特開 2024-90434 分析デバイス及びその製造方法

(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】P2024090434

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】分析デバイス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/08 20060101AFI20240627BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20240627BHJP

   B81B 1/00 20060101ALI20240627BHJP

   B81C 1/00 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

G01N35/08 A

G01N37/00 101

B81B1/00

B81C1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206349

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】592068200

【氏名又は名称】学校法人東京薬科大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】森岡 和大

(72)【発明者】

【氏名】東海林 敦

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼田 顕郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 好花

【テーマコード（参考）】

2G058

3C081

【Ｆターム（参考）】

2G058DA07

3C081AA01

3C081AA17

3C081BA11

3C081BA23

3C081BA30

3C081CA02

3C081CA31

3C081CA32

3C081DA10

3C081EA27

3C081EA39

(57)【要約】

【課題】容易に、かつ、低コストで製造でき、さらに、圧着部材によって加圧することなく液漏れを防止できる分析デバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】分析デバイス１０は、第１積層部材２０と、第１積層部材の下位側に積層される第２積層部材３０と、を有する。第１積層部材は、導入部２１ａと、検出部２１ｂとを有する第１ケーシング２１内に、親水性の紙基板５０から形成される第１流路２２を配置した構成を有する。第２積層部材は、第１ケーシングに重ね合わせ可能な第２ケーシング３１内に、親水性の紙基板から形成される第２流路３２を配置した構成を有する。第１ケーシング及び第２ケーシングは、自己吸着性を有する樹脂材料から形成されている。第１積層部材及び第２積層部材は、第１ケーシングと第２ケーシングとを重ね合わせることによって接合され、２次元の第１流路及び第２流路によって３次元の流路パターンが形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

分析対象成分を含む検体溶液が導入される導入部と、前記分析対象成分との反応結果が示される検出部とを有する第１ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第１流路を配置してなる第１積層部材と、
前記第１積層部材の下位側に積層される少なくとも１つの第２積層部材であって、前記第１ケーシングに重ね合わせ可能な第２ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第２流路を配置してなる第２積層部材と、を有し、
前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングは、自己吸着性を有する樹脂材料から形成され、
前記第１積層部材及び前記第２積層部材は、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを重ね合わせることによって接合され、２次元の前記第１流路及び前記第２流路によって３次元の流路パターンが形成されてなる、分析デバイス。

【請求項2】

前記第１積層部材及び前記第２積層部材は、接合状態からの剥離が自在である、請求項１に記載の分析デバイス。

【請求項3】

前記第１流路は、前記導入部に臨む導入流路と、前記導入流路に対して隔離され前記検出部に臨む導出流路と、を有し、
前記第２流路は、前記導入流路から供給された前記検体溶液を前記導出流路に輸送するように伸びている形状を有する、請求項１に記載の分析デバイス。

【請求項4】

前記第１ケーシングは、少なくとも１つの窓部をさらに有し、
前記第１流路は、前記導入流路及び前記導出流路に対して隔離され前記窓部に臨む中間流路をさらに有し、
前記第２流路は、前記導入流路と前記中間流路とを連通する上流側流路と、前記上流側流路に対して隔離され前記中間流路と前記導出流路とを連通する下流側流路、とを有する、請求項３に記載の分析デバイス。

【請求項5】

前記自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の分析デバイス。

【請求項6】

分析対象成分を含む検体溶液が導入される導入部と、前記分析対象成分との反応結果が示される検出部とを有し自己吸着性を有する樹脂材料から形成される第１ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第１流路を配置してなる第１積層部材を形成し、
前記第１積層部材の下位側に積層される少なくとも１つの第２積層部材であって、自己吸着性を有する樹脂材料から形成され前記第１ケーシングに重ね合わせ可能な第２ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第２流路を配置してなる第２積層部材を形成し、
前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを、前記導入部及び前記検出部を外方に向け、前記第１流路と前記第２流路とが向かい合うように重ね合わせることによって、前記第１積層部材と前記第２積層部材とを接合し、２次元の前記第１流路及び前記第２流路によって３次元の流路パターンを形成する、分析デバイスの製造方法。

【請求項7】

前記紙基板に染み込ませた前記自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を光硬化させることによって疎水性部を形成し、前記疎水性部によって前記第１流路、前記第２流路、前記第１ケーシング、及び前記第２ケーシングを形成し、
前記第１積層部材及び前記第２積層部材は、前記疎水性部から形成された前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを直接的に貼り合わせることによって接合する、請求項６に記載の分析デバイスの製造方法。

【請求項8】

前記自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項６又は請求項７に記載の分析デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分析デバイス及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、医療分野において、中小規模の医療施設、居宅、災害発生時の避難所などで、高度な医療検査を実施するポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ：Ｐｏｉｎｔ－ｏｆ－ｃａｒｅ ｔｅｓｔｉｎｇ）が求められている。このような検査を実現する場合、安価な分析デバイスの提供が必要となる。安価な分析デバイスを提供するため、マイクロ紙基板分析デバイス（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｄｉｃ Ｐａｐｅｒ－ｂａｓｅｄ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓ：μＰＡＤ）の開発が進められている。

【0003】

μＰＡＤは、以下のような利点を有する。（ａ）紙なので入手が容易である。（ｂ）低コストで製造が可能である。（ｃ）毛細管現象を利用したポンプレス送液をできる。（ｄ）紙基板に試薬を塗布乾燥できる。（ｅ）使い捨ての使用が可能であり、廃棄も容易である。（ｆ）微少量の試料・試薬で分析できる。（ｇ）測定時間の短縮が可能である。（ｈ）多項目検査に応用できる。（ｉ）医療分野の分析以外にも、環境分析や食品分析にも応用可能である、等々である。

【0004】

さらに、平面（２次元：２Ｄ）形状の紙基板流路を複数枚重ねて構成する３次元マイクロ紙基板分析デバイス（３ＤμＰＡＤ）の開発も進められている。

【0005】

３ＤμＰＡＤは、上記の２ＤμＰＡＤの利点に加えて、以下のような利点をさらに有する。（ａ）平面方向だけでなく垂直方向にも流路を形成できる。これによって、多段の操作を要する分析を一枚の紙基板で達成可能である。（ｂ）鉛直方向に紙基板流路を積層できる。これによって、２ＤμＰＡＤと比較して小さなフットプリントで多項目検査を実施できる。また、デバイスをダウンサイズ化できる。（ｃ）溶液同士の接触面積を大きくできる。これによって、溶液混合や化学反応を効率化できる、等々である。

【0006】

従来の３ＤμＰＡＤの製造方法に関して、以下のような技術が知られている。

【0007】

ワックスプリントによって疎水性部を形成し、紙基板流路を作製する。ラミネート加工によって、作製した複数枚の２Ｄ紙基板流路を接着させる。その後、複数枚の紙基板流路の外部を圧着部材（ホッチキスなど）によって圧着させ、３ＤμＰＡＤを製造する（特許文献１を参照）。

【0008】

フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストであるＳＵ－８をパターンニングすることによって疎水性部を形成し、紙基板流路を作製する。貫通孔の開いた両面粘着テープによって、作製した複数枚の２Ｄ紙基板流路同士を貼り合わせ、３ＤμＰＡＤを製造するる（非特許文献１を参照）。

【0009】

フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストであるＳＵ－８をパターンニングすることによって疎水性部を形成し、紙基板流路を作製する。複数枚の紙基板流路を外付けの圧着部材（アルミニウム製クランプ）によって圧着させ、３ＤμＰＡＤを製造する（非特許文献２を参照）。

【0010】

３Ｄプリンターによって、紙基板流路や３次元構造体を作製する。一枚の紙基板の両面にプリントすることによって、一枚の紙基板によって３ＤμＰＡＤを製造する（非特許文献３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０２２－１８０３６号公報

【非特許文献】

【0012】

【非特許文献1】Ｍａｒｔｉｎｅｚ ｅｔ ａｌ．，ＰＮＡＳ，２００８，１０５，１９６０６－１９６１１

【非特許文献2】Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１１，１３３，１７５６４－１７５６６

【非特許文献3】Ｐａｒｋ ｅｔ ａｌ．，Ｌａｂ Ｃｈｉｐ ２０１８，１８，１５３３－１５３８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、作製に多段の操作を要するとともに、圧着機器（ラミネータなど）や圧着部材（ホッチキスなど）が必要である。このため、３ＤμＰＡＤを量産することが困難である。また、圧着にムラがあると、紙基板を重ねることによって接触している疎水性部の隙間から、検体溶液が漏出する恐れがある。

【0014】

非特許文献１の技術は、紙基板流路は、高額な設備と多段の操作が必要なフォトリソグラフィーによって作製される。また、貫通孔を有する両面粘着テープは、厳密に位置を調整して貼り合わせる必要がある。このため、安価かつ手軽に分析デバイスを製造できない。また、粘着剤が溶出し、分析性能の低下を引き起こす恐れがある。

【0015】

非特許文献２の技術は、紙基板流路を接続するために圧着部材（アルミニウム製クランプ）が必要である。このため、３ＤμＰＡＤを量産することが困難である。また、圧着にムラがあると、紙基板を重ねることによって接触している疎水性部の隙間から、検体溶液が漏出する恐れがある。

【0016】

非特許文献３の技術は、一枚の紙基板によって３ＤμＰＡＤを製造するため、３ＤμＰＡＤを量産することが困難である。

【0017】

これらのように、これまで開発されてきた３ＤμＰＡＤの分析デバイス及びその製造方法は、製造プロセスが複雑で厳密な操作を必要とする。さらに、圧着部材（両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、ホッチキス、クランプなど）や圧着機器（ラミネータなど）が必要で、製造工程を単純化できない。これらのために、３ＤμＰＡＤの進展が遅れ、実用化が進まない原因となっている。

【0018】

従来の紙基板流路にあっては、疎水性部の形成材料として、紙基板の内部を満たすこと、十分な機械的強度を有すること、取り扱いが容易であること等の条件を満たす材料（ワックスやＳＵ－８など）が使用されている。μＰＡＤ開発に取り組む者にとって、これらの材料から構成された紙基板流路を複数枚重ねて３ＤμＰＡＤを製造する場合、液漏れを防止するためには紙基板同士を接着させるための圧着部材や圧着機器が必要不可欠である、という固定観念がある。

【0019】

本件発明者は、このような固定観念を打破するために鋭意研究した結果、自己吸着性を有する樹脂材料から形成した疎水性部によって紙基板流路を構成し、この紙基板流路を複数枚直接的に貼り合わせることによって、容易に製造でき、液漏れを防止することが可能な分析デバイスを開発するに至った。

【0020】

そこで、本発明は、紙基板から形成される３次元の流路パターンを有する分析デバイスであって、容易に、かつ、低コストで製造でき、さらに、圧着部材によって加圧することなく液漏れを防止できる分析デバイス及びそ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】

【0021】

本発明の上記目的は、下記（１）～（５）のいずれか１つの分析デバイス、及び下記（６）～（８）の分析デバイスの製造方法によって達成される。

【0022】

（１）分析対象成分を含む検体溶液が導入される導入部と、前記分析対象成分との反応結果が示される検出部とを有する第１ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第１流路を配置してなる第１積層部材と、
前記第１積層部材の下位側に積層される少なくとも１つの第２積層部材であって、前記第１ケーシングに重ね合わせ可能な第２ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第２流路を配置してなる第２積層部材と、を有し、
前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングは、自己吸着性を有する樹脂材料から形成され、
前記第１積層部材及び前記第２積層部材は、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを重ね合わせることによって接合され、２次元の前記第１流路及び前記第２流路によって３次元の流路パターンが形成されてなる、分析デバイス。

【0023】

（２）前記第１積層部材及び前記第２積層部材は、接合状態からの剥離が自在である、上記（１）に記載の分析デバイス。

【0024】

（３）前記第１流路は、前記導入部に臨む導入流路と、前記導入流路に対して隔離され前記検出部に臨む導出流路と、を有し、
前記第２流路は、前記導入流路から供給された前記検体溶液を前記導出流路に輸送するように伸びている形状を有する、上記（１）又は（２）に記載の分析デバイス。

【0025】

（４）前記第１ケーシングは、少なくとも１つの窓部をさらに有し、
前記第１流路は、前記導入流路及び前記導出流路に対して隔離され前記窓部に臨む中間流路をさらに有し、
前記第２流路は、前記導入流路と前記中間流路とを連通する上流側流路と、前記上流側流路に対して隔離され前記中間流路と前記導出流路とを連通する下流側流路、とを有する、上記（３）に記載の分析デバイス。

【0026】

（５）前記自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の分析デバイス。

【0027】

（６）分析対象成分を含む検体溶液が導入される導入部と、前記分析対象成分との反応結果が示される検出部とを有し自己吸着性を有する樹脂材料から形成される第１ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第１流路を配置してなる第１積層部材を形成し、
前記第１積層部材の下位側に積層される少なくとも１つの第２積層部材であって、自己吸着性を有する樹脂材料から形成され前記第１ケーシングに重ね合わせ可能な第２ケーシング内に、親水性の紙基板から形成される第２流路を配置してなる第２積層部材を形成し、
前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを、前記導入部及び前記検出部を外方に向け、前記第１流路と前記第２流路とが向かい合うように重ね合わせることによって、前記第１積層部材と前記第２積層部材とを接合し、２次元の前記第１流路及び前記第２流路によって３次元の流路パターンを形成する、分析デバイスの製造方法。

【0028】

（７）前記紙基板に染み込ませた前記自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を光硬化させることによって疎水性部を形成し、前記疎水性部によって前記第１流路、前記第２流路、前記第１ケーシング、及び前記第２ケーシングを形成し、
前記第１積層部材及び前記第２積層部材は、前記疎水性部から形成された前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを直接的に貼り合わせることによって接合する、上記（６）に記載の分析デバイスの製造方法。

【0029】

（８）前記自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである、上記（６）又は（７）に記載の分析デバイスの製造方法。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、第１積層部材及び第２積層部材は、外付けの圧着部材（両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、ホッチキス、クランプなど）や圧着機器（ラミネータなど）を使用することなく、第１ケーシング及び第２ケーシングの自己吸着力を利用して貼り合わせることができる。これにより、紙基板から形成される３次元の流路パターンを有する分析デバイスを容易に、かつ、低コストで製造できる。さらに、圧着部材によって加圧することなく、液漏れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係る分析デバイスを示す断面図、図１（Ｂ）は、分析デバイスにおける３次元の流路パターンを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、第１積層部材と第２積層部材との両者を接合する前の状態を示す正面図及び背面図である。

【図3】図３（Ａ）は、図２（Ａ）の３Ａ－３Ａ線に沿う断面図、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）の３Ｂ－３Ｂ線に沿う断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る分析デバイスの製造方法を示す工程図である。

【図5】図５（Ａ）は、本発明の変形例に係る分析デバイスを示す断面図、図５（Ｂ）は、変形例に係る分析デバイスにおける３次元の流路パターンを模式的に示す斜視図である。

【図6】図６（Ａ）～図６（Ｅ）は、親水性の紙基板に染み込ませた自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を光硬化させることによって疎水性部を形成し、疎水性部によって流路及びケーシングを形成する手順を示す図である。

【図7】図７（Ａ）～図７（Ｄ）は、液漏れに関する評価の概要を示す図である。

【図8】クレアチニンの測定で得られた実験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するために例示するものであって、本発明を限定するものではない。よって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範囲、要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0033】

本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。

【0034】

また、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0035】

なお、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞を付すこともある。しかしながら、これら序数詞に関する特段の説明がない限りは、説明の便宜上、構成要素を識別するために付したものであって、数又は順序を特定するものではない。

【0036】

［分析デバイス１０］
図１～図３に示すように、実施形態の分析デバイス１０は、概説すると、第１積層部材２０と、第１積層部材２０の下位側に積層される少なくとも１つの第２積層部材３０と、を有する。第１積層部材２０は、分析対象成分を含む検体溶液４０が導入される導入部２１ａと、分析対象成分との反応結果が示される検出部２１ｂとを有する第１ケーシング２１内に、親水性の紙基板５０から形成される第１流路２２を配置した構成を有する。第２積層部材３０は、第１ケーシング２１に重ね合わせ可能な第２ケーシング３１内に、親水性の紙基板５０から形成される第２流路３２を配置した構成を有する。第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１は、自己吸着性を有する樹脂材料から形成されている。第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを重ね合わせることによって接合され、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンが形成されている。以下、実施形態の分析デバイス１０について詳述する。

【0037】

なお、説明の便宜上、第１積層部材２０及びその構成要素（第１ケーシング２１、第１流路２２）に関して、第１積層部材２０と第２積層部材３０との積層方向に沿って、導入部２１ａ及び検出部２１ｂが形成された側に位置する面を表面といい、表面に対向する反対側の面を裏面という。同様に、第２積層部材３０及びその構成要素（第２ケーシング３１、第２流路３２）に関して、第１積層部材２０が積層される側に位置する面を表面といい、表面に対向する反対側の面を裏面という。

【0038】

実施形態の分析デバイス１０は、親水性の紙基板５０に染み込ませた自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を所定のパターンで光硬化させることによって疎水性部６０（図１（Ｂ）を参照）を形成し、この疎水性部６０によって第１流路２２、第２流路３２、第１ケーシング２１、及び第２ケーシング３１を形成している。流路（第１流路２２及び第２流路３２）は、紙基板５０のうち、疎水性部６０を形成せずに、親水性を保った部分によって形成される。ケーシング（第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１）は、疎水性部６０によって形成される。紙基板５０のうち疎水性部６０を形成した部分も、ケーシングを形成する。このため、図１（Ａ）、図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）の断面図においては、紙基板５０のうち疎水性部６０を形成した部分は、樹脂を示すハッチングを付している。図１（Ｂ）においては、疎水性部６０を灰色によって表し、親水性を保った部分（第１流路２２及び第２流路３２）を白色によって表す。

【0039】

紙基板５０の形成材料は、親水性を有し、滴下された検体溶液４０を毛細管現象によって輸送できる３次元ネットワーク構造を有するものであれば特に限定されない。例えば、紙基板５０は、セルロース、ガラスファイバーなどから形成されるろ紙、吸水パッドなどを適用できる。実施形態の分析デバイス１０では、第１流路２２及び第２流路３２は同じ種類（同じ形成材料、同じ厚み、同じ坪量など）の紙基板５０を使用している。浸透速度を調整する等のために、第１流路２２及び第２流路３２は異なる種類（異なる形成材料、異なる厚み、異なる坪量など）の紙基板５０を使用できる。

【0040】

自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである。自己吸着性を有する樹脂材料は、好ましくは（メタ）アクリル系樹脂またはシリコーン系樹脂であり、より好ましくは（メタ）アクリル系樹脂である。なお、（メタ）アクリルは、アクリルおよび／またはメタクリルを意味し、（メタ）アクリレートは、アクリレートおよび／またはメタクリレートを意味する。

【0041】

本明細書中、自己吸着性とは、圧着部材（例えば、両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、クランプ、ステープラー）、圧着機器（例えば、ラミネータ）を使用せず、樹脂自体の吸着機構により貼付性を有することを意味する。

【0042】

（メタ）アクリル系樹脂とは、（メタ）アクリレートに由来する構成単位を有し、その他の重合性化合物に由来する構成単位を含んでもよい。

【0043】

一実施形態では、（メタ）アクリル系樹脂は、（メタ）アクリル系樹脂としては、例えば（メタ）アクリルアミドモノマーと（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーとの混合物の重合体などが挙げられる。

【0044】

（メタ）アクリルアミドモノマーとしては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル－Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。

【0045】

（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーとしては、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーなどのウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、（メタ）アクリルエステルオリゴマー、ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマーなどが挙げられる。これら（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーは、（メタ）アクリロイル基を１～６個有する。

【0046】

一実施形態では、（メタ）アクリル系樹脂は、その構造中にウレタン構造を有する（メタ）アクリル系樹脂であり、好ましくは（メタ）アクリルアミドモノマーとウレタンアクリレートオリゴマーとの混合物の重合体であり、より好ましくは（メタ）アクリロイルモルホリンと脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーとの混合物の重合体である。

【0047】

シリコーン系樹脂としては、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、シリコーンゴムなどが挙げられる。

【0048】

分析デバイス１０は、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを予め接合した形態で分析を実施する場所に提供できる。あるいは、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを接合する前の形態で分析を実施する場所に提供しておき、その場所において第１積層部材２０と第２積層部材３０とを接合した後に使用できる。

【0049】

図１（Ｂ）、図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）に示すように、分析デバイス１０は、多数列の流路を有することができる。各列の流路は、３次元の同じ流路パターンを有することができ、又は３次元の異なる流路パターンを有することができる。実施形態の分析デバイス１０は、３列の流路を有する。各列の流路は、３次元の同じ流路パターンを有する。

【0050】

各列の流路ごとに、異なる分析対象成分を同時に分析できる。また、標準添加法によって分析するために、ある列の流路は、目的とする分析対象成分を既知量添加した検体溶液４０を分析し、他の流路は、何も添加しない検体溶液４０を分析できる。

【0051】

第１積層部材２０の第１流路２２は、導入部２１ａに臨む導入流路２２ａと、導入流路２２ａに対して隔離され検出部２１ｂに臨む導出流路２２ｂと、を有する。第２流路３２は、導入流路２２ａから供給された検体溶液４０を導出流路２２ｂに輸送するように伸びている形状を有する。

【0052】

分析デバイス１０の第１ケーシング２１は、導入部２１ａ及び検出部２１ｂの他に、少なくとも１つの窓部をさらに有することができる。実施形態の分析デバイス１０では、第１ケーシング２１は、１つの窓部２１ｃをさらに有する。第１流路２２は、導入流路２２ａ及び導出流路２２ｂに対して隔離され窓部２１ｃに臨む中間流路２２ｃをさらに有する。第２流路３２は、導入流路２２ａと中間流路２２ｃとを連通する上流側流路３２ａと、上流側流路３２ａに対して隔離され中間流路２２ｃと導出流路２２ｂとを連通する下流側流路３２ｂと、を有する。

【0053】

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す矢印は、検体溶液４０の流れ方を示している。導入部２１ａに導入した検体溶液４０は、第１流路２２の導入流路２２ａを構成する紙基板５０に毛細管現象によって浸透し、第２流路３２の上流側流路３２ａに供給される。次に、検体溶液４０は、上流側流路３２ａを構成する紙基板５０に浸透し、第１流路２２の中間流路２２ｃに供給される。次に、検体溶液４０は、中間流路２２ｃを構成する紙基板５０に浸透し、第２流路３２の下流側流路３２ｂに供給される。次に、検体溶液４０は、下流側流路３２ｂを構成する紙基板５０に浸透し、第１流路２２の導出流路２２ｂに供給される。そして、検体溶液４０は、導出流路２２ｂを構成する紙基板５０に浸透する。

【0054】

検体溶液４０の分析対象成分に対して反応する分析用試薬は、導出流路２２ｂを構成する紙基板５０に、予め塗布乾燥したり、分析時に塗布したりできる。中間流路２２ｃを構成する紙基板５０には、分析用試薬の他、ｐＨの調節などの前処理を行う薬剤を塗布乾燥したり、分析時に塗布したりできる。第２流路３２を構成する紙基板５０にも、前処理を行う薬剤を塗布乾燥したり、分析時に塗布したりできる。検出部２１ｂや窓部２１ｃに示される分析対象成分との反応結果は、目視で検出できることが好ましい。目視以外にも、検出機器を用いて反応結果を検出できる。

【0055】

第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１を自己吸着性を有する樹脂材料から形成することによって、接合状態からの剥離が自在に構成されている。このため、第２流路３２を構成する紙基板５０に分析用試薬を塗布乾燥したり、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを接合する前に塗布したりできる。この場合、反応結果が検出部２１ｂに示された後、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを剥離して第２流路３２を露出させる。そして、第２流路３２の分析用試薬において示される反応結果を検出できる。第１積層部材２０と第２積層部材３０とを剥離できることから、中間流路２２ｃの裏面、導出流路２２ｂの裏面、第２流路３２の表面に生じさせた結晶成分を分析することも可能となる。

【0056】

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には、第１積層部材２０と第２積層部材３０との両者を接合する前の状態が示される。図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は背面図である。分析デバイス１０は、紙基板５０を介して、第１積層部材２０と第２積層部材３０とが接続された状態で製造できる。図２（Ａ）には、第１積層部材２０の裏面、第２積層部材３０の表面が示され、図２（Ｂ）には、第１積層部材２０の表面、第２積層部材３０の裏面が示される。

【0057】

図３（Ｂ）に矢印によって示すように、分析デバイス１０として使用するときには、第１積層部材２０の裏面と、第２積層部材３０の表面とを重ね合わせるように折りたたむ。第１積層部材２０と第２積層部材３０とは、第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを、導入部２１ａ及び検出部２１ｂを外方に向け、第１流路２２と第２流路３２とが向かい合うように重ね合わせることによって接合する。実施形態の分析デバイス１０は、第１積層部材２０と第２積層部材３０とが直接的に接合される。本明細書において「直接的」とは、第１積層部材２０と第２積層部材３０とが形成材料の特性（自己吸着性）のみによって接合され、接合するために他の部材の使用を必要としないことを意味する。「他の部材」には、例えば、両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、圧着状態を維持する加圧力を加えるホッチキスやクランプなどの機械的部品が含まれる。また、樹脂部品同士の接触面に熱を加えて物理的に接合するために利用される例えばレーザーや超音波も「他の部材」に含まれる。

【0058】

第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、紙基板５０を介して接続した形態に限られない。第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、分離した形態にできる。さらに、第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１は、折り曲げ自在なヒンジ部を介して接続した形態にできる。この場合、第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１は、ヒンジ部を介して折り曲げて重ね合わせる。このため、第１流路２２と第２流路３２との位置合わせが容易になる。

【0059】

［分析デバイス１０の製造方法］
図４は、分析デバイス１０の製造方法を示す工程図である。まず、第１積層部材２０を形成し（ステップＳ１０）、第２積層部材３０を形成する（ステップＳ２０）。第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、同時に製造でき、また、個別に製造できる。

【0060】

第１積層部材２０は、自己吸着性を有する樹脂材料から形成される第１ケーシング２１内に、親水性の紙基板５０から形成される第１流路２２を配置して構成される。第２積層部材３０は、自己吸着性を有する樹脂材料から形成される第２ケーシング３１内に、親水性の紙基板５０から形成される第２流路３２を配置して構成される。

【0061】

そして、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを重ね合わせて接合する（ステップＳ３０）。より詳しくは、第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを、導入部２１ａ及び検出部２１ｂを外方に向け、第１流路２２と第２流路３２とが向かい合うように重ね合わせることによって、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを接合する。これによって、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンが形成される。

【0062】

自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである。

【0063】

第１積層部材２０及び第２積層部材３０の形成は、光造形式３Ｄプリンターを用いて形成できる。紙基板５０に染み込ませた自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分（モノマー、オリゴマーなどの重合性化合物）を含む液を紫外線で光硬化させることによって疎水性部６０を形成し、疎水性部６０によって第１流路２２、第２流路３２、第１ケーシング２１、及び第２ケーシング３１を形成する。形成後、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤により洗浄する。第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、疎水性部６０から形成された第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを直接的に貼り合わせることによって接合する。「直接的」とは、上記したように、第１積層部材２０と第２積層部材３０とが形成材料の特性（自己吸着性）のみによって接合され、接合するために他の部材の使用を必要としないことを意味する。「他の部材」には、例えば、両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、ホッチキスなどの機械的部品、レーザーや超音波などが含まれる。

【0064】

自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液は、光重合開始剤（例えば２，４，６－トリメチルベンゾイル－ジフェニル－フォスフィンオキサイド（ＬＵＣＩＲＩＮ（登録商標）ＴＰＯ）、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルフォスフィンオキサイド）、顔料（例えばカーボンブラック）などを含んでもよい。

【0065】

光造形式３Ｄプリンターを用いる場合、自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液として市販品を使用することができる。市販品としては、Ｂｌａｃｋ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｒｅｓｉｎ Ｆ６９、Ｆ３９、Ｆ３９Ｔ、Ｆ８０（ＲＥＳＩＯＮＥ社）などが挙げられる。

