专利名称：微型化学芯片、其制造方法及其使用方法
技术领域：
本发明涉及使用形成于基板上的微小流路能够测定多项化学、生物化学功能的微 型化学芯片、其制造方法及其使用方法。
背景技术：
现在，作为这种微型化学芯片提案有如下方案，在内部形成贯通状流路，在该流路 的至少一部分埋设有毛细管，并且还埋设有流路封闭用的仿真杆(du_y load)，流路设置 为分枝状或者栅格状，毛细管由玻璃或塑料构成(专利文献I)。
另外，作为其它的微型化学芯片提案有如下方案，在基板上形成并联或串联连接 的多个槽，被实施以相互不同的化学修饰的毛细管分别埋设在多个槽中，向这些埋设的多 个毛细管供给流体，能够获得检测数据(专利文献2)。
此外，作为这种微型化学芯片的构造和制造方法公开在专利文献3至专利文献6中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4073023号公报
专利文献2 :日本实用新型注册第3116709号
专利文献3 :日本特开2000 — 93816号公报
专利文献4 :日本特开2001 - 157855号公报
专利文献5 :日本特开2000 — 81406号公报
专利文献6 :日本特表2005 - 510695号公报发明内容
发明所要解决的课题
在使用微型化学芯片的微小空间反应中，不仅能够实现所使用的试样的微量化， 并且能够实现反应的闻速化和闻效化。
但是，为了有效利用该特征，需要高度的加工技术，难以廉价地获得高性能的微型 化学芯片。
特别是，为了高精度地实现微小空间反应，需要切实地固定试剂，因此，优选在试 样流路的截面形成角部。
为了在试样流路的截面形成角部，本申请人使用了专利文献I和专利文献2所示 的毛细管，但是简单地实施制造方法存在极限。
因此，本发明的目的在于提供一种微型化学芯片，能够采用简单的方法制造一边 为100微米左右的具有角的方形中空槽作为试样流路。
另外，本发明的目的还在于，容易向试样流路导入试样溶液，并且利用一个微型化 学芯片提供多种微化学反应场所。
用于解决课题的方案
技术方案I记载的本发明的微型化学芯片，其特征在于，包括具有试样导入口的 第一基板、具有试样流路的第二基板、和具有试样排出口的第三基板，上述试样导入口形成 为贯通上述第一基板的正反面的孔，上述试样流路形成为贯通上述第二基板的正反面的狭 缝，上述试样排出口形成为贯通上述第三基板的正反面的孔，上述第二基板配置于上述第 一基板与上述第三基板之间，上述试样导入口与上述试样排出口经由上述试样流路连通， 上述试样流路的至少一端形成为开放口。
技术方案2记载的本发明，其特征在于,在技术方案I记载的微型化学芯片中，上 述试样流路的两端形成为上述开放口。
技术方案3记载的本发明,其特征在于,在技术方案I或技术方案2记载的微型化 学芯片中，在上述第二基板交叉地形成有多个上述试样流路，上述试样导入口和上述试样 排出口配置于多个上述试样流路的交叉位置。
技术方案4记载的本发明，其特征在于,在技术方案3记载的微型化学芯片中，多 个上述试样流路以上述试样导入口为中心形成为放射状地。
技术方案5记载的本发明,其特征在于,在技术方案I至技术方案4中任一项记载 的微型化学芯片中，上述第一基板或者上述第二基板由透光性材料构成。
技术方案6记载的本发明的微型化学芯片的制造方法，其特征在于其为技术方 案I至5中任一项上述的微型化学芯片的制造方法，
第一工序，将形成有上述试样导入口的上述第一基板、形成有上述试样流路的上 述第二基板、和形成有上述试样排出口的上述第三基板配置到上述试样导入口与上述试样 排出口经由上述试样流路连通的位置并进行贴合；和
第二工序，在上述第一工序后，对上述第一基板、上述第二基板和上述第三基板进 行切除，使得上述试样流路的上述端部变成上述开放口。
技术方案7记载的本发明，其特征在于，在技术方案6记载的微型化学芯片的制造 方法中，在上述第二工序中，以各个上述试样流路的从上述开放口至上述试样导入口的长 度相等的方式进行切除。
技术方案8记载的本发明,其特征在于,在技术方案6或7记载的微型化学芯片的 制造方法中，具有以下工序在上述第二工序后，利用毛细管现象从上述试样流路的上述开 放口导入试剂，使不同的上述试剂固定在各自的每个上述试样流路。
技术方案9记载的本发明的微型化学芯片的使用方法，其特征在于，其为技术方 案I至5中任一项上述的微型化学芯片的使用方法，预先将试剂固定在上述试样流路，并使 试样溶液与上述试样导入口接触，由此，利用毛细管现象将上述试样溶液导入上述试样流 路。
技术方案10记载的本发明，其特征在于,在技术方案9记载的微型化学芯片的使 用方法中，利用毛细管现象从上述试样流路的上述开放口导入上述试剂，使不同的上述试 剂固定在各自的每个上述试样流路。
