試料分離部へ液体試料が流入するのを低減し、再現性よく短時間で試料を分離し、測定精度の高い試料分析を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、試料導入部に残る試料量の最小限にし、かつ、試料導入部に残る試料量のばらつきを抑えることにより、電気泳動の際、試料導入部から試料分離部へ試料が流入するのを低減し、再現性よく短時間で試料を分離することができ、測定精度の高い試料分析が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のマイクロチップを示す図である。
図１（ａ）は、本実施形態のマイクロチップの上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す切断線Ａ−Ａ'の断面図である。
また、図２は、本実施形態のマイクロチップを用いた試料導入方法を説明する図である。
第１の実施形態は、基板１０２と、該基板１０２の表面に形成された試料溶液１１０の通る流路とを備えるマイクロチップである。流路は、試料溶液１１０を分離する解析部１０３と、解析部１０３に隣接し、試料溶液１１０を導入させる試料導入部１０４とを備える。試料導入部１０４の表面は、疎水面１０６と、親水性領域とを含み、親水性領域は、解析部１０３の表面と連結して親水面１０５を形成している。
【００１４】
本実施形態のマイクロチップは、疎水面１０６と、親水面１０５とが、隣接する。
また、基板１０２との間に流路の空間を形成するカバー１０１を備える。
カバー１０１は、試料導入部１０４に通じる貫通孔を有する。
【００１５】
本実施形態の疎水面１０６は、基板１０２の一部を疎水処理する、疎水性表面を有する基板の一部を親水処理するといった方法で作製できるほか、基板表面に疎水処理と親水処理の両方の処理を行うことにより作製することもできる。
【００１６】
本実施形態では、親水性表面を有する基板の一部を疎水処理する例について説明する。
親水性表面を有する基板としては、石英基板やガラス基板等を用いることができる。
疎水処理は、たとえば、フッ素樹脂等を基板１０２表面に固定することにより行う。
【００１７】
疎水処理は、疎水性樹脂をそれぞれ基板１０２に塗布することによって行う。塗布方法として、スピンコート法、スプレー法、ディップ法又は気相法等が用いられる。疎水性樹脂や親水性樹脂は、好ましくは０．１μｍ以上１μｍ以下の層厚で塗布することができる。塗布した後は、乾燥を行う。乾燥温度は特に制限はないが、通常室温（２５℃）以上１７０℃以下の範囲で行う。乾燥時間は、温度にもよるが、通常は０．５時間以上２４時間以下とする。乾燥は空気中で行ってもよいが、窒素等の不活性ガス中で乾燥させてもよい。
【００１８】
試料導入部１０４の疎水面１０６の面積は、好ましくは親水性領域の面積の１倍以上とする。こうすることにより、効率よく試料溶液１１０を解析部１０３に導入させることができる。さらに、好ましくは２倍以上３００倍以下とする。試料溶液１１０の導入時に気泡が混入すると、試料溶液１１０が解析部１０３に導入することを妨害されるため、試料溶液１１０の導入時は、気泡の混入を防ぐよう慎重に行う必要がある。しかしながら、疎水面１０６を上記の範囲にすることにより、気泡による妨害効果を小さくすることができ、容易に試料の導入を行うことができる。
【００１９】
本実施形態のマイクロチップにおいて、試料溶液１１０は、分析対象となる試料を水または親水性溶媒に溶解したものをいう。親水性溶媒としては、メタノールやエタノールなどのアルコール、ＤＭＦまたはＤＭＳＯ等を用いることができる。具体的には、通常、純水、純水と親水性溶媒の混合液、緩衝液等のキャリア溶媒に溶解乃至分散した形で用いられる。キャリア溶媒としては、水及びイソプロピルアルコールの混合液、トリエチルアンモニウム、ホウ酸及びエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を含む水溶液又はリン酸ナトリウム水溶液等が好適に用いられる。
【００２０】
本実施形態のマイクロチップの各部の寸法は、たとえば、以下のようにする。
試料導入部１０４の内径：１ｍｍ以上３ｍｍ以下
試料導入部１０４の親水面の長さ（図１（ａ）中のＬ）：０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下
解析部１０３の長さ：２ｃｍ以上１０ｃｍ以下
解析部１０３の幅：０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下
溝の深さ：１０μｍ以上１００μｍ以下
【００２１】
以上説明したマイクロチップおよび使用する試料溶液の一例を以下に示す。
・ 基板：ガラス
・ 基板の表面処理：フッ素樹脂の固定化
