JP2010082540A - マイクロ化学デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)プレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスにおいて、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの接合面を改質し、両プレートの接合性を高めたマイクロ化学デバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートとこのＰＤＭＳプレートの微細流路面側に接合される高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させ、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと有機官能基成分を反応させた高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ポリジメチルシロキサン(以下「ＰＤＭＳ」と称する)プレートと各種高分子プレートとを接合したマイクロ化学デバイス及びその製造方法に関するものである。

バイオ関連分野、臨床検査分野、あるいは環境関連分野などにおいて、数μｍから数百μｍの微細な形状を有するガラス製のマイクロ化学デバイスが用いられている。これらのマイクロ化学デバイスの中で、流路系のマイクロ化学デバイスでは、流路系デバイスとしてデバイス内に流路を形成するために、数μｍから数百μｍの微細な流路形状を有するデバイスの微細流路面にフラットなプレートを接合させる必要がある。但し、プレートはフラットに限定されるものではない。

ガラス製のマイクロ化学デバイスの場合、二枚のガラスプレートを接合する方法として陽極接合という接合手法がすでに確立されていて、この接合方法でガラス製のマイクロ流路デバイスが製作されている。そして、このガラス製のマイクロ流路デバイスでは、数μｍから数百μｍの微細な流路をウエットエッチング法で製作するのが一般的である。ところが、ウエットエッチング法は、流路パターンのマスキングが必要であり、またエッチング速度も遅いため、流路を形成するのに長時間を要し、また流路形状もデバイス毎に異なるため多数のマスキングパターンが必要であるといった欠点がある。更に、陽極接合手法で二枚のガラスプレートを接合するのに長時間を要するなど、製造効率が悪く、コスト高となる欠点がある。

一方、近年、射出成形法でプラスチック製のマイクロ化学デバイスを製作する検討が進行中であり、一旦所望するマイクロ化学デバイス上の微細形状を反転させた金型入子さえ製作できれば、射出成形という成形手法での再現精度の高い成形品が得られる。マイクロ化学デバイスの材質がポリマーになった場合でも、流路系デバイスの場合は流路を完成させるために、フラットなプラスチック製のプレートを流路系デバイスと貼合せしなければならない。ここで、プラスチック製のマイクロ化学デバイスの場合の接合方法としては、１）熱プレス接合、２）レーザによる接合、３）超音波接合、４）溶液接合などが上げられる。しかし、プラスチックでは、ガラス製デバイスと比べて、１）接合面の平滑性が悪い、２）耐熱性が低い、３）耐溶媒性が悪いなどの欠点がある。

そこで、本出願人は、マイクロ流路の流路側壁にフラットなプレートと接合する接合代（リブ部）を設けたプラスチック製のマイクロ流路デバイスを提案した（特許文献１）。この手法では、接合面のうねり量・ヒケ量をマイクロ流路の側壁のリブが吸収して、フラットなプレートとの接合が可能となる。また、接合面全体を接合するのではなく、マイクロ流路の両側壁のリブ部のみを接合するため、マイクロ流路デバイスとフラットプレートとの全面接合で多発するエアートラップ現象は見られない。

しかし、このようなリブ部を有するマイクロ流路デバイスにおいても、マイクロ流路側のプレートとフラットなプレートとは、原則的に同じ材質のものを使用しなければならない。更に、射出成形で製作するプラスチック製のマイクロ化学デバイスでは、デバイスに求められる微細形状を反転させた金型の製作費が高く、マイクロ化学デバイスの生産枚数が少ない場合は、金型製作費を含めたマイクロ化学デバイスの製作コストが高額になってしまう。

更に、ＰＤＭＳプレートと、高分子プレートとの接合に関しては、特許文献２にあるように、高分子プレートの接合面側に酸化シリコン膜をスパッタリングで１０ｎｍから４０ｎｍの膜厚で形成する手法がある。スパッタリングでは膜厚のコントロールが難しいことと、高分子プレートによって酸化シリコン被膜の接着強度が異なるなどの問題点がある。

