[发明专利]流体装置和其制造方法、以及流体装置制造用的热转印介质

说明书

技术领域

本发明涉及流体装置(fluidic device)和其制造方法，以及流体装置制造用的热转印介质。

背景技术

随着纳米技术的近期发展，已经在各个领域中推进设备的小型化。实例包括旨在使具有严重环境影响的有机溶剂的使用量最小化的反应装置的小型化，和用于要求便携式的现场工作的简易分析装置的小型化。在用于验血和DNA测试的生物传感器领域、在食物和饮料的质量控制领域等也要求小尺寸的分析装置。微流体装置作为能够满足这些应用的技术已经受到关注。微流体装置是具有输送含分析物的样品液体、反应试剂的若干微小流动路径(流径，flow path)和其中所述试剂等进行反应的反应区域的手掌般大的基片(substrate)(或立方体)。所述微流体装置容许用所述微小流动路径和所述反应区域进行各种类型的操作，例如化学反应、基因反应、分离、混合、化验等。

将在半导体技术中发展的微型装配技术应用于常规的微流体装置；硅、塑料、玻璃等作为基片使用。然而，作为通过使用基片制造微流体装置的技术实例的光刻法包括许多步骤，例如光刻胶的浸渍、热处理、紫外线(UV)辐射、光刻胶的去除等。对于光刻胶、用于除去所述光刻胶的洗涤液、清洁室、掩膜、光源等需要许多种溶剂和试剂，要求大型设施，而且要求高水平的专家经验。用于制造微流体装置所需的劳动力成本、材料成本等已经提高了所述微流体装置的成本，其因此在商业中已经是无法实际使用的。

对于所述装置的小型化，如果所述装置的结构和机制是简单的，则是有利的。在化学分析或生物化学分析的应用中，要求所述设备是廉价而且小型的，因为它们必须是便携式的。因此，举例来说，有人提出了能够避免用于化学分析的昂贵样品或试剂的浪费的化学分析薄膜(参见PTL 1)。

这种化学分析薄膜是例如由硝化纤维膜制成的化学分析薄膜，并且通过石蜡浸渍法来界定在所述薄膜中使用的区域和不使用的区域。然而，在所述化学分析薄膜中，在垂直于所述薄膜表面的方向上形成流动路径。因此，所述薄膜的问题在于只有在沿着与所述薄膜的厚度相对应的长度上能够形成流动路径。

进一步地，关于相对便宜且简单的微流体装置，有人提出了“μPAD”(微流体纸基分析装置)，其为基底部件是纸的微流体装置(参见PTL 2)。

所述“μPAD”是流体装置，它的基底部件是纸且包括由疏水树脂形成的流动路径。在该纸材中，亲水区域和疏水区域由所述疏水树脂界定。在早期的“μPAD”模型中，通过使用聚合物光刻胶的光刻技术形成流动路径以便让流体沿所述纸的厚度的方向流动。

最近，已经有关于使用印刷技术例如喷墨的流动路径形成方法作为便宜易得的方法的报道。

然而，用所述喷墨技术形成实现平稳流速的微小流动路径是困难的，因为墨具有渗出的趋势。此外，有人已经对包含于墨中的VOC(挥发性有机化合物)和紫外线(UV)可固化树脂的光敏性质提出质疑，所述VOC(挥发性有机化合物)和紫外线(UV)可固化树脂不是用于生物化学领域的合适材料。

也已经有关于通过使用相变墨的蜡打印机的流动路径形成方法(参见NPL 1和PTL 3)。然而，将常规墨设计成具有在纸的表面上停止的树脂组分。因此，简单地印刷所述墨不会使所述树脂组分渗入纸中，而且难以在纸中界定亲水性区域和疏水性区域。

PTL 4提出了纸基反应芯片，其中不同于PTLs 1至3，流体沿纸的平面方向流动。当如在该提议中流体沿纸的平面方向流动时，样品流体可能蒸发而改变流率和流速，这会影响分析结果。因此，PTL 4用喷墨打印机和紫外线可固化的墨形成覆盖物。然而，如在PTL 4中所记载的，墨具有从表面渗入纸至一定深度的性质。控制渗透深度是困难的。尤其是，当将墨印刷在具有约100μm厚度的薄纸张时，认为难以制造覆盖物。

引文列表

专利文献

PTL 1 日本专利申请特开(JP-A)No.08-233799

PTL 2 日本专利申请公开(JP-B)No.2010-515877

PTL 3 JP-A No.2012-37511

PTL 4 国际公开No.2012/160857

非专利文献

NPL 1 E.Carrilho,A.W.Martinez,G.M.Whitesides,Anal Chem.,81,7091(2009)

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供能够实现在平稳流速下流动的流体装置。本发明的另一个目的是提供能够抑制样品液体蒸发的流体装置。