(57)【要約】      （修正有）【課題】低金型温条件下でも成形でき、転写性を確保したまま離型性・形状安定性に優れ、チャンバー近傍にウェルドライン等の成形不良、転写面の歪等が発生せず、熱応答性に優れ、また、成形サイクルを短く安価に製造可能なマイクロチップ及びマイクロチップの製造方法を提供する。【解決手段】樹脂製基板３とフィルム４とを接合することにより、試薬を内部に導入又は外部に排出する複数の流路２０と、流路２０に連通し少なくとも検査対象となる検体の増幅を行うチャンバー７０とが形成されるマイクロチップ２において、基板３は射出成形用の成形型のゲートで成形されるゲート充填痕８０を有し、ゲート充填痕８０はチャンバー７０よりも樹脂射出方向Ｘの上流側のチャンバー７０直前に配置されている。チャンバー７０は、基板３の厚み方向から見た場合にゲート充填痕８０の中心と、チャンバー７０の中心を結ぶ延長線上（中心線Ｙ）に流路２０の一部がない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の基板と、前記基板の一方の面に接合されたカバー部材と、を備え、
前記基板と前記カバー部材とを接合することによって、試薬を内部に導入又は外部に排出する複数の流路と、前記流路に連通し少なくとも検査対象となる検体の増幅を行うチャンバーと、が形成されるマイクロチップにおいて、
前記基板は射出成形により形成され、
射出成形用の成形型の流入口であるゲートを切断することで形成されるゲート充填痕を有し、
前記ゲート充填痕は、前記チャンバーよりも樹脂射出方向の上流側のチャンバー直前に配置され、かつ、
前記チャンバーは、前記基板の厚み方向から見た場合に、前記ゲート充填痕の中心と、前記チャンバーの中心を結ぶ延長線上に、前記流路の一部がないことを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記基板の前記カバー部材との接合面と反対側の面で、前記チャンバーに対応する位置が、薄肉となっていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記ゲートに対して樹脂射出方向の最下流位置にエアベントが設けられた前記成形型を使用して射出成形されることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
樹脂製の基板と、前記基板の一方の面に接合されたカバー部材と、を備え、
前記基板と前記カバー部材とを接合することによって、試薬を内部に導入又は外部に排出する複数の流路と、前記流路に連通し少なくとも検査対象となる検体の増幅を行うチャンバーと、が形成されるマイクロチップの製造方法において、
射出成形用の成形型は、前記複数の流路の形状に対応したネガ形状の複数の流路成形部と、前記チャンバーの形状に対応したネガ形状のチャンバー成形部とを有し、
前記成形型のゲートは、前記チャンバー成形部よりも樹脂射出方向の上流側のチャンバー成形部直前に配置され、かつ、
前記チャンバー成形部は、前記成形型の厚み方向から見た場合に、前記ゲートの中心を通り、樹脂射出方向に沿う中心線に対して略線対称に形成され、
前記複数の流路成形部のうち前記チャンバー成形部に連通する流路成形部は、前記中心線上になく、
前記成形型のゲートから樹脂を充填することによって前記基板を形成することを特徴とするマイクロチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチップ及びマイクロチップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細加工技術を利用してシリコンやガラス基板上に微細な流路や回路を形成し、微小空
間で核酸、タンパク質、又は血液などの液体試料の化学反応や、分離、分析などを行うマ
イクロチップ（マイクロ分析チップやマイクロ流体チップとも称される）、あるいはマイクロチップを用いたμＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）と称される装置が実用化されている。このようなマイクロチップの利点としては、サンプルや試薬の使用量又は廃液の排出量が軽減され、省スペースで持ち運び可能な安価なシステムの実現が考えられる。
【０００３】
このようなマイクロチップを用いて遺伝子診断を行うにあたっての遺伝子の増殖方法として、ポリメラーゼ連鎖反応法（以下、ＰＣＲ法と言う）が知られている。ＰＣＲ法では、増幅したい遺伝子を含む検体を、複数の温度条件（例えば、約９５℃の熱変性温度、約５５℃のアニーリング温度、約７０℃の重合温度の３つの温度条件）サイクルで増幅反応させ、このサイクルを何度も繰り返すことで遺伝子を大量に増幅することができる。
【０００４】
