(57)【要約】【課題】  本発明は、流体の流れを乱す簡便な構造を提供することを目的とする。【解決手段】  基板内に形成される流れ変動構造であって、複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、前記第１流れ方向変化路に接続され、前記第１流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第１流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面である流れ変動構造を提供する。【選択図】  図１
2005077397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板内に形成される流れ変動構造であって、
複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、
前記第１流れ方向変化路に接続され、前記第１流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、
前記第１流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面である、流れ変動構造。
【請求項２】
前記傾きを有している面が、前記第１流れ方向変化路の断面形状において、直線を構成している、請求項１に記載の流れ変動構造。
【請求項３】
前記傾きを有している面が、前記第１流れ方向変化路の断面形状において、曲線を構成している、請求項１に記載の流れ変動構造。
【請求項４】
前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、主面と並行である、請求項１〜３のいずれかに記載の流れ変動構造。
【請求項５】
前記第１流れ方向変化路の断面形状は台形状である、請求項１に記載の流れ変動構造。
【請求項６】
前記第１流れ方向変化路は分岐しており、
分岐された前記第１流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第１流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路をさらに含む、請求項１に記載の流れ変動構造。
【請求項７】
分岐する前記第１流れ方向変化路の各々は、線対称に配置されている、請求項６に記載の流れ変動構造。
【請求項８】
分岐する前記第１流れ方向変化路の各々の流路抵抗が異なる、請求項６に記載の流れ変動構造。
【請求項９】
基板内に形成される流れ変動構造であって、
複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って２つに分岐して形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、
分岐された前記第１流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第１流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路と、
前記第１流れ方向変化路に接続され、前記第１流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、
前記第１流れ方向変化路は、分岐した一方の前記第１流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第１流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面である、流れ変動構造。
【請求項１０】
前記請求項１〜９のいずれかに記載の流れ変動構造を有するマイクロミキサ。
【請求項１１】
基板内に形成されるマイクロミキサであって、
複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、
前記第１流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第１流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第１流れ方向変化路の流路深さよりも深い第１連結路と、
前記第１連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、
前記第１流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面である、マイクロミキサ。
【請求項１２】
基板内に形成されるマイクロミキサであって、
複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、
前記第１流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第１流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第１流れ方向変化路の流路深さよりも深い第１連結路と、
前記第１連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、
前記第１流れ方向変化路は、２つに分岐しており、分岐した一方の前記第１流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第１流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面である、マイクロミキサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、流れ変動構造及びマイクロミキサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  臨床分析チップ、環境分析チップ、遺伝子分析チップ（ＤＮＡチップ）、たんぱく質分析チップ（プロテオームチップ）、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップなど、従来は試験管やビーカーや攪拌棒などの器具を用いて行ってきた実験をチップ上で行うＬａｂ  ｏｎ  Ｃｈｉｐと呼ばれる技術が近年注目されている。このチップには数ｎｍから数ｍｍの流路が設けられ、微少量の流体（気体、液体、微粒子、ゲル状物質などを含む）を取り扱うことができる。このようなチップは一般にマイクロチップと呼ばれる。また、チップ上の流路はマイクロ流路と呼ばれる。このマイクロ流路内に流入された複数種類の流体を混合する方法として以下の方法が開示されている。【０００３】  特許文献１では、第１流体を流入する第１流路から分岐する第１分岐路と第２流体を流入する第２流路から分岐する第２分岐路とを隣り合うように層状に複数設けた構成が開示されている。その層状に設けられた第１分岐路及び第２分岐路に複数種類の流体が交互に導入される。そして、第１分岐路及び第２分岐路が接続される混合流路において複数種類の流体を混合する。このとき、複数種類の流体は、混合流路において、第１分岐路及び第２分岐路の管軸に平行な層状の状態で隣り合うように合流し、隣り合う流体の接触界面で拡散することにより効率よく拡散混合する。【０００４】  さらに、マイクロ流路内の流体の流れを乱し、より効率的に流体を混合する方法について、次のような流体の流れを乱す構造が開示されている。
非特許文献１では、マイクロ流路内の内壁に連続した溝を設けることによって層流状態の流れを乱し、スクリュー状の流れ生じさせている。また、マイクロ流路内壁にくの字型の溝を形成することで、流れを乱し混合を達成している。
また、非特許文献２、３では、マイクロ流路内の層流状態の流れを乱す方法として、シリコン基板上のマイクロ流路にマイクロ電極を集積化し変動磁場を与えることにより流路中に混入した磁性粒子を攪拌する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１０７７号公報
【非特許文献１】ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｖｏｌ．２９５，ｐｐ．６４７−６５１（２５  ＪＡＮＵＡＲＹ  ２００２）
【非特許文献２】鈴木（宏），笠木，Ｈｏ，「磁性粒子を利用したカオス的マイクロ混合デバイス」，日本機械学会２００２年度年次大会講演資料集，Ｖｏｌ．ＶＩ，東京，ｐｐ．１０３−１０４
【非特許文献３】鈴木（宏），笠木，Ｈｏ，「磁性粒子を利用したマイクロ細胞分離システムのためのカオス混合器」，東大バイオチップシンポジウ厶  講演予稿集，ｐｐ．２４−２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、特許文献１に記載のマイクロミキサでは、第２流体を流入する第２流路は、第１流体を流入する第１流路、第１分岐路及び第２分岐路とは異なる平面に配置される。よって、第２流路を異なる平面に配置される第２分岐路に接続するための接続路を設ける必要がある。そのため、製造工程が複雑化し、コスト上昇を招く。また、特許文献１に記載のマイクロミキサを射出成型法やインプリント法などで形成する場合には、第１流路、第１分岐路及び第２分岐路を形成された基板と、第２流路及び接続路が形成された基板との位置合わせの精度が要求される。よって、製造工程がさらに複雑化し、コスト上昇を招く。【０００６】  また、非特許文献１に記載のマイクロ流路内壁に連続した溝あるいはくの字型の溝を形成して流体の流れを乱す方法では、微細なマイクロ流路内壁にさらに微細な溝を形成する必要がある。そのため、非特許文献１に記載のマイクロミキサを射出成型法やエンボス法などで形成する場合には、鋳型となる金型の加工が著しく複雑になる問題がある。特に鋳型の流路部分と溝の部分は高さが異なり、さらに溝の間隔が１００μｍ以下になるため、金型の作成が困難である。
