(57)【要約】【課題】  製造時および使用時における位置決めを適切に行うことが可能な分析装置用マイクロチップ、分析システム、および分析装置用マイクロチップの製造方法を提供すること。【解決手段】  マイクロチップ１０１は、互いに組み合わされた２つの基板１を備えており、２つの基板１のそれぞれには、これらを組み合わせる際に位置決め手段に当接させるための位置決め領域２が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに貼り合わされた２つの基板を備えており、
上記２つの基板のそれぞれには、これらを組み合わせる際に位置決め手段に当接させるための位置決め領域が形成されている、分析装置用マイクロチップ。
【請求項２】
上記位置決め領域は、位置決め面を含む、請求項１に記載の分析装置用マイクロチップ。
【請求項３】
上記位置決め領域は、上記基板の厚さ方向と直角である方向に凹む凹部を含んでおり、
上記凹部の底面が、上記位置決め面とされている、請求項２に記載の分析装置用マイクロチップ。
【請求項４】
上記２つの基板の上記位置決め面どうしは、互いに面一とされている、請求項２または３に記載の分析装置用マイクロチップ。
【請求項５】
上記位置決め領域は、上記基板を上記厚さ方向に貫通する貫通孔を含んでおり、
上記貫通孔の内面が、上記位置決め面とされている、請求項２に記載の分析装置用マイクロチップ。
【請求項６】
電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路の端部に繋がる液溜槽とが形成されており、
上記液溜槽の内面が、上記位置決め面とされている、請求項２に記載の分析装置用マイクロチップ。
【請求項７】
電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記基板の表面から上記分離流路に向かって凹む分析器用凹部とが形成されており、
上記分析器用凹部の内面が、上記位置決め面とされている、請求項２に記載の分析装置用マイクロチップ。
【請求項８】
位置決め領域を有するマイクロチップと、
上記位置決め領域に当接することにより、上記マイクロチップの位置を決定する位置決め手段を有する分析装置と、
を備える、分析システム。
【請求項９】
上記位置決め領域は、位置決め面を含む、請求項８に記載の分析システム。
【請求項１０】
上記マイクロチップは、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路の端部に繋がる液溜槽とが形成されているとともに、上記液溜槽の内面が上記位置決め面とされており、
上記分析装置は、上記液溜槽への液体導入または上記液溜槽からの液体排出に用いられるとともに、上記液溜槽の上記内面に当接するノズルを備えている、請求項９に記載の分析システム。
【請求項１１】
上記マイクロチップは、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路に向かって凹む分析器用凹部とが形成されているとともに、上記分析器用凹部の内面が、上記位置決め面とされており、
上記分析装置は、上記分離流路を流れる液体の成分分析に用いられるとともに、上記分析器用凹部の内面に当接する分析器を備えている、請求項９に記載の分析システム。
【請求項１２】
それぞれが位置決め領域を有する２つの基板を用意する工程と、
上記基板とは別体とされた位置決め手段に上記各基板の上記位置決め領域を当接させた状態で、上記２つの基板を組み合わせる工程と、
を有する、分析装置用マイクロチップの製造方法。
【請求項１３】
上記位置決め領域は、位置決め面を含む、請求項１２に記載の分析装置用マイクロチップの製造方法。
【請求項１４】
上記位置決め領域は、上記基板の厚さ方向と直角である方向に凹む凹部を含んでおり、
上記凹部の底面を、上記位置決め面として用いる、請求項１３に記載の分析装置用マイクロチップの製造方法。
【請求項１５】
上記２つの基板を組み合わせる工程においては、上記２つの基板の上記位置決め面どうしを面一とする、請求項１３または１４に記載の分析装置用マイクロチップの製造方法。
【請求項１６】
上記位置決め領域は、上記基板を上記厚さ方向に貫通する貫通孔を含んでおり、
上記貫通孔の内面を、上記位置決め面として用いる、請求項１３に記載の分析装置用マイクロチップの製造方法。
【請求項１７】
上記基板は、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路の端部に繋がる液溜槽とが形成されており、
上記液溜槽の内面を、上記位置決め面として用いる、請求項１３に記載の分析装置用マイクロチップの製造方法。
【請求項１８】
上記基板には、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記基板の表面から上記分離流路に向かって凹む分析器用凹部とが形成されており、
上記分析器用凹部の内面を、上記位置決め面として用いる、請求項１３に記載の分析装置用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、たとえば電気泳動法を用いた分析装置用マイクロチップ、分析システム、および分析装置用マイクロチップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる特定成分の濃度もしくは量を分析する分析方法として、たとえば、キャピラリー電気泳動法を用いた分析方法が広く実施されている。キャピラリー電気泳動法は、断面積が比較的小である分離流路に泳動液を充填し、さらに上記分離流路の一端寄りに上記試料を導入する。上記分離流路の両端に電圧を加えると、電気泳動により上記泳動液が正極側から負極側へと移動する電気浸透流が生じる。また、上記電圧が印加されることにより、上記特定成分は、それぞれの電気泳動移動度に応じて移動しようとする。したがって、上記特定成分は、上記電気浸透流の速度ベクトルと上記電気泳動による移動の速度ベクトルとを合成した速度ベクトルにしたがって移動する。この移動によって、上記特定成分が他の成分から分離される。この分離された特定成分をたとえば光学的手法によって検出することにより、上記特定成分の量や濃度を分析することができる。
【０００３】
図２３〜図２５は、キャピラリー電気泳動法を用いた分析装置に装てんされる従来のマイクロチップの製造方法の一例を示している。まず図２３に示すように、２枚の基板９０１，９０２を用意する。基板９０１，９０２は、アクリル樹脂などの透明な樹脂からなる。基板９０１には、位置決め孔９０４が形成されている。基板９０２には、溝９０３および位置決め突起９０５が形成されている。次いで、図２４に示すように、位置決め突起９０５が位置決め孔９０４を貫通するように、基板９０１と基板９０２とを貼り合わせる。そして、図２５に示すように、たとえばヒータによって加熱することにより、位置決め突起９０５の先端を扁平な形状とする。これにより、マイクロチップ９００が完成する。溝９０３は、電気泳動による特定成分の分離が行われる分離流路を構成する。
【０００４】
しかしながら、基板９０１，９０２は、同一または類似の樹脂によって形成されることが多い。このため、位置決め孔９０４と位置決め突起９０５とは、互いの硬度に大きな差がない。これらを嵌合させたときの位置決め精度は、位置決め孔９０４および位置決め突起９０５それぞれの変形度合いで決定される。互いの硬度に大きな差がない場合、これらの変形によって位置ずれにどのような傾向が生じるかが、予測し難い。これは、基板９０１，９０２の位置決め精度を高めることを阻害する一因となりうる。また、位置決め突起９０５が傷ついたり変形したりすると、適切な位置決めはなしえない。このため、基板９０２を形成した後には、基板９０１と貼り合わせるまでの間に、位置決め突起９０５を十分に保護することが強いられる。したがって、作業効率の低下や、製造コストの上昇を招来することとなっていた。さらに、マイクロチップ９００は、製造時のみならず使用時においても、これが装てんされる分析装置に対して正確に位置決めすることが求められる。しかしながら、位置決め孔９０４や位置決め突起９０５は、製造時の位置決めのみに用いられるものであり、使用時の位置決めにはなんら貢献しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、製造時および使用時における位置決めを適切に行うことが可能な分析装置用マイクロチップ、分析システム、および分析装置用マイクロチップの製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供される分析装置用マイクロチップは、互いに組み合わされた２つの基板を備えており、上記２つの基板のそれぞれには、これらを組み合わせる際に位置決め手段に当接させるための位置決め領域が形成されている。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、位置決め面を含む。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、上記基板の厚さ方向と直角である方向に凹む凹部を含んでおり、上記凹部の底面が、上記位置決め面とされている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記２つの基板の上記位置決め面どうしは、互いに面一とされている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、上記基板を上記厚さ方向に貫通する貫通孔を含んでおり、上記貫通孔の内面が、上記位置決め面とされている。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路の端部に繋がる液溜槽とが形成されており、上記液溜槽の内面が、上記位置決め面とされている。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記基板の表面から上記分離流路に向かって凹む分析器用凹部とが形成されており、上記分析器用凹部の内面が、上記位置決め面とされている。
【００１４】
