JP2002085961A - リアクタおよびその製造方法 - Google Patents

リアクタおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】微量なサンプルを用いた化学反応や分析などを
行うことができるようにする。 【解決手段】内部に加熱手段が配設された平板状の第１
の基板と、上記第１の基板の上面に配設され、上記第１
の基板の上面に配置される面に所定の形状の流路が形成
された平板状の第２の基板とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リアクタおよびそ
の製造方法に関し、さらに詳細には、各種サンプルを用
いた化学反応や分析を行う際などに用いて好適なリアク
タおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、所定の大きさの反応室を有
し、当該反応室内に当該反応室の大きさに応じた所定量
の各種サンプルを投入するようにして、当該反応室内に
おいて化学反応を生ぜしめ、所定の生成物の入手や各種
分析などに用るリアクタが知られている。
【０００３】また、一般に、研究分野や医療分野などに
おいては、汚染等を回避するために１回のみ使用しただ
けで廃棄するのに適した、即ち、使い捨て可能なリアク
タが望まれている。
【０００４】しかしながら、上記したような従来のリア
クタは各種の構造上の制限などにより大型化せざるを得
ず、こうした大型のリアクタにおいては反応室自体が大
きいので、当該大きな反応室の大きさに応じて大量のサ
ンプルが必要となり、サンプルの量が微量である場合に
は使用することができないという問題点があった。
【０００５】さらに、従来のリアクタにおいては、当該
リアクタの反応室が大きいので、当該反応室内の温度が
不均一になり、反応効率が低下するとともに多くの副産
物が生成されてしまうという問題点があった。
【０００６】また、こうした大きな反応室を有した従来
の大型のリアクタは、製造コストが増大することになっ
て高価なものとならざるを得ず、１回のみ使用しただけ
で廃棄するにはコスト的に割に合わないので、使い捨て
することができないという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、微量なサンプル
を用いた化学反応や分析などを行うことができるように
したリアクタおよびその製造方法を提供しようとするも
のである。
【０００８】また、本発明の目的とするところは、反応
室内の温度が均一になるようにして、反応効率の低下や
多くの副産物の生成を抑止することができるようにした
リアクタおよびその製造方法を提供しようとするもので
ある。
【０００９】さらに、本発明の目的とするところは、安
価に製造することができて１回のみ使用しただけで廃棄
するのに適した、即ち、使い捨て可能なリアクタおよび
その製造方法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内部に加熱
手段が配設された平板状の第１の基板と、上記第１の基
板の上面に配設され、上記第１の基板の上面に配置され
る面に所定の形状の流路が形成された平板状の第２の基
板とを有するようにしたものである。
【００１１】従って、本発明のうち請求項１に記載の発
明によれば、内部に加熱手段が配設された第１の基板の
表面に第２に基板の所定の形状の流路が形成された面が
配設されると、リアクタのチャネル構造が密閉されて、
流路内に注入された微量なサンプルを用いた化学反応や
分析などを行うことができる。
【００１２】また、第１の基板内部の加熱手段によっ
て、加熱手段に対応する流路内の微量なサンプルが均一
に加熱されるようになり、加熱手段に対応する流路内の
温度が不均一になることがないので、反応効率が良く副
産物を少なくすることができる。
【００１３】さらにまた、第１の基板と第２の基板とよ
りなるハイブリッド構造を有しているので、第１の基板
と第２の基板の交換時期を変えることができ、第２の基
板は使用する毎に引き剥がして交換し、比較的ファブリ
ケーションに手間とコストのかかる第１の基板について
は洗浄して繰り返し使用しようすることができるので、
リアクタ１０は、１回のみ使用しただけで廃棄するとい
う使い捨て使用に適している。
【００１４】また、本発明のうち請求項２に記載の発明
のように、請求項１に記載の発明において、上記第２の
基板の上記流路は、複数の注入口を有するようにしても
よい。
【００１５】このようにすると、複数のサンプルを同時
に流路内に注入することができ、各種反応をリアクタを
用いて行うことができるようになる。
【００１６】また、本発明のうち請求項３に記載の発明
は、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発
明において、上記第１の基板の内部に配設された上記加
熱手段と上記第１の基板の上面との間に配設された温度
センサを有するようにしたものである。
【００１７】従って、本発明のうち請求項３に記載の発
明によれば、温度センサからの電気抵抗の変化を、加熱
手段に印加する直流電圧にフィードバックして、流路内
の温度制御と加熱とを同時に行うことができる。
【００１８】また、本発明のうち請求項４に記載の発明
は、請求項１、請求項２または請求項３のいずれか１項
に記載の発明において、上記第２の基板の上記流路は、
上記第１の基板の上面に配設されたときに上記第１の基
板の内部に配設された加熱手段と対向する区間に、上記
第１の基板の上面に対して凹状に窪んだ部分を有し、当
該凹状に窪んだ部分は上記第１の基板の上面に上記第２
の基板が配設されたときにチャンバを形成するようにし
たものである。
【００１９】従って、本発明のうち請求項４に記載の発
明によれば、リアクタの流路の凹部によってチャンバが
加熱手段と対向する位置に形成され、流路に注入された
サンプルがチャンバ内において加熱手段による所定の温
度下で所定の反応するようになる。
【００２０】また、本発明のうち請求項５に記載の発明
によれば、請求項４に記載の発明において、上記第１の
基板の上記加熱手段は上記第１の基板の上面に沿って矩
形形状の領域を有し、上記第２の基板の上記流路の上記
凹状に窪んだ部分は円柱状形状であって、当該円柱状形
状の凹状に窪んだ部分の底部の円形形状の領域が上記第
１の基板の上記加熱手段の矩形形状の領域より狭いよう
にしたものである。
【００２１】従って、本発明のうち請求項５に記載の発
明によれば、第２の基板の円柱状形状の凹状に窪んだ部
分の底部の円形形状の領域が、第１の基板の加熱手段の
矩形形状の領域より狭いのでチャンバの内部全体が加熱
