JP2003526092A - 小型化アレイで使用するためのケイ素含有層を含む材料および製造方法 - Google Patents

小型化アレイで使用するためのケイ素含有層を含む材料および製造方法

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Abstract

(57)【要約】 小型化アレイで使用するための材料、アレイ、および製造方法。ここに記載される、アレイを製造するための材料は、ケイ素含有層を有し、任意に連結剤と反応体とを有する基材を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、アレイを製造するための材料、アレイ、および製造方法に関する。
該材料およびアレイは、その上にケイ素含有層を有するポリマー基材を含む。
【０００２】 小型化されたアレイは、遺伝子配列の決定、遺伝子発現のモニタリング、遺伝
子地図、細菌同定、薬剤の発見、および組合せ化学などの様々な用途で使用でき
る。これらの用途の多くでは、高価で入手困難なことが多いサンプルおよび試薬
が必要とされる。したがって９６ウェルプレートなどの標準配列と比較して、限
られたまたは高価なサンプルに関して効率を劇的に増大できることから、好まし
くは高密度である小型化アレイが望ましい。例えば診断試験を実施するのに９６
ウェルプレートではウェルあたり数百μｌのサンプルが必要であるのに対し、小
型化アレイは全アレイに対してそのほんの一部のサンプルのみが必要である。容
積削減に加えて、小型化によって数百または数千の試験が同時に実施できるよう
になる。
【０００３】 アレイを製造するための多くの方法では、現在ガラス基材が用いられている。
ガラスは、低いバックグラウンド蛍光と比較的低い化学反応性のために好ましい
。しかしガラス上にアレイを製造する多くの方法は、高密度をいかにして高精度
に達成するかなどのその他の面倒な問題を有する。したがってそれによってアレ
イ、特に高密度の結合部位を有するアレイが製造できる、さらに別の方法に対す
る必要性がある。
【０００４】 注目すべきことに、本発明は従来のガラスアレイの利点を提供しながら、広範
な結合部位密度を提供できる表面を含む小型化アレイを提供する。意外にも、該
アレイは、材料からアレイへの転換時に比較的大きな表面積と高い検出信号強度
を有する配列に良好に付着するケイ素含有層を有する材料から、本発明に従って
製造できる。かかる材料は、多種多様の反応体を使用して官能化（官能性の付与
）し、表面の化学的性質を変更できるので、特に重要である。
【０００５】 したがって本発明は、基材と、その少なくとも一部の上に配置されたケイ素含
有層を含む材料を提供する。ここでの用法では、「その上に配置された」とは、
ケイ素含有層が基材に結合またはその他のやり方で接触する、またはケイ素含有
層が１つ以上の介在層（例えば、マスク層）に結合またはその他のやり方で接触
することを意味する。
【０００６】 かかる層は、連結剤が層に共有結合できるように好ましくはシリル化できる。
必要条件ではないが、Ｓｉ−ＯＨ基（すなわちＳｉ−ＯＨ部分）の存在のために
シリル化が起きることができると考えられる。注目に値し、また有利なことには
、かかる連結剤は、シリカ（例、ガラス）表面の官能性付与のために伝統的に使
用されるものであることができる。この材料は、引き続くその上への反応体の固
着に適している。シランカプリング剤などの連結剤によりケイ素含有層に官能性
付与することで、あるいはその上に官能性付与ポリマー（すなわち連結剤を含む
ポリマー）を塗布することで、連結剤を提供してもよい。
【０００７】 ケイ素含有層は、パターン化された層のように連続または不連続であることが
できる。任意であるが、アレイまたはかかるアレイを製造するための材料は、例
えば連結剤、マスキング層、および電磁気エネルギー感受性材料層を任意に有す
る、ポリマー層も含むことができる。
【０００８】 一実施態様では、アレイの製造に使用するための材料が提供され、該材料は、
弛緩性または回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置されたケイ
素原子（好ましくはケイ素および酸素、そしてよりより好ましくはケイ素、酸素
、および炭素原子）を含む層を含み、該層はシリル化反応を受けることができる
。基材は好ましくは配向が弛緩できる熱収縮性フィルム（「弛緩性基材」）、あ
るいは延伸されたまたは延伸することができ、好ましくは実質的にその原寸に回
復できるエラストマーフィルム（「回復性基材」）などの配向フィルムである。
【０００９】 好ましくはアレイの製造に使用するための材料、およびアレイそれ自体は、反
応体を基材上のケイ素含有層に固着するための連結剤を含む。しかし特定の反応
体はケイ素含有層に直接固着できる（例えば吸着できる）ので、かかる連結剤は
必ずしも必要でない。したがって特定の実施態様のためには、連結剤がケイ素含
有層の上に配置される。ここでの用法では「配置される」とは、連結剤がケイ素
含有層に直接接触する（例えばそれに共有結合する）または１つ以上の介在層（
例えば有機ポリマーコーティング）に接触することを意味する。したがって連結
剤は例えばポリマーコーティングによって提供でき、あるいはそれらはケイ素含
有層に共有結合できる。
【００１０】 ケイ素含有層は、コーティング、またはダイアモンド様ガラスフィルムなどの
フィルムであることができる。したがって好ましい実施態様では、本発明は、そ
の少なくとも一部の上に配置されたダイアモンド様ガラスフィルムを有する弛緩
性または回復性ポリマー基材を含む、アレイの製造に使用するための材料を提供
する。
【００１１】 さらに別の好ましい実施態様では、本発明は、その少なくとも一部の上に配置
された、水素不含基準で少なくとも約３０％の炭素、少なくとも約２５％のケイ
素、および約４５％以下の酸素を含む層を有する、弛緩性または回復性ポリマー
基材を含む、アレイの製造に使用するための材料を提供する。「水素不含（水素
フリー）基準」とは、薄膜中に水素が大量に存在しても水素を検出しない、化学
分析のための電子分光法（ＥＳＣＡ）などの方法によって確立される材料の原子
組成を意味する。
【００１２】 別の実施態様では、本発明は、その少なくとも一部の上に配置されたＳｉ−Ｏ
Ｈ基を含む層を有する弛緩性または回復性ポリマー基材を含む、アレイの製造で
使用するための材料を提供する。
【００１３】 さらに別の実施態様では、本発明は、その少なくとも一部の上に配置された、
ケイ素原子（好ましくはケイ素および酸素原子、より好ましくはケイ素、酸素、
および炭素原子）を含む層を有する、弛緩性または回復性ポリマー基材を含む、
アレイの製造で使用するための材料を提供し、該層は基材に共有結合する。
【００１４】 さらに別の実施態様では、本発明は、その少なくとも一部の上に配置された、
ケイ素原子を含む層およびケイ素含有層に共有結合する連結剤を有する、弛緩性
または回復性ポリマー基材を含む、アレイの製造で使用するための材料を提供す
る。好ましくは、反応体が連結剤に固着して配列を形成する。より好ましくは、
反応体が結合部位を形成する。
【００１５】 本発明はアレイも提供する。一実施態様では、ポリマー基材と、該基材の少な
くとも一部の上に配置されたケイ素含有層と、ケイ素含有層に固着した反応体と
、を含むアレイが提供され、該ケイ素含有層は投影表面積および形態表面積を有
し、かつさらに形態表面積は投影表面積よりも大きい。好ましくはケイ素含有層
は、その上に配置された、反応体を固着するための連結剤を有する。破面もまた
有用であることができるが、好ましくはケイ素含有層は波形の表面を含む。
【００１６】 別の実施態様では、ポリマー基材と、該基材の少なくとも一部の上に配置され
たダイアモンド様ガラスフィルムと、ダイアモンド様フィルムに固着した反応体
と、を含むアレイが提供され、ダイアモンド様ガラスフィルムは投影表面積およ
び形態表面積を有し、かつさらに形態表面積は投影表面積よりも大きい。
【００１７】 かかるアレイの製造方法もまた提供される。一実施態様では、該方法は弛緩性
または回復性ポリマー基材を提供するステップと、ケイ素含有層をポリマー基材
に適用するステップと、ケイ素含有層に官能性を付与してその上に連結剤を形成
するステップと、反応体を連結剤に固着するステップと、基材を弛緩または回復
させるステップと、を含み、ケイ素含有層は形態表面積および投影表面積を有し
、かつさらに形態表面積は投影表面積よりも大きい。
【００１８】 一実施態様では、ポリマー基材は配向フィルムである。かかる基材においてポ
リマー基材を弛緩または回復させるステップは、その配向性または等方性が低下
するように弛緩させるステップを伴う。好ましくはこれは、基材を加熱して配向
性を低下させるステップを伴う。バッキングまたはその他の構造体を追加して、
基材を配向性が低下した状態に保ってもよい。
【００１９】 別の実施態様では、ポリマー基材はエラストマー材料である。かかる基材では
、上述の方法は反応体の固着に先立って基材を延伸するステップをさらに含む。
ポリマー基材を弛緩または回復させるステップは、エラストマー材料が回復する
ように延伸力をゆるめるステップを伴う。バッキングまたはその他の構造体を追
加して、基材を延伸された状態に保ってもよい。
【００２０】 基材を弛緩または回復させて結合部位を有するアレイを製造するのに先立って
、その最中に、またはそれに引き続いて、任意に連結剤を通じて反応体をケイ素
含有層に固着してもよい。好ましくは反応体は、基材を弛緩または回復させるの
に先立って固着される。
【００２１】 別の実施態様では、ブランクアレイを製造する方法は、弛緩性または回復性ポ
リマー基材を提供するステップと、ポリマー基材にケイ素含有層を適用するステ
ップと、ケイ素含有層に官能性を付与することにより引き続く反応体の固着のた
めに連結剤を基材上に作り出すステップと、を含む。ケイ素含有層に官能性を付
与するステップは、連結剤を含むポリマー材料で層を被覆するステップを含むこ
とができる。代案としては、ケイ素含有層に官能性を付与するステップは、シラ
ンカプリング剤を層に共有結合させるステップを含むことができる。好ましくは
、この方法は、基材を弛緩または回復させるステップをさらに含み、ケイ素含有
層は形態表面積および投影表面積を有し、かつさらに形態表面積は投影表面積よ
りも大きい。
【００２２】 本発明のその他の様々な特徴と利点は、以下の詳細な説明、実施例、請求項、
および添付の図面を参照することで容易に明らかになるであろう。
【００２３】 本発明は、小型化アレイおよび該アレイを製造する方法を提供する。本発明の
目的のために、以下の定義は下記の意味を有するものとする。
【００２４】 「Ａ（一又は１）」または「ａｎ（一又は１）」とは、列挙された要素が１つ
もしくは１種以上であることを意味する。
【００２５】 「固着する」とは、ケイ素含有層に反応体を付着させるあらゆる様式を含むも
のとする。かかる様式としては、共有およびイオン結合や、接着剤による粘着、
物理的取り込み、および吸着などが挙げられるが、これに限定されるものではな
い。これには連結剤の使用が必要であるかも必要でないかもしれない。
【００２６】 「分析物」とは、当該サンプル中で検出または測定される、あるいはそれから
分離される天然物または人工物のどちらかである分子、化合物、組成物または複
合体を意味するものとする。分析物としては、タンパク質、ペプチド、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、医
薬品、および代謝産物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２７】 「結合部位」とは、反応体がそこに固着する、ケイ素含有層上に配置された離
散した位置を意味するものとする。単一結合部位が、ケイ素含有層に固着した多
量の１つ以上の同一反応体を含んでもよい。
【００２８】 「密度」とは、例えば平方センチメートルあたりの連結剤、または平方センチ
メートルあたりの結合部位などのケイ素含有層の単位投影面積あたりの量の尺度
を意味するものとする。
【００２９】 「熱弛緩性」または「熱収縮性」とは、基材などの材料との関連で、材料への
