(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、
（ｂ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、
（ｃ）前記化学的に不活性な溶液中での微小液滴のハンドリングを行うことを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項２】
請求項１記載の液体微粒子のハンドリング方法において、前記微小液滴を合体させて化学反応を起こさせることを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項３】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板と、
（ｂ）該基板にセットされる化学的に不活性な溶液と、
（ｃ）該化学的に不活性な溶液中に置かれる微小液滴と、
（ｄ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行うことにより、前記化学的に不活性な溶液中での微小液滴のハンドリングを行うコントローラとを具備することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項４】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板と、
（ｂ）該基板にセットされる化学的に不活性な溶液と、
（ｃ）該化学的に不活性な溶液中に置かれる微小液滴と、
（ｄ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行うことにより、前記化学的に不活性な溶液中での微小液滴のハンドリングを行うコントローラとを備え、
（ｅ）前記液滴の複数個のハンドリングにより新たな微小液滴を合成することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項５】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、
（ｂ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、
（ｃ）前記化学的に不活性な溶液中での複数の微小液滴のハンドリングを行い、該複数の微小液滴を作用させ、新たな微小液滴を合成することを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項６】
請求項５記載の液体微粒子のハンドリング方法において、前記合成を多段階に実施することを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項７】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、
（ｂ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、
（ｃ）前記化学的に不活性な溶液中での複数の微小液滴のハンドリングを行い、複数の微小液滴を混合し、マイクロカプセル化することを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項８】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、
（ｂ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、
（ｃ）前記化学的に不活性な溶液中での微小液滴のハンドリングを行い、該微小液滴を分離することを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項９】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、
（ｂ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、
（ｃ）前記化学的に不活性な溶液中での複数の微小液滴のハンドリングを行い、複数の寸法の異なる微小液滴のうち所定寸法以下の微小液滴のみを濾過することを特徴とする液体微粒子のハンドリング方法。
【請求項１０】
（ａ）ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板と、
（ｂ）該基板にセットされる複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液と、
（ｃ）前記ハンドリング用電極の電圧制御を行うコントローラとを備え、
（ｄ）前記化学的に不活性な溶液中での複数の微小液滴のハンドリングを行い、該複数の微小液滴を互いに合成させる手段を具備することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１１】
請求項４又は１０記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上にガイドを配置して、前記液滴の合成を行わせることを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１２】
請求項４又は１０記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上にガイドを配置して、複数の領域において、前記液滴の合成を行わせることを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１３】
請求項４又は１０記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上に微小液滴を移動させて前記液滴の合成・攪拌を行わせることを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１４】
請求項４又は１０記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上に微小液滴を移動させて、該微小液滴を複数の微小液滴へと分離する分離体を具備することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１５】
請求項４又は１０記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上の複数の寸法の異なる微小液滴のうち所定寸法以下の微小液滴のみを濾過する濾過体を具備することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１６】
請求項３、４又は１０記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板を前記溶液の下面側に配置することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【請求項１７】
請求項３又は４記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板を前記溶液の上面側に配置することを特徴とする液体微粒子のハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水、油、及び化学的に不活性な液体中にある微小液滴およびマイクロカプセルなどの液体微粒子を静電気を用いてハンドリングするものであり、液体中の微粒子を移動、合成（結合）、攪拌、分離させるための液体微粒子のハンドリング方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
現在、微小分析システム（μ−ＴＡＳ）やコンビナトリアルケミストリーの分野において、微量の試料を用いた反応、分析、同定を行うことが求められている。
【０００３】
このような分野の従来技術としては、試料及び試薬を疎水性表面上の液滴の形で扱い、電極列上の液体微粒子をこの電極に順次電圧印加してハンドリングすることにより、バルブ・ポンプのいらない極微量化学反応及び分析装置が提案されている（例えば、特開平１０−２６７８０１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のハンドリング方法では、液滴そのものが疎水性表面上に置かれるようになっているので、その微小液滴の蒸発が問題であった。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、液滴の蒸発を抑えて、的確な液滴のハンドリングを行うことができる液体微粒子のハンドリング方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕液体微粒子のハンドリング方法において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板に、微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、前記微小液滴のハンドリングを行うことを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の液体微粒子のハンドリング方法において、前記微小液滴を合体させて化学反応を起こさせることを特徴とする。
【０００８】
〔３〕液体微粒子のハンドリング装置において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板と、この基板にセットされる化学的に不活性な溶液と、この溶液中に置かれる微小液滴と、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行うコントローラとを具備することを特徴とする。
【０００９】
〔４〕液体微粒子のハンドリング装置において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板と、この基板にセットされる化学的に不活性な溶液と、この溶液中に置かれる微小液滴と、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行うコントローラとを備え、前記液滴の複数個の制御により合成することを特徴とする。
【００１０】
〔５〕液体微粒子のハンドリング方法において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、前記複数の微小液滴のハンドリングを行い、この複数の微小液滴を互いに合成することを特徴とする。
【００１１】
〔６〕上記〔５〕記載の液体微粒子のハンドリング方法において、前記合成を多段階に実施することを特徴とする。
【００１２】
〔７〕液体微粒子のハンドリング方法において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、前記複数の微小液滴のハンドリングを行い、複数の微小液滴を混合し、マイクロカプセル化することを特徴とする。
【００１３】
〔８〕液体微粒子のハンドリング方法において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、前記微小液滴のハンドリングを行い、この微小液滴を分離することを特徴とする。
【００１４】
〔９〕液体微粒子のハンドリング方法において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板上に、複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液をセットし、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行い、前記複数の微小液滴のハンドリングを行い、複数の寸法の異なる微小液滴のうち所定寸法以下の微小液滴のみを濾過することを特徴とする。
【００１５】
〔１０〕液体微粒子のハンドリング装置において、ハンドリング用電極が２次元的に配置される基板と、この基板にセットされる複数の微小液滴を有する化学的に不活性な溶液と、前記ハンドリング用電極の電圧制御を行うコントローラとを備え、前記化学的に不活性な溶液中での複数の微小液滴のハンドリングを行い、該複数の微小液滴を互いに合成させる手段を具備することを特徴とする。
【００１６】
〔１１〕上記〔４〕又は〔１０〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上にガイドを配置して、前記液滴の合成を行わせることを特徴とする。
【００１７】
〔１２〕上記〔４〕又は〔１０〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上にガイドを配置して、複数の領域において、前記液滴の合成を行わせることを特徴とする。
【００１８】
〔１３〕上記〔４〕又は〔１０〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上に微小液滴を移動させて前記液滴の合成・攪拌を行わせることを特徴とする。
【００１９】
〔１４〕上記〔４〕又は〔１０〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上に微小液滴を移動させて、この微小液滴を複数の微小液滴へと分離する分離体を具備することを特徴とする。
【００２０】
〔１５〕上記〔４〕又は〔１０〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板上の複数の寸法の異なる微小液滴のうち所定寸法以下の微小液滴のみを濾過する濾過体を具備することを特徴とする。
【００２１】
〔１６〕上記〔３〕、〔４〕又は〔１０〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板を前記溶液の下面側に配置することを特徴とする。
【００２２】
〔１７〕上記〔３〕又は〔４〕記載の液体微粒子のハンドリング装置において、前記基板を前記溶液の上面側に配置することを特徴とする。
【００２３】
このように本発明は、溶液で覆われた電極配列を準備し、この溶液中に置かれた液体微粒子やマイクロスフィアのハンドリング方法およびその装置に関するものである。
【００２４】
その電極は、Ｘ，Ｙ軸に平行なライン状であっても、それぞれの交点だけが電極として働くドット状でも良いし、さらにはＸＹ平面部に楔状の障害物が形成されていても良いが、それぞれの電極への電圧印加を進行波型にすることで、その微粒子はそれぞれ任意に移動させることができ、合成、混合、分離、攪拌等を任意に行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
第１図は本発明の第１実施例を示す液体微粒子のハンドリング装置の断面模式図、第２図はその液体微粒子のハンドリング装置による第１のハンドリング方法の説明図である。
【００２７】
これらの図において、１は基板、２は基板１に配置される電極線、３は電極線２を被覆する撥水性の絶縁膜、４は化学的に不活性な溶液（例えば、油）、５は微小液滴（例えば、水）、６はｘ方向に配線された電極線２の電圧を制御する第１のコントローラ、７はｙ方向に配線された電極線２の電圧を制御する第２のコントローラである。
【００２８】
そこで、第２図に示すように、電極線２を２次元に配置した基板１上に微小液滴５を置き、電極線２の電圧を第１のコントローラ６及び又は第２のコントローラ７で制御することにより、２次元の任意の方向に微小液滴５をハンドリングすることができる。
【００２９】
液滴５が移動する原理は、微小液滴５表面がプラスまたはマイナスに帯電しているため、電極線２との間に吸引力または反発力が生じるからである。さらに、電極線２に印加する電圧を進行波型にすることで、微小液滴５に推進力を与えることができる。また、電極を２次元的に配置したので、液滴５を平面上で任意の方向に移動させることができるようになった。
【００３０】
上記したように、この実施例では、格子状に電極線２が配線されるが、このような電極線２は、マイクロ配線技術（半導体技術）を用いて容易に製造することができる。
【００３１】
なお、この実施例では、格子状に電極線を形成しているが、この電極線の配置は、これに限定されるものではない。
【００３２】
第３図は本発明のハンドリング装置による第２のハンドリング方法の説明図である。なお、そのハンドリング装置は第１図と同様の構造をしている。
【００３３】
そこで、第３図に示すように、電極線２を２次元に配置した基板１上に２つの微小液滴１１，１２を置き、電極線２の電圧を第１のコントローラ６及び又は第２のコントローラ７で制御することにより、２つの微小液滴１１，１２を移動させて合成することができる。
【００３４】
すなわち、２つの液滴に異なる移動電場を与えることにより、２つの液滴を衝突させることも可能となる。これにより、微小液滴に対して化学反応を起こさせることも可能である。
【００３５】
当然、第１のコントローラ６及び又は第２のコントローラ７の細かな電圧制御により、微小液滴１１，１２を攪拌したり、あらかじめ結合していた微小液滴を分離させることができる。
【００３６】
次に、第４図は本発明の第２実施例を示す液体微粒子のハンドリング装置の断面模式図、第５図はその液体微粒子のハンドリング装置によるハンドリング方法の説明図である。
【００３７】
上記第１実施例では電極線が格子状に配置されていたが、この第２実施例では第４図，第５図に示すように、基板２０上にドット型電極２１をマトリックス状に配置することができる。また、２３は化学的に不活性な溶液（例えば、油）、２４，２５は微小液滴（例えば、水）である。そして、ドット型電極２１の電圧を制御するコントローラ２６を配置する。例えば、ドット型電極２１にはスルーホール（図示なし）を介した基板２０の裏面配線２７を施すことができる。なお、２２はドット型電極２１を被覆する絶縁膜である。
【００３８】
そこで、コントローラ２６で制御することにより、微小液滴２４，２５を移動させて１個の液滴に合成することができる。
【００３９】
このように構成することにより、ドット型電極２１に点状に所望の電圧を印加することができ、解像度の高い的確な液滴のハンドリングを行うことができる。
【００４０】
以下、微小液滴（マイクロカプセルを含む）の製造について説明する。
【００４１】
第６図は本発明にかかる微小液滴の製造装置の平面図、第７図はその微小液滴の製造方法の説明図である。
【００４２】
これらの図において、３１は微小液滴の製造装置の本体、３２はその本体３１に形成された、連続相３５が流れるマイクロチャンネル、３３はそのマイクロチャンネル３２に交差する向きに形成される分散相供給チャンネル、３４は分散相供給口、３５は連続相（例えば、油）、３６は分散相（例えば、水）、３７は微小液滴である。
【００４３】
そこで、マイクロチャンネル３２中を流れる連続相３５に対し、分散相３６を、第７図に示すような連続相３５の流れに交差する向きで供給し、連続相３５が分散相供給口３４に一部入り込むことにより、分散相供給チャンネル３３の幅より径の小さい微小液滴３７を製造することができる。
【００４４】
第８図は本発明にかかるマイクロカプセルの製造装置の平面図、第９図はそのマイクロカプセルの製造方法の説明図である。
【００４５】
これらの図において、４１はマイクロカプセルの製造装置の本体、４２はその本体４１に形成された、連続相４７が流れるマイクロチャンネル、４３はそのマイクロチャンネル４２に交差する向きに形成された、殻となる相供給チャンネル、４４はマイクロチャンネル４２に交差する向きに形成された、内部に内包される相供給チャンネル、４５は殻となる相供給口、４６は内包される相供給口、４７は連続相（例えば、油）、４８は殻となる相、４９は内部に内包される相、５０はマイクロカプセルである。
【００４６】
そこで、マイクロチャンネル４２中を流れる連続相４７に対し、殻となる相４８および内部に内包される相４９を、第９図に示すような連続相４７の流れに交差する向きで供給し、殻となる相４８は内部に内包される相４９に対して上流側から薄い層をなすように供給する。
【００４７】
上記したようにして得られた微小液滴（マイクロカプセルを含む）が本発明の液体微粒子のハンドリング方法によってハンドリングされる。
【００４８】
上記したように、本発明は、化学的に不活性な溶液で覆われた電極配列を準備し、この溶液中に置かれた液体微粒子やマイクロスフィアにも適用できる。
【００４９】
その電極は、Ｘ，Ｙ軸に平行なライン状であっても、それぞれの交点だけが電極として働くドット状でも良いし、さらにはＸＹ平面部に楔状の障害物が形成されていても良いが、それぞれの電極への電圧印加を進行波型にすることで、液体微粒子はそれぞれ任意に移動でき、分離、攪拌、混合等を任意に行うことができる。特に、第５図に示すように、複数個の液体微粒子は２次元的制御により、１個に結合することができる。
【００５０】
すなわち、液体微粒子の反応・分析装置として好適である。
【００５１】
第１０図は本発明にかかる２種類の微小液滴の合成の説明図（図面に代わる代用写真）である。
【００５２】
この実施例では、基板５１上には電極線５２が配置され、例えば、実施条件は、電極ピッチ０．５ｍｍ、電極幅０．１５ｍｍ、印加電圧４００Ｖ0-p 、周波数１Ｈｚ、印加電圧パターン６相（＋＋＋−−−）（３相などでもよく、これに限定されるものではない）とし、第１０図（ａ）に示すフェノールフタレイン液滴５３と、第１０図（ｂ）に示すＮａＯＨ液滴５４をハンドリングして、第１０図（ｃ）に示すように、両者を衝突させて、そして、第１０図（ｄ）に示すように、合体した液滴５５として合成することができる。換言すれば、化学反応、例えば、フェノールフタレイン液のアルカリ化反応を起こさせることができる。
【００５３】
第１１図は本発明にかかる２種類の微小液滴の複数位置での合成の説明図である。
【００５４】
この図において、６１は基板、６２はＸＹ平行電極、６３はガイド（ここでは十字形状）、６４は第１の微小液滴、６５は第２の微小液滴、６６は第１の合体した液滴、６７は第３の微小液滴、６８は第４の微小液滴、６９は第２の合体した液滴である。
【００５５】
この実施例では、基板６１上のＸＹ平行電極６２上にガイド６３を設け、左下領域においては、第１の微小液滴６４と第２の微小液滴６５をそれぞれガイド６３に沿って搬送することにより、また、右上領域においては、第３の微小液滴６７と第４の微小液滴６８をそれぞれガイド６３に沿って搬送することにより、それぞれ所望の位置で衝突・合体させて、第１の合体した液滴６６と第２の合体した液滴６９とを生成させることができる。
【００５６】
第１２図は本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の合成の説明図（その１）である。
【００５７】
この図において、７１は基板、７２はドット型電極、７３は第１の微小流路、７４は第２の微小流路、７５は第１の微小液滴、７６は第２の微小液滴、７７はコントローラである。
【００５８】
この実施例では、基板７１上にドット型電極７２（平行電極でもよい）が２次元に配置され、微小流路７３と７４より放出された微小液滴（マイクロカプセル、エマルションを含む）７５と７６がドット型電極７２の移動電界によりそれぞれＸＹ方向に移動し、交点７８で一体化し化学変化を起こす。つまり、コンビナトリアルケミストリーへの応用が期待される。
【００５９】
第１３図は本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の合成の説明図（その２）である。
【００６０】
この図において、８１は基板、８２はドット型電極、８３，８３′は微小流路、８４は第１の微小液滴、８５は第２の微小液滴、８６はコントローラである。
【００６１】
この実施例では、基板８１上にドット型電極８２（平行型電極でもよい）が２次元に配置され、第１の微小液滴８４と第２の微小液滴８５が微小流路８３と８３′よりそれぞれ放出される。第１の微小液滴８４は、ドット型電極よりＡ点からＢ点まで移動し、その後、Ｃ点に向けて移動する。一方、第２の微小液滴８５はＤ点よりＣ点に向けて移動し、第１の微小液滴８４とＣ点で合体し、化学変化を生じさせる。
【００６２】
そのとき、Ｃ点の上下左右４近傍（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）のドット型電極に電圧を与えて、合体した液滴を回転させたり、変形させることにより、攪拌して化学変化を促進させるようにすることができる。
【００６３】
第１４図は本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の多段合成の説明図であり、第１４図（ａ）はその基板の斜視図、第１４図（ｂ）はその多段合成の説明図である。
【００６４】
これらの図において、９１は基板、９２はドット型電極、９３，９３′は微小流路、９４は第１の微小液滴、９５は第２の微小液滴、９６は第１段の合体した液滴、９７は第３の微小液滴、９８は第２段の合体した液滴、９９はドット型電極９２に電圧を印加するためのコントローラである。
【００６５】
この実施例では、基板９１上にドット型電極９２（平行型電極でもよい）が２次元に配置され、第１の微小液滴９４と第３の微小液滴９７が微小流路９３より放出される。また、第２の微小液滴９５が、微小流路９３′より放出される。そこで、まず、第１の微小液滴９４と第２の微小液滴９５が合体して、第１段の合体した液滴９６が生成される。次いで、その第１段の合体した液滴９６が第３の微小液滴９７と合体して、第２段の合体した液滴９８が生成される。このように、多段階で液滴を合体させ、化学反応を行わせることができる。
【００６６】
第１５図は本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の多段合成の説明図（図面に代わる代用写真）である。
【００６７】
この実験例では、基板１０１上にはドット型電極１０２が２次元に配置され、例えば、実施条件は、３×３の９相ドット型電極、電極ピッチ１．０ｍｍ、電極幅０．６ｍｍ、印加電圧４００Ｖ0-p 、周波数１Ｈｚ、印加電圧パターン６相（＋＋＋−−−）とする。
【００６８】
まず、第１５図（ａ）に示すように、第１の微小液滴１０３と第２の微小液滴１０４と第３の微小液滴１０５とが生成されている。
【００６９】
そこで、第１５図（ｂ）に示すように、第２の微小液滴１０４を矢印の方へ移動させる。
【００７０】
次に、第１５図（ｃ）に示すように、第２の微小液滴１０４と第１の微小液滴１０３とを合体させ第１の合体した液滴１０６を生成させる。
【００７１】
次に、第１５図（ｄ）に示すように、第３の微小液滴１０５を矢印のように移動させる。
【００７２】
次に、第１５図（ｅ）に示すように、第３の微小液滴１０５と第１の合体した液滴１０６とを合体させ、第２の合体した液滴１０７を生成させる。
【００７３】
最後に、第１５図（ｆ）に示すように、その第２の合体した液滴１０７を所定位置に移動させる。
【００７４】
次に、２つの微小液滴の合体のための構成例について説明する。
【００７５】
第１６図は本発明にかかる平行型電極を用いた微小液滴の合体のための構成図である。
【００７６】
この図において、１１１は基板、１１２は平行型電極、１１３はガイドであり、ここでは、幅が次第に狭くなる平面Ｖ形状の高さの低い壁体であり、基板１１１上に張り付けることにより容易に形成することができる。１１４は第１の微小液滴、１１５は第２の微小液滴である。
【００７７】
そこで、第１の微小液滴１１４と第２の微小液滴１１５とは平行型電極１１２への電圧の印加により、矢印の方向へ進むとともに、第１の微小液滴１１４と第２の微小液滴１１５とはガイド（壁体）１１３によってガイドされて、互いに接近し、遂には合体し、ガイド（壁体）１１３を乗り上がって移動する。
【００７８】
次に、微小液滴の混合について説明する。
【００７９】
第１７図は本発明にかかる微小液滴を混合させマイクロカプセル化を行う説明図である。
【００８０】
この図において、１２１は基板、１２２はドット型電極、１２３，１２３′は微小流路、１２４は微小液滴、１２５は第１の超微小液滴、１２６は第１段の混合した液滴、１２７は第２の超微小液滴、１２８は第２段の混合した液滴、１２９はドット型電極１２２に電圧を印加するためのコントローラである。
【００８１】
この実施例では、微小液滴１２４に第１の超微小液滴１２５を混合させて、第１段の混合した液滴１２６を生成させ、次いで、第１段の混合した液滴１２６に第２の超微小液滴１２７を混合させて、第２段の混合した液滴１２８を生成させる。すなわち、微小液滴を、多段階で混合させることができる。このようにして、マイクロカプセルを生成させることができる。
【００８２】
また、例えば、第１の超微小液滴１２５と第２の超微小液滴１２７は触媒として、微小液滴１２４に作用させるようにすることもできる。
【００８３】
次に、微小液滴の分離について説明する。
【００８４】
第１８図は本発明の実施例を示す微小液滴の分離の構成図である。
【００８５】
この図において、１３１は基板、１３２は平行型電極、１３３は尖った先端部を有する平面的に三角形状の分離体（壁体）、１３４は微小液滴、１３５，１３６は分離体（壁体）１３３によって分割され分離された微小液滴である。
【００８６】
この実施例では、微小液滴１３４は平行型電極１３２への電圧の印加により矢印方向に移動し、分離体（壁体）１３３に衝突して分離され、複数の微小液滴１３５，１３６が生成される。
【００８７】
第１９図は本発明の実施例を示す微小液滴の分離（濾過）の構成図であり、第１９図（ａ）はその側面図、第１９図（ｂ）はその平面図である。
【００８８】
これらの図において、１４１は基板、１４２はその基板１４１上に形成された平行型電極、１４３はマイクロチャンネル１４３Ａを有する濾過体（壁体）、１４４はカバー、１４５は微小液滴、１４６は濾過体（壁体）１４３のマイクロチャンネル１４３Ａをくぐり抜けた微小液滴である。
【００８９】
この実施例によれば、上流にある微小液滴の内、濾過体（壁体）１４３のマイクロチャンネル１４３Ａをくぐり抜ける寸法の微小液滴１４６が下流に分離（濾過）されることになる。なお、濾過体（壁体）１４３とカバー１４４とは接触させることなく、スペースを設けるようにしてもよい。
【００９０】
また、微小液滴の比重によって分離することもできる。例えば、濾過体（壁体）１４３に高さの異なった穴を形成しておき、微小液滴の比重の大きいものは濾過体（壁体）１４３の低い位置に形成された穴から排出し、微小液滴の比重の小さいものは高い位置に形成された穴から排出するように構成してもよい。
【００９１】
第２０図は本発明の実施例を示す微小液滴を搬送する静電搬送チューブを配置する液体微粒子のハンドリング装置の構成図である。
【００９２】
この図において、１５１は基板、１５２はその基板上に配置される静電搬送チューブ、１５３はその静電搬送チューブ１５２内を搬送される微小液滴、１５４は電圧を印加する３相電極（６相でもよい）である。
【００９３】
この実施例では、基板１５１上に静電搬送チューブ１５２を配置して微小液滴１５３を搬送することができるようにしたので、特殊な経路を構築し、所定の位置から微小液滴１５３を供給したり、所定の位置より微小液滴１５３を排出することができる。
【００９４】
第２１図は、本発明の実施例を示すハンドリング用電極を有する基板を溶液の上面側に配置した場合の液体微粒子のハンドリング装置の断面模式図である。
【００９５】
この図において、２０１は絶縁性の下面板、２０２は化学的に不活性な溶液（例えば、油）、２０３は化学的に不活性な溶液２０２の上面側に配置される基板、２０４はその基板２０３の下部に配置される電極線、２０５はその電極線２０４を覆う撥水性の絶縁膜、２０６は微小液滴（例えば、水）である。
【００９６】
第１図に示したハンドリング装置では電極線が配置される基板が溶液の上面側にあるのに対して、この実施例では、逆に電極線が配置される基板２０３を溶液２０２の上面側に配置するようにしている。この場合には、化学的に不活性な溶液２０２の比重が微小液滴２０６の比重に比べて大きく、浮揚気味の液滴である場合に好適である。なお、化学的に不活性な溶液２０２の比重が微小液滴２０６の比重と同様か、若しくは微小液滴２０２の比重が重い場合には、溶液２０２のチャンネルの径は微小液滴２０６の径と略同じ大きさであることが望ましい。
【００９７】
このように構成することにより、微小液滴２０６を有する溶液２０２のセル内の上部に電極線２０４を有する基板２０３をセットし易く、また基板の取り換えも容易である。
【００９８】
第２２図は、本発明の実施例を示すハンドリング用電極を有する基板を溶液の上面側に配置した場合の液体微粒子のハンドリング装置によるハンドリング方法の説明図である。
【００９９】
そこで、第２２図に示すように、電極線２０４を２次元に配置した基板２０３の下に微小液滴２０６を置き、電極線２０４の電圧を第１のコントローラ２０７及び又は第２のコントローラ２０８で制御することにより、２次元の任意の方向に微小液滴２０６をハンドリングすることができる。
【０１００】
第２３図は、本発明の実施例を示すハンドリング用電極を有する基板と電圧の供給方式を示す図である。
【０１０１】
この図において、３０１は第１のコントローラ、３０２は第２のコントローラ、３０３はベース、３０４は第１層配線基板、３０５は第２層配線基板、３０６は第３層配線基板、３０７は第１のコントローラ３０１に接続される電圧印加用配線、３０８は第２のコントローラ３０２に接続される電圧印加用配線、３０９は第３層配線基板３０６上に形成されるドット電極、３１０は液体微粒子であり、前記ドット電極３０９は、上記した多層配線基板３０４，３０５，３０６に各種の配線パターン（図示なし）を描き、かつスルーホール（図示なし）を介し配線することにより、２次元的な各種パターンを形成することができる。なお、上記実施例では３層配線基板を例に挙げて説明したが、それ以上の多層配線基板で構成することができることは言うまでもない。
【０１０２】
したがって、その各種のドット電極パターンに第１のコントローラ３０１又は第２のコントローラ３０２からの電圧を印加することにより、液体微粒子３１０をＸ方向及び又はＹ方向、あるいは傾斜したθ方向にハンドリングすることができる。また、各コントローラ３０１，３０２から印加される電圧値と印加時間を調整することにより、液体微粒子３１０の移動速度を変化させるなど液体微粒子３１０の各種態様のハンドリングを行わせることができる。更に、ドット電極への電圧印加パターンを変えることにより、液体微粒子の大きさに対応したハンドリングを行わせることができる。
【０１０３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１０４】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（産業上の利用可能性）
本発明の液体微粒子のハンドリング方法およびその装置によれば、液滴の蒸発を抑えて、的確な液滴のハンドリングを行うことができ、薬品の製造やバイオテクノロジーの技術分野における液体微粒子の反応・分析装置として好適である。
【０１０５】
【発明の効果】
（Ａ）液滴の蒸発を抑えて、的確な液滴のハンドリングを行うことができる。
【０１０６】
したがって、液体微粒子の反応・分析装置として好適である。
【０１０７】
（Ｂ）ハンドリング電極を電極線とすることにより、マイクロ配線技術を用いて容易に製造することができる。
【０１０８】
（Ｃ）ハンドリング電極をドット型電極とし、点状に所望の電圧を印加することにより、解像度の高い的確な液滴のハンドリングを行うことができる。
【０１０９】
（Ｄ）複数の液体微粒子をセットして、これらを衝突させて合体させることができる。
【０１１０】
（Ｅ）一枚の基板上の複数の位置において、複数の液体微粒子をセットして、それらの液体微粒子の合体と攪拌を行わせることができる。
【０１１１】
（Ｆ）複数の液体微粒子をセットして、その液体微粒子の多段階の合成を行うことができる。
【０１１２】
（Ｇ）複数の液体微粒子をセットして、その液体微粒子の多段階の混合を行うことができる。
【０１１３】
（Ｈ）微小液滴の複数個の微小液滴への分離を行うことができる。
【０１１４】
（Ｉ）複数の液体微粒子をセットして、その液体微粒子の分離（濾過）を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す液体微粒子のハンドリング装置の断面模式図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す液体微粒子のハンドリング装置による第１のハンドリング方法の説明図である。
【図３】本発明のハンドリング装置による第２のハンドリング方法の説明図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す液体微粒子のハンドリング装置の断面模式図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す液体微粒子のハンドリング装置によるハンドリング方法の説明図である。
【図６】本発明にかかるマイクロスフィアの製造装置の平面図である。
【図７】本発明にかかるマイクロスフィアの製造方法の説明図である。
【図８】本発明にかかるマイクロカプセルの製造装置の平面図である。
【図９】本発明にかかるマイクロカプセルの製造方法の説明図である。
【図１０】本発明にかかる２種類の微小液滴の合成の説明図（図面に代わる代用写真）である。
【図１１】本発明にかかる２種類の微小液滴の複数位置での合成の説明図である。
【図１２】本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の合成の説明図（その１）である。
【図１３】本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の合成の説明図（その２）である。
【図１４】本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の多段合成の説明図である。
【図１５】本発明にかかるドット型電極を用いた複数の微小液滴の多段合成の説明図（図面に代わる代用写真）である。
【図１６】本発明にかかる平行型電極を用いた微小液滴の合体のための構成図である。
【図１７】本発明にかかる微小液滴の混合についての説明図である。
【図１８】本発明の実施例を示す微小液滴の分離の構成図である。
【図１９】本発明の実施例を示す微小液滴の分離（濾過）の構成図である。
【図２０】本発明の実施例を示す微小液滴を搬送する静電搬送チューブを配置する液体微粒子のハンドリング装置の構成図である。
【図２１】本発明の実施例を示すハンドリング用電極を有する基板を溶液の上面側に配置した場合の液体微粒子のハンドリング装置の断面模式図である。
【図２２】本発明の実施例を示すハンドリング用電極を有する基板を溶液の上面側に配置した場合の液体微粒子のハンドリング装置によるハンドリング方法の説明図である。
【図２３】本発明の実施例を示すハンドリング用電極を有する基板と電圧の供給方式を示す図である。
【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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