微流路芯片以及微流路芯片的制造方法与流程

本发明涉及微流路芯片以及微流路芯片的制造方法。

背景技术：

1、近年来，提出了应用光刻工艺、厚膜工艺技术从而可以形成微反应场、可以进行数微升～数纳升单位的微量液体等的检查的技术。这样的利用微反应场的技术被称作μ-tas(micro total analysis system，微全分析系统)。

2、μ-tas被应用于基因检查、染色体检查、细胞检查、药品开发等领域以及生物技术、环境中的微量物质检查、农作物等饲育环境的调查、农作物的基因检查等。通过导入μ-tas技术，可以获得自动化、高速化、高精度化、低成本、快速性、减少环境影响等很大的效果。

3、μ-tas大多利用基板上形成的微米尺寸的流路(微流路、微通道)进行反应、观察等，这样的设备被称作微流路芯片等。

4、以往，这样的微流路芯片用注塑成型、模具成型、切削加工、刻蚀等技术制作。此外，作为微流路芯片的基板，出于制造容易、还可以光学检测的原因，主要使用玻璃基板。另一方面，也在进行使用重量轻并且与玻璃基板相比不易破碎且价格低廉的树脂材料的微流路芯片的开发。作为使用树脂材料的微流路芯片的制造方法，主要有通过光刻法成型流路用树脂图案、将盖材与其接合来制作微流路芯片的方法。根据该方法，还可以实现根据现有技术也存在难点的微细流路图案的形成。

5、此外，根据微流路芯片可以进行如下的敏感性评价：在流路内的不同地方预先固定不同种类的试剂，从流路的入口导入试验液，使试验液与试剂反应，评价敏感性。具有能够一次性同时评价试验液与多个试剂的反应的优点。另一方面，对于这样的微流路芯片，重要的是防止各反应液之间的污染。因为如果各反应液彼此混合，则无法进行准确的评价。公开有为了防止多个腔室之间的污染而规定了缓冲区的形状的方法。例如，专利文献1中公开有，在与腔室连接的多个梯形形状的缓冲区通过流路连接的流体处理装置中，将梯形的下底长度设定为比腰的长度更长，从而抑制腔室间的污染。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2021-156780号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、然而，在通过形状进行规定的现有技术中构成流路的材料为亲水性等情况下，有时会发生反应液的倒流。此外，在缓冲区与腔室通过细的流路连接的结构中由于毛细管现象导致容易发生反应液的倒流。此外，在流路内的形状发生变化的部分容易在局部产生气泡，该气泡有时也是造成反应液倒流的一个原因。

3、本发明人们深入研究后发现，如果是使用构成流路的材料而设置有疏水区域、亲水区域的流路芯片，则可以稳定地防止反应液的污染。

4、因此，本发明的目的在于提供能够防止微流路芯片内反应液的倒流、防止反应液之间的污染的微流路芯片以及微流路芯片的制造方法。

5、用于解决技术问题的手段

6、为了解决上述技术问题，一个代表性的本发明的微流路芯片的特征在于，其具有：导入流体的输入部；上述流体流过的流路部；以及排出上述流体的输出部或者用于上述流体与试剂接触的试剂固定部(以下统一表述为“输出部”)，其中，上述流路部具有与上述流体接触的表面的接触角为90度以上且130度以下的区域(以下称作“疏水区域”)。

7、发明效果

8、根据本发明，可以提供能够防止微流路芯片内反应试剂的倒流、防止反应液之间的污染的微流路芯片。

技术特征：

1.一种微流路芯片，其特征在于，其具有导入流体的输入部、所述流体流过的流路部、以及排出所述流体的输出部或者用于所述流体与试剂接触的试剂固定部，以下将排出所述流体的输出部或者用于所述流体与试剂接触的试剂固定部统一表述为“输出部”，

2.根据权利要求1所述的微流路芯片，其特征在于，所述疏水区域形成有含硅氧烷聚合物的层。

3.根据权利要求2所述的微流路芯片，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的微流路芯片，其特征在于，在所述流路部的接近所述输出部的表面具有与所述疏水区域接近的与所述流体接触的表面的接触角不足90度的区域，以下将该区域称为“亲水区域”。

5.根据权利要求2所述的微流路芯片，其特征在于，所述流路部具备与所述输入部连通的主流路部和从所述主流路部向所述输出部分支的多个分支流路部。

6.根据权利要求2所述的微流路芯片，其中，所述含硅氧烷聚合物的层中含有硅氧烷聚合物中三聚体～二十聚体中的至少任一者。

7.根据权利要求3所述的微流路芯片，其中，所述上盖层由pdms形成。

8.根据权利要求3所述的微流路芯片，其中，所述上盖层由pet、pmma、pc、cop、玻璃中的任一者形成。

9.根据权利要求3所述的微流路芯片，其中，所述底材层以及所述分隔壁层由感光性树脂形成。

10.根据权利要求9所述的微流路芯片，其中，所述感光性树脂对波长190nm～400nm的光具有感光性。

11.一种微流路芯片的制造方法，其特征在于，其含有：

12.根据权利要求11所述的微流路芯片的制造方法，其特征在于，在所述疏水区域上形成含硅氧烷聚合物的层。

13.根据权利要求12所述的微流路芯片的制造方法，其中，

14.根据权利要求12所述的微流路芯片的制造方法，其中，

15.根据权利要求12所述的微流路芯片的制造方法，其中，在所述第三工序之前还具备将所述基板、所述底材层、所述分隔壁层以及所述上盖层中的任一者的表面静置于低分子硅氧烷气氛中的第四工序。

16.根据权利要求15所述的微流路芯片的制造方法，其中，所述第四工序中，所述低分子硅氧烷气氛通过在加热炉内以100℃以上对pdms加热5min以上来形成。

17.根据权利要求12所述的微流路芯片的制造方法，其中，

18.根据权利要求14所述的微流路芯片的制造方法，其中，所述第一感光性树脂以及第二感光性树脂对波长190nm～400nm的光具有感光性。

技术总结
本发明的目的在于提供能够防止微流路芯片内反应液的倒流、防止反应液之间的污染的微流路芯片以及微流路芯片的制造方法。本发明的一个代表性的微流路芯片的特征在于，其为具有导入液体的输入部、上述液体流过的流路部、以及排出上述液体的输出部或者用于上述流体与试剂接触的试剂固定部(以下统一表述为“输出部”)的微流路芯片，其中，上述流路部具有与上述液体接触的表面的接触角为90度以上且130度以下的区域(疏水区域)。上述流路部由至少基板上的底材层、分隔壁层以及上盖层包围而成，上述底材层、上述分隔壁层以及上述上盖层中的至少1者的表面具有上述疏水区域。

技术研发人员：波木井秀充,福上典仁,村田广大
受保护的技术使用者：凸版控股株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14