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JP2013002813A - Liquid feeder - Google Patents

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JP2013002813A
JP2013002813A JP2011130608A JP2011130608A JP2013002813A JP 2013002813 A JP2013002813 A JP 2013002813A JP 2011130608 A JP2011130608 A JP 2011130608A JP 2011130608 A JP2011130608 A JP 2011130608A JP 2013002813 A JP2013002813 A JP 2013002813A
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JP
Japan
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liquid
flow path
channel
absorber
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011130608A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Kitagawa
俊明 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2011130608A priority Critical patent/JP2013002813A/en
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Abstract

【課題】液体の前進および停止を制御することができる送液装置を提供する。
【解決手段】第1液体が導入される第1導入口115と、第1導入口115と第1流路によって連結されているとともに、第1流路内の空気を外へ排出する第1排出口113と、第1流路内に設けられているとともに、第1流路内の液体を毛細管現象によって吸収する第1吸収体131と、第1液体中に溶解して第1液体の粘度を上昇させる第1増粘剤132と、を備える。
【選択図】図1
A liquid delivery device capable of controlling the advance and stop of a liquid is provided.
A first introduction port 115 through which a first liquid is introduced, a first exhaust port 115 connected to the first introduction port 115 by a first flow path and exhausting air in the first flow path to the outside. An outlet 113, a first absorber 131 that is provided in the first flow path and absorbs the liquid in the first flow path by capillary action, and dissolves in the first liquid to reduce the viscosity of the first liquid. A first thickener 132 to be raised.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、液体を輸送するための送液装置に関し、より具体的には、液体を吸収する吸収体を備える送液装置に関する。   The present invention relates to a liquid feeding device for transporting a liquid, and more specifically, to a liquid feeding device including an absorber that absorbs a liquid.

POCT(Point Of Care Testing)とは、病院のベッドサイドや家庭内などの、患者に近いところで実施される臨床検査を意図する。POCTであれば、検査結果を迅速に患者の治療に活かすことができるとともに、質の高い治療を患者に提供することができるので、近年、POCTに対する関心が高まっている。   POCT (Point Of Care Testing) is intended for a clinical test performed near a patient, such as a hospital bedside or home. In the case of POCT, since the test results can be quickly utilized for treatment of patients and high-quality treatment can be provided to patients, interest in POCT has been increasing in recent years.

POCTを実施するためには、簡便な操作によって迅速な分析を行うことが可能な小型の分析装置が必要である。   In order to carry out POCT, a small analyzer capable of performing a quick analysis by a simple operation is required.

免疫分析法は、医療分野、生化学分野、アレルゲンなどの測定を行う必要がある分野等において広く使用されている。しかしながら、従来の免疫分析法を実施するためには、大型の機器を必要とする。また、免疫分析法は操作が煩雑であるので、分析に1日以上の時間を必要とする。このため、従来の免疫分析法をPOCTに適用することはできない。   Immunoassays are widely used in the medical field, biochemical field, fields that require measurement of allergens, and the like. However, in order to carry out the conventional immunoassay, a large instrument is required. Moreover, since the immunoassay is complicated in operation, it requires a time of one day or longer for the analysis. For this reason, the conventional immunoassay cannot be applied to POCT.

この問題を解決するために、近年、基板中に横断面の小さな流路(例えば、マイクロメートルオーダー)を形成するとともに、当該流路内に抗体等を固定化したチップ(例えば、マイクロ分析チップ)が開発され、実用化されつつある。   In order to solve this problem, in recent years, a chip (for example, a microanalysis chip) in which a channel having a small cross section (for example, micrometer order) is formed in a substrate and an antibody or the like is immobilized in the channel. Is being developed and put into practical use.

上記チップは、検体等を含む液体をチップ内の反応部や検出部へ導くとともに、当該液体を反応部や検出部の下流側へ送液するための送液手段を備えている必要がある。   The chip needs to be provided with a liquid feeding means for guiding a liquid containing a specimen or the like to a reaction part or a detection part in the chip and feeding the liquid to the downstream side of the reaction part or the detection part.

このようなチップに使用可能な送液手段としては、マイクロポンプを利用する送液手段、および、流路と液体との間に生じる毛細管現象(界面張力)を利用する送液手段を挙げることができる。   Examples of liquid feeding means usable for such a chip include liquid feeding means using a micropump and liquid feeding means using a capillary phenomenon (interface tension) generated between a channel and a liquid. it can.

例えば、特許文献1は、微細加工技術を用いて、装置内にマイクロポンプを組み込む技術を開示している。マイクロポンプを用いれば、確実な送液が行える。また、特許文献2は、毛細管現象によって送液する技術を開示している。この方式は、ポンプを必要としないので、上記特許文献1に記載の技術と比較して、チップのコンパクト化を図り易いという利点がある。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for incorporating a micropump in an apparatus using a fine processing technique. If a micro pump is used, reliable liquid feeding can be performed. Patent Document 2 discloses a technique for feeding liquid by capillary action. Since this method does not require a pump, there is an advantage that it is easy to make the chip more compact than the technique described in Patent Document 1.

しかしながら、上記特許文献1および2に記載の技術は、様々な問題点も有している。例えば、特許文献1に記載の技術は、チップ内へマイクロポンプを組み込むために高度で複雑な加工技術を必要とするという問題点を有している。また、特許文献1に記載の技術は、チップ内にマイクロポンプを収容するためのスペースが必要であるとともに、チップ内にマイクロポンプを駆動するための様々な構成を収容するためのスペースが必要であるので、チップのコンパクト化を図り難いという問題点を有している。また、特許文献2に記載の技術は、流路幅の大小が毛細管現象に対して大きく影響するので、流路幅を自由に設定し難いという問題点を有している。例えば、流路の途中に流路幅の異なる部分を設けると、液体の流れが停止したり、流速が不安定になったりするという問題を生じる。   However, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 have various problems. For example, the technique described in Patent Document 1 has a problem that an advanced and complicated processing technique is required to incorporate a micropump into a chip. In addition, the technique described in Patent Document 1 requires a space for accommodating the micropump in the chip, and also requires a space for accommodating various configurations for driving the micropump in the chip. Therefore, there is a problem that it is difficult to make the chip compact. Further, the technique described in Patent Document 2 has a problem that it is difficult to freely set the channel width because the size of the channel width greatly affects the capillary phenomenon. For example, if a portion with a different flow path width is provided in the middle of the flow path, there arises a problem that the flow of liquid stops or the flow velocity becomes unstable.

そこで、上述した問題点を解消するために、従来から、流路の下流側に設置された吸収体を利用する送液手段が用いられてきた。当該送液手段について、以下に更に詳細に説明する。   Therefore, in order to solve the above-described problems, conventionally, a liquid feeding means that uses an absorber installed on the downstream side of the flow path has been used. The liquid feeding means will be described in further detail below.

特許文献3は、吸収体(例えば、多孔質体など)の液体吸収能力を利用して、チップに対して送液を行う技術を開示している。当該技術は、流路の下流側に吸収体を配置し、当該吸収体の液体吸収能力を利用して送液を行うので特許文献2のような問題がない。特許文献3に開示されている技術を、図4、13を用いて更に詳細に説明する。   Patent Document 3 discloses a technique for supplying a liquid to a chip by utilizing the liquid absorption capability of an absorber (for example, a porous body). In this technique, an absorber is disposed on the downstream side of the flow path, and liquid feeding is performed using the liquid absorption capability of the absorber, so there is no problem as in Patent Document 2. The technique disclosed in Patent Document 3 will be described in more detail with reference to FIGS.

図13は、従来の送液装置を示す図であって、図13の(a)は、送液装置の平面図であり、図13の(b)は、送液装置の断面図である。   13A and 13B are diagrams showing a conventional liquid delivery device. FIG. 13A is a plan view of the liquid delivery device, and FIG. 13B is a cross-sectional view of the liquid delivery device.

図4は、図13に示す送液装置内を流れる液体を示す図であり、図4の(a)から図4の(f)へ向かって順に、チップ内を流れる液体の状態の変化を示している。図4の(a)〜(f)では、液体が存在する部分に着色しており、且つ、液体の流れを判りやすくするために、流路514を折れ曲がった形状にしている。   FIG. 4 is a diagram showing the liquid flowing in the liquid delivery device shown in FIG. 13, and shows the change in the state of the liquid flowing in the chip in order from (a) of FIG. 4 to (f) of FIG. ing. In FIGS. 4A to 4F, the portion where the liquid is present is colored, and the flow path 514 is bent to make the flow of the liquid easy to understand.

図13の(a)および(b)に示すように、チップは、流路514と、流路514の上流に接続された受容部512と、流路514の下流に接続された収容部513と、収容部513内に設けられた吸収体530と、を備えている。送液装置は、流路514用の溝、受容部512用の貫通孔および収容部513用の貫通孔が設けられている第1基板510と、第1基板510に蓋をする第2基板511と、を重ね合わせることによって形成されている。   As shown in FIGS. 13A and 13B, the chip includes a flow path 514, a receiving portion 512 connected upstream of the flow path 514, and a receiving portion 513 connected downstream of the flow path 514. And an absorber 530 provided in the housing portion 513. The liquid feeding device includes a first substrate 510 provided with a groove for a flow path 514, a through hole for a receiving portion 512, and a through hole for a storage portion 513, and a second substrate 511 that covers the first substrate 510. And overlapping each other.

受容部512内へ液体が注入されると(図4の(a)参照)、毛細管現象によって液体が流路514内を移動して、吸収体530に達する。液体が吸収体530に達すると(図4の(b)参照)、液体が吸収体530に吸収され、流路514内を液体が継続的に流れて移送される(図4の(c)参照)。吸収体530が完全に液体を吸いきることによって、液体の移送が完了する(図4の(d)参照)。   When the liquid is injected into the receiving portion 512 (see FIG. 4A), the liquid moves in the flow path 514 by capillary action and reaches the absorber 530. When the liquid reaches the absorber 530 (see FIG. 4B), the liquid is absorbed by the absorber 530, and the liquid continuously flows and is transferred through the flow path 514 (see FIG. 4C). ). When the absorber 530 completely sucks the liquid, the liquid transfer is completed (see FIG. 4D).

特開2008−128906号公報(2008年6月 5日公開)JP 2008-128906 A (released on June 5, 2008) 特開2006−220606号公報(2006年8月24日公開)JP 2006-220606 A (published August 24, 2006) 特開2001− 88096号公報(2001年4月 3日公開)JP 2001-88096 A (published April 3, 2001)

しかしながら、従来の吸収体を用いる送液装置は、液体の前進および停止を制御することできないという問題点を有している。   However, the liquid feeding device using the conventional absorber has a problem that it is impossible to control the advance and stop of the liquid.

チップを用いて分析を行うためには、流路内で所定の反応などを行わせる必要があり、このために、サンプル液、反応用溶液、洗浄用溶液および検出用溶液などの複数種類の液体を、各溶液に応じた様式にて流路内を移動させることが必要である。   In order to perform analysis using a chip, it is necessary to perform a predetermined reaction in the flow path. For this purpose, a plurality of types of liquids such as a sample solution, a reaction solution, a washing solution, and a detection solution are used. Needs to be moved in the flow path in a manner corresponding to each solution.

例えば、サンプル液および反応用溶液に関しては、反応を十分に進行させるために、反応を生じさせる領域で流れを一時的に停止または減速させることが好ましい。洗浄用溶液に関しては、洗浄効果を高めるため、または他の液を希釈させないために、反応を生じさせる領域や検出を行う領域の外へ流し出すことが好ましい。しかしながら、特許文献3に記載のチップでは、このような制御が不可能である。このことを、図4を用いて説明する。   For example, with respect to the sample solution and the reaction solution, it is preferable to temporarily stop or slow down the flow in the region where the reaction occurs in order to sufficiently advance the reaction. The washing solution is preferably poured out of the region causing the reaction and the region for detection in order to enhance the washing effect or not dilute other liquids. However, with the chip described in Patent Document 3, such control is impossible. This will be described with reference to FIG.

図4の(a)〜(d)にて、吸収体530の吸収可能液体容量の方が、受容部512から流路内へ導入される液体(第1液体)の容量よりも大きい場合、受容部512から注入されて流路514内に入った第1液体は、吸収体530によって完全に吸収され、液体の移動が停止する。このとき、吸収体530には液体を吸収していない領域が存在し、吸収体530の内部や、吸収体530と収容部513の壁面との間に空隙が生じる(図4の(d)参照)。この空隙が、流路514からチップの外へ空気を排出する経路として機能し得るため、受容部512から更に別の液体を注入した場合、当該別の液体は、流路514内の空気を追い出しながら下流側(収容部513側)へ移動する(図4の(e)および(f)参照)。   In FIGS. 4A to 4D, when the absorbable liquid volume of the absorber 530 is larger than the volume of the liquid (first liquid) introduced from the receiving portion 512 into the flow path, The first liquid injected from the portion 512 and entering the flow path 514 is completely absorbed by the absorber 530, and the movement of the liquid stops. At this time, the absorber 530 has a region that does not absorb the liquid, and a gap is generated inside the absorber 530 or between the absorber 530 and the wall surface of the housing portion 513 (see FIG. 4D). ). Since this gap can function as a path for discharging air from the channel 514 to the outside of the chip, when another liquid is injected from the receiving portion 512, the other liquid expels the air in the channel 514. However, it moves to the downstream side (accommodating portion 513 side) (see FIGS. 4E and 4F).

上記別の液体の移動終了状態は、第1液体を完全に吸収した後の吸収体530に残存している吸収力、すなわち、「〔吸収体530の吸収可能液体容量〕−〔第1液体の容量〕」で示される残存吸収可能液体容量によって決まる。   The above-mentioned movement end state of the other liquid is the absorption power remaining in the absorber 530 after completely absorbing the first liquid, that is, “[absorbable liquid volume of the absorber 530] − [first liquid Volume] ”is determined by the remaining absorbable liquid volume.

残存吸収可能液体容量が、注入された別の液体の容量よりも大きい場合には、流路514内に液体が存在しない状態になる(図4の(d)と同様の状態)。一方、注入された別の液体の容量が残存吸収可能液体容量よりも大きい場合には、流路514内に液体が存在した状態となる(図4の(f)参照)。また、別の液体の容量が残存吸収可能液体容量よりも極めて大きい場合には、当該別の液体は、殆ど動かない状態となる(図4(e)と同様の状態)。   When the remaining absorbable liquid volume is larger than the volume of another injected liquid, there is no liquid in the flow path 514 (the same state as in FIG. 4D). On the other hand, when the volume of another injected liquid is larger than the remaining absorbable liquid volume, the liquid exists in the flow path 514 (see FIG. 4F). Further, when the volume of another liquid is extremely larger than the remaining absorbable liquid volume, the other liquid hardly moves (the same state as in FIG. 4E).

また、図3の(a)および(b)において、吸収体530の吸収可能液体容量の方が、受容部512から流路514内へ導入される液体(第1液体)の容量よりも少ない場合、受容部512から注入されて流路514内に入った第1液体は、吸収体530に吸収され、吸収体の吸収可能液体容量が無くなった時点で、第1液体の流れが停止する。   3A and 3B, the absorbable liquid volume of the absorber 530 is smaller than the volume of the liquid (first liquid) introduced from the receiving portion 512 into the flow path 514. The first liquid injected from the receiving portion 512 and entering the flow path 514 is absorbed by the absorber 530, and the flow of the first liquid stops when the absorbable liquid capacity of the absorber disappears.

このように、吸収体を用いた従来の送液技術は、分析操作者の意図に関わりなく、流路から液体が流去してしまったり、流路内に液体が溜まったりするため、反応や測定を安定に行い難いという問題点を有している。   As described above, the conventional liquid feeding technique using the absorber causes the liquid to flow out of the flow path or the liquid to accumulate in the flow path regardless of the intention of the analysis operator. There is a problem that it is difficult to perform measurement stably.

当該課題を解消する方法としては、流路内に、マイクロバルブ、エレクトロウエッティングバルブまたは光バルブなどの開閉バルブを設けることも考えられる。しかしながら、マイクロバルブは、特許文献1のマイクロポンプと同様に、組み込みに高度な加工技術を必要とするほか、駆動に必要な様々な構成のためのスペースを必要とするので、装置のコンパクト化を図り難いという問題点を有している。エレクトロウエッティングバルブおよび光バルブは、装置のコンパクト化への支障が少ないものの、液体の流れの停止および前進の制御を一回しか行うことができず、停止から前進へ制御した後に再び液体の流れを停止させるというような、複雑な制御ができない。以上のように、エレクトロウエッティングバルブおよび光バルブは、複数種類の液体を選択的に用いて、各々の液体の送液を制御することができないという問題点を有している。   As a method for solving the problem, it is conceivable to provide an open / close valve such as a micro valve, an electrowetting valve, or a light valve in the flow path. However, the microvalve, like the micropump of Patent Document 1, requires a high level of processing technology for incorporation, and also requires space for various configurations necessary for driving. There is a problem that it is difficult to plan. Although the electrowetting valve and the light valve are less likely to reduce the size of the apparatus, the liquid flow can only be stopped and moved forward once. It is not possible to perform complicated control such as stopping. As described above, the electrowetting valve and the light valve have a problem that it is not possible to control the liquid feeding of each liquid by selectively using a plurality of types of liquids.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、液体の前進および停止を制御することができる送液装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a liquid feeding device capable of controlling the advance and stop of a liquid.

