毛细管芯片中流体的流通方法技术

本发明专利技术涉及一种使用具有由聚合物组合物形成的层、和在由所述聚合物组合物形成的层的表面或内部形成的毛细管的毛细管芯片，并使所述毛细管内的流体流通的流通方法，所述毛细管具有流通控制部，所述流通控制部由多个连续的开关部组成，所述开关部通过增加所述聚合物组合物的体积成为关闭状态，阻止在所述毛细管内流动的流体的流通，并通过减少所述聚合物组合物的体积成为开放状态，允许在所述毛细管内流动的流体的流通，所述流通方法具有如下的步骤（ａ），即，在所述流通控制部内，通过使所述聚合物组合物的温度变化，使所述多个开关部在流通方向上依次由开放状态切换为关闭状态，使所述毛细管内的流体流通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种毛细管芯片，特别是具有为简便进行微量试料的分析起作用的毛细管的毛细管芯片。
技术介绍
作为微型机械技术的应用，化学分析系统的微小化、集成化是最有前途的领域之一。微小化、集成化的化学分析系统被称为小型TAS(Micro Total Analysis Systems)。小型TAS是通常在约1～2cm左右方材的一个毛细管芯片上形成成为试料及试药的液体的流路的毛细管、反应空间、检测空间的系统。人们期望该系统可实现试料的节约、分析的高速化、包含前处理的测定的自动化、装置的可移动化、装置的可自由使用化、装置的低成本化等。例如，将血液等作为试料的医疗诊断用途的分析装置中，即使在患者的床边等也可简便使用且接触试料的毛细管芯片可为一次性的小型TAS是非常有用的。以后，为了构筑使用小型TAS的高度系统，开发控制毛细管芯片中流路的开关的小型阀门或使流体流通于流路中的送液驱动元素等微小流通控制元件是不可缺少的。在流路中，作为液体流通的方法，通常有在毛细管芯片外使用送液泵或吸引泵的方法。在该方法中，因为需要外部泵，所以在控制的应答性、连续的变化、耐久性、在医疗现场的重要的肃静性等方面有问题。再者，还担心装置全体变大或在毛细管芯片和外部泵的接续部分发生泄漏。除此之外，还已知利用通过将迁移电压施加在流路中的液体上而产生的电浸透流使流路中的液体流通的方法(例如参照特开平8-261986号公报)。当利用该方法时，因为通过电极将电压施加在流路内的液体上，在电极表面产生测定试料或试药的电解，存在试料组成或试药组成发生变化的情况。再者，作为上述小型阀门，已知用蜡塞住流路的阀门(例如参照日本特表2000-514928号公报)。但是，其问题在于，使用蜡的阀门只可在粗到某程度的流路中采用，液体中的成份吸附在蜡上而难以迅速地控制开关等。再者，作为其它小型阀门，已知使用联接器的阀门(例如参照日本特开2001-165939号公报)。这样的阀门通过使联接器紧密贴合在通到大气的部分，该大气是将液体供给流路的贮液池的大气，具有如下的功能，即流入到该贮液池中或使从该贮液池流出的液体停止。液体的流通可通过从紧密贴合状态取下联通器而回复。但是，当利用该阀门时，需要以与贮液池保持气密性的形态使联接器紧密贴合，其制作及操作变地复杂。而且，其问题在于，不能任意选择流路的开关部。再者，在K.Tashiro et al，“A Particles and Biomolecules sorting microflow system using thermal gelation of methyl cellulose solution”，MicroTotal Analysis System 2001，p.471-473中公布了如下的方法，即，调制通过照射激光而凝胶化的溶液，通过使流路中的溶液凝胶化而阻塞流路的方法。但是，在该方法中，必需调制满足特定条件的溶液。再者，为了阻塞流路可利用该方法，但是作为开关用阀门的多次利用，因为开启状态要恢复到液态而难以实现。再者，日本特表2003-503716号公报公开了如下的方法，即，在流路内设置由聚合物材料制成的塞子，利用该聚合物材料的体积变化，开关流路。但是，在该方法中，其问题在于，需要在任意的位置上设置上述塞子，而且当不在设置塞子的位置上时，不能进行开关。
技术实现思路
本专利技术其目的在于提供一种在毛细管芯片中不使试料或试药的组成发生变化而用简单的方法使毛细管内的流体流通的流通方法及可实施该流通方法的流通控制装置。为了达成上述目的，本专利技术是一种使用具有由聚合物组合物形成的层和在由上述聚合物组合物形成的层的表面或内部形成的毛细管的毛细管芯片，并使上述毛细管内的流体流通的流通方法，上述毛细管具有流通控制部，上述流通控制部由多个连续的开关部组成，上述开关部通过增加上述聚合物组合物的体积成为关闭状态，以阻止流通于上述毛细管内的流体的流通，通过减少上述聚合物组合物的体积成为开放状态，以允许流通于上述毛细管内的流体的流通，上述流通方法具有如下步骤(a)在上述流通控制部内，通过使上述聚合物组合物的温度变化，使上述多个开关部在流通方向上依次由开放状态切换为关闭状态，使上述毛细管内的流体流通。在该方法中，通过只使聚合物组合物的温度发生变化这样简单步骤(a)，可使上述毛细管内的流体流通。而且，在上述流通方法中，也可以反复步骤(a)多次进行开关的切换。通过反复步骤(a)，反复挤出流通控制部内的流体。再者，在各步骤(a)之后，也可具有以下的步骤(b)，即，在上述流通控制部中，从流通方向下游端使一个或多个开关部成为关闭状态，通过使上述聚合物组合物的温度发生变化，使其它开关部由关闭状态切换为开放状态；在步骤(b)之后，也可具有以下的步骤(c)，即，在步骤(b)中，将关闭状态的上述开关部切换为开放状态。这时，实质上使下一个步骤(a)与步骤(c)同时开始。通过该方法，可使上述流通控制部作为泵起作用。再者，在上述流通方法中，还可具有以下的步骤，即，在上述开关部中通过使上述聚合物组合物的温度发生变化使上述开关部为关闭状态并阻止流动于上述毛细管内的流体流通的步骤(d)；和，在上述开关部中通过使上述聚合物组合物的温度发生变化使上述开关部为开放状态并允许流动于上述毛细管内的流体流通的步骤(e)。这时，组合基于步骤(a)的流通和基于步骤(d)、(e)的开关，可更复杂地控制毛细管芯片上的流体的流通。作为上述聚合物组合物，例如，可使用因温度上升而体积增加、因温度下降而体积减少的聚合物组合物。或可使用因温度上升而体积减少、因温度下降而体积增加的聚合物组合物。而且，通过两者的组合，在复杂的流路中也可同时控制开放状态和关闭状态。作为上述聚合物组合物的具体例子，可举出含有由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯衍生的支链结晶性重复单元和由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯衍生的支链非结晶性重复单元的聚合物组合物。作为上述毛细管芯片的形态，可举出上述毛细管在上述层的表面上形成、盖平板紧密贴合在上述层的表面上的构成。上述毛细管芯片还可具备连接于上述毛细管的流体注入口及流体排出口。步骤(a)优选为在流通方向上依次例如通过照射激光加热上述流通控制部的上述开关部的步骤。此时，例如可通过照射激光进行上述加热。在步骤(b)及步骤(c)中，例如也可通过空气冷却上述开关部使上述开关部由关闭状态切换为开放状态。作为上述聚合物组合物，优选使用通过第一次熔融转移实现上述体积变化的聚合物组合物。更优选为上述聚合物组合物的第一次熔融转移在80℃以下进行的聚合物组合物。上述毛细管的剖面面积例如可为10000μm2以上且为250000μm2以下。上述毛细管芯片还具有多个连接于上述毛细管上的流体注入口，上述毛细管也可为具有对应于各流体注入口的多个开关部的构成。再者，本专利技术是具备毛细管芯片安装部、激光照射部和激光控制部的流通控制装置，其特征在于，上述毛细管芯片安装部可安装毛细管芯片；上述毛细管芯片具有由聚合物组合物构成的层和在由上述聚合物组合物构成的层的表面或内部形成的毛细管；上述毛细管具有流通控制部；上述流通控制部由多个连接的开关部组成；上述开关部通过增加上述聚合物组合物的体积成为关闭状态，从而阻止流动于上述毛细管的流体流通，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种毛细管芯片中流体的流通方法，是使用具有由聚合物组合物形成的层、和在由所述聚合物组合物形成的层的表面或内部形成的毛细管的毛细管芯片，使所述毛细管内的流体流通的流通方法，其特征在于，　　　　所述毛细管具有流通控制部，所述流通控制部由多个连续的开关部组成，　　　　所述开关部通过增加所述聚合物组合物的体积成为关闭状态，阻止在所述毛细管内流动的流体流通；并通过减少所述聚合物组合物的体积成为开放状态，允许在所述毛细管内流动的流体流通，　　　　所述流通方法具有如下的步骤：（ａ）在所述流通控制部内，通过使所述聚合物组合物的温度变化，使所述多个开关部在流通方向上依次由开放状态切换为关闭状态，使所述毛细管内的流体流通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈弘章，行政哲男，片桐摩纪，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]