微流体器件制造技术

本发明专利技术涉及微流体器件。微流体器件包括在其中流动的流体的流动流路。流动流路包括主流路和彼此跨过主流路提供的一对分支流路，所述该对分支流路均连接到主流路。主流路包括第一区域、第二区域、以及连接第一区域和第二区域的耦合区域。第二区域在底表面与顶表面之间的距离上小于第一区域。耦合区域配置成使得其底表面与顶表面之间的距离从第一区域朝向第二区域逐渐减少。配置在主流路中并且连接到该对分支流路中的每个的连接区域与耦合区域重叠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微流体器件。
技术介绍
近年来，微流体器件用于分析流体样本。微流体器件使得这种样本和其它流体在每个微流路中流动，并且还使得在其中进行化学和生物化学反应。因此，监测到包含在样本中的监测对象材料(例如见JP-A-2006-337221)。图10描述了在JP-A-2006-337221中描述的微流体器件。在JP-A-2006-337221中描述的微流体器件101电化学监测包含在样本中的过敏原。微流体器件101具有基板104，其中堆叠两个基板构件102和103。在基板构件102和 103之间形成微流路105。微流路105包括反应部分106、监测部分107、以及连接反应部分 106和监测部分107的耦合部分108。特别地吸收包含在样本中的过敏原的抗体固定在反应部分106中。电极109配置有监测部分107。经受预处理以将预定酵结合到过敏原的样本被使得在微流路105中流动。包含在样本中的过敏原由在反应部分106中固定的抗体捕获。因此，包含基板材料的缓冲溶液被使得在微流路105中流动，所述缓冲溶液要由结合到过敏原的酵改变为电极活性材料。包含在缓冲溶液中的基板材料在工艺中变化，其中缓冲溶液在反应部分106中流动、由结合到在反应部分106中捕获的过敏原的酵变成电极活性材料。该电极活性材料达到监测部分 107并且作用在电极109上，以藉此产生电流。包含在样本中的过敏原通过测量电流而被监测。在JP-A-2006-337221中所描述的器件中，与在反应区域106处的相比，在监测部分107处的微流路厚度(即，底表面与顶表面之间的距离)被设定为小的。这利于电极反应材料在电极109上的反应。因此，可增强该器件的灵敏度。
技术实现思路
为了防止产生气泡和稳定流体运输，在JP-A-2006-337221中描述的微流体器件中，连接反应部分106和监测部分107的耦合部分108形成为锥形，使得微流路的厚度从反应部分106朝向监测部分107逐渐减少，该反应区域106和监测区域107在微流路的厚度上彼此不同。然而，仍将在耦合部分108中产生气泡。图11示意性地描述了在图10中描述的微流体器件中的流体运输。由于流体L的表面张力，流体L的前部趋向于在其其余部分之前沿着微流路105 的每个角部以及基板构件102和103的分界面(在下文中通常称为边缘)移动，所述基板构件102和103暴露于微流路105。虽然边缘类似地存在于微流路105的宽度方向上的两侧上，但是沿着一个侧面上的边缘流动的流体L的前部趋于在流体L的其余部分前面移动 (见图11A)。在监测区域107中，流体的流率是高的，在该监测区域107中微流路的厚度与在反应部分106的厚度相比是小的。因而，流体快速扩张以润湿其表面。因此，流体的前部在耦合部分108的宽度方向上沿着对应于一个侧面的边缘在其其余部分的前面移动。当流体达到监测部分107时，监测部分107的端部在流体的随后部分达到监测区域107之前填充流体。因此，在耦合部分108，气泡A在耦合部分108的宽度方向上被捕获在一个侧面上。由于气泡，流体的流动在微流路的宽度方向上变得不均勻。因此，扰乱了稳定的流体运输(见图 11B-11D)。本专利技术在上述环境中实现。本专利技术的目的在于提供一种实现稳定流体运输的微流体器件。根据本专利技术，提供一种包括流动流路的微流体器件，流体在流动流路中流动。流动流路包括主流路和彼此跨过主流路配置的一对分支流路，所述该对分支流路均连接到主流路。主流路包括第一区域、第二区域、以及连接第一区域和第二区域的耦合区域。第二区域在底表面与顶表面之间的距离上比第一区域更小。耦合区域配置成使得其底表面与顶表面之间的距离从第一区域朝向第二区域逐渐减少。配置在主流路中并且连接到该对分支流路中每个的连接区域与耦合区域重叠。该对分支流路至少在连接区域和耦合区域彼此重叠的区域中连接到主流路，通过分别跨接主流路的底表面和顶表面而实现。根据本专利技术，在连接区域的宽度方向上防止气泡被捕获在一个侧面上。因此，实现稳定的流体运输。附图说明图1是描述了微流体器件示例的视图，示出了本专利技术的实施例；图2是描述了微流体器件的截面的视图，所述视图沿着图1中的线II-II截取；图3是描述了在图1中所描述的微流体器件的主流路和一对分支流路之间的连接部位的视图；图4是描述了在图1中所描述的微流体器件的主流路与一对分支流路之间的连接部位的视图；图5是示意性地描述了在图1中所描述的微流体器件的分支流路中的每个边缘的切断(division)的平面图；图6A-6D是示意性地描述了在图1中所描述的微流体器件中执行流体运输的视图；图7是描述了根据在图1中所描述的微流体器件的变型示例的在主流路与一对分支流路之间的连接部位的视图；图8是描述了在图7中所描述的主流路与一对分支流路之间的连接部位的视图；图9A-9D是示意性地描述了在图1中所描述的微流体器件中执行流体运输的视图；图10是描述了常规微流体器件的视图；以及图11A-11D是示意性地描述了在图10中所描述的微流体器件中执行流体运输的视图。具体实施方式图1和2是微流体器件的示例。将在下文描述的微流体器件使得包含在监测对象材料的流体样本在其中流动。于是，在流动流路中，微流体器件捕获监测对象材料，在被激发时适于发出光线的标记物质耦合到所述监测对象材料。通过观测耦合到被捕获监测对象材料的标记物质的光线发射，探测到监测对象材料。然而，根据本专利技术的微流体器件并不如此受限制。本专利技术可应用到例如类似于上述常规器件的微流体器件，其机电地探测监测对象材料。微流体器件1具有基板2。基板2通过堆叠两个基板构件10和11来构造成。具有预定图案的微沟槽12形成在用作下层的基板构件10的前表面上。具有预定图案的微沟槽13形成在基板构件11的后表面上，所述后表面接触基板构件10的前表面。形成两个孔 14和15，以在基板构件11后表面的宽度方向上穿透所述后表面。基板构件11堆叠在基板构件10上。此外，形成于基板构件10中的微沟槽12结合形成于基板构件11中的微沟槽 13。因此，流动流路3形成于基板2中。孔14与流动流路的一端部分连通，并且用作用于将诸如样本的流体引入到流动流路3中的引入孔。孔15与流动流路3的另一端部分重叠， 并且用作用于将流经流动流路3的流体排出的排出孔。如上所述，微流体器件1通过观测标记物质的光线发射而探测监测对象材料。因此，基板构件10和11中的至少一个是透明的。当微流体器件1通过与上述常规技术相类似的方式机电地探测到监测对象材料时，这将与基板构件10和11是否透明无关。例如，树脂用作基板构件10和11的材料。用于构造流动流路3的沟槽12和13 可通过将树脂注入模中、并接着固化树脂来制造，沟槽12和13的图案形成在该模中。替代性地，沟槽12和13可通过在树脂平坦板上热雕刻沟槽12和13的图案来制造。此外，流动流路可配置成通过仅在一个基板构件中形成沟槽并且用另一基板构件覆盖该沟槽来形成。流动流路3包括主流路4和一对分支流路5。主流路4包括引入区域(第一区域)20、监测区域(第二区域)21、用于连接引入区域20和监测区域21的耦合区域、以及排出区域23。引入区域20连接到引入孔14。排出区域23连接到排出孔15。用于探测包含在样本本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种微流体器件，所述微流体器件包括流体在其中流动的流动流路，其中，流动流路包括主流路和彼此跨过主流路设置的一对分支流路，所述一对分支流路均连接到主流路；其中，主流路包括第一区域、第二区域、以及将第一区域和第二区域连接的耦合区域；其中，第二区域在其底表面与顶表面之间的距离上小于第一区域；其中，耦合区域配置成使得在其底表面与顶表面之间的距离从第一区域朝向第二区域逐渐减少；其中，配置在主流路中并且连接到该对分支流路的每个的连接区域与耦合区域重叠；以及其中，该对分支流路至少在连接区域和耦合区域彼此相互重叠的区域中连接到主流路，通过分别跨接主流路的底表面和顶面来实现。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐木英行，泽屋敷吉弘，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP