特開 2023-25745 マイクロデバイス及びマイクロデバイスの製造方法

(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】P2023025745

(43)【公開日】2023-02-24

(54)【発明の名称】マイクロデバイス及びマイクロデバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B81B 1/00 20060101AFI20230216BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20230216BHJP

   B81C 3/00 20060101ALI20230216BHJP

【ＦＩ】

B81B1/00

G01N37/00 101

B81C3/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021131053

(22)【出願日】2021-08-11

(71)【出願人】

【識別番号】303018827

【氏名又は名称】Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100183955

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 悟郎

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100180334

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 洋美

(74)【代理人】

【識別番号】100177149

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 浩義

(74)【代理人】

【識別番号】100174067

【弁理士】

【氏名又は名称】湯浅 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136342

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 成美

(72)【発明者】

【氏名】溝口 親明

(72)【発明者】

【氏名】城川 政宜

(72)【発明者】

【氏名】小野瀬 翔

【テーマコード（参考）】

3C081

【Ｆターム（参考）】

3C081AA01

3C081AA17

3C081BA04

3C081BA23

3C081CA05

3C081CA32

3C081DA06

3C081DA10

3C081EA27

(57)【要約】

【課題】マイクロ流路からの液漏れを抑制できるマイクロデバイス及びマイクロデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】マイクロデバイス１０は、第１基板２０と、第１基板２０に接合し、第１基板２０と共に少なくとも１つのマイクロ流路５２、５４、５６を形成する少なくとも１つの溝部３２、３４、３６と、第１基板２０と共に複数の閉空間６２ａ、６２ｂを形成する複数の凹部４２ａ、４２ｂとを有する第２基板３０とを備える。平面視した場合、複数の閉空間６２ａ、６２ｂが少なくとも１つのマイクロ流路５２、５４、５６を挟んで配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、
前記第１基板に接合し、前記第１基板と共に少なくとも１つのマイクロ流路を形成する少なくとも１つの溝部と、前記第１基板と共に複数の閉空間を形成する複数の凹部とを有する第２基板と、を備え、
平面視した場合、前記複数の閉空間が前記少なくとも１つのマイクロ流路を挟んで配置されている、
マイクロデバイス。

【請求項2】

前記複数の閉空間は、前記少なくとも１つのマイクロ流路を挟んで対称に配置されている、
請求項１に記載のマイクロデバイス。

【請求項3】

前記複数の閉空間が減圧された状態である、
請求項１又は２に記載のマイクロデバイス。

【請求項4】

包装体を備え、
前記第１基板と前記第２基板が前記包装体により真空包装されている、
請求項３に記載のマイクロデバイス。

【請求項5】

前記凹部の前記マイクロ流路の幅方向の長さが、３．８ｍｍ以上５ｍｍ以下である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のマイクロデバイス。

【請求項6】

前記第１基板が自家蛍光の小さいガラスから形成され、
前記第２基板がポリジメチルシロキサンから形成されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロデバイス。

【請求項7】

第１基板を準備する準備工程と、
前記第１基板と共に少なくとも１つのマイクロ流路を形成する少なくとも１つの溝部と、前記少なくとも１つの溝部を挟んで位置し、前記第１基板と共に複数の閉空間を形成する複数の凹部と、を有する第２基板を形成する形成工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを接合して、前記少なくとも１つのマイクロ流路と前記複数の閉空間とを形成する接合工程と、
形成された前記複数の閉空間の内を減圧する減圧工程と、を含む、
マイクロデバイスの製造方法。

【請求項8】

接合され、前記複数の閉空間を減圧された状態の前記第１基板と前記第２基板を、真空包装する包装工程を含む、
請求項７に記載のマイクロデバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、マイクロデバイス及びマイクロデバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蛍光を用いた免疫分析法として、抗原抗体反応を利用して測定対象物質を検出する蛍光偏光免疫分析法（ＦＰＩＡ：Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）が知られている。例えば、特許文献１は、測定された蛍光の偏光度から測定抗原（測定対象物質）の濃度を求める方法を開示している。

【0003】

また、生体関連物質の分析に用いられるマイクロデバイスが知られている。例えば、特許文献２は、第１部材と第２部材との間に生体関連分子を担持し、第１部材もしくは第２部材の何れか一方において、他方の部材に対する接触面に複数の溝を並列形成し、反応領域となる空間を複数設けた生物関連分子マイクロアレイを開示している。

【0004】

生体関連物質の分析に用いられるマイクロデバイスを構成する基板には、一般に、ポリジメチルシロキサンから形成された基板（以下、ＰＤＭＳ基板）と、ガラス、石英等から形成された対向基板が用いられている。ＰＤＭＳ基板と石英ガラス基板は、ＰＤＭＳ基板の吸着力により、容易に接合される。しかしながら、例えば、親水処理を施されたＰＤＭＳ基板を用いる場合、親水処理によりＰＤＭＳ基板の吸着力が弱まり、溶液がマイクロデバイスの流路から漏れる虞がある。

【0005】

そこで、特許文献３は、ＰＤＭＳ基板の貼り合わせ面側の外周縁寄り部分に、当該ＰＤＭＳ基板を対向基板に真空吸着させるための、連続した環状の負圧用管路が設けられたマイクロチップを開示している。特許文献３のマイクロチップでは、マイクロチップの使用前に負圧用管路内を排気吸引することにより、ＰＤＭＳ基板と対向基板との接合力を高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平３－１０３７６５号公報

【特許文献2】特開２００５－３０９２７号公報

【特許文献3】特許第３９１８０４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献３のマイクロチップでは、１つの連続した負圧用管路から空気を排気するので、管路が大気圧により閉塞して、空気を十分に排気できない虞がある。また、負圧用管路がマイクロチップの外縁部に設けられているので、マイクロチップの中央部に位置する流路の周辺部分において、ＰＤＭＳ基板と対向基板とを十分に接合できない虞があり、また、マイクロチップの外形が大きくなる。さらに、負圧用管路内から空気を排気した後、負圧用管路の排気口を塞ぐ必要もある。

【0008】

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、マイクロ流路からの液漏れを抑制できるマイクロデバイス及びマイクロデバイス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】

【0009】

上記目的を達成するため、本開示の第１の観点に係るマイクロデバイスは、
第１基板と、
前記第１基板に接合し、前記第１基板と共に少なくとも１つのマイクロ流路を形成する少なくとも１つの溝部と、前記第１基板と共に複数の閉空間を形成する複数の凹部とを有する第２基板と、を備え、
平面視した場合、前記複数の閉空間が前記少なくとも１つのマイクロ流路を挟んで配置されている。

【0010】

本開示の第２の観点に係るマイクロデバイスの製造方法は、
第１基板を準備する準備工程と、
前記第１基板と共に少なくとも１つのマイクロ流路を形成する少なくとも１つの溝部と、前記少なくとも１つの溝部を挟んで位置し、前記第１基板と共に複数の閉空間を形成する複数の凹部と、を有する第２基板を形成する形成工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを接合して、前記少なくとも１つのマイクロ流路と前記複数の閉空間とを形成する接合工程と、
形成された前記複数の閉空間の内を減圧する減圧工程と、を含む。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、マイクロ流路からの液漏れを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１に係るマイクロデバイスを示す上面図である。

【図2】図１に示すマイクロデバイスをＡ－Ａ線で矢視した断面図である。

【図3】実施形態１に係る第２基板を示す平面図である。

【図4】実施形態１に係る溝部と凹部とを示す模式図である。

【図5】実施形態１に係る、凹部の底の第１基板の第１主面に対する角度と、凹部の底の厚さと凹部の幅の１／２との関係を示す図である。

【図6】実施形態１に係るマイクロデバイスの製造方法を示すフローチャートである。

【図7】実施形態１に係る第２基板を形成する形成工程を説明するための模式図である。

【図8】実施形態２に係るマイクロデバイスを示す模式図である。

【図9】実施形態２に係るマイクロデバイスの製造方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態に係るマイクロデバイスについて、図面を参照して説明する。

【0014】

＜実施形態１＞
図１～図７を参照して、本実施形態に係るマイクロデバイス１０を説明する。マイクロデバイス１０は、例えば、蛍光偏光免疫分析法を用いた測定対象物質の検出に使用される。

【0015】

マイクロデバイス１０は、図１に示すように、第１基板２０と第２基板３０と３つのマイクロ流路５２、５４、５６と複数の閉空間６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂとを備える。なお、理解を容易にするため、本明細書では、図１におけるマイクロデバイス１０の右方向（紙面の右方向）を＋Ｘ方向、上方向（紙面の上方向）を＋Ｙ方向、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向に垂直な方向（紙面の手前方向）を＋Ｚ方向として説明する。また、マイクロ流路５２、５４、５６を総称してマイクロ流路５０と、閉空間６２ａ～６６ｂを総称して閉空間６０とも記載する。

【0016】

マイクロデバイス１０の第１基板２０は、平板状の石英ガラス基板である。第１基板２０は、図２に示すように、第１主面２０ａと、第１主面２０ａと反対側の第２主面２０ｂとを有する。第２基板３０が第１基板２０の第１主面２０ａに接合される。また、蛍光偏光免疫分析法における励起光ＥＬが図１に示す測定領域Ｓに照射され、励起光ＥＬは第１基板２０の第２主面２０ｂに垂直に入射する。

【0017】

マイクロデバイス１０の第２基板３０は、自家蛍光の小さい材料から形成される。本実施形態では、第２基板３０は、カーボンブラックを含むポリジメチルシロキサンとポリエチレングリコールとの共重合体から形成されている。本実施形態の第２基板３０は、共重合体に含まれるポリエーテル基により、親水性を有している。

【0018】

第２基板３０は、図２に示すように、第１主面３０ａと、第１主面３０ａと反対側の第２主面３０ｂとを有する。本実施形態では、第２基板３０の第１主面３０ａが第１基板２０の第１主面２０ａに接合されている。

【0019】

第２基板３０の第１主面３０ａには、図３に示すように、第１基板２０（第１主面２０ａ）と共にマイクロ流路５０を形成する３つの溝部３２、３４、３６が形成されている。また、溝部３２、３４、３６のそれぞれの両端には、マイクロ流路５０の導入口又は排出口に相当する貫通孔３７が設けられている。さらに、第２基板３０の第１主面３０ａには、第１基板２０（第１主面２０ａ）と共に閉空間６０を形成する凹部４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂが形成されている。

【0020】

溝部３２、３４、３６の中央部は、測定領域Ｓ内においてＸ方向に平行に延びる。溝部３２は、ＸＹ平面において第２基板３０の中央部に位置して、両端部もＸ方向に延びている。溝部３４は、ＸＹ平面において＋Ｙ側に位置し、両端部が＋Ｙ側に折れ曲がっている。溝部３６は、ＸＹ平面において－Ｙ側に位置し、両端部が－Ｙ側に折れ曲がっている。

【0021】

凹部４２ａと凹部４２ｂは、対をなし、同形状を有する。また、凹部４２ａと凹部４２ｂは、測定領域Ｓ内の溝部３２、３４、３６を、溝部３２、３４、３６の幅方向に挟んで対称に位置している。凹部４４ａと凹部４４ｂは、対をなし、同形状を有する。凹部４４ａは溝部３２の＋Ｘ側の端部と溝部３４の＋Ｘ側の端部との間に位置し、凹部４４ｂは、溝部３２の＋Ｘ側の端部と溝部３６の＋Ｘ側の端部との間に位置する。凹部４４ａと凹部４４ｂは、溝部３２を溝部３２の幅方向に挟んで対称に位置している。凹部４６ａと凹部４６ｂは、対をなし、同形状を有する。凹部４６ａは溝部３２の－Ｘ側の端部と溝部３４の－Ｘ側の端部との間に位置し、凹部４４ｂは、溝部３２の－Ｘ側の端部と溝部３６の－Ｘ側の端部との間に位置する。凹部４６ａと凹部４６ｂは、溝部３２を溝部３２の幅方向に挟んで対称に位置している。

【0022】

マイクロデバイス１０のマイクロ流路５２、５４、５６のそれぞれは、第１基板２０（第１主面２０ａ）と第２基板３０の溝部３２、３４、３６のそれぞれとから形成される。図１に示すように、マイクロ流路５２、５４、５６は、溝部３２、３４、３６と同様に、測定領域Ｓ内においてＸ方向に平行に延びている。また、マイクロ流路５４は両端部が＋Ｙ側に折れ曲がり、マイクロ流路５６は両端部が－Ｙ側に折れ曲がっている。測定領域Ｓ内におけるマイクロ流路５０の幅（すなわち、Ｙ方向の長さ）は、例えば、２００μｍである。測定対象溶液、検量線用溶液等が、貫通孔３７を介して、マイクロ流路５０に充填され又はマイクロ流路５０から排出される。

【0023】

検量線用溶液は、蛍光偏光免疫分析における検量線（すなわち、偏光度と測定対象物質の濃度との検量線）の作成に用いられる。検量線用溶液は、互いに異なる予め設定された濃度の測定対象物質と、予め設定された濃度の抗体と、予め設定された濃度の蛍光標識誘導体とを含んでいる。測定対象溶液は、蛍光偏光免疫分析において測定対象となる溶液である。測定対象溶液は、濃度が未知の測定対象物質と、検量線用溶液と同濃度の抗体と蛍光標識誘導体とを含む。

【0024】

測定対象物質は、蛍光を用いた免疫分析法で検出可能な化合物であればよい。測定対象物質として、抗生物質、生理活性物質、カビ毒等が挙げられる。具体的な測定対象物質として、プロスタグランジンＥ２、β－ラクトグロブリン、クロラムフェニコール、デオキシニレバノール等が挙げられる。

【0025】

抗体は、抗原抗体反応により、測定対象物質と特異的に結合する。抗体は、例えば、測定対象物質を宿主動物（例えば、ねずみ、牛）に接種した後、宿主動物が産生した血液中の抗体を回収し精製することにより、得られる。また、抗体として、市販されている抗体も利用できる。

【0026】

蛍光標識誘導体は、測定対象物質を蛍光標識した誘導体である。蛍光標識誘導体は、抗原抗体反応により、抗体に測定対象物質と競合して特異的に結合する。蛍光標識誘導体は、公知の方法を用いて、測定対象物質に蛍光物質を結合することにより得られる。蛍光物質は、フルオレセイン、ローダミンβである。

【0027】

マイクロデバイス１０の閉空間６２ａ～６６ｂのそれぞれは、第１基板２０（第１主面２０ａ）と第２基板３０の凹部４２ａ～４６ｂのそれぞれとから形成される。
閉空間６２ａと閉空間６２ｂは、図１に示すように、同形状であり、測定領域Ｓ内のマイクロ流路５０をマイクロ流路５０の幅方向に挟んで対称に位置している。本実施形態では、閉空間６２ａ、６２ｂは減圧された状態にあり、閉空間６２ａ、６２ｂを形成する凹部４２ａ、４２ｂの底４７は、図２に示すように、大気圧により第１基板２０側（－Ｚ方向）に凹んでいる。

