マイクロチップ
【課題】
血液を比重差を用いて血球と血漿を遠心分離をしても、血液の１成分である血漿しか採取することができず、他方の成分である血球を同時に採取、測定することはできなかった。本発明は、少なくとも２成分からなる流体を血漿と血球に完全に分けることが可能となると共に、同時に血漿と血球を別々に採取することが可能となるマイクロチップを提供する。
【解決手段】
第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部と、第１成分を採取する第１採取部と第２成分を採取する第２採取部と、第１成分を分離部から第１採取部に導く第１流路と、第２成分を前記分離部から第２採取部に導く第２流路と、を有することを特徴とするマイクロチップに関する。
血液を比重差を用いて血球と血漿を遠心分離をしても、血液の１成分である血漿しか採取することができず、他方の成分である血球を同時に採取、測定することはできなかった。本発明は、少なくとも２成分からなる流体を血漿と血球に完全に分けることが可能となると共に、同時に血漿と血球を別々に採取することが可能となるマイクロチップを提供する。
【解決手段】
第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部と、第１成分を採取する第１採取部と第２成分を採取する第２採取部と、第１成分を分離部から第１採取部に導く第１流路と、第２成分を前記分離部から第２採取部に導く第２流路と、を有することを特徴とす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、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。
【０００３】
例えば特許文献１に示されるよう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、検査・分析の対象となるサンプル（血液等）を処理するための、あるいは該サンプルと反応させるための液体試薬を保持する液体試薬保持部、サンプル（あるいはサンプル中の特定成分）や液体試薬を計量する計量部、サンプル（あるいはサンプル中の特定成分）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路（たとえば、数百μｍ程度の幅）とから主に構成される。
【０００４】
このような流体回路を有す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角で厚さ数ｍｍ程度のチップ内で行なえることから、サンプル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、サンプル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、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。
【特許文献１】特開２００７−３３２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のマイクロチップでは、遠心分離操作により血液を血球と血漿に分離しても、例えば血液の１成分である血漿しか採取することができず、他方の成分である血球を同時に採取、測定することはできなかった。その一方で、血糖値を調べ糖尿病と判断するためには、例えば採取した日までの約３ヶ月間の平均の血糖値を示す血球中のヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）の量を測定すると同時に、採取した時点から数時間の血糖値を示す血漿中のグルコースの量も同時に測定する必要性が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部と、第１成分を採取する第１採取部と第２成分を第２採取部と、第１成分を分離部から第１採取部に導く第１流路と、第２成分を前記分離部から第２採取部に導く第２流路と、を有することを特徴とするマイクロチップである。
【０００７】
さらに本発明のマイクロチップは、第１流路および第２流路がいずれもマイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明のマイクロチップは、分離部は、検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、検体の第１成分の一部および第２成分を第１分離部から第２分離部に導く第３流路とを有するとともに、第１流路は第１分離部と第１採取部間に、第２流路は第２分離部と第２採取部間にそれぞれ配されることを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明のマイクロチップは、第１流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明のマイクロチップは、第２流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、第１成分と第２成分を含む検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、第１成分と第２成分を含む検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、検体の第１成分の一部および第２成分を第１分離部から第２分離部に導く流路と、を有し、第１分離部から第1成分を、第２分離部から第２成分をそれぞれ分離して取得することを特徴とするマイクロチップである。
【００１２】
さらに本発明のマイクロチップは、第１成分を採取する第１採取部と、第２成分を採取する第２採取部と、第１成分を第１分離部から第１採取部に導く第１流路と、第２成分を第２分離部から第２採取部に導く第２流路とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明のマイクロチップは、第１流路および第２流路がいずれもマイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明のマイクロチップは、第２分離部、第２採取部、第１分離部、第１採取部の順に遠心中心から発散する方向にそれぞれ同心円上に配置したことを特徴とする。
【００１５】
本明細書において、「部材Ａと部材Ｂが接続される」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、マイクロ流路や各機能ブロックを介して間接的に接続される場合も含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のマイクロチップによれば、例えば血液のような少なくとも２成分からなる流体を血漿と血球に完全に分けることが可能となると共に、後述する動作に同期して第１成分と第２成分を別々に採取することが可能となり、その後に続く各処理を経て複数の所定の項目を同時に測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明のマイクロチップのような内部に流体回路を有するマイクロチップにおいては、流体回路内での、検体および液体試薬の計量、検体と液体試薬との混合、ならびに検体、液体試薬および混合液の各部位への移動などの一連の操作は、マイクロチップに対して適切な方向の遠心力を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、たとえば、マイクロチップを載置するためのマイクロチップ搭載部を有する遠心装置を用いて行なわれる。なお、マイクロチップに遠心力を印加するため回転運動するときを公転運動と呼び、マイクロチップへ加わる遠心力の印加方向を変えるためにマイクロチップの方向を変更することを自転運動という。
【００１８】
図１は、本発明のマイクロチップ１００を上面より見た模式図である。なお複数成分から成る流体の例として血液を示す。第１成分として血球、第１成分より比重が小さい第２成分として血漿で示す。本発明のマイクロチップは、第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部５０と、第１成分を採取する第１採取部１３と第２成分を採取する第２採取部１１ａと、第１成分を分離部５０から第１採取部に導く第１流路１２と、第２成分を分離部から第２採取部に導く第２流路１０とで構成されている。
【００１９】
まず図１に示される状態にあるマイクロチップに血液を導入する、導入された血液は分離部５０に搬送される。そして、図１の矢印８１の方向へ遠心力が加わるように回転させる。このように遠心力を印加することによって第１成分である血球と、第１成分である血漿に血液が分離される。
【００２０】
次に図１に示される状態にあるマイクロチップを、図１の矢印８２に遠心力が加わるように回転させる。このとき遠心力中心から第１流路１２および第２流路１０がいずれもマイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向８２となっている。第１成分と第２成分は、それぞれ第１流路１２、第２流路１０を通じ第１採取部１１および第２採取部１３にて採取される。
【００２１】
図２は、本発明のマイクロチップ２００を上面より見た平面図である。後述する各機能部が１つの基板に組み込まれている。なお複数成分から成る流体の例として血液を示す。第１成分として血球、第１成分より比重が小さい第２成分として血漿で示す。マイクロチップにおける流体回路の最上流部には、開口部として検体導入口１が設けられている。検体導入口１から見て後述する下方向に第１導入口２を有する第１分離部３が設けられ流路４を介して検体導入口１と接続されている。なお、チップに第１方向に遠心力が印加された時に全流体が間違いなく第１分離部３に流れ込むように、後述する第２分離部８から第１分離部３の方向に沿うように流路壁５が検体導入口１および第１分離部３の間に設けられている。
【００２２】
第１分離部３は第１導入口２を介し、第３流路６に接続され、更に第３流路６は第２導入口７を経て第２分離部８に接続されている。なお、本実施例においては第１分離部３と第２分離部８を接続する第３流路６中に、第１分離部３と第２分離部８とにつながる流体保持部９が設けられている。さらに、図２に示すよう第１分離部３と第２分離部８は隣接しておらず、互いに離れて配置されている。検体導入口１から見ると第１分離部３と第２分離部８は、第１導入口２と第２導入口７を介して、互いに直列ではなく並列に接続されている。
【００２３】
第２分離部７は、さらに第２導入口８から第２流路１０を介して第２採取部１１ａに接続されている。図２に示すように第１採取部１１ａは、比重が血球より小さい血漿を採取できるよう、第１分離部３と第２分離部８の間に配置されている。なお、第２採取部１１ａ、１１ｂは図２に示すよう直列に接続された上に並列に複数個配置してもよい。第１採取部１１ａ、１１ｂは、それぞれさらに試薬と血漿が混合される図示されない混合部に接続されている。なお、第２採取部１１ａ、１１ｂは秤量部を兼ねており採取した血漿に対して所定の方向に遠心力印加し秤量部から採取した血液の一部を溢れ出させることにより、所定の用量を秤量できるようになっている。なお余剰となった血漿は、廃液口を通じて図示しない廃液タンク部に貯留される。
【００２４】
第１分離部３には、第１導入口２から第１流路１２を介して血球が採取されるよう第１採取部１３が接続されている。第１採取部１３は、第２採取部１１ａ、１１ｂが配置されている第１分離部３と第２分離部８の間には配置されず、第１分離部３を挟んで第２採取部１１ａ、１１ｂとは反対側に配置されている。また、第２採取部１１ａ、１１ｂと同様に、第１採取部１３は、採取した血球に対して所定の方向に遠心力印加することで、秤量部から溢れ出させることにより、所定の用量を秤量できるようになっている。第１採取部１３はさらに採取した血球と試薬を混合するために混合部に接続されている。なお余剰となった血球は、廃液口を通じて図示されない廃液タンク部に貯留される。
【００２５】
（１）第１血漿・血球分離工程
まず、遠心力の中心を第１遠心中心Ｃ１とし、図３に示される平面視の状態にあるマイクロチップに対して上側（以下、単に上側という。図４〜図６についても同様であり、また、他の方向についても同様である。）に設ける。本工程において、図３に示される状態にあるマイクロチップを、約３０００ｒｐｍで回転させ下向き９１（以下、単に下向きという。図４〜図６についても同様であり、また、他の方向についても同様である。）に遠心力を印加する。検体導入口１より流路壁５に沿って全血が流路４を介して第１導入口２から第１分離部３に送液される。第１分離部３に送液された全血は、下向きに遠心力を印加されることにより血漿成分（上層）と、血漿成分に比べて比重が大きい血球成分（下層）とに分離される。なお、第１分離部３の構造の詳細については後述する。
【００２６】
（２）送液工程
次に、上面から平面視して遠心力の中心を第１遠心中心Ｃ１から反時計回りに９０°以内の場所を第２遠心中心Ｃ２とする。便宜上本発明の実施例では、第１遠心中心Ｃ１から反時計回りに９０°の位置を第２遠心中心Ｃ２とする。第２遠心中心Ｃ２は、図４に示される状態にあるマイクロチップに対して左側に設けられている。血漿・血球分離工程と同様にマイクロチップを回転させることによって右向き９２に遠心力を印加する。すると第１分離部３にあった血漿の全部と血球の一部が第３流路６を通じて流体保持部９に送液され、一旦流体保持部９にて保持される。このときに全血漿成分と血球の一部が第３流路６および流体保持部９を通じ第２分離部８になめらかに送液されるように第１導入口２を構成する一方の壁面である第２壁面Ｗ２は、第１分離部３から第３流路６または流体保持部９、もしくは第２分離部８の方向に沿う様な形で構成されている。このように、送液工程時においては、図４で示すように第２遠心中心Ｃ２をに対して同心円上の第２採取部１１ａ、１１ｂより第２遠心中心Ｃ２に対してより半径の大きい方に第１血漿・血球分離工程において分離した全血漿と血球の一部の液を移動させる。このことにより後述する採取・秤量工程において血漿の採取と、血球の採取を同時に行うことができる。
【００２７】
（３）第２血漿・血球分離工程
次に、遠心力の中心を第２遠心中心Ｃ２から時計回りに９０°以内の場所を第３遠心中心Ｃ３とする。便宜上本発明の実施例では、第２遠心中心Ｃ２から時計回りに９０°の位置を第３遠心中心Ｃ３とする。第３遠心中心Ｃ３は、図５に示される状態にあるマイクロチップに対して上側に設けられている。図５に示される状態にあるマイクロチップを、約３０００ｒｐｍで回転させ下向き９３に遠心力を印加する。流体保持部９より、第２導入口７を通じ第２分離部８に送液される。さらに第１血漿・血球分離工程と同様に、第２分離部８に送液された全血漿成分と一部の血球成分とに分離される。なお、第２分離部８の構造を詳細については後述する。
【００２８】
（４）採取・秤量工程
次に、遠心力の中心を第３遠心中心Ｃ３から時計回りに９０°以内の場所を第４遠心中心Ｃ４とする。便宜上本発明の実施例では、第３遠心中心Ｃ３から時計回りに９０°の位置を第４遠心中心Ｃ４とする。第４遠心中心Ｃ４は、図６に示される状態にあるマイクロチップに対して右側に設けられている。図６に示される状態にあるマイクロチップを、約３０００ｒｐｍで回転させ左向き９４に遠心力を印加する。第２分離部８より、第２導入口７から第２流路１０を介して第２採取部１１ａに上澄み液である血漿のみが送液される。さらに第２採取部１１ａは、所定の用量を秤量するための構造を有しており所定の用量を秤量することができる。採取された血漿に遠心力が印加されることにより用量以上の血漿は溢れ出し、溢れ出した分は前述した直列に接続された上に並列に配置した第２採取部１１ｂに送液され、ここでも同様に秤量される。さらに余剰となった分に関しては廃液口を通じ図示されない廃液タンクへと送液される。このときに血漿が第２採取部１１ａになめらかに送液されるように第２導入口７を構成する一方の壁面第３壁面Ｗ３は、第２分離部８から第２採取部１１ａの方向に沿う様な形で構成されている。他方である第４壁面Ｗ４は、第２分離部８から流体保持部９の方向に形成されている。
このように第１採取部１１ａ、１１ｂで血漿を採取・秤量をすると同時に、図６に示される状態にあるマイクロチップを、左向きに遠心力を印加されるとで第１分離部３から、第１導入口２から第１流路１２を介して第１採取部１３へと第１分離部３に残っている血球のみを送液する。第１採取部１３は、第２採取部１１ａ、１１ｂと同様、所定の用量を秤量するための構造を有しており秤量部より溢れ出させることにより所定の用量を秤量することができる。溢れて余剰となった分は、第２採取部１１ａ、１１ｂと同様、廃液口を通じ図示されない廃液タンクへと送液される。このときに血球が第１採取部１３になめらかに送液されるように第１導入口２を構成する壁面の一方である第１壁面Ｗ１は、第１分離部３から第１採取部１３の方向に沿う様な形で構成されている。
【００２９】
（５）混合工程
各採取部で採取された血漿と血球は所定の試薬と混合部で混合し反応させる。このとき第１採取部を複数設けておき、一方を血漿等とは反応しない無反応試薬と混合させることで反応試薬と混合させた物と比較測定することが可能となる。
【００３０】
第１分離部３と第１採取部１３とを結ぶ第１流路１２と第２分離部８と第２採取部１１ａとを結ぶ第２流路１０は、ともに第４遠心中心Ｃ４を中心とし第４遠心中心Ｃ４から発散する方向に配置されている。このように配置することによって第４遠心中心Ｃ４を遠心中心として回転させたときに各分離部から同時に第１成分および第２成分を採取することが可能となる。
【００３１】
第２分離部８、前記第２採取部１１ａ、１１ｂ、第１分離部３、第１採取部１３はの順にマイクロチップ２００を平面図でみたとき、図６に示すよう前述した第４遠心中心Ｃ４を中心とし第４遠心中心Ｃ４から発散する方向にそれぞれ同心円上に配置されている。前述の第２血漿・血球分離工程において第２分離部８において分離された血球に比べて比重が小さい血漿（上澄み液）を次工程である、採取・秤量工程の際に血漿のみを第２分離部８から第２採取部１１ａおよび１１ｂに遠心力を用いて送液するため、第４遠心中心Ｃ４に対して、第２分離部８より半径の大きい位置に第２採取部１１ａを設けている。このように第１分離部３と第２分離部８の間に第１採取部１１ａ、１１ｂを配置することで血漿のみを採取することを可能としている。
【００３２】
第２分離部８から第２採取部１１ａに血漿を送液するのと同時に、第１分離工程において第１分離部３に残存させた血球を遠心力を用いて第１採取部１３に送液できるように第４遠心中心Ｃ４に対して、第１分離部３より半径の大きい位置に第１採取部１３を設けている。このことにより前述の採取・秤量工程において血漿と血球をそれぞれ同時に第１採取部１３と第２採取部１１ａに送液することができるようになっている。したがって、未分離の血液を１つ検体導入口１からのみ入れているにもかかわらず、上述の過程を経ることにより同時に血漿と血球は別々の試薬と混合し反応させることが可能となり、次いでそれぞれ混合した混合液を検出部へ送液することで、例えば血球中のＨｂＡ１ｃと血漿中のグルコースを同時に検出することが可能となる。
【００３３】
前述の送液工程において、第１分離部３に所定量の血球を残存させるために、第２遠心中心Ｃ２を中心として、遠心力を印加させ全血漿と血球の一部を第２分離部８に確実に送液するために、マイクロチップを挟んで第２中心Ｃ２とは逆側となる第４遠心中心Ｃ４を中心とした同心円上に配置したときに、第２分離部８、第２採取部１１ａ、１１ｂ、第１分離部３、第１採取部１３の順にで配置した。さらに確実に送液できるように第２導入口７を構成する第２壁面Ｗ２は、第１分離部３から第２分離部８もしくは第３流路６の方向に沿って形成されている。
【００３４】
さらに図２に図示するように第１導入口２の第１壁面Ｗ１が第１分離部３から第１採取部１３の方向に沿って形成され、かつ第２導入口７の第３壁面Ｗ３が第２分離部８から第２採取部１１ａの方向に沿って形成されてされている。これは、採取・秤量工程において第１分離部３から第１採取部１３へ、第２分離部８から第１採取部１１ａに確実に送液させるためにこのような形状を採用した。
【００３５】
流体保持部９および第２分離部８は、第３遠心中心Ｃ３を中心とした同心円上に配置されており、流体保持部８が配される同心円の半径より、第２分離部７が配される同心円の半径のほうが大きいように設定されている。前述した送液工程の際、図４に示すよう全血漿と血球の一部を遠心力が印加されているときに当該保持部にて保持できる。さらに続く図５に示すよう第２血漿・血球分離工程において流体保持部９から第２導入口７を通じて第２分離部８に送液することができる。
【００３６】
第１分離部３の詳細について図２で示されるマイクロチップ２００における第１分離部３を拡大して示した図７を用いて以下に説明する。本実施例においては第１分離部３は、くの字状になっている。（配置事情を考慮して逆くの字にしてもよい。）前述した送液工程によりできる全血の液面と第１遠心中心Ｃ１に近い内壁でもある第２壁面Ｗ２の頂点（くの字の頂点Ｐ１）が接する点を通る第１遠心中心Ｃ１を中心とする円よりも第１遠心中心Ｃ１の同心円上の内周に第１血漿・血球分離工程において遠心力が印加されているときに、血漿と血球の界面が設定されるようにくの字の頂点Ｐ１が配置されている。これにより、送液工程時に第１分離部３から全血漿と血球の一部を移動させ、血球のみ第１分離部３に残しておくことができる。このため採取・秤量工程において第１分離部３から血球のみを第１採取部１３に送ることができる。
