JP2007010676A - Micro chemical chip - Google Patents
Micro chemical chip Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007010676A JP2007010676A JP2006206163A JP2006206163A JP2007010676A JP 2007010676 A JP2007010676 A JP 2007010676A JP 2006206163 A JP2006206163 A JP 2006206163A JP 2006206163 A JP2006206163 A JP 2006206163A JP 2007010676 A JP2007010676 A JP 2007010676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- microchemical chip
- fluid
- sample
- chip according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 167
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 26
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 104
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 28
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 22
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 4
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 108020005544 Antisense RNA Proteins 0.000 description 1
- 108090001090 Lectins Proteins 0.000 description 1
- 102000004856 Lectins Human genes 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 239000003184 complementary RNA Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 108010037896 heparin-binding hemagglutinin Proteins 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002523 lectin Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、基体に、流体が流通される1以上のチャネルを有するマイクロ化学チップに関する。 The present invention relates to a microchemical chip having one or more channels through which a fluid flows in a substrate.
近時、手のひらサイズ(数センチ角)のチップを使って化学実験をするマイクロ化学チップの研究開発が進められている(例えば特許文献1及び2参照)。 Recently, research and development of a microchemical chip that conducts a chemical experiment using a chip of a palm size (several centimeters square) is underway (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
このマイクロ化学チップは、ガラスや石英等で構成された基体の表面に微小なチャネルが形成されて構成され、前記チャネルに試料を供給して下流側に移動させることで、試料の成分分離、反応、精製、遺伝子解析等の生化学実験をチップ上で行えるようにしたものである。 This microchemical chip is constructed by forming a minute channel on the surface of a substrate made of glass, quartz, or the like. By supplying the sample to the channel and moving it downstream, the components of the sample are separated and reacted. Biochemistry experiments such as purification and gene analysis can be performed on the chip.
このマイクロ化学チップでの測定原理としては、電気泳動、フローサイトメトリー等の手法が知られている。 As a measurement principle using this microchemical chip, methods such as electrophoresis and flow cytometry are known.
このマイクロ化学チップを使用することで、従来の実験装置に比べ、極少量の試料で、短時間に結果を得ることができるという利点がある。 By using this microchemical chip, there is an advantage that a result can be obtained in a short time with a very small amount of sample as compared with a conventional experimental apparatus.
ところで、従来のマイクロ化学チップにおいて、基体の表面に形成されたチャネル内に試料を移動させる場合、基体の外部に大型のポンプを設置し、該大型のポンプによる試料の押し込みあるいは試料の引き込みによって行うか、あるいはチャネルの入出口に配置した電極間に電圧を印加することによって試料溶媒に発生する電気浸透流等により行うようにしている。 By the way, in a conventional microchemical chip, when a sample is moved into a channel formed on the surface of the substrate, a large pump is installed outside the substrate, and the sample is pushed or pulled by the large pump. Alternatively, it is performed by an electroosmotic flow generated in the sample solvent by applying a voltage between the electrodes arranged at the entrance and exit of the channel.
大型のポンプを使用する場合は、マイクロ化学チップを含む分析装置が大型となり、コストの上昇を招く。また、大型のポンプでは、試料の移動速度をおおまかにしか調整できず、分析精度の劣化、高価な試料の使用効率の劣化につながる。 When a large pump is used, the analyzer including the microchemical chip becomes large, resulting in an increase in cost. In addition, a large pump can only roughly adjust the moving speed of the sample, leading to deterioration in analysis accuracy and use efficiency of expensive samples.
電気浸透流を用いる場合は、通常電極間に電圧に数百ボルト/cm程度の非常に高い電場をかけねばならず、装置の大型、高価格化を招くと共に、安全上取り扱いに注意が必要である。また、クーロン力を利用し、試料溶液全体が陰極に向かって流れるため、電気泳動検査等を行う場合、検査対象の試料(溶質)が負電荷をもつ物質(DNAや蛋白質)等の場合はよいが、正電荷をもつ物質や電荷をもたない物質(細胞等)の物質の場合は、検査対象の移動度の差をつけにくく、検査の分解能が劣化する問題がある。 When using electroosmotic flow, it is usually necessary to apply a very high electric field of about several hundred volts / cm between the electrodes, resulting in a large size and high price of the device and careful handling for safety. is there. In addition, since the entire sample solution flows toward the cathode using Coulomb force, it is good when performing an electrophoretic test or the like, when the sample (solute) to be inspected is a negatively charged substance (DNA or protein), etc. However, in the case of a substance having a positive charge or a substance having no charge (such as a cell), there is a problem that it is difficult to make a difference in mobility of an inspection target and the resolution of the inspection deteriorates.
さらに、試料溶液の移動速度は、一般的に数百〜数千平方ミクロンの断面積をもつチャネルの場合、数百〜数千ピコリットル/秒程度であり、検査の高速化には十分満足のいくものではない。 Furthermore, the moving speed of the sample solution is generally several hundred to several thousand picoliters / second in the case of a channel having a cross-sectional area of several hundred to several thousand square microns, which is sufficiently satisfactory for high-speed inspection. It's not going.
また、従来のマイクロ化学チップにおいて、外部からチャネル内に試料を供給するには、市販のマイクロピペットを用いて数ミリ〜数センチφ程度の開口部をもった注入口に分注させているが、一度の分注量は数百〜数千ナノリットル程度の少量化が限界であり、より微少化された注入法も期待されている。 Moreover, in a conventional microchemical chip, in order to supply a sample into the channel from the outside, it is dispensed into an injection port having an opening of about several millimeters to several centimeters φ using a commercially available micropipette. The amount of one-time dispensing is limited to a small amount of about several hundred to several thousand nanoliters, and a more miniaturized injection method is also expected.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、チップの小型化、試料に対する分析精度の向上、電荷によらない試料の分析を高精度に可能とし、検査時間を大幅に短縮することができ、チャネルのマルチ化が容易なマイクロ化学チップを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and enables miniaturization of a chip, improvement of analysis accuracy for a sample, analysis of a sample independent of charge with high accuracy, and greatly shortening an inspection time. An object of the present invention is to provide a microchemical chip that can be easily multi-channeled.
また、本発明の他の目的は、上記に加えて、外部からより微量の試料を供給可能にし、試料の使用効率、分析精度の更なる向上並びに分析の高速化を実現することができるマイクロ化学チップを提供することにある。 In addition to the above, another object of the present invention is to enable a micro-sample to be supplied from the outside, further improving the use efficiency of the sample, the accuracy of analysis, and the speed of analysis. To provide a chip.
本発明は、基体に、流体が流通される1以上のチャネルを有するマイクロ化学チップにおいて、前記チャネルの上流側及び/又は下流側にポンプ部を有し、前記ポンプ部は、前記基体に一体的に形成されていることを特徴とする。 The present invention relates to a microchemical chip having one or more channels through which a fluid flows in a base, and has a pump part upstream and / or downstream of the channel, and the pump part is integrated with the base. It is characterized by being formed.
ポンプ部を前記基体に一体的に形成するようにしているため、該ポンプ部によって、流体のチャネルへの押し込みあるいは流体のチャネルからの引き込みを実現させることができ、基体の外部に大型のポンプを設置する必要がなくなる。その結果、チップの小型化を達成させることができる。 Since the pump part is formed integrally with the base body, the pump part can realize the pushing of the fluid into the channel or the drawing of the fluid from the channel, and a large pump outside the base body. No need to install. As a result, it is possible to reduce the size of the chip.
また、大型のポンプでは流体の移動量をおおまかにしか調整することができないが、基体に一体的に形成されたポンプ部であれば、調整可能な単位流量(分解能)がチャネルを流れる流体の量よりも少なくすることが可能となるため、流体の移動量を精度よく調整することができる。そして、流体の移動速度は、ポンプへの駆動信号により自由に可変にすることができ、数ピコリットル/秒〜数マイクロリットル/秒が実現できる。さらに、流体の移動のために数百ボルト/cm程度の非常に高い電場をかける必要はなく、装置の大型化、高価格化を避けることができ、安全上の取り扱いも容易になる。 In addition, a large pump can only roughly adjust the amount of fluid movement. However, if the pump unit is formed integrally with the base, an adjustable unit flow rate (resolution) is the amount of fluid flowing through the channel. Therefore, the amount of fluid movement can be adjusted with high accuracy. The moving speed of the fluid can be freely changed by a drive signal to the pump, and several picoliters / second to several microliters / second can be realized. Furthermore, it is not necessary to apply a very high electric field of about several hundred volts / cm for the movement of the fluid, so that an increase in size and cost of the apparatus can be avoided, and safety handling becomes easy.
