JP5899777B2 - サンプル液注入治具セット - Google Patents

Description

本技術は、サンプル液注入治具セットに関する。より詳しくは、マイクロチップケースと液体注入治具とを含んで構成され、マイクロチップへのサンプル液注入のために用いられるサンプル液注入治具セットに関する。

近年、半導体産業における微細加工技術を応用して、シリコン製基板またはガラス製基板などの基板に、化学的分析あるいは生物学的分析を行うためのウェルまたは流路などの領域を設けたマイクロチップが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このようなマイクロチップを用いた分析システムは、μ−ＴＡＳ（micro-Total-Analysis System）やラボ・オン・チップ、バイオチップなどと称され、分析の高速化、高効率化あるいは集積化、および分析装置の小型化などを可能にする技術として注目されている。

μ−ＴＡＳは、少量の試料で分析が可能であり、マイクロチップのディスポーザブルユーズ（使い捨て）が可能であることから、特に貴重な微量試料や多数の検体を扱う生物学的分析への応用が期待されている。

μ−ＴＡＳの応用例として、マイクロチップに配設された複数の領域内に物質を導入し、該物質を光学的に検出する光学検出装置がある。このような光学検出装置としては、マイクロチップの流路内で複数の物質を電気泳動により分離し、分離された各物質を光学的に検出する電気泳動装置や、マイクロチップのウェル内で複数の物質間の反応を進行させ、生成する物質を光学的に検出する反応装置（例えば、リアルタイム核酸増幅反応装置）などがある。

μ−ＴＡＳでは、試料が微量で、ウェルや流路などの領域も微小であるために、試料を正確に領域内に導入することが難しく、領域内に存在する空気によって試料の導入が阻害されたり、導入に時間がかかったりする場合があった。また、試料の導入の際に、領域内に気泡が生じる場合があった。その結果、各流路または各ウェルなどに導入される試料の量にばらつきが生じて分析精度が低下したり、分析効率が低下したりするという問題があった。また、核酸増幅反応のように試料の加熱を行う場合には、領域内に残存した気泡が膨脹し、反応を阻害したり、分析精度を低下させたりするという問題があった。

μ−ＴＡＳにおける試料の導入を容易にするため、例えば、特許文献２には、「試料を導入する試料導入部と、前記試料を収容する複数の収容部と、夫々の前記収容部に接続された複数の排気部と、を少なくとも備え、少なくとも二以上の前記排気部は、一端が開放された一の開放路に連通された基板」が開示されている。この基板では、各収容部に排気部を接続することにより、試料導入部から収容部に試料が導入される際に、収容部中に存在する空気が排気部から排出されるため、収容部にスムーズに試料を充填することができる。

特開２００４−２１９１９９号公報 特開２００９−２８４７６９号公報

上記のように、μ−ＴＡＳでは、試料が微量で、ウェルや流路などの領域も微小であるために、試料を正確に領域内に導入することが難しい場合があった。そこで、本技術は、マイクロチップの領域内に試料を簡便かつ正確に導入可能なサンプル液注入治具セットを提供することを主な目的とする。

上記課題解決のため、本技術は、マイクロチップへの液体注入に用いられる治具セットであって、外部から液体が導入される領域が形成されたマイクロチップを収容するマイクロチップケースと、前記領域内へ前記液体を導入するチャネルを備え、該チャネルが治具内部への収容位置と治具外部への露出位置との間で位置変更可能とされた液体注入治具と、を含んで構成される治具セットを提供する。この治具セットにおいて、マイクロチップケースには、液体注入治具を嵌合させる開口部が設けられる。また、マイクロチップケース及び液体注入治具には、前記開口部への液体注入治具の嵌合時においてのみ、前記チャネルを前記収容位置から前記露出位置に移動させ、前記領域を形成する基板層の所定部位に位置決め可能とする、制動機構が設けられる。
この治具セットにおいて、前記液体注入治具は、前記チャネルとガイドピンとが配設された本体と、該ガイドピンを案内してチャネルの移動を制御する案内溝が形成された部材と、を含んでなり、前記制動機構は、前記開口部への液体注入治具の嵌合時においてのみ、前記案内溝によるガイドピンの案内方向を前記収容位置から前記露出位置へのチャネルの移動方向に一致させて、チャネルを収容位置から露出位置に移動可能とするものとできる。
この治具セットでは、液体注入治具のチャネルがマイクロチップの所定部位に位置決めされるようにされていることで、液体試料をマイクロチップの領域内に簡便かつ正確に導入できる。また、この治具セットでは、液体注入治具をマイクロチップケースに嵌合させた状態でのみ、液体注入治具のチャネルが治具外部に露出するようにされているため、注入操作の際に操作者が誤ってチャネルに触れるおそれがなく、安全に操作を行うことができる。

この治具セットにおいて、前記液体注入治具の前記部材は、前記収容位置から前記露出位置への前記チャネルの移動方向に沿う方向に直線状に形成された第一案内溝を有する第一部材と、該移動方向に沿う方向及び直交する方向に鉤状に形成された第二案内溝を有する第二部材と、からなるものとできる。この場合、前記ガイドピンは、第一案内溝及び第二案内溝に軸受けされて案内される。そして、ガイドピンが、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に直交する部分とに軸受された状態では、収容位置から露出位置へのチャネルの移動が阻止されて、チャネルが収容位置に保持され、ガイドピンが第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に沿う部分とに軸受された状態では、チャネルが収容位置から露出位置に移動可能とされる。
具体的には、前記マイクロチップケースの前記開口部と、前記液体注入治具の前記第一部材あるいは前記第二部材の一方と、に、開口部への液体注入治具の嵌合時において互いに係合する係合部を形成する。そして、液体注入治具を開口部に嵌合した状態で、前記第一部材あるいは前記第二部材のうち前記係合部により位置固定された一方の部材に対して、他方の部材の位置を変更することにより、第二部材の前記第二案内溝の前記移動方向に沿う部分と、第一部材の前記第一案内溝とが重なり合い、前記ガイドピンが、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に直交する部分とに軸受された状態から、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に沿う部分とに軸受された状態に変更されるように構成する。
前記第一部材あるいは前記第二部材のうち前記係合部により位置固定された一方の部材に対する他方の部材の位置変更は、前記液体注入治具を前記開口部に嵌合した状態で、液体注入治具を回転あるいはスライドさせることにより行うことができる。

また、この治具セットにおいて、前記液体注入治具の前記部材は、円の中心から径方向に直線状に案内溝が形成され、中心に挿過される前記ガイドピンを軸として回転可能とされた円板部材としてもよい。この場合、円板部材の案内溝の方向と前記収容位置から前記露出位置への前記チャネルの移動方向とが一致しない回転位置に円板部材がある状態では、収容位置から露出位置へのチャネルの移動が阻止されて、チャネルが収容位置に保持される。そして、案内溝の方向と前記移動方向とが一致する回転位置に円板部材がある状態では、チャネルが収容位置から露出位置に移動可能とされる。
具体的には、前記マイクロチップケースの前記開口部と、前記円板部材の側周面と、に、開口部への液体注入治具の嵌合時において互いに係合する複数の歯を形成する。そして、液体注入治具を開口部に嵌合した状態で、液体注入治具を回転させるとともに、前記歯の咬合によって円板部材を前記ガイドピンを軸として回転させることにより、円板部材が、案内溝の方向と前記移動方向とが一致しない回転位置から、案内溝の方向と前記移動方向とが一致する回転位置に変更されるように構成する。

さらに、本技術は、マイクロチップに形成された領域内へ液体を導入するチャネルと、ガイドピンとが配設された本体と、該ガイドピンを案内してチャネルの移動を制御する案内溝が形成された部材と、を含んでなる液体注入治具を提供する。この液体注入治具は、チャネルが治具内部への収容位置と治具外部への露出位置との間で位置変更可能とされるとともに、前記案内溝によるガイドピンの案内方向が変更可能とされる。そして、前記案内方向を、前記収容位置から前記露出位置へのチャネルの移動方向に一致させることにより、チャネルを収容位置から露出位置に移動させて、前記領域を形成する基板層の所定部位に位置決めするように構成される。
この液体注入治具は、前記マイクロチップを収容するマイクロチップケースに設けられた開口部への嵌合時においてのみ、前記チャネルを前記収容位置から前記露出位置に移動させ、前記領域を形成する基板層の所定部位に位置決めする、制動機構を有するものである。
具体的には、前記制動機構は、前記開口部への液体注入治具の嵌合時においてのみ、前記案内溝によるガイドピンの案内方向を前記収容位置から前記露出位置へのチャネルの移動方向に一致させて、チャネルを収容位置から露出位置に移動可能とする。

併せて、本技術は、外部から液体が導入される領域が形成されたマイクロチップを収容し、前記領域内へ前記液体を導入するチャネルを備えた液体注入治具を嵌合させる開口部が、該開口部への液体注入治具の嵌合時において前記チャネルが前記領域を形成する基板層の所定部位に対して位置決めされるように設けられているマイクロチップケースをも提供する。
このマイクロチップケースは、前記開口部を形成したケース上部と、ケース上部にヒンジによって結合されたケース下部と、開口部を覆う位置と開口部を露出させる位置との間で位置変更可能とされた開口部カバーと、を含んで構成される。そして、このマイクロチップケースは、前記ヒンジが閉じられた状態においてケース上部とケース下部との間に前記マイクロチップを収容する。
このマイクロチップケースにおいて、前記開口部カバーは、開口部の露出位置において、前記ケース下部に設けられた係合部に係合して、ヒンジを閉じられた状態に保持する爪を有するものとされる。この場合、前記開口部カバーは、前記開口部の被覆位置と露出位置との間をスライドするものとし、前記係合部は、開口部カバーのスライド方向に沿って形成されるとともに、被覆位置にある開口部カバーの前記爪に対応する箇所が切り欠かれているものとされることが好ましい。
このマイクロチップケースは、上述の液体注入治具を嵌合させる開口部が、該開口部への液体注入治具の嵌合時において前記チャネルが前記領域を形成する基板層の所定部位に対して位置決めされるように設けられており、開口部への液体注入治具の嵌合時においてのみ、前記チャネルを前記収容位置から前記露出位置に移動させ、前記所定部位に位置決めする、制動機構を有することが好ましい。

本技術により、試料を簡便かつ正確に領域内に導入でき、高い分析精度が得られるマイクロチップが提供される。

本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケース１の構成を説明する図である。 本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケース１の構成を説明する図である。 本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケース１の構成を説明する図である。 マイクロチップ３の構成を説明する図である。 マイクロチップ３へのサンプル液の導入方法を説明する図である。 本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれる液体注入治具２の構成を示す図である。 本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれる液体注入治具２の構成を示す図である。 マイクロチップケース１及び液体注入治具２を用いたマイクロチップ３への液体注入方法を説明する図である。 マイクロチップケース１及び液体注入治具２を用いたマイクロチップ３への液体注入方法を説明する図である。 本技術の第二実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケース１ｂの開口部１５の構成を説明する図である。 本技術の第二実施形態に係る治具セットに含まれる液体注入治具２ｂの構成を示す図である。 マイクロチップケース１ｂ及び液体注入治具２ｂを用いたマイクロチップへの液体注入方法を説明する図である。 本技術の第三実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケース１ｃ及び液体注入治具２ｃの構成を説明する図である。 本技術の第三実施形態に係る治具セットに含まれる液体注入治具２ｃの構成を説明する図である。

以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。説明は以下の順序により行う。

１．第一実施形態に係る治具セット
（１）マイクロチップケース
（２）マイクロチップ
（２−１）マイクロチップの構成
（２−２）マイクロチップへのサンプル液の導入
（３）液体注入治具
（４）治具セットを用いたサンプル液注入
２．第二実施形態に係る治具セット
（１）マイクロチップケース
（２）液体注入治具
（３）治具セットを用いたサンプル液注入
３．第三実施形態に係る治具セット
（１）マイクロチップケース及び液体注入治具
（２）治具セットを用いたサンプル液注入

１．第一実施形態に係る治具セット
（１）マイクロチップケース
図１〜図３は、本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケースの構成を示す模式図である。図１はマイクロチップケースが閉じた状態、図２はマイクロチップケースの開口部カバーが開いた状態、図３はマイクロチップケースが開いた状態を示す。

マイクロチップケース１は、ケース上部１１、ケース下部１２及び開口部カバー１４とから構成されている。ケース上部１１とケース下部１２はヒンジ１３によって結合されている。マイクロチップケース１は、ケース上部１１とケース下部１２との間にマイクロチップ３を収容する（図３参照）。図３中符号４は、マイクロチップ３をケース下部１２に取り付けるためのマイクロチップホルダーを示す。ケース下部１２及びマイクロチップホルダー４には、マイクロチップ３の取り付け位置を位置決めするための位置決めピンと位置決め孔がそれぞれ設けられている（符号省略）。

ケース上部１１には、後述する液体注入治具２が嵌合される開口部１５が形成されており、開口部カバー１４は、開口部１５を覆う位置（図１参照）と開口部１５を露出させる位置（図２参照）との間で位置変更可能とされている。開口部カバー１４は、被覆位置と露出位置との間をスライドできるようにされている。

開口部１５は、液体注入治具２に配設されたチャネル２５（後述の図６参照）をケース内に収容されたマイクロチップ３の所定部位に対して位置決めするために機能する。また、開口部１５には、液体注入治具２のフランジ２２１（同図参照）に係止する回転ガイド１５１と、液体注入治具２を構成する部材の一つに係合するロックピン１５２が配設されている。図２中符号１５３は液体注入治具２のフランジ２２１を回転ガイド１５１に係止させる際、フランジ２２１を挿過させるための回転ガイド切欠を示す。開口部１５の位置決め機能、回転ガイド１５１及びロックピン１５２の機能については詳しく後述する。

開口部カバー１４は、ケース下部１２に設けられたカバーガイド１２１に係合するカバー爪１４１を有している。カバーガイド１２１は、開口部カバー１４のスライド方向に沿って形成されている。カバー爪１４１は、開口部カバー１４が開口部１５の露出位置にあるときには、カバーガイド１２１に係合して、ヒンジ１３を閉じられた状態に保持する（図２参照）。このため、開口部カバー１４が開口部１５の露出位置にある場合には、マイクロチップケース１は開くことができない。

カバーガイド１２１には、開口部１５の被覆位置にある開口部カバー１４のカバー爪１４１に対応する箇所を一部切り欠くことにより、カバーガイド切欠１２２が構成されている。このため、開口部カバー１４が開口部１５の被覆位置にあるときには、カバー爪１４１はカバーガイド１２１に係合することがなく、ヒンジ１３を開いてマイクロチップケース１を開くことが可能である（図１及び図３参照）。

マイクロチップケース１にマイクロチップ３を収容する際には、開口部カバー１４が開口部１５の被覆位置にある状態でヒンジ１３を開いて、マイクロチップケース１を開く（図３参照）。このとき、開口部カバー１４の位置を固定するため、ケース上部１１にはカバーロックばね１１１が設けられている。カバーロックばね１１１は、マイクロチップケース１が開いた状態では、開口部カバー１４のカバー爪１４１に係合するように突出して、開口部カバー１４の位置を固定する。一方、マイクロチップケース１が閉じされた状態では、カバーロックばね１１１は、接触するケース下部１２によって押し込められ、開口部カバー１４の位置固定を解除する。

マイクロチップケース１はプラスチック製とすることができる。マイクロチップケース１は、内部に収容したマイクロチップ３を視認可能とするため、窓を設けるか、一部あるいは全部を透明な材料により形成することが好ましい。これにより、マイクロチップ３へのサンプル液の注入時に、流路及びウェル内へ導入されていくサンプル液を目視で確認できる。さらに、流路及びウェルを拡大して視認性を高めるため、マイクロチップケース１の窓にレンズを配してもよい。

（２）マイクロチップ
（２−１）マイクロチップの構成
図４は、マイクロチップケース１に収容されるマイクロチップ３の構成の一例を示す模式図である。（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｐ−Ｐ断面に対応する断面図を示す。なお、マイクロチップ３は、本技術に係る治具セットの必須の構成となるものではない。

マイクロチップ３には、化学的分析あるいは生物学的分析の対象となる物質を含む液体（サンプル液）が導入される領域として、導入部３１、流路３２及びウェル３３が配設されている。

導入部３１は、外部からサンプル液が穿刺注入される領域である。ウェル３３は、サンプル液に含まれる物質あるいは該物質の反応生成物の分析場となる領域である。流路３２は、導入部３１に注入されたサンプル液を各ウェル３３に送液するための領域である。導入部３１に注入され、流路３２を送液されるサンプル液は、ウェル３３内に順に導入される。

マイクロチップ３は、導入部３１、流路３２及びウェル３３を形成した基板層３ａに基板層３ｂを貼り合わせて構成されている。マイクロチップ３では、基板層３ａと基板層３ｂの貼り合わせを大気圧に対して負圧下で行うことにより、導入部３１、流路３２及びウェル３３の各領域の内部が、大気圧に対して負圧（例えば１／１００気圧）となるように気密に封止されている。さらに、基板層３ａと基板層３ｂの貼り合わせは真空下で行い、各領域の内部が真空となるように気密に封止することがより好ましい。

基板層３ａ，３ｂの材質は、ガラスや各種プラスチック（ポリプロピレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリジメチルシロキサン）とすることができる。基板層３ａ，３ｂの少なくとも一方は、弾性を有する材質とすることが好ましい。弾性を有する材料としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のシリコーン系エラストマーの他、アクリル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、フッ素系エラストマー、スチレン系エラストマー、エポキシ系エラストマー、天然ゴムなどが挙げられる。基板層３ａ，３ｂの少なくとも一方をこれらの弾性を有する材料により形成することで、マイクロチップ３に、次に説明する自己封止性を付与することができる。

ウェル３３内に導入された物質の分析を光学的に行う場合には、基板層３ａ，３ｂの材質は、光透過性を有し、自家蛍光が少なく、波長分散が小さいために光学誤差の少ない材料を選択することが好ましい。

基板層３ａへの導入部３１、流路３２及びウェル３３の成形は、例えば、ガラス製基板層のウェットエッチングやドライエッチングによって、あるいはプラスチック製基板層のナノインプリントや射出成型、切削加工によって行うことができる。各領域は、基板層３ｂに成形されてもよく、あるいは基板層３ａに一部を基板層３ｂに残りの部分を成形されてもよい。基板層３ａと基板層３ｂの貼り合わせは、例えば、熱融着、接着剤、陽極接合、粘着シートを用いた接合、プラズマ活性化結合、超音波接合等の公知の手法により行うことができる。

基板層３ａ，３ｂには、ガス不透過性を備える基板層をさらに積層してもよい。これにより、ウェル３３内に導入したサンプル液を加熱した際に、気化したサンプル液が基板層を透過し、消失（液抜け）してしまうのを防止できる。

ガス不透過性を備える基板層の材質は、ガラス、プラスチック類、金属類およびセラミック類などが採用できる。プラスチック類としては、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート：アクリル樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ＳＡＮ樹脂（スチレン−アクリロニトリル共重合体）、ＭＳ樹脂（ＭＭＡ−スチレン共重合体）、ＴＰＸ（ポリ（４−メチルペンテン−１））、ポリオレフィン、ＳｉＭＡ（シロキサニルメタクリレートモノマー）−ＭＭＡ共重合体、ＳｉＭＡ−フッ素含有モノマー共重合体、シリコーンマクロマー（Ａ）−ＨＦＢｕＭＡ（ヘプタフルオロブチルメタクリレート）−ＭＭＡ３元共重合体、ジ置換ポリアセチレン系ポリマー等が挙げられる。金属類としては、アルミニウム、銅、ステンレス（ＳＵＳ）、ケイ素、チタン、タングステン等が挙げられる。セラミック類としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニア（ＺｒＯ_２）、石英等があげられる。

（２−２）マイクロチップへのサンプル液の導入
次に、図５を参照して、マイクロチップ３へのサンプル液の導入方法を説明する。図５は、マイクロチップ３の断面模式図であり、図４中Ｐ−Ｐ断面に対応する。

マイクロチップ３へのサンプル液の導入は、後述する液体注入治具２に配設されたチャネル２５を基板層３ａに穿通させ、導入部３１にサンプル液を注入することによって行う（図５（Ａ）参照）。図中、矢印Ｆ_１は、チャネル２５の穿刺方向を示す。チャネル２５は、基板層３ａの表面から、先端部が基板層３ａを貫通して導入部３１内空に到達するように穿刺される。基板層３ａへのチャネル２５の穿刺部位を符号３４によって示す。なお、上述のガス不透過性の基板層を基板層３ａに積層する場合には、穿刺部位３４及びその周囲を除いて積層を行う。

外部から導入部３１に注入されたサンプル液は、流路３２を送液され（図中、矢印ｆ参照）、ウェル３３内に導入される。マイクロチップ３では、導入部３１、流路３２及びウェル３３の各領域の内部が、大気圧に対して負圧とされている。このため、チャネル２５の先端部が導入部３１内空に到達すると、サンプル液が陰圧によって吸引され各領域内にスムーズに短時間で導入される。さらに、各領域の内部を真空とした場合には、各領域の内部に空気が存在しないため、空気によってサンプル液の導入が阻害されたり、気泡が発生したりすることがない。

サンプル液の導入後は、図５（Ｂ）に示すように、チャネル２５を引き抜き、基板層３ａの穿刺部位３４を封止する。図中、矢印Ｆ_２は、チャネル２５の抜去方向を示す。このとき、基板層３ａをＰＤＭＳ等の弾性を有する材料により形成しておくことにより、チャネル２５の引き抜き後に、基板層３ａの弾性変形による復元力で穿刺部位３４が自然に封止されるようにできる。本技術においては、この基板層の弾性変形による穿刺箇所の自然封止を、基板層の「自己封止性」と定義するものとする。

基板層３ａの自己封止性を確保するため、穿刺部位３４における基板層表面から導入部３１内空までの基板層の厚さ（図中、符号ｄ参照）は、基板層３ａの材質やチャネル２５の径に応じて適切な範囲に設定される必要がある。また、分析時にマイクロチップ３を加熱する場合には、加温に伴う内圧の上昇によって自己封止性が失われないように、厚さｄを設定する。

基板層３ａの弾性変形による自己封止を確実とするため、チャネル２５には、可能な限り径の細いものを使用することが望ましい。具体的には、インスリン用注射針として用いられる、先端外径が０．２ｍｍ程度の無痛針が好適に使用される。

チャネル２５として、先端外径０．２ｍｍの無痛針を用いる場合、ＰＤＭＳにより形成された基板層３ａの厚みｄは０．５ｍｍ以上、加熱が行われる場合には０．７ｍｍ以上が好適となる。

ここでは、マイクロチップ３を、１本の流路で連通された５つのウェルが計５組（合計２５個のウェル）配設されたもとして説明した。しかし、マイクロチップ３において、配設されるウェルの数や位置は任意とでき、ウェルの形状も図に示した円柱形状に限定されない。また、導入部３１に注入されたサンプル液を各ウェルに送液するための流路の構成も図に示した態様に限定されないものとする。さらに、ここでは、基板層３ａを弾性材料により形成し、チャネル２５を基板層３ａの表面から穿刺する場合を説明した。しかし、チャネル２５は基板層３ｂの表面から穿刺してもよく、この場合には、基板層３ｂを弾性材料により形成し、自己封止性を付与すればよい。

（３）液体注入治具
図６及び図７は、本技術の第一実施形態に係る治具セットに含まれる液体注入治具の構成を示す模式図である。図６は液体注入治具を構成する部品を示す。図７はチャネルが収容位置にある状態（Ａ）と、チャネルが露出位置にある状態（Ｂ）の液体注入治具を示す。また、図８は、液体注入治具のマイクロチップケースへの取り付け方法と、マイクロチップへの液体注入方法を示す模式図である。

液体注入治具２は、本体２１、嵌合部２２及びチャネル露出防止カム２３とから構成されている（図６参照）。チャネル露出防止カム２３は、嵌合部２２に形成されたカム収容溝２４内に収容される。嵌合部２２とチャネル露出防止カム２３は、チャネル露出防止カム２３がカム収容溝２４内に収容された状態において摺動が可能とされている。

本体２１には、サンプル液を充填したサンプルチューブ５をねじ込んで取り付けることが可能である。また、本体２１には、サンプルチューブ５内のサンプル液をマイクロチップ３に穿刺注入するためのチャネル２５が配設されている。液体注入治具２において、チャネル２５は治具内部への収容位置（図７（Ａ）参照）と、治具外部への露出位置（図７（Ｂ）参照）とを位置変更可能とされている。図６中符号２２２は、露出位置にあるチャネル２５が挿通するチャネル孔を示す。

液体注入治具２は、嵌合部２２を上述のマイクロチップケース１の開口部１５に嵌合させることによってマイクロチップケース１に取り付けが可能である。具体的には、嵌合部２２に設けられたフランジ２２１を回転ガイド切欠１５３に挿過させ（図８（Ａ）参照）、液体注入治具２を回転させてフランジ２２１を回転ガイド１５１に係合させることによって、液体注入治具２をマイクロチップケース１に取り付けることができる（図８（Ｂ）参照）。この際、開口部１５は、液体注入治具２に配設されたチャネル２５をマイクロチップ３の穿刺部位３４に対して位置決めするために機能する（後述の図９も参照）。

本体２１にはガイドピン２６が配設されており、嵌合部２２及びチャネル露出防止カム２３にはガイドピン２６を案内する案内溝がそれぞれ形成されている。嵌合部２２には、チャネル２５の収容位置（図７（Ａ）参照）から露出位置（図７（Ｂ）参照）への移動方向に沿う方向（以下、「チャネル飛び出し方向」とも称する）に直線状に案内溝２７（以下、「Ｉ字溝２７」と称する）が形成されている。一方、チャネル露出防止カム２３には、チャネル飛び出し方向に沿う方向及び直交する方向に鉤状に案内溝２８（以下、「Ｌ字溝２８」と称する）が形成されている。Ｉ字溝２７とＬ字溝２８は、チャネル露出防止カム２３が嵌合部２２のカム収容溝２４内に収容された状態において、一部が重なり合うようにされている。そして、ガイドピン２６は、Ｉ字溝２７とＬ字溝２８の重なり部分に挿過されて、両案内溝に軸受されて案内される。

ガイドピン２６、Ｉ字溝２７及びＬ字溝２８は、チャネル２５の収容位置から露出位置への移動（あるいは露出位置から収容位置への移動）を制御するための制動機構として機能する。マイクロチップケース１の開口部１５に設けられたロックピン１５２と、チャネル露出防止カム２３に設けられたロックピン係合溝（図６符号２９参照）も、制動機構を構成する要素となる。図７を参照して、この制動機構について説明する。

まず、図７（Ａ）に示す状態では、ガイドピン２６が、嵌合部２２のＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に直交する部分とに軸受されている。この状態（以下、「ロック状態」とも称する）では、本体２１及びチャネル２５はチャネル飛び出し方向に移動できないため、チャネル２５は収容位置に保持される。

一方、図７（Ｂ）に示す状態では、ガイドピン２６が、嵌合部２２のＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分とに軸受されている。この状態（以下、「解除状態」とも称する）では、本体２１及びチャネル２５はチャネル飛び出し方向に移動できるようになる。従って、図のように、本体２１を嵌合部２２に押し込むことで、チャネル２５を収容位置から露出位置に移動できる。

Ｉ字溝２７及びＬ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向は、ロック状態では、チャネル飛び出し方向に直交する方向であり、液体注入治具２の回転方向（図８（Ｂ）矢印参照）となっている。一方、解除状態におけるＩ字溝２７及びＬ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向は、チャネル飛び出し方向に一致する方向に変更されている。

（４）治具セットを用いたサンプル液注入
ロック状態と解除状態の切り換えは、液体注入治具２をマイクロチップケース１の開口部１５に取り付けて回転させることによって行うことができる。すなわち、まず、ロック状態にある液体注入治具２の嵌合部２２に設けられたフランジ２２１を回転ガイド切欠１５３に挿過させる（図８（Ａ）参照）。このとき、チャネル露出防止カム２３に設けられたロックピン係合溝２９と、開口部１５に設けられたロックピン１５２とが係合する（図６も参照）。

