JP2000274375A - マイクロ液体流動デバイス - Google Patents
マイクロ液体流動デバイスInfo
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、チップ上で行うマイクロ合成
に必要な出発物質の移動供給手段として従来とは異なる
方法を導入することである。すなわち、マイクロ反応チ
ップ上に設けてある複数の微少な化学反応場に短時間
に、効率よく、試料を正確に導入する方法を提供するこ
とである。 【解決手段】任意の電極基板回路と、電極上に設けられ
た微少サイズの液体流動経路上に、同じく任意の微少構
造形状を有する、複数又は単独の機械的振動を付与する
薄膜を設け、その振動薄膜がある特定の振動周期によっ
て引き起こされる機械的振動により、液体流動経路に満
たされた液状組成物を流路にそってスムーズに移動させ
ることを特徴とするマイクロ液体流動デバイスを作成す
る。また微少構造の機械的振動膜がピエゾ薄膜組成物か
ら構成されておりさらに、濡れ性を制御させる自己組織
化膜を流路に設けて液体流動性を向上させる。
に必要な出発物質の移動供給手段として従来とは異なる
方法を導入することである。すなわち、マイクロ反応チ
ップ上に設けてある複数の微少な化学反応場に短時間
に、効率よく、試料を正確に導入する方法を提供するこ
とである。 【解決手段】任意の電極基板回路と、電極上に設けられ
た微少サイズの液体流動経路上に、同じく任意の微少構
造形状を有する、複数又は単独の機械的振動を付与する
薄膜を設け、その振動薄膜がある特定の振動周期によっ
て引き起こされる機械的振動により、液体流動経路に満
たされた液状組成物を流路にそってスムーズに移動させ
ることを特徴とするマイクロ液体流動デバイスを作成す
る。また微少構造の機械的振動膜がピエゾ薄膜組成物か
ら構成されておりさらに、濡れ性を制御させる自己組織
化膜を流路に設けて液体流動性を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微量物質合成及び検
出装置に係わり、特に複数の異なる化学物質を機械的手
法によって移動させ、微少量化学反応をリアルタイムで
検出できる材料反応及びセンシング装置に関する。
出装置に係わり、特に複数の異なる化学物質を機械的手
法によって移動させ、微少量化学反応をリアルタイムで
検出できる材料反応及びセンシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学工業の分野にて化学物質の合成は従
来、反応出発物質及び必要な反応試薬、又は触媒などを
複数用意して、１つの反応容器又は反応装置内に混合導
入させた後、加熱、光などによって化学反応を促進させ
る方法で進められてきた。これら従来の方法、特に最初
の探索段階では反応終了後に目的物以外の副生成物が大
量に作られる可能性、または目的物がまったく得られな
い可能性も多くある。よって、最終的に正しい合成経路
を確立するためにはかなり無駄な化合物の消費を強いら
れることになる。これら反応の制御自体が反応容器の外
からは、リアルタイムでは困難であり、また反応の進行
状況を同じくリアルタイムで計測することも難しい。
不必要に合成される化学物質は昨今の地球的環境問題の
観点から大きな問題になり、また、これら無駄な資源の
消費及び副生成物の処理には多大なコストが費やされる
ため、経済効率の観点からも問題となる。
来、反応出発物質及び必要な反応試薬、又は触媒などを
複数用意して、１つの反応容器又は反応装置内に混合導
入させた後、加熱、光などによって化学反応を促進させ
る方法で進められてきた。これら従来の方法、特に最初
の探索段階では反応終了後に目的物以外の副生成物が大
量に作られる可能性、または目的物がまったく得られな
い可能性も多くある。よって、最終的に正しい合成経路
を確立するためにはかなり無駄な化合物の消費を強いら
れることになる。これら反応の制御自体が反応容器の外
からは、リアルタイムでは困難であり、また反応の進行
