(57)【要約】【課題】液体の測定試料の漏れを低減させることができるマイクロチャネルアレイ用ハウジングを提供すること。【解決手段】本発明にかかるマイクロチャネルアレイ用ハウジングは、流路形成領域３８を有する樹脂製マイクロチャネルアレイ３が組み込まれるマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、第１治具１、透明板５、緩衝用ゴム４、ロッド状構造体２１を有する第２治具２を備えるものである。そして、透明板５における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面において、共通する共通領域５０が、少なくとも流路形成領域３８を含み、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の一部を覆うものである。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
流路形成領域を有する樹脂製マイクロチャネルアレイが組み込まれるマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、
観察穴を有する第１治具と、
前記観察穴より大きく形成され、前記観察穴の反視認側に配置される透明板と、
前記樹脂製マイクロチャネルアレイを介在させて、前記透明板の前記第１治具と反対側に配置される緩衝用ゴムと、
前記緩衝用ゴムの前記樹脂製マイクロチャネルアレイと反対側に配置され、前記透明板、前記樹脂製マイクロチャネルアレイ、及び前記緩衝用ゴムを前記第１治具側に押圧するロッド状構造体を有する第２治具とを備え、
前記透明板における前記樹脂製マイクロチャネルアレイとの接触面、前記緩衝用ゴムにおける前記樹脂製マイクロチャネルアレイとの接触面、前記緩衝用ゴムにおける前記ロッド状構造体との接触面、及び前記ロッド状構造体における前記緩衝用ゴムとの接触面を、前記樹脂製マイクロチャネルアレイにおける前記透明板との接触面に対して、垂直方向に移動させたときに共通する共通領域が、少なくとも前記流路形成領域を含み、前記樹脂製マイクロチャネルアレイの一部を覆うマイクロチャネルアレイ用ハウジング。
【請求項２】
前記共通領域によって覆われる前記樹脂製マイクロチャネルアレイの一部とは、前記流路形成領域と一致する領域、又はその近傍領域である請求項１に記載のマイクロチャネルアレイ用ハウジング。
【請求項３】
前記緩衝用ゴムにおける前記樹脂製マイクロチャネルアレイとの接触面が、前記流路形成領域と一致する、又は前記流路形成領域の近傍領域と一致する請求項１又は２に記載のマイクロチャネルアレイ用ハウジング。
【請求項４】
前記樹脂製マイクロチャネルアレイの前記流路形成領域が略矩形状であり、
前記流路形成領域の長辺方向において、前記共通領域が前記樹脂製マイクロチャネルアレイの全領域を覆う請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロチャネルアレイ用ハウジング。
【請求項５】
前記樹脂製マイクロチャネルアレイの前記流路形成領域が略矩形状であり、
前記流路形成領域の短辺方向において、前記共通領域が前記流路形成領域のみを覆う請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロチャネルアレイ用ハウジング。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はマイクロチャネルアレイ用ハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
有形成分を含む流体の流動性は、有形成分がしばしば流路障害の原因になる場合があるため、管ないし流路の径が有形成分の径に近づくほど重要になる。その典型例が血液の流動性である。血液循環の役割を担う毛細血管では、多くの場合、血管径が赤血球の径や白血球の径より小さいという逆転した関係が存在し、血液の流動性、より正確には、血液細胞の流動性が血流量を左右する極めて重要な因子になる。
【０００３】
また、近年の研究によれば、血液の流動性が、食事、運動、ストレス、気温などの環境要因により変化することが明らかになっている。このため、血液の流動性の変化から生じる毛細血管血流の良否は、組織の代謝、活動状態に直接影響し、健康と疾患に対する関わりは極めて大きいといえる。従って、健康状態の評価、疾患の予防、疾患の早期診断等の目的で血液の流動性の簡便で再現性のある測定が求められている。
【０００４】
そこで、シリコン基板上に流路を微細加工する半導体微細加工技術によって製造されたシリコン製マイクロチャネルアレイが提案されている。この技術は、フォトリソグラフ法によってシリコン基板（第１基板）上にパターンニングを行い、ウェット、又はドライエッチング法によりシリコン基板上に溝を形成し、溝が形成された面に平板たる第２基板を接合せしめることにより、血液の流路を形成する方法である。この技術によって、微細な流路の幅と深さの比、間隔等を目的に合わせてデザインでき、また、透明板を介して流路内の実際の流れを直接観察することが可能になった。このようなシリコン製マイクロチャネルアレイの場合、１）シリコン基板の材料コストが高価である、２）１枚毎にフォトリソグラフを行うために加工費が高価となる、３）１枚毎の微細な流路の寸法精度にバラツキを生じる、５）焼却処理ができないなどの実用面での問題が存在することから、最近では、樹脂によって製造された樹脂製マイクロチャネルアレイが開発されている（特許文献１参照）。樹脂製マイクロチャネルアレイは、流路に対応する凸部が形成された鋳型による射出成形によって第１基板を成形し、当該第１基板に平板たる第２基板を接合することによって得られる。
