JP7303623B2 - inspection tool - Google Patents
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Description
本発明は、流体が送液される流路が設けられた基板を備える、検査用具に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a test tool including a substrate provided with a flow path through which fluid is sent.
従来、流体が送液されるマイクロ流路等の流路が設けられた基板を備える、検査用具が種々提案されている。このような検査用具を用いて、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なう方法が検討されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various test tools have been proposed that include a substrate provided with a channel such as a microchannel through which a fluid is sent. Methods of performing blood tests, genetic tests, and the like by controlling liquid feeding and reactions of various specimens or samples using such test tools are being studied.
ところで、マイクロ流路を流れる液体は、一般的に安定な層流を生じる。そのため、マイクロ流路において複数の液体を混合する場合は、混合の効率が低下するという問題がある。 By the way, a liquid flowing through a microchannel generally produces a stable laminar flow. Therefore, when mixing a plurality of liquids in a microchannel, there is a problem that the efficiency of mixing decreases.
そこで、例えば、下記の特許文献１には、移動・液送される複数の流体を確実かつ効率よく混合するための混合流路がマイクロ流路の途中に設けられている、マイクロ流体デバイスが開示されている。特許文献１では、混合流路が、基板の一方の面側に突出している部分と、他方の面側に突出している部分とを有している。また、一方の面側に突出している部分と、他方の面側に突出している部分とは、液体の送液方向において線対称に配置されており、液体の送液方向において完全に重複する位置に設けられている。
Therefore, for example,
しかしながら、特許文献１のような混合流路を設けた場合においても、混合の精度がなお不十分であった。
However, even in the case of providing a mixing channel as in
また、本発明者らは、マイクロ流路のような層流下において、乱流を生じさせることによって混合の効率を高めようとすると、液残りが生じることがあり、その結果、後工程における検査や分析において測定の感度が低下するという問題が生じることを見出した。 In addition, the present inventors have found that if they try to increase the efficiency of mixing by generating turbulence under a laminar flow such as a microchannel, liquid residue may occur. It was found that a problem arises in that the sensitivity of the measurement decreases in the analysis.
本発明の目的は、複数の液体を確実に混合することができ、しかも液残りが生じ難い、検査用具を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a test tool that can reliably mix a plurality of liquids and that is less likely to leave residual liquids.
本発明に係る検査用具は、流体が送液される流路が設けられている基板を備え、前記流路の途中に複数の液体を混合するための混合流路が設けられており、前記混合流路が、前記基板の一方の面側に拡大されている第１の流路部と、前記基板の他方の面側に拡大されている第２の流路部とを有し、前記流路が延びる方向において、前記第１の流路部及び前記第２の流路部が、一部重複している部分を有しており、前記第１の流路部全体の長さに対する前記第１の流路部及び前記第２の流路部が一部重複している部分の長さの比Ｌ１と、前記第２の流路部全体の長さに対する前記第１の流路部及び前記第２の流路部が一部重複している部分の長さの比Ｌ２とのうち小さい方の比Ｌが、０．０５以上、０．７以下であり、前記混合流路全体の表面積Ｓの前記混合流路全体の体積Ｖに対する比（Ｓ／Ｖ）が、４以下である。
A test tool according to the present invention includes a substrate provided with a flow channel for feeding a fluid, a mixing flow channel for mixing a plurality of liquids in the middle of the flow channel, and the mixing a flow channel having a first flow channel portion enlarged on one surface side of the substrate and a second flow channel portion enlarged on the other surface side of the substrate; in the direction in which the first channel portion and the second channel portion partially overlap, and the first channel portion with respect to the entire length of the first channel portion The length ratio L1 of the part where the flow path part and the second flow path part overlap, and the first flow path part and the second flow path part with respect to the entire length of the second
本発明に係る検査用具のある特定の局面では、前記基板が、対向し合う第１の主面及び第２の主面と、該第１の主面及び第２の主面を結んでおり、対向し合う第１の側面及び第２の側面とを有し、前記第１の流路部が、前記第１の側面側に拡大されており、前記第２の流路部が、前記第２の側面側に拡大されている。 In a specific aspect of the inspection tool according to the present invention, the substrate has a first main surface and a second main surface that face each other, and connects the first main surface and the second main surface, It has a first side surface and a second side surface that are opposed to each other, the first flow path part is enlarged toward the first side surface, and the second flow path part is widened to the second side surface. is enlarged to the lateral side of the
本発明に係る検査用具の他の特定の局面では、前記流路の延びる方向において、前記第１の流路部及び前記第２の流路部が、交互に設けられている。 In another specific aspect of the test tool according to the present invention, the first flow path section and the second flow path section are alternately provided in the direction in which the flow path extends.
本発明に係る検査用具のさらに他の特定の局面では、前記第１の流路部及び前記第２の流路部の総数が、２以上である。 In still another specific aspect of the test tool according to the present invention, the total number of the first flow path section and the second flow path section is two or more.
本発明に係る検査用具のさらに他の特定の局面では、前記比Ｌが、０．１以上、０．５以下である。 In still another specific aspect of the inspection tool according to the present invention, the ratio L is 0.1 or more and 0.5 or less.
本発明に係る検査用具のさらに他の特定の局面では、前記流路が、マイクロ流路である。 In still another specific aspect of the test tool according to the present invention, the channel is a microchannel.
本発明によれば、複数の液体を確実に混合することができ、しかも液残りが生じ難い、検査用具を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the test|inspection tool which can mix several liquids reliably, and is hard to produce a liquid residue can be provided.
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 noted that each embodiment described herein is exemplary and that partial permutations or combinations of configurations are possible between different embodiments.
以下の一実施形態では、本発明の検査用具の一例としてマイクロ流路を有するマイクロチップについて説明する。もっとも、本発明における検査用具は、このようなマイクロチップに限定されず、通常の寸法の流路を有するチップにも適用することができる。また、本発明における検査用具とは、検査のみに限定されず、種々の分析に用いられる分析用具をも含む広い概念で用いられるものとする。 In one embodiment below, a microchip having a microchannel will be described as an example of the test tool of the present invention. However, the test tool according to the present invention is not limited to such microchips, and can be applied to chips having channels of normal dimensions. In addition, the inspection tool in the present invention is not limited only to inspection, but is used in a broad concept including analysis tools used for various analyses.
図１は、本発明の一実施形態に係るマイクロチップを示す模式的斜視図である。図１に示すように、マイクロチップ１は、矩形板状の基板２を有する。もっとも、基板２の形状は、特に限定されず、例えば、円盤状であってもよい。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a microchip according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
基板２は、対向している第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。また、基板２は、対向している第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄを有する。第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄは、第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを結んでいる。
The
基板２は、基板本体３と、基板本体３の上面を覆うように設けられた第１のカバー層４と、基板本体３の下面側に積層された第２のカバー層５とを有する。第１のカバー層４は、第１の主面２ａ側に設けられている。第２のカバー層５は、第２の主面２ｂ側に設けられている。なお、積層構造は特に限定されない。
The
基板本体３を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、合成樹脂を用いることができる。合成樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。なかでも、熱可塑性樹脂としては、例えば、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、又はポリプロピレンなどを用いることができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。
The material forming the
基板本体３は、上記熱可塑性樹脂の成型体からなることが好ましい。成型方法としては、特に限定されず、公知の成型方法を用いることができる。成型方法としては、例えば、例えば、射出成型、射出圧縮成型、ガスアシスト法射出成型、押し出し成型、多層押し出し成型、回転成形、熱プレス成型、ブロー成形、発泡成形などの方法が挙げられる。なかでも、射出成型であることが好ましい。
The substrate
第１のカバー層４及び第２のカバー層５は、例えば、樹脂フィルムなどの可撓性を有する材料により構成することができる。樹脂フィルムとしては、例えば、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、又はポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。なお、本発明において、基板本体３とカバー層とは、一体的に構成されていてもよい。
The
また、第１のカバー層４及び第２のカバー層５は、弾性部材により構成されていてもよい。弾性部材としては、特に限定されないが、エラストマーであることが好ましい。
Also, the
第１のカバー層４及び第２のカバー層５を基板本体３に貼り合わせる方法は、特に限定されず、公知のラミネート方法を用いることができる。ラミネート方法としては、例えば、プレス圧着、ロールラミネートなどの方法が挙げられる。なお、ラミネート条件は、特に限定されないが、例えば、５０℃以下の温度でラミネートすることが好ましい。また、１０ＭＰａ以下の圧力でラミネートすることが好ましい。このような条件でラミネートすることにより、流路への第１のカバー層４及び第２のカバー層５の埋め込みをより一層生じ難くすることができる。
A method for bonding the
図２は、本発明の一実施形態に係るマイクロチップの流路構造を説明するための模式的平面図である。また、図３は、本発明の一実施形態に係るマイクロチップにおける混合流路を拡大して示す模式的平面図である。 FIG. 2 is a schematic plan view for explaining the channel structure of the microchip according to one embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 3 is a schematic plan view showing an enlarged mixing channel in the microchip according to one embodiment of the present invention.