本発明の送液装置は、上記課題を解決するために、第1液体が導入される第1導入口と、上記第1導入口と第1流路によって連結されているとともに、上記第1流路内の空気を外へ排出する第1排出口と、上記第1流路内に設けられているとともに、上記第1流路内の液体を毛細管現象によって吸収する第1吸収体と、上記第1液体中に溶解して上記第1液体の粘度を上昇させる第1増粘剤と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the liquid delivery device of the present invention is connected to the first inlet through which the first liquid is introduced, the first inlet and the first flow path, and the first flow. A first discharge port for discharging the air in the passage to the outside, a first absorber that is provided in the first flow path and absorbs the liquid in the first flow path by capillary action, and the first And a first thickener that dissolves in one liquid and increases the viscosity of the first liquid.

上記構成によれば、液体の前進および停止を、複雑に制御することができる。   According to the above configuration, the advance and stop of the liquid can be controlled in a complicated manner.

上記構成の作用を、図1および図2を例に用いて、更に詳細に説明する。   The operation of the above configuration will be described in more detail using FIGS. 1 and 2 as an example.

図1の(a)は、送液装置の平面図であり、図1の(b)は、送液装置の断面図である。図2の(a)〜(e)は、送液装置内での液体の流れを示している。   FIG. 1A is a plan view of the liquid feeding device, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the liquid feeding device. (A)-(e) of FIG. 2 has shown the flow of the liquid in a liquid feeding apparatus.

導入口115へ液体が注入されると(図2の(a)参照)、液体の自重や表面張力の作用により、液体は、送液装置の内部へ進入した後に開放された排出口側へ流れ、増粘剤を溶解した後に、吸収体131に吸収される(図2の(b)参照)。   When the liquid is injected into the introduction port 115 (see FIG. 2A), the liquid flows into the opened discharge port side after entering the inside of the liquid feeding device due to the action of the weight of the liquid and the surface tension. After the thickener is dissolved, it is absorbed by the absorber 131 (see FIG. 2B).

この時、液体の粘性が増粘剤によって増加し、粘性の増加した液体が吸収体131内、装置内、または、排出口113内などに留まることになる。粘性が増加した液体が留まることにより、毛細管力による送液を減速または停止させることができる。つまり、図2の(b)の状態で液体を停止させる、または、図2の(b)の状態から、図2の(c)の状態へ変化する速度を遅くさせることができる。   At this time, the viscosity of the liquid is increased by the thickener, and the increased viscosity stays in the absorber 131, the apparatus, the discharge port 113, or the like. When the liquid with increased viscosity stays, the liquid feeding due to the capillary force can be decelerated or stopped. That is, the liquid can be stopped in the state of FIG. 2B, or the speed at which the state changes from the state of FIG. 2B to the state of FIG. 2C can be slowed.

上記構成によれば、吸収体の吸収可能容量が導入された液体の容量よりも十分に多い場合にであっても、装置内で液体の流れを一時的に停止または減速させることができる。   According to the above configuration, the flow of the liquid can be temporarily stopped or decelerated in the apparatus even when the absorbable capacity of the absorber is sufficiently larger than the volume of the introduced liquid.

吸収体の吸収可能容量が導入された液体の容量よりも少ない場合には、吸収体の残存する吸収可能液体容量が減少するのに伴って、吸収体自体の吸収力が低下し、装置内で液体の流れを一時的に停止または減速させることができる。加えて、液体の粘性が増加することによって、液体を停止させる効果、減速させる効果が増加するとともに、液体の蒸発を低下させることができるため、停止した場合の液体の停止状態(図2(b)の状態)を保持することができる。   If the absorbable capacity of the absorber is less than the volume of the introduced liquid, the absorbent capacity of the absorber itself decreases as the remaining absorbable liquid volume of the absorber decreases, The liquid flow can be temporarily stopped or slowed down. In addition, the increase in the viscosity of the liquid increases the effect of stopping and decelerating the liquid, and can reduce the evaporation of the liquid, so that the liquid stopped state when stopped (FIG. 2 (b) ) State).

本発明の送液装置では、上記第1増粘剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カゼイン、アルブミン、寒天、澱粉、糖類、アルギン酸、ポリエステル系化合物、ポリアミド系化合物、ポリエーテル系化合物、ポリグリコール系化合物、ポリビニルアルコール系化合物、ポリアルキレンオキサイド系化合物、ポリアクリル酸系化合物、ビニル系化合物およびビニリデン系化合からなる群から選択される少なくとも1つを含んでいることが好ましい。   In the liquid feeding device of the present invention, the first thickener includes sodium carboxymethylcellulose, casein, albumin, agar, starch, saccharide, alginic acid, polyester compound, polyamide compound, polyether compound, polyglycol compound, It preferably contains at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol compounds, polyalkylene oxide compounds, polyacrylic acid compounds, vinyl compounds, and vinylidene compounds.

上記構成によれば、送液される液体に応じて、第1増粘剤を選択することができる。これによって、第1液体に対して高い溶解性を示す第1増粘剤を用いることが可能になるとともに、第1液体の粘度をより高くすることができる。その結果、第1流路内で第1液体の流れを一時的に停止または減速させることができる。   According to the said structure, a 1st thickener can be selected according to the liquid to be sent. This makes it possible to use a first thickener that exhibits high solubility in the first liquid, and to increase the viscosity of the first liquid. As a result, the flow of the first liquid can be temporarily stopped or decelerated in the first flow path.

本発明の送液装置では、上記第1増粘剤が、上記第1吸収体の内部、または、上記第1流路内であって上記第1吸収体よりも上記第1導入口側に配置されていることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, the first thickener is disposed inside the first absorbent body or in the first flow path and closer to the first inlet than the first absorbent body. It is preferable that

上記構成によれば、液体の前進および停止を、複雑に制御することができる。   According to the above configuration, the advance and stop of the liquid can be controlled in a complicated manner.

上記構成の作用を、図1および図2を例に用いて、更に詳細に説明する。   The operation of the above configuration will be described in more detail using FIGS. 1 and 2 as an example.

上記構成によれば、増粘剤132が吸収体131の内部または吸収体131よりも導入口115側に配置されていることにより、増粘剤132が溶解した液体を確実に吸収体131内に移動させることができる。   According to the above configuration, the thickener 132 is disposed inside the absorber 131 or closer to the inlet 115 than the absorber 131, so that the liquid in which the thickener 132 is dissolved can be surely contained in the absorber 131. Can be moved.

吸収体131内に移動した液体は、吸収体131の毛細管力を弱める。また吸収体131内の毛細管力が強く働く空間は、吸収体131外の毛細管力の低い空間に比べて一般的に狭い空間であるため、粘性が高い液体が流路の壁面に作用する力に対する抵抗を効果的に増加させることができ、より効果的に送液を減速または停止させることができる。上記構成によれば、吸収体131の吸収可能容量が導入された液体の容量よりも十分に大きい場合であっても、装置内で液体の流れを一時的に停止または減速させることができる。   The liquid that has moved into the absorber 131 weakens the capillary force of the absorber 131. In addition, the space where the capillary force in the absorber 131 works strongly is generally a narrow space compared to the space where the capillary force outside the absorber 131 is low, so that the liquid with high viscosity acts on the force acting on the wall surface of the flow path. Resistance can be increased effectively, and liquid feeding can be decelerated or stopped more effectively. According to the above configuration, even when the absorbable capacity of the absorber 131 is sufficiently larger than the capacity of the introduced liquid, the flow of the liquid can be temporarily stopped or decelerated in the apparatus.

吸収体131の吸収可能容量が導入された液体の容量よりも少ない場合には、吸収体自体の吸収力が低下または無くなるので、装置内で液体の流れを一時的に停止または減速させることができる。加えて、増粘剤132が溶解することによって液体の粘性が増加し、これによって液体の蒸発を低下させることができるので、停止した液体の状態を保持することができる。   When the absorbable capacity of the absorber 131 is smaller than the volume of the introduced liquid, the absorption capacity of the absorber itself is reduced or eliminated, so that the liquid flow can be temporarily stopped or decelerated in the apparatus. . In addition, the viscosity of the liquid is increased by the dissolution of the thickener 132, whereby the evaporation of the liquid can be reduced, so that the stopped liquid state can be maintained.

本発明の送液装置では、上記第1流路は、上記第1導入口から導入される上記第1液体を受容する受容部と、上記受容部に連結される第1接続流路と、上記第1接続流路に連結されるとともに、上記第1吸収体を収容する第1収容部と、を備え、上記受容部の容積および上記第1接続流路の容積の合計をQ0とし、上記第1吸収体の吸収可能液容量をQ1としたときに、Q0≦Q1であることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, the first flow path includes a receiving part that receives the first liquid introduced from the first introduction port, a first connection flow path that is connected to the receiving part, A first housing part that is coupled to the first connection flow path and that houses the first absorber, and the sum of the volume of the receiving part and the volume of the first connection flow path is Q0, When the absorbable liquid volume of one absorbent is Q1, it is preferable that Q0 ≦ Q1.

上記構成によれば、受容部内の第1液体を、完全に第1排出口側へ送ることができる。   According to the said structure, the 1st liquid in a receiving part can be sent completely to the 1st discharge port side.

上記構成の作用を、図1および図2を例に用いて、更に詳細に説明する。   The operation of the above configuration will be described in more detail using FIGS. 1 and 2 as an example.

たとえば、Q1以下の容量の第1液体を受容部112へ導入すると、第1液体は、流路114内を前進して、増粘剤132を溶解する。増粘剤132を溶解した第1液体は、吸収体131に吸収されるので、流路114内の液体が完全に流路外へ移動し、送液動作が停止する。(図2の(a)〜(c)参照)。   For example, when a first liquid having a volume of Q1 or less is introduced into the receiving portion 112, the first liquid advances in the flow path 114 and dissolves the thickener 132. Since the 1st liquid which melt | dissolved the thickener 132 is absorbed by the absorber 131, the liquid in the flow path 114 moves completely out of a flow path, and liquid feeding operation stops. (See (a) to (c) of FIG. 2).

このとき、増粘剤132を溶解した第1液体は、吸収体131内の隙間、および、吸収体131の外表面と、流路114および/または収容部116との隙間に移動する。   At this time, the first liquid in which the thickener 132 has been dissolved moves to the gap in the absorber 131 and the gap between the outer surface of the absorber 131 and the flow path 114 and / or the accommodating portion 116.

増粘剤132が溶解した第1液体は、元々の液体と比較して粘性が高くなり、吸収体131の吸収力を低下させる。この状態で、徐々に液体が排出口113側へ進み、流路114内の液体が完全に流路外へと移動して、送液動作が停止する(図2の(c)参照)。   The first liquid in which the thickener 132 is dissolved has a higher viscosity than the original liquid, and reduces the absorption power of the absorber 131. In this state, the liquid gradually advances to the discharge port 113 side, the liquid in the flow path 114 is completely moved out of the flow path, and the liquid feeding operation is stopped (see (c) in FIG. 2).

このとき、内部の液体と外部から繋がる空気との間に形成される液体−気体界面は、毛細管力の働く微細な空間内に充填された液体の液面と空気との境界によって形成されている。このような液体−気体界面では、界面張力および粘性の影響が強く作用するために、滞在する液体の流れに対する抵抗が強くなり、空気が、吸収体の内部、または、吸収体の外側に形成される隙間を通過することができなくなる。よって、受容部112に新たな液体152を注入した場合に、流路114内の空気が下流側へ流れることができないため、液体152は、受容部112内で停止する。すなわち、上記構成によれば、複雑な機構を用いることなく、液体152を受容部112内で停止させることができる(図2の(e)参照)。   At this time, the liquid-gas interface formed between the internal liquid and the air connected from the outside is formed by the boundary between the liquid level of the liquid filled in the fine space where the capillary force works and the air. . At such a liquid-gas interface, the influence of interfacial tension and viscosity acts strongly, so that the resistance to the flow of the staying liquid becomes strong, and air is formed inside the absorber or outside the absorber. Cannot pass through the gap. Therefore, when a new liquid 152 is injected into the receiving portion 112, the air in the flow path 114 cannot flow downstream, so the liquid 152 stops in the receiving portion 112. That is, according to the above configuration, the liquid 152 can be stopped in the receiving unit 112 without using a complicated mechanism (see FIG. 2E).

なお、受容部112には、液体と空気とを置換できる十分な空間があり、導入口から外部へ空気を逃がすことができる。それ故に、新たな液体(液体152)を導入することができる。   Note that the receiving portion 112 has a sufficient space that can replace liquid and air, and air can escape from the introduction port to the outside. Therefore, a new liquid (liquid 152) can be introduced.

本発明の送液装置では、上記第1吸収体の少なくとも一部と、上記第1流路の少なくとも一部とが接触しており、上記第1吸収体と接触している上記第1流路の接触面の少なくとも一部が、親水性であることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, at least a part of the first absorbent body and at least a part of the first flow path are in contact with each other, and the first flow path is in contact with the first absorbent body. It is preferable that at least a part of the contact surface is hydrophilic.

上記構成によれば、第1吸収体と接する第1流路の表面の少なくとも一部が親水性であるので、第1液体が容易に第1吸収体と接している親水性の表面に移動するとともに、接している第1吸収体へ、容易に第1液体を吸収させることができる。   According to the above configuration, since at least a part of the surface of the first flow path in contact with the first absorbent body is hydrophilic, the first liquid easily moves to the hydrophilic surface in contact with the first absorbent body. At the same time, the first liquid can be easily absorbed by the first absorber in contact therewith.

本発明の送液装置では、上記受容部に、上記第1液体中の物質を反応させるための第1反応部、または、上記第1液体中の物質を検出するための第1検出部が設けられていることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, the receiving unit is provided with a first reaction unit for reacting a substance in the first liquid or a first detection unit for detecting the substance in the first liquid. It is preferable that

上記構成によれば、送液装置内において、液体の移動を制御できる。例えば、第1反応部または第1検出部に、長時間、液体を存在させることができる。それ故に、上記構成によれば、第1液体中の物質を十分に反応させたり、第1液体中の物質を高感度にて検出することができる。   According to the above configuration, the movement of the liquid can be controlled in the liquid feeding device. For example, the liquid can exist in the first reaction unit or the first detection unit for a long time. Therefore, according to the above configuration, the substance in the first liquid can be sufficiently reacted, or the substance in the first liquid can be detected with high sensitivity.

本発明の送液装置では、上記第1流路に、上記第1流路内の液体の移動を調節するための第1バルブが設けられていることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, it is preferable that a first valve for adjusting the movement of the liquid in the first flow path is provided in the first flow path.

上記構成によれば、液体の前進および停止を、複雑に制御することができる。   According to the above configuration, the advance and stop of the liquid can be controlled in a complicated manner.

本発明の送液装置では、上記第1流路へ連結されているメイン流路であって、上記第1流路へ連結される側と反対側の端部には、メイン流路の内外に貫通する孔が設けられているメイン流路と、上記メイン流路へ連結されている第2流路であって、上記メイン流路へ連結される側と反対側の端部には、第2液体が導入される第2導入口が設けられている第2流路と、を備え、上記第2流路には、上記第2流路内の液体の移動を調節するための第2バルブが設けられていることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, the main flow path is connected to the first flow path, and the end opposite to the side connected to the first flow path is located inside and outside the main flow path. A main channel provided with a through-hole and a second channel connected to the main channel, the second channel being connected to the main channel; A second flow path provided with a second inlet for introducing liquid, and the second flow path has a second valve for adjusting the movement of the liquid in the second flow path. It is preferable to be provided.

上記構成によれば、液体の前進および停止を、複雑に制御することができる。   According to the above configuration, the advance and stop of the liquid can be controlled in a complicated manner.

上記構成の作用を、図8および図9を例に用いて、更に詳細に説明する。   The operation of the above configuration will be described in more detail using FIG. 8 and FIG. 9 as an example.

図8は、送液装置の平面図であり、図9は、送液装置での液体の流れを示す平面図である。当該送液装置では、バルブ260bを備えていることが好ましく、バルブ260aおよび260cは備えていても、備えていなくてもよい。   FIG. 8 is a plan view of the liquid feeding device, and FIG. 9 is a plan view showing the flow of the liquid in the liquid feeding device. The liquid feeding device preferably includes a valve 260b, and the valves 260a and 260c may or may not be provided.

上記構成では、第1導入口212aから液体が注入されると、当該液体は第1導入流路252を通ってメイン流路251へ移動するとともに孔250側に移動する。メイン流路251内の液体は、メイン流路251から排出流路271へ移動して、排出口213内および/または排出流路271内に設けられた増粘剤(図示せず)を溶解し、吸収体213が当該液体を吸収する。   In the above configuration, when a liquid is injected from the first introduction port 212a, the liquid moves to the main flow path 251 through the first introduction flow path 252 and moves to the hole 250 side. The liquid in the main flow path 251 moves from the main flow path 251 to the discharge flow path 271 and dissolves a thickener (not shown) provided in the discharge port 213 and / or the discharge flow path 271. The absorber 213 absorbs the liquid.

第2導入流路253には、バルブ260bが設けられているので、バルブ260bを停止状態としておけば、メイン流路251から第2導入流路253側への液体の移動が起こらない。なお、上記説明においては、バルブ260aおよびバルブ260cは開放状態(前進状態)にしてあるものとする。   Since the valve 260b is provided in the second introduction channel 253, the liquid does not move from the main channel 251 to the second introduction channel 253 side if the valve 260b is stopped. In the above description, it is assumed that the valve 260a and the valve 260c are in an open state (forward state).

ここで、受容部、第1導入流路252および排出流路271との合計容積q0が、吸収体の吸収可能液体容量q1以下に設定されている。q1以下の第1液体を送液装置内に導入でき、この範囲内の第1液体を送液装置内に導入すると、メイン流路251及び排出流路271内の液体が第1吸収体に完全に吸収されて、送液が停止する(図9の(b)〜(d)参照)。   Here, the total volume q0 of the receiving part, the first introduction channel 252 and the discharge channel 271 is set to be equal to or less than the absorbable liquid volume q1 of the absorber. The first liquid of q1 or less can be introduced into the liquid delivery apparatus, and when the first liquid within this range is introduced into the liquid delivery apparatus, the liquid in the main flow path 251 and the discharge flow path 271 is completely transferred to the first absorber. Is absorbed, and the liquid feeding stops (see (b) to (d) of FIG. 9).

このとき、第1液体によって増粘剤が溶解し、吸収体131内の隙間、および、吸収体131の外部と、排出流路271および/または収容部との隙間に増粘剤が溶解した液体が移動する。   At this time, the thickener is dissolved by the first liquid, and the thickener is dissolved in the gap in the absorber 131 and the gap between the outside of the absorber 131 and the discharge flow path 271 and / or the accommodating portion. Move.

増粘剤が溶解した液体は、元々の第1液体と比較して粘性が高くなり、吸収体の吸収力を低下させる。この状態で、徐々に液体が排出口213側へ進み、流路内の液体が完全に流路外へと移動して、送液動作が停止する(図2の(c)参照)。   The liquid in which the thickener is dissolved has a higher viscosity than the original first liquid, and reduces the absorbent capacity of the absorber. In this state, the liquid gradually proceeds to the discharge port 213 side, the liquid in the flow path completely moves out of the flow path, and the liquid feeding operation is stopped (see (c) in FIG. 2).

このとき、内部の液体と外部から繋がる空気との間に形成される液体−気体界面は、毛細管力の働く微細な空間内に充填された液体の液面と空気との境界によって形成されている。   At this time, the liquid-gas interface formed between the internal liquid and the air connected from the outside is formed by the boundary between the liquid level of the liquid filled in the fine space where the capillary force works and the air. .

このような液体−気体界面では、界面張力および粘性の影響が強く作用するために、滞在する液体の流れに対する抵抗が強くなり、空気が、吸収体の内部、または、吸収体の外側に形成される隙間を通過することができなくなる。よって、第2導入口212bから第2液体を注入しても、当該液体はメイン流路251から排出流路271へ向かうことができない。また、孔250からの空気の流入によって、第1導入流路252内に液体が残り、この液体が空気の移動を妨げるので、第2液体はメイン流路251から第1導入流路252へ入ることができない(図9の(e)参照)。つまり、上記構成によれば、複雑な機構を用いることなく、第2液体をメイン流路271内で停止させることができる(図9の(f)参照)。   At such a liquid-gas interface, the influence of interfacial tension and viscosity acts strongly, so that the resistance to the flow of the staying liquid becomes strong, and air is formed inside the absorber or outside the absorber. Cannot pass through the gap. Therefore, even if the second liquid is injected from the second introduction port 212b, the liquid cannot travel from the main channel 251 to the discharge channel 271. Further, the inflow of air from the hole 250 leaves a liquid in the first introduction flow path 252, and this liquid hinders the movement of air, so that the second liquid enters the first introduction flow path 252 from the main flow path 251. (See (e) of FIG. 9). That is, according to the above configuration, the second liquid can be stopped in the main channel 271 without using a complicated mechanism (see FIG. 9F).

本発明の送液装置では、上記メイン流路へ連結されている第3流路であって、上記メイン流路へ連結される側と反対側の端部には、第3液体が導入される第3導入口が設けられている第3流路と、上記メイン流路へ連結されているとともに、上記メイン流路を挟んで上記第2流路に対向するように配置されている排出流路であって、上記排出流路内の空気を外へ排出する第2排出口が設けられている排出流路と、上記排出流路内に設けられるとともに、上記排出流路内の液体を毛細管現象によって吸収する第2吸収体と、上記排出流路内の液体中に溶解して上記排出流路内の液体の粘度を上昇させる第2増粘剤と、上記第3流路に設けられた、上記第3流路内の液体の移動を調節するための第3バルブと、上記排出流路に設けられた、上記排出流路内の液体の移動を調節するための第4バルブと、を備え、上記排出流路は、上記第2吸収体を収容する第2収容部と、上記第2収容部と上記メイン流路とを連結する第2接続流路とを備えており、上記受容部の容積、上記メイン流路の容積、上記第2流路の容積および上記第2接続流路の容積の合計をQ2とし、上記第2吸収体の吸収可能液容量をQ3としたときに、Q2≦Q3であることが好ましい。
液体の前進および停止を、複雑に制御することができる。
In the liquid delivery device of the present invention, the third liquid is introduced into the third flow path connected to the main flow path, which is the end opposite to the side connected to the main flow path. A third flow path provided with a third introduction port, and a discharge flow path connected to the main flow path and arranged to face the second flow path across the main flow path And a discharge channel provided with a second discharge port for discharging the air in the discharge channel to the outside, and a capillarity phenomenon that is provided in the discharge channel and the liquid in the discharge channel. Provided in the third flow path, a second thickener that dissolves in the liquid in the discharge flow path and increases the viscosity of the liquid in the discharge flow path, A third valve for adjusting the movement of the liquid in the third flow path, and the drain provided in the discharge flow path. A fourth valve for adjusting the movement of the liquid in the flow path, and the discharge flow path includes a second storage section for storing the second absorber, the second storage section, and the main flow path. A total of the volume of the receiving portion, the volume of the main flow channel, the volume of the second flow channel, and the volume of the second connection flow channel is Q2. When the absorbable liquid volume of the second absorber is Q3, it is preferable that Q2 ≦ Q3.
The advance and stop of the liquid can be controlled in a complex manner.

本発明の送液装置では、上記メイン流路内の上記第2流路よりも上記孔に近い領域に、上記メイン流路内の液体中の物質を反応させるための第2反応部、または、上記メイン流路内の液体中の物質を検出するための第2検出部が設けられていることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, a second reaction unit for reacting a substance in the liquid in the main flow path in a region closer to the hole than the second flow path in the main flow path, or It is preferable that a second detection unit for detecting a substance in the liquid in the main flow path is provided.

上記構成によれば、送液装置内において、液体の移動を制御できる。例えば、第2反応部または第2検出部に、長時間、複数の液体を存在させることができる。それ故に、上記構成によれば、液体中の物質を十分に反応させたり、液体中の物質を高感度にて検出することができる。   According to the above configuration, the movement of the liquid can be controlled in the liquid feeding device. For example, a plurality of liquids can be present in the second reaction unit or the second detection unit for a long time. Therefore, according to the above configuration, the substance in the liquid can be sufficiently reacted, or the substance in the liquid can be detected with high sensitivity.

本発明の送液装置では、上記第2吸収体の少なくとも一部と、上記排出流路の少なくとも一部とが接触しており、上記第2吸収体と接触している上記排出流路の接触面の少なくとも一部が、親水性であることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, at least a part of the second absorber and at least a part of the discharge channel are in contact with each other, and the discharge channel is in contact with the second absorber. It is preferable that at least a part of the surface is hydrophilic.

上記構成によれば、第2吸収体と接する排出流路の表面の少なくとも一部が親水性であるので、排出流路内の液体が容易に第2吸収体と接している親水性の表面に移動するとともに、接している第2吸収体へ、容易に排出流路内の液体を吸収させることができる。   According to the above configuration, since at least a part of the surface of the discharge channel in contact with the second absorbent body is hydrophilic, the liquid in the discharge channel easily contacts the hydrophilic surface in contact with the second absorber. While moving, the liquid in the discharge channel can be easily absorbed by the second absorber in contact therewith.

本発明の送液装置では、上記第2バルブは、エレクトロウエッティングバルブ、または、光バルブであることが好ましい。   In the liquid delivery device of the present invention, the second valve is preferably an electrowetting valve or a light valve.

上記構成によれば、簡易な構成によって、液体の移動を確実に制御することができる。   According to the above configuration, the movement of the liquid can be reliably controlled with a simple configuration.

本発明の送液装置では、上記第2バルブは、上記第2流路の壁面に設けられている疎水性領域と、上記疎水性領域よりも上記第2流路の上流側に設けられている押圧部と、を備え、上記第2バルブは、上記押圧部に圧力を加えることよって、上記第2流路内の液体を上記疎水性領域を越えて送り出すものであることが好ましい。   In the liquid delivery apparatus of the present invention, the second valve is provided on the upstream side of the second flow path from the hydrophobic area provided on the wall surface of the second flow path and the hydrophobic area. It is preferable that the second valve is configured to send the liquid in the second flow path beyond the hydrophobic region by applying pressure to the pressing portion.

上記構成によれば、簡易な構成によって、液体の移動を確実に制御することができるバルブを実現することができる。   According to the said structure, the valve | bulb which can control the movement of a liquid reliably with a simple structure is realizable.

本発明の送液装置では、上記第2バルブは、上記第2流路の壁面に設けられている疎水性領域と、上記疎水性領域よりも上記第2流路の上流側に設けられている電極部と、を備え、上記第2バルブは、上記電極部における電気分解によって生じる泡に起因する圧力によって、上記第2流路内の液体を上記疎水性領域を越えて送り出すものであることが好ましい。   In the liquid delivery apparatus of the present invention, the second valve is provided on the upstream side of the second flow path from the hydrophobic area provided on the wall surface of the second flow path and the hydrophobic area. The second valve is configured to send out the liquid in the second flow path beyond the hydrophobic region by a pressure caused by bubbles generated by electrolysis in the electrode part. preferable.

上記構成によれば、簡易な構成によって、液体の移動を確実に制御することができるバルブを実現することができる。   According to the said structure, the valve | bulb which can control the movement of a liquid reliably with a simple structure is realizable.

本発明によれば、排出口からの液体の蒸発を低下(保湿)させるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect of reducing (moisturizing) the evaporation of liquid from the discharge port.

本発明によれば、流路内(例えば、所望の物質の検出または反応を行う領域内)で、所望の液体の移動(例えば、前進または停止)を正確に制御することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to accurately control movement (for example, advance or stop) of a desired liquid in a flow path (for example, in a region where detection or reaction of a desired substance is performed). .

本発明によれば、コンパクトな送液装置を実現することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that a compact liquid feeding device can be realized.

本発明によれば、使用し易い送液装置を実現することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to realize an easy-to-use liquid delivery device.

実施の形態1の送液装置を示す図であって、(a)は送液装置の平面図であり、(b)は、送液装置の断面図である。It is a figure which shows the liquid feeding apparatus of Embodiment 1, Comprising: (a) is a top view of a liquid feeding apparatus, (b) is sectional drawing of a liquid feeding apparatus. 実施の形態1の送液装置での液体の流れを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a liquid flow in the liquid delivery device according to the first embodiment. 従来のマイクロ分析チップ内での液体の流れを示す平面図である。It is a top view which shows the flow of the liquid in the conventional microanalysis chip | tip. 従来のマイクロ分析チップ内での液体の流れを示す平面図である。It is a top view which shows the flow of the liquid in the conventional microanalysis chip | tip. 実施の形態2の送液装置を示す図であって、(a)は、送液装置の平面図であり、(b)は、送液装置の断面図である。It is a figure which shows the liquid feeding apparatus of Embodiment 2, Comprising: (a) is a top view of a liquid feeding apparatus, (b) is sectional drawing of a liquid feeding apparatus. 実施の形態2の送液装置での液体の流れを示す平面図である。6 is a plan view showing a flow of a liquid in the liquid delivery device according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態3の送液装置を示す図であって、(a)は送液装置の平面図であり、(b)は、送液装置の断面図である。It is a figure which shows the liquid feeding apparatus of Embodiment 3, Comprising: (a) is a top view of a liquid feeding apparatus, (b) is sectional drawing of a liquid feeding apparatus. 実施の形態4の送液装置を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a liquid feeding device according to a fourth embodiment. 実施の形態4の送液装置での液体の流れを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a liquid flow in the liquid delivery device according to the fourth embodiment. 実施の形態5の送液装置を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a liquid feeding device according to a fifth embodiment. 実施の形態5の送液装置での液体の流れを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a liquid flow in the liquid delivery device according to the fifth embodiment. 実施の形態5の送液装置での液体の流れを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a liquid flow in the liquid delivery device according to the fifth embodiment. 従来のマイクロ分析チップを示す図であって、(a)は、当該マイクロ分析チップの平面図、(b)は、当該マイクロ分析チップの断面図である。It is a figure which shows the conventional micro analysis chip, Comprising: (a) is a top view of the said micro analysis chip, (b) is sectional drawing of the said micro analysis chip. 界面張力を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating interfacial tension. 吸収体の吸収可能液体容量および吸収力の測定に用いる装置を示す図であって、(a)は、当該装置の平面図であり、(b)は、当該装置の断面図である。It is a figure which shows the apparatus used for the absorbable liquid capacity | capacitance and absorption power of an absorber, Comprising: (a) is a top view of the said apparatus, (b) is sectional drawing of the said apparatus.

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されない。   An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this.

〔実施の形態1〕
図1は、本実施の形態の送液装置を示す図であって、具体的には、(a)は、送液装置の平面図であり、(b)は、送液装置の断面図である。
[Embodiment 1]
1A and 1B are diagrams showing a liquid feeding device according to the present embodiment. Specifically, FIG. 1A is a plan view of the liquid feeding device, and FIG. 1B is a sectional view of the liquid feeding device. is there.

図1の(a)および(b)に示すように、本実施の形態の送液装置は、流路114(第1接続流路)と、流路114の上流側に配置された、液体を流路114へ導入するための導入口115(第1導入口)を備えた受容部112(受容部)と、流路114の下流側(受容部112とは反対側)に接続され、流路114内の空気を排出するための排出口113(第1排出口)を備えた収容部116(第1収容部)と、を備えている。そして、収容部116内には吸収体131(第1吸収体)が設けられ、流路114内には増粘剤132(第1増粘剤)が配置されている。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the liquid delivery device of the present embodiment has a liquid flow channel 114 (first connection flow channel) and a liquid disposed on the upstream side of the flow channel 114. Connected to a receiving portion 112 (receiving portion) having an inlet 115 (first inlet) for introduction into the flow channel 114 and a downstream side (opposite to the receiving portion 112) of the flow channel 114, 114, a storage section 116 (first storage section) provided with a discharge port 113 (first discharge port) for discharging the air in 114. An absorber 131 (first absorber) is provided in the accommodating portion 116, and a thickener 132 (first thickener) is disposed in the flow path 114.

以下に、各構成について詳細に説明する。   Hereinafter, each configuration will be described in detail.

<流路>
図1の(b)に示すように、本実施の形態では、溝が設けられている第1基板110と、第2基板111とを重ね合わせることによって、流路114が形成されている。
<Flow path>
As shown in FIG. 1B, in the present embodiment, the flow path 114 is formed by overlapping the first substrate 110 provided with the groove and the second substrate 111.

流路114の形成方法は特に限定されず、流路114は、互いに対向して配置される基板の間に形成された空洞によって形成されてもよいし、または、基板の内部を掘削した空洞によって形成されてもよいし、基板の内部に管を配置することによって形成されてもよい。   The formation method of the flow path 114 is not particularly limited, and the flow path 114 may be formed by a cavity formed between substrates disposed to face each other, or by a cavity formed by excavating the inside of the substrate. It may be formed, or may be formed by arranging a tube inside the substrate.

流路114は、受容部112と収容部116とを接続している。換言すれば、流路114は、排出口113と導入口115とを接続している。   The channel 114 connects the receiving part 112 and the accommodating part 116. In other words, the flow path 114 connects the discharge port 113 and the introduction port 115.

本明細書では、流路が分岐している場合や流路が複数存在する場合には、排出口に接続された流路を排出流路と称し、導入口に接続された受容部に相当する部分を導入流路とも称する場合がある。また、排出流路および導入流路に接続された流路をメイン流路とも称する。   In this specification, when the flow path is branched or when there are a plurality of flow paths, the flow path connected to the discharge port is referred to as a discharge flow channel, and corresponds to a receiving portion connected to the introduction port. The portion may be referred to as an introduction channel. The flow path connected to the discharge flow path and the introduction flow path is also referred to as a main flow path.

排出流路、導入流路、メイン流路等は、送液装置に設けられる流路の一部分であって、排出部および液体受け部の形態に応じてその形状を変化させ得る。また、流路114は、好ましくは送液対象である液体を毛細管現象によって送液できるものとする。   The discharge flow channel, the introduction flow channel, the main flow channel, and the like are part of the flow channel provided in the liquid feeding device, and can be changed in shape according to the form of the discharge part and the liquid receiving part. In addition, the channel 114 is preferably configured to be able to send a liquid to be supplied by capillarity.

次に、毛細管現象による送液について説明する。   Next, liquid feeding by capillary action will be described.