状況を同じくリアルタイムで計測することも難しい。
不必要に合成される化学物質は昨今の地球的環境問題の
観点から大きな問題になり、また、これら無駄な資源の
消費及び副生成物の処理には多大なコストが費やされる
ため、経済効率の観点からも問題となる。
【０００３】これらの状況を改善させるため、最近、マ
イクロ反応デバイスなど、いわゆるごく微量の材料のみ
をマイクロチップ上で反応させ、反応制御、モニターな
どをチップ上のセンサーで行うアイデアが提出されてお
り、その開発が進んでいる。例えば、電気化学的な原理
によって液体の流動を制御させたり（サイエンス、vol
283, １９９９年１月１日、５７−６０ページ）、ＤＮ
Ａを含む溶液をマイクロキャピラリーによる電気泳動に
よってチップ上の微細流路中で移動制御さたり（プロシ
ーディング オブ ナショナル アカデミー オブ サイエ
ンス、ＵＳＡ，Vol 96, １９９９年１月、 １１−１３
ページ）する手法でチップ上、液体の移動制御を試みて
いる。しかしながら、これらの方法はいくつか実用上問
題がある。まず、チップ上で液体を移動させる速度及び
移動容量が低いため短時間で多量の試料を処理できな
い。また、上記手法ではたとえば、非水系（有機溶媒に
溶けたものなど）を移動制御するのには適していない。
さらに溶液の許容粘範囲が狭いために使用できるサンプ
ルは限定される。
イクロ反応デバイスなど、いわゆるごく微量の材料のみ
をマイクロチップ上で反応させ、反応制御、モニターな
どをチップ上のセンサーで行うアイデアが提出されてお
り、その開発が進んでいる。例えば、電気化学的な原理
によって液体の流動を制御させたり（サイエンス、vol
283, １９９９年１月１日、５７−６０ページ）、ＤＮ
Ａを含む溶液をマイクロキャピラリーによる電気泳動に
よってチップ上の微細流路中で移動制御さたり（プロシ
ーディング オブ ナショナル アカデミー オブ サイエ
ンス、ＵＳＡ，Vol 96, １９９９年１月、 １１−１３
ページ）する手法でチップ上、液体の移動制御を試みて
いる。しかしながら、これらの方法はいくつか実用上問
題がある。まず、チップ上で液体を移動させる速度及び
移動容量が低いため短時間で多量の試料を処理できな
い。また、上記手法ではたとえば、非水系（有機溶媒に
溶けたものなど）を移動制御するのには適していない。
さらに溶液の許容粘範囲が狭いために使用できるサンプ
ルは限定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
不都合に鑑み、チップ上で行うマイクロ合成に必要な出
発物質の移動供給手段として従来とは異なる方法を導入
するものである。
不都合に鑑み、チップ上で行うマイクロ合成に必要な出
発物質の移動供給手段として従来とは異なる方法を導入
するものである。
【０００５】すなわち、本発明の課題は、マイクロ反応
チップ上に設けてある複数の微少な化学反応場に短時間
に、効率よく、試料を正確に導入する方法を提供するこ
とである。
チップ上に設けてある複数の微少な化学反応場に短時間
に、効率よく、試料を正確に導入する方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、任意の電極基板回路と、電極上に設けられた微
少サイズの液体流動経路上に、同じく任意の微少構造形
状を有する、複数又は単独の機械的振動を付与する薄膜
を設け、その振動薄膜がある特定の振動周期によって引
き起こされる機械的振動により、液体流動経路に満たさ
れた液状組成物を流路にそってスムーズに移動させるこ
とを特徴とするマイクロ液体流動デバイスである。本構
成によれば、短時間に、効率よく、化学材料を正確に導
入する方法を提供し、それらの化学反応の制御及び生成
物検出を効率よく出来るという効果を有する。
よれば、任意の電極基板回路と、電極上に設けられた微
少サイズの液体流動経路上に、同じく任意の微少構造形
状を有する、複数又は単独の機械的振動を付与する薄膜
を設け、その振動薄膜がある特定の振動周期によって引
き起こされる機械的振動により、液体流動経路に満たさ
れた液状組成物を流路にそってスムーズに移動させるこ
とを特徴とするマイクロ液体流動デバイスである。本構
成によれば、短時間に、効率よく、化学材料を正確に導
入する方法を提供し、それらの化学反応の制御及び生成
物検出を効率よく出来るという効果を有する。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、前記マイ
クロ液体流動デバイスにおいて、請求項１に記載の微少
構造の機械的振動膜がピエゾ薄膜組成物から構成されて
いることを特徴とするマイクロ液体流動デバイスであ
る。本構成によれば、液体試料を基板上で、短時間に、
正確に移動、固定化できるという効果を有する。
クロ液体流動デバイスにおいて、請求項１に記載の微少
構造の機械的振動膜がピエゾ薄膜組成物から構成されて
いることを特徴とするマイクロ液体流動デバイスであ
る。本構成によれば、液体試料を基板上で、短時間に、
正確に移動、固定化できるという効果を有する。
【０００８】請求項３に記載の発明によれば、前記マイ
クロ液体流動デバイスにおいて、請求項２に記載の微少
構造の 液体流路上に金薄膜が形成され、さらに金薄膜
表面上にイオウを含む有機分子によって単分子膜が形成
されていることを特徴とするマイクロ液体流動デバイス
である。本構成によれば、液体試料の基板上でのスムー
ズな移動が単分子膜によって可能となり、かつ場所選択
的な試料流動が効率よくできるという効果を有する。
クロ液体流動デバイスにおいて、請求項２に記載の微少
構造の 液体流路上に金薄膜が形成され、さらに金薄膜
表面上にイオウを含む有機分子によって単分子膜が形成
されていることを特徴とするマイクロ液体流動デバイス
である。本構成によれば、液体試料の基板上でのスムー
ズな移動が単分子膜によって可能となり、かつ場所選択
的な試料流動が効率よくできるという効果を有する。
【０００９】請求項４に記載の発明によれば、前記マイ
クロ液体流動デバイスにおいて、請求項３に記載の微少
構造の液体流路上に設けられた単分子膜が液体組成に対
して高い濡れ性を示す化学組成で形成されていることを
特徴とするマイクロ液体流動デバイスである。本構成に
よれば、液体試料の効率的移動をもたらす単分子膜の試
料との親和性を向上させて。より高い選択移動特性をも
たらすという効果を有する。
クロ液体流動デバイスにおいて、請求項３に記載の微少
構造の液体流路上に設けられた単分子膜が液体組成に対
して高い濡れ性を示す化学組成で形成されていることを
特徴とするマイクロ液体流動デバイスである。本構成に
よれば、液体試料の効率的移動をもたらす単分子膜の試
料との親和性を向上させて。より高い選択移動特性をも
たらすという効果を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための最
小の形態を、図面を参照して説明する。
小の形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】図１(a), (b), (c) は本発明のデバイス基
板にピエゾ圧電素子及び液体流路を形成させるまでの製
造工程を示す。 単結晶珪素基板 １０１を１２００℃で
熱酸化させ基板１０１両面に酸化珪素層１０２を厚み約
５００nm形成させる。 さらに基板片面に、振動版１０
４を形成する。振動版はたとえばプラズマ化学気相法に
より厚み１μmにした後、窒素雰囲気下８００℃で熱処
理を行い形成する。さらに基板１０１の両面にフォトレ
ジストを形成させ、振動板１０４を設けた反対側の表面
に開口部、すなわち液体流路形成部を設け、酸化珪素１
０２を弗酸と弗化アンモニウムの水溶液でパターニング
し、開口部１０３を形成し図１(a)に示す断面図とな
る。
板にピエゾ圧電素子及び液体流路を形成させるまでの製
造工程を示す。 単結晶珪素基板 １０１を１２００℃で
熱酸化させ基板１０１両面に酸化珪素層１０２を厚み約
５００nm形成させる。 さらに基板片面に、振動版１０
４を形成する。振動版はたとえばプラズマ化学気相法に
より厚み１μmにした後、窒素雰囲気下８００℃で熱処
理を行い形成する。さらに基板１０１の両面にフォトレ
ジストを形成させ、振動板１０４を設けた反対側の表面
に開口部、すなわち液体流路形成部を設け、酸化珪素１
０２を弗酸と弗化アンモニウムの水溶液でパターニング
し、開口部１０３を形成し図１(a)に示す断面図とな
る。
【００１２】そして、振動版１０４上に、下電極１０５
をスパッタリング法でチタンを厚み５nm、白金の厚み２
００nmと順番に形成させ、そのパターニングを王水の水
溶液で行う。次に、圧電膜１０６としてＰＺＴを厚み３
μmにスパッタリング形成させ、塩酸水溶液でパターニ
ングする。ＰＺＴ膜の形成方法は近年いろいろな方法が
試みられているが、本発明者らは、ニオブを混入した編
成ＰＺＴに酸化鉛を過剰に加えた焼結体ターゲットを用
いて、アルゴン雰囲気中基板加熱なしで高周波スパッタ
リングを行い形成させた。前期ＰＺＴパターニング後、
酸素雰囲気渦中７００℃にて加熱処理を行い、さらに上
電極１０７をスパッタリング法でチタンを厚み５nm、金
を厚み２００nmの順で形成させ、ヨウ素及びヨウ化カリ
ウム水溶液でパターニングし、図１(b)に示す断面図と
なる。
をスパッタリング法でチタンを厚み５nm、白金の厚み２
００nmと順番に形成させ、そのパターニングを王水の水
溶液で行う。次に、圧電膜１０６としてＰＺＴを厚み３
μmにスパッタリング形成させ、塩酸水溶液でパターニ
ングする。ＰＺＴ膜の形成方法は近年いろいろな方法が
試みられているが、本発明者らは、ニオブを混入した編
成ＰＺＴに酸化鉛を過剰に加えた焼結体ターゲットを用
いて、アルゴン雰囲気中基板加熱なしで高周波スパッタ
リングを行い形成させた。前期ＰＺＴパターニング後、
酸素雰囲気渦中７００℃にて加熱処理を行い、さらに上
電極１０７をスパッタリング法でチタンを厚み５nm、金
を厚み２００nmの順で形成させ、ヨウ素及びヨウ化カリ
ウム水溶液でパターニングし、図１(b)に示す断面図と
なる。
【００１３】その後、保護膜１０８を感光性ポリイミド
にて厚み２μmに形成させて、電極取り出し部の保護膜
を現像により取り除き、４００℃で熱処理行う。 次
に、保護膜１０８を形成した圧電素子側の面を、保護し
た後、水酸化カリウム水溶液に浸せきし、酸化珪素層１
０２の開口部１０３から単結晶珪素基板１０１の異方性
エッチングを行い、液体流路１０９を形成する。水酸化
カリウムを用いた場合、短結晶珪素の（１１０）面と
（１１１）面のエッチングレートの比は３００：１程度
で３００μmの深さの溝をサイドエッチング１μm程度レ
ベルで形成させる事が可能で、液体の流路が形成させ
る。さらに振動版１０４に接している酸化珪素を弗酸と
弗化アンモニウムの水溶液でエッチング除去し、図１
(c)に示す断面図となる。
にて厚み２μmに形成させて、電極取り出し部の保護膜
を現像により取り除き、４００℃で熱処理行う。 次
に、保護膜１０８を形成した圧電素子側の面を、保護し
た後、水酸化カリウム水溶液に浸せきし、酸化珪素層１
０２の開口部１０３から単結晶珪素基板１０１の異方性
エッチングを行い、液体流路１０９を形成する。水酸化
カリウムを用いた場合、短結晶珪素の（１１０）面と
（１１１）面のエッチングレートの比は３００：１程度
で３００μmの深さの溝をサイドエッチング１μm程度レ
ベルで形成させる事が可能で、液体の流路が形成させ
る。さらに振動版１０４に接している酸化珪素を弗酸と
弗化アンモニウムの水溶液でエッチング除去し、図１
(c)に示す断面図となる。
【００１４】図２ (a), (b)にはμ液体流動デバイス基
板の概要を示した。 図２の(a)はデバイス基板の断面図
を示しており、また(b)はデバイスの上部構造を示した
ものである。 振動層２０７は、図１で述べた方法にし
たがって形成されるが、各ピエゾ圧電膜２０４の位置は
あらかじめフォトエッチング用マスクで形成される液体
流路上２０１に必要な数だけ設けられるように設計され