この操作後には、液体注入治具２は依然としてロック状態にあり、ガイドピン２６は嵌合部２２のＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に直交する部分とに軸受された図７（Ａ）の状態にある。

次に、Ｌ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向に従って、フランジ２２１を回転ガイド１５１に沿わせながら液体注入治具２を回転させ、フランジ２２１を回転ガイド１５１に係合させる（図８（Ｂ）参照）。このとき、チャネル露出防止カム２３は、ロックピン係合溝２９とロックピン１５２との係合によって回転できないように位置固定されている。このため、液体注入治具２を回転させると、本体２１と嵌合部２２のみが回転し、嵌合部２２のカム収容溝２４内に収容されたチャネル露出防止カム２３は回転せず、嵌合部２２とチャネル露出防止カム２３の相対位置が変更される。

ガイドピン２６が、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８の折れ曲がり箇所に至るまで液体注入治具２を回転させると、嵌合部２２のＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分とが重なる。これにより、ガイドピン２６はＩ字溝２７と、Ｌ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分とに軸受された状態となり、Ｉ字溝２７及びＬ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向がチャネル飛び出し方向に変更され、液体注入治具２が解除状態となる。

最後に、解除状態となった液体注入治具２の本体２１を嵌合部２２に押し込み、チャネル２５を収容位置から露出位置に移動させる（図８（Ｃ）参照）。チャネル２５は、マイクロチップケース１の開口部１５によって、マイクロチップ３の穿刺部位３４に対して位置決めされている。このため、収容位置から露出位置に移動されたチャネル２５は、マイクロチップ３の基板層３ａの穿刺部位３４に正確に穿刺される。図８（Ｃ）に対応する断面模式図を図９に示す。穿刺部位３４に穿刺されたチャネル２５の先端部が導入部３１内空に到達すると、サンプルチューブ５内のサンプル液が陰圧によって吸引され、導入部３１内に導入される。

液体注入治具２をマイクロチップケース１から取り外す際は、上述の手順を逆から行う。液体注入治具２の本体２１を嵌合部２２に押し込んだ状態では、Ｌ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分によって、液体注入治具２は回転不能とされている。そこで、まず、解除状態となっている液体注入治具２の本体２１を嵌合部２２から引き戻し、チャネル２５を露出位置から収容位置に移動させる。

これにより、ガイドピン２６は、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８の折れ曲がり箇所に位置することとなり、液体注入治具２をＬ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向に従って回転させることが可能となる。液体注入治具２を回転させると、ガイドピン２６は、嵌合部２２のＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に直交する部分とに軸受され、液体注入治具２はロック状態となる。回転後、フランジ２２１の回転ガイド１５１への係合は解除されているので、最後に、フランジ２２１を回転ガイド切欠１５３に挿過させることにより、液体注入治具２をマイクロチップケース１から取り外す。

このように、本実施形態に係る治具セットでは、マイクロチップ３の微小な領域内にも正確かつ簡便にサンプル液を導入できる。また、チャネル２５をマイクロチップ３の不適切な部位に穿刺してしまうことにより、領域内に外気が漏れ込んで、負圧によるサンプル液の吸引が不能あるいは不良となるのを防止できる。

さらに、本実施形態に係る治具セットでは、マイクロチップケース１の開口部１５への嵌合時においてのみ、液体注入治具２のチャネル２５を収容位置から露出位置に移動させ、マイクロチップ３の穿刺部位３４に穿刺可能とできる。従って、液体注入治具２が開口部１５に嵌合していない状態においては、チャネル２５が治具外部に露出することがないため、誤った操作によってチャネル２５を人体表面に刺してしまう事故を防止して、操作の安全性を高めることもできる。なお、液体注入治具２が開口部１５に嵌合し、開口部カバー１４が開口部１５の露出位置にある場合には、マイクロチップケース１は開くことができないため、液体注入治具２を開口部１５に嵌合した後の万が一の針刺し事故も防止できる。

２．第二実施形態に係る治具セット
（１）マイクロチップケース
図１０は、本技術の第二実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケースの開口部１５の構成を示す拡大模式図である。図はマイクロチップケースの開口部カバーが開いた状態を示す。

マイクロチップケース１ｂは、ケース上部１１、ケース下部１２及び開口部カバー１４とから構成され、ヒンジ１３によって結合されたケース上部１１とケース下部１２との間にマイクロチップを収容する。マイクロチップケース１ｂに収容されるマイクロチップは、上述のマイクロチップ３とできる。

ケース上部１１には、後述する液体注入治具２ｂが嵌合される開口部１５が形成されている。開口部カバー１４は、開口部１５を覆う位置と開口部１５を露出させる位置との間でスライドし、位置変更可能とされている。開口部カバー１４の構成及び機能は、第一実施形態に係るマイクロチップケース１と同様である。

開口部１５は、液体注入治具２ｂに配設されたチャネル２５（後述の図１１参照）をケース内に収容されたマイクロチップの穿刺部位に対して位置決めするために機能する。また、開口部１５には、液体注入治具２ｂのフランジ２２１（同図参照）に係止する回転ガイド１５１と、液体注入治具２ｂを構成するチャネル露出防止円板カム２３ｂに係合する複数の開口部歯１５４が配設されている。図１０中符号１５３は液体注入治具２ｂのフランジ２２１を回転ガイド１５１に係止させる際、フランジを挿過させるための回転ガイド切欠を示す。開口部１５の位置決め機能、回転ガイド１５１及び開口部歯１５４の機能については詳しく後述する。

（２）液体注入治具
図１１は、本技術の第二実施形態に係る治具セットに含まれる液体注入治具の構成を示す模式図である。図はチャネルが収容位置にある状態（Ａ）と、チャネルが露出位置にある状態（Ｂ）の液体注入治具を示す。また、図１２は、液体注入治具によるマイクロチップへの液体注入方法の一手順を示す模式図である。

液体注入治具２ｂは、本体２１、嵌合部２２及びチャネル露出防止円板カム２３ｂとから構成されている（図１１参照）。本体２１には、サンプルチューブ５をねじ込んで取り付けることが可能であり、サンプルチューブ５内のサンプル液をマイクロチップ３に穿刺注入するためのチャネル２５が配設されている。本体２１の構成は、第一実施形態に係る液体注入治具２と同様である。液体注入治具２ｂにおいても、チャネル２５は治具内部への収容位置（図１１（Ａ）参照）と、治具外部への露出位置（図１１（Ｂ）参照）とを位置変更可能とされている。

液体注入治具２ｂは、嵌合部２２を上述のマイクロチップケース１ｂの開口部１５に嵌合させることによってマイクロチップケース１ｂに取り付けが可能である。この取り付けは、第一実施形態に係る液体注入治具２のマイクロチップケース１への取り付けと同様にして行うことができる。この際、開口部１５が、液体注入治具２ｂに配設されたチャネル２５をマイクロチップの穿刺部位３４に対して位置決めするために機能する点も第一実施形態で説明した通りである。

本体２１にはガイドピン２６が配設されており、嵌合部２２及びチャネル露出防止円板カム２３ｂにはガイドピン２６を案内する案内溝がそれぞれ形成されている。嵌合部２２には、第一実施形態に係る液体注入治具２と同様に、チャネル飛び出し方向に直線状にＩ字溝２７が形成されている。

チャネル露出防止円板カム２３ｂは、円の中心から径方向に直線状のカムＩ字溝２８ｂが形成され、中心には本体２１に配設されたガイドピン２６が挿過されている。チャネル露出防止円板カム２３ｂは、ガイドピン２６を軸として回転可能な状態で本体２１の側面に取り付けられている。ガイドピン２６は、本体２１のＩ字溝２７とチャネル露出防止円板カム２３ｂのカムＩ字溝２８ｂとに挿過されて、両案内溝に軸受されて案内される。チャネル露出防止円板カム２３ｂの側周面には、開口部１５への液体注入治具２ｂの嵌合時において、開口部１５に設けられた開口部歯１５４に係合する複数のカム歯２９ｂが形成されている。

ガイドピン２６及びカムＩ字溝２８ｂは、チャネル２５の収容位置から露出位置への移動（あるいは露出位置から収容位置への移動）を制御するための制動機構として機能する。マイクロチップケース１ｂの開口部１５に設けられた開口部歯１５４と、チャネル露出防止円板カム２３ｂに設けられたカム歯２９ｂも、制動機構を構成する要素となる。図１１を参照して、この制動機構について説明する。

まず、図１１（Ａ）に示す状態では、本体２１のＩ字溝２７とチャネル露出防止円板カム２３ｂのカムＩ字溝２８ｂとが略９０度の位置関係となっており、ガイドピン２６の位置はチャネル露出防止円板カム２３ｂの中心に固定されている。このロック状態では、本体２１及びチャネル２５はチャネル飛び出し方向に移動できず、チャネル２５は収容位置に保持される。

一方、図１１（Ｂ）に示す状態では、Ｉ字溝２７とカムＩ字溝２８ｂとが重なり合い、両案内溝によるガイドピン２６の案内方向がチャネル飛び出し方向に一致する。この解除状態では、本体２１及びチャネル２５はチャネル飛び出し方向に移動できるようになる。従って、本体２１を嵌合部２２に押し込むようにすることで、チャネル２５を収容位置から露出位置に移動できる。

Ｉ字溝２７及びカムＩ字溝２８ｂは、ロック状態ではガイドピン２６位置を固定し、解除状態では、チャネル飛び出し方向に一致する方向にガイドピン２６を案内するよう変更されている。

（３）治具セットを用いたサンプル液注入
ロック状態と解除状態の切り換えは、液体注入治具２ｂをマイクロチップケース１ｂの開口部１５に取り付けて回転させることによって行うことができる。すなわち、まず、ロック状態にある液体注入治具２ｂの嵌合部２２に設けられたフランジ２２１を回転ガイド切欠１５３に挿過させる。このとき、チャネル露出防止円板カム２３ｂに設けられたカム歯２９ｂと、開口部１５に設けられた開口部歯１５４とが係合する（図１２も参照）。

この操作後には、液体注入治具２ｂは依然としてロック状態にあり、ガイドピン２６はチャネル露出防止円板カム２３ｂの中心に位置固定された図１１（Ａ）の状態にある。

次に、開口部１５の回転ガイド１５１の案内方向に従って液体注入治具２ｂを回転させ、フランジ２２１を回転ガイド１５１に係合させる（図１２参照）。このとき、チャネル露出防止円板カム２３ｂのカム歯２９ｂと開口部１５の開口部歯１５４との咬合によって、チャネル露出防止円板カム２３ｂがガイドピン２６を軸として回転し（図１１（Ａ）矢印参照）、チャネル露出防止円板カム２３ｂの回転位置が変更される。

すなわち、チャネル露出防止円板カム２３ｂは、Ｉ字溝２７とカムＩ字溝２８ｂとが略９０度となっている回転位置から、Ｉ字溝２７とカムＩ字溝２８ｂとが重なり合う回転位置にまで変更される。そして、これにより、両案内溝によるガイドピン２６の案内方向がチャネル飛び出し方向に一致し、液体注入治具２ｂが解除状態となる。

最後に、解除状態となった液体注入治具２ｂの本体２１を嵌合部２２に押し込み、チャネル２５を収容位置から露出位置に移動させる（図１１（Ｂ）参照）。収容位置から露出位置に移動されたチャネル２５はマイクロチップの穿刺部位に穿刺され、サンプル液がマイクロチップに注入される。

液体注入治具２ｂをマイクロチップケース１ｂから取り外す際は、上述の手順を逆から行う。液体注入治具２ｂの本体２１を嵌合部２２に押し込んだ状態では、ガイドピン２６がチャネル露出防止円板カム２３ｂの回転を阻止するため、液体注入治具２ｂは回転不能となっている。そこで、まず、解除状態となっている液体注入治具２ｂの本体２１を嵌合部２２から引き戻し、チャネル２５を露出位置から収容位置に移動させる。

これにより、ガイドピン２６は、チャネル露出防止円板カム２３ｂの中心に位置し、液体注入治具２ｂを、開口部１５の回転ガイド１５１の案内方向に従って回転させることが可能となる。液体注入治具２ｂを回転させると、チャネル露出防止円板カム２３ｂのカム歯２９ｂと開口部１５の開口部歯１５４との咬合によって、チャネル露出防止円板カム２３ｂがガイドピン２６を軸として回転し、液体注入治具２がロック状態となる。回転後、フランジ２２１の回転ガイド１５１への係合は解除されているので、最後に、フランジ２２１を回転ガイド切欠１５３に挿過させて、液体注入治具２をマイクロチップケース１から取り外す。

このように、本実施形態に係る治具セットでは、マイクロチップケース１ｂの開口部１５への嵌合時においてのみ、液体注入治具２ｂのチャネル２５を収容位置から露出位置に移動させ、マイクロチップの穿刺部位に穿刺可能とできる。従って、液体注入治具２ｂが開口部１５に嵌合していない状態においては、チャネル２５が治具外部に露出することがないため、誤った操作によってチャネル２５を人体表面に刺してしまう事故を防止して、操作の安全性を高めることができる。

なお、本実施形態に係る治具セットにおいて、マイクロチップケース１ｂ及び液体注入治具２ｂに設けられる開口部歯１５４及びカム歯２９ｂは、互いに係合可能である限りにおいて、ここで説明した凹状又は凸状の歯に限定されず、鋸形状あるいはピン形状などであってもよい。

３．第三実施形態に係る治具セット
（１）マイクロチップケース及び液体注入治具
図１３及び図１４は、本技術の第三実施形態に係る治具セットに含まれるマイクロチップケース及び液体注入治具の構成を示す模式図である。

マイクロチップケース１ｃ及び液体注入治具２ｃは、液体注入治具２ｃの嵌合部２２ｃが円柱体形状ではなく直方体形状とされている点で、上述の第一実施形態に係るマイクロチップケース１及び液体注入治具２と異なっている。また、マイクロチップケース１ｃ及び液体注入治具２ｃは、嵌合部２２ｃのマイクロチップケース１ｃの開口部１５への嵌合を治具の回転ではなくスライドによって行う点でも、第一実施形態と異なっている。

マイクロチップケース１ｃは、ケース上部１１、ケース下部１２及び開口部カバー１４とから構成され、ヒンジ１３によって結合されたケース上部１１とケース下部１２との間にマイクロチップを収容する。開口部カバー１４の構成及び機能は、第一実施形態に係るマイクロチップケース１と同様である。また、マイクロチップケース１ｃに収容されるマイクロチップは、上述のマイクロチップ３とできる。

開口部１５は、液体注入治具２ｃに配設されたチャネル２５（後述の図１４参照）をケース内に収容されたマイクロチップの穿刺部位に対して位置決めするために機能する。また、開口部１５には、液体注入治具２ｃのフランジ２２１に係止するスライドガイド１５１ｃが配設されている。図中符号１５３ｃは液体注入治具２ｃのフランジ２２１をスライドガイド１５１ｃに係止させる際、フランジ２２１を挿過させるためのスライドガイド切欠を示す。フランジ２２１は、直方体形状とされた嵌合部２２ｃの四隅に設けられており、スライドガイド１５１ｃ及びスライドガイド切欠１５３ｃは、フランジ２２１に対応する位置に４つずつ設けられている。

液体注入治具２ｃは、本体２１、嵌合部２２ｃ及びチャネル露出防止カム２３ｃとから構成されている。チャネル露出防止カム２３ｃは、板状部材とされており、直方体形状とされた嵌合部２２ｃに形成されたカム収容溝に収容されている。嵌合部２２ｃとチャネル露出防止カム２３ｃは、チャネル露出防止カム２３ｃがカム収容溝内に収容された状態において摺動が可能とされている。

本体２１にはガイドピン２６が配設されており、嵌合部２２ｃ及びチャネル露出防止カム２３ｃにはガイドピン２６を案内する案内溝としてそれぞれＩ字溝２７とＬ字溝２８とが形成されている。

ガイドピン２６、Ｉ字溝２７及びＬ字溝２８の機能は、第一実施形態で説明した通りであり、チャネル２５の収容位置（図１４（Ａ）参照）から露出位置（図１４（Ｂ）参照）への移動（あるいは露出位置から収容位置への移動）を制御するための制動機構として機能する。

（２）治具セットを用いたサンプル液注入
マイクロチップへのサンプル液の注入は、液体注入治具２ｃをマイクロチップケース１ｃの開口部１５に取り付けてスライドさせることによって行う。まず、液体注入治具２ｃの嵌合部２２ｃに設けられたフランジ２２１をスライドガイド切欠１５３ｃに挿過させる（図１３参照）。このとき、チャネル露出防止カム２３ｃに設けられたロックピン係合溝２９と、開口部１５に設けられたロックピン１５２とが係合する。

このとき、液体注入治具２ｃは図１４（Ａ）に示すロック状態にあり、ガイドピン２６は嵌合部２２ｃのＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３ｃのＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に直交する部分とに軸受されている。従って、本体２１及びチャネル２５のチャネル飛び出し方向への移動が阻止され、チャネル２５は収容位置に保持されている。

次に、Ｌ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向に従って、フランジ２２１をスライドガイド１５１ｃに沿わせながら液体注入治具２ｃをスライドさせ、フランジ２２１をスライドガイド１５１ｃに係合させる。このとき、チャネル露出防止カム２３ｃは、ロックピン係合溝２９とロックピン１５２との係合によってスライドできないように位置固定されている。このため、液体注入治具２ｃをスライドさせると、本体２１と嵌合部２２ｃのみが移動し、チャネル露出防止カム２３ｃは移動せず、嵌合部２２ｃとチャネル露出防止カム２３ｃの相対位置が変更される。

嵌合部２２ｃとチャネル露出防止カム２３ｃの相対位置が変更されると、嵌合部２２のＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３ｃのＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分とが重なる。これにより、ガイドピン２６はＩ字溝２７と、Ｌ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分とに軸受された状態となり、Ｉ字溝２７及びＬ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向がチャネル飛び出し方向に変更され、液体注入治具２ｃは図１４（Ｂ）に示す解除状態となる。

解除状態では、本体２１及びチャネル２５はチャネル飛び出し方向に移動できるようになる。従って、図のように、本体２１を嵌合部２２ｃに押し込むことで、チャネル２５を収容位置から露出位置に移動して、マイクロチップケース１ｃ内に収容されたマイクロチップの穿刺部位に穿刺できる。

液体注入治具２ｃをマイクロチップケース１から取り外す際は、上述の手順を逆から行う。まず、解除状態となっている液体注入治具２ｃの本体２１を嵌合部２２ｃから引き戻し、チャネル２５を露出位置から収容位置に移動させる。このとき、ガイドピン２６は、チャネル露出防止カム２３ｃのＬ字溝２８の折れ曲がり箇所に位置している。

次に、Ｌ字溝２８によるガイドピン２６の案内方向に従って液体注入治具２ｃをスライドさせる。これにより、ガイドピン２６は、嵌合部２２ｃのＩ字溝２７と、チャネル露出防止カム２３のＬ字溝２８のチャネル飛び出し方向に直交する部分とに軸受されるようになり、液体注入治具２ｃはロック状態とされる。スライド後、フランジ２２１をスライドガイド切欠１５３ｃに挿過させて、液体注入治具２ｃをマイクロチップケース１ｃから取り外す。

なお、液体注入治具２ｃの本体２１を嵌合部２２ｃに押し込んだ状態では、Ｌ字溝２８のチャネル飛び出し方向に沿う部分によって、液体注入治具２ｃはスライド不能とされているため、液体注入治具２ｃをマイクロチップケース１ｃから取り外すことはできない。

このように、本実施形態に係る治具セットでは、マイクロチップケース１ｃの開口部１５への嵌合時においてのみ、液体注入治具２ｃのチャネル２５を収容位置から露出位置に移動させ、マイクロチップの穿刺部位に穿刺可能とできる。従って、液体注入治具２ｃが開口部１５に嵌合していない状態においては、チャネル２５が治具外部に露出することがないため、誤った操作によってチャネル２５を人体表面に刺してしまう事故を防止して、操作の安全性を高めることができる。

本技術に係るサンプル液注入治具セット等によれば、試料を簡便かつ正確にマイクロチップの領域内に導入でき、高い分析精度を得ることができる。そのため、本技術に係る治具セット等は、マイクロチップ上の流路内で複数の物質を電気泳動により分離し、分離された各物質を光学的に検出する電気泳動装置や、マイクロチップ上のウェル内で複数の物質間の反応を進行させ、生成する物質を光学的に検出する反応装置（例えば、リアルタイムＰＣＲ装置）などともに好適に用いられ得る。

１，１ｂ，１ｃ：マイクロチップケース、１１：ケース上部、１１１：カバーロックばね、１２：ケース下部、１２１：カバーガイド、１２２：カバーガイド切欠、１３：ヒンジ、１４：開口部カバー、１４１：カバー爪、１５：開口部、１５１：回転ガイド、１５１ｃ：スライドガイド、１５２：ロックピン、１５３：回転ガイド切欠、１５３ｃ：スライドガイド切欠、１５４：開口部歯、２，２ｂ，２ｃ：液体注入治具、２１：本体、２２，２２ｃ：嵌合部、２２１：フランジ、２２２：チャネル孔、２３，２３ｃ：チャネル露出防止カム、２３ｂ：チャネル露出防止円板カム、２４：カム収容溝、２５：チャネル、２６：ガイドピン、２７：Ｉ字溝、２８：Ｌ字溝、２８ｂ：カムＩ字溝、２９：ロックピン係合溝、２９ｂ：カム歯、３：マイクロチップ、３ａ，３ｂ：基板層、３１：導入部、３２：流路、３３：ウェル、３４：穿刺部位、４：マイクロチップホルダー、５：サンプルチューブ

Claims (8)

1. 外部から液体が導入される領域が形成されたマイクロチップを収容するマイクロチップケースと、
   前記領域内へ前記液体を導入するチャネルを備え、該チャネルが治具内部への収容位置と治具外部への露出位置との間で位置変更可能とされた液体注入治具と、を含んで構成され、
   前記マイクロチップケースには、前記液体注入治具を嵌合させる開口部が設けられ、
   前記マイクロチップケース及び前記液体注入治具には、前記開口部への液体注入治具の嵌合時においてのみ、前記チャネルを前記収容位置から前記露出位置に移動させ、前記領域を形成する基板層の所定部位に位置決め可能とする、制動機構が設けられ、
   前記液体注入治具は、前記チャネルとガイドピンとが配設された本体と、該ガイドピンを案内して前記チャネルの移動を制御する案内溝が形成された部材であって、前記収容位置から前記露出位置への前記チャネルの移動方向に沿う方向に直線状に形成された第一案内溝を有する第一部材と、該移動方向に沿う方向及び直交する方向に鉤状に形成された第二案内溝を有する第二部材と、からなる部材と、を含んでなり、
   前記ガイドピンは、第一案内溝及び第二案内溝に軸受けされて案内され、
   前記ガイドピンが、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に直交する部分とに軸受された状態では、収容位置から露出位置へのチャネルの移動が阻止されて、チャネルが収容位置に保持され、ガイドピンが第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に沿う部分とに軸受された状態では、チャネルが収容位置から露出位置に移動可能とされることで、前記制動機構が、前記開口部への液体注入治具の嵌合時においてのみ、前記案内溝によるガイドピンの案内方向を前記収容位置から前記露出位置へのチャネルの移動方向に一致させて、チャネルを収容位置から露出位置に移動可能とする、マイクロチップへの液体注入に用いられる治具セット。
2. 前記マイクロチップケースの前記開口部と、前記液体注入治具の前記第一部材あるいは前記第二部材の一方と、に、開口部への液体注入治具の嵌合時において互いに係合する係合部が形成され、
   液体注入治具を開口部に嵌合した状態で、前記第一部材あるいは前記第二部材のうち前記係合部により位置固定された一方の部材に対して、他方の部材の位置を変更することにより、
   第二部材の前記第二案内溝の前記移動方向に沿う部分と、第一部材の前記第一案内溝とが重なり合い、
   前記ガイドピンが、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に直交する部分とに軸受された状態から、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に沿う部分とに軸受された状態に変更される請求項１記載の治具セット。
3. 前記液体注入治具を前記開口部に嵌合した状態で、液体注入治具を回転あるいはスライドさせることにより、前記第一部材あるいは前記第二部材のうち前記係合部により位置固定された一方の部材に対する他方の部材の位置が変更される請求項２記載の治具セット。
4. 前記部材は、円の中心から径方向に直線状に案内溝が形成され、中心に挿過される前記ガイドピンを軸として回転可能とされた円板部材であり、
   案内溝の方向と前記移動方向とが一致しない回転位置に円板部材がある状態では、収容位置から露出位置へのチャネルの移動が阻止されて、チャネルが収容位置に保持され、
   案内溝の方向と前記移動方向とが一致する回転位置に円板部材がある状態では、チャネルが収容位置から露出位置に移動可能とされる請求項１記載の治具セット。
5. 前記マイクロチップケースの前記開口部と、前記円板部材の側周面と、に、開口部への液体注入治具の嵌合時において互いに係合する複数の歯が形成され、
   液体注入治具を開口部に嵌合した状態で、液体注入治具を回転させるとともに、前記歯の咬合によって円板部材を前記ガイドピンを軸として回転させることにより、
   円板部材が、案内溝の方向と前記移動方向とが一致しない回転位置から、案内溝の方向と前記移動方向とが一致する回転位置に変更される請求項４記載の治具セット。
6. マイクロチップに形成された領域内へ液体を導入するチャネルと、ガイドピンとが配設された本体と、
   前記ガイドピンを案内して前記チャネルの移動を制御する案内溝が形成された部材であって、治具内部への収容位置から治具外部への露出位置への前記チャネルの移動方向に沿う方向に直線状に形成された第一案内溝を有する第一部材と、該移動方向に沿う方向及び直交する方向に鉤状に形成された第二案内溝を有する第二部材と、からなる部材と、を含んでなり、
   チャネルが前記収容位置と前記露出位置との間で位置変更可能とされるとともに、前記案内溝によるガイドピンの案内方向が変更可能とされ、
   前記ガイドピンは、第一案内溝及び第二案内溝に軸受けされて案内され、
   前記ガイドピンが、第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に直交する部分とに軸受された状態では、収容位置から露出位置へのチャネルの移動が阻止されて、チャネルが収容位置に保持され、ガイドピンが第一案内溝と第二案内溝の前記移動方向に沿う部分とに軸受された状態では、チャネルが収容位置から露出位置に移動可能とされることで、前記マイクロチップを収容するマイクロチップケースに設けられた開口部への嵌合時においてのみ、前記案内溝によるガイドピンの案内方向を前記収容位置から前記露出位置へのチャネルの移動方向に一致させて、前記チャネルを前記収容位置から前記露出位置に移動させ、前記領域を形成する基板層の所定部位に位置決めする、制動機構が設けられている液体注入治具。
7. 外部から液体が導入される領域が形成されたマイクロチップを収容し、
   前記領域内へ前記液体を導入するチャネルを備えた液体注入治具を嵌合させる開口部が、該開口部への液体注入治具の嵌合時において前記チャネルが前記基板層の所定部位に対して位置決めされるように設けられており、
   前記開口部を形成したケース上部と、ケース上部にヒンジによって結合されたケース下部と、開口部を覆う位置と開口部を露出させる位置との間で位置変更可能とされた開口部カバーと、を含んで構成され、
   前記ヒンジが閉じられた状態においてケース上部とケース下部との間に前記マイクロチップを収容し、
   前記開口部カバーは、開口部の露出位置において、前記ケース下部に設けられた係合部に係合して、ヒンジを閉じられた状態に保持する爪を有するマイクロチップケース。
8. 前記開口部カバーは、前記開口部の被覆位置と露出位置との間をスライドし、
   前記係合部は、開口部カバーのスライド方向に沿って形成されるとともに、被覆位置にある開口部カバーの前記爪に対応する箇所が切り欠かれている請求項７記載のマイクロチップケース。
   

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