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液體流道裝置及其制作方法

文檔序號:5865186閱讀:749來源:國知局
專利名稱:液體流道裝置及其制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及適用于例如對血液中抗原進行檢測、分析等的平板狀液體流道裝置及 其制作方法。本申請以2008年10月28日在日本申請的專利申請2008-276468號、2009年08 月25日在日本申請的專利申請2009-194590號、2009年08月25日在日本申請的專利申 請2009-194591號以及2009年08月25日在日本申請的專利申請2009-194592號為基礎 要求優(yōu)先權,并援引上述專利申請的內容。
背景技術
近年,在醫(yī)療、環(huán)境等領域頻繁檢測、分析液體樣品中的微量成分。此時,例如在醫(yī) 療領域中,較多使用在基板上形成流道的被稱為微型晶片的液體流道裝置。例如,在專利文獻1中記載有如下技術在微型晶片上形成的液體流道內混合含 有抗體的試劑和血液,反應后將各上述微型晶片提供給檢測裝置,檢測抗原抗體反應。另 外,例如在專利文獻2中還公開了一種盤狀液體流道裝置在可旋轉圓盤的半徑方向上形 成多個流道,事先在上述流道的部分位置固定抗體,然后使體液在流道中流動進行抗原抗 體反應,從而使抗體捕捉體液中的抗原?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 特開2007-139500號公報專利文獻2 特開平05-005741號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題但是,為了使試劑及血液在液體流道中流動,在專利文獻1的液體流道裝置中需 要另外使用微型泵,而在專利文獻2中的液體裝置中需要設置旋轉圓盤的裝置。并且,在如上的現(xiàn)有液體流道裝置中,由于無法開關液體流道,發(fā)生過不便于目標 成分的檢測、分析的事情。此外,在如上的現(xiàn)有液體流道裝置中,由于無法使部分液體流道從關閉狀態(tài)轉變 為打開狀態(tài)、從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)、或者開關液體流道,發(fā)生過不便于目標成分的檢 測、分析的事情。本發(fā)明目的在于低成本提供一種液體流道裝置,該液體流道裝置中無需另外設置 使液體流動的裝置,可以簡單地將液體流道從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),即,能夠使液體在 流道中簡單并順暢流動。本發(fā)明目的還在于低成本提供一種液體流道裝置,該液體流道裝置能夠將液體流 道簡單地從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài),或者既能從打開狀態(tài) 轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)又能從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。
解決課題所使用的手段本發(fā)明的液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成由樣品及試劑中的至少一種 所構成的液體進行流動的液體流道,和一個以上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的 形成有所述液體流道和所述液槽的流道形成面上層壓有蓋板,其特征在于至少一個所述 液槽包括將該液槽內的液體輸送到液槽外的液體輸送部;所述液體輸送部通過從外側按壓 與所述液槽對應部分的蓋板或所述液槽底部而被驅動。本發(fā)明的液體流道裝置優(yōu)選還包括打開部,將部分所述液體流道從關閉狀態(tài)轉 變?yōu)榇蜷_狀態(tài);以及關閉部,從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài);所述蓋板包括第一基體材料 層,用于構成所述蓋板的表面;強力粘附層,形成在所述第一基體材料層內側;第二基體材 料層,形成在所述強力粘附層的內側;以及弱粘附層,形成在所述第二基體材料層的內側, 粘附在所述流道形成面上;在所述打開部中,在所述液體流道上形成第一凸部,該第一凸部 的頂部與所述弱粘附層相互粘附,并且,所述強力粘附層與所述第二基體材料層分離;在所 述關閉部中,在所述液體流道上形成第二凸部,該第二凸部的頂部與所述弱粘附層分離,并 且,所述強力粘附層和所述第二基體材料層之間有隔板材料,所述隔板材料與所述強力粘 附層相互粘附;在所述液體輸送部中,所述強力粘附層和所述第二基體材料層之間有隔板 材料,所述隔板材料與所述強力粘附層相互粘附。所述基板優(yōu)選由外層、層壓在所述外層內側的中間層、層壓在所述中間層內側的 內層構成;在所述內層上形成所述液槽的上部、所述液體流道、所述第一凸部和所述第二凸 部;在所述中間層上形成所述液槽的下部。另外,所述基板優(yōu)選由外層和層壓在外層內側的內層構成;在所述內層上形成所 述液槽、所述液體流道、所述第一凸部和所述第二凸部。優(yōu)選在設置有所述液體輸送部的所述液槽中,設置防止用該液體輸送部輸送的液 體倒流的防止倒流部。 另外,在該種情況下優(yōu)選所述防止倒流部形成在所述內層。所述液體輸送部通過從外側按壓所述液槽底部而被驅動;在該種情況下優(yōu)選所述 底部向外凸出。進一步,本發(fā)明的液體流道裝置,在基板的至少一面上形成由樣品及試劑的至少 一種所構成的液體進行流動的液體流道,在所述基板上的形成有所述液體流道的流道形成 面上層壓有蓋板,其特征在于,包括打開部,用于將部分所述液體流道從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇?開狀態(tài);所述蓋板包括第一基體材料層,構成所述蓋板的表面;強力粘附層,形成在所述 第一基體材料層內側;第二基體材料層,形成在所述強力粘附層內側;以及弱粘附層,形成 在所述第二基體材料層內側,粘附在所述流道形成面上;在所述打開部中,在所述液體流道 形成第一凸部,該第一凸部的頂部與所述弱粘附層相互粘附,并且,所述強力粘附層與所述 第二基體材料層分離。液體流道裝置優(yōu)選還包括關閉部,用于將部分所述液體流道從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P 閉狀態(tài);在所述關閉部中,在所述液體流道形成第二凸部,該第二凸部的頂部與所述弱粘附 層分離,并且,所述強力粘附層和所述第二基體材料層之間有隔板材料,該隔板材料與所述 強力粘附層相互粘附。優(yōu)選在所述液體流道上設置測量槽,用于測量一定量的液體,至少在所述測量槽的上游處設置有所述關閉部,在下游處設置所述打開部。所述測量槽優(yōu)選設置有溢流部,用于溢流超過所述一定量的液體。再有,本發(fā)明的液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流道, 以及一個以上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液槽的 流道形成面上層壓有蓋板,其特征在于,包括打開部,用于將部分所述液體流道從關閉狀態(tài) 轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài);所述打開部由設置在所述液體流道的所述部分位置中的塞子形成,通過 從外側按壓所述蓋板或所述液體流道的底部,所述塞子發(fā)生塑性變形,從而使部分所述液 體流道轉變?yōu)樗龃蜷_狀態(tài)。優(yōu)選在與所述蓋板或所述液體流道的底部上與所述塞子連接的部分實施剝離處理。本發(fā)明的液體流道裝置的制作方法,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上 形成所述液體流道和所述液槽;第二工序,在所述液體流道的所述部分位置上形成所述塞 子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,在 構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體流道,在構成所述基板中間層 的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次層壓構成所述內層的薄板、構成所述中間層的薄 板和構成所述基板外層的薄板。優(yōu)選在所述第二工序中,利用涂布用來形成所述塞子的塞子形成材料的方法,在 所述液體流道的所述部分位置上形成所述塞子。進一步,本發(fā)明的液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流 道,以及一個以上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液 槽的流道形成面上層壓有蓋板,其特征在于,包括關閉部,用于將部分所述液體流道從打開 狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài);所述關閉部包括密封材料供應槽,從所述液體流道的所述部分位 置分支形成;以及密封材料,充填到所述密封材料供應槽中,通過從外側按壓與所述密封材 料供應槽對應部分的蓋板或所述密封材料供應槽的底部,被擠入到所述液體流道的所述部 分位置,從而使部分所述液體流道處于關閉狀態(tài)。本發(fā)明的液體流道裝置的制作方法,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上 形成所述液體流道、所述液槽和所述密封材料供應槽;第二工序,向所述密封材料供應槽充 填所述密封材料;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述 第一工序中,構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽上部、所述液體流道和所述密封材 料供應槽,構成所述基板中間層的薄板上形成所述液槽下部之后,依次層壓構成所述內層 的薄板、構成所述中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板。優(yōu)選在所述第二工序中,利用向所述密封材料供應槽涂布所述密封材料的方法充 填所述密封材料。進一步,本發(fā)明的液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流 道,以及一個以上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液 槽的流道形成面上層壓有蓋板,其特征在于,包括打開部,用于將部分所述液體流道從關閉 狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài);所述打開部包括塞子,設置于所述液體流道的所述部分位置上;在 與所述蓋板內面或所述液體流道底部上的所述塞子相對的位置上形成有能夠收容所述塞 子的凹部;通過從外側按壓所述蓋板或所述底部,所述塞子從所述液體流道的所述部分位置向所述凹部內移動,使所述液體流道的所述部分位置處于所述打開狀態(tài)。進一步地,本發(fā)明的液體流道裝置的制作方法,所述凹部形成在所述蓋板的所述 內面,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流道和所述液槽、在所述蓋 板上形成所述凹部;第二工序,在所述液體流道的所述部分位置上形成塞子;以及第三工 序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層 的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體流道,構成所述基板中間層的薄板上形成所述液 槽的下部之后,依次層壓構成所述基板的所述內層的薄板、構成所述基板的所述中間層的 薄板和構成所述基板外層的薄板,在所述基板上形成所述液體流道和所述液槽;在構成所 述蓋板內層的薄板上形成所述凹部之后,層壓構成所述蓋板的所述內層的薄板和構成所述 蓋板外層的薄板,在所述蓋板上形成所述凹部。另外,本發(fā)明的液體流道裝置的制作方法,所述凹部形成在所述液體流道的所述 底部,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流道、所述液槽和所述凹 部;第二工序,在與所述蓋板內面上的所述凹部相對的位置上形成塞子;以及第三工序,在 所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層的薄 板上形成所述液槽的上部和所述液體流道,構成所述基板內側中間層的薄板上形成所述液 槽的中間部和所述凹部,構成所述基板外側中間層的薄板上形成所述液槽的下部之后,依 次層壓構成所述基板的所述內層的薄板、構成所述內側中間層的薄板、構成所述外側中間 層的薄板和構成所述基板外層的薄板。進一步地,本發(fā)明的液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流 道,以及一個以上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液 槽的流道形成面上層壓有蓋板,其特征在于,包括關閉部,將部分所述液體流道從打開狀態(tài) 轉變?yōu)殛P閉狀態(tài);所述關閉部包括塞子,收容到形成在所述蓋板內面或所述液體流道底部 的凹部內;通過從外側按壓所述蓋板或所述底部,所述塞子從所述凹部內部向所述液體流 道的所述部分位置移動,從而使所述液體流道的所述部分位置處于所述關閉狀態(tài)。本發(fā)明的液體流道裝置的制作方法,所述凹部形成在所述蓋板的所述內面,其特 征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流道和所述液槽、在所述蓋板上形成 所述凹部;第二工序,在所述凹部內形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成 面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,在構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上 部和所述液體流道,在構成所述基板中間層的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次層壓 構成所述基板的所述內層的薄板、構成所述基板的所述中間層的薄板和構成所述基板外層 的薄板,在所述基板上形成所述液體流道和所述液槽;在構成所述蓋板內層的薄板上形成 所述凹部之后,層壓構成所述蓋板的所述內層的薄板和構成所述蓋板外層的薄板,在所述 蓋板上形成所述凹部。另外,本發(fā)明的液體流道裝置的制作方法,所述凹部形成在所述液體流道的底部, 其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流道、所述液槽和所述凹部;第 二工序,在所述凹部內形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述 蓋板;在所述第一工序中,在構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體 流道,在構成所述基板內側中間層的薄板上形成所述液槽中間部和所述凹部,在構成所述 基板外側中間層的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次層壓構成所述基板的所述內層的薄板、構成所述內側中間層的薄板、構成所述外側中間層的薄板和構成所述基板外層的薄 板。優(yōu)選在所述各第二工序中,利用涂布用來形成所述塞子的塞子形成材料的方法形 成所述塞子。發(fā)明效果本發(fā)明能夠低成本提供一種液體流道裝置,該液體流道裝置不需要另外配置使液 體流動的裝置即可使液體流道簡單地從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),即能夠使液體簡單并順 暢地在流道中流動。本發(fā)明能夠低成本地提供一種液體流道裝置,該液體流道裝置能夠將液體流道簡 單地從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài),或者既能從打開狀態(tài)轉變 為關閉狀態(tài)又能從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。


圖1是表示第一實施例中的液體流道裝置的簡要平面剖視圖。圖2是將圖1中的液體流道裝置的一部分進行擴大后的平面剖視圖。圖3是圖2中的1-1’線截面圖。圖4A是圖1的液體流道裝置中的打開部工作說明圖。圖4B是圖1的液體流道裝置中的打開部工作說明圖。圖5A是圖1的液體流道裝置中的關閉部工作說明圖。圖5B是圖1的液體流道裝置中的關閉部工作說明圖。圖6A是圖1的液體流道裝置中的液體輸送部工作說明圖。圖6B是圖1的液體流道裝置中的液體輸送部工作說明圖。圖7是將圖1中的液體流道裝置基板的一部分進行擴大后的立體圖。圖8是表示本發(fā)明液體流道裝置的第二實施例的簡要平面剖視圖。圖9是說明圖8中的液體流道裝置使用方法的一個例子的簡要說明圖。圖1OA是在第三實施例的液體流道裝置中的液體輸送部工作說明圖。圖1OB是在第三實施例的液體流道裝置中的液體輸送部工作說明圖。圖11是將圖10AU0B中的液體流道裝置的基板的一部分進行擴大后的立體圖。圖12是表示圖10AU0B中的液體流道裝置的基板制作工序的概略圖。圖13是表示第三實施例中的液體流道裝置基板的其他例的截面圖。圖14是表示本發(fā)明第四實施例中的液體流道裝置的簡要平面剖視圖。圖15是將圖14中的液體流道裝置的一部分進行擴大后的平面剖視圖。圖16是圖15中的1-1’線截面圖。圖17A是在圖14中的液體流道裝置的打開部工作圖,其為截面圖,表示向塞子施 加負載時的狀態(tài)。圖17B是圖14中的液體流道裝置的打開部工作圖,其為截面圖,表示撤銷負載時 的狀態(tài)。圖18是圖15中的11-11’線截面圖。圖19A是圖14中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為截面圖,表示擠出密封材料時的狀態(tài)。圖19B是圖14中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為平面圖。圖20是說明圖14中的液體流道裝置制作方法模式的工序圖。圖21是表示第五實施例中的液體流道裝置的簡略平面剖視圖。圖22是將圖21中的液體流道裝置的一部分進行擴大后的平面剖視圖。圖23是圖22中的1-1’線截面圖。圖24A是將圖23中的打開部進行擴大后的截面圖。圖24B是將圖23中的關閉部進行擴大后的截面圖。圖25A是圖21中的液體流道裝置的打開部工作圖,其為截面圖,表示從外側按壓 蓋板并施加負載時的狀態(tài)。圖25B是圖21中的液體流道裝置的打開部工作圖,其為截面圖,表示撤銷負載時 的狀態(tài)。圖26A是圖21中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為截面圖,表示從外側按壓 蓋板并施加負載時的狀態(tài)。圖沈8是圖21中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為截面圖,表示撤銷負載時 的狀態(tài)。圖27是說明圖21中的液體流道裝置制作方法模式的工序圖。圖觀是表示在圖21的液體流道裝置中設置有塞子支托的狀態(tài)時的截面圖。圖四是表示將塞子的平視形狀設置為菱形模式的一例平面圖。圖30是表示第六實施例的液體流道裝置的一部分的截面圖。圖31A是將圖30中的打開部進行擴大后的截面圖。圖31B是將圖30中的關閉部進行擴大后的截面圖。圖32A是圖30中的液體流道裝置的打開部工作圖,其為截面圖,表示從外側按壓 蓋板并施加負載時的狀態(tài)。圖32B是圖30中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為截面圖,表示撤銷負載時 的狀態(tài)。圖33A是圖30中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為截面圖,表示從外側按壓 蓋板并施加負載時的狀態(tài)。圖3 是圖30中的液體流道裝置的關閉部工作圖,其為截面圖,表示撤銷負載時 的狀態(tài)。圖34是說明圖30中的液體流道裝置制作方法模式的工序圖。附圖標記說明10AU0B液體流道裝置IlAUlB 基板lie夕卜層Ilf中間層Ilg 內層12液體流道12a流道形成面
13 蓋板13a第一基體材料層13b強力粘附層13c第二基體材料層13d弱粘附層14c測量槽15第一凸部15a第一凸部的頂部16第二凸部16a第二凸部的頂部17隔板材料18 堰板Sl S14打開部Tl T2關閉部Pl P5、P1,液體輸送部Gl G6防止倒流部110、110Α、1 IOB 液體流道裝置111、111Α、111Β 基板11 la、141a 基板外層Illb基板中間層lllc、141d 基板內層141b基板的外側中間層141c基板的內側中間層112液體流道112a流道形成面113U13A 蓋板113a蓋板外層113b蓋板內層Sll S17打開部Tll關閉部115,150 塞子116密封材料供應槽130密封材料151,152 凹部
具體實施例方式下面對本發(fā)明進行詳細說明。[第一實施例]圖1是表示第一實施例中的液體流道裝置IOA的簡要平面剖視圖,圖2是將圖1中的液體流道裝置IOA的一部分進行擴大后的平面剖視圖,圖3是圖2的1-1’線截面圖。在上述液體流道裝置IOA中,在由平板形成的四方形基板IlA的單側面上形成液 體流道12,其為槽狀,由樣品及試劑的至少一種所構成的液體在其內流動;多個(該例中為 9個)液槽(1 14i)形成在液體流道12的邊端或中途,用于積存液體。在基板IlA的 形成有液體流道12和液槽(1 14i)的一側的流道形成面1 上,層壓有蓋板13。只需將該例中的液體流道裝置IOA立起,使圖1中的上端部位于上方、下端部位于 下方,在重力作用下,樣品沿箭頭F方向從液體流道12的上游側的邊端向下游側的邊端流 動,在其流動途中對樣品進行各種處理或與試劑混合,配制用于各種檢測、分析的測定液。 并且,正如后面詳細說明的情況,由于也可以并行使用具有液槽的液體輸送部,使液體能夠 簡單并順暢地流動。在液體流道12的上游側的邊端上設置有積存被投入樣品的樣品投入槽14a,而在 該樣品投入槽14a的下游處,設置有過濾槽14b,在其內部設有對從樣品投入槽1 流過來 的樣品實施過濾處理的過濾器(圖示略)。在過濾槽14b的下游設置有測量槽14c,其容積為規(guī)定量,能夠測量進行了過濾處 理的樣品。由于該例中的測量槽14c包括有由溢流流道12b和設置于其下游處的廢液槽14d 所形成的溢流部,因此在測量槽14c中,可以將超過一定量的樣品溢流,使其流過溢流流道 12b并流入到廢液槽14d中,從而對測量槽14c的樣品作定量測量。在測量槽Hc的下游處設置有第一混合槽14f,用于混合已用測量槽Hc測量的樣 品、及事先密封在第一試劑槽14e中的規(guī)定量液體的第一試劑;在第一混合槽14f的下游處 設置有第二混合槽14h,用于混合已在第一混合槽14f中配制好的中間配制液、及事先密封 在第二試劑槽14g中的規(guī)定量液體的第二試劑。之后,在第二混合槽14h的下游處設置有測定槽14i,將已經在第二混合槽14h中 配制好的測定液積存到測定槽14i中,利用檢測分析部(圖示略)對各種成分進行檢測、分 析。另外在該例中,在測定槽14i的下游處設置與測定槽14i及液體流道12相連通的 混合功能槽14d,其詳細說明將在后面進行闡述。根據(jù)需要,將測定槽14i內的測定液送到 混合功能槽14d后,再返送到測定槽14i內進行混合,如此反復,使測定液被充分地攪拌混 合,從而更適于檢測、分析。再有,在各液槽處設置有與大氣相連通并能夠開關的連通孔(圖示略)。如圖3所示,該液體流道裝置IOA的蓋板13包括第一基體材料層13a,用于構成 蓋板13的表面;強力粘附層13b,形成在第一基體材料層13a的內側;第二基體材料層13c, 形成在強力粘附層13b的內側;弱粘附層13d,形成在第二基體材料層13c的內側、粘附在 流道形成面1 上。第一基體材料層13a是由具有回復力的材料形成的,該材料在從表面?zhèn)鹊拇怪狈?向(與第一基體材料層13a垂直交叉的方向)施加負載時能變彎曲,而當負載撤銷后則恢 復原狀。而第二基體材料層13c則同樣在施加負載時容易彎曲,但當負載撤銷后卻不能復 原,即第二基體材料層13c是由容易塑性變形的材料形成。另外,強力粘附層13b的粘附力 比弱粘附層13d的粘附力大。
另外,該液體流道裝置IOA包括打開部Sl S7,用于將部分液體流道12從關閉 狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài);以及關閉部Tl,用于將部分液體流道12從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀 態(tài)。在該例中,打開部Sl S7分別在樣品投入槽Ha和過濾槽14b之間、過濾槽14b 和測量槽14c之間、測量槽14c和第一混合槽14f之間、第一混合槽14f和第二混合槽14h 之間、第一試劑槽14e和第一混合槽14f之間、第二試劑槽14g和第二混合槽14h之間、第 二混合槽14h和測定槽14i之間的各液體流道12上各設置一個。另一方面,較之打開部S2,關閉部Tl設置在過濾槽14b和測量槽Hc之間的液體 流道12上的更靠近下游側的位置。例舉圖3中的Sl和S2對各打開部Sl S7進行說明。在液體流道12處形成第 一凸部15,該第一凸部15的頂部15a與弱粘附層13d相互粘附,而強力粘附層1 與第二 基體材料層13c相分離。這樣,各打開部Sl S7處的液體流道12通過第一凸部15及粘附在其頂部1 上 的弱粘附層13d被關閉,通常情況時處于關閉狀態(tài)。此外,如圖4A、4B中例示的打開部Si, 從表面?zhèn)热缂^A所示按壓該打開部Sl中的第一基體材料層13a。當向第一基體材料層 13a垂直施加負載時,如圖4A所示,第一基體材料層13a彎曲,第一基體材料層13a內側的 強力粘附層1 粘附到第二基體材料層13c上。之后撤銷負載,如圖4B所示,第一基體材 料層13a因為其自身的回復力恢復到原有狀態(tài)。此時,粘附在第一基體材料層13a內側的 強力粘附層13b、粘附在強力粘附層1 上可容易地塑性變形的第二基體材料層13c和粘附 在第二基體材料層13c內側的弱粘附層13d也隨著第一基體材料層13a的復原向上縮回。 其結果是,第一凸部15的頂部1 與弱粘附層13d之間分離,使液體流過其間。如上所述,在打開部Sl S7中,從表面?zhèn)劝磯荷w板13垂直施加負載之后再撤銷 負載。通過如上的操作,使原來相互粘附的第一凸部15的頂部1 與弱粘附層13d之間發(fā) 生分離。其結果,使該部分的液體流道12從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。另外,如圖3所示,在關閉部Tl的液體流道12上形成有第二凸部16,該第二凸部 16的頂部16a與弱粘附層13d相分離,并且強力粘附層1 和第二基體材料層13c之間有 隔板材料17,隔板材料17與強力粘附層1 相互粘附。因此,關閉部Tl上的液體流道12通過第二凸部16的頂部16a和弱粘附層13d之 間的分離保持流道暢通,通常情況為打開狀態(tài)。另外,如圖5A所示,從表面?zhèn)热缂^B所 示按壓關閉部Tl上的第一基體材料層13a,當向第一基體材料層13a垂直施加負載的情況 下,第一基體材料層13a彎曲,其結果導致蓋板13內層的弱粘附層13d粘附到第二凸部16 的頂部16a上。然后如果撤銷負載,如圖5B所示,則第一基體材料層13a通過其回復力的 作用恢復到原來狀態(tài)。此時,粘附在第一基體材料層13a內側的強力粘附層1 和粘附在 強力粘附層1 上的隔板材料17隨著第一基體材料層13a的復原向上縮回。另外,隔板材 料17和第二基體材料層13c之間沒有粘附,并且第二基體材料層13c可容易地塑性變形, 所以,此時就算撤銷負載,第二基體材料層13c和弱粘附層13d也不會隨著第一基體材料層 13a的復原而向上縮回。其結果是,第二凸部16的頂部16a與弱粘附層13d處于粘附狀態(tài) 從而關閉了液體流道12,阻斷液體流過。如上所述,關閉部Tl,從表面?zhèn)劝磯荷w板13垂直施加負載后再撤銷該負載,通過如上按壓操作,原來分離的第二凸部16的頂部16a與弱粘附層13d之間相互粘附而關閉。 其結果,使該部分的液體流道12從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。進一步,該例的液體流道裝置IOA中,測量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽 14h、測定槽14i、混合功能槽14d分別包括將各液槽內的液體輸送到液槽外的液體輸送部 Pl P5。在這些液體輸送部Pl P5之中,測量槽Hc的液體輸送部Pl將測量槽14c內的 液體向下游側,即向第一混合槽14f輸送。同樣,第一混合槽14f的液體輸送部P2將第一 混合槽14f內的液體向下游側,即向第二混合槽14h輸送。第二混合槽14h的液體輸送部 P3將第二混合槽14h內的液體向下游側,即向測定槽14i輸送。此外,測定槽14i的液體輸 送部P4將測定槽14i內的液體向下游側,即向混合功能槽14d輸送液體。而混合功能槽14d的液體輸送部P5將混合功能槽14d內的液體向上游側,即向測 定槽14i返送液體。這樣,在該例中,在對應于包括各液體輸送部Pl P5的各液槽部分的蓋板13 (關 閉各液槽部分的蓋板)上,強力粘附層1 與第二基體材料層13c之間不相分離,兩者之間 有隔板材料17。隔板材料17與強力粘附層1 相互粘附,層間結構嚴密。因此,以液體輸送部Pl為例,如圖6A、6B所示,當從外側向如箭頭C所示方向按壓 該部分的蓋板13時(圖6B),被按壓部分的蓋板13向內側彎曲。其結果是,可發(fā)現(xiàn)液體輸 送部Pl產生如下作用使測量槽14c的容積變小,排出、輸送測量槽14c內的液體。假設強 力粘附層1 和第二基體材料層13c之間是分開的、其間沒有隔板材料17、層間結構不嚴 密,僅僅是強力粘附層1 粘附在第二基體材料層13c上,則即使從外側按壓該部分的蓋板 13,測量槽14c的容積也可能不會變小,此時就無法起到液體輸送部的作用。另外,在該例中,在如上所述的分別設有液體輸送部Pl P4的測量槽14c、第一 混合槽14f、第二混合槽14h和測定槽14i中,如圖1及圖2所示,還設有防止倒流部Gl G6,防止由液體輸送部Pl P4輸送的液體向上游側倒流。因此,在驅動液體輸送部Pl P4時,各液槽內的液體不向上游側倒流,僅向下游側輸送。在該例中,防止倒流部Gl G6由可彎曲的堰板18構成。例如,以測量槽14c為例,如圖6A、圖6B及圖7所示,堰板18設在測量槽14c與 測量槽Hc上游側的液體流道12之間的邊緣處,堰板18的前端18a向下游側傾斜,僅基端 18b固定在液體流道12的底部,前端18a及兩側邊端沒有固定。因此,在從如圖6A、圖6B以及圖7中的過濾槽(圖示略)向測量槽14c輸送液體 時,液體能夠越過堰板18的前端18a流入到測量槽14c。另外,當驅動包括測量槽14c的液體輸送部P1,使測量槽14c的容積變小時,由于 設置有如上所示的堰板18,如圖6B所示,測量槽Hc內的液體僅向下游側輸送,不會向上游 側、即過濾槽側倒流。再者,設置混合功能槽14d,如上所述,通過使測定液在與其上游側的測定槽14i 之間往復流動,充分攪拌、混合測定液。因此在混合功能槽14d中沒有必要設置防止液體向 上游側倒流的防止倒流部。利用液體流道裝置IOA配制測定液的具體的方法如下首先,豎立該液體流道裝 置10A,使樣品投入槽1 側位于上方、測定槽14i側位于下方,這樣,由于重力液體容易從上游側流向下游側。然后,將樣品取樣到注射器等,該注射器的針頭扎入到與樣品投入槽1 對應部 分的蓋板13中,將樣品注入到樣品投入槽14a。之后,通過上述按壓操作打開設置在樣品投 入槽1 和過濾槽14b之間的打開部Sl,S卩,通過從表面?zhèn)劝磯旱谝换w材料層13a施加負 載后再撤銷負載,驅動打開部Si,使該部分的液體流道12處于打開狀態(tài),由于重力,樣品能 夠導入到過濾槽14b中。此處的按壓操作既可以由作業(yè)人員用手指從表面?zhèn)劝磯旱谝换w材料層13a進 行手動操作,也可以使用事先編程的按壓裝置等,將按壓位置用XY坐標定位,按壓規(guī)定的 位置。接下來,使用過濾槽14b進行過濾處理后,通過按壓操作驅動設置在過濾槽14b和 測量槽Hc之間的打開部S2,使該部分的液體流道12處于打開狀態(tài),由于重力樣品被導入 到測量槽14c中。然后,在測量槽Hc測量積存的規(guī)定量樣品的時刻,通過按壓操作驅動設置在過 濾槽14b和測量槽Hc之間的關閉部Tl,使該部分的液體流道12處于關閉狀態(tài)。這樣,停 止液體從上游側繼續(xù)流入測量槽14c后,通過按壓操作驅動設置在測量槽Hc的下游處的 打開部S3,使該部分的液體流道12處于打開狀態(tài)。接著,從外側按壓關閉測量槽14c的蓋 板13部分,驅動液體輸送部P1,由于重力作用和液體輸送部Pl的作用,將測量后的樣品導 入到第一混合槽14f中。這樣,將測量后的樣品導入到第一混合槽14f的同時,通過按壓操作驅動第一試 劑槽He和第一混合槽14f之間的打開部S4,將第一試劑導入到第一混合槽14f中,在第一 混合槽14f中混合樣品和第一試劑,配制中間配制液。隨后,通過按壓操作驅動第一混合槽14f和第二混合槽14h之間的打開部S5,使該 部分的液體流道12處于打開狀態(tài)。然后,采用與液體輸送部Pl相同的方式驅動液體輸送 部P2,由于重力作用和液體輸送部P2的作用,將在第一混合槽14f中配制的中間配制液導 入到第二混合槽14h。另一方面,通過按壓操作驅動第二試劑槽14g和第二混合槽14h之間 的打開部S6,將第二試劑導入到第二混合槽14h中,在第二混合槽14h中,混合中間配制液 和第二試劑,配制測定液。接下來,通過按壓操作驅動第二混合槽14h和測定槽14i之間的打開部S7,使該部 分的液體流道12處于打開狀態(tài)。之后,驅動液體輸送部P3,由于重力作用和液體輸送部P3 的作用,將在第二混合槽14h中配制的測定液導入到測定槽14i中。驅動液體輸送部P4,將測定槽14i內的測定液輸送到混合功能槽14d中。然后,驅 動液體輸送部P5,將混合功能槽14d內的測定液返送到測定槽14i中。根據(jù)需要反復進行 如上所述的混合操作,將測定液進行充分攪拌、混合后,對上述每個液體流道裝置IOA提供 給檢測分析部,對測定槽14i內的測定液進行目標成分的檢驗、分析。如上所述在驅動液體輸送部Pl P5、使液體在液體流道裝置IOA的液體流道12 中進行流動時,優(yōu)選根據(jù)具體情況適當開關設置在各液槽中的連通孔(圖示略),使液體流 動更加順暢。例如,在驅動液體輸送部Pl時,按壓與測量槽14C對應部分的蓋板13。在撤 銷按壓操作之前,將設置在測量槽14c的連通孔從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),之后,由于按 壓操作被撤銷,測量槽14c內變?yōu)闇p壓狀態(tài),從而可以防止輸送到下游處的液體倒流到測量槽14c中。在液體流道裝置IOA中,由于輸送液槽內液體的液體輸送部Pl P5分別設置在 測量槽14c、第一混合槽14f、第二混合槽14h、測定槽14i和混合功能槽14d上,因此即便例 如樣品、中間配制液、測定液具有粘性等,難以在液體流道12中流動的情況下,也無需另行 安裝液體流動裝置,使液體簡單、順暢地流動。