一般的に、流路の横断面形状(流路における液体の流れ方向に垂直な断面形状)が円形状であって、この流路の壁面(液体が接する表面)が均一(例えば、同一の材料で構成されている)である場合、液体に作用する圧力(毛細管現象による送液の圧力)Pは、気体−液体界面の界面張力をσ、流路の壁面の接触角をθ、流路の半径をrとするとき、次の式1によって示される。   In general, the cross-sectional shape of the flow channel (cross-sectional shape perpendicular to the liquid flow direction in the flow channel) is circular, and the wall surface of the flow channel (surface in contact with the liquid) is uniform (for example, the same material) The pressure acting on the liquid (pressure of liquid feeding due to capillary action) P is the interface tension of the gas-liquid interface σ, the contact angle of the wall surface of the channel is θ, When the radius is r, it is expressed by the following equation 1.

P=2σcosθ/r・・・(式1)
式1において、Pの値が正である場合には、液体は流路内の空間を進むことができ、Pの値が0または負である場合には、液体は流路内の空間を進むことができない。ここで、σおよびrはともに正の値であるため、毛細管現象によって送液する(Pの値を正とする)ためには、流路の表面においてcosθが正である必要がある。つまり、水を溶媒とする液体の場合には、流路面(流路の表面)が親水性であるときに、毛細管現象によって液体を流すことができる。
P = 2σ cos θ / r (Formula 1)
In Equation 1, when the value of P is positive, the liquid can travel through the space in the flow path, and when the value of P is 0 or negative, the liquid travels through the space in the flow path. I can't. Here, since σ and r are both positive values, cos θ needs to be positive on the surface of the flow path in order to send liquid by capillary action (the value of P is positive). That is, in the case of a liquid using water as a solvent, the liquid can be flowed by capillary action when the flow path surface (the surface of the flow path) is hydrophilic.

ただし、流路面に疎水性部分が存在していてもよい。親水性、疎水性の両方の特性が並存する場合には、それぞれの界面張力の和によって、流路内に生じる毛細管現象が決定されるので、界面張力の和が親水性(cosθが正)となるようにすればよい。   However, a hydrophobic portion may exist on the flow path surface. When both hydrophilic and hydrophobic properties coexist, the sum of the interfacial tensions determines the capillary phenomenon that occurs in the flow path, so the sum of interfacial tensions is hydrophilic (cos θ is positive) What should I do.

ここで、親水性とは、比抵抗が18mΩ・cmよりも大きい純水(25℃)を用いて、1気圧、25℃の条件で測定した接触角が90°未満である場合を意図する(図14参照)。疎水性とは、上記純水の接触角が90°以上である場合を意図する。ただし、接触角の送液方向に作用する成分である余弦(コサイン)は、90°付近で大きく変動するので、送液機能を安定して確保するという観点から、純水に対する接触角が85°以下であることがより好ましく、接触角が75°以下であることがさらに好ましく、接触角が60°以下であることが最も好ましい。   Here, the hydrophilicity is intended when the contact angle measured under conditions of 1 atm and 25 ° C. using pure water (25 ° C.) having a specific resistance greater than 18 mΩ · cm is less than 90 ° ( (See FIG. 14). The term “hydrophobic” means that the contact angle of the pure water is 90 ° or more. However, the cosine, which is a component acting in the liquid feeding direction of the contact angle, greatly fluctuates in the vicinity of 90 °, so that the contact angle with respect to pure water is 85 ° from the viewpoint of stably securing the liquid feeding function. More preferably, the contact angle is 75 ° or less, and the contact angle is most preferably 60 ° or less.

また、流路は、毛細管現象が生じる程度の大きさの流路であればよい。例えば、流路の横断面の幅および高さは、0.1μm〜10mmであることが好ましく、10μm〜1mmであることがより好ましい。   Moreover, the flow path should just be a flow path of the magnitude | size which a capillary phenomenon produces. For example, the width and height of the cross section of the flow channel are preferably 0.1 μm to 10 mm, and more preferably 10 μm to 1 mm.

<基板>
基板に用いる材料は、送液装置の目的や用途等に応じて選択すればよく、特に限定されない。例えば、光学的な検出を行う場合には光学的な面を考慮し、電気的な検出を行う場合には電気絶縁性を考慮し、溝等の微細加工を必要とする場合には加工し易さを考慮して、それぞれの用途に適した材料を選択すればよい。
<Board>
The material used for the substrate may be selected according to the purpose and application of the liquid delivery device, and is not particularly limited. For example, when optical detection is performed, the optical surface is taken into consideration, when electrical detection is performed, electrical insulation is taken into consideration, and when fine processing such as grooves is required, it is easy to process. In view of this, a material suitable for each application may be selected.

吸収体に吸収させる液体が水である場合には、第1基板および第2基板の少なくとも一方に、親水性の材料を用いるか、又は親水化処理を行うことが好ましい。親水化処理方法としては、例えば、親水処理剤処理、プラズマ処理、UV処理、親水性膜のコーティング、表面粗さの制御等が挙げられるが、これらに限定されない。   When the liquid to be absorbed by the absorber is water, it is preferable to use a hydrophilic material or perform a hydrophilic treatment for at least one of the first substrate and the second substrate. Examples of the hydrophilic treatment method include, but are not limited to, hydrophilic treatment, plasma treatment, UV treatment, hydrophilic film coating, and surface roughness control.

また、光学的な操作(検出、バルブ等)を行う場合には、第1基板および第2基板の少なくとも一方に透明または半透明の材料を用いることが好ましく、このような透明または半透明な材料としては、ガラス、石英、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、フィルム等が挙げられる。具体的には、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂またはスチレン系樹脂が、透明性や成型性の観点から好ましい。また、光による励起発光が特に少ないプラスチック材料として、ポリメチルメタクリレートの水素原子をフッ素原子に置換したフッ化ポリメチルメタクリレート等のフッ素系のプラスチック材料や、触媒や安定剤等の添加剤に非蛍光材料を用いたポリメチルメタクリレート等が挙げられ、これらを、第1基板および第2基板の少なくとも一方に用いることが可能である。   In addition, when performing an optical operation (detection, valve, etc.), it is preferable to use a transparent or translucent material for at least one of the first substrate and the second substrate, and such a transparent or translucent material is used. Examples thereof include glass, quartz, thermosetting resin, thermoplastic resin, and film. Specifically, a silicon-based resin, an acrylic resin, or a styrene-based resin is preferable from the viewpoints of transparency and moldability. In addition, non-fluorescent materials such as fluoroplastics such as fluorinated polymethylmethacrylate, in which hydrogen atoms of polymethylmethacrylate are replaced with fluorine atoms, and additives such as catalysts and stabilizers, are plastic materials that emit very little light. Examples thereof include polymethyl methacrylate using a material, and these can be used for at least one of the first substrate and the second substrate.

電気的な操作(検出、バルブ等)を行う場合には、流路や第1基板、第2基板の表面に電極を形成する必要があるので、第1基板および第2基板の材料は、電極を形成することが可能な材料を用いることが好ましい。電極の形成が可能な材料としては、ガラス、石英、シリコン等が挙げられ、これらは、生産性および再現性の観点から好ましい材料である。なお、凹凸面に電極を形成することは難しいので、流路用の溝等の凹凸が形成されていない基板(本実施の形態では第2基板111)に電極を形成するのが好ましい。   When electrical operation (detection, valve, etc.) is performed, it is necessary to form electrodes on the surfaces of the flow path, the first substrate, and the second substrate, so the materials of the first substrate and the second substrate are electrodes. It is preferable to use a material capable of forming the film. Examples of the material capable of forming the electrode include glass, quartz, silicon, and the like, and these are preferable materials from the viewpoint of productivity and reproducibility. Note that since it is difficult to form electrodes on the uneven surface, it is preferable to form electrodes on a substrate (second substrate 111 in this embodiment) on which unevenness such as a groove for a flow path is not formed.

第1基板110、第2基板111の厚さは特に限定されない。例えば、0.1〜10mmであり得る。更に具体的には、第1基板110の厚さを0.5mm、第2基板111の厚さを2mmとしてもよい。   The thicknesses of the first substrate 110 and the second substrate 111 are not particularly limited. For example, it may be 0.1-10 mm. More specifically, the thickness of the first substrate 110 may be 0.5 mm, and the thickness of the second substrate 111 may be 2 mm.

また、本実施の形態では、第1基板110の厚さが0.5mmであって、当該第1基板110に形成される溝の深さ(流路の横断面の長さに相当)は、50μmの深さであってもよい。当該溝の深さは、毛細管現象によって送液できる程度の深さであればよく、例えば、5μm〜500μm程度の深さで形成することが好ましい。なお、当該溝は、第1基板をエッチング、切削等の機械的な加工、ホットエンボス法、金型成形法等で形成することができる。   In the present embodiment, the thickness of the first substrate 110 is 0.5 mm, and the depth of the groove formed in the first substrate 110 (corresponding to the length of the cross section of the flow path) is It may be 50 μm deep. The depth of the groove is not particularly limited as long as it can be fed by capillary action, and is preferably formed to a depth of about 5 μm to 500 μm, for example. Note that the groove can be formed by mechanical processing such as etching and cutting of the first substrate, a hot embossing method, a mold forming method, and the like.

流路114を形成する溝は、その断面形状(液体を送液する方向に対して垂直な面における断面形状)が矩形となるように形成され得る。当該断面形状は、毛細管現象を生じ得る形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、円形状、楕円形状、半円状、逆三角形状等であってもよい。   The groove forming the flow path 114 can be formed so that its cross-sectional shape (cross-sectional shape in a plane perpendicular to the liquid feeding direction) is rectangular. The cross-sectional shape is not particularly limited as long as it can cause capillary action, and may be, for example, a circular shape, an elliptical shape, a semicircular shape, an inverted triangular shape, or the like.

<受容部および収容部>
受容部112は、外気に開放された導入口115を備え、収容部116は、外気に開放された排出口113を備えている。受容部112および収容部116は、流路114によって接続されている。
<Receiving part and receiving part>
The receiving unit 112 includes an introduction port 115 that is open to the outside air, and the storage unit 116 includes a discharge port 113 that is open to the outside air. The receiving part 112 and the accommodating part 116 are connected by a flow path 114.

受容部112および収容部116は、第1基板110に貫通孔を設けることによって形成できる。受容部112および収容部116の形状は特に限定されないが、例えば直径0.5mm〜10mmの円筒形であり得る。   The receiving part 112 and the accommodating part 116 can be formed by providing a through hole in the first substrate 110. Although the shape of the receiving part 112 and the accommodating part 116 is not specifically limited, For example, it may be a cylindrical shape with a diameter of 0.5 mm-10 mm.

<吸収体および増粘剤>
収容部116の内部には、吸収体131が配置され得る。収容部116の内部には、吸収体131および増粘剤132の両方が配置されていてもよい。
<Absorber and thickener>
An absorber 131 can be disposed inside the accommodating portion 116. Both the absorbent body 131 and the thickener 132 may be disposed inside the housing portion 116.

このとき、増粘剤132の少なくとも一部が、吸収体131よりも上流側(導入口115側)に配置され得る。なお、増粘剤132の少なくとも一部が、吸収体131の内部に配置されていてもよいし、そうでなくてもよい。増粘剤132の一部が、流路114内に配置されていてもよいし、そうでなくてもよい。   At this time, at least a part of the thickener 132 can be disposed on the upstream side (the inlet 115 side) of the absorber 131. Note that at least a part of the thickener 132 may or may not be disposed inside the absorber 131. Part of the thickener 132 may or may not be disposed in the flow path 114.

吸収体131は、毛細管現象によって液体を吸収することが可能な構造物である。このような構造物としては、繊維、多孔質の材料、および、それらの材料の少なくとも一方を含んだ構造物等を挙げることが可能である。更に具体的には、繊維材料(例えば、コットン等の植物繊維、羊毛等の動物繊維、ガラス繊維、化学繊維など)または多孔質材料(例えば、モレキュラーシーブス(ゼオライト)、炭酸カルシウム、多孔質樹脂、レジストなど)が挙げられる。   The absorber 131 is a structure that can absorb liquid by capillary action. As such a structure, a fiber, a porous material, a structure including at least one of these materials, and the like can be given. More specifically, fiber materials (for example, vegetable fibers such as cotton, animal fibers such as wool, glass fibers, chemical fibers, etc.) or porous materials (for example, molecular sieves (zeolite), calcium carbonate, porous resins, Resist).

増粘剤132は、液体によって溶解する構造物である。このような物質としては、天然の増粘剤、合成樹脂を成分とする増粘剤、およびそれらの材料の少なくとも一方を含んだ構造物を挙げることが可能である。更に具体的には、CMC(カルボキシメチルセルロースナトリウム)、カゼイン、アルブミン、寒天、澱粉、糖類、アルギン酸、ポリエステル系化合物、ポリアミド系化合物、ポリエーテル系化合物、ポリグリコール系化合物、ポリビニルアルコール系化合物、ポリアルキレンオキサイド系化合物、ポリアクリル酸系化合物、ビニル系化合物、およびビニリデン系化合物等が挙げることが可能である。   The thickener 132 is a structure that is dissolved by the liquid. Examples of such substances include natural thickeners, thickeners containing synthetic resins as components, and structures containing at least one of these materials. More specifically, CMC (carboxymethyl cellulose sodium), casein, albumin, agar, starch, saccharide, alginic acid, polyester compound, polyamide compound, polyether compound, polyglycol compound, polyvinyl alcohol compound, polyalkylene Examples thereof include oxide compounds, polyacrylic acid compounds, vinyl compounds, and vinylidene compounds.

吸収体131が吸収する液体の媒体が水である場合には、吸収体131として親水性材料を用いることが好ましく、増粘剤132として水溶性材料を用いることが好ましい。吸収体131の材料自体の親水性が低い場合には、材料に対して親水化処理を行うことによって、吸収体131の親水性を増加させることが可能である。親水化処理としては、例えば、親水処理剤処理、プラズマ処理、UV処理、親水性膜のコーティング、表面粗さの制御等を挙げることができるが、これらに限定されない。   When the liquid medium absorbed by the absorber 131 is water, a hydrophilic material is preferably used as the absorber 131 and a water-soluble material is preferably used as the thickener 132. When the hydrophilicity of the material of the absorber 131 is low, the hydrophilicity of the absorber 131 can be increased by performing a hydrophilic treatment on the material. Examples of the hydrophilic treatment include, but are not limited to, a hydrophilic treatment, plasma treatment, UV treatment, hydrophilic film coating, and surface roughness control.

水以外の液体(例えば、エタノール、アセトン、トルエン、シンナー等の有機溶剤または酢酸、ギ酸等の酸を含む溶媒)の場合には、吸収体131の材料として、当該溶媒に対して親和性を有する材料を用い、増粘剤132の材料として、当該溶媒に対し溶解性を有する材料を用いることが可能である。   In the case of a liquid other than water (for example, an organic solvent such as ethanol, acetone, toluene, thinner, or a solvent containing an acid such as acetic acid or formic acid), it has an affinity for the solvent as a material of the absorber 131 It is possible to use a material that is soluble in the solvent as the material of the thickener 132.

<吸収体と流路の壁面との関係(1)>
関係(1)は、吸収体131の外周部の少なくとも一部が、収容部116および/または流路114の壁面と接している場合である。この構造では、液体は、以下のように移動する。
<Relationship between absorber and wall surface of flow path (1)>
The relationship (1) is a case where at least a part of the outer peripheral portion of the absorber 131 is in contact with the housing portion 116 and / or the wall surface of the flow path 114. In this structure, the liquid moves as follows.

受容部112に備えられた導入口115から導入された液体は、流路114の壁面を伝わり、次いで、増粘剤132へと伝わる。そして、これによって、増粘剤132が液体中に溶解する。増粘剤132が溶解した液体は、収容部116および/または流路114の壁面と、吸収体131との界面に沿って移動しながら、排出口113側へ移動する。   The liquid introduced from the inlet 115 provided in the receiving portion 112 travels along the wall surface of the flow path 114 and then travels to the thickener 132. As a result, the thickener 132 is dissolved in the liquid. The liquid in which the thickener 132 is dissolved moves toward the discharge port 113 while moving along the interface between the housing 116 and / or the wall surface of the flow path 114 and the absorber 131.

この構成では、流路114または収容部116の壁面で働く界面張力による毛細管力と、増粘剤132の外周部で働く界面張力による毛細管力とによって、壁面に沿って液体が移動し易くなり、液体の伝達が容易に行われる。   In this configuration, the liquid can easily move along the wall surface by the capillary force due to the interfacial tension acting on the wall surface of the flow path 114 or the accommodating portion 116 and the capillary force acting on the outer peripheral portion of the thickener 132. The liquid is easily transferred.

<吸収体と流路の壁面との関係(2)>
関係(2)は、吸収体131の外周部と、収容部116および/または流路114の壁面との間に空隙を有し、収容部116または流路114の壁面のうち、上記空隙を形成する壁面の少なくとも一部が親水性である場合である。
<Relationship between absorber and wall surface of flow path (2)>
In relation (2), there is a gap between the outer peripheral part of the absorber 131 and the wall surface of the accommodating part 116 and / or the flow path 114, and the void is formed in the wall surface of the accommodating part 116 or the flow path 114. This is a case where at least a part of the wall surface is hydrophilic.