また、非特許文献２、３に記載の磁性ビーズを用いて流体の流れを乱す方法では、混合する溶液内に磁性ビーズを混入する必要がある。この場合、溶液内の生体分子が磁性ビーズに吸着することが問題となることも考えられる。さらに、混合後の溶液から磁性ビーズを抽出分離しなければならないケースも考えられる。このように磁性ビーズを用いた混合方法では、使用前後の処理が必要であり、用途が限定される問題がある。【０００７】  そこで、本発明は、流体の流れを乱す簡便な構造を提供することを目的とする。
また、本発明は、流体を効率よく混合することができるマイクロミキサ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】
【０００８】  本願第１発明は、上記の課題を解決するために、基板内に形成される流れ変動構造であって、複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、前記第１流れ方向変化路に接続され、前記第１流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第１流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面である流れ変動構造を提供する。【０００９】  流体流入口に流入された複数種類の流体が通過する第１流れ方向変化路の流路において、その流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面と直交する面に対して傾きを有している。さらに、第１流れ方向変化路は、第１流れ方向変化路内を流れる流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している。このとき、第１流れ方向変化路の屈曲及び／または湾曲した部分を通過した複数種類の流体は、その流路内での位置が変位し乱れる。具体的には、第１流れ方向変化路の屈曲及び／または湾曲している部分において、内側に位置する流体が外側へ流れ込もうとすることにより流体の流れに乱れが生じる。前述の構造は、主に基板の２次元方向に広がりを有するように形成されている。そのため、流体に乱れを生じさせる構造を基板内に半導体加工技術、射出成型法またはインプリント法などを用いて容易に作製することができる。また、薄型化・小型化を図ることができる。さらに、第１流れ方向変化路が屈曲及び／または湾曲しているため、流体の流れを乱す構造を高密度に形成し小型化を図ることができる。【００１０】  本願第２発明は、本願第１発明において、前記傾きを有している面が、前記第１流れ方向変化路の断面形状において、直線を構成している流れ変動構造を提供する。
本願第３発明は、本願第１発明において、前記傾きを有している面が、前記第１流れ方向変化路の断面形状において、曲線を構成している流れ変動構造を提供する。
本願第４発明は、本願第１発明〜第３発明のいずれかにおいて、前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、主面と並行である流れ変動構造を提供する。
流路を形成する面の少なくとも１つが主面と並行であるので、溝を形成した一枚の基板にもう一枚の基板を貼り合わせることで第１流れ方向変化路を容易に作製することができる。【００１１】  本願第５発明は、本願第１発明において、前記第１流れ方向変化路の断面形状は台形状である流れ変動構造を提供する。
断面形状が台形状であると、金型により押しつけて第１流れ方向変化路を作製したり、フォトリソグラフィーで第１流れ方向変化路を作製することが容易である。
本願第６発明は、本願第１発明において、前記第１流れ方向変化路は分岐しており、分岐された前記第１流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第１流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路をさらに含む流れ変動構造を提供する。【００１２】  分岐された第１流れ方向変化路において流れが乱された複数種類の流体を合流路において合流させることで、複数種類の流体同士を衝突させる。よって、複数種類の流体の流れをさらに乱すことができる。
本願第７発明は、本願第６発明において、分岐する前記第１流れ方向変化路の各々は、線対称に配置されている流れ変動構造を提供する。
第１流れ方向路を線対称とすることで、マイクロミキサの設計が容易となる。
本願第８発明は、本願第６発明において、分岐する前記第１流れ方向変化路の各々の流路抵抗が異なる流れ変動構造を提供する。【００１３】  分岐された第１流れ方向変化路の各々の流路抵抗が異なるため、分岐された各々の第１流れ方向変化路での流体の挙動が異なる。よって、合流路で衝突した流体の流れをさらに乱すことができる。
本願第９発明は、基板内に形成される流れ変動構造であって、複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って２つに分岐して形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、分岐された前記第１流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第１流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路と、前記第１流れ方向変化路に接続され、前記第１流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第１流れ方向変化路は、分岐した一方の前記第１流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第１流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面である流れ変動構造を提供する。【００１４】  分岐された第１流れ方向変化路の各々はその断面構造が異なるため、分岐された各々の第１流れ方向変化路での流体の挙動が異なる。よって、合流路において複数種類の流体が衝突した場合、例えば複数の流体が層状に混ざり合った状態の流体を得ることができる。そのため、複数種類の流体の混合効率をさらに高めることができる。
本願第１０発明は、本願第１発明〜第９発明のいずれかに記載の流れ変動構造を有するマイクロミキサを提供する。
本願第１１発明は、基板内に形成されるマイクロミキサであって、複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、前記第１流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第１流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第１流れ方向変化路の流路深さよりも深い第１連結路と、前記第１連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第１流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第１流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であるマイクロミキサを提供する。【００１５】  流体流入口に流入された複数種類の流体の流れが、第１流れ方向変化路において乱れる。このとき、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が主面方向に沿って広がっている場合、その流体が第１流れ方向変化路より流路幅の大きな第１連結路に流入することにより、複数種類の流体同士の接触面積が大きくなり、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。一方、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が概ね主面方向と直交する方向に広がっている場合、その流体が主面方向と直交する方向の流路深さが第１流れ方向変化路より大きな第１連結路に流入することにより、複数種類の流体同士の接触面積が大きくなり、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。【００１６】  前述の構造は、主に基板の２次元方向に広がりを有するように形成されているため、流入された複数種類の流体を効率よく混合することができる構造を容易に作製することができる。
本願第１２発明は、基板内に形成されるマイクロミキサであって、複数種類の流体を流入する少なくとも１つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している第１流れ方向変化路と、前記第１流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第１流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第１流れ方向変化路の流路深さよりも深い第１連結路と、前記第１連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第１流れ方向変化路は、２つに分岐しており、分岐した一方の前記第１流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも１つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第１流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面であるマイクロミキサを提供する。【００１７】  分岐された第１流れ方向変化路の各々はその断面構造が異なるため、分岐された各々の第１流れ方向変化路での流体の挙動が異なる。よって、第１連結路において複数種類の流体が衝突した場合、例えば複数の流体が層状に混ざり合った状態の流体を得ることができる。そのため、複数種類の流体の混合効率をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】  本発明では、基板に沿う方向に流体の進行方向を変化させ、かつ流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有している流路を基板内に作製する。この流路内に複数種類の流体を流した場合、流体の流れを乱すことができる。この本発明により作製される流路は、主に基板の２次元方向に広がりを有するように形成されているため、複数種類の流体の流れを乱すことができる構造を容易に作製することができる。また、マイクロミキサに前述の流路を形成することで、簡便な構造により流体を効率良く混合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】＜第１実施形態例＞
