[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3725591B2 - Small electrophoresis device - Google Patents

Small electrophoresis device Download PDF

Info

Publication number
JP3725591B2
JP3725591B2 JP24925195A JP24925195A JP3725591B2 JP 3725591 B2 JP3725591 B2 JP 3725591B2 JP 24925195 A JP24925195 A JP 24925195A JP 24925195 A JP24925195 A JP 24925195A JP 3725591 B2 JP3725591 B2 JP 3725591B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrophoresis
flow path
substrate
flow
liquid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24925195A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0989840A (en
Inventor
悦夫 篠原
聖二 近藤
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus 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 Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP24925195A priority Critical patent/JP3725591B2/en
Publication of JPH0989840A publication Critical patent/JPH0989840A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3725591B2 publication Critical patent/JP3725591B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Micromachines (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動を利用した液体試料の分析や、液体試料中の成分の分離、分取等に好適に用いることのできる電気泳動装置、特に小型電気泳動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気泳動は、液体試料の分析、及び液体試料中の成分の分離、分取に用いられるが、近年、キャピラリ電気泳動がその分離能力の高さから注目を集めている。キャピラリ電気泳動装置は、キャピラリと高電圧装置と検出器（光学的検出系）から構成することができる。
【０００３】
キャピラリは本電気泳動の心臓部であり、一般に、溶融石英ガラスを中空円筒状に細長く引き延ばし、更に、その周囲をポリイミド樹脂でコーティングすることにより補強したものが用いられる。この方法の特徴は直径が１５０μ以下の細管の中で分析が行われるため、体積に比し界面の面積の影響が強い場での分析である。これにより、キャピラリ電気泳動は界面での電気浸透流を有効に利用した分析方法といわれている。
図８は、その心臓部を示したものであり、キャピラリ７４、電圧を印加するための電極７５及びキャピラリ７４に導入する緩衝液部７６を図示してある。
【０００４】
また、近年のマイクロマシン技術の発達により、上述のキャピラリを使わずにシリコン基板やガラス基板にリソグラフィ技術を用いて溝を形成し、そこで電気泳動を行うことも試みられるようになっている。特開平４−１９１６３４号公報（文献１）の「液体試料分析装置」に、このような例が開示されている。この技術を用いることにより自由な形状のキャピラリを形成することができ、その応用範囲が拡大することが期待されている。
【０００５】
更に、分析感度を向上させるため電気浸透流を積極的に制御することも試みられている。これは外部電場の印加により表面電位を制御し、それにより電気浸透流を制御しようとするものである。例えば、「アナリティカル ケミストリー（Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」Ｖｏｌ．６５，Ｎｏ．１，第２７〜３１頁（１９９３年１月）（文献２）に述べられているように、径の異なるキャピラリを同心円状に２重に配列したシステムを作製し、内側管内は分離用に、外側管には分離用と同じ緩衝液を満たすようにし、内側キャピラリに放射状電場を印加できるようになっている。このような構成にすることにより内側管内の表面電位を電場印加により変化させ、電気浸透流を制御できるようになる。
【０００６】
一方、電気泳動を利用した試料の前処理システムにも、マイクロマシン技術の応用が試みられるようになってきている。「アナリティカル ケミストリー（Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」Ｖｏｌ．６６，Ｎｏ．１８，第２８５８〜２８６５頁（１９９４年９月）（文献３）には、フリーフロー電気泳動を応用した試料の前処理システムが述べられている。この装置は、図９に示す如き構成のものとして説明でき、緩衝液導入口７８と、電気泳動を行うための緩衝液を連続的に流すための流路と、その流路に対し直角に電場を印加する電極７９が配置されている。
【０００７】
緩衝液導入口７８から緩衝液を連続的に流し込み、同時に試料導入口７７から試料を導入すると、試料は緩衝液によって運ばれてゆくが、同時に流れと直角方向に電場を印加することにより泳動が行われ、矢印８１のように試料が分離される。泳動の終了する地点の流路８０を更に細分化し、分離された目的の成分のみを取り出すことにより前処理が行われる。このように連続的に前処理が行うことができるため、マイクロマシン技術を用いた微小なシステムでも、システムのサイズを変えることなく必要な試料量に応じて処理を行うことが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記において、キャピラリ電気泳動においては界面の状態が強く影響すると述べたが、キャピラリ内面を化学修飾することにより電気浸透流を制御する試みもかなり行われている。化学修飾する物質はその目的により適宜選択されるが、一般のキャピラリは非常に細いため単管のみで構成されており、一種類の物質を表面処理することは可能であるが、キャピラリ表面を部分的に多種類の表面処理をすることは困難である。また、マイクロマシン技術のリソグラフィとエッチングを用いてガラスまたはシリコン基板に溝を形成してキャピラリとする方法も提案されているが、しかし、多種類の物質を部分的に修飾することは考えられていない。
【０００９】
更に、付言すると、電気泳動を行う際に電極からは電気分解により気泡が発生するが、この気泡が電極表面を覆ったり、キャピラリの流路を遮ると良好な泳動を行うことができなくなる。従って、一般には、図８に示すように、キャピラリ７４の一端及び電極７５を緩衝液の入った容器に差し込み、電極で発生する気泡がキャピラリ中に入らないようになっている。しかし、このような構成では全体を小型化することは難しい。
【００１０】
また、一般のキャピラリ電気泳動において、試料の導入は緩衝液の導入部と共用ぜざるを得ないが、リソグラフィとエッチングを用いてガラスまたはシリコン基板に溝を形成してキャピラリとする方法はまた、試料の導入部を独立に任意に形成することができる。しかし、その際には試料の導入時に気泡の混入をできるだけ少なくする必要がある。
【００１１】
また、キャピラリ電気泳動の検出は光学的に行われるが、キャピラリの径が細いため光路長も小さく検出も高感度が要求される。
また、内側管内の表面電位を電場印加により変化させ、電気浸透流を制御する方法としては、前記に述べたように文献２に記載の方法が考えられるが、構成が複雑である。
【００１２】
一方、フリーフロー電気泳動では、前記文献３に述べられているような試料の前処理システムが提案されている。しかして、分離された成分をできるだけ純粋に取り出すためには流路の末端を細分化する必要があるが、細分化すればするほど細分化された流路から試料の成分を取り出すことが困難になる。この点に関しての考慮も、従来なされてはいない。
【００１３】
電気泳動を行う際に電極からは電気分解により気泡が発生して、その気泡により悪影響が生じることについては、上記で既に述べたが、これはフリーフロー電気泳動でも同じである。従って、発生した気泡が電極付近のそこに滞留せずまた、泳動される流路に拡散しないような対策が必要となる。
また、フリーフロー電気泳動では、泳動が行われる流路では液が層流となって流れる必要があるが、注入される試料も、層流となって流れている緩衝液中に導入される必要がある。もし、緩衝液が拡散または乱流となって流れているところに試料が導入されると、成分の分離が悪くなる。
【００１４】
本発明は、上述のような考察に基づき、特にフリーフロー電気泳動に適用して好適で、分離された成分を純度良く、かつ確実に採取することのできる、しかも流路末端の細分化とも両立を図ることのできる小型電気泳動装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の小型電気泳動装置は、シリコン基板またはガラス基板のいずれかからなる第１の基板と、ガラス基板またはシリコン基板のいずれかからなる第２の基板とを有し、これら第１，第２の基板のうちの一方の基板の片面に溝が形成されるとともに、その他方の基板で該溝を覆うことにより液流路を形成し、その流路でフリーフロー電気泳動を行う装置であって、流路の流出口が複数の流路に分割され、該分割された流路は液分取口に向かう液の流れ方向に従い徐々に流路の間隔が広がっている、ことを特徴とするものである。
【００１６】
よって、本発明によれば、その第１の基板または第２の基板に溝を形成して得られる液流路でフリーフロー電気泳動を行わせるようにすることができるのに加え、その分割された流路の液分取口での流路の間隔は広がっており、その液分取口では間隔を十分にとる構成とし得て、容易に目的の成分を取り出すことができるとともに、フリーフロー電気泳動において、分離される成分をできるだけ純粋に取り出すために流路の末端を分割、細分化する場合であっても、細分化すればするほど細分化された流路から試料の成分を取り出すことが困難になるといったことも回避して、分離された成分を純度良くかつ確実に採取することができ、上記した如くのフリーフロー電気泳動に適用して好適な小型電気泳動装置の提供を可能ならしめる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１，２は、本発明とともに開発した小型電気泳動装置の第１参考例を示す。
図１は、本参考例に従い、第１の基板の片面に形成した溝を第２の基板で覆うことで液流路を形成しその流路で電気泳動を行うようにする場合における、液流路、液流入口、液流出口等の主要な要素の配置構成の一例を示すものであり、図２は、かかる配置構成の場合における本参考例に係る装置の、図１のＡ−Ａ線相当断面を示したものである。
【００１８】
図において、参照符号１，２，３，５，８，９，１０を付して示すものは、液流入、流出の用に供することのできる液路口を、また４，６は流路を、それぞれ表す。また、１６，１７はそれぞれ２枚の使用基板を示す。
図示例では、本装置は、第１の基板１７としてのシリコン基板、第２の基板１６としてのガラス基板を備えるものとする。
【００１９】
シリコン基板１７には、例えばエッチングにより図１の直線で表されるが如き溝が形成されている。溝の形態の一例は、図２に断面で示される。
本例においては、基本的には、このようにシリコン基板１７の片面に溝を形成するものであり、そして、その後、ガラス基板１６で溝を覆うことにより電気泳動を行う液流路６を形成することができる。
【００２０】
ここに、適用するシリコン基板としては、Ｐ型、Ｎ型どちらでも使用でき、結晶面も［１００］、［１１０］等種々のものが使用できる。なお、異方性エッチングを使うこともできるが、もっとも、その場合には［１１１］面のシリコン基板を用いることはできない。
【００２１】
電気泳動が行われる流路６は、図１の流路の口３から流路の口１０（ここでは、例えば前者を流入口（注入口）とし、後者を流出口とする）に至る経路であるが、その経路とは別に電気泳動の行われる流路６の一部を独立して液の出し入れを行うための液の流入、流出口が形成される。図示例では、流路６はその一部に液を流し、その一部分のみに表面処理（後述の処理部分７，１２における処理）ができるように流入、流出口１，９及び２，８の組が配置されている。そして、これらを、電気泳動を行う流路６の途中に部分的に液を流すための液の流入、流出口として機能させる。
【００２２】
ここで、図１では一部分のみに液を流しやすいように流路６を屈曲させて形成しているが、直線状でもよい。また、上記で触れた異方性エッチングで溝を形成する場合には、流路が直線の組み合わせとなるが、ＩＣＰプラズマエッチング、エキシマレーザによるエッチング等の技術で溝を形成する場合には、曲線的な加工も可能である。従って、流路６の形状は一部分のみに前記表面処理ができるように流入、流出口１，９及び２，８が配置されていればこの限りではない。
また、より多くの流入、流出口を設けることも可能である。
更にまた、液の流入、流出口を適宜変更することも可能である。従って、例えば流出口９の方から液を入れ、流入口２の方から液を出すことも可能であるので、流入口、流出口といった言葉でその機能を限定するものではない。
【００２３】
更に、上述のような流路６、流路口１，２，３，５，８，９，１０のほかに、電気泳動を行う流路６の途中に試料を注入するための流路４及び注入口５（試料導入口）を設ける。
ここに、基本的には、流路形成のための溝の深さ、幅についても特に制限はないが、本例の装置では、後述の如き観点から、上記流路４の占める体積が流路６の径Ｒ（ｒ＝Ｒ／２）に関し、（４／３）×（πｒ3）以下（もしくは、ほぼ（４／３）×（πｒ3）以下）のものとなるようにする。こうした関係にする必要があるので、流路４の径は流路６の径の１／２以下にした方が装置として使いやすくなる。また、キャピラリの効果を発揮させるためには流路６の径を１５０μ以下にすることが望ましい。
【００２４】
上記シリコン基板１７は、表面を保護するためにシリコン酸化膜、窒化シリコン膜、アルミナ、酸化タンタル等の絶縁膜で被覆されている（図２では、図示を省略してあるが、この点については、後記第２，第３参考例を参照）。被覆膜の厚さは、絶縁を確実に行うため１０００Å以上が望ましい。
【００２５】
エッチングされた基板１７を覆う基板１６には、液の流入、流出口（１，２，３，５，８，９，１０）に対応する箇所に貫通孔が形成されており、図２では、流入口３側と流出口１０側の２箇所での、基板１６に形成の貫通孔部分が参照符号１６ａで表されている。
こうした貫通孔の径は、形成する流路の径に合わせることが望ましいが、基板１６が厚くなるほど加工が困難になる。従って、かかる貫通孔は液の出し入れ口としてのみ用い、泳動のための流路として用いないようにした方が現実的である。その観点からすると、サイズの制限はなくなるが１mm以下にした方が現実的である。
【００２６】
上述した２つの基板、即ち基板１６と基板１７は、加工部分の位置が合わされ、例えば陽極接合で接着されている。ここに、陽極接合は、２つの基板を重ねた状態で５００℃程度に加熱し、その状態で基板の両側から８００Ｖ程度の電圧を印加することにより接着する方法であり、接着剤を用いないため精密加工した部品を接合する場合に適した方法である。
【００２７】
上述した基板１６の各貫通孔には、更に、図２に如くに、例えばジョイント１５を接着し、液の流入、流出口（１，２，３，５，８，９，１０）を形成するものとする。
具体的には、ここでは、それらの流入、流出口には配管の用に供するチューブを接続するものとし、そして、電気泳動を行う流路６の両端の液流入、流出口３，１０側に関しては、図２のように、更に電極１４を配設し、かつ電極１４を含む各配管１３部分がそれぞれ垂直になるよう構成する。従って、流入口３及び流出口１０にはチューブが接続され、それぞれ電極１４が垂直に接続されている。
そして、上記電極１４は、電気泳動を行わせるため電圧を印加する電源１５（高圧電源装置）に接続されている。
【００２８】
ここに、電極１４としては通常白金が用いることができるが、電気化学的に安定であるならば、これ以外に金や白金／イリジウム等の金属も使用可能である。
また、その形状も円筒状、板状、ワイヤー状等、形状や大きさに限定されることはない。また、電極１４の配置を、ここでは垂直としたが、実用的には９０°±１０°の範囲で許容される。従って、ほぼ垂直でもよい。
【００２９】
更に、図１には、泳動によって分離された成分を測定するためのウインドー１１が配置されている。光学的な検出部分は、かかるウインドー１１を含んで構成されるが、この部分の詳細な構成例のいくつかについては、後記の第２参考例で触れる。
【００３０】
次に、上記第１参考例による小型電気泳動装置の作用、使用例等について説明する。
本装置によれば、上述のような構成とされているので、例えば流入口１、流出口９との間でアミノ基を有するシラン処理剤を流通させることにより処理部分１２で示される領域にのみ流路６内壁をアミノ基で処理することができる。同様に例えば流入口２と流出口８間で処理部分７に相当する領域をカルボキシル基で処理することができる。このように電気泳動を行う流路６を多種類の物質で部分的に修飾できるので目的に合わせたより高感度な分析が効率よく行えるものである。
【００３１】
