(57)【要約】【課題】小型のマイクロ化学システム用チップを提供することにある。【解決手段】マイクロ化学システム用チップ１０は、矩形平板状のガラス製チャンネル板１１と、その上面に接合された矩形平板状のガラス製カバー板１２とから成る。チャンネル板１１の上面には、微細流路１３が形成されており、微細流路１３は、直線状の検出用流路１４と、検出用流路１４の一端に二又状にその一端が夫々接続され、検出用流路１４に検出対象物としての試料溶液を夫々注入する注入用流路１５，１６と、検出用流路１４の他端に二又状にその一端が夫々接続され、検出された試料溶液を夫々排出する排出用流路１７，１８とから成る。流入用流路１５，１６は、その内側面１５ａ，１６ａの挟角が互いに第１挟角θ１をなし、仮想交点Ａ０で交わり、内側面１５ａ，１６ａは、屈折点Ｂで屈折し、その挟角が第２挟角θ２をなし、交点Ａにおいて互いに交わる。【選択図】　　　図２
2004125477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料溶液を収容する微細流路を有するチャンネル部材と、前記チャンネル部材に接合された平板状のカバー部材とを備えるマイクロ化学システム用チップにおいて、前記微細流路は、試料の検出を行うべく試料を収容する検出流路と、前記検出流路の一端に二又状に第１挟角でその一端において夫々接続され、前記検出流路に前記試料を流入する一対の流入流路とを備え、前記一対の流入流路の各内側面は、前記第１挟角をなす一対の第１側面と、前記第１側面に対して外側に屈折して第２挟角をなし、互いに接続する一対の第２側面とを有することを特徴とするマイクロ化学システム用チップ。
【請求項２】
前記第１挟角は２０〜６０°であることを特徴とする請求項１記載のマイクロ化学システム用チップ。
【請求項３】
前記第１挟角は３０〜５０°であることを特徴とする請求項２記載のマイクロ化学システム用チップ。
【請求項４】
前記第２挟角は９０〜１２０°であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のマイクロ化学システム用チップ。
【請求項５】
前記第２挟角は１００〜１１０°であることを特徴とする請求項４記載のマイクロ化学システム用チップ。
【請求項６】
前記第２側面の長手方向長さＬは前記微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／２０≦Ｌ≦Ｗ／１０であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のマイクロ化学システム用チップ。
【請求項７】
前記第２側面の長手方向長さＬは前記微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／１５≦Ｌ≦Ｗ／１２であることを特徴とする請求項６記載のマイクロ化学システム用チップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ化学システム用チップに関し、特に小型のマイクロ化学システム用チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ化学システムは、化学反応を微小空間で行うための集積化技術の１つとして、化学反応の高速化や微少量での反応、オンサイト分析等の観点から注目されている。
【０００３】
マイクロ化学システムは、マイクロ化学システム用チップに形成された微細な流路の中で微量の液中試料の混合、反応、分離、抽出、検出等を行うものであり、反応の例としてはジアゾ化反応、ニトロ化反応、抗原抗体反応があり、抽出、分離の分野の例には溶媒抽出、電気泳動分離、カラム分離、化学分析などがある。
【０００４】
このマイクロ化学システムでは液中試料の量が微量でなので、高感度な検出方法が必須である。このような方法としては、微細な流路内の液中試料の光吸収により発生する熱レンズ効果を利用した光熱変換分光分析法が確立されている。
【０００５】
従来のマイクロ化学システム用チップは、微細流路が形成された矩形のチャンネル板と、このチャンネル板上に載置された同一形状且つ同一サイズの矩形のカバー板とから成り、微細流路は、直線状の検出用流路と、検出用流路の一端にその一端が夫々接続された第１の注入用流路及び第２の注入用流路と、検出用流路の他端にその一端が夫々接続された第１の排出用流路及び第２の排出用流路とから成る。カバー板は、第１及び第２の注入用流路各々の他端に対応する位置に形成された一対の注入孔と、第１及び第２の排出用流路各々の他端に対応する位置に形成された一対の排出孔とを備える（例えば、特許文献１）。
【０００６】
この従来のマイクロ化学システム用チップにおいて、一対の注入孔の一方から注入された試料溶液、及び他方の注入孔から注入された他の試料溶液は、検出用流路で混合された後、熱レンズ効果を利用した光熱変換分光分析がなされて、さらに一対の排出孔の夫々から排出される。
【０００７】
第１，第２の注入用流路から流入して、検出用流路で混合される２種類の試料溶液が検出用流路において２層界面を維持した層流であると、検出用流路におけるこの２種類の試料溶液の溶媒抽出等の反応は、この２種類の試料溶液の比界面積が大きくなるために反応効率が良いものとなると共に、検出用流路の他端においてこの２種類の試料溶液を第１，第２の排出用流路に容易に分離できる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２９８１０９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、検出用流路におけるこれらの２種類の試料溶液の流速を所定の値より低くすると、これらの試料溶液の界面張力の影響によって２層界面が不安定となり、これらの２種類の試料溶液の流れが乱流となる。検出用流路において２種類の試料溶液各々の流れを２層界面を維持した層流とするためには、検出用流路においてこれらの２種類の試料溶液の流速を所定の値以上に維持する必要があり、検出用流路においてこれらの２種類の試料溶液の反応時間を確保するためには検出用流路の長さを長くしなければならず、マイクロ化学システム用チップを小型化することができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、小型のマイクロ化学システム用チップを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のマイクロ化学システム用チップは、試料溶液を収容する微細流路を有するチャンネル部材と、前記チャンネル部材に接合された平板状のカバー部材とを備えるマイクロ化学システム用チップにおいて、前記微細流路は、試料の検出を行うべく試料を収容する検出流路と、前記検出流路の一端に二又状に第１挟角でその一端において夫々接続され、前記検出流路に前記試料を流入する一対の流入流路とを備え、前記一対の流入流路の各内側面は、前記第１挟角をなす一対の第１側面と、前記第１側面に対して外側に屈折して第２挟角をなし、互いに接続する一対の第２側面とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載のマイクロ化学システム用チップによれば、一対の流入流路の各内側面は、第１挟角をなす一対の第１側面と、第１側面に対して外側に屈折して第２挟角をなし、互いに接続する一対の第２側面とを有するので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップを小型化することができる。
【００１３】
請求項２記載のマイクロ化学システム用チップは、請求項１記載のマイクロ化学システム用チップにおいて、前記第１挟角は２０〜６０°であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第１挟角は２０〜６０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を安定な層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップをより小型化することができる。
【００１５】
請求項３記載のマイクロ化学システム用チップは、請求項２記載のマイクロ化学システム用チップにおいて、前記第１挟角は３０〜５０°であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第１挟角は３０〜５０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液をより安定な層流とすることができ、さらに試料溶液の流量を低下させることができ、もってマイクロ化学システム用チップをさらに小型化することができる。
【００１７】
請求項４記載のマイクロ化学システム用チップは、請求項１乃至３いずれか１項に記載のマイクロ化学システム用チップにおいて、前記第２挟角は９０〜１２０°であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２挟角は９０〜１２０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を安定な層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップをより小型化することができる。
【００１９】
請求項５記載のマイクロ化学システム用チップは、請求項４記載のマイクロ化学システム用チップにおいて、前記第２挟角は１００〜１１０°であることを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２挟角は１００〜１１０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液をより安定な層流とすることができ、さらに試料溶液の流量を低下させることができ、もってマイクロ化学システム用チップをさらに小型化することができる。
【００２１】
