(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路につながる穴が設けられた基板と、
前記穴を囲むようにして前記基板上に配置された筒状のリザーバであって、前記基板に対する設置面に窪みが設けられ、外壁から前記設置面の窪みに達し、接着剤が注入される注入孔が設けられた前記リザーバと、
前記窪みの内部に配置された、前記基板及び前記リザーバを接着する接着部
とを備えることを特徴とする電気泳動用チップ。
【請求項２】
前記窪み内の空気を排出するために、前記窪みに達する排出孔が前記リザーバに更に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用チップ。
【請求項３】
前記窪みが前記設置面において、前記リザーバの筒状の部分の内壁を少なくとも一周していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動用チップ。
【請求項４】
前記リザーバが、前記基板を覆う保護ケースに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気泳動用チップ。
【請求項５】
流路につながる穴が設けられた基板と、
前記穴を囲むようにして前記基板上に配置される筒状のリザーバであって、前記基板に対する設置面に窪みが設けられ、外壁から前記設置面の窪みに達する注入孔が設けられた前記リザーバと、
前記窪みの内部に注入される、前記基板及び前記リザーバを接着する接着剤
とを備えることを特徴とする電気泳動用チップのキット。
【請求項６】
前記接着剤が常温硬化ゴムであることを特徴とする請求項５に記載の電気泳動用チップのキット。
【請求項７】
流路につながる穴が設けられた基板上に、前記基板に対する設置面に窪みが設けられ、外壁から前記設置面の窪みに達する注入孔が設けられた筒状のリザーバを、前記穴を囲むように配置するステップと、
前記注入孔を介して、前記窪みに接着剤を注入するステップと、
前記接着剤を硬化して、前記基板及び前記リザーバを接着するステップ
とを含むことを特徴とする電気泳動用チップの製造方法。
【請求項８】
前記注入される接着剤が常温硬化ゴムであることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動用チップの製造方法。
【請求項９】
前記窪みが前記リザーバの内壁まで続いていることを特徴とする請求項７又は８に記載の電気泳動用チップの製造方法。
【請求項１０】
前記接着剤を注入するステップの前に、前記筒状のリザーバの内周形状と等しい断面形状を有する棒を、前記リザーバに挿入するステップを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動用チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動技術に関し、特に電気泳動用チップ、電気泳動用チップのキット及び電気泳動用チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デオキシリボ核酸(DNA)等の生体分子の解析装置として、ゲルを2枚のガラス板で挟んだ電気泳動装置が従来知られている。さらに近年、基板に設けられた流路を用いて生体分子を泳動させる電気泳動装置も広まっている（例えば、特許文献1, 2参照。）。しかしリソグラフィ法等によって作成された基板デバイスによる電気泳動において、基板に設けられた開口穴をリザーバとしてバッファを溜めると、基板の厚さが例えば0.7mm等と薄いため、リザーバの容量が限定される。そのため、基板上に別途設けられた円筒状のリザーバが必要となる。しかしガラス基板へのリザーバの接着は、正確な位置決め、液漏れ対策、及び泳動流路への接着剤の進入回避等が必要であった。
【特許文献１】特開2002-310858号公報
【特許文献２】特表2007-506092号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、製作が容易なリザーバ付き電気泳動用チップ、電気泳動用チップのキット及び電気泳動用チップの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第1の特徴は、（イ）流路につながる穴が設けられた基板と、（ロ）穴を囲むようにして基板上に配置された筒状のリザーバであって、基板に対する設置面に窪みが設けられ、外壁から設置面の窪みに達し、接着剤が注入される注入孔が設けられたリザーバと、（ハ）窪みの内部に配置された、基板及びリザーバを接着する接着部とを備える電気泳動用チップであることを要旨とする。
【０００５】
本発明の第2の特徴は、（イ）流路につながる穴が設けられた基板と、（ロ）穴を囲むようにして基板上に配置される筒状のリザーバであって、基板に対する設置面に窪みが設けられ、外壁から設置面の窪みに達する注入孔が設けられたリザーバと、（ハ）窪みの内部に注入される、基板及びリザーバを接着する接着剤とを備える電気泳動用チップのキットであることを要旨とする。
【０００６】
本発明の第3の特徴は、（イ）流路につながる穴が設けられた基板上に、基板に対する設置面に窪みが設けられ、外壁から設置面の窪みに達する注入孔が設けられた筒状のリザーバを、穴を囲むように配置するステップと、（ロ）注入孔を介して、窪みに接着剤を注入するステップと、（ハ）接着剤を硬化して、基板及びリザーバを接着するステップとを含む電気泳動用チップの製造方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、製作が容易なリザーバ付き電気泳動用チップ、電気泳動用チップのキット及び電気泳動用チップの製造方法を提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【０００９】
（第1の実施の形態）
本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動用チップは、図1、II-II方向から見た断面図である図2、及びIII-III方向から見た断面図である図3に示すように、流路35が設けられた第1の基板31、第1の基板31上に配置された、流路35につながる穴36, 37が設けられた第2の基板32、穴36を囲むようにして第2の基板32上に配置された筒状のリザーバ100A、及び穴37を囲むようにして第2の基板32上に配置された筒状のリザーバ100Bを備える。
【００１０】
図4及びV-V方向から見た断面図である図5に示すように、第1の基板31の表面には溝である流路35が設けられている。例えば、流路35の幅は90μmであり、深さは40μmである。図6及びVII-VII方向から見た断面図である図7に示すように、第2の基板32の穴36は流路35の一方の端部に位置合わせされ、穴37は流路35の他方の端部に位置合わせされている。穴36, 37のそれぞれの直径は、例えば2mmである。第1の基板31及び第2の基板32のそれぞれの材料としては、例えばケイ酸塩ガラス、石英(SiO2)、及びシリコン(Si)等が使用可能である。流路35は、例えばフォトリソグラフィ法あるいはマイクロマシニング法等により形成されている。穴36, 37のそれぞれは、例えばサンドブラスト法等により形成されている。
【００１１】
図2及び図3に示すように、少なくとも筒状の部分を有するリザーバ100Aの第2の基板32に対する設置面には窪み50Aが設けられている。またリザーバ100Aには、上方から見た斜視図である図8に示すように、外壁から設置面の窪み50Aに達する注入孔121Aと排出孔122Aが設けられている。下方から見た斜視図である図9に示すように、筒状のリザーバ100Aの設置面140Aにおいて、窪み50Aは少なくとも1周している。図2及び図3に示す少なくとも筒状の部分を有するリザーバ100Bの第2の基板32に対する設置面には窪み50Bが設けられている。またリザーバ100Bには、外壁から窪み50Bに達する注入孔121Bと排出孔122Bが設けられている。リザーバ100A, 100Bのそれぞれの材料には、アクリル樹脂等が使用可能である。
【００１２】
さらに電気泳動用チップは、窪み50Aの内部に配置された、第2の基板32及びリザーバ100Aを接着する接着部20Aと、窪み50Bの内部に配置された、第2の基板32及びリザーバ100Bを接着する接着部20Bとを備える。接着部20A, 20Bのそれぞれの材料には、常温硬化(RTV: Room Temperature Vulcanizable)ゴム等が使用可能である。
【００１３】
次に図1乃至図3を参照して、第1の実施の形態に係る電気泳動用チップの使用方法について説明する。まずリザーバ100Aに泳動分離媒体を注ぎ、穴36、流路35、及び穴37を泳動分離媒体で充填する。次に穴36, 37を充填する泳動分離媒体を除去する。その後、穴36をデオキシリボ核酸(DNA)又はリボ核酸(RNA)等の生体分子検体を含むサンプル溶液で充填し、穴37及びリザーバ100Bをバッファで充填する。その後、流路35の両端の間に電圧を所定の時間印加し、検体を流路35内に導入する。次に穴36内のサンプルを除去、洗浄した後、穴36及びリザーバ100Aにバッファを注ぎ、流路35両端に電圧を印加して、泳動を行う。
【００１４】
以上示した第1の実施の形態に係る電気泳動用チップによれば、リザーバ100A, 100Bが、窪み50A, 50Bの内部に配置された接着部20A, 20Bで第2の基板32に接着されているため、サンプル溶液が液漏れするおそれがない。また第1の実施の形態に係る電気泳動チップを廃棄する際には、例えばケイ酸塩ガラス製の第1及び第2の基板31, 32と、アクリル樹脂製のリザーバ100A, 100Bとを分離すれば、分別して廃棄することが可能となる。さらにリザーバ100A, 100Bに多量のバッファを溜めることができるため、泳動中の乾燥や濃度変化を防止することが可能となる。
【００１５】
次に第1の実施の形態に係る電気泳動用チップの製造方法について説明する。
【００１６】
まず図1及び図2に示すように、穴36を囲むようにして第2の基板32上に筒状のリザーバ100Aを配置し、穴37を囲むようにして第2の基板32上に筒状のリザーバ100Bを配置する。次に、リザーバ100Aを第2の基板32に押しつけながら、リザーバ100Aの注入孔121AにRTVゴム等の接着剤を注入する。
【００１７】
注入された接着剤は、注入孔121Aから環状に設けられた窪み50Aに進入する際に左右二手に分かれて、窪み50Aの内部の空気を排出孔122Aから押し出しながら、窪み50Aの内部を進行する。窪み50Aの内部が接着剤で充填され、接着剤が排出孔122Aに到達した時点で、接着剤の注入を中止する。この時、第1の基板31の裏面から、窪み50Aの内部に接着剤が充填されているか確認し、不足している場合は、さらに注入してもよい。なお排出孔122Aから接着剤が出てきた場合は、拭き取る。その後、接着剤を硬化させて接着部20Aを形成させ、リザーバ100Aを第2の基板32に固定する。また、リザーバ100Bをリザーバ100Aと同様に第2の基板32上に固定し、第1の実施の形態に係る電気泳動用チップの製造方法を終了する。
【００１８】
例えばリザーバの設置面が平坦である場合、リザーバの設置面に接着剤を塗布して基板に貼り付けると、はみ出た接着剤が基板に設けられた流路に流入するおそれがある。そのため、基板へのリザーバの貼り付けは、熟練した技術者が細心の注意を払って行う必要が生じる。これに対し、第1の実施の形態に係る電気泳動用チップの製造方法によれば、リザーバ100Aに注入孔121A、窪み50A、及び排出孔122Aが設けられているため、注入孔121Aから接着剤を注入すれば、接着剤が穴36の内部まであふれ出すおそれがない。そのため、大容量のリザーバ100Aを容易に第2の基板32に確実に接着することが可能となる。なお接着剤は1液型、2液型、加熱硬化型、及び紫外線(UV)硬化型等も使用可能である。しかし、加熱装置やUV照射装置を使用しない1液型のRTVゴムが取り扱いが容易であり好ましい。また粘度及び流動性が高いRTVゴムを使用することにより、窪み50A, 50Bからの漏れを防止することが可能となる。
【００１９】
（第2の実施の形態）
第2の実施の形態に係る電気泳動用チップの上面図は図1と同様である、しかし第2の実施の形態に係る電気泳動用チップにおいては、図10及び図11に示すように、リザーバ200A, 200Bのそれぞれの設置面の窪み250A, 250Bがリザーバ200A, 200Bの内壁まで続いている。窪み250A, 250Bの内部には接着部220A, 220Bがそれぞれ配置されている。その他の構成要素は、第1の実施の形態に係る電気泳動用チップと同様であるので、説明は省略する。
【００２０】
次に第2の実施の形態に係る電気泳動用チップの製造方法について説明する。まず図12に示すように、内壁まで続く窪み250Aが設けられたリザーバ200Aとリザーバ200Bを、穴36, 37を囲むようにして第2の基板32上にそれぞれ配置する。その後、図13に示すように、筒状のリザーバ200Aの内周の形状と等しい断面形状を有する棒60をリザーバ200Aの中空部に挿入する。
【００２１】
棒60を挿入した後、注入孔121Aを介して窪み250Aに接着剤を注入する。次に接着剤を硬化させて図14に示す接着部220Aを形成させ、リザーバ200Aを第2の基板32に固定する。その後、棒60をリザーバ200Aから抜き出す。同様に、リザーバ200Bも第2の基板32に固定し、第2の実施の形態に係る電気泳動用チップの製造方法を終了する。
【００２２】
以上示した第2の実施の形態に係る電気泳動用チップの製造方法によれば、棒60がリザーバ200Aの中空部に挿入された後、窪み250Aに接着剤が注入されるため、接着剤が穴36を介して流路35に流入するおそれがない。また第1の実施の形態に係る窪み50Aと比較して窪み250Aの体積が大きいため、結果として多量の接着剤でリザーバ200Aを第2の基板32に固定することが可能となる。そのため、より安定した電気泳動用チップの製造が可能となる。なお棒60の材料は、使用される接着剤が接着しない金属あるいはフッ素樹脂等が使用可能である。
【００２３】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。例えば図15に示すように、窪み50Aの内壁に凸部161, 162を設けてもよい。凸部161は注入孔121Aの側に向いており、凸部162は排出孔122Aの側に向いている。凸部161, 162がない場合、注入孔121Aから注入され、窪み50A内部を進行する接着剤に気泡が生じる場合がある。これに対し、凸部161によって接着剤はスムーズに二方向に分断され、二手に分かれて窪み50Aの内部を進行した接着剤は凸部162によってスムーズに結合する。そのため、接着剤に気泡が生じにくくなる。
【００２４】
また図16に示すように、リザーバ100A, 100Bは、第1の基板31及び第2の基板32を覆う保護ケース40に設けられていてもよい。保護ケース40により、取り扱いの際のけがを防止することや、落下による第1及び第2の基板31, 32の破損を防止することが可能となる。さらに保護ケース40の内寸を第1及び第2の基板31, 32の外寸に一致させることにより、リザーバ100A, 100Bと穴36, 37との位置合わせが非常に容易となる。なお保護ケース40とリザーバ100A, 100Bは必ずしも一体である必要はなく、別個に製造されたものでもよい。
【００２５】
また第1の実施の形態では、図2に示したように、第1の基板31に流路35が設けられた例を示した。これに対し第2の基板32の第1の基板31に向かい合う面に、穴36, 37に通じる流路を設け、第1の基板31の流路35を無くしてもよい。流路を第2の基板に設けることにより、第1の基板と第2の基板の貼り合わせの際に、位置合わせをする必要ななくなる。
【００２６】
以上示したように、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気泳動用チップの上面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電気泳動用チップの第１の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電気泳動用チップの第２の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る第１の基板の上面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る第１の基板の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る第２の基板の上面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る第１及び第２の基板の断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るリザーバの上方から見た斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るリザーバの下方から見た斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る電気泳動用チップの第１の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る電気泳動用チップの第２の断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るリザーバの下方から見た斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る電気泳動用チップの第１の工程断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る電気泳動用チップの第２の工程断面図である。
【図１５】本発明のその他の実施の形態に係るリザーバの下方から見た斜視図である。
【図１６】本発明のその他の実施の形態に係る電気泳動用チップの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
20A, 20B…接着部
31…第1の基板
32…第2の基板
35…流路
36, 37…穴
40…保護ケース
60…棒
100A, 100B, 200A, 200B…リザーバ
121A, 121B…注入孔
122A, 122B…排出孔
140A…設置面
161, 162…凸部
220A, 220B…接着部
【図１】
0004844533.tif 000002
【図２】
0004844533.tif 000003
【図３】
0004844533.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004844533.tif 000008
【図８】
0004844533.tif 000009
【図９】
0004844533.tif 000010
【図１０】
0004844533.tif 000011
【図１１】
0004844533.tif 000012
【図１２】
0004844533.tif 000013
【図１３】
0004844533.tif 000014
【図１４】
0004844533.tif 000015
【図１５】
0004844533.tif 000016
【図１６】
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