本発明の第２の側面によって提供される分析システムは、位置決め領域を有するマイクロチップと、上記位置決め領域に当接することにより、上記マイクロチップの位置を決定する位置決め手段を有する分析装置と、を備える。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、位置決め面を含む。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記マイクロチップは、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路の端部に繋がる液溜槽とが形成されているとともに、上記液溜槽の内面が上記位置決め面とされており、上記分析装置は、上記液溜槽への液体導入または上記液溜槽からの液体排出に用いられるとともに、上記液溜槽の上記内面に当接するノズルを備えている。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記マイクロチップは、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路に向かって凹む分析器用凹部とが形成されているとともに、上記分析器用凹部の内面が、上記位置決め面とされており、上記分析装置は、上記分離流路を流れる液体の成分分析に用いられるとともに、上記分析器用凹部の内面に当接する分析器を備えている。
【００１８】
本発明の第３の側面によって提供される分析装置用マイクロチップの製造方法は、それぞれが位置決め領域を有する２つの基板を用意する工程と、上記基板とは別体とされた位置決め手段に上記各基板の上記位置決め領域を当接させた状態で、上記２つの基板を組み合わせる工程と、を有する。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、位置決め面を含む。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、上記基板の厚さ方向と直角である方向に凹む凹部を含んでおり、上記凹部の底面を、上記位置決め面として用いる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記２つの基板を組み合わせる工程においては、上記２つの基板の上記位置決め面どうしを面一とする。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記位置決め領域は、上記基板を上記厚さ方向に貫通する貫通孔を含んでおり、上記貫通孔の内面を、上記位置決め面として用いる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記分離流路の端部に繋がる液溜槽とが形成されており、上記液溜槽の内面を、上記位置決め面として用いる。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板には、電気泳動法を用いた分離を行うための分離流路と、上記基板の表面から上記分離流路に向かって凹む分析器用凹部とが形成されており、上記分析器用凹部の内面を、上記位置決め面として用いる。
【００２５】
本実施形態によれば、上記マイクロチップの製造時においては、上記２つの基板の上記位置決め領域を上記位置決め手段に当接させることにより、上記２つの基板どうしの位置を正確に決定することが可能である。また、上記マイクロチップの使用時において、上記マイクロチップとこれが装てんされる分析装置との位置決めに上記位置決め領域を利用することができる。したがって、上記マイクロチップの製造時および使用時の双方において、適切な位置決めを実現することができる。
【００２６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１の分析装置用マイクロチップを示す要部拡大断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１の分析装置用マイクロチップを示す要部拡大断面図である。
【図６】図１の分析装置用マイクロチップの基板を示す平面図である。
【図７】図１の分析装置用マイクロチップの基板を示す底面図である。
【図８】図１の分析装置用マイクロチップの製造方法の一例を示す斜視図である。
【図９】図１の分析装置用マイクロチップを用いた分析システムの一例を示す要部平面図である。
【図１０】図１の分析装置用マイクロチップを用いた分析システムの他の例を示す要部平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に基づく分析装置用マイクロチップの製造方法を示す要部断面図である。
【図１２】図１１の分析装置用マイクロチップを用いた分析システムを示す要部断面図である。
【図１３】図１１の分析装置用マイクロチップを用いた分析システムを示す要部断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に基づく分析装置用マイクロチップの製造方法を示す要部断面図である。
【図１５】図１４の分析装置用マイクロチップを用いた分析システムを示す要部断面図である。
【図１６】図１４の分析装置用マイクロチップを用いた分析システムを示す要部断面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示す平面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示す平面図である。
【図１９】本発明の第６実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示す平面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態に基づく分析装置用マイクロチップの製造方法の他の例を示す斜視図である。
【図２１】本発明の第７実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示す斜視図である。
【図２２】図２１のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図である。
【図２３】従来の分析装置用マイクロチップの製造方法の一例を示す要部断面図である。
【図２４】従来の分析装置用マイクロチップの製造方法の一例を示す要部断面図である。
【図２５】従来の分析装置用マイクロチップの一例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２９】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示している。本実施形態のマイクロチップ１０１は、２枚の基板１が貼り合わされた構造とされており、位置決め領域２、分離流路３、導入槽４１、排出槽４２、発光側凹部５、および受光側凹部６がそれぞれ２つずつ形成されている。マイクロチップ１０１は、図１における上面側および下面側に、キャピラリー電気泳動法を用いた分析を行うための分析経路が２組形成された構成とされている。本分析の分析対象となる特定成分としては、たとえば試料として血液を用いた場合、Ａ１ｃに代表されるヘモグロビンが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
基板１は、透明な樹脂からなる長矩形状の板状部材であり、マクロチップ１０１の本体となるものである。透明な樹脂としては、ＰＤＭＳ（シリコーン樹脂）、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＰＳ（ポリスチレン樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）が挙げられる。さらに、基板１の材料としては、石英ガラスなどのガラスが挙げられる。基板１のサイズは、たとえばその長さが５８ｍｍ程度、幅が９ｍｍ程度、厚さが１．５ｍｍ程度とされる。
【００３１】
位置決め領域２は、マイクロチップ１０１の製造時、および使用時において位置決めに用いられるものであり、本実施形態においては、位置決め凹部２６および位置決め面２２を含んでいる。位置決め凹部２６は、２つの基板１それぞれに形成されており、幅方向に凹んでいる。本実施形態においては、位置決め凹部２６は、基板１の長手方向における開口長さが３ｍｍ程度、深さが０．５ｍｍ程度とされており、基板１の厚さ方向においては一定形状とされている。位置決め凹部２６の底面は、位置決め面２１とされている。位置決め面２１は、基板１の幅方向と直角な面であり、基板１の長さ方向における寸法が１ｍｍ程度とされている。位置決め面２２は、基板１の長手方向一端面であり、基板１の長手方向に直角である。位置決め面２１，２２の寸法精度は、１〜５μｍ程度である。
【００３２】
分離流路３は、基板１の長手方向に長く延びており、キャピラリー電気泳動法において分析対象となる特定成分を分離するために用いられる。分離流路３は、たとえば断面形状が４０μｍ角の矩形状とされており、その長さが３０ｍｍ程度とされている。本実施形態においては、マイクロチップ１０１には、互いに平行である２つの分離流路３が形成されている。図５に示すように、一方の分離流路３は、一方の基板１に入り込むような形態とされている。また、他方の分離流路３は、他方の基板１に入り込むような形態とされている。
【００３３】
導入槽４１は、キャピラリー電気泳動法に用いられるバッファと呼ばれる泳動液や分析対象の試料が導入される槽であり、図３に示すように、分離流路３の一端に繋がっている。上記泳動液の一例としては、たとえば１００ｍＭりんご酸−アルギニンバッファ（ｐＨ５．０）＋１．５％コンドロイチン硫酸Ｃナトリウムが挙げられる。上記試料は、たとえば血液である。本実施形態においては、導入槽４１は、片方の基板１を貫通しており、その断面形状は、長手方向寸法が５．６ｍｍ、幅寸法が１．２ｍｍの略楕円形状とされている。
【００３４】
排出槽４２は、キャピラリー電気泳動法に用いられるバッファと呼ばれる泳動液や分析対象の試料が導入される槽であり、図２に示すように、分離流路３の他端に繋がっている。本実施形態においては、排出槽４２は、片方の基板１を貫通しており、その断面形状は、長手方向寸法が５．６ｍｍ、幅寸法が１．２ｍｍの略楕円形状とされている。
【００３５】
発光側凹部５は、基板１の表面から厚さ方向に凹んだ形状とされており、キャピラリー電気泳動法を用いた分析を行うための光が入射する部位である。図４に示すように、発光側凹部５は、外側凹部５１および内側凹部５２からなる。
【００３６】
外側凹部５１は、基板１の表面から凹んだ部分であり、断面形状が直径３ｍｍ程度の円形、深さが０．８ｍｍ程度とされている。内側凹部５２は、外側凹部５１の底面から凹んだ部分であり、断面形状が直径０．６ｍｍ程度の円形、深さが０．２ｍｍ程度とされている。内側凹部５２の底面は、透光面５２１とされている。透光面５２１は、分析用の光が透過する面である。基板１の厚さ方向視において、内側凹部５２は、分離流路３と重なっている。各内側凹部５２は、基板１の厚さ方向視において重なる位置関係である分離流路３が入り込んだ側の基板１とは反対側の基板１に形成されている。
【００３７】
受光側凹部６は、基板１の表面から厚さ方向に凹んだ形状とされており、キャピラリー電気泳動法を用いた分析を行うための光が出射する部位である。本実施形態においては、受光側凹部６は、略円錐台とされており、開口部が直径２ｍｍ程度の円形、深さが０．１３ｍｍ程度とされている。
【００３８】
図４に示すように、受光側凹部６は、透過面６１および反射面６２を有している。透過面６１は、受光側凹部６の底面であり、直径３３μｍ程度の円形である。反射面６２は、円錐台の側面に当たる面である。各受光側凹部６は、分離流路３を挟んで発光側凹部５とは反対側に形成されている。基板１の厚さ方向視において、透過面６１の中心と分離流路３の中心線とは一致するように正対している。各受光側凹部６は、透過面６１が正対する分離流路３が入り込んだ側の基板１に形成されている。
【００３９】
次に、マイクロチップ１０１の製造方法について、図６〜図８を参照しつつ以下に説明する。
【００４０】
まず、図６および図７に示す基板１を２つ用意する。これらの基板１は、同一の構成とされており、たとえば樹脂材料を用いた金型成形によって形成される。基板１には、位置決め領域２、溝３１、導入槽４１、排出槽４２、発光側凹部５、および受光側凹部６が１つずつ形成されている。
【００４１】
図６に示すように、基板１の表面側には、導入槽４１、排出槽４２、発光側凹部５、および受光側凹部６が現れている。これらのうち導入槽４１、排出槽４２、および発光側凹部５が、基板１の長手方向に直列に配置されている。
【００４２】
一方、図７に示すように、基板１の裏面側には、導入槽４１、排出槽４２、および溝３１が現れている。溝３１は、上述した分離流路３を構成するための部位である。
【００４３】
位置決め領域２は、上述した通り位置決め凹部２６および位置決め面２２によって構成されている。本実施形態においては、基板１には、２つの位置決め凹部２６が幅方向両端に形成されている。
【００４４】
次いで、図８に示すように、２つの基板１を互いの裏面どうしが正対するように貼り合わせる。この貼り合わせの位置決めには、位置決め手段７００を用いる。位置決め手段７００は、位置決めブロック７１１，７１２を含んでいる。
【００４５】
位置決めブロック７１１は、基板１の厚さ方向に長く延びており、基板１の幅方向に直角である位置決め面７２１を有している。位置決め面７２１は、基板１の長手方向寸法がたとえば０．９ｍｍ程度とされている。位置決めブロック７１２は、基板１の厚さ方向に長く延びており、基板１の長手方向に直角である位置決め面７２２を有している。位置決めブロック７１１，７１２は、たとえばステンレスなどの金属からなる。
【００４６】
２つの基板１を重ね合わせる際には、位置決めブロック７１１を２つの基板１の幅方向片方側に配置し、位置決めブロック７１２を基板１の長手方向片方側に位置させる。そして、位置決め面７２１と２つの基板１の位置決め面２１とを当接させ、かつ位置決め面７２２と２つの基板１の位置決め面２２とを当接させる。この状態で２つの基板１を貼り合わせる。これにより、上述したマイクロチップ１０１が得られる。マイクロチップ１０１においては、２つの基板１の位置決め面２１どうし、および位置決め面２２どうしがそれぞれ面一となる。
【００４７】
次に、本発明に係る分析システムの一例について、図９を参照しつつ説明する。
【００４８】
同図に示された分析システム８００は、分析装置８０１およびマイクロチップ１０１からなる。分析装置８０１は、たとえばキャピラリー電気泳動法を用いた分析を行う装置であり、装てんされたマイクロチップ１０１を用いて、泳動液および試料の導入、電圧印加による分離、および光学的手法を用いた計測を行う。分析装置８０１は、図示された位置決め手段８５０のほか、図示しない導入ノズル、分析部、および制御部などを備える。
【００４９】
位置決め手段８５０は、マイクロチップ１０１を分析装置８０１に対して位置決めするためのものであり、位置決めブロック８５１，８５２，８５３からなる。位置決めブロック８５１は、位置決め面８５５を有している。位置決め面８５５は、マイクロチップ１０１の位置決め面２１に当接する。なお、上述した基板１を用いて形成されたマイクロチップ１０１には、幅方向両側に位置決め凹部２６が設けられている。位置決め面８５５が当接させられる位置決め面２１は、図８において、位置決めブロック７１１の位置決め面７２１が当接していた位置決め面２１である。
【００５０】
位置決めブロック８５３は、マイクロチップ１０１を挟んで位置決めブロック８５１とは反対側に位置している。位置決めブロック８５３は、図中下方に位置する位置決め凹部２６に向けて進退動自在とされている。位置決めブロック８５３は、マイクロチップ１０１を位置決めブロック８５１に押し当てるためのものである。
【００５１】
位置決め面ブロック８５２は、マイクロチップ１０１に対して長手方向一端に隣接する位置にあり、当接面８５６を有している。当接面８５６は、マイクロチップ１０１の長手方向に対して直角であり、位置決め面２２に当接する。位置決めブロック８５１，８５２，８５３は、たとえばステンレスなどの金属からなる。