【0028】

本実施形態では、閉空間６２ａ、６２ｂが減圧されているので、凹部４２ａ、４２ｂの底４７が大気圧により凹み、第２基板３０は大気圧により第１基板２０に押し付けられる。したがって、マイクロデバイス１０では、第２基板３０の吸着力と大気圧とによって、第２基板３０が第１基板２０に強固に接合される。第１基板２０と第２基板３０が、第２基板３０の吸着力と大気圧とによって強固に接合されているので、マイクロデバイス１０は、第１基板２０と第２基板３０の溝部３２、３４、３４とから形成されるマイクロ流路５０からの液漏れを抑制できる。また、閉空間６２ａと閉空間６２ｂは、同形状で、マイクロ流路５０を挟んで対称に位置しているので、第２基板３０は第１基板２０に均等に押し付けられる。

【0029】

閉空間６４ａと閉空間６４ｂは、同形状であり、＋Ｘ側でマイクロ流路５２の幅方向に挟んで対称に位置している。また、閉空間６６ａと閉空間６６ｂ、同形状であり、－Ｘ側でマイクロ流路５２の幅方向に挟んで対称に位置している。閉空間６４ａ～６６ｂも、閉空間６２ａ、６２ｂと同様に、減圧された状態にあり、凹部４４ａ～４６ｂの底４７は大気圧により第１基板２０側（－Ｚ方向）に凹んでいる。したがって、閉空間６４ａ～６６ｂが減圧された状態であることにより、第２基板３０は第１基板２０に更に押し付けられ、マイクロデバイス１０はマイクロ流路５０からの液漏れを抑制できる。

【0030】

ここで、第１基板２０と共に閉空間６２ａを形成する凹部４２ａの幅（Ｙ方向の長さ）と凹部４２ａの底４７の厚さについて、説明する。なお、閉空間６２ａと閉空間６２ｂは、同形状であり、測定領域Ｓ内のマイクロ流路５０をマイクロ流路５０の幅方向に挟んで対称に位置しているので、閉空間６２ｂを形成する凹部４２ｂについても、凹部４２ａと同様である。

【0031】

図４に示すように、凹部４２ａの幅を２×Ｌと、凹部４２ａの底４７の厚さをｄと、溝部３４の深さ（Ｚ方向の長さ）をｈとし、大気圧をＰと、凹部４２ａの底４７に掛かる張力をＴと、第２基板３０のヤング率をＥと、底４７の中間点Ｍにおける、底４７の第１基板２０の第１主面２０ａに対する角度をθとすると、中間点Ｍにおける力の釣り合いは下記の式（１）により表される。また、底４７の撓みεは（１／ｃｏｓθ）－１と表されるので、張力Ｔは下記の式（２）により表される。溝部３４の深さｈは下記の式（３）と表される。なお、凹部４２ａの底４７と溝部３４の側壁との接続点Ｎには、第１基板２０の方向（－Ｚ方向）にＬ×Ｐの力が掛かり、第２基板３０が第１基板２０に押し付けられる。

【0032】

【数1】

【数2】

【数3】

【0033】

さらに、式（４）が式（１）と式（２）から得られ、式（５）が式（３）から得られる。底４７の厚さｄは、式（４）と式（５）から式（６）により表される。

【0034】

【数4】

【数5】

【数6】

【0035】

大気圧Ｐを０．１０１３Ｎ／ｍｍ^２と、第２基板３０のヤング率Ｅを２Ｎ／ｍｍ^２と、マイクロ流路５０の深さｈを０．９ｍｍとすると、角度θと、底４７の厚さｄと凹部４２ａの幅の１／２であるＬとの関係は、式（６）と式（５）から図５のように表される。一般に、第２基板３０の加工の容易さ、第２基板３０の強度等の観点から、底４７の厚さｄは１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。したがって、図５に示すように、凹部４２ａの幅の１／２であるＬは１．９ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、すなわち、凹部４２ａの幅２×Ｌは３．８ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0036】

次に、図６と図７を参照して、マイクロデバイス１０の製造方法を説明する。図６は、マイクロデバイス１０の製造方法を示すフローチャートである。マイクロデバイス１０の製造方法は、第１基板２０を準備する準備工程（ステップＳ１０）と、第２基板３０を形成する形成工程（ステップＳ２０）と、第１基板２０と第２基板３０とを接合して、マイクロ流路５０と閉空間６０とを形成する接合工程（ステップＳ３０）と、形成された閉空間６０内を減圧する減圧工程（ステップＳ４０）とを含む。第２基板３０は、第１基板２０と共にマイクロ流路５０を形成する溝部３２、３４、３６を有する。また、第２基板３０は、測定領域Ｓ内の溝部３２、３４、３６を挟んで対称に位置し第１基板２０と共に閉空間６２ａ、６２ｂを形成する凹部４２ａ、４２ｂと、溝部３２の＋Ｘ側の端部を挟んで対称に位置し第１基板２０と共に閉空間６４ａ、６４ｂを形成する凹部４４ａ、４４ｂと、溝部３２の－Ｘ側の端部を挟んで対称に位置し第１基板２０と共に閉空間６６ａ、６６ｂを形成する凹部４６ａ、４６ｂとを有している。

【0037】

ステップＳ１０では、第１基板２０を準備する。本実施形態では、第１基板２０は平板状の石英ガラス基板である。

【0038】

ステップＳ２０では、まず、カーボンブラックとポリジメチルシロキサン樹脂とポリエチレングリコ－ルと硬化剤とを含む、樹脂混合物を準備する。次に、図７に示すように、第２基板３０の形状に対応した鋳型８２を型枠８４内に配置する。そして、型枠８４内に、準備された樹脂混合物を流し込み、型枠８４内に流し込んだ樹脂混合物を硬化させる。硬化した樹脂混合物を鋳型８２と型枠８４から剥離した後、治具を用いて、硬化した樹脂混合物の所定の位置に貫通孔３７を設ける。以上により、第１主面３０ａに溝部３２、３４、３６と凹部４２ａ～４６ｂとを有し、貫通孔３７が設けられた第２基板３０が形成される。なお、鋳型８２は、シリコン基板をフォトリソグラフィー加工することにより、作製される。

【0039】

図６に戻り、ステップＳ３０では、第１基板２０を第２基板３０の第１主面３０ａの上に配置した後、第１基板２０を第２基板に押圧する。これにより、第１基板２０と第２基板３０が第２基板３０の吸着力により接合され、マイクロ流路５０と閉空間６０が形成される。

【0040】

ステップＳ４０では、まず、接合された第１基板２０と第２基板３０を、真空容器内に設置し、真空容器内を脱気し減圧する。これにより、第１基板２０と第２基板３０との間の僅かな隙間から閉空間６０内の空気も脱気され、閉空間６０内も減圧される。次に、真空容器内を常圧に戻し、接合された第１基板２０と第２基板３０を取り出す。真空容器内を常圧に戻した場合、空気は減圧された閉空間６０内に流入し難いため、減圧されている閉空間６０を第１基板２０と共に形成している凹部４２ａ～４６ｂの底４７が大気圧により凹み、第２基板３０は大気圧により第１基板２０に押し付けられる。したがって、マイクロデバイス１０では、第２基板３０の吸着力と大気圧とによって、第１基板２０と第２基板３０が強固に接合される。以上により、マイクロデバイス１０を作製できる。

【0041】

次に、マイクロデバイス１０の使用方法を説明する。マイクロデバイス１０は、例えば、測定対象物質の免疫分析（測定対象物質の検出）に用いられる。

【0042】

測定対象物質の免疫分析では、まず、３つの測定対象溶液のそれぞれを、マイクロピペットを用いて、マイクロデバイス１０のマイクロ流路５２、５４、５６のそれぞれに充填する。マイクロデバイス１０では、第２基板３０の吸着力と大気圧とによって、第１基板２０と第２基板３０が強固に接合されているので、マイクロ流路５０からの測定対象溶液の液漏れを抑制できる。なお、３つ測定対象溶液のそれぞれは、濃度が未知の測定対象物質と、抗体と蛍光標識誘導体とを含んでいる。

【0043】

次に、測定対象溶液を充填されたマイクロデバイス１０を、蛍光の偏光度を測定する装置（蛍光偏光度測定装置）にセットして、測定対象溶液から出射される蛍光の偏光度を測定する。測定された偏光度と予め作成されている検量線から、測定対象溶液含まれる測定対象物質の濃度を求めることができる。

【0044】

以上のように、マイクロデバイス１０では、閉空間６０が減圧されているので、第２基板３０の吸着力と大気圧とによって、第１基板２０と第２基板３０が強固に接合され、マイクロ流路５０からの液漏れを抑制できる。また、閉空間６０がマイクロ流路５０の幅方向に対称に位置しているので、第１基板２０と第２基板３０とを均一に接合できる。

【0045】

＜実施形態２＞
マイクロデバイス１０は真空包装（真空パック）されてもよい。本実施形態のマイクロデバイス１０Ａは、図８に示すように、実施形態１のマイクロデバイス１０と包装体９０とを備える。本実施形態では、実施形態１のマイクロデバイス１０（すなわち、接合され閉空間６０内を減圧された状態の第１基板２０と第２基板３０）が包装体９０により、真空包装されている。ここでは、包装体９０とマイクロデバイス１０Ａの製造方法について説明する。

【0046】

包装体９０は、内部を減圧された状態で、実施形態１のマイクロデバイス１０を収容し、実施形態１のマイクロデバイス１０を密封する。包装体９０は、例えば、最外層をナイロンから形成され、最内層をポリエチレンから形成された真空袋である。

【0047】

図９は、マイクロデバイス１０Ａの製造方法を示すフローチャートである。マイクロデバイス１０Ａの製造方法は、第１基板２０を準備する準備工程（ステップＳ１０）と、第２基板３０を形成する形成工程（ステップＳ２０）と、第１基板２０と第２基板３０とを接合して、マイクロ流路５０と閉空間６０とを形成する接合工程（ステップＳ３０）と、形成された閉空間６０の内を減圧する減圧工程（ステップＳ４０）と、接合され閉空間６０を減圧された状態の第１基板２０と第２基板３０を真空包装する包装工程（ステップＳ５０）と、を含む。準備工程（ステップＳ１０）～減圧工程（ステップＳ４０）は実施形態１と同様であるので、ここでは、包装工程（ステップＳ５０）を説明する。

【0048】

ステップＳ５０では、まず、三辺がシールされた包装体９０内に、接合され閉空間６０を減圧された状態の第１基板２０と第２基板３０（すなわち実施形態１のマイクロデバイス１０）を収容し、包装体９０内を開口している一辺から減圧する。減圧が終了した後、開口している辺を熱シールにより封止して、接合され閉空間６０を減圧された状態の第１基板２０と第２基板３０を密封する。以上により、マイクロデバイス１０Ａを製造できる。

【0049】

本実施形態では、接合され閉空間６０を減圧された状態の第１基板２０と第２基板３０が真空包装されているので、閉空間６０の減圧状態を長期間維持することができ、マイクロデバイス１０を長期間保存できる。また、包装体９０を開封するだけで、速やかに、マイクロデバイス１０を使用できる。

【0050】

＜変形例＞
以上、実施形態を説明したが、本開示は、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0051】

第１基板２０を構成する材料は石英に限られない。第１基板２０は、自家蛍光の小さいガラス（石英ガラスを含む）、合成樹脂等から形成されてもよい。また、第２基板３０は、親水性を有さず、カーボンブラックを含むポリジメチルシロキサンから形成されてもよい。さらに、第２基板３０は、ポリジメチルシロキサン以外の合成樹脂から形成されてもよい。

【0052】

実施形態１の第２基板３０は、第２基板３０を構成する共重合体のポリエーテル基により親水性を有している。第２基板３０は、カーボンブラックを含むポリジメチルシロキサンから形成された後に、表面を親水処理することにより、親水性を付与されてもよい。

【0053】

実施形態１では、マイクロデバイス１０は３つのマイクロ流路５２、５４、５６を備え、第２基板３０は３つの溝部３２、３４、３６を備えるが、マイクロ流路と溝部の数は３つに限られない。マイクロデバイス１０は少なくとも１つのマイクロ流路を備えればよく、第２基板３０は少なくとも１つの溝部を備えればよい。

【0054】

また、マイクロデバイス１０は、測定領域Ｓ内のマイクロ流路５２、５４、５６を挟んで対称に配置された１組の閉空間６２ａ、６２ｂを備えればよい。第２基板３０は、測定領域Ｓ内の溝部３２、３４、３６を挟んで対称に配置された凹部４２ａ、４２ｂを備えればよい。

【0055】

実施形態１では、閉空間６２ａと閉空間６２ｂ（凹部４２ａと凹部４２ｂ）は、測定領域Ｓ内のマイクロ流路５０（溝部３２、３４、３６）を、マイクロ流路５０（溝部３２、３４、３６）の幅方向に挟んで対称に位置している。閉空間６２ａと閉空間６２ｂ（凹部４２ａと凹部４２ｂ）は、マイクロ流路５０（溝部３２、３４、３６）を、マイクロ流路５０（溝部３２、３４、３６）の幅方向に挟めばよく、閉空間６２ａと閉空間６２ｂ（凹部４２ａと凹部４２ｂ）は、対称に配置されなくともよい。また、閉空間６４ａと閉空間６４ｂ（凹部４４ａと凹部４４ｂ）と、閉空間６６ａと閉空間６６ｂ（凹部４６ａと凹部４６ｂ）についても、対称に配置されなくともよい。すなわち、閉空間６０（凹部４２ａ～凹部４６ｂ）は対称に配置されていなくともよい。

【0056】

さらに、閉空間６２ａと閉空間６２ｂ（凹部４２ａと凹部４２ｂ）は同形状に限られない。閉空間６４ａと閉空間６４ｂ（凹部４４ａと凹部４４ｂ）と、閉空間６６ａと閉空間６６ｂ（凹部４６ａと凹部４６ｂ）についても、同形状に限られない。

【0057】

実施形態１では、マイクロデバイス１０の閉空間６０は減圧されているが、閉空間６０は減圧されていなくともよい。この場合、マイクロデバイス１０の閉空間６０は、溶液がマイクロ流路５０に充填される前に、減圧される。

【0058】

マイクロデバイス１０は、蛍光偏光免疫分析に限らず、他の用途に用いられてもよい。

【0059】

以上、好ましい実施形態について説明したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。

【符号の説明】

【0060】

１０，１０Ａ マイクロデバイス、２０ 第１基板、２０ａ 第１主面、２０ｂ 第２主面、３０ 第２基板、３０ａ 第１主面、３０ｂ 第２主面、３２，３４，３６ 溝部、３７ 貫通孔、４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ 凹部、４７ 凹部の底、５０，５２，５４，５６ マイクロ流路、６０，６２ａ，６２ｂ，６４ａ，６４ｂ，６６ａ，６６ｂ 閉空間、８２ 鋳型、８４ 型枠、９０ 包装体、ＥＬ 励起光、ｄ 凹部の底の厚さ、Ｅ ヤング率、ｈ 溝部の深さ、Ｌ 凹部の幅の１／２、Ｍ 凹部の底の中間点、Ｎ 凹部の底と溝部の側壁との接続点、Ｐ 大気圧、Ｓ 測定領域、Ｔ 張力、ε 撓み、θ 凹部の底の第１基板２０の第１主面に対する角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】