JP2002139419A - 微小流路素子及びその製造方法 - Google Patents
微小流路素子及びその製造方法Info
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- JP2002139419A JP2002139419A JP2000333036A JP2000333036A JP2002139419A JP 2002139419 A JP2002139419 A JP 2002139419A JP 2000333036 A JP2000333036 A JP 2000333036A JP 2000333036 A JP2000333036 A JP 2000333036A JP 2002139419 A JP2002139419 A JP 2002139419A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストダウンが容易であることに加え、微量
分析に繰り返し使用した後も、微量分析を正確に行うこ
とができる微小流路素子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 分析用チップ部材100は、透明な長方
形の板状のプラスチック板であって、幅及び深さが夫々
100μm程度である流路103を備えたプラスチック
基板101と、透明な長方形の板状のプラスチックの板
であるプラスチック基板102とによって構成される。
プラスチック基板101及びプラスチック基板102の
各接合面を除いて、流路103の内壁面は全て強酸に対
する化学的耐久性を有するSiO2膜200によって被
膜されている。
分析に繰り返し使用した後も、微量分析を正確に行うこ
とができる微小流路素子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 分析用チップ部材100は、透明な長方
形の板状のプラスチック板であって、幅及び深さが夫々
100μm程度である流路103を備えたプラスチック
基板101と、透明な長方形の板状のプラスチックの板
であるプラスチック基板102とによって構成される。
プラスチック基板101及びプラスチック基板102の
各接合面を除いて、流路103の内壁面は全て強酸に対
する化学的耐久性を有するSiO2膜200によって被
膜されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小流路素子及び
その製造方法に関し、特に分析用チップ部材として使用
可能な微小流路素子及びその製造方法に関する。
その製造方法に関し、特に分析用チップ部材として使用
可能な微小流路素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、化学反応を微少空間で行うた
めの集積化技術が、化学反応の高速性や微少量での反
応、オンサイト分析等の観点から注目され、世界的に精
力的に研究が進められている。
めの集積化技術が、化学反応の高速性や微少量での反
応、オンサイト分析等の観点から注目され、世界的に精
力的に研究が進められている。
【0003】化学反応の集積化技術の1つとしてガラス
基板等を用いた分析用チップ部材は、微細な流路内の液
体試料の光吸収により発生する熱レンズ効果を利用した
光熱交換吸光分析(微量分析)法が確立されたことによ
り、実用化への道が開かれている。
基板等を用いた分析用チップ部材は、微細な流路内の液
体試料の光吸収により発生する熱レンズ効果を利用した
光熱交換吸光分析(微量分析)法が確立されたことによ
り、実用化への道が開かれている。
【0004】また、上記の光熱交換吸光分析のみなら
ず、極微量の蛋白や核酸等を分析する電気泳動装置とし
ても、互いに接合された複数枚のガラス基板から成る流
路用の溝付き部材で構成された分析用チップ部材が提案
されている。
ず、極微量の蛋白や核酸等を分析する電気泳動装置とし
ても、互いに接合された複数枚のガラス基板から成る流
路用の溝付き部材で構成された分析用チップ部材が提案
されている。
【0005】図4は、従来の分析用チップ部材の概略構
成を示す分解斜視図である。
成を示す分解斜視図である。
【0006】図4において、分析用チップ部材400は
3層に重ねられると共に互いに接着されたガラス基板4
01、ガラス基板402、ガラス基板403から構成さ
れる。
3層に重ねられると共に互いに接着されたガラス基板4
01、ガラス基板402、ガラス基板403から構成さ
れる。
【0007】ガラス基板402には、両端に2股に分岐
したY字部を有する流路404が形成され、流路404
の両端のY字部における分岐端に対応する4つの位置に
バッファ溜405が形成される。また、ガラス基板40
3には、各バッファ溜405に対応する位置に貫通孔4
06が形成される。例えば、図中左側のY字部における
1つのバッファ溜405aには貫通孔406aが対応
し、他のバッファ溜405bには貫通孔406bが対応
する。また、図中右側のY字部における1つのバッファ
溜405cには貫通孔406cが対応し、他のバッファ
溜405dには貫通孔406dが対応する。
したY字部を有する流路404が形成され、流路404
の両端のY字部における分岐端に対応する4つの位置に
バッファ溜405が形成される。また、ガラス基板40
3には、各バッファ溜405に対応する位置に貫通孔4
06が形成される。例えば、図中左側のY字部における
1つのバッファ溜405aには貫通孔406aが対応
し、他のバッファ溜405bには貫通孔406bが対応
する。また、図中右側のY字部における1つのバッファ
溜405cには貫通孔406cが対応し、他のバッファ
溜405dには貫通孔406dが対応する。
【0008】このような分析用チップ部材400を用い
て行う金属元素の微量分析では、貫通孔406aに分析
対象となる金属イオンを含有する分析対象溶液を注入
し、貫通孔406bに有機溶媒を注入する。このとき分
析対象溶液及び有機溶媒が互いに合流する流路404の
直線部の断面積は非常に小さいので、分析対象溶液及び
有機溶媒は流路404の直線部において層流を維持す
る。さらに、流路404の直線部において、分析対象溶
液及び有機溶媒の体積に比して分析対象溶液と有機溶媒
とが互いに接触する界面の面積(比界面積)は充分に大
きいので、これらは互いに入り交じることがない。
て行う金属元素の微量分析では、貫通孔406aに分析
対象となる金属イオンを含有する分析対象溶液を注入
し、貫通孔406bに有機溶媒を注入する。このとき分
析対象溶液及び有機溶媒が互いに合流する流路404の
直線部の断面積は非常に小さいので、分析対象溶液及び
有機溶媒は流路404の直線部において層流を維持す
る。さらに、流路404の直線部において、分析対象溶
液及び有機溶媒の体積に比して分析対象溶液と有機溶媒
とが互いに接触する界面の面積(比界面積)は充分に大
きいので、これらは互いに入り交じることがない。
【0009】但し、上述した分析用チップ部材400
は、石英ガラス又はパイレックス(登録商標)ガラス等
に代表されるアルミノ珪酸ガラス、若しくはソーダライ
ムシリケートガラスを材料とするガラス基板で構成され
ている。これらのガラス基板は、流路404や貫通孔4
06を形成するためにフォトリソグラフを利用したエッ
チングや半導体製造技術を基盤とするマイクロマシニン
グ技術等を用いて加工する必要があることに加え、光の
透過性を確保する必要から両面を鏡面研磨する必要があ
