[發明專利]逆流防止結構、使用該結構的檢查用微型芯片以及檢查裝置

無效

• 申請號: 200680009795.6
• 申請日: 2006-03-15
• 公開（公告）號: CN101146607A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 東野楠;山東康博;中島彰久
• 申請（專利權）人: 柯尼卡美能達醫療印刷器材株式會社
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;G01N35/08;G01N37/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 何騰云

技術領域

本發明涉及例如在遺傳因子的檢查等中、可作為微型反應器使用的檢查用微型芯片以及使用該芯片的檢查裝置。

背景技術

最近通過使用微型機械技術以及超微細加工技術進行微型化，開發了將目前用于進行試料調制、化學分析、化學合成等的裝置、方法、例如泵、閥、流路、傳感器等集成于一個芯片上的系統。

這樣的系統也被稱為μ-TAS(Micro?total?Analysis?System)、生物反應器、芯片實驗室(Lab?on?Chip)、生物芯片，期待著在醫療檢查、診斷領域、環境測量領域、農產制造領域等的應用。

尤其是諸如在進行遺傳因子的檢查時，在需要復雜的工序、熟練的操作法、各種儀器的操作的情況下，自動化、高速化以及簡便化的微型化分析系統不僅可以降低成本、所需要的試料量以及所需要的時間等，而且，可進行不受時間和地點限制的分析，其效果非常大。

在這種情況下，在進行以臨床檢查為代表的各種檢查的現場，即使在使用不受地點限制、可迅速得出結果的芯片式的微型反應器進行檢測時，也非常重視其定量性、分析精度等。

但是，在這樣的芯片式的微型反應器那樣的分析芯片中，由于對其尺寸和形態有嚴格的限制，因此，利用簡單的結構、確立可靠性高的液體輸送統成為了課題。因此，要求高精度、高可靠性的微型流體控制元件。本發明的發明者等在專利文獻1(特開2001-322099號公報)、專利文獻2(特開2004-108285號公報)中，作為滿足該要求的微型流體控制元件提出了適當的微型泵系統的方案。

并且，在專利文獻3(特愿2004-138959號公報)中，本發明的發明者等提出了以下方案，即，具有收容檢體的檢體收容部、收容試劑的試劑收容部、具有使收容在檢體收容部中的檢體和收容在試劑收容部中的試劑合流并進行規定的反應處理的反應流路的反應部、具有對利用反應部的反應而得到的反應處理物質進行規定檢查的檢查流路的檢查部，這些檢體收容部、試劑收容部、反應部以及檢查部是一連串的流路，是從上游側向下游側通過流路連續地連接的檢查用微型芯片(微型反應器)。

在該專利文獻3(特愿2004-138959號公報)的微型反應器上，在其流路中，在兩條流路合流的合流部上設置有多個防止液體逆流的逆流防止部。該逆流防止部由止回閥或能動閥(能勤弁)構成，所述止回閥的閥芯通過逆流壓關閉流路開口部；所述能動閥通過閥芯變形裝置將閥芯向流路開口部按壓、關閉開口部。

具體是，在圖10(a)的止回閥上，將微型球167作為閥芯，通過該微型球167的移動來開關形成在基板162上的開口168，由此允許或截斷液體的通過。

即，在從A方向輸送液體的情況下，微型球167通過液壓離開基板162、打開開口168，因此允許液體通過。另一方面，在液體從B方向逆流的情況下，微型球167復座在基板162上、關閉開口168，因此截斷液體的通過。

并且，在圖10(b)的止回閥上，層壓在基板162上、其端部向開口168的上側伸出的撓性基板169，通過液壓在開口168的上側上下移動，由此開關開口168。

即，在從A方向輸送液體時，撓性基板169的端部通過液壓離開基板162、打開開口168，因此允許液體通過。另一方面，在液體從B方向逆流的情況下，撓性基板169與基板162密合、關閉開口68，截斷液體的通過。

而且，在圖11(a)所示的能動閥中，將形成有向下方突出的閥部164的撓性基板163、層壓在形成有開口165的基板162的上面。

在關閉閥時，如圖11(b)所示，通過氣壓、油壓、水壓活塞或壓電促動器、形狀記憶合金促動器等的閥芯變形裝置從上側按壓撓性基板163，使閥部164與基板162密合、覆蓋開口165，通過這樣，截斷向B方向的逆流。

并且，在該能動閥中，不局限于通過外部的驅動裝置進行動作的結構，作為閥芯本身進行變形、堵住流路的結構，例如公開了以下結構，即，如圖12所示，使用雙金屬181通過通電加熱而進行變形的結構，并且，如圖13所示，使用形狀記憶合金182通過通電加熱而進行變形的結構。

但是，構成現有的檢查用微型芯片中的逆流防止部的圖10～圖13所示的止回閥，都必須在基板162上劃分、在檢查用微型芯片的厚度方向將流路形成多層結構而構成流路，流路使檢查用微型芯片的厚度增加，導致檢查用微型芯片大型化。

并且，在圖10(a)的止回閥中，需要將微型球167作為閥芯，必須在流路上形成開口168、設置微型球167，該結構復雜、制造工序復雜化，成本增加。