JP2007253071A - マイクロチップ - Google Patents

Abstract

【課題】微細形状の寸法精度が高く、吸水による変形を防止し、蛍光発生を抑えた新規の硬化性樹脂からなるマイクロチップ及び安価で量産性に優れたマイクロチップの製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】水に溶解するか又は２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水による重量増加の割合が３０％以上である親水性樹脂Ａ、および親水性樹脂Ａを構成する単量体に溶解するかまたはコロイド状に分散し、且つ、２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水による重量増加の割合が５％以下である樹脂Ｂとを用いて成形したものであり、微細な凹凸形状を表面に有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロウェルアレイ、マイクロ流路、マイクロバイオリアクターなどのマイクロチップに関するものであり、特に生物工学、生化学、生物学の分野での使用に適したマイクロチップに係る。

マイクロウェルアレイチップ等の微小な凹凸を有するマイクロチップについて、シリコン、ガラス、樹脂などの様々な素材を用いたものが提案されている。
シリコンを用いたマイクロチップ製造では、シリコン単結晶から切り出されたシリコンウエハーをエッチングすることにより凹凸パターンを形成する方法が広く用いられている。
このような方法によるマイクロチップは、凹凸形状の精度が高い面では好ましいものの、原材料であるシリコンウエハーが高価であることや加工機・加工設備が極めて高価であること、加工時間が長いなどの問題がある。
また、凹凸形状の精度は加工機や加工条件に左右されやすく、不良品の発生率が高かった。
このようにして作製されたシリコン製マイクロチップは、生物工学などの分野における使用の場合に、対象となる細胞、抗体、タンパク質、ＤＮＡなどがチップ表面に吸着、接着して問題となることが多く、そのままでは試験に適用できないことも多い。
このような吸着、接着については、チップ表面をコートする方法が提案されているが、使用中にコート材が剥がれ落ちたり、コートした効果が十分でなかったりと、問題が充分に解決されているとは言い難い。
またシリコン製チップでは、素材自体が光を通さず透過光による観察ができないため、生物工学などでは利用が制限される。
ガラス製のマイクロチップは、透明性の問題は無いものの、その他についてはシリコン製マイクロチップと同様な問題を有しており、原材料・機械設備のコスト、加工時間、不良率、吸着・接着の問題は解決されてはいない。

樹脂製のマイクロチップについては、様々な樹脂が検討されている。
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を主成分としたマイクロチップでは、官能基を導入したＰＤＭＳに硬化剤を混合したものを型に流し込んで、加熱・固化させることなどにより製造する方法が用いられる。
このようなＰＤＭＳ製マイクロチップは実験室レベルで比較的容易に作製できることから、これまでに多くの研究例があり、一部商品化されているものもある。
しかし、原材料が高価、硬化時間が長いなどの理由から、樹脂製マイクロチップに期待される、低価格、大量生産を実現することは困難である。
またマイクロチップ自体はエラストマー状で柔軟なために精度を保つことが難しく、流路内で高圧に流体を流す場合には変形して漏れが発生するなどの問題が起こる。

樹脂製マイクロチップ素材としては、アクリルやポリカーボネートなどの透明な硬質樹脂も使用される。
レーザー加工機やマイクロ切削機などを用いて、これら樹脂からなる基板に凹凸パターンを形成させる方法でマイクロチップを作製することが広く行われている。
これらの方法によれば単純な流路パターンなどは容易に作製できるものの、パターンが複雑化すればするほど加工時間が長くなり、結果として生産性は大きく低下する。
また加工機も高価であるため、このような方法により低価格で量産性の高いマイクロチップを作製することは困難である。
さらにこのようなマイクロチップは、素材自体が細胞、抗体、タンパク質、ＤＮＡなどを吸着・接着しやすいため、生物工学分野などでの使用は制限される。
樹脂を用いたマイクロチップ製造においては、射出成形も用いられている。
ポリスチレン、アクリル、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィンなどを用い射出成形によりマイクロチップを作製することが行われているが、これら樹脂ではミクロな凹凸パターンの転写や製品の離型などに問題がある。
すなわち、コーナー部分に樹脂が充填されなったり、ウェルドラインが残ったり、離型時に変形したりして、設計した凹凸パターンを有するマイクロチップを得ることはできない。