此外,由于該例中的液體輸送部Pl P5是利用液體流道裝置IOA的蓋板13構成, 因此無需另外準備制作液體輸送部Pl P5的材料,而且成本低、結構簡單。不僅如此,由 于液體輸送部Pl P5也僅是通過按壓即可簡便地操作,操作性能也非常優(yōu)異。進一步地,在該例中,在分別設有液體輸送部Pl P4的測量槽14c、第一混合槽 14f、第二混合槽14h和測定槽14i上,由于安裝有用作防止倒流部Gl G6的堰板18,因此 在驅動液體輸送部Pl P4時液體不會向上游側倒流。該例中的液體流道裝置IOA包括將液體流道12從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的打 開部Sl S7以及從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的關閉部Tl。這樣的結構可以控制液體流道 12中的液體流動,因此能夠快速地進行高精度檢測及分析。例如,在該例中,由于在測量槽14c的上游處設置有關閉部Tl、在下游處設置有打 開部S3,因此可以通過測量槽Hc準確、快速地測量樣品并導入到第一混合槽14f中。此處 假設在測量槽14c的下游處沒有設置打開部S3,該部分的液體流道12處于一直打開的狀 態(tài),那么,即便在測量過程中,由于樣品也從測量槽14c連續(xù)流出,無法積存一定量的樣品, 導致測量自身難以進行。而且,在測量槽14c的上游處沒有設置關閉部Tl時,即使在測量 槽Hc中已經積存了一定量的樣品,但根據(jù)注入到樣品投入槽Ha中的樣品量情況,仍然可 能會有樣品經過過濾槽14b持續(xù)流入到測量槽14c中,從而導致測量自身變得困難。針對 這一點,可以如上述例所示,只要在測量槽14c的上游處設置關閉部Tl,即使經過了過濾槽 14b的全部樣品沒有完全流入倒測量槽Hc中,由于在測量槽14c中在測量樣品達到一定量 的時刻驅動關閉部Tl,因此能夠停止樣品向測量槽14c的進一步流入,從而能夠準確、快速 地測量樣品。在該例中,由于在第一混合槽14f和第二混合槽14h之間設置有打開部S5,在第二 混合槽14h和測定槽14i之間設置有打開部S7,因此可以在第一混合槽14f以及第二混合 槽14h中的目標混合或反應充分進行后,開通打開部S5、S7,然后驅動液體輸送部P2、P3, 將中間配制液及測定液分別導入到第二混合槽14h和測定槽14i中。這樣就可以防止由混 合、反應不充分所引起的檢測及分析精度下降的問題。在該例中,進一步地,由于在第一試劑槽14e和第一混合槽14f之間、在第二試劑 槽14g和第二混合槽14h之間也設有打開部S4、S6,因此可以在希望的時刻將上述打開部 開通,將事先分別密封在第一試劑槽14e以及第二試劑槽14g的第一試劑和第二試劑流入 到第一混合槽14f和第二混合槽14h中。如果沒有設置打開部S4、S6,第一試劑及第二試 劑在保存在液體流道裝置IOA中等情況時,可能出現(xiàn)向下游側開始流動的后果。該例中的液體流道裝置IOA的打開部Sl S7及關閉部Tl是由形成在液體流道 12的第一凸部15、第二凸部16和蓋板13組合而成,因此無需重新準備其他材料來開關液 體流道12,并且成本低、結構簡單。而且,僅需簡單的按壓操作就能實現(xiàn)開通及關閉,操作性 能優(yōu)異。
在上述部分例示的液體流道裝置IOA中分別設置有測量槽14c、第一混合槽14f、 第二混合槽14f、測定槽14i、混合功能槽14d以及液體輸送部Pl P5。不過,也可以并非 在上述所有液槽都設置有液體輸送部,此外,在其他液槽中也可以包括液體輸送部。即可根 據(jù)樣品、試劑的種類、特性等因素適當決定是否設置液體輸送部。例如,在該實施例中,曾例 舉了如下使用情況使用液體流道裝置IOA配制測定液時,先豎立液體流道裝置10A,使樣 品投入槽Ha側位于上方,測定槽14i側位于下方,液體因重力容易從上游側流向下游側; 液體輸送部Pl P5也設置為輸送液體的狀態(tài),S卩,在重力和液體輸送部的雙重作用下使液 體流動。不過,也可以在全部液槽中均設置液體輸送部,在這種結構的液體流道裝置中,即 便不利用重力也能夠輸送液體。另外,雖然在液體流道裝置IOA中顯示了形成有九個液槽的情形,但可以根據(jù)使 用目的適當設置液槽的種類、個數(shù)、設置順序等。此外,在該例中的液體流道裝置IOA中,使用堰板18作為在設置有液體輸送部 Pl P4的液槽中所設置的防止倒流部Gl G6,對防止倒流部的形狀沒有特別限制,也可 以使用堰板18之外的形狀。而且,在使用堰板18時,也可以通過將2張以上的堰板18串 聯(lián)設置,來獲得更好的防止倒流效果,或者也可以并用堰板18和其他防止倒流部。也可以不設置防止倒流部Gl G6,而是在相應位置上設置將液體流道12從打開 狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的關閉部,通過在驅動液體輸送部Pl P4之前驅動關閉部,能夠防止 液體向上游側倒流。例如,當測量槽為包括由與測量槽相連通的溢流流道及設置在其下游的廢液槽所 形成的溢流部等情況時,如上所述使用關閉部防止倒流的方式,效果顯著。這種結構的測量 槽能夠將超出一定量的樣品經溢流流道溢流到廢液槽,從而可以使用測量槽測量一定量的 樣品。因此,進行測量時,需要使樣品從測量槽暢通無阻地流入溢流流道。另外,驅動設在 測量槽上的液體輸送部,將測量后的樣品向下游側輸送時,需要防止樣品從測量槽流入溢 流流道??墒牵襁@樣,在樣品需要流入兩個方向的位置時無法設置防止倒流部。因此,在這樣的位置,優(yōu)選設置關閉部,僅在需要的情況下關閉該位置。圖8表示本發(fā)明中的液體流道裝置的第二實施例,該液體流道裝置IOB具有如下 結構。與上文部分進行說明的液體流道裝置IOA相同,在由扇狀平板形成的基板IlB的單側 面上,形成有溝狀液體流道12,使由樣品及試劑的至少一種液體進行流動;多個液槽4a、 14e 14h、14J、14k、Hm,用于在液體流道12的邊端及中途積存液體;在基板11的形成液 體流道12的一側的流道形成面1 上層壓有蓋板13。當該液體流道裝置IOB以圖8中的 上端部側為中心進行旋轉時,樣品由于離心力從液體流道12的上游側端部向下游側端部 沿箭頭F’方向流動,在該流動途中對樣品進行各種處理并與試劑混合,成為測定液。S卩,在液體流道12的上游側端部設有樣品投入槽14a,用于積存投入的樣品。在該 樣品投入槽Ha的下游處設有第一混合槽14f,混合來自第一試劑槽He的第一試劑和來自 第二試劑槽14g的第二試劑以及來自樣品投入槽14a的樣品,用于配制中間配制液。在第一混合槽14f的下游設置有第二混合槽14h,混合來自第三試劑槽14 j的第三 試劑和來自第四試劑槽14k的第四試劑以及來自第一混合槽14f的中間配制液。在該例中,第二混合槽14h也起到測定槽的作用,利用檢測分析部(圖示略)對第 二混合槽14h配制的測定液進行各種成分的檢測、分析等。
而且在該例中形成有廢棄槽1細,積存第二混合槽14h測定后的測定液。此外,在各液槽上還設有與大氣連通的連通孔(圖示略)。另外,與上述液體流道裝置IOA的情況相同,如圖3所示,即在該液體流道裝置IOB 中的蓋板13包括第一基體材料層13a,構成蓋板13的表面;強力粘附層13b,形成在第 一基體材料層13a內側;第二基體材料層13c,形成在強力粘附層13b內側;以及弱粘附層 13d,形成在第二基體材料層13c內側、并粘附在流道形成面。此外,在樣品投入槽1 和第一混合槽14f之間、在第一樣品槽He和第一混合槽 14f之間、在第二樣品槽14g和第一混合槽14f之間、在第一混合槽14f和第二混合槽14h 之間、在第三樣品槽14j和第二混合槽14h之間、在第四樣品槽14k和第二混合槽14h之間、 在第二混合槽14h和廢棄槽Hm之間分別設有一個將液體流道12從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_ 狀態(tài)的打開部S8 S14。還有,在樣品投入槽1 和第一混合槽14f之間的液體流道12上、比打開部S8更 偏向下游側,設置有關閉部T2。這樣,與液體流道裝置IOA的情況相同,如圖3所示,在各打開部S8 S14中,在 液體流道12上形成第一凸部15,該第一凸部15的頂部1 與弱粘附層13d相互粘附、且強 力粘附層1 和第二基體材料層13c分離。而在關閉部T2上,在液體流道12上形成有第 二凸部16,該第二凸部16的頂部16a與弱粘附層13d分離,且在強力粘附層1 和第二基 體材料層13c之間有隔板材料17,隔板材料17和強力粘附層1 相互粘附。利用該液體流道裝置IOB配制測定液時,首先將該液體流道裝置IOB安裝在離心 裝置上,使樣品投入槽Ha側位于旋轉中心側,測定槽14i側位于旋轉外周側。然后,將樣品取樣到注射器等中,將該注射器的針頭扎進與樣品投入槽1 對應 部分的蓋板13,將樣品注入樣品投入槽14a。之后,通過驅動離心裝置,產生從旋轉中心側 向外周側進行作用的離心力,由于該離心力,液體開始從上游側向下游側流動。接下來,與液體流道裝置IOA的情況相同,通過按壓操作驅動設置在樣品投入槽 14a和第一混合槽14f之間的打開部S8,使該部分的液體流道12處于打開狀態(tài),由于離心 力,樣品被導入第一混合槽14f中。生成離心力并將樣品導入第一混合槽14f中的同時,通過按壓操作驅動第一試劑 槽He和第一混合槽14f之間的打開部S9,將事先密封好的第一試劑導入第一混合槽14f, 然后通過按壓操作驅動第二試劑槽14e和第一混合槽14f之間的打開部S10,將事先密封好 的第二試劑也導入第一混合槽14f,在第一混合槽14f中混合樣品、第一試劑和第二試劑。此時,根據(jù)需要,在全部樣品完全流入第一混合槽14f中之前,通過驅動關閉部T2 可以阻止樣品向第一混合槽14中過度流入。然后,通過按壓操作驅動第一混合槽14f和第二混合槽14h之間的打開部Slljf 在第一混合槽14f中配制的中間配制液導入第二混合槽14h的同時,通過按壓操作驅動第 三試劑槽14g和第二混合槽14h之間的打開部S12、第三試劑槽14g和第二混合槽14h之間 的打開部S13,將事先密封好的第三試劑以及第四試劑也導入第二混合槽14h中,在第二混 合槽14h中混合中間配制液、第三試劑和第四試劑。然后對各液體流道裝置IOB提供給檢測分析部,對在第二混合槽中配制的測定液 進行目標成分的檢測、分析。
檢測、分析結束后,還可以驅動打開部S14,將測定后的測定液廢棄到廢棄槽Hm。在如上所述的液體流通裝置IOB中,由于也包括將液體流道12從關閉狀態(tài)轉變?yōu)?打開狀態(tài)的打開部S8 S14以及從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的關閉部T2,可以控制液體流 道12中的液體流動,其結果能夠在較短時間以高精度進行檢測、分析。另外,打開部S8 S14以及關閉部T2也同樣不僅成本低、結構簡單,而且只需簡 單的按壓操作即可工作。在該例中的液體流道裝置IOB的情況下也同樣,雖然可以手動進行打開部S8 S14以及關閉部T2的按壓操作,但優(yōu)選由壓接在液體流道裝置IOB的蓋板13表面上的壓接 盤進行按壓,這樣能夠對多個液體流道裝置IOB進行連續(xù)的按壓操作。圖9表示在包括離心裝置的基盤20上,多個(該例為6個)扇狀(圓心角α = 60° )液體流道裝置IOB排列設置為圓形,利用壓接盤21對上述液體流道裝置IOB進行按 壓操作的方法。該例中的壓接盤21的軸設置在軸臂23上,軸臂23從用于旋轉液體流道裝 置IOB的離心裝置的旋轉軸22向邊側延伸。壓接盤21以軸臂23為中心進行旋轉的同時, 沿軸臂23的長度方向(液體流道裝置的旋轉半徑方向)從液體流道裝置IOB的旋轉中心側 向外周側移動。這樣,利用離心裝置旋轉液體流道裝置IOB的同時,壓接盤21還進行如上 所述的移動,從而使壓接盤21能夠在排列為圓形的液體流道裝置IOB上從旋轉中心側向外 周側進行相對地旋渦掃描狀移動,依次按壓設置在上述液體流道裝置IOB上的打開部S8 S14以及關閉部Τ2。在上述說明將樣品注入液體流道裝置10AU0B上的樣品投入槽14a中的方法中, 例舉了將注射器針頭扎入蓋板13的方式。例如,也可以先在蓋板13上形成樣品注入孔,從 注入孔注入樣品。該種情況下,可以先用保護膠帶覆蓋樣品注入孔,通過將注射器扎入保護 膠帶進行注入,也可以剝掉保護膠帶將注射器插入到樣品注入孔中進行注入。在上述說明的液體流道裝置10AU0B中,形成液體流道12及液槽的基板IlAUlB 可使用諸如苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹 脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂、纖維增強塑料等樹脂板、或者玻璃板等材 料。基于透明且從基板IlAUlB側可用肉眼觀看在液體流道12中流動的液體的觀點出發(fā), 其中優(yōu)選玻璃板、苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維 樹脂。進而從較之玻璃板不易破損且使用性能優(yōu)異的觀點出發(fā),則優(yōu)選樹脂板。對基板IlAUlB的厚度沒有特別限制,只要是根據(jù)液體流道12的深度等確定的即 可,通常為0. 5 7mm。通過如下技術,液體流道12及液槽在基板IlAUlB的單側面上形成為溝狀,例如 影印石板技術、噴射造型法、壓延成型法、接合成型法、溶解成型法、切削成型法、機械加工 等技術。對液體流道12的截面形狀(與流動方向垂直的截面)沒有特別限制,可例舉半圓 形狀、四方形狀、倒三角形狀等。對液體流道12的寬度及深度沒有特別限制、可以根據(jù)期望 的液體流量等決定,不過,如果寬度以及深度分別設定在10 5000 μ m的范圍內,由于流道 阻力小液體可以流動,并且即便液體量少也可以流動,因此優(yōu)選。另外,為了使液體溶液流動,優(yōu)選根據(jù)液體的種類對液體流道12實施表面處理。 上述表面處理可例舉涂料涂布處理、等離子處理、火焰處理、藥物處理、生物活性處理、抗體處理等。進一步地,可以根據(jù)情況在液體流道12上設置擋板、攪拌板、突起,形成分水形狀 等結構,使流動液體均勻混合。對各液槽的形狀等也沒有特別限制,只要根據(jù)各液槽需要的容積等適當形成即可。各堰板只要是由具有可撓性的樹脂薄板等形成,設置在規(guī)定的部位即可;也可以 在形成液體流道12及液槽時,與基板IlA成為一體。構成蓋板13表面的第一基體材料層13a具有回復力,即當其表面被垂直施加負載 時發(fā)生彎曲后趨向恢復原狀的力。只要基體材料具有這樣的特性,即具有彈性和回復力,即 可用作第一基體材料層13a。雖然對基體材料的材質、厚度沒有特別的限制,但由于由如下 材料形成的薄膜在厚度為50 500 μ m時具有適當?shù)膹椥院突貜土?,因此?yōu)選用作第一基 體材料層13a,所述材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳 酸酯(PC)、聚酰亞胺等材料。另外,第二基體材料層13c只要容易因垂直方向的負載彎曲即可,進一步優(yōu)選不 可恢復的材料。這樣具有如上特性的基體材料就可用作第二基體材料層13c。雖然對其材 質、厚度沒有特別的限制,但優(yōu)選由鋁箔、銅箔等金屬箔、紙、PET、PEN、PC、聚酰亞胺等形成 的厚度為5 50 μ m的薄膜用作第二基體材料層13c。在使用紙時,優(yōu)選經過防水處理的 紙;使用金屬箔時,優(yōu)選經過防銹處理的金屬箔。在考慮到第一基體材料層13a和第二基體材料層13c的材質等的基礎上,強力粘 附層13b以及弱粘附層13d可以從現(xiàn)有公知的粘附劑中適當?shù)剡x擇。此時,形成強力粘附層 13b的粘附劑的粘附力(粘附強度)需要比形成弱粘附層13d的粘附劑的粘附力要強。如 果形成強力粘附層13b的粘附劑的粘附力弱于形成弱粘附層13d的粘附劑的粘附力,則在 打開部Sl S14進行按壓操作時不能分離第一凸部15的頂部1 和弱粘附層13d,從而無 法開通液體流道12。形成強力粘附層1 的粘附劑的粘附力,優(yōu)選比形成弱粘附層13d的 粘附劑的粘附力大0. lN/cm以上,進一步地,粘附力差值優(yōu)選在0. 1 30N/cm范圍內。如 果形成強力粘附層13b的粘附劑的粘附力比形成弱粘附層13d的粘附劑的粘附力大0. IN/ cm以上,則能夠確保驅動打開部Sl S14。而一旦粘附力差值超過30N/cm,則難以形成粘 附層。在此基礎之上,優(yōu)選強力粘附層1 的粘附力在1 30N/cm范圍內,弱粘附層13d 的粘附力在0. 05 5N/cm范圍內。在強力粘附層13b以及弱粘附層13d中使用的粘附劑可例舉丙烯酸系、橡膠系、 聚氨酯系、聚酯系、硅系等。其中,例如強力粘附層1 優(yōu)選使用丙烯酸系、橡膠系等,進一 步地,芯材優(yōu)選使用無紡布、聚酯纖維等。弱粘附層13d優(yōu)選使用丙烯酸系、硅系等材料。由 于強力粘附層1 和弱粘附層13d之間的粘附力差值為如上所述的適當范圍,可例舉適當 調節(jié)構成各粘附劑的樹脂的玻璃化溫度,或者向粘附劑中添加粘附賦予劑、固化劑、芯材等 添加劑,或者調節(jié)添加量的方法。雖然對強力粘附層以及弱粘附層的厚度沒有特別限制,但通常為10 ΙΟΟΟμπι。此處的“粘附力”是指在對JIS Z 0237不銹鋼板進行180度拉拽時的粘附力。隔板材料17可以使用PET、PEN、PC、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂 等樹脂,除此之外還可以使用紙等材料。雖然對隔板材料17的厚度沒有特別限制,但厚度為50 2000 μ m的范圍時,在驅動打開部Sl S14之前,能夠確保分離強力粘附層1 和 第二基體材料層13c,而且在驅動時,能夠確保強力粘附層1 和第二基體材料層13c粘附。[第三實施例]在前面進行了說明的第一實施例的液體流道裝置IOA中,曾舉例說明液體輸送部 Pl P5輸送液體的方式通過從外側按壓與液槽對應部分的蓋板13,使該部分的蓋板13 產生彎曲,使該液槽的容積減小,從而輸送液體。在第三實施例中對如下方式的液體輸送部 進行說明不是從外側按壓蓋板13,而是通過從外側按壓液槽底部的操作使液槽的容積減 小,從而輸送液槽內的液體。圖IOA以及圖IOB顯示了與第一實施例相同、包括九個液槽的第三實施例中的液 體流道裝置10C,包括具有液體輸送部ΡΓ的測量槽Hc的關鍵部位。在該例中,基板IlB由外層lie、在其內側層壓的中間層llf、在其內側層壓的內層 Ilg構成三層結構。在內層Ilg中形成有液槽(在該例中僅圖示了測量槽14c)的上部、液體流道12、 第一凸部15和第二凸部16。在中間層Ilf中形成液槽的下部。另外,在該中間層Ilf中還形成液體流道12的底部。外層lie被配置在基板IlB的最外側,構成液槽的底部。在該例中,如箭頭Cl’所 示,通過從外側按壓液槽底部的操作,構成液槽底部的外層lie向內側彎曲,測量槽14c的 容積變小,從而驅動液體輸送部ΡΓ。如圖11所示,該例中,在內層Ilg上還形成有堰板18用作防止倒流部。該例中的 堰板18,設置在測量槽Hc和測量槽Hc上游側的液體流道12之間的邊緣部分,堰板18的 前端18a向下游側傾斜,基端18b固定在液體流道12 —面的側壁上,前端18a及兩側端均 沒有進行固定。因此,從上游處的過濾槽(圖示略)向測量槽14c輸送液體時,液體可以超出堰板 18的前端18a流入測量槽14c。另一方面,在驅動包括測量槽14c的液體輸送部ΡΓ時,由 于堰板18的作用,測量槽14c內的液體只能向下游側輸送,而不能向上游側倒流。該例中的基板IlB可以按照如圖12所示的方法制作。首先,準備形成內層Ilg的薄板llg’,在該薄板llg’的與液體流道12對應的位置 沿直線模切,同時在相當于液槽上部的部分打孔。此時,留下形成第一凸部15和第二凸部 16的部分,不對其模切,然后,通過研磨等方式調節(jié)第二凸部16的高度,使第二凸部16的高 度低于第一凸部15。而且,在該例中,由于堰板18也是由內層Ilg形成,因此保留形成堰板 18的薄板部分Hg’,而不將其模切。另外準備形成中間層Ilf的薄板llf’,在該薄板llf’的與測量槽Hc等各液槽下 部對應的部分模切為孔狀。然后準備形成外層lie的薄板lie’,對其層壓形成中間層Ilf的薄板llf’、形成 內層Ilg的薄板llg’,通過粘合制作成基板11B。各薄板lle’、llf’、llg’的材質可以從第一實施例中所例示的基板IlA的材質等 中選擇。尤其是薄板lie’要構成液槽底部,并且在驅動液體輸送部的時候從外側被按壓, 因此必須使用具有彈性的材料。