基板２の内部には、流体が送液される流路が設けられている。ここでは、流路がマイクロ流路１０である。流路は、マイクロ流路１０ではなく、マイクロ流路１０よりも断面積の大きな流路であってもよい。もっとも、マイクロ流路１０であることが好ましい。それによって、微量の試料により、様々な分析や検査を行うことができる。
Inside the
ところで、マイクロ流路１０とは、流体の搬送に際し、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１０では、液体は、表面張力の影響を強く受け、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。
By the way, the
マイクロ流路１０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１０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１０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。マイクロチップ１を用いた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以下がさらに好ましい。
The cross-sectional shape and size of the
また、マイクロ流路１０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）が、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。上記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。
Further, when the cross-sectional shape of the
一方、例えば、マイクロ流路１０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１０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以下であることがさらに好ましい。
On the other hand, for example, in order to effectively utilize capillary action when flowing a fluid through the
本実施形態では、マイクロ流路１０の途中に、第１の液体貯蔵部１１、第２の液体貯蔵部１２、第３の液体貯蔵部１３、及び混合流路１４が設けられている。より具体的には、マイクロ流路１０において、上流側から第１の液体貯蔵部１１、第２の液体貯蔵部１２、第３の液体貯蔵部１３が設けられている。そして、第３の液体貯蔵部１３よりも下流側に混合流路１４が設けられている。混合流路１４のさらに下流側に下流側流路１７が設けられている。なお、第１～第３の液体貯蔵部１１～１３及び混合流路１４は、それぞれ、直接連結されていてもよいし、連結用マイクロ流路や他の空間を介して設けられていてもよい。本実施形態において、第１～第３の液体貯蔵部１１～１３、及び混合流路１４は、それぞれ、連結用マイクロ流路を介して連なっている。
In this embodiment, a first
第１～第３の液体貯蔵部１１～１３は、それぞれ、液体試薬や溶媒などの液体を混合流路１４に送り込む前に貯蔵しておく空間である。本実施形態のように、３つの液体貯蔵部が設けられている場合、３種類の液体を貯蔵しておくことができる。もっとも、本発明において、マイクロ流路１０に設けられる液体貯蔵部の数は、特に限定されない。また、液体貯蔵部が設けられていなくともよい。
The first to third
本実施形態において、混合流路１４は、第１～第３の液体貯蔵部１１～１３から送液される３種類の液体を混合するための流路である。もっとも、混合流路１４は、２以上の液体を混合する流路であればよく、混合される液体の種類は特に限定されない。
In this embodiment, the mixing
図３に示すように、混合流路１４は、第１の流路部１５と第２の流路部１６とを有する。第１の流路部１５は、第１の側面２ｃ側に流路が拡大されている凹部である。第２の流路部１６は、第２の側面２ｄ側に流路が拡大されている凹部である。もっとも、本発明においては、第１の流路部１５が第１の主面２ａ側に流路が拡大された凹部であり、第２の流路部１６が第２の主面２ｂ側に流路が拡大された凹部であってもよい。第１の流路部１５が一方の面側に流路が拡大された凹部であり、第２の流路部１６が他方の面側に流路が拡大された凹部であればよい。
As shown in FIG. 3 , the mixing
本実施形態では、２つの第１の流路部１５と２つの第２の流路部１６とが、第１の流路部１５から順に交互に設けられている。もっとも、隣り合う第１の流路部１５及び第２の流路部１６が少なくとも１組設けられていればよく、必ずしも全ての第１の流路部１５及び第２の流路部１６が交互に設けられている必要はない。なお、混合流路１４において、複数の液体をより一層精度よく混合する観点からは、第１の流路部１５及び第２の流路部１６が交互に設けられていることが好ましい。
In this embodiment, the two first
また、図３に示すように、本実施形態においては、第１の流路部１５及び第２の流路部１６の平面形状が、それぞれ、半円状である。もっとも、図４に示す第１の変形例における混合流路１４Ａように、第１の流路部１５Ａ及び第２の流路部１６Ａの平面形状が、それぞれ、半楕円状であってもよい。図５に示す第２の変形例における混合流路１４Ｂように、第１の流路部１５Ｂ及び第２の流路部１６Ｂの平面形状が、それぞれ、多角形状の凹部であってもよい。なお、上記半円状、半楕円状、及び多角形状は、それぞれ、略半円状、略半楕円状、及び略多角形状であってもよく、第１の流路部１５及び第２の流路部１６の平面形状は、特に限定されない。