請求項６記載のマイクロ化学システム用チップは、請求項１乃至５いずれか１項に記載のマイクロ化学システム用チップにおいて、前記第２側面の長手方向長さＬは前記微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／２０≦Ｌ≦Ｗ／１０であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２側面の長手方向長さＬは微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／２０≦Ｌ≦Ｗ／１０であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を安定な層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップをより小型化することができる。
【００２３】
請求項７記載のマイクロ化学システム用チップは、請求項６記載のマイクロ化学システム用チップにおいて、前記第２側面の長手方向長さＬは前記微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／１５≦Ｌ≦Ｗ／１２であることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２側面の長手方向長さＬは微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／１５≦Ｌ≦Ｗ／１２であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液をより安定な層流とすることができ、さらに試料溶液の流量を低下させることができ、もってマイクロ化学システム用チップをさらに小型化することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、一方の面に試料溶液を収容する微細流路を有するチャンネル部材と、一方の面に接合された平板状のカバー部材とを備えるマイクロ化学システム用チップにおいて、微細流路は、試料の検出を行うべく試料を収容する検出流路と、検出流路の一端に二又状に所定の挟角でその一端において夫々接続され、検出流路に試料を流入する一対の流入流路を備え、一対の流入流路の一対の内側面は、所定の挟角を形成する一対の第１側面と、第１側面に対して内側に屈折して所定の他の挟角を形成し、互いに接続する一対の第２側面から成るマイクロ化学システム用チップとすることにより、好ましくは、所定の挟角は２０〜６０°であると、好ましくは、所定の他の挟角は９０〜１２０°であると、上記試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップを小型化することができることを見出した。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係るマイクロ化学システム用チップの概略構造を示す斜視図である。
【００２７】
図１において、マイクロ化学システム用チップ１０は、縦３０ｍｍ、横７０ｍｍ、及び厚さ１ｍｍの矩形平板状のガラス製チャンネル板１１と、チャンネル板１１と同一形状且つ同一サイズであり、チャンネル板１１の上面に接合された矩形平板状のガラス製カバー板１２とから成る。
【００２８】
チャンネル板１１の上面には、微細流路１３が形成されており、微細流路１３は、光熱変換分光分析法を用いて試料の検出を行うべく検出対象としての試料溶液を流す直線状の検出用流路１４と、検出用流路１４の一端に二又状にその一端が夫々接続され、検出用流路１４に検出対象物としての試料溶液を夫々注入する注入用流路１５，１６と、検出用流路１４の他端に二又状にその一端が夫々接続され、検出された試料溶液を夫々排出する排出用流路１７，１８とから成る。
【００２９】
これらの注入用流路１５，１６は、その各先端に貫通孔１９を有し、これらの貫通孔１９には、夫々、チャンネル板１１の下面からキャピラリチューブ２０が嵌挿されている。また、上記排出用流路１７，１８は、その各先端に貫通孔２１を有し、これらの貫通孔２１には、チャンネル板１１の下面からキャピラリチューブ２２が嵌挿されている。
【００３０】
上記のように微細流路１３が形成されたチャンネル板１１の上面にカバー板１２が接合されることにより、キャピラリチューブ２０夫々から注入された試料溶液は、検出用流路１４で混合された後、そこで熱レンズ効果を利用した試料の検出がなされて、さらにキャピラリチューブ２２から排出される。
【００３１】
図２は、図１におけるチャンネル板１１の概略構造を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は検出用流路１４及び流入用流路１５，１６の部分拡大図である。
【００３２】
図２（ａ）及び（ｂ）において、微細流路１３の検出用流路１４、流入用流路１５，１６、及び排出用流路１７，１８の流路幅Ｗは、例えば１００μｍであり、また、流路深さｈは、例えば５０μｍである。
【００３３】
流入用流路１５，１６は、互いに検出用流路１４の長手方向中心軸に関して対象に、検出用流路１４の一端と二又状に夫々接続しており、流入用流路１５，１６は、その内側面１５ａ，１６ａの挟角が互いに第１挟角θ１をなし、仮想交点Ａ０で交わり、内側面１５ａ，１６ａは、屈折点Ｂで屈折し、内側面１５ａ，１６ａの挟角が第２挟角θ２をなし、交点Ａにおいて互いに交わる。第１挟角θ１は１８０°より小さく、且つ第２挟角θ２より小さい角度であり、交点Ａと屈折点Ｂ間の距離である屈折流路長はＬである。
【００３４】
図１のマイクロ化学システム用チップ１０は、以下の方法で製造される。
【００３５】
まず、縦３０ｍｍ、横７０ｍｍ、及び厚さ１ｍｍの矩形平板状の２つのガラス製基板を作製し、この一方のガラス製基板の一方の表面上に流路幅Ｗが１００μｍの図１におけるチャンネル板１１の微細流路１３をＣＯ２レーザーを照射することにより形成する。次いで、上記微細流路１３が形成されたガラス基板の一方の表面を研磨することにより、この微細流路１３の流路深さｈが５０μｍにし、微細流路１３の流入用流路１５，１６の各先端に貫通孔１９を、排出用流路１７，１８の各先端に貫通孔２１を夫々形成し、チャンネル板１１を作製する。このチャンネル板１１の微細流路１３が形成された一方の表面上に、上記ガラス製基板の他方であるカバー板１２を載置し、このチャンネル板１１及びカバー板１２を熱接合し、貫通孔１９にキャピラリチューブ２０を、貫通孔２１にキャピラリチューブ２２を嵌挿することによりマイクロ化学システム用チップ１０を作製する。
【００３６】
なお、図１のマイクロ化学システム用チップ１０の製造方法は、上記に限られるものではない。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００３８】
まず、上記方法により微細流路１３の流路幅Ｗが１００μｍ、流路深さｈが５０μｍ、屈折流路長Ｌが５μｍ、第１挟角θ１が４５°であるマイクロ化学システム用チップ１０を作製した。このマイクロ化学システム用チップ１０の中から、表１に示すように、第２挟角θ２が９０°である実施例１、第２挟角θ２が１００°である実施例２、第２挟角θ２が１１０°である実施例３、及び第２挟角θ２が１２０°である実施例４と、第２挟角θ２が４５°である比較例１、第２挟角θ２が８０°である比較例２、第２挟角θ２が１２５°である比較例３、及び第２挟角θ２が１３０°である比較例４を準備した。
【００３９】
【表１】
2004125477.tif 000003
【００４０】
上記実施例１〜４及び比較例１〜４のキャピラリチューブ２０の一方に水を、キャピラリチューブ２０の他方に酢酸エチルを夫々流量０．５μｍ３／ｓで流入し、微細流路１３の検出用流路１４の交点Ａ近傍の水及び酢酸エチルの混合溶液の渦度ωの測定を行い、この測定した渦度ωに基づいてこの混合溶液の流れの評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
表１において、流れ評価は、上記混合溶液の流れの状態を評価したものであり、測定した渦度ωが、０．６×１０４ｓ−１＜ω、又は−０．６×１０４ｓ−１＞ωであり、上記混合溶液が乱流であるマイクロ化学システム用チップ１０を×、０．４×１０４ｓ−１＜ω≦０．６×１０４ｓ−１、又は−０．６×１０４ｓ−１≦ω＜−０．４×１０４ｓ−１であり、上記混合溶液が比較的乱れの少ない流れであるマイクロ化学システム用チップ１０を△、−０．４×１０４ｓ−１≦ω≦０．４×１０４ｓ−１であり、上記混合溶液が層流であるマイクロ化学システム用チップ１０を○で夫々表す。
【００４２】
表１から、図１のマイクロ化学システム用チップ１０の第２挟角θ２が６０°＞θ２、又は１２０°＜θ２の場合は、検出用流路１４における上記混合溶液の流れが不安定であり乱流となるが、第２挟角θ２が６０°≦θ２≦１２０°の場合は、検出用流路１４における混合溶液の流れを安定させ、層流とすることができ、さらに、第２挟角θ２が１００°≦θ２≦１１０°の場合は、検出用流路１４における混合溶液の流れをさらに安定させることできることが分かった。
【００４３】
これは、第２挟角θ２が６０°＞θ２の場合は、第２挟角θ２の角度が小さいために流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａの近傍で合流するので、この２試料溶液の２層界面に渦が発生し、これらの試料溶液の流れが不安定になって乱流となり、また、第２挟角θ２が１２０°＜θ２の場合は、第２挟角θ２の角度が大きいために流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａ方向に回り込み、交点Ａと屈折点Ｂの間で２試料溶液夫々に渦が発生するので、２層界面に渦が発生し、これらの試料溶液の流れが不安定になって乱流となるが、第２挟角θ２が６０°≦θ２≦１２０°の場合は、流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａ方向に回り込まず、また、交点Ａと屈折点Ｂの間で２試料溶液夫々に渦が発生ことなく交点Ａからずれた点で夫々合流するので、２試料溶液の混合により２試料溶液の２層界面を安定させることができ、もって２試料溶液の流れを層流とすることができるものと考えられる。
【００４４】
次に、上記方法により微細流路１３の流路幅Ｗが１００μｍ、流路深さｈが５０μｍ、屈折流路長Ｌが５μｍ、第２挟角θ２が９０°であるマイクロ化学システム用チップ１０を作製した。このマイクロ化学システム用チップ１０の中から、表２に示すように、第１挟角θ１が２０°である実施例５、第１挟角θ１が３５°である実施例６、第１挟角θ１が４５°である実施例７、第１挟角θ１が６０°である実施例８と、第１挟角θ１が１０°である比較例５、第１挟角θ１が１７°である比較例６、第１挟角θ１が６２°である比較例７、及び第１挟角θ１が７０°である比較例８を準備した。
