[发明专利]微型综合分析芯片及微型综合分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及微型综合分析芯片及微型综合分析系统，特别涉及备有用预定的分割比分割并输送检体或试剂等液体的若干支分割流路的微型综合分析芯片及微型综合分析系统。

背景技术

近年来，由于微型机器技术及超微细加工技术的运用，开发出把已往进行试料调制、化学分析、化学合成等的装置、机构(例如泵、阀、流路、传感器等)微细化并集成在一个芯片上的微型综合分析芯片。

微型综合分析芯片，也称为μ-TAS(Micro total Analysis System)、生物反应器、芯片实验室(Lab-on-chips)、生物芯片，可应用于医疗检查/诊断领域、环境测定领域、农产品制造领域。现实中，如遗传因子检查时那样，在需要烦杂的工序、熟练的手工技术、机器类的操作时，自动化、高速化及简便化的微型化分析系统在成本、试料用量、所需时间方面具有优越性，不必选择时间和场所就可以进行分析，具有很大的优势。

在使用该微型综合分析芯片的分析、检查等中，要把检体分割成若干份、使它们分别与不同的试剂反应，即，并行地进行若干种反应，这对于缩短分析时间是很重要的。另外，在定量的分析、检查等中，用正确的混合比将检体与试剂混合并使它们反应是很重要的，因此，用正确的分割比分割检体、试剂的方法，是很重要的。

在已往的微型综合分析芯片中，作为分割液体的技术，已知有在所谓2相分配法中的反应后溶液的分离方法。例如，日本特开2001-281233号公报(JPA2001-281233)中揭示的方法是，利用并行流动的2相流的各层溶解度的不同，分配溶解在溶液中的微小物，这样，把2相流不混合地分离，使其反应，在分支部，将各层在层间分离并流动。

另外，在日本特开2005-331286号公报(JPA2005-331286)中揭示的方法是，对流路的内面实施处理，使2相流的界面稳定地将液体输送到分支部，在分支部使各液体稳定地分支。

但是，JPA2001-281233和JPA2005-331286的方法都是把在2相分配法中的反应后液体在相间分离的方法，不能如上所述地用正确的分割比将检体、试剂分割。尤其是在分割比为1∶1以外的情况下，仅仅单纯地将流路一分为二是不行的，必须要有新的方法。

另外，在微型综合分析芯片中，由于流路的断面尺寸非常细微，所以，流路内壁面与流体之间的毛细管力等的相互作用的影响大。该力极容易受流路内壁面的表面状态(面粗糙度、表面的附着物等)的影响，即使如专利文献2所示那样实施了内面处理，上述的影响也易使分割比产生偏差，为了实现包括1∶1的分割比在内的正确的分割比，必须要有新的对应方法。

发明内容

本发明是鉴于上述问题作出的，其目的是提供备有若干支分割流路的、并行地进行若干个反应、可缩短分析所需时间的微型综合分析芯片及微型综合分析系统，上述若干支分割流路能用预定的分割比正确地分割并输送检体或试剂等液体。

本发明的目的，可用下述结构来实现。

1.微型综合分析芯片，其备有：输送液体的主流路、和用预定的分割比分割并输送从上述主流路输送的液体的若干个分支的分割流路；若干个分支的上述各分割流路具有流路的一部分比前后流路缩窄而提高了流路阻力的高流路阻力部，设上述高流路阻力部中任一方的流路阻力值为R、包含该高流路阻力部的分割流路的流量值为Q，设其它分割流路的流路断面积为S、断面周长为L、被输送液体的表面张力为σ时，以满足R×Q＞σ·L/S的关系的方式设定上述高流路阻力部中的任一流路阻力值R。

2.如1记载的微型综合分析芯片，其特征在于，分支为若干个分支的各分割流路具有至少一个疏水阀，设上述高流路阻力部中任一方的流路阻力值为R、包含该高流路阻力部的分割流路的流量值为Q、其它分割流路中的疏水阀的液体保持压力上限值为P时，以满足R×Q＞P的方式设定上述高流路阻力部中的任一流路阻力值R。

3.微型综合分析系统，其有：1或2记载的微型综合分析芯片、与上述微型综合分析芯片连接并在上述微型综合分析芯片内输送液体的送液装置、和检测在上述微型综合分析芯片上生成的标的物质的检测部。

附图说明

图1是表示微型综合分析系统之一例的示意图。

图2是表示检查芯片的第1实施方式的示意图。

图3是说明分割流路之第2例的示意图。

图4是说明分割流路之第3例的示意图。

图5(a)-(c)是表示高流路阻力部及细流路的优选形状的示意图。

图6是表示检查芯片的第2实施方式的示意图。