・ 蓋の材質：ＰＤＭＳ
・ 試料溶液：タンパク質水溶液
【００２２】
つづいて、本実施形態のマイクロチップを用いた分析方法について図２を用いて説明する。
この分析方法は、試料導入部１０４を介して解析部１０３に試料溶液１１０を導入するステップと、試料導入部１０４の疎水面１０６上に残留した試料溶液１１０を回収するステップと、液体試料１１０を分析するステップとからなる。
【００２３】
具体的には、まず、ピペット１０９を用いて、数マイクロリットル程度の試料溶液１１０を試料導入部１０４へ滴下する（図２（ａ））。試料溶液１１０としては、例えば、タンパク質等の両性電解質に等電点傾斜を形成するための両性担体を混合したものが用いられる。
【００２４】
試料導入部１０４の親水領域が試料溶液１１０で濡れることにより、試料溶液１１０は速やかに解析部１０３へ導入される。解析部１０３表面は親水性であるため試料溶液１１０との親和性が高く、容易に解析部１０３を試料溶液１１０で満たすことができる（図２（ｂ））。解析部１０３への導入に時間のかかる場合、他方の試料導入部１０４から真空ポンプ等で解析部１０３を陰圧にすることで導入を早めることも可能である。
【００２５】
次に、ピペット１０９により試料溶液１１０を吸引することで、試料導入部１０４内の試料溶液１１０の回収を行う（図２（ｃ））。
【００２６】
最後に、ピペット１０９を用いて試料導入部１０４の一方に、電極液１１１を加える。具体的には、リン酸水溶液、他方に水酸化ナトリウム水溶液を、それぞれ数マイクロリットル程度導入する。
【００２７】
次に、図３を参照しながら本実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明する。
始めに、厚さ０．５ｍｍ程度のガラス１１５にフォトレジスト１１３を全面塗布し、半導体素子やＭＥＭＳ素子作製等で一般的に用いられているフォトリソグラフィー技術により、フォトレジスト１１３のパターンニングを行う。この後、フォトレジスト１１３をマスクとして、ＣＦ４ガス等による反応性イオンエッチングによりガラス１１５表面に１０〜１００μｍの深さの溝を形成する（図３（ａ））。アッシング処理によりフォトレジスト１１３を剥離した後、ガラス１１５表面の酸素プラズマ処理を行い、塗布可能なフッ素樹脂１１４（例えば旭硝子社製ＣＹＴＯＰ）を塗布し１５０℃で２時間程度ベークすることで、フッ素樹脂１１４をガラス１１５表面に固定する。しかる後にフォトレジスト１１３を全面塗布し、フォトリソグラフィーにてフォトレジスト１１３のパターンニングを行う。その際、試料導入部１０４の親水領域の長さを設定する。次にＣＦ４ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、フッ素樹脂１１４の加工を行う（図３（ｂ））。最後に、アッシング処理によりフォトレジスト１１３を除去してから、試料導入部１０４に貫通孔が設けられ、酸素プラズマ処理で表面が親水性化されたＰＤＭＳ１１２を重ねることでマイクロチップを得る（図３（ｃ））。
【００２８】
続いて本実施形態の効果について説明する。
試料導入部１０４の疎水面１０６は、試料溶液１１０との親和性が低く、図２（ｃ）において試料溶液１１０を回収する際、液残りがほとんど生じない。一方、試料導入部１０４表面の親水領域は、試料溶液１１０との親和性が高く試料溶液１１０の残りが発生する。しかし、従来例に比べ親水領域の面積が少ない分、試料導入部１０４表面への残存試料量が少ない。その結果、電気泳動中における、試料導入部１０４から解析部１０３へ分析物の流入量を低減できる。
また、試料導入部１０４の疎水面１０６の面積と、親水性領域の面積をコントロールすることにより、試料導入部１０４に残留する試料のばらつきを低減し、試料導入部１０４に残留する試料溶液１１０の量のコントロールすることもできる。
したがって、試料を時間差なく分離することができ、短時間で定量性にすぐれた測定精度の高い試料分析を実現することができる。
また、解析部１０３への試料の流れ込みを低減することで、再現性の高い試料解析を実現することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態のマイクロチップを示す図である。図４（ａ）は、本実施形態のマイクロチップの上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の切断線Ａ−Ａ'の断面図である。また、図５は、図４で示すマイクロチップへの試料導入方法を説明する図である。
第１の実施形態のマイクロチップとの違いは、カバー２０１表面が親水面ではなく、疎水面２０６であることである。
【００３０】
本実施形態のマイクロチップを用いた分析方法は、第１の実施形態で説明した方法と同じであるが、試料導入部２０４側面が疎水面２０６であるため、ピペット２０９により吸引することで、試料導入部２０４内の試料溶液２１０の回収を行う（図５（ｃ））。
このとき、カバー２０１側面への試料溶液２１０の付着が低減されるため、電気泳動中の試料導入部２０４から解析部２０３へ分析物の流入を低減することができる。
【００３１】
本実施形態のマイクロチップの製造方法は、第１の実施形態の製造方法と同様な方法において、カバー２０１を構成するＰＤＭＳの酸素プラズマ処理を行わず、そのまま基板２０２に重ねる。
【００３２】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態のマイクロチップを示す図である。
図６（ａ）は、本実施形態のマイクロチップの上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）で示す切断線Ａ−Ａ'の断面図である。
【００３３】
第１の実施形態のマイクロチップとの違いは、第１の実施形態では存在した試料導入部３０４底面の親水面３０５の面積が０であることである。これにより、ピペットを用いて試料導入部３０４中の試料溶液を回収する際、試料導入部３０４の表面に試料溶液が残りにくくなり、その結果、電気泳動中の試料導入部３０４から解析部３０３へ分析物の流入を低減できる。
【００３４】
本実施形態のマイクロチップの製造方法は、第１の実施形態の製造方法において（図３参照）、疎水面３０６を規定するフォトレジスト（図３（ｂ）におけるフォトレジスト１１３）のパターンを変更するだけでよい。
【００３５】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態のマイクロチップを示す図である。  図７（ａ）は、本実施形態のマイクロチップの上面図であり、図７（ｂ）は、切断線Ａ−Ａ'の断面図である。
第１の実施形態のマイクロチップとの違いは、試料導入部４０４底面の親水面４０５の中に、親水性凹凸構造４０７が存在することである。
凸構造及び凹構造は、好ましくはいずれも０．１μｍ以上１０μｍ以下の大きさとする。また、凸構造の高さは、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下とする。このような親水性凹凸構造４０７を導入することにより、表面積が増えるため、凹凸構造を有する領域の親水性が高まり、より確実に試料溶液を解析部４０３へ導入することが可能になる。
【００３６】
図８は、本実施形態のマイクロチップの製造方法を示す図である。第１の実施の形態の製造方法（図３参照）との違いは、図３（ａ）及び図９（ａ）における溝形成の際のフォトレジスト４１３の形状の違いである。親水性凹凸構造４０７に対応するパターンをフォトレジスト４１３に転写することで、解析部４０３と試料導入部４０４の形成と同時に親水性凹凸構造４０７を形成できる。
【００３７】
（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態のマイクロチップを示す図である。  図９（ａ）は、本実施形態のマイクロチップの上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）で示す切断線Ａ−Ａ'の断面図である。
【００３８】
第１の実施形態のマイクロチップとの違いは、試料導入部５０４底面の疎水面５０６の中に疎水性凹凸構造５０８が存在することである。凸構造及び凹構造は、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍの大きさとする。また、凸構造の高さは、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下とする。このような疎水性凹凸構造５０８の導入により表面積が増えるため、本領域の疎水性が高まり、試料回収時の試料溶液残りを低減し、その結果、電気泳動中の試料導入部５０４から解析部５０３へ分析物の流入を低減できる。
【００３９】
本実施形態のマイクロチップは、第４の実施形態と同様の方法で製造可能である。
【００４０】
（第６の実施形態）
図１０は、本発明の第６の実施の形態のマイクロチップを示す図である。図１０（ａ）は、本実施形態のマイクロチップの上面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）で示す切断線Ａ−Ａ'の断面図である。
【００４１】
第１の実施形態のマイクロチップとの違いは、試料導入部６０４底面の疎水面６０６に親水性凹凸構造６０７が、親水面６０５に疎水性凹凸構造６０８がそれぞれ存在することである。凸構造及び凹構造は、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下の大きさとする。また、凸構造の高さは、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下とする。
【００４２】
本実施形態のマイクロチップは、親水性凹凸構造と疎水性凹凸構造の表面積の比αと、基板６０２の表面に対する液体の接触角θの積αｃｏｓθが｜αｃｏｓθ｜≧１を満たすように形成される。このような親水性凹凸構造６０７を導入することにより表面積が増えるため、本領域の親水性が高まり、より確実に試料溶液を解析部６０３へ導入することが可能になる。また、疎水性凹凸構造６０８の導入により表面積が増えるため本領域の疎水性が高まり、試料回収時の試料溶液残りが低減される。その結果、電気泳動中の試料導入部６０４から解析部６０３へ分析物の流入を低減することができる。
本実施形態のマイクロチップは、第４の実施の形態と同様の方法で製造可能である。
【実施例】
【００４３】
（実施例）
本発明の第１の実施形態のマイクロチップを用いて、以下のように等電点電気泳動を行った。
解析部１０３の寸法は、幅、長さ及び深さをそれぞれ０．４ｍｍ、３７ｍｍ及び０．０１ｍｍとした。
【００４４】
試料溶液としては、ＣＩＥＦ  Ｇｅｌ（ベックマン社）４６μｌ、ＵＶ蛍光等電点マーカー（フルカ社）３μｌ、ＣＩＥＦ３−１０ａｍｐｈｏｌｙｔｅ（ベックマン社）１μｌを混合し、合計５０μｌとしたものを用いた。ＵＶ蛍光等電点マーカーは、両性電解質にＵＶ照射時に蛍光を発する化学物質を付加したものである。
試料溶液は、試料導入部１０４を介して解析部１０３へ導入した後、ピペットにより試料溶液１１０の回収を行った。  
【００４５】
次に、試料導入部１０４に電極液を導入した。電極液としては、陽極側にｃＩＥＦ  Ｇｅｌ：Ｈ３ＰＯ４（ｐＨ＝２）＝１０：１の混合液、陰極側にＨ２Ｏ：ＮａＯＨ（ｐＨ＝１２）＝５０：１を用いた。
【００４６】
等電点電気泳動は、電圧２．４ｋＶ、温度１０℃の条件で行った。図１１は、本発明の第１の実施の形態のマイクロチップを用いて、等電点電気泳動を行った結果を示す。横軸は、流路内位置（ｍｍ）を示し、縦軸は蛍光強度を示す。電圧印加前（電気泳動時間０秒）では、ＵＶ蛍光等電点マーカーは流路に一様に分布するため、流路に紫外線を照射すると流路全体が均一に蛍光を発する。電圧印加を行うとＵＶ蛍光等電点マーカーが自身の持つ等電点に移動を始めるため、電気泳動時間６０秒のピークで示されるように蛍光分布に偏りができはじめる。電圧印加を継続すると、蛍光分布はある一定の分布に収束して行き（電気泳動時間１２０秒のピーク）、電気泳動１８０秒後には安定した分布が形成され、この例に於いて、３つの明瞭な信号ピークが観測された。それぞれ左よりｐＩ＝４．０、５．５、９．０の両性電解質に対応する。
【００４７】
この実験は、１２回繰り返したが、同様な結果が得られた。また、第２〜６の実施形態のマイクロチップにおいても、第１の実施形態の場合と同様に、精度よく、短時間で等電点電気泳動を実現することができた。
【００４８】
（比較例）
図１２で示す従来構造のマイクロチップを用いて、以下のように、等電点電気泳動を行った。このマイクロチップの流路の幅、長さ、深さは、それぞれ０．４ｍｍ、３７ｍｍ、０．０１ｍｍである。
【００４９】
試料溶液としては、ＣＩＥＦ  Ｇｅｌ（ベックマン社）４６μｌ、ＵＶ蛍光等電点マーカー（フルカ社）３μｌ及びＣＩＥＦ３−１０ａｍｐｈｏｌｙｔｅ（ベックマン社）１ｕｌを混合し、合計５０μｌとしたものを用いた。ＵＶ蛍光等電点マーカーは、両性電解質にＵＶ照射時に蛍光を発する化学物質を付加したものである。
【００５０】
電極液としては、陽極側にｃＩＥＦ  Ｇｅｌ：Ｈ３ＰＯ４（ｐＨ＝２）＝１０：１の混合液、陰極側にＨ２Ｏ：ＮａＯＨ（ｐＨ＝１２）＝５０：１を用いた。
【００５１】
電圧２．４ｋＶ、温度１０℃の状況で等電点電気泳動を行った。  図１５は、従来構造のマイクロチップを用いて等電点電気泳動を行った結果を示す。横軸は、流路内位置（ｍｍ）を示し、縦軸は蛍光強度を示す。
電圧印加前（電気泳動時間０秒）では、ＵＶ蛍光等電点マーカーは流路に一様に分布するため、流路に紫外線を照射すると流路全体が均一に蛍光を発する。電圧印加すると、ＵＶ蛍光等電点マーカーが自身の持つ等電点に移動を始め、電気泳動時間６０秒では、蛍光分布に偏りができはじめる。しかし、電圧印加を継続しても、蛍光分布はある一定の分布に収束する事はない（電気泳動時間１２０秒、１８０秒）。これは、試料導入部９０４に回収されなかった大量の試料溶液が存在し、時間をかけて電圧印加時に解析部９０３に混入してくるためである。
【００５２】
以上のように、本発明のマイクロチップによれば、短時間で測定精度よく、再現性の高い試料解析を実現できることが示された。
