(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ流路を備え、前記マイクロ流路方向と直交する同一の垂直断面上において、前記マイクロ流路を構成する上壁部、下壁部、左壁部、右壁部の夫々に少なくとも二つ以上の電極がマイクロ流路内に露出して形成されたマイクロ流路構造体と、
前記マイクロ流路内に粒子を含む液体を流す送液手段と、
前記各電極から所定の電極の組合せを選択し、選択された電極の組合せの間に電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段により電圧が供給された前記電極間のキャパシタンス、インピーダンス、インダクタンスのうち少なくとも一つを測定する手段と、
を備えた、マイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置。
【請求項２】
前記上壁部、下壁部、左壁部、右壁部の前記同一垂直断面上に設けられた、少なくとも八つ以上の電極からなる電極群が、前記マイクロ流路の流路方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載のマイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたマイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置に用いられるマイクロ流路構造体の製造方法であって、
２つの基板間に、あらかじめパターニングされた電極パターンの端部が基板の端面に露出するように挟み、圧着または接着により一体化する第１の工程と、
更に一体化した基板に、あらかじめパターニングされた電極パターンの端部が基板の端面に露出するように挟み、圧着または接着により一体化する第２の工程と経て、上壁部、下壁部、右壁部、左壁部の夫々を形成する工程と、
前記工程の後、上壁部、下壁部、左壁部、右壁部を上下左右に、所定の間隔をもって配置し、圧着または接着により一体化し、中心部分にマイクロ流路を形成する工程とを含むことを特徴とするマイクロ流路構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程を繰り返し行うことにより、電極パターンを更に積層し、所定の上壁部、下壁部、右壁部、左壁部の夫々を形成することを特徴とする請求項３記載のマイクロ流路構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置及び前記装置に用いられるマイクロ流路構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ流路は、体積あたりの比表面積が大きく、マイクロ流路中を流れる流体は層流支配となることから、分析にかかる時間が短縮でき、また分子拡散による溶液の混合を促すなどの効果があるため、バイオチップ、マイクロリアクター、マイクロタス（μＴＡＳ）、ラボ・オン・チップ等において実用化されている。
しかも今日、マイクロ流路は数多くのメリットがあることから、その応用範囲は、化学やバイオをはじめ、環境やエネルギーの分野等まで広がり、さまざまな業界において実用化が期待されている。
【０００３】
このマイクロ流路構造体の一例を図２１、図２２に基づいて説明する。尚、図２１（ａ）は基体となる基板を示す平面図、（ｂ）は蓋となる基板を示す平面図、図２２（ａ）は、マイクロ流路構造体の平面図、（ｂ）は図２２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
まず、図２１（ａ）に示すように、基体となる基板１０１に所定形状の流路１０２となる溝を形成する。一方、図２１（ｂ）に示すように、蓋となる基板１０３の前記流路１０２の端部に対応する位置に、所定の流入口１０４と流出口１０５を穿孔する。
【０００４】
そして、前記基板１０１と前記基板１０３とを貼り合せることによって、所定の流入口１０４と流出口１０５を有するマイクロ流路１０７が形成されたマイクロ流路構造体１００が製作される。
【０００５】
また、例えば、特許文献１には、図２３に示すように、第１の基板１５１の一面に周縁部に隙間を有することなく埋め込み形成されこの第１の基板１５１の一面と同一平面をなす電極部１５３と、この第１の基板１５１の前記一面に一面が接して設けられた第２の基板１５２と、前記第１の基板１５１と第２の基板１５２によって形成された流路１５４を具備した微細流路構造体１５０が提案されている。
この種の微細流路構造体１５０にあっては、流路１５４中に電極部１５３が形成されているために、流れる微量の液体の濃度、あるいはまた液体中の目的物質の濃度等を検出することができる。
【特許文献１】特開２００６−２２４０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図２２に示したマイクロ流路構造体における流路を流れる粒子の濃度を瞬時に定性的に観察するには、一般的に顕微鏡が用いられている。例えば、顕微鏡をマイクロ流路の流れの主流方向（マイクロ流路方向）に対して垂直（直上）に配置し、顕微鏡から得られた流れ場の主流方向の水平断面の粒子像を、ＣＣＤカメラなどにより記録し、コンピュータなどを用いて、表示することによって観察を行っていた。
しかしながら、このような顕微鏡を用いたマイクロ流路の観察では、主流方向の水平断面の粒子濃度の定性的観察や定量的な計測は可能であるものの、マイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な観察や定量的な計測を行うことができないという技術的課題があった。
【０００７】
また、図２３に示されたマイクロ流路構造体は、流路中に電極部が形成されているために、流れる微量の液体の濃度、あるいはまた液体中の目的物質の濃度等を検出することができる。
しかしながら、この場合においても、前記電極部が第１の基板面上に形成されているため、図２２に示したマイクロ流路構造体と同様に、主流方向の水平断面の粒子濃度の定性的観察や、定量的な計測は可能であるものの、マイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な観察や定量的な計測を行うことができないという技術的課題があった。
【０００８】
このように、従来のマイクロ流路構造体にあっては、実際には三次元的な粒子分布であるにもかかわらず、二次元的な粒子分布として観察、計測しかできず、社会の要求を満足させるものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、マイクロ流路の垂直断面の濃度の定性的な分布を計測することができる、マイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置及び前記装置に用いられるマイクロ流路構造体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】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかるマイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置は、マイクロ流路を備え、前記マイクロ流路方向と直交する同一の垂直断面上において、前記マイクロ流路を構成する上壁部、下壁部、左壁部、右壁部の夫々に少なくとも二つ以上の電極がマイクロ流路内に露出して形成されたマイクロ流路構造体と、前記マイクロ流路内に粒子を含む液体を流す送液手段と、前記各電極から所定の電極の組合せを選択し、選択された電極の組合せの間に電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧供給手段により電圧が供給された前記電極間のキャパシタンス、インピーダンス、インダクタンスのうち少なくとも一つを測定する手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
このように、前記マイクロ流路方向と直交する垂直断面上において、前記マイクロ流路を構成する上壁部、下壁部、左壁部、右壁部の夫々に少なくとも二つ以上の電極がマイクロ流路内に露出して形成されているため、電極に電圧を印加することによって、マイクロ流路の垂直断面のキャパシタンス、インピーダンス、インダクタンスを測定することができ、マイクロ流路の垂直断面の濃度の定性的な分布を計測することができる。
【００１２】
ここで、前記上壁部、下壁部、左壁部、右壁部の前記垂直断面上に設けられた、少なくとも八つ以上の電極からなる電極群が、前記マイクロ流路の流路方向に複数設けられていることが望ましい。このように、電極群がマイクロ流路の流路方向に複数設けられているため、マイクロ流路方向の各垂直断面の濃度の定性的な分布及び水平断面の濃度の定性的な分布を計測することができる。
【００１３】
また、２つの基板間に、あらかじめパターニングされた電極パターンの端部が基板の端面に露出するように挟み、圧着または接着により一体化する第１の工程と、更に一体化した基板に、あらかじめパターニングされた電極パターンの端部が基板の端面に露出するように挟み、圧着または接着により一体化する第２の工程と経て、上壁部、下壁部、右壁部、左壁部の夫々を形成する工程と、前記工程の後、上壁部、下壁部、左壁部、右壁部を上下左右に、所定の間隔をもって配置し、圧着または接着により一体化し、中心部分にマイクロ流路を形成する工程とを含むことを特徴としている。
このように、前記マイクロ流路構造体の製造方法によれば、上記したマイクロ流路構造体を容易に製造することができる。
【００１４】
尚、前記第２の工程を繰り返し行うことにより、電極パターンを更に積層し、所定の上壁部、下壁部、右壁部、左壁部の夫々を形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マイクロ流路の垂直断面の濃度の定性的な分布を計測することができる、マイクロ流路の垂直断面の粒子濃度の定性的な分布を計測する装置及び前記装置に用いられるマイクロ流路構造体の製造方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
