JP2013535541A - ガラス様表面を有する高分子化合物基板、および前記高分子化合物基板で作られたチップ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、ガラス様表面、特にエッチングガラス様表面を有する高分子化合物基板、および少なくとも一つの上記高分子化合物基板で作成されたチップに関する。同様に、本発明は、エッチングガラス様表面を有する高分子化合物基板の提供方法に関する。さらに、本発明は、チップ製造のためのガラス様表面、特にエッチングガラス様表面を有する高分子化合物基板の用途に関する。
【選択図】図1
Description
a)高分子化合物基板、より好ましくは本発明による高分子化合物基板材料で作られた高分子化合物基板を提供することと、
以下の手段のうちの一つと、から成る。
b1)前記高分子化合物基板の表面に、xは1〜2の範囲であるSiOxをコーティングすること。
b2)前記高分子化合物基板の表面に、xは1〜2の範囲であるSiOx前駆体をコーティングし、前記SiOx前駆体をSiOxに変換すること。
b3)ガラス様表面の形態、特にエッチングガラス様表面の形態を前記高分子化合物基板の表面に与えることであって、
前記高分子化合物基板の表面に、未コーティングの前記高分子化合物基板の表面と比較して増大した粗さを持つ材料および/または増大した親水性を持つ材料をコーティングすることであって、前記コーティング材料は、好ましくは高分子化合物である、および/または、
前記表面に粗さおよび親水性を導入するために、プラズマ処理、および/または反応性イオンエッチング(RIE)および/または前記高分子化合物基板表面または前記コーティングされた高分子化合物基板への紫外線オゾン洗浄機による処理を行うことであって、より好ましくは、アルゴン、酸素、水、水素、フッ素化メタンガス、例えばCF4、CHF3、CH2F2または前述のガスの混合物もしくは順次使用などを使用すること。
b4)b1)、b2)およびb3)の任意の順序の組み合わせである。
熱蒸着(物理気相蒸着)
電子線(Eガン)蒸着
スパッタ法
化学的蒸着(CVD)
表面上の膜成長、例えば、化学めっき法または電気化学析出
スプレーコーティング
ディップコーティング
気相成長
ロールツーロール蒸着
スクリーンプリンティング
ドクターブレード
ウェットコーティング
ダイナミックコーティング
CVD
または、前述のいくつかの方法の組み合わせである。
アニーリング、好ましくは熱アニーリング、
電磁波、例えば赤外線または紫外線の照射、好ましくは紫外線の照射
水、塩基、酸、水および塩基の組み合わせ、または水および酸の組み合わせの溶液による処理
のうちの一つにより行われる。
i)アルコキシまたはアルキルクロロシラン、SiX4、Si3O2X6から構成されるトリシロキサンであって、Xは互いに独立して、ORまたはハロゲンであり、Rはアルキル基であり、アルキル基は好ましくはC1〜C20のアルキル基、より好ましくはエチル基またはメチル基であるもの、
ii)ポリシラザンであって、例えば、ペルヒドロポリシラザン、nは3〜10000から選択される−[Si(H)2−N(H)−]n、またはRはアルキル基であり、アルキル基は好ましくはC1〜C20のアルキル基であり、nは3〜10000から選択されるポリオルガノシラザン−[Si(R)2−N(R)−]n、
iii)SiOx粒子を含むゾルゲルであって、前記粒子は、好ましくは約1nm〜10μmの直径を有し、より好ましくは10nm〜100nmであり、前記粒子は、溶媒の基質に懸濁され、好ましくは、溶媒はアルコールであり、より好ましくは、溶媒はエタノールであるもの、
を含むグループから選択される。
c)後処理を前記基板に行うステップをさらに含み、
前記c)は、
乾燥
水洗
焼き戻し
焼結
溶媒処理
プラズマ処理
反応性イオンエッチング
紫外線オゾン洗浄機による処理
および上記の組み合わせのうちの一つまたは複数からなる。
第2の基板と接触した前記第1のガラス様表面、特に第1のエッチングガラス様表面とし、好ましくは0.2N/mm2〜5N/mm2の範囲、より好ましくは0.5N/mm2〜1N/mm2の範囲の圧力で、10秒〜600秒の範囲、より好ましくは30秒〜120秒の範囲の時間、前記第1および第2の基板を一緒に圧迫し、前記第1および第2の基板を40℃〜120℃の範囲、より好ましくは60℃〜120℃の温度に曝露することにより、および/または、それらの互いの接着を増すために圧迫する前に前記第1および第2の基板を溶媒の蒸気に直接曝露することにより、前記第1の基板と第2の基板とを接着する。
a)少なくとも上記で定義された材料で形成された第1の高分子化合物基板、および第2の基板を提供し、前記第2の基板は、固体基板または箔であって、上記で定義された高分子化合物材料で形成されるか、またはガラス、石英、シリコン窒化物、シリコン酸化物から選択された材料で形成されるか、または前記第2の基板が柔軟な箔である場合は、前記第2の基板は、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、およびポリアクリル酸塩およびそれらの修飾物、誘導体、派生物および共重合体を含む材料で形成され、より具体的には、アクリロニトリルスチレンブタジエン(ABS)、シクロオレフィンポリマーおよびシクロオレフィンコポリマー(COC/COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリオキシメチレン(POM)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)を含むリストのうちの一つで形成され、前記第1および第2の基板の少なくとも一つは、流路、溝、くぼみ、またはホールを前記基板上に有すること、
b1)本発明に係る製造方法を少なくとも前記第1の基板、好ましくは前記第1および第2の基板で行い、連続して、その上で上記にて定義された接着するステップを行うこと、
b2)前記第1および前記第2の基板を互いに接触させて用意し、上記で定義された接着するステップによって、前記第1および第2基板の組立品を形成するために互いを接着し、連続して、本発明に従ってガラス様表面をもつ高分子化合物基板の提供方法を前記組立品、特に前記組立品中に形成された導管に行うこと、
前記製造方法は、a)と、b1)またはb2)のいずれかとを行うことを含む。
a)本発明に係る上記で定義されたもう一つの上記高分子化合物基板、
またはb)上記で定義された柔軟な箔であるもう一つの基板、
またはc)ガラス、石英、シリコン窒化物およびシリコン酸化物から選択された材料で形成されたもう一つの基板、
またはd)複数枚の基板であって、前記複数枚の基板は、a)、b)、またはc)で定義された種類の複数枚の基板、またはa)〜c)で定義された種類の基板の組み合わせである複数枚の基板
で形成される。
本発明に係るチップまたは高分子化合物基板と、および分析、分離、輸送される検体を含む試料とを、任意の順序で用意することであって、前記チップは、上記で定義した基質を含み、前記高分子化合物基板は上記で定義した基質を含み、
前記試料を前記基質に添加すること、
前記基質に電圧をかけることであって、前記電圧は、前記基質を通した泳動、拡散、および検体の流動を起こすために十分であり、
検体に照射、除去、脱着、イオン化すること、さらに任意に
検体を分析すること
を含む。
長期間の安定性を有する。例えば、一実施形態において、本発明に係る処理がされた基板表面の接触角は50°以下を60日間以上の期間において保つ。このことにより、本発明に係る基板は工業的工程および繰り返しの使用における用途にかなう。
Trogamid CX7323(登録商標)、PMMG CMG302(登録商標)、Delpet 70NH、Zeonor 1060R(登録商標)、Zeonex(登録商標) 480、PC black Makrolon(登録商標) 2405、Arton(登録商標) D4540、Zeonor(登録商標) 1060R + 2% black、PP Dow H734−52(登録商標)、TPX(登録商標)、PC(登録商標)、PP(登録商標)、Topas(登録商標) 8007X11、PC−Teijin(登録商標)、PC−MEP(登録商標)、PC−Dow(登録商標)。
である。
以下の例において、通常、一覧として挙げたステップの順序は、実施例において行ったステップの順序である。
蒸着によりSiO2薄膜をコーティングしたCOC基板(図1〜3)
基板:COP(Zeonor 1060R)
コーティング:熱蒸着による20nm SiO2
光透過性は85%以上であった(図1参照)
水の接触角(12時間後)は、5°であり、約40°で安定した(図2参照)
基板の流路の大きさは、流路がSiO2によって完全に埋まる、または塞がることがないようなコーティング手順を用いたことで、ほとんど変化しなかった(図3参照)。
TEOS薄膜をコーティングしたPMMA基板(図4〜10)
SiO2前駆体によるコーティングの一般的な機構を図4に示し、いくつかの液状前駆体の構造式を図5に示した。
基板:PMMA流路基板およびウェル基板(Diakon CMG 302)
コーティング材料:TEOS
形状:0.5nm粗さ(図6参照)
組成:XPSは、基板表面において明確なSiのピークを示す(図7)。
70℃にて接着。接着の機構を図8に示した。接着は、流路の変形および流路を満たした際の流体の漏れをなくすことを可能とする(図9および図10)。
PHPS薄膜をコーティングしたPMMA基板(図11〜13)
基板:PMMA流路基板およびウェル基板(Diakon CMG 302)
コーティング材料:ペルヒドロポリシラザン(PHPS)(図11参照)
後処理:NH4OH蒸気
水の接触角:15°
形状:1.7nm粗さ(図12参照)、流路の大きさは変化せず(図13参照)、また流路は埋まらず、また塞がらなかった。
70℃にて接着。接着は成功した。
PTMSP薄膜をコーティングしたPMMA基板(図14および15)
基板:PMMA流路基板およびウェル基板(Delpet 70NH)
コーティング材料:ポリ[1‐(トリメチルシリル)‐1‐プロピン](PTMSP)PTMSPのトルエン溶液
コーティング手段:スプレー
特性評価:接触角:前進角は107°、後退角は79°、二つの角度の差は表面の粗さおよび多孔性を示している。FTIR:PTMSPの信号が明確に確認される(図14参照)。表面形状測定装置:導管の大きさは変化なく、また増大した粗さはAFMで観察された(図16)。帯電:PTMSP薄膜は、(帯電を誘導するバイアスをかけた探針によって)ちょうどガラスのように水イオンを伴って帯電する(図15および16参照)。70℃にて接着。接着は成功した。
Ar/O2プラズマで処理したPMMA基板(図16および17)
基板:PMMA流路基板およびウェル基板(Delpet 70NH)
処理方法:Ar/O2プラズマ
接触角:前進角は50°、後退角は < 10°。AFM:25nm RMS粗さ(図16参照)。
70℃にて接着。接着は成功した。粗さおよび親水性は、ガラスの粗さおよび親水性を模倣して増大させることに成功した。
電気泳動のよる分離:DNAの分離に成功した(図17a参照、17bは比較であるガラスチップによる分離)。本発明に係るチップは、ガラスチップで成功した分離と同じように、最大7500ダルトンのDNA分子を含むDNAの電気泳動による分離を提供する。電気泳動による分離で使用したゲルは、120mM トリストリシン(PH7、7〜8)中のポリアクリルアミドを主成分とした。溶解させる界面活性剤は、SDSおよびLDSであり、チップで染色させる場合、蛍光色素もまた溶解させる。
COPチップへのSiO2ゾルゲルのウェットコーティング(図18)
材料:COP流路基板およびウェル基板(Zeonor 1060R)
処理:基板は、接着前にクロロホルム蒸気にてわずか数分間曝露される。
70℃にて接着。接着は成功した。
ウェットコーティング:SiO2ゾルゲル
電気泳動による分離:たんぱく質分離は良好であった(図18a参照、図18bは比較であるガラスチップによる分離)。本発明に係るチップは、ガラスチップで成功した分離と同じように、異なる濃度(例えば、500μg/ml、1000μg/ml、2000μg/ml)の牛血清アルブミン(タンパク質)の電気泳動による分離を提供する。分子量マーカーは6つのタンパク質(29kDa、45kDa、66kDa、97kDa、116kDa、200kDa)を含む。電気泳動による分離で使用したゲルは、120mM トリストリシン(PH7、7〜8)中のポリアクリルアミドを主成分とした。溶解させる界面活性剤は、SDSおよびLDSであり、チップで染色させる場合、蛍光色素もまた溶解させる。
Ar/O2プラズマで処理したCOP基板
基板:COP流路基板およびウェル基板(Zeonor 1060R)
処理:Ar/O2プラズマ
85℃、定圧にて接着し、接着は成功した。得られたチップは、接着の間隙および流路の変形はなかった(図19)。
Arプラズマ/紫外線オゾンで処理したCOP基板
基板:COP流路基板およびウェル基板(Zeonor 1060R)
処理:Arプラズマ/紫外線オゾン洗浄機
85℃、定圧にて接着し、接着は成功した(図20)。
接着力:20秒間300Nをかけた。サンプルは分離しなかった。
Arプラズマ/紫外線オゾンで処理したPMMA基板
基板:PMMA流路基板およびウェル基板(PMMA Delpet 70NH)
処理:Arプラズマ/紫外線オゾン
85℃、定圧で接着し、接着は成功した。図21(a)は、Arプラズマ/紫外線オゾンで処理された二つの基板によって形成された導管にて接着したCOPの断面の光学顕微鏡画像を示す。光学顕微鏡画像で見られる構造の変形は存在せず、流路/導管の大きさは処理および接着で変化しない。図21(b)は、Arプラズマ/紫外線オゾンで処理したCOPチップで取得したDNA7500検体の電気泳動による分離を示す。
SiO2ゾルゲルで処理したCOP基板
基板:COP流路基板およびウェル基板(Zeonor 1060R)
コーティング:
コーティング材料:SiO2ゾルゲル
コーティング手段:スプレー
後処理:O2プラズマ
85℃にて接着し、接着は成功した。得られたチップは、接着の間隙および流路の変形はなかった。
SiO2ゾルゲルで処理したPMMA基板
基板:PMMA流路基板およびウェル基板(PMMA Delpet 70NH)
コーティング:
コーティング材料:SiO2ゾルゲル
コーティング手段:スプレー
後処理:O2プラズマ
85℃にて接着し、接着は成功した。得られたチップは、接着の間隙および流路の変形はなかった。
アッセイ用途、例えばゲノム解析等に対する本発明に係る基板の適用
ガラス基板において発展してきた移動分析の化学は、疎水性である樹脂表面のぬれを確保するために、またはタンパク質または他の生体分子の疎水性の表面への接着を避けるために、しばしば界面活性剤を添加することを要求する。上記物質は、タンパク質または他の生体分子の変性を導きうるため、上記界面活性剤を添加することは、逆にアッセイの性能に影響を与える。界面活性剤または他の表面活性物質の存在により、大きなタンパク質分子は容易にそれらの機能性を失い得る。ガラス様の特性を持つ表面を提供することは、樹脂消耗品への上記分析の容易な移転を保証する。界面活性剤または疎水性である樹脂表面への曝露により、細胞または細胞片は最も容易に損傷または破壊されることも同様に言及しなくてはならない。上記の例のいずれも、タンパク質または生体分子、大きなタンパク質集合または細胞および細胞片は、自然環境の中とは非常に異なる振る舞いをする可能性がある非自然な環境にさらされていることを示している。緩衝液において適正なpHおよびイオン濃度を用いた本発明に係るガラス様コーティングは上記悪影響を最小化することができる。
基板:TiO2充填剤を用いた、または用いていないCOP(Zeonor 1060R)
処理:Ar/O2プラズマ
基板:TiO2充填剤を用いた、または用いていないCOP(Zeonor 1060R)
コーティング:熱蒸着およびスパッタによる20nm SiO2
フローサイトメトリーに対する本発明に係る基板の適用
本発明に係る基板は、同様に、フローサイトメトリー用途に使用することができる。この点において、以下の要件を満たす必要がある。細胞接着があってはいけない、20〜50°の間の接触角である親水性を有していなければならない、圧力耐久性を有していなければならない。さらにチップに装填する間に空気泡が形成される可能性があってはならない。
基板:COC半流路基板(Topas 8007 X10)
処理:Ar/O2プラズマ
75℃、定圧にて接着は成功した。
基板:COC半流路基板(Topas 8007 X10)
コーティング材料:TEOS
コーティング手段:ディップ
後処理:O2プラズマ
76℃、定圧にて接着は成功した。
本発明に係る基板は、同様に、それぞれのゼータ電位を測定した際のガラスに類似した振る舞いによって特徴づけることができる。図32より理解できるように、本発明に係るガラス様基板は、ガラス表面と同じような形状および値であるゼータ電位曲線を有する。さらに具体的に言うと、ゼータ電位が負となる境のpHである等電点(IEP:Isoelectric point)は、ガラス様表面のpH3より小さく変化していることを理解することができる。
本発明に係る表面処理の一つの可能性は、フッ素樹脂の共重合体を基にしたスルホ化されたテトラフルオロエチレンであるナフィオンで高分子化合物基板を処理することである。これは、イオン交換膜を形成するアイオノマーである。液中で、高い特有のプロトン電気伝導性を有し、水流路の構造のためにプロトン伝導を可能とする。ナフィオンの構造および振る舞いの機構の詳細は、ナフィオンの化学構造および水中および水に対するナフィオンの振る舞いを説明した図解を示す図34にて示すことができる。
単独およびいずれかの組み合わせの両者において、それらの多様な形態において発明を実現するための材料としてもよい。
Claims (30)
- ガラス様表面、特にエッチングガラス様表面を有する高分子化合物基板であって、前記ガラス様表面、特に前記エッチングガラス様表面は、ガラス表面、特にエッチングガラス表面を、
