JP2009233532A - Liquid supply cartridge for microfluidic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid supply cartridge for a microfluidic device, which has a comparatively simple structure, from which a liquid such as a liquid chemical to be supplied from the outside can be injected easily and highly precisely into the microfluidic device and from which the liquid hardly leaks to the surroundings. <P>SOLUTION: The liquid supply cartridge 1, which is used for supplying the liquid to the microfluidic device 2, is provided with a gas generation chamber 3 and a liquid housing chamber 5 which are formed in a cartridge main body 6 while interposing a partition wall 4 between them. A light-responsive gas generating material 10 which is irradiated with light to generate a gas is housed in the gas generation chamber 3. The liquid 9 is housed in the liquid housing chamber 5. A gas flow passage 4a which allows the gas to pass therethrough but does not allow the liquid to pass therethrough is formed on the partition wall 4. A liquid supply port 7c is arranged in the cartridge main body 6 to supply the liquid to the outside from the liquid housing chamber 5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロ流体デバイスに用いられる液体供給カートリッジであって、より詳細には、マイクロ流体デバイスに組み合わされて用いられ、該マイクロ流体デバイスに必要な薬液などをマイクロ流体デバイスの外部からマイクロ流体デバイスのマイクロ流路等に供給することを可能とする液体供給カートリッジに関する。   The present invention relates to a liquid supply cartridge used in a microfluidic device, and more specifically, used in combination with a microfluidic device, and a liquid medicine necessary for the microfluidic device is transferred from the outside of the microfluidic device to the microfluidic device. The present invention relates to a liquid supply cartridge that can be supplied to a microchannel or the like of a device.

従来、マイクロスケール・トータル・アナリシス・システム(μTAS)またはマイクロチップなどと名付けられている、微細流路構造を有するデバイスが種々提案されている。ここでは、基板内に、5μm〜2mm程度の幅の流路が形成されており、該流路をマイクロ流体が搬送され、マイクロ流体の混合またはマイクロ流体中の成分の反応、もしくは分析等が行われる。   Conventionally, various devices having a fine channel structure, which are named as a microscale total analysis system (μTAS) or a microchip, have been proposed. Here, a channel having a width of about 5 μm to 2 mm is formed in the substrate, and the microfluid is transported through the channel to perform mixing of the microfluid or reaction of components in the microfluid or analysis. Is called.

上記μTASやマイクロチップでは、取り扱う液体の量が非常に少ないため、デバイスの小型化を進めることができる。従って、この種のマイクロ流体デバイスは、携帯型のデバイスとすることができ、臨床現場や測定現場等に容易に持ち運ぶことができる。   In the above-mentioned μTAS and microchip, since the amount of liquid to be handled is very small, the device can be miniaturized. Therefore, this type of microfluidic device can be a portable device and can be easily carried to a clinical site or a measurement site.

上記マイクロ流体デバイスは、遺伝子解析、臨床診断、薬効物質スクリーニング、タンパク質結晶化、または化学物質分析などの様々な用途に用いられ得る。このようなマイクロ流体分析デバイスは、通常、大きさ10mm×10mm〜200mm×200mm、厚み0.5mm〜5mm程度の矩形板状の形状を有する。   The microfluidic device can be used for various applications such as genetic analysis, clinical diagnosis, medicinal substance screening, protein crystallization, or chemical substance analysis. Such a microfluidic analysis device usually has a rectangular plate shape having a size of 10 mm × 10 mm to 200 mm × 200 mm and a thickness of about 0.5 mm to 5 mm.

ところで、マイクロ流体分析デバイスに分析等に必要な薬液等の液体を最初に注入しておけば、外部から新たに薬液を注入する必要はない。しかしながら、液体によっては、保存している間に乾燥したり、輸送中にマイクロ流体デバイス内に設けられているセンサ部等の他の要素を汚染したりするおそれがある。そのため、使用直前に薬液などの液体を注入することが望ましい場合がある。   Incidentally, if a liquid such as a chemical solution required for analysis or the like is first injected into the microfluidic analysis device, it is not necessary to inject a new chemical solution from the outside. However, some liquids may dry during storage or contaminate other elements such as a sensor unit provided in the microfluidic device during transportation. Therefore, it may be desirable to inject a liquid such as a chemical immediately before use.

下記の特許文献1には、使用に先立ち、外部から薬液を注入し得るマイクロチップが開示されている。このマイクロチップでは、薬液注入部分がエラストマーなどの弾性材料で封止されている。薬液の注入に際しては、中空針により弾性材料からなる部分を貫通し、外部から中空針を介して薬液が注入される。   Patent Document 1 below discloses a microchip capable of injecting a chemical solution from the outside prior to use. In this microchip, the chemical solution injection portion is sealed with an elastic material such as an elastomer. When injecting the chemical solution, the hollow needle penetrates the portion made of the elastic material, and the chemical solution is injected from the outside through the hollow needle.

他方、下記の特許文献2には、電気浸透流を利用した薬液溜まり付き電気浸透流ポンプが開示されている。ここでは、水のようなプロトン性溶媒あるいはイオン溶媒を搬送媒体として用いた電気浸透流ポンプが利用されている。上記搬送媒体を移動させ、それによって搬送媒体とガスを介して連結された薬液がマイクロ流体デバイス内に注入される。
特開2005−118736号公報 特開2006−22807号公報
On the other hand, Patent Document 2 below discloses an electroosmotic flow pump with a chemical reservoir that uses electroosmotic flow. Here, an electroosmotic pump using a protic solvent such as water or an ionic solvent as a carrier medium is used. The carrier medium is moved, whereby a chemical solution connected to the carrier medium via gas is injected into the microfluidic device.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-118736 JP 2006-22807 A

特許文献1に記載の中空針を利用した薬液注入方法では、中空針が刺通された部分の周囲に薬液が漏れるおそれがあった。また、操作を停止したとしても、注入がすぐに停止しないため、薬液注入量を高精度に制御することが困難であった。さらに、中空針が刺通される薬液注入部分の容積をある程度大きくしなければ、中空針による薬液注入を円滑に行うことができない。そのため、デッドボリュームが大きくなりがちであった。   In the chemical solution injection method using the hollow needle described in Patent Document 1, the chemical solution may leak around the portion where the hollow needle is pierced. Moreover, even if the operation is stopped, the injection does not stop immediately, so that it is difficult to control the injection amount of the chemical solution with high accuracy. Furthermore, unless the volume of the drug solution injection portion through which the hollow needle is pierced is increased to some extent, the drug solution injection by the hollow needle cannot be performed smoothly. For this reason, the dead volume tends to increase.

他方、特許文献2に記載の電気浸透流ポンプを用いた薬液注入構造では、薬液と搬送媒体とをガスを介して連結して、搬送媒体を移動させる必要があるため、構造が複雑になりがちであった。また、薬液に水などの搬送媒体が混じると、濃度が変化したり、pHが変化したりした。pHが変化した搬送媒体が薬液に混じると、特にpHがアルカリ側にシフトすると、薬液や被分析液に含まれる蛋白質が変性したり、劣化したりするおそれもあった。   On the other hand, in the chemical liquid injection structure using the electroosmotic flow pump described in Patent Document 2, it is necessary to connect the chemical liquid and the transport medium via gas and move the transport medium, so that the structure tends to be complicated. Met. Moreover, when a carrier medium such as water was mixed with the chemical solution, the concentration changed or the pH changed. When the transport medium having a changed pH is mixed with the chemical, particularly when the pH is shifted to the alkali side, the protein contained in the chemical or the liquid to be analyzed may be denatured or deteriorated.

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、比較的簡単な構造を有するにもかかわらず、注入に際しての液漏れが生じ難く、外部からマイクロ流体デバイスに薬液などの液体を容易にかつ高精度に注入することを可能とするマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジを提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to prevent liquid leakage at the time of injection despite having a relatively simple structure, and to easily apply a liquid such as a chemical solution to the microfluidic device from the outside. Another object of the present invention is to provide a liquid supply cartridge for a microfluidic device that can be injected with high accuracy.

本発明によれば、マイクロ流体デバイスに液体を供給するために用いられるマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジであって、ガス発生室と、ガス発生室と仕切壁を介して設けられた液体収納室とを有するカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体の前記ガス発生室に収納されており、光照射によりガスを発生する光応答性光応答性ガス発生材料と、前記液体収納室に収納された液体とを備え、前記カートリッジ本体の前記仕切壁には、前記ガス発生室と前記液体収納室とを連通しており、ガスは通過させるが、液体を通過させないガス流路が形成されており、かつ前記カートリッジ本体には、前記液体収納室から液体を外部に供給するための液体供給口が設けられていることを特徴とする、マイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジが提供される。   According to the present invention, there is provided a liquid supply cartridge for a microfluidic device used for supplying a liquid to a microfluidic device, the gas generating chamber, and a liquid storage chamber provided via the gas generating chamber and the partition wall. A cartridge main body, a photoresponsive photoresponsive gas generating material that is stored in the gas generating chamber of the cartridge main body and generates gas by light irradiation, and a liquid stored in the liquid storing chamber. The partition wall of the cartridge body communicates the gas generation chamber and the liquid storage chamber, and is formed with a gas flow path that allows gas to pass but does not allow liquid to pass. The liquid supply cart for the microfluidic device is provided with a liquid supply port for supplying a liquid from the liquid storage chamber to the outside. Tsu Di is provided.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジのある特定の局面では、前記カートリッジ本体の表面に凸部が設けられており、該凸部に前記液体供給口が開口しており、前記凸部がマイクロ流体デバイスの液体供給開口部に嵌合されるように構成されている。この場合には、カートリッジ本体に設けられた凸部をマイクロ流体デバイスの液体供給開口部に嵌合することにより、マイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジをマイクロ流体デバイスに容易に連結することができる。   In a specific aspect of the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, a convex portion is provided on the surface of the cartridge body, the liquid supply port is opened in the convex portion, and the convex portion is It is configured to be fitted into the liquid supply opening of the microfluidic device. In this case, the liquid supply cartridge for the microfluidic device can be easily connected to the microfluidic device by fitting the convex portion provided on the cartridge body into the liquid supply opening of the microfluidic device.

