JP2019002926A

JP2019002926A - Microfluidic device and method for feeding fluid

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Publication number: JP2019002926A
Application number: JP2018112639A
Authority: JP
Inventors: 正太郎小原; Shotaro Kobaru; 延彦乾; Nobuhiko Inui; 隆昌河野; Takamasa Kono; 一彦今村; Kazuhiko Imamura; 辰典 ▲高▼松; Tatsunori Takamatsu; 亮馬石井; Ryoma Ishii
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2019-01-10

Abstract

To provide a microfluidic device that can control the timing of fluid feeding and can combine and mix a plurality of fluids with high accuracy.SOLUTION: The microfluidic device comprises: a microchannel chip 1 comprising a microchannel 5 through which a fluid is fed and a retention space 4 for retaining the fluid provided in the middle of the microchannel 5, the microchannel 5 having an upstream microchannel 5a provided upstream of the retention space 4 and a downstream microchannel 5b provided downstream of the retention space 4; and volume reduction means for reducing the volume of the retention space 4.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流体が送液されるマイクロ流路チップを備えるマイクロ流体デバイス及び該マイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法に関する。 The present invention relates to a microfluidic device including a microchannel chip through which a fluid is fed and a fluid feeding method using the microfluidic device.

近年、微細なマイクロ流路が設けられたマイクロ流路チップにおいて、各種検体又は試料の送液や反応を制御することにより血液検査や遺伝子検査などを行う方法が検討されている。一般的にマイクロ流路を流れる液体は、レイノルズ数が小さいことから、安定な層流を形成する。そのため、複数の液体をマイクロ流路に流入させて混合する場合は、分子拡散に依存する。従って、十分に混合させるためには、下流側のマイクロ流路を長くする必要がある。 In recent years, methods for performing blood tests, genetic tests, and the like by controlling the feeding and reaction of various specimens or samples in a microchannel chip provided with fine microchannels have been studied. In general, the liquid flowing through the microchannel has a small Reynolds number, and thus forms a stable laminar flow. Therefore, when a plurality of liquids are introduced into the microchannel and mixed, it depends on molecular diffusion. Therefore, in order to mix sufficiently, it is necessary to lengthen the downstream microchannel.

これに対し、例えば、下記の特許文献１には、複数の流体の合流部において、合流した流体の流動方向に配列した複数の突起が設けられたマイクロ流路チップが開示されている。特許文献１では、合流した複数の流体が複数の突起が設けられている部分を通過するときに乱流が発生し、それによって合流した複数の流体を混合できる旨が記載されている。 On the other hand, for example, Patent Document 1 below discloses a micro-channel chip in which a plurality of protrusions arranged in a flow direction of a joined fluid are provided in a joining portion of a plurality of fluids. In Patent Document 1, it is described that turbulent flow is generated when a plurality of merged fluids pass through a portion where a plurality of protrusions are provided, whereby the plurality of merged fluids can be mixed.

また、下記の特許文献２には、マイクロ流路の途中にマイクロミキサーが配設されたマイクロ流路チップが開示されている。特許文献２では、マイクロミキサーによって乱流を発生させることにより複数の流体が混合されている。 Patent Document 2 below discloses a microchannel chip in which a micromixer is disposed in the middle of a microchannel. In Patent Document 2, a plurality of fluids are mixed by generating a turbulent flow with a micromixer.

特開２００６−２０８１８８号公報JP 2006-208188 A 特許第４６９９７７９号Patent No. 4699779

しかしながら、特許文献１や特許文献２の混合方法は、複数の流体が同時に送液されて合流することを前提としている。そのため、複数の流体の送液のタイミングが少しでもずれると、先に送液された一部の流体は、混合度が低いまま下流側へ送液されるという問題がある。 However, the mixing methods of Patent Document 1 and Patent Document 2 are based on the premise that a plurality of fluids are fed simultaneously and merged. For this reason, if the timing of feeding a plurality of fluids is shifted even a little, there is a problem that a part of the fluid that has been fed earlier is fed downstream with the degree of mixing being low.

本発明の目的は、送液のタイミングを制御することができ、複数の流体を精度よく合流及び混合することができる、マイクロ流体デバイス及び該マイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a microfluidic device and a liquid feeding method using the microfluidic device capable of controlling the timing of liquid feeding and capable of accurately joining and mixing a plurality of fluids. There is.

本発明に係るマイクロ流体デバイスは、流体が送液されるマイクロ流路と、該マイクロ流路の途中に設けられており、前記流体を滞留させるための滞留空間とを有し、前記マイクロ流路が、前記滞留空間より上流側の上流側マイクロ流路と、前記滞留空間より下流側の下流側マイクロ流路とを有する、マイクロ流路チップと、前記滞留空間の容積を小さくするための容積低減手段と、を備える。 The microfluidic device according to the present invention includes a microchannel through which a fluid is fed, and a retention space that is provided in the middle of the microchannel and retains the fluid. A micro-channel chip having an upstream micro-channel upstream of the staying space and a downstream micro-channel downstream of the staying space, and a volume reduction for reducing the volume of the staying space Means.

本発明に係るマイクロ流体デバイスの他の特定の局面では、前記滞留空間の深さが、前記マイクロ流路の深さよりも深い。 In another specific aspect of the microfluidic device according to the present invention, the depth of the staying space is deeper than the depth of the microchannel.

本発明に係るマイクロ流体デバイスのある特定の局面では、前記マイクロ流路チップが、凹部を有する基板と、前記基板上に設けられており、前記基板の前記凹部を封止するように設けられている、カバー部材とを備え、前記凹部と前記カバー部材とにより前記滞留空間が構成されている。前記カバー部材は、弾性変形する材料により構成されていることが好ましい。 In a specific aspect of the microfluidic device according to the present invention, the microchannel chip is provided on a substrate having a recess and the substrate, and is provided to seal the recess of the substrate. A cover member, and the retention space is constituted by the recess and the cover member. The cover member is preferably made of an elastically deformable material.

本発明に係るマイクロ流体デバイスの他の特定の局面では、前記容積低減手段が、前記カバー部材を押圧するための押圧部材である。 In another specific aspect of the microfluidic device according to the present invention, the volume reducing means is a pressing member for pressing the cover member.

本発明に係るマイクロ流体デバイスのさらに他の特定の局面では、前記滞留空間の容積が、２０００μＬ以下である。 In still another specific aspect of the microfluidic device according to the present invention, the volume of the staying space is 2000 μL or less.

本発明に係るマイクロ流体デバイスのさらに他の特定の局面では、前記上流側マイクロ流路より上流側に配置されており、かつ前記流体を送液するための送液手段をさらに備える。前記送液手段は、前記上流側マイクロ流路にガスを供給するためのマイクロポンプであることが好ましい。 In still another specific aspect of the microfluidic device according to the present invention, the microfluidic device further includes a liquid feeding unit that is disposed upstream of the upstream microchannel and that feeds the fluid. The liquid feeding means is preferably a micropump for supplying gas to the upstream microchannel.

本発明に係るマイクロ流体デバイスのさらに他の特定の局面では、前記下流側マイクロ流路に接続されており、かつ複数の前記流体を混合するための混合流路をさらに備える。 In still another specific aspect of the microfluidic device according to the present invention, the microfluidic device further includes a mixing channel that is connected to the downstream microchannel and that mixes a plurality of the fluids.

本発明に係る流体の送液方法は、本発明に従って構成されるマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法であって、前記基板における前記凹部の深さ方向が重力方向となるように前記マイクロ流体デバイスを配置し、前記流体を前記上流側マイクロ流路から前記滞留空間に送液し、前記流体を前記滞留空間に滞留させる第１の工程と、前記容積低減手段を用いて、前記流体を前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する第２の工程とを備える。 A fluid feeding method according to the present invention is a fluid feeding method using a microfluidic device configured according to the present invention, wherein the microscopic device is configured such that the depth direction of the concave portion in the substrate is a gravity direction. A fluid device is disposed, the fluid is transferred from the upstream microchannel to the staying space, and the fluid is retained in the staying space; And a second step of feeding liquid from the staying space to the downstream microchannel.

本発明に係る流体の送液方法のある特定の局面では、前記第１の工程において、複数の前記流体を前記滞留空間で合流させ、前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間で合流した複数の前記流体を、前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する。 In a specific aspect of the fluid feeding method according to the present invention, in the first step, a plurality of the fluids are merged in the residence space, and in the second step, the volume reducing unit is used. The plurality of fluids merged in the staying space are sent from the staying space to the downstream microchannel.

本発明に係る流体の送液方法の他の特定の局面では、前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくすることによって、前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する。 In another specific aspect of the method of feeding a fluid according to the present invention, in the second step, the volume of the staying space is reduced by using the volume reducing means, whereby the fluid is supplied to the downstream micro-side. The fluid is fed by pushing out to the flow path side.

本発明に係る流体の送液方法のさらに他の特定の局面では、前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくした状態で、ガスを用いて前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する。 In still another specific aspect of the fluid feeding method according to the present invention, in the second step, the fluid is produced using a gas in a state where the volume of the staying space is reduced using the volume reducing means. Is pushed out toward the downstream microchannel, thereby feeding the fluid.

本発明によれば、送液のタイミングを制御することができ、複数の流体を精度よく合流及び混合することができる、マイクロ流体デバイスを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microfluidic device which can control the timing of liquid feeding and can join and mix a some fluid accurately can be provided.

（ａ）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を構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。(A) is a typical top view which shows the principal part of the microchannel chip which comprises the microfluidic device which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is AA in (a). It is typical sectional drawing which follows a line. （ａ）〜（ｃ）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を用いた流体の送液方法を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating the liquid feeding method using the microfluidic device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. （ａ）〜（ｄ）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を用いた流体の送液方法の変形例を説明するための図である。(A)-(d) is a figure for demonstrating the modification of the liquid feeding method using the microfluidic device which concerns on the 1st Embodiment of this 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を構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the principal part of the microchannel chip which comprises the microfluidic device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating the liquid feeding method using the microfluidic device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

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.

なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。 It should be pointed out that each embodiment described in this specification is an exemplification, and a partial replacement or combination of configurations is possible between different embodiments.

［第１の実施形態］
（マイクロ流体デバイス）
図１（ａ）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を構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。なお、図１（ａ）では、基板２内の構造を破線で示している。 [First Embodiment]
(Microfluidic device)
FIG. 1A is a schematic plan view showing a main part of a microchannel chip constituting the microfluidic device according to the first embodiment of the present invention. Moreover, FIG.1 (b) is typical sectional drawing which follows the AA line in Fig.1 (a). In FIG. 1A, the structure in the substrate 2 is indicated by a broken line.

本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流体デバイスは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すマイクロ流路チップ１と、図１（ａ）及び（ｂ）では図示していない容積低減手段とを備える。 The microfluidic device according to the first embodiment of the present invention includes a microchannel chip 1 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) and volume reduction means not shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). With.

マイクロ流路チップ１は、特に限定されないが、本実施形態では、板状の基板２と、カバー部材３とを有する。基板２は、対向し合う第１及び第２の主面２ａ，２ｂを有する。基板２の第１の主面２ａ側には、凹部２ｃが設けられている。凹部２ｃは、第１の主面２ａ側に開口するように設けられている。 The microchannel chip 1 is not particularly limited, but includes a plate-like substrate 2 and a cover member 3 in the present embodiment. The substrate 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other. A concave portion 2 c is provided on the first main surface 2 a side of the substrate 2. The recess 2c is provided so as to open to the first main surface 2a side.

基板２を構成する材料は、特に限定されず、例えば、合成樹脂、ゴム、金属などを用いることができる。なかでも、基板２は、合成樹脂の成形体からなることが好ましい。より好ましくは、ポリオレフィンなどの合成樹脂の射出成形体からなることが望ましい。もっとも、基板２は、複数枚の合成樹脂シートを積層することにより形成されていてもよい。 The material which comprises the board | substrate 2 is not specifically limited, For example, a synthetic resin, rubber | gum, a metal, etc. can be used. Especially, it is preferable that the board | substrate 2 consists of a molded object of a synthetic resin. More preferably, it is made of an injection molded body of a synthetic resin such as polyolefin. However, the substrate 2 may be formed by laminating a plurality of synthetic resin sheets.

基板２の第１の主面２ａ上には、カバー部材３が設けられている。カバー部材３は、基板２の凹部２ｃを閉成するように設けられている。カバー部材３が、基板２の凹部２ｃを閉成することにより、滞留空間４が構成されている。 A cover member 3 is provided on the first main surface 2 a of the substrate 2. The cover member 3 is provided so as to close the concave portion 2 c of the substrate 2. The cover member 3 closes the concave portion 2 c of the substrate 2, whereby the stay space 4 is configured.

カバー部材３は、例えば、弾性変形する材料により構成されていることが好ましい。弾性変形する材料としては、特に限定されないが、ゴム、エラストマー、発泡体などを用いることができる。より具体的に、弾性変形する材料としては、例えば、シリコーンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ジエン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマー、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）系エラストマー、フッ素系エラストマー、ウレタンフォーム、アクリルフォームなどを用いることができる。弾性変形する材料を用いる場合、後述の押圧部材によってカバー部材３を押圧する際に、より一層容易に滞留空間４の容積を小さくすることができる。なお、カバー部材３は、樹脂フィルムであってもよい。 The cover member 3 is preferably made of, for example, an elastically deformable material. The material that is elastically deformed is not particularly limited, and rubber, elastomer, foam, and the like can be used. More specifically, examples of the elastically deformable material include silicone rubber, natural rubber, butyl rubber, acrylic rubber, diene elastomer, olefin elastomer, styrene elastomer, ester elastomer, urethane elastomer, amide elastomer, PVC. (Polyvinyl chloride) elastomer, fluorine elastomer, urethane foam, acrylic foam, and the like can be used. In the case of using an elastically deformable material, the volume of the stay space 4 can be reduced more easily when the cover member 3 is pressed by a pressing member described later. The cover member 3 may be a resin film.

基板２内には、流体が送液されるマイクロ流路５が設けられている。マイクロ流路５とは、液体（流体）の搬送に際し、いわゆるマイクロ効果が生じるような微細な流路をいう。このようなマイクロ流路５では、液体は、表面張力と毛細管現象との影響を強く受け、通常の大寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す。 In the substrate 2, a micro flow path 5 through which a fluid is fed is provided. The micro flow path 5 refers to a fine flow path in which a so-called micro effect is generated when a liquid (fluid) is conveyed. In such a micro-channel 5, the liquid is strongly influenced by the surface tension and the capillary phenomenon, and behaves differently from the liquid flowing through a normal large-sized channel.

マイクロ流路５の横断面形状及び大きさは、上記のマイクロ効果が生じる流路であれば特に限定はされない。例えば、マイクロ流路５に流体を流す際、ポンプや重力を用いる場合には、流路抵抗を低下させる観点から、マイクロ流路５の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。マイクロ流体デバイスのより一層の小型化の観点より、小さい方の辺の寸法で、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらにより好ましい。 The cross-sectional shape and size of the microchannel 5 are not particularly limited as long as the microchannel 5 generates the above micro effect. For example, when using a pump or gravity when flowing a fluid through the microchannel 5, from the viewpoint of reducing the channel resistance, when the cross-sectional shape of the microchannel 5 is generally rectangular (including a square) The dimension of the smaller side is preferably 20 μm or more, more preferably 50 μm or more, and even more preferably 100 μm or more. From the viewpoint of further miniaturization of the microfluidic device, the dimension of the smaller side is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, and even more preferably 500 μm or less.

また、マイクロ流路５の横断面形状がおおむね円形の場合には、直径（楕円の場合には、短径）は、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。マイクロ流体デバイスのより一層の小型化の観点より、直径（楕円の場合には、短径）は、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。 When the cross-sectional shape of the microchannel 5 is generally circular, the diameter (in the case of an ellipse, the short diameter) is preferably 20 μm or more, more preferably 50 μm or more, and even more preferably 100 μm or more. From the viewpoint of further miniaturization of the microfluidic device, the diameter (in the case of an ellipse, the short diameter) is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, and even more preferably 500 μm or less.

一方、例えば、マイクロ流路５に流体を流す際、毛細管現象を有効に活用する場合には、マイクロ流路５の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、小さい方の辺の寸法で、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。 On the other hand, for example, when the capillary phenomenon is used effectively when flowing a fluid through the microchannel 5, if the cross-sectional shape of the microchannel 5 is generally rectangular (including a square), the smaller side The dimension is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 20 μm or more. The smaller side dimension is preferably 200 μm or less, and more preferably 100 μm or less.

マイクロ流路５の途中に、上述の滞留空間４が設けられている。マイクロ流路５は、上流側マイクロ流路５ａと、下流側マイクロ流路５ｂとを有する。なお、本明細書において、流体は、液体である。 The above-described staying space 4 is provided in the middle of the micro flow path 5. The microchannel 5 has an upstream microchannel 5a and a downstream microchannel 5b. In the present specification, the fluid is a liquid.

上流側マイクロ流路５ａは、滞留空間４より、上流側に設けられている入口側マイクロ流路である。上流側マイクロ流路５ａの一端は、滞留空間４に接続されている。一方、上流側マイクロ流路５ａの他端が設けられている上流側から、流体やガスを流入させることができる。なお、複数の流体やガスを滞留空間４に流入させる場合は、全て同じ入口から流入してもよく、流入する流体やガスごとに個別の入口や上流側マイクロ流路５ａが設けられていてもよい。 The upstream microchannel 5 a is an inlet-side microchannel provided on the upstream side from the staying space 4. One end of the upstream microchannel 5 a is connected to the staying space 4. On the other hand, fluid and gas can be introduced from the upstream side where the other end of the upstream micro-channel 5a is provided. When a plurality of fluids and gases are allowed to flow into the retention space 4, they may all flow from the same inlet, or individual inlets or upstream microchannels 5a may be provided for each fluid or gas that flows in. Good.

下流側マイクロ流路５ｂは、滞留空間４より、下流側に設けられている出口側マイクロ流路である。下流側マイクロ流路５ｂの一端は、滞留空間４に接続されている。下流側マイクロ流路５ｂの下流側に設けられている他端から、流体やガスを他の部位に送り出すことができる。なお、上流側マイクロ流路５ａと、下流側マイクロ流路５ｂ以外に、必要に応じてその他の流路が接続されていてもよい。また、マイクロ流路５の形状としては、特に限定されず、目的の検査、反応に合わせて流路、混合・反応部等を配置することができる。 The downstream microchannel 5 b is an outlet side microchannel that is provided on the downstream side of the staying space 4. One end of the downstream microchannel 5 b is connected to the staying space 4. From the other end provided on the downstream side of the downstream micro-channel 5b, fluid and gas can be sent out to other parts. In addition to the upstream microchannel 5a and the downstream microchannel 5b, other channels may be connected as necessary. Further, the shape of the micro flow path 5 is not particularly limited, and a flow path, a mixing / reaction portion, and the like can be arranged in accordance with a target inspection and reaction.

