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JP2015199028A - Method of injecting liquid into micro-channel - Google Patents

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JP2015199028A
JP2015199028A JP2014079267A JP2014079267A JP2015199028A JP 2015199028 A JP2015199028 A JP 2015199028A JP 2014079267 A JP2014079267 A JP 2014079267A JP 2014079267 A JP2014079267 A JP 2014079267A JP 2015199028 A JP2015199028 A JP 2015199028A
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JP
Japan
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liquid
gasket
pipette tip
tip
microchannel
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JP2014079267A
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Japanese (ja)
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宇田 徹
Toru Uda
徹 宇田
豪基 岡田
Goki Okada
豪基 岡田
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection method which has a simple configuration without use of liquid feed tubes, connectors, pumps or valves, is reduced in the use amount of a liquid and suppresses leakage of a liquid during injection.SOLUTION: A method of injecting a liquid into a micro-channel comprises a step of extracting a liquid contained in a sample container through suction with a pipette tip attached to the tip of a micro-pipette, a step of pressing the pipette tip toward an introduction port of a micro-channel of a micro tip and a step of injecting and feeding the liquid from the pipette tip into the micro-channel with a compressed gas supplied from the micro-pipette, conducted in this order. The liquid injected and fed from the pipette tip into the micro-channel is sealed with a gasket composed of an elastomer, and a reactive force capable of resisting the liquid injection pressure is generated by compressing deforming the gasket when the pipette tip is pressed toward the micro-channel introduction port.

Description

本発明は、マイクロチャネルへの液体注入方法に係り、更に詳しくはマイクロ流体チップ、マイクロ流体デバイス、マイクロ化学チップ、マイクロ流路デバイスまたはマイクロ診断デバイス等(以下、これらを総称してマイクロチップとも称する)の内部に設けられた流路すなわちマイクロチャネルに対し試薬等の液体を注入するための技術に関する。   The present invention relates to a method for injecting liquid into a microchannel, and more specifically, a microfluidic chip, a microfluidic device, a microchemical chip, a microchannel device, a microdiagnostic device, and the like (hereinafter, these are also collectively referred to as a microchip). ) To inject a liquid such as a reagent into a flow path, that is, a microchannel.

マイクロ・トータル・アナリシス・システムズ(μTAS)またはラブ・オン・チップ(Lab-on-Chip)等の名称で知られるように、基板内に所定の形状の流路を構成するマイクロチャネルおよびポート等の微細構造を設け、該微細構造内で物質の化学反応、合成、精製、抽出、生成及び/又は分析など各種操作を行うマイクロ流体チップが注目されている。マイクロ流体チップは、ゲノム解析、ゲノム創薬、蛋白質分析、予防診断、臨床診断または薬物スクリーニング等の医療関係市場や、化学分析、食品分析または環境モニタリング等の幅広い用途への適用が期待されている。   As known by the name of Micro Total Analysis Systems (μTAS) or Lab-on-Chip, the microchannels and ports that constitute the flow path of a predetermined shape in the substrate A microfluidic chip that is provided with a fine structure and performs various operations such as chemical reaction, synthesis, purification, extraction, generation and / or analysis of substances within the fine structure has attracted attention. Microfluidic chips are expected to be applied to a wide range of applications such as genomic analysis, genomic drug discovery, protein analysis, preventive diagnosis, clinical diagnosis or drug screening, and chemical analysis, food analysis or environmental monitoring. .

さらに、マイクロ流体チップは、従来型の手法と比較してサンプルおよび試薬の使用量が少なく、使い捨てすることができ、分析処理時間を大幅に短縮することができる。また検査コストを軽減し、検査結果を迅速に提示することができる。   Furthermore, the microfluidic chip uses a small amount of sample and reagent as compared with the conventional method, can be disposable, and can greatly reduce the analysis processing time. Further, the inspection cost can be reduced and the inspection result can be presented quickly.

マイクロ流体チップでは、試薬等の液体を、送液チューブを通じて注入口からマイクロ流体チップ内のマイクロチャネルに注入する作業が必要となる。通常このとき送液チューブとマイクロ流体チップを注入口で繋ぎ固定するジョイントが必要となる(非特許文献1)。その際、送液チューブとマイクロ流体チップを固定する方法として接着剤を用いる方法が考案されている。しかしながら接着剤を用いた場合、送液チューブとマイクロ流体チップの接着加工が必要であり、煩雑である。   In the microfluidic chip, it is necessary to inject a liquid such as a reagent from the inlet into the microchannel in the microfluidic chip through the liquid feeding tube. Usually, at this time, a joint for connecting and fixing the liquid feeding tube and the microfluidic chip at the injection port is required (Non-Patent Document 1). At that time, a method using an adhesive has been devised as a method for fixing the liquid feeding tube and the microfluidic chip. However, when an adhesive is used, it is necessary to bond the liquid feeding tube and the microfluidic chip, which is complicated.

これに対し、送液チューブの嵌め込み・埋め込みによるジョイント方法が提案されている。しかしながらマイクロ流体チップ内のマイクロチャネルに液体を送液するため注入圧が高圧となる場合があり、嵌め込み・埋め込みによるジョイントが外れ、液体漏れが生じる虞がある。これに対しネジ機構を用いてジョイントする方法もあるが、装着・解除に手間がかかる。また接続時に送液チューブがねじれることもある。   On the other hand, a joint method by fitting and embedding a liquid feeding tube has been proposed. However, since the liquid is sent to the microchannel in the microfluidic chip, the injection pressure may become high, and the joint due to fitting / embedding may come off and liquid leakage may occur. On the other hand, there is a method of jointing using a screw mechanism, but it takes time to mount and release. In addition, the liquid feeding tube may be twisted during connection.

これに対し、送液チューブをOリングを介してマイクロ流体チップに押し付けることによりジョイントする方法がある。しかしながらこの方法では送液チューブをマイクロ流体チップに押し付けるための治具が必要である(特許文献1)。   On the other hand, there is a method of jointing the liquid feeding tube by pressing it against the microfluidic chip via an O-ring. However, this method requires a jig for pressing the liquid feeding tube against the microfluidic chip (Patent Document 1).

さらにこれら上記の方法は、すべて送液チューブが必要となるため、新たな測定にはコンタミネーションを防止するため洗浄や取り替え作業が必要である。またポンプやバルブを搭載したマイクロ流体チップは構成が複雑となるため、製造コストが高くなる欠点がある。   Furthermore, since all of the above methods require a liquid feeding tube, a new measurement requires cleaning and replacement work to prevent contamination. In addition, a microfluidic chip equipped with a pump and a valve has a drawback in that the manufacturing cost increases because the configuration is complicated.

これに対し、送液チューブやコネクタを使用しない注入方法も考案されている(特許文献2)。しかしながらダイアフラムポンプを用いるため構成が複雑となり、製造コストが高くなる。一方、ポンプを使用せず圧縮空気により送液する方法も考案されている(特許文献3)。しかしながらこの方法ではバイアルを直接マイクロ流体チップに当接するため、比較的多くの液体が必要である。またバイアルをマイクロ流体チップに当接させた後これらを回転機構により回転させるなど構成が複雑である。   On the other hand, an injection method that does not use a liquid feeding tube or a connector has been devised (Patent Document 2). However, since the diaphragm pump is used, the configuration becomes complicated and the manufacturing cost increases. On the other hand, a method of feeding liquid with compressed air without using a pump has been devised (Patent Document 3). However, this method requires a relatively large amount of liquid because the vial is directly brought into contact with the microfluidic chip. Further, the configuration is complicated, for example, the vials are brought into contact with the microfluidic chip and then rotated by a rotating mechanism.

以上のことから、送液チューブ、コネクタ、ポンプおよびバルブ等を使用せず、かつ構成が簡単であり、かつ液体の使用量が少ない、マイクロ流体チップへの液体注入方法が求められる。   In view of the above, there is a need for a method for injecting liquid into a microfluidic chip that does not use a liquid feeding tube, a connector, a pump, a valve, and the like, has a simple configuration, and uses a small amount of liquid.

マイクロ化学チップの技術と応用 発行:丸善株式会社 p299−300Micro Chemical Chip Technology and Applications Published by Maruzen Co., Ltd. p299-300

特開2007−152151号公報JP 2007-152151 A 特開2008−64545号公報JP 2008-64545 A 特開2012−198050号公報JP 2012-198050 A

本発明は以上の点に鑑みて、送液チューブ、コネクタ、ポンプおよびバルブ等の送液機器を使用せず構成が簡単であり、液体の使用量が少なく、更に注入時における液漏れを抑制することができるマイクロチャネルへの液体注入方法を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention has a simple configuration without using liquid-feeding equipment such as a liquid-feeding tube, a connector, a pump, and a valve, uses a small amount of liquid, and further suppresses liquid leakage during injection. It is an object to provide a method for injecting liquid into a microchannel.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるマイクロチャネルへの液体注入方法は、サンプル容器に入った液体をマイクロピペットまたは前記マイクロピペットの先端に取り付けたピペットチップにより吸引・採取する工程と、前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップをマイクロチップのマイクロチャネル導入口に押し付ける工程と、前記マイクロピペットから供給される圧縮気体により前記液体を前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップから前記マイクロチャネルへ注入・送液する工程とを順次実施し、前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップから前記マイクロチャネルへ注入・送液する液体を弾性体よりなるガスケットでシールし、前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップを前記マイクロチャネル導入口に押し付けたときに前記ガスケットを圧縮変形させることにより液体注入圧に対抗し得る反力を前記ガスケットに発生させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for injecting a liquid into a microchannel according to claim 1 of the present invention includes a step of aspirating and collecting a liquid contained in a sample container with a micropipette or a pipette tip attached to the tip of the micropipette. A step of pressing the micropipette or the pipette tip against a microchannel introduction port of the microchip, and injecting and feeding the liquid from the micropipette or the pipette tip to the microchannel by a compressed gas supplied from the micropipette. And sequentially sealing the liquid to be injected and sent from the micropipette or the pipette tip to the microchannel with a gasket made of an elastic body, and the micropipette or the pipette tip is connected to the microchannel. The reaction force that may counteract the liquid injection pressure by the gasket is compressive deformed when pressed against the inlet, characterized in that generating the gasket.

また、本発明の請求項2によるマイクロチャネルへの液体注入方法は、上記した請求項1に記載した液体注入方法において、前記ガスケットは前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップの先端部に予め保持されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for injecting a liquid into a microchannel, wherein the gasket is held in advance at the tip of the micropipette or the pipette tip. It is characterized by that.

また、本発明の請求項3によるマイクロチャネルへの液体注入方法は、上記した請求項1に記載した液体注入方法において、前記ガスケットは前記マイクロチップに仮止めするフィルム体に予め保持されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for injecting a liquid into a microchannel, wherein the gasket is held in advance in a film body temporarily fixed to the microchip. It is characterized by.

また、本発明の請求項4によるマイクロピペットまたはピペットチップは、上記した請求項2記載の液体注入方法の実施に用いるマイクロピペットまたはピペットチップであって、その先端部にガスケットが保持されていることを特徴とする。   The micropipette or pipette tip according to claim 4 of the present invention is a micropipette or pipette tip used for carrying out the liquid injection method according to claim 2 described above, and a gasket is held at the tip thereof. It is characterized by.

更にまた、本発明の請求項5によるフィルム体は、上記した請求項3記載の液体注入方法の実施に用いるフィルム体であって、その厚み方向一方の面に粘着剤が塗布されるとともに厚み方向他方の面にガスケットが保持され、かつ前記ガスケットの内周空間およびマイクロチャネル導入口を連通する貫通孔が設けられていることを特徴とする。   Furthermore, a film body according to claim 5 of the present invention is a film body used for carrying out the liquid injection method according to claim 3 described above, and a pressure-sensitive adhesive is applied to one surface of the thickness direction and the thickness direction is applied. A gasket is held on the other surface, and a through-hole that communicates the inner circumferential space of the gasket and the microchannel inlet is provided.

上記構成を有する本発明においては、注入する液体量がマイクロピペットまたはピペットチップにより吸引した量のみとなるため、必要とされる液体量が非常に少ない。また、マイクロチップと送液チューブをコネクタで接続する必要がなくなるばかりか、送液チューブそのものを使用する必要がない。また、ポンプおよびバルブ等を使用せず、かつ構成が簡単である。また、部品点数が少なく、構成も簡単なため、製造コストが低く、使い捨てが可能であり、このため洗浄作業が不要で、かつ試料によるコンタミネーションがない。また、マイクロピペットもしくはピペットチップの先端部またはマイクロチップに仮止めするフィルム体に予め保持されたガスケットによるシール作用で注入時における液漏れが抑制される。また、マイクロピペットまたはピペットチップのマイクロチップへの押し付けに、自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用することにより、簡素なシステム構成で液体を注入することができる。また、注入の自動化も可能である。さらにマルチチャンネルピペットを使用することにより、複数枚のマイクロチップに同時に液体を注入することも可能である。   In the present invention having the above-described configuration, the amount of liquid to be injected is only the amount sucked by the micropipette or pipette tip, so that the required amount of liquid is very small. Moreover, it is not necessary to connect the microchip and the liquid feeding tube with a connector, and it is not necessary to use the liquid feeding tube itself. In addition, a pump and a valve are not used, and the configuration is simple. In addition, since the number of parts is small and the configuration is simple, the manufacturing cost is low, and it can be disposable. Therefore, the cleaning operation is unnecessary and there is no contamination by the sample. Further, liquid leakage at the time of injection is suppressed by a sealing action by a gasket previously held on the tip of the micropipette or pipette tip or a film body temporarily fixed to the microchip. In addition, by using an automatic pipette device or a pipetting robot to press the micropipette or the pipette tip against the microchip, the liquid can be injected with a simple system configuration. Also, the injection can be automated. Furthermore, by using a multi-channel pipette, it is possible to inject liquid into a plurality of microchips simultaneously.

本発明の実施例に係る液体注入方法の実施に用いるピペットチップの一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the pipette tip used for implementation of the liquid injection method based on the Example of this invention (A)(B)とも同ピペットチップの他の例を示す断面図Sectional drawing which shows the other example of the same pipette tip with (A) and (B) (A)(B)とも同ピペットチップの他の例を示す断面図Sectional drawing which shows the other example of the same pipette tip with (A) and (B) 本発明の他の実施例に係る液体注入方法の実施に用いるピペットチップおよびフィルム体の一例を示す斜視図The perspective view which shows an example of the pipette tip used for implementation of the liquid injection | pouring method which concerns on the other Example of this invention, and a film body. (A)(B)とも同ピペットチップおよびフィルム体を示す断面図Sectional drawing which shows the same pipette tip and a film body with (A) and (B)

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
(1)上記特許文献3記載の発明では、バイアル(=送液容器)を直接マイクロ流体チップに当接するため比較的多くの試薬等のサンプル液体が必要であり、またバイアル径(=送液容器の送液口径)はサンプル液導入口径より極めて大きい。そのため、サンプル液はその自重ではサンプル導入口に導入されないため、サンプル液体に圧縮気体を供給する強制送液装置が別途必要である。更に、サンプル液をバイアルに入れて、これを逆さにしてから圧縮気体を導入するため、送液工程が煩雑であり、さらにバイアルに入れるサンプル液がバイアルの底に残存するためこれを考慮したサンプル液の量を入れる必要がある。したがって特許文献3記載の発明では、マイクロ流体チップへの送液システムとしては煩雑で、改善の余地が残されている。
(2)上記(1)に記載した問題に対し、マイクロ流体チップへのサンプル液の送液方法および送液容器を簡易にすること、すなわちサンプル液をマイクロ流体チップへ送液する際に別途強制送液装置を使用せずに送液する方法および送液容器を提供することが求められる。
The present invention includes the following embodiments.
(1) In the invention described in Patent Document 3, a vial (= liquid feeding container) is brought into direct contact with the microfluidic chip, so that a relatively large amount of sample liquid such as a reagent is required, and the vial diameter (= liquid feeding container) The liquid feeding port diameter is much larger than the sample liquid inlet diameter. Therefore, since the sample liquid is not introduced into the sample introduction port by its own weight, a forced liquid feeding device that supplies compressed gas to the sample liquid is separately required. Furthermore, since the sample liquid is put into the vial and the compressed gas is introduced after inverting it, the liquid feeding process is complicated, and the sample liquid to be put into the vial remains at the bottom of the vial, and this is taken into account. It is necessary to put the amount of liquid. Therefore, in the invention described in Patent Document 3, the liquid feeding system to the microfluidic chip is cumbersome and leaves room for improvement.
(2) To solve the problem described in (1) above, simplify the method of feeding the sample liquid to the microfluidic chip and the liquid feeding container, that is, separately forcing the sample liquid to be fed to the microfluidic chip. It is required to provide a method and a liquid feeding container for feeding liquid without using a liquid feeding device.

(3)構成
上記(2)に記載した課題に対し、課題解決の送液方法として、
a.送液容器内に圧縮した気体を解放して、送液容器内にサンプル液を吸い上げる。
b.送液容器内の気体を圧縮する。
c.その圧縮気体を押し出すことで、送液容器内のサンプル液が加圧され、サンプル液が送液容器内からマイクロ流体チップのサンプル液導入口に流れ込む(送液)。
また、送液容器の構成として、吸引力となる圧縮気体の開放および送液力となる圧縮気体を送液容器自体に蓄積する部分を、サンプル液の上部に設ける。
(4)作用
吸引力に用いた圧縮気体を送液力に利用できる。
(5)効果
サンプル液を送液容器に入れて、逆さにして送液することなく、さらに別途強制送液装置を設けることなく、サンプル液を送液容器に入れてマイクロ流体チップへサンプル液を送液できることから、送液方法および送液容器を簡易にできる。また、吸引力および送液力となる圧縮気体を人力程度の小さい力で吸引・加圧できる。さらに、本件では人力程度の小さい力で加圧可能な送液力となる圧縮気体を用いるため、注入液体量は少なくしなければならないところ、ピペットの特徴としてサンプル液の使用量が少なくて済むことから、マイクロ流体チップへの送液に適している。
(3) Configuration As a solution delivery method for solving the problem described in (2) above,
a. The gas compressed in the liquid feeding container is released, and the sample liquid is sucked into the liquid feeding container.
b. Compress the gas in the liquid delivery container.
c. By extruding the compressed gas, the sample liquid in the liquid feeding container is pressurized, and the sample liquid flows from the liquid feeding container into the sample liquid inlet of the microfluidic chip (liquid feeding).
Moreover, as a structure of a liquid feeding container, the part which accumulate | stores the release of the compressed gas used as suction force and the compressed gas used as a liquid feeding force in liquid feeding container itself is provided in the upper part of a sample liquid.
(4) Action The compressed gas used for the suction force can be used for the liquid feeding force.
(5) Effect The sample liquid is put in the liquid feeding container, and is not turned upside down, and the sample liquid is put into the liquid feeding container and the sample liquid is put into the microfluidic chip without providing a separate forced liquid feeding device. Since liquid feeding is possible, the liquid feeding method and the liquid feeding container can be simplified. Further, the compressed gas that becomes the suction force and the liquid feeding force can be sucked and pressurized with a small force of human power. In addition, in this case, since compressed gas is used to deliver liquid that can be pressurized with as little force as human power, the amount of injected liquid must be reduced. To liquid feeding to a microfluidic chip.