図１は、本発明の第１実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図、図２は、図１のマイクロミキサの平面図、図３は、第１流れ方向変化路の断面形状である。
（１）マイクロミキサの構成
マイクロミキサは、基板である第１基板４１と第２基板４２とを有する。第１基板４１には、複数種類の流体を導入する流体流入口４３−１ａ、４３−２ａ及び４３−３ａと、混合された流体を取り出す流体流出口４５ａが設けられている。第２基板４２の同一平面内には、流体流入口４３−１ａ、４３−２ａ及び４３−３ａに対応する流体流入口４３−１ｂ、４３−２ｂ及び４３−３ｂ、流体流出口４５ａに対応する流体流出口４５ｂ、第１流れ方向変化路４７及び第１連結路４９が設けられている。第１流れ方向変化路４７は、第２基板４２の主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、第１流れ方向変化路４７の上流側が流体流入口４３−１ｂ〜４３−３ｂに、下流側が第１連結路４９に接続されている。また、第１連結路４９の下流側が流体流出口４５ｂに接続されている。【００２０】  第１流れ方向変化路４７は、流体流入口４３−１ｂ〜４３−３ｂから流入される複数種類の流体の進行方向を変化させるように屈曲及び／または湾曲している部分４７ａを有している。さらに、第１流れ方向変化路４７内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図２に示すＡ１−Ａ１’断面は、図３（ａ）に示すように台形状を有している。ここで、第１流れ方向変化路４７の断面の形状は、台形状に限定されず、第１流れ方向変化路４７の流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。第１流れ方向変化路４７の断面形状としては、その流路を構成する傾きを有している面の断面形状が直線あるいは曲線を有している形状も含まれる。例えば、図２に示すＡ１−Ａ１’断面において、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示すような平行四辺形、三角形及び円弧状等の断面形状が挙げられる。【００２１】  さらに、第１流れ方向変化路４７の流路を形成する面の少なくとも１つが主面方向に沿う方向に形成されていると、流路形成が容易で好ましい。例えば、マイクロミキサが２枚の基板により形成される場合、溝を形成した一枚の基板に、もう一枚の基板を貼り合わせることで、主面に沿う方向の面を有する第１流れ方向変化路４７を容易に形成することができる。また、第１流れ方向変化路４７が例えば台形状である場合、その主面となす角θａ及びθｂ（図３（ａ）参照）が、互いに異なる角度であっても良い。
第１流れ方向変化路４７は、流体流入口４３−１ｂ〜４３−３ｂが合流する部分から第１連結路４９に接続される部分より構成されているが、その流路の少なくとも一部分において、流路を形成する面が傾きを有していれば良い。つまり、第１流れ方向変化路４７の屈曲及び／または湾曲している部分４７ａにおいてはその流路断面が台形状を有しており、流体流入口４３−１ｂ〜４３−３ｂが合流する部分に接続されている第１流れ方向変化路４７や第１連結路４９に接続されている第１流れ方向変化路４７の断面形状は台形状でなくても良い。さらに、流路内の複数種類の流体の流れ方向を変化させるように流路の方向が変化していれば良く、その屈曲及び／または湾曲する角度や回数は限定されない。また、第１流れ方向変化路４７の屈曲及び／または湾曲している部分４７ａは、その部分４７ａの角が曲率を有していると、その角において空気が溜まるのが低減される。そのため、空気が溜まることによる部分４７ａにおける流路幅の減少が低減し、予測できない流路抵抗の変動を抑え、マイクロミキサの設計を容易にすることができる。【００２２】  第１連結路４９は、図２に示すように第１連結路４９の流路幅Ｗ２が第１流れ方向変化路４７の流路幅Ｗ１よりも大きく広がる部分を有するように形成されている。ここで、流路幅とは、基板内の主面方向の流路の長さを意味する。
（２）マイクロミキサ内での流体の流れ
次に、図４を用いてマイクロミキサにおける流体の挙動を概説する。ここで、図４は図２の平面図の各部断面における流体の状態を示す。ここで、第１流れ方向変化路４７の断面形状が図４（ａ）に示すように台形状であり、第１連結路４９の断面形状が図４（ｃ）に示すように長方形状であるとする。また、第１流れ方向変化路４７及び第１連結路４９の断面において、対向する平行な２辺は、基板の主面に並行である。以下、断面における流体位置関係については、流体の進行方向に着目して説明を行う。【００２３】  流体流入口４３−１ａ〜４３−３ａ及び流体流入口４３−１ｂ〜４３−３ｂから第１流れ方向変化路４７に、２種類の流体α、βが、例えば図２のＡ１−Ａ１’断面において図４（ａ）に示すように流体αと流体βとが主面方向に交わる方向に接触界面を有するように流入されたとする。２種類の流体α、βは、断面形状が台形状であり、かつ屈曲及び／または湾曲している部分４７ａを有するる第１流れ方向変化路４７を通過する。この屈曲及び／または湾曲している部分４７ａを流体α、βが通過した時、流体α、βの第１流れ方向変化路４７内での位置が、図２のＡ２−Ａ２’断面において、例えば図４（ｂ）に示すように変位し、複数種類の流体同士の主面に沿う方向の接触面積が増加する。このように、第１流れ方向変化路４７は、その流路内の複数種類の流体の流れを乱す流れ変動構造を構成している。【００２４】  図４（ｂ）のように２種類の流体α、βの流れに乱れが生じるのは、第１流れ方向変化路４７の屈曲及び／または湾曲している部分４７ａにおいて、第１流れ方向変化路４７の内側に位置する流体βが外側へ流れ込もうとするためである。このような第１流れ方向変化路４７における流体の流れの乱れは、第１流れ方向変化路４７内における流速が増すほど大きくなる。よって、流速を調整することにより所望の流体の乱れを得ることができる。
さらに、流体α、βは、第１流れ方向変化路４７よりも流路幅が大きな第１連結路４９に流入される。そのため、図４（ｂ）に示すように流体α、βが主面方向に接触界面を有するように混在した流体は、図２のＡ３−Ａ３’断面において図４（ｃ）に示すようにその主面方向の接触面積が広がるように第１連結路４９内を流れる。そのため、流体αと流体βとの接触面積が増加し、流体同士の拡散混合が促進される。そして、拡散混合された流体が流体流出口４５ｂから流出される。
（３）マイクロミキサの製造方法
次に、第１実施形態に係るマイクロミキサの製造方法の一例を説明する。図５は、第１実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例である。【００２５】  まず、流路等を形成するための型１０として、機械的加工により作成した金型あるいはフォトリソグラフィで積層されたレジストを選択的に露光し除去することにより作成したシリコン基板型や有機物材料型を作成する（図５（ａ）参照）。
同図（ａ）にて形成された基板を型１０として、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）基板２２をモールドすることによりＰＥＴ基板２２にパターンを転写する（同図（ｂ）参照）。外部から流体を流入、流出するための流体流入口３ａ及び流体流出口５ａを形成したＰＥＴ基板２４と、同図（ｂ）においてパターンが形成されたＰＥＴ基板２２とを貼り合わせ、マイクロミキサを形成する（同図（ｃ）参照）。【００２６】  上記のようにマイクロミキサは、インプリント法または射出成型法によって作成することができる。なお、第１流れ方向変化路が逆さ台形状であると、金型により押しつけて流路を作製したり、フォトリソグラフィーで流路を作製することが容易であるので好ましい。
基板材料としては基板を製造する方法に応じて、その他Ｓｉ、Ｓｉ酸化膜、石英、ガラス、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリシロキサン、アリルエステル樹脂、シクロオレフィンポリマー、Ｓｉゴムなどを用いることができる。【００２７】  必要に応じて、流体流入口４３−１ｂ〜４３−３ｂ、流体流出口４５ｂ及び第１流れ方向変化路４７を第１基板４１に形成しても良い。また、第１基板４１と第２基板４２とを貼り合わせることなく使用することも可能である。