る。その各振動部位間の距離２０９は例えば２−８mmの
範囲である。流路の幅２０８は例えば約５０μmほどで
縦方向の深さは、例えば１０− １００μmの範囲であ
る。
板の概要を示した。 図２の(a)はデバイス基板の断面図
を示しており、また(b)はデバイスの上部構造を示した
ものである。 振動層２０７は、図１で述べた方法にし
たがって形成されるが、各ピエゾ圧電膜２０４の位置は
あらかじめフォトエッチング用マスクで形成される液体
流路上２０１に必要な数だけ設けられるように設計され
る。その各振動部位間の距離２０９は例えば２−８mmの
範囲である。流路の幅２０８は例えば約５０μmほどで
縦方向の深さは、例えば１０− １００μmの範囲であ
る。
【００１５】この流路表面のみにマスキングによって金
蒸着膜を一様に形成させる。金薄膜の厚みは例えば１０
０nmである。その後、基板全部をチオール誘導体がある
一定濃度で溶けたエタノール溶液中に浸せきさせ、約半
日放置後、同じくエタノールで良く洗浄させた後、乾燥
させる。 金薄膜が存在する部位のみチオール分子が自
己組織化して選択的に単分子膜を形成させる。チオール
材料は例えば、HOOC(CH2)10SH で約1mMのエタノール溶
液を作成して単分子膜作成に使用する。基板２０２に設
けられた微量液体流路２０１内に注入される液体は例え
ば、水溶液（水に溶解する生体材料または人工的に合成
された低分子または高分子材料）であれば、上記流路に
設けられた単分子膜上のみに固定化され、他の基板表面
上には浸透しない。 または、基板表面全般に金を蒸着
させて、液体流路部分２０１のみに上記親水性表面とな
るHOOC(CH2)10SHエタノール溶液をＰＤＭＳ（ポリジメ
チルシロキサン）で形成されたスタンプ方式で直接導入
させ親水性単分子膜を設けた後、CF3(CF2)9(CH2)11SH,
1mMエタノール溶液に基板を浸透させ、残りの金薄膜表
面上に弗素原子によって覆われた単分子膜ができる。
蒸着膜を一様に形成させる。金薄膜の厚みは例えば１０
０nmである。その後、基板全部をチオール誘導体がある
一定濃度で溶けたエタノール溶液中に浸せきさせ、約半
日放置後、同じくエタノールで良く洗浄させた後、乾燥
させる。 金薄膜が存在する部位のみチオール分子が自
己組織化して選択的に単分子膜を形成させる。チオール
材料は例えば、HOOC(CH2)10SH で約1mMのエタノール溶
液を作成して単分子膜作成に使用する。基板２０２に設
けられた微量液体流路２０１内に注入される液体は例え
ば、水溶液（水に溶解する生体材料または人工的に合成
された低分子または高分子材料）であれば、上記流路に
設けられた単分子膜上のみに固定化され、他の基板表面
上には浸透しない。 または、基板表面全般に金を蒸着
させて、液体流路部分２０１のみに上記親水性表面とな
るHOOC(CH2)10SHエタノール溶液をＰＤＭＳ（ポリジメ
チルシロキサン）で形成されたスタンプ方式で直接導入
させ親水性単分子膜を設けた後、CF3(CF2)9(CH2)11SH,
1mMエタノール溶液に基板を浸透させ、残りの金薄膜表
面上に弗素原子によって覆われた単分子膜ができる。
【００１６】この構成によって、液体の流動は選択的に
表面エネルギーの高い流路のみにとどまり、弗素系チオ
ール単分子膜で覆われた低エネルギー表面領域には浸透
せず、よって液体流動方向の制御が可能になる。デバイ
ス基板の液体流路上にある試料溶液は、電極２０３及び
２０５から加わる特定周波数によって圧電膜２０４より
作られる機械的振動により液体の振動が誘起され、さら
に複数の圧電素子との協奏的振動パターンによって、液
体が流路にそって移動できる最適条件に沿って液体流動
が可能になる。
表面エネルギーの高い流路のみにとどまり、弗素系チオ
ール単分子膜で覆われた低エネルギー表面領域には浸透
せず、よって液体流動方向の制御が可能になる。デバイ
ス基板の液体流路上にある試料溶液は、電極２０３及び
２０５から加わる特定周波数によって圧電膜２０４より
作られる機械的振動により液体の振動が誘起され、さら
に複数の圧電素子との協奏的振動パターンによって、液
体が流路にそって移動できる最適条件に沿って液体流動
が可能になる。
【００１７】図３は実際のデバイス構成とその機能プロ
セスを示した概略図である。３０３は試料サンプル液体
を導入する部分であり、ここから例えば、プランジャー
ポンプによって供給される。３０３より供給された試料
は液体流路３０１に沿って最初の振動層３０２上に到達
する。振動層上の液体試料は振動層から来る特定周波数
によって機械的振動が誘起され、液体が流路に沿って前
進する最適振動強度、周波数で次の振動層に到達する。
到着した液体は同じ仮定で流路に沿ってさらに前進する
ように振動層が駆動されこのサイクルが繰り替えられる
ことで液体はデバイス液体流路の出口３０５まで到達す
る。
セスを示した概略図である。３０３は試料サンプル液体
を導入する部分であり、ここから例えば、プランジャー
ポンプによって供給される。３０３より供給された試料
は液体流路３０１に沿って最初の振動層３０２上に到達
する。振動層上の液体試料は振動層から来る特定周波数
によって機械的振動が誘起され、液体が流路に沿って前
進する最適振動強度、周波数で次の振動層に到達する。
到着した液体は同じ仮定で流路に沿ってさらに前進する
ように振動層が駆動されこのサイクルが繰り替えられる
ことで液体はデバイス液体流路の出口３０５まで到達す
る。
【００１８】ここで、出口３０４側から選択的に試料溶
液を取り出したい場合、３０４側の振動層、３０５側の
振動層及び両方の出口流路が交わる交差点部位に設置さ
れる振動層の３つの間でそれぞれ異なる周波数を投入し
て協奏的振動パターンのアルゴリズムを最適化させるこ
とで選択的な液体流動プロセスが可能になる。 また、
あらかじめバッファー液または溶媒のみを全流路に展開
しておき、それら溶媒に溶ける試料サンプルを３０３よ
り供給させ最適振動条件のもと液体サンプルを流路上移
動させて流路の交差点にて、上記特定の振動アルゴリズ
ムをコントローラより駆動させるとサンプルの流動性が
特定の方向へ制御され例えば、３０５の方向のみ流動さ
せることが可能である。
液を取り出したい場合、３０４側の振動層、３０５側の
振動層及び両方の出口流路が交わる交差点部位に設置さ
れる振動層の３つの間でそれぞれ異なる周波数を投入し
て協奏的振動パターンのアルゴリズムを最適化させるこ
とで選択的な液体流動プロセスが可能になる。 また、
あらかじめバッファー液または溶媒のみを全流路に展開
しておき、それら溶媒に溶ける試料サンプルを３０３よ
り供給させ最適振動条件のもと液体サンプルを流路上移
動させて流路の交差点にて、上記特定の振動アルゴリズ
ムをコントローラより駆動させるとサンプルの流動性が
特定の方向へ制御され例えば、３０５の方向のみ流動さ
せることが可能である。
【００１９】この効果は、例えば、試料として溶媒中と
溶ける染料を注入すれば上記の選択的流動プロセスが視
覚的に認識できる。さらに、振動層の形状をいろいろ変
化させることで液体流動の方向選択性の制御がより効率
よく実現できる。また流動速度も上記、振動アルゴリズ
ム及び特異な形状の振動層の組み合わせによって大幅に
向上可能である。
溶ける染料を注入すれば上記の選択的流動プロセスが視
覚的に認識できる。さらに、振動層の形状をいろいろ変
化させることで液体流動の方向選択性の制御がより効率
よく実現できる。また流動速度も上記、振動アルゴリズ
ム及び特異な形状の振動層の組み合わせによって大幅に
向上可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、従来の方法とは異な
る、チップ基板上で行うマイクロ合成に必要な出発物質
の移動供給手段を導入する方法を提供し、マイクロ反応
チップ上に設けてある複数の微少な化学反応場に短時間
に、効率よく、試料を正確に導入する方法を提供するこ
とができる。
る、チップ基板上で行うマイクロ合成に必要な出発物質
の移動供給手段を導入する方法を提供し、マイクロ反応
チップ上に設けてある複数の微少な化学反応場に短時間
に、効率よく、試料を正確に導入する方法を提供するこ
とができる。
【図１】本発明におけるピエゾ振動層デバイスの作成プ
ロセスを示す模式図である。
ロセスを示す模式図である。
【図２】本発明におけるマイクロ液体流動チップの基本
構成を示す模式図である。
構成を示す模式図である。
【図３】本発明におけるマイクロ液体流動チップ上での
液体流動プロセス及びその制御に関する構成の模式図で
ある。
液体流動プロセス及びその制御に関する構成の模式図で
ある。
１０１ 珪素基板 １０２ 酸化珪素層 １０３ 開口部 １０４ ピエゾ振動版 １０５ 下電極 １０６ 圧電層 １０７ 上電極 １０８ 保護層 １０９ 液体流路 ２０１ 液体流路 ２０２ 珪素基板 ２０３ 下電極 ２０４ 圧電層 ２０５ 上電極 ２０６ 保護膜 ２０７ ピエゾ振動層 ２０８ 流路幅 ２０９ 各振動素子間の距離 ３０１ 液体流路 ３０２ ピエゾ振動素子 ３０３ 液体サンプル注入口 ３０４ サンプル取り出し口 ３０５ サンプル取り出し口
Claims (4)
- 【請求項１】任意の電極基板回路と、電極上に設けられ
た微少サイズの液体流動経路上に、同じく任意の微少構
造形状を有する、複数又は単独の機械的振動を付与する
薄膜を設け、その振動薄膜がある特定の振動周期によっ
て引き起こされる機械的振動により、液体流動経路に満
たされた液状組成物を流路にそってスムーズに移動させ
ることを特徴とするマイクロ液体流動デバイス。 - 【請求項２】前記マイクロ液体流動デバイスにおいて、
請求項１に記載の微少構造の機械的振動膜がピエゾ薄膜
組成物から構成されていることを特徴とするマイクロ液
体流動デバイス。 - 【請求項３】前記マイクロ液体流動デバイスにおいて、
請求項２に記載の微少構造の 液体流路上に金薄膜が形
成され、さらに金薄膜表面上にイオウを含む有機分子に
よって単分子膜が形成されていることを特徴とするマイ
クロ液体流動デバイス。 - 【請求項４】前記マイクロ液体流動デバイスにおいて、
請求項３に記載の微少構造の液体流路上に設けられた単
分子膜が液体組成に対して高い濡れ性を示す化学組成で
形成されていることを特徴とするマイクロ液体流動デバ
イス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082586A JP2000274375A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | マイクロ液体流動デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082586A JP2000274375A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | マイクロ液体流動デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274375A true JP2000274375A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13778595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082586A Withdrawn JP2000274375A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | マイクロ液体流動デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000274375A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-03-25 JP JP11082586A patent/JP2000274375A/ja not_active Withdrawn
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