しかも、ポンプ部によって流体を移動させることができることから、電荷をもたない流体も移動させることができることは勿論のこと、電気泳動検査において、試料(溶質)の成分、電荷の状態によって検査精度が左右される等の不都合はない。 In addition, since the fluid can be moved by the pump unit, it is possible to move the fluid having no electric charge, and in the electrophoretic inspection, the inspection accuracy depends on the component of the sample (solute) and the state of the electric charge. There is no inconvenience such as being influenced.
そして、前記構成において、前記チャネルの少なくとも上流側に弁部を有し、前記弁部は前記基体に一体的に形成されていてもよい。これにより、貴重又は高価な流体を取り扱う場合に、該貴重又は高価な流体のチャネルへの供給量を弁部によって任意に調整することができ、試料の使用効率の向上、コストの低廉化に寄与させることができる。 And in the said structure, it has a valve part at least upstream of the said channel, and the said valve part may be integrally formed in the said base | substrate. As a result, when a valuable or expensive fluid is handled, the supply amount of the valuable or expensive fluid to the channel can be arbitrarily adjusted by the valve unit, which contributes to an improvement in use efficiency of the sample and a reduction in cost. Can be made.
また、前記構成において、前記チャネルの上流側及び/又は下流側に流体の電気泳動のための電極を形成するようにしてもよい。これは、試料(溶質)の成分、電荷の状態によって検査精度が左右されることのない電気泳動検査を行う際に好ましく採用される。例えば、検査対象の試料(溶質)が負に荷電しているDNAや蛋白の場合、電気泳動の方向をポンプ部による移動方向と逆にすることで、試料に対する流体の移動量をさらに細かく制御することができ、検査精度を向上させることができる。すなわち、ポンプ部による流体の移動方向の電極を負にすることにより、試料自体は流れと逆の方向(正極)に引き寄せられる力が働き、分離能力が向上する。 Moreover, in the said structure, you may make it form the electrode for the electrophoresis of a fluid in the upstream and / or downstream of the said channel. This is preferably employed when performing an electrophoretic test in which the test accuracy is not affected by the sample (solute) component and the state of charge. For example, when the sample (solute) to be inspected is a negatively charged DNA or protein, the amount of fluid movement relative to the sample is further controlled by reversing the direction of electrophoresis from the direction of movement by the pump unit. And the inspection accuracy can be improved. That is, by making the electrode in the direction of fluid movement by the pump part negative, the sample itself exerts a force attracted in the direction opposite to the flow (positive electrode), and the separation ability is improved.
また、流体自体が極性をもつ場合、電極間にかける電場の強さを調整することで、ポンプによる流体の移動に加え、電気浸透流による移動が発生し、より効果的、且つ、高速に流体の移動、解析の完了が実現される。 In addition, when the fluid itself has a polarity, by adjusting the strength of the electric field applied between the electrodes, in addition to the movement of the fluid by the pump, the movement by the electroosmotic flow occurs, and the fluid can be more effectively and at high speed. Movement and analysis are completed.
検査対象の試料(溶質)が正に荷電している場合は、ポンプ部による流体の移動方向の電極を正にすることにより、試料自体は流れと逆の方向(負極)に引き寄せられる力が働き、充分な分離能力が確保される。 When the sample (solute) to be inspected is positively charged, the force of the sample itself being drawn in the direction opposite to the flow (negative electrode) works by making the electrode in the direction of fluid movement by the pump part positive. Sufficient separation ability is ensured.
また、前記構成において、前記チャネルは、検査対象の1以上の試料がそれぞれ流通する1以上の試料用チャネルを有するようにしてもよい。これにより、チャネルのマルチ化を容易に実現することができる。 In the above configuration, the channel may have one or more sample channels through which one or more samples to be inspected flow. As a result, channel multiplexing can be easily realized.
また、前記構成において、前記1以上の試料用チャネルは、それぞれ対応する試料と搬送用流体が流通するようにしてもよい。これにより、貴重又は高価な試料の節約につながり、実験の効率化を図ると共に、コスト面で有利になる。しかも、試料の供給タイミングを調整することで、当該チャネルに供給された試料と、他のチャネルから供給された試料とを混合させることができる。 Further, in the above configuration, the one or more sample channels may be configured to allow a corresponding sample and a transport fluid to circulate, respectively. This leads to the saving of valuable or expensive samples, which is advantageous in terms of cost while improving the efficiency of the experiment. In addition, by adjusting the sample supply timing, the sample supplied to the channel and the sample supplied from another channel can be mixed.
また、前記構成において、前記1以上の試料用チャネルに、それぞれ対応する試料を供給するための試料供給部が設けられていてもよい。これにより、チャネルへの微量(ピコリットルレベル)な試料の供給タイミング及び供給量を任意に、且つ、精度よく設定することができ、これは、チャネル内での生化学反応等の微細な制御が可能となり、実験、検査、解析の精度向上、検査時間の低減及びコストの低廉化につながる。 In the above configuration, a sample supply unit may be provided for supplying a corresponding sample to each of the one or more sample channels. As a result, the supply timing and supply amount of a small amount of sample (picoliter level) to the channel can be set arbitrarily and accurately. This is because fine control such as biochemical reaction in the channel can be performed. It will be possible to improve the accuracy of experiment, inspection and analysis, reduce the inspection time and reduce the cost.
また、前記構成において、前記チャネルは、前記1以上の試料用チャネルからの1以上の試料が合流する合流チャネルを有するようにしてもよい。多数の試料を合流させた結果の反応、分析等を容易に行うことができる。 Further, in the above configuration, the channel may include a merge channel in which one or more samples from the one or more sample channels merge. Reaction, analysis, and the like as a result of joining a large number of samples can be easily performed.
また、前記構成において、前記チャネルは、検査対象の1以上の試料がそれぞれ流通する1以上の試料用チャネルと、前記試料を搬送するための搬送用流体が流通する1つの搬送用チャネルとを有するようにしてもよい。 Further, in the above configuration, the channel includes one or more sample channels through which one or more samples to be inspected flow, and one transport channel through which a transport fluid for transporting the sample flows. You may do it.
この場合、前記チャネルは、前記1以上の試料用チャネルからの1以上の試料と前記1つの搬送用チャネルからの搬送用流体とが合流する合流チャネル、あるいは前記1以上の試料用チャネルからの1以上の試料が混合された流体と前記1つの搬送用チャネルからの搬送用流体とが合流する合流チャネルを有するようにしてもよい。試料用チャネルと搬送用チャネルを別々に形成することで、それぞれの流体の物性に最適な形状、材質等を選択することができ、より効果的に貴重又は高価な試料を節約した移動、合流ができ、実験の効率化を図ると共に、コスト面で有利になる。 In this case, the channel is a merge channel in which one or more samples from the one or more sample channels and a transfer fluid from the one transfer channel merge, or one from the one or more sample channels. You may make it have a confluence | merging channel where the fluid with which the above sample was mixed and the fluid for conveyance from said one conveyance channel merge. By forming the sample channel and the transport channel separately, it is possible to select the optimal shape, material, etc. for the physical properties of each fluid, more effectively moving and merging saving valuable or expensive samples. This increases the efficiency of the experiment and is advantageous in terms of cost.
以上の構成において、前記1以上の試料チャネルは、前記合流チャネルの前段にそれぞれ弁部を有するようにしてもよい。これにより、合流部への貴重又は高価な流体の移動を弁部によって任意に、且つ、確実に調整することができる。また、合流部分に振動発生部を有するようにしてもよい。合流部分での1以上の試料の合流効率を高めることができ、混合スピード、生化学反応スピード、検査スピード等を向上させる一方、混合、生化学反応をより確実に行うことができる。なお、振動発生部の形成箇所は合流部分のチャネルの壁面の少なくとも一部であれば、上面、平面、側面、周囲全面のいずれであってもよい。 In the above configuration, each of the one or more sample channels may have a valve portion in front of the merging channel. Thereby, the movement of the valuable or expensive fluid to the merging portion can be arbitrarily and reliably adjusted by the valve portion. Moreover, you may make it have a vibration generation part in a junction part. The merging efficiency of one or more samples at the merging portion can be increased, and the mixing speed, biochemical reaction speed, inspection speed, etc. can be improved, while mixing and biochemical reaction can be performed more reliably. Note that the vibration generating portion may be formed on any of the upper surface, the flat surface, the side surface, and the entire surrounding surface as long as it is at least part of the wall surface of the channel at the merge portion.
