マイクロチップ
【課題】複数種の液体試薬を別々に該検体と混合することができ、マイクロチップにおける検査、分析の精度を、従来よりさらに向上させたマイクロチップを提供する。
【解決手段】流体回路が、検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部と、一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部と、二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部とを備え、第１の混合部は、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するための残渣分離部を含み、残渣分離部は、マイクロチップに第１の方向に遠心力を印加することで、残渣を分離させ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部から流出させるマイクロチップに関する。
【解決手段】流体回路が、検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部と、一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部と、二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部とを備え、第１の混合部は、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するための残渣分離部を含み、残渣分離部は、マイクロチップに第１の方向に遠心力を印加することで、残渣を分離させ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部から流出させるマイクロチップに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡ、タンパク質、細胞、免疫および血液等の生化学検査、化学合成ならびに、環境分析などに好適に使用されるμ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ）などとして有用なマイクロチップに関し、より詳しくは、光学測定により検査・分析を行なうマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップ（以下、これらを総称してマイクロチップと称する。）が提案されている。マイクロチップは、実験室で行なっている一連の実験・分析操作を、数ｃｍ〜１０ｃｍ角で厚さ数ｍｍ〜数ｃｍ程度のチップ内で行なえることから、検体および試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、検体を採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有している。
【０００３】
マイクロチップはその内部に流体回路を有しており、該流体回路は、たとえば検体（その一例として血液が挙げられる）と混合あるいは反応、または該検体を処理するための液体試薬を保持する液体試薬保持部、該検体や液体試薬を計量する計量部、検体と液体試薬とを混合する混合部、混合液について分析および／または検査するための検出部などの各部と、これら各部を適切に接続する微細な流体回路（たとえば、数百μｍ程度の幅）とから主に構成される。マイクロチップは、典型的には、これに遠心力を印加可能な装置（遠心装置）に載置して使用される。マイクロチップに適切な方向の遠心力を印加することにより、検体および液体試薬の計量、混合、ならびに該混合液の検出部への導入等を行なうことができる。検出部に導入された混合液の検査・分析（たとえば、混合液中の特定成分の検出）は、たとえば、混合液が収容された検出部へ検出光を照射し、その透過率を測定することなどの光学測定により行なうことができる（たとえば特開２００６−３００７４１号公報（特許文献１）参照）。
【０００４】
現在、該マイクロチップについては、検体の種類や、該検体における測定物質に応じて、様々なパターンの流体回路が開発されている。
【特許文献１】特開２００６−３００７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のとおりマイクロチップは、該検体における測定物質に応じて様々なパターンが開発されている。
【０００６】
本発明は、複数種の液体試薬を別々に該検体と混合することができ、マイクロチップにおける検査、分析の精度をさらに向上させることができるマイクロチップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者は、検体と混合する液体試薬の種類や数や、該検体と複数種の該液体試薬とが混合する順番と、該検体と該液体試薬とが混合することによって、該マイクロチップにおける分析等に不要な残渣（固形分）を取り除くことに着目した。
【０００８】
本発明者らは、上記のような複数種の液体試薬と検体とを混合させ、かつ、マイクロチップにおける分析等に不要な残渣を取り除くパターンについて鋭意検討をした。そして、該マイクロチップの流体回路において、複数種の液体試薬と検体とを混合するためののパターンと残渣分離部とを備えることで、該マイクロチップにおける検査、分析の精度をさらに向上させることができることを見出した。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【０００９】
本発明は、少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とを貼り合わせてなり、溝と第２の基板の第１の基板側表面とで形成される流体回路を内部に有するマイクロチップであって、マイクロチップは、その一表面から流体回路まで貫通する、検体を流体回路内に導入するための検体導入口を有し、流体回路は、検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部と、一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部と、二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部とを備え、第１の混合部、第２の混合部および第３の混合部の少なくとも１つは、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するための残渣分離部とを含み、残渣分離部は、マイクロチップに第１の方向に遠心力を印加することで、残渣を分離させ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部から流出させるマイクロチップに関する。
【００１０】
また、本発明のマイクロチップにおいて、第１の方向と第２の方向とが形成する内角θは、３０〜６０度（ただし、θは９０度未満の内角とする）であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のマイクロチップにおいて、残渣分離部は、開口部とすぼまった尾部とを備える略Ｖ字型の壁面で形成され、略Ｖ字型の壁面における一辺は、第１の方向に遠心力を印加したときに、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つの上澄液および残渣を残渣分離部から流出させない長さを有し、かつ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部から流出させる長さを有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明のマイクロチップにおいて、残渣分離部から流出した上澄液のみを計量するための計量部をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
なお、本明細書においては、液体試薬を反応液とも記載する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、複数種の液体試薬を別々に該検体と混合することができ、マイクロチップにおける検査、分析の精度を、従来よりさらに向上させたマイクロチップを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のマイクロチップは、１つの好ましい態様において、基板表面に溝を備える第１の基板と、第２の基板とを貼り合わせてなる。かかるマイクロチップは、その内部に、第１の基板表面に設けられた溝と第２の基板における第１の基板側表面（第２の基板の貼り合わせ面）とから構成される空洞部からなる流体回路を備える。
【００１６】
また、本発明のマイクロチップは、別の好ましい態様において、第３の基板と、基板の両面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とをこの順で貼り合わせてなる。かかる３枚の基板からなるマイクロチップは、第３の基板における第１の基板側表面（第３の基板の貼り合わせ面）および第１の基板における第３の基板側表面に設けられた溝から構成される第１の流体回路と、第２の基板における第１の基板側表面（第２の基板の貼り合わせ面）および第１の基板における第２の基板側表面に設けられた溝から構成される第２の流体回路と、の２層の流体回路を備えている。ここで、２層とは、マイクロチップの厚み方向に関して異なる２つの位置に流体回路が設けられていることを意味する。第１の流体回路と第２の流体回路とは、第１の基板に形成された厚み方向に貫通する１または２以上の貫通穴によって連結されていてもよい。
【００１７】
本発明のマイクロチップを構成する各基板の材質は、特に制限されず、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリブタジエン樹脂（ＰＢＤ）、生分解性ポリマー（ＢＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの有機材料；シリコン、ガラス、石英などの無機材料等を用いることができる。
【００１８】
第１の基板表面に、流体回路を構成する溝を形成する方法としては、特に制限されず、転写構造を有する金型を用いた射出成形法、インプリント法などを挙げることができる。無機材料を用いて基板を形成する場合には、エッチング法などを用いることができる。
【００１９】
本発明のマイクロチップにおいて、流体回路（２層の流体回路を備える場合には、第１の流体回路および第２の流体回路）は、流体回路内の流体（特には、液体）に対して適切な様々な処理を行なうことができるよう、流体回路内の適切な位置に配置された種々の部位を備えており、これらの部位は、微細な流路を介して適切に接続されている。
【００２０】
本発明のマイクロチップにおいて、流体回路は、上記部位の１つとして、マイクロチップ内に導入された検体を、遠心分離により対象成分と非対象成分とに分離するための遠心分離部を備える。ここで、本明細書中において「検体」とは、流体回路内に導入される検査・分析の対象となる物質（たとえば血液）を意味する。また、本明細書中において「対象成分」とは、マイクロチップ内で調製される、検査・分析に供される試料を構成する検体中の特定成分を意味し、典型的には、マイクロチップ内にあらかじめ保持されていた液体試薬と混合または反応される検体中の特定成分である。検体が血液である場合、たとえば非対象成分としては、血漿成分を挙げることができ、対象成分としては、血球成分を挙げることができる。
【００２１】
本発明のマイクロチップは、検体導入口を有しており、当該検体導入口を通して流体回路内に検体が導入される。検体導入口は、マイクロチップ一表面から流体回路まで貫通する貫通口として構成することができる。具体的には、マイクロチップが上記基板表面に溝を備える第１の基板と第２の基板とから構成される場合、検体導入口は、当該第１の基板を厚み方向に貫通する貫通口とすることができる。また、マイクロチップが第３の基板と、基板の両面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とをこの順で貼り合わせてなる場合、検体導入口は、当該第３の基板（または第１の基板）を厚み方向に貫通する貫通する貫通口とすることができる。上記遠心分離部は、当該検体導入口と流路を介して接続されており、検体導入口から注入された検体を遠心分離部に導入可能となっている。
【００２２】
本発明において流体回路は、遠心分離部以外の部位を備えていてもよく、かかる部位としては、たとえば液体試薬を保持するための液体試薬保持部、対象成分を計量するための対象成分計量部、液体試薬を計量するための液体試薬計量部、対象成分と液体試薬とを混合するための混合部、得られた混合液（上記した検査・分析に供される試料）についての検査・分析（たとえば、混合液中の特定成分の検出または定量）を行なうための検出部などを挙げることができる。本発明のマイクロチップは、これら例示された部位のすべてを有していてもよく、いずれか１以上を有していなくてもよい。また、これら例示された部位以外の部位を有していてもよい。
【００２３】
なお、「液体試薬」とは、上記対象成分と混合または反応させるための物質（試薬）であり、通常、マイクロチップ使用前にあらかじめ流体回路の液体試薬保持部に内蔵されている。対象成分と液体試薬とを混合させることによって最終的に得られた混合液は、特に限定されないが、たとえば、該混合液が収容された部位（たとえば検出部）に光を照射して透過する光の強度（透過率）を検出する方法等の光学測定などに供され、検査・分析が行なわれる。
【００２４】
検体からの対象成分の抽出、対象成分および／または液体試薬の計量、対象成分と液体試薬との混合、得られた混合液の検出部への導入などのような流体回路内における流体処理は、マイクロチップに対して、適切な方向の遠心力を順次印加することにより行なうことができる。マイクロチップへの遠心力の印加は、典型的には、マイクロチップを、これに遠心力を印加可能な装置（遠心装置）に載置して行なわれる。以下、本発明のマイクロチップを実施の形態を示してより詳細に説明する。
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の好ましい一実施形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。また、図面における長さ、大きさ、幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法を表してはいない。
【００２６】
図１（ａ）は、本発明のマイクロチップの好ましい一例を示す概略上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における一部を拡大した模式的な上面図である。
【００２７】
以下、図１（ａ）および図１（ｂ）に基づいて説明する。まず、本実施形態のマイクロチップ１００の構造について説明する。本実施形態のマイクロチップ１００は、表面上に流体回路を構成する溝および厚み方向に貫通する貫通穴を備えた第１の基板の溝形成側表面に第２の基板を貼り合わせて作製されている。図１（ａ）は、かかるマイクロチップ１００の第１の基板側表面を示す上面図となっている。実際には、流体回路を構成する溝は、第１の基板における図１に示される表面とは反対側表面（第２の基板との貼り合わせ面）に形成されているが、流体回路構造を明確に把握できるよう、溝のパターンを実線で示している。
【００２８】
また、本実施形態においては、マイクロチップ１００は長手方向が４８〜５２ｍｍで、短手方向が３８〜４２ｍｍであるものとする。また、マイクロチップ１００は、直径４５〜５０ｃｍの円盤状の遠心装置に保持されて遠心力が印加される。
【００２９】
そして、本実施形態のマイクロチップ１００は、その一表面から流体回路まで貫通する、検体を流体回路内に導入するための検体導入口３０を有する。そして、該流体回路は、検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部４１と、一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部４２と、二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部４３とを備える。
【００３０】
また、本実施形態においては、第１の混合部４１は、該一次混合液における残渣を分離するための残渣分離部１とを備える。ただし、本発明において、該残渣分離部１は、第１の混合部４１、第２の混合部４２および第３の混合部４３の少なくとも１つに含まれていればよく、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するために備えられていればよい。
【００３１】
そして、残渣分離部１では、マイクロチップ１００に第１の方向に遠心力を印加することで、該一次混合液における残渣を分離させることができる。本実施形態においては、第１の方向は、図１（ａ）に対して右方向であり、マイクロチップ１００の長手方向である。そして、次に、マイクロチップ１００に第２の方向に遠心力を印加することで、該一次混合液における上澄液のみを残渣分離部１から流出させることができる。本実施形態においては、該上澄液は計量部４０に移動し、計量された分の上澄液が第２の混合部４２に移動する。
【００３２】
該マイクロチップ１００は、検体を第１の反応液、第２の反応液および第３の反応液の３種類のそれぞれと十分に混合し、かつ、該マイクロチップ１００における検査、分析に弊害となる残渣を取り除くことができる構造を組み込んだものである。
【００３３】
残渣分離部１は、図１（ｂ）に示すように、開口部とすぼまった尾部とを備える略Ｖ字型の壁面で形成されている。該略Ｖ字型の壁面においては、略Ｖ字型の壁面における第１の辺２と、略Ｖ字型の壁面における第２の辺３とから形成されている。
【００３４】
略Ｖ字型における第１の辺２は、第１の方向に遠心力を印加したときに、一次混合液の上澄液および残渣を残渣分離部１から流出させない長さを有し、かつ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部１から流出させる長さを有する。
【００３５】
本実施形態においては、図１（ｂ）に向かって左の方向が第１の方向で第１の方向に対して斜め４５度上の方向（左上の方向）が第２の方向である。このとき、θは、３０〜６０度であることが好ましく、４５〜６０度であることが特に好ましい。これは、第１の方向へ遠心力を印加したときに、残渣と上澄液とをより遠ざけることが可能となるためである。また、本実施形態においては、略Ｖ字型における第１の辺２から第１の方向に垂直に降ろした線上より左に一次混合液の上澄液の液面がくるように適宜設定する必要がある。
【００３６】
また、本実施形態においては、略Ｖ字型における第２の辺３は、第１の混合部４１側に内側に屈折していることが好ましい。具体的には、本実施形態においては、θａは、９０〜１８０度であることが好ましく、１２０〜１５０度であることが特に好ましい。これは、第１の方向へ遠心力を印加したときに、残渣をより容易に印加方向へ寄せることが可能となるためである。
【００３７】
そして、本実施形態においては、第１の方向は上述のとおり、マイクロチップの左方向であるが、本発明においては、第１の方向は、特に制限されるものではない。ただし、残渣分離部１において一次混合液の残渣を取り除くための第１の方向と、一次混合液における上澄液のみを残渣分離部１から流出させるための第２の方向とが形成する内角θは、３０〜６０度であることが好ましく、４０〜５０度であることが特に好ましい（ただし、θは９０度未満の内角とする）。これは、残渣の一部分が計量部４０へ流出することを防ぐ理由からである。
【００３８】
図２〜図１５は、図１（ａ）に示すマイクロチップ１００における動作の各工程を示す模式図である。以下、図２〜図１５に基づいて説明する。なお、図１１および図１２において、本実施形態における残渣分離部における動作が説明される。図２〜図１５中の白抜きの矢印は、該マイクロチップ１００の中心部が受ける遠心力の方向を示すものとし、該方向は、以下、図に向かって左右上下で説明する。
【００３９】
また、本実施形態においては、検体として血液（全血）を例に説明するが、本発明においては検体は特に限定されず、液体で比重が異なる２種類以上の溶液から構成されているものであれば適宜応用できる。
【００４０】
まず、図２に示すように、図２に向かって左の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加すると、血液１０は検体導入部３１に導入される。また、第１の保持部３２には、第１の反応液１１が保持されており、第２の保持部３４には第２の反応液１２が保持されており、第３の保持部３３には第３の反応液１３が保持されている。
【００４１】
次に、図３に示すように、図３に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加すると、血液１０は、遠心分離部３５に導入され、さらに比重の異なる血球成分１０ｂと血漿成分１０ａとに分離される。
【００４２】
次に、図４に示すように、図４に向かって左の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加すると、血漿成分１０ａは、遠心分離部３５から流出する。そして、遠心分離部３５には、血球成分１０ｂのみが保持されることとなる。
【００４３】
次に、図５に示すように、図５に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、血球成分１０ｂ、第１の反応液１１、第２の反応液１２および第３の反応液１３の液面を整える。これは、血漿成分１０ａを廃液スペースへ導入し、次のステップで液残りなく血球成分１０ｂを送液する理由から行なわれる。
【００４４】
次に、図６に示すように、図６に向かって右の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、血球成分１０ｂは、遠心分離部３５から計量部５０に移動し、計量部５０において所定量のみが保持される。また、第１の反応液１１が第１の保持部３２から液体試薬計量部３６に移動し、液体試薬計量部３６において所定量のみが保持される。そして、第２の反応液１２は、第２の保持部３４から予備室５１に移動する。また、第３の反応液１３は、第３の保持部３３から予備室５２に移動する。これらの予備室は、第２の反応液１２および第３の反応液１３が液体試薬計量部で計量される前に一時的に保持する部分である。
【００４５】
次に、図７に示すように、図７に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、計量された血球成分１０ｂと、計量された第１の反応液１１とが混合して、一次混合液１４が製造される。そして、第３の反応液１３は、予備室５２から液体試薬計量部３７に移動し、液体試薬計量部３７において所定量のみが保持される。