In addition, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, the planar shapes of the
図３に戻り、本実施形態では、マイクロ流路２が延びる方向に沿うＸ方向において、第１の流路部１５及び第２の流路部１６が一部重複（オーバーラップ）している部分を有している。本実施形態では、Ｘ方向において、比Ｌ１と比Ｌ２とのうち小さい方の比Ｌが、０．０５以上、０．７以下である。なお、比Ｌ１は、第１の流路部１５全体の長さに対する第１の流路部１５及び第２の流路部１６が一部重複している部分の長さの比（一部重複している部分の長さ／第１の流路部１５全体の長さ）である。また、比Ｌ２は、第２の流路部１６全体の長さに対する第１の流路部１５及び第２の流路部１６が一部重複している部分の長さの比（一部重複している部分の長さ／第２の流路部１６全体の長さ）である。
Returning to FIG. 3, in the present embodiment, in the X direction along the direction in which the
これを、以下、図６を参照してより詳細に説明する。 This is explained in more detail below with reference to FIG.
図６に示すように、Ｘ方向において、第１の流路部１５の第２の流路部１６と重複している側の第１の端部１５ａと、他方側の第２の端部１５ｂとを結ぶ直線の長さが、第１の流路部１５全体の長さである。一方、Ｘ方向において、第２の流路部１６の第１の流路部１５と重複している側の第１の端部１６ａと、他方側の第２の端部１６ｂとを結ぶ直線の長さが、第２の流路部１６全体の長さである。
As shown in FIG. 6, in the X direction, a
また、マイクロ流路１０の幅方向中心を通り、かつマイクロ流路１０の伸びる方向に沿う直線を直線Ｘ１とする。第１の流路部１５の第１の端部１５ａから直線Ｘ１に下ろした垂線と直線Ｘ１との交点をＰとする。第２の流路部１６の第１の端部１６ａから直線Ｘ１に下ろした垂線と直線Ｘ１との交点をＱとする。この交点Ｐ及び交点Ｑ間の距離が、第１の流路部１５及び第２の流路部１６が一部重複している部分の長さである。
A straight line passing through the center of the microchannel 10 in the width direction and along the direction in which the
このような第１の流路部１５及び第２の流路部１６の各寸法は、マイクロ流路１０の重心を通り、マイクロチップ１の最も大きい面（例えば、本実施形態では第１の主面２ａ）に対して平行な面について求めることとする。また、第１の流路部１５及び第２の流路部１６が深さを有する場合、深さ方向において最も第１の流路部１５及び第２の流路部１６が大きくなる面の寸法を求めることとする。
Each dimension of the
本実施形態においては、このようにして求めた第１の流路部１５全体の長さに対する第１の流路部１５及び第２の流路部１６が一部重複している部分の長さの比Ｌ１と、第２の流路部１６全体の長さに対する第１の流路部１５及び第２の流路部１６が一部重複している部分の長さの比Ｌ２とのうち小さい方の比Ｌが、０．０５以上、０．７以下である。
In the present embodiment, the length of the part where the first
また、混合流路１４全体の表面積Ｓの混合流路１４全体の体積Ｖに対する比（Ｓ／Ｖ）が、４以下である。
Also, the ratio (S/V) of the surface area S of the entire
本発明者らは、比Ｌ及び比（Ｓ／Ｖ）を上記範囲とすることにより、混合流路１４において、複数の液体を確実に混合することができ、しかも液残りを生じ難くできることを見出した。
The present inventors have found that by setting the ratio L and the ratio (S/V) within the above ranges, it is possible to reliably mix a plurality of liquids in the
なお、本発明においては、少なくとも１組の隣り合う第１の流路部１５及び第２の流路部１６が、比Ｌ及び比（Ｓ／Ｖ）の上記範囲を満たしていればよい。もっとも、複数の液体をより一層確実に混合し、しかも液残りをより一層生じ難くする観点からは、比Ｌ及び比（Ｓ／Ｖ）が上記範囲を満たす第１の流路部１５及び第２の流路部１６の総数が、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下である。なお、比Ｌ及び比（Ｓ／Ｖ）が上記範囲を満たさない他の流路がさらに連ねられていてもよい。
In the present invention, it is sufficient that at least one set of adjacent
