微流路器件、油滴的制造方法、气泡的制造方法、微胶囊的制造方法、多重乳液的制造方法、内含气泡的液滴的制造方法及微流路器件的制造方法
文献发布时间:2023-06-19 19:30:30
技术领域
本发明涉及一种微流路器件、油滴的制造方法、气泡的制造方法、微胶囊的制造方法、多重乳液的制造方法、内含气泡的液滴的制造方法及微流路器件的制造方法。
背景技术
微流路器件在生物分析及高性能材料之类的技术领域中备受关注。微流路器件为包括流体流过的微小的流路的器件。流体为液体及气体的统称。微流路器件的流路例如用于混合、分离、分析或反应。微流路器件的流路利用光刻法之类的微加工技术来形成。例如,微流路器件的流路历经将使用光致抗蚀剂制作的铸模的形状转印到硅酮橡胶上的过程来形成。通过如上所述的方法形成的微流路器件的流路由硅酮橡胶的表面划定。
硅酮橡胶的表面通常表现出疏水性。在使用硅酮橡胶之类的疏水性材料形成的微流路器件中,划定流路的疏水性固体表面有时会吸附流过流路的试样(例如,酶及蛋白质)。例如,在使用微流路器件的分析中,试样吸附于划定流路的固体表面有可能会导致分析性能及分析的再现性下降。因此,对划定流路的固体表面进行各种亲水化处理。
专利文献1中公开了一种疏水性微型流路的内表面的改性方法。在专利文献1中公开的改性方法中,在微型流路内填充亲水性聚合物的溶液,并进行真空干燥。
专利文献2中公开了一种包括内壁经封闭处理的微型流路的检查芯片。在专利文献2中公开的封闭处理中,使用亲水性聚合物之类的封闭剂。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-188861号公报
专利文献2:日本特开2006-292472号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,以往的亲水化处理无法对划定使用疏水性材料形成的微流路器件的流路的固体表面赋予足够的亲水性。例如,专利文献1或专利文献2中公开的亲水化处理有时会导致被处理面上的亲水化均匀性的下降或亲水性随时间的下降。进而,在使用疏水性材料形成的微流路器件中,划定流路的固体表面的低亲水性会导致油相对划定流路的固体表面的亲和性的增加。例如,在使用微流路器件来制造分散于水中的油滴(Oil in Water:O/W)的方法中,油相对划定流路的固体表面的高亲和性会阻碍流路内的油滴的形成。因此,在使用疏水性材料形成的微流路器件中,要求提高划定流路的固体表面的亲水性。并且,划定流路的固体表面的亲水性例如不仅会对由如静态接触角那样的指标表示的流体的静态行为造成影响,有时还会对流过流路的流体的动态行为造成影响。若提高划定流路的固体表面的亲水性,则例如还可期待混合、分离及分析之类的操作的最大处理流量的增加。
本发明的一方式的目的在于,提供一种包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件。
本发明的另一方式的目的在于,提供一种使用微流路器件的油滴的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
本发明的另一方式的目的在于,提供一种使用微流路器件的气泡的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
本发明的另一方式的目的在于,提供一种使用微流路器件的微胶囊的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
本发明的另一方式的目的在于,提供一种使用微流路器件的多重乳液的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
本发明的另一方式的目的在于,提供一种使用微流路器件的内含气泡的液滴的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
本发明的另一方式的目的在于,提供一种包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件的制造方法。
用于解决技术课题的手段
本发明包括以下方式。
<1>一种微流路器件,其包括基部,该基部具有划定流路的划定面,并且含有硅酮,上述基部的上述划定面包括吸附有表面活性剂的区域,通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的、吸附于上述基部的上述划定面上的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上。
<2>根据<1>所述的微流路器件,其中,水相对于上述基部的上述划定面上吸附有上述表面活性剂的上述区域的接触角为60°以下。
<3>根据<1>或<2>所述的微流路器件,其中,吸附于上述基部的上述划定面上的上述表面活性剂为环氧烷聚合物。
<4>根据<1>或<2>所述的微流路器件,其中,吸附于上述基部的上述划定面上的上述表面活性剂为环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的微流路器件,其中,上述基部的上述划定面还包括未吸附表面活性剂的区域。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的微流路器件,其还包括对置基部,该对置基部具有与上述基部的上述划定面一并划定上述流路的划定面,并且与上述基部接触。
<7>根据<6>所述的微流路器件,其中,上述对置基部含有硅酮。
<8>根据<6>所述的微流路器件,其中,上述对置基部含有选自包括玻璃及不锈钢的组中的至少一种。
<9>根据<6>至<8>中任一项所述的微流路器件,其中,上述对置基部的上述划定面包括吸附有表面活性剂的区域,通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的、吸附于上述对置基部的上述划定面上的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上。
<10>根据<9>所述的微流路器件,其中,水相对于上述对置基部的上述划定面上吸附有上述表面活性剂的上述区域的接触角为60°以下。
<11>根据<9>或<10>所述的微流路器件,其中,吸附于上述对置基部的上述划定面上的上述表面活性剂为环氧烷聚合物。
<12>根据<9>或<10>所述的微流路器件,其中,吸附于上述对置基部的上述划定面上的上述表面活性剂为环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。
<13>根据<9>至<12>中任一项所述的微流路器件,其中,上述对置基部的上述划定面还包括未吸附表面活性剂的区域。
<14>根据<1>至<13>中任一项所述的微流路器件,其中,上述流路包括:第1流路部;第2流路部,与上述第1流路部合流;及第3流路部,与上述第1流路部和上述第2流路部的合流点连接。
<15>根据<1>至<13>中任一项所述的微流路器件,其中,上述流路包括:第1流路部;第2流路部,与上述第1流路部合流;第3流路部,与上述第1流路部和上述第2流路部的合流点连接;第4流路部,与上述第3流路部合流;及第5流路部,与上述第3流路部和上述第4流路部的合流点连接。
<16>根据<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,该微流路器件用于制造油滴。
<17>根据<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,该微流路器件用于制造气泡。
<18>根据<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,该微流路器件用于制造微胶囊。
<19>根据<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,该微流路器件用于制造多重乳液。
<20>根据<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,该微流路器件用于制造内含气泡的液滴。
<21>一种油滴的制造方法,该制造方法使用<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,并且包括使含油液体和含水液体在微流路器件的流路内合流来获得油滴的工序。
<22>一种气泡的制造方法,该制造方法使用<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,并且包括使液体和气体在微流路器件的流路内合流来获得气泡的工序。
<23>一种微胶囊的制造方法,该制造方法使用<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,并且包括使含油液体和含水液体在微流路器件的流路内合流来获得微胶囊的工序。
<24>一种多重乳液的制造方法,该制造方法使用<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,并且包括使至少三种液体在微流路器件的流路内合流来获得多重乳液的工序。
<25>一种内含气泡的液滴的制造方法,该制造方法使用<1>至<15>中任一项所述的微流路器件,并且包括使气体、含油液体及含水液体在微流路器件的流路内合流来获得内含气泡的液滴的工序。
<26>一种微流路器件的制造方法,其包括如下工序:准备第1基部,该第1基部具备具有槽的面,并且含有硅酮;在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对上述第1基部的上述面进行等离子体处理;准备第2基部,该第2基部具有用于与上述第1基部接触的面;在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对上述第2基部的上述面进行等离子体处理;在上述第1基部的上述面上通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比为1.5以上的期间,使经上述等离子体处理的上述第2基部的上述面与经上述等离子体处理的上述第1基部的上述面接触来形成由上述第1基部和上述第2基部划定的流路;使含有表面活性剂的组合物在上述流路内流通;使上述表面活性剂吸附于上述第1基部的与上述组合物接触的部分,从而将通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的、吸附于上述第1基部的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比调节为0.01以上;及使上述表面活性剂吸附于上述第2基部的与上述组合物接触的部分,从而将通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的、吸附于上述第2基部的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比调节为0.01以上。
