微芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供能夠從微芯片的外部容易地確認(rèn)溶液被填充至分析區(qū)域中的微芯片。提供了一種微芯片，該微芯片具有：液體引入部；分析區(qū)域，用作其中對(duì)包含于液體中的物質(zhì)或物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析的位置；顯示區(qū)域，用于指示分析區(qū)域已完全被液體充滿；以及通道，用于連接引入部、分析區(qū)域和顯示區(qū)域。該通道被配置為使得從引入部引入的液體到達(dá)指示區(qū)域占用的時(shí)間的量長(zhǎng)于從引入部引入的液體填充分析區(qū)域占用的時(shí)間的量。
【專利說明】微芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本技術(shù)涉及一種微芯片。本技術(shù)具體涉及設(shè)置有指示已完成將樣本溶液填充到分析區(qū)域中的指示區(qū)域的微芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，已經(jīng)應(yīng)用用于半導(dǎo)體工業(yè)的微細(xì)制造技術(shù)開發(fā)具有為為執(zhí)行化學(xué)或生物的分析而設(shè)置的分析區(qū)域和流路的微芯片。分析區(qū)域和流路形成在硅酮基板或玻璃基板上。這種微芯片能夠使用少量樣本進(jìn)行分析，并且還是易處理的。因此微芯片尤其被應(yīng)用于使用貴重和微量的樣本以及大量樣品的生物學(xué)分析。
[0003]使用這種如上的微芯片的分析系統(tǒng)被稱為微總體分析系統(tǒng)(micro-Total-Analysis System) ( μ-TAS),實(shí)驗(yàn)室級(jí)芯片、生物芯片等。分析系統(tǒng)已受到關(guān)注，被認(rèn)為是可實(shí)現(xiàn)化學(xué)或生物分析中的分析裝置的高速化、高效率化、集成化以及小型化的技術(shù)。預(yù)期將μ-TAS特別應(yīng)用于使用貴重和微量的樣本的大量樣品的生物學(xué)分析，如其能夠使用少量的樣本進(jìn)行分析并且使微芯片容易處理。
[0004]在使用微芯片的分析中，因?yàn)闃颖臼且晕⒘渴褂玫?，所以難以將樣本溶液引入分析區(qū)域或流路中。有時(shí)由于微芯片的內(nèi)部，如分析區(qū)域存在空氣導(dǎo)致樣本溶液的引入會(huì)被阻礙或花費(fèi)時(shí)間。
[0005]為了便于微芯片中的溶液的引入，例如，專利文獻(xiàn)I公開了一種微芯片，其中將用于引入溶液的區(qū)域保持在低于大氣壓力的壓力下。在這個(gè)微芯片中，使用針將樣本溶液注射到區(qū)域中，其內(nèi)部在負(fù)壓狀態(tài)下。然后，負(fù)壓使樣本溶液被吸入到該區(qū)域中，使樣本溶液能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地引入該區(qū)域中。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)I JP 2011-163984 A


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的問題
[0010]在上述微芯片情況下，如引入的樣本的量非常小，其從微芯片的外部難以檢查是否包含樣本的溶液已填充到其中分析樣本的區(qū)域中，諸如分析區(qū)域?？紤]到上述內(nèi)容，本技術(shù)的主要目標(biāo)是提供便于從其外部檢查是否分析區(qū)域已充滿溶液的微芯片。
[0011]問題的解決方案
[0012]為了解決上述問題，本技術(shù)提供以下微芯片，該微芯片包括:引入部，用于引入液體；分析區(qū)域，其中分析包含于液體中的物質(zhì)或物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物；指示區(qū)域，指示分析區(qū)域已完全被液體充滿；以及流路，連接引入部、分析區(qū)域、和指示區(qū)域。在微芯片中，流路被配置為使得從引入部中引入的液體到達(dá)指示區(qū)域占用的時(shí)間長(zhǎng)于從引入部中引入的液體充滿分析區(qū)域需要花費(fèi)的時(shí)間。
[0013]在微芯片中，流路可以包括連接引入部和分析區(qū)域的引入流路；以及連接分析區(qū)域與指示區(qū)域的排出流路。
[0014]流路可包括連接引入部和分析區(qū)域的引入流路，和從引入流路分支與指示區(qū)域連接的分支流路。流路可以被配置為使得從位于分支流路與引入流路之間的連通部到指示區(qū)域的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)于從連通部到分析區(qū)域的流路長(zhǎng)度。
[0015]此外，流路可包括連接引入部和分析區(qū)域的引入流路以及從引入流路分支與指示區(qū)域連接的分支流路。流路可以被配置為使得在分支流路與引入流路之間的連通部處，向所述分支流路引入的液體的引入壓力高于被引入至向所述引入流路引入的液體的引入壓力。
[0016]在根據(jù)本技術(shù)的微芯片中，色素材料可被放入指示區(qū)域中。色素材料可以被固相化。
[0017]此外，凹凸結(jié)構(gòu)可以被設(shè)置在構(gòu)成指示區(qū)域的至少一個(gè)表面上。形成在一個(gè)表面上的凹凸結(jié)構(gòu)可包括不平行于或不垂直于一個(gè)表面的表面。
[0018]微芯片在其分析區(qū)域中可以具有位于分析區(qū)域與排出流路之間的連通部。連通部可以形成在與分析區(qū)域與引入流路之間的連通部相對(duì)的位置處。一個(gè)引入流路可以與多個(gè)分析區(qū)域相連接。同樣，多個(gè)分析區(qū)域可以通過排出流路與一個(gè)指示區(qū)域相連接。一個(gè)指示區(qū)域可以通過排出流路與所有分析區(qū)域相連接。
[0019]本發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本技術(shù)，提供一種微芯片，該微芯片設(shè)置有指示已完成將液體填充到分析區(qū)域中的指示區(qū)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021][圖1]示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的微芯片Ia的結(jié)構(gòu)的示意性視圖。
[0022][圖2]示出了微芯片Ia的指示區(qū)域的示意性的局部截面圖。
[0023][圖3]示出了微芯片Ia的變形實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的示意性局部視圖。
[0024][圖4]示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的微芯片Ib的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。
[0025][圖5]示出了根據(jù)本技術(shù)的第三實(shí)施方式的微芯片Ic的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。
[0026][圖6]示出了微芯片Ic的變形實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。
[0027][圖7]示出了微芯片Ic的變形實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的示意性局部視圖。
[0028][圖8]示出了根據(jù)本技術(shù)的第四實(shí)施方式的微芯片Id的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。
[0029][圖9]示出了微芯片Id的變形實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的示意性局部視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]以下是實(shí)施本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式的說明。給出如下所述的實(shí)施方式是為了示出本技術(shù)的有代表性的實(shí)施方式，從而不能狹義地解釋本技術(shù)的范圍。將按照以下順序進(jìn)行說明。
[0031]1.根據(jù)第一實(shí)施方式的微芯片的結(jié)構(gòu)
[0032](I)微芯片Ia的結(jié)構(gòu)
[0033](1-1)引入部
[0034](1-2)分析區(qū)域
[0035](1-3)流路
[0036](1-4)指示區(qū)域
[0037]〈1>色素材料
[0038]〈2>凹凸結(jié)構(gòu)
[0039](2)微芯片Ia的變形實(shí)施方式
[0040]2.根據(jù)第二實(shí)施方式的微芯片的結(jié)構(gòu)
[0041]3.根據(jù)第三實(shí)施方式的微芯片
[0042](I)微芯片Ic的結(jié)構(gòu)
[0043](2)微芯片Ic的變形實(shí)施方式
[0044]〈1> 微芯片 Ic-1
[0045]<2> 微芯片 lc-2
[0046]4.根據(jù)第四實(shí)施方式的微芯片
[0047](I)微芯片Id的結(jié)構(gòu)
[0048](2)微芯片Id的變形實(shí)施方式
[0049]〈1> 微芯片 Id-1
[0050]<2> 微芯片 ld-2
[0051]〈3> 微芯片 ld-3
[0052]5.光透射部分的保護(hù)機(jī)構(gòu)
[0053](I)接觸防止結(jié)構(gòu)
[0054](2)用于光透射部分的識(shí)別標(biāo)記
[0055](3)把持部的指示
[0056](4)用于光透射部分的保護(hù)構(gòu)件
[0057](5)其他
[0058]1.根據(jù)第一實(shí)施方式的微芯片的結(jié)構(gòu)
[0059](I)微芯片Ia的結(jié)構(gòu)
[0060]圖1是示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的微芯片Ia的結(jié)構(gòu)的示意性視圖。圖1A是微芯片Ia的俯視圖，并且圖1B是沿著圖1A中示出的線P-P截取的微芯片Ia的截面圖。微芯片Ia包括:引入部2，用于引入諸如樣本溶液的液體；分析區(qū)域41至45，在其中分析包含于樣本溶液中的物質(zhì)或者物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物；以及指示區(qū)域51至55,指示分析區(qū)域41至45已完全充滿了樣本溶液。此外，引入部2經(jīng)由引入流路311a至315a與分析區(qū)域41至45相連接。指示區(qū)域51至55經(jīng)由排出流路331至335與分析區(qū)域41至45相連接。
[0061]微芯片Ia是由三個(gè)基板層11、12、13形成的(參見圖1B)。在基板層12中，如由圖1B中的P-P部分舉例說明的，形成有引入部2、引入流路311a至315a、排出流路331至335、分析區(qū)域41至45以及指示區(qū)域51至55。以下將按順序描述微芯片Ia的每個(gè)部件。同時(shí)，在根據(jù)本技術(shù)的微芯片中，引入部2、分析區(qū)域41至45或其他部件的數(shù)目不限于圖1A中不出的微芯片Ia的結(jié)構(gòu)。例如，多個(gè)引入部可以被設(shè)置在一個(gè)微芯片中。同樣,微芯片可具有與單個(gè)弓I入流路相連接的單個(gè)引入部。
[0062](1-1)引入部
[0063]用于使用微芯片Ia分析的樣本溶液被引入到引入部2中。如圖1B中所示，在微芯片Ia中，引入部2使用基板層11密封。因此，在微芯片Ia中，可通過諸如針的穿刺構(gòu)件執(zhí)行將樣本溶液引入到引入部2中。為了實(shí)施引入，穿刺構(gòu)件附接至裝有樣本溶液的注射器等。然后穿刺構(gòu)件的尖端從微芯片Ia的外部插入穿過形成在基板層13上的引入口 21，并且穿透基板層11最終到達(dá)引入部2。因此，注射器的內(nèi)部和引入部2是相連的。為了便于使用穿刺構(gòu)件將樣本溶液引入到引入部2中，優(yōu)選地選擇彈性材料以形成基板層11。
[0064]被引入根據(jù)本技術(shù)的微芯片的樣本溶液是分析物或包含與另一物質(zhì)起反應(yīng)以產(chǎn)生分析物的物質(zhì)的溶液。分析物的實(shí)例包括如DNA和RNA的核苷酸、縮氨酸以及包括抗體等的蛋白質(zhì)。可替換地，包含上述分析物的生物樣本，如血液在未處理狀態(tài)或稀釋溶液狀態(tài)下可被用作引入根據(jù)本技術(shù)的微芯片的樣本溶液。
[0065](1-2)分析區(qū)域
[0066]已被引入到引入部2的樣本溶液流動(dòng)通過引入流路311a至315a并且填充布置在微芯片Ia中的分析區(qū)域41至45，并且然后對(duì)包含于樣本溶液的分析物進(jìn)行分析。使用微芯片Ia的分析法的實(shí)例包括利用核酸擴(kuò)增反應(yīng)的分析法，如進(jìn)行熱循環(huán)的常規(guī)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)，以及在沒有熱循環(huán)的情況下進(jìn)行的各種等溫?cái)U(kuò)增方法。需要分析的物質(zhì)的一部分可以預(yù)先存儲(chǔ)在分析區(qū)域41至45中。在以下的微芯片Ia的說明中，與引入流路311a相連接的所有五個(gè)分析區(qū)域?qū)⒎Q作分析區(qū)域41。同樣地從每個(gè)引入流路312a、313a、314a和315a得到供給的樣本溶液的每一組五個(gè)分析區(qū)域?qū)⒎謩e被稱作分析區(qū)域42、43、44和45 (參見圖ΙΑ) ο
[0067](1-3)流路
[0068]微芯片Ia設(shè)置有兩種流路，S卩，引入流路311a至315a和排出流路331至335。如圖1A中所示，引入流路311a至315a將引入部2與分析區(qū)域41至45相連接。同樣，排出流路331至335將分析區(qū)域41至45與指示區(qū)域51至55相連接。具體地，在微芯片Ia中，一個(gè)引入流路311a至315a與多個(gè)分析區(qū)域41至45相連接。此外，多個(gè)分析區(qū)域41至45經(jīng)由排出流路與一個(gè)指示區(qū)域51至55相連接。
[0069]已從引入部2引入微芯片Ia的樣本溶液流動(dòng)通過引入流路311a至315a，并且到達(dá)分析區(qū)域41至45。已到達(dá)分析區(qū)域41至45的樣本溶液的一部分通過與分析區(qū)域41至45相連通的排出流路331至335到達(dá)指示區(qū)域51至55。因此，在微芯片Ia中，到樣本溶液流動(dòng)通過排出流路331至335時(shí)分析區(qū)域41至45已充滿樣本溶液。換言之，在微芯片Ia中，兩個(gè)種類的流路，即，引入流路311a至315a和排出流路331至335，以以下方式進(jìn)行配置:即從引入部2引入的樣本溶液到達(dá)指示區(qū)域51需要花費(fèi)的時(shí)間的量長(zhǎng)于從引入部2引入的樣本溶液充滿分析區(qū)域41至45需要花費(fèi)的時(shí)間的量。
[0070]在微芯片Ia中，排出流路331至335與分析區(qū)域41至45之間的連通部可形成在與引入流路311a至315a與分析區(qū)域41至45之間的連通部相對(duì)的位置處。面向彼此的這種連通部使樣本溶液能夠在流出到排出流路331至335之前填充整個(gè)分析區(qū)域41至45。
[0071](1-4)指示區(qū)域
[0072]已穿過分析區(qū)域41至45的樣本溶液流動(dòng)通過排出流路331至335，并且到達(dá)指示區(qū)域51至55。當(dāng)樣本溶液到達(dá)指示區(qū)域51至55時(shí)，用戶能夠通過設(shè)置在指示區(qū)域51至55中的指示手段在視覺上識(shí)別出到達(dá)指示區(qū)域51至55的樣本溶液。指示手段的實(shí)例包括以下將描述的色素材料和凹凸結(jié)構(gòu)。由于指示區(qū)域51至55是從排出流路331至335得到樣本溶液的供給，所以在與排出流路331至335相連接的分析區(qū)域41至45完全充滿樣本溶液之后，樣本溶液到達(dá)指示區(qū)域51至55。因此，樣本溶液以到達(dá)指示區(qū)域51至55的指示與樣本溶液已完全填充到分析區(qū)域中的指示相同。以下詳細(xì)描述指示區(qū)域51至55中的指示方法，例如采取色素材料和凹凸結(jié)構(gòu)。順便說一下，為了使用戶能夠從微芯片Ia的外部在視覺上識(shí)別指示樣本溶液的完全填充的指示區(qū)域，優(yōu)選地選擇用于形成微芯片Ia的基板層11、12、和13的光透射材料。
[0073]〈1>色素材料
[0074]圖2是沿著圖1A中示出的線Q-Q截取的微芯片Ia的局部截面圖。以下是代表指示區(qū)域51至55的并且在圖2中示出的指示區(qū)域53中的結(jié)構(gòu)和指示方法的說明。
[0075]指示區(qū)域53與排出流路333相連接。具體地，排出流路333的第一端部分和第二端部分分別與分析區(qū)域43和指示區(qū)域53相連接(分析區(qū)域43未在圖2A中示出)。從引入部2引入的樣本溶液在填充分析區(qū)域43之后經(jīng)由排出流路333被引入指示區(qū)域53 (參見圖中的箭頭F)。
[0076]在指示區(qū)域53中的空間E1中，放置由參考標(biāo)號(hào)6表示的色素材料(圖2A)。色素材料6是包括通過與被引入空間E1接觸生產(chǎn)顏色或改變顏色以成為用戶容易看見的色素的材料。因此，在圖2A中示出的指示區(qū)域53中，當(dāng)色素材料6與樣本溶液接觸時(shí)出現(xiàn)的色素材料6的改變表示樣本溶液已到達(dá)指示區(qū)域53。
[0077]例如，色素材料6可以處于固相狀態(tài)下。已固相并且存儲(chǔ)在指示區(qū)域53中的色素材料6溶解在樣本溶液中。包含溶解的色素材料6的樣本溶液在空間E1中擴(kuò)散。因此，色素材料6與當(dāng)色素材料6在樣本溶液中溶解之前的固相時(shí)相比變得從微芯片Ia的外部更加明顯。同樣可以使用封閉在水溶性材料中的色素作為色素材料6。在這個(gè)色素材料6中，因?yàn)樯厥欠忾]在水溶性材料中的，所以在樣本溶液引入之前用戶不能在視覺上識(shí)別色素。圍繞色素的水溶性材料溶解在被引入空間E1中的樣本溶液中。然后色素在空間El中擴(kuò)散，并且色素材料6變?yōu)橛脩艨梢姷摹３鲜瞿切┮酝?，合并了不同的?gòu)件或材料的材料的組合可被用作色素材料6。這種組合是例如，通過將合并了色素的材料施加于不同的構(gòu)件和材料而制備的。已施加的合并了色素的水溶性材料的膜是組合的實(shí)例。
[0078]〈2>凹凸結(jié)構(gòu)
[0079]在指示區(qū)域53中，可提供凹凸結(jié)構(gòu)7來代替放置色素材料6。圖2B示出了指示區(qū)域53的變形實(shí)施方式(指示區(qū)域531)。在指示區(qū)域531中，凹凸結(jié)構(gòu)7設(shè)置在組成指示區(qū)域531的表面上。在指示區(qū)域531中，通過利用從凹凸結(jié)構(gòu)7反射光來指示樣本溶液已被引入指不區(qū)域531中。
[0080]凹凸結(jié)構(gòu)7可被設(shè)置在組成指示區(qū)域531的任何表面上。至少一個(gè)凹凸結(jié)構(gòu)7被設(shè)置在一個(gè)指示區(qū)域531中。凹凸結(jié)構(gòu)7可以設(shè)置在指示區(qū)域531的多個(gè)表面上。用戶從與設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)7的放置面S相對(duì)的位置觀察指示區(qū)域531。在圖2B中示出的凹凸結(jié)構(gòu)7中，假定用戶從基板層12或基板層13的方向觀察指示區(qū)域531。此外，凹凸結(jié)構(gòu)7優(yōu)選地包括不平行于或不垂直于放置面S的表面。如圖2B所示，凹凸結(jié)構(gòu)7可以形成為基板層12的一部分?？商鎿Q地，凹凸結(jié)構(gòu)7可獨(dú)立形成，然后被安裝在組成指示區(qū)域531的表面上。
[0081]當(dāng)光以與除相對(duì)于界面的表面成直角以外的入射角行進(jìn)時(shí)在不同折射率的介質(zhì)之間的界面處被反射或折射。例如，當(dāng)選取玻璃(堿石灰)形成微芯片Ia的基板層12時(shí)，589.3nm的波長(zhǎng)的光的折射率大約是1.52(玻璃)。另一方面，指示區(qū)域531中的空間E2中存在的空氣的折射率大約是1.00。
[0082]凹凸結(jié)構(gòu)7包括不平行于或不垂直于放置面S的表面。因此，來自空間E2的方向的入射在凹凸結(jié)構(gòu)7上的部分光在空間E2與凹凸結(jié)構(gòu)7之間的界面處被反射(參見圖2B中的箭頭L)。同時(shí)，從凹凸結(jié)構(gòu)7進(jìn)入到空間E2的部分光還被反射。因此，在凹凸結(jié)構(gòu)7與空間E2之間的界面處反射的光對(duì)于從基板層12或基板層13的方向中觀察指示區(qū)域531的用戶來說是可見的。如圖2B中所示，當(dāng)凹凸結(jié)構(gòu)7的面的角度是隨機(jī)的時(shí)，以各個(gè)角度入射到空間E2與凹凸結(jié)構(gòu)7之間的界面產(chǎn)生散射光，該散射光可由用戶在視覺上識(shí)別。這時(shí)，例如指示區(qū)域531就好像變成了渾濁的白色。
[0083]在指示區(qū)域531中，如同如圖2A所示的其中放置色素材料6的指示區(qū)域53—樣，樣本溶液從排出流路333引入(參見圖2B中的箭頭F)。當(dāng)樣品溶液被引入時(shí)，指示區(qū)域531中的空間E2充滿取代空氣的樣品溶液。水的折射率大約是1.33。因此，當(dāng)樣品溶液的折射率接近水的的折射率時(shí)，凹凸結(jié)構(gòu)7和空間E2之間的折射率的差值，與上述的空間E2中存在空氣的狀態(tài)相比減少。由于介質(zhì)之間的折射率的差值變大，所以在兩種介質(zhì)之間的界面處的光折射增加。因此，被引入指示區(qū)域531的樣品溶液減少了凹凸結(jié)構(gòu)7和空間E2之間的界面處的光反射。這意味著存在用戶在視覺上可識(shí)別的較少的散射光。因此，用戶能夠通過觀察指示區(qū)域531來區(qū)分樣品溶液引入到指示區(qū)域531之前和之后。換言之，指示區(qū)域531指示樣品溶液已經(jīng)由凹凸結(jié)構(gòu)7到達(dá)空間E2。