るので、ガラス基板の製造コストは大変高いものとな
り、分析用チップ部材400のコストダウンを困難なも
のにするという問題がある。
は、石英ガラス又はパイレックス(登録商標)ガラス等
に代表されるアルミノ珪酸ガラス、若しくはソーダライ
ムシリケートガラスを材料とするガラス基板で構成され
ている。これらのガラス基板は、流路404や貫通孔4
06を形成するためにフォトリソグラフを利用したエッ
チングや半導体製造技術を基盤とするマイクロマシニン
グ技術等を用いて加工する必要があることに加え、光の
透過性を確保する必要から両面を鏡面研磨する必要があ
るので、ガラス基板の製造コストは大変高いものとな
り、分析用チップ部材400のコストダウンを困難なも
のにするという問題がある。
【0010】この問題を解決するため、互いに接合され
た複数枚の良好な光の透過性を有するプラスチック板か
ら成り電気泳動装置として使用される分析用チップ部材
が提案されている(特開平10−274638号公
報)。
た複数枚の良好な光の透過性を有するプラスチック板か
ら成り電気泳動装置として使用される分析用チップ部材
が提案されている(特開平10−274638号公
報)。
【0011】このプラスチック板から成る分析用チップ
部材では、流路や貫通孔を形成するために、例えば精密
な金型を用いた射出成型技術等を用いることができるこ
とに加え、プラスチック板同士の接合に関しても接着剤
の代わりに超音波接合技術等を用いることができる。そ
の結果、プラスチック板から成る分析用チップ部材は、
エッチングやマイクロマシニング技術等を用いて加工す
るガラス基板によって構成される分析用チップ部材40
0よりも、大量生産のための設備投資が少なくて済む上
に、量産性に優れたものとなる。
部材では、流路や貫通孔を形成するために、例えば精密
な金型を用いた射出成型技術等を用いることができるこ
とに加え、プラスチック板同士の接合に関しても接着剤
の代わりに超音波接合技術等を用いることができる。そ
の結果、プラスチック板から成る分析用チップ部材は、
エッチングやマイクロマシニング技術等を用いて加工す
るガラス基板によって構成される分析用チップ部材40
0よりも、大量生産のための設備投資が少なくて済む上
に、量産性に優れたものとなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】一般に、金属元素の微
量分析法では、分析対象の金属を金属イオンとして分析
対象溶液中で安定して存在させる必要がある。分析対象
の金属を金属イオンとして分析対象溶液中で安定して存
在させるためには、加水分解等によって不安定な沈殿物
質が生成するのを抑制する必要があり、そのために分析
対象溶液を比較的強い酸性溶液とすることが多い。例え
ば、重金属元素の微量分析にはpHが1乃至6程度の酸
やpH値がさらに小さい強酸性溶液が用いられる。従っ
て、分析対象溶液に接触する可能性がある流路の内壁面
は強酸に対する化学的耐久性を備える必要がある。
量分析法では、分析対象の金属を金属イオンとして分析
対象溶液中で安定して存在させる必要がある。分析対象
の金属を金属イオンとして分析対象溶液中で安定して存
在させるためには、加水分解等によって不安定な沈殿物
質が生成するのを抑制する必要があり、そのために分析
対象溶液を比較的強い酸性溶液とすることが多い。例え
ば、重金属元素の微量分析にはpHが1乃至6程度の酸
やpH値がさらに小さい強酸性溶液が用いられる。従っ
て、分析対象溶液に接触する可能性がある流路の内壁面
は強酸に対する化学的耐久性を備える必要がある。
【0013】しかしながら、上述したプラスチック板か
ら成る分析用チップ部材では、流路の内壁面において、
強酸に対する化学的耐久性を備えていないプラスチック
が直接強酸等にさらされるため、分析用チップ部材が微
量分析に繰り返し使用されると、流路の内壁面が強酸等
により劣化して平滑性が損なわれる。その結果、流路を
流れる分析対象溶液及び有機溶媒は、流路の直線部にお
いて層流を維持できなくなり、微量分析が正確に行えな
いという問題がある。
ら成る分析用チップ部材では、流路の内壁面において、
強酸に対する化学的耐久性を備えていないプラスチック
が直接強酸等にさらされるため、分析用チップ部材が微
量分析に繰り返し使用されると、流路の内壁面が強酸等
により劣化して平滑性が損なわれる。その結果、流路を
流れる分析対象溶液及び有機溶媒は、流路の直線部にお
いて層流を維持できなくなり、微量分析が正確に行えな
いという問題がある。
【0014】本発明の目的は、コストダウンが容易であ
ることに加え、微量分析に繰り返し使用した後も、微量
分析を正確に行うことができる微小流路素子及びその製
造方法を提供することにある。
ることに加え、微量分析に繰り返し使用した後も、微量
分析を正確に行うことができる微小流路素子及びその製
造方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決する手段】上記目的を達成するため、請求
項1記載の微小流路素子は、分析対象試料の注入口及び
排出口、並びに分析用媒体の注入口及び排出口を有する
流路を備え、紫外又は可視光領域における透過性を有す
る2つの樹脂成型部品を接合して構成される微少流路素
子において、前記各注入口及び各排出口を含む前記流路
の内壁を二酸化珪素膜で被覆したことを特徴とする。
項1記載の微小流路素子は、分析対象試料の注入口及び
排出口、並びに分析用媒体の注入口及び排出口を有する
流路を備え、紫外又は可視光領域における透過性を有す
る2つの樹脂成型部品を接合して構成される微少流路素
子において、前記各注入口及び各排出口を含む前記流路
の内壁を二酸化珪素膜で被覆したことを特徴とする。
【0016】請求項1記載の微小流路素子によれば、流
路の内壁面は二酸化珪素膜で被膜されているので、流路
の内壁面は強酸に対する化学的耐久性を備えることがで
きる。従って、ガラス基板の代わりにプラスチック板に
よって微小流路素子を構成できることに加え、微小流路
素子を微量分析に繰り返し使用しても、流路の内壁面が
強酸等により劣化して平滑性が損なわれることがない。
その結果、コストダウンが容易であることに加え、微量
分析に繰り返し使用した後も、微量分析を正確に行うこ
とができる。
路の内壁面は二酸化珪素膜で被膜されているので、流路
の内壁面は強酸に対する化学的耐久性を備えることがで
きる。従って、ガラス基板の代わりにプラスチック板に
よって微小流路素子を構成できることに加え、微小流路
素子を微量分析に繰り返し使用しても、流路の内壁面が
強酸等により劣化して平滑性が損なわれることがない。
その結果、コストダウンが容易であることに加え、微量
分析に繰り返し使用した後も、微量分析を正確に行うこ
とができる。
【0017】請求項2記載の微小流路素子は、請求項1
記載の微小流路素子において、前記二酸化珪素膜は、二
酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理
液に前記接合された樹脂成型部品を浸漬することによっ
て被覆されたことを特徴とする。
記載の微小流路素子において、前記二酸化珪素膜は、二
酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理
液に前記接合された樹脂成型部品を浸漬することによっ
て被覆されたことを特徴とする。
【0018】請求項2記載の微小流路素子によれば、二
酸化珪素膜は、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸
溶液から成る処理液に接合された樹脂成型部品を浸漬す
ることによって被膜されるので、二酸化珪素膜の表面は
平滑な形状を呈することができる。
酸化珪素膜は、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸
溶液から成る処理液に接合された樹脂成型部品を浸漬す
ることによって被膜されるので、二酸化珪素膜の表面は
平滑な形状を呈することができる。
【0019】請求項3記載の微小流路素子の製造方法
は、分析対象試料の注入口及び排出口、並びに分析用媒
体の注入口及び排出口を有する流路を備え、紫外又は可
視光領域における透過性を有する2つの樹脂成型部品の
貼り合わせ体からなる微小流路素子の製造方法であっ
て、少なくとも一方の樹脂成型部品の表面に前記流路と
なる溝が形成された樹脂成型部品同士を貼り合わせて内
部に前記流路が形成された貼り合わせ体を作製する貼り
合わせ体作製工程と、前記貼り合わせ体を二酸化珪素膜
で被覆する被覆工程とを有することを特徴とする。
は、分析対象試料の注入口及び排出口、並びに分析用媒
体の注入口及び排出口を有する流路を備え、紫外又は可
視光領域における透過性を有する2つの樹脂成型部品の
貼り合わせ体からなる微小流路素子の製造方法であっ
て、少なくとも一方の樹脂成型部品の表面に前記流路と
なる溝が形成された樹脂成型部品同士を貼り合わせて内
部に前記流路が形成された貼り合わせ体を作製する貼り
合わせ体作製工程と、前記貼り合わせ体を二酸化珪素膜
で被覆する被覆工程とを有することを特徴とする。
【0020】請求項3記載の微小流路素子の製造方法に
よれば、貼り合わせ体を二酸化珪素膜で被覆する被膜工
程を有するので、流路の内壁面は強酸に対する化学的耐
久性を備えることができる。従って、ガラス基板の代わ
りにプラスチック板によって微小流路素子を構成できる
ことに加え、微小流路素子を微量分析に繰り返し使用し
ても、流路の内壁面が強酸等により劣化して平滑性が損
なわれることがない。その結果、コストダウンが容易で
あることに加え、微量分析に繰り返し使用した後も、微
量分析を正確に行うことができる。
よれば、貼り合わせ体を二酸化珪素膜で被覆する被膜工
程を有するので、流路の内壁面は強酸に対する化学的耐
久性を備えることができる。従って、ガラス基板の代わ
りにプラスチック板によって微小流路素子を構成できる
ことに加え、微小流路素子を微量分析に繰り返し使用し
ても、流路の内壁面が強酸等により劣化して平滑性が損
なわれることがない。その結果、コストダウンが容易で
あることに加え、微量分析に繰り返し使用した後も、微
量分析を正確に行うことができる。
【0021】請求項4記載の微小流路素子の製造方法
は、請求項3記載の微小流路素子の製造方法において、
前記被覆工程は、前記貼りあわせ体を二酸化珪素を過飽
和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理液に浸漬するこ
とにより、前記流路の内壁に前記二酸化珪素膜を析出さ
せることから成ることを特徴とする。
は、請求項3記載の微小流路素子の製造方法において、
前記被覆工程は、前記貼りあわせ体を二酸化珪素を過飽
和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理液に浸漬するこ
とにより、前記流路の内壁に前記二酸化珪素膜を析出さ
せることから成ることを特徴とする。
【0022】請求項4記載の微小流路素子の製造方法に
よれば、被覆工程は、貼りあわせ体を二酸化珪素を過飽
和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理液に浸漬するこ
とにより、流路の内壁に二酸化珪素膜を析出させるの
で、二酸化珪素膜の表面は平滑な形状を呈することがで
きる。
よれば、被覆工程は、貼りあわせ体を二酸化珪素を過飽
和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理液に浸漬するこ
とにより、流路の内壁に二酸化珪素膜を析出させるの
で、二酸化珪素膜の表面は平滑な形状を呈することがで
きる。
【0023】請求項5記載の微小流路素子の製造方法
は、請求項4記載の微小流路素子の製造方法において、
前記被覆工程において、前記処理液に超音波振動を印加
することを特徴とする。
は、請求項4記載の微小流路素子の製造方法において、
前記被覆工程において、前記処理液に超音波振動を印加
することを特徴とする。
【0024】請求項5記載の微小流路素子の製造方法に
よれば、被膜工程において、処理液に超音波振動を印加
するので、流路から空気泡を除去することができる。
よれば、被膜工程において、処理液に超音波振動を印加
するので、流路から空気泡を除去することができる。
【0025】請求項6記載の微小流路素子の製造方法
は、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の微小流路素
子の製造方法において、前記被覆工程の前において、前
記2つの樹脂成型部品の表面にプライマー処理を行うこ
とを特徴とする。
は、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の微小流路素
子の製造方法において、前記被覆工程の前において、前
記2つの樹脂成型部品の表面にプライマー処理を行うこ
とを特徴とする。
【0026】請求項6記載の微小流路素子の製造方法に
よれば、被覆工程の前において、2つの樹脂成型部品の
表面にプライマー処理を行うので、強固な付着力を持つ
二酸化珪素膜を得ることができる。
よれば、被覆工程の前において、2つの樹脂成型部品の
表面にプライマー処理を行うので、強固な付着力を持つ
二酸化珪素膜を得ることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
微小流路素子を図面を参照して詳述する。
微小流路素子を図面を参照して詳述する。
【0028】本発明の実施の形態に係る微小流路素子
は、環境分析において行われる金属元素の微量分析のた
めの分析用チップ部材として用いられる。金属元素の微
量分析では、分析対象溶液中に含有する金属イオンをア
セトン等の有機溶媒中に選択的に溶媒抽出し、該抽出し
た金属イオンの抽出量に応じて変化する有機溶媒層の吸
光度の変化量により金属元素の定量分析を行う。
は、環境分析において行われる金属元素の微量分析のた
めの分析用チップ部材として用いられる。金属元素の微
量分析では、分析対象溶液中に含有する金属イオンをア
セトン等の有機溶媒中に選択的に溶媒抽出し、該抽出し
た金属イオンの抽出量に応じて変化する有機溶媒層の吸
光度の変化量により金属元素の定量分析を行う。
【0029】図1は、本発明の実施の形態に係る微小流
路素子から成る分析用チップ部材の概略構成の分解斜視
図である。
路素子から成る分析用チップ部材の概略構成の分解斜視
図である。
【0030】図1において、分析用チップ部材100
は、透明な長方形の板状のプラスチック部材であって、
分析対象溶液及び有機溶媒を流す後述の流路103及び
貫通孔104を備えたプラスチック基板101(樹脂成
型部品)と、透明な長方形の板状のプラスチック部材で
あるプラスチック基板102(樹脂成型部品)とによっ
て構成され、プラスチック基板101とプラスチック基
板102とは透明な有機接着剤等によって接合されてい
る。
は、透明な長方形の板状のプラスチック部材であって、
分析対象溶液及び有機溶媒を流す後述の流路103及び
貫通孔104を備えたプラスチック基板101(樹脂成
型部品)と、透明な長方形の板状のプラスチック部材で
あるプラスチック基板102(樹脂成型部品)とによっ
て構成され、プラスチック基板101とプラスチック基
板102とは透明な有機接着剤等によって接合されてい
る。
【0031】プラスチック基板101のプラスチック基
板102との接合面101aには、両端に2股に分岐し
たY字部を有する流路103が形成され、流路103の
一方のY字部の分岐端に対応する2つの位置には、分析
対象溶液の注入口である貫通孔104a及び有機溶媒の
注入口である貫通孔104bが形成され、流路103の
他方のY字部の分岐端に対応する2つの位置には、分析
対象溶液の排出口である貫通孔104c及び有機溶媒の
排出口である貫通孔104dが形成される。これらの貫
通孔104は、接合面101aから接合面101aとは
反対の面101bまで貫通する。
板102との接合面101aには、両端に2股に分岐し
たY字部を有する流路103が形成され、流路103の
一方のY字部の分岐端に対応する2つの位置には、分析
対象溶液の注入口である貫通孔104a及び有機溶媒の
注入口である貫通孔104bが形成され、流路103の
他方のY字部の分岐端に対応する2つの位置には、分析
対象溶液の排出口である貫通孔104c及び有機溶媒の
排出口である貫通孔104dが形成される。これらの貫
通孔104は、接合面101aから接合面101aとは
反対の面101bまで貫通する。
【0032】流路103は、幅及び深さが夫々100μ
m程度であり、該幅及び深さによって構成される断面の
面積が非常に小さいため、流路103において、分析対
象溶液及び有機溶媒は層流を維持できる。また、流路1
03の直線部において、分析対象溶液及び有機溶媒の体
積に比して分析対象溶液と有機溶媒とが互いに接触する
界面の面積(比界面積)は十分に大きいため、分析対象
溶液及び有機溶媒は互いに入り交じることがなく流れ
る。
m程度であり、該幅及び深さによって構成される断面の
面積が非常に小さいため、流路103において、分析対
象溶液及び有機溶媒は層流を維持できる。また、流路1
03の直線部において、分析対象溶液及び有機溶媒の体
積に比して分析対象溶液と有機溶媒とが互いに接触する
界面の面積(比界面積)は十分に大きいため、分析対象
溶液及び有機溶媒は互いに入り交じることがなく流れ
る。
【0033】各貫通孔104は、直径が数100μm〜
数mmであり、有機溶媒及び分析対象溶液の注入口又は
排出口として機能するだけの十分な大きさを有してい
る。
数mmであり、有機溶媒及び分析対象溶液の注入口又は
排出口として機能するだけの十分な大きさを有してい
る。
【0034】また、プラスチック基板101及びプラス
チック基板102は、プラスチックによる検出光の吸収
を抑えるためにできるだけ薄い方が望ましく、夫々の厚
さは1mm程度である一方、夫々の外形は通常互いに同
じであり、長辺が50mm、且つ短辺が20mm程度で
ある。プラスチック基板101及びプラスチック基板1
02の材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂
が好ましいが、この他、塩化ビニール樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ
エーテル樹脂、ポリエチレン樹脂又はポリエチレンテレ
フタレート樹脂等でもよい。
チック基板102は、プラスチックによる検出光の吸収
を抑えるためにできるだけ薄い方が望ましく、夫々の厚
さは1mm程度である一方、夫々の外形は通常互いに同
じであり、長辺が50mm、且つ短辺が20mm程度で
ある。プラスチック基板101及びプラスチック基板1
02の材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂
が好ましいが、この他、塩化ビニール樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ
エーテル樹脂、ポリエチレン樹脂又はポリエチレンテレ
フタレート樹脂等でもよい。
【0035】さらに、プラスチック基板101及びプラ
スチック基板102の各接合面を除いて、流路103、
並びに貫通孔104の内壁面は全て二酸化珪素(SiO
2)膜によって被膜されている。
スチック基板102の各接合面を除いて、流路103、
並びに貫通孔104の内壁面は全て二酸化珪素(SiO
2)膜によって被膜されている。
【0036】図2は、図1のII−II線に沿った断面図で
ある。
ある。
【0037】図2において、プラスチック基板101及
びプラスチック基板102の各接合面を除いて、流路1
03の内壁面はSiO2膜200で被膜されている。S
iO2膜200は、強酸に対する化学的耐久性を確保す
る上から、膜厚が10nm以上であることが好ましい。
SiO2膜200の膜厚が100nmを越えても、強酸
に対する化学的耐久性は大きく向上せず、却ってSiO
2膜200の被覆時間が長くなるという問題があるた
め、SiO2膜200の膜厚は100nm以下とするの
がよい。
びプラスチック基板102の各接合面を除いて、流路1
03の内壁面はSiO2膜200で被膜されている。S
iO2膜200は、強酸に対する化学的耐久性を確保す
る上から、膜厚が10nm以上であることが好ましい。
SiO2膜200の膜厚が100nmを越えても、強酸
に対する化学的耐久性は大きく向上せず、却ってSiO
2膜200の被覆時間が長くなるという問題があるた
め、SiO2膜200の膜厚は100nm以下とするの
がよい。
【0038】図1の分析用チップ部材100を用いて行
う金属元素の微量分析では、不図示のポンプによって流
量が精密に制御された分析対象溶液が注入口である貫通
孔104aから注入され、同様に、不図示のポンプによ
って流量が精密に制御された有機溶媒が注入口である貫
通孔104bから注入される。このとき流路103を流
れる分析対象溶液に含有される金属イオンは、分析対象
溶液及び有機溶媒が互いに接触する界面において、有機
金属錯化合物となり、有機溶媒可溶性になるので、これ
により有機溶媒層に移行(溶媒抽出)する。有機金属錯
化合物が移行した有機溶媒は、該有機金属錯化合物の抽
出量に応じて可視光領域内の色彩を帯びることにより吸
光度を有するようになる。この有機溶媒の吸光度を熱レ
ンズ顕微鏡を用いて分析することにより、分析対象溶液
に含有される金属イオンを定量分析する。従って、本実
施の形態に係る分析用チップ部材100を用いると極め
て微量の検体量でも定量分析が可能となる。
う金属元素の微量分析では、不図示のポンプによって流
量が精密に制御された分析対象溶液が注入口である貫通
孔104aから注入され、同様に、不図示のポンプによ
って流量が精密に制御された有機溶媒が注入口である貫
通孔104bから注入される。このとき流路103を流
れる分析対象溶液に含有される金属イオンは、分析対象
溶液及び有機溶媒が互いに接触する界面において、有機
金属錯化合物となり、有機溶媒可溶性になるので、これ
により有機溶媒層に移行(溶媒抽出)する。有機金属錯
化合物が移行した有機溶媒は、該有機金属錯化合物の抽
出量に応じて可視光領域内の色彩を帯びることにより吸
光度を有するようになる。この有機溶媒の吸光度を熱レ
ンズ顕微鏡を用いて分析することにより、分析対象溶液