【００３７】
第２分離部７の詳細について図２で示されるマイクロチップ２００における第２分離部７を拡大して示した図８を用いて以下に説明する。本実施例においては第２分離部８は、逆くの字になっている。（配置事情を考慮してくの字にしてもよい。）採取・秤量工程によってできる全血漿と血球の一部の液面と第３遠心中心Ｃ３に近い内壁でもある第３壁面Ｗ３の頂点（逆くの字の頂点Ｐ２）が接する点を通る第３遠心中心Ｃ３を中心とする円よりも外周に血漿と血球の界面が設定されるように逆くの字の頂点Ｐ２が配置されている。これにより、採取・秤量工程のときに第２分離部８から血漿のみを移動させ、第２採取部１１ａにおいて採取することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係るマイクロチップ３００の平面図である。第１成分と第２成分を含む検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部３と、第１成分と第２成分を含む検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部８と、検体の第１成分の一部および第２成分を第１分離部３から第２分離部８に導く第３流路６と、第１採取部１３と、第２採取部１１ａと、第１成分を第１分離部３から第１採取部１３に導く第１流路１２と、第２成分を第２分離部８から第２採取部１１ａに導く第２流路１０とを有しており、第１分離部３から第1成分を、第２分離部から第２成分をそれぞれ分離して取得するようになっている。図９で示すように第１成分を第１分離部３から第１採取部１３に導く第１流路１２と第２成分を第２分離部８から第２採取部１１ａに導く第２流路１０とがともに採取・秤量工程に印加する遠心力の遠心力方向に対して同一方向になるように形成されている。このように構成することによっても上記採取・秤量工程において分離された第１成分と第２成分を同時に採取することが可能となる。
【００３９】
ここまで血漿と血球というように互いの比重がことなる２成分からなる流体の場合について説明してきたが、親水性もしくは疎水性というような異なる性質を持つ２成分以上からなるものについても適用することができる。この場合親水性および疎水性の性質自体ですでに分離するので分離するためにあえて遠心力を印加する必要が無いが、２成分以上が２層以上分かれた流体を分離し互いに所定量を採取し反応薬等と反応させることで反応に応じた性質を検出することで測定することが可能となる。
【００４０】
本発明のマイクロチップを構成する基板の材質は、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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】
【００４３】
【図１】本発明に係るマイクロチップの模式図である。
【図２】本発明に係るマイクロチップの一実施形態を示す図である。
【図３】図２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２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２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２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２に示されるマイクロチップにおける第１分離部を拡大して示す平面図である。
【図８】図２に示されるマイクロチップにおける第２分離部を拡大して示す平面図である。
【図９】本発明に係るマイクロチップの第２実施形態の模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 検体導入口、２ 第１導入口、３ 第１分離部、４ 流路、５ 流路壁、６ 第３流路７ 第２導入口、８ 第２分離部、９ 流体保持部、１０ 第２流路、１１ａ, １１ｂ 第２採取部、１２ 第１流路、１３ 第１採取部、５０ 分離部、９１,９２,９３,９４ 矢印、１００,２００,３００ マイクロチップ、Ｃ１ 第１遠心中心、Ｃ２ 第２遠心中心、Ｃ３ 第３遠心中心、Ｃ４ 第４遠心中心、Ｗ１ 第１壁面、Ｗ２ 第２壁面、Ｗ３ 第３壁面、Ｗ４ 第４壁面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【０００３】
例えば特許文献１に示されるよう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、検査・分析の対象となるサンプル（血液等）を処理するための、あるいは該サンプルと反応させるための液体試薬を保持する液体試薬保持部、サンプル（あるいはサンプル中の特定成分）や液体試薬を計量する計量部、サンプル（あるいはサンプル中の特定成分）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路（たとえば、数百μｍ程度の幅）とから主に構成される。
【０００４】
このような流体回路を有す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角で厚さ数ｍｍ程度のチップ内で行なえることから、サンプル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、サンプル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、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。
【特許文献１】特開２００７−３３２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のマイクロチップでは、遠心分離操作により血液を血球と血漿に分離しても、例えば血液の１成分である血漿しか採取することができず、他方の成分である血球を同時に採取、測定することはできなかった。その一方で、血糖値を調べ糖尿病と判断するためには、例えば採取した日までの約３ヶ月間の平均の血糖値を示す血球中のヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）の量を測定すると同時に、採取した時点から数時間の血糖値を示す血漿中のグルコースの量も同時に測定する必要性が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部と、第１成分を採取する第１採取部と第２成分を第２採取部と、第１成分を分離部から第１採取部に導く第１流路と、第２成分を前記分離部から第２採取部に導く第２流路と、を有することを特徴とするマイクロチップである。
【０００７】
さらに本発明のマイクロチップは、第１流路および第２流路がいずれもマイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明のマイクロチップは、分離部は、検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、検体の第１成分の一部および第２成分を第１分離部から第２分離部に導く第３流路とを有するとともに、第１流路は第１分離部と第１採取部間に、第２流路は第２分離部と第２採取部間にそれぞれ配されることを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明のマイクロチップは、第１流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明のマイクロチップは、第２流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、第１成分と第２成分を含む検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、第１成分と第２成分を含む検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、検体の第１成分の一部および第２成分を第１分離部から第２分離部に導く流路と、を有し、第１分離部から第1成分を、第２分離部から第２成分をそれぞれ分離して取得することを特徴とするマイクロチップである。
【００１２】
さらに本発明のマイクロチップは、第１成分を採取する第１採取部と、第２成分を採取する第２採取部と、第１成分を第１分離部から第１採取部に導く第１流路と、第２成分を第２分離部から第２採取部に導く第２流路とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明のマイクロチップは、第１流路および第２流路がいずれもマイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明のマイクロチップは、第２分離部、第２採取部、第１分離部、第１採取部の順に遠心中心から発散する方向にそれぞれ同心円上に配置したことを特徴とする。
【００１５】
本明細書において、「部材Ａと部材Ｂが接続される」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、マイクロ流路や各機能ブロックを介して間接的に接続される場合も含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のマイクロチップによれば、例えば血液のような少なくとも２成分からなる流体を血漿と血球に完全に分けることが可能となると共に、後述する動作に同期して第１成分と第２成分を別々に採取することが可能となり、その後に続く各処理を経て複数の所定の項目を同時に測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明のマイクロチップのような内部に流体回路を有するマイクロチップにおいては、流体回路内での、検体および液体試薬の計量、検体と液体試薬との混合、ならびに検体、液体試薬および混合液の各部位への移動などの一連の操作は、マイクロチップに対して適切な方向の遠心力を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、たとえば、マイクロチップを載置するためのマイクロチップ搭載部を有する遠心装置を用いて行なわれる。なお、マイクロチップに遠心力を印加するため回転運動するときを公転運動と呼び、マイクロチップへ加わる遠心力の印加方向を変えるためにマイクロチップの方向を変更することを自転運動という。
【００１８】
図１は、本発明のマイクロチップ１００を上面より見た模式図である。なお複数成分から成る流体の例として血液を示す。第１成分として血球、第１成分より比重が小さい第２成分として血漿で示す。本発明のマイクロチップは、第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部５０と、第１成分を採取する第１採取部１３と第２成分を採取する第２採取部１１ａと、第１成分を分離部５０から第１採取部に導く第１流路１２と、第２成分を分離部から第２採取部に導く第２流路１０とで構成されている。
【００１９】
まず図１に示される状態にあるマイクロチップに血液を導入する、導入された血液は分離部５０に搬送される。そして、図１の矢印８１の方向へ遠心力が加わるように回転させる。このように遠心力を印加することによって第１成分である血球と、第１成分である血漿に血液が分離される。
【００２０】
次に図１に示される状態にあるマイクロチップを、図１の矢印８２に遠心力が加わるように回転させる。このとき遠心力中心から第１流路１２および第２流路１０がいずれもマイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向８２となっている。第１成分と第２成分は、それぞれ第１流路１２、第２流路１０を通じ第１採取部１１および第２採取部１３にて採取される。
【００２１】
図２は、本発明のマイクロチップ２００を上面より見た平面図である。後述する各機能部が１つの基板に組み込まれている。なお複数成分から成る流体の例として血液を示す。第１成分として血球、第１成分より比重が小さい第２成分として血漿で示す。マイクロチップにおける流体回路の最上流部には、開口部として検体導入口１が設けられている。検体導入口１から見て後述する下方向に第１導入口２を有する第１分離部３が設けられ流路４を介して検体導入口１と接続されている。なお、チップに第１方向に遠心力が印加された時に全流体が間違いなく第１分離部３に流れ込むように、後述する第２分離部８から第１分離部３の方向に沿うように流路壁５が検体導入口１および第１分離部３の間に設けられている。
【００２２】
第１分離部３は第１導入口２を介し、第３流路６に接続され、更に第３流路６は第２導入口７を経て第２分離部８に接続されている。なお、本実施例においては第１分離部３と第２分離部８を接続する第３流路６中に、第１分離部３と第２分離部８とにつながる流体保持部９が設けられている。さらに、図２に示すよう第１分離部３と第２分離部８は隣接しておらず、互いに離れて配置されている。検体導入口１から見ると第１分離部３と第２分離部８は、第１導入口２と第２導入口７を介して、互いに直列ではなく並列に接続されている。
【００２３】
第２分離部７は、さらに第２導入口８から第２流路１０を介して第２採取部１１ａに接続されている。図２に示すように第１採取部１１ａは、比重が血球より小さい血漿を採取できるよう、第１分離部３と第２分離部８の間に配置されている。なお、第２採取部１１ａ、１１ｂは図２に示すよう直列に接続された上に並列に複数個配置してもよい。第１採取部１１ａ、１１ｂは、それぞれさらに試薬と血漿が混合される図示されない混合部に接続されている。なお、第２採取部１１ａ、１１ｂは秤量部を兼ねており採取した血漿に対して所定の方向に遠心力印加し秤量部から採取した血液の一部を溢れ出させることにより、所定の用量を秤量できるようになっている。なお余剰となった血漿は、廃液口を通じて図示しない廃液タンク部に貯留される。
【００２４】
第１分離部３には、第１導入口２から第１流路１２を介して血球が採取されるよう第１採取部１３が接続されている。第１採取部１３は、第２採取部１１ａ、１１ｂが配置されている第１分離部３と第２分離部８の間には配置されず、第１分離部３を挟んで第２採取部１１ａ、１１ｂとは反対側に配置されている。また、第２採取部１１ａ、１１ｂと同様に、第１採取部１３は、採取した血球に対して所定の方向に遠心力印加することで、秤量部から溢れ出させることにより、所定の用量を秤量できるようになっている。第１採取部１３はさらに採取した血球と試薬を混合するために混合部に接続されている。なお余剰となった血球は、廃液口を通じて図示されない廃液タンク部に貯留される。
【００２５】
（１）第１血漿・血球分離工程
まず、遠心力の中心を第１遠心中心Ｃ１とし、図３に示される平面視の状態にあるマイクロチップに対して上側（以下、単に上側という。図４〜図６についても同様であり、また、他の方向についても同様である。）に設ける。本工程において、図３に示される状態にあるマイクロチップを、約３０００ｒｐｍで回転させ下向き９１（以下、単に下向きという。図４〜図６についても同様であり、また、他の方向についても同様である。）に遠心力を印加する。検体導入口１より流路壁５に沿って全血が流路４を介して第１導入口２から第１分離部３に送液される。第１分離部３に送液された全血は、下向きに遠心力を印加されることにより血漿成分（上層）と、血漿成分に比べて比重が大きい血球成分（下層）とに分離される。なお、第１分離部３の構造の詳細については後述する。
【００２６】
（２）送液工程
次に、上面から平面視して遠心力の中心を第１遠心中心Ｃ１から反時計回りに９０°以内の場所を第２遠心中心Ｃ２とする。便宜上本発明の実施例では、第１遠心中心Ｃ１から反時計回りに９０°の位置を第２遠心中心Ｃ２とする。第２遠心中心Ｃ２は、図４に示される状態にあるマイクロチップに対して左側に設けられている。血漿・血球分離工程と同様にマイクロチップを回転させることによって右向き９２に遠心力を印加する。すると第１分離部３にあった血漿の全部と血球の一部が第３流路６を通じて流体保持部９に送液され、一旦流体保持部９にて保持される。このときに全血漿成分と血球の一部が第３流路６および流体保持部９を通じ第２分離部８になめらかに送液されるように第１導入口２を構成する一方の壁面である第２壁面Ｗ２は、第１分離部３から第３流路６または流体保持部９、もしくは第２分離部８の方向に沿う様な形で構成されている。このように、送液工程時においては、図４で示すように第２遠心中心Ｃ２をに対して同心円上の第２採取部１１ａ、１１ｂより第２遠心中心Ｃ２に対してより半径の大きい方に第１血漿・血球分離工程において分離した全血漿と血球の一部の液を移動させる。このことにより後述する採取・秤量工程において血漿の採取と、血球の採取を同時に行うことができる。
【００２７】
（３）第２血漿・血球分離工程
次に、遠心力の中心を第２遠心中心Ｃ２から時計回りに９０°以内の場所を第３遠心中心Ｃ３とする。便宜上本発明の実施例では、第２遠心中心Ｃ２から時計回りに９０°の位置を第３遠心中心Ｃ３とする。第３遠心中心Ｃ３は、図５に示される状態にあるマイクロチップに対して上側に設けられている。図５に示される状態にあるマイクロチップを、約３０００ｒｐｍで回転させ下向き９３に遠心力を印加する。流体保持部９より、第２導入口７を通じ第２分離部８に送液される。さらに第１血漿・血球分離工程と同様に、第２分離部８に送液された全血漿成分と一部の血球成分とに分離される。なお、第２分離部８の構造を詳細については後述する。
【００２８】
（４）採取・秤量工程
次に、遠心力の中心を第３遠心中心Ｃ３から時計回りに９０°以内の場所を第４遠心中心Ｃ４とする。便宜上本発明の実施例では、第３遠心中心Ｃ３から時計回りに９０°の位置を第４遠心中心Ｃ４とする。第４遠心中心Ｃ４は、図６に示される状態にあるマイクロチップに対して右側に設けられている。図６に示される状態にあるマイクロチップを、約３０００ｒｐｍで回転させ左向き９４に遠心力を印加する。第２分離部８より、第２導入口７から第２流路１０を介して第２採取部１１ａに上澄み液である血漿のみが送液される。さらに第２採取部１１ａは、所定の用量を秤量するための構造を有しており所定の用量を秤量することができる。採取された血漿に遠心力が印加されることにより用量以上の血漿は溢れ出し、溢れ出した分は前述した直列に接続された上に並列に配置した第２採取部１１ｂに送液され、ここでも同様に秤量される。さらに余剰となった分に関しては廃液口を通じ図示されない廃液タンクへと送液される。このときに血漿が第２採取部１１ａになめらかに送液されるように第２導入口７を構成する一方の壁面第３壁面Ｗ３は、第２分離部８から第２採取部１１ａの方向に沿う様な形で構成されている。他方である第４壁面Ｗ４は、第２分離部８から流体保持部９の方向に形成されている。
このように第１採取部１１ａ、１１ｂで血漿を採取・秤量をすると同時に、図６に示される状態にあるマイクロチップを、左向きに遠心力を印加されるとで第１分離部３から、第１導入口２から第１流路１２を介して第１採取部１３へと第１分離部３に残っている血球のみを送液する。第１採取部１３は、第２採取部１１ａ、１１ｂと同様、所定の用量を秤量するための構造を有しており秤量部より溢れ出させることにより所定の用量を秤量することができる。溢れて余剰となった分は、第２採取部１１ａ、１１ｂと同様、廃液口を通じ図示されない廃液タンクへと送液される。このときに血球が第１採取部１３になめらかに送液されるように第１導入口２を構成する壁面の一方である第１壁面Ｗ１は、第１分離部３から第１採取部１３の方向に沿う様な形で構成されている。
【００２９】
（５）混合工程
各採取部で採取された血漿と血球は所定の試薬と混合部で混合し反応させる。このとき第１採取部を複数設けておき、一方を血漿等とは反応しない無反応試薬と混合させることで反応試薬と混合させた物と比較測定することが可能となる。
【００３０】
第１分離部３と第１採取部１３とを結ぶ第１流路１２と第２分離部８と第２採取部１１ａとを結ぶ第２流路１０は、ともに第４遠心中心Ｃ４を中心とし第４遠心中心Ｃ４から発散する方向に配置されている。このように配置することによって第４遠心中心Ｃ４を遠心中心として回転させたときに各分離部から同時に第１成分および第２成分を採取することが可能となる。
【００３１】
第２分離部８、前記第２採取部１１ａ、１１ｂ、第１分離部３、第１採取部１３はの順にマイクロチップ２００を平面図でみたとき、図６に示すよう前述した第４遠心中心Ｃ４を中心とし第４遠心中心Ｃ４から発散する方向にそれぞれ同心円上に配置されている。前述の第２血漿・血球分離工程において第２分離部８において分離された血球に比べて比重が小さい血漿（上澄み液）を次工程である、採取・秤量工程の際に血漿のみを第２分離部８から第２採取部１１ａおよび１１ｂに遠心力を用いて送液するため、第４遠心中心Ｃ４に対して、第２分離部８より半径の大きい位置に第２採取部１１ａを設けている。このように第１分離部３と第２分離部８の間に第１採取部１１ａ、１１ｂを配置することで血漿のみを採取することを可能としている。
【００３２】
第２分離部８から第２採取部１１ａに血漿を送液するのと同時に、第１分離工程において第１分離部３に残存させた血球を遠心力を用いて第１採取部１３に送液できるように第４遠心中心Ｃ４に対して、第１分離部３より半径の大きい位置に第１採取部１３を設けている。このことにより前述の採取・秤量工程において血漿と血球をそれぞれ同時に第１採取部１３と第２採取部１１ａに送液することができるようになっている。したがって、未分離の血液を１つ検体導入口１からのみ入れているにもかかわらず、上述の過程を経ることにより同時に血漿と血球は別々の試薬と混合し反応させることが可能となり、次いでそれぞれ混合した混合液を検出部へ送液することで、例えば血球中のＨｂＡ１ｃと血漿中のグルコースを同時に検出することが可能となる。
【００３３】
前述の送液工程において、第１分離部３に所定量の血球を残存させるために、第２遠心中心Ｃ２を中心として、遠心力を印加させ全血漿と血球の一部を第２分離部８に確実に送液するために、マイクロチップを挟んで第２中心Ｃ２とは逆側となる第４遠心中心Ｃ４を中心とした同心円上に配置したときに、第２分離部８、第２採取部１１ａ、１１ｂ、第１分離部３、第１採取部１３の順にで配置した。さらに確実に送液できるように第２導入口７を構成する第２壁面Ｗ２は、第１分離部３から第２分離部８もしくは第３流路６の方向に沿って形成されている。
【００３４】
さらに図２に図示するように第１導入口２の第１壁面Ｗ１が第１分離部３から第１採取部１３の方向に沿って形成され、かつ第２導入口７の第３壁面Ｗ３が第２分離部８から第２採取部１１ａの方向に沿って形成されてされている。これは、採取・秤量工程において第１分離部３から第１採取部１３へ、第２分離部８から第１採取部１１ａに確実に送液させるためにこのような形状を採用した。
【００３５】
流体保持部９および第２分離部８は、第３遠心中心Ｃ３を中心とした同心円上に配置されており、流体保持部８が配される同心円の半径より、第２分離部７が配される同心円の半径のほうが大きいように設定されている。前述した送液工程の際、図４に示すよう全血漿と血球の一部を遠心力が印加されているときに当該保持部にて保持できる。さらに続く図５に示すよう第２血漿・血球分離工程において流体保持部９から第２導入口７を通じて第２分離部８に送液することができる。
【００３６】
第１分離部３の詳細について図２で示されるマイクロチップ２００における第１分離部３を拡大して示した図７を用いて以下に説明する。本実施例においては第１分離部３は、くの字状になっている。（配置事情を考慮して逆くの字にしてもよい。）前述した送液工程によりできる全血の液面と第１遠心中心Ｃ１に近い内壁でもある第２壁面Ｗ２の頂点（くの字の頂点Ｐ１）が接する点を通る第１遠心中心Ｃ１を中心とする円よりも第１遠心中心Ｃ１の同心円上の内周に第１血漿・血球分離工程において遠心力が印加されているときに、血漿と血球の界面が設定されるようにくの字の頂点Ｐ１が配置されている。これにより、送液工程時に第１分離部３から全血漿と血球の一部を移動させ、血球のみ第１分離部３に残しておくことができる。このため採取・秤量工程において第１分離部３から血球のみを第１採取部１３に送ることができる。
【００３７】
第２分離部７の詳細について図２で示されるマイクロチップ２００における第２分離部７を拡大して示した図８を用いて以下に説明する。本実施例においては第２分離部８は、逆くの字になっている。（配置事情を考慮してくの字にしてもよい。）採取・秤量工程によってできる全血漿と血球の一部の液面と第３遠心中心Ｃ３に近い内壁でもある第３壁面Ｗ３の頂点（逆くの字の頂点Ｐ２）が接する点を通る第３遠心中心Ｃ３を中心とする円よりも外周に血漿と血球の界面が設定されるように逆くの字の頂点Ｐ２が配置されている。これにより、採取・秤量工程のときに第２分離部８から血漿のみを移動させ、第２採取部１１ａにおいて採取することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係るマイクロチップ３００の平面図である。第１成分と第２成分を含む検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部３と、第１成分と第２成分を含む検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部８と、検体の第１成分の一部および第２成分を第１分離部３から第２分離部８に導く第３流路６と、第１採取部１３と、第２採取部１１ａと、第１成分を第１分離部３から第１採取部１３に導く第１流路１２と、第２成分を第２分離部８から第２採取部１１ａに導く第２流路１０とを有しており、第１分離部３から第1成分を、第２分離部から第２成分をそれぞれ分離して取得するようになっている。図９で示すように第１成分を第１分離部３から第１採取部１３に導く第１流路１２と第２成分を第２分離部８から第２採取部１１ａに導く第２流路１０とがともに採取・秤量工程に印加する遠心力の遠心力方向に対して同一方向になるように形成されている。このように構成することによっても上記採取・秤量工程において分離された第１成分と第２成分を同時に採取することが可能となる。
【００３９】
ここまで血漿と血球というように互いの比重がことなる２成分からなる流体の場合について説明してきたが、親水性もしくは疎水性というような異なる性質を持つ２成分以上からなるものについても適用することができる。この場合親水性および疎水性の性質自体ですでに分離するので分離するためにあえて遠心力を印加する必要が無いが、２成分以上が２層以上分かれた流体を分離し互いに所定量を採取し反応薬等と反応させることで反応に応じた性質を検出することで測定することが可能となる。
【００４０】
本発明のマイクロチップを構成する基板の材質は、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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】
【００４３】
【図１】本発明に係るマイクロチップの模式図である。
【図２】本発明に係るマイクロチップの一実施形態を示す図である。
【図３】図２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２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２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２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２に示されるマイクロチップにおける第１分離部を拡大して示す平面図である。
【図８】図２に示されるマイクロチップにおける第２分離部を拡大して示す平面図である。
