JP6856118B2

JP6856118B2 - マイクロチップ制御システム

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Application number: JP2019509913A
Authority: JP
Inventors: 靖夫飯村
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Current assignee: NEC Corp
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Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2021-04-07
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Description

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１７−０６２２８５号（２０１７年３月２８日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、マイクロチップ制御システムに関する。特に、マイクロチップ上で実行される生化学反応を制御するマイクロチップ制御システムに関する。

生化学反応を、マイクロチップ上で自動的に行う技術が開発されている。例えば、特許文献１には、ＤＮＡ（deoxyribonucleic acid）の抽出、ＰＣＲ（polymerase chain reaction）などを行うための反応槽と、反応槽に接続される流路を開閉するバルブ機構とを備えたマイクロチップが開示されている。

国際公開第２０１４／１４８２６５号

以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。

上記特許文献１に記載のマイクロチップは、反応槽やバルブ機構を精密に構成する必要があるため製造コストが高い。しかしながら、マイクロチップには磁性ビーズなどの再利用が不可能な物質が封入されるため、マイクロチップ自体は使い捨て（ディスポーザブル）にせざるを得ない。

そこで、本発明では、マイクロチップの製造コストを低減することが可能なマイクロチップ制御システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の視点によれば、弾性シートと、板状又はシート状の構成部材とを接着することで構成され、前記弾性シートと、前記構成部材の非接着部分として流路が設けられるマイクロチップと、
自身の膨張又は収縮によって前記流路の開閉を制御するバルブ機構を備えたマイクロチップ制御装置と、
を含むマイクロチップ制御システムが提供される。

本発明の第１の視点によれば、マイクロチップの製造コストの低減に寄与するマイクロチップ制御システムが提供される。

一実施形態に係るマイクロチップ制御システム１の概要を説明するための図である。第１の実施形態のマイクロチップ１００の一例を示す図である。第１の実施形態のバルブ機構２０の一例を示す図である。第１の実施形態のマイクロチップ制御システム１の一構成を概念的に示した図である。第１の実施形態のマイクロチップ１００上の流路制御について説明するための図である。第１の実施形態のマイクロチップ制御装置１０の一構成を示した図である。第２の実施形態のマイクロチップ制御システム１の一構成を概念的に示した図である。第２の実施形態のマイクロチップ１００上の流路制御について説明するための図である。第３の実施形態のマイクロチップ１００の一構成を概念的に示した図である。第３の実施形態のマイクロチップ制御装置１０一構成を概念的に示した図である。第３の実施形態のマイクロチップ１００上の流路制御について説明するための図である。

本発明のとり得る好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。

図１は、一実施形態に係るマイクロチップ制御システム１の概要を説明するための図である。図１に示すように、マイクロチップ制御システム１は、マイクロチップ制御装置１０と、マイクロチップ１００とを含んで構成される。マイクロチップ１００は、弾性シートと、板状又はシート状の構成部材とを接着することで構成される。例えば、図１に示すように、複数枚の弾性シート１０１、１０２を接着することで構成され、弾性シート１０１、１０２の非接着部分として流路１１０が設けられる。マイクロチップ制御装置１０には、自身の膨張又は収縮によって流路１１０の開閉を制御するバルブ機構２０が設けられる。具体的には、バルブ機構２０は、マイクロチップ制御装置１０の台座１１上に、流路１１０に対して対向するように設けられる。

図１Ａに示す状態では、バルブ機構２０は収縮しており、弾性シート１０２は、バルブ機構２０に向かって撓むことができる。この撓みによって弾性シート１０１、１０２の非接着部分が上下に広がり、流路１１０が形成される。つまり、図１Ａの状態は「流路開」状態である。

図１Ｂに示す状態では、バルブ機構２０は膨張しており、弾性シート１０２を押し上げて、弾性シート１０２と弾性シート１０１とを密着させている。このような状態では、弾性シート１０１、１０２の非接着部分は押し潰され、流路１１０が形成できない。つまり、図１Ｂの状態は、「流路閉」状態である。