【００５３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
たとえば、本実施形態では、親水性表面を有する基板の一部を疎水処理する例について説明したが、疎水性表面を有する基板の一部を親水処理する構成も採用することができる。このとき、疎水性表面を有する基板としては、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂基板を用いることができる。また、親水処理は、たとえば、リピジュア（登録商標）、リニアアクリルアミドまたはポリビニルアルコール等を基板表面に固定することにより行う。
【００５４】
実施形態では、本発明のマイクロチップを用いて試料中に含まれるタンパク質の解析する例をあげて説明したが、本発明のマイクロチップを用いて、未知のタンパク質の探索や、特定のタンパク質の有無を調べることにより、バイオマーカー探索やバイオマーカー診断等に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施形態に係るマイクロチップを示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図２】第１の実施形態に係るマイクロチップへの試料溶液導入方法を説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係るマイクロチップの製造方法の工程を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るマイクロチップの上面図（ａ）及び断面図（ｂ）を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るマイクロチップへの試料溶液導入方法を説明する図である
【図６】第３の実施形態に係るマイクロチップを示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図７】第４の実施形態に係るマイクロチップを示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図８】第４の実施形態に係るマイクロチップの製造方法を示す工程図である。
【図９】第５の実施形態に係るマイクロチップを示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１０】第６の実施の形態に係るマイクロチップを示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１１】本発明のマイクロチップの等電点電気泳動結果の一例を示す図である。
【図１２】従来のマイクロチップを示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）を示す図である。
【図１３】従来のマイクロチップへの第１の試料溶液導入方法を示す図である。
【図１４】従来のマイクロチップへの第２の試料溶液導入方法を示す図である。
【図１５】従来のマイクロチップの等電点電気泳動結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１  カバー
１０２  基板
１０３  解析部
１０４  試料導入部
１０５  親水面
１０６  疎水面
１０９  ピペット
１１０  試料溶液
１１１  電極液
１１２  ＰＤＭＳ
１１３  フォトレジスト
１１４  フッ素樹脂 
１１５  ガラス 
２０１  カバー
２０２  基板
２０３  解析部
２０４  試料導入部
２０５  親水面
２０６  疎水面
２０９  ピペット
２１０  試料溶液
２１１  電極液
３０１  カバー
３０２  基板
３０３  解析部
３０４  試料導入部
３０５  親水面
３０６  疎水面
４０１  カバー
４０２  基板
４０３  解析部
４０４  試料導入部
４０５  親水面
４０６  疎水面
４０７  親水性凹凸構造
４１３  フォトレジスト
４１４  フッ素樹脂 
４１５  ガラス 
５０１  カバー
５０２  基板
５０３  解析部
５０４  試料導入部
５０５  親水面
５０６  疎水面
５０８  疎水性凹凸構造
６０１  カバー
６０２  基板
６０３  解析部
６０４  試料導入部
６０５  親水面
６０６  疎水面
６０７  親水性凹凸構造
６０８  疎水性凹凸構造
９０１  カバー
９０２  基板
９０３  解析部
９０４  試料導入部
９０５  親水面
９０９  ピペット
９１０  試料溶液
９１１  電極液
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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