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(In Japanese)マイクロ流路デバイス及びその製造方法

Patent code P190016084
File No. (08731)
Posted date May 27, 2019
Application number P2018-178124
Publication number P2019-060868A
Date of filing Sep 21, 2018
Date of publication of application Apr 18, 2019
Priority data
  • P2017-182295 (Sep 22, 2017) JP
Inventor
  • (In Japanese)船野 俊一
  • (In Japanese)太田 亘俊
  • (In Japanese)田中 陽
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人理化学研究所
Title (In Japanese)マイクロ流路デバイス及びその製造方法
Abstract (In Japanese)
【課題】
 高温で不安定な試料でも固定可能なマイクロ流路デバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
 第1基板及び第2基板が互いに対向する面において接合してなるマイクロ流路デバイスは、対向する面に形成され、供給液を流す少なくとも1つの流路と、流路の少なくとも一部の表面と流路に隣接する表面とを含む撥液領域と、対向する面における縁部分の表面を少なくとも含み、第1基板及び上記第2基板を接合する接合領域と、流路上及び/又は流路に対向する表面において試料を固定する試料固定領域と、を備え、撥液領域は、供給液と試料を含む液体とに対する接触角が90°以上であり、試料固定領域は、試料を含む液体に対する接触角が上記撥液領域における接触角よりも小さく、試料は、試料固定領域に固定されていて、接合領域における第1基板及び第2基板が直接接合している面積の割合が接合領域全体の面積に対して、7%以上100%以下である。
【選択図】
 図1
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、半導体集積回路の製造に使われる微細加工技術を応用したマイクロ流路デバイスの開発、及びマイクロ流路デバイスを用いた研究が広く行われている。マイクロ流路デバイスは、従来使用されていた培養皿又はガラス器具と比較して空間体積が非常に小さくなるため、試薬量、廃液量及び細胞数の低減、並びに、分析時間の短縮等、化学的な実験及び生物学的な実験の効率化等が図れると期待されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、マイクロ流路デバイス及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
第1基板及び第2基板が互いに対向する面において接合してなるマイクロ流路デバイスであって、
前記対向する面に形成され、供給液を流す少なくとも1つの流路と、
前記流路の少なくとも一部の表面と前記流路に隣接する表面とを含む撥液領域と、
前記対向する面における縁部分の表面を少なくとも含み、前記第1基板及び前記第2基板を接合する接合領域と、
前記流路上及び/又は前記流路に対向する表面において試料を固定する試料固定領域と、を備え、
前記撥液領域は、前記供給液と前記試料を含む液体とに対する接触角が90°以上であり、
前記試料固定領域は、前記試料を含む液体に対する接触角が前記撥液領域における接触角よりも小さく、
前記試料は、前記試料固定領域に固定されていて、
前記接合領域における前記第1基板及び前記第2基板が直接接合している面積の割合が前記接合領域全体の面積に対して、7%以上100%以下である、マイクロ流路デバイス。

【請求項2】
 
前記第1基板及び前記第2基板は、それぞれ独立にガラス又はシリコン系エラストマーを含む、請求項1に記載のマイクロ流路デバイス。

【請求項3】
 
前記撥液領域は、フッ素化シラン化合物又はフッ素樹脂が固定されている、請求項1又は請求項2に記載のマイクロ流路デバイス。

【請求項4】
 
前記試料は、細胞、タンパク質、糖、核酸、低分子有機化合物及び触媒からなる群から選ばれる1種以上を含む、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のマイクロ流路デバイス。

【請求項5】
 
外部に連通する少なくとも1つの導入口と、
外部に連通する少なくとも1つの排出口と、を更に含み、
前記少なくとも1つの流路は、前記導入口から供給された前記供給液を前記排出口に流す流路である、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載のマイクロ流路デバイス。

【請求項6】
 
前記少なくとも1つの流路内に設けられた電極を更に有する、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のマイクロ流路デバイス。

【請求項7】
 
同一の前記流路上に設けられる前記試料固定領域は、その数が1~100である、請求項1~請求項6のいずれか一項に記載のマイクロ流路デバイス。

【請求項8】
 
第1基板と、第2基板とを含む、マイクロ流路デバイス用キットであって、
前記第1基板及び前記第2基板は互いに対向する面において接合することによりマイクロ流路デバイスを構成し、前記マイクロ流路デバイスは、
前記対向する面に形成され、供給液を流す少なくとも1つの流路と、
前記流路の少なくとも一部の表面と前記流路に隣接する表面とを含む撥液領域と、
前記対向する面における縁部分の表面を少なくとも含み、前記第1基板及び前記第2基板を接合する接合領域と、
前記流路上及び/又は前記流路に対向する表面において試料を固定する試料固定領域と、を備え、
前記撥液領域は、前記供給液と前記試料を含む液体とに対する接触角が90°以上であり、
前記試料固定領域は、前記試料を含む液体に対する接触角が前記撥液領域における接触角よりも小さい、マイクロ流路デバイス用キット。

【請求項9】
 
前記第1基板及び前記第2基板を重ね合わせて固定するための治具を更に含む、請求項8に記載のマイクロ流路デバイス用キット。

【請求項10】
 
前記マイクロ流路デバイスは、外部に連通する少なくとも1つの導入口と、外部に連通する少なくとも1つの排出口と、を更に含み、
前記少なくとも1つの流路は、前記導入口から供給された前記供給液を前記排出口に流す流路である、請求項8又は請求項9に記載のマイクロ流路デバイス用キット。

【請求項11】
 
前記第1基板は、前記導入口、前記排出口、前記撥液領域及び前記接合領域を備え、
前記第2基板は、前記流路、前記撥液領域、前記接合領域及び前記試料固定領域を備える、請求項10に記載のマイクロ流路デバイス用キット。

【請求項12】
 
他の基板と共に互いに対向する面において接合することによりマイクロ流路デバイスを構成する、マイクロ流路デバイス用基板であって、
供給液を流す少なくとも1つの流路と、
前記流路の少なくとも一部の表面と前記流路に隣接する表面とを含む撥液領域と、
前記対向する面における縁部分の表面を少なくとも含み、前記他の基板と接合する接合領域と、
前記流路上において試料を固定する試料固定領域と、を備え、
前記撥液領域は、前記供給液と前記試料を含む液体とに対する接触角が90°以上であり、
前記試料固定領域は、前記試料を含む溶液に対する接触角が前記撥液領域における接触角よりも小さい、マイクロ流路デバイス用基板。

【請求項13】
 
第1基板と、第2基板とを含み、
供給液を流す少なくとも1つの流路を備えるマイクロ流路デバイスの製造方法であって、
前記第1基板及び前記第2基板を準備する工程と、
前記第1基板及び前記第2基板が互いに対向する面において接合するように前記第1基板及び前記第2基板を重ね合わせ、10~250℃で加圧しながら前記第1基板及び前記第2基板を接合する工程と、を含み、
前記少なくとも1つの流路は前記対向する面に形成される、製造方法。

【請求項14】
 
前記第1基板及び前記第2基板を準備する工程は、前記対向する面の少なくとも一部を酸素プラズマ、酸化剤及び酸からなる群から選ばれる少なくとも1種で表面処理することを含む、請求項13に記載の製造方法。

【請求項15】
 
前記第1基板及び前記第2基板を準備する工程は、前記対向する面の少なくとも一部を洗剤で洗浄することを含む、請求項13に記載の製造方法。

【請求項16】
 
前記マイクロ流路デバイスは、外部に連通する少なくとも1つの導入口と、外部に連通する少なくとも1つの排出口と、を更に含み、
前記少なくとも1つの流路は、前記導入口から供給された前記供給液を前記排出口に流す流路である、請求項13~請求項15のいずれか一項に記載の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018178124thum.jpg
State of application right Published
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