に含有される金属イオンを定量分析する。従って、本実
施の形態に係る分析用チップ部材100を用いると極め
て微量の検体量でも定量分析が可能となる。
【0039】流路103はプラスチック基板101の接
合面101aだけでなく、プラスチック基板102にお
けるプラスチック基板101の接合面101aと接合す
る面にも形成されてもよく、プラスチック基板101と
プラスチック基板102とは、有機接着剤に代えて振動
溶着又は超音波接合により接合されてもよい。
合面101aだけでなく、プラスチック基板102にお
けるプラスチック基板101の接合面101aと接合す
る面にも形成されてもよく、プラスチック基板101と
プラスチック基板102とは、有機接着剤に代えて振動
溶着又は超音波接合により接合されてもよい。
【0040】次に、図1の分析用チップ部材100の製
造方法について図面を用いて説明する。
造方法について図面を用いて説明する。
【0041】図3は、図1の分析用チップ部材100の
製造方法のフローチャートである。
製造方法のフローチャートである。
【0042】図3において、まず、プラスチック基板1
01及びプラスチック基板102を射出成型技術や紫外
線硬化樹脂等を用いた光造形技術等によって成型する
(ステップS301)。この際、プラスチック基板10
1の接合面101aには流路103及び貫通孔104が
同時に形成される。
01及びプラスチック基板102を射出成型技術や紫外
線硬化樹脂等を用いた光造形技術等によって成型する
(ステップS301)。この際、プラスチック基板10
1の接合面101aには流路103及び貫通孔104が
同時に形成される。
【0043】次いで、ステップS302において、後述
する有機樹脂プライマー層をプラスチック基板101及
びプラスチック基板102の表面上に第1次被膜として
形成し、さらに、後述するステップS304のSiO2
膜の被膜処理により強固な付着力を持つSiO2膜20
0を得るために、後述する有機珪素化合物の層を有機樹
脂プライマー層の上に第2次被膜として形成する。
する有機樹脂プライマー層をプラスチック基板101及
びプラスチック基板102の表面上に第1次被膜として
形成し、さらに、後述するステップS304のSiO2
膜の被膜処理により強固な付着力を持つSiO2膜20
0を得るために、後述する有機珪素化合物の層を有機樹
脂プライマー層の上に第2次被膜として形成する。
【0044】この有機樹脂プライマー層の形成は、プラ
スチック基板101及びプラスチック基板102の表面
上にスプレー、ディッピング又は刷毛塗り等の手軽な方
法で後述する樹脂材料を被覆した後、該被覆した樹脂材
料を熱紫外線又は電子線等により硬化させることにより
行われる。また、上記有機珪素化合物の層の形成は、後
述する有機珪素化合物を被膜硬化させることにより行わ
れる。
スチック基板101及びプラスチック基板102の表面
上にスプレー、ディッピング又は刷毛塗り等の手軽な方
法で後述する樹脂材料を被覆した後、該被覆した樹脂材
料を熱紫外線又は電子線等により硬化させることにより
行われる。また、上記有機珪素化合物の層の形成は、後
述する有機珪素化合物を被膜硬化させることにより行わ
れる。
【0045】有機樹脂プライマー層の膜厚としては0.
05μm〜10μmが好ましく、有機樹脂プライマー層
の密着性を良好なものとするために、有機樹脂プライマ
ー層の形成前に、プラスチック基板101及びプラスチ
ック基板102の表面を予めコロナ処理、プラズマ処
理、ケン化処理又は紫外線照射処理等の方法により親水
化してもよい。
05μm〜10μmが好ましく、有機樹脂プライマー層
の密着性を良好なものとするために、有機樹脂プライマ
ー層の形成前に、プラスチック基板101及びプラスチ
ック基板102の表面を予めコロナ処理、プラズマ処
理、ケン化処理又は紫外線照射処理等の方法により親水
化してもよい。
【0046】上記樹脂材料としては、プラスチックと密
着性の良好なものであれば良く、例えば、変性ポリオレ
フィン、アクリル、ポリエステル、ポリビニルアルコー
ル、酢ビ、塩ビ、フェノール、エポキシ等又はこれらの
共重合体等が好ましい。また、上記有機珪素化合物とし
ては、下記一般式(I)で示されるアミノ基を有する珪
素化合物の少なくとも1種と、下記一般式(II)で示さ
れる珪素化合物の少なくとも1種の混合系又は下記一般
式(III)で示されるメタクリロキシ基を有する珪素化
合物と下記一般式(IV)で示される珪素化合物の加水分
解物の混合系が好ましい。
着性の良好なものであれば良く、例えば、変性ポリオレ
フィン、アクリル、ポリエステル、ポリビニルアルコー
ル、酢ビ、塩ビ、フェノール、エポキシ等又はこれらの
共重合体等が好ましい。また、上記有機珪素化合物とし
ては、下記一般式(I)で示されるアミノ基を有する珪
素化合物の少なくとも1種と、下記一般式(II)で示さ
れる珪素化合物の少なくとも1種の混合系又は下記一般
式(III)で示されるメタクリロキシ基を有する珪素化
合物と下記一般式(IV)で示される珪素化合物の加水分
解物の混合系が好ましい。
【0047】 R1 mSi(R2)4-m ……(I) R3 nSi(R4)4-n ……(II) R5Si(R6)3 ……(III) Si(R7)4 ……(IV) 上記一般式(I)から(IV)において、R1はアミノ基
を有する有機基、R2はアルコキシ基、R3はメチル基、
エチル基、ビニル基等炭素数2以下の炭化水素基又はヒ
ドロキシル基を有する有機基、R4はアルコキシアルコ
キシ基、mは1又は2、nは0又は1であり、R5はメ
タクリロキシ基を有する有機基、R6及びR7はアルコキ
シ基、アルコキシアルコキシ基、アセトキシ基及び塩素
元素から選ばれる1種又はこれら複数の結合基である。
を有する有機基、R2はアルコキシ基、R3はメチル基、
エチル基、ビニル基等炭素数2以下の炭化水素基又はヒ
ドロキシル基を有する有機基、R4はアルコキシアルコ
キシ基、mは1又は2、nは0又は1であり、R5はメ
タクリロキシ基を有する有機基、R6及びR7はアルコキ
シ基、アルコキシアルコキシ基、アセトキシ基及び塩素
元素から選ばれる1種又はこれら複数の結合基である。
【0048】上記一般式(I)で示される珪素化合物
と、上記一般式(II)で示される珪素化合物との混合物
系において、上記一般式(I)で示されるアミノ基を有
する珪素化合物としては、γ−アミノブロピルエトキシ
シラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノブロピ
ルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ
−アミノブロピルメチルジメトキシシラン等がある。ま
た、上記一般式(II)で示される珪素化合物としては、
ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等があ
る。
と、上記一般式(II)で示される珪素化合物との混合物
系において、上記一般式(I)で示されるアミノ基を有
する珪素化合物としては、γ−アミノブロピルエトキシ
シラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノブロピ
ルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ
−アミノブロピルメチルジメトキシシラン等がある。ま
た、上記一般式(II)で示される珪素化合物としては、
ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等があ
る。
【0049】その後、有機接着剤を使用した接着、若し
くは、振動溶着技術や超音波接合技術を用いた接合等に
よりプラスチック基板101の接合面101a上にプラ
スチック基板102を接合し(ステップS303)、貼
り合わせ中間体を形成する。
くは、振動溶着技術や超音波接合技術を用いた接合等に
よりプラスチック基板101の接合面101a上にプラ
スチック基板102を接合し(ステップS303)、貼
り合わせ中間体を形成する。
【0050】次いで、ステップS304において、貼り
合わせ中間体をSiO2を過飽和に含む珪弗化水素酸溶
液から成る処理液に浸漬することにより、貼り合わせ中
間体の表面上にSiO2膜200が析出する。このと
き、処理液は貫通孔104から流路103へと侵入する
ため、流路103及び貫通孔104の内壁面にもSiO
2膜200が析出する。その結果、流路103及び貫通
孔104の内壁面、並びに貼り合わせ中間体の表面は、
厚さが均一であって、膜表面が極めて平滑であるSiO
2膜200によって被覆される。
合わせ中間体をSiO2を過飽和に含む珪弗化水素酸溶
液から成る処理液に浸漬することにより、貼り合わせ中
間体の表面上にSiO2膜200が析出する。このと
き、処理液は貫通孔104から流路103へと侵入する
ため、流路103及び貫通孔104の内壁面にもSiO
2膜200が析出する。その結果、流路103及び貫通
孔104の内壁面、並びに貼り合わせ中間体の表面は、
厚さが均一であって、膜表面が極めて平滑であるSiO
2膜200によって被覆される。
【0051】このとき、SiO2膜200の厚さを均一
にし、且つ処理液の廃液処理を容易にするために、珪弗
化水素酸溶液の珪弗化水素酸1モルに対して金属アルミ
ニウムの添加剤を0.01〜1モル加えることが望まし
い。
にし、且つ処理液の廃液処理を容易にするために、珪弗
化水素酸溶液の珪弗化水素酸1モルに対して金属アルミ
ニウムの添加剤を0.01〜1モル加えることが望まし
い。
【0052】上述したステップS304のSiO2膜の
被膜処理において、流路103の内壁面にSiO2膜2
00の未被膜個所が発生するのを防ぐためには、貼り合
わせ中間体が処理液に漬けられた際に、流路103から
空気泡を完全に除去する必要がある。そのため、ステッ
プS304のSiO2膜の被膜処理では、処理液に対し
て超音波振動を印加する。これにより、空気泡の除去と
共に、処理液のSiO 2の過飽和状態を維持するために
処理液に加えられる金属アルミニウムやボロンの添加剤
等の過飽和度維持剤から放出される水素ガスの除去が行
われる。
被膜処理において、流路103の内壁面にSiO2膜2
00の未被膜個所が発生するのを防ぐためには、貼り合
わせ中間体が処理液に漬けられた際に、流路103から
空気泡を完全に除去する必要がある。そのため、ステッ
プS304のSiO2膜の被膜処理では、処理液に対し
て超音波振動を印加する。これにより、空気泡の除去と
共に、処理液のSiO 2の過飽和状態を維持するために
処理液に加えられる金属アルミニウムやボロンの添加剤
等の過飽和度維持剤から放出される水素ガスの除去が行
われる。
【0053】上述したステップS304のSiO2膜の
被膜処理により、プラスチック基板101及びプラスチ
ック基板102の各接合面を除いて、流路103及び貫
通孔104の内壁面に膜厚が10nm以上のSiO2膜
200が形成される。
被膜処理により、プラスチック基板101及びプラスチ
ック基板102の各接合面を除いて、流路103及び貫
通孔104の内壁面に膜厚が10nm以上のSiO2膜
200が形成される。
【0054】上述した図3の製造方法において、ステッ
プS303とステップS304の順序が入れ替わっても
よい、即ち、プラスチック基板101及びプラスチック
基板102に夫々SiO2膜の被膜処理を行った(ステ
ップS304)後、プラスチック基板101とプラスチ
ック基板102を接合して(ステップS303)もよ
く、また、ステップS302のプライマー処理は製造コ
スト削減のために省略してもよい。
プS303とステップS304の順序が入れ替わっても
よい、即ち、プラスチック基板101及びプラスチック
基板102に夫々SiO2膜の被膜処理を行った(ステ
ップS304)後、プラスチック基板101とプラスチ
ック基板102を接合して(ステップS303)もよ
く、また、ステップS302のプライマー処理は製造コ
スト削減のために省略してもよい。
【0055】本発明の実施の形態に係る分析用チップ部
材によれば、流路103の内壁面は強酸に対する化学的
耐久性を有しているSiO2膜200で被膜されている
ので、ガラス基板の代わりにプラスチック基板によって
分析用チップ部材100を構成できることに加え、分析
用チップ部材100を金属元素の微量分析に繰り返し使
用しても、流路103の内壁面が強酸等により劣化して
平滑性が損なわれることがない。その結果、分析用チッ
プ部材100は、コストダウンが容易であることに加
え、金属元素の微量分析に繰り返し使用した後も、金属
元素の微量分析を正確に行うことができる。
材によれば、流路103の内壁面は強酸に対する化学的
耐久性を有しているSiO2膜200で被膜されている
ので、ガラス基板の代わりにプラスチック基板によって
分析用チップ部材100を構成できることに加え、分析
用チップ部材100を金属元素の微量分析に繰り返し使
用しても、流路103の内壁面が強酸等により劣化して
平滑性が損なわれることがない。その結果、分析用チッ
プ部材100は、コストダウンが容易であることに加
え、金属元素の微量分析に繰り返し使用した後も、金属
元素の微量分析を正確に行うことができる。
【0056】なお、図1の分析用チップ部材100を用
いてゲル電気泳動法によるDNA分析を好適に行うこと
もできる。即ち、分析用チップ部材100をアクリルア
ミドゲル試料液の流路として好適に用いることができ
る。
いてゲル電気泳動法によるDNA分析を好適に行うこと
もできる。即ち、分析用チップ部材100をアクリルア
ミドゲル試料液の流路として好適に用いることができ
る。
【0057】分析用チップ部材100を用いて行うゲル
電気泳動法によるDNA分析では、DNA分子の泳動分
離を効果的に行うために流路103の内壁面をアミノ
基、カルボキシル基又はエポキシ基等の官能基含有有機
試薬(シランカップリング剤)により前処理する。分析
用チップ部材100の流路103の内壁面はSiO2膜
200で被膜されているため、上記官能基含有有機試薬
が流路103の内壁面に確実に付着する。従って、分析
用チップ部材100を用いると極めて安定確実に泳動分
離分析を行うことができる。分析用チップ部材100を
電気泳動分析にのみ用いる場合は、SiO2膜200の
膜厚は、泳動分離を確実に生じさせるために5nm以上
であることが好ましい。
電気泳動法によるDNA分析では、DNA分子の泳動分
離を効果的に行うために流路103の内壁面をアミノ
基、カルボキシル基又はエポキシ基等の官能基含有有機
試薬(シランカップリング剤)により前処理する。分析
用チップ部材100の流路103の内壁面はSiO2膜
200で被膜されているため、上記官能基含有有機試薬
が流路103の内壁面に確実に付着する。従って、分析
用チップ部材100を用いると極めて安定確実に泳動分
離分析を行うことができる。分析用チップ部材100を
電気泳動分析にのみ用いる場合は、SiO2膜200の
膜厚は、泳動分離を確実に生じさせるために5nm以上
であることが好ましい。
【0058】
【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【0059】実施例1 上述した図3の製造方法に従って分析用チップ部材のサ
ンプルAを作製した。
ンプルAを作製した。
【0060】まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂
を、金型を用いた射出成型により、厚さが1mm、長辺
が50mm、且つ短辺が20mmであるプラスチック基
板101を作製した。この射出成型の際に、幅及び深さ
が夫々100μmである流路103がプラスチック基板
101の接合面101aに形成され、且つ有機溶媒及び
分析対象溶液の注入口又は排出口として機能する貫通孔
104が流路103の各Y字部の分岐端に形成された。
を、金型を用いた射出成型により、厚さが1mm、長辺
が50mm、且つ短辺が20mmであるプラスチック基
板101を作製した。この射出成型の際に、幅及び深さ
が夫々100μmである流路103がプラスチック基板
101の接合面101aに形成され、且つ有機溶媒及び
分析対象溶液の注入口又は排出口として機能する貫通孔
104が流路103の各Y字部の分岐端に形成された。
【0061】一方、同様に、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂を材料とし、金型を用いた射出成型により、プラ
スチック基板101と同じ外形寸法を有するプラスチッ
ク基板102を作製した。
ト樹脂を材料とし、金型を用いた射出成型により、プラ
スチック基板101と同じ外形寸法を有するプラスチッ
ク基板102を作製した。
【0062】さらに、プラスチック基板101の接合面
101aにプラスチック基板102をエポキシ系有機接
着剤を使用して接着することにより、貼り合わせ中間体
を作製した。
101aにプラスチック基板102をエポキシ系有機接
着剤を使用して接着することにより、貼り合わせ中間体
を作製した。
【0063】その後、2モル/lの濃度の珪弗化水素酸
溶液に二酸化珪素(工業用シリカゲル)を溶解させて二
酸化珪素の飽和溶液とし、該飽和溶液300mlの中に
長さ50mm、幅25mm、且つ厚さ3mmのアルミニ
ウム板(約0.38モル)を添加することにより、二酸
化珪素の過飽和溶液から成る処理液を準備した。
溶液に二酸化珪素(工業用シリカゲル)を溶解させて二
酸化珪素の飽和溶液とし、該飽和溶液300mlの中に
長さ50mm、幅25mm、且つ厚さ3mmのアルミニ
ウム板(約0.38モル)を添加することにより、二酸
化珪素の過飽和溶液から成る処理液を準備した。
【0064】次いで、処理液に超音波振動を印加しなが
ら貼り合わせ中間体を処理液中に16時間浸漬した後、
貼り合わせ中間体を処理液中から取り出し、該貼り合わ
せ中間体を水洗し、乾燥することにより、サンプルAを
得た。
ら貼り合わせ中間体を処理液中に16時間浸漬した後、
貼り合わせ中間体を処理液中から取り出し、該貼り合わ
せ中間体を水洗し、乾燥することにより、サンプルAを
得た。
【0065】サンプルAとは別にSiO2膜200の膜
厚測定用のサンプルBをサンプルAと同様の手順により
作製した。
厚測定用のサンプルBをサンプルAと同様の手順により
作製した。
【0066】サンプルBのプラスチック基板101とプ
ラスチック基板102との貼り合わせ面を剥離して流路
103の内壁面に被膜したSiO2膜200の膜厚を測
定した。膜厚の測定方法としては、SiO2膜の被膜処
理前にサンプルBの流路103の内壁面の一部にマスキ
ング剤の塗布を行い、分解後にマスキング剤を剥がし、
マスキング剤が塗布されていた部分と塗布されていなか
った部分との段差を触針膜厚計により測定する段差測定
法を用いた。測定の結果、得られたSiO2膜200の
膜厚は50nmであった。
ラスチック基板102との貼り合わせ面を剥離して流路
103の内壁面に被膜したSiO2膜200の膜厚を測
定した。膜厚の測定方法としては、SiO2膜の被膜処
理前にサンプルBの流路103の内壁面の一部にマスキ
ング剤の塗布を行い、分解後にマスキング剤を剥がし、
マスキング剤が塗布されていた部分と塗布されていなか
った部分との段差を触針膜厚計により測定する段差測定
法を用いた。測定の結果、得られたSiO2膜200の
膜厚は50nmであった。
【0067】また、サンプルBの流路103及び貫通孔
104の内壁面のSiO2膜200を5万倍の走査型電
子顕微鏡で観察した結果、流路103の内壁面のSiO
2膜200の表面に凸凹が見られず、平滑な表面を呈し
ており、且つ貫通孔104の内壁面もSiO2膜200
によって被膜されていることが認められた。
104の内壁面のSiO2膜200を5万倍の走査型電
子顕微鏡で観察した結果、流路103の内壁面のSiO
2膜200の表面に凸凹が見られず、平滑な表面を呈し
ており、且つ貫通孔104の内壁面もSiO2膜200
によって被膜されていることが認められた。
【0068】実施例2 次に、上述した図3の製造方法におけるステップS30
3とステップS304の順序を入れ替えて分析用チップ
部材のサンプルCを作製した。
3とステップS304の順序を入れ替えて分析用チップ
部材のサンプルCを作製した。
【0069】実施例2におけるプラスチック基板101
及びプラスチック基板102の形状、製造方法は実施例
1と同じであり、処理液も実施例1と同じであった。
及びプラスチック基板102の形状、製造方法は実施例
1と同じであり、処理液も実施例1と同じであった。
【0070】実施例2では、まず処理液に超音波振動を
印加しながらプラスチック基板101及びプラスチック
基板102を処理液中に16時間漬けた後、これらのプ
ラスチック基板を処理液中から取り出し、これらのプラ
スチック基板を水洗し、乾燥させた。プラスチック基板
101の接合面101aにプラスチック基板102をエ
ポキシ系有機接着剤を使用して接着することにより、サ
ンプルCを得た。
印加しながらプラスチック基板101及びプラスチック
基板102を処理液中に16時間漬けた後、これらのプ
ラスチック基板を処理液中から取り出し、これらのプラ
スチック基板を水洗し、乾燥させた。プラスチック基板
101の接合面101aにプラスチック基板102をエ
ポキシ系有機接着剤を使用して接着することにより、サ
ンプルCを得た。
【0071】サンプルCとは別にSiO2膜200の膜
厚測定用のサンプルDをサンプルCと同様の手順により
作製した。
厚測定用のサンプルDをサンプルCと同様の手順により
作製した。
【0072】サンプルDのSiO2膜200の膜厚をサ
ンプルBと同じ測定方法により測定した。測定の結果、
得られたSiO2膜200の膜厚は50nmであること
が認められた。
ンプルBと同じ測定方法により測定した。測定の結果、
得られたSiO2膜200の膜厚は50nmであること
が認められた。
【0073】さらに、サンプルDの流路103及び貫通
孔104の内壁面のSiO2膜200を5万倍の走査型
電子顕微鏡で観察した結果、流路103の内壁面のSi
O2膜200は表面に凸凹が見られず、平滑な表面を呈
しており、且つ貫通孔104の内壁面もSiO2膜20
0によって被膜されていることが認められた。
孔104の内壁面のSiO2膜200を5万倍の走査型
電子顕微鏡で観察した結果、流路103の内壁面のSi
O2膜200は表面に凸凹が見られず、平滑な表面を呈
しており、且つ貫通孔104の内壁面もSiO2膜20
0によって被膜されていることが認められた。
【0074】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1記
載の微小流路素子及び請求項3記載の微小流路素子の製
造方法によれば、流路の内壁面は二酸化珪素膜で被膜さ
れているので、流路の内壁面は強酸に対する化学的耐久
性を備えることができる。従って、ガラス基板の代わり
にプラスチック板によって微小流路素子を構成できるこ
とに加え、微小流路素子を微量分析に繰り返し使用して
も、流路の内壁面が強酸等により劣化して平滑性が損な
われることがない。その結果、コストダウンが容易であ
ることに加え、微量分析に繰り返し使用した後も、微量
分析を正確に行うことができる。
載の微小流路素子及び請求項3記載の微小流路素子の製
造方法によれば、流路の内壁面は二酸化珪素膜で被膜さ
れているので、流路の内壁面は強酸に対する化学的耐久
性を備えることができる。従って、ガラス基板の代わり
にプラスチック板によって微小流路素子を構成できるこ
とに加え、微小流路素子を微量分析に繰り返し使用して
も、流路の内壁面が強酸等により劣化して平滑性が損な
われることがない。その結果、コストダウンが容易であ
ることに加え、微量分析に繰り返し使用した後も、微量
分析を正確に行うことができる。
【0075】請求項2記載の微小流路素子及び請求項4
記載の微小流路素子の製造方法によれば、二酸化珪素膜
は、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸溶液から成
る処理液に接合された樹脂成型部品を浸漬することによ
って被膜されるので、二酸化珪素膜の表面は平滑な形状
を呈することができる。
記載の微小流路素子の製造方法によれば、二酸化珪素膜
は、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸溶液から成
る処理液に接合された樹脂成型部品を浸漬することによ
って被膜されるので、二酸化珪素膜の表面は平滑な形状
を呈することができる。
【0076】請求項5記載の微小流路素子の製造方法に
よれば、被膜工程において、処理液に超音波振動を印加
するので、流路から空気泡を除去することができる。
よれば、被膜工程において、処理液に超音波振動を印加
するので、流路から空気泡を除去することができる。
【0077】請求項6記載の微小流路素子の製造方法に
よれば、被覆工程の前において、2つの樹脂成型部品の
表面にプライマー処理を行うので、強固な付着力を持つ
二酸化珪素膜を得ることができる。
よれば、被覆工程の前において、2つの樹脂成型部品の
表面にプライマー処理を行うので、強固な付着力を持つ
二酸化珪素膜を得ることができる。
【図1】本発明の実施の形態に係る微小流路素子から成
る分析用チップ部材の概略構成の分解斜視図である。
る分析用チップ部材の概略構成の分解斜視図である。
【図2】図1のII−II線に沿った断面図である。
【図3】図1の分析用チップ部材100の製造方法のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図4】従来の分析用チップ部材の概略構成を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
100,400 分析用チップ部材 101,102 プラスチック基板 101a 接合面 101b 反対の面 103,404 流路 104a〜104d,406a〜406d 貫通孔 200 SiO2膜 401,402,403 ガラス基板 405a〜405d バッファ溜
Claims (6)
- 【請求項1】 分析対象試料の注入口及び排出口、並び
に分析用媒体の注入口及び排出口を有する流路を備え、
紫外又は可視光領域における透過性を有する2つの樹脂
成型部品を接合して構成される微少流路素子において、
前記各注入口及び各排出口を含む前記流路の内壁を二酸
化珪素膜で被覆したことを特徴とする微少流路素子。 - 【請求項2】 前記二酸化珪素膜は、二酸化珪素を過飽
和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理液に前記接合さ
れた樹脂成型部品を浸漬することによって被覆されたこ
とを特徴とする請求項1記載の微少流路素子。 - 【請求項3】 分析対象試料の注入口及び排出口、並び
に分析用媒体の注入口及び排出口を有する流路を備え、
紫外又は可視光領域における透過性を有する2つの樹脂
成型部品の貼り合わせ体からなる微小流路素子の製造方
法であって、少なくとも一方の樹脂成型部品の表面に前
記流路となる溝が形成された樹脂成型部品同士を貼り合
わせて内部に前記流路が形成された貼り合わせ体を作製
する貼り合わせ体作製工程と、前記貼り合わせ体を二酸
化珪素膜で被覆する被覆工程とを有することを特徴とす
る微少流路素子の製造方法。 - 【請求項4】 前記被覆工程は、前記貼りあわせ体を二
酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸溶液から成る処理
液に浸漬することにより、前記流路の内壁に前記二酸化
珪素膜を析出させることから成ることを特徴とする請求
項3記載の微少流路素子の製造方法。 - 【請求項5】 前記被覆工程において、前記処理液に超
音波振動を印加することを特徴とする請求項4記載の微
少流路素子の製造方法。 - 【請求項6】 前記被覆工程の前において、前記2つの
樹脂成型部品の表面にプライマー処理を行うことを特徴
とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の微少流路
素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000333036A JP2002139419A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 微小流路素子及びその製造方法 |
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JP2000333036A JP2002139419A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 微小流路素子及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002139419A true JP2002139419A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18809170
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000333036A Withdrawn JP2002139419A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 微小流路素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002139419A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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