先ず、本発明にかかるマイクロ流路構造体の一実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。尚、図１は、本発明にかかるマイクロ流路構造体を示す斜視図であり、図２は図１のＩ−Ｉ断面図、図３は図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
このマイクロ流路構造体１は、図１に示すように、上壁部Ａと、前記上壁部Ａに対向する下壁部Ｂと、前記上壁部Ａと下壁部Ｂとを連結する左右壁部Ｃ、Ｄとから構成され、前記上下壁部Ａ，Ｂ及び左右壁部Ｃ，Ｄによって、断面が矩形形状のマイクロ流路Ｓが形成される。このマクロ流路Ｓは、このマイクロ流路構造体１の中心部に形成され、例えば、縦６００μｍ、横６００μｍ、長さ３０ｍｍに形成されている。
【００１７】
前記上壁部Ａは、後述するように基板Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４、を貼り合せたものであって、基板Ａ１と基板Ａ２の間には、図１、２に示すように主流方向（マイクロ流路方向）に１０個の電極を有する電極パターン２が形成されている。
また、基板Ａ２と基板Ａ３との間には、前記電極パターン２と同様に主流方向に１０個の電極を有する電極パターン３が形成され、更に基板Ａ３と基板Ａ４との間にも、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン４が形成されている。
そして、前記電極パターン２，３，４の一端部（電極）２ａ、３ａ，４ａは、前記マイクロ流路Ｓ内に露出して形成され、前記電極パターン２，３，４の他端部（端子）２ｂ、３ｂ，４ｂは、上壁部Ａの表面に露出して形成されている。
【００１８】
同様に、前記下壁部Ｂは、後述するように基板Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４、を貼り合せたものであって、基板Ｂ１と基板Ｂ２の間には、図１、２に示すように主流方向（マイクロ流路方向）に１０個の電極を有する電極パターン５が形成されている。
また、基板Ｂ２と基板Ｂ３との間には、前記電極パターン５と同様に、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン６が形成され、また基板Ｂ３と基板Ｂ４との間にも、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン７が形成されている。
そして、前記電極パターン５，６，７の一端部（電極）５ａ、６ａ，７ａは、前記マイクロ流路Ｓ内に露出して形成され、前記電極パターン５，６，７の他端部（端子部）５ｂ（電極パターン６，７の他端部は図示せず）は、下壁部Ｂの表面に露出して形成されている。
【００１９】
前記左壁部Ｃは、後述するように基板Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、を貼り合せたものであって、基板Ｃ１と基板Ｃ２の間には、図１、３に示すように主流方向に１０個の電極を有する電極パターン８が形成されている。
また、基板Ｃ２と基板Ｃ３との間には、前記電極パターン８と同様に、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン９が形成され、基板Ｃ３と基板Ｃ４との間にも、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン１０が形成されている。
【００２０】
そして、前記電極パターン８，９，１０の一端部（電極）８ａ、９ａ，１０ａは、前記マイクロ流路Ｓ内に露出して形成され、前記電極パターン８，９，１０の一端部（端子）８ｂ（電極パターン９，１０の他端部は図示せず）は、左壁部Ｃの表面に露出して形成されている。
【００２１】
同様に、前記右壁部Ｄは、後述するように基板Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４、を貼り合せたものであって、基板Ｄ１と基板Ｄ２の間には、図１、３に示すように主流方向に１０個の電極を有する電極パターン１１が形成されている。
また、基板Ｄ２と基板Ｄ３との間には、前記電極パターン１１と同様に、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン１２が形成され、基板Ｄ３と基板Ｄ４との間にも、主流方向に１０個の電極を有する電極パターン１３が形成されている。
そして、前記電極パターン１１，１２，１３の一端部（電極）１１ａ、１２ａ，１３ａは、前記マイクロ流路Ｓ内に露出して形成され、前記電極パターン１１，１２，１３の一端部（端子）１１ｂ、１２ｂ，１３ｂは、右壁部Ｄの表面に露出して形成されている。
【００２２】