【0066】

実施形態の分析デバイス１０は、紙基板流路（第１流路２２、第２流路３２）を形成する疎水性部６０が自己吸着性を有する材料から形成されている点に特徴がある。疎水性部６０は、光造形式３Ｄプリンターを用いて容易に形成できる。説明の便宜上、自己吸着性を有する疎水性部６０から構成した紙基板流路を、単に、「自己吸着紙基板流路」という。複数枚の自己吸着紙基板流路を直接的に貼り合わせることによって、液漏れを防止した３ＤμＰＡＤを容易に製造できる。

【0067】

［実施形態の作用］
次に、実施形態の作用を説明する。分析用試薬等を紙基板５０に予め塗布乾燥する場合を例に挙げて説明する。

【0068】

分析デバイス１０の製造において、紙基板５０に染み込ませた自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を光硬化させることによって疎水性部６０を形成し、この疎水性部６０によって第１積層部材２０及び第２積層部材３０の流路（第１流路２２、第２流路３２）及びケーシング（第１ケーシング２１、第２ケーシング３１）が形成されている。

【0069】

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、第１積層部材２０と第２積層部材３０との両者を接合する前の状態において、導出流路２２ｂを構成する紙基板５０に、分析用試薬を塗布し乾燥する。目的とする分析対象成分に応じて、中間流路２２ｃを構成する紙基板５０に、分析用試薬や前処理を行う薬剤を塗布し乾燥する。第２流路３２を構成する紙基板５０に、分析用試薬や前処理を行う薬剤を塗布乾燥する。

【0070】

図３（Ｂ）及び図１（Ａ）に示すように、第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを、導入部２１ａ及び検出部２１ｂを外方に向け、第１流路２２と第２流路３２とが向かい合うように重ね合わせることによって、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを接合する。これによって、図１（Ｂ）に示すように、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンが形成される。

【0071】

第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、疎水性部６０から形成された第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを直接的に貼り合わせることによって接合される。第１積層部材２０と第２積層部材３０とは、形成材料の特性（自己吸着性）のみによって接合され、接合するために他の部材の使用を必要としない。「他の部材」には、例えば、両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、ホッチキスなどの機械的部品、レーザーや超音波などが含まれる。

【0072】

図１（Ｂ）に示すように、分析デバイス１０は、３列の流路を有する。各列の流路は、３次元の同じ流路パターンを有する。各列の流路ごとに、異なる分析対象成分を同時に分析できる。また、標準添加法によって分析できる。

【0073】

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、導入部２１ａに導入した検体溶液４０は、紙基板５０の毛細管現象によって、導入流路２２ａ→上流側流路３２ａ→中間流路２２ｃ→下流側流路３２ｂ→導出流路２２ｂと順に浸透して流れる。

【0074】

導出流路２２ｂを構成する紙基板５０において、分析用試薬と分析対象成分とが反応し、反応結果が検出部２１ｂに示される。そして、分析デバイス１０の使用者は、検出部２１ｂに示された反応結果を目視で検出する。目視以外にも、検出機器を用いて反応結果を検出できる。

【0075】

第２流路３２を構成する紙基板５０に分析用試薬を塗布乾燥した場合には、反応結果が検出部２１ｂに示された後、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを剥離して第２流路３２を露出させる。そして、第２流路３２の分析用試薬において示される反応結果を検出する。第１積層部材２０と第２積層部材３０とを剥離できることから、中間流路２２ｃの裏面、導出流路２２ｂの裏面、第２流路３２の表面に生じさせた結晶成分を分析することもできる。

【0076】

実施形態の分析デバイス１０は、特別な検査機器を使用することなく、簡便な操作で検査を実施できる。適用例として、居宅で患者が自分自身で簡単に実施できる、ヒト血清中の尿酸、クレアチニン及び尿素窒素の同時測定による慢性腎疾患診断が挙げられる。また、医療分野だけでなく、環境、食品、農水産等幅広い分野における分析に利用できる。

【0077】

［実施形態の効果］
次に、実施形態の効果を説明する。

【0078】

以上説明したように、実施形態の分析デバイス１０は、第１積層部材２０と、第１積層部材２０の下位側に積層される１つの第２積層部材３０と、を有する。第１積層部材２０は、分析対象成分を含む検体溶液４０が導入される導入部２１ａと、分析対象成分との反応結果が示される検出部２１ｂとを有する第１ケーシング２１内に、親水性の紙基板５０から形成される第１流路２２を配置した構成を有する。第２積層部材３０は、第１ケーシング２１に重ね合わせ可能な第２ケーシング３１内に、親水性の紙基板５０から形成される第２流路３２を配置した構成を有する。第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１は、自己吸着性を有する樹脂材料から形成されている。第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを重ね合わせることによって接合され、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンが形成されている。

【0079】

このように構成することによって、第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、外付けの圧着部材（両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、ホッチキス、クランプなど）や圧着機器（ラミネータなど）を使用することなく、第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１の自己吸着力を利用して貼り合わせることができる。これにより、紙基板５０から形成される３次元の流路パターンを有する分析デバイス１０を容易に、かつ、低コストで製造できる。さらに、圧着部材によって加圧することなく、液漏れを防止できる。

【0080】

第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、接合状態からの剥離が自在である。このように構成すれば、第２流路３２を構成する紙基板５０に分析用試薬を塗布した場合であっても、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを剥離して、第２流路３２の分析用試薬において示される反応結果を検出できる。また、導出流路２２ｂの裏面や第２流路３２の表面に生じさせた結晶成分を分析することもできる。

【0081】

第１流路２２は、導入部２１ａに臨む導入流路２２ａと、導入流路２２ａに対して隔離され検出部２１ｂに臨む導出流路２２ｂと、を有する。第２流路３２は、導入流路２２ａから供給された検体溶液４０を導出流路２２ｂに輸送するように伸びている形状を有する。このように構成すれば、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンが形成される。

【0082】

第１ケーシング２１は、１つの窓部２１ｃをさらに有する。第１流路２２は、導入流路２２ａ及び導出流路２２ｂに対して隔離され窓部２１ｃに臨む中間流路２２ｃをさらに有する。第２流路３２は、導入流路２２ａと中間流路２２ｃとを連通する上流側流路３２ａと、上流側流路３２ａに対して隔離され中間流路２２ｃと導出流路２２ｂとを連通する下流側流路３２ｂ、とを有する。このように構成すれば、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンが形成され、目的とする分析対象成分に応じて、分析用試薬や前処理を行う薬剤などを塗布する領域数を増やすことができる。

【0083】

自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである。このように構成すれば、分析デバイス１０を容易に製造でき、外付けの圧着部材や圧着機器を使用することなく液漏れを防止することが可能な分析デバイス１０を提供できる。

【0084】

実施形態の分析デバイス１０の製造方法は、自己吸着性を有する樹脂材料から形成される第１ケーシング２１内に第１流路２２を配置してなる第１積層部材２０を形成する。自己吸着性を有する樹脂材料から形成される第２ケーシング３１内に第２流路３２を配置してなる第２積層部材３０を形成する。そして、第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを、導入部２１ａ及び検出部２１ｂを外方に向け、第１流路２２と第２流路３２とが向かい合うように重ね合わせることによって、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを接合し、２次元の第１流路２２及び第２流路３２によって３次元の流路パターンを形成する。

【0085】

このように構成することによって、第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、外付けの圧着部材（両面粘着テープ、接着剤などの溶剤、ホッチキス、クランプなど）や圧着機器（ラミネータなど）を使用することなく、第１ケーシング２１及び第２ケーシング３１の自己吸着力を利用して貼り合わせることができる。これにより、紙基板５０から形成される３次元の流路パターンを有する分析デバイス１０を容易に、かつ、低コストで製造できる。さらに、圧着部材によって加圧することなく、液漏れを防止できる。

【0086】

紙基板５０に染み込ませた自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を光硬化させることによって疎水性部６０を形成し、疎水性部６０によって第１流路２２、第２流路３２、第１ケーシング２１、及び第２ケーシング３１を形成する。第１積層部材２０及び第２積層部材３０は、疎水性部６０から形成された第１ケーシング２１と第２ケーシング３１とを直接的に貼り合わせることによって接合する。このように構成すれば、汎用的な光造形式３Ｄプリンターを用いて、自己吸着性を有する材料から疎水性部６０を容易に形成できる。そして、自己吸着性を有する疎水性部６０から構成した複数枚の紙基板流路を直接的に貼り合わせることによって、液漏れを防止した３ＤμＰＡＤを容易に製造できる。

【0087】

自己吸着性を有する樹脂材料は、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つである。このように構成すれば、外付けの圧着部材や圧着機器を使用することなく液漏れを防止することが可能な分析デバイス１０を容易に製造できる。

【0088】

［変形例］
図５（Ａ）は、本発明の変形例に係る分析デバイス１１を示す断面図、図５（Ｂ）は、変形例に係る分析デバイス１１における３次元の流路パターンを模式的に示す斜視図である。

【0089】

第１積層部材２０の下位側に１つの積層部材（第２積層部材３０）を積層した分析デバイス１０の実施形態について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。分析デバイスは、第１積層部材の下位側に複数の積層部材を積層できる。

【0090】

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、変形例に係る分析デバイス１１は、積層部材が３段にわたって積層され、第１積層部材７０と、第１積層部材７０の下位側に積層される第２積層部材８０と、第１積層部材７０の下位側であって第２積層部材８０の下位側に積層される第３積層部材９０と、を有する。第１積層部材７０は、導入部７１ａと、検出部７１ｂとを有する第１ケーシング７１内に、第１流路７２を配置した構成を有する。第２積層部材８０は、第１ケーシング７１に重ね合わせ可能な第２ケーシング８１内に、第２流路８２を配置した構成を有する。第３積層部材９０は、第２ケーシング８１に重ね合わせ可能な第３ケーシング９１内に、第３流路９２を配置した構成を有する。第１ケーシング７１、第２ケーシング８１及び第３ケーシング９１は、自己吸着性を有する樹脂材料から形成される。第１積層部材７０、第２積層部材８０及び第３積層部材９０は、第１ケーシング７１と第２ケーシング８１と第３ケーシング９１とを重ね合わせることによって接合され、２次元の第１流路７２、第２流路８２及び第３流路９２によって３次元の流路パターンが形成される。

【0091】

図５（Ｂ）に示す矢印は、検体溶液４０の流れ方を示している。導入部７１ａに導入した検体溶液４０は、第１流路７２の導入流路７２ａを構成する紙基板５０に毛細管現象によって浸透し、第２流路８２の上流側流路８２ａに供給される。次に、検体溶液４０は、上流側流路８２ａを構成する紙基板５０に浸透し、第３流路９２に供給される。次に、検体溶液４０は、第３流路９２を構成する紙基板５０に浸透し、第２流路８２の下流側流路８２ｂに供給される。次に、検体溶液４０は、下流側流路８２ｂを構成する紙基板５０に浸透し、第１流路７２の導出流路７２ｂに供給される。そして、検体溶液４０は、導出流路７２ｂを構成する紙基板５０に浸透する。

【0092】

このように、積層部材を３段以上にわたって積層することによっても、紙基板５０から形成される３次元の流路パターンを有する分析デバイス１１を容易に製造でき、外付けの圧着部材や圧着機器を使用することなく液漏れを防止することが可能な分析デバイス１１を提供できる。

【実施例0093】

以下に具体例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。

【0094】

［分析デバイス１０の作製］
図６（Ａ）～図６（Ｅ）は、親水性の紙基板５０に染み込ませた自己吸着性を有する樹脂材料を構成する成分を含む液を光硬化させることによって疎水性部６０を形成し、疎水性部６０によって流路及びケーシングを形成する手順を示す図である。

【0095】

３Ｄ ＣＡＤ ソフトウェア（Ａｕｔｏｄｅｓｋ製 Ｆｕｓｉｏｎ ３６０）を用いて図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した分析デバイス１０のデザインを設計し、プリンター専用のソフトウェアでスライス画像を作製した。このスライスデータを、光造形式３Ｄプリンター（Ａｎｙｃｕｂｉｃ製 Ａｎｙｃｕｂｉｃ Ｐｈｏｔｏｎ Ｍｏｎｏ ４Ｋ）に読み込ませ、レジン（ＲＥＳＩＯＮＥ社、Ｂｌａｃｋ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｒｅｓｉｎ Ｆ６９）を入れたプリンター専用コンテナーをプリンターにセットし、積層ピッチ０．３ｍｍで分析デバイス１０を造形した。前記レジンは、重合性化合物として、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー（ＣＡＳ番号：６８９８７－７９－１）及び４－アクリロイルモルホリン（ＣＡＳ番号：５１１７－１２－４）、光重合開始剤として、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＣＡＳ番号：７５９８０－６０－８）、顔料として、カーボンブラック（ＣＡＳ番号：１３３３－８６－４）を含む。

【0096】

図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、１～３層目の露光（４０秒）で、プリンターのビルドプラットフォーム１００にレジンのみの層１０１、１０２、１０３を形成した。

【0097】

図６（Ｃ）に示すように、３層目の露光後、ビルドプラットフォーム１００が上昇した状態でプリンターの動作を停止し、プリンターにセットされているコンテナーを取り出し、レジンを染み込ませた紙基板１０４（吸収パッド（ガラスファイバー））を備えたコンテナーをセットした。

【0098】

図６（Ｄ）に示すように、プリンターの動作を再開し、４層目の露光（２０秒）で紙基板流路１０４ａを形成した。

【0099】

その後、再度ビルドプラットフォーム１００が上昇した状態でプリンターの動作を停止し、１～３層目で使用したコンテナーに取り換えた。図６（Ｅ）に示すように、５層目の露光（２０秒）を行いレジンの層１０５を形成した。

【0100】

プリント終了後、造形物をビルドプラットフォーム１００から取り外し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に浸漬して５分間超音波洗浄を行った。その後、新しいＩＰＡで造形物をすすいだ後、乾燥させた。乾燥後、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを貼り合わせた。この方法により分析デバイス１０を作製した。

【0101】

［液漏れに関する評価］
液漏れに関する評価の概要を図７（Ａ）～図７（Ｄ）に示す。図７（Ａ）に示される３列の流路について、上から順に、第１列流路１１１、第２列流路１１２、第３列流路１１３という。

【0102】

２０μＬの１ｍＭアマランス水溶液を上記で作製した分析デバイス１０の第１列流路１１１の導入部１１１ａに滴下した（図７（Ｂ）を参照）。その後、２０μＬの１ｍＭアマランス水溶液を同じ分析デバイス１０の第３列流路１１３の導入部１１３ａに滴下した（図７（Ｃ）を参照）。５分経過後に分析デバイス１０の状態を確認した。図７（Ｄ）に示すように、隣接する第２列流路１１２及び外部への液漏れは観察されなかった。

【0103】

［クレアチニンの測定］
図８は、クレアチニンの測定で得られた実験結果を示す図である。

【0104】

上記分析デバイス１０の作製において、貼り合わせる前の第１積層部材２０の検出部２１ｂに５０ｍｍｏｌ／Ｌピクリン酸水溶液と、１．５ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液とを体積比１：１で混合した溶液（試薬溶液）を１．５μＬ滴下した後、ドライヤーを用いて乾燥させた。その後、第１積層部材２０と第２積層部材３０とを貼り合わせた。この分析デバイス１０の導入部２１ａに、検体溶液２０μＬを滴下した。検体溶液は、０、５、１０、２０、４０又は６０ｍｇ／ｄＬの濃度となるようにクレアチニンを精製水へ溶解させて作製した。滴下した検体溶液は、紙基板５０の各流路を流れ、検出部２１ｂを満たした。検体溶液中のクレアチニンは、アルカリ性条件でピクリン酸と反応してクレアチニン－ピクリン酸複合体を形成し、検出部２１ｂの色が黄色（ピクリン酸の色）から橙色に呈色する（ヤッフェ法）。検出部２１ｂに溶液が到達してから５分後、検出部２１ｂの色調を観察したところ、クレアチニンの濃度増加に伴い、色が黄色から橙色に変化していた（図８を参照）。

【0105】

この結果は、本発明に係る分析デバイス１０が分析に利用できる可能性を示唆している。本発明に係る分析デバイス１０は、外付けの圧着部材、圧着機器などを使用せず、簡易な操作工程で製造が可能であり、生体試料中のバイオマーカー計測に応用できることが分かる。

【符号の説明】

【0106】

１０ 分析デバイス
１１ 分析デバイス
２０ 第１積層部材
２１ 第１ケーシング
２１ａ 導入部
２１ｂ 検出部
２１ｃ 窓部
２２ 第１流路
２２ａ 導入流路
２２ｂ 導出流路
２２ｃ 中間流路
３０ 第２積層部材
３１ 第２ケーシング
３２ 第２流路
３２ａ 上流側流路
３２ｂ 下流側流路
４０ 検体溶液
５０ 紙基板
６０ 疎水性部
７０ 第１積層部材
８０ 第２積層部材
９０ 第３積層部材
１００ ビルドプラットフォーム
１０４ 紙基板
１０４ａ 紙基板流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】