【００４６】
次に、図８に示すように、図８に向かって右の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、第１の混合部４１において一次混合液１４が十分に混合される。また、液体試薬計量部３７で軽量された第３の反応液１３は、第３の混合部４３に移動し、保持される。
【００４７】
次に、図９に示すように、図９に向かって左の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、第２の反応液１２は予備室５１から液体試薬計量部３９に移動し、液体試薬計量部３９において所定量のみが保持される。また、一次混合液１４は、第１の混合部４１においてより十分に混合される。また、計量部５０において保持されなかった血球成分１０ｂは、エラーセンシング部６０に移動し、計量部５０において、所定量血球成分１０ｂが計量されたかどうか確認することができる。
【００４８】
次に、図１０に示すように、図１０に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、第１の混合部４１においてさらに一次混合液１４が十分に混合される。また、マイクロチップ１００の左下においては、廃液１５が蓄積する。
【００４９】
次に、図１１に示すように、図１１に向かって左の方向に遠心力を印加することで、残渣分離部１において一次混合液１４の残渣１４ａと、一次混合液１４の上澄液１４ｂとに分離される。このとき、残渣分離部１を形成する略Ｖ字型の壁面におけるすぼまった尾部側に固形分である一次混合液１４の残渣１４ａが保持される。そして、略Ｖ字型の壁面における一辺が、一次混合液の上澄液１４ｂが残渣分離部１から流出させない長さを有しているため、本段階で後述する計量部４０に該上澄液１４ｂが漏れ出すことを抑制できる。
【００５０】
次に、図１２に示すように、図１２に向かって斜め４５度左上方向に遠心力を印加することで、一次混合液１４の上澄液１４ｂのみを計量部４０に移動させる。このとき、略Ｖ字型の壁面における一辺が、一次混合液の上澄液１４ｂが残渣分離部１から流出させない長さを有しているため、本段階で後述する計量部４０に該上澄液１４ｂが漏れ出すことはない。また、略Ｖ字型の壁面における別のもう一辺は、直線状ではなく、第１の混合部４１側に内側に屈折していることが好ましい。これは、内側に屈折していることによって、スムーズに上澄液１４ｂのみを計量部４０に移動させることができるためである。
【００５１】
次に、図１３に示すように、図１３に向かって左の方向に遠心力を印加することで、計量部４０において上澄液１４ｂが所定量保持される。
【００５２】
次に、図１４に示すように、図１４に向かって下の方向に遠心力を印加することで、上澄液１４ｂは、第２の混合部４２に移動し、第２の反応液１２と混合され、二次混合液１６が製造される。また、マイクロチップ１００の左下には廃液１７が蓄積する。
【００５３】
最後に、図１５に示すように、図１５に向かって右の方向に遠心力を印加することで、二次混合液１６は、第３の保持部４３に移動し、第３の反応液１３と混合され、三次混合液２０が製造される。
【００５４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）は、本発明のマイクロチップの好ましい一例を示す概略上面図であり、（ｂ）は、（ａ）における一部を拡大した模式的な上面図である。
【図２】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図３】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図４】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図５】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図６】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図７】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図８】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図９】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１０】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１１】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１２】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１３】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１４】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１５】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 残渣分離部、２ 略Ｖ字型の壁面における第１の辺、３ 略Ｖ字型の壁面における第２の辺、１０ 血液、１０ａ 血漿成分、１０ｂ 血球成分、１１ 第１の反応液、１２ 第２の反応液、１３ 第３の反応液、１４ 一次混合液、１４ａ 残渣、１４ｂ 上澄液、１５，１７ 廃液、１６ 二次混合液、２０ 三次混合液、３０ 検体導入口、３１ 検体導入部、３２ 第１の保持部、３３ 第３の保持部、３４ 第２の保持部、３５ 遠心分離部、３６，３７，３９ 液体試薬計量部、４０，５０ 計量部、４１ 第１の混合部、４２ 第２の混合部、４３ 第３の混合部、５１，５２ 予備室、６０ エラーセンシング部、１００ マイクロチップ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡ、タンパク質、細胞、免疫および血液等の生化学検査、化学合成ならびに、環境分析などに好適に使用されるμ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ）などとして有用なマイクロチップに関し、より詳しくは、光学測定により検査・分析を行なうマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップ（以下、これらを総称してマイクロチップと称する。）が提案されている。マイクロチップは、実験室で行なっている一連の実験・分析操作を、数ｃｍ〜１０ｃｍ角で厚さ数ｍｍ〜数ｃｍ程度のチップ内で行なえることから、検体および試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、検体を採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有している。
【０００３】
マイクロチップはその内部に流体回路を有しており、該流体回路は、たとえば検体（その一例として血液が挙げられる）と混合あるいは反応、または該検体を処理するための液体試薬を保持する液体試薬保持部、該検体や液体試薬を計量する計量部、検体と液体試薬とを混合する混合部、混合液について分析および／または検査するための検出部などの各部と、これら各部を適切に接続する微細な流体回路（たとえば、数百μｍ程度の幅）とから主に構成される。マイクロチップは、典型的には、これに遠心力を印加可能な装置（遠心装置）に載置して使用される。マイクロチップに適切な方向の遠心力を印加することにより、検体および液体試薬の計量、混合、ならびに該混合液の検出部への導入等を行なうことができる。検出部に導入された混合液の検査・分析（たとえば、混合液中の特定成分の検出）は、たとえば、混合液が収容された検出部へ検出光を照射し、その透過率を測定することなどの光学測定により行なうことができる（たとえば特開２００６−３００７４１号公報（特許文献１）参照）。
