微型化学装置及其流量调节方法制造方法及图纸

一种微型化学装置以及流量调节方法，其中，耐压性高、流路截面积不依赖于液体压力并且能够抑制生物成分的吸附、容易生成并且具有阀功能。在形成表面具有槽的构件（Ａ）的槽的表面上，粘接其它构件（Ｂ），在构件（Ａ）和构件（Ｂ）的粘接面上由构件（Ａ）的槽和构件（Ｂ）形成宽１～１０００μｍ、高１～１０００μｍ的毛细管状流路，在该流路的路径上具有空隙部，该空隙部的宽为毛细管状流路宽的０．５～１００倍，该空隙部的最大高度／最大宽度的比为１以下，构件（Ａ）和构件（Ｂ）中的任何一方至少在相对于空隙部的部分由拉伸弹性率０．１ＭＰａ以上７００ＭＰａ以下的软质材料构成，具有通过从构件（Ａ）和／或构件（Ｂ）的外侧选择性地压迫空隙部能够可逆性地减少空隙部容积的阀功能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在构件中具有微型流路和用于控制流过该流路的流体流量的阀部分的微型化学装置，具体的说，是涉及一种在叠层粘接的构件之间具有毛细管状的流路和设置于流路上的空隙部，并且具有能够通过从构件外压迫该空隙部分调节流路的开闭和流体流量的阀的。本专利技术的微型化学装置可以用作化学、生物化学等的微型反应装置(微型反应器)；集成DNA分析装置、微型电泳装置、微型色谱装置等的微型分析装置；质谱或液相色谱等的分析试样调配用微型装置；萃取、膜分离、透析等的物理化学的处理装置等。但是，该微型化学装置，由于是由刚性低的软材形成，所以存在耐压性低、并且流路截面积随着液体压力的变化而变化、流量与压力不成比例等问题。另外，还有吸附生物化学物质多、用途有很大限制、形成微细结构需要很长时间、生产率显著下降之类的缺点。本专利技术所要解决的课题在于提供一种耐压性高的、流路截面积不依赖于液体压力的、并且能够控制生物成分的吸附、且容易生产的具有阀功能的。本专利技术人等，对于解决上述问题的方法进行了锐意的研究，结果发现，在两个构件之间形成流路和形成作为其一部分的空隙部的微型化学装置中，该两个构件中至少一个构件或叠层的3个构件中的至少一个构件由具有特定拉伸弹性率的软材构成，选择性地从构件外压迫空隙部，使柔软构件的空隙部周边部变形，由此可以开闭流路和调节流量；另外，作为选择性地压迫该空隙部的机构，在相对于该空隙部的构件外表面上设置凸状结构，由此可以容易地开闭流路和调节流量；另外，通过用能量标线固化性树脂组合物来形成这些部件，使其中含有亲两性的能量标线固化性化合物，就可以容易地生产具有优良的构件间粘合性并且对于生物成分吸附性较低的微型化学装置，从而完成了本专利技术。即，本专利技术关于，(1)一种微型化学装置，其中，在形成表面具有槽的构件(A)的槽的表面上，粘接其它构件(B)，在构件(A)和构件(B)的粘接面上由构件(A)的槽和构件(B)形成宽1～1000μm、高1～1000μm的毛细管状流路，在该流路的路径上具有空隙部，该空隙部的宽为毛细管状流路宽的0.5～100倍，该空隙部的最大高度/最大宽度的比为1以下，构件(A)和构件(B)中的任何一方至少在相对于空隙部的部分由拉伸弹性率0.1MPa以上700MPa以下的软质材料构成，具有通过从构件(A)和/或构件(B)的外侧选择性地压迫空隙部能够可逆性地减少空隙部容积的阀功能。另外，本专利技术包括，(2)上述(1)中所述的微型化学装置，其中，构件(A)和构件(B)中的任何一方至少在相对于空隙部的部分由拉伸弹性率0.1MPa以上700MPa以下的软质材料构成，并且另一构件的至少空隙部周边由拉伸弹性率700MPa以上的中度硬质材料构成；(3)上述(1)或(2)中所述的微型化学装置，其中，构件(A)和构件(B)的至少一方为薄片状构件； (4)上述(1)～(3)中任何一项所述的微型化学装置，其中，从外部压迫空隙部侧的构件的至少相对于空隙部的部分的外侧上，由拉伸弹性率在700MPa～10GPa范围内的中度硬质材料形成，并且叠层厚度在0.5～500μm范围的薄片状部件(E)；(5)上述(1)～(4)中任何一项所述的微型化学装置，其中，在压迫空隙部侧的构件的相对于空隙部的位置上，设置凸状结构；(6)上述(1)～(4)中任何一项所述的微型化学装置，其中，具有凸状结构的构件(H)叠层于压迫空隙部侧的构件的外侧，使凸状结构向着空隙部侧并且使其固定在相对于空隙部的位置；(7)上述(6)中所述的微型化学装置，其中，具有凸状结构的构件(H)为具有凸状结构的薄片状构件；(8)上述(6)或(7)中所述的微型化学装置，其特征在于，具有凸状结构的构件(H