【００５２】
マイクロチップ１０１の位置決め面２１，２２が分析装置８０１の位置決め面８５５，８５６に当接されることにより、マイクロチップ１０１が分析装置８０１に対して位置決めされる。こののちは、上述した導入ノズルによる泳動液および試料の導入、分離流路３を挟んだ電圧の印加による特定成分の分離、および光学的手段を用いた計測を含むキャピラリー電気泳動法を用いた分析が、上記制御部の制御のもと実行される。
【００５３】
次に、マイクロチップ１０１および分析システム８００の作用について説明する。
【００５４】
本実施形態によれば、マイクロチップ１０１の製造時においては、２つの基板１の位置決め面２１と位置決めブロック７１１の位置決め面７２１とを当接させることにより、２つの基板１どうしの幅方向位置を正確に決定することが可能である。また、２つの基板１の位置決め面２２と位置決めブロック７１２の位置決め面７２２とを当接させることにより、２つの基板１どうしの長手方向位置を正確に決定することが可能である。また、マイクロチップ１０１の使用時においては、マイクロチップ１０１の位置決め面２１，２２と位置決めブロック８５１，８５２の位置決め面８５５，８５６とを当接させることにより、マイクロチップ１０１を幅方向および長手方向において分析装置８０１に対して正確に位置決めすることができる。しかも、完成したマイクロチップ１０１には、たとえば図２５に示す位置決め突起９０５のように、その後の使用においてなんら寄与しない部位が残存することがない。また、位置決め突起９０５を損傷しないように管理することと比較して、位置決め面２１，２２の管理は相当に容易である。
【００５５】
２つの基板１に設けられた位置決め面２１，２２それぞれが互いに面一となるように、２つの基板１を貼り合わせることにより、マイクロチップ１０１には、厚さ方向全域にわたって位置決め面２１，２２が設けられることとなる。これは、マイクロチップ１０１を分析装置８０１に対して位置決めするのに有利である。
【００５６】
マイクロチップ１０１の製造時に用いる位置決めブロック７１１，７１２、およびマイクロチップ１０１の使用時に用いる位置決めブロック８５１，８５２，８５３は、いずれもステンレスなどの金属からなり、マイクロチップ１０１を構成する基板１よりも相当に硬度が高い。これにより、基板１あるいはマイクロチップ１０１の位置決めの基準となる位置決めブロック７１１，７１２および位置決めブロック８５１，８５２，８５３は、不当に変形するおそれが少ない。これは、基板１およびマイクロチップ１０１を正確に位置決めするのに適している。
【００５７】
図１０は、分析システム８００の位置決め手段８５０についての他の例を示している。同図示された例においては、位置決め手段８５０は、２つの位置決めブロック８５４によって構成されている。各位置決めブロック８５４は、マイクロチップ１０１の厚さ方向を軸方向とする円柱形状である。一方の位置決めブロック８５４は、位置決め面２に当接することにより、マイクロチップ１０１の幅方向における位置を決定する。他方の位置決めブロック８５４は、マイクロチップ１０１の長手方向一端に形成された位置決め凹部２９に当接することにより、マイクロチップ１０１の長手方向における位置を決定する。このような構成によっても、分析システム８００において、マイクロチップ１０１の位置決めを適切に行うことができる。
【００５８】
図１１〜図１９は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５９】
図１１は、本発明の第２実施形態に基づくマイクロチップの製造方法の一例を示している。本実施形態においては、発光側凹部５の外側凹部５１の内側面が位置決め面２３とされており、発光側凹部５が位置決め領域２を構成している。
【００６０】
本実施形態においては、２つの位置決めブロック７１３を用いる。各位置決めブロック７１３は、円柱状であり、外側凹部５１に過大な隙間を生じることなく挿入可能な直径を有する。位置決めブロック７１３の側面は、位置決め面７２３とされている。２つの位置決めブロック７１３は、たとえば十分な剛性を有する筐体（図示略）によって支持されており、その長手方向に往復動可能とされている。
【００６１】
各基板１の発光側凹部５に位置決めブロック７１３を挿入する。そして、２つの位置決めブロック７１３を互いに接近させることにより、２つの基板１を貼り合わせる。これにより、図１２に示すマイクロチップ１０２が得られる。２つの位置決めブロック７１３を用いた位置決めに加えて、図８に示した位置決めブロック７１２および位置決め面２２による位置決めを併用してもよい。
【００６２】
図１２に示すように、マイクロチップ１０２が装てんされる分析装置８０１は、図示された分析部８１０を備えている。分析部８１０は、たとえば吸光度測定または蛍光測定による特定成分の分析をおこなうためのものであり、照射手段８１１および検出手段８２０を有する。
【００６３】
照射手段８１１は、図示しない光源から発せられた光を発光用凹部５の透光面５２１へと照射するためのものであり、光ファイバ８１４、保持具８１７、ケース８１８、およびバネ８１９からなる。上記光源は、たとえば青色光を発するＬＥＤまたはレーザを備えている。
【００６４】
光ファイバ８１４は、上記光源からの光を伝送するものであり、コア８１５および被覆８１６からなる。コア８１５は、透明な樹脂からなるごく細い線材である。被覆８１６は、コア８１５を進行する光を全反射させるためのものであり、コア８１５よりも屈折率が高い材料からなる。
【００６５】
保持具８１７は、光ファイバ８１４の先端部分を保持しており、一般的にフェルールと称される。保持具８１７の先端寄り部分は、マイクロチップ１０２の外側凹部５１に嵌合する直径とされている。この部分の外側面が、位置決め面８５７とされており、保持具８１７は、本実施形態における位置決め手段８５０を構成している。
【００６６】
ケース８１８は、略円筒形状であり、保持具８１７が挿通されている。バネ８１９は、保持具８１７とケース８１８とに挟まれており、保持具８１７に対してケース８１８が相対的に下降したときに、保持具８１７を下方に押し付ける弾性力を発揮する。
【００６７】
検出手段８２０は、マイクロチップ１０２を透過した光を受光し、受光した光に応じた電気信号を生成する。この電気信号は、試料に含まれる特定成分の量や濃度に対応するものであり、試料の分析に利用される。
【００６８】
マイクロチップ１０２を分析装置８０１の所定位置に載置した後に、発光用凹部５に向けて照射手段８１１を下降させる。そして、保持具８１７の先端を外側凹部５１に嵌合させることにより、図１３に示すように、マイクロチップ１０２の分析装置８０１に対する位置決めがなされる。この位置決めに加えて、図９に示した位置決めブロック８５２および位置決め面２２による位置決めを併用してもよい。
【００６９】
このような実施形態によっても、マイクロチップ１０２の製造時および使用時における位置決めを適切に行うことができる。また、保持具８１７によって位置決め手段８５０を構成することにより、分析装置８０１に備えられる位置決めのための専用の構成を減少させることが可能である。これは、分析装置８０１の低コスト化に有利である。
【００７０】
図１４は、本発明の第３実施形態に基づくマイクロチップの製造方法の一例を示している。本実施形態においては、基板１の導入槽４１の内側面が位置決め面２４とされており、導入槽４１が位置決め領域２を構成している。本実施形態においては、２つの基板１を貼り合わせる際に、２つの位置決めブロック７１４を２つの導入槽４１に挿入する。位置決めブロック７１４には、導入槽４１に嵌合する位置決め面７２４が形成されている。このような製造方法により、図１５に示すマイクロチップ１０３が得られる。
【００７１】
マイクロチップ１０３の使用時においては、分析装置８０１に備えられた導入ノズル８３０を用いてマイクロチップ１０３の分析装置８０１に対する位置決めを行う。導入ノズル８３０は、泳動液または試料などを導入槽４１に導入するためのノズルである。導入ノズル８３０の先端には、挿入部８３１が形成されている。挿入部８３１の断面形状は、導入槽４１の断面形状とほぼ同一とされており、互いに嵌合する。挿入部８３１の外側面は、位置決め面８５８とされており、本実施形態においては、導入ノズル８３０が位置決め手段８５０を構成している。
【００７２】
導入ノズル８３０を導入槽４１に向けて下降させ、図１６に示すように、挿入部８３１を導入槽４１に挿入する。これにより、マイクロチップ１０３の分析装置８０１に対する位置決めがなされる。この位置決めに加えて、図９に示した位置決めブロック８５２および位置決め面２２による位置決めを併用してもよい。
【００７３】
このような実施形態によっても、マイクロチップ１０３の製造時および使用時における位置決めを適切に行うことができる。また、導入ノズル８３０によって位置決め手段８５０を構成することにより、分析装置８０１に備えられる位置決めのための専用の構成を減少させることが可能である。これは、分析装置８０１の低コスト化に有利である。
【００７４】
図１７は、本発明の第４実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示している。本実施形態のマイクロチップ１０４においては、位置決め領域２が位置決め凹部２６，２６’によって構成されている。位置決め凹部２６は、マイクロチップ１０１に備えられていたものと同様であり、同図において奥側に位置する基板１に形成されている。位置決め凹部２６’は、同図において手前側に位置する基板１に形成されており、基板１の長手方向における寸法が位置決め凹部２６よりも大とされている。位置決め凹部２６’の底面は、位置決め面２１’とされている。位置決め面２１’は、位置決め面２１と面一となっている。
【００７５】
このような実施形態によっても、マイクロチップ１０４の製造時および使用時において適切に位置決めを行うことが可能である。本実施形態から理解できるように、各基板１に形成される位置決め領域２は、まったく同一の構成である必要はなく、互いの位置を決定可能な構成であればよい。
【００７６】
図１８は、本発明の第５実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示している。本実施形態のマイクロチップ１０５においては、位置決め領域２が位置決め孔２７によって構成されている。位置決め孔２７は、各基板１に形成されており、基板１を厚さ方向に貫通している。位置決め孔２７の内側面は、位置決め面２５とされている。
【００７７】
このような実施形態によっても、マイクロチップ１０５の製造時および使用時において適切に位置決めを行うことが可能である。本実施形態から理解できるように、各基板１に形成される位置決め領域２は、基板１の厚さ方向視において離間した位置にあるものであってもよい。
【００７８】
図１９は、本発明の第６実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示している。本実施形態のマイクロチップ１０６においては、位置決め領域２が位置決め孔２７と位置決め孔２８とによって構成されている。位置決め孔２７は、同図において奥側に位置する基板１に形成されており、基板１を厚さ方向に貫通している。位置決め孔２７の内側面は、位置決め面２５とされている。位置決め孔２８は、同図において手前に位置する基板１に形成されている。位置決め孔２８は、断面十字状とされており、厚さ方向に貫通している。位置決め孔２８の内側の４つの角は、厚さ方向視において位置決め孔２７に接する位置とされている。
【００７９】
マイクロチップ１０６の製造においては、位置決め孔２７に嵌合する円柱形状の位置決めブロック（図示略）を用いればよい。この位置決めブロックを、位置決め孔２７，２８に挿通させた状態で、２つの基板１を貼り合わせれば、マイクロチップ１０６が得られる。このような実施形態によっても、マイクロチップ１０６の製造時および使用時において適切に位置決めを行うことが可能である。
【００８０】
図２０は、図１を参照して説明したマイクロチップ１０１の製造方法の他の例を示している。本実施形態においては、基板１どうしを押圧する押圧バネ７３０を用いる。押圧バネ７３０は、基板１の端部付近に当接しており、２つの基板１どうしを押し付け合う弾性力を発揮する。この弾性力は、基板１どうしを、接着剤を用いることなく、互いの材質が圧着しあうことにより接合させるのに十分な強さである。
【００８１】
このような製造方法によっても、マイクロチップ１０１を適切に製造することができる。本製造方法の例から理解されるように、本発明で言う組み合わせるとは、基板１どうしを接着剤を用いて貼り合わせること、および接着剤を用いることなく基板１の材質どうしを圧着させることを含む概念である。
【００８２】
図２１および図２２は、本発明の第７実施形態に基づく分析装置用マイクロチップを示している。本実施形態のマイクロチップ１０７は、２つのクリップ７４０を備える点が、上述した実施形態と異なっている。クリップ７４０は、たとえば樹脂からなり、２枚の基板１を挟持した状態でこれらを互いに組み合わせる機能を果たす。また、クリップ７４０には、位置決め面７４１が形成されている。マイクロチップ１０７を製造する際には、位置決め面７４１を位置決め面２１に当接させた状態で、クリップ７４０によって２枚の基板１を挟みこむ。この製造方法においては、クリップ７４０が位置決め手段７００として用いられる。また、マイクロチップ１０７を使用するときには、クリップ７４０の外側面を位置決め面として用いればよい。
【００８３】
このような実施形態によっても、マイクロチップ１０７の製造時および使用時において適切に位置決めを行うことが可能である。また、本実施形態から理解されるように、本発明で言う組み合わせるとは、貼り合わせることに限定されず、２枚の基板１を互いに固定することを指す概念であり、その手段は何ら限定されない。
【００８４】
本発明に係る分析装置用マイクロチップ、分析システム、および分析装置用マイクロチップの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る分析装置用マイクロチップ、分析システム、および分析装置用マイクロチップの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００８５】
１０１〜１０７  マイクロチップ
１      基板
２      位置決め領域
２１，２１’，２２，２３，２４，２５  位置決め面
２６，２６’，２９  位置決め凹部
２７，２８  位置決め孔
３      分離流路
３１    溝
４１    導入槽
４２    排出槽
５      発光側凹部（分析器用凹部）
５１    外側凹部
５２    内側凹部
５２１  透光面
６      受光側凹部
６１    透光面
６２    反射面
７００    位置決め手段
７１１，７１２，７１３，７１４  位置決めブロック
７２１，７２２，７２３，７２４  位置決め面
７３０  押圧バネ
７４０  クリップ
７４１  位置決め面
８００    分析システム
８０１    分析装置
８１０  分析部
８１１  照射手段
８１２  光源
８１３  照射部
８１４  光ファイバ
８１５  コア
８１６  被覆
８１７  保持具
８１８  ケース
８１９  バネ
８２０  検出手段
８３０  導入ノズル
８３１  挿入部
８３５  ホース
８４０  制御部
８５０  位置決め手段
８５１，８５２，８５３，８５４  位置決めブロック
８５５，８５６，８５７，８５８  位置決め面
【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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