【０００４】
現在、該マイクロチップについては、検体の種類や、該検体における測定物質に応じて、様々なパターンの流体回路が開発されている。
【特許文献１】特開２００６−３００７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のとおりマイクロチップは、該検体における測定物質に応じて様々なパターンが開発されている。
【０００６】
本発明は、複数種の液体試薬を別々に該検体と混合することができ、マイクロチップにおける検査、分析の精度をさらに向上させることができるマイクロチップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者は、検体と混合する液体試薬の種類や数や、該検体と複数種の該液体試薬とが混合する順番と、該検体と該液体試薬とが混合することによって、該マイクロチップにおける分析等に不要な残渣（固形分）を取り除くことに着目した。
【０００８】
本発明者らは、上記のような複数種の液体試薬と検体とを混合させ、かつ、マイクロチップにおける分析等に不要な残渣を取り除くパターンについて鋭意検討をした。そして、該マイクロチップの流体回路において、複数種の液体試薬と検体とを混合するためののパターンと残渣分離部とを備えることで、該マイクロチップにおける検査、分析の精度をさらに向上させることができることを見出した。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【０００９】
本発明は、少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とを貼り合わせてなり、溝と第２の基板の第１の基板側表面とで形成される流体回路を内部に有するマイクロチップであって、マイクロチップは、その一表面から流体回路まで貫通する、検体を流体回路内に導入するための検体導入口を有し、流体回路は、検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部と、一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部と、二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部とを備え、第１の混合部、第２の混合部および第３の混合部の少なくとも１つは、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するための残渣分離部とを含み、残渣分離部は、マイクロチップに第１の方向に遠心力を印加することで、残渣を分離させ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部から流出させるマイクロチップに関する。
【００１０】
また、本発明のマイクロチップにおいて、第１の方向と第２の方向とが形成する内角θは、３０〜６０度（ただし、θは９０度未満の内角とする）であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のマイクロチップにおいて、残渣分離部は、開口部とすぼまった尾部とを備える略Ｖ字型の壁面で形成され、略Ｖ字型の壁面における一辺は、第１の方向に遠心力を印加したときに、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つの上澄液および残渣を残渣分離部から流出させない長さを有し、かつ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部から流出させる長さを有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明のマイクロチップにおいて、残渣分離部から流出した上澄液のみを計量するための計量部をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
なお、本明細書においては、液体試薬を反応液とも記載する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、複数種の液体試薬を別々に該検体と混合することができ、マイクロチップにおける検査、分析の精度を、従来よりさらに向上させたマイクロチップを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のマイクロチップは、１つの好ましい態様において、基板表面に溝を備える第１の基板と、第２の基板とを貼り合わせてなる。かかるマイクロチップは、その内部に、第１の基板表面に設けられた溝と第２の基板における第１の基板側表面（第２の基板の貼り合わせ面）とから構成される空洞部からなる流体回路を備える。
【００１６】
また、本発明のマイクロチップは、別の好ましい態様において、第３の基板と、基板の両面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とをこの順で貼り合わせてなる。かかる３枚の基板からなるマイクロチップは、第３の基板における第１の基板側表面（第３の基板の貼り合わせ面）および第１の基板における第３の基板側表面に設けられた溝から構成される第１の流体回路と、第２の基板における第１の基板側表面（第２の基板の貼り合わせ面）および第１の基板における第２の基板側表面に設けられた溝から構成される第２の流体回路と、の２層の流体回路を備えている。ここで、２層とは、マイクロチップの厚み方向に関して異なる２つの位置に流体回路が設けられていることを意味する。第１の流体回路と第２の流体回路とは、第１の基板に形成された厚み方向に貫通する１または２以上の貫通穴によって連結されていてもよい。
【００１７】
本発明のマイクロチップを構成する各基板の材質は、特に制限されず、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリブタジエン樹脂（ＰＢＤ）、生分解性ポリマー（ＢＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの有機材料；シリコン、ガラス、石英などの無機材料等を用いることができる。
【００１８】
第１の基板表面に、流体回路を構成する溝を形成する方法としては、特に制限されず、転写構造を有する金型を用いた射出成形法、インプリント法などを挙げることができる。無機材料を用いて基板を形成する場合には、エッチング法などを用いることができる。
【００１９】
本発明のマイクロチップにおいて、流体回路（２層の流体回路を備える場合には、第１の流体回路および第２の流体回路）は、流体回路内の流体（特には、液体）に対して適切な様々な処理を行なうことができるよう、流体回路内の適切な位置に配置された種々の部位を備えており、これらの部位は、微細な流路を介して適切に接続されている。
【００２０】
本発明のマイクロチップにおいて、流体回路は、上記部位の１つとして、マイクロチップ内に導入された検体を、遠心分離により対象成分と非対象成分とに分離するための遠心分離部を備える。ここで、本明細書中において「検体」とは、流体回路内に導入される検査・分析の対象となる物質（たとえば血液）を意味する。また、本明細書中において「対象成分」とは、マイクロチップ内で調製される、検査・分析に供される試料を構成する検体中の特定成分を意味し、典型的には、マイクロチップ内にあらかじめ保持されていた液体試薬と混合または反応される検体中の特定成分である。検体が血液である場合、たとえば非対象成分としては、血漿成分を挙げることができ、対象成分としては、血球成分を挙げることができる。
【００２１】
本発明のマイクロチップは、検体導入口を有しており、当該検体導入口を通して流体回路内に検体が導入される。検体導入口は、マイクロチップ一表面から流体回路まで貫通する貫通口として構成することができる。具体的には、マイクロチップが上記基板表面に溝を備える第１の基板と第２の基板とから構成される場合、検体導入口は、当該第１の基板を厚み方向に貫通する貫通口とすることができる。また、マイクロチップが第３の基板と、基板の両面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とをこの順で貼り合わせてなる場合、検体導入口は、当該第３の基板（または第１の基板）を厚み方向に貫通する貫通する貫通口とすることができる。上記遠心分離部は、当該検体導入口と流路を介して接続されており、検体導入口から注入された検体を遠心分離部に導入可能となっている。
【００２２】
本発明において流体回路は、遠心分離部以外の部位を備えていてもよく、かかる部位としては、たとえば液体試薬を保持するための液体試薬保持部、対象成分を計量するための対象成分計量部、液体試薬を計量するための液体試薬計量部、対象成分と液体試薬とを混合するための混合部、得られた混合液（上記した検査・分析に供される試料）についての検査・分析（たとえば、混合液中の特定成分の検出または定量）を行なうための検出部などを挙げることができる。本発明のマイクロチップは、これら例示された部位のすべてを有していてもよく、いずれか１以上を有していなくてもよい。また、これら例示された部位以外の部位を有していてもよい。
【００２３】
なお、「液体試薬」とは、上記対象成分と混合または反応させるための物質（試薬）であり、通常、マイクロチップ使用前にあらかじめ流体回路の液体試薬保持部に内蔵されている。対象成分と液体試薬とを混合させることによって最終的に得られた混合液は、特に限定されないが、たとえば、該混合液が収容された部位（たとえば検出部）に光を照射して透過する光の強度（透過率）を検出する方法等の光学測定などに供され、検査・分析が行なわれる。
【００２４】
検体からの対象成分の抽出、対象成分および／または液体試薬の計量、対象成分と液体試薬との混合、得られた混合液の検出部への導入などのような流体回路内における流体処理は、マイクロチップに対して、適切な方向の遠心力を順次印加することにより行なうことができる。マイクロチップへの遠心力の印加は、典型的には、マイクロチップを、これに遠心力を印加可能な装置（遠心装置）に載置して行なわれる。以下、本発明のマイクロチップを実施の形態を示してより詳細に説明する。
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の好ましい一実施形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。また、図面における長さ、大きさ、幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法を表してはいない。
【００２６】
図１（ａ）は、本発明のマイクロチップの好ましい一例を示す概略上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における一部を拡大した模式的な上面図である。
【００２７】
以下、図１（ａ）および図１（ｂ）に基づいて説明する。まず、本実施形態のマイクロチップ１００の構造について説明する。本実施形態のマイクロチップ１００は、表面上に流体回路を構成する溝および厚み方向に貫通する貫通穴を備えた第１の基板の溝形成側表面に第２の基板を貼り合わせて作製されている。図１（ａ）は、かかるマイクロチップ１００の第１の基板側表面を示す上面図となっている。実際には、流体回路を構成する溝は、第１の基板における図１に示される表面とは反対側表面（第２の基板との貼り合わせ面）に形成されているが、流体回路構造を明確に把握できるよう、溝のパターンを実線で示している。
【００２８】
また、本実施形態においては、マイクロチップ１００は長手方向が４８〜５２ｍｍで、短手方向が３８〜４２ｍｍであるものとする。また、マイクロチップ１００は、直径４５〜５０ｃｍの円盤状の遠心装置に保持されて遠心力が印加される。
【００２９】
そして、本実施形態のマイクロチップ１００は、その一表面から流体回路まで貫通する、検体を流体回路内に導入するための検体導入口３０を有する。そして、該流体回路は、検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部４１と、一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部４２と、二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部４３とを備える。
【００３０】
また、本実施形態においては、第１の混合部４１は、該一次混合液における残渣を分離するための残渣分離部１とを備える。ただし、本発明において、該残渣分離部１は、第１の混合部４１、第２の混合部４２および第３の混合部４３の少なくとも１つに含まれていればよく、一次混合液、二次混合液および三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するために備えられていればよい。
【００３１】
そして、残渣分離部１では、マイクロチップ１００に第１の方向に遠心力を印加することで、該一次混合液における残渣を分離させることができる。本実施形態においては、第１の方向は、図１（ａ）に対して右方向であり、マイクロチップ１００の長手方向である。そして、次に、マイクロチップ１００に第２の方向に遠心力を印加することで、該一次混合液における上澄液のみを残渣分離部１から流出させることができる。本実施形態においては、該上澄液は計量部４０に移動し、計量された分の上澄液が第２の混合部４２に移動する。
【００３２】
該マイクロチップ１００は、検体を第１の反応液、第２の反応液および第３の反応液の３種類のそれぞれと十分に混合し、かつ、該マイクロチップ１００における検査、分析に弊害となる残渣を取り除くことができる構造を組み込んだものである。
【００３３】
残渣分離部１は、図１（ｂ）に示すように、開口部とすぼまった尾部とを備える略Ｖ字型の壁面で形成されている。該略Ｖ字型の壁面においては、略Ｖ字型の壁面における第１の辺２と、略Ｖ字型の壁面における第２の辺３とから形成されている。
【００３４】
略Ｖ字型における第１の辺２は、第１の方向に遠心力を印加したときに、一次混合液の上澄液および残渣を残渣分離部１から流出させない長さを有し、かつ、第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを残渣分離部１から流出させる長さを有する。
【００３５】
本実施形態においては、図１（ｂ）に向かって左の方向が第１の方向で第１の方向に対して斜め４５度上の方向（左上の方向）が第２の方向である。このとき、θは、３０〜６０度であることが好ましく、４５〜６０度であることが特に好ましい。これは、第１の方向へ遠心力を印加したときに、残渣と上澄液とをより遠ざけることが可能となるためである。また、本実施形態においては、略Ｖ字型における第１の辺２から第１の方向に垂直に降ろした線上より左に一次混合液の上澄液の液面がくるように適宜設定する必要がある。
【００３６】
また、本実施形態においては、略Ｖ字型における第２の辺３は、第１の混合部４１側に内側に屈折していることが好ましい。具体的には、本実施形態においては、θａは、９０〜１８０度であることが好ましく、１２０〜１５０度であることが特に好ましい。これは、第１の方向へ遠心力を印加したときに、残渣をより容易に印加方向へ寄せることが可能となるためである。
【００３７】
そして、本実施形態においては、第１の方向は上述のとおり、マイクロチップの左方向であるが、本発明においては、第１の方向は、特に制限されるものではない。ただし、残渣分離部１において一次混合液の残渣を取り除くための第１の方向と、一次混合液における上澄液のみを残渣分離部１から流出させるための第２の方向とが形成する内角θは、３０〜６０度であることが好ましく、４０〜５０度であることが特に好ましい（ただし、θは９０度未満の内角とする）。これは、残渣の一部分が計量部４０へ流出することを防ぐ理由からである。
【００３８】
図２〜図１５は、図１（ａ）に示すマイクロチップ１００における動作の各工程を示す模式図である。以下、図２〜図１５に基づいて説明する。なお、図１１および図１２において、本実施形態における残渣分離部における動作が説明される。図２〜図１５中の白抜きの矢印は、該マイクロチップ１００の中心部が受ける遠心力の方向を示すものとし、該方向は、以下、図に向かって左右上下で説明する。
【００３９】
また、本実施形態においては、検体として血液（全血）を例に説明するが、本発明においては検体は特に限定されず、液体で比重が異なる２種類以上の溶液から構成されているものであれば適宜応用できる。
【００４０】
まず、図２に示すように、図２に向かって左の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加すると、血液１０は検体導入部３１に導入される。また、第１の保持部３２には、第１の反応液１１が保持されており、第２の保持部３４には第２の反応液１２が保持されており、第３の保持部３３には第３の反応液１３が保持されている。
【００４１】
次に、図３に示すように、図３に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加すると、血液１０は、遠心分離部３５に導入され、さらに比重の異なる血球成分１０ｂと血漿成分１０ａとに分離される。
【００４２】
次に、図４に示すように、図４に向かって左の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加すると、血漿成分１０ａは、遠心分離部３５から流出する。そして、遠心分離部３５には、血球成分１０ｂのみが保持されることとなる。
【００４３】
次に、図５に示すように、図５に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、血球成分１０ｂ、第１の反応液１１、第２の反応液１２および第３の反応液１３の液面を整える。これは、血漿成分１０ａを廃液スペースへ導入し、次のステップで液残りなく血球成分１０ｂを送液する理由から行なわれる。
【００４４】
次に、図６に示すように、図６に向かって右の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、血球成分１０ｂは、遠心分離部３５から計量部５０に移動し、計量部５０において所定量のみが保持される。また、第１の反応液１１が第１の保持部３２から液体試薬計量部３６に移動し、液体試薬計量部３６において所定量のみが保持される。そして、第２の反応液１２は、第２の保持部３４から予備室５１に移動する。また、第３の反応液１３は、第３の保持部３３から予備室５２に移動する。これらの予備室は、第２の反応液１２および第３の反応液１３が液体試薬計量部で計量される前に一時的に保持する部分である。
【００４５】
次に、図７に示すように、図７に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、計量された血球成分１０ｂと、計量された第１の反応液１１とが混合して、一次混合液１４が製造される。そして、第３の反応液１３は、予備室５２から液体試薬計量部３７に移動し、液体試薬計量部３７において所定量のみが保持される。
【００４６】
次に、図８に示すように、図８に向かって右の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、第１の混合部４１において一次混合液１４が十分に混合される。また、液体試薬計量部３７で軽量された第３の反応液１３は、第３の混合部４３に移動し、保持される。
【００４７】
次に、図９に示すように、図９に向かって左の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、第２の反応液１２は予備室５１から液体試薬計量部３９に移動し、液体試薬計量部３９において所定量のみが保持される。また、一次混合液１４は、第１の混合部４１においてより十分に混合される。また、計量部５０において保持されなかった血球成分１０ｂは、エラーセンシング部６０に移動し、計量部５０において、所定量血球成分１０ｂが計量されたかどうか確認することができる。
【００４８】
次に、図１０に示すように、図１０に向かって下の方向にマイクロチップ１００に遠心力を印加することで、第１の混合部４１においてさらに一次混合液１４が十分に混合される。また、マイクロチップ１００の左下においては、廃液１５が蓄積する。
【００４９】
次に、図１１に示すように、図１１に向かって左の方向に遠心力を印加することで、残渣分離部１において一次混合液１４の残渣１４ａと、一次混合液１４の上澄液１４ｂとに分離される。このとき、残渣分離部１を形成する略Ｖ字型の壁面におけるすぼまった尾部側に固形分である一次混合液１４の残渣１４ａが保持される。そして、略Ｖ字型の壁面における一辺が、一次混合液の上澄液１４ｂが残渣分離部１から流出させない長さを有しているため、本段階で後述する計量部４０に該上澄液１４ｂが漏れ出すことを抑制できる。
【００５０】
次に、図１２に示すように、図１２に向かって斜め４５度左上方向に遠心力を印加することで、一次混合液１４の上澄液１４ｂのみを計量部４０に移動させる。このとき、略Ｖ字型の壁面における一辺が、一次混合液の上澄液１４ｂが残渣分離部１から流出させない長さを有しているため、本段階で後述する計量部４０に該上澄液１４ｂが漏れ出すことはない。また、略Ｖ字型の壁面における別のもう一辺は、直線状ではなく、第１の混合部４１側に内側に屈折していることが好ましい。これは、内側に屈折していることによって、スムーズに上澄液１４ｂのみを計量部４０に移動させることができるためである。
【００５１】
次に、図１３に示すように、図１３に向かって左の方向に遠心力を印加することで、計量部４０において上澄液１４ｂが所定量保持される。
【００５２】
次に、図１４に示すように、図１４に向かって下の方向に遠心力を印加することで、上澄液１４ｂは、第２の混合部４２に移動し、第２の反応液１２と混合され、二次混合液１６が製造される。また、マイクロチップ１００の左下には廃液１７が蓄積する。
【００５３】
最後に、図１５に示すように、図１５に向かって右の方向に遠心力を印加することで、二次混合液１６は、第３の保持部４３に移動し、第３の反応液１３と混合され、三次混合液２０が製造される。
【００５４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）は、本発明のマイクロチップの好ましい一例を示す概略上面図であり、（ｂ）は、（ａ）における一部を拡大した模式的な上面図である。
【図２】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図３】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図４】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図５】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図６】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図７】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図８】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図９】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１０】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１１】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１２】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１３】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１４】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【図１５】図１（ａ）に示すマイクロチップにおける動作の工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 残渣分離部、２ 略Ｖ字型の壁面における第１の辺、３ 略Ｖ字型の壁面における第２の辺、１０ 血液、１０ａ 血漿成分、１０ｂ 血球成分、１１ 第１の反応液、１２ 第２の反応液、１３ 第３の反応液、１４ 一次混合液、１４ａ 残渣、１４ｂ 上澄液、１５，１７ 廃液、１６ 二次混合液、２０ 三次混合液、３０ 検体導入口、３１ 検体導入部、３２ 第１の保持部、３３ 第３の保持部、３４ 第２の保持部、３５ 遠心分離部、３６，３７，３９ 液体試薬計量部、４０，５０ 計量部、４１ 第１の混合部、４２ 第２の混合部、４３ 第３の混合部、５１，５２ 予備室、６０ エラーセンシング部、１００ マイクロチップ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とを貼り合わせてなり、前記溝と前記第２の基板の前記第１の基板側表面とで形成される流体回路を内部に有するマイクロチップであって、
前記マイクロチップは、その一表面から前記流体回路まで貫通する、検体を前記流体回路内に導入するための検体導入口を有し、
前記流体回路は、
前記検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部と、
前記一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部と、
前記二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部とを備え、
前記第１の混合部、前記第２の混合部および前記第３の混合部の少なくとも１つは、前記一次混合液、前記二次混合液および前記三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するための残渣分離部とを含み、
前記残渣分離部は、前記マイクロチップに第１の方向に遠心力を印加することで、前記残渣を分離させ、
第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを前記残渣分離部から流出させる、マイクロチップ。
【請求項２】
前記第１の方向と前記第２の方向とが形成する内角θは、３０〜６０度（ただし、θは９０度未満の内角とする）である、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記残渣分離部は、
開口部とすぼまった尾部とを備える略Ｖ字型の壁面で形成され、
前記略Ｖ字型の壁面における一辺は、前記第１の方向に遠心力を印加したときに、前記一次混合液、前記二次混合液および前記三次混合液の少なくとも１つの前記上澄液および前記残渣を前記残渣分離部から流出させない長さを有し、
かつ、前記第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを前記残渣分離部から流出させる長さを有する請求項１または２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記残渣分離部から流出した前記上澄液のみを計量するための計量部をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロチップ。
【請求項１】
少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第１の基板と、第２の基板とを貼り合わせてなり、前記溝と前記第２の基板の前記第１の基板側表面とで形成される流体回路を内部に有するマイクロチップであって、
前記マイクロチップは、その一表面から前記流体回路まで貫通する、検体を前記流体回路内に導入するための検体導入口を有し、
前記流体回路は、
前記検体と第１の反応液とを混合して一次混合液を製造するための第１の混合部と、
前記一次混合液と第２の反応液とを混合して二次混合液を製造するための第２の混合部と、
前記二次混合液と第３の反応液とを混合して三次混合液を製造するための第３の混合部とを備え、
前記第１の混合部、前記第２の混合部および前記第３の混合部の少なくとも１つは、前記一次混合液、前記二次混合液および前記三次混合液の少なくとも１つにおける残渣を分離するための残渣分離部とを含み、
前記残渣分離部は、前記マイクロチップに第１の方向に遠心力を印加することで、前記残渣を分離させ、
第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを前記残渣分離部から流出させる、マイクロチップ。
【請求項２】
前記第１の方向と前記第２の方向とが形成する内角θは、３０〜６０度（ただし、θは９０度未満の内角とする）である、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記残渣分離部は、
開口部とすぼまった尾部とを備える略Ｖ字型の壁面で形成され、
前記略Ｖ字型の壁面における一辺は、前記第１の方向に遠心力を印加したときに、前記一次混合液、前記二次混合液および前記三次混合液の少なくとも１つの前記上澄液および前記残渣を前記残渣分離部から流出させない長さを有し、
かつ、前記第２の方向に遠心力を印加することで上澄液のみを前記残渣分離部から流出させる長さを有する請求項１または２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記残渣分離部から流出した前記上澄液のみを計量するための計量部をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロチップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−２８１８６９（Ｐ２００９−２８１８６９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４３７６（Ｐ２００８−１３４３７６）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]