このように、このマイクロ流路構造体１にあっては、図１に示すように、断面が矩形形状のマイクロ流路Ｓの上下左右の壁部に夫々３個、合計１２個の電極パターンが形成され、そしてまた、図２，３に示すように、夫々の電極パターンは、主流方向に１０個の電極を有している。前記各電極パターンのマイクロ流路の流路方向（主流方向）における夫々の電極は、マイクロ流路に直交する同一の垂直断面上に形成されている。
即ち、前記マイクロ流路Ｓの同一垂直断面上において、前記マイクロ流路を構成する上壁部Ａ、下壁部Ｂ、左壁部Ｃ、右壁部Ｄの夫々に三つ、合計１２個の電極がマイクロ流路内に露出して形成され、一つの電極群を構成している。そして、この電極群が所定の間隔をもってマイクロ流路方向（主流方向）に１０個形成されている。
【００２３】
これを、模式図的に表すと、図４、図５（ａ）に示すようになる。図４は、マイクロ流路の流路方向に沿った垂直断面を表したものであり、図５（ａ）は、マイクロ流路の流路方向に直交する垂直断面を表したものである。
図５（ａ）から明らかなように、マイクロ流路の流路方向に直交する同一の垂直断面上には、前記マイクロ流路を構成する上壁部Ａ、下壁部Ｂ、左壁部Ｃ、右壁部Ｄの夫々に三つ、合計１２個の電極（２ａ１，３ａ１，４ａ１，５ａ１，６ａ１，７ａ１，８ａ１，９ａ１，１０ａ１，１１ａ１，１２ａ１，１３ａ１）がマイクロ流路内に露出して形成され、一つの電極群を構成している。
【００２４】
そして、この電極群は、図４から明らかなように、マイクロ流路の流路方向に沿って１０個の電極群が形成されている。
この図４にあっては、１番目の電極群（２ａ１，３ａ１，４ａ１，５ａ１，６ａ１，７ａ１）、２番目の電極群（２ａ２，３ａ２，４ａ２，５ａ２，６ａ２，７ａ２）、３番目の電極群（２ａ３，３ａ３，４ａ３，５ａ３，６ａ３，７ａ３）まで表し、４番目の電極群から１０番目の電極群を省略している。
【００２５】
尚、上記実施形態にあっては、このマイクロ流路Ｓの同一垂直断面上の電極の数として、上壁部Ａ、下壁部Ｂ、左壁部Ｃ、右壁部Ｄの夫々に三つ、合計１２個の場合を示したが、流路内の粒子濃度分布を精度よく観察するには、電極の数が８個以上であることが望ましく、１２個以上を配置することがより望ましい。
また、電極群として、マイクロ流路方向（主流方向）に１０個形成されている場合を示したが、通常、主流方向には５個〜１０個の電極群を配置するが、流路内の濃度分布を観察したい範囲によって変更するのが好ましい。
【００２６】
次に、このマイクロ流路構造体の使用方法について図５、図６に基づいて説明する。
このマイクロ流路構造体１にあっては、例えば、マイクロ流路の流路方向に直交する同一垂直断面上において、電極２ａ１と電極３ａ１の間に、また電極２ａ１と電極４ａ１の間に，更に電極２ａ１と電極１１ａ１の間等、各電極を組み合わせて、組み合わされた電極間に、電圧供給手段から電圧を供給する。
そして、各電極間のキャパシタンス、インピーダンス、インダクタンスを測定手段によって測定することによって、マクロ流路内を流れる粒子の濃度の定性的な分布を計測することができる。
【００２７】
図６は、電極の組み合わせとインピーダンスとの関係を示したものである。
例えば、図５（ａ）に示すように、マイクロ流路の流路方向に直交する垂直断面上において、流路内の非導電性粒子が右上方に偏っている場合には、図６（ａ）に示すように電極３ａ１と電極１１ａ１との間のインピーダンス値は高くなるが、電極３ａ１と電極９ａ１との間のインピーダンス値は低くなる。
また、例えば、図５（ｂ）に示すように、流路内の非導電性粒子が左下方に偏っている場合には、図６（ｂ）に示すように電極９ａ１と電極６ａ１との間のインピーダンス値は高くなるが、電極９ａ１と電極３ａ１との間のインピーダンス値は低くなる。
【００２８】
更に、例えば、図５（ｃ）に示すように、流路内の非導電性粒子が一様に分布するときは、どの電極の組み合わせのインピーダンス値も、中程度の値をとる。図６（ｃ）にあっては、電極３ａ１と１２ａ１との間のインピーダンス値と、電極３ａ１と９ａ１との間のインピーダンス値とを表している。
したがって、各電極間のインピーダンス値を測定することにより、粒子濃度の偏りを定性的に観察することができる。
【００２９】
尚、前記電極間にかける電圧は、直流でなくて交流とすることが望ましく、できるだけ、１００ｋＨｚ以上の高い周波数とし、また、その電圧の大きさも１０Ｖ以下の電圧とすることが精度の点から望ましい。
【００３０】
次に、本発明にかかるマイクロ流路構造体の製造方法について、図７乃至図１９に基づいて説明する。
先ず、図７（ａ）に示すように、２枚の基板Ｃ１，Ｃ２の間に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン８を挟込む。尚、この電極パターン８には１０個の電極が形成されている。
このとき、前記電極パターン８の両端部は基板Ｃ１，Ｃ２の端部から露出するように挟み込まれる。その後、その基板Ｃ１，Ｃ２を圧着または接着により、基板Ｃ１、薄膜状の電極パターン８、基板Ｃ２のサンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図８（ａ）参照）。
【００３１】
同様に、図７（ｂ）に示すように、２枚の基板Ｄ１，Ｄ２の間に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン１１を、その端部が基板Ｄ１，Ｄ２の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン１１には１０個の電極が形成されている。
その後、その基板Ｄ１，Ｄ２を圧着または接着により、基板Ｄ１、薄膜状の電極パターン１１、基板Ｄ２のサンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図８（ｂ）参照）。
【００３２】
そして、更に、図９（ａ）に示すように、そのサンドイッチ構造の一体化した基板Ｃ１，Ｃ２の下部に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン９と基板Ｃ３を配置し、電極パターン９の端部が基板Ｃ２，Ｃ３の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン９には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または、接着により一体化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を製作する（図１０（ａ）参照）。
【００３３】
また、図９（ｂ）に示すように、そのサンドイッチ構造の一体化した基板Ｄ１，Ｄ２の下部に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン１２と基板Ｄ３を配置し、電極パターン１２の端部が基板Ｄ２，Ｄ３の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン１２には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または接着により一体化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１０（ｂ）参照）。
【００３４】
そして、更に、図１１（ａ）に示すように、そのサンドイッチ構造の一体化した基板Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の下部に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン１０と基板Ｃ４を配置し、電極パターン１０の端部が基板Ｃ３，Ｃ４の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン１０には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または、接着により一体化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を製作する（図１２（ａ）参照）。
【００３５】
また、図１１（ｂ）に示すように、そのサンドイッチ構造の一体化した基板Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の下部に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン１３と基板Ｄ４を配置し、電極パターン１３の端部が基板Ｄ３，Ｄ４の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン１３には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または接着により一体化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１２（ｂ）参照）。
【００３６】
このような工程を経ることにより、左右の側壁Ｃ，Ｄが形成される。この左右の側壁Ｃ，Ｄの電極パターンは、マイクロ流路の流路方向に直交して３層形成される。尚、更に３層以上の電極パターンの層が必要な場合は、必要に応じて、以上の工程を繰り返すことになる。
【００３７】
前記マクロ流路構造体１の上壁Ａ、下壁Ｂも、前記した左右壁部Ｃ，Ｄと同様に、基板と薄膜状の電極パターンを積層することによって形成される。
具体的には、図１３（ａ）に示すように、２枚の基板Ａ１，Ａ２間に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン２の端部が基板Ａ１，Ａ２の端部から露出するように電極パターン２を挟み込む。尚、この電極パターン２には１０個の電極が形成されている。
その後、その基板Ａ１，Ａ２を、圧着または接着により、基板、薄膜状電極パターン、基板のサンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１４（ａ））参照）。
【００３８】
更に、図１３（ｂ）に示すように、２枚の基板Ｂ１，Ｂ２間に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン５の端部が基板Ｂ１，Ｂ２の端部から露出するように電極パターン５を挟み込む。尚、この電極パターン５には１０個の電極が形成されている。