ＰＣＲ法で使用されるＰＣＲ機能付きのマイクロチップは、基板と、基板の一方の面に接合されたカバー部材（例えば、フィルム）と、を備える。基板の一方の面には、複数の流路用溝と、流路用溝と連通するチャンバー凹部と、が形成されている。流路用溝の端部には、基板の他方の面（カバー部材の接合面と反対側の面）に貫通するウェル貫通孔が形成されている。そして、基板の一方の面にカバー部材を接合することによって、カバー部材が流路用溝やチャンバー凹部の蓋として機能し、複数の流路と、試薬や検体の検査・分析を行うチャンバーと、が形成される。また、ウェル貫通孔によって、流路とマイクロチップの外部とを接続するウェル（開口部）が形成される。そして、ウェルを介して、複数の流路に試薬を導入したり、流路内の試薬を外部に排出する。
【０００５】
ところで、マイクロチップの基板の材料としては、ガラス、樹脂等を使用することが知られているが、ガラスを使用する場合には、個々のチップに対して、機械加工、エッチング等での微細パターンの直接加工が必要であり、大量生産が困難である。そのため、近年では、廉価で使い捨て可能な樹脂製マイクロチップの開発が特に望まれている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２３１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
樹脂製のマイクロチップを製造する場合、微細な凹凸パターンの転写が可能な射出成形法によって形成することができ、金型へ溶融樹脂を射出充填し、冷却することによって形成される。
しかしながら、ＰＣＲ機能付きのマイクロチップにおいては、ＰＣＲ操作することからチャンバーは一定の容積が必要であり、例えば深さに関しては、流路より１０倍程度以上の大きさとされている。また、ＰＣＲ操作時におけるチャンバー内温度の応答性の観点から、ヒーター・チラー等のヒートサイクル熱源とチャンバーとの熱伝達を担う部分の樹脂厚みをより薄肉とすることが要求されている。つまり、成形型において、チャンバーに対応する位置には、チャンバーを成形するためのチャンバー形状に対応したネガ形状である凸状のチャンバー成形部が配置される。この凸状のチャンバー成形部は、流路を成形するための流路形状に対応したネガ形状である凸状の流路成形部よりも極めて大きな形状である。
このように比較的形状の大きな凸状のチャンバー成形部が、溶融樹脂射出方向の下流側に配置されている場合、溶融樹脂がチャンバー成形部を通過するまでに、溶融樹脂温度に対して比較的低温の金型に影響を受けることにより溶融樹脂の温度が低下し、流動性が低下してしまう。
そこで、溶融樹脂の流動性を高めるため、金型を高温条件下にして射出成形する必要がある。しかしながら、高温条件下での成形は、離型性・形状安定性が悪い。また、溶融樹脂の冷却・固化に長時間を要し、成形サイクルが長くなるため、コスト高となるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低金型温条件下でも成形することができ、転写性を確保したまま、離型性・形状安定性にも優れ、チャンバー部近傍に、ウェルドライン等の成形不良、転写面の歪等が発生せず、熱応答性に優れたマイクロチップ及びマイクロチップの製造方法を提供することを目的としている。また、成形サイクルを短くすることが可能で、安価に製造することが可能なマイクロチップ及びマイクロチップの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の態様によれば、樹脂製の基板と、樹脂製の基板と、前記基板の一方の面に接合されたカバー部材と、を備え、
前記基板と前記カバー部材とを接合することによって、試薬を内部に導入又は外部に排出する複数の流路と、前記流路に連通し少なくとも検査対象となる検体の増幅を行うチャンバーと、が形成されるマイクロチップにおいて、
前記基板は射出成形により形成され、
射出成形用の成形型の流入口であるゲートを切断することで形成されるゲート充填痕を有し、
前記ゲート充填痕は、前記チャンバーよりも樹脂射出方向の上流側のチャンバー直前に配置され、かつ、
前記チャンバーは、前記基板の厚み方向から見た場合に、前記ゲート充填痕の中心と、前記チャンバーの中心を結ぶ延長線上に、前記流路の一部がないことを特徴とするマイクロチップが提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、樹脂製の基板と、前記基板の一方の面に接合されたカバー部材と、を備え、
前記基板と前記カバー部材とを接合することによって、試薬を内部に導入又は外部に排出する複数の流路と、前記流路に連通し少なくとも検査対象となる検体の増幅を行うチャンバーと、が形成されるマイクロチップの製造方法において、
射出成形用の成形型は、前記複数の流路の形状に対応したネガ形状の複数の流路成形部と、前記チャンバーの形状に対応したネガ形状のチャンバー成形部とを有し、
前記成形型のゲートは、前記チャンバー成形部よりも樹脂射出方向の上流側のチャンバー成形部直前に配置され、かつ、
前記チャンバー成形部は、前記成形型の厚み方向から見た場合に、前記ゲートの中心を通り、樹脂射出方向に沿う中心線に対して略線対称に形成され、
前記複数の流路成形部のうち前記チャンバー成形部に連通する流路成形部は、前記中心線上になく、
前記成形型のゲートから樹脂を充填することによって前記基板を形成することを特徴とするマイクロチップの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマイクロチップによれば、チャンバーに連通する流路上にウェルドラインが発生せず、従って、検査性能に影響することなく、熱応答性に優れるマイクロチップを提供することができる。さらに、本発明の製造方法によれば、上記マイクロチップを製造できるとともに、低温条件下でも成形することができ、その結果、離型時に離型し易く、また、形状安定性にも優れ、さらに、成形後の冷却時間が短縮され、成形サイクルが短いため、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】検査装置の外観構成を示す図である。
【図２】検査装置の内部構成を示す模式図である。
【図３】マイクロチップの概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）は切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した際の矢視断面図である。
【図４】マイクロチップの概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）は切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図である。
【図５】マイクロチップの概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）は切断線III−IIIに沿って切断した際の矢視断面図である。
【図６】基板の成形装置を示す側面図である。
【図７】基板の成形型を示す側断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は基板の成形型を示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１．検査装置）
最初に、本実施の形態における検査装置について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は検査装置１の外観構成の一例を示す斜視図であり、図２は検査装置１の内部構成の一例を示す模式図である。
【００１３】
図１に示すように、検査装置１は、マイクロチップ２を載置するためのトレイ１０と、図示しないローディング機構によってトレイ１０上からマイクロチップ２が搬入される搬送口１１と、検査内容や検査対象のデータ等を入力するための操作部１２と、検査結果を表示するための表示部１３等とを備えている。
【００１４】
また、この検査装置１は、図２に示すように、送液部１４と、加熱部１５と、電圧印加部１８と、検出部１６と、駆動制御部１７等とを備えている。
【００１５】
（１−１．送液部）
送液部１４は、マイクロチップ２内の送液を行うためのユニットであり、搬送口１１から検査装置１内に搬入されるマイクロチップ２と接続されるようになっている。この送液部１４は、マイクロポンプ１４０、チップ接続部１４１、駆動液タンク１４２及び駆動液供給部１４３等を有している。
【００１６】
このうち、マイクロポンプ１４０は、送液部１４に１つ以上具備されており、マイクロチップ２内に駆動液１４６を注入したり、マイクロチップ２内から検体、試薬などの流体を吸引したりすることで、マイクロチップ２内の送液を行う。なお、マイクロポンプ１４０が複数具備される場合は、各々のマイクロポンプ１４０は独立に、或いは連動して駆動可能である。なお、マイクロチップに予め媒質や検体、試薬等を注入してある場合は、必ずしも駆動液を使った送液は不要であり、マイクロポンプのみを動作させて媒質の移動を補助してもよい。試薬や検体の投入のみにマイクロポンプを使用してもよい。
チップ接続部１４１は、マイクロポンプ１４０とマイクロチップ２とを接続して連通させる。
【００１７】
駆動液タンク１４２は、駆動液１４６を貯留しつつ、駆動液供給部１４３に供給する。この駆動液タンク１４２は、駆動液１４６の補充のために駆動液供給部１４３から取り外して交換可能である。
駆動液供給部１４３は、駆動液タンク１４２からマイクロポンプ１４０に駆動液１４６を供給する。
【００１８】
以上の送液部１４においては、チップ接続部１４１によってマイクロチップ２とマイクロポンプ１４０とが接続されて連通される。そして、マイクロポンプ１４０が駆動されると、チップ接続部１４１を介して駆動液１４６がマイクロチップ２に注入されるか、或いはマイクロチップ２から吸引される。このとき、マイクロチップ２内の検体や試薬等は、駆動液１４６によってマイクロチップ２内で送液される。これにより、マイクロチップ２内の検体と試薬とが混合されて反応する結果、目的物質の検出や病気の判定等の検査が行われる。
