JP2001510564A

JP2001510564A - 生物学的分析用のマイクロシステム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001510564A
Application number: JP52970698A
Authority: JP
Inventors: クラーク，ジャン−フレデリック; マシ，クロード
Original assignee: コミツサリアタレネルジーアトミーク
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2001-07-31
Also published as: FR2757949A1; FR2757949B1; WO1998029740A1; EP0948744A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、試料中の分析物、例えば抗原を検出することを意図する生物学的分析のためのマイクロ-システムに関する。このマイクロ-システムは、第１の導体（３）で被覆されて第１の電極を形成する絶縁性支持体（１）と、前記第１の導電体の上方に、当該第１の導電体から距離ｄだけ離間して配列された第２の同一平面電極を構成する複数の導電性部材（７）を支持する第２の導体（５）、及び前記第１及び第２の電極を分極させる手段（１３，１５）を具備してなる。電極は、特異的なリガンドで被覆されている。支持体に試料を導入した後、電極上の分析物−リガンド層の形成の有無を示す電極３と７の間のインピーダンスの測定により試料中の分析物の存在が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】生物学的分析用のマイクロシステム及びその製造方法技術分野本発明の主題は、特に、健康産業分野、農業食料品工業、及び環境で用いることができる生物学的分析のためのマイクロシステム(micro-system)である。本発明は、特にin vitro診断、中でも感染性疾患（ＨＩＶ-検出、ミコバクテリウム等）の分析のための生物学的分析のためのマイクロシステムの製造に応用することができる。経済的利益が重要とされるこれらの分野では、使用が容易で、極めて少量の試料用量を用い、検出用反応物（マーカー等）も検出シグナルの増幅も必要としない直接検出原理に基づく、１回使用の分析用マイクロシステムが求められている。従来技術の状況過去４年以上に渡って、新たな検査様式（多重親和性、遺伝子増幅などの機能の統合、電気泳動による分離）が出現し、それらの産業上の応用は重要であるが、今日、それらは主にヒトゲノムの配列決定に限られている。これらの新たな試験の成功は、何よりも、生物学分野に微細技術を導入し、集積化及び平行化を通して、高性能、高速及び高感度を達成することにかかっている。さらに、微細技術は、販促されるバイオセンサーの開発を可能にするような技術的課題（小型化、集積化）及び経済的課題（大量生産）の新たな解決策をもたらす。従って、直接的な免疫化学的検出のための最近の試験用支持体は、半導体とシリカの薄層、及びこれらの層に共有結合された抗体から製造される。これにより、それら抗体と反応しうる抗原の存在が、組立物(assembly)の容量を測定することにより検出できる（参考文献１参照：Battaillard等，Analytical Chemistry ，60，1988，2374-2379頁）。同じタイプの他のマイクロシステムが、Schyberg 等によって、参考文献２：Sensors and Actuators，B26-27，1995，457-460頁に記載されている。参考文献番号３：FR-A-2 598 227及び４：EP-A-244 326も、液体試料中の生物学的物質を電気的測定を用いて検出及び／または同定する方法を記載している。この方法では、試料を、検出すべき生物学的物質に特異的なリガンドを含む反応物を具備するプレートに接触させる。このプレートは、シリコン等の半導体材料で製造することができ、シリカ等の絶縁層で被覆される。次いで、その系の電気インピーダンスのＣ及び／またはＲ成分を測定し、試料中の生物学的物質の存在を検出する。これらの系は全て、検出すべき生物学的物質と、この物質に特異的なリガンドとの反応を認識することにより、他の反応物または検出手段（マーカー、シグナル増幅のための反応等）を用いることなく当該物質を直接検出する。事実上、この認識反応は、例えば１００Åから１０００Åという極めて薄い活性層の形成の合計となり、それは、当該層を持たない系と異なる容量及びインピーダンスといった電気特性を有する。しかし、現在知られている系（システム）では、活性層の一方の側に配設された測定電極間の距離は、この活性層の厚みに比較して大きく、このことが検出の感度に悪影響を与えている。本発明の明確な目的は、同様の原理、即ち、検出すべき生物学的物質即ち分析物と特異的なリガンドとの認識反応に基づき、非常に短い測定電極間の距離で実施でき、それによって装置の感度を向上させた、生物学的分析のためのマイクロシステムである。発明の開示本発明によると、分析物の検出装置は：・第１の電極を形成する第１の導体と、前記第１の導体から距離ｄだけ離間して配列された第２の同一平面(coplaner)電極を構成するように前記第１の導体の上方に延設された複数の導電性部材を支持する第２の導体とで被覆された絶縁性支持体、及び、・前記第１及び第２の導体を分極させる手段を具備してなる。本発明によれば、電極の少なくとも一方、好ましくは両方が、検出されるべき分析物に特異的なリガンドＬで被覆されている。このようにして、分析される試料が電極を具備する絶縁性支持体上に置かれ、両方御電極に接触すると、この試料中に存在する分析物Ａは、リガンドＬと反応して複合体ＬＡ、即ち活性層を電極上に形成する。この活性層の形成は、次いで、電極間のインピーダンスを測定することにより検出できる。本発明の装置によれば、電極の特に同一平面上の構造により、配列される電極を極めて短い距離、例えば２０から５００ｎｍとすることが可能となり、それは、電極上いのける分析物と特異的なリガンドとの反応で形成される活性層の２から５倍のオーダーの厚みである。従って、インピーダンス測定は、層自身には関係するが、分析物と特異的リガンドとの間に起こる認識現象を反映しない空気層または流体層には関係しない。同一支持体における電極のこの特別な配置は、第１及び第２の電極の間に多様な被覆領域を得ることを可能にし、累積された被覆の大きな合計表面積をもたらす。この被覆表面の累積及び第２の支持体を用いないことは、各電極が別々の支持体に設けられ、２つの厚い構造体の間に形成される空間を流体が通過しなければならない装置に比較して、分析物が電極に迅速に近づくことができる。この空間が厚くなれば、流体はさらに遅れ、これにより、アクセス時間及び均一性の問題が生ずる。さらに、この配置は、電極の展開表面積を増加させ、よって、活性層のインピーダンス測定を行ったとき、高いシグナル対ノイズ比が得られる。最後に、以下に見られるように、例えば、マッシュルーム状に形成された導電性部材は、良好な機械的特性を有し、電極間の距離を維持することができる。本発明の装置の好ましい実施態様では、第１の導体は、幅広の歯を持つ櫛形をなし、第２の導体は、幅狭の歯を持つ櫛形をなす。第２の導体の歯は、第１の導体の歯の間に挿入され、第１の導体の歯の上方に延設される導電性部材を支持する。本発明の装置は、種々のタイプの分析物の検出に用いることができる。そのような分析物の例として、特に医療分野における、抗原、ハプテン、抗体、ペプチド、核酸フラグメント（ＤＮＡまたはＲＮＡ）、酵素、及び酵素基質を挙げることができる。この検出のために、本発明に従って、装置の電極の少なくとも一方が、検出される分析物に特異的なリガンドで、例えば、このリガンドの電極への直接または関節グラフト化によって被覆される。電極が対応する分析物を含有する試料と接触すると、分析物−リガンド複合体即ち活性層が電極上に形成され、この複合体の存在が電気インピーダンス測定によって直接検出される。電極を被覆する特異的リガンドは、分析物に対する少なくとも１つの認識部位を持ち、それに結合できるものである。そして、分析物−リガンド対は、抗原− 抗体、ハプテン−抗体、ホルモン−受容体、ＤＮＡ−ＤＮＡｃ、ＲＮＡ−ＲＮＡｃ、または酵素−基質対の一部でも、互いに複合体を形成しうる生物学的分子の他の組み合わせでも、それ以外の場合でもよい。本発明の他の主題は、上記の装置の製造方法である。この方法は、以下の工程を具備する：ａ）絶縁性支持体上に、互いに離間した第１の導体及び第２の導体を形成し、ｂ）第１及び第２の導体を具備する絶縁性支持体を、絶縁層で被覆し、ｃ）当該絶縁被覆をエッチングして第２の導体の電気的接点として用いられる領域を露出させ、ｄ）これらの領域及び絶縁層の上に金属の電解成長(galvanic growth)によって導電性部材を形成し、ｅ）絶縁層を、第１及び第２の導体または導電性部材の金属を溶解しない溶媒に溶解させて取り除く。この方法の変形法によると、絶縁層の上に、導電性部材の電解成長の基として用い、形成されるべき導電性部材に相当する寸法を有する金属層を析出させることをさらに含む。この変形法では、上記の方法の工程ｄ）とｅ）とが以下の工程に置き換えられる。ｄ’）組立物全体に渡って金属層、次いで、フォトリソグラフィ樹脂を堆積させ、ｅ’）樹脂を露光して現像し、導電性部材が形成される寸法を有する領域の金属層を露出させ、ｆ’）これらの領域の金属層に金属の電解成長によって導電性部材を形成し、ｇ’）導電性部材に相当する位置を除いて樹脂及び金属層を取り除き、そして、ｈ’）絶縁層を、第１及び第２の導体及び導電性部材の金属を溶解しない溶媒に溶解させて取り除く。本発明の方法を実施するために、ガラス絶縁性支持体、あるいは、シリコンからなる絶縁性支持体を用いることができる。ガラス絶縁性支持体の場合、好ましくは、第１及び第２の導体は、絶縁性支持体の相当する場所への金属の堆積によって形成される。これは、金属の堆積に続いて、エッチングし、第１及び第２の導体に相当する導体領域を画定することによってなされる。シリコン絶縁性支持体から始める場合、好ましくは、第１及び第２の導体は、例えばホウ素またはリンの所定の場所におけるイオン注入によって、支持体上に形成される。いずれの場合においても、次いで、例えばシリカからなる絶縁層を、第１及び第２の導体を具備する絶縁性支持体上に堆積させる。この絶縁層は、次に、エッチングされ、第２の導体上に、第２の電極を構成する導電性部材のための接点を画定する。これらは、金などの金属の電解成長によって得られる。後に示すように、この製造方法における種々の工程が、マイクロエレクトロニクスの分野での伝統的方法で用いられている技術を用いて行うことができる。これらの工程を実施した後、一般的には、第１の導体と導電性部材、即ち装置の電極を、検出する分析物に特異的なリガンドで被覆する、さらなる工程が行われる。この工程を実施する方法は、一方では電極を構成する材料に、他方では用いる特異的リガンドに依存している。本発明の他の特徴及び利点は、以下の、例示するのみを目的とし、何ら限定するものではない説明を読むことにより、さらに明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は、本発明による検出装置の透視図である。図２は、本発明の装置の、図１の線分ＸＸ’に沿った縦断面図である。図３から７は、絶縁性支持体がガラス製である場合の、図１に記載した装置の製造における主要な工程を例示する。図８から１２は、図３から７に例示した製造方法を実施における変形例を例示する。図１３から１７は、シリコン支持体の使用に適した図１の装置の他の実施態様を例示する。実施態様の詳細な説明図１は、透視した、本発明の生物学的分析用マイクロシステムを示す。このマイクロシステムは、その上面に、第１の導体３及び第２の導体５を備えた絶縁性支持体１を具備する。マイクロシステムの電極の一方を構成する第１の導体３は、櫛形をなし、その歯３ａは、隣接する歯との間の間隔に比較して相対的に広い幅を有する。第２の導体５も、歯５ａが前記第１の導体３の歯３ａの間に挿入された櫛形をなしている。これらの歯５ａは、歯３ａより狭い幅を有し、マッシュルーム状で第１の導体３の上方に、そこからｄの距離に延設される導電性部材７を支持している。導電性部材７は、マイクロシステムの第２の電極を形成する。電極３及び７は、各々、導線１３及び１５を通して、電極を分極させそれらの間のインピーダンスの測定を行うための外部電気回路に接続される。図１の装置の線分ＸＸ’に沿った縦断面である図２において、マッシュルーム状の導電性部材７は、第１の導体３の歯３ａから距離ｄをおいて配置され、第２の導体の歯５ａによって支持されている。この図に見られるように、マッシュルーム状とすることにより、検出される分析物の認識反応のための大面積の電極を得ることができる。図３から７において、ガラス絶縁性支持体から出発する、図１のマイクロシステムの製造を図で表現する。この製造は“冷製(cold)”プロセスにより、製造工程は、３００Ｋを越えない温度で実施される。図３は、櫛形計上を持つ第１及び第２の導体が支持体１上に堆積される製造方法の第１の工程の実施を例示する。これは、支持体１上に金属を堆積させ、次いでエッチングして、歯３ａを持つ櫛形の第１の導体３と、歯５ａを持つ櫛形の第２の導体５とを構成する導電性領域を画定することによって行われる。これらの櫛は、金、金−クロム合金、または金−ニッケル−クロム合金で製造することができる。金または金合金を用いることにより、一方では、続いてマッシュルーム状の良好な電解成長が得られ、他方では、良好な条件で、検出される分析物に特異的なリガンドを構成する生物学的分子の電極上へのグラフト化ができる。図４は、本発明の方法の実施における工程ｂ）及びｃ）を示す。工程ｂ）において、第１の工程によって得られた被覆支持体の上に、絶縁層６を堆積させ、これは、例えばシリカからなり、後にエッチングされて、第２の導体とマッシュルーム状部材との電気接点に相当する領域７ａを露出させる。これは、ＰＥＣＶＤ（プラズマエネルギー化学蒸着）またはコロイドシリカトラメルでの堆積によって行うことができる。次いで、層６にフォトリソグラフィによって接点に相当するホールが作られる。この目的のために、紫外線に感受性の有機樹脂が用いられ、シリカ層は、接点に相当する所定の位置において、フッ化水素酸に溶解することにより取り除かれる。このようにして、図４に示す構造が得られ、ここで、７ａは導電性部材７のための接点に相当する。図５において、本発明の工程ｄ）が例示されている。この工程において、導電性部材７は、前記接点を析出電極として用いた電解金属成長により、マッシュルーム状に形成される。金属が金または金合金である場合、室温においてボルトオーダーの分極電圧で行われる。この電解成長は、直接的にマッシュルーム形状を成長させる。図６においては、本発明の方法の工程ｅ）が例示され、そこでは、シリカ層６がフッ化水素酸を用いた溶解によって取り除かれる。このようにして、図１に示す装置が得られる。分析物の検出のための用途の観点から、この装置は、２つの電極を分析される分析物に特異的なリガンドで被覆するという最終工程を施される。この最後に、電極の表面は、例えば電極が金からなる場合チオアルカンで、修飾される。図８から１２は、上記の方法を実施する変形例を示す。この変形例において、方法の第１の工程は、図３及び４に例示したように行われるが、シリカ層をエッチングして図４に示す構造が得られた後、金属の連続層を支持体全体渡って堆積させる。図８は、この工程を例示し、金属のカソードスパッタリングによって行われる。この図では、金属層８が見られる。この堆積の後、全体をフォトリソグラフィ樹脂で被覆し、後に、支持体の所定領域を照射することにより不溶となるように硬化させる。非硬化樹脂は、次いで適当な溶媒によって取り除かれる。図９及び１０は、これらの工程を表している。図９において、連続した金属層８で被覆された支持体が見られ、これは、例えば紫外線に感受性の有機樹脂といった樹脂層９で被覆される。これを、矢印で示した所定領域で露光することにより、この樹脂を硬化させて不溶化させる。図１０は、非硬化樹脂を除去した後の組立物を示し、金属層８は、形成される導電性部材７に相当する領域に渡って露出している。図１１は、導電性部材７の製造を例示する。これは、例えば金の上記と同様の条件下での電解成長によって行われる。図１１に示す構造が得られ、導電性部材７は硬化樹脂層９によって画定されている。硬化性樹脂に換えて、照射により分解し可溶性となる樹脂を用いることもでき、この場合には照射領域が逆になる。図１２は、導電性部材７に相当しない領域の硬化樹脂層９及び金属層８を取り除く工程を示す。これは、酸素プラズマの適用によって行うことができる。図１２に示す構造が得られ、これは、ほぼ図５の構造に相当する。この後、シリカ層６を取り除く工程、及びリガンドをグラフトさせる工程が、図６及び７の場合と同様に行われる。図１３から１７において、シリコンからなる絶縁性支持体から出発する、図１の装置の他の製造方法を説明する。用いられる方法は、シリコンマイクロ電子タイプの方法である。製造工程は、ＣＭＯＳ回路の製造用ラインに適合する。図１３は、第１の工程を例示し、それに従って支持体に第１及び第２の導体を形成する。この場合、櫛形３及び５に相当する導電性領域は、シリコン支持体におけるイオン注入によって製造され、図の３ａ及び５ａで示される領域に渡って導電性とされる。注入に用いられるイオンは、例えば、ホウ素またはリンであり、注入は、注入されるべき領域を画定するマスクを通して、これらの領域の数１０００Åから１ミクロンの厚さのシリコンを導電性とするのに十分なエネルギーを用いて行われる。図１４は、工程ｂ）を例示し、絶縁層６が支持体全体に渡って形成される。この絶縁層はシリカであり、支持体全体（注入及び非注入領域）に渡るシリコンの熱酸化によって形成される。この工程の後、注入領域の厚みは減少する。図９は、本発明の方法の工程ｃ）を例示し、絶縁層６がエッチングされ、接点に用いられる第２の導体の所定領域７ａが露出される。このエッチングは、上記と同じ条件下でのフォトリソグラフィによって行われる。図１５において、接点の金属による被覆という中間工程が示される。これは、完全な金属被覆の適用に続く接点の位置に相当する局所的エッチングによって行われる。図１６は、層６の上への導電性部材形成の工程を示す。これは、図５の場合におけるように電解成長によって行われる。図１７は、例えばフッ化水素酸を用いてシリカ層を取り除く工程ｅ）を示す。この方法の最終工程は、上記と同様に、導電性部材７及び第１の導体３で形成される電極へ検出される分析物に特異的なリガンドをグラフト化することにより行うことができる。導体３及び部材７が金または金合金からなる場合、電極表面はチオアルカンで修飾し、次いで、このように修飾された金表面に、リガンドとチオアルカンの末端鎖との反応によりリガンドを固定化する。第１の導体３がシリコンからなる場合、この固定化は、例えば、電極の表面を極めて薄く酸化した後に吸着させる、あるいは、電極とリガンドの両方と反応できる二官能性カップリング剤を用いて電極とリガンドとを共有結合させるといった通常の技術によって行うことができる。このような反応物はよく知られている。抗体、タンパク質及びペプチドからなるリガンドのシリコン上でのカップリングに適したこのような反応物の例として、互いに炭化水素鎖を解して離間したアルコキシシラン基及びＮＨ₂基を有するシラン誘導体を挙げることができる。このタイプの技術は、既に述べた参考文献１、３及び４に記載されている。従って、シリコンは、例えば末端-ＣＮ、-ＮＨ₂または-ＳＨ基といった特異的リガンドと反応できる官能基を有するアルコキシ基またはクロロシランによって化学修飾される。実際には、これらの基は適当な活性剤によって活性化された後、抗体のフラグメント及びオリゴヌクレオチドといった分子の官能基と反応する。用いられるアルコキシシランの例として、下記式の化合物を挙げることができる：ここで、Ｒ¹は、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅、ＯＣＨ₃、またはＯＣ₂Ｈ₅を表し、Ｒ²は、-ＣＮ、ＮＨ₂、または-ＳＨを表し、ｎは１から１７の全ての数である。このような化合物は、下記に従うヒドロキシル基との反応によりこれら自身をシリコンに固定化する。Ｒ²がＮＨ₂である場合、オリゴヌクレオチドのフラグメントが、通常の反応によってこの基に固定化される。Ｒ²がＳＨである場合、抗体のフラグメントが、通常のカップリング反応によってこの基に固定化される。このマイクロシステムの製造の異なる工程を実施するのに用いられる技術が、マイクロエレクトロニクスの技術であることを明示しておくべきである。微細技術を使用することにより、特に以下のことが可能となる：・装置の感度を向上させること（幾何学的、光学的そして電気的パラメータの正確な制御）、・単一のシリコンチップ上の同じタイプの数個の装置を用いることにより、検出の特異性を向上させること（重複、多重検出）、・局所的汚染や非特異的反応による問題が無いことによる、検出の信頼性を向上させること、そして、・製造コストを縮減すること（感受性部材の最小化、マイクロシステムで開発された混成及びパッケージ化の集積技術の使用）。