射出成形でＰＤＭＳ製のマイクロ化学デバイスを製作する場合、通常、デバイス上の微細形状を反転させた金属製の金型を射出成形モールドベースに組込んでＰＤＭＳ製のマイクロ化学デバイスをナノレベルからマイクロレベルの形状再現性で生産できる。ここで、マイクロ化学デバイスの生産枚数が数十枚程度と少ない場合は、射出成形という成形品の形状再現性を有する成形方法を提案している（非特許文献１）。

ＰＤＭＳ製のマイクロ流路デバイスを製作する場合、マイクロ流路を形成させるためにマイクロ流路面側にプレートを接合させなければならない。この場合、一般的には、貼り合わせるプレートもＰＤＭＳ製、あるいはガラス基板が用いられ、デバイス、プレート双方の接合面にプラズマを照射することで接合させる。しかし、ＰＤＭＳ同士の接合では、ＰＤＭＳ樹脂の性質上、柔軟性に富んでいるためデバイス厚みが５ｍｍ未満の場合はデバイスが扱い難い。一方、ガラスプレートを用いた場合、使用後のデバイスの廃棄処理、ガラスプレート上の加工、ガラスプレート面とＰＤＭＳ面との親水性が大きく異なることなどの問題がある。
特開２００６−１４２１９８号公報 特開２００５−２５７２８３号公報 黒川正也、老子真人、藤橋政人、田中登紀子、西川直樹,「射出成形によるＰＤＭＳ製マイクロデバイスの開発」,第１７回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(17th CHEMINAS)講演要旨集,ＦＰ０１、ｐ５(２００８年５月２０日（火）、２１日（水）)

射出成形でＰＤＭＳ製のマイクロ化学デバイスを製作する場合、ＰＤＭＳは射出成形金型に充填後に硬化するという特徴から、一般的な射出成形材料を用いたマイクロ化学デバイスより薄肉（薄膜）のマイクロ化学デバイスを製作することが可能となる。そこで、肉厚の薄い、０．１ｍｍから５ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍから３ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍから１．５ｍｍ以下のマイクロ化学デバイスの場合は、ＰＤＭＳプレートと接合する相手プレート（微細パターンの有無は問わない）を高分子プレートとし、それらを接合する新規な手法を提案する。

一般的には、ＰＤＭＳ製のデバイスと高分子プレートとは双方の接合面をプラズマ照射しても接合しない。高分子ポリマー同士の接合では熱による接合面の溶融により接合が可能となるが、ＰＤＭＳは２００℃以下の温度で高分子ポリマーとは接合しない。更に、一般的にプラスチックの界面改質として用いられるテトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）をＰＤＭＳ製のデバイスと高分子プレートの界面に介在させても両者は接合しない。

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスにおいて、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの接合面を改質し、両プレートの接合性を高めたマイクロ化学デバイス及びその製造方法を提供する点にある。

第１発明は、前述の課題解決のために、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートとこのＰＤＭＳプレートの微細流路面側に接合される高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項１）。

更に、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと有機官能基成分を反応させた高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入することが好ましい（請求項２）。

ここで、前記高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、ＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、かつこの酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させることがより好ましい（請求項３）。

また、第１発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）ＰＤＭＳプレートの微細流路面側に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基成分を導入した高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項４）。

第２発明は、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項５）。

更に、ＰＤＭＳプレートと有機官能基成分を反応させた微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入することが好ましい（請求項６）。

ここで、前記の微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、ＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、かつこの酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させることがより好ましい（請求項７）。

また、第２発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）微細流路が形成された高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基成分を導入した高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項８）。

第３発明は、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートとこのＰＤＭＳプレートの微細流路面側に接合される高分子プレートとからなり、ＰＤＭＳプレートの微細流路面側に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた後、このＰＤＭＳプレートと高分子プレートの接合面それぞれに、接合直前に酸素含有基を導入したことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項９）。

ここで、前記高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、接合前のＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を有することがより好ましい（請求項１０）。

また、第３発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）ＰＤＭＳプレートの微細流路面側に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）ＰＤＭＳプレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項１１）。

第４発明は、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた後、このＰＤＭＳプレートと高分子プレートとの接合面それぞれに、接合直前に酸素含有基を導入したことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項１２）。

ここで、微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、接合前の有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を有することがより好ましい（請求項１３）。

また、第４発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）ＰＤＭＳプレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、微細流路が形成された高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項１４）。

第５発明は、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項１５）。

更に、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと、有機官能基成分を反応させた微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入させることが好ましい（請求項１６）。

ここで、前記の微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）からなり、ＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、かつこの酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させることがより好ましい（請求項１７）。

また、第５発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）微細流路が形成された高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基成分を導入した高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項１８）。

第６発明は、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項１９）。

更に、有機官能基成分を反応させた微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと、微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入することが好ましい（請求項２０）。

ここで、前記の微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）からなり、有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を有することがより好ましい（請求項２１）。

また、第６発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）ＰＤＭＳプレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基成分を導入したＰＤＭＳプレートと、微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれ接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項２２）。

第７発明は、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイスを構成した（請求項２３）。

更に、有機官能基成分を反応させたＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入することが好ましい（請求項２４）。

ここで、前記高分子プレートが、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）からなり、有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を有することがより好ましい（請求項２５）。

また、第７発明の製造方法として、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
（ａ）ＰＤＭＳプレートと高分子プレートを用意するステップと、
（ｂ）ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｃ）ＰＤＭＳプレートと高分子プレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
（ｄ）有機官能基成分を導入したＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれ接合面に酸素含有基を導入するステップと、
（ｅ）両プレートを接合するステップと、
からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法を構成した（請求項２６）。

以上にしてなる本発明のマイクロ化学デバイス及びその製造方法によれば、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスにおいて、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に、酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた後、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入することにより、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートとを常温〜２００℃以下の温度で接合することができ、また高分子プレートの材質を選択することにより、微細流路を形成するＰＤＭＳプレート面と高分子プレート面の親水性を近似させることができ、更に使用後のデバイスの廃棄処理が容易になり、環境に優しいマイクロ化学デバイスとなる。

また、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスにおいて、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた後、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入することにより、前述の効果に加えて、流路の内面全周に有機官能基成分が導入されているので、均一な親水性を備えた流路となる。

ＰＤＭＳプレートと高分子プレートに酸素含有基を導入するには、酸素存在下でプラズマ処理を行うだけで簡単にでき、酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させるには、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤などを添加した溶液中に浸漬するだけで行うことができる。

次に、本発明の詳細を実施形態に基づいて説明する。先ず、射出成形でＰＤＭＳ製プレートと高分子プレートとを製作する。数μｍから数百μｍの微細な形状は、ＰＤＭＳプレート側、高分子プレート側、どちらに形成しても構わないし、双方に形成してもよい。

数μｍから数百μｍの微細な形状を有するＰＤＭＳ製のデバイスを数枚から数十枚製作する場合は、デバイスの微細形状を反転させた形状を紫外線（ＵＶ）露光機でＵＶレジスト上に形成させ、レジスト型として射出成形用のモールドベースに組み込むことで、ＰＤＭＳ製のデバイスを短期間でかつ低価格で製作することができる。このＰＤＭＳ製のデバイスの微細形状面を、例えば、ヤマトマテリアル株式会社製のプラズマ発生装置（商品名「プラズマクリーナー ＰＤＣ２１０」）でプラズマ処理することで、微細形状面に酸素含有基を導入することができる。このプラズマ照射では、酸素をプラズマ照射チャンバー内に導入後にプラズマを照射した方が、酸素含有基の導入は多くなる。

高分子ポリマーも同様に射出成形で製作する。高分子ポリマーとしては、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が挙げられるが、これらの材料は透明性が高いという特徴から、主として透過型の光学検出用のデバイス用に用いられる。透過型の光学検出以外のデバイス用では、これらの材料にカーボンブラックなどの添加剤を射出成形でデバイスを金型から離型する際にデバイスにクラックが入らない程度に配合することができる。更に、使用目的によっては、これら以外の高分子ポリマーも使用できる。

射出成形で得られた高分子ポリマーの厚みは０．５ｍｍから３ｍｍ、好ましくは０．７ｍｍから２ｍｍがよい。０．５ｍｍ未満になると射出成形時の射出成形圧力が非常に高くなり、未充填のデバイスが得られたり、たとえ完全充填のデバイスが得られたとしても高い射出圧力の影響でデバイスに大きな変形、反りが発生する。また、肉厚が３ｍｍを越えると、デバイスの中央部が外周部に比べて凹む、いわゆるヒケが急激に大きくなる。

一方、射出成形以外で得られる高分子プレートとしては、一般的にフィルムプレートがあり、このフィルムプレートを用いる場合の厚みは特に限定されず、ＰＤＭＳプレートと接合した際のマイクロ化学デバイスのハンドリング性やフィルムの入手の可否で決めればよい。

数μｍから数百μｍの微細な形状を高分子プレート面に形成する場合は、使用する高分子がポリプロピレン（ＰＰ）のように比較的柔らかい材料（曲げ弾性率が９０００Ｐａ以下）で、数枚から数十枚程度であれば上述のレジスト型を用いて射出成形で製作することも可能であるが、それ以外は微細形状を反転させた形状の金属製の金型を製作し、この金属製の金型をモールドベースに組み込んで射出成形する。

射出成形で得られた高分子ポリマーとＰＤＭＳプレートとの接合面をプラズマ処理し、接合面に酸度含有基を導入する。この場合、ＰＤＭＳ製のプレートの場合と同様に酸素存在下でプラズマ処理すると酸素含有基を効果的に導入することが可能となる。なお、酸素以外に炭酸ガス存在下でプラズマ処理を実施しても効果的に酸素含有基を導入することができる。プラズマ照射条件の一例として、前述のプラズマクリーナーＰＤＣ２１０の場合、照射出力３００Ｗ、照射時間３０秒、酸素を導入した場合の酸素導入量１００ｍｌを挙げるが、この条件に限定されない。更に、酸素含有基の導入は真空プラズマ装置に限定させず、大気圧プラズマ装置、コロナ放電装置を用いても良い。

表１は、ポリスチレン（ＰＳ）プレートの表面を真空プラズマ処理、酸素プラズマ処理をした場合に、プレート表面に導入された水酸基量をＸ線光電子スペクトル（ＸＰＳ）で測定した値を示している。未処理に比べて真空プラズマ処理をした場合は、水酸基が２倍以上に増加し、更に積極的に酸素存在下で行う酸素プラズマ処理をした場合では、更に真空プラズマ処理をした場合と比較して１０倍以上の水酸基の増加が観察された。

そして、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、ウレイド基、クロロプロピル基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基を有機官能基として有するシランカップリング剤、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メラクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどを、水、あるいは水とメタノールとの混媒、又は水とエタノールとの混媒に数％の濃度で、単体、あるいは複数種を組み合わせて溶かし、このシランカップリング剤を添加した溶液中に、プラズマ処理後のＰＤＭＳプレート、高分子プレートを浸漬させ、プラズマ処理して導入した酸素含有基の中の水酸基と、シランカップリング剤が加水分解したシラノール基とを反応させる。反応時間は、酸素含有基中の水酸基とシラノール基とが十分に反応する時間であれば特に限定されないが、常温の場合では、数分から１２０分間、好ましくは、５分から６０分程度である。所定時間後に水溶液中から高分子ポリマーを取り出し、３０℃から９０℃、好ましくは５０℃から８０℃の温度で水酸基とシラノール基との反応を完結させる。その後に、有機官能基成分を導入した接合面をプラズマ処理する。このプラズマ処理工程は、接合相手プレートの接合面と同じプラズマチャンバー内で同時にプラズマ処理をする場合が多いが、特に限定されるものではない。

なお、本プロセスではプラズマ処理後に反応させる物質はシランカップリング剤に限定されず、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤など、加水分解後に主として水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基などと反応する有機官能基を有する物質を用いることができる。

プラズマ処理後、直ちに、両プレートの接合面を合わせ加圧する。加圧力は、ＰＤＭＳプレートが変形しない程度で構わない。特に、両プレートに微細形状がある場合は、両プレートの接合時の位置合わせが重要となる。位置合わせとして、高分子プレート側に凸形状の位置合わせ部位を、一方、ＰＤＭＳ側に凹形状の位置合わせ部位を１セット以上設けることで両プレートの位置合わせ精度が向上する。なお、位置合わせに関しては、上述の手法に限定されるものではなく、両プレート間に位置合わせ用のアライメントマークを数個設けるといった方法でもよい。