【図９】本発明に係るマイクロチップの第２実施形態の模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 検体導入口、２ 第１導入口、３ 第１分離部、４ 流路、５ 流路壁、６ 第３流路７ 第２導入口、８ 第２分離部、９ 流体保持部、１０ 第２流路、１１ａ, １１ｂ 第２採取部、１２ 第１流路、１３ 第１採取部、５０ 分離部、９１,９２,９３,９４ 矢印、１００,２００,３００ マイクロチップ、Ｃ１ 第１遠心中心、Ｃ２ 第２遠心中心、Ｃ３ 第３遠心中心、Ｃ４ 第４遠心中心、Ｗ１ 第１壁面、Ｗ２ 第２壁面、Ｗ３ 第３壁面、Ｗ４ 第４壁面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部と、
前記第１成分を採取する第１採取部と
前記第２成分を採取する第２採取部と、
前記第１成分を前記分離部から前記第１採取部に導く第１流路と、
前記第２成分を前記分離部から前記第２採取部に導く第２流路と、
を有することを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記第１流路および第２流路がいずれも前記マイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記分離部は、検体から前記第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、検体から前記第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、検体の第１成分の一部および第２成分を前記第１分離部から前記第２分離部に導く第３流路とを有するとともに、前記第１流路は前記第１分離部と前記第１採取部間に、前記第２流路は前記第２分離部と前記第２採取部間にそれぞれ配されることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記第１流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記第２流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
第１成分と第２成分を含む検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、
第１成分と第２成分を含む検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、
検体の第１成分の一部および第２成分を前記第１分離部から前記第２分離部に導く流路と、を有し、前記第１分離部から前記第1成分を、前記第２分離部から前記第２成分をそれぞれ分離して取得することを特徴とするマイクロチップ。
【請求項７】
前記第１成分を採取する第１採取部と、前記第２成分を採取する第２採取部と、前記第１成分を前記第１分離部から前記第１採取部に導く第１流路と、前記第２成分を前記第２分離部から前記第２採取部に導く第２流路とを有することを特徴とする請求項６に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記第１流路および第２流路がいずれも前記マイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記第２分離部、前記第２採取部、前記第１分離部、前記第１採取部の順に遠心中心から発散する方向にそれぞれ同心円上に配置したことを特徴とする請求項７ないし請求項８に記載のマイクロチップ。
【請求項１】
第１成分と第２成分を含む検体から第１成分および第２成分をそれぞれ分離する分離部と、
前記第１成分を採取する第１採取部と
前記第２成分を採取する第２採取部と、
前記第１成分を前記分離部から前記第１採取部に導く第１流路と、
前記第２成分を前記分離部から前記第２採取部に導く第２流路と、
を有することを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記第１流路および第２流路がいずれも前記マイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記分離部は、検体から前記第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、検体から前記第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、検体の第１成分の一部および第２成分を前記第１分離部から前記第２分離部に導く第３流路とを有するとともに、前記第１流路は前記第１分離部と前記第１採取部間に、前記第２流路は前記第２分離部と前記第２採取部間にそれぞれ配されることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記第１流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記第２流路と前記第３流路の一部が兼用されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
第１成分と第２成分を含む検体から第１成分の少なくとも一部を分離する第１分離部と、
第１成分と第２成分を含む検体から第２成分の少なくとも一部を分離する第２分離部と、
検体の第１成分の一部および第２成分を前記第１分離部から前記第２分離部に導く流路と、を有し、前記第１分離部から前記第1成分を、前記第２分離部から前記第２成分をそれぞれ分離して取得することを特徴とするマイクロチップ。
【請求項７】
前記第１成分を採取する第１採取部と、前記第２成分を採取する第２採取部と、前記第１成分を前記第１分離部から前記第１採取部に導く第１流路と、前記第２成分を前記第２分離部から前記第２採取部に導く第２流路とを有することを特徴とする請求項６に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記第１流路および第２流路がいずれも前記マイクロチップに印加される遠心力中心から発散する方向となっていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記第２分離部、前記第２採取部、前記第１分離部、前記第１採取部の順に遠心中心から発散する方向にそれぞれ同心円上に配置したことを特徴とする請求項７ないし請求項８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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１４５３１４（Ｐ２０１０−１４５３１４Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２５０６４（Ｐ２００８−３２５０６４）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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