JP2008049311A

JP2008049311A - マイクロチッププレート

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Publication number: JP2008049311A
Application number: JP2006230320A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Taniguchi; 義尚谷口
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP4943776B2

Abstract

【課題】接着剤シートを用いて第１素材と第２素材とを接合させて形成されているマイクロチッププレートにおいて、接着剤シートが前記素材に形成されているチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを提供すること。
【解決手段】第１素材２と第２素材３とを間に介在させた接着剤シート６を用いて接合させて形成されているマイクロチッププレート１であって、前記第１素材２と第２素材３とによって前記接着剤シート６を圧迫して接合させる際に前記接着剤シート６が前記両素材２、３の一方の対向面に形成されているチャンネル４内に食い込むことを防止する食い込み防止手段７を前記第１素材２と第２素材３とに形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロチッププレートに係り、各種の化学プロセスをチップ上で行なうために好適なマイクロチッププレートに関する。

近年のマイクロ化学技術の進展により、錯形成反応、有機合成、溶媒抽出、細胞培養、化学反応制御等からなる化学反応をチップ上において行なうことが多用されている。特に、バイオチップと称し、ＤＮＡ鑑定等にマイクロチッププレートが利用されている。

この種のマイクロチッププレートについては、種々の製造方法等が提案されている（特許文献１参照）。

図２は従来のマイクロチッププレートの１例を示している。

このマイクロチッププレート２１は、ガラス製の薄平板状の第１素材２２に対して、微小流路状のチャンネル２４やホール２５が形成されている第２素材２３を、薄い接着剤シート２６を用いて接着して形成されている。この接着剤シート２６の素材としては、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等のシリコーン樹脂の１種が用いられることが多い。

このマイクロチッププレート２１においてＤＮＡの検出を行なう場合には、ホール２５を通してＤＮＡを含有する液状の検体をチャンネル２４内に入れ、当該ＤＮＡが蛍光体を保有する検出用のＤＮＡとチャンネル２４内において結びつくか否かを第１素材２２および第２素材２３越しに光を照射して検出するようにしている。

特開２００５−１１１５６７号公報

しかしながら、従来のマイクロチッププレート２１においては、図３に示すように、第１素材２２と第２素材２３との間に接着剤シート２６を挟持して両者を接着させる場合に、液状物の流路となるチャンネル２４の内部に接着剤シート２６が食込むことがあった。これは接着剤シート２６を加温して弾性変形可能な状態において、当該接着剤シート２６を第１素材２２と第２素材２３との間に圧迫するものであるために、接着剤シート２６が変形して、チャンネル２４内に食込み、そのまま硬化するために発生するものである。

このようにして接着剤シート２６が変形してチャンネル２４内に食込むと、チャンネル２４の断面積および体積が小さくなり、チャンネル内の液体や物質が流れにくい状況になり、正確な検出や、各所の反応が適正に行なわれないという不都合があった。

また、今日においては、チャンネル２４の断面積の更なる微細化が要請されており、当該断面積が小さくなればなるほどチャンネル２４内への接着剤シートの食い込みを防止する必要性が高くなるものである。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、接着剤シートを用いて第１素材と第２素材とを接合させて形成されているマイクロチッププレートにおいて、接着剤シートが前記素材に形成されているチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロチッププレートは、第１素材と第２素材とを間に介在させた接着剤シートを用いて接合させて形成されているマイクロチッププレートであって、前記第１素材と第２素材とによって前記接着剤シートを圧迫して接合させる際に前記接着剤シートが前記両素材の一方の対向面に形成されているチャンネル内に食い込むことを防止する食い込み防止手段を前記第１素材と第２素材とに形成したことを特徴とする。

本発明のマイクロチッププレートによれば、第１素材と第２素材とを間に接着剤シートを介在させて相互に圧迫して接合させる際に、食い込み防止手段が接着剤シートが前記両素材の一方の対向面に形成されているチャンネル内に食い込むことを防止することができ、接着剤シートがチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを得ることができる。

また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記食い込み防止手段が、前記両素材の対向面の前記チャンネルの近傍位置に形成された凹凸部であって、互いに前記接着シートを挟んで係合され、前記接着シートのたるみを防止するものであることを特徴とする。

本発明のマイクロチッププレートによれば、両素材の対向面のチャンネルの近傍位置に形成された凹凸部が、互いに接着シートを挟んで係合して接着シートがチャンネル内にたるむことを防止するために、更に、確実に接着剤シートがチャンネル内に食い込むことが防止される。

また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記凹凸部が、前記チャンネルが形成されている素材の前記チャンネルに沿う位置に形成されていることを特徴とする。