(6)送液容器の構成の詳細として、先端にガスケットを設けたピペットを使用する。ガスケットは、少なくともピペット先端とマイクロ流体チップのサンプル液導入口との当接面に設けられていれば良く(図1)、ピペット先端の周面を覆う形状であっても良い(図2,3)。図1の例では、突起がガスケットの反力を受ける役割も果たしており、ガスケットが圧縮変形しやすい形状になっている。図2,3の例では、ピペットチップ側面でガスケットの反力を受ける。シール面圧はガスケットと導入口の寸法で決まるため、安定した面圧が得られる。マイクロ流体チップには嵌め合い溝(注入口溝)が設けられていても良い。ガスケットは、ピペットに一体化されていてもピペットチップ(樹脂キャップ)に設けられていても良い。 (6) As a detailed configuration of the liquid feeding container, a pipette provided with a gasket at the tip is used. The gasket need only be provided at least on the contact surface between the pipette tip and the sample fluid inlet of the microfluidic chip (FIG. 1), and may have a shape covering the peripheral surface of the pipette tip (FIGS. 2 and 3). ). In the example of FIG. 1, the protrusion also plays a role of receiving the reaction force of the gasket, and the gasket has a shape that is easily compressed and deformed. 2 and 3, the reaction force of the gasket is received on the side surface of the pipette tip. Since the seal surface pressure is determined by the dimensions of the gasket and the inlet, a stable surface pressure can be obtained. The microfluidic chip may be provided with a fitting groove (inlet groove). The gasket may be integrated with the pipette or may be provided on the pipette tip (resin cap).

つぎに本発明の実施例を説明する。   Next, examples of the present invention will be described.

本発明の実施例に係る液体注入方法は、以下の手順にて注入作業を行う。   The liquid injection method according to the embodiment of the present invention performs the injection operation according to the following procedure.

すなわち先ず、マイクロチューブ、サンプルチューブ、バイアル、試験管、スピッツ管またはコニカルチューブ等のサンプル容器に入った試薬等の液体を、マイクロピペットの先端に取り付けたピペットチップにより吸引・採取する。つぎにピペットチップをマイクロチップのマイクロチャネル導入口に押し付け、ピペットチップ先端を導入口に当接させる。つぎにマイクロピペット本体部から圧縮気体を供給し、この圧縮空気による注入圧をもって試薬等の液体をピペットチップからマイクロチップ内のマイクロチャネルへ注入・送液する。   That is, first, a liquid such as a reagent in a sample container such as a microtube, a sample tube, a vial, a test tube, a Spitz tube, or a conical tube is aspirated and collected by a pipette tip attached to the tip of the micropipette. Next, the pipette tip is pressed against the microchannel inlet of the microchip, and the tip of the pipette tip is brought into contact with the inlet. Next, compressed gas is supplied from the micropipette body, and a liquid such as a reagent is injected and sent from the pipette tip to the microchannel in the microchip with the injection pressure of the compressed air.

図1に示すようにピペットチップ11の先端(図では下端)であって液体出入口12の周りに、ゴムやエラストマー等の弾性体からなるリング状のガスケット21が保持されており、ピペットチップ11がマイクロチップ31のマイクロチャネル導入口32に押し付けられることによりガスケット21が圧縮変形し、ガスケット21に圧縮変形による反力が発生する。しかして本発明はこのようにガスケット21に発生する反力を有効利用するものであって、すなわち液体注入時の圧縮気体による注入圧に対しこの反力が対抗するため、液体は外部に漏れることなくピペットチップ11からマイクロチャネル導入口32を経てマイクロチャネル33に導入される。   As shown in FIG. 1, a ring-shaped gasket 21 made of an elastic material such as rubber or elastomer is held around the liquid inlet / outlet 12 at the tip (lower end in the figure) of the pipette tip 11. The gasket 21 is compressed and deformed by being pressed against the microchannel inlet 32 of the microchip 31, and a reaction force due to the compressive deformation is generated in the gasket 21. Thus, the present invention effectively utilizes the reaction force generated in the gasket 21 as described above. That is, since this reaction force counters the injection pressure caused by the compressed gas during liquid injection, the liquid leaks to the outside. Instead, it is introduced into the microchannel 33 from the pipette tip 11 through the microchannel inlet 32.

ピペットチップ11先端へのガスケット21の装着は、図示するようにピペットチップ11先端外周にガスケット受け止め用の突起13を設け、この突起13を軸方向の受け止め部としてその先端側に設けた段部14に予め別途成形したガスケット21を嵌め合わせるが、図2または図3に示すようにピペットチップ11の先端部にガスケット21を直接一体成形するようにしても良い。   As shown in the drawing, the gasket 21 is attached to the tip of the pipette tip 11 by providing a protrusion 13 for receiving the gasket on the outer periphery of the tip of the pipette tip 11, and a step 14 provided on the tip side of the protrusion 13 as an axial receiving portion. The gasket 21 separately molded in advance is fitted together, but the gasket 21 may be directly integrally formed at the tip of the pipette tip 11 as shown in FIG. 2 or FIG.

また、図1に示すようにマイクロチャネル導入口32の口径がガスケット21の内径より小さい場合、ガスケット21はマイクロチャネル導入口32の開口周縁部であってマイクロチップ31の上面31aに押し付けられるので、ガスケット21はこれをピペットチップ11先端から先端方向(図では下方)へ突出するように配置する。図1のガスケット21は断面円形のOリング状であって、ピペットチップ11先端から先端方向へ突出してマイクロチップ31の上面31aに押し付けられる先端部分が断面円弧形のリップ22をなしているため、マイクロチップ31の上面31aに押し付けられたとき、接触面圧(シール面圧)に円弧先端(リップ先端)によるピーク値が立つ。したがってガスケット21はこのように断面円弧形のリップ22を備えているので、リップを備えない平面状のガスケットと比較して、シール性に優れるものである。   Further, as shown in FIG. 1, when the diameter of the microchannel inlet 32 is smaller than the inner diameter of the gasket 21, the gasket 21 is pressed against the upper surface 31a of the microchip 31 at the opening peripheral edge of the microchannel inlet 32. The gasket 21 is arranged so as to protrude from the tip of the pipette tip 11 in the tip direction (downward in the figure). The gasket 21 in FIG. 1 has an O-ring shape with a circular cross section, and the tip portion that protrudes from the tip of the pipette tip 11 toward the tip and presses against the upper surface 31a of the microchip 31 forms a lip 22 having an arcuate cross section. When pressed against the upper surface 31a of the microchip 31, the contact surface pressure (seal surface pressure) has a peak value due to the arc tip (lip tip). Therefore, since the gasket 21 is provided with the lip 22 having an arcuate cross section in this way, it has excellent sealing performance as compared with a planar gasket without a lip.

また、図2に示すようにマイクロチャネル導入口32の口径がガスケット21の内径より大きい場合、ガスケット21はピペットチップ11先端とともにマイクロチャネル導入口32に挿入されマイクロチャネル導入口32の内面(立ち上がりの側面)32aに押し付けられるので、ガスケット21はこれをピペットチップ11先端から先端方向へ突出させる必要はなく径方向外方へ向けてのみ突出させる。図2のガスケット21は断面半円形であって、径方向外方へ突出してマイクロチャネル導入口32の内面32aに押し付けられる外周部分が断面円弧形のリップ22をなしているため、マイクロチャネル導入口32の内面32aに押し付けられたとき、接触面圧(シール面圧)に円弧先端(リップ先端)によるピーク値が立つ。したがってガスケット21はこのように断面円弧形のリップ22を備えているので、リップを備えない平面状のガスケットと比較して、シール性に優れるものである。また図3に示すように、ガスケット21をマイクロチャネル導入口32の内面32aに押し付けるための突起15をピペットチップ11先端外周に設けるようにしても良い。   As shown in FIG. 2, when the diameter of the microchannel inlet 32 is larger than the inner diameter of the gasket 21, the gasket 21 is inserted into the microchannel inlet 32 together with the tip of the pipette tip 11 and the inner surface of the microchannel inlet 32 Since the gasket 21 is pressed against the side surface 32a, the gasket 21 does not need to protrude from the tip of the pipette tip 11 toward the tip, and protrudes only outward in the radial direction. The gasket 21 in FIG. 2 has a semicircular cross section, and the outer peripheral portion that protrudes radially outward and is pressed against the inner surface 32a of the microchannel inlet 32 forms a lip 22 having an arcuate cross section. When pressed against the inner surface 32a of the port 32, the peak value due to the arc tip (lip tip) is set in the contact surface pressure (seal surface pressure). Therefore, since the gasket 21 is provided with the lip 22 having an arcuate cross section in this way, it has excellent sealing performance as compared with a planar gasket without a lip. Further, as shown in FIG. 3, a projection 15 for pressing the gasket 21 against the inner surface 32 a of the microchannel inlet 32 may be provided on the outer periphery of the tip of the pipette tip 11.

ピペットチップ11は通常市販されているものと同様、熱可塑性樹脂を成形材料として射出成形法などにより作製される。一方、ゴムやエラストマーよりなるガスケット21の材質としてはピペットチップ11の材質や液体の種類により選定されるが、代表的なものとしてはシリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ブチルゴムなどが挙げられる。ガスケット21の成形方法は圧縮成形法や射出成形法などとされる。   The pipette tip 11 is produced by an injection molding method or the like using a thermoplastic resin as a molding material in the same manner as a commercially available one. On the other hand, the material of the gasket 21 made of rubber or elastomer is selected depending on the material of the pipette tip 11 and the type of liquid, but representative examples include silicone rubber, fluororubber, acrylic rubber, nitrile rubber, butyl rubber, and the like. It is done. The molding method of the gasket 21 is a compression molding method or an injection molding method.

また、上記実施例では、ガスケット21をピペットチップ11の先端部に保持する構成としたが、これに代えて、ガスケット21をマイクロチップ31に仮止めするフィルム体41に保持する構成としても良く、以下、この場合の実施例を説明する。   Moreover, in the said Example, it was set as the structure which hold | maintains the gasket 21 in the front-end | tip part of the pipette chip | tip 11, However, instead of this, it is good also as a structure hold | maintained on the film body 41 which temporarily fixes the gasket 21 to the microchip 31, The embodiment in this case will be described below.

すなわち図4に示すように、マイクロチップ31の上面に剥離可能に貼着されるフィルム体41を用意し、このフィルム体41の下面に粘着剤(図示せず)を塗布するとともにフィルム体41の上面にリング状のガスケット21を接着等の手段で固定する。フィルム体41としてはフレキシブルな樹脂製フィルムを用いるのが好適である。   That is, as shown in FIG. 4, a film body 41 that is detachably attached to the upper surface of the microchip 31 is prepared, an adhesive (not shown) is applied to the lower surface of the film body 41, and the film body 41 is A ring-shaped gasket 21 is fixed to the upper surface by means such as adhesion. As the film body 41, it is preferable to use a flexible resin film.

ガスケット21は、フィルム体41をマイクロチップ31の上面に貼着した状態で、マイクロチップ31の上面に開口したマイクロチャネル導入口32と平面上の位置を合わせて設けられ、マイクロチップ31の上面にマイクロチャネル導入口32が複数開口している場合には各導入口32の位置に合わせて同数のガスケット21が設けられている。   The gasket 21 is provided in a state where the film body 41 is adhered to the upper surface of the microchip 31, and the microchannel inlet 32 opened on the upper surface of the microchip 31 is aligned with the position on the plane. When a plurality of microchannel inlets 32 are opened, the same number of gaskets 21 are provided in accordance with the positions of the inlets 32.

また、図5の断面に示すようにフィルム体41には、このフィルム体41をマイクロチップ31の上面に貼着した状態で、ガスケット21の内周空間およびマイクロチャネル導入口32を連通するための貫通孔42が設けられている。   Further, as shown in the cross section of FIG. 5, the film body 41 is connected to the inner circumferential space of the gasket 21 and the microchannel inlet 32 in a state where the film body 41 is adhered to the upper surface of the microchip 31. A through hole 42 is provided.

以上の構成からして上記ガスケット21はこれを粘着剤付フィルム一体ガスケットと称することもでき、この粘着剤付フィルム一体ガスケットの構成としてフィルム体41の片面に粘着剤が形成され、反対側の面にゴムやエラストマーの弾性体からなるガスケット21が形成されている。ガスケット21はOリング等のように中心に孔が存在しており、この孔がフィルム体41に設けた貫通孔42を経由してマイクロチャネル導入口32まで到達している。ガスケット21の内径はピペットチップ11先端の外径より小さく設定されており、よってガスケット21の内周にピペットチップ11を圧入することになる。   With the above configuration, the gasket 21 can also be referred to as a film-integrated gasket with an adhesive, and as a configuration of the film-integrated gasket with an adhesive, an adhesive is formed on one side of the film body 41, and the opposite surface. Further, a gasket 21 made of an elastic body of rubber or elastomer is formed. The gasket 21 has a hole in the center like an O-ring or the like, and this hole reaches the microchannel inlet 32 through a through hole 42 provided in the film body 41. The inner diameter of the gasket 21 is set smaller than the outer diameter of the tip of the pipette tip 11, so that the pipette tip 11 is press-fitted into the inner periphery of the gasket 21.

上記したようにマイクロチップ31には複数のマイクロチャネル導入口32が開口している場合があり、本発明の当該構成によればマイクロチップ31にフィルム体41を貼り付けるのみで、複数のマイクロチャネル導入口32に対しガスケット21の位置決めをなすことができる。試薬等の液体を注入する際はピペットチップ11を当接しガスケット21を圧縮するため、マイクロチップ31とフィルム体41を強固に接着する必要はなく、ガスケット21が位置決めできる程度で良い。   As described above, the microchip 31 may have a plurality of microchannel inlets 32 opened. According to the configuration of the present invention, the microchip 31 can be formed by simply attaching the film body 41 to the microchip 31. The gasket 21 can be positioned with respect to the introduction port 32. When injecting a liquid such as a reagent, the pipette tip 11 is brought into contact and the gasket 21 is compressed. Therefore, the microchip 31 and the film body 41 do not need to be firmly bonded, and the gasket 21 may be positioned.

尚、フィルム体41の形態としては、上記実施例のようにフィルム体41の平面形状をマイクロチップ31の上面と同形同大として1枚のフィルム体41がマイクロチップ31の上面全域をカバーし、この1枚のフィルム体41をもってマイクロチップ31上にある複数の導入口32に対応して複数のガスケット21および貫通孔を設ける形態のほかに、複数枚のフィルム体41を併用するようにしても良い。   As for the form of the film body 41, the planar shape of the film body 41 is the same shape and size as the upper surface of the microchip 31 as in the above embodiment, and one film body 41 covers the entire upper surface of the microchip 31. In addition to the mode in which the plurality of gaskets 21 and the through holes are provided corresponding to the plurality of inlets 32 on the microchip 31 with the one film body 41, a plurality of film bodies 41 are used in combination. Also good.

この場合、フィルム体41はこれをガスケット21より一回り大きいサイズにし、このフィルム体41を導入口32と同数用意し、一枚当たりにガスケット21一つと貫通孔42一箇所を設け、このフィルム体14を各導入口32にそれぞれ貼付する。また、三つ以上の導入口32がある場合にはこれをグループ分けするようにしても良い(例えば導入口32が四つある場合、第1フィルム体41で第1および第2導入口32に対する第1および第2ガスケット21を配置し、第2フィルム体41で第3および第4導入口32に対する第3および第4ガスケット21を配置するなど)。   In this case, the film body 41 has a size that is slightly larger than the gasket 21, the same number of film bodies 41 as the introduction ports 32 are prepared, and one gasket 21 and one through hole 42 are provided per sheet. 14 is affixed to each inlet 32. In addition, when there are three or more introduction ports 32, they may be grouped (for example, when there are four introduction ports 32, the first film body 41 with respect to the first and second introduction ports 32). The first and second gaskets 21 are disposed, and the third and fourth gaskets 21 are disposed with respect to the third and fourth inlets 32 by the second film body 41).

11 ピペットチップ
12 液体出入口
13,15 突起
14 段部
21 ガスケット
22 リップ
31 マイクロチップ
32 マイクロチャネル導入口
33 マイクロチャネル
41 フィルム体
42 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Pipette tip 12 Liquid inlet / outlet 13,15 Protrusion 14 Step part 21 Gasket 22 Lip 31 Microchip 32 Microchannel inlet 33 Microchannel 41 Film body 42 Through-hole

Claims (5)

サンプル容器に入った液体をマイクロピペットまたは前記マイクロピペットの先端に取り付けたピペットチップにより吸引・採取する工程と、前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップをマイクロチップのマイクロチャネル導入口に押し付ける工程と、前記マイクロピペットから供給される圧縮気体により前記液体を前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップから前記マイクロチャネルへ注入・送液する工程とを順次実施し、
前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップから前記マイクロチャネルへ注入・送液する液体を弾性体よりなるガスケットでシールし、前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップを前記マイクロチャネル導入口に押し付けたときに前記ガスケットを圧縮変形させることにより液体注入圧に対抗し得る反力を前記ガスケットに発生させることを特徴とするマイクロチャネルへの液体注入方法。
A step of aspirating and collecting the liquid contained in the sample container with a micropipette or a pipette tip attached to the tip of the micropipette, a step of pressing the micropipette or the pipette tip against a microchannel inlet of the microchip, Sequentially injecting and feeding the liquid from the micropipette or the pipette tip to the microchannel by a compressed gas supplied from a pipette;
The liquid to be injected / delivered from the micropipette or the pipette tip to the microchannel is sealed with an elastic gasket, and the gasket is compressed when the micropipette or the pipette tip is pressed against the microchannel inlet. A method for injecting a liquid into a microchannel, wherein the gasket generates a reaction force that can counteract the liquid injection pressure by deforming the gasket.
請求項1に記載した液体注入方法において、
前記ガスケットは前記マイクロピペットまたは前記ピペットチップの先端部に予め保持されていることを特徴とするマイクロチャネルへの液体注入方法。
The liquid injection method according to claim 1,
The method for injecting a liquid into a microchannel, wherein the gasket is held in advance at the tip of the micropipette or the pipette tip.
請求項1に記載した液体注入方法において、
前記ガスケットは前記マイクロチップに仮止めするフィルム体に予め保持されていることを特徴とするマイクロチャネルへの液体注入方法。
The liquid injection method according to claim 1,
The method of injecting liquid into a microchannel, wherein the gasket is held in advance by a film body temporarily fixed to the microchip.
請求項2記載の液体注入方法の実施に用いるマイクロピペットまたはピペットチップであって、
その先端部にガスケットが保持されていることを特徴とするマイクロピペットまたはピペットチップ。
A micropipette or pipette tip used for carrying out the liquid injection method according to claim 2,
A micropipette or pipette tip characterized in that a gasket is held at its tip.
請求項3記載の液体注入方法の実施に用いるフィルム体であって、
その厚み方向一方の面に粘着剤が塗布されるとともに厚み方向他方の面にガスケットが保持され、かつ前記ガスケットの内周空間およびマイクロチャネル導入口を連通する貫通孔が設けられていることを特徴とするフィルム体。
A film body used for carrying out the liquid injection method according to claim 3,
A pressure-sensitive adhesive is applied to one surface in the thickness direction, a gasket is held on the other surface in the thickness direction, and a through-hole that communicates the inner circumferential space of the gasket and the microchannel inlet is provided. A film body.
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