熱エネルギーの伝達に反応して、材料が少なくとも１つの寸法でいくらか弛緩す
ることを意味する。
【００３０】 「連結剤（リンク剤）」とは、「反応体」をケイ素含有層に固着できるあらゆ
る化学種を意味する。連結剤はケイ素含有層に共有結合でき、あるいはその上へ
のポリマーコーティングによって提供される。
【００３１】 「投影表面積」とは、表面の「ｘ」および「ｙ」軸を包含する平面に関して計
算された表面の表面積を意味する。
【００３２】 「反応体」とは、単独で、または例えばケイ素含有層への分析物の結合を助け
る補酵素などの分子または化合物と協力して、当該サンプル中の分析物に結合で
きる、天然物または人工物のどちらかであるあらゆる化学分子、化合物、組成物
または複合体を意味する。本発明の反応体は化学または生化学測定、検出または
分離のために有用である。したがって「反応体」という用語は、上述の分析物に
結合しない分子、化合物、組成物、またはインクなどの複合体を特に除外する。
反応体の例としては、ポリペプチド（例えば酵素および抗体などのタンパク質）
、ポリヌクレオチド（例えばオリゴヌクレオチドおよびｃＤＮＡ）、および炭水
化物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３３】 「回復性」とは、基材などの材料との関連で、少なくとも１つの寸法において
材料が延伸（ストレッチ）されて、好ましくは引き続いて実質的に原寸に回復で
きることを意味する。
【００３４】 「弛緩性」とは、基材などの材料との関連で、少なくとも１つの寸法において
材料が弛緩でき、好ましくは収縮できることを意味する。好ましくは少なくとも
約１０％の収縮が起きる。
【００３５】 「形態（トポグラフィカル）表面積」は、表面の「ｘ」、「ｙ」および「ｚ」
軸を包含する平面に関して計算された表面の表面積、換言すればコーティングの
表面特徴群の測定を意味する。
【００３６】 「波打ち」または「波形」とは、回旋状で波様の形態を意味する。本発明の目
的のためには、波形の表面が図４および図５に示すような不規則なパターンの波
打ちを含むことが好ましい。「波打ち」または「波形」は、例えばプリント、エ
ンボス加工、キャスティング、モールディング、レーザースクライビング、写真
平板、エッチング、機械的スクラッチまたはスコーリングなどの方法によって製
造される、リザーバまたはマイクロウェルなどの構造体を含まない。
【００３７】 本発明は、小型化アレイを製造するための材料と、大きな表面積と検出信号強
度を有する反応性表面を含むアレイそれ自体と、かかるアレイを製造する方法と
、を提供する。アレイを製造するための材料としては、その上にケイ素原子を含
む層が配置される弛緩性または回復性基材が挙げられる。好ましくは、この層は
基材に直接接触し、より好ましくはこの層は基材に共有結合する。ここでの用法
では、「層」には、例えばプラズマ蒸着技術を使用して蒸着されたフィルム、な
らびに最初に液体状態で固形基材に塗布され、次に紫外線（光重合性）、熱（熱
硬化性）、またはコーティング溶液からの溶剤分子除去により、固化されたコー
ティングが含まれる。
【００３８】 ケイ素含有層は好ましくはケイ素および酸素原子を含み、より好ましくはケイ
素、酸素、および炭素原子を含む。ケイ素含有層は、好ましくは連結剤が層に共
有結合できるようにシリル化できる。必要条件ではないが、Ｓｉ−ＯＨ基の存在
のためにシリル化が起きることができると考えられる。任意にアレイは、例えば
連結剤、マスキング層、および電磁気エネルギー感受性材料層を任意に有するポ
リマー層も含むことができる。
【００３９】 図１および図２に関して述べると、本発明のアレイ１０は、表面積を有する少
なくとも１つの主要面１３がある基材１２を含む。主要面１３は、概して平坦で
あってもまたは波打ちを含んでいてもよい。基材１２は、あらゆる形状であるこ
とができる。以下でより詳細に述べるように、基材１２がその上に連結剤および
反応体２２を含むケイ素含有層１５を適用するベースを提供する限り、基材１２
の形状は限定されない。
【００４０】 好ましい実施態様では、層１５は基材１２に少なくとも部分的に付着し、概し
て平坦な外見を有する。層１５は投影表面積および形態表面積を有する。したが
って基材の弛緩前は、層１５の投影表面積および形態表面積は実質的に等しい。
【００４１】 以下でより詳細に述べるように、基材１２の弛緩または回復に際して、ケイ素
含有層１５の形態表面積は、ケイ素含有層１５の投影表面積よりも大きくなる。
意外にも本発明のアレイ１０は、投影表面積を大きく上回る形態表面積を示すこ
とができる、ケイ素含有層１５を含む。好ましくはケイ素含有層１５の形態表面
積は、投影表面積の少なくとも約５倍の大きさである。最も好ましい実施態様で
は、形態表面積は投影表面積の少なくとも１５倍の大きさである。
【００４２】 好ましい実施態様では、以下でより詳細に述べるように、基材１２の弛緩また
は回復に際して、ケイ素含有層１５は図２に示すように波形になる。波打ちはあ
らゆる識別し得るパターンに関して不規則であるが、本発明の方法に従って規則
的な波打ちパターンが達成できるかもしれないことが考察された。基材への層１
５の付着は、基材からの完全な層間剥離を防ぐのに十分であるべきである。所望
の配列は好ましくは波形の表面を含むので、ある程度の層間剥離が実際に生じる
かもしれないが、それでもなお本発明に従って有用なアレイを提供する。しかし
層間剥離の程度は、アレイに対して実施されるアッセイを妨害したり、あるいは
基材１５からのケイ素含有層の事実上の損失をもたらすほど高くてはならない。
意外にもケイ素含有層１５は、波打ちを形成するよりもむしろ（図６に示すよう
に）破面を形成するかもしれないが、それでもなお層間剥離は生じない。
【００４３】 概してケイ素含有層は、蒸着条件および出発原料次第で、様々な厚さで蒸着で
きる。それらは必要であれば、例えば約１０Åほどに薄くてもまたは約１０μｍ
（すなわちミクロン）ほどに厚くてもよい。好ましくはそれらは、厚さ約２００
Åから厚さ約１ミクロンである。より好ましくはそれらは厚さ約５００Åから厚
さ約１０００Åである。層の曲げ剛性は、ほぼその厚さの立方と共に変化するの
で、層が厚いほどより大きな寸法の波打ちをもたらすと考えられる。理論上は、
曲げ剛性がより高い物体は、（その他のあらゆる変量が等しい）剛性がより低い
物体よりも大きな半径で曲がることが予測される。実際には曲げ剛性は、基材に
対するケイ素含有の付着性によっても影響される。
【００４４】 本発明のアレイは、より大きな形態表面積を示すことができる。表面積が大き
なこれらのアレイは、アレイの信号強度を増大させる追加的機会を提供する。波
形および／または破面により、比較的平坦な表面への反応体の結合と対比して、
より多くの反応体が特定領域に固着できるようになる。また弛緩または回復に先
立って反応体を基材に固着する場合は、表面に対する反応体相互の空間的関係が
固定される。基材の弛緩または回復に際してケイ素含有層の表面は事実上波形に
なり、投影表面積に対して反応体の密度が増大するが、ケイ素含有層の形態表面
積のために、それらの相対分離は実質的に維持される。このスペーシングによっ
て、潜在的な立体的密集を最小化しながら、ケイ素含有層の表面でのまたはその
近辺における高密度の反応体または結合部位の提示が可能になる。次にこれによ
って、予定分析物との急速な相互作用動態が促進される。
【００４５】基材 本発明の基材は、ポリマー材料である。基材の材料は、得られるアレイの用途
に関して選択される。例えば基材は、検出目的で蛍光を使用する場合、好ましく
は低いバックグラウンド蛍光を示し、その結果、本発明の方法に従って製造され
るアレイ上で実施されるアッセイで使用する指標システムを実質的に妨害しない
。基材材料は、好ましくは試薬や温度およびｐＨなどのアッセイ条件と適合性で
ある。
【００４６】 多くのポリマー材料が、本発明で使用するのに適しているかもしれない。しか
し好ましい表面積の大きい表面を形成するためには、材料は好ましくは配向でき
る、すなわちエネルギー、好ましくは熱をフィルムに特定期間適用した際に、フ
ィルム平面内で少なくとも１つの方向に収縮するフィルムである。反応体の固着
に先立って少なくとも１つの方向に延伸され、反応体の固着中は延伸された状態
に拘束されて、次に回復する結果、基材表面の投影表面積が延伸された状態から
減少するエラストマー材料もまた、本発明で使用するのに適している。したがっ
てここでは弛緩性基材は配向フィルムを含み、回復性基材はエラストマー材料を
含む。
【００４７】 配向フィルムに関しては、実質的に均一の収縮が好ましいが、収縮がフィルム
平面内であらゆる２つの直交方向に必ずしも等しくなくてもよい。収縮をフィル
ム平面内の方向の関数として考えると、フィルム内の二地点間での方向依存性収
縮の実質的な均一性が好ましい。すなわち配向フィルムは好ましくは、フィルム
平面上の位置にかかわらず各方向に実質的に同量収縮する。用いられる配向フィ
ルムが実質的に均一の収縮特性を示さない場合、位置決め指標を結合部位に追加
して、あるいは別のやり方で使用して、完成アレイ中の結合部位を位置あわせし
てもよい。
【００４８】 本発明の基材原材料は配向フィルムを含むが、本発明のアレイの基材は概して
弛緩しており、すなわち概してもはや配向しておらず、あるいは事実上等方性で
はない。バッキングを基材に適用して、基材を配向に満たない状態に保ってもよ
い。バッキングが任意に剥離ライナーを含み、必要であればバッキングが除去で
きるようにしてもよい。
【００４９】 好ましくは基材は、その上にケイ素含有層、またはその他のフィルムまたはコ
ーティング（例えばポリマーコーティング、マスク層など）が配置されてもよい
非多孔性表面を提供する。基材の弛緩または回復に際して、基材は、その上に配
置されるケイ素含有層、またはその他のフィルムまたはコーティング（例えばポ
リマーコーティング、マスク層など）に支持および結合性を提供する。
【００５０】 好ましい配向フィルムとしては、二軸配向低密度ポリエチレン、二軸配向線状
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
の直交する平面内方向（以下、「ｘ」および「ｙ」方向と称する）で収縮を示す
ことから、二軸配向フィルムが好ましい。本発明で使用するのに適するかもしれ
ないその他の配向フィルムとしては、溶融配向と、吹込フィルム、バブル、ダブ
ルバブル、およびチューブ加工と、長さ配向と、幅出し工程と、マンドレル上で
の伸長と、熱成形と、吹込み成形と、が挙げられるが、これに限定されるもので
はない、技術分野で既知のあらゆる方法によって製造される一軸、二軸、または
多軸配向フィルムが挙げられる。かかるフィルムで用いることができるポリマー
としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン
、超低密度ポリエチレン、およびエチレン共重合体（エチレンプロピレン共重合
体およびエチレン酢酸ビニル共重合体など）をはじめとするポリエチレンと、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はじめとするポリオレフィンと、ポリアセタールと、ポリア
ミド６およびポリアミド６６をはじめとするポリアミドと、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は
じめとするポリエステルと、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、ポリフッ化ビニル、およびポリフッ化ビニリデンをはじ
めとするハロゲン化ポリマーと、汎用ポリスチレンおよびシンジオタクチックポ
リスチレンをはじめとするスチレンポリマーと、酢酸セルロースおよびプロピオ
ン酸セルロースをはじめとするセルロースエステルと、ポリエーテルエーテルケ
トンおよび一酸化炭素とエチレンおよび／またはプロピレンとの共重合体および
ターポリマーをはじめとするポリケトンと、ビスフェノールＡのポリカーボネー
トをはじめとするポリカーボネートと、ポリフェニレンスルフィドをはじめとす
るフェニル環ポリマーと、ポリスルホンと、ポリウレタンと、アクリル酸および