化学物質含有量、化学組成、化学構造、均質性、粗さ、形態、特に多孔性、親水性、表面エネルギー、吸着親和性、表面機能性、化学的および物理的表面反応性、ゼータ電位および表面電荷の一つ又は複数において模倣する、高分子化合物基板。 - 前記表面は、粗さおよび親水性を増大させるためにプラズマ処理および/または反応性イオン処理によって改質されたか、および/または、前記表面はシリコン酸化物薄膜であるか、および/または、前記表面は増大した固有の粗さおよび/または固有の多孔性および/または増大した親水性を有する高分子化合物薄膜である、請求項1に記載の高分子化合物基板。
- 前記高分子化合物基板は、合成品または自然由来の高分子化合物であって、好ましくは、射出形成された高分子化合物、より好ましくは、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、およびポリアクリル酸塩、ならびにそれらの修飾物、誘導体、派生物および共重合体を含む材料分類の一つであって、より具体的には、アクリロニトリルスチレンブタジエン(ABS)、シクロオレフィンポリマーおよびシクロオレフィンコポリマー(COC/COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリオキシメチレン(POM)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)、およびそれらの誘導体を含むリストのうちの一つであり、前記高分子化合物は、任意に、例えばカーボンブラック等の無機材料、例えば特に金属酸化物であってSiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、Fe2O3等の酸化物、例えばいくつか例を挙げるとZnS、CdS,CdSeなどの半導体が充填される、請求項1または2に記載の高分子化合物基板。
- ガラス様表面、特にエッチングガラス様表面を有する高分子化合物基板の提供方法であって、
a)高分子化合物基板、より好ましくは請求項3に記載された高分子化合物基板材料で作られた高分子化合物基板を提供すること、
および以下の手段のうちの一つから成る、高分子化合物基板の提供方法。
b1)前記高分子化合物基板の表面にxは1〜2の範囲であるSiOxをコーティングすること、
b2)前記高分子化合物基板の表面に、xは1〜2の範囲であるSiOx前駆体をコーティングし、前記SiOx前駆体をSiOxに変換すること、
b3)ガラス様表面の形態、特にエッチングガラス様表面の形態を前記高分子化合物基板の表面に与えることであって、前記高分子化合物基板の表面に、未コーティングの前記高分子化合物基板の表面と比較して増大した粗さを持つ材料および/または増大した親水性を持つ材料をコーティングすること、前記コーティング材料は、好ましくは高分子化合物であり、前記表面に粗さおよび親水性を導入するために、プラズマ処理、および/または反応性イオンエッチング(RIE)および/または前記高分子化合物基板表面または前記コーティングされた高分子化合物基板への紫外線オゾン洗浄機による処理を行うことであって、より好ましくは、アルゴン、酸素、水、水素、フッ素化メタンガス、例えばCF4、CHF3、CH2F2または前述のガスの混合物もしくは順次使用などを使用すること、
b4)b1)、b2)およびb3)の任意の順序の組み合わせ。 - b1)、b2)および/またはb3)は、例えば、
熱蒸着(物理気相蒸着)
電子線(Eガン)蒸着
スパッタ法
化学的蒸着(CVD)
表面上の膜成長、例えば、化学めっき法または電気化学析出
スプレーコーティング
ディップコーティング
気相成長
ロールツーロール蒸着
スクリーンプリンティング
ドクターブレード
ウェットコーティング
ダイナミックコーティング
CVD
または、前述のいくつかの方法の組み合わせである物理蒸着法により行われる、請求項4に記載の方法。 - b2)における変換手段は、
アニーリング、好ましくは熱アニーリング、
電磁波、例えば赤外線または紫外線の照射、好ましくは紫外線の照射
水、塩基、酸、水および塩基の組み合わせ、または水および酸の組み合わせの溶液による処理
のうちの一つにより行われる、請求項4または5に記載の方法。 - 前記SiO2前駆体は、
i)アルコキシまたはアルキルクロロシラン、SiX4、Si3O2X6から構成されるトリシロキサンであって、Xは互いに独立して、ORまたはハロゲンであり、Rはアルキル基であり、アルキル基は好ましくはC1〜C20のアルキル基、より好ましくはエチル基またはメチル基であるもの、
ii)ポリシラザンであって、例えば、nは3〜10000から選択される−[Si(H)2−N(H)−]nであるペルヒドロポリシラザン、またはRはアルキル基であり、アルキル基は好ましくはC1〜C20のアルキル基であり、nは3〜10000から選択される−[Si(R)2−N(R)−]であるポリオルガノシラザンn、
iii)SiOx粒子を含むゾルゲルであって、前記粒子は、好ましくは約1nm〜10μmの直径を有し、より好ましくは10nm〜100nmであり、前記粒子は、溶媒の基質に懸濁され、好ましくは、溶媒はアルコール、より好ましくは、溶媒はエタノールであるもの、
を含むグループから選択される、請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。 - b1)〜b3)のステップは、前記SiOx、SiOx前駆体または高分子化合物と一緒に、追加材料が前記高分子化合物基板の前記表面にコーティングされ、前記追加材料は、Si2N3、Al2O3、B2O3、TiO2、Na2O、CaO、K2O、SO3、MgO、Fe2O3、SiOx(xは2より小さい)である、請求項4〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 増大した粗さおよび/または固有の多孔性を有する前記コーティング材料は、特に前記高分子化合物であって、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、例えば2,2−ビストリフルオロメチル‐4,5‐ジフルオロ1,3‐ジオキサレートフルオロエチレン共重合体(デュポン社のテフロンAF2400)、ナフィオン(登録商標)、ポリスルホン、ポリ(オキソ‐2,6‐ジメチル‐1,4‐フェニレン)、ならびに、ポリ[1‐(トリメチルシリル)‐1‐プロピン](PTMSP)、ポリ[1‐(トリメチルゲルミル)‐1‐プロピン]、ポリ(4−メチル―2−ペンチン)、ポリ[1‐フェニル‐2‐(p‐トリメチルシリルフェニル)アセチレン]およびポリ[2,4,5‐トリス(トリフルオロメチル)‐フェニルアセチレン]のような置換されたアセチレンポリマーのグループから選択される、請求項4〜8のいずれか一項に記載の方法。
- c)後処理を前記基板に行うステップをさらに含み、
前記c)は、
乾燥
水洗
焼き戻し
焼結
溶媒処理
プラズマ処理
反応性イオンエッチング
紫外線オゾン洗浄機による処理
および上記の組み合わせのうちの一つまたは複数である、請求項4〜9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法は、少なくとも請求項3に記載された材料で形成された第1の高分子化合物基板に行われ、前記第1の高分子化合物基板は、少なくとも第1のガラス様表面、特に第1のエッチングガラス様表面を持って提供され、前記方法は、接着するステップをさらに含み、
前記接着するステップは、第2の基板と接触した前記第1のガラス様表面、特に第1のエッチングガラス様表面とし、好ましくは0.2N/mm2〜5N/mm2の範囲、より好ましくは0.5N/mm2〜1N/mm2の範囲の圧力で、10秒〜600秒の範囲、より好ましくは30秒〜120秒の範囲の時間で、前記第1および第2の基板を一緒に圧迫し、前記第1および第2の基板を40℃〜120℃の範囲、より好ましくは60℃〜120℃の温度に曝露することにより、および/または、それらの互いの接着を増すために圧迫する前に前記第1および第2の基板を溶媒の蒸気に直接曝露することにより、前記第1の基板と第2の基板とを接着する、請求項4〜10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の高分子化合物基板は、固体基板であって、前記第2の基板は、固体基板であるか、または柔軟な箔である、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の基板は、請求項3に記載された材料で形成された高分子化合物基板、またはガラス、石英、シリコン窒化物、シリコン酸化物から選択された材料で形成された基板であって、前記第2の基板が柔軟な箔である場合は、前記第2の基板は、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、およびポリアクリル酸塩およびそれらの修飾物、誘導体、派生物および共重合体を含む材料で形成され、より具体的には、アクリロニトリルスチレンブタジエン(ABS)、シクロオレフィンポリマーおよびシクロオレフィンコポリマー(COC/COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリオキシメチレン(POM)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)、およびそれらの誘導体を含むリストのうちの一つで形成され、前記高分子化合物は、任意に、例えばカーボンブラック等の無機材料、例えば特に金属酸化物であってSiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、Fe2O3等の酸化物、例えばZnS、CdS,CdSe等の半導体が充填される、請求項11または12に記載の方法。
- 前記第1の基板および前記第2の基板の一つまたは両方は、流路、溝、くぼみ、またはホールを基板上に有し、好ましくは、前述の流路等は第1および第2のガラス様表面間の接触面に導管を形成し、より好ましくは、前記導管は、前記第1または第2の基板の一端から他端に延びて、または基板の一方にある一ホールから前記基板の一方にある他ホールに延びており、前記導管を通って液体の流れが形成される、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項4〜10のいずれか一項に記載された方法が、前記第1の高分子化合物基板、および少なくとも請求項3に記載された材料で形成された第2の高分子化合物基板で行われ、任意に、第3および/またはさらなる請求項3に記載された材料で形成された高分子化合物基板にて行われ、前記第1および第2の高分子化合物基板、および存在するならば、前記第3およびさらなる高分子化合物基板は、請求項11に記載された接着方法によって連続して互いに接着される、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記呼分子化合物基板の一つ、二つ、またはそれ以上は、流路、溝、くぼみ、またはホールを前記基板上に有し、好ましくは、前述の流路等は前記基板の接触面に導管を形成し、より好ましくは、前記導管は、前記基板の一端から他端に延びて、または基板の一方にある一ホールから前記基板の一方にある他ホールに延びており、したがって、前記導管を通って液体の流れが形成される、請求項15に記載された方法。
- チップ、好ましくは、マイクロ流体チップの製造方法であって、
a)請求項3に記載された材料で形成された、少なくとも第1の高分子化合物基板、および第2の基板を提供し、前記第2の基板は、請求項13に記載された材料で形成された請求項12に記載された基板であって、前記第1および第2の基板の少なくとも一つは、流路、溝、くぼみ、またはホールを前記基板上に有すること、
b1)請求項4〜10のいずれか一項に記載の方法を少なくとも前記第1の基板、好ましくは前記第1および第2の基板で行い、連続して、請求項11に記載された接着方法を行うこと、
b2)前記第1および前記第2の基板を互いに接触させて用意し、請求項11に記載された接着方法によって、前記第1および第2基板の組立品を形成するために互いを接着し、連続して、請求項4〜10のいずれか一項に記載されたガラス様表面をもつ高分子化合物基板の提供方法を前記組立品、特に前記組立品中に形成された導管に行うこと、
前記方法は、a)と、b1)またはb2)のいずれかとを含む、チップの製造方法。 - a)のステップは、請求項12または13に記載された基板を複数枚、提供することを含み、また、b1)またはb2)のステップは、前記複数枚の基板に行われ、チップは、お互いに積み重ねた複数枚の基板からなる、請求項17に記載の方法。
- 請求項4〜10のいずれか一項に記載された方法で製造された高分子化合物基板。
- 二つの基板からなるチップであって、少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つが請求項1〜3および19のいずれか一項に記載された基板であって、前記チップは、前記チップを通る少なくとも一つの導管を有し、前記導管は好ましくは最小寸法が500μm以下の範囲、より好ましくは200μm以下である、チップ。
- 請求項1〜3および19のいずれか一項に記載された一つの基板で形成されるか、または
a)請求項1〜3および19のいずれか一項に記載されたもう一つの高分子化合物基板、
またはb)請求項12または13に記載された柔軟な箔であるもう一つの基板、
またはc)ガラス、石英、シリコン窒化物およびシリコン酸化物から選択された材料で形成されたもう一つの基板、
またはd)複数枚の基板であって、前記複数枚の基板は、a)、b)、またはc)で定義された種類の複数枚の基板、またはa)〜c)で定義された種類の基板の組み合わせである複数枚の基板、