本発明の特徴は、ＰＤＭＳプレートと異種材料の高分子プレートとを加熱せずに常温で接合できることである。但し、この場合、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートとの線膨張係数を十分に考慮して、接合時間の短縮のため接合時にプレートを加熱しても良い。ここで述べる接合とは、ＰＤＭＳの１つの特徴である自己粘着性による接合ではない。

また、ＰＤＭＳプレートに関しては、接合する前に２００℃、４時間程度、ＰＤＭＳをポストキュアさせ、未硬化のＰＤＭＳを硬化あるいは揮散させてもよい。

シランカップリング剤では、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、ウレイド基、クロロプロピル基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などの有機官能基によって溶媒への溶解度が異なる。水に溶解可能なシランカップリング剤は水を溶媒として用いることが可能であるが、水に溶けにくい、あるいは不溶のシランカップリング剤は、水とアルコールとの混合溶媒というように適切な溶媒を選定する必要がある。

一方、この発明で接合をしたデバイスでは、数μｍから数百μｍの微細な形状面に有機官能基が存在することになる。この有機官能基は接合時のプラズマ処理で消失することがないため、蛋白質あるいはＤＮＡといったバイオ関連物質を扱うデバイスでは、微細表面上の有機官能基に測定（解析）物質が吸着されないようにしなければならない。

更に、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートとの接合により形成された微細流路の各壁面を同じ環境にするには、ＰＤＭＳプレート側、高分子プレート側双方とも接合前に有機官能基成分を導入しておく方が望ましい。

なお、本発明ではシランカップリンブ剤処理後に処理面をプラズマ処理しているが、このプラズマ処理でシランカップリング剤の処理効果が無くならないことを、間接的ではあるが処理面上の水滴接触角から確認している（表２参照）。

表２は、ＰＤＭＳプレートに各種表面処理を施し、水の接触角の経時変化を調べた結果である。プラズマ処理後にシランカップリング剤処理をした場合と、プラズマ処理後にシランカップリング剤処理をし、更にプラズマ処理をした場合では、最終工程処理直後の水の接触角はともに２０°以下となっている。一方、何れの処理の場合も、最終工程処理直後が最も水の接触角が小さく、６日経過後には水の接触角は大きくなり、それ以降は安定化する傾向がある。プラズマ処理直後は、水の接触角が小さい、即ち親水性が高いので、プラズマ処理直後に高分子プレートと接合するのである。

そして、ＰＤＭＳプレートと各種高分子プレートとの組み合わせで、接合面に各種に表面処理を施した場合について接合性を調べた結果を次の表３に示す。表３中の左欄は、各種表面処理を示し、本発明による処理は、高分子プレートをプラズマ処理した後、シランカップリング剤処理をし、更に接合直前のＰＤＭＳプレートと高分子プレートを同時にプラズマ処理した場合である。この結果、本発明により処理のみが良好な接合性が得られたことが分かる。

前記ＰＤＭＳプレートと高分子プレートを接合する直前に、プラズマ処理して接合面に酸素含有基を導入するが、その際に両プレートを同じプラズマ処理装置で同時に処理することが可能であり、この場合には同じ条件でプラズマ処理できる利点がある。しかし、高分子プレートの種類によっては、ＰＤＭＳプレートと同じ条件でプラズマ処理しない方が好ましい場合があり、その際には、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートを別々にプラズマ処理装置で条件を変えて処理する。

Claims (26)