このような問題を解決するために、既に我々は新規な転写性に優れた樹脂組成物を発明し、特許出願した（特許文献１）。
この発明によれば、ミクロな凹凸パターンが正確に形成されたマイクロチップが得られることが分かっている。
このように用いる樹脂を最適化することにより、射出成形によってもマイクロチップが作製できるが、通常の射出成形においては過熱−冷却のプロセスが存在するため、熱収縮による微細形状への影響が若干認められる。

ミクロなパターン形状の寸法精度を高めるためには、熱収縮が影響しない樹脂成形方法が必要であり、その例としては室温硬化や光硬化を利用した硬化性樹脂による成形が考えられる。
しかしこのような樹脂は、一般にアクリル系やエポキシ系であり、細胞などの吸着・接着、蛍光発生などの問題で、生物工学分野などの使用においては好ましくない。
アクリル系樹脂ではＨＥＭＡ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）のように生体への使用に適するモノマーも考えられるが、この樹脂は吸水率が大きく水に接すると膨潤・変形するため、生物工学分野などに用いるマイクロチップには使用できない。
またこのような硬化性樹脂は、接着剤としての機能を有するものも多く、通常、型素材として用いられる金属、シリコン、ガラスなどとは離型が困難なため、成形は極めて困難である。
この問題を解決するために既に我々は、難接着性樹脂であるポリプロピレン系樹脂を型とした硬化性樹脂の成形方法を提案している（特許文献２）。
しかし、この発明においては射出成形で型を作製しているため、前記の熱収縮による寸法精度の影響は残る。

ＷＯ２００５／０５９０２５Ａ１パンフレット 特願２００５−１７８６０７号

本発明は前記技術課題に鑑みて、微細形状の寸法精度が高く、吸水による変形を防止し、蛍光発生を抑えた新規の硬化性樹脂からなるマイクロチップ及び安価で量産性に優れたマイクロチップの製造方法の提供を目的とする。

本発明に係る樹脂製のマイクロチップは、水に溶解するか又は２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水による重量増加の割合が３０％以上である親水性樹脂Ａ、および親水性樹脂Ａを構成する単量体に溶解するかまたはコロイド状に分散し、且つ、２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水による重量増加の割合が５％以下である樹脂Ｂとを用いて成形したものであり、微細な凹凸形状を表面に有することを特徴とする。
水溶性高分子及び親水性高分子「ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸等」は細胞の付着が少ないといわれている（高分子学会編「高分子機能材料シリーズ８ 生命光学材料」共立出版、Ｐ１５６・１５７、 中林宣男監修「医療用高分子材料の展開」シーエムシー出版、Ｐ１８）。
しかし、これらの親水性樹脂だけでは吸水により膨潤して精密な形状が得られず、精度の高い構造が要求されるマイクロチップには適用できなかった。
そこで前記のような樹脂Ｂを添加することで本発明に至ったものである。

ここで、親水性樹脂Ａを構成する主たる単量体は下記一般式（Ａｏ）により表わされるものが良い。
（ただし、式中のＲ_１はＨまたはＣＨ_３、Ｒ_２はHまたはＣＨ_３、ｎは１〜２０の整数）
ここで、親水性樹脂Ａを構成するところの主たる単量体が（Ａｏ）であるとしたのは化学式（Ａｏ）で示される以外の単量体を一部、共重合成分や不純物として含まれてもよい趣旨である。
例えば、ジアクリレート、ジメタクリレート等の架橋性を有する単量体が含まれていてもよく、少量のこのような架橋性の単量体が含まれていると親水性樹脂Ａを架橋するので好ましい。