本発明のマイクロチッププレートによれば、凹凸部がチャンネルに沿って形成されているために、接着剤シートをチャンネルの両側の凹凸部によって係合させることにより、チャンネルの全長に亘って接着剤シートがチャンネル内に食込むことを確実に防止することができる。

また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記接着剤シートは、ＰＤＭＳまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物によって形成されていることを特徴とする。

本発明のマイクロチッププレートによれば、前記接着剤シートがＰＤＭＳまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物であるために、第１素材と第２素材に挟まれて圧迫される際に、食い込み防止手段によってチャンネルの幅方向両方向に引張されてチャンネル内に食込むことが極めて良好に防止される。

また、本発明に係るマイクロチッププレートにおいては、前記チャンネルが形成されている素材は、ポリオレフィンによって前記チャンネルと食い込み防止手段とが樹脂の一体成形により形成されていることを特徴とする。

本発明のマイクロチッププレートによれば、チャンネルや食い込み防止手段の形成が簡単となり、チャンネルの断面積の微細化に対応することができ、更に接着剤シートとの接合も強固なものとなる。

以上述べたように、本発明に係るマイクロチッププレートによれば、接着剤シートを用いて第１素材と第２素材とを接合させて形成されているマイクロチッププレートにおいて、接着剤シートが前記素材に形成されているチャンネル内に食い込むことのない適正なチャンネルを有するマイクロチッププレートを得ることができるというの優れた効果を奏する。

以下、本発明に係るマイクロチッププレートの実施形態を図１を参照して説明する。

図１は本発明のマイクロチッププレートの１実施形態を示し、同図（ａ）は接合前の状態を示し、同図（ｂ）は接合後の状態を示す。

本実施形態のマイクロチッププレート１は、従来と同様に、ガラス製若しくは樹脂製の薄平板状の第１素材２に対して、微小流路状のチャンネル４やホール（図示せず）が形成されている第２素材３を、薄い接着剤シート６を用いて接着して形成されている。

本発明においては、前記構成に更に、第１素材２と第２素材３とによって接着剤シート６を圧迫して接合させる際に、接着剤シート６が両素材１、２の一方の対向面に形成されているチャンネル４内に食い込むことを防止する食い込み防止手段７を第１素材２と第２素材４とに形成している。この食い込み防止手段７としては、本実施形態においては、接着剤シート６がチャンネル４内にたるむことを防止するように形成されている。具体的には、図１に示すように、食い込み防止手段７は、両素材２、３の対向面のチャンネル４の近傍位置に形成された凹凸部８であって、互いに接着シート６を挟んで係合して接着シート６をチャンネル４の幅方向に引張してたるむことを防止するものである。本実施形態においては、凹凸部８を形成する一方の凹部８ａを、チャンネル４が形成されているために厚さの厚い第２素材４に形成している。凹凸部８を形成する他方の凸部８ｂを、平板状の第１素材３に形成している。食い込み防止手段７としての凹凸部８はチャンネル４が形成されている第２素材３のチャンネル４に沿う位置、具体的にはチャンネル４の幅方向の両隣り位置に、チャンネル４の長手方向に沿って形成されている。

第２素材３に形成されているチャンネル４の深さと幅はそれぞれ約５０μｍ程度であり、第２素材３の厚さは凹部８ａの深さの約２倍程度である。この第２素材３は、その原料素材が例えばポリオレフィン等の樹脂である場合には、チャンネル４、凹部８ａおよび図示しないポートを設けるようにして樹脂の一体成形により形成される。検査において樹脂の性質に低蛍光性が不要な場合には、第２素材３をアクリル樹脂により形成してもよい。

第１素材２の厚さは約２０μｍであり、第１素材２に形成されている凸部８ｂの高さと幅は、凹部８ａ内に接着剤シート６と一緒に挿入されて係合されるのに適正な大きさに形成されている。この第１素材２は、その原料素材が例えばポリオレフィン等の樹脂である場合には、凸部８ｂを設けるようにして樹脂の一体成形により形成される。検査において樹脂の性質に低蛍光性が不要な場合には、第１素材２をアクリル樹脂により形成してもよい。

接着剤シート６は両素材１、２による圧迫前の厚さが約２０μｍとされている。その素材としては、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等のシリコーン樹脂の１種が用いられる。具体的には、ＰＤＭＳ単体、ポリオレフィン樹脂単体、ＰＤＭＳとポリオレフィンの混合比（モル比）が１：９〜５：５の混合体とするとよい。両素材２、３および接着剤シート６がともに樹脂材製であると、相互の接合が強固に行なわれることになり、マイクロチッププレート１が更に高品位なものとなる。

次ぎに、本実施形態のマイクロチッププレート１の製造方法を説明する。

図１（ａ）に示すように、食い込み防止手段７としての凹凸部８の一方の凸部８ｂを対向面側に形成した第１素材２と、他方の凹部８ａをチャンネル４に沿って対向面側に形成した第２素材３との間に接着シート６を介在させる。

続いて、図示しないホットプレスによって両素材２、３および接着剤シート６を加温させて接着シート６を弾性変形可能な状態まで加温させるとともに、次第に圧迫させて行く。これにより各凸部８ｂが各凹部８ａ内に接着剤シート６と一緒に挿入されて行き、各チャンネル４に対向している接着剤シート６のチャンネル４の幅方向両側部分を凹部８ａ内に引き込むように引張する。この引張力を受けた接着剤シート６はチャンネル４の幅方向両側方向に延びるように弾性変形して、チャンネル４内に食込むことが確実に防止される。

続いて、接着剤シート６を硬化させることにより、両素材２、３が接着剤シート６によって図１（ｂ）に示すように接合されて、マイクロチッププレート１が完成させられる。

本実施形態のマイクロチッププレート１によれば、第１素材２と第２素材３とを間に接着剤シート６を介在させて相互に圧迫して接合させる際に、食い込み防止手段７が接着剤シート６が両素材２、３の一方の対向面に形成されているチャンネル４内に食い込むことを確実に防止することができる。

また、食い込み防止手段７として凹凸部８を設けることにより、両素材２、３の対向面のチャンネル４の近傍位置に形成された凹凸部８が、互いに接着シート６を挟んで係合して接着シート６がチャンネル４内にたるむことを防止することができる。

また、凹凸部８がチャンネル４に沿って形成されているために、接着剤シート６をチャンネル４の両側の凹凸部８によって係合させることにより、チャンネル４の全長に亘って接着剤シート６がチャンネル４内に食込むことを確実に防止することができる。

また、接着剤シート６がＰＤＭＳまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物であるために、第１素材２と第２素材３に挟まれて圧迫される際に、食い込み防止手段７によってチャンネル６の幅方向の両側方向に引張されてチャンネル４内に食込むことが極めて良好に防止される。更に、チャンネル４や食い込み防止手段７の形成が樹脂の一体成形により簡単に行なうことができ、チャンネル４の断面積が微細となっても、容易に形成して、当該微細化に対応することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

例えば、凹凸部８の凹部８ａと凸部８ｂとを、第１素材２と第２素材３とで実施形態を逆に設置するようにしてもよい。更に、凹凸部８を両素材２、３の位置合わせ手段として用いたり、かしめ結合手段として用いてもよい。かしめ結合手段とする場合には、凹凸部８を抜け止め作用のある雄雌係合部材とするとよい。

また、食い込み防止手段としては、第１素材２と第２素材３とのチャンネル４以外の対向面部分に、前記実施形態のように互いに係合しないが接着剤シート６に刺さってグリップ力を発揮して、接着剤シート６がチャンネル４内に変形して食込むことを防止する微小な凸部、凹部の一方若しくは両方を多数形成するようにしてもよい。

本発明に係るマイクロチッププレートの実施形態を示す断面図であり、（ａ）は接合前の状態を示す断面図、（ｂ）は接合後を示す断面図従来のマイクロチッププレートを示す斜視図図３の３−３線に沿った拡大断面図

符号の説明

１マイクロチッププレート
２第１素材
３第２素材
４チャンネル
６接着剤シート
７食い込み防止手段
８凹凸部
８ａ凹部
８ｂ凸部

Claims

第１素材と第２素材とを間に介在させた接着剤シートを用いて接合させて形成されているマイクロチッププレートであって、前記第１素材と第２素材とによって前記接着剤シートを圧迫して接合させる際に前記接着剤シートが前記両素材の一方の対向面に形成されているチャンネル内に食い込むことを防止する食い込み防止手段を前記第１素材と第２素材とに形成したことを特徴とするマイクロチッププレート。
前記食い込み防止手段は、前記両素材の対向面の前記チャンネルの近傍位置に形成された凹凸部であって、互いに前記接着シートを挟んで係合され、前記接着シートのたるみを防止するものであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチッププレート。
前記凹凸部は、前記チャンネルが形成されている素材の前記チャンネルに沿う位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロチッププレート。
前記接着剤シートは、ＰＤＭＳまたはポリオレフィンまたはこれらの混合物によって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマイクロチッププレート。
前記チャンネルが形成されている素材は、ポリオレフィンによって前記チャンネルと食い込み防止手段とが樹脂の一体成形により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマイクロチッププレート。