[发明专利]微量流体设备及微量液体稀释方法

说明书

技术领域

本发明涉及在基板内形成有将微量流体混合的微细流路结构的微量流 体设备，更详细地说，涉及对各种分析时的被检测物(検体)或试剂等进行混 合或稀释所使用的微量流体设备。

背景技术

以往，在对被检测物进行分析或使各种物质进行化学反应时，多数情 况下需要将被检测物或试剂稀释。特别是，在对微量的液体进行稀释时， 利用使用微量板(マイクロプレ—ト)及分注移液管的操作方法或使用自 动液体分注机械手(ロボツト)装置的方法。在使用微量板及分注移液管的操 作方法中，操作繁杂且需要熟练的实验员。另外，在实验室外的户外或临 床检查时的床边等，难以便捷地混合被检测物或试剂。

另一方面，在使用自动液体分注机械手装置的稀释方法中，必将导致 装置大型化，仍然不能在户外或床边等便捷地利用。

近年来，作为对微量液体进行操作分析的设备，微量流体设备越来越 受到关注。微量流体设备例如具有容易用手搬运且大小易于操作的基板。 在该基板内形成有用于输送被检测物、试剂、稀释液等的微细流路结构。 在上述微细流路结构中，可适当设置试剂收纳部、被检测物供给部、稀释 液收纳部、反应室及/或混合部等。

上述微量流体设备通常使用平面面积为数百平方厘米以下的基板而形 成，基板的厚度为0.5～10mm左右。另外，上述微细流路结构中的流路直 径通常非常细，通常为5μm～1mm左右。在此，当流路平坦时，微细流路 的直径规定为平坦流路的截面较小一方的宽度。另外，输送的微量流体多 利用空气等输送，且多数情况下为液滴状。

因此，在上述微量流体设备内稀释被检测物或试剂时，因微量流体被 输送到宽度非常细的微细流路中，故与输送液体的通常流路不同，微量流 体的表面张力或微细流路的壁面润湿性等会产生很大的影响。另外，难以 定量地称取上述微量的微量流体，因此，存在必须采用复杂的流路结构的 问题。

在下述专利文献1中，公开了使用微量流体设备在层流中生成蛋白质 晶体的方法。另外，在下述非专利文献1中，公开了严格地控制微量流体 设备内的温度，由此，由微量液体生成晶体的方法。

但是，在专利文献1及非专利文献1记载的各方法中，反应场所非常 小，可高精度地控制反应，但在将蛋白质溶液导入到结晶部位的方法中， 存在难以缩小死体积的问题。

为了解决上述问题，在下述专利文献2中公开了利用单纯的结构，通 过简单的操作来称取微量液体的微量液体称取结构。专利文献2中记载的 微量液体称取结构为使用被动阀(パツシブバルブ)的微量液体称取结构。该 微量液体称取结构具有：分别沿规定方向延长的第一微细流路及第二流路、 在第一微细流路的流路壁上开口的第三流路、在第二流路的流路壁上开口 并连接第三流路的一端和第二流路且比第一～第三流路更细的第四流路。 第四流路具有如下性质，即与第二流路及第三流路相比难以润湿或者相对 来说不易产生毛细管力的性质。另外，导入到第一微细流路的液体，经由 在第一微细流路的流路壁上开口的第三流路的开口部被引入第三流路内 后，除去残留在第一微细流路的上述液体，从而可称取体积与第三流路的 容积对应的液体。

专利文献1：美国专利第6409832号说明书

专利文献2：日本特开2004-163104号公报

非专利文献1：《分析化学(Analytical Chemistry)》(2002)，74，p3505～ 3512

发明内容

但是，在具有专利文献2记载的微量液体称取结构的微量流体设备中， 若混合比增大到10倍以上，则存在不能正确且再现性好地进行混合的缺点。 并且，在进行分析或反应时，有时需要对被检测物或药剂进行10倍、100 倍及1000倍那样地累进地高倍率稀释。