滞留空間４は、液体試薬などの流体を滞留させるために設けられている。滞留空間４は、流入する流体を滞留させることのできる深さを有している。本実施形態では、滞留空間４の深さ方向が、基板２の厚み方向と同じ方向である。なお、本明細書において、滞留とは、上流側マイクロ流路５ａから流入した流体が、下流側マイクロ流路５ｂへ進行せずに一時的に留まる状態のことをいう。滞留空間４は、複数配置されていてもよい。また、本実施形態のように、滞留空間４の深さが、マイクロ流路５の深さより深いことが望ましい。 The retention space 4 is provided for retaining a fluid such as a liquid reagent. The stay space 4 has a depth that allows the inflowing fluid to stay. In the present embodiment, the depth direction of the stay space 4 is the same direction as the thickness direction of the substrate 2. In the present specification, “stagnation” refers to a state in which the fluid flowing from the upstream microchannel 5a stays temporarily without proceeding to the downstream microchannel 5b. A plurality of staying spaces 4 may be arranged. In addition, as in the present embodiment, it is desirable that the stay space 4 is deeper than the microchannel 5.

滞留空間４の容積は、滞留空間４に流入する流体の体積よりも大きいことが望ましい。定量機構を設けるなど、流入した流体の一部分のみを一時的に滞留させたい場合などはこの限りでない。なお、滞留空間４の容積は、滞留させる流体の体積の１０５％〜５００％であることが好ましい。 The volume of the staying space 4 is desirably larger than the volume of the fluid flowing into the staying space 4. This is not the case when only a part of the fluid that has flowed in is to be temporarily retained, such as by providing a quantitative mechanism. In addition, it is preferable that the volume of the retention space 4 is 105% to 500% of the volume of the fluid to be retained.

滞留空間４の容積は、好ましくは５μＬ以上、より好ましくは１０μＬ以上、好ましくは２０００μＬ以下、より好ましくは１０００μＬ以下である。容積を上記下限以上とすることで、微量検体での検査により十分な液量とすることができる。容積を上記上限以下とすることで、下流側マイクロ流路５ｂへの送液制御をより一層容易にすることができる。 The volume of the residence space 4 is preferably 5 μL or more, more preferably 10 μL or more, preferably 2000 μL or less, more preferably 1000 μL or less. By setting the volume to be equal to or higher than the above lower limit, a sufficient amount of liquid can be obtained by examination with a small amount of sample. By setting the volume to be equal to or less than the above upper limit, it is possible to further facilitate the liquid feeding control to the downstream microchannel 5b.

滞留空間４の形状としては、特に限定されないが、下流側マイクロ流路５ｂへ送液するときに、滞留空間４における残液が少なくなるよう、下流側マイクロ流路５ｂに向かって傾斜のついた構造とすることが好ましい。また、下流側マイクロ流路５ｂは、滞留空間４に滞留した流体の液面よりも高い位置に設けられていることが好ましい。 The shape of the staying space 4 is not particularly limited, but is inclined toward the downstream microchannel 5b so that the remaining liquid in the staying space 4 is reduced when the liquid is sent to the downstream microchannel 5b. A structure is preferable. Moreover, it is preferable that the downstream microchannel 5 b is provided at a position higher than the liquid level of the fluid staying in the staying space 4.

マイクロ流路チップ１においては、下流側マイクロ流路５ｂにさらに混合流路が接続されていてもよい。滞留空間４より下流側に混合流路が設けられることにより、合流した複数の流体をより短時間で十分に混合させることができる。もっとも、送液タイミング制御の目的で、１種類の流体のみを滞留させる場合などは、この限りではない。また、複数の流体の場合でも、滞留空間４に長時間滞留させることで分子拡散により混合させる場合もこの限りではない。 In the microchannel chip 1, a mixing channel may be further connected to the downstream microchannel 5b. By providing the mixing channel on the downstream side of the staying space 4, the plurality of joined fluids can be sufficiently mixed in a shorter time. However, this is not the case when only one type of fluid is retained for the purpose of controlling the liquid feeding timing. Further, even in the case of a plurality of fluids, this is not the case when mixing by molecular diffusion by staying in the staying space 4 for a long time.

本発明のマイクロ流体デバイスは、上述したようにマイクロ流路チップ１に加えて、容積低減手段を備える。本明細書において、容積低減手段とは、滞留空間４の容積を小さくするための手段である。 The microfluidic device of the present invention includes volume reducing means in addition to the microchannel chip 1 as described above. In the present specification, the volume reducing means is means for reducing the volume of the stay space 4.

容積低減手段としては、例えば、後述の送液方法の欄で説明する押圧部材が挙げられる。押圧部材は、カバー部材３を押圧するための部材である。押圧部材によって、カバー部材３を押圧することにより、滞留空間４の容積を小さくすることができる。押圧部材としては、例えば、押圧ピンなどが挙げられる。また、押圧部材は、人間の指であってもよく、ガスなどにより加圧する手段であってもよい。 As the volume reducing means, for example, a pressing member described in the section of a liquid feeding method described later can be given. The pressing member is a member for pressing the cover member 3. By pressing the cover member 3 with the pressing member, the volume of the stay space 4 can be reduced. Examples of the pressing member include a pressing pin. Further, the pressing member may be a human finger or a means for applying pressure with gas or the like.

押圧部材として押圧ピンを用いる場合、押圧ピンの大きさは特に限定されない。押圧ピンの押圧する部分の面積は、平面視における滞留空間４の面積の３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。押圧ピンの押圧する部分の面積が上記下限以上である場合、下流側マイクロ流路５ｂへの送液をより一層容易にすることができる。 When a pressing pin is used as the pressing member, the size of the pressing pin is not particularly limited. The area of the portion to be pressed by the pressing pin is preferably 30% or more, more preferably 50% or more of the area of the stay space 4 in plan view. When the area of the portion to be pressed by the pressing pin is equal to or more than the lower limit, liquid feeding to the downstream microchannel 5b can be further facilitated.

本発明おいては、上記の容積低減手段によって、滞留空間４に滞留した流体を下流側マイクロ流路５ｂに送液することができる。そのため、流体の滞留と下流側マイクロ流路５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。この点については、後述の流体の送液方法の欄で詳細に説明する。 In the present invention, the fluid staying in the staying space 4 can be sent to the downstream microchannel 5b by the volume reducing means. Therefore, it is possible to selectively control the timing of fluid retention and liquid feeding to the downstream microchannel 5b. This will be described in detail in the section of the fluid feeding method described later.

なお、本発明のマイクロ流体デバイスは、さらに送液手段を備えていてもよい。送液手段としては、特に限定されず、例えば、マイクロポンプが挙げられる。具体的には、マイクロポンプを用いて、上流側マイクロ流路５ａに液体や空気、又は所定のガスを送り込むことにより、滞留空間４側へ流体を送液する手段である。この場合、マイクロポンプは、マイクロ流路チップ１の内部に設けられていてもよいし、マイクロ流路チップ１の外部に設けられていてもよい。 The microfluidic device of the present invention may further include a liquid feeding means. The liquid feeding means is not particularly limited, and examples thereof include a micropump. Specifically, it is means for sending fluid to the staying space 4 side by sending liquid, air, or a predetermined gas into the upstream side micro flow path 5a using a micro pump. In this case, the micropump may be provided inside the microchannel chip 1 or may be provided outside the microchannel chip 1.

また、他の送液手段としては、上流側マイクロ流路５ａより上流側に連結された空間に配置されたガス発生部材が挙げられる。ガス発生部材とは、光や熱等の外力によりガスを発生する部材である。ガス発生部材に所定のタイミングで外力を加えることによりガスを発生させ、上流側マイクロ流路５ａにガスを送り込むことができる。それによって、上流側マイクロ流路５ａから滞留空間４側へ流体を送液することができる。ガス発生部材としては、例えば、ガス発生テープが挙げられる。 Further, as another liquid feeding means, a gas generating member disposed in a space connected to the upstream side from the upstream micro flow path 5a can be cited. The gas generating member is a member that generates gas by an external force such as light or heat. A gas can be generated by applying an external force to the gas generating member at a predetermined timing, and the gas can be sent to the upstream microchannel 5a. Thereby, the fluid can be sent from the upstream microchannel 5a to the staying space 4 side. Examples of the gas generating member include a gas generating tape.

（流体の送液方法）
以下、本発明の流体の送液方法の一例について説明する。 (Fluid feeding method)
Hereinafter, an example of the fluid feeding method of the present invention will be described.

図２（ａ）〜（ｃ）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を用いた流体の送液方法を説明するための図である。 FIGS. 2A to 2C are diagrams for explaining a fluid feeding method using the microfluidic device according to the first embodiment of the present invention.

まず、図２（ａ）に示すように、基板２における凹部の深さ方向が重力方向となるようにマイクロ流体デバイス１を配置する。本発明においては、このように基板２における凹部２ｃの深さ方向が重力方向となるようにマイクロ流体デバイス１を配置することが好ましいが、基板２における凹部の深さ方向が重力方向とならなくともよい。 First, as shown in FIG. 2A, the microfluidic device 1 is arranged so that the depth direction of the recesses in the substrate 2 is the direction of gravity. In the present invention, it is preferable to arrange the microfluidic device 1 so that the depth direction of the recess 2c in the substrate 2 is in the direction of gravity in this way, but the depth direction of the recess in the substrate 2 is not in the direction of gravity. Also good.

次に、流体６を上流側マイクロ流路５ａから滞留空間４に送液する。流体６は、上述の送液手段によって、送液することができる。続いて、流体６の送液を止め、図２（ｂ）に示すように、流体６を滞留空間４に滞留させる。次に、図２（ｃ）に示すように、押圧部材７により、カバー部材３を押圧することにより、滞留空間４の容積を小さくする。それによって、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に押し出すことができる。すなわち、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に送液することができる。なお、本実施形態では、容積低減手段が押圧部材７であるが、上述した他の容積低減手段を用いてもよい。また、押圧部材７の平面形状は、滞留空間４の平面形状と同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。押圧部材７及び滞留空間４の平面形状は、特に限定されず、例えば、矩形状、円状、楕円状が挙げられる。 Next, the fluid 6 is sent from the upstream microchannel 5 a to the staying space 4. The fluid 6 can be fed by the above-described liquid feeding means. Subsequently, the feeding of the fluid 6 is stopped, and the fluid 6 is retained in the retention space 4 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 2C, the volume of the staying space 4 is reduced by pressing the cover member 3 with the pressing member 7. Thereby, the fluid 6 can be pushed out to the downstream microchannel 5b side. That is, the fluid 6 can be sent to the downstream microchannel 5b side. In the present embodiment, the volume reducing means is the pressing member 7, but other volume reducing means described above may be used. Further, the planar shape of the pressing member 7 is preferably the same as the planar shape of the staying space 4, but may be different. The planar shape of the pressing member 7 and the stay space 4 is not particularly limited, and examples thereof include a rectangular shape, a circular shape, and an elliptical shape.

このように、本実施形態の流体６の送液方法では、容積低減手段によって、滞留空間４に滞留した流体６を下流側マイクロ流路５ｂに送液することができる。そのため、流体６の滞留と下流側マイクロ流路５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。 Thus, in the liquid 6 feeding method of the present embodiment, the fluid 6 staying in the staying space 4 can be sent to the downstream micro-channel 5b by the volume reducing means. Therefore, the retention timing of the fluid 6 and the timing of liquid feeding to the downstream microchannel 5b can be selectively controlled.

また、２つの流体６を合流及び混合させる場合は、まず、一方の流体６を滞留空間４に送液し、滞留空間４に所定量滞留させた後に送液を停止する。続いて、他方の流体６を滞留空間４に送液し、２つの流体６を滞留空間４で合流させる。２つの流体６を合流させ滞留させた状態で、滞留空間４の容積を小さくする。それによって、合流した２つの流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に送液することができる。合流した２つの流体６は、容積低減手段を使用するタイミングを遅らせ滞留空間４に長時間滞留させることによって、分子拡散により混合させることができる。もっとも、２つの流体６は、滞留空間４で予備混合した後、上述した混合流路において、さらに混合してもよい。なお、本発明においては、同様の方法で、３以上の流体６を合流させ混合させることもできる。 When the two fluids 6 are joined and mixed, first, one fluid 6 is sent to the staying space 4, and after a predetermined amount stays in the staying space 4, the feeding is stopped. Subsequently, the other fluid 6 is sent to the staying space 4, and the two fluids 6 are joined in the staying space 4. In a state where the two fluids 6 are merged and retained, the volume of the retention space 4 is reduced. Thereby, the two joined fluids 6 can be sent to the downstream microchannel 5b side. The two joined fluids 6 can be mixed by molecular diffusion by delaying the timing of using the volume reducing means and retaining the fluid 6 in the residence space 4 for a long time. However, the two fluids 6 may be further mixed in the above-described mixing flow channel after being premixed in the staying space 4. In the present invention, three or more fluids 6 can be joined and mixed by the same method.

このように本実施形態における流体６の送液方法では、滞留空間４において複数の流体６を合流させ、複数の流体６を混合することができる。従って、本実施形態における流体６の送液方法では、複数の流体６を送液タイミングによらずに精度よく合流させ混合することができる。 As described above, in the method for feeding the fluid 6 in the present embodiment, the plurality of fluids 6 can be merged in the stay space 4 and the plurality of fluids 6 can be mixed. Therefore, in the liquid feeding method of the fluid 6 in the present embodiment, a plurality of fluids 6 can be accurately combined and mixed regardless of the liquid feeding timing.

なお、本発明においては、予め１種類以上の試薬を滞留空間４に配置しておき、そこへ１種類以上の液体試薬（流体６）を流入させて複数の試薬を合流させてもよい。予め配置しておく試薬は、液体であってもよく、流入した液体試薬に溶解する固体であってもよい。 In the present invention, one or more types of reagents may be arranged in the retention space 4 in advance, and one or more types of liquid reagents (fluid 6) may be allowed to flow there to join a plurality of reagents. The reagent arranged in advance may be a liquid or a solid that dissolves in the liquid reagent that has flowed.

図３（ａ）〜（ｄ）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を用いた流体の送液方法の変形例を説明するための図である。 FIGS. 3A to 3D are views for explaining a modification of the fluid feeding method using the microfluidic device according to the first embodiment of the present invention.

変形例に係る流体の送液方法では、まず、図３（ａ）に示すように、流体６を上流側マイクロ流路５ａから滞留空間４に送液する。続いて、流体６の送液を止め、図３（ｂ）に示すように、流体６を滞留空間４に滞留させる。 In the fluid feeding method according to the modified example, first, as shown in FIG. 3A, the fluid 6 is fed from the upstream microchannel 5 a to the staying space 4. Subsequently, the feeding of the fluid 6 is stopped, and the fluid 6 is retained in the retention space 4 as shown in FIG.

次に、図３（ｃ）に示すように、押圧部材７により、カバー部材３を押圧することにより、滞留空間４の容積を小さくする。この際、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に押し出さない程度に、滞留空間４の容積を小さくする。カバー部材３は、本実施形態のように滞留した流体６に接触していることが好ましいが、流体６に接触していなくてもよい。 Next, as shown in FIG. 3C, the volume of the stay space 4 is reduced by pressing the cover member 3 with the pressing member 7. At this time, the volume of the retention space 4 is reduced to such an extent that the fluid 6 is not pushed out to the downstream microchannel 5b side. The cover member 3 is preferably in contact with the retained fluid 6 as in the present embodiment, but may not be in contact with the fluid 6.

次に、図３（ｄ）に示すように、滞留空間４の容積を小さくした状態で、例えば、ガスＡのような上述した送液手段により、流体６を下流側マイクロ流路５ｂ側に送液する。このように、本発明においては、流体６を滞留空間４に滞留させ、容積低減手段により容積を小さくした状態で、他の送液手段により流体６を送液してもよい。 Next, as shown in FIG. 3D, in the state where the volume of the stay space 4 is reduced, the fluid 6 is fed to the downstream microchannel 5b side by the above-described liquid feeding means such as gas A, for example. Liquid. Thus, in the present invention, the fluid 6 may be retained in the retention space 4, and the fluid 6 may be fed by another liquid feeding means in a state where the volume is reduced by the volume reducing means.

この場合においても、流体６の滞留と下流側マイクロ流路５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。また、複数の流体６を用いる場合は、複数の流体６を精度よく合流させ混合することができる。 Even in this case, the retention timing of the fluid 6 and the timing of liquid feeding to the downstream microchannel 5b can be selectively controlled. Further, when a plurality of fluids 6 are used, the plurality of fluids 6 can be accurately combined and mixed.

［第２の実施形態］
（マイクロ流体デバイス）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを構成するマイクロ流路チップの要部を示す模式的斜視図である。なお、図４及び後述の図５では、基板２２内の構造を破線で示している。 [Second Embodiment]
(Microfluidic device)
FIG. 4 is a schematic perspective view showing the main part of the microchannel chip constituting the microfluidic device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4 and FIG. 5 described later, the structure in the substrate 22 is indicated by a broken line.

本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスは、図４に示すマイクロ流路チップ２１と、図４では図示していない容積低減手段とを備える。 The microfluidic device according to the second embodiment of the present invention includes the microchannel chip 21 shown in FIG. 4 and volume reduction means not shown in FIG.

マイクロ流路チップ２１は、第１の実施形態と同じ、板状の基板２２とカバー部材２３との接合体により構成されている。もっとも、マイクロ流路チップ２１では、板状の基板２２とカバー部材２３との接合体が縦置きされている。そのため、マイクロ流路チップ２１では、滞留空間２４の深さ方向が、基板２２の面方向と同じ方向となるように滞留空間２４が設けられている。滞留空間２４には、第１の実施形態と同様に、上流側マイクロ流路２５ａと、下流側マイクロ流路２５ｂが接続されている。従って、マイクロ流路２５の途中に滞留空間２４が設けられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。 The microchannel chip 21 is configured by a joined body of a plate-like substrate 22 and a cover member 23 as in the first embodiment. However, in the microchannel chip 21, a joined body of the plate-like substrate 22 and the cover member 23 is placed vertically. Therefore, in the microchannel chip 21, the stay space 24 is provided so that the depth direction of the stay space 24 is the same as the surface direction of the substrate 22. Similar to the first embodiment, an upstream microchannel 25a and a downstream microchannel 25b are connected to the staying space 24. Therefore, the stay space 24 is provided in the middle of the micro flow path 25. Other points are the same as in the first embodiment.

第２の実施形態においても、上記の容積低減手段によって、滞留空間２４に滞留した液体を下流側マイクロ流路２５ｂに送液することができる。そのため、流体の滞留と下流側マイクロ流路２５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。 Also in the second embodiment, the liquid staying in the staying space 24 can be sent to the downstream microchannel 25b by the volume reducing means. Therefore, it is possible to selectively control the timing of fluid retention and liquid feeding to the downstream microchannel 25b.

（流体の送液方法）
図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法を説明するための図である。 (Fluid feeding method)
FIGS. 5A to 5C are views for explaining a fluid feeding method using the microfluidic device according to the second embodiment of the present invention.

まず、流体２６を上流側マイクロ流路２５ａから滞留空間２４に送液し、図５（ａ）に示すように、滞留空間２４に流体２６を滞留させる。次に、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、押圧部材２７により、カバー部材２３を押圧することにより、滞留空間２４の容積を小さくする。それによって、流体２６を下流側マイクロ流路２５ｂ側に押し出すことができる。すなわち、流体２６を下流側マイクロ流路２５ｂ側に送液することができる。 First, the fluid 26 is fed from the upstream microchannel 25a to the retention space 24, and the fluid 26 is retained in the retention space 24 as shown in FIG. Next, as shown in FIGS. 5B and 5C, the volume of the stay space 24 is reduced by pressing the cover member 23 with the pressing member 27. Thereby, the fluid 26 can be pushed out to the downstream microchannel 25b side. That is, the fluid 26 can be sent to the downstream microchannel 25b side.

このように、第２の実施形態の流体２６の送液方法においても、容積低減手段によって、滞留空間２４に滞留した液体を下流側マイクロ流路２５ｂに送液することができる。そのため、流体２６の滞留と下流側マイクロ流路２５ｂへの送液のタイミングを選択制御することができる。また、複数の流体２６を用いる場合は、複数の流体２６を精度よく合流させ混合することができる。 Thus, also in the liquid feeding method of the fluid 26 of the second embodiment, the liquid staying in the staying space 24 can be sent to the downstream microchannel 25b by the volume reducing means. Therefore, the retention timing of the fluid 26 and the timing of liquid feeding to the downstream microchannel 25b can be selectively controlled. When a plurality of fluids 26 are used, the plurality of fluids 26 can be combined and mixed with high accuracy.

以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be clarified by giving specific examples and comparative examples of the present invention. In addition, this invention is not limited to a following example.

（実施例１）
実施例１では、以下のようにして図１（ａ）及び（ｂ）に示すマイクロ流路チップ１を作製した。 Example 1
In Example 1, the microchannel chip 1 shown in FIGS. 1A and 1B was produced as follows.

基板２を構成する材料としては、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア１４２０Ｒ」）を用い、これを以下の構造を有する形状となるように射出成形することによって、基板２を作製した。 As a material constituting the substrate 2, a cycloolefin polymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “Zeonor 1420R”) is used, and the substrate 2 is manufactured by injection molding so as to have a shape having the following structure. did.

基板２は、カバー部材３を貼り合せることで、滞留空間４となり得る、幅１０ｍｍ×長さ２０ｍｍ×深さ２ｍｍで容積４００μＬの凹部２ｃと、上流側マイクロ流路５ａ及び下流側マイクロ流路５ｂとなり得る幅１ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、（直線状）長さ２０ｍｍの凹部とを有し、基板２全体の厚みが４ｍｍの構造とした。 The substrate 2 can become a staying space 4 by bonding the cover member 3, a recess 2 c having a width of 10 mm × a length of 20 mm × a depth of 2 mm and a volume of 400 μL, and an upstream microchannel 5a and a downstream microchannel 5b. And a concave portion having a width of 1 mm, a depth of 0.5 mm, and a (linear) length of 20 mm, and the entire substrate 2 has a thickness of 4 mm.

上流側マイクロ流路５ａは、滞留空間４から、滞留空間４の幅方向及び深さ方向に対して垂直な方向に延びている直線状の凹部が形成される構造とした。下流側マイクロ流路５ｂは、滞留空間４の上流側マイクロ流路５ａが形成された側とは反対側から、滞留空間４の幅方向及び深さ方向に対して垂直な方向に延びている直線状の凹部が形成される構造とした。 The upstream microchannel 5a has a structure in which a linear recess extending from the stay space 4 in a direction perpendicular to the width direction and the depth direction of the stay space 4 is formed. The downstream microchannel 5b is a straight line extending in a direction perpendicular to the width direction and the depth direction of the staying space 4 from the side of the staying space 4 opposite to the side where the upstream microchannel 5a is formed. In this structure, a concave portion is formed.

また、カバー部材３として厚み０．２ｍｍのＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）フィルムを基板２と貼り合わせ、滞留空間４、上流側マイクロ流路５ａ及び下流側マイクロ流路５ｂを有するマイクロ流路チップ１を得た。 Further, a microchannel chip having an EPDM (ethylene / propylene / diene rubber) film having a thickness of 0.2 mm as the cover member 3 is bonded to the substrate 2 and has a stay space 4, an upstream microchannel 5a, and a downstream microchannel 5b. 1 was obtained.

（送液、合流試験）
実施例１のマイクロ流路チップ１を用いて、以下のようにして、送液、合流試験を行った。 (Liquid feeding, merge test)
Using the microchannel chip 1 of Example 1, liquid feeding and merging tests were performed as follows.

まず、液体試薬１として、蛍光試薬（フルオレセイン）を純水に溶解したサンプルを作製した。液体試薬２として純水を用意した。次に、以下の工程１〜工程３を行った。 First, a sample in which a fluorescent reagent (fluorescein) was dissolved in pure water was prepared as the liquid reagent 1. Pure water was prepared as the liquid reagent 2. Next, the following steps 1 to 3 were performed.

工程１：上流側マイクロ流路５ａの端部より、液体試薬１を１００μＬ注入し、その後マイクロピペットを用いて１０００μＬの空気を注入した。 Step 1: 100 μL of liquid reagent 1 was injected from the end of the upstream microchannel 5a, and then 1000 μL of air was injected using a micropipette.

工程２：次いで、上流側マイクロ流路５ａの端部より、液体試薬２を１００μＬ注入した。この際、実施例１のマイクロ流路チップ１では、液体試薬１及び液体試薬２は滞留空間４に留まったままだった。 Step 2: Next, 100 μL of liquid reagent 2 was injected from the end of the upstream microchannel 5a. At this time, in the microchannel chip 1 of Example 1, the liquid reagent 1 and the liquid reagent 2 remained in the staying space 4.

工程３：液体試薬２を注入して３分間静置後、マイクロピペットで１０００μＬの空気を注入しながら、滞留空間４上部のフィルム（カバー部材３）を深さ方向に指で押し込んで、全ての液体試薬（液体試薬１及び液体試薬２）を下流側マイクロ流路５ｂの端部から排出させた。 Step 3: After injecting the liquid reagent 2 and allowing to stand for 3 minutes, while injecting 1000 μL of air with a micropipette, push the film (cover member 3) on the upper part of the retention space 4 with the finger in the depth direction, The liquid reagents (liquid reagent 1 and liquid reagent 2) were discharged from the end of the downstream microchannel 5b.

液体試薬を、液体試薬Ａ：工程２において漏れ出した液体試薬、液体試薬Ｂ：工程３において初期に排出された液体試薬、液体試薬Ｃ：工程３において後半で排出された液体試薬に分けて回収し、それぞれの蛍光発光強度を測定した。液体試薬１の蛍光発光強度を１０としたときの相対強度を以下に示す。なお、蛍光発光強度は、蛍光顕微鏡（ＬＥＩＣＡ社製、品番「ＭＺ１０Ｆ」）で約２０万ピクセルの検出領域における平均明度を蛍光発光強度とした。 Liquid reagent is recovered by dividing into liquid reagent A: liquid reagent leaked in step 2, liquid reagent B: liquid reagent discharged in the initial stage in step 3, liquid reagent C: liquid reagent discharged in the second half in step 3 Each fluorescence emission intensity was measured. The relative intensity when the fluorescence emission intensity of the liquid reagent 1 is 10 is shown below. The fluorescence emission intensity was defined as the average lightness in a detection region of about 200,000 pixels with a fluorescence microscope (manufactured by LEICA, product number “MZ10F”).

・液体試薬１の蛍光発光強度・・・１０
・液体試薬Ａの蛍光発光強度・・・実施例１：−（発光せず）
・液体試薬Ｂの蛍光発光強度・・・実施例１：４．８
・液体試薬Ｃの蛍光発光強度・・・実施例１：４．８・ Fluorescence emission intensity of liquid reagent 1 ... 10
Fluorescence emission intensity of liquid reagent A: Example 1:-(no light emission)
Fluorescence emission intensity of liquid reagent B: Example 1: 4.8
Fluorescence emission intensity of liquid reagent C: Example 1: 4.8

このように、実施例１のマイクロ流路チップ１では、滞留空間４によって２液（液体試薬１及び液体試薬２）が確実に合流し、ほぼ均一に２倍希釈されて混合され下流側マイクロ流路５ｂへ送液されることが確認された。 Thus, in the microchannel chip 1 of Example 1, the two liquids (the liquid reagent 1 and the liquid reagent 2) reliably join together by the staying space 4, and are diluted and mixed almost uniformly twice, and the downstream microstream It was confirmed that the liquid was fed to the path 5b.

１，２１…マイクロ流路チップ
２，２２…基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
２ｃ…凹部
３，２３…カバー部材
４，２４…滞留空間
５，２５…マイクロ流路
５ａ，２５ａ…上流側マイクロ流路
５ｂ，２５ｂ…下流側マイクロ流路
６，２６…流体
７，２７…押圧部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Microchannel chip | tip 2,22 ... Board | substrate 2a, 2b ... 1st, 2nd main surface 2c ... Recessed part 3,23 ... Cover member 4,24 ... Residence space 5,25 ... Microchannel 5a, 25a ... Upstream microchannels 5b, 25b ... Downstream microchannels 6, 26 ... Fluids 7, 27 ... Pressing members

Claims

流体が送液されるマイクロ流路と、該マイクロ流路の途中に設けられており、前記流体を滞留させるための滞留空間とを有し、前記マイクロ流路が、前記滞留空間より上流側の上流側マイクロ流路と、前記滞留空間より下流側の下流側マイクロ流路とを有する、マイクロ流路チップと、
前記滞留空間の容積を小さくするための容積低減手段と、
を備える、マイクロ流体デバイス。 A micro flow path through which the fluid is sent, and a retention space for retaining the fluid, provided in the middle of the micro flow path, the micro flow path being upstream of the retention space A microchannel chip having an upstream microchannel and a downstream microchannel downstream of the staying space;
Volume reducing means for reducing the volume of the staying space;
A microfluidic device comprising:

前記マイクロ流路チップが、凹部を有する基板と、前記基板上に設けられており、前記基板の前記凹部を封止するように設けられている、カバー部材とを備え、前記凹部と前記カバー部材とにより前記滞留空間が構成されている、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。 The microchannel chip comprises a substrate having a recess, and a cover member provided on the substrate and provided to seal the recess of the substrate, the recess and the cover member The microfluidic device according to claim 1, wherein the retention space is configured as described above.

前記滞留空間の深さが、前記マイクロ流路の深さよりも深い、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 1 or 2, wherein a depth of the staying space is deeper than a depth of the microchannel.

前記カバー部材が、弾性変形する材料により構成されている、請求項２又は３に記載のマイクロ流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 2, wherein the cover member is made of an elastically deformable material.

前記容積低減手段が、前記カバー部材を押圧するための押圧部材である、請求項２〜４のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。 The microfluidic device according to any one of claims 2 to 4, wherein the volume reducing means is a pressing member for pressing the cover member.

前記滞留空間の容積が、２０００μＬ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 1, wherein the volume of the staying space is 2000 μL or less.

前記上流側マイクロ流路より上流側に配置されており、かつ前記流体を送液するための送液手段をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 1, further comprising a liquid feeding unit that is arranged on the upstream side of the upstream microchannel and that feeds the fluid.

前記送液手段が、前記上流側マイクロ流路にガスを供給するためのマイクロポンプである、請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 7, wherein the liquid feeding means is a micropump for supplying gas to the upstream microchannel.

前記下流側マイクロ流路に接続されており、かつ複数の前記流体を混合するための混合流路をさらに備える、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。 The microfluidic device according to claim 1, further comprising a mixing channel connected to the downstream microchannel and mixing a plurality of the fluids.

請求項１〜９のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイスを用いた流体の送液方法であって、
前記基板における前記凹部の深さ方向が重力方向となるように前記マイクロ流体デバイスを配置し、前記流体を前記上流側マイクロ流路から前記滞留空間に送液し、前記流体を前記滞留空間に滞留させる第１の工程と、
前記容積低減手段を用いて、前記流体を前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する第２の工程とを備える、流体の送液方法。 A fluid feeding method using the microfluidic device according to any one of claims 1 to 9,
The microfluidic device is arranged so that the depth direction of the concave portion in the substrate is a gravitational direction, the fluid is sent from the upstream microchannel to the staying space, and the fluid is stayed in the staying space. A first step of
A fluid feeding method comprising: a second step of feeding the fluid from the staying space to the downstream microchannel using the volume reducing means.

前記第１の工程において、複数の前記流体を前記滞留空間で合流させ、
前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間で合流した複数の前記流体を、前記滞留空間から前記下流側マイクロ流路に送液する、請求項１０に記載の流体の送液方法。 In the first step, a plurality of the fluids are merged in the staying space,
The fluid of claim 10, wherein, in the second step, the plurality of fluids merged in the stay space are sent from the stay space to the downstream microchannel using the volume reducing unit. Delivery method.

前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくすることによって、前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する、請求項１０又は１１に記載の流体の送液方法。 11. In the second step, the fluid is fed by pushing the fluid toward the downstream microchannel by reducing the volume of the staying space using the volume reducing means. Alternatively, the fluid feeding method according to 11.

前記第２の工程において、前記容積低減手段を用いて、前記滞留空間の容積を小さくした状態で、ガスを用いて前記流体を前記下流側マイクロ流路側に押し出すことにより、前記流体を送液する、請求項１０又は１１に記載の流体の送液方法。 In the second step, the fluid is fed by pushing out the fluid to the downstream microchannel side using gas in a state where the volume of the staying space is reduced using the volume reducing means. The method for feeding a fluid according to claim 10 or 11.