(57)【要約】【課題】毛細管状の流路中で試料の漏洩を生じない上に、流路から試料を採取または検出する。【解決手段】第一部材の溝形成面に第一溝５及び第二溝６と各貯液槽を形成する。溝形成面に第二部材を粘着で固着する。第一部材の第一及び第二溝５、６及び各貯液槽と第二部材とで仕切る毛細管状の試料の流路１６を形成する。流路１６の内面は非粘着性である。流路１６内で電気泳動によってＤＮＡをゲル間で分離させる。その後で第二部材を第一部材の表面から剥離して第二溝６からＤＮＡを採取する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一部材の表面に溝を形成すると共に前記第一部材の表面に第二部材が固着されて、前記第一部材の溝と第二部材とで仕切られた毛細管状の試料の流路を形成してなり、前記第二部材を第一部材の表面から剥離して前記流路から試料を採取または検出するようにしたことを特徴とするマイクロ流体デバイスの使用方法。
【請求項２】
前記第一部材と第二部材とは該第一部材及び第二部材の密着強度より強い強度を有し、第一部材と第二部材の剥離が、第一及び第二部材をそれぞれ把持しての引張りまたは第一部材及び第二部材の間の押し広げによる剥離である請求項１に記載のマイクロ流体デバイスの使用方法。
【請求項３】
前記第一部材と第二部材の少なくとも一方に、第一部材と第二部材の密着強度より強い強度を有する補強材を、第一部材と第二部材の密着強度より強い密着強度で固着し、前記補強材を把持して引張りまたは第一部材と第二部材の間を押し広げることで前記第一部材と第二部材とを剥離するようにした請求項１に記載のマイクロ流体デバイスの使用方法。
【請求項４】
前記第一部材と第二部材の固着部に、活性エネルギー線照射、温度変化、液体との接触または蒸気との接触から選ばれる１以上の処理を施して前記第一及び第二部材の間の密着強度を低下させ、その後に第一部材と第二部材を剥離する請求項１に記載のマイクロ流体デバイスの使用方法。
【請求項５】
前記流路内で試料を電気泳動によって移動させ、その後に第一部材と第二部材を剥離するようにした請求項１乃至４のいずれか記載のマイクロ流体デバイスの使用方法。
【請求項６】
前記流路に試料としてＤＮＡを供給し、このＤＮＡを流路内で複数に分離した状態で前記第一部材と第二部材とを剥離するようにした請求項１乃至５のいずれか記載のマイクロ流体デバイスの使用方法。
【請求項７】
第一部材の表面に溝を形成すると共に前記第一部材の表面に第二部材が固着され、前記溝と第二部材で仕切られた毛細管状の流路が形成されたマイクロ流体デバイスであって、前記第一部材と第二部材の固着は剥離可能な粘着によるものであり、前記流路の内面は非粘着性であることを特徴とするマイクロ流体デバイス。
【請求項８】
前記第一部材と第二部材との密着強度は１〜５００Ｎ／ｃｍである請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項９】
前記第二部材は、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物または半硬化物で形成されている請求項７または８に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１０】
前記マイクロ流体デバイスは、流路内に収容した試料を電気泳動で移動させる電気泳動デバイスである請求項７乃至９のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１１】
第一部材の表面に溝を形成すると共に前記第一部材の表面に第二部材が固着され、前記溝と第二部材とで仕切られた毛細管状の流路が形成されたマイクロ流体デバイスであって、固着された第一及び第二部材の密着強度は活性エネルギー線照射、温度変化、液体との接触、蒸気との接触から選ばれる１以上の処理により前記第一及び第二部材の強度よりも小さくなるようにしたことを特徴とするマイクロ流体デバイス。
【請求項１２】
前記第一部材と第二部材は、互いに固着する部分が粘着性を有すると共に、前記毛細管状の流路の内面を構成する部分が非粘着性である請求項１１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１３】
前記第一部材と前記第二部材との密着強度は、前記密着強度を低下させる処理によって１００Ｎ／ｃｍ以下となる請求項１１または１２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１４】
前記第二部材が、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物または半硬化物で形成されている請求項１１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１５】
前記マイクロ流体デバイスが、電気泳動で試料を流路内で移動させるようにした電気泳動デバイスである請求項１１乃至１４のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ流体デバイス内の毛細管状の流路中で反応、分離処理、分析などを行なうと共に、このデバイスの積層した部材を剥離して、流路中の試料を採取したり検出処理等をするマイクロ流体デバイスの使用方法及びそのマイクロ流体デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のマイクロ流体デバイスは、内部に細い毛細管状の流路を有し、流路を合成や分析の場として用いるデバイスであって、マイクロ・フルイディック・デバイス、ラボ・オン・チップ、あるいはマイクロ・トータル・アナリティカル・システム（μＴＡＳ）などとも呼ばれる。マイクロ流体デバイスは、化学、生化学、物理化学用などの微小反応デバイス（マイクロ・リアクター）や、集積型ＤＮＡ分析デバイス、電気泳動デバイス、クロマトグラフィーデバイスなどの微小分析デバイスとして使用されるが、電気泳動デバイスとして特に有用である。
マイクロ流体デバイスは、シリコン、石英、ガラス、有機ポリマーなどの一部材の表面にエッチング法などにより細い溝を形成し、この溝形成面である表面にガラス板などの別部材を、ネジ止め、接着、融着（熔着）などにより固定あるいは固着させて流路を外部から仕切って形成する方法が知られている。
例えば「アナリティカル・ケミストリー」第７０巻第３５５３頁（１９９８年）に開示されているような、ネジ止めなどにより複数の部材を固定してなるマイクロ流体デバイスでは、必要に応じてネジ操作によって別部材Ｂを取り外して一部材の溝を外部に露出させ、溝中の内容物を例えば採取することが出来る。しかしながらこの方法は、二つの部材間の接触面の密着が不完全になり易く、部材間から漏洩を生じがちであった。また、微小な構造の位置合わせが困難であることや、たわみのない強固な部材が必要なためにデバイスを薄く微小化することが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、表面に流路となる溝を有する一部材とカバー部材とを接着や融着により固着したマイクロ流体デバイスは、接着剤等による流路の閉塞が生じやすいという問題はあるものの、例えば本発明者らによる特開平２０００−２１４１３２号公報、特開平２０００−２４８０７６号公報に開示されているように、この問題を解決すれば、部材間からの漏洩の恐れもなく、微小なマイクロ流体デバイスの製造が容易であった。
しかしながら、このようなカバー部材が固着されたマイクロ流体デバイスは、必要な時にカバー部材をはずし、試料を採取するなどの操作が不可能であった。例えば、マイクロ流体デバイスが電気泳動デバイスである場合には、泳動スポットの染色、サザンブロット、分離スポットの採取などの要望があるにもかかわらず、これらの操作が不可能であった。
また「Ｍａｉｃｒｏｍｏｓａｉｃ　Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙａ」（Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ、２００１，７３，８−１２：第８〜１０頁参照）によれば、ＤＮＡマイクロアレーの製造方法として次の技術が開示されている。即ち、一方向に溝を形成したシリコンラバーをガラス基板上に押しつけて指で押圧した（ｇｅｎｔｌｅ　ｍａｎｕａｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）状態で、溝を流路として反応液を流し、次いでシリコンラバーを取り外して溝が先の流路と直交する方向になるようにしてシリコンラバーを再びガラス基板に押しつけて指で押した状態で別の反応液を流し、再度シリコンラバーを取り外して二種の反応液流路の交差部のガラス基板上にそれぞれ異なる塩基配列のＤＮＡを固相合成できることになっている。
しかしながら、この技術はマイクロ流体デバイスに関する技術ではなく、ＤＮＡマイクロアレーの製造用装置にすぎない。即ち、流路中の試料を採取又は検出するものではない。しかもこの装置では、シリコンラバーは、反応液をガラス板の特定部位に選択的に一時的に接触させ、他の部分には接触させないための一種のマスキング部材であるため、二つの部材は互いに固着されていない。そのため、流路の接合面から反応液が漏洩し易く、二つの部材で形成された流路に反応液を加圧によって流す際に指でシリコンラバーを押していなければならず、またガラス板の所定の部位に特定の塩基配列を有するＤＮＡを合成するためには、異なる方向に溝が形成されたシリコンゴムラバーを多数回繰り返して脱着する必要があった。このように操作性や作業性も悪かった。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みて、複数の部材を接合して形成された毛細管状の流路中で漏洩を生じることなく試料の処理等をできると共に、この流路から試料を採取または検出できるようにしたマイクロ流体デバイスの使用方法及びマイクロ流体デバイスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意研究を重ねて、次のような手段を採用した。
即ち、本発明によるマイクロ流体デバイスの使用方法は、第一部材の表面に溝を形成すると共に第一部材の表面に第二部材が固着されて、第一部材の溝と第二部材とで仕切られた毛細管状の試料の流路を形成してなり、第二部材を第一部材の表面から剥離して前記流路から試料を採取または検出するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、第一部材の溝を形成した表面に第二部材を固着することで流路を仕切って形成し、この流路内で試料を分離させたり反応や分析する際に試料が漏洩したりすることがなく、また複数の流路を形成した場合でも一体に形成できて第一部材等を置き換える必要もない。そして流路中の試料の採取や分析等のために流路を外部に露出させるには第二部材を第一部材から剥離させることで達成できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るマイクロ流体デバイス及びその使用方法は、第一部材Ａの流路となるべき溝を有する表面である溝形成面に第二部材Ｂが固着されて、溝と第二部材Ｂで毛細管状の流路が形成されたものである。固着方法は任意であり、接着、粘着、またはその両者の併用であり得る。なお、本発明で言う接着とは、固着されている両部材Ａ，Ｂの接触部位が固体状であり、一度剥離するとそのままでは再び固着しないものをいい、粘着とは、固着されている両部材Ａ，Ｂの接触部位が高粘度の流体状またはゲル状等の粘着性を示す状態であり、一度剥離してもそのままで再び固着させることが可能なものをいう。
接着は、接着剤による接着；溶剤による部材表面の一部溶解と溶剤揮発による固着；融着（熔着）；オンサイト重合（ｉｎ−ｓｉｔｕ重合）による部材形成と同時の固着などであり得る。接着剤は任意であり、溶剤型接着剤；熱硬化型接着剤；活性エネルギー線硬化型接着剤；溶融型（ホットメルト）接着剤：水分硬化型接着剤等が使用できる。
融着は、固着すべき両部材Ａ，Ｂの少なくとも一方の部材の少なくとも表面部分を溶融させて、この溶融部分の冷却固化により固着するものをいい、熱融着；超音波融着；高周波融着；インサート射出成型等であり得る。オンサイト重合による部材形成と同時の固着は、未硬化樹脂または半硬化樹脂から成る部材原体を相手の部材に接触させ、活性エネルギー線や熱などにより重合させると同時に固着させる方法である。これらの中で、活性エネルギー線硬化型接着剤または溶融型接着剤が、密着強度の制御が容易であり好ましく、また活性エネルギー線硬化性組成物を用いたオンサイト重合による固着が、工程数が少なく流路を閉塞する恐れも少ないため好ましい。
粘着は、粘着剤の塗布；部材表面が粘着性の素材の使用；部材全体が粘着性の素材の使用等であり得る。粘着による固着は、固着される両部材Ａ，Ｂの一方が粘着性で他方が非粘着性であっても、両部材Ａ，Ｂが粘着性であっても良いが、一方が粘着性で他方が非粘着性であることは密着強度の制御が容易であり、剛性のあるマイクロ流体デバイスを形成できることから好ましい。
【０００７】
本発明によるマイクロ流体デバイスの使用方法は、マイクロ流体デバイス中に形成された毛細管状の流路中の試料に、電気泳動、クロマトグラフィー、濾過、晶析、蒸発乾固など任意の分離、析出処理を行った後に、第一部材Ａと第二部材Ｂを剥離して流路中の分離または析出した試料を外部に露出させて採取または検出処理するものである。マイクロ流体デバイス中での処理は電気泳動であることが、特に有用であり好ましい。
流路中の試料は、第一部材Ａの溝中に保持された状態で剥離されることが好ましいが、第二部材Ｂに付着して剥離されてもよい。どちらの部材に付着した状態で剥離するかは、第一部材Ａと第二部材Ｂの素材の違い、表面処理法の違い、剥離の仕方などによって制御できる。剥離後の試料の採取方法は任意であり、掻き出し、吸引、転写などであり得るし、また、検出処理は光学的測定、反応、分析などの検出処理であり得る。特に、流路中で電気泳動を行った後の泳動スポットの採取や、泳動スポットのサザンブロット、呈色反応、呈蛍光反応などの検出処理であることが特に有用であり好ましい。
【０００８】
剥離方法は任意であり、両部材の離間方向への引張り、両部材の固着面へのナイフエッジの挿入や「こじり」などによる押し広げ、両部材間への圧空の吹きつけ、両部材間への液体の注入や侵入等であり得るが、流路中の試料保持の点から引張りまたは押し広げが好ましい。
引張りによる剥離は、両部材Ａ，Ｂが共に剛直であってもよいし、第一部材Ａと第二部材Ｂの一方または両方が柔軟なフィルム状（シート状などの厚みのある可撓性物も含む。以下同様）であってもよい。即ち引張りによる剥離の場合、両部材の端を引っ張った時に、両部材が実質的に変形せずに剥離しても良いし、少なくとも一方が剥離部で柔軟に屈曲して剥離するものであっても良い。特に後者が、第一部材Ａ及び第二部材Ｂとして強度の低い素材も使用でき、マイクロ流体デバイスの厚みを薄くできるため有用であり好ましい。
押し広げによる剥離は、両部材Ａ，Ｂが剛直である場合に適用可能である。なお、剥離とは、両部材の界面で分離すること、または接着剤や粘着材が両部材に挟持されている場合には、接着剤や粘着材層といずれかの部材の界面での分離または接着剤や粘着剤の自己破壊による分離をいう。
【０００９】
第一部材Ａと第二部材Ｂが剥離可能であるためには、第一部材Ａ、第二部材Ｂの両方が密着強度より強い強度を有する必要がある。密着強度は、ＪＩＳ　Ｋ６４０４−５「プラスチック引布試験方法−接着試験方法」に記載の方法、即ち、両部材Ａ，Ｂの各端を把持し、引張りによって剥離に要する力を測定する方法により測定できる。本法は、固着部の一方の端から順次剥離してゆく剥離試験方法である。ＪＩＳ　Ｋ６４０４−５には、第一部材Ａと第二部材Ｂの両者が密着強度よりも強い場合に、両部材が破壊されることなく剥離可能であることが記載されている。
従って、第一部材Ａ、第二部材Ｂの少なくとも一方が柔軟なフィルム状である場合には、両部材の「強度」は、上述したＪＩＳの試験によって第一部材Ａまたは第二部材Ｂが破壊するに要する力（機械的性質、機械的強度）をいい、次元と単位は密着強度と同じ（測定試料の単位幅当たりの力：Ｎ／ｃｍ）である。即ちこの「強度」は、例えばＪＩＳ　Ｋ７１１３「プラスチックの引張試験方法」で言う「引張強さ」に測定試料（第一部材Ａ、第二部材Ｂ、または後述の補強部材）の厚みを乗じたものに相当する。但し、測定される密着強度は剥離速度に依存し、通常剥離速度を増すほど高くなる。本発明に於いては、剥離速度２ｍｍ／ｓによる値とする。
第一部材Ａと第二部材Ｂが共に剛直な部材である場合には、両部材による固着部全面が一度に剥離することになり、剥離するためには固着部の一方の端から順次剥離してゆく前記ＪＩＳ　Ｋ６４０４−５の試験方法で測定差列密着強度より強い力が必要である。発明に於いては両部材が剛直な場合にも前記ＪＩＳ　Ｋ６４０４−５と同様の試験方法に従った密着強度の値を適用する。即ち、少なくとも一方が柔軟なフィルム状のモデル試験片を用いた値とする。上述のように、両部材が剛直なマイクロ流体デバイスの場合には、少なくとも一方の部材が柔軟な場合と同じ密着強度であっても、両部材を互いに剥離するには大きな力等を要し、従って、両部材Ａ，Ｂはこの力によって破壊しないだけの曲げ強度を有する必要がある。
【００１０】
本発明によるマイクロ流体デバイスの使用方法の好ましい第一の態様は、第一部材Ａと第二部材Ｂを、これらに補強材を固着することなく、また、これらの密着強度を弱める操作を行うことなく剥離する方法を含んでいる。本第一の態様に於いては、密着強度は、上記の第一部材Ａや第二部材Ｂの強度との関係を満足すれば任意であるが、好ましくは１〜５００Ｎ／ｃｍ、さらに好ましくは３〜２００Ｎ／ｃｍ、最も好ましくは１０〜１００Ｎ／ｃｍである。この範囲とすることで、第一部材Ａや第二部材Ｂの素材の選択の範囲が広がり、マイクロ流体デバイスの使用に当たっての制約が少なく、また容易に剥離可能となる。
また密着強度は、剥離時の部材の塑性変形を防ぎ、その後の試料の処理を容易にするために、第一部材Ａまたは第二部材Ｂの、流路中の試料が付着して剥離される部材の弾性限界未満であることが好ましく、また剥離する際の伸びが１０以下の範囲であることが好ましい。
密着強度の調節は固着方法によってそれぞれ任意の方法で調節できる。例えば接着剤による固着の場合には、接着剤の選定や、接着される部材の素材や表面特性の選定、溶剤による表面溶解による接着の場合には、溶剤の選定や、接着される部材の素材や表面特性の選定、融着の場合には、融着条件や融着する双方の素材の組み合わせの選定、オンサイト重合による場合には、予備硬化の程度の選定や素材の組み合わせの選定、粘着の場合には、粘着剤の選定や、粘着される部材の素材や表面特性の選定、により制御することが出来る。
【００１１】
本発明によるマイクロ流体デバイスの使用方法の好ましい第二の態様は、第一部材Ａまたは第二部材Ｂ、或いは両部材Ａ，Ｂの固着面とは反対側の表面に、第一部材Ａと第二部材Ｂの密着強度より強い強度を有する補強材を、第一部材Ａと第二部材Ｂの密着強度より強い密着強度で粘着または接着し、或いは粘着と接着の両者で固着しておき、補強材を把持して両部材Ａ，Ｂを離間する方向に引っ張ることで、または第一部材Ａと第二部材Ｂの間の押し広げによって剥離する方法である。勿論、引張りの場合には、補強材とそれが固着されている部材を同時に把持して引っ張っても良い。本態様によれば、第一部材Ａと第二部材Ｂの一方若しくは両方の強度が、両部材Ａ，Ｂの密着強度よりも弱い場合であっても剥離させることが出来る。
補強材は、剛直な部材であっても柔軟な部材であっても良く、素材も任意であるが、柔軟ではあっても伸びの少ないフィルム状の部材が取り扱いを容易にするために好ましく、例えば金属、ポリマー、繊維強化ポリマーであることが好ましい。補強材の固着方法は粘着であることが、即時性と取り扱い性に優れるため好ましい。固着方法が粘着である場合、補強材は粘着剤が塗布された部材であることが、取り扱い性に優れるため好ましい。本第二の態様に於いても、好ましい密着強度の絶対値は、上述した第一の態様の場合と同様である。
【００１２】
本発明によるマイクロ流体デバイスの使用方法の好ましい第三の態様は、第一部材Ａと第二部材Ｂの密着強度が、活性エネルギー線照射、温度変化、液体との接触または蒸気との接触から選ばれる１以上の処理により低下して、固着された両部材Ａ，Ｂのいずれの強度よりも弱くなり、剥離を可能または容易にする工程を含んでいる。この時、前記の処理によって低下した密着強度は、好ましくは１００Ｎ／ｃｍ以下、さらに好ましくは３０Ｎ／ｃｍ以下、最も好ましくは１０Ｎ／ｃｍ以下である。密着強度の下限はゼロＮ／ｃｍ即ち自然剥離であり得る。
前記の密着強度低下処理によって低下する前の密着強度の値は、マイクロ流体デバイスが使用に耐え得る値であれば任意であり、第一部材Ａまたは第二部材Ｂの強度より強くて剥離不能であっても良いし、剥離可能ではあるが、第一部材Ａまたは第二部材Ｂが好ましくない程度に伸びる密着強度であっても良いし、剥離可能ではあるが剥離に大きな力が必要なほど高い密着強度であっても良い。
また、密着強度低下処理を施す前は、密着強度が両部材の少なくともいずれかの強度よりも強く、密着強度低下処理によって両部材Ａ，Ｂのいずれの強度よりも弱くなってもよいし、或いは、密着強度低下処理を施す前に既に密着強度が両部材Ａ，Ｂのいずれの強度よりも弱く、前記処理によって更に低下するものであってもよい。前者は、流路が耐圧性を必要とする場合に好適であり、後者は、流路が耐圧性の必要が無い場合や、第一部材Ａや第二部材Ｂが特に薄く柔軟で有る場合や、剥離操作による部材の変形を嫌う場合に好適である。
勿論、密着強度の低下は現実的な時間内に生じるものを言い、それに要する時間は２４時間以内が好ましく、３時間以内が更に好ましく、１０分以内が最も好ましい。活性エネルギー線照射は１分以内の短時間で処理することが可能であり好ましい。また勿論、活性エネルギー線の照射や昇温は、流路中の試料が実質的に変成しない範囲の線種や線量や温度である。
【００１３】
特に、本第三の態様では、第一部材Ａと第二部材Ｂの固着は接着であっても粘着であっても良く、これについては本発明の第一の態様と同様である。しかしながら、使用するマイクロ流体デバイスの粘着性を示す素材が活性エネルギー線硬化性組成物の半硬化物（不完全硬化物）であり、密着強度を低下させる処理が、活性エネルギーの再照射による活性エネルギー線硬化性組成物半硬化物の硬化であることが、処理時間が短く、また室温で操作可能であり、流路内の試料の損傷や変成を防止できるため好ましい。
活性エネルギー線照射による密着強度の低下は、粘着性素材の硬化による粘着力の低下、活性エネルギー線による接着剤や粘着剤の分解などであり得る。活性エネルギー線照射は、第一部材Ａ、第二部材Ｂ、またはその両者を通して固着部に照射する。活性エネルギー線は、紫外線、可視光線、赤外線、レーザー光線、放射光の如き光線；エックス線、ガンマ線、放射光の如き電離放射線；電子線、イオンビーム、ベータ線、中性子線、重粒子線の如き粒子線が挙げられる。
これらの中でも、取り扱い性や硬化速度の面から紫外線及び可視光が好ましく、紫外線が特に好ましい。反応速度を速め、反応を完全に行なう目的で、活性エネルギー線の照射を低酸素濃度雰囲気で行なうことが好ましい。低酸素濃度雰囲気としては、窒素気流中、二酸化炭素気流中、アルゴン気流中、真空または減圧雰囲気が好ましい。活性エネルギー線照射による密着強度を低下させる機構は任意であり、重合や架橋による硬化によって接着力や粘着力を低下させたり、分解によって接着力や粘着力を低下させてもよいが、重合や架橋による方法が、必要線量が少なく、好ましい。
【００１４】
温度変化は、昇温または降温であり得る。昇温による密着強度の低下は粘着剤の粘度の低下であり得るし、降温による密着強度の低下は粘着剤の固化による粘着力の低下であり得る。降温する温度は任意であるが、粘着剤又は粘着性素材のガラス転移温度以下まで降温することが好ましく、例えばマイナス１８℃、ドライアイス温度、液体窒素温度が好ましい。
液体との接触は、好ましくはマイクロ流体デバイスの液体への浸漬である。これに用いる液体は、流路中の採取すべき試料を汚染しない液体、例えば試料が水溶液である場合には水と非混合性の液体であり、かつ使用された接着材や粘着剤を溶解または膨潤させる溶剤との接触を行うものであり得る。このような液体としては、例えば炭化水素系溶剤、高級脂肪酸エステル、塩素系溶剤、シリコンオイル、フッ素系溶剤などを挙げることができる。
蒸気との接触は、蒸気が接着材や粘着剤に溶解して密着強度を低下させるものが好ましく、疎水性の揮発性溶剤の蒸気と室温以上の雰囲気で接触させることが好ましい。
【００１５】
次に本発明によるマイクロ流体デバイスについて説明する。
本発明によるマイクロ流体デバイスは、本発明による上述した使用方法に用いることが可能なマイクロ流体デバイスの中で特に好ましい形態である。
第一の形態によるマイクロ流体デバイスは、本発明による使用方法の第一の態様において好ましく用いられるものである。
即ち本発明によるマイクロ流体デバイスは、第一部材Ａの流路となる溝を有する表面である溝形成面に第二部材Ｂが固着されて、溝と第二部材Ｂでもって毛細管状の流路が形成されたマイクロ流体デバイスであって、第一部材Ａと第二部材Ｂの固着が粘着によるものであり、流路の内面は非粘着性であり、かつ第一部材Ａ及び第二部材Ｂの強度が密着強度より強いことを特徴とする。「第一部材Ａと第二部材Ｂの固着が粘着によるものであり、流路の内面は非粘着性である」とは、例えば、第二部材Ｂが粘着性の素材で形成されている場合や、第二部材Ｂに粘着剤が塗布されている場合には、第二部材Ｂの流路に面する部分は非粘着性に形成されており、その他の部分は粘着性に形成されていることを意味する。その他の詳細は、上述した本発明の使用方法の第一の態様に用いられるマイクロ流体デバイスとして述べられている。
本発明に成る第一のマイクロ流体デバイスは、本発明の使用方法の第一の態様の部分で述べたように、第一部材Ａと第二部材Ｂとの密着強度は、好ましくは１〜５００Ｎ／ｃｍ、さらに好ましくは３〜２００Ｎ／ｃｍ、最も好ましくは１０〜１００Ｎ／ｃｍである。また、第二部材Ｂは活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物または半硬化物で形成されていることが好ましく、マイクロ流体デバイスが電気泳動デバイスであることが好ましい。
【００１６】
本発明の好ましい第二の形態によるマイクロ流体デバイスは、本発明の使用方法の第三の態様において用いられるマイクロ流体デバイスである。即ち、第一部材Ａの流路となる溝を有する表面である溝形成面に第二部材Ｂが固着されて、溝と第二部材Ｂでもって毛細管状の流路が形成されており、互いに固着された両部材Ａ，Ｂの密着強度が、活性エネルギー線照射、温度変化、液体との接触、蒸気との接触から選ばれる１以上の操作により低下して、固着された両部材Ａ，Ｂの強度よりも弱くなることを特徴とする。
密着強度を低下させる処理を施す前の密着強度は、処理後の密着強度より高ければその値は任意であるが、第一部材Ａ及び第二部材Ｂの強度よりも高いことが耐圧性などの点で好ましい。本第二の形態によるマイクロ流体デバイスに関するその詳細は、前述した本発明の使用方法の第三の態様に用いられるマイクロ流体デバイスと同様である。
第一及び第二の形態によるマイクロ流体デバイスは、第一部材Ａと第二部材Ｂの固着が粘着によるものであることが好ましい。一般に粘着は、広範囲の材料に対して固着性を示すが、粘着剤の硬化物は、より狭い範囲の素材にしか接着性を示さないため、例えば活性エネルギー線照射などによって粘着剤を硬化させることで密着強度を容易に低下させることができ、マイクロ流体デバイスの使用時における流路の高い耐圧性と取り扱い性の容易さを有しながら、各部材Ａ，Ｂの変形や破損を生じさせることなく容易に剥離することが可能である。粘着性の部材が第二部材Ｂであれば製造が容易であり好ましい。
【００１７】
本発明によるマイクロ流体デバイスの、表面に流路となる溝を有する第一部材Ａは、その外形は特に限定されず、用途や目的に応じた形状をとり得る。例えば、フィルム状、板状、支持体に塗工された塗膜状、棒状、管状、円筒状、その他複雑な形状の成型物などであり得るが、溝を有する表面に第二部材Ｂを液密に固着する必要があるため、この表面が平面または平面を曲げて作られる曲面であることが好ましく、フィルム状または板状であることが好ましい。
第一部材Ａは、粘着性素材、非粘着性素材のいずれで構成されていてもよく、更に着色剤、充填材、強化材などの添加物を含有してもよい。着色剤としては、任意の染料や顔料、蛍光性の染料や顔料、紫外線吸収剤が挙げられる。充填材や強化材としては、例えばクレイなどの無機粉末、有機や無機の繊維や織物が挙げられる。
第一部材Ａの表面に設けられた溝は、この溝の形成された面に第二部材Ｂが密着して固着されることにより毛細管状の流路となるものであり、表面に掘られたいわゆる凹溝であっても良いし、部材表面に起立する二条の壁で形成した凹部であってもよい。溝の断面形状は任意であり、例えば矩形（以下、矩形を含めて多角形は角が丸められた形状を含む）、スリット状、台形、三角形、半円あるいはこれらを組み合わせた形状であり得る。流路の断面寸法は任意であるが、深さが好ましくは１μｍ〜３ｍｍ、更に好ましくは１０μｍ〜１ｍｍ、最も好ましくは３０μｍ〜３００μｍである。幅は好ましくは１μｍ〜１０ｍｍ、更に好ましくは１０μｍ〜３ｍｍ、最も好ましくは３０μｍ〜１ｍｍである。
この寸法より小さい場合、溝を第二部材Ｂで覆うことによって毛細管状の流路を仕切るに当たり、流路を閉塞させずに形成することが困難となるので好ましくない。また、この寸法を超えると、マイクロ流体デバイスであるメリットが減少する傾向にあるので好ましくない。溝の長さは任意であり、用途や目的により好適な長さを採り得る。
【００１８】
マイクロ流体デバイス表面から見た溝の形状は任意であり、用途、目的により好適な形状を採りうる。例えば、直線、曲線、ジグザグ、分岐、網目等であり得る。勿論、溝の幅や深さは場所により異なっていて良い。また、溝に接続していて例えば貯液槽などとなる、より深い部分や幅広の部分を有していても良いし、溝を有する第一部材Ａを貫通する孔や、第一部材Ａ内部に設けられた毛細管状の流路を有していても良い。
本発明によるマイクロ流体デバイスは、第一部材Ａの溝形成面に第二部材Ｂが固着されることで毛細管状の流路が形成されている。流路の形状・寸法は、溝の形状・寸法と同様であり、第二部材Ｂとして固着面が平面状の部材を使用することで、溝の形状・寸法と同一にすることができる。流路は、その中を流体が移動できる構造であれば良く、流体移送用の流路；反応場としての流路；抽出場としての流路；電気泳動等の分離場としての流路；電気的・光学的検出場としての流路等であり得るし、この流路に充填剤やゲルなどを充填して、クロマトグラフ、ゲル電気泳動などとして使用することの出来る流路であり得る。
第二部材Ｂの形状は、溝を有する第一部材Ａに固着することによって流路の形成ができれば、特に限定されず、用途や目的に応じた形状を採りうる。例えば、フィルム状、板状、塗膜状、その他複雑な形状の成型物などであり得るが、溝を有する第一部材Ａの表面に密着して固着する必要があるため、フィルム状または板状であることが好ましい。第二部材Ｂには、溝が形成されている必要はないが、溝が形成されていても良い。また、第二部材Ｂを貫通する孔その他の構造が形成されていてもよい。
第二部材Ｂは支持体に塗工された複合積層体であって良い。この場合の支持体の素材は任意であり、例えば第一部材Ａや第二部材Ｂとして使用できる非粘着性の素材を使用できる。第二部材Ｂが粘着性素材で構成されている場合にはこのような積層構造体であることが好ましい。第二部材Ｂの支持体の形状は上述した第二部材Ｂの形状と同様である。
【００１９】
第一部材Ａや第二部材Ｂを形成することが出来る非粘着性の素材は、特に制約はなく、例えば有機ポリマー（以下、「有機ポリマー」を単に「ポリマー」と称する場合がある。また本発明に於いては、ポリジメチルシロキサンなどの有機含有無機ポリマーも有機ポリマーに含めるものとする。）；ガラス；石英の如き結晶；セラミック；シリコンの如き半導体；金属；グラファイトなどの無機ポリマーなどが挙げられるが、これらの中でもポリマーやガラスが好ましい。
非粘着性素材として使用するポリマーは、単独重合体であっても共重合体であっても良く、また熱可塑性ポリマーであっても熱硬化性ポリマーであっても良い。生産性の面から、ポリマーは熱可塑性ポリマーまたは活性エネルギー線硬化性の架橋ポリマーであることが好ましい。また、ポリマーはポリマーブレンドやポリマーアロイであっても良い。
非粘着性素材は、マイクロ流体デバイスを使用するのに十分な強度で固着され、かつ剥離可能な程度の強度で固着する素材であることが好ましい。
そのようなポリマーとしてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１の如きポリオレフィン系ポリマー；塩化ビニル、塩化ビニリデンの如き塩素含有ポリマー；ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、パーフロロアルキルビニルエーテル−四フッ化エチレン共ポリマー（ＰＦＡ）の如きフッ素含有ポリマー；ポリエチレンオキサイド、ポリメチレンオキサイドの如きポリエーテル系ポリマー；ポリフェニレンサルファイドの如きポリチオエーテル系ポリマー；ポリエーテルエーテルケトンの如きポリエーテルケトン系ポリマー；ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル系ポリマー；芳香族ポリアミドの如きポリアミド系ポリマー；芳香族ポリイミドの如きポリイミド系ポリマーが好ましく用いられる。また、この場合、ガラス、結晶、シリコン、金属、無機ポリマーは、多くの場合非接着性となるため好ましい。
【００２０】
また、接着剤により強固に接着してしまうポリマーや、非粘着性素材として活性エネルギー線照射により粘着性素材と剥離不能なほど強固に接着してしまうポリマー（以下、「接着性のポリマー」と称する場合がある）を用いる場合には、表面処理を施すことによって接着強度を低下させることが出来る。表面処理方法は任意であり、例えばプラズマ処理、プラズマ重合、フッ素化処理、プライマー処理、表面グラフト重合、シリコンオイル等の塗布等が挙げられる。
接着性の制御は、表面処理の他に、非粘着性素材として使用するポリマーに改質剤をブレンドすることによっても実施できる。このような目的に使用できる改質剤としては、例えばシリコンオイルやフッ素置換炭化水素などの疎水化剤（撥水剤）や、ジオクチルフタレートなどのような可塑剤を挙げることができる。さらに接着性の制御は、組成の傾斜構造や表面偏析を有する共ポリマーとする方法を採ることも出来る。
接着性である傾向が強く、表面処理や改質と併用することが好ましいポリマーとしては、例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリスチレン／マレイン酸共ポリマー、ポリスチレン／アクリロニトリル共ポリマーの如きスチレン系ポリマー；ポルスルホン、ポリエーテルスルホンの如きポリスルホン系ポリマー；（メタ）アクリル系ポリマー、即ち（メタ）アクリレート基、アクリロニトリル基、（置換）アクリルアミド基等の（メタ）アクリロイル基含有化合物のポリマー；ポリマレイミド系ポリマー；ビスフェノールＡ系ポリカーボネート、ビスフェノールＦ系ポリカーボネート、ビスフェノールＺ系ポリカーボネートの如きポリカーボネート系ポリマー；酢酸セルロース、メチルセルロースの如きセルロース系ポリマー；ポリウレタン系ポリマー；ナイロン６の如きポリアミド系ポリマー；ポリアリレートの如きポリエステル系ポリマーなどが挙げられる。
これらの中で、活性エネルギー線重合性の（メタ）アクリル系化合物のポリマーは、通常は接着性であるが、フッ素含有アクリル系モノマー、シロキサン基含有アクリル系モノマー、親水基と疎水基の両者を含有する両親媒性アクリル系モノマーなどのモノマーを共重合させることによって、表面処理無しで非接着性とすることが出来るため好ましい。
非粘着性の素材を用いて、溝を有する第一部材Ａを製造する方法は任意である。例えば射出成形、プレス成形、溶剤キャスト法、リソグラフィー、フォトリソグラフィー（活性エネルギー線リソグラフィーを含む。以下同様）等を挙げることが出来る。
非粘着性の素材を用いて、第二部材Ｂを製造する方法も任意である。例えば、射出成形、溶融押し出し成形、塗工法（溶剤キャスト法を含む）、活性エネルギー線によるオンサイト重合法等を挙げることが出来る。
【００２１】
第一部材Ａや第二部材Ｂを形成することが出来る粘着性の素材は、特に制約はなく、例えばオリゴマー、ポリマー、モノマーやオリゴマーによって膨潤した架橋ポリマーであることが好ましい。粘着性素材は、非水溶性であり、かつ水に対して非膨潤性であることが好ましい。
粘着性素材として使用できるオリゴマーとしては、例えば（メタ）アクリル系オリゴマー；酢酸ビニル系オリゴマー；ポリアミド系オリゴマー；ポリエステル系オリゴマー；ポリウレタン系オリゴマー；エポキシ樹脂系オリゴマー；ポリオレフィン系オリゴマーなどを挙げることができる。
粘着性素材は、平滑な粘着面を形成できること、フォトリソグラフィーの利用によって表面に溝を有する粘着性の部材を形成できること、活性エネルギー線によるオンサイト重合で粘着性の第二部材Ｂや溝を有する第一部材Ａを高い生産性で形成できること、及び種々のモノマーが市販されており、その成分と組成を選択することにより目的の特性の粘着性素材を形成すること、及び、エネルギー線のパターニング露光によって、粘着性の部分と非粘着性の部分を一つの部在中に形成出来ることなどから、活性エネルギー線重合性化合物を含有する活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物または半硬化物であることが好ましい。
【００２２】
本発明によるマイクロ流体デバイスにおいて、好ましい粘着性素材として活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物または半硬化物について説明する。
以下、硬化物または半硬化物を粘着性素材として使用できる活性エネルギー線硬化性組成物を「活性エネルギー線硬化性組成物（ｘ）」、または単に「組成物（ｘ）」と称する。また、本明細書において「半硬化」とは十分に硬化していない状態をいい、「硬化」とは力学的物性がほぼ飽和する程度まで硬化させた状態を言う。従って硬化物が粘着性を示す場合もある。「硬化または半硬化」を「（半）硬化」と略記する場合がある。
組成物（ｘ）は半硬化させることで、オリゴマー、ポリマーとオリゴマーの混合物（通常、平均分子量が１万以上の重合体をポリマーと称し、それ未満の重合体をオリゴマーという）、あるいはモノマーやオリゴマーによって膨潤した架橋重合体とする事が出来る。
半硬化状態の形成は、活性エネルギー線の不十分な量の照射、低温での活性エネルギー線の照射、特定のエネルギー（波長）を有する活性エネルギー線の使用、組成物（ｘ）への活性エネルギー線重合開始剤の不十分な量の添加、組成物（ｘ）への重合禁止剤及び／または重合遅延剤の添加、活性エネルギー線硬化性組成物の主要構成成分である活性エネルギー線硬化性化合物（ａ）（後述）として低反応性の化合物の使用等により実施できる。また、空気中で活性エネルギー線照射することによって、酸素による重合阻害を受け、表面を内部より低分子量とし、内部が硬化していながら表面に粘着性を持たせることが出来る。
【００２３】
組成物（ｘ）に、主要な構成要素として含有される活性エネルギー線重合性化合物（ａ）（以下、単に「化合物（ａ）」と略称する場合もある）は、活性エネルギー線によって重合するものであれば重合方式は任意であり、付加重合、開環重合などであり得るし、ラジカル重合性、アニオン重合性、カチオン重合性等任意のものであってよい。化合物（ａ）は、重合開始剤の非存在下で重合するものに限らず、重合開始剤の存在下でのみ活性エネルギー線により重合するものも使用することができる。
化合物（ａ）は、連鎖重合性の官能基を有する化合物であることが好ましく、活性エネルギー線重合性官能基として重合性の炭素−炭素二重結合を有するものが好ましく、中でも反応性の高い（メタ）アクリル系化合物〔即ち、（メタ）アクリロイル基含有化合物〕やビニルエーテル類、また光重合開始剤の不存在下でも硬化するマレイミド系化合物が好ましい。
更に、化合物（ａ）は、半硬化の状態で形状保持性が高く、硬化後の強度も高い点で、重合して架橋ポリマーを形成する化合物であることが好ましい。そのために、１分子中に２つ以上の重合性の炭素−炭素二重結合を有する化合物（以下、連鎖付加重合性の化合物に関して、「１分子中に２つ以上の重合性の炭素−炭素二重結合を有する」ことを「多官能」と称し、「１分子中に１つの重合性の炭素−炭素二重結合を有する」ことを「単官能」と称する。「２官能」、「３官能」等もこれに準じる。）であることが更に好ましい。
化合物（ａ）として、好ましく使用できる多官能（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えばジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２，２′−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリエチレンオキシフェニル）プロパン、２，２′−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリプロピレンオキシフェニル）プロパン、ヒドロキシジピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート、ビス（アクロキシエチル）ヒドロキシエチルイソシアヌレート、Ｎ−メチレンビスアクリルアミドの如き２官能モノマー；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクロキシエチル）イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス（アクロキシエチル）イソシアヌレートの如き３官能モノマー；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートの如き４官能モノマー；ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートの如き６官能モノマー等が挙げられる。
【００２４】
単官能（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシジアルキル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、アルキルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、エチレノキサイド変性フタル酸アクリレート、ｗ−カルゴキシアプロラクトンモノアクリレート、２−アクリロイルオキシプロピルハイドロジェンフタレート、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、アクリル酸ダイマー、２−アクリロイルオキシプロピリヘキサヒドロハイドロジェンフタレート、フッ素置換アルキル（メタ）アクリレート、塩素置換アルキル（メタ）アクリレート、スルホン酸ソーダエトキシ（メタ）アクリレート、スルホン酸−２−メチルプロパン−２−アクリルアミド、燐酸エステル基含有（メタ）アクリレート、スルホン酸エステル基含有（メタ）アクリレート、シラノ基含有（メタ）アクリレート、（（ジ）アルキル）アミノ基含有（メタ）アクリレート、４級（（ジ）アルキル）アンモニウム基含有（メタ）アクリレート、（Ｎ−アルキル）アクリルアミド、（Ｎ、Ｎ−ジアルキル）アクリルアミド、アクロロイルモリホリン等が挙げられる。
【００２５】
多官能マレイミド系のモノマーとしては、例えば４，４′−メチレンビス（Ｎ−フェニルマレイミド）、２，３−ビス（２，４，５−トリメチル−３−チエニル）マレイミド、１，２−ビスマレイミドエタン、１，６−ビスマレイミドヘキサン、トリエチレングリコールビスマレイミド、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、ｍ−トリレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ′−１，４−フェニレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ′−ジフェニルメタンジマレイミド、Ｎ，Ｎ′−ジフェニルエーテルジマレイミド、Ｎ，Ｎ′−ジフェニルスルホンジマレイミド、１，４−ビス（マレイミドエチル）−１，４−ジアゾニアビシクロ−［２，２，２］オクタンジクロリド、４，４′−イソプロピリデンジフェニル＝ジシアナート・Ｎ，Ｎ′−（メチレンジ−ｐ−フェニレン）ジマレイミド等の２官能マレイミド；Ｎ−（９−アクリジニル）マレイミドの如きマレイミド基とマレイミド基以外の重合性官能基とを有するマレイミド等が挙げられる。
単官能マレイミド系モノマーとしては、例えばＮ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−ドデシルマレイミドの如きＮ−アルキルマレイミド；Ｎ−シクロヘキシルマレイミドの如きＮ−脂環族マレイミド；Ｎ−ベンジルマレイミド；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（アルキルフェニル）マレイミド、Ｎ−ジアルコキシフェニルマレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、２，３−ジクロロ−Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、２，３−ジクロロ−Ｎ−（２−エチル−６−メチルフェニル）マレイミドの如きＮ−（置換または非置換フェニル）マレイミド；Ｎ−ベンジル−２，３−ジクロロマレイミド、Ｎ−（４′−フルオロフェニル）−２，３−ジクロロマレイミドの如きハロゲンを有するマレイミド；ヒドロキシフェニルマレイミドの如き水酸基を有するマレイミド；Ｎ−（４−カルボキシ−３−ヒドロキシフェニル）マレイミドの如きカルボキシ基を有するマレイミド；Ｎ−メトキシフェニルマレイミドの如きアルコキシ基を有するマレイミド；Ｎ−［３−（ジエチルアミノ）プロピル］マレイミドの如きアミノ基を有するマレイミド；Ｎ−（１−ピレニル）マレイミドの如き多環芳香族マレイミド；Ｎ−（ジメチルアミノ−４−メチル−３−クマリニル）マレイミド、Ｎ−（４−アニリノ−１−ナフチル）マレイミドの如き複素環を有するマレイミド等が挙げられる。
【００２６】
また、化合物（ａ）として、重合性オリゴマー（プレポリマーとも呼ばれる）を用いることもでき、例えば重量平均分子量が５００〜５００００のものが挙げられる。そのような重合性オリゴマーしては、例えばアクリル系の重合性オリゴマーとして、エポキシ樹脂の（メタ）アクリル酸エステル、ポリエーテル樹脂の（メタ）アクリル酸エステル、ポリブタジエン樹脂の（メタ）アクリル酸エステル、分子末端に（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン樹脂等が挙げられる。
マレイミド系の重合性オリゴマーとしては、例えば、ポリテトラメチレングリコールマレイミドカプリエート、ポリテトラメチレングリコールマレイミドアセテートの如きポリテトラメチレングリコールマレイミドアルキレートなどが挙げられる。
これらの化合物（ａ）は、単独で用いることも、２種類以上を混合して用いることもできる。例えばモノマーとオリゴマ−を混合使用することも好ましく、アクリル系のモノマー、マレイミド系モノマー、ビニルモノマー、ビニルエーテル類等を混合して用い、共重合させることも可能である。また、活性エネルギー線重合性化合物（ａ）は、粘度の調節、（半）硬化状態での粘着性の調節、硬化時の粘着性の調節などの目的で、多官能モノマー及び／またはオリゴマーと、単官能モノマーの混合物とすることが好ましい。前記のモノマーの中には、単独では硬化不十分であったり、固体であったりして、単独使用が困難なものもあるが、混合する事により使用することが出来る。
【００２７】
組成物（ｘ）は、活性エネルギー線の照射により粘着性素材を形成できるものであり、必須成分として化合物（ａ）を含有する。組成物（ｘ）は化合物（ａ）単独であってもよく、複数種の化合物（ａ）の混合物でもよい。組成物（ｘ）には、必要に応じて、その他の成分、例えば光重合開始剤、重合遅延剤、重合禁止剤、溶剤、増粘剤、改質剤、抗菌剤、防黴剤、着色剤、紫外線吸収剤等を混合して使用することができる。
組成物（ｘ）に必要に応じて混合使用することができる光重合開始剤は、本発明で使用する活性エネルギー線に対して活性であり、化合物（ａ）を重合させることが可能なものであれば、特に制限はなく、例えば、ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤、カチオン重合開始剤であって良い。
そのような光重合開始剤としては、例えば、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、２，２′−ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンの如きアセトフェノン類；ベンゾフェノン、４、４′−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントンの如きケトン類；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルの如きベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの如きベンジルケタール類；Ｎ−アジドスルフォニルフェニルマレイミド等のアジドなどが挙げられる。また、マレイミド系化合物などの重合性光重合開始剤を挙げることができる。
【００２８】
組成物（ｘ）に光重合開始剤を混合使用する場合の使用量は、非重合性光重合開始剤の場合、０．００５〜２０重量％の範囲が好ましく、０．１〜５重量％の範囲が特に好ましい。光重合開始剤は重合性のもの、例えば活性エネルギー線重合性化合物（ａ）として例示した多官能や単官能のマレイミド系モノマーであっても良い。この場合の使用量は、前述の値に限られない。
組成物（ｘ）に必要に応じて混合使用することができる重合遅延剤としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、α−フェニルスチレン、ｐ−オクチルスチレン、ｐ−（４−ペンチルシクロヘキシル）スチレン、ｐ−フェニルスチレン、　ｐ−（ｐ−エトキシフェニル）フェニルスチレン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン、４，４′−ジビニルビフェニル、２−ビニルナフタレン等の、使用する化合物（ａ）より重合速度の低いビニル系モノマーを挙げることができる。
組成物（ｘ）に必要に応じて混合使用することができる重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、メトキシハイドロキノン等のハイドロキノン誘導体；ブチルヒドロキシトルエン、ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ジオクチルフェノールなどの置換フェノール類等が挙げられる。
組成物（ｘ）に必要に応じて混合使用することができる増粘剤としては、例えばポリスチレンなどの鎖状ポリマーが挙げられる。組成物（ｘ）に必要に応じて混合使用することができる改質剤としては、例えば撥水剤や剥離剤として機能するシリコンオイルやフッ素置換炭化水素などの疎水性化合物；親水化剤や吸着抑制剤として機能するポリビニルピロリドンやポリエチレングリコールなどの水溶性ポリマーが挙げられる。組成物（ｘ）に必要に応じて混合使用することができる着色剤としては、任意の染料や顔料、蛍光色素が挙げられる。
【００２９】
溝を有する第一部材Ａが組成物（ｘ）の（半）硬化物である場合には、次のようなオンサイト重合法にて作製する事が出来る。即ち、支持体上に組成物（ｘ）を塗工或いは注型（塗工は注型を含むものとする。また、塗膜は注型物を含むものとする。）して未硬化の塗膜を形成する。塗膜の厚さは任意であるが、１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上が更に好ましく、１０μｍ以上であることが更に好ましい。これより薄いと製造が困難となる。
塗膜の厚みは３０００μｍ以下であることが好ましく、１０００μｍ以下がより好ましく、３００μｍ以下であることが更に好ましい。これより厚いと本発明の効果が減じる。塗膜の厚みは、硬化時の収縮などにより若干変化するが、概ね、（半）硬化物の厚みとなる。また、溝の深さは塗膜の厚さと同じか、あるいはより小さくなる。塗工部位は任意であり、支持体の全面であっても部分的であってもよい。
支持体に組成物（ｘ）を塗工する方法は、任意の塗工方法を用いることができ、例えばスピンコート法、ローラーコート法、流延法、ディッピング法、スプレー法、バーコーター法、Ｘ−Ｙアプリケータ法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、ノズルからの押し出しや注型などが挙げられる。また組成物（ｘ）を特に薄く塗工する場合には、組成物（ｘ）に溶剤を含有させて塗工した後、この溶剤を揮発させる方法を採用することもできる。
【００３０】
フォトリソグラフィーによって溝を形成する場合には、組成物（ｘ）の未硬化の塗工物に、溝となるべき部分を除いて活性エネルギー線を照射して、照射部分の組成物（ｘ）を（半）硬化させる一方、組成物（ｘ）の活性エネルギー線未照射部を未硬化部分として残す（以後、この操作を「パターニング露光」と称する場合もある）。
ここで言う半硬化状態は、組成物（ｘ）が粘着性を示しており、かつ非流動性または難流動性となっていて、形成された溝を有する第一部材Ａがその機能を発揮しうる硬度に硬化している状態である。半硬化の程度が不十分であると、硬化部分と未硬化部分の境界が不鮮明となったり、第二部材Ｂの固着による毛細管状の流路の形成が困難であったりして、形成された毛細管状の流路が流路として機能しない不都合が生じる。一方、半硬化の程度が過剰であると、半硬化塗膜が粘着性を示さなくなるため、半硬化物を粘着性素材として使用することが不可能となる。好適な半硬化の程度は、化合物（ａ）の種類、光重合開始剤濃度、重合禁止剤濃度、活性エネルギー線照射量などで決まるが、使用する系での簡単な実験により最適値を求めることができる。
活性エネルギー線照射により、照射部分の組成物（ｘ）を硬化させる場合には、前述のような制約はないが、照射量が過剰であると非照射部まで硬化し、溝が形成されない場合がある。また硬化物が粘着性を示さない場合には、接着剤や粘着剤を必要とするか、第二部材Ｂを粘着性とする必要がある。
活性エネルギー線としては、本発明の使用方法の第三の態様で述べた活性エネルギー線を使用できる。
【００３１】
パターニング露光方法は任意であり、例えば照射不要部分をマスキングして活性エネルギー線を照射する、あるいはレーザーなどの活性エネルギー線のビームを走査する等のフォトリソグラフィーの手法が利用できる。
パターニング露光法にて溝を有する第一部材Ａを形成する場合には、露光後、未照射部分の未硬化の組成物（ｘ）を除去し、樹脂欠損部として溝を形成する（以後、この処理を「現像」と称する場合がある）。未硬化の組成物（ｘ）の除去方法は任意であり、例えば圧縮空気などによる吹き飛ばし、ろ紙などによる吸収、水などの非溶剤の液体流による洗い流し、溶剤洗浄、揮発、分解等の方法を利用できる。
現像によって形成される樹脂欠損部の形状・寸法は、概ね組成物（ｘ）の未硬化部の形状・寸法と基本的に同じであるが、完全に一致するわけではない。例えば未照射部分の未硬化組成物（ｘ）を完全に除去せず、樹脂欠損部の底が塗工支持体表面に届いていない場合もある。
溝を形成する方法としてはこの他に、保護材、例えばマスキング材を張り付けた後に塗工し、塗工後或いは（半）硬化後に除去する方法も挙げられる。
【００３２】
粘着性の第二部材Ｂを組成物（ｘ）の（半）硬化物で作製する場合、その素材、作製方法、使用する活性エネルギー線などは、パターニング露光と現像などによって溝を形成する必要がないこと以外は、溝を有する第一部材Ａの作製の場合と同様である。
粘着性の第二部材Ｂは、全面が粘着性である必要はなく、形成される毛細管状の流路からの液体の漏洩が無ければ、非粘着性の部分を有していても良い。例えば溝に相対する部分、即ち第二部材Ｂが装着された後に流路の内面となる部分が非粘着性であることも、流路表面への吸着の問題や、粘着性物質の流路内への溶出などの問題を避けるために好ましい。
第一の形態によるマイクロ流体デバイスは、固着された第二部材Ｂの溝に相対する部分、即ち溝と共に流路の内面となる部分が非粘着性である。このような非粘着性部分は、その半硬化物が粘着性を示し、硬化物が粘着性を示さないような組成物（ｘ）を使用し、活性エネルギー線の全面照射による半硬化と、それに引き続く、またはそれに先立つ、非粘着部と成す部分のみを露光するパターニング露光法によって形成することが出来る。
なお、第二部材Ｂに粘着剤を塗布した場合にも、流路の内面となる部分を非粘着性とすることができる。本発明による第一の形態のマイクロ流体デバイスでは、第二部材Ｂが粘着剤を塗布したものである場合にも流路の内面となる部分が非粘着性である。このような非粘着性部分は、その半硬化物が粘着性を示し、硬化物が粘着性を示さないような組成物（ｘ）の半硬化物を粘着剤として使用し、これを塗布した後、非粘着部と成す部分のみを露光するパターニング露光法によって形成することが出来る。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
図１乃至図３は本発明の第一実施例によるマイクロ流体デバイスを示すものである。図１及び図２に示すマイクロ流体デバイス２０は、例えば有機ポリマーからなる第一部材Ａと第二部材Ｂを固着してなるものであり、第一部材Ａは板状の基材１の一方の面に塗膜２、塗膜３、塗膜４を順次積層して積層体として構成され、塗膜４の一部について例えば表裏面を貫通する線状に切除することで略十字型の第一溝５、第二溝６を形成している。
図１及び図３において、第一溝５は例えば平面視略コの字型に形成され、その両端には貯液槽７，８が形成されている。各貯液槽７，８は第一部材Ａの積層方向に貫通する孔であって第一溝５と基材１の外表面とを連通して形成され、一方の貯液槽は供給用貯液槽７であって第一溝５内に流すべきサンプル流体、例えばＤＮＡを供給し、電極の挿入を可能とする。他方の貯液槽は第一貯液槽８であって電解液等の流体を貯液可能とし、電極の挿入を可能とする。
第一溝５に交差する第二溝６は例えば直線状とされ、分離用流体として例えばゲルを充填し、電気泳動カラムとして使用するようになっている。第二溝６の両端に電解液等の流体を貯液するための第二貯液槽９と第三貯液槽１０となる孔を設けており、各貯液槽９，１０は貯液槽７，８と同様に第二溝６から第一部材Ａの積層方向の外表面である基材１とを貫通して形成されている。
【００３４】
第一部材Ａにおいて溝５，６を形成した塗膜４の表面を溝形成面４ａとして、この溝形成面４ａには例えば板状の第二部材Ｂが固着されている。第二部材Ｂは基材１１に塗膜１２、塗膜１３を積層して積層体として形成されており、塗膜１３の表面を接合面１３ａとして例えば紫外線照射して半硬化状態にして粘着性を付与し、第一部材Ａの溝形成面４ａに固着させて一体化している。
そのため、第一部材Ａの溝５，６とこれに対向する第二部材Ｂの接合面１３ａの対向面部１５とで略十字型の流路１６を形成する。この場合、第二部材Ｂの対向面部１５は非粘着性にしておくことで、流路１６を流れる流体に接触しても影響を及ぼさない。流路１６において第一溝５と供給用貯液槽７及び第一貯液槽８とを含む部分を第一流路１６ａとし、第二溝６と第二及び第三貯液槽９，１０を含む部分を第二流路１６ｂとする。各流路１６ａ，１６ｂは各孔を除いて例えば１００μｍ幅の毛細管状に形成され、各孔の部分はそれより大きな内径を有している。
接合面１３ａのうち対向面部１５を非粘着性に設定して他の領域を粘着性を有するように設定するには、例えば接合面１３ａ全体を半硬化状態にして粘着性を付与した後に、対向面部１５を除いてマスキングして露光することで、対向面部１５のみを完全硬化させて非粘着性にすればよい。或いは、対向面部１５を除いた接合面１３ａ全体に粘着剤や接着剤を付与する等、適宜の手段を採用できる。
【００３５】
また、このマイクロ流体デバイス２０は電気泳動デバイスを構成しており、第一流路１６ａでは供給用貯液槽７に陰極を挿入し、第一貯液槽８には陽極を挿入しておく。陰極と陽極の間に直流電圧を印加することによって通電し、第一流路１６ａを電気泳動若しくは電気浸透流によって移動するＤＮＡやその溶液は、供給用貯液槽７から第一貯液槽８へ移送され得ることになる。同様に、第二流路１６ｂでは第二貯液槽９に陰極を挿入し、第三貯液槽１０に陽極を挿入すると共に電極間に直流電圧を印加することによって通電し、第一流路１６ａと第二流路１６ｂの交差部に存在するＤＮＡが、第二流路１６ｂを第三貯液槽方向にスポットとして移動すると同時に、分子量の違いによって分離され得ることになる。尚、各電極は図では省略されている。特に第一及び第二流路１６ａ、１６ｂを短い距離に設定することで、各液体の移動や分離を高速で行うことができる。
しかも第一部材Ａと第二部材Ｂの密着強度ＴＦ（Ｎ／ｃｍ）はＪＩＳ　Ｋ　６４０４−５で規定する下記式で表すことができ、両部材Ａ，Ｂを剥離する際にそれぞれの部材Ａ，Ｂを破損しない程度の大きさとする。
ＴＦ＝Ｆ／ｂ
但し、Ｆ：剥離荷重（Ｎ）、ｂ：部材の幅（ｃｍ）
そのため、密着強度ＴＦ以上の力で第一部材Ａと第二部材Ｂを剥がす際に、第一部材Ａと第二部材Ｂの強度を密着強度を超える大きさに設定しておくことで両部材Ａ，Ｂを破損することなく剥離を行うことができる。
【００３６】
本実施例によるマイクロ流体デバイス２０は上述の構成を有しており、次にその使用方法について説明する。
まず、図１及び図２において、第一部材Ａの溝形成面４ａと第二部材Ｂの接合面１３ａとを接合した固着してマイクロ流体デバイス２０を製作する。これによって第一部材Ａの溝形成面４ａに露出する溝５，６及び各貯液槽７，８，９，１０と第二部材Ｂの接合面１３ａの一部である対向面部１５とで仕切られた略十字型の流路１６が形成される。
次に、マイクロ流体デバイス２０において、各流路１６ａ，１６ｂと各貯液槽８，９，１０内にゲル原料（熱反応や光反応によりゲルとなる液状物）を満たし、２５℃に２時間保温してゲルを形成しておく。そして第一流路１６ａの供給用貯液槽７に例えばＤＮＡの緩衝液溶液を供給する（緩衝液は電解液としても機能する）。
そして図３に示すように、ＤＮＡはマイナスに帯電しているために供給用貯液槽７内の電極を陰極とし第一貯液槽８内の電極が陽極になるように直流電圧を印加して通電すると、供給側貯液槽７では同一極性で反発したＤＮＡ１８が第一貯液槽８に引きつけられて第一流路１６ａ内を移動する。ＤＮＡ１８が第二流路１６ｂとの交差部１６ｃに到達した状態で、供給用貯液槽７，第一貯液槽８内の電極への通電を遮断する。次に第二流路１６ｂの第二貯液槽９の電極を陰極とし第三貯液槽１０の電極が陽極となるように直流電圧を印加して通電すると、第一流路１６ａと第二流路１６ｂの交差部に存在するＤＮＡが、今度は第二流路１６ｂを第三貯液槽方向にスポットとして移動すると共に、ＤＮＡが分子量の異なるものの混合物である場合には、このＤＮＡは独立した複数のスポットに分離される。この時、供給側貯液槽７中に残留するＤＮＡ及び上記交差部以外の第一流路１６ａ中のＤＮＡは、供給用貯液槽７と第一貯液槽８内の電極間に電圧が印加されていないため移動しない。
その後、第二流路１６ｂ間の通電を遮断すると、第二流路１６ｂ中で分離されたスポットが分離した状態で保持できる。
次に第一部材Ａと第二部材Ｂについて、図４に示すようにその一端部をそれぞれ保持して剥離させると第一部材Ａの溝形成面４ａが外表面に露出するので、第二溝６（第二流路１６ｂ）中に保持された分離状態のＤＮＡ１８のスポットを採取することができる。或いはＤＮＡ１８が第二溝６中に分離した状態で、蛍光性インターカレーターのスプレーやサザンブロットなどの処理を施し、分析したり検査したりすることもできる。
【００３７】
上述のように本実施例によれば、複数の部材Ａ，Ｂを固着してマイクロ流体デバイス２０を形成したから、毛細管状の流路１６中で漏洩を生じることなくゲル原料を流路１６中に充填することができ、また同じく漏洩を生じることなくＤＮＡ１８を分離する等の処理を行うことができる。しかもその後で第二部材Ｂを第一部材Ａから剥離することで、流路１６の第二流路１６ｂから分離状態のＤＮＡ１８を採取したり分析したりすることができる。
【００３８】
次に本発明の第二実施例について図５により説明する。
図５に示すマイクロ流体デバイス３０は、第一部材Ａの強度が第二部材Ｂとの密着強度より大きいが、第二部材Ｂの強度が第一部材Ａとの密着強度より小さく、剥離の際に破断してしまう程度の強度しか有していない。第二部材Ｂは、その基材１１の接合面１３ａとは反対側の面１１ａに上述した密着強度より高い強度を有する補強材３１を固着した構成を有している。
この場合、補強材３１と基材１１との密着強度は第一及び第二部材Ａ，Ｂ間の密着強度よりも高く設定されている。
このような構成にすれば、剥離時には第一部材Ａと第二部材Ｂの補強材３１とを手等で把持して剥離すれば第二部材Ｂを破断させることなく両部材Ａ，Ｂを剥離させることができる。
尚、第一部材Ａの強度が両部材Ａ，Ｂの密着強度より小さい場合には、同様に補強材３１を第一部材Ａの基材１に固着しておけばよい。第一部材Ａ及び第二部材Ｂが共に両部材Ａ，Ｂの密着強度より小さい場合には、第一部材Ａ及び第二部材Ｂについてそれぞれ基材１，１１に補強材３１を固着しておけばよい。これらの補強材は、マイクロ流体デバイスの使用後にマイクロ流体デバイスの部材に固着してもよいし、マイクロ流体デバイスの使用前に固着してもよい。
また更に別の実施例として、第一部材Ａと第二部材Ｂの密着強度が、活性エネルギー線照射、温度変化、液体との接触または蒸気との接触から選ばれる１以上の処理により低下して、固着された両部材Ａ，Ｂのいずれの強度よりも弱くして、剥離を可能または容易にするようにしてもよい。
この時、上記の処理前の第一部材Ａと第二部材Ｂとの密着強度は各部材Ａ，Ｂの個々の強度より大きくても良いし、小さくてもよい。いずれの場合も、上記処理によって両部材Ａ，Ｂの密着強度が各部材Ａ，Ｂの強度より小さくなればよい。上記いずれかの処理によって低下した密着強度は、好ましくは１００Ｎ／ｃｍ以下、さらに好ましくは３０Ｎ／ｃｍ以下、最も好ましくは１０Ｎ／ｃｍ以下である。密着強度の下限はゼロＮ／ｃｍ即ち自然剥離であってもよい。
【００３９】
次に本発明の具体例について実施例１〜７として、比較例１，２と共に説明する。
なお、以下の各実施例１〜７と比較例１，２において、「部」及び「％」は、特に断りがない限り、各々「質量部」及び「質量％」を表わす。
先ず各実施例１〜７と比較例１，２を構成する積層体の各基材と塗膜の組成と作り方について説明する。
〔組成物（ｘ）の調製〕
〔組成物［ｘ１］〕
化合物（ａ）として、平均分子量約２０００の３官能ウレタンアクリレートオリゴマー（大日本インキ化学工業株式会社製の「ユニディックＶ−４２６３」）１００部と、紫外線重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー社製の「イルガキュアー１８４」）２部とを混合して、活性エネルギー線硬化性組成物［ｘ１］を調製した。
〔組成物［ｘ２］〕
化合物（ａ）として、「ユニディックＶ−４２６３」８０部と、「Ｎ−１７７Ｅ」）２０部と、紫外線重合開始剤として前記「イルガキュアー１８４」５部と、重合遅延剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（関東化学株式会社製）０．１部とを混合して、活性エネルギー線硬化性組成物［ｘ２］を調製した。
〔組成物［ｘ３］〕
化合物（ａ）として、「ユニディックＶ−４２６３」６０部と、「Ｎ−１７７Ｅ」）４０部と、紫外線重合開始剤として前記「イルガキュアー１８４」５部と、重合遅延剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（関東化学株式会社製）０．１部とを混合して、活性エネルギー線硬化性組成物［ｘ３］を調製した。
〔組成物［ｘ４］〕
化合物（ａ）として、「ユニディックＶ−４２６３」７４部、「Ｎ−１７７Ｅ」）２６部と、紫外線重合開始剤として前記「イルガキュアー１８４」５部と、重合遅延剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（関東化学株式会社製）０．１部とを混合して、活性エネルギー線硬化性組成物［ｘ３］を調製した。
〔粘着剤（ｙ）の調製〕
モノマーとしてラウリルアクリレート（大阪有機（株）製、ＬＡ）１００部と、紫外線重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー社製の「イルガキュアー１８４」）２部とを混合した組成物を硝子製シャーレ中に流延し、紫外線を１２０秒間照射して、平均分子量約６０００の粘着性を有するオリゴマーを調製し、粘着剤とした。
【００４０】
また各実施例１〜７と比較例１，２の製造や試験等に用いる装置や試験方法について説明する。
〔活性エネルギー線（紫外線）露光装置〕
活性エネルギー線として紫外線を用い、チッソ雰囲気中で照射した。紫外線照射装置は、２００Ｗメタルハライドランプを光源とし、照射位置に於ける３６５ｎｍの紫外線強度が５０ｍＷ／ｃｍ２　である、ウシオ電機株式会社製のマルチライト２００型露光装置用光源ユニットを用いた。
〔力学特性試験〕
引張試験器として東洋精機製作所製の「ストログラフＶ１−Ｃ」を用い、特に指定のない限り２４±１℃、湿度５５±５％雰囲気中で、引張速度１２０ｍｍ／分で測定した。初期掴み具間距離は、部材の強度の測定は６０ｍｍ、密着強度の測定は１０ｍｍとした。
【００４１】
次に各実施例１〜７と比較例１，２について説明する。
＜実施例１＞
本実施例１では、粘着によって固着した第一部材Ａ１と第二部材Ｂ１を、そのまま剥離する例を示す。
〔溝を有する第一部材Ａ１の作製〕
ポリスチレン（大日本インキ化学工業株式会社製の「ディックスチレンＸＣ−５２０」）からなる７５ｍｍ×２５ｍｍ×厚さ３ｍｍの板を基材１とした。これにバーコーターを用いて組成物［ｘ１］を塗工して塗膜２を形成し、塗膜２全体に紫外線を１０秒間照射する露光を行って半硬化させた。
半硬化させた塗膜２の上にバーコーターを用いて組成物［ｘ２］を塗工して塗膜３を形成し、塗膜３全体に紫外線を１０秒間照射する露光を行って半硬化させた。半硬化させた塗膜３の上にバーコーターを用いて組成物［ｘ２］を塗工して塗膜４を形成し、第一溝５および第二溝６と成す部分以外の部分に、フォトマスクを通して紫外線を１０秒間照射する露光を行って硬化させた後、５０％エタノール水溶液にて、非露光部の未硬化の組成物［ｘ２］を洗浄除去して第一溝５および第二溝６を形成した。フォトマスクなしに紫外線をさらに９０秒間照射することによって塗膜２、塗膜３及び塗膜４を完全に硬化させて非粘着性と成した。その後、ドリルにて、基材１、塗膜２、塗膜３及び塗膜４を貫通する、直径５００μｍの供給用貯液槽７となる孔、直径３ｍｍの第一貯液槽８と成る孔、直径３ｍｍの第二貯液槽９と成る孔、直径３ｍｍの第三貯液槽１０となる孔を形成した。
以上の工程により、ポリスチレン板製の基材１、接着力を増強するための中間層となる厚さ１０５μｍの塗膜２、第一及び第二溝５、６の底を構成する厚み９８μｍの塗膜３、及び第一及び第二溝５、６の側壁と開口を構成する厚み９８μｍの塗膜４から成り、長さ３０ｍｍ、幅１０５ｍ、深さ９８ｍｍの第一溝５、第一溝５に直交し幅５２０μｍ、クランク型の平面形状を持つと共にトータル長さ３０ｍｍ、深さ９８μｍの第二溝６、第一溝５の両端に設けられた供給用貯液槽７と成る孔および第一貯液槽８となる孔、第二溝６の両端に設けられた第二貯液槽９となる孔及び第三貯液槽１０と成る孔を有する第一部材Ａ１を形成した。
【００４２】
〔第二部材Ｂ１の作製〕
第二部材Ｂ１の基材１１として、７５ｍｍ×２５ｍｍ×厚さ８０μｍの２軸延伸ポリスチレンシート（大日本インキ化学工業株式会社製）に、バーコーターを用いて組成物［ｘ１］を塗工して塗膜１２を形成し、塗膜１２全体に紫外線を１０秒間照射する露光を行って半硬化させた。
半硬化した塗膜１２の上に組成物［ｘ２］をバーコーターを用いて塗工し、塗膜１３を形成した。この塗膜１３全体に紫外線を４秒間照射して塗膜１３を粘着性を有する半硬化物とし、次いでフォトマスクを使用して、第一部材Ａ１に形成された両溝５、６に相対する部分、及び各貯液槽７、８、９、１０となる孔に相対する部分のみを６０秒間紫外線露光し、露光部分を硬化させて非粘着性とした。
以上の工程により、第二部材Ｂ１の基材１１、接着力向上のための中間層となる厚さ１０５μｍの塗膜１２、及び厚さ９８μｍの粘着性の半硬化塗膜１３の積層体である柔軟なシート状の第二部材Ｂ１を作製した。
【００４３】
〔第一部材Ａ１と第二部材Ｂ１の固着〕
第二部材Ｂ１の接合面１３ａを第一部材Ａ１の溝形成面４ａに、第一部材Ａ１の各溝５，６や各貯液槽７，８，９，１０の孔と第二部材Ｂ１の非粘着性部分である対向面部１３ａの位置を合わせて粘着によって固着し、第一部材Ａ１の各溝５、６と第二部材Ｂ１によって毛細管状の流路１６を形成し、各孔と第二部材Ｂ１にて各貯液槽７、８、９、１０を形成して、図１及び図２に示された形状のマイクロ流体デバイス［＃１］とした。
このマイクロ流体デバイス［＃１］では、第一部材Ａ１は、第二部材Ｂ１との固着面を含む全体が非粘着性であり、第二部材Ｂ１は、第一部材Ａ１との固着面が粘着性であり、かつ貯液槽７、８、９、１０を含む流路１６ａ、１６ｂに面する部分が非粘着性である。
【００４４】
〔使用試験〕
〔ゲル原料の調製〕
アクリルアミド３８％、ビスアクリルアミド２％の混合水溶液（和光純薬工業株式会社製「電気泳動用４０％アクリルアミド水溶液」）１２５部、５倍濃度トリス硼酸緩衝液（和光純薬工業株式会社製の「５倍濃度ＴＢＥバッファー」）２００部、重合開始剤として３０％ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液（和光純薬工業株式会社製）２０部、重合開始助剤としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（和光純薬工業株式会社製）１．２部、蛍光染色剤として２．５μｇ／ｍＬ臭化エチジウム水溶液（和光純薬工業株式会社製）１部、及び６Ｍ（３６０．３ｇ／Ｌ）尿素水溶液（和光純薬工業株式会社製）６５２．８部を混合することにより、ゲル原料を調製した。
〔ゲルの充填〕
マイクロ流体デバイス［＃１］の第三貯液槽１０に適量のゲル原料の溶液を、マイクロシリンジを用いて約３００ｈＰａの圧力をかけて手動で注入したところ、該溶液は第一流路１６ａ及び第二流路１６ｂ全体に充填された。この時、第一部材Ａ１と第二部材Ｂ１間への溶液の漏洩は認められなかった。次いで、保湿箱中で２５℃で１時間保つことによりゲル原料をゲル化させた。
【００４５】
〔電気泳動〕
第一貯液槽８、第二貯液槽９及び第三貯液槽１０に電気泳動緩衝液としてトリス硼酸緩衝液（和光純薬工業株式会社製「ＴＢＥバッファー」）を注入し、白金製の針状の電極を挿入した。一方、供給用貯液槽７には、ＤＮＡ試料としてシグマ社製の「φＸ１７４・ＤＮＡ・マーカー・ＨａｅＩＩＩ・ダイジェスト」のｎｕｍバッファー希釈液０．５μＬを注入し、電極を挿入した。供給用貯液槽７と第一貯液槽８の間に駆動電圧５００Ｖを５分間通電して試料の移動を行い、次いで上記電圧を切って、供給用貯液槽７と第一貯液槽８から電極を取り外し、第二貯液槽９と第三貯液槽１０の間に駆動電圧５００Ｖを印加して電気泳動を行った。
〔第二部材Ｂ１の剥離と電気泳動試料の採取〕
電気泳動終了後、電極を取り外し、手で引っ張ることによって第一部材Ａ１から第二部材Ｂ１を剥離した。第一部材Ａ１の第二溝６にエチジウムブロマイド（和光純薬製の蛍光性インターカレーター）０．５μｇ／ｍｌをスプレーして蛍光顕微鏡（オリンパス光学製）を用いて第二溝６を観察したところ、分離した蛍光スポットが観察された。そこで、必要なスポットを、針を用いてゲルごと採取した。
〔力学特性試験〕
上と全く同様にして、力学特性試験用に別途作製したマイクロ流体デバイス（＃１）について剥離試験を行った。また、同じく別途作製した第一部材Ａ１と第二部材Ｂ１の引張り強度試験を行った。結果を表１に示す。
【００４６】
＜比較例１＞
本比較例１では、第一部材Ａ１と第二部材Ｂ１の素材の選定によっては密着強度（固着力）が部材Ａ１，Ｂ１の強度を上回り、剥離不能となることを示す。
第二部材Ｂ１の塗膜１３の素材として、第一部材Ａ１の塗膜３及び塗膜４で用いたと同じ活性エネルギー線硬化性組成物［ｘ２］を使用したこと以外は実施例１と同様にして作成したマイクロ流体デバイスは、第一部材Ａ１と第二部材Ｂ１の固着強度が強く、第二部材Ｂ１が破断して剥離不能であった。
【００４７】
＜実施例２＞
本実施例２では、接着によって固着した第一部材Ａ２と第二部材Ｂ２を、そのまま剥離する例を示す。
第二部材Ｂ２の塗膜１３の素材として活性エネルギー線硬化性組成物［ｘ４］を使用したこと、及び第一部材Ａ２と第二部材Ｂ２を粘着によって固定した後、第二部材Ｂ２側から紫外線を６０秒照射して、第二部材Ｂ２を完全に硬化させて第一部材Ａ２と接着したこと以外は、実施例１と同様にしてマイクロ流体デバイス［＃２］を作成した。
このマイクロ流体デバイス［＃２］を用いて、実施例１と全く同様にして使用試験を行った。その結果、剥離後の第二部材Ｂ２が再度の粘着性を示さないこと以外は実施例１と同様の結果を得た。
マイクロ流体デバイス［＃２］の密着強度、第一部材Ａ２と第二部材Ｂ２の強度を表１に示した。
【００４８】
＜実施例３＞
本実施例３では、剥離不能なほどに強度が低い第二部材Ｂ３を有するマイクロ流体デバイスに紫外線を照射することによって、剥離可能とする例を示す。
〔マイクロ流体デバイスの作製と使用試験〕
第二部材Ｂ３を、二軸延伸ポリスチレンシート製の基材１１上に形成する代わりに、ポリプロピレン二軸延伸シート（二村化学社製の「ＦＯＲ」、厚さ３０μｍ）上に形成したこと、塗膜１２を形成しなかったこと及び第二部材Ｂ３を第一部材Ａ３に粘着によって固着した後に上記ポリプロピレン二軸延伸シートを剥離して、塗膜１３のみから成る柔軟なシート状の第二部材Ｂ３としたこと以外は、実施例１と同様にしてマイクロ流体デバイス［＃３］を作製した。
このマイクロ流体デバイス［＃３］を用いて電気泳動を行い、電気泳動終了後にマイクロ流体デバイス［＃３］に第二部材Ｂ３側から紫外線を９０秒間照射したこと以外は、実施例１と全く同様にして使用試験を行った。
その結果、紫外線の照射により、第二部材Ｂ３が硬化すると共に粘着性を喪失し、僅かな力で第一部材Ａ３から第二部材Ｂ３を剥離出来たこと以外は実施例１と同様の結果を得た。
〔力学特性試験〕
実施例１と同様にして作製したマイクロ流体デバイス［＃３］、第一部材Ａ３、第二部材Ｂ３、及びこれらに第二部材Ｂ３側から紫外線を９０秒間照射したマイクロ流体デバイス［＃３’］、同じく紫外線を９０秒間照射した第一部材Ａ３’、及び上記紫外線を９０秒間照射した第二部材Ｂ３’について力学特性試験を行った結果を表１に示す。
【００４９】
＜比較例２＞
使用試験後のマイクロ流体デバイス［＃３］に紫外線を照射しなかったこと以外は実施例３と同様にして、第一部材Ａ３と第二部材Ｂ３の剥離を試みたが、第二部材Ｂ３が破断して剥離できなかった。
【００５０】
＜実施例４＞
本実施例４では、剥離不能なほどに強度が低い第二部材Ｂ４に補強材を固着することによって剥離可能と成す例を示す。
〔マイクロ流体デバイスの作製と使用試験〕
第二部材Ｂ４を、二軸延伸ポリスチレンシートを基材とする代わりに、ポリプロピレン二軸延伸シート（二村化学社製の「ＦＯＲ」、厚さ３０μｍ）上に形成したこと、塗膜１２を形成しなかったこと、塗膜１３の形成に紫外線を９０秒間照射して粘着性のない硬化物としたこと、塗膜１３の表面に粘着剤として５％トルエン溶液を塗布して温風乾燥することによって第二部材Ｂ４の表面を粘着性としたこと、及び第二部材Ｂ４を第一部材Ａ４に粘着によって固着した後に上記ポリプロピレン二軸延伸シートを剥離して、粘着剤が塗布された塗膜１３のみから成る第二部材Ｂ４としたこと以外は、実施例１と同様にして、第一部材Ａ４と第二部材Ｂ４から成るマイクロ流体デバイス［＃４］を作製した。
マイクロ流体デバイス［＃４］の第一部材Ａ４及び第二部材Ｂ４にそれぞれ幅２５ｍｍに切断したポリプロピレン粘着テープ（ニットー（株）製、透明ガムテープ）を貼り付け、この粘着テープをそれぞれ把持して引っ張ることによって剥離したところ、マイクロ流体デバイス［＃４］の第一部材Ａ４と第二部材Ｂ４は剥離可能であり、実施例１と同様にして剥離後に試料採取等の処置を行うことが出来た。
〔力学特性試験〕
マイクロ流体デバイス［＃４］の密着強度（粘着テープ貼付）、第一部材Ａ４と粘着テープの密着強度、第二部材Ｂ４と粘着テープの密着強度、及び第一部材Ａ４、第二部材Ｂ４と粘着テープの強度を、実施例１と同様にして測定した結果を表１に示した。
【００５１】
＜比較例３＞
実施例４と同様にして作製したマイクロ流体デバイス［＃４］を用い、第二部材Ｂ４に粘着テープを貼り付けなかったこと以外は実施例４と同様にして第一部材Ａ４と第二部材Ｂ４を剥離することを試みたが、第二部材Ｂ４が破断して剥離不能であった。
【００５２】
＜実施例５＞
本実施例５では、加温によって剥離を容易にする例を示す。
実施例４と全く同様にして作製したマイクロ流体デバイス［＃５］を用い、電気泳動終了後に、マイクロ流体デバイス［＃５］を熱風乾燥機に入れて６０℃に加温し、その温度で第一部材Ａ５から第二部材Ｂ５を剥離したこと以外は、実施例１と同様にして使用試験を行った。
その結果、加温により第二部材Ｂ５の粘着力が低下し、第二部材Ｂ５が破断することなく剥離出来た。
〔力学特性試験〕
上記マイクロ流体デバイス［＃５］、第一部材Ａ５及び第二部材Ｂ５について、６０℃にて測定した力学特性を表１に示す。
【００５３】
＜実施例６＞
本実施例６では、蒸気と接触させることによって剥離可能と成す例を示す。
〔マイクロ流体デバイスの作製と使用試験〕
第一部材Ａ６をポリスチレン製の基材１上に形成する代わりに、ポリプロピレン二軸延伸シート（二村化学社製の「ＦＯＲ」、厚さ３０μｍ）上に形成したこと、及び第二部材Ｂ６を第一部材Ａ６に粘着によって固着した後に上記ポリプロピレン二軸延伸シートを剥離して、基材の無い柔軟なシート状の第一部材Ａ６としたこと以外は実施例４と同様にして、第一部材Ａ［Ａ６］と第二部材Ｂ［Ｂ６］から成るマイクロ流体デバイス［＃６］を作製した。
マイクロ流体デバイス［＃６］をノルマルヘキサンの入ったガラス製デシケーター中に入れ、４０℃の恒温器中に一時間静置した後、室温にて第一部材Ａ６と第二部材Ｂ６（それぞれ第一部材Ａ６’、第二部材Ｂ６’とする）を引っ張ったところ容易に剥離した。
第一部材Ａ６’と第二部材Ｂ６’の密着強度、及び第一部材Ａ６’、第二部材Ｂ６’の強度を表１に示す。
【００５４】
＜実施例７＞
本実施例７では、液体と接触させることによって剥離可能と成す例を示す。
実施襟６と同様にして作製したマイクロ流体デバイス［＃７］を用いて、ノルマルヘキサン蒸気と接触させる代わりに、２４±１℃にて１２時間ノルマルヘキサンに浸漬したこと以外は実施例６と同様の試験を行ったところ、実施例６と同様の結果を得た。
マイクロ流体デバイス［＃７］、第一部材Ａ７、第二部材Ｂ７のノルマルヘキサン浸漬後（それぞれマイクロ流体デバイス［＃７’］、第一部材Ａ７’、第二部材Ｂ７’とする）の密着強度と部材強度を表１に示す。
【００５５】
＜比較例４＞
実施例１の第二部材Ｂの代わりに、厚み１ｍｍのシリコンラバーを指で押さえつけて密着させたこと以外は実施例１と同様の使用試験を行ったところ、シリコンラバーを指で押さえつけた状態を保持しないと、ゲル原料が第一部材とシリコンラバーの間から漏洩し、流路に充填することができなかった。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、マイクロ流体デバイスの使用時には流路からの試料の漏洩が無く、必要な時に第二部材を容易に剥離して流路を露出させて流路内の試料を採取したり分析するなどの処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例によるマイクロ流体デバイスの平面図である。
【図２】図１に示すマイクロ流体デバイスのＣ−Ｃ線縦断面図である。
【図３】図２に示すマイクロ流体デバイスについてＤ−Ｄ線水平断面で示す第一部材の平面図である。
【図４】第一実施例によるマイクロ流体デバイスの第二部材を第一部材から剥離させる状態を示す縦断面図である。
【図５】第二実施例によるマイクロ流体デバイスの縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ　第一部材
Ｂ　第二部材
４ａ　溝形成面（表面）
１６　流路
２０、３０　マイクロ流体デバイス
３１　補強材
【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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