具体的な手順を含めて説明すると、まず、電気泳動に先立ち、分析目的に合わせて流入口１と流出口９との間に感応基を有するシランカップリング剤を流し、処理部分１２を感応基で被覆する。同様に流入口２と流出口８の間も、上記感応基と異なった感応基を有するシランカップリング剤で処理をし、処理部分７での表面処理を実施する。なお、シランカップリング剤としては、上記に例示したアミノ基、カルボキシル基のほか、エポキシ基等種々の感応基を有するものが市販されており、それらが利用できる。
【００３２】
しかして、こうした表面処理が終了したら、流路内部を洗浄乾燥してから流入口３と流出口１０の間を緩衝液で満たす。
次いで、試料用の流入口５から試料を、流路４を介し流路６に導入し、かくして、電源１８を用いて電極１４間に電圧を印加すると電気泳動が行われる。
【００３３】
このように、例えば処理部分１２をアミノ基で処理し、処理部分７をカルボキシル基で処理することができれば、電気泳動による分離に更に、処理表面と分離物質とのアフィニティによる分離効果を重畳させることができるため、より高感度な分析が効率より行えるようになる。
【００３４】
また、本装置によれば、以下のような点でも効果的である。
図２からも分かるように、上記電極１４は、電気泳動を行う流路６の上部に設けられ、かつ流入、流出口３，１０に対し垂直方向に配管がされている。このような構造とすることによって、電極１４は垂直（もしくは、ほぼ垂直）に配置されるため、電極１４に電圧が印加されて電気分解により気泡が発生しても、その気泡は電気泳動が行われる流路６に拡散することはなく、また、電極１４の上部に気泡が抜けて行くため電極表面に気泡が滞留することもない。従って、安定な電気泳動が行えるようになる。
【００３５】
それ故に、気泡が電極表面を覆ったり、流路６を遮る等が原因で良好な泳動が妨げられといったことが回避されるとともに、既述の図８の構成の場合であれば小型化するのに難点があるといったような不利もなく、上記を実現できる。
【００３６】
更に、試料流路４の体積を、流路６の径Ｒ（ｒ＝Ｒ／２）の（４／３）×（πｒ3 ）以下の関係のものにすることにより試料の導入時に気泡が混入して流路を閉鎖することがないので、この点からも、より安定な泳動が可能である。
この考えで、流路４の径を流路６の径Ｒの半分（＝ｒ）にすると、そのＲの４倍の長さの流路を設けることができるので、必要量以上に試料が混入することも少なくなるという効果もある。
【００３７】
上記のように選定するのは、次のような理由に基づくものである。
本参考例の小型電気泳動装置では、その一つの特徴は、リソグラフィ技術とエッチングにより電気泳動を行う流路６の形状を任意に設定することが可能なことである。そのため、試料の導入のための流路（４）や導入口（５）を設けることが可能であり、容易に試料を導入することができる。
その一方、前述の手順のように、試料の導入は電気泳動を行う流路６に緩衝液を満たした後に行うため、もし、試料の導入時に気泡が混入して流路を閉鎖してしまうとすると、良好な泳動が行えなくなる。ここで、図１をみるに、その試料導入口５から流路４を介入して試料を導入する場合、流路４の体積に相当する気泡が混入するといったことが考えられる。しかして、この場合、流路６の径Ｒ（ｒ＝Ｒ／２）に球状に気泡が生成すると考えると、その球の体積は（４／３）×（πｒ3）である。従って、上記不利を回避すべく、流路４の体積をそれ以下（または、ほぼそれ以下）にすることが必要であり、本例では、既述の如く、そのように設定することとしたものである。
そして、この考えで、流路４の径を流路６の径Ｒの半分にするとＲの４倍の長さの流路を設けることができる。
このように形状を設定することにより、本装置では、より安定な泳動を行うことがきるようになり、必要量以上に試料が混入することも少なくなる。
【００３８】
なお、本参考例の各構成は、当然、既に触れてきた事項をも含めて、各種の変形、変更が可能である。
〔第１参考例の変形例１〕
例えば、本参考例では、基板１７をシリコン基板、基板１６をガラス基板としたが、基板１７をガラス基板、基板１６をシリコン基板とすることも可能である。
【００３９】
〔第１参考例の変形例２〕
従って、シリコン基板同士またはガラス基板同士で流路を形成することも、可能であり、また、両方の基板に溝を形成し、流路とすることも可能である。
【００４０】
〔第１参考例の変形例３〕
また、図示例では、処理部分に関し、処理部分７及び処理部分１２の２箇所による例を示したが、これに限らず、既述の如きより多くの流入、流出口を設けることで、より多くの処理部分を設けることも可能である。
【００４１】
次に、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照して、本発明とともに開発した小型電気泳動装置の第２参考例を説明する。
本参考例によるものは、光学的な検出部の流路の厚さを電気泳動を行うための流路のそれより大、好ましくは約２倍以上、約１０倍以下のものにしようというものである。
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、上記第２参考例に従って構成される装置の場合において用いることのできる前記図１の光学的検出部部分１１近傍の好適例の拡大断面図を示している。ここに、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各具体例の各々における基板２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、図２の基板１７に対応し、また、各例の各々における基板２５ａ，２５ｂ，２５ｃは図２の基板１６に対応する。２枚の基板の具体的な組合せ態様については、更に後記で述べる。
【００４２】
また、それらの各例（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）において、電気泳動の行われる流路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ（２４）は、図示の如くに光学検出部２１ａ，２１ｂ，２１ｃで流路の幅（図中上下方向の高さ方向寸法（光学検出部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの厚さ寸法））が広がっている。そして、分離された成分を検出するための入射光１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、光学検出部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを通過し、出射光２０ａ，２０ｂ，２０ｃは検出器（不図示）に導かれるようになっている。
【００４３】
ここで、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）各々の例は、本参考例に従う小型電気泳動装置における光学的な検出部の構造の例であると同時に、その使用第１，第２基板の組合せをも例示している。
そのひとつは、図３（Ａ）に示すように、ガラス基板２５ａ（２５）と、片面からエッチングして形成したシリコン基板２３ａとを組み合わせる構造であり、また他は、図３（Ｂ）に示すように、ガラス基板２５ｂ（２５）と、両面からエッチングして形成したシリコン基板２３ｂとを組み合わせる構造であり、そして、図３（Ｃ）に示すように、各々が両面からエッチングして形成したシリコン基板２３ｃとシリコン基板２５ｃとを組み合わせる構造である。
【００４４】
更に、具体的に説明すると、次のようである。
図３（Ａ）の場合は、基板２３ａ側がシリコン基板であって、シリコン酸化膜で覆われたそのシリコン基板２３ａをリソグラフィ技術とエッチング技術を用い片面から異方性エッチングして、図の如くに酸化膜２２を残したものである。これにより、光学検出部２１ａが形成される。
図３（Ｂ）の場合は、図３（Ａ）の場合の構成を更に発展させており、同様に基板２３ａにシリコン基板を用いるが、そのシリコン基板２３ｂを片面づつエッチングしてその酸化膜２７を図示のように残すようにしたものである。このような形成方法を用いると、光学検出部２１ｂの厚さ２１を任意に設定することができる。
【００４５】
図３（Ｃ）の構成の場合は、更に上記構成を発展させており、基板２３ｃ及び２５ｃ双方に、シリコン基板を用いて、図示の如くに酸化膜２９，３０を残すようにして光学検出部２１ｃを形成した例である。この場合の装置構成は、前記〔第１参考例の変形例２〕における、シリコン基板同士で流路を形成する場合に相当する。
なお、ここでは、本参考例に係る小型電気泳動装置の要部部分について述べたが、上記で特に言及した以外の構成、事項等に関しては、基本的に、前記第１参考例で内容、説明（変形例等も含む）と同様であってよい（この点は、後記の参考例の場合も、これに準ずる）。
【００４６】
以下、本参考例による場合の装置の作用等について説明する。
既述のように、キャピラリ電気泳動の検出は光学的に行われるが、キャピラリの径が細いが故に光路長も小さく検出も高感度が要求されるところ、本装置によれば、上述のような構成に基づき、これにも容易に応えられる。
【００４７】
即ち、電気泳動によって分離された成分は、上記各例において流路２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）の延長上に分布している。これを例えば図１の流入口３の方から流出口１０に向かってポンプで液を送り出すか、または泳動を続けると、各成分が順次光学検出部（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）に送り込まれる。これを測定するわけであるが、図３（Ａ），（Ｂ）または（Ｃ）で示すように、光学的な検出部２１ａ，２１ｂまたは２１ｃを、流路２４（電気泳動を行うための流路）よりも厚くすることにより、光路長を増やすことができ、また、泳動によって分離された成分の分布の幅も検出部２１ａ，２１ｂまたは２１ｃを厚くした分だけ狭くすることができる。従って、検出感度の向上実現と分離パターンのピークも急峻にすることができる。
このことにより高感度の検出が期待できる。もっとも、検出部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの厚さをあまり厚くすると、分離された成分が重くなってしまうので、この厚さとしては２倍以上、１０倍以下（または、ほぼ２倍以上〜ほぼ１０倍以下）であることは望ましい態様である。そして、流路２４に合わせて、既述のようにその検出部の厚さも任意に設定することも容易に可能である。
また、使用基板として、シリコン基板を使用する場合においては、シリコンは可視、紫外光に対しては不透過性なので検出部に対するスリットとしても用いることができる。
本参考例では、前記第１参考例で奏し得る既述の作用効果に加え、更に、上記のことを実現できるものである。
【００４８】
なお、本参考例の各構成についても、当然、既に触れてきた事項を含め（第１参考例での変形、変更を含む）、各種の変形、変更が可能である。
〔第２参考例の変形例１〕
例えば、ガラス基板同士でこのような加工も行うことが可能である。もっとも、そのような場合には外部にスリットが必要となる。
【００４９】
〔第２参考例の変形例２〕
また、本参考例では、透過光の測定について述べたが、例えば図３（Ａ）の光の入射方向を逆にして斜めに傾いたエッチング面に光を入射するようにし、多重反射を繰り返した後、反対側の斜めのエッチング面から出てくる光を測定するようにすることによって、より光路長を稼ぐことも可能である。この場合、流路の内面を液体より屈折率の低い薄膜で覆うことが必要である。
【００５０】
図４、図５は、本発明とともに開発した小型電気泳動装置の第３参考例を示す。
本参考例は、使用基板に共にシリコン基を用いるようにし、かつまた、シリコン基板に電圧を印加するための電極を設けることで、簡単な構成をもって、該電極と、電気泳動を行うための電圧印加電極対のうちのどちらか片方との間に電気浸透流制御のための電圧を印加する構成を更に付加する態様とするか、あるいは、かかる内容を更に発展させ、液流路に面するシリコン基板にＰＮ接合を用いて電気的に絶縁された微小領域を当該流路に沿って複数設けて、各々の領域と、上記電気泳動用の電極対のどちらか片方との間で独立に電圧印加することができるようにしようというものである。
本参考例は、第１，第２の基板の組合せをシリコン基板同士とする場合の変形例にも相当する。
【００５１】
図４，５は、各々その一例の構成を示すものであり、前記第１参考例における断面を示した図２と同様の断面を示す図である。この図４，５では、説明を分かりやすくするために図１の流路を直線状に簡略化したものであるが、図１で示す形状やその他の形状など、いかような流路の形状にも適用可能であることはいうまでもない。
【００５２】
図４は、本参考例に従う装置での電気泳動を行う流路に沿った断面図であるが、ここでは、前記図２の基板１６と基板１７が、各々図４の基板３４及び基板３７に相当し、両基板３４，３７にシリコン基板を用いている。なお、シリコン基板３７の片面に溝を形成し、その後、別のシリコン基板３４で溝を覆うことにより液流路を形成してその流路で電気泳動を行う構成については、前記各参考例のものと同様である（この点は、図５のものも同様である）。
また、それらシリコン基板３４，３７の表面は、各々絶縁膜３５，４０で覆われている。絶縁膜３５は、上側の位置するシリコン基板３４の貫通孔相当部分（図２貫通孔部分参照）内面をも含むその基板３４表面絶縁膜であり、絶縁膜４０は、下側基板となるシリコン基板３７側の流路形成用溝内面をも含むその基板３７表面絶縁膜４０である（この点は、図５の場合も、これに準ずる）。
【００５３】
本例では、基板３４，３７の一方の面には、絶縁膜３５及び４０の一部が除去されて電極３３，３９が形成されており、この電極（３３，３９）は電気泳動を行うための電極４１，４１ａのうちの片方の電極４１との間に電源４２（可変電源）を用いて電圧が印加できるようになす。更に、電気泳動を行うためのその片方の電極４１は、もう一方の電極４１ａとの間に電源４２ａを用いて電圧が印加できるようになっている。そして、上述の２つの電圧は独立に制御できるようになっている。
【００５４】
図５の構成の例は、これを更に発展させたものである。上記した図４の場合は、シリコン基板は半導体なので基板の一面に電極を形成し、電気泳動を行うための電極の片方との間に電源４２により電圧を印加することにより容易に電気泳動を行う流路の内表面の荷電状態を変化させ得て、かかる手段で電気浸透流の制御を可能にしより精密な分析を達成せしめるようにするものであるが、図５では、以下の改良も加えてある。
【００５５】
図５では、図示の如く、既知の半導体技術を用いて、液流路に面するシリコン基板４３，５１にＰＮ接合を形成し、電気的に絶縁された微小領域を流路に沿って複数（図中は、３箇所を図示）設ける。
これは、ここでは、本参考例の使用基板４３及び基板５１を例えばＮ型とすると、図示の基板４３，５１の絶縁層４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃはＰ型となるようにドーピングされ、分離層４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃはＮ型となるようにドーピングされようにすることによって行い、かくしてそれらの微小領域を得ることができる。従って、各々の領域（４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）は、互いに絶縁されており、かつ、電気泳動を行うための電極４１との間で独立に電圧印加できるよう、各々の領域は図示の如くの結線関係で電源５６、電源５５、電源５８（可変電源）に接続するものである。図中、４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、それら電源と接続される電極を表す。
【００５６】
なお、図５中の絶縁膜４７及び絶縁膜４９は、各々図４の場合の絶縁膜３５及び絶縁膜４０と同等のものであり、電源５７は図４の場合の電源４２ａに対応する。また、図４，５中の他の構成要素については、前記図２の場合と同様であってよく、符号３，１０，１３，１５は各対応要素を表す。
【００５７】
以下、本参考例による場合の作用等について説明するに、本例の場合の装置は、次のようにして使用することができる。
まず、図４の構成の装置の場合にあっては、電気泳動は電極４１及び電極４１ａとの間に電圧を印加することにより行われるが、同時に電極４１と電極３３との間にも電圧を印加することにより、既述の如く、絶縁膜３５及び絶縁膜４０の表面の荷電の状態を変化させることができる。このことにより電気浸透流を制御できるようになるため、電気泳動で分離される成分の分離がより精密に行えるようになる。しかも、電気浸透流を制御するに当たり、図２との対比でも理解できるように、構成の複雑化を招くことなくこれを実現できている。
【００５８】
図５の場合はまた、基板４３，５１にシリコンを用いているため、半導体技術を用いることにより液流路に面する該シリコン基板にＰＮ接合を形成し、電気的に絶縁された微小領域を流路に沿って複数設け、各々の領域と電気泳動を行うための電極（４１，４１ａ）のどちらか片方との間で独立に電圧印加できる構成の小型電気泳動装置が可能である。
それ故に、更に図５による装置においては、上記の効果に加え、流路に沿って流路表面の荷電の状態を連続的に変化させることができるので、浸透流を加速または抑制することが期待できる。このことにより電気浸透流をより能動的に制御することが可能になり、前述のように精密な泳動が可能になるとともに、それがより一層効果的に行える。
【００５９】
本参考例では、前記第１参考例で奏し得る既述の作用効果に加え、更に、上記のことを実現できるものである。
なお、図５においては電圧を印加するための電極４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃの具体的な形態は示していないが、絶縁層４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ、分離層４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃは、通常の半導体技術により任意の形状に形成することができるため、流路の周囲に形成したこれら絶縁層、分離層を伸長させ流路から離れた位置に当該電極を形成することができるので、構成上で問題とはならない。