従って、微細技術的方法で製造されるこれらの装置は、最終ユーザー、顕著に分散した分析研究所に、高い実用可能性という利点を提供する。本発明の装置は、その導電性部材７、及び第１の導体３の場合もあるが、適当な特異的リガンドで被覆されたこれらが、以下のようにして分析物の検出のために用いられる。分析される試料の一滴が支持体ウェハ１に置かれる。ウェハの寸法が与えられると、滴は部材７及び電極３を覆う。試料が分析物Ａを含有している場合、それは、電極間の距離ｄを実質的に全て占有する複合体Ｌ-Ａを形成することにより、電極３ａ及び７表面上に活性層を形成する。この層の存在が、これらの電極間のインピーダンス測定によって検出される。これは、電極３及び５に適当な電圧を適用し、これらの電極を通る電流を測定することによってなされる。この測定結果を、同条件下において分析物無しで実施した測定結果と比較することにより、感受性層の厚みが増加したか否かをチェックし、それから分析物の存在またはその他を演繹することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年９月２５日（１９９８．９．２５）【補正内容】請求の範囲１．第１の電極を形成する第１の導体（３）と、前記第１の導体から距離ｄだけ離間して配列された第１の電極と実質的に平行な第２の電極を構成するように前記第１の導体の上方に延設された複数の導電性部材（７）を支持する第２の導体（５）とで被覆された絶縁性支持体（１）、及び、前記第１及び第２の電極を分極させる手段（１３，１５）を具備してなる、分析物の検出装置。２．少なくとも１つの電極が、検出されるべき分析物Ａに特異的なリガンドＬで被覆される請求項１記載の装置。３．第１の導体が幅広の歯（３ａ）を持つ櫛形をなし、第２の導体が幅狭の歯（５ａ）を持つ櫛形をなし、第２の導体の歯が第１の導体の歯の間に挿入され、第１の導体の歯の上方に配設される導電性部材（７）を支持する請求項１または２記載の装置。４．距離ｄが２０から５００ｎｍである請求項１または２のいずれかに記載の装置。５．支持体がガラスからなり、第１及び第２の導体が金属からなり、導電性部材が金属からなる請求項１から４のいずれかに記載の装置。６．金属が金または金合金である請求項５記載の装置。７．支持体がシリコンからなり、第１及び第２の導体がイオン注入で導電性とされたシリコンからなり、導電性部材が金属からなる請求項１から４のいずれかに記載の装置。８．金属が金である請求項７記載の装置。９．ａ）絶縁性支持体（１）上に、互いに離間した第１の導体（３）及び第２の導体（５）を形成し、ｂ）第１及び第２の導体を具備する絶縁性支持体を、絶縁層（６）で被覆し、ｃ）当該絶縁被覆をエッチングして第２の導体の電気的接点として用いられる領域（７ａ）を露出させ、ｄ）これらの領域及び絶縁層の上に金属の電解成長によって導電性部材を形成し、ｅ）絶縁層（６）を、第１及び第２の導体または導電性部材の金属を溶解しない溶媒に溶解させて取り除く工程を具備する請求項１記載の装置の製造方法。１０．ａ）絶縁性支持体（１）上に、互いに離間した第１の導体（３）及び第２の導体（５）と形成し、ｂ）第１及び第２の導体を具備する絶縁性支持体を、絶縁層（６）で被覆し、ｃ）当該絶縁被覆をエッチングして第２の導体の電気的接点として用いられる領域（７ａ）を露出させ、ｄ）組立物全体に渡って金属層（８）、次いでフォトリソグラフィ樹脂を堆積させ、ｅ）樹脂を露光して現像し、導電性部材（７）が形成される寸法を有する領域の金属層を露出させ、ｆ）これらの領域の金属層に、金属の電解成長によって導電性部材（７）を形成し、ｇ）導電性部材（７）に相当する位置を除いて樹脂（９）及び金属層（８）を取り除き、そして、ｈ）絶縁層（６）を、第１及び第２の導体及び導電性部材の金属を溶解しない溶媒に溶解させて取り除く工程を具備する請求項１記載の装置の製造方法。１１．第１の導体及び導電性部材を、検出すべき分析物に特異的なリガンドＬで被覆する工程をさらに具備する請求項９または１０記載の方法。１２．工程ａ）が、絶縁性支持体上の第１及び第２の導体に相当する位置に金属を堆積させることからなる請求項９から１１のいずれかに記載の方法。１３．支持体がシリコンからなり、第１及び第２の導体がイオン注入によって形成される請求項９から１１のいずれかに記載の方法。１４．工程ｂ）において、第１及び第２の導体を具備する支持体上にシリカの層を堆積させ、当該シリカ層を工程ｃ）においてフォトリソグラフィによりエッチングし、この層を、操作の最後においてフッ化水素酸に溶解させて取り除く請求項９から１３のいずれかに記載の方法。１５．導電性部材の金属が金であり、当該部材を検出すべき分析物に特異的なリガンドで被覆する前にチオアルカンで修飾する請求項１１または１２記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．第１の電極を形成する第１の導体（３）と、前記第１の導体から距離ｄだけ離間して配列された第２の同一平面電極を構成するように前記第１の導体の上方に延設された複数の導電性部材（７）を支持する第２の導体（５）とで被覆された絶縁性支持体（１）、及び、前記第１及び第２の電極を分極させる手段（１３，１５）を具備してなる、分析物の検出装置。２．少なくとも１つの電極が、検出されるべき分析物Ａに特異的なリガンドＬで被覆される請求項１記載の装置。３．第１の導体が幅広の歯（３ａ）を持つ櫛形をなし、第２の導体が幅狭の歯（５ａ）を持つ櫛形をなし、第２の導体の歯が第１の導体の歯の間に挿入され、第１の導体の歯の上方に配設される導電性部材（７）を支持する請求項１または２記載の装置。４．距離ｄが２０から５００ｎｍである請求項１または２のいずれかに記載の装置。５．支持体がガラスからなり、第１及び第２の導体が金属からなり、導電性部材が金属からなる請求項１から４のいずれかに記載の装置。６．金属が金または金合金である請求項５記載の装置。７．支持体がシリコンからなり、第１及び第２の導体がイオン注入で導電性とされたシリコンからなり、導電性部材が金属からなる請求項１から４のいずれかに記載の装置。８．金属が金である請求項７記載の装置。９．ａ）絶縁性支持体（１）上に、互いに離間した第１の導体（３）及び第２の導体（５）を形成し、ｂ）第１及び第２の導体を具備する絶縁性支持体を、絶縁層（６）で被覆し、ｃ）当該絶縁被覆をエッチングして第２の導体の電気的接点として用いられる領域（７ａ）を露出させ、ｄ）これらの領域及び絶縁層の上に金属の電解成長によって導電性部材を形成し、ｅ）絶縁層（６）を、第１及び第２の導体または導電性部材の金属を溶解しない溶媒に溶解させて取り除く工程を具備する請求項１記載の装置の製造方法。１０．ａ）絶縁性支持体（１）上に、互いに離間した第１の導体（３）及び第２の導体（５）と形成し、ｂ）第１及び第２の導体を具備する絶縁性支持体を、絶縁層（６）で被覆し、ｃ）当該絶縁被覆をエッチングして第２の導体の電気的接点として用いられる領域（７ａ）を露出させ、ｄ）組立物全体に渡って金属層（８）、次いでフォトリソグラフィ樹脂を堆積させ、ｅ）樹脂を露光して現像し、導電性部材（７）が形成される寸法を有する領域の金属層を露出させ、ｆ）これらの領域の金属層に、金属の電解成長によって導電性部材（７）を形成し、ｇ）導電性部材（７）に相当する位置を除いて樹脂（９）及び金属層（８）を取り除き、そして、ｈ）絶縁層（６）を、第１及び第２の導体及び導電性部材の金属を溶解しない溶媒に溶解させて取り除く工程を具備する請求項１記載の装置の製造方法。１１．第１の導体及び導電性部材を、検出すべき分析物に特異的なリガンドＬで被覆する工程をさらに具備する請求項９または１０記載の方法。１２．工程ａ）が、絶縁性支持体上の第１及び第２の導体に相当する位置に金属を堆積させることからなる請求項９から１１のいずれかに記載の方法。１３．支持体がシリコンからなり、第１及び第２の導体がイオン注入によって形成される請求項９から１１のいずれかに記載の方法。１４．工程ｂ）において、第１及び第２の導体を具備する支持体上にシリカの層を堆積させ、当該シリカ層を工程ｃ）においてフォトリソグラフィによりエッチングし、この層を、操作の最後においてフッ化水素酸に溶解させて取り除く請求項９から１３のいずれかに記載の方法。１５．導電性部材の金属が金であり、当該部材を検出すべき分析物に特異的なリガンドで被覆する前にチオアルカンで修飾する請求項１１または１２記載の方法。