【特許文献１】特開２００５−２６５６３４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、かかる樹脂製マイクロチャネルアレイでは、成形後における冷却、吸湿等の影響で保存状態により反りが発生し、第１基板と第２基板に生じた間隙から液体の測定試料が漏れるという欠点を有していた。このため、樹脂製マイクロチャネルアレイに漏れが発生しない手段が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記の問題を鑑みるためになされたものであり、液体の測定試料の漏れを低減させることができるマイクロチャネルアレイ用ハウジングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるマイクロチャネルアレイ用ハウジングは、流路形成領域を有する樹脂製マイクロチャネルアレイが組み込まれるマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、観察穴を有する第１治具と、前記観察穴より大きく形成され、前記観察穴の反視認側に配置される透明板と、前記樹脂製マイクロチャネルアレイを介在させて、前記透明板の前記第１治具と反対側に配置される緩衝用ゴムと、前記緩衝用ゴムの前記樹脂製マイクロチャネルアレイと反対側に配置され、前記透明板、前記樹脂製マイクロチャネルアレイ、及び前記緩衝用ゴムを前記第１治具側に押圧するロッド状構造体を有する第２治具とを備え、前記透明板における前記樹脂製マイクロチャネルアレイとの接触面、前記緩衝用ゴムにおける前記樹脂製マイクロチャネルアレイとの接触面、前記緩衝用ゴムにおける前記ロッド状構造体との接触面、及び前記ロッド状構造体における前記緩衝用ゴムとの接触面を、前記樹脂製マイクロチャネルアレイにおける前記透明板との接触面に対して、垂直方向に移動させたときに共通する共通領域が、少なくとも前記流路形成領域を含み、前記樹脂製マイクロチャネルアレイの一部を覆うものである。これにより、液体の測定試料の漏れを低減させることができる。
【０００８】
また、上記のマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、前記共通領域によって覆われる前記樹脂製マイクロチャネルアレイの一部とは、前記流路形成領域と一致する領域、又はその近傍領域であってもよい。
【０００９】
そして、上記のマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、前記緩衝用ゴムにおける前記樹脂製マイクロチャネルアレイとの接触面が、前記流路形成領域と一致する、又は前記流路形成領域の近傍領域と一致してもよい。
【００１０】
さらに、上記のマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、前記樹脂製マイクロチャネルアレイの前記流路形成領域が略矩形状であり、前記流路形成領域の長辺方向において、前記共通領域が前記樹脂製マイクロチャネルアレイの全領域を覆ってもよい。
【００１１】
なお、上記のマイクロチャネルアレイ用ハウジングであって、前記樹脂製マイクロチャネルアレイの前記流路形成領域が略矩形状であり、前記流路形成領域の短辺方向において、前記共通領域が前記流路形成領域のみを覆ってもよい。
これらの構成にすることにより、前記流路形成領域が効果的に押圧され、少なくとも流路形成領域端部全周において、樹脂製マイクロチャネルアレイを構成する第１基板と透明板との密着性が向上する。
【考案の効果】
【００１２】
本発明によれば、液体の測定試料の漏れを低減させることができるマイクロチャネルアレイ用ハウジングを提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図３を参照してマイクロチャネルアレイ装置の構成について説明する。図１は、マイクロチャネルアレイ装置の構成を示す分解斜視図である。図２は、マイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。図２（ａ）は、マイクロチャネルアレイ装置の構成を示す上面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図３（ａ）は緩衝用ゴム４の上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
マイクロチャネルアレイ装置は、図１に示されるように、第１治具１、透明板５、緩衝用ゴム４、及び第２治具２を備えるマイクロチャネルアレイ用ハウジングに、樹脂製マイクロチャネルアレイ３を組み込んだ構成を有する。第１治具１は、円筒状の凹部を有し、上面の中央部に円形の観察穴を有する。第１治具１には、図２（ｂ）に示されるように、端部全周に亘って羽部６１が形成されている。羽部６１外周は、矩形形状である。透明板５は、第１治具１の観察穴より大きい円盤状になっており、観察穴の反視認側に配置される。これにより、透明板５が第１治具１側から支えられる。図２に示される透明板５の場合、円盤状の基体の中央部に、矩形の凸部が形成されている。そして、凸部形成面とは反対側の面が第１治具１に接するように透明板５を第１治具１の凹部の開口部から入れ、後述する樹脂製マイクロチャネルアレイ３の観察面として使用する。透明板５における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面は、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の全ての流路を覆うことができる大きさを有する。なお、図２に示された透明板５のように、円盤状の基体に凸部が設けられた形状の場合、凸部の頂部の上面が樹脂製マイクロチャネルアレイ３に接触するので、矩形の表面が接触面となる。
【００１５】
透明板５としては、厚み０．５〜２ｍｍで、８０％以上の光線透過率であれば問題なく、ソーダガラス、石英等の無機物、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル・スチレン系共重合体、ポリカーボネート系樹脂、等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を用いることができる。このような透明板５を通して樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路を直接観察することができ、流路の調節、停止等の適切な処置がとれる。ここでは、第１治具１の透明板５側が反視認側、第１治具１の透明板５と反対側が視認側（観察側）となる。
【００１６】
樹脂製マイクロチャネルアレイ３は、大流路、微細流路等の流路が形成され、透明板５の第１治具１と反対側に配置される。大流路は、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の対向する２辺の近傍にそれぞれ設けられる。そして、図１に示されたように、一方の大流路（第１流路）が検体導入孔３１を有し、他方の大流路（第２流路）が検体排出孔３２を有する。そして、これらの大流路の間に微細流路を有する。すなわち、大流路は、微細流路を介して対向配置される。流路形成領域３８は、樹脂製マイクロチャネルアレイ３において、検体導入孔３１検体排出孔３２以外の流路が形成された領域である。なお、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の詳細については後述する。
【００１７】
緩衝用ゴム４は、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の透明板５と反対側に配置される。すなわち、樹脂製マイクロチャネルアレイ３を介在させて、透明板５の第１治具１と反対側に配置される。緩衝用ゴム４は、後述する第２治具２のロッド状構造体２１と樹脂製マイクロチャネルアレイ３との間に配置される。このように、緩衝用ゴム４を介在させて、ロッド状構造体２１により、樹脂製マイクロチャネルアレイ３が押圧されるので、樹脂製マイクロチャネルアレイ３に均一に加重がかかる。緩衝用ゴム４は、矩形状であり、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の全ての流路、すなわち流路形成領域３８を覆うことができる大きさとする。緩衝用ゴム４は、厚み０．５〜３ｍｍで、例えば天然ゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ等の合成ゴム、スチレン系・オレフィン系・ウレタン系等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。緩衝用ゴム４は、図３に示されたように、検体導入路４１及び検体排出路４２を有する。また、検体導入路４１ならびに検体排出路４２は、直径０．５〜３ｍｍが好ましく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の検体導入孔３１ならびに検体排出孔３２の直径、ならびに配置に合わせる。このように、第１治具１の凹部内には、図１に示されたように、第１治具１側から透明板５、樹脂製マイクロチャネルアレイ３、緩衝用ゴム４が順次配置されている。
【００１８】
第２治具２は、緩衝用ゴム４の樹脂製マイクロチャネルアレイ３とは反対側に配置される。第２治具２は、治具中央部にロッド状構造体２１を有する。また、第２治具２には、図２（ｂ）に示されたように、端部全周に亘って羽部６２が形成されている。羽部６２外周は、矩形形状である。そして、第１治具１の羽部６１と第２治具２の羽部６２とが接着または溶着され、第１治具１、透明板５、樹脂製マイクロチャネルアレイ３、緩衝用ゴム４、及び第２治具２とが一体的に構成される。また、第２治具２のロッド状構造体２１は、第２治具２の羽部６２が形成された底面から緩衝用ゴム４側に突出するように形成されている。このロッド状構造体２１によって、第２治具２側から緩衝用ゴム４、樹脂製マイクロチャネルアレイ３、及び透明板５を押圧して第１治具１に押し付け、これらを固定する。第２治具２のロッド状構造体２１は、検体導入管２２及び検体排出管２３を有する。検体導入管２２ならびに検体排出管２３は、直径０．５〜３ｍｍであることが好ましく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の検体導入孔３１ならびに検体排出孔３２の直径、ならびに配置に合わせる。すなわち、これらを組み合わせた状態で、検体導入孔３１、検体導入路４１、及び検体導入管２２は一連の管状の検体流入口になる。また、検体排出孔３２、検体排出路４２、及び検体排出管２３も一連の管状の検体排出口になる。ロッド状構造体２１の先端は、検体導入管２２と検体排出管２３以外は平滑な面を有しており、ロッド状構造体２１の断面形状は、樹脂製マイクロチャネルアレイ３上の流路形成領域３８を覆うことができる断面形状を有する。
【００１９】
観察面以外は透明性が必要ないことから、第１治具１及び第２治具２としては、第１治具１の羽部６１と第２治具２の羽部６２が接着または溶着でき、かつ圧着時に破損しない強度を有する材料（例えば金属、ガラス、セラミックス等の無機物、樹脂等）であれば用いることができる。そして、樹脂製マイクロチャネルアレイ３を組み込んだマイクロチャネルアレイ用ハウジングのそれぞれの治具１、２の羽部６１、６２を接着または溶着させる。接着または溶着の時に第１治具１に第２治具２を押さえつけながら１〜２０ｋｇ重、望ましくは５〜１０ｋｇ重の加重をかける。また、接着または溶着は加重をかけている間に接合を完了させるため、アクリレート系等の瞬間接着剤、熱板溶着、振動溶着、超音波溶着、レーザー溶着等の方法が挙げられる。マイクロチャネルアレイ装置は、以上のように構成される。
【００２０】
上記のマイクロチャネルアレイ装置の場合、透明板５における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面を、樹脂製マイクロチャネルアレイ３における透明板５との接触面に対して、垂直方向に移動させたときに共通する共通領域５０が、少なくとも流路形成領域３８含み、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の一部を覆うように構成されている。すなわち、図２（ａ）に示された上面視において、共通領域５０は、少なくとも流路形成領域３８含み、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の一部を覆うように構成されている。このような構成により、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８を、上記の接触面の最小面積で覆うことができる。ここで、共通領域５０によって覆われる樹脂製マイクロチャネルアレイ３の一部とは、流路形成領域３８と一致する領域、又はその近傍領域であることが好ましい。
【００２１】
図２の場合、透明板５における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面は、図２（ａ）に示された上面視において、検体導入孔３１、検体排出孔３２以外、略一致している。すなわち、上記の全ての接触面が、検体導入孔３１、検体排出孔３２を除き、共通領域５０に略一致する。そして、この共通領域５０は、流路形成領域３８と略一致しているが、例えば流路形成領域３８より若干大きめになっていてもよい。具体的には、流路形成領域３８が矩形状になっており、流路形成領域３８の長辺方向において、共通領域５０が樹脂製マイクロチャネルアレイ３の全領域を覆っていてもよい。そして、流路形成領域の短辺方向において、共通領域５０が流路形成領域３８のみを覆っていてもよい。この場合、図２（ｂ）に示された断面図では、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形と、共通領域５０が略一致する。また、図２（ｃ）に示された断面図では、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８の外形と、共通領域５０が略一致する。
【００２２】
換言すると、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の両面に接触する部材とのそれぞれの接触部分のうち、上面視において重なる部分が、流路形成領域３８を覆うことができればよい。また、緩衝用ゴム４のように、剛性が低い部材が樹脂製マイクロチャネルアレイ３に接触する場合、上記の重なる部分の大きさは、流路形成領域３８以上の大きさ、例えば樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の大きさであってもよい。このとき、緩衝用ゴム４の樹脂製マイクロチャネルアレイ３とは反対側の面と、第２治具２のような剛性が高い部材との接触部分が、流路形成領域３８と略一致すればよい。すなわち、これら全ての接触部分のうち、上面視において重なる部分が、流路形成領域３８と略一致すればよい。
【００２３】
上記のような構成のマイクロチャネルアレイ用ハウジングに樹脂製マイクロチャネルアレイ３を組み込むことにより、少なくとも樹脂製マイクロチャネルアレイ３の一部のみに加重がかかる。同じ力で治具を押圧する場合、樹脂製マイクロチャネルアレイ３に対して加重がかかる面積、すなわち共通領域５０の面積が小さいほうが、圧力が大きくなる。このため、上記のように、共通領域５０を樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形より小さく設定することにより、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８に効果的に加重がかかるようになる。本考案におけるマイクロチャネルアレイは、樹脂製のため、反りが生じやすい。ここでの反りは、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の第１治具１側に凸状になるように反る。このような反りが生じると、樹脂製マイクロチャネルアレイ３に流入させた液体の測定試料が漏れてしまうので好ましくない。そこで、上記のように、液体を流入させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８を効果的に押圧して、当該部分の反りを矯正する。これにより、樹脂製マイクロチャネルアレイ３に流入させた液体の測定試料の漏れを低減し、正確に液体試料を測定できる。
【００２４】
次に、図４を参照して、樹脂製マイクロチャネルアレイ３について詳細に説明する。図４は、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の構成を示す模式図である。図４（ａ）は樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路が形成された第１基板３６の構成を示す上面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の第１基板３６と、当該第１基板３６に密着又は接合される第２基板としての透明板５とのＡ−Ａ断面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）の第１基板３６と、当該第１基板３６に密着又は接合される透明板５とのＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
樹脂製マイクロチャネルアレイ３の第１基板３６と、第１基板３６との接触面に平面を有する透明板５とが互いに密着又は接合され、一体的に構成される。第１基板３６上は、図４に示すような溝部、及び凹部領域が設けられている。具体的には、第１大流路３３ａ、第２大流路３３ｂ、第１微細流路３４ａ、第２微細流路３４ｂ、及び壁部３５が設けられている。第１基板３６上のこれらの流路が設けられた部分を流路形成領域３８とする。流路形成領域３８外周は、略矩形形状を有する。第１基板３６は、流路形成領域３８より大きく形成されており、流路形成領域３８は、第１基板３６の略中央部に形成されている。すなわち、第１基板３６には、流路形成領域３８と、流路形成領域３８を囲むように設けられた額縁領域３９とが設けられている。
【００２６】
第１大流路３３ａ及び第２大流路３３ｂは、矩形の窪み（凹部）を有する。第１大流路３３ａは、第１基板３６の一辺近傍に形成され、第２大流路３３ｂは、第１大流路３３ａが形成された一辺と対向する一辺近傍に形成されている。第１大流路３３ａ、第２大流路３３ｂからは、中央に向かって複数本の長尺状の溝群である第１微細流路３４ａ、第２微細流路３４ｂが設けられている。図４において、第１微細流路３４ａ及び第２微細流路３４ｂは、それぞれ３本ずつあり、交互に、かつ互いに平行に形成されている。もちろん、微細流路３４ａ、３４ｂの数は３本に限らず、任意の本数にすることができる。そして、隣接する溝（微細流路３４ａ、３４ｂ）間には、壁部３５が形成されることになる。壁部３５は、完全に隣接する微細流路３４ａ、３４ｂ間を区切るものではなく、多数の微小溝が設けられている。かかる微細流路３４ａ、３４ｂを連通する微小溝が流路となる。
【００２７】
第１基板３６には、測定試料である生理食塩水、血液試料や試薬が流入される検体導入孔３１が設けられている。この検体導入孔３１は、第１基板３６の第１大流路３３ａに設けられた貫通孔である。さらに、第１基板３６には、検体導入孔３１から流入された生理食塩水、血液試料や試薬を排出する検体排出孔３２が設けられている。この検体排出孔３２は、第１基板３６の第２大流路３３ｂに設けられた貫通孔である。
【００２８】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示されるように、第１基板３６の流路が形成された面には、平面を有する透明板５が重ね合わされ、密着又は接合される。これにより、流路形成領域３８の溝が、第１基板３６と透明板５との間の内部空間を形成する。これらの内部空間は、検体導入孔３１から検体排出孔３２まで連通された構造となっている。
【００２９】
検体導入孔３１に血液試料等が流入されると、第１大流路３３ａの空間から長尺状の第１微細流路３４ａに流れる。そして、血液試料等は第１微細流路３４ａと第２微細流路３４ｂ間に設けられた微小溝を通過し、第２微細流路３４ｂに流れる。この微小溝を通過する血液試料等に含まれる白血球や血小板等を観察する。第２微細流路３４ｂより第２大流路３３ｂに流れた血液試料等は検体排出孔３２から流れ出る。樹脂製マイクロチャネルアレイ３は、以上のように構成される。
【００３０】
本考案における透明樹脂製マイクロチャネルアレイ３は、精密機械切削・研磨、フォトリソグラフィー・電鋳、等により作成された精密金型を鋳型として、この鋳型に透明な熱可塑性樹脂を充填して成形することにより得ることができる。この透明な熱可塑性樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル・スチレン系共重合体、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合体、オレフィン系・スチレン系・ウレタン系等の熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系樹脂、フッソ系樹脂、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン系樹脂等や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を用いることができる。
【００３１】
本考案では、マイクロチャネルアレイを樹脂製にしているため、成形後における冷却、吸湿等の影響で保存状態により第１基板３６に反りが発生し、第１基板３６と透明板５との間に隙間が生じる。すなわち、血液試料等の流路となる、第１基板３６と透明板５との内部空間に隙間が生じる。これにより、この隙間から血液試料等が漏れてしまう。そこで、図１及び図２に示されるように、流路形成領域３８をロッド状構造体２１によって押圧することによって、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りを強制する。そして、少なくとも流路形成領域３８端部全周において第１基板３６と透明板５との密着性が向上し、第１基板３６と透明板５との間の隙間の発生を抑制することができる。すなわち、血液試料等の液体の測定試料が漏れることを抑制することができる。これにより、正確に液体試料の測定を行うことができる。
【実施例】
【００３２】
次に、本考案の実施様態を具体的な実施例で説明する。実施例に基づいて本考案を具体的に説明するが、本考案はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
本考案に従って第１治具１、第２治具２の作製方法を説明する。それぞれの治具１、２は、すべて樹脂を射出成形することによって作製されるため、まず精密機械加工により金型を作製した。そして、作製した金型を鋳型とし、アクリル樹脂を鋳型に充填し成形することにより、樹脂製の治具１、２を得た。第１治具１の形状は凹部の直径を２７ｍｍ、観察穴を直径１１ｍｍ、羽部６１を縦３２ｍｍ×横３２ｍｍ×厚み２ｍｍとし、羽部６１以外の厚みをすべて１．５ｍｍとした。また、羽部６１底面から観察穴までの高さは１３ｍｍとした。第２治具２の形状は、ロッド状構造体２１の断面を縦８ｍｍ×横１６ｍｍ、または縦１６ｍｍ×横１６ｍｍとした。ロッド状構造体２１の高さは９ｍｍとし、検体導入管２２、ならびに検体排出管２３の直径を１．６ｍｍとした。また、羽部６２は縦３２ｍｍ×横３２ｍｍ×厚み２ｍｍとした。
