JP2002511586A - 高密度小型化アレイおよびその製造方法 - Google Patents

高密度小型化アレイおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 高い表面領域を含む高密度小型化アレイ。記載のアレイは架橋剤のコーティングを具備し、その基材に反応体を固定したアレイについても記載する。反応体を高密度に具備するアレイの製造方法。その方法は、配向された熱収縮フィルムおよび弾性材料の使用を含む。基材を架橋剤で官能化して引き続き反応体を固定する方法も本明細書内に開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、国立標準技術研究所の助成金によるプロジェクト第９５−０８−０
００６号として政府の支援を得てなされたものであり、本発明の特定の権利は米
国政府が所有するものとする。
【０００２】 本発明は、ポリマー表面上に製造されるアレイ、特に高密度小型化アレイおよ
びその製造方法に関する。
【０００３】 小型化アレイは、遺伝子配列、遺伝子発現の監視、遺伝地図作製、菌種同定、
薬品発見およびコンビナトリアルケミストリなどのさまざまな用途に使用できる
可能性がある。これら用途の多くでは、試料および試薬の確保に費用がかかり、
それが難かしいことも多々ある。したがって、高密度小型化アレイを使用できれ
ば、９６穴のプレートなどの標準アレイに比較して、限られたあるいは高価な試
料に対する効率が格段に向上する可能性があることから、高密度小型化アレイは
望ましいものである。例えば、９６穴のプレートであれば診断実験の実施に１穴
につき数百ミクロリットルの試料を必要とする可能性があるのに対して、小型化
アレイではアレイ全体に必要な量はその試料のわずか一部である。アレイの小型
化により、量の削減だけでなく、数百あるいは数千のテストの同時実施も可能と
なる。さらに、高密度アレイは、１アレイ上に広範囲の化学的性質を含む可能性
があるため、標準のアレイより多目的に使用可能である。
【０００４】 小型化アレイを製造する現在の方法は大量生産に不向きである。これらの方法
は、複数のステップ処理を必要とし、高密度に充填された反応体を具備しながら
アレイを小型化することは難しい。例えばオリゴヌクレオチドアレイの製造に必
要とされる、アレイ上の異なる結合領域に異なる化学的性質を持たせなければな
らない用途では、その製造はさらに複雑になる。
【０００５】 アレイを製造する複数ステップ処理の一例が米国特許第５，４４５，９３４号
に開示されている。この特許には、オンチップ合成方法が開示されている。この
処理では、基材を光分解性保護基を含む化学種から得る。選択領域を、マスクを
介して照射することにより脱保護化する。するとこれらの領域は光保護基を含む
ＤＮＡモノマーと反応するようになる。このマスキング、脱保護化および反応処
理を、結合した各モノマーに対して反復し、特定配列の領域アレイを得る。この
方法は、時間、材料ともに非常に多く必要となる可能性がある。表面が平面的で
あるため、密集した位置関係によりハイブリダイゼーション反応が阻害される前
に、各結合領域において、オリゴヌクレオチドの密度（１結合領域内で隣接する
オリゴヌクレオチド間の距離により測定）を限定して合成しなくてはならない。
その結果、各結合領域からの検知可能信号量も限定される可能性がある。
【０００６】 アレイ製造に使用するもう１つの種類はオフチップ合成である。オフチップ合
成の一例は米国特許第５，５５２，２７０号に開示されている。この方法はゲル
パッドを用いる。ゲルパッドを自動装置により基材上に形成した後、予め合成さ
れたオリゴヌクレオチドを基材の各ゲルパッド上に微量ずつ機械的に付与する。
オフチップ合成によるチップ製造では個々にあるいは僅かずつ各々の溶液を付与
しなければならないため、一般に長時間を要する。自動装置の設定能には限界が
あり、またその流体分与装置の物理的寸法にも限界があるため、密度を高くする
ことは難しい。この種の方法は通常、専門的で高機能を備えた微小工具が必要で
ある。ゲルパッドを使用することにより高濃度のオリゴヌクレオチドを各結合領
域内に付与できるため、上記に概略を記した平らな表面では難しかった点を克服
できる可能性がある。しかしながら、厚みのあるゲル層を使用すると、ゲル内外
への標的検体の拡散が遅くなるため、ハイブリダイゼーション反応速度の遅延に
つながる。
【０００７】 表面積が広く、信号検出力が高い反応表面を含む高密度小型化アレイが必要で
ある。このようなアレイにより、固定された反応体と標的検体との間の迅速な結
合反応が可能となれば好ましい。高密度小型化アレイの製造方法への要望もある
。この方法は費用効率が良く、大量生産も可能であると好ましい。
【０００８】 本発明の一実施態様において、アレイは、ポリマー基材と、そこに少なくとも
部分的に接着された架橋剤含有コーティングとを含む。この架橋剤含有コーティ
ングは、突出表面積と位相表面積とを含み、位相表面積が突出表面積より広い。
位相表面積は突出表面積の少なくとも２倍を超える面積を有する。好適実施態様
において、位相表面積は突出表面積の少なくとも５倍を超える面積を有し、最も
好適実施態様において、位相表面積は突出表面積の少なくとも１５倍を超える面
積を有する。このコーティングが起伏面を含むと好ましい。
【０００９】 本発明の好適実施態様において、そのアレイは、１ｃｍ2当たり１，０００結
合領域を超える結合領域密度を含む。１ｃｍ2当たり少なくとも２５，０００結
合領域の結合領域密度であれば好ましく、１ｃｍ2当たり６０，０００結合領域
を超える結合領域密度であれば最も好ましい。
【００１０】 本発明の別の実施態様において、アレイ製造に使用する材料は、配向されたポ
リマー基材を含み、この基材には、架橋剤を含むコーティングが具備されている
。この材料は、引き続きここに反応体を固定するのに適している。
【００１１】 本発明によるアレイでは、信号の高検出力などの、密度が高いことに付随する
利点をすべて備えながら、各結合領域に高濃度の反応体を固定することができる
。この点において、位相表面積の広いアレイは特に有用である。さらに、このよ
うに表面積の広いアレイでは、ヒドロゲルなどの厚みのあるコーティング内に拡
散させずとも、対象検体を含有する試料（単数あるいは複数）を迅速に反応体と
接触させることができる。
【００１２】 本発明による方法の一実施態様において、ポリマー基材は、一定表面領域を有
する主面を含む。ＤＮＡなどの反応体をこの基材の主面に固定して結合領域を形
成する。主面の表面領域を縮小して基材上の結合領域密度を増加させる。
【００１３】 好適実施態様において、基材は二軸配向された熱収縮型フィルムである。本発
明の特に好適な実施態様において、反応材料は、オリゴヌクレオチドであり、こ
のオリゴヌクレオチドは、基材上の異なる結合領域でその組成を変化させる。
【００１４】 本発明の別の方法において、熱収縮フィルムを官能化してその表面上に架橋剤
を形成し、引き続き反応材料を付着させる。基材の表面領域を縮小して、基材上
の架橋剤密度を増加してよい。熱収縮表面をアズラクトン架橋剤で官能化すると
好ましい。
【００１５】 本発明のさらに別の実施態様において、弾性基材を延伸して官能化し、その表
面上に架橋材料を形成する。ＤＮＡなどの反応体を架橋剤により基材に固定して
もよい。この基材を引き続き弛緩させて、その表面を縮小し、基材上の架橋剤密
度を上昇させてよい。裏打ち材あるいは他の構造物を追加して、その縮小配向状
態にて基材を保持してもよい。
【００１６】 本発明のさらに別の実施態様において、本発明によるアレイ製造方法は、配向
されたポリマー基材を提供するステップを含む。架橋剤含有コーティングをその
基材表面に塗布する。引き続き、その基材を弛緩して配向量を削減する、あるい
は等方性にする。この弛緩ステップにおいて、コーティングの位相表面積は、そ
の突出表面積より広くなる。この弛緩ステップの前、ステップ中、あるいはその
後に反応体をこの架橋剤に固定して、結合領域を含むアレイを形成してよい。弛
緩ステップ前に反応体を固定すると好ましい。
【００１７】 本発明による製造方法は大量生産が可能である。本発明による製造方法を用い
て、現在のアレイ製造方法の効率を上げ、反応体の密度増加を実現することがで
きる。本発明による方法は、基材上のさまざまな領域に異なる核酸が配置されて
いる高密度核酸アレイの実現に特に有用である。
【００１８】 本発明は、高密度小型化アレイおよびその製造方法を提供する。
【００１９】 本発明でいうところの定義は、以下に列挙する意味を有するものとする。 「固定」とは、反応体を基材に付着させるすべての形態を含むものとする。そ
の形態の例として、共有結合およびイオン結合、接着剤によるなどの接着、およ
び基材内への物理的封入が挙げられるが、これらに限定するものではない。架橋
剤の場合、反応体を、酸洗いなどによる表面の官能化により形成された架橋剤、
あるいは基材上にコーティングされた架橋剤により基材に固定してもよい。 「検体」とは、天然あるいは合成を問わず、対象試料から検出、測定あるいは
分離される分子、化合物、組成物あるいは複合物をいう。検体の例として、タン
パク質、ペプチド、アミノ酸、脂肪酸、核酸、炭水化物、ホルモン、ステロイド
、脂質、ビタミン、細菌、ウイルス、製薬および代謝産物が挙げられるが、これ
らに限定するものではない。 「結合領域」とは、反応体を固定する基材上の個別箇所をいう。１つの結合領
域に、基材に固定されるものと同じ、１種類以上の反応体の一定量を含有してよ
い。 「密度」とは、例えば１ｃｍ2当たりの架橋剤あるいは１ｃｍ2当たりの結合領
域などの、基材の単位突出表面積あたりの数量値をいう。 「同等」とは、実質的に等しいことをいう。 「架橋剤」とは、「反応体」を基材に固定可能な化学種をいう。 「突出表面積」（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ）とは、表
面の「ｘ」および「ｙ」軸を包含する平面に対して算出される表面の表面積をい
う。 「反応体」とは、天然あるいは合成を問わず、対象試料内において単独、ある
いは例えば補酵素などの、基材への検体結合を補助する分子あるいは化合物との
組み合わせにより検体と結合可能な分子、化合物、組成物あるいは複合物をいう
。本発明の反応体は、化学的あるいは生化学的測定、検出あるいは分離に有用で
ある。したがって、用語「反応体」は特に、上述のように検体を結合しないイン
キなどの分子、化合物、組成物あるいは複合物を含まないものとする。反応体の
例として、アミノ酸、オリゴヌクレオチドおよびＤＮＡを含む核酸、炭水化物お
よび、酵素および抗体などのタンパク質が挙げられるが、これらに限定するもの
ではない。 「位相表面積」（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ）
とは、表面の「ｘ」、「ｙ」および「ｚ」軸を包含する平面に対して算出される
表面の表面積、言いかえれば、コーティングの表面形状に対する測定値をいう。 「うねり−あるいは−起伏」とは、回旋状の波形形状をいう。本発明では、起
伏表面が、例えば図６ｂ、図７ｂ、図８ｂおよび図９ｂで示すように、そのパタ
ーンが不規則であるうねりを含むと好ましい。「うねり−あるいは−起伏」には
、例えば印刷、エンボス加工、射込み、成形、レーザスクライブ、フォトリソグ
ラフィ、エッチング、機械による引掻あるいは刻み目などにより形成されるリザ
ーバあるいは微小ウェルなどの構造は含まないものとする。
【００２０】 図１ａおよび図１ｂについて、本発明１０は、ある表面積の少なくとも１つの
主面１４を有する基材１２を含む。この主面１４は略平滑であっても、あるいは
起伏があってもよい。基材１２の形状はあらゆるものが可能である。以下に詳述
するように、基材１２が、架橋剤含有コーティング１５とその上の反応体２２と
を適用可能な基部を提供できるのであれば、基材１２の形状に制約はない。
【００２１】 本発明の基材はポリマー材料である。基材の材料は、得られたアレイを使用す
る用途に照らし合わせて選択する。例えば、検出用に蛍光を用いる場合は、基材
の背景の蛍光量を低くして、本発明の方法により製造したアレイ上で行われてい
る定量内の表示システムを実質的に干渉しないようにすると好ましい。基材の材
料は、試薬および、温度やｐＨなどの定量条件と相溶性であることが好ましい。
【００２２】 本発明での使用に適したポリマー材料は多数ある。しかしながら、以下に詳述
するように、架橋剤含有コーティングの高い表面積部分を形成するため、この材
料は配向可能であると好ましい。つまり、熱であれば好ましいエネルギが特定時
間の間フィルムに適用されると、フィルム平面内の少なくとも１方向に収縮する
フィルムが好ましい。反応体の固定前に少なくとも１方向に延伸され、反応体の
固定中はその延伸状態に保持されて、その後復帰すると、延伸状態にある時より
基材表面の突出表面積が縮小される弾性材料も、本発明での使用に適している。
【００２３】 配向されたフィルムについて、そのフィルム平面内のいずれか２つの垂直方向
に同等の収縮を起こす必要はないが、実質的に均一な収縮が好ましい。収縮をフ
ィルム平面内の方向に対する関数と考えると、方向に従属した収縮がフィルム内
の地点間において実質的に均一に起こると好ましい。つまり、その地点がフィル
ム平面内のいずれにあっても、フィルムが各方向において実質的に均一に収縮す
ると好ましい。使用したフィルムの収縮特性が実質的に均一でない場合、位置合
わせ表示器を結合領域に追加する、あるいは別の方法で用いて最終的なアレイ内
における結合領域の位置合わせを行ってもよい。
【００２４】 本発明の開始基材材料は配向されたフィルムを含むが、本発明によるアレイ基
材は一般に、弛緩状態である。すなわち配向はすでに解除され、事実上等方性の
状態である。裏打ち材を基材に適用して、すでに配向状態ではない基材を保持し
てもよい。所望によりこの裏打ち材に任意に剥離ライナを具備して、この裏打ち
材を着脱可能としてもよい。
【００２５】 この基材により、コーティングおよび／または反応体を固定してもよい非多孔
質表面が得られると好ましい。配向基材が弛緩する、あるいは主面の表面積が縮
小すると、基材はその上に位置するコーティングおよび／または反応体に対する
支持体および完全状態の保持体となる。さらに基材は、結合領域間の空間的相対
関係を維持する。
【００２６】 好適配向フィルムの例として、二軸配向低密度ポリエチレン；二軸配向線形低
密度ポリエチレン；および二軸配向超低密度ポリエチレンが挙げられる。２つの
垂直な面内方向（以下、「ｘ」および「ｙ」方向とする）に収縮する理由から二
軸配向フィルムが好ましい。本発明での使用に適する可能性のある他の配向フィ
ルムの例として、溶融配向；ブローンフィルム、気泡、二重気泡および管状処理
；長さ配向；幅出し処理；主軸上の延伸；熱形成；およびブロー成形などを例と
して挙げられるがこれに限定するものではない従来技術に周知のいずれかの方法
により製造された、一軸配向、二軸配向あるいは多軸配向フィルムが挙げられる
。このようなフィルムに使用可能なポリマーの例として、高密度ポリエチレン、
低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンおよびエ
チレンコポリマー（エチレンプロピレンコポリマーおよびエチレン酢酸ビニルコ
ポリマーを含む）を含むポリエチレン；アイソタクチックポリプロピレン、シン
ジオタクチックポリプロピレンおよびポリメチルペンテンを含むポリオレフィン
；ポリアセタール；ポリアミド６およびポリアミド６６を含むポリアミド；ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフ
タレートを含むポリエステル；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン、フッ化ポリビニルおよびフッ化ポリビニリデンを含む
ハロゲン化ポリマー；多目的ポリスチレンおよびシンジオタクチックポリスチレ
ンを含むスチレンポリマー；酢酸セルロースおよびプロピオン酸セルロースを含
むセルロースエステル；ポリエーテルエーテルケトンおよび、エチレンおよび／
またはプロピレンとの一酸化炭素のコポリマーおよびターポリマーを含むポリケ
トン；ビスフェノールＡのポリカーボネートを含むポリカーボネート；ポリフェ
ニレンスルフィドを含むフェニール環ポリマー；ポリスルホン；ポリウレタン；
アクリル酸およびメタクリル酸のポリマーおよびそのエステル；イオノマー；お
よびこれらポリマーのいずれかのコポリマー、配合物あるいは層状構造体が挙げ
られるがこれらに限定するものではない。これらポリマーのいずれかを含む配向
フィルムを任意に架橋してもよい。
【００２７】 本発明での使用に適する可能性のある弾性材料の例として、天然ゴム、ポリイ
ソプレン、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン、ポリブチレン、ニトリル、ポ
リウレタン、シリコーン、ランダムコポリマーおよびターポリマー（エチレンプ
ロピレンコポリマーおよびエチレンプロピレンジエンモノマーターポリマーなど
）およびブロックコポリマーが挙げられる。
【００２８】 さらに図１ａおよび図１ｂを参照すると、このアレイは、架橋剤を含有するコ
ーティング１５を含む。この架橋剤は、基材１２に固定する反応体２２と、アレ
イ１０を使用する用途とに基づいて選択する。
【００２９】 好適実施態様において、この架橋剤を基材１２の主面１４上にコーティングし
て、コーティング１５が少なくとも部分的に基材１２上に接着できるようにする
。架橋剤含有コーティング１５は突出表面積と位相表面積とを有する。この基材
上のコーティングは一般に、図６ａおよび図８ａに示した例などの平滑な外観を
有する。したがって、突出表面積と位相表面積とは実質的に同等である。
【００３０】 以下に詳述するように、基材１２を弛緩すると、位相表面積は突出表面積より
広くなる。驚くべきことに、本発明のアレイ１０は、突出表面積を大幅に上回る
位相表面積を呈することが可能なコーティング１５を含む。コーティング１５の
位相表面積は、このコーティングの突出表面積の少なくとも２倍を超える。位相
表面積が突出表面積の少なくとも５倍を超えると好ましく、最も好適な実施態様
では、位相表面積が突出表面積の少なくとも１５倍を超える。
【００３１】 好適実施態様において、以下に詳述するように、基材１２を弛緩すると、架橋
剤のコーティング１５は、図１ｂ、図６ｂ、図７ｂ、図８ｂおよび図９ｂに示す
ように起伏状となる。これらの図面における起伏は、その識別できる範囲のパタ
ーンのいずれもが不規則であるが、本発明の方法により、規則的なパターンの起
伏も実現可能であると見なしている。
【００３２】 この極めて予想外の結果は、基材に対するコーティングの接着特性ならびにコ
ーティングの厚さおよびガラス転移温度（Ｔg）などのさまざまな要因によるも
のと考えられる。基材が弛緩すると、ひずみが同じように起こることにより、基
材／コーティング間の界面に応力の差が生じる。基材に対するコーティングの接
着力を充分にして、コーティングが基材から剥離しないようにしなければならな
い。所望するアレイに起伏表面を持たせることが好ましいため、ある程度の剥離
を実際に起こしても、本発明による有用なアレイが得られる可能性はある。しか
しながら、その剥離程度が、アレイ上で行われている定量を干渉する、あるいは
基材からのコーティング損失量が悪影響を及ぼすほどに大きくてはならない。
【００３３】 重要なことに、本発明の発明者らは、基材を弛緩させるために加熱すると、コ
ーティングの接着力が実質的に改良される可能性があることを発見した。うねり
の発生により、ポリマー基材とポリマーコーティングとが相互係着構造を形成す
る可能性がある。さらに、この加熱ステップ中に、ポリマー鎖の何本かの絡み合
いが基材／コーティング界面にて生じる可能性もある。どちらの場合も、冷却す
ると、その相互係着構造あるいはポリマーの絡み合いが、コーティングの剥離を
最小限にとどめる役割を果たしている可能性がある。
【００３４】 コーティングの曲げ剛性は、その厚さのおよそ３乗で変化するため、コーティ
ングは厚さが厚いほど、そのうねり寸法も大きくなると考えられている。理論上
、曲げの少ない物体は、剛性が小さい（他の変数はすべて同一にして）物体の半
径より大きな半径で曲げが起こると考えられている。実際には、曲げ剛性は、基
材に対するコーティングの接着性能にも左右される。
【００３５】 本発明において、コーティングの厚さは約０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、
コーティングが厚くなると生じる可能性がある拡散問題を最小限にするため、約
１μ未満のコーティングが好ましい。被検体は、固定された反応体に接触する前
にコーティングを介して拡散しなければならない場合がある。架橋剤コーティン
グが、例えば約１０μｍを超えて比較的厚い場合、拡散に時間がかかるため、検
体／反応体の相互作用の反応速度は遅くなる可能性がある。さらに、コーティン
グが厚すぎる場合、そのコーティングの曲げ剛性が高いため、基材から剥離する
可能性もある。
【００３６】 コーティングのＴgが実質的に基材のＴgより低い場合、コーティングは、コー
ティングが接着される基材表面が縮小する間、粘弾性フローを受ける十分な時間
を有しており、得られるコーティングが比較的平滑となり、大きなうねりを欠く
、と考えられる。この場合、コーティングの突出表面積とその位相表面積とは実
質的に同等である。さらに、コーティングの厚さは増加する。これとは反対に、
コーティングのＴgが基材のＴgとほぼ同じかそれ以上である場合、基材の弛緩中
にコーティングは粘弾性フローを充分に受けないため、広い位相表面積を有する
起伏面が得られると考えられる。
【００３７】 上述の点から、反応体の固定に適し、かつ特定アレイで行われる定量および付
帯条件と相溶性であるコーティングであれば、広範囲からのさまざまなコーティ
ングが本発明での使用に適する可能性があると考えられる。好適架橋剤は、米国
特許第４，３０４，７０５号；同第４，４５１，６１９号；同第５，２６２，４
８４号；同第５，３４４，７０１号；および同第５，４０３，９０２号に教示さ
れているようなコポリマーにより提供される例などのアズラクトン成分である。
特に好適なコポリマーは、アクリルアミドおよびアクリルアミド誘導体、ヒドロ
キシエチルアクリレートおよびメタクリレートなどの親水性あるいは水溶性コモ
ノマーを用いて調製されるものである。アズラクトン架橋剤のほかに、他の架橋
剤を含むコポリマーも使用可能である。その例として、例えばエポキシ、カルボ
キシル酸、ヒドロキシル、アミン、Ｎ−ヒドロキシスクシニミド、イソシアネー
トおよびイソチオシアネート、無水物、アルデヒド、および反応体の固定化につ
いて従来技術において周知の他の群が挙げられる。架橋剤を含むこれらのコポリ
マーは、従来技術で周知であるような段階成長あるいは連鎖成長重合処理により
調製してよい。
【００３８】 オリゴヌクレオチドなどの多数の反応体との反応に適した成分であることから
、アズラクトン成分が好適である。アズラクトン成分は一般に、加水分解的に安
定であるため、本発明の用途に使用する場合の保管寿命が比較的長い。これらの
成分はまた一般に、広範囲の反応体に対して高い反応性を呈する。
【００３９】 このコーティングを架橋する、または他の方法で処理して不溶性にする、Ｔg
を変更する、あるいはコーティングの接着性能を変更してよい。例えばＴgの低
いコポリマーであれば、架橋剤を配合して、得られるコーティングのＴgを上昇
させてよい。このコーティングは、押出し塗装、ダイ塗装、浸せき塗装、エアナ
イフ塗装、カーテン塗装、スプレー塗装、ワイヤ巻付け塗装ロッドの使用など、
従来技術で周知である数種類の従来技術による手段のいずれを用いても基材に塗
布することができる。コーティングは溶液から作製し、その後溶剤を除去する、
あるいは１００％固形配合物をホットメルトコーティングしてよい。
【００４０】 コーティングの基材への接着力を、所望により当業者に周知の方法のいずれか
を用いて改善してもよい。その方法の例として、コロナ処理あるいはプラズマ処
理、またはプライマの適用などの、さまざまな主面への予備処理あるいはコーテ
ィングが挙げられる。適したプライマの例として、ポリエチレンイミン、ポリ塩
化ビニリデン、米国特許第５，６０２，２０２号に記載された例などのプライマ
、および米国特許第５，２０４，２１９号、同第５，４６４，９００号および同
第５，６３９，５４６号に記載された例などの両機能性シランを組合わせた無機
金属酸化物のコロイド分散物が挙げられるがこれらに限定するものではない。コ
ポリマーのポリオレフィン基材に対する接着力を改良する他の方法は、米国特許
第５，５００，２５１号に開示されている。
【００４１】 架橋剤は、基材の主面などの表面の実質的に全体にコーティングしても、ある
いはその表面上に規則的あるいは不規則なパターンでスポットとしてコーティン
グしてもよい。後者の場合、基材を弛緩させると、各スポットの位相表面積がそ
の突出表面積より広くなる。他の方法として、架橋剤を含む１種類以上のポリマ
ー層を基材上にコーティングしてもよい。第１の架橋剤コーティングに第２の架
橋剤含有コーティングを上塗りして、本発明の方法によるうねりを得てもよい。
このように、こうしなければうねりを形成しないコーティングを起伏状のコーテ
ィングに変換してもよい。これら２種類のコーティングが互いに接着する、ある
いは化学的に互いに結合すると好ましい。例えば、基材にアズラクトン成分を含
むポリマーをコーティングし、これにアミン成分を含む第２のポリマーを上塗り
してもよい。アミンとアズラクトンとが互いに反応して互いに層を結合するが、
遊離アミン基は残留して、ｃＤＮＡなどの反応体を基材に固定させると予測でき
る。
【００４２】 反応体２２が基材１２に固定されると、図１ａ、図１ｂおよび図３に示すよう
に結合領域１６を形成する。以下に詳述するように、本発明の方法では、従来技
術で周知の処理をいくつ用いて基材に固定する反応体を導入してもよい。固定す
る形態は、使用する単数あるいは複数の反応体に応じて変更してよいことを理解
されたい。
【００４３】 本発明に使用する反応体の種類は、用途および被検体により異なる。例えば、
ＤＮＡを特徴付ける際にはオリゴヌクレオチドが好適である。抗原の有無を特定
する診断テストの実施には抗体が好適である。他の用途では酵素が好ましい場合
もある。したがって、適した反応体の例として、アミノ酸、オリゴヌクレオチド
およびｃＤＮＡを含む核酸、炭水化物、および酵素や抗体などのタンパク質が挙
げられるがこれらに限定するものではない。
【００４４】 図２を参照すると、好適実施態様において、オリゴヌクレオチド１８（１種類
のオリゴヌクレオチドにつき１文字のアルファベットを付与）などのさまざまな
核酸が基材１２上に位置する別個の結合領域１６に固定されている。基材１２上
にさまざまなオリゴヌクレオチド１８を配置することにより、反応体と試料内の
標的検体との間で多数の結合作用が発生する可能性がでてくる。
【００４５】 反応体の固定は、主面の変形あるいは基材の弛緩前、その間あるいはその後に
行ってよい。しかしながら、反応体の固定を主面の変形あるいは基材の弛緩前に
実施して、反応体結合領域密度を高められる可能性のある本発明による方法の利
点を活用することが好ましい。
【００４６】 図６ｂ、図７ｂ、図８ｂおよび図９ｂを参照すると、本発明によるアレイは、
高さのある位相面領域を提供できる。このようにアレイ表面に高さがあると、ア
レイの信号力の増強につながる可能性が高まる。この起伏表面により、所与面積
に固定される反応体の量は比較的平坦な表面に固定される結合反応体の量に比較
して多くなる。また、基材の弛緩前に反応体を固定すれば、基材上の反応体間の
距離的関係は固定される。基材を弛緩すると、コーティング表面は起伏状となり
、その結果突出面領域における反応体密度は増加しつつ、その相対的分離状態は
位相面領域により実質的に保持される。このように間隔をあけることにより、位
置的な密集状態となる危険性を最小限に抑えつつ、コーティング表面における、
あるいはコーティング表面付近の反応体あるいは結合領域を高密度にすることが
できる。またさらに、予想される検体との相互作用による反応速度を促進する結
果にもなる。
【００４７】 本発明による方法について、また図４および図５を参照すると、基材１２の出
発原料は少なくとも部分的に配向されている。その配向フィルムは、配向時の伸
長度合いに一部応じた面積収縮率を呈する。本発明の方法において、面積の収縮
率は、配向して予備収縮した寸法からフィルムを収縮するためにエネルギを適用
した後の寸法までのフィルム表面の収縮値である。例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍ
（面積は１００ｃｍ2）のフィルムが、充分な加熱により「ｘ」方向に５０パー
セント（５０％）、「ｙ」方向に５０パーセント（５０％）収縮する場合、その
フィルムは５ｃｍ×５ｃｍ（面積は２５ｃｍ2）まで減少して、面積収縮率は７
５パーセント（７５％）ということになる。本発明において使用する面積収縮率
は約２５パーセント（２５％）が適切であるが、フィルムの面積収縮率が約７５
パーセント（７５％）以上であれば、以下に詳述するように非常に高密度アレイ
を実現可能であるため、この収縮率が最も好ましい。
【００４８】 図５を参照すると、基材１２が準備されている。弾性材料の場合、基材１２を
「ｘ」および／または「ｙ」方向に延伸し、その延伸状態に保持する。弾性材料
の延伸処理の例として、テンター装置を使用する、あるいは枠あるいは主軸上に
材料を延伸する方法が挙げられる。大半の用途において、基材を「ｘ」および「
ｙ」形状の双方を同様に延伸し、反応体を基材に平行な列状に固定あるいは結合
できると好ましい。しかしながら、例えば反応体を扇状に配列するなど、反応体
に他のパターンを所望してもよい。したがって、延伸の程度およびパターンは、
仕上がるアレイに対して所望する形状に応じて変化させてよい。
【００４９】 図４および図５を参照すると、基材１２の表面に対して、反応体２２を固定す
るための官能化は必要ない。しかしながら、固定方法によっては、基材１２の表
面を官能化してさらに準備し、架橋剤を形成してもよい。
【００５０】 官能化の種類は、基材および反応体（単数あるいは複数）の種類に依存する。
例えば、配向したポリエチレンなどの配向フィルムを使用する好適実施態様にお
いて、架橋剤はアズラクトン成分である。上述のアズラクトンコポリマーの他に
、アズラクトン官能基化合物の例として、米国特許第４，４８５，２３６号およ
び同第５，１４９，８０６号に開示されている化号物などが挙げられる。表面を
官能化する１つの方法として、基材の酸洗いおよびそれに引き続くビスアミノ分
子の固定によりアミン官能基表面を形成し、これにアズラクトン架橋剤を固定す
ることが挙げられる。このようにして得られる官能化表面はオリゴヌクレオチド
の固定が可能である。ポリマーに対する他の官能化処理も従来技術において周知
であり、その使用により、米国特許第５，４３６，１４７号に開示されているヘ
テロニ官能基架橋剤などの反応体の固定に向けて架橋剤を形成できるものであれ
ば、いずれも適切である。これらの架橋剤は、主面の表面積が縮小された後も基
材に実質的に固定された状態を保つと好ましく、表面積の縮小による分解を実質
的に起こさなければさらに好ましい。官能化の後、基材は、引き続き反応体を固
定するのに適した空のアレイを含む。
【００５１】 当業者であれば、弾性材料の表面を化学的に反応させるさまざまな手法が周知
であり、これらの利用により、反応体を引き続き固定するための架橋剤を基材上
に形成できるのであれば、いずれを用いてもよいことは理解されるであろう。こ
の架橋剤は、主面表面積の縮小あるいは基材の弛緩後も基材に固定された状態で
残留すると好ましく、その減少あるいは弛緩により実質的な劣化を起こさなけれ
ばさらに好ましい。生体分子付着へ向けた表面処理のこのような手法の一例が米
国特許第５，２５８，０４１号に記載されている。
【００５２】 図３を参照すると、反応体２２が基材および好ましくは主面に固定するために
導入され、結合領域１６を形成している。固定形態の例として、反応体２２を基
材内に物理的に封入するなどの物理的手段が挙げられるがこれらに限定するもの
ではない。図１ａおよび図１ｂを参照すると、本発明の好適実施態様において、
反応体２２は基材１２に導入されると架橋剤のコーティング１５により固定され
る。架橋剤の基材１２へのコーティングは、上述した方法のいずれを用いて行っ
てもよい。コーティング１５は基材１２の主面１４に少なくとも部分的に接着し
ていると好ましい。このコーティングステップの前に基材１２にプライム処理あ
るいは他の処理を施してコーティング１５の基材への接着力を改善してもよい。
適したプライマは上述の通りである。
【００５３】 反応体の固定方法に関らず、オンチップあるいはオフチップ合成などの従来技
術で周知の処理をいくつ用いて反応体２２を基材に導入してもよい。これらの技
術により、本発明による方法を用いてアレイ領域の密度を２０を超える係数倍に
増加することができる。しかしながら製造の処理量を増加するために、例えばオ
ンチップあるいはオフチップ合成で使用する高機能な微小工具および方法を必要
としなくともよい。したがって、表面を４ｃｍ×４ｃｍとするなど、初期の基材
寸法を比較的大型にして、大量の反応体を短時間に付着させてよい。形成後に得
られる結合領域は比較的広くてよい。その面積が例えばおよそ０．２５ｍｍ2〜
１．０ｍｍ2であれば本発明での使用に適切である。例えば、固定する反応体２
２を含有した複数の溶液を、配列した毛細管により、配列したピペット装置によ
り、あるいは液滴をリザーバのトレイから移動するように設計した支柱列により
同時に導入してよい。
【００５４】 反応体を、位置合わせのため、既知のパターンで基材に導入すると好ましい。
反応体の初期開始位置を熟知しておき、定量の実施に用いる寸法まで基材が縮小
した後、この位置を最終位置と相関させなくてはならない。各結合領域に染料を
含有して、この初期開始箇所と最終箇所との間の相関付けを容易にしてもよい。
この染料は、アレイ上の結合作用の検出に用いる染料あるいは指示装置とは異な
る、例えば光源、波長などの検出形態を有すると好ましい。
【００５５】 図４および図５を続けて参照すると、反応体（単数あるいは複数）を基材に、
好ましくはその主面に固定した後、あるいは特定の場合は基材を官能化して架橋
剤（図示せず）を形成した後、基材１２を弛緩させ、配向フィルムの場合はこれ
に熱などのエネルギを適用して、また弾性材料の場合は延伸力を緩和することに
より、基材１２の主面１４の表面を縮小する。結合領域１６の数は寸法変化の前
後で同等である。しかしながら、反応体、結合領域１６および、具備されていれ
ば架橋剤の密度の増加は劇的となる可能性がある。本発明の方法により製造され
るアレイでは、その結合領域密度を１，０００／ｃｍ2より大きくすることがで
きる。この密度が少なくとも２５，０００／ｃｍ2であれば好ましく、６０，０
００／ｃｍ2を超えれば最も好ましい。したがって、本発明の方法により、製造
業者は、反応体の初期の固定から寸法縮小状態にいたるまでの過程において、４
、１０および２０を超えるまでなどのかなり大きな係数倍に結合領域密度を増加
させることができる。図４を参照すると、各結合領域１６の面積をこれらの同率
で縮小することができるため、各領域において反応体２２密度を増加させること
ができる。反応体２２の密度がこのように高くなると、蛍光、吸収体あるいは化
学発光種を情報源として使用するなど、定量を行う際に強力な検出信号が必要と
なる場合に有利である。
【００５６】 配向フィルムでは、加熱によりこの縮小を行うことが好ましい。しかしながら
、主面の表面積を縮小できる形態であれば、いずれも本発明の目的には充分とし
得ると考えてよい。加熱などの寸法変更形態により、反応体の活量が実質的に損
なわれることはない。本出願により、ＤＮＡをオリゴヌクレオチドとハイブリダ
イズさせるその後の性能を損なうことなく、かなりの高熱（およそ１５０℃）を
用いて、オリゴヌクレオチドを固定して有する基材を収縮してよいことが実証さ
れている。
【００５７】 弾性材料では、その材料を延伸状態に保持している力を解除することにより表
面の縮小を行ってよい。引き続きこの基材を処理して、その縮小形態に保持して
よい。他の方法として、裏打ち材あるいは他の物理的手段を基材に固定して、基
材をその寸法の変化した形状に保持してもよい。
【００５８】 基材の寸法を変更した後、所望に応じてその基材を処理し、縮小した表面積状
態に基材を保持してもよい。その処理例として基材を架橋することが挙げられる
。他の方法として、基材に裏打ち材を固定するなどの物理的形態を用いてもよい
。
【００５９】 本発明の方法により製造するアレイはさまざまな用途に有用であり、その例と
して、遺伝子配列、遺伝子発現の監視、遺伝地図作製、疾病検査、薬品の発見お
よびコンビナトリアルケミストリなどが挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。
【００６０】 当業者であれば、本発明の方法が大量生産による使用向けに適合可能であるこ
とは明白であろう。
【００６１】 実施例１ 二軸配向フィルムへのパターンの固定 本実施例により、二軸配向された熱収縮フィルム基材上に印刷されたテストパ
ターンを用いた本発明の方法を実証する。
【００６２】 円形スポットの反復パターンを、二軸配向されたポリエチレン収縮フィルム（
サウスカロライナ州ＤｕｎｃａｎのＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．製Ｃｒｙｏｖａ
ｃTMＤ−９５５Ｆｉｌｍ）のロール表面上に、標準フレキソ印刷方法を用いて印
刷した。このパターンは、中心と中心との間を１．０ｍｍ間隔にした複数の円形
スポット（０．５ｍｍ直径）の３４×３２配列（１００スポット／１ｃｍ2）を
具備した。印刷後、このパターンを含むフィルムの一部分をロールから切断した
。次いで、このフィルムを、表面温度を１５５℃にしたホットプレート上に配置
した。このフィルムを時折ピンセットで裏返して、収縮ステップにおける熱の供
給を均等にした。目で確認できる収縮が止まった（およそ２〜３分）後、このフ
ィルムをホットプレートから取り出して冷却した。この収縮ステップ後に得られ
たパターンの寸法はおよそ０．７７ｃｍ×０．７０ｃｍであり、スポットの寸法
は、顕微鏡で測定したところ、互いの間隔がおよそ２２５μｍに、直径が１１０
μｍにそれぞれ減少した。元は１００スポット／ｃｍ2であったスポット密度が
、２，０００スポット／ｃｍ2へとおよそ２０倍となった
【００６３】 実施例２ 架橋剤を形成するための二軸配向フィルムの官能化 本実施例により、二軸配向された収縮フィルムへの架橋剤共有結合を実証する
。この架橋剤は、引き続き反応体を付着するために使用するものである。
【００６４】 カルボキシル酸を、ポリエチレン収縮フィルム（サウスカロライナ州Ｄｕｎｃ
ａｎのＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．製ＣｒｙｏｖａｃTMＤ−９５５、７５ゲージ
）の表面上にて、Ｂｅｎｔｊｅｎらの手順（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、第４４巻、１９９２年、９６５ページ
）により官能化した。その内容全体を本願明細書内に引用したものとする。フィ
ルムの５ｃｍ×５ｃｍ片を７２℃のクロム酸溶液（ＣｒＯ3／Ｈ2Ｏ／Ｈ2ＳＯ4）
に１分間含浸した。この試料を水（１回）、硝酸（１０％、１回）および水（１
回）で洗浄した。このポリエチレン収縮フィルムの試料を周囲温度にて空気乾燥
させた。これを引き続き、ジイソプロピルカルボジイミド（８０μリットル、５
０ｍＭ、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）およびＮ−ヒドロキシス
クシンイミド（６０ｍｇ、５０ｍＭ）を含むジクロロメタン溶液（１０ミリリッ
トル）に含浸した。フィルムを含んだ溶液を静かに３０分間攪拌した。次いで、
Ｏ．Ｏ´Ｂｉｓ（２−アミノプロピル）ポリエチレングリコール８００（５００
ｍｇ、Ｆｌｕｋａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）をジイソプロピルエチルアミン
（２０μリットル、Ａｌｄｒｉｃｈ）と共に添加した。この溶液を静かに１８時
間攪拌した後、親水性架橋性アミン基を含有するポリエチレン収縮フィルムを取
り出し、ジクロロメタン（３回）で洗浄した。
【００６５】 上述のように準備したポリエチレン収縮フィルムフィルムの５ｃｍ×５ｃｍ片
を、米国特許第４，３０４，７０５号に記載されている方法などの従来技術で周
知の通常の溶液重合方法により調製した、ビニルジメチルアズラクトン／ジメチ
ルアクリルアミド（６０重量％／４０重量％）のコポリマーを含む溶液（５％固
形物、メチルエチルケトン、２５ｍｌ）内に含浸した。この溶液を静かに室温に
て２時間攪拌した。このポリエチレンフィルムをこの溶液から取り出してＭＥＫ
で洗浄（１５分間）し、空気乾燥させた。このようにして架橋剤を共有結合した
基材を得た。
【００６６】 実施例３ 二軸配向されたフィルムへの反応体の固定 本実施例により、実施例２で準備したフィルム表面へのオリゴヌクレオチドの
共有結合を実証する。
【００６７】 蛍光標識チミジン八量体を用いて、実施例２によるアズラクトン官能化フィル
ムへの共有結合を実証した。３´−Ｃ３−アミノ−（チミジン） 8−５´−フル
オロセインイソチオシアン酸塩（Ｈ2Ｎ−（Ｔ）8−ＦＩＴＣ）および３´−ヒド
ロキシ−（チミジン） 8−５´−フルオロセインイソチオシアン酸塩（ＨＯ−（
Ｔ）8−ＦＩＴＣ）を、カリフォルニア州Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓ
ｃｏのＧｅｎｅｍｅｄ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ, Ｉｎｃ．から購入した。凍結乾
燥されていた試料（５Ｏ．Ｄ．、５７ナノモル）を脱イオン水（０．５ｍｌ）内
で戻し、冷凍保存した。この貯蔵溶液をリン酸緩衝液（５０ｍＭ、ｐＨ８．５）
内に希釈してオリゴヌクレオチドの溶液（２０ナノモル／ｍｌ）を調製した。
【００６８】 この溶液を、微小毛細管（ペンシルバニア州、ＢｒｏｏｍａｌｌのＤｒｕｍｍ
ｏｎｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏ．製４μリットルＭｉｃｒｏｃａｐ）を用
いてその開口部にフィルム表面を軽く接触させ、スポット当たりおよそ５０ナノ
リットルの溶液を付着させることにより、手動でフィルム表面上に隣接する複数
列としてスポットした。スポット下フィルムをぺトリ皿内に配置して蓋をし、室
温にて一晩（１６時間）放置した。引き続きこのフィルムをエタノールアミン溶
液（水中５０ｍＭ）内に配置した。４５分後、このフィルムを取り出して水で洗
浄（２回）し、０．０５％のＴｗｅｅｎ２０を含むリン酸緩衝生理食塩水内で洗
浄（３０分）した。このフィルムを再度水で洗浄（２回）し、空気乾燥させた。
Ｅｆｆａ ＤｕｓｔｅｒTM缶（ニューヨーク州ＬａｔｈａｍのＥｒｎｅｓｔ Ｆ
．Ｆｕｌｌａｍ，Ｉｎｃ．）を使用してフィルム表面の埃を除去した。このフィ
ルムを、ｐＨ７．０のリン酸緩衝液で水和し、ＦＩＴＣ／ＴＲＩＴＣ濾過セット
を装備する蛍光顕微鏡（Ｃｈｒｏｍａ Ｔｈｃｈｎｏｌｏｇｙ）で観察した。蛍
光発光が、アミン末端オリゴヌクレオチド溶液に対応するスポット列に見られた
。各スポットの直径はおよそ７００μｍであり、その面積は０．３８ｍｍ2であ
った。ヒドロキシ末端オリゴヌクレオチドに対応する列にも蛍光発光は見とめら
れたが極めて僅かであったことから、アミン反応性オリゴヌクレオチドが大量に
アズラクトン架橋剤と共有結合したことが実証された。
【００６９】 ホットプレートを表面温度が１５５℃になるまで加熱した。収縮ステップ中に
金属プレートに粘着しないよう、シリコーンフィルム（０．０４０"、３Ｍ Ｃ
ｏ．）を、このホットプレートの表面上に配置した。オリゴヌクレオチドを結合
して含むフィルムをこのシリコーンフィルム上に配置して収縮させた。このフィ
ルムをピンセットで時折裏返し、均一に加熱した。目で確認できる収縮が止まっ
た後、このフィルムをホットプレートから取り出して冷却した。このフィルムを
、ｐＨ７．０のリン酸緩衝液で水和し、ＦＩＴＣ／ＴＲＩＴＣ濾過セットを装備
する蛍光顕微鏡で観察した。収縮後のスポット寸法は、面積が０．０２３ｍｍ2
まで縮小した。それに対応して、標識八量体の局所濃度が高まったため、スポッ
トの強度も大幅に上昇した。これについては以下の実施例にてさらに実証する。
【００７０】 実施例４ 毛細管による反応体の基材への導入 本実施例により、実施例２により準備した基材上に、位置合わせした毛細管に
より反応体を同時固定する本発明の方法を実証する。この実施例ではさらに、収
縮後に各アレイ領域の蛍光体濃度が上昇することも実証する。
【００７１】 ２０本のガラス毛細管の線形アセンブリ（内径１００μｍ、外径３００μｍ、
中心間距離５００μｍ、長さおよそ３００ｃｍ）を、管の近位端部で位置合わせ
して組み合わせた。毛細管の末端を、Ｎａ2ＳＯ4（１Ｍ）／ＡＭＰＳＯ（５０ミ
リモル）緩衝液（ｐＨ９．５）内５（（５−アミノペンチル）チオユリジル）フ
ルオロセイン（１００μグラム／ｍｌ、オレゴン州ＥｕｇｅｎｅのＭｏｌｅｃｕ
ｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ製）溶液内に配置した。この溶液で毛細管を完全に満した
後、この毛細管アセンブリの近位端部を、実施例２で記載したように準備したア
ズラクトン誘導フィルムの表面に軽く接触させた。毛細管アセンブリをフィルム
から引き離す瞬間に、少量の溶液を各毛細管の端部からフィルム表面に同時に付
着させた。このフィルムをぺトリ皿内に配置して蓋をし、一晩（１６時間）放置
した。このフィルムをリン酸緩衝液（５０ｍＭ、ｐＨ８．５）で洗浄してから空
気乾燥させた。次にフィルムを顕微鏡スライド上に配置してリン酸緩衝液の液滴
で水和し、かぶせガラスでカバーした。このフィルムを実施例３で記載したよう
に蛍光顕微鏡で観察した。この顕微鏡にはＣＣＤカメラ（Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉ
ｃｓ，Ｉｎｃ．）が装備されており、これを使用して各スポットの蛍光強度を定
量した。この強度は、ＣＣＤからの画像を取り込み、その信号を画像処理ソフト
ウェア（テキサス州立大学によるＵＴＨＳＣＳＡ Ｉｍａｇｅ Ｔｏｏｌ Ｖ．
２．Ｏ、）にインポートすることにより定量した。スポットの平均蛍光強度は、
そのソフトウェアのラインプロファイル機能により特定した。距離は、１００μ
ｍグリッドに対応させた距離関数により特定した。
【００７２】 収縮前の各スポットの寸法は、直径がおよそ４２０μｍ、中心間距離が５００
μｍであった。各スポットの平均蛍光発光強度は４９４０相対発光量（ＲＬＵ）
であった。このフィルムを、実施例１に概略を記した手順に基づいて収縮させた
。収縮後、予備収縮時と同じパラメータを用いて画像を得たところ、そのスポッ
トの平均強度は２２，５００ＲＬＵに上昇していたことから、収縮ステップ後、
各スポット内における蛍光体濃度が上昇したことが分かった。これに対応して、
スポットの寸法はおよそ９０μｍに減少し、中心間距離もおよそ１２０μｍとな
った。
【００７３】 実施例５ パターン化された支柱による反応体の基材への導入 本実施例により、フィルム基材の表面に反応体溶液を同時に移入および沈着さ
せるために支柱の配列を用いる本発明の方法を実証する。
【００７４】 １インチ（２．５４ｃｍ）×１インチ（２．５４ｃｍ）のアルミニウム塊から
、高さ１．８ｍｍ、幅０．７５ｍｍ、中心間距離４．０ｍｍの６×６列の支柱を
機械加工した。内角がおよそ９０度の小型ノッチを各支柱の先端から切り落とし
た。ポリエチレン塊から、直径３．１ｍｍ、深さ２．０ｍｍおよび中心間距離４
．０ｍｍの円形リザーバを有するトレイをドリル加工した。５（（５−アミノペ
ンチル）チオユリジル）フルオロセイン溶液（上述参照）を各リザーバ内に投入
した（リザーバ当たり１２μリットル）。次いで、支柱配列の先端を溶液に含浸
した。この配列を取り出す際、溶液の少量の液滴が各支柱先端部に付着した。こ
の支柱配列を、アズラクトン官能化フィルムの表面に接触させた。このフィルム
を上述のように一晩ねかせ、洗浄および画像処理を行った。スポットを観察した
ところ、直径はおよそ８００μｍであり、中心間距離は４．０ｍｍであった。平
均蛍光強度は３９６０ＲＬＵと特定された。上述のようにフィルムを収縮した後
に観察したところ、その強度は１９，１３０ＲＬＵ相対蛍光量にまで上昇し、直
径はおよそ２００μｍに、中心間距離はおよそ８６０μｍにまで減少した。
【００７５】 実施例６ 基材表面積縮小後の、熱収縮フィルム基材上でのＤＮＡハイブリダイゼーション 本発明により、オリゴヌクレオチドを共有結合して含む変形後の収縮フィルム
上でのＤＮＡハイブリダイゼーションを実証する。
【００７６】 アズラクトン官能化フィルムの２ｃｍ×２ｃｍ片を実施例２に基づいて準備し
た。オリゴヌクレオチド溶液を実施例３に記載したように、３´−（Ｃ３アミノ
）−ＴＣＣ ＴＡＡ ＧＧＣ ＣＣＡ ＡＴＡ−５´（「マッチ」）および３´
−（Ｃ３アミノ）−ＣＴＴ ＣＧＧ ＡＡＴ ＴＴＧ ＧＣＧ−５´（「ミスマ
ッチ」）の配列（ゲノム合成）を用いて調製した。この溶液を隣接する列として
スポットし、実施例３に記載したように反応させた。反応後、フィルムをホット
プレート上に配置し、実施例１に記載したように収縮させた。
【００７７】 続いて、このフィルムを、Ｌ−サルコシン（０．１％）、カゼイン（１％）、
およびドデシル硫酸ナトリウム（０．０２％）を含有する５Ｘ ＳＣＣ溶液（０
．７５Ｍ ＮａＣｌ、０．０７５Ｍ クエン酸ナトリウム、ｐＨ７．０）内に５
分間配置した。このフィルムを、３´−（ＦＩＴＣ）−ＴＡＴ ＴＧＧ ＧＣＣ
ＴＴＡ ＧＧＡ−５´−ＯＨ（１５ナノモル／ｍｌ）を含有する上記溶液３０
０μリットル含む小型瓶に移した。このハイブリダイゼーション反応物を回転ミ
キサーで１６時間２５℃にて静かに攪拌した。このフィルムをハイブリダイゼー
ション溶液から取り出し、５Ｘ ＳＣＣで洗浄（２回）した。次にフィルムを顕
微鏡スライド上に配置してリン酸緩衝液の液滴（５０ミリモル、ｐＨ７．０）で
水和し、これをかぶせガラスでカバーした。
【００７８】 このフィルムを、フルオロセイン濾過セットを装備する蛍光顕微鏡で観察した
。固定された「マッチ」配列（３´−（Ｃ３アミノ）−ＴＣＣ ＴＡＡ ＧＧＣ
ＣＣＡ ＡＴＡ−５´）を含むスポット列内に見られた。「ミスマッチ」配列
（３´−（Ｃ３アミノ）−ＣＴＴ ＣＧＧ ＡＡＴ ＴＴＧ ＧＣＧ−５´）に
対応する列には蛍光発光は見られなかったことから、オリゴヌクレオチドが二軸
配向されたフィルムの表面に共有結合できること、このフィルムを収縮するため
に加熱できること、得られたフィルム上のオリゴヌクレオチドに相補オリゴヌク
レオチドをハイブリダイゼーションできることが実証された。
【００７９】 実施例７ 弾性基材を官能化する予測実施例 本実施例により、弾性ゴム基材の表面を化学的に反応性とする方法を例証する
。
【００８０】 本実施例において、シート状のゴム（Ｒｈｏｄｅ Ｉｓｌａｎｄ、Ｗａｒｒｅ
ｎのＬｌｏｙｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇなどさまざまな製造業者から入手
）を処理して、ポリマーバックボーンのわずかな二重結合部分をエポキシドに転
化してもよい。本実施例では、このシートがバックグラウンド蛍光を低下させる
カーボンブラックを含有していてもよい。エポキシド化は、過安息香酸、過タリ
ウム酸および過酢酸を用いる処理などの従来技術で周知の幾つかの方法により行
うことができる。エポキシドが、水、アルコール、ハロゲン化水素、チオールお
よびアミンなどおさまざまな求核原子と開環を伴って容易に反応することは従来
技術において周知である。上記に概略を記した処理の１つにより準備したエポキ
シド化ゴムを、実施例２に概略を記した手順に基づき過剰のＯ．Ｏ´ビス（２−
アミノプロピル）ポリエチレンで処理してもよい。必要に応じて、この反応物を
加熱し、エポキシドの開環を促進してもよい。次いで、アミン官能化ゴムを、実
施例２に記載したようにビニルジメチルアズラクトン／ジメチルアクリルアミド
のコポリマーで処理し、アミン末端オリゴヌクレオチドなどの求核成分に対して
反応する高官能性表面を生成してもよい。他の方法として、置換程度を低くする
必要がある場合、エポキシド化ゴムを、１つのステップで直接、アミン末端オリ
ゴヌクレオチドと処理してもよい。
【００８１】 実施例８ 弾性基材への反応体固定の予測実施例 予測実施例７で記載したように形成した官能化弾性基材を、例えば枠あるいは
主軸上に配置することにより機械的に、「ｘ」あるいは「ｙ」方向に、または同
時に「ｘ」および「ｙ」方向に延伸してよい。オリゴヌクレオチドなどの形態で
ある反応体をこの延伸したエラストマに適用してよい。管、針、インクジェット
、ペンの配列を介する送出、あるいはスタンプによるリザーバ配列からの移入な
ど、さまざまな方法によりアレイを形成してよい。溶液を表面上に付着して生体
分子を反応させた後、機械的な力を解除してアレイの寸法を縮小すると同時に、
アレイ上に位置する各領域内の局所濃度を上昇させる。
【００８２】 実施例９ 基材上の反応体の整合 本実施例により、各アレイ領域内に組み入れられた情報分子を用いて、二軸配
向フィルムに固定された反応体を検出する方法を実証する。アレイエレメントの
検出に使用する情報分子は、定量に用いる情報分子と異なる波長にて検知される
ものである。
【００８３】 ５−（２−アミノエチルアミノ）−１−ナフタレン（ＥＤＡＮＳ、ｐＨ８．５
リン酸緩衝液内２００μモル）を含有する溶液「１」を調製した。３´−Ｃ３−
アミノ−（チミジン）8−５´フルオロセインイソチオシアン酸塩（Ｈ2Ｎ−（T
）8−ＦＩＴＣ）を含有する第２の溶液を、実施例３からの原液をＥＤＡＮＳ溶
液「１」（５μモル最終Ｈ2Ｎ−（T）8−ＦＩＴＣ濃度）内に希釈して調製した
。溶液「１」の複数列のスポットを、実施例３に記載したように微小毛細管スポ
ッタを用いてフィルム上に形成した。各列内にランダムスペースを１つ開けてお
き、引き続きここに溶液「２」をスポットした。このように、すべてのスポット
がＥＤＡＮＳを含有し、１つのスポットはＥＤＡＮＳと、結合したフルオロセイ
ン標識オリゴヌクレオチドとを含有する、スポットの複数列を形成した。スポッ
トしたフィルムをぺトリ皿内に配置して蓋をし、１時間放置した後、実施例１に
記載したようにフィルムを取り出して水で洗浄し、乾燥および収縮させた。この
収縮ステップ後、フィルムを蛍光顕微鏡で、まず帯域励起フィルタ（３５０＋／
−２０ｎｍ）およびロングパス放射フィルタセット（＞４２０ｎｍ、Ｃｈｒｏｍ
ａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を使用して観察した。このフィルタセットを使用し
たところ、ＥＤＡＮＳ蛍光が各スポットに見とめられたため、各スポットの画像
および位置を、実施例４に概略を記したＣＣＤカメラおよび画像ソフトウェアで
記録した。次に、このフィルムをＦＩＴＣ／ＴＲＩＴＣフィルタセット（Ｃｈｒ
ｏｍａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を使用して観察したところ、各列内で結合され
た（Ｈ2Ｎ−（T）8−ＦＩＴＣ）を含有するスポットが１つだけ認められた。こ
の２枚の画像の「重ね合わせ」により、標識オリゴヌクレオチドを含むスポット
の位置がわかることから、情報分子を各アレイエレメント内へ組み入れ、これを
利用してアレイ内の各スポットの空間位置を特定できることがわかった。続いて
この情報を格納し、これを用いて、ハイブリダイゼーション反応中、１つのアレ
イ領域から他の複数領域へ跳ね返る情報など、第２の情報分子が位置するスポッ
トを鑑定する。
【００８４】 実施例１０ 架橋剤を含有するコポリマーの調製 コポリマーの調製は、従来技術で周知の、例えば米国特許第４，３０４，７０
５号に教示されている方法により容易に行うことができる。以下に一般例を１つ
示す。スターラ、温度計、還流冷却器、加熱手段、および瓶内窒素大気保持手段
を装備した反応瓶内に、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オクサゾリン−５
−オン（ビニルジメチルアズラクトン１２部）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ド（２８部）、２−ブタノン（６０部）およびアゾビスイソブチロニトリル（０
．１５部）（重量部基準）を装填した。この溶液に窒素を分散させ、５５℃に加
熱して２４時間攪拌した。この後、標準の重量測定処理により特定するように得
られた溶液内ポリマー固形物比率は３９．８％であった。これは、モノマーが１
００％ポリマーに転化したことを示している。このポリマー溶液に２−ブタノン
あるいは他の溶剤を追加して固形物％を低減した溶液に希釈し、コーティング溶
液を調製した。
【００８５】 同様に、異なる比率のモノマー、異なるコモノマー、あるいは異なる架橋剤モ
ノマーを有する他のポリマーを調製し、本発明にて使用することができる。
【００８６】 実施例１１ プライム処理およびコーティング方法 本実施例により、基材表面のプライム処理方法ならびに、架橋剤を含む均一で
薄いコーティングの基材への提供方法を実証する。
【００８７】 表１に記載する実施例１１ａ〜実施例１１ｉについて、配向した基材フィルム
のロールを、従来技術で周知の技術によりコーティング前に、プライム処理しな
かった（なし）か、コロナ処理をした（Ｃｒ）か、あるいはアンモニアプラズマ
処理をした（ＡＰ）かのいずれかとした。Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ（
ＰＥＩ、平均Ｍw約７５０，０００、水中５０重量％溶液）（Ａｌｄｒｉｃｈ）
によるプライム処理は、原液を０．０５重量％までメタノールで希釈し、適した
フィルム基材上に押出ダイコーティングして行った。
【００８８】 コーティングについて、実施例１０で記載したように調製した架橋剤含有コポ
リマーを適した溶剤で希釈し、通常固形物が１０重量％未満の、好ましくは５重
量％未満のコーティング溶液を準備した。利用したコーティング方法は、（１）
押出ダイコーティング「Ｅ」および（２）可逆ロールグラビア「Ｇ」である。任
意に、コーティング前にコーティング溶液に架橋剤を配合した。押出コーティン
グは、ポリマー溶液用と架橋剤溶液用との２つのリザーバを使用して行った。こ
れらの溶液をコーティングダイに投入する直前にインラインミキサ内を介してポ
ンプ注入した。各実施例について、フィルムを３８度に加熱したオーブンに１分
間通過させることにより、コーティングから溶剤を除去した。
【００８９】
【表１】
【００９０】 実施例１２ 起伏面の形成 本実施例により、基材上の架橋剤含有コーティングからの起伏面形成を実証す
る。
【００９１】 実施例１１ａからのコーティング済フィルム片を、実施例３に概略を記した手
順に基づいて弛緩した。標準の前処理技術（走査型電子顕微鏡、ニュージャージ
ー州ＭａｈｗａｈのＰｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅ
ｎｔｓ製Ｍｏｄｅｌ ＸＬ ３０Ｓｅｒｉｅｓ）を用いて複数のＳＥＭ画像を得
た。簡潔に説明すると、これらの試料を隆起したスタブ上に、対向する角部で試
料の裏側のみが接触するように少量のカーボンテープ上に配置した。次いでこの
隆起した試料をスパッタチャンバ（Ｈｕｍｍｅｒ ＸＰ、Ａｎａｔｅｃｈ ＬＴ
Ｄ製）内に、およそ７〜９ｎｍの金メッキが付着するまで充分な時間配置した。
この試料を、１５ｋＶの加速電圧下でスポット寸法を４とし、試料を４０度傾斜
させて検査した。配向基材を有する試料の画像およびそれが弛緩した基材試料の
画像（それぞれ図６ａおよび図６ｂ）を得た。図６ａは、収縮前には架橋剤含有
コーティングが実質的に平滑状態であることを示す。図６ｂは、架橋剤コーティ
ングが起伏面を形成したことを実証している。実施例１１ｂ、実施例１１ｃ、実
施例１１ｄ、実施例１１ｆ、実施例１１ｇ、実施例１１ｈ、実施例１１ｉも起伏
面を形成することがわかった。
【００９２】 実施例１３ コーティングの安定性 本実施例により、基材の弛緩後の、架橋剤コーティングの接着力が改良された
ことを実証する。
【００９３】 実施例１１ｃのコーティング済試料上のコーティングが有する、高ｐＨでの洗
浄、高温、および界面活性剤の存在下に対する安定性について、以下のように検
討した。
【００９４】 ５０ｍＭのリン酸緩衝液を、脱イオン水内１重量％のドデシル硫酸ナトリウム
（ＳＤＳ）でｐＨ８．３８に調製した。上記試料の配向片および弛緩片を８０℃
の上記緩衝液に５時間含浸した。
【００９５】 これらの試料を、全反射減衰法（ＡＴＲ）（Ｇｒａｓｅｂｙ Ｓｐｅｃａｃ製
Ｍｏｄｅｌ Ｂｏｍｅｍ ＭＢ１０２、Ｇｏｌｄｅｎ Ｇａｔｅ Ｄｉａｍｏｎ
ｄ ＡＴＲ Ｓｅｒｉｅｓ）ＩＲ分光器を用いて分析し、コーティングの有無を
検査した。弛緩後の試料は、コポリマーコーティングの存在を示す、１６１８（
アミドカルボニルによる強力な広帯域）、１４９８、１３９８、１３５５（中程
度の狭帯域）ｃｍ-1の吸収帯域を含んだ。これらの帯域は配向試料には見られな
かったことから、これらの条件下での加熱による弛緩方法により、基材に対する
コーティングの接着力が改良されたことがわかる。
【００９６】 実施例１４ ＰＥＩコーティング 本実施例により、ＰＥＩ起伏コーティングの製造方法を実証する。
【００９７】 配向したフィルムの試料（Ｃｒｙｏｖａｃ Ｄ９５５、１．０ｍｉｌ）を、実
施例１１に記載したようにコロナ処理（Ｃｒ）し、ＰＥＩの０．０５重量％メタ
ノール溶液（Ａｌｄｒｉｃｈ）でコーティングした。この試料片を実施例３に概
略を記した手順に基づき弛緩した。このコーティングのＳＥＭを図７ａに示す。
この図により、このコーティングは実質的に平滑であることがわかる。したがっ
て、起伏面は形成されていない。
【００９８】 起伏状のＰＥＩ表面を作製するため、アズラクトン／ジメチルアクリルアミド
をコーティングした実施例１１ａの基材に、線状Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉ
ｎｅ（ＰＥＩ Ｍnおよそ４２３）（Ａｌｄｒｉｃｈ）０．３重量％のメタノー
ル溶液を押出上塗りコーティングした。この試料片を実施例３に概略を記した手
順に基づき弛緩した。この多層コーティングのＳＥＭを図７ｂに示す。この図に
より、ＰＥＩ架橋剤のコーティングは起伏面に含まれていることがわかる。
【００９９】 実施例１５ カルボキシル化ポリ塩化ビニルコーティング 本実施例は、本発明の起伏面を形成する、架橋剤含有ポリマーコーティングの
追加を実証する。
【０１００】 カルボキシル化ポリ塩化ビニル１重量％（１．８％カルボキシル化）（Ａｌｄ
ｒｉｃｈ）のトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）溶液を、１％の脱
イオン水を添加したものとしないものとで製造した。これら２種類の溶液を０．
００５インチ、１２５μｍの湿潤厚さで収縮フィルム（Ｃｒｙｏｖａｃ Ｄ９５
５、１．０ｍｉｌ）上にハンドコーティングした。コーティング後、溶剤を室温
にて２０分間蒸発させた。水なしコーティング試料用の配向試料および弛緩試料
をＳＥＭ技術を用いて分析した。顕微鏡写真により、弛緩前は平滑なコーティン
グであった（図８ａ）が、弛緩後は起伏面が見られた（図８ｂ）。水を含有した
溶液で形成したコーティングもうねりを形成した。
【０１０１】 実施例１６ さまざまなポリマーガラス転移温度 本実施例により、基材のガラス転移（Ｔg）温度より実質的に低いガラス転移
温度を有する架橋剤含有ポリマーはうねりを形成しない可能性があることを実証
する。
【０１０２】 実施例１１ｅのコーティングフィルム片を、実施例３に概略を記した手順に基
づき弛緩した。この実施例に使用するコポリマーの（Ｔg）温度は、およそ０℃
と算出された。このコーティングのＳＥＭを図９ａに示す。これにより、（Ｔg
）温度が低いコポリマーは実質的に平滑な表面を形成することがわかる。これに
対して、図９ｂは実施例１１ｄの弛緩後フィルムのＳＥＭを示したものである。
このコポリマーの（Ｔg）温度は被変調示差走査熱量計（ＭＤＳＣ ２９２０、
デラウェア州Ｎｅｗ ＣａｓｔｌｅのＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．
）により１１０℃と測定された。この試料は起伏面を形成した。
【０１０３】 実施例１７ 顕微鏡スライドガラス上とコーティングした収縮フィルム上でのオリゴヌクレオ
チドハイブリダイゼーションの比較 本実施例は、本発明によるコーティングフィルムを使用したオリゴヌクレオチ
ドハイブリダイゼーション中に得られる信号が増強されていることを実証する。
【０１０４】 Ｇｕｏらの処理方法（Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、１９
９４年、第２２巻、Ｎｏ．２４）を用いて、顕微鏡スライドガラス上に反応面を
作製した。アミノプロピルトリメトキシシラン（ウィスコンシン州Ｍｉｄｄｌｅ
ｔｏｗｎのＮｅｗｃｏｍｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ製）で処理したスライドガラスを１
，４フェニレンジイソチオシアン酸塩（ピリジン：ジメチルホルムアミドを１：
９で含む０．２％溶液）に含浸した。２時間後、このスライドガラスをメタノー
ル（２回）およびアセトン（２回）で洗浄し、空気乾燥させた。アズラクトン／
ジメチルアクリルアミドコポリマーで実施例１１ｃに記載したようにコーティン
グした収縮フィルムの２片（１インチ×１インチ、２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ
）を次のステップで使用した。
【０１０５】 ３種類にオリゴヌクレオチド溶液（テキサス州のＴｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ
製Ｇｅｎｏｓｙｓ、ＡＭＰＳＯ緩衝液内２５０ｍＭ、ｐＨ９．０）を、実施例４
に記載したように調製し、実施例３に記載したように毛細管を用いて隣接する複
数列としてスポットした（列１＝ＦＩＴＣ標識、列２＝「マッチ」、列３＝「ミ
スマッチ」）。スポット後、このガラスおよびフィルム試料を加湿したぺトリ皿
内に配置して蓋をした。２時間後、これらの試料を蒸留水、ＡＭＰＳＯ緩衝液（
５０ｍＭ、ｐＨ９．０）、蒸留水、ＳＤＳ（水中０．１％）および蒸留水ですす
いだ。一方の収縮フィルム試料を実施例１の手順に基づいて弛緩した。固定化さ
れた「マッチ」列のスポットに相補的なＦＩＴＣ標識オリゴヌクレオチドを、実
施例６の手順に基づいてハイブリダイゼーション溶液の少量の液滴を各試料上に
付着した後、更にかぶせガラスをかけて、このガラス、配向フィルム、および弛
緩フィルムにハイブリダイズさせた。これらの試料を３０分間、４５℃の恒温器
内でハイブリダイズさせた。ハイブリダイゼーション後、これらの試料を上述の
ようにすすいだ。各列のスポットの蛍光発光強度を、４８８ナノメータレーザ、
フルオロセインフィルタ、および光電子増倍管を装備したラスター走査装置によ
り測定した。相対発光量（ＲＬＵ）として表される平均強度を測定した。スライ
ドガラスの測定に使用する条件下で検出器が最高値を示したため、フィルム試料
に対して検出器の利得制御を行う必要があった。利得従属変換係数により、これ
ら３種類の試料に対する正規化ＲＬＵ値を算出した。以下の表は、これらの実験
結果を要約したものである。これらの結果から、反応体の濃度が高いためにコー
ティングフィルム試料の強度が増加していることが明らかである。さらにその１
０倍高い結果が、反応体密度の増加により弛緩試料から得られている。
【０１０６】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【図１a】 本発明によるアレイの側面図であり、その基材が弛緩前の状態を示す。
【図１ｂ】 本発明による図１aのアレイの側面図であり、その基材の弛緩後の状態を示す
。
【図２】 本発明の方法により製造したオリゴヌクレオチドアレイの斜視図であり、各ア
ルファベットは異なるオリゴヌクレオチドを示す。
【図３】 本発明の方法により製造したアレイの結合領域を示す分解図である。
【図４】 本発明の方法の一実施態様を示す。
【図５】 本発明の方法の別の実施態様を示す。
【図６a】 ジメチルアクリルアミド／ビニルジメチルアズラクトンコポリマーをコーティ
ングした基材の弛緩前の状態を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図６ｂ】 図６aのコーティング基材の、弛緩後の状態を示すＳＥＭである。
【図７ａ】 ポリエチレンイミンをコーティングした弛緩後の基材のＳＥＭである。
【図７ｂ】 ジメチルアクリルアミド／ビニルジメチルアズラクトンコポリマーをコーティ
ングし、その上にポリエチレンイミンを上塗りコーティングした基材の弛緩後の
ＳＥＭである。
【図８a】 カルボキシル化ポリ塩化ビニルをコーティングした基材の弛緩前の状態を示す
ＳＥＭである。
【図８ｂ】 図８aのコーティング済基材の、弛緩後の状態を示すＳＥＭである。
【図９a】 ガラス転移温度の低いコポリマーを具備した基材の、弛緩後の状態を示すＳＥ
Ｍである。
【図９ｂ】 図９aより高いガラス転移温度のコポリマーを具備した基材の、弛緩後の状態
を示すＳＥＭである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 33/543 ５０１ Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ 33/566 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ｆ 37/00 １０２ ＺＮＡＡ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 ペイティル，サンジェイ エル． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 ラズマッセン，ジェラルド ケー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 4B024 AA11 CA09 HA14 4B029 AA07 AA23 BB20 CC03 CC08 FA15 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR56 QR84 QS34 QS39 QX02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリマー基材と、 該基材に少なくとも部分的に接着された架橋剤含有コーティングと、 該架橋剤に固定されて結合領域を形成する反応体と、 を含み、該架橋剤を含む前記コーティングが突出表面積と該突出表面積より広い
    位相表面積とを有するアレイ。
  2. 【請求項２】 前記架橋剤含有コーティングが起伏面を含む請求項１に記載
    のアレイ。
  3. 【請求項３】 前記位相表面積が、前記突出表面積の少なくとも２倍を超え
    る請求項１および２に記載のアレイ。
  4. 【請求項４】 前記アレイが、２０００箇所／１ｃｍ2を超える結合領域密
    度を具備する請求項１〜３に記載のアレイ。
  5. 【請求項５】 配向されたポリマー基材とそこに少なくとも部分的に接着さ
    れた架橋剤のコーティングとを含む、請求項１に記載のアレイ製造に使用する材
    料。
  6. 【請求項６】 配向されたポリマー基材を提供するステップと、 架橋剤含有コーティングを該ポリマー基材上に適用するステップと、 そこに反応体を固定して結合領域を形成するステップと、 該基材を弛緩して、該コーティングに、突出表面積と該突出表面積より広い位
    相表面積とを持たせるステップと、 を含む請求項１に記載のアレイの製造方法。
  7. 【請求項７】 該コーティングが起伏面を形成する請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 ａ．反応体を、ある面積を有する主面を含む配向されたポリ
    マー基材に固定して、該基材上に結合領域を形成するステップと、 b. 該ポリマー基材を加熱して該主面の表面積を縮小することにより、該基材
    上の前記結合領域密度を上昇させるステップと、 を含む請求項１に記載のアレイなどのアレイ製造方法。
  9. 【請求項９】 配向されたフィルム基材を官能化して、引き続き反応体を固
    定するために該基材上に架橋剤を形成するステップを含む、請求項８に記載の方
    法にて使用する基材の官能化方法。
  10. 【請求項１０】 ａ．ある面積の少なくとも１つの主面を有する弾性材料を
    延伸するステップと、 ｂ．該主面を官能化して、最終的に反応体を固定するために該基材上に架橋剤
    を形成するステップと、 を含む、請求項８に記載の方法にて使用する基材に対する官能化方法。
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