メタクリル酸のポリマーおよびそれらのエステルと、イオノマーと、上記ポリマ
ーのいずれかの共重合体、配合物、または層状構造体とが挙げられるが、これに
限定されるものではない。これらのポリマーのいずれの配向フィルムも任意に架
橋されてよい。
【００５１】 本発明で使用するのに適したエラストマー材料の例としては、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、ポリブテン、ニトリル、ポ
リウレタン、シリコーン、ランダム共重合体およびターポリマー（エチレン−プ
ロピレン共重合体、およびエチレン−プロピレン−ジエンモノマーのターポリマ
ーなど）およびブロック共重合体が挙げられる。
【００５２】ケイ素含有層 本発明のアレイ中のケイ素含有層、またはかかるアレイを製造するための材料
は、連結剤が層に共有結合できるように好ましくはシリル化できる。必要条件で
はないが、Ｓｉ−ＯＨ基の存在のためにシリル化が起きることができるものと考
えられる。注目すべきであり有利なことには、かかる連結剤は、シリカ（例えば
ガラス）表面に官能性を付与するのに伝統的に使用されるものであることができ
る。ケイ素含有層に反応体が固着するのに連結剤は必ずしも必要ないが、この物
質は引き続くケイ素含有層への反応体固着のために適している。連結剤は、例え
ばシランカプリングなどの連結剤によってケイ素含有層に官能性を付与して、あ
るいはその上に官能性付与ポリマー（例えば以下で述べるアズラクトン官能性ポ
リマー）を塗布して提供してもよい。
【００５３】 ケイ素含有層は、フィルムまたはコーティングであることができる。フィルム
としては典型的に酸化ケイ素フィルム、窒化ケイ素フィルム、酸窒化ケイ素フィ
ルム、プラズマ重合ポリシロキサンフィルム、水素化および非水素化非晶質ケイ
素含有フィルム、ケイ素ドープダイアモンド様炭素フィルムなどのケイ素原子を
含有するプラズマおよび／または蒸着材料が挙げられる。例えば２０００年３月
５日に出願された、出願人が譲受人となる同時係属出願、米国特許出願第０９／
５１９４４９号、および２０００年３月５日に出願された米国特許出願第０９／
５１９４４７号、およびＰｌａｓｍａ Ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌ
ｍｓ、Ｊ．Ｆｏｒｔ ＆ Ｆ．Ｊａｎｓｅｎ編、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、フロリダ
州ボカラトン（１９８６）を参照されたい。コーティングとしては典型的に、加
水分解反応から形成されるポリシロキサン、酸化ケイ素などの液体から蒸着され
るケイ素原子を含有する材料が挙げられる。かかるケイ素含有層は、反応性、そ
して連結剤および反応体との相互作用に関して、シリカ（例えばガラス）基材を
模倣できる表面を提供する。
【００５４】 好ましいケイ素含有層としては、ダイアモンド様ガラスフィルムが挙げられる
。ここでの用法では、「ダイアモンド様ガラスフィルム」と言う用語は、炭素、
ケイ素、および酸素を含む実質的にまたは完全に非晶質のフィルムを意味する。
フィルムは、共有結合してもまたは相互貫入してもよい。本発明の非晶質ダイア
モンド様フィルムはショートレンジオーダー（短距離秩序）を与える原子クラス
ターを含有するが、１８０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を有する化学線を不利に散乱
できる、微小結晶度または巨視的結晶度をもたらす媒体およびロングレンジオー
ダー（長距離秩序）を実質的に欠いている。ダイアモンド様ガラス（ＤＬＧ）は
、ガラスのようにかなりの量のケイ素および酸素と共に非晶質炭素系を含むが、
それでもなおダイアモンド様特性を保持する。これらのフィルム中には、水素不
含基準で少なくとも約３０％の炭素、かなりの量のケイ素（少なくとも約２５％
）、および約４５％以下の酸素（ここでは組成物百分率とは原子百分率を意味す
る）がある。かなり大量のケイ素と顕著な量の酸素および相当な量の炭素とのユ
ニークな組合せによって、これらのフィルムは高度に透明で、（ガラスと異なり
）可撓性になる。
【００５５】 本発明に従って製造される薄膜は、様々な光透過特性を有してもよい。用途次
第で、薄膜は様々な周波数で増大した透過特性を有してもよい。しかし特定の実
施態様では、薄膜は約１８０〜約８００ｎｍの１つ以上の波長の放射線に対して
、少なくとも約５０％透過性である。
【００５６】 特定材料中の炭素原子の配列および分子間結合のために、本発明の非晶質ダイ
アモンド様フィルムと顕著に異なる特性を有するダイアモンド薄膜は、以前は基
材上に蒸着されてきた。分子間結合のタイプと量は、赤外線（ＩＲ）および核磁
気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルによって求められる。カーボン蒸着は、三方晶グラ
ファイト結合（ｓｐ2）および四面体ダイアモンド結合（ｓｐ3）の実質的に２タ
イプの炭素−炭素結合を含有する。ダイアモンドが実質的に全て四面体結合から
構成されるのに対し、非晶質ダイアモンド様フィルムはおよそ５０％〜およそ９
０％の四面体結合から構成され、グラファイトは実質的に全て三方晶結合から構
成される。
【００５７】 炭素質フィルムの結合の結晶度および性質によって、蒸着の物理特性および化
学特性が定まる。ダイアモンドが結晶性であるのに対して、本発明の非晶質ダイ
アモンド様フィルムは、ｘ線回折によって測定されるように非結晶性、非晶質材
料である。ダイアモンドが実質的に純粋な炭素であるのに対し、ダイアモンド様
フィルムは、相当量の追加的構成要素（およそ５０原子％までの単一非炭素構成
要素、およびおよそ７５原子％までのあらゆる追加的非炭素構成要素の組合せ）
を含むことができる。これらの原子％は燃焼分析によって測定できる。
【００５８】 ダイアモンドは、大気圧であらゆる材料の最高の充填密度またはグラム原子密
度（ＧＡＤ）を有する。そのＧＡＤは０．２８グラム原子／ｃｃである。非晶質
ダイアモンド様フィルムは約０．２０〜０．２８グラム原子／ｃｃの範囲のＧＡ
Ｄを有する。対照的にグラファイトは０．１８グラム原子／ｃｃのＧＡＤを有す
る。非晶質ダイアモンド様フィルムの高充填密度によって、液体または気体物質
の拡散に対して優れた抵抗性が得られる。グラム原子密度は、材料の重量および
厚さの測定から計算される。「グラム原子」とは、グラムで表した材料の原子量
を意味する。
【００５９】 非晶質ダイアモンド様フィルムは、ダイアモンドに類似した前述の物理特性に
加えて、極度な硬さ（１０００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2）、高い電気抵抗（１０9 〜１０13Ω・ｃｍ）、低摩擦係数（０．１）、および広範囲な波長にわたる光学
的透明度（４００〜８００ｎｍの範囲で０．１未満の吸光係数）などのダイアモ
ンドの望ましい性能特性の多くを有するために、ダイアモンド様である。
【００６０】 ダイアモンド様フィルムとは対照的に、ダイアモンドフィルムは、多くの用途
で保護層として非晶質ダイアモンド様フィルムよりも有益さに劣るいくつかの特
性も有する。ダイアモンドフィルムは、電子顕微鏡によって測定されるように粒
構造を有する。粒界は化学的攻撃および基材分解の経路であり、化学線の分散も
引き起こす。非晶質ダイアモンド様フィルムは、電子顕微鏡によって測定される
ように粒構造を有さないので、フィルムを化学線が通過する用途に良く適してい
る。
【００６１】 ダイアモンドフィルムの多結晶性構造は、粒界からの光散乱を引き起こす。意
外にも本発明に従ったダイアモンド様フィルムは、優れた光透過を可能にする。
さらに炭素ベース、または炭素および水素ベースのフィルムの可視光透過は、蒸
着工程中に、ケイ素および酸素原子を非晶質ダイアモンド様構造体に組み込むこ
とによってさらに改善される。追加的構成要素は結晶格子構造を乱すため、これ
は結晶性ダイアモンド薄膜については可能ではない。
【００６２】 ダイアモンド様フィルムは、蒸着条件および出発原料次第で様々な厚さで蒸着
できる。例えばそれらは必要であれば約１０Å程度の薄さにも、あるいは約１０
μｍ（すなわちミクロン）程度の厚さにもできる。好ましくはそれらは厚さ約２
００Å〜約１μｍである。より好ましくはそれらは厚さ約５００Å〜約１０００
Åである。
【００６３】 ダイアモンド様フィルムの基材への接着は、必要であれば当業者に既知のいず
れかの方法によって改善されてもよい。これらの方法は、典型的にコロナまたは
プラズマ処理などの種々の前処理を含む。
【００６４】ダイアモンド様フィルムの形成方法 ダイアモンド様フィルムは、出願人が譲受人となる同時係属出願、２０００年
３月５日に出願された米国特許出願第０９／５１９４４９号、および２０００年
３月５日に出願された米国特許出願第０９／５１９４４７号で開示される方法お
よび装置を使用して、気体からプラズマ蒸着によって基材に蒸着される。
【００６５】 典型的なシステムは、その片方または両方がＲＦによって給電される電極、お
よび接地反応チャンバーを含む。基材は電極近くに配置され、給電電極周囲にイ
オンシースが形成してイオンシースの全体に大きな電界が確立する。電源（約０
．００１Ｈｚ〜約１００ＭＨｚの範囲の周波数で作動するＲＦジェネレータ）に
よってプラズマが生じて保持される。効率的な出力カップリング（すなわち反射
される出力が放射出力のごく一部である）を得るために、ニュージャージー州ク
レッソンのＲＦ Ｐｏｗｅｒ ＰｒｏｄｕｃｔｓからモデルＡＭＮ３０００型と
して入手できる２個の可変コンデンサおよびインダクタを含むマッチング回路に
よって、プラズマ負荷のインピーダンスを電源に合わせることができる。
【００６６】 簡単に述べると、接地反応チャンバーは部分的に排気され、高周波出力が２つ
の電極のうちの１つにかけられる。炭素含有源が電極間に導入されて、電極の近
くに反応性化学種を含むプラズマを形成し、また少なくとも１つの電極の近くに
イオンシースも形成する。基材は電極近くのイオンシース内の反応性化学種に曝
されて、基材上にダイアモンド様薄膜を形成する。
【００６７】 蒸着は、減圧（大気圧に対して）下において、制御された環境で起きる。炭素
含有気体に電界をかけることで、反応チャンバー内に炭素の豊富なプラズマが生
じる。その上にフィルムが蒸着される基材は、通常、反応器内の容器またはコン
テナ内に保持される。ダイアモンド様フィルムの蒸着は、圧力、出力、ガス濃度
、ガスのタイプ、電極の相対的サイズなどをはじめとする条件次第で、典型的に
約１ｎｍ毎秒（ｎｍ／秒）〜約１００ｎｍ毎秒（約１０Å毎秒〜約１０００Å毎
秒）の範囲の速度で起きる。概して、出力、圧力、およびガス濃度の増大と共に
蒸着速度は増大するが、速度は上限に近づく。
【００６８】 プラズマ内の化学種は基材表面で反応して共有結合を形成し、基材表面に非晶
質ダイアモンド様フィルムが得られる。本発明の工程中に、多数の基材上に同時
にフィルム蒸着してもよい。基材は、ダイアモンド様フィルム蒸着を生じる条件
を維持できる、排気可能なチャンバー内の容器またはコンテナ内に保持できる。
すわなち、チャンバーは、特に圧力、種々の不活性および反応性ガスの流れ、給
電電極に供給される電圧、イオンシース全体にわたる電界強度、反応性化学種を
含有するプラズマの形成、イオン衝撃の強度、および反応性化学種からのダイア
モンド様フィルムの蒸着速度の制御を可能にする環境を提供する。
【００６９】 蒸着工程に先立って、チャンバーは空気およびあらゆる不純物を除去するのに
必要な程度まで排気される。不活性ガス（アルゴンなど）をチャンバー内に入れ
て圧力を変化させてもよい。基材をチャンバー内に入れて排気し、炭素を（そし
て通常は水素をも）含有する物体、および任意にそれから追加的構成要素が蒸着
できる物体をチャンバー内に入れて電界をかけると、プラズマが形成し、それか
ら非晶質ダイアモンド様フィルムが蒸着される。ダイアモンド様フィルム蒸着の
圧力および温度（典型的に、約０．１３パスカル（Ｐａ）〜約１３３Ｐａ（０．
００１〜１．０トル）（ここで述べるあらゆる圧力はゲージ圧である）および５
０℃未満）では、炭素含有物体、およびそれから任意の追加的構成要素が得られ
るかもしれない物体は気体形態である。
【００７０】 ダイアモンド様フィルム中の炭素および水素蒸着のためには、アセチレン、メ
タン、ブタジエン、ベンゼン、メチルシクロペンタジエン、ペンタジエン、スチ
レン、ナフタレン、およびアズレンをはじめとする炭化水素が特に好ましい。こ
れらの炭化水素の混合物を使用してもよい。任意の追加的構成要素を含有する気
体を反応チャンバーに導入することもできる。イオン化ポテンシャルが低い、す
なわち１０ｅＶ以下である気体が、典型的にダイアモンド様フィルムの効率的蒸
着のために使用される。ケイ素の供給源としては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、テトラ
メチルシラン、およびヘキサメチルジシロキサンなどのシランが挙げられる。酸
素供給源としては、酸素ガス（Ｏ2）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、水（Ｈ2Ｏ）、お
よびオゾン（Ｏ3）が挙げられる。
【００７１】 蒸着工程中に、水素、窒素、酸素、フッ素、ケイ素、イオウ、チタンまたは銅
の１つ以上を含む、追加的な任意のダイアモンド様フィルム構成要素を反応チャ
ンバー内に蒸気形態で導入してもよい。典型的に追加的構成要素の供給源が固体
または流体の場合でも、蒸着チャンバー内の減圧により、供給源の揮発が引き起
こされる。代案としては、追加的構成要素を不活性ガス流中に混入してもよい。
追加的構成要素は、炭素または炭化水素含有ガスがプラズマを維持している間に
、チャンバーに添加しても良く、および／または炭素または炭化水素含有ガスの
流れが停止された後にチャンバーに添加してもよい。
【００７２】 電極は同一サイズでも異なるサイズでもよい。電極が異なるサイズである場合
、小さい方の電極は（接地または給電電極の別にかかわらず）より大きなイオン
シースを有する。このタイプの構成は、「非対称」平行板反応器と称される。非
対称構成からは、より小さい電極をとり囲むイオンシース全体により高い電圧ポ
テンシャルを生じる。基材がイオンシース内に位置して、シース内で生じるイオ
ン衝撃効果の恩恵を受けることが好ましいので、１つの電極上により大きなイオ
ンシースを確立することが本発明にとって好ましい。
【００７３】 好ましい電極表面積比は２：１〜４：１であり、より好ましくは３：１〜４：
１である。比率が増大するに従って、より小さい電極上のイオンシースは増大す
るが、比率が４：１を越えると追加的な利点はごくわずかである。反応チャンバ
ー自体が電極の機能を果たせる。本発明の好ましい構成は、給電電極の２から３
倍の表面積を有する、接地反応チャンバー内に給電電極を含む。
【００７４】 ＲＦ生成プラズマ中で、エネルギーは電子を通じてプラズマに結合する。プラ
ズマは電極間の荷電担体の機能を果たす。プラズマは反応チャンバー全体を満た
すことができ、典型的に色の付いた雲として目に見える。イオンシースは、片方
または双方の電極周囲の暗い領域として見える。ＲＦエネルギーを使用する平行
板反応器内では、適用周波数は好ましくは約０．００１メガヘルツ（ＭＨｚ）〜
約１００ＭＨｚの範囲であり、好ましくは約１３．５６ＭＨｚまたはそれのあら
ゆる整数倍である。このＲＦ出力は、チャンバー内でガス（またはガス群）から
プラズマを作り出す。ＲＦ電源は、電源のインピーダンスを伝送回路およびプラ
ズマ荷電（効果的にＲＦ出力をカップリングするように通常約５０Ωである）に
合わせる役割を果たす回路を通じて給電電極に接続された、１３．５６ＭＨｚオ
シレータなどのＲＦ発生器であることができる。したがってこれはマッチング回
路と称される。
【００７５】 電極周囲のイオンシースは、プラズマに対して電極の負の自己バイアスを引き
起こす。非対称構成では、負の自己バイアス電圧はより大きな電極上では無視で
き、より小さな電極上の負のバイアスは典型的に１００〜２０００ボルトの範囲
である。ＲＦ電源からの許容可能な周波数範囲は、より小さな電極上で大きな負
の直流（ＤＣ）自己バイアスを形成するほどに十分高くてもよいが、得られるプ
ラズマ中に、透過性ダイアモンド様フィルムの蒸着にとって非効率的である定常
波を引き起こすほどに高くてはならない。
【００７６】 平面基材では、平行板反応器内で接地電極よりも小さく作られた給電電極に基
材を直接接触させて配置させることで、高密度なダイアモンド様薄膜の蒸着を達
成できる。これにより給電電極および基材間の静電結合のために、基材が電極と
して機能できるようになる。これはＭ．Ｍ．ＤａｖｉｄらのＡＩＣｈＥ Ｊｏｕ
ｒｎａｌ、３７、Ｎｏ．３、３６７ページ（１９９１年）で述べられている。
【００７７】連結剤および反応体 特定の実施態様では、ケイ素含有層は連結剤、そして任意に反応体を含んで表
面の化学的性質を改質できる。連結剤は、実質的にケイ素含有層の表面全面に存
在してもよいし、あるいは（不連続層のように）かかる表面上の規則的または不
規則なパターンであってもよいいくつかのスポットに存在する。必要であれば、
１つ以上のタイプの連結剤を使用してもよい。
【００７８】 反応体は、基材上に配置されるケイ素含有層に固着して結合部位を作り出せる
。以下でより詳細に述べるように、本発明の方法に関して、技術分野で既知の多
数の工程のいずれかを使用して、ケイ素含有層に固着する反応体を導入してもよ
い。固着の様式は、用いられる反応体または反応体群次第で変化してよいものと
理解される。
【００７９】 本発明で使用される反応体のタイプは、当該の用途および分析物次第で変化す
る。例えばＤＮＡを性質決定する場合、オリゴヌクレオチドが好まれる。診断試
験を実施して抗原の存在を判定する場合、抗体が好まれる。別の用途では酵素が
好まれるかもしれない。したがって適切な反応体としては、ポリペプチド（例え
ば酵素および抗体などのタンパク質）、ポリヌクレオチド（例えば核酸、オリゴ
ヌクレオチド、ｃＤＮＡ）、および炭水化物が挙げられるが、これに限定される
ものではない。好ましい反応体としては、タンパク質、核酸、および炭水化物が
挙げられる。
【００８０】 図１、図２、および図３で概して示されるように、反応体２２はケイ素含有層
１５に固着されて、結合部位１６を生じる。以下でより詳細に述べるように、本
発明の方法に関して、技術分野で既知の多数の工程のいずれかを使用して、ケイ
素含有層に固着する反応体を導入してもよい。固着の様式は、用いられる反応体
または反応体群次第で変化してよい。固着の様式は、用いられる反応体または反
応体群次第で変化してよいものと理解される。
【００８１】 図３に関して述べると、好ましい実施態様では、別々の結合部位１６でオリゴ
ヌクレオチド１８（オリゴヌクレオチドは文字で示される）などの様々な核酸が
、ケイ素含有層１５に固着する。ケイ素含有層１５上の様々なオリゴヌクレオチ
ド１８によって、反応体とサンプル中の標的分析物間の多数の潜在的結合事象が
可能になる。
【００８２】 反応体は、基材の弛緩または回復に先立って、その最中に、またはその後に固
着させてもよい。しかし本発明の方法を活用するために、基材の弛緩または回復
に先立って反応体を固着させ、高い反応体結合部位密度を達成することが好まし
い。
【００８３】弛緩／回復および官能性付与の方法 フィルムの収縮は、１９９９年１０月２１日公開の国際公開第ＷＯ９９／５３
３１９号で述べられる方法を使用して達成できる。配向フィルムは、配向中にお
けるフィルムの伸長程度にある程度左右される、面積収縮低下を示す。面積収縮
低下は、配向された収縮前寸法から、エネルギーが適用されてフィルムが収縮し
た後の寸法へのフィルムの面積収縮の尺度である。例えば十分な加熱後に、「ｘ
」方向に５０％、「ｙ」方向に５０％収縮する１０ｃｍ×１０ｃｍ（面積１００
ｃｍ2）のフィルムは、５ｃｍ×５ｃｍ（面積２５ｃｍ2）に縮小し、それによっ
て７５％の面積収縮低下を示す。約２５％の面積収縮低下が本発明で使用するの
に適切であり、以下でより詳細に述べるように、約７５％を越える面積収縮低下
を示すフィルムは非常な高密度アレイを達成できるので、この規模の面積収縮低
下が最も好ましい。
【００８４】 エラストマー材料の場合、基材は「ｘ」および／または「ｙ」方向に延伸され
、延伸された状態に保たれる。エラストマー材料を延伸する工程は、幅出し装置
の使用、あるいはフレームまたはマンドレル上での材料の延伸を含んでもよい。
ほとんどの用途において、反応体が平行な並びで固着するように、「ｘ」および
「ｙ」双方の立体配置における基材の均一の延伸が好ましい。しかし例えば扇形
アレイの反応体などのその他の反応体のパターンが望ましいこともある。したが
って延伸の程度およびパターンは、完成アレイの所望の形状に依存してよい。
【００８５】 その上に反応体を固着させるために、ケイ素含有層に官能性付与する必要はな
い。しかし固着の様式次第では、ケイ素含有層に官能性付与して連結剤を作り出
すことが望ましいこともある。
【００８６】 官能性付与のタイプは、反応体（１種もしくはそれ以上）のタイプに左右され
る。好ましくはシリカ（例えばガラス）材料の表面を化学的に反応性にする様々
な従来のアプローチが知られており、その使用によって、引き続く反応体の固着
のためにケイ素含有層上に連結剤が作り出される程度に本発明で用いてもよい。
これらとしては、アミノシランなどのシランカプリング剤を使用してアミノ官能
性を与える、カルボキシシランを使用してカルボキシ官能性を与える、エポキシ
シランを使用してエポキシ官能性を与える、メルカプトシラン（例えば式、ＨＳ
−Ｌ−Ｓｉ（Ｘ）（Ｙ）（Ｚ）（式中、Ｌは二価の有機結合基であり、Ｘはアル
コキシ、アシルオキシ、アミンまたは塩素などの加水分解性基であり、Ｙおよび
Ｚは加水分解性または非加水分解性基であるもの。）を使用してメルカプト官能
性を与える、グリシドキシプロピルシランなどのヒドロキシシランを使用してヒ
ドロキシ官能性を与えることなどが挙げられる。かかるシリル化反応（すなわち
シラン化反応）の条件は、概して当業者に既知である。その他のシリル化反応の
例は、Ｖａｎ Ｄｅｒ ＶｏｏｒｔらのＪ．Ｌｉｑ．Ｃｈｒｏｍ．＆ Ｒｅｌ
Ｒｅｃｈｎｏｌ．，１９，２７２３〜２７５２ページ（１９９６年）、Ｓｕｄｈ
ａｋａｒ ＲａｏらのＴｅｔ．Ｌｅｔｔ．、２８、４８９７〜４９００ページ（
１９８７年）、ＪｏｏｓらのＡｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、２４７、９６〜１０
１ページ（１９９７年）、ＡｅｂｅｒｓｏｌｄらのＡｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．
、１８７、５６〜６５ページ（１９９０年）、および１９９８年９月１１日公開
の国際公開第ＷＯ９８／３９４８１号で述べられている。
【００８７】 オンチップまたはオフチップ合成をはじめとする、技術分野で既知のいくつか
の工程のいずれかを使用して反応体を導入してもよい。かかる技術を使用するこ
とで、本発明の方法を使用してアレイ部位の密度を２０倍以上増大できる。しか
し高スループットでの製造のためには、オンチップおよびオフチップ合成で使用
されるような精巧な小型化工具および方法は、所望されないかもしれない。それ
に応じて、４ｃｍ×４ｃｍの表面を有する基材など最初の基材サイズが比較的大
きいことから、短時間に大量の反応体を蒸着してもよい。結果として形成される
結合部位は比較的大きく、例えばおよそ０．２５ｍｍ2〜１．０ｍｍ2の面積を有
して、本発明で使用するのに適切である。例えば、毛細管のアレイによって、ア
レイ状のピペット装置によって、または液滴をリザーバのトレーから移動するよ
うにデザインされたポストのアレイによって、固着される反応体を含有する溶液
群を同時に導入してもよい。
【００８８】 見当合せのために、反応体はケイ素含有層に既知のパターンで導入されること
が好ましい。アッセイの実施に用いられる寸法に基材サイズが縮小された後、最
終位置と相関させるために、反応体の最初の開始位置を知っているいるべきであ
る。各結合部位に染料を含ませて、最初の開始点と最終点との相関を助けてもよ
い。好ましくは染料は、アレイ上の結合事象を検出するために使用される染料ま
たは指示薬とは異なる、例えば光源、波長などの検出様式を有する。
【００８９】 ケイ素含有層への反応体（１種もしくはそれ以上）の固着後、基材は、配向フ
ィルムの場合は弛緩し、あるいは延伸されたエラストマー材料の場合は回復する
。サイズ縮小前後の結合部位の数は等しい。しかし反応体、結合部位、および存
在する場合は連結剤の密度増大は、劇的かもしれない。
【００９０】 本発明の方法に従って製造されるアレイは、１，０００個／ｃｍ2を越える結
合部位密度を有することができる。好ましい密度は少なくとも２５，０００個／
ｃｍ2であり、最も好ましい密度は６０，０００個／ｃｍ2を越える。したがって
本発明の方法によって、製造業者は、最初の反応体固着からサイズ収縮状態まで
に、４倍、１０倍、そして２０倍さえ越えるかなり大きな倍率で、結合部位の密
度を増大できるようになる。各結合部位の面積はこれらと同じ倍率で縮小できる
ので、各部位で反応体密度の増大を引き起こす。この増大した反応体密度は、例
えば蛍光、吸光、または化学発光種をリポーターとして使用する際など、アッセ
イを実施する際に検出信号の増強が所望される場合に有利である。
【００９１】 配向フィルムについては、配向フィルムを弛緩させるその他の様式も使用でき
るが、好ましくは縮小は加熱によって達成される。好ましくは加熱などのサイズ
変更様式は、反応体の活性を実質的に損なわない。引き続くオリゴヌクレオチド
とのＤＮＡハイブリッド形成能力を破壊することなく、固着したオリゴヌクレオ
チドを有する基材を縮小させるのには、かなりの高熱（およそ１５０℃）を用い
てもよいと考えられる。
【００９２】 エラストマー材料については、延伸された状態にある材料を保持する力をゆる
めることで、表面積縮小を達成してもよい。基材を引き続き処理して、基材を縮
小形式に保持してもよい。代案としては、バッキングまたはその他の物理的手段
を基材に適用して、それをサイズ変更後の形式に保持してもよい。
【００９３】 基材のサイズ変更後、必要であれば基材を処理して、基材を縮小表面積状態に
保持してもよい。かかる処理としては、基材の架橋が挙げられる。代案としては
、基材にバッキングを適用するなどの物理的方法を使用してもよい。
【００９４】任意のポリマーコーティング 本発明のアレイは、必要であれば、典型的にケイ素含有層の上にあるポリマー
コーティングを含むことができる。かかるポリマーコーティングによって、ケイ
素含有層に様々な連結剤を提供できる。代案としては、それらは連結剤を既に含
んだケイ素含有層に塗布できる。
【００９５】 ポリマーコーティングの例としては、１９９９年１０月２１日に公開された国
際公開第ＷＯ９９／５５３１９号で述べられたものなど、反応体に固着するのに
適切であり、特定アレイ上で実施されるアッセイおよび付随条件に適合性のもの
が挙げられる。好ましい連結剤は、米国特許第４，３０４，７０５号、第４，４
５１，６１９号、第５，２６２，４８４号、第５，３４４，７０１号、および第
５，４０３，９０２号で教示されるような、共重合体によって提供されるものな
どのアズラクトン部分である。特に好ましい共重合体は、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
どの親水性または水溶性のコモノマーを使用して調製されるものである。アズラ
クトン連結剤に加えて、その他の連結剤を含む共重合体を使用してもよい。これ
らとしては、例えばエポキシ、カルボン酸、ヒドロキシル、アミン、Ｎ−ヒドロ
キシスクシンイミド、イソシアネートおよびイソチオシアナート、酸無水物、ア
ルデヒド、および反応体の固定化の技術分野で周知のその他のグループが挙げら
れる。連結剤を含む共重合体は、技術分野で周知のように、ステップ生長または
連鎖生長重合工程のどちらかによって調製してもよい。
【００９６】 １９９９年１０月２１に公開された国際公開第ＷＯ９９／５５３１９号で例証
されるように、オリゴヌクレオチドをはじめとする多数の反応体との反応のため
にはアズラクトン部分が適切であるので、これらの部分が好ましい。アズラクト
ン部分は概して加水分解に対して安定であるので、本発明の用途で使用した際に
比較的長い有効期間を有する。これらの部分は一般に、多種多様の反応体に対し
て高い反応性も示す。
【００９７】 コーティングを架橋あるいはその他のやり方で処理して、不溶化し、Ｔgを変
更し、またはコーティングの接着特性を変更してもよい。例えば、得られるコー
ティングのＴgを上昇させるために、低いＴgを有する共重合体を架橋剤と共に調
合してもよい。コーティングは、押出しコーティング、ダイコーティング、ディ
ップコーティング、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、カーテン
コーティング、スプレー塗装、線巻コーティングロッドの使用などの技術分野で
既知のいくつかの従来の手段のいずれかによって塗布できる。コーティングは、
溶液から製造して続いて溶剤を除去しても、または１００％固形分調合物のホッ
トメルトコーティングによって製造してもよい。
【００９８】 本発明の方法に従って波打ちを得るために、連結剤の第１のコーティングを連
結剤の第２のコーティングで上塗りしてもよい。このようにして、さもなければ
波打ちを形成しないコーティングが、波形コーティングに転換できる。好ましく
は２つのコーティングは、互いに付着し、あるいは互いに化学的に結合する。例
えばアズラクトン部分を含むポリマーで基材を被覆して、次にそれをアミン部分
を含む第２のポリマーで上塗りしてもよい。アミンおよびアズラクトンは反応し
て層を共に結合するが、遊離アミン基が残存してｃＤＮＡなどの反応体を基材に
固着させることが予期される。
【００９９】任意のマスキング層 場合によっては１９９９年１０月１日に出願された米国特許出願第０９／４１
０，８６３号で開示されるように、マスク層を使用し、マスク層を通って下にあ
る基材に励起エネルギーが透過するのを減少させるかまたは防止する。別の場合
には、マスク層を使用して、励起エネルギーに応じて所望の分析物によって放射
される電磁信号と類似した電磁気エネルギーが、分析物の下、例えば基材から透
過するのを減少させまたは防止する。どちらの場合にもマスク層を所定の位置に
置くことで、アレイ表面から放射される電磁気信号が、下にある基材またはアレ
イのその他の部分ではなく、アレイ上に捕獲された分析物の励起に一般に帰する
ものとみなすことができる。図１を参照すると、任意のマスク層１４は好ましく
はケイ素含有層１５の下にある。
【０１００】 マスク層材料は２つの特性に基づいて選択できる。これらの特性には、マスク
層の光学密度および弛緩した基材上に波形表面を形成する能力が含まれる。基材
材料と同様、マスク層内の材料は、好ましくは試薬、そして温度やｐＨなどのア
ッセイ条件と適合性である。
【０１０１】 光学密度については、高密度アレイのために使用する場合、マスク層が選択さ
れた波長の光の透過を実質的に減少させ、または防止することが好ましくてもよ
い。透過の減少は、得られるアレイによって提供される信号対バックグラウンド
比を効果的に増大させるのに十分顕著であるべきである。弛緩後、マスク層１４
の光学密度が、選択された波長光に対して約０．５以上、より好ましくは選択さ
れた波長光に対して約１．０以上、さらにより好ましくは選択された波長光に対
して約１．５以上、そしてなおさらに好ましくは選択された波長光に対して約２
．０以上であることが好ましい。（基材およびあらゆるその他の材料とは独立の
）マスク層１４の実際の光学密度にかかわりなく、マスク層１４の弛緩前のまた
は元の光学密度は、好ましくは弛緩後の光学密度（選択波長光に対する）よりも
低い。
【０１０２】 マスク層１４の光学密度は、１９９９年１０月１日に出願された米国特許出願
第０９／４１０，８６３号で述べられる方法に従って測定できる。「光学密度（
光学濃度）」は、製品または層を透過する光の百分率に基づいて求められる。光
学密度（ＯＤ）は、方程式：光学密度＝Ｌｏｇ（１／％Ｔ）（式中、％Ｔは選択
された波長の光の透過百分率である）に従って求められる。例えばＯＤが２であ
る場合、選択された波長の入射光の１％が透過することを示す。
【０１０３】 マスク層１４の光学密度は波長依存性であるかもしれないので、ここでは光学
密度を選択された波長に関して示す。これらの選択された波長は、１つ以上の特
定波長または特定範囲の波長を含んでもよい。
【０１０４】 場合によってはマスク層１４は、アレイ１０に入射する励起エネルギーに対応
して、分析物から放射される電磁気信号の検出に顕著に悪影響を及ぼすかもしれ
ない波長以外の光を透過してもよい。例えばマスク層１４は、マスク層を通過し
て基材１２に至る励起エネルギーがごくわずかまたは皆無であるように、励起エ
ネルギーに対して十分高い光学密度を示してもよい。その結果、所望分析物以外
のアレイ１０中の材料が励起エネルギーによって励起されるのが、実質的に妨げ
られる。
【０１０５】 別の場合、マスク層１４は励起エネルギーまたはその顕著な部分を透過しても
よいが、アッセイ技術中のアレイに結合した所望の分析物によって生じる電磁気
信号の波長で、比較的高い光学密度を示す。換言すれば、マスク層１４は、励起
エネルギーと基材の相互作用に帰するとみなされるあらゆる電磁気信号、例えば
蛍光が配列１０の前面の上に位置する検出器へ透過するのを実質的にブロックす
る。その結果、検出器は主に、アレイ１０の所望分析物の励起によって生じる電
磁気信号を検出する。
【０１０６】 上述のマスク層１４の光学濃度は、基材１２の弛緩後のアレイ１０に対するも
のである。しかし基材１２が弛緩する前に、マスク層１４が提供されることが好
ましい。その結果、基材１２の弛緩前に提供されるマスク層１４の元の光学密度
は、典型的に基材１２の弛緩後のマスク層１４の光学密度よりも低い。換言すれ
ば、基材１２の弛緩は、マスク層１４の光学密度を増大させるのに有用かもしれ
ない。
【０１０７】 多くの場合、マスク層１４の厚さは、元の光学密度と相関するかもしれない。
同様に、（蒸着された）より厚いマスク層１４は、弛緩中に基材１２の収縮を過
剰に拘束しまたは低下させるので、弛緩後に結合部位１６の所望の密度が得られ
ないかもしれない。より低い元の光学密度および対応するより薄い厚さを有する
マスク層１４を提供することで、弛緩中の収縮または基材表面積の減少に対する
抵抗性は、より厚いマスク層１４と比較して典型的により低くなる。その結果、
より薄く光学密度のより低いマスク層１４は、より厚く元の光学密度がより高い
マスク層１４と比較して、改善された性能を提供するかもしれない。
【０１０８】 厚さが増大するにつれてマスク層１４の曲げ剛性は増大するので、より厚いマ
スク層１４からは、より大きな寸法の波打ちが得られるかもしれないと考えられ
る。理論的には、曲げ剛性のより高い層は、（それ以外の変数は全て等しい）剛
性がより小さい物体よりも大きな半径で曲がることが予期される。実際には曲げ
剛性は、基材１２に対するマスク層１４の接着特性によっても影響を受ける。
【０１０９】 マスク層１４は、様々な異なる形態をとってもよい。一実施態様では、マスク
層は、基材１２の表面１３上に蒸着された金属含有材料の形態をとる。金属含有
材料は、例えば真空めっき、スッパタリングなどの基材上に金属フィルムを蒸着
するあらゆる既知の技術によって形成されてもよい。代案としては、基材上に金
属含有材料を提供する、あらゆるその他の適切な技術を使用してもよい。例えば
基材１２の表面１３上に形成した金属含有マトリックスの形態で、マスク層１４
を提供してもよい。
【０１１０】 金属含有マスク層１４は、１つ以上の金属、１つ以上の金属化合物、または１
つ以上の金属と１つ以上の金属化合物との組合せを含んでもよい。マスク層１４
のための適切な金属の例としては、チタン、クロム、スズ、金、鉄、プラチナ、
パラジウム、銀およびそれらの２つ以上の組合せが挙げられるが、これに限定さ
れるものではない。マスク層１４を形成するのに、金属化合物を使用してもよい
。例えばマスク層１４は、金属の代わりにまたは金属に加えて、例えば二酸化チ
タンなどの１つ以上の金属酸化物を含んでもよい。場合によっては、マスク層１
４が、実質的に１つ以上の金属、１つ以上の金属化合物、または１つ以上の金属
と１つ以上の金属化合物との組合せから成ることが好ましい。
【０１１１】 マスク層１４の別の代案は、基材１２の表面１３に蒸着された１つ以上のイン
クを含んでもよい。インクが、例えば１００％固形分インクなどの紫外線硬化性
インクのような硬化性インクの形態であることが好ましくてもよい。選択された
光波長がマスク層１４を透過しない、またはそれらの透過が実質的に減少するな
らば、マスク層１４で使用されるインクまたはインク群は、顔料、染料、合成樹
脂、金属粒子など（これらまたはその他の材料のあらゆる組合せ）を含んでもよ
い。インクが染料を含む場合、それらは好ましくは非蛍光体であるか、あるいは
所望の分析物の存在の検出のために用いられるアッセイ波長を妨害しない波長で
蛍光体である。
【０１１２】 さらに基材１２の表面は、処理および／または清浄にして基材１２へのマスク
層１４の付着を改善してもよい。例えば基材１２を（例えば酸素環境中で）プラ
ズマ処理しても良く、またはそれをコロナ処理してもよい。その他の処理も使用
できる。さらに具体的に示していないが、基材１２とマスク層１４との間に、例
えばつなぎ層、プライマー、接着剤などの追加層を導入し、マスク層の基材に対
する付着を改善してもよい。
【０１１３】 マスク層１４は、実質的に基材１２の表面１３の全面に提供してもよく、ある
いは基材１２の表面１３の一部のみがマスク層１４を含んでもよい。部分的に被
覆された基材の一例では、マスク層は、基材表面上の規則的なまたは不規則なパ
ターンであってもよい離散した不連続領域で提供されてもよい。後者の場合、基
材が弛緩すると、マスク層を含む各領域の形態表面積はこれらの領域の投影表面
積よりも大きくなる。同様に、離散した各不連続領域中のマスク層の光学密度は
、基材の弛緩後これらの領域内の元の光学濃度より増大するかもしれない。
【０１１４】 マスク層１４はここでは単一の均質層を含むものとして例証されるが、代案と
しては、マスク層１４は、同一または異なる材料２つ以上のサブの層として提供
されてもよいものと理解されるべきである。
【０１１５】任意の電磁気エネルギー感受性層 図１については、任意の層１４は、その代案として、マスク層の材料と同一で
もまたは異なってもよい電磁気エネルギー感受性材料であることができる。基材
上に提供される電磁気エネルギー感受性材料を含む層１４は、１９９９年１２月
９日に出願された米国特許出願第０９／４５９４１８号で述べられるように、様
々な形態をとることができる。いくつかの適切な材料の例としては、米国特許第
５，２７８，３７７号（Ｔｓａｉ）、第５，４４６，２７０号（Ｃｈａｍｂｅｒ
ｌａｉｎら）、第５，５２９，７０８号（Ｐａｌｍｇｒｅｎら）、および第５，
９２５，４５５号（Ｂｒｕｚｚｏｎｅら）で述べられたものが挙げられる。
【０１１６】 層１４は基材１２と直接接触するものとして示されるが、層１４内の熱エネル
ギーが基材１２に伝導するように、層１４内の電磁気エネルギー感受性材料が基
材１２中の熱弛緩性材料と熱伝達してさえいれば、層１４と基材１２との間に１
つ以上の介在層が置かれてもよい。
【０１１７】 しかしその特定形態にかかわりなく、層１４内の電磁気エネルギー感受性材料
は電磁気エネルギーを吸収し、電磁気エネルギー感受性材料の熱エネルギーが増
大するように、入射電磁気エネルギーを熱に転換する。その熱エネルギーは、（
典型的に伝導を通じて）次に基材１２の熱弛緩性材料に伝わる。熱エネルギーは
、基材中の熱弛緩性材料の温度を上昇させる。弛緩の量は、基材１２中の熱弛緩
性材料、熱弛緩性材料が加熱される温度、および加熱中および／または引き続く
冷却中に基材１２が拘束されるかどうかに左右される。
【０１１８】 熱弛緩性材料は好ましくは、少なくともその弛緩温度に上昇する。ここで定義
すると、弛緩温度は、所望の量の弛緩が得られる温度である。
【０１１９】 電磁気エネルギーがマイクロ波エネルギーの形態で提供される場合、３つの現
象のいずれか１つ以上から、マイクロ波エネルギーの熱エネルギーへの転換が起
こってもよい。これらの現象としては、電気双極子と入射マイクロ波エネルギー
の電界構成要素との相互作用による誘電加熱が挙げられる。エネルギー転換に関
与しているかもしれない別の現象は、入射マイクロ波エネルギーの振動する電界
構成要素が、材料中の伝導帯電子と相互作用する抵抗加熱である。経験されるか
もしれないさらに別の現象は、入射マイクロ波エネルギーの振動する磁界構成要
素と、材料との磁気双極子相互作用が材料を加熱する磁気加熱である。
【０１２０】 本発明に関連して使用される電磁気エネルギー感受性材料の１つの特徴決定は
、電磁気エネルギー感受性材料の誘電損率に基づくことができる。概して材料の
比誘電損率は、振動する電磁（マイクロ波）界中の摩擦を通じて熱エネルギーを
生じる材料の能力を示す。本発明のほとんどのアレイでは、基材１２のために使
用される材料、例えば配向フィルムポリマーは、単独ではマイクロ波またはＲＦ
エネルギーなどの電磁放射線に曝した際に、認めうるほどの弛緩を示さない。
【０１２１】 例えば電磁気エネルギー感受性材料は、典型的に基材１２の熱弛緩性材料の比
誘電損率よりも大きい比誘電損率を有する。かかる構成では、マイクロ波エネル
ギーに曝した際に、電磁気エネルギー感受性材料の熱エネルギーは、弛緩性材料
の熱エネルギーよりも急速に増大する（基材１２の熱弛緩性材料およびその他の
構成物の熱エネルギーは、マイクロ波エネルギーへの暴露に際して全く増大しな
いかもしれないと理解される）。電磁気エネルギー感受性材料の熱エネルギーが
増大するにつれて、熱エネルギーの少なくとも一部は、電磁気エネルギー感受性
材料に接触するその他の材料に伝達される。
【０１２２】 図１に示すように、電磁気エネルギー感受性材料は、実質的にその全てが電磁
気エネルギー感受性材料である層１４の形態で、アレイ１０の一部として提供で
きる。換言すれば層１４は、実質的に電磁気エネルギー感受性材料から構成され
てもよい。例えば層１４は金属であってもよく、例えばそれは１種以上の金属、
１種以上の金属化合物、または１種以上の金属と１種以上の金属化合物との組合
せを含む。層１４の金属または金属化合物は、好ましくは電磁気エネルギーを吸
収して、そのエネルギーを熱エネルギーに転換するタイプである。それは「キュ
ーリー点材料」（すなわち電磁気エネルギーに曝した際に「熱弛緩性」材料をそ
の弛緩温度以上に上昇させるのに、十分高いキューリー温度を有する磁性材料）
であってもよい。
【０１２３】 層１４が金属である場合、少なくともある程度、基材１２を加熱するのに使用
する電磁気エネルギーの周波数に基づいて、層の組成物および／または厚さを選
択してもよい。マイクロ波エネルギーを使用する場合、金属層が比較的薄いこと
が好ましいかもしれない。金属層が厚すぎると、基材１２の加熱中に亀裂を生じ
てアーク放電を引き起こすかもしれず、あるいは基材を弛緩させるのに十分に加
熱しないかもしれない。金属層１４の厚さの選択における別の検討事項は、厚す
ぎる層は、熱エネルギーの適用に応じて基材１２が弛緩するのを抑圧するかもし
れないことである。
【０１２４】 層１４が金属であり、エネルギー源としてマイクロ波エネルギーを使用するい
くつかの実施態様では、層１４が例えば厚さ約１００Å以下であることが好まし
くてもよい。層１４の厚さを特徴づける別の様式は、典型的にアレイが弛緩する
前に測定される層の光学密度によるものである。例えば基材１２上の層１４の光
学密度が弛緩前に約０．５以下であり、任意にさらにより好ましくは約０．３以
下であることが好ましくてもよい。
【０１２５】 熱エネルギーがＲＦエネルギーの形態でアレイ１０に供給され、層１４が金属
である場合、それはマイクロ波エネルギーを使用して基材１２が加熱される場合
よりも厚くてよい。ＲＦ誘導のために使用されるあらゆる金属層の上限は、典型
的により厚い金属層の特性によって制御され、アレイが加熱に応じて弛緩するの
を防止または抑圧する。
【０１２６】 基材１２上に連続層１４があるように一般的に図示されるが、層１４の厚さが
変化して、熱エネルギーに転換される（そして基材１２に移動できる）電磁気エ
ネルギーの量に改善された制御を提供してもよいものと理解される。転換過程を
制御するための別の代案は、層１４を基材１２上の不連続パターンで提供するこ
とを含む。場合によっては厚さおよび不連続パターンの双方にバリエーションを
与えて、弛緩過程に改善された制御を提供することが望ましくてもよい。
【０１２７】 本発明の方法によって製造されるアレイは、遺伝子配列の決定、遺伝子発現の
モニタリング、遺伝子地図、疾病の検知、薬剤の発見、および組合せ化学を包含
するがこれに限定されるものではない、様々な用途で有用である。当業者は、本
発明の方法が大量生産ベースで使用するために適合されてもよいことを理解する
であろう。
【０１２８】 以下の実施例は、単に本発明の特徴、利点、およびその他の詳細をより詳しく
例証するために選択したにすぎない。しかし実施例がこの目的にかなう一方で、
特定の成分および使用量、ならびにその他の条件と詳細は本発明の範囲を不当に
制限しないものと明白に理解されるべきである。
【０１２９】実施例１ この実施例は、配向フィルムポリエチレン収縮フィルムへのガラス様（ＤＬＧ
）薄膜の適用を例証する。
【０１３０】 収縮フィルム上にＤＬＧフィルムを含有する４個のサンプル、サンプルＡ〜Ｄ
を周波数１３．５６ＭＨｚで作動する調節式３ｋＷ ＲＦ電源とマッチング回路
によって給電される市販のＰｌａｓｍａｔｈｅｒｍ（モデル２４８０）反応性エ
ッチャー内で調製した。操作開始前に、システムを機械式ポンプによって補助さ
れる５．４ｍ3／分（２００ｃｆｍ）のルーツブロワーによって、基底圧１０ｍ
トル未満に排気した。
【０１３１】 全ての操作でプラズマ処理を３つのステップで実施した。ニードル弁または質
量流コントローラのどちらかによって、プロセスガスの流速を維持した。静電容
量マノメーターを使用して、チャンバー圧力を測定した。第１のステップでは、
１ミルの熱収縮ポリエチレンフィルム（ニュージャージー州サドルブルックのＳ
ｅａｌｅｄ Ａｉｒ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＣｒｙｏｖａｃ Ｄ９５５と
して入手できる）のサンプルを２２インチ円形給電電極に取付け、純粋酸素プラ
ズマでプライムしてフリーラジカルがない表面を作り出し、ガラス様層に良好に
結合するようにした。各サンプルでの酸素流速、圧力、およびＲＦ出力は、それ
ぞれ約７５０ｓｃｃｍ（立方センチメートル毎分、標準状態換算）、約１５２〜
１６７ｍトル、および約５００Ｗであった。暴露時間はサンプルＡでは３０秒間
、サンプルＢ〜Ｄでは６０秒間であった。第２の加工ステップでは、ＤＬＧ層を
各サンプルのプライムされた表面に蒸着した。第１表に示す流速、圧力、および
ＲＦ出力で、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）と酸素との混合物を供給し、プラズ
マ蒸着によって、４個のサンプル全てにおいてＤＬＧ薄膜を形成した。暴露時間
および得られるフィルム厚さも第１表に列挙した。最後に、サンプルＡ〜Ｄで蒸
着された薄膜を酸素プラズマ中で処理し、表面原子層から元素炭素および共有結
合する炭素を除去して表面を親水性にした。酸素流速、圧力、およびＲＦ出力は
、第１のステップで使用したのと同様であり、暴露時間は各サンプルで少なくと
も２分間であった。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】 およそ１５５℃の表面温度に加熱されたコーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）モデル
ＰＣ−４００ホットプレート上で、それぞれ約１０ｃｍ×１０ｃｍであるサンプ
ルＡ〜Ｄの正方形断片を弛緩させた。予測されたように全てのフィルムが、元の
面積の約４％に収縮した。光学顕微鏡による観察で、基材からはがれたＤＬＧフ
ィルムはなかった。肉眼では表面が曇って見えたが、均一であった。ダイアモン
ド様フィルムの光学顕微鏡観察からは、目に見える波打ちが示された。次にフィ
ルムを走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）（Ｐｈｉｌｉｐｓ ＸＬ３０ ＳＥＭ、マサチ
ューセッツ州９１９６０ピーボディのＰｈｉｌｉｐｓ）によって検査した。ＳＥ
Ｍ上の元素検出システム（ＥＤＡＸ ＤＸ４微量分析器、ニュージャージー州０
７４３０モーウォーのＥＤＡＸＣｏｒｐ）を使用して、被覆された表面の元素組
成を分析した。収縮前のサンプルＢ〜ＤのＤＬＧフィルムのＳＥＭ画像は、平坦
であり徴群はなかった。収縮後のサンプルＢ〜Ｄ表面の拡大率５０００倍のＳＥ
Ｍ画像をそれぞれ図４〜図６に示す。
【０１３４】 図に示すように、ダイアモンド様フィルムと共に収縮された厚さ５００Åおよ
び１０００ÅのＤＬＧフィルムの基材は、金属またはポリマーコーティングで、
ポリエチレン収縮フィルム基材を被覆した際に典型的に見られる、高度に波形の
形態をとる。しかしサンプルＤの５０００ÅＤＬＧフィルムの基材は、小さな破
断したプレートに壊れたように見えた。３枚のＤＬＧフィルムは全て、手に持っ
た小刀で表面をこすっても収縮した基材から除去できなかった。ＳＥＭによるサ
ンプル（Ａ−Ｄ）の元素分析表面スキャンからは、均一に分布するケイ素および
酸素原子の存在が示された。
【０１３５】 ポリエチレン収縮基材上のＤＬＧ薄膜は、さらに普通のシリカまたはガラスで
予期されるのと同様に、シリル化できることが示された。１０ｍＬの溶液Ｉ（８
５ｍＬのエタノールおよび５ｍＬの水と混合された１０ｍＬのアミノプロピルト
リメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）を含有する）と共に、正方形断片（約２５ｍｍ
×２５ｍｍ）の未処理ポリエチレン収縮フィルム基材、およびサンプル１Ｃおよ
び１Ｄをバイアルに入れて、１時間穏やかに振盪した。次に断片をエタノールと
それに続く水で洗浄し、１０ｍＬの溶液ＩＩ（５０ｍＭのＡＭＰＳＯ、すなわち
３−［（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）アミノ］−２−ヒドロキシ
プロパンスルホン酸（Ｃ．Ａ．Ｓ．登録番号６８３９９−７９−１、ミズーリ州
６３１７８セントルイスのＳｉｇｍａＣｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．、ｐＨ９．０に
緩衝済み）５０ｍＬに溶解した５ｍｇのイソチオシアン酸フルオレセイン）と共
にバイアルに入れて、一晩穏やかに振盪した。次に未処理および処理済みサンプ
ルを水と、それに続く少なくとも３回のＡＭＰＳＯ緩衝液での洗浄で、丁寧に洗
浄した。次に断片を乾燥し、上述のようにコーニングホットプレート上で収縮さ
せた。蛍光顕微鏡（フルオレセインフィルターペアを使用したＬｅｉｔｚ Ｌａ
ｂｏｒｌｕｘ Ｄ蛍光顕微鏡）下で観察すると、弛緩した未処理フィルムは、予
想通り実質的に蛍光を有さなかった。２枚の弛緩した処理済みサンプルは高度に
蛍光性であり、シリル化反応が成功してアミンがケイ素含有層に付着し、フルオ
レシンイソチオシアナートと反応したことが示された。サンプル断面の検査から
は、蛍光が被覆された表面から出ていることが示された。
【０１３６】実施例２ この実施例は、基材上のＤＬＧフィルム誘導体化のための追加的方法を例証す
る。
【０１３７】 ３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）４ｍＬを９５：５ｖ／
ｖのエタノール／水３６ｍＬで希釈して、シリル化溶液（溶液Ａ）を調製した。
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）４ｍＬを該エタノ
ール／水混合物３６ｍＬで希釈して、第２の溶液（溶液Ｂ）を同様に調製した。
【０１３８】 約６０ｍｍ×６０ｍｍのサンプル１Ｂの未収縮正方形断片を２枚の各ペトリ皿
に入れて、それぞれ溶液Ａまたは溶液Ｂで覆った。これらを時々振とうしながら
１時間放置した。次に断片をエタノールで完全にすすいで風乾させた。Ｍｕｌｔ
ｉｐｌｅ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（ＭＩＲ）Ａｃｃｅｓｓｏ
ｒｙおよびＫＲＳ−５の４５°結晶を装着したＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ １６
ＰＣ ＦＴ−ＩＲを用いた赤外線表面分析によって、それぞれ処理済みフィルム
（すなわちその上にＤＬＧフィルムを有するもの）、標識されたサンプルＥおよ
びサンプルＦの特性を決定した。未処理Ｃｒｙｏｖａｃ Ｄ９５５のＩＲスペク
トルとの比較で、スペクトルの８００〜１３００ｃｍ-1範囲における強い吸収に
より、サンプルＢにおけるＤＬＧフィルムの存在が明らかに示された。溶液Ａと
の反応に続いて、サンプルＥのスペクトルの３０００〜３５００ｃｍ-1の範囲、
１５５０ｃｍ-1前後、および指紋領域で追加的吸収があり、アミノシランとＤＬ
Ｇフィルムとの反応が示された。
【０１３９】 重合溶剤として２−ブタノンの代わりにトルエンを使用したこと以外は、ＷＯ
９９／５３３１９の実施例１０で述べられる手順に従って、７０：３０ｗ／ｗの
ジメチルアクリルアミド／ビニルジメチルアズラクトン共重合体を調製した。こ
の共重合体溶液の一部をイソプロパノールで固形分５％に希釈した。サンプルＥ
の一片をこの溶液に浸漬して１０分間混合し、次に取り出して乾燥させた。次に
乾燥したフィルムを新鮮なイソプロパノールに撹拌しながら１０分間浸漬して未
結合ポリマーを除去した。フィルムを部分的に乾燥させて、次に室温の真空オー
ブンに一晩入れて溶剤を完全に除去した。赤外線分析からは、約１８２０ｃｍ-1 （アズラクトンカルボニル）および１６４０ｃｍ-1（アミドカルボニル）におけ
る新しい顕著な吸収によって、共重合体コーティングの存在が明らかに示された
。このフィルムサンプルをサンプルＧと標識した。
【０１４０】実施例３ この実施例は、前掲の実施例で調製したポリエチレン収縮フィルム上の変性Ｄ
ＬＧサンプルへのＤＮＡの固着を例証する。
【０１４１】 Ａ）標準ＰＣＲ技術によって５００ｂｐのｃＤＮＡを調製して精製した。次に
市販のキットを使用して、これを33Ｐで放射能標識しておよそ０．５ｎｇ／μｌ
の標識済みｃＤＮＡ溶液を得た。ポリリジン被覆されたガラス顕微鏡用スライド
（ウィスコンシン州ミドルトンのＮｅｗｃｏｍｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）上で、１．
０μｌのスポットを１×、０．１×、および０．０１×の各濃度で三連でスポッ
トして、一連の標準物質をこの溶液から調製した。４個の１×の濃度の１．０μ
ｌスポットを一片のサンプルＥ上にスポットして、乾燥させた。次にスポットし
たフィルムを１％のＳＤＳ溶液、次にＤＩ水で洗浄し乾燥させた。Ｐａｃｋａｒ
ｄ ＣｙｃｌｏｎｅTMＰｈｏｓｐｈｏｒｉｍａｇｅｒを使用して、フィルムおよ
び標準物質を画像形成した。得られた画像の分析から、スポットされたｃＤＮＡ
のおよそ３０％がサンプルＥフィルム上に固定化されたことが示された。次にこ
のフィルムを表面温度１５５℃のホットプレートにのせた。収縮ステップ中に、
ピンセットでフィルムを時々反転させて均等な熱分布を提供した。観察できる収
縮が終了した後（およそ２〜３分間）、ホットプレートからフィルムを取り除い
て冷却させた。再画像形成から、固定化した全てのｃＤＮＡが収縮加工中に保持
され、元の面積のおよそ１／２５の面積に包含されていることが示された。
【０１４２】 Ｂ）１Ｍの硫酸ナトリウムを含有する５０ｍＭのＡＭＰＳＯ緩衝液（ｐＨ９．
０）中の５（（５−アミノペンチル）チオウレイジル）フルオレセイン溶液（２
５μｇ／ｍｌ）を調製して、溶液Ｃを標識した。５’末端に第一級アミン、そし
て３’末端にフルオレセインを含有する、５０ｍＭのＡＭＰＳＯ緩衝液（ｐＨ９
．０）中の８０ｕｇ／ｍｌの１５塩基オリゴヌクレオチドから成る第２の溶液で
ある溶液Ｄを調製した。溶液ＣおよびＤを使用して、サンプルＦおよびＧの断片
をスポットした。各断片で、微量ピペットを使用して各１μｌの４個のスポット
を適用した。次にフィルムを濡れたペーパータオルで加湿されるカバーしたペト
リ皿に入れて４時間放置した。上述のように収縮したフィルムを次に脱イオン（
ＤＩ）水、１％ＳＤＳ溶液、ＤＩ水、および硫酸塩含有ＡＭＰＳＯ緩衝液で洗浄
して共有結合していない試薬を除去した。各フィルムをガラス顕微鏡用スライド
にのせて追加的ＡＭＰＳＯ緩衝液で水分補給し、カバーガラスで覆って次に４８
８ナノメーターレーザー、フルオレセインフィルター、および光電子増倍管を装
着したラスター走査装置を使用して画像形成した。各スポットの相対的光ユニッ
ト（ＲＬＵ）を測定し、４個のスポットの平均として報告した（第２表）。
【０１４３】
【表２】
【０１４４】実施例４ この実施例は、文献で開示されたものと類似の手順を使用した、ポリエチレン
収縮フィルム上のＤＬＧフィルムへのＤＮＡの固着を例証する。上述の処理済み
フィルム（すなわちＤＬＧフィルムをその上に有する基材）を使用して、ＤＮＡ
オリゴマーおよび高分子量ＤＮＡ分子、ならびにペプチド、タンパク質、および
酵素などのその他の生物学的に活性の分子を固定化してもよい。
【０１４５】 Ａ）実施例２の手順によってサンプル１ＣをＡＰＴＥＳでシリル化した。Ｍａ
ｔｓｏｎらがＡｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２１７、３０
６〜３１０ページ（１９９４年）で述べる手順を使用して、標準ホスホラミダイ
ト活性化を通じて、ジメトキシトリチル保護ヌクレオチドをこの変性フィルムの
アミノ基に結合できる。引き続いてそこで述べられるように標準ホスホラミダイ
ト試薬および／またはシンセサイザーを使用して、段階的脱保護／反応によって
、ＤＬＧフィルムに結合したオリゴヌクレオチドが現場で合成できる。
【０１４６】 Ｂ）米国特許第６，０１３，７８９号で開示される手順を使用して、末端ホス
フェートを有するオリゴヌクレオチドまたは核酸が、置換イミダゾール存在下で
カルボジイミドを使用して、サンプルＥのアミノ基に結合できる。これらの方法
は、ＤＮＡ配列の製造に順応する。
【０１４７】 Ｃ）米国特許第５，９１９，６２６号の実施例１で開示される手順を使用して
、未変性オリゴヌクレオチドまたは核酸をサンプルＦのエポキシ官能基を使用し
て固定化できる。
【０１４８】 前掲の特定の実施態様は、本発明の実施を例証するものである。本発明は本願
明細書で具体的に述べられないあらゆる要素または項目の不存在下で、適切に実
施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基材の弛緩または回復前の、本発明のアレイの側面図である。
【図２】 基材の弛緩または回復後の、図１の本発明のアレイの側面図である。
【図３】 各文字が異なるオリゴヌクレオチドを表す、本発明の方法に従って製造された
オリゴヌクレオチドアレイの斜視図である。
【図４】 実施例１Ｂで調製した、弛緩フィルム上の厚さ５００Åのケイ素含有層の弛緩
表面の拡大率５０００倍の走査電子顕微鏡写真である。
【図５】 実施例１Ｃで調製した、弛緩フィルム上の厚さ１０００Åのケイ素含有層の弛
緩表面の拡大率５０００倍の走査電子顕微鏡写真である。
【図６】 実施例１Ｄで調製した、弛緩フィルム上の厚さ５０００Åのケイ素含有層の弛