)，使凸状结构向着与构件(B)相反的侧在构件(B)上或构件(E)上叠层，由拉伸弹性率在10MPa～10GPa范围内的材料形成，并且其厚度为0.5～500μm范围内；(9)上述(5)～(8)中任何一项所述的微型化学装置，其中，凸状结构由拉伸弹性率在700MPa以上的硬质材料形成；(10)上述(1)～(9)中任何一项所述的微型化学装置，其中，拉伸弹性率在0.1MPa～700MPa以下的软质材料和/或拉伸弹性率在700MPa～10GPa范围内的中度硬质材料为能量标线固化性组合物的固化物；以及(11)上述(10)中所述的微型化学装置，其中，能量标线固化性组合物含有亲两性的能量标线固化性化合物。另外，本专利技术关于，(12)一种微型化学装置，其中，构件(B)和构件(C)，通过夹持具有形成流路的缺欠部的层状构件(D)相互粘接，在构件(B)和构件(C)之间，作为形成构件(D)的材料的缺损部，形成宽1～1000μm、高1～1000μm的毛细管状流路，在该流路的路径上具有宽度是毛细管状流路宽度的0.5～100倍、最大高度/最大宽度的比在1以下的空隙部，构件(B)、(C)、(D)中任何一个，至少其相对于空隙部的部分(但是对于构件(D)是指空隙部的周边)由拉伸弹性率0.1MPa以上700MPa以下的软质材料形成，并且构件(B)、(C)、(D)中的至少一个由700MPa以上的中度硬质或高硬质材料形成，具有从构件(B)侧压迫空隙部能够可逆地减少空隙部的容积的阀功能。另外，本专利技术还包括，(13)在上述(12)中所述的微型化学装置，其中，构件(B)的至少相对于空隙部的部分由拉伸弹性率为0.1MPa以上700MPa以下的软质材料形成，并且相对于空隙部的部分的厚度最小值为10～3000μm；(14)在上述(12)中所述的微型化学装置，其中，构件(B)的至少相对于空隙部的部分由拉伸弹性率在700MPa～10GPa范围内的中度硬质材料形成，相对于空隙部的部分的厚度最小值为0.5～500μm；(15)在上述(12)～(14)中任一项所述的微型化学装置，其中，构件(B)的至少相对于空隙部的部分的外侧由拉伸弹性率在700MPa～10GPa范围内的中度硬质材料形成，并且叠层厚度在0.5～500μm范围内薄片状构件(E)；(16)在上述(12)～(15)中任一项所述的微型化学装置，其中，构件(B)的表面的相对于空隙部的位置上设置凸状结构；(17)在上述(12)～(15)中任一项所述的微型化学装置，其中，具有凸状结构的部件(H)，叠层在构件(B)上或构件(E)上，使凸状结构向着空隙部侧并使其固定在相对于空隙部的位置上；(18)在上述(17)中所述的微型化学装置，其中，具有凸状结构的构件(H)为具有凸状结构的片状构件；(19)在上述(16)中所述的微型化学装置，其中，具有凸状结构的构件(H)，在使凸状结构向着构件(B)的反向侧的同时叠层于构件(B)或构件(E)上，使凸状结构结合于与空隙部的相对的位置并由此固定与构件(B)的位置关系，由拉伸弹性率为10MPa～10GPa的材料形成，厚度在0.5～500μm范围内；(20)在上述(12)～(19)中任一项所述的微型化学装置，其中，凸状结构是由拉伸弹性率为700MPa以上的硬质材料形成；(21)在上述(12)～(20)中任一项所述的微型化学装置，其中，拉伸弹性率为0.1MPa以下700MPa以下的软质材料是能量标线固化性组合物的固化物；(22)在上述(12)～(21)中任一项所述的微型化学装置，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型化学装置，其中，在形成表面具有槽的构件（Ａ）的槽的表面上，粘接其它构件（Ｂ），在构件（Ａ）和构件（Ｂ）的粘接面上由构件（Ａ）的槽和构件（Ｂ）形成宽１～１０００μｍ、高１～１０００μｍ的毛细管状流路，在该流路的路径上具有空隙部，该空隙部的宽为毛细管状流路宽的０．５～１００倍，该空隙部的最大高度／最大宽度的比为１以下，构件（Ａ）和构件（Ｂ）中的任何一方至少在相对于空隙部的部分由拉伸弹性率０．１ＭＰａ以上７００ＭＰａ以下的软质材料构成，具有通过从构件（Ａ）和／或构件（Ｂ）的外侧选择性地压迫空隙部能够可逆性地减少空隙部容积的阀功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：穴泽孝典，寺前敦司，
申请(专利权)人：财团法人川村理化学研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]