技术方案11记载的微型化学芯片的使用方法，其特征在于，其为技术方案2至5 中任一项上述的微型化学芯片的使用方法，将选择性底物预先固定在各个上述试样流路， 使包含与上述选择性底物对应的酶的试样溶液与上述试样导入口接触，由此测定酶活性。
技术方案12记载的本发明的微型化学芯片的使用方法，其特征在于，其为技术方 案2至5中任一项上述的微型化学芯片的使用方法，将选择性引物预先固定在各个上述试 样流路，将基因扩增试剂与模板DNA作为试样溶液并使其与上述试样导入口接触。
技术方案13记载的本发明的微型化学芯片的使用方法，其特征在于，其为技术方 案I至5中任一项上述的微型化学芯片的使用方法，在导入上述试样后，对上述试样流路进 行油密封。
技术方案14记载的本发明,其特征在于,其为用于技术方案13上述的微型化学芯 片的使用方法的专用容器，能够载置上述微型化学芯片，并添加作为上述油密封使用的矿 物油。
技术方案15记载的本发明，其特征在于，为了控制上述微型化学芯片的反应温 度，使用金属或硅、或者它们两者。
发明效果
根据本发明，试样流路形成贯通第二基板的正反面的狭缝，利用第一基板和第三 基板夹着狭缝构成试样流路，因此，能够获得具有角的方形中空槽的试样流路。另外，试样 流路的一端是开放口，因此，能够使试样溶液从试样导入口流向开放口。


图1 (a)是表不本发明的一个实施例的微型化学芯片的第一基板的图，(b)是表不 该微型化学芯片的第二基板的图，(c)是表示该微型化学芯片的第三基板的图，Cd)是表示 该微型化学芯片的制造方法的第一行程(工序)的图，Ce)是表示该微型化学芯片的制造方 法的第二行程(工序)的图，Cf)是表示在第二工序后完成的微型化学芯片的图，(g)是(f) 的X —X截面图。
图2 Ca)是本实施例的试剂固定时的微型化学芯片的俯视图，图2 (b)是该微型 化学芯片的主要部分放大图。
图3 Ca)是本实施例的微型化学芯片使用时的俯视图，图3 (b)是该微型化学芯 片的主要部分放大图。
图4 Ca)是表示本实施例的微型化学芯片的外观的俯视图，(b)是其正视图。
图5 Ca)是表示本发明的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图，(b)是其 正视图。
图6 Ca)是表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图， (b)是其正视图，(C)是其右侧视图，Cd)是其后视图。
图7 Ca)是表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图， (b)是其正视图，(C)是其右侧视图。
图8 Ca)是表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图， (b)是其正视图。
图9 Ca)是表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图， (b)是其正视图，(C)是其右侧视图。
图10 (a)是表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图， (b)是其正视图，(C)是其右侧视图。
图11 (a)是表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观的俯视图，(b)是其正视图。
附图标记说明
10第一基板
11试样导入口
20第二基板
21试样流路
21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h 试样流路
30第三基板
31试样排出口
40微型化学芯片具体实施方式
本发明的第I实施方式的微型化学芯片，包括具有试样导入口的第一基板、具有 试样流路的第二基板、和具有试样排出口的第三基板构成，试样导入口形成为贯通第一基 板的正反面的孔，试样流路形成为贯通第二基板的正反面的狭缝，试样排出口形成为贯通 第三基板的正反面的孔，第二基板配置于第一基板与第三基板之间，试样导入口与试样排 出口经由试样流路连通,试样流路的至少一端形成为开放口。根据本实施方式,使试样流路 形成为贯通第二基板的正反面的狭缝，利用第一基板和第三基板夹着狭缝构成试样流路， 因此，能够得到具有角的方形中空槽的试样流路。另外，试样流路的一端形成为开放口，因 此，能够使试样溶液从试样导入口流向开放口。
本发明的第2实施方式在于,在第I实施方式的微型化学芯片中,试样流路的两端 形成为开放口。根据本实施方式，能够由一个狭缝形成两个试样流路，在各个试样流路中固 定不同的试剂，从而能够创造多个微化学反应场所，另外，在其中固定相同的试剂，即使在 一个试样流路中发生不完善的地方，也能切实地实现检测。
本发明的第3实施方式在于，在第I或第2实施方式的微型化学芯片中，在第二基 板上交叉地形成有多个试样流路，试样导入口与试样排出口配置于多个试样流路的交叉位 置。根据本实施方式，能够形成多个试样流路，在各个试样流路中固定不同的试剂，从而能 够创造多个微化学反应场所，另外，在其中固定相同的试剂，即使在一个试样流路中发生意 外，也能切实地实现检测。
本发明的第4实施方式在于，在第三实施方式的微型化学芯片中，多个试样流路 以试样导入口为中心形成为放射状。根据本实施方式，使试样溶液接触试样导入口，从而能 够利用毛细管现象使试样溶液流入各个试样流路。
本发明的第5实施方式在于，在第I至第4实施方式的微型化学芯片中，第一基板 或者第二基板由透光性材料构成。根据本实施方式，能够检测出荧光和发光现象。
本发明的第6实施方式在于，在第I至第5实施方式的微型化学芯片的制造方法 中，具有以下工序第一工序，将形成试样导入口的第一基板、形成试样流路的第二基板、和 形成试样排出口的第三基板配置在试样导入口与试样排出口经由试样流路连通的位置并 进行并贴合；和第二工序，在第一工序后，为了使试样流路的端部变成开放口，对第一基板、第二基板和第三基板进行切除。根据本实施方式，在贴合第一基板、第二基板和第三基板 后，为了使试样流路的端部变成开放口，对第一基板、第二基板和第三基板进行切除，因此， 不会影响狭缝形状，能够切实地进行试样导入口、试样排出口和试样流路的定位。
本发明的第7实施方式在于，在第6实施方式的微型化学芯片的制造方法中，在第 二工序中，以各个试样流路的从开放口至试样导入口的长度相等的方式进行切除。根据本 实施方式，能够利用毛细管现象使试样溶液顺畅地向各个试样流路流动。
本发明的第8实施方式在于，在第6或第7实施方式的微型化学芯片的制造方法 中，具有以下工序在第二工序后，利用毛细管现象从试样流路的开放口导入试剂，将不同 的试剂固定在各个的每个试样流路中。根据本实施方式，从试样流路的开放口进行试剂的 导入，从而能够导入不同的试剂。
本发明的第9实施方式在于，在第I至第5实施方式的微型化学芯片的制造方法 中，预先将试剂固定在试样流路中，使试样溶液接触试样导入口，由此，利用毛细管现象将 试样溶液导入试样流路。根据本实施方式，能够向各个试样流路中顺畅地导入试样溶液。
本发明的第10实施方式在于，在第9实施方式的微型化学芯片的使用方法中，利 用毛细管现象从试样流路的开放口导入试剂，使不同的试剂固定在各个试样流路中。根据 本实施方式，能够导入不同的试剂，还能够向各个试样流路中顺畅地导入试样溶液。
本发明的第11实施方式在于，在第2至第5实施方式的微型化学芯片的使用方法 中，预先将选择性引物固定在各个试样流路，使包含与选择性底物对应的酶的试样溶液与 试样导入口接触，由此测定酶活性。根据本实施方式，能够同时测定其它种类的酶反应。
本发明的第12实施方式在于，在第2至第5实施方式的微型化学芯片的使用方法 中，预先将选择性引物固定在各个试样流路，将基因扩增试剂与模板DNA作为试样溶液并 使其与试样导入口接触。根据本实施方式，能够同时进行多种基因特异的检测。
本发明的第13实施方式在于，在第I至第5实施方式的微型化学芯片的使用方法 中，在导入试样后，对试样流路进行油密封。根据本实施方式，能够防止导入试样流路内的 试样的干燥。
本发明的第14实施方式在于，在用于第13实施方式的微型化学芯片的使用方法 的专用容器中，能够载置微型化学芯片，并添加作为油密封所使用的矿物油。根据本实施方 式，能够切实地油密封微型化学芯片的试样流路。
本发明的第15实施方式在于，在第14实施方式的微型化学芯片的专用容器中，为 了控制微型化学芯片的反应温度，使用金属或硅、或者它们两者。根据本实施方式，热传导 良好，因此容易进行反应温度的控制。
实施例
以下，对本发明的微型化学芯片的制造方法的一个实施例进行说明。
图1 (a)表不本发明的微型化学芯片的第一基板，图1 (b)表不该微型化学芯片 的第二基板，图1 (C)表示该微型化学芯片的第三基板。
第一基板10具有试样导入口 11，第二基板20具有试样流路21，第三基板30具有 试样排出口 31。第一基板10、第二基板20、第三基板30含有玻璃或者塑料。作为玻璃，能 够使用硅玻璃，也能够使用其它的玻璃和合成树脂等。第一基板10和第三基板30中的至 少一个含有透光性材料，并且，透光性材料优选透明的材料。
在贴合前的工序中，第一基板10、第二基板20和第三基板30形成为比完成状态大 的正方形者长方形的规定形状。在此阶段中，第一基板10、第二基板20和第三基板30未必 是相同的外形，但为了调整贴合时的位置，优选采用共用的形状，从而能够将任意一边、优 选任意的两边作为基准位置。
试样导入口 11形成为贯通第一基板10的正反面的孔，试样流路21形成为贯通第 二基板20的正反面的狭缝，试样排出口 31形成为贯通第三基板30的正反面的孔。在本实 施例中，表示由4条狭缝形成多个试样流路21的情况，4条狭缝在中央部交叉，以相等间隔 配置。另外，试样排出口 31的孔径优选形成为与试样导入口 11的孔径相同的大小，试样排 出口 31和试样导入口 11的孔径比狭缝的宽度大，并且，形成为比在狭缝的交叉位置的开口 大。
图1 (d)表不本实施例的微型化学芯片的制造方法的第一工序。在第一工序中， 将第一基板10、第二基板20和第三基板30配置到试样导入口 11与试样排出口 31经由试 样流路21连通的位置并进行贴合。第二基板20配置于第一基板10与第三基板30之间。 另外，在贴合中，使试样导入口 11与试样排出口 31与试样流路21的狭缝交叉位置一致。
图1 (e)表示本实施例的微型化学芯片的制造方法的第二工序。在第二工序中， 切除贴合的第一基板10、第二基板20基板和第三基板30。该第二工序在第一工序后进行。
第二工序中的切除是以试样流路21的端部成为开放口的形状和大小来进行的。 在本实施例中，切成为以狭缝交叉位置为中心的圆形，使全部的试样流路21的两端成为开 放口。
图1 (f)表示第二工序后完成的微型化学芯片。
本实施例的微型化学芯片40以试样导入口 11和试样排出口 31为中心形成8条 试样流路 21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h。
8条试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h以试样导入口 11和试样排出口 31为中心呈放射状且以相同的长度配置，各个外周侧端部是开放口。
图1 (g)是图1 (f)的X-X截面图。
如图所示，试样流路21a因第一基板10和第三基板30而变成具有四个角的方形 中空槽。通过像这样形成锐利的(没有圆角)的四个角，能够将试剂切实地固定在试样流路 21a。
本实施例的微型化学芯片40构成为，外形的直径是IOmm左右，试样导入口 11和 试样排出口 31的孔径是O. 3mm O. 5mm左右，试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、 21h的一边是O.1mm左右。
此外，通过使试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h的狭缝深度(第二基 板20的板厚)比狭缝宽度大，即使是微弱的荧光反应也能准确地辨别。此处，在使试样流 路21&、21以21(、21(1、216、211218、2111的狭缝深度比狭缝宽度大的情况下，优选狭缝深度 在O.1mm 5mm的范围，狭缝宽度在O. 02 O. 2mm的范围形成。
图2表示在本实施例的微型化学芯片上的试剂固定方法，图2 Ca)是该微型化学 芯片的俯视图，图2 (b)是该微型化学芯片的主要部分放大图。
试剂利用毛细管现象从各个试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h的开放口被导入。
g卩，当使试剂接触试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h的开放口时，试剂利用毛细管现象主动地流入试样流路21&、2113、21(3、21(1、216、211218、2111内，利用在面对试样导入口 11和试样排出口 31的端部作用的表面张力，试剂切实地充满试样流路21a、 21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h 内。
图2 (b)表示试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h中的面对试样导入口 11和试样排出口 31的端部的状态。
于是，当在试剂充满试样流路21&、2113、21(3、21(1、216、211218、2111内的状态下使其干燥时，试剂被固定在方形中空槽的四个角。
此外，也能够在各个试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h中导入并紧固不同的试剂。在此情况下，既可以如试样流路21a、试样流路21b、试样流路21c的方式依次导入试剂，或者同时在全部的试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h中导入不同的试剂，在全部的试样流路21&、2113、21(3、21(1、216、211218、2111中导入试剂后通过干燥将其固定。另外，通过使用适当的矩阵，并使试剂具有适度的粘性，由此能够防止试样流路 21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h内部的试剂浓度不均。在此，在矩阵中，只要是不影响后面的反应的范围，例如能够使用聚乙二醇、丙三醇、多糖类、蛋白质类、表面活性剂、无机盐类的至少一种，或者它们的混合物。
图3表示本实施例的微型化学芯片的使用方法，图3 Ca)是该微型化学芯片的俯视图，图3 (b)是该微型化学芯片的主要部分放大图。
试样溶液利用毛细管现象从试样导入口 11被导入。
即，当使试样溶液接触试样导入口 11时,试样溶液利用毛细管现象主动地流入试样流路 21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h 内，利用在试样流路 21a、21b、21c、21d、21e、 21f.21g.21h的开放口作用的表面张力，试剂切实地充满试样流路21a、21b、21c、21d、21e、 21f、21g、21h 内。
图3 (b)表示试样流路21a中的开放口的状态。
当试样溶液被导入试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h内时，通过向试样导入口 11吹气，将存在于试样导入口 11的试样溶液从试样排出口 31排出。
在被导入到试样流路21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h内的试样溶液中，已经固定的试剂溶出，试样溶液与试剂混合，并且在最佳的温度条件下进行管理，开始试样与试剂的反应。
此处，对试样与试剂的反应的检测方法进行说明。
在伴随反应的进行而发出荧光的情况下进行荧光检测，在伴随反应的进行而化学发光的情况下进行光子检测，在伴随反应的进行而生色的情况下进行吸光度检测。此外，作为反应的检测方法，还能够使用其它多种通用检测方法。
在上述实施例中的微型化学芯片中进行各种反应的情况下，优选温度控制和防止溶液干燥的环境，例如考虑有油密封(Oil sealing)。
更优选使用专用盘(dish)的油密封方法。
为了进行上述实施例的微型化学芯片的温度控制，能够使用专用盘(专用容器)。 专用盘优选采用热传导好的材料制成，例如作为金属尤其优选铜制，此外，硅材料也适用。为了使专用盘与圆形多流路芯片接触，在专用盘的底面设置凹凸等，通过适当地进行加工， 从而能够容易地进行温度控制。
另一方面，在向微型化学芯片导入试样后，用矿物油塞住(油密封)流路的中心面和外周面，从而能够防止流路内部的干燥。
S卩，当将导入试样后的圆形多流路芯片载置于专用盘上时，添加杂质少的矿物油， 则能够用矿物油塞住对微型化学芯片所实施的流路的两端。
这样一来，被油密封后的流路内的溶液不能在沸点以下气化，因此，即使重复温度变化，也不会被干燥。
以下，对使用微型化学芯片的人乳头瘤病毒的检测进行说明。
引发宫颈癌的原因的人乳头瘤病毒，有癌变风险高的类型与风险低的类型，在预防宫颈癌方面，重要的是不仅知道有无感染该病毒，而且知道该感染类型。各种病毒具有共通的基因序列部分、与在其亚种中具有特有的基因部分，因此，当对病毒的具有特征性的基因部分进行扩增时，则能够判定有无感染目标病毒。
因此，当利用微型化学芯片，在各个流路内对人乳头瘤病毒各个亚种同时进行选择性基因扩增时，能够一并同时判定感染病毒属于哪一种类型，或未感染的病毒属于哪一种类型。
在本实验中，使用了人乳头瘤病毒检测成套试剂盒(TaKaRaCode6602)。
从圆形多流路芯片的流路外周面，利用毛细管现象导入有选择地对人乳头瘤病毒的类型16进行扩增的引物、有选择地对类型18进行扩增的引物、有选择地对类型33进行扩增的引物的溶液，在65°C下将其干燥一晚上，从而使引物固定在流路内部。在圆形多流路芯片的试样导入部中，滴下两微升的包含模板的混入适量的溴化乙锭或核酸染料的耐热性DNA聚合酶的PCR反应溶液，利用毛细管现象将试样从流路中心面均匀地导·入各个流路。 在导入试样后，将圆形流路芯片放在铜盘上，通过添加流路整体下沉量的矿物油，从而将流路油密封。
将铜制盘放置在铝块上，改变铝块的温度，以此来调整芯片的温度。即，将铝块加热至95°C并经过15秒钟后，将铝块冷却至57°C并经过45秒钟。进行20次该操作后，仅在与反应溶液中应被扩增的模板一致的引物的组合的情况下，与被扩增的双链DNA的量成比例的荧光得以增强。
此外，也能进行蛋白酶活性的检测。
另外，在微型化学芯片的各个试样流路中预先固定选择性底物，使包含与选择性底物对应的酶的试样溶液接触上述试样导入口，从而能够测定酶活性。
另外，在微型化学芯片的各个试样流路中预先固定选择性引物，将基因扩增试剂与模板DNA作为试样溶液并使其接触试样导入口，从而能够进行基因特异的检测。
图4表不本实施例的微型化学芯片的外观，图4 (a)是俯视图，图4 (b)是正视图。 仰视图与俯视图相同，右侧视图、左侧视图、后视图与正视图相同。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基板10、第二基板20和第三基板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图5表不本发明的其它实施例的微型化学芯片的外观，图5(a)是俯视图，图5(b) 是正视图。仰视图与俯视图相同，右侧视图、左侧视图、后视图与正视图相同。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基板10、第二基板20和第三基板30 全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图6表示本发明的再另外的实施例的微型化学芯片的外观，图6 (a)是俯视图，图6(b)是正视图，图6 (c)是右侧视图，图6 (d)是后视图，左侧视图与右侧视图相同，仰视 图与俯视图对称。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基板 10、第二基板20和第三基板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图7表示本发明的再另外的实施例的微型化学芯片的外观，图7 (a)是俯视图，图7(b)是正视图，图7 (c)是右侧视图。仰视图与俯视图相同，左侧视图与右侧视图相同，后 视图与正视图相同。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基 板10、第二基板20和第三基板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图8表示本发明的再另外的实施例的微型化学芯片的外观，图8 (a)是俯视图，图 8(b)是正视图。仰视图与俯视图相同，右侧视图、左侧视图、后视图与正视图相同。第一基 板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基板10、第二基板20和第三基 板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图9表示本发明的再另外的实施例的微型化学芯片的外观，图9 (a)是俯视图，图 9 (b)是正视图，图9 (C)是右侧视图。仰视图与俯视图相同，左侧视图与右侧视图相同，后 视图与正视图相同。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基 板10、第二基板20和第三基板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图10表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观，图10 Ca)是俯 视图，图10 (b)是正视图，图10 (C)是右侧视图。仰视图与俯视图相同，左侧视图与右侧 视图相同，后视图与正视图相同。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的 材料，第一基板10、第二基板20和第三基板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
图11表示本发明的再另外的其它实施例的微型化学芯片的外观，图11 Ca)是俯 视图，图11 (b)是正视图。仰视图与俯视图相同，右侧视图、左侧视图、后视图与正视图相 同。第一基板10或者第三基板30是透光性材料，优选透明的材料，第一基板10、第二基板 20和第三基板30全部由透光性材料、优选透明的材料构成。
工业上的可利用性
如上所述，根据本发明的微型化学芯片，能够使用形成于基板上的微小流路测定 多项化学、生物化学功能。
权利要求
1.一种微型化学芯片，其特征在于 包括具有试样导入口的第一基板、具有试样流路的第二基板、和具有试样排出口的第三基板，所述试样导入口形成为贯通所述第一基板的正反面的孔，所述试样流路形成为贯通所述第二基板的正反面的狭缝，所述试样排出口形成为贯通所述第三基板的正反面的孔，所述第二基板配置于所述第一基板与所述第三基板之间，所述试样导入口与所述试样排出口经由所述试样流路连通，所述试样流路的至少一端形成为开放口。
2.如权利要求1所述的微型化学芯片，其特征在于 所述试样流路的两端形成为所述开放口。
3.如权利要求1或2所述的微型化学芯片，其特征在于 在所述第二基板交叉地形成有多个所述试样流路，所述试样导入口和所述试样排出口配置于多个所述试样流路的交叉位置。
4.如权利要求3所述的微型化学芯片，其特征在于 多个所述试样流路以所述试样导入口为中心形成为放射状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的微型化学芯片，其特征在于 所述第一基板或者所述第二基板由透光性材料构成。
6.一种微型化学芯片的制造方法，其特征在于 其为权利要求1至5中任一项所述的微型化学芯片的制造方法，该微型化学芯片的制造方法具有 第一工序，将形成有所述试样导入口的所述第一基板、形成有所述试样流路的所述第二基板、和形成有所述试样排出口的所述第三基板配置到所述试样导入口与所述试样排出口经由所述试样流路连通的位置并进行贴合；和 第二工序，在所述第一工序后，对所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板进行切除，使得所述试样流路的所述端部变成所述开放口。
7.如权利要求6所述的微型化学芯片的制造方法，其特征在于 在所述第二工序中，以各个所述试样流路的从所述开放口至所述试样导入口的长度相等的方式进行切除。
8.如权利要求6或7所述的微型化学芯片的制造方法，其特征在于 具有以下工序在所述第二工序后，利用毛细管现象从所述试样流路的所述开放口导入试剂，使不同的所述试剂固定在各自的每个所述试样流路。
9.一种微型化学芯片的使用方法，其特征在于 其为权利要求1至5中任一项所述的微型化学芯片的使用方法，预先将试剂固定在所述试样流路,并使试样溶液与所述试样导入口接触，由此,利用毛细管现象将所述试样溶液导入所述试样流路。
10.如权利要求9所述的微型化学芯片的使用方法，其特征在于 利用毛细管现象从所述试样流路的所述开放口导入所述试剂，使不同的所述试剂固定在各自的每个所述试样流路。
11.一种微型化学芯片的使用方法，其特征在于 其为权利要求2至5中任一项所述的微型化学芯片的使用方法，将选择性底物预先固定在各个所述试样流路，使包含与所述选择性底物对应的酶的试样溶液与所述试样导入口接触，由此测定酶活性。
12.—种微型化学芯片的使用方法，其特征在于 其为权利要求2至5中任一项所述的微型化学芯片的使用方法，将选择性引物预先固定在各个所述试样流路，将基因扩增试剂与模板DNA作为试样溶液并使其与所述试样导入口接触。
13.—种微型化学芯片的使用方法，其特征在于 其为权利要求1至5中任一项所述的微型化学芯片的使用方法，在导入所述试样后，对所述试样流路进行油密封。
14.一种微型化学芯片的专用容器，其特征在于 其为用于权利要求13所述的微型化学芯片的使用方法的专用容器，能够载置所述微型化学芯片，并添加作为所述油密封使用的矿物油。
15.如权利要求14所述的微型化学芯片的专用容器，其特征在于 为了控制所述微型化学芯片的反应温度，使用金属或硅、或者它们两者。
全文摘要
目的在于提供一种微型化学芯片，能够采用简单的方法制造一边为100微米左右的具有角的方形中空槽作为试样流路。另外，本发明容易向试样流路导入试样溶液，并利用一个微型化学芯片提供多种微化学反应场所。本发明的特征在于，包括具有试样导入口(11)的第一基板(10)、具有试样流路(21)的第二基板(20)、和具有试样排出口(31)的第三基板(30)，试样导入口(11)形成为贯通第一基板(10)的正反面的孔，试样流路(21)形成为贯通第二基板(20)的正反面的狭缝，试样排出口(31)形成为贯通第三基板(30)的正反面的孔，第二基板(20)配置在第一基板(10)与第三基板(30)之间，试样导入口(11)与试样排出口(31)经由试样流路(21)连通，试样流路(21)的至少一端形成为开放口。
文档编号G01N35/08GK103003702SQ201180032599
公开日2013年3月27日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月30日
发明者关泽隆一, 麻生凉子 申请人:美特宝思科润株式会社