【００１９】
（１−２．加熱部）
加熱部１５は、マイクロチップ２を特定の複数の温度に加熱するために発熱する。例えば、約９５℃の熱変性温度、約５５℃のアニーリング温度、約７０℃の重合温度の３つの温度にマイクロチップ２を加熱する。これにより、ＰＣＲ法による遺伝子増幅を行う。加熱部１５は、ヒータやペルチエ素子等の通電によって温度を上昇できる素子、通水によって温度を低下させられる素子等で構成される。
【００２０】
（１−３．電圧印加部）
電圧印加部１８は、複数の電極を有している。これらの電極は、マイクロチップ２内の試薬等に挿入されて当該試薬に直接電圧を印加するか、あるいは後述の通電部４０に接触して当該通電部４０を介して試薬等に電圧を印加することにより、マイクロチップ２内の試薬等に電気泳動を行わせるようになっている。
【００２１】
（１−４．検出部）
検出部１６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ等の光源と、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光部等とで構成され、マイクロチップ２内の反応によって得られる生成液に含まれる標的物質を、マイクロチップ２上の所定位置（後述の検出領域２００）で光学的に検出する。光源と受光部との配置は透過型と反射型とがあり、必要に応じて決定されればよい。
【００２２】
（１−５．駆動制御部）
駆動制御部１７は、図示しないマイクロコンピュータやメモリ等で構成され、検査装置１内の各部の駆動、制御、検出等を行う。
【００２３】
（２．マイクロチップ）
続いて、本実施の形態におけるマイクロチップ２について、図３を用いて説明する。
図３は、マイクロチップ２の概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）は切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した際の矢視断面図である。
本実施形態におけるマイクロチップ２は、遺伝子の増幅方法としてＰＣＲ法に用いられる。
【００２４】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、マイクロチップ２は、互いに貼り合わされた基板３とフィルム４とを備えている。基板３とフィルム４とを貼り合せることによって、内部に流路２０、チャンバー７０、検体導入流路２２、検体排出流路２３、検体導入口２４、検体排出口２５が形成される。流路２０は、第１流路２１１、第２流路２１２、複数のウェル２６を有している。
【００２５】
基板３は、樹脂の射出成形によって形成される。
基板３は、フィルム４に対する接合面３Ａに、第１流路溝３１１、第２流路溝３１２、ウェル貫通孔３６、チャンバー凹部７１、検体導入溝３２、検体排出溝３３、検体導入貫通孔３４、検体排出貫通孔３５、検出領域２００が形成されている。
【００２６】
第１流路溝３１１及び第２流路溝３１２は、基板３とフィルム４とが貼り合わされた場合に、フィルム４と協働して第１流路２１１及び第２流路２１２を形成する。
第１流路２１１及び第２流路２１２は、試薬をマイクロチップ２の内部に導入又は外部に排出する流路である。
第１流路２１１は、基板３の前後方向（樹脂射出方向Ｘ）に沿って延在している。２本の第２流路２１２は、第１流路２１１の中途部に連通し、第１流路２１１に対して直交する方向（左右方向）に沿って略直線状に延在し、互いに略平行となっている。
第１流路２１１の一端部は、チャンバー７０の中心に対して偏心した位置で連通している。
【００２７】
複数のウェル貫通孔３６は、基板３の厚さ方向に貫通して形成されている。これらウェル貫通孔３６は、第１流路溝３１１の一端部（樹脂射出方向Ｘの上流側端部）及び第２流路溝３１２の両端部にそれぞれ連通している。そして、基板３とフィルム４とが貼り合わされた場合に、第１〜第２流路２１１〜２１２とマイクロチップ２の外部とを接続するウェル２６（開口部）を形成する。
ウェル２６は、検査装置１の送液部１４に設けられたチップ接続部１４１（チューブやノズル）と接続されて、試薬を第１〜第２流路２１１〜２１２に導入したり、第１〜第２流路２１１〜２１２から排出したりする。
また、ウェル２６には、検査装置１における電圧印加部１８の電極（図示せず）が挿入可能となっている。ウェル２６（ウェル貫通孔３６）は、基板３の厚み方向から見た場合に円形状をなしている。
また、例えば図３（ｃ）に示すように、基板３における表面３Ａとは反対側の面３Ｂにおいてウェル貫通孔３６の周囲を筒状に突出させ、チップ接続部１４１を接続しやすくしても良い。
【００２８】