上記のマイクロミキサにおいては、第１流れ方向変化路４７の流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面と直交する面に対して傾きを有している。さらに、第１流れ方向変化路４７は、第１流れ方向変化路４７内を流れる流体の進行方向が変化するように屈曲及び／または湾曲している。そのため、第１流れ方向変化路４７を通過した複数種類の流体は、その流路内での位置が変位し乱れる。よって、流路内の流体の流れを乱すために、流体中に磁性ビーズなどを混合する必要性、電極を作成する必要性や流路に溝などの微細な構造を作る必要性が無いため、流体の流れを乱す構造を容易に作成することができる。【００２８】  さらに、第１流れ方向変化路４７よりも広い流路幅を有する第１連結路４９へ流体が流入されるため、流体同士の拡散が促進され、効率よく拡散混合が行われる。このようなマイクロミキサは、主に基板の２次元方向に広がりを有するように形成されている。そのため、複数種類の流体を効率よく混合することができるマイクロミキサを半導体加工技術、射出成型法またはインプリント法などを用いて基板内に容易に作製することができる。例えば、１枚の基板上に第１流れ方向変化路４７等を半導体加工技術により形成し、もう１枚の基板を貼り合わせることにより、マイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。また、マイクロミキサの薄型化・小型化を図ることができる。さらに、第１流れ方向変化路４７が屈曲及び／または湾曲しているため、流体の流れを乱す構造を高密度に形成することで小型化を図ることができる。【００２９】  上記のマイクロミキサにおいては、基板の主面に沿う同一平面内に複数種類の流体を流入する複数の流体流入口や流入路が形成される。このとき、流入路から第１流れ方向変化路４７に主面方向と交わる方向に接触界面を有するように複数種類の流体が流入した場合であっても、流体の流れを乱し流体同士の接触面積を増加させることができる。そして、その流体が第１流れ方向変化路４７よりも流路幅の大きな第１連結路４９に流入されることでさらに流体同士の接触面積が増加し、拡散混合を促進させることができる。そのため、流体を効率よく混合することのできるマイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。【００３０】  さらに、第１連結路４９の図４（ｃ）に示す流路深さＤ２を、第１流れ方向変化路４７の図４（ｂ）に示す流路深さＤ１よりも浅くなるように設計すると、第１連結路４９内の流路深さに対する流路深さ方向の流体の拡散距離の比率が第１流れ方向変化路４７に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進され好ましい。ここで、流路深さとは、流路幅に直行する方向の流路の長さを意味する。
また、以下のように流体の性質等に応じた第１連結路４９をマイクロミキサに適用することもできる。図６は、第１連結路４９の形状が異なるマイクロミキサの斜視図、図７は、図６のマイクロミキサの平面図及び各部断面の流体の状態を示す。図６のマイクロミキサは、第１連結路４９以外の構成は図１のマイクロミキサと同様である。【００３１】  図１のマイクロミキサでは、第１流れ方向変化路４７内において、流体α、βの主面に沿う方向の接触面積が増加するように流体の流れが乱され、第１連結路４９に流入される。そして、第１連結路４９に流入された流体α、βは、主面に沿う方向の接触面積が大きくなる。これとは逆に、以下の図６及び図７のマイクロミキサでは、第１連結路４９に流体α、βが流入されることにより、流体α、βの主面に交わる方向の接触面積が大きくなる。この流体の挙動の違いにより、第１連結路４９の形状を上述のマイクロミキサと異なる設計にする。例えば、図６及び図７のマイクロミキサでは、第１連結路４９は、図６に示すように第１連結路４９の流路深さＤ２’が第１流れ方向変化路４７の流路深さＤ１’よりも深くなるように形成されている。【００３２】  図６及び図７に示すマイクロミキサにおいて、流体流入口４３−１ａ〜４３−３ａ及び流体流入口３−１ｂ〜４３−３ｂから第１流れ方向変化路４７に、２種類の流体α、βが流入されたとする。２種類の流体α、βが第１流れ方向変化路４７を通過した時、流体α、βにおいて第１流れ方向変化路４７の屈曲及び／または湾曲している部分の外側に位置する流体が内側へ流れ込もうとする挙動が生じる。この影響により、流体α、βの流体位置が変位され、例えば図７（ａ）のＡ４−Ａ４’断面において、図７（ｂ）に示すように流体α、βが接触界面を有するように流れたとする。この流体α、βは、第１流れ方向変化路４７よりも流路深さが深い第１連結路４９に流入される。このとき、流体α、βは、図７（ａ）のＡ５−Ａ５’断面において図７（ｃ）に示すようにその主面と直交する方向の接触面積が増加するように第１連結路４９内を流れる。そのため、流体αと流体βとの接触面積が増加し、流体同士の拡散混合が促進される。そして、拡散混合された流体が流体流出口４５ｂから流出される。よって、流体の性質等に応じてマイクロミキサの設計の自由度を高めつつ、効率よく複数種類の流体の拡散混合を行うことができる。このように、第１連結路４９における流体α、βの挙動に応じて第１連結路４９を設計することができる。【００３３】  また、第１流れ方向変化路４７において、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が主面方向に沿って広がっている場合には、その流体が第１流れ方向変化路４７より流路幅の大きな第１連結路４９に流入するようにすると、主面方向の接触面積が大きくなるため、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。一方、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が概ね主面方向と直交する方向に広がっている場合には、その流体が主面方向と直交する方向の流路深さが第１流れ方向変化路４７より大きな第１連結路４９に流入するようにすると、複数種類の流体同士の主面方向に直交する方向の接触面積が大きくなるため、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。【００３４】  さらに、第１連結路４９の図７（ａ）に示す流路幅Ｗ２’を第１流れ方向変化路４７の流路幅Ｗ１’よりも狭くなるように設計すると、第１連結路４９内の流路幅に対する流路幅方向の流体の拡散距離の比率が第１流れ方向変化路４７に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進され好ましい。
＜第２実施形態例＞
図８は、本発明の第２実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図を示す。
（１）マイクロミキサの構成
第２実施形態例のマイクロミキサは、基板である第１基板５１と第２基板５２とを有する。第１基板５１には、混合する複数種類の流体を導入する流体流入口５３−１ａ、５３−２ａ及び５３−３ａと、混合された流体を取り出す流体流出口５５ａとが設けられている。第２基板５２の同一平面内には、複数の流体流入口５３−１ａ、５３−２ａ及び５３−３ａに対応する複数の流体流入口５３−１ｂ、５３−２ｂ及び５３−３ｂ、各々の流体流入口５３−３に流入された流体を導く入口流路５７、５９及び６１、入口流路が合流する流入路６３、流入路６３で合流した流体が流入される混合部７０及び流体流出口５５ａに対応する流体流出口５５ｂが設けられている。
（１−２）混合部の構成
次に、混合部７０の構成を説明する。図８の混合部７０には、ミキサ部７０ａが２つ接続されているが、ミキサ部７０ａの個数は、複数種類の流体の混合状態、基板の大きさ等を考慮して適宜設定可能であり、接続するミキサ部７０ａは１つであっても良いし、２つ以上であっても良い。このとき、ミキサ部７０ａは、第２基板５２の主面方向に連続して設ける。【００３５】  図９は、混合部７０を構成するミキサ部７０ａの平面図、図１０はミキサ部７０ａの平面図、図１１はミキサ部の各部断面における流体の状態を示す。ミキサ部７０ａは、流体を流入する複数の第１流れ方向変化路７１、凹型壁７３、第１連結路７４及び混合された流体を流出する流出路７６を有する。第１流れ方向変化路７１は、図９（ａ）に示すように主面に沿う方向（以下、主面方向）に沿って形成され、かつ分岐されている。また、分岐された第１流れ方向変化路７１は、ミキサ部７０ａに設けられた凹型壁７３によって、第１流れ方向変化路７１に流入される流体の進行方向を変化させるように屈曲及び／または湾曲している。図９（ａ）の分岐した第１流れ方向変化路７１Ｌ、７１Ｒ各々は、図９（ｂ）の矢印に示すように２カ所の屈曲及び／または湾曲した部分７２ａ及び７２ｂを有している。また、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒ内の流体の進行方向に交わる方向の図１０に示すＢ３−Ｂ３’断面及びＢ５−Ｂ５’断面は、各々図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように台形状を有している。ここで、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒの断面の形状は、台形状に限定されず、第１流れ方向変化路７１の流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。第１流れ方向変化路７１断面形状としては、その流路を構成する傾きを有している面の断面形状が直線あるいは曲線を有している形状も含まれる。さらに、第１流れ方向変化路７１の流路を形成する面の少なくとも１つが主面方向に沿う方向に形成されていると、流路形成が容易で好ましい。また、第１流れ方向変化路７１の断面形状が例えば台形状である場合、その主面となす角θｃ及びθｄ（図１１（ａ）参照）が、互いに異なる角度であっても良い。さらに、分岐された第１流れ方向変化路７１のそれぞれ７１Ｌ、７１Ｒの断面は、同一形状の断面である必要はない。例えば、図１０に示す第１流れ方向変化路７１ＬのＢ５−Ｂ５’断面において、その主面となす角がθｅ及びθｆであるとする（図１１（ｂ）参照）。このとき、第１流れ方向変化路７１Ｒの断面においてその主面となす角θｃ及びθｄが、第１流れ方向変化路７１Ｌにおける角θｅ及びθｆと異なる角度であっても良い。【００３６】  また、第１流れ方向変化路７１は、流体流入口５３−１ｂ〜５３−３ｂが合流する部分から第１連結路７４に接続される部分より構成されているが、その流路の少なくとも一部分において、流路を形成する面が傾きを有していれば良い。さらに、第１流れ方向変化路７１は、第１流れ方向変化路７１内の流体の進行方向を変化させる様な流路であれば良く、屈曲及び／または湾曲する度合いや回数は限定されない。また、屈曲及び／または湾曲している部分７２ａ、７２ｂは、空気が溜まらないように曲率を有している���好ましい。図９（ａ）においては、第１流れ方向変化路７１は、左右２方向に分岐されているが、左右に限定されず、２方向以上に分岐するようにしても良い。ただし、第１流れ方向変化路７１が左右２方向に分岐され、分岐された第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒが線対称に配置されていると設計が容易で好ましい。【００３７】  また、第１流れ方向変化路７１が略９０度以上少なくとも１回屈曲または略９０度以上変化するように湾曲していると、第１連結路７４において流体同士を正面衝突させてさらに効率よく混合することができ好ましい。