この構造では、吸収体131に吸収された液体が蒸発等によって減少した場合に、吸収体131内または吸収体131の外周部に空気の通り道ができ、これにより流路内の空気が流路外に流出する恐れが生じる。しかしながら、空隙を形成する壁面の少なくとも一部が親水性であれば、吸収体131と壁面との間に形成される空隙に強い毛細管力が働くので、当該空隙が、増粘剤が溶解した液体によって満たされることになる。この結果、吸収体131と壁面とで形成される空隙および吸収体131の内部の空間に満たされた液体によって、流路内の空気が流路外に抜け出ることが防止される。   In this structure, when the liquid absorbed in the absorber 131 decreases due to evaporation or the like, an air passage is formed in the absorber 131 or in the outer peripheral portion of the absorber 131, so that the air in the channel is outside the channel. There is a risk of spillage. However, if at least a part of the wall surface forming the void is hydrophilic, a strong capillary force acts on the void formed between the absorber 131 and the wall surface, so that the void is a liquid in which the thickener is dissolved. Will be satisfied by. As a result, air in the flow path is prevented from escaping out of the flow path by the liquid filled in the gap formed by the absorbent body 131 and the wall surface and the space inside the absorbent body 131.

<流路と吸収体との配置>
吸収体131が流路内に存在すれば、液体を吸収した後の吸収体131から液体が蒸発することを防止することができる。よって、増粘剤131の一部または全部が流路114内に配置されていることが好ましい。
<Arrangement of flow path and absorber>
If the absorber 131 exists in the flow path, it is possible to prevent the liquid from evaporating from the absorber 131 after absorbing the liquid. Therefore, part or all of the thickener 131 is preferably disposed in the flow path 114.

吸収体131は、受容部112内に配置されてもよく、流路114内に配置されてもよく、収容部116内に配置されてもよく、これらの構成の複数内に配置されてもよい。   The absorber 131 may be disposed in the receiving portion 112, may be disposed in the flow path 114, may be disposed in the accommodating portion 116, or may be disposed in a plurality of these configurations. .

<吸収体と増粘剤との配置関係>
吸収体131と増粘剤132とは、接触していてもよく、接触していなくてもよい。また、増粘剤132は、吸収体131内、または、吸収体131よりも上流側(流路の上流側)に設けられていてもよい。
<Disposition relationship between absorber and thickener>
The absorber 131 and the thickener 132 may be in contact or may not be in contact. Further, the thickener 132 may be provided in the absorber 131 or on the upstream side of the absorber 131 (upstream side of the flow path).

<検出部>
受容部112には、その他の構成として、液体に含まれる特定の物質の量を検出するための検出部141(第1検出部)を設けることができる。
<Detector>
As another configuration, the receiving unit 112 can be provided with a detection unit 141 (first detection unit) for detecting the amount of a specific substance contained in the liquid.

例えば、検出部141が電気化学的な検出手段である場合には、受容部112に、作用電極、参照電極および対向電極が設けられ得る。作用電極、参照電極および対向電極の材料としては、一般的な電極材料を用いることが可能であって、例えば、金、白金、銀、塩化銀、銅、イリジウム、アルミニウム、ITO(インジウム錫酸化物)、ニッケル、チタンまたはクロムなどを用いることができる。   For example, when the detection unit 141 is an electrochemical detection unit, the receiving unit 112 can be provided with a working electrode, a reference electrode, and a counter electrode. As a material for the working electrode, the reference electrode and the counter electrode, common electrode materials can be used. For example, gold, platinum, silver, silver chloride, copper, iridium, aluminum, ITO (indium tin oxide) ), Nickel, titanium, chromium, or the like can be used.

作用電極、参照電極および対向電極の形は特に限定されず、例えば、円形、多角形(例えば、三角形、四角形など)または線状であり得る。   The shape of the working electrode, the reference electrode, and the counter electrode is not particularly limited, and may be, for example, a circle, a polygon (for example, a triangle, a quadrangle, etc.) or a line.

作用電極、参照電極および対向電極の大きさは特に限定されず、検出電流値に応じた大きさであり得る。例えば、円形である場合には、外径10μm〜10mm程度とし、好ましくは外形0.5mm〜5mm程度とする。円形以外の形状の場合も、円形の場合の面積と同程度の面積になるように大きさを決定することが好ましい。   The size of the working electrode, the reference electrode, and the counter electrode is not particularly limited, and may be a size according to the detected current value. For example, in the case of a circular shape, the outer diameter is about 10 μm to 10 mm, preferably the outer diameter is about 0.5 mm to 5 mm. Even in the case of a shape other than a circle, it is preferable to determine the size so that the area is approximately the same as the area in the case of a circle.

検出部141が、インピーダンスの変化によって検出する手段である場合には、例えば、受容部112の底面にインピーダンス検出用の電極を設け得る。   In the case where the detection unit 141 is a means for detecting by a change in impedance, for example, an electrode for impedance detection can be provided on the bottom surface of the receiving unit 112.

インピーダンス検出用の電極の材料としては、一般的な電極材料を用いることが可能であって、例えば、金、白金、銀、塩化銀、銅、イリジウム、アルミ、ITO(インジウム錫酸化物)、ニッケル、チタンまたはクロムなどを用いることが可能である。   As an electrode material for impedance detection, a general electrode material can be used. For example, gold, platinum, silver, silver chloride, copper, iridium, aluminum, ITO (indium tin oxide), nickel It is possible to use titanium or chromium.

検出部141が、蛍光によって検出する手段である場合は、例えば、受容部112の側面または底面に蛍光検出部を設けることが可能である。検出部141は、受容部112内に設けることができる。蛍光検出部の具体的な構成としては特に限定されず、公知の構成を用いることが可能である。   In the case where the detection unit 141 is a means for detecting by fluorescence, for example, a fluorescence detection unit can be provided on the side surface or the bottom surface of the receiving unit 112. The detection unit 141 can be provided in the receiving unit 112. The specific configuration of the fluorescence detection unit is not particularly limited, and a known configuration can be used.

<反応部>
送液装置には、検出部141に代えて、または検出部141と共に、液体中の物質に対して所望の反応を生じさせるための反応部(第1反応部)を設けることが可能である。当該反応部の具体的な構成としては特に限定されないが、例えば、抗原抗体反応および/または酵素反応を行う反応部を設けることができる。
<Reaction part>
In the liquid delivery device, a reaction unit (first reaction unit) for causing a desired reaction to a substance in the liquid can be provided instead of or together with the detection unit 141. The specific configuration of the reaction unit is not particularly limited. For example, a reaction unit that performs an antigen-antibody reaction and / or an enzyme reaction can be provided.

酵素反応を行う場合には、例えば、酵素反応に用いる酵素を受容部112の側面若しくは底面、または、流路内に固定化すればよい。また、酵素を含む液体を、反応部へ向かって流すことも可能である。   When performing the enzyme reaction, for example, the enzyme used for the enzyme reaction may be immobilized on the side surface or the bottom surface of the receiving portion 112 or in the flow path. It is also possible to flow a liquid containing an enzyme toward the reaction part.

抗原抗体反応を行う場合には、上記と同様に、抗原抗体反応に用いる抗体または抗原を受容部112の側面若しくは底面、または、流路内に固定化すればよい。また、抗体または抗原を含む液体を、反応部へ向かって流すことも可能である。   When an antigen-antibody reaction is performed, the antibody or antigen used for the antigen-antibody reaction may be immobilized on the side surface or the bottom surface of the receiving portion 112 or in the flow channel as described above. It is also possible to flow a liquid containing an antibody or an antigen toward the reaction part.

抗原抗体反応や酵素反応を行う反応部の形状については、特に限定されることはなく、適宜、所望の形状をとることができる。   The shape of the reaction part for performing the antigen-antibody reaction or the enzyme reaction is not particularly limited, and can be a desired shape as appropriate.

<装置の使用方法>
本実施の形態の送液装置の使用方法を、図1および図2を用いて説明する。
<How to use the device>
A method of using the liquid delivery device of this embodiment will be described with reference to FIGS.

図2は、本実施の形態の送液装置内での液体の流れを示す平面図である。本実施の形態の送液装置では、受容部112へ液体が注入されると(図2の(a)参照)、液体は流路114を通って増粘剤に達し、そして増粘剤が溶解し、溶解した増粘剤を含む液体が、流路114内を進む(図2の(b)参照)。   FIG. 2 is a plan view showing the flow of the liquid in the liquid delivery device of the present embodiment. In the liquid delivery device of the present embodiment, when liquid is injected into the receiving portion 112 (see FIG. 2A), the liquid reaches the thickener through the flow path 114, and the thickener dissolves. Then, the liquid containing the dissolved thickener proceeds in the flow path 114 (see FIG. 2B).

ここで、吸収体131の吸収可能液体容量Q1よりも少ない液体が受容部112に設けられている導入口へ導入されれば、増粘剤が液体中に溶解すると共に、当該液体が吸収体131に吸収され、この段階で送液が停止する(図2の(c)参照)。   Here, if a liquid smaller than the absorbable liquid volume Q1 of the absorber 131 is introduced into the inlet provided in the receiving portion 112, the thickener dissolves in the liquid and the liquid is absorbed by the absorber 131. At this stage, the liquid feeding stops (see (c) of FIG. 2).

送液が停止した時には、吸収体131は、増粘剤が溶解した液体を吸収した状態になる。吸収体131が、増粘剤が溶解した液体を吸収した状態では、流路114内の空気が粘性の高い液体を越えて下流側へ移動することができないため、次の液体を受容部112に設けられている導入口から導入した場合(図2(d)参照)、液体が下流側(排出口側)に流れない。   When the liquid feeding is stopped, the absorber 131 is in a state of absorbing the liquid in which the thickener is dissolved. In a state where the absorber 131 has absorbed the liquid in which the thickener is dissolved, the air in the flow path 114 cannot move downstream beyond the highly viscous liquid. When it introduces from the provided inlet (refer FIG.2 (d)), a liquid does not flow downstream (discharge port side).

他方、受容部112では、導入口が外に対して開放されており、受容部112には、液体と空気とを置換できる余裕空間が設けられている。それ故に、次の液体を受容部112内に注入でき、かつ注入された液体にはそれ以上の送液力が働かない(吸収体131によって流路の一端が閉じられている)ので、次の液体は、受容部112内に停止することになる(図2の(e)参照)。   On the other hand, in the receiving portion 112, the introduction port is open to the outside, and the receiving portion 112 is provided with a margin space in which liquid and air can be replaced. Therefore, the next liquid can be injected into the receiving portion 112, and no further liquid feeding force acts on the injected liquid (one end of the flow path is closed by the absorber 131). The liquid stops in the receiving portion 112 (see (e) of FIG. 2).

受容部112内に検出部や反応部を設ければ、検出部や反応部に液体を留め置けるので、信頼性の高い検出や反応を行うことができる。   If a detection unit and a reaction unit are provided in the receiving unit 112, liquid can be retained in the detection unit and the reaction unit, so that highly reliable detection and reaction can be performed.

なお、上述した操作を確実に行うためには、受容部112の容積および流路114の容積の合計をQ0とし、吸収体131の吸収可能液容量をQ1としたときに、Q0≦Q1であることが好ましい。   In order to reliably perform the above-described operation, Q0 ≦ Q1 when the sum of the volume of the receiving portion 112 and the volume of the flow path 114 is Q0 and the absorbable liquid volume of the absorber 131 is Q1. It is preferable.

<吸収可能液体容量の測定方法>
図15を用いて、吸収可能液体容量の測定方法を説明する。
<Measurement method of absorbable liquid volume>
A method of measuring the absorbable liquid volume will be described with reference to FIG.

図15は、吸収可能液体容量の測定に用いる装置を示している。図15の(a)および(b)に示すように、当該装置は、導入口を有する受容部612と、排出口を有する収容部613と、受容部612と収容部613とを繋ぐ流路614と、を備えている。   FIG. 15 shows an apparatus used for measuring the absorbable liquid volume. As shown in FIGS. 15A and 15B, the apparatus includes a receiving portion 612 having an introduction port, a receiving portion 613 having a discharge port, and a flow path 614 that connects the receiving portion 612 and the receiving portion 613. And.

収容部613内には、収容部613と略同一のサイズ(体積も略同一)の吸収体640が配置されている。   An absorbent body 640 having substantially the same size (volume is also substantially the same) as the housing portion 613 is disposed in the housing portion 613.

収容部613は、例えば、直径3mm、高さ5mmの円筒形とする。また、第1基板610、第2基板611の少なくとも一方は、流路614内部の可視化のために、透明性のある材料を用いることが可能である。   The accommodating portion 613 is, for example, a cylindrical shape having a diameter of 3 mm and a height of 5 mm. In addition, for at least one of the first substrate 610 and the second substrate 611, a transparent material can be used for visualization inside the channel 614.

吸収体640が、粉体や粒体からなる場合には、吸収体640を密度測定用の容器に充填し、工業会規格TMIAS01015のタップ密度試験法でみかけ密度を測定し、収容部613の容積から吸収体640の質量を算出する。算出された質量の吸収体を収容部613の高さと同じ高さまで、タッピングを行いながら充填する。充填された吸収体640により「吸収可能液体容量」の測定を行う。   When the absorbent body 640 is made of powder or granules, the absorbent body 640 is filled in a density measuring container, the apparent density is measured by the tap density test method of the industry standard TMIAS01015, and the volume of the container 613 is measured. From the above, the mass of the absorber 640 is calculated. The absorber having the calculated mass is filled up to the same height as the accommodating portion 613 while tapping. The “absorbable liquid volume” is measured by the filled absorber 640.

測定は、次のようにして行う。   The measurement is performed as follows.

導入ロから液体を導入し、吸収体640が液体を十分に吸収した状態(飽和状態)にする。この際、導入口から導入される液体の容量を、吸収体640が吸収可能な容量よりも多くする。導入された液体の移動が完全に停止した段階で、吸収体よりも上流側に残存している液体長を測り、当該液体長に流路の断面積を掛けることにより、残存液体容量を算出する。導入液体容量と残存液体容量との差から、吸収体640の吸収可能液体容量を算出する。   The liquid is introduced from the introduction port, and the absorber 640 sufficiently absorbs the liquid (saturated state). At this time, the volume of the liquid introduced from the inlet is made larger than the capacity that can be absorbed by the absorber 640. When the movement of the introduced liquid is completely stopped, the remaining liquid volume is calculated by measuring the liquid length remaining upstream from the absorber and multiplying the liquid length by the cross-sectional area of the flow path. . From the difference between the introduced liquid volume and the remaining liquid volume, the absorbable liquid volume of the absorber 640 is calculated.

ここで、吸収体640が繊維などの場合には、液体を吸収することによって、吸収体640の体積が膨張する。よって、吸液体640として体積が膨張する素材を用いる場合には、収容部613の上方に膨張した体積を収納するためのスペースを設けておけばよい。   Here, when the absorber 640 is a fiber or the like, the volume of the absorber 640 expands by absorbing the liquid. Therefore, in the case where a material whose volume is expanded is used as the liquid absorption 640, a space for storing the expanded volume above the storage portion 613 may be provided.

膨張した体積を吸収するスペースとしては、吸収体640の体積の0.5倍以下または1倍以下のスペースを用いればよい。   As a space for absorbing the expanded volume, a space that is 0.5 times or less or 1 time or less the volume of the absorber 640 may be used.

〔実施の形態2〕
本実施の形態は、上述した実施の形態1の変形例である。
[Embodiment 2]
This embodiment is a modification of the above-described first embodiment.

本実施の形態の送液装置について、図5および6を参照して説明する。図5の(a)は、本実施の形態の送液装置を示す平面図であり、図5の(b)は、本実施の形態の送液装置を示す断面図である。図6は、本実施の形態の送液装置内での液体の流れを説明するための平面図である。   The liquid delivery device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a plan view showing the liquid feeding device of the present embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing the liquid feeding device of the present embodiment. FIG. 6 is a plan view for explaining the flow of the liquid in the liquid delivery device of the present embodiment.

本実施の形態では、実施の形態1の流路114内に、液体の停止状態を前進に切り替えることができるバルブ160(第1バルブ)が設けられていることに特徴があり、これ以外の構成は、実施の形態1と同様である。   The present embodiment is characterized in that a valve 160 (first valve) capable of switching the liquid stop state to forward movement is provided in the flow path 114 of the first embodiment. Is the same as in the first embodiment.

例えば、バルブ160が設けられていれば、第1の液体を流路(例えば、メイン流路)内などで停止させることが可能となる。例えば、目的物質と、当該目的物質と競合的に反応する、標識が付されている物質とを含む液体を流路(例えば、メイン流路)内へ流し込み、当該流路に設けられている反応部(または、検出部)にて液体を停止させた状態で反応させる。その後、流路(例えば、メイン流路)内へ洗浄液体である別の液体を流し込んで反応部(または、検出部)を洗浄し、当該反応部(または、検出部)に残存している標識が付されている物質の量を検出することによって、目的物質の量を測定することができる。つまり、本実施の形態の送液装置は、上述したような測定装置または検出装置として利用することが可能である。   For example, if the valve 160 is provided, the first liquid can be stopped in the flow path (for example, the main flow path). For example, a liquid containing a target substance and a labeled substance that reacts competitively with the target substance is poured into a flow path (for example, a main flow path), and the reaction provided in the flow path The reaction is performed with the liquid stopped in the part (or the detection part). Thereafter, another liquid that is a cleaning liquid is poured into the flow path (for example, the main flow path) to wash the reaction part (or detection part), and the label remaining in the reaction part (or detection part) The amount of the target substance can be measured by detecting the amount of the substance to which is attached. That is, the liquid feeding device of the present embodiment can be used as a measurement device or a detection device as described above.