手段によって均一の加熱されるようになり、チャンバ内
の温度が不均一になることがないので、反応効率が良く
副産物を少なくすることができるとともに、高速で高精
度な温度制御を実現することができる。
【００２２】また、本発明のうち請求項６に記載の発明
のように、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４ま
たは請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上
記第１の基板、上記第１の基板の内部に配設された上記
加熱手段、上記温度センサーならびに上記第２の基板は
いずれも透明であるようにしてもよい。
【００２３】このようにすると、リアクタ全体が透明で
あり、当該リアクタ内に注入された生体試料の透過光や
蛍光観察をすることができる。
【００２４】また、本発明のうち請求項７に記載の発明
のように、ガラスにより形成される平板状のガラス層
と、ＳｉＯ２により形成され上記ガラス層に積層される
平板状の第１のＳｉＯ２層と、ＳｉＯ２により形成され
上記第１のＳｉＯ２層に積層される平板状の第２のＳｉ
Ｏ２層とを有し、上記ガラス層と上記第１のＳｉＯ２層
との間において矩形形状の領域を有する第１のＩＴＯ
（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）と上記第１のＩＴ
Ｏに至るＡｌとを配設するとともに、上記第１のＳｉＯ
２層と上記第２のＳｉＯ２層との間において、上記ガラ
ス層と上記第１のＳｉＯ２層との間に配設された上記第
１のＩＴＯの矩形形状の領域内に対応する領域において
蛇行線を描く第２のＩＴＯと上記第２のＩＴＯに至るＡ
ｌとを配設する透明な第１の基板と、ＰＤＭＳ（ポリジ
メチルシロキサン）により形成され、上記第１の基板の
上記第２のＳｉＯ２層の上面に配設されたときに上記第
１の基板の上記第１のＩＴＯと対向する区間に、上記第
１の基板の上記第１のＩＴＯの矩形形状の領域より狭い
円形形状の領域の底部を有する円柱状形状の上記第１の
基板の上面に対して凹状に窪んだ部分を有する所定の形
状の流路が上記第１の基板の上記第２のＳｉＯ２層の上
面に面接する面に形成された透明な第２の基板とを有
し、上記第１の基板の上記第２のＳｉＯ２層の上面に配
設されたときに、上記第１の基板の上記第２のＳｉＯ２
層の上面と上記第２の基板の上記凹状に窪んだ部分とに
よって円柱状形状のチャンバが形成されるようにしても
よい。
【００２５】また、本発明のうち請求項８に記載のよう
に、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項
５、請求項６または請求項７のいずれか１項に記載の発
明において、上記第１の基板ならびに上記第２の基板は
いずれもマイクロチップであるようにしてもよい。
【００２６】このようにすると、リアクタはマイクロシ
ステムとして装置自体が極めて小さくなり、当該リアク
タを配設するスペースは少くてすむものである。
【００２７】また、本発明のうち請求項９に記載の発明
は、リアクタの製造方法において、複数の層を積層する
ときに既に形成された層の表面に加熱手段を形成して上
記加熱手段が形成された層上に新たな層を積層して、内
部に加熱手段が配設された第１の基板を形成する第１の
処理と、所定の形状の流路の鋳型となる凸形構造を有す
るマスターを作成し、上記マスターを用いて型取りによ
り第２の基板を形成する第２の処理と、上記第１の処理
によって形成された上記第１の基板と、上記第２の処理
によって形成された上記第２の基板とを、上記第２の基
板の上記所定の形状の流路が形成された面が、上記第１
の基板の上面に配設されるようにして接合する第３の処
理とを有するようにしたものである。
【００２８】従って、本発明のうち請求項９に記載の発
明によれば、第２の基板の流路の鋳型となる凸形構造を
有するマスターは、何回も利用することができるので、
当該マスターを再利用することによって、わずかな回数
のパターニングを行うだけで多数の第２の基板を容易に
作製する事が可能であるとともに、低コストでマイクロ
構造を作るのに有利である。
【００２９】また、本発明のうち請求項１０に記載の発
明にように、リアクタの製造方法において、ガラス基板
の表面に、所定の膜厚でＩＴＯ膜を着膜する第１の処理
と、上記第１の処理によって上記ガラス基板の表面に着
膜されたＩＴＯ膜を、矩形形状にパターニングして加熱
手段を形成する第２の処理と、上記第２の処理によって
形成された加熱手段に至るようにＡｌをパターニングし
て電気配線を形成する第３の処理と、上記第３の処理が
行われた上記ガラス基板の表面に、所定の膜厚でＳｉＯ
２膜を着膜する第４の処理と、上記第４の処理によって
形成されたＳｉＯ２膜の表面に、所定の膜厚でＩＴＯ膜
を着膜する第５の処理と、第５の処理によって上記Ｓｉ
Ｏ２膜の表面に着膜されたＩＴＯ膜を、蛇行線を描くよ
うにパターニングして温度センサを形成する第６の処理
と、上記第６の処理によって形成された温度センサに至
るようにＡｌをパターニングして電気配線を形成する第
７の処理と、上記第７の処理が行われた上記ＳｉＯ２膜
の表面に、所定の膜厚でＳｉＯ２膜を着膜してガラス基
板を完成する第８の処理と、シリコンウエハの表面に、
フォトレジストＳＵ−８を所定の条件でスピン塗布する
第９の処理と、上記第９の処理によってＳＵ−８を塗布
した上記シリコンウエハに、所定の形状の流路のパター
ンをフォトリソグラフィーの手法で転写する第１０の処
理と、上記第１０の処理が行われた上記シリコンウエハ
の表面に、ＳＵ−８のスピン塗布とエッチングとを行っ
てマスターを形成する第１１の処理と、上記第１１に処
理によって形成されたマスターをＣＨＦ３プラズマ雰囲
気中に静置して、フルオロカーボンで処理し、上記マス
ターの表面にフルオロカーボン層を形成する第１２の処
理と、上記第１２の処理が行われた上記マスターに主
剤：重合剤＝１０：１の割合で混合した未重合のＰＤＭ
Ｓ（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｓｙｌｇａｒｄ １８
４）を流し込み、熱処理による重合によって硬化させ、
ＰＤＭＳ基板レプリカを形成する第１３の処理と、上記
第１３の処理によって形成されたＰＤＭＳ基板レプリカ
をマスターから剥がし取り、上記ＰＤＭＳ基板レプリカ
に注入口と排出口とを穿設してＰＤＭＳ基板を完成する
第１４の処理と、上記第８の処理によって完成したガラ
ス基板と上記第１４の処理によって完成したＰＤＭＳ基
板とを、上記ＰＤＭＳ基板の上記所定の形状の流路が形
成された面が、上記ガラス基板の上面に配設されるよう