また、前記1以上の試料用チャネルは互いに交叉していてもよいし、前記1以上の試料用チャネルと前記1つの搬送用チャネルとがそれぞれ互いに交叉、あるいは前記1以上の試料用チャネルの合流チャネルと前記1つの搬送用チャネルとが互いに交叉していてもよい。こうすることで、1本のチャネル毎にポンプを有していることになり、ポンプの駆動タイミング、ポンプの吸引、押し出し力をチャネル別に制御することや、組み合せることが可能となり、交叉部での試料の混合、又は一方のチャネルから他方のチャネルへの移動が可能になる。また、この場合、前記1以上の試料チャネルは、前記交叉部分の前段にそれぞれ弁部を有するようにしてもよい。これにより、交叉部分への貴重又は高価な流体の移動を弁部によって任意に、且つ、確実に調整することができ、試料の一方のチャネルから他方のチャネルへの移動がより確実になる。また、交叉部分に振動発生部を有するようにしてもよい。この場合、交叉部分での1以上の試料の混合効率を高めることができ、生化学反応、検査スピードを向上させることができる。なお、振動発生部の形成箇所は交叉部分のチャネルの壁面の少なくとも一部であれば、上面、平面、側面、周囲全面のいずれであってもよい。 The one or more sample channels may cross each other, the one or more sample channels and the one transport channel cross each other, or a merge channel of the one or more sample channels. And the one transport channel may cross each other. In this way, each channel has a pump, and the pump drive timing, pump suction, and pushing force can be controlled and combined for each channel. Sample mixing, or movement from one channel to the other. In this case, each of the one or more sample channels may have a valve portion at the front stage of the crossing portion. Accordingly, the movement of the valuable or expensive fluid to the crossing portion can be arbitrarily and reliably adjusted by the valve portion, and the movement of the sample from one channel to the other channel is more reliably performed. Moreover, you may make it have a vibration generation part in a crossing part. In this case, the mixing efficiency of one or more samples at the crossing portion can be increased, and the biochemical reaction and inspection speed can be improved. It should be noted that the vibration generating portion may be formed on any of the upper surface, the flat surface, the side surface, and the entire surrounding surface as long as it is at least a part of the wall surface of the channel at the intersection.
そして、前記構成において、前記弁部は、前記チャネルの一部に対して熱を与えるヒータを有するようにしてもよい。これは、熱による流体の粘度変化による流路抵抗の変化を利用するものである。ヒータに通電して、チャネルのうち、ヒータに対応する部分が加熱された状態となっている場合は、その熱によって一般的に流体の粘度は低下し、流体はチャネルを流れる。一方、ヒータへの通電を停止して、弁部が冷却状態となると、流体の粘度が上がり、その結果、流路抵抗が上がって、流体の流れは止まることになる。つまり、ヒータへの通電、通電停止によって、流体の流れを制御でき、弁部として機能することになる。 And in the said structure, you may make it the said valve part have a heater which heats with respect to a part of said channel. This utilizes a change in flow path resistance due to a change in viscosity of the fluid due to heat. When the heater is energized and the portion of the channel corresponding to the heater is heated, the heat generally reduces the viscosity of the fluid and the fluid flows through the channel. On the other hand, when the energization to the heater is stopped and the valve portion is in a cooled state, the viscosity of the fluid increases, and as a result, the flow path resistance increases and the fluid flow stops. That is, the flow of the fluid can be controlled by energizing the heater and stopping the energization, and functions as a valve portion.
また、前記弁部は、前記チャネルの一部に対して振動を付与する振動発生部を有するようにしてもよい。これは、振動による流路抵抗の変化を利用するものである。チャネルの一部に対して振動を付与すると、流路抵抗が増すことから、流体の流れは止まる。なお、振動発生部の形成箇所はチャネルの壁面の少なくとも一部であれば、上面、平面、側面、周囲全面のいずれであってもよい。 The valve unit may include a vibration generating unit that applies vibration to a part of the channel. This utilizes a change in flow path resistance due to vibration. When vibration is applied to a part of the channel, the flow resistance is increased, so that the fluid flow stops. In addition, as long as the formation location of a vibration generation part is at least one part of the wall surface of a channel, any of an upper surface, a plane, a side surface, and the surrounding whole surface may be sufficient.
また、前記弁部は、前記チャネルと連通するキャビティと、前記キャビティの容積を可変にするアクチュエータ部とを有するようにしてもよい。このような構成によって、ポンプ部と弁部のアクチュエータの作動タイミングを同期させること、すなわち、ポンプ部によってチャネル内の流体が移動している際に、アクチュエータ部の作動によってキャビティの容積が減少したとき、キャビティ内の流体には逆方向(ポンプ部による流体の流れ方向とは逆方向)の流れを起こす力が働くタイミングでアクチュエータを稼動させることで、結果として、弁部において流体の流れを停止させることができる。 The valve portion may include a cavity communicating with the channel and an actuator portion that makes the volume of the cavity variable. With such a configuration, the operation timing of the actuator of the pump unit and the valve unit is synchronized, that is, when the volume of the cavity is reduced by the operation of the actuator unit when the fluid in the channel is moved by the pump unit. , By operating the actuator at the timing when the force that causes the flow in the reverse direction (the direction opposite to the flow direction of the fluid by the pump) is applied to the fluid in the cavity, the flow of the fluid is stopped in the valve portion as a result. be able to.
上記したヒータ、振動発生部、又はアクチュエータ部で弁部を構成することは、従来の機械的弁に比べ、簡単で安価な構造で確実な動作が実現できる一方、その耐久性においても優れている。 Constructing the valve part with the above-mentioned heater, vibration generating part, or actuator part can realize a reliable operation with a simple and inexpensive structure as compared with a conventional mechanical valve, but also has excellent durability. .
また、前記ポンプ部、及び前記試料供給部は、ノズルと、前記チャネルと連通するキャビティと、前記キャビティの容積を可変にするポンプ用アクチュエータ部とを有するようにしてもよい。この場合、アクチュエータ部の作動によってキャビティの容量が減少したとき、キャビティ内の流体が下流側に押し流され、キャビティの容量が拡大あるいは元に戻るとき、上流側の流体がキャビティ内に引き寄せられることになる。これらの動作が順次繰り返されることで、上流側の流体が順次下流側に押し流されることになる。 The pump unit and the sample supply unit may include a nozzle, a cavity that communicates with the channel, and a pump actuator unit that makes the volume of the cavity variable. In this case, when the capacity of the cavity is reduced by the operation of the actuator unit, the fluid in the cavity is forced to flow downstream, and when the capacity of the cavity expands or returns, the upstream fluid is drawn into the cavity. Become. By repeating these operations sequentially, the upstream fluid is sequentially pushed downstream.
そして、前記チャネルと前記ポンプ部のキャビティとの間に弁部を有するようにしてもよい。この場合、前記弁部は、前記チャネルとキャビティとの連通部分に配された弁体と、前記弁体を動作させて前記連通部分の開閉を選択的に行わせる弁用アクチュエータ部とを有して構成することができる。これにより、ポンプによる流体の移動がより簡便になり、特に空のチャネルに流体を満たすことが容易になる。 A valve portion may be provided between the channel and the cavity of the pump portion. In this case, the valve portion includes a valve body disposed in a communication portion between the channel and the cavity, and a valve actuator portion that operates the valve body to selectively open and close the communication portion. Can be configured. This makes the movement of the fluid by the pump easier and in particular makes it easier to fill the empty channel.
以上説明したように、本発明に係るマイクロ化学チップによれば、チップの小型化、試料に対する分析精度の向上、電荷をもたない試料の分析を可能とし、チャネルのマルチ化が容易になる。 As described above, according to the microchemical chip of the present invention, the chip can be downsized, the analysis accuracy of the sample can be improved, the analysis of the sample without charge can be performed, and the number of channels can be easily increased.
また、電気泳動を組み合わせることにより、分析精度の更なる向上並びに分析の高速化を実現させることができる。 Further, by combining electrophoresis, it is possible to further improve the analysis accuracy and speed up the analysis.
以下、本発明に係るマイクロ化学チップの実施の形態例を図1〜図21を参照しながら説明する。 Embodiments of a microchemical chip according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
まず、第1の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Aは、図1に示すように、板状の基体12と、該基体12の表面に形成され、透明なガラス板にて上面が閉塞され、流体が流通される1つのチャネル14を有する。チャネル14の始端には、流体が貯留される流体貯留部16がチャネル14に連通して形成され、チャネル14の終端には、流体排出部18がチャネル14に連通して形成されている。
First, as shown in FIG. 1, the
流体としては、例えば検査対象の試料(溶質)が溶解又は分散した溶液のみ、あるいは検査対象の試料溶液と搬送用流体との組合せが挙げられる。試料に加えて搬送用流体を用いることで、高価な試料を節約することができる。 Examples of the fluid include only a solution in which a sample (solute) to be inspected is dissolved or dispersed, or a combination of a sample solution to be inspected and a transport fluid. By using the transport fluid in addition to the sample, it is possible to save an expensive sample.
なお、試料としては、例えば核酸類や蛋白質類、糖類、細胞、及びその複合体等を用いることができる。核酸類は、DNA及び又はその断片もしくは増幅されたもの、cDNA及び又はその断片もしくは増幅されたもの、RNA又はアンチセンスRNA及び又はその断片もしくは増幅されたもの、化学合成されたDNAもしくは増幅されたもの、又は、化学合成されたRNAもしくは増幅されたもの等が挙げられる。蛋白質類は、抗原、抗体、レクチン、アドヘシン、生理活性物質の受容体、又はペプチド等が挙げられる。 Examples of the sample that can be used include nucleic acids, proteins, saccharides, cells, and complexes thereof. Nucleic acids are DNA and / or fragments or amplified thereof, cDNA and / or fragments or amplified thereof, RNA or antisense RNA and / or fragments or amplified thereof, chemically synthesized DNA or amplified Or chemically synthesized RNA or amplified. Examples of the protein include an antigen, an antibody, a lectin, an adhesin, a receptor for a physiologically active substance, or a peptide.
チャネル14には、例えばクロマトグラフィ等の化学分析に用いられる熱発生部、加熱部、冷却部、pH調整部、レーザー照射部、放射線照射部並びに検査部等が設置される。図1の例では、3種類の熱発生部20a〜20cを設置した場合を示す。
In the
基体12の構成材料は、例えばガラス、プラスチック、シリコン(石英)、セラミックス、ガラスセラミックス等が挙げられる。これらの材料のうち、例えば電気泳動法を用いる場合を考慮して電気絶縁性を有し、化学的耐久性や透明性等を考慮すると、ガラス材料が好ましい。基体12の表面へのチャネル14の形成は、フォトリソグラフィ等によるエッチング法を用いることができる。
Examples of the constituent material of the base 12 include glass, plastic, silicon (quartz), ceramics, and glass ceramics. Among these materials, for example, a glass material is preferable in view of the case where an electrophoresis method is used and has an electrical insulating property, and in consideration of chemical durability and transparency. The
ガラス材料は、チャネル14を形成することが容易な材料という観点のほか、弱酸や弱アルカリ等に対する耐性や、濡れ性、撥水性、表面張力、ガラス成分の溶出、ガラス表面の極性、表面基等、流体に影響を与える要因を考慮して選択することが好ましい。
In addition to the viewpoint that the glass material is easy to form the
ガラス材料としては、例えば白板(BK7)等のホウ珪酸系をはじめ、La系、Zr系、Ti系等の多くのガラスを用いることができる。 As a glass material, for example, many glasses such as La-based, Zr-based, and Ti-based materials including borosilicate based materials such as a white plate (BK7) can be used.
そして、この第1の実施の形態においては、チャネル14の上流側、図1では、チャネル14のうち、流体貯留部16の近傍に押出しタイプのポンプ部22が基体12に一体に形成されている。
And in this 1st Embodiment, the extrusion
ここで、押出しタイプのポンプ部22の一例について説明する。このポンプ部22としては、例えば第1及び第2のポンプ部22A及び22Bを使用することができる。以下、第1及び第2のポンプ部22A及び22Bについて説明する。
Here, an example of the extrusion
第1のポンプ部22Aの詳細は、特開2000−314381号公報に記述されている通りであるが、ここで、簡単に説明すると、この第1のポンプ部22Aは、図2に示すように、流体が供給される例えばセラミック製のケーシング30と、ケーシング30内の一方の面に対向して設けられた1つの入力弁32と、1つのポンプ34と、1つの出力弁36とを有する。これら入力弁32、ポンプ34及び出力弁36は、それぞれアクチュエータ部38を有する。
The details of the
ケーシング30は、複数枚のジルコニアセラミックスのグリーンシートを積層し、一体焼成して構成され、基体12の表面に接して設けられた仕切り板40と、該仕切り板40に対向して設けられた第2の基体42と、これら仕切り板40と第2の基体42との間に設けられた支持部材44とを有する。
The
この第1のポンプ部22Aは、入力弁32、ポンプ34及び出力弁36の選択的な接近・離反方向の変位動作を通じてケーシング30の裏面に流路を選択的に形成することによって、流体の流れを制御する。
The
また、仕切り板40には、流体を供給するための導入孔46と、流体を排出するための排出孔48が形成され、これら導入孔46と排出孔48との間に入力弁32、ポンプ34及び出力弁36が横方向に配列されている。
Further, the partition plate 40 is formed with an
第2の基体42の内部には、入力弁32、ポンプ34及び出力弁36に対応した位置にそれぞれ振動部を形成するための空所50が設けられている。各空所50は、第2の基体42の端面に設けられた径の小さい貫通孔52を通じて外部と連通されている。
Inside the
第2の基体42のうち、空所50の形成された部分が薄肉とされ、それ以外の部分が厚肉とされている。薄肉の部分は、外部応力に対して振動を受けやすい構造となって振動部54として機能し、空所50以外の部分は、振動部54を支持する固定部56として機能する。
Of the
また、仕切り板40と第2の基体42との間には、アクチュエータ部38の近傍において図示しない複数の支柱が介在され、剛性が維持されている。また、この例では、ケーシング30の支持部材44でも剛性が維持されている。
Further, between the partition plate 40 and the
各アクチュエータ部38は、振動部54と固定部56のほか、振動部54上に形成された圧電/電歪層や反強誘電体層等の形状保持層60と、該形状保持層60の上下面に形成された上部電極62及び下部電極64とを有する作動部66を具備する。
Each actuator unit 38 includes a vibrating
また、この第1のポンプ部22Aは変位伝達部68を有する。この変位伝達部68は、各アクチュエータ部38上に形成され、且つ、各アクチュエータ部38の変位をケーシング30の裏面の方向に伝達する。
Further, the
そして、この第1のポンプ部22Aの上流側にある流体を第1のポンプ部22Aの下流側に送る場合は、入力弁32のアクチュエータ部38を駆動して、変位伝達部68のうち、入力弁32に対応する端面を仕切り板40から離間させ、その後、ポンプ34のアクチュエータ部38を駆動して、変位伝達部68のうち、ポンプ34に対応する端面を仕切り板40から離間させることで、上流側の流体が入力弁32を介してポンプ34に向かって流れる。
When the fluid upstream of the
その後、入力弁32のアクチュエータ部38を駆動して、変位伝達部68のうち、入力弁32に対応する端面を仕切り板40に接触させ、次いで、出力弁36のアクチュエータ部38を駆動して、変位伝達部68のうち、出力弁36に対応する端面を仕切り板40から離間させ、さらに、ポンプ34のアクチュエータ部38を駆動して、変位伝達部68のうち、ポンプ34に対応する端面を仕切り板40に接触させることで、流体が出力弁36に向かって流れる。
Thereafter, the actuator portion 38 of the
その後、出力弁36のアクチュエータ部38を駆動して、変位伝達部68のうち、出力弁36に対応する端面を仕切り板40に接触させることで、流体は排出孔48を通じてチャネル14の下流側に流れ込むことになる。
Thereafter, the actuator portion 38 of the
上述の動作を順次繰返すことで、第1のポンプ部22Aの上流側(この場合、流体貯留部16)にあった流体が第1のポンプ部22Aの下流側、すなわち、チャネル14の下流側に向かって順次流れていくこととなる。
By sequentially repeating the above-described operation, the fluid that has been on the upstream side of the
次に、第2のポンプ部22Bは、図3に示すように、基体12の表面に接して設けられた仕切り板70と、該仕切り板70に対向して設けられた振動板72と、これら仕切り板70と振動板72との間に設けられた支持部材74とを有する。これら仕切り板70、振動板72及び支持部材74は、複数枚のジルコニアセラミックスのグリーンシートを積層し、一体焼成して構成することができる。
Next, as shown in FIG. 3, the
振動板72の上面には作動部76が形成されている。この作動部76は、上述した第1のポンプ部22Aと同様に、圧電/電歪層や反強誘電体層等の形状保持層78と、該形状保持層78の上下面に形成された上部電極80及び下部電極82とを有する。前記振動板72と作動部76にてアクチュエータ部84が構成される。
An operating
また、振動板72の下部のうち、作動部76に対応する部分には、流体が入り込むためのキャビティ86が形成されている。つまり、このキャビティ86は、仕切り板70と、振動板72と、支持部材74にて区画され、仕切り板70に設けられた導入孔88及び排出孔90と連通している。
A
一方、基体12のチャネル14内には、前記導入孔88及び排出孔90に対応した部分に、入力弁92及び出力弁94を有する。
On the other hand, in the
入力弁92は、アクチュエータ部96と該アクチュエータ部96上に設けられた円錐状の変位伝達部98を有する。アクチュエータ部96は、基体12に形成された空所100と、該空所100の形成によって構成された振動部102及び固定部104、並びに振動部102上に形成された作動部106を有して構成されている。出力弁94も同様に、アクチュエータ部108と該アクチュエータ部108上に設けられた円錐状の変位伝達部110を有する。
The
そして、入力弁92におけるアクチュエータ部96の上下方向の変位動作によって、入力弁92における変位伝達部98が導入孔88を閉塞、開放することになり、出力弁94におけるアクチュエータ部108の上下方向の変位動作によって、出力弁94における変位伝達部110が排出孔90を閉塞、開放することになる。
Then, the
従って、この第2のポンプ部22Bの上流側にある流体は、入力弁92及び導入孔88を介してキャビティ86内に導かれ、アクチュエータ部84の駆動によるキャビティ86の容積変化によってキャビティ86内の流体は、排出孔90及び出力弁94を介して下流側に流されることになる。
Therefore, the fluid on the upstream side of the
この第1の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Aにおいては、チャネル14の上流側にポンプ部22を基体12に一体的に形成するようにしているため、従来のマイクロ化学チップと同じ大きさで、チャネル14への流体の押し込み、移動を実現させることができた。また、流体の粘度は10万センチポイズ程度の高粘度流体まで移動可能であり、移動速度は10ピコリットル/秒から最大10マイクロリットル/秒が実現できた。
In the
次に、第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bは、図4に示すように、上述した第1の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Aとほぼ同様の構成を有するが、チャネル14の下流側、図4では、チャネル14のうち、流体排出部18の近傍に吸引タイプのポンプ部22が基体12に一体に形成されている点で異なる。
Next, as shown in FIG. 4, the microchemical chip 10B according to the second embodiment has substantially the same configuration as the
ポンプ部22としては、上述した第1及び第2のポンプ部22A及び22Bのほか、以下に示す第3及び第4のポンプ部22C及び22Dも使用することができる。
As the
第3のポンプ部22Cの詳細は、例えば特開2001−124789号公報に記述されている通りであるが、ここで、簡単に説明すると、この第3のポンプ部22Cは、図5に示すように、基体12の表面に接して設けられた仕切り板120と、該仕切り板120に対向して設けられた振動板122と、これら仕切り板120と振動板122との間に設けられた支持部材124とを有する。これら仕切り板120、振動板122及び支持部材124は、複数枚のジルコニアセラミックスのグリーンシートを積層し、一体焼成して構成することができる。
The details of the
振動板122の上面には作動部126が形成されている。この作動部126は、上述した第1のポンプ部22Aと同様に、圧電/電歪層や反強誘電体層等の形状保持層128と、該形状保持層128の上下面に形成された上部電極130及び下部電極132とを有する。前記振動板122と作動部126にてアクチュエータ部134が構成される。
An operating
また、振動板122の下部のうち、作動部126に対応する部分には、流体が入り込むためのキャビティ136が形成されている。つまり、このキャビティ136は、仕切り板120と、振動板122と、支持部材124にて区画され、仕切り板120に設けられた導入孔138及び排出孔139と連通している。
A
そして、この第3のポンプ部22Cの上流側にある流体を第3のポンプ部22Cの下流側に送る場合は、アクチュエータ部134を駆動して、キャビティ136の容量を減少することで、キャビティ136内の流体が下流側に押し流され、アクチュエータ部134を駆動して、キャビティ136の容量を拡大あるいは元に戻したとき、上流側の流体がキャビティ136内に導かれる。これらの動作が順次繰り返されることで、上流側の流体が順次下流側に流れることになる。
When the fluid on the upstream side of the
次に、第4のポンプ部22Dは、図6に示すように、基体12の表面に接して設けられた仕切り板140と、該仕切り板140に対向して設けられた上板142と、これら仕切り板140と上板142との間に設けられた側壁144とを有する。
Next, as shown in FIG. 6, the fourth pump portion 22D includes a
側壁144は、圧電/電歪体や反強誘電体にて構成されている。また、側壁144には、図示しないが、電極膜が形成され、この電極膜に電圧を印加して、側壁に電界をかけることで、側壁144は、電界の強さに応じて上下方向に伸縮する。
The
また、仕切り板140と、側壁144と、上板142にて囲まれる部分は、流体が入り込むためのキャビティ146として形成され、仕切り板140に設けられた導入孔148及び排出孔150と連通している。
A portion surrounded by the
導入孔148は、その径がキャビティ146に向かって小さく設定され、チャネル14側の開口径はキャビティ146側の開口径よりも大きく設定されている。同様に、排出孔150は、その径がキャビティ146に向かって大きく設定され、チャネル14側の開口径はキャビティ146側の開口径よりも小さく設定されている。つまり、導入孔148は、上流側の流体が該導入孔148を通じてキャビティ146に入りやすく、キャビティ146内の流体が該導入孔148を通じて出にくい構造とされ、排出孔150は、キャビティ146内の流体が該排出孔150を通じて下流側に出やすく、下流側の流体が該排出孔150を通じてキャビティ146内に入りにくい構造とされている。
The diameter of the
そして、この第4のポンプ部22Dの上流側にある流体を第4のポンプ部22Dの下流側に送る場合は、側壁144に例えば正の電界をかけて該側壁144を縮めることによって、キャビティ146の容量を減少させることで、キャビティ146内の流体が下流側に押し流され、側壁144に例えば負の電界をかけて該側壁144を伸ばすことによって、キャビティ146の容量を拡大あるいは元に戻すことで、上流側の流体がキャビティ146内に引き寄せられることになる。これらの動作が順次繰り返されることで、上流側の流体が順次下流側に流れることになる。
When the fluid upstream of the fourth pump part 22D is sent to the downstream side of the fourth pump part 22D, the
この第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bにおいても、上述した第1の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Aと同様に、小型化が実現できると共に、ポンプ部22が弁構造をもたないため、簡便で安価に構成することができ、耐久性がより向上したマイクロ化学チップ10Bが実現できた。なお、この第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bにおけるポンプ部22は、弁構造をもたないため、流体を押し出すことはできず、実施の形態のごとく流体の下流側が大気であり、上流側が流体で満たされた状態で吸引ポンプとして稼動する。移動できる流体は粘度が1000センチポイズ程度までの流体であり、移動速度は1ピコリットル/秒〜最大10マイクロリットル/秒が実現できた。そして、第1及び第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10A及び10Bを用いて、実験、解析を行ったところ、流体に対する分析精度の向上、電荷をもたない流体の生化学分析を可能にすることができた。
In the microchemical chip 10B according to the second embodiment, as well as the
次に、第3の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Cについて図7を参照しながら説明する。 Next, a microchemical chip 10C according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
この第3の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Cは、上述した第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bとほぼ同様の構成を有するが、チャネル14に試料を供給するための試料供給部160が設けられている点で異なる。
The microchemical chip 10C according to the third embodiment has substantially the same configuration as the microchemical chip 10B according to the second embodiment described above, but a sample supply unit for supplying a sample to the
この試料供給部160は、チャネル14の一部が上面に開口部を有し、その上に形成された供給部本体162と、基体12の表面に形成された試料貯留部164と、該試料貯留部164から供給部本体162に試料を導くための試料用チャネル166とを有する。
In the
供給部本体162は、図8に示すように、基体12の表面に形成されたセラミック製のケーシング170を有し、該ケーシング170は、複数枚のジルコニアセラミックスのグリーンシートを積層し、一体焼成して構成され、内部に試料用チャネル166からの試料を一時貯留する第1及び第2のキャビティ172及び174と、第1及び第2のキャビティ172及び174間を連通する連通孔176と、チャネル14の開口部に向けて形成された試料吐出孔178とを有する。
As shown in FIG. 8, the supply unit
また、この供給部本体162は、ケーシング170を振動させたり、第2のキャビティ174の容積を変化させるアクチュエータ部177を有する。第2のキャビティ174は、試料吐出孔178や連通孔176が形成された下板180と第2のキャビティ174上に位置する上板184(振動板)と、下板180と上板184間に配された側板182にて区画されている。アクチュエータ部177は、上板184の表面に形成される。
The supply unit
上記のような構成の供給部本体162によれば、アクチュエータ部177の駆動によって、第2のキャビティ174の容積が減少すると、第2のキャビティ174内の試料が試料吐出孔178から所定速度で吐出され、チャネル14に供給される。アクチュエータ部177を駆動して、第2のキャビティ174の容量を拡大あるいは元に戻したとき、第1のキャビティ172内の試料が連通孔176を介して第2のキャビティ174内に導かれ、さらに、試料貯留部164の試料が試料用チャネル166を介して第1のキャビティ172内に導かれることになる。これらの動作が順次繰り返されることで、試料供給部160内の試料が順次チャネル14に供給される。
According to the
なお、供給部本体162の大きさは、マイクロ化学チップの全体の大きさ、扱う試料の種類等で選択されるが、第2のキャビティ174の大きさが縦3ミリ、横0.3ミリ、厚さ0.3ミリであり、試料吐出孔178と連通孔176の径が0.07ミリの場合、試料の粘度が2センチポイズ時に1回の駆動により、試料が100ピコリットル供給される。
The size of the supply unit
この第3の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Cにおいては、試料供給部160によって、チャネル14への試料の供給タイミング及び供給量をピコリットル単位で任意に設定することができ、外部からより微量の試料を供給可能になり、試料の使用効率、分析精度の更なる向上並びに分析の高速化を実現することができるマイクロ化学チップ10Cをコストを抑えて提供することができた。
In the microchemical chip 10C according to the third embodiment, the
なお、マイクロ化学チップ10Cの場合は、ポンプ部22は必ずしも必要ではなく、チャネル14中の流体の移動は従来からの外部ポンプや電気浸透流を利用してもよい。
In the case of the microchemical chip 10C, the
次に、第4の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Dについて図9を参照しながら説明する。 Next, a microchemical chip 10D according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
この第4の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Dは、図9に示すように、上述した第1の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Aとほぼ同様の構成を有するが、2つの流体貯留部(第1及び第2の流体貯留部16A及び16B)を有する点と、各流体貯留部16A及び16Bの近傍にそれぞれポンプ部22が形成されている点で異なる。ポンプ部22は、図2及び図3に示す第1及び第2のポンプ部22A及び22Bを使用することができる。
As shown in FIG. 9, the microchemical chip 10D according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as the
つまり、この第4の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Dは、図9に示すように、第1の流体貯留部16Aの流体を下流側に送る第1のチャネル14aと、第2の流体貯留部16Bの流体を下流側に送る第2のチャネル14bと、第1及び第2のチャネル14a及び14bを通じて送られてくる2種類の流体が合流する合流チャネル14とを有する。
That is, in the microchemical chip 10D according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, the
そして、第1の流体貯留部16Aに、例えば検査対象の試料を供給した場合、第2の流体貯留部16Bには、検査対象の別の試料を供給するようにしてもよい。この場合、2種類の試料を合流(反応等)させた結果の生化学分析等を容易に行うことができる。もちろん、第2の流体貯留部16Bには搬送用流体を供給するようにしてもよい。その場合は、第1のチャネル14aに設置したポンプ部22にて試料を合流地点まで移動させた後、第2のチャネル14bに設置したポンプ部22にて搬送用流体を供給し続けることにより、合流地点まで移動した試料のみを効率的に分離、反応、解析等に利用することができる。
For example, when a sample to be inspected is supplied to the
また、図10に示す変形例に係るマイクロ化学チップ10Daのように、基体12の表面に例えば3つの流体貯留部16A〜16Cを設け、さらに、第1〜第3のチャネル14a〜14c及び合流チャネル14を設けることで、第1及び第2のチャネル14a及び14bにはそれぞれ異なる試料を供給し、第3のチャネル14cに搬送用流体を供給するようにすれば、貴重又は高価な試料の節約を図りながらも、異なる試料の合流後の結果を容易に検査することができる。もちろん、4つ以上のチャネルと1つ以上の合流チャネルを設けるようにしてもよい。
Moreover, like the microchemical chip 10Da according to the modification shown in FIG. 10, for example, three
次に、第5の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Eは、図11に示すように、上述した第4の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Dとほぼ同様の構成を有するが、合流部分に振動発生部190を有する点で異なる。振動発生部190は、例えば図12に示すように、チャネル14の合流部分の上部に設けられ、振動板192と該振動板192上に形成された作動部194(形状保持層196、上部電極198及び下部電極199)にて構成することができる。上部電極198及び下部電極200に対して交番電圧を印加することで、前記合流部分において容易に振動を発生させることができる。なお、振動板192は、作動部194を一体焼成して形成するために必要であるが、作動部194を例えばバルクの圧電体に電極を形成して作製するような場合は不要であり、作動部194を直接チャネル14に貼りつけてもよい。また振動発生部190は、チャネル14の上部に設置される以外に側面、底面等に設置してもよい。特に、基体12がジルコニアセラミックスからなる場合は、前述したポンプ部22と同時に振動発生部190も一体化して形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 11, the
この第5の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Eにおいても、合流部分への振動付与により、合流部分での2種類の試料の合流、混合効率を高めることができ、反応、検査スピードを向上させることができた。
Also in the
次に、第6の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Fについて図13を参照しながら説明する。
Next, a
この第6の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Fは、図13に示すように、上述した第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bとほぼ同様の構成を有するが、2つの流体貯留部(第1及び第2の流体貯留部16A及び16B)を有する点と、各流体貯留部16A及び16Bの近傍にそれぞれ逆止弁210が形成されている点で異なる。ポンプ部22は、図2及び図3並びに図5及び図6に示す第1〜第4のポンプ部22A〜22Dのいずれかを使用することができる。
The
この第6の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Fも、第1の流体貯留部16Aの流体を下流側に送る第1のチャネル14aと、第2の流体貯留部16Bの流体を下流側に送る第2のチャネル14bと、第1及び第2のチャネル14a及び14bを通じて送られてくる2種類の流体が合流する合流チャネル14とを有する。
The
逆止弁210は、図14に示す第1の逆止弁210Aや図15に示す第2の逆止弁210Bを使用することができる。この逆止弁210の説明にあたっては、少なくともチャネル14a及び14bを閉塞する蓋板212が基体12上に被せられた構成を想定して説明する。
As the
第1の逆止弁210Aは、図14に示すように、基体12のチャネル14a及び14b内に設けられた弁本体214を有する。
As shown in FIG. 14, the
弁本体214は、上板216と、基体12と上板216との間に設けられた側壁218と、上板216上に設けられた円錐状の変位伝達部220とを有する。また、蓋板212のうち、前記変位伝達部220に対応する部分には、円錐状の凹部222が形成されている。
The valve
側壁218は、圧電/電歪体や反強誘電体にて構成されている。また、側壁218には、図示しないが、電極膜が形成され、この電極膜に電圧を印加して、側壁218に電界をかけることで、側壁218は、電界の強さに応じて上下方向に伸縮する。
The
そして、側壁218に例えば負の電界をかけて該側壁218を伸ばすことによって、変位伝達部220を凹部222の内面に接触させることで、流体の流れが止まり、側壁218に例えば正の電界をかけて該側壁218を縮めることによって、変位伝達部220を凹部222から離間させることで、流体はチャネル14a(14b)内を流れることになる。
Then, for example, by applying a negative electric field to the
一方、第2の逆止弁210Bは、図15に示すように、基体12のチャネル14a及び14b内に設けられた弁本体230を有する。
On the other hand, the second check valve 210B has a
弁本体230は、アクチュエータ部232と該アクチュエータ部232上に設けられた円錐状の変位伝達部234を有する。アクチュエータ部232は、基体12に形成された空所236と、該空所236の形成によって構成された振動部238及び固定部240、並びに振動部238上に形成された作動部242を有して構成されている。
The
そして、弁本体230におけるアクチュエータ部232の上下方向の変位動作によって、変位伝達部234が凹部222に接触又は離間することになり、流体の流れが停止又は進行することになる。
Then, the
そして、図13に示すように、第1の流体貯留部16Aに、例えば検査対象の試料と搬送用流体を供給し、第2の流体貯留部16Bに、検査対象の別の試料と搬送用流体を供給するようにしてもよい。この場合、2種類の試料を合流(反応等)させた結果の生化学分析等を容易に行うことができる。各逆止弁210によって、試料の各チャネル14a及び14bへの供給量を任意に調整することができ、分析の精度向上、コストの低廉化に有利になる。
Then, as shown in FIG. 13, for example, a sample to be inspected and a transport fluid are supplied to the
また、第1の流体貯留部16Aに例えば検査対象の試料を供給し、第2の流体貯留部16Bには搬送用流体を供給するようにしてもよい。この場合も、逆止弁210によって、試料及び搬送用流体の各チャネル14a及び14bへの供給量を任意に調整することができる。
Further, for example, a sample to be inspected may be supplied to the first
次に、第7の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Gについて図16を参照しながら説明する。 Next, a microchemical chip 10G according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG.
この第7の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Gは、図16に示すように、上述した第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bとほぼ同様の構成を有するが、チャネル14の上流側及び下流側に電極250及び252が形成されている点で異なる。
As shown in FIG. 16, the microchemical chip 10G according to the seventh embodiment has substantially the same configuration as the microchemical chip 10B according to the second embodiment described above, but the upstream side of the
具体的には、チャネル14のうち、流体貯留部16の近傍に一方の電極250が形成され、ポンプ部22の上流側近傍に他方の電極252が形成されている。そして、検査対象の試料が電荷をもつ溶質であって、例えば負電荷を有する場合は、一方の電極250を陽極(電位の高い電極)とし、他方の電極252を陰極とすることで、試料をポンプ部22による移動方向とは逆方向に電気泳動させるようにする。
Specifically, in the
このように、第7の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Gにおいても、電気泳動の方向をポンプ部22による移動方向と逆にすることで、試料自体は流れと逆の方向(正極)に引き寄せられる力が働き、電気泳動分析の分離能力が向上した。
Thus, also in the microchemical chip 10G according to the seventh embodiment, the sample itself is drawn in the direction opposite to the flow (positive electrode) by reversing the direction of electrophoresis with the direction of movement by the
また、流体自体が極性をもつ場合、電極間にかける電場の強さを調整することで、ポンプによる流体の移動に加え、電気浸透流による移動が発生し、より効果的、高速に流体の移動、解析の完了が実現された。 In addition, when the fluid itself has a polarity, by adjusting the strength of the electric field applied between the electrodes, in addition to the movement of the fluid by the pump, the movement by the electroosmotic flow occurs, and the movement of the fluid is more effective and faster. The analysis was completed.
さらに、検査対象の試料(溶質)が正に荷電している場合は、ポンプ部22による流体の移動方向の電極を正にすることにより、試料自体は流れと逆の方向(負極)に引き寄せられる力が働き、十分な分離能力が確保された。
Furthermore, when the sample (solute) to be inspected is positively charged, the sample itself is drawn in the direction opposite to the flow (negative electrode) by making the electrode in the fluid moving direction by the
次に、第8の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Hについて図17を参照しながら説明する。
Next, a
この第8の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Hは、図17に示すように、上述した第2の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Bとほぼ同様の構成を有するが、チャネル14と交叉する別のチャネル260が形成されている点と、該別のチャネル260の上流側及び下流側に電極250及び252が形成されている点で異なる。
As shown in FIG. 17, the
具体的には、前記別のチャネル260のうち、流体貯留部262の近傍に一方の電極250が形成され、流体排出部264の近傍に他方の電極252が形成されている。そして、検査対象の試料が電荷をもつ流体であって、例えば負電荷を有する場合は、一方の電極250を陰極(電位の低い電極)とし、他方の電極252を陽極とすることで、流体排出部264の方向に電気浸透流を発生させる。
Specifically, in the
これにより、電荷をもつ、もたないに関わらない試料を一方のチャネル14に供給し、電荷をもつ試料を他方のチャネル260に供給することで、これら試料を交叉部分で混合させ、さらに、一方のチャネル14を通じて、前記混合された流体をチャネル14の下流側に流すことによって、前記混合された流体に対する生化学分析を行うことができる。
Accordingly, a sample having an electric charge or not is supplied to one
もちろん、交叉部分に振動発生部190(図11参照)を形成することで、交叉部分での2種類の試料の混合、反応効率を高めることができ、実験、検査スピードを向上させることができる。 Of course, by forming the vibration generating portion 190 (see FIG. 11) at the crossing portion, the mixing and reaction efficiency of two types of samples at the crossing portion can be increased, and the experiment and inspection speed can be improved.
なお、この第8の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Hにおいては、上述した電気浸透流にて流体貯留部262から交叉部分に試料を供給した後、流体貯留部16からチャネル14を通ってポンプ部22により交叉部分に供給される搬送流体により試料を分離移動させる場合は、ポンプ部22が稼動している間は電極にかかる電圧を逆にすることで、交叉部分に供給された試料以外の試料がチャネル14に流れ出ないようにすることができる。
In the
次に、第9の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Iについて図18を参照しながら説明する。 Next, a microchemical chip 10I according to a ninth embodiment will be described with reference to FIG.
この第9の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Iは、図18に示すように、上述した第6の実施の形態に係るマイクロ化学チップ10Fとほぼ同様の構成を有するが、検査対象の試料が流れる第1のチャネル14aに弁部300が形成されている点で異なる。つまり、搬送用流体が流れる第2のチャネル14bには弁部300を形成せずに、貴重又は高価な試料が供給される第1のチャネル14aのみに弁部300が形成されている。
As shown in FIG. 18, the microchemical chip 10I according to the ninth embodiment has substantially the same configuration as the
この弁部300としては、例えば図19に示す第1の弁部300A、図20に示す第2の弁部300B又は図21に示す第3の弁部300Cを使用することができる。
As this
第1の弁部300Aは、図19に示すように、例えばセラミック製の流路抵抗体302と、該流路抵抗体302内に埋め込まれたヒータ304とを有する。
As shown in FIG. 19, the
この第1の弁部300Aは、熱による流体の粘度変化による流路抵抗の変化を利用するものである。ヒータ304に通電して、第1のチャネル14aのうち、流路抵抗体302に対応する部分が加熱された状態となっている場合は、その熱によって流体の粘度は低下し、流体は第1のチャネル14aを流れる。一方、ヒータ304への通電を停止して、流路抵抗体302に対応する部分が冷却状態となると、流体の粘度が上がり、その結果、流路抵抗が上がって、流体の流れは止まることになる。つまり、ヒータ304への通電、通電停止によって流体の流れを制御することができ、弁部300として機能することになる。
The
第2の弁部300Bは、図20に示すように、第1のチャネル14aの一部に対して振動を付与する振動発生部310を有する。振動発生部310は、第1のチャネル14a上に設けられた振動板312と該振動板312上に形成された作動部314(形状保持層316、上部電極318及び下部電極320)にて構成することができる。上部電極318及び下部電極320に対して交番電圧を印加することで、第1のチャネル14aにおいて容易に振動を発生させることができる。
As shown in FIG. 20, the
この第2の弁部300Bは、振動による流路抵抗の変化を利用するものである。第1のチャネル14aの一部に対して振動を付与すると、流路抵抗が増すことから、流体の流れは止まる。
The
第3の弁部300Cは、図21に示すように、少なくとも第1のチャネル14aを閉塞するように被せられた蓋板330に設けられたケーシング332を有する。ケーシング332内には、第1のチャネル14aと導入孔334及び排出孔336を通じて連通するキャビティ338が形成されている。
As shown in FIG. 21, the
ケーシング332上には、作動部340(形状保持層342、上部電極344及び下部電極346)が形成され、ケーシング332の上部(振動板348)と共にアクチュエータ部350として機能するようになっている。
On the
図6に示すポンプ部の場合とは逆に、導入孔334は、その径がキャビティ338に向かって大きく設定され、第1のチャネル14a側の開口径はキャビティ338側の開口径よりも小さく設定されている。同様に、排出孔336は、その径がキャビティ338に向かって小さく設定され、第1のチャネル14a側の開口径はキャビティ338側の開口径よりも大きく設定されている。つまり、導入孔334は、キャビティ338内の流体が該導入孔334を通じて上流側の流体に対して圧力を与えやすい構造とされ、排出孔336は、下流側の流体が該排出孔336を通じてキャビティ338内の流体に対して圧力を与えやすい構造とされている。
Contrary to the case of the pump unit shown in FIG. 6, the diameter of the
そして、図18に示すポンプ部22によって第1のチャネル14a内を試料が移動している際に、アクチュエータ部350の駆動によってキャビティ338の容積が減少したとき、キャビティ338内の流体には逆方向(ポンプ部22による流体の流れ方向とは逆方向)の流れを起こす力が働き、結果として、この第3の弁部300Cにおいて流体の流れを停止させることができる。
Then, when the volume of the
上述の例では、2つのチャネルあるいは3つのチャネルを合流させた例や、2つのチャネルを交叉させた例を示したが、もちろん、4つ以上のチャネルを合流させた場合や、3つ以上のチャネルを交叉させた場合にも適用させることができる。 In the above example, an example in which two channels or three channels are merged or an example in which two channels are crossed is shown. Of course, when four or more channels are merged, three or more channels are merged. It can also be applied when the channels are crossed.
なお、この発明に係るマイクロ化学チップは、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、基体12は、ポンプ部22、試料供給部160と一体化する観点から、アクチュエータ材との反応性の低いジルコニアセラミックスで形成されてもよいし、チャネル14を上面で閉塞する板材だけをガラスから構成した、ジルコニアセラミックスとの複合体からなってもよい。
The microchemical chip according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention. For example, the
10A〜10I…マイクロ化学チップ 12…基体
14…チャネル 14a…第1のチャネル
14b…第2のチャネル 16…流体貯留部
16A、16B…第1、第2の流体貯留部 18…流体排出部
22…ポンプ部
22A〜22D…第1〜第4のポンプ部 160…試料供給部
162…供給部本体 190…振動発生部
210…逆止弁
210A、210B…第1、第2の逆止弁 250、252…電極
260…別のチャネル 300…弁部
300A〜300C…第1〜第3の弁部
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記チャネルの上流側及び/又は下流側にポンプ部を有し、
前記ポンプ部は、前記基体に一体的に形成されていることを特徴とするマイクロ化学チップ。 In a microchemical chip having one or more channels through which a fluid flows in a substrate,
Having a pump section upstream and / or downstream of the channel;
The microchemical chip, wherein the pump unit is formed integrally with the base.
前記チャネルの少なくとも上流側に弁部を有し、
前記弁部は、前記基体に一体的に形成されていることを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 1, wherein
Having a valve portion at least upstream of the channel;
The microchemical chip, wherein the valve portion is formed integrally with the base body.
前記チャネルの上流側及び/又は下流側に流体の電気泳動のための電極が形成されていることを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 1 or 2,
A microchemical chip, wherein an electrode for electrophoresis of fluid is formed on the upstream side and / or the downstream side of the channel.
前記チャネルは、検査対象の1以上の試料がそれぞれ流通する1以上の試料用チャネルを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 1, wherein
The microchemical chip characterized in that the channel has one or more sample channels through which one or more samples to be inspected circulate.
前記1以上の試料用チャネルは、それぞれ対応する試料と搬送用流体が流通することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 4,
The microchemical chip according to claim 1, wherein the one or more sample channels each have a corresponding sample and a transport fluid flowing therethrough.
前記1以上の試料用チャネルに、それぞれ対応する試料を供給するための試料供給部が設けられていることを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 4 or 5,
A microchemical chip, wherein a sample supply section for supplying a corresponding sample to each of the one or more sample channels is provided.
前記チャネルは、前記1以上の試料用チャネルからの1以上の試料が合流する合流チャネルを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 6,
The microchemical chip according to claim 1, wherein the channel has a merge channel in which one or more samples from the one or more sample channels merge.
前記チャネルは、検査対象の1以上の試料がそれぞれ流通する1以上の試料用チャネルと、前記試料を搬送するための搬送用流体が流通する1つの搬送用チャネルとを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 1, wherein
The channel has one or more sample channels through which one or more samples to be inspected flow, and one transport channel through which a transport fluid for transporting the sample flows. Chemical chip.
前記チャネルは、前記1以上の試料用チャネルからの1以上の試料と前記1つの搬送用チャネルからの搬送用流体とが合流する合流チャネル、あるいは前記1以上の試料用チャネルからの1以上の試料が混合された流体と前記1つの搬送用チャネルからの搬送用流体とが合流する合流チャネルを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 8,
The channel is a merging channel in which one or more samples from the one or more sample channels merge with a transport fluid from the one transport channel, or one or more samples from the one or more sample channels. A microchemical chip comprising a merging channel where a fluid mixed with a fluid for transportation from the one transportation channel merges.
前記1以上の試料チャネルは、前記合流チャネルの前段にそれぞれ弁部を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 7 or 9,
The one or more sample channels each have a valve portion in front of the confluence channel.
前記合流部分に振動発生部を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 7, 9 or 10,
A microchemical chip comprising a vibration generating portion at the joining portion.
前記1以上の試料用チャネルは互いに交叉していることを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 6,
The microchemical chip, wherein the one or more sample channels intersect each other.
前記1以上の試料用チャネルと前記1つの搬送用チャネルとがそれぞれ互いに交叉、あるいは前記1以上の試料用チャネルの合流チャネルと前記1つの搬送用チャネルとが互いに交叉していることを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 8,
The one or more sample channels and the one transport channel intersect each other, or the merge channel of the one or more sample channels and the one transport channel intersect each other. Micro chemical chip.
前記1以上の試料チャネルは、前記交叉部分の前段にそれぞれ弁部を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 12 or 13,
The one or more sample channels each have a valve portion in front of the crossing portion.
前記交叉部分に振動発生部を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to any one of claims 12 to 14,
A microchemical chip comprising a vibration generating portion at the crossing portion.
前記弁部は、前記チャネルの一部に対して熱を与えるヒータを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 2, 10 or 14,
The microchemical chip, wherein the valve portion includes a heater that applies heat to a part of the channel.
前記弁部は、前記チャネルの一部に対して振動を付与する振動発生部を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 2, 10 or 14,
The microchemical chip, wherein the valve unit includes a vibration generating unit that applies vibration to a part of the channel.
前記弁部は、前記チャネルと連通するキャビティと、前記キャビティの容積を可変にするアクチュエータ部とを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 2, 10, 14 or 17,
2. The microchemical chip according to claim 1, wherein the valve portion includes a cavity communicating with the channel and an actuator portion that makes the volume of the cavity variable.
前記ポンプ部は、前記チャネルと連通するキャビティと、前記キャビティの容積を可変にするポンプ用アクチュエータ部とを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 1, wherein
The microchemical chip, wherein the pump unit includes a cavity communicating with the channel and a pump actuator unit that makes the volume of the cavity variable.
前記試料供給部は、ノズルと、前記チャネルとに連通するキャビティと、
前記キャビティの容積を可変にするポンプ用アクチュエータ部とを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 6,
The sample supply section includes a nozzle and a cavity communicating with the channel;
A microchemical chip comprising: a pump actuator section that makes the volume of the cavity variable.
前記チャネルと前記キャビティとの間に弁部を有することを特徴とするマイクロ化学チップ。 The microchemical chip according to claim 19, 20,
A microchemical chip comprising a valve portion between the channel and the cavity.
前記弁部は、前記チャネルとキャビティとの連通部分に配された弁体と、前記弁体を動作させて前記連通部分の開閉を選択的に行わせる弁用アクチュエータ部とを有することを特徴とするマイクロ化学チップ。
The microchemical chip according to claim 21,
The valve portion includes a valve body disposed in a communication portion between the channel and the cavity, and a valve actuator portion that operates the valve body to selectively open and close the communication portion. Micro chemical chip to do.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006206163A JP2007010676A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Micro chemical chip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006206163A JP2007010676A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Micro chemical chip |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002042391A Division JP4221184B2 (en) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | Micro chemical chip |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007010676A true JP2007010676A (en) | 2007-01-18 |
Family
ID=37749343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006206163A Pending JP2007010676A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Micro chemical chip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007010676A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015529557A (en) * | 2012-09-24 | 2015-10-08 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | Micro fluid mixing device |
-
2006
- 2006-07-28 JP JP2006206163A patent/JP2007010676A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015529557A (en) * | 2012-09-24 | 2015-10-08 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | Micro fluid mixing device |
| US10286366B2 (en) | 2012-09-24 | 2019-05-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Microfluidic mixing device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4221184B2 (en) | Micro chemical chip | |
| Haeberle et al. | Microfluidic platforms for lab-on-a-chip applications | |
| US7094379B2 (en) | Device for parallel and synchronous injection for sequential injection of different reagents | |
| Zhao et al. | Micro air bubble manipulation by electrowetting on dielectric (EWOD): transporting, splitting, merging and eliminating of bubbles | |
| EP1664725B1 (en) | Electroosmotic injector pump and micro-assay device | |
| US6730206B2 (en) | Microfluidic device and system with improved sample handling | |
| US6805841B2 (en) | Liquid pumping system | |
| Tas et al. | Nanofluidic bubble pump using surface tension directed gas injection | |
| US9073054B2 (en) | Fluid-controlling device for microchip and use thereof | |
| JPWO2009008236A1 (en) | Micro inspection chip liquid mixing method and inspection apparatus | |
| JP2005519751A (en) | Microfluidic channel network device | |
| AU2010201422A1 (en) | Methods and apparatus for manipulating droplets by electrowetting- based techniques | |
| Masini et al. | Surface-acoustic-wave counterflow micropumps for on-chip liquid motion control in two-dimensional microchannel arrays | |
| US20030057092A1 (en) | Microfluidic methods, devices and systems for in situ material concentration | |
| US6192939B1 (en) | Apparatus and method for driving a microflow | |
| JP2010008058A (en) | Microinspection chip, liquid back flow preventing method of microinspection chip and inspection apparatus | |
| JP4579490B2 (en) | Device for parallel synchronous injection for sequential injection of various reactants | |
| Oh | Lab-on-chip (LOC) devices and microfluidics for biomedical applications | |
| KR100826584B1 (en) | Fluid Channeling Actuators for Biochip Analysis | |
| JP2007010676A (en) | Micro chemical chip | |
| JP2009115732A (en) | Micro-inspection chip, method for micro-inspection chip to determine quantity of a liquid, and inspection method | |
| Duan et al. | A facile method for microfluidic metering and transport | |
| EP1689527A1 (en) | Microfluidic methods, devices and systems for in situ material concentration | |
| JPWO2009022496A1 (en) | Micro inspection chip and inspection device | |
| CN101259949A (en) | Bubble type micropump and device using same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091110 |