本発明の他の特定の局面では、前記カートリッジ本体の表面に凹部が形成されており、該凹部に前記液体供給口が開口しており、該凹部がマイクロ流体デバイスの液体供給用開口部を有する凸部に嵌合するように構成されている。このように、カートリッジ本体の外表面に凹部が形成され、マイクロ流体デバイスの液体供給部に該凹部と嵌合する凸部が設けられていてもよく、その場合においても、同様にマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジのカートリッジ本体の凹部を、マイクロ流体デバイスの上記凸部に嵌合するだけで、液体供給カートリッジをマイクロ流体デバイスに容易に連結することができる。   In another specific aspect of the present invention, a concave portion is formed on the surface of the cartridge main body, the liquid supply port is opened in the concave portion, and the concave portion has a liquid supply opening of the microfluidic device. It is comprised so that it may fit in a convex part. As described above, the concave portion is formed on the outer surface of the cartridge body, and the liquid supply portion of the microfluidic device may be provided with a convex portion that fits into the concave portion. The liquid supply cartridge can be easily connected to the microfluidic device simply by fitting the concave portion of the cartridge main body of the liquid supply cartridge into the convex portion of the microfluidic device.

該凹部の前記液体供給口には、液体供給口を塞ぐ液体シール材が付加されていてもよい。マイクロ流体デバイスの上記凸部が勘合することによって液体シール材が破られ、液体供給が可能となる。液体シール材は、保管、輸送の際に液体が漏洩することを防ぐ。液体シール材は、液体をシールし、凸部の嵌合によりシールが破られるものであれば何でもよいが、例えば、金属箔、プラスチックフィルム、またはこれらの積層体が好適に用いられる。なかでも、アルミ箔、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等にホットメルト接着剤を塗付したものが好適に用いられる。   A liquid sealing material for closing the liquid supply port may be added to the liquid supply port of the recess. By fitting the convex portions of the microfluidic device, the liquid sealing material is broken, and the liquid can be supplied. The liquid sealant prevents liquid from leaking during storage and transportation. The liquid sealing material may be anything as long as it seals the liquid and the seal is broken by the fitting of the convex portions. For example, a metal foil, a plastic film, or a laminate thereof is preferably used. Of these, aluminum foil, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyamide and the like coated with a hot melt adhesive are preferably used.

本発明においては、好ましくは、前記カートリッジ本体が、前記液体収納室及び前記仕切壁を有する第1のカートリッジ本体部材と、前記第1のカートリッジ本体部材に着脱自在に取り付けられるように構成されており、前記第1のカートリッジ本体部材に取り付けられた際に、第1のカートリッジ本体部材との間で前記ガス発生室を形成する第2のカートリッジ本体部材とを備える。この場合には、第2のカートリッジ本体部材を第1のカートリッジ本体部材から取り外して、光応答性ガス発生材料を取り出し、新たな光応答性ガス発生材料に交換することができる。そして、交換後に、第1のカートリッジ本体部材を第2のカートリッジ本体部材に取り付ければよい。従って、光応答性ガス発生材料の交換が可能となる。   In the present invention, preferably, the cartridge body is configured to be detachably attached to the first cartridge body member having the liquid storage chamber and the partition wall and the first cartridge body member. And a second cartridge body member that forms the gas generation chamber with the first cartridge body member when attached to the first cartridge body member. In this case, the second cartridge main body member can be detached from the first cartridge main body member, the photoresponsive gas generating material can be taken out and replaced with a new photoresponsive gas generating material. Then, after replacement, the first cartridge body member may be attached to the second cartridge body member. Accordingly, the photoresponsive gas generating material can be exchanged.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジのさらに他の特定の局面では、前記ガス流路の横断面における最大寸法が2mm以下である。すなわち、ガス流路がマイクロチャネル化されていてもよい。この場合には、ガス流路のマイクロチャネル化によって、ガスと液体の接触界面の曲率半径が小さいときにも、液体収納室内に液体が取り残されたままガスだけが液体供給口から排出されることを防止することができる。ガス流路一本の流体経路であってもよいし、途中で分岐し再び合流する流体経路であってもよい。ガス流路は、粗な多孔体を用いて実現されるような、何度も多重に分岐合流を繰り返す流体経路であってもよい。   In still another specific aspect of the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, the maximum dimension in the cross section of the gas flow path is 2 mm or less. That is, the gas flow path may be microchanneled. In this case, only the gas is discharged from the liquid supply port while the liquid is left in the liquid storage chamber even when the radius of curvature of the contact interface between the gas and the liquid is small due to the microchannel of the gas flow path. Can be prevented. The fluid path may be a single gas flow path, or may be a fluid path that branches off and joins again. The gas flow path may be a fluid path that repeats branching and merging multiple times as realized by using a rough porous body.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジの他のさらに別の特定の局面では、前記液体を前記液体供給口に向かってスパイラル状に送液するためのガイドが、前記液体収納室に収納されている。この場合には、上記ガイドによって、液体がスパイラル状に液体収納室内を進行するため、液体供給口からガスと共に液体を効率的にマイクロ流体デバイスに供給することができる。   In still another specific aspect of the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, a guide for sending the liquid in a spiral shape toward the liquid supply port is stored in the liquid storage chamber. ing. In this case, since the liquid travels spirally in the liquid storage chamber by the guide, the liquid can be efficiently supplied to the microfluidic device together with the gas from the liquid supply port.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジのさらに他の特定の局面では、前記カートリッジ本体に、前記ガス発生材料にエネルギーを付与するためのエネルギー源が一体に固定されている。この場合には、エネルギー源がカートリッジ本体に一体化されているため、外部のエネルギー源を必要としない。   In still another specific aspect of the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, an energy source for applying energy to the gas generating material is integrally fixed to the cartridge body. In this case, since the energy source is integrated with the cartridge body, no external energy source is required.

好ましくは、エネルギー源は、カートリッジ本体に着脱自在に取り付けられ、その場合には、エネルギー源を交換可能とすることができる。また、エネルギー源の取り外しを可能とし、マイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジの全体の寸法を小さくし、持ち運びを容易とすることができる。   Preferably, the energy source is detachably attached to the cartridge body, and in this case, the energy source can be exchanged. Further, the energy source can be removed, the overall size of the liquid supply cartridge for the microfluidic device can be reduced, and the carrying can be facilitated.

また、本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジでは、カートリッジ本体内に、上記液体収納室及び該液体収納室に対応した液体供給口とが複数組設けられていてもよく、その場合には、1つのカートリッジ本体から、複数の液体供給口を利用してマイクロ流体デバイスに液体を並列的に供給することができる。   In the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, a plurality of sets of the liquid storage chamber and the liquid supply ports corresponding to the liquid storage chamber may be provided in the cartridge body. Liquid can be supplied in parallel from one cartridge body to the microfluidic device using a plurality of liquid supply ports.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジにおけるガス発生材料は、光、熱または電気エネルギーなどの様々なエネルギーを与えられることにより、ガスを発生する適宜の材料から形成され得る。本発明では、好ましくは、上記ガス発生材料は、光を照射されることによりガスを発生するガス発生材料である。この場合には、光の照射により、ガスを発生させることができるので、加熱などによる蛋白質などの変性や劣化が生じ難い。   The gas generating material in the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention can be formed from an appropriate material that generates gas when given various energy such as light, heat, or electric energy. In the present invention, preferably, the gas generating material is a gas generating material that generates gas when irradiated with light. In this case, since gas can be generated by irradiation with light, denaturation and deterioration of proteins and the like due to heating are unlikely to occur.

また、光の照射のオン・オフによりガスを速やかに発生させ、かつガスの発生を速やかに停止させることも可能になる。   Further, it is possible to quickly generate gas and to quickly stop the generation of gas by turning on / off light irradiation.

ガス発生材料は、光を照射されることによりガスを発生する光応答性ガス発生材料であってもよい。光応答性ガス発生材料としては、光分解反応により直接ガスを発生する材料のほか、光反応する第1の材料と、第1の材料が光反応することにより得られる生成物と反応してガスを発生する第2の材料とを含むものなどが挙げられる。光応答性ガス発生材料を用いる場合、加熱の必要がなく、熱による薬液中の蛋白質などの変性や劣化が生じ難い。   The gas generating material may be a photoresponsive gas generating material that generates gas when irradiated with light. As a photoresponsive gas generating material, in addition to a material that directly generates a gas by a photolysis reaction, a gas reacts with a first material that undergoes a photoreaction and a product obtained by the photoreaction of the first material. And a second material that generates the above. When using a photoresponsive gas generating material, there is no need for heating, and it is difficult for the protein in the chemical solution to be denatured or deteriorated by heat.

また、光の照射のオン・オフによりガスを速やかに発生させ、かつガスの発生を速やかに停止させることも可能になる。   Further, it is possible to quickly generate gas and to quickly stop the generation of gas by turning on / off light irradiation.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジでは、より好ましくは、前記カートリッジ本体の前記ガス発生室が臨む部分の少なくとも一部にガス発生材料に光を照射するための透光性の光学窓が設けられている。この場合には、光学窓を介して光を照射することにより、ガス発生材料から速やかにガスを発生させることができる。   In the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, more preferably, a translucent optical window for irradiating the gas generating material with light on at least a part of the portion of the cartridge body facing the gas generating chamber. Is provided. In this case, gas can be rapidly generated from the gas generating material by irradiating light through the optical window.

また、本発明に係る液体供給カートリッジでは、好ましくは、前記光学窓から前記ガス発生室内に光を照射するための光源が前記カートリッジ本体に着脱自在に固定されている。この場合には、上記光源をカートリッジ本体の着脱自在とすることができるので、光源の交換が容易である。   In the liquid supply cartridge according to the present invention, it is preferable that a light source for irradiating light from the optical window into the gas generation chamber is detachably fixed to the cartridge body. In this case, since the light source can be detachable from the cartridge body, the light source can be easily replaced.

本発明に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジによれば、光、熱または電気エネルギーの付与により、ガス発生室に収納されているガス発生材料からガスが発生し、ガスが仕切壁のガス流路を通り、液体収納室に至る。そして、液体収納室内の液体が、移動してきたガスの圧力により移動し、液体供給口から排出される。そのため、液体供給口をマイクロ流体デバイスの液体供給部分に連結しておくだけで、液体を速やかにマイクロ流体デバイスに供給することが可能とする。   According to the liquid supply cartridge for a microfluidic device according to the present invention, gas is generated from the gas generating material accommodated in the gas generation chamber by the application of light, heat, or electrical energy, and the gas flows through the gas flow path of the partition wall. Through to the liquid storage chamber. Then, the liquid in the liquid storage chamber moves due to the pressure of the gas that has moved, and is discharged from the liquid supply port. Therefore, the liquid can be quickly supplied to the microfluidic device only by connecting the liquid supply port to the liquid supply portion of the microfluidic device.

従来の中空針を用いた液体注入方法では、周囲への液漏れが生じたり、デッドボリュームが大きくならざるを得なかったが、本発明によれば、周囲への液漏れは生じ難い。また、中空針を刺通させる操作等を必要としないため、デッドボリュームも小さくすることができる。さらに、電気浸透流ポンプを用いた複雑な構造を必要としないため、本発明の液体供給カートリッジでは構造の簡略化を図ることも可能となる。例えば、電気浸透流ポンプでは、pHの影響を避けるために、薬液と搬送媒体とを気泡を介して直接接触しないように連結する必要があったが、本発明によれば、このような工夫は必要なくなる。   In the conventional liquid injection method using a hollow needle, liquid leakage to the surroundings or dead volume has to be increased, but according to the present invention, liquid leakage to the surroundings hardly occurs. Further, since an operation for piercing the hollow needle is not required, the dead volume can be reduced. Further, since a complicated structure using an electroosmotic flow pump is not required, the structure of the liquid supply cartridge of the present invention can be simplified. For example, in an electroosmotic flow pump, in order to avoid the influence of pH, it is necessary to connect the chemical solution and the transport medium so as not to be in direct contact via air bubbles. No longer needed.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.

図1(a)は、本発明の一実施形態に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジがマイクロ流体デバイスに連結された状態を示す部分切欠正面断面図であり、(b)は、該液体供給カートリッジをマイクロ流体デバイスに連結する工程を説明するための略図的斜視図であり、図2は、本実施形態の液体供給カートリッジを示す正面断面図である。   FIG. 1 (a) is a partially cutaway front sectional view showing a state in which a liquid supply cartridge for a microfluidic device according to an embodiment of the present invention is connected to the microfluidic device, and (b) is the liquid supply cartridge. FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining a process of connecting the liquid to the microfluidic device, and FIG. 2 is a front sectional view showing the liquid supply cartridge of this embodiment.

図1(b)に示すように、本実施形態の液体供給カートリッジ1は、マイクロ流体デバイス2の液体供給開口部2aから液体をマイクロ流体デバイス2に供給するのに用いられるものである。   As shown in FIG. 1B, the liquid supply cartridge 1 of this embodiment is used to supply liquid from the liquid supply opening 2 a of the microfluidic device 2 to the microfluidic device 2.

上記マイクロ流体デバイス2については、特に限定されず、従来より周知のμTASまたはマイクロチップなどを用いることができる。前述したようにと、この種のマイクロ流体デバイスは、通常、大きさ10mm×10mm〜200mm×200mm、厚み0.5mm〜5mm程度の矩形板状の形状であり、人が携帯し得る寸法を有する。そして、マイクロ流体デバイス2内では、5μm〜2mm程度の幅の流路が形成されており、該流路をマイクロ流体が搬送される。そして、マイクロ流体の混合、反応、分析等が内部で行われる。   The microfluidic device 2 is not particularly limited, and a conventionally known μTAS or microchip can be used. As described above, this type of microfluidic device is generally a rectangular plate shape having a size of about 10 mm × 10 mm to 200 mm × 200 mm and a thickness of about 0.5 mm to 5 mm, and has a size that can be carried by a person. . In the microfluidic device 2, a channel having a width of about 5 μm to 2 mm is formed, and the microfluid is conveyed through the channel. Microfluid mixing, reaction, analysis, and the like are performed internally.

上記分析等に必要な薬液は、マイクロ流体デバイス2に当初から収納されていてもよい。しかしながら、薬液によっては、保存時に乾燥してしまったり、輸送時にマイクロ流体デバイス内の電極やセンサ部などを汚染するおそれがある。そのため、本実施形態の液体供給カートリッジ1を用いて、使用時に薬液などの液体を注入することが好ましい。   The chemical solution necessary for the analysis or the like may be stored in the microfluidic device 2 from the beginning. However, some chemical solutions may dry out during storage, or may contaminate the electrodes, sensor portions, etc. in the microfluidic device during transportation. Therefore, it is preferable to inject a liquid such as a chemical at the time of use using the liquid supply cartridge 1 of the present embodiment.

液体供給カートリッジ1は、上記のように、外部からマイクロ流体デバイス2に液体を供給するために用いられるものである。   As described above, the liquid supply cartridge 1 is used for supplying a liquid to the microfluidic device 2 from the outside.

図2に示すように、液体供給カートリッジ1は、ガス発生室3と、仕切壁4を介してガス発生室3と隔てられた液体収納室5とを有するカートリッジ本体6を備える。本実施形態では、カートリッジ本体6は、第1のカートリッジ本体部材7と、第2のカートリッジ本体部材8とを有する。第1,第2のカートリッジ本体部材7,8は、いずれも、略円筒状の形状を有する。第1のカートリッジ本体部材7内には、上記液体収納室5が形成されており、液体収納室5内に、液体9が収納されている。この液体9としては、後述するように、マイクロ流体デバイス2に供給する目的に応じて、薬液等の様々な液体が用いられる。   As shown in FIG. 2, the liquid supply cartridge 1 includes a cartridge main body 6 having a gas generation chamber 3 and a liquid storage chamber 5 separated from the gas generation chamber 3 through a partition wall 4. In the present embodiment, the cartridge main body 6 includes a first cartridge main body member 7 and a second cartridge main body member 8. The first and second cartridge body members 7 and 8 both have a substantially cylindrical shape. The liquid storage chamber 5 is formed in the first cartridge body member 7, and the liquid 9 is stored in the liquid storage chamber 5. As this liquid 9, various liquids, such as a chemical | medical solution, are used according to the objective supplied to the microfluidic device 2, so that it may mention later.

上記液体9を収納し、かつ後述するガスの圧力により液体9を排出し得る容積を有する限り、液体収納室5の寸法及び形状は特に限定されるものではない。   The dimensions and shape of the liquid storage chamber 5 are not particularly limited as long as the liquid 9 is stored and has a volume capable of discharging the liquid 9 by the gas pressure described later.

図2では、上記第1のカートリッジ本体部材7の下面7aから下方に突出した凸部7bが形成されている。この凸部7bを上下方向に貫通するように、液体供給口7cが形成されている。なお、液体供給口7cの径は、図2に示すように、液体供給口7cの下端が下方を向いている状態においても、液体9が重力によっては下方に流下しない程度の径にされている。すなわち、図1(b)に示すように、マイクロ流体デバイス2の上方から液体供給カートリッジ1を近接させるに際し、凸部7bが下方を向いている場合であっても、液体9がその状態では漏れないように、上記液体供給口7cの径が選択されている。このような液体供給口7cの径は、液体9の粘度等によっても異なるが、例えば、20μm〜500μm以下とすればよい。液体供給口7cの断面は、必ずしも丸である必要はなく、扁平形状であってもよい。液体供給口7cの断面が扁平形状である場合には、短径が20μm〜500μm以下であればよい。   In FIG. 2, a convex portion 7b protruding downward from the lower surface 7a of the first cartridge body member 7 is formed. A liquid supply port 7c is formed so as to penetrate the convex portion 7b in the vertical direction. In addition, as shown in FIG. 2, the diameter of the liquid supply port 7c is set to such a diameter that the liquid 9 does not flow downward due to gravity even when the lower end of the liquid supply port 7c faces downward. . That is, as shown in FIG. 1B, when the liquid supply cartridge 1 is approached from above the microfluidic device 2, even if the convex portion 7b faces downward, the liquid 9 leaks in that state. The diameter of the liquid supply port 7c is selected so as not to be present. The diameter of the liquid supply port 7c varies depending on the viscosity of the liquid 9 and the like, but may be 20 μm to 500 μm or less, for example. The cross section of the liquid supply port 7c is not necessarily round, and may be flat. When the cross section of the liquid supply port 7c is a flat shape, the minor axis may be 20 μm to 500 μm or less.

上記液体収納室5の容積は、上記のように特に限定されないが、通常、マイクロ流体デバイス2に液体を供給するのに用いられる用途では、1μL〜1mL程度の容積とされる。   Although the volume of the liquid storage chamber 5 is not particularly limited as described above, it is generally set to a volume of about 1 μL to 1 mL in an application used for supplying a liquid to the microfluidic device 2.

第1のカートリッジ本体部材7の上方には、前述した仕切壁4が配置されている。仕切壁4には、上下方向に延びる複数の貫通孔からなるガス流路4aが形成されている。このガス流路4aを形成している貫通孔の径は、液体9を通過させないが、後述するガスを通過させる大きさとされる。このような貫通孔の径については、特に限定されないが、200nm〜5μm程度とすればよい。   Above the first cartridge body member 7, the partition wall 4 described above is arranged. The partition wall 4 is formed with a gas flow path 4a including a plurality of through holes extending in the vertical direction. The diameter of the through hole forming the gas flow path 4a does not allow the liquid 9 to pass through, but is set to a size that allows the gas described later to pass therethrough. The diameter of such a through hole is not particularly limited, but may be about 200 nm to 5 μm.

なお、本実施形態では、ガス流路4aは、仕切壁4の上面から下面に直線的に延びる貫通孔により形成されていたが、このような上面から下面に直線状に延びる貫通孔に限定されず、斜め方向に延びる貫通孔であってもよく、またガス流路は曲線状であってもよい。さらに、ガス流路は、仕切壁4を多孔質材料で形成し、該多孔質材料の多数の孔を連通させることにより形成されてもよい。この様な多孔質材料としては、粒子合着体や不織布、織布、繊維が並んだ合着体、発泡体を破泡させた材料が好適に用いられる。多孔質材料による仕切壁は、嵌め込み、押さえ込み、接着材による固定等の方法で、第1のカートリッジ本体部材7の一部とすることができる。   In the present embodiment, the gas flow path 4a is formed by a through hole extending linearly from the upper surface to the lower surface of the partition wall 4, but is limited to such a through hole extending linearly from the upper surface to the lower surface. Instead, it may be a through hole extending in an oblique direction, and the gas flow path may be curved. Further, the gas flow path may be formed by forming the partition wall 4 with a porous material and communicating a large number of holes of the porous material. As such a porous material, a particle coalescence, a nonwoven fabric, a woven fabric, a coalescence in which fibers are arranged, or a material in which a foam is broken is preferably used. The partition wall made of the porous material can be made a part of the first cartridge body member 7 by a method such as fitting, pressing, and fixing with an adhesive.

もっとも、本実施形態では、第1のカートリッジ本体部材7が、同一材料より一体に形成されているため、上記貫通孔の形成によりガス流路4aが形成されている。   However, in the present embodiment, since the first cartridge body member 7 is integrally formed of the same material, the gas flow path 4a is formed by forming the through hole.

仕切壁4の表面には、上方に突出するように、管状突出部7dが形成されている。管状突出部7dは、略円筒上の形状を有し、外周側面に、雄ねじが形成されている。そして、この管状突出部7dの内側の空間が、上記ガス発生室3の少なくとも一部を構成している。   A tubular projecting portion 7d is formed on the surface of the partition wall 4 so as to project upward. The tubular protruding portion 7d has a substantially cylindrical shape, and a male screw is formed on the outer peripheral side surface. The space inside the tubular projecting portion 7d constitutes at least a part of the gas generation chamber 3.

他方、第2のカートリッジ本体部材8は、下方に開いた略円筒状の形状を有し、内周側面に、雌ねじ8aが形成されている。また、第2のカートリッジ本体部材8では、雌ねじ8aが形成されている部分よりも上方に、下方に開いた凹部8bが形成されている。この凹部8bは必ずしも設けられずともよく、第2のカートリッジ本体部材8の天板の下面は、雌ねじ8aが形成されている部分の上端に位置していてもよい。   On the other hand, the second cartridge body member 8 has a substantially cylindrical shape opened downward, and has an internal thread 8a formed on the inner peripheral side surface. Further, in the second cartridge main body member 8, a concave portion 8b opened downward is formed above the portion where the female screw 8a is formed. The recess 8b is not necessarily provided, and the lower surface of the top plate of the second cartridge body member 8 may be positioned at the upper end of the portion where the female screw 8a is formed.

第2のカートリッジ本体部材8は、第1のカートリッジ本体部材7に対し、図2に示すように取り付けられ、一体化される。すなわち、雌ねじ8aと、管状突出部7dの外周側面に設けられた雄ねじとがかみ合うようにして、第2のカートリッジ本体部材8を第1のカートリッジ本体部材7に固定し、一体化することができる。そして、必要に応じて、上記第1のカートリッジ本体部材7に対し、第2のカートリッジ本体部材8を上記雌ねじ8aと雄ねじによる固定を開放するように回転させ、第1のカートリッジ本体部材7から第2のカートリッジ本体部材8を取り外すことができる。すなわち、本実施形態では、第2のカートリッジ本体部材8は、第1のカートリッジ本体部材7に対して着脱自在とされている。   The second cartridge body member 8 is attached to and integrated with the first cartridge body member 7 as shown in FIG. That is, the second cartridge body member 8 can be fixed and integrated with the first cartridge body member 7 so that the female thread 8a and the male thread provided on the outer peripheral side surface of the tubular projecting portion 7d are engaged with each other. . Then, if necessary, the second cartridge body member 8 is rotated with respect to the first cartridge body member 7 so as to release the fixation by the female screw 8a and the male screw, and the first cartridge body member 7 The two cartridge body members 8 can be removed. That is, in the present embodiment, the second cartridge body member 8 is detachable from the first cartridge body member 7.

本実施形態では、第1のカートリッジ本体部材7に対し雌ネジが設けられ、第2のカートリッジ本体部材8に雄ネジが設けられているが、第1のカートリッジ本体部材7に対し雄ネジが設けられ、第2のカートリッジ本体部材8に雌ネジが設けられていてもよい。   In the present embodiment, a female screw is provided for the first cartridge body member 7 and a male screw is provided for the second cartridge body member 8, but a male screw is provided for the first cartridge body member 7. The second cartridge body member 8 may be provided with a female screw.

更に、雄ネジには、ネジ山を横断するように切欠が形成されていてもよい。雄ネジに切欠が形成されていると、切欠がネジ込み操作中の空気ベントとして働くので好都合である。   Further, the male screw may be formed with a notch so as to cross the screw thread. A notch formed in the male thread is advantageous because the notch serves as an air vent during the screwing operation.

また、本実施形態では、液体供給カートリッジ1が第1のカートリッジ本体部材7と第2のカートリッジ本体部材8との2部材により構成されているが、液体供給カートリッジ1は、3つ以上の部材により構成されていてもよい。前述のように、本実施形態では、第2のカートリッジ本体部材8は、第1のカートリッジ本体部材7に対して着脱自在とされているが、第2のカートリッジ本体部材8は、第1のカートリッジ本体部材7に対して着脱自在でなくてもよい。すなわち、第1,第2のカートリッジ本体部材7,8は、接着等により接合され、固定されていてもよい。また、カートリッジ本体6は、第1,第2のカートリッジ本体部材7,8を有する構造に限定されるものではない。例えば、合成樹脂一体成形品からなるカートリッジ本体内に、上記仕切壁4で隔てられており、かつそれぞれ蓋で閉じられたガス発生室及び液体供給室を設けておき、蓋を取り外して外部から液体供給室及びガス発生室に光応答性ガス発生材料液体を注入し得る構造としてもよい。   In this embodiment, the liquid supply cartridge 1 is composed of two members, ie, the first cartridge main body member 7 and the second cartridge main body member 8, but the liquid supply cartridge 1 is composed of three or more members. It may be configured. As described above, in the present embodiment, the second cartridge body member 8 is detachable from the first cartridge body member 7, but the second cartridge body member 8 is the first cartridge. The main body member 7 may not be detachable. That is, the first and second cartridge body members 7 and 8 may be joined and fixed by adhesion or the like. The cartridge body 6 is not limited to the structure having the first and second cartridge body members 7 and 8. For example, a gas generation chamber and a liquid supply chamber, which are separated by the partition wall 4 and are each closed by a lid, are provided in a cartridge body made of a synthetic resin integrated molded product, and the lid is removed to allow liquid from the outside. It is good also as a structure which can inject | pour photoresponsive gas generating material liquid into a supply chamber and a gas generation chamber.

図2に戻り、上記第1のカートリッジ本体部材7に対し、第2のカートリッジ本体部材8を取り付け一体化することにより、両者の間に、ガス発生室3が形成されている。すなわち、ガス発生室3は、上記第1のカートリッジ本体部材7の管状突出部7dで囲まれた空間と、上記第2のカートリッジ本体部材8の凹部8bで形成される空間とにより構成されている。   Returning to FIG. 2, the gas generating chamber 3 is formed between the first cartridge body member 7 by attaching and integrating the second cartridge body member 8 to the first cartridge body member 7. That is, the gas generation chamber 3 is constituted by a space surrounded by the tubular protrusion 7 d of the first cartridge body member 7 and a space formed by the recess 8 b of the second cartridge body member 8. .

上記ガス発生室3内には、光応答性ガス発生材料10が予め収納されている。この光応答性ガス発生材料10は、仕切壁4の上面と隙間Aを隔てて配置されている。すなわち、光応答性ガス発生材料10は、下方に落下せず、その上端が第2のカートリッジ本体部材8の全面に固定されている。この隙間Aを設けておくことにより、発生したガスを確実にガス流路4aに導くことができる。従って、光応答性ガス発生材料10と仕切壁4においてガス発生室3側にガス流路が開口している部分と、光応答性ガス発生材料10との間に上記隙間Aを設けることが望ましい。   A photoresponsive gas generating material 10 is stored in the gas generating chamber 3 in advance. The photoresponsive gas generating material 10 is disposed with a gap A between the upper surface of the partition wall 4. That is, the photoresponsive gas generating material 10 does not fall downward, and its upper end is fixed to the entire surface of the second cartridge body member 8. By providing this gap A, the generated gas can be reliably guided to the gas flow path 4a. Therefore, it is desirable to provide the gap A between the photoresponsive gas generating material 10 and the portion of the partition wall 4 where the gas flow path is open on the gas generating chamber 3 side and the photoresponsive gas generating material 10. .

上記隙間Aを設けるために、光応答性ガス発生材料10は、第2のカートリッジ本体部材8の天板の内面に固着されている。固着方法は特に限定されず、光応答性ガス発生材料10自体の粘着性を利用してもよく、あるいは接着剤等を用いてもよい。   In order to provide the gap A, the photoresponsive gas generating material 10 is fixed to the inner surface of the top plate of the second cartridge body member 8. The fixing method is not particularly limited, and the adhesiveness of the photoresponsive gas generating material 10 itself may be used, or an adhesive or the like may be used.

本実施形態では、光応答性ガス発生材料10は、光の照射によりガスを発生する光応答性ガス発生材料である。そのため、第2のカートリッジ本体部材8の天板には、光応答性ガス発生材料に光を導くための光学窓8cが設けられている。光学窓8cは、第2のカートリッジ本体部材8の外表面の一部に形成されており、本実施形態では天板に形成されている。従って、外部からレーザーやLEDなどからの光を照射し、光学窓8cを介して、内部の光応答性ガス発生材料10に光を照射することが可能とされている。   In the present embodiment, the photoresponsive gas generating material 10 is a photoresponsive gas generating material that generates gas upon irradiation with light. Therefore, the top plate of the second cartridge body member 8 is provided with an optical window 8c for guiding light to the photoresponsive gas generating material. The optical window 8c is formed on a part of the outer surface of the second cartridge main body member 8, and is formed on the top plate in this embodiment. Therefore, it is possible to irradiate light from a laser, LED, or the like from the outside and irradiate light to the internal photoresponsive gas generating material 10 through the optical window 8c.

上記光学窓8cを形成するためには、光学窓8cが設けられている部分を、照射される光に対して透光性とすればよい。   In order to form the optical window 8c, a portion where the optical window 8c is provided may be translucent with respect to irradiated light.

上記第1,第2のカートリッジ本体部材7,8を構成する材料については、合成樹脂、金属、ガラス、セラミックなどの適宜の成形性を有する材料を用いることができる。もっとも、本実施形態では、第2のカートリッジ本体部材8に光学窓8cを設ける必要がある。そのため、光学窓8cが設けられるべき部分がはじめから透光性となるように材料を選択することが望ましい。例えば、第2のカートリッジ本体部材8の全体を、透明なプラスチックや、透明なガラス等により形成してもよく、あるいは光学窓8cが設けられる部分のみを透明な合成樹脂またはガラスにより形成してもよい。その場合には、第2のカートリッジ本体部材8を複数の材料を組み合わせて形成すればよい。   As materials constituting the first and second cartridge body members 7 and 8, materials having appropriate formability such as synthetic resin, metal, glass, and ceramic can be used. However, in this embodiment, it is necessary to provide the optical window 8c in the second cartridge body member 8. Therefore, it is desirable to select the material so that the portion where the optical window 8c is to be provided is translucent from the beginning. For example, the entire second cartridge body member 8 may be formed of transparent plastic, transparent glass, or the like, or only the portion where the optical window 8c is provided may be formed of transparent synthetic resin or glass. Good. In that case, the second cartridge body member 8 may be formed by combining a plurality of materials.

従って、第2のカートリッジ本体部材8は、複数種の材料を形成してもよい。   Therefore, the second cartridge body member 8 may form a plurality of types of materials.

光応答性ガス発生材料10としては、光の照射によりガスを発生させる適宜の材料を用いることができ、このような材料については特に限定されるものではない。上記光応答性ガス発生材料10としては、例えば、アゾ化合物またはアジド化合物の様に単体分子で光励起により分解してガスを発生する化合物、光酸発生剤と酸刺激応答性ガス発生剤の混合物、光塩基発生剤と塩基刺激応答性ガス発生剤の混合物、これらの混合物、光ラジカル発生剤とラジカル連鎖分解ガス発生剤の混合物、さらにこれらの組み合わせ混合物などを挙げることができる。光発生材料は、適宜の光増感剤、バインダー、反応抑制剤、吸湿材を含んでいてもよい。   As the photoresponsive gas generating material 10, an appropriate material that generates gas by light irradiation can be used, and such a material is not particularly limited. Examples of the photoresponsive gas generating material 10 include a compound that decomposes by photoexcitation with a single molecule such as an azo compound or an azide compound to generate a gas, a mixture of a photoacid generator and an acid-stimulated responsive gas generator, Examples thereof include a mixture of a photobase generator and a base stimulus-responsive gas generator, a mixture thereof, a mixture of a photo radical generator and a radical chain decomposition gas generator, and a combination mixture thereof. The photogenerating material may contain an appropriate photosensitizer, binder, reaction inhibitor, and hygroscopic material.

上記アゾ化合物としては、アゾアミド系化合物、アゾニトリル系化合物、アゾアミジン系化合物及びサイクリクリックアゾニトリル化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましい。これらのアゾ化合物を用いた場合には、光の照射によりアゾ化合物が効率的に分解し、ガスの発生効率がより一層高められる。   The azo compound is preferably at least one selected from the group consisting of an azoamide compound, an azonitrile compound, an azoamidine compound, and a cyclic azonitrile compound. When these azo compounds are used, the azo compounds are efficiently decomposed by light irradiation, and the gas generation efficiency is further enhanced.

上記光酸発生剤の具体例として、例えば、キノンジアジド化合物、オニウム塩、スルホン酸エステル類、有機ハロゲン化合物等を挙げることができる。   Specific examples of the photoacid generator include quinonediazide compounds, onium salts, sulfonic acid esters, and organic halogen compounds.

上記酸刺激応答性ガス発生剤としては、酸の作用によりガスを発生するものであれば特に限定されないが、アルカリ金属の炭酸塩及び/又は重炭酸塩が好適に用いられる。   The acid stimuli-responsive gas generator is not particularly limited as long as it generates a gas by the action of an acid, but an alkali metal carbonate and / or bicarbonate is preferably used.

また、ガス発生室3に照射する光源についても、使用する光応答性ガス発生材料10に応じて適宜選択され、上述したように、LEDや半導体レーザー、マイクロハロゲンランプ、マイクロ低圧水銀灯などを適宜用いることができる。特に、近紫外域のLEDは、発熱が殆どなく、消費電力が20mW以下でも光応答性材料のガス発生に充分な照度が得られるため、好適に用いられる。   Further, the light source for irradiating the gas generating chamber 3 is also appropriately selected according to the photoresponsive gas generating material 10 to be used, and as described above, an LED, a semiconductor laser, a micro halogen lamp, a micro low pressure mercury lamp, or the like is appropriately used. be able to. In particular, LEDs in the near-ultraviolet region are preferably used because they generate little heat and can provide sufficient illuminance for generating gas of the photoresponsive material even when the power consumption is 20 mW or less.

また、上記液体9についても、マイクロ流体デバイス2に供給すべき用途に応じて、薬液、希釈液等の適宜の液体を用いることができる。   Also for the liquid 9, an appropriate liquid such as a chemical liquid or a diluting liquid can be used depending on the application to be supplied to the microfluidic device 2.

次に、本実施形態の液体供給カートリッジ1の使用方法を説明する。   Next, a method for using the liquid supply cartridge 1 of the present embodiment will be described.

使用に際しては、図1(b)に示すように、液体供給カートリッジ1の下方の凸部7bをマイクロ流体デバイス2の液体供給開口部2aに挿入し、液体供給カートリッジ1をマイクロ流体デバイス2に固定する。従って、上記凸部7bの外径は、マイクロ流体デバイス2の液体供給開口部2aの内径とほぼ同様とされている。このようにして、図1(a)に示すように、液体供給カートリッジ1は、マイクロ流体デバイス2に一体化される。この状態において、上記光学窓8cの外部から光を照射し、ガス発生室3内の光応答性ガス発生材料10の分解等によりガスを発生させる。発生したガスは、上記ガス流路4aを通過し、液体収納室5に至る。この液体収納室5内において、ガスの圧力の増加に伴って、収納されている液体9が液体供給口7cから排出され、マイクロ流体デバイス2内のマイクロ流路2bに供給される。   In use, as shown in FIG. 1 (b), the lower projection 7 b of the liquid supply cartridge 1 is inserted into the liquid supply opening 2 a of the microfluidic device 2, and the liquid supply cartridge 1 is fixed to the microfluidic device 2. To do. Therefore, the outer diameter of the convex portion 7 b is substantially the same as the inner diameter of the liquid supply opening 2 a of the microfluidic device 2. In this way, the liquid supply cartridge 1 is integrated with the microfluidic device 2 as shown in FIG. In this state, light is irradiated from the outside of the optical window 8c, and gas is generated by decomposition of the photoresponsive gas generating material 10 in the gas generating chamber 3 or the like. The generated gas passes through the gas flow path 4 a and reaches the liquid storage chamber 5. In the liquid storage chamber 5, as the gas pressure increases, the stored liquid 9 is discharged from the liquid supply port 7c and supplied to the microchannel 2b in the microfluidic device 2.

この場合、外部から光を照射するだけでよいため、すなわち中空針を用いた場合のような作業者の手動操作により液体供給を行う必要がないため、速やかに確実に液体を供給することができる。しかも、液体の供給は、上記光の照射を停止し、ガスの発生を停止させることにより終了することができる。終了後には、上記液体供給カートリッジ1を、マイクロ流体デバイス2から取り外せばよい。   In this case, since it is only necessary to irradiate light from the outside, that is, it is not necessary to supply the liquid manually by an operator as in the case of using a hollow needle, the liquid can be supplied quickly and reliably. . In addition, the liquid supply can be terminated by stopping the light irradiation and stopping the generation of gas. After the completion, the liquid supply cartridge 1 may be removed from the microfluidic device 2.

中空針を用いた液体供給作業では、中空針を弾性材料刺通し、その状態で液体を供給し、液体供給後に中空針を引き抜く必要があるため、刺通時、液体供給中及び中空針を引き抜くに際し、周囲に液体が漏洩しやすかった。これに対して、本実施形態の液体供給カートリッジ1を用いた場合、周囲への液体の漏洩が生じ難い。   In the liquid supply operation using the hollow needle, it is necessary to pierce the hollow needle with an elastic material, supply the liquid in that state, and pull out the hollow needle after supplying the liquid. , Liquid was easy to leak around. On the other hand, when the liquid supply cartridge 1 of the present embodiment is used, it is difficult for liquid to leak to the surroundings.

加えて、上記液体供給カートリッジ1は、液体を供給する駆動力が、光応答性ガス発生材料10から生じたガスであり、複雑な構造を必要としない。従って、液体供給カートリッジ1は、上記のように非常に単純な構造を有する。従って、液体供給カートリッジの構造の簡略化及びコストの低減を図ることができる。   In addition, in the liquid supply cartridge 1, the driving force for supplying the liquid is a gas generated from the photoresponsive gas generating material 10, and does not require a complicated structure. Therefore, the liquid supply cartridge 1 has a very simple structure as described above. Therefore, the structure of the liquid supply cartridge can be simplified and the cost can be reduced.

図3は、本発明の第2の実施形態に係る液体供給カートリッジを示す正面断面図である。第1の実施形態では、第2の実施形態の液体供給カートリッジ21は、光源22が一体化されていることを除いては、第1の実施形態の液体供給カートリッジ1と同様である。従って、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明を省略する。   FIG. 3 is a front sectional view showing a liquid supply cartridge according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the liquid supply cartridge 21 of the second embodiment is the same as the liquid supply cartridge 1 of the first embodiment except that the light source 22 is integrated. Accordingly, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2の実施形態の液体供給カートリッジ21では、カートリッジ本体6の第2のカートリッジ本体部材8Aの上方に、光源22が固定されている。すなわち、第2のカートリッジ本体部材8Aは、ガス発生室3よりも上方にすなわち、光学窓8cの上方に延ばされている。そして、この光学窓8cの上方に、上面に開いた凹部8dが設けられており、該凹部8dに、光源22としてLEDが収納され、固定されている。このように、本発明の液体供給カートリッジは、光応答性ガス発生材料10に光を照射するための光源22が予め固定され一体化された構造であってもよい。この場合には、液体供給カートリッジの他に別途光源を用意する必要はない。従って、部品点数の低減を図ることができる。   In the liquid supply cartridge 21 of the second embodiment, the light source 22 is fixed above the second cartridge body member 8 </ b> A of the cartridge body 6. That is, the second cartridge main body member 8A extends above the gas generation chamber 3, that is, above the optical window 8c. A concave portion 8d opened on the upper surface is provided above the optical window 8c, and an LED as a light source 22 is housed and fixed in the concave portion 8d. As described above, the liquid supply cartridge of the present invention may have a structure in which the light source 22 for irradiating the photoresponsive gas generating material 10 with light is fixed and integrated in advance. In this case, it is not necessary to prepare a separate light source in addition to the liquid supply cartridge. Therefore, the number of parts can be reduced.

なお、光源22としては、LEDに限らず、有機EL発光素子、プラズマ発光素子などの他の発光素子を用いてもよい。   The light source 22 is not limited to the LED, and other light emitting elements such as an organic EL light emitting element and a plasma light emitting element may be used.

また、第1の実施形態の液体供給カートリッジ1では、カートリッジ本体6内に、1つのガス発生室3、1つの液体収納室5及び1つの液体供給口7cが形成されていたが、図4(a),(b)に示す第3の実施形態のように、1つのカートリッジ本体内に、液体収納室及び液体供給口が複数組設けられていてもよい。   Further, in the liquid supply cartridge 1 of the first embodiment, one gas generation chamber 3, one liquid storage chamber 5, and one liquid supply port 7c are formed in the cartridge body 6, but FIG. As in the third embodiment shown in a) and (b), a plurality of sets of liquid storage chambers and liquid supply ports may be provided in one cartridge body.

図4(a)は、第3の実施形態の液体供給カートリッジ31の外観を示す斜視図であり、(b)は、図4(a)中のB−B線に沿う部分に相当する断面構造と、光源との関係を示す図である。   FIG. 4A is a perspective view showing the appearance of the liquid supply cartridge 31 of the third embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional structure corresponding to a portion along the line BB in FIG. It is a figure which shows the relationship with a light source.

図4(b)に示すように、液体供給カートリッジ31は、カートリッジ本体32を有する。本実施形態では、カートリッジ本体32内に、ガス発生室33と、液体収納室35とが仕切壁34を介して隔てられている。そして、カートリッジ本体32の下面から下方に突出するように、凸部32aが形成されている。この凸部32aに、液体供給口7cが形成されている。そして、図4(a)に示すように、カートリッジ本体32において、下面から下方に向かって、複数の凸部32aが突出されている。この複数の凸部32aのそれぞれに、上記液体供給口7cが設けられており、かつ図4(a)では破線で位置のみを示すが、上記各液体供給口7cに対応して、それぞれ、図4(b)に示す液体収納室35が設けられている。もっとも、図4(a)に破線で示すように、ガス発生室33は、共通化されている。従って、本実施形態の液体供給カートリッジ1では、複数の液体収納室35に収納された液体9を、複数の凸部32aに設けられた各液体供給口7cから同時にかつ並列的に外部に供給することが可能とされている。このように、本発明の液体供給カートリッジでは、カートリッジ本体内に、複数の液体収納室を、複数の液体収納室のそれぞれに対応した複数の液体供給口が設けられていてもよい。すなわち、1つの液体収納室と、液体収納室に対応した液体供給口とからなるセットが複数セット設けられていてもよい。   As shown in FIG. 4B, the liquid supply cartridge 31 has a cartridge body 32. In the present embodiment, the gas generation chamber 33 and the liquid storage chamber 35 are separated in the cartridge main body 32 via the partition wall 34. And the convex part 32a is formed so that it may protrude below from the lower surface of the cartridge main body 32. As shown in FIG. A liquid supply port 7c is formed in the convex portion 32a. As shown in FIG. 4A, in the cartridge main body 32, a plurality of convex portions 32a protrude from the lower surface downward. Each of the plurality of convex portions 32a is provided with the liquid supply port 7c, and in FIG. 4 (a), only the position is indicated by a broken line. A liquid storage chamber 35 shown in 4 (b) is provided. However, as shown by a broken line in FIG. 4A, the gas generation chamber 33 is shared. Therefore, in the liquid supply cartridge 1 of the present embodiment, the liquid 9 stored in the plurality of liquid storage chambers 35 is supplied to the outside simultaneously and in parallel from the liquid supply ports 7c provided in the plurality of convex portions 32a. It is possible. Thus, in the liquid supply cartridge of the present invention, a plurality of liquid storage chambers and a plurality of liquid supply ports corresponding to each of the plurality of liquid storage chambers may be provided in the cartridge body. That is, a plurality of sets including one liquid storage chamber and liquid supply ports corresponding to the liquid storage chamber may be provided.

また、本実施形態では、上記複数の液体収納室に対し、ガス発生室33は共通化されていた。すなわち、1つのガス発生室33のみが設けられているが、各液体収納室35に対応して、個別にガス発生室を設けてもよい。   In the present embodiment, the gas generation chamber 33 is made common to the plurality of liquid storage chambers. That is, only one gas generation chamber 33 is provided, but a gas generation chamber may be provided individually corresponding to each liquid storage chamber 35.

もっとも、本実施形態のように、複数の液体収納室35に対し、1つのガス発生室33を設けた場合、1つの光源22のみで光を照射し、ガスを発生させることができる。そのため、構造の簡略化を図ることができる。   However, when one gas generation chamber 33 is provided for a plurality of liquid storage chambers 35 as in this embodiment, light can be emitted by only one light source 22 to generate gas. Therefore, the structure can be simplified.

もっとも、複数のガス発生室を設け、各ガス発生室に個別に光を照射し、各液体収納室から個別に液体を供給してもよい。   However, a plurality of gas generation chambers may be provided, each of the gas generation chambers may be individually irradiated with light, and the liquid may be individually supplied from each liquid storage chamber.

第3の実施形態の液体供給カートリッジ31では、第1の実施形態とは異なり、ガス発生室33と、液体収納室35とが水平方向において仕切壁34を隔てて配置されている。従って、仕切壁34は上下方向に延ばされている。そして、仕切壁34の下方部分に、ガス流路4aが形成されている。このガス流路4aは、液体9を通過させないが、光応答性ガス発生材料10に光を照射した際に発生するガスを通過させる。ここでは、光応答性ガス発生材料10に光を照射して発生したガスが、ガス流路4aを通り、液体収納室35内に至る。そして、このガス発生室のガス圧に押され、液体9が、上記液体供給口7c側に移動する。   In the liquid supply cartridge 31 of the third embodiment, unlike the first embodiment, the gas generation chamber 33 and the liquid storage chamber 35 are disposed with a partition wall 34 therebetween in the horizontal direction. Therefore, the partition wall 34 is extended in the up-down direction. A gas flow path 4 a is formed in the lower part of the partition wall 34. The gas flow path 4a does not allow the liquid 9 to pass through, but allows the gas generated when the photoresponsive gas generating material 10 is irradiated with light to pass therethrough. Here, the gas generated by irradiating the light-responsive gas generating material 10 with light passes through the gas flow path 4 a and reaches the liquid storage chamber 35. And it is pushed by the gas pressure of this gas generation chamber, and the liquid 9 moves to the said liquid supply port 7c side.

もっとも、本実施形態では、液体収納室35内に、突起部36が設けられている。突起部36は、液体収納室35内において、上記ガス流路4aの仕切壁34の液体収納室35側の面に開口している部分と、上記液体供給口7cの液体収納室35に開口している部分とを結ぶ方向において、流体経路がマイクロチャネル化されるように設けられている。ここで、マイクロチャネル化とは、ガスが液体を流路内に残したまま吹き抜けることがないほどに細くされた流路にすることを指している。マイクロ流路は、流動方向に直交する断面の径が好ましくは20μmから2mmであり、流動抵抗のが大きすぎないように、更に好ましくは、500μmから2mmである。   However, in the present embodiment, the protrusion 36 is provided in the liquid storage chamber 35. In the liquid storage chamber 35, the protrusion 36 opens in the portion of the partition wall 34 of the gas flow path 4 a that opens on the surface of the liquid storage chamber 35, and in the liquid storage chamber 35 of the liquid supply port 7 c. The fluid path is provided so as to be microchanneled in a direction connecting to the portion where the two are connected. Here, microchanneling refers to making the flow path so thin that the gas does not blow through with the liquid remaining in the flow path. The diameter of the cross section perpendicular to the flow direction is preferably 20 μm to 2 mm, and the micro flow path is more preferably 500 μm to 2 mm so that the flow resistance is not too large.

本実施形態では、上記光応答性ガス発生材料10に光を照射し、ガスを発生させると、ガスが液体収納室35内に流れ込み、該ガスの圧力により液体9が突起部36によりマイクロチャネル化されたに流体経路に沿って、液体供給口7c側に移動する。それによって、液体が液体供給口7cからマイクロ流体デバイス2に供給される。   In this embodiment, when the light-responsive gas generating material 10 is irradiated with light to generate gas, the gas flows into the liquid storage chamber 35, and the liquid 9 is microchanneled by the protrusions 36 by the pressure of the gas. Then, it moves to the liquid supply port 7c side along the fluid path. Thereby, the liquid is supplied to the microfluidic device 2 from the liquid supply port 7c.

なお、ガス流路4aは、第1の実施形態の場合と同様に、複数本設けられてもよい。さらに、ガス流路4cの形態は第1の実施形態と同様に適宜変形することができる。   In addition, the gas flow path 4a may be provided with two or more similarly to the case of 1st Embodiment. Furthermore, the form of the gas flow path 4c can be modified as appropriate as in the first embodiment.

図5は、第1の実施形態の液体供給カートリッジ1の変形例を説明するための正面断面図である。本変形例の液体供給カートリッジ41では、液体収納室5内にガイド42が設けられている。ガイド42が設けられていることを除いては、本変形例の液体供給カートリッジ41は、第1の実施形態の液体供給カートリッジ1と同様である。そのため、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明を省略する。   FIG. 5 is a front cross-sectional view for explaining a modification of the liquid supply cartridge 1 of the first embodiment. In the liquid supply cartridge 41 of this modification, a guide 42 is provided in the liquid storage chamber 5. Except that the guide 42 is provided, the liquid supply cartridge 41 of the present modification is the same as the liquid supply cartridge 1 of the first embodiment. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ガイド42は、液体収納室5内において、流体経路をマイクロチャネル化し、液体が液体供給口7c側に向かって速やかに移動することを可能とするために設けられている。スパイラル流路を形成するガイド42は、スパイラル状の流路を形成するための羽部42bが中心軸42aの回りに取り付けられている。スパイラル流路を形成するガイドの羽部42bは、1条でも2条でも3条でもかまわない。   The guide 42 is provided in the liquid storage chamber 5 so as to make the fluid path into a microchannel and allow the liquid to move quickly toward the liquid supply port 7c. The guide 42 forming the spiral flow path is provided with a wing 42b for forming a spiral flow path around the central axis 42a. The wings 42b of the guide forming the spiral flow path may be one, two or three.

ガイド42は、液体収納室5の内壁に接合されていてもよいが、必ずしも接合されている必要はない。ガイドの羽部42bと液体収納室5の内壁の間には、200μm以下の隙間が存在してもなんら問題ない。   The guide 42 may be joined to the inner wall of the liquid storage chamber 5, but is not necessarily joined. There is no problem even if a gap of 200 μm or less exists between the guide wing 42 b and the inner wall of the liquid storage chamber 5.

このように、ガイド42を設けることにより、液体9を、より速やかにかつ確実に液体供給口7cに向かって移動させることができる。   Thus, by providing the guide 42, the liquid 9 can be moved toward the liquid supply port 7c more quickly and reliably.

図6は、第1の実施形態の液体供給カートリッジ1のさらに他の変形例を説明するための正面断面図である。   FIG. 6 is a front sectional view for explaining still another modified example of the liquid supply cartridge 1 of the first embodiment.

本変形例の液体供給カートリッジ51では、第1のカートリッジ本体部材7は、2つの部材7f,7gからなる。また、第1のカートリッジ本体部材7の下面に凸部7bが設けられていない。すなわち、第1のカートリッジ本体部材7の下面に、開口7eが設けられている。開口7eに対し、本変形例では、マイクロ流体デバイス2に、開口7eに嵌合する凸部2cが設けられている。この凸部2cにおいて、液体供給用開口2dが開口している。このように、マイクロ流体デバイス2に、液体供給用開口2dが形成されている凸部2cが設けられている場合には、凸部2cに嵌合するように液体供給口7cが設けられていてもよい。   In the liquid supply cartridge 51 of this modification, the first cartridge body member 7 is composed of two members 7f and 7g. Further, the convex portion 7 b is not provided on the lower surface of the first cartridge body member 7. That is, an opening 7 e is provided on the lower surface of the first cartridge body member 7. With respect to the opening 7e, in the present modification, the microfluidic device 2 is provided with a convex portion 2c that fits into the opening 7e. In the convex portion 2c, a liquid supply opening 2d is opened. As described above, when the microfluidic device 2 is provided with the convex portion 2c in which the liquid supply opening 2d is formed, the liquid supply port 7c is provided so as to be fitted to the convex portion 2c. Also good.

また、開口7eには、アルミ箔からなる液体漏洩防止用のシール材7hがホットメルトシールされている。該シール材7hは、液体供給カートリッジをマイクロ流体デバイスにセットする際に、マイクロ流体デバイスの凸部2cが開口7eに物理的に挿入されることにより破られる。   The opening 7e is hot-melt sealed with a sealing material 7h made of aluminum foil for preventing liquid leakage. When the liquid supply cartridge is set in the microfluidic device, the sealing material 7h is broken by physically inserting the convex portion 2c of the microfluidic device into the opening 7e.

なお、上述してきた実施形態及び変形例では、光応答性ガス発生材料10として、光の照射によりガスを発生する材料を示したが、本発明においては、光以外に、電気や熱などの他の物理刺激を併用してガスを発生する光応答性ガス発生材料を用いてもよい。   In the embodiment and the modification described above, the photoresponsive gas generating material 10 is a material that generates gas by light irradiation. However, in the present invention, in addition to light, other materials such as electricity and heat are used. Alternatively, a photoresponsive gas generating material that generates a gas by using the physical stimulus may be used.

なお、本発明のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジが適用されるマイクロ流体デバイスについては、前述したように、臨床診断、生化学分析、結晶化、スクリーニングなどの様々な用途のマイクロ流体デバイスを広く含むものであり、特に限定されるものではない。   As described above, the microfluidic device to which the liquid supply cartridge for the microfluidic device of the present invention is applied widely includes microfluidic devices for various uses such as clinical diagnosis, biochemical analysis, crystallization, and screening. It is a thing and is not specifically limited.

(a)及び(b)は、本発明の第1の実施形態に係るマイクロ流体デバイスより液体供給カートリッジをマイクロ流体デバイスに取り付けた状態を示す部分切欠正面断面図及び取り付ける工程を説明するための斜視図である。(A) And (b) is the perspective view for demonstrating the partial notch front sectional view which shows the state which attached the liquid supply cartridge to the microfluidic device from the microfluidic device which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and an attaching process. FIG. 本発明の第1の実施形態に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジの正面断面図である。1 is a front sectional view of a liquid supply cartridge for a microfluidic device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジの正面断面図である。It is front sectional drawing of the liquid supply cartridge for microfluidic devices which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. (a)は、本発明の第4の実施形態に係るマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジの外観を示す斜視図であり、(b)は第4の実施形態のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジに光を照射する工程を説明するための断面図である。(A) is a perspective view which shows the external appearance of the liquid supply cartridge for microfluidic devices which concerns on the 4th Embodiment of this invention, (b) is light to the liquid supply cartridge for microfluidic devices of 4th Embodiment. It is sectional drawing for demonstrating the process of irradiating. 本発明の第1の実施形態の液体供給カートリッジの変形例を説明するための正面断面図である。FIG. 6 is a front cross-sectional view for explaining a modification of the liquid supply cartridge according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る液体供給カートリッジのさらに他の変形例の液体供給カートリッジ用マイクロ流体デバイスに取り付ける構造を説明するための部分切欠正面断面図である。It is a partial notch front sectional drawing for demonstrating the structure attached to the microfluidic device for liquid supply cartridges of the further another modification of the liquid supply cartridge which concerns on the 1st Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…マイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ
2…マイクロ流体デバイス
2a…液体供給用開口部
3…ガス発生室
4…仕切壁
4a…ガス流路
4c…ガス流路
5…液体収納室
6…カートリッジ本体
7…第1のカートリッジ本体部材
7a…下面
7b…凸部
7c…液体供給口
7d…管状突出部
7e…開口
7f,7g…部材
7h…シール材
8…第2のカートリッジ本体部材
8a…雌ねじ
8A…第2のカートリッジ本体部材
8b…凹部
8c…光学窓
8d…凹部
9…液体
10…光応答性ガス発生材料
21…液体供給カートリッジ
22…光源
31…液体供給カートリッジ
32…カートリッジ本体
32a…凸部
33…ガス発生室
34…仕切壁
35…液体収納室
36…突出部
41…液体供給カートリッジ
42…ガイド
42a…中心軸
42b…羽部
51…液体供給カートリッジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid supply cartridge for microfluidic devices 2 ... Microfluidic device 2a ... Liquid supply opening 3 ... Gas generation chamber 4 ... Partition wall 4a ... Gas flow path 4c ... Gas flow path 5 ... Liquid storage chamber 6 ... Cartridge body 7 ... first cartridge body member 7a ... lower surface 7b ... convex part 7c ... liquid supply port 7d ... tubular protrusion 7e ... opening 7f, 7g ... member 7h ... sealing material 8 ... second cartridge body member 8a ... female screw 8A ... first No. 2 cartridge body member 8b ... concave portion 8c ... optical window 8d ... concave portion 9 ... liquid 10 ... photoresponsive gas generating material 21 ... liquid supply cartridge 22 ... light source 31 ... liquid supply cartridge 32 ... cartridge main body 32a ... convex portion 33 ... gas Generation chamber 34 ... Partition wall 35 ... Liquid storage chamber 36 ... Projection 41 ... Liquid supply cartridge 42 ... Guide 42a ... Center 42b ... wing 51 ... liquid supply cartridge

Claims (12)

マイクロ流体デバイスに液体を供給するために用いられるマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジであって、
ガス発生室と、ガス発生室と仕切壁を介して設けられた液体収納室とを有するカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体の前記ガス発生室に収納されており、外部刺激を受けることによりガスを発生するガス発生材料と、
前記液体収納室に収納された液体とを備え、
前記カートリッジ本体の前記仕切壁には、前記ガス発生室と前記液体収納室とを連通しており、ガスは通過させるが、液体を通過させないガス流路が形成されており、かつ前記カートリッジ本体には、前記液体収納室から液体を外部に供給するための液体供給口が設けられていることを特徴とする、マイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。
A liquid supply cartridge for a microfluidic device used to supply liquid to a microfluidic device,
A cartridge body having a gas generation chamber, and a liquid storage chamber provided through the gas generation chamber and the partition wall;
A gas generating material that is housed in the gas generating chamber of the cartridge body and generates gas by receiving an external stimulus;
A liquid stored in the liquid storage chamber,
The partition wall of the cartridge main body communicates the gas generation chamber and the liquid storage chamber, and a gas flow path that allows gas to pass but does not allow liquid to pass therethrough is formed in the cartridge main body. Is provided with a liquid supply port for supplying liquid from the liquid storage chamber to the outside.
前記カートリッジ本体の表面に凸部が設けられており、該凸部に前記液体供給口が開口しており、前記凸部がマイクロ流体デバイスの液体供給開口部に嵌合されるように構成されている、請求項1に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   A convex portion is provided on the surface of the cartridge body, the liquid supply port is opened in the convex portion, and the convex portion is configured to be fitted into the liquid supply opening portion of the microfluidic device. The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to claim 1. 前記カートリッジ本体の表面に凹部が形成されており、該凹部に前記液体供給口が開口しており、該凹部がマイクロ流体デバイスの液体供給用開口部を有する凸部に嵌合するように構成されている、請求項1に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   A concave portion is formed on the surface of the cartridge body, the liquid supply port is opened in the concave portion, and the concave portion is configured to be fitted to a convex portion having a liquid supply opening of a microfluidic device. The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to claim 1. 前記カートリッジ本体が、前記液体収納室及び前記仕切壁を有する第1のカートリッジ本体部材と、前記第1のカートリッジ本体部材に着脱自在に取り付けられるように構成されており、前記第1のカートリッジ本体部材に取り付けられた際に、第1のカートリッジ本体部材との間で前記ガス発生室を形成する第2のカートリッジ本体部材とを備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The cartridge body is configured to be detachably attached to a first cartridge body member having the liquid storage chamber and the partition wall, and to the first cartridge body member, and the first cartridge body member A microfluidic device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second cartridge body member that forms the gas generation chamber with the first cartridge body member when attached to the cartridge. Liquid supply cartridge. 前記ガス流路の横断面における最大寸法が2mm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to any one of claims 1 to 4, wherein a maximum dimension in a cross section of the gas flow path is 2 mm or less. 前記液体を前記液体供給口に向かってスパイラル状に送液するためのガイドが、前記液体収納室に収納されている、請求項5に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to claim 5, wherein a guide for sending the liquid in a spiral shape toward the liquid supply port is stored in the liquid storage chamber. 前記カートリッジ本体に、前記ガス発生材料にエネルギーを付与するためのエネルギー源が一体に固定されている、請求項1〜6のいずれかに1項に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to any one of claims 1 to 6, wherein an energy source for applying energy to the gas generating material is integrally fixed to the cartridge main body. 前記エネルギー源が、前記カートリッジ本体に着脱自在に取り付けられている、請求項7に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to claim 7, wherein the energy source is detachably attached to the cartridge body. 前記カートリッジ本体内に、前記液体収納室と液体収納室に対応した液体供給口とが複数組設けられている、請求項1〜7のいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of sets of the liquid storage chamber and a liquid supply port corresponding to the liquid storage chamber are provided in the cartridge main body. 前記ガス発生材料が、光を照射されることによりガスを発生するガス発生材料である、請求項1〜8のいずれか1項に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to claim 1, wherein the gas generating material is a gas generating material that generates gas when irradiated with light. 前記カートリッジ本体の前記ガス発生室が臨む部分の少なくとも一部にガス発生材料に光を照射するための透光性の光学窓が設けられている、請求項10に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply for a microfluidic device according to claim 10, wherein a light-transmitting optical window for irradiating light to the gas generating material is provided on at least a part of the portion of the cartridge body facing the gas generating chamber. cartridge. 前記光学窓から前記ガス発生室内に光を照射するための光源が前記カートリッジ本体に着脱自在に固定されている、請求項11に記載のマイクロ流体デバイス用液体供給カートリッジ。   The liquid supply cartridge for a microfluidic device according to claim 11, wherein a light source for irradiating light into the gas generation chamber from the optical window is detachably fixed to the cartridge body.
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