Un micro-producto que comprende una composición de resina que incluye una resina basada en polipropileno y un derivado hidrogenado de un copolímero de bloques representado por la fórmula general "X-Y" (X representa un polímero de bloques inmiscible con la resina basada en polipropileno e Y representa un polímero de bloques elastomérico de un dieno conjugado),

y que presenta las características micro-maquinizadas de un dispositivo de estampación transferidas de manera precisa mediante moldeo por inyección, de manera que la superficie moldeada presenta una pluralidad de compartimentos y/o protuberancias con un profundidad de compartimento o longitud de la protuberancia de 0,3 a 200 μm y una anchura de la abertura del compartimento, una anchura de la protuberancia o un diámetro del círculo circunscrito o inscrito del compartimento o de la protuberancia de 0,3 a 100 μm

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un micro-producto de los campos de química, bioquímica, biotecnología y biología (en lo sucesivo denominado “micro-producto”), tal como un elemento de conmutación micro-mecánica, un producto micro-óptico, un micro-fluido, un elemento funcional de reactor micro-químico, un modelo capilar de un dispositivo de medida de la fluidez sanguínea, un micro-biorreactor, un chip con batería de micro-pocillos, un microinyector o una punta para micro-pipeta de resina.

TÉCNICA ANTERIOR

Generalmente, los micro-productos que requieren compartimentos minúsculos, tal como un chip con batería de micro-pocillos, se fabrican a partir de cristal sencillo de silicio. El patrón de protuberancia/formación de minúsculos compartimentos se lleva a cabo empleando un método de grabado químico.

No obstante, este método supone un elevado coste de materias primas y un dilatado tiempo de producción.

Además, se produce una elevada tasa de productos defectuosos por lo que puede generarse una disminución de la precisión de ensayo debida a la variación del patrón de protuberancia/formación de minúsculos compartimentos.

De manera adicional, dado que el micro-producto tiene un coste elevado, resulta necesario lavarlo después del ensayo así como reutilizar el micro-producto una vez lavado. Como resultado de ello, debido a un lavado insuficiente, se puede producir una disminución de la precisión de ensayo.

En la inspección y en el análisis a escala celular, se requiere una punta de pipeta como capilar para adsorber el linfocito (diámetro: alrededor de 10 m) colocado en un micro-pocillo concreto (diámetro del micro-pocillo: alrededor de 10 m, espaciado entre micro-pocillos: 20 m) dentro de un chip con batería de micro-pocillos, como se muestra en la fotografía de microscopio de la FIG. 3, e inyectar el linfocito en el interior de otro recipiente.

El volumen de un linfocito es de alrededor de un picolitro (pl). Es necesario que el dispositivo capilar (punta de pipeta) a emplear para células que presentan dicho volumen diminuto y tamaño pequeño o para disoluciones de ensayo tenga un volumen de varias decenas de picolitros. El capilar de la técnica relacionada se describe a continuación.

Se han empleado capilares de vidrio como boquillas con un diámetro interno de alrededor de 15 m, que pueden tomar como muestra una célula.

No obstante, el capilar de vidrio muestra los siguientes problemas.

El capilar de vidrio carece de rigidez. Esto no supone un problema en el micro-manejo manual de células. Sin embargo, cuando se toman muestras de células de forma mecánica a elevada velocidad, el capilar (en particular la parte final de la boquilla) presenta oscilación y no permanece inmóvil, por lo que no es posible llevar a cabo un trabajo preciso de toma de muestras celulares.

Dado que el capilar de vidrio no presenta suficiente resistencia, éste se rompe cuando entra en contacto (choca) con el chip celular (por ejemplo el chip con batería de micro-pocillos), con independencia del material que forme el chip celular.

Cuando se instala una boquilla para la toma de muestras celulares en una máquina y se procede a la toma de muestras celulares de forma automática y continua, es preciso que el orificio de la boquilla esté colocado en el centro de la boquilla de forma altamente precisa.

No obstante, resulta muy complicado conformar capilares de vidrio con alta precisión.

Las boquillas para la toma de muestras celulares, tal como las puntas de pipeta que se emplean para la manipulación de fluidos biológicos de origen humano, deben ser eliminadas como residuos sanitarios.

Sin embargo, el capilar de vidrio se rompe fácilmente y esto resulta peligroso.

Se han empleado boquillas de rubí artificial con un diámetro interno de alrededor de 15 m para la toma de muestras de una célula.

No obstante, la boquilla de rubí artificial presenta los siguientes problemas.

La boquilla de rubí artificial requiere un trabajo manual de acabado de la superficie por parte de un trabajador experto. Por tanto, las boquilla de rubí artificial son caras (de 50.000 a 100.000 yens por producto) y no se puede llevar a cabo su producción en masa.

La boquilla de toma de muestra celular manipula el fluido biológico de origen humano. Con el fin de evitar cualquier peligro de tipo biológico o contaminación de la muestra, resulta deseable suministrar una boquilla esterilizada bajo condiciones asépticas y proceder a cambiar la boquilla con cada muestra. Por lo tanto, es necesario desarrollar una boquilla que pueda ser producida en masa a bajo coste.

Las boquillas de toma de muestra celular que manipulan fluidos biológicos de origen humano deben ser eliminadas con precaución como residuos sanitarios.

No es posible eliminar la boquilla de rubí artificial debido a su elevada resistencia, pero por otro lado también resultan altamente peligrosas debido a su afilada punta.

Por tanto, si es posible producir un micro-producto mediante moldeo por inyección, también resultaría factible la producción en masa y en un corto período de tiempo de micro-productos de calidad específica, lo que disminuiría los costes de producción. Como resultado de ello, el micro-producto podría ser eliminado una vez utilizado con lo que no se produciría la disminución de precisión de ensayo debido a un lavado insuficiente.

Se han llevado a cabo varios intentos para utilizar las ventajas del moldeo por inyección.

En la tecnología de la técnica relacionada, cuando se lleva a cabo la producción de micro-productos que precisan protuberancias y compartimentos minúsculos, se une un dispositivo de estampación que presenta un patrón de protuberancia/compartimentos minúsculos a una cavidad de molde y se inyecta una resina en masa fundida a temperatura y presión elevadas. Posteriormente, la resina inyectada solidifica por enfriamiento y es retirada. Las características micro-maquinizadas del dispositivo de estampación son transferidas a la superficie de la placa de resina retirada.

El dispositivo de estampación de la tecnología de la técnica relacionada es una matriz de silicio o una matriz de níquel electro-conformada. La resina inyectada es una resina termoplástica común, es decir polipropileno, polietileno, poliestireno, copolímero de acrilonitrilo-estireno o un policarbonato de alta fluidez.

Con el fin de transferir de manera precisa la parte más profunda de las características micro-maquinizadas del dispositivo de estampación, generalmente se emplea una resina que presenta excelentes propiedades de fluencia y se fijan a un valor elevado la temperatura y la presión durante la inyección.

No obstante, la parte más pequeña de protuberancia/compartimento de la forma del producto que es posible transferir mediante moldeo por inyección es de 0,2 a 0,3 mm. Es necesario emplear un material de MI20 (g/10 min.) y fijar la presión de inyección en 200 a 250 MPa.

El documento JP-UM-A-53-35584 desvela un tubo fino que presenta un diámetro interno de 0,60 a 2,00 mm. Actualmente, es posible someter a inyección un producto con un diámetro interno de 0,20 mm.

El documento JP-A-1-143647 desvela una micro-pipeta. No obstante, dado que las micro-pipetas descritas en el documento JP-A-1-143647 son de vidrio, esta micro-pipeta presenta los problemas técnicos mencionados anteriormente.

Bibliografía de patente 1: JP-UM-A-53-35584

Bibliografía de patente 2: JP-A-1-143647

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Problemas a Resolver por la Invención

El moldeo por inyección puede proporcionar un producto de calidad específica a bajo coste. No obstante, dado que en el moldeo por inyección se emplea un molde, la resina utilizada debe presentar excelente capacidad de liberación y propiedades de fluencia, por ejemplo.

Además, dado que el costoso dispositivo de estampación de silicio se rompe fácilmente, si se produce el moldeo por inyección a valores bajos de presión de inyección, se puede llevar a cabo una elevada capacidad de producción en masa de moldeo por inyección evitando la ruptura del dispositivo de estampación de... [Seguir leyendo]

1. Un micro-producto que comprende una composición de resina que incluye una resina basada en polipropileno y un derivado hidrogenado de un copolímero de bloques representado por la fórmula general “X-Y” (X representa un polímero de bloques inmiscible con la resina basada en polipropileno e Y representa un polímero de bloques elastomérico de un dieno conjugado), y que presenta las características micro-maquinizadas de un dispositivo de estampación transferidas de manera precisa mediante moldeo por inyección, de manera que la superficie moldeada presenta una pluralidad de compartimentos y/o protuberancias con un profundidad de compartimento o longitud de la protuberancia de 0,3 a 200 m y una anchura de la abertura del compartimento, una anchura de la protuberancia o un diámetro del círculo circunscrito o inscrito del compartimento o de la protuberancia de 0,3 a 100 m.

2. El micro-producto como se ha definido en la reivindicación 1, en el que el polímero de bloques X del derivado hidrogenado de la composición de resina es poliestireno y el polímero de bloques Y antes de la hidrogenación es al menos uno de 1,2-poliisopreno, 3,4-poliisopreno y 1,4-poliisopreno.

3. El micro-producto como se ha definido en la reivindicación 1, en el que el polímero de bloques X del derivado hidrogenado de la composición de resina es poliestireno y el polímero de bloques Y antes de la hidrogenación es al menos uno de 1,2-polibutadieno y 1,4-polibutadieno.

4. El micro-producto como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que además incluye un agente de nucleación para la resina basada en polipropileno.

5. El micro-producto como se ha definido en la reivindicación 1, en el que el dispositivo de estampación es un dispositivo de estampación de silicio.

6. El micro-producto como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que es un microproducto médico.

7. El micro-producto como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que es un chip con batería de micro-pocillos.

8. El micro-producto como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y 7 empleado como placa para la detección de la posición de micro-pocillos, mediante la unión de una placa transparente a la superficie trasera del chip con batería de micro-pocillos empleando un adhesivo.