上述のようなマイクロチップ制御システムでは、使い捨て（ディスポーザブル）な部分は、弾性シート１０１、１０２のみである。つまり、バルブ機構２０は繰り返し利用できるため、マイクロチップ１００自体の製造コストが低減される。

以下では本発明のとり得る好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、図面参照符号は明瞭化のために適宜付与又は削除される。

［第１の実施形態］
マイクロチップ１００は、弾性シート１０１、１０２及び樹脂プレート１０３を互いに接着することで構成される。具体的な一例をあげて説明すると、マイクロチップ１００は、図２に示すように分解することができ、弾性シート１０２の上に弾性シート１０１を接着し、弾性シート１０１の上に樹脂プレート１０３を接着して構成される。図２に示す弾性シート１０２上の略円形部分及び筋状部分は非接着部分であり、それぞれ反応槽１２０、流路１１０となる部分に相当する。なお、本願では、反応槽１２０なる用語には、反応試薬を注入するための試薬槽なども含まれる。弾性シート１０１及び樹脂プレート１０３には、反応槽１２０の機能に合わせて、貫通孔１０４が設けられる。

バルブ機構２０は、少なくとも２枚のプレートと、プレートの間に挟持される弾性シートを含んで構成される。具体的な一例をあげて説明すると、バルブ機構２０は、図３に示すように分解することができ、樹脂プレート２３の上に弾性シート２２を接着し、弾性シート２２の上に樹脂プレート２１を接着して構成される。なお、樹脂プレート２１は第１のプレートとも称され、樹脂プレート２３は第２のプレートとも称される。図３に示すように、樹脂プレート２１は、少なくともマイクロチップ１００上の流路１１０に対応する箇所に切り抜き部分２４を有し、樹脂プレート２３上には、溝部分２５と孔部分２６とが設けられる。溝部分２５は、弾性シート２２に対向する樹脂プレート２３の表面において、切り抜き部分２４に対応する箇所に設けられる。孔部分２６は側路を介して溝部分２５と接続されるとともに、電磁弁３２に接続される。電磁弁３２は、孔部分２６を介して溝部分２５に圧縮空気などの加圧媒体を出し入れする。電磁弁３２を介してバルブ機構２０へ加圧媒体が注入されるとマイクロチップ１００上の流路１１０が閉じた状態になり、バルブ機構２０から電磁弁３２を介して加圧媒体が解放されるとマイクロチップ１００上の流路１１０が開いた状態になる。

以下では、マイクロチップ１００上の流路制御について説明する。図４は、マイクロチップ制御システムの一構成を概念的に示した図である。図４Ａは、マイクロチップ制御装置１０に設置される前のマイクロチップ１００の断面図であり、図４Ｂは、マイクロチップ１００が設置される前のマイクロチップ制御装置１０の断面図である。図２と同様に、マイクロチップ１００は、弾性シート１０１、１０２及び貫通孔１０４を有する樹脂プレート１０３を含む。また、図３と同様に、バルブ機構２０は、切り抜き部分２４を有する樹脂プレート２１と、弾性シート２２と、溝部分２５及び孔部分２６を有する樹脂プレート２３とを含む。マイクロチップ制御装置１０の台座１１上に固定される。バルブ機構２０の孔部分２６は、台座１１に埋め込まれた電磁弁３２と接続されており、台座１１にはヒンジ１２を介して蓋１３が接続される。