另外,薄板Hg’的厚度,與形成的液體流道12的深度相當;并且薄板Hg’與薄板 iif’的厚度之和,與液槽的總體深度相當。因此,考慮液槽、液體流道12的期望深度后再決 定這些薄板iif’以及薄板iig’的厚度。液槽的深度可以根據(jù)所要求的容積等進行適當設 定。液體流道12的優(yōu)選深度為與第一實施例相同的范圍。另一方面,如上所述,由于在驅 動液體輸送部時薄板lie’需要彎曲,雖然也與材質有關系,但具體來講,優(yōu)選薄板lie’厚 度為20 300 μ m。此外,基板IlB由薄板lie,和薄板llg,層壓形成,可以具有外層lie和內層Ilg 的兩層結構。此時,液體流道12和液槽的深度相同。為了使液體輸送部ΡΓ更有效的工作,如圖13所示,在液體流道裝置IOC中,可以 使與測量槽14c對應部分的基板IlB的外層lie,即測量槽Hc的底部向外凸出。通過這樣 的凸出處理,在驅動液體輸送部ΡΓ時將該部分向內側按壓,則測量槽14c的容積能夠變得 更小,從而能夠更加有效地輸送測量槽14c中的液體。通過在這樣的基板IlB上設置與第一實施例具有相同結構的蓋板13,可以獲得第 三實施例中的液體流道裝置10C。即,在該例中亦同樣,圖IOA及圖IOB中也顯示,在與測量 槽Hc對應部分的蓋板13上,不分離強力粘附層1 和第二基體材料層13c,在二者之間加 入隔板材料17并且隔板材料17和強力粘附層1 粘附,層間結構致密。因此,在從外側按 壓測量槽14c的底部使其彎曲、驅動液體輸送部ΡΓ時,測量槽14c的容積變小,從而發(fā)揮 液體輸送部的作用。在此,設強力粘附層1 和第二基體材料層13c之間分離,其間沒有隔 板材料17,層間結構不致密,那么從外側按壓測量槽14c的底部時,由于測量槽14c的內側 壓力,第二基體材料層13c和弱粘附層13d向外彎曲,測量槽14c的容積不會變小,從而可 能無法發(fā)揮液體輸送部的作用。在這樣的液體流道裝置IOC中,尤其是基板IlB由外層lie、中間層Ilf和內層Ilg 三層、或者由外層lie和內層Ilg兩層構成。液槽、液體流道12、堰板18、第一凸部15以及 第二凸部16是通過模切構成中間層Iif的薄板Hf’以及構成內層Iig的薄板lig’而形 成。因此,相對于使用一張平板制作基板,并使用影印石板技術等形成液槽及液體流道、利 用噴射造型法等成型形成有液槽和液體流道的基板的方法等相比,第三實施例中的基板不 僅成本低,可以簡單地形成液槽等,還能夠大量生產。在上述進行說明的第一 第三實施例中,例示了僅在基板IlAUlB的單側面形成 液體流道12的液體流道裝置10A、10B、10C,也可以在基板IlAUlB的兩面形成液體流道 12。此外,對設置在各液槽上能夠開閉的連通孔的形態(tài)沒有特別限制,只要通過插入、 拔出形成在蓋板上的連通孔中的嵌入式孔蓋,能夠開通、關閉連通孔即可。也可以設置成與 設置在液體流道12處的打開部Sl S7以及關閉部Tl具有相同結構的打開部和關閉部。另外,如第一實施例所示,即便在基板IlA是由一張平板構成時,也可以在液槽上 設置通過按壓液槽底部來驅動的液體輸送部。如第三實施例所示,即便基板IlB由多層構 成,也可以在液槽上設置通過按壓與液槽對應的蓋板13而驅動的液體輸送部。進一步地, 在以上說明中,由于例舉了包括關閉部以及打開部的液體流道裝置,因此例示了由第一基 體材料層13a、強力粘附層13b、第二基體材料層13c、弱粘附層13d及隔板材料17構成的蓋 板13。不過,為了驅動液體輸送部,蓋板13不需要為多層結構,也可以為單層結構。
另外,在以上的例中顯示了為了使液體流動而利用重力作用和液體輸送部作用的 方法。進一步地,也可以并用如下的使液體移動、流動的方法等加熱液體流道12、部分液 槽、或者將二者均加熱,使液體流道12、液槽內的空氣膨脹,在部分液體流道12密封氧吸收 劑(容易氧化的鐵粉等),通過吸收液體流道12內的氧,減壓液體流道12內部,從而使液體 移動、流動。另外,在以上的說明中,針對將樣品注入樣品投入槽14a中的方法,例舉了將注射 器針頭扎入蓋板13的方法,也可以例如,事先在蓋板13上形成樣品注入孔,從注入孔注入 樣品。此時,樣品注入孔覆蓋有保護膠帶,注射器可以扎入保護膠帶進行注入,也可以剝去 保護膠帶后將注射器插入樣品注入孔中進行注入。另外,從防止污染的觀點等出發(fā),設置在各液槽中的連通孔,優(yōu)選在使用液體流道 裝置IlAUlB之前被密封而在使用時被開通。因此,在連通孔的附近也可以設置成與設置 在液體流道12的打開部Sl 14具有相同結構的打開部。在以上的說明中,雖然對在液體流道裝置10A、液體流道裝置IOB中分別使用重 力、離心力,從而使液體流動的方法各自進行了說明,但不限于此,還可以采用如下方法例 如,對部分液體流道12進行加壓的方法,或者對部分液體流道12進行加熱、從而使液體流 道12內的空氣膨脹的方法,或者在部分液體流道12密封氧吸收劑(易氧化的鐵粉等),通 過吸收液體流道12內的氧,使液體流道12內的壓力減小等方法,從而使液體移動、流動。或 者還可以不對部分液體流道12,而是對測量槽14進行加壓、加熱、減壓。根據(jù)情況,也可同 時對液體流道12和測量槽14加壓、加熱、減壓。對在液體流道裝置10AU0B中流動的樣品和試劑沒有特別限制,可以適當?shù)亟M合 利用在醫(yī)療、環(huán)境等領域目前常用的樣品和試劑。例如,在醫(yī)療領域中所使用的樣品可例 舉取自生物體的血液(全血)、血漿、血清、血沉棕黃層、尿、糞便、唾液、喀痰等;以及病毒、 細菌、霉菌、酵母、動植物細胞等。也可以使用從上述例舉物中分離出的DNA或RNA作為樣品,或對上述例舉物進行 某些前處理、稀釋等操作后作為樣品。在分析樣品中存在的抗原時,優(yōu)選含有與之對應的抗 體的試劑。檢測在液體流道裝置10AU0B中配制的測定液的檢測分析部,可以適當使用現(xiàn)有 公知的光學方法、電學方法等。[第四實施例]圖14為第四實施例中的液體流道裝置的一個實施例的概略平面剖視圖、圖15為 將圖14中的液體流道裝置的一部分進行擴大的平面剖視圖,圖16為圖15的1-1’線截面 圖。在該液體流道裝置110中形成有溝狀液體流道112,在由平板形成的四方形基 板111的單側面上,流動由樣品及試劑的至少一種所構成的液體;多個(該例中為9)液槽 (11 114i),形成在液體流道112的端部及中途位置,用于積存液體。在基板111上形 成液體流道112—側的流道形成面11 上層壓構成蓋板113。如圖14所示,當豎立該液體 流道裝置110,使其上端部側位于上方、下端部側位于下方時,樣品由于重力沿箭頭F方向 從液體流道112的上游側的端部流向下游側的端部,在流動途中對樣品進行各種處理以及 與試劑進行混合,配制用于各種檢測、分析的測定液。
S卩,在液體流道112上游側的端部中設有積存投入樣品的樣品投入槽11 ;在該 樣品投入槽IHa的下游設有內置過濾器(圖示略)的過濾槽114b,對來自樣品投入槽11 的樣品實施過濾處理。在過濾槽114b的下游設有測量一定量的過濾處理后樣品的測量槽lHc。該例中 的測量槽114c包括溢流部,該溢流部由溢流流道112d和設置在其下游的廢液槽114d形 成。因此,測量槽114c中超出一定量的樣品能夠被溢流,流過溢流流道112d,流入廢液槽 114d,其結果,測量槽1 Hc可以測量一定量的樣品。在測量槽IHc的下游設有第一混合槽114f,用于混合由測量槽IHc測量的樣品、 和事先密封到第一試劑槽114e中的規(guī)定量液體的第一試劑。在第一混合槽114f的下游設 有第二混合槽114h,用于混合第一混合槽114f配制的中間配制液、和事先密封到第二試劑 槽114g中的規(guī)定量液體的第二試劑。然后,在第二混合槽114h的下游(液體流道112的下游側端部)設有測定槽114i, 用于儲存第二混合槽114h配制的測定液。利用檢測分析部(圖示略)對各種成分進行檢 測、分析。并且,根據(jù)需要,在各液槽中設有與大氣相通能夠開閉的連通孔(圖示略)。如圖16所示,該液體流道裝置110的基板111由三層構成外層111a、層壓在外 層內側的中間層111b、層壓在中間層內側的內層111c。在內層Illc中形成有,液槽(圖3中僅圖示了樣品投入槽IHa和過濾槽114b)的 上部(液槽的蓋板113側部分)以及液體流道112。在中間層Illb中形成液槽的下部(所 述上部以外的部分、液槽底部側的部分)。另外,在該中間層Illb的靠近內層Illc側的面 構成液體流道112的底部112b。外層Illa被設置在基板111的最外側,靠近中間層Illb 側的面構成液槽底部。該液體流道裝置110包括打開部Sll S17,將部分液體流道112從關閉狀態(tài)轉 變?yōu)榇蜷_狀態(tài);及關閉部T11,將部分液體流道112從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。在該例中,打開部Sll S17分別設在樣品投入槽IHa和過濾槽114b之間、過濾 槽114b和測量槽IHc之間、測量槽IHc和第一混合槽114f之間、第一混合槽114f和第 二混合槽114h之間、第一試劑槽IHe和第一混合槽114f之間、第二試劑槽114g和第二混 合槽114h之間、第二混合槽114h和測定槽114i之間的各液體流道112中。而關閉部Tll設在過濾槽114b和測量槽IHc之間的液體流道112上,并且比打 開部S12更偏向下游側。以圖16中的Sll以及S12為例進行說明,打開部Sll S17是由樹脂制塞子115 形成,在液體流道112內,塞子115被設置成堵塞液體流道112的一部分,遏制液體的流動, 從而使該部分呈關閉狀態(tài)。該塞子115是由可塑性變形的樹脂形成,通過從外側按壓設置 有塞子115的部分蓋板113,發(fā)生塑性變形,從而使液體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀 態(tài)。具體如圖17A以及圖17B中的打開部Sll的例子,如箭頭A所示從蓋板113外側 按壓構成打開部Sll的塞子115對其施加負載時,如圖17A所示蓋板113發(fā)生彎曲,與蓋板 113連接的塞子115因擠壓而塑性變形為扁平狀。之后撤銷負載,如圖17B所示,蓋板113 因其回復力恢復為原狀,而塞子115仍保持變形的扁平狀,沒有復原。其結果,塞子115和蓋板113之間分開、從而使液體可以在其間流動。在打開部Sll S17中,從蓋板113外側按壓塞子115并施加負載后再撤銷負載, 通過這樣的按壓操作,使得原本密接的塞子115和蓋板113之間分離,其結果、該部分的液 體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。另外,如圖18所示,該液體流道裝置110的關閉部Tll包括密封材料供應槽116, 從液體流道112分支并形成在基板111上;以及膏狀密封材料117,填充在該密封材料供應 槽116內。如圖19A的截面圖以及圖19B的平面圖所示,通過從外側按壓與密封材料供應槽 116對應部分的蓋板113,密封材料117經過連接密封材料供應槽116和液體流道112的供 應通道118,被擠出到液體流道112,將該部分液體流道從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。具體地,如箭頭B所示,從外側按壓與密封材料供應槽116對應部分的蓋板113并 施加負載,蓋板113發(fā)生彎曲。其結果如箭頭C所示,填充在密封材料供應槽116內的密封 材料117經過供應通道118被擠出到液體流道112內。其結果,液體流道112由于被擠出 的密封材料117而關閉,從而液體無法流過該部分。當液體流道裝置能夠從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)時,借助供應通道118連通密封 材料供應槽116和液體流道112,該種情況下也可以不形成供應通道118,密封材料供應槽 116與液體流道112直接連通亦可。利用如上所述的液體流道裝置110配制測定液的具體方法如下首先,豎立該液 體流道裝置Iio使樣品投入槽11 側位于上方、測定槽114i側位于下方,液體因重力作用 容易從上游側流向下游側。然后,將樣品取樣到注射器等中,將該注射器針頭扎入與樣品投入槽11 對應部 分的蓋板113中,將樣品注入樣品投入槽11如。之后,設置在樣品投入槽IHa和過濾槽 114b之間的打開部S11,即從蓋板113外側按壓塞子115使其塑性變形,將該部分的液體流 道112轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),樣品因重力作用導入過濾槽114b。此時的按壓操作,作業(yè)人員既可以用手指手動按壓,也可以將按壓位置以XY坐標 定位,利用事先編程的按壓裝置等,按壓規(guī)定位置。接下來,使用過濾槽114b進行過濾處理后,對設置在過濾槽114b和測量槽IHc 之間的打開部S12的塞子115進行相同的塑性變形處理,使該部分的液體流道112轉變?yōu)?打開狀態(tài),樣品因重力作用導入測量槽114c。隨后,在測量槽IHc中確認導入的液體開始溢流后,驅動設置在過濾槽114b和測 量槽IHc之間的關閉部T11,使該部分的液體流道112轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。具體地如箭頭B 所示按壓與密封材料供應槽116對應部分的蓋板113并施加負載,將填充在密封材料供應 槽116的密封材料117擠出到液體流道112,關閉該部分的液體流道112。經上述處理后,當停止液體繼續(xù)從上游側流入測量槽IHc后,驅動設置在測量槽 114c的下游處的打開部S13,將測量槽IHc測量的樣品導入第一混合槽114f。然后,將測量后的樣品導入第一混合槽114f的同時,針對第一試劑槽IHe和第一 混合槽114f之間的打開部S14,也同樣使塞子塑性變形,將第一試劑導入第一混合槽114f, 在第一混合槽114f中混合樣品和第一試劑,配制中間配制液。然后,針對第一混合槽114f和第二混合槽114h之間的打開部S15,也同樣使塞子塑性變形,將第一混合槽114f配制的中間配制液導入第二混合槽114h。另一方面,針對第 二試劑槽114g和第二混合槽114h之間的打開部S16也同樣使塞子塑性變形,將第二試劑 導入第二混合槽114h。在第二混合槽114h中混合中間配制液和第二試劑,從而配制測定 液。然后,針對第二混合槽114h和測定槽114i之間的打開部S17,也同樣使塞子塑性 變形,將第二混合槽114h配制的測定液導入測定槽114i。將測定液導入測定槽114i后,對每個該液體流道裝置110提供給檢測分析部,進 行目標成分的檢測、分析。此外,在如上所述的配制測定液的過程中,根據(jù)情況可以通過適當開閉設置在各 液槽中的連通孔(圖示略),使液體容易流動,提高流量的準確性等,控制液體流動。由于這樣的液體流道裝置110包括將液體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的 打開部Sll S17、從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的關閉部T11,從而能夠控制液體流道112 中的液體流動,其結果,可以在較短時間進行高精度的檢測、分析。例如,在該例中,在測量槽IHc的上游設有關閉部T11,在下游設有打開部S13。因 此,能夠在測量槽114c中以較短時間準確地測量樣品,并導入第一混合槽114f中。在此,如 果在測量槽114c的下游沒有設置打開部S13,該部分的液體流道112基本處于開通狀態(tài),那 么,即便在測量進行中,也會有樣品從測量槽114c連續(xù)流出,導致無法積存一定量的樣品, 無法進行測量。另外,當測量槽114c的上游處沒有設置關閉部Tll時,結果使經過過濾槽 114b的全部樣品完全流入測量槽114c后,需要驅動測量槽IHc和第一混合槽114f之間的 打開部S13,將測量后的樣品導入第一混合槽114f。此時,如果樣品為具有粘性的液體尤其 是血液等,那么經過過濾槽114b的全部樣品完全流入測量槽IHc是需要時間的,難以在短 時間內進行測量。就這一點,如該例所示,只要在測量槽114c的上游側設置關閉部T11,經 過過濾槽114b的全部樣品即使沒有完全流入測量槽lHc,也可以通過在測量槽IHc中樣 品開始溢流的時刻驅動關閉部T11,停止樣品流入測量槽114c,從而使短時間并且準確測 量成為可能。另外,在該例中,在第一混合槽114f和第二混合槽114h之間設有打開部S15,在第 二混合槽114h和測定槽114i之間設有打開部S17。因此,可以在第一混合槽114f以及第 二混合槽114h中的目標混合及反應充分進行后,將上述打開部S15、S17打開,將中間配制 液以及測定液分別導入第二混合槽114h及測定槽114i中。由此能夠防止由于混合及反應 不充分而導致的檢測、分析精度下降的問題。進一步地,在該例中,由于在第一試劑槽IHe和第一混合槽114f之間、在第二試 劑槽114g和第二混合槽114h之間也設有打開部S14、S16,可以在期望的時刻將上述打開 部打開,將事先分別密封在第一試劑槽114e以及第二試劑槽114g中的第一試劑以及第二 試劑流入第一混合槽114f和第二混合槽114h。假如沒有設置打開部S14、S16,在保存在液 體流道裝置110等情況時,第一試劑和第二試劑有可能開始向下游側流動。另外,該例中的液體流道裝置110的打開部Sll S17和關閉部T11,結構簡單且 成本低。因此該液體流道裝置110可以為一次性使用類型。而且開通及關閉操作也僅為簡 單的按壓操作,因此操作性能優(yōu)異。這樣的液體流道裝置110制作方法,包括第一工序,在基板111上形成液體流道112、液槽、密封材料供應槽116以及供應通道118 ;第二工序,在形成的液體流道112的規(guī) 定位置上形成塞子115 ;以及第三工序,在基板111上的形成液體流道112等的一側的流道 形成面11 上層壓蓋板113。另外,在液體流道裝置能夠從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的情況下,第二工序與上 述工序不同,將密封材料充填到形成的密封材料供應槽116中。以下,進一步參考表示液體流道裝置110的制作工序模式的圖20,對液體流道裝 置110的制作工序進行說明。在第一工序中,首先,準備構成基板111內層Illc的薄板111c’的卷繞物(卷 筒)120、構成中間層Illb的薄板111b’的卷繞物121、構成外層Illa的薄板111a’的卷繞 物 122。然后,從構成內層Illc的薄板111c’的卷繞物120連續(xù)供應薄板111c’,用模切機 123a以直線狀模切與液體流道112對應位置,同時在薄板111c’的相當于測量槽114c等的 各液槽上部的位置上打孔。另外,該液體流道裝置110包括從部分液體流道112分支形成 的供應通道118和密封材料供應槽116。因此,在薄板111c’的與供應通道118和密封材料 供應槽116對應的位置上也要模切出相應的形狀。另一方面,從構成中間層Illb的薄板111b’的卷繞物121連續(xù)供應薄板111b’,用 模切機12 在薄板111b’的與測量槽IHc等的各液槽下部的對應位置上打孔。之后,從構成外層Illa的薄板111a’的卷繞物122連續(xù)供應薄板111a’。再通過 依次層壓各薄板11 la’、11 Ib’、11 Ic’制作基板111。在此,各薄板llla’、lllb’、lllc’優(yōu)選使用由接合劑供應裝置(圖示略)供應的 接合劑進行接合;還可以根據(jù)各薄板llla’、lllb’、lllc’的材質情況,通過熱熔接等方式 進行貼合。進一步的,也可以使用事先涂布了粘附劑或接合劑的薄板等材料。像這樣,在第一工序中,從各卷繞物120、121、122各自供應薄板IllaMllb', 111c’,將薄板lllb’、lllc’分別模切成規(guī)定形狀之后,依次層壓這些薄板llla’、lllb’、 111c’,采用接合工序,能夠連續(xù)生產多個形成有液體流道112以及液槽的基板111。因此, 相對于使用一張平板制作基板,并使用影印石板技術等形成液槽及液體流道、利用噴射造 型法等成型形成液槽和液體流道的基板的方法等相比,采用本方法不僅成本低、簡單、,還 能夠大量生產,適合工業(yè)應用。另外,將薄板lllb’、lllc’模切為規(guī)定形狀從而形成液體流道112、液槽等的方法 不僅成本低,生產性能優(yōu)異。除此之外還可以采用其他方法(激光加工、使用刀具等進行的 模切加工、熱加工等),將薄板lllb’、lllc’開口成規(guī)定的形狀,形成液體流道112、液槽等。此外,在該例中,液體流道裝置110的基板111由外層111a、中間層111b、內層 Illc三層構成,也可以由外層Illa和內層Illc兩層構成。在這種情況時,形成內層Illc 的薄板111c’上形成有液體流道112、液槽、供應通道118以及密封材料供應槽116,并且形 成的液體流道112和液槽深度相同。密封材料供應槽116形成在構成內層Illc的薄板111c’上,尤其是當液體流道裝 置能夠從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)時,密封材料供應槽的上部形成在構成內層Illc的薄 板111c’上,而下部形成在構成中間層Illb的薄板111b’上,密封材料供應槽的深度可以 與液槽深度相同。
構成基板111的外層111a、中間層111b、內層Illc的各薄板111a’、111b’、111c’ 材質可例舉苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹脂、 環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂、纖維增強塑料等樹脂。其中,從透明并且可用 肉眼觀察在液體流道12中的液體流動狀態(tài)的觀點出發(fā),優(yōu)選苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚 碳酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹脂。另外,在本實施例中使用樹脂卷繞物作為基板111,為了說明此時的液體流道裝置 110的適當制作方法,例示了樹脂作薄板材料。不過對制作方法沒有特別限制,例如當要求 穩(wěn)定地支撐液體流道裝置等情況時,可以使用玻璃等樹脂以外的透明材料作為基板,對玻 璃適當使用切削加工等方法形成液體流道、液槽等。各薄板llla’、lllb’、lllc’的厚度可以適當設置。在圖示例中液體流道裝置110 的情況下,構成內層Illc的薄板111c’厚度相當于形成的液體流道112深度,構成內層 Illc的薄板111c’與構成中間層Illb的薄板111b’厚度之和相當于液槽總深度。因此,考 慮到液槽及液體流道112的期望深度后再決定薄板111b’以及薄板111c’的厚度。具體地,薄板111b,厚度優(yōu)選25 500 μ m,薄板111c,厚度優(yōu)選10 300 μ m。在該例中(按壓蓋板113的例子),薄板111a,的厚度優(yōu)選50 μ m以上,更優(yōu)選 100 1000 μ m,此時能夠充分發(fā)揮液體流道裝置10的支撐層的作用。對液體流道112寬度、各液槽以及密封材料供應槽116的容積、形狀等沒有特別限 制,可以適當設定。例如,液體流道112的寬度優(yōu)選25 2000 μ m,更優(yōu)選500 2000 μ m ; 液槽的容積優(yōu)選50 50000 μ 1,更優(yōu)選100 1000 μ 1。不過,廢液槽114d等并沒有最佳容積,而是可以根據(jù)各液槽的功能自由設計。另外,尤其是液體流道裝置能夠從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的情況下,構成內層 Illc的薄板111c’厚度與形成的密封材料供應槽16以及供應通道18的深度相當。當液體流道裝置能夠從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時,在上述第一工序中的形成在 基板111上的部分液體流道112上,即在設置各打開部Sll S17的各位置上,進行形成塞 子115的第二工序。在第二工序中,連續(xù)供應的基板111上的液體流道112中在規(guī)定位置上形成塞子 115。使用印刷機例如絲網印刷機等、配合器、涂布機(錕涂機、刮刀涂布機等)等涂布裝置 124a涂布用來形成塞子115的塞子形成材料,通過上述涂布方法形成塞子115。此外,液體流道裝置能夠從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)時,在第二工序中,在第一工 序中形成在基板111上的部分液體流道112,即在分別設置打開部Sll S17的各位置上形 成塞子115,同時向在第一工序中形成在基板111上的密封材料供應槽116填充密封材料 117。塞子115通過如下方法形成使用印刷機(例如絲網印刷機等)、配合器、涂布機 (錕涂機、刮刀涂布機等)等涂布裝置12 涂布用來形成塞子115的塞子形成材料,在連續(xù) 供應的基板111上的液體流道112中的規(guī)定位置上,形成塞子115。對形成塞子的材料沒有特別限制,只要不與在液體流道112中流動的液體相互作 用,在關閉狀態(tài)確保關閉液體,能夠通過按壓塑性變形即可。例如,使用含有樹脂成分、可塑 成分、裝填物、溶劑的合成樹脂。然后,作為涂布裝置12 使用配合器時,優(yōu)選合成樹脂的 粘度為30 500dPa · s ;使用絲網印刷機等時,優(yōu)選合成樹脂的粘度為50 500dPa · s。
從密封能力以及穩(wěn)定性、非溶出性、涂布性(印刷性、分散性等)等方面考慮,樹脂 成分優(yōu)選玻璃化溫度在-10°C以下、平均分子量為30萬以下的樹脂。樹脂的種類可例舉 環(huán)氧樹脂、聚酯纖維樹脂、氯化物系樹脂、丙烯酸系樹脂、鄰苯二甲酸等酯系樹脂,可以使用 一種以上的樹脂。可塑成分優(yōu)選使用玻璃化溫度30°C以下的可塑劑??伤軇┑姆N類可例舉硬樹 脂系、環(huán)氧樹脂、聚酯纖維樹脂等具有低融點的熱可塑性樹脂等,可以使用一種以上的可塑 劑。裝填物是為了調節(jié)塞子形成材料的粘度、塞子成型性而加入的,可例舉沉淀硫酸 鋇、滑石粉、針狀氧化硅、中空珠子等,可以使用一種以上。從上述材料尤其是中空珠子(玻璃制、樹脂制等)配制成的合成樹脂所形成的塞 子,在被按壓時不僅發(fā)生塑性變形,而且由于中空珠子被破壞碎掉,會減少與中空珠子相當 的高度。因此,像這樣含有中空珠子的塞子因按壓被擠碎時,因塑性變形更為扁平,從而在 打開狀態(tài)時,液體更容易流動。溶劑是為了調節(jié)塞子形成材料的粘度而加入的,可以使用適當?shù)挠袡C溶劑。另外, 塞子形成材料即使不包含溶劑,只要通過印刷等方法能夠涂布即可,如果可能優(yōu)選不包含 溶劑。像這樣通過印刷法、配合器法、涂布機法等方法涂布塞子形成材料,可以連續(xù)、高 效地在規(guī)定的位置形成塞子115。另外,在該第二工序中,使用涂布裝置124b在構成關閉部Tll的密封材料供應槽 116中填充膏狀密封材料117。此時,使用上述印刷法、配合器法、涂布機法等方法涂布密封 材料117,可以連續(xù)、高效地將密封材料117填充到規(guī)定位置。膏狀密封材料117只要不與在液體流道112中流動的液體相互作用,被擠出到液 體流道112使液體流道關閉即可。膏狀密封材料117例如含有樹脂成分、可塑成分、裝填物 的合成樹脂,例如優(yōu)選使用粘度為30 500dPa 的合成樹脂。最終結果優(yōu)選使用延展率 為500%以上的合成樹脂。從涂布性(印刷性、分散性等)、流動性、密封能力以及穩(wěn)定性等方面考慮,樹脂成 分優(yōu)選使用玻璃化溫度在-40°C以下,平均分子量為5萬以下的樹脂。樹脂的種類可例舉 環(huán)氧樹脂、聚酯纖維樹脂、氯化物樹脂、丙烯酸系樹脂、鄰苯二甲酸等酯系樹脂等,可以使用 一種以上的樹脂。可塑成分優(yōu)選使用玻璃化溫度在30°C以下的可塑劑??伤軇┑姆N類可例舉硬樹 脂系、環(huán)氧樹脂、聚酯纖維樹脂等具有低融點的熱可塑性樹脂等,可以使用一種以上的可塑 劑。裝填物是用來調整密封材料117的粘度,并且在密封材料117被擠出到液體流道 112時,使液體流道112易于關閉而加入的,可以使用纖維片、膽紅素、觸變劑等。例如優(yōu) 選氧相二氧化硅(商品名、日本Aerosil公司)等鍛制氧化硅、沉淀硫酸鋇、滑石粉。這樣,將塞子形成材料和密封材料117分別涂布到規(guī)定位置后,根據(jù)需要以及塞 子形成材料和密封材料117的組成情況等,實施加熱干燥工序、固化工序等(圖示略)工 序。其后,在第三工序中,在基板111的流道形成面11 上層壓構成蓋板113的薄板113’,進行接合。該種情況下,優(yōu)選由卷繞物125連續(xù)供應構成蓋板113的薄板113’。另 外,此處的基板111和薄板113’優(yōu)選利用由接合劑供應裝置(圖示略)提供的接合劑進行 接合,根據(jù)材質情況,也可以進行熱熔接。通過這種方式,可以連續(xù)地制作多個液體流道裝 置110相連的連接體。這樣制作的液體流道裝置110的連接體如圖20所示那樣被卷繞,既可以做成卷繞 物126的形態(tài),也可以做成折疊形態(tài),或者各自分切的獨立片裝形態(tài)。卷繞物1 為折疊形 態(tài)時,對各液體流道裝置110之間可實施添加孔線,凹條線等的工序。由此各液體流道裝置 110之間容易彎曲,能夠方便地折疊液體流道裝置110的連接體。而且,也使得切分為獨立 片裝變得容易。還有,如圖17A中的箭頭A所示,蓋板113在被按壓承載負載時發(fā)生彎曲,之后撤 銷負載時因其自身的回復力恢復原狀。只要能使蓋板113具有如上特性,則對蓋板113材 質、厚度沒有特別限制。蓋板材質可例舉苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯 樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂、纖維增強塑料 等樹脂。其中,從透明并且可用肉眼觀察在液體流道112中的液體流動狀態(tài)的觀點出發(fā),優(yōu) 選苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹脂。在液體 流道裝置能夠從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的情況,厚度為15 300 μ m時,可使蓋板113具 有適宜的彈性和回復力,因此優(yōu)選。當液體流道裝置能夠從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)時,蓋板113厚度優(yōu)選為30 500 μ m0另外,在第三工序中,優(yōu)選將蓋板113層壓到基板111的流道形成面11 上進行 接合之前,對蓋板113上與塞子115相接的部分113A處進行含有硅成分等的分離劑的涂 布等,事先進行剝離處理。事先進行剝離處理可以在按照箭頭A所示方式撤銷負載時(圖 17B),快速分離蓋板113和塞子115,使液體流道容易地處于打開狀態(tài)。另一方面,在與塞 子115相接部分的液體流道112底部112b上,優(yōu)選進行接合劑涂布等,事先進行接合處理。 實施如上處理,由于能夠確保塞子115在該部分接合,再與上述剝離處理相結合,能夠使塞 子115如圖17B所示,更加順利地從蓋板113 —側分離。還有,在前文中,對構成打開部Sll S17的塞子115進行了舉例說明,如圖17A 及圖17B所示通過從蓋板113外側進行按壓的操作,塞子115發(fā)生塑性變形,從而使液體 流道112處于打開狀態(tài)。不過,也可以通過從外側按壓設置有塞子115部分的液體流道112 的底部112b,使塞子115發(fā)生塑性變形。在該種情況下,構成基板111的外層Illa和中間 層Illb需要在被按壓施加負載時發(fā)生彎曲,之后撤除負載時由于回復力的作用能夠恢復 原狀。在該種情況下按壓底部112b的情況,薄板111a’的厚度優(yōu)選為10 300 μ m,更優(yōu)選 為 15 200 μ m。在該種情況時優(yōu)選,對蓋板113上的與塞子115相接的部分113A進行接合處理, 對液體流道112底部112b上的與塞子115相接部分進行剝離處理。同樣地,如圖19A及圖19B所示,在上述說明中例示了如下操作從外側按壓與密 封材料供應槽116對應部分的蓋板113,密封材料117被擠出,從而使液體流道112處于關 閉狀態(tài)。還可以從外側按壓密封材料供應槽116的底部116a,使密封材料117被擠出。在 該種情況下,構成基板111的外層Illa和中間層Illb需要在被按壓施加負載時能夠發(fā)生彎曲。[第五實施例]圖21是概略表示第五實施例中的液體流道裝置IlOA的一個實施例的平面剖視 圖,圖22是將圖21中的液體流道裝置IlOA的一部分進行擴大的平面剖視圖,圖23是圖22 的1-1’線截面圖。在該液體流道裝置IlOA中,在由平板形成的四方形基板111A、和基板IllA上的形 成液體流道112 —側的流道形成面11 上層壓有蓋板113A。其他結構則與第四實施例相 同,故省略。如圖23所示,該液體流道裝置IlOA的基板IllA為多層結構。具體地,由外層 111a、層壓在其內側的中間層111b、層壓在中間層Illb內側的內層Illc三層構成。在內層Illc上形成有液槽(在圖23中僅圖示了樣品投入槽IHa和過濾槽114b) 的上部(液槽的蓋板113A —側的部分)和液體流道112。