特開 2022-30625 微細粒子測定モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022030625

(43)【公開日】2022-02-18

(54)【発明の名称】微細粒子測定モジュール

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/12 20060101AFI20220210BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20220210BHJP

【ＦＩ】

G01N15/12 A

G01N15/12 D

G01N15/12 B

G01N37/00 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020134755

(22)【出願日】2020-08-07

(71)【出願人】

【識別番号】595015890

【氏名又は名称】株式会社朝日ＦＲ研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110002251

【氏名又は名称】特許業務法人眞久特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高野 努

(57)【要約】

【課題】流動試料を流路内に迅速に充填できる微細粒子測定モジュールを提供する。
【解決手段】流動試料に含まれる微細粒子の粒径等を測定する微細粒子測定モジュールＭに内装され、凹部の底面に前記微細粒子が通過できる細孔が貫通されているポアチップ４４と、ポアチップ４４の上方に開口された前記流動試料の供給口１０ａとポアチップ４４の前記凹部とを繋ぐ第１流路と、ポアチップ４４の前記凹部と前記細孔を介して前記第１流路と繋がる第２流路と、前記第２流路と繋がり、前記ポアチップの上方に開口された排出口１０ｂと、前記第１流路から分岐されて前記２流路に至る分岐流路と、気体が貯留されており、前記気体を前記分岐流路に送り込んで前記分岐流路内に形成した気体溜りにより前記第１流路側の前記流動試料と前記第２流路側の前記流動試料とを分離する送気室とが設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流動試料に含まれる微細粒子の粒径、数、粒度分布、及び／又は形状を測定する微細粒子測定モジュールであって、そこに内装された、
凹部の底面に前記微細粒子が通過できる細孔が貫通されているポアチップと、
前記ポアチップの上方に開口された前記流動試料の供給口と、
前記供給口と前記ポアチップの前記凹部とを繋ぐ第１流路と、
前記ポアチップの前記凹部と前記細孔を介して前記第１流路と繋がる第２流路と、
前記第２流路と繋がり、前記ポアチップの上方に開口された排出口と、
前記第１流路から分岐されて前記第２流路に至る分岐流路と、
気体が貯留されており、前記気体を前記分岐流路内に送り込んで前記分岐流路内に形成した気体溜りにより前記第１流路側の前記流動試料と前記第２流路側の前記流動試料とを分離する送気室とが設けられていることを特徴とする微細粒子測定モジュール。

【請求項2】

前記第１流路を前記供給口側と前記ポアチップの前記凹部側とに区画する第１弁体が形成され、前記第１弁体は前記供給口から供給された前記流動試料の流れが前記ポアチップへ向かう順流では前記第１流路を閉塞せず、且つ前記流動試料の流れが前記供給口に向かう逆流では前記供給口から前記流動試料の流失を防止するように前記第１流路を閉塞する第１チェックバルブと、
前記第２流路を前記排出口と前記ポアチップの前記細孔側とに区画する第２弁体が形成され、前記第２弁体は前記順流の前記流動試料の流れで生じる気体の流れでは前記第２流路を閉塞せず、且つ前記順流の前記流動試料が到達したとき、前記流動試料の前記排出口からの流失を防止するように前記第２流路を閉塞する第２チェックバルブとが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の微細粒子測定モジュール。

【請求項3】

前記第１弁体には、前記第１流路の開口縁に沿って内方に張り出され、前記流動試料の流れが前記順流のとき、前記第１流路を閉塞しないように前記ポアチップの方向に撓み、他方、前記流動試料の流れが前記逆流のとき、前記供給口の方向に撓み前記第１流路の内壁面に接触して前記第１流路を閉塞する可撓性を有する第１張出部が形成され、
前記第２弁体には、前記第２流路の開口縁に沿って内方に張り出され、前記順流の前記流動試料の流れで生じる気体の流れでは撓まず、他方、前記順流の前記流動試料が到達したとき、前記排出口の方向に撓み前記第２流路の内壁面に接触して前記第２流路を閉塞する可撓性を有する第２張出部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の微細粒子測定モジュール。

【請求項4】

前記送気室と前記分岐流路とが、前記分岐流路と十字状又はＴ字状に交差する連結流路で繋がっていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の微細粒子測定モジュール。

【請求項5】

前記送気室を形成する壁部の少なくとも一部が、押圧力に応じて変形して前記送気室に貯留された気体を前記分岐流路内に押し出すことができるように弾性部材で形成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の微細粒子測定モジュール。

【請求項6】

前記第１チェックバルブ、前記第１流路、前記第２流路、前記分岐流路、前記第２チェックバルブ、前記送気室は、所定内径の貫通孔及び／又は所定形状の長孔が形成された複数枚の樹脂シートが積層されて形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の微細粒子測定モジュール。

【請求項7】

前記樹脂シート及び／又はポアチップの積層面が、親水化面であることを特徴とする請求項６に記載の微細粒子測定モジュール。

【請求項8】

前記第１流路及び第２流路の各々に、前記流動試料と一端が接触する電極端子が設けられていることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の微細粒子測定モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流動試料に含まれる微細粒子の粒径、数、粒度分布、及び形状等を測定する微細粒子測定モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ウィルスや細菌、及び磁性塗料に含まれる磁性粒子のような微粒子の数、径及びその粒度分布を測定するのに、コールター法、画像解析法、遠心沈降法、及びレーザー回折散乱法のような方法が知られている。なかでもコールター法は、他の測定方法に比較して簡素で小型の測定モジュールを用いることから低コストであり、かつ高精度の測定を迅速に行うことができるという利点を有している。

【0003】

そのため、コールター法を用いた微粒子測定は、インフルエンザウィルスや口腔内細菌の検知、赤血球、白血球、及び血小板を測定することによる血液診断、顔料、高分子ビーズ、及び磁性粒子のような工業品の生産工程における品質管理、酵母菌、乳酸菌、及び麹菌のような食品生産に用いられる菌の管理のように、多岐にわたる分野に広く用いられている。

【0004】

コールター法は、細孔で繋がっており夫々に電極端子を設置した二つの流路に微粒子を含有する電解溶液を収容し、この電極端子間に電圧を印加して電位差を生じさせ、微粒子が細孔を通過する際に発生するイオン電流の変化を電気抵抗により捉え、球形とみなした微粒子の体積からそれの径、及び径の分布を求めるというものである。

【0005】

コールター法を用いて粒子を測定するための分子分析システムが特許文献１に開示されている。この分子分析システムは、ナノポア（細孔）を含む構造体と、細孔を介して接続された二つのリザーバ（流路）と、細孔を通じて二つの流路間を移動する分子種のような微粒子を検出する検出器と、微粒子を再移動させる制御信号を生成するように接続されたコントローラとを、有している。この分子分析システムによれば、ヌクレオチド断片のような微粒子の大きさを検出できる。このナノポア（細孔）の直径は、被測定物である微粒子の大きさに合わせて適宜選択され、１００ｎｍ以下である。

【0006】

コールター法を用いた微粒子測定モジュールとしては、極めて小さい開口径を有する微細孔が形成されたポアチップを用いたものが検討されているが、ポアチップの上下に測定に供する流動試料を充填し、ポアチップの上方の流動試料とポアチップの下方の流動試料の各々に電極端子から電圧を印加することを要する。しかし、通常の微粒子測定モジュールでは、その上面に内部流路への流動試料の供給口と内部流路内の気体を排出する排出口とが開口されている。また、ポアチップの上下に充填した流動試料の各々に電圧を印加する電極端子は通常モジュールの底面側に設けられている。このため、供給口からポアチップの上方に至る流路とポアチップの下方から排出口に至る流路とは、微細孔でのみ連通していることもあって、各流路の上方に流路内の気体が残留し易くなることが判明した。流路内に気体が残留しないようにするには、供給口から流動試料を流路内に相当な圧力で押し込むことを必要とし、且つポアチップの微細孔を通して流路内の気体を抜き出すことは極めて時間がかかり実用に供することは困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特表２０１１－５０１８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、流動試料をポアチップの上部側及び下部側の各流路、及びポアチップ内の気体を排出しつつ流動試料の充填を短時間で行うことができる微細粒子測定モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記の目的を達成するためになされた、流動試料に含まれる微細粒子の粒径、数、粒度分布、及び／又は形状を測定する微細粒子測定モジュールは、前記微細粒子測定モジュールに内装された、凹部の底面に前記微細粒子が通過できる細孔が貫通されているポアチップと、前記ポアチップの上方に開口された前記流動試料の供給口と、前記供給口と前記ポアチップの前記凹部とを繋ぐ第１流路と、前記ポアチップの前記凹部と前記細孔を介して前記第１流路と繋がる第２流路と、前記第２流路と繋がり、前記ポアチップの上方に開口された排出口と、前記第１流路から分岐されて前記第２流路に至る分岐流路と、気体が貯留されており、前記気体を前記分岐流路内に送り込んで前記分岐流路内に形成した気体溜りにより前記第１流路側の前記流動試料と前記第２流路側の前記流動試料とを分離する送気室とが設けられていることを特徴とするものである。

【0010】

前記第１流路を前記供給口側と前記ポアチップの前記凹部側とに区画する第１弁体が形成され、前記第１弁体は前記供給口から供給された前記流動試料の流れが前記ポアチップへ向かう順流では前記第１流路を閉塞せず、且つ前記流動試料の流れが前記供給口に向かう逆流では前記供給口から前記流動試料の流失を防止するように前記第１流路を閉塞する第１チェックバルブと、前記第２流路を前記排出口と前記ポアチップの前記細孔側とに区画する第２弁体が形成され、前記第２弁体は前記順流の前記流動試料の流れで生じる気体の流れでは前記第２流路を閉塞せず、且つ前記順流の前記流動試料が到達したとき、前記流動試料の前記排出口からの流失を防止するように前記第２流路を閉塞する第２チェックバルブとが設けられていることにより、ウィルスや細菌等の危険物を含む流動試料を外部に流出させることなく測定でき、測定中及び測定終了後においても流動試料をモジュールからの流出を防止できる。

【0011】

前記第１弁体には、前記第１流路の開口縁に沿って内方に張り出され、前記流動試料の流れが前記順流のとき、前記第１流路を閉塞しないように前記ポアチップの方向に撓み、他方、前記流動試料の流れが前記逆流のとき、前記供給口の方向に撓み前記第１流路の内壁面に接触して前記第１流路を閉塞する可撓性を有する第１張出部が形成され、前記第２弁体には、前記第２流路の開口縁に沿って内方に張り出され、前記順流の前記流動試料の流れで生じる気体の流れでは第２流路を閉塞せず、他方、前記順流の前記流動試料が到達したとき、前記排出口の方向に撓み前記第２流路の内壁面に接触して前記第２流路を閉塞する可撓性を有する第２張出部が形成されていることにより、流動試料を微細粒子測定モジュール内の流路内に入っている気体を抜きつつ確実に充填・密封できる。

【0012】

前記送気室と前記分岐流路とが、前記分岐流路と十字状又はＴ字状に交差する連結流路で繋がっていることにより、分岐流路内に確実に気体溜りを形成できる。

【0013】

前記送気室を形成する壁部の少なくとも一部が、押圧力に応じて変形して前記送気室に貯留された気体を前記分岐流路内に押し出すことができるように弾性部材で形成されていることにより、送気室に貯留された気体を分岐流路内に簡単に押し出すことができる。

【0014】

前記第１チェックバルブ、前記第１流路、前記第２流路、前記分岐流路、前記第２チェックバルブ、及び前記送気室は、所定内径の貫通孔及び／又は所定形状の長孔が形成された複数枚の樹脂シートが積層されて形成されていることにより、微細粒子測定モジュールの小型化と軽量化とを図ることができる。

【0015】

前記樹脂シート及び／又はポアチップの積層面が、親水化面であることにより、積層した樹脂シートを強固に接合でき、且つ流路内の少なくとも一部が親水化面に形成されており、流動試料との濡れ性を向上できる。

【0016】

前記第１流路及び第２流路の各々に、前記流動試料と一端が接触する電極端子が設けられていることにより、分岐流路内に形成された第１流路側の流動試料と第２流路側の流動試料に電圧を簡単に印加できる。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る微細粒子測定モジュールによれば、第１流路、ポアチップ及び第２流路内の気体の排出及び流動試料の充填を、分岐配管を介して短時間で行うことができる。また、分岐流路内に充填された流動試料を介して直接接触する第１流路側及び第２流路側に充填された流動試料との分離を、分岐流路内に気体溜りを形成して行うことができ、流動試料に含まれる微細粒子の粒径等の測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明を適用する微細粒子測定モジュール内に形成される流路を説明する斜視図である。

【図2】図１中に示すポアチップの斜視図である。

【図3】図１に示す微細粒子測定モジュールの分解斜視図である。

【図4】図１に示す微細粒子測定モジュールの流路に設けられた各チェックバルブの近傍の部分断面図である。

【図5】図４示す各チェックバルブの平面図である。

【図6】図４に示す各チェックバルブの動作を説明する部分断面図である。

【図7】図１に示す微細粒子測定モジュールの分岐流路に設けられた送気室近傍の部分断面図である。

【図8】図７示す送気室の動作を説明する説明図である。

【図9】図７に示す送気室と分岐流路とを連結する連結流路の他の例を説明する説明図である。

【図10】微細粒子測定モジュールの他の例を説明する部分断面図である。

【図11】微細粒子測定モジュールの流路を試験液が流れる様子を示す写真である。

【図12】微細粒子測定モジュールの分岐流路内に気体溜りを形成した様子を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

【0020】

本発明を適用する微細粒子測定モジュールの斜視図を図１に示す。図１に示す矢印は供給された流動試料の流れ方向を示す。図１に示す微細粒子測定モジュールＭ（以下、単にモジュールＭと示す。）は、７枚の四角形の樹脂シート１０～７０が積層されて形成され、ポアチップ４４が内装されている。モジュールＭ内には、流動試料の供給口１０ａ～ポアチップ４４に至る第１流路Ｒ１が形成されている。また、モジュールＭ内には、ポアチップ４４～流路内の気体の排出口１０ｂに至る第２流路Ｒ２が形成されている。それによりモジュールＭは、供給口１０ａ～第１流路Ｒ１～ポアチップ４４～第２流路Ｒ２～排出口１０ｂという一連の流路を有している。更に、モジュールＭ内には、第１流路Ｒ１から分岐されて第２流路Ｒ２に至る分岐流路Ｒ３が、迂回流路として形成されている。この分岐流路Ｒ３の近傍には、貯留された気体を分岐流路Ｒ３に送り込む送気室３６が設けられている。

【0021】

ポアチップ４４は、図２に示すように、単結晶シリコン製のブロック部４６と窒化シリコン製の薄膜部４８とが積層されたものである。ブロック部４６は、その底面側に向かって截頭四角錐形に漸次窄まるように窪んだ凹部４６ａを有している。凹部４６ａの截頭四角錐形の中心軸を延長した軸上に中心を有する円形をなした細孔４８ａが、薄膜部４８に開口されている。細孔４８ａの径は測定対象の微粒子の径に応じて選択され、多くの場合、４０μｍ以下であり、ウィルス等の微細粒子を測定対象とする場合は０．３μｍ以下である。

【0022】

凹部４６ａの截頭四角錐形は、ケイ素の結晶異方性ウェットエッチングによって、ケイ素結晶の（１１１）面が露出するように削られているため、四つの面は仰角で４５～５５°の傾斜を有している。用いられるエッチング液はアルカリ性を呈しているものが選択され、具体的に例えば、水酸化カリウム溶液、テトラメチルアンモニアハイドロオキサイド溶液、エチレンジアミンピロカテコール溶液、及び水和ヒドラジン（N₂H₄・H₂O）溶液から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
尚、凹部４６ａは、截頭四角錐形に限られず、截頭円錐形であってもよく、截頭三角錐形、截頭五角錐形、截頭六角錐形、截頭八角錐形、及び截頭十二角錐形のような截頭多角錐形であってもよい。

【0023】

図１に示すモジュールＭを構成する各樹脂シートの斜視図を図３に示す。図３に示す二点鎖線の矢印は流動試料の流れ方向を示す。最上の樹脂シート１０はポリメタクリル酸メチル樹脂製であって、他の樹脂シートよりも厚い。この樹脂シート１０には、流動試料の供給口１０ａ、流路中の気体を排出する排出口１０ｂ、並びに供給口１０ａ及び排出口１０ｂよりも大径の貫通孔１０ｃが開口されている。樹脂シート１０の一辺側にＵ字状の切欠１２，１２が形成されている。

【0024】

また、樹脂シート１０の下面側の樹脂シート２０は、シリコーンゴム製であって、樹脂シート１０よりも薄い。この樹脂シート２０には、その一辺に沿って伸びる長孔で形成された流路２０ａがそれを貫通して設けられている。流路２０ａの一端は供給口１０ａに対応している。流路２０ａの他端はそれの一端よりも拡径した円形をなしている。また樹脂シート２０の中央部には、それの対角線に沿って伸びる長孔で形成された流路２０ｂがそれを貫通して形成されている。流路２０ｂの一端及び中央は円形をなしている。更に、樹脂シート２０には、流路２０ｂを挟んで流路２０ａと対向する位置で流路２０ａと平行に流路２０ｃが形成されている。流路２０ｃの一端は排出口１０ｂに対応している。流路２０ｃの他端はそれの一端よりも拡径した円形をなしている。この樹脂シート２０にも、Ｕ字状の切欠２２，２２が形成されており、これらは樹脂シート１０のＵ字状の切欠１２，１２に対応している。

【0025】

樹脂シート２０の下面側の樹脂シート３０は、シリコーンゴム製であって、樹脂シート２０と同じ厚さを有している。この樹脂シート３０には、貫通孔３０ａがそれを貫通して形成されている。貫通孔３０ａは、樹脂シート２０の流路２０ａの他端に対応しており、流路２０ａの他端よりも小径である。樹脂シート３０には、樹脂シート２０の流路２０ｂの一端に対応する位置に流路２０ｂの一端と同径の貫通孔３０ｂが形成され、流路２０ｂの中央に対応する位置に貫通孔３０ｃが形成されている。貫通孔３０ｃは円形をなしている流路２０ｂの中央と同径である。樹脂シート３０に、これの一辺に沿って伸びた長孔をなしている流路３０ｄが形成されている。この流路３０ｄの一端は流路２０ｂの他端に対応している。流路３０ｄは、その中央部で連結流路３０ｅと交差して十字状流路３１を形成する。樹脂シート３０には、樹脂シート２０を介して貫通孔１０ｃに対応する位置に、貫通孔３０ｆが形成されている。貫通孔３０ｆは貫通孔１０ｃと同径である。連結流路３０ｅの一端は貫通孔３０ｆと連結されている。更に、樹脂シート３０には、樹脂シート２０の流路２０ｃの他端に対応する位置に、貫通孔３０ｇが形成されている。貫通孔３０ｇは、流路２０ｃの他端よりも小径である。この樹脂シート３０にも、Ｕ字状の切欠３２，３２が形成されており、これらは樹脂シート２０のＵ字状の切欠２２，２２に対応している。

【0026】

樹脂シート３０の下面側の樹脂シート４０は、シリコーンゴム製であって、樹脂シート２０，３０よりも厚く樹脂シート１０よりも薄い。樹脂シート４０は、ポアチップ４４を搭載するシートであって、その中央部に樹脂シート３０の貫通孔３０ｃに対応してポアチップ４４が挿入孔（図示せず）に挿入されて搭載されている。この樹脂シート４０には、樹脂シート３０の貫通孔３０ａに対応する位置に、貫通孔３０ａよりも大径の貫通孔４０ａが形成され、樹脂シート３０の貫通孔３０ｂに対応する位置に、貫通孔３０ｂと同径の貫通孔４０ｂが形成されている。更に、樹脂シート４０には、樹脂シート３０の貫通孔３０ｇに対応する位置に、貫通孔３０ｇよりも大径の貫通孔４０ｃが形成され、樹脂シート３０の十字状流路３１の流路３０ｄの他端に対応する位置に、流路３０ｄの他端と同径の貫通孔４０ｅが形成されている。樹脂シート４０には、樹脂シート３０の貫通孔３０ｆよりも小径でこれに対応する位置に貫通孔４０ｄが形成されている。この樹脂シート４０にも、Ｕ字状の切欠４２，４２が形成されており、これらは樹脂シート３０のＵ字状の切欠３２，３２に対応している。

【0027】

樹脂シート４０の下面側の樹脂シート５０は、シリコーンゴム製であって、樹脂シート２０，３０と同一厚さである。この樹脂シート５０の中央部には、樹脂シート４０に搭載されたポアチップ４４の細孔４８ａ（図２参照）に対応する位置に貫通孔５０ｄが形成されている。更に、樹脂シート５０には、樹脂シート４０の貫通孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｅの各々に対応する位置に、貫通孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｅの各々と同一径の貫通孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅが形成されている。この樹脂シート５０にも、Ｕ字状の切欠５２，５２が形成されており、これらは樹脂シート４０のＵ字状の切欠４２，４２に対応している。

【0028】

樹脂シート５０の下面側の樹脂シート６０は、シリコーンゴム製であって、樹脂シート２０，３０よりも厚く樹脂シート４０よりも薄い。この樹脂シート６０には、長孔をなした流路６０ａが貫通して形成されている。流路６０ａの両端は円形をなしており、それの一端が貫通孔５０ａに、他端が貫通孔５０ｂに夫々対応している。また樹脂シート６０には、樹脂シート２０に形成された流路２０ｂと斜交いに交差するように樹脂シート６０の対角線に沿って、長孔をなした流路６０ｂが形成されている。流路６０ｄの一端は貫通孔５０ｅに、中途部は貫通孔５０ｄに、他端は貫通孔５０ｃに、夫々対応している。流路６０ｂは、貫通孔５０ｃに対応する他端近傍が曲折されて曲折部となっており、全体として「ヘ」字状に形成されている。この樹脂シート６０にも、Ｕ字状の切欠６２，６２が形成されており、これらは樹脂シート５０のＵ字状の切欠５２，５２に対応している。

【0029】

樹脂シート６０の下面側の樹脂シート７０は、ポリエチレンテレフタレート製であって、樹脂シート２０，３０，５０よりも厚い。一方、樹脂シート７０はこれらと同一厚さであってもよい。この樹脂シート７０には、亜鈴形状で一対の電極端子７０ａ，７０ｂが形成されている。電極端子７０ａ，７０ｂの一端は、夫々Ｕ字状の切欠１２，２２，３２，４２，５２，６２で露出している（図１参照）。電極端子７０ａ，７０ｂの一端に、測定機器に繋がっているリード線（図示せず）が夫々接続される。電極端子７０ａの他端は流路６０ａの他端に対応しており、そこで流路内に露出している。電極端子７０ｂの他端は流路６０ｂの曲折部に対応しており、そこで流路内に露出している。電極端子７０ａ、７０ｂは、ポリエチレンテレフタレート製の樹脂シート７０の一面側に銀ペーストで所定形状に印刷されて形成されており、流路６０ａ，６０ｂに露出し流動試料と接触する一端が塩化銀でコーティングされている。この電極端子７０ａ，７０ｂの一端は、樹脂シート１０，２０，３０，４０，５０，６０の各一辺に形成された、Ｕ字状の切欠１２，２２，３２，４２，５２，６２内に位置するように形成されている。

【0030】

図１に示す供給口１０ａ～ポアチップ４４に至る第１流路Ｒ１は、図３に示す供給口１０ａに接続される樹脂シート２０の流路２０ａと、樹脂シート３０～５０の貫通孔３０ａ，４０ａ，５０ａと、樹脂シート６０の流路６０ａと、樹脂シート５０～２０の貫通孔５０ｂ、４０ｂ、３０ｂと、貫通孔３０ｂにその一端が対応する樹脂シート２０の流路２０ｂの中央部（分岐点）までと、流路２０ｂの中央に対応する樹脂シート３０の貫通孔３０ｃとから構成される。

【0031】

図１に示すポアチップ４４～排出口１０ｂに至る第２流路Ｒ２は、図２に示すポアチップ４４の細孔４８ａ（図２参照）の直下に位置する樹脂シート５０の貫通孔５０ｄと、樹脂シート６０の「へ」字状の流路６０ｂと、樹脂シート５０～３０の貫通孔５０ｃ、４０ｃ、３０ｇと、樹脂シート２０の流路２０ｃとから構成される。

【0032】

また、図１示す分岐流路Ｒ３は、図３に示すように樹脂シート２０の流路２０ｂの中央部（分岐点）から他端側と、流路２０ｂの他端にその一端が対応する樹脂シート３０の流路３０ｄと、流路３０ｄの他端に対応する樹脂シート４０の貫通孔４０ｅと、これに対応する樹脂シート５０の貫通孔５０ｅ、樹脂シート６０の流路６０ｂの一端から中央部（分岐点）までとから構成される。貫通孔５０ｅは第２流路Ｒ２を構成する流路６０ｂの一端に対応し、分岐流路Ｒ３は第２流路Ｒ２を形成する流路６０ｂの中央部で合流する。この流路３０ｄと図１に示す送気室３６とは、流路３０ｄと十字状に交差する連結流路３０ｅで繋がっている。

【0033】

図１に示すモジュールＭは、図４（ａ）（ｂ）に示すように供給口１０ａの近傍の第１流路Ｒ１内に第１チェックバルブ３５が設けられており、排出口１０ｂの近傍の第２流路Ｒ２内に第２チェックバルブ３７が設けられている。図４（ｂ）に示す第１チェックバルブ３５は、第１流路Ｒ１を供給口１０ａ側とポアチップ４４側とに区画する第１弁体３４ａが形成されている。第１弁体３４ａは、供給口１０ａから供給された流動試料の流れがポアチップ４４へ向かう順流では第１流路Ｒ１を閉塞せず、且つ流動試料の流れがポアチップ４４から供給口１０ａに向かう逆流では供給口１０から流動試料の流出を防止するように第１流路Ｒ１を閉塞するものである。

【0034】

このような第１チェックバルブ３５の第１弁体３４ａは、図４（ｂ）に示すように第１流路Ｒ１を構成する樹脂シート３０の貫通孔３０ａと樹脂シート４０の貫通孔４０ａとによって形成されている。貫通孔３０ａは、貫通孔４０ａよりも小径であるから、第１チェックバルブ３５の平面図である図５（ｂ）に示すように、第１流路Ｒ１を構成する貫通孔４０ａの開口縁に沿って内方に樹脂シート３０が張り出して第１張出部３２ａを形成している。第１張出部３２ａは、流動試料の流れが供給口１０ａからポアチップ４４へ向かう順流のとき、第１流路Ｒ１を閉塞しないようにポアチップ４４の方向に撓み、他方、流動試料の流れが流動試料の流れが供給口１０ａに向かう逆流では、供給口１０ａの方向に撓み第１流路Ｒ１の内壁面（流路２０ａの上面）に接触して第１流路Ｒ１を閉塞する可撓性を有する。

【0035】

第１張出部３２ａの張出幅は、流路２０ａの深さよりも長く、かつ貫通穴４０ａ，５０ａ及び流路６０ａの合計深さよりも短い。それにより上述のように、順流時に生じる流動試料の圧力によって第１張出部３２ａがポアチップ４４側、すなわち貫通孔４０ａ側へ撓んでも流路６０ａの底面に接触しないので、貫通孔３０ａが塞がれずに第１流路Ｒ１内の流動試料の流れが妨げられない（図６（ｂ）参照）。一方、逆流時に生じる流動試料の圧力によって第１張出部３２ａが供給口１０ａ側、すなわち流路２０ａ側に撓んでそれの上面に接触し、貫通孔３０ａが塞がれて、第１流路Ｒ１が閉塞する（図６（ｄ）参照）。なお、張出幅とは第１流路Ｒ１の開口縁から貫通孔３０ａまでの長さである。

【0036】

また、図４(ａ)に示す第２チェックバルブ３７は、第２流路Ｒ２を排出口１０ｂ側とポアチップ４４側とに区画する第２弁体３４ｂが形成されている。第２弁体３４ｂは、流動試料の流れが供給口１０ａからポアチップ４４へ向かう順流のとき、流路内に生じる気体の流れでは第２流路Ｒ２を閉塞せず、且つ順流の流動試料が到達したとき、流動試料の排出口１０ｂからの流出を防止するように第２流路Ｒ２を閉塞するものである。

【0037】

また、第２チェックバルブ３７の第２弁体３４ｂは、図４（ａ）に示すように第２流路Ｒ２を構成する樹脂シート３０の貫通孔３０ｇと樹脂シート４０の貫通孔４０ｃとによって形成されている。貫通孔３０ｇは、貫通孔４０ｃよりも小径であるから、第２チェックバルブ３７の平面図である図５（ａ）に示すように、第２流路Ｒ２を構成する貫通孔４０ｃの開口縁に沿って内方に樹脂シート３０が張り出して第２張出部３２ｂを形成している。第２張出部３２ｂは、供給口１０ａからポアチップ４４へ向かう順流の流動試料の流れで生じる気体の流れでは撓まず、他方、順流の流動試料が到達したとき、排出口１０ｂ側、すなわち流路２０ｃ側に撓み第２流路Ｒ２の内壁面である流路２０ｃの上面に接触して第２流路Ｒ２を閉塞する可撓性を有する。

【0038】

第２張出部の張出幅は、流路２０ｃの深さよりも長く、かつ貫通穴４０ｃ，５０ｃ及び流路６０ｂの合計深さよりも短い。それにより上述のように、順流時に生じる流動試料の圧力によって第２張出部３２ｂが排出口１０ｃ側、すなわち流路２０ｃ側に撓んでそれの上面に接触し、貫通孔３０ｇが塞がれて、第２流路Ｒ２が閉塞する（図６（ｃ）参照）。なお、張出幅とは第２流路Ｒ２の開口縁から貫通孔３０ｇまでの長さである。

【0039】

図５（ａ）（ｂ）に示すように、第２チェックバルブ３７の第２弁体３４ｂを構成する第２張出部３２ｂは、第１チェックバルブ３５の第１弁体３４ａの第１張出部３２ａよりも幅狭に形成されている。このため、第２張出部３２ｂは第１張出部３２ａよりも強い力が付加されたときに撓むことができる。

【0040】

第１チェックバルブ３４ａの第１張出部３２ａは、図６（ａ）に示すように第２チェックバルブ３４ｂの第２張出部３２ｂが撓まない力であっても、図６（ｂ）に示すように第１流路Ｒ１を塞がない方向に撓むことができる。その結果、流動試料の流れが供給口１０ａから注入された流動試料のポアチップ４４の方向に流れる順流により流路中の気体が追い出されるとき、第１チェックバルブ３４ａの第１張出部３２ａは第１流路Ｒ１を閉塞しない方向に撓み、且つ第２チェックバルブ３４ｂの第２張出部３２ｂは撓まずに、排出口１０ｂへの流路を閉塞しない。このため、流路中の気体を排出口１０ｂから十分に排出できる。他方、第２チェックバルブ３４ｂの第２張出部３２ｂに流動試料の到達したとき、図６（ｃ）に示すように、第２張出部３２ｂは排出口１０ｂへの流路を塞ぐ方向に撓み、流動試料の排出口１０ｂからの流動試料の流出を防止できる。また、供給口１０ａの方向への流動試料の逆流が生じたとき、図６（ｄ）に示すように第１チェックバルブ３４ａの第１張出部３２ａは第１流路Ｒ１の流路を塞ぐ方向に撓み、流動試料の供給口１０ａからの流動試料の流出を防止できる。

【0041】

図１に示すモジュールＭには、図３に示すように第１流路Ｒ１から分岐されて第２流路Ｒ２に連結される分岐流路Ｒ３を構成する樹脂シート３０に形成された流路３０ｄは、図１に示す送気室３６と連結流路３０ｅ（図３）を介して繋がっている。送気室３６に一端が連結された連結流路３０ｅは流路３０ｄと十字状に交差して十字状流路３１を形成している。送気室３６は、図７（ａ）に示すように樹脂シート３０に形成された樹脂シート１０の貫通孔１０ｃと同一径の貫通孔３０ｆと、樹脂シート４０に形成された貫通孔３０ｆよりも小径の貫通孔４０ｄとから構成されている。この貫通孔３０ｆの上側は樹脂シート２０で覆われており、貫通孔４０ｄの下側も樹脂シート５０で覆われている。送気室３６を形成する樹脂シート２０から成る天井部２０ｄの上面は、貫通孔１０ｃの底部に露出している。このように送気室３６の天井部２０ｄを形成する樹脂シート２０は、弾性材料であるシリコーンゴム製であるので、天井部２０ｄも弾性を有する。このため、図７（ｂ）に示すように貫通孔１０ｃの底面に露出する天井部２０ｄの露出面を力Ｆで押圧すると、天井部２０ｄが撓み送気室３６内に貯留していた。気体を、連結流路３０ｅを介して十字状流路３１内に押し出すことができる。

【0042】

図１示すモジュールＭの第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ３に流動試料が充填されたとき、第１流路Ｒ１側の流動試料と第２流路Ｒ２側の流動試料とが分離されていないと、分岐流路Ｒ３での導通の所為で電極端子７０ａ，７０ｂ間に電圧を印加しても細孔４８ａを満たしている流動試料の電気抵抗のみを測定できないので、それに含有されている微細粒子の粒度分布等の測定を開始できない。この点、図１のモジュールＭでは、十字状流路３１の流路３０ｄに気体溜りを形成し、第１流路Ｒ１側の流動試料と第２流路Ｒ２側の流動試料とを分離してそこでの絶縁を確保することができる。

【0043】

モジュールＭの第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ３に流動試料が充填されたとき、図８（ａ）に示すように、十字状流路３１の流路３０ｄ及び連結流路３０ｅにも流動試料Ｌが入り込むが、連結流路３０ｅに連結されている送気室３６には流動試料Ｌは入り込むことなく、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ３の気体の一部が貯留されている。この送気室３６の天井部２０ｄを図７（ｂ）に示すように力Ｆで押圧することにより、図８（ｂ）に示すように送気室３６内の気体は十字状流路３１に押し出されて流路３０ｄ内に気体溜りＡが形成される。気体溜りＡは、流路３０ｄ内で流動試料Ｌを第１流路側Ｒ１と第２流路側Ｒ２とに分離するとともに、流路３０ｄを挟んで連結流路３０ｅに対向する位置で流路３０ｄから分岐するように突出した突出部３０’ｅに、余剰の流動試料Ｌ’を押し出す。それによって、流動試料Ｌが第１流路側Ｒ１と第２流路側Ｒ２とに完全に分離されて繋がらない。流動試料Ｌが分岐流路Ｒ３で繋がっていないことにより、流動試料Ｌの分岐流路Ｒ３での導通が絶縁される。電極端子７０ａ，７０ｂ間における流動試料Ｌを介した導通は、第１流路Ｒ１、細孔４８ａ、及び第２流路Ｒ２を満たしている流動試料Ｌのみによって確保される。この状態で電極端子７０ａ，７０ｂ間に電圧を印加して流動試料に含有されている微細粒子の粒度分布等の測定を開始できる。尚、図８（ａ）（ｂ）に示すように十字状流路３１内の流動試料Ｌの状態は、樹脂シート１０，２０を透明材料で形成することにより視認できる。なお、突出部３０’ｅは、流路３０ｄと連結流路３０ｅとともに平面視で略十字状をなしていればよい。具体的に突出部３０’ｅが、連結流路３０ｅの対向箇所から僅かにずれることにより、流路３０ｄを介して連結流路３０ｅと平面視でクランク形をなしていてもよい。

【0044】

図８（ａ）（ｂ）に示す流路３０ｄ及び連結流路３０ｅは十字状流路３１を形成していたが、図９（ａ）に示すようにＴ字状流路３４であってもよい。この場合も、送気室３６の天井部２０ｄを図８（ｂ）に示すように力Ｆで押圧したとき、図９（ｂ）に示すようにＴ字状流路３４の流路３０ｄ内に気体溜りＡが形成され、第１流路Ｒ１側の流動試料と第２流路Ｒ２側の流動試料とを分離できる。但し、Ｔ字状流路３４の流路３０ｄ内に形成される気体溜りＡは、図８（ｂ）の十字状流路３１の流路３０ｄ内に形成される気体溜りＡに比較して小さくなる。十字状流路３１の流路３０ｄから連結流路３０ｅが突出している突出部３０’ｅに送気室３６から送り出された気体が溜り易いからと推察される。

【0045】

図３に示すモジュールＭを構成するシリコーンゴム製の樹脂シート２０，３０，４０，５０，６０は親水化処理が施されていることにより、樹脂シート２０，３０，４０，５０，６０間の接合を十分にでき、流動試料と流路内壁面の濡れ性が向上されることから、流路内に流動試料を迅速に且つ十分に充填できる。このシリコーンゴムとしては、親水性基含有化合物を含有する親水性シリコーンゴムを好適に用いることができる。例えばポリシロキサン骨格の側鎖にポリエーテル基を有するシリコーン化合物のような親水性基含有化合物を含有するポリエーテル変性シリコーンオイルが挙げられる。このような親水性基含有化合物として、下記化学式（１）

【化1】

で表されるシリコーン化合物（式（１）中、ｘ及びｙはその化合物のシロキシ構造繰り返しユニット数であり、ｘ又はｙが示す繰り返しユニットはブロック共重合体ユニットであってもよくランダム共重合体ユニットであってもよい。ｎはポリエーテル基中のエーテル構造繰り返し数、より具体的には平均で１２程度の数である。Ｒの夫々はメチル基又はフェニル基である）が挙げられる。

【0046】

親水性基含有化合物は、市販のものであってもよく、ＴＩ－２０１１（東レ・ダウコーニング社製；商品名。化学式（１）参照）、ＴＩ－６０２１（東レ・ダウコーニング社製；商品名）、ＴＳＦ－４４４５（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製；商品名）、ＴＳＦ－４４４６（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製；商品名）、ＫＦ－６０１１（信越化学工業社製；商品名）、ＫＦ－６０１１Ｐ（信越化学工業社製；商品名）、ＫＦ－６０１２（信越化学工業社製；商品名）、ＫＦ－６０１５（信越化学工業社製；商品名）、ＫＦ－６００４（信越化学工業社製；商品名）、ＫＦ－６０４３（信越化学工業社製；商品名）が挙げられる。

【0047】

このような親水性基含有化合物は、ＨＬＢ値（Hydrophilic-Lipophilic Balance；親水油バランス）を３．５～１４．５とするものであると、十分な親水性を発現することができる。ＨＬＢ値は、この範囲よりも小さいと第１及び第２親水性ゴムシート３０，６０の表面における親水性が不十分となり、この範囲よりも大きいと疎水性材料への分散性が大幅に低下してしまう。ＨＬＢ値は、エステル系の界面活性剤について、鹸化価をＳ、界面活性剤を構成する脂肪酸の酸価をＡとし、ＨＬＢ値を２０（１－Ｓ／Ａ）で定義するものや、ＨＬＢ値を２０×親水部の式量の総和／分子量で定義するものや、官能基によって決まる基数を規定し（例えばメチル基やメチレン鎖は親油基で０．４７５、水酸基は親水基で１．９など）、ＨＬＢ値を７＋親水基の基数の総和－親油基の基数の総和で定義するものや、ＨＬＢ値を７＋１１．７×ｌｏｇ（親水部の式量の総和／親油部の式量の総和）で定義するものが知られている。

【0048】

親水性基含有化合物の含有量は、シリコーンゴム１００質量部に対して、このような親水性基含有化合物含有添加剤は０．１～３０質量部、好ましくは３～５質量部が、配合されていることが好ましい。

【0049】

なお、親水性基含有化合物が各樹脂シート２０，３０，４０，５０，６０を形成しているシリコーンゴムに配合されている例を示したが、これとともに又はこれに代えて、親水性基含有化合物がこのシリコーンゴムの表面、具体的に第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２、分岐流路Ｒ３、及びポアチップ４４の表面に付されてそこで露出していてもよい。このような親水化処理は、各樹脂シート２０，３０，４０，５０，６０を重ねる前及び／又は重ねながら、噴霧、塗布、及び／又は浸漬の方法で第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２、分岐流路Ｒ３、及びポアチップ４４の表面に付すことによって施して、これらを親水化面とすることが好ましい。

【0050】

親水性シリコーンゴムとして、具体的に、付加型シリコーンゴム、縮合型シリコーンゴム、過酸化物架橋型シリコーンゴム、紫外線硬化型シリコーンゴム、及び／又は放射線架橋型シリコーンゴムが挙げられ、それらの中でも付加型シリコーンゴムである熱硬化性液状シリコーンゴムが好ましい。

【0051】

このように親水性基含有化合物を含有する親水性シリコーンゴムから成る親水性シートに、ＵＶ処理、エキシマＵＶ処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線処理、及びγ線処理から選ばれる少なくとも一つの乾式親水化処理を施すことにより、親水性基含有化合物の親水性基が露出して樹脂シートに更に一層の親水性を付与できる。このようにして得られた樹脂シートの親水性は、樹脂シートの面と水との接触角は５０°以下、好ましくは３０°以下、より好ましくは２０°以下、より一層好ましくは１０°以下である。

【0052】

樹脂シート１０及び樹脂シート７０は、ポリメタクリル酸メチル樹脂製又はポリエチレンテレフタレート樹脂製であることが好ましい。樹脂シート１０及び樹脂シート７０は、ポリメタクリル酸メチル樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂以外の樹脂で形成されていてもよい。このような樹脂として例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリブテレンテレフタレート樹脂、セルロース及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、二酢酸セルロース、表面ケン化酢酸ビニル樹脂、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ｉ－ポリプロピレン、石油樹脂、ポリスチレン、ｓ‐ポリスチレン、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂、スチレン・ジビニルベンゼン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリルニトリル、ポリメタクリル酸エチル、ポリシアノアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・エチレン共重合体、フッ化ビニリデン・プロピレン共重合体、１，４－トランスポリブタジエン、ポリオキシメチレン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、フェノール・ホルマリン樹脂、クレゾール・フォルマリン樹脂、レゾルシン樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グリプタル樹脂、変性グリプタル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリルエステル樹脂、６－ナイロン、６，６－ナイロン、６，１０－ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリベンズイミダゾール、ポリアミドイミド、ケイ素樹脂、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリジメチルフェニレンオキサイド、ポリフェニレンオキサイドまたはポリジメチルフェニレンオキサイドとトリアリルイソシアヌルブレンド物、（ポリフェニレンオキサイドまたはポリジメチルフェニレンオキサイド、トリアリルイソシアヌル、パーオキサイド）ブレンド物、ポリキシレン、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＰＩ、カプトン）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び液晶樹脂が挙げられる。

【0053】

樹脂シート１０及び樹脂シート７０は、他の樹脂シート２０，３０，４０，５０，６０と同一のシリコーンゴム製であってもよい。さらに、４‐シスブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム、ポリブテンゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、塩素化エチレン・プロピレンゴム、塩素化ブチルゴム等のオレフィン系ゴム、天然ゴム、１，４‐シスブタジエンゴム、イソプレンゴム、ポリクロロプレン、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、水素添加スチレン・ブタジエン共重合ゴム、アクリルニトリル・ブタジエン共重合ゴム、水素添加アクリルニトリル・ブタジエン共重合ゴム、ポリブテンゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンオキサイド－エピクロロヒドリン共重合体ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロルスルフォン化ポリエチレンゴム、クロロプレンゴム、塩素化アクリルゴム、臭素化アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンとその共重合ゴム、臭素化ブチルゴムテトラフロロエチレン、ヘキサフロロプピレン、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロロエチレンなどの単独重合体ゴム及びこれらの二元及び三元共重合体ゴム、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合ゴム、プロピレン／テトラフルオロエチレン共重合ゴム、エチレンアクリルゴム、エポキシゴム、ウレタンゴム、両末端不飽和基エラストマー等の線状重合体で例示される原料ゴム状物質の配合物を架橋させた熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらは単独で用いられても複数混合して用いられてもよい。

【0054】

上記の樹脂及び熱可塑性エラストマーは単独で用いられても複数混合して用いられてもよい。またこれらはポリアミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維により強化されていてもよい。

【0055】

樹脂シート１０及び樹脂シート７０の材料は、これらの樹脂に限定されず、上述したシリコーンゴムであってもよい。この場合、樹脂シート１０及び樹脂シート７０の材料は、樹脂シート２０～６０を形成しているシリコーンゴムと同種であっても、異種であってもよい。また、樹脂シート１０及び樹脂シート７０の材料は、互いに同一であっても異なっていてもよい。

【0056】

また、樹脂シート１０～７０の積層面及びポアチップ４４に、コロナ処理、プラズマ処理又は紫外線照射処理（一般的なＵＶ処理やエキシマＵＶ処理）の乾式親水化処理を施すことが好ましい。この処理により、これらの表面で生じた活性基、例えば水酸基（－ＯＨ）やヒドロキシシリル基（－ＳｉＯＨ）のような反応性活性基同士が、共有結合により直接、化学結合して、強固に接合し、樹脂シート１０～７０及びポアチップ４４を剥離不能に一体化できる。このような接合を分子接合と称し、分子接合でのエーテル結合は、ＯＨ基同士の脱水によるエーテル結合であることが好ましい。また、第１流路Ｒ１，第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ２の内壁面の少なくとも一部が親水化され、流動試料との濡れ性を向上できる。

【0057】

樹脂シート２０～７０の厚さは特に限定されず、０．０５～３ｍｍの範囲、特に０．１～２ｍｍの厚さであることが好ましい。ポアチップ４４が装着される樹脂シート４０は、ポアチップ４４の厚さに応じて選択されるが、樹脂シート２０～３０，５０～７０よりも厚くなることが好ましい。樹脂シート１０は、０．５～５ｍｍ厚、好ましくは０．５～２ｍｍ厚とすることにより、モジュールＭを撓み難くすることができる。それによればモジュールＭを補強でき、これを反らせたり捻ったりする外力が作用しても容易に撓まず、シリコン及び窒化シリコン製のポアチップ４４に割れを生じたり、亀裂を生じたりすることを防止できる。

【0058】

モジュールＭは、次のようにして作製することができる。

【0059】

まず、必要に応じて架橋剤や硬化剤を含有しているシリコーンゴム原料成分に、前記所定量の親水性基含有化合物であるポリエーテル変性シリコーンオイルを配合する。このとき、ポリエーテル変性シリコーンオイルがシリコーンゴム原料成分へ均一に分散するように、例えばポリシロキサン骨格の末端にヒドロキシ基を有するシリコーン化合物のような、主鎖が疎水性、末端が親水性を示す化合物を配合してもよい。次いでこの混合物を混練・撹拌し、必要に応じて脱泡する。このシリコーンゴム混錬物を例えば０．１ｍｍ厚のシートに成型し、加熱によって架橋させてシリコーンゴムへと硬化させて親水性基含有化合物を含んだシリコーンゴムシートを作製する。

【0060】

レーザーカッターを用いて、親水性基含有化合物を含んだシリコーンゴムシートに流路２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々を形成する長孔を開けてから所定の大きさの正方形に切り出した後、正方形の一辺にＵ字状の切欠２２，２２を形成して樹脂シート２０を作製する。同様にして、貫通孔３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，十字状流路３１を形成する長孔を開けてから所定の大きさの正方形に切り出した後、正方形の一辺にＵ字状の切欠３２，３２を形成して樹脂シート３０を作製する。更に、同様にして所定の箇所に所定の貫通孔、長孔を形成してから所定の大きさの正方形に切り出した後、所定位置にＵ字状の切欠５２，５２を形成して樹脂シート５０を作製する。

【0061】

また、シリコーンゴム混錬物を０．４ｍｍ厚と０，２ｍｍのシートに成型し、加熱によって架橋させてシリコーンゴムへと硬化させて親水性基含有化合物を含んだシリコーンゴムシートを作製する。このシリコーンゴムシートの各々の箇所に所定の貫通孔及び長孔を形成してから所定の大きさの正方形に切り出した後、所定の位置にＵ字状の切欠４２，４２，６２，６２を形成して樹脂シート４０（厚さ０．４ｍｍ）と樹脂シート６０（厚さ０．２ｍｍ）を作成する。このようにして得られた樹脂シート２０～６０の全露出面は親水性を呈している。

【0062】

次いで、樹脂シート２０～６０の積層面に、乾式親水化処理、例えばエキシマＵＶ照射処理、ＵＶ照射処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線照射処理、及び／又はγ線照射処理を施し、それらの積層面を、水酸基（－ＯＨ）やヒドロキシシリル基（－ＳｉＯＨ）のような活性基が露出した親水化面とする。この活性基が存在することにより、水との接触角が小さくなって親水性が高くなり、その高い親水性が長期間維持される。この乾式親水化処理を施した後、クリーンルーム環境下や常温、常圧、常湿度下で長期間例えば１年以上にわたり、樹脂シート２０～６０の積層面は高い親水性を維持し、水との接触角を低いまま維持でき例えば通常の接触角測定条件例えば水液滴の滴下後１０秒～４分後に測定しても５０°以下、好ましくは３０°以下、より好ましくは１０°以下に維持できていることを確認できる。
尚、樹脂シート２０～６０は、親水性基含有化合物を非含有のシリコーンゴム原料成分で形成されていてもよい。この場合、それらの表面に乾式親水化処理を施すことにより、その積層面に親水性を付与できる。

【0063】

また、レーザーカッターを用いて、例えば２ｍｍ厚のポリメタクリル酸メチル樹脂板に貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃを所定位置に開けてから、所定の大きさの正方形に切り出した後、所定位置にＵ字状の切欠１２，１２を形成して樹脂シート１０を作製した。更に、例えば厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレート板をレーザーカッターで所定の大きさの正方形に切り出した後、所定位置に銀ペーストで亜鈴形に印刷し、更に流動試料と接触する部分に塩化銀でコーティングして電極端子７０ａ，７０ｂを形成して樹脂シート７０を作製する。

【0064】

樹脂シート１０～７０及びポアチップ４４の積層面に乾式親水化処理を施してそれらの表面に活性基を生成させた後、図１に示すように樹脂シート７０上に各樹脂シートの貫通孔及び長孔が対応するように順次積層した後、例えば８０℃で１０分間加熱する。この加熱により、樹脂シート１０～７０及びポアチップ４４が分子接合によって接合・一体化して図３に示すモジュールＭを得ることができる。

【0065】

この分子接合による接合工程を、常圧下で行ってもよく、減圧下又は加圧下で行ってもよい。各表面間における活性基同士の接近は、減圧乃至真空条件下、例えば５０ｔｏｒｒ以下、より具体的には５０～１０ｔｏｒｒの減圧条件、又は１０ｔｏｒｒ未満、より具体的には、１０ｔｏｒｒ未満～１×１０^－３ｔｏｒｒ、好ましくは１０ｔｏｒｒ未満～１×１０^－２ｔｏｒｒの真空条件下で、その接触界面の気体媒体を除去することによって、又はその接触界面に応力（荷重）、例えば１０～２００ｋｇｆを加えることによって、さらに接触界面を加熱することによって、促進される。減圧又は加圧条件で、樹脂シート１０～７０及びポアチップ４４に、均一に圧力が掛かることが好ましい。

【0066】

また、接合工程において、乾式親水化処理を施すだけで樹脂シート１０～７０及びポアチップ４４の積層面に十分に活性基が発現するのでそれら活性基のみによる分子接合を形成してもよい一方で、シランカップリング剤のような分子接着剤を用いて、分子接合を形成してもよい。この場合、前記シランカップリング剤のような分子接着剤の０．０５～１重量％のアルコール溶液例えばメタノール溶液へ樹脂シート１０～７０及びポアチップ４４を浸漬して乾燥した後、それらが重ね合わされることが好ましい。

【0067】

分子接合の形成において、乾式親水化処理と分子接着剤処理との何れかのみを施してもよく、それらを連続的に交互に施してもよい。分子接合は、例えば、乾式親水化処理のみで形成されていてもよく、乾式親水化処理に引き続く分子接着剤処理で形成されていてもよく、乾式親水化処理に引き続く分子接着処理とさらに乾式親水化処理とで形成されていてもよく、分子接着剤処理のみで接合で形成されていてもよく、分子接着剤処理に引き続く乾式処理で形成されていてもよく、分子接着処理に引き続く乾式親水化処理とさらに分子接着処理とで形成されていてもよい。

【0068】

このように、乾式親水化処理により生成した活性基は、樹脂シートに親水性を付与するだけでなく、シランカップリング剤や別な樹脂シートの積層面に存在する活性基と共有結合を形成することにより、樹脂シート同士を強固に接合し得る分子接合を形成する。

【0069】

必要に応じてモジュールＭに真空条件下で乾式親水化処理を施してもよい。それにより第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ３及びポアチップ４４の全露出面の親水性を向上させることができる。

【0070】

モジュールＭを使用するに際に、供給口１０ａから流動試料を注入する。注入された流動試料は、図１及び図３に示すように流路２０ａ、第１チェックバルブ３５の貫通孔３０ａと、貫通孔３０ａ，４０ａ，５０ａと、流路６０ａと、貫通孔５０ｂ、４０ｂ、３０ｂと、流路２０ｂと、貫通孔３０ｃとから構成される第１流路Ｒ１を通りポアチップ４４に至る。ポアチップ４４の細孔４８ａを通過した流動試料は、貫通孔５０ｄと、流路６０ｂと、貫通孔５０ｃ，４０ｃと、第２チェックバルブ３７の貫通孔３０ｇとから構成される第２流路Ｒ２を流れる。第２チェックバルブ３７の貫通孔３０ｇに到達した流動試料は、図６（ｃ）に示すように張出部３２ｂが撓み第２流路Ｒ２を塞ぎ、流路２０ｃを通過して排出口１０ｂから流出しない。

【0071】

また、大半の流動試料は、流路２０ｂで分流され、十字状流路３１と、貫通孔４０ｆ，５０ｅと、「へ」字状の流路６０ｂで構成される分岐流路Ｒ３を通り、流路６０ｂで第２流路Ｒ２と合流する。注入された流動試料により排出される流路内の気体は、図６（ａ）に示すように第２チェックバルブ３５の張出部３２ｂが撓まずに第２流路Ｒ２を塞ぐことがないため、流路内の気体は流路２０ｃを経由して排出口１０ｂより排出され、スムーズに流路内を流動試料で充填される。流路内に充填された流動試料は、図６（ｃ）（ｄ）に示すように２チェックバルブ３６の張出部３２ｂ及び第１チェックバルブ３４ａの張出部３２ａの撓みにより外部への流出を防止できる。

【0072】

このように第１流路及び第２流路に加えて分岐流路Ｒ２を設けることにより、全流路内に流動試料がスムーズに充填できる。しかし、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ３に流動試料が充填された状態では、第１流路Ｒ１側の流動試料と第２流路Ｒ２側の流動試料とが分離されておらず、電極端子７０ａ，７０ｂに電圧を印加して流動試料に含有されている微細粒子の粒度分布等の測定を開始できない。このため、図８（ａ）に示すように送気室３６の天井部２０ｄを押圧することにより、送気室３６に貯留されている気体を十字状流路３１に押し出して図８（ｂ）に示すように十字状流路３１の流路３０ｄ内に気体溜りＡを形成する。気体溜りＡにより、第１流路Ｒ１側の流動試料と第２流路Ｒ２側の流動試料とを分離できる。第１流路Ｒ１側の流動試料と第２流路Ｒ２側の流動試料とが分離された状態で、電極端子７０ａ，７０ｂの露出面に所定の電圧を印加して測定を開始できる。測定中も図８（ｂ）に示す状態を保持する。尚、送気室３６の気体は、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２及び分岐流路Ｒ３内の気体の一部を貯留している。

【0073】

図３に示すモジュールＭの流路に注入された流動試料は、流路内に密閉されており、モジュールＭを傾斜させても引っ繰り返しても流動試料は流出しない。このため、図３に示すモジュールＭは、ウィルスや細菌等の危険物を含有する流動試料の測定に好適に用いることができ、測定中及び測定終了後において安全に取り扱うことができる。

【0074】

危険物を含有しない流動試料の場合には、第１流路Ｒ１に設けた第１チェックバルブ３５及び第２流路Ｒ２に設けた第２チェックバルブ３７は不要であり、樹脂フィルム３０の貫通孔３０ａ，３０ｇは、図１０に示すように樹脂フィルム４０の貫通孔４０ａ，４０ｃと同一径とすることができる。

【実施例0075】

以下、本発明を適用するモジュールＭを試作し、試験液をモジュールＭの流路に流した例を示す。

【0076】

２ｍｍ厚のポリメタクリル酸メチル樹脂製シートを、図３に示す樹脂シート１０の外形になるように、レーザーカッターで切り出した。このシートに、レーザーカッターで貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃを開けて樹脂シート１０を得た。

【0077】

０．１ｍｍ厚のシリコーンゴムシートを、図３に示す樹脂シート２０，３０，５０の外形になるように、レーザーカッターで３枚切り出した。そのうちの１枚の樹脂シートに、レーザーカッターで流路２０ａ，２０ｂ，２０ｃを図３に示される位置に開けて樹脂シート２０を得た。また別な１枚の樹脂シートに、レーザーカッターで貫通孔３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｇ、及び十字状流路３１を図３に示される位置に開けて樹脂シート３０を得た。最後の一枚に貫通孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを図３に示される位置に開けて樹脂シート５０を得た。

【0078】

０．４ｍｍ厚のシリコーンゴムシートを、図３に示す樹脂シート４０の外形になるように、レーザーカッターで切り出した。このシートに貫通孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ、及びポアチップ用の挿入孔を図３に示される位置に開けて樹脂シート４０を得た。

【0079】

０．２ｍｍ厚のシリコーンゴムシートを、図３に示す樹脂シート６０の外形になるように、レーザーカッターで切り出した。このシートに流路６０ａ，６０ｂを図３に示される位置に開けて樹脂シート６０を得た。

【0080】

０．１ｍｍ厚のＰＥＴシートを図３に示す樹脂シート７０の外形になるように、レーザーカッターで切り出した。このシートの一方の面に、銀ペーストを用いて図３に示される位置にスクリーン印刷により電極端子７０ａ，７０ｂを印刷した。電極端子７０ａ，７０ｂの流路に露出する側に塩化銀でコーティングを施した。

【0081】

樹脂シート１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０の両面にコロナ放電処理を施した。樹脂シート１０，７０に再度コロナ放電を施してから、これらをシランカップリング剤である３－(２－アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシランの０．１質量％エタノール溶液に浸漬した後、８０℃で１０分間加熱し、エタノール洗浄した。

【0082】

樹脂シート１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０を、この順に重ねて積層した。このとき、樹脂シート４０に開けたポアチップ用挿入孔に、開口径３００ｎｍの細孔４８ａを有するポアチップ４４を入れた。減圧雰囲気中でこれらの樹脂シートに圧力を均等に掛けることにより、コロナ放電処理によって樹脂シート１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０の表面に生じたＯＨ基同士、及びこのＯＨ基とシランカプリング剤との反応によってエーテル結合を形成し、これら樹脂シートを分子接合によって一体化した。その結果、図１１（ａ）に示すモジュールＭを得た。

【0083】

赤色に着色したリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）からなる試験液Ｌを、ピペットを用いて供給口１０から注入した。図１１（ｂ）に示すように、試験液Ｌは第１流路Ｒ１の第１チェックバルブ３５を経て流れ、分岐流路Ｒ３に進んだ。さらに試験液Ｌは図１１（ｃ）に示すように、十字流路３１に進んだ後第２流路Ｒ２を流れて、図１１（ｄ）に示すようにそこに設けられた第２チェックバルブ３７に到達した。第２チェックバルブ３７が閉塞し、試験液Ｌは排出口１０ｂへ向かって流れなかった。また第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２、及び分岐流路Ｒ３が試験液Ｌで満たされた。このことから、各流路Ｒ１～Ｒ３を満たしていた空気が第２チェックバルブ３７及び排出口１０ｂを経て排出されたことが分かった。また送気室３６に試験液Ｌが流入しなかったことから、流入空気が貯留されていることが分かった。このように、本発明のモジュールＭによれば、ポアチップを挟んだ上下の各流路の気体（空気）を排出しつつ流動試料をそれら流路に短時間で充填させることができることが分かった。

【0084】

次いで、図１２に示すように、貫通孔１０ｃにアクリル製チップを入れ、ピンセットを用いてこのチップを押圧した。その結果、送気室３６に貯留されていた空気が分岐流路Ｒ３の十字状流路３１に押し出されてそこに気体溜りＡが形成された。この気体溜りＡによって十字状流路３１内に存在する試験液Ｌが、第１流路Ｒ１側と第２流路Ｒ２側とに分離された。この状態を保ったまま、電極端子７０ａ，７０ｂ間の抵抗値を測定したところ、２．８ＭΩであった。これにより、分岐流路Ｒ３で流動試料の導通が絶縁されてポアチップ４４の細孔４８ａを満たした流動試料の電気抵抗を測定でき、コールター法による微粒子測定が可能であることが分かった。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明に係る微細粒子測定モジュールは、インフルエンザウィルスや口腔内細菌の検知、赤血球、白血球、及び血小板を測定することによる血液診断、顔料、高分子ビーズ、及び磁性粒子のような工業品の生産工程における品質管理、酵母菌、乳酸菌、及び麹菌のような食品生産に用いられる菌の管理に用いることができる。

【符号の説明】

【0086】

Ｍ：微細粒子測定モジュール、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０：樹脂シート、１０ａ：供給口、１０ｂ：排出口、１０ｃ：樹脂シート１０の貫通孔、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｆ，３０ｇ：樹脂シート３０の貫通孔、４０ａ，４０ｂ，４０ｄ，４０ｅ：樹脂シート４０の貫通孔、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ：樹脂シート５０の貫通孔、１２，２２，３２，４２，５２，６２：切欠、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ：樹脂シート２０の流路、３０ｄ：樹脂シート３０の流路、３０ｅ：樹脂シート３０の連結流路、３０’ｅ：突出部、６０ａ、６０ｂ：樹脂シート６０の流路、２０ｄ：天井部、３１：十字状流路、３２ａ，３２ｂ：張出部、３４：Ｔ字状流路、３４ａ：第１弁体、３４ｂ：第２弁体、３５：第１チェックバルブ、３６：送気室、３７：第２チェックバルブ、４４：ポアチップ、４６：ブロック部、４６ａ：凹部、４８：薄膜部、４８ａ：細孔、７０ａ，７０ｂ：電極端子、Ａ：気体溜り、Ｆ：力、Ｌ，Ｌ’：流動試料，試験液、Ｒ１：第１流路、Ｒ２：第２流路、Ｒ３：分岐流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】