液體注入用夾具套件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種使得能夠高精度地向微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體的液體注入用夾具套件，所述液體注入用夾具套件包括：其中平板狀的微芯片收容在殼體中的芯片接收體；以及被構(gòu)造成可嵌合到所述芯片接收體上的夾具，所述夾具包括能夠刺穿從所述殼體露出的所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體。
【專利說明】液體注入用夾具套件
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求于2013年I月4日提交的日本在先專利申請JP2013-000225的權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及一種液體注入用夾具套件。更具體地，本公開涉及具有由微芯片和殼體構(gòu)成的芯片接收體和夾具并用于向微芯片注入液體的液體注入用夾具套件。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來,在半導(dǎo)體工業(yè)中通過應(yīng)用一種微細(xì)加工技術(shù)，開發(fā)了一種在娃或玻璃制的基板上形成進(jìn)行化學(xué)和生物分析的孔或流路的微芯片。這種微芯片例如已經(jīng)用于液相色譜的電化學(xué)檢測器和醫(yī)療領(lǐng)域中的小型電化學(xué)傳感器等。
[0005]使用這種微芯片的分析系統(tǒng)稱為微全分析系統(tǒng)(μ -TAS)、芯片實(shí)驗(yàn)室或生物芯片等，并且作為一種能夠使得化學(xué)和生物分析高速化和高效化、裝置集成化或分析裝置小型化的技術(shù)已經(jīng)引起人們的重視。μ -TAS使得能夠用小量樣品分析或使得微芯片實(shí)現(xiàn)一次性使用。期望μ-TAS特別應(yīng)用于涉及微量的貴重樣品或大量樣本的生物分析。
[0006]作為μ-TAS的應(yīng)用例，舉出的有向微芯片上的多個(gè)區(qū)域?qū)胛镔|(zhì)并對該物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)檢測的光學(xué)檢測裝置。作為這種光學(xué)檢測裝置的例子，舉出的有在微芯片上的孔內(nèi)進(jìn)行諸如核酸擴(kuò)增反應(yīng)等的多種物質(zhì)間的反應(yīng)并且對所產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)檢測的反應(yīng)器(例如，實(shí)時(shí)PCR裝置)。
[0007]上述使用μ-TAS的分析利用微量樣品來進(jìn)行。因而，在某些情況下，很難向設(shè)置在微芯片上的諸如孔等區(qū)域中導(dǎo)入樣品。
[0008]為了解決上述問題，在日本未審查專利申請公開N0.2012-159337中公開了 “一種樣品液體供給夾具，設(shè)有向其注入液體的收容主體部、設(shè)置在所述收容主體部的一端上并且中空部與所述收容主體部的內(nèi)部連通的中空針以及覆蓋所述收容主體部的被注入所述液體的部分且具有通過彈性變形的自密封性能的密封部”。在該樣品液體供給夾具中，由與能夠保持樣品液體的收容主體部的內(nèi)部連通的中空針在預(yù)定位置刺穿微芯片。因此，收容主體部與微芯片的內(nèi)部連接，因而可以供給樣品液體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)上述的設(shè)置有中空針的樣品液體供給夾具，可以容易地向微芯片中導(dǎo)入微量的樣品液體。然而，為了使用中空針精確地向微芯片內(nèi)導(dǎo)入樣品，中空針必須刺穿設(shè)置有諸如孔或流路等微細(xì)結(jié)構(gòu)的微芯片的適當(dāng)部分。這里，希望提供一種使得能夠高精度地向微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體的液體注入用夾具套件。
[0010]換句話說，根據(jù)本公開的實(shí)施方案，提供了一種液體注入用夾具套件，包括:其中平板狀的微芯片收容在殼體中的芯片接收體；以及被構(gòu)造成可嵌合到所述芯片接收體上的夾具，所述夾具包括能夠刺穿從所述殼體露出的所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體。
[0011]優(yōu)選的是，所述芯片接收體定位并嵌合到所述夾具上，更優(yōu)選的是，所述芯片接收體在左右方向和上下方向上定位。
[0012]此外，所述液體注入用夾具套件可以包括調(diào)節(jié)所述芯片接收體嵌合到所述夾具上的方向的結(jié)構(gòu)。
[0013]所述夾具可以具有能夠夾持所述芯片接收體的結(jié)構(gòu)。此外，所述夾具可以包括彼此相對的兩個(gè)板部，并且所述芯片接收體可以嵌合到所述兩個(gè)板部之間的間隙中。
[0014]所述各板部的長度和/或?qū)挾瓤梢员舜瞬煌Ｔ谒鲂酒邮阵w嵌合到所述夾具上的狀態(tài)下，能夠通過所述兩個(gè)板部中的至少一個(gè)視覺上確認(rèn)在所述微芯片中形成的反應(yīng)場。
[0015]優(yōu)選的是，當(dāng)所述中空針刺穿所述微芯片時(shí)，液體經(jīng)受負(fù)壓而吸入到所述微芯片中。
[0016]此外，優(yōu)選的是，所述微芯片被構(gòu)造成具有包括聚二甲基硅氧烷層的基板層，以及所述中空針刺穿所述聚二甲基硅氧烷層。
[0017]根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種芯片接收體，包括:平板狀的微芯片；以及能夠收容所述微芯片的殼體，其中所述殼體被構(gòu)造成可嵌合到夾具上，所述夾具具有能夠刺穿所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體，以及在所述微芯片插入到所述殼體中的狀態(tài)下，所述微芯片的側(cè)端面露出。
[0018]所述芯片接收體可以包括調(diào)節(jié)所述微芯片插入到所述殼體中的方向的結(jié)構(gòu)。
[0019]此外，所述芯片接收體可以包括限制收容在所述殼體中的所述微芯片的移動(dòng)的鎖定部。
[0020]根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種夾具，包括:能夠嵌合芯片接收體的結(jié)構(gòu)，在所述芯片接收體中，平板狀的微芯片收容在殼體中；以及能夠刺穿從所述芯片接收體露出的所述微芯片的側(cè)端面的中空針，其中液體經(jīng)由所述中空針導(dǎo)入所述微芯片內(nèi)。
[0021]本公開提供了一種使得能夠高精度地向微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體的液體注入用夾具套件等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1A和圖1B是說明根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造的視圖；
[0023]圖2A?圖2C是說明構(gòu)成根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的微芯片的構(gòu)造的視圖；
[0024]圖3A?圖3C是說明構(gòu)成根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的殼體的構(gòu)造的視圖；
[0025]圖4A?圖4C是說明構(gòu)成根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的夾具的構(gòu)造的視圖；
[0026]圖5A?圖5C是說明向根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件中的微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體的視圖；[0027]圖6是說明根據(jù)第一實(shí)施方案的變形實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造的視圖；以及
[0028]圖7A?圖7B是說明根據(jù)本公開第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，將說明用于實(shí)施本公開的優(yōu)選實(shí)施方案。此外，以下說明的實(shí)施方案的目的僅在于示出本公開的示例性實(shí)施方案，本公開的范圍不限于這些實(shí)施方案。將按以下順序進(jìn)行說明。
[0030]1.根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造
[0031](I)芯片接收體
[0032](1-1)微芯片
[0033](1-2)殼體
[0034](2)夾具
[0035](2-1)板部
[0036](2-2)中空針
[0037](2-3)連接部
[0038]2.通過根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的液體注入
[0039]3.根據(jù)第一實(shí)施方案的變形實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造
[0040]4.根據(jù)本公開第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造
[0041](I)連接部
[0042](2)板部
[0043]1.根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造
[0044]圖1A和圖1B是根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件Al的示意圖。圖1A是液體注入用夾具套件Al的外觀的立體圖，圖1B是液體注入用夾具套件Al的俯視圖。液體注入用夾具套件Al包括其中平板狀的微芯片Ila收容在殼體12中的芯片接收體Ia以及被構(gòu)造成可嵌合到芯片接收體Ia上的夾具2a，該夾具包括能夠刺穿從殼體12露出的微芯片Ila的側(cè)端面115a的中空針21，并經(jīng)由中空針21向微芯片Ila內(nèi)導(dǎo)入液體。以下，將說明根據(jù)第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件Al的各構(gòu)造的詳情。
[0045](I)芯片接收體
[0046]大致來講，芯片接收體Ia具有微芯片Ila和殼體12。下面將順次說明微芯片Ila和殼體12的各自構(gòu)造的詳情。
[0047](1-1)微芯片
[0048]圖2A?圖2C是微芯片Ila的示意圖。圖2A是微芯片Ila的俯視圖，圖2B是微芯片Ila沿著圖2A中箭頭所示的線IIB-1IB的斷面圖，圖2C是微芯片Ila沿著圖2A中箭頭所示的線IIC-1IC的斷面圖。如圖2A所示，微芯片Ila具有從外部向其中導(dǎo)入液體的導(dǎo)入部112。此外，作為在其中進(jìn)行化學(xué)分析或生物分析的反應(yīng)的反應(yīng)場，微芯片Ila設(shè)置有孔113。導(dǎo)入部112和孔113經(jīng)由流路114彼此連接。此外，微芯片Ila的形狀不限于圖2A?圖2C所示的形狀。[0049]導(dǎo)入微芯片Ila中的液體是含有分析物或與其他物質(zhì)反應(yīng)并產(chǎn)生分析物的物質(zhì)的液態(tài)物質(zhì)。分析物的例子包括諸如DNA或RNA等核酸和含有肽和抗體等的蛋白質(zhì)等。此夕卜，含有諸如血液、拭液(鼻腔或咽喉拭液、鼻涕或痰等)、淚液和尿液等上述分析物的生物樣品本身或其稀溶液也可以用作導(dǎo)入微芯片Ila中的液體。
[0050]使用微芯片Ila的分析方法的例子包括諸如其中進(jìn)行溫度循環(huán)的已知的聚合物酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)方法或其中不進(jìn)行溫度循環(huán)的各種等溫?cái)U(kuò)增法等利用核酸擴(kuò)增反應(yīng)的分析方法。等溫?cái)U(kuò)增法的例子包括環(huán)路介導(dǎo)的等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)法、智能擴(kuò)增檢測(SMAP)法、基于核酸序列的擴(kuò)增(NASBA)法、等溫嵌合引物起始的核酸擴(kuò)增(ICAN)法(注冊商標(biāo))、轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄協(xié)同(TRC)法、鏈置換擴(kuò)增(SDA)法、轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)的擴(kuò)增(TMA)法和滾環(huán)擴(kuò)增(RCA)法。此外，“核酸擴(kuò)增反應(yīng)”廣泛地包括為了擴(kuò)增核酸在變溫或等溫條件下進(jìn)行的核酸擴(kuò)增反應(yīng)。此外，這些核酸擴(kuò)增反應(yīng)還包括諸如實(shí)時(shí)PCR法等進(jìn)行擴(kuò)增核酸的定量的反應(yīng)。
[0051]在微芯片Ila的一邊的一端設(shè)置有倒角部116a，在其另一端設(shè)置有角部116b。此夕卜，在連續(xù)到微芯片Ila的一邊的兩端的兩側(cè)邊上設(shè)置有缺口 117和117。當(dāng)微芯片Ila插入后述的殼體12中時(shí)，倒角部116a起到調(diào)節(jié)微芯片Ila插入到殼體12中的方向的結(jié)構(gòu)的作用。另一方面，當(dāng)微芯片Ila收容在后述的殼體12中時(shí)，缺口 117和117起到限制微芯片Ila在殼體12內(nèi)的移動(dòng)的鎖定結(jié)構(gòu)(鎖定部)的作用。
[0052]微芯片I Ia具有多個(gè)基板層。例如，如圖2B所示，微芯片I Ia具有其中導(dǎo)入部112、孔113和流路114在其上形成的基板層Illb和基板層Illc置置在基板層Illa上的構(gòu)造。形成基板層IllaUllb或Illc的材料的例子包括玻璃、塑料、金屬和陶瓷等。
[0053]在微芯片Ila的側(cè)端面115a和115b處露出密封微芯片Ila內(nèi)的空間(例如，孔113)的基板層111a。優(yōu)選的是，密封諸如孔113等空間的基板層Illa由具有使得在后述的夾具2a中設(shè)置的中空針21能夠刺穿的彈性的材料形成。具有彈性的材料的例子包括硅氧烷系彈性體、丙烯酸系彈性體、聚氨酯系彈性體、氟系彈性體、苯乙烯系彈性體、環(huán)氧樹脂系彈性體和天然橡膠等。特別地，優(yōu)選的是，微芯片Ila具有包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)(即，硅氧烷系彈性體)層的多個(gè)基板層IllaUllb和111c，使得當(dāng)由后述的液體注入用夾具套件Al向微芯片Ila注入液體時(shí)，中空針21刺穿聚二甲基硅氧烷層(基板層111a)。
[0054]由中空針21刺穿的基板層Illa由具有彈性的材料形成。因而，當(dāng)刺穿后將中空針21從基板層Illa拔出時(shí)，刺穿的部分由于基板層Illa的自密封性能而自發(fā)地密封。在本公開中，由基板層Illa的彈性變形引起的針刺穿部分的自發(fā)密封定義為基板層Illa的“自密封性能”。
[0055]可以在基板層Illb上以諸如玻璃制基板層的濕蝕刻或干蝕刻和塑料制基板層的納米壓印成型、注射成型或切削加工等現(xiàn)有方式形成導(dǎo)入部112等。導(dǎo)入部112、孔113和流路114可以在基板層Illb上形成?？蛇x擇地，導(dǎo)入部112、孔113和流路114的一部分在基板層Illb上形成，其余部分在基板層Illa上形成?；鍖覫llaUllb和Illc以諸如熱熔著、使用粘合劑的粘結(jié)、陽極接合、使用粘合片的粘結(jié)、等離子體活化粘結(jié)或超聲波粘結(jié)等現(xiàn)有方式彼此貼合在一起。
[0056]當(dāng)基板層11 la、11 Ib和Illc彼此貼合在一起時(shí)，基板層Illa與基板層Illb的貼合在相對于大氣壓的負(fù)壓條件(例如，I / IOOatm.)下進(jìn)行。因而，導(dǎo)入部112、孔113和流路114的各空間可以處于相對于大氣壓的負(fù)壓條件下。導(dǎo)入部112等處于負(fù)壓條件下，因而容易使用后述的液體注入用夾具套件Al向微芯片Ila中進(jìn)行液體的導(dǎo)入。
[0057]為了維持諸如導(dǎo)入部112等微芯片Ila內(nèi)的空間的負(fù)壓條件，優(yōu)選的是，構(gòu)成微芯片Ila的外表面的基板層Illb和Illc由不透氣材料形成。不透氣材料的例子包括玻璃、塑料、金屬和陶瓷等。塑料的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸樹脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、碳酸二甘醇雙烯丙酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN樹脂),MMA-苯乙烯共聚物(MS樹脂)、聚(4-甲基戊烯-1) (TPX)、聚烯烴、(甲基丙烯酸硅氧烷酯單體)-MMA共聚物(SiMA)、SiMA-含氟單體共聚物、有機(jī)硅大分子單體(A)-HFBuMA(甲基丙烯酸七氟丁酯)-MMA三元共聚物和二取代的聚乙炔系聚合物等。
[0058]此外，當(dāng)對在孔113內(nèi)保持的分析物進(jìn)行光學(xué)分析的情況下，優(yōu)選的是，作為形成基板層IllaUllb和Illc的材料，選擇具有光學(xué)透明性、低自發(fā)熒光和小波長色散的低光學(xué)誤差的材料。
[0059](1-2)殼體
[0060]圖3A?圖3C是殼體12的示意圖。圖3A是殼體12的俯視圖，圖3B是殼體12沿著圖3A中箭頭所示的線IIIB-1IIB的斷面圖，圖3C是殼體12沿著圖3A中箭頭所示的線IIIC-1IIC的斷面圖。
[0061]如圖3A所示，殼體12具有微芯片IIa可以插入其中的第一開口部122a和收容在殼體12內(nèi)的微芯片Ila的一個(gè)側(cè)端面115a通過其暴露到外部的第二開口部122b。此外，如圖3B所示，殼體12由殼體上部121a和殼體下部121b兩部分構(gòu)成，并且在殼體上部121a和殼體下部121b之間設(shè)置有用于收容上述微芯片Ila的空間Ep
[0062]在殼體12的內(nèi)壁面124a和124b上分別設(shè)置有朝向空間E1突出的第一凸部125和125。第一凸部125和125設(shè)置在當(dāng)上述微芯片Ila收容在空間E1中時(shí)設(shè)置在微芯片Ila上的缺口 117和117可以分別鎖定在第一凸部125和125中的位置(參照圖2A)。結(jié)果，第一凸部125和125與缺口 117和117起到用于限制收容在殼體12中的微芯片Ila的移動(dòng)的鎖定結(jié)構(gòu)(鎖定部)的作用。
[0063]此外，在構(gòu)成殼體12的內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁面124a和124b中的一個(gè)內(nèi)壁面124a中，在第二開口部122b附近設(shè)置第二凸部126。第二凸部126連同在上述微芯片Ila上形成的倒角部116a起到用于調(diào)節(jié)微芯片Ila插入到殼體12中的方向的結(jié)構(gòu)的作用。
[0064]在微芯片Ila收容在殼體12的內(nèi)部空間(空間E1)中的情況下，當(dāng)微芯片Ila在將微芯片Ila的倒角部116a定位為指向設(shè)置有第二凸部126的內(nèi)壁面124a那側(cè)的狀態(tài)下插入空間E1中時(shí)，微芯片Ila不被第二凸部126妨礙地插入殼體12內(nèi)的預(yù)定位置。相比之下，當(dāng)微芯片Ila在將倒角部116a定位為指向另一個(gè)內(nèi)壁面124b那側(cè)的狀態(tài)下插入空間已1中時(shí)，微芯片Ila的角部116b撞到第二凸部126上，因而很難將微芯片Ila插入預(yù)定位置。按這種方式，限制了微芯片Ila插入到殼體12中的方向，因而防止使用者錯(cuò)誤地從相反的方向?qū)⑽⑿酒琁la收容在殼體12內(nèi)。
[0065]除了上述倒角部116a之外，用于調(diào)節(jié)微芯片Ila插入到殼體12中的方向的結(jié)構(gòu)還包括構(gòu)成微芯片Ila的基板層IllaUllb和Illc的形狀差異。在這種情況下，例如，基板層Illb的寬度W1設(shè)定為大于基板層Illa或Illc的寬度W2 (參照圖2C)。此外，殼體12內(nèi)的空間形成為使得對應(yīng)于各基板層的寬度W1和《2，殼體下部121b和殼體上部121a的寬度《3和《4設(shè)定為彼此不同(參照圖3B)。結(jié)果，很難將基板層Illb側(cè)插入到殼體上部121a偵1J,并且僅允許在將基板層Illb側(cè)定位為指向殼體下部121b側(cè)的方向上將微芯片Ila插入到殼體12中。
[0066]芯片接收體Ia中調(diào)節(jié)微芯片Ila插入到殼體12中的方向的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，任意結(jié)構(gòu)都是允許的，只要可以調(diào)節(jié)微芯片Ila插入到殼體12中的方向。
[0067]如圖3C所不,在殼體12的外表面上設(shè)置第一凹部123a和第二凹部123b。第一凹部123a和第二凹部123b嵌合到后述的夾具2a的板部上。此外，第一凹部123a的寬度W5和第二凹部123b的寬度W6設(shè)定為彼此不同(參照圖3A)。第一凹部123a和第二凹部123b形成為具有不同的寬度，因而當(dāng)后述的芯片接收體Ia嵌入到夾具2a上時(shí)，第一凹部123a和第二凹部123b起到用于調(diào)節(jié)芯片接收體Ia嵌入到夾具2a上的方向的結(jié)構(gòu)的作用。
[0068]形成殼體12的材料的例子包括玻璃、塑料、金屬和陶瓷等。塑料的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸樹脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。此外，殼體上部121a和殼體下部121b可以由相同的材料形成或可以由不同的材料形成。
[0069](2)夾具
[0070]圖4A?圖4C是夾具2a的示意圖。圖4A是當(dāng)從板部(第一板部221a和第二板部222a)側(cè)觀看時(shí)夾具2a的立體圖，圖4B是夾具2a的俯視圖，圖4C是夾具2a沿著圖4A中箭頭所示的線IVC-1VC的斷面圖。夾具2a構(gòu)造成可嵌合到上述芯片接收體Ia上并具有可以刺穿微芯片Ila的側(cè)端面115a的中空針21。下面將參照圖4A?圖4C說明夾具2a的各構(gòu)造的詳情。
[0071](2-1)板部
[0072]夾具2a包括能夠夾持芯片接收體Ia的結(jié)構(gòu)。例如，如圖4A所示，在設(shè)置于根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件Al上的夾具2a中設(shè)置兩個(gè)相對的板部(第一板部221a和第二板部222a)。這樣,芯片接收體Ia可嵌合到第一板部221a和第二板部222a之間的間隙223中。
[0073]第一板部221a和第二板部222a起到用于使得芯片接收體Ia定位并嵌合到夾具2a上的結(jié)構(gòu)的作用。在夾具2a中，第一板部221a和第二板部222a之間的間隙223的長度Cl1與芯片接收體Ia (殼體12)的厚度基本上相同。這樣,芯片接收體Ia通過兩個(gè)板部221a和222a定位在預(yù)定位置。在根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件Al中，第一板部221a側(cè)設(shè)定在上方，第二板部222a側(cè)設(shè)定在下方。此外，為方便起見，相對于第一板部221a和第二板部222a之間的間隙223的定位被定義為在上下方向上定位(參照圖4A所示的箭頭X)。
[0074]此外，第一板部221a和第二板部222a還起到用于使得芯片接收體Ia不僅在上下方向而且在左右方向上定位并嵌合的結(jié)構(gòu)的作用。為方便起見，在垂直于中空針21的縱向方向的兩個(gè)方向中，垂直于上述上下方向的方向被定義為左右方向(參照圖4A所示的箭頭Y)。
[0075]如圖4B所示，第一板部221a的寬度W7與上述殼體12的第一凹部123a的寬度W5基本上相同，第二板部222a的寬度W8與殼體12的第二凹部123b的寬度W6基本上相同。因此，當(dāng)芯片接收體Ia嵌合到夾具2a上時(shí)，芯片接收體Ia在左右方向上定位并嵌合到夾具2a上。
[0076]此外，芯片接收體Ia和夾具2a的使得芯片接收體Ia定位并嵌合到夾具2a上的構(gòu)造不限于上述構(gòu)造?？梢圆捎檬沟眯酒邮阵wIa定位并嵌合到夾具2a上的任意構(gòu)造，并且對該結(jié)構(gòu)沒有特別的限制。
[0077]此外，殼體12的第一凹部123a的寬度W5和第二凹部123b的寬度W6設(shè)定為彼此不同。此外，第一板部221a的寬度W7與第一凹部123a的寬度W5基本上相同，第二板部222a的寬度W8與第二凹部123b的寬度W6基本上相同。因此，在芯片接收體Ia嵌合到夾具2a上的情況下，使得第一板部221a固定的微芯片Ila的外表面被限制到第一凹部123a。相比之下，使得第二板部222a固定的微芯片Ila的外表面被限制到第二凹部123b。當(dāng)這些組合交換時(shí)，芯片接收體Ia未嵌合到夾具2a的預(yù)定位置。按這種方式，在夾具2a上設(shè)置的第一板部221a和第二板部222a與在芯片接收體Ia上設(shè)置的第一凹部123a和第二凹部123b還起到用于調(diào)節(jié)芯片接收體Ia嵌合到夾具2a上的方向的結(jié)構(gòu)的作用。
[0078]此外，芯片接收體Ia和夾具2a中的調(diào)節(jié)芯片接收體Ia嵌合到夾具2a上的方向的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，并且對結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，只要可以調(diào)節(jié)芯片接收體Ia嵌合到夾具2a上的方向。
[0079]此外，在第一板部221a和第二板部222a中分別設(shè)置缺口 224和224 (參照圖4A和4B)。這樣，即使在芯片接收體Ia以芯片接收體Ia夾持在夾具2a的間隙223中的方式嵌合到夾具2a上的情況下，第一板部221a和第二板部222a也可以防止覆蓋芯片接收體Ia的對應(yīng)于孔113的部分。因此，使用者可以視覺上確認(rèn)在微芯片Ila上形成的孔113 (反應(yīng)場)(參照圖1B)。
[0080]使得使用者能夠視覺上確認(rèn)孔113的設(shè)置在第一板部221a和第二板部222a上的構(gòu)造不限于缺口 224和224。例如，可以按第一板部221a或第二板部222a的一部分由具有光學(xué)透明性的材料形成的方式構(gòu)成，因而通過具有光學(xué)透明性的材料可以視覺上確認(rèn)孔113。此外，只要可以從第一板部221a和第二板部222a的至少一個(gè)視覺上確認(rèn)在微芯片Ila上形成的孔113，那么就足以使得使用者能夠視覺上確認(rèn)孔。此外，為了使得使用者能夠視覺上確認(rèn)孔113，還必須使殼體12的對應(yīng)孔113的部分由具有光學(xué)透明性的材料形成。
[0081]第一板部221a和第二板部222a的材料的例子包括玻璃、塑料、金屬和陶瓷等。塑料的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸樹脂(PMMA)、聚碳酸酯(PO、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。此外，第一板部221a和第二板部222a可以由相同的材料形成或可以由不同的材料形成。
[0082](2-2)中空針
[0083]如圖4C所示，中空針21設(shè)置在第一板部221a和第二板部222a之間的間隙223中。在后述的連接部23a中，中空針21由固定部件232固定到夾具2a上，從而可連接到能夠容納液體的容器BI上。
[0084](2-3)連接部
[0085]夾具2a設(shè)置有用于將容納液體的容器連接到夾具2a上的連接部23a，并且連接部23a具有開口部231。此外，在連接部23a中設(shè)置墊圈233以確保容器和開口部231緊密接觸。此外，例如，墊圈233可以是O形圈。[0086]2.通過根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的液體注入
[0087]下面將參照圖5A?圖5C說明使用液體注入用夾具套件Al向微芯片Ila注入液體的詳情。
[0088]如圖5A所示，當(dāng)使用液體注入用夾具套件Al向微芯片Ila進(jìn)行液體的注入時(shí)，微芯片Ila在由箭頭F1所示的方向上移動(dòng)并插入到殼體12中。換句話說，形成微芯片Ila插入到殼體12中時(shí)側(cè)端面115a被露出的芯片接收體la。
[0089]另一方面，如圖5A?圖5C所示，在夾具2a中，在由箭頭F2所示的方向上按壓容納液體的容器BI，因而容器BI連接到設(shè)置在連接部23a中的開口部231上，因而容器BI連接到夾具2a上。隨后，容器BI與在夾具2a中設(shè)置的中空針21連通。結(jié)果，容器BI中的液體通過毛細(xì)管現(xiàn)象到達(dá)中空針21的前端。
[0090]當(dāng)液體到達(dá)中空針21時(shí)，芯片接收體Ia嵌入到在夾具2a中設(shè)置的第一板部221a和第二板部222a之間的間隙223中(參照圖5C所示的箭頭F3)。當(dāng)芯片接收體Ia嵌入到間隙223中時(shí)，在第一板部221a和第二板部222a之間設(shè)置的中空針21穿通從殼體12露出的微芯片Ila的側(cè)端面115a。如圖5C所示，中空針21的前端穿通基板層Illa并到達(dá)導(dǎo)入部112。
[0091]在這種情況下，如果使微芯片Ila的內(nèi)部處于相對于大氣壓的負(fù)壓狀態(tài)而密封，那么在中空針21刺穿微芯片Ila后液體經(jīng)受負(fù)壓而吸入到微芯片Ila中。
[0092]在根據(jù)本公開第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件Al中，經(jīng)由中空針21容易向在微芯片Ila內(nèi)設(shè)置的孔113等中進(jìn)行液體的注入。此外，根據(jù)第一實(shí)施方案的液體注入用夾具套件Al設(shè)置有用于使芯片接收體Ia相對于夾具2a定位的結(jié)構(gòu)，因而中空針21可以在預(yù)定位置刺穿微芯片Ila的側(cè)端面115a。因此，中空針21的前端可以確實(shí)地定位在形成于微芯片Ila內(nèi)的導(dǎo)入部112中。
[0093]此外，在液體注入用夾具套件Al中，中空針21從微芯片Ila的側(cè)端面115a刺穿。因此，在不增大微芯片Ila的厚度的情況下，通過改變設(shè)置導(dǎo)入部112的位置，可以增大中空針21穿通的基板層Illa的厚度。因而，當(dāng)諸如PDMS等具有彈性的材料用于基板層Illa時(shí)，可以提高中空針21刺穿的部分的自密封性能。
[0094]此外，在液體注入用夾具套件Al中，中空針21設(shè)置在夾具2a中設(shè)置的兩個(gè)板部221a和222a之間的間隙223中，因而防止中空針21從夾具2a突出。因此，可以防止使用者的手等意外地被中空針21扎破的事故發(fā)生。
[0095]3.根據(jù)第一實(shí)施方案的變形實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造
[0096]圖6是根據(jù)第一實(shí)施方案的變形實(shí)施方案的液體注入用夾具套件A2的示意性俯視圖，并示出了在夾具2b中設(shè)置的中空針21刺穿收容在芯片接收體Ib中的微芯片Ilb的側(cè)端面115a的狀態(tài)。此外，收容微芯片Ilb的殼體12沒有包含在圖6中。
[0097]根據(jù)第一實(shí)施方案的變形實(shí)施方案的液體注入用夾具套件A2的構(gòu)造除了微芯片Ilb和夾具2b之外與第一實(shí)施方案相同。用相同的附圖標(biāo)記表不與第一實(shí)施方案相同的部件，并且將不再重復(fù)進(jìn)行說明。
[0098]如圖6所示，在微芯片Ilb上設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)入部112和112。此外，對應(yīng)于導(dǎo)入部112和112，在夾具2b中設(shè)置兩個(gè)中空針21和21。各中空針21和21的一端分別與彼此分開的容器B2和B2連通。[0099]在液體注入用夾具套件A2中，具有不同組成的多種液體可以同時(shí)注入微芯片Ilb中。因此，可以使用一個(gè)微芯片Ilb同時(shí)進(jìn)行多個(gè)樣品的分析。液體注入用夾具套件A2的其他效果與第一實(shí)施方案相同。
[0100]4.根據(jù)本公開第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件的構(gòu)造
[0101]圖7A和圖7B是根據(jù)本公開第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件A3的示意圖。圖7A是當(dāng)從芯片接收體Ia側(cè)觀看時(shí)液體注入用夾具套件A3的外觀的立體圖，圖7B是液體注入用夾具套件A3沿著圖7A中箭頭所示的線VIIB-VIIB的斷面圖。此外，圖7A和圖7B示出容器BI連接到夾具2c上的狀態(tài)。
[0102]根據(jù)第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件A3的構(gòu)造除了夾具2c之外與第一實(shí)施方案相同。用相同的附圖標(biāo)記表示與第一實(shí)施方案相同的部件，并且將不再重復(fù)進(jìn)行說明。
[0103](I)連接部
[0104]如圖7B所示，在夾具2c中設(shè)置的連接部23c中，中空針21不直接與容器BI連通，而是經(jīng)由連接部23c中的空間E2與容器BI接觸。關(guān)于夾具2c和容器BI之間的接觸，如上述構(gòu)造中那樣，任意構(gòu)造都可以應(yīng)用于根據(jù)本公開的液體注入用夾具套件A3，只要液體可以到達(dá)中空針21的前端。對其構(gòu)造沒有特別的限制。
[0105](2)板部
[0106]如圖7B所示，在夾具2c中設(shè)置的第一板部221c和第二板部222c的長度和寬度不同。在對根據(jù)本公開的液體注入用夾具套件A3的說明中，為方便起見，構(gòu)成芯片接收體Ia和第一板部221c或第二板部222c之間的接觸面的表面的一邊的長度定義為長度。此夕卜，與限定長度的一邊垂直的一邊的長度定義為寬度。順便說一句，在芯片接收體Ia和第一板部221c或第二板部222c之間的接觸面具有橢圓形的情況下，長度和寬度可以分別由橢圓的長邊和短邊代替。
[0107]在根據(jù)本公開第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件A3中，設(shè)置使得容器BI與中空針21連通的空間E2。因此，容器BI與夾具2c的接觸方向也可以指向預(yù)定的方向。例如，如圖7B所示，當(dāng)在容器BI的開口部分指向下方的狀態(tài)下容器BI與夾具2c接觸時(shí)，容器BI內(nèi)的空氣被收集在容器BI的上部中。因此，可以容易地防止空氣經(jīng)由中空針21注入微芯片Ila內(nèi)。
[0108]在根據(jù)本公開第二實(shí)施方案的液體注入用夾具套件A3中，第一板部221c和第二板部222c的長度和寬度不同。在將夾具2c放在桌子等上的情況下，因?yàn)榕c桌子接觸的第二板部222c的長度和寬度相對來說比第一板部221c的大,所以夾具2c放置在桌子上具有較高穩(wěn)定性。此外，即使在第二板部222c的長度或?qū)挾鹊娜我粋€(gè)相對來說比第一板部221c的大的情況下，夾具2c在桌子上的放置穩(wěn)定性也可以達(dá)到改善。
[0109]此外，在第一板部221c和第二板部222c的長度和寬度不同的情況下，可以按如下方式將芯片接收體Ia嵌入到第一板部221c和第二板部222c之間的間隙223中，首先，使芯片接收體Ia與長度或?qū)挾缺攘硪粋€(gè)板部的大的一個(gè)板部接觸，然后使芯片接收體Ia在其上滑動(dòng)并嵌入到間隙中。因而，容易進(jìn)行芯片接收體Ia的嵌入。液體注入用夾具套件A3的其他效果與第一實(shí)施方案相同。
[0110]本公開可以具有如下構(gòu)成。
[0111](I) 一種液體注入用夾具套件，包括:其中平板狀的微芯片收容在殼體中的芯片接收體；以及被構(gòu)造成可嵌合到所述芯片接收體上的夾具，所述夾具包括能夠刺穿從所述殼體露出的所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體。
[0112](2)根據(jù)上述(I)所述的液體注入用夾具套件，其中所述芯片接收體定位并嵌合到所述夾具上。
[0113](3)根據(jù)上述(2)所述的液體注入用夾具套件，其中所述芯片接收體在左右方向和上下方向上定位。
[0114](4)根據(jù)上述(I)?(3)中任一項(xiàng)所述的液體注入用夾具套件，還包括調(diào)節(jié)所述芯片接收體嵌合到所述夾具上的方向的結(jié)構(gòu)。
[0115](5)根據(jù)上述(2)?(4)中任一項(xiàng)所述的液體注入用夾具套件，其中所述夾具具有能夠夾持所述芯片接收體的結(jié)構(gòu)。
[0116](6)根據(jù)上述(5)所述的液體注入用夾具套件，其中所述夾具包括彼此相對的兩個(gè)板部，并且所述芯片接收體嵌合到所述兩個(gè)板部之間的間隙中。
[0117](7)根據(jù)上述(6)所述的液體注入用夾具套件，其中所述各板部的長度和/或?qū)挾缺舜瞬煌?br> [0118](8)根據(jù)上述(6)或(7)所述的液體注入用夾具套件，其中在所述芯片接收體嵌合到所述夾具上的狀態(tài)下，能夠通過所述兩個(gè)板部中的至少一個(gè)視覺上確認(rèn)在所述微芯片中形成的反應(yīng)場。
[0119](9)根據(jù)上述(I)?(8)中任一項(xiàng)所述的液體注入用夾具套件，其中當(dāng)所述中空針刺穿所述微芯片時(shí)，液體經(jīng)受負(fù)壓而吸入到所述微芯片中。
[0120](10)根據(jù)上述(I)?(9)中任一項(xiàng)所述的液體注入用夾具套件，其中所述微芯片被構(gòu)造成具有包括聚二甲基硅氧烷層的基板層，以及所述中空針刺穿所述聚二甲基硅氧烷層。
[0121](11) 一種芯片接收體，包括:平板狀的微芯片；以及能夠收容所述微芯片的殼體，其中所述殼體被構(gòu)造成可嵌合到夾具上，所述夾具具有能夠刺穿所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體，以及其中在所述微芯片插入到所述殼體中的狀態(tài)下，所述微芯片的側(cè)端面露出。
[0122](12)根據(jù)(11)所述的芯片接收體，還包括調(diào)節(jié)所述微芯片插入到所述殼體中的方向的結(jié)構(gòu)。
[0123](13)根據(jù)上述(11)或(12)所述的芯片接收體，其中所述芯片接收體包括限制收容在所述殼體中的所述微芯片的移動(dòng)的鎖定部。
[0124]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以在本發(fā)明所附的權(quán)利要求書或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合以及改變。
【權(quán)利要求】
1.一種液體注入用夾具套件，包括: 其中平板狀的微芯片收容在殼體中的芯片接收體；以及 被構(gòu)造成可嵌合到所述芯片接收體上的夾具，所述夾具包括能夠刺穿從所述殼體露出的所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體注入用夾具套件， 其中所述芯片接收體定位并嵌合到所述夾具上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體注入用夾具套件， 其中所述芯片接收體在左右方向和上下方向上定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體注入用夾具套件，還包括: 調(diào)節(jié)所述芯片接收體嵌合到所述夾具上的方向的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體注入用夾具套件， 其中所述夾具具有能夠夾持所述芯片接收體的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體注入用夾具套件， 其中所述夾具包括彼此相對的兩個(gè)板部，并且所述芯片接收體嵌合到所述兩個(gè)板部之間的間隙中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體注入用夾具套件， 其中所述各板部的長度和/或?qū)挾缺舜瞬煌?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體注入用夾具套件， 其中在所述芯片接收體嵌合到所述夾具上的狀態(tài)下，能夠通過所述兩個(gè)板部中的至少一個(gè)視覺上確認(rèn)在所述微芯片中形成的反應(yīng)場。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體注入用夾具套件， 其中當(dāng)所述中空針刺穿所述微芯片時(shí)，液體經(jīng)受負(fù)壓而吸入到所述微芯片中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體注入用夾具套件， 其中所述微芯片被構(gòu)造成具有包括聚二甲基硅氧烷層的基板層，以及 其中所述中空針刺穿所述聚二甲基硅氧烷層。
11.一種芯片接收體，包括: 平板狀的微芯片；以及 能夠收容所述微芯片的殼體， 其中所述殼體被構(gòu)造成可嵌合到夾具上，所述夾具具有能夠刺穿所述微芯片的側(cè)端面的中空針，并經(jīng)由所述中空針向所述微芯片內(nèi)導(dǎo)入液體，以及 其中在所述微芯片插入到所述殼體中的狀態(tài)下，所述微芯片的側(cè)端面露出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片接收體，還包括: 調(diào)節(jié)所述微芯片插入到所述殼體中的方向的結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的芯片接收體， 其中所述芯片接收體包括限制收容在所述殼體中的所述微芯片的移動(dòng)的鎖定部。
14.一種夾具，包括: 能夠嵌合芯片接收體的結(jié)構(gòu)，在所述芯片接收體中，平板狀的微芯片收容在殼體中；以及 能夠刺穿從所述芯片接收體露出的所述微芯片的側(cè)端面的中空針， 其中液體經(jīng)由所述中空針導(dǎo)入所述微芯片內(nèi)。
【文檔編號】B01L3/00GK103908982SQ201310671435
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】渡邊俊夫 申請人:索尼公司