本発明においては、比Ｌが、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．１５以上、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．４以下である。比Ｌが上記範囲内にある場合、複数の液体をより一層確実に混合することができ、しかも液残りをより一層生じ難くすることができる。 In the present invention, the ratio L is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, preferably 0.5 or less, and more preferably 0.4 or less. When the ratio L is within the above range, the plurality of liquids can be mixed more reliably, and liquid residue can be made more difficult to occur.
また、比（Ｓ／Ｖ）は、４以下、好ましくは３以下である。比（Ｓ／Ｖ）が上記上限値以下である場合、複数の液体をより一層確実に混合することができ、しかも液残りをより一層生じ難くすることができる。なお、比（Ｓ／Ｖ）の値は小さいほど好ましいが、比（Ｓ／Ｖ）の下限値は、例えば、１とすることができる。 Also, the ratio (S/V) is 4 or less, preferably 3 or less. When the ratio (S/V) is equal to or less than the above upper limit, the plurality of liquids can be mixed more reliably, and moreover, liquid residue can be made more difficult to occur. Although the ratio (S/V) is preferably as small as possible, the lower limit of the ratio (S/V) can be set to 1, for example.
第１の流路部１５及び第２の流路部１６のＸ方向における長さは、例えば、それぞれ、０．３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とすることができる。第１の流路部１５及び第２の流路部１６の厚みは、例えば、それぞれ、０．１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とすることができる。
The lengths in the X direction of the
第１の流路部１５及び第２の流路部１６の平面形状が半円状である場合は、その半径を、例えば、それぞれ、０．３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とすることができる。第１の流路部１５及び第２の流路部１６の平面形状が半楕円状である場合は、短径を、例えば、それぞれ、０．３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とすることができる。なお、長径は、それぞれ、第１の流路部１５及び第２の流路部１６のＸ方向における長さとすることができる。また、第１の流路部１５及び第２の流路部１６の平面形状が多角形状の凹部である場合は、最もマイクロ流路１０から離れている頂点からマイクロ流路１０の主流路までの長さを、例えば、それぞれ、０．３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とすることができる。なお、第１の流路部１５及び第２の流路部１６における上記半径などの各寸法は、同じ長さであってもよく、異なる長さであってもよい。
When the planar shapes of the
混合流路１４全体の表面積Ｓは、例えば、それぞれ、５ｍｍ２以上、３０００ｍｍ２以下とすることができる。また、混合流路１４全体の体積Ｖは、例えば、それぞれ、３μＬ以上、１０００μＬ以下とすることができる。この場合、比Ｓ／Ｖの単位は、（ｍｍ２／μＬ）と表すこともできる。
The surface area S of the
本発明において、マイクロ流路１０内を送液される液体は、マイクロチップ１の内部又は外部に設けられた送液手段により送液することができる。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、マイクロ流路１０に液体や空気、又は所定のガスを送り込むことにより、混合流路１４及びさらに下流側の下流側流路１７へ液体を送液する手段が挙げられる。この場合、マイクロポンプは、マイクロチップ１の内部に設けられていてもよいし、マイクロチップ１の外部に設けられていてもよい。このような手段により、液体が混合流路１４及びさらに下流側の下流側流路１７へ送液される。
In the present invention, the liquid to be sent inside the
また、他の送液手段としては、マイクロ流路１０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、マイクロ流路１０にガスを送り込むことができる。それによって、混合流路１４側へ液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 sending means, there is a gas generating member arranged in a space connected to the upstream side of the
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, the present invention is not limited to the following examples.
（実施例１～２２，比較例１～９，１１～１６）
実施例１～２２，比較例１～９，１１～１６では、以下のようにして検査チップを作製した。
(Examples 1-22, Comparative Examples 1-9 , 11-16 )
In Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 9 and 11 to 16, test chips were produced as follows.
基板を構成する材料として、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製、商品名「１４２０Ｒ」）を用い、これを射出成形することにより、凹部を有する基板を作製した。また、樹脂フィルム（日本ゼオン社製、「ゼオノアフィルムＺＦ１４－１８８（シクロオレフィンポリマー）」（フィルムの厚み０．１８８ｍｍ））を基板表面に重ねて、熱融着し、図２に示すような流路構造が設けられているマイクロチップを得た。熱融着の条件は、基板側のプレス板温度を６０℃、樹脂フィルム側のプレス温度を１９０℃、プレス圧を６０ｋｇ／ｃｍ２、プレス時間を１０秒とした。混合流路１４の各寸法は、下記の表１～表４に示す通りである。なお、実施例１～２２，比較例１～９，１１～１６では、いずれも第１の流路部及び第２の流路部を１つずつ形成しており、流路部の総数は２個である。また、実施例１～２０及び比較例１～９，１１～１６では、図３に示すような半円状の第１の流路部１５及び第２の流路部１６を形成した。実施例２１では、図４に示すような半楕円状の第１の流路部１５Ａ及び第２の流路部１６Ａを形成した。実施例２２では、図５に示すような多角形状の凹部である第１の流路部１５Ｂ及び第２の流路部１６Ｂを形成した。また、比較例６～９では、送液方向Ｘにおいて、完全に重複している第１の流路部１５及び第２の流路部１６を形成した。比較例１１では、図７に示すように、送液方向Ｘにおいて、完全に重複していない第１の流路部１０５及び第２の流路部１０６を形成した。
A cycloolefin polymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name "1420R") was used as a material for the substrate, and a substrate having recesses was produced by injection molding this polymer. In addition, a resin film (“Zeonor Film ZF14-188 (cycloolefin polymer)” (film thickness: 0.188 mm) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is superimposed on the substrate surface and heat-sealed to form a flow as shown in FIG. A microchip provided with a channel structure was obtained. The heat-sealing conditions were as follows: the press plate temperature on the substrate side was 60° C., the press temperature on the resin film side was 190° C., the press pressure was 60 kg/cm 2 , and the press time was 10 seconds. Each dimension of the mixing
（評価）
混合性能の測定；
第１～第３の液体貯蔵部１１～１３に、表１に示す各液体を充填した。次に、マイクロポンプによりガスを発生させ、各液体の後方からガスを付与することで、押圧することにより、第１～第３の液体貯蔵部１１～１３に充填された各液体を混合流路１４へ送液し、混合流路１４で混合させた。その後、混合流路１４を通過し、下流側流路１７まで送液された液体の液先頭部及び液最後尾からそれぞれ５μＬを回収し、屈折率の測定に用いた。なお、屈折率は、島津製作所製、精密屈折計（ＫＰＲ－３０００型）を用いてＶブロック法にて評価した。
(evaluation)
measurement of mixing performance;
Each liquid shown in Table 1 was filled in the first to third
液先頭部及び液最後尾の屈折率の差Δを求め、以下の評価基準で評価した。 A difference Δ in refractive index between the liquid head and the liquid tail was determined and evaluated according to the following evaluation criteria.
［評価基準］
◎…Δ＝０．００１以下
○…Δ＝０．００１より大きく、０．０１以下
×…Δ＝０．０１より大きく、０．１以下
[Evaluation criteria]
◎ ... Δ = 0.001 or less ○ ... Δ = 0.001 or more and 0.01 or less × ... Δ = 0.01 or more and 0.1 or less
（液残り）
第１～第３の液体貯蔵部１１～１３に、表１に示す各液体を充填した。次に、マイクロポンプによりガスを発生させ、各液体の後方からガスを付与することで、押圧することにより、第１～第３の液体貯蔵部１１～１３に充填された各液体を混合流路１４へ送液し、混合流路１４で混合させた。その後、混合流路１４を通過し、下流側流路１７まで送液された液量を量り取り、送液量との関係から以下の式により、液残り量を求め、以下の評価基準で液残りを評価した。
(liquid residue)
Each liquid shown in Table 1 was filled in the first to third
液残り量（％）＝１００－（下流側流路１７で量り取った液量／送液量）×１００
Remaining liquid amount (%) = 100 - (liquid amount measured in the
［評価基準］
〇…液残り量が０．１％以下
×…液残り量が０．１％より多い
[Evaluation criteria]
〇 ... Remaining liquid amount is 0.1% or less × ... Remaining liquid amount is more than 0.1%
結果を下記の表１～表４に示す。 The results are shown in Tables 1 to 4 below.
１…マイクロチップ
２…基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
２ｃ，２ｄ…第１，第２の側面
３…基板本体
４，５…第１，第２のカバー層
１０…マイクロ流路
１１，１２，１３…第１，第２，第３の液体貯蔵部
１４，１４Ａ，１４Ｂ…混合流路
１５，１５Ａ，１５Ｂ…第１の流路部
１５ａ，１６ａ…第１の端部
１５ｂ，１６ｂ…第２の端部
１６，１６Ａ，１６Ｂ…第２の流路部
１７…下流側流路
Claims (6)
前記流路の途中に複数の液体を混合するための混合流路が設けられており、
前記混合流路が、前記基板の一方の面側に拡大されている凹部である第１の流路部と、前記基板の他方の面側に拡大されている凹部である第２の流路部とを有し、
前記流路が延びる方向において、
前記第１の流路部及び前記第２の流路部が、一部重複している部分を有しており、
前記第１の流路部全体の長さに対する前記第１の流路部及び前記第２の流路部が一部重複している部分の長さの比Ｌ１と、前記第２の流路部全体の長さに対する前記第１の流路部及び前記第２の流路部が一部重複している部分の長さの比Ｌ２とのうち小さい方の比Ｌが、０．０５以上、０．７以下であり、
前記混合流路全体の表面積Ｓの前記混合流路全体の体積Ｖに対する比（Ｓ／Ｖ）が、４ｍｍ２／μＬ以下である、検査用具（但し、前記混合流路が、流路内に分流と乱流を生じさせる微細粒子を充填した流路であるもの除く）。 A substrate provided with a flow path through which a fluid is sent,
A mixing channel for mixing a plurality of liquids is provided in the middle of the channel,
The mixing channel includes a first channel portion that is a concave portion that is enlarged on one surface side of the substrate, and a second channel portion that is a concave portion that is enlarged on the other surface side of the substrate. and
In the direction in which the flow path extends,
The first flow path portion and the second flow path portion have a partially overlapping portion,
A ratio L1 of the length of the part where the first flow path part and the second flow path part partially overlap with respect to the length of the entire first flow path part, and the second flow path part The ratio L2 of the length of the portion where the first channel portion and the second channel portion partially overlap with respect to the overall length, and the smaller ratio L is 0.05 or more and 0 .7 or less,
A test tool in which the ratio (S/V) of the surface area S of the entire mixing channel to the volume V of the entire mixing channel is 4 mm 2 /μL or less (provided that the mixing channel is split into the channel and turbulent flow paths) .
前記第１の流路部が、前記第１の側面側に拡大されており、
前記第２の流路部が、前記第２の側面側に拡大されている、請求項１に記載の検査用具。 The substrate has a first main surface and a second main surface facing each other, and a first side surface and a second side surface connecting the first main surface and the second main surface, and facing each other. has
The first flow path portion is expanded toward the first side surface,
The inspection tool according to claim 1, wherein said second flow path portion is enlarged toward said second side surface.
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