(57)【要約】【課題】本発明は測定時の分析効率を向上させることを目的とする。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明の分析チップは、基板１１と、前記基板１１に形成された流路１２と、前記流路１２の内壁に形成されたシリコン酸化物からなる繊維状突起物１３と、前記繊維状突起物１３の表面に形成した官能基１４とからなり、前記官能基１４は、オクチル基、オクタデシル基、ドコシル基、トリアコチル基のいずれかよりなるものとした。上記構成により、分析チップそのものを高精度の状態で小型化し、分析時間を短縮することを可能とし、極微量の液体の成分分析を高速で行うことができる。【選択図】図１
2012068135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成された流路と、
前記流路の内壁に形成されたシリコン酸化物からなる繊維状突起物と、
前記繊維状突起物の表面に形成した官能基とからなる分析チップであり、
前記官能基は、オクチル基、オクタデシル基、ドコシル基、トリアコチル基のいずれかよりなる分析チップ。
【請求項２】
前記流路の流路径は１０μｍ〜１０００μｍである請求項１に記載の分析チップ。
【請求項３】
前記流路には流入口が設けられ、前記流入口には流体制御機構が備えられている請求項１に記載の分析チップ。
【請求項４】
前記流路の末端部に光学分析用の光路を備えた請求項１に記載の分析チップ。
【請求項５】
前記基板がシリコンよりなる請求項１に記載の分析チップ。
【請求項６】
基板に流路を形成する工程と、
前記流路内壁にシリコン酸化物からなる繊維状突起物を形成する工程と、
前記繊維状突起物の表面にオクチル基、オクタデシル基、ドコシル基、トリアコチル基のいずれかよりなる官能基を形成する工程とを含み、
前記官能基は、シランカップリング反応により、前記繊維状突起物の表面に形成された分析チップの製造方法。
【請求項７】
前記シランカップリング反応において未反応であった未反応シラノール基を
前記繊維状突起物表面より排除する工程を有する請求項６に記載の分析チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に極微量の液体中の成分分析を高速で行うための分析チップに関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
従来の分析チップは、微量生成物の精製、単離や成分分析などを目的としており、通常、カラム管内に固定相としてのカラム用の充填剤であるシリカゲルを充填して成るものである。このシリカゲルの製造方法としては、アルコキシドなどの有機物を含有する酸化物を原料として使用し、ゾルゲル反応により無機多孔体を得る方法が知られている。具体的には、酸存在下において、アルコキシシランを水又は水／アルコール混合溶液中で加水分解し、シリカゾルを形成する。得られたシリカゾルをベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素と長鎖有機カルボン酸又は界面活性剤等の乳化剤とからなる油性分散媒中に添加して、ホモミキサー等の撹拌装置により撹拌し、この乳化液をゲル化させて製造する。この製造法は最も容易に実施できる方法の一つであるため、好ましく実施されており、この方法によって製造されたシリカゲルは、特徴的な表面物性を持つことから高速液体クロマトグラフィー充填剤として利用されている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献としては、下記の特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／００１３００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成においては、測定する際の分析効率が高くなかった。従来、シリカゲルをベースにしたカラムクロマトグラムは、シリカゲルの粒子径と分離能力から直径２ｍｍ、長さ１０ｃｍのカラムと大型であり、分離のためには液相においても一分析あたり５０〜１００ｍＬもの分離用溶液が必要となる。また、分析時間においても約６０分の時間を要していた。
【０００６】
その結果、測定する際の分析効率が低下してしまうのであった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決し、測定時の分析効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明の分析チップは、基板と、前記基板に形成された流路と、前記流路の内壁に形成されたシリコン酸化物からなる繊維状突起物と、前記繊維状突起物の表面に形成した官能基とからなり、前記官能基は、オクチル基、オクタデシル基、ドコシル基、トリアコチル基のいずれかよりなるものとした。
【０００９】
また、本発明の分析チップの製造方法は、基板に流路を形成する工程と、前記流路内壁にシリコン酸化物からなる繊維状突起物を形成する工程と、前記繊維状突起物の表面にオクチル基、オクタデシル基、ドコシル基、トリアコチル基のいずれかよりなる官能基を形成する工程とを含み、前記官能基は、シランカップリング反応により、前記繊維状突起物の表面に形成された方法とした。
【発明の効果】
【００１０】
これにより、本発明の分析チップは、分析チップそのものを小型化し、分析時間を短縮することができる。
【００１１】
さらに、分析チップが小型化することにより、分析に必要な溶媒が少量で可能となるため、溶媒量を削減することができる。その結果、分析効率を向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における分析チップの構成を示す上面図
【図２】実施例１における分析チップの要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
以下、本実施例における分析チップについて説明する。なお各実施例において先行する実施例と同様の構成をなすものは同じ符号を付して説明し、詳細な説明を省略する場合がある。また本発明は以下の各実施例に限定されるものではない。
【００１４】
図１は本実施例における分析チップの構成を示す上面図、図２は本実施例における分析チップの要部拡大図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施例における分析チップは、シリコンからなる基板１１と、この基板１１表面に形成された末端に流入口１５と流出口１６とを設けた流路１２と、この流路１２の内壁に充填されたシリコン酸化物からなる繊維状突起物１３とから構成されている。
【００１６】
基板１１は、単結晶シリコンからなるシリコン基板１１を用いたが、他に例えば、ガラスや多結晶シリコン、熱酸化ＳｉＯ2、ポリシリコン、アモルファスシリコンなどの無機素材で形成することができる。また、シリコンの他に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、環状ポリオレフィンなどの樹脂や、それらの樹脂とガラスとの複合材料からも成形することもできる。
【００１７】
繊維状突起物１３は、例えば酸化珪素を主成分としたシリコン酸化物からなり、好ましくはアモルファスの二酸化珪素からなる。それぞれの繊維状突起物１３の太さは、０．０１μｍ〜１μｍ程度である。
【００１８】
繊維状突起物１３は、流路１２内壁から直接接合させることも可能であるが、流路１２の内壁に充填しておいてもよい。ここで、「直接接合」とは、流路１２内壁に繊維状突起物１３とが直接形成され、流路１２内壁と繊維状突起物１３とを構成する原子または分子が直接結合している状態を指し、通常は分子間が共有結合をしている状態である。本実施例では、流路１２内壁面の珪素原子と繊維状突起物１３中の珪素原子とが、雰囲気中の酸素原子を介して共有結合している。
【００１９】
さらに、図２に示すように、この繊維状突起物１３にはその表面に官能基１４が形成されている。
【００２０】
官能基１４は、オクチル基、オクタデシル基、ドコシル基、トリアコチル基のいずれかを用いることができ、シランカップリング反応を用いることによって繊維状突起物１３の表面に形成することができる。
【００２１】
この官能基１４は、流路１２内壁に形成された繊維状突起物１３の表面に、分析直前に反応を行うことによって、官能基１４を形成させても良いし、あらかじめ繊維状突起物１３に官能基１４を形成させた状態で、流路１２の内部に充填させておいても良い。
【００２２】
なお、繊維状突起物１３が流路１２内壁に形成された状態でシランカップリング反応によって官能基１４を形成させる場合は、シランカップリング反応において未反応であった未反応シラノール基を繊維状突起物１３表面より排除することが望ましい。
【００２３】
本実施例の分析チップは、流路１２に供給されたサンプルが図１に示した矢印方向に流れていき、流路１２の内壁に充填された繊維状突起物１３の表面に形成された官能基と反応しながら流路１２内部を通り抜けることで、サンプルを分離、分析することができる。
【００２４】
サンプルの供給方法は、図１に示すように、流路１２の末端に設けられた流入口１５を用いる。この時、流入口１５に流体制御機構（図示せず）を設けることによってサンプルの供給をより円滑に行うことができる。流体制御機構は例えば、ロータリーポンプやブランジャーポンプを用いることができる。
【００２５】
なお、流路１２の末端である流出口１６に光学分析用の光路（図示せず）を設けることで、分離された物質を分取後すぐに観測することができるため、好ましい。
【００２６】
次に本実施例の分析チップにおける効果を示す。
【００２７】
本実施例においては、０．０１〜１μｍの径を持つ繊維状突起物１３を形成できるため、表面積の大きさを充分確保することによって、分離機能・感度を向上することができる。また、通常のシリカゲルなどの充填剤に比べ、繊維状突起物１３の径が小さいために流路１２内壁に高充填させることが可能となり、分析チップそのものを小型化することが可能となる。従って、極微量のサンプルでも分析を行うことが可能となると同時に分離の際に用いるアセトニトリルなどの溶媒も少量で済ませることができ、分離用溶媒を削減することができる。その結果、分析時間の短縮や、分離用に用いられる溶媒を削減させることができ、分析効率を向上させることができるのである。
【００２８】
また、本実施例のような繊維状突起物１３が二酸化珪素からなる繊維状材料の場合、耐薬品性に優れるため、様々な性質の官能基を容易に表面に形成することができ、さらに耐熱性に優れるため、高温処理時に繊維状突起物１３が溶融し破損することがないため有機物からなる多孔性材料に比べ好ましい。
【００２９】
なお、繊維状突起物１３は、流路１２の内壁に複数の繊維状突起物１３が適度にカールした状態で互いに絡み合って密集していても良い。
【００３０】
なお、本実施例では流路１２は基板１１に形成させる例で説明したが、必ずしも基板１１上に形成する必要は無く、流路１２はキャピラリ形状となっており、流路１２の内壁に官能基１４を有する繊維状突起物１３が形成されている場合であっても実施することも可能である。
【００３１】
なお、本実施例では流路１２は基板１１に直線状に１本形成させる例で説明したが、流路１２の末端に流入口１５と流出口１６とが形成されていれば、流路１２の形状、本数はこれに限定されない。
【００３２】
なお、本実施例では流体制御機構を用いてサンプルを供給させたが、流出口１６から吸引することによって、流路１２にサンプルを供給することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の分析チップ及び分析チップの製造方法は、極微量の液体の成分分析を高速で行うことが期待される。
【符号の説明】
【００３４】
１１  基板
１２  流路
１３  繊維状突起物
１４  官能基
１５  流入口
１６  流出口
【図１】
2012068135.tif 000003
【図２】
2012068135.tif 000004