図面 (/)

技術 流路内蔵基板および流路内蔵基板の流体制御方法

出願人 JSR株式会社
発明者 三原誠
出願日 2005年10月21日 (14年4ヶ月経過) 出願番号 2005-307241
公開日 2007年5月10日 (12年9ヶ月経過) 公開番号 2007-111653
状態 拒絶査定
技術分野 マイクロマシン 濾過体静止型の加圧または吸引濾過機 物理的、化学的プロセスおよび装置
主要キーワード 導入流体 流体排出装置 内側屈曲 流体排出流路 分割円 流体導入流路 接続ノズル フィルター中心
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年5月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題

複雑な構成でなく、小型でコンパクトであり、コストも低減でき、連続で流体投入しながら濾過が可能で、このために反応または洗浄効率が高く、操作時間が低減でき、しかも、フィルター目詰まりを最小化してフィルター寿命延長することが可能なフィルターを内蔵したマイクロチップおよびマイクロチップの流体制御方法を提供する。

解決手段

基板内流路が形成された流路内蔵基板であって、流体を流路内に導入する流体導入流路と、流体を流路内から排出する流体排出流路と、流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設されている。

概要

背景

ビーズなどの固相担体の表面に、プローブリガンド基質などの活性物質を結合させて、生体高分子中の所定成分をアフィニィティ分離する方法、もしくは、各種化物質に関して、ビーズの固相担体上で固液反応を行い、反応物を分離精製する方法、または、各種の懸濁液中の所定大きさのものを濾過分離する方法として、フィルター分離が広く使用されている。
また、生体分子や各種合成反応物などの各種の懸濁液、破砕液あるいは固液中の所定の大きさの物質をフィルター濾過する方法も広く使用されている。

これらのフィルター分離においては、容器の内部に流体の流れと直交する様にフィルターを設置し、一次側(流体導入側)から、(二次側流体排出側)に、濾過対象液を流す方法が一般に採用されている。

このようなフィルターに直交するように、一次側から二次側に濾過対象液を流す方法においては、フィルターに捕捉された粒子は、フィルター表面またはフィルター内部に捕捉され、その捕捉量に応じて、フィルターは目詰まりし、濾過抵抗が増大し、フィルター寿命が低下することになる。

このため、フィルター寿命を延長するために、フィルター構造を、フィルター内部に行くにつれて、連続的または断続的に小さな孔径にして、捕捉する粒子を三次元的構造で捕捉する、いわゆる「プロファイルフィルター」と呼ばれるフィルターも広く使用されている。

また、フィルターに目詰まりした粒子を取り除くために、いわゆる「バックウオッシュ」と呼ばれる逆洗浄を行って、目詰まりした粒子をフィルター面から排除する工程を実施することで、フィルター寿命を延長させる方法も広く採用されている。

概要

複雑な構成でなく、小型でコンパクトであり、コストも低減でき、連続で流体を投入しながら濾過が可能で、このために反応または洗浄効率が高く、操作時間が低減でき、しかも、フィルターの目詰まりを最小化してフィルター寿命を延長することが可能なフィルターを内蔵したマイクロチップおよびマイクロチップの流体制御方法を提供する。基板内流路が形成された流路内蔵基板であって、流体を流路内に導入する流体導入流路と、流体を流路内から排出する流体排出流路と、流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設されている。

目的

また、バックウオッシュのためには、二次側から一次側に液を逆流する必要があり、逆流のためのポンプなどが必要であり、装置構成が複雑で、大型化して、コストも高くなってしまうことになる。
本発明は、このような現状に鑑み、複雑な構成でなく、小型でコンパクトであり、コストも低減でき、連続で流体を投入しながら濾過が可能で、このために反応または洗浄効率が高く、操作時間が低減でき、しかも、フィルターの目詰まりを最小化してフィルター寿命を延長することが可能なフィルターを内蔵した流路内蔵基板および流路内蔵基板の流体制御方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

基板内流路が形成された流路内蔵基板であって、流体を流路内に導入する流体導入流路と、流体を流路内から排出する流体排出流路と、前記流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、前記流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、前記フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設されていることを特徴とする流路内蔵基板。

請求項2

前記接続部が、断面でL字形状の流路の内側屈曲部であることを特徴とする請求項1に記載の流路内蔵基板。

請求項3

前記接続部が、平面視で略円形状であるとともに、前記接続部に配設されたフィルターが、平面視で略円形状であって、前記流体導入流路が、その流体の導入方向が、フィルターの円周の接線方向と同一となるように配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の流路内蔵基板。

請求項4

前記流体導入流路が複数個設けられており、その少なくとも一つが、その流体の導入方向が、フィルターの円周の接線方向と同一となるように配設されていることを特徴とする請求項3に記載の流路内蔵基板。

請求項5

前記複数の流体導入流路が、相互に平面視で平行な位置に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の流路内蔵基板。

請求項6

前記複数の流体導入流路が、相互に平面視で直角の位置に配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載の流路内蔵基板。

請求項7

前記複数の流体導入流路が、相互に平面視で対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の流路内蔵基板。

請求項8

複数の独立した流路内蔵基板が、同一基板内に配設されていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の流路内蔵基板。

請求項9

前記流路内蔵基板の基板面積中心から基板外周方向に、流体排出流路が放射状に配設されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の流路内蔵基板。

請求項10

前記流路内蔵基板の流体導入流路、流体排出流路の少なくとも何れかに攪拌子収納されていることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載流路内蔵基板。

請求項11

基板内に流路が形成され、流体を流路内に導入する流体導入流路と、流体を流路内から排出する流体排出流路と、前記流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、前記流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、前記フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設され、前記流体導入流路が、複数個設けられた流路内蔵基板の流体制御方法であって、前記複数の流体導入流路から流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、非同期で行うことを特徴とするマイクロチップの流体制御方法。

請求項12

基板内に流路が形成され、流体を流路内に導入する流体導入流路と、流体を流路内から排出する流体排出流路と、前記流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、前記流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、前記フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設され、前記流体導入流路が、複数個設けられた流路内蔵基板の流体制御方法であって、前記複数の流体導入流路から流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、同期して行うことを特徴とする流路内蔵基板の流体制御方法。

技術分野

0001

本発明は、例えば、生体高分子化学物質などに関して、固相担体を利用した固液反応および固液分離、または、懸濁液、破砕液中の濾過、分離精製などを基板上で行うための微細流路が形成されたフィルターを内蔵した流路内蔵基板および流路内蔵基板の流体制御方法に関する。

背景技術

0002

ビーズなどの固相担体の表面に、プローブリガンド基質などの活性物質を結合させて、生体高分子中の所定成分をアフィニィティ分離する方法、もしくは、各種化物質に関して、ビーズの固相担体上で固液反応を行い、反応物を分離精製する方法、または、各種の懸濁液中の所定大きさのものを濾過分離する方法として、フィルター分離が広く使用されている。
また、生体分子や各種合成反応物などの各種の懸濁液、破砕液あるいは固液中の所定の大きさの物質をフィルター濾過する方法も広く使用されている。

0003

これらのフィルター分離においては、容器の内部に流体の流れと直交する様にフィルターを設置し、一次側(流体導入側)から、(二次側流体排出側)に、濾過対象液を流す方法が一般に採用されている。

0004

このようなフィルターに直交するように、一次側から二次側に濾過対象液を流す方法においては、フィルターに捕捉された粒子は、フィルター表面またはフィルター内部に捕捉され、その捕捉量に応じて、フィルターは目詰まりし、濾過抵抗が増大し、フィルター寿命が低下することになる。

0005

このため、フィルター寿命を延長するために、フィルター構造を、フィルター内部に行くにつれて、連続的または断続的に小さな孔径にして、捕捉する粒子を三次元的構造で捕捉する、いわゆる「プロファイルフィルター」と呼ばれるフィルターも広く使用されている。

0006

また、フィルターに目詰まりした粒子を取り除くために、いわゆる「バックウオッシュ」と呼ばれる逆洗浄を行って、目詰まりした粒子をフィルター面から排除する工程を実施することで、フィルター寿命を延長させる方法も広く採用されている。

発明が解決しようとする課題

0007

このような従来のプロファイルフィルターを使用する場合、濾過粒子粒子径分布がフィルターの孔径分布近似している場合には、フィルター寿命の延命効果が期待できる。

0008

しかしながら、濾過粒子の粒子径分布は、流す濾過液によって異なる場合が多く、プロファイルフィルターの濾過性能は、濾過液によって大きく変動することになる。従って、常に最適のプロファイルフィルターを選定することは困難である。

0009

また、フィルター構造を三次元構造とするために、フィルター層は厚くなり、濾過抵抗が大きくなってしまう。

0010

一方、バックウオッシュ法では、目詰まりした粒子がケーキ状に固着し剥離できなくなる前に、バックウオッシュを行う必要があり、その最適なタイミングを懸濁液毎に知るこ
とは困難であり、タイミングを失して、ケーキ状に固まって剥離ができなくなるケースが生じることがある。

0011

また、バックウオッシュのためには、二次側から一次側に液を逆流する必要があり、逆流のためのポンプなどが必要であり、装置構成が複雑で、大型化して、コストも高くなってしまうことになる。
本発明は、このような現状に鑑み、複雑な構成でなく、小型でコンパクトであり、コストも低減でき、連続で流体を投入しながら濾過が可能で、このために反応または洗浄効率が高く、操作時間が低減でき、しかも、フィルターの目詰まりを最小化してフィルター寿命を延長することが可能なフィルターを内蔵した流路内蔵基板および流路内蔵基板の流体制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の流路内蔵基板は、
基板内に流路が形成された流路内蔵基板であって、
流体を流路内に導入する流体導入流路と、
流体を流路内から排出する流体排出流路と、
前記流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、
前記流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、
前記フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設されていることを特徴とする。

0013

このような構成とすることによって、フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設されているので、粒子を含む液体洗浄、反応、濾過を行う際に、濾過対象液、洗浄液反応液などの各種流体が、フィルターの表面上をフィルター表面に沿って移動することになる。

0014

この際に、この流体の移動によって、フィルター上に堆積した濾過粒子を巻き上げながら濾過することが可能である。

0015

従って、これによって、フィルターの目詰まりが少なくなり、フィルター寿命を延長することができる。

0016

また、洗浄や反応などにおいて、フィルター上の濾過粒子は、流体液により巻き上げられ、流体液と接触するので、粒子と投入検体液の洗浄効率または反応効率が向上する。

0017

また、このような流路内蔵基板では、流路にフィルターを設ける方法として、基板内でその高さ位置が相違するように形成された流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に、フィルターを挟み込むように配設するだけで良い。
従って、流路に直交するようにフィルターを設置する方法では、フィルターの辺以上の基板厚さが必要になるのに比べて、基板の厚さを薄くすることが可能であり、コンパクトな流路内蔵基板を提供することができる。

0018

また、本発明の流路内蔵基板は、前記接続部が、断面でL字形状の流路の内側屈曲部であることを特徴とする。

0019

このような流路内蔵基板では、流路にフィルターを設ける方法として、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部である、断面でL字形状の流路の屈曲部に、フィルターを挟
み込むように配設するだけで良いので、製造工程が簡便で安価な流路内蔵基板を提供することができる。

0020

また、本発明の流路内蔵基板は、
前記接続部が、平面視で略円形状であるとともに、
前記接続部に配設されたフィルターが、平面視で略円形状であって、
前記流体導入流路が、その流体の導入方向が、フィルターの円周の接線方向と同一となるように配設されていることを特徴とする。

0021

このように構成することによって、流体導入流路が、その流体の導入方向が、フィルターの円周の接線方向と同一となるように配設されているので、導入流体は、円形状のフィルターの円周を回りながら次第に中心に移動し、フィルターを通って、二次側(流体排出側)に移動して濾過される。

0022

そのために、フィルター全体に濾過対象液が行きわたり、フィルターの濾過面全体を有効に使用することが可能となる。

0023

また、本発明の流路内蔵基板は、前記流体導入流路が複数個設けられており、その少なくとも一つが、その流体の導入方向が、フィルターの円周の接線方向と同一となるように配設されていることを特徴とする。

0024

このように構成することによって、複数個の流体導入流路から導入された導入流体が、円形状のフィルターの円周を回りながら次第に中心に移動し、フィルターを通って、二次側(流体排出側)に移動して濾過される。

0025

従って、フィルター全体に濾過対象液がさらに均一に行きわたり、フィルターの濾過面全体をさらに有効に使用することが可能となる。

0026

また、本発明の流路内蔵基板は、前記複数の流体導入流路が、相互に平面視で平行な位置に配置されていることを特徴とする。

0027

このように平行に配置された複数の流体導入流路から導入された導入流体が、フィルター全体に濾過対象液がさらに均一に行きわたり、フィルターの濾過面全体をさらに有効に使用することが可能となる。

0028

また、本発明の流路内蔵基板は、前記複数の流体導入流路が、相互に平面視で直角の位置に配置されていることを特徴とする。

0029

このように構成することによって、複数の流体導入流路が、相互に平面視で直角の位置に配置されているので、フィルター上の流れが変化し、各流路の流体が、合流点であるフィルター上で衝突し、乱流を生じるため、フィルター上で粒子が一定位置で堆積することを防止することができ、目詰まりを防止することができる。

0030

また、このような乱流によって、一次側(流体導入側)の濾過粒子と導入検体液の反応効率または洗浄効率が向上する。

0031

また、本発明の流路内蔵基板は、前記複数の流体導入流路が、相互に平面視で対向する位置に配置されていることを特徴とする。

0032

このように構成することによって、複数の流体導入流路が、相互に平面視で対向する位
置に配置されているので、各流路の流体が、合流点であるフィルター上で衝突し、乱流を生じるため、フィルター上で粒子が一定位置で堆積することを防止することができ、目詰まりを防止することができる。

0033

また、このような乱流によって、一次側(流体導入側)の濾過粒子と導入検体液の反応効率または洗浄効率が向上する。

0034

また、本発明の流路内蔵基板は、複数の独立した流路内蔵基板が、同一基板内に配設されていることを特徴とする。

0035

このような構成にすることによって、同一基板で複数の独立した流体制御処理を平行して行うことが可能となり、処理効率を向上することができる。

0036

また、本発明の流路内蔵基板は、前記流路内蔵基板の基板面積中心から基板外周方向に、流体排出流路が放射状に配設されていることを特徴とする。

0037

このような構成にすることによって、複数の独立した流路内蔵基板の流体導入流路への流体の投入や、流体排出流路からの排出などの処理において、固体した制御装置に対して基板を回転するだけで、複数の独立した流路内蔵基板の流体投入や排出などの流体制御が可能となるため、制御装置コストが安価で高速で制御可能となる。
また、基板を所定の遠心力で回転することにより、流路内壁メニスカスなどで残留した流路内の流路の流体や気泡最大限に排出することが可能となる。

0038

また、本発明の流路内蔵基板は、前記流路内蔵基板の流体導入流路、流体排出流路の少なくとも何れかに攪拌子収納されていることを特徴とする。

0039

このような構成にすることによって、攪拌子を、流体導入流路または流体排出流路の少なくとも何れか、特に、フィルター濾過面に収納することで、フィルター上の流体の流れにより攪拌子が移動され、別の攪拌が引き起こされ、攪拌子の形状を選択することで、攪拌がフィルター面全体に行き渡る。

0040

また、攪拌子を、強磁性体または常磁性体とするとともに、外部磁界を設け、外部磁界を移動させることによって、攪拌子を移動させ、内部の流体を移動させることができる。

0041

また、攪拌子を外部磁界により移動させることで、流路内壁やフィルターの上下に付着した気泡の除去を行うことができる。さらに、流体排出中または排出後、メニスカスなどで排出流路に残留して排出されない流体を、強制的に排出することができる。

0042

また、本発明の流路内蔵基板の流体制御方法は、
基板内に流路が形成され、
流体を流路内に導入する流体導入流路と、
流体を流路内から排出する流体排出流路と、
前記流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、
前記流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、
前記フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設され、
前記流体導入流路が、複数個設けられた流路内蔵基板の流体制御方法であって、
前記複数の流体導入流路から流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、非同期で行うことを特徴とする。

0043

このように複数の流体導入流路から流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、非同期で行うことによって、フィルター上の流れが変化し、フィルター上で粒子が一定位置で堆積することを防止することができ、目詰まりを防止することができる。

0044

また、本発明の流路内蔵基板の流体制御方法は、
基板内に流路が形成され、
流体を流路内に導入する流体導入流路と、
流体を流路内から排出する流体排出流路と、
前記流体導入流路と流体排出流路との間に配設したフィルターとを備え、
前記流体導入流路と流体排出流路とが、基板内でその高さ位置が相違するように形成されるとともに、
前記フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設され、
前記流体導入流路が、複数個設けられた流路内蔵基板の流体制御方法であって、
前記複数の流体導入流路から流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、同期して行うことを特徴とする。

0045

このように複数の流体導入流路から流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、同期して行うことによって、各流路の流体は、合流点であるフィルター上で衝突し、乱流を生じる。

0046

また、フィルター上の濾過粒子は、乱流が生じることで、粒子がフィルター上の一定位置で堆積するのを防止することができ、目詰まりを防止することができる。

0047

また、このような乱流によって、一次側(流体導入側)の濾過粒子と導入検体液の反応効率または洗浄効率が向上する。

発明の効果

0048

本発明によれば、フィルターが、流体導入流路に平行に、流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に配設されているので、粒子を含む液体の洗浄、反応、濾過を行う際に、濾過対象液、洗浄液、反応液などの各種流体が、フィルターの表面上をフィルター表面に沿って移動することになる。

0049

この際に、この流体の移動によって、フィルター上に堆積した濾過粒子を巻き上げながら濾過することが可能である。

0050

従って、これによって、フィルターの目詰まりが少なくなり、フィルター寿命を延長することができる。

0051

また、洗浄や反応などにおいて、フィルター上の濾過粒子は、流体液により巻き上げられ、流体液と接触するので、粒子と投入検体液の洗浄効率または反応効率が向上する。

0052

また、本発明によれば、流路にフィルターを設ける方法として、基板内でその高さ位置が相違するように形成された流体導入流路と流体排出流路との間の接続部に、フィルターを挟み込むように配設するだけで良い。
従って、流路に直交するようにフィルターを設置する方法では、フィルターの辺以上の基板厚さが必要になるのに比べて、基板の厚さを薄くすることが可能であり、コンパクトな流路内蔵基板を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0053

以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。

0054

図1は、本発明の流路内蔵基板の実施例の断面図である。

0055

図1において、10は全体で本発明の流路内蔵基板を示している。

0056

本発明の流路内蔵基板10は、例えば、生体高分子、化学物質などに関して、固相担体を利用した固液反応および固液分離、または、懸濁液中の濾過、分離精製などを基板内で行うための流路が形成された流路内蔵基板である。

0057

すなわち、図1(A)に示したように、本発明の流路内蔵基板10は、流路内蔵基板の本体を構成する基板12を備えている。この基板12内には、流路11が形成されている。流路11は、流体導入流路16と流体排出流路20から構成されている。

0058

すなわち、基板12の略上方部分には、基板12の一方の側端部14から、中央部分に向かって形成された流体導入流路16が形成されている。この流体導入流路16は、基板12の側端部14に開口した導入口18から、流体を流路11内に導入するためのものである。

0059

そして、この流体導入流路16の基板12の下方側には、基板12内でその高さ位置が、流体導入流路16と相違するように形成された流体排出流路20が形成されている。

0060

すなわち、図1(A)に示したように、流体排出流路20は、基板12の下端22の排出口24から、流体を流路11内から排出するように構成されている。

0061

そして、流体導入流路16と流体排出流路20との間の接続部26に、流体導入流路16に平行に、フィルター28が配設されている。

0062

この場合、図1(A)に示したように、接続部26が、断面でL字形状の流路の内側屈曲部に相当している。

0063

この場合、流体導入流路16は。流体導入のための流路であり、フィルター28を挟んで、流体導入側は、一次側流路側と呼ばれる。また、流体排出流路20は、流体の排出側であり、フィルター28を挟んで、流体排出側は、二次側流路側と呼ばれる。

0064

このように、フィルター28が、流体導入流路16に平行に、配設されているので、流路に直交するようにフィルターを設置する方法に比べて、フィルターの寸法に対応して流路の高さを変える必要がなく、その結果、基板の厚さを薄くすることが可能であり、コンパクトで製造方法が簡便な流路内蔵基板を提供することができる。

0065

また、フィルターは、流体導入流路16と流体排出流路20との間の接続部26に配設されているので、粒子を含む液体の洗浄、反応、濾過を行う際に、濾過対象液、洗浄液、反応液などの各種流体が、フィルター28の表面上をフィルター28の表面に沿って移動することになる。フィルター面と流体導入流路面と同一面上にあるため、流体の液溜まりを最小化することができる。

0066

また、流速と流量を選択することで、この流体の移動によって、フィルター28上に堆積した濾過粒子を巻き上げながら濾過することが可能である。

0067

従って、これによって、フィルター28の目詰まりが少なくなり、フィルター28の寿命を延長することができる。

0068

また、このような流路内蔵基板10では、流路11にフィルター28を設ける方法として、後述するように、基板12内でその高さ位置が相違するように形成された流体導入流路16と流体排出流路20との間の接続部26に、フィルター28を挟み込むように配設するだけで良いので、安価な流路内蔵基板を提供することができる。

0069

このように構成される本発明の流路内蔵基板10は、例えば、本発明の流路内蔵基板10の別の実施例を示す、図1(B)〜(E)に示したように、種々の形態を採用することができる。

0070

図1(B)の実施例の流路内蔵基板10では、基板12の他方の側端部30にも、中央部分に向かって形成された流体導入流路32が形成されている。

0071

また、図1(C)の実施例の流路内蔵基板10では、流体排出流路20が、基板12の他方の側端部30に排出口24が形成されるように、流体導入流路32と平行に、流体排出流路20が形成されている。

0072

また、図1(D)の実施例の流路内蔵基板10では、流体排出流路20が、図1(D)の紙面に対して、手前側または奥側の基板12の側面に、排出口24が形成されるように、流体排出流路20が形成されている。

0073

さらに、図1(E)の実施例の流路内蔵基板10では、基板12の他方の側端部30にも、中央部分に向かって形成された流体導入流路32が形成されているとともに、流体排出流路20が、図1(E)の紙面に対して、手前側または奥側の基板12の側面に、排出口24が形成されるように、流体排出流路20が形成されている。

0074

さらに、図2に示したように、複数の流体排出流路20とフィルター28を設けるようにすることもできる。
すなわち、図2(A)の実施例の流路内蔵基板10では、図2(A)の紙面に対して、手前側または奥側の基板12の側面に、排出口24が形成されるように、第1の流体排出流路20Aが形成されている。

0075

また、基板12の他方の側端部30に排出口24が形成されるように、流体導入流路16と平行に、第2の流体排出流路20Bが形成されている。
そして、流体導入流路16と第1の流体排出流路20Aとの間に、第1のフィルター28Aが設けられている。さらに、第1の流体排出流路20Aと第2の流体排出流路20Bとの間に、第2のフィルター28Bが設けられている。

0076

この場合、第1のフィルター28Aと第2のフィルター28Bの濾過孔を変え、第1のフィルター28Aの孔径>第2のフィルター28Bの孔径とすることにより、フィルターの目詰まりをさらに減らすことができる。

0077

図2(B)の実施例の流路内蔵基板10では、図2(B)の紙面に対して、手前側または奥側の基板12の側面に、排出口24が形成されるように、第1の流体排出流路20A、第2のフィルター28B、第3のフィルター28Cが、図2(B)に示したように、千鳥状に形成されている。
さらに、基板12の他方の側端部30に排出口24が形成されるように、流体導入流路
16と平行に、第4の流体排出流路20Dが形成されている。

0078

そして、図2(B)に示したように、流体導入流路16と第1の流体排出流路20Aとの間に、第1のフィルター28Aが設けられている。さらに、第1の流体排出流路20Aと第2の流体排出流路20Bとの間に、第2のフィルター28Bが設けられている。
また、第2の流体排出流路20Bと第3の流体排出流路20Cとの間に、第3のフィルター28Cが設けられている。さらに、第3の流体排出流路20Cと第4の流体排出流路20Dとの間に、第4のフィルター28Dが設けられている。

0079

この場合も、各フィルターの濾過孔を、第1のフィルター28Aの孔径>第2のフィルター28Bの孔径>第3のフィルター28Cの孔径>第4のフィルター28Dの孔径することにより、フィルターの目詰まりをさらに減らすことができる。

0080

また、図3(A)に示したように、流体導入流路16の導入口18を基板12の上部に開口するとともに、流体排出流路20の排出口24を、基板12の下部に開口するようにすることもできる。

0081

さらに、図3(B)に示したように、流体導入流路16の導入口18を基板12の上部に開口するとともに、流体排出流路20の排出口24を、基板12の上部に開口するようにすることもできる。

0082

また、流路11には、その端面または途中に流体投入、排出、加圧減圧などのための制御機構と接続するための接続ノズルを有するものである。

0083

すなわち、例えば、図3(A)、(B)に示したように、流体導入流路16の導入口18に、導入ノズル13を設け、流体排出流路20の排出口24に排出ノズル15を設けることができる。

0084

そして、図3に示したように、導入ノズル13に流体供給装置34を接続するとともに、排出ノズル15に流体排出装置36を接続するようにすることもでき、または、これらの流体供給装置34、流体排出装置36のいずれか一方を接続するようにすることもできる。

0085

また、これらの導入ノズル13からは、1種類の流体を導入する以外に、複数種類の流体を導入することもできる。

0086

この場合、複数種類の流体を導入する方法としては、異なる複数の導入ノズル13に、それぞれに対応した流体供給装置34をそれぞれ接続する方法、または、複数の流体供給装置34を、制御バルブを介して、1つの導入ノズル13に接続し、バルブ開閉により異なる流体を流路11に導入する方法などが使用可能である。

0087

なお、これらの流体供給装置34、流体排出装置36としては、例えば、流体供給装置、流体排出装置、加圧装置、または、減圧装置などの流体制御装置を用いることができる。

0088

図5は、本発明の流路内蔵基板10の上面図を示している。図5に示したように、流体導入流路16、流体排出流路20の配置は、
・複数の流体導入流路が、相互に平面視で平行な位置に配置されている構成、
・複数の流体導入流路が、相互に平面視で直角の位置に配置されている構成、
・複数の流体導入流路が、相互に平面視で対向する位置に配置されている構成、
・これらの配置を組み合わせた構成、
など種々の形態を採用することができる。

0089

この場合、接続部26が、平面視で略円形状であるとともに、接続部26に配設されたフィルター28が、平面視で略円形状であって、少なくとも一つの流体導入流路16が、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように配設されているのが望ましい。

0090

このように構成することによって、流体導入流路16から導入された導入流体が、円形状のフィルター28の円周を回りながら次第に中心に移動し、フィルター28を通って、二次側(流体排出側)に移動して濾過される。

0091

従って、フィルター28の全体に濾過対象液がさらに均一に行きわたり、フィルター28の濾過面全体をさらに有効に使用することが可能となる。

0092

すなわち、図5(A)の流路内蔵基板10では、接続部26が、平面視で略円形状であるとともに、接続部26に配設されたフィルター28が、平面視で略円形状である。

0093

そして、流体導入流路16aが、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように配設されている。また、流体導入流路16bが、流体導入流路16aと平面視で直角の位置になるように、しかも、その流体の導入方向が、フィルター28の中心方向に向かって配設されている。

0094

また、図5(B)の流路内蔵基板10では、流体導入流路16a、16bが、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように、しかも相互に平行となるように、フィルター28の両側(図5(B)では上下方向に)に配設されている。

0095

さらに、図5(B)に示したように、流体導入流路16cが、これらの流体導入流路16a、16bと対向するように、しかも、その流体の導入方向が、フィルター28の中心方向に向かって配設されている。

0096

さらに、図6に示したように、複数の流路内蔵基板10を、一つの基板12の上に形成することも可能である。

0097

すなわち、図6の流路内蔵基板10では、複数の流路内蔵基板10a、10bを、一つの基板12に配置している。

0098

また、この実施例の流路内蔵基板10では、流体導入流路16a、16bが、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように、しかも相互に平行となるように、フィルター28の両側に配設されている。

0099

さらに、流体導入流路16cが、これらの流体導入流路16a、16bと対向するように、しかも、その流体の導入方向が、フィルター28の中心方向に向かって配設されている。

0100

なお、この実施例では、これらの流体導入流路16a、16b、16cには、それぞれ導入口18a、18b、18cが配置されている。

0101

また、図7に示したように、複数の流路内蔵基板10を、一つの基板12の上に形成するとともに、これらの複数の流路内蔵基板10の流体の導入口を共有するようにすること
も可能である。

0102

すなわち、図7の流路内蔵基板10では、複数の流路内蔵基板10a、10bを、一つの基板12に配置している。

0103

また、この実施例の流路内蔵基板10では、流体導入流路16a、16bが、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように、しかも相互に平行となるように、フィルター28の両側に配設されている。

0104

さらに、流体導入流路16cが、これらの流体導入流路16a、16bと対向するように、しかも、その流体の導入方向が、フィルター28の中心方向に向かって配設されている。

0105

そして、流路内蔵基板10aの流体導入流路16a、16bと、流路内蔵基板10bの流体導入流路16aとが、共有流路16dによって相互に接続されているとともに、これらの流体導入流路に対して、共通の一つの導入口18eが設けられている。

0106

さらに、流体排出流路20、20が、これらの流体導入流路16a、16bと対向するように、しかも、その流体の導入方向が、フィルター28の中心方向に向かって配設されている。

0107

なお、複数の流路内蔵基板を、一つの基板12に配置する場合、その配置数、配置位置は特に限定されるものではなく、処理する濾過液体などに応じて、適宜変更すればよい。

0108

また、図8の実施例の流路内蔵基板10に示したように、複数の独立した流路内蔵基板10A〜10Cを、同一基板12内に配設することもできる。
すなわち、図8(A)に示したように、この実施例の流路内蔵基板10では、流体導入流路16と、フィルター28と、流体排出流路20とからなる独立した流路を備えた複数の(この実施例では3つの)独立した矩形状の流路内蔵基板10A〜10Cが、同一基板12内に配設されている。

0109

この場合、複数の独立した流路内蔵基板の数、これらの独立した流路内蔵基板に設けられる流路の数は、特に制限はなく、幾らでも内蔵可能である。また、流路の方向性や、長さ種類など必ずしも同一である必要はない。
このように、複数の独立した流路内蔵基板、複数の独立した流路を、同一基板内に設け、独立に平行した処理を行うことでスループットを向上することができる。

0110

さらに、1単位の実験操作において、複数の並列処理が必要な場合、これらを基板内で同時並行処理することができるので、スループットを向上させることができる。しかも、各処理の処理物が、同一基板に所定位置で得られるので、プロセスミスを低減することができる。
また、図8(B)に示したように、複数の独立した流路内蔵基板10A〜10Cを相互に連結することも可能である。

0111

また、図9の実施例の流路内蔵基板10に示したように、流路内蔵基板の基板面積中心から基板外周方向に、流体排出流路を放射状に配設することもできる。
すなわち、図9(A)に示したように、この実施例の流路内蔵基板10では、流体導入流路16と、フィルター28と、流体排出流路20とからなる独立した流路を備えた複数の(この実施例では4つの)独立した分割円形状の流路内蔵基板10A〜10Eが、同一基板12内に配設して、全体を円形状としている。

0112

そして、それぞれの流体導入流路16と、フィルター28と、流体排出流路20とからなる独立した流路が、放射状に配設されている。
また、図9(B)に示したように、複数の独立した分割円形状の流路内蔵基板10A〜10Dを相互に連結することも可能である。
さらに、図9(C)に示したように、複数の独立した扇形状の流路内蔵基板10A〜10Dを相互に連結して、その中心に、円形状の穴17を設けることも可能である。

0113

さらに、図10(A)の流路内蔵基板10に示したように、流体導入流路16と、フィルター28と、流体排出流路20とからなる独立した流路を備えた複数の(この実施例では4つの)独立した三角形状の流路内蔵基板10A〜10Dが、同一基板12内に配設して、全体を矩形状としている。
されている。

0114

そして、それぞれの流体導入流路16と、フィルター28と、流体排出流路20とからなる独立した流路が、基板面積中心から基板外周方向に、放射状に配設されている。
また、図10(B)に示したように、複数の独立した三角形状の流路内蔵基板10A〜10Dを相互に連結することも可能である。
さらに、図10(C)に示したように、複数の独立した三角形状の流路内蔵基板10A〜10Dを相互に連結して、その中心に、矩形状の穴17を設けることも可能である。

0115

また、これらの独立した流路を持つ基板は、円や四角である以外に、円や四角を等分にした扇型三角でもよく、必要に応じてこれらを組み合わせて円や四角にすることも可能である。
さらに、これらの基板は、回転させる場合は、例えば、図9(C)、図10(C)に示したように、基板中心に円または角型の穴17を設けて、この穴17を回転軸装着用の穴として用いて、回転軸により回転させることも可能である。

0116

また、このように流路を、流路内蔵基板の基板面積中心から基板外周方向に、流体排出流路を放射状に配設することで、流体の投入や排出に対して投入装置、排出受け入れ装置を固定し、一方基板を回転させることで装置と基板の位置を変えることができる。
また、装置を移動させるよりも基板を回転移動させる方が技術的には単純であり、故障が少なく、安価なシステムとすることができる。

0117

また、流体を排出する際に、基板面積中心を中心として遠心回転させることで、メニスカスなどで流路壁に残留する流体や気泡を最大限に排出させることができる。

0118

さらに、図示しないが、流路内蔵基板10の流体導入流路、流体排出流路の少なくとも何れかに攪拌子を収納することもできる。
このような攪拌子としては、図11に示したような形状の攪拌子19を採用することができる。

0119

すなわち、図11は、流路上面から視た攪拌子19の斜視図であって、図11(A)に示したように、円柱形の攪拌子19、図11(B)に示したように、角柱状の攪拌子19、図11(C)に示したように、複数の(この実施例では4個の)角柱形状の羽根部材19a〜19cから構成される攪拌子19を採用することができる。

0120

この場合、これらの攪拌子19を、流体導入流路または流体排出流路の少なくとも何れか、特に、フィルター濾過面の上面、下面、または、上下面に収納するのが好ましい。
これらの攪拌子は、予め基板12とフィルター28の組立接合前に、攪拌子を収納し
た後に組立・接合するか、または、円柱、角柱状などの攪拌子で、その最小径流路幅よりも小さい場合は、攪拌子最小径と流路幅の向きを同一にするように、外部エネルギーを移動させることで、攪拌子を所定位置に収納させることが可能である。
このように構成することによって、流体導入流路から導入された流体エネルギーにより、フィルター面を回転移動し、この移動により、別の攪拌が引き起こされ、流体をさらに攪拌して攪拌効果を高めることができる。
これらの攪拌子19の形状は、特に限定はないが、円柱、角柱、十字などの他に、市販の各種攪拌子の形状のものが使用可能である。

0121

これらの攪拌子19は、汚染を防ぐために市販の攪拌子と同様に、テフロン登録商標)または蛋白吸着低減剤などの表面処理をすることが好ましい。

0122

また、光や磁場などの外部エネルギーにより、攪拌子19を流路内、フィルター上またはフィルター下面の位置で、移動・攪拌させることも可能である。
例えばまた、攪拌子19の内部を強磁性体または常磁性体として、基板外に移動可能な磁界を設けることで、外部磁界を移動させ、攪拌子を流体内で移動攪拌させることでより、導入流体エネルギーとは独立にまたは併用して、攪拌効果を高めることができる。

0123

また、外部エネルギー移動により、攪拌子19を移動させることによって、流体の排出時にメニスカスなどで流路壁、フィルター上下に残留した流体や気泡を、強制的に排出することも可能である。

0124

このように構成される本発明の流路内蔵基板は、例えば、図12に示したように作製することができる。

0125

すなわち、図12(A)に示したように、流体導入流路16と、排出口24が形成された排出口24側の流体排出流路20とを形成した上部基板12aを作製する。

0126

また、流体排出流路20と、フィルター28を収納する凹部38が形成された下側基板12bを作製する。

0127

そして、図12(B)に示したように、この凹部38内に、フィルター28を挿着した後、これらの上部基板12aと、下側基板12bとを接合すればよい(図12(C)参照)。

0128

なお、排出口24側が基板12の下端に形成される場合には、上部基板12a側には、もちろん流体排出流路20を形成する必要はない。

0129

これらの上部基板12aと下側基板12bとを接合する方法としては、例えば、上部基板12aと下側基板12bとのそれぞれの界面を超平滑にして平滑界面接合する方法、接着剤により接合する方法、熱溶着する方法、レーザーによって溶着する方法、超音波振動によって溶着する方法、ビスなどで機械的に接合する方法、上部基板12aまたは下側基板12bの一部を常磁性材料で形成して、これらを磁石で接合する方法などいずれも使用可能である。

0130

また、フィルター28を挟み込む際に、シール性を向上させるために、必要に応じて、ゴム弾性を有するガスケットなどを、とフィルター28の間に挟み込むことも可能である。
また、上部基板12aと下側基板12bの少なくとも一方を、ゴム弾性のある材料で形成し、両者を接合することで、ゴム弾性によるシール性により液漏れを防ぐ方法も可能で
ある。

0131

なお、この実施例では、上部基板12aと下側基板12bとの2層の基板から基板12を構成したが、多層の基板から基板12を構成することも可能である。

0132

基板12の材質は、機械的な強度と流路成型加工しやすいものであれば良く、無機材料有機材料の何れも使用可能である。

0133

このような基板12を構成する無機材料としては、例えば、
・鉄、ニッケル、銅、亜鉛アルミニウムシリコンチタンステンレス
シリカアルミナチタニア
ソーダガラスホウ珪酸ガラス石英ガラスなどのガラス
ポリジメチルシロキサンポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンポリフルオロシロキサンなどのいわゆるシリコーンゴム
などが使用可能である。

0135

さらに、基板12を構成する有機材料としては、ゴム弾性体も使用可能である。

0137

一方、これらの材料からなる上部基板12a、下側基板12bは、
・上記のような材料を基にして、ナノインプリントプレス成型射出成型押し出し成型などによって、流路11が形成された基板12を一体成型する方法
・上記のような材料を基にして形成された平板に対して、ナノインプリント、機械的切削エッチングレーザー切削サンドブラスト切削ウォータージェト切削などにより流路形成する方法、により形成することができる。
さらに、上部基板12aと下側基板12bとの接合に際しては、予め、上部基板12a、下側基板12bに対して、プラズマ処理コロナ処理、または、イオン処理などを施すことによって、接合性を高めることができる。

0138

すなわち、例えば、極性基の無いポリプロビレン、ポリエチレンなどからなる基板12
、または接着し難いフッ素系材料シリコーン樹脂材料などからなる基板では、プラズマ処理、コロナ処理またはイオン処理を、これらの部材表面に予め施すことによって、これらの部材の間の熱接着張り合わせが可能となる。

0139

また、接着剤による接着法としては、エポキシウレタンアクリレー系の無溶剤接着剤を使用するのが、溶剤揮発による間隙ができない点からすれば好ましい。また、必要に応じて、基板12を、透明にすることによって、光硬化型接着剤も使用可能となる。

0140

またレーザー溶着方法としては、上部基板12a、下側基板12bを、レーザー透過性樹脂、レーザー非透過性樹脂にて構成し、レーザー透過性樹脂側からレーザーを所定部位に透過することによって、所定部位をレーザー溶着することができる。

0141

フィルター28としては、既存の各種フィルター、例えば、ガラスフィルター、不織布フィルターメンブレンフィルター無機または有機粒子焼結フィルターストレート孔のフィルターなどが使用可能である。
ストレート孔フィルターは、特願2005−148048号に記載の各種方法により得ることができる。

0142

これらの中で特に好ましいのは、ストレート孔フィルターであり、圧力損失が少ないために、流路流体の送圧を低減することが可能であり、また、任意の均一孔フィルターを用いることで、固液分離、アフィニティー分離の効率を一層高めることができる。

0143

透明基板、ストレート均一孔フィルター、各種のプローブ、リガンド、基質を結合させたビーズ、検出装置の組み合わせにより、ビーズアッセイを行うことも可能である。
これらの方法は、特願2005−148048号に記載の各種方法により得ることができる。

0144

また、流路11の太さは、特に限定されるものではないが、流路断面積で、25mm2
未満、好ましくは、10mm2未満、より好ましくは、5mm2以下とするのが望ましい。

0145

この場合、流路11の太さが、25mm2以上の場合は、既存のチューブなどにより形
成可能であり、本発明の作用効果をより奏するようにするためには、25mm2未満とす
るのが望ましい。

0146

流路11の長さは、特に限定されるものではないが、あまりに長い場合は、流路11を流れる流体と流路壁との抵抗により流体の移動が困難となるので、一連の接続された流路11の全長さで、好ましくは、5m以下、より好ましくは、1m以下、さらに好ましくは50cm以下にするのが望ましい。

0147

流路11の断面は、できるだけ略円形状または多角形であることが、溶液のメニスカスを最小化するために望ましい

0148

この場合、フィルター28は、流路11内を流れる流体中の所定物質を捕捉するとともに、所定物質以外の物質をろ過することを目的としたものであり、フィルター28としては、既存の各種フィルター、例えば、ガラスフィルター、不織布フィルター、メンブレンフィルター、無機または有機粒子の焼結フィルター、ストレート孔のフィルターなどが使用可能である。

0149

なお、フィルター28からみて上流側の流路に、粒子を内蔵させ、粒子にプローブやリガンドを結合させることで、粒子担体とフィルター分離によるアフィニティー分離を行う
ことも可能である。
また、図2(A)、または図2(B)の実施例のように、複数の種類のフィルターが設けられている場合は、それぞれのフィルターの上流側の流路に、粒子を内蔵させることが可能である。フィルターで分割されたそれぞれの流路に内蔵する粒子は,流路毎に異なるプローブやリガンドを結合させたもの、または、フィルターの濾過孔径に応じて異なる粒子径のものを内蔵させることも可能である。
異なるプローブ、リガンド粒子が異なる流路に内蔵された粒子基板において、基板を透明にして、検出装置と組み合わせることで、マルチブレクスビーズアッセイを行うことも可能である。

0150

このように構成される本発明の流路内蔵基板を用いた流路内蔵基板の流体制御方法について、図13図14に基づいて、以下に説明する。

0151

図13は、図5(A)の流路内蔵基板10と同様に、接続部26が、平面視で略円形状であるとともに、接続部26に配設されたフィルター28が、平面視で略円形状である。

0152

そして、流体導入流路16aが、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように配設されている。また、流体導入流路16bが、流体導入流路16aと平面視で直角の位置になるように、しかも、その流体の導入方向が、フィルター28の中心方向に向かって配設されている。

0153

図13の流路内蔵基板の流体制御方法では、このように構成される流路内蔵基板10において、複数の流体導入流路16a、16bから流体を流路11内に導入する際に、それぞれの流体導入流路16a、16bからの流体の導入を、非同期で(異なる位相で)行うものである。

0154

すなわち、先ず、懸濁液、反応液、洗浄液などのいずれかの流体を、流体導入流路16aを介して、流路11内に連続的に導入する。

0155

これによって、図13の矢印Aで示したように、流体はフィルター28上を周回しながら、中心に向かう渦を描きながら濾過され、濾過堆積物フィルター中心付近を中心に堆積する。

0156

次に、流体導入流路16bから流体を、流体導入流路16aの流体の導入とは、非同期で(異なる位相で)、図13の矢印Bで示したように、流路11内に連続的に導入する。

0157

これによって、フィルター面上には複雑な乱流が生じ、流体導入流路16aからの流体と流体導入流路16bからの流体が、衝突して効率よく攪拌することが可能となる。
また、流体導入流路16aからの流体と流体導入流路16bからの流体の投入流量を一定以上とすることによって、フィルター28の中心付近の堆積物は除去され、巻き上がることで洗浄または反応効果が向上するともに、フィルター28の目詰まりが低下し、フィルターの寿命が延びることになる。
さらに、流体導入流路16aからの流体と流体導入流路16bからの流体投入流量を変化させることによって、乱流を変化させることができ、より効率的な攪拌が可能となる。

0158

このように複数の流体導入流路16a、16bから、流体を流路11内に導入する際に、それぞれの流体導入流路16a、16bからの流体の導入を、時間をずらして(異なる位相で)行うことによって、フィルター28上の流れが変化し、フィルター28上で粒子が一定位置で堆積することを防止することができ、目詰まりを防止することができる。

0159

また、図14の流路内蔵基板10では、流体導入流路16a、16bが、その流体の導入方向が、フィルター28の円周の接線方向と同一となるように、しかも相互に平行となるように、フィルター28の両側(図14では上下方向に)に配設されている。

0160

さらに、図14に示したように、流体導入流路16bが、流体導入流路16aと対向するように、配設されている。

0161

図14の流路内蔵基板の流体制御方法では、このように構成される流路内蔵基板10において、複数の流体導入流路16a、16bから流体を流路内に導入する際に、それぞれの流体導入流路からの流体の導入を、同期して行うものである。

0162

すなわち、懸濁液、反応液、洗浄液などの流体を、流体導入流路16a、16bを介して、流路11内に連続的に導入する。

0163

これによって、図14の矢印Cで示したように、流体導入流路16aから導入された流体は、フィルター28上を周回しながら、中心に向かう渦を描きながら導入されるとともに、流体導入流路16bから導入された流体は、フィルター28上を周回しながら、図14の矢印Dで示したように、逆方向に中心に向かう渦を描きながら導入される。

0164

このように複数の流体導入流路16a、16bから流体を流路11内に導入する際に、それぞれの流体導入流路16a、16bからの流体の導入を、同期して行うことによって、流体導入流路16a、16bの流体は、合流点であるフィルター28上で衝突し、乱流を生じ効率的な攪拌が可能となる。

0165

また、投入流量を一定以上とすることで、フィルター28上の濾過粒子は、乱流が生じることで、粒子がフィルター28上の一定位置で堆積するのを防止することができ、目詰まりを防止することができる。
また、流体導入流路16aからの流体と流体導入流路16bからの流体投入流量を変化させながら投入することで、より効率的な攪拌が可能となる。

0166

また、このような乱流によって、一次側(流体導入側)の濾過粒子と導入検体液の反応効率または洗浄効率が向上する。

0167

このように構成することによって、流路11の一部を閉止するとともに、流路内蔵基板10の流路11の端部に、例えば、流体供給装置、流体排出装置、加圧装置、または、減圧装置などの流体制御装置を接続して、流体制御装置を作動させるだけで、流路11内の流体を流路に沿って、所定の流路を通って、正確に移動させ、しかも、濾過液体を濾過することができ、フィルターの目詰まりを防止し、フィルター28の寿命を延長することが可能であり、複雑な構成とならず、コストを低減することができる。

0168

このようにして得られた流路内蔵基板は、各種の試薬化合物および生体分子の混合、反応、分離、検出に使用することができる。

0169

特に、流路内に、各種のプローブ、リガンドを結合した粒子を投入することで、粒子による固液反応、固液分離、アフィニティー分離、ビーズアッセイなどを行うことができる。

0170

これらの粒子に結合するプローブ、リガンド、基質としては、例えば、核酸ポリ核酸抗原ホルモン、ペフチド、分子量500〜100万タンパク質、抗体、糖鎖多糖類細胞アプタマーウィルス酵素、各種のアフィニティー用タグ捕捉物質ビオ
ンなどの補酵素、または特定の生理活性作用を持つか、これを持つ可能性のある化学物質などを使用することができる。
核酸としては、DNA,c−DNA,オリゴDNA,RNA,mRNAマイクロRNA,アンチセンスRNA,miRNA,siRNA,stRNAなどが挙げられる。

0171

分子量50〜100万のタンパク質としては、具体的には、合成ペプチド膜タンパク質核内受容体、酵素、アビジンレクチンキナーゼホスファターゼ,ホルモン、転写因子輸送蛋白、サイトカインリンフォカイン、抗体、あるいはルシフェリンルシフェラーゼエクオリン蛍光タンパク質等の生物発光機能を有するものなどが挙げられる。
脂質としては、具体的には、ホスファチジン酸ホスファチジルイノシトーマンノシドウルシオール、各種のガングリオシドなどが挙げられる。

0172

アプタマーは、タンパク質、酵素、色素アミノ酸ヌクレオチド成長因子遺伝子発現調節因子細胞接着分子生物個体などと結合能力のある機能性核酸であり、具体的には、トランビンアプタマー、エラスターゼアプタマー、活性化プティンC,C型肝炎ウイルスのNS3プロテアーゼアプタマーなどが挙げられる。

0173

アフィニティータグ捕捉物質としては、酵素(GST)基質タグに対するグルタチオンマルトース結合蛋白タグに対するアミロース、DYKDDDDK配列のFLAGペフチドタグに対する抗FLAGモノクロール抗体、ヒチスジヘキサマータグに対するニッケル錯体コバルト錯体マンガン錯体チオレドキシンタグに対するPAO(paraaminophenylarsine oxide)、ビオチンリガーゼ蛋白タグ(商品名“アビタグ”AVITAG社“にたいすストレプトアビジンカルモデュリン結合性ペフチド融合蛋白質タグに対するカルモデュリンなどが挙げられる。

0174

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

図面の簡単な説明

0175

図1は、本発明の流路内蔵基板の実施例の断面図である。
図2は、本発明の流路内蔵基板の実施例の断面図である。
図3は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図4は、本発明の流路内蔵基板の使用状態を説明する実施例の断面図である。
図5は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図6は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図7は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図8は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図9は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図10は、本発明の流路内蔵基板の実施例の上面図である。
図11は、本発明の流路内蔵基板の流路上面から視た攪拌子19の斜視図である。
図12は、本発明の流路内蔵基板の作製方法を説明する実施例の断面図である。
図13は、本発明の流路内蔵基板を用いた流路内蔵基板の流体制御方法について説明する上面図である。
図14は、本発明の流路内蔵基板を用いた流路内蔵基板の流体制御方法について説明する上面図である。

符号の説明

0176

10流路内蔵基板
10a、10b 流路内蔵基板
11流路
12基板
12a 上部基板
12b 下側基板
13導入ノズル
14側端部
15排出ノズル
16流体導入流路
16a、16b、16c 流体導入流路
16d共有流路
16e 導入口
18 導入口
18a、18b、18c 導入口
20流体排出流路
22下端
24 排出口
26 接続部
28フィルター
30 側端部
32 流体導入流路
34流体供給装置
36流体排出装置
38 凹部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