その後、前記基板Ｂ１，Ｂ２を、圧着または接着により、基板、薄膜状電極パターン、基板のサンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１４（ｂ））参照）。
【００３９】
更に、図１５（ａ）に示すようにそのサンドイッチ構造の一体化した基板Ａ１，Ａ２の右部に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン３と基板Ａ３を配置し、電極パターン３の端部が基板Ａ２，Ａ３の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン３には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または接着により一本化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１６（ａ）参照）。
【００４０】
また更に、図１５（ｂ）に示すように、そのサンドイッチ構造の一体化した基板Ｂ１，Ｂ２の右部に、あらかじめパターニングされた薄膜状電極パターン６と基板Ｂ３を配置し、電極パターン６の端部が基板Ｂ２，Ｂ３の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン６には１０個の電極が形成されている。
その後、同様に圧着または接着により一体化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１６（ｂ）参照）。
【００４１】
更に、図１７（ａ）に示すようにそのサンドイッチ構造の一体化した基板Ａ１，Ａ２、Ａ３の右部に、あらかじめパターニングされた薄膜状の電極パターン４と基板Ａ４を配置し、電極パターン４の端部が基板Ａ３，Ａ４の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン４には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または接着により一本化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１８（ａ）参照）。
【００４２】
また更に、図１７（ｂ）に示すように、そのサンドイッチ構造の一体化した基板Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の右部に、あらかじめパターニングされた薄膜状電極パターン７と基板Ｂ４を配置し、電極パターン７の端部が基板Ｂ３，Ｂ４の端部から露出するように挟み込む。尚、この電極パターン７には１０個の電極が形成されている。
その後、圧着または接着により一体化させ、サンドイッチ構造の一体化した基板を作製する（図１８（ｂ）参照）。
【００４３】
このような工程を経ることにより、上下の上壁部Ａ、下壁部Ｂが形成される。この電極パターンはマイクロ流路の垂直断面の流路上壁及び下壁にマイクロ流路と直交して３層形成され、さらにそれ以上の電極層が必要な場合は、必要に応じて、以上の工程を繰り返すことになる。
【００４４】
そして、最後に、図１９（ａ）に示すように、サンドイッチ構造の一体化した基板を所定の距離をもって左右に配置すると共に、サンドイッチ構造の一体化した基板を所定の距離をもって上下に配置する。その後、圧着または接着により一体化させ、図１９（ｂ）に示すような、中心部にマイクロ流路Ｓを有するマイクロ流路構造体１が形成される。
このマイクロ流路構造体１は流路方向に直交する同一の垂直断面上に合計１２個の電極がマイクロ流路内に露出して形成され、一つの電極群を構成し、更にこの電極群は、マイクロ流路の流路方向に沿って１０個形成されている。
【００４５】
尚、上記実施形態において、前記基板としては、電気絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではない。好適には、プラスチック基板やガラス基板を用いることができ、また電極としては、電気を通すものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル、モリブデン、銅、金、白金等の金属類の材質のものを用いることができる。また、マイクロ流路の流入口、流出口、その流入口及び流出口の数についても、特に限定されるものではない。
【実施例】
【００４６】
全長２０ｍｍ、内径６００μｍ、流入口角度が６０度のＹ字型マイクロ流路内に、凡そ１０μｍのナイロンビーズを５重量％で希釈したナイロンビーズ水、及びイオン交換水を、マイクロシリンジポンプから、シリコンチューブを介して、本発明の１２個の電極を流路断面に備えたマイクロ流路に流入させた。
前記ナイロンビーズ水の流量を５００ｍｌ／ｈと１０００ｍｌ／ｈで、電極間のインピーダンス値をＬＣＲメーターを用いて計測した。その計測位置を、Ｙ字流入口の混合位置から１ｍｍ下流の位置とした。
【００４７】