[0084]以上描述的由色素材料6或凹凸結(jié)構(gòu)7所引起的指示區(qū)域53、531中出現(xiàn)的改變可以通過使用如光檢測(cè)器的檢測(cè)器來檢測(cè)，而不是通過用戶在視覺上的檢測(cè)。光源和檢測(cè)器被放入與放置色素材料6或凹凸結(jié)構(gòu)7的放置面S相對(duì)的位置中，以便插入指示區(qū)域53、531。然后，例如，由于樣品溶液被引入到指示區(qū)域53中，所以可以以從光源發(fā)射的光的吸光率的改變的形式通過檢測(cè)部檢測(cè)色素材料6的改變。同樣可以通過使用包含熒光色素的色素材料6利用指示區(qū)域中用于指示的光發(fā)射或光波長(zhǎng)的改變。當(dāng)指示區(qū)域531具有凹凸結(jié)構(gòu)7時(shí)，檢測(cè)部可以以入射光的量的改變的形式檢測(cè)檢測(cè)空間E2與凹凸結(jié)構(gòu)7之間的界面處的光反射率的改變。對(duì)于從光源發(fā)射到凹凸結(jié)構(gòu)7的光，優(yōu)選地通過使用偏光器等僅選擇正交于放置面S的光。
[0085]上述的光源和檢測(cè)器可以設(shè)置在分析裝置中。這種分析裝置具有例如用于分析包含于樣本溶液中的物質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)、用于加熱為分析所必需的樣品溶液的加熱部以及用于顯示分析結(jié)果的顯示部。分析裝置可以以下方式配置，即當(dāng)分析裝置中的檢測(cè)器檢測(cè)到根據(jù)本技術(shù)的微芯片Ia中的指示區(qū)域53、531中的改變時(shí)，分析裝置開始分析。
[0086]在根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的微芯片Ia中，指示區(qū)域51至55經(jīng)由分析區(qū)域41至45與引入部2相連接。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，從引入部2引入的樣品溶液在樣品溶液填充了分析區(qū)域41至45之后到達(dá)指示區(qū)域51至55。因此，在指示區(qū)域51至55中檢測(cè)樣品溶液與檢測(cè)樣品溶液到分析區(qū)域41至45中的填充的完成相同。在指示區(qū)域51至55中，存在為了向微芯片Ia的外部指示樣品溶液的引入而放置的例如色素材料6或凹凸結(jié)構(gòu)7。因此，通過用戶或檢測(cè)器的視覺觀察，從微芯片Ia的外部是容易地看見指示區(qū)域51至55中的改變。
[0087]設(shè)置在微芯片Ia中的指示區(qū)域51至55便于確定樣品溶液已被引入分析區(qū)域41至45。這防止了在樣品溶液引入到分析區(qū)域41至45之前開始分析或者防止了不必要的延遲分析。結(jié)果，微芯片Ia使得可以在適當(dāng)時(shí)候的開始樣本溶液的分析，使得能夠進(jìn)行方便的和高度精確的分析。
[0088]此外,在微芯片Ia中，一個(gè)引入流路311a至315a與多個(gè)分析區(qū)域41至45相連接，并且分析區(qū)域41至45經(jīng)由排出流程通道331至335與一個(gè)指示區(qū)域51至55相連接。換言之，指示區(qū)域51至55以獨(dú)立的方式被設(shè)置至分析區(qū)域41至45。因此，在引入流路311a至315a中任意一個(gè)由已進(jìn)入其中的氣泡等阻斷時(shí)，可以通過檢查指示區(qū)域51至55確定沒有充滿樣品溶液的分析區(qū)域。因此，在微芯片Ia中，可以從待分析的分析區(qū)域除去所有沒有充滿樣品溶液的分析區(qū)域41至45。因此，使用微芯片Ia的分析增加了準(zhǔn)確度。
[0089]當(dāng)對(duì)微芯片Ia中的分析區(qū)域41至45把持的物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)分析時(shí)，優(yōu)選地選擇用于基板層11、12、13的材料，該材料是光透射的并且能夠利用低波長(zhǎng)色散和低自身熒光減少光學(xué)誤差。基板層11、12、13可以由各種類型的玻璃和塑料形成。優(yōu)選地，彈性材料被用于基板層11，并且不透氣的材料被用于基板層12、13。由彈性材料形成的基板層11使得樣品溶液容易以先前描述的方式被引入到引入部2中。此外，由不透氣的材料形成的基板層12、13通過加熱等防止樣品溶液被引入分析區(qū)域41至45，并且防止了樣品溶液穿過基板層11而耗盡(液體逃逸(liquid escape))。
[0090]用于具有彈性的基板層的材料的實(shí)例包括如聚二甲硅氧烷(PDMS)的基于聚硅氧的彈性體以及丙烯酸酯橡膠、基于氨基甲酸乙酯的彈性體、氟橡膠、苯乙烯類彈性體、環(huán)氧彈性體以及天然橡膠。
[0091]對(duì)于具有不透氣性的基板層，可以使用如玻璃、塑料、金屬和陶瓷的材料。塑料的實(shí)例包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA:丙烯酸樹脂)和聚碳酸酯(PC)。金屬的實(shí)例包括鋁、銅、不銹鋼(SUS)、硅、鈦和鎢。陶瓷的實(shí)例包括礬土(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)、二氧化鈦(T12)、氧化鋯(ZrO2)和石英。
[0092]引入部2、引入流路311a至315a及其他部分通過公眾已知的方法形成在基板層12上，如針對(duì)玻璃基板層的濕法蝕刻或干法蝕刻、或者針對(duì)塑料基板層的納米壓印、注射模制或切割。引入部2、引入流路311a至315a以及其他部分還可以形成在基板層11上。還可以將上述部分的一些、通道以及其他部分形成在基板層11上，同時(shí)其余部分形成在基板層12上。
[0093]基板層11、12和13的粘結(jié)是通過已知的方法實(shí)現(xiàn)的，如熱熔接合、使用粘合劑的接合、正極接合、使用壓合膠粘劑薄片的接合、等離子體激活接合以及超聲接合。此外，包括引入部2基板層12和基板層11的粘結(jié)可以在相對(duì)于大氣壓的負(fù)壓下進(jìn)行，使得樣本溶液引入其內(nèi)部的微芯片Ia的內(nèi)部空間可以保持在相對(duì)于大氣壓(例如，l/100atm)的負(fù)壓下。在通過使用穿刺構(gòu)件將樣本溶液引入到微芯片Ia中的上述情況下，如果微芯片Ia的內(nèi)部保持在相對(duì)于大氣壓的負(fù)壓下，那么由于與微芯片的外部(注射器的內(nèi)部)的壓力差，所以注射器中的樣品溶液通過穿刺構(gòu)件被自動(dòng)地吸入到引入部2中。
[0094](2)微芯片Ia的變形實(shí)施方式
[0095]圖3示意性地示出了微芯片la(微芯片la_l)的變形實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。分析區(qū)域431至435代表以上變形實(shí)施方式。由參考標(biāo)號(hào)431至435表示的分析區(qū)域被供應(yīng)具有來自共用引入流路331a、331b的樣品溶液。以到引入部2的距離遞增的順序布置分析區(qū)域431至435。微芯片Ia-1是與微芯片Ia相同的結(jié)構(gòu)，除分析區(qū)域、引入流路和排出流路之外。其他與微芯片Ia具有相同結(jié)構(gòu)的組成部分是由與微芯片Ia相同的的參考標(biāo)號(hào)表不的,并且以下將不再對(duì)其進(jìn)行描述。
[0096]如圖3中所示，分析區(qū)域431至435與兩個(gè)引入流路313a、313b相連接以引入樣本溶液。每個(gè)引入流路313a、313b在其不與分析區(qū)域431至435相連接的端部與引入部2相連接(引入部2沒有在圖3中示出)。提供到分析區(qū)域的兩個(gè)引入流路313a、313b使得可以讓樣品溶液流過至少一個(gè)引入流路以保證被引入分析區(qū)域431至435，即使另一引入流路由意外進(jìn)入其中的氣泡或者由任何其他原因阻斷。
[0097]微芯片Ia-1中的指示區(qū)域53僅經(jīng)由排出流路333與分析區(qū)域435相連接。與排出流路333連接的分析區(qū)域435在從相同的引入流路313a、313b得到樣品溶液的供給的分析區(qū)域431至435之中位于距離引入部2的最遠(yuǎn)處。這意味著，當(dāng)分析區(qū)域435充滿樣品溶液完成時(shí)，其他分析區(qū)域431至434已充滿樣品溶液。因此，利用圖3中示出的微芯片la-Ι，其中僅一個(gè)分析區(qū)435是與指示區(qū)域53相連接，可以通過檢測(cè)引入到指示區(qū)域53中的樣品溶液來確認(rèn)樣品溶液已完全填滿了所有與共用引入流路313a、313b相連接的所有分析區(qū)域431至435。
[0098]2.根據(jù)第二實(shí)施方式的微芯片的結(jié)構(gòu)
[0099]圖4是示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的微芯片Ib的結(jié)構(gòu)的示意性頂視圖。除了指不區(qū)域56之外,微芯片Ib與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。其他與第一實(shí)施方式具有相同結(jié)構(gòu)的組成部分是由與第一實(shí)施方式相同的參考標(biāo)號(hào)表不的，并且將不再對(duì)其進(jìn)行描述。此外，形成微芯片Ib的多個(gè)基板層與第一實(shí)施方式中描述的基板層11、12、13相同。
[0100]在微芯片Ib中，一個(gè)引入流路311a至315a與多個(gè)分析區(qū)域41至45相連接。此夕卜，一個(gè)指示區(qū)域56經(jīng)由排出流路331至335與布置在微芯片Ib中的所有分析區(qū)域41至45相連接。簡(jiǎn)而言之，微芯片Ib具有單個(gè)指示區(qū)域56。從引入部2引入的樣本溶液流過引入流路311a至315a，填充分析區(qū)域41至45，然后流過排出流路331至335以被引入指示區(qū)域56。因此，在微芯片Ib中，從引入部2引入樣品溶液到達(dá)指示區(qū)域56需要花費(fèi)的時(shí)間的量長(zhǎng)于從引入部2引入的樣品溶液充滿分析區(qū)域41至45需要花費(fèi)的時(shí)間的量。
[0101]微芯片Ib中的指不區(qū)域56在其中具有在第一實(shí)施方式中均已描述的色素材料6或凹凸結(jié)構(gòu)7。因此，類似第一實(shí)施方式中的指示區(qū)域51至55的指示區(qū)域56具有指示完成了樣品溶液填充到分析區(qū)域41至44中的功能。
[0102]在一個(gè)微芯片中設(shè)置根據(jù)本技術(shù)的至少一個(gè)指示區(qū)域就足夠了。利用單個(gè)指示區(qū)域56，可以減少被引入微芯片Ib中的樣品溶液的量。此外，當(dāng)光源和檢測(cè)器被用于檢測(cè)指示區(qū)域56中的改變時(shí)，光源和檢測(cè)器的構(gòu)造能夠通過減少指示區(qū)域56的數(shù)目而被簡(jiǎn)化。此夕卜，希望以以下方式配置微芯片:就指示區(qū)域56與每個(gè)引入流路311a至315a相連接的引入部2最遠(yuǎn)的分析區(qū)域41至45之間的距離而言，與單個(gè)的指示區(qū)域56相連接的單獨(dú)的排出流路331至335的長(zhǎng)度彼此相同。
[0103]3.根據(jù)第三實(shí)施方式的微芯片
[0104](I)微芯片Ic的結(jié)構(gòu)
[0105]圖5是示出了根據(jù)本技術(shù)的第三實(shí)施方式的微芯片Ic的結(jié)構(gòu)的示意性頂視圖。除分支流路326之外,微芯片Ic與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。其他與第一實(shí)施方式具有相同結(jié)構(gòu)的組成部分是由與第一實(shí)施方式相同的參考標(biāo)號(hào)表示的，并且以下將不再對(duì)其進(jìn)行描述。此外，形成微芯片Ic的多個(gè)基板層與第一實(shí)施方式中描述的基板層11、12、13相同。
[0106]如圖5中所示，在微芯片Ic中，存在兩個(gè)種類的流路，即，引入流路31Ia至315a和分支流路326。引入流路311a至315a將引入部2與分析區(qū)域41至45相連接。分支流路326從引入流路311a至315a分支并且與指示區(qū)域57相連接。被引入微芯片Ic中的引入部2的樣本溶液的一部分流動(dòng)通過引入流路311a至315a到達(dá)分析區(qū)域41至45。被引入到引入部2的樣品溶液的另一部分經(jīng)由引入流路311a至315a與分支流路321之間的連通部81流動(dòng)到分支流路326以到達(dá)指示區(qū)域57。在微芯片Ic中，從分支流路326與引入流路311a至315a之間的連通部81到指示區(qū)域57的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)于從連通部81到指示區(qū)域41至45的流路長(zhǎng)度。因此，從引入部2引入的樣品溶液到達(dá)指示區(qū)域57需要花費(fèi)的時(shí)間的量長(zhǎng)于從引入部2引入的樣品溶液充滿分析區(qū)域41至45需要花費(fèi)的時(shí)間的量。因此，可以通過檢測(cè)樣品溶液引入到指示區(qū)域57中來確認(rèn)樣品溶液已完全填充分析區(qū)域41至45。如在第一實(shí)施方式的情況下，指示區(qū)域57具有在其中的色素材料6或凹凸結(jié)構(gòu)7。這便于從微芯片Ic的外部觀察到樣品溶液引入指示區(qū)域57中。
[0107]微芯片Ic被配置為使得從連通部81到分支流路326的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)于從連通部81到每個(gè)引入流路311a至315a的流路長(zhǎng)度。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，樣品溶液在分析區(qū)域41至45已充滿樣品溶液之后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候被引入指示區(qū)域57。這使用戶能夠在確定指示區(qū)域57之后馬上開始分析操作。此外，在微芯片Ic中，不存在與分析區(qū)域41至45相連接的排出流路331至335，這除去了被引入分析區(qū)域41至45的樣品溶液部分流出到排出流路331至335的顧慮。具體地，例如，當(dāng)為分析所必需的物質(zhì)的一部分被預(yù)先存儲(chǔ)在分析區(qū)域41至45時(shí)，具有分支流路326的微芯片Ic是合適的，因?yàn)槠溥@種結(jié)構(gòu)避免了存儲(chǔ)的物質(zhì)的量在分析區(qū)域41至45之中成的不均勻的可能性。
[0108]此外，在微芯片Ic中，引入流路311a至315a和分支流路326可以以下方式配置:在分支流路326和弓I入流路31 Ia至315a之間的連通部81上，被引入分支流路326的樣品溶液的引入壓力高于被引入到引入流路311a至315a的樣品溶液的引入壓力。例如，分支流路326的直徑可形成為小于引入流路311a至315a的直徑，以便獲得分支流路326和引入流路311a至315a之間的不同的樣品溶液的引入壓力。作為引入流路311a至315a與分支流路326之間的樣品溶液的引入壓力的差異的結(jié)果，從引入部2引入的樣品溶液到達(dá)指示區(qū)域57需要花費(fèi)的時(shí)間的量長(zhǎng)于從引入部2引入的樣品溶液充滿分析區(qū)域41至45需要花費(fèi)的時(shí)間的量。
[0109](2)微芯片Ic的變形實(shí)施方式
[0110]圖6和圖7示意性地示出了微芯片Ic的變形實(shí)施方式。微芯片Ic的變形實(shí)施方式與微芯片Ic的不同之處僅在于分支流路327、指示區(qū)域575和連通部815的構(gòu)造方面。其他與微芯片Ic具有相同結(jié)構(gòu)的組成部分是由與微芯片Ic相同的的參考標(biāo)號(hào)表不的,并且下面將不再對(duì)其進(jìn)行描述。
[0111]〈1> 微芯片 lc_l
[0112]圖6是作為微芯片Ic的變形實(shí)施方式中的一個(gè)的微芯片Ic-1的示意性俯視圖。在微芯片Ic-1中，分支流路327在其第一端部與引入流路31 Ia至315a相連接以形成連通部81，同時(shí)在其第二部分處與指示區(qū)域57相連接。分支流路327的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)于從連通部81到距離引入部2最遠(yuǎn)的分析區(qū)域41至45的每個(gè)引入流路311a至315a。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，如在微芯片Ic的情況下，指示區(qū)域57可以指示樣本溶液已完全填充到分析區(qū)域41至45。如圖6中所示，指示區(qū)域57可位于微芯片Ic-1的拐角部分。在根據(jù)本技術(shù)的微芯片中，指示區(qū)域57不限于其位于的位置上。
[0113]〈2> 微芯片 lc-2
[0114]圖7A示意性地示出了微芯片lc(微芯片Ic-1)的變形實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。分析區(qū)域45代表以上變形實(shí)施方式。在微芯片lc-2中，在引入流路311a至315a從對(duì)應(yīng)于分析區(qū)域41至45的彼此分開，連通部815形成在引入流路315a與分支流路328之間。即使連通部815形成在分支流路328和僅一個(gè)引入流路311a至315a之間，只要分支流路328的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)于從連通部815到分析區(qū)域41至45的引入流路315a的流路長(zhǎng)度即可，連通部815可形成在引入流程通道311a至315a中的任何位置處。
[0115]指示區(qū)域575形成為矩形形狀。指示區(qū)域575被定位為基本上縱向平行于與分析區(qū)域45相連接的引入流路315a。例如，色素材料6在指示區(qū)域575中可布置為在其縱向上平行于指示區(qū)域575的一行。在以上的指示區(qū)域575中，顏色在色素材料6中按照距離分支流路328的距離的次序從最近處到最遠(yuǎn)處出現(xiàn)(色素材料6在圖7中沒有示出)。通過以以下方式?jīng)Q定指示區(qū)域575的容量，即縱向上的色素材料6中的顏色外觀的發(fā)展速度接近于樣本溶液流過引入流路315a的流速，可以使指示區(qū)域575指示將樣品溶液引入到分析區(qū)域45中的進(jìn)度狀態(tài)。如果樣品溶液以被引入分析區(qū)域45的樣品溶液的流速相同的流速被引入分析區(qū)域41至44，那么還可以使指示區(qū)域575指示將樣品溶液引入到分析區(qū)域41至44的進(jìn)度狀態(tài)。在微芯片lc-2中，凹凸結(jié)構(gòu)7可以被設(shè)置在指示區(qū)域575中來代替色素材料6。
[0116]如圖7B中所示，例如，基準(zhǔn)框9可繪制在形成微芯片lc-2的外表面的基板層表面上。基準(zhǔn)框9可被布置為分別與每個(gè)色素材料6相對(duì)應(yīng)。在每個(gè)色素材料6中，當(dāng)每個(gè)對(duì)應(yīng)的分析區(qū)域45已完全充滿樣品溶液時(shí)顏色出現(xiàn)。利用基準(zhǔn)框9，用戶能夠容易地檢查樣品溶液從微芯片lc-2的外部引入到分析區(qū)域45中的進(jìn)度狀態(tài)。
[0117]4.根據(jù)第四實(shí)施方式的微芯片
[0118](I)微芯片Id的結(jié)構(gòu)
[0119]圖8是根據(jù)本技術(shù)的第四實(shí)施方式的微芯片Id的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。微芯片Id除分支流路321至325和連通部821至825之外與第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。其他與第三實(shí)施方式具有相同結(jié)構(gòu)的組成部分是由與第三實(shí)施方式相同的的參考標(biāo)號(hào)表不的，并且以下將不再對(duì)其進(jìn)行描述。此外，形成微芯片Id的多個(gè)基板層與第一實(shí)施方式中描述的基板層11、12、13相同。在圖8中，由參考標(biāo)號(hào)415至455表示的分析區(qū)域是從共同的引入流路311a至315a得到樣品溶液的供給的分析區(qū)域之中位于距離引入部2最遠(yuǎn)處的單個(gè)分析區(qū)域。
[0120]在微芯片Id中，設(shè)置兩個(gè)種類的流路，即，引入流路311a至315a和多個(gè)分支流路321至325。引入流路311a至315a將引入部2與包括分析區(qū)域415至455的分析區(qū)域相連接。分支流路321至325從引入流路311a至315a分支以便與指示區(qū)域581至585連接。分支流路321至325分別與指示區(qū)域581至585相連接。被引入到引入部2的樣本溶液流動(dòng)通過引入流路311a至315a，然后在連通部821至825處，部分流到分支流路321至325以便到達(dá)指示區(qū)域581至585。在微芯片Id中，從連通部821至825到距離引入部2最遠(yuǎn)處的分析區(qū)域415至455的引入流路311a至315a的流路長(zhǎng)度短于分支流路321至325的流路長(zhǎng)度。因此，在樣品溶液完全填充分析區(qū)域415至455之后，樣品溶液到達(dá)指示區(qū)域581至585。在指示區(qū)域581至585中，如在第一實(shí)施方式的情況下，設(shè)置色素材料6或凹凸結(jié)構(gòu)7。這便于從微芯片Id的外部觀察樣品溶液引入到指示區(qū)域581至585中。
[0121]在微芯片Id中，引入流路311a至315a經(jīng)由分支流路321至325與指示區(qū)域581至585單獨(dú)連接。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，當(dāng)引入流路311a至315a中的任意一個(gè)被阻斷時(shí)，指示區(qū)域581至585可以確定哪個(gè)引入流路已經(jīng)被阻斷。因此，可以進(jìn)行除了從沒有充滿樣品溶液的分析區(qū)域獲得的分析結(jié)果以外的分析。因此，通過微芯片Id實(shí)現(xiàn)了具有高準(zhǔn)確度的分析。
[0122](2)微芯片Id的變形實(shí)施方式
[0123]圖9示意性地示出了微芯片Id的變形實(shí)施方式。在以下描述中，分析區(qū)域43代表微芯片Id的變形實(shí)施方式(ld-1、ld-2、ld-3)。除了引入流路311a至315a以外，微芯片Id-1至ld-3與微芯片Id的結(jié)構(gòu)相同。其他與微芯片Id具有相同結(jié)構(gòu)的組成部分是由與微芯片Id相同的參考標(biāo)號(hào)表示的，并且以下將不對(duì)其進(jìn)行描述。