チャンバー凹部７１は、第１流路溝３１１の他端部（樹脂射出方向Ｘの下流側端部）に連通している。そして、基板３とフィルム４とが貼り合わされた場合に、フィルム４と協働してチャンバー７０を形成する。チャンバー７０は、第１流路２１１の他端部（ウェル貫通孔３６側の端部と反対側の端部）に連通している。チャンバー７０は、基板３の厚み方向から見た場合に楕円形状をなしている。
チャンバー７０は、少なくとも検査対象となる検体の増幅を行う領域である。
また、図３（ａ），（ｃ）に示すように、基板３のフィルム４との接合面３Ａとは反対側の面３Ｂで、チャンバー７０に対応する位置は、基板３の厚さを薄肉化した薄肉部３８を形成しても良い。つまり、チャンバー７０が形成された位置の基板３の厚さを、その他の位置における基板３の厚さよりも更に薄くする。
【００２９】
検体導入溝３２は、その一端部がチャンバー凹部７１に連通し、他端部が検体導入貫通孔３４に連通している。検体排出溝３３は、その一端部がチャンバー凹部７１に連通し、他端部が検体排出貫通孔３５に連通している。これら検体導入貫通孔３４及び検体排出貫通孔３５は、基板３の接合面３Ａと反対側の面３Ｂに貫通している。
検体導入溝３２及び検体排出溝３３は、基板３とフィルム４とが貼り合わされた場合に、フィルム４と協働して検体導入流路２２及び検体排出流路２３を形成する。また、検体導入貫通孔３４及び検体排出貫通孔３５は、基板３とフィルム４が貼り合わされた場合に、検体導入流路２２及び検体排出流路２３とマクロチップ２の外部とを接続する検体導入口２４及び検体排出口２５を形成する。
検体導入溝３２及び検体排出溝３３は、基板３の厚み方向から見た場合に、チャンバー７０の外周からそれぞれ湾曲した形状となっている。また、検体導入貫通孔３４及び検体排出貫通孔３５は円形状をなしている。
検体導入口２４から導入された検体は、検体導入流路２２を介してチャンバー７０に導入される。チャンバー７０内の検体は、検体排出流路２３を介して検体排出口２５からマイクロチップ２の外部に排出されるようになっている。
【００３０】
検出領域２００は、第１流路２１１に設けられている。検出領域２００は、検査装置１の検出部１６による標的物質の検出対象領域である。
【００３１】
このような基板３は、射出成形によって形成されるため、基板３には、射出成形用の成形型６の流入口であるゲート６３を切断することで成形されるゲート充填痕（ゲートカット残り）８０が設けられている。
ゲート充填痕８０は、基板３の前後方向における一方の側面（樹脂射出方向Ｘにおける上流側の側面）に形成されている。つまり、基板３のチャンバー７０側の側面に形成されている。
ゲート充填痕８０は、チャンバー７０よりも樹脂射出方向Ｘの上流側のチャンバー直前に配置されている。つまり、チャンバー７０は、ゲート充填痕８０の、樹脂射出方向Ｘにおける下流側の直後で、第１〜第２流路２１１〜２１２やウェル２６よりも上流側に配置されていることになる。
【００３２】
以上のようなマイクロチップ２では、基板３の厚み方向から見た場合に、チャンバー７０、ウェル２６、検体導入流路２２、検体排出流路２３、検体導入口２４、検体排出口２５は、ゲート充填痕８０の中心を通り、樹脂射出方向Ｘに沿う中心線Ｙ（ゲート充填痕８０の中心とチャンバー７０の中心を結ぶ延長線）に対して線対称に形成されている。すなわち、中心線Ｙに対して左右対称となっている。
一方、第１流路２１１の一端部は、チャンバー７０の中心に対して偏心した位置で連通しており、第１流路２１１の一部が中心線Ｙ上にない。
なお、チャンバー７０、第１〜第２流路２１１〜２１２、ウェル２６、検体導入流路２２、検体排出流路２３、検体導入口２４、検体排出口２５について、基板３の厚み方向から見た場合の形状は、図３（ａ）に示した形状に限らない。第１流路２１１の一部が、中止線Ｙの延長線上になければよく、適宜変更可能である。また、各流路や貫通孔の断面形状等も矩形状に限らず、曲面状であっても良い。
また、第１〜第２流路２１１〜２１２（第１〜第２流路溝３１１〜３１２）、ウェル２６（ウェル貫通孔３６）は、幅、深さともに１〜１０００μｍであることが好ましい。検体導入流路２２（検体導入溝３２）、検体排出流路２３（検体排出溝３３）は、幅、深さともに３００〜２０００μｍ、検体導入口２４（検体導入貫通孔３４）、検体排出口２５（検体排出貫通孔３５）は、幅、深さともに０．５〜５ｍｍであることが好ましいが、特に限定されるものではない。
また、チャンバー７０の深さは、第１〜第２流路２１１〜２１２、検体導入口２４、検体排出口２５、ウェル２６よりも１０倍以上の大きさとなっている。ただし、検体導入流路２２、検体排出流路２３の深さは、チャンバー７０と同じレベルで、その幅も第１〜第２流路２１１〜２１２の１０倍以上である。
【００３３】
フィルム４は、本発明におけるカバー部材であり、本実施の形態においてはシート状となっている。フィルム４にも流路や貫通孔を設けてもよいが、基板３との接合を確実に行うため、フィルム４は厚くなり過ぎないことが好ましい。検体や試薬、あるいは検査の種類によって必要な時は、電圧印加部１８の電極をウェル２６（ウェル貫通孔３６）に挿入して電圧を印加することにより、第１〜第２流路２１１〜２１２内の検体や試薬で電気泳動を行わせる。