その結果を図２０に示す。図２０は横軸に時間、そのインピーダンス値のレジスタンス成分のみを縦軸として描いた図である。
図２０（Ａ）は、ナイロンビーズの水の流量１０００ｍｌ／ｈで、流路入口右側からナイロンビーズ水を流入させ、流路入口左側からイオン交換水を流入させた場合で、図５に示す電極３ａ１と電極１２ａ１のレジスタンス成分を示している。
図２０（Ｃ）は、同じ条件において、電極３ａ１と電極９ａ１のレジスタンス成分を示す。
このグラフから明らかな通り、電極３ａ１と電極１２ａ１のレジスタンス成分は、４．０５×１０5［Ω］を示し、電極３ａ１と電極９ａ１のレジスタンス成分は３．８０×１０5［Ω］を示している。即ち、電極３ａ１と電極１２ａ１のレジスタンス成分の方が、電極３ａ１と電極９ａ１のレジスタンス成分より高いことがわかる。
【００４８】
また、図２０（Ｂ）はナイロンビーズ水の流量５００ｍｌ／ｈで、他は同じ条件において、電極３ａ１と電極１２ａ１のレジスタンス成分を示す。
このグラフから明らかな通り、ナイロンビーズ水の流量が小さい場合、電極３ａ１と電極１２ａ１のレジスタンス成分は、３．９５×１０5［Ω］を示し、ナイロンビーズ水の流量が大きい場合、電極３ａ１と電極１２ａ１のレジスタンス成分４．０５×１０5［Ω］と比較して、そのレジスタンス成分が小さくなっていることがわかる。
このように、各電極間のレジスタンス成分から、流路垂直断面の粒子濃度の定性的な偏りを判断することができる。尚、流路垂直断面に形成された電極群が、流路の流路方向に複数形成されている場合には、流路内における粒子濃度の定性的な偏りの変化を判断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、バイオチップ、マイクロリアクター、マイクロタス（μＴＡＳ）、ラボ・オン・チップ等、化学やバイオをはじめ、環境やエネルギーの分野等において好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかるマイクロ流路構造体を示す斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図４】マイクロ流路の流路方向に沿った垂直断面を表した模式図である。
【図５】マイクロ流路の流路方向に直交する垂直断面を表した模式図である。
【図６】電極の組み合わせとインピーダンスとの関係を示した図である。
【図７】左右壁の製造工程を示す斜視図である。
【図８】図７に示した工程後の状態を示す斜視図である。
【図９】図７に続く左右壁の製造工程を示す斜視図である。
【図１０】図９に示した工程後の状態を示す斜視図である。
【図１１】図９に続く左右壁の製造工程を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示した工程後の状態を示す斜視図である。
【図１３】上下壁の製造工程を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示した工程後の状態を示す斜視図である。
【図１５】図１３に続く上下壁の製造工程を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示した工程後の状態を示す斜視図である。
【図１７】図１５に続く上下壁の製造工程を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示した工程後の状態を示す斜視図である。
【図１９】上下、左右の壁を一体化し、マイクロ流路構造体を形成する工程を示す斜視図である。
【図２０】実施例の結果を示す図である。
【図２１】（ａ）は従来のマイクロ流路構造体の基体となる基板を示す平面図、（ｂ）は蓋となる基板を示す平面図である。
【図２２】（ａ）は図２１に示したマイクロ流路構造体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２３】従来の他のマイクロ流路構造体の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ          上壁部
Ａ１〜Ａ４  基板
Ｂ          下壁部
Ｂ１〜Ｂ４  基板
Ｃ          左壁部
Ｃ１〜Ｃ４  基板
Ｄ          右壁部
Ｄ１〜Ｄ４  基板
Ｓ          マイクロ流路
１          マイクロ流路構造体
２          電極パターン
３          電極パターン
４          電極パターン
５          電極パターン
６          電極パターン
７          電極パターン
８          電極パターン
９          電極パターン
１０        電極パターン
１１        電極パターン
１２        電極パターン
１３        電極パターン
【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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