で形成された、請求項20に記載のチップ。 - 前記少なくとも一つの導管は、検体の分析、および/または検出、および/または分離、および/または輸送に適した基質で満たされ、検体は、好ましくは生体細胞、または生体高分子、および/またはそれら個別のモノ/オリゴマーであり、例えば核酸、ヌクレオチド、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、炭水化物、多糖、オリゴ糖、単糖、脂質、脂肪、および脂肪酸である、請求項20または21に記載のチップ。
- 前記基質は、気相、液体、液体またはゲル中の固体粒子の分散状態であり、前記ゲルは好ましくはポリアクリルアミドゲル、またはアガロースゲル、でんぷんゲル、またはスクロースゲルである、請求項22に記載のチップ。
- 請求項17または18に記載された方法で製造されたチップであって、特に請求項20〜23のいずれか一項に記載のチップ。
- 請求項17または18に記載された方法によりチップを製造するキットであって、前記チップは、請求項20〜24のいずれか一項に記載されたチップであり、前記キットは少なくとも第1の基板および第2の基板からなり、前記第1および第2の基板の少なくとも一方は、流路、くぼみ、溝、ホールを基板上に有し、前記キットは、さらに前記基板上で請求項4〜10のいずれか一項に記載の方法を行う一つまたは複数の試薬を含む、キット。
- 前記第1および第2の基板は、合成された、または自然由来の高分子化合物から選択された材料で形成され、好ましくは、射出形成された高分子化合物であり、より好ましくは、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、およびポリアクリル酸塩、ならびにそれらの修飾物、誘導体、派生物および共重合体を含む材料分類の一つであって、より具体的には、アクリロニトリルスチレンブタジエン(ABS)、シクロオレフィンポリマーおよびシクロオレフィンコポリマー(COC/COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリオキシメチレン(POM)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)、およびそれらの誘導体を含むリストのうちの一つであり、前記高分子化合物は、任意に、例えばカーボンブラック等の無機材料、例えばSiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、Fe2O3等の酸化物であって特に金属酸化物、例えばZnS、CdS,CdSeなどの半導体が充填される、請求項25に記載のキット。
- 検体の分析、および/または検出、および/または分離、および/または輸送のためのキットであって、検体は、好ましくは、生体高分子およびそれら個別のモノ/オリゴマーであり、前記キットは、請求項20〜24に記載されたチップを含み、および任意で、検体の分析、および/または検出、および/または分離、および/または輸送に必要な、例えばバッファーなどの一つまたは複数の試薬を含む、キット。
- 請求項20〜24のいずれか一項に記載されたチップの用途であって、検体の分析、検出、分離、および/または輸送を行う方法、好ましくは、生体細胞、または生体高分子、および/またはそれら個別のモノ/オリゴマーに対する方法であり、特に、電気泳動法、シークエンス法、検体または検体の活性の定性的または定量的検出のためのアッセイ方法、またはフローサイトメトリー法のための用途、または請求項1〜3および19のいずれか一項に記載された高分子化合物基板の用途。
- 検体、好ましくは生体高分子および/またはそれら個別のモノ/オリゴマーの分析、検出、分離および/または輸送を行う方法であって、前記方法は、
請求項22または23に記載されたチップ、または請求項1〜3および19のいずれか一項に記載された高分子化合物基板と、および分析、分離、輸送される検体を含む試料とを任意の順序で用意することであって、前記高分子化合物基板は、請求項22に記載された基質を含み、
前記試料を前記基質に添加すること、
前記基質に、前記基質を通した泳動、拡散、および検体の流動を起こすために十分な電圧をかけること、
検体に照射、除去、脱着、イオン化すること、さらに任意に
検体を分析すること
を含む、方法。 - チップ、特にマイクロ流体チップ、または検体の分析および/または分離および/または輸送のための樹脂基板を製造するための、請求項1〜3および19に記載された基板の用途。
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