【００３４】
次に、樹脂製マイクロチャネルアレイ３を形成する方法を説明する。まず、基板上に有機材料（レジスト）を塗布することによりレジスト層を形成した。そして、レジスト層が形成された基板と、所望のマスクパターンに加工されたマスクとを位置合わせした。その後、レジスト層に適した露光装置で、マスク上からＵＶ光を照射することにより露光を行った。そして、露光されたレジスト層を現像液で現像し、基板上にレジストパターンを形成させた。さらに必要に応じ、得られたレジストパターン上にレジスト層を形成させ、ＵＶ光による露光、現像の一連の工程を繰り返した。
【００３５】
そして、得られたレジストパターンを有する基板表面に導電性膜を堆積させ、ニッケルメッキ液につけ、電気メッキを行いレジストパターン上に金属構造体（以下、Ｎｉ構造体）を得た。
さらに、得られたＮｉ構造体を鋳型とし、射出成形でアクリル樹脂を鋳型に充填し、樹脂製マイクロチャネルアレイ３を得た。
【００３６】
図４に示される樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８及び額縁領域３９を含む全体の外形は、横１７ｍｍ×縦１７ｍｍ×厚さ１ｍｍであった。大流路３３ａ、３３ｂの溝の深さは８０μｍとした。微細流路３４ａ、３４ｂの窪み相互を区画する壁部３５は、１５本形成し、高さ８０μｍとした。また、壁部３５は、１本につき、幅１０μｍ、深さ５μｍの微少な溝を３４０本、合計５１００本有する形状とした。検体導入孔３１及び検体排出孔３２の直径は１．６ｍｍとした。また、溝を形成する領域（流路形成領域３８）は縦８ｍｍ×横１６ｍｍとした。さらに、樹脂製マイクロチャネルアレイ３に水を吸湿させ、約０．３ｍｍの反りを強制的に発生させ、樹脂製マイクロチャネルアレイ３を得た。
【００３７】
緩衝用ゴム４はＥＰＤＭのシートを図３のように縦８ｍｍ×横１６ｍｍ、または縦１６ｍｍ×横１６ｍｍに打ち貫き、同時に検体導入路４１、検体排出路４２を直径１．６ｍｍに打ち貫き、緩衝用ゴム４を得た。
【００３８】
透明板５は樹脂で射出成形することによって作製されるため、まず精密機械加工により金型を作製した。そして、作製した金型を鋳型とし、アクリル樹脂を鋳型に充填し成形することにより、樹脂製の透明板５を得た。透明板５の形状は円盤状とし、直径２４ｍｍ、厚み１．５ｍｍとした（以下、透明板５−Ａと略する）。また、図２に示されるような円盤状の基体の中央部に、矩形の凸部が形成されている透明板５も併せて作製した。この場合、円盤形状の部分を直径２４ｍｍ、厚み１．０ｍｍとし、矩形状の凸部を縦９ｍｍ×横１７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍとした（以下、透明板５−Ｂと略する）。
【００３９】
得られた第１治具１、第２治具２、樹脂製マイクロチャネルアレイ３、緩衝用ゴム４、透明板５を図１の順に組み合わせた。そして、第１治具１と第２治具２の間に、約５ｋｇ重の加重をかけた状態で、振動溶着により第１治具１の羽部６１と第２治具２の羽部６２とを溶着し、試験品を得た。
液体試料の漏れの状態は、血液を試験品の第２治具２の検体導入管２２から注入し、実態顕微鏡にて５０倍、並びに通常の光学顕微鏡で５００倍の倍率で漏れの有無を観察した。
【００４０】
実施例１．
第１治具１、ロッド状構造体２１の断面が縦８ｍｍ×横１６ｍｍの第２治具２、強制的に約０．３ｍｍの反りを発生させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３、縦８ｍｍ×横１６ｍｍの緩衝用ゴム４、及び透明板５−Ｂを図１の順に組み合わせ、図２に示されるような試験品を作製した。また、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８にロッド状構造体２１、緩衝用ゴム４、及び透明板５−Ｂの矩形が合うように組み合わせた。本実施例では、緩衝用ゴム４及び透明板５−Ｂにおける、樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。そして、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面も流路形成領域３８と略同じ大きさである。これにより、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８が効果的に第１治具１側に押圧され、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制された。血液を導入した結果、５枚中すべてにおいて漏れは観察されなかった。
【００４１】
実施例２．
第１治具１、ロッド状構造体２１の断面が縦８ｍｍ×横１６ｍｍの第２治具２、強制的に約０．３ｍｍの反りを発生させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３、縦８ｍｍ×横１６ｍｍの緩衝用ゴム４、及び透明板５−Ａを図１の順に組み合わせ、図５に示されるような試験品を作製した。また、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８にロッド状構造体２１及び緩衝用ゴム４の矩形が合うように組み合わせた。本実施例では、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。また、透明板５−Ａにおける樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形より大きくなっている。そして、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。樹脂製マイクロチャネルアレイ３と、透明板５−Ａ及び緩衝用ゴム４との接触部分において、重なる部分のみをロッド状構造体２１によって押圧することができる。このため、本実施例においても、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８が効果的に第１治具１側に押圧され、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制された。血液を導入した結果、５枚中すべてにおいて漏れは観察されなかった。