【００４５】
【表２】
2004125477.tif 000004
【００４６】
上記実施例５〜８及び比較例５〜８に対し上記と同様に渦度ωの測定を行い、流れの評価を行った。結果を表２に示す。
【００４７】
次に、上記方法により微細流路１３の流路幅Ｗが１００μｍ、流路深さｈが５０μｍ、屈折流路長Ｌが５μｍ、第２挟角θ２が１２０°であるマイクロ化学システム用チップ１０を作製した。このマイクロ化学システム用チップ１０の中から、表３に示すように、第１挟角θ１が２０°である実施例９、第１挟角θ１が３５°である実施例１０、第１挟角θ１が４５°である実施例１１、及び第１挟角θ１が６０°である実施例１２と、第１挟角θ１が９°である比較例９、第１挟角θ１が１８°である比較例１０、第１挟角θ１が６１°である比較例１１、及び第１挟角θ１が７２°である比較例１２を準備した。
【００４８】
【表３】
2004125477.tif 000005
【００４９】
上記実施例９〜１２及び比較例９〜１２に対し上記と同様に渦度ωの測定を行い、流れの評価を行った。結果を表３に示す。
【００５０】
表２及び表３から、図１のマイクロ化学システム用チップ１０の第１挟角θ１が２０°＞θ１、又は６０°＜θ１の場合は、検出用流路１４における上記混合溶液の流れが不安定であり乱流となるが、第１挟角θ１が２０°≦θ１≦６０°の場合は、検出用流路１４における混合溶液の流れを安定させ、層流とすることができ、さらに、第１挟角θ１が３０°≦θ１≦５０°の場合は、検出用流路１４における混合溶液の流れをさらに安定させることができることが分かった。
【００５１】
これは、第１挟角θ１が２０°＞θ１の場合は、第１挟角θ１の角度が小さく、第２挟角θ２との差が大きいために、流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａ方向に回り込み、交点Ａと屈折点Ｂの間で２試料溶液夫々に渦が発生するので、２層界面に渦が発生し、これらの試料溶液の流れが不安定になって乱流となり、また、第１挟角θ１が６０°＜θ１の場合は、第１挟角θ１の角度が大きいために流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａの近傍で合流するので、この２試料溶液の２層界面に渦が発生し、これらの試料溶液の流れが不安定になって乱流となるが、第１挟角θ１が２０°≦θ１≦６０°の場合は、流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａ方向に回り込まず、交点Ａと屈折点Ｂの間で２試料溶液夫々に渦が発生ことなく交点Ａからずれた点で夫々合流するので、２試料溶液の混合により２試料溶液の２層界面を安定させることができ、もって２試料溶液の流れを層流とすることができるものと考えられる。
【００５２】
次に、上記方法により微細流路１３の流路幅Ｗが１００μｍ、流路深さｈが５０μｍ、第１挟角θ１が６０°、第２挟角θ２が９０°であるマイクロ化学システム用チップ１０を作製した。このマイクロ化学システム用チップ１０の中から、表４に示すように、屈折流路長Ｌが５μｍである実施例１３、屈折流路長Ｌが７μｍである実施例１４、屈折流路長Ｌが８μｍである実施例１５、及び屈折流路長Ｌが１０μｍである実施例１６と、屈折流路長Ｌが２μｍである比較例１３、屈折流路長Ｌが４μｍである比較例１４、屈折流路長Ｌが１１μｍである比較例１５、及び屈折流路長Ｌが１６μｍである比較例１６を準備した。
【００５３】
【表４】
2004125477.tif 000006
【００５４】
上記実施例１３〜１６及び比較例１３〜１６に対し上記と同様に渦度ωの測定を行い、流れの評価を行った。結果を表４に示す。
【００５５】
次に、上記方法により微細流路１３の流路幅Ｗが１００μｍ、流路深さｈが５０μｍ、第１挟角θ１が２０°、第２挟角θ２が１２０°であるマイクロ化学システム用チップ１０を作製した。このマイクロ化学システム用チップ１０の中から、表５に示すように、屈折流路長Ｌが５μｍである実施例１７、屈折流路長Ｌが７μｍである実施例１８、屈折流路長Ｌが８μｍである実施例１９、及び屈折流路長Ｌが１０μｍである実施例２０と、屈折流路長Ｌが１μｍである比較例１７、屈折流路長Ｌが３μｍである比較例１８、屈折流路長Ｌが１２μｍである比較例１９、及び屈折流路長Ｌが１５μｍである比較例２０を準備した。
【００５６】
【表５】
2004125477.tif 000007
【００５７】
上記実施例１７〜２０及び比較例１７〜２０に対し上記と同様に渦度ωの測定を行い、流れの評価を行った。結果を表５に示す。
【００５８】
表４及び表５から、図１のマイクロ化学システム用チップ１０の屈折流路長Ｌが５μｍ＞Ｌ、又は１０μｍ＜Ｌの場合は、検出用流路１４における上記混合溶液の流れが不安定であり乱流となるが、屈折流路長Ｌが５μｍ≦Ｌ≦１０μｍの場合、すなわち、屈折流路長ＬがＷ／２０≦Ｌ≦Ｗ／１０の場合は、検出用流路１４における混合溶液の流れを安定させ、層流とすることができ、さらに、屈折流路長ＬがＷ／１５≦Ｌ≦Ｗ／１２の場合は、検出用流路１４における混合溶液の流れをさらに安定させることができることが分かった。
【００５９】
これは、屈折流路長Ｌが５μｍ＞Ｌの場合は、屈折流路長Ｌが短いために、流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａの近傍で合流するので、この２試料溶液の２層界面に渦が発生し、これらの試料溶液の流れが不安定になって乱流となり、また、屈折流路長Ｌが１０μｍ＜Ｌの場合は、屈折流路長Ｌが長いために、流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａ方向に回り込み、交点Ａと屈折点Ｂの間で２試料溶液夫々に渦が発生するので、２層界面に渦が発生し、これらの試料溶液の流れが不安定になって乱流となるが、屈折流路長Ｌが５μｍ≦Ｌ≦１０μｍの場合は、流入用流路１５，１６から検出用流路１４に流入した２つの試料溶液が交点Ａ方向に回り込まず、交点Ａと屈折点Ｂの間で２試料溶液夫々に渦が発生ことなく交点Ａからずれた点で夫々合流するので、２試料溶液の混合により２試料溶液の２層界面を安定させることができ、もって２試料溶液の流れを層流とすることができるものと考えられる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載のマイクロ化学システム用チップによれば、一対の流入流路の各内側面は、第１挟角をなす一対の第１側面と、第１側面に対して外側に屈折して第２挟角をなし、互いに接続する一対の第２側面とを有するので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップを小型化することができる。
【００６１】
請求項２記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第１挟角は２０〜６０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を安定な層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップをより小型化することができる。
【００６２】
請求項３記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第１挟角は３０〜５０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液をより安定な層流とすることができ、さらに試料溶液の流量を低下させることができ、もってマイクロ化学システム用チップをさらに小型化することができる。
【００６３】
請求項４記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２挟角は９０〜１２０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を安定な層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップをより小型化することができる。
【００６４】
請求項５記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２挟角は１００〜１１０°であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液をより安定な層流とすることができ、さらに試料溶液の流量を低下させることができ、もってマイクロ化学システム用チップをさらに小型化することができる。
【００６５】
請求項６記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２側面の長手方向長さＬは微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／２０≦Ｌ≦Ｗ／１０であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液を安定な層流とすることができ、もってマイクロ化学システム用チップをより小型化することができる。
【００６６】
請求項７記載のマイクロ化学システム用チップによれば、第２側面の長手方向長さＬは微細流路の幅Ｗに対し、Ｗ／１５≦Ｌ≦Ｗ／１２であるので、試料溶液の流量を低下させても検出流路においてこれらの試料溶液をより安定な層流とすることができ、さらに試料溶液の流量を低下させることができ、もってマイクロ化学システム用チップをさらに小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマイクロ化学システム用チップの概略構造を示す斜視図である。
【図２】図１におけるチャンネル板１１の概略構造を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は検出用流路１４及び流入用流路１５，１６の部分拡大図である。
【符号の説明】
１０　マイクロ化学システム用チップ
１１　チャンネル板
１２　カバー板
１３　微細流路
【図１】
2004125477.tif 000008
【図２】
2004125477.tif 000009