JP2003245541A - 反応・分離精製・分析検出用セル集積化マイクロチツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応・分離精製・分析検出用に有用なマイク
ロチツプおよびそれを利用したシステムに関するもので
ある。 【解決手段】 マイクロチップを構成するセルの少な
くとも１部が金属およびカーボンのいずれかからなるこ
とを特徴とする反応・分離精製・分析検出用セル集積化
マイクロチツプならびにマイクロチップを構成する基材
の少なくとも１部が金属アルコキシドを原料とするセラ
ミツクスからなることを特徴とする反応・分離精製・分
析検出用セル集積化マイクロチツプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は反応・分離精製・分析検
出用に有用なマイクロチツプおよびそれを利用したシス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、バイオ材料に関して、核酸からの
分離、ＰＣＲ（Primer Chain Reaction）、電気泳動
法、マイクロアレーなどの反応、分離精製、分析検出機
能を一体化させた集積化チツプが検討されている。また
これらの集積化チツプを複数並列にならべたチツプも検
討されている。またバイオ材料に限らず有機・無機材料
の各種の反応や分離精製を微少な個別あるいは連続した
セルの中で並列的に行わせるコンビナトリアルケミスト
リー用にも複数の並列マイクロセルを有するマイクロチ
ツプが用いられる。これらのマイクロチツプは、通常シ
リコンウェハーやガラスをフォトリソグラフィー工程に
よりエッチング加工する方法、何らかの型をフォトリソ
グラフィー工程、ＲＩＧＡプロセス、イオンブレーティ
ングなどの方法で作成し、その型を基にシリコン樹脂な
どを転写成形する方法が用いられている。しかしこれら
の方法では、作成出来る形状は限度があり、ストレート
形状か順テーパー形状ものしか作成出来ず、例えば材料
基板に複数の穴からなるマイクロセルを設け、これらの
マイクロセル同士を結合する中空パイプを材料基板中に
設けたような形状は作成不可能である。これらの解決策
としてＵＶ硬化樹脂を利用した光造型により任意の型を
作る方法も検討されている。しかしこの方法は使用材料
は有機物か、有機物にフィラーを入れた材料に限定され
る。さらにこれらのマイクロチツプにはＰＣＲを代表例
として温度変化により反応を制御するケースがあり、温
度制御の手段として反応セル内に電極と引出し配線を必
要とするものがある。しかし一般に反応セル内に電極と
配線を設けるには多数の工程を必要とし、特にバイオ検
体などで電極へのバイオ検体への非特異吸着を避けるた
めにセル内の電極を局所的に設ける事は従来の方法では
困難である。特にセル数が数百以上でセル密度が高い場
合には、セル内電極から外部に配線引き出しをためには
通常多層配線板を使用するがこれはコストアップとなり
またセル形状が異なる度に配線設計が必要である。近年
ゲノム解析あるいはプロテオームに於いて、解析手段と
してＤＮＡマイクロアレー、ＤＮＡチツプ、あるいはプ
ロティンチツプが使用され、その解析手段として放射性
同位元素、蛍光、電気化学、表面プラズモン、質量分
析、ラマン分光検出、などの方法が用いられ始めてい
る。これらのチツプでは、検出効率を上げるために、種
類の異なるバイオプローブを結合させた、複数のバイオ
プローブ結合セルが設けられている。チップの検出定量
性を上げるためには、如何にそれぞれの複数からなるプ
ローブ結合点に均一に同一量のプローブを結合させるか
が最大の課題である。また検出感度を上げるためには微
少なプローブ結合点に如何に高密度にプローブを結合さ
せるかが大きな課題である。高密度にＤＮＡを結合点に
結合させる方法として、基板表面に１１１配向金結晶を
作成し、チオール末端ＤＮＡを結合させる方法が知られ
ている（BioconjugateChem, 1997,8,31-37）。金表面に
バイオプローブを結合したものは表面プラズンモン検出
あるいはラマン検出に有効であり、平面以外に回折格子
や、微細な凹凸面が使用可能である。しかし金を１１１
配向させるためには４００℃以上の高温処理が必要であ
り、基板はガラス、マイカ、シリコンウェハーなどの無
機物に限定される。しかしこれらの無機物は一般に加工
性が有機物に比較して劣るために高コストマイクロチツ
プになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はバイオプロー
ブを高密度に結合させる事が可能な金属やカーボンを結
合点として含む集積化セルにより高感度検出あるいは各
種検体を高効率にアフィニィテイー分離精製可能なマイ
クロチツプを提供する事を目的とする。本発明は、高密
度にバイオプローブをセルに結合させる事が可能な任意
の形状をセルを低コストで作成することが可能なマイク
ロチツプを提供することを目的とする。さらに北発明は
その基材が従来の方法では作成困難あるいは高コストと
なる構造のセラミツクス系マイクロチツプを安価に作成
することを目的とする。さらに本発明は、マイクロチツ
プを使用するシステムに於いて、多数の外部電極との接
点を有するマイクロチツプに於いても、安定的に外部端
子との接続が可能で且つ低コストで接続可能なシステム
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるマイクロ
チツプは、マイクロチツプを構成するセルの一部が金
属、カーボンのいずれかで形成されることを特徴とす
る。これらのマイクロチツプは複数のセルからなる。そ
れらのセルは、バイオプローブの結合部分あるいは各種
反応・分離精製・解析検出用機能を有するものを指し、
バイオプローブとの結合を計るために基材と異なる表面
処理部分あるいは、反応・分離精製・解析検出のための
マイクロ反応槽、三次元構造体など基材部分とは異なる
形状体を有するものを言う。また本発明に係わるマイク
ロチツプはその基材が金属アルコキシドを原料とするセ
ラミツクス材料からなることを特徴とする。さら本変発
明に係わるマイクロチツプは金属、カーボンおよびセラ
ミツクス材料が転写法あるいはアディティブ法で作るこ
とを特徴とする。さらに本発明に係わるマイクロチツプ
の製造方法は金属、カーボンおよびセラミツクス材料が
転写法あるいはアディティブ法で作ることを特徴とす
る。さらに本発明に係わるマイクロアレーおよびマイク
ロアレーを用いたシステムはその外部端子との接続に於
いて異方性導電ゴムを使用することを特徴とする。

【０００５】本発明に係わるマイクロチツプはそれを構
成するセルの一部が金属あるいはカーボンで形成される
ことを特徴とする。金属あるいはカーボンとしては、
金、プラチナ、銀、銅、ニツケル、タングステン、ダイ
ヤモンド、グラッシーカーボンのいずれかあるいはそれ
らの組合せにより作成されることを特徴とする。これら
の内で、マイクロチップのプローブ結合表面として好ま
しいのは、ダイヤモンド、グラッシーカーボン、金、プ
ラチナ、銀、ニッケルであり、特にダイヤモンドに関し
てはアミノ基変性あるいはカルボキシル基変性したもの
が、金については１１１結晶配向したものが好ましい。
これらの金属またはカーボンは高密度にバイオプローブ
を結合することが可能であり、また金、銀については表
面プラズモン検出あるいはラマン検出法においてシャー
プな検出ピークが得られ検出感度を上げる事が可能であ
る。アミノ基変性あるいはカルボキシル基変性したダイ
ヤモンドは、通常使用されている各種バイオ結合が使用
可能であり、また金についてはチオールが、ニッケルに
ついてはヒスチジンを介してバイオプローブと結合可能
である。これらの金属およびカーボンは、ＣＶＤ、蒸
着、スパッタリング、プラズマ、メッキ、溶射、有機金
属錯体の加水分解反応、縮合重合反応、還元反応などに
よりマイクロチップ上に形成することが可能である。特
に１１１配向金結晶は上記方法により得られた金膜を５
００℃以上加熱することにより得る事が可能である。

【０００６】マイクロチツプの基材材料として使用可能
な有機材料としては、エポキシ樹脂、ウレタンアクリレ
ート、ポリオキセタン、ポリヒドロキシスチレン、エポ
キシ化ポリジエン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチ
レン、ポリカーボネート、脂環式オレフィン樹脂などが
使用可能である。これらの内で特に好ましいのは、エポ
キシ、ウレタンアクリレート、オキセタン、フェノール
ノボラツク、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール系の
感光性樹脂であり、ネガ型ポジ型いずれも使用可能であ
る。これらは溶剤に溶解した塗布液、液状オリゴマー
系、ドライフィルム系などいずれも使用可能である。こ
れらのうちで好ましいのは、耐熱性、透明性、金属との
接着性などに優れるエポキシモノマーあるいはオリゴマ
ーとカチオン重合開始剤からなるＵＶエポキシ系樹脂で
ある。さらにこれらの有機材料は無機材料と複合したも
のとして使用することも可能であり、たとえば耐熱性と
寸法安定性を上げるために有機材料中にフィラーを混入
することが可能である。また電極あるいは配線材料とし
て、銅や銀とエポキシとの混合物である銅ペーストや銀
ペーストを使用することが可能である。これらの感光性
樹脂と金属あるいはカーボンとの組み合わせにより、特
に転写法とアディティブ法の採用により、複雑な形状の
マイクロチツプを低コストで作成することが可能とな
る。

【０００７】高温反応や溶剤を使用する反応・処理用マ
イクロセル材料としては一般に無機系が好ましい。これ
らは市販の各種シリコンウェハー、ガラスなどをベース
としてセル部分に上記金属、あるいはカーボン膜を形成
することも可能である。しかし基材あるいはセル部分に
複雑な形状が必要な場合には、金属アルコキシド類の加
水分解、縮合により得られる無機ポリマーを原料とする
ことにより多様な形状物を形成することができる。特に
これらの無機ポリマーを光反応型とした光反応型無機ポ
リマーと転写法およびアティティブ法を組み合わせる事
が多様な形状マイクロチツプで耐熱、耐溶剤性に優れた
マイクロチツプを低コストで作成することが可能であり
特に好ましい。

【０００８】無機ポリマーの原料としては親水性の高い
硬化膜を形成可能なSi、Al、Zr、Ti、B、Pなどの金属ア
ルコキシド、及びこれらのキレート化物を用いることが
できるが撥水性の高い硬化膜を形成する場合は、フッ素
置換アルキル基を有するケイ素アルコキシドを用いるこ
とが好ましい。これら無機ポリマーは加熱硬化により３
次元架橋体を形成するが、光酸発生剤あるいは光塩基発
生剤を入れることで光硬化可能となる。例えば、実施例
４の有機シリカ前駆体膜は、熱硬化以外に選択的に光硬
化する事が可能である。これらの無機ポリマーの塗布方
法は硬化膜が均一となる方法であれば特に制限を受けな
く、スピンコート法、スプレー法、ロールコート法、イ
ンクジェット法などの方法を用いることができる。基材
としては平坦なあるいは凹凸表面を有する基板、例え
ば、シリコン基板やガラス基板等を用いることが好まし
い。塗布膜の厚さは、例えば、塗布液の粘度により制御
可能であり，通常０．１〜１０００ミクロンが可能であり、
好ましくは５００ミクロン以下が好ましい。更に膜厚が必要
な場合はクラックを防止するためにコロイダルシリカ等
のフィラーを入れることができる。そして塗布の後、乾
燥により溶剤を除いたのち光照射及び加熱により安定な
硬化膜に変換される。

【０００９】光硬化性の無機ポリマーの硬化膜形成条件
を以下に説明する。塗布膜の乾燥のための加熱温度は特
に制限されないが通常50℃〜300℃の範囲1分〜６時間で
実施される。また、光は、光源として特に制限されるも
のでは無いが、通常200〜450nmの紫外〜可視領域の光、
好ましくは波長365nmの紫外線を含む光が用いられる。2
00〜450nm での照度は1〜1000mW/cm²、照射量が0.01〜5
000mJ/cm²、好ましくは0.1〜1000mJ/cm²なるように照射
して、露光される。また、露光後に、露光部が十分硬化
するように、さらに加熱処理（以下、「ポストベーク」
という。）を行うことが好ましい。この加熱条件は、通
常、３０〜３００℃、好ましくは５０〜２００℃で、例
えば５分間〜７２時間の加熱条件とすれば良い。

【００１０】またパターンを形成するための光の照射
は、所定のパターンを有するフォトマスクなどの方法で
行われた後、現像液により未露光部分を溶解除去するこ
とにより、未硬化の不要部分が除去される。なお、露光
後、露光部分の硬化を促進させるために、加熱処理（以
下、「ＰＥＢ」という。）を行うことが好ましい。その
加熱条件は通常、３０〜２００℃、好ましくは５０〜１
５０℃である。

【００１１】このようにして所定のパターンに従ってパ
ターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対しては、硬
化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像
処理することができる。したがって、パターン露光後、
未硬化部分を除去するとともに、硬化部分を残存させる
ことにより、結果として、特定パターンを形成すること
ができる。ここで、現像液としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミ
ン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プ
ロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミ
ン、エタノールアミン、N―メチルエタノールアミン、
N、N―ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニ
ウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセ
ン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノナ
ンなどの塩基性物質と水、メタノール、エタノール、プ
ロピルアルコール、ブタノール、オクタノール、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン、ホル
ムアミド、N、N―ジメチルホルムアミド、 N、N―ジメ
チルアセトアミド、などの溶媒で希釈された溶液を用い
ることができる。また、現像液中の塩基性物質の濃度
を、通常０．０５〜２５重量％、好ましくは０．１〜
３．０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。

【００１２】また、現像時間は、通常３０〜６００秒間
であり、また現像方法は液盛り法、ディッピング法、シ
ャワー現像法などの公知の方法を採用することができ
る。現像液として有機溶媒を用いた場合はそのまま風乾
することにより、また、アルカリ水溶液を用いた場合に
は流水洗浄を、例えば３０〜９０秒間行い、圧縮空気や
圧縮窒素などで風乾させることによって表面上の水分を
除去することにより、パターン状被膜が形成される。次
いで、パターニング部をさらに硬化させるために、ホッ
トプレートやオーブンなどの加熱装置により、例えば３
０〜４００℃の温度で５〜６００分間ポストベーク処理
し、硬化されたコア部分が形成されることになる。

【００１３】本発明に係わるアディティブ法は、ベース
基板の上に材料を積層パターニングする方法を言う。ま
た本発明に係わる転写法は、ベース基板の上に所定の層
数からなる層を形成し最終的にベース基板から形成層を
引き剥がす方法を言う。この際にベース基板に何らかの
パターンを設けておく事でパターンが層に転写すること
も可能である。またパターンとは別に表面に微細な凹凸
を付けるこれを転写する事も可能である。本発明は、こ
れらのアディティブ法あるいは転写法と各種の金属ある
いはカーボン形成材料形成方法との組み合わせにより、
セル部分の一部が金属あるいはカーボン系材料から構成
されるマイクロチツプを特徴とする。また本発明は、こ
れらのアティティブ法あるいは転写法と無機ポリマーと
の組み合わせにより、基材部分がセラミツクス系材料か
らなるマイクロチツプを特徴とする。以下転写法および
デイィティブ法を用いた代表的なマイクロチツプおよび
その製造方法を説明するが、これらの事例に限定される
ものでものではない。

【００１４】あらかじめ耐熱性を有する平面、パターニ
ングされた凹凸、および微細な凹凸をもつベース基板上
に、金属あるいはカーボン系材料膜を形成する。その際
必要により高熱処理することにより特定の結晶構造など
を持つ無機膜を形成することが可能となる。また必要に
よりこれらの膜にパターニングすることも可能である。
その後有機あるいは無機材料をアディティプ法にて積層
し、必要によりパターニングし、最終的にベース基板か
ら積層体を引き剥がす転写法が可能である。これによ
り、有機あるい無機積層体に高温処理することなく、高
温処理金属あるいはカーボン材料膜形成が可能となる。
また使用される光硬化性材料として有機感光性樹脂組成
物、光反応性無機ポリマー組成物を用いることによりそ
れぞれ有機系マイクロチツプ、無機系マイクロチツプ、
さらにそれを３００℃以上で焼成することにより、全無
機マイクロチツプを作成することが可能となる。

【００１５】セル結合表面としては、１１１金配向結晶
以外に各種金属、カーボン系材料が本方法により使用可
能である。従来１１１金配向結晶にはチオール基を介し
て非常に高密度にバイオプローブを結合することが知ら
れていた。しかし１１１金配向結晶作成には高温が必要
で、基材はシリカガラスやシリコンウェハーに限定さ
れ、また金のパターニングは困難あつた。転写法および
アディティブと光硬化性樹脂を用いる事により、微細な
１１１金配向結晶セルを有し有機あるいは無機系基材か
らなるマイクロチツプが作成可能となる。

【００１６】１１１金配向結晶表面をバイオプローブ結
合セルとして持ち、その下に外部接続スルーホール配線
を持つ、マイクロチツプが作成可能となる。これらの電
極は個別に外部電源と接続することにより、電気化学検
出、電気化学反応、加熱用の電源などとして利用するこ
とが可能となる。例えば電気化学検出としてははＤＮＡ
同士、抗原抗体、蛋白などの何らかの相互作用に伴う電
気化学的な変化を検出するのに使用可能である。また電
気化学反応としてはＰＣＲ増幅や、ＤＮＡのハイブリダ
イゼーションの促進、ＤＮＡやペプチドの固相合成を
熱、熱を介しての酸や塩基発生剤によるＰＨ変化などに
より合成反応制御することが可能となり、個別のセル毎
に異なる反応物を得ることが可能となる。外部電源と接
続する方法はその電極密度により色々な方法が選択可能
だが、高密度、多数の電極の場合には異方性導伝ゴムと
配線拡張プリント基板による接続が接続安定性の観点か
ら好ましい。また当該電極および導電スルーホールは除
熱、冷却のためのヒートシンク材料としても使用可能で
ある。

【００１７】１１１金配向結晶表面電極を有しかつ反応
セル同士が空間で連結された複数のマイクロセルを持つ
マイクロチツプが作成可能である。これらのマイクロチ
ツプは、各種の化学反応用セルのみならず、電気泳動用
セル、あるいはＰＣＲ反応セルと電気泳動セルとを集積
化したマイクロチツプとして使用可能である。

【００１８】本発明のマイクロセルの検体の検出あるい
は捕捉効率向上手段の１つとして、基材中の空間セル中
に１１１金配向結晶を持つ多孔質体を形成することが可
能である。これらの方法としては、基材中の空間セル中
に有機あるいは無機の多孔質体を形成しその後に無電解
メツキと電解メッキを行うことで金表面を持つ三次元構
造体セルを形成することが可能である。空間セル中に多
孔質体を形成する方法としては、１）液状のマトリック
ス樹脂の中で気化成分の発泡により多孔質体を作る方
法、２）２種以上の非相溶性の樹脂の混合物をセルに注
入後、一方を除去する方法、３）溶媒溶解樹脂の溶媒を
水置換しその後乾燥する方法、４）粒子を充填後、粒子
同志を固着する方法がある。１）の方法における具体例
は発泡性のウレタン組成物であり、２）の方法の具体例
は、水溶性樹脂と架橋性有機樹脂の混合物を熱架橋後水
洗する方法や、水溶性樹脂と金属アルコキシドの加水分
解物の混合物を熱硬化後水洗する方法を挙げることがで
きる。一方、３）ウレタンのＤＭＦ溶媒を水置換の後乾
燥させる方法、４）の方法としてはポリスチレン、アク
リル、ポリカーボナート、などの有機粒子、金、銀、
銅、ニッケルなどの金属粒子、シリカ、アルミナ、硼珪
酸ガラスなどのセラミックス粒子又はグラファイト化炭
素粒子を必要に応じて架橋剤とともにセルに注入後、加
熱硬化させる方法を挙げることができる。また基材が無
機物である場合には５００℃以上の加熱により、金表面
は１１１金配向結晶することが可能である。

【００１９】スルーホール配線を有する無機膜結合面を
有する基板について無機膜面の反対のスルーホール配線
電極部に異方性導電ゴムを介して、外部電源制御装置と
接続することが可能である。その場合、無機膜の配列密
度が高い場合は、異方導電性ゴムと外部電源制御側に引
き出し拡張配線ボードを設け、外部電源制御部との接続
を容易にすることが可能である。

【００２０】

【実施例】実施例１ ３インチのシリコンウェハーの上にフォトレジストを用
いたフォトリソクラフィー法にてパターンを形成後、フ
ッ酸エッチングし、その後レジスト膜を剥離すること
で、図１（２）の様な凹凸のある表面パターンを形成し
た。凹凸パターン寸法は０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×５ミ
クロンである。このシリコンウェハーを５８０℃に加熱
し、凹凸面上に金を１０^―６トールにて厚さ１５００Å
真空蒸着し、さらに５８０℃の６０分加熱した。さらに
この上にクロム１０ｎｍ蒸着し図１（２）を作成した。
ソニー株式会社製光造形装置ＳＣＳ１０００ＨＤにて図
１（３）のシリコンウェハーを光造形ベース基板として
用い、株式会社ディーメツク製エポキシ系ＵＶ硬化樹脂
ＳＣＲ７５１ を図１（４）のようなＳＣＲ７５１樹脂
層の厚さ１０ｍｍの層をアディティブ形成し、これを取
り出しＵＶ照射しポストキュアーした。さらにシリコン
ウェハーを引き剥がし、金層を表面とする凹凸基板 図
１（５）を取り出した。この凸面を研磨除去しＳＣＲ７
５１樹脂面を露出させ、０．５×０．５ｍｍの１１１金
配向結晶面を島として持ち、ＳＣＲ樹脂面が海として存
在する有機基板マイクロチツプ図１（６）を作成した。

【００２１】実施例２ 実施例１と同様にして作成した１１１金配向金結晶シリ
コンウェハー（図２（１））を光造形装置にいれ、マト
リックスを空洞としそれ以外をＳＣＲ７５１樹脂層とし
た厚さ５ｍｍ基板層図２（２）を積層した。これを取り
出し、表面に日立化成製のドライフィルムＨＫ３５０の
膜厚２０ミクロンを貼り、フォトリソ法にてＳＣＲ樹脂上に
ドライフィルムを積層し、空洞部分のドライフィルムを
溶解除去して図２（５）形成した。さらに空洞部分に電
気銅メツキを行った（図２（６））。さらにシリコンウ
ェハーを剥がし、ｂ面を研磨除去し、さらにドライフィ
ルムも除去し、１１１配向金結晶表面電極と外部接続の
ためのスルーホール配線からなるセルを有する有機マイ
クロチツプ図２（８）を作成した。

【００２２】実施例３ 実施例２にて得られたマイクロチツプを光造形装置にい
れ、１１１配向金面を上面にして、ａの１１１配向金面
上面は中空空間とし、ｂ面上にａ面中空空間を連結する
５０×１００ミクロン角の中空空間を形成した。これに
より１１１配向金結晶表面電極セル、反応・処理セルお
よびこれらのセル間を連結する図３（３）の有機マイク
ロチツプを作成した。

【００２３】実施例４ （１）［ポリシロキサン溶液1（ＰＳ１）の製造］撹拌
機付の容器内に、、メチルトリメトキシシラン（１００
g、０．７４モル）と、イオン交換水（２０ｇ、１．１
モル）と、メチルエチルケトンを分散媒とするコロイダ
ルシリカ（日産化学工業(株)製 MEK-ST、固形分３０
％）１６０gとを収容した後、６０℃、６時間の条件で
加熱撹拌することにより、メチルトリメトキシシランの
加水分解を行った。次いで、容器内にプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルを加えた後、エバポレーターを
用いて加水分解により副生したメタノールを除去した。
そして、最終的に固形分を５５重量％に調整したポリシ
ロキサンを含有するプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル溶液を得た。これを「ポリシロキサン溶液１（Ｐ
Ｓ１）」とする。

【００２４】[光硬化性組成物Aの調製]上述したポリシ
ロキサン溶液１(PS1)の固形分換算１００重量部に対
し、光酸発生剤（みどり化学（株）社製 TPS−１０
５）１重量部、酸拡散制御剤としてトリオクチルアミン
０．００５重量部、表面張力低下剤（東レ・ダウコーニ
ング(株)製ＳＨ２８ＰＡ）０．０１重量部を添加し、均
一に混合し、０．５μmフィルターで濾過することによ
り、光硬化性組成物Aを得た。 （２）実施例１の図１（３）と同一基板に、実施例４に
て作成された光硬化性樹脂組成Aものスプレー塗布し膜
厚３００ミクロン層を形成、乾燥した。そして，さらに５ｍ
ｍのガラス板にＳＣＲ７５１を５０ミクロン塗布し、ガラス
板をＳＣＲ７５１面を下にして張り合わせ、光照射し光
硬化性組成物と接着させた。その後、シリコンウェハー
を剥がし、ｂの凸面を研磨除去し、ガラス板／無機系硬
化層を基材とした１１１金配向セルを有する無機系マイ
クロチツプ図４（７）を作成した。

【００２５】実施例５ 図１（３）の１１１金結晶配向面を上にしたシリコンウ
ェハー上に、スブレー法にて、実施例４（１）にて作成
した光硬化性組成物Aの５００ミクロン層形成した。マ
スクパターンを用いフォトリソグラフィー法にて、１１
１金配向結晶上面ｂ面上層を光硬化させ、それ以外のａ
面上層を溶解除去し、更に２００℃にてブレベークする
事で図５（３）を作成した。さらに実施例２と同様な方
法にて１１配向金結晶表面電極セルを有する図５（８）
の有機マイクロチツプを形成した。

【００２６】実施例６ 図５（８）にて作成されたマイクロチツプの１１１金結
晶配向面を上にして、厚さ２０ミクロンのドライフィル
ムを張り合わせ、ａ列同士を接続するようにｂ面の上に
５０×１００ミクロン巾のパターンを光硬化し、残りの
部分を溶解除去した。この上にスブレー法にて実施例４
（１）の光硬化性組成物Aを５００ミクロン層を形成
し、ｂ面列を光硬化させ、残りの光硬化組成物とドライ
フィルムを溶解除去し、１１１金結晶配向面を持つ電極
付き空間セルとこのセル同士を結合した中空貫通空間を
持つ無機系マイクロセル図６（４）を作成した。

【００２７】実施例７ 銅平面基板板上に、実施例４にて作成された光硬化性組
成物Aをスプレーにて３００ミクロン層を形成した。こ
れにフォトマスクにて、５００ミクロン角の空間セルと
それを取り巻く光硬化層のパターンを形成し２００℃に
てポストベーク図７（3）を作成したニツケル粒子上に
金メッキし、５７０℃にて６０分間加熱した１１１結晶
配向金粒子の３５ミクロンフィルター濾過したもの７５
重量部とアルキルベンゼンスルホンサンアンモニウム５
重量部、水２５重量部を混ぜてスラリー化し、これをス
クリーン印刷にて、上記５００ミクロン角空間セルに充
填乾燥させ、充填乾燥を３回繰り返した。さらにこのチ
ツプのセル内部に電解金メツキ液を充填し、電解金メツ
キを行った。さらにこの上面にＳＣＲ７５１付きガラス
基板を張り合わせ光硬化し図７（５）を作成した。銅平
面基板を引き剥がし、１１１金結晶配向三次元構造セル
を持つマイクロチツプを図７（６）を作成した。

【００２８】実施例８ 異方性導伝ゴムを用いた接続システムの接続安定性の検
証 実施例７にて作成されたマイクロチツプにＪＳＲ ＰＣ
Ｒを介して、配線拡張ブリント基板とを図８の様に接続
させ、配線プリント基板に取り付けたコネクターによ
り、切り替えスイッチ付き電源装置に接続させた。マイ
クロロチツプの各セルに酸発生剤 とロイコ染料とのト
ルエン溶解物を入れ溶媒を揮発させ、１００ボルト１ア
ンペアの電流を通電しそれぞれのセルを加熱させ、その
発色時間を１０秒単位に測定した。２５００個のセル全
てが５０秒以内に染色し、平均の発色時間は４３秒でＣ
Ｖ値は４秒であった。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図２】実施例２のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図３】実施例３のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図４】実施例４のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図５】実施例５のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図６】実施例６のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図７】実施例７のマイクロチップ製造工程を示す図。

【図８】実施例８のシステムを示す図。

───────────────────────────────────────────────────── 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 35/08 Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ // Ｇ０１Ｎ 37/00 １０１ 27/26 ３３１Ｅ １０２ ３１５Ｋ 27/46 Ｇ Ｆターム(参考） 2G058 CC01 GA12 4G075 AA39 BA10 BB05 BB07 BB10 DA02 EC21 EE12 FA05 FB02 FB03 FB04 FB13 FC11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロチップを構成するセルの少なく
   とも１部が金属およびカーボンのいずれかからなること
   を特徴とする反応・分離精製・分析検出用セル集積化マ
   イクロチツプ。
2. 【請求項２】 前記金属およびカーボンがアディティブ
   法または転写法のいずれかにより形成されてなることを
   特徴とする特許請求１記載の反応・分離精製・分析検出
   用セル集積化マイクロチツプ。
3. 【請求項３】 マイクロチップを構成する基材の少なく
   とも１部が金属アルコキシドを原料とするセラミツクス
   からなることを特徴とする反応・分離精製・分析検出用
   セル集積化マイクロチツプ。
4. 【請求項４】 前記セラミクッスがアディティブ法また
   は転写法のいずれかにより形成されてなることを特徴と
   する特許請求３記載の反応・分離精製・分析検出用セル
   集積化マイクロチツプ。
5. 【請求項５】 請求項１または３記載のマイクロチップ
   および異方性導電ゴムからなる外部電極を有することを
   特徴とする生理活性物質の検出・反応システム。