微型流体系统用支撑单元技术方案

本发明专利技术提供一种微型流体系统用支撑单元，其对反应或分析的步骤数或量不严格限定，并易于制造，而且，可高密度地安装复杂的流体回路。该微型流体系统用支撑单元包括第一支撑体，以及构成微型流体系统流路的至少一条中空纤维，该中空纤维可任意形状地敷设在上述第一支撑体上，且在上述中空纤维内侧，具备带有功能性的规定部位；通过在所述至少一条中空纤维的内侧的规定部位形成多孔体而赋予其功能性，所述多孔体是二氧化硅多孔体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术及一种微型流体系统用支撑单元。
技术介绍
在化学、生物化学领域里，人们正在进行有关应用微型电子机械系统(MEMS，Micro Electro Mechanical System)技术的反应系统以及分析装置的小型化的研究。 一直以来， 人们都在对作为构成要素之一的称为微型泵、微型阀等具有单一功能的机械元件(微型机 械)进行研究开发(例如，参照非专利文献1庄子，"化学工业"，2001年4月，第52巻，第 4号，45-55页以及非专利文献2前田，"电子设备安装学报"，2002年1月，第5巻，第1号， 25-26页)。 为了进行目标的化学反应或化学分析，必须将多个微型机械之类的各种部件组合 成系统。 一般，完成后的这些系统称为微型反应器系统(MicroReactor System)、微型化学 分析系统(Micro Total Analysis System : ii TAS)等。通常，微型机械适用于半导体制造 流程并在硅晶片上形成。将多个元件形成(集成)于一块晶片上，实现系统化，在理论上是 可行的，其组装也实际进行过(例如，参照非专利文献3伊永，"日本学术会议50周年纪念 环境工学连合演讲论文集"，1999年，第14号，25-32页)。但是，其制作流程复杂，可以预计 到这是难以实现批量生产水平的制造。 作为将多个微型机械等连接起来形成流体回路(系统)的方法，有人提出了用蚀 刻等方法在硅基板的规定位置形成槽，制成流路的晶片型基板(奈米反应器)。对比用上述 的集成化方法进行制造，该方法的优点是制造非常容易。但是，当前的状况是其流路剖面积 小、流体与槽侧面的界面阻力较大、其流路的长度最大以mm为单位，进而流路层难于实现 多层化，没有解决在实际进行合成反应与化学分析时对反应或分析的种类、步骤数或量的 限制等问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而认真研究开发的成果，目的在于是提供一种对反 应、分析的步骤数或量不严格限制且易于制造的微型流体系统用支撑单元。另外，本专利技术的 另一个目的是提供一种能高密度地安装复杂的流体回路的微型流体系统用支撑单元。 为了实现上述目的，本专利技术第1方案提供的微型流体系统用支撑单元，其具有第 一支撑体，以及构成微型流体系统流路的至少一条中空纤维，该中空纤维可任意形状地敷 设在上述第一支撑体上，且上述中空纤维内侧的规定部位具有功能性。 由于采用中空纤维作为流路，所以可以提供精度高、易于制造，而且对反应、分析 的步骤数或量不严格限制的多功能微型流体系统。3 本专利技术第2方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中上 述中空纤维敷设多条。 另外，本专利技术第3方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1或2方案基础上 的，其中至少一条其内侧规定部位没有功能性的中空纤维还可任意形状地敷设于第一支撑 体。 本专利技术第4方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第l方案基础上的，其中至 少一条中空纤维与其它的至少另一条中空纤维交叉地敷设。 本专利技术第5方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中至 少一条中空纤维与该中空纤维本身交叉地敷设。 因为可以立体地敷设，所以精度高、易于制造，而且对反应、分析的步骤数或量不 严格限制。另外，还可以提供多功能的微型流体系统用支撑单元。还有，因为可以提供即使 是复杂的流体回路，也不需要占用空间的小型微型流体系统用支撑单元，所以可以实现微 型流体系统本身的小型(compact)化。 另外，本专利技术第6方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中还具有第二支撑体，在该第二支撑体与第一支撑体之间至少夹持一条中空纤维。 本专利技术第7方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第6方案基础上的，其中至少一条中空纤维的一部分敷设成从第一支撑体及第二支撑体的至少一个中露出。 这样，可易于进行与外部部件或装置的连接。 本专利技术第8方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1或6方案基础上的，其 中至少一条中空纤维具有用于进行使流体从外部注入及向外部抽出的至少一个操作的出 入口。 本专利技术第9方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第8方案基础上的，其中出 入口固定在第一支撑体及第二支撑体中的至少一个上。 这样，便可以抑制由于出入口的拔出和插入操作而造成的中空纤维折损等的不合 格情况。 本专利技术第10方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中具 有连接中空纤维的路径的中继部。 这样，功能各不相同的管道可以很容易地连接起来，可以进行多级反应。 本专利技术第11方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中至少一条中空纤维的规定部位形成有金属膜。 本专利技术第12方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中至 少一条中空纤维的规定部位具有光透过性。 本专利技术第13方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中上 述中空纤维所具有的功能性为从由吸附、解吸、离子交换、分离、除去、分配及氧化还原组成 的一组功能中选出的至少一种功能。 本专利技术第14方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中通过在至少一条中空纤维的内侧的规定部位固定填充剂而赋予其功能性。 本专利技术第15方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中通过在至少一条中空纤维的内侧的规定部位进行接枝聚合处理而赋予其功能性。 本专利技术第16方案提供的微型流体系统用支撑单元是在第1方案基础上的，其中通 过在至少一条中空纤维的内侧的规定部位形成多孔体而赋予其功能性。 多种多样的吸附、解吸、分配、分离、浓縮等化学操作可以通过简单的结构依次且 多级进行。其结果是可以提供一种对反应或分析的步骤数或量不严格限制，而且多功能的 微型流体系统用支撑单元。另外，还有，由于可以提供即使是复杂的流体回路，也不需要占 用空间的小型微型流体系统用支撑单元，所以也可以实现微型流体系统本身的小型化。 本专利技术的微型流体系统用支撑单元易于制造。另外，对反应或分析的工序数或量 不严格限制。还有，可以获得以cm为单位的长距离的流路。 其结果是，本专利技术的微型流体系统用支撑单元可以提供精度高、制造偏差小的流 体回路(微型流体系统)。另外，由于可以使至少一条中空纤维立体地交叉，所以可以提供 一种复杂的流体回路的小型微型流体系统。附图说明 图l(a)是本专利技术的第一实施方式的微型流体系统用支撑单元的剖面图，图l(b) 是从箭头方向看沿la-la线的剖面图与图l(a)相对应的俯视图。 图2是说明本专利技术第二实施方式的微型流体系统用支持单元中空纤维的构造的 立体图，图2(a)是中空纤维在该装置的面内露出处附近的立体图，图2(b)是中空纤维在该 装置的面外露出处附近的立体图。 图3(a)是本专利技术的第三实施方式的具有出入口 (孔)的微型流体系统用支撑单 元的立体图，图3(b)是本专利技术的第三实施方式的具有出入口 (针)的微型流体系统用支撑 单元的立体图。 图4是本专利技术的第四实施方式的具有连接器的微型流体系统用支撑单元的立体 图。 图5是本专利技术的第五实施方式的具有连接器的微型流体系统用支撑单元的立体 图。 图6(a)是本专利技术的第六实施方式的具有中继部的微型流体系统用支撑单元的立 体图。图6(b)是沿图6(a)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型流体系统用支撑单元，其特征在于，包括第一支撑体，以及构成微型流体系统流路的至少一条中空纤维，该中空纤维可任意形状地敷设在上述第一支撑体上，且在上述中空纤维内侧，具备带有功能性的规定部位（３０１、３０２……３１８）；通过在所述至少一条中空纤维的内侧的规定部位形成多孔体而赋予其功能性，所述多孔体是二氧化硅多孔体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河添宏，安江清，赤井邦彦，井上嘉则，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]