[发明专利]微芯片

说明书

本申请为2010年8月31日进入中国国家阶段、申请号为200980107196.1的、发明名称为“微芯片的流路控制机构”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种细微分析用芯片(微芯片)的流路控制机构，其具有基因分析等中使用的多个试样槽及反应槽，并通过细微的流路将反应槽及试样槽之间连接。

背景技术

近年来，在研究如下的各种移送机构及方法，在一个芯片上设置有填充容器和细微流路的微芯片、实验室级芯片、微型反应器、流体元件芯片、以及被称为化学反应用盒体的芯片中，控制样品和液体试样并进行移送、反应，进行基因等细微成分的分析。作为与其相关联的技术，例如有日本特开2003-212152号公报(专利文献1)、日本专利第3746207号公报(专利文献2)、日本特开2005-308200号公报(专利文献3)及日本特开2007-101200号公报(专利文献4)等。

根据专利文献1，对于“由弹性体构成并在内部具有细微沟道的基板”，作为移送单元构成为“通过齿轮形状的转子在基板上施加机械压力并压出细微沟道，然后在施加压力的状态下使转子旋转，由此对基板施加周期性的压力，并使流体移动”。

根据专利文献2，对于“片型微型反应器”，作为移送单元构成为“进行对检体赋予离心力的旋转的旋转驱动单元，和使所述离心分离的所述检体从所述第2空隙部向第3空隙部移动的移动单元”。

根据专利文献3，作为移送的开闭单元构成为，“细微流路上部的一部分由弹性体部件构成的流体元件芯片”“具有在流体元件上的弹性部件上竖立设置的压力控制端口，通过该压力端口提供压力及排出压力，由此进行开闭”。

根据专利文献4，作为移送单元或开闭单元构成为，形成包括弹性部件的层叠结构的“化学反应盒体”“利用施加外力时的变形来移送或密封内部物质”。另外，作为摘要中的解决分案及发明的实施方式构成为“将辊子按压在盒体上并使其旋转”。

发明内容

但是，专利文献1披露的移送的现有技术，在从芯片上的试样移送源的试样槽通过流路移送到试样移送目标的反应槽中时，利用齿轮状的辊子将流路压扁来进行移送，所以在流路内残留有试样，并且不能将送液目标的反应槽跟前的流路内试样完全移送。另外，一般步骤是向移送目标的反应槽中依次移送多个试样并进行混合、废弃，先被移送的试样在流路和反应槽内没有被完全废弃，而是残留有微量的试样，这将对在下一步骤中移送的试样造成不良影响。

并且，需要用于控制并驱动齿轮状辊子的复杂的控制单元，并且移送单元的功能依赖于按压在芯片上的辊子自身的压接力，所以在要求多个开闭机构的情况下存在以下问题，即需要许多辊子，并且填充源和填充目标的试剂槽和反应槽的位置受到制约，机构结构更加大型化、复杂化、高价化。

并且，由于进入到与流路连接的填充源和填充目标的试样槽和反应槽跟前的流路内的试样不能控制为完全排出，所以残留了微量的试样，并与在下一步骤中使用的试样混合，导致产生污染，存在对分析结果的可靠性产生影响的问题。

另外，专利文献2披露的移送的现有技术中，将具有多个流路和试样的空隙部的微型反应器自身安装在离心分离装置上，利用离心力将填充在空隙部的试样通过流路移送到其他空隙部。根据这种结构，作为移送单元需要离心分离装置，装置结构复杂，而且又大又贵。并且，存在只能形成移送方向为单方向的流路、空隙部，即不能分阶段地移送到多个空隙部的问题。

另外，专利文献3披露的流路开闭的现有技术，利用按压体从由弹性部件构成的流体元件芯片的上表面压接设置于芯片内部的流路，使该流路封闭。并且，伴随压力的解除，使流路开通。但是，在依次移送多个试样的情况下存在以下问题，即不能排出残留于阀部以外的流路中的试样，对在下一步骤中移送的试样造成不良影响，并对可靠性产生影响。

另外，专利文献4披露的移送的现有技术，利用辊子状的按压体从由弹性部件构成的盒体的上表面压接设置于芯片内部的流路，而且使辊子移动，将流路压扁并移动，移送容器及流路内的试样。但是，在从芯片上的试样移送源的试样槽通过流路移送到试样移送目标的反应槽中时，在利用辊子将流路完全压扁时，起因于试样的表面张力的毛细管现象，进入到试样槽和反应槽跟前的流路内的试样不能被完全排出，所以存在试样残留在流路内的问题、和不能将移送目标的反应槽跟前的流路内试样完全移送的问题。