（１−３）第１連結路の構成
次に、第１連結路７４の構成を説明する。第１連結路７４は、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び第１流れ方向変化路７１Ｒを連結し、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒ内各々において流れが乱された流体を合流させ、互いに衝突、拡散及び混合する。よって、マイクロミキサに流入される複数種類の流体を、効率よく混合することができる。また、微少量の流体を混合する小型のマイクロミキサであっても、前述の構造により流体同士を効率よく混合することができる。さらに、第１連結路７４は、図９（ａ）に示すようにその流路幅Ｗ５が、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒ各々の流路幅Ｗ３及びＷ４よりも大きくなるように設計されている。流路幅Ｗ５が、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒ各々の流路幅Ｗ３及びＷ４の合計（Ｗ３＋Ｗ４）よりも大きくなるように設計されていると、狹い流路幅の第１流れ方向変化路７１Ｌ、７１Ｒから広い流路幅の第１連結路７４に複数種類の流体が流入されることで、複数種類の流体同士の接触面積が大きくなり、流体の拡散混合を高めることができるので好ましい。【００３８】  第１連結路７４の流路幅は、複数種類の第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒとの連結部分から下流端ほど小さくなると好ましい。第１連結路７４の流路幅を下流端ほど徐々に小さくすることで、流路抵抗の急激な変化を抑え、流路幅の小さな次段のミキサ部７０ａへの接続や流体流出口５５への接続を容易にすることができる。また、ミキサ部７０ａの間隔を詰めてミキサ部７０ａを高密度化することができ、マイクロミキサを小型化することができる。
（２）マイクロミキサ内での流体の流れ
上記のような第２実施形態例に係るマイクロミキサの流体の流れを以下に概説する。ここで、図１２は図１０の平面図の各部断面における流体の状態を示す。ここで、第１流れ方向変化路７１の断面形状が台形状であり、流出路７６の図１０のＢ５−Ｂ５’断面においてその断面形状が図１２（ｅ）に示すように長方形状であるとする。また、第１流れ方向変化路７１の断面において、対向する平行な２辺は、基板の主面に並行である。以下、断面における流体位置関係については、流体の進行方向に着目して説明を行う。【００３９】  図８の複数の流体流入口５３−１ａ、５３−２ａ及び５３−３ａから複数の入口流路５７、５９及び６１を介して流入路６３に複数種類の流体が流入される。このとき、流体αが流体流入口５３−１ａ及び５３−３ａから流入され、流体βが流体流入口５３−２ａから流入されるとする。このとき、複数の流体流入口５３−１、複数の入口流路５７、５９及び６１及び流入路６３は、第２基板の同一平面内に形成されているため、図１０のＢ１−Ｂ１’断面において図１２（ａ）に示すように流体αと流体βとが主面方向に交わる方向に接触界面を有するように流入される。このように１段目のミキサ部７０ａに流入された流体α、βは、分岐された第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒに流入される。ここで、図１０（ａ）の破線の左半分は、左側の第１流れ方向変化路７１Ｌに流入され、破線の右半分は、右側の第１流れ方向変化路７１Ｒに流入される。このとき、第１流れ方向変化路７１Ｒ内に着目すると、第１流れ方向変化路７１Ｒの屈曲及び／または湾曲している部分７２ａの内側に位置する流体が外側の流体へ流れ込もうとするため流体に乱れが生じる。そのため、図１０のＢ２−Ｂ２’断面では、内側の流体αが外側に流れ込むように第１流れ方向変化路７１Ｒ内全体に広がり、図１２（ｂ）に示すように流体α、βが流れる。さらに、屈曲及び／または湾曲している部分７２ａ通過後のＢ３−Ｂ３’断面では、屈曲及び／または湾曲している部分７２ａの内側の流体αが外側に流れ込み、図１２（ｃ）に示すように流体が流れる。さらに、屈曲及び／または湾曲している部分７２ｂを通過することにより、同様に内側の流体αが外側に流れ込むように移動し、Ｂ４−Ｂ４’断面では図１２（ｄ）に示すように流体が流れる。さらに、Ｂ５−Ｂ５’断面では左右の第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒを通過した流体が第１連結路７４で合流し、図１２（ｅ）に示すように流れる。そして、１段目のミキサ部７０ａを通過した流体は、１段目のミキサ部７０ａに接続された２段目のミキサ部７０ａに流入される。２段目のミキサ部７０ａを通過した流体は、流体流出口５５ｂから流出される。ここで、１段目のミキサ部７０ａから流出した流体を取り出しても良いし、２段目のミキサ部７０ａをさらに次段のミキサ部７０ａに接続しても良い。【００４０】  上記のマイクロミキサのミキサ部７０ａにおいては、流体の流れ方向を変化させる第１流れ方向変化路７１が複数に分岐しており、かつその流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有している。さらに、分岐された第１流れ方向変化路７１は流路幅の大きな第１連結路７４において連���される。よって、分岐された第１流れ方向変化路７１において流れが乱された複数種類の流体を、第１連結路７４において合流させて流体同士を衝突・拡散及び混合させることができる。また、マイクロミキサは、主に基板の２次元方向に広がりを有するように形成されているため、複数種類の流体を効率よく混合することができるマイクロミキサを半導体加工技術等を用いて基板内に容易に作製することができる。さらに、第１流れ方向変化路７１を分岐して屈曲及び／または湾曲させることで、所定のチップサイズ内において第１流れ方向変化路７１の流路長を長く、かつ流路幅を狭く設計することができる。よって、マイクロミキサの小型化・薄型化を図りつつ第１流れ方向変化路７１内において、特に流体の流路幅方向の拡散効果を高めることができる。【００４１】  上記のマイクロミキサにおいては、基板の主面に沿う同一平面内に流体流入口、入口流路及び流入路が形成されており、主面方向と交わる方向に接触界面を有するように複数種類の流体が流入される。このとき、流入路から第１流れ方向変化路７１に主面方向と交わる方向に接触界面を有するように複数種類の流体が流入した場合であっても、流体の流れを乱し流体同士の接触面積を増加させることができる。よって、効率よく拡散混合を行うことのできるマイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。
また、ミキサ部７０ａが第２基板の主面方向に連続して設けられることによっても、マイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。
＜第３実施形態例＞
図１３は、本発明の第３実施形態例に係る混合部７０を構成するミキサ部７０ａの平面図を示す。ミキサ部７０ａの構成が異なるのみであり、その他は第２実施形態例に係るマイクロミキサと同様の構成であり、同一の符号番号は同一の構成要素を表す。
（１）ミキサ部の構成
第３実施形態例に係るミキサ部７０ａの第１流れ方向変化路７１は、主面方向に沿って第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒに分岐されている。ここで、分岐した一方の第１流れ方向変化路７１Ｌ内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図１３（ａ）のＣ１−Ｃ１’断面は、図１３（ｂ）に示すように台形状を有している。ここで、第１流れ方向変化路７１Ｌの断面の形状は、台形状に限定されず、第１流れ方向変化路７１Ｌの流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。分岐した他方の第１流れ方向変化路７１Ｒ内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図１３（ａ）のＣ２−Ｃ２’断面は、図１３（ｃ）に示すように実質的に長方形状または正方形状を有している。実質的に長方形状または正方形状とは、必ずしも長方形あるいは正方形であることを意味するのではない。例えば、後述のように第１流れ方向変化路７１の屈曲及び／または湾曲している部分７２ａ、７２ｂ（図９（ｂ）参照）の内側に位置する流体が外側に流れ込むような挙動が生じない流路の断面形状を意味する。特に、長方形または正方形であると、流路内において内側に位置する流体が外側に流れ込むような挙動が生じにくい。図１３においては、左右２方向に分岐された第１流れ方向変化路７１Ｌ、７１Ｒ各々の流路の断面形状が異なる構成を示しているが、複数方向に分岐された各々の断面形状が異なるように形成しても良い。その他のミキサ部７０ａの形状は、第２実施形態例と同様の構成である。