本発明において、樹脂Ｂはガラス転移温度が２０℃以上であり、かつ樹脂Ｂを構成する主たる単量体がアクリレート又はメタクリレートであるのがよく、樹脂Ｂはコア・シェル型の高分子微粒子からなり、最も外側のシェルを構成する樹脂のガラス転移温度が２０℃以上であり、最も外側のシェルを構成する主たる単量体がアクリレート又はメタクリレートであってもよい。
ここで、樹脂Ｂの好ましいものとして、主たる単量体がアクリレート又はメタクリレートであればよく、他の成分が含まれてもよい。
また、コア・シェル型の高分子とはコア核として、その周囲に分岐鎖としてシェルが形成された高分子をいう。
樹脂Ｂ又は樹脂Ｂの最も外側のシェルを構成する樹脂のガラス転移温度を２０℃以上としたのはマイクロチップの微細な構造を室温で保持するためである。

樹脂Ａと樹脂Ｂとの配合は、樹脂Ｂの含有割合が１５質量％〜４０質量％の範囲にあることが好ましい。
１５質量％未満ではマイクロチップの耐吸水性に対して微細な構造を保持しにくくなり、樹脂Ｂが４０％を超えると、親水性樹脂Ａの単量体に溶解するのが困難であったり、粘度が高すぎて成形が難しくなる。

本発明においては、マイクロチップの面に有する微細な凹凸形状が、１つ又は複数の凹部及び／又は凸部からなり、該凹部深さないし凸部突出高さが０．１μｍ〜５００μｍの範囲、凹部開口幅ないし凸部突出幅又は、凹部ないし凸部の接円直径が０．１μｍ〜５００μｍの範囲にあることを特徴とする。
また、マイクロウェルアレイの場合には、表面に有する微細な凹凸形状が、複数のウェルからなり、ウェルの深さが０．１μｍ〜３０μｍの範囲にあり、ウェル開口部の接円直径が０．１μｍ〜３０μｍの範囲にあるマイクロウェルアレイであることを特徴とする。
ここで、接円直径とは凸部の場合に最小外接円、凹部の場合に最大内接円をいう。
本発明に係る新規樹脂を用いると前記０．１μｍレベルの微細な構造が得られ、凹凸形状やウェル形状の上限は特にないが、本発明におけるマイクロチップは血液細胞レベルや細菌レベルを対象にしたマイクロチップに、特に適している点から上限のレベルを表示した。

マイクロチイプの剛性、システム装置本体への装着性等を考慮すると、請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂製マイクロチップの微細な凹凸形状がある面とは反対側の面に、ガラス、プラスチック及び金属のいずれかからなるプレートが接着されたものがよい。
また、表面に重合性二重結合を導入したプレートを用いると、樹脂製マイクロチップとプレートとの密着性もよくなり水中での樹脂製マイクロチップとプレートとの剥離を防止する。

マイクロチップの製造方法としては、親水性樹脂Ａの単量体、樹脂Ｂ、光硬化剤からなる混合物を、表面に微細形状を有するスタンパ上に流し込み、さらにその上にガラス、プラスチック、金属のいずれかからなるプレートを載せ、該混合物をスタンパおよびプレートで挟み込んだ状態で光硬化させることにより製造することを特徴とする。
この場合に表面に微細形状を有するスタンパの主成分がポリジメチルシロキサンであることがよく、また、親水性樹脂Ａは、それを構成する単量体にポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコン系エラストマーを２３℃で２４時間浸漬したときに、ポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコン系エラストマーの重量増加率が１０％以下であることが好ましい。

