(57)【要約】【課題】溶着リブを介して複数の基板が溶着貼合されており、微細な流体回路部分を有しているにもかかわらず、そこへの溶着リブの侵入及びこれに伴う上記部分の形状変化や閉塞が効果的に抑制されているマイクロチップ、並びにその製造方法を提供する。【解決手段】隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有する第１基板と、該表面上に貼合される第２基板と、凹部及び第２基板における第１基板側表面から構成される空間からなる流体回路とを含み、隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面に設けられた溶着リブを介して第１基板と第２基板とが溶着貼合されており、凹部は、幅が０．２ｍｍ以下であるか、及び／又は深さが０．２ｍｍ以下である微細凹部を含み、かつ、微細凹部を区画する隔壁に設けられた溶着リブの幅が、第１基板と第２基板とが溶着貼合された状態において０．５ｍｍ以下であるマイクロチップ、並びにその製造方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有する第１基板と、
第１基板の前記表面上に貼合される第２基板と、
前記凹部及び第２基板における第１基板側表面から構成される空間からなる流体回路と、
を含み、
前記隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面に設けられた溶着リブを介して、第１基板と第２基板とが溶着貼合されており、
前記凹部は、幅が０．２ｍｍ以下であるか、及び／又は深さが０．２ｍｍ以下である微細凹部を含み、かつ、前記微細凹部を区画する隔壁に設けられた溶着リブの幅が、第１基板と第２基板とが溶着貼合された状態において０．５ｍｍ以下である、マイクロチップ。
【請求項２】
遠心力の印加により流体回路内に存在する液体を流体回路内において移動させるマイクロチップであり、
前記流体回路は、前記液体の流量を制限するための部位、前記液体を計量するための部位及び前記液体を成分分離するための部位からなる群から選択される少なくとも１つの部位を含み、
前記少なくとも１つの部位は、前記微細凹部から構成される、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有し、隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面に溶着リブを有する第１基板を、金型を用いて成形する工程と、
前記溶着リブを介して、第１基板と第２基板とを溶着貼合する工程と、
を含み、
少なくとも一部の溶着リブは、組み合わせて用いられる少なくとも２つの金型部材のパーティングラインに沿う部分における、該金型部材の表面形状の転写構造として成形される、製造方法。
【請求項４】
前記溶着貼合する工程前において、前記少なくとも一部の溶着リブの最大幅が０．３ｍｍ未満である、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記少なくとも一部の溶着リブの先端の角度が１０〜９０°である、請求項３又は４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学検査（血液検査等）、化学合成又は分析等に好適に用いることができるマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療や健康、食品、創薬等の分野で、ＤＮＡ、酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス若しくは細胞等の生体物質又は化学物質を検知、検出若しくは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップ及びマイクロ化学チップ（以下、これらを総称して「マイクロチップ」と称する。）が提案されている。
【０００３】
マイクロチップは、実験室で従来行ってきた一連の検査・分析操作を、小さなチップ内で行えることから、検体及び液体試薬が微量で済み、コストが低く、反応速度が速く、ハイスループットな検査・分析ができ、検体を採取した現場で直ちに検査・分析結果を得ることができるなど多くの利点を有している。
【０００４】
マイクロチップとしては、「流体回路（又はマイクロ流体回路）」と呼ばれる、該回路内に存在する検体や液体試薬等の液体に対して特定の処理を行うための複数種類の部位（室）と、これらの部位を接続する流路とから構成される流路網をその内部に備えたものが従来公知である。
【０００５】
流体回路を内部に備えるマイクロチップは、流体回路を形成する所定パターンの凹部を表面に有する基板を成形し、その凹部を有する表面に別の基板を溶着により貼り合わせることによって作製することができる。特許文献１には、凹部を有する基板を成形する際に生じるヒケ（成形収縮によって生じるへこみ）に起因する基板間の貼合不良や凹部の変形を抑制するための手段として、凹部を区画する隔壁の表面（上記別の基板との貼合面）上に、基板溶着貼合時に溶着する部分となる溶着リブを別途設けておき、この溶着リブを介して基板の溶着貼合を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３７７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記のような溶着リブを介して複数の基板が溶着貼合されているマイクロチップであって、微細な流体回路部分を有しているにもかかわらず、そこへの溶着リブの侵入及びこれに伴う上記部分の形状変化や閉塞が効果的に抑制されているマイクロチップ、並びにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記のマイクロチップ及びその製造方法を提供する。
［１］  隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有する第１基板と、
第１基板の前記表面上に貼合される第２基板と、
前記凹部及び第２基板における第１基板側表面から構成される空間からなる流体回路と、
を含み、
前記隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面に設けられた溶着リブを介して、第１基板と第２基板とが溶着貼合されており、
前記凹部は、幅が０．２ｍｍ以下であるか、及び／又は深さが０．２ｍｍ以下である微細凹部を含み、かつ、前記微細凹部を区画する隔壁に設けられた溶着リブの幅が、第１基板と第２基板とが溶着貼合された状態において０．５ｍｍ以下である、マイクロチップ。
【０００９】
［２］  遠心力の印加により流体回路内に存在する液体を流体回路内において移動させるマイクロチップであり、
前記流体回路は、前記液体の流量を制限するための部位、前記液体を計量するための部位及び前記液体を成分分離するための部位からなる群から選択される少なくとも１つの部位を含み、
前記少なくとも１つの部位は、前記微細凹部から構成される、［２］に記載のマイクロチップ。
【００１０】
［３］  前記液体が血液又はその構成成分であり、血液検査に用いられる、［２］に記載のマイクロチップ。
【００１１】
［４］  隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有し、隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面に溶着リブを有する第１基板を、金型を用いて成形する工程と、
前記溶着リブを介して、第１基板と第２基板とを溶着貼合する工程と、
を含み、
少なくとも一部の溶着リブは、組み合わせて用いられる少なくとも２つの金型部材のパーティングラインに沿う部分における、該金型部材の表面形状の転写構造として成形される、製造方法。
【００１２】
［５］  前記溶着貼合する工程前において、前記少なくとも一部の溶着リブの最大幅が０．３ｍｍ未満（好ましくは０．２ｍｍ未満）である、［４］に記載の製造方法。
【００１３】
［６］  前記少なくとも一部の溶着リブの先端の角度が１０〜９０°である、［４］又は［５］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、極めて微細な流体回路部分を有するマイクロチップを提供することができる。また、微細な流体回路部分を有しているにもかかわらず、そこへの溶着リブの侵入及びこれに伴う上記部分の形状変化や閉塞を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】マイクロチップを構成する第１基板の一例を示す上面図である。
【図２】第１基板と第２基板とを、第１基板が有する溶着リブを介して溶着貼合する様子を示す断面模式図であり、図２（ａ）は溶着貼合前の状態、図２（ｂ）は溶着貼合後の状態を示したものである。
【図３】第１基板が有する微細凹部、これを区画する隔壁及びそれらの近傍の他の一例を拡大して示す断面模式図である。
【図４】金型を用いて実際に作製した微細凹部、及びこれを区画する隔壁であって、その表面に溶着リブを有する隔壁が設けられた第１基板を一部拡大して示す写真である。
【図５】図４に示される第１基板を用い、これに超音波溶着により第２基板を貼合することによって実際に作製したマイクロチップを一部拡大して示す写真である。
【図６】マイクロチップを構成する第１基板の他の一例を示す断面模式図である。
【図７】金型を用いて第１基板を作製する方法を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜マイクロチップの概要＞
本発明のマイクロチップは、生化学検査（血液検査等）、化学合成又は分析（環境分析等）などを、それが内部に有する流体回路（内部に形成された空間）を用いて行うチップであり、流体回路内の液体（検体、検体中の構成成分、液体試薬等の試薬、及び、これらのうちの２種以上の混合物など）を遠心力の印加により流体回路内の所定の部位（室）に逐次移動させることにより、該液体に対して適切な処理（以下、流体回路内で行われる液体に対する各種の処理を、総称して「流体処理」ともいう。）を行うことができるものである。このために流体回路は、適切な位置に配置された種々の部位（室）を備えており、これらの部位は流路を介して適切に接続されている。上記検査又は分析において上記流体処理は、典型的には、検査又は分析のための前処理である。
【００１７】
「検体」とは、流体回路内に導入される検査・分析等の対象となる試料又はそこから取り出された構成成分をいい、いずれも典型的には液状である。「液体試薬」とは、検体と混合若しくは反応、又は該検体を処理するための試薬である。液体試薬は通常、マイクロチップによる検体の検査・分析前に、あらかじめ流体回路の液体試薬保持部に内蔵されている。
【００１８】
流体回路が有する上記部位（室）としては、液体試薬を収容するための液体試薬保持部；流体回路内に導入された検体から特定の構成成分を取り出す（成分分離する）ための分離部；検体（上述のように、検体中の構成成分である場合を含む。以下同じ。）を計量するための検体計量部；液体試薬を計量するための液体試薬計量部；検体と液体試薬とを混合する（又は反応させる）ための混合部；得られた混合液についての検査又は分析等（例えば、混合液中の特定成分の検出又は定量）を行うための検出部；移動する液体の流量等を制限するための流量制限部；特定の液体を一時的に収容しておくための収容部；不要な液体を収容するための廃液収容部等を挙げることができる。
【００１９】
流量制限部とは、計量部や分離部等に液体をスムーズにかつ空気の噛み込み等なく導入することを可能にするために、これらの部位に導入される直前の液体の流量及び／又は液幅を低減させるために設けられる流路幅の狭い（又は流路断面積の小さい）流路部分を含む部位である。
【００２０】
マイクロチップは通常、その一方の表面に、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための、液体試薬保持部まで貫通する貫通穴である試薬注入口を有する。試薬注入口は、液体試薬が注入された後、封止層（例えば、一方の面に粘着剤層を有するプラスチックフィルム、ラベル、シール等）をマイクロチップ表面に貼着することにより封止される。また、マイクロチップはその表面に、流体回路まで貫通する（流体回路に接続される）貫通穴である検体を注入するための検体注入口（後述するサンプル管載置部を含む。）を有する。
【００２１】
検出部に導入された混合液について検査又は分析等を行うための方法は特に制限されず、例えば、上記混合液を収容している検出部に光を照射して透過する光の強度（透過率）を検出する方法、検出部に保持された混合液についての吸収スペクトルを測定する方法等の光学測定を挙げることができる。
【００２２】
マイクロチップは、上述の例示された部位（室）のすべてを有していてもよく、いずれか１以上を有していなくてもよい。また、これら例示された部位以外の部位を有していてもよい。各部位の数についても特に制限はなく、１又は２以上であることができる。
【００２３】
検体からの特定の構成成分の抽出（成分分離）、液体試薬保持部からの液体試薬の排出、検体及び液体試薬の計量、検体と液体試薬との混合（すなわち、これらを混合するための部位である混合部への移動）、得られた混合液の検出部への導入、その他、ある部位から他の部位への移動のような流体回路内における種々の流体処理は、マイクロチップに対して適切な方向の遠心力を順次印加して、対象の液体を所定位置に配置された所定の部位に順次移動させることにより行うことができる。例えば、計量部による検体及び液体試薬の計量はそれぞれ、所定の容量（計量すべき量と同じ量）を有する検体計量部又は液体試薬計量部へ、計量されるべき検体又は液体試薬を遠心力の印加により導入し、過剰分の検体又は液体試薬を検体計量部又は液体試薬計量部からオーバーフローさせることによって実施することができる。オーバーフローした検体又は液体試薬は、流路を介して検体計量部又は液体試薬計量部に接続された廃液収容部等に収容させることができる。
【００２４】
マイクロチップへの遠心力の印加は、遠心力を印加可能な装置（遠心装置）にマイクロチップを載置して行うことができる。遠心装置は、第１軸を中心に回転自在な第１ステージと、第１ステージ上に配置され、第１ステージ上の第２軸を中心に回転自在な第２ステージとを備えるものであることができる。第２ステージ上にマイクロチップを載置し、第２ステージを回転させて第１ステージに対するマイクロチップの角度を任意に設定したうえで第１ステージを回転させることにより、マイクロチップに対して任意の方向の遠心力を印加することができる。
【００２５】
マイクロチップは、第１基板とその上に溶着貼合される第２基板とを含んで構成することができ、例えば、第１基板とその上に溶着貼合される第２基板とからなることができる（以下、このような２枚の基板からなるマイクロチップを「形態Ａ」ともいう。）。この場合、第１基板の表面（第２基板に対向する側の表面）には、流体回路を形成する所定のパターンを有する凹部が設けられる。凹部は、これを区画する隔壁を上記表面に形成することによって設けることができる。この凹部を内側にして両基板を溶着貼合することにより、内部空間としての流体回路が構築される。第２基板の表面（第１基板に対向する側の表面）に流体回路を形成する凹部がさらに設けられてもよい。凹部及びこれを区画する隔壁の形状は、内部空間の構造が所望される適切な流体回路構造となるように決定される。
【００２６】
形態Ａのマイクロチップは、例えば特開２００９−２５８０１３号公報等に記載されている。本発明のマイクロチップが有する流体回路構造自体は、特に制限されるものではないが、例えばこの文献で開示されているような構造であることができる。
【００２７】
マイクロチップは、第２基板と第１基板と第３基板とをこの順で積層し、溶着貼合したものであってもよい（以下、このような３枚の基板からなるマイクロチップを「形態Ｂ」ともいう。）。この場合、第２基板と第３基板との間に配置される第１基板の両面に流体回路を形成する凹部が設けられ、マイクロチップは、第１基板と第２基板とによって構築される第１流体回路と、第１基板と第３基板とによって構築される第２流体回路と、の２層の流体回路を備える。「２層」とは、マイクロチップの厚み方向に関して異なる２つの位置に流体回路が設けられていることを意味する。かかる２層の流体回路は、第１基板を厚み方向に貫通する１又は２以上の貫通穴によって接続することができる。第２基板及び第３基板の表面（第１基板に対向する側の表面）に流体回路を形成する凹部がさらに設けられてもよい。
【００２８】
形態Ｂのマイクロチップは、例えば特開２００９−１３３８０５号公報等に記載されている。本発明のマイクロチップが有する流体回路構造自体は、特に制限されるものではないが、例えばこの文献で開示されているような構造であることもできる。４枚以上の基板を用いてマイクロチップを構成することもできる。
【００２９】
基板同士は溶着法によって貼合される。溶着法としては、基板を加熱して溶着する方法；レーザー等の光を照射して、光吸収により発生する熱によって溶着する方法（レーザー溶着）；超音波を用いて溶着する方法等を挙げることができるが、中でも超音波溶着が好ましい。いずれの方法においても、基板溶着貼合時に溶融して、基板接着の役割を担うのは第１基板に設けられる溶着リブである。
【００３０】
マイクロチップの大きさは特に限定されず、例えば縦横数ｃｍ〜十ｃｍ程度、厚さ数ｍｍ〜数ｃｍ程度とすることができる。
【００３１】
本発明のマイクロチップを構成する上記各基板の材質は特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリブタジエン樹脂（ＰＢＤ）、生分解性ポリマー（ＢＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００３２】
形態Ａのマイクロチップにおいて、検出光を利用する光学測定のための検出部を構築するために、少なくともいずれか一方の基板は透明基板とすることが好ましい。他方の基板は、透明基板であっても不透明基板であってもよいが、レーザー溶着を行う場合には、光吸収率を増大できることから、不透明基板とすることが好ましく、基板を上記熱可塑性樹脂から構成し、該熱可塑性樹脂中にカーボンブラック等の黒色顔料を添加することにより黒色基板とすることがより好ましい。
【００３３】
形態Ｂのマイクロチップにおいて、レーザー溶着の効率性の観点からは、第２基板と第３基板との間に配置される第１基板は不透明基板とすることが好ましく、黒色基板とすることがより好ましい。一方、第２及び第３基板は、上記と同じ理由から透明基板とすることが好ましい。
【００３４】
＜マイクロチップの具体的構成＞
上述のように本発明のマイクロチップは、隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有する第１基板と、第１基板の上記表面上に貼合される第２基板とを溶着貼合してなるものである。これにより、凹部及び第２基板における第１基板側表面から構成される空間からなる流体回路が内部に形成される。第１基板において、隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面には、基板間の溶着を担う溶着リブが形成されており、この溶着リブを介して第１基板と第２基板とが溶着貼合される。
【００３５】
図１は、マイクロチップを構成する第１基板１００の一例を示す上面図であり、第１基板１００における第２基板側表面を示したものである。この表面に、同様の外形形状を有する第２基板（図示せず。）を溶着貼合することによってマイクロチップが作製される。図中の斜線領域が凹部を区画する隔壁１１の第２基板側表面であり、この表面に溶着リブ（図示せず。）が設けられる。斜線領域以外の部分は基本的に凹部である。溶着リブは、隔壁１１のすべて又はほぼすべてに設けることができるが、基板間の十分な密着性を確保できる限り、隔壁１１の少なくとも一部に設けられていればよい。溶着リブの幅は通常、それが設けられる隔壁１１の第２基板側表面部分の幅よりも小さくする。なお、図１に示される第１基板１００を用いたマイクロチップの流体回路の詳細及び使用方法については後述する。
【００３６】
図２は、第１基板１００と第２基板２００とを、第１基板１００が有する溶着リブを介して溶着貼合する様子を示す断面模式図であり、図２（ａ）は溶着貼合前の状態、図２（ｂ）は溶着貼合後の状態を示したものである。図２（ａ）に示されるように、第１基板１００の一方の表面には、流体回路を形成するための凹部１０、及びとりわけ微細な凹部である微細凹部１０ａが設けられており、第１基板１００の凹部側に例えば平板状の第２基板２００が貼合される。凹部１０及び微細凹部１０ａを区画する隔壁１１，１１ａ，１１ｂの第２基板２００側表面には溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂが設けられており、これらを溶融させることによって基板貼合を行う。図２（ｂ）を参照して、作製されたマイクロチップにおいて第１基板１００と第２基板２００とは、（貼合後の）溶着リブ４０，４０ａ，４０ｂを介して積層貼合されている。図３は、第１基板１００が有する微細凹部１０ａ、これを区画する隔壁１１ａ，１１ｂ及びそれらの近傍の他の一例を拡大して示す断面模式図である。
【００３７】
本発明によれば、凹部を区画する隔壁の表面に極めて狭小な幅で溶着リブを形成することができるので、基板溶着貼合時に溶け出す溶着リブの量を少なくすることができ、溶け出した溶着リブが隣接する凹部に侵入することを効果的に抑制又は防止することができる。これにより、とりわけ微細な凹部である微細凹部１０ａを流体回路の少なくとも一部として設けることが可能となり、かつ、設けた微細凹部１０ａ内に溶着リブが侵入したり、これに伴って微細凹部１０ａの断面形状が変化したり、微細凹部１０ａが閉塞したりすることを抑制又は防止することができる。
【００３８】
ここで、微細凹部１０ａとは、その幅が０．４ｍｍ以下であるか、及び／又は深さが０．５ｍｍ以下である凹部をいう。微細凹部の幅は０．３ｍｍ以下、さらには０．２ｍｍ以下であってもよく、深さは０．３ｍｍ以下、さらには０．２ｍｍ以下であってもよい。微細凹部１０ａの幅及び深さは通常、０．０５ｍｍ以上である。微細凹部１０ａ以外の凹部１０の幅は０．４ｍｍより大きく、かつ深さは０．５ｍｍより大きい。
【００３９】
微細凹部１０ａによって構築されることが望ましい流体回路内の部位（室）としては、流路幅を細くすべき部位や、容量（容積）を精密に設定すべき部位を挙げることができる。前者の具体例は、液体の流量及び／又は液幅を低減させるための流量制限部であり、後者の具体例は、液体を計量するための計量部（検体を計量するための検体計量部及び液体試薬を計量するための液体試薬計量部）、並びに検体の成分分離を行うための分離部である。本発明のマイクロチップにおいては、これらのうち少なくとも１つの部位が微細凹部１０ａから構成されることが好ましく、すべての部位が微細凹部１０ａから構成されることがより好ましい。
【００４０】
図３を参照して、微細凹部１０ａを区画する隔壁１１ａ，１１ｂの第２基板側表面に設けられる溶着リブ３０ａ，３０ｂは極めて狭小な幅で形成されており、具体的には、その幅Ｗ（基板溶着貼合前）は、好ましくは最大で０．３ｍｍ未満であり、より好ましくは最大で０．２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは最大で０．１ｍｍ以下である。これにより、基板溶着貼合時に溶け出す溶着リブ３０ａ，３０ｂの量を効果的に低減することができる。幅Ｗ（基板溶着貼合前）は通常、最大幅で０．０２ｍｍ以上である。基板溶着貼合後の（すなわち、マイクロチップにおける）溶着リブ４０ａ，４０ｂの幅は、最大で０．５ｍｍ以下であり、好ましくは最大で０．３ｍｍ以下であり、通常、最大幅で０．０５ｍｍ以上である。
【００４１】
微細凹部１０ａ以外の凹部１０を区画する隔壁１１の第２基板側表面に設けられる溶着リブ３０の幅（基板溶着貼合前）は、溶着リブ３０ａ，３０ｂほど狭小でなくてもよいが、溶着リブ３０ａ，３０ｂと同程度の幅としてもよい。
【００４２】
溶着リブ３０ａ，３０ｂは比較的高いことが好ましい（溶着リブ３０についても同様。）。図２（ａ）に示されるように、第１基板１００を成形する際のヒケ等の発生により、複数の隔壁の高さが一様にならないことがあるが、このような場合であっても溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂを高くすることにより、隔壁の一部に貼合不良（隔壁と第２基板との接触面積が不十分であるか又は接触しない現象）が生じたり、溶融した溶着リブが凹部内に入り込んだり、溶着過剰による凹部の変形（溶着リブだけでなく隔壁まで溶融して基板溶着貼合時に凹部が潰れる現象）が生じたりすることを抑制又は防止することができる。図３を参照して、溶着リブ３０ａ，３０ｂの高さＨは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上であることがより好ましい（溶着リブ３０についても同様。）。高さＨは通常、０．５ｍｍ以下である（溶着リブ３０についても同様。）。
【００４３】
溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂの形状は特に制限されず、例えば図２（ａ）及び図３に示されるように三角形の断面形状を有することができるほか、台形形状のような方形形状や半円状の断面形状を有していてもよい。溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂは、断面三角形状のような先細形状を有することが好ましい。このような先細形状は、とりわけ超音波溶着によって基板を貼合する場合において、溶着リブの溶融を起こしやすくさせ、貼合を効率的に行える点で有利である。同様の理由で、溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂは、先細形状であって、先端の角度が１０〜９０°であることがより好ましく、３０〜４５°であることがさらに好ましい。
【００４４】
溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂは、隔壁１１，１１ａ，１１ｂの第２基板側表面に形成されるものであり、隔壁１１，１１ａ，１１ｂの第２基板側表面が延びる方向に沿って連続して形成することができる。ただし上述のように、溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂは、基板間の十分な密着性を確保できる限り、隔壁１１，１１ａ，１１ｂの少なくとも一部に設けられていればよい。
【００４５】
溶着リブ３０，３０ａ，３０ｂの材質は、第１基板１００の成形工程を考慮すれば、少なくとも第１基板１００の他の部分と同じであることが好ましい。ただし、第１基板１００とは異なる材質とすることも可能であり、例えば、第１基板１００よりも軟らかい材質や粘着性の高い材質であってもよい。
【００４６】
金型を用いて実際に作製した微細凹部１０ａ、及びこれを区画する隔壁であって、その表面に溶着リブ３０ａ，３０ｂを有する隔壁が設けられた黒色の第１基板（熱可塑性樹脂製）を一部拡大して示す写真を図４に示す。また、図４に示される第１基板を用い、その微細凹部形成面側に超音波溶着により透明な第２基板（熱可塑性樹脂製）を貼合することによって実際に作製したマイクロチップを一部拡大して示す写真を図５に示す。図４に示される第１基板において、微細凹部１０ａからなる流路の幅は０．１ｍｍ、深さは０．１ｍｍとした。溶着リブ３０ａ，３０ｂの幅は０．１５ｍｍであり、高さは０．１５ｍｍである。溶着リブ３０ａ，３０ｂの断面形状は先細の三角形状であり、先端の角度は４５°とした。溶着リブ３０ａ，３０ｂが形成されている隔壁の第２基板側表面の幅は０．３ｍｍとした。
【００４７】
超音波溶着の条件は、溶着エネルギー１２０Ｊ（溶着モード：溶着エネルギー制御）、貼合力：５００Ｎ、温度：常温（２５℃）とした。
【００４８】
基板溶着貼合によって作製されたマイクロチップを示す図５の写真から明らかなように、微細凹部１０ａへの溶着リブの侵入はなく、微細凹部１０ａは、基板溶着貼合前後で、その形状を維持している。また、溶着リブと第２基板との接着に不良は認められない。基板溶着貼合後の溶着リブ４０ａ，４０ｂの幅は、０．３ｍｍであった。
【００４９】
図６に、マイクロチップを構成する第１基板の他の一例を断面模式図で示す。例えば図２（ａ）に示される第１基板１００は、平板状の基板部分に隔壁１１，１１ａ，１１ｂを付設した構造であるといえるが、勿論これに限らず、図６に示される第１基板１０１のように第１基板は、平板状の基板に凹部を彫り込んだ構造を有していてもよい。平板状の基板部分に隔壁を付設した構造の場合、必然的に溶着リブの両サイドに凹部が存在する。これに対して、平板状の基板に凹部を彫り込んだ構造の場合、一方のサイドに凹部が存在しないことがある。このような場合には、図６に示されるように、当該一方のサイドに付加的な凹部５０を形成してもよい。この付加的な凹部５０は、万一、基板溶着貼合時に溶け出した溶着リブが隔壁表面を超えて流出したときにこれを受け入れるためのポケットであり、付加的な凹部５０を設けることにより、上記万一の場合に流体回路を構成する凹部へ溶け出した溶着リブが侵入することをより効果的に抑制することができる。
【００５０】
次に、図１に示される第１基板１００を用いたマイクロチップの流体回路の詳細及びその使用方法について説明する。このマイクロチップは、血液検査用として好適に用いることができるものであり、その流体回路は、検体を採取したサンプル管を載置（装填）するためのサンプル管載置部１５１；検体の流量及び液幅を制限するための流量制限部１５２；検体の成分分離を行うための分離部１５３；液体試薬を収容する液体試薬保持部１５４，１５５；検体中の構成成分を計量するための検体計量部１５６；液体試薬を計量するための液体試薬計量部１５７，１５８；液体同士の混合又は混合促進を行うための混合部１５９，１６０，１６１，１６２；得られた混合液についての検査又は分析等を行うための検出部１６３；廃液を収容するための廃液収容部１６４，１６５を含む。液体試薬保持部１５４，１５５はそれぞれ、そこへ液体試薬を注入するための、第１基板１００を厚み方向に貫通する試薬注入口１６６，１６７を有している。
【００５１】
上記各種部位の中でも、流量制限部１５２、分離部１５３、検体計量部１５６及び液体試薬計量部１５７，１５８から選択される少なくとも１つが微細凹部１０ａから構成されることが好ましく、すべての部位が微細凹部１０ａから構成されることがより好ましい。
【００５２】
このマイクロチップを用いた検体の検査・分析方法を、検体が全血であり、流体回路内で全血から血漿成分を取り出し、この血漿成分について検査・分析を行う場合を例に挙げて簡単に説明すると次のとおりである。まず、全血を採取したサンプル管をサンプル管載置部１５１に装填する。次に、マイクロチップに対して、図１における左向き方向（以下、単に左向きという。他の方向についても以下同様。）に遠心力を印加し、サンプル管から全血を取り出した後、下向きの遠心力により全血を流量制限部１５２を介して分離部１５３に導入して遠心分離を行い、血漿成分と血球成分とに分離する。全血を分離部１５３に導入した際、そこから溢れ出た全血は廃液収容部１６４に収容される。また、この下向き遠心力によって、液体試薬保持部１５４内の液体試薬Ｓ１を液体試薬計量部１５７に導入し計量を行う。液体試薬Ｓ１を液体試薬計量部１５７に導入した際、そこから溢れ出た液体試薬Ｓ１は溢出液収容部１６４に収容される。
【００５３】
次いで、分離された血漿成分を、右向き遠心力により検体計量部１５６に導入し計量を行う。血漿成分を検体計量部１５６に導入した際、そこから溢れ出た血漿成分は廃液収容部１６５に収容される。また、この右向き遠心力によって、液体試薬計量部１５７にて計量された液体試薬Ｓ１は混合部１６０に移動するとともに、液体試薬保持部１５５内の液体試薬Ｓ２はその排出口から排出される。
【００５４】
次に、下向き遠心力により、計量された血漿成分と液体試薬Ｓ１とを混合部１５９にて混合する。また、この下向き遠心力によって、液体試薬Ｓ２を液体試薬計量部１５８にて計量する。次いで、右向き、下向き、右向き遠心力を順次印加して、混合液を混合部１５９及び１６０間で行き来させて、混合液の十分な混合を行う。
【００５５】
次に、上向き遠心力により、液体試薬Ｓ１及び血漿成分からなる混合液と計量された液体試薬Ｓ２とを混合部１６１にて混合する。次いで、左向き、上向き、左向き、上向き遠心力を順次印加して、混合液を混合部１６１及び１６２間で行き来させて、混合液の十分な混合を行う。最後に、右向き遠心力により、混合部１６１内の混合液を検出部１６３に導入する。検出部１６３内の混合液は、例えば検出部１６３に光を照射し、その透過光の強度を測定する等の光学測定に供される。
【００５６】
＜マイクロチップの製造方法＞
本発明に係る上述のマイクロチップは、次の工程：
隔壁で区画された凹部を少なくとも一方の表面に有し、隔壁の少なくとも一部における第２基板側表面に溶着リブを有する第１基板を、金型を用いて成形する工程；及び
溶着リブを介して、第１基板と第２基板とを溶着貼合する工程
を含む方法によって好適に製造することができる。なお、この製造方法は、凹部の幅や深さが比較的大きい、例えば幅が０．２ｍｍ超であるか、及び／又は深さが０．２ｍｍ超である凹部を有する第１基板を用いてマイクロチップを作製する方法にも好適に用いることができ、これにより、マイクロチップの品質、流体回路の精度、歩留まり等を改善し得る。
【００５７】
上述のように本発明においては、微細凹部を区画する隔壁の第２基板側表面に設けられる溶着リブを極めて狭小な幅で形成する必要があるところ、従来の切削具を用いて金型表面を切削し、上記溶着リブに対応する狭小な凹部を彫り込むことは困難である。そこで、図７を参照して、狭小な溶着リブ３０ａを第１基板１００の隔壁に形成するにあたっては、金型のパーティングライン（分割線）を利用する。
【００５８】
すなわち、金型の例えばコア型を、組み合わせて使用される少なくとも２つの金型部材（図７では第１金型部材３０１と第２金型部材３０２）で構成し、そのパーティングラインに沿う部分における金型部材３０１，３０２の表面形状が、これらの金型部材を組み合わせたときに狭小な溶着リブ３０ａの形状の転写構造となるように金型部材３０１，３０２の表面を加工しておくことで、狭小な溶着リブ３０ａを有する第１基板１００を成形することができる。狭小な溶着リブ３０ａに対応する部分の金型部材３０１，３０２の表面加工はそれぞれ、金型部材端部の加工に相当するので、金型加工を行う切削具の径にかかわらず、所望の形状に容易に加工することができる。
【００５９】
第１基板と第２基板とを溶着貼合する工程は、例えば溶着リブ上に第２基板を積層した後、加熱、レーザー照射又は超音波照射等によって溶着リブを溶融させるとともに、基板積層体の上下から押圧する方法などによって行うことができる。中でも、溶着リブの溶融は、超音波照射によってなされることが好ましい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  凹部、１０ａ  微細凹部、１１，１１ａ，１１ｂ  隔壁、３０，３０ａ，３０ｂ  溶着リブ（基板貼合前）、４０，４０ａ，４０ｂ  溶着リブ（基板貼合後）、５０  付加的な凹部、１００  第１基板、１５１  サンプル管載置部、１５２  流量制限部、１５３  分離部、１５４，１５５  液体試薬保持部、１５６  検体計量部、１５７，１５８  液体試薬計量部、１５９，１６０，１６１，１６２  混合部、１６３  検出部、１６４，１６５  廃液収容部、１６６，１６７  試薬注入口、２００  第２基板、３０１  第１金型部材、３０２  第２金型部材、３１０  パーティングライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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