JP2003121442A - バイオチップ用基板およびバイオチップ - Google Patents
バイオチップ用基板およびバイオチップInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一の反応（化学反応や光反応など）で疎水
域と親水域とを形成可能であり、バイオチップを作製す
るのに有用な基板を提供する。 【解決手段】 光照射により親水域と疎水域とを形成可
能な感光性を有し、かつ前記親水域に生体関連物質を保
持するための基板であって、表面が少なくともポリシラ
ンで構成されたバイオチップ用基板を調製する。前記基
板には、光ラジカル発生剤、酸化剤、シロキサン化合物
等が含まれていてもよい。前記基板で形成された保持体
表面をパターン露光し、生成した親水化パターン域に生
体関連物質を付着させてバイオチップを製造してもよ
い。遺伝情報を有する成分に対して、生体関連物質が生
物学的に特異的に結合可能であるＤＮＡなどであっても
よい。
域と親水域とを形成可能であり、バイオチップを作製す
るのに有用な基板を提供する。 【解決手段】 光照射により親水域と疎水域とを形成可
能な感光性を有し、かつ前記親水域に生体関連物質を保
持するための基板であって、表面が少なくともポリシラ
ンで構成されたバイオチップ用基板を調製する。前記基
板には、光ラジカル発生剤、酸化剤、シロキサン化合物
等が含まれていてもよい。前記基板で形成された保持体
表面をパターン露光し、生成した親水化パターン域に生
体関連物質を付着させてバイオチップを製造してもよ
い。遺伝情報を有する成分に対して、生体関連物質が生
物学的に特異的に結合可能であるＤＮＡなどであっても
よい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核酸やＤＮＡなど
との特異的なハイブリタイズするためのサイトを形成す
るのに有用なバイオチップ用基板、このバイオチップ用
基板を用い、遺伝子診断などに有用なバイオチップとそ
の製造方法に関する。
との特異的なハイブリタイズするためのサイトを形成す
るのに有用なバイオチップ用基板、このバイオチップ用
基板を用い、遺伝子診断などに有用なバイオチップとそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バイオチップは、広く生体物質を抽出、
分離、解析などを行うために、微小化あるいは高密度化
（いわゆるチップ化）させた検出素子又はアレイの総称
であり、バイオチップとしては、生体物質を基板上に固
定させた素子や、流体として分離機能を持たせた素子な
どが知られている。さらに、固定させる生体物質によっ
て、ＤＮＡチップやプロテインチップと称されている。
分離、解析などを行うために、微小化あるいは高密度化
（いわゆるチップ化）させた検出素子又はアレイの総称
であり、バイオチップとしては、生体物質を基板上に固
定させた素子や、流体として分離機能を持たせた素子な
どが知られている。さらに、固定させる生体物質によっ
て、ＤＮＡチップやプロテインチップと称されている。
【０００３】生体物質を基板上に固定するタイプのバイ
オチップの製造法において、ＰＣＲ法などの遺伝子増幅
法で遺伝子増幅させたｃＤＮＡ断片を固定する場合、ガ
ラスプレート上の選択された区域を物理的にマスクし、
目的とする化学反応をプレートの非マスク部で行う方法
が知られている。
オチップの製造法において、ＰＣＲ法などの遺伝子増幅
法で遺伝子増幅させたｃＤＮＡ断片を固定する場合、ガ
ラスプレート上の選択された区域を物理的にマスクし、
目的とする化学反応をプレートの非マスク部で行う方法
が知られている。
【０００４】また、マトリックス上のドットに４つのヌ
クレオチドのそれぞれをサンプリングできるプリンター
装置を用い、二次元の保持体上で、オリゴヌクレオチド
を直接合成する方法も知られている。
クレオチドのそれぞれをサンプリングできるプリンター
装置を用い、二次元の保持体上で、オリゴヌクレオチド
を直接合成する方法も知られている。
【０００５】しかし、どのような保持体の表面構造が生
体関連成分の固定に適しているかを記述した文献は殆ど
ない。唯一、特表平９−５００５６８号公報（米国特許
第５９８５５５１号明細書）には、ホトレジストを支持
体（ガラス基板）の表面に塗布し、露光・現像により第
１の露光支持面のパターン域を形成し、この支持面とフ
ルオロアルキルシランとの反応によりガラス基板に撥水
性又は疎水性を付与し、残存するレジストを除去して第
２の支持面を露出させ、第２の支持面とヒドロキシル基
又はアミノアルキルシランとを反応させて親水性結合域
を形成することが開示されている。また、ガラス基板を
フッ素含有シラン化合物でコーティングすることにより
疎水性表面を形成し、レーザ又は化学反応により所定の
パターンで下部の酸化ケイ素を選択的に露出させ、親水
性を付与するためのシラン化合物で処理し、所定の親水
性部位を形成することも記載されている。さらに、親水
性サイト（結合サイト）を幅５０〜２０００μｍ、密度
１０4／ｃｍ2で形成し、表面張力を利用して固定用生体
物質を親水性サイトに結合又はハイブリタイズすること
も記載されている。
体関連成分の固定に適しているかを記述した文献は殆ど
ない。唯一、特表平９−５００５６８号公報（米国特許
第５９８５５５１号明細書）には、ホトレジストを支持
体（ガラス基板）の表面に塗布し、露光・現像により第
１の露光支持面のパターン域を形成し、この支持面とフ
ルオロアルキルシランとの反応によりガラス基板に撥水
性又は疎水性を付与し、残存するレジストを除去して第
２の支持面を露出させ、第２の支持面とヒドロキシル基
又はアミノアルキルシランとを反応させて親水性結合域
を形成することが開示されている。また、ガラス基板を
フッ素含有シラン化合物でコーティングすることにより
疎水性表面を形成し、レーザ又は化学反応により所定の
パターンで下部の酸化ケイ素を選択的に露出させ、親水
性を付与するためのシラン化合物で処理し、所定の親水
性部位を形成することも記載されている。さらに、親水
性サイト（結合サイト）を幅５０〜２０００μｍ、密度
１０4／ｃｍ2で形成し、表面張力を利用して固定用生体
物質を親水性サイトに結合又はハイブリタイズすること
も記載されている。
【０００６】しかし、この方法で、撥水性又は疎水性部
位および結合サイトとしての親水性部位を形成するため
には、疎水性シラン化合物と親水性シラン化合物とを用
いた化学反応とリソグラフィ技術とを組み合わせて、疎
水性と親水性とを付与する必要がある。さらに、結合サ
イトの密度も充分とは言えない。
位および結合サイトとしての親水性部位を形成するため
には、疎水性シラン化合物と親水性シラン化合物とを用
いた化学反応とリソグラフィ技術とを組み合わせて、疎
水性と親水性とを付与する必要がある。さらに、結合サ
イトの密度も充分とは言えない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、単一の反応（化学反応や光反応など）で疎水域（又
は撥水域）と親水域とを形成可能であり、バイオチップ
を作製するのに有用な基板を提供することにある。
は、単一の反応（化学反応や光反応など）で疎水域（又
は撥水域）と親水域とを形成可能であり、バイオチップ
を作製するのに有用な基板を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、疎水域と親水域とで
構成された微細サイトを高密度で形成し、生体関連物質
を保持するのに有用なバイオチップ用基板を提供するこ
とにある。
構成された微細サイトを高密度で形成し、生体関連物質
を保持するのに有用なバイオチップ用基板を提供するこ
とにある。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、単純な装置を
用いて簡便かつ高密度（例えば、１０6／ｃｍ2以上）に
所定の結合サイトを形成できるバイオチップ用基板を提
供することにある。
用いて簡便かつ高密度（例えば、１０6／ｃｍ2以上）に
所定の結合サイトを形成できるバイオチップ用基板を提
供することにある。
【００１０】本発明のさらに別の目的は、前記基板を用
いたバイオチップおよびその製造方法を提供することに
ある。
いたバイオチップおよびその製造方法を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため鋭意検討した結果、ポリシランで構成さ
れた感光性組成物を基板上に塗布すると、疎水性又は撥
水性の高い表面を形成できるとともに、露光することに
より、感光部を親水化でき、親水化サイトに核酸などの
生体関連物質を高密度に保持できることを見いだし、本
発明を完成した。
を達成するため鋭意検討した結果、ポリシランで構成さ
れた感光性組成物を基板上に塗布すると、疎水性又は撥
水性の高い表面を形成できるとともに、露光することに
より、感光部を親水化でき、親水化サイトに核酸などの
生体関連物質を高密度に保持できることを見いだし、本
発明を完成した。
【００１２】すなわち、本発明のバイオチップ用基板
は、光照射により親水域と疎水域とを形成可能な感光性
を有し、かつ前記親水域に生体関連物質を保持するため
の基板であって、表面が少なくともポリシランで構成さ
れている。このようなバイオチップ用基板は、ポリシラ
ンで構成されているため高度に撥水性を有する。そのた
め、このバイオチップ用基板を用いると、疎水性表面を
形成できるとともに、露光により生体関連物質が保持可
能な親水化サイトを形成可能である。従って、フルオロ
アルキルシランなどの疎水性化合物との反応、およびヒ
ドロキシル基又はアミノアルキルシロキサンなどの親水
性化合物との反応を利用して、疎水域と親水性結合領域
とを形成する必要がない。前記ポリシランは、通常、少
なくとも下記単位（１）を有している。
は、光照射により親水域と疎水域とを形成可能な感光性
を有し、かつ前記親水域に生体関連物質を保持するため
の基板であって、表面が少なくともポリシランで構成さ
れている。このようなバイオチップ用基板は、ポリシラ
ンで構成されているため高度に撥水性を有する。そのた
め、このバイオチップ用基板を用いると、疎水性表面を
形成できるとともに、露光により生体関連物質が保持可
能な親水化サイトを形成可能である。従って、フルオロ
アルキルシランなどの疎水性化合物との反応、およびヒ
ドロキシル基又はアミノアルキルシロキサンなどの親水
性化合物との反応を利用して、疎水域と親水性結合領域
とを形成する必要がない。前記ポリシランは、通常、少
なくとも下記単位（１）を有している。
【００１３】
【化２】
【００１４】（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一又は異なっ
て、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、ま
たはアリールオキシ基を示す）。
て、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、ま
たはアリールオキシ基を示す）。
【００１５】バイオチップ用基板の表面は、ポリシラン
単独で構成してもよく、ポリシランと、光ラジカル発生
剤及び／又は酸化剤とを組み合わせて構成してもよい。
さらに、バイオチップ用基板の表面は、さらにシロキサ
ン化合物を含有していてもよい。
単独で構成してもよく、ポリシランと、光ラジカル発生
剤及び／又は酸化剤とを組み合わせて構成してもよい。
さらに、バイオチップ用基板の表面は、さらにシロキサ
ン化合物を含有していてもよい。
【００１６】本発明のバイオチップは、前記基板で形成
された保持体表面（又は疎水性表面）と、この保持体表
面に形成された親水化サイトと、この親水化サイトに付
着した生体関連物質とで構成されている。このバイオチ
ップにおいて、親水化サイトには、生体関連物質として
種々の活性成分（例えば、生理活性成分又は薬理活性成
分等）、特に、遺伝情報を有する成分に対して生物学的
に特異的に結合可能な生体関連物質で付着又は結合でき
る。生体関連物質としては、例えば、オリゴヌクレオチ
ド、ポリヌクレオチド、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）、
又はＲＮＡ（リボ核酸）等が例示できる。このバイオチ
ップは、疎水領域により区画された親水部位で構成され
たサイトが１０5／ｃｍ2以上の密度で形成されていても
よい。
された保持体表面（又は疎水性表面）と、この保持体表
面に形成された親水化サイトと、この親水化サイトに付
着した生体関連物質とで構成されている。このバイオチ
ップにおいて、親水化サイトには、生体関連物質として
種々の活性成分（例えば、生理活性成分又は薬理活性成
分等）、特に、遺伝情報を有する成分に対して生物学的
に特異的に結合可能な生体関連物質で付着又は結合でき
る。生体関連物質としては、例えば、オリゴヌクレオチ
ド、ポリヌクレオチド、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）、
又はＲＮＡ（リボ核酸）等が例示できる。このバイオチ
ップは、疎水領域により区画された親水部位で構成され
たサイトが１０5／ｃｍ2以上の密度で形成されていても
よい。
【００１７】本発明の方法では、前記基板で形成された
保持体表面を露光し、生成した親水化サイトに生体関連
物質を付着させてバイオチップを製造する。
保持体表面を露光し、生成した親水化サイトに生体関連
物質を付着させてバイオチップを製造する。
【００１８】
【発明の実施の形態】［ポリシラン］本発明のバイオチ
ップ用基板の表面を構成するポリシランは、通常、少な
くとも前記単位（１）を有している。ポリシランの構造
は、前記単位（１）を有する限り、鎖状（直鎖状、分岐
鎖状）、環状構造などであってもよい。これらの構造の
うち、鎖状（特に、直鎖状）ポリシランが好ましい。な
お、分岐鎖状構造の場合は、下記単位（２）及び／又は
（３）を有している。
ップ用基板の表面を構成するポリシランは、通常、少な
くとも前記単位（１）を有している。ポリシランの構造
は、前記単位（１）を有する限り、鎖状（直鎖状、分岐
鎖状）、環状構造などであってもよい。これらの構造の
うち、鎖状（特に、直鎖状）ポリシランが好ましい。な
お、分岐鎖状構造の場合は、下記単位（２）及び／又は
（３）を有している。
【００１９】
【化３】
【００２０】（式中、Ｒ3は、水素原子、アルキル基、
アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラル
キル基、アルコキシ基、またはアリールオキシ基を示
す）。
アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラル
キル基、アルコキシ基、またはアリールオキシ基を示
す）。
【００２１】前記単位（１）及び（２）において、置換
基であるＲ1〜Ｒ3は、水素原子、アルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、
またはアルコキシ基である。アルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブ
チル、ペンチル、オクチル、デシル等のＣ1-10アルキル
基（好ましくはＣ1-6アルキル基、さらに好ましくはＣ
1-4アルキル基）が挙げられる。アルケニル基として
は、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル等のＣ 1-10
アルケニル基（好ましくはＣ1-6アルケニル基、さらに
好ましくはＣ1-4アルケニル基）が挙げられる。
基であるＲ1〜Ｒ3は、水素原子、アルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、
またはアルコキシ基である。アルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブ
チル、ペンチル、オクチル、デシル等のＣ1-10アルキル
基（好ましくはＣ1-6アルキル基、さらに好ましくはＣ
1-4アルキル基）が挙げられる。アルケニル基として
は、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル等のＣ 1-10
アルケニル基（好ましくはＣ1-6アルケニル基、さらに
好ましくはＣ1-4アルケニル基）が挙げられる。
【００２２】シクロアルキル基としては、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル等のＣ5-10
シクロアルキル基（好ましくはＣ5-8シクロアルキル
基）が挙げられる。アリール基としては、フェニル、メ
チルフェニル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、ナ
フチル、ビフェニル等のＣ6-20アリール基（好ましくは
Ｃ6-10アリール基、さらに好ましくはＣ6-8アリール
基）が挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル、
フェネチル等のＣ6-20アリールＣ1-10アルキル基（好ま
しくはＣ6-10アリールＣ1-6アルキル基、さらに好まし
くはＣ6-8アリールＣ 1-4アルキル基）が挙げられる。
ル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル等のＣ5-10
シクロアルキル基（好ましくはＣ5-8シクロアルキル
基）が挙げられる。アリール基としては、フェニル、メ
チルフェニル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、ナ
フチル、ビフェニル等のＣ6-20アリール基（好ましくは
Ｃ6-10アリール基、さらに好ましくはＣ6-8アリール
基）が挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル、
フェネチル等のＣ6-20アリールＣ1-10アルキル基（好ま
しくはＣ6-10アリールＣ1-6アルキル基、さらに好まし
くはＣ6-8アリールＣ 1-4アルキル基）が挙げられる。
【００２３】アルコキシ基としては、メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ、ブトキシ、ｔ−ブトキシ、オクチルオ
キシ等のＣ1-10アルコキシ基（好ましくはＣ1-6アルコ
キシ基、さらに好ましくはＣ1-4アルコキシ基）が挙げ
られる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基など
のＣ6-20アリールオキシ基（好ましくはＣ6-10アリール
オキシ基、さらに好ましくはＣ6-8アリールオキシ基）
が挙げられる。
シ、プロポキシ、ブトキシ、ｔ−ブトキシ、オクチルオ
キシ等のＣ1-10アルコキシ基（好ましくはＣ1-6アルコ
キシ基、さらに好ましくはＣ1-4アルコキシ基）が挙げ
られる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基など
のＣ6-20アリールオキシ基（好ましくはＣ6-10アリール
オキシ基、さらに好ましくはＣ6-8アリールオキシ基）
が挙げられる。
【００２４】好ましいＲ1とＲ2との組み合わせは、例え
ば、（ａ）Ｃ1-4アルキル基（特にメチル基）同士、
（ｂ）Ｃ1-4アルキル基（特にメチル基）とアリール基
（特にフェニル基）との組み合わせ、（ｃ）アリール基
（特にフェニル基）同士が例示できる。
ば、（ａ）Ｃ1-4アルキル基（特にメチル基）同士、
（ｂ）Ｃ1-4アルキル基（特にメチル基）とアリール基
（特にフェニル基）との組み合わせ、（ｃ）アリール基
（特にフェニル基）同士が例示できる。
【００２５】なお、前記単位（１）の末端基は、前記置
換基であってもよいし、ヒドロキシル基、ハロゲン原子
（塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、前記置換基な
どで置換されていてもよいシリル基等であってもよい。
換基であってもよいし、ヒドロキシル基、ハロゲン原子
（塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、前記置換基な
どで置換されていてもよいシリル基等であってもよい。
【００２６】具体的には、ポリシランは、下記式（４）
〜（７）で表される化合物から選択された少なくとも一
種であってもよい。
〜（７）で表される化合物から選択された少なくとも一
種であってもよい。
【００２７】
【化４】
【００２８】（式中、Ｒ1〜Ｒ3は前記に同じであり、ｍ
は１以上の整数、ｎ及びｐは０又は１以上の整数を示
す）。
は１以上の整数、ｎ及びｐは０又は１以上の整数を示
す）。
【００２９】前記単位（１）の繰り返し数ｍは、好まし
くは１〜１００００、さらに好ましくは２〜１０００
（特に、３〜５００）程度である。前記単位（２）の繰
り返し数ｎは、好ましくは０〜５０００、さらに好まし
くは１〜５００（特に、２〜２００）程度である。前記
単位（３）の繰り返し数ｐは、好ましくは０〜５００
０、さらに好ましくは１〜５００（特に、２〜２００）
程度である。
くは１〜１００００、さらに好ましくは２〜１０００
（特に、３〜５００）程度である。前記単位（２）の繰
り返し数ｎは、好ましくは０〜５０００、さらに好まし
くは１〜５００（特に、２〜２００）程度である。前記
単位（３）の繰り返し数ｐは、好ましくは０〜５００
０、さらに好ましくは１〜５００（特に、２〜２００）
程度である。
【００３０】ｍとｎとの割合は、ｍ／ｎ＝１００／０〜
５０／５０、好ましくは９９／１〜７０／３０、さらに
好ましくは９５／５〜８０／２０程度である。ｍとｐと
の割合は、ｍ／ｐ＝１００／０〜５０／５０、好ましく
は９９／１〜７０／３０、さらに好ましくは９５／５〜
８０／２０程度である。ｎとｐとの割合は、ｎ／ｐ＝９
９／１〜１／９９、好ましくは９０／１０〜１０／９
０、さらに好ましくは７０／３０〜３０／７０程度であ
る。ｍと、ｎ及びｐの合計との割合は、ｍ／（ｎ＋ｐ）
＝１００／０〜５０／５０、好ましくは９９／１〜７０
／３０、さらに好ましくは９５／５〜８０／２０程度で
ある。
５０／５０、好ましくは９９／１〜７０／３０、さらに
好ましくは９５／５〜８０／２０程度である。ｍとｐと
の割合は、ｍ／ｐ＝１００／０〜５０／５０、好ましく
は９９／１〜７０／３０、さらに好ましくは９５／５〜
８０／２０程度である。ｎとｐとの割合は、ｎ／ｐ＝９
９／１〜１／９９、好ましくは９０／１０〜１０／９
０、さらに好ましくは７０／３０〜３０／７０程度であ
る。ｍと、ｎ及びｐの合計との割合は、ｍ／（ｎ＋ｐ）
＝１００／０〜５０／５０、好ましくは９９／１〜７０
／３０、さらに好ましくは９５／５〜８０／２０程度で
ある。
【００３１】ポリシランは、他の共重合性単量体との共
重合体であってもよい。ポリシランの数平均分子量は、
例えば、２００〜１００００００、好ましくは３００〜
１０００００、さらに好ましくは４００〜５００００程
度である。
重合体であってもよい。ポリシランの数平均分子量は、
例えば、２００〜１００００００、好ましくは３００〜
１０００００、さらに好ましくは４００〜５００００程
度である。
【００３２】本発明において使用するポリシランは公知
の方法で製造できる。ポリシランの製造方法としては、
例えば、アルカリ金属の存在下でハロシラン類を脱ハロ
ゲン縮重合させる方法（「キッピング法」J.Am.Chem.So
c.,110,124(1988)、Macromolecules,23,3423(1990)）、
電極還元によりハロシラン類を脱ハロゲン縮重合させる
方法(J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1161(1990)、J.Chem.S
oc.,Chem.Commun.,897(1992)）、ジシレンのアニオン重
合を行う方法（例えば、Macromolecules,23,4494(1990)
など）、特定の金属ハロゲン化物の存在下、金属マグネ
シウムによりクロロシラン類を還元してポリシランを合
成する方法（ＷＯ９８／０２９４７６号公報）、金属触
媒の存在下、ヒドロシラン類の脱水素反応を行う方法
（例えば、特開平４−３３４５５１号公報など）等の方
法が挙げられる。
の方法で製造できる。ポリシランの製造方法としては、
例えば、アルカリ金属の存在下でハロシラン類を脱ハロ
ゲン縮重合させる方法（「キッピング法」J.Am.Chem.So
c.,110,124(1988)、Macromolecules,23,3423(1990)）、
電極還元によりハロシラン類を脱ハロゲン縮重合させる
方法(J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1161(1990)、J.Chem.S
oc.,Chem.Commun.,897(1992)）、ジシレンのアニオン重
合を行う方法（例えば、Macromolecules,23,4494(1990)
など）、特定の金属ハロゲン化物の存在下、金属マグネ
シウムによりクロロシラン類を還元してポリシランを合
成する方法（ＷＯ９８／０２９４７６号公報）、金属触
媒の存在下、ヒドロシラン類の脱水素反応を行う方法
（例えば、特開平４−３３４５５１号公報など）等の方
法が挙げられる。
【００３３】ポリシラン化合物は、単独で又は二種以上
組み合わせて使用できる。
組み合わせて使用できる。
【００３４】［光ラジカル発生剤及び／又は酸化剤］バ
イオチップ用基板の表面は、光ラジカル発生剤や酸化剤
を含有していてもよい。光ラジカル発生剤及び酸化剤を
添加すると、ポリシランの光分解性を促進することがで
きる。
イオチップ用基板の表面は、光ラジカル発生剤や酸化剤
を含有していてもよい。光ラジカル発生剤及び酸化剤を
添加すると、ポリシランの光分解性を促進することがで
きる。
【００３５】光ラジカル発生剤としては、光によりラジ
カルが生成する化合物（光重合開始剤など）であればよ
く、例えば、ケトン系化合物、ホスフィン系化合物、ス
ルフィド系化合物、過酸化物、アゾ系化合物、ハロゲン
系化合物等が例示できる。
カルが生成する化合物（光重合開始剤など）であればよ
く、例えば、ケトン系化合物、ホスフィン系化合物、ス
ルフィド系化合物、過酸化物、アゾ系化合物、ハロゲン
系化合物等が例示できる。
【００３６】ケトン系化合物としては、アセトフェノン
系化合物（例えば、アセトフェノンジエチルケタール、
ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１―オン、ベンジルメチル
ケタール、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル
ケトン等）、ベンゾフェノン系化合物（例えば、ベンゾ
フェノン、４−フェニルベンゾフェノン、４−Ｎ，Ｎ−
ジメチルアミノ−４′−メトキシベンゾフェノン等）、
ベンゾイン系化合物（例えば、ベンゾイン、ベンゾイン
エチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等）、
ベンジル系化合物（例えば、ベンジル、ベンジルメチル
ケタール等）、アントラキノン系化合物（例えば、アン
トラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルア
ントラキノン等）、チオキサントン系化合物（例えば、
イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン
等）、モルフォリン系化合物［例えば、２−メチル−２
−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパノン−
１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（４−モルホリノフェニル）−ブタン等］等が挙げられ
る。
系化合物（例えば、アセトフェノンジエチルケタール、
ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１―オン、ベンジルメチル
ケタール、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル
ケトン等）、ベンゾフェノン系化合物（例えば、ベンゾ
フェノン、４−フェニルベンゾフェノン、４−Ｎ，Ｎ−
ジメチルアミノ−４′−メトキシベンゾフェノン等）、
ベンゾイン系化合物（例えば、ベンゾイン、ベンゾイン
エチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等）、
ベンジル系化合物（例えば、ベンジル、ベンジルメチル
ケタール等）、アントラキノン系化合物（例えば、アン
トラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルア
ントラキノン等）、チオキサントン系化合物（例えば、
イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン
等）、モルフォリン系化合物［例えば、２−メチル−２
−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパノン−
１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（４−モルホリノフェニル）−ブタン等］等が挙げられ
る。
【００３７】ホスフィン系化合物としては、例えば、
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィ
ンオキサイド、ビス−（２，６―ジメトキシベンゾイ
ル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキ
サイド等が挙げられる。
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィ
ンオキサイド、ビス−（２，６―ジメトキシベンゾイ
ル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキ
サイド等が挙げられる。
【００３８】スルフィド系化合物としては、例えば、ジ
ブチルスルフィド、ジフェニルジスルフィド、ジベンジ
ルスルフィド、デシルフェニルスルフィド、テトラメチ
ルチウラムモノスルフィド等が挙げられる。
ブチルスルフィド、ジフェニルジスルフィド、ジベンジ
ルスルフィド、デシルフェニルスルフィド、テトラメチ
ルチウラムモノスルフィド等が挙げられる。
【００３９】過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパ
ーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ｔ−ブチル
パーベンゾエート、過酸化水素等が挙げられる。
ーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ｔ−ブチル
パーベンゾエート、過酸化水素等が挙げられる。
【００４０】アゾ系化合物としては、例えば、アゾビス
イソブチロニトリル、ジメチルアゾイソブチレート、ベ
ンゼンジアゾニウムクロライド等が挙げられる。
イソブチロニトリル、ジメチルアゾイソブチレート、ベ
ンゼンジアゾニウムクロライド等が挙げられる。
【００４１】ハロゲン系化合物としては、例えば、ハロ
ゲン化炭化水素（例えば、四塩化炭素など）、ハロゲン
化金属化合物（例えば、臭化銀など）、ハロゲン化芳香
族化合物（例えば、２−ナフタリンスルホニルクロライ
ド、フタルイミドトリハロメタンスルフォネートやその
ベンゼン環に置換基を有する化合物、ナフタルイミドト
リハロメタンスルフォネートやそのベンゼン環に置換基
を有する化合物等）、ハロゲン環状窒素化合物［例え
ば、２，４，６-トリス(トリハロメチル)−１，３，５
−トリアジンやその２位（又はその２位及び４位）が置
換された化合物など］等を挙げることができる。これら
の化合物が有する置換基としては、置換基を有していて
もよい脂肪族又は芳香族炭化水素基が挙げられる。
ゲン化炭化水素（例えば、四塩化炭素など）、ハロゲン
化金属化合物（例えば、臭化銀など）、ハロゲン化芳香
族化合物（例えば、２−ナフタリンスルホニルクロライ
ド、フタルイミドトリハロメタンスルフォネートやその
ベンゼン環に置換基を有する化合物、ナフタルイミドト
リハロメタンスルフォネートやそのベンゼン環に置換基
を有する化合物等）、ハロゲン環状窒素化合物［例え
ば、２，４，６-トリス(トリハロメチル)−１，３，５
−トリアジンやその２位（又はその２位及び４位）が置
換された化合物など］等を挙げることができる。これら
の化合物が有する置換基としては、置換基を有していて
もよい脂肪族又は芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００４２】これらの光ラジカル発生剤のうち、ハロゲ
ンラジカルを発生するハロゲン系重合開始剤が好まし
い。これらの光ラジカル発生剤は、単独で又は二種以上
組み合わせて使用できる。光ラジカル発生剤の割合は、
ポリシラン１００重量部に対して、１〜３０重量部、好
ましくは３〜２０重量部、さらに好ましくは５〜１５重
量部程度である。
ンラジカルを発生するハロゲン系重合開始剤が好まし
い。これらの光ラジカル発生剤は、単独で又は二種以上
組み合わせて使用できる。光ラジカル発生剤の割合は、
ポリシラン１００重量部に対して、１〜３０重量部、好
ましくは３〜２０重量部、さらに好ましくは５〜１５重
量部程度である。
【００４３】酸化剤としては、酸素供給源として機能す
る化合物であれば特に限定されず、例えば、過酸化物、
アミンオキシド、ホスフィンオキシド等が例示できる。
これらのうち、特に過酸化物が好ましい。
る化合物であれば特に限定されず、例えば、過酸化物、
アミンオキシド、ホスフィンオキシド等が例示できる。
これらのうち、特に過酸化物が好ましい。
【００４４】過酸化物には、無機過酸化物（例えば、過
酸化ナトリウムなどの過酸化アルカリ金属類、過酸化バ
リウム、過酸化マグネシウム等の過酸化アルカリ土類金
属類等）や有機過酸化物等が含まれる。これらの過酸化
物のうち、有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物とし
ては、過酸（例えば、過ギ酸、過酢酸、過プロピオン
酸、過酪酸、過トリフルオロ酢酸等のＣ1-10脂肪族過酸
や、過安息香酸、メタクロロパーベンゾイックアシッ
ド、モノパーオキシフタル酸等のＣ6-20芳香族過酸
等）、過酸化アルキル（例えば、過酸化ジエチル、過酸
化メチルエチルケトン等の過酸化ジＣ1-10アルキルな
ど）、過酸化アシル（例えば、過酸化ジアセチルなどの
過酸化ジＣ2-10アシルなど）、ヒドロパーオキシド類
（例えば、メチルヒドロパーオキシド、エチルヒドロパ
ーオキシド、プロピルヒドロパーオキシド、ｔ−ブチル
ヒドロパーオキシド、アミルヒドロパーオキシド、ヘキ
シルヒドロパーオキシド、オクチルヒドロパーオキシド
等のＣ1-10アルキルヒドロパーオキシド、アリルヒドロ
パーオキシド、１−ビニルブチルヒドロパーオキシド等
の不飽和Ｃ2-10脂肪族ヒドロパーオキシド、２−シクロ
ペンテン−１−イル−ヒドロパーオキシド、２−シクロ
ヘキセン−１−イル−ヒドロパーオキシド等の不飽和Ｃ
5- 10脂環式ヒドロパーオキシド、ベンジルヒドロパーオ
キシド、１−フェニルエチルヒドロパーオキシド、クメ
ンヒドロパーオキシド、ジフェニルメチルヒドロパーオ
キシド等のＣ6-20芳香族ヒドロパーオキシド等）等が挙
げられる。
酸化ナトリウムなどの過酸化アルカリ金属類、過酸化バ
リウム、過酸化マグネシウム等の過酸化アルカリ土類金
属類等）や有機過酸化物等が含まれる。これらの過酸化
物のうち、有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物とし
ては、過酸（例えば、過ギ酸、過酢酸、過プロピオン
酸、過酪酸、過トリフルオロ酢酸等のＣ1-10脂肪族過酸
や、過安息香酸、メタクロロパーベンゾイックアシッ
ド、モノパーオキシフタル酸等のＣ6-20芳香族過酸
等）、過酸化アルキル（例えば、過酸化ジエチル、過酸
化メチルエチルケトン等の過酸化ジＣ1-10アルキルな
ど）、過酸化アシル（例えば、過酸化ジアセチルなどの
過酸化ジＣ2-10アシルなど）、ヒドロパーオキシド類
（例えば、メチルヒドロパーオキシド、エチルヒドロパ
ーオキシド、プロピルヒドロパーオキシド、ｔ−ブチル
ヒドロパーオキシド、アミルヒドロパーオキシド、ヘキ
シルヒドロパーオキシド、オクチルヒドロパーオキシド
等のＣ1-10アルキルヒドロパーオキシド、アリルヒドロ
パーオキシド、１−ビニルブチルヒドロパーオキシド等
の不飽和Ｃ2-10脂肪族ヒドロパーオキシド、２−シクロ
ペンテン−１−イル−ヒドロパーオキシド、２−シクロ
ヘキセン−１−イル−ヒドロパーオキシド等の不飽和Ｃ
5- 10脂環式ヒドロパーオキシド、ベンジルヒドロパーオ
キシド、１−フェニルエチルヒドロパーオキシド、クメ
ンヒドロパーオキシド、ジフェニルメチルヒドロパーオ
キシド等のＣ6-20芳香族ヒドロパーオキシド等）等が挙
げられる。
【００４５】これらの酸化剤は、単独で又は二種以上組
み合わせて使用できる。酸化剤の割合は、ポリシラン１
００重量部に対して、１〜３０重量部、好ましくは３〜
２０重量部、さらに好ましくは５〜１５重量部程度であ
る。
み合わせて使用できる。酸化剤の割合は、ポリシラン１
００重量部に対して、１〜３０重量部、好ましくは３〜
２０重量部、さらに好ましくは５〜１５重量部程度であ
る。
【００４６】ポリシランは、光照射によってSi-Si結合
が切断され、ヒドロキシル基などの親水基が生成する
が、光ラジカル発生剤は、ラジカル（特にハロゲンラジ
カル）により効率よく、Si-Si結合を切断し、酸化剤
は、Si-Si結合間に容易に酸素を挿入することによっ
て、ポリシランの光に対する感度の向上に寄与する。ポ
リシランは撥水性が極めて高いため、親水域が生成する
ことにより、生体関連物質を結合可能なサイトを形成す
ることができる。光ラジカル発生剤と酸化剤とは、組み
合わせて用いてもよい。
が切断され、ヒドロキシル基などの親水基が生成する
が、光ラジカル発生剤は、ラジカル（特にハロゲンラジ
カル）により効率よく、Si-Si結合を切断し、酸化剤
は、Si-Si結合間に容易に酸素を挿入することによっ
て、ポリシランの光に対する感度の向上に寄与する。ポ
リシランは撥水性が極めて高いため、親水域が生成する
ことにより、生体関連物質を結合可能なサイトを形成す
ることができる。光ラジカル発生剤と酸化剤とは、組み
合わせて用いてもよい。
【００４７】［シロキサン化合物］バイオチップ用基板
は、さらにシロキサン化合物を含有していてもよい。シ
ロキサン化合物を添加することにより、基板に柔軟性を
付与することができる。
は、さらにシロキサン化合物を含有していてもよい。シ
ロキサン化合物を添加することにより、基板に柔軟性を
付与することができる。
【００４８】本発明で使用するシロキサン化合物は、通
常、少なくとも下記単位（８）を有している。
常、少なくとも下記単位（８）を有している。
【００４９】
【化５】
【００５０】（式中、Ｒ4およびＲ5は、同一又は異なっ
て、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、シク
ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ
基、又はアリールオキシ基を示す）。
て、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、シク
ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ
基、又はアリールオキシ基を示す）。
【００５１】前記単位（８）において、置換基であるＲ
4及びＲ5のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル
基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリー
ルオキシ基としては、前記ポリシランの単位（１）にお
けるＲ1及びＲ2と同様の置換基を例示することができ
る。これらの置換基のうち、好ましくはアルキル基（例
えば、Ｃ1-4アルキル基）又はアリール基（例えば、フ
ェニル基）であり、一部の置換基がアルコキシ基であっ
てもよい。
4及びＲ5のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル
基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリー
ルオキシ基としては、前記ポリシランの単位（１）にお
けるＲ1及びＲ2と同様の置換基を例示することができ
る。これらの置換基のうち、好ましくはアルキル基（例
えば、Ｃ1-4アルキル基）又はアリール基（例えば、フ
ェニル基）であり、一部の置換基がアルコキシ基であっ
てもよい。
【００５２】Ｒ4及びＲ5としては、ポリシランとの相溶
性の点から、Ｒ1及びＲ2と同じ置換基であるのが好まし
い。例えば、Ｒ1及びＲ2がフェニル基及びメチル基であ
るフェニルメチル系のポリシランを使用する場合には、
Ｒ4、Ｒ5はフェニル基及び／又はメチル基であるシロキ
サン、例えば、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェ
ニルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンを使用す
るのが好ましい。
性の点から、Ｒ1及びＲ2と同じ置換基であるのが好まし
い。例えば、Ｒ1及びＲ2がフェニル基及びメチル基であ
るフェニルメチル系のポリシランを使用する場合には、
Ｒ4、Ｒ5はフェニル基及び／又はメチル基であるシロキ
サン、例えば、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェ
ニルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンを使用す
るのが好ましい。
【００５３】また、Ｒ4及びＲ5として、１分子中に複数
のＣ1-8アルコキシ基、好ましくはＣ1-4アルコキシ基、
さらに好ましくはＣ1-2アルコキシ基を有するシロキサ
ン化合物は、架橋剤として利用可能である。そのような
シロキサン化合物としては、例えば、メチルフェニルメ
トキシシリコーンやフェニルメトキシシリコーン等を挙
げることができる。アルコキシ基の割合は、シロキサン
化合物中１５〜３５重量％程度であってもよい。さら
に、Ｒ4又はＲ5の水素原子の一部がハロゲン原子又はグ
リシジル基で置換されていてもよい。そのような置換基
としては、トリフルオロプロピル基などのハロゲン化Ｃ
1-8アルキル（好ましくはＣ1-4アルキル）基や、グリシ
ジルオキシプロピル基などのグリシジルオキシＣ2-4ア
ルキル基等が挙げられる。
のＣ1-8アルコキシ基、好ましくはＣ1-4アルコキシ基、
さらに好ましくはＣ1-2アルコキシ基を有するシロキサ
ン化合物は、架橋剤として利用可能である。そのような
シロキサン化合物としては、例えば、メチルフェニルメ
トキシシリコーンやフェニルメトキシシリコーン等を挙
げることができる。アルコキシ基の割合は、シロキサン
化合物中１５〜３５重量％程度であってもよい。さら
に、Ｒ4又はＲ5の水素原子の一部がハロゲン原子又はグ
リシジル基で置換されていてもよい。そのような置換基
としては、トリフルオロプロピル基などのハロゲン化Ｃ
1-8アルキル（好ましくはＣ1-4アルキル）基や、グリシ
ジルオキシプロピル基などのグリシジルオキシＣ2-4ア
ルキル基等が挙げられる。
【００５４】なお、前記単位（８）の末端基は、前記置
換基であってもよいし、ヒドロキシル基や、前記置換基
などで置換されていてもよいシリル基等であってもよ
い。
換基であってもよいし、ヒドロキシル基や、前記置換基
などで置換されていてもよいシリル基等であってもよ
い。
【００５５】前記単位（８）の繰り返し数は、２〜１０
０、好ましくは２〜５０程度である。また、シロキサン
化合物の数平均分子量は、例えば、１００００以下（例
えば、１００〜１０００００）、好ましくは３０００以
下（例えば、３００〜３０００）である。
０、好ましくは２〜５０程度である。また、シロキサン
化合物の数平均分子量は、例えば、１００００以下（例
えば、１００〜１０００００）、好ましくは３０００以
下（例えば、３００〜３０００）である。
【００５６】これらのシロキサン化合物は、単独で又は
二種以上組み合わせて使用できる。シロキサン化合物の
割合は、ポリシラン１００重量部に対して、５〜１００
重量部、好ましくは１０〜７０重量部、さらに好ましく
は２０〜５０重量部程度である。
二種以上組み合わせて使用できる。シロキサン化合物の
割合は、ポリシラン１００重量部に対して、５〜１００
重量部、好ましくは１０〜７０重量部、さらに好ましく
は２０〜５０重量部程度である。
【００５７】［溶媒］バイオチップ用基板は、有機溶媒
を含有していてもよい。有機溶媒を含有することによ
り、塗布などによる利用性を向上することができる。
を含有していてもよい。有機溶媒を含有することによ
り、塗布などによる利用性を向上することができる。
【００５８】有機溶媒としては、例えば、炭化水素類
（ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ｎ−デカン、ｎ−ド
デカン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂
環族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メト
キシベンゼン等の芳香族炭化水素類等）、ハロゲン化炭
化水素類（四塩化炭素、クロロホルム、１，２−ジクロ
ロエタン、ジクロロメタン、クロロベンゼン等）、アル
コール類（メタノール、エタノール、プロパノール等の
アルキルアルコール類や、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等のアルカンジオール類、ポリオキシエ
チレングリコール等）、エーテル類（ジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル等の鎖状エー
テル類、テトラヒドロフランなどの環状エーテル類、ア
ニソール等）、ケトン類（アセトン、エチルメチルケト
ン等のジアルキルケトン類など）、エステル類（酢酸エ
チル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類など）、セロソ
ルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、カ
ルビトール類（カルビトールなど）などが挙げられる。
これらの有機溶媒のうち、蒸発性の高い有機溶媒、例え
ば、Ｃ5-12脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、
エーテル類が好ましい。これらの有機溶媒は、単独で又
は二種以上組み合わせて用いてもよい。
（ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ｎ−デカン、ｎ−ド
デカン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂
環族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メト
キシベンゼン等の芳香族炭化水素類等）、ハロゲン化炭
化水素類（四塩化炭素、クロロホルム、１，２−ジクロ
ロエタン、ジクロロメタン、クロロベンゼン等）、アル
コール類（メタノール、エタノール、プロパノール等の
アルキルアルコール類や、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等のアルカンジオール類、ポリオキシエ
チレングリコール等）、エーテル類（ジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル等の鎖状エー
テル類、テトラヒドロフランなどの環状エーテル類、ア
ニソール等）、ケトン類（アセトン、エチルメチルケト
ン等のジアルキルケトン類など）、エステル類（酢酸エ
チル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類など）、セロソ
ルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、カ
ルビトール類（カルビトールなど）などが挙げられる。
これらの有機溶媒のうち、蒸発性の高い有機溶媒、例え
ば、Ｃ5-12脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、
エーテル類が好ましい。これらの有機溶媒は、単独で又
は二種以上組み合わせて用いてもよい。
【００５９】有機溶媒は、固形分濃度が１〜３０重量
％、好ましくは３〜２０重量％、さらに好ましくは５〜
１５重量％程度となるように用いられる。
％、好ましくは３〜２０重量％、さらに好ましくは５〜
１５重量％程度となるように用いられる。
【００６０】［バイオチップ用基板］バイオチップ用基
板は、前記のポリシランを含む感光性組成物を基材（保
持体）上に塗布した後、乾燥することによって得られ
る。基材としては、シリコンウエハー、ガラス板、セラ
ミック、金属板、プラスチック板等が使用しうるが、透
明基板が好ましい。透明基板としては、例えば、ガラス
板、石英板、ポリエステル系樹脂フィルム（例えば、ポ
リエチレンテレフタレートフィルムなど）、ポリオレフ
ィン系樹脂フィルム（例えば、ポリエチレンフィルム、
ポリプロピレンフィルムなど）、ポリカーボネート系樹
脂フィルム（例えば、ビスフェノールＡ型ポリカーボネ
ートフィルムなど）、アクリル系樹脂フィルム（例え
ば、ポリメタクリル酸メチルフィルムなど）等が挙げら
れる。これらの基材のうち、ガラス板が特に好ましい。
板は、前記のポリシランを含む感光性組成物を基材（保
持体）上に塗布した後、乾燥することによって得られ
る。基材としては、シリコンウエハー、ガラス板、セラ
ミック、金属板、プラスチック板等が使用しうるが、透
明基板が好ましい。透明基板としては、例えば、ガラス
板、石英板、ポリエステル系樹脂フィルム（例えば、ポ
リエチレンテレフタレートフィルムなど）、ポリオレフ
ィン系樹脂フィルム（例えば、ポリエチレンフィルム、
ポリプロピレンフィルムなど）、ポリカーボネート系樹
脂フィルム（例えば、ビスフェノールＡ型ポリカーボネ
ートフィルムなど）、アクリル系樹脂フィルム（例え
ば、ポリメタクリル酸メチルフィルムなど）等が挙げら
れる。これらの基材のうち、ガラス板が特に好ましい。
【００６１】基材上への感光性組成物の塗布方法は、均
一な厚さの薄膜を形成可能であれば、特に限定されず、
慣用の方法（例えば、スピンコート法、スプレーコート
法、ディップ法等）を用いることができる。基板上に形
成される感光性薄膜は、乾燥厚で０．０５〜３０μｍ、
好ましくは０．１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．５
〜１０μｍ程度である。塗布した感光性組成物の乾燥方
法は、自然乾燥でもよいし、加熱（例えば、４０〜１０
０℃程度で）して乾燥してもよい。
一な厚さの薄膜を形成可能であれば、特に限定されず、
慣用の方法（例えば、スピンコート法、スプレーコート
法、ディップ法等）を用いることができる。基板上に形
成される感光性薄膜は、乾燥厚で０．０５〜３０μｍ、
好ましくは０．１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．５
〜１０μｍ程度である。塗布した感光性組成物の乾燥方
法は、自然乾燥でもよいし、加熱（例えば、４０〜１０
０℃程度で）して乾燥してもよい。
【００６２】本発明の感光性材料は、ポリシランで構成
されているため、光照射により親水域と疎水域とを形成
可能である。すなわち、ポリシランで構成された材料
は、高い撥水性を有する疎水性表面を形成しているが、
光照射された部分は、ポリシランのSi−Si結合が切断さ
れ、ヒドロキシル基（シラノール基）等の親水基が生成
して親水域を形成する。ヒドロキシル基などの親水基を
形成するためには、酸素や水蒸気を含有する雰囲気、通
常、空気中で光照射するのが好ましい。従って、本発明
では、選択的に露光することによって、保持体表面に露
光部と未露光部とで表面張力の異なるサイトを形成する
ことができる。すなわち、本発明では、選択的に露光す
るだけで、所望の親水化サイトを形成することができ
る。従って、フルオロアルキルシランなどの疎水性化合
物との反応、およびヒドロキシル基又はアミノアルキル
シロキサンなどの親水性化合物との反応を利用して、疎
水域と親水性結合領域とを形成する必要がない。
されているため、光照射により親水域と疎水域とを形成
可能である。すなわち、ポリシランで構成された材料
は、高い撥水性を有する疎水性表面を形成しているが、
光照射された部分は、ポリシランのSi−Si結合が切断さ
れ、ヒドロキシル基（シラノール基）等の親水基が生成
して親水域を形成する。ヒドロキシル基などの親水基を
形成するためには、酸素や水蒸気を含有する雰囲気、通
常、空気中で光照射するのが好ましい。従って、本発明
では、選択的に露光することによって、保持体表面に露
光部と未露光部とで表面張力の異なるサイトを形成する
ことができる。すなわち、本発明では、選択的に露光す
るだけで、所望の親水化サイトを形成することができ
る。従って、フルオロアルキルシランなどの疎水性化合
物との反応、およびヒドロキシル基又はアミノアルキル
シロキサンなどの親水性化合物との反応を利用して、疎
水域と親水性結合領域とを形成する必要がない。
【００６３】露光の方法としては、マスクを介してパタ
ーン露光することによって一括して親水化サイトを形成
してもよいし、各サイトを個々に選択的に露光して親水
化サイトを形成してもよい。すなわち、照射された感光
性材料には、パターンに応じたシラノール基を有する潜
像が形成されることとなる。これらの露光方法のうち、
簡便性の点から、マスクを介したパターニングが好まし
い。
ーン露光することによって一括して親水化サイトを形成
してもよいし、各サイトを個々に選択的に露光して親水
化サイトを形成してもよい。すなわち、照射された感光
性材料には、パターンに応じたシラノール基を有する潜
像が形成されることとなる。これらの露光方法のうち、
簡便性の点から、マスクを介したパターニングが好まし
い。
【００６４】露光する光としては、例えば、ガンマー
線、Ｘ線、紫外線、可視光線等であってもよいが、通
常、可視光線を含む紫外線が用いられる。光の波長は、
特に制限されないが、ポリシランに感光性のある波長、
例えば、１５０〜８００ｎｍ、好ましくは１５０〜６０
０ｎｍ、さらに好ましくは２００〜４００ｎｍ（特に３
００〜４００ｎｍ）程度である。照射光量は、ポリシラ
ン層の厚さ１μｍ当り０．０１〜１００Ｊ／ｃｍ2、好
ましくは０．１〜２０Ｊ／ｃｍ2程度である。光源とし
ては、例えば、高圧及び超高圧水銀灯、キセノンラン
プ、メタルハライドランプ、レーザー走査（例えば、Ｈ
ｅ−Ｃｄレーザー、Ａｒレーザー、ＹＡＧレーザー、エ
キシマレーザー）等が例示できるが、これらの光源のう
ち、超高圧水銀灯やレーザー光（例えば、エキシマレー
ザー光）が好ましい。
線、Ｘ線、紫外線、可視光線等であってもよいが、通
常、可視光線を含む紫外線が用いられる。光の波長は、
特に制限されないが、ポリシランに感光性のある波長、
例えば、１５０〜８００ｎｍ、好ましくは１５０〜６０
０ｎｍ、さらに好ましくは２００〜４００ｎｍ（特に３
００〜４００ｎｍ）程度である。照射光量は、ポリシラ
ン層の厚さ１μｍ当り０．０１〜１００Ｊ／ｃｍ2、好
ましくは０．１〜２０Ｊ／ｃｍ2程度である。光源とし
ては、例えば、高圧及び超高圧水銀灯、キセノンラン
プ、メタルハライドランプ、レーザー走査（例えば、Ｈ
ｅ−Ｃｄレーザー、Ａｒレーザー、ＹＡＧレーザー、エ
キシマレーザー）等が例示できるが、これらの光源のう
ち、超高圧水銀灯やレーザー光（例えば、エキシマレー
ザー光）が好ましい。
【００６５】本発明のバイオチップ用基板において、疎
水部位と、疎水領域により区画された親水部位とで構成
されたサイトは、高密度で形成することでき、例えば、
１０ 4／ｃｍ2以上、好ましくは１０5／ｃｍ2以上（例え
ば、１０5〜１０8／ｃｍ2程度）、さらに好ましくは１
０6／ｃｍ2以上（例えば、１０6〜１０8／ｃｍ2程度）
の密度で形成することができる。
水部位と、疎水領域により区画された親水部位とで構成
されたサイトは、高密度で形成することでき、例えば、
１０ 4／ｃｍ2以上、好ましくは１０5／ｃｍ2以上（例え
ば、１０5〜１０8／ｃｍ2程度）、さらに好ましくは１
０6／ｃｍ2以上（例えば、１０6〜１０8／ｃｍ2程度）
の密度で形成することができる。
【００６６】前記各サイトの平均径は、特に制限されな
いが、通常、１〜２０００μｍ、好ましくは１０〜１５
００μｍ、さらに好ましくは５０〜１０００μｍ程度で
ある。前記サイトの形状は、四方形状や円状、楕円状等
が挙げられ、通常、正方形状や円状である。
いが、通常、１〜２０００μｍ、好ましくは１０〜１５
００μｍ、さらに好ましくは５０〜１０００μｍ程度で
ある。前記サイトの形状は、四方形状や円状、楕円状等
が挙げられ、通常、正方形状や円状である。
【００６７】［バイオチップ］本発明のバイオチップ
は、前記バイオチップ用基板において、少なくともポリ
シランを含む感光性組成物で形成された保持体表面の親
水化サイトに、生体関連物質を付着することにより得ら
れる。生体関連物質を前記親水化サイトに付着させるた
めには、生体関連物質を含む溶液を用いるのが好まし
い。生体関連物質を含む溶液の適用方法としては、前記
溶液を塗布又は浸漬する方法や、前記溶液をチップ上に
滴下又は噴射などにより接触させる方法が挙げられる。
例えば、前記溶液を吐出して接触させるインクジェット
方式を用いることができる。さらに、１又は複数（一
連）のサイトを形成して各サイトに前記溶液を付着して
もよいし、パターン露光により全サイトを形成し、各サ
イトに前記溶液を付着させてもよい。この溶液を１つの
サイトに適用する量は、サイトの面積に応じて選択で
き、１ｐｌ〜２μｌ、好ましくは１０ｐｌ〜１μｌ程度
であってもよい。
は、前記バイオチップ用基板において、少なくともポリ
シランを含む感光性組成物で形成された保持体表面の親
水化サイトに、生体関連物質を付着することにより得ら
れる。生体関連物質を前記親水化サイトに付着させるた
めには、生体関連物質を含む溶液を用いるのが好まし
い。生体関連物質を含む溶液の適用方法としては、前記
溶液を塗布又は浸漬する方法や、前記溶液をチップ上に
滴下又は噴射などにより接触させる方法が挙げられる。
例えば、前記溶液を吐出して接触させるインクジェット
方式を用いることができる。さらに、１又は複数（一
連）のサイトを形成して各サイトに前記溶液を付着して
もよいし、パターン露光により全サイトを形成し、各サ
イトに前記溶液を付着させてもよい。この溶液を１つの
サイトに適用する量は、サイトの面積に応じて選択で
き、１ｐｌ〜２μｌ、好ましくは１０ｐｌ〜１μｌ程度
であってもよい。
【００６８】生体関連物質としては、親水性を有し、か
つ被検体との結合部位を有する物質であれば特に制限さ
れず、例えば、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチ
ド、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）、ＲＮＡ（リボ核酸）
等の核酸成分との結合部位を有する物質や、ビタミン、
タンパク質、ホルモン、環境ホルモン、糖類、脂質等の
生理又は薬理活性成分との結合部位を有する物質等が例
示できる。これらの生体関連物質のうち、遺伝情報を有
する成分に対して特異的に結合可能な物質、特にＤＮＡ
が好ましく、例えば、各種疾病（例えば、ガン、糖尿
病、中枢神経系疾患、アレルギー性疾患、消化器系疾
患、循環器系疾患、免疫異常、遺伝病等）などの遺伝情
報を有する遺伝子ＤＮＡ（タンパク質をコードしている
部分を含むＤＮＡ）を例示できる。
つ被検体との結合部位を有する物質であれば特に制限さ
れず、例えば、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチ
ド、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）、ＲＮＡ（リボ核酸）
等の核酸成分との結合部位を有する物質や、ビタミン、
タンパク質、ホルモン、環境ホルモン、糖類、脂質等の
生理又は薬理活性成分との結合部位を有する物質等が例
示できる。これらの生体関連物質のうち、遺伝情報を有
する成分に対して特異的に結合可能な物質、特にＤＮＡ
が好ましく、例えば、各種疾病（例えば、ガン、糖尿
病、中枢神経系疾患、アレルギー性疾患、消化器系疾
患、循環器系疾患、免疫異常、遺伝病等）などの遺伝情
報を有する遺伝子ＤＮＡ（タンパク質をコードしている
部分を含むＤＮＡ）を例示できる。
【００６９】これらのＤＮＡやＲＮＡ等の核酸成分は、
生体材料から直接抽出した成分や化学合成した成分であ
ってもよく、ＰＣＲ法等の各種遺伝子増幅法により合成
したｃＤＮＡやｍＲＮＡから逆転写酵素を用いて合成し
たｃＤＮＡ等のクローニング技術を用いて合成されたＤ
ＮＡであってもよい。なお、核酸成分は、ｃＤＮＡの転
写ＲＮＡ（ｃＤＮＡの転写産物であるＲＮＡ）であって
もよい。バイオチップでは、通常、ＰＣＲ法で合成した
ｃＤＮＡを用いる。
生体材料から直接抽出した成分や化学合成した成分であ
ってもよく、ＰＣＲ法等の各種遺伝子増幅法により合成
したｃＤＮＡやｍＲＮＡから逆転写酵素を用いて合成し
たｃＤＮＡ等のクローニング技術を用いて合成されたＤ
ＮＡであってもよい。なお、核酸成分は、ｃＤＮＡの転
写ＲＮＡ（ｃＤＮＡの転写産物であるＲＮＡ）であって
もよい。バイオチップでは、通常、ＰＣＲ法で合成した
ｃＤＮＡを用いる。
【００７０】例えば、生体関連物質が、陽電荷を有する
物質（一本鎖ＤＮＡやＲＮＡ等）の場合は、塗布や浸漬
等によって、保持体表面の親水化サイトに、生体関連物
質を容易に付着できる。
物質（一本鎖ＤＮＡやＲＮＡ等）の場合は、塗布や浸漬
等によって、保持体表面の親水化サイトに、生体関連物
質を容易に付着できる。
【００７１】生体関連物質が、負電荷を有する物質（二
本鎖ＤＮＡなど）の場合は、陽電荷を有する物質（ポリ
リジン、シリコーン化合物、３級アミン塩や４級アンモ
ニウム塩等の窒素含有化合物、ＡＰＳ（３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン）等の陽電荷を有する高分子な
ど）を介在させて、保持体表面の親水化サイトに、生体
関連物質を付着してもよい。陽電荷を有する物質（特
に、陽電荷を有する高分子）を介在させる方法として
は、例えば、浸漬などにより基板表面に陽電荷層を形成
させる方法が挙げられる。陽電荷層に負電荷を有する生
体関連物質を付着させる方法としては、塗布や浸漬等が
例示できる。
本鎖ＤＮＡなど）の場合は、陽電荷を有する物質（ポリ
リジン、シリコーン化合物、３級アミン塩や４級アンモ
ニウム塩等の窒素含有化合物、ＡＰＳ（３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン）等の陽電荷を有する高分子な
ど）を介在させて、保持体表面の親水化サイトに、生体
関連物質を付着してもよい。陽電荷を有する物質（特
に、陽電荷を有する高分子）を介在させる方法として
は、例えば、浸漬などにより基板表面に陽電荷層を形成
させる方法が挙げられる。陽電荷層に負電荷を有する生
体関連物質を付着させる方法としては、塗布や浸漬等が
例示できる。
【００７２】生体関連物質が、末端にアミノ基や、カル
ボニル基、チオール基等の官能基を有する物質（合成オ
リゴＤＮＡなど）の場合は、陽電荷層の官能基と、リン
カー化合物（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドなど）を介
して共有結合させてもよい。リンカー化合物を介在させ
る方法としては、陽電荷層を形成した基板に、リンカー
化合物を導入した生体関連物質を塗布や浸漬する方法な
どが挙げられる。
ボニル基、チオール基等の官能基を有する物質（合成オ
リゴＤＮＡなど）の場合は、陽電荷層の官能基と、リン
カー化合物（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドなど）を介
して共有結合させてもよい。リンカー化合物を介在させ
る方法としては、陽電荷層を形成した基板に、リンカー
化合物を導入した生体関連物質を塗布や浸漬する方法な
どが挙げられる。
【００７３】ＤＮＡチップにおいて、被検体との応答サ
イトの検出方法は、特に制限されず、通常、蛍光物質を
ラベルする方法などが用いられる。この方法において、
応答サイトは、ＤＮＡが付着したサイトの位置情報（Ｘ
軸／Ｙ軸の座標位置情報）と関連付けて検出できる。
イトの検出方法は、特に制限されず、通常、蛍光物質を
ラベルする方法などが用いられる。この方法において、
応答サイトは、ＤＮＡが付着したサイトの位置情報（Ｘ
軸／Ｙ軸の座標位置情報）と関連付けて検出できる。
【００７４】本発明は、特定の遺伝情報を有するｃＤＮ
Ａを付着させたＤＮＡチップ（ＤＮＡマイクロアレイ）
を用いて、前記各種疾病の診断に活用したり、各種研究
試薬や有用化合物の探索に活用するのに有効である。
Ａを付着させたＤＮＡチップ（ＤＮＡマイクロアレイ）
を用いて、前記各種疾病の診断に活用したり、各種研究
試薬や有用化合物の探索に活用するのに有効である。
【００７５】
【発明の効果】本発明のバイオチップ用基板は、単一の
反応（化学反応や光反応など）で疎水域（又は撥水域）
と親水域とを形成可能であり、特に、疎水域と親水域と
で構成された微細サイトを高密度で形成し、生体関連物
質を保持することができる。従って、本発明のバイオチ
ップ用基板を用いると、単純な装置を用いて簡便かつ高
密度（例えば、１０6／ｃｍ2以上）に所定の結合サイト
を有するバイオチップを製造することができる。
反応（化学反応や光反応など）で疎水域（又は撥水域）
と親水域とを形成可能であり、特に、疎水域と親水域と
で構成された微細サイトを高密度で形成し、生体関連物
質を保持することができる。従って、本発明のバイオチ
ップ用基板を用いると、単純な装置を用いて簡便かつ高
密度（例えば、１０6／ｃｍ2以上）に所定の結合サイト
を有するバイオチップを製造することができる。
【００７６】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。
【００７７】実施例１
（１）スライドガラスの調製
数平均分子量が約５３００のポリシラン０．６ｇをプロ
ピレングリコールモノメチルアセテート１０ｇと混合
し、室温下、暗所で一晩攪拌して溶解した。この溶液を
洗浄したガラス基板にスピンコートし、９０℃、３０秒
間ホットプレートで乾燥させた。ポリシランの膜圧は約
０．１μｍであった。ポリシランを塗布したガラス基板
への光照射は、超高圧水銀灯に２４８ｎｍのフィルター
を用い、マスクを介して１０Ｊ／ｃｍ2（２４８ｎｍで
の露光量）露光し、露光部と未露光部とを有する基板
（スライドガラス）を作製した。接触角を測定したとこ
ろ、未露光部の接触角が８５°であるのに対して、露光
部では４０°であり、露光部のみが大きく親水化されて
いることが確認できた。
ピレングリコールモノメチルアセテート１０ｇと混合
し、室温下、暗所で一晩攪拌して溶解した。この溶液を
洗浄したガラス基板にスピンコートし、９０℃、３０秒
間ホットプレートで乾燥させた。ポリシランの膜圧は約
０．１μｍであった。ポリシランを塗布したガラス基板
への光照射は、超高圧水銀灯に２４８ｎｍのフィルター
を用い、マスクを介して１０Ｊ／ｃｍ2（２４８ｎｍで
の露光量）露光し、露光部と未露光部とを有する基板
（スライドガラス）を作製した。接触角を測定したとこ
ろ、未露光部の接触角が８５°であるのに対して、露光
部では４０°であり、露光部のみが大きく親水化されて
いることが確認できた。
【００７８】（２）バイオ物質の固定
一本鎖ファージ（φｘ１７４）によってクローニングし
た一本鎖ＤＮＡを０．５〜１ｍｇ／ｍｌになるように、
ＴＥ溶液［１０ｍＭ−Ｔｒｉｓ（ｐＨ８．０）、１ｍＭ
−ＥＤＴＡ］に溶解した。この溶液をスライドガラスに
スポットし、７０〜８０℃で１時間放置した。このスラ
イドガラスをコハク酸溶液［７０ｍＭ無水コハク酸、
０．１Ｍホウ酸ナトリウム（ｐＨ８．０）、１−メチル
−２−ピロリジノン］に、時々振とうしながら１０〜１
５分間浸漬した。さらに、蒸留水中に２分間浸漬し、エ
タノールで脱水した後、室温で乾燥させた。
た一本鎖ＤＮＡを０．５〜１ｍｇ／ｍｌになるように、
ＴＥ溶液［１０ｍＭ−Ｔｒｉｓ（ｐＨ８．０）、１ｍＭ
−ＥＤＴＡ］に溶解した。この溶液をスライドガラスに
スポットし、７０〜８０℃で１時間放置した。このスラ
イドガラスをコハク酸溶液［７０ｍＭ無水コハク酸、
０．１Ｍホウ酸ナトリウム（ｐＨ８．０）、１−メチル
−２−ピロリジノン］に、時々振とうしながら１０〜１
５分間浸漬した。さらに、蒸留水中に２分間浸漬し、エ
タノールで脱水した後、室温で乾燥させた。
【００７９】（３）ターゲット溶液の調製
ｍＲＮＡ（メッセンジャーＲＮＡ）２μｇ及びオリゴｄ
Ｔプライマー４．５μｇを用いて、１５．４μｌの水溶
液を作製した。この水溶液を７０℃で１０分間熱変性さ
せた後、氷上で急冷した。さらに、５倍 superscriptバ
ッファー６μｌ、ＤＴＴ３μｌ、５０倍ｄＮＴＰ０．６
μｌ、Ｃｙ３−ｄＵＴＰ又はＣｙ５−ｄＵＴＰ３μｌ、
及びSuperscript II ２μｌを加え、４２℃でさらに１
時間反応させた。さらに、ＴＥバッファー２７０μｌを
加えた。Ｃｙ３−ｄＵＴＰとＣｙ５−ｄＵＴＰとをそれ
ぞれ加えた反応液をまとめ、１本のMicrocon−３０に移
した。Microcon−３０の上のカップに残る液量が約１０
μｌになるまで１００００ｒｐｍで遠心した。カップを
通過した溶液を別のチューブに移し替えた。Microcon−
３０の上のカップにＴＥバッファー５００μｌ及びヒト
Ｃｏｔ１ＤＮＡ１５μｌを加えた。Microcon−３０の上
のカップに残る液量が約１０μｌになるまで１００００
ｒｐｍで遠心した。Microcon−３０の上のカップを取り
出し、新しい遠心チューブを逆さにして挿入した。３０
００ｒｐｍで３分間遠心し、遠心チューブにターゲット
溶液を回収した。ターゲット溶液にyeast ｔＲＮＡ１０
μｇ、ポリｄＡ４μｇ、蒸留水を加えて全量を８μｌと
した。ターゲット溶液をＰＣＲ用チューブに移し、２０
倍ＳＳＣ溶液１．７μｌ及び１０重量％０．３μｌを加
えた。ＰＣＲ機を用いて、１００℃で１分間熱変性させ
た。ＰＣＲ機からチューブを取り出し、室温で３０分間
放置してゆっくりと冷却した。このようにして、１枚の
スライドガラス当り、５０μｌのターゲット溶液を調製
した。
Ｔプライマー４．５μｇを用いて、１５．４μｌの水溶
液を作製した。この水溶液を７０℃で１０分間熱変性さ
せた後、氷上で急冷した。さらに、５倍 superscriptバ
ッファー６μｌ、ＤＴＴ３μｌ、５０倍ｄＮＴＰ０．６
μｌ、Ｃｙ３−ｄＵＴＰ又はＣｙ５−ｄＵＴＰ３μｌ、
及びSuperscript II ２μｌを加え、４２℃でさらに１
時間反応させた。さらに、ＴＥバッファー２７０μｌを
加えた。Ｃｙ３−ｄＵＴＰとＣｙ５−ｄＵＴＰとをそれ
ぞれ加えた反応液をまとめ、１本のMicrocon−３０に移
した。Microcon−３０の上のカップに残る液量が約１０
μｌになるまで１００００ｒｐｍで遠心した。カップを
通過した溶液を別のチューブに移し替えた。Microcon−
３０の上のカップにＴＥバッファー５００μｌ及びヒト
Ｃｏｔ１ＤＮＡ１５μｌを加えた。Microcon−３０の上
のカップに残る液量が約１０μｌになるまで１００００
ｒｐｍで遠心した。Microcon−３０の上のカップを取り
出し、新しい遠心チューブを逆さにして挿入した。３０
００ｒｐｍで３分間遠心し、遠心チューブにターゲット
溶液を回収した。ターゲット溶液にyeast ｔＲＮＡ１０
μｇ、ポリｄＡ４μｇ、蒸留水を加えて全量を８μｌと
した。ターゲット溶液をＰＣＲ用チューブに移し、２０
倍ＳＳＣ溶液１．７μｌ及び１０重量％０．３μｌを加
えた。ＰＣＲ機を用いて、１００℃で１分間熱変性させ
た。ＰＣＲ機からチューブを取り出し、室温で３０分間
放置してゆっくりと冷却した。このようにして、１枚の
スライドガラス当り、５０μｌのターゲット溶液を調製
した。
【００８０】（４）ハイブリダイゼイション
予め調製したＲＮＡを鋳型として逆転写酵素反応により
蛍光標識物質を取り込み、標識化ＤＮＡを調製し、ター
ゲット溶液に添加した。次に、１００℃で２時間加熱処
理した後、氷水中で急冷処理した。前記ターゲット溶液
に２０倍ＳＳＣ溶液、蒸留水を加えて、１０重量％ＳＤ
Ｓ溶液を加え、終濃度を５倍ＳＳＣ溶液、０．１重量％
ＳＤＳ溶液を調製した。スライドガラスに、静かに端よ
り、このターゲット溶液１０μｌを加え、カバーグラス
を被せた。モイスチャーチャンバー内にて、６５℃、１
６時間インキュベートした。
蛍光標識物質を取り込み、標識化ＤＮＡを調製し、ター
ゲット溶液に添加した。次に、１００℃で２時間加熱処
理した後、氷水中で急冷処理した。前記ターゲット溶液
に２０倍ＳＳＣ溶液、蒸留水を加えて、１０重量％ＳＤ
Ｓ溶液を加え、終濃度を５倍ＳＳＣ溶液、０．１重量％
ＳＤＳ溶液を調製した。スライドガラスに、静かに端よ
り、このターゲット溶液１０μｌを加え、カバーグラス
を被せた。モイスチャーチャンバー内にて、６５℃、１
６時間インキュベートした。
【００８１】その後、スライドガラスを２倍ＳＳＣ−
０．１重量％ＳＤＳ溶液に浸し、カバーグラスを外し
た。室温下、２倍ＳＳＣ−０．１重量％ＳＤＳ溶液で５
分間、２回洗浄した。次に、０．２倍ＳＳＣ−０．１重
量％ＳＤＳ溶液で５分間、２回洗浄した。最後に、０．
２倍ＳＳＣ溶液で２回洗浄した後、スライドガラスを遠
心器で遠心し（６００ｒｐｍ、２０秒間）、室温で乾燥
させた。
０．１重量％ＳＤＳ溶液に浸し、カバーグラスを外し
た。室温下、２倍ＳＳＣ−０．１重量％ＳＤＳ溶液で５
分間、２回洗浄した。次に、０．２倍ＳＳＣ−０．１重
量％ＳＤＳ溶液で５分間、２回洗浄した。最後に、０．
２倍ＳＳＣ溶液で２回洗浄した後、スライドガラスを遠
心器で遠心し（６００ｒｐｍ、２０秒間）、室温で乾燥
させた。
【００８２】蛍光のマイクロアレイ用スキャナーを用い
て、マイクロアレイ（バイオチップ）上の蛍光量を測定
した。その結果、露光部の蛍光量は、未露光部の蛍光量
よりも１００倍以上の強度を示し、露光部に選択的に一
本鎖ＤＮＡが固定化されていることが確認できた。
て、マイクロアレイ（バイオチップ）上の蛍光量を測定
した。その結果、露光部の蛍光量は、未露光部の蛍光量
よりも１００倍以上の強度を示し、露光部に選択的に一
本鎖ＤＮＡが固定化されていることが確認できた。
【００８３】実施例２
バイオ物質として、一本鎖ＤＮＡの代わりに試験管内転
写法で調製したＲＮＡを用いる以外は実施例１と同様に
して、バイオチップを製造した。その結果、露光部の蛍
光量は、未露光部の蛍光量よりも１００倍以上の強度を
示し、露光部に選択的に一本鎖ＤＮＡが固定化されてい
ることが確認できた。
写法で調製したＲＮＡを用いる以外は実施例１と同様に
して、バイオチップを製造した。その結果、露光部の蛍
光量は、未露光部の蛍光量よりも１００倍以上の強度を
示し、露光部に選択的に一本鎖ＤＮＡが固定化されてい
ることが確認できた。
【００８４】実施例３
バイオ物質として、一本鎖ＤＮＡの代わりにタンパク質
（ウシアルブミン）を使用した。スライドガラスにポリ
リジンを表面処理した後、１ｍｇ／ｍｌのウシアルブミ
ン溶液［２０ｍＭ−ＴｒｉｓＨＣｌ（ｐＨ７．２）、１
０ｍＭ−ＮａＣｌ］を１００μｌ点着させた後、バイオ
物質を基板上に固定する以外は実施例１と同様にして、
バイオチップを製造した。洗浄液［０．１重量％Ｔｗｅ
ｅｎ２０、１０ｍＭ−ＴｒｉｓＨＣｌ（ｐＨ７．２）］
でチップ上の未吸着のウシアルブミンを洗い流した。次
に、蛍光標識したウシアルブミン抗体を用いて、スライ
ドガラス上のウシアルブミンを検出した。その結果、露
光部の抗体由来の蛍光量は、未露光部の光量と比較し
て、２０倍以上強いことが確認された。
（ウシアルブミン）を使用した。スライドガラスにポリ
リジンを表面処理した後、１ｍｇ／ｍｌのウシアルブミ
ン溶液［２０ｍＭ−ＴｒｉｓＨＣｌ（ｐＨ７．２）、１
０ｍＭ−ＮａＣｌ］を１００μｌ点着させた後、バイオ
物質を基板上に固定する以外は実施例１と同様にして、
バイオチップを製造した。洗浄液［０．１重量％Ｔｗｅ
ｅｎ２０、１０ｍＭ−ＴｒｉｓＨＣｌ（ｐＨ７．２）］
でチップ上の未吸着のウシアルブミンを洗い流した。次
に、蛍光標識したウシアルブミン抗体を用いて、スライ
ドガラス上のウシアルブミンを検出した。その結果、露
光部の抗体由来の蛍光量は、未露光部の光量と比較し
て、２０倍以上強いことが確認された。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 川崎 真一
大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪
瓦斯株式会社内
Ｆターム(参考） 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 CA11
HA19
4B029 AA07 AA23 FA12
Claims (11)
- 【請求項１】 光照射により親水域と疎水域とを形成可
能な感光性を有し、かつ前記親水域に生体関連物質を保
持するための基板であって、表面が少なくともポリシラ
ンで構成されているバイオチップ用基板。 - 【請求項２】 疎水性表面を形成できるとともに、露光
により生体関連物質が保持可能な親水化サイトを形成可
能である請求項１記載のバイオチップ用基板。 - 【請求項３】 ポリシランが、少なくとも下記単位
（１） 【化１】 （式中、Ｒ1およびＲ2は、同一又は異なって、水素原
子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、ア
リール基、アラルキル基、アルコキシ基、またはアリー
ルオキシ基を示す）を有する請求項１記載のバイオチッ
プ用基板。 - 【請求項４】 表面が、ポリシランと、光ラジカル発生
剤及び／又は酸化剤とで構成されている請求項１〜３の
いずれかの項に記載のバイオチップ用基板。 - 【請求項５】 表面が、さらにシロキサン化合物を含有
する請求項１〜４のいずれかの項に記載のバイオチップ
用基板。 - 【請求項６】 請求項１記載のバイオチップ用基板で形
成された保持体表面と、この保持体表面に形成された親
水化サイトと、この親水化サイトに付着した生体関連物
質とで構成されているバイオチップ。 - 【請求項７】 遺伝情報を有する成分に対して、生体関
連物質が生物学的に特異的に結合可能である請求項６記
載のバイオチップ。 - 【請求項８】 生体関連物質が、オリゴヌクレオチド、
ポリヌクレオチド、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）、又は
ＲＮＡ（リボ核酸）である請求項６記載のバイオチッ
プ。 - 【請求項９】 疎水領域により区画された親水部位で構
成されたサイトが、１０5／ｃｍ2以上の密度で形成され
ている請求項６記載のバイオチップ。 - 【請求項１０】 請求項１記載のバイオチップ用基板で
形成された保持体表面をパターン露光し、生成した親水
化サイトに生体関連物質を付着させてバイオチップを製
造する方法。 - 【請求項１１】 パターン露光により生成した親水化サ
イト部位に、生体関連物質を含む溶液を適用し、遺伝情
報を有する成分に対して生物学的に特異的に結合可能な
結合部位を形成する請求項１０記載の製造方法。
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