在中間層Illb上形成有液槽的下部(除所述上部以外,液槽的底部一側的部分)。 另外,該中間層Illb朝向內層Illc 一側的面構成液體流道112的底部112b。外層11 Ia被設置在基板11IA的最外側,其朝向中間層11 Ib 一側的面構成液槽的底部。此外,蓋板113A也是多層結構。具體地是由外層113a及層壓在其內側的內層11 兩層構成。與第四實施例相同,該液體流道裝置IlOA包括打開部Sll S17,用于將部分液 體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài);以及關閉部T11,用于將部分液體流道112從打開 狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。打開部Sll S17和關閉部Tll的結構與第四實施例相同,故省略。本實施例中的打開部Sll S17與在圖23中舉例說明的Sll和S12相同,包括樹 脂制塞子115,其被設置在液體流道112內,用于阻塞部分液體流道112從而遏制液體的流 動,使該部分處于關閉狀態(tài)。另外在蓋板113A內面與塞子115相對的位置處形成有能夠內 置塞子115的凹部151。具體地,在該例中,在蓋板113A的內層11 上通過模切等被開口, 從而形成凹部151。如圖24A的擴大示意圖,在關閉狀態(tài)時,該例中的塞子115上的與液體流道112的 底部112b相接的部分(底部),通過弱粘附層11 被固定在液體流道112的底部112b。另 外,塞子115的高度比液體流道112的高度略高,其頂部11 側被緊密地嵌入凹部151內 防止漏液。另一方面,在凹部151的與塞子115的頂部11 相對的位置處,形成比弱粘附層 115a粘附力大的強力粘附層116a。這樣,通過從外側按壓設有上述打開部Sl 1、S12部分(與塞子115或凹部151對 應的部分)的蓋板113a或液體流道112的底部112b,塞子115從液體流道112移向凹部 151內,使液體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。具體地,在圖25A以及圖25B中所例舉的打開部Sll中,當如箭頭A所示從外側 按壓蓋板113A并施加負載時,如圖25A所示,蓋板113A發(fā)生彎曲,凹部151的強力粘附層 116a和塞子115的頂部11 相接,相互粘附。之后撤銷負載時,如圖25B所示,蓋板113A 因其自身的回復力恢復到原來狀態(tài)。與此同時,由于強力粘附層116a的作用,粘附在凹部151的塞子115從液體流道112的底部112b分離,轉變?yōu)閮戎糜诎疾?51內的狀態(tài)。其結 果,塞子115從液體流道112的底部112b分離,使液體能夠流過該分離處。像這樣,在打開部Sll S17中,從外側按壓設有打開部Sll S17部分的蓋板 113A并施加負載后再撤銷該負載,塞子115從液體流道112移向凹部151內,其結果使該部 分的液體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。在圖25A以及圖25B中,是從外側按壓蓋板113A并施加負載,也可以從外側按壓 設有打開部Sll部分的液體流道112底部112b,S卩,從外側按壓基板111A,也同樣將塞子 115從液體流道112移向凹部151內。另外,開通液體流道112后,在圖25A以及圖25B中的弱粘附層11 殘存于液體 流道112的底部112b側,弱粘附層11 也可以呈粘附在塞子115側的狀態(tài)。如圖24B所示,該液體流道裝置IlOA的關閉部Tll包括樹脂制塞子150。上述塞 子150內置于形成在蓋板113A內面的凹部152內。具體來講,在該例中,蓋板113A的內層 113b通過模切等被開口,形成凹部152,而在凹部152的內部設置有塞子150。該例中的塞子150在打開狀態(tài)時,其頂部117b通過弱粘附層117a粘附到凹部152 處,內置于凹部152內。另外,塞子150的高度比液體流道112的高度略高,如后述部分的 說明,當液體流道112為關閉狀態(tài)時,塞子150的頂部117b側被緊密地嵌入凹部152內,防 止漏液。在液體流道112底部112b上的與塞子150的底部相對的位置上,形成有強力粘附 層 118a。通過這樣的結構,當從外側按壓設有上述關閉部Tll部分(與塞子150或凹部152 對應的部分)的蓋板113A或液體流道112的底部112b時,塞子150就會從凹部152內移 向液體流道112,使液體流道112從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。具體如圖26A及圖26B所示,依照箭頭B所示方向從外側按壓蓋板113A并施加負 載,蓋板113A就會像圖26A所示那樣發(fā)生彎曲,從而液體流道112底部112b的強力粘附層 118a和塞子150的底部相互連接并粘附。之后如果撤銷負載,則如圖26B所示,蓋板113A 因其自身的回復力恢復原狀。而此時的塞子150并不隨同蓋板113A發(fā)生恢復,而是通過強 力粘附層118a的作用保持粘附在液體流道112底部112b的狀態(tài)。像這樣,盡管蓋板113A 恢復原狀,但塞子150不隨同復原而是保持粘附在液體流道112的狀態(tài)。因此,利用上述塞 子150能夠關閉液體流道112,使液體無法通過該部分。此時,如上所述,塞子150的頂部 117b側被緊密地嵌入到凹部152內,防止漏液。在關閉部Tll中,從外側按壓設有關閉部Tll部分的蓋板113A并施加負載,然后 再撤銷負載,通過這樣的按壓操作,塞子150從凹部152內移向液體流道112,其結果,該部 分的液體流道112從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。在圖26A及圖^B中,是從外側按壓蓋板113A并施加負載,也可以從外側按壓設 有關閉部Tll部分的液體流道112的底部112b。即,從外側按壓基板111A,塞子150也同 樣可以移向液體流道112。另外,關閉液體流道112后,在圖^A及圖^B中的弱粘附層117a是處于停留在 凹部152側的狀態(tài)。弱粘附層117a也可以粘附在塞子150側。利用如上所述的液體流道裝置IlOA配制測定液的方法,具體如下。首先,豎立該液體流道裝置110A,使樣品投入槽11 側位于上方,測定槽114i側位于下方,使液體通過 重力作用容易地從上游側流向下游側。然后,將樣品取樣到注射器等中,將該注射器針頭扎入與樣品投入槽11 對應部 分的蓋板113A內,將樣品注入樣品投入槽114a。之后,針對設置在樣品投入槽11 和過濾 槽114b之間的打開部Sl 1,進行上述按壓操作。即,從外側按壓蓋板113A或液體流道112 的底部并施加負載后再撤銷負載,將塞子150移入凹部151內,使該部分的液體流道112處 于打開狀態(tài),樣品由于重力的作用被導入到過濾槽114b。此處的按壓操作既可以由作業(yè)人員用手指進行手動操作,也可以使用事先編程的 按壓裝置等,將按壓位置用XY坐標定位,按壓規(guī)定位置。接下來,在過濾槽114b進行過濾處理后,針對設置在過濾槽114b和測量槽IHc 之間的打開部S12,采用同樣的方式,使塞子115移向凹部151內,將該部分的液體流道112 轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),樣品通過重力作用被導入測量槽114c。其后,在測量槽IHc中,確認被導入的液體開始溢流后,針對設置在過濾槽114b 和測量槽114c之間的關閉部Tll,將塞子150從凹部152移向液體流道112,使該部分的液 體流道112處于關閉狀態(tài)。經過如上處理,停止從上游側的液體繼續(xù)流入測量槽IHc后,驅動設置在測量槽 114c下游的打開部S13,將測量槽IHc測量的樣品導入第一混合槽114f。這樣將測量后的樣品導入第一混合槽114f的同時,使第一試劑槽IHe與第一混 合槽114f之間的打開部S14也同樣處于打開狀態(tài),將第一試劑導入第一混合槽114f,在第 一混合槽114f中混合樣品和第一試劑,配制中間配制液。然后,使第一混合槽114f和第二混合槽114h之間的打開部S15也同樣處于打開 狀態(tài),將在第一混合槽114f內配制的中間配制液導入第二混合槽114h中。另外,使第二試 劑槽114g與第二混合槽114h之間的打開部S16也同樣處于打開狀態(tài),將第二試劑導入第 二混合槽114h。然后在第二混合槽114h混合中間配制液和第二試劑,配制測定液。接下來,使第二混合槽114h與測定槽114i之間的打開部S17也同樣處于打開狀 態(tài),將第二混合槽114h配制的測定液導入測定槽114i。然后,將測定液導入測定槽114i之后,對每個液體流道裝置IlOA提供給檢測分析 部,進行目標成分的檢測、分析。采用如上方式配制測定液的過程中,可以根據(jù)需要適當開閉設置在各液槽中的連 通孔(圖示略),從而使液體易于流動、提高流量的準確度等,控制液體的流動。與上述第四實施例中的液體流道裝置110相同,在如上所述的液體流道裝置IlOA 中由于包括打開部Sll S17以及從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)的關閉部T11、打開部S15、 S14、S16,因此能夠獲得與液體流道裝置110相同的效果。該例中的液體流道裝置110A,即,蓋板113A為雙層結構,凹部151、152形成在蓋板 113A上的液體流道裝置110A,可以通過如下方法制作。即利用包括下述三個工序的方法進行制作第一工序,在基板IllA上形成液體流 道112和液槽、在蓋板113A上形成凹部151、152 ;第二工序,將構成打開部Sll S17的 塞子115形成在部分液體流道112上,另外將構成關閉部Tll的塞子150形成在蓋板113A 的凹部152內;以及第三工序,對在基板IllA的形成液體流道112等的一側的流道形成面112a,以及在蓋板113A的形成凹部151、152 —側的面(內面)進行層壓。下面,再參考表示液體流道裝置IlOA的制作工序模式的圖27,對液體流道裝置 IlOA的制作工序進行說明。在第一工序中,首先,準備構成基板IllA內層Illc的薄板111c’的卷繞物(卷 筒)120、構成中間層Illb的薄板111b’的卷繞物121、構成外層Illa的薄板111a’的卷繞 物 122。然后,從構成內層Illc的薄板111c’的卷繞物120連續(xù)供應薄板111c’,使用模切 機123a線狀模切對應液體流道112部分的同時,對相當于測量槽IHc等各液槽的上部的 部分模切成孔狀。另外,從構成中間層Illb的薄板111b’的卷繞物121連續(xù)供應薄板111b’,利用模 切機12 對對應測量槽IHc等各液槽的下部的部分模切成孔狀。然后,從構成外層Illa的薄板111a’的卷繞物122連續(xù)供應薄板111a’,通過依次 層壓各薄板11 la’、11 Ib’、111C’制作基板111A。這里,各薄板IllaMllbMllc'優(yōu)選利用接合劑供應裝置(圖示略)供應的接 合劑進行接合。也可以根據(jù)各薄板llla’、lllb’、lllc’的材質,通過熱熔接等方式進行貼 合。進一步地,也可以使用事先涂布了粘附劑或接合劑的薄板。另外,在該第一工序中,還準備構成蓋板113A內層11 的薄板11北’的卷繞物 125、構成蓋板113A外層113a的薄板113a’的卷繞物126。然后從構成內層11 的薄板 11北,卷繞物125連續(xù)供應薄板11北,,使用模切機123c模切與凹部151、152對應的部分。然后,從構成蓋板113A外層113a的薄板113a,的卷繞物1 連續(xù)供應薄板113a,, 通過層壓各薄板113a’、113b’制作蓋板113A。這里,各薄板113a’、113b’優(yōu)選利用接合劑供應裝置(圖示略)供應的接合劑進 行接合。也可以根據(jù)各薄板113a’、113b’的材質,通過熱熔接等方式進行貼合。進一步地, 也可以使用事先涂布了粘附劑或接合劑的薄板。像這樣,在第一工序中,由各卷繞物120、121、122、125、126各自供應薄板111a’、 111b,、111c,、113a,、113b,,將薄板IllaMllbMllc'分別模切成規(guī)定的形狀后,依次層 壓并接合各薄板llla’、lllb’、lllc’。另外,如果對各薄板113a’、113b’也采用層壓、接合 工序,則能夠連續(xù)生產多個形成有液體流道112以及液槽等的基板111A,以及形成有凹部 151,152的多個蓋板113A。因此,相對于使用一張平板制作基板,并使用影印石板技術等形 成液槽及液體流道、利用噴射造型法等成型形成有液槽和液體流道的基板的方法相比,采 用本方法不僅成本低、簡單,還能夠大量生產,適合工業(yè)應用。另外,將薄板lllb’、lllc’、113b’模切成規(guī)定的形狀、形成液體流道112、液槽、凹 部151、152等的方法,具有成本低,生產性能優(yōu)異的特點。除此之外還可以采用其他方法 (激光加工、使用刀具等進行的模切加工、熱加工等),將薄板lllb’、lllc’、113b’開口成規(guī) 定的形狀,形成液體流道112、液槽、凹部151、152等。此外,在該例中,液體流道裝置IlOA的基板IllA由外層111a、中間層111b、內層 Illc三層構成,也可以由外層Illa和內層Illc兩層構成。在這種情況時,形成內層Illc 的薄板111c’上形成有液體流道112和液槽。并且此時形成的液體流道112和液槽深度相同。
構成基板IllA的外層111a、中間層111b、內層Illc的各薄板111a’、111b’、111c’ 以及構成蓋板113A的外層113a、內層11 的各薄板113a’、113b’的材質可例舉苯乙烯樹 脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、 ABS樹脂、聚丙烯樹脂、纖維增強塑料等樹脂。其中,從透明并且可用肉眼觀察在液體流道 112中的液體流動狀態(tài)的觀點出發(fā),優(yōu)選苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、氯乙烯樹 脂、PEN樹脂、聚酯纖維樹脂。另外,在本實施例中使用樹脂卷繞物作為基板IllA和蓋板113A的材料,此時為了 說明液體流道裝置IlOA的適當制作方法,例示了樹脂作薄板材料。不過對制作方法沒有特 別限制,例如當要求穩(wěn)定地支撐液體流道裝置等情況時,可以使用玻璃等樹脂以外的透明 材料作為基板及蓋板,對其適當使用切削加工等方法形成液體流道、液槽、凹部等。各薄板111a’、111b’、111c’的厚度可以適當設定。在圖示例中液體流道裝置IlOA 的情況下,構成內層Illc的薄板111c’的厚度相當于形成的液體流道112的深度,構成內 層Illc的薄板111c’與構成中間層Illb的薄板111b’厚度之和相當于液槽總深度。因此, 考慮到液槽及液體流道112等的期望深度后再決定薄板111b’以及薄板111c’的厚度。具體地,薄板111b,的厚度優(yōu)選25 500 μ m,薄板111c,的厚度優(yōu)選10 300 μ m。另外,當按壓蓋板113A驅動打開部Sll S17以及關閉部Tll的情況下,薄板 111a,的厚度優(yōu)選50 μ m以上,更優(yōu)選100 1000 μ m。具有這樣的厚度,能夠充分發(fā)揮液 體流道裝置IlOA的支撐層的作用。反之,當按壓基板IllA時,基板IllA在由于按壓操作 被施加負載的情況下發(fā)生彎曲,之后取消負載時需要具備恢復原狀的回復力。此時,薄板 111a,厚度優(yōu)選10 300 μ m。對液體流道112的寬度、各液槽的容積、形狀等沒有特別的限制,可以適當設定。 例如,液體流道112的寬度優(yōu)選25 2000 μ m,更優(yōu)選500 2000 μ m ;液槽的容積優(yōu)選 50 50000 μ 1,更優(yōu)選 100 1000 μ 1。不過,廢液槽114d等并沒有最佳容積,而是可以根據(jù)各液槽的功能自由設計。各薄板113a’、113b’的厚度可以適當設定。在圖示例中液體流道裝置IlOA的情 況下,構成內層IHb的薄板113b’的厚度相當于形成的凹部151、152深度。因此,考慮到 凹部151、152的期望深度后再決定薄板113b,的厚度。另外,如圖25A、圖25B、以及圖2隊、 圖26B所示,從外側按壓蓋板113A驅動打開部Sll S17或關閉部Tll時,薄板113a,、 113b’在由于按壓操作而被施加負重時發(fā)生彎曲,之后撤銷該負載時需要具有恢復原狀的 回復力。需要對這一點也進行考慮后,再決定這些薄板的厚度。蓋板113A被按壓的情況下,具體來說,薄板113a’的厚度優(yōu)選10 300 μ m,薄板 1 Hb,的厚度優(yōu)選25 500 μ m。反之,在基板IllA被按壓時,薄板113a,的厚度優(yōu)選50 μ m 以上。然后,在進行第二工序之前,在該例的液體流道裝置IlOA的情況下,實施粘附層 形成工序,該粘附層形成工序是指為了保持塞子115、150,將弱粘附層115a、117a和強力粘 附層116a、118a形成在規(guī)定位置(圖示略)上的工序。弱粘附層115a、117a和強力粘附層 116a、118a的形成方法,優(yōu)選選擇合適的粘附劑,并將其涂布到規(guī)定位置。在考慮基板111A、蓋板113A、塞子115、150的材質等的基礎上,強力粘附層116a、 118a以及弱粘附層115a、117a可以從現(xiàn)有公知的粘附劑中適當?shù)剡x擇。此時,形成強力粘附層116a、118a的粘附劑的粘附力(粘附強度)需要比形成弱粘附層115a、117a的粘附 劑的粘附力要強。如果形成強力粘附層116a、118a的粘附劑的粘附力弱于形成弱粘附層 life、117a的粘附劑的粘附力,則在按壓打開部Sll S17或關閉部Tll時有可能無法將塞 子115、150從液體流道112移向凹部151內,或者從凹部152內移向液體流道112,或者即 便移動后也無法保持在規(guī)定位置。這種情況下無法打開或關閉液體流道112。