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公開番号2024038734
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022142977
出願日2022-09-08
発明の名称マイクロ流路チップ
出願人東ソー株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01J 19/00 20060101AFI20240313BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】流路中で2以上の液体が合流する際の気泡の発生が抑制されているマイクロ流路チップを提供すること。
【解決手段】流路内で2以上の液体が合流するように構成されているマイクロ流路チップであって、第1の液体のための第1液流路、第2の液体のための第2液流路、及び、これらの流路が流通する合流部を有しており、第1液流路及び第2液流路のうちの少なくとも1つと、合流部との間に、1以上の障壁が設けられており、1以上の障壁は、合流部が気体で充填されているときに、第1の液体が前記合流部へ進入することを阻害し、かつ/又は第2の液体が前記合流部へ進入することを阻害するように構成されており、かつ、マイクロ流路チップは、第1の液体及び第2の液体が互いに接触することによって、気体で充填されている前記合流部へのこれらの液体の進行が促進されるように構成されている、マイクロ流路チップ。
【選択図】図2b
特許請求の範囲【請求項１】
流路内で２以上の液体を合流させるように構成されているマイクロ流路チップであって、
第１の液体のための第１液流路、第２の液体のための第２液流路、及び、これらの流路が流通する合流部を有しており、
前記第１液流路及び前記第２液流路のうちの少なくとも１つと、前記合流部との間に、１以上の障壁が設けられており、
前記１以上の障壁は、前記合流部が気体で充填されているときに、前記第１の液体が前記合流部へ進入することを阻害し、かつ／又は前記第２の液体が前記合流部へ進入することを阻害するように構成されており、かつ、
前記マイクロ流路チップは、前記第１の液体及び前記第２の液体が互いに接触することによって、気体で充填されている前記合流部へのこれらの液体の進入が促進されるように構成されている、
マイクロ流路チップ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１液流路と前記合流部との間に、前記第１の液体が前記合流部に進入することを阻害する第１の障壁が設けられており、かつ／又は
前記第２液流路と前記合流部との間に、前記第２の液体が前記合流部に進入することを阻害する第２の障壁が設けられている、
請求項１に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項３】
前記第１液流路の側部壁面と、前記第２液流路の側部壁面とが、互いに直接に接続している、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項４】
前記第１液流路の側部壁面と前記第２液流路の側部壁面とを互いに接続する流路接続壁面によって、前記合流部への前記第１液流路の開口部と、前記合流部への前記第２液流路の開口部とが、１００μｍ未満の距離で互いに離間しており、それによって、前記合流部が気体で充填されているときに、前記第１の液体及び前記第２の液体が前記流路接続壁面を介して互いに接触できるようになっている、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項５】
前記第１液流路と前記第２液流路とが、接触領域を介して互いに接続しており、
前記接触領域は、前記第１の液体と前記第２の液体との間の接触を促進するように構成されており、かつ、前記第２液流路への前記第１の液体の進入、及び前記第１液流路への前記第２の液体の進入を抑制するように構成されており、
前記接触領域は、１つの前記障壁を介して、前記合流部に接続している、
請求項１に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項６】
前記１以上の障壁が、段差構造である、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項７】
前記２以上の液体の少なくともいずれかが、水溶液である、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項８】
陰圧源を接続するための陰圧源接続部を有し、かつ、前記陰圧源から適用される陰圧によって、流路内で液体を進行させることができるように構成されている、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項９】
エマルジョン形成部をさらに有する、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項１０】
エマルジョン保持流路をさらに有する、請求項１又は２に記載のマイクロ流路チップ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ流路チップに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
マイクロ流路チップ内において、２以上の液体を合流させることがある。例えば、非特許文献１は、検出対象物質を含有するサンプル液にシース液を合流させて、細胞などの粒子をサイズ等の特性に応じて分離できること、サンプル液に検出用試薬を含有する反応液を合流させて、迅速な攪拌・混合や多段希釈を行うことで検出対象物質の検出処理ができることを示している。
【０００３】
特許文献１は、２以上の反応液同士をマイクロ流路チップ内で合流させ混合することによって、標的分子に対する反応を行うことを記載している。このような構成によれば、２以上の反応液同士が合流するまで標的分子の反応が進行しないので、標的分子の反応を高効率かつ高精度に実施でき、反応生成物の検出を定量性高くかつ好感度に実施できる。
【０００４】
特許文献１は、微小液滴法についても記載している。微小液滴法は、反応液を微小区画に分画し独立して反応を行なう技術であり、微小液滴中に反応液を分画する。この手法は、例えばマイクロ・ナノ粒子の作製などに応用が期待されており、特に、マイクロ流体装置を用いて、標的分子を１分子単位で微小区画化し、微小液滴内で反応を行なうことで、標的分子の有無をシグナルの有無で計測し、標的分子の数の絶対定量を行なうデジタル計測に利用されている。
【０００５】
微小液滴法では、一般に、オイルなどの連続相と、この連続相に分散した水溶液の液滴とから構成されるエマルジョンが使用される。非特許文献２及び３は、このような微小液滴法において液滴を生成する方法について記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－１７０３６３号公報
【非特許文献】
【０００７】
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｄｒｉｖｅｎｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｎｅｔｗｏｒｋｓｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｃｉｒｃｕｉｔａｎａｌｏｇｙ，ＬａｂＣｈｉｐ，２０１２，１２，５１５-５４５
ＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｓｔｅｐｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｐｐｌｉｅｄｆｏｒａｂｓｏｌｕｔｅｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｕｃｌｅｉｃａｃｉｄｓｂｙｄｉｇｉｔａｌｄｒｏｐｌｅｔＲＰＡ，ＬａｂＣｈｉｐ，２０１５，１５，２７５９－２７６６
１－Ｍｉｌｌｉｏｎｄｒｏｐｌｅｔａｒｒａｙｗｉｔｈｗｉｄｅ－ｆｉｅｌｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｍａｇｉｎｇｆｏｒｄｉｇｉｔａｌＰＣＲ、ＬａｂｏｎａＣｈｉｐ、２０１１、１１、３８３８－３８４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マイクロ流路チップ内で２以上の液体を合流させることによって、種々の検出・解析をより高精度に行うことができる。上述のとおり、例えば、分析用試料（特には標的分子）を含有する反応液と、検出用試薬を含有する反応液とを、別個にマイクロ流路チップに供給することによって、反応開始のタイミングを良好に制御することができる。
【０００９】
特に、微小液滴法では、２以上の液体をチップ内で合流させた後に、この合流液体に対して非混和性である連続相液から構成される連続相を含むエマルジョンを生成し、エマルジョン中の液滴内の流れを利用してすみやかに攪拌・混合することで、反応開始のタイミングをより良好に制御することができ、標的物質の高精度かつ簡便な検出を行うことができる。
【００１０】
従来のマイクロ流路チップでは、チップ内で液体を合流する際に、気泡の発生が問題となる場合があった。流路中に気泡が存在すると、流路中での対象物質の検出処理（特には液滴中での検出反応）が阻害されるおそれがある。また、液体（特には水溶液）同士をチップ中で接触・合流させ混合する場合には、気泡の発生に伴って流路中における液体（特には水溶液）の進行が阻害されるという大きな問題が生じうる。これは、陰圧送液を行う場合に顕著である。すなわち、エマルジョン形成部を有するマイクロ流路チップにおいて、陰圧送液は、陽圧送液よりも装置構成を簡素化し想定時間を短縮する効果が期待できるが、流路閉塞が生じると、２液の合流及び／又は混合が、より顕著に阻害される。
（【００１１】以降は省略されています）

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