【００３４】
なお、ウェル２６の位置や形状は、例えば図４（ａ），（ｂ）や図５（ａ），（ｂ）に示すように、他の態様としても良い。ここで、図４のマイクロチップ２では、導電性の通電部４０がフィルム４における基板３との対向面のうち、ウェル貫通孔３６との対向位置からフィルム４の縁部までに亘って設けられている。この通電部４０は、フィルム４に対して印刷等によりパターニングするとよい。このようなマイクロチップ２によれば、ウェル２６（ウェル貫通孔３６）に電極を挿入することなく、フィルム４の縁部から通電部４０を介して流路２０内の流体に電圧を印加することができるため（図４（ｂ）中、右側の矢印記号を参照）、複数のマイクロチップ２を順に使用する場合であっても、電極に検体や試薬が付着して次回のマイクロチップ２に混入してしまうのを防止することができる。また、図５のマイクロチップ２では、ウェル貫通孔３６が第１〜第２流路溝３１１〜３１２の各端部と、当該端部の隣接位置とに並んで設けられるとともに、通電部４０が、隣接する２つのウェル貫通孔３６の対向位置に亘って設けられている。このようなマイクロチップ２によれば、ウェル２６（ウェル貫通孔３６）を用いて試薬などの導入・排出を行い（図５（ｂ）中、左側の矢印記号を参照）、隣接するウェル２６（ウェル貫通孔３６）から通電部４０を介して流路２０内の試薬に電圧を印加することができるため（図５（ｂ）中、右側の矢印記号を参照）、複数のマイクロチップ２を順に使用する場合であっても、電極に試薬が付着して次回のマイクロチップ２に混入してしまうのを防止することができる。これらの場合であっても、図４（ｃ），図５（ｃ）に示すように、基板３の接合面３Ａと反対側の面３Ｂにおいては、ウェル貫通孔３６の周囲を筒状に突出させ、チップ接続部１４１を接続しやすくしても良い。
【００３５】
基板３及びフィルム４の外形形状は、ハンドリング、分析しやすい形状であれば良く、平面視において正方形や長方形などの形状が好ましい。１例として、１０ｍｍ角〜２００ｍｍ角の大きさであれば良い。また、１０ｍｍ角〜１００ｍｍ角の大きさであっても良い。また、基板３の板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。また、薄肉部３８の厚さはフィルム４程度の厚みが機能上は好ましいが、成形性を考慮すると、０．２〜１．０ｍｍ程度が好ましい。なお、この数値は、基板３の板厚を１．５ｍｍと想定した場合である。基板３の蓋（カバー部材）として機能するフィルム４の厚さは、３０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍであることがより好ましい。
【００３６】
基板３及びフィルム４は、樹脂によって形成される。基板３及びフィルム４に用いられる樹脂に関しては、成形性・接合性が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光（特定波長の光）に対する自家蛍光が低いことなどが条件として挙げられる。例えば、基板３及びフィルム４には熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンを用いることである。なお、基板３とフィルム４とで、同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。基板３とフィルム４とを同じ種類の材料にした場合には、互いに相溶性があるために、溶融した後に結合し易い。
【００３７】
基板３及びフィルム４は、熱融着によって接合される。例えば、熱板、熱風、熱ロール、超音波、振動、又はレーザなどを用いて、基板３とフィルム４とを加熱することで接合する。１例として、熱プレス機を用いて、加熱された熱板によって基板３とフィルム４とを挟み、熱板によって圧力を加えて所定時間保持することで、基板３とフィルム４とを接合する。これにより、フィルム４が第１〜第２流路溝３１１〜３１２、ウェル貫通孔３６、検体導入溝３２、検体排出溝３３、検体導入貫通孔３４、検体排出貫通孔３５、チャンバー凹部７１の蓋（カバー部材）として機能し、第１〜第２流路２１１〜２１２、ウェル２６、検体導入流路２２、検体排出流路２３、検体導入口２４、検体排出口２５やチャンバー７０が形成されて、マイクロチップ２が製造される。なお、基板３とフィルム４とを熱融着するためには、基板３とフィルム４の界面さえ加熱できればよく、超音波、振動、レーザを用いれば界面のみを加熱できる可能性がある。
【００３８】
（３．マイクロチップの製造装置）
続いて、マイクロチップ２の製造装置について説明する。
【００３９】
マイクロチップ２の製造装置は、基板３及びフィルム４をそれぞれ形成した後、両者を接合することでマイクロチップ２を製造するようになっており、図６に示すように、基板３の成形装置５等を備えている。
【００４０】
この成形装置５は、ベース５０上に固定側プラテン５１及び可動側プラテン５２を有している。
固定側プラテン５１は、ベース５０に立設された平板状の部材である。この固定側プラテン５１の４隅には柱状のタイバー５３が設けられており、固定側プラテン５１に対して垂直に延在している。
【００４１】
また、可動側プラテン５２は、固定側プラテン５１に対向して配設された平板状の部材であり、固定側プラテン５１に設けられたタイバー５３によって４隅で支持されている。この可動側プラテン５２は、タイバー５３によってガイドされつつ、図示しない駆動機構によって水平方向（図中の矢印Ａ，Ａ’方向）、つまり固定側プラテン５１との接離方向に移動自在となっている。
【００４２】
以上の固定側プラテン５１及び可動側プラテン５２の間には、成形型６が配設されており、可動側プラテン５２が矢印Ａ方向に移動することにより成形型６が型締めされ、可動側プラテン５２が矢印Ａ’方向に移動することにより成形型６が型開きされるようになっている。
【００４３】
（３−１．成形型）
図７は、成形型６の概略構成を示す断面図であり、キャビティ６４に溶融樹脂Ｊが充填された状態を示している。
図７に示すように、成形型６は、固定型６０と、当該固定型６０に対して接離可能に設けられた可動型６１とを備える射出成形型である。これら固定型６０及び可動型６１が当接することによって、溶融樹脂Ｊを基板３の形状に成形するためのキャビティ６４と、当該キャビティ６４に溶融樹脂Ｊを導入するランナ６２及びゲート６３と、を形成するようになっている。なお、ランナ６２には、図示しないスプルーを介して射出ユニットが接続されており、当該ランナ６２からゲート６３を介してキャビティ６４に溶融樹脂Ｊを充填するようになっている。
【００４４】
ここで、固定型６０は、基板３のフィルム４との接合面３Ａを成形するものであり、固定側プラテン５１に固定されている。なお、図７では、固定型６０の中央部と外周部とが異なる部材で構成されている様子を図示しているが、単一の部材で構成されることとしても良い。
固定型６０には、図８（ａ）に示すように、第１〜第２流路溝３１１〜３１２に対応する位置に、第１〜第２流路溝３１１〜３１２の形状に対応した凸状の第１〜第２流路成形部６３０aが設けられている。また、固定型６０にはウェル貫通孔３６に対応する位置に、ウェル貫通孔３６に対応した可動型６１に設けられたウェル貫通孔形成用のピンを受ける部分である凸状のウェル成形部６３０bが設けられている。
また、固定型６０のチャンバー凹部７１に対応する位置に、チャンバー凹部７１の形状に対応したネガ形状である凸状のチャンバー成形部６７１が設けられている。
ゲート６３は、チャンバー成形部６７１よりも樹脂射出方向Ｘの上流側の直後に配置されている。
また、ウェル成形部６３０b及びチャンバー成形部６７１は、ゲート６３の中心を通り、樹脂射出方向Ｘに沿う中心線Ｚに対して線対称に配置されている。
なお、第１流路成形部６３０aは、チャンバー成形部６７１の中心に対して偏芯した位置で接続されている。この第１流路成形部６３０aは、中心線Ｚ上にない。
さらに、キャビティ６４には、ゲート６３に対して樹脂射出方向Ｘの最下流位置にエアベント９０が設けられている。エアベント９０は、平面視直線状に設けても良いし、図８（ｂ）に示すように、平面視コ字型に設けても良い。エアベント９０は、固定型６０と可動型６１を閉じた状態で形成される５〜２０μｍの隙間であり、通常の射出成形で樹脂が漏れない限界に設定されている。なお、エアベント９０は固定型６０に設けても良いが、可動型６１に設けることが一般的である。
エアベント９０は、溶融樹脂Ｊを行き渡らせるようにキャビティ６４の樹脂射出方向Ｘの下流側（奥側）でキャビティ６４内の空気をキャビティ６４の外部に逃がすものである。
【００４５】
一方、可動型６１は、基板３の接合面３Ａと反対側の面３Ｂを成形するものであり、可動側プラテン５２に固定されている。
この可動型６１は、環状の外周型（枠コア）６１０と、外周型６１０の内部に嵌め込まれた中央型（コア）６１１とを有している。
【００４６】
外周型６１０は、固定型６０側の端面の内周部分に成形面を有する筒状に形成されており、基板３における外側面３Ｂの外周部と、基板３の側周面とを成形するようになっている。
【００４７】
中央型６１１は、固定型６０側の端面に成形面を有する柱状に形成されており、基板３の接合面３Ａと反対側の面３Ｂの中央部分を成形するようになっている。
【００４８】
なお、以上の可動型６１には、成形面から出没可能なイジェクトピン（図示せず）が設けられており、成形品を可動型６１から離型させるようになっている。
【００４９】
（３−２．マイクロチップの製造方法）
続いて、以上の成形型６を用いて基板３からマイクロチップ２を製造するマイクロチップ２の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、溶融樹脂Ｊをランナ６２からゲート６３、キャビティ６４に注入した後、キャビティ６４内で加圧しつつ成形する。このとき、エアベント９０からキャビティ６４内の空気が抜けて、溶融樹脂Ｊをキャビティ６４内に確実かつ容易に充填することができる。
【００５１】
次に、成形物が所定温度まで冷却されたら、可動型６１を固定型６０から離間させることにより、固定型６０から成形物を離型させる。
【００５２】
次に、可動型６１からイジェクトピンを突出させることにより、可動型６１から成形物を離型させ、基板３を製造する。
このようにして製造された基板３には、ゲート６３によるゲート充填痕８０が形成される。また、チャンバー凹部７１が、ゲート充填痕８０から樹脂射出方向Ｘにおける下流側の直後に形成される。さらに、エアベント９０に対応する位置にエアベントバリ（図示しない）が形成されることもある。
【００５３】
最後に、基板３の接合面３Ａに、別途製造したフィルム４を熱融着によって接合することによってマイクロチップ２を製造する。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、基板３は、射出成形用の成形型６のゲート６３で成形されるゲート充填痕８０を有し、ゲート充填痕８０は、チャンバー７０よりも樹脂射出方向Ｘの上流側のチャンバー７０直前に配置されているので、低温条件下でも成形可能なマイクロチップ２とすることができる。その結果、離型時に離型し易く、また、形状安定性にも優れており、さらに、成形後の冷却時間が短縮され、成形サイクルが短く、安価に製造することができる。
また、チャンバー７０は、基板３の厚み方向から見た場合に、ゲート充填痕８０の中心を通り、樹脂射出方向Ｘに沿う中心線Ｙに対して線対称に形成され、複数の流路２０のうちチャンバー７０に連通する第１流路２１１は、中心線Ｙ上にはない。通常、ゲート６３で一旦絞られた溶融樹脂Ｊの流れが充填に伴って徐々に広がり、チャンバー７０に達する時点で、チャンバー７０の外周を両側から回り込んでゲート充填痕８０と反対側の略中央位置（チャンバー７０の中心を通る中心線Ｙの上）の再度合流するポイントで、溶融樹脂Ｊがぶつかることとなり、そこにウェルドラインＷが発生しやすいが、本発明では、第１流路２１１の一部が中心線Ｙ上にないので、この第１流路２１１上にウェルドラインが発生しないマイクロチップ２とすることができる。したがって、実使用（検査）結果に対して悪影響を及ぼすこともなくなる。
基板３の接合面３Ａと反対側の面３Ｂで、チャンバー７０に対応する位置に、薄肉化した薄肉部３８が形成されているので、ＰＣＲ操作時における熱応答性に非常に優れたものとすることができる。
【００５５】
射出成形用の成形型６は、複数の流路２０の形状に対応したネガ形状の複数の流路成形部６３０と、チャンバー７０の形状に対応したネガ形状のチャンバー成形部６７１とを有し、成形型６のゲート６３は、チャンバー成形部６７１よりも樹脂射出方向Ｘの上流側の直前に配置されているので、射出された溶融樹脂Ｊは、ゲート６３の直後に配置された比較的形状の大きなチャンバー成形部６７１を通過する際に、樹脂温度が高く、流動性の高い状態を保つことができる。そのため、低温条件下で成形することができ、離型性・形状安定性に優れる。さらに、成形後の冷却時間も短縮することができ、成形サイクルが短く、安価に製造することができる。
また、チャンバー成形部６７１は、成形型６の厚み方向から見た場合に、ゲート６３の中心を通り、樹脂射出方向Ｘに沿う中心線Ｚに対して線対称に形成され、チャンバー成形部６７１に連通する第１流路成形部６３０aは、中心線Ｚ上にないので、成形される第１流路２１１上に発生し易いウェルドラインの影響を回避することができる。その結果、実使用（検査）結果に対して悪影響を及ぼすこともなくなる。また、熱応答性に優れたものとすることができる。
ゲート６３に対して樹脂射出方向Ｊの最下流位置にエアベント９０が設けられた成形型６を使用して射出成形するので、キャビティ６４内の空気を抜くことができ、溶融樹脂Ｊを確実かつ容易にキャビティ６４内に充填することができる。
【００５６】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５７】
２  マイクロチップ
３  基板
３Ａ  接合面
３Ｂ  反対側の面
４  フィルム（カバー部材）
６  成形型
２０  流路
２６  ウェル
３８  薄肉部
６３  ゲート
７０  チャンバー
８０  ゲート充填痕
９０  エアベント
２１１  第１流路
２１２  第２流路
６３０a  第１流路成形部〜第２流路成形部（流路成形部）
６３b  ウェル成形部（流路成形部）
６７１  チャンバー成形部
Ｘ  樹脂射出方向
Ｙ、Ｚ  中心線
【図１】
2012100580.tif 000003
【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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