形成強力粘附層116a、118a的粘附劑的粘附力,優(yōu)選比形成弱粘附層115a、117a 的粘附劑的粘附力大0. lN/cm以上,進一步地,粘附力差值優(yōu)選在0. 1 30N/cm范圍內。如 果形成強力粘附層116a、118a的粘附劑的粘附力比形成弱粘附層115a、117a的粘附劑的粘 附力大0. lN/cm以上,則能夠確保驅動打開部Sll S17以及關閉部T11。而一旦粘附力差值超過30N/cm,則難以形成粘附層。此外,在此基礎之上優(yōu)選強力粘附層116a、118a的粘附力在1 30N/cm的范圍, 弱粘附層115a、117a的粘附力在0. 05 5N/cm的范圍。在強力粘附層116a、118a以及弱粘附層115a、117a中使用的粘附劑可例舉丙烯 酸系、橡膠系、聚氨酯系、聚酯系、硅系等。其中,例如對于強力粘附層116a、118a中優(yōu)選使 用丙烯酸系、橡膠系等,進一步地,芯材優(yōu)選含有無紡布、聚酯纖維等。對于弱粘附層115a、 117a優(yōu)選使用丙烯酸系、硅系等材料。由于強力粘附層116a、118a和弱粘附層115a、117a 之間的粘附力差值為如上所述的適當范圍,可例舉適當調節(jié)構成各粘附劑樹脂的玻璃化溫 度,或者向粘附劑中添加粘附賦予劑、固化劑、芯材等添加劑,或者調節(jié)添加量的方法。此處的“粘附力”是指在對JIS Z 0237不銹鋼板進行180度拉拽時的粘附力。然后,在第二工序中,在第一工序中形成在基板IllA上的部分液體流道112上, 即,在設有各打開部Sll S17的各位置上形成塞子115的同時,在第一工序中形成在蓋板 113A上的凹部151、152之中,在與關閉部Tll對應的凹部152內形成塞子150。塞子115通過如下方法形成。使用印刷機、配合器、涂布機(錕涂機、刮刀涂布機 等)等涂布裝置12 涂布用于形成塞子115的塞子形成材料,在連續(xù)供應的基板11IA上 的規(guī)定位置上,形成塞子115。塞子150的形成也同樣使用涂布裝置124b,將塞子形成材料 涂布到凹部152,利用填充方法來進行。塞子形成材料優(yōu)選使用粘度30 600dPa 范圍內的合成樹脂,在上述粘度范圍 內的合成樹脂更優(yōu)選不含有溶劑。合成樹脂所包含的樹脂成分,只要涂布性(印刷性、分散性等)良好、用作塞子時 具有良好的密封能力及良好的穩(wěn)定性、用作塞子形成材料時具有上述范圍內的粘度即可, 對其種類沒有特別限制。另外,合成樹脂可含有適當?shù)目伤艹煞?。合成樹脂中可含有用于調節(jié)塞子形成材料粘度的裝填物,可例舉,沉淀硫酸鋇、滑 石粉、針狀氧化硅、中空珠子等,可以使用一種以上。溶劑是根據(jù)需要加入的,用于調節(jié)塞子形成材料的粘度,可以使用合適的有機溶 劑。像這樣通過印刷法、配合器法、涂布機法等方法涂布塞子形成材料,可以連續(xù)、高 效地在規(guī)定的位置形成塞子115、150。
這樣,將塞子形成材料分別涂布到規(guī)定位置后,根據(jù)塞子形成材料的組成等情況, 根據(jù)需要實施加熱干燥工序、固化工序等(圖示略)工序。之后,在第三工序中,依次層壓并接合在基板11IA的流道形成面11 上形成有蓋 板113A的凹部151、152—側的面上。這里,基板IllA和蓋板113A優(yōu)選利用接合劑供應裝 置(圖示略)供應的接合劑進行接合,也可以根據(jù)各自的材質,通過熱熔接等方式進行貼 合。進一步地,也可以使用事先涂布了粘附劑或接合劑的薄板。通過如上操作,可以連續(xù)地制作多個液體流道裝置IlOA相連的連接體。這樣制作的液體流道裝置IlOA的連接體如圖27所示那樣被卷曲,既可以做成卷 繞物127的形態(tài),也可以做成折疊形態(tài),或者各自切成一張的獨立片裝形態(tài)。卷繞物127為 折疊形態(tài)時,對各液體流道裝置IlOA之間可實施添加孔線、凹條線等的工序。由此各液體 流道裝置IlOA之間容易彎曲,能夠方便地折疊液體流道裝置IlOA的連接體。而且,也使得 切分為獨立片裝變得容易。在上述給予說明的第五實施例中,在各打開部Sll S17和關閉部Tll中,塞子 115,150通過弱粘附層115a、117a預先穩(wěn)固在規(guī)定位置,之后通過按壓操作,從液體流道 112移向凹部151內、或者從凹部152內移向液體流道112,利用強力粘附層116a、118a被 穩(wěn)固到規(guī)定位置。對這樣利用粘附力差值將塞子115、150移動到規(guī)定位置并穩(wěn)固在那里的方法沒 有什么限制。例如,只要通過調整塞子115、150的形狀、材質、凹部151、152的形狀、形成有凹部 151,152的蓋板113A的材質等方式,能使塞子115、150在打開狀態(tài)時由于彈力等作用被緊 密地穩(wěn)固到凹部151、152內即可。并非必須在凹部151、152內設置弱粘附層117a、強力粘 附層116a。另外,在關閉狀態(tài)時,為了確保塞子115、150穩(wěn)固在液體流道112中的規(guī)定位置, 不再從那里移動,可以如圖觀所示那樣,形成從液體流道112底部112b凸出,或挾持塞子 115、150用的一對塞子支托119a、119b等。例如,如果塞子支托119a、119b由彈性體等形 成,則可以由于彈力等因素使塞子115、150穩(wěn)固在液體流道112中的規(guī)定位置,而不會發(fā)生偏移。進一步地,例如,如圖四中對打開部Sll進行的舉例說明將塞子115的平面形狀 設為菱形等形狀,其最大寬度Wl被設為大于液體流道112的寬度W2的同時,也可以在液體 流道112的兩側壁中形成卡合凹部,用于卡合塞子115的幅寬方向的兩個邊端。通過采用 這樣的方法,塞子115、150的幅寬方向的兩個邊端被卡合到卡合凹部,從而不會沿液體流 道(圖中上下方向)從液體流道112的規(guī)定位置偏離。另外,盡管在圖四中例示了平面形 狀為菱形的塞子115,只要塞子115的最大寬度Wl大于液體流道112的寬度W2,并且在液 體流道的兩側壁上形成有能夠卡合塞子115的卡合凹部即可,對塞子的平面形狀不限定為 菱形。進一步地,在設置弱粘附層llfe、117a、強力粘附層116a、118a的基礎上,還可以 并用設置塞子支托119a、119b或者將塞子115、150的平面形狀制作為菱形等穩(wěn)固塞子115、 150的方法。[第六實施例]
在如上所述的第五實施例中的液體流道裝置IlOA中,蓋板113A由外層113a以及 內層11 兩層構成,基板IllA由外層111a、中間層111b、內層Illc三層構成,凹部151、 152形成在蓋板113A中。下面,對第6實施例進行了如圖30 33所示的說明。蓋板113為單層結構,而基 板IllB由外層141a、外側中間層141b、內側中間層141c、內層141d四層構成,凹部151,152 形成在液體流道112的底部112b,而不是形成在蓋板113上。如圖30所示,該例中的液體流道裝置IlOB的基板IllB由外層141a、層壓在外層 內側的外側中間層141b、層壓在外側中間層141b內側的內側中間層141c、層壓在內側中間 層141c內側的內層141d四層構成。在內層141d中形成有液槽(在圖30中僅圖示了樣品投入槽IHa和過濾槽114b) 的上部(液槽蓋板113 —側的部分)以及液體流道112。在內側中間層141c中形成有液槽的中間部(在所述上部以外的部分中,去除液槽 底部側部分的中間部分)、凹部151、152。另外,該內側中間層141c朝向內層Illd—側的 面構成液體流道112的底部112b。在外側中間層141b中形成有液槽的下部(液槽底部側的部分、所述上部及中間部 以外的部分)。另外該外側中間層141b的朝向內側中間層141c 一側的面構成凹部151、152 的底部。外層141a被配置在基板IllB的最外側,其朝向外側中間層141b —側的面構成液 槽的底部。另外,蓋板113為單層結構。此外,在該液體流道裝置IlOB中,如以圖30中所例舉的Sll及S12為例進行的說 明,打開部Sll S17包括樹脂制塞子115,塞子115被設置在液體流道112內,使部分液 體流道112阻塞,遏制液體的流動,使這部分的液體流道處于關閉狀態(tài)。另外,在液體流道 112的底部112b與上述塞子115相對的位置上,形成有能夠內置塞子115的凹部151。如圖31A擴大示意的那樣,該例中的塞子115在關閉狀態(tài)時,與蓋板113連接的部 分(頂部)通過弱粘附層11 固定到蓋板113的內面。另外,塞子115的高度比液體流道 的高度略高,其底部115c側被緊密地嵌入到凹部151內從而防止漏液。此外,通過從外側按壓設有上述打開部S11、S12部分的蓋板113或者液體流道112 的底部112b,塞子115從液體流道112移向凹部151內、液體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇?開狀態(tài)。具體如圖32A及圖32B所例舉的打開部Si,如果從外側如箭頭C所示按壓蓋板113 并施加負載,則如圖32A所示,蓋板113發(fā)生彎曲,凹部151的強力粘附層116a和塞子115 的底部115c相連接并相互粘附。之后如果撤銷負載,則如圖32B所示,蓋板113因其自身 的回復力恢復原狀,但此時的塞子115則由于強力粘附層116a的作用保持內置于凹部151 內的狀態(tài)。其結果,隨著蓋板113的復原,塞子115從蓋板113處分離,從而液體能夠從此 處流過。像這樣,在打開部Sll S17中,從外側按壓設有打開部Sll S17部分的蓋板 113并施加負載后再撤銷負載,通過這樣的按壓操作,塞子115從液體流道112移向凹部 151內,其結果、該部分的液體流道112從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。
此外,在圖32A以及圖32B中,是從外側按壓蓋板113并施加負載,也可以從外側 按壓設有打開部Sll部分的液體流道112的底部112b,即,從外側按壓基板111B,使塞子 115從液體流道112移向凹部151內。如圖31B所示,該液體流道裝置IlOB的關閉部Tll包括樹脂制塞子150,上述塞 子150被內置于形成在液體流道112的底部112b上的凹部152內。具體為在該例中,通 過模切等方式使基板IllB的內側中間層141c開口,形成凹部152,在凹部152內部設置塞 子 150。該例中的塞子150在打開狀態(tài)時,其底部通過弱粘附層117a被粘附到凹部152上 并被內置于凹部152內。另外,塞子150的高度比液體流道112的高度略高。如在后述部 分所進行的說明,液體流道112處于關閉狀態(tài)時,其底部側處于緊密地嵌入凹部152內的狀態(tài)。另外,在蓋板113內面與塞子150的頂部相對的位置上,形成有強力粘附層118a。這樣,通過從外側按壓設有該關閉部Tll部分的蓋板113或液體流道112的底部 112b,塞子150從凹部152內移向液體流道112,液體流道112從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。具體如圖33A及圖3 所示,如果按箭頭D所示方向從外側按壓蓋板113并施加 負載,則如圖33A所示蓋板113發(fā)生彎曲,蓋板113的強力粘附層118a和塞子150的頂部 連接并相互粘附。然后撤銷負載后,如圖3 所示,蓋板113因其自身的回復力恢復原狀, 而此時的塞子150則通過強力粘附層118a的作用保持粘附在蓋板113內側的狀態(tài)。其結 果,塞子150從凹部152移向液體流道112。這樣,利用該塞子150液體流道112被關閉,液 體無法流過該部分。像這樣,在關閉部Tll中,從外側按壓設有關閉部Tll部分的蓋板113并施加負載 后再撤銷負載,通過這樣的按壓操作使塞子150從凹部152內移向液體流道112。其結果, 該部分的液體流道112從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài)。另外,在圖33A及圖33B中,是從外側按壓蓋板113并施加負載,也可以從外側按 壓設有關閉部Tll部分的液體流道112的底部112b,即通過從外側按壓基板IllB的操作, 使塞子150移向液體流道112。該例中的液體流道裝置IlOB的制作方法可以包括如下三個工序第一工序,在基 板IllB上形成液體流道112、液槽以及凹部151、152 ;第二工序,將構成打開部Sll S17的 塞子115形成在設有上述打開部Sll S17部分的蓋板113內面,并且,將構成關閉部Tll 的塞子150形成在與關閉部Tll對應的凹部152之內;第三工序,在基板IllB的形成液體 流道112側的流道形成面11 上,層壓形成蓋板113的塞子115的面。在第一工序中,如圖34所示,首先,準備構成基板IllB內層141d的薄板141d’的 卷繞物128、構成內側中間層141c的薄板141c’的卷繞物129、構成外側中間層141b的薄 板141b,的卷繞物130、構成外層141a的薄板141a,的卷繞物131。然后,從構成內層141d的薄板141d’的卷繞物1 連續(xù)供應薄板141d’,使用模切 機123a線狀模切與液體流道112對應的位置的同時,對相當于測量槽IHc等各液槽的上 部的薄板141d’部分進行打孔。另外,從構成內側中間層141c的薄板141c’的卷繞物1 連續(xù)供應薄板141c’,使 用模切機12 在與測量槽IHc等各液槽的中間部相對應的薄板141c’部分進行打孔,并且與凹部151、152對應的部分也進行模切。另外,從構成外側中間層141b的薄板141b,的卷繞物130連續(xù)供應薄板141b,,使 用模切機123c對與測量槽IHc等各液槽的下部對應的薄板141b’部分進行打孔。然后,從構成外層141a的薄板141a’的卷繞物131連續(xù)供應薄板141a’,通過依次 層壓各薄板 141a,、141b,、141c,、141d,制作基板 IllB0在此,各薄板141a,、141b,、141c,、141d,優(yōu)選使用由接合劑供應裝置(圖示略) 供應的接合劑進行接合,也可以根據(jù)各薄板141a’、141b’、141c’、141d’的材質情況使用熱 熔接等方法進行貼合。進一步地,也可以使用事先涂布了粘附劑或接合劑的薄板等。之后,在進入第二工序之前,與第五實施例相同,進行粘附層形成工序將用于穩(wěn) 固塞子115、150的弱粘附層115a、117a和強力粘附層116a、118a形成在規(guī)定的位置(圖示 略)。然后,在第二工序中,從構成蓋板113的薄板113’的卷繞物132連續(xù)供應薄板 113’,在蓋板113的內面形成與各打開部Sll S17的位置對應的塞子115。另外,在第一 工序中形成在液體流道112底部112b的凹部151、152之中,在構成關閉部Tll的凹部152 內形成塞子150。塞子115的形成方法,與第五實施例中的說明相同,優(yōu)選使用印刷機、配合器、涂 布機(錕涂機、刮刀涂布機等)等涂布裝置12 涂布用于形成塞子115的塞子形成材料。 另外,塞子150的形成方法也使用相同的涂布裝置124b,優(yōu)選將塞子形成材料涂布、填充到 形成在被連續(xù)供應的基板IllB的凹部152內。另外,塞子形成材料也優(yōu)選使用與第五實施例中所例示的相同材料。然后,在第三工序中,向基板IllB的流道形成面11 層壓蓋板113的內面,S卩,形 成塞子115 —側的面,使二者接合。另外,此處的基板IllB和蓋板113優(yōu)選使用接合劑供 應裝置(圖示略)供應的接合劑進行接合,也可以根據(jù)它們的材質情況,采用熱熔接等方法 進行貼合。進一步地,也可以使用事先涂布了粘附劑或接合劑的薄板等。通過這種方式,可 以連續(xù)地制作多個液體流道裝置IlOB相連的連接體。這樣制作的液體流道裝置IlOB的連接體如第五實施例中所示那樣被卷曲,既可 以做成卷繞物133的形態(tài),也可以做成折疊形態(tài)。還可以是各自分切成一張的獨立片裝形態(tài)。另外,也可以進行對各液體流道裝置 IlOB之間實施添加孔線、凹條線等的工序。另外,在該例中,與第五實施例的情況相同,在打開狀態(tài)時,通過調整塞子115、150 的形狀、材質,凹部151、152的形狀,形成凹部151、152的基板IllB的材質等,如果塞子 115、150通過凹部151、152內的彈力等被緊密地固定時,不一定需要在凹部151、152內設置 弱粘附層117a和強力粘附層116a。另外,與第五實施例的情況相同,也可以形成一對用于挾持塞子115、150塞子支 托 119a、119b 等。另外,在關閉狀態(tài)時,塞子115、150的幅寬方向的兩端部也可以卡合到卡合凹部, 使其不從液體流道112的規(guī)定位置沿液體流道(圖中上下方向)偏離。進一步地,也可以并用這些方法的組合方式。以上,在第四 第六實施例所例示的液體流道裝置110、110A、1 IOB中,僅在基板111A、11IB的單側面形成液體流道112,也可以在基板111A、11IB的雙面形成液體流道112。另外,根據(jù)需要而設置在各液槽上的能夠開閉的連通孔,對其形態(tài)沒有特別限制。 可以通過向形成在蓋板113、113A上的連通孔插入、拔出嵌入式孔蓋,從而開通、關閉連通 孔。此外,也可以在連通孔上設置與設置在液體流道112上的打開部Sll S17和關閉部 Tll具有相同結構的打開部和關閉部。另外,可以根據(jù)需要在各液槽上設置液體輸送部。液體輸送部的具體形態(tài)可例舉 如下從外側按壓與其液槽對應部分的蓋板113或該液槽底部,使其液槽容積變小,從而吐 出液槽內的液體并向下游側輸送。在設置了如上所述的液體輸送部的液槽上,優(yōu)選設置堰 板等防止倒流部,防止液體向上游側倒流。在以上例中,雖然是對利用重力作用使液體流動的形態(tài)做了說明,也可以利用離 心力的作用。例如,將該液體流道裝置110、110A、110B安裝到離心裝置中,使樣品投入槽 IHa側位于旋轉中心側,使測定槽114i側位于旋轉外周側,旋轉液體流道裝置110、110A、 110B,從液體流道112上游側向下游側的離心力發(fā)揮作用,其結果使液體能夠流動。另外,像這樣旋轉液體流道裝置110、110A、110B,利用離心力使液體流動時,還可 以使用壓接盤進行驅動打開部Sll S17及關閉部Tll的各按壓操作。壓接盤將液體流道 裝置110、110A、110B的蓋板113、113A表面沿旋轉半徑從旋轉中心側移向旋轉外周側,并同 時按壓規(guī)定位置。另外,除利用重力或離心力使液體移動以外,還可以并用如下等方法加熱液體流 道112或部分液槽、或加熱上述二者,使液體流道112或液槽內的空氣膨脹,在部分液體流 道112密封氧吸收劑(易氧化的鐵粉等),通過吸收液體流道112內的氧,對液體流道112 內進行減壓等處理,使液體移動、流動。另外,在以上的說明中,針對將樣品注入樣品投入槽11 中的方法,例舉了將注 射器針頭扎入蓋板113、113A的方法,也可以例如,事先在蓋板113、113A上形成樣品注入 孔,從注入孔注入樣品。此時,樣品注入孔覆蓋有保護膠帶,注射器可以扎入保護膠帶進行 注入,也可以剝去保護膠帶后將注射器插入樣品注入孔中進行注入。對在液體流道裝置110、110A、110B中進行流動的樣品及試劑沒有特別限制,可以 適當組合在醫(yī)療領域、環(huán)境領域等目前常用的樣品和試劑。例如,在醫(yī)療領域中所使用的樣品可例舉取自生物體的血液(全血)、血漿、血 清、血沉棕黃層、尿、糞便、唾液、喀痰等;以及病毒、細菌、霉菌、酵母、動植物細胞等。也可以 使用從上述例舉物中分離出的DNA或RNA作為樣品,或對上述例舉物進行某些前處理、稀釋 等操作后作為樣品。分析樣品中所存在的抗原時,優(yōu)選含有與之對應的抗體的試劑。此外,剛才例示的液體流道裝置110、110A、IlOB包括過濾槽114b,其設置在樣品 投入槽11 的下游處,對從樣品投入槽IHa流入的樣品實施過濾處理。因此,使用如上所 述的液體流道裝置110、110A、110B,例如通過過濾處理去除血液中的血球的情況等,對目前 需要事先另外使用過濾裝置進行過濾處理的樣品可以不進行事先的過濾處理,而直接提供 到液體流道裝置110、110A、1 IOB上的樣品投入槽11 中。對試劑沒有特別限制,可以根據(jù)目標成分進行適當選擇。在利用抗原抗體反應捕 捉、分析樣品中存在的抗原時,優(yōu)選含有相應抗原的抗體的試劑。另外,在以上例中例舉了下述試劑混合方式在第一試劑槽IHe或第二試劑槽114g中例如事先密封含有抗體的試劑,通過將這些試劑例如含有抗原的樣品在第一混合槽 114f或第二混合槽114h進行混合,抗原被抗體捕捉。不過,抗原被抗體捕捉的方式并不限 于上述方式,也可以采用如下方式。例如,將抗體或載有抗體的磁性珠子固定到液體流道裝 置110、110A、110B的液槽或液體流道中途等位置上,通過使樣品流經此處從而使抗原被抗 體捕捉。然后,用注射器等從樣品投入槽IHa合適的試劑,同時根據(jù)需要也適當?shù)乩蒙?述的液體輸送部,對捕捉到的抗原進行清洗、變性、增殖(提高濃度)或分離等處理,能夠提 高分析精度。另外,在液體流道裝置110、110A、110B中進行的反應不限于抗原抗體反應,可以 實施各種化學反應、擴增DNA的PCR(聚合酶鏈反應)、DNA等的蛋白質捕捉反應等。既可以 組合多個反應,也可以在液體流道裝置110內僅進行混合處理等,不一定需要進行某種反 應。像這樣,液體流道裝置110、110A、110B的使用方法沒有任何限制。另外,為了促進如上所述的各種反應、液體的流動,可以對液體流道112或液槽實 施各種處理。例如,可以實施利用酸、堿等的化學處理、利用乳膠、熒光物等的物理處理、利 用抗原、抗體、DNA等的生物化學處理等各種方式,能夠獲得例如親水處理、親油處理、防水 處理等的表面處理效果。其他也可以實施涂料的涂布處理、等離子處理、火焰處理等。進一 步地,根據(jù)需要在液體流道112中也可以設置擋板、攪拌板、突起或在其上形成分水形狀, 使流動的液體成為均勻混合狀態(tài)。另外,根據(jù)需要也可以對液體流道112或液槽內部進行 加壓(加壓處理)、或減壓(真空處理)。進一步地,可以將著色劑、色素、熒光劑等投入到適當?shù)囊翰蹆?,對到達那里的樣 品進行著色或添加熒光。另外,根據(jù)需要可以在液體流道裝置110、110A、110B的蓋板113、113A、液體流 道112、液槽、基板111、111A、111B等任意位置上直接印刷使用該液體流道裝置110,110A、 IlOB的操作內容、順序、液槽的名稱(例如“測量槽”等)等事項。也可以粘貼印刷了操作 內容、順序、液槽名稱等的標簽等,或設置可作為某種標記的印記。進一步地,例如也可以僅 對蓋板113、113A的部分位置進行透明化處理,使該位置醒目。液體流道裝置110,110A、110B中配制的測定液的檢測分析部可以適當采用現(xiàn)有 公知的光學方法、電學方法等。另外,在應用時可以根據(jù)需要加熱或冷卻液體流道裝置110, 110A、110B。
4權利要求
1.一種液體流道裝置,在基板的至少一面上形成由樣品及試劑中的至少一種所構成的 液體進行流動的液體流道,和一個以上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所 述液體流道和所述液槽的流道形成面上層壓有蓋板,其特征在于至少一個所述液槽包括將該液槽內的液體輸送到液槽外的液體輸送部;所述液體輸送部通過從外側按壓與所述液槽對應部分的蓋板或所述液槽底部而被驅動。
2.如權利要求1所述液體流道裝置,還包括打開部,將部分所述液體流道從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài);以及 關閉部,從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀態(tài);所述蓋板,包括第一基體材料層,用于構成所述蓋板的表面;強力粘附層,形成在所 述第一基體材料層內側;第二基體材料層,形成在所述強力粘附層的內側;以及弱粘附層, 形成在所述第二基體材料層的內側,粘附在所述流道形成面上;在所述打開部中,在所述液體流道上形成第一凸部,該第一凸部的頂部與所述弱粘附 層相互粘附,并且,所述強力粘附層與所述第二基體材料層分離;在所述關閉部中,在所述液體流道上形成第二凸部,該第二凸部的頂部與所述弱粘附 層分離,并且,所述強力粘附層和所述第二基體材料層之間有隔板材料,所述隔板材料與所 述強力粘附層相互粘附;在所述液體輸送部中,所述強力粘附層和所述第二基體材料層之間有隔板材料,所述 隔板材料與所述強力粘附層相互粘附。
3.如權利要求2所述液體流道裝置,所述基板由外層、層壓在所述外層內側的中間層、 層壓在所述中間層內側的內層構成;在所述內層上形成所述液槽的上部、所述液體流道、所述第一凸部和所述第二凸部; 在所述中間層中形成所述液槽的下部。
4.如權利要求2所述液體流道裝置,所述基板由外層和層壓在所述外層內側的內層構成;在所述內層上形成所述液槽、所述液體流道、所述第一凸部和所述第二凸部。
5.如權利要求1-4任一項所述液體流道裝置,在設置有所述液體輸送部的所述液槽 中,設置防止用該液體輸送部輸送的液體倒流的防止倒流部。
6.如權利要求3或4所述液體流道裝置,在設置有所述液體輸送部的所述液槽中,設置 防止該液體輸送部輸送的液體倒流的防止倒流部;所述防止倒流部形成在所述內層。
7.如權利要求1-6任一項所述液體流道裝置,所述液體輸送部通過從外側按壓所述液 槽底部而被驅動;所述底部向外凸出。
8.如權利要求1所述液體流道裝置,包括打開部,將部分所述液體流道從關閉狀態(tài)轉 變?yōu)榇蜷_狀態(tài);所述蓋板包括第一基體材料層,構成所述蓋板的表面;強力粘附層,形成在所述第一 基體材料層內側;第二基體材料層,形成在所述強力粘附層內側;以及弱粘附層,形成在所述第二基體材料層內側,粘附在所述流道形成面上;在所述打開部中,在所述液體流道形成第一凸部,該第一凸部的頂部與所述弱粘附層 相互粘附,并且,所述強力粘附層與所述第二基體材料層分離。
9.如權利要求2所述液體流道裝置,所述液體流道上設置有測量槽,用于測量一定量 的液體,至少在所述測量槽的上游處設置有所述關閉部,在下游處設置所述打開部。
10.如權利要求9所述液體流道裝置,優(yōu)選在所述測量槽上設置溢流部,用于溢流超過 所述一定量的液體。
11.一種液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流道,以及一個以 上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液槽的流道形成面 上層壓有蓋板,其特征在于,包括打開部,用于將部分所述液體流道從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_ 狀態(tài);所述打開部由設置在所述液體流道的所述部分位置中的塞子形成,通過從外側按壓所 述蓋板或所述液體流道的底部,所述塞子發(fā)生塑性變形,從而使部分所述液體流道轉變?yōu)?所述打開狀態(tài)。
12.如權利要求11所述液體流道裝置,在與所述蓋板或所述液體流道的底部上與所述 塞子連接的部分實施剝離處理。
13.一種液體流道裝置的制作方法,制作權利要求11或12中所記載的液體流道裝置, 其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流道和所述液槽;第二工序,在所述液體流道的 所述部分位置上形成所述塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述 蓋板;在所述第一工序中,在構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體流 道,在構成所述基板中間層的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次層壓構成所述內層的 薄板、構成所述中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板。
14.如權利要求13所述液體流道裝置的制作方法,在所述第二工序中,利用涂布用來 形成所述塞子的塞子形成材料的方法,在所述液體流道的所述部分位置上形成所述塞子。
15.一種液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流道,和一個以上 的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液槽的流道形成面上 層壓有蓋板,其特征在于,包括關閉部,用于將所述液體流道的所述部分位置從打開狀態(tài)轉 變?yōu)殛P閉狀態(tài);所述關閉部包括密封材料供應槽,從所述液體流道的所述部分位置分支形成;以及密封材料,充填到所述密封材料供應槽中,通過從外側按壓與所述密封材料供應槽對 應部分的蓋板或所述密封材料供應槽的底部,被擠入到所述液體流道的所述部分位置,從 而使部分所述液體流道處于所述關閉狀態(tài)。
16.一種液體流道裝置的制作方法,制作權利要求15中所記載的液體流道裝置,其特 征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流道、所述液槽和所述密封材料供應 槽;第二工序,向所述密封材料供應槽充填所述密封材料;以及第三工序,在所述基板的所 述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽上部、所述液體流道和所述密封材料供應槽,構成所述基板中間層的薄板上形成所述液槽下部之后,依次層壓構 成所述內層的薄板、構成所述中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板。
17.如權利要求16所述液體流道裝置的制作方法,在所述第二工序中,利用向所述密 封材料供應槽涂布所述密封材料的方法充填所述密封材料。
18.一種液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流道,和一個以上 的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液槽的流道形成面上 層壓有蓋板,其特征在于,包括打開部,用于將部分所述液體流道從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀 態(tài);所述打開部包括塞子,設置于所述液體流道的所述部分位置上;在與所述蓋板內面或所述液體流道底部上的所述塞子相對的位置上形成有能夠收容 所述塞子的凹部;通過從外側按壓所述蓋板或所述底部,所述塞子從所述液體流道的所述部分位置向所 述凹部內移動,使所述液體流道的所述部分位置處于所述打開狀態(tài)。
19.一種液體流道裝置的制作方法,在權利要求18所記載的液體流道裝置中,所述凹 部形成在所述蓋板的所述內面,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體 流道和所述液槽、在所述蓋板上形成所述凹部;第二工序,在所述液體流道的所述部分位置 上形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽上部和所述液體流道, 構成所述基板中間層的薄板上形成所述液槽下部之后,依次層壓構成所述基板的所述內層 的薄板、構成所述基板的所述中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板,在所述基板上形 成所述液體流道和所述液槽;在構成所述蓋板內層的薄板上形成所述凹部之后,層壓構成所述蓋板的所述內層的薄 板和構成所述蓋板外層的薄板,在所述蓋板上形成所述凹部。
20.一種液體流道裝置制作方法,在權利要求18中所記載的液體流道裝置中,所述凹 部形成在所述液體流道的所述底部,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述 液體流道、所述液槽和所述凹部;第二工序,在與所述蓋板內面上的所述凹部相對的位置上 形成塞子;以及第三工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體流 道,構成所述基板內側中間層的薄板上形成所述液槽的中間部和所述凹部,構成所述基板 外側中間層的薄板上形成所述液槽下部之后,依次層壓構成所述基板的所述內層的薄板、 構成所述內側中間層的薄板、構成所述外側中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板。
21.一種液體流道裝置,在基板的至少一面上,形成液體流動的液體流道,以及一個以 上的積存所述液體的液槽;在所述基板上的形成有所述液體流道和所述液槽的流道形成 面上層壓有蓋板,其特征在于,包括關閉部,將部分所述液體流道從打開狀態(tài)轉變?yōu)殛P閉狀 態(tài);所述關閉部包括塞子,收容到形成在所述蓋板內面或所述液體流道底部的凹部內;通過從外側按壓所述蓋板或所述底部,所述塞子從所述凹部內部向所述液體流道的所 述部分位置移動,從而使所述液體流道的所述部分位置處于所述關閉狀態(tài)。
22.一種液體流道裝置制作方法,在權利要求21所記載的液體流道裝置中,所述凹部形成在所述蓋板的所述內面,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流 道和所述液槽、在所述蓋板上形成所述凹部;第二工序,在所述凹部內形成塞子;以及第三 工序,在所述基板的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體流 道,構成所述基板中間層的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次層壓構成所述基板的所 述內層的薄板、構成所述基板的所述中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板,在所述基 板上形成所述液體流道和所述液槽;在構成所述蓋板內層的薄板上形成所述凹部之后,層壓構成所述蓋板的所述內層的薄 板和構成所述蓋板外層的薄板,在所述蓋板上形成所述凹部。
23.一種液體流道裝置制作方法,在權利要求21所記載的液體流道裝置中,所述凹部 形成在所述液體流道的底部,其特征在于,包括第一工序,在所述基板上形成所述液體流 道、所述液槽和所述凹部;第二工序,在所述凹部內形成塞子;以及第三工序,在所述基板 的所述流道形成面上層壓所述蓋板;在所述第一工序中,構成所述基板內層的薄板上形成所述液槽的上部和所述液體流 道,構成所述基板內側中間層的薄板上形成所述液槽中間部和所述凹部,構成所述基板外 側中間層的薄板上形成所述液槽的下部之后,依次層壓構成所述基板的所述內層的薄板、 構成所述內側中間層的薄板、構成所述外側中間層的薄板和構成所述基板外層的薄板。
24.如權利要求19、20、22、23任一項所述液體流道裝置的制作方法,在所述第二工序 中,利用涂布用來形成所述塞子的塞子形成材料的方法形成所述塞子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠簡單地將液體流道從關閉狀態(tài)轉變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的液體流道裝置,在基板(11A)的至少一面上,形成由樣品及試劑中的至少一種所構成的液體進行流動的液體流道(12)以及積存液體的測量槽(14c),在基板(11A)上層壓有蓋板(13);測量槽(14c)包括將該槽內的液體輸送到下游側的液體輸送部(P1)。所述液體輸送部(P1)通過從外側按壓與測量槽(14c)對應部分的蓋板(13)而被驅動。
文檔編號G01N35/08GK102150048SQ20098013603
公開日2011年8月10日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權日2008年10月28日
發(fā)明者櫻井正明, 若松二郎, 高橋茂 申請人:藤倉化成株式會社
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