[发明专利]流体芯片、流体设备以及它们的制造方法

说明书

本发明提供一种适合于在流路的上表面粘接有其他部件的流体设备的流体芯片。该流体芯片，形成有流路，其特征在于，所述流体芯片具有：基材，其具有构成流路的底面的至少一部分的表面；以及粘接部件，其上端面设置在比基材的表面高的位置，且由弹性体树脂形成，基材具有支柱部，该支柱部比表面突出，规定流路的侧面的高度，基材的支柱部埋设在粘接部件。

技术领域

本发明涉及形成有流路的流体芯片、使用流体芯片的流体设备以及它们的制造方法，特别是涉及具备适于在微流路的上表面粘接被粘接部件的结构的微流体芯片、使用微流体芯片的微流体设备以及它们的制造方法。

背景技术

微流体设备技术是利用MEMS(Micro electro mechanical Systems微机电系统)技术等微细加工技术生成用于传送流体的微小流路、用于贮存、保持流体的微小容器、用于使流体反应的微小的反应容器等供给流体的微量空间(以下也称为“微流路”)，并在微小空间中处理流体的技术。在微流体设备中，由于表面积的比例相对于体积变大，所以粘性力比惯性力更占主导地位，例如，微流路中的流体的流动成为层流，能够高度地控制化学及物理的物性(浓度、pH、温度等)，因此条件操作及管理变得容易。另外，还具有能够有效地产生经由表面的反应，进而能够以少量的流体进行实验的优点。

这样的微流体设备利用于微量分子的测量、人工膜形成、细胞功能的测量等，特别是，用于集成了与生物体相关的处理工艺和分析、测量功能的生物芯片。例如，在专利文献1中例示了以下的生物芯片：在单一基板上具备生物芯片层和图像传感器层，通过利用荧光或发光的光学工艺并利用图像传感器层检测固定在形成于生物芯片层的凹部中的基准试样与目标试样的生化反应、代表性的DNA碱基间的互补结合或抗原-抗体反应。另外，在专利文献2中公开了以下的流体设备，所述流体设备在流路的中途具有用于对生物体组织进行粗粉碎的粗粉碎部、用于对粗粉碎后的组织进行粉碎并分离核酸的分离部、以及回收分离的核酸的回收部，并且能够从血细胞或肌肉组织等中分离核酸。此外，在专利文献3中公开了形成有多个微小的反应室的阵列、光传感器、在反应室与光传感器之间设置有发光滤光器等光学滤光器的生物传感器阵列，并且，生物传感器可以设置温度控制要素，例如加热器和温度传感器等。在专利文献4中公开了一种微流体设备，所述微流体设备具有：井，是容纳测定溶液的容器状的小槽；盖材料，封闭井；信号输出开口部，使设置在井内的离子感应部露出；以及场效应晶体管型生物传感器，设置在离子感应部之下。

作为形成有该微流路的微流体芯片的制造方法，提出了使用半导体制造工艺制造的方法、通过树脂成形制造的方法、使薄膜层叠而制造的方法等。在专利文献1中公开了如下内容：在硅基板上通过包括光检测器形成工艺的图像传感器制造工艺形成图像传感器层后，在图像传感器层的上部蒸镀SiO2等透明材料后，通过蚀刻工序形成成为反应区域的多个凹部来制造生物芯片。另外，在专利文献2中公开了如下内容：通过利用复制模成形热固化树脂来制造具有微流路的成形体，使该成形体与在与微流路对应的位置形成有孔部的顶板接合来制造流体设备；在玻璃制基材的单面涂布光致抗蚀剂，将图案曝光后，用显影液进行显影，制造具有微流路或突出结构体阵列的基板，并且使顶板热熔接，用粘接剂将贮存器安装在微流路的入口和出口的部分上，来制造流体设备；以及通过用双面粘合膜粘合形成有微流路的多个基材来制造具有微流路的流体设备。另外，在专利文献3中公开了将井和覆盖井的盖材料热封并粘接的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-527022号

专利文献2：日本特开2017-153422号

专利文献3：美国专利申请公开第2016/281149号说明书

专利文献4：日本特开2015-99070号。

发明内容

[发明要解决的问题]