專利名稱：微型模件以及分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備用于照射光而對(duì)試樣進(jìn)行分析的流路或單元的微型模件以及使 用此的分析裝置。
背景技術(shù)：
作為血液、蛋白質(zhì)、藥物等的試樣的分析方法，公知的有使用微型模件的技術(shù)。微 型模件具有微細(xì)流路，例如，在利用電泳或毛細(xì)管力而在微細(xì)流路中移動(dòng)試樣。在使用這樣 的微型模件的情況下，向微細(xì)流路、設(shè)于其中途的單元照射光，對(duì)透過微細(xì)流路、單元的光 進(jìn)行檢測(cè)而對(duì)試樣進(jìn)行分析。在光學(xué)的分析中，周知的有吸光光度法、熒光光度等。在光學(xué)的分析方法中，為了提高測(cè)定精度，需要除去結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的像差、 由漫反射(亂反射)等引起的內(nèi)部的雜光(對(duì)測(cè)定不作出貢獻(xiàn)的其余的光)。為此，在分析 裝置中，光軸上設(shè)置光闌(光闌(絞D ))，而將不需要的光遮蔽。作為遮蔽不需要光的方法，提案了在微型模件等的分析用具中，在結(jié)構(gòu)測(cè)定單元 的透明構(gòu)件中形成錐狀的面。錐狀的面，是對(duì)出射光進(jìn)行散亂或反射，而使通過單元的光束 到達(dá)受光部。然而，在用于遮蔽不需要光而形成錐狀的面的方法中，難于與P-TAS(Micrc) Total Analysis System)的進(jìn)一步微細(xì)化的進(jìn)步相對(duì)應(yīng)。也即，在從分析裝置中的特定的 觀測(cè)點(diǎn)拆裝(脫著)微型模件的結(jié)構(gòu)中，將微型模件設(shè)置于正確的位置存在限度。例如，在將微型模件從設(shè)置于分析裝置的托架的凹部拆裝的情況下，凹部的開口 尺寸，需要考慮微型模件的尺寸誤差，而保持一些余量。為此，雖然能夠?qū)⑽⑿湍＜亩ㄎ?精度確保為某程度，但是不能夠?qū)⑽⑿湍＜_地定位于特定的位置，因此在將流路微細(xì) 化的情況下，難于實(shí)現(xiàn)將微型模件的觀測(cè)點(diǎn)和光軸正確地位置對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)。為了正確地進(jìn)行這種位置對(duì)準(zhǔn)，例如可以考慮使微型模件以及托架的尺寸精度嚴(yán) 格，使微型模件和托架的嵌合嚴(yán)格，該情況下，制造成本上升。并且，雖然也考慮了設(shè)置位置 調(diào)整機(jī)構(gòu)而進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，但是裝置變得復(fù)雜且高價(jià)。專利文獻(xiàn)1 美國專利4511798號(hào)說明書專利文獻(xiàn)2 特開2007-298474號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于容許微型模件的位置離散，并以簡單的結(jié)構(gòu)確保試樣的分析精度。本發(fā)明第一項(xiàng)提供一種微型模件，其具有透光性構(gòu)件；流路或單元，其形成于所 述透光性構(gòu)件的光入射側(cè)；光闌，其形成于所述透光性構(gòu)件的光出射側(cè)中與所述流路或所 述單元相對(duì)應(yīng)的位置。所述光闌，具有將從所述流路或單元出射的光束出射的出射面，以及 將所入射的光束全反射的反射面。所述出射面的寬尺寸，比所述流路或單元的寬尺寸小。所述反射面，包含相互相面對(duì)的一對(duì)的傾斜面。所述一對(duì)的傾斜面，以隨著從所述出射面遠(yuǎn)離而間隔變大的方式形成。所述反射面包含圓錐狀的傾斜面，所述圓錐狀的傾斜 面以隨著從所述出射面遠(yuǎn)離而間隔變大的方式形成。本發(fā)明的微型模件也可以還具有用于防止光從所述光闌以外的部分出射的遮光部。所述遮光部例如與所述光闌鄰接而設(shè)置。所述遮光部也可以形成于所述透光性構(gòu) 件的側(cè)面。所述透光性構(gòu)件也可以具有用于將沒有透過所述出射面的光束導(dǎo)向所述透光性 構(gòu)件的外部的導(dǎo)向面。此時(shí)，優(yōu)選為，所述遮光部對(duì)被所述導(dǎo)向面導(dǎo)向所述透光性構(gòu)件的外 部的光束進(jìn)行吸收。所述導(dǎo)向面也可以通過使所述透光性構(gòu)件的側(cè)面為傾斜面而形成。本發(fā)明的微型模件，也可以還具有第2流路或單元，其形成于所述透光性構(gòu)件的 光入射側(cè)；第2光闌，其形成于所述透光性構(gòu)件的光出射側(cè)中與所述第2流路或單元相對(duì)應(yīng) 的位置。此時(shí)，優(yōu)選為所述導(dǎo)向面被設(shè)置于所述光闌和所述第2光闌之間。所述導(dǎo)向面也 可以是形成于所述透光性構(gòu)件的光出射側(cè)的剖面V字狀的溝槽的內(nèi)面。本發(fā)明的微型模件，也可以在所述透光性構(gòu)件的光入射側(cè)中還具有覆蓋所述流路 或單元的封罩。此時(shí)，優(yōu)選為，所述封罩具有凹部，所述凹部用于配置旨在將光照射在所述 流路或單元的照射機(jī)構(gòu)的端部。在所述光源是光纖的情況下，優(yōu)選為，所述凹部在其底面中與所述光纖的光出射 端面相抵接，或與包含所述光纖的光出射端面的端部嵌合。優(yōu)選為，所述流路或單元的底面和所述光闌的出射面配置在同一或大致同一軸 上。在所述流路或單元中利用照射機(jī)構(gòu)照射光的情況下，相對(duì)于所述流路或單元的入 射面，例如形成于滿足C < V的關(guān)系的位置。此時(shí)，C是照射機(jī)構(gòu)中的光出射面的尺寸，V是 連接流路或單元的光照射面的邊緣和光闌中的出射面的邊緣的直線與照射機(jī)構(gòu)的端面交 叉的部分的距離。本發(fā)明的微型模件，例如通過在所述透光性構(gòu)件貼合第2透光性構(gòu)件而形成。所 述透明構(gòu)件以及所述第2透光性構(gòu)件，具有所述光闌和規(guī)定流路的溝槽。所述光闌以及所 述溝槽，優(yōu)選為，在平面視中配置成線對(duì)稱或點(diǎn)對(duì)稱的位置關(guān)系。所述透明構(gòu)件以及所述第2透光性構(gòu)件也可以具有定位用的凹部，優(yōu)選為，所述 凹部在平面視中配置成線對(duì)稱或點(diǎn)對(duì)稱的位置關(guān)系。本發(fā)明第二項(xiàng)是一種分析裝置，其中，使用本發(fā)明第一項(xiàng)所記載的微型模件，并具 備光源；和光學(xué)系統(tǒng)，所述光源以及所述光學(xué)系統(tǒng)，以將光束入射到所述流路或單元，并 從所述光闌出射光束的方式配置，所述光學(xué)系統(tǒng)，能夠?qū)λ隽髀坊蛩鰡卧丈湓谒?光闌的出射面的短軸方向擴(kuò)展的光束。所述光學(xué)系統(tǒng)，能夠?qū)λ隽髀坊蛩鰡卧丈湓谒龉怅@的出射面的短軸方 向具有長軸的光束。本發(fā)明第三項(xiàng)中，提供一種分析裝置，其中使用微型模件，該微型模件還具備在所 述透光性構(gòu)件的光入射側(cè)中覆蓋所述流路或單元且具有凹部的封罩，并且具備用于對(duì)所述 流路或單元照射光的照射機(jī)構(gòu)。
所述照射機(jī)構(gòu)，以出射端抵接或嵌合在所述微型模件中的封罩的凹部的方式被設(shè) 置。優(yōu)選為，在所述凹部的底面形成第二凹部。所述照射機(jī)構(gòu)，例如包含光纖。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的一例的整體立體圖。圖2是圖1所示的微型模件的分解立體圖。圖3A以及圖3B是背面?zhèn)葟挠^察圖1所示的微型模件中的基板的立體圖。圖4是沿圖1的IV-IV線的剖面圖。圖5是沿圖1的V-V線的剖面圖。圖6是表示本發(fā)明所涉及的分析裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7是圖6所示的分析裝置的剖面圖。圖8是表示本發(fā)明所涉及的分析裝置的其他的例的剖面圖。圖9是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的他的例的剖面圖。圖10是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的另一其他例的剖面圖。圖11是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的另一其它例的分解立體圖。圖12是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的另一其他例的平面圖。圖13是沿圖12的VIII-VIII線的剖面圖。圖14是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的另一其他例的立體圖。圖15是圖14所示的微型模件的分解立體圖。圖16A是沿圖14的XVIA-XVIA線的剖面圖，圖16B是沿圖15的XVIB-XVIB線的 剖面圖。圖17是表示本發(fā)明所涉及的微型模件的其他的例的立體圖。圖18是表示本發(fā)明所涉及的分析裝置的其他的例的剖面圖。圖19是將圖18所示的分析裝置的主要部分放大而顯示的剖面圖。圖20是對(duì)圖18所示的分析裝置的作用進(jìn)行說明的與圖19相當(dāng)?shù)钠拭鎴D。圖21是對(duì)圖18所示的分析裝置的作用進(jìn)行說明的與圖19相當(dāng)?shù)钠拭鎴D。實(shí)施方式 以下，針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施，參照附圖具體地進(jìn)行說明。首先，針對(duì)本發(fā)明第1實(shí)施方式，參照?qǐng)D1至圖7進(jìn)行說明。如圖1至圖5所示的那樣，微型模件1，用于對(duì)血液、蛋白質(zhì)、藥物等的試樣進(jìn)行分 析，安裝于分析裝置2 (圖5以及圖6參照)而使用。該微型模件1，形成微細(xì)的流路10，具 有基板11、封罩12、板狀構(gòu)件13以及遮光部14A、14B?；?1具有溝槽15以及光闌16，由透光性構(gòu)件形成。作為用于形成基板11的材 料，可以列舉出PDMS、PMMA、PS、以及PC。溝槽15與封罩12 —起構(gòu)成流路10。該溝槽15，在基板11的上表面11A，以沿著 基板11的長度方向延伸的方式形成。光闌16作為用于除去內(nèi)部的雜光(不對(duì)測(cè)定作出貢獻(xiàn)的多余的光)的光闌而發(fā) 揮功能。如圖3A所示的那樣，光闌16具有出射面17以及一對(duì)的反射面18，在基板11的下表面11B，以形成基板11的長度方向而形成。如圖3B所示的那樣，光闌16'在基板11的 下表面IlB中，也可以作為具有出射面17'以及圓錐狀的反射面18'的器件而形成。如圖4以及圖5所示的那樣，出射面17、17'，出射從流路10出射的光束。在圖 3A所示的光闌16中，出射面17，作為相對(duì)于流路10(溝槽15)沿基板11的長度方向的平 坦面而形成。出射面17的寬尺寸W1，設(shè)定為比流路10(溝槽15)的寬尺寸W2小。另一方 面，在圖3B所示的光闌16'中，出射面17'，作為與流路10(溝槽15)相面對(duì)的圓形的平 坦面而形成。出射面17'的直徑W1，設(shè)定為比流路10(溝槽15)的寬尺寸W2小。反射面18、18'將從流路10出射的光束全反射，并向著基板11的側(cè)面IlC而行 進(jìn)。圖3A所示的一對(duì)的反射面18相互相面對(duì)，并且作為相對(duì)于光束的光軸L而傾斜平面 而設(shè)置。這些的反射面18，以隨著從流路10遠(yuǎn)離而間隔變寬的方式形成，反射面18的傾斜 角度設(shè)定為將到達(dá)反射面18的光束全反射的角度。另一方面，圖3B的反射面18'，以隨著 從出射面17'遠(yuǎn)離而間隔變大的圓錐狀的形成。反射面18'的傾斜角度與，反射面18 (圖 3A參照)同樣，設(shè)定為將到達(dá)反射面18'的光束全反射的角度。這里，在反射面18、18'中對(duì)于將光束全反射的條件進(jìn)行研究。在反射面18、18' 中引起全反射的臨界角em滿足Sinem = nl/n2(n2 >nl)的關(guān)系。這里，nl是空氣的折 射率，n2式基板1的折射率。此時(shí)，將空氣的折射率nl設(shè)為1，則基板11的材料和臨界角 θ m如下述表1所示。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種微型模件，其特征在于， 具有透光性構(gòu)件；流路或單元，其形成于所述透光性構(gòu)件的光入射側(cè)；光闌，其形成于所述透光性構(gòu)件的光出射側(cè)中與所述流路或所述單元相對(duì)應(yīng)的位置， 所述光闌，具有將從所述流路或單元出射的光束出射的出射面，以及將所入射的光束 全反射的反射面，所述出射面的寬尺寸，比所述流路或單元的寬尺寸小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型模件，其特征在于， 所述反射面，包含相互相面對(duì)的一對(duì)的傾斜面，所述一對(duì)的傾斜面，以隨著從所述出射面遠(yuǎn)離而間隔變大的方式形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型模件，其特征在于， 所述反射面包含圓錐狀的傾斜面，所述圓錐狀的傾斜面以隨著從所述出射面遠(yuǎn)離而間隔變大的方式形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型模件，其特征在于， 還具有用于防止光從所述光闌以外的部分出射的遮光部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型模件，其特征在于， 所述遮光部與所述光闌鄰接而設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型模件，其特征在于， 所述遮光部形成于所述透光性構(gòu)件的側(cè)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型模件，其特征在于，所述透光性構(gòu)件具有用于將沒有透過所述出射面的光束導(dǎo)向所述透光性構(gòu)件的外部 的導(dǎo)向面，所述遮光部，對(duì)被所述導(dǎo)向面導(dǎo)向所述透光性構(gòu)件的外部的光束進(jìn)行吸收。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微型模件，其特征在于， 使所述透光性構(gòu)件的側(cè)面為傾斜面，所述導(dǎo)向面是所述側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微型模件，其特征在于， 還具有第2流路或單元，其形成于所述透光性構(gòu)件的光入射側(cè)；第2光闌，其形成于所述透光性構(gòu)件的光出射側(cè)中與所述第2流路或單元相對(duì)應(yīng)的位置，所述導(dǎo)向面，被設(shè)置于所述光闌和所述第2光闌之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微型模件，其特征在于，還具有形成于所述透光性構(gòu)件的光出射側(cè)的剖面V字狀的溝槽， 所述導(dǎo)向面是所述溝槽的內(nèi)面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型模件，其特征在于，還具有在所述透光性構(gòu)件的光入射側(cè)中覆蓋所述流路或單元的封罩， 所述封罩具有凹部，所述凹部用于配置旨在將光照射在所述流路或單元的照射機(jī)構(gòu)的端部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微型模件，其特征在于， 所述照射機(jī)構(gòu)包含光纖，所述凹部在其底面中與所述光纖的光出射端面相抵接，或與包含所述光纖的光出射端 面的端部嵌合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型模件，其特征在于，所述流路或單元的底面和所述光闌的出射面，配置在同一或大致同一軸上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的微型模件，其特征在于， 在所述流路或單元中利用照射機(jī)構(gòu)照射光的情況下，相對(duì)于所述流路或單元的入射面，形成于滿足C < V的關(guān)系的位置，其中， C 照射機(jī)構(gòu)中的光出射面的尺寸，V:連接流路或單元的光照射面的邊緣和光闌中的出射面的邊緣的直線與照射機(jī)構(gòu)的 端面交叉的部分的距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型模件，其特征在于， 通過在所述透光性構(gòu)件貼合第2透光性構(gòu)件而形成，所述透明構(gòu)件以及所述第2透光性構(gòu)件，具有所述光闌和規(guī)定所述流路的溝槽， 所述光闌以及所述溝槽，在平面視中，配置成線對(duì)稱或點(diǎn)對(duì)稱的位置關(guān)系。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的微型模件，其特征在于，所述透明構(gòu)件以及所述第2透光性構(gòu)件具有定位用的凹部， 所述凹部在平面視中配置成線對(duì)稱或點(diǎn)對(duì)稱的位置關(guān)系。
17.一種分析裝置，其特征在于，使用權(quán)利要求1所記載的微型模件，并具備 光源；和 光學(xué)系統(tǒng)，所述光源以及所述光學(xué)系統(tǒng)，以將光束入射到所述流路或單元，并從所述光闌出射光 束的方式配置，所述光學(xué)系統(tǒng)，能夠?qū)λ隽髀坊蛩鰡卧?，照射在所述光闌的出射面的短軸方向擴(kuò) 展的光束。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的分析裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)，能夠?qū)λ隽髀坊蛩鰡卧丈湓谒龉怅@的出射面的短軸方向具 有長軸的光束。
19.一種分析裝置，其特征在于，使用權(quán)利要求11所記載的微型模件，并具備 用于對(duì)所述流路或單元照射光的照射機(jī)構(gòu)，所述照射機(jī)構(gòu)，以出射端抵接或嵌合在所述微型模件中的封罩的凹部的方式被設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分析裝置，其特征在于， 在所述凹部的底面，形成第2凹部。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分析裝置，其特征在于， 所述照射機(jī)構(gòu)，包含光纖。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微型模件，其中，具有透光性構(gòu)件(11)；流路(10)或單元(11)，其形成于所述透光性構(gòu)件(11)的光入射側(cè)；光闌(16)，其形成于所述透光性構(gòu)件(16)的光出射側(cè)中與流路(10)或單元相對(duì)應(yīng)的位置，光闌(16)，具有將從流路(10)或單元出射的光束出射的出射面(17)，以及將所入射的光束全反射的反射面(18)。出射面(17)的寬尺寸W1，比流路(10)或單元的寬尺寸W2小。
文檔編號(hào)G01N35/08GK102105800SQ20098012881
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者仲道男, 松本大輔, 白木裕章 申請(qǐng)人:愛科來株式會(huì)社