にして接合する第１５の処理とを有するようにしてもよ
い。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明によるリアクタおよびその製造方法の実施の形態の
一例を詳細に説明するものとする。
【００３１】図１（ａ）（ｂ）（ｃ）には、本発明によ
るリアクタの実施の形態の一例が示されており、図１
（ａ）は、本発明によるリアクタの分解斜視図であり、
図１（ｂ）（ｃ）は、本発明によるリアクタの概略構成
断面図である。
【００３２】このリアクタ１０は、内部にヒータ１６と
温度センサ２０とが配設された平板状のガラス基板１２
と、このガラス基板１２の上面１２ｄに配設され流路２
４が形成された平板状のＰＤＭＳ基板１４とを有して構
成されている。
【００３３】なお、リアクタ１０全体の寸法は、例え
ば、縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、高さ１ｍｍに設定され、
ガラス基板１２ならびにＰＤＭＳ基板１４はいずれもマ
イクロチップである。
【００３４】また、後述するようにしてガラス基板１２
ならびにＰＤＭＳ基板１４はいずれも透明であるので、
リアクタ１０全体は透明である。
【００３５】まず、ガラス基板１２は、より詳細には、
ガラスにより形成される平板状のガラス層１２ａと、Ｓ
ｉＯ２により形成されガラス層１２ａに積層される平板
状のＳｉＯ２層１２ｂと、ＳｉＯ２により形成されＳｉ
Ｏ２層１２ｂに積層される平板状のＳｉＯ２層１２ｃと
からなるものである。
【００３６】従って、ガラス基板１２の上面１２ｄは、
最上層に積層されるＳｉＯ２層１２ｃの上面と一致する
ものである。
【００３７】さらに、ガラス層１２ａとＳｉＯ２層１２
ｂとの間には、ガラス基板１２の上面１２ｄに沿って矩
形形状の領域を有する平板状のヒータ１６と、当該ヒー
タ１６に至る電力供給用の電気配線１８とが配設されて
いる（図２（ａ）参照）。
【００３８】また、ＳｉＯ２層１２ｂとＳｉＯ２層１２
ｃとの間には、ヒータ１６の矩形形状の領域内に対応す
る領域において蛇行線を描く温度センサ２０と、当該温
度センサ１８に至る電力供給用の電気配線２２とが配設
されている（図２（ａ）参照）。
【００３９】従って、温度センサ２０は、ガラス層１２
ａとＳｉＯ２層１２ｂとの間に配置されたヒータ１６と
ガラス基板１２の上面１２ｄとの間に位置するものであ
り、また、ＳｉＯ２層１２ｂとＳｉＯ２層１２ｃとは絶
縁層として、さらに、ＳｉＯ ２層１２ｃはガラス基板１
２の表面の保護層として機能するものである。
【００４０】そして、ヒータ１６と温度センサ２０とは
いずれも、透明伝導体のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）により形成されるものであり、電気配線
１８、２２はＡｌにより形成されるものであるので、ヒ
ータ１６、温度センサ２０ならびに電気配線１８、２２
はいずれも透明である。
【００４１】さらに、ガラス層１２ａ、ＳｉＯ２層１２
ｂならびにＳｉＯ２層１２ｃがいずれも透明なので、ガ
ラス基板１２は透明なものとなる。
【００４２】一方、ＰＤＭＳ基板１４は、ＰＤＭＳ（ｐ
ｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ポリジメチ
ルシロキサン）により形成される透明なマイクロチップ
である。
【００４３】そして、ＰＤＭＳ基板１４のガラス基板１
２の上面１２ｄに配置される下面１４ａには、所定の形
状の流路２４が形成されている。
【００４４】より詳細には、流路２４はＰＤＭＳ基板１
４の上面１４ｂにおいて開口する３つの注入口２４−
１、２４−２、２４−３と、ＰＤＭＳ基板１４の上面１
４ｂにおいて開口する１つの排出口２４−４と、円柱状
形状の凹部２４ａと、３つの注入口２４−１、２４−
２、２４−３から凹部２４ａに至る混合部２４ｂと、凹
部２４ａから排出口２４−４に至る排出部２４ｃとを有
するものである。
【００４５】ここで、注入口２４−１から混合部２４ｂ
に至る流路２４ｄならびに注入口２４−３から混合部２
４ｂに至る流路２４ｆは１箇所で屈曲しており、注入口
２４−２から混合部２４ｂに至る流路２４ｅは直線であ
る。
【００４６】また、凹部２４ａは、底部２４ａａが円形
形状の円柱状形状を有するものであり、ガラス基板１２
の上面１２ｄに対して凹状に窪み、当該ガラス基板１２
の上面１２ｄ、即ち、ＳｉＯ２層１２ｃの上面と凹部２
４ａとによって円柱状形状の反応チャンバ２６が形成さ
れるものである。
【００４７】なお、凹部２４ａの底部２４ａａの領域
は、ガラス基板１２の内部に配設されたヒータ１６の矩
形形状の領域よりも狭くなるようにして寸法設定されて
いる。また、凹部２４ａは、ＰＤＭＳ基板１４がガラス
基板１２の上面１２ｄに配置されたときに、ガラス基板
１２の内部に配設されたヒータ１６と対向するようにし
て寸法設定されて配置されているものである。
【００４８】従って、リアクタ１０の上下方向に沿って
順次、下方側に矩形形状の領域を有するヒータ１６が位
置し、当該ヒータ１６の上方側に、当該ヒータ１６の矩
形形状の領域内に対応する領域において蛇行線を描く温
度センサ２０が位置し、さらに、当該温度センサ２０の
上方側に、当該ヒータ１６の矩形形状の領域より狭い底
部２４ａａを有する凹部２４ａによって形成される反応
チャンバ２６が位置するものである。
【００４９】なお、流路２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、混合
部２４ｂならびに排出部２４ｃの幅Ｗ１は、例えば、１
００μｍに設定され、流路２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、混
合部２４ｂならびに排出部２４ｃの高さＨ１は、例え
ば、４０μｍに設定され、また、注入口２４−１、２４
−２、２４−３の直径Ｗ２は、例えば、１ｍｍに設定さ
れ、排出口２４−４の直径Ｗ３は、例えば、１ｍｍに設
定されている。
【００５０】また、反応チャンバ２６（即ち、底部２４
ａａ）の直径Ｗ４は、例えば、４ｍｍに設定され、反応
チャンバ２６の高さＨ２は、例えば、４０μｍに設定さ
れ、このような寸法設定の場合には反応チャンバ２６の
容積は約１μｌとなる。
【００５１】次に、上記したガラス基板１２とＰＤＭＳ
基板１４とのハイブリッド構造を備えたリアクタ１０を
形成するためのプロセスについて、詳細に説明すること
とする。
【００５２】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）には、リアクタ１０の
製造プロセスの概略が示されており、図５（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）にはリアクタ１０のガラス基板１２の製造
プロセスが詳細に示されており、図６（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）にはリアクタ１０のＰＤＭＳ基板１
４の製造プロセスが詳細に示されている。
【００５３】まず、リアクタ１０のガラス基板１２の製
造プロセスについて説明すると（図４（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）ならびに図５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）参
照）、はじめに、所定の方法により洗浄された２０ｍｍ
×２０ｍｍのガラス基板（ガラス層１２ａを形成するも
のである）の表面に、厚さ５００ｎｍのＩＴＯ膜をスパ
ッタにより着膜する（図４（ａ）ならびに図５（ａ）参
照）。
【００５４】そして、当該ガラス基板の表面に着膜され
たＩＴＯ膜を、フォトリソグラフィーとウェットエッチ
ングとを用いて矩形形状にパターニングし、ヒータ１６
を形成する（図４（ｂ）ならびに図５（ａ）参照）。
【００５５】次に、Ａｌを真空蒸着により所定の厚さに
着膜し、当該着膜されたＡｌを、フォトリソグラフィー
とウェットエッチングとを用いてヒータ１６に至るよう
にパターニングし、電気配線１８を形成する（図４
（ｃ）ならびに図５（ｂ）参照）。
【００５６】それから、厚さ約３００ｎｍのＳｉＯ２膜
をスパッタにより着膜して、ＳｉＯ ２層１２ｂを形成す
る（図４（ｃ）ならびに図５（ｃ）参照）。
【００５７】こうしてガラス層１２ａとＳｉＯ２層１２
ｂとが形成されると、当該ＳｉＯ２層１２ｂの表面に厚
さ５００ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタにより着膜する（図
４（ｃ）ならびに図５（ｄ）参照）。
【００５８】そして、当該ＳｉＯ２層１２ｂの表面に着
膜されたＩＴＯ膜を、フォトリソグラフィーとウェット
エッチングとを用いて蛇行線を描くようにパターニング
し、温度センサ２０を形成する（図４（ｃ）ならびに図
５（ｄ）参照）。
【００５９】次に、Ａｌを真空蒸着により所定の厚さに
着膜し、当該着膜されたＡｌを、フォトリソグラフィー
とウェットエッチングとを用いて温度センサ２０に至る
ようにしてパターニングし、電気配線２２を形成する
（図４（ｃ）ならびに図５（ｄ）参照）。
【００６０】それから、厚さ約５００ｎｍのＳｉＯ２膜
をスパッタにより着膜して、ＳｉＯ ２層１２ｃを形成
し、ガラス基板１２が完成する（図４（ｄ）ならびに図
５（ｄ）参照）。
【００６１】次に、リアクタ１０のＰＤＭＳ基板１４の
製造プロセスについて説明すると（図４（ｅ）（ｆ）
（ｇ）（ｈ）（ｉ）ならびに図６（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）（ｅ）参照）、はじめに、２０ｍｍ×２０ｍｍの
シリコン（Ｓｉ）ウエハ（図４（ｅ））の表面に、フォ
トレジストＳＵ−８を所定の条件でスピン塗布する（図
４（ａ）ならびに図６（ａ）参照）。
【００６２】次に、上記したＰＤＭＳ基板１４の下面１
４ａの所定の形状の流路２４のパターンを、ＳＵ−８を
塗布したシリコンウエハにフォトリソグラフィーの手法
で転写し（図６（ｂ）参照）、さらに、フォトレジスト
ＳＵ−８のスピン塗布とエッチングとを用いてマスター
（Ｍａｓｔｅｒ）２００を作製する（図４（ｆ）ならび
に図６（ｃ）参照）。
【００６３】従って、作製されたマスター２００は、Ｐ
ＤＭＳ基板１４の流路２４の鋳型となる凸形構造を有す
るものである。
【００６４】そして、ＰＤＭＳのプレポリマーを注ぎ入
れる前に、作製されたマスター２００をＣＨＦ３プラズ
マ雰囲気中に静置し、フルオロカーボンで処理して、マ
スター２００の表面にフルオロカーボン層を形成する
（図４（ｇ）ならびに図６（ｃ）参照）。
【００６５】このようなフルオロカーボン処理は、型取
り後のＰＤＭＳ基板レプリカ１４’の取り外しに役に立
つものである。
【００６６】それから、主剤：重合剤＝１０：１の割合
で混合した未重合のＰＤＭＳ（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎ
ｇ，Ｓｙｌｇａｒｄ １８４）をマスター２００上に流
し込み、熱処理による重合によって硬化させ、ＰＤＭＳ
基板レプリカ１４’を作製する（図４（ｈ）ならびに図
６（ｄ）参照）。
【００６７】そして、作製されたＰＤＭＳ基板レプリカ
１４’をマスター２００から剥がし取り、当該ＰＤＭＳ
基板レプリカ１４’に注入口２４−１、２４−２、２４
−３と排出口２４−４とを穿設して、ＰＤＭＳ基板１４
が完成する（図４（ｉ）ならびに図６（ｅ）参照）。
【００６８】こうしてガラス基板１２（図４（ｄ）なら
びに図５（ｄ）参照）とＰＤＭＳ基板１４（図４（ｉ）
ならびに図６（ｅ）参照）とが完成したら、当該ＰＤＭ
Ｓ基板１４の凹部２４ａとガラス基板１２のヒータ１６
ならびに温度センサ２０とが所定の位置で対向するよう
に位置合わせをしながら、ＰＤＭＳ基板１４をガラス基
板１２の上面１２ｄに張り付け、リアクタ１０のチャネ
ル構造が密閉されて、リアクタ１０が完成する（図１
（ｃ）ならびに図４（ｊ）参照）。
【００６９】この際、ＰＤＭＳ基板１４を形成するＰＤ
ＭＳは平坦な表面上に対して自己溶着性を有するもので
あるので、当該ＰＤＭＳの自己溶着性によって、ＰＤＭ
Ｓ基板１４は特別な接合過程を必要とすることなしに、
ガラス基板１２の上面１２ｄに張り付いて接合する。
【００７０】さらに、こうしたＰＤＭＳの自己溶着性に
よってガラス基板１２の上面１２ｄに配設されたＰＤＭ
Ｓ基板１４は、当該ガラス基板１２の上面１２ｄから容
易に引き剥がすことができ、ＰＤＭＳ基板１４をガラス
基板１２の上面１２ｄから引き剥がした後に、当該ＰＤ
ＭＳ基板１４の一部がガラス基板１２の上面１２ｄに吸
着したまま残るようなことはない。
【００７１】次に、上記のようにして製造されたリアク
タ１０を用いて化学反応を行った実験結果について説明
する。
【００７２】この実施の形態においては、リアクタ１０
を用いて蛍光タンパク質を合成産物とする転写・翻訳反
応を行い、当該反応において合成される蛍光タンパク質
の蛍光量をモニタすることによって反応産物の定量化を
行うものである。
【００７３】反応産物たる蛍光タンパク質は、生化学分
野で最も一般的に用いられているＧＦＰ（Ｇｒｅｅｎ
Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ）の変異体、
ＧＦＰｕｖ（６０８９−１，Ｃｌｏｎｅｔｅｃｈ）とす
る。
【００７４】なお、ＧＦＰ発現ベクターは、その遺伝子
を予めＴ７プロモーターのバインディングサイトと共に
ｐＵＣ１９のマルチクローニングサイトに導入したもの
を用いた。
【００７５】図７には、実験システムの構成を示す説明
図が示されており、実験は全て蛍光顕微鏡１０２下で行
われ、リアクタ１０は顕微鏡１０２のステージ１０２ａ
上に設置される。各種試薬等のサンプルは、リアクタ１
０の注入口２４−１、２４−２、２４−３それぞれにシ
リコンチューブ１０４−１、１０４−２、１０４−３で
接続されたマイクロシリンジ１０６−１、１０６−２、
１０６−３により供給される。
【００７６】また、リアクタ１０の排出口２４−４に
は、シリコンチューブ１０４−４が接続されており、反
応産物などは排出口２４−４からシリコンチューブ１０
４−４を介してリアクタ１０の外部に取り出されるよう
になされている。
【００７７】さらに、リアクタ１０内の蛍光強度は、顕
微鏡１０２の上部ポートに設置したＳＩＴカメラ１０８
（Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｋ．
Ｋ．）で測定し、当該ＳＩＴカメラ１０８の測定結果は
モニタ１１０にリアルタイムで表示されるとともに、Ｖ
ＴＲ１１２により録画可能となされている。
【００７８】そして、リアクタ１０の反応チャンバ２６
内の温度制御は、温度センサ２０からの電気抵抗の変化
を、ヒータ１６に印加する直流電圧にフィードバックし
て行われる。
【００７９】この際、フィードバックサイクルはｌｍｓ
で、計測制御用ソフトウェアのＬａｂ Ｖｉｅｗ（Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏ．）を用
いたＰＩＤ制御により、反応の最中においてリアクタ１
０の反応チャンバ２６内の温度は、反応至適温度の３７
℃に維持されている。
【００８０】なお、リアクタ１０の反応チャンバ２６の
温度を、室温から３７℃まで加熱する際の加熱速度は約
２０℃／ｓｅｃ．であり、また、恒温状態での温度誤差
は±０．４℃で、当該リアクタ１０においては高速で高
精度な温度制御が実現される。
【００８１】こうした高速で高精度な温度制御は、当該
リアクタ１０の反応チャンバ２６の容積が約１μｌで大
変小さな反応室であることと、当該小さな反応室である
反応チャンバ２６の底部２４ａａがヒータ１６の矩形形
状の領域より狭く寸法設定されて、反応チャンバ２６全
体がヒータ１６によって均一の加熱されることとによっ
て実現されるものである。
【００８２】そして、まず、マイクロシリンジ１０６−
１から注入口２４−１を介してＧＦＰｕｖベクターを含
む溶液を注入するとともに、マイクロシリンジ１０６−
３から注入口２４−３を介してＧＦＰｕｖ合成のための
ＲＮＡポリメラーゼやリボソームやアミノ酸などを含む
溶液を注入する（図８（ａ）参照）。
【００８３】それから、マイクロシリンジ１０６−２か
ら注入口２４−２を介してバッファーを注入し、注入口
２４−１、２４−２、２４−３それぞれからリアクタ１
０に注入された溶液が、流路２４の混合部２４ｂにおい
て混合されて反応チャンバ２６内に至る（図８（ｂ）参
照）。
【００８４】そして、３７℃で一定時間保温された状態
の反応チャンバ２６内においては、供給されたＤＮＡと
各種酵素等によって転写・翻訳反応が行われて、蛍光タ
ンパク質であるＧＦＰｕｖが合成される。
【００８５】所定時間毎にリアクタ１０に対して励起光
を照射して観察を行ったところ、各種溶液を注入する
前、即ち、ＧＦＰｕｖの合成開始前においては、リアク
タ１０において反応チャンバ２６の内部と当該反応チャ
ンバ２６の外部とでは蛍光強度の差異は観測されなかっ
た。
【００８６】しかしながら、各種溶液が注入されてＧＦ
Ｐｕｖの合成開始後２時間の時点では、リアクタ１０に
おいて反応チャンバ２６の内部の蛍光強度が、当該反応
チャンバ２６の外部に比べて強くなっており、反応チャ
ンバ２６内にＧＦＰ固有の緑色発光を観測することがで
きた。これにより、反応チャンバ２６内においてＧＦＰ
ｕｖが合成されたことが確認できる。
【００８７】また、図９には、ＧＦＰｕｖ合成中の反応
チャンバ２６内の蛍光強度の時間変化を測定した結果を
示すグラフが示されており、各種溶液が注入されて（図
９における反応時間０ｍｉｎ）ＧＦＰｕｖの合成開始さ
れると、反応時間が経過するとともに反応チャンバ２６
内の蛍光強度の上昇を観測することができ、経時的なＧ
ＦＰｕｖの合成を確認することができる。
【００８８】なお、合成開始（図９における反応時間０
ｍｉｎ）からおよそ３０分程の間においては蛍光強度の
変化が見られない。これはＧＦＰｕｖが合成終了後に、
発色団を形成するためのフォールディングに必要とする
時間を示すものと考えられる。 また、合成開始からお
よそ２時間程度で蛍光強度が飽和しているが、これは反
応チャンバ２６内に存在するアミノ酸などのタンパク質
を合成するのに必要な要素を使い尽くしたため、合成が
停止したためと考えられる。
【００８９】従って、供給されたＤＮＡと各種酵素等に
よる転写・翻訳反応が終了するまでは、時間に対して一
定の割合で蛍光強度が増加していることから、一定の割
合でＧＦＰｕｖが合成されていたものと考えられる。
【００９０】上記したようにして、本発明によるリアク
タ１０は、いずれもマイクロチップであるガラス基板１
２とＰＤＭＳ基板１４とよりなるハイブリッド構造を有
すようにしたので、リアクタ１０全体をマイクロシステ
ムとして実現することができ、例えば、リアクタ１０全
体の寸法を、縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、高さ１ｍｍに設
定し、反応室たる反応チャンバ２６の容積を約１μｌと
することができるので、微量なサンプルを用いた化学反
応や分析などを行うことができる。
【００９１】また、本発明によるリアクタ１０は、ガラ
ス基板１２の内部に透明伝導体のＩＴＯにより形成され
るヒータ１６と温度センサ２０とを配設するようにした
ので、温度コントロール用のヒータやセンサのマイクロ
化と集積化とを実現することができるとともに、温度セ
ンサ２０からの電気抵抗の変化を、ヒータ１６に印加す
る直流電圧にフィードバックして、反応チャンバ２６内
の温度制御と加熱とを同時に行うことができる。
【００９２】さらに、本発明によるリアクタ１０は、反
応チャンバ２６の容積を約１μｌと極めて小さくし、当
該反応チャンバ２６の底部２４ａａがヒータ１６の矩形
形状の領域より狭く寸法設定されるようにしたので、反
応チャンバ２６の内部全体がヒータ１６によって均一の
加熱されるようになり、反応チャンバ２６内の温度が不
均一になることがないので、反応効率が良く副産物を少
なくすることができる。
【００９３】さらにまた、本発明によるリアクタ１０
は、例えば、上記したような反応系において（図７乃至
図９参照）、約２０℃／ｓｅｃ．の加熱速度と恒温状態
での温度誤差は±０．４℃という高速で高精度な温度制
御を実現するものである。
【００９４】また、本発明によるリアクタ１０の製造プ
ロセスにおいては（図４乃至図６参照）、ＰＤＭＳ基板
１４の流路２４の鋳型となる凸形構造を有するマスター
２００は、型取りの前にフルオロカーボン処理をするだ
けで、何回も利用することができるものである。
【００９５】従って、当該マスター２００を再利用する
ことによって、わずかな回数のパターニングを行うだけ
で多数のＰＤＭＳ基板１４を容易に作製する事が可能で
あるとともに、低コストでマイクロ構造を作るのに有利
である。
【００９６】また、本発明によるリアクタ１０は、ガラ
ス基板１２とＰＤＭＳ基板１４とよりなるハイブリッド
構造を有しているので、コストのかからないＰＤＭＳ基
板１４は使用する毎に引き剥がして交換し、比較的ファ
ブリケーションに手間とコストのかかるガラス基板１２
については洗浄して繰り返し使用することができる。
【００９７】このような製造プロセスを勘案すると、リ
アクタ１０は極めて安価に製造することが可能であるの
で、１回のみ使用しただけで廃棄するという使い捨て使
用に適している。
【００９８】そして、このような使い捨て可能なリアク
タ１０は、クロスコンタミネーションの確率が低く、か
つ、複雑な温度制御機構を保ちながらも、コスト的に安
いディスポーサブルなシステムを構築することができる
ので、研究分野や医療分野などにおける要望を満たすも
のであり、例えば、検査に際しての即時的な化学反応を
可能にして臨床医療の現場での高効率化などに寄与する
ものと考えられる。
【００９９】さらに、本発明によるリアクタ１０は、例
えば、リアクタ１０全体の寸法を、縦２０ｍｍ、横２０
ｍｍ、高さ１ｍｍに設定し、当該リアクタ１０はマイク
ロシステムとして装置自体が極めて小さいため、当該リ
アクタ１０を配設するスペースは少くてすむものであ
る。
【０１００】従って、例えば、極地作業用ロボットなど
の各種自動ロボットに、従来のリアクタは大型であるた
めに搭載することが不可能であったが、本発明によるリ
アクタ１０は小型なので搭載することができ、当該リア
クタ１０を用いて極地環境の観測を実現することができ
る。
【０１０１】また、本発明によるリアクタ１０は、ヒー
タ１６、温度センサ２０、電気配線１８、２２はいずれ
も透明であって、ガラス基板１２ならびにＰＤＭＳ基板
１４が透明なので、当該リアクタ１０全体は透明であ
り、当該リアクタ１０内に注入された生体試料の透過光
や蛍光観察をすることができる。
【０１０２】さらに、本発明によるリアクタ１０は、上
記したようにして所定のサンプルを用いて蛍光タンパク
質を合成産物とする転写・翻訳反応（図７乃至図９参
照）を行うことができるので、遺伝子組換えによる生産
方法を用いることなしに、当該リアクタ１０を用いて遺
伝子からタンパク質を精製することができ、各種の反応
条件を細かく制御しながら高効率でタンパク合成をする
ことが可能になる。
【０１０３】なお、上記した実施の形態は、以下の
（１）乃至（６）に説明するように適宜に変形してもよ
い。 （１）上記した実施の形態においては、リアクタ１０を
形成する各種材料を例示したが、これに限られるもので
はないことは勿論であり、各種用途などに応じた材料を
用いてリアクタ１０を形成するようにしてもよく、例え
ば、ガラス基板１２のガラスにより形成されるガラス層
１２ａに代わって、シリコン（Ｓｉ）ウエハを用いるよ
うにしてもよく、ヒータ１６と温度センサ２０とをＳｎ
Ｏ２によって形成するようにしてもよく、ＰＤＭＳ基板
１４をＰＤＭＳに代わってプラスチックやガラスなどに
よって形成するようにしてもよい。
【０１０４】従って、各種用途などに応じては所定の材
料を用い、リアクタを不透明な状態で形成するようにし
てもよい。
【０１０５】（２）上記した実施の形態においては、リ
アクタ１０全体の寸法や流路２４の寸法など例示した
が、これに限られるものではないことは勿論であり、必
要に応じて任意に設定することができるものであり、各
種用途などに応じて寸法設定するようにしてもよい。
【０１０６】（３）上記した実施の形態においては、リ
アクタ１０にヒータ１６と温度センサ２０とを配設し
て、反応チャンバ２６内の温度制御と加熱とを行うよう
にしたが、これに限られるものではないことは勿論であ
り、リアクタ１０にファンやペルチェ素子など配設する
ようにして、加熱のみならず冷却も可能とし、より微量
で高速度でのＰＣＲ反応などに応用範囲を広げることが
できる。
【０１０７】（４）上記した実施の形態においては、流
路２４の形状は図３に示すような形状としたが、これに
限られるものではないことは勿論であり、各種用途など
に応じて変更するようにしてもよく、例えば、図１０に
示すように、注入口２４−１から混合部２４ｂに至る流
路２４ｄ’ならびに注入口２４−３から混合部２４ｂに
至る流路２４ｆ’を直線にしてもよい。
【０１０８】また、流路２４の凹部２４ａの底部２４ａ
ａの形状は円形形状に限られることなしに、楕円形形状
や矩形形状であってよく、当該底部２４ａａの形状に応
じた反応チャンバ２６が形成されるようにしてもよい。
【０１０９】さらに、流路２４の注入口２４−１、２４
−２、２４−３や排出口２４−４の個数もぞれそれ３個
と１個とに限られることなしに、流路２４にサンプルを
注入したり流路２４から反応産物を取り出したりするた
めの開口部が少なくとも１個以上あるようにすればよ
い。
【０１１０】さらにまた、、流路２４に凹部２４ａを形
成しないようにし、反応チャンバ２６を介さずに混合部
２４ｂと排出部２４ｃとが直接繋がるようにして、注入
口２４−１、２４−２、２４−３からサンプルを連続的
に注入し続けるとともに、排出口２４−４から反応産物
を連続的に取り出して、反応スピードが速い化学反応に
用いることができる。
【０１１１】（５）上記した実施の形態においては、た
だ１つのリアクタ１０を用いるようにしたが、これに限
られるものではないことは勿論であり、リアクタ１０を
複数用いてもよい。
【０１１２】例えば、リアクタ１０を並列化して複数個
用いることにより、複数の変異遺伝子の合成を同時に多
数処理することなどが可能になる。この際、リアクタ１
０自体を並列化するのに伴って、多種類の溶液をリアク
タ内に導入する為の外部とのインタフェースや送液を行
うシステムなど、リアクタの周辺機器の自動化や並列化
を含めた各種変更を行うようにすればよい。
【０１１３】（６）上記した実施の形態ならびに上記
（１）乃至（５）に示す変形例は、適宜に組み合わせる
ようにしてもよい。
【０１１４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、微量なサンプルを用いた化学反応や分析な
どを行うことができるリアクタおよびその製造方法を提
供することができる。
【０１１５】また、本発明は、以上説明したように構成
されているので、反応室内の温度が均一になり、反応効
率の低下や多くの副産物の生成を抑止することができる
ようにしたリアクタおよびその製造方法を提供すること
ができる。
【０１１６】また、本発明は、以上説明したように構成
されているので、安価に製造することができて１回のみ
使用しただけで廃棄するのに適した、即ち、使い捨て可
能なリアクタおよびその製造方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリアクタの実施の形態の一例が示
されており、（ａ）は、本発明によるリアクタを示す分
解斜視図であり、（ｂ）（ｃ）は、本発明によるリアク
タを示す概略構成断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明によるリアクタのヒータと温
度センサとを中心に示した拡大斜視図であり、（ｂ）
は、本発明によるリアクタの反応チャンバを中心に示し
た拡大説明図であり、（ｃ）は、本発明によるリアクタ
を示す要部拡大斜視図である。
【図３】本発明によるリアクタのＰＤＭＳ基板の流路を
中心に示した概略構成説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）
（ｈ）（ｉ）（ｊ）は、本発明によるリアクタの製造プ
ロセスを示す概略説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明によるリ
アクタのガラス基板の製造プロセスを示す概略説明図で
ある。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、本発明に
よるリアクタのＰＤＭＳ基板の製造プロセスを示す概略
説明図である。
【図７】本発明によるリアクタを用いた実験システムの
構成を示す説明図である。
【図８】本発明によるリアクタを用いた実験システムの
過程が示されおり、（ａ）は、２種類のサンプルがそれ
ぞれ注入されたときの流路を中心に示した説明図であ
り、（ｂ）は、（ａ）の後にバッファーが注入されたと
きの流路を中心に示した説明図である。
【図９】本発明によるリアクタを用いてのＧＦＰｕｖ合
成中の反応チャンバ内の蛍光強度の時間変化を示すグラ
フである。
【図１０】本発明によるリアクタの実施の形態の他の例
を示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
１０ リアクタ １２ ガラス基板 １２ａ ガラス層 １２ｂ、１２ｃ ＳｉＯ２層 １２ｄ 上面 １４ ＰＤＭＳ基板 １４’ ＰＤＭＳ基板レプリカ １４ａ 下面 １４ｂ 上面 １６ ヒータ １８、２２ 電気配線 ２０ 温度センサ ２４ 流路 ２４−１、２４−２、２４−３ 注入口 ２４−４ 排出口 ２４ａ 凹部 ２４ａａ 底部 ２４ｂ 混合部 ２４ｃ 排出部 ２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｄ’、２４ｆ’ 流路 ２６ チャンバ １０２ 顕微鏡 １０２ａ ステージ １０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４
シリコンチューブ １０６−１、１０６−２、１０６−３ マイクロシリ
ンジ １０８ ＳＩＴカメラ １１０ モニタ １１２ ＶＴＲ ２００ マスター（Ｍａｓｔｅｒ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 21/01 Ｇ０１Ｎ 21/01 Ｂ 31/20 31/20 37/00 １０１ 37/00 １０１ (72)発明者 遠藤 勲 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 AA10 BD19 FA11 GA01 HA05 2G059 AA05 BB12 CC16 DD03 DD12 DD17 EE01 EE07 FF01 FF03 FF05 FF12 JJ11 KK04 NN10 PP04 4G075 AA13 CA02 EA02 EA05 EB21 FA12 FB01 FB04 FB06 FB12 FC04 4K029 AA09 BA03 BA45 BA46 BA47 BB02 BC08 BD00 CA05 GA01 GA03 GA05 HA01 HA07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に加熱手段が配設された平板状の第
    １の基板と、 前記第１の基板の上面に配設され、前記第１の基板の上
    面に配置される面に所定の形状の流路が形成された平板
    状の第２の基板とを有するリアクタ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のリアクタにおいて、 前記第２の基板の前記流路は、複数の注入口を有するも
    のであるリアクタ。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれか１項
    に記載のリアクタにおいて、 前記第１の基板の内部に配設された前記加熱手段と前記
    第１の基板の上面との間に配設された温度センサを有す
    るリアクタ。
  4. 【請求項４】 請求項１、請求項２または請求項３のい
    ずれか１項に記載のリアクタにおいて、 前記第２の基板の前記流路は、前記第１の基板の上面に
    配設されたときに前記第１の基板の内部に配設された加
    熱手段と対向する区間に、前記第１の基板の上面に対し
    て凹状に窪んだ部分を有し、該凹状に窪んだ部分は前記
    第１の基板の上面に前記第２の基板が配設されたときに
    チャンバを形成するものであるリアクタ。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のリアクタにおいて、 前記第１の基板の前記加熱手段は前記第１の基板の上面
    に沿って矩形形状の領域を有し、前記第２の基板の前記
    流路の前記凹状に窪んだ部分は円柱状形状であって、該
    円柱状形状の凹状に窪んだ部分の底部の円形形状の領域
    が前記第１の基板の前記加熱手段の矩形形状の領域より
    狭いものであるリアクタ。
  6. 【請求項６】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
    ４または請求項５のいずれか１項に記載のリアクタにお
    いて、 前記第１の基板、前記第１の基板の内部に配設された前
    記加熱手段、前記温度センサーならびに前記第２の基板
    はいずれも透明であるリアクタ。
  7. 【請求項７】 ガラスにより形成される平板状のガラス
    層と、ＳｉＯ２により形成され前記ガラス層に積層され
    る平板状の第１のＳｉＯ２層と、ＳｉＯ２により形成さ
    れ前記第１のＳｉＯ２層に積層される平板状の第２のＳ
    ｉＯ２層とを有し、前記ガラス層と前記第１のＳｉＯ２
    層との間において矩形形状の領域を有する第１のＩＴＯ
    （Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）と前記第１のＩ
    ＴＯに至るＡｌとを配設するとともに、前記第１のＳｉ
    Ｏ２層と前記第２のＳｉＯ２層との間において、前記ガ
    ラス層と前記第１のＳｉＯ２層との間に配設された前記
    第１のＩＴＯの矩形形状の領域内に対応する領域におい
    て蛇行線を描く第２のＩＴＯと前記第２のＩＴＯに至る
    Ａｌとを配設する透明な第１の基板と、 ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）により形成され、
    前記第１の基板の前記第２のＳｉＯ２層の上面に配設さ
    れたときに前記第１の基板の前記第１のＩＴＯと対向す
    る区間に、前記第１の基板の前記第１のＩＴＯの矩形形
    状の領域より狭い円形形状の領域の底部を有する円柱状
    形状の前記第１の基板の上面に対して凹状に窪んだ部分
    を有する所定の形状の流路が前記第１の基板の前記第２
    のＳｉＯ ２層の上面に面接する面に形成された透明な第
    ２の基板とを有し、 前記第１の基板の前記第２のＳｉＯ２層の上面に配設さ
    れたときに、前記第１の基板の前記第２のＳｉＯ２層の
    上面と前記第２の基板の前記凹状に窪んだ部分とによっ
    て円柱状形状のチャンバが形成されるものであるリアク
    タ。
  8. 【請求項８】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
    ４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれか１項
    に記載のリアクタにおいて、 前記第１の基板ならびに前記第２の基板はいずれもマイ
    クロチップであるリアクタ。
  9. 【請求項９】 リアクタの製造方法において、複数の層
    を積層するときに既に形成された層の表面に加熱手段を
    形成して前記加熱手段が形成された層上に新たな層を積
    層して、内部に加熱手段が配設された第１の基板を形成
    する第１の処理と、 所定の形状の流路の鋳型となる凸形構造を有するマスタ
    ーを作成し、前記マスターを用いて型取りにより第２の
    基板を形成する第２の処理と、 前記第１の処理によって形成された前記第１の基板と、
    前記第２の処理によって形成された前記第２の基板と
    を、前記第２の基板の前記所定の形状の流路が形成され
    た面が、前記第１の基板の上面に配設されるようにして
    接合する第３の処理とを有するリアクタの製造方法。
  10. 【請求項１０】 リアクタの製造方法において、 ガラス基板の表面に、所定の膜厚でＩＴＯ膜を着膜する
    第１の処理と、 前記第１の処理によって前記ガラス基板の表面に着膜さ
    れたＩＴＯ膜を、矩形形状にパターニングして加熱手段
    を形成する第２の処理と、 前記第２の処理によって形成された加熱手段に至るよう
    にＡｌをパターニングして電気配線を形成する第３の処
    理と、 前記第３の処理が行われた前記ガラス基板の表面に、所
    定の膜厚でＳｉＯ２膜を着膜する第４の処理と、 前記第４の処理によって形成されたＳｉＯ２膜の表面
    に、所定の膜厚でＩＴＯ膜を着膜する第５の処理と、 第５の処理によって前記ＳｉＯ２膜の表面に着膜された
    ＩＴＯ膜を、蛇行線を描くようにパターニングして温度
    センサを形成する第６の処理と、 前記第６の処理によって形成された温度センサに至るよ
    うにＡｌをパターニングして電気配線を形成する第７の
    処理と、 前記第７の処理が行われた前記ＳｉＯ２膜の表面に、所
    定の膜厚でＳｉＯ２膜を着膜してガラス基板を完成する
    第８の処理と、 シリコンウエハの表面に、フォトレジストＳＵ−８を所
    定の条件でスピン塗布する第９の処理と、 前記第９の処理によってＳＵ−８を塗布した前記シリコ
    ンウエハに、所定の形状の流路のパターンをフォトリソ
    グラフィーの手法で転写する第１０の処理と、 前記第１０の処理が行われた前記シリコンウエハの表面
    に、ＳＵ−８のスピン塗布とエッチングとを行ってマス
    ターを形成する第１１の処理と、 前記第１１に処理によって形成されたマスターをＣＨＦ
    ３プラズマ雰囲気中に静置して、フルオロカーボンで処
    理し、前記マスターの表面にフルオロカーボン層を形成
    する第１２の処理と、 前記第１２の処理が行われた前記マスターに主剤：重合
    剤＝１０：１の割合で混合した未重合のＰＤＭＳ（Ｄｏ
    ｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｓｙｌｇａｒｄ １８４）を流し
    込み、熱処理による重合によって硬化させ、ＰＤＭＳ基
    板レプリカを形成する第１３の処理と、 前記第１３の処理によって形成されたＰＤＭＳ基板レプ
    リカをマスターから剥がし取り、前記ＰＤＭＳ基板レプ
    リカに注入口と排出口とを穿設してＰＤＭＳ基板を完成
    する第１４の処理と、 前記第８の処理によって完成したガラス基板と前記第１
    ４の処理によって完成したＰＤＭＳ基板とを、前記ＰＤ
    ＭＳ基板の前記所定の形状の流路が形成された面が、前
    記ガラス基板の上面に配設されるようにして接合する第
    １５の処理とを有するリアクタの製造方法。
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