[發明專利]微芯片

有效

• 申請號: 201410165329.3
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN103969464B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 麻生川稔;萩原久;平松徹
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: G01N35/08
• 分類號: G01N35/08;B01J19/00;G01N35/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 孫志湧,李亞

本申請為2010年8月31日進入中國國家階段、申請號為200980107196.1的、發明名稱為“微芯片的流路控制機構”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種細微分析用芯片(微芯片)的流路控制機構，其具有基因分析等中使用的多個試樣槽及反應槽，并通過細微的流路將反應槽及試樣槽之間連接。

背景技術

近年來，在研究如下的各種移送機構及方法，在一個芯片上設置有填充容器和細微流路的微芯片、實驗室級芯片、微型反應器、流體元件芯片、以及被稱為化學反應用盒體的芯片中，控制樣品和液體試樣并進行移送、反應，進行基因等細微成分的分析。作為與其相關聯的技術，例如有日本特開2003-212152號公報(專利文獻1)、日本專利第3746207號公報(專利文獻2)、日本特開2005-308200號公報(專利文獻3)及日本特開2007-101200號公報(專利文獻4)等。

根據專利文獻1，對于“由彈性體構成并在內部具有細微溝道的基板”，作為移送單元構成為“通過齒輪形狀的轉子在基板上施加機械壓力并壓出細微溝道，然后在施加壓力的狀態下使轉子旋轉，由此對基板施加周期性的壓力，并使流體移動”。

根據專利文獻2，對于“片型微型反應器”，作為移送單元構成為“進行對檢體賦予離心力的旋轉的旋轉驅動單元，和使所述離心分離的所述檢體從所述第2空隙部向第3空隙部移動的移動單元”。

根據專利文獻3，作為移送的開閉單元構成為，“細微流路上部的一部分由彈性體部件構成的流體元件芯片”“具有在流體元件上的彈性部件上豎立設置的壓力控制端口，通過該壓力端口提供壓力及排出壓力，由此進行開閉”。

根據專利文獻4，作為移送單元或開閉單元構成為，形成包括彈性部件的層疊結構的“化學反應盒體”“利用施加外力時的變形來移送或密封內部物質”。另外，作為摘要中的解決分案及發明的實施方式構成為“將輥子按壓在盒體上并使其旋轉”。

發明內容

但是，專利文獻1披露的移送的現有技術，在從芯片上的試樣移送源的試樣槽通過流路移送到試樣移送目標的反應槽中時，利用齒輪狀的輥子將流路壓扁來進行移送，所以在流路內殘留有試樣，并且不能將送液目標的反應槽跟前的流路內試樣完全移送。另外，一般步驟是向移送目標的反應槽中依次移送多個試樣并進行混合、廢棄，先被移送的試樣在流路和反應槽內沒有被完全廢棄，而是殘留有微量的試樣，這將對在下一步驟中移送的試樣造成不良影響。

并且，需要用于控制并驅動齒輪狀輥子的復雜的控制單元，并且移送單元的功能依賴于按壓在芯片上的輥子自身的壓接力，所以在要求多個開閉機構的情況下存在以下問題，即需要許多輥子，并且填充源和填充目標的試劑槽和反應槽的位置受到制約，機構結構更加大型化、復雜化、高價化。

并且，由于進入到與流路連接的填充源和填充目標的試樣槽和反應槽跟前的流路內的試樣不能控制為完全排出，所以殘留了微量的試樣，并與在下一步驟中使用的試樣混合，導致產生污染，存在對分析結果的可靠性產生影響的問題。

另外，專利文獻2披露的移送的現有技術中，將具有多個流路和試樣的空隙部的微型反應器自身安裝在離心分離裝置上，利用離心力將填充在空隙部的試樣通過流路移送到其他空隙部。根據這種結構，作為移送單元需要離心分離裝置，裝置結構復雜，而且又大又貴。并且，存在只能形成移送方向為單方向的流路、空隙部，即不能分階段地移送到多個空隙部的問題。

另外，專利文獻3披露的流路開閉的現有技術，利用按壓體從由彈性部件構成的流體元件芯片的上表面壓接設置于芯片內部的流路，使該流路封閉。并且，伴隨壓力的解除，使流路開通。但是，在依次移送多個試樣的情況下存在以下問題，即不能排出殘留于閥部以外的流路中的試樣，對在下一步驟中移送的試樣造成不良影響，并對可靠性產生影響。

另外，專利文獻4披露的移送的現有技術，利用輥子狀的按壓體從由彈性部件構成的盒體的上表面壓接設置于芯片內部的流路，而且使輥子移動，將流路壓扁并移動，移送容器及流路內的試樣。但是，在從芯片上的試樣移送源的試樣槽通過流路移送到試樣移送目標的反應槽中時，在利用輥子將流路完全壓扁時，起因于試樣的表面張力的毛細管現象，進入到試樣槽和反應槽跟前的流路內的試樣不能被完全排出，所以存在試樣殘留在流路內的問題、和不能將移送目標的反應槽跟前的流路內試樣完全移送的問題。