发明效果
根据本发明的一方式,提供一种包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件。
根据本发明的另一方式,提供一种使用微流路器件的油滴的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
根据本发明的另一方式,提供一种使用微流路器件的气泡的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
根据本发明的另一方式,提供一种使用微流路器件的微胶囊的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
根据本发明的另一方式,提供一种使用微流路器件的多重乳液的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
根据本发明的另一方式,提供一种使用微流路器件的内含气泡的液滴的制造方法,该微流路器件包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路。
根据本发明的另一方式,提供一种包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的概略立体图。
图2是沿着图1所示的II-II线切割的概略剖视图。
图3是图1所示的微流路器件的概略分解立体图。
图4是图1所示的微流路器件的概略俯视图。
图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的流路的概略俯视图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的流路的概略俯视图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的流路内的流体的流动状况的概略俯视图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不受以下实施方式的任何限制。以下实施方式可以在本发明的目标范围内适当进行变更。
在本发明的实施方式中,当参考附图进行说明时,有时会省略附图中重复的构成要件及符号的说明。附图中使用相同的符号表示的构成要件表示为相同的构成要件。附图中的尺寸比率并不一定表示实际的尺寸比率。
在本发明中,使用“~”表示的数值范围表示包括记载于“~”的前后的数值来分别作为下限值及上限值的范围。在本发明中阶段性地记载的数值范围内,以某一数值范围记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本发明中记载的数值范围内,以某一数值范围记载的上限值或下限值也可以替换为实施例中示出的值。
在本发明中,在组合物中存在多个与各成分对应的物质的情况下,若无特别说明,则组合物中的各成分的量表示组合物中存在的多个物质的总量。
在本发明中,序数词(例如,“第1”及“第2”)是为了区分多个构成要件而使用的术语,而不是限制构成要件的数量及构成要件的优劣的术语。
在本发明中,术语“工序”不仅包括独立的工序,而且即使在无法与其他工序明确地区分的情况下,只要能够实现工序所期望的目的,则也包括在本术语中。
在本发明中,“质量%”的含义与“重量%”的含义相同,“质量份”的含义与“重量份”的含义相同。
在本发明中,两个以上优选方式的组合为更优选的方式。
<微流路器件>
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件包括基部,该基部具有划定流路的划定面,并且含有硅酮。在上述实施方式中,基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域。在上述实施方式中,通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)检测出的、吸附于基部的划定面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上。根据上述实施方式,提供一种包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件。在本发明中,有时将上述基部或形成上述基部的材料称为“第1基部”。在本发明中,若无特别说明,则术语“基部”是指上述基部(即,第1基部)。
以下,对在本发明的一实施方式中提供表现出上述效果的微流路器件的推定理由进行说明。如上所述,以往的亲水化处理无法对划定使用疏水性材料形成的微流路器件的流路的固体表面赋予足够的亲水性。在使用疏水性材料形成的以往的微流路器件中,认为划定流路的固体表面的亲水性较低。另一方面,在本发明的一实施方式所涉及的微流路器件中,基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域,并且通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)检测出的、吸附于基部的划定面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上。通过TOF-SIMS检测出的、表面活性剂的二次离子量与总离子量之比表示表面活性剂的吸附量。即,在通过TOF-SIMS检测出的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上的区域吸附有有助于表现出高亲水性的足够量的表面活性剂。因此,根据本发明的一实施方式,提供一种包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件。以下,对微流路器件进行具体说明。
<<基部(第1基部)>>
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件包括基部,该基部具有划定流路的划定面,并且含有硅酮。
硅酮的种类并无限制。本发明中的硅酮包括公知的硅酮。作为硅酮的构成单元,例如可举出二甲基硅氧烷单元(-Si(CH
基部中的硅酮的含有率并无限制。从基部的透明性及基部的表面特性(例如,疏水性及利用表面改性提高的亲水性)的观点出发,基部中的硅酮的含有率相对于基部的总质量优选为85质量%~100质量%,更优选为90质量%~100质量%,尤其优选为95质量%~100质量%。基部中的硅酮的含有率相对于基部的总质量也可以低于100质量%。
基部的划定面划定微流路器件的流路。即,基部的划定面为面向流路的基部的表面。基部的划定面的数量并无限制。基部的划定面的数量可以为一个或两个以上。基部的划定面的形状并无限制。基部的划定面例如可以为平面或曲面。
基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域。即,在基部的划定面的至少一部分吸附有表面活性剂。吸附有表面活性剂的区域提高划定流路的固体表面的亲水性。基部的划定面上的吸附有表面活性剂的区域的位置并无限制。吸附有表面活性剂的区域可以配置于基部的整个划定面或划定面上的一部分。吸附方式并无限制。吸附例如可以为物理吸附或化学吸附。吸附于基部的划定面上的表面活性剂例如通过后述的飞行时间型二次离子质谱分析来检测。吸附于基部的划定面上的表面活性剂的检测在使用溶剂(例如,水、丙酮或乙醇)清洗基部的划定面之后实施。吸附于基部的划定面上的表面活性剂的种类可以为一种或两种以上。
表面活性剂的种类并无限制。本发明中的表面活性剂包括公知的表面活性剂。作为表面活性剂,例如可举出阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、两性表面活性剂及非离子性表面活性剂。从提高亲水性的观点出发,表面活性剂优选为非离子性表面活性剂。从提高亲水性的观点出发,非离子性表面活性剂优选为聚合物,更优选为环氧烷聚合物,尤其优选为环氧乙烷一环氧丙烷共聚物。环氧烷聚合物为含有亚烷氧基的聚合物。用作表面活性剂的环氧烷聚合物能够牢固地吸附于划定流路的固体表面,并且吸附于划定流路的固体表面上的环氧烷聚合物的亲水基团以面向流路的方式稳定地配置。其结果,用作表面活性剂的环氧烷聚合物除能够提高亲水性以外,例如还能够抑制亲水性随时间的下降。例如,吸附有环氧烷聚合物作为表面活性剂的固体表面的亲水性即使在流过流路的流体的速度较快的环境下也不易下降。环氧烷聚合物可以含有两种以上亚烷氧基。环氧烷聚合物可以在主链、侧链或主链及侧链这两处含有亚烷氧基。环氧烷聚合物优选在主链含有亚烷氧基。亚烷氧基例如可以为直链状亚烷氧基或支链状亚烷氧基。亚烷氧基优选为碳原子数2~6的亚烷氧基,更优选为碳原子数2~3的亚烷氧基。作为亚烷氧基,例如可举出亚乙氧基及亚丙氧基。环氧乙烷-环氧丙烷共聚物为含有亚乙氧基及亚丙氧基的共聚物。并且,从将微流路器件用于生物工程、食品及化妆品之类的技术领域的观点出发,表面活性剂优选具有高生物亲和性。作为表面活性剂的市售品,例如可举出“Pluronic”(商品名、BASF公司、例如,F68、F127及L44)及“Poloxamer”(商品名、Merck公司、例如,104及188)。
表面活性剂的分子量并无限制。从亲水性提高及对生物的亲和性的观点出发,表面活性剂的分子量优选为2,000以上,更优选为5,000以上,尤其优选为10,000以上。从含有微流路器件的制造方法中使用的表面活性剂的组合物的粘度的观点出发,表面活性剂的分子量优选为100,000以下,更优选为50,000以下,尤其优选为20,000以下。表面活性剂的分子量优选为2,000~100,000,更优选为5,000~50,000,尤其优选为10,000~20,000。在本发明中,具有分子量分布的表面活性剂的分子量由重均分子量表示。在本发明中,重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。
通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)检测出的、吸附于基部的划定面上的表面活性剂的量由表面活性剂的二次离子量与总离子量之比表示。通过TOF-SIMS检测出的、吸附于基部的划定面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比(以下,在本段中称为“表面活性剂的吸附量”。)为0.01以上。通过使表面活性剂的吸附量为0.01以上,划定流路的固体表面的亲水性提高。从提高亲水性的观点出发,表面活性剂的吸附量优选为0.015以上,更优选为0.02以上,尤其优选为0.025以上。表面活性剂的吸附量的上限并无限制。表面活性剂的吸附量的上限例如可以为0.5、0.3或0.1。表面活性剂的吸附量优选为0.01~0.5,更优选为0.015~0.3,尤其优选为0.02~0.1。
在本发明中,通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)检测出的吸附于对象面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比通过以下方法来测定。通过根据以下所示的条件以n=2实施的TOF-SIMS来计算以总离子的强度标准化的表面活性剂特异性碎片离子(二次离子)的相对强度。将得到的值用作通过TOF-SIMS检测出的吸附于对象面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比。在TOF-SIMS中,使用公知的飞行时间型质谱仪。
·一次离子:Bi
·测定模式:Bunching Mode(聚束模式)
·测定面积:300μm(面分辨率:128×128像素)
·累计次数:16次
·极性:positive(正)
水相对于基部的划定面上的吸附有表面活性剂的区域的接触角(以下,在本段中简称为“接触角”。)优选为60°以下,更优选为50°以下,尤其优选为40°以下。接触角的下限并无限制。接触角的下限例如可以为5°、10°或20°。接触角优选为5°~60°,更优选为5°~50°,尤其优选为5°~40°。
在本发明中,水的接触角通过以下方法来测定。在25℃的室温下,将2μL纯水滴加到水平的对象面。使用接触角仪(例如,DMs-401、Kyowa Interface Science Co.,Ltd.)来测定从纯水接触对象面起1秒后的液滴的接触角。将得到的值用作水的接触角。
基部的划定面还可以包括未吸附表面活性剂的区域。在一个实施方式中,基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域及未吸附表面活性剂的区域。基部的划定面上的未吸附表面活性剂的区域的位置并无限制。未吸附表面活性剂的区域的位置例如可以根据流体的种类来确定。未吸附表面活性剂的区域的亲水性比吸附有表面活性剂的区域的亲水性低。通过利用吸附有表面活性剂的区域及未吸附表面活性剂的区域的亲水性的相对差异,例如能够控制含油液体及含水液体的流动状况。在含有含油液体及含水液体的流体中,含油液体趋于在具有低亲水性的固体表面附近流动。例如,通过使含油液体及含水液体在由具有低亲水性的固体表面划定的流路内合流,能够形成水滴。另一方面,在含有含油液体及含水液体的流体中,含水液体趋于在具有高亲水性的固体表面附近流动。例如,通过使含油液体及含水液体在由具有高亲水性的固体表面划定的流路内合流,能够形成油滴。利用如上所述的现象,例如能够制造分散于水中的内含水的油滴。含有分散于水中的内含水的油滴的体系被称为W/O/W型乳液。
基部的形状并无限制。从易制造性的观点出发,基部的形状优选为平板状。
基部的厚度并无限制。基部的厚度例如可以确定在1mm~10mm的范围内。基部的厚度优选在1mm~10mm的范围内,更优选在1mm~5mm的范围内,尤其优选在1.5mm~4mm的范围内。
<<对置基部(第2基部)>>
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选还包括对置基部,该对置基部与基部接触。即,本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选包括基部(即,第1基部)和与基部接触的对置基部。对置基部具有与基部的划定面一并划定流路的划定面。由对置基部的划定面划定的流路与由基部的划定面划定的流路相同。即,包括基部及对置基部的微流路器件中的流路形成在基部与对置基部之间。在本发明中,有时将对置基部或形成对置基部的材料称为“第2基部”。
对置基部的成分并无限制。作为对置基部的成分,例如可举出硅酮、玻璃及不锈钢。
在一个实施方式中,对置基部优选含有硅酮。通过使对置基部含有硅酮,对置基部与基部的密合性提高。作为硅酮,例如可举出上述“基部(第1基部)”项中说明的硅酮。硅酮优选为聚二甲基硅氧烷。对置基部可以含有一种或两种以上硅酮。
对置基部中的硅酮的含有率并无限制。在一个实施方式中,从与基部的密合性及对置基部的表面特性(例如,容易进行用于提高亲水性的表面改性的特性)的观点出发,对置基部中的硅酮的含有率相对于对置基部的总质量优选为85质量%~100质量%,优选为90质量%~100质量%,尤其优选为95质量%~100质量%。对置基部中的硅酮的含有率相对于对置基部的总质量也可以低于100质量%。
在一个实施方式中,对置基部优选含有选自包括玻璃及不锈钢的组中的至少一种。对置基部例如可以含有玻璃、不锈钢或玻璃及不锈钢这两者。
在一个实施方式中,对置基部优选含有玻璃。玻璃的种类并无限制。本发明中的玻璃包括公知的玻璃。作为玻璃的成分,例如可举出Al
在一个实施方式中,对置基部优选含有不锈钢。不锈钢的种类并无限制。本发明中的不锈钢包括公知的不锈钢。作为不锈钢,例如可举出SUS304及SUS316。另外,含有不锈钢的对置基部的表面可以通过二氧化硅溶胶-凝胶涂层剂涂覆有玻璃状涂层。
对置基部中的选自包括玻璃及不锈钢的组中的至少一种的含有率并无限制。在一个实施方式中,从平坦性及强度的观点出发,对置基部中的选自包括玻璃及不锈钢的组中的至少一种的含有率相对于对置基部的总质量优选为85质量%~100质量%,优选为90质量%~100质量%,尤其优选为95质量%~100质量%。对置基部中的选自包括玻璃及不锈钢的组中的至少一种的含有率相对于对置基部的总质量也可以低于100质量%。
对置基部中的玻璃的含有率并无限制。在一个实施方式中,从透明性的观点出发,对置基部中的玻璃的含有率相对于对置基部的总质量优选为85质量%~100质量%,优选为90质量%~100质量%,尤其优选为95质量%~100质量%。对置基部中的玻璃的含有率相对于对置基部的总质量也可以低于100质量%。
对置基部中的不锈钢的含有率并无限制。在一个实施方式中,从平坦性及强度的观点出发,对置基部中的不锈钢的含有率相对于对置基部的总质量优选为85质量%~100质量%,优选为90质量%~100质量%,尤其优选为95质量%~100质量%。对置基部中的不锈钢的含有率相对于对置基部的总质量也可以低于100质量%。
对置基部的划定面划定微流路器件的流路。即,对置基部的划定面为面向流路的对置基部的表面。对置基部的划定面的数量并无限制。对置基部的划定面的数量可以为一个或两个以上。对置基部的划定面的形状并无限制。对置基部的划定面例如可以为平面或曲面。
从提高亲水性的观点出发,对置基部的划定面优选包括吸附有表面活性剂的区域。即,优选在对置基部的划定面的至少一部分吸附有表面活性剂。对置基部的划定面上的吸附有表面活性剂的区域的位置并无限制。吸附有表面活性剂的区域可以配置于对置基部的整个划定面或划定面上的一部分。从提高亲水性的观点出发,对置基部的划定面上的吸附有表面活性剂的区域优选与基部的划定面上的吸附有表面活性剂的区域对置。这是因为,在流路的一个分区,吸附有表面活性剂的区域在划定流路的固体表面中所占的比例越大,划定流路的固体表面的亲水性越提高。吸附方式并无限制。吸附例如可以为物理吸附或化学吸附。吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂例如通过上述飞行时间型二次离子质谱分析来检测。吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂的种类可以为一种或两种以上。
作为表面活性剂,例如可举出上述“基部(第1基部)”项中说明的表面活性剂。表面活性剂的优选种类与上述“基部(第1基部)”项中说明的表面活性剂的优选种类相同。吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂的种类可以与吸附于基部的划定面上的表面活性剂的种类相同,也可以不同。吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂优选含有与吸附于基部的划定面上的表面活性剂相同的表面活性剂。表面活性剂的优选分子量与上述“基部(第1基部)”项中说明的表面活性剂的优选分子量相同。
通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)检测出的吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂的量由表面活性剂的二次离子量与总离子量之比表示。从提高亲水性的观点出发,通过TOF-SIMS检测出的吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比(以下,在本段中称为“表面活性剂的吸附量”。)优选为0.01以上,更优选为0.015以上,进一步更优选为0.02以上,尤其优选为0.025以上。表面活性剂的吸附量的上限并无限制。表面活性剂的吸附量的上限例如可以为0.5、0.3或0.1。表面活性剂的吸附量优选为0.01~0.5,更优选为0.015~0.3,尤其优选为0.02~0.1。
从提高亲水性的观点出发,水相对于对置基部的划定面上的吸附有表面活性剂的区域的接触角(以下,在本段中简称为“接触角”。)优选为60°以下,更优选为50°以下,尤其优选为40°以下。接触角的下限并无限制。接触角的下限例如可以为5°、10°或20°。接触角优选为5°~60°,更优选为5°~50°,尤其优选为5°~40v。
对置基部的划定面还可以包括未吸附表面活性剂的区域。在一个实施方式中,对置基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域及未吸附表面活性剂的区域。对置基部的划定面上的未吸附表面活性剂的区域的位置并无限制。未吸附表面活性剂的区域的位置例如可以根据流体的种类来确定。从控制流动状况的观点出发,对置基部的划定面上的未吸附表面活性剂的区域优选与基部的划定面上的未吸附表面活性剂的区域对置。
对置基部的形状并无限制。从易制造性的观点出发,对置基部的形状优选为平板状。
对置基部的厚度并无限制。对置基部的厚度例如可以确定在1mm~20mm的范围内。
以下,参考图1、图2、图3及图4对本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的概略立体图。图2是沿着图1所示的II-II线切割的概略剖视图。图3是图1所示的微流路器件的概略分解立体图。图4是图1所示的微流路器件的概略俯视图。
图1所示的微流路器件100包括基部(第1基部)10及对置基部(第2基部)20。对置基部20配置于基部10上。对置基部20与基部10接触。
如图2及图3所示,微流路器件100的流路30形成在基部10与对置基部20之间。如图2所示,流路30为被形成在基部10的表面上的槽(即,凹部)的壁面及对置基部20的表面包围的空间。包围流路30的面为本发明中的划定面。流路30的形状对应于形成在基部10的表面上的槽的形状。如图4所示,流路30在合流点30A及合流点30B分支。
如图3及图4所示,微流路器件100包括贯穿基部10的四个开口部。四个开口部包括开口部40、开口部41、开口部42及开口部43。各开口部与流路30连接。例如,三个开口部用作流体的导入部,并且剩下的一个开口部用作流体的排出部。如图4所示,俯视下的各开口部的形状为圆形。但是,俯视下的开口部的形状并不限于圆形。各开口部的尺寸例如可以考虑流路的尺寸(例如,流路的宽度)来确定。
<<流路>>
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的流路至少由基部的划定面划定。包括基部及对置基部的微流路器件的流路由基部的划定面及对置基部的划定面划定。
流路的形状并无限制。作为流路的截面形状,例如可举出四边形、圆形及半圆形。例如,截面为四边形的流路通过由四个平面状划定面包围来划定。例如,截面为圆形的流路通过由一个圆筒状的划定面或两个弯曲的划定面包围来划定。例如,截面为半圆形的流路通过由一个弯曲的划定面及一个平面状划定面包围来划定。但是,上述具体例并不限制流路的形状与划定面的方式(例如,划定面的数量及形状)之间的关系。
流路的宽度并无限制。流路的宽度例如可以确定在1μm~2,000μm的范围内。流路的宽度优选在5μm~1,000μm的范围内,更优选在10μm~500μm的范围内,尤其优选在20μm~400μm的范围内。
流路优选包括主流路部和从上述主流路部分支的至少一个分支流路部。具有如上所述的结构的流路至少能够使两种流体在主流路部和分支流路部的合流点合流。例如,将第1流体导入到主流路部中,然后将第2流体导入到从上述主流路部分支的第1分支流路部,由此能够使第1流体与第2流体合流。例如,将第1流体导入到主流路部,并将第2流体导入到从上述主流路部分支的第1分支流路部,然后将第3流体导入到在比上述主流路部和上述第1分支流路部的合流点更靠下游从上述主流路部分支的第2分支流路部,由此能够使第1流体与第2流体及第3流体依次合流。从主流路部分支的分支流路部的数量可以为一个或两个以上。主流路部和分支流路部的合流点的数量可以为一个或两个以上。主流路部和分支流路部的合流点的形状并无限制。主流路部和分支流路部的合流点的形状例如可以根据分支流路部的数量及分支流路部相对于主流路部的合流位置来确定。作为主流路部和分支流路部的合流点的形状,例如可举出T字型、Y字型及十字型。
以下,参考图5及图6对流路的结构进行说明。图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的流路的概略俯视图。图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的流路的概略俯视图。但是,流路的结构并不限于以下所示的结构。
在一个实施方式中,流路优选包括:第1流路部;第2流路部,与上述第1流路部合流;及第3流路部,与上述第1流路部和上述第2流路部的合流点连接。在上述实施方式中,流路例如也可以包括四个以上流路部及两个以上合流点。
在包括如上所述的构成要件的流路的一例中,图5所示的流路31包括:第1流路部31a;第2流路部31b,与上述第1流路部31a合流;及第3流路部31c,与上述第1流路部31a和上述第2流路部31b的合流点31A连接。合流点31A的形状为T字型。
在图5所示的流路31中,例如导入到第1流路部31a中的第1流体在合流点31A与导入到第2流路部31b中的第2流体合流。在合流点31A合流的第1流体及第2流体流过第3流路部31c。
例如,在使含油液体和含水液体在图5所示的流路31内合流来制造油滴的方法中,划定第3流路部31c(优选,第1流路部31a、第2流路部31b及第3流路部31c)的固体表面优选包括吸附有表面活性剂的区域。吸附有表面活性剂的区域降低含油液体对划定流路的固体表面的亲和性,从而促进油滴的形成。
在一个实施方式中,流路优选包括:第1流路部;第2流路部,与上述第1流路部合流;第3流路部,与上述第1流路部和上述第2流路部的合流点连接;第4流路部,与上述第3流路部合流;及第5流路部,与上述第3流路部和上述第4流路部的合流点连接。在上述实施方式中,流路例如也可以包括六个以上流路部及三个以上合流点。
在包括如上所述的构成要件的流路的一例中,图6所示的流路32包括:第1流路部32a;第2流路部32b,与上述第1流路部32a合流;第3流路部32c,与上述第1流路部32a和上述第2流路部32b的合流点32A连接;第4流路部32d,与上述第3流路部32c合流;及第5流路部32e,与上述第3流路部32c和上述第4流路部32d的合流点32B连接。合流点32A的形状为T字型。合流点32B的形状为T字型。
在图6所示的流路32中,例如导入到第1流路部32a中的第1流体在合流点32A与导入到第2流路部32b中的第2流体合流。在合流点32A合流的第1流体及第2流体经过第3流路部32c在合流点32B与导入到第5流路部32e中的第3流体合流。在合流点32B合流的第1流体、第2流体及第3流体流过第4流路部32d。
例如,在使作为第1流体的含油液体、作为第2流体的含水液体及作为第3流体的含水液体在图6所示的流路32内合流来制造W/O/W型乳液(即,含有分散于水中的内含水的油滴的体系)的方法中,划定第1流路部32a及第2流路部32b的固体表面优选包括未吸附表面活性剂的区域。并且,划定第3流路部32c的固体表面也可以包括未吸附表面活性剂的区域。未吸附表面活性剂的区域降低含水液体对划定流路的固体表面的亲和性,从而促进水滴的形成。进而,划定第4流路部32d及第5流路部32e的固体表面优选包括吸附有表面活性剂的区域。吸附有表面活性剂的区域降低含油液体对划定流路的固体表面的亲和性,从而促进油滴的形成。例如,利用如上所述的特性,使导入到第1流路部32a中的第1流体(含油液体)、导入到第2流路部32b中的第2流体(含水液体)及导入到第5流路部32e中的第3流体(含水液体)合流,由此第2流体(含水液体)中的水历经被第1流体(含油液体)中的油包覆后再被第3流体(含水液体)中的水包覆的过程,获得W/O/W型乳液。
<<用途>>
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的用途并无限制。本发明的一实施方式所涉及的微流路器件例如可以用于混合、分离、分析或反应。以下示出本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的用途的具体例。但是,本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的用途并不限于以下所示的具体例。
[油滴的制造]
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选用于制造油滴。相较于利用以往的亲水化处理制作出的微流路器件,例如,即使流过流路的流体的速度较快,划定本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的流路的固体表面也能够通过特异性吸附于划定流路的固体表面上的表面活性剂的作用来维持足够的亲水性。推定如上所述的效果通过如下方式来表现:使环氧烷聚合物之类的表面活性剂牢固地吸附于划定流路的固体表面,并以面向流路的方式稳定地配置表面活性剂的亲水基团。并且,如上所述的效果通过如下方式进一步增大:将环氧烷聚合物用作表面活性剂,或者,使表面活性剂吸附于经后述的等离子体处理的固体表面。其结果,相较于利用以往的亲水化处理制作出的微流路器件,通过使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件,能够提高油滴的生产率或油滴的尺寸稳定性。
作为油滴,例如可举出分散于水中的油滴。油滴例如可以内含水或空气。油滴例如通过使含油液体和含水液体在微流路器件的流路内合流来制造。油滴例如也可以参考使用公知的微流路器件的油滴的制造方法来制造。以下,对使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的油滴的制造方法进行说明。
本发明的一实施方式所涉及的油滴的制造方法为使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的油滴的制造方法。本发明的一实施方式所涉及的油滴的制造方法优选包括使含油液体和含水液体在微流路器件的流路内合流来获得油滴的工序。
本发明中的油包括与水不混溶的液体。作为油,例如可举出氟油、辛醇及矿物油。作为氟油的市售品,例如可举出“NOVEC7300”(3M Company)。含油液体可以含有两种以上油。含油液体可以含有油以外的成分。
作为水,例如可举出纯水。含水液体可以含有水以外的成分。含水液体例如优选含有选自包括用于提高油滴的形成性及所形成的油滴的稳定性的表面活性剂及亲水性聚合物的组中的至少一种。进而,含水液体还可以根据用途含有微粒或油滴。
作为在微流路器件的流路内输送液体的方法,例如可举出使用液体输送泵的方法。液体输送泵的种类并无限制。液体输送泵的种类例如可以根据液体的种类及液体输送量来确定。作为液体输送泵,例如可举出注射泵、柱塞泵、莫诺泵、隔膜泵、管式泵及气动泵。从输送液体时的低脉动的观点出发,优选注射泵、气动泵、多联柱塞泵及莫诺泵。
作为使含油液体和含水液体合流的方法,例如可举出使含油液体和含水液体在包括主流路部和从上述主流路部分支的至少一个分支流路部的流路内合流的方法。在油滴的制造方法中,例如利用包括如图5所示的构成要件的流路。例如,当使含油液体和含水液体在图5所示的流路31内合流时,流过第2流路部31b的含油液体在合流点31A与流过第1流路部31a的含水液体合流,形成油滴。
[气泡的制造]
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选用于制造气泡。作为气泡,例如可举出分散于油中的气泡或分散于水中的气泡。气泡例如通过使液体和气体在微流路器件的流路内合流来制造。气泡例如也可以参考使用公知的微流路器件的气泡的制造方法来制造。以下,对使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的气泡的制造方法进行说明。
本发明的一实施方式所涉及的气泡的制造方法为使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的气泡的制造方法。本发明的一实施方式所涉及的气泡的制造方法优选包括使液体和气体在微流路器件的流路内合流来获得气泡的工序。
作为液体,例如可举出含油液体及含水液体。关于油,如上述“油滴的制造”项中所述。含油液体可以含有两种以上油。含油液体可以含有油以外的成分。关于水,如上述“油滴的制造”项中所述。含水液体可以含有水以外的成分。关于液体的输送方法,如上述“油滴的制造”项中所述。
作为气体,例如可举出氧气、氮气、氧气和氮气的混合物及含有微量的氟油的挥发成分的氮气。
作为使液体和气体合流的方法,例如可举出使液体和气体在包括主流路部和从上述主流路部分支的至少一个分支流路部的流路内合流的方法。在气泡的制造方法中,例如利用包括如图5所示的构成要件的流路。例如,当使液体和气体在图5所示的流路31内合流时,流过第2流路部31b的气体在合流点31A与流过第1流路部31a的液体合流,形成气泡。
[微胶囊的制造]
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选用于制造微胶囊。微胶囊的种类并无限制。微胶囊例如可以为多重微胶囊。微胶囊例如包括芯物质和内含上述芯物质的外壳。
芯物质的种类并无限制。作为微胶囊的内含物,例如可举出有机化合物及溶剂。作为有机化合物,例如可举出香料、染料及储热材料。作为溶剂,例如可举出水及有机溶剂。
微胶囊的外壳的成分并无限制。作为微胶囊的外壳的成分,例如可举出聚合物。作为聚合物,例如可举出聚氨酯、聚脲、聚酯、聚醚、聚烯烃、聚酰胺、聚氯乙烯及丙烯酸树脂。
微胶囊例如通过使含油液体和含水液体在微流路器件的流路内合流来制造。微胶囊例如也可以参考使用公知的微流路器件的微胶囊的制造方法来制造。以下,对使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的微胶囊的制造方法进行说明。
本发明的一实施方式所涉及的微胶囊的制造方法为使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的微胶囊的制造方法。本发明的一实施方式所涉及的微胶囊的制造方法优选包括使含油液体和含水液体在微流路器件的流路内合流来获得微胶囊的工序。在一个实施方式中,微胶囊优选通过聚合法来形成。根据聚合法,例如通过在合流的含油液体与含水液体的界面进行的聚合反应来形成微胶囊的外壳。作为聚合法,例如可举出原位聚合法及界面聚合法。并且,在本发明的另一实施方式所涉及的微胶囊的制造方法中,也可以在微流路器件的流路内制造油滴之后,在微流路器件内或微流路器件外热照射或光照射油滴,使含油液体、含水液体或含油液体及含水液体这两者中所含的聚合性化合物(例如,单体)聚合。
关于油,如上述“油滴的制造”项中所述。含油液体可以含有油以外的成分。含油液体优选含有选自包括单体及聚合引发剂的组中的至少一种。
关于水,如上述“油滴的制造”项中所述。含水液体可以含有水以外的成分。含水液体优选含有选自包括单体及聚合引发剂的组中的至少一种。
关于液体的输送方法,如上述“油滴的制造”项中所述。
关于使含油液体和含水液体合流的方法,如上述“油滴的制造”项中所述。在微胶囊的制造方法中,例如利用包括如图5所示的构成要件的流路。
在多重微胶囊的制造方法中,多重微胶囊例如通过根据目标多重微胶囊的结构调节在流路内合流的液体的种类及液体的合流时期来制造。
[多重乳液的制造]
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选用于制造多重乳液。作为多重乳液,例如可举出W/O/W型乳液。W/O/W型乳液为含有分散于水中的内含水的油滴的体系。在多重乳液中,分散于分散介质中的液滴所包括的层的数量例如可以为两层或三层以上。分散介质还称为连续相。如后述,本发明的一实施方式所涉及的微流路器件例如历经简单且均匀的亲水化处理来制造,而不是历经适用于以往的微流路器件的亲水化处理的加热及真空干燥之类的工序。因此,本发明的一实施方式所涉及的微流路器件例如能够提高所形成的多重乳液的尺寸的均匀性。进而,出于上述“油滴的制造”项中说明的推定理由,相较于历经现有的亲水化处理制作出的微流路器件,本发明的一实施方式所涉及的微流路器件还能够提高多重乳液的生产率。
多重乳液例如通过使至少三种液体在微流路器件的流路内合流来制造。多重乳液例如也可以参考使用公知的微流路器件的多重乳液的制造方法来制造。以下,对使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的多重乳液的制造方法进行说明。
本发明的一实施方式所涉及的多重乳液的制造方法为使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的多重乳液的制造方法。本发明的一实施方式所涉及的多重乳液的制造方法优选包括使至少三种液体在微流路器件的流路内合流来获得多重乳液的工序。
作为液体,例如可举出含油液体及含水液体。关于油,如上述“油滴的制造”项中所述。含油液体可以含有两种以上油。含油液体可以含有油以外的成分。关于水,如上述“油滴的制造”项中所述。含水液体可以含有水以外的成分。关于液体的输送方法,如上述“油滴的制造”项中所述。
作为使至少三种液体合流的方法,例如可举出使至少三种液体在包括主流路部和从上述主流路部分支的至少两个分支流路部的流路内合流的方法。多重乳液例如通过根据目标多重乳液的结构调节在流路内合流的液体的种类及液体的合流时期来制造。在多重乳液的制造方法中,例如利用包括如图6所示的构成要件的流路。
以下,对作为多重乳液的一例的W/O/W型乳液的制造方法进行说明。在W/O/W型乳液的制造方法中,至少三种液体包括含油的第1液体、含水的第2液体及含水的第3液体。例如,在使含油的第1液体和含水的第2液体在微流路器件的流路内合流之后,使得到的混合物与含水的第3液体合流,由此获得W/O/W型乳液。在W/O/W型乳液中,第2液体中所含的水内含于分散在分散介质中的油滴中。在W/O/W型乳液中,油滴由第1液体中所含的油形成。在W/O/W型乳液中,分散介质由第3液体中所含的水形成。
[内含气泡的液滴的制造]
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件优选用于制造内含气泡的液滴。作为内含气泡的液滴,例如可举出分散于液体中的内含气泡的液滴。作为用作分散介质的液体,例如可举出油及水。作为液滴,例如可举出油滴及水滴。液滴优选为油滴。在液滴为油滴的情况下,用作分散介质的液体优选为水。内含气泡的液滴例如通过使气体、含油液体及含水液体在微流路器件的流路内合流来制造。内含气泡的液滴例如也可以参考使用公知的微流路器件的油滴的制造方法来制造。以下,对使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的内含气泡的液滴的制造方法进行说明。
本发明的一实施方式所涉及的内含气泡的液滴的制造方法为使用本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的内含气泡的液滴的制造方法。本发明的一实施方式所涉及的内含气泡的液滴的制造方法优选包括使气体、含油液体及含水液体在微流路器件的流路内合流来获得内含气泡的液滴的工序。
关于油,如上述“油滴的制造”项中所述。含油液体可以含有两种以上油。含油液体可以含有油以外的成分。含油液体例如优选含有选自包括表面活性剂及疏水性聚合物的组中的至少一种,以提高油包水滴的形成性或稳定性。作为优选的表面活性剂,例如可举出甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯醚脂肪酸酯及全氟聚醚。进而,含油液体还可以根据用途含有微粒或水滴。
关于水,如上述“油滴的制造”项中所述。含水液体可以含有水以外的成分。另外,在内含气泡的液滴中生成两个以上水相的情况下,为了抑制至少两个水相夹着油相时液滴因渗透压变得不稳定,含水液体优选含有用于调整渗透压的盐。
关于液体的输送方法,如上述“油滴的制造”项中所述。
关于气体,如上述“油滴的制造”项中所述。
作为使气体、含油液体及含水液体合流的方法,例如可举出使气体、含油液体及含水液体在包括主流路部和从上述主流路部分支的至少两个分支流路部的流路内合流的方法。在内含气泡的液滴的制造方法中,例如利用包括如图6所示的构成要件的流路。
[其他用途]
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件还可以用于上述用途以外的用途。本发明的一实施方式所涉及的微流路器件例如可以用于制造Janus粒子及多重结构的一部分为固体的局部微胶囊之类的具有多层结构的粒子。
[流动状况]
参考图7对液滴的形成进行说明。图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路器件的流路内的流体的流动状况的概略俯视图。如图7所示,例如通过使两种液体在流路内的T字型合流点合流来形成液滴D1。
<<微流路器件的制造方法>>
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件例如通过使表面活性剂吸附于划定流路的固体表面来制造。例如通过使用含有表面活性剂的组合物的表面处理(即,亲水化处理)使表面活性剂吸附于固体表面。从提高亲水性的观点出发,微流路器件的制造方法优选包括使含有表面活性剂的组合物与使用含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体进行等离子体处理的固体表面接触的工序。进而,在通过使基部和对置基部接触来制造微流路器件的方法中,使用含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的等离子体处理提高基部与对置基部的密合性。在使用含有表面活性剂的组合物的同时进行等离子体处理的亲水化处理即使不实施适用于以往的微流路器件的亲水化处理的加热及真空干燥之类的工序,也能够简单且均匀地使作为对象的固体表面亲水化。但是,上述内容并不限制适用亲水化处理后的加热及亲水化处理后的真空干燥之类的工序。以下,作为微流路器件的制造方法的一例,对包括基部及对置基部的微流路器件的优选制造方法进行说明。
本发明的一实施方式所涉及的微流路器件的制造方法优选包括如下工序:(1)准备第1基部,该第1基部具备具有槽的面,并且含有硅酮;(2)在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对上述第1基部的上述面进行等离子体处理;(3)准备第2基部,该第2基部具有用于与上述第1基部接触的面;(4)在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对上述第2基部的上述面进行等离子体处理;(5)在上述第1基部的上述面上通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比为1.5以上的期间,使经上述等离子体处理的上述第2基部的上述面与经上述等离子体处理的上述第1基部的上述面接触来形成由上述第1基部和上述第2基部划定的流路;(6)使含有表面活性剂的组合物在上述流路内流通;(7)使上述表面活性剂吸附于上述第1基部的与上述组合物接触的部分,从而将通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的吸附于上述第1基部的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比调节为0.01以上;及(8)使上述表面活性剂吸附于上述第2基部的与上述组合物接触的部分,从而将通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的吸附于上述第2基部的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比调节为0.01以上。根据上述微流路器件的制造方法,可获得包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件。以下,对微流路器件的制造方法的各阶段进行具体说明。
[工序(1)]
在工序(1)中,准备第1基部,该第1基部具备具有槽的面,并且含有硅酮。以下,有时将第1基部的具有槽的面称为“第1基部的特定面”。
作为硅酮,例如可举出上述“基部(第1基部)”项中说明的硅酮。硅酮优选为聚二甲基硅氧烷。
第1基部的特定面包括在后述的工序(5)中与第2基部接触的区域及划定在后述的工序(5)中形成的流路的区域。第1基部的特定面在后述的工序(2)中被实施等离子体处理,然后在后述的工序(5)中与第2基部接触。槽的形状并无限制。槽的形状例如根据目标流路的形状来确定。作为槽的截面形状,例如可举出四边形及半圆形。槽的形成方法并无限制。作为槽的形成方法,例如可举出使用通过光刻法制作的铸模的方法。例如,公知的微流路器件的流路通常使用通过光刻法制作的铸模来形成。例如,使含有硅酮或硅酮材料的组合物与通过光刻法制作的铸模接触,从而使上述组合物固化,由此获得具有槽的第1基部。例如,铸模的凸部的形状对应于第1基部的槽(即,凹部)的形状。
第1基部的形状并无限制。从易制造性的观点出发,第1基部的形状优选为平板状。例如,平板状的第1基部具有第1主表面及与上述第1主表面相反的一侧的第2主表面。在平板状的第1基部中,第1基部的特定面可以为第1主表面或第2主表面。
[工序(2)]
在工序(2)中,在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对第1基部的特定面进行等离子体处理。在工序(2)中,根据需要,还可以对与含有后述的表面活性剂的组合物接触的部分进行等离子体处理。在等离子体处理中,例如可以使用公知的等离子体处理装置。
气体含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种。在一个实施方式中,气体优选含有氧气。在一个实施方式中,气体优选含有氧气及氩气。通过在至少含有氧气的气体的存在下进行等离子体处理,能够提高表面活性剂对第1基部的划定面的吸附性,并且能够提高第1基部与第2基部的密合性。
等离子体处理中的氧气的流量优选为5sccm~300sccm,更优选为10sccm~200sccm,尤其优选为20sccm~100sccm。
等离子体处理中的氩气的流量优选为0sccm~300sccm,更优选为0sccm~250sccm,尤其优选为0sccm~200sccm。在等离子体处理中使用的气体含有氩气的情况下,氩气的流量的下限优选为1sccm,更优选为5sccm,尤其优选为20sccm。
等离子体处理的压力优选为10Pa~300Pa,更优选为15Pa~200Pa,尤其优选为20Pa~150Pa。
等离子体处理的处理时间优选为5秒~120秒,更优选为10秒~100秒,尤其优选为15秒~80秒。
等离子体处理的输出优选为5W~300W,更优选为10W~250W,尤其优选为15W~200W。输出为RF(Radio Frequency(射频))输出。
[工序(3)]
在工序(3)中,准备第2基部,该第2基部具有用于与第1基部接触的面。以下,有时将第2基部的用于与第1基部接触的面称为“第2基部的特定面”。
第2基部的成分并无限制。第2基部的优选成分与上述“对置基部(第2基部)”项中说明的对置基部的优选成分相同。
第2基部的特定面在后述的工序(4)中被实施等离子体处理,然后在后述的工序(5)中与第1基部接触。第2基部的特定面上也可以形成有槽。槽的形状并无限制。槽的形状例如根据目标流路的形状来确定。作为槽的截面形状,例如可举出四边形及半圆形。作为槽的形成方法,例如可举出上述“工序(1)”项中说明的使用通过光刻法制作的铸模的方法。
第2基部的形状并无限制。从易制造性的观点出发,第2基部的形状优选为平板状。例如,平板状的第2基部具有第1主表面及与上述第1主表面相反的一侧的第2主表面。在平板状的第2基部中,第2基部的特定面可以为第1主表面或第2主表面。
[工序(4)]
在工序(4)中,在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对第2基部的特定面进行等离子体处理。在工序(4)中,根据需要,还可以对与含有后述的表面活性剂的组合物接触的部分进行等离子体处理。等离子体处理的优选条件与上述“工序(2)”项中说明的等离子体处理的优选条件相同。工序(4)优选与工序(2)同时进行。即,优选,在工序(2)及工序(4)中,在含有选自包括氧气、氩气及氮气的组中的至少一种的气体的存在下,对第1基部的特定面及第2基部的特定面同时进行等离子体处理。通过同时进行工序(2)和工序(4),工序(2)及工序(4)结束至工序(5)开始为止的所需时间得以缩短,使得在后述的工序(5)中第1基部与第2基部的密合性提高。工序(2)及工序(4)例如可以在一个等离子体处理装置中同时进行。
[工序(5)]
在工序(5)中,在第1基部的特定面上通过X射线光电子能谱法(XPS)测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比为1.5以上的期间,使经上述等离子体处理的上述第2基部的上述特定面与经上述等离子体处理的上述第1基部的上述特定面接触来形成由上述第1基部和上述第2基部划定的流路。在等离子体处理之后,通过使第2基部与第1基部接触,第2基部粘接于第1基部。在工序(5)中,通过利用第2基部覆盖第1基部的槽来形成被第1基部的表面及第2基部的表面包围的空间(即,流路)。
在工序(5)中,通过在通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比为1.5以上的期间,使第2基部与第1基部接触,可提高第1基部与第2基部的密合性。在工序(5)中,通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比优选为2以上,更优选为3以上。通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比的上限并无限制。通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比例如可以为6以下。
作为硅酮成分,例如可举出上述“基部(第1基部)”项中说明的硅酮。作为二氧化硅成分,例如可举出含有Si-O键的成分(例如,Si0
以下示出用于测定二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比的X射线光电子能谱法的测定条件。分离通过X射线光电子能谱法检测出的二氧化硅成分的峰及硅酮成分的峰,求出二氧化硅成分的存在量(光电子总数:c/s(count per second(每秒的计数)))与硅酮成分的存在量(光电子总数:c/s(count per second))之比。
·X射线源:单色化Al-Kα线(100μmΦ、25W、15kV)
·测定面积:300μm(Area测定)
·Pass Energy(通能):55eV
·带电校正:有(同时使用电子枪及低速离子枪)
·光电子拾取角:45度
·测定元素:Si2p
在工序(5)中,可以在使第2基部的特定面与第1基部的特定面接触之后,对第1基部及第2基部施加载荷。通过对第1基部及第2基部施加载荷,可提高第1基部与第2基部的密合性。载荷例如可以确定在50g/cm
在工序(5)中,可以使第2基部的特定面与第1基部的特定面接触之后,对第1基部及第2基部进行加热。通过对第1基部及第2基部进行加热,可提高第1基部与第2基部的密合性。温度例如可以确定在100℃~300℃的范围内。
[工序(6)]
在工序(6)中,使含有表面活性剂的组合物在流路内流通。以下,有时将含有表面活性剂的组合物简称为“组合物”。流路为由第1基部及第2基部划定的空间。在流路内流通的组合物与划定流路的第1基部及第2基部接触。
作为表面活性剂,例如可举出上述“基部(第1基部)”项中说明的表面活性剂。表面活性剂的优选种类与上述“基部(第1基部)”项中说明的表面活性剂的优选种类相同。组合物可以含有两种以上表面活性剂。
组合物中的表面活性剂的含有率相对于组合物的总质量优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.5质量%~15质量%,尤其优选为2质量%~8质量%。
含有表面活性剂的组合物例如通过混合表面活性剂和溶剂来制造。溶剂优选为不溶解第1基部及第2基部的溶剂。溶剂优选为水。
组合物在流路内的流通方法并无限制。组合物例如可以通过使用液体输送泵的方法或浸渍法在流路内流通。关于液体输送泵,如上述“油滴的制造”项中所述。在浸渍法中,通过将在工序(5)中贴合的第1基部及第2基部浸渍于组合物中,使含有表面活性剂的组合物通过毛细力在流路内流通。
在使用液体输送泵之类的液体输送装置的方法中,组合物的流速优选为0.1mm/秒~1,000mm/秒,更优选为0.5mm/秒~500mm/秒,尤其优选为1mm/秒~100mm/秒。通过使组合物的流速为0.1mm/秒以上,可提高亲水化处理的均匀性。通过使组合物的流速为1,000mm/秒以下,可提高表面活性剂对第1基部及第2基部的吸附性。
组合物的流通时间优选为0.5分钟~120分钟,更优选为1分钟~60分钟,尤其优选为2分钟~30分钟。在浸渍法中,流通时间由浸渍时间表示。
在工序(6)中,为了将组合物导入到流路内,可以根据需要在微流路器件上形成与流路连接的开口部。可以在比工序(6)更靠前的工序中在第1基部或第2基部形成开口部。
[工序(7)]
在工序(7)中,使表面活性剂吸附于第1基部的与组合物接触的部分,从而将通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的吸附于上述第1基部的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比调节为0.01以上。通过使在工序(6)中在流路内流通的含有表面活性剂的组合物与划定流路的第1基部的表面接触,使表面活性剂吸附于第1基部。表面活性剂吸附于第1基部的吸附量例如根据组合物中的表面活性剂的含有率、组合物的流速或组合物的流通时间来调节。
[工序(8)]
在工序(8)中,使表面活性剂吸附于第2基部的与组合物接触的部分,从而将通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的吸附于上述第2基部的上述表面活性剂的二次离子量与总离子量之比调节为0.01以上。通过使在工序(6)中在流路内流通的含有表面活性剂的组合物与划定流路的第2基部的表面接触,使表面活性剂吸附于第2基部。表面活性剂吸附于第2基部的吸附量例如根据组合物中的表面活性剂的含有率、组合物的流量或组合物的流通时间来调节。
历经上述工序(1)~工序(8)制造出的微流路器件包括基部和对置基部,该基部具有划定流路的划定面,并且含有硅酮,该对置基部具有与上述基部的上述划定面一并划定上述流路的划定面,并且与上述基部接触。并且,基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域。通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的吸附于基部的划定面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上。进而,对置基部的划定面包括吸附有表面活性剂的区域。通过飞行时间型二次离子质谱分析检测出的吸附于对置基部的划定面上的表面活性剂的二次离子量与总离子量之比为0.01以上。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行详细说明。但是,本发明并不限于以下实施例。若无特别说明,则“%”表示“质量%”。
<实施例1>
根据以下顺序制作出微流路器件。微流路器件包括基部(第1基部)和与上述基部接触的对置基部(第2基部)(例如,参考图1)。
(工序1:光掩模的准备)
准备了含有青板玻璃和图案状的铬薄膜的光掩模(System Advance Co.,Ltd.)。青板玻璃的一个面(以下,称为“第1面”。)被图案状的铬薄膜覆盖。青板玻璃的第1面中被图案状的铬薄膜覆盖的区域形成光掩模的遮光部。青板玻璃的第1面中未被图案状的铬薄膜覆盖的区域形成光掩模的透射部。光掩模包括T字型透射部。T字型透射部的线宽为300μm。
(工序2:铸模的制作)
使用丙酮及乙醇对4英寸的硅晶圆(ELECTRONICS AND MATERIALSCORPORATION)进行了清洗。使用热板(HP-1SA、AS ONE Corporation)在100℃下对清洗后的硅晶圆进行了10分钟干燥。通过抽吸将干燥后的硅晶圆设置于旋涂机(MS-A150、MIKASAC0.,LTD)上。在硅晶圆上滴加了5mL的“SU-83050”(KAYAKU Advanced Materials,Inc.)。“SU-83050”为负型光致抗蚀剂。去除滴加于硅晶圆上的“SU-83050”内的气泡之后,使硅晶圆以1,300rpm(revolutions per minute(每分钟转数))的转速旋转了30秒。在65℃下对被“SU-8 3050”薄膜覆盖的硅晶圆进行5分钟预烘,然后在95℃下进行40分钟预烘之后,将硅晶圆冷却至室温。通过抽吸将硅晶圆设置于掩模对准器中。使光掩模的铬薄膜与形成在硅晶圆上的“SU-83050”薄膜接触,并对“SU-83050”薄膜照射了25秒8.0mW/cm
(工序3:第1基部的制作)
使用丙酮及乙醇对铸模进行清洗之后,使用热板在100℃下进行了10分钟干燥。在配置于玻璃培养皿内的铸模上配置了以10∶1(质量比)混合“Sylgard 184”(DuPont ToraySpecialty Materials K.K.)的主剂和固化剂而成的组合物。除气之后,使用热板在90℃下对组合物进行了1小时加热,由此使其固化。通过从铸模剥离固化物,得到含有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的第1基部。因剥离而暴露的第1基部的表面上形成有槽。形成在第1基部上的槽的形状对应于铸模的图案的形状。使用激光光学显微镜(VK8550、KEYENCE CORPORATION)测得的槽的深度在100μm~105μm的范围内。使用直径1.5mm的活检环钻(Kai Corporation)在微流路器件的第1基部形成了三个开口部(即,孔)。各开口部在后述的工序5(贴合)中与T字型流路的末端连接。
(工序4:等离子体处理)
作为第2基部,准备了由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的板。将第1基部及第2基部配置于台式蚀刻机(14-147、YOUTECUniversal Technics Co.,Ltd)的腔室内。将腔室内的压力调整为50Pa,使100sccm的Ar(氩气)及20sccm的O
(工序5:贴合)
在等离子体处理之后,立即使第2基部的等离子体处理面与第1基部的等离子体处理面(即,第1基部的形成有槽的面)接触,贴合了第1基部和第2基部。具体而言,第1基部和第2基部的贴合是在第1基部的等离子体处理面上通过X射线光电子能谱法测定的二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比为1.5以上的期间进行的。在通过贴合第1基部和第2基部而得到的微流路器件中,在第1基部与第2基部之间形成了如图5所示的T字型流路。流路的宽度为300μm。
(工序6:亲水化处理)
将PFA管(外径:1/16”英寸、内径:0.5mm)插入到各开口部中。PFA为被称为全氟烷氧基烷烃的氟树脂。在从等离子体处理结束起1分钟后,使用注射泵(PHD4400、HARVARDApparatus公司)使含有5质量%的“Pluronic F127”(Merck公司)的纯水(以下,称为“处理液(1)”。)以3mL/小时的流量流通5分钟。通过使处理液(1)在流路内流通,对面向流路内的第1基部的表面及第2基部的表面进行了亲水化处理。最后,使丙酮及乙醇在微流路器件的流路内流通,进行了清洗。
<实施例2~12>
根据表1的记载变更了制造条件,除此之外,通过与实施例1所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<实施例13>
在工序6(亲水化处理)中,通过将微流路器件在含有5质量%的“Pluronic F127”的纯水(处理液(1))中浸渍10天而对其进行了亲水化处理,除此之外,通过与实施例2所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<实施例14>
在工序6(亲水化处理)中,通过将微流路器件在含有5质量%的“Pluronic F127”的纯水(处理液(1))中浸渍60天而对其进行了亲水化处理,除此之外,通过与实施例2所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<实施例15>
将用作第2基部的由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的板变更为青板玻璃,除此之外,通过与实施例2所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<实施例16>
将用作第2基部的由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的板变更为由SUS304制成的板,除此之外,以与实施例2相同的方式制作出器件。
<实施例17>
根据表1的记载变更了制造条件,除此之外,通过与实施例1所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<比较例1>
未实施工序4的等离子体处理及工序6的亲水化处理,除此之外,通过与实施例1所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<比较例2>
未实施工序4的等离子体处理,除此之外,通过与实施例1所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<比较例3>
在工序6的亲水化处理中,代替处理液(1),使含有1质量%的聚乙烯醇(PVA、商品名:Poly(vinyl alcohol)、Mw:13,000~23,000、87%~89%水解、Merck公司)的纯水流通了10分钟,除此之外,通过与实施例1所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<比较例4>
在工序6的亲水化处理中,代替处理液(1),使含有5质量%的月桂基硫酸钠(SDS、商品名:十二烷基硫酸钠、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)的纯水流通,除此之外,通过与实施例1所示的顺序相同的顺序制作出微流路器件。
<测定>
(接触角)
变更了亲水化处理的方法,并且将流路的宽度变更为5mm,除此之外,通过与对应的实施例及比较例中示出的顺序相同的顺序制作出接触角测定用微流路器件。在亲水化处理中,代替使亲水化处理用处理液在流路内流通,将微流路器件浸渍于处理液中。使用切割机割断接触角测定用微流路器件,暴露出划定流路的第1基部的面。使用丙酮及乙醇对划定流路的第1基部的面进行了清洗,并通过鼓风使其干燥。将2μL的纯水滴加到划定流路的第1基部的面上。使用Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制DMs-401测定了从纯水接触划定流路的第1基部的面起1秒后的液滴的接触角。通过与上述方法相同的方法,测定了纯水相对于划定流路的第2基部的面的接触角。将测定结果示于表1。
(吸附量)
通过与接触角测定用微流路器件的制造方法相同的方法制作出吸附量测定用微流路器件。使用切割机割断吸附量测定用微流路器件,暴露出划定流路的第1基部的面。通过飞行时间型二次离子质谱分析测定了划定流路的第1基部的面上的表面活性剂的吸附量。具体而言,通过根据以下所示的条件以n=2实施的TOF-SIMS计算出以总离子的强度标准化的表面活性剂的二次离子(C
·一次离子:Bi
·测定模式:Bunching Mode
·测定面积:300μm(面分辨率:128×128像素)
·累计次数:16次
·极性:positive(正)
(XPS:二氧化硅成分/硅酮成分)
以下示出用于测定二氧化硅成分的存在量与硅酮成分的存在量之比的X射线光电子能谱法(XPS)的测定条件。分离通过X射线光电子能谱法检测出的二氧化硅成分的峰及硅酮成分的峰,求出二氧化硅成分的存在量(光电子总数:c/s(count persecond(每秒的计数)))与硅酮成分的存在量(光电子总数:c/s(count per second))之比。
·X射线源:单色化Al-Kα线(100μmΦ、25W、15kV)
·测定面积:300μm(Area测定)
·Pass Energy:55eV
·带电校正:有(同时使用电子枪及低速离子枪)
·光电子拾取角:45度
·测定元素:Si2p
<评价>
使用制作出的微流路器件进行了液滴形成试验。但是,在比较例1及比较例2中,在用两块玻璃板夹住微流路器件并对微流路器件进行加压的状态下进行了试验。以下,参考图5对试验的具体顺序进行说明。
从与第1流路部31a连接的开口部(未图示)向流路31内导入了含有1质量%的“Pluronic F127”的纯水,并从与第2流路部31b连接的开口部向流路31内导入了氟油(NOVEC7300、3M Company)。使含有“Pluronic F127”的纯水和氟油在合流点31A合流之后,从与第3流路部31c连接的开口部回收了混合物。在上述方法中,通过将含有“PluronicF127”的纯水的流量保持25mL/小时不变并改变氟油的流量,求出能够在第1流路部和第2流路部的合流点稳定地形成含有氟油的液滴(即,油滴)的氟油的流量范围。表1中示出上述范围的最大值(即,氟油的最大流量)。根据通过合流点31A之后的氟油的流动状况及油滴的形成状态判断了是否稳定地形成了含有氟油的液滴。例如,从表观上看,确认到含有氟油的相和含有纯水的相在合流点31A之后的流路部31c中交替流动而形成了含有氟油的液滴的情况下,判断为稳定地形成了含有氟油的液滴(例如,参考图7)。但是,在合流点31A之后的流路部31c中,通过合流点31A之后的氟油未立即分裂成液滴而存在于合流点31A至形成液滴为止的区域内的氟油的连续相的长度大于所形成的一个液滴的长度的情况下,判断为未稳定地形成含有氟油的液滴。
在表1中记载的“亲水化处理”项中,以下缩写分别具有以下含义。
“F68”:Pluronic F68(Merck公司)
“F127”:Pluronic F127(Merck公司)
“L44”:Pluronic L44(Merck公司)
根据表1所示的评价,在比较例1~4中,未能稳定地形成含有氟油的液滴(即,油滴)。另一方面,在实施例1~17中,稳定地形成了含有氟油的液滴。上述结果表示在实施例1~17中得到包括由具有高亲水性的固体表面划定的流路的微流路器件。
<实施例101>
通过按照实施例1的工序1~工序5所示的顺序的顺序贴合第1基部和第2基部,得到包括具有如图4所示的形状的流路(流路的宽度:100μm)的微流路器件。使用直径1.5mm的活检环钻(Kai Corporation)在微流路器件的第1基部形成了四个开口部(即,孔)。各开口部与流路的末端连接(参考图4)。将PFA管(外径:1/16”英寸、内径:0.5mm)插入到各开口部中之后,对面向流路的第1基部的表面及第2基部的表面进行了亲水化处理。以下,参考图4对亲水化处理的具体顺序进行说明。通过使含有5质量%的“Pluronic F127”(Merck公司)的纯水(即,处理液(1))以3mL/小时的流量从开口部41朝向开口部40流通5分钟,并且使氟油(NOVEC7300、3M Company)以5mL/小时的流量从开口部42朝向开口部43流通5分钟,对面向从开口部41连接至开口部40的流路的第1基部的表面及第2基部的表面进行了亲水化处理。另一方面,面向从开口部42连接至开口部43的流路的第1基部的表面及第2基部的表面不与处理液(1)接触,因此未进行亲水化处理。
以下示出通过上述顺序得到的微流路器件的特性。以下所示的表面活性剂的吸附量及接触角是通过上述“测定”项中说明的方法测定的。
·表面活性剂的吸附量(第1基部):2.4×10
·表面活性剂的吸附量(第2基部):2.4×10
·接触角(第1基部):31°
·接触角(第2基部):31°
使用通过上述顺序得到的微流路器件制造出分散于水中的内含水的油滴(W/O/W)。以下,参考图4对油滴的制造方法的具体顺序进行说明。以300μL/小时的流量从开口部42向流路30内导入了含有1质量%的氯化钠(FUJIFILM_Wako_Pure Chemical_Corporation)和0.5质量%的“jeffamineED2001”(Huntsman International LLC)的纯水,并以1.2mL/小时的流量从开口部43向流路30内导入了含有10质量%的“Krytox 157FSH”(The Chemours Company)的氟油(HFE 7500、3M Company),然后以1.8mL/小时的流量从开口部40向流路30内导入了含有1质量%的氯化钠和1质量%的“Pluronic F127”的纯水。从开口部42导入的纯水及从开口部43导入的氟油在由疏水性的固体表面划定的合流点30B形成了油包水滴。然后,油包水滴在由亲水性的固体表面划定的合流点30A与从开口部40导入的纯水合流,由此形成了分散于水中的内含水的油滴。开口部41用作回收部。得到的油滴具有88.8μm的内径及166μm的外径,为单分散液滴。
2020年8月25日申请的日本专利申请2020-141705号的发明的全部内容通过参考援用于本说明书中。本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准可与具体且分别记载通过参考援用每一个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地通过参考援用于本说明书中。
符号说明
10-基部(第1基部),20-对置基部(第2基部),30、31、32-流路,31a、32a-第1流路部,31b、32b-第2流路部,31c、32c-第3流路部,32d-第4流路部,32e-第5流路部,30A、30B、31A、32A、32B-合流点,40、41、42、43-开口部,100-微流路器件,D1-液滴。
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