上記バルブ160としては特に限定されないが、例えば、エレクトロウエッティングバルブ、または、光バルブを使用することが可能である。   Although it does not specifically limit as said valve | bulb 160, For example, it is possible to use an electrowetting valve | bulb or a light valve.

また、上記バルブ160としては、流路の壁面に疎水性領域を設け、かつ、当該疎水性領域よりも流路の上流側に押圧部を設け、当該押圧部に対して外部から圧力を加えることよって流路内の液体を、疎水性領域を越えて送り出す構成とすることができる。   In addition, as the valve 160, a hydrophobic region is provided on the wall surface of the flow channel, a pressing portion is provided on the upstream side of the flow channel with respect to the hydrophobic region, and pressure is applied to the pressing portion from the outside. Therefore, it can be set as the structure which sends out the liquid in a flow path beyond a hydrophobic area | region.

また、上記バルブ160としては、流路の壁面に疎水性領域を設け、上記疎水性領域よりも流路の上流側の流路内に、液体を電気分解して泡を発生させる電極部を設け、当該電極部における電気分解によって生じる泡の圧力によって、疎水性領域を越えて液体を送り出す構成とすることが可能である。   Further, as the valve 160, a hydrophobic region is provided on the wall surface of the flow channel, and an electrode part that electrolyzes liquid to generate bubbles is provided in the flow channel upstream of the hydrophobic region. The liquid can be sent over the hydrophobic region by the pressure of bubbles generated by electrolysis in the electrode part.

エレクトロウエッティングバルブは、電圧を印加しない状態では疎水性であり、電圧を印加することによって電極表面の接触角が親水側に変化し、当該変化によって、停止していた液体を前進させるバルブである。   The electrowetting valve is a valve that is hydrophobic when no voltage is applied, and the contact angle of the electrode surface changes to the hydrophilic side when a voltage is applied, and the stopped liquid is advanced by the change. .

このような、エレクトロウエッティングバルブは、液体の停止状態と前進状態とを切り替える作用電極と、参照電極と、を備える構成であればよい。作用電極および参照電極の材料は特に限定されるものではなく、一般的な導電性の材料を用いることができる。例えば、金、白金、銀、塩化銀、銅、イリジウム、アルミニウム、ITO(インジウム錫酸化物)、ニッケル、チタンまたはクロムなどを使用することが可能である。   Such an electrowetting valve may be configured to include a working electrode that switches between a liquid stopped state and a forward state and a reference electrode. The materials for the working electrode and the reference electrode are not particularly limited, and general conductive materials can be used. For example, gold, platinum, silver, silver chloride, copper, iridium, aluminum, ITO (indium tin oxide), nickel, titanium, or chromium can be used.

エレクトロウエッティングバルブに液体の停止機能を付与するために、作用電極の表面には、例えば、テトラフルオロエチレン膜等の疎水性膜、または、親水性のきわめて低い膜(例えば、電極用金属の自然酸化膜など)が設けられていることが好ましい。   In order to give the electrowetting valve a liquid stopping function, the surface of the working electrode is, for example, a hydrophobic film such as a tetrafluoroethylene film or a film having a very low hydrophilicity (for example, a natural electrode metal). An oxide film or the like is preferably provided.

光バルブとしては、光触媒(例えば、酸化チタンなど)と、光触媒によって分解される疎水性有機物とを、バルブとなる領域に形成した構成を挙げることが可能である。このような光バルブでは、光触媒に対して紫外線などの光を照射することにより、光触媒によって疎水性有機物が分解されて接触角が低下する結果、停止していた液体を前進状態に切り替えることができる。   Examples of the light valve include a structure in which a photocatalyst (for example, titanium oxide) and a hydrophobic organic substance that is decomposed by the photocatalyst are formed in a region serving as a valve. In such a light valve, by irradiating light such as ultraviolet rays to the photocatalyst, the hydrophobic organic substance is decomposed by the photocatalyst and the contact angle is lowered, so that the liquid that has stopped can be switched to the forward state. .

上記光触媒としては、様々な光触媒膜を用いることが可能である。当該光触媒膜は、スパッタリング法またはリフトオフ法などにより、例えば、第2基板111に対して酸化チタン膜をパターニングすることによって形成できる。また、チタン膜を同様に成膜し、その後に熱処理や化学処理等を行い、チタン膜を酸化させて酸化チタン膜とする方法を用いてもよい。酸化チタンの初期状態の疎水性を向上させるためには、有機単分子膜等を酸化チタン表面に形成することが好ましく、オクタデシルトリクロロシランなどを用いることができる。また。第1基板110には光触媒と反応する光が透過する材料を用いる。   As the photocatalyst, various photocatalytic films can be used. The photocatalytic film can be formed, for example, by patterning a titanium oxide film on the second substrate 111 by a sputtering method or a lift-off method. Alternatively, a method may be used in which a titanium film is formed in the same manner, followed by heat treatment or chemical treatment, and the titanium film is oxidized to form a titanium oxide film. In order to improve the initial hydrophobicity of titanium oxide, an organic monomolecular film or the like is preferably formed on the titanium oxide surface, and octadecyltrichlorosilane or the like can be used. Also. The first substrate 110 is made of a material that transmits light that reacts with the photocatalyst.

本実施の形態によっても、上記実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、本実施の形態では、バルブ160によって流路114内で液体を停止させることができるので、第1液体についても液体の流れを停止させ反応や検出を行うことが可能になる。   According to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and in the present embodiment, the liquid can be stopped in the flow path 114 by the valve 160. It is possible to stop the flow of the reaction and perform the reaction and detection.

上述したバルブ160の構成は、本発明の送液装置内に設けられる、あらゆるバルブとして採用し得る。このとき、上述した流路は、各バルブが設けられる流路に置き換えて考えればよい。また、本発明では、あらゆる流路にバルブを設けることが可能である。   The configuration of the valve 160 described above can be adopted as any valve provided in the liquid delivery device of the present invention. At this time, the above-described channel may be replaced with a channel provided with each valve. Further, in the present invention, it is possible to provide a valve in every flow path.

〔実施の形態3〕
本実施の形態は、実施の形態1の更なる変形例である。本実施の形態の送液装置について、図7を参照して説明する。図7の(a)および(b)は、各々、本実施の形態の送液装置を示す平面図および断面図である。
[Embodiment 3]
The present embodiment is a further modification of the first embodiment. The liquid delivery device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, showing the liquid delivery device of the present embodiment.

本実施の形態では、吸収体131が収容部116内に封入されているとともに、吸収体131の一部が流路内にも封入されている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。   In the present embodiment, the absorber 131 is enclosed in the accommodating portion 116 and a part of the absorber 131 is also enclosed in the flow path. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

吸収体131が接している流路114の内壁180は親水化処理により親水性になっている。親水化処理の方法は、実施の形態1に記載した方法を用いることができる。   The inner wall 180 of the flow path 114 that is in contact with the absorber 131 is made hydrophilic by the hydrophilization treatment. As the hydrophilic treatment method, the method described in Embodiment Mode 1 can be used.

図7において、吸収体131に吸収された液体が蒸発等で減少した場合には、吸収体131の外周部に空気の通り道ができる恐れがある。吸収体131が接している流路114の内壁180が親水化処理されて親水性になっていれば、液体が流路114から排出される際に、吸収体131と壁面とで形成される空隙で強い毛細管力が働き、当該空隙内に液体が留まり易くなる。それ故に、吸収体131と壁面とで形成される隙間が液体で埋まり、空気の通り道が遮断される。   In FIG. 7, when the liquid absorbed by the absorber 131 decreases due to evaporation or the like, there is a possibility that an air passage may be formed on the outer periphery of the absorber 131. If the inner wall 180 of the flow path 114 that is in contact with the absorber 131 is rendered hydrophilic, the gap formed between the absorber 131 and the wall surface when the liquid is discharged from the flow path 114. A strong capillary force works and the liquid tends to stay in the gap. Therefore, the gap formed between the absorber 131 and the wall surface is filled with the liquid, and the air passage is blocked.

本実施の形態であれば、増粘剤が溶解して液体の粘性を増加させることと、毛細管力によって空隙内に液体をとどめようとすることとが相乗効果を奏することによって、液体を前進させた後で、次の液体を停止させる動作を確実に行うことが可能である。   In the present embodiment, the thickener dissolves to increase the viscosity of the liquid, and the capillary force causes the liquid to move forward by synergistic effects. After that, it is possible to reliably perform the operation of stopping the next liquid.

〔実施の形態4〕
本実施の形態の送液装置について、図8〜図9を参照して説明する。図8は、本実施の形態の送液装置を示す平面図であり、図9は、本実施の形態の送液装置内での液体の流れを説明するための平面図である。
[Embodiment 4]
The liquid delivery device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a plan view showing the liquid delivery device of the present embodiment, and FIG. 9 is a plan view for explaining the flow of the liquid in the liquid delivery device of the present embodiment.

本実施の形態の送液装置は、メイン流路251と、メイン流路251の一方端側に設けられた孔250と、メイン流路251に接続され、メイン流路251に液体を導入する第1導入口212aを有する第1導入流路252と、第1導入流路252よりも孔250側でメイン流路251に接続され、メイン流路251に液体(第2液体)を導入する第2導入口212bを有する第2導入流路253(第2流路)と、メイン流路251を挟んで第1導入流路252と対向配置された、メイン流路251内の空気を排出する排出口213を有する排出流路271と、を備えている。   The liquid feeding device according to the present embodiment is connected to the main channel 251, the hole 250 provided on one end side of the main channel 251, and the main channel 251, and introduces liquid into the main channel 251. A first introduction channel 252 having one introduction port 212a and a second channel that is connected to the main channel 251 on the hole 250 side of the first introduction channel 252 and introduces a liquid (second liquid) into the main channel 251. A second inlet channel 253 (second channel) having an inlet 212b, and an outlet for discharging air in the main channel 251 disposed opposite the first inlet channel 252 across the main channel 251 A discharge passage 271 having 213.

なお、第1導入口212aと第1導入流路252との間、および、第2導入口212bと第2導入流路253との間には、各導入口へ導入された各液体を受容するための受容部が設けられ得る。また、排出口213と排出流路271との間には、吸収体を収容するための収容部が設けられ得る。   Each liquid introduced into each inlet is received between the first inlet 212a and the first inlet channel 252 and between the second inlet 212b and the second inlet channel 253. A receiving portion may be provided. In addition, an accommodating portion for accommodating the absorber can be provided between the discharge port 213 and the discharge channel 271.

第1導入流路252とメイン流路251との境界、第2導入流路253とメイン流路251との境界、排出流路271とメイン流路251との境界には、それぞれ停止状態の液体の停止状態と前進状態とを切り替えることができるバルブ260a・260b(第2バルブ)・260cが設けられ得る。なお、これらのバルブの具体的な構成としては、上述したバルブ160と同じ構成を用いることができる。   Liquids in a stopped state are respectively present at the boundary between the first introduction channel 252 and the main channel 251, at the boundary between the second introduction channel 253 and the main channel 251, and at the boundary between the discharge channel 271 and the main channel 251. Valves 260a and 260b (second valves) and 260c that can be switched between the stopped state and the forward state are provided. In addition, as a specific structure of these valves, the same structure as the valve 160 described above can be used.

排出口213と排出流路271との間に設けられる収容部内、および/または、排出流路271内には、吸収体(図示せず)と、当該吸収体よりもメイン流路251側に設けられた増粘剤(図示せず)と、が配置され得る。当該増粘剤は、流路に導入される液体に対して溶解するものである。   In the housing part provided between the discharge port 213 and the discharge flow path 271 and / or in the discharge flow path 271, an absorber (not shown) is provided closer to the main flow path 251 than the absorber. And a thickener (not shown) that has been made. The thickener dissolves in the liquid introduced into the flow path.

メイン流路251には、検出部241(第2検出部)が設けられ得る。また、第1導入流路252から第1導入口212aまでの合計容積が、吸収体の吸収可能液体容量よりも小さく構成されていてもよい。   The main channel 251 may be provided with a detection unit 241 (second detection unit). Further, the total volume from the first introduction flow path 252 to the first introduction port 212a may be configured to be smaller than the absorbable liquid volume of the absorber.

第1導入流路252、第2導入流路253、メイン流路251、排出流路271は、実施の形態1の流路114と同様な材質、形状とすることができる。また、第1導入流路252と排出流路271とは1つの流路として形成されていてもよい。   The first introduction channel 252, the second introduction channel 253, the main channel 251, and the discharge channel 271 can be made of the same material and shape as the channel 114 of the first embodiment. Further, the first introduction channel 252 and the discharge channel 271 may be formed as one channel.

孔250は、実施の形態1における排出口113と同じ構成であり得、バルブ260a〜260cは、上記実施の形態2と同じ構成であり得る。   The hole 250 may have the same configuration as the discharge port 113 in the first embodiment, and the valves 260a to 260c may have the same configuration as in the second embodiment.

基板の材質、吸収体、吸収体と壁面との関係、排出流路と吸収体の配置、検出部、反応部などの条件は、上記実施の形態1〜3と同様であり得る。   The conditions of the substrate material, the absorber, the relationship between the absorber and the wall surface, the arrangement of the discharge channel and the absorber, the detection unit, the reaction unit, and the like can be the same as those in the first to third embodiments.

本実施の形態の送液装置内における液体の流れを図8、図9に基づいて説明する。   The flow of the liquid in the liquid feeding apparatus of this Embodiment is demonstrated based on FIG. 8, FIG.

第1液体を第1導入口212aへ、第2液体を第2導入口212bへ導入すると、第1導入流路252内および第2導入流路253内へ液体が進入するが、バルブ260a、260bが閉じられているために、これらのバルブの位置で各液体が停止する(図9の(a)参照)。   When the first liquid is introduced into the first introduction port 212a and the second liquid is introduced into the second introduction port 212b, the liquid enters the first introduction channel 252 and the second introduction channel 253, but the valves 260a and 260b. Since each is closed, each liquid stops at the position of these valves (see FIG. 9A).

バルブ260aを開けると、液体はメイン流路251内へ進み、孔250側へ移動してメイン流路251内が第1液体によって満たされる(図9の(b)参照)。このとき、バルブ260bおよび260cを閉じておく。これによって、第1液体が、第2導入流路253内や排出流路271内へ移動することを防ぐことができる。   When the valve 260a is opened, the liquid advances into the main flow path 251 and moves toward the hole 250 to fill the main flow path 251 with the first liquid (see FIG. 9B). At this time, the valves 260b and 260c are closed. Thus, the first liquid can be prevented from moving into the second introduction channel 253 or the discharge channel 271.

次に、バルブ260cを開けると、第1液体が排出流路271内へ進み、増粘剤(第1増粘剤)が溶解し、その後、吸収体によって液体が吸収されることによって、第1導入流路252内およびメイン流路251内の液体が排出される(図9の(c)および(d)参照)。このとき、第1導入流路252内の液体は、孔250から進入した空気によって分断されるため、第1導入流路252に液体の一部が残る(図9の(e)参照)。   Next, when the valve 260c is opened, the first liquid advances into the discharge flow path 271 and the thickener (first thickener) is dissolved, and then the liquid is absorbed by the absorber, whereby the first liquid is absorbed. The liquid in the introduction flow path 252 and the main flow path 251 is discharged (see (c) and (d) of FIG. 9). At this time, the liquid in the first introduction flow path 252 is divided by the air that has entered from the holes 250, so that a part of the liquid remains in the first introduction flow path 252 (see FIG. 9E).

次に、バルブ260bを開けると、第2液体がメイン流路251内へ進むとともに、孔250側へ第2液体が進む(図9の(f)参照)。このとき、吸収体が空気を通過させない状態であるので、実施の形態1と同様の作用により、排出流路271側に液体が移動できない。また、第1導入流路252に残存した液体により、第2液体は第1導入流路252側へも移動できない。その結果、第2液体をメイン流路251内で停止させることができる。   Next, when the valve 260b is opened, the second liquid advances into the main channel 251 and the second liquid advances toward the hole 250 (see (f) of FIG. 9). At this time, since the absorber does not allow air to pass through, the liquid cannot move to the discharge channel 271 side by the same action as in the first embodiment. Further, due to the liquid remaining in the first introduction flow path 252, the second liquid cannot move to the first introduction flow path 252 side. As a result, the second liquid can be stopped in the main channel 251.

メイン流路251内に検出部241(または、反応部)を設ければ、当該検出部241(または、反応部)に対して複数の液体を送液することができる検出装置を実現することができる。   If a detection unit 241 (or reaction unit) is provided in the main channel 251, a detection device capable of feeding a plurality of liquids to the detection unit 241 (or reaction unit) can be realized. it can.

なお、上記検出部241に代えて、又は検出部241とともに、反応を行う反応部を設けることができる。   In addition, it can replace with the said detection part 241, and the reaction part which reacts with the detection part 241 can be provided.

〔実施の形態5〕
本実施の形態の送液装置について、図10〜図12を参照して説明する。図10は、本実施の形態の送液装置を示す平面図であり、図11および図12は、本実施の形態の送液装置における液体の流れを説明するための平面図である。
[Embodiment 5]
The liquid feeding apparatus of this Embodiment is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view showing the liquid feeding device of the present embodiment, and FIGS. 11 and 12 are plan views for explaining the flow of the liquid in the liquid feeding device of the present embodiment.