【００６０】
なお、本参考例の各構成についても、当然、既に触れてきた事項を含め（第１，２参考例での変形、変更を含む）、各種の変形、変更が可能である。以下の変形は、図４，５による態様のものに、ともに適用可能である。
〔第３参考例の変形例１〕
例えば、シリコン基板表面の絶縁膜としては、シリコンの酸化膜、窒化膜、アルミナ、酸化タンタル等、絶縁性のあるものであれば何でも使用できる。
また、その膜の単独膜、複合膜でも良い。更に、前記第１参考例で述べたように、それらの膜の表面を有機物で修飾したものにも適用可能である。
【００６１】
〔第３参考例の変形例２〕
その他、本構成では、流路の周囲をシリコン基板で覆った構成となっているが、内表面の一部の状態を変化させるとそれが周囲に伝播し、効果を発揮するとの報告もある。この観点からすると片側がガラス基板でも効果が期待できる。
【００６２】
次に、本発明の小型電気泳動装置の一実施の形態について、図６、及び図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照して説明する。
本実施の形態によるものは、前記各参考例と同様、例えば第１の基板の片面に溝を形成し、その後、別の第２の基板でその溝を覆うことにより液流路を形成するものであるが、その流路でフリーフロー電気泳動を行う小型電気泳動装置の態様のものであって、図６は、本実施形態での主要な要素の配置構成の一例を示す。また、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、かかる配置構成の場合の小型フリーフロー電気泳動装置における図６のＡ−Ａ線相当断面、Ｂ−Ｂ線相当断面、Ｃ−Ｃ線相当断面を示す。
【００６３】
本例では、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す第１の基板としてのシリコン基板７２にエッチングにより、図６に見られる形状に溝が形成されている。第２の基板（例えばガラス基板）としての基板７１は、該シリコン基板７２と図７の如くに組み合わせることができる。
以下、本実施形態の要部につき、主に、図６をもとに液の流れ（図６中、矢印方向）に沿って図６中手前側（図中下部）から反対側（図中上部）向かって説明する。
【００６４】
装置の流路は、緩衝液流入口（注入口）６８を頂点としてそこから徐々に扇状に広がり、当幅の流路７３に到達する（図７（Ｃ））。
該流路７３の部分では、液が流れると同時に泳動が行われ、泳動の終了する地点には流路を細分割した複数のチャネル５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ，・・・６２ａが形成されている（図７（Ｂ））。ここでは、細分割された流路は扇状に広がり、複数のチャネル５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ、・・・６２ａは、更に図中上方へ流れて行くに従ってチャネルの間隔が広がり、液取り出し口５８，５９，６０，６１・・・６２近傍では相互に十分の間隔がとられている（図７（Ａ））。
【００６５】
こうして、流路７３の流出口（等幅流路７３末端のＢ−Ｂ線付近部分）を複数の流路としてのチャンネルに更に分割し、斯く分割された流路が扇状に広がり、液取り出し口部分（Ｂ−Ｂ線より更に下流のＡ−Ａ線近傍部分）でのかかる流路の間隔（隣接チャンネル相互間の間隔）は広げてある。
【００６６】
この液取り出し口部分での流路間隔の設定を含めた構成の採用は、以下のような観点からのものである。
適用する基板上の溝の形成については、前記各参考例と同様にして、リソグラフィとエッチング技術を用いることができ、よって、１μレベルの微細な加工が可能である。このため電気泳動により分離された成分を、上記の流路（７４）流出口部分で細分割されたチャネル（５９ａ，６０ａ・・・６１ａ等）に導いた後、その成分を各チャネルから適切に取り出すためには、その液分取口となる上記の取り出し口（５９，６０・・・６１等）の間隔が十分に広がっていることが必要である。従って、これらを踏まえ、分離された成分を純度良くかつ確実に採取することができるようにすべく、本例装置では、上述の如き構成を採用することとしたものである。
もっとも、上記では扇状に広がった流路としたが、取り出し口の間隔が、分離された成分を純度良くかつ確実に採取するのに必要な程度に十分広がった構造であれば、扇状でなくともよい。
【００６７】
また、本例において、上記流路７３、チャネル５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ，・・・６２ａ、及び液取り出し口５５，５９，６０，６１，・・・６２の断面積（断面図で白抜きの部分）は、互いに等しくなるように（もしくは、実質的に、ほぼ等しくなるように）形成されている。なお、チャネルの幅は、目的に合わせて１０μから１ｍｍの範囲で設定することが可能であり、深さも１０μの範囲とすることが可能である。
【００６８】
更に、流路７３の両側近傍には、図６及び図７（Ｃ）に示すように、細長い電極６５，６９が設けられる、好ましくは、電極６５，６９は流路７３に平行に配設され、これが電源に接続される。泳動は、その電源からこれら電極６５，６９に電圧が印加されることにより行われる。
また、かかる電極６５，６９の各内側（流路７３の中央側）位置において、その電極６５，６９に沿ってガイド６４，７０が配置され、かつ、好ましくは、ガイド６４，７０は液路の上面に位置させ、これらガイド６４，７０の突起部分と反対側基板７２との間にはスペースが設けられている（図７（Ｃ））。ここに、ガイド６４，７０の幅はできるだけ狭い方が望ましいが、実用的には１ｍｍ以下であればよい。
【００６９】
また、試料の注入口６７は、流路が等幅となった地点において、上側の基板７１に設けられている（図７（Ｃ））。注入口６７は、好ましくは、平行な壁面を形成している流路７３の一部に配置する。
【００７０】
本例の小型フリーフロー電気泳動装置は、上述のような構成を基本とするが、ここで、上記断面積の設定について、更に説明を加えておくと、以下のようである。
かかる断面積についての設定は、基本的には、基板部分６３による平行な壁面を有する上記等幅の流路７３箇所での断面積と、その流路７３の末端において更に扇状に分割された上記チャネル５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ・・・６２ａ部分の断面積の和と、及び液取り出し口５８，５９，６０，６１・・・６２での断面積の和との、３者を対象としてみたとき、それらが等しいということを意味する。即ち、図７（Ａ），図７（Ｂ），図７（Ｃ）で示される液流路の部分（白抜き）の面積が等しくなるように流路及びチャネルを形成するものである。
【００７１】
このようにするのは、次の理由に基づくものである。
層流となって流れている流路中で分離された成分を各チャネル（５９，６０・・・６１等）に導く際、分割された流路の断面積の和（チャンネル断面積の総和）と、電気泳動が行われる流路７３の断面積とが異なると、チャネル内の流速と泳動が行われる流路での流速が異なり、更には圧力の分布が生じる。この不均衡はチャネルと電気泳動が行われる流路７３の境界（Ｂ−Ｂ線付近部分）で顕著であるため、分離された成分が乱されることになる。従って、これを回避しようと、上述の如くに断面積を等しくする構成を採用することとしてあり、これにより、前記の液取り出し口部分での流路間隔の設定に加えれて、より一層、分離されたものが精度よく分取され、取り出せる。
【００７２】
以下、本実施の形態による小型電気泳動装置の作用等について、更に具体的に説明する。
本装置によれば、上述のような構成とされているので、次のようにして分離された成分を純度良くかつ確実に適切に取り出すことができる。 本装置においては、緩衝液を注入口６８から連続的に流し続ける。電極６５と電極６９の間に電圧を印加し泳動を開始する。試料を注入口６７より連続的に注入する。ここに、注入される液量は、例えば緩衝液の１／１０以下とする。
【００７３】
かくして、注入された試料は、緩衝液の流れによって運ばれてゆくが、流れと直角に泳動が行われるため、運ばれるに従って成分の分離が進む。分離された成分は、各々細分されたチャネル５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ，・・・６２ａに流れ込み、それらチャネルを流れる液体には単独の成分のみが含まれるため、液取り出し口５８，５９，６０，６１・・・６２から必要な成分を取り出すことができる。
【００７４】
この場合において、図７（Ｂ）で表されるチャネル５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ，・・・６２ａは、成分を取り込むところなので、細分化されかつ狭い領域にチャネルが密集しているが、一方、図７（Ａ）にみるように、本装置では、前述の如くに、その成分を各チャネルから取り出す上記液取り出し口の間隔が十分に広がっており、その取り出し口では間隔を十分に取ることができるため容易に目的の成分を取り出すことができる。
よって、フリーフロー電気泳動でも、分離された成分をできるだけ純粋に取り出すために流路の末端を細分化する場合であっても、細分化すればするほど細分化された流路から試料の成分を取り出すことが困難になるといったことも解消し得て、分離された成分を純度良くかつ確実に採取することができる。
【００７５】
また、本装置では、上記の試料の分離の過程で、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）で示される流路の部分（白抜き部分）の面積が等しくなるように流路、チャネル及び液取り出し口が形成されているため、既述の如くに各部分での流速が等しくなり、圧力の分布が生じることがないので、分離された成分が乱されることもない。従って、この点でも、分離された物を精度良く分取できるようになる。
フリーフロー電気泳動では、泳動が行われる流路７３では液が層流となって流れる必要があり、注入される試料も層流となって流れている緩衝液中に導入されるが、この場合において、緩衝液が拡散または乱流となって流れているところに試料が導入されれば、それだけ成分の分離も悪くなるところ、本装置では、これも良好に解消されるものである。
【００７６】
また、本装置によれば、以下のような点でも効果的である。
既述のように、フリーフロー電気泳動でも電気泳動時には気泡が発生する。しかるに、本例では、泳動が行われる流路７３に平行した電極６５，６９に沿ってそれを囲むよう内側には図６図示の如きガイド６４，７０を設けられているため、泳動の行われる流路７３に気泡が流れ込むことが少なくなり、より確実な泳動が可能となる。
従って、発生した気泡を電極６５，６９付近のそこに滞留させず、泳動される流路に拡散させないようにする対策として、かかる構成は有用なものとなり、しかもまた、かかるガイドを設けることでより確実な泳動を可能にせしめるよう導入することとした当該ガイド６４，７０は、本例の場合、そのガイド６４，７０の突起部分と反対側基板７２との間にはスペースを有して設けるよう構成してあり（図７（Ｃ））、かかるスペースがあるため、泳動の行われる流路７３には均等に電圧が印加されるので泳動の支障とはならない。
【００７７】
更に、かかる構成は、そのガイド６４，７０が上面側（基板７１側）に位置することを構造となる結果、ガイド６４，７０を上面（基板７１）に配置することにより（図７（Ｃ））、泳動の行われる流路７３に気泡が流れ込むことがより少なくなり、この点でからも、より一層確実な泳動が可能となり、効果的なものとなる。
【００７８】
また、本装置において、注入口６８から導入された緩衝液は流路の形状に従って拡散し、その後流路７３の幅が等しいところでは層流となって流れる。一方、試料注入口６７は、前述の如くに、平行な壁面を形成している流路７３の一部に配置するものであり、従って、平行な壁面を形成している流路７３から試料を注入することにより、試料の拡散をできるだけ抑えることができ、泳動による分離をより確実に行うことができる。
試料注入口６７は、より好ましくは、流路７３の幅が等しく緩衝液が層流となって流れる地点、即ち流路７３が等幅となった地点に設けるとよく、この地点から試料を注入することにより、より効果的に試料の拡散をできるだけ抑えることができるので、泳動による分離をより精密に行うことができ、本例ではそのように選定してある。
【００７９】
なお、本実施の形態の各構成は、当然、既に触れてきた事項をも含めて、各種の変形、変更が可能である。
〔変形例１〕
例えば、シリコン基板７２としてはＰ型、Ｎ型どちらでも使用でき、結晶面も［１００］、［１１０］等種々のものが使用できる。なお、異方性エッチングを使う場合には、［１１１］面のシリコン基板を用いることはできない。また、異方性エッチングで溝を形成する場合には、流路が直線の組み合わせとなるが、ＩＣＰプラズマエッチング、エキシマレーザによるエッチング等の技術で溝を形成する場合には、曲線的な加工も可能である（これらの点は、前記参考例の場合と同様である）従って、このフリーフロー電気泳動の場合も、緩衝液を注入し、それが拡散し、層流となり最後に複数のチャネルに分割されそのチャネルが発散する構造を取ることができれば、形状に限定されることはない。
【００８０】
〔変形例２〕
また、例えば、上記したガイド６４，７０は、両サイドのチャネル５８ａ，６２ａを構成する外壁と一体でも別に形成されてもよい。また、流路に沿って配設することとなる電極（６５，６９）全体またはそれ以上に渡ってガイドが形成されることは望ましい態様である。もっとも、その電極全体またはそれ以上に渡ってガイドが直線的に形成されれば、大きさに限定されることはない。
【００８１】
〔変形例３〕
また、ガイド６４，７０の突起部分と反対側基板７２とのスペースは、電気的な導通が確保できればその大きさに制限はないが、そのスペースを確実にするためにガイドの突起の上に更にスペースに相当する厚みのポッチを複数設けることも可能である。
【００８２】
〔変形例４〕
また、試料の注入口６７については、その配置は流路の中心でなくとも良い。分離される目的の泳動方向が電極のプラスまたはマイナス方向に限定されるのであれば、泳動方向と反対側の電極付近に試料注入口を配置することにより泳動の距離を有効に利用でき、流路の幅を小さくすることができる。このような態様で、実施してもよい。
【００８３】
〔変形例５〕
また、前記〔第１参考例の変形例１〕、〔第１参考例の変形例２〕に準じた変形で実施することもできることはいうまでもない。
【００８４】
以上の各参考例および実施の形態、それらの変形例等に記載された内容は、以下の発明として捉えることもできるものである。
〔１〕 シリコン基板またはガラス基板の片面に溝を形成し、その後、別のガラス基板またはシリコン基板で溝を覆うことにより液流路を形成してその流路で電気泳動を行う小型電気泳動装置（以下、これを、付記項〔２〕以下において、「電気泳動装置」と略す）であり、
電気泳動を行う流路の途中に部分的に液を流すための液の流入、流出口（１，２，８，９）を少なくとも１組以上配設することを特徴とする小型電気泳動装置（図１）。
この構成によれば、電気泳動が行われる流路に係る経路とは別に、電気泳動の行われる流路の一部を独立して液の出し入れを行うための液の流入、流出口（１，２，８，９）が形成される。これにより、例えば流入口、流出口（１，９）間で液路途中の部分的な領域にのみ流路内壁をアミノ基で処理することができ、あるいはこれと同様に他の流入口、流出口（２，８）間で液路途中の対応する部分的な領域をカルボキシル基で処理することができる。このように電気泳動を行う流路を多種類の物質で部分的に修飾も容易にでき、目的に合わせたより高感度な分析が効率よく行えるようになる。
【００８５】
〔２〕 前記「電気泳動装置」において、電気泳動を行う流路の両端の液流入、流出口に電極が配設され、かつ電極（１４）を含む配管（１３）が垂直になっていることを特徴とする小型電気泳動装置（図２）。
この場合は、電極（１４）は電気泳動を行う流路の上部に設けられ、かつ、その流入、流出口（３，１０）に対し垂直方向に配管される。このような構造とすることにより、電極に電圧が印加されて電気分解により気泡が発生してもその気泡は電気泳動が行われる流路に拡散することはなく、また、電極の上部に気泡が抜けて行くため電極表面に気泡が滞留することもない。従って、安定な電気泳動が行えるようになる。
【００８６】
〔３〕 前記「電気泳動装置」において、電気泳動を行う流路の途中に試料を注入するための流路（４）及び注入口（５）が形成され、試料を注入するための流路（４）の占める体積が電気泳動を行うための流路６の径Ｒ（ｒ＝Ｒ／２）の４／３（πｒ3）以下であることを特徴とする小型電気泳動装置（図１）。
この場合は、リソグラフィ技術とエッチングにより電気泳動を行う流路の形状を任意に設定することが可能であるとともに、試料の導入のための流路や導入口を設けることが可能であり、容易に試料を導入することができ、しかも、そのような試料の導入部を独立に任意に形成し、そこから試料の導入を行うようにしても、その試料の導入時の気泡の混入をできるだけ少なくすることができ、安定な泳動を行うことがきるようになる。試料を注入するためのその流路（４）の径を電気泳動を行う流路（６）の径Ｒの半分にするとＲの４倍の長さの流路を設けることができる。
【００８７】
〔４〕 前記「電気泳動装置」において、光学的な検出部の流路の厚さ（２１）が電気泳動を行うための流路（２４）の２倍以上、１０倍以下であることを特徴とする小型電気泳動装置（図３）。
キャピラリ電気泳動の検出は光学的に行われ、この場合、キャピラリの径が細いため光路長も小さく、検出も高感度が要求されるが、上記の構成によって、光学的な検出部を厚くすることにより光路長を増やすことができ、また、泳動によって分離された成分の分布の幅も検出部を厚くした分だけ狭くすることができる。従って、検出感度の向上と分離パターンのピークも急峻にすることができる。このことにより高感度の検出が期待できる。しかも、検出部の厚さをあまり厚くすることが原因で、分離された成分が重なってしまうといったことも回避しつつ上記のことを実現できる。
光学的な検出部の構造としても、ガラス基板（２５）と片面からエッチングして形成したシリコン基板（２３ａ）を組み合わせる構造やガラス基板（２５）と両面からエッチングして形成したシリコン基板（２３ｂ）を組み合わせる構造、両面からエッチングして形成したシリコン基板（２３ｃ）とシリコン基板（２６）を組み合わせる構造等、種々の構造が考えられ、検出部の厚さも任意に設定することが可能である（図３（Ａ）〜（Ｃ））。
【００８８】
〔５〕 シリコン基板の片面に溝を形成し、その後、別のガラス基板で溝を覆うことにより液流路を形成してその流路で電気泳動を行う小型電気泳動装置であり、シリコン基板に電圧を印加するための電極（３３）と電気泳動を行うための電極（４１，４１ａ）のどちらか片方との間で電圧を印加する手段を有することを特徴とする小型電気泳動装置（図４）。
この場合は、基板にはシリコン基板（３４，３７）が用いられる。シリコン基板の表面は絶縁膜で覆われる。シリコン基板は半導体なので、基板の一端に電極（３３，３９）を形成し、電気泳動を行うための電極の片方との間に電圧を印加することにより、容易に電気泳動を行う流路の内表面の荷電状態を変化させることができる。このことにより電気浸透流を制御できるようになり、より精密な分析が行えるようになる。
【００８９】
〔６〕 シリコン基板の片面に溝を形成し、その後、別のガラス基板で溝を覆うことにより液流路を形成してその流路で電気泳動を行う小型電気泳動装置であり、液流路に面するシリコン基板にＰＮ接合を用いて電気的に絶縁された微小領域を流路に沿って複数設け、各々の領域（４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）と電気泳動を行うための電極（４１，４１ａ）のどちらか片方との間で独立に電圧印加する手段を有することを特徴とする小型電気泳動装置（図５）。
これは、上記付記項〔５〕の内容を更に発展させたもので、基板にシリコン（４３，５１）を用いているため、半導体技術を用いることにより液流路に面するシリコン基板にＰＮ接合を形成し、電気的に絶縁された微小領域を流路に沿って複数設け、各々の領域（４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）と電気泳動を行うための電極（４１，４１ａ）のどちらか片方との間で独立に電圧印加できる構成の電気泳動装置が可能である。よって、この場合は、更に、例えば、流路に沿って流路表面の荷電の状態を連続的に変化させることにより浸透流を加速または抑制することが期待できる。このことにより電気浸透流をより能動的に制御することが可能になり、精密な泳動が可能になる。
【００９０】
〔７〕 シリコン基板またはガラス基板の片面に溝を形成し、その後、別のガラス基板またはシリコン基板で溝を覆うことにより液流路を形成してその流路でフリーフロー電気泳動を行う小型電気泳動装置（以下、これを、付記項〔８〕以降において、「フリーフロー電気泳動装置」と略す）であり、
流路の流出口を複数の流路に更に分割し、分割された流路が扇状に広がり、液分取口（５９，６０，６１）での流路の間隔が広がっていることを特徴とする小型フリーフロー電気泳動装置（図６）。
基板上の溝の形成はリソグラフィとエッチング技術を用いるため１μレベルの微細な加工が可能であり、このため電気泳動により分離された成分を細分割されたチャネル（５９ａ，６０ａ，６１ａ等）に導いた後、その成分をチャネルから取り出すためには取り出し口（５９，６０，６１等）の間隔が十分に広がっていることが重要となるが、上記の構造とすることにより分離された成分を純度良くかつ確実に採取することができるようになる。また、この場合、取り出し口の間隔が十分広がった構造であれば扇状でなくともよい。
【００９１】
〔８〕 前記「フリーフロー電気泳動装置」において、流路に平行して配設された電極（６５，６９）の内側に沿ってガイド（６４，７０）が設けられており、ガイドの突起部分は反対側基板（７２）との間にスペースを有していることを特徴とする小型フリーフロー電気泳動装置（図６，図７（Ｃ））。
この場合は、上記構成のように電極（６５，６９）に沿ってガイド（６４，７０）を設けることにより、電気泳動時に気泡が発生するものの、泳動の行われる流路に気泡が流れ込むことが少なくなり、より確実な泳動が可能となる。また、ガイドの突起部分と反対側基板との間にはスペースがあるため、泳動の行われる流路には均等に電圧が印加されるので泳動の支障とはならない。
【００９２】
〔９〕 前記「フリーフロー電気泳動装置」において、ガイド（６４，７０）が流路の上面に配置されていることを特徴とする小型フリーフロー電気泳動装置（図７（Ｃ））。
これは、上記付記項〔８〕の発展型で、ガイド（６４，７０）を上面に配置することにより泳動の行われる流路に気泡が流れ込むことが、より少なくなる。
【００９３】
〔１０〕 前記「フリーフロー電気泳動装置」において、試料注入口（６７）は平行な壁面を形成している流路の一部に配置されていることを特徴とする小型フリーフロー電気泳動装置（図６）。
緩衝液注入口（６８）から導入された緩衝液は流路の形状に従って拡散し、その後流路の幅が等しいところでは層流となって流れるが、この場合、上記構成にようにすると、平行な壁面を形成している流路から試料を注入することにより試料の拡散をできるだけ抑えることができ、泳動による分離をより確実に行うことができる。また、分離される目的成分の泳動方向が電極のプラスまたはマイナス方向に限定されるのであれば泳動方向と反対側の電極付近に試料注入口を配置することにより泳動の距離を有効に利用でき、流路の幅を小さくすることができる。
【００９４】
〔１１〕 前記「フリーフロー電気泳動装置」において、平行な壁面を有する流路（７３）の断面積とその流路の末端において更に扇状に分割されたチャネルの（５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ・・・６２ａ）断面積の和及び液取り出し口（５８，５９，６０，６１・・・６２）が等しいことを特徴とする小型フリーフロー電気泳動装置（図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））。
この場合は、液が流れる液流路の部分の面積が等しくなるようにその流路及びチャネルが形成される。層流となって流れている流路中で分離された成分を各チャネル（５９，６０，６１等）に導く際、分割された流路の断面積の和と電気泳動が行われる流路の断面積が異なると、チャネル内の流速と泳動が行われる流路での流速が異なり更には圧力の分布が生じる。この不均衡はチャネルと電気泳動が行われる流路の境界で顕著であるため、分離された成分が乱されることになる。従って、上記構成のように断面積を等しくすることにより分離されたものを精度よく分取できるようになる。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の基板または第２の基板に溝を形成して得られる液流路でフリーフロー電気泳動を行わせるようにすることができるのに加え、その分割された流路の液分取口での流路の間隔は広がっており、その液分取口では間隔を十分にとる構成とし得て、容易に目的の成分を取り出すことができるとともに、フリーフロー電気泳動において、分離される成分をできるだけ純粋に取り出すために流路の末端を分割、細分化する場合であっても、細分化すればするほど細分化された流路から試料の成分を取り出すことが困難になるといったことも回避して、分離された成分を純度良くかつ確実に採取することができ、フリーフロー電気泳動に適用して好適な小型電気泳動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明とともに開発した小型電気泳動装置の第１参考例を示すもので、主要な要素の配置構成の一例を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線相当断面を示す図である。
【図３】本発明とともに開発した小型電気泳動装置の第２参考例の要部構成を示すもので、光学検出部の例を示す拡大断面図である。
【図４】本発明とともに開発した小型電気泳動装置の第３参考例の説明に供するもので、その一例の構成を示す図である。
【図５】同じく、他の例の構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る小型フリーフロー電気泳動装置の説明に供するもので、図１に相当する配置構成の一例を示す図である。
【図７】その配置構成の場合における、図６Ａ−Ａ線相当断面、Ｂ−Ｂ線相当断面、及びＣ−Ｃ線相当断面を示す図である。
【図８】従来例を示す図である。
【図９】同じく、他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３，５，８，９，１０ 流路口（流入口（注入口），流出口）
４，６ 流路
７，１２ 処理部分
１１ ウインドー（光学的検出部分）
１３ 配管（チューブ）
１４ 電極
１５ ジョイント
１６ 基板（ガラス基板）
１６ａ 貫通口
１７ 基板（シリコン基板）
１８ 電源（高電圧装置）
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ 入射光
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 出射光
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 光学検出部
２２，２７，２９，３０ シリコン酸化膜
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 基板（シリコン基板）
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 流路
２５，２５ａ，２５ｂ 基板（ガラス基板）
２５ｃ 基板（シリコン基板）
３３，３９ 電極
３４，３７ シリコン基板
３５，４０ 絶縁膜
４１，４１ａ 電極
４２，４２ａ 電源
４３，５１ シリコン基板
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 絶縁層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an electrophoresis apparatus that can be suitably used for analysis of a liquid sample using electrophoresis, separation and fractionation of components in the liquid sample, and particularly to a small electrophoresis apparatus.
[0002]
[Prior art]
  Electrophoresis is used to analyze a liquid sample, and to separate and sort components in the liquid sample. In recent years, capillary electrophoresis has attracted attention because of its high separation ability. The capillary electrophoresis apparatus can be composed of a capillary, a high voltage device, and a detector (optical detection system).
[0003]
  The capillary is the heart of the present electrophoresis, and generally, a fused silica glass is used which is elongated by being elongated into a hollow cylindrical shape and is further reinforced by coating the periphery thereof with a polyimide resin. This method is characterized in that the analysis is performed in a narrow tube having a diameter of 150 μm or less, and the analysis is performed in a place where the influence of the area of the interface is stronger than the volume. Thus, capillary electrophoresis is said to be an analytical method that effectively uses electroosmotic flow at the interface.
  FIG. 8 shows the heart, and illustrates the capillary 74, the electrode 75 for applying a voltage, and the buffer solution 76 introduced into the capillary 74.
[0004]
  Also, with the recent development of micromachine technology, it has been attempted to form grooves on a silicon substrate or glass substrate using a lithography technique without using the above-described capillary, and perform electrophoresis there. Such an example is disclosed in “Liquid Sample Analyzer” of Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-191634 (Document 1). It is expected that a capillary having a free shape can be formed by using this technique, and its application range is expanded.
[0005]
  In addition, attempts have been made to positively control the electroosmotic flow in order to improve analysis sensitivity. This is intended to control the surface potential by applying an external electric field, thereby controlling the electroosmotic flow. For example, “Analytical Chemistry” Vol. 65, no. 1, pp. 27-31 (January 1993) (Reference 2), a system in which capillaries with different diameters are concentrically arranged in a double manner is prepared, and the inside of the inner tube is used for separation. The outer tube is filled with the same buffer solution for separation, and a radial electric field can be applied to the inner capillary. With this configuration, the surface potential in the inner tube can be changed by applying an electric field, and the electroosmotic flow can be controlled.
[0006]
  On the other hand, application of micromachine technology has also been attempted to a sample pretreatment system using electrophoresis. “Analytical Chemistry” Vol. 66, no. 18, pp. 2858-2865 (September 1994) (Reference 3) describes a sample pretreatment system to which free-flow electrophoresis is applied. This apparatus can be described as having the configuration shown in FIG. 9, and includes a buffer solution inlet 78, a flow channel for continuously flowing a buffer solution for electrophoresis, and an electric field perpendicular to the flow channel. An electrode 79 for applying is disposed.
[0007]
  When a buffer solution is continuously flowed from the buffer solution inlet 78 and a sample is simultaneously introduced from the sample inlet port 77, the sample is carried by the buffer solution, but at the same time, electrophoresis is performed by applying an electric field in a direction perpendicular to the flow. The sample is separated as indicated by the arrow 81. The flow path 80 at the end of the electrophoresis is further subdivided, and pretreatment is performed by taking out only the separated target component. Thus, since pre-processing can be performed continuously, even a micro system using micro machine technology can perform processing according to the required sample amount without changing the size of the system.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  In the above description, the state of the interface is strongly influenced in capillary electrophoresis. However, considerable attempts have been made to control the electroosmotic flow by chemically modifying the inner surface of the capillary. The substance to be chemically modified is appropriately selected according to the purpose, but a general capillary is so thin that it is composed of only a single tube, and it is possible to surface-treat one kind of substance. In general, it is difficult to perform various types of surface treatment. In addition, a method of forming a capillary by forming a groove in a glass or silicon substrate using lithography and etching of micromachine technology has been proposed, but it is not considered to partially modify many kinds of substances. .
[0009]
  In addition, when performing electrophoresis, bubbles are generated from the electrode by electrolysis. However, if the bubbles cover the electrode surface or block the flow path of the capillary, good electrophoresis cannot be performed. Therefore, generally, as shown in FIG. 8, one end of the capillary 74 and the electrode 75 are inserted into a container containing a buffer solution so that bubbles generated at the electrode do not enter the capillary. However, it is difficult to reduce the overall size with such a configuration.
[0010]
  In general capillary electrophoresis, the introduction of the sample must be shared with the buffer solution introduction part. However, the method of forming a groove in a glass or silicon substrate using lithography and etching to form a capillary is also available. The introduction part of the sample can be arbitrarily formed independently. However, in that case, it is necessary to minimize the mixing of bubbles when the sample is introduced.
[0011]
  In addition, detection of capillary electrophoresis is performed optically, but since the capillary diameter is small, the optical path length is small, and high sensitivity is required for detection.
  Further, as described above, the method described in Document 2 can be considered as a method for controlling the electroosmotic flow by changing the surface potential in the inner tube by applying an electric field, but the configuration is complicated.
[0012]
  On the other hand, for free flow electrophoresis, a sample pretreatment system as described in Document 3 has been proposed. Therefore, in order to extract the separated components as purely as possible, it is necessary to subdivide the ends of the flow path. However, the more finely divided, the more difficult it is to extract the sample components from the subdivided flow paths. Become. No consideration has been given to this point.
[0013]
  As described above, bubbles are generated from the electrodes by electrolysis when the electrophoresis is performed, and the bubbles cause an adverse effect. This also applies to the free flow electrophoresis. Therefore, it is necessary to take measures to prevent the generated bubbles from staying in the vicinity of the electrode and from being diffused into the flow path to be migrated.
  In free-flow electrophoresis, the liquid needs to flow in a laminar flow in the flow path in which electrophoresis is performed, but the sample to be injected must also be introduced into the buffer solution flowing in the laminar flow. There is. If the sample is introduced where the buffer solution is diffused or turbulently flowing, the separation of the components will worsen.
[0014]
  The present invention is based on the above considerations.Provided is a small-sized electrophoresis apparatus that is particularly suitable for free-flow electrophoresis, can collect separated components with high purity and reliability, and can be compatible with subdivision of flow path ends. That is.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  The small electrophoretic device of the present invention has a first substrate made of either a silicon substrate or a glass substrate, and a second substrate made of either a glass substrate or a silicon substrate,theseA groove is formed on one surface of one of the first and second substrates, and a liquid channel is formed by covering the groove with the other substrate, and free flow electrophoresis is performed in the channel. An apparatus for performing a process, wherein an outlet of a flow path is divided into a plurality of flow paths, and the divided flow pathsIsLiquid outletGradually according to the direction of liquid flow towardThis is characterized in that the interval between the channels is widened.
[0016]
  Therefore, according to the present invention, free flow electrophoresis can be performed in a liquid flow path obtained by forming a groove in the first substrate or the second substrate, and in addition, the division can be performed. The interval between the flow channels at the liquid collection port of the flow channel is widened, and the liquid separation port can be configured to have a sufficient interval so that the target component can be easily taken out and free flow electric In electrophoresis, even if the ends of the flow path are divided and subdivided to extract the separated components as purely as possible, the more subdivided, the more the sample components can be extracted from the subdivided flow paths. The separated components can be collected with high purity and reliability while avoiding difficulties, and can be applied to free flow electrophoresis as described above to provide a suitable small-sized electrophoresis apparatus. .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  1 and 2 show the present invention.Developed withFirst of the small electrophoresis devicesReference exampleIndicates.
  Figure 1 shows the bookReference exampleThe liquid channel, the liquid inlet, the liquid in the case where the liquid channel is formed by covering the groove formed on one side of the first substrate with the second substrate and electrophoresis is performed in the channel. FIG. 2 shows an example of an arrangement configuration of main elements such as an outlet, and FIG.Reference example2 is a cross-sectional view corresponding to the line AA of FIG.
[0018]
  In the figure, reference numerals 1, 2, 3, 5, 8, 9, and 10 indicate liquid passage openings that can be used for liquid inflow and outflow, and 4 and 6 indicate flow paths. Represent each. Reference numerals 16 and 17 denote two used substrates, respectively.
  In the illustrated example, this apparatus includes a silicon substrate as the first substrate 17 and a glass substrate as the second substrate 16.
[0019]
  In the silicon substrate 17, grooves as shown by the straight lines in FIG. 1 are formed by etching, for example. An example of the form of the groove is shown in cross section in FIG.
  In this example, basically, a groove is formed on one surface of the silicon substrate 17 as described above, and then the liquid flow path 6 for performing electrophoresis is formed by covering the groove with the glass substrate 16. can do.
[0020]
  Here, as a silicon substrate to be applied, either P-type or N-type can be used, and various crystal planes such as [100] and [110] can be used. Although anisotropic etching can be used, in that case, a [111] plane silicon substrate cannot be used.
[0021]
  The flow path 6 in which electrophoresis is performed is a path from the flow path port 3 in FIG. 1 to the flow path port 10 (for example, the former is an inlet (inlet) and the latter is an outlet). However, in addition to the path, an inflow and an outflow of a liquid are formed to allow the liquid to be taken in and out independently of a part of the flow path 6 where electrophoresis is performed. In the illustrated example, the flow path 6 is made to flow through a part thereof, and only a part thereof is subjected to surface treatment (treatment in processing parts 7 and 12 described later), and a set of inflow and outflow outlets 1, 9 and 2, 8. Is arranged. These are made to function as an inflow and an outflow of liquid for partially flowing the liquid in the middle of the channel 6 for electrophoresis.
[0022]
  Here, in FIG. 1, the flow path 6 is formed to be bent so that the liquid can easily flow through only a part, but it may be linear. In addition, when the groove is formed by the anisotropic etching mentioned above, the flow path is a combination of straight lines, but when the groove is formed by a technique such as ICP plasma etching or excimer laser etching, a curve is formed. Machining is also possible. Therefore, the shape of the flow path 6 is not limited to this as long as the inflow and outflow ports 1, 9 and 2, 8 are arranged so that the surface treatment can be performed only in a part.
  It is also possible to provide more inflow and outflow ports.
  Furthermore, it is possible to appropriately change the inflow and outflow ports of the liquid. Therefore, for example, the liquid can be introduced from the outlet 9 and the liquid can be discharged from the inlet 2, and the function is not limited by words such as the inlet and the outlet.
[0023]
  Further, in addition to the flow path 6 and the flow path ports 1, 2, 3, 5, 8, 9, 10 as described above, the flow path 4 for injecting the sample into the middle of the flow path 6 for electrophoresis and the note. An inlet 5 (sample inlet) is provided.
  Here, basically, there is no particular limitation on the depth and width of the groove for forming the flow path, but in the apparatus of this example, the volume occupied by the flow path 4 is determined from the viewpoint as described later. 6 diameter R (r = R / 2), (4/3) × (πrThree) Or less (or approximately (4/3) × (πrThree) Below). Since it is necessary to establish such a relationship, it is easier to use the apparatus as the diameter of the flow path 4 is set to ½ or less of the diameter of the flow path 6. Further, in order to exert the effect of the capillary, it is desirable that the diameter of the flow path 6 is 150 μm or less.
[0024]
  The silicon substrate 17 is covered with an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, alumina, or tantalum oxide in order to protect the surface (not shown in FIG. 2). , 2nd and 3rd belowReference exampleSee). The thickness of the coating film is preferably 1000 mm or more in order to ensure insulation.
[0025]
  In the substrate 16 covering the etched substrate 17, through holes are formed at locations corresponding to the inflow and outflow ports (1, 2, 3, 5, 8, 9, 10) of the liquid. Through-hole portions formed in the substrate 16 at two locations on the inflow port 3 side and the outflow port 10 side are represented by reference numeral 16a.
  Although it is desirable to match the diameter of such a through hole with the diameter of the flow path to be formed, the processing becomes more difficult as the substrate 16 becomes thicker. Therefore, it is practical to use such a through-hole only as a liquid inlet / outlet and not as a flow path for electrophoresis. From that point of view, the size is not limited, but it is more realistic to make it 1 mm or less.
[0026]
  The above-described two substrates, that is, the substrate 16 and the substrate 17 are aligned in the positions of the processed portions and bonded by, for example, anodic bonding. Here, anodic bonding is a method in which two substrates are stacked and heated to about 500 ° C., and in that state, a voltage of about 800 V is applied from both sides of the substrate, and no adhesive is used. This method is suitable for joining precision-machined parts.
[0027]
  Further, as shown in FIG. 2, for example, a joint 15 is bonded to each through hole of the substrate 16 described above to form an inflow and outflow port (1, 2, 3, 5, 8, 9, 10). Shall.
  Specifically, here, the tubes used for piping are connected to the inflow and outflow ports, and the liquid inflow and outflow ports 3 and 10 at both ends of the flow path 6 for electrophoresis are connected. As shown in FIG. 2, the electrode 14 is further provided, and the pipes 13 including the electrode 14 are vertically arranged. Therefore, a tube is connected to the inlet 3 and the outlet 10, and the electrodes 14 are connected vertically.
  The electrode 14 is connected to a power supply 15 (high voltage power supply device) that applies a voltage to cause electrophoresis.
[0028]
  Here, platinum can usually be used as the electrode 14, but other metals such as gold and platinum / iridium can be used as long as they are electrochemically stable.
  Also, the shape is not limited to a shape or size such as a cylindrical shape, a plate shape, or a wire shape. In addition, the electrode 14 is arranged vertically here, but is practically allowed within a range of 90 ° ± 10 °. Therefore, it may be almost vertical.
[0029]
  Further, in FIG. 1, a window 11 for measuring components separated by electrophoresis is arranged. The optical detection portion is configured to include such a window 11, but some of detailed configuration examples of this portion will be described in the second section below.Reference exampleTouch with.
[0030]
  Next, the firstReference exampleThe operation and usage example of the small-sized electrophoresis apparatus will be described.
  According to this apparatus, since it is configured as described above, for example, by passing a silane treatment agent having an amino group between the inlet 1 and the outlet 9 only in the region indicated by the processing portion 12. The inner wall of the channel 6 can be treated with an amino group. Similarly, for example, a region corresponding to the processing portion 7 between the inlet 2 and the outlet 8 can be treated with a carboxyl group. Since the flow path 6 for electrophoresis can be partially modified with many kinds of substances in this way, more sensitive analysis can be efficiently performed according to the purpose.
[0031]
  Explaining in detail, including a specific procedure, first, prior to electrophoresis, a silane coupling agent having a sensitive group is allowed to flow between the inlet 1 and the outlet 9 in accordance with the purpose of analysis, and the treatment portion 12 is moved to the sensitive group. Cover with. Similarly, the surface between the inlet 2 and the outlet 8 is treated with a silane coupling agent having a sensitive group different from the above-mentioned sensitive group, and the surface treatment in the treated portion 7 is performed. As the silane coupling agent, those having various sensitive groups such as an epoxy group in addition to the amino group and carboxyl group exemplified above are commercially available and can be used.
[0032]
  When such surface treatment is completed, the inside of the flow path is washed and dried, and the space between the inlet 3 and the outlet 10 is filled with a buffer solution.
  Next, the sample is introduced from the sample inlet 5 into the flow path 6 through the flow path 4, and thus when a voltage is applied between the electrodes 14 using the power source 18, electrophoresis is performed.
[0033]
  Thus, for example, if the treatment portion 12 can be treated with an amino group and the treatment portion 7 can be treated with a carboxyl group, the separation effect due to the affinity between the treatment surface and the separation substance can be superimposed on the separation by electrophoresis. Therefore, more sensitive analysis can be performed more efficiently.
[0034]
  Moreover, according to this apparatus, the following points are also effective.
  As can be seen from FIG. 2, the electrode 14 is provided in the upper part of the flow path 6 for performing electrophoresis, and is piped in a direction perpendicular to the inflow and outflow ports 3 and 10. By adopting such a structure, the electrode 14 is arranged vertically (or almost vertically). Therefore, even when a voltage is applied to the electrode 14 and bubbles are generated by electrolysis, the bubbles are electrophoresed. In other words, the bubbles do not diffuse into the flow path 6, and bubbles do not stay on the electrode surface because the bubbles escape to the upper part of the electrode 14. Therefore, stable electrophoresis can be performed.
[0035]
  Therefore, it is possible to avoid that good migration is hindered due to air bubbles covering the electrode surface or blocking the flow path 6, and the size of the structure shown in FIG. The above can be realized without the disadvantages of having a problem.
[0036]
  Further, the volume of the sample channel 4 is set to (4/3) × (πr) of the diameter R (r = R / 2) of the channel 6.Three ) By adopting the following relationship, air bubbles are not mixed when the sample is introduced and the flow path is not closed, so that more stable migration is possible from this point.
  Based on this idea, if the diameter of the flow path 4 is half (= r) of the diameter R of the flow path 6, a flow path having a length four times that R can be provided, so that the sample is mixed in more than necessary. There is also an effect that it is less likely to do.
[0037]
  The selection as described above is based on the following reason.
  Of this reference exampleOne feature of the small electrophoretic apparatus is that the shape of the flow path 6 for performing electrophoresis can be arbitrarily set by lithography and etching. Therefore, it is possible to provide a flow path (4) and an introduction port (5) for introducing the sample, and the sample can be easily introduced.
  On the other hand, since the sample is introduced after the buffer 6 is filled with the buffer solution as in the above-described procedure, if the sample is introduced and bubbles are mixed, the channel is closed. Then, good electrophoresis cannot be performed. Here, as shown in FIG. 1, when a sample is introduced by intervening the channel 4 from the sample introduction port 5, it is conceivable that bubbles corresponding to the volume of the channel 4 are mixed. Therefore, in this case, assuming that bubbles are generated in a spherical shape at the diameter R (r = R / 2) of the flow path 6, the volume of the sphere is (4/3) × (πrThree). Therefore, in order to avoid the above disadvantages, it is necessary to make the volume of the flow path 4 smaller (or almost smaller), and in this example, as described above, it is set as such. It is.
  With this idea, when the diameter of the flow path 4 is half of the diameter R of the flow path 6, a flow path having a length four times that of R can be provided.
  By setting the shape in this way, the apparatus can perform more stable migration, and the sample is less likely to be mixed beyond the necessary amount.
[0038]
  In addition,Reference exampleNaturally, each of these configurations can be variously modified and changed including the matters already mentioned.
[FirstReference exampleModification 1 of]
  For example, bookReference exampleThe substrate 17 is a silicon substrate and the substrate 16 is a glass substrate. However, the substrate 17 may be a glass substrate and the substrate 16 may be a silicon substrate.
[0039]
[FirstReference exampleModification 2 of]
  Therefore, it is possible to form a flow path between silicon substrates or between glass substrates, and it is also possible to form a flow path by forming grooves on both substrates.
[0040]
[FirstReference exampleModification 3 of]
  In addition, in the illustrated example, the processing part is illustrated by two examples of the processing part 7 and the processing part 12, but the present invention is not limited to this, and by providing more inflow and outflow ports as described above, more It is also possible to provide a processing portion.
[0041]
  Next, referring to FIGS. 3A, 3B and 3C, the present invention will be described.Developed withSecond of small electrophoresis deviceReference exampleWill be explained.
  BookReference exampleAccording to the method, the thickness of the flow path of the optical detection unit is made larger than that of the flow path for electrophoresis, preferably about 2 times or more and about 10 times or less.
  3 (A), (B), (C) show the secondReference exampleFIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of a preferred example in the vicinity of the optical detection portion 11 of FIG. Here, the substrates 23a, 23b, and 23c in each of the specific examples in FIGS. 3A, 3B, and 3C correspond to the substrate 17 in FIG. 2, and the substrates 25a in each of the examples. 25b and 25c correspond to the substrate 16 of FIG. A specific combination mode of the two substrates will be described later.
[0042]
  In each of the examples (A), (B), and (C), the flow paths 24a, 24b, and 24c (24) in which electrophoresis is performed are flown by the optical detection units 21a, 21b, and 21c as illustrated. The width of the road (height dimension in the vertical direction in the figure (thickness dimension of the optical detectors 21a, 21b, 21c)) is widened. The incident lights 19a, 19b, and 19c for detecting the separated components pass through the optical detectors 21a, 21b, and 21c, and the emitted lights 20a, 20b, and 20c are guided to a detector (not shown). It has become.
[0043]
  Here, examples of FIGS. 3A, 3B, and 3C are shown in FIG.Reference exampleIn addition to the example of the structure of the optical detection unit in the small electrophoretic device according to the above, the combination of the first and second substrates used is also illustrated.
  One of them is a structure in which a glass substrate 25a (25) and a silicon substrate 23a formed by etching from one side are combined as shown in FIG. 3A, and the other is shown in FIG. 3B. As shown in FIG. 3C, the glass substrate 25b (25) and the silicon substrate 23b formed by etching from both sides are combined. In this structure, the substrate 23c and the silicon substrate 25c are combined.
[0044]
  More specifically, it is as follows.
  In the case of FIG. 3A, the substrate 23a side is a silicon substrate, and the silicon substrate 23a covered with the silicon oxide film is anisotropically etched from one side using a lithography technique and an etching technique, as shown in the figure. The oxide film 22 is left. Thereby, the optical detection part 21a is formed.
  In the case of FIG. 3B, the configuration in the case of FIG. 3A is further developed. Similarly, a silicon substrate is used as the substrate 23a, but the silicon substrate 23b is etched one side at a time to form the oxide film 27. Is left as shown in the figure. If such a formation method is used, the thickness 21 of the optical detection part 21b can be arbitrarily set.
[0045]
  In the case of the configuration of FIG. 3C, the above-described configuration is further developed, and an optical detection unit is formed by using a silicon substrate for both the substrates 23c and 25c and leaving the oxide films 29 and 30 as illustrated. This is an example in which 21c is formed. The apparatus configuration in this case is the above-mentioned [firstReference exampleThis corresponds to the case where the flow path is formed between the silicon substrates in the modified example 2).
  Here, the bookReference exampleAlthough the principal part of the small electrophoretic device according to the present invention has been described, the configuration, matters, etc. other than those specifically mentioned above are basically the first.Reference exampleAnd may be the same as the contents and explanation (including modifications) (this point will be described later)Reference exampleThis also applies to the case of).
[0046]
  The bookReference exampleThe operation of the apparatus in the case of the above will be described.
  As described above, the detection of capillary electrophoresis is performed optically. However, since the capillary diameter is small, the optical path length is small and the detection is required to have high sensitivity. Based on the configuration, this can be easily met.
[0047]
  That is, the components separated by electrophoresis are distributed on the extension of the flow path 24 (24a, 24b, 24c) in each of the above examples. For example, when the liquid is pumped out from the inflow port 3 toward the outflow port 10 in FIG. 1 or the electrophoresis is continued, each component is sequentially fed into the optical detection units (21a, 21b, 21c). This is measured. As shown in FIG. 3A, 3B, or 3C, the optical detection unit 21a, 21b, or 21c is connected to the flow path 24 (flow for performing electrophoresis). By increasing the thickness, the optical path length can be increased, and the width of the distribution of components separated by electrophoresis can be reduced by the thickness of the detection portion 21a, 21b or 21c. Therefore, the improvement in detection sensitivity and the peak of the separation pattern can be made steep.
  As a result, highly sensitive detection can be expected. However, if the thicknesses of the detection units 21a, 21b, and 21c are too thick, the separated components become heavy. Therefore, the thickness is 2 times or more and 10 times or less (or almost twice or more to about 10 times). It is a desirable mode. And according to the flow path 24, the thickness of the detection part can also be arbitrarily set as described above.
  Further, when a silicon substrate is used as the substrate to be used, since silicon is impermeable to visible and ultraviolet light, it can also be used as a slit for the detection unit.
  BookReference exampleThen, the firstReference exampleIn addition to the above-described operational effects that can be achieved with the above, the above can be realized.
[0048]
  BookReference exampleOf course, for each of the configurations, the matters that have already been mentioned are included (firstReference exampleVarious modifications and changes are possible.
[SecondReference exampleModification 1 of]
  For example, such processing can also be performed between glass substrates. However, in such a case, a slit is required outside.
[0049]
[SecondReference exampleModification 2 of]
  Also bookReference exampleThen, the measurement of transmitted light has been described. For example, the incident direction of the light in FIG. 3A is reversed so that the light is incident on the inclined inclined surface, and after multiple reflections are repeated, It is possible to further increase the optical path length by measuring the light emitted from the oblique etching surface. In this case, it is necessary to cover the inner surface of the flow path with a thin film having a refractive index lower than that of the liquid.
[0050]
  4 and 5 show the present invention.Developed with3rd small electrophoresis deviceReference exampleIndicates.
  BookReference exampleBoth use a silicon group for the substrate to be used and also provide an electrode for applying a voltage to the silicon substrate, so that the electrode and a pair of voltage applying electrodes for performing electrophoresis can be obtained with a simple configuration. A configuration in which a voltage for controlling the electroosmotic flow is applied between either one of the two is added, or such a content is further developed so that the silicon substrate facing the liquid flow path has a PN A plurality of minute regions that are electrically insulated using bonding are provided along the flow path, and voltage can be applied independently between each region and one of the electrode pairs for electrophoresis. It is to be able to do it.
  BookReference exampleCorresponds to a modification in which the combination of the first and second substrates is a silicon substrate.
[0051]
  FIGS. 4 and 5 each show the configuration of an example thereof.Reference exampleIt is a figure which shows the cross section similar to FIG. In FIGS. 4 and 5, the flow path of FIG. 1 is simplified to a straight line for easy understanding, but the shape of the flow path such as the shape shown in FIG. 1 or other shapes is used. It goes without saying that is also applicable.
[0052]
  Figure 4 shows the bookReference example2 is a cross-sectional view taken along a flow path for performing electrophoresis in the apparatus according to FIG. 2. Here, the substrate 16 and the substrate 17 in FIG. 2 correspond to the substrate 34 and the substrate 37 in FIG. A silicon substrate 37 is used. In addition, about the structure which forms a liquid channel by forming a groove | channel on the single side | surface of the silicon substrate 37, and covers a groove | channel after that with another silicon substrate 34, and performs electrophoresis in the flow path, said eachReference example(This is also the case in FIG. 5).
  The surfaces of the silicon substrates 34 and 37 are covered with insulating films 35 and 40, respectively. The insulating film 35 is a surface insulating film of the substrate 34 including the inner surface corresponding to the through hole corresponding portion (see the through hole portion in FIG. 2) of the silicon substrate 34 located on the upper side, and the insulating film 40 is a silicon substrate serving as a lower substrate. This is the surface insulating film 40 of the substrate 37 including the inner surface of the groove for forming the flow path on the 37 side (this is also the case in FIG. 5).
[0053]
  In this example, electrodes 33 and 39 are formed by removing a part of the insulating films 35 and 40 on one surface of the substrates 34 and 37, and the electrodes (33 and 39) perform electrophoresis. A voltage can be applied between the first electrode 41 and the other electrode 41 using a power source 42 (variable power source). Furthermore, a voltage can be applied between the one electrode 41 for electrophoresis and the other electrode 41a by using a power source 42a. The two voltages described above can be controlled independently.
[0054]
  The example of the configuration in FIG. 5 is a further development of this. In the case of FIG. 4 described above, since the silicon substrate is a semiconductor, an electrode is formed on one surface of the substrate, and electrophoresis is easily performed by applying a voltage from the power source 42 to one of the electrodes for performing electrophoresis. The charge state of the inner surface of the channel can be changed, and the electroosmotic flow can be controlled by such means to achieve a more precise analysis. In FIG. 5, the following improvements are also added. is there.
[0055]
  In FIG. 5, as shown in the figure, using known semiconductor technology, PN junctions are formed on the silicon substrates 43 and 51 facing the liquid flow path, and a plurality of electrically insulated microregions ( In the figure, three places are shown).
  This is the book hereReference exampleWhen the used substrate 43 and the substrate 51 are N-type, for example, the insulating layers 44a, 44b, 44c, 52a, 52b, and 52c of the illustrated substrates 43 and 51 are doped to be P-type, and the separation layers 45a, 45b, 45c, 53a, 53b, and 53c are performed by being doped so as to be N-type, and thus their micro regions can be obtained. Therefore, each region (45a, 45b, 45c, 53a, 53b, 53c) is insulated from each other, and each region can be applied with voltage independently from the electrode 41 for electrophoresis. Is connected to a power source 56, a power source 55, and a power source 58 (variable power source) in a wiring relationship as shown in the figure. In the figure, 46a, 46b, 46c, 54a, 54b, and 54c represent electrodes connected to these power sources.
[0056]
  The insulating film 47 and the insulating film 49 in FIG. 5 are the same as the insulating film 35 and the insulating film 40 in FIG. 4, respectively, and the power source 57 corresponds to the power source 42a in FIG. The other components in FIGS. 4 and 5 may be the same as those in FIG. 2, and reference numerals 3, 10, 13, and 15 represent corresponding elements.
[0057]
  The bookReference exampleIn the case of the above, the apparatus in the case of this example can be used as follows.
  First, in the case of the apparatus having the configuration of FIG. 4, electrophoresis is performed by applying a voltage between the electrode 41 and the electrode 41 a, but at the same time, a voltage is also applied between the electrode 41 and the electrode 33. By applying the voltage, the state of charge on the surfaces of the insulating film 35 and the insulating film 40 can be changed as described above. As a result, the electroosmotic flow can be controlled, so that the components separated by electrophoresis can be separated more precisely. Moreover, in controlling the electroosmotic flow, this can be realized without complicating the configuration, as can be understood from comparison with FIG.
[0058]
  In the case of FIG. 5, since silicon is used for the substrates 43 and 51, a PN junction is formed on the silicon substrate facing the liquid flow path by using semiconductor technology, and a minute region that is electrically insulated is formed. A small electrophoretic device having a configuration in which a plurality of electrodes are provided along the flow path and a voltage can be independently applied between each region and one of the electrodes (41, 41a) for performing electrophoresis is possible.
  Therefore, in addition to the above effects, the apparatus according to FIG. 5 can continuously change the state of charge on the surface of the flow path along the flow path, so that the osmotic flow is expected to be accelerated or suppressed. it can. As a result, the electroosmotic flow can be controlled more actively, and as described above, precise migration can be performed, and this can be performed more effectively.
[0059]
  Reference exampleThen, the firstReference exampleIn addition to the above-described operational effects that can be achieved with the above, the above can be realized.
  Note that FIG. 5 does not show a specific form of the electrodes 46a, 46b, 46c, 54a, 54b, and 54c for applying a voltage, but the insulating layers 44a, 44b, 44c, 52a, 52b, and 52c are separated. Since the layers 45a, 45b, 45c, 53a, 53b, and 53c can be formed in an arbitrary shape by a normal semiconductor technology, these insulating layers and separation layers formed around the flow path are extended and separated from the flow path. Since the electrode can be formed at a different position, there is no problem in configuration.
[0060]
  BookReference exampleAs a matter of course, the above-mentioned configuration includes matters already mentioned (first and second).Reference exampleVarious modifications and changes are possible. The following modifications are both applicable to the embodiment according to FIGS.
[ThirdReference exampleModification 1 of]
  For example, any insulating film such as a silicon oxide film, a nitride film, alumina, or tantalum oxide can be used as the insulating film on the silicon substrate surface.
  Further, a single film or a composite film of the film may be used. Further, the firstReference exampleAs described in the above, the present invention can be applied to those whose surfaces are modified with an organic substance.
[0061]
[ThirdReference exampleModification 2 of]
  In addition, in this configuration, the periphery of the flow path is covered with a silicon substrate, but there is a report that if a part of the inner surface is changed, it is propagated to the periphery and the effect is exhibited. From this viewpoint, the effect can be expected even if one side is a glass substrate.
[0062]
  Next, the small electrophoretic device of the present inventiononeEmbodiments will be described with reference to FIGS. 6 and 7A, 7B, and 7C.
  According to this embodiment, each of the aboveReference exampleSimilarly to the above, for example, a groove is formed on one surface of the first substrate, and then the liquid channel is formed by covering the groove with another second substrate. FIG. 6 shows an example of an arrangement configuration of main elements in the present embodiment. FIGS. 7A, 7B, and 7C are cross-sectional views corresponding to the AA line, the BB line, and the C-C line in FIG. A line equivalent cross section is shown.
[0063]
  In this example, grooves are formed in the shape shown in FIG. 6 by etching the silicon substrate 72 as the first substrate shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C. A substrate 71 as a second substrate (for example, a glass substrate) can be combined with the silicon substrate 72 as shown in FIG.
  Hereinafter, with respect to the main part of the present embodiment, mainly from the front side (lower part in the figure) to the opposite side (upper part in the figure) along the flow of the liquid (arrow direction in FIG. 6) based on FIG. )
[0064]
  The flow path of the apparatus gradually spreads in a fan shape from the buffer solution inlet (inlet) 68 as the apex, and reaches the flow path 73 of the width (FIG. 7C).
  In the portion of the flow path 73, electrophoresis is performed simultaneously with the flow of the liquid, and a plurality of channels 58a, 59a, 60a, 61a,. (FIG. 7B). Here, the subdivided flow passages expand in a fan shape, and the channels 58a, 59a, 60a, 61a,... 62a further increase in channel spacing as they flow upward in the figure, and the liquid outlet 58 , 59, 60, 61... 62 are sufficiently spaced apart from each other (FIG. 7A).
[0065]
  In this way, the outlet of the flow path 73 (the portion near the BB line at the end of the equal width flow path 73) is further divided into channels as a plurality of flow paths, and the divided flow paths expand in a fan shape, The interval of the flow paths (interval between adjacent channels) in the portion (the portion near the AA line further downstream from the BB line) is widened.
[0066]
  The adoption of the configuration including the setting of the channel interval at the liquid outlet port is from the following viewpoint.
  For the formation of grooves on the substrate to be applied,Reference exampleSimilarly to lithography, lithography and etching techniques can be used, so that fine processing on the order of 1 μ is possible. For this reason, after the components separated by electrophoresis are guided to the channels (59a, 60a,... 61a, etc.) subdivided at the flow path (74) outlet part, the components are appropriately removed from each channel. In order to take out, it is necessary that the interval between the above-described takeout ports (59, 60... 61, etc.) serving as the liquid collection port is sufficiently wide. Therefore, based on these, the apparatus of this example adopts the above-described configuration so that the separated components can be collected with high purity and reliability.
  However, in the above description, the fan-shaped flow path is used. However, if the structure is such that the interval between the take-out ports is sufficiently wide enough to collect the separated components with high purity, it is not necessary to be fan-shaped. Good.
[0067]
  In this example, the cross-sectional area of the flow path 73, the channels 58a, 59a, 60a, 61a,... 62a and the liquid outlets 55, 59, 60, 61,. Are formed so as to be equal to each other (or substantially equal to each other). Note that the channel width can be set in the range of 10 μm to 1 mm according to the purpose, and the depth can also be in the range of 10 μm.
[0068]
  Further, elongated electrodes 65 and 69 are provided in the vicinity of both sides of the flow path 73 as shown in FIGS. 6 and 7C. Preferably, the electrodes 65 and 69 are disposed in parallel to the flow path 73. This is connected to the power supply. Electrophoresis is performed by applying a voltage to the electrodes 65 and 69 from the power source.
  In addition, guides 64 and 70 are arranged along the electrodes 65 and 69 at positions inside the electrodes 65 and 69 (center side of the flow path 73), and preferably, the guides 64 and 70 are liquid passages. A space is provided between the protruding portions of the guides 64 and 70 and the opposite substrate 72 (FIG. 7C). Here, it is desirable that the width of the guides 64 and 70 be as narrow as possible.
[0069]
  Further, the sample injection port 67 is provided in the upper substrate 71 at a point where the flow path has the same width (FIG. 7C). The injection port 67 is preferably arranged in a part of the flow path 73 forming a parallel wall surface.
[0070]
  The small free flow electrophoresis apparatus of this example is basically configured as described above. Here, the setting of the cross-sectional area will be further described as follows.
  Basically, the setting of the cross-sectional area is as follows. The cross-sectional area of the above-mentioned equal-width channel 73 having parallel wall surfaces by the substrate portion 63 and the above-mentioned fan-shaped division at the end of the channel 73 are further described. Three subjects, the sum of the cross-sectional areas of the channels 58a, 59a, 60a, 61a... 62a and the sum of the cross-sectional areas at the liquid outlets 58, 59, 60, 61. Sometimes it means they are equal. That is, the flow paths and the channels are formed so that the areas of the liquid flow path portions (outlined) shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C are equal.
[0071]
  This is based on the following reason.
  When the components separated in the flow path flowing in a laminar flow are guided to each channel (59, 60... 61, etc.), the sum of the cross-sectional areas of the divided flow paths (the sum of the channel cross-sectional areas) If the cross-sectional area of the flow path 73 in which electrophoresis is performed is different, the flow speed in the channel and the flow speed in the flow path in which electrophoresis is performed are different, and further, pressure distribution occurs. Since this imbalance is remarkable at the boundary between the channel 73 and the flow path 73 where electrophoresis is performed (in the vicinity of the line BB), the separated components are disturbed. Therefore, in order to avoid this, the configuration in which the cross-sectional areas are made equal as described above is adopted, and in this way, in addition to the setting of the flow path interval at the liquid outlet portion, further separation is achieved. So that it can be taken out accurately and removed.
[0072]
  Hereinafter, the operation and the like of the small electrophoretic device according to this embodiment will be described more specifically.
  According to this apparatus, since it is set as the above-mentioned structure, the component isolate | separated as follows can be taken out appropriately with sufficient purity. In this apparatus, the buffer solution is continuously supplied from the inlet 68. A voltage is applied between the electrodes 65 and 69 to start migration. The sample is continuously injected from the injection port 67. Here, the amount of liquid to be injected is, for example, 1/10 or less of the buffer solution.
[0073]
  Thus, the injected sample is carried by the flow of the buffer solution, but migration is performed at right angles to the flow, so that separation of the components proceeds as it is carried. The separated components flow into the subdivided channels 58a, 59a, 60a, 61a,... 62a, and the liquid flowing through these channels contains only a single component. , 61... 62 can extract necessary components.
[0074]
  In this case, since the channels 58a, 59a, 60a, 61a,... 62a shown in FIG. 7B take in components, the channels are subdivided and the channels are concentrated in a narrow region. As shown in FIG. 7 (A), in this apparatus, as described above, the interval between the liquid outlets for extracting the components from the respective channels is sufficiently widened, and the intervals are sufficiently provided at the outlets. Therefore, the target component can be easily taken out.
  Therefore, even in free flow electrophoresis, even if the ends of the flow path are subdivided in order to extract the separated components as purely as possible, the more subdivided the sample components from the subdivided flow path, It is possible to eliminate the difficulty of taking out, and the separated components can be collected with high purity and reliability.
[0075]
  Further, in this apparatus, in the process of separating the sample, the areas of the flow path portions (outlined portions) shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C are made equal. Since the flow path, the channel and the liquid outlet are formed in each, the flow velocity in each part is equal as described above, and no pressure distribution occurs, so the separated components may be disturbed. Absent. Therefore, also at this point, the separated objects can be sorted accurately.
  In the free flow electrophoresis, the liquid needs to flow in a laminar flow in the flow path 73 where the electrophoresis is performed, and the sample to be injected is introduced into the buffer solution flowing in the laminar flow. In this case, if the sample is introduced into the place where the buffer solution is diffused or turbulently flowing, the separation of the components becomes worse accordingly, but this apparatus can also eliminate this well.
[0076]
  Moreover, according to this apparatus, the following points are also effective.
  As described above, bubbles are generated during electrophoresis even in free flow electrophoresis. However, in this example, since the guides 64 and 70 as shown in FIG. 6 are provided inside the electrodes 65 and 69 parallel to the flow path 73 in which the migration is performed, the migration is performed. Bubbles are less likely to flow into the flow path 73, and more reliable migration is possible.
  Therefore, such a configuration is useful as a measure for preventing the generated bubbles from staying in the vicinity of the electrodes 65 and 69 and diffusing into the flow path to be migrated, and moreover by providing such a guide. In the case of this example, the guides 64 and 70 introduced so as to enable reliable migration are provided with a space between the protruding portions of the guides 64 and 70 and the opposite substrate 72. Since it is configured (FIG. 7C) and there is such a space, a voltage is evenly applied to the flow path 73 in which the migration is performed, so that the migration is not hindered.
[0077]
  Further, such a configuration has a structure in which the guides 64 and 70 are positioned on the upper surface side (substrate 71 side). As a result, the guides 64 and 70 are disposed on the upper surface (substrate 71) (FIG. 7C). ), Bubbles are less likely to flow into the flow path 73 where the migration is performed, and from this point, migration can be performed more reliably and effectively.
[0078]
  In this device, the buffer introduced from the inlet 68 diffuses according to the shape of the flow path, and then flows in a laminar flow where the width of the flow path 73 is equal. On the other hand, as described above, the sample injection port 67 is disposed in a part of the flow path 73 forming the parallel wall surface, and therefore the sample is taken from the flow path 73 forming the parallel wall surface. By injecting the sample, diffusion of the sample can be suppressed as much as possible, and separation by electrophoresis can be more reliably performed.
  The sample inlet 67 is more preferably provided at a point where the width of the channel 73 is equal and the buffer solution flows in a laminar flow, that is, a point where the channel 73 has the same width, and the sample is injected from this point. By doing so, the diffusion of the sample can be suppressed more effectively as much as possible, so that the separation by electrophoresis can be performed more precisely. In this example, it is selected as such.
[0079]
  In addition, naturally each structure of this Embodiment can be variously changed and changed including the matter already mentioned.
[Modification 1]
  For example, the silicon substrate 72 can be either P-type or N-type, and various crystal planes such as [100] and [110] can be used. When anisotropic etching is used, a [111] plane silicon substrate cannot be used. When grooves are formed by anisotropic etching, the flow paths are a combination of straight lines. However, when grooves are formed by techniques such as ICP plasma etching and excimer laser etching, curved processing is also possible. (These points areReference exampleTherefore, in the case of this free-flow electrophoresis, a buffer solution is injected, it diffuses, becomes a laminar flow, and is finally divided into a plurality of channels so that the channel diverges. If possible, the shape is not limited.
[0080]
[Modification 2]
  Further, for example, the above-described guides 64 and 70 may be formed integrally with or separately from the outer walls constituting the channels 58a and 62a on both sides. Moreover, it is a desirable aspect that the guide is formed over the entire electrodes (65, 69) to be disposed along the flow path or over. However, the size is not limited as long as the guide is formed linearly over the entire electrode or beyond.
[0081]
[Modification 3]
  The space between the protruding portions of the guides 64 and 70 and the opposite substrate 72 is not limited in size as long as electrical continuity can be ensured. It is also possible to provide a plurality of potches having a thickness corresponding to the space.
[0082]
[Modification 4]
  Further, the arrangement of the sample inlet 67 may not be the center of the flow path. If the target migration direction to be separated is limited to the plus or minus direction of the electrode, the migration distance can be used effectively by placing the sample inlet near the electrode opposite to the migration direction. The width of can be reduced. You may implement in such an aspect.
[0083]
[Modification 5]
  In addition, the [firstReference exampleModification 1], [FirstReference exampleNeedless to say, the present invention can be implemented in a modification according to the second modification of the above.
[0084]
  Each of the aboveReference examples andEmbodiment,ThemThe contents described in the modifications and the like can also be understood as the following invention.
  [1] A compact electrophoresis apparatus that forms a groove on one surface of a silicon substrate or glass substrate, and then covers the groove with another glass substrate or silicon substrate to form a liquid channel and perform electrophoresis in the channel (Hereinafter, this will be abbreviated as “electrophoresis device” in the additional items [2] and below).
  A small-sized electrophoretic device comprising at least one or more sets of inflow and outflow ports (1, 2, 8, 9) for flowing a liquid partially in the middle of a channel for performing electrophoresis ( FIG. 1).
  According to this configuration, in addition to the path relating to the flow path in which electrophoresis is performed, the inflow and outflow outlets (1, 1, 2) for independently taking in and out of a part of the flow path in which electrophoresis is performed 2, 8, 9) are formed. Thereby, for example, the inner wall of the flow path can be treated with an amino group only in a partial region in the middle of the liquid path between the inlet and the outlet (1, 9), or other inlets and A corresponding partial region in the middle of the liquid path between the outlets (2, 8) can be treated with a carboxyl group. As described above, the flow path for electrophoresis can be partially modified with various kinds of substances, so that more sensitive analysis can be efficiently performed according to the purpose.
[0085]
  [2] In the “electrophoresis device”, electrodes are arranged at the liquid inflow and outlet of both ends of the channel for electrophoresis, and the pipe (13) including the electrode (14) is vertical. A small-sized electrophoresis apparatus (Fig. 2).
  In this case, the electrode (14) is provided in the upper part of the channel for electrophoresis, and is piped in a direction perpendicular to the inflow and outflow ports (3, 10). With this structure, even if a voltage is applied to the electrode and bubbles are generated by electrolysis, the bubbles do not diffuse into the flow path where electrophoresis is performed, and bubbles are not formed above the electrodes. Since it escapes, bubbles do not stay on the electrode surface. Therefore, stable electrophoresis can be performed.
[0086]
  [3] In the “electrophoresis apparatus”, a flow path (4) and an injection port (5) for injecting a sample are formed in the middle of a flow path for electrophoresis, and a flow path for injecting a sample ( The volume occupied by 4) is 4/3 (πr) of the diameter R (r = R / 2) of the flow path 6 for electrophoresis.Three) A small electrophoretic device (FIG. 1) characterized by:
  In this case, it is possible to arbitrarily set the shape of the flow path for electrophoresis by lithography technology and etching, and it is possible to provide a flow path and an introduction port for introducing a sample. A sample can be introduced, and even if the sample introduction part is arbitrarily formed independently and the sample is introduced from there, the mixing of bubbles when introducing the sample is minimized. And stable migration can be performed. If the diameter of the flow path (4) for injecting the sample is half of the diameter R of the flow path (6) for electrophoresis, a flow path 4 times as long as R can be provided.
[0087]
  [4] In the “electrophoresis device”, the thickness (21) of the flow path of the optical detection unit is not less than 2 times and not more than 10 times the flow path (24) for performing electrophoresis. A small electrophoresis apparatus (FIG. 3).
  Capillary electrophoresis is detected optically. In this case, the capillary diameter is small, so the optical path length is short, and high sensitivity is also required for detection. However, the above configuration increases the thickness of the optical detector. Thus, the optical path length can be increased, and the width of the distribution of components separated by electrophoresis can be narrowed by increasing the thickness of the detection unit. Therefore, the detection sensitivity can be improved and the peak of the separation pattern can be sharpened. As a result, highly sensitive detection can be expected. In addition, the above can be realized while avoiding that the separated components are overlapped due to the thickness of the detection unit being too thick.
  As a structure of the optical detection unit, a structure in which a glass substrate (25) and a silicon substrate (23a) formed by etching from one side are combined, or a silicon substrate (23b) formed by etching from both sides of the glass substrate (25). Various structures are conceivable, such as a structure in which the silicon substrate (23c) formed by etching from both sides and a silicon substrate (26) are combined, and the thickness of the detection portion can be arbitrarily set (see FIG. 3 (A) to (C)).
[0088]
  [5] A small electrophoretic device in which a groove is formed on one surface of a silicon substrate, and then a liquid channel is formed by covering the groove with another glass substrate, and electrophoresis is performed in the channel. A small-sized electrophoresis apparatus having means for applying a voltage between one of an electrode (33) for applying a voltage and an electrode (41, 41a) for performing electrophoresis (FIG. 4) ).
  In this case, a silicon substrate (34, 37) is used as the substrate. The surface of the silicon substrate is covered with an insulating film. Since the silicon substrate is a semiconductor, an electrode (33, 39) is formed at one end of the substrate, and a voltage is applied between the electrode and one of the electrodes for performing electrophoresis, so that the inside of the flow path for performing electrophoresis easily. The charge state of the surface can be changed. As a result, the electroosmotic flow can be controlled, and a more precise analysis can be performed.
[0089]
  [6] A small electrophoretic device in which a groove is formed on one surface of a silicon substrate, and then a liquid channel is formed by covering the groove with another glass substrate, and electrophoresis is performed in the channel. In order to perform electrophoresis with each region (45a, 45b, 45c, 53a, 53b, 53c) by providing a plurality of micro regions electrically insulated using PN junctions along the flow path on the silicon substrate facing A small electrophoretic device (FIG. 5), characterized by having means for applying a voltage independently between either one of the electrodes (41, 41a).
  This is a further development of the above item [5]. Since silicon (43, 51) is used for the substrate, PN junction is applied to the silicon substrate facing the liquid flow path by using semiconductor technology. The electrode (41, 41a) for performing electrophoresis with each region (45a, 45b, 45c, 53a, 53b, 53c) is provided by forming a plurality of electrically insulated minute regions along the flow path. Thus, an electrophoresis apparatus having a configuration in which a voltage can be independently applied to one of the two is possible. Therefore, in this case, for example, it can be expected that the osmotic flow is accelerated or suppressed by continuously changing the state of charge on the surface of the channel along the channel. As a result, the electroosmotic flow can be more actively controlled, and precise electrophoresis can be performed.
[0090]
  [7] A compact electric device in which a groove is formed on one surface of a silicon substrate or glass substrate, and then a liquid channel is formed by covering the groove with another glass substrate or silicon substrate, and free flow electrophoresis is performed in the channel. Electrophoresis apparatus (hereinafter, this will be abbreviated as “free flow electrophoresis apparatus” in the appendix [8] and thereafter).
  The outlet of the flow path is further divided into a plurality of flow paths, the divided flow paths expand in a fan shape, and the intervals between the flow paths at the liquid sorting ports (59, 60, 61) are increased. A small free flow electrophoresis apparatus (FIG. 6).
  Since the formation of the groove on the substrate uses lithography and etching techniques, it can be finely processed at a level of 1 μ. Therefore, the components separated by electrophoresis are guided to the subdivided channels (59a, 60a, 61a, etc.). After that, in order to extract the component from the channel, it is important that the interval between the extraction ports (59, 60, 61, etc.) is sufficiently wide. Good and reliable sampling will be possible. Further, in this case, it is not necessary to have a fan shape as long as the interval between the outlets is sufficiently widened.
[0091]
  [8] In the “free-flow electrophoresis apparatus”, guides (64, 70) are provided along the inner side of the electrodes (65, 69) arranged in parallel with the flow path, and the protruding portions of the guides Has a space between the opposite substrate (72) and a small free flow electrophoresis apparatus (FIG. 6, FIG. 7C).
  In this case, by providing the guides (64, 70) along the electrodes (65, 69) as in the above configuration, bubbles are generated during electrophoresis, but the bubbles may flow into the flow path in which electrophoresis is performed. Fewer and more reliable migration is possible. In addition, since there is a space between the protruding portion of the guide and the opposite substrate, a voltage is evenly applied to the flow path in which migration is performed, so that there is no hindrance to migration.
[0092]
  [9] A small free-flow electrophoresis apparatus (FIG. 7C), characterized in that, in the “free-flow electrophoresis apparatus”, guides (64, 70) are arranged on the upper surface of the flow path.
  This is an advanced type of the above-mentioned supplementary item [8], and by arranging the guides (64, 70) on the upper surface, bubbles are less likely to flow into the flow path where migration is performed.
[0093]
  [10] In the “free flow electrophoresis apparatus”, the sample injection port (67) is disposed in a part of a flow path forming parallel wall surfaces (small free flow electrophoresis apparatus ( FIG. 6).
  The buffer solution introduced from the buffer solution inlet (68) diffuses in accordance with the shape of the flow path, and then flows in a laminar flow where the width of the flow path is equal. By injecting the sample from the flow path forming a simple wall surface, the diffusion of the sample can be suppressed as much as possible, and separation by electrophoresis can be performed more reliably. In addition, if the migration direction of the target component to be separated is limited to the plus or minus direction of the electrode, the migration distance can be effectively used by arranging the sample inlet near the electrode opposite to the migration direction, The width of the flow path can be reduced.
[0094]
  [11] In the “free-flow electrophoresis apparatus”, the cross-sectional area of the flow path (73) having parallel wall surfaces and the channels (58a, 59a, 60a, 61a,. .. 62a) A small free-flow electrophoresis apparatus (FIGS. 7A, 7B, and 6) characterized in that the sum of the cross-sectional areas and the liquid outlets (58, 59, 60, 61... 62) are equal. C)).
  In this case, the flow paths and the channels are formed so that the areas of the liquid flow paths through which the liquid flows are equal. When the components separated in the flow path flowing in a laminar flow are guided to each channel (59, 60, 61, etc.), the sum of the sectional areas of the divided flow paths and the flow path of the flow path where electrophoresis is performed When the cross-sectional areas are different, the flow velocity in the channel and the flow velocity in the flow path in which the electrophoresis is performed are different, and further a pressure distribution occurs. Since this imbalance is remarkable at the boundary between the channel and the flow path where electrophoresis is performed, the separated components are disturbed. Therefore, it becomes possible to accurately sort the separated parts by equalizing the cross-sectional areas as in the above configuration.
[0095]
【The invention's effect】
  According to the present invention,In addition to allowing the free flow electrophoresis to be performed in the liquid flow path obtained by forming the groove in the first substrate or the second substrate, the liquid collecting port of the divided flow path can be used. The interval of the flow path is wide, and the liquid separation port can be configured to have a sufficient interval so that the target component can be easily taken out, and the component to be separated can be separated as much as possible in free flow electrophoresis. Even if the end of the flow path is divided and subdivided for pure extraction, avoiding the fact that the more subdivided, the more difficult it is to extract sample components from the subdivided flow path. The separated components can be collected with high purity and reliability, and a small electrophoretic apparatus suitable for application to free flow electrophoresis can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention.Developed withFirst of the small electrophoresis devicesReference exampleFIG. 2 is a diagram illustrating an example of an arrangement configuration of main elements.
[Figure 2]Of FIG.It is a figure which shows the AA line equivalent cross section.
FIG. 3 shows the present invention.Developed withSmall electrophoresis deviceOf the second reference exampleIt is an expanded sectional view showing an example of an optical detection part, showing a main part composition.
FIG. 4 shows the present invention.Developed withSmall electrophoresis deviceOf the third reference exampleIt is for illustration and is a figure which shows the structure of the example.
FIG. 5 is a diagram similarly showing the configuration of another example.
FIG. 6 shows the present invention.oneFIG. 2 is a diagram illustrating an example of an arrangement configuration corresponding to FIG. 1, for explaining a small-sized free-flow electrophoresis apparatus according to an embodiment.
7 is a view showing a cross-section corresponding to the line AA, a cross-section corresponding to the line BB, and a cross-section corresponding to the line C-C in the case of the arrangement configuration. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a conventional example.
FIG. 9 is a diagram similarly showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
  1, 2, 3, 5, 8, 9, 10 Channel port (inlet (inlet), outlet)
  4,6 channel
  7,12 Processing part
  11 Window (optical detection part)
  13 Piping (Tube)
  14 electrodes
  15 Joint
  16 Substrate (glass substrate)
  16a Through-hole
  17 Substrate (silicon substrate)
  18 Power supply (high voltage device)
  19a, 19b, 19c Incident light
  20a, 20b, 20c outgoing light
  21a, 21b, 21c Optical detector
  22, 27, 29, 30 Silicon oxide film
  23a, 23b, 23c Substrate (silicon substrate)
  24, 24a, 24b, 24c flow path
  25, 25a, 25b Substrate (glass substrate)
  25c substrate (silicon substrate)
  33,39 electrodes
  34,37 Silicon substrate
  35, 40 Insulating film
  41, 41a electrode
  42, 42a Power supply
  43,51 Silicon substrate
  44a, 44b, 44c, 52a, 52b, 52c Insulating layer

Claims (2)

シリコン基板またはガラス基板のいずれかからなる第１の基板と、ガラス基板またはシリコン基板のいずれかからなる第２の基板とを有し、これら第１，第２の基板のうちの一方の基板の片面に溝が形成されるとともに、その他方の基板で該溝を覆うことにより液流路を形成し、その流路でフリーフロー電気泳動を行う装置であって、
流路の流出口が複数の流路に分割され、該分割された流路は液分取口に向かう液の流れ方向に従い徐々に流路の間隔が広がっている、
ことを特徴とする小型電気泳動装置。A first substrate made of either silicon substrate or glass substrate, and a second substrate made of either glass or silicon substrate, first, the one substrate of the second substrate thereof A groove is formed on one side, and a liquid channel is formed by covering the groove with the other substrate, and free flow electrophoresis is performed in the channel,
Outlet of the flow path is divided into a plurality of flow paths, the divided flow paths are gradually widened spacing of the channel in accordance with the direction of the flow of the liquid toward the liquid component Tokuchi,
A small-sized electrophoresis apparatus characterized by that. 前記フリーフロー電気泳動を行う流路の断面積と、前記分割された複数の流路の入口の面積の和及び前記液分取口の面積の和がそれぞれ等しいことを特徴とする請求項１に記載の小型電気泳動装置。 2. The cross-sectional area of the flow path for performing the free flow electrophoresis, the sum of the areas of the inlets of the plurality of divided flow paths, and the sum of the areas of the liquid collection ports are equal to each other. The small electrophoretic device described .
JP24925195A 1995-09-27 1995-09-27 Small electrophoresis device Expired - Fee Related JP3725591B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24925195A JP3725591B2 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Small electrophoresis device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24925195A JP3725591B2 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Small electrophoresis device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005120060A Division JP2005257695A (en) 2005-04-18 2005-04-18 Small analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0989840A JPH0989840A (en) 1997-04-04
JP3725591B2 true JP3725591B2 (en) 2005-12-14

Family

ID=17190187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24925195A Expired - Fee Related JP3725591B2 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Small electrophoresis device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3725591B2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9825722D0 (en) * 1998-11-24 1999-01-20 Imperial College Plasma chip
KR100438828B1 (en) * 2001-11-08 2004-07-05 삼성전자주식회사 Micro-electrical detector on-chip
JP2006090910A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Kyocera Corp Microchemical chip and its manufacturing method
US20090149345A1 (en) * 2005-03-07 2009-06-11 Kuraray Co., Ltd. Microchannel array and method for producing the same, and blood measuring method employing it
JP4593507B2 (en) * 2005-03-30 2010-12-08 ナノフュージョン株式会社 Electroosmotic pump and liquid supply device
EP2002888A4 (en) 2006-02-27 2011-09-28 Kyocera Corp Reaction apparatus, method for assembling reaction apparatus and package for storing reactor
JP4855308B2 (en) * 2006-03-28 2012-01-18 富士フイルム株式会社 Pipette tip, liquid receiving structure, and liquid supply device
US20080296158A1 (en) 2007-05-31 2008-12-04 Sharp Kabushiki Kaisha Device for electrophoresis, device for transfer, device for electrophoresis and transfer, chip for electrophoresis and transfer, and method for electrophoresis, method for transfer, and method for electrophoresis and transfer
JP5135430B2 (en) * 2008-03-25 2013-02-06 株式会社島津製作所 Electrophoresis / electrospray ionizer
JP2012093092A (en) * 2009-11-05 2012-05-17 Nagoya Institute Of Technology Planer column, and separation system and separation method using the same
FR3011539B1 (en) * 2013-10-07 2017-03-31 Centre Nat Rech Scient MICROSTRUCTURE SUBSTRATE.
FR3025440A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-11 Centre Nat Rech Scient DEVICE AND METHOD FOR MICROFLUIDIC ANALYSIS

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0989840A (en) 1997-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3725591B2 (en) Small electrophoresis device
US5599432A (en) Device and a method for the electrophoretic separation of fluid substance mixtures
US5580435A (en) System for detecting components of a sample in electrophoretic separation
Pumera Contactless conductivity detection for microfluidics: Designs and applications
EP0376611A2 (en) Electrophoretic system
US6169394B1 (en) Electrical detector for micro-analysis systems
US20070170062A1 (en) Integrated electrokinetic devices and methods of manufacture
WO2000016907A1 (en) Micromachined electrical field-flow fractionation system
CN113546698B (en) Micro-nano fluidic chip, manufacturing method thereof and micro-nano fluidic system
DE69906986D1 (en) ANALYTICAL TEST APPARATUS AND METHOD
Park et al. Direct coupling of a free-flow isotachophoresis (FFITP) device with electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS)
Hua et al. Multiplexed electrokinetic sample fractionation, preconcentration and elution for proteomics
Xu et al. Continuous cell introduction and rapid dynamic lysis for high-throughput single-cell analysis on microfludic chips with hydrodynamic focusing
Banks et al. Monitoring of a conjugation reaction between fluorescein isothiocyanate and myoglobin by capillary zone electrophoresis
US6913679B1 (en) Apparatus and methods for high resolution separation of sample components on microfabricated channel devices
US3997836A (en) Detector for chromatographs
CN109541211B (en) Rapid detection method of tumor marker in nanopore
EP1087227A1 (en) a free flow electrophoresis apparatus
JP3417143B2 (en) Capillary electrophoresis device
Manz Miniaturized chemical analysis systems based on electroosmotic flow
US8323955B1 (en) Micromachined patch-clamp apparatus
JP2005257695A (en) Small analyzer
JPH11326274A (en) Member for electrophoresis
JP2002277478A (en) Liquid-liquid interface segment flow method and segment analysis method
JPS6263857A (en) Method and instrument for separating and analyzing component in fluid

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050725

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050922

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees