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JP2003222611A - Separating apparatus and method therefor, and manufacturing method thereof - Google Patents

Separating apparatus and method therefor, and manufacturing method thereof

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Publication number
JP2003222611A
JP2003222611A JP2002337304A JP2002337304A JP2003222611A JP 2003222611 A JP2003222611 A JP 2003222611A JP 2002337304 A JP2002337304 A JP 2002337304A JP 2002337304 A JP2002337304 A JP 2002337304A JP 2003222611 A JP2003222611 A JP 2003222611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
separation
hydrophobic
separation device
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002337304A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Iida
一浩 飯田
Masakazu Baba
雅和 馬場
Hisao Kawaura
久雄 川浦
Toru Sano
亨 佐野
Toshimori Sakamoto
利司 阪本
Noriyuki Iguchi
憲幸 井口
Hiroko Someya
浩子 染谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2002337304A priority Critical patent/JP2003222611A/en
Publication of JP2003222611A publication Critical patent/JP2003222611A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N30/50Conditioning of the sorbent material or stationary liquid
    • G01N30/52Physical parameters
    • G01N2030/524Physical parameters structural properties
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separating technique that can quickly separate a sample with improved resolution by a small amount of sample and has less problems of blocking or the like. <P>SOLUTION: Many hydrophobic regions 705 are arranged at a channel where a sample passes at an nearly equal interval, and a region other than the hydrophobic regions 705 is in structure where the surface of a hydrophilic substrate 701 is exposed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大きさや極性、水
に対する親和力等の異なる試料を分離する装置および分
離方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and a separation method for separating samples having different sizes, polarities, affinity for water and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】核酸やタンパク質の分析では、試料をあ
らかじめ分離精製したり、試料をサイズや電荷に応じて
分離・分析する操作が頻繁に行われる。たとえば塩基配
列決定法として広く利用されているマクサム・ギルバー
ト法においては、DNAの一端を32Pで標識し、これを
さまざまな長さの断片が得られるように化学的に分解し
た後、電気泳動にかけて分離し、その後オートラジオグ
ラフィを行って塩基配列を読み取るというプロセスが行
われる。こうした分離操作は分析時間の長短を決定する
重要な因子となっており、分離に要する時間を短縮する
ことはこの分野における重要な技術的課題となってい
る。かかる技術的課題を解決するため、短時間で所望の
物質を正確に分離できる分離装置の開発が望まれてい
る。
2. Description of the Related Art In the analysis of nucleic acids and proteins, the operations of separating and purifying a sample in advance or separating and analyzing the sample according to size and charge are frequently performed. For example, in the Maxam-Gilbert method, which is widely used as a nucleotide sequence determination method, one end of DNA is labeled with 32 P, this is chemically decomposed to obtain fragments of various lengths, and then electrophoresed. After that, the process of separating and then performing autoradiography to read the base sequence is performed. Such separation operation is an important factor that determines the length of analysis time, and shortening the time required for separation is an important technical issue in this field. In order to solve such a technical problem, development of a separation device capable of accurately separating a desired substance in a short time is desired.

【0003】このような分離装置として、従来、キャピ
ラリ電気泳動装置が広く用いられてきた。しかしながら
キャピラリ電気泳動は、測定に長時間を要する上、試料
が大量に必要となる。また、分解能についても必ずしも
満足できる水準にはない。
As such a separation device, a capillary electrophoresis device has heretofore been widely used. However, capillary electrophoresis requires a long time for measurement and requires a large amount of sample. Also, the resolution is not always at a satisfactory level.

【0004】一方、目的物質を分離する装置として、米
国特許5,837,115号(特許文献1)には、多数
の障害物をアレイ状に配置した分離装置が開示されてい
る。分離対象としては、細胞やウイルス、巨大分子、微
小粒子等が例示されている。
On the other hand, as a device for separating a target substance, US Pat. No. 5,837,115 (Patent Document 1) discloses a separating device in which a large number of obstacles are arranged in an array. Examples of the separation target include cells, viruses, macromolecules, and microparticles.

【0005】[0005]

【特許文献1】米国特許5,837,115号明細書[Patent Document 1] US Pat. No. 5,837,115

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの技術
は、以下の点でなお改善の余地を有していた。第一に、
巨大分子や粒子が原因となって目詰まりが生じる場合が
あり、スループットの向上に限界があった。第二に、多
数の障害物の加工には製造コストがかかるという問題が
あった。
However, this technique still has room for improvement in the following points. Primarily,
Since there are cases where clogging occurs due to macromolecules and particles, there is a limit to improvement in throughput. Secondly, there is a problem that processing cost is required to process many obstacles.

【0007】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、少量の試料で所望の物質を短時間で正確に分離す
ることのできる分離装置および分離方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a separation apparatus and a separation method capable of accurately separating a desired substance with a small amount of sample in a short time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板
と、該基板の表面に形成された試料の通る流路と、流路
に設けられた試料導入部および試料分離部とを備える分
離装置であって、試料分離部の表面は、親水性領域と疎
水性領域とを有することを特徴とする分離装置が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided a separation device including a substrate, a flow channel formed on the surface of the substrate and through which a sample passes, and a sample introduction section and a sample separation section provided in the flow channel. An apparatus is provided, wherein the surface of the sample separation unit has a hydrophilic region and a hydrophobic region.

【0009】本発明によれば、基板と、該基板の表面に
形成された試料の通る流路と、流路に設けられた試料導
入部および試料排出部と、試料導入部から試料排出部に
至るまでの間の流路中に設けられた試料分離部とを備え
る分離装置であって、試料分離部の表面は、離間して配
置された複数の第一の領域と、該第一の領域を除く試料
分離部表面を占める第二の領域と、を有し、第一の領域
および第二の領域のうち、一方が疎水性領域であり、他
方が親水性領域であることを特徴とする分離装置が提供
される。
According to the present invention, the substrate, the flow channel formed on the surface of the substrate through which the sample passes, the sample introducing section and the sample discharging section provided in the flow channel, and the sample introducing section to the sample discharging section. A separation device comprising a sample separation section provided in a flow path up to the first separation area, wherein the surface of the sample separation section has a plurality of first areas arranged apart from each other and the first area. And a second region occupying the surface of the sample separation portion except for, one of the first region and the second region is a hydrophobic region, the other is a hydrophilic region A separation device is provided.

【0010】この分離装置において、第一の領域が2次
元的に略等間隔で配置された構成とすることができる。
すなわち、第一の領域を、縦横方向にほぼ等間隔で規則
正しく配置された状態とすることができる。この分離装
置において、外力付与手段をさらに備え、外力により前
記試料を試料導入部から試料排出部へ移動せしめるよう
にした構成とすることもできる。外力の種類は、電界、
表面張力、圧力等を用いることができ、外力付与手段と
しては、電圧印加部、ポンプ等を例示できる。外力の種
類として表面張力を選択した場合は、特別な外力付与手
段を設けなくてもよい。
In this separating device, the first regions may be two-dimensionally arranged at substantially equal intervals.
That is, the first regions can be regularly arranged in the vertical and horizontal directions at substantially equal intervals. The separating apparatus may further include an external force applying means so that the sample is moved from the sample introducing section to the sample discharging section by an external force. The type of external force is an electric field,
Surface tension, pressure and the like can be used, and examples of the external force applying means include a voltage applying section and a pump. When surface tension is selected as the type of external force, no special external force applying means may be provided.

【0011】本発明の分離装置によれば、 (i)第一の領域を疎水性領域とし、第二の領域を親水性
領域とする構成 (ii)第一の領域を親水性領域とし、第二の領域を疎水性
領域とする構成 のいずれかを採用することができる。なお、本発明にお
ける親水性領域とは、疎水性領域よりも親水性が高いこ
とをいう。親水性の程度はたとえば水接触角の測定によ
り把握することができる。
According to the separation device of the present invention, (i) the first region is a hydrophobic region and the second region is a hydrophilic region. (Ii) the first region is a hydrophilic region, It is possible to employ either of the configurations in which the second region is a hydrophobic region. The hydrophilic region in the present invention means that it is more hydrophilic than the hydrophobic region. The degree of hydrophilicity can be grasped, for example, by measuring the water contact angle.

【0012】以下、本発明に係る分離装置の原理につい
て、上記(i)の場合を例に挙げて説明する。この場合、
分離対象となる試料を、比較的親水性の高い溶媒中に溶
解または分散させた状態として装置内に導入する。この
ような溶媒は、試料分離部において、疎水性領域(第一
の領域)の表面を避け親水性領域(第二の領域)にのみ
分布する。したがって、疎水性領域の間隙部が分離対象
となる試料の通過する経路となり、この結果、疎水性領
域間の間隔と試料のサイズとの関係によって試料分離部
の通過に要する時間が決定されることとなる。これによ
り、サイズに応じて試料の分離がなされる。
The principle of the separation apparatus according to the present invention will be described below by taking the case of (i) above as an example. in this case,
The sample to be separated is introduced into the apparatus in a state of being dissolved or dispersed in a solvent having relatively high hydrophilicity. Such a solvent is distributed only in the hydrophilic region (second region) while avoiding the surface of the hydrophobic region (first region) in the sample separation part. Therefore, the gap between the hydrophobic regions becomes a path through which the sample to be separated passes, and as a result, the time required for passage through the sample separation unit is determined by the relationship between the interval between the hydrophobic regions and the sample size. Becomes Thereby, the sample is separated according to the size.

【0013】一方、本発明においては、サイズに応じた
分離のほか試料の極性に応じた分離もなされる。すなわ
ち、親水性/疎水性の程度の異なる複数種類の試料を分
離することができる。上記(i)の例では、疎水性の高い
試料は疎水性領域に捕捉されやすく流出時間が比較的長
くなる一方、親水性の高い試料は疎水性領域に捕捉され
にくく、流出時間が比較的短くなる。このように本発明
は、試料のサイズだけでなく極性をも含めた分離がなさ
れ、従来では分離困難であった多成分系の分離を実現す
ることができる。
On the other hand, in the present invention, in addition to separation according to size, separation according to the polarity of the sample is also performed. That is, it is possible to separate a plurality of types of samples having different degrees of hydrophilicity / hydrophobicity. In the example of (i) above, a highly hydrophobic sample is easily captured in the hydrophobic region and the outflow time is relatively long, while a highly hydrophilic sample is difficult to be captured in the hydrophobic region and the outflow time is relatively short. Become. As described above, according to the present invention, not only the size of the sample but also the polarity is separated, and it is possible to realize the separation of a multi-component system which has been difficult to separate in the related art.

【0014】本発明に係る分離装置は、障害物となる構
造体により分離を行う方式とは異なり、流路表面に設け
られた試料分離部を分離手段とする。膜分離の場合は膜
中の細孔の大きさを精度良く制御することが必要となる
が、所望のサイズ、形状の細孔を有する膜を安定的に製
造することは必ずしも容易ではない。これに対し本発明
は、流路の表面処理により試料分離部を形成することが
でき、第一の領域の間隔を制御することによって所望の
分離性能が得られるため、分離目的に応じた適切な装置
構成を比較的容易に実現することができる。たとえば、
本発明の装置の試料分離部は、マスク開口部に疎水基を
有する化合物を堆積することで作製することができ、こ
の場合、マスク開口幅を調整することで容易に疎水領域
間の間隔を調整できる。すなわち、分離目的に応じて疎
水領域間の間隔を適宜に調整し、分離目的に応じた試料
分離部の構成とすることができる。特に、タンパク質や
DNAの分離においては、巨大サイズの物質の分離から
ナノオーダーの物質の分離まで、様々なサイズの物質の
分離が求められる。このうちナノオーダーの物質を高い
分離能で短時間で分離を行うことは、従来技術ではきわ
めて困難であった。本発明に係る分離装置では、第一の
領域間の間隔を狭くすることで分離サイズを狭くするこ
とができる。第一の領域間の間隔は、微細加工技術を利
用することにより容易に実現できることから、ナノオー
ダーサイズの物質の分離を好適に実現することができ
る。
The separating apparatus according to the present invention uses a sample separating section provided on the surface of the flow path as a separating means, unlike a method of separating by a structure which becomes an obstacle. In the case of membrane separation, it is necessary to precisely control the size of pores in the membrane, but it is not always easy to stably produce a membrane having pores of a desired size and shape. On the other hand, the present invention can form the sample separation portion by the surface treatment of the flow channel, and the desired separation performance can be obtained by controlling the interval of the first region. The device configuration can be realized relatively easily. For example,
The sample separation part of the device of the present invention can be prepared by depositing a compound having a hydrophobic group in the mask opening, and in this case, the interval between the hydrophobic regions can be easily adjusted by adjusting the mask opening width. it can. That is, the interval between the hydrophobic regions can be appropriately adjusted according to the purpose of separation, and the sample separation unit can be configured according to the purpose of separation. In particular, in the separation of proteins and DNAs, it is required to separate substances of various sizes from separation of substances of huge size to separation of substances of nano order. Among them, it has been extremely difficult to separate a nano-order substance with high resolution in a short time by the conventional technique. In the separation device according to the present invention, the separation size can be narrowed by narrowing the interval between the first regions. The space between the first regions can be easily realized by using a microfabrication technique, so that it is possible to preferably realize the separation of the nano-order size substance.

【0015】また本発明に係る分離装置によれば、少量
の試料で短時間に分離を行うことができる。本発明によ
る分離は、試料分離部の表面特性によって分離を行うも
のであるので、精密な分離を実現できる上、試料のロス
が少ないので、少量の試料でも充分に高い分解能を実現
でき、また、優れた分解能を実現することができるので
ある。さらに本発明に係る分離装置は、試料を通過する
流路の表面特性によって分離が行われるため、目詰まり
等の問題が少ない。また、使用後、試料分離部の表面に
洗浄液を流す等の方法によってきわめて容易に洗浄する
ことができる。
Further, according to the separation apparatus of the present invention, it is possible to perform separation in a short time with a small amount of sample. The separation according to the present invention is performed by the surface characteristics of the sample separation unit, so that it is possible to realize precise separation, and since the loss of the sample is small, it is possible to realize a sufficiently high resolution even with a small amount of sample, and Excellent resolution can be realized. Furthermore, since the separation apparatus according to the present invention performs separation according to the surface characteristics of the flow path that passes through the sample, there are few problems such as clogging. Further, after use, the surface of the sample separation part can be cleaned very easily by a method such as flowing a cleaning liquid.

【0016】本発明の分離装置は、隣接する第一の領域
間の距離と、液体に含まれる分離対象の試料サイズとの
関係により、様々な機能の分離を実現することができ
る。試料サイズが上記距離よりも大きい場合、この分離
装置は試料濃縮装置としての機能を果たす。試料分離部
はフィルタとして作用し、試料分離部上流側で当該試料
がせき止められる。この結果、試料分離部上流側におい
て試料が高濃度に濃縮される。
The separation device of the present invention can realize separation of various functions depending on the relationship between the distance between the adjacent first regions and the sample size of the separation target contained in the liquid. When the sample size is larger than the above distance, the separating device functions as a sample concentrating device. The sample separation unit functions as a filter, and the sample is dammed upstream of the sample separation unit. As a result, the sample is concentrated to a high concentration on the upstream side of the sample separation unit.

【0017】一方、試料サイズが上記距離よりも小さい
場合、試料分離部は試料分別機能を果たし、試料分離部
中において、サイズや親水性の程度等に応じて試料が分
別される。この結果、試料分離部下流側に、分別された
試料が流出することとなる。
On the other hand, when the sample size is smaller than the above distance, the sample separating section performs a sample separating function, and the sample is separated in the sample separating section according to the size and the degree of hydrophilicity. As a result, the separated sample will flow out to the downstream side of the sample separation unit.

【0018】さらに本発明によれば、上記分離装置を用
い、前記試料導入部から試料を導入し、試料中の所定成
分を分離することを特徴とする試料分離方法が提供され
る。
Further, according to the present invention, there is provided a sample separation method characterized in that the above-mentioned separation device is used to introduce a sample from the sample introduction part to separate a predetermined component in the sample.

【0019】この試料分離方法によれば、目詰まり等の
問題を解消しつつ高精度の試料分離を実現することがで
きる。
According to this sample separation method, highly accurate sample separation can be realized while solving problems such as clogging.

【0020】また本発明によれば、基板と、該基板の表
面に形成された試料の通る流路と、流路中に設けられた
試料分離部とを備える分離装置の製造方法であって、親
水性表面を有する流路を形成する工程と、流路の表面の
少なくとも一部に、開口部を有するマスクを設けた後、
該開口部から流路表面に疎水基を有する化合物を堆積
し、次いで該マスクを除去することにより、疎水性領域
が配置された試料分離部を形成する工程と、を含むこと
を特徴とする分離装置の製造方法が提供される。ここ
で、流路は、親水性表面を有する基板に溝を形成するこ
とにより設けることもできる。また、試料分離部を形成
する工程において、流路の側壁となる疎水性領域をも同
時に形成することもできる。さらに、試料分離部の疎水
性領域は、複数の疎水性領域が離間して配置された構成
とすることもできる。この場合、マスクは複数の開口部
を有するように形成することができる。上記製造方法に
よれば、疎水表面および親水表面の混在したパターン
を、歩留まり良く高精度に作製することができる。この
分離装置の製造方法において、第一の領域が2次元的に
略等間隔で配置された構成とすることができる。すなわ
ち、第一の領域を、縦横方向にほぼ等間隔で規則正しく
配置された状態とすることができる。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a separation device comprising a substrate, a flow path for a sample formed on the surface of the substrate, and a sample separation section provided in the flow path, After the step of forming a channel having a hydrophilic surface, and providing a mask having an opening on at least a part of the surface of the channel,
A step of depositing a compound having a hydrophobic group on the surface of the flow channel from the opening and then removing the mask to form a sample separation part in which a hydrophobic region is arranged. A method of manufacturing a device is provided. Here, the flow channel can also be provided by forming a groove in a substrate having a hydrophilic surface. In addition, in the step of forming the sample separation portion, a hydrophobic region that becomes the side wall of the flow channel can be formed at the same time. Furthermore, the hydrophobic region of the sample separation section may be configured such that a plurality of hydrophobic regions are arranged separately. In this case, the mask can be formed to have a plurality of openings. According to the above-mentioned manufacturing method, a pattern in which a hydrophobic surface and a hydrophilic surface are mixed can be manufactured with high yield and high accuracy. In the method for manufacturing the separation device, the first regions may be two-dimensionally arranged at substantially equal intervals. That is, the first regions can be regularly arranged in the vertical and horizontal directions at substantially equal intervals.

【0021】また本発明によれば、基板と、該基板の表
面に形成された試料の通る流路と、流路中に設けられた
試料分離部とを備える分離装置の製造方法であって、疎
水性表面を有する基板に流路を形成する工程と、流路の
表面の少なくとも一部に開口部を有するマスクを設けた
後、該開口部から流路表面に親水基を有する化合物を堆
積し、次いで該マスクを除去することにより、親水性領
域が配置された試料分離部を形成する工程と、を含むこ
とを特徴とする分離装置の製造方法が提供される。ここ
で、流路は、疎水性表面を有する基板に溝を形成するこ
とにより設けることもできる。さらに、試料分離部の親
水性領域は、複数の親水性領域が離間して配置された構
成とすることもできる。この場合、マスクは複数の開口
部を有するように形成することができる。上記製造方法
によれば、疎水表面および親水表面の混在したパターン
を、歩留まり良く高精度に作製することができる。この
分離装置の製造方法において、第一の領域が2次元的に
略等間隔で配置された構成とすることができる。すなわ
ち、第一の領域を、縦横方向にほぼ等間隔で規則正しく
配置された状態とすることができる。疎水基を有する化
合物および親水基を有する化合物は、たとえばシランカ
ップリング剤を用いることができる。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a separation device comprising a substrate, a flow path for a sample formed on the surface of the substrate, and a sample separation section provided in the flow path, After forming a channel on a substrate having a hydrophobic surface and providing a mask having an opening on at least a part of the surface of the channel, a compound having a hydrophilic group is deposited on the surface of the channel from the opening. And then removing the mask to form a sample separation portion in which the hydrophilic region is arranged, and a method for manufacturing a separation device is provided. Here, the flow path can also be provided by forming a groove in a substrate having a hydrophobic surface. Further, the hydrophilic region of the sample separation part may be configured such that a plurality of hydrophilic regions are arranged separately. In this case, the mask can be formed to have a plurality of openings. According to the above-mentioned manufacturing method, a pattern in which a hydrophobic surface and a hydrophilic surface are mixed can be manufactured with high yield and high accuracy. In the method for manufacturing the separation device, the first regions may be two-dimensionally arranged at substantially equal intervals. That is, the first regions can be regularly arranged in the vertical and horizontal directions at substantially equal intervals. For the compound having a hydrophobic group and the compound having a hydrophilic group, for example, a silane coupling agent can be used.

【0022】本発明によれば、基板と、該基板の表面に
形成された試料の通る流路と、流路中に設けられた試料
分離部とを備える分離装置の製造方法であって、親水性
表面を有する流路を形成する工程と、流路の表面に対し
て液状シリコーン化合物を付着し、疎水性領域が配置さ
れた試料分離部を形成する工程と、を含むことを特徴と
する分離装置の製造方法が提供される。ここで、流路
は、親水性表面を有する基板に溝を形成することにより
設けることもできる。また、試料分離部を形成する工程
において、流路の側壁となる疎水性領域をも同時に形成
することもできる。さらに、試料分離部の疎水性領域
は、複数の疎水性領域が離間して配置された構成とする
こともできる。この場合、マスクは複数の開口部を有す
るように形成することができる。上記製造方法によれ
ば、疎水表面および親水表面の混在したパターンを、容
易に高精度に作製することができる。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a separation device comprising a substrate, a sample passage formed on the surface of the substrate, and a sample separation section provided in the passage, the method comprising: Separation, comprising: forming a flow channel having a porous surface; and forming a sample separation section in which a liquid silicone compound is attached to the surface of the flow channel to arrange a hydrophobic region. A method of manufacturing a device is provided. Here, the flow channel can also be provided by forming a groove in a substrate having a hydrophilic surface. In addition, in the step of forming the sample separation portion, a hydrophobic region that becomes the side wall of the flow channel can be formed at the same time. Furthermore, the hydrophobic region of the sample separation section may be configured such that a plurality of hydrophobic regions are arranged separately. In this case, the mask can be formed to have a plurality of openings. According to the above manufacturing method, a pattern in which a hydrophobic surface and a hydrophilic surface are mixed can be easily manufactured with high accuracy.

【0023】本発明のこの製造方法において、試料分離
部を形成する工程は、液状シリコーン化合物を含有する
シリコーン樹脂の表面を流路表面に接触させる工程を含
む構成とすることができる。ここで、液状シリコーン化
合物として、たとえばシリコーンオイルを用いることが
できる。この方法によれば、簡便な工程で、疎水表面お
よび親水表面の混在したパターンを形成することができ
る。
In this manufacturing method of the present invention, the step of forming the sample separation part may include a step of bringing the surface of the silicone resin containing the liquid silicone compound into contact with the channel surface. Here, as the liquid silicone compound, for example, silicone oil can be used. According to this method, a pattern in which a hydrophobic surface and a hydrophilic surface are mixed can be formed by a simple process.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明において、試料分離部は、
親水性表面を有する基板の一部を疎水処理する、疎水性
表面を有する基板の一部を親水処理するといった方法で
作製できるほか、基板表面に疎水処理と親水処理の両方
の処理を行うことにより作製することもできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the sample separation section is
It can be prepared by a method such that a part of the substrate having a hydrophilic surface is subjected to a hydrophobic treatment or a part of the substrate having a hydrophobic surface is subjected to a hydrophilic treatment, and the substrate surface is subjected to both a hydrophobic treatment and a hydrophilic treatment. It can also be made.

【0025】親水性表面を有する基板としては、石英基
板やガラス基板等を用いることができる。疎水性表面を
有する基板としては、シリコ−ン樹脂、ポリエチレン樹
脂等の樹脂基板を用いることができる。
As the substrate having a hydrophilic surface, a quartz substrate or a glass substrate can be used. As the substrate having a hydrophobic surface, a resin substrate such as silicone resin or polyethylene resin can be used.

【0026】疎水処理や親水処理は、分子中に、基板材
料と吸着ないし化学結合するユニットと、疎水性または
親水性の装飾基を有するユニットとを併せ持つ構造の化
合物を、基板表面に付着ないし結合させること等により
実現される。こうした化合物として、たとえばシランカ
ップリング剤等を用いることができる。
In the hydrophobic treatment or hydrophilic treatment, a compound having a structure having both a unit that adsorbs or chemically bonds with a substrate material and a unit that has a hydrophobic or hydrophilic decorative group in a molecule is attached or bonded to the substrate surface. It is realized by As such a compound, for example, a silane coupling agent or the like can be used.

【0027】シランカップリング剤としては、ビニルト
リクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、β−(3、4エポキシシクロヘキシル)
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−
イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキ
シシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)、3−チ
オールプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
As the silane coupling agent, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, β- (3,4 epoxycyclohexyl)
Ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl Trimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltri Methoxysilane, N-β (aminoethyl)
γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane Silane, 3-
Isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene), 3-thiolpropyltriethoxysilane and the like can be mentioned.

【0028】上記のうち、親水性基を有するシランカッ
プリング剤として好ましいものは、アミノ基を有するも
のが挙げられ、具体的にはN−β(アミノエチル)γ−
アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミ
ノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N
−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Among the above, preferred as the silane coupling agent having a hydrophilic group are those having an amino group, and specifically, N-β (aminoethyl) γ-
Aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N
-Β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-
Aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ
-Aminopropyltrimethoxysilane and the like.

【0029】また、疎水基を有するシランカップリング
剤として好ましいものは、チオール基を有するものが挙
げられ、具体的には3−チオールプロピルトリエトキシ
シラン等が挙げられる。
Preferred examples of the silane coupling agent having a hydrophobic group include those having a thiol group, and specific examples thereof include 3-thiolpropyltriethoxysilane.

【0030】カップリング剤液等の塗布方法としては、
スピンコート法、スプレー法、ディップ法、気相法等が
用いられる。スピンコート法とは、カップリング剤等、
結合層の構成材料を溶解または分散させた液をスピンコ
ーターにより塗布する方法である。この方法によれば膜
厚制御性が良好となる。また、スプレー法とはカップリ
ング剤液等を基板に向けてスプレー噴霧する方法であ
り、ディップ法とは基板をカップリング剤液等に浸漬す
る方法である。これらの方法によれば、特殊な装置を必
要とせず、簡便な工程で膜を形成することができる。ま
た気相法とは、基板を必要に応じて加熱し、ここにカッ
プリング剤液等の蒸気を流動させる方法である。この方
法によっても膜厚の薄い膜を膜厚制御性良く形成するこ
とができる。このうち、シランカップリング剤溶液をス
ピンコートする方法が好ましく用いられる。優れた密着
性が安定的に得られるからである。この際、溶液中のシ
ランカップリング剤濃度は、好ましくは0.01〜5 v
/v%、より好ましくは0.05〜1 v/v%とする。シラン
カップリング剤溶液の溶媒としては、純水;メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル;酢酸エチル等のエステル類等を単独または2種以上
を混合して使用できる。このうち、純水で希釈したエタ
ノール、メタノール、および酢酸エチルが好ましい。密
着性の向上効果が特に顕著となるからである。カップリ
ング剤液等を塗布した後は、乾燥を行う。乾燥温度は特
に制限がないが、通常、室温(25℃)〜170℃の範
囲で行う。乾燥時間は、温度にもよるが、通常は0.5
〜24時間とする。乾燥は空気中で行っても良いが、窒
素等の不活性ガス中で乾燥させてもよい。たとえば、窒
素を基板に吹き付けながら乾燥させる窒素ブロー法を用
いることもできる。
As a method of applying the coupling agent liquid, etc.,
Spin coating method, spraying method, dipping method, vapor phase method and the like are used. Spin coating is a coupling agent, etc.
In this method, a liquid in which the constituent materials of the binding layer are dissolved or dispersed is applied by a spin coater. According to this method, the film thickness controllability becomes good. The spray method is a method of spraying a coupling agent solution or the like onto a substrate, and the dipping method is a method of immersing the substrate in the coupling agent solution or the like. According to these methods, a film can be formed by a simple process without requiring a special device. The vapor phase method is a method in which the substrate is heated as necessary, and vapor such as a coupling agent liquid is caused to flow there. Also by this method, a thin film can be formed with good film thickness controllability. Among these, the method of spin-coating the silane coupling agent solution is preferably used. This is because excellent adhesiveness can be stably obtained. At this time, the concentration of the silane coupling agent in the solution is preferably 0.01 to 5 v.
/ v%, more preferably 0.05 to 1 v / v%. As the solvent for the silane coupling agent solution, pure water; alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol; esters such as ethyl acetate can be used alone or in admixture of two or more. Of these, ethanol, methanol, and ethyl acetate diluted with pure water are preferable. This is because the effect of improving the adhesiveness becomes particularly remarkable. After applying the coupling agent liquid or the like, it is dried. The drying temperature is not particularly limited, but is usually room temperature (25 ° C.) to 170 ° C. The drying time depends on the temperature, but is usually 0.5
~ 24 hours. The drying may be performed in air, but may be performed in an inert gas such as nitrogen. For example, a nitrogen blowing method in which nitrogen is blown onto the substrate to dry it can be used.

【0031】本発明において、第一の領域の形状は特に
制限がなく、円形、楕円形、四角形、三角形等、さまざ
まな形状を含む。また、疎水表面処理により所定の高さ
の凸状の形状を有していても良い。第一の領域のサイズ
も特に制限がなく、分離装置の目的および用途に応じて
適宜に選択される。本発明の分離装置は、流体中にサイ
ズや極性の異なる資料の分離・精製に好適に用いること
ができる。特に生体物質の分離処理を行うのに適してい
る。たとえば、人間や他の動物の血液や唾液等を試料と
し、以下の成分の分離・濃縮に用いるのに適している。 (i)細胞とその他の成分の分離、濃縮 (ii)細胞を破壊して得られる成分のうち、固形物(細胞
膜の断片、ミトコンドリア、小胞体)と液状分画(細胞
質)の分離、濃縮 (iii)液状分画の成分のうち、高分子量成分(DNA、
RNA、タンパク質、糖鎖)と低分子量成分(ステロイ
ド、ブドウ糖等)の分離、濃縮 (iv)高分子の分解産物と未分解産物の分離 本発明に係る分離装置は、微小サイズの物質の分離も可
能であり、様々なサイズの核酸断片をはじめとする核
酸、あるいは、アミノ酸・ペプチド・タンパク質などの
有機分子、金属イオンなど等の分離・精製に適用するこ
ともできる。本発明における第一の領域の間隔は、分離
目的に応じて適宜設定される。たとえば、 (i)細胞とその他の成分の分離、濃縮 (ii)細胞を破壊して得られる成分のうち、固形物(細胞
膜の断片、ミトコンドリア、小胞体)と液状分画(細胞
質)の分離、濃縮 (iii)液状分画の成分のうち、高分子量成分(DNA、
RNA、タンパク質、糖鎖)と低分子量成分(ステロイ
ド、ブドウ糖等)の分離、濃縮 といった処理において、(i)の場合、1μm〜10μ
m、(ii)の場合、100nm〜1μm、(iii)の場合、
1nm〜100nm、とする。
In the present invention, the shape of the first region is not particularly limited and includes various shapes such as a circle, an ellipse, a quadrangle and a triangle. Further, it may have a convex shape having a predetermined height by a hydrophobic surface treatment. The size of the first region is also not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose and application of the separation device. INDUSTRIAL APPLICABILITY The separation device of the present invention can be suitably used for separation / purification of materials having different sizes and polarities in a fluid. It is particularly suitable for separating biological substances. For example, it is suitable for using blood or saliva of humans or other animals as a sample and separating and concentrating the following components. (i) Separation and concentration of cells and other components (ii) Separation and concentration of solids (fragment of cell membrane, mitochondria, endoplasmic reticulum) and liquid fraction (cytoplasm) among components obtained by disrupting cells ( iii) Of the components of the liquid fraction, high molecular weight components (DNA,
Separation of RNA, protein, sugar chain) and low molecular weight components (steroids, glucose, etc.), and concentration (iv) Separation of polymer degradation products and undegradation products The separation device according to the present invention also separates substances of minute size. It is possible and applicable to separation / purification of nucleic acids such as nucleic acid fragments of various sizes, or organic molecules such as amino acids, peptides and proteins, metal ions and the like. The interval between the first regions in the present invention is appropriately set according to the purpose of separation. For example, (i) separation of cells and other components, concentration (ii) separation of solids (fragments of cell membranes, mitochondria, endoplasmic reticulum) and liquid fractions (cytoplasm) of components obtained by disrupting cells, Concentration (iii) Of the components of the liquid fraction, high molecular weight components (DNA,
In the processing such as separation and concentration of RNA, protein, sugar chain) and low molecular weight components (steroid, glucose, etc.), in the case of (i), 1 μm to 10 μm
m, (ii), 100 nm to 1 μm, (iii)
1 nm to 100 nm.

【0032】本発明の分離装置は、試料分離部の下流側
に検出部を設けて分析装置とすることができる。また、
試料排出部から所定の成分を分取する構成とすることも
できる。
The separation apparatus of the present invention can be used as an analysis apparatus by providing a detection section on the downstream side of the sample separation section. Also,
It is also possible to adopt a configuration in which a predetermined component is collected from the sample discharging section.

【0033】本発明において、第一の領域の間隔は分離
目的に応じて適宜に設定される。たとえば100nm以
下とすることも可能である。疎水性領域は、電子線露光
等のリソグラフィ技術を利用した成膜プロセスにより作
製することができるので、100nm以下、さらには5
0nm以下のものも実現することができる。これによ
り、従来困難であった成分の分離を実現することができ
る。
In the present invention, the distance between the first regions is appropriately set according to the purpose of separation. For example, it can be 100 nm or less. Since the hydrophobic region can be formed by a film forming process utilizing a lithography technique such as electron beam exposure, the hydrophobic region is 100 nm or less, and further 5
Those with a thickness of 0 nm or less can also be realized. As a result, it is possible to realize separation of components, which has been difficult in the past.

【0034】本発明の分離装置において、試料分離部を
複数含み、隣接する試料分離部間に試料が通過するパス
が設けられた構成を採用することができる。このような
構成を採用した場合、通常の分子篩とは異なる原理で試
料が分離される。本発明の分離装置では、試料のサイズ
と親水性/疎水性、水に対する親和性、極性の両面によ
る分離が可能であるが、以下、サイズによる分離につい
て着目して説明する。通常の分子篩では、分子サイズの
大きい物質ほど、篩によって通過を阻害される程度が大
きくなる。したがって、大きいサイズの物質は、小さい
サイズの物質よりも後から排出される形で分離がなされ
る。これに対して本発明の装置は、試料の大きさが小さ
いほど、試料分離部中で長い経路を通ることになるた
め、小さいサイズの物質は、大きいサイズの物質よりも
後から排出される形で分離がなされる。サイズの大きい
物質は比較的スムーズに分離領域を通過する方式とな
る。この結果、分離操作におけるスループットが顕著に
改善される。特に核酸やタンパク質等の分離において
は、分子の慣性半径もきわめて広い範囲に及ぶため、巨
大サイズの物質が原因となって分離効率が低下しやす
い。本発明によれば、このような問題が解決されるた
め、核酸やタンパク質等の分離に好適に適用できる。
In the separation apparatus of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which a plurality of sample separation parts are included and a path for the sample to pass between adjacent sample separation parts is provided. When such a configuration is adopted, the sample is separated according to a principle different from that of a normal molecular sieve. With the separation apparatus of the present invention, it is possible to perform separation based on both the size and hydrophilicity / hydrophobicity of the sample, the affinity for water, and the polarity, but the following description will focus on size separation. In ordinary molecular sieves, the larger the molecular size of a substance, the greater the degree of obstruction of passage by the sieve. Therefore, the large size substance is separated after being discharged later than the small size substance. On the other hand, in the device of the present invention, the smaller the sample size, the longer the path through the sample separation section. Therefore, the small size substance is discharged later than the large size substance. Is separated by. A large-sized substance passes through the separation area relatively smoothly. As a result, the throughput in the separation operation is significantly improved. In particular, in the separation of nucleic acids, proteins, etc., the radius of gyration of the molecule also extends over a very wide range, so that the separation efficiency tends to decrease due to the huge size of the substance. According to the present invention, since such a problem is solved, it can be suitably applied to the separation of nucleic acids, proteins and the like.

【0035】この発明において、試料分離部間のパスの
幅は、試料分離部中の疎水性領域間の平均間隔よりも大
きい構成とすることができる。このようにすれば、大き
いサイズの物質は試料分離部中のパスの部分を円滑に通
過するとともに、小さいサイズの物質は試料分離部を通
り、そのサイズに応じて長い経路を経た末に試料分離部
を通過することとなる。この結果、上記したような大き
いサイズの物質が小さいサイズの物質よりも後から排出
される形の分離が、より円滑になされる。
In the present invention, the width of the path between the sample separation parts can be made larger than the average interval between the hydrophobic regions in the sample separation part. By doing so, the large-sized substance smoothly passes through the path part in the sample separation part, and the small-sized substance passes through the sample separation part, and the sample is separated after the long path depending on the size. It will pass the department. As a result, the separation in which the large-sized substance is discharged later than the small-sized substance is more smoothly performed.

【0036】ここで、試料分離部中の第一の領域間の間
隔は、試料分離部ごとに任意の値に設定することができ
る。したがってこの発明においては、試料分離部中の第
一の領域間の距離および上記パスの幅の2種類のパラメ
ータを任意に設定でき、これにより、サイズの分布が広
い試料についても、目詰まりの発生やスループットの低
下をもたらすことなく高い分解能で分離することができ
る。たとえば、小さいサイズの分子を高い分解能で分離
するために、第一の領域間の間隔を数ナノ〜数十ナノメ
ートルオーダーと狭くする一方、上記試料分離部中のパ
スの幅を大きくすることによって大きいサイズの分子を
円滑に移動させ、目詰まりや分離効率の低下を防止する
ことができる。
Here, the interval between the first regions in the sample separation section can be set to an arbitrary value for each sample separation section. Therefore, according to the present invention, two kinds of parameters, that is, the distance between the first regions in the sample separation part and the width of the path can be set arbitrarily, which allows the occurrence of clogging even in a sample having a wide size distribution. It is possible to perform separation with high resolution without lowering the throughput and throughput. For example, in order to separate small-sized molecules with high resolution, the interval between the first regions is narrowed to the order of several nanometers to tens of nanometers, while the width of the path in the sample separation section is increased. Molecules of large size can be smoothly moved to prevent clogging and decrease in separation efficiency.

【0037】各試料分離部を構成する第一の領域は、略
同一サイズで等間隔に形成されたものとすることができ
る。このようにすれば、試料分離部における分離の感度
を高めることができる。試料分離部内の第一の領域が多
数になると、分解能が向上する。
The first regions forming each sample separation portion may be formed to have substantially the same size and at equal intervals. By doing so, the sensitivity of separation in the sample separation section can be increased. When the number of the first regions in the sample separation section is large, the resolution is improved.

【0038】試料分離部は、それぞれ異なるサイズの第
一の領域により構成してもよい。すなわち、各試料分離
部中に、それぞれ異なるサイズおよび間隔で第一の領域
が形成された構成を採用することもできる。このように
すれば、サイズの分布がきわめて広い試料についても、
目詰まりの発生やスループットの低下をもたらすことな
く高い分解能で分離することができる。
The sample separation part may be composed of first regions of different sizes. That is, it is also possible to adopt a configuration in which the first regions are formed with different sizes and intervals in each sample separation part. In this way, even for samples with a very wide size distribution,
Separation can be performed with high resolution without causing clogging or lowering of throughput.

【0039】本発明の分離装置において、上記試料に外
力を付与して上記試料を上記流路中で移動せしめる外力
付与手段をさらに備えた構成を採用することができる。
このようにすれば、外力を負荷する程度に応じて分離精
度および分離に要する時間を目的に応じて適切に設定す
ることができる。ここで、外力としては、圧力や電界を
用いることが便利である。大がかりな外力付与部材が不
要だからである。また、毛細管現象を利用して試料を移
動させることもできる。この場合、外力付与手段が不要
となり、装置の小型化に有利となる。
In the separation apparatus of the present invention, it is possible to adopt a structure further including an external force applying means for applying an external force to the sample to move the sample in the flow path.
With this configuration, the separation accuracy and the time required for the separation can be appropriately set according to the degree to which the external force is applied. Here, it is convenient to use pressure or an electric field as the external force. This is because a large external force applying member is unnecessary. Further, the sample can be moved by utilizing the capillary phenomenon. In this case, the external force applying means is unnecessary, which is advantageous for downsizing the device.

【0040】本発明の分離装置において分離対象となる
試料としては、 (i)細胞とその他の成分の分離、濃縮 (ii)細胞を破壊して得られる成分のうち、固形物(細胞
膜の断片、ミトコンドリア、小胞体)と液状分画(細胞
質)の分離、濃縮 (iii)液状分画の成分のうち、高分子量成分(DNA、
RNA、タンパク質、糖鎖)と低分子量成分(ステロイ
ド、ブドウ糖等)の分離、濃縮 (iv)高分子の分解産物と未分解産物の分離 等が挙げられる。微小スケールのものについては、核酸
断片をはじめとする核酸、あるいは、アミノ酸・ペプチ
ド・タンパク質などの有機分子、金属イオンなど等が挙
げられる。このうち、たとえば核酸またはタンパク質を
試料とした場合、より効果的である。これらの試料の分
離に際しては、小さいサイズの分子を高い分解能で分離
しなければならないため、数ナノ〜数十ナノメートルオ
ーダーの微小な間隙が設けられた構造が必須となる。一
方、巨大物質による目詰まりを効果的に抑制することも
要求される。本発明によれば、これらの要求の双方に充
分に対応できるため、核酸またはタンパク質の分離に好
適である。
Samples to be separated in the separation apparatus of the present invention include (i) separation and concentration of cells and other components, and (ii) solid components (cell membrane fragments, Separation and concentration of mitochondria, endoplasmic reticulum) and liquid fraction (cytoplasm) (iii) Of the components of the liquid fraction, high molecular weight components (DNA,
Examples include separation of RNA, protein, sugar chain) from low molecular weight components (steroids, glucose, etc.), concentration (iv) separation of polymer decomposition products and undecomposed products. Examples of the microscale include nucleic acids such as nucleic acid fragments, organic molecules such as amino acids, peptides and proteins, metal ions and the like. Of these, the use of nucleic acid or protein as a sample is more effective. When separating these samples, it is necessary to separate small-sized molecules with high resolution, and therefore, a structure provided with minute gaps on the order of several nanometers to several tens of nanometers is essential. On the other hand, it is also required to effectively suppress the clogging caused by huge substances. According to the present invention, both of these requirements can be sufficiently satisfied, and thus it is suitable for separating nucleic acids or proteins.

【0041】上記分離装置において、流路の断面全体に
わたって形成された前記試料分離部が、スリットを介し
て複数設けられた構成とすることができる。このような
構成とすることにより、検出部でのバンドの形状が直線
的となり、検出領域を広げることが可能となり検出感度
を向上することができる。
In the above separating apparatus, a plurality of the sample separating sections formed over the entire cross section of the flow channel may be provided via slits. With such a configuration, the shape of the band in the detection unit becomes linear, the detection region can be expanded, and the detection sensitivity can be improved.

【0042】なお、本発明における分離装置は、試料分
離部を備えているものであればよく、サンプル導入領域
や外力付与手段は装置自体に備わっていなくてもよい。
たとえば、本発明における分離装置を使い捨て型のカー
トリッジタイプとし、これを、所定のユニットに組み込
んで使用する方式とすることもできる。
The separating apparatus according to the present invention may be any apparatus as long as it has a sample separating section, and the sample introducing region and the external force applying means may not be provided in the apparatus itself.
For example, the separation device in the present invention may be a disposable cartridge type, and this may be used by incorporating it into a predetermined unit.

【0043】以下、図面を参照して本発明の実施の形態
についてさらに説明する。
Embodiments of the present invention will be further described below with reference to the drawings.

【0044】図1は、本発明に係る分離装置の一例を示
す図である。基板110上に分離用流路112が形成さ
れ、これと交差するように投入用流路111および回収
用流路114が形成されている。投入用流路111、分
離用流路112および回収用流路114には、それぞれ
その両端に液溜め101a、101b、102a、10
2b、103a、103bが形成されている。分離用流
路112には、検出部113が設けられている。装置の
外形寸法は用途に応じて適宜な値が選択されるが、通常
は、図示したように、縦5mm〜5cm、横3mm〜3
cmの値とする。試料分離部は、分離用流路112の一
部に形成される。その位置は分離効率等を考慮して適切
に設定される。たとえば投入用流路111と分離用流路
112の交差部の近傍で投入用流路111の下流側に形
成すれば、試料の分離が、より効率よく行われる。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a separation apparatus according to the present invention. A separation channel 112 is formed on the substrate 110, and a charging channel 111 and a recovery channel 114 are formed so as to intersect with the separation channel 112. The charging flow channel 111, the separation flow channel 112, and the recovery flow channel 114 have liquid reservoirs 101a, 101b, 102a, and 10 at both ends thereof.
2b, 103a, 103b are formed. The separation channel 112 is provided with a detection unit 113. Appropriate values are selected for the external dimensions of the device depending on the application, but normally, as shown in the figure, length 5 mm to 5 cm, width 3 mm to 3
The value is cm. The sample separation unit is formed in a part of the separation channel 112. The position is appropriately set in consideration of separation efficiency and the like. For example, if the sample is formed on the downstream side of the input channel 111 near the intersection of the input channel 111 and the separation channel 112, the sample can be separated more efficiently.

【0045】この装置を使って試料の分離を行う方法に
ついて説明する。本実施形態において、分離対象の試料
は、通常、純水、純水と親水性溶媒の混合液、緩衝液等
のキャリア溶媒に溶解ないし分散した形で用いられる。
キャリア溶媒としては、水とイソプロピルアルコールの
混合液、トリメチルアンモニウム、ホウ酸およびエチレ
ンジアミン四酢酸(EDTA)を含む水溶液、リン酸ナ
トリウム水溶液等が好適に用いられる。
A method of separating a sample using this apparatus will be described. In the present embodiment, the sample to be separated is usually used in the form of being dissolved or dispersed in pure water, a mixed solution of pure water and a hydrophilic solvent, or a carrier solvent such as a buffer solution.
As the carrier solvent, a mixed solution of water and isopropyl alcohol, an aqueous solution containing trimethylammonium, boric acid and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), an aqueous solution of sodium phosphate and the like are preferably used.

【0046】分離操作にあたって、まず分離装置内の各
流路をキャリア溶媒で満たしておく。次いで、試料を液
溜め102a、もしくは液溜め102bに注入する。液
溜め102aに注入した場合は、液溜め102bの方向
へ試料が流れるように電圧を印加し、液溜め102bに
注入した場合は、液溜め102aの方向へ試料が流れる
ように電圧を印加する。これにより、試料は投入用流路
111へと流入し、結果的に投入用流路111の全体を
満たす。この時、分離用流路112上では、試料は投入
用流路111との交点にのみ存在し、投入用流路111
の幅程度の狭いバンドを形成している。
In the separating operation, first, each channel in the separating device is filled with a carrier solvent. Then, the sample is injected into the liquid reservoir 102a or the liquid reservoir 102b. When injected into the liquid reservoir 102a, a voltage is applied so that the sample flows in the direction of the liquid reservoir 102b, and when injected into the liquid reservoir 102b, a voltage is applied so that the sample flows in the direction of the liquid reservoir 102a. As a result, the sample flows into the charging channel 111, and as a result, fills the entire charging channel 111. At this time, on the separation channel 112, the sample exists only at the intersection with the charging channel 111 and the charging channel 111
Forming a narrow band with a width of about.

【0047】次に、液溜め102a、液溜め102bの
間への電圧印加を停止し、液溜め101aと液溜め10
1bの間に、試料が液溜め101bの方向へ流れるよう
に電圧を印加する。これにより試料は分離用流路112
を通過することになり、この間に、分子の大きさと荷電
の強さ、および第一の領域間の隙間のサイズに応じた速
度で、分離用流路を進んでゆく。その結果、試料中の異
なる分子群は、それぞれ異なる速度で移動するバンドに
分離される。これらの分離されたバンドは、検出部11
3に至ると、光学的あるいは他の物理化学的な方法で検
出される。光学的検出とは、例えば、分子に蛍光物質を
結合させておき、検出部113においてレーザーを照射
し、分子から発せられる蛍光を観測することである。分
離されたバンドは、さらに、バンドごとに回収すること
ができる。所望のバンドが検出部113を通過したこと
を目安に、液溜め101a、液溜め101b間への電圧
印加をやめ、代わりに液溜め103a、液溜め103b
の間に電圧を印加する。すると分離用流路112中と、
回収用流路114の交差点に存在するバンドは、回収用
流路114に流れこむ。液溜め103a、液溜め103
b間への電圧印加を一定時間の後に停止すると、液溜め
103aまたは液溜め103bに、分離されたバンドに
含まれる所望の分子が回収される。
Next, the voltage application between the liquid reservoir 102a and the liquid reservoir 102b is stopped, and the liquid reservoir 101a and the liquid reservoir 10 are stopped.
During 1b, a voltage is applied so that the sample flows toward the liquid reservoir 101b. As a result, the sample is separated into the separation channel 112.
During this time, the particles proceed through the separation channel at a speed according to the size of the molecule and the strength of the charge and the size of the gap between the first regions. As a result, different molecular groups in the sample are separated into bands that move at different velocities. These separated bands are detected by the detection unit 11
Up to 3, it is detected by optical or other physicochemical methods. The optical detection is, for example, observing the fluorescence emitted from the molecule by irradiating the detection section 113 with a laser in advance by binding a fluorescent substance to the molecule. The separated bands can be further collected for each band. The voltage application between the liquid reservoir 101a and the liquid reservoir 101b is stopped with reference to the fact that the desired band has passed the detection unit 113, and instead, the liquid reservoir 103a and the liquid reservoir 103b.
Voltage is applied between. Then, in the separation channel 112,
The band existing at the intersection of the recovery channel 114 flows into the recovery channel 114. Liquid reservoir 103a, liquid reservoir 103
When the voltage application between points b is stopped after a certain period of time, desired molecules contained in the separated band are collected in the liquid reservoir 103a or the liquid reservoir 103b.

【0048】また、図18に示すように、分離装置は毛
細管現象を利用して試料を移動させる方式とすることも
できる。この場合、電力、圧力等の外力の印加が不要で
駆動のためのエネルギーが不要となる。この分離装置
は、基板550上に分離用流路540が設けられ、分離
用流路540の一端には空気穴560が設けられ、他端
には分離時にバッファーを注入するためのバッファー注
入口510が設けられている。分離用流路540は、バ
ッファー注入口510、空気穴560以外の部分では密
閉されている。分離用流路540の起始部には、サンプ
ル定量管530がつながっており、サンプル定量管53
0の他方の端は、サンプル注入口520が設けられてい
る。
Further, as shown in FIG. 18, the separation device may be of a type in which the sample is moved by utilizing the capillary phenomenon. In this case, it is not necessary to apply an external force such as electric power or pressure, and energy for driving is unnecessary. In this separation device, a separation flow channel 540 is provided on a substrate 550, an air hole 560 is provided at one end of the separation flow channel 540, and a buffer injection port 510 for injecting a buffer at the time of separation is provided at the other end. Is provided. The separation flow channel 540 is sealed in a portion other than the buffer injection port 510 and the air hole 560. A sample fixed quantity tube 530 is connected to the starting portion of the separation flow path 540, and the sample fixed quantity tube 53
The other end of 0 is provided with a sample injection port 520.

【0049】図20は、サンプル定量管530の近傍を
拡大して示したものである。サンプル定量管530内
部、サンプル保持部503、およびバッファー導入部5
04には、親水性の吸収領域が設けられる。また分離用
流路540への導入口付近にも吸収領域506が設けら
れる。サンプル定量管530とサンプル保持部503と
の間には、一時停止スリット502が設けられている。
一時停止スリット502は疎水性領域とすることができ
る。各吸収領域の間は、一時停止スリット505および
507で隔てられている。サンプル保持部503の空隙
体積は、サンプル定量管530の空隙体積と一時停止ス
リット502の体積の和にほぼ等しい。一時停止スリッ
ト505の幅は、一時停止スリット502の幅よりも狭
い。ここで、サンプル定量管530は、親水性の機能を
有し、試料の導入部としての機能が果たせるように構成
される。
FIG. 20 is an enlarged view showing the vicinity of the sample fixed quantity tube 530. Inside the sample quantification tube 530, sample holding section 503, and buffer introducing section 5
In 04, a hydrophilic absorption region is provided. An absorption region 506 is also provided near the inlet to the separation channel 540. A temporary stop slit 502 is provided between the sample fixed quantity tube 530 and the sample holder 503.
The pause slit 502 can be a hydrophobic area. Pausing slits 505 and 507 separate the absorption regions. The void volume of the sample holding portion 503 is approximately equal to the sum of the void volume of the sample fixed quantity tube 530 and the volume of the temporary stop slit 502. The width of the temporary stop slit 505 is narrower than the width of the temporary stop slit 502. Here, the sample quantification tube 530 has a hydrophilic function and is configured so that it can function as a sample introduction part.

【0050】次に、図18の装置を用いた分離操作の手
順について説明する。まず、サンプル注入口520にサ
ンプルを徐々に注入しサンプル定量管530を満たす。
この時、水面が盛り上がらないようにする。サンプル定
量管530がサンプルで満たされた後、サンプルは一時
停止スリット502に徐々にしみ出してゆく。一時停止
スリット502にしみだしたサンプルが、サンプル保持
部503の表面に到達すると、一時停止スリット502
およびサンプル定量管530の内部のサンプルは、さら
に毛細管効果の大きい、サンプル保持部503へとすべ
て吸い取られる。ここで、各吸収領域は、親水性材料の
選択により、親水性の度合いが異なるように形成され、
サンプル保持部503は、サンプル定量管530よりも
大きい毛細管効果を有する。サンプル保持部503への
サンプル充填の間は、一時停止スリット505、507
が存在するため、サンプルがバッファー導入部504に
流れ込むことは無い。
Next, the procedure of the separating operation using the apparatus of FIG. 18 will be described. First, the sample is gradually injected into the sample injection port 520 to fill the sample fixed quantity tube 530.
At this time, make sure that the water surface does not rise. After the sample fixed quantity tube 530 is filled with the sample, the sample gradually exudes into the temporary stop slit 502. When the sample exuding into the temporary stop slit 502 reaches the surface of the sample holder 503, the temporary stop slit 502
And, the sample inside the sample fixed quantity tube 530 is all sucked up by the sample holder 503 having a larger capillary effect. Here, each absorption region is formed so that the degree of hydrophilicity differs depending on the selection of the hydrophilic material,
The sample holder 503 has a larger capillary effect than the sample fixed quantity tube 530. During the filling of the sample holding portion 503 with the sample, temporary stop slits 505 and 507 are provided.
Therefore, the sample does not flow into the buffer introduction part 504.

【0051】サンプル保持部503にサンプルが導入さ
れた後、バッファー注入口510に分離用バッファーを
注入する。注入されたバッファーは、バッファー導入部
504に一時的に充填されて、サンプル保持部503と
の界面が直線状になる。さらにバッファーが充填される
と、一時停止スリット505にしみだして、サンプル保
持部503に流入し、さらに、サンプルをひきずりなが
ら、一時停止スリット507を超えて分離用流路の方向
へと進行する。この際、一時停止スリット502の幅
が、一時停止スリット505、507の幅よりも大きい
ため、一時停止スリット502へバッファーが逆流して
も、サンプルは既に、サンプル保持部503より先に進
行しているため、サンプルの逆流はほとんどない。
After the sample is introduced into the sample holder 503, the separation buffer is injected into the buffer injection port 510. The injected buffer is temporarily filled in the buffer introduction part 504, and the interface with the sample holding part 503 becomes linear. When the buffer is further filled, it exudes into the temporary stop slit 505, flows into the sample holding portion 503, and further drags the sample, and advances over the temporary stop slit 507 toward the separation channel. At this time, since the width of the temporary stop slit 502 is larger than the width of the temporary stop slits 505 and 507, even if the buffer flows back to the temporary stop slit 502, the sample has already advanced before the sample holding unit 503. Therefore, there is almost no backflow of the sample.

【0052】分離用バッファーは毛細管現象で、分離用
流路を空気穴560へ向けてさらに進行し、この過程
で、サンプルが分離される。分離用バッファーが、空気
穴560に到達すると、バッファーの流入が停止する。
バッファーの流入が停止した段階、もしくは、バッファ
ーが進行中の段階で、サンプルの分離状態を計測する。
The separation buffer is a capillary phenomenon and further advances toward the air passage 560 through the separation channel, and in this process, the sample is separated. When the separation buffer reaches the air holes 560, the inflow of the buffer is stopped.
The separation state of the sample is measured when the flow of the buffer is stopped or when the buffer is in progress.

【0053】上記実施形態は、毛細管現象を用いた分離
装置の例であるが、この原理を利用した試料注入の他の
例について図19および図21を参照して説明する。こ
の装置では、図18におけるサンプル定量管530に代
えて、サンプル投入管570が設けられている。サンプ
ル投入管570の両端には、サンプル注入口520と、
排出口580が設けられている。
The above embodiment is an example of the separation device using the capillary phenomenon. Another example of sample injection using this principle will be described with reference to FIGS. 19 and 21. In this device, a sample input tube 570 is provided instead of the sample fixed quantity tube 530 in FIG. At both ends of the sample input pipe 570, a sample injection port 520 and
A discharge port 580 is provided.

【0054】この装置を用いた分離手順について説明す
る。まず、サンプルを、サンプル注入口520に投入
し、排出口580まで満たす。この間に、サンプルは、
投入穴509を介してサンプル保持部503に吸収され
る。
A separation procedure using this device will be described. First, a sample is put into the sample inlet 520 and the outlet 580 is filled. During this time, the sample
It is absorbed by the sample holder 503 through the charging hole 509.

【0055】しかる後に、サンプル注入口520に空気
を圧入して、サンプルを排出口580から排出すること
によりサンプル投入管570の内部のサンプルを払拭、
乾燥する。毛細管現象による分離の場合は、上記と同様
に、分離用バッファーを注入する。電気泳動による分離
の場合は、サンプルの投入以前に、バッファー注入口5
10に相当する液溜め、空気穴560に相当する液溜め
から泳動用バッファーを導入しておく。広く作られた一
時停止スリット505、507が存在するため、サンプ
ル保持部には、流入しない。
Thereafter, air is press-fitted into the sample inlet 520 and the sample is discharged from the outlet 580 to wipe the sample in the sample input pipe 570.
dry. In the case of separation by capillarity, a separation buffer is injected in the same manner as above. In case of separation by electrophoresis, the buffer injection port 5
The migration buffer is introduced from the reservoir corresponding to 10 and the reservoir corresponding to the air hole 560. Because of the presence of the widely formed temporary stop slits 505 and 507, the temporary stop slits 505 and 507 do not flow into the sample holder.

【0056】サンプル保持部503へのサンプルの保持
が終わった段階で、さらに微量の泳動用バッファーを分
離用流路の一端の液溜めに加えるか、サンプル保持部5
03の周辺に軽く振動を与えることで、泳動バッファー
を連続させ、電圧を印加して分離する。
At the stage when the sample holding section 503 has finished holding the sample, a small amount of migration buffer is added to the liquid reservoir at one end of the separation channel or the sample holding section 5 is used.
By vibrating lightly around 03, the electrophoretic buffer is made continuous, and a voltage is applied for separation.

【0057】次に、分離装置中の分離用流路の構造につ
いて説明する。図2は、図1、図18、または図19中
の分離用流路112または分離用流路540の構造を詳
細に示したものである。図2中、基板701に深さDの
溝部が形成され、この溝部に、直径φの疎水性領域70
5が等間隔で規則正しく形成されている。本実施形態に
おいて疎水性領域705は、疎水基を有するカップリン
グ剤を基板701表面に付着ないし結合することにより
形成している。図2には示していないが、流路の上部に
は通常、蓋を設ける。これにより溶媒の蒸発が抑えられ
る。また、圧力により流路中の試料を移動せしめること
が可能となる。但し蓋を設けない構造とすることも可能
である。
Next, the structure of the separation channel in the separation device will be described. FIG. 2 shows the structure of the separation channel 112 or the separation channel 540 in FIG. 1, FIG. 18, or FIG. 19 in detail. In FIG. 2, a groove portion having a depth D is formed in the substrate 701, and the hydrophobic region 70 having a diameter φ is formed in the groove portion.
5 are regularly formed at equal intervals. In this embodiment, the hydrophobic region 705 is formed by attaching or binding a coupling agent having a hydrophobic group to the surface of the substrate 701. Although not shown in FIG. 2, a lid is usually provided on the upper portion of the flow path. This suppresses evaporation of the solvent. Further, it becomes possible to move the sample in the channel by the pressure. However, it is also possible to adopt a structure without a lid.

【0058】図2中、各部の寸法は、たとえば以下のよ
うにする。
In FIG. 2, the size of each part is as follows, for example.

【0059】 W:10〜20ミクロン D:50nm〜10ミクロン Φ:10〜1000nm d:10nm〜10ミクロン p:50nm〜10ミクロン 各部のサイズは、分離目的に応じて適宜設定される。た
とえば、pについては、 (i)細胞とその他の成分の分離、濃縮 (ii)細胞を破壊して得られる成分のうち、固形物(細胞
膜の断片、ミトコンドリア、小胞体)と液状分画(細胞
質)の分離、濃縮 (iii)液状分画の成分のうち、高分子量成分(DNA、
RNA、タンパク質、糖鎖)と低分子量成分(ステロイ
ド、ブドウ糖等)の分離、濃縮 といった処理において、(i)の場合、1μm〜10μ
m、(ii)の場合、100nm〜1μm、(iii)の場合、
1nm〜100nm、とする。また、深さDの大きさ
は、分離性能を支配する重要な因子であり、分離対象と
なる試料の慣性半径の1〜10倍程度とすることが好ま
しく、1〜5倍程度とすることがより好ましい。
W: 10 to 20 micron D: 50 nm to 10 micron Φ: 10 to 1000 nm d: 10 nm to 10 micron p: 50 nm to 10 micron The size of each part is appropriately set according to the purpose of separation. For example, for p, (i) Separation and concentration of cells and other components (ii) Among the components obtained by disrupting cells, solids (fragment of cell membrane, mitochondria, endoplasmic reticulum) and liquid fraction (cytoplasm) ) Separation and concentration (iii) Of the components of the liquid fraction, high molecular weight components (DNA,
In the processing such as separation and concentration of RNA, protein, sugar chain) and low molecular weight components (steroid, glucose, etc.), in the case of (i), 1 μm to 10 μm
m, (ii), 100 nm to 1 μm, (iii)
1 nm to 100 nm. Further, the size of the depth D is an important factor that governs the separation performance, and is preferably about 1 to 10 times, preferably about 1 to 5 times the radius of gyration of the sample to be separated. More preferable.

【0060】図3は、図2の構造の上面図(図3
(a))および側面図(図3(b))である。疎水性領
域705は、通常、0.1〜100nm程度の膜厚とな
る。疎水性領域705以外の部分は基板701の表面が
露出した状態となっている。基板701としてガラス基
板のように親水性材料を選択することにより、図2の構
造において、親水性表面上に疎水性表面が所定のパター
ンをもって形成された構成となり、試料分離機能が発現
する。すなわち、キャリア溶媒として上記したような親
水性の緩衝液等を用いると、試料は親水性表面上のみを
通過し、疎水性表面上は通過しない。このため、疎水性
領域705が試料通過の障害物として機能し、試料分離
機能が発現するのである。
FIG. 3 is a top view of the structure of FIG.
It is (a)) and a side view (FIG.3 (b)). The hydrophobic region 705 usually has a film thickness of about 0.1 to 100 nm. The surface of the substrate 701 is exposed except for the hydrophobic region 705. By selecting a hydrophilic material such as a glass substrate as the substrate 701, in the structure of FIG. 2, a hydrophobic surface is formed in a predetermined pattern on the hydrophilic surface, and a sample separation function is exhibited. That is, when the above-mentioned hydrophilic buffer solution or the like is used as the carrier solvent, the sample passes only on the hydrophilic surface and does not pass on the hydrophobic surface. Therefore, the hydrophobic region 705 functions as an obstacle for the sample passage, and the sample separation function is exhibited.

【0061】次に疎水性領域705のパターン形成によ
る分離方式について、分子サイズに着目して説明する。
分離方式として主として2つの方式が考えられる。一つ
は、図4に示す分離方式である。この方式では、分子サ
イズが大きい程、疎水性領域705が障害となり、図示
した分離部を通過するのに要する時間が長くなる。分子
サイズの小さいものは、疎水性領域705間の間隙を比
較的スムーズに通過し、分子サイズが大きいものに比べ
て短時間で分離部を通過する。
Next, the separation method by forming the pattern of the hydrophobic region 705 will be described focusing on the molecular size.
Two methods are mainly considered as the separation method. One is the separation method shown in FIG. In this method, the larger the molecular size, the more the hydrophobic region 705 becomes an obstacle, and the longer it takes to pass through the illustrated separation unit. Those having a small molecular size pass through the gaps between the hydrophobic regions 705 relatively smoothly, and pass through the separation section in a shorter time than those having a large molecular size.

【0062】図5は、図4とは逆に大きな分子が早く、
小さな分子が遅く流出する方式となっている。図4の方
式では、試料中に巨大なサイズの物質を含む場合、この
ような物質が疎水性領域705の間隔を塞いでしまい、
分離効率が低下する場合がある。図5に示す分離方式で
は、このような問題が解消される。図5中、分離用流路
112中に複数の試料分離部706が離間して形成され
ている。各試料分離部706内には、それぞれ、略同一
サイズの疎水性領域705が等間隔に配置されている。
In contrast to FIG. 4, in FIG. 5, large molecules are faster,
It is a method in which small molecules flow out slowly. In the method of FIG. 4, when the sample contains a substance of a huge size, such a substance blocks the interval between the hydrophobic regions 705,
Separation efficiency may decrease. The separation method shown in FIG. 5 solves such a problem. In FIG. 5, a plurality of sample separation sections 706 are formed in the separation channel 112 so as to be separated from each other. In each sample separation unit 706, hydrophobic regions 705 having substantially the same size are arranged at equal intervals.

【0063】試料分離部706間には、大きな分子が通
り抜けられるような広幅のパスが設けられているため、
図4とは逆に大きな分子が早く、小さな分子が遅く流出
するようになる。分子サイズが小さいほど、分離領域中
でトラップされて長い経路を通ることになる一方、大き
いサイズの物質は、隣接試料分離部706間のパスを円
滑に通過するからである。この結果、小さいサイズの物
質は、大きいサイズの物質よりも後から排出される形で
分離がなされる。サイズの大きい物質は比較的スムーズ
に分離領域を通過する方式となるので、前述した疎水性
領域705間に大きな分子がトラップされて分離効率が
低下するといった問題が低減され、分離効率が顕著に改
善される。こうした効果をより顕著にするためには、隣
接試料分離部706間のパスの幅を、試料分離部706
中の疎水性領域705間の間隙よりも大きくするのが良
い。パスの幅は、疎水性領域705間の間隙の好ましく
は2〜200倍程度、より好ましくは5〜100倍程度
とする。
Since a wide path for allowing large molecules to pass through is provided between the sample separation units 706,
Contrary to Fig. 4, large molecules come out faster and small molecules come out later. This is because as the molecular size becomes smaller, the substance is trapped in the separation region and passes through the longer path, while the larger size substance smoothly passes through the path between the adjacent sample separation units 706. As a result, the small-sized substance is separated after being discharged later than the large-sized substance. Since a substance having a large size passes through the separation region relatively smoothly, the problem that the large molecule is trapped between the hydrophobic regions 705 and the separation efficiency is lowered is reduced, and the separation efficiency is remarkably improved. To be done. In order to make such an effect more remarkable, the width of the path between the adjacent sample separation units 706 is set to the sample separation unit 706.
It is better to make it larger than the gap between the hydrophobic regions 705 inside. The width of the path is preferably about 2 to 200 times, more preferably about 5 to 100 times the gap between the hydrophobic regions 705.

【0064】なお、図5の例では、各試料分離部に同じ
サイズ、間隔の疎水性領域705を形成しているが、そ
れぞれの試料分離部で、異なるそれぞれサイズ、間隔の
疎水性領域705を形成してもよい。
In the example of FIG. 5, the hydrophobic regions 705 having the same size and spacing are formed in each sample separating portion, but the hydrophobic regions 705 having different sizes and spacing are formed in each sample separating portion. You may form.

【0065】分子サイズの物質を分離する場合、試料分
離部間のパスの幅及び、試料分離部内の第一の領域の間
隔は、分離しようとする成分(核酸、アミノ酸、ペプチ
ド・タンパク質などの有機分子、キレートした金属イオ
ンなどの分子・イオン)のサイズに合わせて適宜に選択
される。たとえば第一の領域の間隔は、試料中に含まれ
る最小サイズの分子の慣性半径と同程度か、それよりも
わずかに小さめあるいは大きめとするのが好ましい。具
体的には、試料中に含まれる最小サイズの分子の慣性半
径と、第一の領域の間隔との差異を、100nm以内、
より好ましくは50nm以内、最も好ましくは10nm
以内とする。第一の領域の間隔を適切に設定することに
より、分離能が一層向上する。
When a substance having a molecular size is separated, the width of the path between the sample separation parts and the distance between the first regions in the sample separation part are determined by the components (nucleic acid, amino acid, peptide / protein, etc.) to be separated. It is appropriately selected according to the size of the molecule, molecule / ion such as chelated metal ion. For example, the distance between the first regions is preferably the same as or slightly smaller or larger than the radius of gyration of the smallest-sized molecule contained in the sample. Specifically, the difference between the radius of gyration of the smallest molecule contained in the sample and the distance between the first regions is 100 nm or less,
More preferably within 50 nm, most preferably 10 nm
Within By properly setting the interval of the first region, the separation ability is further improved.

【0066】隣接する試料分離部間の間隔(パスの幅)
は、試料中に含まれる最大サイズの分子の慣性半径と同
程度か、それよりもわずかに小さめあるいは大きめとす
るのが好ましい。具体的には、試料中に含まれる最大サ
イズの分子の慣性半径と試料分離部間の間隔との差異
を、当該分子の慣性半径の10%以内、より好ましくは
5%以内、最も好ましくは1%以内とする。試料分離部
間の間隔が広すぎると、サイズの小さい分子の分離が充
分に行われなくなることがあり、試料分離部間の間隔が
狭すぎると、目詰まりが発生しやすくなる場合がある。
Interval between adjacent sample separation parts (width of path)
Is preferably about the same as or slightly smaller or larger than the radius of gyration of the largest-sized molecule contained in the sample. Specifically, the difference between the radius of gyration of the maximum size molecule contained in the sample and the interval between the sample separation portions is within 10%, more preferably within 5%, and most preferably 1% of the radius of gyration of the molecule. Within%. If the space between the sample separation parts is too wide, the separation of small-sized molecules may not be sufficiently performed, and if the space between the sample separation parts is too narrow, clogging may easily occur.

【0067】また、上記実施形態では疎水性領域を一定
間隔で配設した例を示したが、試料分離部内において疎
水性領域を異なる間隔で配設することもできる。こうす
ることで大・中・小等の複数の大きさの分子・イオンを
効率的に分離することができる。また、疎水性領域の配
置に関し、試料の進行方向に対して互い違いに疎水性領
域を配置する方法を採用することも有効である。こうす
ることにより、目的の成分を効率的に分離することがで
きる。
Further, in the above embodiment, the example in which the hydrophobic regions are arranged at a constant interval has been shown, but the hydrophobic regions may be arranged at different intervals in the sample separation section. By doing so, it is possible to efficiently separate large / medium / small molecules / ions of a plurality of sizes. Regarding the arrangement of the hydrophobic regions, it is also effective to adopt a method of arranging the hydrophobic regions alternately with respect to the traveling direction of the sample. By doing so, the target component can be efficiently separated.

【0068】本発明の分離装置では、図6に示すよう
に、分離用流路112の両端に電圧が印加され、これに
より試料が分離用流路112中を移動する。ここで、試
料に外力を与えるための電圧以外に、電気浸透流を抑制
するための電圧を印加してもよい。図6の構成では、こ
の目的のため、基板にゼータ補正電圧を印加している。
このようにすれば電気浸透流が抑制され、測定ピークの
ブロードニングを有効に防止することができる。
In the separation apparatus of the present invention, as shown in FIG. 6, a voltage is applied to both ends of the separation channel 112, whereby the sample moves in the separation channel 112. Here, in addition to the voltage for applying an external force to the sample, a voltage for suppressing the electroosmotic flow may be applied. In the configuration of FIG. 6, a zeta correction voltage is applied to the substrate for this purpose.
In this way, the electroosmotic flow is suppressed and the broadening of the measurement peak can be effectively prevented.

【0069】次に、図13に示す分離装置の製造方法に
ついて図面を参照して説明する。
Next, a method of manufacturing the separation device shown in FIG. 13 will be described with reference to the drawings.

【0070】図13の分離装置は、図1の分離装置に対
して、分離回収用流路を省略した構造となっている。こ
の装置では、試料の分離物を分種することは目的とせ
ず、検出部113により分離された成分の分析を行うも
のである。分離用流路112中に、試料分離領域が設け
られている。この試料分離領域の表面は、2次元的に略
等間隔で配置された複数の疎水性領域と、疎水性領域を
除く試料分離部表面を占める親水性領域とからなってい
る。
The separation device of FIG. 13 has a structure in which the separation / recovery channel is omitted from the separation device of FIG. This device does not aim to separate the separated substances of the sample, but analyzes the components separated by the detection unit 113. A sample separation region is provided in the separation channel 112. The surface of the sample separation region is composed of a plurality of hydrophobic regions arranged two-dimensionally at substantially equal intervals and a hydrophilic region occupying the surface of the sample separation portion excluding the hydrophobic region.

【0071】図13の分離装置は、まず、図7(a)に
示すように、基板701表面に溝部730を設け、次い
で図7(b)のように、溝部730中の所定箇所に試料
分離領域731を形成することにより得られる。以下、
図7(a)の基板701上に溝部730を形成する工程
について図8を参照して説明する。なお、本実施例では
基板701としてガラス基板を用いた例について説明す
る。
In the separation device of FIG. 13, first, as shown in FIG. 7A, a groove portion 730 is provided on the surface of the substrate 701, and then, as shown in FIG. 7B, sample separation is performed at a predetermined position in the groove portion 730. Obtained by forming the region 731. Less than,
A process of forming the groove portion 730 on the substrate 701 of FIG. 7A will be described with reference to FIG. Note that in this embodiment, an example in which a glass substrate is used as the substrate 701 will be described.

【0072】初めに、基板701上にハードマスク71
0、レジストマスク711を順次形成する(図8
(a))。次いで、レジストマスク711に所定の開口
部を設ける(図8(b))。続いて、開口部を設けたレ
ジストマスク711をマスクとしてドライエッチングを
行い、図8(c)の状態とする。エッチングガスとして
は、SFなどを用いる。続いて、バッファードフッ酸
などのエッチング液を用いて、基板701をウェットエ
ッチングする。通常、エッチング深さを1μm程度とす
る。図8(d)は、このエッチングが終了した状態を示
す。最後にハードマスク710及びレジストマスク71
1を除去する(図8(e))。以上の工程により図7
(a)に示すような溝部730が形成される。
First, the hard mask 71 is formed on the substrate 701.
0 and a resist mask 711 are sequentially formed (FIG. 8).
(A)). Then, a predetermined opening is provided in the resist mask 711 (FIG. 8B). Then, dry etching is performed using the resist mask 711 provided with the opening as a mask to obtain the state of FIG. SF 6 or the like is used as the etching gas. Subsequently, the substrate 701 is wet-etched using an etching solution such as buffered hydrofluoric acid. Usually, the etching depth is about 1 μm. FIG. 8D shows a state in which this etching is completed. Finally, the hard mask 710 and the resist mask 71
1 is removed (FIG. 8 (e)). Through the above steps, FIG.
A groove portion 730 as shown in (a) is formed.

【0073】図7(a)における溝部730の形成工程
において、溝部730の表面を親水性とし、それ以外の
基板701表面を疎水表面とすることもできる。以下、
このような構造の形成工程について図9を参照して説明
する。まず、図8(e)で得られた構造に対して、全面
に疎水性表面処理膜720を形成する(図9(a))。
疎水性表面処理膜720を構成する材料としては、たと
えば、3−チオールプロピルトリエトキシシランが例示
される。
In the step of forming the groove portion 730 in FIG. 7A, the surface of the groove portion 730 can be made hydrophilic and the other surface of the substrate 701 can be made hydrophobic. Less than,
A process of forming such a structure will be described with reference to FIG. First, a hydrophobic surface treatment film 720 is formed on the entire surface of the structure obtained in FIG. 8E (FIG. 9A).
Examples of the material forming the hydrophobic surface treatment film 720 include 3-thiolpropyltriethoxysilane.

【0074】続いて基板表面にレジスト721をスピン
コート法により塗布・乾燥する(図9(b))。次いで
溝部に対応してレジスト721に開口部を設ける(図9
(c))。次に、開口部を設けたレジスト721をマス
クとして、ドライエッチングを行う(図9(d))。そ
の後、レジスト721をアッシング及び剥離液処理によ
り除去する。以上の工程を実施することにより図9
(e)の状態となる。すなわち、試料流路溝の内壁は、
ガラス材料からなる基板701の親水性表面が露出する
一方、それ以外の部分は疎水性表面処理膜720により
覆われた構造となる。このため、キャリア溶媒として親
水性溶媒を用いれば、試料が溝の外部に流出することが
ない。
Subsequently, a resist 721 is applied to the surface of the substrate by spin coating and dried (FIG. 9B). Next, an opening is provided in the resist 721 corresponding to the groove (FIG. 9).
(C)). Next, dry etching is performed using the resist 721 provided with an opening as a mask (FIG. 9D). After that, the resist 721 is removed by ashing and stripping solution treatment. By performing the above steps, FIG.
The state of (e) is obtained. That is, the inner wall of the sample flow channel is
The hydrophilic surface of the substrate 701 made of a glass material is exposed, while the other portion is covered with the hydrophobic surface treatment film 720. Therefore, if a hydrophilic solvent is used as the carrier solvent, the sample will not flow out of the groove.

【0075】続いて、図7(b)における試料分離領域
731の形成工程について図10を参照して説明する。
初めに、図10(a)のように、基板701上に電子ビ
ーム露光用レジスト702を形成する。続いて、電子ビ
ームを用い、電子ビーム露光用レジスト702を所定の
形状にパターン露光する(図10(b))。露光部分を
溶解除去すると、図10(c)のように所定の形状にパ
ターニングされた開口部が形成される。その後、図10
(d)のように酸素プラズマアッシングを行う。なお、
酸素プラズマアッシングは、サブミクロンオーダーのパ
ターンを形成する際には必要となる。酸素プラズマアッ
シングを行えばカップリング剤の付着する下地が活性化
し、精密なパターン形成に適した表面が得られるからで
ある。一方、ミクロンオーダー以上の大きなパターンを
形成する場合においては必要性が少ない。
Next, the process of forming the sample separation region 731 in FIG. 7B will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 10A, an electron beam exposure resist 702 is formed on a substrate 701. Then, the electron beam exposure resist 702 is pattern-exposed into a predetermined shape using an electron beam (FIG. 10B). When the exposed portion is dissolved and removed, an opening patterned into a predetermined shape is formed as shown in FIG. After that, FIG.
Oxygen plasma ashing is performed as shown in (d). In addition,
Oxygen plasma ashing is necessary when forming a submicron-order pattern. This is because if oxygen plasma ashing is performed, the base to which the coupling agent adheres is activated and a surface suitable for precise pattern formation is obtained. On the other hand, it is less necessary when forming a large pattern on the order of microns or more.

【0076】アッシング終了後、図11(a)の状態と
なる。図中、親水性領域703はレジスト残さ及び汚染
物が堆積して形成されたものである。この状態で、疎水
性領域705を形成する(図11(b))。疎水性領域
705を構成する膜の成膜法としては、たとえば気相法
を用いることができる。この場合、密閉容器中に基板と
疎水基を有するカップリング剤を含む液とを配置し、所
定時間放置することにより膜を形成する。この方法によ
れば、基板表面に溶剤等が付着しないため、所望どおり
の精密なパターンの処理膜を得ることができる。他の成
膜法としてスピンコート法を用いることもできる。この
場合、疎水基を有するカップリング剤溶液を塗布して表
面処理を行い疎水性領域705を形成する。疎水基を有
するカップリング剤としては、3−チオールプロピルト
リエトキシシランを用いることができる。成膜方法とし
て、ほかにディップ法等を用いることもできる。疎水性
領域705は、親水性領域703の上部には堆積せず、
基板701の露出部のみに堆積するため、図3に示すよ
うに、多数の疎水性領域705が離間して形成された表
面構造が得られる。
After the ashing is completed, the state shown in FIG. In the figure, the hydrophilic region 703 is formed by depositing resist residues and contaminants. In this state, the hydrophobic area 705 is formed (FIG. 11B). As a method for forming the film forming the hydrophobic region 705, for example, a vapor phase method can be used. In this case, a film is formed by placing a substrate and a liquid containing a coupling agent having a hydrophobic group in a closed container and leaving it for a predetermined time. According to this method, since the solvent or the like does not adhere to the surface of the substrate, it is possible to obtain a processed film having a desired precise pattern. A spin coating method can also be used as another film forming method. In this case, a coupling agent solution having a hydrophobic group is applied and surface treatment is performed to form the hydrophobic region 705. As the coupling agent having a hydrophobic group, 3-thiolpropyltriethoxysilane can be used. As a film forming method, a dipping method or the like can also be used. The hydrophobic region 705 does not deposit on the hydrophilic region 703,
Since it is deposited only on the exposed portion of the substrate 701, a surface structure in which a large number of hydrophobic regions 705 are formed at intervals is obtained as shown in FIG.

【0077】以上述べたプロセスの他、以下のような方
法により上記と同様の表面構造を得ることもできる。こ
の方法では、図10(c)のようにパターニングされた
未露光部702aを形成した後、酸素プラズマアッシン
グを行わずに図12(a)のようにレジスト開口部に3
−チオールプロピルトリエトキシシランを堆積して疎水
性領域705を形成する。その後、未露光部702aを
選択的に除去できる溶媒を用い、ウェットエッチングを
行って、図12(b)の構造を得る。この際、溶媒とし
ては、疎水性領域705を構成する膜に損傷を与えない
ものを選択することが重要である。このような溶媒とし
て、たとえばアセトン等を例示することができる。
In addition to the process described above, the same surface structure as above can be obtained by the following method. According to this method, after the unexposed portion 702a patterned as shown in FIG. 10C is formed, the oxygen plasma ashing is not performed, and the resist opening 3 is formed as shown in FIG.
Deposit thiolpropyltriethoxysilane to form hydrophobic regions 705. After that, wet etching is performed using a solvent that can selectively remove the unexposed portion 702a to obtain the structure of FIG. At this time, it is important to select a solvent that does not damage the film forming the hydrophobic region 705. Examples of such a solvent include acetone and the like.

【0078】上記実施の形態では、流路溝部に疎水性領
域を形成したが、これ以外に以下のような方法を採用す
ることもできる。まず図14(a)、(b)のように二
種類の基板を用意する。図14(a)の基板は、ガラス
基板901上に3−チオールプロピルトリエトキシシラ
ン等の疎水基を有する化合物からなる疎水性膜903が
形成された構成となっている。疎水成膜903は、所定
のパターニング形状にて形成される。この疎水成膜90
3の設けられた箇所が試料分離部となる。一方、図14
(b)の基板は、ガラス基板902表面にストライブ状
の溝が設けられた構成となっている。この溝の部分が試
料流路となる。疎水成膜903の形成方法は、上記した
とおりである。ガラス基板902表面にストライブ状の
溝も上記したとおり、マスクを用いたウェットエッチン
グにより容易に作製することができる。これらを図15
のように張り合わせることによって、本発明に係る試料
分離装置を得ることができる。2枚の基板によって形成
される空間904が試料流路となる。この方法によれ
ば、平坦な表面に疎水成膜903を形成することとなる
ので、製造が容易であり、製造安定性が良好である。
In the above-mentioned embodiment, the hydrophobic region is formed in the flow channel groove, but the following method can be adopted instead. First, two types of substrates are prepared as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b). The substrate of FIG. 14A has a structure in which a hydrophobic film 903 made of a compound having a hydrophobic group such as 3-thiolpropyltriethoxysilane is formed on a glass substrate 901. The hydrophobic film 903 is formed in a predetermined patterning shape. This hydrophobic film formation 90
The place where 3 is provided becomes the sample separation part. On the other hand, FIG.
The substrate (b) has a structure in which a stripe-shaped groove is provided on the surface of the glass substrate 902. This groove portion serves as a sample flow path. The method for forming the hydrophobic film 903 is as described above. As described above, the stripe-shaped groove on the surface of the glass substrate 902 can be easily formed by wet etching using a mask. These are shown in FIG.
The sample separation device according to the present invention can be obtained by laminating as described above. A space 904 formed by the two substrates serves as a sample channel. According to this method, since the hydrophobic film 903 is formed on the flat surface, the manufacturing is easy and the manufacturing stability is good.

【0079】カップリング剤膜の作製方法としては、"N
ATURE, vol.403, 13, January (2000年)" に記載され
ているように、LB膜引き上げ法により基板全面にシラ
ンカップリング剤からなる膜を形成し、親水性/疎水性
のマイクロパターンを形成することができる。
As a method for producing the coupling agent film, "N
ATURE, vol.403, 13, January (2000) ", a hydrophilic / hydrophobic micropattern is formed by forming a film of a silane coupling agent on the entire surface of the substrate by the LB film pulling method. Can be formed.

【0080】さらに、本発明において、試料分離領域に
は一つの疎水性領域のみを設けることもできる。この場
合、たとえば、親水性表面を有する分離用流路内に、試
料の流れ方向に延在する一つの疎水性領域を形成するこ
ともできる。このようにしても、試料が分離用流路を通
過する際に、試料分離領域の表面特性によって試料を分
離することができる。
Further, in the present invention, the sample separation area may be provided with only one hydrophobic area. In this case, for example, one hydrophobic region extending in the flow direction of the sample can be formed in the separation channel having a hydrophilic surface. Also in this case, when the sample passes through the separation channel, the sample can be separated by the surface characteristics of the sample separation region.

【0081】さらに、上述した疎水性処理および親水性
処理により流路自体を形成することもできる。
Further, the flow path itself can be formed by the above-mentioned hydrophobic treatment and hydrophilic treatment.

【0082】疎水性処理により流路を形成する場合、ガ
ラス基板など親水性の基板を用いて、流路の壁に相当す
る部分を疎水性領域で形成する。水は、疎水性領域を避
けて進入するため、壁部分の間に流路が形成される。流
路はフタを被せても被せなくてもよいが、フタを被せる
場合は基板から数μmの隙間をあけるのが好ましい。隙
間は、フタの断端付近をのりしろとして、 PDMS(polyd
imethylsiloxane)やPMMAなどの粘稠性の樹脂をのりと
して基板に接着することで実現できる。断端付近だけの
接着でも、水を導入すると疎水性領域が水をはじくた
め、流路が形成される。
When the channel is formed by the hydrophobic treatment, a hydrophilic substrate such as a glass substrate is used to form a portion corresponding to the wall of the channel in the hydrophobic region. Since water enters while avoiding the hydrophobic region, a flow path is formed between the wall portions. The channel may or may not be covered with a lid, but when the lid is covered, it is preferable to leave a gap of several μm from the substrate. For the gap, use the PDMS (polyd
This can be achieved by bonding viscous resin such as imethylsiloxane) or PMMA to the substrate as glue. Even if the adhesive is adhered only near the stump, when the water is introduced, the hydrophobic region repels the water, so that the flow path is formed.

【0083】一方、親水性処理により流路を形成する場
合、疎水性の基板、もしくはシラザン処理等で疎水性と
した基板表面に親水性の流路を形成する。この場合も、
親水性領域にのみ水が進入するので親水性領域を流路と
することができる。
On the other hand, when the channel is formed by the hydrophilic treatment, the hydrophilic channel is formed on the surface of the hydrophobic substrate or the surface of the substrate which is made hydrophobic by the silazane treatment or the like. Also in this case,
Since water enters only the hydrophilic region, the hydrophilic region can be used as a flow path.

【0084】さらに、この疎水性処理、あるいは親水性
処理はスタンプやインクジェットなどの印刷技術を用い
て行うこともできる。スタンプによる方法では、PDMS樹
脂を用いる。PDMS樹脂はシリコーンオイルを重合して樹
脂化するが、樹脂化した後も分子間隙にシリコーンオイ
ルが充填された状態となっている。そのため、PDMS樹脂
を親水性の表面、例えば、ガラス表面に接触させると、
接触した部分が強い疎水性となり水をはじく。これを利
用して、流路部分に対応する位置に凹部を形成したPDMS
ブロックをスタンプとして、親水性の基板に接触させる
ことにより、前記の疎水性処理による流路が簡単に製造
できる。
Further, this hydrophobic treatment or hydrophilic treatment can be carried out by using a printing technique such as a stamp or ink jet. The stamping method uses PDMS resin. The PDMS resin is polymerized with silicone oil to be made into a resin, but even after the resin is made into a resin, the gaps between the molecules are still filled with the silicone oil. Therefore, when the PDMS resin is brought into contact with a hydrophilic surface, for example, a glass surface,
The contacted part becomes strongly hydrophobic and repels water. Using this, PDMS with recesses formed at the positions corresponding to the flow path
By using the block as a stamp and bringing it into contact with the hydrophilic substrate, the flow path by the above-mentioned hydrophobic treatment can be easily manufactured.

【0085】インクジェットプリントによる方法では、
粘稠性が低いタイプのシリコーンオイルをインクジェッ
トプリントのインクとして用い、印刷紙として親水性の
樹脂薄膜、例えばポリエチレン、PET、酢酸セルロー
ス、セルロース薄膜(セロハン)などを用いる。流路壁
部分にシリコーンオイルが付着するようなパターンに印
刷することによっても同じ効果が得られる。
In the ink jet printing method,
A low-viscosity type silicone oil is used as an ink for inkjet printing, and a hydrophilic resin thin film such as polyethylene, PET, cellulose acetate, or a cellulose thin film (cellophane) is used as printing paper. The same effect can be obtained by printing in a pattern such that silicone oil adheres to the flow path wall portion.

【0086】さらに、疎水性処理および親水性処理によ
り、所定形状の疎水性パッチまたは親水性パッチを形成
し、特定のサイズ未満の物質を通過させ、特定のサイズ
以上の物質を通過させないようなフィルタを流路中に形
成することもできる。
Further, a hydrophobic patch or a hydrophilic patch having a predetermined shape is formed by the hydrophobic treatment and the hydrophilic treatment, and a substance having a size smaller than a specific size is allowed to pass therethrough and a substance having a size larger than the specific size is not passed through the filter. Can also be formed in the flow path.

【0087】例えば疎水性パッチによりフィルタを構成
する場合、パッチを一定の間隔をあけて直線的に繰り返
し配置することにより、破線状のフィルタパターンを得
ることができる。疎水性パッチどうしの間隔は、通過さ
せたい物質のサイズよりも大きく、通過させたくない物
質のサイズよりも小さくする。例えば100μm以上の
物質を除去したい場合、疎水性パッチどうしの間隔は、
100μmより狭く、例えば50μmに設定する。
For example, when a filter is composed of hydrophobic patches, a dotted filter pattern can be obtained by arranging the patches linearly and repeatedly at regular intervals. The distance between the hydrophobic patches should be larger than the size of the substance you want to pass through and smaller than the size of the substance you do not want to pass. For example, when you want to remove a substance of 100 μm or more, the distance between the hydrophobic patches is
The width is set to be narrower than 100 μm, for example, 50 μm.

【0088】フィルタは、流路を形成するための疎水性
領域パターンと、前記、破線状に形成された疎水性パッ
チのパターンを一体に形成することで実現できる。形成
方法としては、前述のフォトリソグラフィーとSAM膜
形成による方法、スタンプによる方法、インクジェット
による方法等を適宜用いることができる。
The filter can be realized by integrally forming the hydrophobic region pattern for forming the flow path and the pattern of the hydrophobic patch formed in the broken line shape. As the forming method, the above-mentioned method by photolithography and SAM film formation, stamping method, inkjet method, or the like can be appropriately used.

【0089】なお、流路中にフィルタを構成する場合、
流れ方向に対して垂直にフィルタ面を設けてもよく、流
れ方向に平行にフィルタ面を設けてもよい。フィルタ面
を流れ方向に平行に設ける場合は、垂直に設ける場合と
比べて、物質が詰まりにくく、フィルタの面積を広く取
れるという長所がある。この場合、流路部分の幅を広め
に、たとえば1000μmとし、その中央部分に50μ
m×50μmの正方形の疎水性パッチを、互いに50μ
mの隙間を有するように流路の流れの方向に形成するこ
とで、流路を流れ方向に並行に2分割することができ
る。分割された流路の一方の側から、分離したい物質を
含む液体を導入すると、その液体に含まれる50μmよ
りも大きな物質が除かれた濾液が、他方の流路に流出す
る。これにより、流路の一方の側で物質を濃縮すること
ができる。
When a filter is constructed in the flow path,
The filter surface may be provided perpendicularly to the flow direction, or the filter surface may be provided parallel to the flow direction. When the filter surface is provided in parallel to the flow direction, there is an advantage that the substance is less likely to be clogged and the area of the filter can be made larger than when it is provided vertically. In this case, the width of the flow path portion is made wider, for example, 1000 μm, and 50 μ
mx 50 μm square hydrophobic patches are
By forming in the flow direction of the flow path so as to have a gap of m, the flow path can be divided into two parallel to the flow direction. When a liquid containing a substance to be separated is introduced from one side of the divided channels, the filtrate from which substances larger than 50 μm contained in the liquid are removed flows out to the other channel. This allows the substance to be concentrated on one side of the flow path.

【0090】[0090]

【実施例】以下のようにして分離用流路を作製した。ま
ず、顕微鏡用カバーガラス(24mm×50mm)を基
板として用い、基板の中央部分に長手方向に延在する分
離領域(幅10mm×長さ50mm)を形成した。分離
領域は、100μm×100μmの正方形の疎水性パッ
チを、パッチ間の隙間が200μmになるように正方格
子に配置して形成した。
Example A separation channel was prepared as follows. First, a microscope cover glass (24 mm × 50 mm) was used as a substrate, and a separation region (width 10 mm × length 50 mm) extending in the longitudinal direction was formed in the central portion of the substrate. The separation region was formed by arranging 100 μm × 100 μm square hydrophobic patches in a square lattice so that the gap between the patches was 200 μm.

【0091】疎水性パッチは以下のようにして形成し
た。まず、上記カバーガラスの上に、100μm×10
0μmの正方形をネガレジスト(S1818)を用いた
通常のフォトリソグラフィーで露光し、正方形部分のレ
ジストを現像除去した。つづいて、その表面を酸素プラ
ズマアッシング(350W、0.5Torr、10分間)し
た後、シラザン蒸気を用いて露出したカバーガラス面に
疎水性のシラザンSAM膜(セルフアセンブル単分子
膜)を形成した。その後、レジストをアセトンで除去し
た。
The hydrophobic patch was formed as follows. First, on the cover glass, 100 μm × 10
A square of 0 μm was exposed by ordinary photolithography using a negative resist (S1818), and the resist in the square portion was removed by development. Subsequently, the surface was subjected to oxygen plasma ashing (350 W, 0.5 Torr, 10 minutes), and then a hydrophobic silazane SAM film (self-assembled monolayer) was formed on the exposed cover glass surface using silazane vapor. Then, the resist was removed with acetone.

【0092】このようにして疎水性パッチを形成したカ
バーガラスを2枚準備した。このうち1枚のカバーガラ
スを瞬間接着剤を用いて10cm×10cmのスライド
ガラスに貼り付け、分離領域以外の領域に厚さ18μm
のポリエチレンシートを載せた。つづいてもう1枚のカ
バーガラスを処理面が互いに対向するようにポリエチレ
ンシート上に配置することにより流路を形成した。
Two cover glasses having the hydrophobic patch thus formed were prepared. One of the cover glasses was attached to a slide glass of 10 cm × 10 cm with an instant adhesive, and the thickness of the cover glass was 18 μm in the area other than the separation area.
Then, the polyethylene sheet was placed. Subsequently, another cover glass was placed on the polyethylene sheet so that the treated surfaces face each other to form a flow path.

【0093】このようにして形成された分離用流路(幅
10mm×長さ50mm×深さ18μm)の一端にピペ
ットにより1×TBEバッファーを導入した。1×TB
Eバッファーは、毛細管効果により自動的に分離用流路
内に充填された。
1 × TBE buffer was introduced by a pipette into one end of the separation channel (width 10 mm × length 50 mm × depth 18 μm) thus formed. 1 x TB
The E buffer was automatically filled in the separation channel by the capillary effect.

【0094】図16は、1×TBEバッファーを導入し
た後に形成された気泡のパターンを示す顕微鏡写真であ
る。疎水性パッチが形成された位置に丸い気泡が形成さ
れ、流路断面に気泡が形成されている様子がわかる。気
泡と気泡との間隔は、約300μであった。
FIG. 16 is a micrograph showing the pattern of bubbles formed after introducing 1 × TBE buffer. It can be seen that round bubbles are formed at the positions where the hydrophobic patches are formed, and bubbles are formed in the cross section of the flow channel. The distance between the bubbles was about 300μ.

【0095】次に、一般的な細胞と同程度の大きさの物
質を用いて上記分離用流路による分離を行った。一般的
な細胞の大きさは約1μmから10μmである。特に血
液中の赤血球はφ7.5μm、白血球はφ10μm、血
小板はφ2μm、細菌は1μmである。本実施例では、
φ1μmおよびφ10μmの2種類の蛍光ビーズ(ポリ
サイエンス社製、Fluoresbright Carboxylate (2.
5%Solid-Latex))を用いた。
Next, a substance having a size similar to that of a general cell was used to perform separation using the separation channel. Typical cell sizes are about 1 μm to 10 μm. In particular, red blood cells have a diameter of 7.5 μm, white blood cells have a diameter of 10 μm, platelets have a diameter of 2 μm, and bacteria have a diameter of 1 μm. In this embodiment,
Two kinds of fluorescent beads of Φ1 μm and Φ10 μm (Fluoresbright Carboxylate (2.
5% Solid-Latex)) was used.

【0096】つづいて、上記2種類の蛍光ビーズを1×
TBEバッファーに観察に適当な濃度まで適宜希釈して
ビーズ懸濁液とし、このビーズ懸濁液を1×TBEバッ
ファーが充填された分離用流路の一方の端に0.50μ
l滴下した。滴下したビーズ懸濁液は、同じく毛細管現
象によって、流路中に進入して止まった。顕微鏡により
観察したところ、2種類のビーズは大きさの差で明瞭に
区別することができた。
Subsequently, the above-mentioned two types of fluorescent beads were 1 ×
A bead suspension is appropriately diluted with TBE buffer to a concentration suitable for observation, and the bead suspension is added to one end of the separation channel filled with 1 × TBE buffer with 0.50 μ
l was added dropwise. The dropped bead suspension entered and stopped in the flow channel by the same capillary phenomenon. When observed under a microscope, the two types of beads could be clearly distinguished by the difference in size.

【0097】次に、分離用流路の同じ端に、200μl
の1×TBEバッファーを一気に滴下した。滴下された
バッファーは、分離用流路に自動的に侵入し、他の端か
ら溢れだした。その過程で、流路端にあったビーズ懸濁
液は分離用流路中を押し流されて分離用流路中を移動し
た。ビーズ懸濁液が移動する様子をCCDカメラで観察
した。
Next, 200 μl was added to the same end of the separation channel.
1 × TBE buffer was dropped at once. The dropped buffer automatically entered the separation channel and overflowed from the other end. In the process, the bead suspension at the end of the channel was pushed through the separation channel and moved in the separation channel. The movement of the bead suspension was observed with a CCD camera.

【0098】1×TBEバッファーを投入して時間が経
つと、φ10μmのビーズが流路底面に沈んでしまうた
め、投入から3秒間のビーズが浮遊している間に観察
し、評価を行った。
When 1 × TBE buffer was added and time passed, beads with a diameter of 10 μm sank on the bottom of the flow channel. Therefore, observation was performed while beads were floating for 3 seconds after the addition.

【0099】図17に、ビーズが衝突する様子を示す。
ビーズは、図中右から左の方向に約300μm/秒で移
動している。2種類のビーズとも、気泡以外の部分では
流れに乗ってほぼ同じ速さで運動していたが、疎水性パ
ッチ上の気泡に衝突すると、ともに一時停止した。その
後、気泡を回りこむように流れてゆくが、その移動スピ
ードは気泡以外の部分の流れの速度よりも3分の1程度
に減少した。これにより、疎水性パッチとその上に形成
された気泡によりビーズの運動が阻害されていることが
わかる。ビーズが気泡を回り込む速度は、サイズの大き
いφ10μmのビーズ(図中、1で示す)の方が明らか
に遅く、サイズの小さいφ1μmのビーズ(図中、2で
示す、ここで、シャッタースピードの関係で筋状に見え
る)の3分の2程度であった。これにより、疎水性パッ
チへの衝突によって、ビーズの大きさによる速度差が生
じるという分離効果が示される。疎水性パッチを、さら
により密なパターンとして、ビーズの衝突頻度を増加さ
せれば、その分離効果はさらに顕著になると考えられ
る。
FIG. 17 shows how the beads collide.
The beads are moving from the right to the left in the figure at about 300 μm / sec. Both types of beads were moving at almost the same speed on the flow except the bubbles, but both stopped temporarily when they collided with the bubbles on the hydrophobic patch. After that, the bubbles flowed around, but the moving speed thereof was reduced to about one-third of the flow velocity of the portion other than the bubbles. This shows that the movement of the beads is hindered by the hydrophobic patch and the bubbles formed on it. The speed at which the beads wrap around the air bubbles is obviously slower for the larger size φ10 μm beads (indicated by 1 in the figure), and is smaller in the smaller size φ1 μm beads (indicated by 2 in the figure, where shutter speed relationship is used). It appears to be streaky). This shows the separation effect that the collision with the hydrophobic patch causes a velocity difference due to the size of the beads. It is considered that the separation effect becomes more remarkable if the collision frequency of the beads is increased with the hydrophobic patch as a more dense pattern.

【0100】以上の実施例の結果により以下のことが示
された。 (i)疎水性表面処理によるパッチ(疎水性パッチ)の
上に気泡が形成される。 (ii)ビーズは、パッチ上の気泡の内部には進入でき
ず、疎水性パッチ上の気泡が流路中の障害物としての機
能を果たす。 (iii)サイズの異なる2種類のビーズとも、疎水性
パッチ上の気泡との接触によって移動速度が低下する。 (iv)サイズの違いによりビーズの移動速度が異な
る。(大きいビーズの方がサイズの小さいビーズの移動
速度よりも速度が低下する。)従って、サイズの違いに
よりビーズを分離することができる。
From the results of the above examples, the following was shown. (I) Bubbles are formed on the patch (hydrophobic patch) by the hydrophobic surface treatment. (Ii) The beads cannot enter inside the bubbles on the patch, and the bubbles on the hydrophobic patch act as an obstacle in the flow path. (Iii) The moving speed of both types of beads having different sizes decreases due to contact with the bubbles on the hydrophobic patch. (Iv) The moving speed of beads differs depending on the size. (Large beads are slower than the moving speed of smaller beads.) Therefore, the beads can be separated due to the difference in size.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、試
料分離部の表面に親水性領域および疎水性領域からなる
パターンが形成されており、その表面特性によって試料
の分離が行われる。すなわち、試料分離部の表面に離間
して形成される親水性領域または疎水性領域が篩として
の機能を有し、これにより目的の成分が効率的に分離さ
れる。この際、試料の分離が、試料のサイズおよび極性
によって行われるため、従来にない優れた分離性能を実
現することができる。また、表面加工によって試料分離
部を形成できるので、製造安定性に優れる。また、表面
特性によって分離がなされるので、試料が少量で済み、
分離に要する時間も短時間となる。さらに、目詰まりの
問題が解消される上、使用後、試料分離部の表面に洗浄
液を流す等の方法によってきわめて容易に洗浄すること
ができる。したがって、高精度の分離特性と優れた操作
性の両方が実現される。
As described above, according to the present invention, the pattern of the hydrophilic region and the hydrophobic region is formed on the surface of the sample separating portion, and the sample is separated by the surface characteristics. That is, the hydrophilic region or the hydrophobic region formed separately on the surface of the sample separation portion has a function as a sieve, and thereby the target component is efficiently separated. At this time, since the sample is separated depending on the size and polarity of the sample, it is possible to realize an excellent separation performance that has never been obtained. Further, since the sample separation portion can be formed by surface processing, the manufacturing stability is excellent. In addition, because the separation is done by the surface characteristics, a small amount of sample
The time required for separation is also short. Further, the problem of clogging can be solved, and after use, the surface of the sample separation part can be washed very easily by a method such as flowing a washing liquid. Therefore, both high-precision separation characteristics and excellent operability are realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る分離装置の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a separation device according to the present invention.

【図2】図1中の分離用流路の構造を詳細に示した図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing in detail a structure of a separation channel in FIG.

【図3】図1中の分離用流路の構造を詳細に示した図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing in detail the structure of a separation channel in FIG.

【図4】試料の分離方式を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a sample separation method.

【図5】試料の分離方式を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a sample separation method.

【図6】電気浸透流を調節するための補正電圧の印加方
法を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a method of applying a correction voltage for adjusting the electroosmotic flow.

【図7】本発明に係る分離装置の概略構造を示す平面図
である。
FIG. 7 is a plan view showing a schematic structure of a separation device according to the present invention.

【図8】本発明に係る分離装置の製造方法を説明するた
めの工程断面図である。
FIG. 8 is a process cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the separation device according to the present invention.

【図9】本発明に係る分離装置の製造方法を説明するた
めの工程断面図である。
FIG. 9 is a process cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the separation device according to the present invention.

【図10】本発明に係る分離装置の製造方法を説明する
ための工程断面図である。
FIG. 10 is a process sectional view for explaining the manufacturing method for the separation device according to the present invention.

【図11】本発明に係る分離装置の製造方法を説明する
ための工程断面図である。
FIG. 11 is a process sectional view for explaining the manufacturing method for the separation device according to the present invention.

【図12】本発明に係る分離装置の製造方法を説明する
ための工程断面図である。
FIG. 12 is a process sectional view for explaining the manufacturing method for the separation device according to the present invention.

【図13】本発明に係る分離装置の概略構造を示す平面
図である。
FIG. 13 is a plan view showing a schematic structure of a separation device according to the present invention.

【図14】本発明に係る分離装置の製造方法を説明する
ための図である。
FIG. 14 is a drawing for explaining the manufacturing method of the separation device according to the present invention.

【図15】本発明に係る分離装置の概略構造を示す断面
図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a schematic structure of a separation device according to the present invention.

【図16】分離用流路の疎水性パッチが形成された位置
に形成された気泡のパターンを示す顕微鏡写真である。
FIG. 16 is a micrograph showing a pattern of bubbles formed at positions where hydrophobic patches are formed in the separation channel.

【図17】分離用流路においてビーズが衝突する様子を
示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing how beads collide with each other in a separation channel.

【図18】分離装置の他の例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing another example of the separation device.

【図19】分離装置の他の例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing another example of the separation device.

【図20】図18に示した分離装置のサンプル定量管の
近傍の拡大図である。
20 is an enlarged view of the vicinity of the sample quantification tube of the separation device shown in FIG.

【図21】図19に示した分離装置の詳細図である。FIG. 21 is a detailed view of the separation device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101a、b 液溜め 102a、b 液溜め 103a、b 液溜め 110 基板 111 投入用流路 112 分離用流路 113 検出部 114 回収用流路 502 一時停止スリット 503 サンプル保持部 504 バッファー導入部 505 一時停止スリット 506 吸収領域 507 一時停止スリット 509 投入穴 510 バッファー注入口 520 サンプル注入口 530 サンプル定量管 540 分離用流路 550 基板 560 空気穴 570 サンプル投入管 580 排出口 701 基板 702 電子ビーム露光用レジスト 702a 未露光部 702b 露光部 703 親水性領域 705 疎水性領域 706 試料分離部 710 ハードマスク 711 レジストマスク 720 疎水性表面処理膜 721 レジスト 730 溝部 731 試料分離領域 902 ガラス基板 903 疎水性膜 904 空間 101a, b liquid reservoir 102a, b liquid reservoir 103a, b liquid reservoir 110 substrate 111 Input flow path 112 Separation flow path 113 detector 114 recovery channel 502 Suspended slit 503 sample holder 504 buffer introduction section 505 pause slit 506 Absorption area 507 Pause slit 509 input hole 510 buffer inlet 520 sample inlet 530 sample determination tube 540 Separation flow path 550 substrate 560 air holes 570 sample input tube 580 outlet 701 substrate 702 Electron beam exposure resist 702a Unexposed part 702b Exposure unit 703 hydrophilic region 705 hydrophobic region 706 Sample separation unit 710 hard mask 711 resist mask 720 Hydrophobic surface treatment film 721 resist 730 groove 731 Sample separation area 902 glass substrate 903 hydrophobic membrane 904 space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 37/00 101 G01N 27/26 331Z 331E (72)発明者 川浦 久雄 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 佐野 亨 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 阪本 利司 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 井口 憲幸 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 染谷 浩子 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 37/00 101 G01N 27/26 331Z 331E (72) Inventor Hisao Kawaura 5-7 Shiba, Minato-ku, Tokyo No. 1 Inside the NEC Corporation (72) Inventor Toru Sano No. 5-7 Shiba, Minato-ku, Tokyo No. 1 Inside the NEC Corporation (72) Riji Sakamoto 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo No. Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Iguchi 5-7 Shiba, Minato-ku, Tokyo Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hiroko Someya 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Japan Electric stock company

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、該基板の表面に形成された試料
の通る流路と、前記流路に設けられた試料導入部および
試料分離部とを備える分離装置であって、 前記試料分離部の表面は、親水性領域と疎水性領域とを
有することを特徴とする分離装置。
1. A separation device comprising a substrate, a flow path formed on the surface of the substrate for a sample to pass through, and a sample introduction section and a sample separation section provided in the flow path, wherein the sample separation section The surface of the separator has a hydrophilic region and a hydrophobic region.
【請求項2】 基板と、該基板の表面に形成された試料
の通る流路と、前記流路に設けられた試料導入部および
試料排出部と、試料導入部から試料排出部に至るまでの
間の流路中に設けられた試料分離部とを備える分離装置
であって、前記試料分離部の表面は、離間して配置され
た複数の第一の領域と、該第一の領域を除く試料分離部
表面を占める第二の領域と、を有し、第一の領域および
第二の領域のうち、一方が疎水性領域であり、他方が親
水性領域であることを特徴とする分離装置。
2. A substrate, a channel formed on the surface of the substrate through which a sample passes, a sample introducing section and a sample discharging section provided in the channel, and from the sample introducing section to the sample discharging section. A separation device comprising a sample separation part provided in a flow path between, wherein the surface of the sample separation part excludes a plurality of first regions arranged apart from each other. A second region occupying the surface of the sample separation part, wherein one of the first region and the second region is a hydrophobic region and the other is a hydrophilic region. .
【請求項3】 請求項2に記載の分離装置において、前
記第一の領域が2次元的に略等間隔で配置されているこ
とを特徴とする分離装置。
3. The separation device according to claim 2, wherein the first regions are two-dimensionally arranged at substantially equal intervals.
【請求項4】 請求項2または3に記載の分離装置にお
いて、前記試料分離部を複数備えたことを特徴とする分
離装置。
4. The separation apparatus according to claim 2 or 3, wherein a plurality of the sample separation units are provided.
【請求項5】 請求項4に記載の分離装置において、隣
接する試料分離部の間隔が、各試料分離部を構成する第
一の領域の間隔よりも広いことを特徴とする分離装置。
5. The separation device according to claim 4, wherein the interval between the adjacent sample separation parts is wider than the interval between the first regions forming each sample separation part.
【請求項6】 請求項4または5に記載の分離装置にお
いて、各試料分離部における第一の領域の間隔が互いに
異なることを特徴とする分離装置。
6. The separation apparatus according to claim 4 or 5, wherein the intervals of the first regions in the respective sample separation units are different from each other.
【請求項7】 請求項1乃至6いずれかに記載の分離装
置において、外力付与手段をさらに備え、外力により前
記試料を試料導入部から前記試料分離部の方向へ移動せ
しめるようにしたことを特徴とする分離装置。
7. The separation apparatus according to claim 1, further comprising an external force applying means, wherein the sample is moved by the external force from the sample introducing section toward the sample separating section. And a separation device.
【請求項8】 請求項1乃至7いずれかに記載の分離装
置において、前記試料分離部の下流側に検出部を備えた
ことを特徴とする分離装置。
8. The separation device according to claim 1, further comprising a detection unit downstream of the sample separation unit.
【請求項9】 請求項1乃至8いずれかに記載の分離装
置において、前記疎水性領域は、疎水基を有する化合物
を含む膜により構成されたことを特徴とする分離装置。
9. The separation device according to claim 1, wherein the hydrophobic region is composed of a membrane containing a compound having a hydrophobic group.
【請求項10】 請求項9に記載の分離装置において、
前記疎水基を有する化合物は、疎水基を有するシランカ
ップリング剤であることを特徴とする分離装置。
10. The separation device according to claim 9, wherein
The separation device, wherein the compound having a hydrophobic group is a silane coupling agent having a hydrophobic group.
【請求項11】 請求項9または10に記載の分離装置
において、前記疎水基はチオール基であることを特徴と
する分離装置。
11. The separation device according to claim 9, wherein the hydrophobic group is a thiol group.
【請求項12】 請求項1乃至8いずれかに記載の分離
装置において、前記疎水性領域は、シリコーン化合物を
含むことを特徴とする分離装置。
12. The separation device according to claim 1, wherein the hydrophobic region contains a silicone compound.
【請求項13】 請求項1乃至12いずれかに記載の分
離装置において、前記親水性領域は、親水基を有する化
合物を含む膜により構成されたことを特徴とする分離装
置。
13. The separation device according to claim 1, wherein the hydrophilic region is composed of a membrane containing a compound having a hydrophilic group.
【請求項14】 請求項13に記載の分離装置におい
て、前記親水基を有する化合物は、親水基を有するシラ
ンカップリング剤であることを特徴とする分離装置。
14. The separation device according to claim 13, wherein the compound having a hydrophilic group is a silane coupling agent having a hydrophilic group.
【請求項15】 請求項14に記載の分離装置におい
て、前記シランカップリング剤はアミノ基を有する化合
物であることを特徴とする分離装置。
15. The separation device according to claim 14, wherein the silane coupling agent is a compound having an amino group.
【請求項16】 請求項1乃至15いずれかに記載の分
離装置を用い、前記試料導入部から試料を導入し、試料
中の所定成分を分離することを特徴とする試料分離方
法。
16. A sample separation method, which comprises using the separation apparatus according to claim 1 to introduce a sample from the sample introduction unit to separate a predetermined component in the sample.
【請求項17】 基板と、該基板の表面に形成された試
料の通る流路と、前記流路中に設けられた試料分離部と
を備える分離装置の製造方法であって、 親水性表面を有する前記流路を形成する工程と、 前記流路の表面の少なくとも一部に、開口部を有するマ
スクを設けた後、該開口部から前記流路表面に疎水基を
有する化合物を堆積し、次いで該マスクを除去すること
により、疎水性領域が配置された前記試料分離部を形成
する工程と、を含むことを特徴とする分離装置の製造方
法。
17. A method of manufacturing a separation device, comprising: a substrate; a flow path formed on the surface of the substrate for a sample to pass through; and a sample separation section provided in the flow path, the method comprising: A step of forming the channel having, and at least a part of the surface of the channel, after providing a mask having an opening, depositing a compound having a hydrophobic group from the opening to the surface of the channel, then And a step of forming the sample separation part in which the hydrophobic region is arranged by removing the mask, the manufacturing method of the separation device.
【請求項18】 請求項17に記載の分離装置の製造方
法において、前記化合物は、疎水基を有するシランカッ
プリング剤であることを特徴とする分離装置の製造方
法。
18. The method for producing a separation device according to claim 17, wherein the compound is a silane coupling agent having a hydrophobic group.
【請求項19】 請求項18に記載の分離装置の製造方
法において、前記疎水基はチオール基であることを特徴
とする分離装置の製造方法。
19. The method for manufacturing a separation device according to claim 18, wherein the hydrophobic group is a thiol group.
【請求項20】 基板と、該基板の表面に形成された試
料の通る流路と、前記流路中に設けられた試料分離部と
を備える分離装置の製造方法であって、 疎水性表面を有する基板に前記流路を形成する工程と、 前記流路の表面の少なくとも一部に開口部を有するマス
クを設けた後、該開口部から前記流路表面に親水基を有
する化合物を堆積し、次いで該マスクを除去することに
より、親水性領域が配置された前記試料分離部を形成す
る工程と、を含むことを特徴とする分離装置の製造方
法。
20. A method of manufacturing a separation device comprising a substrate, a flow path formed on the surface of the substrate for a sample to pass through, and a sample separation section provided in the flow path, the method comprising: A step of forming the channel in the substrate having, and after providing a mask having an opening on at least a part of the surface of the channel, depositing a compound having a hydrophilic group from the opening to the surface of the channel, Next, the step of removing the mask to form the sample separating section in which the hydrophilic region is arranged is included.
【請求項21】 請求項20に記載の分離装置の製造方
法において、前記化合物は、親水基を有するシランカッ
プリング剤であることを特徴とする分離装置の製造方
法。
21. The method for producing a separation device according to claim 20, wherein the compound is a silane coupling agent having a hydrophilic group.
【請求項22】 請求項21に記載の分離装置の製造方
法において、前記親水基はアミノ基であることを特徴と
する分離装置の製造方法。
22. The method for manufacturing a separation device according to claim 21, wherein the hydrophilic group is an amino group.
【請求項23】 基板と、該基板の表面に形成された試
料の通る流路と、前記流路中に設けられた試料分離部と
を備える分離装置の製造方法であって、 親水性表面を有する前記流路を形成する工程と、 前記流路の表面に対して液状シリコーン化合物を付着
し、疎水性領域が配置された前記試料分離部を形成する
工程と、を含むことを特徴とする分離装置の製造方法。
23. A method for manufacturing a separation device, comprising: a substrate; a flow path formed on the surface of the substrate for a sample to pass through; and a sample separation unit provided in the flow path, the method comprising: A step of forming the channel having the step of forming a sample separation section in which a liquid silicone compound is attached to the surface of the channel and a hydrophobic region is arranged. Device manufacturing method.
【請求項24】 請求項23に記載の分離装置の製造方
法において、 前記試料分離部を形成する前記工程は、前記液状シリコ
ーン化合物を含有するシリコーン樹脂の表面を前記前記
流路表面に接触させる工程を含むことを特徴とする分離
装置の製造方法。
24. The method for manufacturing a separation device according to claim 23, wherein in the step of forming the sample separation portion, a surface of a silicone resin containing the liquid silicone compound is brought into contact with the flow channel surface. A method for manufacturing a separation device, comprising:
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