【００４２】
実施例３．
第１治具１、ロッド状構造体２１の断面が縦１６ｍｍ×横１６ｍｍの第２治具２、強制的に約０．３ｍｍの反りを発生させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３、縦１６ｍｍ×横１６ｍｍの緩衝用ゴム４、及び透明板５−Ｂを図１の順に組み合わせ、図６に示されるような試験品を作製した。また、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８に透明板５−Ｂの矩形が合うように組み合わせた。本実施例では、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が流路形成領域３８より大きく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形と略同じ大きさである。また、透明板５−Ｂにおける樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。そして、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面が流路形成領域３８より大きく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形と略同じ大きさである。樹脂製マイクロチャネルアレイ３と、透明板５−Ｂ及び緩衝用ゴム４との接触部分において、重なる部分のみをロッド状構造体２１によって押圧することができる。このため、本実施例においても、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８が効果的に第１治具１側に押圧され、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制された。血液を導入した結果、５枚中すべてにおいて漏れは観察されなかった。
【００４３】
実施例４．
第１治具１、ロッド状構造体２１の断面が縦１６ｍｍ×横１６ｍｍの第２治具２、強制的に約０．３ｍｍの反りを発生させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３、ならびに縦８ｍｍ×横１６ｍｍの緩衝用ゴム４、透明板５−Ｂを図１の順に組み合わせ、図７に示されるような試験品を作製した。また、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８に緩衝用ゴム４及び透明板５−Ｂの矩形が合うように組み合わせた。本実施例では、実施例１と同様、緩衝用ゴム４及び透明板５−Ｂにおける、樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。そして、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。また、ロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面が流路形成領域３８より大きく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形と略同じ大きさである。これにより、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８のみが第１治具１側に押圧され、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制された。血液を導入した結果、５枚中すべてにおいて漏れは観察されなかった。
【００４４】
実施例５．
第１治具１、ロッド状構造体２１の断面が縦８ｍｍ×横１６ｍｍの第２治具２、強制的に約０．３ｍｍの反りを発生させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３、縦１６ｍｍ×横１６ｍｍの緩衝用ゴム４、及び透明板５−Ａを図１の順に組み合わせ、図８に示されるような試験品を作製した。また、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８にロッド状構造体２１の矩形が合うように組み合わせた。本実施例では、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が流路形成領域３８より大きく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形と略同じ大きさである。透明板５−Ａにおける樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面が樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形より大きくなっている。そして、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面が流路形成領域３８より大きく、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形と略同じ大きさである。また、ロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。樹脂製マイクロチャネルアレイ３と、透明板５−Ａ及び緩衝用ゴム４との接触部分において、重なる部分のみをロッド状構造体２１によって押圧することができる。また、ロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面が流路形成領域３８と略同じ大きさである。緩衝用ゴム４は、透明板５及び治具１、２とは異なり、剛性が低い。このため、本実施例では、上記の重なる部分のうち、ロッド状構造体２１と緩衝用ゴム４との接触部分と対応する樹脂製マイクロチャネルアレイ３の部分のみで第１治具１側に力が働く。このため、本実施例においても、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８が効果的に第１治具１側に押圧され、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制された。血液を導入した結果、５枚中すべてにおいて漏れは観察されなかった。