[0124]〈1> 微芯片 Id-1
[0125]圖9A示出了微芯片Id-1的結(jié)構(gòu)。在微芯片Id-1中，兩個(gè)引入流路313a、313b與包括分析區(qū)域435的分析區(qū)域相連接。此外，引入流路313a、313b分別與分支流路323a、323b相連接。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)引入流路中的一個(gè)由氣泡等阻斷的時(shí)候樣品溶液依然能夠流過其他引入流路以便被引入包括分析區(qū)域435的分析區(qū)域中。這確保了樣品溶液被引入包括分析區(qū)域435的分析區(qū)域中。
[0126]〈2> 微芯片 ld-2
[0127]圖9B示出了微芯片ld-2的結(jié)構(gòu)。在圖9A中示出的微芯片Id-1中，分支流路323a、323b會(huì)聚成與分析區(qū)域583相連接的一個(gè)分支流路。另一方面，微芯片ld_2中分支流路323a、323b分別與指示區(qū)域583相連接。在微芯片Id中，多個(gè)分支流路321至325可在會(huì)聚之后與對(duì)應(yīng)的指示區(qū)域581至585相連接?？商鎿Q地，多個(gè)分支流路321知325可直接地并獨(dú)立地與對(duì)應(yīng)的指示區(qū)域581至583相連接。此外，如圖9A和圖9B所示，在根據(jù)本技術(shù)的微芯片中，指示區(qū)域在容量和表面積上不受限制。
[0128]〈3> 微芯片 ld-3
[0129]圖9C示出了微芯片ld-3的結(jié)構(gòu)。在微芯片ld-3中，指示區(qū)域583a、583b分別與分支流路323a、323b相連接。此外，指示區(qū)域583a、583b經(jīng)由分支流路323a、323b與引入流路313a、313b以單獨(dú)的方式相連接。因此，當(dāng)引入流路中的一個(gè)被阻斷時(shí)，指示區(qū)域583a、583b可以確定哪個(gè)引入流路已阻斷。
[0130]5.光透射部分的保護(hù)機(jī)構(gòu)
[0131]關(guān)于根據(jù)本技術(shù)的每個(gè)實(shí)施方式的上述的微芯片，當(dāng)對(duì)分析區(qū)域中保持的物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)分析時(shí)，期望用戶觸摸微芯片時(shí)，避開位于形成微芯片的外表面的基板層的并且來自分析區(qū)域的光通過的光透射部分。位于微芯片的外表面的光透射部分是來自分析區(qū)域的光通過的部分。例如，當(dāng)光入射到檢測(cè)器等上時(shí)，從分析區(qū)域保留的物質(zhì)中發(fā)出的熒光和冷光兩者以及來自分析區(qū)域的透射光通過光透射部分。因此，如果如用戶指紋的塵垢粘附在這個(gè)部分，那么會(huì)引起來自分析區(qū)域的光的測(cè)量的誤差，降低使用微芯片的分析的準(zhǔn)確度。因此，根據(jù)本技術(shù)的微芯片可設(shè)置有保護(hù)機(jī)構(gòu)以從如用戶指紋的塵垢中保護(hù)光透射部分。保護(hù)機(jī)構(gòu)在以下⑴至(5)中描述。
[0132](I)接觸防止結(jié)構(gòu)
[0133]在根據(jù)本技術(shù)的每個(gè)實(shí)施方式的微芯片中，接觸防止結(jié)構(gòu)可設(shè)置在微芯片的外表面上以便當(dāng)用戶把微芯片拿在他/她的手中時(shí)使用戶手指保持遠(yuǎn)離光透射部分。例如，通過將光透射部分在基質(zhì)層中形成為從周圍區(qū)域下凹的凹槽，即使當(dāng)用戶將微芯片拿在他/她的手中的時(shí)候，依然能夠使用戶的手指遠(yuǎn)離光透射部分。
[0134](2)用于光透射部件的識(shí)別標(biāo)記
[0135]在根據(jù)本技術(shù)的每個(gè)實(shí)施方式的微芯片中，微芯片的外表面可以被配置為使用戶容易從其他部分區(qū)分光透射部分。例如，除光透射部分以外的微芯片的外表面可具有圖案或顏色，或者可以利用不同的成分或材料打凸花或覆蓋成不透明的。因此，光透射部分變?yōu)閷?duì)于用戶容易識(shí)別的。將微芯片的外表面部分地被涂上顏色就足夠了。例如，僅光透射部分周圍的區(qū)域可銅字符、符號(hào)等包圍以便引起用戶的注意。
[0136](3)把持部的指示
[0137]在根據(jù)本技術(shù)的每個(gè)實(shí)施方式的微芯片中，微芯片可以被配置為預(yù)先向用戶指示其把持部。例如，在基板層中，可以從周圍區(qū)域下凹或者突出的允許用戶把持的部分。同樣，代表手指的符號(hào)或字符可被印上允許用戶把持的部分上使得用戶理解允許他/她把持該部分。利用以上的把持部，用戶在處理微芯片時(shí)會(huì)更加清晰的意識(shí)到把持該把持部，防止用戶使用指尖觸摸光透射部分。
[0138](4)用于光透射部件的保護(hù)構(gòu)件
[0139]在根據(jù)本技術(shù)的每個(gè)實(shí)施方式的微芯片中,微芯片的外表面上的光透射部分可以用另一個(gè)構(gòu)件或材料保護(hù)直至分析開始。例如，薄膜類型保護(hù)材料被層壓在光透射部分上面，以便防止指紋等粘附到光透射部分。在這種情況下，希望在分析開始之前將如指紋的塵垢標(biāo)志的保護(hù)構(gòu)件從微芯片上移去。
[0140](5)其他
[0141]在根據(jù)本技術(shù)的每個(gè)實(shí)施方式的微芯片中，為了防止指紋粘附到光透射部分，防指紋的保護(hù)材料可以設(shè)置在微芯片的外表面上，作為光透射部分的保護(hù)機(jī)構(gòu)。這種保護(hù)構(gòu)件的實(shí)例包括市場(chǎng)上可獲得的防指紋涂片?？商鎿Q地，微芯片可在防止指紋等粘附到光透射部分的情況下被把持。優(yōu)選地，保留微芯片的盒子形成為當(dāng)從盒子中取出微芯片時(shí)防止用戶意外觸摸到光透射部分。例如，開口可以僅把持部暴露于盒子的外部的方式預(yù)先形成在盒子的一部分中。如上所述的盒子使用戶容易認(rèn)出微芯片的把持部，防止用戶把持光透射部分。作為另一個(gè)選擇，盒子可以以下方式形成，即當(dāng)盒子打開時(shí)，其打開的部分是以下形狀和尺寸，即該形狀和尺寸使用戶僅能夠把持已放置在盒子中的微芯片的預(yù)先確定的部分。此外，光透射部分可設(shè)置有當(dāng)手指接觸光透射部分時(shí)對(duì)用戶的手指的壓力或熱量起反應(yīng)來指示用戶其手指已觸摸到光透射部分的構(gòu)件。通過用戶能夠認(rèn)出用戶已觸摸的光透射部分，可以除去會(huì)導(dǎo)致光學(xué)分析誤差的分析區(qū)域。
[0142]通過本技術(shù)還獲得了以下配置。
[0143](I) 一種微芯片，包括:引入部，被配置為引入液體；分析區(qū)域，被配置為執(zhí)行對(duì)包含在所述液體中的物質(zhì)或者所述物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物的分析；指示區(qū)域，被配置為指示所述分析區(qū)域已完全被所述液體填充；以及流路，被配置為連接所述引入部、所述分析區(qū)域和所述指示區(qū)域。在微芯片中，所述流路被配置為使得從所述引入部引入的所述液體到達(dá)所述指示區(qū)域占用的時(shí)間比從所述引入部引入的所述液體填充至所述分析區(qū)域占用的時(shí)間長(zhǎng)。
[0144](2)在如(I)中所述的微芯片中，所述流路包括被配置為連接所述引入部與所述分析區(qū)域的引入流路；以及被配置為連接所述分析區(qū)域與所述指示區(qū)域的排出流路。
[0145](3)在如(I)中所述的微芯片中，流路包括連接引入部和分析區(qū)域的引入流路，和從引入流路分支與指示區(qū)域連接的分支流路。流路是以以下方式配置的，即從位于分支流路和引入流路之間的連通部到指示區(qū)域的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)于從連通部到分析區(qū)域的流路長(zhǎng)度。
[0146](4)在如(I)中所述的微芯片中，其中，所述流路包括被配置為連接所述引入部與所述分析區(qū)域的引入流路；以及從所述引入流路分叉以與所述指示區(qū)域連接的分支流路。所述流路被配置為使得在所述分支流路與所述引入流路之間的連通部處，向所述分支流路引入的液體的引入壓力高于向所述引入流路引入的液體的引入壓力。
[0147](5)在如(2)至(4)中任一項(xiàng)所述的微芯片中，色素材料被放置在所述指示區(qū)域中。
[0148](6)在如(5)所述的微芯片中，所述色素材料被固相化。
[0149](7)在⑵至(4)中任一項(xiàng)所述的微芯片中，凹凸結(jié)構(gòu)被設(shè)置在構(gòu)成所述指示區(qū)域的至少一個(gè)表面上。
[0150](8)在如(7)中所述的微芯片中，形成在所述一個(gè)表面上的所述凹凸結(jié)構(gòu)包括不平行于或不垂直于所述一個(gè)表面的表面。
[0151](9)在如⑵中所述的微芯片中，分析區(qū)域在與分析區(qū)域和引入流路之間的連通部相對(duì)的位置處具有分析區(qū)域和排出流路之間的連通部。
[0152](10)在如(9)所述的微芯片中，一個(gè)所述引入流路與多個(gè)所述分析區(qū)域相連接。
[0153](11)在如(10)所述的微芯片中，所述多個(gè)分析區(qū)域經(jīng)由所述排出流路與一個(gè)所述指示區(qū)域相連接。
[0154](12)在如(10)中所述的微芯片中，一個(gè)所述指示區(qū)域經(jīng)由所述排出流路與所有的所述分析區(qū)域相連接。
[0155]工業(yè)實(shí)用性
[0156]在根據(jù)本技術(shù)的微芯片中，利用指示區(qū)域，可以容易地確認(rèn)樣本溶液已完全填充分析區(qū)域。因此，通過根據(jù)本技術(shù)的微芯片，能夠在樣品溶液完全填充時(shí)立即開始分析。這使分析能夠具有高準(zhǔn)確度。因此，微芯片可用于疾病的診斷和醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生、等領(lǐng)域中的傳染病毒的判斷。
[0157]參考標(biāo)號(hào)列表
[0158]la, lb, lc, lc_l, Id:微芯片
[0159]11，12，13:基板層
[0160]2:引入部、21:引入口
[0161]311a, 312a, 313a, 313b, 314a, 315a:引入流路
[0162]321，322，323，323a，323b，324，325，326，327，328:分支流路
[0163]331，332，333，334，335:排出流路
[0164]41，415，42，425，43，431，432，433，434，435，44，445，45，455:分析區(qū)域
[0165]51，52，53，531，54，55，56，57，575，581，582，583，583a, 583b, 584，585:指示區(qū)域
[0166]6:色素材料
[0167]7:凹凸結(jié)構(gòu)
[0168]81,815,821,822,823,823a,823b,824,825:連通部
[0169]9:基準(zhǔn)框
[0170]S:放置面
【權(quán)利要求】
1.一種微芯片，包括: 引入部，被配置為引入液體； 分析區(qū)域，被配置為執(zhí)行對(duì)包含在所述液體中的物質(zhì)或者所述物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物的分析； 指示區(qū)域，被配置為指示所述分析區(qū)域已完全被所述液體填充；以及 流路，被配置為連接所述引入部、所述分析區(qū)域和所述指示區(qū)域， 其中，所述流路被配置為使得從所述引入部引入的所述液體到達(dá)所述指示區(qū)域占用的時(shí)間比從所述引入部引入的所述液體填充至所述分析區(qū)域占用的時(shí)間長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片，其中，所述流路包括被配置為連接所述引入部與所述分析區(qū)域的引入流路；以及被配置為連接所述分析區(qū)域與所述指示區(qū)域的排出流路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片， 其中，所述流路包括被配置為連接所述引入部與所述分析區(qū)域的引入流路；以及被配置為從所述引入流路分叉以與所述指示區(qū)域連接的分支流路，并且 所述流路被配置為使得從位于所述分支流路與所述引入流路之間的連通部至所述指示區(qū)域的流路長(zhǎng)度比從所述連通部至所述分析區(qū)域的流路長(zhǎng)度長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片， 其中，所述流路包括被配置為連接所述引入部與所述分析區(qū)域的引入流路；以及從所述引入流路分叉以與所述指示區(qū)域連接的分支流路，并且 所述流路被配置為使得在所述分支流路與所述引入流路之間的連通部處，向所述分支流路引入的液體的引入壓力高于向所述引入流路引入的液體的引入壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微芯片，其中，色素材料被放置在所述指示區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微芯片，其中，所述色素材料被固相化。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微芯片，其中，凹凸結(jié)構(gòu)被設(shè)置在構(gòu)成所述指示區(qū)域的至少一個(gè)表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微芯片，其中，形成在所述一個(gè)表面上的所述凹凸結(jié)構(gòu)包括不平行于或不垂直于所述一個(gè)表面的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微芯片，其中，所述分析區(qū)域在與所述分析區(qū)域與所述引入流路之間的連通部相對(duì)的位置處具有所述分析區(qū)域與所述排出流路之間的連通部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微芯片，其中，一個(gè)所述引入流路與多個(gè)所述分析區(qū)域相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微芯片，其中，所述多個(gè)分析區(qū)域經(jīng)由所述排出流路與一個(gè)所述指示區(qū)域相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微芯片，其中，一個(gè)所述指示區(qū)域經(jīng)由所述排出流路與所有的所述分析區(qū)域相連接。
【文檔編號(hào)】G01N35/08GK104303062SQ201380025770
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月24日
【發(fā)明者】渡邊英俊, 瀨川雄司, 梶原淳志, 小島健介, 渡邊俊夫, 松本真寬 申請(qǐng)人:索尼公司