微芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种微芯片，独立地包括：导入区，其内部具有相对于大气压的负压，且通过穿刺将液体注入该导入区中；以及除气区，其内部具有相对于大气压的负压，以对穿入导入区用于注入液体的中空管的空腔除气。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种微芯片，更具体地，涉及一种用于将溶液导入设置在微芯片上的区域中并分析溶液中包含的物质或该物质的反应产物的微芯片。
技术介绍
近些年，通过在半导体工业中应用微加工技术，已开发出具有形成在由硅或玻璃制成的基底上用于进行化学和生物分析的井和流路的微芯片。微芯片可分析少量样品且可以是可任意处理的(一次性使用)，并因此被用于处理微量贵重样品或许多测试体的生物分析。应用的一个实例是光学检测器，其将物质导入设置在微芯片中的多个区域内，并光学检测物质或它们的反应产物。光学检测器的一个实例是在微芯片中通过电泳来分离多种物质并光学检测所分离的物质的电泳装置、在微芯片上的井中进行多种物质的反应并光学检测生成物质的反应装置(例如，核酸扩增装置)等。在使用微芯片的分析中，难以将微量样品液导入井或流路中，而且样品液的导入可能被井内的空气等阻挡且占用很长时间。当导入样品液时，在井内等可能产生气泡从而改变导入每个井等中的样品液的量，这可能非理想地降低分析精度。当通过加热来分析样品时，井内等存留的气泡可能膨胀从而使样品液移动并抑制反应，这构成了降低分析精度和效率的因素。为便于使样品液导入微芯片中，日本待审查专利申请公开第2011-163984号公开了“包括向其导入溶液的内部具有相对大气压的负压的区域的微芯片”。在微芯片中，使用针头将样品液注入内部具有负压的区域中。通过负压下的吸引，样品液可在短时间内很容易地被导入。
技术实现思路
如上所述，以前的微芯片具有当导入样品液时可能在井或流路内产生气泡从而降低分析精度或效率的问题。因此，期望提供一种能在短时间内很容易地将样品液导入井或流路中而不产生气泡的微芯片。根据本技术的实施方式，提供了一种微芯片，独立地包括:导入区，其内部具有相对于大气压的负压，液体通过穿入而注入该导入区中；以及除气区，其内部具有相对于大气压的负压，且穿入所述导入区用于注入液体的中空管穿入除气区以对中空管的空腔除气。在微芯片中，中空管穿入除气区并随后穿入导入区，由此在中空管中的空气被除去的状态下，液体可被注入导入区。在微芯片中，理想地，导入区和除气区可被设置为使得中空管穿入并穿过除气区且进一步穿入导入区。根据本技术的实施方式，提供了一种可在短时间内将样品液很容易地导入井或流路中而不产生气泡的微芯片。根据以下对如附图所示的其最佳模式的实施方式的详细描述，本公开的这些和其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图说明图1是示出根据本技术第一实施方式的微芯片Ia的构造的示意性顶视图；图2是示出微芯片Ia的构造的示意性截面图；图3A和图3B是示出将样品液导入微芯片Ia中的方法的示意图；图4是示出根据本技术第一实施方式的可选实施方式的微芯片Ib的构造的示意图；图5是示出根据本技术第二实施方式的微芯片Ic的构造的示意图；图6A和图6B是示出将样品液导入微芯片Ic中的方法的示意图；图7是示出根据本技术第三实施方式的微芯片Id的构造的示意图；以及图8是示出根据本技术第四实施方式的微芯片Ie的构造的示意图。具体实施例方式下文中，将参照附图描述本公开的实施方式。以下所述的实施方式仅描述了本公开的典型实施方式，且本公开的范围不应被解释得较窄。实施方式将按照以下顺序描述。1.根据第一实施方式的微芯片(I)微芯片Ia的构造(2)样品液向微芯片Ia中的导入2.根据第二实施方式的微芯片(I)微芯片Ic的构造(2)样品液向微芯片Ic中的导入3.根据第三实施方式的微芯片(I)微芯片Id的构造(2)样品液向微芯片Id中的导入4.根据第四实施方式的微芯片(I)微芯片Ie的构造(2)样品液向微芯片Ie中的导入1.根据第一实施方式的微芯片(I)微芯片Ia的构造图1和图2是示出根据本技术第一实施方式的微芯片的构造的示意图。图1是示意性顶视图，以及图2是对应于图1中的P-P截面的示意性截面图。微芯片Ia包括作为向其中导入样品液(样品液体)的区域的导入部(导入区)2、流路31至35和井41至45。导入部2是从外部向其中注入样品液体的区域。井41至45是作为包含在样品液体中的物质或物质的反应产物的分析场所的区域。流路31至35中的每一个均包括一端与导入部2相通的主流路，以及从主流路分支并分支到井41至45中的分支流路。注入导入部2中的样品液体被送至井41至45。这里，从流路31向其提供样品液体的五个井被称为井41。类似地，从流路32、33、34和35向其提供样品液体的五个井被分别称为井42、43、44和45。微芯片Ia包括作为与导入部2、流路31至35和井41至45分离的独立区域的除气区5。除气区5对为注入样品液体而穿入导入区2的中空管(针)除气。通过将具有导入部2、流路31至35、井41至45和除气区5的基底层12与基底层11键合，以及将基底层11与基底层13键合来配置微芯片la。在微芯片Ia中，在相对大气压的负压下将基底层11与基底层12键合，使得导入部2、流路31至35、井41至45和除气区5的内部具有相对大气压的负压(例如，一个大气压的1/100)且被密封。此外，理想地，在真空下键合基底层11与基底层12，使得导入部2和其他部分的内部处在真空下并被密封。基底层11、12和13的材料可以是玻璃和各种塑料。理想地，基底层11包括具有弹性的材料，以及基底层12和13包括具有不透气性的材料。作为具有弹性的材料，可使用诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅酮基弹性体，以及丙烯酸酯基弹性体、聚氨酯基弹性体、氟化基弹性体、苯乙烯基弹性体、环氧基弹性体、天然橡胶等。在这些材料中，包括具有弹性和透气性的材料的基底层11 (例如，PDMS)可在大气压(正常压强)下与基底层12键合。在键合之后，允许在负压(真空)下静置基底层11和12，使得导入部2内的空气通过基底层11排出，且导入部2和其他部分的内部可具有相对大气压的负压(真空)。 作为具有不透气性的材料，可使用玻璃、塑料、金属、陶瓷等。塑料的实例包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸树脂)、PC (聚碳酸酯)、PS (聚苯乙烯)、PP (聚丙烯)、PE (聚乙烯)、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、二甘醇双烯丙基碳酸酯、SAN树脂(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、MS树脂(MMA-苯乙烯共聚物)、TPX (聚(4-甲基戊烯-1))、聚烯烃、SiMA (硅氧烷甲基丙烯酸酯单体)-ΜΜΑ共聚物、含有氟单体的SiMA共聚物、有机硅大分子单体(A)-HFBuMA(七氟甲基丙烯酸甲酯)-MMA三元共聚物、分布的聚乙炔基聚合物等。金属的实例包括铝、铜、不锈钢(SUS)、硅、钛、钨等。陶瓷的实例包括氧化铝(Α1203)、氮化铝(Α1Ν)、碳化硅(SiC)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、石英等。当基底层11由诸如PDMS的具有弹性的材料形成时，可对微芯片Ia增加稍后将描述的“自封闭特性”。当基底层12和13由具有不透气性的材料形成时，其可防止导入井41至45中的样品液体的耗散(渗漏)，该样品液体被加热、蒸发并通过基底层11传送。当导入井41至45中的物质被光学分析时，期望选择具有透光性、较少自身荧光、以及较小的由于小波长散射而产生的光学误差的材料。导入部2、流路31至35、井41至45和除气区5可通过例如对玻璃基底层的湿法刻蚀或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微芯片，独立地包括：导入区，其内部具有相对于大气压的负压，且液体通过穿入而注入所述导入区中；以及除气区，其内部具有相对于大气压的负压，且穿入所述导入区而注入所述液体的中空管穿入所述除气区以对所述中空管的空腔除气。

【技术特征摘要】
2011.12.20 JP 2011-2778311.一种微芯片，独立地包括: 导入区，其内部具有相对于大气压的负压，且液体通过穿入而注入所述导入区中；以及 除气区，其内部具有相对于大气压的负压，且穿入所述导入区而注入所述液体的中空管穿入所述除气区以对所述中空管的空腔除气。2.根据权利要求1所述的微芯片，其中， 所述导入区和所述除气区被设置为使得所述中空管穿入并通过所述除气区且进一步穿入所述导入区。3.根据权利要求2所述的微芯片，其中， 所述除气区被配置为包括具有由弹性形变引起的自封闭特性的基底层。4.根据权利要求3所述的微芯片，其中， 所述除气区包括构成所述导入区的具有由弹性形变引起的自封闭特性的基底层；以及层...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本真宽，大西通博，加藤义明，渡边俊夫，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：