（２）マイクロミキサ内での流体の流れ
上記のような第３実施形態例に係るマイクロミキの流体の流れを図１４を用いて以下に説明する。図１４は、図１３（ａ）の平面図の各部断面における流体の状態を示す。以下、断面における流体位置関係は、流体の進行方向を基準にしている。【００４２】  図８のマイクロミキサにおいて、流体αが流体流入口５３−１ａ及び５３−３ａから流入され、流体βが流体流入口５３−２ａから流入される。このとき、第２実施形態例と同様に、図１３（ａ）のＣ３−Ｃ３’断面において図１４（ａ）に示すように流体αと流体βとが主面方向に交わる方向に接触界面を有するように流入されるとする。そして、図１４（ａ）の破線の左半分は、左側の第１流れ方向変化路７１Ｌに流入され、破線の右半分は、右側の第１流れ方向変化路７１Ｒに流入される。ここで、第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒの断面は、それぞれ図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように異なる形状である。そのため、それぞれの第１流れ方向変化路７１Ｌ及び７１Ｒを流れる複数種類の流体の挙動は異なる。台形状の断面を有する第１流れ方向変化路７１Ｌ内を流れる流体α、βは、屈曲及び／または湾曲している部分を通過することにより、第１流れ方向変化路７１Ｌの内側に位置する流体が外側の流体へ流れ込もうとするため流体に乱れが生じ、複数種類の流体同士の接触面積が増加する。つまり、第２実施形態例と同様に図１２（ｂ）〜（ｄ）に示すような挙動を示す。一方、図１３（ｃ）に示すように実質的に長方形状または正方形状の断面を有する第１流れ方向変化路７１Ｒ内における流体の流れは、次のようになる。断面が実質的に長方形状の第１流れ方向変化路７１Ｒを流れる流体α、βにおいては、第１流れ方向変化路７１Ｒの屈曲及び／または湾曲している部分において、内側の流体が外側に流れ込むような挙動が生じない。そのため、第１流れ方向変化路７１ＲのＣ２−Ｃ２’断面及びＣ４−Ｃ４’断面では、それぞれ図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に示すように流体が流れる。そして、第１流れ方向変化路７１Ｌを通過した流体と第１流れ方向変化路７１Ｒを通過した流体とが第１連結路７４で合流し、Ｃ５−Ｃ５’断面において図１４（ｄ）に示すように流体α、βが流れる。このとき、流体α、βは、交互に接触したストライプ状となっており、流体同士の接触面積が増加している。【００４３】  上記のマイクロミキサにおいては、ミキサ部７０ａの分岐された第１流れ方向変化路７１の各々の流路断面の形状を異なるように設計している。そのため、各々の第１流れ方向変化路７１における流体の挙動が異なる。その異なる挙動を示す複数種類の流体を、第１流れ方向変化路７１よりも流路幅の大きな第１連結路７４において合流させ、流体同士を衝突・拡散及び混合させることができる。また、上述したように、異なる断面形状を有する第１流れ方向変化路７１を第１連結路７４で連結することにより、第１連結路７４において、交互に接触したストライプ状の流体を得ることができる。よって、流体同士の接触面積が増加するため、さらに拡散混合の効率を高めることができる。【００４４】  また、分岐された第１流れ方向変化路７１各々の流路抵抗を変えることで、各々の第１流れ方向変化路７１における複数種類の流体の流れを異なるように設計することもできる。例えば、図１５に示すように左右の流路の長さを変え、左右の流路抵抗を変化させる。そして、分岐された各々の第１流れ方向変化路７１内を通過した流体を第１連結路７４で合流させ、複数種類の流体を衝突・拡散及び混合することができる。
＜第４実施形態例＞
図１６は、本発明の第４実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図、図１７は、図１６マイクロミキサの平面図及び各部断面における流体の状態を示す。ミキサ部７０ａを含む混合部７０を通過した流体が、第２流れ方向変化路８０及び第２連結路８５を介して流体流出口５５ｂ及び流体流出口５５ａから流出される。第２流れ方向変化路８０及び第２連結路８５をさらに含む点が第２実施形態例と異なるのみでその他の構成は、第２実施形態例に係るマイクロミキサと同様の構成であり、同一の符号番号は同一の構成要素を表す。
（１）マイクロミキサの構成
第４実施形態例のマイクロミキサは、第２実施形態例のマイクロミキサに第２流れ方向変化路８０及び第２連結路８５がさらに設けられている。【００４５】  第２流れ方向変化路８０は混合部７０の下流端に接続されており、第２連結路８５は、第２流れ方向変化路８０の下流端に接続されている。また、第２連結路８５の下流端に流体流出口５５ｂが接続されている。
（２）第２流れ方向変化路及び第２連結路の構成
混合部７０に接続された第２流れ方向変化路８０は、混合部７０から流入される複数種類の流体の進行方向を変化させるように屈曲及び／または湾曲している部分８０ａを有している。さらに、第２流れ方向変化路８０内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図１７（ａ）の断面Ｅ１−Ｅ１’断面は、図１７（ｂ）に示すように台形状を有している。ここで、第２流れ方向変化路８０の断面の形状は、台形状に限定されず、第２流れ方向変化路８０の流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。【００４６】  第２連結路８５は、第２流れ方向変化路８０の下流端に接続されており、その流路幅Ｗ７が、第２流れ方向変化路８０の流路幅Ｗ６よりも大きくなるように設計されている。
（２）マイクロミキサ内での流体の流れ
次に、図１７を用いてマイクロミキサにおける流体の挙動を概説する。ここで、第２流れ方向変化路８０の断面形状が台形状であり、第２連結路８５の図１７のＥ３−Ｅ３’断面においてその断面形状が図１７（ｄ）に示すように長方形状であるとする。また、第２流れ方向変化路８０及び第２連結路８５の断面形状において、対向する平行な２辺は、基板の主面に並行である。以下、断面における流体位置関係については、流体の進行方向に着目して説明を行う。【００４７】  流体流入口５３−１、入口流路５７、５９及び６１、流入路６３及び混合部７０における複数種類の流体の流れは、第２実施形態例と同様であるので説明を省略する。混合部７０から流出した複数種類の流体は、第２流れ方向変化路８０に流入される。２種類の流体α、βが、図１７（ａ）に示す第２流れ方向変化路８０のＥ１−Ｅ１’において例えば図１７（ｂ）に示すように流れているとする。図１７（ｂ）では、２種類の流体α、βが、主面方向に交わる方向に交互に接触界面を有するように流れている。この流体が、流路を形成する面の少なくとも１つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有している第２流れ方向変化路８０を通過しつつ、かつ屈曲及び／または湾曲している部分８０ａを通過する。この屈曲及び／または湾曲している部分８０ａを流体α、βが通過した時、流体α、βの第２流れ方向変化路８０内での位置が、図１７（ａ）のＥ２−Ｅ２’断面において、例えば図１７（ｃ）に示すように変位し、複数種類の流体同士の主面に沿う方向の接触面積が増加する。このように２種類の流体α、βの流れに乱れが生じるのは、第２流れ方向変化路８０の屈曲及び／または湾曲している部分８０ａにおいて、第２流れ方向変化路８０の内側に位置する流体が外側へ流れ込もうとするためである。【００４８】  さらに、流体α、βは、第２流れ方向変化路８０よりも流路幅が大きな第２連結路８５に流入される。そのため、図１７（ｃ）に示すように流体α、βが主面方向に沿う方向に接触界面を有するように混在した流体は、図１７（ａ）のＥ３−Ｅ３’断面において図１７（ｄ）に示すようにその主面方向の接触面積が広がるように第２連結路８５内を流れる。そのため、流体αと流体βとの接触面積が増加し、流体同士の拡散混合が促進される。そして、拡散混合された流体が流体流出口５５ｂから流出される。
上記のマイクロミキサにおいては、混合部７０において複数種類の流体が拡散混合され、かつ第２流れ方向変化路８０において複数種類の流体の流れが乱される。さらに第２連結路８５において拡散混合を行うため、複数種類の流体の混合効率をさらに高めることができる。【００４９】  また、第２連結路８５の図１７（ｄ）に示す流路深さＤ４を第２流れ方向変化路８０の図１７（ｃ）に示す流路深さＤ３よりも浅くなるように設計すると好ましい。前述のように設計すると、第２連結路８５内の流路深さに対する流路深さ方向の流体の拡散距離の比率が第２流れ方向変化路８０に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進され好ましい。
上記の第２連結路８５とは逆に、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２連結路８５の流路幅Ｗ８が第２流れ方向変化路８０の流路幅Ｗ６’よりも小さくなるように設計すると好ましい。ここで、図１８（ａ）は、Ｗ８＜Ｗ６’の場合の第２連結路８５及び第２流れ方向変化路８０の平面図、図１８（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図１８のＥ４−Ｅ４’断面及びＥ５−Ｅ５’断面における流路の断面形状である。このように設計することで、第２連結路８５内の流路幅に対する流路幅方向の流体の拡散距離の比率が、第２流れ方向変化路８０に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進される。このとき、図１８（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２連結路８５の図１８（ｃ）に示す流路深さＤ４’が第２流れ方向変化路８０の図１８（ｂ）に示す流路深さＤ３’よりも深くなるように設計すると、各流体の接触面積が大きくなり好ましい。
＜第５実施形態例＞
第５実施形態例では、上述の実施形態例のマイクロミキサを、紫外・可視吸光光度法、赤外吸収法などの光検出法に利用する。【００５０】  例えば、第１実施形態例に示す図１のマイクロミキサの流体流入口４３−１ａ、４３−２ａ及び４３−３ａに検査対象物質を含む流体及び検査対象物質と反応する物質を含む流体を流入する。第１流れ方向変化路４７及び第１連結路４９を通過させることで、これらの流体を拡散混合する。そして、流体流出口４５ａ及び４５ｂにおいて得られる拡散混合された流体に紫外・可視吸光光度法、赤外吸収法、蛍光利用法などの光検出法を適用して検査対象物質を検査する。具体的には、下記のようにＤＮＡセンシング、生化学検査及び抗原抗体センシングなどに適用できる。【００５１】  まず、ＤＮＡをセンシングするＤＮＡセンサについて説明する。
（１）ＤＮＡセンサ
図１９は、本発明の第１実施形態例に係るマイクロミキサを有するＤＮＡセンサの模式図である。ＤＮＡセンサは、例えば遺伝的に問題のある特定の配列のＤＮＡ、人体に有害なたんぱく質が発現する際に発生したＲＮＡ等を検出するために利用されている。第１実施形態例に係るＤＮＡセンサの構成を以下に示す。
（１−１）ＤＮＡセンサの構成
ＤＮＡセンサは、複数のマイクロミキサ９０、励起光照射部１０３、フィルタ（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ…）１０５及び受光素子（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…）１１０を有している。励起光照射部１０３からの励起光の照射方向は、励起光が強力であるためフィルタ１０５及び受光素子１１０での検出方向に対して垂直になるようにする。ＤＮＡセンサ内のマイクロミキサ９０は、流体流入口９１ａ及び９１ｂ、入口流路９２ａ及び９２ｂ、第１流れ方向変化路９３、第１連結路９４及び検出部９５を基板１００内に設けることで構成されている。
（１−２）ＤＮＡセンサによる検査方法
次に、ＤＮＡセンサを用いたＤＮＡの検査方法を説明する。ＤＮＡセンサ内のマイクロミキサに設けられた一方の流体流入口９１ａに、例えば患者から採取したＤＮＡをターゲットＤＮＡ保持部１１５から流入する。ターゲットＤＮＡ保持部１１５には、前処理して一本鎖とした検査対象であるターゲットＤＮＡが保持されている。また、他方の流体流入口９１ｂに、ターゲットＤＮＡの検査項目に応じた一本鎖のプローブＤＮＡをプローブＤＮＡ保持部（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ…）１２０から流入する。このとき、図１９に示すように、複数のマイクロミキサ９０の一方の流体流入口９１ａには、複数のマイクロミキサ９０に共通にターゲットＤＮＡを流入し、他方の流体流入口９１ｂには、複数のマイクロミキサ９０各々に異なるプローブＤＮＡを流入する。このようにすることで、ターゲットＤＮＡの検査の種類に応じてターゲットＤＮＡと複数のプローブＤＮＡとの検査を同時に行うことができる。【００５２】  それぞれのマイクロミキサ９０に流入されたターゲットＤＮＡ及びプローブＤＮＡを入口流路９２ａ及び９２ｂを介して第１流れ方向変化路９３及び第１連結路９４に流入させる。ターゲットＤＮＡ及びプローブＤＮＡは、第１流れ方向変化路９３及び第１連結路９４を通過することで、拡散混合される。その拡散混合されたターゲットＤＮＡ及びプローブＤＮＡが検出部９５に流入される。そして、励起光照射部１０３から検出部９５に励起光を照射する。このとき、ターゲットＤＮＡ及びプローブＤＮＡが互いに特異的に反応した場合に観察される蛍光を検出する。検出部９５で発せられる蛍光は、特定波長以外の蛍光の光をカットするためにフィルタ１０５を介して受光素子１１０により検出する。蛍光が検出された場合には、ターゲットＤＮＡが検査対象である特定のＤＮＡを有していることが分かる。【００５３】  上記のＤＮＡセンサにおいては、マイクロメートルオーダーの微小流路を持つマイクロミキサによりターゲットＤＮＡやプローブＤＮＡを混合するため、微小量の血液で多項目の検査ができる。また、第１流れ方向変化路９３においては、高速で流体を流しても流路内の流体の流れを乱すことができる。よって、ターゲットＤＮＡやプローブＤＮＡが検出部９５において効率よく拡散混合されるため、ハイスループットなＤＮＡセンサを得ることができる。また、プローブＤＮＡを順次交換することにより、さらにハイスループットなＤＮＡセンサを得ることができる。
（２）生化学検査装置
次に、生化学検査を目的とした紫外・可視吸光光度法について説明する。図２０は、生化学検査装置の模式図である。
（２−１）生化学検査装置の構成
生化学検査装置は、複数のマイクロミキサ９０、紫外・可視光照射部１０７、フィルタ（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ…）１０５及び受光素子（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…）１１０を有している。生化学検査装置内のマイクロミキサ９０の構成は、ＤＮＡセンサと同様であるので説明を省略する。紫外・可視吸光光度法においては、検出部９５に入射される特定波長の光の吸収度を観察するため、紫外・可視吸光の照射方向がフィルタ１０５及び受光素子１１０における検出方向と概ね直線上に位置するようにする。
（２−２）生化学検査装置による検査方法
次に、生化学検査装置を用いた検査方法を説明する。ＤＮＡセンサと同様に、生化学検査装置内のマイクロミキサに設けられた一方の流体流入口９１ａに、血清保持部１１７から血清を流入する。また、他方の流体流入口９１ｂのそれぞれに、複数種類の試薬を試薬保持部（１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ、１１９ｄ、１１９ｅ…）１１９から流入する。【００５４】  それぞれのマイクロミキサ９０に流入された血清及び試薬は、入口流路９２ａ及び９２ｂを介して第１流れ方向変化路９３及び第１連結路９４に流入され、拡散混合される。その拡散混合された血清及び試薬が検出部９５に流入される。そして、検出部９５に紫外・可視光照射部１０７から紫外・可視光を照射し、反応生成物による特定波長の光の吸収度変化を、フィルタ１０５及び受光素子１１０により検出する。
上記の生化学検査装置においては、蛍光を測定するＤＮＡセンサと同様にハイスループットな生化学検査装置を得ることができる。
＜実験例１＞
図２１は、本発明の実験例１に係るマイクロミキサの平面図を示す。実験例１に係るマイクロミキサの構成を以下に説明する。
［マイクロミキサの構成］
実験例１に係るマイクロミキサは、板状基板内に流体流入口２０１、２０３及び２０５と、連結路（２１０ａ、２１０ｂ及び２１０ｃ）２１０と、流れ方向変化路（２２０ａ、２２０ｂ）２２０とを有している。連結路２１０の各々は、同一形状である。また、流れ方向変化路２２０の各々も同一形状である。各部の寸法は、以下の通りである。【００５５】  Ｌ１０＝８．５ｍｍ、Ｌ１１＝０．４ｍｍ、Ｌ１２＝１ｍｍ、Ｌ１３＝２ｍｍ、Ｌ１４＝１ｍｍ、Ｌ１５＝０．９ｍｍ、Ｌ１６＝２００μｍ、θ１＝３０°及びθ２＝４５°である。また、流れ方向変化路２２０は、流路全体に渡って流体の進行方向を変化させるように湾曲している。さらに、流れ方向変化路２２０の図２１（ａ）のＦ１−Ｆ１’断面は、図２１（ｂ）に示すように逆さ台形状である。このとき、流れ方向変化路２２０のＦ１−Ｆ１’断面における流路の角度はθ３＝５５°である。流路深さは１００μｍである。
［マイクロミキサの製造方法］
次に上記のマイクロミキサの製造方法を説明する。【００５６】  まず、フォトリソグラフィで積層されたレジストを選択的に露光し除去することにより作成したシリコン基板型を作成する。そして、形成された基板を型として、ＰＥＴ基板をモールドすることによりＰＥＴ基板にパターンを転写して流路等が形成された一枚の基板を作成する。さらに、板状坂内に流体を流入するための流体流入口、流体流入口をあらかじめドリルなどで設けたもう一枚のＰＥＴ基板をパターン転写した基板と熱圧着により貼りあわせる。
［マイクロミキサの混合評価］
上記のように作製したマイクロミキサについて混合の効果について視覚により混合評価を行った。流体流入口２０３から蛍光物質ＦＩＴＣ（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ  Ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎｅｔｅ）水溶液２０μＭを流入し、流体流入口２０１及び２０５からＰＢＳバッファーを流入した。このときの混合の様子を蛍光顕微鏡にとりつけたＣＣＤカメラで観察した結果が図２２〜図２５である。光源には水銀ランプを用い４９０ｎｍの光で励起し、フィルターブロックで５２０ｎｍ以下の光を遮断して発せられる５３０ｎｍの蛍光を観察した。図２２〜図２５は、それぞれ順に流路内の流速が１０μｌ／ｍｉｎ、４０μｌ／ｍｉｎ、６０μｌ／ｍｉｎ、８０μｌ／ｍｉｎの場合の観察結果である。また、図２２〜図２５には、それぞれ流体が進行する方向に順に番号及び流路の名称を付している。実験結果より、全ての流量において、流体流入口２０１、２０３及び２０５で流入された蛍光物質が下流に行くについて混合されている様子が分かる。また、各流速における混合状態を比較すると、４０μｌ／ｍｉｎでは連結路２１０ｃの蛍光物質が連結路２１０ｃの両端に達していない部分を観察した。しかし、６０μｌ／ｍｉｎでは連結路２１０ｃの蛍光物質が、連結路２１０ｃ全体に広がっている様子を観察した。よって、流速６０μｌ／ｍｉｎ以上で混合を行うと、効率良く流体を混合可能であり好ましいと分かった。
＜実験例２＞
図２６は、本発明の実験例２に係るマイクロミキサの平面図、図２７はミキサ部の拡大図を示す。マイクロミキサの構成を以下に説明する。
［マイクロミキサの構成］
実験例１に係るマイクロミキサは、板状基板内に流体流入口（３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ）３１５と、入口流路（３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃ）３１７と、混合部３０７と、流体流出口３０５とを有している。混合部３０７は、複数のミキサ部３２０及び連結路３２５を有している。実験例２においては、混合部３０７には、２段のミキサ部３２０と２段の連結路３２５が交互に設けられている。また、ミキサ部３２０には、図２６及び図２７（ａ）に示すように、Ｈ型のＨ型壁３３０により流体の流れ方向が急激に変わるような流れ方向変化路３３５が作製されている。このようにＨ型壁３３０により流路を形成することで、ミキサ部３２０の集積率を高めることができ、マイクロミキサの小型化を図ることができる。このとき、流れ方向変化路３３５の流路の断面形状は、図２７（ｂ）に示すように台形状を有している。このマイクロミキサのミキサ部３２０の各部の寸法を以下に記載する。
［ミキサ部の寸法］
Ｌ３０＝３０００μｍ、Ｌ４０＝１１８μｍ、Ｌ４１＝１４１μｍ、Ｌ４２＝１００μｍ、Ｌ４３＝１００μｍ、Ｌ４４＝１００μｍ、Ｌ４５＝１７０μｍ、Ｌ４６＝４００μｍ、Ｌ４７＝２００μｍ、Ｌ４８＝４００μｍ、Ｌ４９＝１７０μｍ、Ｌ５０＝１３４０μｍ、Ｌ５１＝３８０μｍ、Ｌ５２＝１００μｍ、Ｌ５３＝４４１μｍ、Ｌ５４＝９５７．５μｍ、Ｌ５５＝４４１μｍ及びθ４＝４５°である。また、流れ方向変化路３３５は、上述の通りＨ型壁３３０により流路全体に渡って流体の進行方向を変化させるように湾曲されており、かつ流路断面は台形状である。このとき、流れ方向変化路３３５の図２７（ａ）に示すＧ１−Ｇ１’断面における流路の角度はθ５＝５５°である。流路深さは１００μｍである。
［マイクロミキサの評価］
上記のように作成したマイクロミキサについて視覚により評価を行った。【００５７】  流体流入口３１５ｂから蛍光物質ＦＩＴＣ水溶液２０μＭを流入し、流体流入口３１５ａ及び３１５ｃからＰＢＳバッファーを流入した。このときの、混合部３０７における混合の様子を蛍光顕微鏡にとりつけたＣＣＤカメラで観察した結果が図２８である。光源には水銀ランプを用い４９０ｎｍの光で励起し、フィルターブロックで５２０ｎｍ以下の光を遮断して発せられる５３０ｎｍの蛍光を観察した。図２８は、流路内の流速が１００μｌ／ｍｉｎである場合の観察結果であり、それぞれ流体が進行する方向に順に番号及び流路の名称を付している。図２８から、流体流入口３１５で流入された蛍光物質の流体位置が流体流出口３０５に行くについて変化している様子が分かる。よって、実験例２より流路の断面が台形状である流れ方向変化路内に流体を通過させることで、複数種類の流体の流れを乱すことができることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】  本発明を用いれば、流路内における複数種類の流体の流れを効率よく乱すことができる。また、微少流体を効率良く混合することができるマイクロミキサの提供に本発明を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図。
【図２】図１のマイクロミキサの平面図。
【図３】（ａ）第１実施形態例に係るマイクロミキサのＡ１−Ａ１’断面の断面形状（１）。
【００６０】（ｂ）第１実施形態例に係るマイクロミキサのＡ１−Ａ１’断面の断面形状（２）。
（ｃ）第１実施形態例に係るマイクロミキサのＡ１−Ａ１’断面の断面形状（３）。
（ｄ）第１実施形態例に係るマイクロミキサのＡ１−Ａ１’断面の断面形状（４）。【図４】（ａ）図２の平面図のＡ１−Ａ１’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｂ）図２の平面図のＡ２−Ａ２’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｃ）図２の平面図のＡ３−Ａ３’断面における流体の状態を示す模式図。
【図５】（ａ）第１実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例（１）。
【００６１】（ｂ）第１実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例（２）。
（ｃ）第１実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例（３）。【図６】本発明の第１実施形態例に係る別のマイクロミキサの斜視図。
【図７】（ａ）図６のマイクロミキサの平面図。  （ｂ）図７（ａ）の平面図のＡ４−Ａ４’断面における流体の状態を示す模式図。
【００６２】（ｂ）図７（ａ）の平面図のＡ５−Ａ５’断面における流体の状態を示す模式図。【図８】本発明の第２実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図。
【図９】（ａ）混合部を構成するミキサ部の平面図。  （ｂ）屈曲及び／または湾曲した部分を示す説明図。
【図１０】ミキサ部の平面における流体の状態を示す模式図。
【図１１】（ａ）第２実施形態例に係るマイクロミキサのＢ３−Ｂ３’断面の断面形状（１）。
【００６３】（ｂ）第２実施形態例に係るマイクロミキサのＢ５−Ｂ５’断面の断面形状（２）。【図１２】（ａ）図１０の平面図のＢ１−Ｂ１’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｂ）図１０の平面図のＢ２−Ｂ２’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｃ）図１０の平面図のＢ３−Ｂ３’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｄ）図１０の平面図のＢ４−Ｂ４’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｅ）図１０の平面図のＢ５−Ｂ５’断面における流体の状態を示す模式図。
【図１３】（ａ）第３実施形態例に係る混合部を構成するミキサ部の平面図。
【００６４】（ｂ）第３実施形態例に係るミキサ部のＣ１−Ｃ１’断面の断面形状。
（ｃ）第３実施形態例に係るミキサ部のＣ２−Ｃ２’断面の断面形状。【図１４】（ａ）図１３（ａ）の平面図のＣ３−Ｃ３’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｂ）図１３（ａ）の平面図のＣ２−Ｃ２’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｃ）図１３（ａ）の平面図のＣ４−Ｃ４’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｄ）図１３（ａ）の平面図のＣ５−Ｃ５’断面における流体の状態を示す模式図。
【図１５】第３実施形態例の別のミキサ部の平面図。
【図１６】第４実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図。
【図１７】（ａ）第４実施形態例に係るマイクロミキサの平面図。
【００６５】（ｂ）図１７（ａ）の平面図のＥ１−Ｅ１’断面における流体の状態を示す模式図。
（ｃ）図１７（ａ）の平面図のＥ２−Ｅ２’断面における流体の状態を示す模式図。
（ｄ）図１７（ａ）の平面図のＥ３−Ｅ３’断面における流体の状態を示す模式図。【図１８】（ａ）第４実施形態例に係る別のマイクロミキサの平面図。  （ｂ）図１８（ａ）の平面図のＥ４−Ｅ４’断面における流体の状態を示す模式図。  （ｃ）図１８（ａ）の平面図のＥ５−Ｅ５’断面における流体の状態を示す模式図。
【図１９】マイクロミキサを有するＤＮＡセンサの模式図。
【図２０】マイクロミキサを有する生化学検査装置の模式図。
【図２１】（ａ）実験例１に係るマイクロミキサの平面図。
【００６６】（ｂ）実験例１に係るマイクロミキサのＦ１−Ｆ１’断面の断面形状。【図２２】流路内の流速が１０μｌ／ｍｉｎにおける実験例１の結果。
【図２３】流路内の流速が４０μｌ／ｍｉｎにおける実験例１の結果。
【図２４】流路内の流速が６０μｌ／ｍｉｎにおける実験例１の結果。
【図２５】流路内の流速が７０μｌ／ｍｉｎにおける実験例１の結果。
【図２６】実験例２に係るマイクロミキサの平面図。
【図２７】（ａ）ミキサ部の拡大図。
【００６７】（ｂ）ミキサ部のＧ１−Ｇ１’断面図。【図２８】流路内の流速が１００μｌ／ｍｉｎにおける実験例１の結果。
【符号の説明】
【００６８】４１、５１：第１基板
４２、５２：第２基板
４３、５３−１、５３−２、５３−３：流体流入口
４５、５５：流体流出口
４７、７１：第１流れ方向変化路
４７ａ、８０ａ：屈曲及び／または湾曲している部分
４９、７４：第１連結路
５７、５９、６１：入口流路
６３：流入路
７０：混合部
７０ａ：ミキサ部
８０：第２流れ方向変化路
８５：第２連結路
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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