【００４５】
比較例１．
第１治具１、ロッド状構造体２１の断面が縦１６ｍｍ×横１６ｍｍの第２治具２、強制的に約０．３ｍｍの反りを発生させた樹脂製マイクロチャネルアレイ３、縦１６ｍｍ×横１６ｍｍの緩衝用ゴム４、及び透明板５−Ａを図１の順に組み合わせ、図９に示されるような試験品を作製した。本比較例では、上記の実施例と異なり、全ての接触面が、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体の外形以上の大きさとなっている。このため、樹脂製マイクロチャネルアレイ３全体が第１治具１側に押圧された。従って、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の流路形成領域３８を効果的に押圧することができず、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制されなかった。血液を導入した結果、５枚中２枚において漏れが観察された。
【００４６】
このように、透明板５における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４における樹脂製マイクロチャネルアレイ３との接触面、緩衝用ゴム４におけるロッド状構造体２１との接触面、及びロッド状構造体２１における緩衝用ゴム４との接触面を、樹脂製マイクロチャネルアレイ３における透明板５との接触面に対して、垂直方向に移動させたときに共通する共通領域５０が、少なくとも流路形成領域３８含み、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の一部を覆うように構成されていればよい。すなわち、上記全ての接触面のうち、少なくともいずれか１つの接触面が、上面視にて流路形成領域３８と略同じ大きさであればよい。これにより、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の反りが強制される。そして、液体の測定試料の漏れが低減し、正確に液体試料を測定することができる。
【００４７】
なお、上記のように、共通領域５０が、流路形成領域３８の長辺方向において、樹脂製マイクロチャネルアレイ３の全領域を覆い、流路形成領域３８の短辺方向において、流路形成領域３８のみを覆っていてもよいが、これに限られない。少なくとも流路形成領域３８を効果的に押圧でき、第１基板３６と透明板５との間に隙間が生じなければ、共通領域５０をどのように定めてもよい。例えば、流路形成領域３８の短辺方向において、共通領域５０が流路形成領域３８より大きく形成されていてもよいし、長辺方向において、共通領域５０が流路形成領域３８のみに形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施の形態にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。
【図３】実施の形態にかかる緩衝用ゴムの構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態にかかる樹脂製マイクロチャネルアレイの構成を示す模式図である。
【図５】実施例２にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。
【図６】実施例３にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。
【図７】実施例４にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。
【図８】実施例５にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。
【図９】比較例１にかかるマイクロチャネルアレイ装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  第１治具、２  第２治具、３  樹脂製マイクロチャネルアレイ、４  緩衝用ゴム、
５  透明板、２１  ロッド状構造体、２２  検体導入管、２３  検体排出管、
３１  検体導入孔、３２  検体排出孔、３３ａ  第１大流路、３３ｂ  第２第流路、
３４ａ  第１微細流路、３４ｂ  第２微細流路、３５  壁部、３６  第１基板、
３８  流路形成領域、３９  額縁領域、４１  検体導入路、４２  検体排出路、
５０  共通領域、６１  羽部、６２  羽部
【図１】
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【図２】
0003132187.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003132187.tif 000007
【図６】
0003132187.tif 000008
【図７】
0003132187.tif 000009
【図８】
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【図９】
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