1. ポリジメチルシロキサン(以下「ＰＤＭＳ」と称する)プレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートとこのＰＤＭＳプレートの微細流路面側に接合される高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
2. 微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと有機官能基成分を反応させた高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入する請求項１記載のマイクロ化学デバイス。
3. 前記高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、ＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、かつこの酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた請求項１又は２記載のマイクロ化学デバイス。
4. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
   （ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと高分子プレートを用意するステップと、
   （ｂ）ＰＤＭＳプレートの微細流路面側に酸素含有基を導入するステップと、
   （ｃ）高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
   （ｄ）有機官能基成分を導入した高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
   （ｅ）両プレートを接合するステップと、
   からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。
5. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
6. ＰＤＭＳプレートと有機官能基成分を反応させた微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入する請求項５記載のマイクロ化学デバイス。
7. 前記の微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、ＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、かつこの酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた請求項５又は６記載のマイクロ化学デバイス。
8. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
   （ａ）ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
   （ｂ）ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
   （ｃ）微細流路が形成された高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
   （ｄ）有機官能基成分を導入した高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
   （ｅ）両プレートを接合するステップと、
   からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。
9. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートとこのＰＤＭＳプレートの微細流路面側に接合される高分子プレートとからなり、ＰＤＭＳプレートの微細流路面側に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた後、このＰＤＭＳプレートと高分子プレートの接合面それぞれに、接合直前に酸素含有基を導入したことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
10. 前記高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、接合前のＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を有する請求項９記載のマイクロ化学デバイス。
11. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
    （ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと高分子プレートを用意するステップと、
    （ｂ）ＰＤＭＳプレートの微細流路面側に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｃ）ＰＤＭＳプレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
    （ｄ）有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｅ）両プレートを接合するステップと、
    からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。
12. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた後、このＰＤＭＳプレートと高分子プレートとの接合面それぞれに、接合直前に酸素含有基を導入したことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
13. 微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)からなり、接合前の有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を有する請求項１２記載のマイクロ化学デバイス。
14. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
    （ａ）ＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
    （ｂ）ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｃ）ＰＤＭＳプレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
    （ｄ）有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｅ）両プレートを接合するステップと、
    からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。
15. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
16. 微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと、有機官能基成分を反応させた微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入する請求項１５記載のマイクロ化学デバイス。
17. 前記の微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、環状オレフィン系ポリマー(ＣＯＰ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）からなり、ＰＤＭＳプレートと接合する高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、かつこの酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させた請求項１５又は１６記載のマイクロ化学デバイス。
18. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
    （ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
    （ｂ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｃ）微細流路が形成された高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
    （ｄ）有機官能基成分を導入した高分子プレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｅ）両プレートを接合するステップと、
    からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。
19. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートとからなり、ＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
20. 有機官能基成分を反応させた微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと、微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入する請求項１９記載のマイクロ化学デバイス。
21. 前記の微細流路が形成された高分子プレートが、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）からなり、有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと、高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を有する請求項１９又は２０記載のマイクロ化学デバイス。
22. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
    （ａ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートと微細流路が形成された高分子プレートを用意するステップと、
    （ｂ）微細流路が形成されたＰＤＭＳプレートの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｃ）ＰＤＭＳプレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
    （ｄ）有機官能基成分を導入したＰＤＭＳプレートと、微細流路が形成された高分子プレートのそれぞれ接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｅ）両プレートを接合するステップと、
    からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。
23. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスであって、ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入し、この酸素含有基中の水酸基にシラノール基を有する有機官能基成分を反応させたことを特徴とするマイクロ化学デバイス。
24. 有機官能基成分を反応させたＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に、接合直前に酸素含有基を導入する請求項２３記載のマイクロ化学デバイス。
25. 前記高分子プレートが、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）からなり、有機官能基を導入したＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を有する請求項２３又は２４記載のマイクロ化学デバイス。
26. ＰＤＭＳプレートと高分子プレートの何れか一方又は双方の接合面に微細流路が形成され、両プレートを接合することで接合面境界に閉じた微細流路が形成されるマイクロ化学デバイスの製造方法であって、
    （ａ）ＰＤＭＳプレートと高分子プレートを用意するステップと、
    （ｂ）ＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれの接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｃ）ＰＤＭＳプレートと高分子プレートに導入した酸素含有基中の水酸基に、水系による加水分解でシラノール基となった有機官能基成分を導入するステップと、
    （ｄ）有機官能基成分を導入したＰＤＭＳプレートと高分子プレートのそれぞれ接合面に酸素含有基を導入するステップと、
    （ｅ）両プレートを接合するステップと、
    からなることを特徴とするマイクロ化学デバイスの製造方法。