図５は、マイクロチップ１００上の流路制御について説明するための図である。図５Ａに示すように、マイクロチップ１００は、バルブ機構２０の上に設置され、蓋１３によって上からバルブ機構２０に対して押し付けられる。マイクロチップ１００とバルブ機構２０とは、例えば、各々に設けられたピンをピンホールに嵌め込むことによって位置決めされる。また、マイクロチップ１００は、例えば、蓋１３に設けられたバネ状部材によってバルブ機構２０に対して押し付けられる。蓋１３には、加圧穴１４が設けられており、マイクロチップ１００上の貫通孔１０４へ加圧媒体を出し入れすることが可能である。マイクロチップ１００における貫通孔１０４に対応する箇所は、図５Ｂに示すように、非接着部分に液体を注入することで反応槽１２０になる。図５Ｂに示す状態から、貫通孔１０４へ加圧媒体を注入して、反応槽１２０を加圧すると、図５Ｃに示すように、反応槽１２０内の液体は、弾性シート１０２をバルブ機構２０の切り抜き部分２４の中へ押し下げて、流路１１０を形成しつつ移動する。そして、図５Ｄに示すように、流路１１０上を移動した液体は、他の貫通孔１０４に対応する箇所に至り、新たな反応槽１２０を形成する。この状態で電磁弁３２を介してバルブ機構２０の溝部分２５に加圧媒体を注入すると、図５Ｅに示すように、バルブ機構２０の弾性シート２２が押し上げられ、マイクロチップ１００の弾性シート１０１、１０２が密着する。最終的には、図５Ｅに示すように、マイクロチップ１００上の流路１１０が押し潰されて閉じた状態になる。

上述の説明を言い換えると、図５Ａ〜Ｄの状態では、バルブ機構２０の溝部分２５は収縮しており、マイクロチップ１００の弾性シート１０２が切り抜き部分２４の中へ入り込むことで流路が形成される「開状態」である。バルブ機構２０の溝部分２５へ加圧媒体を注入して、溝部分２５を拡大させると、図５Ｅ、Ｆに示すように、弾性シート２２は切り抜き部分２４の中へ押し込まれ、弾性シート１０２を切り抜き部分２４の中から押し出す。その結果、マイクロチップ１００上の流路１１０が押し潰されて「閉状態」になる。つまり、バルブ機構２０の溝部分２５の膨張又は収縮によってマイクロチップ１００上の流路１１０の開閉が制御される。

マイクロチップ制御装置１０は全体的には、図６に示すように、台座１１、蓋１３、電源部３１、電磁弁３２、蓄圧器３３、コントローラ３４、及び表示部３５を有する。図４と同様に、台座１１の上にはバルブ機構２０が固定されるとともに、電磁弁３２が埋め込まれる。さらに台座１１の上には電気泳動ユニットなどが埋め込まれる。

ヒンジ１２を介して台座１１に接続された蓋１３には、図５と同様に加圧穴１４が設けられる。さらに蓋１３には、ＤＮＡ抽出ユニットやＰＣＲユニットなどが配置される。電源部３１は、コントローラ３４の制御の下で各ユニットに対して電源を供給する。また、電磁弁３２は、台座１１に埋め込まれるものの他に、蓋１３上の加圧穴１４に接続されるものが存在するが、いずれのものも、コントローラ３４の制御の下で蓄圧器３３から供給される加圧媒体の出し入れを切り替えるものである。コントローラ３４は、各ユニット、電磁弁３２などを制御してマイクロチップ１００上での生化学反応、流路制御、電気泳動などを実行する。表示部３５は、電気泳動ユニットによる泳動結果を表示する。

なお、マイクロチップ１００及びマイクロチップ制御装置１０の構成は、バルブ機構２０を除き、例えば、国際公開第２０１４／１４８２６５号（特許文献１）に開示されるものと同様である。簡単に説明すると、ＤＮＡ抽出ユニットは、例えば、マイクロチップ１００に封入された磁気ビーズを保持する電磁石などである。ＰＣＲユニットは、温度センサ、伝熱材、ペルチェ素子（熱電素子）、放熱板などを含み、サーマルサイクラーとして機能する。電気泳動ユニットは、電極、レーザー、カメラなどを含み、キャピラリー電気泳動を行う。なお、キャピラリーなどの泳動機構は、図２に示す樹脂プレート１０３の切り欠き部分に嵌め込まれる。

上述のようなマイクロチップ制御システムでは、バルブ機構２０はマイクロチップ制御装置１０に備えられ、繰り返し利用される。そのためマイクロチップ１００自体の製造コストを低減することができる。

［第２の実施形態］
バルブ機構２０は樹脂プレート２３単独で構成することもできる。具体的には、図７に示すように、バルブ機構２０は、溝部分２５と孔部分２６とを有する樹脂プレート２３を含む。溝部分２５は、樹脂プレート２３上において、流路１１０に対応する箇所に設けられる。

図８Ａに示すように、第２の実施形態のマイクロチップ１００は、バルブ機構２０の樹脂プレート２３上に設置される。図８Ａに示す状態から、貫通孔１０４へ加圧媒体を注入すると、図８Ｂに示すように、反応槽１２０内の液体は、弾性シート１０２をバルブ機構２０の溝部分２５の中へ押し下げて流路１１０を形成しつつ移動する。その後、バルブ機構２０の溝部分２５に加圧媒体を注入すると、図８Ｃに示すように、マイクロチップ１００の弾性シート１０２が押し上げられ、弾性シート１０１、１０２が密着する。

図８の説明を言い換えると、流路１１０は、マイクロチップ１００の弾性シート１０２が溝部分２５の中へ入り込むことで開状態になり、加圧媒体の注入によってマイクロチップ１００の弾性シート１０２が溝部分２５の中から押し出されると閉状態になる。このようにバルブ機構２０は更に単純に構成することもできる。

［第３の実施形態］
バルブ機構２０における膨張、収縮する部分は、マイクロチップ１００の流路１１０と同様に、弾性シートの非接着部分として構成することもできる。この実施形態では、バルブ機構２０に、流路１１０に対応するバルブ部分２７の他に、バルブ部分２７への加圧媒体の注入のための側路部分２８が非接着部分として構成される。

マイクロチップ１００上の構成に着目しつつ俯瞰視した場合には、マイクロチップ１００は、図９Ａに示すように、樹脂プレート１０３には、流路１１０から離れた位置に溝部分１０５が設けられる。図９Ａに示すＹ１−Ｙ２断面で断面視した場合には、マイクロチップ１００は図９Ｂに示すように表わされ、Ｘ１−Ｘ２断面で断面視した場合には、マイクロチップ１００は図９Ｃに示すように表わされる。すなわち、弾性シート１０１、１０２の非接着部分として流路１１０となる部分が設けられる。また、樹脂プレート１０３には貫通孔１０４が設けられるとともに、弾性シート１０１に対向する樹脂プレート１０３の表面に溝部分１０５が設けられる。なお、図９において、流路１１０となる非接着部分は太線で表わされる。

バルブ機構２０上の構成に着目しつつ俯瞰視した場合には、バルブ機構２０は、図１０Ａに示すように、樹脂プレート２３の上に弾性シート２２を接着し、弾性シート２２の上に弾性シート２９を接着して構成される。バルブ部分２７及び側路部分２８は、弾性シート２２と弾性シート２９の非接着部分として設けられる。樹脂プレート２３には、溝部分２５及び孔部分２６が設けられる。図１０Ａに示すＹ１−Ｙ２断面で断面視した場合には、バルブ機構２０は図１０Ｂに示すように表わされ、Ｘ１−Ｘ２断面で断面視した場合には、バルブ機構２０は図１０Ｃに示すように表わされる。すなわち、バルブ部分２７は、マイクロチップ１００の流路１１０に対応するように配置される。側路部分２８は、側路部分２８の一部がマイクロチップ１００の溝部分１０５と重なるように配置され、バルブ部分２７及び孔部分２６と接続される。孔部分２６は、弾性シート２２及び樹脂プレート２３を貫通するように設けられ、側路部分２８と電磁弁３２とを接続する。溝部分２５は、側路部分２８の一部とバルブ部分２７をカバーするように配置され、側路部分２８とマイクロチップ１００の溝部分１０５とは一部が重なる。なお、図１０において、バルブ部分２７となる非接着部分は太実線で表わされ、側路部分２８となる非接着部分は太破線で表わされる。

図１１は、マイクロチップ１００上の流路制御について説明するための図である。図１１における左右の図は同時刻の状態を表し、左側はマイクロチップ制御システム１の側面断面図（図９Ｂ及び図１０Ｂに対応する）であり、右側はマイクロチップ制御システム１の正面断面図（図９Ｃ及び図１０Ｃに対応する）である。図１１Ａに示すように、マイクロチップ１００は、バルブ機構２０の上に設置され、マイクロチップ１００上の非接着部分に液体を注入することで反応槽１２０が形成される。図１１Ａに示す状態から、貫通孔１０４へ加圧媒体を注入すると、図１１Ｂに示すように、反応槽１２０内の液体は、弾性シート２２、２９、１０２をバルブ機構２０の溝部分２５の中へ押し下げて流路１１０を形成しつつ移動する。その後、電磁弁３２から孔部分２６へ加圧媒体を注入すると、図１１Ｃに示すように、弾性シート２９、１０１、１０２をマイクロチップ１００の溝部分１０５の中へ押し上げて側路部分２８が形成される。マイクロチップ１００の溝部分１０５とバルブ機構２０の溝部分２５との重複部分に側路部分２８が到達した後は、図１１Ｄに示すように、弾性シート２２を溝部分２５の中に押し下げつつ側路部分２８が延長される。側路部分２８が流路１１０との重複部分に到達した後は、図１１Ｅに示すように、弾性シート２９、１０２を押し上げてバルブ部分２７が形成される。バルブ部分２７が形成された箇所ではマイクロチップ１００の弾性シート１０１、１０２が密着し、マイクロチップ１００上の流路１１０が押し潰されて閉じた状態になる。

図１１の説明を言い換えると、マイクロチップ１００の流路１１０は、弾性シート１０２がバルブ機構２０の溝部分２５の中でバルブ部分２７を押し潰すことで開状態になる。また、流路１１０は、加圧媒体の注入によるバルブ部分２７の拡大によって閉状態になる。側路部分２８の一部は、加圧媒体の注入によってマイクロチップ１００に設けられた溝部分１０５の中へマイクロチップ１００の弾性シート１０１を押し込むことで形成される。このようにバルブ機構２０における膨張、収縮する部分、すなわち、バルブ部分２７は弾性シート２２、２９の非接着部分として構成することもできる。

以下では、他の変化形態について説明する。マイクロチップ１００は、弾性シート１０１及び樹脂プレート１０３で構成することもできる。すなわち、マイクロチップ１００上の流路１１０を、弾性シート１０１と樹脂プレート１０３の非接着部分として構成することもできる。この場合には、流路のアスペクト比（即ち、高さ／幅）を小さくしたり、流路の角をなくす（ラウンド形状にする）ことによって、弾性シート１０１と樹脂プレート１０３とが密着しやすくなる。なお、この場合の樹脂プレート１０３は、板状の構成部材に相当する。

加圧媒体は、蓋１３側から出し入れすることもできる。例えば、図４、図５に示した第１の実施形態では、樹脂プレート２１、１０３及び弾性シート２２、１０１、１０２を貫通するように孔部分２６を設けて、樹脂プレート２３上に設けた側路部分２８によって孔部分２６と溝部分２５とを接続すれば良い。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
弾性シートと、板状又はシート状の構成部材とを接着することで構成され、前記弾性シートと、前記構成部材の非接着部分として流路が設けられるマイクロチップと、
自身の膨張又は収縮によって前記流路の開閉を制御するバルブ機構を備えたマイクロチップ制御装置と、
を含むマイクロチップ制御システム。

（付記２）
前記バルブ機構は、少なくとも２枚のプレートと、該プレートの間に挟持される弾性シートを含んで構成され、
第１のプレートは、前記流路に対応する箇所に切り抜き部分を有し、
第２のプレートは、前記切り抜き部分に対応する箇所に溝部分を有し、
前記流路は、前記マイクロチップの弾性シートが前記切り抜き部分の中へ入り込むことで開状態になり、
バルブ機構の弾性シートは、加圧媒体の注入による前記溝部分の拡大によって前記切り抜き部分の中へ押し込まれ、マイクロチップの弾性シートを前記切り抜き部分の中から押し出すことで前記流路を閉状態にする、
ことを特徴とする付記１に記載のマイクロチップ制御システム。

（付記３）
前記バルブ機構は、前記流路に対応する箇所に溝部分を有するプレートを含んで構成され、
前記流路は、前記マイクロチップの弾性シートが前記溝部分の中へ入り込むことで開状態になり、加圧媒体の注入によって前記マイクロチップの弾性シートが前記溝部分の中から押し出されると閉状態になる、
ことを特徴とする付記１に記載のマイクロチップ制御システム。

（付記４）
前記バルブ機構は、前記流路に対応する箇所に非接着部分を有する２枚の弾性シートと、該非接着部分をカバーするように設けられた溝部分を有するプレートとを含んで構成され、
前記流路は、前記マイクロチップの弾性シートが前記溝部分の中で前記バルブ機構の非接着部分を押し潰すことで開状態になり、加圧媒体の注入による前記バルブ機構の非接着部分の拡大によって閉状態になる、
ことを特徴とする付記１に記載のマイクロチップ制御システム。

（付記５）
前記バルブ機構の非接着部分は、加圧媒体の注入のための側路部分に接続されることを特徴とする付記４に記載のマイクロチップ制御システム。

（付記６）
前記側路部分の一部は、加圧媒体の注入によって前記マイクロチップに設けられた溝部分の中へ前記マイクロチップの弾性シートを押し込むことで形成されることを特徴とする付記５に記載のマイクロチップ制御システム。

（付記７）
弾性シートと、板状又はシート状の構成部材とを接着することで構成され、前記弾性シートと、前記構成部材の非接着部分として流路が設けられるマイクロチップと、
バルブ機構を備えたマイクロチップ制御装置と、を備えたマイクロチップ制御システムにおいて、
前記バルブ機構を膨張又は収縮させることによって前記流路の開閉を制御するマイクロチップ制御方法。

（付記８）
前記バルブ機構は、少なくとも２枚のプレートと、該プレートの間に挟持される弾性シートを含んで構成され、
第１のプレートは、前記流路に対応する箇所に切り抜き部分を有し、
第２のプレートは、前記切り抜き部分に対応する箇所に溝部分を有し、
前記マイクロチップの弾性シートが前記切り抜き部分の中へ入り込むことで前記流路を開状態に制御し、
加圧媒体を注入することで前記溝部分を拡大させてバルブ機構の弾性シートを前記切り抜き部分の中へ押し込み、前記マイクロチップの弾性シートを前記切り抜き部分の中から押し出すことで前記流路を閉状態に制御する付記７に記載のマイクロチップ制御方法。

（付記９）
前記バルブ機構は、前記流路に対応する箇所に溝部分を有するプレートを含んで構成され、
前記マイクロチップの弾性シートを前記溝部分の中へ入り込ませることで前記流路を開状態に制御し、加圧媒体を注入することで前記マイクロチップの弾性シートを前記溝部分の中から押し出すことで前記流路を閉状態に制御する付記７に記載のマイクロチップ制御方法。

（付記１０）
前記バルブ機構は、前記流路に対応する箇所に非接着部分を有する２枚の弾性シートと、該非接着部分をカバーするように設けられた溝部分を有するプレートとを含んで構成され、
前記マイクロチップの弾性シートによって前記溝部分の中で前記バルブ機構の非接着部分を押し潰すことで前記流路を開状態に制御し、加圧媒体を注入することで前記バルブ機構の非接着部分を拡大させて前記流路を閉状態に制御する、付記７に記載のマイクロチップ制御方法。

（付記１１）
前記バルブ機構の非接着部分へ、側路部分を介して加圧媒体の注入することを特徴とする付記１０に記載のマイクロチップ制御方法。

（付記１２）
加圧媒体を注入して前記マイクロチップに設けられた溝部分の中へ前記マイクロチップの弾性シートを押し込むことで前記側路部分の一部を形成することを特徴とする付記１０に記載のマイクロチップ制御方法。

（付記１３）
付記１〜６のいずれか１つに記載のマイクロチップ。

（付記１４）
付記１〜６のいずれか１つに記載のマイクロチップ制御装置。

なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１マイクロチップ制御システム
１０マイクロチップ制御装置
１１台座
１２ヒンジ
１３蓋
１４加圧穴
２０バルブ機構
２１、２３バルブ機構の樹脂プレート
２２、２９バルブ機構の弾性シート
２４切り抜き部分
２５バルブ機構の溝部分
２６孔部分
２７バルブ部分
２８側路部分
３１電源部
３２電磁弁
３３蓄圧器
３４コントローラ
３５表示部
１００マイクロチップ
１０１、１０２マイクロチップの弾性シート
１０３マイクロチップの樹脂プレート
１０４貫通孔
１０５マイクロチップの溝部分
１１０流路
１２０反応槽

Claims

弾性シートと、板状又はシート状の構成部材とを接着することで構成され、前記弾性シートと、前記構成部材の非接着部分として流路が設けられるマイクロチップと、
自身の膨張又は収縮によって前記流路の開閉を制御するバルブ機構を備えたマイクロチップ制御装置と、
を含み、
前記バルブ機構は、少なくとも２枚のプレートと、該プレートの間に挟持される弾性シートを含んで構成され、
前記少なくとも２枚のプレートのうち第１のプレートは、前記流路に対応する箇所に切り抜き部分を有し、
前記少なくとも２枚のプレートのうち第２のプレートは、前記切り抜き部分に対応する箇所に溝部分を有し、
前記流路は、前記マイクロチップの弾性シートが前記切り抜き部分の中へ入り込むことで開状態になり、
前記バルブ機構の弾性シートは、加圧媒体の注入による前記溝部分の拡大によって前記切り抜き部分の中へ押し込まれ、前記マイクロチップの弾性シートを前記切り抜き部分の中から押し出すことで前記流路を閉状態にする、
マイクロチップ制御システム。
弾性シートと、板状又はシート状の構成部材とを接着することで構成され、前記弾性シートと、前記構成部材の非接着部分として流路が設けられるマイクロチップと、
自身の膨張又は収縮によって前記流路の開閉を制御するバルブ機構を備えたマイクロチップ制御装置と、
を含み、
前記バルブ機構は、前記流路に対応する箇所に非接着部分を有する２枚の弾性シートと、
該非接着部分をカバーするように設けられた溝部分を有するプレートとを含んで構成され、
前記流路は、前記マイクロチップの弾性シートが前記溝部分の中で前記バルブ機構の非接着部分を押し潰すことで開状態になり、加圧媒体の注入による前記バルブ機構の非接着部分の拡大によって閉状態になり、
前記バルブ機構の非接着部分は、加圧媒体の注入のための側路部分に接続され、
前記側路部分の一部は、加圧媒体の注入によって前記マイクロチップに設けられた溝部分の中へ前記マイクロチップの弾性シートを押し込むことで形成される、
マイクロチップ制御システム。