本発明においては、親水性の高い樹脂Ａに親水性の低い樹脂Ｂを配合したことにより親水性樹脂Ａが生体適合性を示し、樹脂Ｂの配合により吸水・膨潤を抑えることで微細な凹凸形状の変形を防止するので本発明に係る樹脂製マイクロチップは生物工学等への適用に優れる。
また、本発明に係る新規硬化性樹脂自体は透過性を有するとともに蛍光発光がほとんどなく細胞、抗体、タンパク質、ＤＮＡ等の蛍光反応検出性に優れる。
本発明においては、光硬化等の硬化方法を用いることができるので射出成形を用いることなく成形できるために、製造時の熱影響を受けることなく微細形状の寸法精度が極めて高い。
特にスタンパとしてＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を用いると、ＰＤＭＳは微細な加工精度を得やすく、しかも本発明に係る樹脂はＰＤＭＳを膨潤させないので成形性がよく、大型設備が不要で低コスト・量産性に優れる。

樹脂製マイクロチップを製作する前に下記のモノマー１〜４を用いて、吸水による重量増加の割合を測定した。
（１）モノマー１：下記の構造式を有するブレンマーＥ（日本油脂株式会社製 ２-ヒドロキシエチルメタクリレート）
（２）モノマー２：下記の構造式を有するブレンマーＰＭＥ−１００（式中のｎが２のものが主体、日本油脂株式会社製）
（３）モノマー３：下記の構造式を有するブレンマーＰＥ−９０（式中のｎが２のものが主体、日本油脂株式会社製）
（４）モノマー４：下記の構造式を有するブレンマーＰＭＥ−４００（式中のｎが９のものが主体、日本油脂株式会社製）
モノマー１〜４を用い、光重合開始剤としてダロキュア１１７３（長瀬産業株式会社）をモノマー１００重量部に対して１重量部加えたものを型に流し込み、ハンディーＵＶランプＬＵＶ−１６（アズワン株式会社製）で６時間紫外線照射して固化し、２ｃｍ×２ｃｍ×２ｍｍの試験片を用意した。
この試験片を２３℃の蒸留水に２４時間浸漬したのちの重量増加率を求めたところ、図１の結果となった。
モノマー１〜４の何れの単量からなる樹脂も重量増加率は５０％以上であった。
株式会社クラレ製のパラペットＡ（メタクリル酸メチルが主成分のアクリル樹脂）、パラペットＳＡ−ＮＷ００１およびＳＡ−ＮＷ２０１（コア・シェル型高分子微粒子からなり、シェルの主成分がメタクリル酸メチルである軟質アクリル樹脂）を用い、熱プレスにより２ｃｍ×２ｃｍ×２ｍｍの試験片を用意した。
この試験片を２３℃の蒸留水に２４時間浸漬したのちの重量増加率を求めたところ、各樹脂の値は、パラペットＡ：０．３％、パラペットＳＡ−ＮＷ００１：０．４％、パラペットＳＡ−ＮＷ２０１：０．３％であった。
厚さ０．５ｍｍのシリコン基板をドライエッチングして作製した、六角形の穴（穴の接円直径が８μｍで深さは１４μｍ）が図２のように配列したシリコンマスターを用意した。
図３に示すようにこのシリコンマスター１をスライドガラス２に接着し用意した型枠３をスライドガラス２の上に載せ、この型枠の中に、シリコンエラストマー系硬化樹脂を流し込んで減圧下で脱泡したのち、スライドガラス４を重ねクリップ５等で止め３５℃で２４時間放置して樹脂を硬化させ、ＰＤＭＳ型を作製した。
このクリップは試験製作として用いたもので量産時にはこれに限定されない。
シリコンエラストマー系硬化樹脂はＳＹＬＧＡＲＤ１８４（ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ）を用いた。
得られたＰＤＭＳ型の構造は、光学顕微鏡（株式会社キーエンス製 デジタルＨＤマイクロスコープ ＶＨ−７０００）による観察の結果から図４に示すような断面となっていることが確認され、問題なく型が出来上がっていることを確認した。
このＰＤＭＳ型を用い、モノマー１〜４に２３℃で２４時間浸漬したのちのＰＤＭＳ型の重量増加率を求めたところ、図１の表に示す結果となった。
これより本発明で用いているモノマーはＰＤＭＳ型にほとんど染み込むことがなく、モノマーとＰＤＭＳ型が接触したときの膨潤による型の変形やモノマー硬化後の離型時における接着は起こらないことが予想され、事実、以下の実施例においてもこのような問題は発生しなかった。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー１を８０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、これらを樹脂Ｂが溶解するまで室温にて攪拌して混合した。
図５に示すように前記に製作したＰＤＭＳ型１１の上に前記混合物１２を流し込み上からガラスプレート１３で軽く抑え、光照射による硬化させマイクロチップ１０を得た。
ここで、図５のガラスプレートは、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社）に１２時間以上浸漬したものを用いた。
また図５において紫外線硬化は、ハンディーＵＶランプＬＵＶ−１６（アズワン株式会社製）で３時間紫外線照射することにより行った。
このようにして得たマイクロチップの凹凸部分を光学顕微鏡（株式会社キーエンス製 デジタルＨＤマイクロスコープ ＶＨ−７０００）により観察したところ、図６の構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また同じマイクロチップを、水中に１時間置いたのちに前記同様に光学顕微鏡観察を行い、図７の構造が認められた。
本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。
得られたマイクロチップを用い、Ｑｕｉｃｋ Ｖｉｓｉｏｎ ｐｒｏ（株式会社ミツトヨ製）にて穴の配列状態を測定した。
マイクロチップの直線状に並んだ穴について、両端の穴の中心を直線で結んで軸を取り、途中の穴の中心がこの軸より垂直方向にいくら変位していているかを計測した。
図８に示した計測結果から、本実施例で得られたマイクロチップの穴は、シリコンマスターと同程度の変位で配列しており、変位自体も１μｍ以下で極めて高精度に配列していることを確認した。
また同じマイクロチップを、水中に１２時間置いたのちに前記同様に穴の配列状態を計測したところ、図８と同様な結果が得られ、穴の配列は水中に置いてもほとんど変化しないことを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー１を７０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを３０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．７重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー１を８０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＳＡ−ＮＷ２０１を２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー２を８０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー２を７０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを３０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．７重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー３を８０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー３を４０重量部、モノマー４を４０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＳＡ−ＮＷ２０１を２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。

本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー１を８０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、図５のガラスプレートを特に何も処理しないでそのまま用いること以外は実施例１と同様にして、マイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
また得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中において光学顕微鏡観察を行ったところ、図７と同様な構造が認められ、本発明のチップは水中に置いても穴の変形や収縮などが起こらず、ミクロな凹凸形状を保持することを確認した。
ただしこのチップでは、水中に長時間置くと樹脂とスライドガラスの剥離が発生したので、使用範囲が限定される。

（比較例１）
本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー１を１００重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を１重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図６と同様な構造が認められ、目的とするマイクロウェルアレイが得られたことを確認した。
しかし得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中に置いて光学顕微鏡観察を行ったところ、図９に示すように穴が変形した構造が認められた。
すなわち樹脂Ｂを添加しない本比較例のチップでは、水中に置くと樹脂の膨潤により穴が変形してしまい、ミクロな凹凸形状を保持できないことを確認した。

（比較例２）
本発明の樹脂Ａの単量体として前記モノマー１を９０重量部、樹脂Ｂとして前記パラペットＡを１０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．９重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップを得た。
このマイクロチップを用い、実施例１と同様にして光学顕微鏡観察を行ったところ、図１０の構造が認められた。
この構造においては目的するマイクロウェルアレイ構造が認められるものの、同時に海島状の相分離構造が認められた。
得られたマイクロチップを用い、実施例１と同様にして水中において光学顕微鏡観察を行ったところ、図１１の構造が認められた。
すなわち本比較例のチップでは、水中に置くと相分離した親水性樹脂と思われる相が膨潤して変形してしまい、ミクロな凹凸形状を保持できないことを確認した。

（比較例３）
メタクリル酸メチル（ＰＤＭＳ型を２３℃で２４時間浸漬したのちの重量増加率が８７％となる）を８０重量部、前記パラペットＡを２０重量部、光重合開始剤として前記ダロキュア１１７３を０．８重量部用意し、実施例１と同様にしてマイクロチップの成形を実施した。
しかしここで用意した混合物では、紫外線硬化後にＰＤＭＳ型と硬化樹脂が強固に接着してしまい離型できず、マイクロチップを得ることはできなかった。

モノマーの吸水試験結果を示す。 シリコンマスターの拡大写真を示す。 ＰＤＭＳ型の作製例を示す。 ＰＤＭＳ型の断面写真を示す。 マイクロチップの作製例を示す。 実験例１のマイクロチップの拡大写真を示す。 浸水試験後の拡大写真を示す。 マイクロチップの穴の変位測定結果を示す。 比較例１の浸水試験後の拡大写真を示す。 比較例２の拡大写真を示す。 比較例２のマイクロチップ浸水試験後の拡大写真を示す。

Claims (12)

1. 水に溶解するか又は２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水による重量増加の割合が３０％以上である親水性樹脂Ａ、および親水性樹脂Ａを構成する単量体に溶解するかまたはコロイド状に分散し、且つ、２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水による重量増加の割合が５％以下である樹脂Ｂとを用いて成形したものであり、微細な凹凸形状を表面に有することを特徴とする樹脂製マイクロチップ。
2. 親水性樹脂Ａを構成する主たる単量体が下記一般式（Ａｏ）により表されるものであることを特徴とする請求項１の樹脂製マイクロチップ。
   （ただし、式中のＲ_１はＨまたはＣＨ_３、Ｒ_２はHまたはＣＨ_３、ｎは１〜２０の整数）
3. 樹脂Ｂのガラス転移温度が２０℃以上であり、かつ樹脂Ｂを構成する主たる単量体がアクリレート又はメタクリレートであることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂製マイクロチップ。
4. 樹脂Ｂはコア・シェル型の高分子微粒子からなり、最も外側のシェルを構成する樹脂のガラス転移温度が２０℃以上であり、最も外側のシェルを構成する主たる単量体がアクリレート又はメタクリレートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製マイクロチップ。
5. 樹脂製マイクロチップ中の樹脂Ｂの含有割合が１５質量％〜４０質量％の範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂製マイクロチップ。
6. 表面に有する微細な凹凸形状が、１つ又は複数の凹部及び／又は凸部からなり、該凹部深さないし凸部突出高さが０．１μｍ〜５００μｍの範囲、凹部開口幅ないし凸部突出幅又は、凹部ないし凸部の接円直径が０．１μｍ〜５００μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂製マイクロチップ。
7. 表面に有する微細な凹凸形状が、複数のウェルからなり、ウェルの深さが０．１μｍ〜３０μｍの範囲にあり、ウェル開口部の接円直径が０．１μｍ〜３０μｍの範囲にあるマイクロウェルアレイであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂製マイクロチップ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂製マイクロチップの微細な凹凸形状がある面とは反対側の面に、ガラス、プラスチック及び金属のいずれかからなるプレートが接着されたものであることを特徴とするマイクロチップ。
9. 表面に重合性二重結合を導入したプレートを用いたものであることを特徴とする請求項８記載のマイクロチップ。
10. 親水性樹脂Ａの単量体、樹脂Ｂ、光硬化剤からなる混合物を、表面に微細形状を有するスタンパ上に流し込み、さらにその上にガラス、プラスチック、金属のいずれかからなるプレートを載せ、該混合物をスタンパおよびプレートで挟み込んだ状態で光硬化させることにより製造することを特徴とする請求項８又は９に記載のマイクロチップの製造方法。
11. 表面に微細形状を有するスタンパの主成分がポリジメチルシロキサンであることを特徴とする請求項１０記載のマイクロチップの製造方法。
12. 親水性樹脂Ａは、それを構成する単量体にポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコン系エラストマーを２３℃で２４時間浸漬したときに、ポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコン系エラストマーの重量増加率が１０％以下であることを特徴とする請求項１１記載のマイクロチップの製造方法。