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特開2023-157546マイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法
(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】P2023157546
(43)【公開日】2023-10-26
(54)【発明の名称】マイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01N 35/08 20060101AFI20231019BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20231019BHJP
B81B 1/00 20060101ALI20231019BHJP
B81C 1/00 20060101ALI20231019BHJP
B01J 19/00 20060101ALN20231019BHJP
【ＦＩ】
G01N35/08 A
G01N37/00 101
B81B1/00
B81C1/00
B01J19/00 321
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022067518
(22)【出願日】2022-04-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】波木井 秀充
(72)【発明者】
【氏名】福上 典仁
(72)【発明者】
【氏名】村田 広大
【テーマコード（参考）】
2G058
3C081
4G075
【Ｆターム（参考）】
2G058DA07
3C081AA01
3C081AA17
3C081BA23
3C081CA02
3C081CA23
3C081CA31
3C081CA32
3C081CA36
3C081CA40
3C081DA06
3C081DA10
3C081DA21
3C081DA43
3C081EA27
4G075AA13
4G075AA39
4G075BA10
4G075BB10
4G075BD15
4G075CA24
4G075DA02
4G075DA05
4G075DA18
4G075EB50
4G075FA12
4G075FB06
4G075FB11
4G075FB12
4G075FB13
4G075FC20
(57)【要約】
【課題】本発明では、マイクロ流路チップ内で反応液の逆流を防止し、反応液同士のコンタミネーションを防ぐことができるマイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】代表的な本発明のマイクロ流路チップの一つは、液体を導入する入力部と前記液体が流れる流路部と前記液体を排出する出力部もしくは前記流体と薬剤が接触するための薬剤固定部（以下、表現を統一して「出力部」という。）を有するマイクロ流路チップであって、前記流路部が、前記液体と接する表面の接触角が９０度以上１３０度以下である領域（疎水領域）を有していることを特徴とする。
前記流路部は、少なくとも基板上の床材層、隔壁層、および上蓋層により囲まれて形成され、前記床材層と前記隔壁層と前記上蓋層のうち少なくとも１つの表面が前記疎水領域を有する。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】代表的な本発明のマイクロ流路チップの一つは、液体を導入する入力部と前記液体が流れる流路部と前記液体を排出する出力部もしくは前記流体と薬剤が接触するための薬剤固定部（以下、表現を統一して「出力部」という。）を有するマイクロ流路チップであって、前記流路部が、前記液体と接する表面の接触角が９０度以上１３０度以下である領域（疎水領域）を有していることを特徴とする。
前記流路部は、少なくとも基板上の床材層、隔壁層、および上蓋層により囲まれて形成され、前記床材層と前記隔壁層と前記上蓋層のうち少なくとも１つの表面が前記疎水領域を有する。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体を導入する入力部と前記流体が流れる流路部と前記流体を排出する出力部もしくは前記流体と薬剤が接触するための薬剤固定部（以下、表現を統一して「出力部」という。）を有するマイクロ流路チップであって、
前記流路部が、前記流体と接する表面の接触角が９０度以上１３０度以下である領域（以下、「疎水領域」という。）を有していることを特徴とする、マイクロ流路チップ。
前記流路部が、前記流体と接する表面の接触角が９０度以上１３０度以下である領域（以下、「疎水領域」という。）を有していることを特徴とする、マイクロ流路チップ。
【請求項2】
前記疎水領域には、シロキサン重合体を含有する層が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項3】
前記流路部は、少なくとも基板上の床材層、隔壁層、および上蓋層により囲まれて形成され、
前記床材層と前記隔壁層と前記上蓋層のうち少なくとも１つの表面が前記疎水領域を有することを特徴とする、請求項２に記載のマイクロ流路チップ。
前記床材層と前記隔壁層と前記上蓋層のうち少なくとも１つの表面が前記疎水領域を有することを特徴とする、請求項２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項4】
前記出力部に近接する前記流路部の表面において、前記流体と接する表面の接触角が９０度未満である領域（以下、「親水領域」という。）を前記疎水領域と近接して有していることを特徴とする、請求項２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項5】
前記流路部は、前記入力部に通ずる主流路部と、前記主流路部から前記出力部に向かって分岐した複数の分岐流路部とを備えていることを特徴とする、請求項２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項6】
前記シロキサン重合体を含有する層には、シロキサン重合体のうち３量体から２０量体の少なくともいずれかが含まれる、請求項２に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項7】
前記上蓋層がＰＤＭＳから形成される、請求項３に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項8】
前記上蓋層がＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＣＯＰ、ガラスのうちのいずれかから形成される、請求項３に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項9】
前記床材層および前記隔壁層は、感光性樹脂から形成される、請求項３に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項10】
前記感光性樹脂は、波長１９０ｎｍから４００ｎｍの光に感光性を有する、請求項９に記載のマイクロ流路チップ。
【請求項11】
基板上に床材層を形成する第１工程と、
前記基板および床材層上に隔壁層を形成する第２工程と、
前記隔壁層に上蓋層を接合させる第３工程と、を含み、
前記床材層と前記隔壁層と前記上蓋層のうち少なくとも１つの表面に疎水領域を形成することを特徴とする、マイクロ流路チップの製造方法。
前記基板および床材層上に隔壁層を形成する第２工程と、
前記隔壁層に上蓋層を接合させる第３工程と、を含み、
前記床材層と前記隔壁層と前記上蓋層のうち少なくとも１つの表面に疎水領域を形成することを特徴とする、マイクロ流路チップの製造方法。
【請求項12】
前記疎水領域には、シロキサン重合体を含有する層が形成されることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【請求項13】
前記上蓋層はＰＤＭＳから形成され、
前記第３工程は、前記上蓋層と前記隔壁層を加熱して貼合させる工程である、請求項１２に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
前記第３工程は、前記上蓋層と前記隔壁層を加熱して貼合させる工程である、請求項１２に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【請求項14】
前記床材層は第１感光性樹脂から形成され、
前記隔壁層は第２感光性樹脂から形成され、
前記第１感光性樹脂または第２感光性樹脂が、ポリシロキサンまたはシランカップリング剤を含有し、
前記第３工程は、前記上蓋層と前記隔壁層を加熱して貼合させる工程である、請求項１２に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
前記隔壁層は第２感光性樹脂から形成され、
前記第１感光性樹脂または第２感光性樹脂が、ポリシロキサンまたはシランカップリング剤を含有し、
前記第３工程は、前記上蓋層と前記隔壁層を加熱して貼合させる工程である、請求項１２に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【請求項15】
前記第３工程の前に、前記基板、前記床材層、前記隔壁層と前記上蓋層のいずれかの表面を低分子シロキサン雰囲気中に静置する第４工程と、をさらに備える請求項１２記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【請求項16】
前記第４工程において、前記低分子シロキサン雰囲気は、ＰＤＭＳを加熱炉内で１００℃以上で５ｍｉｎ以上加熱して形成される、請求項１５に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【請求項17】
前記第１工程において、前記床材層がパターン状に形成され、
前記床材層が形成されていない前記基板の表面と、前記床材層の表面のうちいずれか一方に前記疎水領域が形成され、他方に親水領域が形成される、請求項１２に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
前記床材層が形成されていない前記基板の表面と、前記床材層の表面のうちいずれか一方に前記疎水領域が形成され、他方に親水領域が形成される、請求項１２に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【請求項18】
前記第１感光性樹脂および第２感光性樹脂は、波長１９０ｎｍから４００ｎｍの光に感光性を有する、請求項１４に記載のマイクロ流路チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、リソグラフィプロセスや厚膜プロセス技術を応用して、微細な反応場を形成し、数μＬから数ｎＬ単位での微量な液体等の検査を可能とする技術が提案されている。このような微細な反応場を利用した技術をμ－ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍ）という。
【0003】
μ－ＴＡＳは、遺伝子検査、染色体検査、細胞検査、医薬品開発などの領域や、バイオ技術、環境中の微量な物質検査、農作物等の飼育環境の調査、農作物の遺伝子検査などに応用される。μ－ＴＡＳ技術の導入により、自動化、高速化、高精度化、低コスト、迅速性、環境インパクトの低減など、大きな効果を得られる。
【0004】
μ－ＴＡＳでは、多くの場合、基板上に形成されたマイクロメートルサイズの流路（マイクロ流路、マイクロチャンネル）を利用して反応や観察等が行われており、このようなデバイスはマイクロ流路チップなどと呼ばれる。
【0005】
従来、こうしたマイクロ流路チップは、射出成形、モールド成形、切削加工、エッチングなどの技術を用いて作製されていた。またマイクロ流路チップの基板としては、製造が容易であり、光学的な検出も可能であることから、主にガラス基板が用いられている。一方で、軽量でありながらガラス基板に比べて破損しにくく、且つ、安価な樹脂材料を用いたマイクロ流路チップの開発も進められている。樹脂材料を用いたマイクロ流路チップの製造方法としては、主にフォトリソグラフィーにより流路用樹脂パターンを成形し、そこに蓋材を接合してマイクロ流路チップを作製する方法がある。この方法によれば、従来技術では困難な側面もあった微細な流路パターンの形成も可能である。
【0006】
また、マイクロ流路チップでは種類の異なる薬剤を流路内の異なる場所に予め固定しておき、流路の入口から試験液を導入させ、試験液と薬剤を反応させる感受性評価を行うことができる。試験液と複数の薬剤との反応を一度にまとめて評価できるメリットがある。一方で、このようなマイクロ流路チップで重要なのは、各反応液同士のコンタミネーションを防ぐことである。各反応液同士が混ざり合ってしまうと、正確な評価が出来なくなるためである。複数のチャンバー間とのコンタミネーションを防ぐために、バッファの形状を規定した方法が開示されている。例えば、特許文献１には、チャンバーに接続された台形形状のバッファーが流路を介して複数接続している流体取扱装置において、台形の下底の長さを脚の長さより長く設定することでチャンバー間のコンタミネーションを抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０２１―１５６７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、形状で規定した従来技術では流路を構成する材料が親水性である場合などは、反応液の逆流が生じることがある。また、バッファとチャンバーが細い流路で繋がっている構造では毛管現象により反応液の逆流が生じやすい。また、流路内の形状が変化している部分では局所的に気泡が発生しやすく、その気泡が反応液の逆流の一因となることもある。
【0009】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、流路を構成する材料を用いて疎水領域、親水領域を設けた流路チップであれば安定的に反応液のコンタミネーションを防ぐことが可能となることを見出した。
【0010】
そこで、本発明では、マイクロ流路チップ内で反応液の逆流を防止し、反応液同士のコンタミネーションを防ぐことができるマイクロ流路チップ、およびマイクロ流路チップの製造方法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】
【0011】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明のマイクロ流路チップの一つは、流体を導入する入力部と前記流体が流れる流路部と前記流体を排出する出力部もしくは前記流体と薬剤が接触するための薬剤固定部（以下、表現を統一して「出力部」という。）を有するマイクロ流路チップであって、前記流路部が、前記流体と接する表面の接触角が９０度以上１３０度以下である領域（以下、「疎水領域」という。）を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、マイクロ流路チップ内で反応薬の逆流を防止し、反応液同士のコンタミネーションを防ぐことができるマイクロ流路チップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明者らは、鋭意検討の結果、マイクロ流路チップにおいて流路内に疎水性の領域を設けることで液滴の動きを制御し、流路内で反応液同士のコンタミネーションを防ぐことが可能であることを見出した。疎水性の領域を形成するのは、感光性樹脂のパターニングによって実現できるもので非常に簡便な方法である。これにより、本発明者らは、マイクロ流路チップ内で反応液同士のコンタミネーションを防ぐことができるマイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法を発明するに至った。
以下、図面を参照して本発明の各実施形態の各態様について説明する。
以下、図面を参照して本発明の各実施形態の各態様について説明する。
【0015】
以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0016】
図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【0017】
[第一実施形態]
＜マイクロ流路チップの基本構成＞
図１Ａ～図１Ｄは、本発明の第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の一構成例を説明するための概略図である。具体的には、図１Ａは、第一実施形態のマイクロ流路チップ１の概略を示す平面図である。また、図１Ｂは、図１Ａに示すＡ－Ａ線でマイクロ流路チップ１を切断した断面を示す図である。また、図１Ｃは、図１Ａに示すＢ－Ｂ線でマイクロ流路チップ１を切断した断面を示す図である。また、図１Ｄは、図１Ａに示すＣ－Ｃ線でマイクロ流路チップ１を切断した断面を示す図である。
＜マイクロ流路チップの基本構成＞
図１Ａ～図１Ｄは、本発明の第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の一構成例を説明するための概略図である。具体的には、図１Ａは、第一実施形態のマイクロ流路チップ１の概略を示す平面図である。また、図１Ｂは、図１Ａに示すＡ－Ａ線でマイクロ流路チップ１を切断した断面を示す図である。また、図１Ｃは、図１Ａに示すＢ－Ｂ線でマイクロ流路チップ１を切断した断面を示す図である。また、図１Ｄは、図１Ａに示すＣ－Ｃ線でマイクロ流路チップ１を切断した断面を示す図である。
【0018】