本実施の形態の送液装置は、メイン流路251と、メイン流路251の一方の端に設けられた孔250と、メイン流路251に接続され、メイン流路に液体を導入する第1導入口212aを有する第1導入流路252と、第1導入流路252よりも孔250側でメイン流路251に接続され、メイン流路251に液体を導入する第2導入口212bを有する第2導入流路253と、第2導入流路253よりも孔250側でメイン流路251に接続され、メイン流路251に液体(第3液体)を導入する第3導入口212cを有する第3導入流路254(第3流路)と、メイン流路251を挟んで第1導入流路252と対向するように配置された、メイン流路251内の空気を排出する第1排出口213aを有する排出流路271と、メイン流路251を挟んで第2導入流路253と対向するように配置された、メイン流路251内の空気を排出する第2排出口213bを有する第2排出流路272と、を備えている。   The liquid delivery device according to the present embodiment is connected to the main flow path 251, the hole 250 provided at one end of the main flow path 251, and the main flow path 251, and introduces a liquid into the main flow path. A first introduction channel 252 having an introduction port 212a and a second introduction port 212b that is connected to the main channel 251 on the hole 250 side of the first introduction channel 252 and that introduces liquid into the main channel 251. A second introduction channel 253 and a third introduction port 212c that is connected to the main channel 251 on the hole 250 side of the second introduction channel 253 and introduces a liquid (third liquid) into the main channel 251. A first discharge port 213a that discharges air in the main flow path 251 disposed so as to face the introduction flow path 254 (third flow path) and the first introduction flow path 252 across the main flow path 251 is provided. A discharge flow path 271 having a main flow Across the 251 is arranged to face the second introduction passage 253, and a second discharge passage 272 having a second outlet 213b for discharging air in the main flow passage 251, a.

第1導入流路252とメイン流路251との境界、第2導入流路253とメイン流路251との境界、第3導入流路254とメイン流路251との境界、排出流路271とメイン流路251との境界、第2排出流路272とメイン流路251との境界には、それぞれ停止状態の液体を前進に切り替えることのできるバルブ260a〜260eが設けられ得る。   The boundary between the first introduction channel 252 and the main channel 251, the boundary between the second introduction channel 253 and the main channel 251, the boundary between the third introduction channel 254 and the main channel 251, and the discharge channel 271 Valves 260a to 260e that can switch the liquid in a stopped state forward can be provided at the boundary between the main flow path 251 and the boundary between the second discharge flow path 272 and the main flow path 251, respectively.

なお、第1導入口212aと第1導入流路252との間、第2導入口212bと第2導入流路253との間、および、第3導入口212cと第3導入流路254との間には、各導入口へ導入された各液体を受容するための受容部が設けられ得る。また、第1排出口213aと排出流路271との間、および、第2排出口213bと第2排出流路272との間には、吸収体を収容するための収容部が設けられ得る。   In addition, between the 1st introduction port 212a and the 1st introduction channel 252, between the 2nd introduction port 212b and the 2nd introduction channel 253, and between the 3rd introduction port 212c and the 3rd introduction channel 254, In between, a receiving part for receiving each liquid introduced into each inlet may be provided. An accommodating portion for accommodating the absorber may be provided between the first outlet 213a and the outlet channel 271 and between the second outlet 213b and the second outlet channel 272.

第1排出口213aと排出流路271との間に設けられた収容部内、および/または、排出流路271内には、第1吸収体(図示せず)と、当該吸収体よりもメイン流路251側に設けられた第1増粘剤(図示せず)と、が設けられ得る。   In the accommodating part provided between the 1st discharge port 213a and the discharge flow path 271, and / or in the discharge flow path 271, a 1st absorber (not shown) and main flow rather than the said absorber are flowed. And a first thickener (not shown) provided on the path 251 side.

第2排出口213bと第2排出流路272との間に設けられた収容部内、および/または、第2排出流路272内には、第2吸収体(図示せず)と、当該第2吸収体よりもメイン流路251側に設けられた第2増粘剤(図示せず)と、が設けられ得る。なお、第1増粘剤および第2増粘剤は、流路に導入される液体に溶解するものであって、同じ構成を用いることも可能であり、異なる構成を用いることも可能である。   In the accommodating part provided between the 2nd discharge port 213b and the 2nd discharge flow path 272, and / or in the 2nd discharge flow path 272, a 2nd absorber (not shown) and the said 2nd A second thickener (not shown) provided closer to the main flow path 251 than the absorber can be provided. The first thickener and the second thickener are dissolved in the liquid introduced into the flow path, and the same configuration can be used, or different configurations can be used.

また、メイン流路251には、検出部241(第2検出部)が設けられ得る。当該検出部241の代わり、または、当該検出部241に加えて、反応部(第2反応部)を設けることも可能である。   The main channel 251 may be provided with a detection unit 241 (second detection unit). Instead of the detection unit 241 or in addition to the detection unit 241, a reaction unit (second reaction unit) may be provided.

また、第1導入口212aから第1吸収体へ至るまでの流路の合計容積は、第1吸収体の吸収可能液体容量よりも小さく構成され、且つ、第2導入口212bから第2吸収体へ至るまでに流路の合計容積が、第2吸収体の吸収可能液体容量よりも小さく構成され得る。   The total volume of the flow path from the first inlet 212a to the first absorber is configured to be smaller than the absorbable liquid volume of the first absorber, and the second absorber is connected to the second inlet 212b. The total volume of the flow path can be configured to be smaller than the absorbable liquid capacity of the second absorber.

また、第1導入流路252の容積、メイン流路251の容積、第2導入流路253の容積、および、第2排出流路272の容積の合計をQ2とし、第2吸収体の吸収可能液体容量をQ3としたときに、Q2≦Q3とすることができる。なお、当該構成は、第1導入口212aと第1導入流路252との間に受容部が設けられていない場合、または、上記受容部の容積が第1導入流路252の容積よりも小さい場合に好ましい構成であるといえる。   Further, the total of the volume of the first introduction flow path 252, the volume of the main flow path 251, the volume of the second introduction flow path 253, and the volume of the second discharge flow path 272 is Q2, and the second absorber can be absorbed. When the liquid volume is Q3, it is possible to satisfy Q2 ≦ Q3. In this configuration, when no receiving part is provided between the first introduction port 212a and the first introduction flow path 252, or the volume of the reception part is smaller than the volume of the first introduction flow path 252. It can be said that this is a preferable configuration.

また、第1導入口212aと第1導入流路252との間に受容部が設けられている場合には、当該受容部の容積、メイン流路251の容積、第2導入流路253の容積、および、第2排出流路272の容積の合計をQ2とし、第2吸収体の吸収可能液体容量をQ3としたときに、Q2≦Q3とすることができる。なお、当該構成は、上記受容部の容積が、第1導入流路252の容積よりも大きい場合に好ましい構成であるといえる。   Further, when a receiving part is provided between the first introduction port 212 a and the first introduction flow path 252, the volume of the reception part, the volume of the main flow path 251, and the volume of the second introduction flow path 253. In addition, when the total volume of the second discharge channel 272 is Q2, and the absorbable liquid volume of the second absorber is Q3, Q2 ≦ Q3. In addition, it can be said that the said structure is a preferable structure when the volume of the said receiving part is larger than the volume of the 1st introduction flow path 252. FIG.

第1導入流路252、第2導入流路253、第3導入流路254、メイン流路251、排出流路271、第2排出流路272は、実施の形態1の流路114と同様の構成を用いることが可能である。   The first introduction flow path 252, the second introduction flow path 253, the third introduction flow path 254, the main flow path 251, the discharge flow path 271, and the second discharge flow path 272 are the same as the flow path 114 of the first embodiment. A configuration can be used.

孔250は、実施の形態1の排出部と同様に形成することができる。また、バルブ260a〜260eは、実施の形態2と同様の構成を用いることが可能である。   The hole 250 can be formed in the same manner as the discharge portion of the first embodiment. The valves 260a to 260e can have the same configuration as that of the second embodiment.

基板材料、吸収体、吸収体と壁面との関係、第1排出流路と吸収体との配置、吸収体と第1増粘剤との配置関係、検出部、反応部は、実施の形態1と同様の構成を用いることが可能である。   The substrate material, the absorber, the relationship between the absorber and the wall surface, the arrangement of the first discharge channel and the absorber, the arrangement relationship between the absorber and the first thickener, the detection unit, and the reaction unit are described in the first embodiment. It is possible to use the same configuration as

また、第2吸収体と第2増粘剤との配置関係、第2排出流路と第2吸収体との配置関係は、第1吸収体と第1増粘剤の配置関係、第1排出流路と第1吸収体との配置関係と、それぞれ同様の構成を用いることが可能である。   Further, the arrangement relationship between the second absorber and the second thickener and the arrangement relationship between the second discharge channel and the second absorber are the arrangement relationship between the first absorber and the first thickener, and the first discharge. The arrangement relationship between the flow path and the first absorber and the same configuration can be used.

本実施の形態の送液装置における液体の流れを説明する。   The flow of the liquid in the liquid delivery device of the present embodiment will be described.

第1導入口212aに第1液体、第2導入口212bに第2液体、第3導入口212cに第3液体を各々導入すると、第1導入流路252、第2導入流路253、第3導入流路254に各々の液体が進入し、各々の液体は、バルブ260a・260b・260cで停止する(図11の(a)参照)。   When the first liquid is introduced into the first introduction port 212a, the second liquid is introduced into the second introduction port 212b, and the third liquid is introduced into the third introduction port 212c, the first introduction flow path 252, the second introduction flow path 253, and the third liquid are introduced. Each liquid enters the introduction flow path 254, and each liquid stops at the valves 260a, 260b, and 260c (see FIG. 11A).

次に、バルブ260aを開けると、第1液体はメイン流路251内へ進み、メイン流路251が液体で満たされる(図11の(b)参照)。このとき、バルブ212b〜212eは閉じられているので、第2導入流路253、第3導入流路254、排出流路271、第2排出流路272側に液体が移動することはない。   Next, when the valve 260a is opened, the first liquid proceeds into the main channel 251 and the main channel 251 is filled with the liquid (see FIG. 11B). At this time, since the valves 212b to 212e are closed, the liquid does not move toward the second introduction flow path 253, the third introduction flow path 254, the discharge flow path 271 and the second discharge flow path 272.

次に、バルブ260dを開けると、液体が排出流路271内へ進み、第1増粘剤(図示せず)が液体中に溶解した後に、当該液体が第1吸収体(図示せず)によって吸収され、第1導入流路252およびメイン流路251内の液体が排出される(図11の(c)および(d)参照)。   Next, when the valve 260d is opened, the liquid proceeds into the discharge channel 271. After the first thickener (not shown) is dissolved in the liquid, the liquid is absorbed by the first absorber (not shown). Absorbed and the liquid in the first introduction channel 252 and the main channel 251 is discharged (see (c) and (d) of FIG. 11).

第1導入流路252内の液体は、孔250から流路内へ進入した空気によって分断されるため、第1導入流路252内に液体の一部が残る(図12の(a)参照)。   Since the liquid in the first introduction flow path 252 is divided by the air that has entered the flow path from the hole 250, a part of the liquid remains in the first introduction flow path 252 (see FIG. 12A). .

次に、バルブ260bを開けると、第2液体が、メイン流路251内へ進むとともに、第2液体が、孔250側へ進む(図12の(b)参照)。このとき、バルブ260cおよびバルブ260eは閉じられているので、第3導入流路254内、および、第2排出流路272内に液体が移動することはない。そして実施の形態4と同様の作用により、第2液体は、排出流路271内および第1導入流路252内に移動できないので、第2液体をメイン流路251内で停止させることができる。   Next, when the valve 260b is opened, the second liquid advances into the main flow path 251 and the second liquid advances toward the hole 250 (see FIG. 12B). At this time, since the valve 260c and the valve 260e are closed, the liquid does not move into the third introduction flow path 254 and the second discharge flow path 272. Since the second liquid cannot move into the discharge flow channel 271 and the first introduction flow channel 252 due to the same action as in the fourth embodiment, the second liquid can be stopped in the main flow channel 251.

次に、バルブ260eを開けると、第2液体が第2排出流路272内へ進み(図12の(c)参照)、第2排出口213b内に設けられた第2増粘剤(図示せず)が第2液体中に溶解した後に、当該第2液体が第2吸収体(図示せず)によって吸収され、その結果、第2導入流路253内およびメイン流路251内の液体が排出される(図12の(d)参照)。   Next, when the valve 260e is opened, the second liquid advances into the second discharge channel 272 (see FIG. 12C), and a second thickener (not shown) provided in the second discharge port 213b. ) Is dissolved in the second liquid, the second liquid is absorbed by the second absorber (not shown), and as a result, the liquid in the second introduction channel 253 and the main channel 251 is discharged. (See (d) of FIG. 12).

第2導入流路253内の液体は、孔250から進入した空気により分断されるため、第2導入流路253内に液体の一部が残る(図12の(e)参照)。   Since the liquid in the second introduction channel 253 is divided by the air that has entered from the hole 250, a part of the liquid remains in the second introduction channel 253 (see FIG. 12E).

次に、バルブ260cを開けると、第3液体が、メイン流路251内へ進むとともに、第3液体が、孔250側へ進む(図12の(f)参照)。このとき、第1排出口および第2排出口につながる流路内を空気が通過できない状態であり、かつ、第1導入流路252内および第2導入流路253内には液体が残存しているので、第3液体は、第1導入流路252、第2導入流路253、排出流路271、第2排出流路272内へ移動できない。したがって、第3液体をメイン流路251内で停止させることができる。   Next, when the valve 260c is opened, the third liquid advances into the main channel 251 and the third liquid advances toward the hole 250 (see (f) of FIG. 12). At this time, air cannot pass through the flow paths connected to the first discharge port and the second discharge port, and liquid remains in the first introduction flow channel 252 and the second introduction flow channel 253. Therefore, the third liquid cannot move into the first introduction flow path 252, the second introduction flow path 253, the discharge flow path 271, and the second discharge flow path 272. Therefore, the third liquid can be stopped in the main channel 251.

以上説明したように、実施の形態5であれば、メイン流路251内に設けた検出部241に対して、複数の液体を順次送液することができる検出装置を実現できる。   As described above, according to the fifth embodiment, a detection device capable of sequentially feeding a plurality of liquids to the detection unit 241 provided in the main channel 251 can be realized.

なお、検出部241に代えて、または検出部241とともに、反応を行う反応部を設けることができる。例えば、メイン流路251に抗体を固定した反応部と検出部241とが設けられている場合、第1導入流路252から測定対象となる抗原と酵素標識抗原を含む液体、第2導入流路253から洗浄液体、第3導入流路254から基質を含む液体を流すと、液体が停止されることにより安定した抗原抗体反応と酵素基質反応とを行うことができ、酵素基質反応による生成物を検出部で検出することができる。   In addition, it can replace with the detection part 241, and the reaction part which reacts with the detection part 241 can be provided. For example, when the reaction part and the detection part 241 which fixed the antibody in the main flow path 251 are provided, the liquid containing the antigen to be measured and the enzyme labeled antigen from the first introduction flow path 252, the second introduction flow path When a cleaning liquid is flown from 253 and a liquid containing a substrate is flowed from the third introduction channel 254, the liquid is stopped, whereby a stable antigen-antibody reaction and enzyme substrate reaction can be performed. It can be detected by the detection unit.

〔実施例1〕
本発明を、実施例を用いてさらに説明する。実施例1に係る送液装置の基本構造は、上記実施の形態1と同様である。図1を参照して実施例1の送液装置を更に具体的に説明する。
[Example 1]
The invention will be further described by way of examples. The basic structure of the liquid delivery device according to Example 1 is the same as that of the first embodiment. With reference to FIG. 1, the liquid delivery apparatus of Example 1 will be described more specifically.

金型を用いた樹脂成型法によって、流路として機能する溝を第1基板110に形成した。   A groove functioning as a flow path was formed in the first substrate 110 by a resin molding method using a mold.

金型は、シリコン基板にフォトリソ法でレジストパターンを形成した後、ドライエッチングプロセス法によってエッチングを行うことによって作製した。流路114の幅は600μm、流路114の高さは50μm、流路114の長さは15mmとした。   The mold was manufactured by forming a resist pattern on a silicon substrate by a photolithography method and then performing an etching by a dry etching process method. The width of the channel 114 was 600 μm, the height of the channel 114 was 50 μm, and the length of the channel 114 was 15 mm.

作製した金型に型枠を設け、当該型枠内へ、厚さが2mmになるまでシリコンゴム(ポリジメチルシロキサン、東レダウコーニング社製 ジルポット184)を流し込み、100℃にて15分間の加熱を行って、シリコンゴムを硬化させた。硬化させた後、金型と硬化したシリコンゴムとを分離させた。   A mold is provided in the mold, and silicon rubber (polydimethylsiloxane, Gil Pot 184 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is poured into the mold until the thickness reaches 2 mm, and heated at 100 ° C. for 15 minutes. Went to cure the silicone rubber. After curing, the mold and the cured silicone rubber were separated.

次いで、シリコンゴムを縦20mm、横10mm、厚さ2mmに整形した。当該シリコンゴムに対して、受容部112となる孔、収容部116となる孔として、ポンチを用いて直径2mmの貫通孔を開けて、第1基板110を作製した。作製した第1基板110の表面に、TWEEN20(登録商標)(GEヘルスケアジャパン製)を塗布し、当該第1基板110を、100℃にて5分間乾燥させた。   Next, the silicon rubber was shaped into a length of 20 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 2 mm. A through-hole having a diameter of 2 mm was formed using a punch as a hole serving as the receiving portion 112 and a hole serving as the accommodating portion 116 in the silicon rubber, thereby manufacturing the first substrate 110. TWEEN 20 (registered trademark) (manufactured by GE Healthcare Japan) was applied to the surface of the manufactured first substrate 110, and the first substrate 110 was dried at 100 ° C for 5 minutes.

第2基板111は、厚さ600μmのテンパックスガラス基板をダイシングソーで縦25mm、横15mmに切断することによって作製した。   The second substrate 111 was prepared by cutting a Tempax glass substrate having a thickness of 600 μm into a length of 25 mm and a width of 15 mm with a dicing saw.

吸収体131としては、不織布(旭化成せんい製BEMCOT(登録商標))を直径2mmにカットしたものを用い、増粘剤132としては、固形のポリアクリル酸ナトリウム(和光純薬製)を粉砕したものを用いた。   As the absorbent 131, a non-woven fabric (BEMCOT (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Fiber) cut into a diameter of 2 mm is used, and as the thickener 132, solid sodium polyacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) is crushed. Was used.

作製した第1基板110と第2基板11とを重ね合わせ、収容部116内に増粘剤132および吸収体131を充填して、実施例1の送液装置を作製した。   The manufactured first substrate 110 and the second substrate 11 were overlapped, and the container 116 was filled with the thickener 132 and the absorber 131, whereby the liquid feeding device of Example 1 was manufactured.

実施例1の送液装置について、液体を流す試験を行った。液体としてはリン酸緩衝液を用い、リン酸緩衝液を受容部112内に滴下した。   The liquid feeding device of Example 1 was tested for flowing liquid. A phosphate buffer solution was used as the liquid, and the phosphate buffer solution was dropped into the receiving portion 112.

リン酸緩衝液は毛細管現象によって送液装置内の流路114内に入った。路114内の液体は、増粘剤132を溶解した後に、吸収体131に吸収された。   The phosphate buffer solution entered the flow path 114 in the liquid delivery device by capillary action. The liquid in the channel 114 was absorbed by the absorber 131 after the thickener 132 was dissolved.

受容部112の導入口から空気が進入して、流路114内のリン酸緩衝液が流路114内から完全に排出された。   Air entered from the inlet of the receiving part 112, and the phosphate buffer in the channel 114 was completely discharged from the channel 114.

次いで、別の液体としてリン酸緩衝液を受容部112の導入口内へ滴下したところ、当該液体は流路114に進入することなく受容部112内に停止した。   Next, when a phosphate buffer solution was dropped into the inlet of the receiving part 112 as another liquid, the liquid stopped in the receiving part 112 without entering the flow path 114.

〔比較例1〕
(1)増粘剤を用いないこと、(2)吸収体の吸収可能液体容量が、第1液体と更に加える別の液体の体積の合計以上であること、(3)吸収体の吸収可能液体容量が、受容部112と流路114との合計容積以上であること以外は、実施例1と同じ送液装置を作製した。
[Comparative Example 1]
(1) No thickener is used, (2) Absorbable liquid volume of the absorber is greater than or equal to the total volume of the first liquid and another liquid to be added, and (3) Absorbable liquid of the absorber. The same liquid feeding device as in Example 1 was produced except that the volume was not less than the total volume of the receiving part 112 and the flow path 114.

比較例の送液装置について、液体を流す実験を、実施例1と同様の方法で行った。   For the liquid feeding device of the comparative example, an experiment for flowing a liquid was performed in the same manner as in Example 1.

比較例1では、リン酸緩衝液を受容部112内へ滴下すると、当該リン酸緩衝液は、毛細管現象によって送液装置内の流路114内へ入った。流路114内の液体は、吸収体131に吸収された。そして、受容部112から流路114内へ空気が進入し、流路114内の液体が完全に吸収体131に吸収されて、流路114から液体が排出された。このときの排出時間は、実施例1の第1液の排出時間よりも短時間で行われた。   In Comparative Example 1, when the phosphate buffer solution was dropped into the receiving portion 112, the phosphate buffer solution entered the flow channel 114 in the liquid feeding device by capillary action. The liquid in the channel 114 was absorbed by the absorber 131. Then, air entered the flow path 114 from the receiving portion 112, the liquid in the flow path 114 was completely absorbed by the absorber 131, and the liquid was discharged from the flow path 114. The discharging time at this time was shorter than the discharging time of the first liquid in Example 1.

次いで、別の液体としてリン酸緩衝液を受容部112内へ滴下すると、当該液体は、流路114内へ進入し、吸収体131によって完全に吸収されて、流路114内の液体が完全に排出された。   Next, when a phosphate buffer solution is dropped into the receiving portion 112 as another liquid, the liquid enters the flow path 114 and is completely absorbed by the absorber 131, so that the liquid in the flow path 114 is completely removed. It was discharged.

実施例1では、別の液体としてのリン酸緩衝液が受容部112内に留まってそれ以上移動しなかったのに対し、比較例1では、第1液体の排出力を優位に低下させることはできず、それ故に、別の液体としてのリン酸緩衝液が完全に排出されるのが確認された。すなわち、実施例1の送液装置は、吸収体の吸収力を低下させることによって、別の液体としてのリン酸緩衝液の流れを停止させて、当該リン酸緩衝液を受容部112内に留めておくことができることが確認された。   In Example 1, the phosphate buffer as another liquid stayed in the receiving portion 112 and did not move any more, whereas in Comparative Example 1, the discharge power of the first liquid was significantly reduced. Therefore, it was confirmed that the phosphate buffer as another liquid was completely discharged. That is, the liquid delivery device of Example 1 stops the flow of the phosphate buffer as another liquid by reducing the absorption capacity of the absorber, and keeps the phosphate buffer in the receiving portion 112. It was confirmed that it can be kept.

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples respectively. Embodiments and examples obtained by appropriately combining them are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によれば、簡単な構造でもって簡便な操作で液体の停止・前進を切り替えることのできるコンパクトな送液装置を実現できる。このような送液装置は、チップ内で反応および/または検出を行う分析チップ(例えば、マイクロ分析チップ)として利用可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the compact liquid feeding apparatus which can switch a stop and advance of a liquid with simple operation with simple structure is realizable. Such a liquid feeding device can be used as an analysis chip (for example, a micro analysis chip) that performs reaction and / or detection in the chip.

110 第1基板
111 第2基板
112 受容部
113 排出口(第1排出口)
114 流路(第1接続流路)
115 導入口(第1導入口)
116 収容部(第1収容部)
131 吸収体(第1吸収体)
132 増粘剤(第1増粘剤)
141 検出部(第1検出部)
160 バルブ(第1バルブ)
212a 第1導入口
212b 第2導入口
212c 第3導入口
213 排出口
213a 第1排出口
213b 第2排出口
241 検出部
250 孔
251 メイン流路
252 第1導入流路
253 第2導入流路(第2流路)
254 第3導入流路(第3流路)
260a・260b・260c・260d・260e バルブ
271 排出流路
272 第2排出流路
510 第1基板
511 第2基板
512 受容部
513 収容部
514 流路
530 吸収体
110 1st board | substrate 111 2nd board | substrate 112 receiving part 113 discharge port (1st discharge port)
114 channel (first connection channel)
115 Inlet (first inlet)
116 accommodating portion (first accommodating portion)
131 Absorber (first absorber)
132 Thickener (first thickener)
141 detector (first detector)
160 Valve (first valve)
212a 1st introduction port 212b 2nd introduction port 212c 3rd introduction port 213 discharge port 213a 1st discharge port 213b 2nd discharge port 241 detection part 250 hole 251 main channel 252 1st introduction channel 253 2nd introduction channel ( Second flow path)
254 Third introduction channel (third channel)
260a, 260b, 260c, 260d, 260e Valve 271 Discharge flow path 272 Second discharge flow path 510 First substrate 511 Second substrate 512 Receiving portion 513 Receiving portion 514 Flow passage 530 Absorber

Claims (14)

第1液体が導入される第1導入口と、
上記第1導入口と第1流路によって連結されているとともに、上記第1流路内の空気を外へ排出する第1排出口と、
上記第1流路内に設けられているとともに、上記第1流路内の液体を毛細管現象によって吸収する第1吸収体と、
上記第1液体中に溶解して上記第1液体の粘度を上昇させる第1増粘剤と、を備えることを特徴とする送液装置。
A first inlet through which the first liquid is introduced;
A first discharge port connected to the first introduction port and the first flow path, and discharging the air in the first flow path to the outside;
A first absorber that is provided in the first flow path and absorbs the liquid in the first flow path by capillary action;
And a first thickener that dissolves in the first liquid to increase the viscosity of the first liquid.
上記第1増粘剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カゼイン、アルブミン、寒天、澱粉、糖類、アルギン酸、ポリエステル系化合物、ポリアミド系化合物、ポリエーテル系化合物、ポリグリコール系化合物、ポリビニルアルコール系化合物、ポリアルキレンオキサイド系化合物、ポリアクリル酸系化合物、ビニル系化合物およびビニリデン系化合からなる群から選択される少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の送液装置。   The first thickener is sodium carboxymethylcellulose, casein, albumin, agar, starch, saccharide, alginic acid, polyester compound, polyamide compound, polyether compound, polyglycol compound, polyvinyl alcohol compound, polyalkylene oxide. 2. The liquid feeding device according to claim 1, comprising at least one selected from the group consisting of a system compound, a polyacrylic acid compound, a vinyl compound, and a vinylidene compound. 上記第1増粘剤が、上記第1吸収体の内部、または、上記第1流路内であって上記第1吸収体よりも上記第1導入口側に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の送液装置。   The first thickener is disposed in the first absorbent body or in the first flow path and closer to the first inlet than the first absorbent body. The liquid feeding device according to claim 1 or 2. 上記第1流路は、
上記第1導入口から導入される上記第1液体を受容する受容部と、
上記受容部に連結される第1接続流路と、
上記第1接続流路に連結されるとともに、上記第1吸収体を収容する第1収容部と、を備え、
上記受容部の容積および上記第1接続流路の容積の合計をQ0とし、上記第1吸収体の吸収可能液容量をQ1としたときに、Q0≦Q1であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の送液装置。
The first flow path is
A receiving portion for receiving the first liquid introduced from the first introduction port;
A first connection flow path coupled to the receiving portion;
A first housing portion coupled to the first connection flow path and housing the first absorber;
The sum of the volume of the receiving part and the volume of the first connection flow path is Q0, and Q0 ≦ Q1 when the absorbable liquid volume of the first absorber is Q1. The liquid feeding device according to any one of to 3.
上記第1吸収体の少なくとも一部と、上記第1流路の少なくとも一部とが接触しており、
上記第1吸収体と接触している上記第1流路の接触面の少なくとも一部が、親水性であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の送液装置。
At least a portion of the first absorber is in contact with at least a portion of the first flow path;
5. The liquid feeding device according to claim 1, wherein at least a part of a contact surface of the first flow channel in contact with the first absorbent body is hydrophilic.
上記受容部に、上記第1液体中の物質を反応させるための第1反応部、または、上記第1液体中の物質を検出するための第1検出部が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の送液装置。   The receiving unit is provided with a first reaction unit for reacting a substance in the first liquid or a first detection unit for detecting a substance in the first liquid. The liquid feeding device according to claim 4. 上記第1流路に、上記第1流路内の液体の移動を調節するための第1バルブが設けられていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の送液装置。   The liquid feeding device according to claim 1, wherein a first valve for adjusting movement of the liquid in the first channel is provided in the first channel. apparatus. 上記第1流路へ連結されているメイン流路であって、上記第1流路へ連結される側と反対側の端部には、メイン流路の内外に貫通する孔が設けられているメイン流路と、
上記メイン流路へ連結されている第2流路であって、上記メイン流路へ連結される側と反対側の端部には、第2液体が導入される第2導入口が設けられている第2流路と、を備え、
上記第2流路には、上記第2流路内の液体の移動を調節するための第2バルブが設けられていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の送液装置。
The main flow path connected to the first flow path, and a hole penetrating the inside and outside of the main flow path is provided at an end opposite to the side connected to the first flow path. A main flow path;
A second flow channel connected to the main flow channel, and a second introduction port through which the second liquid is introduced is provided at an end opposite to the side connected to the main flow channel. A second flow path,
8. The feed according to claim 1, wherein the second flow path is provided with a second valve for adjusting the movement of the liquid in the second flow path. Liquid device.
上記メイン流路へ連結されている第3流路であって、上記メイン流路へ連結される側と反対側の端部には、第3液体が導入される第3導入口が設けられている第3流路と、
上記メイン流路へ連結されているとともに、上記メイン流路を挟んで上記第2流路に対向するように配置されている排出流路であって、上記排出流路内の空気を外へ排出する第2排出口が設けられている排出流路と、
上記排出流路内に設けられるとともに、上記排出流路内の液体を毛細管現象によって吸収する第2吸収体と、
上記排出流路内の液体中に溶解して上記排出流路内の液体の粘度を上昇させる第2増粘剤と、
上記第3流路に設けられた、上記第3流路内の液体の移動を調節するための第3バルブと、
上記排出流路に設けられた、上記排出流路内の液体の移動を調節するための第4バルブと、を備え、
上記排出流路は、上記第2吸収体を収容する第2収容部と、上記第2収容部と上記メイン流路とを連結する第2接続流路とを備えており、
上記受容部の容積、上記メイン流路の容積、上記第2流路の容積および上記第2接続流路の容積の合計をQ2とし、上記第2吸収体の吸収可能液容量をQ3としたときに、Q2≦Q3であることを特徴とする請求項8に記載の送液装置。
A third flow path connected to the main flow path, and a third introduction port through which a third liquid is introduced is provided at an end opposite to the side connected to the main flow path. A third flow path,
A discharge flow path connected to the main flow path and arranged to face the second flow path across the main flow path, and discharges air in the discharge flow path to the outside A discharge flow path provided with a second discharge port;
A second absorber that is provided in the discharge channel and absorbs the liquid in the discharge channel by capillary action;
A second thickener that dissolves in the liquid in the discharge flow path and increases the viscosity of the liquid in the discharge flow path;
A third valve provided in the third flow path for adjusting the movement of the liquid in the third flow path;
A fourth valve provided in the discharge channel for adjusting the movement of the liquid in the discharge channel,
The discharge flow path includes a second storage section that stores the second absorber, and a second connection flow path that connects the second storage section and the main flow path,
When the sum of the volume of the receiving portion, the volume of the main flow path, the volume of the second flow path and the volume of the second connection flow path is Q2, and the absorbable liquid volume of the second absorber is Q3 Furthermore, it is Q2 <= Q3, The liquid feeding apparatus of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
上記メイン流路内の上記第2流路よりも上記孔に近い領域に、上記メイン流路内の液体中の物質を反応させるための第2反応部、または、上記メイン流路内の液体中の物質を検出するための第2検出部が設けられていることを特徴とする請求項8または9に記載の送液装置。   A second reaction part for reacting a substance in the liquid in the main channel in a region closer to the hole than the second channel in the main channel, or in the liquid in the main channel The liquid delivery device according to claim 8, wherein a second detection unit for detecting the substance is provided. 上記第2吸収体の少なくとも一部と、上記排出流路の少なくとも一部とが接触しており、
上記第2吸収体と接触している上記排出流路の接触面の少なくとも一部が、親水性であることを特徴とする請求項9に記載の送液装置。
At least a part of the second absorbent body and at least a part of the discharge channel are in contact with each other;
The liquid feeding device according to claim 9, wherein at least a part of a contact surface of the discharge channel that is in contact with the second absorbent body is hydrophilic.
上記第2バルブは、エレクトロウエッティングバルブ、または、光バルブであることを特徴とする請求項8に記載の送液装置。   The liquid feeding device according to claim 8, wherein the second valve is an electrowetting valve or a light valve. 上記第2バルブは、上記第2流路の壁面に設けられている疎水性領域と、上記疎水性領域よりも上記第2流路の上流側に設けられている押圧部と、を備え、
上記第2バルブは、上記押圧部に圧力を加えることよって、上記第2流路内の液体を上記疎水性領域を越えて送り出すものであることを特徴とする請求項8に記載の送液装置。
The second valve includes a hydrophobic region provided on the wall surface of the second flow channel, and a pressing portion provided on the upstream side of the second flow channel with respect to the hydrophobic region,
9. The liquid feeding device according to claim 8, wherein the second valve sends out the liquid in the second flow path beyond the hydrophobic region by applying pressure to the pressing portion. .
上記第2バルブは、上記第2流路の壁面に設けられている疎水性領域と、上記疎水性領域よりも上記第2流路の上流側に設けられている電極部と、を備え、
上記第2バルブは、上記電極部における電気分解によって生じる泡に起因する圧力によって、上記第2流路内の液体を上記疎水性領域を越えて送り出すものであることを特徴とする請求項8に記載の送液装置。
The second valve includes a hydrophobic region provided on the wall surface of the second flow channel, and an electrode portion provided on the upstream side of the second flow channel with respect to the hydrophobic region,
The said 2nd valve | bulb sends out the liquid in the said 2nd flow path beyond the said hydrophobic area | region by the pressure resulting from the bubble produced by the electrolysis in the said electrode part, The said 8th aspect is characterized by the above-mentioned. The liquid feeding device described.
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