緩表面の拡大率５０００倍の走査電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ａ Ｃ１２Ｎ 15/09 Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ Ｃ０８Ｌ 101:00 // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ｆ (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，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 デービッド，モーゼス エム． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 ハルバーソン，カート ジェイ． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 パティル，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，ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 ラズムッセン，ジェラルド ケイ． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 ヘンバー，ジェイムズ アイ． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ポスト オフィス ボッ クス 33427 Ｆターム(参考） 4B024 AA11 AA19 BA80 CA01 CA09 HA12 4B029 AA07 BB20 CC03 CC08 FA12 4F006 AA04 AA12 AA13 AA14 AA17 AA18 AA19 AA22 AA35 AA36 AA37 AA38 AA39 AB39 AB67 CA09 DA01 DA04 EA06 4G075 AA24 AA30 AA39 BD16 BD26 CA51 CA53 FB03 FB06 FB11 FC20

Claims (60)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アレイの製造に使用するための材料であって、弛緩性または
    回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置されたケイ素原子を含む
    層を有し、前記の層がシリル化反応できる、材料。
  2. 【請求項２】 ケイ素原子を含む前記層がＳｉ−ＯＨ基を含む、請求項１に
    記載の材料。
  3. 【請求項３】 ケイ素原子を含む前記層が前記基材に共有結合している、請
    求項１に記載の材料。
  4. 【請求項４】 前記ポリマー基材が配向フィルムを含む、請求項１に記載の
    材料。
  5. 【請求項５】 前記配向フィルムが熱収縮フィルムを含む、請求項４に記載
    の材料。
  6. 【請求項６】 前記ポリマー基材がエラストマー材料を含む、請求項１に記
    載の材料。
  7. 【請求項７】 前記エラストマー材料が延伸された状態である、請求項６に
    記載の材料。
  8. 【請求項８】 ケイ素原子を含む前記層が酸素原子をさらに含む、請求項１
    に記載の材料。
  9. 【請求項９】 マスク層をさらに含む、請求項１に記載の材料。
  10. 【請求項１０】 前記マスク層が前記基材とケイ素を含む前記層との間に配
    置される、請求項９に記載の材料。
  11. 【請求項１１】 前記マスク層が１種以上の金属、１種以上の金属化合物、
    または１種以上の金属と１種以上の金属化合物との組合せを含む、請求項９に記
    載の材料。
  12. 【請求項１２】 前記基材と熱伝達した、電磁気エネルギー感受性材料を含
    む層をさらに含む、請求項１に記載の材料。
  13. 【請求項１３】 ケイ素原子を含む前記層が、その上に配置された連結剤を
    含む、請求項１に記載の材料。
  14. 【請求項１４】 前記連結剤に固着してアレイを形成する反応体をさらに含
    む、請求項１３に記載の材料。
  15. 【請求項１５】 前記反応体が結合部位を形成する、請求項１４に記載のア
    レイ。
  16. 【請求項１６】 前記反応体がポリヌクレオチドを含む、請求項１４に記載
    のアレイ。
  17. 【請求項１７】 ケイ素を含む前記層がケイ素を含むフィルムである、請求
    項１に記載の材料。
  18. 【請求項１８】 ケイ素を含む前記フィルムがダイアモンド様ガラスフィル
    ムである、請求項１７に記載の材料。
  19. 【請求項１９】 前記ダイアモンド様ガラスフィルムが、水素不含基準で、
    少なくとも約３０％の炭素、少なくとも約２５％のケイ素、および約４５％以下
    の酸素を含む、請求項１７に記載の材料。
  20. 【請求項２０】 ケイ素を含む前記層が不連続層を形成する、請求項１に記
    載の材料。
  21. 【請求項２１】 ケイ素を含む前記層が酸素および炭素原子をさらに含む、
    請求項１に記載の材料。
  22. 【請求項２２】 アレイの製造に使用するための材料であって、弛緩性また
    は回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置されたＳｉ−ＯＨ基を
    含む層を有する、材料。
  23. 【請求項２３】 前記層がケイ素、酸素、および炭素原子を含む、請求項２
    ２に記載の材料。
  24. 【請求項２４】 アレイの製造に使用するための材料であって、弛緩性また
    は回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置されたケイ素原子を含
    む層を有し、前記層が前記基材に共有結合している、材料。
  25. 【請求項２５】 ケイ素を含む前記層がケイ素、炭素、および酸素を含むフ
    ィルムである、請求項２４に記載の材料。
  26. 【請求項２６】 ケイ素を含む前記フィルムがダイアモンド様ガラスフィル
    ムである、請求項２５に記載の材料。
  27. 【請求項２７】 ケイ素を含む前記フィルムが、水素不含基準で、少なくと
    も約３０％の炭素、少なくとも約２５％のケイ素、および約４５％以下の酸素を
    含む、請求項２５に記載の材料。
  28. 【請求項２８】 アレイの製造に使用するための材料であって、弛緩性また
    は回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置されたケイ素原子を含
    む層および前記ケイ素含有層に共有結合する連結剤を含む、材料。
  29. 【請求項２９】 前記連結剤に固着してアレイを形成する反応体をさらに含
    む、請求項２８に記載の材料。
  30. 【請求項３０】 前記反応体が結合部位を形成する、請求項２９に記載のア
    レイ。
  31. 【請求項３１】 アレイの製造に使用するための材料であって、弛緩性また
    は回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置されたダイアモンド様
    ガラスフィルムを含む、材料。
  32. 【請求項３２】 前記ダイアモンド様ガラスフィルム上に配置された連結剤
    をさらに含む、請求項３１に記載の材料。
  33. 【請求項３３】 前記連結剤がポリマーコーティングによって提供される、
    請求項３２に記載の材料。
  34. 【請求項３４】 前記連結剤がダイアモンド様ガラスフィルムに共有結合し
    ている、請求項３２に記載の材料。
  35. 【請求項３５】 前記連結剤に固着してアレイを形成する反応体をさらに含
    む、請求項３２に記載の材料。
  36. 【請求項３６】 前記反応体が結合部位を形成する、請求項３５に記載のア
    レイ。
  37. 【請求項３７】 アレイの製造に使用するための材料であって、弛緩性また
    は回復性ポリマー基材と、その少なくとも一部の上に配置された、水素不含基準
    で少なくとも約３０％の炭素、少なくとも約２５％のケイ素、および約４５％以
    下の酸素を含む層を含む、材料。
  38. 【請求項３８】 ポリマー基材と、 前記基材の少なくとも一部の上に配置されたケイ素原子を含む層と、 ケイ素原子を含む前記層に固着した反応体と、 を含むアレイであって、 前記層が投影表面積および形態表面積を有し、かつさらに該形態表面積が該投
    影表面積よりも大きい、アレイ。
  39. 【請求項３９】 ケイ素原子を含む前記層がその上に配置された連結剤を有
    する、請求項３８に記載のアレイ。
  40. 【請求項４０】 前記連結剤がケイ素原子を含む層に共有結合している、請
    求項３９に記載のアレイ。
  41. 【請求項４１】 前記反応体が結合部位を形成する、請求項３８に記載のア
    レイ。
  42. 【請求項４２】 ケイ素原子を含む前記層が酸素および炭素原子をさらに含
    む、請求項３８に記載のアレイ。
  43. 【請求項４３】 ケイ素原子を含む前記層が波形の表面を含む、請求項３８
    に記載のアレイ。
  44. 【請求項４４】 前記基材が熱収縮フィルムを含む、請求項３８に記載のア
    レイ。
  45. 【請求項４５】 前記基材がエラストマー材料を含む、請求項３８に記載の
    アレイ。
  46. 【請求項４６】 マスク層をさらに含む、請求項３８に記載のアレイ。
  47. 【請求項４７】 前記マスク層が、前記基材とケイ素原子を含む前記層との
    間に配置される、請求項４６に記載のアレイ。
  48. 【請求項４８】 前記基材と熱伝達した、電磁気エネルギー感受性材料を含
    む層をさらに含む、請求項３８に記載のアレイ。
  49. 【請求項４９】 ケイ素原子を含む前記層がダイアモンド様ガラスフィルム
    である、請求項３８に記載のアレイ。
  50. 【請求項５０】 ポリマー基材と、 前記基材の少なくとも一部の上に配置されたダイアモンド様ガラスフィルムと
    、 前記ダイアモンド様ガラスフィルムに固着した反応体と、 を含むアレイであって、 前記ダイアモンド様ガラスフィルムが投影表面積および形態表面積を有し、か
    つさらに該形態表面積が該投影表面積よりも大きい、アレイ。
  51. 【請求項５１】 弛緩性または回復性ポリマー基材を提供するステップと、 ケイ素原子を含む前記層を前記ポリマー基材に適用するステップと、 ケイ素原子を含む前記層に官能性を付与してその上に連結剤を形成するステッ
    プと、 反応体を前記連結剤に固着するステップと、 前記基材を弛緩または回復させるステップと、 を含み、その際、 ケイ素原子を含む前記層が形態表面積および投影表面積を有し、かつさらに該
    形態表面積が該投影表面積よりも大きい、アレイを製造する方法。
  52. 【請求項５２】 前記基材を弛緩または回復させた際に、ケイ素原子を含む
    前記層が波形の表面を形成する、請求項５１に記載の方法。
  53. 【請求項５３】 前記ポリマー基材が配向フィルムである、請求項５１に記
    載の方法。
  54. 【請求項５４】 前記ポリマー基材を弛緩または回復させるステップが、前
    記基材を加熱するステップを含む、請求項５３に記載の方法。
  55. 【請求項５５】 前記ポリマー基材がエラストマー材料であり、かつ前記方
    法が反応体を該基材に固着するのに先立って該基材を延伸するステップをさらに
    含む、請求項５１に記載の方法。
  56. 【請求項５６】 前記ポリマー基材を弛緩または回復させるステップが、前
    記延伸されたエラストマー材料中の延伸力をゆるめるステップを含む、請求項５
    ５に記載の方法。
  57. 【請求項５７】 弛緩性または回復性ポリマー基材を提供するステップと、 ケイ素原子を含む層を前記ポリマー基材に適用するステップと、 ケイ素原子を含む前記層に官能性を付与し、それにより引き続くその上への反
    応体の固着のために、連結剤を前記基材上に作り出すステップと、 を含むブランクアレイを製造する方法。
  58. 【請求項５８】 ケイ素原子を含む前記層に官能性を付与するステップが、
    連結剤を含むポリマー材料で該層を被覆するステップを含む、請求項５７に記載
    の方法。
  59. 【請求項５９】 ケイ素原子を含む前記層に官能性を付与するステップが、
    シランカプリング剤を該層に共有結合させるステップを含む、請求項５７に記載
    の方法。
  60. 【請求項６０】 前記基材を弛緩または回復させるステップをさらに含む請
    求項５７に記載の方法であって、ケイ素原子を含む前記層が形態表面積および投
    影表面積を有し、かつさらに前記形態表面積が前記投影表面積よりも大きい、方
    法。
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