図１Ａに示すように、マイクロ流路チップ１は、流体（例えば液体）を導入するための入力部２（単に「入口」ということもある。）と、入力部２から導入された流体が流れる流路部３と、流路部３から流体を排出するための出力部４、５（単に「出口」ということもある。）とを備えている。マイクロ流路チップ１において、流路部３は、後述する上蓋層１３に覆われており、入力部２および出力部４、５は、上蓋層１３に設けられた貫通孔である。なお、流路部３は、１つの流路が分岐部１８において出力部４、５に向かって２つの流路に分かれる。入力部２から分岐部１８までを主流路部３ａ、分岐部１８から出力部４までを分岐流路部３ｂ、分岐部１８から出力部５までを分岐流路部３ｃで構成される。また、出力部４、５付近には、薬剤を固定し、入力部２から導入された流体と薬剤が接触する薬剤固定部（以下、便宜上「出口付近」ということがある。）が設けられてもよい。薬剤固定部が設けられる場合は出力部４、５は必ずしも設けられないこともある。以下、特に断りのない限り狭義の出力部４、５と薬剤固定部を、表現を統一して「出力部」という。なお、薬剤は、マイクロ流路チップを用いて検査される物質を含むものであり、薬品等に限定されない。
図１Ａでは、透明性を有する上蓋層１３を介して視認される流路部３を図示している。また、図１Ａに示されるマイクロ流路チップ１は、入口から途中で流路が分岐し出口が２つあるマイクロ流路チップであり、これは試験液と２つの薬剤との反応を同時に評価するための簡易的な流路を形成している。
図１Ａでは、透明性を有する上蓋層１３を介して視認される流路部３を図示している。また、図１Ａに示されるマイクロ流路チップ１は、入口から途中で流路が分岐し出口が２つあるマイクロ流路チップであり、これは試験液と２つの薬剤との反応を同時に評価するための簡易的な流路を形成している。
【0019】
マイクロ流路チップ１において、入力部は１つ以上設けられていればよく、出力部は２つ以上設けられていればよい。またマイクロ流路チップ１において、流路部３は、複数設けられてもよいし、入力部２から導入された流体の合流や分離が可能な設計であってもよい。
【0020】
ここで、マイクロ流路チップ１において、流路部３を構成する部材の詳細について説明する。
図１Ｂに示されるように、マイクロ流路チップ１は、基板１０と、基板１０上に設けられる床材層１１と、床材層１１上に設けられて流路を形成する隔壁層１２と、隔壁層１２の基板１０とは反対側の面に設けられた上蓋層１３を備えている。入力部２から導入された流体が流れる主流路部３ａは、基板１０と床材層１１と隔壁層１２と上蓋層１３とに囲まれた領域である。床材層１１、隔壁層１２および上蓋層１３のいずれかの表面にシロキサン重合体を含有する層１４が形成される。シロキサン重合体を含有する層１４は必ずしも一定の厚さを有する必要はない。シロキサン重合体を含有する層１４の詳細は後述する。上述のように、主流路部３ａには、上蓋層１３に設けられた入力部２から流体が導入される。床材層１１は、基板１０と隔壁層の間の密着性を向上させることや、後述するように流路において疎水性を変化させる領域として設けられる場合がある。
図１Ｂに示されるように、マイクロ流路チップ１は、基板１０と、基板１０上に設けられる床材層１１と、床材層１１上に設けられて流路を形成する隔壁層１２と、隔壁層１２の基板１０とは反対側の面に設けられた上蓋層１３を備えている。入力部２から導入された流体が流れる主流路部３ａは、基板１０と床材層１１と隔壁層１２と上蓋層１３とに囲まれた領域である。床材層１１、隔壁層１２および上蓋層１３のいずれかの表面にシロキサン重合体を含有する層１４が形成される。シロキサン重合体を含有する層１４は必ずしも一定の厚さを有する必要はない。シロキサン重合体を含有する層１４の詳細は後述する。上述のように、主流路部３ａには、上蓋層１３に設けられた入力部２から流体が導入される。床材層１１は、基板１０と隔壁層の間の密着性を向上させることや、後述するように流路において疎水性を変化させる領域として設けられる場合がある。
【0021】
図１Ｃに示されるように、分岐流路部３ｂは、基板１０に設けられた床材層１１と隔壁層１２と上蓋層１３によって囲まれた領域であり、基本的な構成は図１Ｂと同様である。分岐流路部３ｂを流れた流体は出力部４から排出される。なお、以下の説明において特に断りのない限り、分岐流路部３ｂについての説明は、分岐流路部３ｃについても該当する。
【0022】
【0023】
以下に、基板１０、床材層１１、隔壁層１２および上蓋層１３についてさらに説明する。
＜基板＞
基板１０は、マイクロ流路チップ１の基礎となる部材であり、基板１０上に設けられた隔壁層１２によって流路部３の流路の形状が形成される。
基板１０は、透光性材料又は非透光性材料のいずれかによって形成することができる。例えば、流路部３内の状態（例えば流体の状態）を光によって検出、観察する場合は、当該光に対して透明性に優れる材料を用いることができる。透光性材料としては、樹脂又はガラス等を用いることができる。基板１０を形成する透光性材料に用いる樹脂としては、マイクロ流路チップ１の本体部の形成に適しているという観点から、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。また、ガラス基板においては、表面にシリコーンやフッ素がコーティングされたものを使用してもよい。
＜基板＞
基板１０は、マイクロ流路チップ１の基礎となる部材であり、基板１０上に設けられた隔壁層１２によって流路部３の流路の形状が形成される。
基板１０は、透光性材料又は非透光性材料のいずれかによって形成することができる。例えば、流路部３内の状態（例えば流体の状態）を光によって検出、観察する場合は、当該光に対して透明性に優れる材料を用いることができる。透光性材料としては、樹脂又はガラス等を用いることができる。基板１０を形成する透光性材料に用いる樹脂としては、マイクロ流路チップ１の本体部の形成に適しているという観点から、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。また、ガラス基板においては、表面にシリコーンやフッ素がコーティングされたものを使用してもよい。
【0024】
また例えば、流路部３内の状態（例えば流体の状態）を光によって検出、観察する必要がない場合は、非透光性材料を用いてもよい。非透光性材料としては、シリコンウエハ、銅板等が挙げられる。基板１０の厚みは特に限定されないが、流路形成工程においてはある程度の剛性は必要となることから、１０μｍ（０．０１ｍｍ）以上１０ｍｍ以下の範囲内が好ましい。
【0025】
＜床材層＞
床材層１１は、基板１０上に設けられる。床材層１１は、樹脂材料で形成することができる。床材層１１の樹脂材料としては、例えば感光性樹脂を用いることができる。
床材層１１は、基板１０上に設けられる。床材層１１は、樹脂材料で形成することができる。床材層１１の樹脂材料としては、例えば感光性樹脂を用いることができる。
【0026】
床材層１１を形成する感光性樹脂は、紫外光領域である１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に対して感光性を有することが望ましい。当該感光性樹脂としては、液体レジスト又はドライフィルムレジスト等のフォトレジストを用いることができる。これらの感光性樹脂は、感光領域が溶解するポジ型、又は感光領域が不溶化するネガ型のいずれであってもよい。マイクロ流路チップ１における床材層１１の形成に適する感光性樹脂組成物としては、アルカリ可溶性高分子と付加重合性モノマーと光重合開始剤とを含むラジカルネガ型の感光性樹脂を挙げることができる。例えば、感光性樹脂材料としては、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂（ウレタンアクリレート系樹脂）、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、フェノールノボラック系樹脂、その他の感光性を有する樹脂を単独で又は複数混合あるいは共重合して用いることができる。
【0027】
また、後述するポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を加熱した際に揮発する低分子シロキサンの堆積を促進するという観点においては、床材層１１を構成する樹脂の中にポリシロキサン、シランカップリング剤を含有しているとなお好ましい。これらが含有していることで低分子シロキサンとシラノール結合を生成し、床材層１１の表面にシロキサン重合体を含有する層１４が形成されやすくなる。また、シランカップリング剤が含有されている材料自体は隔壁層１２との密着を向上させるという観点においてもよい。この観点については、他の実施形態に後述する。
【0028】
床材層１１の厚みは特に限定されないが、基板１０と隔壁層１２の密着性を上げること、あるいは、パターニングすることで基板１０を露出させるという観点においては、特に厚膜である必要はなく、薄膜が好ましい。１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内が好ましい。
【0029】
＜隔壁層＞
隔壁層１２は、基板上に設けられて、流路部３を形成する構成要素のひとつである。隔壁層１２は、樹脂材料で形成することができる。隔壁層１２の樹脂材料としては、例えば感光性樹脂を用いることができる。
隔壁層１２は、基板上に設けられて、流路部３を形成する構成要素のひとつである。隔壁層１２は、樹脂材料で形成することができる。隔壁層１２の樹脂材料としては、例えば感光性樹脂を用いることができる。
【0030】
隔壁層１２を形成する感光性樹脂は、紫外光領域である１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に対して感光性を有することが望ましい。当該感光性樹脂としては、液体レジスト又はドライフィルムレジスト等のフォトレジストを用いることができる。これらの感光性樹脂は、感光領域が溶解するポジ型、又は感光領域が不溶化するネガ型のいずれであってもよい。マイクロ流路チップ１における隔壁層１２の形成に適する感光性樹脂組成物としては、アルカリ可溶性高分子と付加重合性モノマーと光重合開始剤とを含むラジカルネガ型の感光性樹脂を挙げることができる。例えば、感光性樹脂材料としては、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂（ウレタンアクリレート系樹脂）、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、フェノールノボラック系樹脂、その他の感光性を有する樹脂を単独で又は複数混合あるいは共重合して用いることができる。
【0031】
なお第一実施形態においては、隔壁層１２の樹脂材料は感光性樹脂に限定されるものではなく、例えば、シリコーンゴム（ＰＤＭＳ：ポリジメチルシロキサン）や、合成樹脂を用いてもよい。合成樹脂としては、例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などを用いることができる。隔壁層１２の樹脂材料は、用途に応じて適宜選択されることが望ましい。
【0032】
また、基板１０上における隔壁層１２の厚み、すなわち流路部３の高さは特に限定されないが、流路部３に導入される流体に含まれる解析・検査対象の物質（例えば、薬剤、菌、細胞、赤血球、白血球等）よりは流路部３の高さを大きくする必要がある。このため、隔壁層１２の厚み、すなわち流路部３の高さ（深さ）は、１μｍ以上５００μｍ以下の範囲内が好ましく、１０μｍ以上１００μｍの範囲内がより好ましく、４０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内がさらに好ましい。なお、流路部の高さ（深さ）は、基板面に垂直な方向の長さである。
【0033】
また同様に、解析・検査対象の物質よりは流路部３の幅を大きくする必要があるから、隔壁層１２によって画定される流路部３の幅は、１μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内が好ましく、１０μｍ以上５００μｍの範囲内がより好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内がさらに好ましい。なお、流路の幅は、基板面に平行で、流路長の方向に垂直な方向の長さである。
【0034】
また、隔壁層１２により確定される流路長は、反応溶液の十分な反応時間を確保する必要から、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内が好ましく、３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の範囲内がより好ましく、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内がさらに好ましい。
【0035】
＜上蓋層＞
第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１において、上蓋層１３は、図１Ｂに示すように流路部３を覆う蓋材である（以下、上蓋層１３を便宜的に「蓋材」と言うこともある。）。上述のように、上蓋層１３は、隔壁層１２の基板１０とは反対側の面に設けられており、隔壁層１２を挟んで基板１０と対向している。より具体的には、図１Ｂに示すように、上蓋層１３は側端部が隔壁層１２に支持され、中央領域が基板１０と対向しており、当該中央領域が流路部３の上部を画定している
第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１において、上蓋層１３は、図１Ｂに示すように流路部３を覆う蓋材である（以下、上蓋層１３を便宜的に「蓋材」と言うこともある。）。上述のように、上蓋層１３は、隔壁層１２の基板１０とは反対側の面に設けられており、隔壁層１２を挟んで基板１０と対向している。より具体的には、図１Ｂに示すように、上蓋層１３は側端部が隔壁層１２に支持され、中央領域が基板１０と対向しており、当該中央領域が流路部３の上部を画定している
【0036】
上蓋層１３は、透光性材料又は非透光性材料のいずれかによって形成することができる。例えば、流路部３内の状態（例えば流体の状態）を光によって検出、観察する場合は、当該光に対して透明性に優れる材料を用いることができる。透光性材料としては、樹脂又はガラス等を用いることができる。上蓋層１３を形成する樹脂としては、マイクロ流路チップ１の本体部の形成に適しているという観点から、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
【0037】
なお第一実施形態においては、上蓋層１３の樹脂材料は上記に限定されるものではなく、例えば、シリコーンゴム（ＰＤＭＳ：ポリジメチルシロキサン）や、合成樹脂を用いてもよい。合成樹脂としては、例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などを用いることができる。上蓋層１３の樹脂材料は、用途に応じて適宜選択されることが望ましいが、特に第一実施形態においては、流路部３内の表面にシロキサン重合体を含有する層を形成する観点においては、ＰＤＭＳを使用することが望ましい。
【0038】
上蓋層１３の厚みは特に限定されないが、上蓋層１３に対して入力部２および出力部４、５それぞれに該当する貫通孔を設けることを鑑みると、１０μｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内が好ましい。また上蓋層１３には、隔壁層１２との接合前に、流体を導入する入力部２、流体を排出する出力部４、５のそれぞれに相当する孔を予め開けておくことが望ましい。
【0039】
＜製造方法＞
次に、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法について説明する。図２は、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法の一例を示すフローチャートである。
ここでは、床材層１１および隔壁層１２を感光性樹脂で形成する場合を例にとって説明する。
次に、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法について説明する。図２は、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法の一例を示すフローチャートである。
ここでは、床材層１１および隔壁層１２を感光性樹脂で形成する場合を例にとって説明する。
【0040】
図２において、マイクロ流路チップの製造方法は、床材層１１の形成（ステップＳ１０１）、隔壁層１２の形成（ステップＳ１０２）、表面改質処理（ＵＶ処理）（ステップＳ１３）、および上蓋層１３の接合(ステップＳ１４）に関する工程を含む。床材層１１の形成工程（ステップＳ１０１）は、後述するステップＳ１～ステップＳ６を含む。また、隔壁層の形成工程（ステップＳ１０２）は、後述するステップＳ７～ステップＳ１２を含む。
【0041】
（ステップＳ１）
第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法では、まず基板１０上へ樹脂を塗工する工程を行う。これにより、基板１０上に床材層１１を形成するための樹脂層を設ける。
第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法では、まず基板１０上へ樹脂を塗工する工程を行う。これにより、基板１０上に床材層１１を形成するための樹脂層を設ける。
【0042】
基板１０上への床材層の形成方法は、例えば、基板１０への感光性樹脂の塗工により行われる。塗工は、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、バーコーティングなどにより行われることができ、膜厚制御性の観点からはスピンコーティングが好ましい。基板１０上には、例えば液状、固体状、ゲル状、フィルム状など種々の形態の感光性樹脂を塗工することができる。例えば、液体レジストによって感光性樹脂層を形成することは、好ましい方法の一つである。
また、基板１０上には、樹脂層（例えば、感光性樹脂層）の厚み、すなわち床材層１１の厚みが１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内となるように樹脂（例えば、感光性樹脂）を塗工すればよい。
また、基板１０上には、樹脂層（例えば、感光性樹脂層）の厚み、すなわち床材層１１の厚みが１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内となるように樹脂（例えば、感光性樹脂）を塗工すればよい。
【0043】
（ステップＳ２）
基板１０上に感光性樹脂を形成すると、次に、基板１０上に塗工した樹脂（例えば、感光性樹脂）内に含まれる溶媒（溶剤）を除去する目的で加熱処理（プリベーク処理）する工程を行う。なお、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法において、プリベーク処理は必須の工程ではなく、適宜、樹脂の特性に合わせて最適な温度、時間で実施すればよい。例えば、基板１０上の樹脂層が感光性樹脂である場合は、プリベーク温度、時間は感光性樹脂の特性に応じて、適宜、最適な条件で行う。
基板１０上に感光性樹脂を形成すると、次に、基板１０上に塗工した樹脂（例えば、感光性樹脂）内に含まれる溶媒（溶剤）を除去する目的で加熱処理（プリベーク処理）する工程を行う。なお、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法において、プリベーク処理は必須の工程ではなく、適宜、樹脂の特性に合わせて最適な温度、時間で実施すればよい。例えば、基板１０上の樹脂層が感光性樹脂である場合は、プリベーク温度、時間は感光性樹脂の特性に応じて、適宜、最適な条件で行う。
【0044】
（ステップＳ３）
次に、基板１０上に塗工した樹脂（例えば感光性樹脂）を露光する工程を行う。具体的には、基板１０上に塗工した感光性樹脂には、露光により流路パターンが描画される。露光は、例えば、紫外線を光源とした露光装置、レーザー描画装置により行うことができる。例えば、紫外線を光源としたプロキシミティ露光やコンタクト露光装置を用いた露光が好ましい方法の一つである。プロキシミティ露光装置の場合、マイクロ流路チップ１における流路パターン配列を有するフォトマスクを介して露光が行われる。フォトマスクはクロムおよび酸化クロムの二層構造を遮光膜とするフォトマスクなどを使用すればよい。
また上述のように、床材層１１には、紫外光領域である１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に対して感光性を有する感光性樹脂が用いられる。したがって、本工程（露光工程）では、基板１０上に塗工される感光性樹脂を、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に感光させればよい。
次に、基板１０上に塗工した樹脂（例えば感光性樹脂）を露光する工程を行う。具体的には、基板１０上に塗工した感光性樹脂には、露光により流路パターンが描画される。露光は、例えば、紫外線を光源とした露光装置、レーザー描画装置により行うことができる。例えば、紫外線を光源としたプロキシミティ露光やコンタクト露光装置を用いた露光が好ましい方法の一つである。プロキシミティ露光装置の場合、マイクロ流路チップ１における流路パターン配列を有するフォトマスクを介して露光が行われる。フォトマスクはクロムおよび酸化クロムの二層構造を遮光膜とするフォトマスクなどを使用すればよい。
また上述のように、床材層１１には、紫外光領域である１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に対して感光性を有する感光性樹脂が用いられる。したがって、本工程（露光工程）では、基板１０上に塗工される感光性樹脂を、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に感光させればよい。
【0045】
基板１０上に塗工された感光性樹脂がポジ型レジストの場合、露光領域が溶解して基板１０が露出することになり、未露光領域に残存する感光性樹脂が床材層１１となる。また、基板１０上に塗工された感光性樹脂がネガ型レジストの場合、露光領域に残存する感光性樹脂が床材層１１となり、未露光領域が溶解して基板１０が露出することになる。このように、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法では、フォトリソグラフィーを用いて基板１０上に床材層１１を形成することができる。
【0046】
（ステップＳ４）
次に、露光した感光性樹脂に対して現像を行い、流路パターンを形成する工程を行う。
現像は、例えば、スプレー、ディップ、パドル形式などの現像装置にて感光性樹脂と現像液の反応により行われる。現像液は、例えば炭酸ナトリウム水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化カリウム、有機溶剤などを用いることができる。現像液は感光性樹脂の特性に応じた最適なものを適宜使用すればよく、これらに限定されるものではない。また、濃度や現像処理時間は、感光性樹脂の特性に合わせて適宜最適な条件に調整することができる。
次に、露光した感光性樹脂に対して現像を行い、流路パターンを形成する工程を行う。
現像は、例えば、スプレー、ディップ、パドル形式などの現像装置にて感光性樹脂と現像液の反応により行われる。現像液は、例えば炭酸ナトリウム水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化カリウム、有機溶剤などを用いることができる。現像液は感光性樹脂の特性に応じた最適なものを適宜使用すればよく、これらに限定されるものではない。また、濃度や現像処理時間は、感光性樹脂の特性に合わせて適宜最適な条件に調整することができる。
【0047】
（ステップＳ５）
次に、洗浄により基板１０上の樹脂層（感光性樹脂層）から現像に用いた現像液を除去する工程を行う。洗浄は、例えば、スプレー、シャワー、浸漬形式などの洗浄装置によって行うことができる。洗浄水としては、例えば純水、イソプロピルアルコールなどから、現像処理に用いた現像液を除去するために最適な洗浄水を適宜使用すればよい。洗浄後はスピンドライヤ、ＩＰＡベーパドライヤ、自然乾燥などにより乾燥を行う。
次に、洗浄により基板１０上の樹脂層（感光性樹脂層）から現像に用いた現像液を除去する工程を行う。洗浄は、例えば、スプレー、シャワー、浸漬形式などの洗浄装置によって行うことができる。洗浄水としては、例えば純水、イソプロピルアルコールなどから、現像処理に用いた現像液を除去するために最適な洗浄水を適宜使用すればよい。洗浄後はスピンドライヤ、ＩＰＡベーパドライヤ、自然乾燥などにより乾燥を行う。
【0048】
（ステップＳ６）
次に、床材層１１に対して加熱処理（ポストベーク）する工程を行う。このポストベーク処理により、現像や洗浄時の残留水分を除去する。ポストベーク処理は、例えば、ホットプレート、オーブン、などを用いて行われる。上記ステップＳ５の洗浄工程での乾燥が不十分な場合、現像液や洗浄時の水分が床材層１１に残留している場合がある。また、プリベーク処理において除去されなかった溶剤も床材層１１に残留している場合がある。ポストベーク処理を行うことで、それらを除去することができる。
次に、床材層１１に対して加熱処理（ポストベーク）する工程を行う。このポストベーク処理により、現像や洗浄時の残留水分を除去する。ポストベーク処理は、例えば、ホットプレート、オーブン、などを用いて行われる。上記ステップＳ５の洗浄工程での乾燥が不十分な場合、現像液や洗浄時の水分が床材層１１に残留している場合がある。また、プリベーク処理において除去されなかった溶剤も床材層１１に残留している場合がある。ポストベーク処理を行うことで、それらを除去することができる。
【0049】
（ステップＳ７）
次に、床材層１１上へ樹脂を塗工する工程を行う。これにより、床材層１１上に隔壁層１２を形成するための樹脂層を設ける。第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法では、例えば床材層１１上に感光性樹脂による樹脂層（感光性樹脂層）を形成する。
次に、床材層１１上へ樹脂を塗工する工程を行う。これにより、床材層１１上に隔壁層１２を形成するための樹脂層を設ける。第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法では、例えば床材層１１上に感光性樹脂による樹脂層（感光性樹脂層）を形成する。
【0050】
床材層１１上への感光性樹脂層の形成方法は、例えば、床材層１１への感光性樹脂の塗工により行われる。塗工は、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、バーコーティングなどにより行われることができ、膜厚制御性の観点からはスピンコーティングが好ましい。床材層１１上には、例えば液状、固体状、ゲル状、フィルム状など種々の形態の感光性樹脂を塗工することができる。例えば、液体レジストによって感光性樹脂層を形成することは好ましい方法の一つである。
また、床材層１１上には、樹脂層（例えば、感光性樹脂層）の厚み、すなわち隔壁層１２の厚みが５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるように樹脂（例えば、感光性樹脂）を塗工すればよい。
また、床材層１１上には、樹脂層（例えば、感光性樹脂層）の厚み、すなわち隔壁層１２の厚みが５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるように樹脂（例えば、感光性樹脂）を塗工すればよい。
【0051】
（ステップＳ８）
床材層１１上に感光性樹脂を形成すると、次に、床材層１１上に塗工した樹脂（例えば、感光性樹脂）内に含まれる溶媒（溶剤）を除去する目的で加熱処理（プリベーク処理）する工程を行う。なお、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法において、プリベーク処理は必須の工程ではなく、適宜、樹脂の特性に合わせて最適な温度、時間で実施すればよい。例えば、床材層１１上の樹脂層が感光性樹脂である場合は、プリベーク温度、時間は感光性樹脂の特性に応じて、適宜、最適な条件で行う。
床材層１１上に感光性樹脂を形成すると、次に、床材層１１上に塗工した樹脂（例えば、感光性樹脂）内に含まれる溶媒（溶剤）を除去する目的で加熱処理（プリベーク処理）する工程を行う。なお、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法において、プリベーク処理は必須の工程ではなく、適宜、樹脂の特性に合わせて最適な温度、時間で実施すればよい。例えば、床材層１１上の樹脂層が感光性樹脂である場合は、プリベーク温度、時間は感光性樹脂の特性に応じて、適宜、最適な条件で行う。
【0052】
（ステップＳ９）
次に、床材層１１上に塗工した樹脂（例えば感光性樹脂）を露光する工程を行う。具体的には、床材層１１上に塗工した感光性樹脂には、露光により流路パターンが描画される。露光は、例えば、紫外線を光源とした露光装置、レーザー描画装置により行うことができる。例えば、紫外線を光源としたプロキシミティ露光やコンタクト露光装置を用いた露光は好ましい方法の一つである。プロキシミティ露光装置の場合、マイクロ流路チップ１における流路パターン配列を有するフォトマスクを介して露光が行われる。フォトマスクはクロムおよび酸化クロムの二層構造を遮光膜とするフォトマスクなどを使用すればよい。
また上述のように、隔壁層１２には、紫外光領域である１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に対して感光性を有する感光性樹脂が用いられる。したがって、本工程（露光工程）では、床材層１１上に塗工される感光性樹脂を、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に感光させればよい。
次に、床材層１１上に塗工した樹脂（例えば感光性樹脂）を露光する工程を行う。具体的には、床材層１１上に塗工した感光性樹脂には、露光により流路パターンが描画される。露光は、例えば、紫外線を光源とした露光装置、レーザー描画装置により行うことができる。例えば、紫外線を光源としたプロキシミティ露光やコンタクト露光装置を用いた露光は好ましい方法の一つである。プロキシミティ露光装置の場合、マイクロ流路チップ１における流路パターン配列を有するフォトマスクを介して露光が行われる。フォトマスクはクロムおよび酸化クロムの二層構造を遮光膜とするフォトマスクなどを使用すればよい。
また上述のように、隔壁層１２には、紫外光領域である１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に対して感光性を有する感光性樹脂が用いられる。したがって、本工程（露光工程）では、床材層１１上に塗工される感光性樹脂を、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光に感光させればよい。
【0053】
床材層１１上に塗工された感光性樹脂がポジ型レジストの場合、露光領域が溶解して流路部３となり、未露光領域に残存する感光性樹脂が隔壁層１２となる。また、床材層１１上に塗工された感光性樹脂がネガ型レジストの場合、露光領域に残存する感光性樹脂が隔壁層１２となり、未露光領域が溶解して流路部３となる。このように、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法では、フォトリソグラフィーを用いて床材層１１上に流路部３を構成する隔壁層１２を形成することができる。
【0054】
なお、床材層１１上における樹脂層の形成に化学増幅型レジストなどを用いる場合には、露光により発生した酸の触媒反応を促すために、露光後にさらに加熱処理（ポストエクスポージャーベーク：ＰＥＢ）を行うとよい。
【0055】
（ステップＳ１０）
次に、露光した感光性樹脂に対して現像を行い、流路パターンを形成する工程を行う。
現像は、例えば、スプレー、ディップ、パドル形式などの現像装置にて感光性樹脂と現像液の反応により行われる。現像液は、例えば炭酸ナトリウム水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化カリウム、有機溶剤などを用いることができる。現像液は感光性樹脂の特性に応じた最適なものを適宜使用すればよく、これらに限定されるものではない。また、濃度や現像処理時間は、感光性樹脂の特性に合わせて適宜最適な条件に調整することができる。
次に、露光した感光性樹脂に対して現像を行い、流路パターンを形成する工程を行う。
現像は、例えば、スプレー、ディップ、パドル形式などの現像装置にて感光性樹脂と現像液の反応により行われる。現像液は、例えば炭酸ナトリウム水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化カリウム、有機溶剤などを用いることができる。現像液は感光性樹脂の特性に応じた最適なものを適宜使用すればよく、これらに限定されるものではない。また、濃度や現像処理時間は、感光性樹脂の特性に合わせて適宜最適な条件に調整することができる。
【0056】
（ステップＳ１１）
次に、洗浄により床材層１１上の樹脂層（感光性樹脂層）から現像に用いた現像液を完全に除去する工程を行う。洗浄は、例えば、スプレー、シャワー、浸漬形式などの洗浄装置によって行うことができる。洗浄水としては、例えば純水、イソプロピルアルコールなどから、現像処理に用いた現像液を除去するために最適な洗浄水を適宜使用すればよい。洗浄後はスピンドライヤ、ＩＰＡベーパドライヤ、自然乾燥などにより乾燥を行う。
次に、洗浄により床材層１１上の樹脂層（感光性樹脂層）から現像に用いた現像液を完全に除去する工程を行う。洗浄は、例えば、スプレー、シャワー、浸漬形式などの洗浄装置によって行うことができる。洗浄水としては、例えば純水、イソプロピルアルコールなどから、現像処理に用いた現像液を除去するために最適な洗浄水を適宜使用すればよい。洗浄後はスピンドライヤ、ＩＰＡベーパドライヤ、自然乾燥などにより乾燥を行う。
【0057】
（ステップＳ１２）
次に、流路パターン、すなわち流路部３を形成する隔壁層１２に対して加熱処理（ポストベーク）する工程を行う。このポストベーク処理により、現像や洗浄時の残留水分を除去する。ポストベーク処理は、例えば、ホットプレート、オーブン、などを用いて行われる。上記ステップＳ１１の洗浄工程での乾燥が不十分な場合、現像液や洗浄時の水分が隔壁層１２に残留している場合がある。また、プリベーク処理において除去されなかった溶剤も隔壁層１２に残留している場合がある。ポストベーク処理を行うことで、それらを除去することができる。
次に、流路パターン、すなわち流路部３を形成する隔壁層１２に対して加熱処理（ポストベーク）する工程を行う。このポストベーク処理により、現像や洗浄時の残留水分を除去する。ポストベーク処理は、例えば、ホットプレート、オーブン、などを用いて行われる。上記ステップＳ１１の洗浄工程での乾燥が不十分な場合、現像液や洗浄時の水分が隔壁層１２に残留している場合がある。また、プリベーク処理において除去されなかった溶剤も隔壁層１２に残留している場合がある。ポストベーク処理を行うことで、それらを除去することができる。
【0058】
（ステップＳ１３）
ポストベーク処理後に、隔壁層１２、および隔壁層１２との接合前の上蓋層１３（蓋材）に対して表面改質処理する工程を行う。表面改質処理の一例として、ＵＶ処理を行う。なお、表面改質処理は、必要に応じて適宜実行すればよく、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法において必須の工程ではない。
ポストベーク処理後に、隔壁層１２、および隔壁層１２との接合前の上蓋層１３（蓋材）に対して表面改質処理する工程を行う。表面改質処理の一例として、ＵＶ処理を行う。なお、表面改質処理は、必要に応じて適宜実行すればよく、第一実施形態に係るマイクロ流路チップ１の製造方法において必須の工程ではない。
【0059】
（ステップＳ１４）
次に、ポストベーク処理後の隔壁層１２に上蓋層１３を接合する工程を行う。本工程では、図１Ｂ～図１Ｄに示すように、隔壁層１２の基板１０とは反対側の面に上蓋層１３を接合する。これにより、流路部３が上蓋層１３に覆われマイクロ流路チップ１が形成される。
上記ステップＳ１３において表面改質処理を行った基板同士を接合させる方法としては、例えば熱プレス機や熱ロール機を用いた熱圧着を用いることができる。但し、蓋材としてＰＤＭＳなどの柔軟性があるものを用いる場合においては、圧力をかけることなく接合することもできる。
上蓋層１３には、隔壁層１２との接合前に、予め流体の入力部２、出力部４、５に相当する孔をおくことが望ましい。これにより、隔壁層１２との接合後に孔を開ける場合よりも、ゴミやコンタミネーションの問題が生じることを抑制することができる。
なお、加熱をする場合には、材料の性質に合わせて条件を調節することが望ましい。例えば、ホットプレート等の加熱手段を用いて、４０℃以上かつ５ｍｉｎ以上で貼合することが可能である。
次に、ポストベーク処理後の隔壁層１２に上蓋層１３を接合する工程を行う。本工程では、図１Ｂ～図１Ｄに示すように、隔壁層１２の基板１０とは反対側の面に上蓋層１３を接合する。これにより、流路部３が上蓋層１３に覆われマイクロ流路チップ１が形成される。
上記ステップＳ１３において表面改質処理を行った基板同士を接合させる方法としては、例えば熱プレス機や熱ロール機を用いた熱圧着を用いることができる。但し、蓋材としてＰＤＭＳなどの柔軟性があるものを用いる場合においては、圧力をかけることなく接合することもできる。
上蓋層１３には、隔壁層１２との接合前に、予め流体の入力部２、出力部４、５に相当する孔をおくことが望ましい。これにより、隔壁層１２との接合後に孔を開ける場合よりも、ゴミやコンタミネーションの問題が生じることを抑制することができる。
なお、加熱をする場合には、材料の性質に合わせて条件を調節することが望ましい。例えば、ホットプレート等の加熱手段を用いて、４０℃以上かつ５ｍｉｎ以上で貼合することが可能である。
【0060】
隔壁層１２と上蓋層１３との接合方法は、上記熱圧着に限られず、接着剤を用いる方法や、接着剤を用いずに隔壁層１２と上蓋層１３との接合面の表面改質処理により接路接合する方法を実施してもよい。
接着剤を用いて接合する場合、接着剤は隔壁層１２および上蓋層１３を構成する材料との親和性などに基づいて決定することができる。接着剤は、隔壁層１２と上蓋層１３とを接合できるものであれば、特に限定されない。例えば、第一実施形態における接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤や、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等を用いることができる。
接着剤を用いて接合する場合、接着剤は隔壁層１２および上蓋層１３を構成する材料との親和性などに基づいて決定することができる。接着剤は、隔壁層１２と上蓋層１３とを接合できるものであれば、特に限定されない。例えば、第一実施形態における接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤や、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等を用いることができる。
【0061】
また、接着剤を用いずに表面改質処理によって接合する方法としては、ＵＶ処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、エキシマレーザー処理などがある。この場合、隔壁層１２の表面の反応性を向上させ、隔壁層１２と上蓋層１３との親和性および接着の相性に応じて、適宜最適な処理方法を選択すればよい。なお、表面改質処理によって接合する場合、上記ステップＳ１３において隔壁層１２と上蓋層１３との接合まで実行すればよい。
【0062】
ここでは、基板１０上に感光性樹脂を塗工し、フォトリソグラフィーを用いて流路部３を構成するための隔壁層１２を形成する例を説明したが、本発明はこれに限られない。基板１０上において隔壁層１２となる樹脂層の形成に用いる樹脂は、例えばシリコーンゴム（ＰＤＭＳ）や、合成樹脂（ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＳ、ＰＰ、ＣＯＰ、ＣＯＣなど）であってもよい。例えば、シリコーンゴムを用いて隔壁層１２を形成する場合は、フォトリソグラフィーを用いて流路パターンの鋳型を形成し、当該流路パターンの鋳型をシリコーンゴムに転写することで、流路パターン（流路部３を構成する隔壁層１２）を形成してもよい。
【0063】
[第一実施形態の実施例]
第一実施形態の実施例について、床材層１１と隔壁層１２と上蓋層１３の少なくともいずれかの表面にシロキサン重合体を含有する層１４を設ける態様に応じて以下に説明する。そのため先ず、疎水性を実現する上で重要なシロキサン重合体や接触角に関し述べる。
第一実施形態の実施例について、床材層１１と隔壁層１２と上蓋層１３の少なくともいずれかの表面にシロキサン重合体を含有する層１４を設ける態様に応じて以下に説明する。そのため先ず、疎水性を実現する上で重要なシロキサン重合体や接触角に関し述べる。
【0064】
＜ＰＤＭＳの加熱による揮発シロキサン成分＞
シロキサン重合体を含有する層１４について、シロキサンの由来を検討する。身近なシリコーン製品からシロキサンが発生することが知られている。アウトガス（以下、「出ガス」）として発生するシロキサンは揮発しやすく基板等に付着しやすい成分である。このシロキサンは常温においても微量ながら揮発する性質があるが、加熱することで揮発シロキサンのアウトガス量は増加し、加熱温度が高いほど量体数が大きい成分が揮発する性質がある。本開示では、この低分子シロキサンが基板表面に堆積することによる疎水化に着目した。ＰＤＭＳの材質によって、環状シロキサンＤ３～Ｄ２０や、鎖状シロキサンＭ２～Ｍ２０などの低分子シロキサン重合体が揮発する。第一実施形態の実施例を実施する上では、予めＰＤＭＳから揮発する低分子シロキサンの温度依存を確認しておくことが重要である。
シロキサン重合体を含有する層１４について、シロキサンの由来を検討する。身近なシリコーン製品からシロキサンが発生することが知られている。アウトガス（以下、「出ガス」）として発生するシロキサンは揮発しやすく基板等に付着しやすい成分である。このシロキサンは常温においても微量ながら揮発する性質があるが、加熱することで揮発シロキサンのアウトガス量は増加し、加熱温度が高いほど量体数が大きい成分が揮発する性質がある。本開示では、この低分子シロキサンが基板表面に堆積することによる疎水化に着目した。ＰＤＭＳの材質によって、環状シロキサンＤ３～Ｄ２０や、鎖状シロキサンＭ２～Ｍ２０などの低分子シロキサン重合体が揮発する。第一実施形態の実施例を実施する上では、予めＰＤＭＳから揮発する低分子シロキサンの温度依存を確認しておくことが重要である。
【0065】
＜低分子シロキサン測定方法＞
ＰＤＭＳから揮発する低分子シロキサンや、基板表面に堆積した低分子シロキサンの測定には、熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ）を用いることが好ましい。ＧＣ／ＭＳは気化させた混合物を、単一成分に分離するガスクロマトグラフ(ＧＣ)と、分離した各成分をイオン化してマススペクトルを取得することで定性・定量分析をする質量分析装置(ＭＳ)を結合した複合装置であり、低分子シロキサンの定量分析には好適な装置である。分析時の加熱温度を変えることで揮発シロキサン成分の温度依存を測定することができる。定量方法は、環状シロキサンはデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）を標準物質とした相対標準濃度で算出する。鎖状シロキサンはオクタメチルトリシロキサン（Ｍ３）を標準物質とした相対標準濃度で算出する。
ＰＤＭＳから揮発する低分子シロキサンや、基板表面に堆積した低分子シロキサンの測定には、熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ）を用いることが好ましい。ＧＣ／ＭＳは気化させた混合物を、単一成分に分離するガスクロマトグラフ(ＧＣ)と、分離した各成分をイオン化してマススペクトルを取得することで定性・定量分析をする質量分析装置(ＭＳ)を結合した複合装置であり、低分子シロキサンの定量分析には好適な装置である。分析時の加熱温度を変えることで揮発シロキサン成分の温度依存を測定することができる。定量方法は、環状シロキサンはデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）を標準物質とした相対標準濃度で算出する。鎖状シロキサンはオクタメチルトリシロキサン（Ｍ３）を標準物質とした相対標準濃度で算出する。
【0066】
＜マイクロ流路チップの製造プロセス過程における接触角の変化＞
所定の層が疎水性または親水性を示す指標の例として接触角がある。前記マイクロ流路チップの製造方法のプロセス過程における層の接触角の変化について説明する。大きくは、流路部３を形成する隔壁層１２を形成する工程（ステップＳ１０２）での接触角（θ１とする）と、隔壁層１２との接合前の上蓋層１３（蓋材）に対して表面改質処理する工程（ステップＳ１３）をした後での接触角（θ２とする）と、隔壁層１２に上蓋層１３を接合する工程（ステップＳ１４）をした後での接触角（θ３とする）で接触角が変化する。θ１は素材そのものの接触角を示す。そのため、液滴の逆流抑止の観点からすると、接触角が高い材料を用いるのが好ましい。次に、ステップＳ１３では表面改質処理により生じたラジカル酸素（О・）やヒドロキシラジカル（ＨＯ・）により表面に親水基（―Ｃ＝О、―ＯＨ、―ＣＯＯＨ）が形成される。そのため、素材表面は親水化され、θ２の接触角は小さくなる（θ１＞θ２）。照射エネルギーが高いほど、あるいは、照射時間を長くするほど接触角を小さくする（親水性を上げる）効果がある。次に、ステップＳ１４では接合の際に加熱処理を行うため、ＰＤＭＳから揮発する低分子シロキサンが素材表面に堆積し、疎水化されθ３の接触角は大きくなる（θ２＜θ３）。加熱条件の温度が高いほど、処理時間が長いほど、表面に堆積する低分子シロキサン量が増加し、接触角を大きくする（疎水性を上げる）効果がある。本発明者らは、鋭意検討の結果、ステップＳ１３での表面改質処理条件、および、前記ステップＳ１４での加熱条件（温度、時間）、もしくは後述する加熱炉による加熱条件（温度、時間）を制御することにより、マイクロ流路チップの流路内の素材表面の接触角を任意に制御可能であることを見出した。特に、ステップＳ１４の加熱条件の制御が重要であることが分かった。本開示では、ＰＤＭＳの加熱条件によって任意の接触角コントロールを実現している。
所定の層が疎水性または親水性を示す指標の例として接触角がある。前記マイクロ流路チップの製造方法のプロセス過程における層の接触角の変化について説明する。大きくは、流路部３を形成する隔壁層１２を形成する工程（ステップＳ１０２）での接触角（θ１とする）と、隔壁層１２との接合前の上蓋層１３（蓋材）に対して表面改質処理する工程（ステップＳ１３）をした後での接触角（θ２とする）と、隔壁層１２に上蓋層１３を接合する工程（ステップＳ１４）をした後での接触角（θ３とする）で接触角が変化する。θ１は素材そのものの接触角を示す。そのため、液滴の逆流抑止の観点からすると、接触角が高い材料を用いるのが好ましい。次に、ステップＳ１３では表面改質処理により生じたラジカル酸素（О・）やヒドロキシラジカル（ＨＯ・）により表面に親水基（―Ｃ＝О、―ＯＨ、―ＣＯＯＨ）が形成される。そのため、素材表面は親水化され、θ２の接触角は小さくなる（θ１＞θ２）。照射エネルギーが高いほど、あるいは、照射時間を長くするほど接触角を小さくする（親水性を上げる）効果がある。次に、ステップＳ１４では接合の際に加熱処理を行うため、ＰＤＭＳから揮発する低分子シロキサンが素材表面に堆積し、疎水化されθ３の接触角は大きくなる（θ２＜θ３）。加熱条件の温度が高いほど、処理時間が長いほど、表面に堆積する低分子シロキサン量が増加し、接触角を大きくする（疎水性を上げる）効果がある。本発明者らは、鋭意検討の結果、ステップＳ１３での表面改質処理条件、および、前記ステップＳ１４での加熱条件（温度、時間）、もしくは後述する加熱炉による加熱条件（温度、時間）を制御することにより、マイクロ流路チップの流路内の素材表面の接触角を任意に制御可能であることを見出した。特に、ステップＳ１４の加熱条件の制御が重要であることが分かった。本開示では、ＰＤＭＳの加熱条件によって任意の接触角コントロールを実現している。
【0067】
＜接触角の測定方法＞
接触角の測定方法はシリンジに水を充填させ接触角計に装着する。測定までの待ち時間［ｍｓｅｃ］、測定時間間隔［ｍｓｅｃ］、連続測定回数［回］などのパラメータを設定する。シリンジから試料表面に水を滴下し、画像撮像と液滴の接触角が測定される。静的接触角の測定方法は液滴法を採用している。液滴法とは、液滴が球の一部であることを前提とし、着滴後の液滴の半径ｒと高さｈから接触角θを求める方法である。
接触角の測定方法はシリンジに水を充填させ接触角計に装着する。測定までの待ち時間［ｍｓｅｃ］、測定時間間隔［ｍｓｅｃ］、連続測定回数［回］などのパラメータを設定する。シリンジから試料表面に水を滴下し、画像撮像と液滴の接触角が測定される。静的接触角の測定方法は液滴法を採用している。液滴法とは、液滴が球の一部であることを前提とし、着滴後の液滴の半径ｒと高さｈから接触角θを求める方法である。
【0068】
通常の接触角測定で使用する液量は１～２μＬが一般的であるが、その液量では１ｍｍ以上の径の液滴が固体表面上に形成される。マイクロ流路チップにおいては測定領域が数マイクロレベルの微小領域であることが多く、通常の接触角計ではなく、ピコリットルオーダーの液滴を滴下し、微小領域の濡れ挙動の評価が可能な装置を用いることが好ましい。例えば、ピエゾ滴定装置を使用してピコリットル単位の液滴を作成し、対物レンズ付き高倍率カメラを使用することで微小液滴の測定が可能となる。また、微小液滴は非常に速く蒸発するため、高速度カメラを用いるとより好ましい。
【0069】
次に、実施例において用いる、床材層１１となる第１感光性樹脂および隔壁層１２となる第２感光性樹脂の主な組合せと形成方法を述べる。
【0070】
＜組合せ１＞
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の組み合わせの一例を表１に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）はポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は１００°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、ポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角θ１は１００°である。
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の組み合わせの一例を表１に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）はポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は１００°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、ポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角θ１は１００°である。
【0071】
床材層１１の形成（ステップＳ１０１）について説明する。基板１０上へ第１感光性樹脂を塗工（ステップＳ１）する場合は、スピンコーティングを行い、塗工するときのウエハのコート回転数を７００ｒｐｍとし１０ｓｅｃ間行う。プリベーク処理（ステップＳ２）は、ウエハを９０℃に加熱し６０ｓｅｃ間行う。床材層１１のパターンの露光（ステップＳ３）は、露光量を７０ｍＪ／ｃｍ２とする。床材層１１パターンの現像（ステップＳ４）は、現像液に炭酸ナトリウム水溶液を用い、現像時間を９０ｓｅｃとする。床材層１１パターンの洗浄（ステップＳ５）は、水洗を６０ｓｅｃ間行う。ポストベーク処理（ステップＳ６）は、２３０℃で３０ｍｉｎ間行う。
【0072】
隔壁層１２の形成（ステップＳ１０２）について説明する。床材層１１上へ第２感光性樹脂を塗工（ステップＳ７）する場合は、スピンコーティングを行い、コート回転角を５００ｒｐｍとし１０ｓｅｃ間行う。プリベーク処理（ステップＳ８）は、１３０℃で１８０ｓｅｃ間行う。流路パターンの露光（ステップＳ９）は、露光量を６０ｍＪ／ｃｍ２とする。流路パターンの現像（ステップ１０）は、現像液に炭酸ナトリウム水溶液を用い、現像時間を１８０ｓｅｃ、水洗を６０ｓｅｃ間行う。流路パターンの洗浄（ステップＳ１１）は、水洗を６０ｓｅｃ間行う。ポストベーク処理（ステップＳ１２）は、２３０℃で３０ｍｉｎ間行う。
【0073】
【表1】
【0074】
＜組合せ２＞
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の別の組み合わせの一例を表２に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）は、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂を含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は６０°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、ポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角は１００°である。
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の別の組み合わせの一例を表２に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）は、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂を含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は６０°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、ポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角は１００°である。
【0075】
床材層１１の形成（ステップＳ１０１）の条件、隔壁層１２の形成の条件（ステップＳ１０２）は、表１の場合と同じである。
【0076】
【表2】
【0077】
＜組合せ３＞
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の別の組み合わせの一例を表３に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）は、ポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は１００°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、アクリル樹脂およびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角θ１は７０°である。
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の別の組み合わせの一例を表３に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）は、ポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は１００°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、アクリル樹脂およびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角θ１は７０°である。
【0078】
床材層１１の形成（ステップＳ１０１）について説明する。基板上へ第１感光性樹脂を塗工（図２におけるステップＳ１）する場合は、スピンコーティングにより行い、塗工するときのウエハのコート回転数を１１００ｒｐｍとし３０ｓｅｃ間行う。プリベーク処理（図２におけるステップＳ２）は、ウエハを９０℃に加熱し９０ｓｅｃ間行う。床材層１１のパターンの露光（図２におけるステップＳ３）は、露光量を１００ｍＪ／ｃｍ２とする。床材層１１パターンの現像（図２におけるステップＳ４）は、炭酸ナトリウムの現像液を用い、現像時間を１８０ｓｅｃとする。床材層１１パターンの洗浄（図２におけるステップＳ５）は、水洗を６０ｓｅｃ間行う。ポストベーク処理（図２におけるステップＳ６）は、２３０℃で３０ｍｉｎ間行う。
【0079】
隔壁層１２の形成（ステップＳ１０２）の条件は、表１の場合と同じである。
【0080】
【表3】
【0081】
＜組合せ４＞
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の別の組み合わせの一例を表４に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）はアクリル樹脂およびエポキシ樹脂を含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は６０°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、アクリル樹脂およびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角θ１は７０°である。
第１感光性樹脂と第２感光性樹脂の別の組み合わせの一例を表４に示す。床材層１１として用いる第１感光性樹脂の組成（成分）はアクリル樹脂およびエポキシ樹脂を含む。第１感光性樹脂の接触角θ１は６０°である。隔壁層１２として用いられる第２感光性樹脂の組成（成分）は、アクリル樹脂およびアクリルモノマーを含む。第２感光性樹脂の接触角θ１は７０°である。
【0082】
床材層１１の形成（ステップＳ１０１）の条件、隔壁層１２の形成の条件（ステップＳ１０２）は、表１の場合と同じである。
【0083】
【表4】
【0084】
（実施例１）
実施例１では、床材層には表１の第１感光性樹脂を用い、隔壁層と上蓋層に相当する部材にはＰＤＭＳを用いてマイクロ流路チップを作製した。
図３Ａは、実施例１の製造方法を示すフローチャートである。ここで、床材層の形成ステップＳ１０１ａは、図２のステップＳ１０１に対応する。以下、本開示において図１や図２の構成やステップについて同様の対応関係を有するものは説明を簡略または省略することがある。
実施例１では、床材層には表１の第１感光性樹脂を用い、隔壁層と上蓋層に相当する部材にはＰＤＭＳを用いてマイクロ流路チップを作製した。
図３Ａは、実施例１の製造方法を示すフローチャートである。ここで、床材層の形成ステップＳ１０１ａは、図２のステップＳ１０１に対応する。以下、本開示において図１や図２の構成やステップについて同様の対応関係を有するものは説明を簡略または省略することがある。
【0085】
ステップＳ１０２ａは、金型により隔壁層と上蓋層を一体的に成形する点でステップＳ１０２と異なる。まず、２成分ポッティング用液状シリコーンゴムＴＳＥ３０３２（Ａ）１００ｇと２成分ポッティング用液状シリコーンゴムＴＳＥ３０３２（Ｂ）１０ｇ（共にＭＯＭＥＮＴＩＶＥ社製）を量り取り、撹拌機を用いて５００ｒｐｍ、１５ｍｉｎで撹拌した。その後、流路パターンが切削された金型に当該シリコーンゴムを流し込み、オーブンで１５０℃、３０ｍｉｎ加熱して硬化させた。
【0086】
ステップ１３ａにおいて、床材層の貼合面と金型で成形された成形部材の貼合面にＵＶ照射をした。ＵＶ照射量は１０００ｍＪ/ｃｍ２である。なお、ＵＶ照射後、床材層の接触角θ２は３０°まで低下し、また、隔壁層と蓋材を兼ねたＰＤＭＳの接触角θ２は６０°まで低下したことを確認した。
【0087】
ステップＳ１４ａは、隔壁層と一体成型した上蓋層を蓋材（以下、「隔壁層を兼ねる蓋材」という。）１２１３として基板側と接合する点でステップＳ１４と異なる。ステップＳ１４ａにおいて、貼合面同士を貼り合わせた状態で、ホットプレートで２００℃、１０ｍｉｎ加熱することで隔壁層を兼ねる蓋材１２１３を貼合した。
【0088】
図３Ｂは、実施例１で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図３Ｃは、実施例１で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図３Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0089】
基板１０ａの表面には、床材層１１ａが形成されている。隔壁層を兼ねる蓋材１２１３は、流路部３を囲むように床材層１１ａに接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、隔壁層を兼ねる蓋材１２１３の表面および床材層１１ａの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ａが形成されていることが確認された。床材層１１ａの接触角θ３は９０°、隔壁層を兼ねる蓋材１２１３の接触角θ３は９０°であった。
【0090】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、床材層１１ａと隔壁層を兼ねる蓋材１２１３のいずれに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ａにも、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0091】
また、図３Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図３Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液１６を注入し、空気で試験液を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
【0092】
（実施例２）
実施例２は、床材層と隔壁層に、表１に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
図４Ａは、実施例２の製造方法を示すフローチャートである。
実施例２は、床材層と隔壁層に、表１に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
図４Ａは、実施例２の製造方法を示すフローチャートである。
【0093】
ステップ１３ｂにおいて、ＵＶ照射後、床材層の接触角θ２は３０°まで低下し、また、隔壁層の接触角θ２は４０°まで低下したことを確認した。
【0094】
ステップＳ１４ｂにおいて、貼合面同士を貼り合わせた状態で、ホットプレートで２００℃、１０ｍｉｎ加熱することで上蓋層を貼合した。
【0095】
図４Ｂは、実施例２で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図４Ｃは、実施例２で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図４Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0096】
基板１０ｂの表面には、床材層１１ｂが形成されている。隔壁層１２ｂによって流路３が区画される、上蓋層１３ｂは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｂと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、床材層１１ｂ、隔壁層１２ｂ、上蓋層１３ｂの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｂが形成されていることが確認された。床材層１１ｂの接触角θ３は１００°、隔壁層１２ｂの接触角は９０°、上蓋層１３ｂの接触角は１３０°であった。
【0097】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、床材層１１ｂと隔壁層１２ｂと上蓋層１３ｂのいずれに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｂにも、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0098】
また、図４Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図４Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液１６を注入し、空気で試験液１６を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
【0099】
（実施例３）
実施例３は、床材層と隔壁層に、表１に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図５Ａは、実施例３の製造方法を示すフローチャートである。実施例３は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｃ）を含む。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
実施例３は、床材層と隔壁層に、表１に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図５Ａは、実施例３の製造方法を示すフローチャートである。実施例３は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｃ）を含む。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0100】
ステップ１３ｃにおいて、ＵＶ照射後、床材層の接触角θ２は３０°まで低下し、また、隔壁層の接触角θ２は４０°まで低下したことを確認した。
【0101】
ステップ１０３ｃにおいて、ＰＤＭＳを加熱炉内で２００℃に加熱し５ｍｉｎ静置した後、床材層と隔壁層が形成された基板を加熱炉内に１０ｍｉｎ静置した。なお、床材層などを静置する時間はこれに限られない。たとえば５ｍｉｎ以上とすることも可能である。
【0102】
ステップＳ１４ｃにおいて、貼合面同士を貼り合わせた状態で、ホットプレートで２００℃、１０ｍｉｎ加熱することで上蓋層を貼合した。
【0103】
図５Ｂは、実施例３で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図５Ｃは、実施例３で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図５Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0104】
基板１０ｃの表面には、床材層１１ｃが形成されている。隔壁層１２ｃによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｃは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｃと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、床材層１１ｃおよび隔壁層１２ｃ表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｃが形成されていることが確認された。床材層１１ｃの接触角θ３は１１０°、隔壁層１２ｃの接触角θ３は９０°、上蓋層１３ｃの接触角θ３は４０°であった。
【0105】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、床材層１１ｃと隔壁層１２ｃのいずれに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｃにも、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0106】
また、図５Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図５Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液１６を注入し、空気で試験液１６を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
【0107】
（実施例４）
実施例４は、床材層と隔壁層に、表２に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
図６Ａは、実施例４の製造方法を示すフローチャートである。
実施例４は、床材層と隔壁層に、表２に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
図６Ａは、実施例４の製造方法を示すフローチャートである。
【0108】
図６Ｂは、実施例４で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図６Ｃは、実施例４で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図６Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0109】
基板１０ｄの表面には、床材層１１ｄが形成されている。隔壁層１２ｄによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｄは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｂと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、隔壁層１２ｄおよび上蓋層１３ｄの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｄが形成されていることが確認された。床材層１１ｄの接触角θ３は６０°、隔壁層１２ｄの接触角は９０°、上蓋層１３ｄの接触角は１１０°であった。
【0110】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、隔壁層１２ｄと上蓋層１３ｄのいずれに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｄにも、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0111】
また、図６Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図８Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液１６を注入し、空気で試験液１６を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
【0112】
（実施例５）
実施例５は、床材層と隔壁層に、表３に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
図７Ａは、実施例５の製造方法を示すフローチャートである。実施例５は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｅ）を含む。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
実施例５は、床材層と隔壁層に、表３に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
図７Ａは、実施例５の製造方法を示すフローチャートである。実施例５は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｅ）を含む。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0113】
ステップ１０３ｅにおいて、ＰＤＭＳを加熱炉内で２００℃に加熱し５ｍｉｎ静置した後、床材層が形成された基板を加熱炉内に１０ｍｉｎ静置した。
【0114】
図７Ｂは、実施例５で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。図７Ｂは、実施例５で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図７Ｃは、実施例５で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図７Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0115】
基板１０ｅの表面には、床材層１１ｅが形成されている。隔壁層１２ｅによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｅは、流部路３を囲むように隔壁層１２ｅと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、床材層１１ｅおよび上蓋層１３ｅの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｅが形成されていることが確認された。床材層１１ｅの接触角θ３は１００°、隔壁層１２ｅの接触角θ３は７０°、上蓋層１３ｅの接触角θ３は１１０°であった。
【0116】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、床材層１１ｅと上蓋層１３ｅのいずれに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｅにも、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0117】
また、図７Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図７Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液１６を注入し、空気で試験液１６を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた
【0118】
（実施例６）
実施例６は、床材層と隔壁層に、表３に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図８Ａは、実施例６の製造方法を示すフローチャートである。実施例６は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｆ）を含む。また上蓋層の接合（ステップＳ１４ｆ）について、ホットプレートによる加熱条件を５０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
実施例６は、床材層と隔壁層に、表３に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図８Ａは、実施例６の製造方法を示すフローチャートである。実施例６は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｆ）を含む。また上蓋層の接合（ステップＳ１４ｆ）について、ホットプレートによる加熱条件を５０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0119】
ステップ１０３ｆにおいて、ＰＤＭＳを加熱炉内で２００℃に加熱し５ｍｉｎ静置した後、床材層が形成された基板を加熱炉内に１０ｍｉｎ静置した。
【0120】
図８Ｂは、実施例６で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図８Ｃは、実施例６で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図８Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0121】
基板１０ｆの表面には、床材層１１ｆが形成されている。隔壁層１２ｆによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｆは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｆと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、床材層１１ｆの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｆが形成されていることが確認された。１２ｆ床材層１１ｆの接触角θ３は１００°、隔壁層１２ｆの接触角θ３は７０°、上蓋層１３ｆの接触角θ３は４０°であった。
【0122】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、床材層１１ｆに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｆに、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0123】
また、図８Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図８Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた
【0124】
（実施例７）
実施例７は、床材層と隔壁層に、表２に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図９Ａは、実施例７の製造方法を示すフローチャートである。実施例７は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｇ）を含む。また上蓋層の接合（ステップＳ１４ｇ）について、ホットプレートによる加熱条件を５０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
実施例７は、床材層と隔壁層に、表２に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図９Ａは、実施例７の製造方法を示すフローチャートである。実施例７は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｇ）を含む。また上蓋層の接合（ステップＳ１４ｇ）について、ホットプレートによる加熱条件を５０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0125】
ステップ１０３ｇにおいて、ＰＤＭＳを加熱炉内で２００℃に加熱し５ｍｉｎ静置した後、床材層と隔壁層が形成された基板を加熱炉内に１０ｍｉｎ静置した。
【0126】
図９Ｂは、実施例７で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図９Ｂは、実施例７で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図９Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0127】
基板１０ｇの表面には、床材層１１ｇが形成されている。隔壁層１２ｇによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｇは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｇと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、隔壁層１２ｇの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｇが形成されていることが確認された。床材層１１ｇの接触角θ３は６０°、隔壁層１２ｇの接触角θ３は９０°、上蓋層１３ｇの接触角θ３は４０°であった。
【0128】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、隔壁層１２ｇに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｇに、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0129】
また、図９Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図８Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた
【0130】
（実施例８）
実施例８は、床材層と隔壁層に、表４に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図１０Ａは、実施例８の製造方法を示すフローチャートである。実施例８は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｈ）を含む。また上蓋層の接合（ステップＳ１４ｈ）について、ホットプレートによる加熱条件を８０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
実施例８は、床材層と隔壁層に、表４に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図１０Ａは、実施例８の製造方法を示すフローチャートである。実施例８は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｈ）を含む。また上蓋層の接合（ステップＳ１４ｈ）について、ホットプレートによる加熱条件を８０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0131】
ステップ１０３ｈにおいて、ＰＤＭＳを加熱炉内で２００℃に加熱し５ｍｉｎ静置した後、上蓋層を加熱炉内に１０ｍｉｎ静置した。
【0132】
図１０Ｂは、実施例８で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図１０Ｃは、実施例８で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図１０Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0133】
基板１０ｈの表面には、床材層１１ｈが形成されている。隔壁層１２ｈによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｈは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｈと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、上蓋層１３ｈの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｈが形成されていることが確認された。床材層１１ｈの接触角θ３は６０°、隔壁層１２ｈの接触角θ３は７０°、上蓋層１３ｈの接触角θ３は９０°であった。
【0134】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、上蓋層１３ｈに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｈに、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0135】
また、図１０Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子がされている。図８Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
【0136】
（実施例９）
実施例９は、床材層と隔壁層に、表４に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはガラスを用いる。
図１１Ａは、実施例９の製造方法を示すフローチャートである。実施例９は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｉ）を含む。また、上蓋層の接合（ステップＳ１４ｉ）について、ホットプレートによる加熱条件を１２０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
実施例９は、床材層と隔壁層に、表４に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはガラスを用いる。
図１１Ａは、実施例９の製造方法を示すフローチャートである。実施例９は、シロキサン雰囲気に静置する工程（ステップＳ１０３ｉ）を含む。また、上蓋層の接合（ステップＳ１４ｉ）について、ホットプレートによる加熱条件を１２０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0137】
ステップ１０３ｉにおいて、ＰＤＭＳを加熱炉内で２００℃に加熱し５ｍｉｎ静置した後、上蓋層を加熱炉内に１０ｍｉｎ静置した。
【0138】
図１１Ｂは、実施例９で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図１１Ｃは、実施例９で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図１１Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0139】
基板１０ｉの表面には、床材層１１ｉが形成されている。隔壁層１２ｉによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｉは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｉと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、隔壁層１２ｉおよび上蓋層１３ｉの表面にシロキサン重合体を含有する層１４ｉが形成されていることが確認された。床材層１１ｉの接触角θ３は６０°、隔壁層１２ｉの接触角θ３は７０°、上蓋層１３ｉの接触角θ３は１００°であった。
【0140】
なお、ＧＣ／ＭＳ分析により、上蓋層１３ｉに形成されたシロキサン重合体を含有する層１４ｉに、シロキサン重合体のＤ３～Ｄ２０が含有されていたことを確認した（後述の表６を参照）。
【0141】
また、図１１Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子がされている。図１１Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた 。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで液滴が逆流することはなかった。
以上から、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションすることなく試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた 。
【0142】
（比較例１）
比較例１は、床材層と隔壁層に、表４に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図１２Ａは、比較例１の製造方法を示すフローチャートである。比較例１は、上蓋層の接合（ステップＳ１４ｊ）について、ホットプレートによる加熱条件を８０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。図１２Ａに示される製造方法は、図２に示される製造方法と同様の工程から構成される。
比較例１は、床材層と隔壁層に、表４に示される第１感光性樹脂と第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはアクリル樹脂を用いる。
図１２Ａは、比較例１の製造方法を示すフローチャートである。比較例１は、上蓋層の接合（ステップＳ１４ｊ）について、ホットプレートによる加熱条件を８０℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は実施例１と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。図１２Ａに示される製造方法は、図２に示される製造方法と同様の工程から構成される。
【0143】
図１２Ｂは、比較例１で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＢのＡ－Ａ断面図に対応する断面図である。また、図１２Ｃは、比較例１で製造したマイクロ流路チップについて、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。なお、図１ＣのＢ－Ｂ断面図に対応する断面図については、図１２Ｂの構成と同様の構成であるため、省略する。
【0144】
基板１０ｊの表面には、床材層１１ｊが形成されている。隔壁層１２ｊによって流路部３が区画される、上蓋層１３ｊは、流路部３を囲むように隔壁層１２ｊと接合している。なお、ＧＣ／ＭＳ分析（ガスクロマトグラフィ質量分析）により、床材層１１ｊ、隔壁層１２ｊ、上蓋層１３ｊのいずれの表面にもシロキサン重合体を含有する層１４ｊは形成されていなかった。床材層１１ｊの接触角θ３は６０°、隔壁層１２ｊの接触角θ３は７０°、上蓋層１３ｊの接触角θ３は４０°であった。
【0145】
また、図１２Ｃには、薬剤１５と試験液１６の反応評価を行う様子が示されている。図８Ｃにおいて、出口４から予め薬剤１５をいれておき、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口付近まで押し込んでいる。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は入口まで逆流しており、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションを起こすことを確認した。
この状態の後、薬剤１５と試験液１６の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置する。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察したところ、液滴は入口まで逆流しており、それぞれの薬剤との反応液がコンタミネーションを起こすことを確認した。
【0146】
＜評価結果＞
表５は、実施例１から比較例１までの製造条件および評価結果を示す。表５において、床材層、隔壁層、上蓋層の材料の組成／成分、製造工程のうちシロキサンガス雰囲気に静置した対象および蓋材の接合条件、接触角（上蓋層の接合後の接触角θ３）、検出された重合体、検出重合体、評価結果を示す。評価方法は各実施例、比較例に記載された内容である。また観察した結果に基づいて、次の評価基準により「〇」、「×」の２段階でマイクロ流路チップ内での分岐した反応液同士のコンタミネーションを評価した。
＜評価基準＞
〇：出口４付近に留まった反応液が流路の分岐部１８まで逆流せず、反応液同士のコンタミネーションが生じなかった
×：出口４付近に留まった反応液が流路の分岐部１８まで逆流し、反応液同士のコンタミネーションが生じた
表５は、実施例１から比較例１までの製造条件および評価結果を示す。表５において、床材層、隔壁層、上蓋層の材料の組成／成分、製造工程のうちシロキサンガス雰囲気に静置した対象および蓋材の接合条件、接触角（上蓋層の接合後の接触角θ３）、検出された重合体、検出重合体、評価結果を示す。評価方法は各実施例、比較例に記載された内容である。また観察した結果に基づいて、次の評価基準により「〇」、「×」の２段階でマイクロ流路チップ内での分岐した反応液同士のコンタミネーションを評価した。
＜評価基準＞
〇：出口４付近に留まった反応液が流路の分岐部１８まで逆流せず、反応液同士のコンタミネーションが生じなかった
×：出口４付近に留まった反応液が流路の分岐部１８まで逆流し、反応液同士のコンタミネーションが生じた
【0147】
【表5】
【0148】
表６は、シロキサン重合体を含有する層１４に含まれるシロキサン重合体の種類と加熱上条件の関係を示す。加熱条件は、蓋材を貼合するとき、または加熱炉のシロキサン雰囲気に静置するときの温度と時間を表す。ここで、ｎ量体の低分子シロキサン重合体をＤｎと略記する。
【0149】
【表6】
【0150】
このように、マイクロ流路チップのいずれかの構成要素の表面において、接触角が９０度以上１３０度以下のシロキサン重合体を含有する層（疎水領域）が形成される場合、マイクロ流路チップ内で反応液の逆流を防止することができ、反応液同士のコンタミネーションを防ぐことができた。
【0151】
[第二実施形態]
＜マイクロ流路チップの基本構成＞
第二実施形態においては、マイクロ流路チップの床材層に疎水性と親水性の２種類の領域を形成した点で第一実施形態と基本的に異なる。以下の説明では第一実施形態と異なる構成を中心に説明し、第一実施形態と同様の構成に関してはその説明を簡略または省略する。
＜マイクロ流路チップの基本構成＞
第二実施形態においては、マイクロ流路チップの床材層に疎水性と親水性の２種類の領域を形成した点で第一実施形態と基本的に異なる。以下の説明では第一実施形態と異なる構成を中心に説明し、第一実施形態と同様の構成に関してはその説明を簡略または省略する。
【0152】
図１３は、第二実施形態におけるマイクロ流路チップ１０１について、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。マイクロ流路チップ１０１は、入力部２から分岐部１８までは床材層１１ｋが基板１０ｋ上に形成されている。さらに分岐部１８から出力部４に向かう途中部１９まで床材層１１ｋが設けられているが、途中部１９から出力部４までは床材層１１ｋが設けられておらず、基板１０ｋが露出した構成となっている。図１３に示されるように、上蓋層１３ｋおよび床材層１１ｋのいずれにもシロキサン重合体を含有する層１４ｋが形成されているが、基板１０ｋが露出した領域は親水性を示した。一方、床材層１１ｋの形成されている領域は疎水性を示した。
このように、第二実施形態のマイクロ流路チップ１０１は、基板１０ｋ上の床材層１１ｋをパターニングすることによって、出力部４に近接する領域に疎水領域と異なる親水領域を設けることを特徴とする。
このように、第二実施形態のマイクロ流路チップ１０１は、基板１０ｋ上の床材層１１ｋをパターニングすることによって、出力部４に近接する領域に疎水領域と異なる親水領域を設けることを特徴とする。
【0153】
[第二実施形態の変形例]
図１４は、第二実施形態の変形例に係るマイクロ流路チップ１０１について、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。マイクロ流路チップ１０１は、入力部２から分岐部１８まで、かつ分岐部１８から出力部４に向かう途中部１９までは床材層１１ｌが設けられておらず、基板１０ｌが露出しており、途中部１９から出力部４までは床材層１１ｌが設けられている点で第二実施形態と異なる。図１４に示されるように、上蓋層１３ｌおよび床材層１１ｌのいずれにもシロキサン重合体を含有する層１４ｌが形成されているが、床材層１１ｌの形成されている領域は親水性を示した。一方基板１０ｌが露出した領域は疎水性を示した。後述するように基板１０ｌにはシリコンコート２１１が施されている。このように、第二実施形態の変形例に係るマイクロ流路チップ１０１は、シリコンコート２１１が施された基板１０ｌ上の床材層１１ｌをパターニングすることによって、出力部４に近接する領域に疎水領域と異なる親水領域を設けることを特徴とする。
図１４は、第二実施形態の変形例に係るマイクロ流路チップ１０１について、図１ＤのＣ－Ｃ断面図に対応する断面図である。マイクロ流路チップ１０１は、入力部２から分岐部１８まで、かつ分岐部１８から出力部４に向かう途中部１９までは床材層１１ｌが設けられておらず、基板１０ｌが露出しており、途中部１９から出力部４までは床材層１１ｌが設けられている点で第二実施形態と異なる。図１４に示されるように、上蓋層１３ｌおよび床材層１１ｌのいずれにもシロキサン重合体を含有する層１４ｌが形成されているが、床材層１１ｌの形成されている領域は親水性を示した。一方基板１０ｌが露出した領域は疎水性を示した。後述するように基板１０ｌにはシリコンコート２１１が施されている。このように、第二実施形態の変形例に係るマイクロ流路チップ１０１は、シリコンコート２１１が施された基板１０ｌ上の床材層１１ｌをパターニングすることによって、出力部４に近接する領域に疎水領域と異なる親水領域を設けることを特徴とする。
【0154】
＜製造方法＞
第二実施形態または変形例に係るマイクロ流路チップ１０１の製造方法は、第一実施形態における製造方法と同様であるが、床材層の形成（ステップ１０１）において、疎水領域と親水領域の異なる種類の領域に対応するパターンを形成する点で異なる。以下の説明において、必要に応じて第一実施形態の製造方法に対応するステップを参照し、第１実施形態と同様の工程は同一の符号を用い説明を簡略または省略することとする。
第二実施形態または変形例に係るマイクロ流路チップ１０１の製造方法は、第一実施形態における製造方法と同様であるが、床材層の形成（ステップ１０１）において、疎水領域と親水領域の異なる種類の領域に対応するパターンを形成する点で異なる。以下の説明において、必要に応じて第一実施形態の製造方法に対応するステップを参照し、第１実施形態と同様の工程は同一の符号を用い説明を簡略または省略することとする。
【0155】
[第二実施形態または変形例の実施例]
第二実施形態または変形例に係るマイクロ流路チップについて、具体的な実施例を用いて説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
第二実施形態または変形例に係るマイクロ流路チップについて、具体的な実施例を用いて説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
【0156】
実施例において用いる、床材層として用いる第１感光性樹脂および隔壁層として用いる第２感光性樹脂について述べる。表７の第１感光性樹脂はポリシロキサンおよびアクリルモノマーを含み、接触角θ１は１００°である。表８の第１感光性樹脂はシランカップリング剤およびアクリルモノマーを含み、接触角θ１は６０°である。表９の第１感光性樹脂はアクリルポリマーおよびアクリルモノマーを含み、接触角θ１は１００°である。表１０の第１感光性樹脂はアクリル樹脂およびエポキシ樹脂を含み、接触角θ１は６０°である。
第２感光性樹脂は表１１に示され、アクリル樹脂およびアクリルモノマーを含み、接触角θ１は７０°である。
第２感光性樹脂は表１１に示され、アクリル樹脂およびアクリルモノマーを含み、接触角θ１は７０°である。
【0157】
【表7】
【0158】
【表8】
【0159】
【表9】
【0160】
【表10】
【0161】
【表11】
【0162】
（実施例１０）
第二実施形態の実施例１０は、床材層には表７の第１感光性樹脂を用い、隔壁層には表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層はＰＤＭＳを用いてマイクロ流路チップを作製した。
第二実施形態の実施例１０は、床材層には表７の第１感光性樹脂を用い、隔壁層には表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層はＰＤＭＳを用いてマイクロ流路チップを作製した。
【0163】
まず、ガラス基板上へ透明体の第１感光性樹脂を塗工して、床材層を形成した（ステップＳ１）。第１感光性樹脂は、スピンコーターにて回転数１１００ｒｐｍ、３０秒でガラス基板上に塗工した。膜厚は２μｍになるように回転数、時間を調整した。次に、ホットプレート上にて感光性樹脂内に含まれる残留溶媒を除去する目的で加熱処理（プリベーク）を行った（ステップＳ２）。プリベークは、温度９０℃で９０秒実施した。
【0164】
次に、ガラス基板上の感光性樹脂層を露光した（ステップＳ３）。具体的には、マイクロ流路内で疎水領域、親水領域を設けるためのパターンを有するフォトマスクを介して、感光性樹脂へパターン露光した。フォトマスクはクロムおよび酸化クロムの二層構造を遮光膜とするフォトマスクを使用した。露光には、プロキシミティ露光装置を用いた。露光装置は高圧水銀灯を光源とし、露光波長はｇ、ｈ、ｉ線を含むブロードバンドとした。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【0165】
次に、露光した感光性樹脂層に対して現像を行い、パターンを形成した（ステップＳ４）。具体的には、炭酸ナトリウム現像液を用いて感光性樹脂層を１８０秒間現像することにより、未露光部分を溶解し、パターニングした。
続いて、超純水によるシャワー洗浄を行い、基板上の感光性樹脂層から現像液を除去し、スピンドライヤにて乾燥を行った（ステップＳ５）。
続いて、超純水によるシャワー洗浄を行い、基板上の感光性樹脂層から現像液を除去し、スピンドライヤにて乾燥を行った（ステップＳ５）。
【0166】
次に、オーブンで２３０℃、３０分、加熱処理（ポストベーク）した（ステップＳ６）。これにより、基板上に疎水領域、親水領域に相当する床材層のパターンが形成された。
【0167】
次に、基板および床材層上に透明体の第２感光性樹脂を塗工して、隔壁層を形成した。まず、第２感光性樹脂は、スピンコーターにて回転数５００ｒｐｍ、１０秒でガラス基板および床材層上に塗工した（ステップＳ７）。膜厚は５０μｍになるように回転数、時間を調整した。次に、ホットプレート上にて感光性樹脂内に含まれる残留溶媒を除去する目的で加熱処理（プリベーク）を行った（ステップＳ８）。プリベークは、温度１３０℃で１８０秒実施した。
【0168】
次に、ガラス基板および床材層上の感光性樹脂層を露光した（ステップＳ９）。具体的には、流路パターンを有するフォトマスクを介して、感光性樹脂へパターン露光した。フォトマスクはクロムおよび酸化クロムの二層構造を遮光膜とするフォトマスクを使用した。露光には、プロキシミティ露光装置を用いた。露光装置は高圧水銀灯を光源とし、露光波長はｇ、ｈ、ｉ線を含むブロードバンドとした。露光量は６０ｍＪ／ｃｍ２とした。
【0169】
次に、露光した感光性樹脂層に対して現像を行い、流路パターンを形成した（ステップＳ１０）。具体的には、炭酸ナトリウム現像液を用いて感光性樹脂層を１８０秒間現像することにより、未露光部分を溶解し、パターニングした。
続いて、超純水によるシャワー洗浄を行い、基板上の感光性樹脂層から現像液を除去し、スピンドライヤにて乾燥を行った（ステップＳ１１）。
続いて、超純水によるシャワー洗浄を行い、基板上の感光性樹脂層から現像液を除去し、スピンドライヤにて乾燥を行った（ステップＳ１１）。
【0170】
次に、オーブンで２３０℃、３０分、加熱処理（ポストベーク）した（ステップＳ１２）。これにより、基板上に隔壁層で確定された流路部（流路パターン）が形成された。対向する隔壁層の最小幅、すなわち流路の最小幅は、５０μｍとした。
【0171】
流路パターン形成後に蓋材を貼合し、マイクロ流路チップを作製した。蓋材はＰＤＭＳを使用し、貼合前に流路パターンの隔壁層およびＰＤＭＳの貼合面の双方にＵＶ照射した（ステップＳ１３）。ＵＶ照射量は１０００ｍＪ/ｃｍ２とした。その後、貼合面同士を貼り合わせた状態で、ホットプレートで２００℃、１０ｍｉｎ加熱することで蓋材を貼合した（ステップＳ１４）。これによりマイクロ流路チップ１０１を得た。
【0172】
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ３～Ｄ２０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。
【0173】
また、実施例１０におけるマイクロ流路チップ１０１において、流路３内部の接触角を、マイクロ滴定接触角計ＤＳＭ１００Ｍ（ＫＲＵＳＳ社製）を用いて測定した。図１３に示した、床材層１１ｋが形成された領域（疎水領域）の接触角θ３は１１０°で、床材層１１ｋが形成されていないガラス基板領域（親水領域）の接触θ３角は７０°であり、２種類の接触角が異なる疎水領域と親水領域が形成されていることを確認した。なお、隔壁層の接触角は７０°で、蓋材の接触角は１１０°であった。
【0174】
なお、床材層１１ｋを形成した時点の初期の床材層１１ｋの接触角θ１は１００°、ガラス基板の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層１１ｋの接触角θ２は６０°、ガラス基板の接触角θ２は５°、であった。
【0175】
（実施例１１）
第二実施形態の実施例１１は、床材層に表７の第１感光性樹脂を用い、隔壁層には表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層はＰＤＭＳを用いてマイクロ流路チップを作成した。
実施例１１は、上蓋層の接合（ステップＳ１４）について、ホットプレートによる加熱条件を１５０℃、５ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作成した。
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ３～Ｄ２０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、図１３の床材層１１ｋが形成された領域（疎水領域）の接触角θ３は１００°で、床材層１１ｋが形成されていないガラス基板領域（親水領域）の接触角θ３は２０°であった。
第二実施形態の実施例１１は、床材層に表７の第１感光性樹脂を用い、隔壁層には表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層はＰＤＭＳを用いてマイクロ流路チップを作成した。
実施例１１は、上蓋層の接合（ステップＳ１４）について、ホットプレートによる加熱条件を１５０℃、５ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作成した。
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ３～Ｄ２０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、図１３の床材層１１ｋが形成された領域（疎水領域）の接触角θ３は１００°で、床材層１１ｋが形成されていないガラス基板領域（親水領域）の接触角θ３は２０°であった。
【0176】
なお、床材層１１ｋを形成した時点の初期の床材層１１ｋの接触角θ１は１００°、ガラス基板の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層１１ｋの接触角θ２は６０°、ガラス基板領域の接触角θ２は５°、であった。
【0177】
（実施例１２）
第二実施形態の実施例１２は、床材層に表８の第１感光性樹脂を用い、隔壁層には表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ３～Ｄ２０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、図１３の床材層１１ｋが形成された領域（疎水領域）の接触角θ３は９５°で、床材層１１ｋが形成されていないガラス基板領域（親水領域）の接触角θ３は７０°であった。
第二実施形態の実施例１２は、床材層に表８の第１感光性樹脂を用い、隔壁層には表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ３～Ｄ２０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、図１３の床材層１１ｋが形成された領域（疎水領域）の接触角θ３は９５°で、床材層１１ｋが形成されていないガラス基板領域（親水領域）の接触角θ３は７０°であった。
【0178】
なお、床材層を形成した時点の初期の床材層１１ｋの領域の接触角θ１は６０°、ガラス基板領域の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層１１ｋの領域の接触角θ２は２５°、ガラス基板領域の接触角θ２は５°、であった。
【0179】
（実施例１３）
第二実施形態の変形例に係る実施例１３は、床材層に表８の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
第二実施形態の変形例に係る実施例１３は、床材層に表８の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
【0180】
ガラス基板１０ｌには、表面がシリコンコート２１１されたものを用いた。また上蓋層１３ｌの接合工程（ステップＳ１４）において、ホットプレートによる加熱条件を１００℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0181】
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ４～Ｄ１０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、図１４の床材層１１ｌが形成されていないシリコンコート２１１されたガラス基板領域（疎水領域）の接触角θ３は９０°で、床材層１１ｌが形成された領域（親水領域）の接触角θ３は５５°であった。
【0182】
なお、床材層１１ｌを形成した時点の初期の床材層１１ｌの領域の接触角θ１は２０°、ガラス基板領域の接触角θ１は９５°、表面改質後の床材層１１ｌの領域の接触角θ２は２５°、ガラス基板の接触角θ２は８０°、であった。
【0183】
（実施例１４）
第二実施形態の実施例１４は、床材層に表７の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＭＭＡを用いる。ＰＭＭＡの接触角θ１は８０°であった。
第二実施形態の実施例１４は、床材層に表７の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＭＭＡを用いる。ＰＭＭＡの接触角θ１は８０°であった。
【0184】
実施例１４は、シロキサン雰囲気に静置する工程を含む。また、上蓋層１３ｋの接合（ステップＳ１４）について、ホットプレートによる加熱条件を４０℃、５ｍｉｎとした。ＰＭＭＡは高温条件で接合すると、基材の反りが顕著になるため、低温、短時間にて接合した。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0185】
シロキサン雰囲気に静置する工程において、加熱炉内でＰＤＭＳを２００℃、１０ｍｉｎ静置し、加熱炉内を低分子シロキサン雰囲気下にした状態で、流路パターンが形成されたガラス基板を低分子シロキサン雰囲気下に晒した。
【0186】
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ４～Ｄ２０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、図１３の床材層１１ｋが形成された領域（疎水領域）の接触角θ３は１１０°で、床材層１１ｋが形成されていないガラス基板領域（親水領域）の接触角θ３は７０°であった。
【0187】
なお、床材層１１ｋを形成した時点の初期の床材層１１ｋの領域の接触角θ１は１００°、ガラス基板の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層１１ｋの領域の接触角θ２は６０°、ガラス基板の接触角θ２は５°、であった。
【0188】
（実施例１５）
第二実施形態の変形例に係る実施例１５は、床材層に表１０の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
第二実施形態の変形例に係る実施例１５は、床材層に表１０の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
【0189】
ガラス基板１０ｌには、表面がシリコンコート２１１されたものを用いた。また上蓋層の接合工程（ステップＳ１４）において、ホットプレートによる加熱条件を１５０℃、５ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0190】
図１４の床材層１１ｌが形成されていないシリコンコート２１１されたガラス基板領域（疎水領域）の接触角θ３は９５°で、床材層１１ｌが形成された領域（親水領域）の接触角θ３は６０°であった。
【0191】
なお、床材層１１ｌを形成した時点の初期の床材層１１ｌの領域の接触角θ１は６０°であった。
【0192】
（比較例２）
比較例２は、床材層に表７の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
比較例２は、上蓋層の接合工程（ステップＳ１４）において、ホットプレートによる加熱条件を１００℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
比較例２は、床材層に表７の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
比較例２は、上蓋層の接合工程（ステップＳ１４）において、ホットプレートによる加熱条件を１００℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0193】
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ４～Ｄ１０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、床材層が形成された領域の接触角θ３は８０°で、床材層が形成されていないガラス基板領域の接触角θ３は５５°であった。
【0194】
なお、床材層について、床材層を形成した時点の初期の床材層の領域の接触角θ１は１００°、ガラス基板の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層の領域の接触角θ２は６０°、ガラス基板の接触角θ２は５°、であった。
【0195】
（比較例３）
比較例３は、床材層に表８の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
比較例３は、上蓋層の接合工程（ステップＳ１４において、ホットプレートによる加熱条件を１００℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１２と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
比較例３は、床材層に表８の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層にはＰＤＭＳを用いる。
比較例３は、上蓋層の接合工程（ステップＳ１４において、ホットプレートによる加熱条件を１００℃、１０ｍｉｎとした。これ以外は、実施例１２と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0196】
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ４～Ｄ１０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、床材層が形成された領域の接触角θ３は７０°で、床材層が形成されていないガラス基板領域の接触角θ３は５５°であった。
【0197】
なお、床材層１１ｋについて、床材層を形成した時点の初期の床材層１１ｋの領域の接触角θ１は６０°、ガラス基板の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層１１ｋの領域の接触角θ２は２５°、ガラス基板の接触角θ２は５°、であった。
【0198】
（比較例４）
比較例４は、床材層に表７の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層はＰＭＭＡを含む合成樹脂を用いる。
比較例４は、シロキサン雰囲気に静置する工程を含む。これ以外は、実施例１４と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
比較例４は、床材層に表７の第１感光性樹脂および隔壁層に表１１の第２感光性樹脂を用いる。上蓋層はＰＭＭＡを含む合成樹脂を用いる。
比較例４は、シロキサン雰囲気に静置する工程を含む。これ以外は、実施例１４と同様の条件でマイクロ流路チップを作製した。
【0199】
シロキサン雰囲気に静置する工程において、加熱炉内でＰＤＭＳを１００℃、１０ｍｉｎ静置し、加熱炉内を低分子シロキサン雰囲気下にした状態で、流路パターンが形成されたガラス基板を低分子シロキサン雰囲気下に晒した。
【0200】
ＧＣ／ＭＳ分析により、この時の床材表面と蓋材表面の両方において、低分子シロキサンＤ４～Ｄ１０を含有する、シロキサン重合体を含有する層が形成されていたことを確認した。また、床材層が形成された領域の接触角θ３は８０°で、床材層が形成されていないガラス基板領域の接触角θ３は５５°であった。
【0201】
なお、床材層を形成した時点の初期の床材層の領域の接触角θ１は１００°、ガラス基板の接触角θ１は２０°、表面改質後の床材層の領域の接触角θ２は６０°、ガラス基板の接触角θ２は５°、であった。
【0202】
＜評価結果＞
実施例１０～１５および比較例２～４のマイクロ流路チップに対し、第一実施形態で行った評価方法と同様に、流路の出口４から予め薬剤を入れ、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口４付近まで押し込んだ後、試験液と薬剤の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置した。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察した。表１２は、実施例１０から比較例４までの製造条件および評価結果を示す。
実施例１０～１５および比較例２～４のマイクロ流路チップに対し、第一実施形態で行った評価方法と同様に、流路の出口４から予め薬剤を入れ、入口２から試験液を注入し、空気で試験液を出口４付近まで押し込んだ後、試験液と薬剤の反応を進めるため、温度５０℃、湿度８０％のインキュベーターにマイクロ流路チップを入れ１時間放置した。１時間後にマイクロ流路チップを取り出し観察した。表１２は、実施例１０から比較例４までの製造条件および評価結果を示す。
【0203】
【表12】
【0204】
表１２に示されるように、ＵＶ照射後は接触角が小さくなり、上蓋層の接合の工程を経てＰＤＭＳが焼成された後には表面に低分子シロキサンを含有する層が形成されるため、接触角が大きくなることが確認された。
実施例１０から実施例１５のマイクロ流路チップは、コンタミネーションの結果が全て合格（「〇」）であった。すなわち、実施例１０から実施例１５のマイクロ流路チップにおいて、反応液は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで反応液が逆流しなかった。このため、反応液同士のコンタミネーションが生じることなく、試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
一方、比較例２から比較例４のマイクロ流路チップでは、コンタミネーションの結果が全て不合格（「×」）であった。反応液は出口付近に留まった状態が保持されず流路の分岐部１８まで反応液が逆流した。このため、反応液同士のコンタミネーションが生じてしまい、試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができなかった。
実施例１０から実施例１５のマイクロ流路チップは、コンタミネーションの結果が全て合格（「〇」）であった。すなわち、実施例１０から実施例１５のマイクロ流路チップにおいて、反応液は出口付近に留まった状態が保持され、流路の分岐部１８まで反応液が逆流しなかった。このため、反応液同士のコンタミネーションが生じることなく、試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができた。
一方、比較例２から比較例４のマイクロ流路チップでは、コンタミネーションの結果が全て不合格（「×」）であった。反応液は出口付近に留まった状態が保持されず流路の分岐部１８まで反応液が逆流した。このため、反応液同士のコンタミネーションが生じてしまい、試験液と薬剤２種類との反応評価を実施することができなかった。
【0205】
ここで、比較例２、３、４はそれぞれ、実施例１０、実施例１２、実施例１４におけるの接合または加熱炉における加熱条件を低温で実施した場合である。比較例２から比較例４においては、量体数の小さいシロキサンのみが揮発したため、十分な疎水化の効果が得られなかったと考えられる。したがって、第二実施形態において、ＰＤＭＳの焼成条件は、高温であるほど好ましいと考えられる。
【0206】
＜液滴の逆流抑制＞
マイクロ流路チップにおいて、流路内の液滴の動きは、流路内の液界面のラプラス圧のつり合いが関連している。ラプラス圧においては、液面との接触部である固相表面の表面エネルギー、すなわち接触角が重要な因子の１つである。そのため、流路表面の接触角を制御することで逆流を防止することが可能である。流体を滞りなく流すためには材料表面の接触角が親水性のものを使用するのが一般的である。また、本開示のように液滴を所定の場所に留めておく場合においては、材料表面の接触角が疎水性のものを使用する。液滴と固体面との関係において、液滴は親水性を有する固体面に対して表面張力があまり働かない。すなわち、液滴は親水面に対してなじみやすい。一方、液滴は疎水性を有する固体面に対しては表面張力が働きやすい。すなわち、液滴は疎水面に対してなじみにくい。これらの性質を利用すると、液滴を親水面に留めておくことが可能となる。本発明者らは、鋭意検討の結果、疎水性の領域の接触角を９０度以上１３０度以下にし、親水性の領域の接触角を９０度未満とすることで液滴の逆流を抑制できることが分かった。
マイクロ流路チップにおいて、流路内の液滴の動きは、流路内の液界面のラプラス圧のつり合いが関連している。ラプラス圧においては、液面との接触部である固相表面の表面エネルギー、すなわち接触角が重要な因子の１つである。そのため、流路表面の接触角を制御することで逆流を防止することが可能である。流体を滞りなく流すためには材料表面の接触角が親水性のものを使用するのが一般的である。また、本開示のように液滴を所定の場所に留めておく場合においては、材料表面の接触角が疎水性のものを使用する。液滴と固体面との関係において、液滴は親水性を有する固体面に対して表面張力があまり働かない。すなわち、液滴は親水面に対してなじみやすい。一方、液滴は疎水性を有する固体面に対しては表面張力が働きやすい。すなわち、液滴は疎水面に対してなじみにくい。これらの性質を利用すると、液滴を親水面に留めておくことが可能となる。本発明者らは、鋭意検討の結果、疎水性の領域の接触角を９０度以上１３０度以下にし、親水性の領域の接触角を９０度未満とすることで液滴の逆流を抑制できることが分かった。
【0207】
なお、本発明のマイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法は、上記の実施形態および実施例に限定されるものではなく、発明の特徴を損なわない範囲において種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0208】
本発明は、研究用途、診断用途、検査、分析、培養などを目的としたマイクロ流路チップにおいて、流路を構成する材料を用いて疎水領域、親水領域を設けることで、反応液の逆流を防止し、反応液同士のコンタミネーションを防ぐことができるマイクロ流路チップおよびマイクロ流路チップの製造方法として好適に使用することができる。
また特別な工程を設けず、ＵＶ照射や接合といったマイクロ流路チップを製造する上で通常行われる工程において接触角の制御も実現可能であることから、製造効率が向上する効果もある。
また特別な工程を設けず、ＵＶ照射や接合といったマイクロ流路チップを製造する上で通常行われる工程において接触角の制御も実現可能であることから、製造効率が向上する効果もある。
【符号の説明】
【0209】
１、１０１…マイクロ流路チップ
２…入力部
３…流路部 ３ａ…主流路部 ３ｂ、３ｃ…分岐流路部
４、５…出力部
１０、１０ａ～１０ｌ…基板
１１、１１ａ～１１ｌ…床材層
１２、１２ｂ～１２ｌ…隔壁層
１３、１３ｂ～１３ｌ…上蓋層
１２１３…隔壁層を兼ねる蓋材
１４、１４ａ～１４ｌ…シロキサン重合体を含有する層
１５…薬剤、１６…試験液
１８…分岐部、１９…途中部
２１１…シリコンコーティング
４９…試験液
５０…薬剤
２…入力部
３…流路部 ３ａ…主流路部 ３ｂ、３ｃ…分岐流路部
４、５…出力部
１０、１０ａ～１０ｌ…基板
１１、１１ａ～１１ｌ…床材層
１２、１２ｂ～１２ｌ…隔壁層
１３、１３ｂ～１３ｌ…上蓋層
１２１３…隔壁層を兼ねる蓋材
１４、１４ａ～１４ｌ…シロキサン重合体を含有する層
１５…薬剤、１６…試験液
１８…分岐部、１９…途中部
２１１…シリコンコーティング
４９…試験液
５０…薬剤
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13】
【図14】